流体填充的透镜的致动制造技术

公开了一种致动机构，用于同时致动第一和第二可变焦距透镜。每个透镜包括限定了流体填充的腔的可膨胀膜，当膜膨胀时，焦距随着膜的弯曲程度而改变。该致动机构包括液压主致动器，该液压主致动器和与第一透镜相关联的液压从致动器以及与第二透镜相关联的液压从致动器流体连通。每个从致动器被配置成响应于主致动器的操作而改变其相关联的透镜的膜的膨胀程度，由此，该主致动器可操作来同时引起第一和第二透镜的膜的膨胀程度的变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体填充的透镜的致动
本专利技术涉及一种致动机构，用于包括限定了流体填充腔的可膨胀膜的可变焦距透镜。在这种类型的透镜中，当膜膨胀时，焦距随着膜的曲率而改变。
技术介绍
这些流体填充的透镜具有各种用途。一种用途是用于眼镜中，其中流体填充的透镜可用于应对老花眼。这种症状在中年开始发病而对人产生影响，其中眼睛显示出对近的物体的聚焦能力减退。这个症状是渐进的，并导致很多人需要视力矫正以便于阅读。它常常和近视或其它视力缺陷相复合，对不同的观看距离需要不同的处方。例如，近视个体可能需要负5屈光度与额外的正2屈光度的球面度数以满足近的任务，例如阅读。额外的正2屈光度是用于补偿眼睛的不能聚焦来阅读的缺陷。流体填充的透镜可用于在它们聚光于近的任务时，通过允许用户增加膜的膨胀程度来应对老花眼。流体填充的透镜可结合用于矫正其它缺陷例如近视的刚性透镜来使用，并可只被膨胀以提供如所需的额外的光焦度(opticalpower)。有各种控制在这些透镜中的膜的膨胀的方式。例如，在第一变体中，可调节与透镜流体连通的容器的体积。当容器的体积缩小时，多余的流体被迫进入透镜中，使膜膨胀。类似地，如果容器的体积再次变大，则在膜中的表面张力迫使流体回到容器内，且膜返回到其原始形状。每个透镜具有专用容器。在第二变体中，透镜内密封有固定体积的流体，所述流体占据了由膜限定的腔。可通过一般在围绕透镜的周边的关键点处施加致动力来改变腔的形状。因为流体的体积是固定的，膜必须膨胀以容纳流体，且透镜的光焦度改变。通过移除致动力来允许透镜松弛使腔恢复其原始形状，且膜返回到其原始形状。通常，希望一起调节两个透镜的光焦度，因为如果透镜被分开调节，会导致只在一只眼睛中的模糊视力，使眼镜的佩戴者不适。然而，很难布置使得两个透镜能够被一起调节而不影响承载这样的透镜的眼镜框的美学吸引力。简单地说，就是没有空间来容纳可一起致动第一变体的两个容器的控制系统。已经进行多种尝试，以在眼镜框的桥中提供机械联动装置，其可将致动力施加到在第二变体中的两个透镜。然而，这会导致体积庞大和无吸引力的桥。在WO2001/006302和WO2006/055366中公开了这种类型的致动系统的例子。存在其它可能的应用，其中希望提供多个透镜的焦距的同时调节而不需增加光学系统的体积来容纳调节机构。例如，这是高光学质量变焦距透镜的一般要求，为此，由于对在例如移动电话等设备中的紧凑型摄像机和集成式摄像机的迅速发展的需求，对紧凑性的要求不断增加。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种致动机构，用于同时致动第一和第二可变焦距透镜，每个透镜包括限定了流体填充的腔的可膨胀膜，当膜膨胀时，焦距随着膜的弯曲程度而改变，该致动机构包括液压主致动器，所述液压主致动器和与第一透镜相关联的液压从致动器以及与第二透镜相关联的液压从致动器流体连通，每个从致动器被配置成响应于主致动器的操作而改变其相关联的透镜的膜的膨胀程度，由此，主致动器可操作来同时引起第一透镜和第二透镜的膜的膨胀程度的变化。本专利技术提供了用于第一和第二透镜中的每个透镜的从致动器。每个从致动器由该主致动器驱动，使得该主致动器的操作引起每个从致动器一起被驱动。因此膜的膨胀被同时控制，且在主致动器和从致动器之间的液压联接器的使用使得这两个透镜的致动力非常直接地被传送，而不需要额外的空间。非常小的直径的液压通道可被使用，且它们的路径实质上可以是相当迂回曲折的，这使得在主致动器和从致动器之间的液压联接器能够被安装在紧凑的光学系统中。例如，液压联接器可被安装在一副眼镜中，使得桥和框架的其它部分的尺寸不需要明显增加以容纳液压通道。对于给定的流体压力，每个从致动器一般适合于施加相应的所希望的力。该液压主致动器可通过透明管道耦合到该从致动器，该透明管道在折射率上与填充第一透镜和第二透镜的腔的流体相匹配。这使得液压管道在被浸没在填充腔的流体中时变得不可见。因此管道可在透镜内部延伸，而不会引起光学阻塞或实际上根本不会被注意到。这减小了透镜占据的空间，因为液压管道不需要围绕透镜的边缘延伸，并可例如使用这种类型的透镜以便于无框眼镜的生产。在液压管道中的流体优选地与液压管道和填充第一和第二透镜的腔的液体的折射率相匹配。这使管道变得不可见的效果最大化。为此，在液压管道中的流体一般与填充第一和第二透镜的腔的液体相同。适当尺寸的简单塑料管道可用于提供在主致动器和从致动器之间的液压联接器。可替换地，中空通道可一体化形成到安置第一和第二透镜的结构(例如一副眼镜)的适当部分内。例如，在一副眼镜中的桥可形成将主致动器耦合到从致动器之一的通道的至少一部分。每个液压从致动器可被配置成响应于主致动器的操作，通过在固定到膜的周边的弯曲控制环上施加力来改变其相关联的透镜的膜的膨胀程度。这意味着力的施加点在弯曲控制环本身上，或直接地、或经由材料层的中间构件或经由在每个致动器和弯曲控制环之间的相应联动装置。当致动力被施加到选定致动点时，弯曲控制环的弯曲刚度在弯曲控制环的不同点处改变，以使膜采用所希望的表面轮廓(例如球形)。每个液压从致动器被布置在其相关联的透镜的流体填充的腔的外部。这使得更容易密封流体填充的腔，因为液压控制布置不需要穿透它。每个液压从致动器可适合于将致动力施加到在其相关联的透镜上的至少一个致动点。可替换地，每个从致动器可适合于将致动力施加到在其相关联的透镜上的至少两个致动点。所述致动点或每个致动点可以在上面提到的弯曲控制环上。第一和第二透镜可形成由三个或更多个可变焦距透镜组成的多个透镜的部分，所述多个透镜中的每个透镜包括限定了流体填充的腔的可膨胀膜，当膜膨胀时，焦距随着膜的弯曲程度而改变，该致动机构包括与多个液压从致动器流体连通的液压主致动器，其中每个液压从致动器与相应的透镜相关联，每个从致动器被配置成一起响应于主致动器的操作而改变其相关联的透镜的膜的膨胀程度，由此，该主致动器可操作来同时引起所有透镜的膜的膨胀程度的变化。这可在需要同时调节多于两个透镜的焦距的情况下使用。一个可能的应用是在用于聚焦来自在很多现代照明装置中使用的发光二极管(LED)的阵列的扩散光的透镜中。根据本专利技术的第二方面，提供了一种致动机构，用于包括限定了流体填充的腔的可膨胀膜的第一可变焦距透镜，当膜膨胀时，焦距随着膜的弯曲而改变，该致动机构包括与第一多个液压从致动器流体连通的液压主致动器，液压从致动器被配置成一起响应于主致动器的操作而改变第一透镜的膜的膨胀程度。本专利技术因此提供了将来自主致动器的力耦合到围绕第二变体的透镜的多个点的简单方式，从而能够实现对透镜的膨胀的良好控制。第一多个液压从致动器中的每个一般被布置在围绕第一透镜的周边的相应控制点处。这对第二变体的透镜非常有用，其中腔的形状变化，以便使膜膨胀。如在申请人的共同未决的申请PCT/GB2012/051426中所解释的，可能设计这种类型的透镜以具有非圆形形状，但使得膜在膨胀时采用球形表面轮廓。这通过使用附着到膜的外围支承件(例如弯曲控制环)来实现，外围支承件具有可变弯曲刚度以便当致动力施加到策略性地选择的点时使膜采用球形表面轮廓。上面提到的控制点因此可被选择为与这些策略性地选择的点相重合以用于致动力的施加。通常，在每个所选择的控制点处所需的致动力将是不同的。因此，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种致动机构，用于同时致动第一可变焦距透镜和第二可变焦距透镜，每个可变焦距透镜包括限定了流体填充的腔的可膨胀膜，当所述膜膨胀时，焦距随着所述膜的弯曲程度而改变，所述致动机构包括液压主致动器，所述液压主致动器和与所述第一透镜相关联的液压从致动器以及与所述第二透镜相关联的液压从致动器流体连通，每个从致动器被配置成响应于所述主致动器的操作而改变其相关联的透镜的所述膜的膨胀程度，由此，所述主致动器可操作来同时引起所述第一透镜和第二透镜的所述膜的膨胀程度的变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.31 GB 1301764.51.一副眼镜(100)，包括：形成所述眼镜的左镜片和右镜片的可变焦距的第一透镜(102)和可变焦距的第二透镜(103)，每个可变焦距的透镜包括限定了固定体积的流体填充的腔(109)的可膨胀膜(105)以及固定到所述膜的周边的控制环，其中每个透镜的焦距能够通过在所述控制环上施加力而调整；以及致动机构，所述致动机构用于同时致动所述第一透镜和所述第二透镜，其特征在于：所述致动机构包括液压主致动器(110)、与所述第一透镜相关联的液压控制的机械从致动器(115)，与所述第二透镜相关联的液压控制的机械从致动器(116)，每个机械从致动器被配置成响应于所述主致动器的操作而对其相关联的透镜的所述控制环施加机械力以改变其相关联的透镜的所述膜的膨胀程度，以及包含液压流体的管子(112,113)，每个从致动器通过所述管子中的液压流体都被液压耦合至所述主致动器，通过将致动力从所述主致动器液压传递至每个机械从致动器而驱动所述每个从致动器；由此，所述主致动器可操作来同时引起所述第一透镜和第二透镜的所述膜的膨胀程度的变化。2.如权利要求1所述的一副眼镜(100)，其中对于给定的流体压力，每个从致动器(115,116)适合于施加相应的所希望的力。3.如权利要求1或2所述的一副眼镜(100)，其中所述管子(112,113)是透明的并且在折射率上与填充所述第一透镜(102)和第二透镜(103)的所述腔的所述流体相匹配。4.如权利要求1所述的一副眼镜(100)，其中每个液压从致动器(115,116)被配置成，通过在固定到所述膜的周边的所述控制环上施加力，响应于所述主致动器(110)的操作而改变其相关联的透镜(102,103)的所述膜(105)的膨胀程度。5.如权利要求1所述的一副眼镜(100)，其中每个液压从致动器(115,116)被布置在其相关联的透镜(102,103)的所述流体填充的腔(109)的外部。6.一幅眼镜(200；250)，包括：形成所述眼镜的左镜片和右镜片的可变焦距的第一透镜(202)和可变焦距的第二透镜(203)，每个可变焦距的透镜包括限定了流体填充的腔(209)的可膨胀膜(205)，当所述膜膨胀时，焦距随着所述膜的弯曲程度而改变；以及致动机构，所述致动机构用于同时致动所述第一透镜和第二透镜，其特征在于，所述致动机构包括液压主致动器(213)，第一多个液压从致动器(211a-d)，以及第二多个液压从致动器(210a-d)，其中所述第一多个液压从致动器每个都被配置成响应于所述主致动器的操作施加机械力而改变所述第一透镜的所述膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·史蒂文斯，亚历克斯·埃金顿，朱利安·布兰登琼斯，罗杰·克拉克，
申请(专利权)人：ADLENS有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB