电活性运动眼镜制造技术

一种电活性透镜提供在两个不同光学屈光力下同时聚焦。它利用沿着相同光轴对准的电活性透镜元件堆叠体来进行此操作，每个电活性透镜元件聚焦处于不同偏振状态(例如，水平和竖直偏振状态)的光。如果第一电活性透镜元件和第二电活性透镜元件具有不同的光学屈光力，则处于第一偏振状态的光可以聚焦到一个光学屈光力，并且处于第二偏振状态的光可以同时聚焦到不同的光学屈光力。电活性透镜可以在不同的单个与多个光学屈光力之间切换。具有老花眼的人可以使用安装在眼镜中的电活性透镜代替常规的双焦眼镜。电活性透镜也可以在瞄准镜内使用以改进目标瞄准。用以改进目标瞄准。用以改进目标瞄准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电活性运动眼镜
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]根据35U.S.C.119(e)，本申请要求于2020年8月19日提交的美国申请第63/067,839号的优先权权益，该申请为了所有目的通过引用整体并入本文。

技术介绍

[0003]视力会随着年龄的增长而恶化。视力随着年龄的增长而恶化的一种方式是在两个不同的距离上在两个不同的焦点之间快速切换焦点的能力。具有好视力的年轻人通常可以在近处和远方物体间快速切换其焦点。随着人们的年龄增长，他们可能会失去快速切换焦点的能力。视力随着年龄的增长而恶化的另一种方式是清晰地看到近处物体的能力，这种状况被称为老花眼。
[0004]老花眼的常见治疗方法是佩戴带具有双焦、三焦或渐进透镜的眼镜。双焦透镜具有有不同屈光力的两个区域。双焦透镜的上半部具有针对远方物体的视觉处方。双焦透镜的下半部具有针对近处物体的阅读处方。类似地，三焦透镜具有用于聚焦于近、中和远距离处的物体的三个区域。双焦和三焦透镜通常具有指示处方中变化的可见线。渐进透镜类似于三焦透镜，但它们不具有指示处方变化的可见线。渐进透镜可以被认为是“无缝”三焦透镜。

技术实现思路

[0005]佩戴双焦点或渐进眼镜可能有几个缺点。如果具有双焦、三焦或渐进透镜的眼镜的佩戴者希望在透镜中的两种不同处方之间切换，同时朝一个方向观看，那么佩戴者必须移动其头部或眼镜，以便改变穿戴者正穿过透镜的哪一部分观看。这种移动在许多活动中可能是有害的，包括在某些职业、体育、爱好和日常活动中。
[0006]例如，头部的物理移动可能存在问题的一种活动是驾驶汽车时。当驾驶汽车时，驾驶员应能够快速地在遥远前方的道路和正接近的标志(例如，对于出口斜坡或街道而言)之间切换他们的焦点，这两者都处于驾驶员的能视域中。如果驾驶员需要移动其头部以切换焦点，那么驾驶员的反应时间可能较慢。这可能会导致危险的驾驶状况。
[0007]头部或眼镜的物理移动在进行某些运动时可能会出现问题，例如，射击运动、台球和球拍运动。例如，当射击步枪时，射击者可能希望在步枪的瞄准珠和目标之间快速切换焦点。通常，瞄准珠与目标对准以成功地击中目标。如果佩戴双焦或渐进透镜，则射击者可能需要移动其头部或眼镜，以便其能够透过透镜的不同部分观看。这种移动会损害人的瞄准能力，这可能会对其行为产生不利影响。
[0008]本专利技术的电活性透镜系统能够提供在两个不同光学屈光力下同时聚焦而无需头部移动。它利用聚焦处于不同偏振状态(例如，正交的水平和竖直偏振状态)的光的电活性透镜元件对或堆叠体(也称为电活性透镜)来实现这种操作。例如，第一电活性透镜元件可以被配置成聚焦水平偏振光并透射竖直偏振光，并且第二电活性透镜元件可以被配置成聚焦竖直偏振光并透射水平偏振光。如果第一电活性透镜元件和第二电活性透镜元件具有不
同的光学屈光力，则水平偏振光可以聚焦到一个平面，而竖直偏振光可以聚焦到不同平面。
[0009]本专利技术的电活性透镜系统可以包括电活性透镜。所述电活性透镜包括第一电活性透镜元件，所述第一电活性透镜元件被配置成在状态A和状态B之间切换。在所述状态A中，所述第一电活性透镜元件为第一偏振状态中的光提供第一光学屈光力，并且为不同于所述第一偏振状态的第二偏振状态中的光提供零光学屈光力。在所述状态B中，所述第一电活性透镜元件为所述第一偏振状态中的光提供不同于所述第一光学屈光力的第二光学屈光力，并且为所述第二偏振状态中的光提供零光学屈光力。所述电活性透镜还包括与所述第一电活性透镜元件光学串联的第二电活性透镜元件。第二电活性透镜元件被配置成在状态C和状态D之间切换。在所述状态C中，所述第二电活性透镜元件为所述第二偏振状态中的光提供不同于所述第一光学屈光力和所述第二光学屈光力的第三光学屈光力，并且为所述第一偏振状态中的光提供零光学屈光力。在所述状态D中，所述第二电活性透镜元件为所述第二偏振状态中的光提供第四光学屈光力，并且为所述第一偏振状态中的光提供零光学屈光力。
[0010]第一电活性透镜元件可以包括第一液晶层和具有第一对准方向的第一对准层。第二电活性透镜元件可以包括第二液晶层和具有与所述第一对准方向正交的第二对准方向的第二对准层。
[0011]第一电活性透镜元件可以包括第一基板、第一多个电极、第一对准层、第二基板、导电涂层、第二对准层和液晶材料。第一多个电极可以设置在第一基板的表面上。第一对准层可以设置在所述第一多个电极和所述第一基板的一部分上。第二基板可以耦接到第一基板，从而形成第一腔。导电涂层可以设置在第二基板的表面上。第二对准层可以设置在导电涂层上。液晶材料可以在第一腔中设置在第一对准层与第二对准层之间。第一多个电极可以包括多个同心环电极。液晶材料可以包括向列液晶材料。第一对准层可以与第二对准层平行地对准。或者，第一对准层可以与第二对准层反平行地对准。
[0012]所述第一电活性透镜元件可以被配置成独立于所述第二电活性透镜元件状态而在状态A与状态B之间切换。在一个实施例中，第一电活性透镜元件和第二电活性透镜元件均不包括偏振器。
[0013]第一电活性透镜元件中的第一光学屈光力水平可以在约1/4屈光度与约5屈光度之间。第一电活性透镜元件中的第二光学屈光力水平可以在约0屈光度与约5屈光度之间。第二电活性透镜元件中的第三光学屈光力水平可以在约1/4屈光度与约5屈光度之间。第二电活性透镜元件中的第四光学屈光力水平可以在约0屈光度与约5屈光度之间。第一电活性透镜元件中的第一光学屈光力水平可以不同于第二电活性透镜元件中的第三光学屈光力水平。第一电活性透镜元件中的第二光学屈光力水平可以与第二电活性透镜元件中的第四光学屈光力水平相同。
[0014]所述电活性透镜元件可以被配置成经由(机械)开关、语音致动或眼睛移动中的至少一者在状态A与状态B之间切换。所述第二电活性透镜元件可以被配置成经由(机械)开关、语音致动或眼睛移动中的至少一者在状态C与状态D之间切换。第一偏振状态可以正交于第二偏振状态。
[0015]所述电活性透镜还可以包括与所述第一电活性透镜元件和所述第二电活性透镜元件光学串联的第三电活性透镜元件。所述第三电活性透镜元件可以被配置成在状态E和
状态F之间切换，在所述状态E中，所述第三电活性透镜元件为第三偏振状态中的光提供不同于所述第一光学屈光力、所述第二光学屈光力和所述第三光学屈光力的第五光学屈光力，并且为所述第一偏振状态和所述第二偏振状态中的光提供零光学屈光力，在所述状态F中，所述第三电活性透镜元件为所述第三偏振状态中的光提供第六光学屈光力，并且为所述第一偏振状态和第二偏振状态中的光提供零光学屈光力。
[0016]电活性透镜可以包括在枪械瞄准镜中。所述枪械瞄准镜可以被配置成安装在枪上。所述第一电活性透镜元件和所述第二电活性元件可以被配置成经由邻近所述枪上的扳机护环设置的机械开关在状态之间切换。替代地，电活性透镜可以设置在眼镜、隐形眼镜或人工晶体中的至少一者中。
[0017]本技术的另一实施例是一种操作电活性透镜的方法。所述方法包括将第一电压施加到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电活性透镜，包括：第一电活性透镜元件，所述第一电活性透镜元件被配置成在状态A和状态B之间切换，在所述状态A中，所述第一电活性透镜元件为第一偏振状态中的光提供第一光学屈光力，并且为不同于所述第一偏振状态的第二偏振状态中的光提供零光学屈光力，在所述状态B中，所述第一电活性透镜元件为所述第一偏振状态中的光提供不同于所述第一光学屈光力的第二光学屈光力，并且为所述第二偏振状态中的光提供零光学屈光力；以及第二电活性透镜元件，所述第二电活性透镜元件与所述第一电活性透镜元件光学串联，并且被配置成在状态C和状态D之间切换，在所述状态C中，所述第二电活性透镜元件为所述第二偏振状态中的光提供不同于所述第一光学屈光力和所述第二光学屈光力的第三光学屈光力，并且为所述第一偏振状态中的光提供零光学屈光力，在所述状态D中，所述第二电活性透镜元件为所述第二偏振状态中的光提供第四光学屈光力，并且为所述第一偏振状态中的光提供零光学屈光力。2.根据权利要求1所述的电活性透镜，其中，所述第一电活性透镜元件包括第一液晶层和具有第一对准方向的第一对准层，并且所述第二电活性透镜元件包括第二液晶层和具有与所述第一对准方向正交的第二对准方向的第二对准层。3.根据权利要求1所述的电活性透镜，其中，所述第一电活性透镜元件包括：第一基板；第一多个电极，所述第一多个电极设置在所述第一基板的表面上；第一对准层，所述第一对准层设置在所述第一多个电极和所述第一基板的一部分上；第二基板，所述第二基板耦接到所述第一基板，从而形成第一腔；导电涂层，所述导电涂层设置在所述第二基板的表面上；第二对准层，所述第二对准层设置在所述导电涂层上；以及液晶材料，所述液晶材料在所述第一腔中设置在所述第一对准层与所述第二对准层之间。4.根据权利要求3所述的电活性透镜，其中，所述第一多个电极包括多个同心环电极。5.根据权利要求3所述的电活性透镜，其中，所述液晶材料包括向列液晶材料。6.根据权利要求3所述的电活性透镜，其中，所述第一对准层平行于所述第二对准层对准。7.根据权利要求3所述的电活性透镜，其中，所述第一对准层反平行于所述第二对准层对准。8.根据权利要求1所述的电活性透镜，其中，所述第一电活性透镜元件被配置成独立于所述第二电活性透镜元件状态而在状态A与状态B之间切换。9.根据权利要求1所述的电活性透镜，其中，所述第一电活性透镜元件和所述第二电活性透镜元件均不包括偏振器。10.根据权利要求1所述的电活性透镜，其中：所述第一光学屈光力水平在约1/4屈光度与约5屈光度之间，所述第二光学屈光力水平在约0屈光度与约5屈光度之间，所述第三光学屈光力水平在约1/4屈光度与约5屈光度之间，并且所述第四光学屈光力水平在约0屈光度与约5屈光度之间。
11.根据权利要求1所述的电活性透镜，其中：所述第一光学屈光力水平不同于所述第三光学屈光力水平，并且所述第二光学屈光力水平与所述第四光学屈光力水平相同。12.根据权利要求1所述的电活性透镜，其中：所述第一电活性透镜元件被配置成经由机械开关、语音致动或眼睛移动中的至少一者在状态A与状态B之间切换；并且所述第二电活性透镜元件被配置成经由机械开关、语音致动或眼睛移动中的至少一者在状态C与状态D之间切换。13.根据权利要求1所述的电活性透镜，其中，所述第一偏振状态正交于所述第二偏振状态。14.根据权利要求1所述的电活性透镜，还包括：与所述第一电活性透镜元件和所述第二电活性透镜元件光学串联的第三电活性透镜元件，所述第三电活性透镜元件被配置成在状态E和状态F之间切换，在所述状态E中，所述第三电活性透镜元件为第三偏振状态中的光提供不同于所述第一光学屈光力、所述第二光学屈光力和所述第三光学屈光力的第五光学屈光力，并且为所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：E视觉智能光学公司，
类型：发明
国别省市：