(57)【要約】  本発明は、透明な弾性薄板（１５０）と、円柱面に内接する隆条部（１１５）を有する本体（１１０）と、薄板（１５０）の第二の部分とは異なる薄板（１５０）の第一の部分を移動させて隆条部（１１５）と接触させ、薄板（１５０）を屈曲により変形させることのできる要素（１６０）と、薄板（１５０）と本体（１１０）との間に収容される液体（１９０）と、を含むことを特徴とする光学パワー可変レンズ（１００）に関する。かかるレンズを含む光学アセンブリと、かかる光学アセンブリを含む視力矯正機器も提案される。
2018525673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学パワー可変レンズ（１００）において、
−  弾性透明板（１５０）と、
−  円柱面に内接する隆条部（１１５）を有する本体（１１０）と、
−  前記板（１５０）の第二の部分とは異なる前記板（１５０）の第一の部分を移動させて前記隆条部（１１５）と接触するようにし、それによって前記板（１５０）を曲げにより変形させることのできる要素（１６０）と、
−  前記板（１５０）と前記本体（１１０）との間に収容された液体（１９０）と、を含むことを特徴とする光学パワー可変レンズ（１００）。
【請求項２】
前記要素は、前記本体（１１０）の中で並進的に案内され、前記板（１５０）の前記第一の部分に当接して前記板（１５０）の前記第二の部分を前記隆条部（１１５）に押し付けるように設けられた制御部品（１６０）である、請求項１に記載のレンズ。
【請求項３】
前記本体（１１０）内に回転可能に取り付けられる制御リング（１８０）は、ボルト／ナットシステムによって前記制御部品（１６０）と相互作用する、請求項２に記載のレンズ。
【請求項４】
前記板（１５０）は前記本体（１１０）の中央開口（１２０）の内部に受けられ、前記中央開口（１２０）を通る軸（Ｘ）の周囲でのその回転を防止する手段を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ。
【請求項５】
前記隆条部（１１５）は、前記中央開口（１２０）を取り囲む壁（１１２）の終端により形成される、請求項４に記載のレンズ。
【請求項６】
前記液体（１９０）は前記板（１５０）と前記本体（１１０）との間に、前記板（１５０）を変形させるには不十分な圧力で受けられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ。
【請求項７】
前記液体（１９０）は、前記板（１５０）により、及び弾性膜（１７０）により形成される空洞に保持される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の第一のレンズ（１００）と、その光軸（Ｘ）に沿って球面屈折力が変化する第二のレンズ（２００）と、を含む光学アセンブリ。
【請求項９】
前記球面屈折力は、前記第二のレンズ（２００）の機械的要素（２８０）を移動させることによって変化させられる、請求項８に記載の光学アセンブリ。
【請求項１０】
前記第一のレンズ（１００）の前記本体（１１０）は、前記光軸（Ｘ）の周囲で回転可能に取り付けられる、請求項８又は９に記載の光学アセンブリ。
【請求項１１】
第一の駆動システムは、前記第一のレンズ（１００）の前記要素（１６０）を移動させるように設計され、第二の駆動システムは前記第二のレンズ（２００）の前記機械的要素（２８０）を移動させるように設計され、第三の駆動システムは前記本体（１１０）を前記光軸（Ｘ）の周囲で回転駆動するように設計される、請求項９に従属する場合に請求項１０に記載の光学アセンブリ。
【請求項１２】
前記第三の駆動システムは、前記光学アセンブリを前記本体（１１０）と共に前記光軸（Ｘ）の周囲で回転移動させるように設計される、請求項１１に記載の光学アセンブリ。
【請求項１３】
前記第三の駆動システムは、前記本体（１１０）を前記第一のレンズ（１００）の前記要素（１６０）とは、及び前記第二のレンズ（２００）の前記機械的要素（２８０）とは独立して駆動するように設計され、前記第一の駆動システムと前記第二の駆動システムを制御するための手段は、前記第一の駆動システムを、前記本体（１１０）と前記第一のレンズ（１００）の前記要素（１６０）との間のある相対位置を保持するように導き、前記第二の駆動システムを、前記本体（１１０）と前記第二のレンズ（２００）の前記機械的要素（２８０）との間のある相対位置を保持するように導くように設計される、請求項１１に記載の光学アセンブリ。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の光学アセンブリを含む視力矯正機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学分野に関する。
【０００２】
より詳しくは、これは光学パワー可変レンズと、かかるレンズを含む光学アセンブリと、かかる光学アセンブリを含む視力矯正機器に関する。
【背景技術】
【０００３】
一部が弾性膜により画定される流体で満たされた空洞を含む光学パワー可変レンズは、ある特許文献から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この文献では、空洞の容積を（機械的要素を移動させることによって）変動させることにより、流体の圧力を変化させ、それゆえ膜を変形させることが提案されている。
【０００５】
この解決策はそれゆえ、引き伸ばしを介して膜を弾性変形させ、それに球形状を付与できるようにすることに基づいており、したがって、これはある光軸に沿ってレンズの球面屈折力を変化させることが望ましい場合に非常に適している。
【０００６】
それに対して、このようなシステムでは乱視矯正力の獲得はより複雑であり、それは、例えば不均一な、及び／又は非等方性の材料で作られた膜を使用する必要があるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】欧州特許第２０３４３３８号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これに関して、本発明は、弾性透明板と、円柱面に内接する隆条部を有する本体と、板の第二の部分とは異なる板の第一の部分を移動させて隆条部と接触するようにし、それによって板を曲げにより変形させることのできる要素と、板と本体との間に収容された液体と、を含むことを特徴とする光学パワー可変レンズを提供する。
【０００９】
それゆえ、前記要素を移動させることにより、弾性板を、それが隆条部の形状に多かれ少なかれ密接に追従するように（一方向に曲げることによって）変形させることが可能であり、それによってレンズの屈折特性を変化させることができ、また、隆条部が円柱形状であることから、円柱光学パワーの所望の変化を得ることができる。
【００１０】
任意選択の、したがって非限定的な特徴によれば、
−  要素は本体の中で並進的に案内され、板の前記第一の部分に当接して板の前記第二の部分を隆条部に押し付ける制御部品であり、
−  本体内に回転可能に取り付けられる制御リングは、ボルト／ナットシステムによって制御部品と相互作用し、
−  板は本体の中央開口の内部に受けられ、中央開口を通る軸（これは例えば、レンズの光軸に対応する）の周囲でのその回転を防止する手段を含み、
−  隆条部は、中央開口を取り囲む壁の終端により形成され、
−  液体は板と本体との間に、（圧力のみによって）板を（引き伸ばしにより）変形させるには不十分な圧力で受けられ、
−  液体は、板により、及び周辺弾性膜により形成される空洞に保持される。
【００１１】
本発明はまた、上述のような第一のレンズと、その光軸に沿って球面屈折力が変化する第二のレンズと、を含む光学アセンブリも提供する。
【００１２】
任意選択の、したがって非限定的な特徴によれば、
−  球面屈折力は、第二のレンズの機械的要素を移動させることによって変化させられ、
−  第一のレンズの本体は、光軸の周囲で回転可能に取り付けられ、
−  第一の駆動システムは第一のレンズの要素を移動させるように設計され、第二の駆動システムは第二のレンズの機械的要素を移動させるように設計され、第三の駆動システムは本体を光軸の周囲で回転駆動するように設計され、
−  第三の駆動システムは、光学アセンブリを本体と共に光軸の周囲で回転移動させるように設計され、
−  第三の駆動システムは、本体を第一のレンズの要素とは、及び第二のレンズの機械的要素とは独立して駆動するように設計され、
−  第一の駆動システム及び第二の駆動システムを制御するための手段は、第一の駆動システムを、本体と第一のレンズの要素との間のある相対位置を保持するように導き、第二の駆動システムを、本体と第二のレンズの機械的要素との間のある相対位置を保持するように導くように設計される。
【００１３】
最後に、本発明はすぐ上で定義された光学アセンブリを含む視力矯正機器を提供する。
【００１４】
非限定的な例として提供される添付の図面に関する以下の説明は、本発明が何からなり、それをどのようにして実現できるかを理解しやすくする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明によるレンズを含む光学アセンブリを示す。
【図２】図１の光学アセンブリの断面略図を示す。
【図３】図１の光学アセンブリの切断斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１〜３は、第一のレンズ１００と、第二のレンズ２００と、を含む光学アセンブリを示す。
【００１７】
第一のレンズ１００及び第二のレンズ２００はここではそれぞれ、同一のフレーム（又は本体）１１０のそれぞれの側に配置されている。（透明の）変形不能な分離プラテン１１８は、共通のフレーム１１０に取り付けられ、後述のように、第一のレンズ１００及び第二のレンズ２００の、液体で満たされた空洞を画定し、それゆえ、２枚のレンズ１００、２００は独立して動作できる。
【００１８】
変形型として、２枚のレンズ１００、２００の各々は分離できる。以下、各レンズ１００、２００を別々に説明する。
【００１９】
後述のように、第一のレンズ１００は、第一のレンズの光軸Ｘに沿って可変円柱光学パワーを生成するように設計される。
【００２０】
第二のレンズ２００については、第一のレンズ１００の光軸Ｘと同じその光軸に沿って、可変球面光学パワーを生成するように設計される。
【００２１】
第一のレンズ１００は、フレーム（又は本体）１１０と、弾性透明板１５０と、を含む。
【００２２】
フレーム１１０は中央開口１２０を有し、これは一方の端で第一の（透明の）閉鎖板１３０によって閉じられ、他方の端では分離プラテン１１８により閉じられており、弾性透明板１５０は中央開口１２０の中の、第一の閉鎖板１３０と分離プラテン１１８との間に配置される。
【００２３】
フレーム１１０に組み込まれる２つの壁により、弾性板１５０を、光軸Ｘの周囲で弾性板１５０がまったく回転しないように案内できる。
【００２４】
フレーム１１０は隆条部１１５を有し、これは中央開口１２０の周辺にあり、光軸  Ｘに垂直で、その割線である軸を有する円柱面に内接する。
【００２５】
フレーム１１０は例えば、そのために壁１１２を含み、これは中央開口１２０を取り囲み、その自由終端は上述の隆条部１１５を画定する。
【００２６】
隆条部１１５の機能は、後述のように、（曲げることにより）弾性板１５０の湾曲のための開始点の役割を果たす止め具を作ることである。隆条部１５０の円柱形状（すなわち、隆条部１１５が内接する円柱面）の半径はそれゆえ、最大の所望の円柱屈折力に対応する半径より小さく、一般的に約４０ｍｍ以下である。
【００２７】
第一のレンズ１００はまた、弾性板１５０にしっかりと固定された第一の制御部品１６０も含む。
【００２８】
より正確には、第一の制御部品１６０は弾性板１５０の周辺部分にしっかりと固定される。
【００２９】
第一の制御部品１６０はここでは、環状の制御プラテンの形態をとり、これは中央開口１２０を取り囲み、１８０°反対の２つの領域の各々と同じ高さで、雄ねじを含む。
【００３０】
第一の制御部品１６０はフレーム１１０に、光軸Ｘに沿って並進的に案内されるように取り付けられている。この第一の制御部品１６０はそれゆえ、光軸Ｘに沿って、特に前記円柱面の軸に垂直に並進移動可能となるように取り付けられる。
【００３１】
第一のレンズ１００はまた、円柱形状で、フレーム１１０及び第一の制御部品１６０を接続する第一の弾性膜１７０も含む。
【００３２】
弾性板１５０、第一の制御部品１６０、第一の弾性膜１７０、中間プラテン１１８、及びフレーム１１０は、液体１９０で満たされる空洞を形成する。ここで、この液体１９０は、米国特許第８００００２２号明細書の文献において使用されているものと同じ、すなわちシリコーン油（例えばＲｈｏｄｒｏｓｉｌオイル４７型）である。
【００３３】
フレーム１１０は、前述の壁１１２を流体が通過できるようにすることによって空洞の様々な部分間を液体が通過しやすくするための穴１９５を含む。
【００３４】
第一の弾性膜１７０は、後述のように、（特に引き伸ばしにより）変形させることにより、弾性板１５０の曲げによって引き起こされる、液体１９０で満たされた空洞の容積の変化を補償するように設計される。図２及び３に明瞭に示されているように、第一の弾性膜１７０はフレーム１１０の周辺に配置され、したがって光学的役割は果たさない。
【００３５】
円柱形の第一のレンズ１００は最後に、第一の制御リング１８０を含み、これは光軸Ｘの周囲である角度にわたり回転移動のみしてもよい。第一の制御リング１８０は、光軸Ｘを中心とする雌ねじ（ここでは、その断面は正方形）を含み、それが第一の制御部品１６０の雄ねじと係合する。
【００３６】
第一の制御リング１８０はまた、その周辺に沿って複数の歯１８５も有し、それが歯車を形成し、それゆえ、第一の駆動システム（図示せず）、例えば、第一の制御リング１８０の歯１８５と相互作用するウォームねじを含む出力アクスルを有するモータにより回転駆動させることができる。
【００３７】
さらに、第一の制御リング１８０の移動を、例えばフレーム１１０と第一の制御リング１８０との間に形成されるハードストップにより限定するようになされていてもよい。
【００３８】
ここで、弾性板１５０が曲がり、それゆえ、可変的な円柱光学パワーが得られるようにする動きについて、説明する。
【００３９】
以下、第一の制御部品１６０は、図２及び３に示されるように、その最も高い位置（図２の向きで考える）、すなわち、第一の閉鎖板１３０に最も近い位置にあると考える。これらの図面からわかるように、第一の制御部品１６０のこの位置において、弾性板１５０は隆条部１１５と接触していない。
【００４０】
第一の制御リング１８０が（例えば、前述の第一の駆動システムによって）回転させられると、第一の制御部品１６０はボルト／ナットシステムにより、弾性板１５０がフレーム１１０にしっかりと固定された円柱状隆条部１１５と接触するまで数度にわたって（図２の下方に）並進移動し始める（この接触は、まず図２において隆条部１１５の上部１１６で、すなわち、光軸Ｘ及び、隆条部１１５を含む円柱面の軸を含む平面内で発生する）。
【００４１】
具体的には、第一の制御部品１６０は弾性板１５０の前記周辺部分を移動させ、その一方でこの弾性板１５０の別の部分は隆条部１１５と接触する。
【００４２】
第一の制御リング１８０の回転を続けることにより、第一の制御部品１６０及び弾性板１５０から形成されるアセンブリは、（図２の下方へ、すなわち第一の閉鎖板１３０から離れる方向へ）並進を続け、それによって弾性板１５０は徐々に曲がり始め、その（曲げ）半径の値は第一の制御リング１８０の回転角度に正比例する。
【００４３】
隆条部が円柱形であることにより、弾性板１５０は優先的に円柱形に変形し、これによって求められる円柱屈折力矯正が得られ、これは上述の曲げ半径の値に応じて変化するパワーを有する。
【００４４】
さらに、弾性板の変形は円柱面に内接する隆条部１５０から始まることから、この円柱屈折力補正の軸はこの円柱面の軸に（すなわち、フレーム１１０に関して固定され、光軸Ｘに垂直な軸に）対応する。
【００４５】
留意される点として、弾性板１５０には一般に、その非等方性、その曲げ剛性、及び、第一の弾性膜１７０の変形に伴う圧力上昇に応じてより大きい、又はより小さい規模の第二の変形も起こる。それゆえ、弾性板１５０は一般に、純粋に円柱形ではなく、円環形状を有する。
【００４６】
すると、その他の球面構成部品が、任意選択により、他の光学的手段により、ここでは後述の第二のレンズ２００の動作を介して補償されることも可能である。
【００４７】
弾性板１５０の変形中、液体１９０で満たされた空洞の容積は一定のままである。具体的には、弾性板１５０の変形により生じる圧力上昇により、第一の弾性膜１７０が変形して、有効領域から発生する液体１９０の移動を吸収する。
【００４８】
さらに留意される点として、（弾性板１５０により加えられる）このわずかな圧力により、運動を可逆的とすることができ、それと同時に、ボルト／ナットシステムから遊びが確実に取り除かれる。
【００４９】
要約すれば、第一の駆動システムにより第一の制御リング１８０を回転駆動することによって、第一のレンズ１００の円柱屈折力は前述のように変化させられる（それに対して、円柱屈折力補正軸は前述のようにフレーム１１０に関して固定されている）。
【００５０】
第二のレンズ２００は、中央開口２２０を有するホルダと、中央開口２２０の中に受けられる第二の弾性膜２５０と、第二の弾性膜２５０にしっかりと固定された第二の制御部品２６０と、第二の制御リング２８０と、を含む。
【００５１】
第二のレンズ２００のホルダはここで、第一のレンズ１１０のフレーム１１０にしっかりと固定され、例えばそれと単独の部品を形成する。
【００５２】
第二の制御部品２６０は、ここでは３つの案内コラムによってホルダ内で並進的に案内されるように取り付けられる。
【００５３】
第二の制御リング２８０は、光軸Ｘの周囲で回転移動のみさせられてもよく、その回転運動に、第二の制御部品２６０は（例えば、第二の制御部品２６０の雄ねじと相互作用する第二の制御リング２８０の雌ねじにより形成される）ボルト／ナットシステムによって光軸Ｘに沿って並進移動させることができる。
【００５４】
第二の弾性膜２５０、第二の制御部品２６０、分離プラテン１１８、及びホルダ（ここでは、共通のフレーム１１０）は、液体で満たされた空洞を形成し、それによって第二の制御部品２６０の並進移動が第二の弾性膜２５０の（引き伸ばしによる）弾性変形を起こさせ、それゆえ、これは基本的に球の形状をとり、その曲率半径は第二の制御部品２６０の位置に依存する。
【００５５】
それゆえ、求められる可変球面屈折力が得られる。
【００５６】
第二の制御リング２８０は、まさにその周辺に沿って複数の歯２８５を有して、歯車を形成し、それゆえ、第二の駆動システム（図示せず）、例えば、第二の制御リング２８０の歯２８５と相互作用するウォームねじを含む出力アクスルを有するモータによって回転駆動できる。
【００５７】
それゆえ、第二の駆動システムによって第二の制御リング２８０を回転駆動することにより、前述のように、第二のレンズ２００の球面屈折力が変化させられる。
【００５８】
機構部分全体にわたり、構造的遊びがない。この特徴により、機構部分のための連続的な制御法則を確立できる。具体的には、そうでない場合、機構部分に加えられる力の方向は膜が凸形状から凹形状に移行するときに逆転するため、構造的な遊びがあると、制御法則が損なわれるか、又はこの制御法則の定義を複雑化させる危険性がある。
【００５９】
前述のように、第一のレンズ１００及び第二のレンズ２００から形成される光学アセンブリで得られる補正の円柱屈折力及び球面屈折力を、それぞれ（例えば、第一の駆動システムにより）第一の制御リング１８０と、（例えば、第二の駆動システムにより）第二の制御リング２８０とを回転駆動することによって、変化させることが可能である。
【００６０】
第一のレンズ１００で得られる円柱屈折力補正の円柱軸を変化させるために、前述の光学アセンブリは、光軸Ｘの周囲で基準の固定フレームに関して（特に、自覚的屈折検査で光学アセンブリがその正面に置かれる患者の眼に関して）回転できるように取り付けられてもよい。
【００６１】
すると、例えば第三の駆動システムが、例えば光学アセンブリの周辺で、フレーム１１０の外壁上に設けられた歯の集合１１１によってフレーム１１０を光軸Ｘに関して（前述の基準の固定フレームに関して）回転駆動するように設計されるようになされる。
【００６２】
この実施形態によれば、第一の駆動システム、第二の駆動システム、及び第三の駆動システムは、基準の固定フレーム内に取り付けられ、基準の固定フレームに関するフレーム１１０の回転（第三の駆動システムで達成される）により、フレームは一方では第一の制御リング１８０に関して、他方では第二の制御リング２８０に関して回転する（これら２つの制御リング１８０、２８０は、第一及び第二の駆動システムにより駆動されていないときには、基準の固定フレーム内で動かない）。
【００６３】
この場合、（任意選択により、フレーム１１０の回転と同時に）、第一の駆動システム及び第二の駆動システムを、フレーム１１０の、第一の制御リング１８０の、及び第二の制御リング２８０の相対位置を保持して、円柱屈折力及び球面屈折力の所望の値を保持するように制御するようになされる。
【００６４】
このような構成には、第一の駆動システム及び第二の駆動システムを、フレーム１１０に強固に取り付けられた基準のフレームの中に設置して、第三の駆動システムで駆動させる必要がないという利点がある。しかしながら、後者の可能性も想定でき、その場合、第三の駆動システムは、光学アセンブリ（特に、第一のレンズ１００及び第二のレンズ２００）を本体と共に光軸の周囲で回転させるように設計される。
【００６５】
すぐ上で述べた光アセンブリは、例えば自覚的屈折検査に有用な視力矯正機器で使用されてもよい。
【００６６】
このような視力矯正機器は、第一のレンズ１００及び第二のレンズ２００から形成された光学アセンブリと、上述の第一の駆動システム（第一の制御リング１８０を回転駆動するように設置される）と、上述の第二の駆動システム（第二の制御リング２８０を回転駆動するように設置される）と、上述の第三の駆動システム（フレーム１１０を回転駆動するように設計される）と、を含む。
【００６７】
すると、光学アセンブリの光軸Ｘは、自覚的屈折検査を受けている人物が視力矯正機器を通してそれに沿って見るかもしれない注視軸に対応する。
【図１】
2018525673.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018525673.tif 000005
【国際調査報告】
2018525673.tif 000006
2018525673.tif 000007
2018525673.tif 000008
2018525673.tif 000009