CN116097154A - 适于电子眼镜的连接器以及包括这种连接器的电子眼镜 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种适于提供控制单元与布置在用于电子眼镜的电活性透镜中的至少一个电光部件之间的电连接的连接器,其中,电活性透镜具有周向边沿,沿着该周向边沿布置有多个暴露的接触区域,所述多个暴露的接触区域提供与电光部件的电接触,该连接器包括:柔性线缆,该柔性线缆连接至控制单元并包括连接部分以连接至可压缩连接器模块;可压缩连接器模块,该可压缩连接器模块定位在透镜的周向边沿与柔性线缆之间,并配置成提供暴露的接触区域与连接部分之间的电连接,其中,可压缩连接器构造成在透镜与框架之间被压缩;以及密封单元,该密封单元构造成至少封围柔性线缆的导电部分以及可压缩连接器模块。
Description
技术领域
本公开涉及适于在控制单元与布置于用于电子眼镜的电活性透镜中的至少一个电光部件之间提供电连接的连接器,并涉及包括这种连接器的电子眼镜。
背景技术
如在本申请中所使用的“电子眼镜”包括其中电子器件被集成到眼镜框架中的任何眼镜。
许多类型的其中电子装置被集成到眼镜框架中的电子眼镜是可用的。在这些眼镜中的一些眼镜中,电子装置仅仅附接至框架。在其他情况下,电子装置与眼镜功能更紧密地联系在一起:例如,已知的眼镜中集成有相机,使得用户可以拍照或拍摄他们所看的东西。在其他电子眼镜中,电子装置与眼镜中的透镜相互作用:例如“主动式”3D眼镜的情况,其中,左透镜和右透镜以交替的方式被阻挡;以及其他类型的电活性透镜的情况,比如用于可调光透射的透镜的情况。本公开特别关注电子眼镜的类型,其中,至少一个透镜包括至少一个电光部件,所述至少一个电光部件能够由框架中的控制电子器件控制。
在大多数现有的电子眼镜中,电子器件分布在框架的前部部分的任一侧:例如,电源可以布置在一侧,而控制电子器件布置在另一侧部。这也意味着至少需要连接线缆用于电力传输,并且在许多种情况下也用于信息传输。然后,这种线缆必须以某种方式沿着框架的前部部分或穿过框架的前部部分集成。此外,必须在电子器件与透镜中的电光部件之间提供某种电连接。
此外,防水性在便携式电子装置中的重要性日益增加,因为当今的消费者希望能够随时随地使用他们的装置。根据预期用途,例如潮气侵入可能性较高的户外活动,基本防飞溅性(IPX4)以及甚至短期浸入水中的防护(IPX7)变得越来越多地成为标准。尤其是在眼镜中,防水性非常重要。除了在户外使用之外,眼镜本身容易沾染污物(灰尘和油脂)和/或汗水。为了确保您的眼镜有良好的视力,每天清洁眼镜是必要的。为了允许进行适当的清洁,需要最低的IPX4等级的防水性。
在许多现有的电子眼镜中,框架是针对特定的应用而设计的,包含精心定制的腔以容纳所有的电子器件和连接器。这些腔然后用附加的塑料和/或金属覆盖件进行密封,这些覆盖件可以旋拧和/或胶合到框架上。为了提供所需等级的防水性,覆盖件可以用防潮粘合剂或树脂进行紧密且永久地附接。然而,这些现有的系统具有一些缺点:它们对于不同的应用或者甚至稍微不同的透镜是不灵活的,并且可能难以更换电子器件。
此外,在许多现有的电子眼镜中,柔性印刷电路(FPC)用于桥接透镜与框架中的电子器件之间的距离。透镜中的电光部件通常通过直接焊接连接至FPC,但这不会导致可靠的连接,因为可移动的FPC可以容易地破坏薄且脆弱的连接。这可能是由于震动、掉落或者甚至由于组装期间的搬运造成的。
在处方眼镜的情况下,还有额外的挑战,因为每副眼镜均需要针对每个消费者进行个性化定制。针对每个消费者,不仅处方(确定眼镜的曲率和边缘厚度)不同,而且佩戴(瞳孔的位置指定为它们之间的距离和佩戴高度)也不同。所有这些参数都会影响边缘透镜的最终厚度,并且从而影响触点的位置。
如从上文清楚的是,当将电子装置集成到眼镜框架中时,存在许多挑战。首先是框架必须适于容纳电子装置,这可能导致框架仅适用于集成一个特定的电子装置,导致不期望的笨重,并且/或者导致不吸引人的美学结果。第二个挑战是确保控制电子器件与透镜中的电光部件之间的牢固的电连接,特别是如上所述的,在处方眼镜的情况下,透镜中/上的接触点的位置可能因用户而不同。第三个挑战是电子装置优选地被保护免受潮气侵入,并且同时,能够替换电子装置或接近电子装置可能是有利的。本公开的目的是解决这些挑战中的至少一些挑战。
文件US 2020/0225511 A1公开了一副眼镜,该副眼镜包括具有上边沿部分的框架,电活性透镜可以安装到该上边沿部分中。在该文件中所描述的示例中的一个示例中,围绕附接至框架的电活性透镜的径向圆周设置有垫圈。垫圈由柔顺的电绝缘材料制成。为了能够电连接至电活性透镜,在垫圈中设置孔口,该孔口容纳形成为与垫圈匹配的物理上柔顺的导电材料。然而,导体布置在垫圈的外部,仅在孔口的位置处,导体能够到达物理上柔顺的导电材料。因此,眼镜仍然不能充分防止潮气侵入。
发明内容
根据本公开的实施方式,提供了一种适于提供控制单元与布置在用于电子眼镜的电活性透镜中的至少一个电光部件之间的电连接的连接器,特别是用于电子眼镜的连接器,其中,电活性透镜具有周向边沿,沿着该周向边沿布置有多个暴露的接触区域,从而提供与电光部件的电接触。连接器还包括柔性线缆,该柔性线缆优选地包括柔性印刷电路(PCB),其中,柔性线缆构造成连接至控制单元的至少一部分并且/或者形成控制单元的至少一部分,并包括连接至可压缩连接器模块的连接部分。至少一个可压缩连接器模块构造成定位在透镜的周向边沿与柔性线缆之间,并配置成提供多个暴露的触点与柔性线缆的连接部分之间的电连接。当柔性线缆放置在电子眼镜的框架中并放置在电活性透镜的周向边沿上时,可压缩连接器构造成在透镜与框架之间被压缩。还提供了密封单元,该密封单元构造成在连接器放置在透镜上时至少封围柔性线缆的导电部分以及可压缩连接器模块。
具有连接部分的柔性线缆——该柔性线缆通常包括FPC或由FPC组成——的使用在本领域并不罕见。然而,通常,连接部分与透镜中的电光部件之间的电连接是固定的连接,例如使用直接焊接来提供,这可能容易受到柔性线缆的运动和/或变形的影响,也容易受到突然运动的影响。此外,这种连接可能难以适当地防潮气。
然而,可压缩连接器模块可以至少部分地解决这两个问题。首先,连接器模块是可压缩的这一事实意味着连接器模块是更抗冲击的。虽然可压缩连接器模块可以以各种方式实现——这将在下面更详细地讨论——但是可压缩连接器模块构造成使得即使在对可压缩连接器模块施加力时,可压缩连接器模块也能确保牢固的电连接。此外,由于当柔性线缆放置在电子眼镜的框架中以及放置在电活性透镜的周向边沿上时,可压缩连接器被压缩在透镜与框架之间,所以柔性线缆与电活性透镜的周向边沿之间的空间可以被完全填充,这可能已经提供了一定水平的防潮,并且还可以使暴露的接触区域与氧气的接触最小化,从而避免/最小化氧化。最后,使用可压缩连接器模块而不是诸如通过直接焊接实现的固定触点意味着,在某些实施方式中,可以在不需要连接器的非常精确的定位的情况下建立牢固的电连接,从而使得可以使用相同的连接器用于具有不同位置的暴露的接触区域的电子眼镜。
在一些实施方式中,可压缩连接器模块的尺寸和形状使得可压缩连接器模块能够同时覆盖多个暴露的接触区域的所有接触区域。这可以增加模块和连接器作为整体的牢固性,并且还可以用相当简单的密封单元来实现所需的防潮性。
优选地,可压缩连接器模块是有弹性的,在这种意义上,当可压缩连接器模块被压缩时,可压缩连接器模块倾向于回弹或弹回。这可以确保当定位在框架与透镜之间时,可压缩连接器模块将占据最大可能的空间量,这可以防止潮气进入透镜与框架之间的空间,具体地是透镜的周向边沿上的暴露的接触区域与柔性线缆上的连接部分之间的空间。这可以例如通过至少部分地由弹性材料和/或弹性体材料制成的可压缩连接器模块来实现。
优选地,可压缩连接器模块配置成在柔性线缆的连接部分与电活性透镜的相应的暴露的接触区域之间在连接器模块的厚度方向上提供导电性,并且在垂直于厚度方向的横向平面中提供电绝缘性。此处的“厚度方向”也可以被称为z方向,是各种元件堆叠的方向;当连接器定位在透镜上时,该方向是透镜的周向边沿的法线方向——需要注意的是,该方向因此在整个电子眼镜中不是恒定的。厚度方向或z方向也大致垂直于柔性线缆的表面,该表面可以被描述为x-y平面。
具有这种仅在z方向上导电的可压缩连接器模块可以确保柔性线缆的每个连接部分电连接至暴露的接触区域中的相关一个暴露的接触区域——并且优选地,每个连接部分与暴露的接触区域中的所有其他暴露的接触区域电绝缘。这是因为在大多数情况下,不希望在柔性线缆的连接部分与没有明确电连接的电活性透镜的暴露的接触区域中的任何一个暴露的接触区域之间存在“串扰”。然而,在其他实施方式中,例如在下述实施方式中:对于透镜边缘的每个接触区域,使用至少一个单独的可压缩连接器模块,并且其中,可压缩连接器模块已经相对于彼此电绝缘)。
此外,在这样的实施方式中,将柔性线缆定位成使得柔性线缆的连接部分仅在z方向上与相应的暴露的接触区域分离就足够了,即,它们直接定位在相应的暴露的接触区域上方/上面以实现电连接。另一方面,只要压缩连接器模块的一部分存在于每个接触区域/连接部分对之间,则压缩连接器模块的准确定位就不太相关。
然而,其他实施方式也是可能的。例如,可压缩连接器模块可以包括多个可压缩连接器,优选地,对于多个暴露的接触区域中的每个接触区域,可压缩连接器模块包括至少一个可压缩连接器。在这种情况下,接触区域/连接部分对之间的绝缘可以由密封单元提供,或者由设置在不同的连接器之间的另一绝缘元件提供。还可以对上述两种选项进行组合,即,可压缩连接器模块包括多个可压缩连接器,所述多个可压缩连接器中的任何一个或全部可压缩连接器可以配置成仅在z方向上导电;例如,可以使用多个弹性体连接器。
替代性地(或附加地),压缩连接器模块可以包括表面安装装置、SMD、例如具有覆盖有导电膜的硅橡胶芯部的SMD。例如,可以使用由MTC Micro Tech Components GmbH制造的SMD类型W。
在实施方式中,当柔性线缆放置在电子眼镜的框架中时,可压缩连接器构造成在厚度方向上被压缩超过0.2mm-5mm,优选的0.5mm-2.5mm。根据应用、所选择的框架、所需的防潮等级等,可能需要不同的压缩公差以及可选的不同弹性。
虽然可压缩连接器模块可以配置成通过与暴露的接触区域直接接触来提供多个暴露的接触区域与柔性线缆的连接部分之间的电连接,但是对于连接器来说,连接器额外地包括至少一个连接元件可能是有利的,所述至少一个连接元件构造成直接布置到多个暴露的接触区域中的至少一个暴露的接触区域上,其中,连接元件是至少部分导电的。所述至少一个连接元件定位在暴露的接触区域与可压缩连接器模块之间,以将暴露的接触区域电连接至可压缩连接器模块。
可以以若干种方式设置至少一个连接元件。作为示例,连接元件可以包括将被施加至电活性透镜的暴露的接触区域中的一个或更多个暴露的接触区域的导电粘合剂材料,例如Ag胶。这种导电粘合剂材料可以构造成作为一层或更多层被施加在透镜的周向边沿上的暴露的接触区域的顶部上。
替代性地或附加地,连接元件可以包括导电带,该导电带将被施加至电活性透镜的暴露的接触区域中的一个或更多个暴露的接触区域。
导电元件,特别是如果使用导电带形成导电元件或者如果导电元件以其他方式形成为层,可以仅在某些区域中导电,例如包括多个导电区域,每个导电区域构造成覆盖所述多个接触区域中的一个接触区域。替代性地或附加地,连接元件可以配置成仅在z方向上导电,即沿着垂直于其表面的方向导电。为了实现期望的导电性能,连接元件可以包括导电颗粒,导电颗粒允许柔性线缆的连接部分与电活性透镜的暴露的接触区域之间在厚度方向上的电互连,其中,这些颗粒间隔足够远以用于使连接部分在连接部分的平面中电绝缘。
连接器可以附加地包括布置在上述连接元件与可压缩连接器模块之间的至少一个附加的连接元件。该附加的连接元件例如可以包括柔性印刷电路(FPC)。在其他实施方式中,连接元件本身可以包括柔性印刷电路,在这种情况下,可能不需要其他的连接元件。
如所讨论的,非常希望保护电子元件——该电子元件包括确保控制单元与电活性透镜中的电光部件之间的电连接的零件——免受潮气影响。如上所述,这种可压缩连接器模块在实现这一点方面起作用。构造成至少对柔性线缆的连接部分和可压缩连接器模块进行封围的密封单元进一步有助于实现该目标。
密封单元的细节当然取决于可压缩连接器模块和连接器的其他元件的特性。在实施方式中,密封单元至少包括柔性壳体,其中,当连接器放置在透镜上时,柔性壳体与透镜一起形成防水封围件,该防水封围件至少用于柔性线缆的连接部分、可压缩连接器模块、暴露的接触区域,并且可选地,还用于柔性线缆的其他部分并且/或者用于一个或多个连接元件的至少一部分,如果存在的话。柔性壳体优选地包括弹性材料,例如硅树脂。优选地,柔性壳体由弹性材料制成。
柔性壳体可以包括多个部分。例如,柔性壳体可以包括第一壳体元件和第二壳体元件,第一壳体元件用于至少容纳至少一个可压缩连接器模块,第二壳体元件构造成放置在第二壳体元件以及容纳在其中的至少一个可压缩连接器模块的上方。第二壳体元件构造成还至少容纳柔性线缆的连接部分。如果存在的话,第二(或者可选地第一)壳体元件也可以容纳其他一个或多个连接元件。在这些实施方式中,第一壳体和第二壳体的材料性能可以相同,但是也可以有利地不同。例如,可能希望第一壳体比第二壳体更坚固,即可压缩性稍差。
第一壳体元件例如可以采取垫圈的形式,该垫圈可以设置成与可压缩连接器模块预组装在一起。这在可压缩连接器模块包括多于一个可压缩连接器的实施方式中可能特别有利——第一壳体除了提供防潮保护之外,然后还可以用于将可压缩连接器以彼此相距一定距离保持就位,并且在一些实施方式中还可以配置成使可压缩连接器彼此电绝缘。垫圈状的第一壳体元件的使用对于其他实施方式也可能是有利的。
除了提供防潮保护之外,密封单元可以配置成使多个暴露的接触区域彼此电绝缘。
防潮优选地通过构造密封单元以将可压缩连接器模块、暴露的接触区域以及柔性线缆的连接部分与环境密封隔开并且可选地将一个或多个连接元件——如果存在的话——的至少一部分与环境密封隔开来实现。
示例性实施方式还涉及包括如上所述的连接器的电子眼镜。具体地说,电子眼镜包括:框架;至少一个电活性透镜,所述至少一个电活性透镜包括电光元件以及沿着透镜的周向边沿的多个暴露的接触区域,每个接触区域包括与电光元件连接的接触端子;控制单元,该控制单元用于对至少一个电活性透镜的电光元件进行控制;以及如上所述的连接器。连接器定位成提供控制单元与至少一个电活性透镜的电光元件之间的电连接。在本公开的实施方式中,接触端子可以被实施为丝网印刷的导线,例如Ag线或由透明材料制成的线,从而将接触区域与电活性透镜的透明电极中的相应的一个透明电极相连接。
优选地,连接器定位成使得柔性线缆被放置在框架中和/或沿着框架放置,并且可压缩连接器模块被压缩在透镜与框架之间。可压缩连接器模块可以直接应用于多个暴露的接触区域,或者连接器的连接元件可以直接应用于多个暴露的接触区域。在后一种情况下,该连接元件将定位在可压缩连接器模块与透镜之间,并且实际上可以通过可压缩连接器模块保持就位,而不需要任何附加的附接器件。在这样的实施方式中,可以更换连接器或连接器的元件。
在某些实施方式中,至少一个电活性透镜布置成用于可调谐的光透射。
在优选实施方式中,所描述的连接器可能特别有利,至少一个电活性透镜包括:第一光学透明基板和第二光学透明基板,其中,第一光学透明基板和第二光学透明基板大致彼此平行延伸;形成在第一光学透明基板上的第一光学透明电极以及形成在第二光学透明基板上的第二光学透明电极;连接至第二光学透明电极的衍射透镜结构件,比如菲涅耳透镜结构件;以及位于第一光学透明电极与第二光学透明电极之间的密封腔,其中,在密封腔中布置有液晶(LC)材料(优选的——但不限于——向列型液晶材料)的至少一个LC层,并且其中,液晶(LC)材料中的液晶大致轴向对准。控制单元然后配置成通过向第一光学透明电极和/或第二光学透明电极施加电压,从而改变LC层在横向方向上的折射率来改变电活性透镜的光功率。在这样的实施方式中,多个接触区域可以是第一光学透明电极的暴露区域和第二光学透明电极的暴露区域。
有多种方式可以设置沿着电活性透镜的周向边沿提供与电光部件电接触的多个暴露的接触区域。优选地,至少一个电活性透镜包括周向斜角边缘,第一光学透明电极和第二光学透明电极延伸到该周向斜角边缘中(或者至少导线可以延伸到该斜角边缘中,导线与电活性透镜的相应的透明导电层,例如氧化铟锡(ITO)层连接),并且其中,通过去除斜角边缘的一个或更多个部分来形成暴露的接触区域。这些部分可以径向向内移除,从而提供一个或更多个基本上平坦的暴露的接触区域。替代性地或附加地,这些部分可以轴向向内去除,例如通过在斜角边缘的一个或更多个侧面中钻出一个或更多个凹部或开口来去除。为了增加面积或者使其更容易连接至接触区域,也可以使用导电胶,例如Ag胶。
电子眼镜还可以包括框架中的夹持机构,该夹持机构构造成在柔性线缆与可压缩连接器模块之间施加机械力。然而,也可以采用其他机构优选地以可释放的方式来附接框架和可压缩连接器模块。
附图说明
从以下对本公开的若干个示例性实施方式的描述,本公开的更多细节、优点和特性是明显的。在描述中参照了附图,在附图中:
-图1示出了所要求保护的连接器可能适用的电子眼镜的实施方式;
-图2示出了处于其组装状态的图1的实施方式;
-图3示出了图1中所示出的拆卸实施方式的俯视图;
-图4A和图4B是图1和图3的拆卸实施方式的从不同视角的详细视图;
-图5是电子眼镜的另一实施方式的立体图,该电子眼镜使用了与根据本公开实施方式的连接器不同的替代性连接器,该电子眼镜处于拆卸状态;
-图6A示出了处于其组装状态的图5的实施方式;
-图6B示出了沿着图6A中所示的线A-A截取的图6A的横截面细节;
-图7A和图7B示出了根据本公开的电子眼镜的实施方式,而图8是构造成变宽的凹槽的一部分的详细后视图;
-图7C示出了与图7A和图7B的实施方式类似的实施方式,其具有附加的凹槽部分、用于接纳镜腿部分的相应钩状端部的腔以及与眼镜/眼镜的前部部分一体形成的壳体覆盖件;
-图9A至图9F示出了根据本公开实施方式的连接器的实施方式的各种视图以及透镜的一部分:图9A和图9C从不同角度示出了处于拆卸状态的该实施方式;图9B示出了在垂直于透镜周向边沿的平面中的横截面;并且图9D至图9F从不同视角示出了处于其组装状态的该实施方式,分别是侧视图、立体图和俯视图;
-图10A至图10C示出了处于不同组装阶段的根据本公开实施方式的连接器的另一实施方式,其中,图10A示出了完整的连接器;
-图11A至图11D示出了根据本公开实施方式的连接器的另一实施方式,其中,图11A示出了两个可压缩连接器,图11B示出了形成密封单元的一部分的垫圈/壳体,图11C以立体图示出了图11A和图11B中所描绘的元件与柔性印刷电路组装在一起,并且图11D是图11C中所示出的组装的连接器的横截面图;
-图12A和图12B示出了电子眼镜的电活性透镜可以适于提供暴露的接触区域的两种可能方式,根据本公开实施方式的连接器的实施方式可以适于该暴露的接触区域;
-图13A至图13E涉及处于组装的各个阶段的根据本公开实施方式的连接器和电子眼镜的又一实施方式:图13A示出了配置成具有暴露的接触区域的电活性透镜的部段;图13B示出了该透镜以及布置在该透镜上的连接元件;图13C额外地示出了布置在连接元件上的可压缩连接器模块;图13D额外地示出了柔性线缆;并且图13E额外地示出了密封单元;
-图14示出了图13A至图13E的实施方式在垂直于透镜周向边沿的平面上的横截面。
具体实施方式
在以下描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节,以便提供对本公开的示例性实施方式的透彻理解。然而,将明显的是,可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的概念。在其他情况下,未以详尽的细节来描述公知的结构和装置,以避免使本公开内容不必要地模糊。
注意的是,除非上下文清楚地另外指示,否则如在本文中以及在所附权利要求中所使用的,单数形式“一”、“一种”以及“该”包括复数指代物。还应注意的是,权利要求可以被起草成排除任何可选元素。因此,该陈述意在用作用于与权利要求要素的叙述或“否定”限制的使用相关时使用诸如“单独地”、“仅”等排他性术语的先行基础。
此外,说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于在类似元件之间进行区分,而不一定用于描述先后顺序或时间顺序。这些术语在适当的情况下是可互换的,并且本公开的实施方式可以以不同于本文中所描述或图示的其他顺序来操作。此外,说明书和权利要求中的术语顶部、底部、上方、下方等用于描述性目的,而不一定用于描述相对位置。如此使用的术语在适当的情况下是可互换的,并且在本文中所描述的本公开内容的实施方式可以以不同于在本文中所描述或图示的其他取向来操作。
对本领域技术人员而言在阅读本公开内容时将明显的是,本文中所描述和图示的单独的实施方式中的每个实施方式具有离散的部件和特征,这些离散的部件和特征可以在不背离本公开内容的范围的情况下容易地与其他若干实施方式中的任何实施方式的特征分离或组合。可以以叙述的事件的顺序或者以逻辑上可能的任何其他顺序来执行任何叙述的方法。
根据本公开的示例性实施方式的电子眼镜可以使用将电子装置集成到眼镜框架中的方法来制造,该眼镜框架配置成设置有至少一个如下所述的电光部件,尽管也可以采用其他方法来制造电子眼镜,并且连接器也可以用于不是(或者甚至不能)使用该方法制造的电子装置中。
一种用于将电子装置集成到眼镜框架中的方法,该眼镜框架配置成设置有至少一个电光部件,该方法可以包括:提供包括前部部分、第一镜腿和第二镜腿的眼镜框架,其中,所述镜腿各自均包括前镜腿部分和后镜腿部分,该前镜腿部分的一个端部附接至前部部分的侧部,其中,前镜腿部分的另一端部附接至相应的后镜腿部分,使得前镜腿部分和后镜腿部分能够相对于彼此移动,并且其中,第一前镜腿部分具有第一腔,第二前镜腿部分具有第二腔,并且前部部分具有在第一前镜腿部分的第一腔与第二镜腿部分的第二腔之间延伸的凹槽;提供电子装置,该电子装置包括第一装置部分、第二装置部分、配置成将第一装置部分与第二装置部分电连接的柔性线缆,以及对于作为电活性部件的每个部件,适于提供电子装置与至少一个电活性部件之间的电连接的连接器;提供包括密封元件的封闭器件;以及将电子装置集成到眼镜框架中,其中,第一装置部分至少部分地布置在第一腔中,第二装置部分至少部分地布置在第二腔中,并且柔性线缆布置在凹槽中,其中,封闭器件布置成确保电子装置被封围成使得电子装置基本上受到保护而免受潮气侵入或其他污染的影响。该连接器有利地是根据本公开内容的连接器。
电光部件可以(优选地)是电活性透镜,或者LED、VCSELS或类似部件。柔性线缆布置在凹槽中,其中,封闭器件布置成确保电子装置被封围成使得电子装置基本上受到保护而免受潮气侵入或其他污染的影响。
密封元件可以至少部分地由柔性材料制成。以这种方式,密封元件的形状可以适于与柔性线缆布置在其中的凹槽的形状(至少在某种程度上)相对应。这使得内部具有柔性线缆的凹槽的密封更加容易,从而保护线缆免受潮气等的影响。密封元件可以至少部分地由可压缩材料和/或弹性材料制成。弹性材料是可压缩的,但是弹性材料一旦已经被压缩,也具有至少部分地恢复至其原始形状的趋势。例如,通过将密封元件夹持到前部部分中或前部部分上,例如夹持到设置于框架中的凹槽中,密封元件可以以这种方式容易地附接至眼镜框架的前部部分。
第一镜腿部分的第一腔可以与凹槽的一个端部连接,并且第二镜腿部分中的第二腔与凹槽的相反端部连接。然后,该方法可以包括将柔性线缆布置在第一腔、凹槽和第二腔中,以便提供(将要)安装于第一腔中的第一(电子)装置与(将要)安装于第二腔中的第二(电子)装置之间的电连接。
该方法可以包括以下步骤。首先,提供眼镜框架、电子装置和封闭器件。眼镜框架包括前部部分、第一镜腿和第二镜腿。所述镜腿各自均包括前镜腿部分和后镜腿部分,该前镜腿部分的一个端部附接至前部部分的侧部。前镜腿部分的另一端部附接至相应的后镜腿部分,使得前镜腿部分和后镜腿部分能够相对于彼此移动,这允许眼镜可折叠。第一前镜腿部分设置有第一腔,并且第二前镜腿部分设置有第二腔,并且前部部分优选在后侧部上设置有从第一腔延伸至第二腔的凹槽。这些腔和凹槽允许框架容纳电子器件。电子装置包括第一装置部分、第二装置部分和配置成提供第一装置部分与第二装置部分之间的电连接的柔性线缆。封闭器件包括密封元件,其中,密封元件优选至少部分地由柔性、可压缩和/或弹性材料制成。该方法还包括将电子装置集成到眼镜框架中,其中,第一装置部分至少部分地布置在第一腔中,第二装置部分至少部分地布置在第二腔中,并且柔性线缆布置在凹槽中,其中,封闭器件布置成确保电子装置被封围成使得电子装置基本上受到保护而免受潮气侵入或其他污染的影响。特别地,希望保护电子装置免受可能妨碍其功能或减少其寿命的任何元素的影响。
需要注意的是,在本说明书中,“前”侧是具有前部部分的一侧,即当用户佩戴眼镜时向前定向的一侧;相应地,“后”侧与此相反,使得前部部分的后侧是当用户佩戴眼镜时定向成朝向用户面部的一侧。还应注意的是,与本公开不特别相关的框架的其他潜在元件,比方说例如鼻垫,也可以包括在眼镜框架中。
密封元件可以包括任何合适的材料以实现密封,该密封允许防止潮气气侵入或其他污染。例如,柔性材料可能是合适的。可压缩材料可能是有利的,并且弹性材料可能是特别有用的——然而,也存在其他可能性,这也取决于框架的一种或多种材料的选择。词语“弹性的”在本文中并不是限制性的:出于应用的目的,任何至少在某种程度上可压缩的材料,以及当压缩力不再存在时,至少部分地——尽管不一定完全——恢复至其初始形状和尺寸的材料,都是弹性材料。可能的弹性材料包括橡胶和某些硅树脂,比如弹性体。还要注意的是,为了能够实现防止潮气侵入或其他污染的期望保护,密封元件有利地包括防潮或优选不透水的材料。
优选地,在眼镜框架中,第一前镜腿部分和第二前镜腿部分——作为包括腔的部分——固定地连接在前部部分的任一侧部上。换句话说:这些部分不能相对于前部部分移动。这意味着集成有电子器件的眼镜框架的部段不需要包括铰接件或其他移动部分,并且在集成电子装置时,不需要进行特定的(并且通常复杂的)布置来通过铰接件提供电子连接。甚至可以将前部部分、第一前镜腿部分和第二前镜腿部分提供为单个元件,例如通过注射模制、铣削(包括CNC铣削)或3D打印来制造;然而,也可以通过提供可能包括不同材料的多个元件,并且例如通过胶合、加热和按压或者焊接来固定地连接这些元件,以提供包括前部部分和前镜腿部分的框架部段——例如,该方法可以取决于所使用的材料。这些元件可以但不是必须各自对应于前部部分、第一前镜腿部分和第二前镜腿部分中的一者。将前部部分和前镜腿部分制造为单个元件可能更牢固;使用多个元件可能是优选的,例如,对于至少部分地由醋酸盐铣削的框架,对于这种框架来说,制造更大的元件可能是困难的和/或经济的,并且/或者如果认为需要针对前镜腿部分使用与前部部分的材料不同的材料。
前镜腿部分与相应的后镜腿部分的可移动附接可以通过铰接连接件来提供,这在眼镜设计领域中是很常见的,但是本领域的技术人员也将知道替代性的选项,例如用于无铰接件式框架的那些选项。需要注意的是,镜腿可以包括除了后镜腿部分和前镜腿部分之外的其他部分。
此处所描述的方法的优点在于,可以通过修改现有的眼镜框架设计以包括凹槽、第一腔和第二腔来提供眼镜框架。例如,对于至少部分地由注射模制的塑料制成的框架,模具(通常是金属的)可以适于包括凹槽和/或腔。基于醋酸盐的框架由醋酸盐板单独铣削而成,并且因此可以容易地适于包括凹槽和腔。对于3D打印的材料,可以调整原始CAD文件,等等。对现有眼镜框架设计的修改可以包括对前部部分和/或前镜腿部分的形状和尺寸进行调整,使得它们可以分别容纳凹槽和/或腔。特别地,许多现有的眼镜框架设计没有或者仅具有小的并且有时非常薄的前镜腿部分,该前镜腿部分从前部部分向后弯曲,并包括非常靠近前部部分后侧的铰接连接件或者其他可移动连接件。因此,在修改现有设计时,可能需要增加足够大的前镜腿部分来容纳腔,并且相应地调整后镜腿部分;或者加长、加宽和/或加高现有的前镜腿部分,以能够容纳腔,同时相应地调整后镜腿部分。有利的是,这样的修改产生了一种框架,其中,允许前镜腿部分和后镜腿部分分别运动的任何铰接件或其他元件位于集成的电子器件的后方,即更朝向后部,这可以提高电子器件的牢固性和寿命,并且/或者可以允许更简单的框架/眼镜设计。
根据电子装置的具体情况并且特别是柔性线缆的具体情况,凹槽可以非常小,并且因此相当多的现有框架前部可以能够容纳电子装置,而不需要进一步的修改。例如,凹槽的深度可以在1mm与5mm之间,优选在3mm与4mm之间,并且凹槽的高度在0.7mm与1.5mm之间,优选在0.9mm与1.2mm之间;还要注意的是,凹槽的高度沿着凹槽的深度变化可能是有利的,例如为了改善密封并且/或者能够将密封元件牢牢地卡嵌在凹槽中,这可以通过为凹槽设置凹入部段来实现,如将参照附图更详细地解释的。在其他现有设计中,可能需要修改前部部分以能够容纳凹槽。
不管眼镜框架是新设计还是现有设计的修改版本,要注意的是,希望使第一腔、第二腔以及凹槽的尺寸和形状适配于电子装置以及封闭器件的尺寸和形状。有利的是,腔和凹槽以及电子装置两者将被设计得尽可能小,以便减小所得眼镜的体积;此外,使腔和凹槽的尺寸标准化可能是有利的,使得相同的电子装置可以集成到不同的框架设计中。
在该方法中所提供的框架的第一前镜腿部分和/或第二前镜腿部分可以包括紧固元件,紧固元件配置成在将电子装置集成到眼镜框架中的步骤中例如通过与包括在电子装置和/或封闭器件中的对应的紧固元件配合而与电子装置和/或封闭器件配合。如关于所图示的实施方式更详细地描述的,紧固元件可以包括螺纹开口,其中,电子装置和/或封闭器件则具有孔口,使得它们可以通过对应的螺纹螺钉紧固至镜腿部分。然而,本领域技术人员将知道许多可能的紧固元件,包括但不限于涉及螺钉或其他螺纹连接的紧固元件、卡扣/卡合紧固元件、夹紧器件和粘合剂。
要注意的是,提供框架可以但不一定包括眼镜框架的制造,例如通过注射模制、铣削和/或3D打印制造框架的至少一部分。提供框架还可以包括提供眼镜框架的所有部分并且将这些部分组装成眼镜框架;或者提供眼镜框架的一些部分并制造眼镜框架的其他部分。
上面概述的方法可能特别适合于将适于控制至少一个电活性透镜的电子装置集成到眼镜框架中,例如制造根据本公开的电子眼镜。该方法然后包括将透镜配装包括在眼镜框架前部中的目镜中,其中,透镜中的至少一个透镜包括电活性透镜系统。这样的透镜例如可以是用于主动式3D眼镜的透镜,或者具有可调焦距的电光眼镜。为了控制这样的透镜,它们必须具有与电子装置的电连接。
为了容纳这种连接,该方法因此可以包括提供眼镜框架,其中,对于包括电活性透镜系统的每个透镜,可以设置通路和/或凹槽,该通路和/或凹槽从第一腔和第二腔中的最靠近透镜的腔到透镜边缘——具体地,到透镜周向边沿上的暴露的接触区域。然后,使用封闭器件将电子装置集成到眼镜框架中包括,对于包括电活性透镜系统的每个透镜,通过通路和/或凹槽在电子装置与至少一个电活性透镜系统之间建立电连接。例如,对于每个电活性透镜系统,电子装置可以包括适于提供电子装置与电活性透镜系统之间的电连接的连接器,并且可以通过将该连接器布置成穿过通路,使得连接器接触电活性透镜系统来建立该电连接;例如,该连接器可以接触前述连接点(即,暴露的接触区域),或者可以部分地插入到透镜中,以便建立连接。
在电子装置中,第一装置部分和第二装置部分中的一者可以包括电源装置,并且第一装置部分和第二装置部分中的另一者可以包括印刷电路板(PCB)。然而,其他布置也是可能的。
该方法中所提供的封闭器件可以包括至少一个接口元件,其中,该接口元件优选地是下述元件:该元件配置成允许用户输入用于电子装置的命令;向用户输出来自电子装置的信息;或者允许将电力传输至电子装置。在现有的电子眼镜中,这样的接口元件通常集成在框架中。然而,由于所提出的方法在将电子装置集成到框架中时使用了封闭器件,因此将这样的接口元件替代地结合到这些封闭器件中可能是有利的。特别地,这使得可以将稍微不同(但尺寸相似)的电子装置集成到给定的眼镜框架设计中,而不需要通过调整封闭器件来进一步修改或调整该设计。这也可以使该集成适应于用户的偏好成为可能:例如,惯用右手的用户可能偏好将输入器件定位在电子眼镜的右侧,而惯用左手的用户可能偏好将输入器件定位在电子眼镜的左侧;通过提供适当的封闭器件(以及合适的电子装置),该方法可以与相同的眼镜框架设计一起使用,以适合任一类型的用户。
如前所述的,应当充分保护电子装置免受潮气侵入或其他污染。为此,该方法中所提供的闭合器件的密封元件可以包括可压缩和/或弹性的前部部段,该前部部段构造成配装到凹槽中和/或凹槽上方,从而与凹槽一起限定构造成能够容纳电子装置的柔性线缆的通道。
提供封闭器件还可以包括:提供第一盖和第二盖,其中,第一盖构造为用于第一镜腿中的第一腔的覆盖件,并且第二盖构造为用于第二镜腿中的第二腔的覆盖件;以及在所述盖中每个盖与所述对应的前镜腿部分之间提供密封材料,以使得腔被保护以免受潮气侵入或其他污染,所述密封材料可选地是覆盖凹槽的密封元件的一部分或者附接至该密封元件。
密封材料例如可以被实施为第一可压缩和/或弹性环状件以及第二可压缩和/或弹性环状件,其中,第一环状件构造成提供第一盖与第一腔之间的密封,并且第二环状件构造成提供第二盖与第二腔之间的密封。然后,该方法的集成步骤优选地包括以下步骤。对于电子装置:将第一装置部分至少部分地布置在第一腔中,将第二装置部分至少部分地布置在第二腔中,以及将柔性线缆布置到凹槽中。对于封闭器件的密封元件:将该密封元件布置成使得可压缩和/或弹性的前部部段将柔性线缆密封到凹槽中,从而基本上保护柔性线缆免受潮气侵入;第一环状件围绕第一腔的边缘布置;并且第二环状件围绕第二腔的边缘布置。最后,对于盖:将第一盖布置并紧固在第一腔上,使得第一环状件提供第一盖与第一腔之间的密封,从而基本上封围第一装置部分并保护第一装置部分免受潮气侵入;将第二盖布置并紧固在第二腔上,使得第二环状件提供第二盖与第二腔之间的密封,从而基本上封围第二装置部分并保护第二装置部分免受潮气侵入。例如,如将关于特定实施方式更详细地描述的,可以使用螺钉将每个盖紧固在相应腔中的对应螺纹开口中,将环状件紧紧地按压在盖与相应腔的边缘之间,其中,该螺钉优选地也穿过设置在相应装置部分中的孔;然而,其他附接手段也是可能的,例如卡扣配合连接或者甚至防潮粘合剂。然而,要注意的是,非永久性连接方法是优选的,这是因为希望接近并且可能修理和/或更换电子装置而不需要更换整个眼镜。
还可能希望在集成到眼镜框架中之前组装电子装置和封闭器件。在这样的情况下,该方法包括组装封闭器件和电子装置的至少一部分以形成子组件的步骤,其中,优选地,电子装置基本上被保护以免受子组件中的潮气侵入或其他污染;随后是将子组件紧固至眼镜框架的步骤。这可以例如通过包括第一壳体和第二壳体的封闭器件来实现,其中,组装子组件然后包括将第一壳体围绕第一装置部分布置,以便基本上封围第一装置部分;以及将第二壳体围绕第二装置部分布置,以便基本上封围第二装置部分。附加地或替代性地,该方法然后还可以包括用可压缩和/或弹性材料封装柔性线缆。这可以在使第一壳体和第二壳体围绕相应的装置部分布置之前、之后或同时执行。通过这样做,不必首先将柔性线缆布置在凹槽中,并且然后用单独提供的密封元件来密封凹槽:相反,将已封装的线缆布置到凹槽中就足够了。需要注意的是,封装线缆的可压缩且优选为弹性的材料在这种情况下可以被视为封闭器件的密封元件。
电子装置的柔性线缆可以是简单的线缆,但是该柔性线缆也可以包括柔性PCB。例如,柔性线缆可以是柔性印刷电路(FPC)线缆。这使得可以使第一装置部分和第二装置部分的尺寸最小化。由于这种柔性PCB可能比简单的线缆更易损坏,因此建议在将柔性PCB布置在凹槽中之前,用可压缩的且优选是弹性的材料对其进行封装,如上所述。
为了制造根据本公开的示例性实施方式的电子眼镜,也可以采用制造电子预组装件的方法。该方法包括提供电子装置,该电子装置包括第一装置部分、第二装置部分和柔性线缆,柔性线缆优选是柔性印刷电路板(PCB),该柔性线缆配置成提供第一装置部分与第二装置部分之间的电连接;制造第一壳体和第二壳体,其中,第一壳体被成形为至少部分地配装在第一腔中,并构造成封围第一装置部分;并且其中,第二壳体被成形为至少部分地配装在第二腔中,并构造成封围第二装置部分;布置并密封第一壳体以封围第一装置部分;以及布置并密封第二壳体以封围第二装置部分。
优选地,该方法还包括通过可压缩和/或弹性材料封装柔性线缆,使得电子装置作为一个整体基本上被保护以免受潮气侵入或其他污染。
该方法还可以用于制造电子预组装件,该电子预组装件用于集成到配装有至少一个电活性透镜系统的眼镜框架中。然后,该方法包括提供至少一个连接器,所述至少一个连接器适于提供电子装置与电活性透镜系统之间的电连接。该连接器优选是本文中所描述的连接器。
根据本公开的示例性实施方式的电子眼镜的框架可以根据以下方法制造,该框架可以与上述电子预组装件一起使用。该方法包括:制造具有第一腔的第一前镜腿部分;制造具有第二腔的第二前镜腿部分;以及制造优选地在后侧部上具有凹槽的前部部分,其中,当第一前镜腿部分和第二前镜腿部分布置在前部部分的任一侧部上时,凹槽从第一腔延伸至第二腔。该方法还包括制造第一后镜腿部分和第二后镜腿部分,第一后镜腿部分和第二后镜腿部分构造成优选地通过铰接连接而分别附接至第一前镜腿部分和第二前镜腿部分,使得前镜腿部分和后镜腿部分能够相对于彼此移动。第一前镜腿部分、第二前镜腿部分和前部部分可以被制造为单件,优选地通过注射模制、铣削或3D打印来制造。替代性地,包括第一前镜腿部分、第二前镜腿部分和前部部分的框架的部段可以通过将单独制造的元件彼此固定连接来制造,其中,这些元件可以对应于或不对应于前部部分和前镜腿部分。优选地,第一腔、第二腔以及凹槽的尺寸和形状适配于将要集成在其中的元件的尺寸和形状。
根据实施方式的电子眼镜可以包括眼镜框架,该眼镜框架包括前部部分、第一镜腿和第二镜腿,其中,所述镜腿各自均包括前镜腿部分和后镜腿部分,前镜腿部分的一个端部附接至前部部分的侧部,其中,前镜腿部分的另一端部附接至相应的后镜腿部分,使得前镜腿部分和后镜腿部分能够相对于彼此移动。它们还可以包括电子装置,该电子装置包括第一装置部分、第二装置部分和柔性线缆,该柔性线缆配置成提供第一装置部分与第二装置部分之间的电连接。此外,对于作为电光部件的每个透镜,眼镜可以包括适于提供电子装置与至少一个电光部件之间的电连接的连接器,优选地是根据本公开的示例性实施方式的连接器。电子眼镜还可以包括封闭器件,该封闭器件包括密封元件。在这些电子眼镜中,第一前镜腿部分包括第一腔,并且第一装置部分至少部分地布置在第一腔中,第二前镜腿部分包括第二腔,并且第二装置部分至少部分地布置在第二腔中,并且其中,框架的前部部分包括在第一镜腿部分的第一腔与第二镜腿部分的第二腔之间延伸的凹槽,并且柔性线缆布置在该凹槽中;包括密封元件的封闭器件布置成确保电子装置被封围成使得电子装置基本上受到保护而免受潮气侵入或其他污染。
前镜腿部分和后镜腿部分优选地能够相对于彼此移动,使得眼镜可以折叠,并且在存储时占据更少空间。密封元件可以至少部分由柔性材料制成。在其他实施方式中,密封元件至少部分地由可压缩材料和/或弹性材料制成。柔性线缆可以构造成容纳到凹槽中,并且其中,密封元件附接在前部部分上,以将柔性线缆密封在凹槽内部。在一些实施方式中,柔性线缆配置成布置在第一腔、凹槽和第二腔中,以便提供电子装置的第一装置与第二装置之间的电连接。
优选地,第一前镜腿部分和第二前镜腿部分固定地附接在前部的任一侧部上。前部部分、第一前镜腿部分和第二前镜腿部分可以实施为单个元件,该单个元件优选地通过注射模制、铣削或3D打印来制造;替代性地,包括前部部分、第一前镜腿部分和第二前镜腿部分的框架的部段可以包括彼此固定地连接的多个元件,所述多个元件优选地通过焊接、粘合、或者加热和压制而彼此固定地连接,这些元件可以但不需要对应于前部部分和前镜腿部分。
前镜腿部分与相应的后镜腿部分之间的连接可以是铰接连接。
电子眼镜还可以包括透镜,该透镜配装在被包括于眼镜框架的前部部分中的目镜中,其中,透镜中的至少一个透镜包括电活性透镜系统。然后,对于配装有包括电活性透镜系统的透镜的每个目镜,框架可以包括从最靠近该透镜的第一腔和第二腔的腔到该透镜的边缘的通路和/或凹槽。然后,电子装置通过该通路/凹槽电连接至电活性透镜系统。例如,这可以通过电子装置来实现,对于每个电活性透镜系统,该电子装置包括布置成穿过凹槽以将电子装置和电活性透镜系统电连接的连接器。
第一装置部分和第二装置部分中的一者可以包括电源装置,并且然后,第一装置部分和第二装置部分中的另一者可以包括印刷电路板(PCB)、优选地为柔性印刷电路(FPC)。
封闭器件可以包括至少一个接口元件,其中,该接口元件优选地为下述元件:该元件配置成允许用户输入用于电子装置的命令;将来自电子装置的信息输出至用户;或者允许将电力传输至电子装置。例如,用于输入的接口元件可以包括允许用户控制电子装置的按钮或其他输入装置;用于输出的接口元件可以包括可视输出装置、比如窗口,用户可以通过该窗口看到电子装置上的发光二极管或LCD屏幕,但不限于此,并且用于输出的接口元件还可以包括例如音频输出装置;用于电力传输的接口元件可以包括充电触点,以使得能够对包括在电子装置中的电源进行充电,而无需将电子装置从眼镜框架上取下或者不需要移除或打开封闭器件。
密封元件可以包括可压缩和/或弹性的前部部段,该前部部段布置在凹槽中和/或凹槽上方,由此为柔性线缆提供密封通道。
封闭器件可以包括第一盖和第二盖,其中,第一盖布置成覆盖第一腔并将第一装置部分封围在第一盖与第一腔之间,并且其中,第二盖布置成覆盖第二腔并将第二装置部分封围在第二盖与第二腔之间,并且在所述盖中的每个盖与所述的对应的前镜腿部分之间可以设置有密封材料,以使腔受到保护而免受湿气侵入或其它污染的影响,所述密封材料可选地为覆盖凹槽的密封元件的一部分或者附接至该密封元件。密封材料可以实施为第一可压缩和/或弹性环状件以及第二可压缩和/或弹性环状件,其中,第一环状件布置在第一盖与第一腔之间以提供防潮密封,并且第二环状件布置在第二盖与第二腔之间以提供防潮密封。
在包括弹性和/或可压缩前部部段以及第一环状件和第二环状件的实施方式中,这些元件优选地制造为单个部分、该单个部分例如由橡胶或硅树脂/弹性体材料制成。这可以改善密封性能,并且因此改进电子装置对于湿气侵入的保护。
在其它实施方式中,封闭器件和电子装置形成子组件,其中,优选地,基本上保护子组件中的电子装置免受湿气侵入或其它污染的影响。该子组件作为整体优选地以可移除的方式紧固至眼镜框架。例如,这可以通过包括第一壳体和第二壳体的封闭器件来实现,其中,第一壳体布置成封围第一装置部分,并且优选地使用卡扣配合连接而至少部分地紧固在第一腔中,并且其中,第二壳体布置成封围第二装置部分,并且优选地使用卡扣配合连接而紧固在第二腔中。这使得可以将电子装置和封闭器件预先组装,使得即使在电子装置结合到眼镜框架中之前,也可以保护电子装置免受湿气侵入的影响。然后,密封元件优选地构造成封装柔性线缆,使得第一壳体、第二壳体和密封元件的组合基本上保护电子装置免受湿气侵入或其它污染的影响。如果需要卡扣配合连接,这可能需要包括互补紧固器件的腔和壳体,以允许它们建立卡扣配合连接。
有利地,柔性线缆可以包括柔性PCB。
封闭器件可以使用螺钉、防潮粘合剂和/或任何其他适当的紧固件而紧固至框架。
框架可以包含下述各者中的至少一者:塑料、优选地注射模制塑料;醋酸盐;以及可3D打印的材料。
根据本公开的示例性实施方式的电子眼镜可以包括用于结合到下述眼镜框架中的电子预组装件,该眼镜框架设置有位于第一镜腿的前镜腿部分中的第一腔、位于第二镜腿的前镜腿部分中的第二腔、以及位于前部部分的后侧部上的凹槽,其优选地用于先前描述的方法并且/或者产生如上所述的电子眼镜。电子预组装件包括:电子装置,该电子装置包括第一装置部分、第二装置部分以及柔性线缆、优选地为印刷电路板(PCB)或柔性印刷电路(FPC)线缆,该柔性线缆构造成提供第一装置部分与第二装置部分之间的电连接;第一壳体,该第一壳体布置成封围第一装置部分并构造成至少部分地紧固在第一腔中;以及第二壳体,该第二壳体布置成封围第二装置部分并构造成至少部分地紧固在第二腔中。
使用这种预组装件,眼镜制造商随后仅需要制造合适的眼镜框架——该眼镜框架可以为了该目的而设计成具有适当定尺寸和定形状的腔以及适当定尺寸和定形状的凹槽,或者该眼镜框架可以从现有设计中调整以包括这些腔和这种凹槽——从而能够通过将预组装件紧固至眼镜框架来生产如上所述的电子眼镜。
柔性线缆可以由可压缩和/或弹性材料封装,使得预组装件中的电子装置已经受到保护而免受湿气侵入的影响。第一壳体和第二壳体中的至少一者可以包括至少一个接口元件,其中,该接口元件优选地为下述元件:该元件配置成允许用户输入用于电子装置的命令;将来自电子装置的信息输出至用户;或者允许将电力传输至电子装置。
包括在根据本公开的示例性实施方式的电子眼镜中的电子装置还可以包括,或者连接/能够连接至适于提供电子装置与配装到眼镜框架中的透镜中的电活性透镜系统之间的电连接的至少一个连接器,比如根据本公开的示例实施方式的连接器。然后,这种预组装件适于与配装有至少一个电活性透镜系统的框架一起使用。
为了制造根据本公开的示例性实施方式的电子眼镜,可以提供套件,该套件包括:电子装置,该电子装置包括第一装置部分、第二装置部分以及柔性线缆、优选地为柔性印刷电路板(PCB),该柔性线缆构造成提供第一装置部分与第二装置部分之间的电连接;以及封闭器件,该封闭器件包括构造为用于第一腔的覆盖件的第一盖、构造为用于第二腔的覆盖件的第二盖、以及密封元件,其中,密封元件优选地至少部分地由柔性的、可压缩的和/或弹性的材料制成,并且更优选地包括可压缩和/或弹性的前部部段,该前部部段构造成配装在凹槽中和/或凹槽上方,以形成封围的通道。与预组装件相似,这种套件使眼镜制造商可以通过制造合适的眼镜框架并且然后使用封闭器件将电子装置结合到眼镜框架中来生产电子眼镜。
为了确保电子装置受到保护而免受湿气侵入的影响,密封元件还可以包括第一可压缩和/或弹性环状件以及第二可压缩和/或弹性环状件,其中,第一环状件构造成布置在第一盖与第一腔之间以提供防潮密封,并且第二环状件构造成布置在第二盖与第二腔之间以提供防潮密封,其中,密封元件优选地制造为单个部分、优选地由橡胶或硅树脂材料制成。
优选地,第一盖和第二盖中的至少一者包括至少一个接口元件,其中,该接口元件优选地为下述元件:该元件配置成允许用户输入用于电子装置的命令;将来自电子装置的信息输出至用户;或者允许将电力传输至电子装置。
在一些实施方式中,电子眼镜还包括至少一个连接器,所述至少一个连接器适于提供电子装置与配装到眼镜框架中的透镜中的电活性透镜系统之间的电连接。优选地,这是根据本公开的示例性实施方式的连接器。
该套件还可以包括紧固器件,该紧固器件构造成将第一盖紧固在第一腔上并且将第二盖紧固在第二腔上,该紧固器件优选地还构造成将第一装置部分紧固在由第一腔和第一盖形成的封围件中,并且将第二装置部分紧固在由第二腔和第二盖形成的封围件中。
对于根据本公开的示例性实施方式的任何电子眼镜,可以是有利的是,使电子装置并且和/或封闭器件的腔和凹槽的形状和尺寸标准化,使得这些元件可以在不同实施方式之间互换。这可以允许消费者根据需要组装电子眼镜。例如,如果存在设置有相同的以类似的方式构造的腔和凹槽的一系列框架,则用户可以根据审美偏好选择框架,或者将电子装置转移至不同的框架。如果不同的电子装置构造成具有类似的形状和尺寸,则用户随后可以根据所需的功能选择电子装置;或者对于一些实施方式,用户甚至可以通过切换电子装置来使用相同的框架以用于不同的目的。封闭器件可以以不同的颜色提供、例如以适应不同的框架,并且/或者可以包括适于给定的电子装置和/或用户偏好的合适的输入器件、输出器件和/或充电器件。
另外地可以是有利的是,将腔构造成使得电子装置和封闭器件可以以两种不同的方式布置、即第一装置部分布置至第一腔且第二装置部分布置至第二腔或者反之。
上述内容被呈现为关于制造根据本公开的示例性实施方式的电子眼镜的可能性的附加信息,以及根据本公开的示例性实施方式的连接器可能适合的任何其他的电子眼镜;以及阐明了所要求保护的电子眼镜的其他潜在方面。但是,上述内容不应被视为限制;本公开的范围由所附权利要求限定,任何不落入权利要求的范围的实施方式都应当被解释为有助于理解本公开的示例。
为了进一步理解本公开,下面将对附图进行更详细地描述。需要注意的是,在下面的描述中,相似的附图标记用于相似的部分。在本说明书的最后可以找到所有使用的标记和其简要描述的列表。
图1、图2、图3、图4A和图4B图示了要求保护的连接器可以适用的电子眼镜的一个可能的实施方式。
图1示出了分解立体图,以便能够图示眼镜的各个元件。眼镜框架100包括前部部分103,其在左侧具有左前镜腿部分101和左后镜腿部分151,并且在右侧具有右前镜腿部分102和右后镜腿部分152。在图1中,铰接件162是可见的,该铰接件162将右前镜腿部分102和右后镜腿部分152连接,使得后镜腿部分可以朝向前部部分向内折叠;左前镜腿部分101和左后镜腿部分151通过铰接件(在图中不可见)以类似的方式连接。允许后镜腿部分向内折叠的其他类型的连接件为(正常)眼镜设计领域中的技术人员所知。
在左前镜腿部分101中设置有第一腔或左腔111(不可见);在右前镜腿部分102中设置有第二腔或右腔112,第二腔或右腔112的形状可以镜像第一/左腔的形状,但是第二腔或右腔112也可以具有不同的形状。大小、形状和尺寸可以与所描绘的不同,并且将适于电子装置200和封闭器件300的大小、形状和尺寸。例如,腔可以比此处所描绘的更浅,因为电子装置200和封闭器件300不需要完全占据在没有腔的情况下被前镜腿部分所占据的空间。腔可以至少部分地接纳电子装置200和封闭器件300就足够了,并且因此可以用作锚固点。在所描绘的实施方式中,第二/右腔112包括适于供螺钉拧到其中的螺纹开口122,但是许多替代性的或附加的紧固装置也是可能的。对应地,在图1中不可见的第一/左腔包括第二螺纹开口。
前部部分103包括:带有左透镜171的左目镜131;带有右透镜172的右目镜132;以及桥接部133,该桥接部133连接目镜131、132,并且还设置有左鼻托141和右鼻托142以用于将眼镜舒适地支撑在用户的鼻子上。
如前述眼镜设计领域的技术人员所公知的,各种其它形式的框架100是可能的、例如具有以不同方式定形状的目镜、不同类型的桥接部、或者其中,鼻垫被实施为目镜的内侧部上的脊。对于本公开,可以使用任何眼镜框架100,其中,在前部部分103中存在足够的空间以提供合适的凹槽并在前镜腿部分101、102中存在足够的空间以提供合适的腔111、112。
电子装置200在图1中被描绘为处于伸展状态:在将电子装置结合到框架中的步骤期间,柔性线缆203弯曲,使得第一装置部分201可以布置在第一/左腔111中,并且使得第二装置部分202可以布置在第二/右腔112中。在所示出的实施方式中,第一装置部分201主要由位于电子基板上并连接至电子基板的电池211、优选地为可充电电池构成,并且第二装置部分202包括例如具有印刷电路板(PCB)的控制单元或控制器,但是根据电子眼镜的预期用途,许多其它布置结构也是可能的。在所示出的实施方式中,第一装置部分201和第二装置部分202还包括第一孔口221和第二孔口222,第一孔口221和第二孔口可以分别与第一腔中的第一螺纹开口和第二腔112中的第二螺纹开口122对准,由此使得可以通过螺钉将第一装置部分201和第二装置部分202固定在相应的第一腔和第二腔中;然而,固定第一装置部分和第二装置部分的许多替代性方式也是可能的。
尽管这在与该特定实施方式有关的附图中没有示出,但是如果电子装置是用于控制至少一个电活性透镜系统的装置,则电子装置还可以包括至少一个合适的连接器以用于将电子装置连接到至少一个电活性透镜系统。特别地,这种连接器可以是根据本公开的连接器,将在下面对该连接器进行更详细地描述。
在所描绘的实施方式中,封闭器件300包括可以单独地设置的多个元件。特别地,封闭器件300包括由第一/左环状部301、第二/右环状部302和前部部段303形成的密封元件304。封闭器件300还包括:第一/左盖311,该第一/左盖311设置有适用于第一螺钉331的第一盖开口321;以及第二/右盖312,该第二/右盖312设置有适用于第二螺钉332的第二盖开口322。
这些盖还包括使得可以与电子装置200以各种方式相互作用的元件。在该特定实施方式中,第一盖311——其旨在覆盖第一前镜腿部分101中的第一腔以封围包括其电池211的第一装置部分201——包括充电触点341,以使得可以在不需要移除第一盖311的情况下对电池211进行充电。同时,第二盖312设置有呈输出器件形式的接口元件,具体地,在该实施方式中,设置有窗口342,该窗口342可以允许来自PCB上的LED(未示出)的光通过盖可见,因此用作LED指示器。
将清楚的是,当使用封闭器件300、第一盖311和第二盖312——包括诸如充电触点341和窗口342之类的元件——将电子装置200结合到眼镜框架100中时,应当需要进行选择,以与电子装置200的特定的第一装置部分201和第二装置部分202配合,例如使得潜在的窗口与潜在的LED对准,或者使得充电触点在组装之后与可充电电源接触,以便可以对其充电。此外,盖311、312应当定尺寸和定形状成分别用作第一腔和第二腔112的覆盖件,其中,第一装置部分201、202应当分别配装在随后生成的封围空间中。同样,第一环状部301和第二环状部302应当构造成使得它们可以在盖311、312与相应的腔的边缘之间形成防潮密封。
可以通过下述方式来将电子装置200结合到眼镜框架100中:将柔性线缆203弯曲,并且将第一装置部分201布置在第一腔中并将第二装置部分202布置在第二腔112中,使得腔中的螺纹开口与装置部分中的孔口对准。将柔性线缆203置于前部部分的后侧部上的凹槽(在图1中未示出)中,优选地使得柔性线缆的任何部分都不会从凹槽中伸出、更优选地不会占据凹槽的整个深度,使得在安置柔性线缆之后仍然留下较浅的凹槽。在此阶段,连接器还可以布置成提供透镜的周向边沿上的暴露的接触区域(包括连接点)与柔性线缆的对应的连接部分之间的电连接。
然后,将密封元件304以下述方式布置:第一环状部301围绕第一腔的边缘,将第二环状部302围绕第二腔112的边缘布置,并且前部部段303配装到凹槽中以将凹槽封闭——优选地,在所得到的眼镜中,凹槽被完全封闭,并且前部部段303的表面与前部部分103的后侧部的表面齐平。
然后,通过分别放置第一盖311和第二盖312并且通过借助于螺钉331、332将第一盖311和第二盖312紧固而对第一环状部301和第二环状部302进行固定,其中,第一螺钉331插入穿过第一盖开口321和孔口221并旋拧到第一腔中的螺纹开口中,并且第二螺钉332以类似的方式插入穿过第二盖开口322和孔口222并旋拧到第二腔112中的第二螺纹开口122中。
所得到的电子眼镜在图2中示出,其中,由于密封元件304所提供的密封,较好地保护了电子装置免受湿气侵入的影响。
图3示出了图1和图2的拆卸的眼镜的俯视图,其示出了框架100,该框架100具有:前部部分103,该前部部分103包括目镜131、132、桥接部133以及鼻托141和鼻托142;带有第一腔121的左前镜腿部分101以及左后镜腿部分151;以及带有第二腔122的右前镜腿部分122及右后镜腿部分152;示出了电子装置200,该电子装置200包括带有电池211和孔口221的第一装置部分201、带有控制单元212、例如PCB和孔口222的第二装置部分202;以及将两者连接的柔性线缆203,其中,该线缆可以弯曲以将电子装置布置在框架中;以及封闭器件300,该封闭器件300包括由第一环状部301、第二环状部302和将两者连接的前部部段303构成的密封元件304;盖311、312;以及螺钉331、332。
图4A和图4B是更详细的视图,各自为先前描述的实施方式的半部。特别地,图4A示出了具有第一螺纹开口121的第一腔111,该腔连接至用于柔性线缆的凹槽,并且连接至通向第一透镜的边缘及其中的连接点的通路。需要注意的是,一旦盖311被定位为腔的覆盖件并使用螺钉331被附接,其中,环状部151或密封元件布置在盖311与腔的边缘之间,则装置部分211和通向透镜的通路两者将受到保护而免受湿气侵入的影响。图4B还示出了凹槽113,柔性线缆203可以插入到该凹槽113中,并且该凹槽113随后可以由密封元件304的可压缩的且优选地弹性的元件303密封。图4B示出了可以如何将诸如按钮之类的输入装置结合到盖中并允许用户向电子装置输入命令。需要注意的是,当使用根据本公开的连接器时,通路是可选的。
图5以及图6A和图6B示出了电子眼镜的不同实施方式,其使用了替代性类型的连接器。图5示出了处于下述状态的眼镜:其中,包括电子装置和封闭器件两者的子组件500未与眼镜框架400组装在一起。在所示的组件中,子组件形成电子装置和封闭器件的一体式子组件(即封闭器件已经与电子装置的两个电子装置部分结合在一起)。这具有的优点是,其中电子装置受到良好保护、例如免受湿气影响的子组件可以提供给眼镜框架的制造商,并且稍后可以容易地组装,甚至可能由分开地购买眼镜框架和子组件的用户容易地组装。
示出的实施方式中的子组件500包括:第一壳体501,该第一壳体501封围包括电池的第一电子装置部分(未示出);以及第二壳体502,该第二壳体502封围包括例如具有PCB或类似的装置的控制单元的第二电子装置部分(未示出)。在所示出的实施方式中,这些壳体具有孔口521、522,使得子组件500可以通过使用螺钉而紧固至眼镜框架400,但是可以优选地使用另一种紧固方法、例如卡扣配合连接。连接器581和连接器582从壳体501、502延伸,连接器581和连接器582适于将电子装置连接至位于配装在眼镜框架400中的透镜中的电活性透镜系统。封闭器件的密封元件与柔性线缆结合成使得柔性线缆由柔性和/或弹性的材料包封,以保护线缆免受外部影响、如湿气等影响。包封的柔性线缆504提供第一壳体501中的第一装置部分与第二装置部分502之间的电连接。有利地,线缆可以包括柔性PCB(FPC),或者甚至可以实施为柔性PCB(FPC)。
眼镜框架400与关于图1至图4的实施方式描述的眼镜框架非常类似:事实上,相同的眼镜框架既可以与诸如子组件500的子组件匹配,并且又可以与结合先前描述的实施方式所描述的电子装置和单独的封闭器件匹配。
眼镜框架400包括前部部分403,其中,透镜471和透镜472配装到目镜中,其中,这些透镜可以包括电活性透镜系统(需要注意的是,尽管此处没有明确地描绘这些电活性透镜系统的连接点,但是这不应当被视为指示它们的缺失)。沿着前部部分403的顶部边缘形成有凹槽413。右前镜腿部分402包括设置有螺纹开口422的腔412,在本实施方式中,该腔412用于螺钉连接——左前镜腿部分401以类似的方式形成。通路492从腔412通向透镜472的边缘;从左前镜腿部分中的(未描绘的)腔到左透镜471设置有类似的通路。后镜腿部分451、452通过铰接连接部462附接至前镜腿部分401、402。
图6A示出了处于其组装状态的该实施方式。连接器582插入穿过通路492以连接至右透镜472中的连接点482。壳体501、502通过螺钉连接紧固至前镜腿部分,不过其他连接是可能的,并且甚至可能是优选的。
图6B示出了沿着图6A中所指示的线A-A的横截面,其示出了柔性PCB 504C由504B完全包封,因此对柔性PCB 504C进行保护。还可以看到,包封的柔性PCB配装到凹槽中:在该实施方式中,凹槽可以包括朝向凹槽的开口的凹入部段525,并且PCB的包封件504B可以包括对应的凸起526:这可以确保将包封的PCB更可靠地保持在凹槽中,同时如果需要/在需要时,仍然允许将包封的PCB从凹槽中移除。
在图1至图6A示出的实施方式中,凹槽113、413在第一前镜腿部分的第一腔111与第二镜腿部分的第二腔112之间、大致在前部部分403的整个长度上延伸、即在左目镜131的上部部分、桥接部133上和右目镜132的上部部分上延伸。此外,凹槽113、413设置在左目镜131、桥接部133和右目镜132的内侧面、即在用户佩戴眼镜框架时面向用户的眼睛的侧部中。
在图7A、图7B示出的实施方式中,眼镜框架类似地包括前部部分514,该前部部分514包括带有左透镜571的左目镜531、带有右透镜572的右目镜532、连接目镜531、532(并且可以可选地为左鼻托和右鼻托)的桥接部533、以及凹槽513(由彼此开放连接的凹槽部分5131、5132和5133构成),该凹槽513在前部部分514的大致整个长度上延伸、即在左目镜531的上部部分、桥接部533和右目镜532的上部部分上延伸,但是在桥接部533中,凹槽5132设置在桥接部533的内侧面552中,而在左目镜531和右目镜532中,凹槽532设置在相应的径向向内指向的周向表面541和542(即面向透镜571和透镜572的表面)中。这具有多个优点。首先,可以减小左目镜531的上部部分和右目镜532的上部部分的厚度(即高度h)。其次,通过将凹槽513(即凹槽部分5131和凹槽部分5133)设置在径向向内指向的周向表面541、542中,可以通过将透镜571、572定位在凹槽的顶部或略微靠内、由此完全覆盖凹槽部分来将凹槽部分5131和凹槽部分5133与环境密封隔开。在这种情况下,凹槽513的存在于桥接部533中的(桥接)部分5132可以通过在凹槽部分5132上和/或凹槽部分5132内部放置密封元件550、优选地包括可压缩和/或弹性的材料的密封元件而与环境密封隔开(其中,线缆503布置在凹槽513的内部)。此外,这使得可以有利地使用根据本公开的实施方式的连接器。
在图7C中描绘了图7A和图7B的实施方式的变型。凹槽513不仅包括彼此开放连接的凹槽部分5131、5132和5133,而且还包括凹槽部分5135(一个在左侧,并且一个在右侧)。凹槽部分5135与相应的凹槽部分5131和5132开放连接,并且允许柔性线缆504(以虚线表示)连接至第一壳体805或第二壳体806内部的控制单元和/或电池。此外,左前镜腿部分801和右前镜腿部分802两者均包括钩状端部811,该钩状端部811可以容纳在布置于左目镜531和右左目镜532内部的小腔812的内部。螺钉515的功能略有变化。现在,前镜腿部分801、802主要通过构造成滑动到相应的腔812中的钩状端部811来保持就位。设置螺钉515以用于额外固定。在又一实施方式中,例如在其中腔和钩状端部适当地定形状成形成卡扣连接的实施方式中,螺钉515可以被省去。与图7A和图7B的实施方式的另一区别在于,覆盖件814固定至前部部分(即左侧的第一覆盖件814与左目镜531连接或一体地形成(参见图7A),并且右侧的第二覆盖件814与右目镜532连接或一体地形成)。
在图6A的实施方式中,电连接器包括电线581、582,电线581、582布置在提供与腔412的开放连接的通路492中,这些电线与相应的电活性透镜471、472中的连接点形成电连接(在图中仅示出了外端部)。如图5和图6A中(部分地)示出的,右电活性透镜472的电连接器的电线582可以作为单独的电线从第二壳体502中的电子装置(例如控制器)经由通路492朝向右透镜472的电连接部延伸,并且可以作为单独的电线从相同的电子装置经由通路492和凹槽413延伸至左透镜471中的电连接点。
这可能具有缺点。在其他实施方式中、例如在与图7A和图7B的那些实施方式类似的实施方式中,可以有利地使用根据本公开的连接器,从而导致更稳固且抗冲击的电连接。在这些实施方式中,线缆504包括多个电连接部和连接部分,以便不仅能够将来自第一壳体501内部的电池的电源电压提供至相反的第二壳体502中的控制单元,而且还能够将用于控制左电活性透镜471和右电活性透镜472的控制信号从第二壳体502中的控制单元472提供至相应的透镜471、472中的相应的暴露接触区域。
在图5、图6A和图6B的实施方式的安装位置中,电线581、582连接至连接点,以便提供电连接点与第二装置部分202(例如控制单元212(PCB))之间的电接触。
然而,在图7A和图7B的实施方式中,这种通路可以被省去,并且连接器583、584可以完全容纳在相应的凹槽部分5131、5133的内部。替代性地或附加地,如果连接点482设置在透镜471、472的径向向外指向的周向表面处,则连接器583、584可以被制造成例如通过将连接器583、584直接置于透镜471、472的连接点482的顶部而直接接触连接点482(即可以省去单独的电线)。在这些情况下,连接器583、584可以形成线缆503的一体部分,更具体地,可以是柔性印刷电路(FPC)线缆的一体部分。可以使眼镜的制造简化,并且/或者可以更进一步减小电连接中缺陷的风险。
在图7A和图7B的实施方式中,眼镜框架包括前部部分514、左前镜腿部分801、右前镜腿部分802、左后镜腿部分851和左后镜腿部分852。后镜腿部分851、852中的每一者都包括第一后镜腿部分871和第二后镜腿部分870。第一后镜腿部分和第二后镜腿部分在此被示出为单独的部分,尽管在其他实施方式中,第一后镜腿部分871和第二后镜腿部分870是一体的。
前镜腿部分802、803可以(通过布置在前镜腿部分的外端部处的连接元件、比如螺钉515)固定地连接至相关联的前部部分514。前镜腿部分802、803的另一端部附接至相应的后镜腿部分851、852,使得前镜腿部分和后镜腿部分能够相对于彼此移动。尽管图1至图6A的实施方式的前镜腿部分与相应的后镜腿部分之间的连接是铰链连接,但是图7A至图7B的实施方式的前镜腿部分802、803与相应的后镜腿部分851、852之间的连接是可滑动连接:后镜腿部分851、852可以在左前镜腿部分801的第一壳体805和右前镜腿部分802的第二壳体806的上部外表面809和下部外表面810上滑动,并且然后使用螺钉820彼此连接。
图8是图7A和图7B中示出的凹槽513的一部分的详细后视图。该图示出了左目镜531和右目镜532两者的下部部分901均设置有凹槽部分5134。此外,可以手动地使下部部分901略微向下弯曲(参见箭头900),以便使凹槽部分5134变宽。这使得用户可以容易地将柔性线缆504插入到槽5134中。然后,使下部部分901弯曲返回至下部部分901的初始位置,使得柔性线缆504随后牢固地保持在凹槽部分5134的内部。
需要注意的是,尽管这些图仅示出了附接至前部部分的前镜腿部分,但是在实施方式中,前部部分和前镜腿部分实际上可以一起制造,这不是必需的。事实上,对于某些材料选择和/或某些框架设计而言,可以优选地单独制造前部部分和前镜腿部,并且稍后组装它们。也可以具有包括前部部分及前镜腿部分的子部段的第一元件,其中,前镜腿部分的其余部分被单独制造并稍后组装;同样,可以使前部部分的子部段包括在单独制造的元件中,这些单独制造的元件还包括前镜腿部分等——换言之,前部部分与前镜腿部分之间的边界不必与单独制造的部分的边缘完全对应。
作为示例,在一些实施方式中,第一元件可以对应于前部部分,或者包括带有凹槽的前部部分和前镜腿部分的子部分以其中的腔。例如,该第一元件可以由醋酸盐板有利地铣削而成、例如CNC铣削而成。然后,各自包括前镜腿部分的其余部分以及腔的第二元件也可以由经铣削的醋酸盐制品制成,或者可以以下述不同的方式制造:例如,它们可以通过对塑料材料进行注射模制、通过对于合适的材料进行3D打印来制造,或者甚至可以由金属制成。然后,这些第二元件以下述的适用于所使用的一种或多种材料的方式附接至第一元件:例如,通过胶合或——如果可能的话——焊接。然后,对应于后镜腿的第三元件也由合适的材料单独制造,该材料可以与第一元件和第二元件所使用的材料对应或不对应,并且第三元件例如可以通过铰接件附接至第二元件。
在本文所描述的示例性实施方式中,透镜包括电活性透镜系统、本文中也被称为电活性部件,该电活性透镜系统可以用于通过适当地切换电活性部件来改变透镜的光学特性。在文献WO 2019/115606 A1中描述了这种电活性透镜的示例,该文献的内容在此通过参引并入。
参照图9A至图9B中示出的实施方式(或者就其他情况而言,参照先前的图示出的实施方式中的任一实施方式),透镜960可以由第一透镜部分970、第二光学透明透镜部分971构成。在第一透镜部分与第二透镜部分之间以夹置的方式布置有一个或更多个(堆叠的)电活性透镜。电活性透镜可以包括第一光学透明基板和第二光学透明基板、例如光学透明箔,光学透明基板大致彼此平行地延伸。电活性透镜960还可以包括:第一光学透明电极961,该第一光学透明电极961形成在第一透镜半部上,或者更普遍地,形成在第一光学透明基板上;以及第二光学透明电极962,该第二光学透明电极962形成在第二透镜半部或第二光学透明基板上;密封腔963,该密封腔963位于第一光学透明电极961与第二光学透明电极962之间;以及衍射透镜结构件(未示出)、比如菲涅耳透镜结构件,该衍射透镜结构件连接至第二光学透明电极962。当贯穿本公开提及第一光学透明基板和第二光学透明基板时,这可以涉及其中一对或更多更对光学透明基板已经置于两个透镜部分之间的实施方式(即下述实施方式中:其中,光学透明透镜部分970、971事实上形成无源透镜且光学透明基板、光学透明电极和腔与衍射结构件一起形成有源透镜)以及其中基板(即,在两对或更多对堆叠的基板的情况下仅最靠外的基板)实际上形成透镜部分的实施方式。
在密封腔963中布置有至少一个液晶(LC)材料制成的液晶层。优选地,液晶材料是向列型液晶(LC)材料,尽管也可以使用其他类型的晶体材料。此外,在本公开的实施方式中,液晶(LC)材料中的液晶通常是轴向对准的。
第一透明电极961和第二透明电极962可以由下述各者构成:导电电极层、例如由ITO材料制成的层,腔963形成在该导电电极层之间;以及导电线、例如丝网印刷在导电电极层的顶部上的导电Ag线,该导电线从导电电极层延伸至布置在透镜的周向边缘中的接触区域)。可以例如通过将导电线与电压源连接来对第一光学透明电极961和/或第二光学透明电极962施加合适的电压,这导致通过改变液晶LC层在横向方向上的折射率来使电活性透镜的光功率改变。
如图9A和图9B中所示,其中,透镜960的周向边沿972包括周向斜角边缘或边沿965,第一光学透明电极961和第二光学透明电极962延伸到该周向斜角边缘或边沿965中。通过去除周向斜角边缘965的一个或更多个部分而在周向斜角边缘965中形成有暴露接触区域。在图9A和图9B示出的实施方式中,已经通过去除透镜的上部部分处的边缘965而形成分别与第一光学透明电极961和第二光学透明电极962相关联的暴露接触区域966、967,以形成一个或更多个基本平坦的透镜表面964。在其他实施方式中、例如在图13A至图13E以及图14的实施方式中,暴露区域通过沿轴向方向穿过周向斜角边缘965的一个侧部钻出相应的孔而形成,如稍后将解释的。暴露接触区域966、967分别提供与电活性光学部件的第一光学透明电极961和第二光学透明电极962的电接触。
如上所述,图9A至图9F还图示了根据示例性实施方式的连接器983的一个可能的实施方式。图9A和图9C以分解图示出了该实施方式。透镜960具有两个暴露接触区域966和967。在两个暴露接触区域966和967上方示出了的连接器982的各个部分:从底部到顶部,连接器982包括密封单元910的第一壳体911、连接元件981、可压缩连接器模块982、柔性线缆904、密封单元910的第二壳体912、以及框架920的一部分、具体地是目镜931的顶部的一部分,包括径向向内指向的周向表面941中的凹槽913。
特别地,如在图9A中可以看到的,透镜960的径向向外指向的周向表面是倾斜的——具体地,在该实施方式中,整个周向表面除了接纳连接器983的部段之外都包括斜角。尽管其它选项也是可能的,但是这种布置具有下述的一些优点:去除的部段可以提供通向电活性部件的途径并且/或者可以有助于定位连接器983,连接器983的尺寸和形状优选地适合于斜角的移除区域的尺寸和形状。尽管描绘了两个暴露接触区域966、967,但是当然可以具有更多个暴露接触区域。
优选地由不透水的、弹性的、柔性的绝缘材料制成的密封单元910的第一壳体元件911提供了一些不同的功能。首先,它的周向环状部特别是对于连接元件981、可压缩连接器模块983和柔性线缆904而言在实现所期望的防潮性方面发挥作用。其次,当连接器983置于透镜960上时,绝缘部分969——该绝缘部分969是位于第一壳体元件911的中间的一种“坝”,其将第一壳体元件911分成两个开口913、914——使两个暴露接触区域966、967彼此电绝缘。需要注意的是,该形状使得对于暴露接触区域的不同位置(不同的透镜往往具有不同的接触区域的位置)可以实现这些功能,只要一个第一壳体元件布置成使得其开口913中的一个开口布置在第一接触区域966上方,并且另一开口914布置在第二接触区域967上方即可。在具有多于两个的接触区域、优选地多于一个的开口的情况下,这可以通过附加的绝缘“坝”来界定。
此处的连接元件981包括小型柔性印刷电路板FPC,但是许多其它选项也是可用的、比如例如使用(部分)导电带、优选地为压敏粘合剂(PSA)转移带。
导电带的非限制性示例是3MTM的导电粘合剂转移带(ECATT)9703。这种带是具有各向异性导电性的压敏粘合剂(PSA)转移带。PSA基体填充有导电颗粒,这些导电颗粒允许基板之间通过粘合剂厚度(即在z方向上)相互连接,但是间隔开足够远以使带在带的平面上电绝缘。
如图9B中所示,连接元件981还包括一定量的导电粘合剂(胶水)968、例如Ag胶水。柔性印刷电路板FPC包括布置在非导电元件中的导电连接部分984。此处描绘的实施方式具有分成两组,每组五个的十个导电部分,这使得所描绘的连接器983适用于具有暴露接触区域966、967的四个可能(近似)位置中的任一可能(近似)位置的透镜,但是这当然仅是示例。可以具有更多或更少的导电部分,并且连接元件981也可以是仅在z方向上导电的元件。
该实施方式中的可压缩连接器模块983可以是所谓的z轴连接器模块、例如以名称出售的类型的连接器模块,或者其他类型的弹性体连接器模块。例如,弹性体z轴连接器模块可以由交替的导电区域和绝缘区域构成,其中,导电区域可以由诸如碳、银和/或金之类的导体材料制成,并且绝缘区域可以包含橡胶基体或弹性体基体以产生整体各向异性导电性能。例如,可压缩连接器模块可以包括交替的由硅橡胶制成的导电层和绝缘层,这些导电层和绝缘层被横向切割以使薄层暴露,由此仅为z方向上的高可靠性连接提供高密度的冗余电路径。尽管可压缩连接器模块983可以采取任何形状,但是可压缩连接器模块通常是块状的或条形的。
可压缩连接器模块983可以构造成在其厚度方向(在本文中也被称为轴向方向或z方向)上是可弹性压缩的。另外,可压缩连接器模块983可以构造成在厚度方向上是导电的,并且在横向方向上(即在垂直于厚度方向延伸的横向(x,y)平面上)是电绝缘的。
需要注意的是,在除了图9A和图9B示出的实施方式之外的其它实施方式中,第一壳体911和连接元件981中的一者或更多者可以组合或省略。此外,在所示出的实施方式中,具有用于与第一电极961和第二电极962两者连接的一个单个的可压缩连接器模块。如果可压缩连接器模块983是在z方向(即轴向方向或厚度方向)上导电且在x方向、y方向(即横向方向)上隔离的类型的可压缩连接器模块,则这是可能的。在其它实施方式中,采用两个或更多个可压缩连接器模块,优选地,一个或更多个模块用于与第一电极961连接,并且一个或更多个其它模块用于与第二电极962连接。
柔性线缆904——可以是FPC——连接或能够连接至用于电活性元件的控制单元212,并且已经在上面进行了详细描述。柔性线缆904包括导电连接部分984(参见图9C),当与暴露接触区域建立电连接时,柔性线缆904允许控制电活性部件971'。
第二壳体元件912采用大型包覆模制件的形式,第二壳体元件912包括每个端部处的狭缝状开口956,使得第二壳体元件912可以在柔性线缆904上滑动,或者相反地使得柔性线缆904可以插入穿过这些开口。优选地,第二壳体元件至少部分由弹性材料制成。狭缝状开口优选地构造成使得在柔性线缆插入穿过它们时,开口的边缘紧密地贴合柔性线缆的表面,使得没有湿气可以通过这些开口进入连接器983的内部。第二壳体元件912至少还包括周向环形凸缘957,该周向环形凸缘957能够包围连接器983的内部并能够由此保护连接器983的内部不受湿气影响;如果认为需要,第二壳体元件912还可以包括使柔性线缆的某些区域与柔性线缆的其他区域电绝缘的元件。
连接器983的所有部分都适于配装到设置在框架920的目镜中的凹槽913中。柔性/可压缩元件中的一些或全部可以适于使得它们必须至少在一定程度上被压缩以配装到凹槽中,这可能会导致更稳固且抗冲击的结果。如果一旦将这些元件布置在凹槽913中,凹槽913中的“空的”空间是有限的、特别是柔性线缆904与透镜960的表面之间几乎没有空的空间,以防止导电元件的氧化,则可以是特别有利的。凹槽913和连接器983可以定尺寸成允许连接器983紧密地配装在凹槽的内部。
当然,所示出的特定部分具有各种替代方案。如前所述,可以使用单个可压缩连接器模块(例如z轴连接器模块),使得第一壳体元件911和呈FPC形式的连接元件981中的一者或两者变得多余。另一种替代方案是使用两个或更多个可压缩连接器模块,第一个可压缩连接器模块用于与第一电极连接,并且第二个可压缩连接器模块用于与第二电极连接。这些可压缩连接器模块可以是弹性体z轴连接器模块,但也可以是不同类型的可压缩连接器模块、比如SMD型柔性连接器模块(例如具有大致W形并且/或者具有覆盖有导电(可焊接)膜的硅橡胶芯体的SMD接触垫)。如前所述,连接元件981可以是不存在的,或者可以由FPC、导电粘合剂——比如胶垫、优选地为Ag胶垫——以及导电带中的至少一者形成。
图9B示出了所有上述部分在其组装布置中的沿着垂直于元件的纵向轴线的平面的横截面。电活性部件在透镜960中是可见的,位于在透明基板970、971之间。特别地,该图示出了呈导电材料的袋形式的附加的连接元件,例如胶水968——例如Ag胶水——直接施加在暴露接触区域966、967中的每个暴露接触区域上,优选地至少在第一壳体元件911的对应的开口913、914的宽度上、即沿着目镜的从前向后的方向填充第一壳体元件911的对应的开口913、914。该附加的连接元件在每个对应的暴露接触区域966、967与连接元件981的导电连接部分984(参见图9C)之间建立电连接,即,在这种情况下为小型FPC。可压缩连接器模块982——此处为z轴连接器模块——直接布置在小型FPC 981的顶部上,并且柔性线缆904直接布置在其顶部上。在图9B中,能够最清楚地看到,第二壳体元件912——此处为包覆模制件——如何覆盖和封围连接器983的所有元件,因此保护内部免受外部影响、比如灰尘和/或湿气。第二壳体元件983还构造成配装到凹槽913中,优选地使得第二壳体元件983的全部或大部分外表面与凹槽913的内表面接触。该元件构造成使得可压缩连接器模块982被压缩在透镜960的边缘965与框架920之间。
图9D是在没有框架920的情况下处于其组装形式的相同实施方式的侧视图。该图特别清楚地示出,斜角的去除部分构造成接纳连接器983、特别是其尺寸适于第二壳体元件912的尺寸,第二壳体元件912形成连接器的大部分的外部。该图还示出了从第二壳体元件912中的狭缝状开口955进一步沿着透镜960的周向边沿或周向边缘965延伸的柔性线缆904。
图9E是在没有框架的情况下处于组装状态的相同实施方式的立体图;图9F示出了该实施方式的俯视图。特别地,这些图示出了第二壳体元件912可以包括可以使柔性线缆的某些部分与其他部分电绝缘的“坝”;这些部段可以进一步改善该壳体元件的结构完整性并提高防潮性。
图10A至图10C示出了连接器1000的另一示例性实施方式,该连接器1000构造成提供控制单元212与布置在电活性透镜中、更具体地适于在眼镜中使用的透镜中的至少一个电光部件之间的电子连接。这些图示出了处于组装的各个阶段的实施方式。图10C示出了包括多个导电连接部分1005的柔性线缆1004。抵靠导电连接部分1005布置有两个可压缩连接器模块1006和1007。可压缩连接器模块1006、1007在其厚度方向上是可压缩的。在所示出的实施方式中,可压缩连接器模块1006、1007是所谓的表面安装装置(SMD)连接器模块,也被称为SMD接触垫——优选地,它们是具有覆盖有导电可焊接膜的硅橡胶芯体的W型的SMD接触垫。导电膜确保导电接触点1005与设置在相应的暴露接触区域966、967中的导体之间的电接触,暴露接触区域966、967分别与电活性部件的第一光学透明电极961和第二光学透明电极962相关联。
图10B附加地示出了采用垫圈的形式的用于两个SMD连接器的第一壳体元件1011。尽管这种垫圈可以至少部分地由弹性/柔性材料制成,但并非必须如此。
最后,图10A附加地示出了提供防潮封围件的第二壳体元件1012。第二壳体元件1012与图9A至图9F的上下文中所描述的第二壳体元件912非常类似,并且包括类似的狭缝状开口1012',该狭缝状开口1012'使其能够在柔性线缆1004上滑动,或者相反地使得柔性线缆1004可以插入穿过其中。在图10C示出的所得到的连接器可以适用于透镜的周向边沿,使得SMD连接器(直接或间接地)适用于透镜的暴露接触区域,并且可以如上所述地插入在目镜的径向向内的周向边缘上的凹槽中。
图11A至图11D示出了连接器1100的若干个部分的又一示例性实施方式。图11A示出了两个可压缩连接器模块1105和1106,可压缩连接器模块1105和1106此处采用两个单独的可压缩z轴连接器模块1105和1106的形式、例如类型。z轴连接器模块1105和1106中的每一者都包括非导电弹性芯体1107和多个并联绕组1108。图11B示出了密封单元1110,密封单元1110在此实施为单个柔性壳体元件,该柔性壳体元件包括适于接纳相应的z轴连接器模块1105和1106的两个开口111和1112。密封单元1110包括两个开口1111与1112之间的绝缘部分1013,使得两个z轴附加地彼此电绝缘,并且附加地使得这些开口上方或下方的任何导电部分将彼此电绝缘。密封单元1110的纵向上边缘高于任一端部处的边缘,以允许柔性线缆1004也配装到其中。在图11C和图11D中示出了所得到的连接器的组装状态,其中,图11C是部分“透明”的立体图,并且图11D示出了穿过垂直于连接器的纵向轴线的平面的横截面。此处,明显的是,这是具有最少数目的部分的实施方式:特别地,不需要额外的包覆模制件,因为此处的柔性线缆1004形成连接器的上表面。z轴连接器模块被封围在透镜的周向边缘965、密封单元1110与柔性线缆1004之间,并且以这种方式受到保护而免受湿气影响。
图12A示出了与图9A至图9F中示出的透镜类似的透镜960的斜角边缘965,其中,一个部段被去除(例如使用蚀刻、激光切割或铣削技术)以为连接器留出空间。在该实施方式中,透镜的去除部分产生平坦的透镜表面964,其中,在暴露接触区域966、967中设置有相应的导体(未示出)。图12B示出了另一种选择,其中,多个较小的部段964A、964B、964C被移除,所述多个较小的部段964A、964B、964C各自使接触区域暴露。后一实施方式的优点是,它可以有助于连接器(例如,每个部段一个连接器)的精确定位,使得可以建立可靠的电连接,但缺点可能是连接器随后可能在镜头顶部上需要更多空间。
图13A至图13E以及图14图示了处于组装的各个阶段的具有根据示例性实施方式的连接器1300的电活性透镜1360的又一示例性实施方式。图13A示出了电活性透镜1360的周向边沿或周向边缘1365的一部分,在该实施方式中,该部分由从电活性透镜1360的边缘沿径向方向延伸的径向突出部形成。电活性透镜1360包括至少一个电光部件1368,所述至少一个电光部件1368可以被控制成引起透镜的光学特性的改变。与先前所描述的透镜类似,透镜1360包括第一光学透明基板1370、第二光学透明基板1371,其中,第一光学透明基板和第二光学透明基板大致彼此平行地延伸。电活性透镜1360还可以包括:第一光学透明电极1361,该第一光学透明电极1361形成在第一光学透明基板1370上;以及第二光学透明电极1362,该第二光学透明电极1362形成在第二光学透明基板1371上;密封腔,该密封腔位于第一光学透明电极1361与第二光学透明电极1362之间;以及衍射透镜结构件(未示出)、例如菲涅耳透镜结构件,该衍射透镜结构件布置在密封腔的内部并连接至第一光学透明电极1361或第二光学透明电极1362。
由透镜1360的周向径向突出部形成的电活性的周向边沿或周向边缘1365不会像图9A、图12A和图12B的实施方式那样沿着一定距离被蚀刻、切割或铣削掉,而是例如通过钻出相应的孔、优选仅部分地穿过斜角边缘的厚度来在周向边缘1365的直立侧部中的一个直立侧部中设置凹槽1372、1373。这些凹槽使存在于周向边缘1365内部的透镜1360中的电活性部件1368的接触区域1385暴露。
图13B示出了透镜1360的该部分和连接元件1380两者,连接元件1380布置在边缘1365的外表面上方的(可选的),例如呈一段柔性扁平线缆(FFC)或柔性PCB的形式,并且包括导电部分1374和导电部分1375,导电部分1374和导电部分1375优选地布置在相应的凹槽1372、1373的位置处。凹槽已经填满有导电(非粘性或粘性)材料1384(参见图14)。连接元件1380还可以由具有开口的绝缘材料片制成,两个导电部分已经布置到该开口中。在其它实施方式中,连接元件1380被省去,并且导电部分1374和导电部分1375直接附接至周向边缘1365或者至少附接至存在于凹槽1372和凹槽1373中的导电材料1384。在每种任何情况下,将建立导电部分1374和导电部分1375中的每个导电部分的外表面与透镜的相应的接触区域1385之间的电连接。
该图示出了布置在导电部分1374和导电部分1375上方的可压缩连接器模块1381。在所示出的实施方式中,可压缩连接器模块1381是具有大致U形或V形横截面的长形模块。可压缩连接器模块1381构造成被适当地置于周向边沿(在所示出的实施方式中,该周向边沿由透镜基板1370和透镜基板1371的周向径向突出部形成)上方,使得可压缩连接器模块1381的内侧部可以与连接元件1380或布置在凹槽1372和凹槽1373中的导电材料1384的导电部分1374和导电部分1375保持紧密(电)接触。
需要注意的是,当连接器模块在其整个长度上仅在z方向上(即,在从柔性线缆1004到导电部分1374、1375中的任一者并且反之的方向上)导电时,该连接器模块沿着周向方向的定位不那么重要。在连接器模块也允许在x-y平面上导电、例如沿周向方向导电的情况下,则使用下述两个彼此电绝缘的单独的连接器模块:第一连接器模块,该第一连接器模块用于柔性线缆与第一导电部分1374之间的接触;以及第二连接器模块,该第二连接器模块用于柔性线缆与第二连接器模块1375之间的接触。该柔性线缆在图13D中被示出为柔性线缆1004,并且被示出为置于连接器模块1381上。柔性线缆1004延伸超过连接器,并且连接或能够连接至布置在框架920(未示出)中的远程位置处的控制单元212。图13E示出了整个连接器1360,也包括密封单元1383,该密封单元1383包括狭缝状开口1382,柔性线缆1004以密封的方式(即,以下述方式:其中,柔性线缆的位于密封单元1383内部的部分与环境完全密封隔离,使得没有湿气或灰尘可以通过狭缝状开口1382进入密封单元)延伸穿过该狭缝状开口1383。密封单元1383封围柔性线缆1004的相关部分、连接元件1380、可压缩连接器模块1381以及凹槽1372、1373,并且保护所有这些元件免受湿气影响。
图14示出了该实施方式的沿着垂直于连接器1360的纵向轴线的平面的横截面。在该图像中,电活性部件1368是可见的,并且特别是可以看到凹槽1372、1373仅部分地延伸穿过斜角边缘1365,具体地,以使电活性部件1368暴露。优选地,如先前所指示的,为了在电活性部件1368与连接元件1380之间建立良好的电连接,凹槽1372、1373至少部分地填充有导电材料1384、例如粘合剂材料、比如Ag胶,该导电材料1384随后成为连接元件1380的一部分。其它材料和/或元件也可以用于确保连接元件1380的导电部分1374、1375电连接至电活性部件1368上的通过凹槽1372和凹槽1373而被暴露的接触区域1385。
在本公开的另一实施方式(A1)中,提供了一种构造成设置有至少一个电光部件的电子眼镜,该电子眼镜包括:
眼镜框架,该眼镜框架包括:
前部部分、第一镜腿和第二镜腿;
其中,所述镜腿各自包括前镜腿部分和后镜腿部分,前镜腿部分的一个端部附接至前部部分的侧部,
其中,前镜腿部分的另一端部附接至相应的后镜腿部分,使得前镜腿部分和后镜腿部分能够相对于彼此移动;
电子装置,该电子装置包括第一装置部分、第二装置部分、构造成提供第一装置部分与第二装置部分之间的电连接的柔性线缆、并且对于作为电光部件的每个透镜,适于提供电子装置与至少一个光电部件之间的电连接的连接器;
其中,第一前镜腿部分包括第一腔,并且第一装置部分至少部分地布置在第一腔中,第二前镜腿部分包括第二腔,并且第二装置部分至少部分地布置在第二腔中,并且其中,框架的前部部分包括在第一镜腿部分的第一腔与第二镜腿部分的第二腔之间延伸的凹槽,并且柔性线缆布置在该凹槽中。
在实施方式(A1)中,第一镜腿和第二镜腿中的每一者还可以包括钩状端部,以分别容纳在布置在前部部分内部的第一腔和第二腔中(实施方式A2)。
在本公开的另一实施方式(A3)中,眼镜包括夹紧机构,该夹紧机构构造成在连接器上施加机械力,以便将连接器模块夹紧到电活性透镜上,由此改善连接器的密封。夹紧机构可以通过制造柔性材料的框架来实现。例如,如果框架的前部由一块诸如聚酰胺的柔性材料制成,则可以将框架做得足够柔性,使得可以将透镜“弹出”。在其他实施方式中,夹紧机构由不同的框架部分形成,这些框架部分可以抵靠彼此放置,并且通过弹簧动作或通过诸如一个或更多个螺钉之类的附接器件而抵靠彼此保持,使得框架部分将连接器迫压到透镜的周向边缘上。
本公开还涉及:
实施方式A4:如实施方式A1至A3中的任一实施方式所限定的电子眼镜,其中,框架包括定形状成容纳至少一个柔性线缆的一个或更多个凹槽。
实施方式A5:如实施方式A1至A4中的任一实施方式所限定的电子眼镜,其中,凹槽布置在面向用户的框架表面中。
实施方式A6:实施方式A5:如实施方式A1至A4中的任一实施方式所限定的电子眼镜,其中,凹槽布置在面向电活性透镜的周向边缘的径向向内指向的周向表面中。实施方式A6:如实施方式A1至A5中的任一实施方式所限定的电子眼镜,包括待放置在凹槽的至少一部分中以将柔性电缆密封在凹槽的内部的密封元件,其中,密封元件至少部分地由柔性材料制成,并且/或者其中,密封元件至少部分地由可压缩和/或弹性材料制成。
实施方式A7:如实施方式A1至A6中的任一实施方式所限定的电子眼镜,其中,电子装置包括下述各者中的至少一者:
-第一装置部分,该第一装置部分包括用于向至少一个电光部件
提供电力的电池;
-第二装置部分,该第二装置部分包括用于控制至少一个电光透镜的光学特性的控制器;
-柔性线缆,该柔性线缆将电池与控制器连接;
-连接线材,该连接线材用于将控制器与至少一个电光部件连接。
实施方式A8:根据实施方式A1至A7中的任一实施方式的电子眼镜,其中,密封材料被实施为第一可压缩和/或弹性环状部以及第二可压缩和/或弹性环状部,其中,第一环状部布置在第一盖与第一腔之间以提供防潮密封,并且第二环状部布置在第二盖与第二腔之间以提供防潮密封。
上述实施方式仅作为可以如何提供根据示例性实施方式的连接器的示例呈现。这些实施方式的各种元件可以由替代方案代替,或者在一些情况下,甚至可以被省略;由一个实施方式中的元件的组合所实现的功能可以由另一实施方式中的单个元件来实现。不同实施方式的不同方面也可以组合。
Claims (41)
1.一种适于提供控制单元与布置在用于电子眼镜的电活性透镜中的至少一个电光部件之间的电连接的连接器,其中,所述电活性透镜具有周向边沿,沿着所述周向边沿布置有多个暴露的接触区域,所述多个暴露的接触区域提供与所述电光部件的电接触,所述连接器包括:
柔性线缆,所述柔性线缆优选地包括柔性印刷电路、FPC,其中,所述柔性线缆构造成连接至所述控制单元的至少一部分并且/或者形成所述控制单元的至少一部分,并且包括连接部分以连接至可压缩连接器模块;
至少一个可压缩连接器模块,所述至少一个可压缩连接器模块构造成定位在所述透镜的所述周向边沿与所述柔性线缆之间,并且配置成提供所述多个暴露的接触区域与所述柔性线缆的所述连接部分之间的电连接,其中,当所述柔性线缆放置在所述电子眼镜的框架中并放置在所述电活性透镜的所述周向边沿上时,所述可压缩连接器模块构造成在所述透镜与所述框架之间被压缩;
密封单元,所述密封单元构造成在所述连接器放置在所述透镜上时至少封围所述柔性线缆的导电连接部分以及所述可压缩连接器模块。
2.根据权利要求1所述的连接器,其中,所述可压缩连接器模块的尺寸和形状使得所述可压缩连接器模块能够同时覆盖所述多个暴露的接触区域的所有接触区域。
3.根据权利要求1或2所述的连接器,其中,所述可压缩连接器模块至少部分地由弹性材料和/或弹性体材料制成。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述可压缩连接器模块配置成在所述柔性线缆的连接部分与所述电活性透镜的相应的暴露的接触区域之间在所述连接器模块的厚度方向上提供导电性,并且在垂直于所述厚度方向的横向平面中提供电绝缘性。
5.根据权利要求4所述的连接器,其中,所述柔性线缆的连接部分电连接至所述暴露的接触区域中的相关一个暴露的接触区域。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述可压缩连接器模块配置成仅在z方向上导电。
7.根据权利要求3-6中的任一项所述的连接器,其中,所述可压缩连接器模块包括橡胶或弹性体基体中交替的导电区域和绝缘区域。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述可压缩连接器模块包括多个可压缩连接器。
9.根据权利要求8所述的连接器,其中,对于所述多个暴露的接触区域中的每个接触区域,所述模块包括至少一个可压缩连接器。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述可压缩连接器模块包括表面安装装置、SMD,例如具有覆盖有导电膜的硅橡胶芯部的SMD。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,当所述柔性线缆放置在所述电子眼镜的所述框架中时,所述可压缩连接器构造成在所述厚度方向上被压缩超过0.2mm-5mm,优选的0.5mm-2.5mm。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,还包括至少一个连接元件,所述至少一个连接元件构造成直接布置到所述多个暴露的接触区域中的至少一个暴露的接触区域上,其中,所述连接元件是至少部分导电的。
13.根据权利要求12所述的连接器,其中,所述至少一个连接元件包括将被施加至所述电活性透镜的所述暴露的接触区域中的一个或更多个暴露的接触区域的导电粘合剂材料,例如Ag胶。
14.根据权利要求12或13所述的连接器,其中,所述至少一个连接元件包括导电带,所述导电带将被施加至所述电活性透镜的所述暴露的接触区域中的一个或更多个暴露的接触区域。
15.根据权利要求12-14中的任一项所述的连接器,其中,所述至少一个连接元件包括多个导电区域,每个导电区域构造成覆盖多个暴露的接触区域中的至少一个接触区域,并且/或者其中,所述连接元件配置成仅在所述连接元件的厚度上导电。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,例如包括导电带的连接元件包括导电颗粒,所述导电颗粒允许所述柔性线缆的连接部分与所述电活性透镜的暴露的接触区域之间在所述厚度方向上的电互连,所述厚度方向是垂直于所述连接元件的表面的方向,并且其中,这些颗粒间隔足够远以用于使所述连接元件在连接元件的平面中电绝缘。
17.根据权利要求12-16中的任一项所述的连接器,包括布置在所述至少一个连接元件与所述可压缩连接器模块之间的至少一个另外的连接元件。
18.根据权利要求17所述的连接器,其中,所述至少一个另外的连接元件包括柔性印刷电路、FPC。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述密封单元包括柔性壳体,其中,当所述连接器放置在所述透镜上时,所述柔性壳体与所述透镜一起形成防水封围件,所述防水封围件至少用于所述柔性线缆的所述连接部分、所述可压缩连接器模块、所述暴露的接触区域,并且可选地,还用于所述柔性线缆的其他部分并且/或者用于一个或多个连接元件的至少一部分,如果存在所述一个或多个连接元件的话。
20.根据权利要求19所述的连接器,其中,所述柔性壳体包括弹性材料,例如硅树脂。
21.根据权利要求19或20所述的连接器,其中,所述密封单元的所述柔性壳体包括第一壳体元件和第二壳体元件,所述第一壳体元件用于至少容纳所述至少一个可压缩连接器模块,所述第二壳体元件构造成放置在所述第二壳体元件以及容纳在其中的所述至少一个可压缩连接器模块的上方,所述第二壳体元件构造成还至少容纳所述柔性线缆的所述连接部分。
22.根据权利要求21所述的连接器,其中,所述柔性壳体是硅树脂包覆模制件,并且/或其中,所述柔性壳体包括狭缝状开口,所述柔性线缆以密封方式延伸穿过所述狭缝状开口。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述密封单元包括柔性壳体,其中,当所述连接器放置在所述透镜上时,所述柔性线缆至少在所述连接部分的位置处延伸穿过所述柔性壳体。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述密封单元包括柔性壳体,其中,当所述连接器放置在所述透镜上时,所述柔性线缆在所述柔性壳体与所述可压缩连接器模块之间延伸。
25.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述周向边沿由具有直立侧部的周向径向突出部形成,其中,在所述直立侧部中的至少一个直立侧部中布置有凹部,所述凹部用于使所述电活性透镜的电活性元件上的相应接触区域暴露。
26.根据权利要求25所述的连接器,其中,所述可压缩连接器模块构造成配装地放置在所述周向径向突出部上方,并且/或者其中,所述可压缩连接器模块的横截面是大致U形或V形的。
27.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述密封单元包括由垫圈形成的第一壳体元件。
28.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述密封单元还配置成使所述多个暴露的接触区域彼此电绝缘。
29.根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述密封单元构造成将所述可压缩连接器模块、所述暴露的接触区域以及所述柔性线缆的所述连接部分与环境密封隔开,可选地将一个或多个连接元件的至少一部分与环境密封隔开,如果存在所述一个或多个连接元件的话。
30.一种电子眼镜,包括:
框架;
至少一个电活性透镜,所述至少一个电活性透镜包括电光元件以及沿着所述透镜的周向边沿的多个暴露的接触区域,每个接触区域包括与所述电光元件连接的接触端子;
控制单元,所述控制单元用于对所述至少一个电活性透镜的所述电光元件进行控制;
根据前述权利要求中的任一项所述的连接器,其中,所述连接器定位成提供所述控制单元与所述至少一个电活性透镜的所述电光元件之间的电连接。
31.根据前述权利要求所述的电子眼镜,其中,所述连接器定位成使得所述柔性线缆被放置在所述框架中并且/或者沿着所述框架放置,并且所述可压缩连接器模块被压缩在所述透镜与所述框架之间。
32.根据权利要求26所述的电子眼镜,其中,所述框架包括一个或更多个凹槽,所述一个或更多个凹槽位于面向所述电活性透镜的所述周向边沿的径向向内指向的周向表面(941)中,其中,所述一个或更多个凹槽定形状成用于至少容纳所述柔性线缆。
33.根据权利要求30、31或32所述的电子眼镜,其中,所述可压缩连接器模块直接应用于所述多个暴露的接触区域,或者其中,所述连接器的连接元件直接应用于所述多个暴露的接触区域。
34.根据权利要求31、32或33所述的电子眼镜,其中,所述至少一个电活性透镜布置成用于可调谐的光透射。
35.根据权利要求31-34中的任一项所述的电子眼镜,其中,所述至少一个电活性透镜的电活性部件包括:
-第一光学透明基板和第二光学透明基板,其中,所述第一光学透明基板和所述第二光学透明基板大致彼此平行地延伸;
-形成在所述第一光学透明基板上的第一光学透明电极以及形成在所述第二光学透明基板上的第二光学透明电极;
-连接至所述第二光学透明电极的衍射透镜结构件,比如菲涅耳透镜结构件;以及
-位于所述第一光学透明电极与所述第二光学透明电极之间的密封腔,其中,在所述密封腔中布置有液晶(LC)材料的至少一个LC层,并且其中,所述液晶(LC)材料中的液晶大致轴向对准;
并且其中,所述控制单元配置成通过向所述第一光学透明电极和/或所述第二光学透明电极施加电压,从而改变所述LC层在横向方向上的折射率来改变所述电活性透镜的光功率。
36.根据权利要求35所述的电子眼镜,其中,多个接触区域是所述第一光学透明电极的暴露区域和所述第二光学透明电极的暴露区域。
37.根据权利要求31-36中的任一项所述的电子眼镜,其中,所述至少一个电活性透镜的所述周向边沿是所述第一光学透明基板和所述第二光学透明基板中的至少一者的周向径向突出部。
38.根据权利要求37所述的电子眼镜,其中,所述周向径向突出部形成周向斜角边缘,所述第一光学透明电极和所述第二光学透明电极延伸到所述周向斜角边缘中,并且其中,通过去除所述斜角边缘的一个或更多个部分来形成暴露的接触区域。
39.根据权利要求31-38中的任一项所述的电子眼镜,还包括夹持机构,所述夹持机构构造成在根据权利要求1-29中的任一项所述的连接器上施加机械力,以便将所述连接器模块夹持到所述电活性透镜上。
40.根据权利要求39所述的电子眼镜,其中,所述夹持机构由所述框架形成,所述框架由柔性材料制成。
41.根据权利要求39或40所述的电子眼镜,其中,所述夹持机构布置在所述框架中,并且/或者其中,所述夹持机构包括不同的框架部分,所述不同的框架部分能够通过弹簧作用或通过诸如螺钉之类的附接器件而抵靠彼此保持,使得所述框架部分将所述连接器迫压到所述透镜上。
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