KR101256996B1 - 전기 광학 기능을 구비한 안과 렌즈 - Google Patents

전기 광학 기능을 구비한 안과 렌즈 Download PDF

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Abstract

안과 렌즈는 투명한 기판(3) 및 전기 자극에 응답하여 광학 기능을 수행하는 기판과 통합된 전기광학수단(5)을 포함한다. 광학 렌즈는 입사광에 응답하여 전기광학수단에 동력을 공급하기 위한 기판과 통합된 적어도 하나의 광기전력전지(6), 및 또한 선택적으로 전기 전압을 제어하기 위한 제어회로를 더 포함한다. 광기전력전지(6)는 렌즈의 영역의 작은 부분을 차지하는 불투명 요소 내에 포함될 수 있다. 선택적으로, 광기전력전지(6)는 투명할 수 있고 렌즈 영역의 적어도 부분을 포괄할 수 있다.
안과 렌즈, 광기전력전지, 시각 장치.

Description

전기 광학 기능을 구비한 안과 렌즈 {OPHTHALMIC LENS WITH ELECTRO-OPTICAL FUNCTION}
본 발명은 전기광학수단을 포함하는 안과 렌즈에 관한 것이다.
다양한 시도들이, 편안함을 증가시키거나 렌즈의 착용자를 위한 새로운 기능들을 제공하기 위해, 안과 렌즈 또는 안경의 광학 특징들을 얻기 위해 시도되어져 왔다. 예를 들어, 렌즈의 광투과(light transmission)는 높은 밝기 조건 하에서는 감소될 수 있고, 주변의 빛이 일반적이거나 낮은 강도로 돌아올 때는 다시 증가될 수 있다. 광변색성(photochromic) 렌즈들은 이러한 기능을 수행하지만, 그러한 렌즈들에 의해 제공되는 광투과 내의 변화들은 렌즈를 비추는 자외선 복사의 강도에 의해 결정된다. 그러므로 광변색성 렌즈에 의해 채택된 광투과 수위는 어떠한 조건 하에서는 적합하지 않다. 특히, 차량 내 광변색성 렌즈들은 태양광의 수위로는 언제나 높은 투과 상태를 유지한다. 그러므로 차량 운전자는 광변색성 렌즈를 구비한 안경을 꼈을 때 눈부심으로부터 보호받지 못한다.
전기 광학 시스템은 광학 특징들이 전기 자극에 의해 제어될 수 있게 한다. 예를 들어, 전기변색성 렌즈(electrochromic lense)의 광투과는 전류에 응답하여 변한다.
전기 광학 시스템들은 따라서 전기 자극을 전달하기 위해 전원을 필요로 한다. 소형 배터리들이 렌즈와 통합된 전기광학장치들에 전력을 공급하도록 안경 프레임과 통합된다. 그러한 배터리들은 안경의 가지(branch)들이나 "안경다리(temple)들" 상에 위치하거나, 2개의 렌즈들 사이의 프레임의 다리 내에 숨어 있다. 전기 연결은 다음에 배터리(들)를 전기 광학 시스템에 연결한다.
그러한 배터리 전원들은 무게와 크기가 상당하다는 단점이 있다. 게다가, 상기 전원들은 특별히 주어진 형상의 프레임을 위해 생산된 렌즈에 쓰인다. 불행하게도, 대부분의 경우, 렌즈들은 프레임과 따로 생산된다. 렌즈들은 다음에 프레임이나 지그(jig)의 치수에 맞춰지기 위해 잘리고, 깎여 다듬어지고/또는 드릴 가공된다. 프레임들이나 지그들의 매우 다양한 모양 때문에, 렌즈가 잘리거나 치수화 되기 전에 렌즈 상에서 만들어지는 부분을 포함하는 전기 연결부를 설계하는 것은 어렵다. 게다가, 그러한 연결부들은 렌즈들이 프레임에 조립된 후에 프레임에 연결될 필요가 있다. 그러한 연결부들을 만드는 것은 특히 그것이 완료 단계가 수행되는 것을 필요로 하므로 고가이다.
따라서 본 발명의 목적은 상술한 단점들을 가지지 않는 전기 광학 시스템에 적합한 안과 렌즈를 제공하는 것이다.
따라서 본 발명은 투과 기판 및 전기 자극에 응답하여 광학 기능을 수행하는 기판과 통합된 전기광학수단을 포함하는 안과 렌즈를 제공한다. 본 발명의 렌즈들은 입사광에 응답하여 전기광학수단에 전력을 공급하기 위한 기판과 통합된 적어도 하나의 광기전력전지(photovoltaic cell), 및 선택적으로 광기전력전기에 의해 생성된 전기전압을 제어하기 위한 제어회로를 더 포함하며, 상기 제어회로는 기판과 통합되어 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 전기 광학 시스템과 전원 모두가 렌즈의 기판과 통합되어 있다. 따라서 전기 광학 시스템과 전원 사이의 전기 연결부들은 또한 렌즈 기판과 통합될 수 있어서, 이러한 연결부들은 프레임과 분리되어 있다. 그것들은 렌즈가 프레임과 조립되기 전에 렌즈 내에 제공될 수 있다. 이어서 수행되는 조립은 전기 광학 시스템의 존재에 의해 변형될 필요가 없다. 특히, 그것은 저가로 수행될 수 있다.
게다가, 렌즈 기판 내에 전기 연결부들을 통합하는 것은 작은 치수 연결부나 축소모형 연결부를 사용할 수 있게 한다. 그러한 연결부들은 조심스럽거나 심지어 보이지 않을 수 있다. 그러므로 그것들은 안경 분야에 적용될 수 있는 외관 조건과 상호 양립할 수 있다.
본 발명에 따른 안경 렌즈의 다른 이점은 사용되는 전기 전원의 특성으로부터 온다. 배터리와는 달리, 광기전력전지는 주기적으로 보충될 필요가 없는데, 왜냐하면 그러한 전지로부터 전달되는 에너지는 입사광에 의해 생성되기 때문이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 광기전력전지는 가시광에 민감하다. 따라서, 광학 기능은 렌즈 착용자의 눈이 반응하는 발광 조건의 기능으로서 활성화된다. 광학 수단은 따라서 가시적으로 인지되는 광학 기능에 따라 활성화된다.
광기전력전지는 다양한 방법으로 렌즈 기판과 통합될 수 있다. 제1 형태의 실시예에서, 광기전력전지는 기판과 통합되고 10％ 미만의 렌즈 공간을 차지하는 불투명 구성요소 내에 포함된다. 이는 불투명 구성요소의 매우 작은 크기로 주어진 매우 작거나 심지어는 없는 가시 장애물을 이끄는데, 이는 시각 목적으로 사용되는 렌즈 표면의 부분 위로 변하지 않는 렌즈의 투명도를 유지할 수 있게 한다.
제2 형태의 실시예로, 광기전력전지는 특히 투명하고 적어도 렌즈 표면의 부분을 덮는 광-수집(light collecting) 표면을 가진다. 그러한 조건에서, 광-수집 표면은 커질 수 있어서, 그에 의해 얻어지는 전기 자극이 증가하게 할 수 있다. 게다가, 이러한 형태의 실시예는 불투명 구성요소의 사용을 필요로 하지 않는데, 이는 렌즈 형상이 외관이 특히 매력적으로 얻어지게 할 수 있음을 의미한다.
제어회로는 또한 유리하게 렌즈 기판과 통합된다. 그것은 전기광학수단으로 전달된 전기 자극이 광학 기능에 맞추어진 진폭에 대해 채택되게 할 수 있다. 그것은 또한 전기광학수단의 고유 작동 특성에 대해 전기 자극을 맞추게 할 수 있다. 특히, 제어회로는 광기전력전지에 의해 생성된 전압을 증가시키기 위한, 특히 광학 기능에 대한 활성 임계치(activation threshold)에 도달할 목적으로 승압 회로(step-up circuit)를 포함할 수 있다.
선택적으로, 제어회로는 부분적으로 투명할 수 있다. 그러한 조건 하에서, 그것은 다양한 목적으로 사용되는 렌즈의 부분 내에서 적어도 부분적으로 위치할 수 있다. "시각 목적으로 사용되는 렌즈의 부분"이라는 용어는 눈과 시각 영역 내에서 보이는 물체의 사이에 위치하는 렌즈의 부분을 의미하는데 사용된다. 다음으로 렌즈 내 제어회로의 존재로 인해 외관 장애물은 없다.
선택적으로, 제어회로의 사용은 적절한 전원 전압을 얻기 위해 직렬의 여러 광기전력요소들을 연결함으로써 피해질 수 있다.
본 발명은 또한 시각 장치, 특히 상술한 적어도 하나의 안과 렌즈를 포함하는 한 쌍의 안경을 제공한다.
본 발명의 다른 특징들과 이점들은 첨부 도면을 참조하여 주어진, 다음의 두 개의 제한되지 않은 실시예들의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.
도 1a는 본 발명의 제1 실시예의 한 쌍의 안경을 도시한다;
도 1b는 도 1a의 실시예의 렌즈를 통한 단면이다;
도 2a는 본 발명의 제2 실시예의 안경 렌즈를 도시한다; 그리고
도 2b는 도 2a의 실시예의 렌즈를 통한 단면이다.
도면에서, 그리고 명확한 이유를 위해, 다양한 요소들의 치수들은 그것들의 실제 치수들에 비례하지 않게 도시되어 있다. 게다가, 도면을 통해, 동일한 도면부호들은 동일하거나 동일한 기능을 가지는 요소들에 대응한다.
렌즈의 광학 기능은 다양한 형태일 수 있다. 그것은, 예를 들어 미국 특허 제 6 250 759에 기재된 바와 같이, 렌즈의 색조를 적응시킴으로써 강화 콘트라스트(reinforcing contrast)의 기능일 수 있다. 그것은 또한 결정된 편광 방향을 가지고 빛을 필터링하는 것에 의한 강화 콘트라스트의 기능일 수 있다.
예로써 아래에서 기술할 실시예에서, 렌즈의 광학 기능은 태양에 대한 보호, 또는 눈부심에 대한 보호를 제공하는 기능이다. 이러한 기능은 전기적으로 활성화된다. 초기 상태에서, 한 쌍의 안경 내의 각각의 렌즈들은 가시광 스펙트럼에서 높은 광투과를 나타낸다. 전기 자극에 응답하여, 렌즈는 어두워진다: 그것의 광투과는 가시광 스펙트럼에서 감소한다.
이를 위해, 전기광학수단은 변할 수 있는 광투과율을 가지는 시스템을 포함한다. 그러한 시스템은 예를 들어 광변색 형태일 수 있다. 바람직한 방식으로, 그것은, 액정에 기초한 시스템 또는 전기영동(electrophoretic) 형태의 시스템과 같은, 작은 전기 소모를 가진 시스템이다. 그러한 시스템들에 대해, 광투과에서 변화를 이끄는 전기 자극은 전기장인데, 즉 그것은 시스템의 두 개의 입력 말단을 가로질러 적용되는 전기 전압에 상응한다. 전기 소모는 작으며, 작은 치수의 전기 전원과 양립할 수 있다.
제1 실시예에서, 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 광기전력전지는 반도체-기반이다. 그러한 광기전력전지는, 예를 들어 다음의 합금 중 하나를 사용하여, 공지된 기술을 사용하여 만들어질 수 있다: 카드뮴 텔루르 화합물(cadmium telluride; CdTe), 갈륨비소(gallium arsenide; GaAs), 또는 구리 및 인듐 디젤레나이드(copper and indium diselenide; CIS)와 같은 구리를 포함하는 황동광. 바람직하게, 광기전력전지는 단일 크리스탈 실리콘에 기반하거나, 미정질 또는 비정질 실리콘 기반이다.
다음으로 그것의 가격은 낮으며, 그것은 렌즈가 깨지거나 손상되는 경우 독성의 위험을 나타내는 어떠한 물질도 포함하지 않는다. 상술한 기술들을 사용하여 수행된 광기전력전지는 모두 사람의 눈에 보이는 스펙트럼의 적어도 부분을 포함하는 스펙트럼 응답을 나타낸다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 안경들은 두 개의 안경다리들(2), 및 프레임(1)과 조립되는 두 개의 안과 렌즈를 가지는 프레임(1)에 의해 이루어진다. "안과 렌즈"라는 용어는 시력을 보호하고/또는 교정하기 위해 안경 프레임에 맞추어지도록 변화될 수 있는 구성 및 모양의 무기 투명 기판 및/또는 유기 물질을 포함하는 렌즈를 의미하는데 사용된다. 렌즈들은 무한초점, 단일초점, 이중초점, 삼중초점, 또는 더한 것일 수 있다. 특히, 안과 렌즈는 다중 층 및/또는 박층 구조를 포함하는 구조를 나타낼 수 있다. 다음으로 제조 과정은, 예를 들어 결정된 재료를 기화시킴으로써, 기판상에 층들을 놓는 작업을 포함한다. 제조과정은, 또한 각각의 렌즈(3)의 최종 기판을 형성하기 위해, 다수의 기판들을 함께, 즉 "기판 유니트"들을 조립하는 과정을 포함할 수 있다. 기판 유니트들은 예를 들어 적층이나 접착에 의해 서로 조립된다.
각각의 렌즈(3)는 예를 들어 액정 시스템과 같은 변할 수 있는 투과 시스템(5)을 포함한다. 그러한 액정 시스템은 유지 전압을 가지는 형태일 수 있거나 그것은 쌍안정(bistable) 형태일 수 있다. 유지 전압 시스템은 약 3볼트의 전기전압에 의해 제어되는데, 여기서 쌍안정 시스템은 광학 스위칭이 일어나게 하기 위해 15볼트의 전기전압 펄스를 필요로 한다. 시스템(5)은 시각 목적으로 사용되는 렌즈(3)의 표면의 작은 부분 위에 배치될 수 있다. 그것은 또한 렌즈의 전체 표면 위에 배치될 수 있다.
각각의 렌즈(3)는 예를 들어 단결정 실리콘 형태, 미정질 실리콘 형태 또는 비결정 실리콘 형태와 같은 광기전력전지(6)를 또한 포함한다. 광기전력전지(6)는 렌즈의 기판과 통합되고 렌즈의 영역보다 상당히 더 작은 영역을 차지하는 불투명 구성요소(7) 내에 포함될 수 있다. 바람직하게, 불투명 구성요소(7)는 렌즈의 영역의 10％보다 더 작은 영역을 차지한다. 불투명 구성요소(7)의 치수는 예를 들어 3mm에 의해 약 2밀리미터(mm)일 수 있다. 그러한 불투명 구성요소(7)는, 예를 들어 렌즈의 바닥 측면 부분 내에서, 시각 목적으로 사용되지 않는 각각의 렌즈(3)의 부분 내에 위치한다.
전자 제어회로(8)(도 1b)가 또한 각각의 불투명 구성요소(7) 내에 포함된다. 각각의 제어회로(8)는 단일 구성요소(7)와 결합되는 광기전력전지(6)에 의해 전달되는 전기전압의 어댑터(adapter)를 포함할 수 있다. 제어회로(8)와 광기전력전지(6) 사이의 연결은 또한 구성요소(7) 내에 포함된다. 그것은 통합된 전자 회로를 조립하기 위한 공지된 기술 중 어떠한 것을 사용하여 만들어질 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, 렌즈들(3) 각각은 주변 근처에서 접착제에 의해 함께 결합된 두 개의 투명 기판 유니트들(3a 및 3b)에 의해 구성될 수 있다. 기판 유니트(3a)는 뒷 기판이고 기판 유니트(3b)는 앞 기판이다. 각각의 기판들(3a 및 3b)은 가시 스펙트럼에서 예를 들어 97％의 높은 광투과율을 나타낸다.
액정 시스템(5)은 필름의 형태로 2개의 기판들(3a 및 3b) 사이에 개재된다. 바람직하게, 기판들(3a 및 3b) 중 하나의 렌즈 내부 표면은 액정 시스템(5)의 모양에 대해 상보적인 모양인 하우징을 나타낸다. 그러한 하우징을 제공함으로써, 액정 시스템(5)의 작동은 기판들(3a 및 3b)을 함께 조립함으로써 야기될 수 있는 스트레스에 의해 방해받지 않는다.
기판 유니트(3b)는 렌즈의 내부 상에 있는 그것의 표면 내에 하우징(10)을 나타낸다. 하우징(10)은 기판(3b)을 주조할 때 만들어질 수 있거나, 그것은 기판(3b)이 주조된 후에 기계가공에 의해 만들어질 수 있다. 광기전력전지(6)와 제어회로(8)를 포함하는 구성요소(7)는 하우징(10) 내에 접착 결합될 수 있다. 구성요소(7)에 고정되고 제어회로(8)로부터 오는 전기 연결부들(9a 및 9b) 각각은 접촉점의 모양을 가진다. 두 개의 기판들(3a 및 3b)이 렌즈 내에 있는 그것들 각각의 표면들을 경유하여 조립될 때, 두 개의 연결부들(9a 및 9b)은 조립 작동 동안 연결부들(9a 및 9b)을 향하도록 위치된 액정 시스템(5)의 각각의 전기 전원 말단들과 연결된다.
비록 도 1a 및 1b가 각각의 렌즈 내에 배열된 하나의 광기전력전지만을 도시한다 하더라도, 다수의 광기전력전지들은 각각의 렌즈의 표면상에 배치될 수 있다. 그러한 조건 하에서, 적절한 연결부들은 공지된 방법으로 액정 시스템(5)의 작동 특성들에 맞추어진 전류 및 전압 특징들을 나타내는 전기 전원을 얻기 위해 주어진 렌즈와 함께 광기전력전지를 서로 연결한다.
다수의 매우 작은 치수의 광기전력전지들은 또한 각각의 렌즈들과 통합될 수 있고, 각각의 전지들은 예를 들어 100 제곱마이크로미터보다 더 작은 렌즈 영역을 점유한다. 각각의 광기전력전지는 이어서 개별적으로 보이지 않는 스폿(spot)을 구성하고, 렌즈는 렌즈 표면상의 이웃하는 광기전력전지 사이의 간격 때문에 전체적 으로 투명함을 유지한다.
아래에 상술할 제2 실시예에서, 광기전력전지(6)는 부분적으로 투명하다. 그것은 적어도 각 렌즈의 영역 중 부분을 포괄하는 광-수집 영역을 가진다. 따라서, 도 2a 및 2b에 도시된 바와 같이, 광기전력전지(6)에 의해 점유되는 렌즈(3)의 영역의 부분은 액정 시스템(5)에 의해 점유되는 렌즈(3)의 영역의 부분과 동일한 치수(order)일 수 있다.
바람직하게, 광기전력전지(6)에 의해 그것의 어느 지점에서 흡수된 작은 양의 광은 그 지점에서의 렌즈(3) 상에 입사하는 광의 30％보다 더 작다. 따라서, 시각 목적으로 이용되는 렌즈(3)의 표면 부분 내 광기전력전지(6)의 존재는 그럼에도 불구하고 태양광 보호 기능이 활성화되지 않는 한 높은 광투과율을 나타내는 렌즈(3)와 양립할 수 있다.
광기전력전지(6)는 광전기화학(photoelectrochemical) 형태일 수 있다. 그것은 이어서 각각이 렌즈(3)의 표면에 평행하게 향하도록 배열된 두 개의 투명 평면 전극(6a 및 6b)들을 포함한다. 렌즈(3)의 최종 기판은 이어서 기판 유니트(3c)가 기판 유니트들(3a 및 3b) 사이에 위치하는 방식으로 함께 조립되는 세 개의 기판 유니트들(3a, 3b 및 3c)로 만들어진다. 전극들(6a 및 6b)은 서로 마주보는 기판 유니트들(3a 및 3b)의 내부 면 상에 배열된다. 전극들(6a 및 6b)은 약 0.05밀리미터의 거리로 서로 이격되어 있고, 그것들은 서로 직접 전기 접촉을 하지 않는다. 전극들(6a 및 6b) 중 적어도 하나는 인듐과 주석 산화물(indium and tin oxide; ITO) 또는 플루오르-도핑 주석 산화물(fluorine-doped tin oxide; SnO2, F) 기반일 수 있다. 그것들은 전해질로 채워진 공동(6c)에 의해 분리된다. 전해질은 액체일 수 있지만, 그것은 바람직하게 고체이다. 전해질은 p-형태 전도 성질들을 가지는, 즉 홀 전도체(hole conductor)에 의해 구성되는, 유기 또는 무기 물질에 의해 또한 대체될 수 있다.
광전기화학 전지는 렌즈(3)를 통해 지나가는 광의 작은 부분을 흡수할 수 있는 요소들을 포함한다. 예를 들어, 세 개의 요소들은 나노크리스탈(nanocrystal) 또는 플러린(fullerene)들일 수 있다. 광전기화학 전지가 금속 산화물의 나노크리스탈을 포함할 때, 그것은 문헌 Brian O'Regan과 Michael Granetzel에 의한, 네이처(Nature) 353 (1991), pp. 737-740의 "염색-감광된 콜로이드 TiO2 필름 기반의 저가, 고효율 태양전지(A low-cost, high-efficiency solar cell based on due-sensitized colloidal TiO2 films)" 내에 기술된 형태일 수 있다. 그러한 조건 하에서, 나노크리스탈들은 티나늄 산화물(TiO2) 기반이고 표면에 염색 이식된 분자들을 가진다. 참조가 그러한 광기전력전지와 그것을 만드는 방법을 더욱 상세히 하기 위해 상술한 문헌들에 만들어질 수 있다.
액정 시스템(5)은 기판들(3a 및 3b) 사이에 위치한다. 두 개의 연결부들(9a 및 9b)은 광기전력전지(6)를 액정 시스텝(5)에 연결한다. 연결부(9a)는 전극(6a)을 액정 시스템(5)의 전원 말단들 중 하나에 연결하고, 연결부(9b)는 전극(6b)을 시스템(5)의 다른 전원 말단에 연결한다. 각각의 연결부들(9a 및 9b)은 형상을 가질 수 있고 도 1b를 참조하여 상술한 것과 동일한 종류의 조립 방법을 가질 수 있다.
도 2a 및 2b는 광기전력전지(6)에 의해 액정 시스템(5)으로 공급된 전압을 제어하기 위한 회로를 도시하지 않는다. 그러한 제어회로는 도 1a 및 1b를 참조하여 기술된 것과 상응하는 불투명 구성요소와 함께 도 2a 및 2b의 렌즈(3) 내에 포함될 수 있다. 바람직하게, 기술된 제2 실시예에서, 제어회로는 렌즈(3)의 기판 유니트들 중 하나와 직접 통합되는 형태로 수행된다. 공지된 방식으로, 제어회로는 이어서 또한 투명할 수 있다. 그것은 시각 영역을 줄이거나 안경 착용자에게 장애를 가하지 않으면서 렌즈(3)의 표면의 어떠한 부분 내에 위치될 수 있다.
본 발명의 모든 실시예에서, 각각의 렌즈는 광기전력전지에서 전기광학수단으로 동력 공급을 중단하는 수단을 더 포함할 수 있다. 그러한 제어 수단은 적절한 방식으로 연결된 스위치를 포함할 수 있다. 특히, 그러한 스위치는 광기전력전지를 전기광학수단에 연결하는 연결부들 중 하나 상에 배치될 수 있다. 그것은 이어서, 동력 공급을 중단하기 위해, 전기광학수단에 동력을 공급하는 전기 회로를 열 수 있게 한다. 스위치는 또한 전기광학수단의 전원 입력들 사이에서 연결될 수 있다. 전기광학수단의 전원 말단들을 단락시키는 것은 이어서 광학 기능의 스위치를 끄게 한다. 그러한 스위치는 상호 제어될 수 있다. 그것은 렌즈의 앞 표면과 수평으로 높인 축소 모형 스위치일 수 있다. 특히, 그것은 상술한 투명 구성요소 내에 포함된 스위치일 수 있다.
각각의 렌즈는 또한 입사광의 강도 임계치 및 광학 기능을 활성화 또는 비활 성화하는 특별한 모드를 설정하기 위해 적절히 연결된 포토다이오드(photodiode) 또는 포토트랜지스터(phototransistor)를 포함할 수 있다. 그러한 감광 전자 구성요소는 또한 불투명 구성요소 내에 포함될 수 있다. 변형으로, 그것은 부분적으로 투명하고 렌즈의 기판 유니트들 중 하나 내에 직접 통합될 수 있다.
마지막으로, 그것은 안경 렌즈들에 적용된 상황으로 상기 나타낸 본 발명은 또한 다른 시각 장치에 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 구체적으로, 그러한 시각 장치는 운전자나 오토바이운전자용 헬멧, 또는 등산가나 스키어용 고글을 포함할 수 있다. 광기전력전지와 전기 광학 시스템은 이어서 헬멧의 면갑(visor)이나 고글의 렌즈 내에 통합된다.
본 명세서 내에 포함되어 있음.

Claims (21)

  1. - 투명 기판(3);
    - 전기 자극에 응답하여 광학 기능을 수행하기 위해 상기 기판과 통합된 전기광학수단(5);
    - 입사광에 응답하여 상기 전기광학수단이 전력을 생성하도록 상기 기판과 통합된 적어도 하나의 광기전력전지(6); 및
    - 상기 광기전력전지(6)에 의해 생성된 전기 전압을 제어하기 위한 제어회로(8)를 포함하고,
    상기 광기전력전지(6)는 반도체-기반으로, 상기 기판(3)과 통합되고 렌즈 영역의 10％보다 작은 영역을 차지하는 불투명 구성요소(7) 내에 포함되며,
    상기 제어회로는 상기 기판(3)과 통합된 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전력전지(6)는 단결정에 기반하거나, 미정질 또는 비정질 실리콘에 기반한 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전력전지(6)는 카드뮴 텔루드 화합물 기반이거나, 구리를 포함하는 황동광 기반인 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  4. 제 1 항에 있어서,
    여러 개의 광기전력전지들이 렌즈의 영역 상에 직렬로 연결된 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  5. 제 1 항에 있어서,
    여러 개의 광기전력전지들은 렌즈의 영역 상에 분배되고 적어도 하나의 전기 전압 제어회로가 기판과 통합된 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전력전지(6)는 가시광에 민감한 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기광학수단(5)은 가변 광투과를 가진 시스템인 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가변 광투과를 가진 시스템은 액정 기반인 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 가변 광투과를 가진 시스템은 전기영동 형태인 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어회로(8)는 부분적으로 투명한 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어회로(8)는 광기전력전지(6)에 의해 생성된 전기 전압을 상승시키기 위한 승압 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 광기전력전지(6)에 의해 전기광학수단(5)으로 공급된 전력을 중단시키기 위한 제어 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안과 렌즈.
  13. 제 1 항에 따른 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 시각 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    안경을 포함하는 시각 장치.
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Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7988286B2 (en) * 1999-07-02 2011-08-02 E-Vision Llc Static progressive surface region in optical communication with a dynamic optic
DE10327017A1 (de) * 2003-06-16 2005-01-20 Jk-Holding Gmbh Augenschutz gegen Strahlung
CH704436B1 (de) * 2007-03-26 2012-08-15 Giuseppe Nunzio Caruso Filter für eine Filtriervorrichtung, insbesondere für einen entlastenden sowie präventiven Augenschutz als Brille, Sonnenbrille oder Scheibe, und Filtriervorrichtung mit mindestens einem solchen Filter.
ITBO20070792A1 (it) * 2007-11-30 2009-06-01 Francesco Rambaldi Schermo di protezione
US7841714B2 (en) * 2008-02-07 2010-11-30 Quantum Modulation Scientific Inc. Retinal melatonin suppressor
US7984989B2 (en) * 2008-02-07 2011-07-26 Gruber Jake A Retinal melatonin suppressor comprising a filter layer
US8348424B2 (en) * 2008-09-30 2013-01-08 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Variable focus ophthalmic device
US9427920B2 (en) 2008-09-30 2016-08-30 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Energized media for an ophthalmic device
US10451897B2 (en) 2011-03-18 2019-10-22 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Components with multiple energization elements for biomedical devices
US9804418B2 (en) * 2011-03-21 2017-10-31 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus for functional insert with power layer
FR2975792B1 (fr) * 2011-05-25 2013-12-20 Evelyne Casbi Filtre optique adaptatif
US9425571B2 (en) * 2012-01-06 2016-08-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form electrical interconnects on ophthalmic devices
US8857983B2 (en) 2012-01-26 2014-10-14 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens assembly having an integrated antenna structure
EP2706396A1 (en) 2012-09-06 2014-03-12 ESSILOR INTERNATIONAL (Compagnie Générale d'Optique) Method for adapting the optical function of an adaptive ophtalmic lenses system
US20150309303A1 (en) * 2012-11-19 2015-10-29 Orangedental Gmbh & Co. Kg Magnification loupe with energy-harvesting system
US10331207B1 (en) * 2013-03-15 2019-06-25 John Castle Simmons Light management for image and data control
US9429769B2 (en) * 2013-05-09 2016-08-30 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic device with thin film nanocrystal integrated circuits
US10381687B2 (en) 2014-08-21 2019-08-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods of forming biocompatible rechargable energization elements for biomedical devices
US10361405B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes
US10361404B2 (en) 2014-08-21 2019-07-23 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Anodes for use in biocompatible energization elements
US9383593B2 (en) 2014-08-21 2016-07-05 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods to form biocompatible energization elements for biomedical devices comprising laminates and placed separators
US9599842B2 (en) 2014-08-21 2017-03-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Device and methods for sealing and encapsulation for biocompatible energization elements
US9715130B2 (en) 2014-08-21 2017-07-25 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form separators for biocompatible energization elements for biomedical devices
US9941547B2 (en) 2014-08-21 2018-04-10 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical energization elements with polymer electrolytes and cavity structures
US10627651B2 (en) 2014-08-21 2020-04-21 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization primary elements for biomedical devices with electroless sealing layers
US9793536B2 (en) 2014-08-21 2017-10-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Pellet form cathode for use in a biocompatible battery
WO2016130666A1 (en) 2015-02-10 2016-08-18 LAFORGE Optical, Inc. Lens for displaying a virtual image
CN104714350A (zh) * 2015-03-26 2015-06-17 金陵科技学院 一种降低液晶偏转的高透光性3d成像眼镜
US10345620B2 (en) 2016-02-18 2019-07-09 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Methods and apparatus to form biocompatible energization elements incorporating fuel cells for biomedical devices
JP2018010106A (ja) * 2016-07-13 2018-01-18 株式会社リコー エレクトロクロミック装置及びその製造方法、並びにエレクトロクロミック調光装置
US10156739B2 (en) * 2017-02-14 2018-12-18 International Business Machines Corporation Ultraviolet-blocking photovoltaic sunglasses
EP3427935A1 (en) 2017-07-10 2019-01-16 LUXeXcel Holding B.V. Method for assembling three-dimensional optical components and assembly kit
EP3435139A1 (en) * 2017-07-25 2019-01-30 Essilor International Optical article with a holographic waveguide
EP3521868A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-07 Essilor International Phase change optical device
KR20210086613A (ko) * 2018-09-25 2021-07-08 메타머티리얼 아이앤씨. 렌즈에 복수의 기능적 소자를 실장하는 방법
JP7041357B2 (ja) * 2018-11-20 2022-03-24 日本電信電話株式会社 透明体
JP2020087579A (ja) * 2018-11-20 2020-06-04 日本電信電話株式会社 光透過性電池および発電ガラス
CN113568203A (zh) * 2020-04-28 2021-10-29 群创光电股份有限公司 液晶装置及太阳眼镜
CN114099266A (zh) * 2021-12-07 2022-03-01 上海智精实光机电科技有限公司 一种用于矫正弱视的智能电光眼镜
US20240184146A1 (en) * 2022-12-02 2024-06-06 Pixieray Oy Adaptive lenses with photovoltaic devices

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444559A (en) * 1993-03-26 1995-08-22 Warnar; Robert B. J. Method and apparatus for controlling optical characteristics of a programmable surface medium

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2032335U (zh) * 1988-04-23 1989-02-08 袁黎光 电焊面罩用液晶镜片
US5377037A (en) * 1992-11-06 1994-12-27 Midwest Research Institute Electrochromic-photovoltaic film for light-sensitive control of optical transmittance
IT1262530B (it) * 1993-10-06 1996-07-02 G S R L Ab Strumento ottico a forma di occhiale, oculare, monocolo o simile con lenti a cristalli liquidi.
US5654786A (en) * 1996-01-11 1997-08-05 Robert C. Burlingame Optical lens structure and control system for maintaining a selected constant level of transmitted light at a wearer's eyes
US6433913B1 (en) * 1996-03-15 2002-08-13 Gentex Corporation Electro-optic device incorporating a discrete photovoltaic device and method and apparatus for making same
DE19927361A1 (de) * 1999-06-16 2000-12-21 Creavis Tech & Innovation Gmbh Elektrophoretische Displays
US6851805B2 (en) * 1999-07-02 2005-02-08 E-Vision, Llc Stabilized electro-active contact lens
DE10205579A1 (de) * 2002-02-11 2003-08-28 Siemens Ag Integration von Halbleiterbauelementen in Brillen
DE10215568A1 (de) * 2002-04-09 2003-10-09 Siemens Audiologische Technik Brille mit Photovoltaik-Element zur Energieerzeugung am Körper
US7289260B2 (en) * 2003-10-03 2007-10-30 Invisia Ltd. Multifocal lens

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5444559A (en) * 1993-03-26 1995-08-22 Warnar; Robert B. J. Method and apparatus for controlling optical characteristics of a programmable surface medium

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