CN108139595B - 用于光学设备的电子镜架以及包括这样的镜架的光学设备 - Google Patents

Abstract

本发明特别地涉及一种用于光学设备的电子镜架(1)，所述电子镜架包括所述镜架的能够部分地容置至少一个镜片(3)的前部元件(7)、并且包括至少一个电子部件(120)，所述前部元件(7)在所述至少一个镜片(3)的两侧在所述至少一个镜片(3)的固位长度上延伸。所述电子镜架的特征在于，所述前部元件(7)包括至少基本上在所述至少一个镜片的全部所述固位长度上延伸的加强元件(20)。

Description

用于光学设备的电子镜架以及包括这样的镜架的光学设备

技术领域

本发明涉及一种电子镜架。

背景技术

通过非限制性举例的方式，本发明可以讨论包括电子部件以便获得光学设备的镜架，例如装备有矫正眼镜片的一副眼镜，例如装备有诸如振幅可变眼科单元等矫正镜片或眼镜片、或者实际上甚至装备有简单的眼镜片(无论是否有色)，振幅可变眼科单元的振幅是通过电子电路来控制的。

用于光学设备的电子镜架通常包括：

-前部元件，包括用于至少一个镜片的容纳壳体；

-以及至少一个电子部件。

术语“前部”将被理解为意指用于光学设备的镜架的一组元件，当镜架被使用者配戴时，所述元件旨在被放置在面部的前方。

电子镜架可以包括易碎零件。例如，所讨论的可以是当其变形时可能容易损坏的电子连接件或电子部件，或者实际上甚至可以是包括连结在一起的多种材料的有源镜片，例如振幅可变眼科单元型镜片，所述单元由电子电路控制。

图1示出了现有技术的电子镜架1，其包括镜架前部2，镜架前部包括支承镜片3的前部元件5，电子镜架1还包括两个镜腿4，所述镜腿各自通过铰链6来连接到前部元件5。

当使用者将电子镜架1放在他的面部上时，他使镜架的镜腿4的铰链6受力并且使电子镜架1的前部2的至少一个元件变形。更明确地，当戴上镜架时，使用者将镜腿4彼此分离开，如图1中箭头F1所示。

这个力导致电子镜架的镜腿4、铰链6(可能装备有弹簧型弹性回位元件)、以及前部元件5的变形，参见镜片3。

由图2中的箭头F2表示前部元件5的这种总体变形：用附图标记D1表示的实线对应于当镜腿4彼此未分离时镜架的前部2的总体形状。用附图标记D2表示的虚线对应于当镜腿4彼此分离时镜架的前部2的总体形状。可以看出，镜架的前部2通过伸展而变形。

所观察到的变形的大小取决于制成前部元件5、铰链6和镜腿4的材料和元件的相对刚度。

还应当注意的是，前部元件2在箭头F2的方向上的变形还引起镜片3的壳体的变形，并且因此在所述镜片3上产生应力。

发明内容

本发明的目的在于限制电子镜架的某些部分的变形，以便保护它包括的、并且无法承受或承受极小与使用者戴上或移除电子镜架有关的变形的易碎元件。

本发明涉及一种用于光学设备的电子镜架，所述镜架包括能够部分地容置至少一个镜片的镜架前部元件、并且包括至少一个电子部件，所述前部元件在所述至少一个镜片的两侧在所述镜片的固位长度上延伸，所述电子镜架值得注意的是，所述前部元件包括至少基本上在所述至少一个镜片的全部所述固位长度上延伸的加强元件。

因此，至少在镜片在前部元件中固位的地方，加强元件防止或至少限制将所述镜片的一部分固位的前部元件的变形。

本发明还可以单独或组合地包括以下特征：

-所述电子镜架可以包括通过铰链而连接在所述前部元件的两个末端处的两个镜腿，并且所述加强元件可以在所述前部元件的所述两个末端之间延伸；

-所述加强元件可以与所述前部元件一体形成；

-所述加强元件可以被添加到所述前部元件上；

-所述加强元件可以具有形成空腔的U形截面，所述前部元件至少部分地插入所述空腔中；

-所述加强元件可以由属于下组的至少一种材料制成：铝合金、镁合金、钛合金或碳纤维；

-所述前部元件可以是能够容置所述至少一个镜片的上部的保持架；

-所述前部元件可以是能够至少部分地容置所述至少一个镜片的下部的托架；

-所述加强元件可以优选通过与所述托架紧固在一起来将所述前部元件固位；

-所述保持架和所述托架可以由不同的材料制成；

-所述保持架和所述托架可以是由给定材料制成的单个零件；

-所述前部元件可以由柔性材料制成；

-所述柔性材料可以是热塑性弹性体。

本发明还涉及一种包括如以上限定的电子镜架和至少一个易碎镜片的光学设备。

表述“易碎镜片”被理解为意指包括连结在一起的至少两个均匀材料层的镜片，每层具有大于30μm的厚度。

附图说明

关于现在将参照附图描述的实施例，将进一步理解本发明，在附图中：

-图1和图2是根据现有技术的包括装备有镜片的电子镜架的光学设备的俯视图；

-图3是从根据本发明的电子镜架的前部观看的分解透视图；并且

-图4是图3中所示的平面III-III的截面视图，其中前部的元件被组装在一起。

具体实施方式

为了清楚起见，仅示出了对理解所描述的实施例有用的元件。

此外，从一个实施例到下一个实施例，指定给定元件的附图标记被重新使用。

最后，在以下描述中，为了便于理解，参照附图使用术语“下”、“上”、“顶”、“底”等。它们不能被理解为是对本发明范围的限制。

图3示出了一起形成根据本发明的电子镜架的若干个元件，并且更具体地示出了电子镜架的前部2，即电子镜架的放置在电子镜架的配戴者的面部前方的部分。所述元件已被展示为彼此分离。

所述不同元件可以通过螺钉连接或粘性粘接或其他传统的组装手段进行组装。

电子镜架1包括前部元件7，所述前部元件包括能够部分地容置镜片3的容纳壳体8。镜架1还包括至少一个电子部件。下面将给出部件的实例。

在附图所展示出的实例中，电子镜架1被设计成用于容纳两个镜片3，但是应当理解，本发明不限于被设计成接纳两个镜片的电子镜架。具体地，根据本发明的电子镜架可以被设计成用于仅接收一个护目镜或掩模型镜片，而不脱离本发明的上下文，护目镜或掩模型镜片足够大以致在配戴电子镜架时到达配戴者的双眼前方。

镜片3可以是有源镜片(其与电子部件9相关联，从而允许其在电子部件被激活时改变状态)。

例如，镜片3是由电子电路9控制的振幅可变眼科单元、相位调制镜片、智能镜片或混合镜片。

应当理解，本发明不限于包括装备有有源镜片的电子镜架的光学设备。具体地，包括根据本发明的电子镜架的设备可以装备有无源镜片，即可以(或可以不)具有光学特性但不被设计为改变状态(例如，在电子部件的控制下)的镜片。

此外，在此实例的背景下，两个镜片3是易碎镜片，即包括连结在一起的至少两个均匀材料层的镜片，每层具有大于30μm的厚度。

可选地，两个材料可以是相同的。

这些镜片本质上是易碎的，因为它们的大部分体积是不均匀的，这可能产生在这些材料的接口/接合处劣化的风险。具体地，厚度大(大于30μm)的连洁材料具有通过在材料层相连结的区中产生可能导致镜片破裂或在机械应力情况下导致脱层效应的弱点而降低镜片的坚固性的影响。

在一个非限制性实例中，易碎镜片可以是至少2个厚度大于30μm的矿物壳的组件，这些壳直接粘性粘结到彼此上、或者由电活性材料(电致变色材料、液晶等)或无源材料(聚合物、粘合剂、感光聚合物等)分开。

在另一非限制性实例中，易碎镜片可以是由厚度不可忽略的塑料和矿物材料形成的混合镜片。

在另一非限制性实例中，易碎镜片可以是由有机材料封装的矿物波导构成的智能镜片，或者是由于使用连结材料而发生脱层或呈现弱点的任何其他镜片。

图4以截面示出了振幅可变眼科单元型镜片3，镜片4包括由第一材料制成的两个平行壁30，在所述平行壁之间束缚由第二材料制成的层31。

镜片3各自具有卵形形状，并且连接到其位于镜片的一部分10上的控制电路9，部分10旨在被定位成面向电子镜架1的配戴者的鼻子。

电子镜架1的被设计成与配戴者的鼻子一样高而定位的区将被称为电子镜架1的鼻区11。

在所述实例中，至少部分地接纳镜片3的前部元件7是被设计成至少部分地容纳镜片3的上部13的保持架12。

保持架12是在两个末端14之间延伸的纵向零件，保持架12的两个末端与镜片3的顶部外边15邻接。

保持架12具有与电子镜架1的鼻区11一样高而定位的中央部分16。

在中央部分16的两侧，保持架12具有相对于中央部分16对称的两个部分17。

每个对称部分17由圆弧形型材18形成，所述型材包括与上述壳体相对应的凹槽8，凹槽8被设计成容纳镜片3的上部13。圆弧形状18的曲率基本上对应于镜片的上部13的形状。

由于镜片在其整个长度上被固位在凹槽8中，所以凹槽8在称为固位长度的长度上延伸。

保持架12支承电子部件，所述电子部件是支承导电带的柔性条120，柔性条120基本上在保持架12的整个长度上延伸、并且通过粘性粘结而至少部分地紧固到保持架12的上边缘面26和中央部分16(上边缘面26与容纳镜片3的凹槽相反定位)。

在本示例性实施例中，电子镜架1还包括托架19和加强元件20(图3)，分别允许镜片3的侧向部分21和下部22被包围，并且部分地容置镜片3的保持架12的刚性被提高。

托架19和加强元件20被设计成紧固在一起，以封闭保持架12(部分地容置镜片3)，并且包围镜片3以便将其保持在位。

托架19包括被设计成属于电子镜架1的鼻区11的元件的托架中央部分23。

在托架19的中央部分23的两侧，托架包括托架19的相对于中央部分23对称的两个部分24，托架19的每个对称部分24具有与镜片4的侧向部分21和下部22的形状互补的形状。

每个对称部分24包括内部凹槽25，镜片3(图3)的侧向部分21和下部22的边缘插入所述内部凹槽中。

增大保持架12的刚性的加强元件20延伸保持架1的整个长度，加强元件20覆盖其所添加到的整个保持架12、以及保持架12的末端14。

因此，加强元件20在保持架12中在镜片3的两个固位长度上延伸。

加强元件20还覆盖保持架12的中央部分16，所述中央部分属于电子镜架1的鼻区11的元件。

加强元件20具有与保持架12的形状基本上相同的形状，并且具有形成壳体27的U形截面，以便容纳保持架12和紧固到保持架12上的电子部件120(图3和图4)。U形给予加强元件20的几何特征特别允许保持合理的重量，使得电子镜架1配戴舒适。

壳体27足够深以容纳保持架12，从而保持架12的至少一半的厚度被覆盖。

因此，加强元件具有属于电子镜架的鼻区11的元件的中央加强部分28、以及相对于中央加强部分38对称的两个加强部分29，所述两个加强部分位于中央部分28的两侧。

中央加强部分28被设计成与托架中央部分23组装在一起。

中央加强部分28和托架中央部分23各自分别包括凹口32和33，两个凹口32和33当托架19和加强元件20组装在一起时面向彼此。

以此方式，当托架19和加强元件20组装在一起并形成围绕镜片3和保持架12的外壳时，两个凹口32和33形成穿过电子镜架1的鼻区11的外壳的孔口。

托架19和加强元件20最后分别包括末端34和35，所述末端被配置成与镜腿末端组装在一起并且接纳铰链。

托架19和保持架16可以由相同材料或不同材料制成。

由于加强元件20增大了保持架16的刚性，因此可以提供的是，由例如热塑性弹性体等柔性材料制成保持架16(并且可选地制成托架24)，由此允许镜片3的边缘能够容易地插入到保持架12和托架24的凹槽8和25中。柔性材料还允许吸收任何冲击的能量。

加强元件20的情况并非如此。

加强元件20由能够至少在圆弧形型材18的长度(基本上对应于镜片3的固位在保持架12的对称部分17中的长度)上充分增大保持架的刚性的材料制成，从而当配戴者将光学设备的镜腿分开时，保持架12的这个部分不会变形。

加强元件20还增大了电子镜架的鼻区11的刚性，鼻区可以包括易碎的电子部件、并且当仅保持架12的圆弧形型材18的区的刚性被增大时将是易于变形的区。具体地，当加强元件20经受镜架的镜腿的分开时，加强元件仅少许变形、或甚至根本不变形。

加强元件还允许相对于与和镜腿被打开相关的应力类型不同的应力类型来增大电子镜架1的前部2的刚性。

例如，加强元件20的重量低于10克，并且对于总重量(不含镜片)不超过32克的设备而言优选是基本上等于6克。

加强元件的刚性可以表示为由围绕铰链的枢转点施加的力偶产生的弓度，鼻区是固定的：在铰链的枢转点处、在垂直于铰链的轴线的平面中测量所述弓度。

下面考虑的光学设备是约32克的常规眼镜架。

在一个实例中，当将0.05Nm的力偶施加到这样的装备有加强元件20的镜架时(在距铰链的轴线100mm处50g的力)，弓度是0.07mm。通过比较，在没有加强元件20的常规塑料镜架中，弓度是几十毫米、或者甚至几毫米(对于标准塑料镜架，测量出4mm)。

在此实例中，对于装备有加强元件20的镜架测量出的刚度大致为714Nm/m。K值越高，镜架越硬。通过比较，未装备有加强元件20的标准塑料镜架对这种应力的刚度为12.5Nm/m。

有利地，当镜架戴在配戴者的头部时在将镜腿分开所需的应力下(距铰链的轴线100mm处50g的力)，对于装备有加强元件20的镜架，镜片的壳体的变形小于0.1mm(例如0.07毫米)(相比之下，标准塑料镜架为4mm)。

举例来讲，加强元件20可以由铝合金、镁合金、钛合金或碳纤维制成。

通过以上描述，将理解本发明如何允许通过加强元件20的存在及其在镜架中的有利布置来保护电子镜架的镜片(无论是否易碎)。

然而，应当理解的是，本发明的范围并不特别限于图3和图4中所展示出的实施例，并且本发明的范围涵盖任何等效装置的实现方式。

例如，图3和图4中所示的实施例描述了添加到保持架12上的加强元件20。保持架12和加强元件是单个零件的实施例也是根据本发明的实施例。

例如，可以讨论的是保持架和加强元件通过在模具中双射注塑模制两种热塑性树脂而模制在一起。

加强元件还可以由保持架的厚度较大的部分组成，前提是所述加强元件具有足够的硬度来防止保持架的圆弧形型材的容纳镜片3的区发生变形。

Claims (11)

1.一种用于光学设备的电子镜架(1)，所述镜架包括能够部分地容置至少一个镜片(3)的镜架前部元件(7)、并且包括至少一个电子部件(120)，所述前部元件(7)在所述至少一个镜片(3)的两侧在所述至少一个镜片(3)的固位长度上延伸，所述镜架(1)包括至少基本上在所述至少一个镜片的全部所述固位长度上延伸的加强元件(20)，所述镜架进一步包括能够至少部分地包围所述至少一个镜片(3)的下部(22)的托架(24)，所述前部元件(7)、所述加强元件(20)和所述托架(24)是独立的元件，所述前部元件(7)是能够容置所述至少一个镜片(3)的上部(13)的保持架(12)，并且所述加强元件(20)通过与所述托架(24)紧固在一起来将所述保持架(12)固位，所述加强元件(20)具有形成壳体(27)的U形截面，所述壳体容纳所述保持架(12)和紧固到所述保持架(12)上的电子部件(120)，以在所述加强元件(20)和所述托架(24)之间封闭所述保持架(12)。

2.如权利要求1所述的电子镜架(1)，其特征在于，所述电子镜架包括通过铰链而连接在所述前部元件(7)的两个末端(14)处的两个镜腿，并且在于，所述加强元件(20)在所述前部元件(7)的所述两个末端(14)之间延伸。

3.如权利要求1所述的电子镜架(1)，其特征在于，所述加强元件(20)与所述前部元件(7)一体形成。

4.如权利要求1所述的电子镜架(1)，其特征在于，所述加强元件(20)被添加到所述前部元件(7)上。

5.如权利要求4所述的电子镜架(1)，其特征在于，所述加强元件(20)具有形成壳体(27)的U形截面，所述前部元件(7)至少部分地插入所述壳体中。

6.如权利要求1所述的电子镜架(1)，其特征在于，所述加强元件(20)由属于下组的至少一种材料制成：铝合金、镁合金、钛合金或碳纤维。

7.如权利要求1所述的电子镜架(1)，其特征在于，所述保持架(12)和所述托架(24)由不同的材料制成。

8.如权利要求1所述的电子镜架(1)，其特征在于，所述保持架(12)和所述托架(24)是由给定材料制成的单个零件。

9.如权利要求4所述的电子镜架(1)，其特征在于，所述前部元件(7)由柔性材料制成。

10.如权利要求9所述的电子镜架(1)，其特征在于，所述柔性材料是热塑性弹性体。

11.一种光学设备，包括根据权利要求1所述的电子镜架(1)，并且包括至少一个易碎镜片(3)。

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