对可变焦光学装置的改进制造方法及图纸

一种可变焦的光学装置，尤其是可变焦透镜，它包括一个腔，该腔至少部分是由一柔性膜（２）形成的，其中的柔性膜可以被保持在一框架元件（８）和一环状元件（１２）的啮合部分之间，从而使得膜的一周边区域多于两次改变方向。环状元件和框架元件的啮合部分可以是高摩擦表面。此外，还描述了向透镜的腔内充填透明流体的方法、调节腔内流体压力的方法、对这种腔进行密封的方法、以及这种透镜在可调眼镜中的使用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对可变焦光学装置领域的改进，尤其是涉及对诸如可以通过改变透明封套内的透明流体的体积和/或压力来改变透镜屈光力的这种类型的可变焦透镜的改进。已经知道在诸如在GB2183059,GB2184562和WO96/38744中描述了各种类型的透镜。然而迄今为止，尽管在现有技术中描述了可变焦透镜的许多种例子，但还没有一种透镜在商业上被广泛接受用于替换固定焦距毛玻璃透镜或塑料透镜。可以相信，已知的可变焦透镜不能在商业上被接受是由许多因素造成的。例如，许多已知的透镜在使用中会遭受流体的泄露。此外，许多已知的透镜由于柔性膜的安装结构和/或膜的选用材料的原因，使得这些透镜的光学性能很差。另一个造成已知透镜的光学性能很差的原因是被选来用于充填封套的流体的透明度或屈光率的均匀性较差。已知的透镜在商业上未被接受的另一个原因是当这些已知的透镜被安装在眼镜上时，它们结构显得复杂笨重，从而导致美观效果较差，还增加了这种眼镜的成本，这种高昂的成本使得这些已知的透镜无法与传统的固定焦距的透镜相竞争。本专利技术旨在提供一种可变焦透镜和一种制造可变焦透镜的方法，本专利技术中的实施例至少克服了已知的可变焦透镜的一些问题，从而获得了更具商业吸引力产品。本专利技术还旨在提供装有可变焦透镜的护目镜。根据在此公开的专利技术，提供一种可变焦透镜，它包括一透明封套，该透明封套至少部分是由一柔性透明膜限定的，并容纳一透明流体；一框架元件，与柔性膜的一面接合；一环状元件，与柔性膜的相反一面接合，该环状元件和框架元件被保持装置朝对方压迫，其中，与柔性膜相接合的框架元件和环状元件的相应表面基本上是互补的，并被构形成使柔性膜的一周边区域多于一次地改变方向。本申请人认识到，为了使膜具有优良的光学性能，就应当使膜一直被保持在张紧状态下。此外，本申请人还发现，当膜处于张紧状态时，尤其当膜是由诸如聚酯薄膜(Mylar)的优选材料制成时，膜就会自密封在框架元件或环状元件上。框架元件和环状元件的接合表面的外形允许仅仅通过接合表面的作用就能使膜在框架元件上处于张紧状态。通过这种方式，就可以使可变焦透镜的结构比已知的可变焦透镜的结构更简化了。接合表面的外形可以是台阶形的，也可以包括一个或多个突起以及互补凹口。随着保持装置把环状元件挤向框架元件，与未伸张的膜的平面基本垂直的接合表面部分将会与膜摩擦接合。这种摩擦接合将会使膜在框架元件上伸展开，确保该膜处于张紧状态下。在一种特别有利的结构中，接合表面包括至少一个在径向范围朝着框架元件增大的倾斜表面。通过这种方式，随着环状元件被保持装置挤向框架元件，环状元件的倾斜表面与柔性膜之间的摩擦会把膜的周边沿径向向外挤，从而增大膜的张力，也就是把膜伸展开。环状元件和框架元件可以由一种材料或多种材料制成，这些材料具有足够的刚性，以便能牢固地相互接合，并确保环状元件和框架元件能把柔性膜保持在张紧状态下。优选的方案是，环状元件和框架元件的材料也是轻质的，以利于把在此所描述的透镜装在眼镜中。因此，环状元件和框架元件可以由高度耐撞的塑料材料制成，或由铝制成，或由钛制成。一般来说，尽量增大接合表面与膜之间的摩擦是很有利的，这不仅使上述的伸展效果尽量最好，而且还能确保在装配成的透镜中，环状元件和框架元件能把膜牢固地保持住。因此，优选的方案是，至少其中的一个表面是高度摩擦的表面。可以相信这些特点本身是具备新颖性的，因此，根据在这里所公开的专利技术，提供了一种可变焦透镜，它包括一透明封套，该透明封套至少部分是由一柔性透明膜限定的，并容纳一透明流体；一框架元件，与柔性膜的一面接合；一环状元件，与柔性膜的相反的另一面接合，该环状元件和框架元件被保持装置相向挤压，其中，与柔性膜相接合的框架元件和环状元件的相应表面基本上是互补的，并且至少其中的一个表面是高摩擦表面。例如，框架元件和环状元件中的一个或多个是由一种具有很高表面摩擦系数的材料制成的。或者是，至少其中的一个接合表面可被变得粗糙或被扩张，以增大它的表面摩擦。但是，在一种优选的结构中，至少一个接合表面设有一层高摩擦材料的覆盖层。一种用于该覆盖层的特别优选的材料是橡胶或合成弹性体。这是因为本申请人发现，这种材料能与膜的优选材料例如聚酯薄膜良好接合。在至少一个接合表面上设有橡胶或弹性体覆盖层的另一个优点是，橡胶和弹性体在接合表面与膜之间的界面上会形成一种很完整的流体密封。因此，根据在这里所限定的专利技术，提供了一种可变焦透镜，它包括一透明封套，该透明封套至少部分是由一柔性透明膜限定的，并容纳一透明流体；一框架元件，与柔性膜的一面接合；一环状元件，与柔性膜的相反的另一面接合，该环状元件和框架元件被保持装置相向挤压，其中，至少一个接合表面设有一层橡胶覆盖层或合成弹性体覆盖层。本申请人发现，为了获得良好效果，只需很薄的覆盖层。例如，覆盖层的厚度可小于100μm，或小于50μm，或小于20μm，甚至小于10μm。优选的方案是，该覆盖层被设置在与膜的面相接合的接合面上，它也形成封套的一内表面，从而使得这个密封界面有助于容纳流体。这个表面通常被设置在框架元件上。当然，两接合表面都可以设有一覆盖层。环状元件和框架元件的周边形状是可以根据需要来选择的。例如圆形、卵形、椭圆形或其它的闭合曲线形的周边形状。框架元件可包括一个刚性透明窗口，该透明窗口形成封套的一壁。刚性窗口是由一种适合的材料制成的，例如玻璃、或诸如聚碳酸酯的塑料材料。的确，为了容易制造的缘故，框架元件可全由这种透明材料制成。或者是，刚性窗口可形成框架元件的一部分，例如把刚性窗口粘接到一环形框架上和/或被一环形框架所围绕。框架元件可以设有与一第二膜相接合的一第二接合表面。在这种情况中，一第二环状元件可设有一第二接合表面，用于与第二膜相接合。第二接合表面可与框架元件的第一接合表面相对。第二膜可形成封套的一壁。或者是，第一环状元件可设有与一第二膜相接合的一第二接合表面。此外，一第二环状元件可设有一第二接合表面，用于与第二膜相接合。第二接合表面与第一环状元件的第一接合表面相对。第二膜可限定封套的一个壁。尽管优选的方案是第一膜和第二膜是离散不连续的，但是第一膜和第二膜可以由一个单一膜片制成。可以设置穿过封套壁，最好是穿过一径向外壁的管，该管与封套相通。为了可以改变封套内的流体的体积和/或压力，从而改变透镜的屈光力，该管将允许把流体从封套中除去或把流体引入该封套。该管可由在第一或第二环状元件或框架元件中的一个或多个中的预成形孔形成的，或是被钻成的。管可设有适当的封闭装置，以防止流体通过该管从封套泄露出去。这种封闭装置可以是在WO96/38744所描述的封闭装置，或者是能被注射器的针刺透并在针移去时能自密封的橡胶塞或一弹性体塞。可选的方案是，在管内设置一阀，该阀被设置成常闭的，但能被诸如注射器的针打开。在一个实施例中，该阀包括一个球，由一弹簧把该球挤压在一个环形座上。为了改变封套内的流体压力，把一注射器的针或类似物插入环形座的中心，从而使球移动。于是就能把流体引入封套或把流体从封套中除去，以改变内部的压力。当把针缩回时，弹簧又把球挤在座上，从而把阀关闭并把管密封住。本申请人已发现，当选用相当粘的透明流体，例如选用硅化油时，为了有效地充填透镜，管就必须相当大。能有效增大这种管的尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变焦透镜，它包括：一透明封套，该透明封套至少部分是由一柔性透明膜限定的，并容纳一透明流体；一框架元件，与柔性膜的一面接合；一环状元件，与柔性膜的相反一面接合，该环状元件和框架元件被保持装置朝对方，其中，与柔性膜接合的框架元件和环状元件的相应表面被设置成把柔性膜保持在张紧状态下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟华戴维西尔弗，
申请(专利权)人：约瑟华戴维西尔弗，
类型：发明
国别省市：GB[英国]