KR100661678B1 - 분절 안경테 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안경테(42, 44)에 회동 가능하게 결합되는 치수적으로 안정된 안경 오비탈(48, 50)에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 안경 오비탈(48, 50)은 실질적으로 순수한 티타늄이나 티타늄 베이스 합금으로 인베스트먼트 주조된다.

Description

분절 안경테{ARTICULATED EYEGLASS FRAME}

본 발명은 멀티-콤포넌트 안경테에 관한 것으로, 구체적으로는 분절 안경테에 있어서 인베스트먼트 주조법(investment cast)으로 제조된 안경 오비탈(eyewear orbitals)에 관한 것이다.

최근 수년간 안경 분야에서는 매우 다양한 개선이 이루어져 왔다. 일례로, 단일 원주형 렌즈(unitary cylindrical lens)는 오클리사(Oakley,Inc.)의 블레이즈(Blades)라는 상표로 대중화된 안경으로서, 이는 특히 제너드(Jannard)가 발명한 미국특허 제4,859,048호의 기술을 구체화한 것이다. 또한 오클리사가 제조한 엠 프레임(M Frame)이라는 상표의 안경제품군에 속하는 다양한 제품들을 통하여, 전체적으로 일정한 수평반경을 갖는 원환형 단일렌즈의 기하학적 형상(toroidal unitary lens geometry)이 소개 되었는 데, 그 일예는 제너드가 발명한 미국특허 제4,867,550호에 소개되어 있다. 그 외에도, 안경 시스템에 있어서의 다양한 개선안들이 제너드 등이 발명한 미국특허 제4,674,851호, 제4,730,915호, 제4,824,233호, 제4,867,550호, 제5,054,903호, 제5,137,342호, 제5,208,614호, 제5,249,001호에 예시되어 있다.

시중에 나와 있는 여타의 활동성 스포츠용 안경뿐만 아니라, 전술한 발명들도 일반적으로는 폴리머 프레임에 조립되는, 폴리카보네이트(polycarbonate)와 같은 폴리머로 이루어진 일안(unitary) 혹은 이안(dual) 렌즈를 사용하고 있다. 종래의 안경은 유리나 폴리머제의 렌즈를 사용하고 있는데, 이들 렌즈는 금속와이어와 같은 금속박편으로 이루어진 안경테에 조립되어 왔다.

고품질 안경 분야, 특히 고속동작을 행하는 스포츠에서 사용하는 것을 목적으로 하는 안경 분야에서 지속해서 추구하고 있는 한 가지 목표는, 안경에 발생하는 변형을 최소화하는 것이다. 렌즈의 광학부(optical portion)에 조악한 구조의 소재를 사용하는 것, 그리고 저급한 기술로 렌즈를 연마하는 것 및/또는 몰딩하는 것과 같은 여러 가지 요인들에 의하여 변형이 발생할 수 있다. 게다가, 광학적 변형은 렌즈 오비탈의 형상변화와 같은 안경테와 렌즈간의 상호작용으로부터 발생할 수 있다.

렌즈만의 특성에 기인하는 변형을 최소화하는 기술은 있으나, 활동성 스포츠용 안경에 대한 전반적인 광학적 정밀성은, 폴리머제 안경테나 플렉시블 와이어 안경테(flexible wire frame)에 폴리머제 렌즈를 조립함으로 인하여 지금까지 한계가 있었다. 따라서 제조된 안경 시스템은 충격, 보관상 유발되는 외력이나 그 밖의 외력, 안경의 조립과정에 기인하는 힘, 그리고 열에 대한 노출과 같은 여러 가지 환경적 요인들로 인한 휨(bending)이나 굴신(flexing)에 취약하다. 렌즈의 굴신이나 한쪽 렌즈의 방향을 다른 쪽 렌즈에 대하여 임의로 이탈시키는 것은 그 렌즈가 교정용이든 비 교정용이든 간에 안경의 굴절특성을 나쁘게 변화시킬 수 있다.

따라서 교정용 및 비 교정용 렌즈에 사용하기에 적합하며 튼튼하고 내구성이 클 뿐만 아니라 안경렌즈에 대해 치수적으로 안정적인 지지구조를 가진 안경이 요구되고 있다. 이러한 안경은 고속 자전거 경주, 스키 등과 같은 활동성 스포츠에 공기역학적으로 적합하여야 하며, 전술한 목적들을 달성하기 위해 필요한 것 이상으로 무겁지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 인베스트먼트 주조(investment cast)되고, 치수적으로 안정된 안경테가 제공된다. 본 발명에 따른 안경테는 제1캐스트 오비탈(first cast orbital)과 제2캐스트 오비탈(second cast orbital)로 구성된다(여기서, "오비탈"이라 함은 청구범위에서의 "테(rim)"와 동일한 의미로 사용한 것임). 상기 제1오비탈과 제2오비탈을 연결하기 위한 브리지(bridge)가 구비되며, 제1오비탈과 제2오비탈은 상기 브리지에 피봇연결된다.

또한 본 발명에서는, 분절 이안 렌즈 안경(articulated dual lens eyeglass)이 제공되는데, 이 안경은 제1오비탈과 제2오비탈로 구성되며, 각각의 오비탈은 중앙부(medial zone)와 측면부(lateral zone)를 구비하며, 각 오비탈의 중앙부에는 중앙커넥터가 구비되고, 각 오비탈의 중앙커넥터에는 브리지가 가동적으로 연결된다. 각 오비탈은 상기 브리지에 대하여 대략 15°이하의 작동범위에서 움직일 수 있게 된다.

상기 제1및 제2오비탈 각각은 렌즈를 수용하기 위한 환상 안착부(annular seat)를 구비하는 것이 좋다. 또한 상기 환상 안착부내의 렌즈를 보유하기 위한 렌즈 리테이너(retainer)가 구비되는 것도 바람직하다.

본 발명의 구체적인 특징과 장점을 설명하기 위하여, 다음에서는 첨부도면과 청구항을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 안경테를 구비한 안경을 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 2-2선 횡단면도,

도 3은 도 1의 3-3선 횡단면도,

도 4는 도 1에 도시된 안경 오비탈의 상단 프레임부분에 대한 횡단면도,
도 5는 도 1에 도시된 안경의 브리지부의 횡단면도,

도 6은 본 발명에 따른 분절 안경테를 나타낸 사시도,

도 7은 도 6에 도시된 분절 안경테의 분해 평면도,

도 8은 도 6에 도시된 분절 안경테의 평면도,

도 9는 도 6에 도시된 분절 안경테의 정면도이다.

도 1에는 본 발명에 따른 안경의 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 안경(10)은 일반적으로 한 쌍의 렌즈(14,16)를 지지하는 안경테(12)를 구비하고 있다. 비록 본 발명은 이안 렌즈 시스템과 관련하여 설명되겠지만, 여기서 설명되는 방법과 원리는 일안 렌즈 안경과 보호용 안경 시스템(protective goggle system)에 사용되는 안경테 제품에도 적용될 수 있다.

안경테(12)는 제1렌즈(14)와 제2렌즈(16)를 지지하기 위한 제1오비탈(18)과 제2오비탈(20)로 구성된다. 비록 본 발명은 각각의 렌즈를 둘러싸는 한 쌍의 오비탈(18, 20)과 관련하여 설명되겠지만, 본 발명의 원리는 상기 렌즈를 부분적으로만 둘러싸는 안경테 또는 렌즈의 에지(edge)나 에지의 일부분에만 접촉하는 안경테를 갖는 안경 시스템에도 적용된다.

도면의 실시예에서, 상기 오비탈(18,20)은 브리지부(22)에 의해 연결된다. 상기 안경(10)은, 착용자의 머리에 안경을 착용할 수 있도록 후방으로 연장된 한 쌍의 안경다리(24, 26)를 구비하고 있다. 또한, 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 착용자의 코에 얹혀지는 개구부(open region)(28)가 형성되어 있다. 상기 개구부(nose region)(28)는 선택적으로 노즈 피스(nose piece)를 구비할 수도 있는데, 상기 노즈 피스는 렌즈 오비탈(18, 20) 또는 브리지(22)에 연결되거나 또는 특정 실시예에 따라서는 렌즈에 직접 연결된다. 어느 경우에나, 상기 노즈 피스는 도면의 실시예에서와 같이, 오비탈의 중앙에지 부분과 브리지의 하측에지 부분을 적절히 절개함으로써 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 안경시스템의 다른 구성부품은 물론이고, 적어도 오비탈(18, 20)과 브리지(22)는 구조적 결함이 거의 없는 소재로 제조되고, 최소한 최종제품의 광학 지지부에 있어서는 가능한 한 구조적 안정성을 이용하기 위해 주조공정을 통하여 제조된다. 여기서 설명된 내용에 의해 오비탈(18, 20)과 브리지(22)를 일체적으로 몰딩하거나 주조할 수 있으며, 상기 오비탈(18, 20)을 각각 분리 제조하여, 역시 분리 제조된 브리지(22)와 추후에 조립할 수도 있다. 금 속제 안경테를 제조한 후 제조된 안경테를 교정하기 위하여 종래 기술에서 행하던 금속제 부분을 굽힘처리하는 과정을 본 명세서에서 설명하는 주조법에서는 행할 필요가 없다.

안경다리(24,26)는 여기서 설명된 주조기술을 통하여 성형될 수 있으나, 착용자의 착용감을 향상시키고 착용자의 다양한 머리 폭에도 잘 착용될 수 있도록, 안경다리(24,26)가 중앙 및 측면 방향으로 유연성을 가지는 구조가 되도록 할 수도 있다. 종래의 안경다리용 유연성 구조재를 사용하거나 또는 비교적 견고한 안경다리에 스프링, 탄력성 힌지 재료를 결합하거나 또는 기타 소정의 유연성과 고른 중앙 편차를 부여할 수 있도록 고안된 다른 기술들을 사용함으로써, 안경다리(24, 26)의 후방 연장 단부가 유연성을 가지도록 할 수 있다. 안경다리(24, 26)는 힌지를 사용하여 상기 오비탈(18,20)에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되는 것이 좋다. 그러나 필요한 경우 힌지를 구비하지 않은 채 유연하게 연결하는 방법 또는 비유연하게 연결하는 방법도 사용될 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 실시예의 오비탈(20)에 대한 횡단면도이다. 본 실시예에서, 상기 오비탈(20)에는 렌즈(16)를 수용하기 위한 환상 안착부(30)가 구비되어 있다. 일 실시예에 있어서 상기 환상 안착부(30)는, 렌즈(16)의 가장자리와 전면부 및 후면부를 둘러싸는 오비탈(20)내로 방사상으로 외향 연장되는 채널(channel)의 측벽에 의해 형성된다. 상기 렌즈를 수용하기 위해 방사상으로 외향 연장된 채널을 구비하는 일 실시예에 있어서, 렌즈를 설치하기 위한 채널의 입구는 수평, 수직 또는 다른 축을 따라 각 오비탈을 두 갈래로 나눔으로써 만들어 진다. 오비탈은 상기 렌즈를 삽입한 뒤에 재결합될 수 있다. 선택적으로, 상기 환상 안착부(30)는 도면에 도시된 바와 같이, 안경의 전방측이나 후방측으로부터 렌즈를 수용하기 위한 환상 셸프(annular shelf)의 표면에 의해 형성될 수도 있다.

상기 렌즈는 다양한 방법에 의하여 안경테에 수용될 수 있다. 예를 들면, 도시된 실시예에서는, 환상 안착부(30)내에 렌즈(16)를 수용하고 보유하기 위하여, 렌즈 보유 링(34)과 같은 렌즈 보유 수단(32)이 구비된다. 렌즈 보유 링(34)은, 용접(welding,)이나 납땜(brazing, soldering), 접착제, 그 밖의 금속 결합 기술, 스냅 고정(snap fit), 나사결합, 스크류, 또는 본 명세서의 개시내용에 의하여 당업자가 이해할 수 있는 기타 다양한 방법에 의하여 그 위치가 견고하게 유지될 수 있다.

렌즈 보유 링(34)의 대안으로서, 상기 오비탈(20)로부터 렌즈의 광학 구역(optical zone) 방향으로 연장된 하나 또는 그 이상의 돌출부, 오비탈과 체결되기 위한 렌즈상의 돌출부, 또는 본 명세서의 개시 내용에 따라 당업자가 이해할 수 있는 다양한 형태의 구조로 렌즈 보유 수단(32)을 구성할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 렌즈 보유 수단(32)은 제조시 영구 고정된다. 선택적으로, 착용자가 렌즈를 교환할 경우와 같이 착용자가 제거할 수 있도록 스냅 인터피트(snap interfit)나 다른 해제 가능한 보유 구조를 구비하도록 상기 렌즈 보유 수단을 구성할 수도 있다.

상기 렌즈는 환상 안착부(30)와 렌즈 보유 수단(32)에 직접 안착될 수도 있다. 선택적으로, "플로팅(floating)" 렌즈 서스펜션 시스템을 제공하기 위하여, 탄성 개스킷이나 실질적으로 비탄성인 패드와 같은 스페이서(spacer)가 상기 렌즈와 안착부(30) 및/또는 렌즈 보유 수단(32) 사이에 개재될 수 있다.

안경테 그리고 선택적으로 안경다리는, 인베스트먼트 주조 기술에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 인베스트먼트 주조법의 장점 중의 하나는 구조적으로 그리고 미적으로 디자인에 대하여 고도의 제어가 가능하다는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 렌즈의 표면이나 광학부는 안경의 수평 자오선(horizontal meridian)을 따라 대체로 일정한 반경의 곡선을 갖는 고체 기하학적 형상의 표면에 의해 결정된다. 예를 들면, 도 3에서와 같이, 본 발명에 따른 안경테의 일 실시예의 전면은 대체로 베이스(4)곡선과 같은 곡선(30)과 일치한다. 렌즈 슬롯은 대체로 베이스(6)와 같은 곡선(32)과 일치하며, 안경의 오목한 표면은 대체로 베이스(8)의 곡선(34)과 일치한다. 안과처방(교정용) 렌즈 또는 비교정용 렌즈를 수용하기 위하여 필요한 경우 다른 베이스 곡선들이 사용될 수 있다.

본 발명에 따라 치수적으로 안정된 안경을 인베스트먼트 주조한 전형적인 이안 렌즈에 있어서, 안경의 전체적인 아크 길이 즉, 힌지와 힌지 사이의 길이는 약 5 1/2인치 내지 약 8.0인치 범위 내에 있다. 상기 안경의 좌측 광학부와 우측 광학부를 통한 최대 수직고는 통상 약 3/4인치 내지 약 2 1/2인치 범위 내에 있다. 브리지에서 상기 안경의 가장 좁은 수직 치수는 대체로 약 1/8인치 또는 1/4인치와 약 3/4인치 또는 소재와 디자인에 따라 가변적인 그 이상의 수치 사이에 있다.

도 4의 부분 횡단면도를 참조하면, 티타늄을 주조한 실시예에서, 오비탈의 일부분의 횡단면 치수는 다음과 같다. 상단에서 하단까지의 최대 치수 d₁은 약 1/16 내지 약 3/4인치이다. 전단에서 후단까지의 최대 치수 d₂는 약 1/8인치 내지 1/2인치이다. 안착부(30)의 전단에서 후단까지의 치수 d₃은 약 1/32인치 내지 약 1/2인치이다. 안착부의 상단에서 하단까지의 치수 d₄는 약 1/32인치 내지 1/2인치이다.

일반적으로, 오비탈의 어떤 부분의 횡단면도 전술한 치수들의 최소값보다 작지 않다. 브리지(22)는 대체로 상기 오비탈의 상부 또는 하부보다 큰 횡단면을 갖는다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에서, 브리지(22)는 적어도 약 1/8인치의 수직고 d₅와 적어도 약 1/8인치의 깊이 d₆을 갖는다. 브리지의 가장 좁은 부분에서 횡단면은 일반적으로 약 0.002평방 인치 이상이다.

여기서 상기 오비탈 부분의 횡단면은 도 4에 도시된 바와 같이 비원형이며, 길이 대 직경비(l : d 비)는 비교를 위하여 표준화될 수 있는데, l : d 비는, 횡단면의 면적을 계산하고, 계산된 면적을 원형 형상의 면적으로 변환하므로써 표준화시킬 수 있다. 오비탈 부분과 동일한 면적을 갖는 원의 직경은 길이 대 직경비를 결정하는 데에 이용된다.

본 발명에 따른 주조법은 종래 기술에서의 와이어제 안경테로 된 안경보다 비교적 큰 횡단면(더 작은 l : d 비)을 가지도록 하며, 이에 따라 안정성이 향상된다. l : d 비는 소정의 길이에 대한 평균값으로서 편리하게 보고될 수도 있다. 예를 들면, 상기 오비탈의 원주 아크를 따라 직경이나 횡단면이 현저히 변화하는 곳에서 유용할 수 있다.

예를 들어, l : d 비는, 1/2인치 길이에 대한 평균, 1 인치 길이에 대한 평균, 또는 1/4인치 길이에 대한 평균 또는 그 보다 작은 길이에 대한 평균에 기초한 직경을 사용하여 편리하게 결정될 수도 있는데, 이 평균값에서 l : d 비에 사용된 직경은 특정 길이에 대한 평균 직경을 나타낸다. l : d 비는, 제품간의 l : d 비를 용이하게 비교할 수 있도록, 1인치와 같이 가상의 기준 길이를 사용하여 표현할 수 있다.

선택적으로, 본 발명에 의한 주조 안경테는 최소 횡단면 치수로 그 특징을 표현할 수 있다. 이러한 표현 방식은 예를 들어, 불규칙한 횡단면 형상을 하고 있는 부위에서 편리하다. 예를 들면, 오비탈의 횡단면은 렌즈를 수용하기 위한 홈 때문에 대체로 알파벳 "c" 또는 "u"자 형상을 하고 있다. 최소 횡단면 형상은 전체적으로 u형상의 다리들(legs)중 어느 한쪽 또는, u형상의 최저부일 수 있다. 일반적으로는, 오비탈 전체적으로 최소 횡단면 치수는, 대략 1/2인치 이상의 길이에 대하여 평균 약 0.020인치 정도일 것이다. 최소 1/2인치에 대한 평균은 약 0.030인치 이상이 되며, 몇몇 실시예에서는, 1/2인치 길이 대하여 최소 횡단면 치수가 0.075인치 이상이 된다. 상기 안경 오비탈의 일부분들, 특히 상기 오비탈의 측면부와 중앙부에 있어서는 전술한 최소 치수보다 대단히 클 수도 있다. 최소 횡단면 치수를 1/2인치 길이에 대해 평균적인 최소값으로 표시함으로써, 비록 상기 오비탈의 비교적 짧은 거리에 대한 것일지라도, 어떤 특정점에서의 횡단면 치수는 앞서 말한 횡단면 치수보다 작아질 수 있으므로, 1/2인치 길이에 대한 평균 횡단면 치수는 전술한 최소값들과 일치할 것이다.

전체 안경테에 걸친 비교적 작은 횡단면 치수는, 본 명세서의 개시내용으로부터 이해되는 바와 같이, 상대적으로 높은 강도의 구조재 또는 유리렌즈와 함께 이용될 수 있다. 폴리머제 렌즈 시스템에 있어서, 구조적 안정성을 부여하기 위한 안경테에 대한 신뢰성은 더 클 것이다. 즉, 오비탈 부분이 두꺼울수록 바람직하다는 것을 의미한다.

이안 렌즈 시스템에 있어서, 다른 쪽 렌즈에 대한 한쪽 렌즈의 안정성은 브리지(22)의 디자인과 소재에 의해 큰 영향을 받는다. 고 티타늄함유 재료로 인베스트먼트 주조한 실시예에 있어서, 브리지부의 가장 얇은 부분의 횡단면은 일반적으로 약 1/32인치 이상이 될 것이다.

후지노 등이 발명한 미국특허 제4,611,371호에 기재되어 있는 것과 같은 안경테는, 주조 금속 안경 부품에 대해 설명하고 있는데, 그 기재 내용대로 제조되더라도, 지나치게 높은 유연성을 나타낼 것이다. 이러한 안경테는 약 10:1이라는 길이 대 직경비와 약 0.08㎟의 상태에 있는 횡단면 부분을 갖는 와이어를 사용하는 것으로 나타났다. 일반적으로, 도 1에 도시된 일 실시예에 있어서, 렌즈의 상측과 하측의 오비탈 부분은 1 인치의 길이에 대하여 약 5:1 이하의 길이 대 직경비를 갖는다.

치수적으로 안정된 안경 시스템을 제조하기 위하여 여러 가지 소재들이 이용될 수 있다. 그러나, 특정 소재와 기술을 사용하여 충분한 치수 안정성을 갖는 안 경을 제조할 경우, 최종 제품의 과다한 중량, 과도한 제조비용, 또는 그 외의 바람직하지 못한 상황을 가져올 수 있다. 따라서, 제품과 제조자의 요구에 따라 본 설명을 고려하여, 특정 기술이나 소재를 최적화하여 선택할 수 있다.

예를 들면, 바람직한 구조적 특성을 보이도록, 크롬 몰리브덴, 크롬 니켈 몰리브덴, 니켈 몰리브덴 및 크롬 바나듐 강과 같은 다양한 철강 합금들의 조성을 만들 수 있다. 동, 알루미늄 및 은 베이스 합금도 사용될 수 있다. 그러나 본 발명에 따른 안경의 오비탈을 구성하기 위하여, 티타늄, 티타늄-베이스 합금, 또는 타이메트사(Timet Corp.,)의 TI6AL4V와 같은 티타늄 베이스 금속 매트릭스 복합재료 등과 같은 경량의 고강도 재료를 이용하는 것이 바람직하다.

바람직한 합금이나 금속은 비교적 고강도이고 고강성이며, 비교적 낮은 중량을 가진다. 특정 동, 알루미늄 및 은 합금들은, 그 열처리에 따라서, 최대의 강도와 초기 항복점을 가지며, 강도 대 중량비는 티타늄과 매우 다르지만 탄성계수는 티타늄과 유사하다.

일반적으로, 인베스트먼트 주조법으로 주조할 수 있는 금속이나 금속함유 재료는 본 발명과 관련하여 사용이 가능하다. 특정 금속이나 금속함유 재료의 최적화는 본 설명에 기초하여 당업자가 통상적인 실험을 수행함으로써 달성할 수 있다. 금속 소재의 선택과 치수 선택 이외에도, 최종적으로 제조된 주조제 안경의 물리적 특성은, 템퍼링(tempering) 이나 컴팩션(compaction) 같은 인베스트먼트 주조의 후공정, 또는 그 밖의 알려진 기술들을 통하여 조정될 수 있다.

구조재와 최종 제품의 물리적 요구 특성에 따라서, 어떠한 종류의 구조 기 술도 치수적으로 안정된 안경을 제조하는 데에 이용될 수 있다. 예를 들어, 기계가공 기술이나, 주조 및 단조 방법의 개선안들이 사용될 수 있다. 주조기술과 관련하여, 금속제 안경테로 된 안경은 샌드 캐스팅, 영구 주형 주조, 다이 캐스팅이나 인베스트먼트 주조 기술을 이용하여 제조될 수 있다.

본 발명에 따른 치수적으로 안정된 안경 또는 안경 부품을 제조하기 위하여 제시된 바람직한 방법 중의 하나는 인베스트먼트 주조법이다. 치수적으로 안정된 금속제 안경부품에 대한 인베스트먼트 주조법은 세라믹 몰드를 사용함으로써 달성될 수 있다. 상기 몰드는 공지된 몰드성형용 내화재료와 같은 재료의 슬러리를 오비탈이나 안경 패턴(pattern)의 주위에 주입함으로써 성형하게 되며, 인베스트먼트 주조 기술에서 알려져 있는 주형틀내에서 유지된다.

예비 건조에 이어서, 상기 몰드는 오븐에서 구워져 패턴을 용융시키게 되며, 이에 의해 빈 몰드 캐비티만 남게 된다. 그 후 상기 인베스트 몰드는 사용될 금속에 적합한 온도에서 소성되며, 고온에서 유지되는 동안 상기 몰드내로 용융 금속을 주입하여 응고시킨다. 그 후, 상기 몰드를 주물로부터 분리하여, 주조제 오비탈이나 안경을 제조하게 되는 것이다. 그 후, 상기 주조제 부품에 대해 샌딩, 폴리싱, 그라인딩 또는 그 밖에 최종 제품을 제조하는 데에 요구되는 후처리 조작을 행할 수도 있다.

본 발명자는 인베스트먼트 주조 금속 부품에 유용한 설계 유연성을 통하여, 비교적 높은 치수 안정성을 유지하면서도, 이와 같은 높은 치수 안정성을 유지하는 데에 필요한 재료를 최소량으로 하여 안경테를 제조할 수 있다는 것을 발견하였다. 이러한 발견은, 과도한 비구조적 재료를 제거하기 위하여 복잡한 곡선, 중공부, 그 밖의 표면 윤곽을 형성하는 과정에서 이루어졌다.

상기 안경은 최종 처리된 안경에 대해 공기역학적 특성들을 최대한 이용함과 동시에, 주목할 만한 미적 디자인 유연성을 허용하는 형태로 디자인될 수 있다. 날카로운 각도와 그 밖의 응력 포인트는 최소화되거나 제거될 수 있고, 전체적으로 미적 외관이 유지될 수 있다.

전술한 통상적인 금속이나 금속 합금 외에도, 요구되는 안정적인 결과를 달성하기에 구조적 결함이 거의 없는 금속 매트릭스 복합재료, 금속-폴리머 혼합물 및 순수 폴리머성분을 사용함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수도 있다.

도 6 내지 도 9에는 본 발명에 따른 분절 안경테가 도시되어 있다. 여기서 설명되는 실시예는 7개의 구성부품으로 이루어진 시스템이지만, 본 발명의 개념은 이보다 작거나 많은 구성부품을 갖는 안경 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 앞서의 실시예와 관련하여 설명한 모든 치수들은 몇 가지 예외사항과 함께 본 실시예에도 적용된다.

도 6에는 제1오비탈(18)과 제2오비탈(20)로 이루어지는 안경(40)이 도시되어 있다. 제1오비탈(18)과 제2오비탈(20)은 브리지(22)에 의하여 서로 연결된다.

제1오비탈(18)은 제1렌즈(48)를 지지하고, 상기 제2오비탈(20)은 제2렌즈(50)를 지지한다. 제1오비탈(18)은 중앙부(52)와 측면부(54)를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 제2오비탈(20)도 중앙부(56)와 측면부(58)를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.

제1오비탈(18)의 측면부(54)에는 제1링크(60)가 연결되고, 상기 제2오비탈(20)의 측면부(58)에는 제2링크(62)가 연결된다. 도시된 실시예에서, 상기 제1링크(60)와 제2링크(62)는 상기 제1 및 제2오비탈(42, 44)로부터 후방으로 뻗어 있다.

제1링크(60)에는 제1안경다리(64)가 연결되고, 제2링크(62)에는 제2안경다리(66)가 연결된다. 도시된 바와 같이, 제1 및 제2안경다리(64,66)는 상기 제1 및 제2링크(60, 62)로부터 후방으로 뻗어있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 브리지(46), 제1 및 제2오비탈(18, 20), 상기 제1 및 제2링크(60,62), 제1 및 제2 안경다리는 각각 분리되어 성형된 뒤, 이들 부품들이 서로 연결됨으로써 도 6에 도시된 안경 시스템이 제조되는 것이다. 선택적으로, 상기 브리지(46)는 상기 오비탈(18, 20) 중의 어느 하나 또는 양쪽 모두와 함께 일체로 형성될 수 있다. 더욱이, 제1오비탈(18)과 제2오비탈(20)이 서로 직접 연결되는 경우에는 분리형 브리지(46)는 생략할 수 있다.

제1링크(60)와 제2링크(62)는 실시예에 따라서는 생략될 수도 있는데, 특히 제1안경다리(64)와 제2안경다리(66)가 제1오비탈(18)과 제2오비탈(20)에 직접 연결되는 경우가 바로 그것이다. 추가적인 연결수단이 개재될 수도 있고, 추가적인 연결수단이 회동 가능하게 또는 고정적으로 연결될 수도 있다.

첨부도면 도 7에는 7개의 구성부품으로 이루어진 안경 시스템의 개별 구성요소들이 도시되어 있다. 브리지(22)에는 제1브리지커넥터(68) 및 제2브리지커넥터(70)가 구비되어 있다. 여기서 사용되는 바와 같이, 커넥터는, 상호 보완적인 두 개 이상의 구성 부품 연결 시스템의 한 개 또는 그 이상의 구성부품을 지칭한다. 예를 들면, 도시된 실시예에 있어서, 제1브리지커넥터(68)는 후방으로 연장된 플랜지(72)를 포함하는데, 이 플랜지(72)는 플랜지(72)를 관통하도록 형성된 구멍(74)을 구비하고 있다. 플랜지(72)는 제1오비탈(18)의 중앙부(52)에 있는 홈(76)내에 끼워진다. 상기 홈(76)에는 구멍(82)이 관통 형성되어 있어, 제1중앙커넥터(78)를 형성한다. 상기 플랜지(72)의 구멍(74)은 플랜지(72)가 홈(76)내에 끼워졌을 때 상기 제1중앙커넥터(78)의 구멍(82)과 동축 정렬된다. 그리고 나서, 핀, 스크류, 또는 여타의 수단으로 상기 구멍(74, 82)을 관통하여 위치시킴으로써, 상기 브리지(22)와 제1오비탈(18)은 회동 가능하게 연결된다.

선택적으로, 제1 및 제2브리지커넥터(68, 70)는 각각 제1 및 제2 오비탈(18, 20)상에 위치될 수도 있다. 이 경우에 있어서, 상기 브리지(22)는 본 발명의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 구멍과 같은 상호 보완적인 연결 구조를 갖게 될 것이다. 마찬가지로, 커넥터의 다른 구성요소들이 앞서 설명한 것과 반대로 위치할 수도 있다.

본 명세서의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1브리지커넥터(68)와 제1중앙커넥터(78)사이에서의 전술한 선택사항은 매우 다양한 커넥터의 일례일 뿐이다. 상기 플랜지(72)와 같은 두 개 또는 그 이상의 대체로 평행한 플랜지가 상기 브리지(46)상에 제공될 수도 있다. 선택적으로, 플랜지(72)와 유사한 수단을 상기 제1오비탈(18)상에 구비하도록 하여, 도면부호 72로 표기된 플랜지와 같은 하나 또는 그 이상의 보충 플랜지 또는 구멍과 같은 브리지(22)상의 보충적인 표면구조와 상호 작용하도록 구성할 수도 있다.

내부 체결된 힌지타입의 수단, 스냅-고정수단, 스크류, 열적 결합수단, 접착제 및 다양한 기술들이 상기 구성부품들을 서로 결합하는데에 이용될 수 있다. 그러나, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 상기 브리지(22)와 오비탈(18) 사이에서 적어도 어느 정도의 회동운동을 일으킬 수 있는 핀과 같은 수단으로 연결될 수 있는 상호 보완적인 표면 구조들을 이용한다. 분절 안경테에 있어서의 모든 연결수단들은 사용자가 연결상태에서 분리시킬 수 있는 구조로 되어 있는데, 사용자가 교체 가능한 구성부품들을 가지고 상기 분절 안경테 완성품을 만들 수 있을 정도로 분리 가능한 구조로 되어 있다.

브리지(22)에는, 제1브리지커넥터(68)와 같은 종류의 제2브리지커넥터(70)가 구비되어, 제2오비탈(20)의 중앙부(56)상에 있는 제2중앙커넥터(80)로 이루어진 상호 보완적인 표면 구조에 회동 가능하게 연결된다. 브리지(22)와 제1오비탈(18) 사이의 커넥터를 이루는 상호 보완적인 표면 구조들은 브리지(22)를 상기 제2오비탈(20)에 연결시키는데 사용된 구조와 유사하다.

제1오비탈(18)의 측면부(54)에는 제1측면커넥터(84)가 구비되어 있다. 제1측면커넥터(84)는 링크(60)상의 전방 커넥터(86)와 결합된다. 도시된 실시예에서, 상기 전방 커넥터(86)는 플랜지(88)를 구비하되, 이 플랜지(88)에는 플랜지(88)를 관통하여 형성된 구멍(90)이 형성되어 있다. 제1오비탈(18) 상의 제1측면커넥터(84)에는 상기 제1링크(60)가 상기 제1오비탈(18)에 결합되었을 때 상기 구멍(90)과 동축으로 정렬되는 구멍(91)이 구비되어 있다. 전술한 바와 같이, 핀이나 그 밖의 수단(도시되지 않음)이 상기 구멍(90, 91)들을 관통하여 끼워지므로써 상기 제1링크(60)를 제1오비탈(18)에 연결하게 된다.

상기 제1링크(60)에는 홈(도시되지 않음)을 분할하는 구멍(93)과 같은 후방 커넥터(92)가 구비된다. 도시된 실시예에서, 제1안경다리(64)는, 결합위치에서 상기 구멍(93)과 동축 정렬되는 구멍(95)이 형성되어 있는 안경다리커넥터(94)를 구비하고 있다. 그리고, 상기 구성부품들을 서로 결합시키기 위해 핀을 사용할 수도 있다.

제2오비탈(20), 제2링크(62) 및 제2안경다리(66)간의 상응하는 결합은 전술한 바와 같으므로, 여기서는 더 이상 설명하지 않는다.

상기 제1오비탈(18)과 제2오비탈(20)은 치수적으로 안정된 소재로 이루어지는 것이 좋다. 전술한 실시예에서, 상기 제1오비탈(18)과 제2오비탈(20)은 티타늄이나 티타늄함유 합금과 같은 금속으로 이루어진다. 티타늄이나 티타늄합금제의 오비탈(18, 20)은 전술한 바와 같은 인베스트먼트 주조법을 통해 성형되는 것이 좋다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 브리지(22), 제1오비탈(18), 제2오비탈(20), 제1링크(60), 제2링크(62), 제1안경다리(64) 및 제2안경다리(66) 각각은 모두 티타늄이나 티타늄합금으로 인베스트먼트 주조된다. 그러나, 전술한 구성부품들 중 어느 한 가지 또는 그 이상의 구성부품들은, 선택적으로 금속와이어나 플라스틱과 같은 통상적인 소재를 사용하여 형성될 수도 있다.

인베스트먼트 주조한 티타늄제의 구성부품이 갖는 이점 중의 하나는 안경 시스템의 비틀림 변형을 최소화한다는 것이다. 본 발명에 따른 안경 시스템은 수평면에서 다양한 작동범위에 걸쳐 대체로 일정한 방향성을 유지한다. 이러한 특징은 비교적 강고한 금속 소재를 사용하거나, 대체로 평면인 플랜지 타입의 커넥터 또는 회동작동이 가능한 여타의 커넥터를 사용함으로써 배가되며, 수평면에서 다른 부품들에 대한 어느 한 부품의 회전을 최소화시킨다.

티타늄을 사용한 실시예 또는 여타의 금속을 사용한 실시예에서, 인베스트먼트 주조를 사용하든 안하든, 구성부품들은 대체로 종래 기술의 폴리머제 안경테의 구성부품들보다 강고하다. 안경테에 일반적으로 요구되는 어느 정도의 유연성에 의하여 착용자의 다양한 머리 폭을 수용할 수 있게 되며, 착용자가 최적의 착용감으로 머리에 착용할 수 있도록 한다. 이와 같은 목적 때문에, 안경 시스템에 있어서 다양한 커넥터들 중 몇 가지 또는 모든 커넥터들은 인접 부품들 사이에서 다소의 작동범위를 가지고 있게 된다. 예를 들어, 제1 및 제2오비탈(18, 20) 각각은 브리지(22)에 대하여 약 ±15°이내의 범위에서 회동 가능하게 된다. 상기 제1 및 제2오비탈(18, 20)들은 약 ±10°이하의 범위 내에서 회동 가능하게 되는 것이 좋다. 더 바람직하게는, 상기 제1 및 제2오비탈(18, 20)들은 상기 브리지(22)에 대하여 약 5°이하의 범위 내에서 회동 가능하게 되는 것이 좋다.

상기 동작범위는 여러 가지 수단에 의해 제한 받을 수 있는데, 그 예로 상기 제1브리지커넥터(68)가 제1중앙커넥터(78)에 연결될 때, 접촉면(47)의 형상이 대향하는 접촉면(49)에 접촉하게 되도록 형상을 만드는 방법이 있다. 접촉면들의 형상만으로, 또는 이와 더불어 상기 제1접촉면(47)과 제2접촉면(49)사이에 간격을 둠으로써, 브리지(22)와 오비탈(18)사이에서의 회동동작의 범위가 조절될 수 있다. 안경 시스템에 있어서 여러 연결부위에 이와 비슷한 구조적 형상이 적용될 수 있다.

특정 연결을 위한 특정 동작범위내에서, 회동 가능한 동작을 둔화시키거나, 또는 특정방위에 대해서 또는 특정방향으로 결합에 탄력적으로 편차를 두는 것이 바람직할 수도 있다. 이것은, 예를 들어, 상호 대향하는 상기 접촉면(47, 49), 또는 안경 시스템에 있어서의 이와 유사한 상호 대향하는 결합면에 대하여 그 중간에 스프링이나 탄성 패드를 개재시킴으로써 이루어질 수도 있다. 탄성 패드는 접촉면(47, 49)의 일부분 또는 전부분에 걸쳐 개재될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 탄성 패드는 상기 플랜지(72)의 주위에 배치되는 O-링의 형태를 가짐으로써 결합상태에서 상기 접촉면(47, 49)들 사이의 공간으로 연장되어 있는 면에 놓여진다.

결합상태에서의 상대적인 압축과 더불어 듀로미터(durometer) 및/또는 댐퍼 패드를 조정함으로써, 매우 다양한 종류의 편차력 (biasing force)과 동작범위를 이룰 수 있다.

안경다리는 안경(40)을 보관하는 경우와 같이 접혀질 수 있는 것이 바람직하다. 일반적으로, 상기 안경다리커넥터(94) 또는 오비탈(18)상의 제1측면커넥터(84)에서 상기 안경다리를 접을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1측면커넥터(84)와 안경다리커넥터(94) 양쪽에서 회동시킴으로써 안경다리를 접을 수가 있다. 그러나, 상기 제1측면커넥터(84)는 비교적 제한적인 동작범위를 가지는 것이 좋으며, 안경다리(64)의 기본적인 접음 동작은 안경다리커넥터(94)에서 이루어진다. 이와 같이, 상기 안경다리커넥터(94)는 상기 안경다리(64)가 제1링크(60)에 대하여 적어도 약 90°의 범위에 걸쳐서 회동 가능하게 회전되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 오비탈(18)과 제1링크(60)사이에서의 회동 가능한 연결은 약 ±5°이하로 제한되는 것이 바람직하다. 상기 오비탈(18)과 제1링크(60)사이에서의 동작범위는 약 ±2.5°이하로 제한하는 것이 더 바람직하다.

상기 안경(40)에는 분리형 노즈 피스가 추가적으로 부가될 수 있다. 선택적으로, 상기 브리지(22)의 저면부는 별도의 노즈 피스 부품 없이도 착용자의 코에 얹혀질 수 있도록 제1오비탈(18)과 제2오비탈(20)의 중앙에지(edge)와 일치하도록 형성될 수 있다.

제1 및 제2오비탈(18, 20) 각각은 제1 및 제2렌즈(48, 50)를 각각 완전히 둘러싸도록 형성된다. 선택적으로, 상기 제1 및 제2오비탈(18, 20)은 본 발명의 요지에 어긋나지 않는 범위에서 상기 제1 및 제2렌즈(48, 50)의 일부만을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제1렌즈(48)는, 상기 렌즈(48)와 오비탈(18)의 재료에 맞는 어떤 종류의 형태로든 상기 오비탈(18)내에 수용될 수도 있다. 예를 들어, 폴리카보네이트제 렌즈와 인베스트먼트 주조한 티타늄제 오비탈을 구비한 일 실시예에 있어서, 도 2 및 도 4와 관련하여 설명한 바와 유사한 방법으로 상기 렌즈가 오비탈내의 환상 안착부에 안착되는 것이 바람직하다. 이후, 환상의 스냅 피트 링과 같은 하나 또는 그 이상의 보유수단이, 정해진 위치에서 렌즈를 수용할 수 있도록 상기 오비탈 내에 압착 고정될 수도 있다. 이에 대해서는 도 2 참조한다. 선택적으로, 상기 렌즈는, 최종 오비탈을 이루게 되는 결합상태로 형성되는 오비탈의 전방측 부품과 후방측 부품의 사이에 샌드위치 방식으로 끼워질 수도 있다. 상기 렌즈(48) 재료와 오비탈(18) 재료의 사이에 스페이서를 제공하기 위해 개스킷이나 그 밖의 패드수단도 사용될 수 있다. 렌즈 보유 수단은 마찰 고정수단(friction fit), 스크류, 용접, 접착제, 또는 조립 및 내구성에 따라 그 밖의 다양한 수단들을 사용할 수도 있다.

도 8은 도 6의 분절 안경테(40)에 대한 평면도이다. 도 9는 도 6의 분절 안경테(40)에 대한 정면도이다.

이상에서 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하였으나, 당업자가 본 명세서의 설명을 고려하면, 다른 실시예도 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 본 발명은 전술한 실시예의 설명에 한정되지 않으며, 단지 특허청구범위에 기재된 사항들에 의해서만 한정될 것이다.

Claims (25)

1. 중앙부와 측면부를 각각 구비한 제1 및 제2테;

   상기 각각의 테의 중앙부에 구비된 중앙커넥터;

   상기 각각의 테의 상기 중앙커넥터 상의 테 커넥터 구조와 상호 보완적인 브리지 커넥터 구조를 구비하는 브리지를 포함하며,

   상기 상호 보완적인 브리지 및 테 커넥터 구조는 링크구조에 의해 서로 구부러질 수 있도록 연결되며, 상기 각 링크구조의 구부러지는 각도는 15°이하인 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2테는 각각 렌즈를 수용하기 위한 환상 안착부를 구비하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
3. 제2항에 있어서, 상기 환상 안착부내의 렌즈를 수용하기 위한 렌즈 보유 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2테는 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
5. 제4항에 있어서, 상기 금속은 티타늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
6. 제1항에 있어서, 상기 안경에 연결되는 제1 및 제2안경다리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
7. 제1항에 있어서, 상기 브리지의 동작범위는 브리지상의 접촉면과 상기 제1 및 제2 테 중 하나의 대향하는 접촉면 사이의 접촉에 의해 제한되는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
8. 제1항에 있어서, 각 테는 상기 브리지에 대하여 ±10°이하의 동작범위에서 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
9. 제1항에 있어서, 각 테는 상기 브리지에 대하여 ±5°이하의 동작범위에서 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
10. 제1항에 있어서, 상기 브리지는, 상기 중앙커넥터에 가동적으로 연결되도록 하기 위한 구멍이 구비된 플랜지를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
11. 제1항에 있어서, 상기 제1및 제2테에 회동 가능하게 연결되는 주조 금속제의 제1 및 제2안경다리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1테와 제1안경다리 사이에서 연결된 하나 이상의 제1링크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
13. 제1항에 있어서, 제1및 제2렌즈를 더 구비하며, 상기 제1테는 상기 제1렌즈를 완전히 둘러싸는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
14. 제1항에 있어서, 제1 및 제2렌즈를 더 구비하며, 상기 제1테는 상기 제1렌즈의 일부만을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
15. 제1항에 있어서, 상기 브리지는 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
16. 제15항에 있어서, 상기 금속은 티타늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
17. 중앙부와 측면부를 각각 구비하는 금속제의 제1 및 제2테;

    상기 제1 및 제2테에 각각 내재되는 제1 및 제2렌즈;

    상기 각각의 테의 상기 중앙부 상의 테 커넥터 구조와 상호 보완적인 브리지 커넥터 구조를 구비하는 금속제 브리지;

    상기 제1 및 제2테 각각의 측면부에 연결되는 제1 및 제2링크;

    상기 제1 및 제2링크에 연결되는 제1 및 제2안경다리를 포함하며,

    상기 상호 보완적인 브리지 및 테 커넥터 구조들은 링크구조에 의해 구부러질 수 있도록 연결되며, 상기 각 링크구조의 구부러지는 각도는 ±10°이하인 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
18. 제17항에 있어서, 브리지와 각각의 테 사이의 결합부를 특정 방위로 편위시키기 위하여 브리지와 각각의 테 사이의 상기 결합부에 탄성 패드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
19. 제18항에 있어서, 상기 안경은 인베스트먼트 주조 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
20. 제19항에 있어서, 상기 금속은 티타늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
21. 중앙부와 측면부를 각각 구비하는 금속제의 제1 및 제2테;

    상기 제1테의 중앙부에 형성된 제1중앙커넥터;

    상기 제1테의 상기 제1중앙커넥터와의 결합부 상의 테 커넥터 구조와 상호 보완적인 브리지 커넥터 구조를 구비하는 금속제 브리지;

    상기 결합부를 특정 방향으로 편위시키기 위하여 상기 결합부에 내재되는 탄성 패드를 포함하며,

    상기 상호 보완적인 브리지 및 테 커넥터 구조는 링크구조에 의해 구부러질 수 있도록 연결되며, 상기 링크구조의 구부러지는 각도는 ±10°이하인 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
22. 제21항에 있어서, 상기 금속은 티타늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
23. 제22항에 있어서, 상기 안경에 연결되는 제1 및 제2안경다리를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
24. 제22항에 있어서, 각 테는 상기 브리지에 대하여 ±5°이하의 동작범위에서 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.
25. 제23항에 있어서, 상기 제1테와 제1안경다리 사이에 연결되는 하나 이상의 제1링크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분절 이안 렌즈 안경.

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