流體透鏡、透鏡坯件及其制造方法技術

一種用于流體透鏡的透鏡坯件，包括：剛性透鏡和附接到該剛性透鏡的半柔性膨脹膜。該透鏡坯件分為空腔區和結合區。該空腔區從該透鏡坯件的中央區徑向向外延伸，并且在該空腔區內并在該膜和該剛性透鏡之間形成有空腔。該結合區從該空腔區徑向向外延伸，并且該膜橫跨該結合區被結合到該剛性透鏡并被流體密封到該剛性透鏡。所述結合區被規格化以被切邊來容納多個框架形狀和大小。還提供了透鏡坯件的制造方法。還提供了透鏡坯件陣列和流體透鏡陣列。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】流體透鏡、透鏡坯件及其制造方法
本專利技術實施例涉及用于流體透鏡的透鏡坯件及流體透鏡的制造方法。
技術介紹
自大約1958年起，基本的流體透鏡就已經被人們所知，正如Swart的美國專利US2,836,101中所描述的，在此通過引用將其整體內容結合到本說明書中。可以在LabChip的Tang等人所著的“DynamicallyReconfigurableFluidCladdingLensinaMicrofluidicChannel”第8卷第395頁以及WIPO公布WO2008/063442中發現更多的近期示例，在此通過引用將它們每一個的整體內容結合到本說明書中。流體透鏡的這些應用涉及光子學、數字電話和相機技術以及微電子學。已經提出了將流體透鏡用于眼科應用(參見，例如Silver的美國專利US7,085,065，在此通過引用將其整體內容結合到本說明書中)。流體透鏡中的倍率調節已通過例如通過電潤濕(electrowetting)、應用超聲脈沖將流體注入到透鏡空腔中，以及在引入膨脹劑(例如水)后利用交聯聚合物中的膨脹力來實現。
技術實現思路
在一些實施例中，用于流體透鏡的透鏡坯件包括：剛性透鏡和附接到所述剛性透鏡的半柔性膨脹膜。所述透鏡坯件被分為空腔區和結合區。所述空腔區從所述透鏡坯件的中央區徑向向外延伸，在所述空腔區內并在所述膜和所述剛性透鏡之間形成空腔。所述結合區從所述空腔區徑向向外延伸，并且所述膜橫貫所述結合區被結合到所述剛性透鏡并被流體密封到所述剛性透鏡。所述結合區被規格化以被切邊來容納多個框架形狀和大小。在一些實施例中，流體透鏡組件的制造方法包括將膜的一部分結合到剛性透鏡，使得所述膜的結合區被流體密封到所述剛性透鏡。所述結合區被規格化為使得所述透鏡坯件可被切邊以形成具有結合環區的切邊透鏡，該結合環區具有與任何普通眼鏡片大小對應的寬度和高度。該方法還包括對所述透鏡坯件進行切邊以形成具有結合環區的修整透鏡，該結合環區具有與任何普通眼鏡片大小對應的寬度和高度。在一些實施例中，可以實現用于普通眼鏡片大小和形狀的獨立框架設計。在一些情況中，這種獨立框架設計能夠在流體透鏡中使用庫存單元(SKU)數量減少的部件。例如，在一些實施例中，用于每個部件的單個SKU可以用于左右透鏡和右眼透鏡兩者。在一些實施例中，流體透鏡陣列包括多個流體透鏡，每個流體透鏡包括剛性透鏡和附接到所述剛性透鏡的半柔性膨脹膜。所述流體透鏡被分為至少兩個區，所述區包括空腔區和結合區，所述空腔區從所述流體透鏡的中央區徑向向外延伸，在所述空腔區內并在所述膜和所述剛性透鏡之間形成空腔，結合區從所述空腔區徑向向外延伸。所述膜橫貫所述結合區被結合到所述剛性透鏡并被流體密封到所述剛性透鏡。所述多個透鏡坯件中的一者或多者被流體連接到所述陣列內的其他流體透鏡中的一者或多者。本說明書會參照附圖來詳細描述本專利技術的某些實施例、特征和優勢以及本專利技術不同實施例的結構和操作。附圖說明附圖結合在本說明書中并且形成了說明書的一部分，闡釋了本專利技術的實施例，并且還與說明書一起解釋了本專利技術實施例的原則并且使本領域技術人員能夠做出和使用本專利技術的實施例。圖1示出了根據實施例的透鏡坯件的主視圖。圖2示出了根據實施例的眼鏡透鏡的主視圖。圖3示出了根據實施例的透鏡坯件的主視圖。圖4示出了根據實施例的透鏡坯件的主視圖。圖5示出了根據實施例的透鏡坯件一部分的截面圖。圖6示出了根據實施例的透鏡坯件的主視圖。圖7示出了根據實施例的透鏡坯件的主視圖。圖8示出了根據實施例的透鏡坯件的主視圖。圖9示出了根據實施例的透鏡坯件的主視圖。圖10示出了根據實施例的用于流體透鏡的制造方法的流程圖。圖11示出了根據實施例的用于流體透鏡的制造方法的流程圖。圖12示出了根據實施例的用于流體透鏡的制造方法的流程圖。圖13示出了添加有尺寸標注的圖2的眼鏡透鏡的主視圖。圖14示出了添加有尺寸標注的圖4的透鏡坯件的主視圖。圖15示出了根據實施例的透鏡坯件陣列的主視圖。圖16示出了根據實施例的流體透鏡陣列的主視圖。將參照附圖來描述本專利技術。具體實施方式盡管討論了具體的構造和配置，但是應當理解，這樣做僅僅是為了便于闡述。本領域技術人員將理解，在不脫離本專利技術的實質和范圍的情況下可以使用其他構造和配置。本專利技術還可以用于各種其他應用中，這對本領域技術人員來說是很顯然的。注意，說明書中對“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”等等的提及，表明所描述的實施例可包括特定的特征、結構或特性，但是每個實施例可不必包括該特定的特征、結構或特性。而且，這種詞語可以不指代相同的實施例。此外，當特定的特征、結構或特性與實施例聯系在一起被描述時，本領域技術人員應明白，不管是否明確描述，該特征、結構或特性都可以與其他實施例相聯系。圖1示出了透鏡坯件100的主視圖。透鏡坯件100包括剛性透鏡102和附接到剛性透鏡102的半柔性膨脹膜104。當透鏡坯件100被供應有介質流體(interveningfluid)時，其可以用作流體透鏡。例如，術語“流體透鏡”可以描述由流體層和含該流體的表面(例如剛性透鏡102和膜104)所形成的光學透鏡。在一些實施例中，這種流體透鏡可以借助流體的靜壓來使膜104的曲率發生變化，從而可改變流體透鏡的光學倍率(opticalpower)。剛性透鏡102可以由玻璃、塑料或其他合適材料制成。其他合適材料包括，例如且不限于，Diethylglycol烯丙基碳酸鹽(DEG-BAC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和專用聚脲合成物(商品名稱TRIVEX(PPG))。透鏡可以由抗沖擊聚合物制成并且可以具有抗劃傷涂層或抗反射涂層。在一些實施例中，剛性透鏡102可以以具有基線和固定光學倍率的單光鏡(singlevisionlens)的形式存在。剛性透鏡102可以根據需要具有正、負或零固定光學倍率。在一些實施例中，剛性透鏡102的固定光學倍率在約-1D到+1D的范圍內。在一些實施例中，剛性透鏡102的前表面的曲率可以與剛性透鏡102的后表面的曲率相同，這可導致光學倍率大致為零。在一些實施例中，剛性透鏡102可呈凸形、凹形、球面性和/或非球面性。在一些實施例中，剛性透鏡102可以包括對其前表面和后表面的補償以在預定膨脹水平處提供期望的光學倍率。剛性透鏡102的補償能夠，例如，基于膜104的幾何形狀、期望的膨脹水平，兩者結合或其他合適因素等來設計。剛性透鏡102可以具有在約55mm到約95mm的范圍內的直徑。在一些實施例中，剛性透鏡102的直徑可以在約60mm到約90mm的范圍內。膜104可以由半柔性、透明、防水材料制成，例如且不限于，輕彈性聚烯烴、聚烴、聚環烯烴、聚醚、聚酯、聚酰亞胺和聚亞安酯，例如，聚偏氟乙烯或二氯化物膜。適合用作膜材料的其他聚合物包括，例如且不限于，聚砜、聚氨酯、聚硫氨酯、聚對苯二甲酸乙酯、環烯和脂族或脂環族聚醚的聚合物。膜104可以由防水的生物兼容性材料制成，例如脂環族烴。在一些實施例中，膜104的厚度可以在約10微米到2.0毫米的范圍內。在流體透鏡中使用的流體可以是無色流體，例如空氣或蒸餾水。在一些實施例中，取決于應用，流體是有色的。可以使用的流體的一個例子是由密歇根的DowCorningofMidland制造的，名字為“擴散泵油”，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于流體透鏡的透鏡坯件，所述透鏡坯件包括：剛性透鏡；以及附接到所述剛性透鏡的半柔性膨脹膜，其中，所述透鏡坯件被分為至少兩個區，所述區包括：空腔區，其從所述透鏡坯件的中央區徑向向外延伸，在所述空腔區內并在所述膜和所述剛性透鏡之間形成空腔，以及結合區，其從所述空腔區徑向向外延伸，其中，所述膜橫跨所述結合區被結合到所述剛性透鏡并被流體密封到所述剛性透鏡，其中，所述結合區被規格化以被切邊來容納多個框架形狀和大小。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.07.13 US 13/549,0781.一種流體透鏡坯件的陣列，包括：多個流體透鏡坯件，其中，所述多個流體透鏡坯件的每個包括：剛性透鏡；以及直接附接到所述剛性透鏡的前表面的半柔性膨脹膜，其中，每個所述流體透鏡坯件被分為至少兩個區，所述區包括：第一區，其從每個所述流體透鏡坯件的中央區徑向向外延伸，在所述第一區內并在所述膜和所述剛性透鏡的所述前表面之間形成空腔，以及第二區，其從所述第一區朝著每個所述流體透鏡坯件的邊緣徑向向外延伸，其中，所述膜橫跨所述第二區被流體密封到所述剛性透鏡的所述前表面，并且其中，所述第二區的大小被設計成，使得每個所述流體透鏡坯件構造成：1)容納多個框架形狀和大小，并且2)維持所述膜被流體密封到所述剛性透鏡的所述前表面。2.根據權利要求1所述的流體透鏡坯件的陣列，其中，所述流體透鏡坯件被分為至少三個區，第三個區包括：從所述膜的外周邊緣向所述剛性透鏡的所述前表面的外周邊緣徑向向外延伸的外部區。3.根據權利要求1所述的流體透鏡坯件的陣列，其中，所述膜被直接密封到所述剛性透鏡的所述前表面。4.根據權利要求1所述的流體透鏡坯件的陣列，其中，所述第一區被再次分為非球面性子區和球面性子區，所述非球面性子區從所述第一區的中央區徑向向外延伸，所述球面性子區從所述非球面性子區向所述第二區徑向向外延伸，其中，所述剛性透鏡在所述非球面性子區內的曲率為非球面性，所述剛性透鏡在所述球面性子區內的曲率為球面性，以及其中，所述膜在所述非球面性子區內的厚度被輪廓化使得該輪廓對所述剛性透鏡在所述非球面性子區內的非球面性進行補償。5.根據權利要求4所述的流體透鏡坯件的陣列，其中，所述非球面性子區呈橢圓形。6.根據權利要求1所述的流體透鏡坯件的陣列，其中，所述第二區的內周邊緣呈橢圓形。7.根據權利要求1所述的流體...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿米塔瓦·古普塔，爾本·肖納勒，
申請(專利權)人：阿德倫絲必康公司，
類型：發明
國別省市：美國;US