ЛИНЗЫ, ЗАПОЛНЕННЫЕ ЖИДКОСТЬЮ, И ИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
FLUID-FILLED LENSES AND ACTUATION SYSTEMS THEREOF

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Осуществления настоящего изобретения относятся к линзам, заполненным жидкостью и, в частности, к изменяемым линзам, заполненным жидкостью.
ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основные жидкие линзы были известны по крайней мере с 1958 г., как описано в патенте США №2,836,101, целиком введенном здесь ссылкой. Более поздние примеры могут быть найдены в статье Tang'a et al. "Dynamically Reconfigurable Fluid Core Fluid Cladding Lens in a Microfluidic Channel" ("Плакированные жидкие линзы с динамически реконфигурируемым жидким ядром в микроструйном канале"). Lab Chip, 2008 г., т.8, стр. 395, и в Международной публикации патентных заявок WO 2008/063442, каждый из которых целиком введен здесь ссылкой. Применения этих жидких линз были ориентированы на фотонику, технологию цифровых телефонов и камер, а также на микроэлектронику.
Жидкие линзы были предложены также для офтальмологических применений (см., например, Патент США №7,085,065, который целиком введен здесь ссылкой). Во всех случаях преимущества жидких линз, такие как широкий динамический диапазон, способность предоставлять адаптивную коррекцию, робастность и низкая стоимость, должны быть сбалансированы с ограничениями по размеру апертуры, возможностями утечки и согласованности в характеристиках. Регулировка оптической силы в жидких линзах осуществлялась инжекцией дополнительной жидкости внутрь полости линзы электросмачиванием, использованием ультразвукового импульса и использованием сил разбухания в полимере с межмолекулярными связями при введении в него такого агента разбухания, как вода.
Преимущества жидких линз, такие как широкий динамический диапазон, способность предоставлять адаптивную коррекцию, робастность и низкая стоимость, должны быть сбалансированы с ограничениями по размеру апертуры, возможностями утечки и согласованности в характеристиках.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; зажим, окружающий модуль жидкой линзы; линзовую оправу, содержащую в себе зажим; и исполнительный элемент, подсоединенный к концу зажима. В этом примере осуществления, исполнительный элемент достижим с внешней стороны линзовой оправы, при этом исполнительный элемент сконфигурирован так, что перемещение исполнительного элемента относительно линзовой оправы заставляет зажим сжиматься, а зажим сконфигурирован для настройки оптической силы модуля жидкой линзы, когда зажим сжимается.
В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть, присоединенную с возможностью передачи жидкости к настраиваемой жидкой линзе; жидкость, находящуюся внутри полой центральной части; магнитный ползунок, прикрепленный с возможностью скольжения к фрагменту дужки очков; и магнитный элемент, расположенный с возможностью скольжения внутри полой центральной части и связанный магнитной силой с магнитным ползунком. В этом примере осуществления, магнитный элемент сконфигурирован так, что перемещение магнитного элемента относительно фрагмента дужки очков изменяет оптическую силу линзы, заполненной жидкостью, увеличением или уменьшением количества жидкости в настраиваемой линзе, заполненной жидкостью.
В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть, присоединенную с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; исполнительный элемент, прикрепленный с возможностью вращения к фрагменту дужки очков; основание, расположенное в полой центральной части и подсоединенное к исполнительному элементу; тросик, содержащий первый конец, присоединенный к основанию; и плунжер, расположенный с возможностью скольжения внутри полой центральной части и присоединенный ко второму концу тросика. В этом примере осуществления, исполнительный элемент сконфигурирован так, что вращение исполнительного элемента в первом направлении относительно фрагмента дужки очков заставляет тросик наматываться вокруг основания и тянуть плунжер в первом направлении, а модуль жидкой линзы сконфигурирован так, что перемещение плунжера изменяет оптическую силу модуля жидкой линзы.
В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; корпус, содержащий полую центральную часть, присоединенную с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; исполнительный элемент, прикрепленный с возможностью вращения к корпусу; и плунжер, расположенный внутри полой центральной части и связанный магнитной силой с исполнительным элементом. В этом примере осуществления, плунжер содержит винтовую внешнюю поверхность, сконфигурированную для зацепления с винтовой внутренней поверхностью корпуса и создания аксиального перемещения внутри корпуса, исполнительный элемент сконфигурирован так, что вращение исполнительного элемента относительно корпуса заставляет плунжер вращаться относительно корпуса за счет магнитной силы и продвигаться в аксиальном направлении внутри корпуса, а модуль жидкой линзы сконфигурирован так, что перемещение плунжера изменяет оптическую силу модуля жидкой линзы.
В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, содержащий полую центральную часть, имеющую на ней изгиб; резервуар, расположенный внутри полой центральной части и присоединенный с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; и гибкий толкатель, расположенный внутри полой центральной части. В этом примере осуществления, гибкий толкатель сконфигурирован так, что гнется на изгибе и сжимает резервуар, а резервуар сконфигурирован так, что сжатие резервуара изменяет оптическую силу линзы, заполненной жидкостью.
В другом примере осуществления, исполнительный элемент для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть; резервуар, расположенный внутри полой центральной части; и колесико, прикрепленное с возможностью вращения к фрагменту дужки очков. В этом примере осуществления, аксиальная поверхность колесика содержит выступы, сконфигурированные для деформирования резервуара, когда колесико вращается относительно фрагмента дужки очков, а резервуар сконфигурирован так, что деформация резервуара изменяет оптическую силу линзы, заполненной жидкостью.
В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть; резервуар, присоединенный с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; и толкатель, расположенный с возможностью скольжения внутри полой центральной части. В этом примере осуществления, толкатель сконфигурирован так, что перемещается в аксиальном направлении относительно фрагмента дужки очков для деформирования резервуара и настройки оптической силы модуля жидкой линзы, а резервуар сконфигурирован так, что огибает толкатель, когда толкатель перемещается относительно резервуара.
В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть; резервуар, присоединенный с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; раздуваемый баллон, смежный с резервуаром; насос, присоединенный к баллону и сконфигурированный так, чтобы обеспечивать раздувание баллона; и клапан сброса давления, присоединенный к баллону и сконфигурированный так, чтобы обеспечивать сдувание баллона. В этом примере осуществления, баллон сконфигурирован так, что раздувание или сдувание баллона деформирует резервуар, а резервуар сконфигурирован так, что деформация резервуара изменяет оптическую силу жидкой линзы.
В другом примере осуществления, исполнительный элемент в сборе для настраиваемой линзы, заполненной жидкостью, содержит модуль жидкой линзы; фрагмент дужки очков, имеющий полую центральную часть; резервуар, расположенный в полой центральной части и присоединенный с возможностью передачи жидкости к модулю жидкой линзы; клювиковый клапан, расположенный в полой центральной части и сконфигурированный так, что обеспечивает введение воздуха для деформирования резервуара; и клапан сброса давления, присоединенный к полой центральной части и сконфигурированный так, что обеспечивает удаление сжатого воздуха в полой центральной части для деформирования резервуара. В этом примере осуществления, резервуар сконфигурирован так, что деформация резервуара изменяет оптическую силу жидкой линзы.
В другом примере осуществления, настраиваемая линза, заполненная жидкостью, содержит камеру с жидкостью; линзовую оправу, окружающую камеру с жидкостью; и перегородку, расположенную внутри оправы и присоединенную с возможностью передачи жидкости к камере с жидкостью. В этом примере осуществления, перегородка сконфигурирована с возможностью прокола иглой, и автоматически герметизирует камеру с жидкостью после удаления иглы.
В другом примере осуществления, модуль настраиваемой жидкой линзы содержит камеру, содержащую жидкость; и термоэлемент, сконфигурированный для нагрева жидкости. В этом примере осуществления, когда жидкость нагревается, эта жидкость расширяется и деформирует форму гибкой камеры для изменения оптической силы модуля жидкой линзы.
Другие примеры осуществления, особенности и преимущества настоящего изобретения, а также структура и работа различных примеров осуществления настоящего изобретения, подробно описываются ниже со ссылками на прилагаемые фигуры чертежей
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР/ЧЕРТЕЖЕЙ
Прилагаемые фигуры чертежей, которые введены здесь и образуют часть спецификации, иллюстрируют примеры осуществления настоящего изобретения и, совместно с описанием, служат также для объяснения принципов изобретения и дают возможность специалисту в соответствующей области техники реализовывать и использовать изобретение.
Фиг. 1 иллюстрирует перспективное изображение одного примера осуществления очков в сборе.
Фиг. 2 иллюстрирует перспективное изображение части очков в сборе по Фиг. 1.
Фиг. 3 иллюстрирует вид спереди зажима линзы очков в сборе по Фиг. 1.
Фиг. 4 иллюстрирует изображение поперечного сечения части линзы очков в сборе по линии 4-4 на Фиг. 1.
Фиг. 5 иллюстрирует изображение поперечного сечения другой части линзы очков в сборе по линии 4-4 на Фиг. 1.
Фиг. 6 иллюстрирует изображение поперечного сечения части линзы очков в сборе из Фиг. 1 по линии 6-6 в первой конфигурации.
Фиг. 7 иллюстрирует изображение поперечного сечения части линзы очков в сборе из Фиг. 1 по линии 6-6 во второй конфигурации.
Фиг. 8 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления магнитного исполнительного элемента в сборе.
Фиг. 9 иллюстрирует изображение поперечного сечения магнитного исполнительного элемента в сборе по Фиг. 8.
Фиг. 10 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления магнитного исполнительного элемента в сборе.
Фиг. 11 иллюстрирует частично прозрачное изображение одного примера осуществления линзы очков в сборе.
Фиг. 12 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления магнитного исполнительного элемента в сборе линзы очков в сборе из Фиг. 11 по линии 12-12.
Фиг. 13 иллюстрирует изображение поперечного сечения другого примера осуществления магнитного исполнительного элемента в сборе линзы очков в сборе из Фиг. 11 по линии 12-12.
Фиг. 14 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления исполнительной системы в первой конфигурации.
Фиг. 15 иллюстрирует изображение поперечного сечения исполнительной системы по Фиг. 14 во второй конфигурации.
Фиг. 16 иллюстрирует частично прозрачное изображение одного примера осуществления исполнительной системы.
Фиг. 17 иллюстрирует покомпонентное изображение колесика в сборе исполнительной системы по Фиг. 16.
Фиг. 18 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления исполнительной системы в первой конфигурации.
Фиг. 19 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления исполнительной системы по Фиг. 18 во второй конфигурации.
Фиг. 20 иллюстрирует перспективное изображение одного примера осуществления исполнительной системы.
Фиг. 21 иллюстрирует часть исполнительной системы по Фиг. 20.
Фиг. 22 иллюстрирует изображение поперечного сечения одного примера осуществления исполнительной системы.
Фиг. 23 иллюстрирует вид спереди модуля жидкой линзы.
Фиг. 24 иллюстрирует покомпонентное изображение другого модуля жидкой линзы.
Фиг. 25 иллюстрирует изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы по Фиг. 24 в покомпонентном состоянии.
Примеры осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылками на прилагаемые фигуры чертежей.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Хотя здесь обсуждаются определенные конфигурации и компоновки, следует понимать, что это делается только в иллюстративных целях. Специалисты в соответствующей области техники поймут, что могут быть использованы и другие конфигурации и компоновки без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Специалистам в соответствующей области техники будет очевидно, что это изобретение может быть использовано также в различных других применениях.
Заметим, что ссылки в описании изобретения на "одно осуществление", "осуществление", "пример осуществления" и прочее указывают на то, что описанное осуществление может содержать определенную особенность, структуру или характеристику, но каждое осуществление может и не содержать с необходимостью определенную особенность, структуру или характеристику. Более того, такие фразы не относятся с необходимостью к одному и тому же осуществлению. Кроме того, когда описывается определенная особенность, структура или характеристика во взаимосвязи с одним примером осуществления, любому специалисту в этой области техники будет понятно влияние такой особенности, структуры или характеристики во взаимосвязи с другими примерами осуществления, явно или неявно описанными.
Хотя зрение 20/20, которое соответствует разрешению изображения в 1 дуговую минуту (1/60 градуса), признается в общем случае как величина, представляющая допустимое качество зрения, сетчатка глаза человека позволяет получать более высокое разрешение изображения. Известно, что здоровая сетчатка глаза человека обеспечивает разрешение в 20 дуговых секунд (1/300 градуса). Корректирующие очки, разработанные для предоставления пациенту возможности достижения этого наивысшего уровня зрения, имеют разрешение около 0.10D или лучше. Это разрешение может быть достигнуто некоторыми примерами осуществления линз, заполненных жидкостью, и исполнительными системами настоящего изобретения.
Примеры осуществления исполнительного элемента с зажимом
На Фиг. 1 иллюстрируется перспективное изображение спереди линз очков в сборе 10 в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения. Линзы очков в сборе 10 содержат линзовую оправу 12, модуль жидкой линзы 14, исполнительный элемент 16, соединительное плечо 18 и фрагмент дужки очков (или плечо) 20. Когда при работе исполнительный элемент 16 перемещается в направлении вверх и вниз относительно соединительного плеча 18, то изменяется форма модуля жидкой линзы 14. Как только изменяется форма модуля жидкой линзы 14, изменяется и оптическая сила модуля жидкой линзы 14. Эта процедура описывается далее со ссылками на Фиг. 2 - Фиг. 7.
На Фиг. 2 иллюстрируется увеличенное изображение соединительного плеча 18 и исполнительного элемента 16. В одном примере осуществления, исполнительный элемент 16 является, в основном, прямоугольным, и связан с возможностью скольжения с соединительным плечом 18. В одном примере осуществления, исполнительный элемент 16 расположен на внешней поверхности 22 соединительного плеча 18. В других примерах осуществления, исполнительный элемент 16 проходит через соединительное плечо 18. Как показано стрелкой 24, в одном примере осуществления, исполнительный элемент 16 может перемещаться в направлении вверх и вниз относительно соединительного плеча 18.
В другом примере осуществления, исполнительный элемент 16 может быть перемещен горизонтально относительно соединительного плеча 18 или может изгибаться относительно соединительного плеча 18. В одном примере осуществления, исполнительный элемент достижим с внешней стороны линзовой оправы. Например, как показано на Фиг. 1, исполнительный элемент 16 может выступать за края соединительного плеча 18 так, что его можно видеть выше и ниже соединительного плеча 18. В других примерах осуществления, исполнительный элемент 16 может выступать за соединительное плечо 18 только в единственном направлении.
На Фиг. 3 иллюстрируется вид спереди зажима 26 модуля жидкой линзы 14. Зажим 26 содержит первую часть 28 и вторую часть 30, соединенные шарниром 32. Первая часть 28, вторая часть 30 и шарнир 32 все могут быть различными секциями линзовой оправы. На периферическом конце первой части 28 находится первый конец 34, а на периферическом конце второй части 30 находится второй конец 36. Между первым концом 34 и вторым концом 36 имеется промежуток 38, что дает возможность этим концам перемещаться навстречу друг другу или друг от друга. В одном примере осуществления, когда исполнительный элемент 16 перемещается в первом направлении, исполнительный элемент 16 перемещает одну или более частей зажима 26 и увеличивает ширину промежутка 38. Когда исполнительный элемент 16 перемещается во втором направлении, исполнительный элемент 16 перемещает одну или более частей зажима 26 и уменьшает ширину промежутка 38.
Как показано на Фиг. 3, зажим 26 может иметь форму, в основном, подобную форме линзовой оправы 12 линзы очков в сборе 10. Эта форма может предоставить шарниру 32 возможность создания возвращающей силы за счет изгиба пластмассы или металла. В других примерах осуществления, шарнир 32 может обеспечивать относительное перемещение между первым концом 34 и вторым концом 36 без возникновения возвращающей силы. В одном примере осуществления, первая часть 28 и вторая часть 30 зажима 26 не соединены непосредственно. Вместо этого, например, первая часть 28 может образовывать свой собственный шарнир за счет примыкания к линзовой оправе 12 или другой части линзы очков в сборе 10, что предпочтительнее, чем за счет примыкания ко второй части 30. В одном примере осуществления, как первая часть 28, так и вторая часть 30 перемещается относительно линзовой оправы 12. В других примерах осуществления, только одна - первая часть 28 или вторая часть 30 перемещается относительно линзы очков в сборе 10, при этом другая часть зафиксирована относительно линзы очков в сборе 10. Положение первого конца 34 относительно второго конца 36 может быть зафиксировано в желаемом положении, используя для этого собачку или храповую защелку (не показаны), которые могут быть освобождены, приложив соответствующее усилие к одному или обоим концам.
На Фиг. 4 иллюстрируется изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы 14 по линии 4-4. Первая часть 28 содержит первый клинообразный конец 40 и второй клинообразный конец 42. Первый клинообразный конец 40 зацепляется с деформируемой мембраной 44 так, что когда первая часть 28 перемещается вверх и вниз, первый клинообразный конец 40 изменяет форму мембраны 44.
Мембрана 44 может быть выполнена из гибкого, прозрачного, водонепроницаемого материала, такого, например, но без ограничений, как прозрачные и упругие полиолефины, полициклоалифатики, простые полиэфиры, сложные полиэфиры, полиимиды и полиуретаны, например, пленки поливинилиденхлорида. Другими полимерами, подходящими для использования в качестве материалов мембран являются, например, но без ограничений, полисульфоны, полиуретаны, политиоуретаны, полиэтилентерефталат, полимеры циклоолефинов и алифатические или алициклические простые полиэфиры. Мембрана 44 может быть выполнена из биосовместимого непроницаемого материала, такого как циклоалифатический углеводород. В одном примере осуществления, толщина мембраны может находиться в диапазоне от 3 до 10 микрон.
Когда форма мембраны 44 изменяется, происходит настройка оптической силы модуля жидкой линзы 14. В одном примере осуществления, первый клинообразный конец 40 непосредственно давит на мембрану 44 и деформирует мембрану 44. В другом примере осуществления, перемещение клинообразного конца 40 повышает или уменьшает давление внутри полости линзы, обеспечивая соответствующую деформацию мембраны 44. В одном примере осуществления, мембрана 44 может быть увеличена в размере или изменена по форме и изгибаться в одной или более заранее заданных конфигурациях изгиба. Например, когда исполнительный элемент 16 перемещается к первому положению, мембрана 44 может быть деформирована в заранее заданную первую конфигурацию, соответствующую первой желаемой оптической силе. Когда исполнительный элемент 16 перемещается ко второму положению, мембрана 44 может быть деформирована в заранее заданную вторую конфигурацию, соответствующую второй желаемой оптической силе.
В дополнительном или альтернативном варианте, толщине мембраны 44 может быть придан такой контур, чтобы создавать сферическую или другую заранее заданную деформацию мембраны 44. Например, в одном примере осуществления, мембрана 44 содержит вставленную часть, которая является более гибкой, чем другие части мембраны 44, так что деформация мембраны 44 приводит к тому, что форма вставленной части изменяется сферическим образом без существенного изменения частей мембраны 44, отличных от вставленных частей.
Как показывается на Фиг. 4, второй клинообразный конец 42 входит в соединение с первой жесткой линзой 46. Линзовый модуль 14 может также содержать уплотнение 47 между первой жесткой линзой 46 и мембраной 44. Жесткие линзы, описанные здесь, могут быть выполнены из стекла, пластмассы или любого другого подходящего материала. Другими подходящими материалами являются, например, но без ограничений, карбоната диэтилгликоль бисалил (DEG-BAC), поли(метилметакрилат) (РММА) и патентованный комплекс полимочевины, торговое наименование TRIVEX (PPG). Одна или более линз, описанных здесь, могут быть выполнены из традиционного материала мягких линз, такого как полимер кремниевого гидрогеля с межмолекулярными связями, имеющего показатель преломления от 1.42 до 1.46. Линзы могут быть выполнены из прочного к удару полимера и могут иметь прочное к царапанью покрытие или антиотражающее покрытие.
В некоторых примерах осуществления, первая часть 28 может вместо клинообразных концов, показанных на Фиг. 4, иметь и другие подходящие формы для деформирования мембраны 44. Например, одна сторона первой части 28 может быть клинообразной, а другая сторона может быть, в основном, вертикальной или криволинейной.
На Фиг. 5 иллюстрируется изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы 14 по линии 4-4. Модуль жидкой линзы 14 содержит первую жесткую линзу 46 и вторую жесткую линзу 48, разделенные первой частью 28 и второй частью 30. Первая жесткая линза 46 и мембрана 44 сконфигурированы так, что между ними образуется линзовая камера 50, содержащая первую жидкость 52. Подобным же образом, между мембраной 44 и второй жесткой линзой 48 может содержаться вторая жидкость 54. Жидкость, используемая в модуле жидкой линзы 14, может быть бесцветным рабочим веществом, например, воздухом или дистиллированной водой. Другие примеры осуществления могут содержать жидкость, которая является окрашенной, что зависит от применения. Одним из примеров жидкости, которая может быть использована, является жидкость, производимая компанией Dow Coming, г. Мидленд, Мичиган, под торговым наименованием "масло диффузионных насосов", которое обычно называется как "кремнийорганическое масло". В некоторых примерах осуществления жидкостью может быть алифатический полисилоксан, имеющий показатель преломления, согласующийся с материалом линзы. Первая жидкость 52 и вторая жидкость 54 могут быть одинаковыми. В альтернативном варианте, рабочие вещества могут быть различными, например, первым рабочим веществом 52 может быть кремнийорганическое масло, а вторым рабочим веществом 54 может быть воздух. В одном примере осуществления, мембрана 44 гибко прикреплена к первой жесткой линзе 46, а также ко второй жесткой линзе 48. Мембрана 44 может быть прикреплена к одной или обеим жестким линзам 46, 48 любым подходящим способом, таким как склеивание, ультразвуковая сварка, термосваривание, лазерная сварка или любым подобным процессом. Один или более компонентов из мембраны 44, первой жесткой линзы 46 и второй жесткой линзы 48 могут быть по меньшей мере частично прикреплены к опорному элементу, который, в свою очередь, прикреплен к линзовой оправе 12. Мембрана 44 может быть, в основном, плоской, когда она заделывается, но может быть термически сформована до определенной кривизны или сферической геометрии. В некоторых примерах осуществления, один или более компонентов из мембраны 44, первой жесткой линзы 46, второй жесткой линзы 48, первой жидкости 52 и второй жидкости 54 могут иметь одинаковый показатель преломления.
В примере, показанном на Фиг. 5, не требуется отдельный резервуар с жидкостью для модуля жидкой линзы 14. В альтернативных примерах осуществления, в линзу очков в сборе 10, например, в зажим 26 или фрагмент дужки очков (или плечо) 20, может быть введен резервуар для предоставления или хранения дополнительной жидкости. В таком примере осуществления, модуль жидкой линзы 14 может содержать трубку, которая обеспечивает прохождение жидкости между резервуаром и линзовой камерой 50.
На Фиг. 6 иллюстрируется изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы 14 по линии 6-6, в котором мембрана 44 деформирована в первой конфигурации. В этом примере осуществления, мембрана 44 прижата ко второй жесткой линзе 48 и растягивается вдоль нее так, что в модуле жидкой линзы 14 образуется только одна жидкая линза. На Фиг. 7 иллюстрируется изображение поперечного сечения части модуля жидкой линзы 14 по линии В-В, в котором мембрана 44 деформирована во второй конфигурации. Как описано выше, формы деформации могут соответствовать желаемым значениям оптической силы.
В одном примере осуществления, деформация модуля жидкой линзы 14 может создавать несферическое отклонение. Для устранения этого, передняя и/или задняя поверхности первой и/или второй жидких линз 46, 48 может быть асферической для коррекции любого астигматизма, созданного этим отклонением. Например, в одном примере осуществления, передняя поверхность 56 первой жесткой линзы 46 может устранять астигматизм, созданный деформацией, в то время как в другом примере осуществления, устранять эту деформацию может задняя поверхность 58. В некоторых примерах осуществления, передняя поверхность 56 является сферической и может иметь одинаковую кривизну по всей ее поверхности. В одном примере осуществления, задняя поверхность 58 является асферической и имеет более сложную кривизну передней поверхности, которая постепенно изменяется от центра линзы к ее краям так, что обеспечивается более тонкий профиль и желаемое изменение оптической силы, как функции угла взгляда. При этом угол взгляда определяется здесь как угол, образованный между действительной линией взгляда и главной осью модуля жидкой линзы 14.
В одном примере осуществления, передняя поверхность 56 первой жесткой линзы 46 имеет форму мениска, то есть, выпуклая на ее передней стороне и вогнутая на ее задней стороне. Таким образом, как передняя, так и задняя поверхности 56, 58 искривлены в одном и том же направлении. Задняя поверхность 58 может быть толще в центре и тоньше по краям, то есть, радиус кривизны передней поверхности 56 будет меньше, чем радиус кривизны задней поверхности 58.
В некоторых примерах осуществления линзы очков в сборе 10 одна или обе - левая и правая линзы оснащены своим собственным линзовым модулем и/или исполнительной системой, так что линза каждого глаза может настраиваться независимо. Пример осуществления этой конфигурации может позволить носителям очков, таким как пациенты с анизометропией, корректировать любую ошибку преломления раздельно каждого глаза, с тем чтобы получить надлежащую коррекцию в обоих глазах, что может привести к улучшенному бинокулярному зрению и бинокулярному объединению.
В некоторых примерах осуществления, модуль жидкой линзы 14 может быть настроен носителем очков непрерывно во всем диапазоне желаемой оптической силы. Пример осуществления этой конфигурации может предоставить пользователю возможность настройки оптической силы для точного соответствия с ошибкой преломления, при определенном расстоянии до объекта и в определенной световой среде. Это позволяет компенсировать изменение естественной глубины фокусировки глаза, которая зависит от размера зрачка носителя очков. В некоторых примерах осуществления, модуль жидкой линзы 14 может альтернативно или дополнительно быть использован для создания увеличения изображения за пределами физиологического диапазона зрения человека.
В некоторых примерах осуществления, модуль жидкой линзы 14 может содержать раздельные линзовые области, которые имеют различные оптические свойства. Например, первая область может корректировать близорукость, в то время как вторая область может корректировать дальнозоркость. В альтернативном варианте, одна или обе из этих областей могут предоставлять небольшую или отсутствующую оптическую коррекцию. В другом примере осуществления, отдельные области разделены постепенным изменением в оптических свойствах.
Примеры осуществления магнитного исполнительного элемента
На Фиг. 8 и Фиг. 9 иллюстрируются изображения поперечного сечения магнитного исполнительного элемента в сборе 60, в соответствии с одним примером осуществления изобретения. Магнитный исполнительный элемент в сборе 60 содержит магнитный ползунок 62, расположенный с возможностью скольжения на фрагменте дужки очков 64. Фрагмент дужки очков 64 прикреплен к модулю жидкой линзы 66 и содержит полую центральную часть 68, в которой расположены жидкость 70 и магнитный элемент 72. В одном примере осуществления, магнитный элемент 72 является монолитным магнитом, таким как цилиндрический или стержневой магнит, расположенным с возможностью скольжения внутри полой центральной части 68. В этом примере осуществления, полая центральная часть 68, в основном, совпадает с формой магнитного элемента 72, что обеспечивает надежную герметизацию жидкости между магнитным элементом 72 и фрагментом дужки очков 64. Когда при работе магнитный ползунок 62 перемещается относительно фрагмента дужки очков 64 (например, налево или направо, как показано на Фиг. 8), то магнитный ползунок 62 создает усилие на магнитном элементе 72 и перемещает магнитный элемент 72. Когда магнитный элемент 72 перемещается, он действует как поршень и выдавливает или втягивает жидкость 70 внутрь или изнутри модуля жидкой линзы 66. В некоторых примерах осуществления, магнитный элемент 72 перемещается в том же самом направлении, что и магнитный ползунок 62; в других примерах осуществления, магнитный элемент 72 перемещается в противоположном направлении от магнитного ползунка 62.
В одном примере осуществления, магнитный элемент 72 является ферромагнитной жидкостью. Подходящие ферромагнитные жидкости могут содержать жидкости, имеющие ферромагнитные частицы наноразмеров или ферромагнитные частицы, взвешенные в жидкости - носителе, таком как органический растворитель или вода. В результате, в присутствии магнитного поля ферромагнитная жидкость может стать сильно намагниченной. В некоторых примерах осуществления, ферромагнитная жидкость является жидкостью, которая не смешивающейся с жидкостью 70, что позволяет ей действовать подобно плунжеру и перемещать жидкость 70 внутрь модуля жидкой линзы или из него. Например, подобно примеру осуществления, описанному выше, когда магнитный ползунок 62 перемещается относительно фрагмента дужки очков 64, магнитный элемент 72 из ферромагнитной жидкости втягивает или вытягивает жидкость 70 внутрь или изнутри модуля жидкой линзы 66. В некоторых примерах осуществления, магнитный элемент 72 из ферромагнитной жидкости целиком заполняет область полой центральной части 68. В некоторых примерах осуществления, периферическая часть 74 фрагмента дужки очков 64 может содержать отверстие, которое обеспечивает поступление потока воздуха внутрь полой центральной части 68. Одним из преимуществ использования магнитного элемента 72 из ферромагнитной жидкости является то, что в некоторых примерах осуществления нет необходимости в физической связи между магнитным ползунком 62 и магнитным элементом 72. В результате, фрагмент дужки очков 64 может быть полностью герметизирован, снижая тем самым вероятность утечки жидкости 70. В одном примере осуществления, например, фрагмент дужки очков 64 имеет такую конфигурацию, что полностью закрывает и герметизирует полую центральную часть 68.
На Фиг. 10 иллюстрируется изображение поперечного сечения магнитного исполнительного элемента в сборе 61 в соответствии с одним примером осуществления изобретения. Подобно магнитному исполнительному элементу в сборе 60, описанному выше, магнитный исполнительный элемент в сборе 61 содержит магнитный ползунок 63, расположенный с возможностью скольжения на фрагменте дужки очков 65. Фрагмент дужки очков 65 присоединен к модулю жидкой линзы (не показан) и содержит полую центральную часть 69, в которой находятся жидкость 71 и магнитный элемент 73. Магнитный исполнительный элемент в сборе 61 дополнительно содержит плечо толкателя 75, физически присоединенное как к магнитному ползунку 63, так и к магнитному элементу 73. В одном примере осуществления, плечо толкателя 75 может создавать дополнительное усилие в аксиальном направлении при работе магнитного исполнительного элемента в сборе, для втягивания и вытягивания магнитного элемента 73. В одном примере осуществления, плечо толкателя 75 может содержать плоский конец толкателя 81, имеющий размеры, совпадающие с размерами внутренней поверхности фрагмента дужки очков 65. В частности, когда магнитный элемент 73 является ферромагнитной жидкостью, плечо толкателя 75 может создавать усилие в аксиальном направлении, в то время как ферромагнитная жидкость обеспечивает герметизацию внутри полой центральной части 69. В одном примере осуществления, плечо толкателя 75 является магнитным материалом и магнитно подсоединено к магнитному элементу 73 для облегчения перемещения магнитного элемента 73. В одном примере осуществления, периферическая часть 79 фрагмента дужки очков 65 содержит отверстие 77, которое позволяет создавать воздушный поток между внешней поверхностью фрагмента дужки очков и полой центральной частью 69.
Примеры осуществления винтового исполнительного элемента
На Фиг. 11 иллюстрируется частично прозрачное изображение линзы очков в сборе 76 в соответствии с другим примером осуществления изобретения. Линза очков в сборе 76 содержит модуль жидкой линзы 78, магнитный исполнительный элемент в сборе 80, имеющий исполнительный элемент 82, который прикреплен с возможностью вращения к фрагменту дужки очков 86, и корпус 84, герметически присоединенный к фрагменту дужки очков 86 для предотвращения утечки жидкости 89. Магнитный исполнительный элемент в сборе 80 подсоединен к плунжеру 88 через тросик 90.
На Фиг. 12 иллюстрируется изображение поперечного сечения магнитного исполнительного элемента в сборе 80 по линии 12-12. Магнитный исполнительный элемент в сборе 80 содержит исполнительный элемент 82 и основание 96. В одном примере осуществления, основание 96 имеет такие размеры, что герметизирует корпус 84. Как исполнительный элемент 82, так и основание 96 содержат один или более прикрепленных к ним магнитов 98, 100. Исполнительный элемент 82 магнитно подсоединен к основанию 96 посредством магнита 98 и магнита 100. Основание 96 прикреплено к тросику 90 на выступе 102 так, что когда основание 96 поворачивается в первом направлении (например, против часовой стрелки, как показано на Фиг. 11), тросик 90 обматывается вокруг выступа 102. Когда тросик 90 обматывается вокруг выступа 102, плунжер 88 втягивается по направлению к магнитному исполнительному элементу в сборе 80. Подобным же образом, когда основание 96 поворачивается во втором направлении (например, по часовой стрелке), тросик 90 сматывается с выступа 102. Магнитный исполнительный элемент в сборе 80 содержит одну или более пружин 92, 94, которые создают силу смещения плунжера в заранее заданное положение, когда тросик 90 сматывается. В определенных примерах осуществления, тросик 90 может быть жестким, так что когда тросик 90 сматывается с выступа 102, он толкает плунжер в периферическом направлении. В другом примере осуществления, исполнительный элемент 82 не подсоединен магнитной связью к основанию 96. Вместо этого исполнительный элемент 82 физически подсоединен к основанию 96. В некоторых примерах осуществления, исполнительный элемент 82 подсоединен к основанию 96 как магнитной связью, так и физически.
На Фиг. 13 иллюстрируется альтернативный магнитный исполнительный элемент в сборе 104. Магнитный исполнительный элемент в сборе 104 содержит исполнительный элемент 106, прикрепленный с возможностью вращения к корпусу 108. Корпус 108 содержит резьбовую внутреннюю поверхность 110, сконфигурированную так, что она зацепляется с резьбовой внешней поверхностью 112 плунжера 114. Исполнительный элемент 106 подсоединен магнитной связью к плунжеру 114 посредством магнита 116 и 118. В другом примере осуществления, исполнительный элемент 106 может быть подсоединен к плунжеру 114 посредством физического соединения, такого как винт, который обеспечивает передачу вращательного перемещения исполнительного элемента 106 на плунжер 114, обеспечивая также при этом аксиальное перемещение плунжера 114 относительно корпуса 108. Когда при работе исполнительный элемент 106 поворачивается, плунжер 114 поворачивается подобным же образом и передвигается вдоль резьбовой внешней поверхности 112. В результате, плунжер 114 может вталкивать жидкость 120 в модуль жидкой линзы (не показан) или выталкивать жидкость 120. В одном примере осуществления, плунжер 114 может быть присоединен к штырьку 122, прикрепленному к корпусу 108, в качестве дополнительной опоры.
Примеры осуществления исполнительного элемента с гибким толкателем
На Фиг. 14 иллюстрируется изображение поперечного сечения исполнительной системы 124 в соответствии с другим примером осуществления изобретения, в первой, не сжатой, конфигурации. Исполнительная система 124 содержит ползунок 126 присоединенный с возможностью скольжения к фрагменту дужки очков 128. Фрагмент дужки очков 128 содержит полую центральную часть 130, в которой находится гибкий толкатель 138, прикрепленный к ползунку, и резервуар 132, расположенный около периферического конца 134 фрагмента дужки очков 128. Исполнительная система 124 может дополнительно содержать пластину 137, сконфигурированную так, чтобы зацепляться с толкателем 138 и создавать желаемый градиент давления по резервуару 132.
Резервуар 132 также может быть выполнен из гибкого, прозрачного, водонепроницаемого материала. Например, и без ограничений, резервуар может быть выполнен поливиниледендифторида, такого как термообжатый VITON(R), поставляемый компанией DuPont Performance Elastomers LLC, г. Уилмингтон, Делавэр, DERAY-KYF 190, производимый компанией DSG-CANUSA, г. Мекленхайм, Германия (гибкий), RW-175, производимый компанией Тусо Electronics Corp., г. Беруин, Пенсильвания (ранее Raychem Corp.) (полужесткий) или из любого другого подходящего материала. Дополнительные примеры осуществления резервуаров описаны в Публикации США №2011-0102735, которая целиком введена здесь ссылкой.
Фрагмент дужки очков 128 содержит также один или более изгибов 136 для образования контура периферической части фрагмента дужки очков 128 вокруг части уха пользователя. Образование такого контура может минимизировать вероятность того, что фрагмент дужки очков 128 соскользнет с уха пользователя. В других примерах осуществления, изгиб 136 может быть расположен в других подходящих областях на фрагменте дужки очков 128. Когда при работе ползунок 126 перемещается относительно фрагмента дужки очков 128, гибкий толкатель 138, прикрепленный к ползунку 126, искривляется вдоль изгиба 136 и деформирует резервуар 132, который затем выдавливает жидкость (не показана) через трубку 140 по направлению к модулю жидкой линзы (не показан), что изменяет оптическую силу модуля жидкой линзы.
Трубка 140 может быть выполнена из одного или более материалов, таких как TYGON (поливинилхлорид), PVDF (поливинилиденфторид) и природный каучук. Например, PVDF может быть подходящим материалом из-за его прочности, проницаемости и устойчивости к образованию складок. В одном примере осуществления, трубка 140 может быть помещена в конец фрагмента дужки очков 128 для образования гладкого соединения между ними. Трубка 140, дополнительно к тому, что образует канал для прохождения жидкости между исполнительной системой 124 и модулем жидкой линзы (не показан), может также действовать как шарнир линзы очков в сборе.
На Фиг. 15 иллюстрируется изображение поперечного сечения исполнительной системы 124 во второй, сжатой, конфигурации, в которой гибкий толкатель 138 вытягивается по направлению к периферическому концу 134 фрагмента дужки очков 128.
Примеры осуществления колесного исполнительного элемента
На Фиг. 16 иллюстрируется частично прозрачное изображение исполнительной системы 142 в соответствии с другим примером осуществления изобретения. Исполнительная система 142 содержит фрагмент дужки очков 144, имеющий полую центральную часть 146. Полая центральная часть 146 служит для размещения в ней колесика в сборе 148 и резервуара 150, расположенного на периферическом конце 152 фрагмента дужки очков 144. На Фиг. 17 иллюстрируется покомпонентное изображение колесика в сборе 148 и резервуара 150. Колесико в сборе 148 содержит колесико 154, сжимающий диск 156 и пружину 157, которая может быть использована для смещения сжимающего диска 156 по направлению к заранее заданному положению.
Колесико 154 имеет один или более выступов 158, расположенных на аксиальной лицевой стороне колесика 154, для перемещения сжимающего диска 156 в аксиальном направлении к резервуару 150, когда колесико 154 поворачивается. Например, выступы 158 могут иметь форму непрерывной наклонной поверхности такой, что вращение колесика 154 приводит к гладкому непрерывному аксиальному перемещению сжимающего диска 156. В альтернативном варианте, колесико 154 может содержать дискретные выступы, которые служат для перемещения сжимающего диска 156 с дискретными приращениями. Когда сжимающий диск 156 перемещается в первом аксиальном направлении, он деформирует резервуар 150. Когда резервуар 150 деформируется, он выдавливает жидкость (не показана) через трубку 160 по направлению к модулю жидкой линзы (не показан), что изменяет оптическую силу модуля жидкой линзы. В одном примере осуществления, колесико в сборе 148 не содержит сжимающий диск 156, и выступы 158 непосредственно контактируют с резервуаром 150.
Примеры осуществления складчатого резервуара
На Фиг. 18 иллюстрируется изображение поперечного сечения исполнительной системы 162, в соответствии с другим примером осуществления изобретения, в первом сжатом положении. Исполнительная система 162 содержит фрагмент дужки очков 164, имеющий полую центральную часть 166. Полая центральная часть 166 служит для размещения в ней резервуара 168, заполненного жидкостью 170, и толкателя 172.
Толкатель 172 может быть перемещен аксиально относительно фрагмента дужки очков 164 так, что когда толкатель 172 перемещается к резервуару 168, то сам резервуар 168 образует складку 174 и охватывает толкатель. Когда резервуар 168 деформируется, он выдавливает жидкость 170 через трубку 176 по направлению к модулю жидкой линзы (не показан), что изменяет оптическую силу модуля жидкой линзы. В одном примере осуществления, толкатель 172 является, в основном, цилиндрическим. В других примерах осуществления толкатель 172 имеет, в основном, овальное поперечное сечение. В одном примере осуществления, толкатель 172 прикреплен к части резервуара 168 и сконфигурирован так, что часть резервуара, прикрепленная к толкателю, будет перемещаться вместе с толкателем, когда толкатель перемещается от резервуара.
На Фиг. 19 иллюстрируется изображение поперечного сечения исполнительной системы 162 во втором сжатом положении, когда толкатель 172 еще более вдавливается в резервуар 168.
Примеры осуществления насосного исполнительного элемента
На Фиг. 20 и Фиг. 21 иллюстрируется исполнительная система 178, в соответствии с другим примером осуществления изобретения. На Фиг. 20 иллюстрируется перспективное изображение исполнительной системы 178, а на Фиг. 21 иллюстрируется часть исполнительной системы 178. Исполнительная система 178 содержит первую кнопку 180 и вторую кнопку 182, расположенные на лицевой стороне 184 фрагмента дужки очков 186. В примере осуществления, показанном на Фиг. 20, кнопки 180 и 182 показаны на внешней лицевой стороне фрагмента дужки очков 186. В других примерах осуществления, кнопки 180 и 182 расположены на других поверхностях фрагмента дужки очков 186, таких как верхняя, нижняя или внутренняя поверхность. Фрагмент дужки очков 186 содержит полую центральную часть (не показана), в которой помещается резервуар 188, баллон 190, насос 192 и клапан сброса давления 194. При работе, пользователь может многократно нажимать на насос 192, используя кнопку 180, для раздувания баллона 190, и нажимать на клапан сброса давления 194, используя кнопку 182, для сдувания баллона 190. Когда баллон 190 раздувается, он деформирует резервуар 188. Когда резервуар 188 деформируется, он проталкивает жидкость (не показана) через трубку 196 по направлению к модулю жидкой линзы (не показан), что изменяет оптическую силу модуля жидкой линзы.
На Фиг. 22 иллюстрируется исполнительная система 198 в соответствии с другим примером осуществления изобретения. Исполнительная система 198 содержит фрагмент дужки очков (или плечо) 200, имеющий полую центральную часть 202. В полой центральной части 202 помещается резервуар 204, клапан сброса давления 211, первый клювиковый клапан 210, второй клювиковый клапан 208 и поршень 212. Поршень 212 расположен с возможностью скольжения на фрагменте дужки очков (или плече) 200, что обеспечивает перемещение поршня 212 в аксиальном направлении. Когда поршень 212 перемещается по направлению к резервуару 204, то поршень 212 выдавливает воздух 214 через первый клювиковый клапан 210 и деформирует резервуар 204. Когда резервуар 204 деформируется, он выдавливает жидкость 215 через трубку 216, подсоединенную к резервуару 204, по направлению к модулю жидкой линзы (не показан), что изменяет оптическую силу модуля жидкой линзы. Первый клювиковый клапан 210 сконфигурирован так, что обеспечивает прохождение через него сжатого воздуха (справа налево, как показано на Фиг. 22), предотвращая при этом нежелательный обратный поток (поток слева направо). Дополнительно или альтернативно, для сжатия полой центральной части 202 могут быть использованы дополнительные клювиковые клапаны, такие как второй клювиковый клапан 208. Исполнительная система 198 содержит также клапан сброса давления 211, предназначенный для понижения давления в полой центральной части 202.
Пример осуществления линзы с перегородкой
На Фиг. 23 иллюстрируется модуль жидкой линзы 218, в соответствии с другим примером осуществления изобретения. Модуль жидкой линзы 218 содержит линзовую оправу 220, окружающую камеру с жидкостью 222. Модуль жидкой линзы 218 дополнительно содержит первую перегородку 224 и вторую перегородку 226, расположенные внутри линзовой оправы 220 и уплотняющие камеру с жидкостью 222. В некоторых примерах осуществления, одна или обе перегородки 224 и 226 сделаны такими, что их можно проткнуть иглой 228, такой как игла для подкожных инъекций, для введения жидкости или удаления жидкости из камеры с жидкостью 222. Перегородка 224 сделана такой, что как только игла 228 удаляется из перегородки, перегородка герметизируется и предотвращает утечку жидкости из камеры с жидкостью 222. В одном примере осуществления, перегородка 224 находится заподлицо с внешней поверхностью линзовой оправы 220.
В одном примере осуществления, перегородки являются резиновыми стопорами, используемыми для создания воздухонепроницаемой герметизации камеры с жидкостью 222. В этом примере осуществления, после прокола иглой резиновый стопор перекрывает отверстие прокола, обеспечивая воздухонепроницаемое и влагонепроницаемое уплотнение для защиты содержимого камеры с жидкостью. Этот пример осуществления, показанный на Фиг. 23, содержит две перегородки на противоположных сторонах камеры с жидкостью 222. В других примерах осуществления, модуль жидкой линзы 218 может содержать только одну перегородку. Дополнительно, в других примерах осуществления, модуль жидкой линзы 218 может содержать несколько перегородок в различных положениях или ориентациях. Как показано на Фиг. 23, игла 228 может быть подсоединена к резервуару 230 посредством трубки 232. В других примерах осуществления, игла 228 может быть непосредственно прикреплена к резервуару 230 в форме шприца.
Примеры осуществления модуля линзы с нагревом жидкости
На Фиг. 24 и Фиг. 25 иллюстрируется модуль линзы с нагревом жидкости, в соответствии с другим примером осуществления изобретения. На Фиг. 24 иллюстрируется покомпонентное изображение модуля линзы с нагревом жидкости 234, а на Фиг. 25 иллюстрируется изображение поперечного сечения модуля линзы с нагревом жидкости 234 в раздутом состоянии. Модуль жидкой линзы 234 содержит термоэлемент 236, расположенный на мембране 238, отделяющей жидкость 240 от первой жесткой линзы 235 внутри камеры с жидкостью 244. Вторая жесткая линза 237 может охватывать мембрану 238. Когда термоэлемент 236 нагревается, то этот нагрев приводит к расширению жидкости 240 и деформированию формы мембраны 238. Когда форма мембраны 238 деформируется, изменяется оптическая сила модуля жидкой линзы 234.
В одном примере осуществления, термоэлемент 236 представляет собой одну нитку электрически проводящей проволоки 242. В этом примере осуществления, через проволоку 242 проходит ток. При прохождении тока через проволоку 242 проволока 242 нагревается и расширяет жидкость 240. В одном примере осуществления, создающий этот ток источник электроэнергии, такой как аккумуляторная батарея, может быть расположен в линзовой оправе или фрагменте дужки очков линзы очков в сборе, содержащей модуль жидкой линзы (не показан). В одном примере осуществления, проволока 242 укладывается в форме решетки 246 перекрестным образом так, что проволока имеет вид сетки. В одном примере осуществления, мембрана 238 сконфигурирована так, что деформируется в заранее заданную форму, соответствующую одной или более желаемым оптическим силам. Мембрана 238 может быть сконфигурирована так, что сохраняет свою деформированную форму без необходимости постоянного подогрева термоэлементом 236, или в альтернативном варианте может быть сконфигурирована так, что восстанавливает заранее заданную форму после того, как термоэлемент 236 охладится.
В одном примере осуществления, термоэлемент 236 может быть сконфигурирован так, что создает температурный градиент для деформирования мембраны 238 в желаемую форму. Например, проволока 242 может содержать области увеличенной или уменьшенной толщины, так что на определенную область мембраны 238 может подаваться больше или меньше теплоты. Дополнительно, решетка 246 может быть сформирована в определенную конфигурацию для получения желаемого температурного градиента. Например, строки и столбцы, образующие решетку 246, могут находиться ближе друг к другу около центра решетки 246.
В другом примере осуществления, термоэлемент 236 может содержать серии ячеек, которые могут быть независимо нагреты или иным способом активированы электрическим током для деформирования мембраны 238. В этом примере осуществления, жидкость 240 может быть обычным кремнийорганическим маслом. В альтернативном варианте, жидкость 240 может быть ферромагнитной жидкостью, создающей магнитное притяжение к активированной ячейке в термоэлементе 236 для деформирования мембраны 238 в желаемую форму.
В других примерах осуществления, термоэлемент 236 может содержать один или более электрических компонентов, таких как диоды, триоды и транзисторы, с тем, чтобы обеспечивать улучшенное управление температурным градиентом по поверхности модуля жидкой линзы 234. Термоэлемент 236, описанный здесь, может быть выполнен достаточно малым, например, из микроматериалов или наноматериалов, с тем, чтобы его появление на глазу пользователя, когда пользовать носит модуль жидкой линзы 234, не воспринималось.
Выбор материалов для каждого из компонентов в примерах осуществления, описанных здесь, может быть определен требованиями механических свойств, температурной чувствительностью, оптическими свойствами, такими как дисперсия, свойствами формуемости или любыми другими факторами, очевидными рядовому специалисту в этой области техники. Например, фрагменты различных описанных сборочных узлов могут быть изготовлены любым подходящим процессом, таким как инжекционное формование металла (MIM), литье, механическая обработка, формовка пластмассы под давлением и тому подобное. Сборочные узлы могут быть любой подходящей формы и могут быть выполнены из пластмассы, металла или другого подходящего материала. В некоторых примерах осуществления, может быть использован легкий материал, такой как, например, но без ограничений, как пластмасса с высокой прочностью к удару, алюминий, титан и тому подобное. В некоторых примерах осуществления, одна или более частей могут быть выполнены целиком или частично из прозрачного материала.
Все рассмотренные выше аспекты описывают различные компоненты, содержащиеся в различных других компонентах или соединенные с различными другими компонентами. Следует понимать, что такие описанные архитектуры являются просто примерами, и может быть реализовано много других архитектур, которые обеспечивают такие же функциональные возможности. В концептуальном смысле, любая конфигурация компонентов для достижения таких же функциональных возможностей является эффективно "связанной" так, что достигаются желаемые функциональные возможности. Следовательно, любые два компонента, объединенные здесь для достижения определенных функциональных возможностей, могут рассматриваться как "связанные" друг с другом так, что достигаются желаемые функциональные возможности, безотносительно к архитектурам или промежуточным компонентам. Подобным же образом, любые два компонента, связанные таким образом, также будут рассматриваться как являющиеся "работоспособно соединенными", или "работоспособно связанными" друг с другом для достижения желаемых функциональных возможностей.
Необходимо принять во внимание, что для интерпретации формулы изобретения предполагается использовать раздел "Подробное описание изобретения", а не разделы "Краткое изложение" и "Реферат изобретения". Разделы "Краткое изложение" и "Реферат изобретения" могут излагать один или более, но не все примеры осуществлений настоящего изобретения, как оно задумано изобретателями, и тем самым ими никоим образом не намеревается ограничивать настоящее изобретение и прилагаемую формулу изобретения.
Настоящее изобретение было выше описано с помощью функциональных компоновочных блоков, иллюстрирующих реализацию заданных функций и отношений между ними. Границы этих функциональных компоновочных блоков были определены здесь произвольно для удобства описания. При условии, что надлежащим образом выполняются заданные функции и отношения между ними, могут быть определены альтернативные границы.
Вышеприведенное описание определенных примеров осуществления будет, таким образом, полностью раскрывать сущность изобретения, что позволяет другим специалистам использованием знаний в этой области техники легко модифицировать и/или адаптировать для различных приложений такие определенные примеры осуществления без чрезмерных экспериментов, без отклонения от общей концепции настоящего изобретения. Поэтому, базируясь на представленном здесь изучении и руководстве, предполагается, что такие адаптации и модификации будут находиться в пределах значения и диапазона эквивалентов раскрытых примеров осуществления. Следует понимать, что фразеология и терминология дана здесь с целью описания, а не ограничения, так что терминология или фразеология настоящей спецификации должна интерпретироваться квалифицированными специалистами в свете идей изобретения и руководства.
Объем и область применения настоящего изобретения не должны быть ограничены каким-либо из описанных выше примеров осуществления, но должны быть определены только в соответствии со следующими пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.