BR112015018309B1 - Par de óculos - Google Patents

Abstract

par de óculos. é descrito um mecanismo de atuação para atuação simultânea de primeira e de segunda lentes de distância focal variável. cada lente compreende uma membrana distensível que limita uma cavidade enchida com fluido, aquela distância focal variando com o grau de curvatura da membrana conforme ela se distende. o mecanismo de atuação compreende um atua dor mestre hidráulico em comunicação fluídica com um atuador subordinado hidráulico associado à segunda lente. cada atuador subordinado é configura do para variar o grau de distensão da membrana de sua lente associada em resposta à operação de dito atuador mestre, por meio do qual o atuador mestre é operável para causar uma variação do grau de distensão das membranas tanto da primeira lente como da segunda lente simultaneamente.

Description

[001] A presente invenção diz a respeito de um mecanismo de atuação para lentes de distância focal variável compreendendo membranas distensíveis que limitam uma cavidade enchida com fluido. Neste tipo de lente, tal distância focal varia com a curvatura da membrana à medida que ela distende.

[002] Tais lentes cheias com fluido têm uma variedade de utilizações. Uma tal utilização é em óculos, onde as lentes enchidas com fluido podem ser utilizadas para lidar com presbiopia. Esta é uma condição que começa a afetar pessoas no princípio da meia idade, quando um olho apresenta uma capacidade reduzida para focalizar objetos próximos. Tal condição é progressiva e resulta em diversas pessoas necessitando de correção de visão para facilitar a leitura. É muitas vezes composta por miopia ou por outros defeitos de visão, requerendo diferentes prescrições para diferentes distâncias de visualização. Por exemplo, um indivíduo míope poderá requerer uma potência esférica de -5 dioptrias com um adicional de +2 dioptrias para atender tarefas próximas tais como a leitura. As +2 dioptrias adicionais compensam a incapacidade do olho de focalizar para leitura. Lentes enchidas com fluido podem ser usadas para lidar com presbiopia permitindo ao usuário aumentar o grau de distensão das membranas quando elas estiverem concentrando em tarefas próximas. As lentes cheias com fluido podem ser usadas em conjunto com uma lente rígida para corrigir outros defeitos, tais como miopia e podem ser distendidas só para prover a potência ótica adicional como requerido.

[003] Existe uma variedade de maneiras nas quais a distensão de tais membranas em tais lentes pode ser controlada. Por exemplo, em uma primeira variante, o volume de um reservatório em comunicação fluídica com uma lente pode ser ajustado. Quando o volume do reservatório encolhe, fluido em excesso é forçado para a lente, fazendo com que a membrana distenda. Similarmente, se o volume do reservatório é de novo alargado, a tensão superficial na membrana força o fluido de volta ao reservatório, e a membrana retorna a sua forma original. Cada lente tem um reservatório dedicado.

[004] Numa segunda variante, a lente é vedada com um volume fixo de fluido ocupando uma cavidade limitada pela membrana. A dimensão de tal cavidade pode ser variada aplicando-se uma força de atuação, tipicamente em pontos estratégicos ao redor da periferia da lente. Uma vez que o volume de fluido é fixo, a membrana deve distender para acomodá-lo, e potência ótica da lente muda. Permitir à lente relaxar, removendo-se a força de atuação, faz com que a cavidade retome sua dimensão original e a membrana retorna para a sua forma original.

[005] Em geral, é desejável ajustar juntas a potência ótica de ambas as lentes, uma vez que é desconcertante para um usuário de óculos se as lentes são ajustadas separadamente, uma vez que isto resulta em uma visão borrada em um olho só. É, todavia, difícil arranjar que ambas as lentes sejam ajustadas juntas sem prejuízo do apelo estético de uma armação de óculos que suporta tais lentes. Simplesmente, não há espaço para acomodar um sistema de controle que possa atuar junto aos dois reservatórios da primeira variante.

[006] Tentativas foram feitas para propiciar uma articulação mecânica na ponte de uma armação de óculos que possa aplicar a força de atuação para ambas as lentes na segunda variante. Porém, isto resulta numa ponte volumosa e não atraente. Exemplos deste tipo de sistema de atuação estão divulgados na WO 2001/006302 e WO 2006/055366.

[007] Há outras aplicações possíveis, onde seria desejável fornecer o ajuste simultâneo das distâncias focais de diversas lentes sem elevar o volume do sistema ótico para acomodar o mecanismo de ajuste. Por exemplo, este é um requisito típico das lentes de aproximação com elevada qualidade ótica, para as quais os requisitos de compactação são sempre crescentes, devido à crescente demanda por câmeras compactas e câmeras integradas em dispositivos, como telefones móveis.

[008] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é provido um mecanismo de atuação para atuação simultânea de primeira e segunda lentes de distância focal variável, cada uma compreendendo uma membrana distensível que limita uma cavidade enchida com fluido, a distância focal variando com o grau de curvatura da membrana quando ela distende, o mecanismo de atuação compreendendo um atuador mestre hidráulico em comunicação fluídica com um atuador subordinado hidráulico associado com a primeira lente e com um atuador subordinado hidráulico associado com a segunda lente, cada atuador subordinado sendo configurado para variar o grau de distensão da membrana de sua lente associada em resposta à operação do atuador mestre, pelo que, o atuador mestre é operável para provocar uma variação do grau de distensão das membranas de ambas, a primeira e segunda lentes simultaneamente.

[009] A invenção fornece um atuador subordinado para cada uma das primeira e segunda lentes. Cada um dos atuadores subordinados é acionado pelo atuador mestre de modo que a operação do atuador mestre resulte em cada um dos atuadores subordinados serem acionados juntos. Distensão das membranas, portanto, é controlada de maneira simultânea e a utilização de um acoplamento hidráulico entre os atuadores mestre e subordinado permite à força de atuação para as duas lentes ser transmitida muito diretamente, e sem exigir espaço em excesso. Canais hidráulicos de diâmetro muito pequeno podem ser usados, e o seu trajeto pode ser bastante sinuoso em natureza, o que permite acoplamento hidráulico entre os atuadores mestre e subordinado de ser instalado em sistemas óticos compactos. Por exemplo, acoplamento hidráulico pode ser instalado num par de óculos, tal que a dimensão da ponte e das outras partes da armação não precisam ser elevadas de modo significativo para acomodar canais hidráulicos.

[0010] Cada atuador subordinado é tipicamente adaptado para exercer uma força respectiva desejada para uma dada pressão de fluido.

[0011] O atuador hidráulico mestre pode ser acoplado aos atuadores subordinados mediante tubulação transparente, a tubulação transparente sendo correspondente em índice refrativo ao fluido que enche as cavidades daquelas primeira e segunda lentes.

[0012] Isto resulta na tubulação hidráulica ser tornada invisível quando ela está imersa no fluido que enche as cavidades. A tubulação pode, portanto, ser corrida internamente dentro das lentes, sem provocar uma obstrução ótica, ou, de fato, sem ser de todo notável. Isto reduz o espaço ocupado pelas lentes quando a tubulação hidráulica não precisa correr ao redor da aresta das lentes, e poderia facilitar a produção de óculos sem aro, por exemplo, usando este tipo de lente.

[0013] O fluido na tubulação hidráulica será, de maneira preferencial, correspondente ao índice refrativo da tubulação hidráulica e ao fluido que enche as cavidades das primeira e segunda lentes. Isso maximiza o efeito de tornar a tubulação invisível. O fluido na tubulação hidráulica será tipicamente o mesmo que o fluido que enche as cavidades daquelas primeira e segunda lentes, a fim de conseguir isto.

[0014] Tubulação plástica simples, de dimensão apropriada, poderá ser utilizada para fornecer o acoplamento hidráulico entre tais atuadores mestre e subordinados. Alternativamente, canais ocos podem ser integralmente formados em partes apropriadas de uma armação que aloja a primeira e a segunda lentes (por exemplo, um par de óculos). Por exemplo, a ponte num par de óculos pode formar no mínimo parte de um canal que acopla o atuador mestre a um de tais atuadores subordinados.

[0015] Cada atuador hidráulico subordinado pode ser configurado para variar o grau de extensão da membrana de sua lente associada em resposta à operação do atuador mestre que aplica uma força sobre um anel de controle de flexão fixado à periferia da membrana. Isto significa que o ponto de aplicação de força está sobre o próprio anel de controle de flexão, quer seja diretamente através de um elemento interveniente de camada de material, ou através de uma respectiva articulação entre cada atuador e aquele anel de controle de flexão. A rigidez de dobramento do anel de controle de flexão varia em pontos diferentes do anel de controle de flexão para fazer com que a membrana adote um perfil superficial desejado (por exemplo, esférico) quando uma força de atuação for aplicada a pontos de atuação selecionados.

[0016] Cada atuador hidráulico subordinado é botado fora da cavidade enchida com fluido de sua lente associada. Isto torna mais fácil vedar a cavidade enchida com fluido, já que não há a necessidade de que os arranjos de controle hidráulico penetrem nela.

[0017] Cada atuador hidráulico subordinado poderá ser adaptado para aplicar uma força de atuação a no mínimo um ponto de atuação em sua lente associada. Alternativamente, cada atuador subordinado pode ser adaptado para aplicar uma força de atuação a no mínimo dois pontos de atuação em sua lente associada. O ponto de atuação ou cada um dos mesmos pode estar no anel de controle de flexão mencionado acima.

[0018] Primeira e segunda lentes podem fazer parte de uma pluralidade de três ou de mais lentes de distância focal variável, cada lente na pluralidade compreendendo uma membrana distensível que limita uma cavidade enchida com fluido, a distância focal variando com o grau de curvatura da membrana conforme ela se distende, o mecanismo de atuação compreendendo um atuador hidráulico mestre em comunicação fluídica com uma pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados, cada um dos quais é associado com uma respectiva lente, cada dito atuador subordinado sendo configurado para avaliar o grau de distensão da membrana de sua lente associada em resposta à operação daquele atuador mestre, pelo que o atuador mestre é operável para causar uma variação do grau de distensão da membrana de todas as lentes simultaneamente.

[0019] Isto pode ser empregado em situações onde é requerido ajustar simultaneamente distância focal de mais de duas lentes. Uma possível aplicação disto é em lentes utilizadas para focalizar a luz difusa a partir dos sistemas de diodos emissores de luz (LEDs) que são empregados em inúmeras luminárias modernas.

[0020] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um mecanismo de atuação para uma primeira lente de distância focal variável que compreende uma membrana distensível que limita uma cavidade enchida com fluido, a distância focal variando com a curvatura da membrana conforme ela se distende, o mecanismo de atuação compreendendo um atuador hidráulico mestre em comunicação fluídica com uma primeira pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados que são configurados juntos para avaliar o grau de distensão da membrana da primeira lente em resposta à operação do atuador mestre.

[0021] A invenção, portanto, provê uma maneira simples de acoplar a força a partir de um atuador mestre para diversos pontos ao redor de uma lente da segunda variante, assim possibilitando um bom controle da distensão da lente.

[0022] Cada um daquela primeira pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados é tipicamente colocado em um respectivo ponto de controle ao redor da periferia da primeira lente.

[0023] Isto é útil com lentes da segunda variante, nas quais o volume da cavidade é encolhido, de modo que a membrana seja feita distender. Como explicado no pedido de patente PCT/GB2012/051426, é possível projetar este tipo de lente para se ter uma forma não circular, mas de modo que a membrana adote um perfil de superfície esférica quando distendida. Isto é conseguido pela utilização de um suporte periférico, tal como, um anel de controle de flexão, preso à membrana, que tem a rigidez de dobramento variável para fazer com que a dita membrana adote o perfil de superfície esférica quando uma força de atuação for aplicada a pontos escolhidos de maneira estratégica. Os pontos de controle supramencionados podem, portanto, ser escolhidos para coincidir com tais pontos escolhidos de forma estratégica para aplicação da força de atuação.

[0024] Normalmente, a força de atuação exigida em cada um dos pontos de controle escolhidos será diferente. Logo, cada dito atuador subordinado na primeira pluralidade de atuadores subordinados é normalmente adaptado para exercer uma respectiva força desejada para uma dada pressão de fluido.

[0025] Isso pode ser conseguido em uma variedade de maneiras. Por exemplo, a área de seção transversal de um pistão dentro de cada um daqueles atuadores subordinados pode ser escolhida para fazer com que a força desejada seja exercida quando uma dada pressão é aplicada a partir do atuador mestre. Alternativamente, um atuador mestre pode ter ele mesmo diversos pistões, cada um com diferentes áreas de seção transversal, para a produção de uma pressão diferente em cada atuador subordinado, a qual pode, com isso, ter pistões com a mesma área de seção transversal, mas ainda gerar diferentes forças de atuação. Isto poderia ser vantajoso em fabricação, já que permite que o mesmo atuador subordinado seja utilizado em cada ponto de controle, embora o atuador mestre seja mais complicado. Naturalmente, as duas abordagens podem ser combinadas.

[0026] Numa modalidade, o atuador hidráulico mestre é acoplado aos atuadores subordinados na primeira pluralidade de atuadores subordinados por meio de tubulação transparente, a tubulação transparente sendo correspondida em índice refrativo ao fluido que enche a cavidade da primeira lente.

[0027] Tal primeira pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados podem ser configurados juntos para variar o grau de distensão da membrana da primeira lente em resposta à operação do atuador mestre por cada um aplicar uma força sobre um anel de controle de flexão fixado à periferia da membrana da primeira lente. Isto significa que os pontos de aplicação de força estão sobre o próprio anel de controle de flexão, ou diretamente através de uma membrana interveniente de camada de material, ou através de respectivas articulações entre cada atuador e o anel de controle de flexão. A rigidez de dobramento do anel de controle de flexão varia em pontos diferentes do anel de controle de flexão, para fazer com que tal membrana adote um perfil de superfície desejado (E.G., esférico), quando força de atuação é aplicada a pontos de atuação selecionados.

[0028] Cada um daquela primeira pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados pode ser colocado fora da cavidade enchida com fluido daquela primeira lente. Isto torna mais fácil vedar a cavidade enchida com fluido, visto que não há a necessidade de os arranjos de controle hidráulico penetrarem nela.

[0029] Isto resulta na tubulação hidráulica ser tornada invisível quando ela está imersa no fluido que enche a cavidade. A tubulação pode, portanto, ser corrida internamente dentro da lente sem causar uma obstrução ótica ou de fato sem ser de todo notável. Isso reduz o espaço ocupado pela lente, uma vez que a tubulação hidráulica não precisa correr ao redor da aresta da lente, e pode ainda facilitar a produção de óculos sem aro, por exemplo, utilizando este tipo de lente.

[0030] O fluido na tubulação hidráulica será, de maneira preferencial, correspondente ao índice refrativo da tubulação hidráulica e ao fluido que enche a cavidade da primeira lente de foco variável. Isto maximiza o efeito de tornar a tubulação invisível. O fluido na tubulação hidráulica será tipicamente o mesmo que o fluido que enche a cavidade da primeira lente de foco variável, a fim de conseguir isto.

[0031] Em uma modalidade preferida, o mecanismo de atuação ainda compreende uma segunda lente de distância focal variável, que compreende uma membrana distensível que limita uma cavidade enchida com fluido, a dita distância focal variando com a curvatura da membrana na medida em que ela se distende, no qual o atuador hidráulico mestre está em comunicação fluídica com uma segunda pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados, que são configurados juntos para variar o grau de distensão da membrana da segunda lente em resposta à operação do atuador mestre.

[0032] Nesta modalidade preferida, a invenção provê uma pluralidade de atuadores subordinados para cada uma das primeira e segunda lentes. Cada um dos atuadores subordinados é acionado pelo atuador mestre, de modo que a operação do atuador mestre resulte em cada um dos atuadores subordinados serem acionados juntos. A distensão das membranas é, portanto, controlada de maneira simultânea e, como com aquele primeiro aspecto, o uso de acoplamento hidráulico entre os atuadores mestre e subordinados permite a força de atuação para as duas lentes de ser transmitida muito diretamente sem exigir espaço em excesso. Isto permite que o acoplamento hidráulico seja instalado em sistemas óticos compactos, tal como um par de óculos, como naquele primeiro aspecto.

[0033] Tubulação plástica simples, de dimensão apropriada, poderá ser usada para proporcionar o acoplamento hidráulico entre os atuadores mestre e subordinados. Alternativamente, canais ocos podem ser integralmente formados em partes apropriadas de uma armação que aloja a primeira e a segunda lentes (por exemplo, um par de óculos). Por exemplo, a ponte num par de óculos pode formar no mínimo parte de um canal que acopla o atuador mestre a um de ditos atuadores subordinados.

[0034] Tipicamente, cada um de dita segunda pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados é colocado num respectivo ponto de controle ao redor da periferia da segunda lente.

[0035] Isto é útil com lentes da segunda variante nas quais o volume da cavidade é encolhido, de modo que a membrana é feita distender. Como explicado no pedido de patente PCT/GB/2012/051426, é possível projetar este tipo de lente para ter uma forma não circular, mas de modo que a membrana adote um perfil superficial esférico quando distendida. Isto é conseguido por meio da utilização de um suporte periférico preso à membrana, que possui a rigidez de dobramento variável para fazer com que a membrana adote o perfil superficial esférico quando uma força de atuação é aplicada a pontos escolhidos de maneira estratégica. Os pontos de controle mencionados acima podem, por conseguinte, ser escolhidos para coincidir com tais pontos escolhidos de forma estratégico para aplicação da força de atuação.

[0036] Normalmente, cada dito atuador subordinado naquela segunda pluralidade de atuadores subordinados é adaptado para exercer uma respectiva força desejada para uma dada pressão de fluido, posto que a força de atuação necessária em cada um daqueles pontos escolhidos de maneira estratégica será normalmente diferente.

[0037] Numa modalidade, o atuador hidráulico mestre é acoplado aos atuadores subordinados na segunda pluralidade de atuadores subordinados por meio de tubulação transparente, a tubulação transparente sendo correspondida em índice refrativo ao fluido que enche a cavidade da segunda lente.

[0038] A segunda pluralidade dos atuadores hidráulicos subordinados podem ser configurados juntos para variar o grau de distensão da membrana da segunda lente em resposta à operação do atuador mestre por cada um aplicar uma força sobre um anel de controle de flexão fixado à periferia da membrana da segunda lente. Isto significa que os pontos de aplicação de força estão sobre o próprio anel de controle de flexão, seja diretamente através de um elemento interveniente de camada de material ou através de respectivas articulações entre cada atuador e o anel de controle de flexão. A rigidez de dobramento do anel de controle de flexão varia em pontos diferentes do anel de controle de flexão, para fazer com que aquela membrana adote um perfil superficial desejado (E.G., esférico), quando força de atuação é aplicada a pontos de atuação selecionados.

[0039] Cada um daquela segunda pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados pode ser colocado fora da cavidade enchida com fluido daquela segunda lente. Isto torna mais fácil vedar a cavidade enchida com fluido, visto que não há a necessidade de os arranjos de controle hidráulico penetrarem nela.

[0040] Isso resulta na tubulação hidráulica ser tornada invisível quando está imersa no fluido que enche as cavidades. A tubulação pode, portanto, ser corrida internamente dentro das lentes sem causar uma obstrução ótica, ou, de fato, sem ser de todo notável. Isto reduz o espaço ocupado pelas lentes quando a tubulação hidráulica não precisa correr ao redor da aresta das lentes, e pode facilitar ainda a produção de óculos sem aro, por exemplo, usando este tipo de lente.

[0041] O fluido na tubulação hidráulica será, de maneira preferencial, correspondente ao índice refrativo da tubulação hidráulica e ao fluido que enche as cavidades das primeira e segunda lentes. Isto maximiza o efeito de tornar a tubulação invisível. O fluido na tubulação hidráulica será tipicamente o mesmo que o fluido que enche as cavidades daquelas primeira e segunda lentes, a fim de conseguir isto.

[0042] A primeira e a segunda lentes da modalidade preferida podem fazer parte de uma pluralidade de três ou mais lentes de distância focal variável, cada lente na pluralidade compreendendo uma membrana distensível que limita uma cavidade enchida com fluido, a distância focal variando com a curvatura da membrana conforme ela se distende, o mecanismo de atuação compreendendo um atuador hidráulico mestre em comunicação fluídica com aquela respectiva pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados, cada pluralidade de atuadores hidráulicos subordinados sendo configurados juntos para variar aquele grau de distensão da membrana de uma lente associada em resposta à operação de dito atuador mestre.

[0043] Isto pode ser utilizado em situações onde é requerido ajustar a distância focal de mais de duas lentes de maneira simultânea. Uma aplicação possível disto é em lentes empregadas para focalizar a luz difusa a partir dos sistemas de diodos emissores de luz (LEDs) que são empregados em inúmeras luminárias modernas.

[0044] Cada um da primeira pluralidade dos atuadores subordinados é para se situar no mesmo contorno (isto é, em uma linha que corre ao redor de pontos de distância idêntica a partir do centro ótico da lente ao longo de uma direção paralela ao eixo ótico) se forças aplicadas pelos ditos atuadores forem idênticas. Alternativamente, cada um de tal primeira pluralidade dos atuadores subordinados poderá se situar sobre um respectivo contorno, um ou mais dos quais pode ser diferente uns dos outros, se cada um for feito para aplicar uma respectiva força que depende do contorno sobre o qual se situa. Isto pode ser conseguido, por exemplo, utilizando atuadores que têm pistões com diferentes áreas de seção transversal para conseguir as respectivas forças requeridas sob as mesmas pressões hidráulicas.

[0045] De maneira similar, cada um daquela segunda pluralidade dos atuadores subordinados é para se situar sobre o mesmo contorno (isto é, numa linha que corre ao redor de pontos de distância idêntica a partir do centro ótico da lente ao longo de uma direção paralela ao eixo ótico) se as forças aplicadas pelos ditos atuadores forem idênticas. Alternativamente, cada um de tal segunda pluralidade dos atuadores subordinados poderá se situar sobre um respectivo contorno, um ou mais dos quais pode ser diferente uns dos outros, se cada um for feito para aplicar uma respectiva força que depende do contorno sobre o qual se situa. Isto pode ser conseguido, por exemplo, utilizando atuadores que têm pistões com diferentes áreas de seção transversal para conseguir aquelas respectivas forças requeridas sob as mesmas pressões hidráulicas.

[0046] Num terceiro aspecto da invenção um par de óculos compreende uma armação e um mecanismo de atuação, de acordo com o primeiro aspecto da invenção ou com a modalidade preferencial do segundo aspecto da invenção, no qual a primeira e a segunda lentes são alojadas na armação, a fim de formar lentes esquerda e direita do par de óculos.

[0047] Em uma modalidade, o dito grau de distensão da membrana na primeira lente é diferente daquele na segunda lente para uma dada operação do atuador mestre. Isto possibilita ao usuário fazer uso de uma técnica conhecida como “mono-visão”. Nesta técnica, a distância focal de uma lente é ajustada para corrigir a visão do olho associado à visão próxima (para facilitar leitura), enquanto que a distância focal da outra lente é ajustada para corrigir a visão do outro olho para visão de longa distância (para facilitar visão normal) ou visão intermediária (para facilitar olhar para um monitor, por exemplo). Pessoas são capazes de se adaptarem a isto de maneira relativamente rápida, e de tal modo que objetos dentro de uma faixa mais larga de distâncias possam ser vistos em foco, embora isto resulte em uma perda de percepção de profundidade.

[0048] Em um quarto aspecto da invenção, uma lente de aproximação compreende uma pluralidade de grupos de elementos óticos que incluem um grupo de foco e um grupo variador em alinhamento ótico, em que a lente de aproximação compreende um mecanismo de atuação de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção ou a modalidade preferida do segundo aspecto da invenção, onde a primeira e a segunda lentes fazem parte de um dos grupos de foco e variador, respectivamente.

[0049] Em projetos de lente complexos, tal como lentes fotográficas, os elementos óticos individuais, por exemplo, lentes isoladas são arranjadas em grupos. Os elementos óticos em grupos são tipicamente cimentados juntos e atuam como uma unidade. Naturalmente, pode haver apenas um único elemento ótico em um grupo.

[0050] Em uma lente de aproximação típica, o grupo de foco move ao longo do eixo ótico da lente de aproximação para focalizar uma imagem sobre o plano focal desejado, por exemplo, um filme ou um sensor digital. O grupo variador move ao longo do eixo ótico para variar o poder de ampliação do grupo de foco; ele é amplamente responsável por ajustar a distância focal da lente de aproximação. Fazendo com que a primeira e a segunda lentes movam juntas é possível construir uma lente de aproximação com muito pouco, se algum, requisito de volume extra que não requer qualquer movimento dos grupos de foco e avaliador ao longo do eixo ótico. Muitas vezes a variação requerida em distância focal dos grupos de foco e avaliador para conseguir uma mudança desejada em distância focal da lente de aproximação não é a mesma, porém isto é facilmente acomodado utilizando diferentes forças de atuação dos atuadores subordinados quando um sistema de atuação de acordo com o primeiro ou segundo aspectos da invenção é utilizado.

[0051] Tipicamente, os grupos de foco e variador são necessários de se moverem em direções opostas ao longo do eixo ótico. Em outras palavras, a mudança em distância focal de cada grupo deve ser tipicamente em direções opostas. Por conseguinte, quando um mecanismo de atuação de acordo com a modalidade preferida do segundo aspecto da invenção ou de acordo com o primeiro aspecto da invenção, é utilizado, a lente de aproximação pode ainda compreender um inversor hidráulico para provocar variações opostas nas distâncias focais das primeira e segunda lentes. O inversor hidráulico pode ser colocado entre o atuador mestre e o atuador subordinado associado com qualquer da primeira lente ou da segunda lente. A colocação selecionada irá depender do projeto da lente.

[0052] Modalidades da invenção serão descritas agora com referência aos desenhos que acompanham, nos quais:

[0053] Figura 1 ilustra uma primeira modalidade da invenção, na qual duas lentes são acionadas pelo mesmo atuador hidráulico.

[0054] Figura 2 ilustra uma seção transversal através de uma daquelas lentes da Figura 1 quando o atuador hidráulico está em uma primeira posição.

[0055] Figura 3 ilustra uma seção transversal através de uma daquelas lentes da Figura 1 quando o atuador hidráulico está em uma segunda posição.

[0056] Figura 4 ilustra uma segunda modalidade da invenção, na qual cada uma daquelas duas lentes é acionada hidraulicamente em diversos pontos de atuação.

[0057] Figura 5 ilustra uma seção transversal através de uma daquelas lentes da Figura 4 quando o atuador hidráulico está em uma primeira posição.

[0058] Figura 6 ilustra uma seção transversal através de uma daquelas lentes da Figura 4 quando o atuador hidráulico está em uma segunda posição.

[0059] Figura 7 ilustra uma variante da segunda modalidade que possui uma válvula isoladora ou restritora entre as duas lentes.

[0060] Figura 8 ilustra uma variante da segunda modalidade, na qual os atuadores estão colocados fora das cavidades de lente.

[0061] Figura 9 ilustra uma seção transversal através de uma daquelas lentes da Figura 8.

[0062] Figura 10 mostra uma lente de aproximação de acordo com a invenção.

[0063] Figuras 1 até 3 são relativas a uma primeira modalidade, a qual emprega um mecanismo de atuação diferente. Nessa modalidade, não existe comunicação fluídica entre as próprias lentes ou entre as lentes e o atuador hidráulico. Na Figura 1 um par de óculos 100 está mostrado compreendendo uma armação 101 que aloja duas lentes 102 e 103. As duas lentes 102 e 103 são imagens espelhadas. Uma seção transversal através da lente 103 está mostrada nas Figuras 2 e 3, uma seção transversal através da lente 102 não está mostrada, uma vez que ela é simplesmente uma imagem espelhada da lente 103, de modo que sua armação pode ser facilmente obtida a partir das Figuras 2 e 3 sem maior explicação requerida. A lente 103 compreende um elemento conformado em prato 104 e uma membrana flexível 105 oposta à superfície traseira do elemento conformado em prato 104. A superfície traseira do elemento conformado em prato 104 pode ser plana como mostrado, ou pode ter uma ou mais superfícies encurvadas para prover potência ótica. A membrana flexível 105 é mantida entre um par de anéis suporte 106, 107 e o anel suporte 107 é acoplado ao elemento conformado em prato 104 por meio de sua parede lateral resiliente dobrável 108.

[0064] O elemento conformado em prato 104 juntamente com a membrana flexível 105 definem uma cavidade 109. A cavidade 109 é enchida com um líquido que tem um índice refrativo elevado, tal como óleo de silicone. O elemento conformado em prato 104 e as membranas flexíveis 105 são também feitos de materiais transparentes. Por exemplo, eles podem ser feitos de material silicone de elevado peso molecular. Alternativamente, o elemento conformado em prato 104 pode ser feito por moldagem conjunta da parede lateral 108 a partir de um elastômero de silicone de elevado peso molecular com um substrato de policarbonato para a superfície traseira.

[0065] A lente 103 está mostrada na Figura 2 em um estado não atuado, no qual ela provê potência ótica zero ou pequena, uma vez que a membrana 105 está efetivamente plana. Por outro lado, a lente 103 está mostrada na Figura 3 em um estado atuado, no qual a membrana 105 está distendida para adotar um perfil encurvado. Com este perfil ela provê um grau de potência ótica que depende do raio de curvatura. A lente 103 é feita transferir do estado não atuado para o estado atuado por meio da aplicação de uma força ao anel suporte 106 em um lado da lente 103, como mostrado pela seta F. Isto faz com que a parede lateral 108 dobre abaixo da região onde a força F é aplicada, pelo que, reduzindo o volume da cavidade 109. A parede lateral não dobra do lado oposto à região onde a força F é aplicada, uma vez que este lado é mantido firme e deixado atuar como uma articulação como indicado pelo ponto de articulação H na Figura 3. Devido ao volume reduzido na cavidade 109 a pressão de líquido faz com que a membrana flexível 105 distenda como mostrado na Figura 3. A força F é aplicada por um atuador mecânico, como explicado abaixo. Por meio de seleção cuidadosa do ponto de aplicação da força F, e da localização dos pontos de articulação H juntamente com anéis suporte projetados de maneira adequada 106 e 107, é possível fazer com que a membrana 105 distenda com um perfil esférico a despeito do fato que a lente tem uma forma grosseiramente retangular. A maneira na qual isto é conseguido está além do escopo do presente Pedido, porém está descrita em nosso Pedido também pendente PCT/GB/ 2012/051426.

[0066] Um atuador hidráulico 110 (mostrado de maneira esquemática nas figuras) é utilizado para controlar o grau da força F aplicada pelo atuador mecânico. O atuador hidráulico 110 tem uma câmara 111 aberta em uma extremidade na qual ele é acoplado a tubos 112 e 113 e vedado por um pistão 114 na outra extremidade. O pistão 114 é livre para mover ao longo do corpo do atuador hidráulico 110, pelo que, alterando o volume da câmara 111, e daí o volume de líquido que ela pode conter. Um controle, por exemplo, uma roda para polegar ou deslizador, é provido para ajustar a posição do pistão 114 ao longo do corpo do atuador hidráulico 110.

[0067] Os tubos 112 e 113 passam através da armação 101 e são acoplados a respectivos atuadores mecânicos 115, 116. Cada atuador mecânico 115, 116 compreende um pistão que move em resposta a mudanças na pressão hidráulica provocada pelo movimento do pistão 114. Os pistões em atuadores 115 e 116 são acoplados a respectivas articulações mecânicas que aplicam a força F ao anel suporte 106 e ao anel suporte equivalente na lente 102. Assim, movimento do pistão 114 modula a força aplicada aos anéis suporte nas lentes 102 e 103, e o grau de distensão das membranas flexíveis. O pistão 114 pode assumir qualquer posição entre as duas extremidades da câmara 111 ilustrada na Figura 1. Assim, a curvatura das membranas flexíveis nas lentes 102 e 103 pode ser ajustada para qualquer raio entre os dois extremos mostrados para a membrana 105 nas Figuras 2 e 3.

[0068] Figuras 4 a 6 são referem-se a uma segunda modalidade. Esta faz uso de um refinamento do mecanismo de atuação da primeira modalidade descrita acima com referência às Figuras 1 a 3. Na Figura 4 um par de óculos 200 está mostrado compreendendo uma armação 201 que aloja duas lentes 202 e 203. As duas lentes 202 e 203 são imagens espelhadas. Uma seção transversal diagonal através da lente 202 está mostrada de maneira esquemática nas Figuras 5 e 6, uma seção transversal através da lente 203 não está mostrada uma vez que ela é simplesmente uma imagem espelhada da lente 202, de modo que sua armação pode ser deduzida facilmente das Figuras 5 e 6 sem maior explicação requerida. A lente 202 compreendeu um elemento ótico traseiro 204 e uma membrana flexível 205 oposta ao elemento ótico traseiro 204. O elemento ótico traseiro 204 pode ser plano ou pode ser uma superfície traseira encurvada, como mostrado, para fornecer potência ótica. A membrana flexível 205 é mantida entre um par de anéis suporte 206, 207 e o anel suporte 207 é suportado no elemento ótico traseiro 204 por meio de uma membrana resiliente dobrável 208 que se estende desde o elemento ótico traseiro 204. Na prática este elemento resiliente dobrável 208 será uma parede lateral (similar à parede lateral 104 descrita acima com referência às Figuras 1 a 3) que veda a membrana 205 e o elemento ótico traseiro 204.

[0069] A parede lateral será feita de um elastômero de silicone de peso molecular elevado, moldada em conjunto com o elemento ótico traseiro 204, feito, por exemplo, de policarbonato. Assim, o elemento ótico traseiro 204 e a membrana flexível 205 são feitos de materiais transparentes de índice refrativo elevado. O elemento ótico traseiro 204 juntamente com a membrana flexível 205 definem uma cavidade 209. A cavidade 209 é enchida com um líquido que tem um índice refrativo elevado tal como um óleo de silicone.

[0070] A lente 202 está sendo mostrada na Figura 5 em um estado não atuado, no qual ela provê potência ótica zero ou pequena, uma vez que a membrana 205 é efetivamente plana. Por outro lado, a Lente 202 está mostrada na Figura 6 em um estado atuado, no qual a membrana 205 está distendida para adotar um perfil encurvado. Com este perfil ela fornece um grau de potência ótica que depende do raio de curvatura. A maneira na qual a lente 202 mostrada nas Figuras 5 e 6 transfere entre os estados atuado e não atuado, é similar àquela da lente 103 mostrada nas Figuras 2 e 3. Neste caso, uma força é aplicada ao anel suporte 207 (embora uma força poderia, ao invés disso, ser aplicada ao anel suporte 206 como com a lente 103) para puxá-lo no sentido do elemento ótico traseiro 204 contra a força de restauração exercida pelo elemento resiliente 208. Neste caso, a força pode ser aplicada por cada um de uma pluralidade de atuadores 210a-d. Atuadores correspondentes 211a- d são providos para a lente 202. Isto faz com que o elemento resiliente 208 dobre com dobradura máxima ao redor dos atuadores 210a- d, com isto reduzindo o volume da cavidade 209. Devido ao volume reduzido na cavidade 209, a pressão do líquido faz com que a membrana flexível 205 distenda como mostrado na Figura 3. A quantidade de dobramento em qualquer lugar ao redor dos anéis suporte 206 e 207 depende de seu projeto, o qual pode ser feito sob medida de acordo com os princípios discutidos na PCT/1012/051426 para assegurar que a membrana 205 distende com um perfil esférico, apesar de sua forma aproximadamente retangular. Nenhum ponto de articulação é fornecido para manter o elemento resiliente 208 firme em diversas regiões, como é feito com a parede lateral 108 descrita acima; ao invés disto, controle ativo das deflexões dos anéis suporte 206, 207 é fornecido em diversos pontos escolhidos de maneira estratégica ao redor de sua periferia. Isto resulta em uma forma mais facilmente controlada e melhorada para a membrana distendida 205. Os atuadores 210a-210de podem aplicar a mesma força, ou cada um pode ser configurado para aplicar uma força respectiva diferente. Isto é conseguido fornecendo pistões (dois dos quais estão mostrados como o 212b e 212d nas Figuras 5 e 6 dentro dos atuadores, com áreas superficiais apropriadas, de modo que uma força desejada é aplicada para uma dada pressão hidráulica dentro dos atuadores.

[0071] Um atuador hidráulico 213 (mostrado de maneira esquemática nas figuras) é o utilizado para controlar a pressão hidráulica que apoia sobre os pistões em atuadores 210a-de e 211a-d. O atuador hidráulico 213 tem uma câmara 214 aberta em uma extremidade na qual ele é acoplado ao tubo 215, e vedado por um pistão 216 na outra extremidade. O pistão 216 é livre para mover ao longo do corpo do atuador hidráulico 213, com isto alterando o volume da câmara 214, e daí o volume de líquido que ela pode conter. Um controle, por exemplo, uma roda para polegar ou deslizador, é fornecido para ajustar a posição do pistão 216 ao longo do corpo do atuador hidráulico 213.

[0072] O tubo 215 passa através da armação 201 e para o interior da cavidade da lente 203, onde ele divide na junção 221 em tubos 217a-d que são acoplados a respectivos tubos de atuadores 210a-d tubo 218. O tubo 218 conduz para fora da cavidade da lente 203 através da ponte da armação 210 para a cavidade 209 da lente 202 para a junção 219. Na junção 219 o tubo 218 é acoplado a tubos 220a-d que são acoplados a respectivos tubos de atuadores 211a-d. Assim, qualquer mudança em pressão hidráulica provocada por movimento do pistão 216 no atuador hidráulico 213 irá provocar uma mudança correspondente na força exercida por cada um dos pistões em atuadores 210a-d e 211a-d que acoplam a força sobre os anéis suporte que sustentam cada membrana. Assim, movimento do pistão 216 modula a força aplicada aos anéis suporte nas lentes 202 e 203 e o grau de distensão das membranas flexíveis. O pistão 216 pode assumir qualquer posição entre as duas extremidades da câmara 214 mostrada na Figura 4. Assim, a curvatura das membranas flexíveis em lentes 202 e 203 pode ser ajustada para qualquer raio entre os dois extremos mostrados para a membrana 205 nas Figuras 5 e 6. A tubulação utilizada para fazer tubos 215, 217a-d, 218 e 220a-d é feita de um material que tem um índice refrativo que corresponde àquele do óleo de silicone utilizado para encher as cavidades das lentes 202 e 203. Um material adequado para a tubulação é Lexan 8010 que tem um índice refrativo de aproximadamente 1,5858 (a 20°C e 589,3 nm); o óleo de silicone DC-705 vendido por Dow Corning Corporation de Midland, Michigan, USA, tem um índice refrativo (1,5805 também a 20°C e 589,3 nm), correspondido muito aproximadamente a isto, possibilitando que tubulação feita de Lexan 8010 desapareça efetivamente quando imersa nele. O fluido hidráulico utilizado dentro do sistema hidráulico do atuador hidráulico 213 e tubos 215, 217a-d 218 e 220a-d e atuadores 210a-d e 211a-d é o mesmo óleo de silicone que aquele utilizado para encher as cavidades das lentes 202 e 203 e, portanto, têm o mesmo índice refrativo. Uma vez que a tubulação tem o mesmo índice refrativo que o líquido que a circunda e que circula dentro dela, ela é tornada invisível dentro das lentes 202 e 203. Contudo, uma vez que ela pode ser encaminhada através do interior das lentes 202 e 203 ela não toma qualquer espaço externo ao redor das lentes 202 e 203, o que pode, portanto, ser alojado em armações mais discretas potencialmente sem aro.

[0073] Na Figura 7, uma variante da segunda modalidade está sendo mostrada. Nesta variante um par de óculos 250 compreende todos os aspectos dos óculos 200 de acordo com a segunda modalidade descrita acima com referência às Figuras 4 até 6. Contudo, ela adicionalmente compreende uma válvula restritora de escoamento 251 no tubo 218 entre junções 221 e 219. Esta pode ser ajustada para fazer com que os atuadores 211a-d movam em uma velocidade diferente mais lenta do que os atuadores 210a-d para um dado ajuste do pistão 216 no atuador hidráulico 213. No extremo, a válvula restritora de escoamento 251 pode restringir o escoamento de líquido ao longo do tubo 218 inteiramente, tal que os atuadores 211a-d não reajam de todo ao ajuste do pistão 216.

[0074] Isto possibilita a utilização da técnica de “monovisão” referida acima. Para utilizar isto, o pistão 216 é utilizado para ajustar os atuadores 211a-d de modo que a membrana correspondente adota a distensão requerida para a potência ótica desejada para olho direito. A válvula restritora de escoamento 251 é então fechada para vedar o tubo 218 e o pistão 216 utilizado para ajustar os atuadores 210a-d de modo que a membrana correspondente adota a distensão requerida para a potência ótica desejada para o olho esquerdo. A potência ótica da membrana para o olho esquerdo pode ser ajustada livremente sem afetar a potência ótica da membrana para o olho direito.

[0075] Figuras 8 e 9 ilustram uma variante da modalidade das Figuras 4 a 6, na qual os atuadores 210a-d e 211a-d são colocados fora das cavidades de lente. Partes que são idênticas àquelas das Figuras 4 até 6 são identificadas pelos mesmos números de referência.

[0076] Como pode ser visto a partir da Figura 9, a parede lateral 208 é do mesmo tipo utilizado na modalidade das Figuras 1 até 3. O elemento ótico traseiro 204 e a parede lateral 208 juntos formam um elemento conformado em prato que pode ser feito por moldagem conjunta da parede lateral 208 a partir de um elastômero de silicone de peso molecular elevado, com um substrato de policarbonato para o elemento ótico traseiro 204.

[0077] Os atuadores 210a-210d e 211a-211d (dos quais somente 212b e 212d estão visíveis na Figura 9) são arranjados de modo que eles podem aplicar força a pontos selecionados do anel suporte 207. Os atuadores 210a- 210d e 211a-211d podem apoiar sobre o anel suporte 207 através da parede lateral 208 ou uma abertura de alívio pode ser formada na parede lateral 208, de modo que os atuadores 210a-210d e 211a-211d podem apoiar diretamente sobre o anel suporte 207. Como foi explicado anteriormente, o anel suporte 207 é projetado de modo que sua rigidez de dobramento varia ao redor de sua circunferência, tal que quando uma força de atuação é aplicada a pontos selecionados o anel 207 deforma de tal maneira que a membrana 205 presa a ele irá adotar um perfil desejado, que é tipicamente um perfil esférico.

[0078] Em virtude do arranjo mostrado na Figura 9, os atuadores 210a-210d e 211a-211d podem ser colocados fora das cavidades das lentes 202 e 203. Isto simplifica a vedação das lentes 202 e 203 e simplifica a montagem das lentes 202 e 203, uma vez que as lentes 202 e 203 podem ser providas como módulos acabados para a linha de produção, para o ajuste das outras partes que incluem os atuadores 210a-210d e 211a-211d. Os atuadores 210a-210d e 211a-211d podem ser acoplados hidraulicamente ao atuador hidráulico 203 em uma variedade de maneiras, tal como aquela mostrada na Figura 8. Nesta, o tubo 215 bifurca no tubo 260a que é acoplado a cada um dos atuadores 210a, 210b, 211a, e 211b e o tubo 260b que é acoplado a cada um dos atuadores 210c, 210d, 211c e 211d. Os tubos 260a e 260b podem correr através de canais fornecidos na armação 201.

[0079] Figura 10 ilustra uma aplicação diferente da presente invenção, especificamente numa lente de aproximação. Lente de aproximação consiste em duas lentes, uma lente de foco 300 e uma lente variadora 301 em alinhamento ótico uma com a outra, sobre um eixo ótico 302. Em uma modalidade prática, estas duas lentes 300 e 301 são individualmente prováveis de fazer parte de grupos respectivos de elementos óticos conhecidos como o grupo de foco e o grupo variador. A lente de foco 300 e a lente variadora 301 são os elementos ativos dentro destes grupos e são responsáveis por controlar a distância focal de seu respectivo grupo para controlar a distância focal global provido pelas lentes de aproximação.

[0080] Em uma lente de aproximação convencional os grupos de foco e variador movem ao longo do eixo ótico da lente de aproximação quando a lente de aproximação é ajustada. O grupo variador controla a ampliação global do grupo de foco que focaliza uma imagem no plano focal. Contudo, com este arranjo o grupo variador e de foco não precisam mover ao longo do eixo ótico, uma vez que a variação em distância focal pode ser controlada ao se ajustar a pressão de fluido nas lentes 300 e 301.

[0081] Cada uma das lentes de foco e variadora 300 e 301 é similar em construção às lentes líquidas descritas com referência às outras modalidades. Elas estão apenas mostradas de maneira esquemática na Figura 10, porém os aspectos salientes de cada lente estão visíveis. Especificamente, cada lente tem um elemento ótico traseiro 303 e 304 e uma membrana flexível distensível 305 e 306. Aos elementos óticos traseiros 303 e 304 podem ser planos, porém neste caso têm superfícies encurvadas frontal e traseira para fornecer um grau de potência ótica, mesmo quando as membranas 305 e 306 não estão distendidas.

[0082] A membrana 305 e o elemento ótico traseiro 303 definem uma cavidade 307 na lente de foco 300, que é enchida com líquido. De maneira similar, a membrana 306 e o elemento ótico traseiro 304 definem uma cavidade 308 na lente variadora 301 que é também enchida com líquido. A pressão de líquido em cada cavidade 307 e 308 controla o grau de distensão das membranas 305 e 306, e daí a potência ótica provida por lentes 300 e 301.

[0083] As duas cavidades 307 e 308 estão em comunicação fluídica com um sistema de atuação por meio de respectivos tubos hidráulicos 309 e 310. O sistema de atuação hidráulico compreendeu um atuador hidráulico 311. O atuador hidráulico 311 tem uma câmara 312 aberta em uma extremidade na qual ele é acoplado ao tubo 313 e vedado por um pistão 314 na outra extremidade. O pistão 314 é livre para mover ao longo do corpo do atuador hidráulico 311, com isto alterando o volume da câmara 312 e daí o volume de líquido que ela pode conter. Um controle, por exemplo, uma roda de polegar ou deslizador é fornecido para ajustar a posição do pistão 314 ao longo do corpo do atuador hidráulico 311.

[0084] Embora o tubo 310 esteja mostrado diretamente acoplado ao tubo 313, outras modalidades fornecem engrenagem hidráulica no tubo 310. Isto pode ser conseguido tendo um par de pistões articulados juntos, de modo que ambos movem juntos, tal que o aumento em pressão de fluido contra um pistão aumenta a pressão de fluido exercida pelo outro pistão. Selecionando as áreas dos pistões de maneira apropriada, isto é, de modo que a área do pistão mais próximo da lente 301 é menor do que aquela do pistão mais próximo do atuador hidráulico 311, a pressão na cavidade 308 pode ser feita ser maior do que aquela no atuador hidráulico 311.

[0085] O tubo 313 é acoplado diretamente à cavidade 308 da lente 301 e a um inversor hidráulico 315. Isto faz com que a pressão no tubo 309, e daí na cavidade 307 da lente 300, varie em proporção inversa àquela na câmara 312 no atuador hidráulico 311. Assim, quando a pressão na câmara 312 aumenta, a pressão na cavidade 307 diminui. Assim, as pressões hidráulicas nas cavidades 307 e 308 variam em direções opostas uma à outra quando o pistão 314 no atuador hidráulico 311 é movido. As potências óticas providas por cada uma das lentes 300 e 301, portanto, variam em direções opostas. O inversor hidráulico 315 compreende dois atuadores 316 e 317 acoplados juntos a seus pistões 318 e 319 com uma articulação 320.

[0086] Quando pressão de fluido na câmara 312 aumenta, o pistão 319 é empurrado na direção da seta A. Devido ao acoplamento pela articulação 320, o pistão 318 é também forçado para mover na mesma direção, reduzindo a pressão de fluido na cavidade 307 e permitindo à membrana 305 relaxar. Ao mesmo tempo, a pressão de fluido do tubo 310 e cavidade 308 aumenta devido ao aumento em pressão de fluido na câmara 312, e a membrana 306 distende mais.

[0087] Inversamente, quando pressão de fluido na câmara 312 diminui, o pistão 319 desloca na direção oposta à seta A. Devido ao acoplamento pela articulação 320, o pistão 318 é também forçado para mover na mesma direção, aumentando a pressão de fluido na cavidade 307 e forçando a membrana 305 a distender. Ao mesmo tempo, a pressão de fluido no tubo 310 e cavidade 308 diminui devido à diminuição de pressão de fluido na câmara 312, e a membrana 306 é feita relaxar.

[0088] O grau de variação das pressões de fluido nas cavidades 307 e 308 pode ser o mesmo para uma dada variação na pressão de fluido no atuador hidráulico 311. Contudo, é mais provável em termos gerais que o sistema seja configurado para fornecer graus diferentes de variação do fluido nas cavidades 307, 308 para uma dada variação na pressão de fluido no atuador hidráulico 311. Isto será requerido normalmente, uma vez que é improvável que as potências óticas de lentes 300 e 301 necessitarão ser variadas na mesma velocidade.

[0089] Lente de aproximação da Figura 10 fornece uma maneira muito direta de ajustar a distância focal global e de manter o foco variando-se aquelas distâncias focais de duas lentes líquidas em alinhamento ótico ao mesmo tempo. Tubulação e atuadores hidráulicos podem ser feitos de maneira muito compacta em relação a sistemas de atuação convencionais complicados atuados por came.

Claims (12)

1. Par de óculos (100) compreendendo uma armação, primeira (102) e segunda (103) lentes de distância focal variável que formam lentes esquerda e direita do par de óculos (100), cada lente compreendendo uma membrana distensível (105) que limita uma cavidade enchida com fluido (109), a distância focal variando com o grau de curvatura da membrana (105) conforme ela se distende, e um mecanismo de atuação para atuação simultânea das primeira e segunda lentes; caracterizado pelo fato de que: o mecanismo de atuação compreende um atuador mestre hidráulico (110), um atuador subordinado hidráulico (115) associado à primeira lente (102) e um atuador subordinado hidráulico (116) associado à segunda lente (103), cada atuador subordinado (115, 116) sendo configurado para exercer uma força mecânica sobre a sua lente associada (102, 103) para variar o grau de distensão da membrana (105) de sua lente associada (102, 103) em resposta à operação do atuador mestre (110), os atuadores subordinados (115, 116) sendo hidraulicamente acoplados ao atuador mestre (110) para acionar os atuadores subordinados (115, 116) mediante transmissão de uma força de atuação a partir do atuador mestre (110) para os atuadores subordinados (115, 116); por meio dos quais o atuador mestre (110) é operável para causar uma variação do grau de distensão das membranas (105), tanto da primeira lente (102), quanto da segunda lente (103), simultaneamente.

2. Par de óculos (100), de acordo com a reivindicação 1, sendo caracterizado pelo fato de que cada atuador subordinado (115, 116) é adaptado para exercer uma respectiva força desejada para uma dada pressão de fluido.

3. Par de óculos (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o atuador mestre hidráulico (110) é acoplado aos atuadores subordinados (115, 116) mediante tubulação transparente (112, 116; 215, 218, 217a-d, 220a-d), a tubulação transparente sendo correspondente em índice refrativo ao fluido que enche as cavidades das primeira (102) e segunda (103) lentes.

4. Par de óculos (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que cada atuador subordinado hidráulico (115, 116) é configurado para variar o grau de distensão da membrana (105) de sua lente associada (102, 103) em resposta à operação de dito atuador mestre (110) mediante aplicação de uma força em um anel de controle de flexão fixado na periferia da membrana.

5. Par de óculos (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que cada atuador subordinado hidráulico (115, 116) é disposto fora da cavidade enchida com fluido (109) de sua lente associada (102, 103).

6. Par de óculos (200, 250) o qual compreende primeira (202) e segunda (203) lentes de distância focal variável que formam lentes esquerda e direita do par de óculos (200, 250), cada lente compreendendo uma membrana distensível (205) que limita uma cavidade enchida com fluido (209), a distância focal variando com o grau de curvatura da membrana (205) conforme ela se distende, e um mecanismo de atuação para atuação simultânea das primeira e segunda lentes (202, 203); caracterizado pelo fato de que: o referido mecanismo de atuação compreende um atuador mestre hidráulico (213), uma primeira pluralidade de atuadores subordinados hidráulicos (211a-d) que são individualmente configurados para exercer uma força mecânica para variar o grau de distensão da membrana (205) da primeira lente (202) em resposta à operação do atuador mestre (213), e uma segunda pluralidade de atuadores subordinados hidráulicos (210a-d) que são individualmente configurados para exercer uma força mecânica para variar o grau de distensão da membrana (205) da segunda lente (203) em resposta à operação do atuador mestre (213); sendo que aqueles atuadores subordinados (210a-d, 211a-d) são hidraulicamente acoplados ao atuador mestre (213) para acionar simultaneamente os atuadores subordinados (210a-d, 211a-d) mediante transmissão de uma força de atuação a partir do atuador mestre (213) para os atuadores subordinados (210a-d, 211a-d).

7. Par de óculos (200; 250), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que cada um da primeira pluralidade de atuadores subordinados hidráulicos (211a-d) é disposto num respectivo ponto de controle em torno da periferia da referida primeira lente (202), e cada um da segunda pluralidade de atuadores subordinados hidráulicos (210a-d) é disposto em um respectivo ponto de controle em torno da periferia da dita segunda lente (203).

8. Par de óculos (200; 250), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que cada atuador subordinado na primeira pluralidade de atuadores subordinados (211a-d) é adaptado para exercer uma respectiva força desejada para uma dada pressão de fluido, e cada atuador subordinado na segunda pluralidade de atuadores subordinados (210a-d) é adaptado para exercer uma respectiva força desejada para uma dada pressão de fluido.

9. Par de óculos (200; 250), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de o atuador mestre hidráulico (213) ser acoplado aos atuadores subordinados na primeira pluralidade dos atuadores subordinados (211a-d) mediante tubulação transparente (215, 218, 220a-d), a tubulação transparente sendo correspondente em índice refrativo ao fluido que enche a cavidade da primeira lente (202), e acoplado aos atuadores subordinados na segunda pluralidade dos atuadores subordinados (210a-d) mediante tubulação transparente (215, 217a-d), a tubulação transparente sendo correspondente em índice refrativo ao fluido que enche a cavidade da segunda lente (203).

10. Par de óculos (200; 250), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que a primeira pluralidade dos atuadores subordinados hidráulicos (211a-d) são configurados juntos para variar o grau de distensão da membrana (205) da primeira lente (202) em resposta à operação do atuador mestre (213) por cada um aplicar uma força em um anel de controle de flexão fixado à periferia da membrana (205) da primeira lente (202), e a segunda pluralidade dos atuadores subordinados hidráulicos (210a- d) são configurados juntos para variar o grau de distensão da membrana (205) da segunda lente (203) em resposta à operação do atuador mestre (213) por cada um aplicar uma força num anel de controle de flexão fixado à periferia da membrana (205) da segunda lente (203).

11. Par de óculos (200; 250), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de que cada um da primeira pluralidade dos atuadores subordinados hidráulicos (211a-d) é disposto fora da cavidade enchida com fluido (209) da primeira lente (202), e cada um da segunda pluralidade dos atuadores subordinados hidráulicos (210a-d) é disposto fora da cavidade enchida com fluido (209) da segunda lente (203).

12. Par de óculos (200; 250), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 11, caracterizado pelo fato de que dito grau de distensão da membrana (205) na primeira lente (202) é diferente daquele na segunda lente (203) para uma dada operação do atuador mestre (213).

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