專利名稱：用于電活性眼鏡鏡片的電子適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種用于容納電活性鏡片的眼鏡架(spectacle frame)的適配器。具體地，本發(fā)明涉及一種被配置成用來在既不需要對(duì)眼鏡架進(jìn)行任何獨(dú)特地設(shè)計(jì)和制造，也不需要對(duì)現(xiàn)有的眼鏡架執(zhí)行任何過分修改的情況下，使得眼鏡架能夠操作和控制被容納在其中的電活性鏡片的適配器。特別是，所述眼鏡架可允許被容納在其中的電活性鏡片進(jìn)行調(diào)焦并且可通過自動(dòng)和手動(dòng)這兩種方式以此前未實(shí)現(xiàn)的效果對(duì)電活性鏡片予以控制。
背景技術(shù)：
在提供動(dòng)態(tài)變化的焦點(diǎn)的電活性眼鏡鏡片的本發(fā)明下，工程師希望這些鏡片能夠與大多數(shù)業(yè)已存在的眼鏡架設(shè)計(jì)兼容，如果不是全部的話。為了完成這樣的任務(wù)，所有用于操作電活性功能所需要的元件必須并入鏡片主體的內(nèi)部或外部，使得所述鏡片能夠被安裝在任何未經(jīng)修改的眼鏡架中并且仍具令人滿意的美觀性和充分的實(shí)用性這二者。過去，眼鏡行業(yè)曾以這樣的方式來構(gòu)造患者主要基于與眼鏡架舒適度和外觀相關(guān)的美學(xué)角度來選擇他的或她的眼鏡。通常，在挑選處方眼鏡中眼鏡架是首先要選擇的項(xiàng)目。而包括色調(diào)、鍍膜以及光學(xué)設(shè)計(jì)的鏡片則通常被放在第二位。假設(shè)相當(dāng)大數(shù)目的可用的眼鏡架樣式、尺寸以及顏色，該行業(yè)過去運(yùn)行的方式，以及顧客或患者希望可從大量的眼鏡架中選擇，這就希望提供一種用于新的電活性鏡片和現(xiàn)有的眼鏡架設(shè)計(jì)之間近乎完全兼容性的裝置和系統(tǒng)。因此，本發(fā)明現(xiàn)在要提供一種適于容納電活性鏡片的改進(jìn)眼鏡架，有效克服了上述難點(diǎn)和本領(lǐng)域?yàn)闀r(shí)已久的固有問題。這些問題已經(jīng)以通過其來控制電活性鏡片的簡單、 便利且極其高效的方式予以解決了。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，公開了一種適用于電活性鏡片的適配器，其中電活性鏡片被容納在眼鏡架中并且所述電活性鏡片具有第一組電接觸。所述適配器是與電活性鏡片相分開的元件，其具有第二組電接觸，用于通過第一組電接觸向所述電活性鏡片提供電信號(hào)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，本發(fā)明最大的優(yōu)點(diǎn)是使得眼鏡架在不需對(duì)其進(jìn)行獨(dú)特設(shè)計(jì)和制造，也不需對(duì)現(xiàn)有的眼鏡架執(zhí)行過度修改的情況下能夠操作和控制容納在其中的電活性鏡片。所述眼鏡架可允許容納在其中的電活性鏡片調(diào)焦并且可通過自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式以此前未實(shí)現(xiàn)的效果來加以控制。從下面的描述本發(fā)明的另外的目的將變得顯而易見。參考以下具體實(shí)施例的詳細(xì)論述以及圖示及例證這些實(shí)施例的附圖，本發(fā)明的方法和設(shè)備將會(huì)更好理解。


將參考附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例予以描述，其中 圖1是電活性鏡片及其驅(qū)動(dòng)組件的圖示表示。圖2A是容納本發(fā)明的適配器的眼鏡架的主視圖。圖2B是容納本發(fā)明的適配器的眼鏡架的俯視圖。圖3A是本發(fā)明電活性眼鏡鏡片的實(shí)施例的左顳側(cè)的俯視圖。圖;3B是本發(fā)明適配器的實(shí)施例的左上顳側(cè)的俯視圖。圖3C是本發(fā)明適配器的另一實(shí)施例的左上顳側(cè)的俯視圖。圖3D是本發(fā)明適配器的另一實(shí)施例的左上顳側(cè)的俯視圖。圖3E是本發(fā)明適配器的另一實(shí)施例的左上顳側(cè)的俯視圖。圖3F是本發(fā)明適配器的另一實(shí)施例的左上顳側(cè)的俯視圖。圖3G是本發(fā)明適配器的另一實(shí)施例的左上顳側(cè)的俯視圖。圖3H是本發(fā)明適配器的另一實(shí)施例的左上顳側(cè)的俯視圖。圖31是本發(fā)明電活性眼鏡鏡片的另一實(shí)施例的左顳側(cè)的俯視圖。圖3J是本發(fā)明適配器的另一實(shí)施例的左上顳側(cè)的俯視圖。圖4是本發(fā)明電活性眼鏡鏡片和適配器的右側(cè)的實(shí)施例的主視圖。圖5是本發(fā)明電活性眼鏡鏡片和適配器的右側(cè)的另一實(shí)施例的主視圖。圖6是本發(fā)明電活性眼鏡鏡片和適配器的右側(cè)的另一實(shí)施例的主視圖。
具體實(shí)施例方式通過附圖例示的下列優(yōu)選實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明舉例說明的，而非意在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，本發(fā)明由本申請(qǐng)的權(quán)利要求所包含。如圖1所示，在本發(fā)明的所有實(shí)施例中，電活性眼鏡鏡片100包含電活性鏡片元件 101和包括一個(gè)或多個(gè)調(diào)焦傳感器102的驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備，所有調(diào)焦傳感器102都被嵌入鏡片 103主體之內(nèi)，所述鏡片103用來校正與遠(yuǎn)視不相關(guān)聯(lián)的眼睛的折射誤差。所述驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備包含在驅(qū)動(dòng)器中內(nèi)。所述驅(qū)動(dòng)器可包括用于提供適合的電信號(hào)的所有必要的控制組件以在電活性鏡片中提供恰當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)倍率(optical power)。所述鏡片主體可以是精制坯件(兩個(gè)光學(xué)質(zhì)量表面)或是半精制坯件(一個(gè)光學(xué)質(zhì)量表面)。所述調(diào)焦傳感器、驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備以及電活性鏡片元件可典型地附連到柔性但透明的星形基片104的前表面和/或后表面，在所述星形基片104處電連接(electrical connection)是經(jīng)由薄膜透明電導(dǎo)線105 (諸如， 僅僅為了舉例，銦錫氧化物，ΙΤ0)來予以進(jìn)行的。這些薄膜透明電導(dǎo)線包括用于電源的連接 106。這些薄膜透明電導(dǎo)線也可包括用于數(shù)字或模擬信號(hào)傳輸?shù)倪B接。在某些其它實(shí)施例中，電源和信號(hào)連接可能是不同的設(shè)計(jì)，在該設(shè)計(jì)它們連接到柔性基片但包含非薄膜導(dǎo)體， 僅僅為了舉例，諸如纖細(xì)的金屬線。這種可選擇的設(shè)計(jì)是這樣的，即所述連接不會(huì)顯著干擾使用者的視線或鏡片的美觀。這些電源和信號(hào)連接以及調(diào)焦傳感器和驅(qū)動(dòng)電子都被布置在鏡片邊緣附近，在鏡片邊緣附近眼鏡架圈線(eye-wire)和腳絲(temple)連接，因此當(dāng)所述鏡片裝配在所述眼鏡架內(nèi)時(shí)，電源、驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備和調(diào)焦傳感器都不干擾使用者的視線。 可替換地，驅(qū)動(dòng)組件可布置在所述電活性鏡片的末端，或在眼鏡架、腳絲或本發(fā)明的適配器中。在圖2所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，具有電活性區(qū)域203的電活性鏡片201是使用本領(lǐng)域熟知的技術(shù)予以磨邊的(切割出符合眼鏡架的形狀)。對(duì)鏡片進(jìn)行磨邊的過程用來使連接到電源的電導(dǎo)線部分或者全部暴露。此經(jīng)磨邊的鏡片于是與電子適配器202結(jié)合，如圖3B所示，該適配器202可包括一個(gè)或多個(gè)電功率源305，一個(gè)或多個(gè)用來向使用者提供對(duì)所述鏡片的手動(dòng)控制的電子開關(guān)306，以及一個(gè)或多個(gè)傳感器307，所述傳感器307用于檢測(cè)使用者的存在(確定眼鏡是否正被戴著)。作為可選設(shè)計(jì)，所述傳感器307也可包括用于電活性鏡片的驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備102。所述傳感器307也可感測(cè)眼鏡架是否被打開。此適配器具有與電源對(duì)應(yīng)的電接觸308以及鏡片中的信號(hào)電接觸106，使得當(dāng)所述適配器布置于眼鏡鏡片和眼鏡架的圈線之間時(shí)，與把鏡片緊固在鏡架內(nèi)相關(guān)聯(lián)的壓力用來使所述鏡片和所述適配器之間進(jìn)行有效的電接觸以及在物理上把所述適配器緊固到眼鏡上。適配器內(nèi)的組件借助內(nèi)部纜線309予以電連接。僅僅為了舉例，包括在適配器內(nèi)的電源也可以是一次性的鋅空氣電池或可再充電的鋰離子或鋰聚合物電池。僅僅為了舉例，包括在適配器內(nèi)的手動(dòng)開關(guān)也可以是壓力開關(guān)、電容觸控開關(guān)或光接近開關(guān)。僅僅為了舉例，用來確定眼鏡是否正被戴著的傳感器可以是光接近開關(guān)或加速計(jì)，所述光接近開關(guān)或加速計(jì)如果被激活，會(huì)指示驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備去操作在鏡片主體內(nèi)的所述調(diào)焦傳感器。在此實(shí)施例中，每個(gè)鏡片會(huì)是同樣的并且均要求單獨(dú)的適配器。驅(qū)動(dòng)器可提供電信號(hào)，用來在每個(gè)電活性鏡片中生成適量的光學(xué)倍率。所述驅(qū)動(dòng)器也可包括調(diào)焦傳感器，用來確定用于所述電活性鏡片的適合的信號(hào)。還如圖3A-3J所示，僅僅為了舉例，在某些實(shí)施例中，使用這樣的適配器202可能需要除磨邊以外的其它加工步驟，在所述加工步驟，在鏡片201的主體上加工一個(gè)或多個(gè)狹槽、凹槽，或凹口 301，使得在眼鏡架、鏡片和適配器之間做出穩(wěn)固的物理和電連接。因?yàn)樗鲞m配器會(huì)被布置在眼鏡架圈線和腳絲連接的位置附近，所以這樣的加工步驟可能允許所述適配器定位于鏡片302的后表面上并且大部分通過腳絲鉸鏈從示圖隱藏起來。這樣的布置會(huì)有利于保護(hù)眼鏡的美學(xué)質(zhì)量。優(yōu)選地，適配器303的邊緣輪廓與鏡片304的邊緣輪廓相匹配，因此可以保證眼鏡架、鏡片與適配器之間的可靠裝配。本發(fā)明中的適配器的實(shí)施例可包含任何的組件組合。例如，如圖IBB所示，適配器可以具有on/off (通/斷)開關(guān)、電源和用于感測(cè)使用者的存在的傳感器。可替換地，如圖 3C所示，適配器可以僅具有電源?？商鎿Q地，如圖3D所示，適配器可以僅具有on/off開關(guān)。 可替換地，如圖3E所示，適配器可以僅具有用于感測(cè)使用者的存在的傳感器。如圖3F所示， 適配器可以具有on/off開關(guān)和用于感測(cè)使用者的存在的傳感器。如圖3G所示，適配器可以具有on/off開關(guān)和電源。如圖3H所示，適配器可以具有電源和用于感測(cè)使用者的存在的傳感器。
如在圖31和3J中另外圖示的，眼鏡架、鏡片與適配器之間所做的電連接可包括物理連接，在該物理連接中所述鏡片與所述適配器之間的配對(duì)(mating)件彼此旋上。如所示， 所述適配器可包括螺紋311，所述螺紋311緊固到鏡片中的配對(duì)螺紋310中。當(dāng)然，正如本領(lǐng)域眾所周知的，這樣的物理連接還能夠包括廣泛的等價(jià)物，例如，卡口型連接、插鎖、撳鈕類連接等等。如本領(lǐng)域眾所周知的，所述電連接可以由廣泛的電配對(duì)件來制作，例如，凸/ 凹形連接、插頭、插座、銷等。所述適配器可被放置成使得其同時(shí)接觸鏡片和眼鏡架，或者，可替換地，所述適配器可被放置成使得其只接觸鏡片而不接觸眼鏡架。當(dāng)所述適配器與所述鏡片接觸時(shí)，所述適配器可被放置成使得它被定位在所述鏡片的表面之上和之下。當(dāng)所述適配器與所述鏡片接觸時(shí)，所述適配器還可放置成使得它被定位在所述鏡片表面的外圍附近。上述實(shí)施例的一個(gè)問題是每個(gè)鏡片獨(dú)立于其它鏡片而操作。因此，存在可能性，即在某些操作條件下，一個(gè)鏡片可在其它鏡片不工作時(shí)被觸發(fā)來工作。為了消除此問題，就必須設(shè)計(jì)出用于使兩個(gè)鏡片工作同步的裝置，使得當(dāng)兩個(gè)鏡片中的一個(gè)被激活時(shí)，按默認(rèn)另一個(gè)也將被激活。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，兩個(gè)鏡片的電子適配器借助離散信號(hào)導(dǎo)管連接， 僅僅為了舉例，諸如一條或多條纖細(xì)的金屬線或光纖。這樣的信號(hào)導(dǎo)管可隱藏在眼鏡架圈線和鏡片之間的空隙中，也可以隱藏在連接兩個(gè)鏡片的梁之后。如圖4所示，在另一實(shí)施例中，兩個(gè)鏡片借助所設(shè)計(jì)的用來跨梁傳輸數(shù)據(jù)的無線光學(xué)連接予以同步。在這個(gè)實(shí)施例中，紅外光學(xué)收發(fā)機(jī)單元401借助柔性電路402系到每個(gè)適配器202上，所述柔性電路402可以隱藏在眼鏡架上方的圈線和經(jīng)磨邊的電活性眼鏡鏡片201之間。所述收發(fā)機(jī)單元優(yōu)選是定位在使每個(gè)圈線上方的垂直距離達(dá)到最佳以允許紅外收發(fā)機(jī)之間的光通信不受妨礙的位置。在用該適配器時(shí)，需要額外的加工步驟，僅僅為了舉例，在該加工步驟，一個(gè)或多個(gè)狹槽、凹槽，或凹口 403被加工到鏡片主體中，使得在所述收發(fā)機(jī)單元和眼鏡之間制成堅(jiān)固物理連接。此外，這樣的加工步驟會(huì)允許收發(fā)機(jī)單元被安裝到鏡片的前表面或后表面。如圖5所示，在另一實(shí)施例中，兩個(gè)鏡片借助無線射頻(RF)通信系統(tǒng)予以同步。 在此實(shí)施例中，電子適配器202包含用于RF收發(fā)機(jī)的電路，該RF收發(fā)機(jī)系到柔性電路天線 501上(僅僅是舉例)。此柔性電路天線可以隱藏在眼鏡架圈線和經(jīng)磨邊的眼鏡鏡片201之間。如圖6所示，在另一實(shí)施例，兩個(gè)鏡片借助電感耦合予以同步。在此實(shí)施例中，電子適配器202包含用于脈沖電流源的電路，所述脈沖電流源被系于用柔性電路601 (僅僅是舉例)所做的電導(dǎo)體的多匝線圈上。這些柔性電路線圈可以隱藏在眼鏡架圈線和經(jīng)磨邊的眼鏡鏡片之間。在此方法中，鏡片1的線圈中的電流脈沖產(chǎn)生磁場(chǎng)，按法拉第感應(yīng)定律該磁場(chǎng)在鏡片2的線圈中產(chǎn)生電流，所述電流于是被鏡片2的電子適配器的電路檢測(cè)到。以這樣的方式使得兩個(gè)鏡片之間的通信得以實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施例中，兩個(gè)鏡片借助在自由空間上傳輸?shù)某暡ㄐ盘?hào)予以同步。在此實(shí)施例中，電子適配器包含用于超聲波收發(fā)機(jī)的電路。這樣的方法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要額外的組件系到電子適配器上。在再一實(shí)施例中，兩個(gè)鏡片可借助通過眼鏡架傳輸?shù)恼駝?dòng)予以同步。在此實(shí)施例中，電子適配器包含振動(dòng)換能器(transducer)和檢測(cè)器，當(dāng)組裝鏡片、適配器和眼鏡架時(shí)，所述檢測(cè)器與鏡架保持物理接觸。僅僅為了舉例，振動(dòng)換能器和檢測(cè)器可由壓電材料制造。 這樣的方法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要額外的組件被系在電子適配器上。為了簡化任何上述實(shí)施例，可以僅一個(gè)鏡片裝配一個(gè)或多個(gè)調(diào)焦傳感器和一個(gè)同步發(fā)射機(jī)，而另一個(gè)鏡片不包括任何調(diào)焦傳感器且僅包括同步接收機(jī)。在這樣的實(shí)施例中， 具有(一個(gè)或多個(gè))調(diào)焦傳感器的鏡片會(huì)作為“主”而操作，而另一個(gè)鏡片則作為“從”而操作且僅在主指揮時(shí)才操作。這樣的單向(one-way)通信系統(tǒng)可以減少能量消耗(通過除去同步發(fā)射機(jī)和調(diào)焦傳感器)并且簡化了同步，但這是以除去冗余的調(diào)焦傳感器為代價(jià)的。雖然上面示出和描述的特定實(shí)施例將證明在本發(fā)明所屬的眼鏡領(lǐng)域和電活性鏡片領(lǐng)域的許多應(yīng)用中是有用的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會(huì)想到進(jìn)一步的改進(jìn)。所有這樣的改進(jìn)都被認(rèn)為在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種眼鏡，包括 第一電活性鏡片； 第二電活性鏡片； 眼鏡架，以及適配器，其中所述第一和第二電活性鏡片中的每個(gè)均被容置在眼鏡架中并且均具有第一組電接觸，其中所述適配器是與所述第一和第二電活性鏡片分開的元件，并且其中所述適配器具有第二組電接觸，用來通過所述第一組電接觸向所述第一電活性鏡片提供電信號(hào)，以及其中所述眼鏡還包括操作地連接到所述適配器以用于使所述第二電活性鏡片與所述第一電活性鏡片同步的同步裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中，所述用于使所述第二電活性鏡片與所述第一電活性鏡片同步的裝置包括紅外(IR)光學(xué)收發(fā)機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中，所述用于使所述第二電活性鏡片與所述第一電活性鏡片同步的裝置包括射頻(RF)收發(fā)機(jī)。
4.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中，所述用于使所述第二電活性鏡片與所述第一電活性鏡片同步的裝置包括脈沖電流源。
5.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中所述同步裝置還包括延伸通過所述眼鏡架的柔性電路。
6.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中，所述用于使所述第二電活性鏡片與所述第一電活性鏡片同步的裝置包括超聲波收發(fā)機(jī)。
7.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中，所述用于使所述第二電活性鏡片與所述第一電活性鏡片同步的裝置包括振動(dòng)換能器。
8.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中，所述第一和第二電活性鏡片在基本相同的時(shí)間被激活。
9.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中，所述適配器還包括操作地連接到所述第二組電接觸的電源。
10.如權(quán)利要求9所述的眼鏡，其中，所述適配器還包括連接到所述電源的手動(dòng)可操作的on/off開關(guān)。
11.如權(quán)利要求10所述的眼鏡，其中，所述開關(guān)包括壓力開關(guān)、電容觸控開關(guān)或光接近開關(guān)。
12.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中，所述適配器還包括操作地連接到所述第二組電接觸的傳感器，其中所述傳感器感測(cè)使用者的存在。
13.如權(quán)利要求1所述的眼鏡，其中，所述適配器還包括操作地連接到所述第二組電接觸的驅(qū)動(dòng)器，其中所述電信號(hào)是用于產(chǎn)生預(yù)定的光學(xué)附加光焦度給所述電活性鏡片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適用于眼鏡架的適配器，其被配置成使得眼鏡架能夠操作和控制安裝在其內(nèi)的電活性鏡片。特別是，所述眼鏡架可允許安裝在其中的電活性鏡片調(diào)焦，并且可通過自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式以此前未實(shí)現(xiàn)的效果來控制。
文檔編號(hào)G02C7/10GK102520530SQ20121003116
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者D.P.杜斯頓, J.N.哈多克, R.D.布盧姆 申請(qǐng)人:像素光學(xué)公司