CN1133883C - 一副眼镜 - Google Patents

Abstract

在视力矫正领域中，需要可被就地制作成适合个人要求的“通用的”眼镜。本公开涉及一种能够以一付眼镜(10)的形式出现的装置，包括一或多个液体透镜(11a及11b)。该装置还包括可密封的通道(24)和调整液体透镜中液体压力的泵(例如注射器)。在使用中，该装置被调整来对个人提供视力矫正。然后通道(24)被密封，从而使该装置其后不能被调整，因而永久满足个人的要求。本公开还涉及其形式为柔性薄膜反射镜的装置。

Description

一副眼镜

技术领域

本发明涉及一种光学装置和方法。具体说来，本发明涉及一种至少包括一液体透镜或者柔性薄膜反射镜的光学装置，更确切地说，涉及一副由这种装置构成或者包括这种装置的眼镜。

背景技术

提供一种其形式为一或多个透明的圆形的柔性薄膜，绕其***区域固紧以限定一内腔的液体透镜，在技术上是已知的。此内腔被充以透明的液体，其压力可以借助象注射器样的正排量泵进行调整。

对于此内腔中流体的压力进行调整，能够引起由该薄膜和流体限定的透镜的曲率发生变化，从而产生一光焦度可无限变化的透镜。

美国专利No.4,890,903，对于液体透镜和装有这种透镜的象眼镜之类的光学仪器给出进一步的详细描述。其全部公开在此被作为参考包括进去。

液体透镜的历史可返回几十年，然而此前仍没有人建议出真正实用的装有该透镜的视力矫正装置。

发明内容

本发明的目的是提出一种真正实用的装有该透镜的视力矫正装置，即一副眼镜。

上述目的的技术解决方案在于一副眼镜，它包括：一对液体透镜；一对液体泵，用于调整每个所述的透镜腔内液体的压力；一对可关闭的通道，用于内连接每个上述内腔和泵以让液体在两者之间流动；以及一与每个通道相连的隔板，当上述内腔中液体的压力达到所需要值时用来关闭每个通道，从而使透镜不能进行调整，每个可关闭的通道为柔性的，而且该眼镜的框架包括一或多个凹座，用于接纳关闭之后的通道。

这种安排胜过以前的装置的主要优点在于，此液体透镜或透镜组在其被调整到所需要的调整位置之后变成不可调。这与原先的装置中液体透镜被保持为永久可调相反。因此，原先的液体透镜装置不能装在眼镜上，部分是由于调整透镜所需要的泵的笨重的原始状态，部分是由于透镜光焦度偏离满足眼镜配戴要求最佳值的危险。

因此，根据本发明的装置具有一定的耐久性，而且实际上是以前的液体透镜设计不能达到的。

此隔板最好包括一能使该通道可塑性变形的部分，以将该通道关闭。在特定的最佳实施例中，当该通道受压或者加热时能够可塑性变形。另一种让通道产生可塑性变形的可能性，是当受到超声波激励时。

上述特征意味着，本发明的装置能够很迅速地调整到透镜的最佳光焦度，并且很容易地定在最佳光焦度上。

比较方便地是该泵为正排量泵，能够提高和降低腔内液体的压力。在特定的最优实施例中，该泵为注射器。

注射器为以最低成本批量生产的，因此其所提供的简单的廉价装置，能够在例如苛刻的环境下调定本发明装置中透镜的光焦度。

在本发明的某些实施例中，此隔板最好包括一可保持变形的零件，以将该通道关闭。这种零件的形式之一是能够关闭该通道的可弹性变形的塞子。对于使用这种塞子的情况来说，该泵可以包括另一个导管或与其可操作地相连接，能够可拆卸地刺穿塞子以让液体在泵和内腔之间流动，塞子的弹性：(a)能够在其被刺穿时围绕此另一导管产生一不透液的密封，从而；(b)使被另一导管刺穿的孔在从塞子中取出另一导管时闭合。在一特定的最佳实施例中，此另一导管为空心的针。

因此，有可能设计本发明的实施例，其中的泵是其上固定有普通的皮下注射针的普通注射器，以便拼合可弹性变形的塞子重新填缝封闭该装置的通道。

对于关闭该通道的又另一种可能性是，作为可保持变形的零件，包括该通道的彼此相对的内壁，能够在该通道压紧时可密封地彼此粘附在一起。在最佳实施例中，这是通过将粘合剂固定在该通道相对的内壁上来达到的。

采用这种实施例，有利地是不使用任何额外的元件来密封通过，除了利用简单的器械如一把钳子或铁丝钳来压紧该通道之外。

本发明还被认为存在一副包括上述装置的眼镜，该装置最好包括一对液体透镜。

以上相对于该装置确定的这些有益的特性，当其被接合到一副眼镜中时特别有利。具体说来，本发明的眼镜能够提供矫正许多视力缺陷的可能性，而不需要熟练的验光技师来为此矫正确定透镜的光焦度。这本身又使该眼镜特别适用在所谓的发明中国家，其中各种视力缺陷的发明率是高的，至少只有很少一些熟练的眼镜商和按传统方式检查视力的非常小的设备。

此外，由于本发明的眼镜能够大量生产而不需要在生产阶段对各付眼镜之间作任何改变，故如果需要，本发明眼镜的购买价格可以低到足以让发展中国家的居民购买，或由慈善团在这些国家中提供帮助。

比较适宜地是让一副眼镜的每一透镜包括相应的液体泵和相应的可关闭的通道。这些性能有利于容许利用以下限定的本发明的调整眼镜方法来矫正视力缺陷。

最好让每一可关闭的导管为柔韧的，而且眼镜的框架包括一或多个凹座，用来接纳关闭之后的导管。更为可取地是，每一凹座能够关闭以将封闭的导管隐藏其中。这有可能构成美学上令人喜爱的一副眼镜，其中封闭的导管可避免受到损伤。

在本发明眼镜的特定实施例中，每一透镜包括一刚性的透明的罩，用于保护透镜的柔性薄膜。可供选择地是每一透明的罩具有光学矫正作用。如果需要，可以提供多个保护罩，例如在眼镜中每一液体透镜的前表面和后表面上，以保护透镜免受损伤。

如果一或多个保护罩具有光学矫正作用，那么许多优点适用本发明的眼镜，例如该保护罩能够提供一定程度的固有矫正而不管液体透镜中的压力如何，从而比较方便地限制了为对大多数用户提供视力改善所要求的液体透镜调整范围。

此外，尽管有可能构成具有凹凸形状的液体透镜，然而它远比构成凸透镜形状的液体透镜简单。这样的透镜无法对于如象散条件提供矫正。假如在液体透镜的前后表面上存在，那么该保护罩可以特别加工成形，以对这种条件提供矫正，从而避免对液体透镜提供除近视和远视条件外的矫正的需要。

可供选择地是让每一透明罩具有光学滤光作用。因此，有可能根据本发明制造例如带矫正的太阳镜和电焊面罩。

最好此光学装置还包括一或多个复合的流体透镜。这种透镜的进一步细节在上述美国专利US 4,890,903中提供。

包括眼镜在内的本发明装置实施例，可供选择让其液体透镜包含一预定量的液体，让其泵能在一有限范围内调整透镜腔内液体的压力。因此，有可能制造和供应在每一透镜中具有一预定量液体的眼镜，并且在为了使用需由个人调整和设定眼镜时的使用地点，简单地将包括一小的液体容器的泵与每一透镜连接。这就避免了对于泵包括一由空桶是足够大量地供给液体以充填透镜的需要，虽然这样的透镜和泵组合被认为是在本发明的范围内。

根据本发明的另一方面，提供一种调整矫正视力缺陷用的装置的方法，包括如下步骤：

(i)将如上限定的装置放在患病眼的前方，以使此眼接收其透镜接收光线；

(ii)操作该装置中的泵，直至患者看到最佳清晰度的象为止；

(iii)关闭该装置的通道，以及

(iv)由该装置中拆下泵。

在步骤(ii)时需要患者观察远处的物体。

当此装置被成形为例如打算仅为患者一只眼使用的单片眼镜或类似装置时，这种方法特别适合。因此，本发明方法的这一方面，特别适合于仅一只眼有视力的患者。

根据本发明第三方面，提供一种调整供矫正视力缺陷用的装置的方法，包括按照任何实际顺序构成的以下步骤：

(i)将如上限定的一副眼镜放在患眼的前方，以使患者的每只眼经过该眼镜的相应透镜接收光；

(ii)遮蔽患者第一只眼的瞳孔；

(iii)操作与患者第二只眼关联的透镜中的泵，直至上述第二只眼看到最佳清晰度的象为止；

(iv)将上述透镜与其关联的泵之间的通道关闭；

(v)揭开第一只眼瞳孔的遮盖物；

(vi)遮蔽患者第二只眼的瞳孔；

(vii)重复步骤(iii)及(iv)，相对于患者第二只眼作必要的修改之后，以及

(viii)将泵或每个泵从该装置中拆下。

每次当患者观察远处或近处物体时进行步骤(iii)，是所需要的。

本发明方法的这一方面，适用于使用两只眼且其中之一或两只眼需要矫正的患者。

比较方便的是，当该眼镜包括如上限定的凹座时，该方法进一步包括如下步骤：

(ix)在关闭之后将每一导管放在该眼镜的凹座中，以及

(x)盖上每一个凹座。

由此将会看出，本发明的装置和方法，能够提供方便、廉价而且迅速的手段，通过使用单片眼镜或眼镜进行视力矫正。然而从本发明得到的液体透镜所具有的调整其光焦度的能力，并不局限于需要矫正视力缺陷的应用中。进一步的典型性应用包括：为了商店中警戒和困难公路交叉处安全目的提供的凸面反射镜的调整；不是通过使用液体透镜就是使用柔性薄膜反射镜，为了照明建筑物使用的光束的调焦；以及需要让透镜或者反射镜的光焦度满足特殊要求，和调定光焦度使其随后不能再调整的许多其它场合。

附图说明

以下对本发明最佳实施例的描述，是通过实例并参照附图作出的，其中：

图1为根据本发明制造的一副眼镜的局部剖视图；

图2a为图1中线2-2上的横截面，表示用于透镜薄膜的固定装置的细部；

图2b更详细地表示图2a中的一部分；

图3表示用于图1眼镜中通道可重新填缝封闭的一种形式；

图4表示另一种封闭形式；以及

图5表示与图4实施例相结合的一副眼镜。

具体实施方式

参见附图，图中表示根据本发明的一副眼镜10。如图1中很好表示的那样，眼镜10包括一对液体透镜11a和11b，其中每一透镜通常可以是美国专利US4,890,903中公开的那种透镜。该透镜11a及11b被固定在框架12上，其形状为按普通方式构成的眼镜，并且包括鼻架12a以及按传统方式(例如通过使用铆钉或螺钉13)固定在该框架12上的一对侧杆12b(其中之一在图1中可看到)。

如图2a及2b很好地表示的那样，框架12在每一透镜11a和11b的附近为一层状结构，具有上平板14、下平板16以及夹在其间的中间平板17。一对柔性的透明薄膜18和19(例如23微米厚的D型聚酯薄膜(RTM)材料)，被分别固定在中平板17和上平板14之间以及中平板17和下平板16之间，以限定液体透镜腔20。

薄膜18和19为圆形，而且平板14，16和17包括一系列圆形的对准孔22，用于接纳例如定位螺钉23以将薄膜18及19夹持在上述平板之间。

下平板16上的每个孔22可能适于在其中攻出螺纹，以与定位螺钉23的带螺纹一端啮合。

如图2b很好地表示的那样，薄膜18，19是按美国专利US 4,890,903中描述的方式借助于对置的一些O型密封圈24夹紧的。这种安排可保证每一薄膜能经受径向朝外的张力。

图2a及2b中的元件被表示为留有一定的间隔，但在该装置的使用中当然会借助于螺钉23紧密地夹紧在一起。

如图1所示，每一透镜11a及11b的内腔20均与通过居中平板17一部分的灌注通道24相连。灌注通道24开到凹座25中，凹座25开口在眼镜10的框架12的外部。凹座25能够密封性地接纳例如为打算充填透镜的透明液体用的灌注管。因此，每一透镜的充填有可能经过与其关联的凹座25和灌注通道24。

图1中的实施例表示带阀门的部件27，它包括一带有贯穿孔27b的轴27a，其贯穿孔27b能同通道24的纵轴对准，以便让液体沿通道24流动。轴27a能够借助于带滚花的圆环28使其旋转，以便将孔27b旋转离开与通道24的纵轴对准，以便在需要时将此通道关闭。

图1所示的眼镜，进一步包括伸展在中平板17的***边缘和另一也与每块透镜11a及11b的内腔20相连的通道30之间的带螺纹的凹座29。螺塞31可密封性地***凹座29，以便有选择性地将通道30密封。通道30以及凹座29的存在，允许在其充填过程中将气体从内腔20中排出。在充填之后，螺塞31被用来关闭通道30以防止液体漏出。

尽管图1的眼镜在矫正有缺陷的视力方面高度有效，然而由于带阀的部件27、螺塞31以及通常为重载设计的框架12的存在，故其可能会被潜在的配戴者认为是无法接受的笨重。因此，图3至5的实施例的作用是使眼镜较轻，而且更能引起美学上的兴趣。

设想该眼镜的生产实例是由预先充以预定体积的透明液体的透镜内腔20装备而成。由于预充液体可能在工厂条件下推行，故在充填之后可以将通道30永久性密封，例如通过熔接***的可调整材料，或者通过将冲洗接受咀塞拧入类似于凹座29的螺纹孔中。因此，批量生产眼镜的方案会将螺塞31本身免除，从而使眼镜变轻并使其在美学上更令人喜爱。

在图3的实施例中，带阀的部件27和凹座25均被省去。代之以，每个通道24包括一具有加大直径的部分24a，以便贴紧地接纳可弹性变形的塞子33，而其按照流动型方式常密封住通道24。

当需要调整腔20中的压力时，将可操作地固定在用作透明液体(例如惰性硅油)正排量泵的注射器35上的皮下注射针***通道24，以便将塞子33完全刺穿，从而在注射器35和腔20之间提供一液体通路。在此过程中，塞子33材料的弹性，能使其以液密方式密封在针34周围，从而防止液体从内腔20中泄漏。

在腔20内的压力被调整之后，借助注射器35活塞的移动，针34便从塞子33中抽出。塞子33的弹性能使预先由针34形成的孔自密封，从而关闭通道24，以便防止对透镜20的光焦度的进一步调整。

如果需要，可将一适当的帽盖***通道24的上盖24b，以便防止灰尘之类进入。

另一种可供选择的安排表示在图4中。在此实施例中，通道24开入加大直径的部分36，加大直径的部分36本身又开入作为框架12中间部分外表面上的凹陷形成的细长凹座37中。

加大了直径的部分36包含按传统方式密封其中的O形橡胶密封圈38，以将柔性的空心管39夹持不动。橡胶密封圈38则按液密方式将空心管39的周围和加大直径部分36的内部周围密封，以致于空心管39能够经过通道24及从内腔20中通过液体。另外，空心管39可以直接粘接在例如通道24上，从而免除对橡胶密封圈38的需要。

空心管39的自由端40可与例如注射器35之类的正排量泵相连，以对腔20中液体的压力进行调整。在对液体压力进行调整以便达到透镜20需要设定的屈光度之后，借助于一对彼此相向移动的钳口42将空心管39密封。

空心管39可以在加热、加压和/或超声激励的影响下产生可塑性变形。当钳口42与空心管39的相反两侧相接触时，可以将这类形式的能量供给该空心管39。

对于发展中国家可能有利的一种特别可取形式的钳口42，是一对借助于丙烷加热器加热的钳口42，当其在空心管39周围汇集在一起时，该加热器能使该空心管39产生可塑性密封变形。

密封空心管39的许多其它方法都是可能的，例如将可收缩的套环加到空心管39上面。而且将空心管39固定在加大直径部分36中的其它方法也可以采用。

在空心管39被密封之后，被褶藏在凹座37中。盖43可以卡扣装接在框架12的外表面上，如图5所示，以便为眼镜10提供美学上令人喜爱的外观。

图5的实施例还以虚线示意表示出一对刚性的透明的罩44和45，分别固定在每一透镜11a及11b的每侧，以防止透镜受到损伤。如果需要，如以上讨论的那样，该透明罩44及45可以具有光学矫正和/或滤光性能。

实际上透明罩44及45可以包含在由框架12的外形限定的“外壳”中，以对透镜提供美学上令人喜爱的外观。另外，透明罩44及45可以借助于狭槽或压板将其夹持在框架12的外部。

根据本发明调整上述装置以矫整正视力缺陷的方法，现在描述如下。

如前所述，该眼镜多半是靠预先充入适当的透明液体装备而成的。佩戴者将眼镜戴上，闭上一只眼，并且调整另一只眼前方透镜中液体的压力，同时让这只眼观察一远处或近处的目标物，以为这只眼达到锐聚焦。然后佩戴者闭上以前张开的眼，并且张开以前闭上的眼。然后调整现在张开的眼前方的透镜中液体的压力，同时观察远处目标以为这只眼达到锐聚焦。

在上述操作过程中的适合位置(在每一透镜被设定在所需要的压力之后)，通过在此公开的方法之一将相应透镜的通道24封闭，从而使其后该眼镜的透镜不能调整。

如果采用图4及5的实施例，那么在通道24关闭之后将盖43加到每根空心管39的凹座37上。

当只需要矫正本发明装置使用者一只眼的视力时，可以采用简化的操作步骤。此简化的步骤包括通过本发明装置进行观察而且至少有一个液体透镜，同时观察一远处的物体。然后调整透镜中液体的压力，以便对于进行视力矫正的眼达到锐聚焦。随后按照上述方法之一将该装置的通道24关闭，以使其后透镜不可能调整。

由此将会看到，本装置对在大量人群中的矫正眼睛缺陷的问题，能够很方便地提供低成本的解决方案。

Claims (18)

1.一副眼镜，它包括：

一对液体透镜；

一对液体泵，用于调整每个所述的透镜腔内液体的压力；

一对可关闭的通道，用于内连接每个上述内腔和泵以让液体在两者之间流动；以及

一与每个通道相连的隔板，当上述内腔中液体的压力达到所需要值时用来关闭每个通道，从而使透镜不能进行调整，

每个可关闭的通道为柔性的，而且该眼镜的框架包括一或多个凹座，用于接纳关闭之后的通道。

2.根据权利要求1的一副眼镜，其特征在于，隔板包括一能使该通道可塑性变形的部分，以将该通道关闭。

3.根据权利要求2的一副眼镜，其特征在于，所述的通道部分是当受压时可塑性变形的。

4.根据权利要求2的一副眼镜，其特征在于，所述的通道部分是当加热时可塑性变形的。

5.根据权利要求2的一副眼镜，其特征在于，所述的通道部分是在受到超声波激励时可塑性变形的。

6.根据权利要求1的一副眼镜，其特征在于，每一泵为正排量泵，能够提高和降低上述腔内液体的压力。

7.根据权利要求6的一副眼镜，其特征在于，泵为一注射器。

8.根据权利要求1的一副眼镜，其特征在于，每一隔板包括一可保持变形的零件，以将该通道关闭。

9.根据权利要求8的一副眼镜，其特征在于，

(i)上述可保持变形的零件，包括能将该通道关闭的可弹性变形的塞子，以及

(ii)该泵包括另一个通道或与其可操作地相连接，能够可拆卸地刺穿塞子以让液体在泵和上述内腔之间流动，塞子的弹性：(a)能够在其被刺穿时围绕此另一通道产生一不透液的密封；(b)使被该另一通道刺穿的孔在从塞子中取出该另一通道时闭合。

10.根据权利要求9的一副眼镜，其特征在于，该另一通道为空心的针。

11.根据权利要求8的一副眼镜，其特征在于，可保持变形的零件包括该通道彼此相对的内壁，能够在该通道压紧时可密封地彼此粘附在一起。

12.根据权利要求11的一副眼镜，其特征在于，包括固定在该通道相对内壁上的粘合剂。

13.根据权利要求1～12中任一项的一副眼镜，其特征在于，每一凹座均可关闭，以将关闭后的通道隐藏其中。

14.根据权利要求1～12中任一项的一副眼镜，其特征在于，每一透镜包括一刚性的透明的罩，以保护该透镜的柔性薄膜。

15.根据权利要求14的一副眼镜，其特征在于，每一个透明的罩具有光学矫正作用。

16.根据权利要求14的一副眼镜，其特征在于，每一个透明的罩具有光学滤光作用。

17.根据权利要求1～12中任一项的一副眼镜，其特征在于，光学装置包括一或多个复合的液体透镜。

18.根据权利要求1～12中任一项的一副眼镜，其特征在于，液体透镜包含预定量的液体。

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