KR20100132072A - 가변 초점 렌즈 및 안경 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가변 초점 렌즈를 제공한다. 렌즈는, 전방 표면(122)과 후방 표면이 있는 링(120)으로부터 형성된다. 유연막(140)이 전방 표면의 방사상의 내부 파트(124)에 부착되고, 전방 커버(150)가 전방 표면의 방사상의 외부 파트(126)에 부착된다. 후방 커버는, 바람직하게 링과 일체인, 링의 후방 표면에 구비됨으로써, 유연막, 링 및 후방 커버 사이에 가변 용적 공동이 형성된다. 제2 유연막이 링과 후방 커버의 사이에 구비될 수 있다. 본 발명은 또한 가변 초점 렌즈를 충전하는 방법, 및 렌즈의 초점을 변화시키기 위한 조정 메커니즘을 제공한다.

Description

가변 초점 렌즈 및 안경 {VARIABLE FOCUS LENS AND SPECTACLES}

본 발명은 가변 초점 렌즈(variable focus lens), 및 가변 초점 렌즈를 사용하는 안경에 관한 것이다.

액체가 충전된 가변 초점 렌즈는 잘 알려져 있다. 그것들은 대개 액체가 충전된 챔버(chamber)로 구성되고, 그 중 적어도 하나의 면이 투명한 유연막(flexible membrane)에 의해 형성된다. 액체가 챔버내로 도입되거나 챔버로부터 제거됨에 따라, 유연막이 변형되고, 그 곡률이 상응하게 변화한다. 이러한 곡률의 변화는 렌즈의 배율 및 광학 특성을 변화시킨다. 렌즈의 배율은 따라서, 챔버내의 액체량을 변화시키는 것에 의해 간단히 변화될 수 있다.

종래 기술의 가변 초점 렌즈의 하나의 타입이, 국제 특허 공개 공보 제WO 96/38744호에 개시되어 있다. 이러한 문서에 있어서, 렌즈의 액체량은 마개를 통해 주입기(syringe)를 삽입하고 주입기를 이용해서 액체를 더하거나 배출하는 것에 의해 조정된다. 이러한 렌즈가 안경에 사용된다면, 렌즈용 안경 프레임은 렌즈로 하여금 주입기에 의해 접근될 수 있게 해야 하고, 이러한 렌즈의 사용이 몇몇의 환경에서 오히려 불편할 수 있다는 것이 이해될 것이다.

일부 타입의 안경, 예컨대 독서용 안경에서 사용하기 위한 가변 초점 렌즈에 있어서, 요구되는 보정 범위는 매우 작으며, 상대적으로 소량의 액체를 사용하여 전체 범위에 걸쳐서 보정이 달성될 수 있다. 이러한 소량의 액체는 상대적으로 작은 리저버(reservoir)에 저장될 수 있다.

하나의 제안에 따르면, 렌즈는, 유연막이 부착되어 액체가 충전된 공동(cavity)의 하나의 벽을 형성하는 링으로부터 형성될 수 있으며, 리저버는 링에 일체인 속빈 연장부(hollow extension)의 내부에 구비될 수 있다. 리저버가 그 당시 링에 일체이므로, 렌즈의 조정을 가능케 하기 위해 주입기 등을 부착 또는 분리할 필요가 없다. 또한, 리저버를 렌즈 공동과 연결하는 분리 덕트(duct)를 제공할 필요가 없다; 과거에, 그러한 분리 덕트가 손상되는 경향이 있었고, 안경의 접힘을 간섭할 수 있었다.

리저버의 용적은, 예컨대, 리저버를 실린더로서 형성하고 실린더내의 피스톤을 이동시키는 것에 의해 변화될 수 있다. 피스톤에 조작 가능하게 연결되는 핸드휠(handwheel)의 형태인 제어 수단을 제공함으로써, 핸드휠의 회전 운동이 피스톤의 병진 운동을 일으키고 따라서 렌즈의 광학 특성을 변화시키는 것이 제안되었다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 전방 표면과 후방 표면을 가진 링으로서, 상기 전방 표면은 방사상의 내부 파트(part)와 방사상의 외부 파트를 갖는 링; 상기 전방 표면의 방사상의 내부 파트에 부착되는 유연막; 상기 전방 표면의 방사상의 외부 파트에 부착되는, 상기 유연막보다 더 큰 반경의, 전방 커버; 및 상기 링의 후방 표면상의 후방 커버를 포함하며, 가변 용적 공동(variable volume cavity)이 상기 유연막, 상기 링 및 상기 후방 커버 사이에 형성되도록 된 가변 초점 렌즈가 제공된다.

링과 후방 커버 사이에 제2 유연막을 삽입하는 것도 가능하며, 이것이 행해지면, 링의 후방 표면이 전방 표면과 유사한 구조를 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 제2 양태에 따르면, 전방 표면과 후방 표면을 가진 링으로서, 상기 전방 표면과 상기 후방 표면 모두가 방사상의 내부 파트와 방사상의 외부 파트를 갖는 링; 상기 전방 표면의 방사상의 내부 파트에 부착되는 제1 유연막; 상기 전방 표면의 방사상의 외부 파트에 부착되는, 상기 제1 유연막보다 더 큰 반경의 전방 커버; 상기 후방 표면의 방사상의 내부 파트에 부착되는 제2 유연막; 및 상기 후방 표면의 방사상의 외부 파트에 부착되는, 상기 제2 유연막보다 더 큰 반경의 후방 커버를 포함하며, 가변 용적 공동이 상기 유연막들과 상기 링의 사이에 형성되도록 된 가변 초점 렌즈가 제공된다.

링의 전방 표면의 (그리고, 적절하다면, 후방 표면의) 방사상의 내부 파트 및 방사상의 외부 파트가 다수의 상이한 형태를 취할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 하나의 현재 바람직한 형태에 있어서, 방사상의 내부 파트는 방사상의 외부 파트를 넘어서 축방향으로 돌출하며, 방사상의 내부 파트와 방사상의 외부 파트는 홈에 의해 분리된다. 방사상의 내부 파트가 방사상의 외부 파트를 넘어서 돌출함에 따라, 링의 외부 프로파일(outer profile)에 단(step)이 형성된다.

전방 커버에는 (그리고, 적절하다면, 후방 커버에는) 링의 프로파일의 단에 맞추어지는 고리 모양의 돌출부가 형성되는 것이 또한 바람직하다. 이러한 구성은 커버와 링 사이에 더 강한 접합을 가능케 한다.

방사상의 내부 파트 및 방사상의 외부 파트가 동일 축의 돌출부를 갖고 홈에 의해 분리되게 하는 것도 가능하다.

커버는 접착제에 의해 링에 부착될 수 있다. 하지만, 레이저나 초음파 용접을 이용해서 커버를 링에 부착하는 것도 가능하다. 이 방법들은, 그것들이 접착제를 제공하는 분리 단계에 대한 필요를 회피하므로, 바람직할 수 있으며, 접착제를 경화될 수 있게 하는 필요를 배제하므로 생산율을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 따르면, 가변 초점 렌즈의 가변 용적 공동을 액체로 충전하는 방법으로서, 상기 렌즈는 상기 가변 용적 공동의 측변의 개구를 통해서 상기 가변 용적 공동과 통하는 내부 공동을 가진 일체의 속빈 연장부(integral hollow extension)를 포함하며, 상기 렌즈를, 그 광학축이 수평이도록, 그리고 상기 가변 용적 공동의 측벽의 개구가 상기 렌즈의 상부에 있도록, 배열하는 단계; 상기 일체의 연장부의 내부 공동을 통해 상기 가변 용적 공동내로 액체를 도입함으로써, 상기 공동내의 공기가 배기되어 상기 일체의 연장부의 내부 공동을 통해 빠져나오도록 하는 단계; 상기 가변 용적 공동이 전부 액체로 충전되고 상기 일체의 연장부의 내부 공동이 부분적으로 액체로 충전될 때까지 이전의 단계를 계속하는 단계; 상기 렌즈를, 상기 일체의 연장부의 내부 공동의 축이 수직이 될 때까지, 그 광학축의 둘레로 회전시키는 단계; 포지티브 메니스커스(positive meniscus)가 상기 내부 공동의 입(mouth)에 형성될 때까지 상기 일체의 연장부의 사이 내부 공동내로 더 많은 액체를 도입하는 단계; 및 상기 일체의 연장부의 내부 공동 내로 피스톤을 삽입하여 시일링하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

이러한 방법이 충전 동안에 렌즈내로 공기 거품이 도입되는 것을 회피하고, 또한 가변 용적 공동내의 모든 공기를 렌즈가 시일링되기 전에 빠져나올 수 있게 한다는 것이 발견되었다.

본 발명의 또 추가적인 양태에 따르면, 전방 표면과 후방 표면을 가진 링, 상기 전방 표면에 부착되는 유연막 및 전방 커버와, 가변 용적 공동이 상기 유연막, 상기 링 및 후방 커버 사이에 형성되도록 된, 상기 링의 후방 표면상의 상기 후방 커버를 포함하는 가변 초점 렌즈로서, 상기 링에는 일체의 속빈 연장부가 구비되어 있고, 상기 연장부의 속빈 내부는 상기 공동과 통하여 상기 가변 용적 공동이 액체로 충전될 때 상기 가변 초점 렌즈용 액체 리저버(liquid reservoir)를 형성하며, 상기 렌즈에는 상기 일체의 속빈 연장부상의 조정 메커니즘이 더 구비되어 있고, 상기 조정 메커니즘은: 상기 가변 용적 공동의 내부로 또는 외부로 액체를 이동시키기 위해, 상기 리저버의 축을 따라 이동하도록 배열되는 피스톤; 상기 리저버내의 피스톤을 홀드(hold)하여 그것이 퇴출되는 것을 방지하기 위한 수단; 및 조정기의 회전이 상기 리버저의 축을 따라 상기 피스톤을 이동시키도록, 상기 피스톤에 결합된 상기 조정기를 포함하는 가변 초점 렌즈가 제공된다.

그러한 조정 메커니즘은 이용자에게 받아들여질 수 있고, 공동의 용적의 간단한 조정을 가능케 하며, 따라서 렌즈의 배율의 간단한 조정을 가능케 한다.

바람직하게, 상기 피스톤의 상기 리저버내에서의 회전을 방지하기 위한 수단이 구비된다. 이것은 열화되는 리저버의 내부와 피스톤 사이의 시일링의 위험 - 이것이 액체 누설의 원인이 될 수 있으므로 특히 중요함 - 을 감소시킨다.

바람직한 형태에 있어서, 상기 피스톤은 비원형 단면을 가진 샤프트(shaft)를 갖고, 상기 조정 메커니즘은 상기 피스톤의 상기 리버저내에서의 회전을 방지하도록 키웨이(keyway)를 추가적으로 포함한다.

상기 피스톤 샤프트가 상기 조정기의 보어(bore)내에서 내부 나사산과 결합하는 외부 나사산을 갖는 것이 또한 바람직하다. 이것은 조정기의 회전 운동을 피스톤의 병진 운동으로 변환하기 위한 특히 간단하고 강건한 메커니즘을 제공한다.

바람직하게, 리테이너(retainer)가, 상기 연장부의 적소에 상기 조정기와 상기 키웨이를 홀드하는 역할을 한다. 이것은 조정기 메커니즘의 조립체를 단순화시킨다.

장식 손잡이(cosmetic knob)가 상기 조정기에 그 외관을 향상시키도록 구비될 수 있다. 그러한 손잡이가 제공된다면, 상기 메커니즘이 과도하게 죄어져 손상되는 것을 방지하도록, 상기 조정기와 상기 손잡이 사이에 클러치 메커니즘(clutch mechanism)이 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 이제 예시로서만 그리고 첨부 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1은 초기에 제안되는 형태의 가변 초점 렌즈의 분해도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가변 초점 렌즈의 일 실시예의 단면도이다.
도 3a 내지 3d는 도 2의 렌즈의 조립체에서의 스테이지(stage)들을 도시하는 일련의 단면도이다.
도 4a 내지 4c는 렌즈 사용자 레이저 용접을 구성하는 방법을 도시한다.
도 5a 및 5b는 초음파 용접을 이용하여 렌즈를 구성하는 방법을 도시한다.
도 6a 및 6b는 렌즈의 링의 일부의 대안적인 구성을 도시한다.
도 7a 내지 7h는 렌즈를 내부 연장부로 충전하는 프로세스를 도시하는 일련의 도면이다.
도 8은 안경 쌍의 사시도이다.
도 9a 내지 9m은 조립된 조정 메커니즘 및 그 다양한 파트들을 도시하는 일련의 도면이다.
도 10a 내지 10d는 안경 프레임에 렌즈를 설치하는 단계를 예시한다.
도 11a 내지 11c는 안경 프레임에 렌즈를 설치하는 상이한 방법을 예시한다.
도 12는 수직 조정기를 가진 안경 프레임의 도면이다.

도 1은 일체의 리저버를 가진 초기에 제안되는 렌즈(10)를 도시한다. 렌즈는 그 내부에 속빈 보어(hollow bore)(24)를 가진 일체의 연장부(22)를 갖는 플라스틱 링(20)으로부터 형성된다. 후방 커버(60)는 링(20)의 후방에 부착되고, 유연막(40)은 링의 전방에 부착된다. 링(20), 후방 커버(60) 및 유연막(40)은 그것들 사이에 액체로 충전된 공동을 형성한다; 유연막을 변형하고 따라서 렌즈의 배율을 조정하도록 추가적인 액체가 공동내로 도입되고 공동으로부터 제거될 수 있다. 전방 커버(50)는 보호를 위해 유연막에 부착된다.

연장부(22)의 속빈 보어(24)는 리저버로서 역할을 하고, 렌즈의 배율을 변화시키는데 사용될 수 있는 소량의 액체를 담고 있다. 보어내의 피스톤은, 공동내로 그리고 공동의 밖으로 액체를 이동시키고 따라서 유연막을 변형하도록, 링쪽으로 그리고 링으로부터 멀리 이동될 수 있다.

보정을 위해 요구되는 액체량을 감소시키기 위해서, 전방 및 후방 커버는, 조합된 광학 배율이, 요구되는 범위에 걸쳐서 렌즈의 배율을 변화시키는데 필요한 액체의 총 용적이 감소되도록 된, 렌즈들로서 형성될 수 있다. 이것은, 렌즈를 더 슬림하게 할 수 있고, 그리고 또한 리저버를 (그리고 따라서 연장부를) 크기가 감소될 수 있게 한다. 따라서, 렌즈를 수용하는 프레임의 설계 자유도가 더 커진다.

조합 배율은, 렌즈의 공동 부분의 배율이 포지티브(positive)일 때(즉, 유연막이 링으로부터 외향하여 굴곡질 때)라도, 렌즈가 전체적으로 네거티브(negative) 배율을 가질 수 있도록 된 것일 수 있다. 이것은, 공동내의 액체의 압력을 대기압으로 또는 대기압 이상으로 유지할 수 있게 하고, 그리고 따라서 렌즈내의 거품의 원인이 될, 공동내의 액체의 기체 방출(outgassing)의 위험을 회피시킬 수 있게 하므로, 유리하다.

초기 제안된 렌즈에 있어서, 유연막(40)은 링(20)의 전방 면에 부착되었고, 그 다음에 전방 커버(50)가 유연막에 부착되었다. 따라서, 유연막(40)을 링(20)에 부착하는 접착제는 전방 커버(50) 및 유연막(40)의 무게를 지탱하기에 충분하도록 강력해야 한다.

추가적으로, 유연막(40)은, 접착제가 그것의 양측에 달라붙게 되도록, 되어 있어야 한다. 따라서, 막이 만들어질 수 있는 재료의 범위를 제한하거나, 양측에 접착제가 달라붙을 것을 보장하도록 막을 처리시킬 필요가 있었다. 실제적으로, 막은 대개, 접착제가 그것에 달라붙기 전에 표면 처리를 요하는 마일라(Mylar)로부터 형성되었다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 조립된 렌즈를 통하는 단면을 도시하고, 도 3a 내지 3d는 그 제조상의 단계를 도시한다. 여기서, 후방 커버와 링이 일체로 (단일 파트(120)로) 형성되었다는 것이 주목될 것이지만, 그것들은 분리된 단계에서 분리 형성되고 조립될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 후방 커버와 전방 커버(150) 모두는 렌즈로서 형성되었다는 것을 알 수 있을 것이다.

도 3a에서 최적으로 볼 수 있는 바와 같이, 링(120)의 전방 표면(122)은, 방사상의 내부 파트(124)(이하, 내부 단(inner step)으로 칭함)가 방사상의 외부 파트(126)(이하, 외부 단으로 칭함)를 넘어서 축방향으로 돌출한다는 점에서, 단을 이룬다(stepped). 유연막(140)은, 예컨대, 접착제(128)에 의해 내부 단(124)에 접합되며, 전방 커버(150)는, 다시금 예컨대, 접착제(130)에 의해 외부 단(126)에 접합된다. 내부 단(124)의 크기가 명료함을 목적으로 도면에서는 크게 과장되었고, 실제 렌즈에 있어서는 내부 단(124)이 밀리미터의 수분의 1만큼 축방향으로 돌출한다는 것이 언급되어 진다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 방사상의 내부 파트(124)와 방사상의 외부 파트(126) 사이에 홈(132)이 구비되는 것도 가능하다.

사실, 유연막이 부착될 수 있는 방사상의 내부 파트(124) 및 전방 커버가 부착될 수 있는 분리된 방사상의 외부 파트(126)가 있는 한, 내부 파트(124)가 외부 파트(126)를 넘어서 돌출할 필요는 없다. 하지만, 방사상의 내부 파트(124)와 방사상의 외부 파트(126) 사이에 홈(132)이 있는 것이 여전히 바람직하다. 그러한 배열이 도 6b에 도시되어 있다.

렌즈의 구성에 있어서의 제1 단계로서, 접착제(128)가 내부 단(124)에 적용된다. 바람직한 형태에 있어서, 이러한 접착제는 록타이트 3301(Loctite 3301)과 같은 UV 경화 아크릴 단량체이지만, 어떠한 적합한 접착제도 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

유연막(140)이 그 다음에 내부 단(124)상의 접착제 코팅(128)에 적용된다. 유연막은 어떠한 적합한 재료로부터도 형성될 수 있다. 바람직한 형태에 있어서, 막은, 그 접착 특성을 향상시키기 위해, 링(120)에 부착될 표면(142)에 대해 사전 처리된, 마일라 DL1으로부터 형성된다.

바람직하게, 유연막(140)은 링(120)에 부착되기 전에, 그것이 렌즈의 광학 특성을 향상시키므로, 프리텐션된다(pre-tensioned). 바람직한 형태에 있어서, 막의 큰 시트(sheet)가 프리텐션된 다음 다수의 링에 동시에 부착된다. 이것이 행해지면, 링에 부착되는 막의 각각의 영역이 분리적으로 프리텐션되는 것이 바람직하지만, 전체 시트에 텐션(tension)을 가하는 것도 가능하다.

(앞서 논의된 바와 같이 단일의 단계에서 몇몇의 링을 동일한 막에 부착하는 것보다 오히려) 개개의 막이 링(120)에 부착되면, 그것이 내부 단(124)의 전체 표면에 접착되는 것을 보장하도록, 유연막(140)이 내부 단(124)을 넘어서 방사상으로 돌출하는 것이 바람직하다. 만약, 유연막(140)이 내부 단(124)과 정확히 동일한 크기였다면, 부착 단계 동안에 그것을 극도로 정확하게 정렬시킬 필요가 있을 것이다; 바람직한 방법은 이러한 요구를 회피한다. 유연막(140)은 부착 전의 크기로 대략적으로 절단될 수 있고, 내부 단(124)을 약간 넘어서 방사상으로 돌출할 수 있다.

접착제는 그 다음에 경화되도록 허용된다(바람직한 형태에 있어서, UV 광에 노출됨). 접착제가 경화된 후에, 유연막(140)은, (도 3b에 화살표(144)로 도시된 바와 같이) 외부 단(126)이 노출되도록, 내부 단(124)의 에지를 따라 장식된다. 절단기는, 내부 단(124)의 축방향 면, 또는 방사상의 내부 파트(124)와 방사상의 외부 파트(126) 사이의 홈(132)을 이러한 절단을 위한 가이드로서 사용할 수 있다. 막을 절단하는데 레이저(특히, CO₂ 레이저)를 사용하는 것도 가능하며, 이것은, 무디어질 수 있는 칼날로 막을 절단하려는 시도로부터 초래될 수 있는 찢김(tearing) 또는 스내깅(snagging)과 같은 임의의 문제를 회피하므로, 바람직할 수 있다.

접착제(130)의 층이 그 다음에 (도 3c에 도시된 바와 같이) 외부 단(126)에 적용된다. 바람직한 형태에 있어서, 다시금 이러한 접착제는 록타이트 3301과 같은 UV 경화 아크릴 단량체이지만, 어떠한 적합한 접착제도 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 외부 단(126) 및 따라서 접착제의 층이 도면에서 다소의 깊이(130)로 도시되었을지라도, 단이 실제에 있어서는 밀리미터의 수분의 1의 깊이라는 것이 독자에게 명심된다.

마지막으로, 전방 커버(150)는 외부 단(126)내의 접착제 층(130)에 위치되며, 접착제는 경화되도록 허용된다(예컨대, 다시금 UV 광에 노출되는 것에 의해).

완성된 조립체는 도 2 및 3d에 도시된다. 보여지는 바와 같이, 전방 커버(150)는 유연막(140)의 에지 위에 놓이며, 막(140)의 에지가 링(120)과 전방 커버(150) 사이에 고정되도록 간격이 있을 수 있다. 대안적으로, 렌즈의 파트들이 전방 커버(150)와 유연막(140)의 에지 사이에 틈이 있도록 배열될 수 있다.

막(140)과 전방 커버(150)가 부착되는 방사상의 내부 파트(124)와 방사상의 외부 파트(126)의 표면이 편평한 것으로 도시되었을지라도, 이것은 그러한 경우일 필요는 없다. 표면은 접착제를 수용하도록 오목할 수 있다. 또한, 방사상의 내부 파트(124)에는, 전방 커버(150)상의 대응 돌출부(또는 홈)와 결합하는 추가적인 홈(또는 돌출부)이 형성될 수 있다. 전방 커버(150)가 렌즈상으로 조립됨에 따라 홈은 돌출부와 결합할 것이고, 이것은 그 광학 특성을 더 향상시키도록 유연막(140)을 늘일 것이다. 유연막을 늘이기 위한 다른 상호 결합 수단이 물론 예견될 수 있다.

접착제를 이용하는 조립 방법이 기술되었을지라도, 다른 조립 방법이 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 막과 전방 커버는 초음파 용접 등에 의해 링에 연결될 수 있다. 이것은, 앞서 논의된 것과 유사한, 2 단계의 방법으로 행해질 수 있다; 하지만, 링, 막 및 커버를 단일 단계에서 함께 용접하는 것도 가능할 것이다. 또한, 접착제와 초음파 용접을 조합하는 방법도 가능하며, 렌즈를 조립하기 위해 레이저 용접을 이용하는 것도 가능하다.

도 2 및 3a 내지 3d를 참조하여 기술된 방법에 대응하지만 레이저 용접을 이용하는 렌즈 조립 방법이 이제 도 4a 내지 4c를 참조하여 기술될 것이며, 초음파 용접을 이용하는 방법이 도 5a 및 5b를 참조하여 기술될 것이다.

도 4a에서 조립되는 렌즈는 참조 번호 120a로 표시되는, 일체로 형성된 후방 커버와 링을 포함한다. 링(120a)의 전방 표면은, 링(120)과 유사한, 단으로 형성되어 있다. 유연막(140a)은, 이전에 기술된 바와 같이, 접착제에 의해 내부 단에 부착된다.

전방 커버(150a)에는 외부 단에 맞추어지고 내부 단을 에워싸는 고리 모양의 돌출부(152a)가 형성되어 있다. 전방 커버(150a)가 링(120a)상으로 조립될 때, 이러한 고리 모양의 돌출부(152a)의 후방 표면(154a)은 링(120a)의 전방 면을 접촉하고, 후방 표면과 전방 면은, 링 또는 전방 커버를 통해 투사되는 레이저 빔(156a)으로, 트랜스미션 레이저 용접에 의해서 함께 용접될 수 있다. 레이저 용접은 신속한 프로세스이며, 특히, 그것이 접착제가 사용될 때 요구되는 절단 시간을 배제하므로, 유리할 수 있다. 레이저 용접은 또한 고품질이 되는 경향이 있다.

링과 전방 커버 모두가 투명한 재료로부터 형성되므로, 용접부가 형성될 수 있게끔 하기 위해 충분한 양의 레이저 방사를 흡수하도록, 접합시에, (카본 블랙(carbon black)과 같은) 불투명한 재료를 위치시키는 것에 의해 융해 구역(melt zone)을 제공할 필요가 있을 수 있다. 하지만, 이러한 불투명한 재료가 완성된 렌즈에서 투명한 파트들을 통해 보일 것이므로, 광학적으로 투명하지만 가시 스펙트럼 외측에서 레이저 방사를 흡수할 수 있는 재료(예컨대, Clearweld®와 같은 적외선 흡수재)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 유연막(140a)을 링(120a)에 부착하는 단계를 배제하고, 레이저 용접 단계 전에 전체 조립체를 함께 간단히 고정하는 것이 가능할 수 있다. 이러한 경우에, 예컨대, 막(140a)과 접촉하는 전방 커버(150a) 및 링(120a)의 표면들의 모양을 만드는 것에 의해, 막에 과도한 열이 닿는 것을 방지하는 몇몇의 수단을 제공하는 것이 필요할 것이다. 그러한 방법은 감소된 제조 시간의 분명한 장점을 갖는다.

여담으로, 전방 커버(150a)의 특정 형태, 및 특히 고리 모양의 돌출부(152a)는 도 2 및 3a 내지 3d를 참조하여 기술되는 2 단계 접착 방법에 유리하게 채용될 수 있다는 것이 주목되어진다. 고리 모양의 돌출부는, 접착제로 하여금 렌즈의 기하학적 구조의 주위에 보다 용이하게 발라질 수 있게 하여, 더 강한 접합을 양질의 심미적인 피쳐(aesthetic feature)와 더불어 제공한다.

제2 레이저 용접 방법은 도 4b 및 4c에 도시되어 있다. 여기서, 링(120b)과 전방 커버(150b)는 도 4b에 도시된 링(120a)과 전방 커버(150a)와 유사하고, 특히 전방 커버(150b)는 고리 모양의 돌출부(152b)를 갖는다. 하지만, 링(120b)과 전방 커버(150b)의 모두에는, 렌즈의 측부로부터 겨냥된 레이저(158b)를 이용하여 함께 융해되어 용접부(160b)를 형성할 수 있는, 그것들의 짝지음 주변부의 주위의 노치(notch)가 형성되어 있다. 레이저는, 방사가 렌즈 재료에 의해 흡수되는 것(CO₂ 레이저와 같은)일 수 있고, 또는 앞서 언급된 바와 같이 흡수재 재료가 사용될 수 있다.

다시금, 유연막(140b)은 전방 커버(150b)의 조립 전에 링(120b)에 접착될 수 있고, 또는 전체 렌즈가 레이저 용접 단계 전에 함께 고정될 수 있다.

초음파 용접과 사용하기 위한 접합 기가학적 구조는 도 5a 및 5b에 도시되어 있다. 이것들은, 에너지 디렉터(energy director)가 용접될 파트들 중 하나에 함께 구비되어야 하는 것을 제외하고, 레이저 용접을 위해 사용되는 것들과 매우 유사할 수 있다.

도 5a는 접착제에 의해 링(120c)에 부착되는 유연막(140c)을 도시한다. 링의 외부단은 렌즈의 전방쪽으로 돌출하는 에너지 디렉터(162c)이다. 에너지 디렉터의 포인트는 전방 커버(150c)와 접촉되고, 전방 커버 및 링이 초음파 용접을 이용하여 함께 용접될 수 있게 한다.

도 5b는 유연막(140d)이 링(120d)에 초기에 접착되지 않고, 대신 링(120d)과 전방 커버(150d)의 사이에 고정되는 대안적인 배열을 도시한다. 막(140d)이 그 사이에 고정되어 있는 링(120d)과 전방 커버(150d)의 표면들에는 렌즈의 파트들이 함께 고정될 때 적소에 막을 홀드하는 돌출부들이 구비되어 있고, 이러한 경우에 링(120d)에는 에너지 디렉터(162d)가 구비된다. 따라서, 단일 용접 단계를 이용하여 제조될 수 있는 렌즈가 요구된다.

레이저 용접처럼, 초음파 용접은 신속한 프로세스이며, 접착제를 이용하는 것보다 더 깨끗하고 신속하다.

후방 커버가, 도 2에 도시된 바와 같이 링과 일체인 것보다 오히려, 분리된 부재로서 형성되면, 링과 후방 커버 사이에 제2 유연막을 넣는 것이 가능하다. 이것이 행해지면, 링의 후방 면이 또한 단을 이룰 수 있고 또는 그게 아니라면 방사상의 내부 파트와 방사상의 외부 파트로 분할될 수 있으며, 제2 유연막과 후방 커버의 조립 프로세스는 유연막과 전방 커버의 조립에 대해서 앞서 기술된 것과 유사할 것이다.

유연막과 전방 커버를 링에 부착하는 상기한 방법들이 현재 바람직할지라도, 대안적인 방법들이 사용될 수 있다.

예를 들어, 링은 도 2에 도시된 것과 유사한 방식으로 형성될 수 있지만, 링에는 리세스(recess)를 형성하도록 방사상의 내부 파트 위로 돌출하는 방사상의 외부 파트가 형성될 수 있다. 유연막은 이러한 리세스내에서 방사상의 내부 파트에 부착된다. 전방 커버가 또한 리세스내에 수용되어 (접착제 또는 용접에 의해) 그 에지에서 링에 접합된다.

전방 커버를 링에 부착하는 추가적으로 가능한 방법은, 방사상의 외부 파트 아래에 고리 모양의 챔버가 있고, 고리 모양의 챔버와 방사상의 외부 파트 사이에 다수의 포트(port)가 있는 링을 형성하는 것을 포함한다. 전방 커버가 방사상의 외부 파트와 접촉되어진 후에, 접착제가 고리 모양의 챔버내로 주입되고, 접착제가 챔버와 포트를 통해 흘러 전방 커버와 접촉되고 따라서 전방 커버를 링에 부착시킨다.

일단 렌즈가 조립되고 나면, 그것은 액체로 충전될 필요가 있다. 실리콘 오일을 사용하는 것이 바람직하지만, 어떠한 적합한 액체도 사용될 수 있다.

충전된 렌즈내의 임의의 공기 거품의 존재를 방지하는 것이 극도로 중요하다는 것이 이해될 것이다. 렌즈를 충전하는 현재의 바람직한 방법은 도 7a 내지 7h에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 렌즈와는 대조적으로, 연장부는 여기에서 렌즈의 반경을 따라 돌출하지 않지만, 대신 오프셋(offset)된다.

충전 프로세스의 제1 단계에 있어서, 렌즈(210)에는 그 에지에 그 광학축이 수평하게 위치되고, 대체로 위쪽으로 향해지는 연장부(222)가 위치된다(도 7a 참조). 상세하게, 렌즈(210)는, 연장부(222)내의 보어와 통하는 링(220)의 벽내의 구멍이 링(220)의 상부에 위치되도록, 위치된다. 또한, 연장부(222)는, 적절한 크기 및 형태의 니들(needle)(230)이 연장부(222)내의 보어를 통해 렌즈 공동내로 수직 삽입될 수 있도록, 각이 져 있다. 니들(230)의 외측과 보어의 내부 사이에는, 배기된 공기가 빠져나갈 수 있도록, 틈이 남겨져 있어야 한다.

그 다음에, 액체(240)가 니들(230)을 통해서 렌즈(210)의 공동내로 도입된다. 액체(240)는, 난류 유동(turbulent flow)과 거품의 발생을 피하기 위해 제어된 방식으로 도입된다. 도 7b는 공동이 거의 액체로 충만할 때, 이러한 단계의 끝 부근의 상황을 도시한다. 알 수 있듯이, 링(220)의 벽내의 구멍이 링의 상부에 있도록 렌즈(210)를 배열하는 것은, 공동내의 마지막 공기가 리저버 아래에 놓이고, 렌즈내로 더 많은 액체가 도입됨에 따라 배기되어 빠져나갈 수 있는 것을 보장한다.

액체가 계속해서 렌즈내로 도입되고, 리저버를 충전하기 시작한다(도 7c 참조). 리저버가 충전됨에 따라, 니들(230)이 퇴출되며(도 7d 참조), 보어의 축을 수직 위치로 가져오기 위해 렌즈가 회전된다(도 7e 참조).

그 다음에 추가적인 액체가, 가장자리가 이제 수평인 리저버에 더해진다. 액체는, 리저버의 가장자리에 포지티브의 메니스커스가 있을 때까지 더해진다(메니스커스가 도시되지 않았지만, 도 7f 참조).

그 다음으로 피스톤(250)이 리저버내로 삽입된다(도 7g 및 7h 참조). 메니스커스와 피스톤 헤드 사이의 접촉은, 피스톤(250)이 삽입됨에 따라 리저버를 통해 렌즈(210)에 공기가 들어가는 것을 방지한다.

바람직한 형태에 있어서, 유체 유동 및 렌즈 배향을 자동적으로 제어하기 위한 일부 종류의 폐루프 시스템이 제공된다(점성의 유체를 배분하기 위한 자동화 시스템이 그 자체로 알려져 있다; 미국 특허 출원 제2007/0069041호 참조). 충전 장치는, 필요에 따라 렌즈를 홀드 및 회전하기 위한 지그(jig), 대부분의 액체를 니들을 통해 렌즈내로 삽입하기 위한 벌크 충전 스테이지(bulk filling stage), 최종 액체를 리저버내로 조금씩 흘리기 위한 미세 충전 스테이지(fine filling stage), 및 메니스커스가 리저버의 가장자리에 형성되고 미세 충전이 종료된 때를 감지하는 미세 충전 스테이지상의 광학 피드백 제어 시스템을 포함한다.

피스톤(250)은 조정 메커니즘(adjustment mechanism)의 부분이며, 리저버내로 그리고 리저버의 밖으로 이동하여 액체를 렌즈 공동내로 밀어 넣거나, 렌즈 공동으로부터 액체를 흡입해서, 렌즈의 배율을 변화시킬 수 있다.

피스톤이 매우 많은 방식으로 이동될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 하지만, 안경 착용자들이, 축이 수평이고 대체로 렌즈의 평면에 있는 손잡이(76)를 회전시키는 것을 수반하는 조정 프로세스로 가장 편안해질 수 있는 경향이 있다는 것이 발견되었다(도 8 참조).

그 가장 기본적인 형태에 있어서, 조정 메커니즘은, (i) 공동내로 또는 공동 밖으로 액체를 이동시키기 위해, 리저버의 축을 따라 이동하도록 배열되는 피스톤, (ii) 리저버내에서 피스톤을 중앙에 유지하고 피스톤의 퇴출을 방지하기 위한 수단, 및 (iii) 조정기 수단의 회전이 피스톤을 리저버의 축을 따라 이동시키도록, 피스톤에 결합된 상기 조정기 수단을 포함한다. 조정 메커니즘은, 조정기 수단에 그 외관을 향상시키도록 결합되는, 추가적인 장식 부재를 또한 포함할 수 있다.

현재 바람직한 형태의 조정 메커니즘이 이제 도 9a 내지 9m을 참조하여 기술될 것이다. 도 9a는 조정 메커니즘(300)의 측면도이고, 도 9b는 조정 메커니즘(300)의 단면도이다. 이들 2개의 도면에 있어서, 조정 메커니즘은 렌즈상의 연장부로부터 제거되며, 사용시에, 피스톤이 리저버내에 위치될 것이라는 것이 이해될 것이다. (도 9m은, 조정 메커니즘의 다양한 파트들이 연장부와 상호 작용하는 방식을 명확히 하기 위해서, 렌즈상의 연장부가 점선으로 도시되어 있는, 조정 메커니즘(300)의 다른 도면이다.) 도 9c 내지 9l은 각각, 조정 메커니즘의 다양한 부품들의, 단부면도 및 단면도이다.

피스톤(310)은 도 9e 및 9f에 도시되어 있으며, 샤프트(314)의 단부에 장착된 피스톤 헤드(312)를 포함한다. 피스톤 헤드(312)는 유체와 접촉하며, 피스톤 헤드(312)에는 리저버의 측부에 대해서 시일링하는, O-링과 같은 시일(seal)을 수용하도록 원주 홈(circumferential groove)(316)이 구비되어 있다. 물론, 다른 형태의 시일도 사용될 수 있다.

샤프트 그 자체(314)는 나사산이 있고, 도 9b 및 9e로부터 알 수 있는 바와 같이, 직사각형 단면이다. (샤프트의 형상은, 그 측부가 제거된 보통 나사의 실린더로서 시각화될 수 있다.)

피스톤(310)의 샤프트(314)는 도 9g 및 9h에 도시된 키웨이(keyway)(320)내의 직사각형 슬롯(322)을 관통한다. 키웨이(320)는 연장부에 대해 고정되고, 통상의 환경하에서는 회전될 수 없다. 피스톤 샤프트(314) 및 슬롯(322)의 직사각형 형상으로 인해, 따라서 피스톤은 또한 회전이 방지된다. 키웨이(320)는, 피스톤(310)이 연장부로부터 너무 멀리 퇴출하는 것을 방지하도록 스톱(stop)으로서 또한 역할을 한다.

키웨이(320) 없이 행하는 것이 가능하며, 피스톤(310)이 퇴출되는 것을 방지하도록 간단히 스톱을 구비시키는 것이 가능하다. 하지만, 피스톤(310)이 그때는 리저버내에서 회전할 수 있고, 이것은 피스톤과 리저버 사이의 시일을 손상시킬 수 있으므로, 바람직하지 않다.

도시된 배열에 있어서, 키웨이는, 연장부의 단부상으로 나사 조임되는, (도 9i 및 9j에 도시된) 리테이너(retainer)(330)에 의해 연장부의 단부에 대해 고정된다. (분명히, 이것은 도 1에 도시된 버전(version)과는 달리, 원통형 외부가 형성되는 연장부를 요구할 것이다.) 리테이너(330)는, 그 주면(main face)내에 원형 개구(332)를 가진 뚜껑의 형태이며, 피스톤 샤프트(314)는 이러한 개구를 통해 돌출한다.

리테이너(330)의 주면내의 개구(332)는 또한, 내부 나사산(342)을 가진 관상 부재의 형태인, 조정기(340)를 수용한다. 내부 나사산(342)은 (도 9b에 최적으로 도시된 바와 같이) 피스톤 샤프트(314)의 외측에 형성된 나사산과 결합한다. 조정기(340)의 몸체의 외경은 리테이너(330)내의 원형 개구(332)의 내경보다 약간 작음으로써, 조정기(340)가 리테이너(330)에 대해 회전할 수 있다. 또한, 조정기는, 외경이 리테니어(330)내의 원형 개구(332)의 내경보다 약간 더 큰 돌출 입(344)을 갖는다. 따라서, 입(344)은 리테이너(330)의 배후에서 결합하고, 조정기(340)를 적소에 홀드한다.

조정기(340)는, 리테이너(330) 배후의 입(344)의 결합에 의해 키웨이(320)에 대해 축방향으로 홀드된다; 하지만, 그것은 회전에 자유롭다. 한편, 피스톤(310)은 리저버내에서 축방향으로 자유롭게 이동하지만, 키웨이(320)에 의한 회전은 방지된다. 따라서, 조정기(340)의 회전은, 조정기(340)의 나사산이 있는 보어(342)내로 또는 나사산이 있는 보어(342) 밖으로 피스톤 샤프트(314)를 나사 조임하는 역할을 하고, 따라서 피스톤(310)을 리저버를 따라 이동시켜 액체를 공동내로 또는 공동 밖으로 이동시킨다.

(도면에 도시된 바와 같이) 추가적인 손잡이(350)를 조정기(340)에 부착하는 것도 가능하다. 이것은, 예컨대, 조립체의 장식적인 외관을 향상시키도록 이루어질 수 있다. 물론, 조정기(340) 그 자체가 허용될 수 있는 외관이라면, 장식 손잡이(350)가 생략될 수 있다.

그 가장 간단한 형태에 있어서, 장식 손잡이(350)는 조정기(340)에 (예컨대, 접착제에 의해, 또는 조정기의 외측 및 장식 손잡이의 내측에 형성된 스플라인(spline)에 의해) 직접적으로 연결됨으로써, 그것들이 하나로 회전된다.

하지만, 조정기(340)와 장식 손잡이(350) 사이에 배치된 몇몇 형태의 클러치 메커니즘이 있는 것이 바람직하다. 그러한 클러치 메커니즘은, 조정 메커니즘이 과도한 죄임 등에 의해 손상될 수 있는 상황에서 유리할 수 있다.

단순한 형태에 있어서, 클러치는 조정기(340)와 장식 손잡이(350)의 양쪽 또는 그 중 하나의 일체 파트로서 형성될 수 있다. 예를 들어, 조정기(340)는 외부 스플라인을 가질 수 있고, 장식 손잡이(350)에는 다소의 유연성을 갖는 내향 돌출 핑거(finger)가 형성될 수 있다. 장식 손잡이(350)의 회전은 핑거로 하여금 스플라인을 밀게 하며, 이것은 일반적으로 조정기(340)를 회전시킨다. 하지만, 피스톤(310)이 그 왕복 운동의 끝에 도달하고, 따라서 조정기(340)의 추가적인 회전이 방지되면, 핑거는 스플라인을 변형하고 압도하여, 메커니즘이 손상되는 것을 방지한다. 물론, 마찰 판과 같은 다른 형태의 슬리핑(slipping) 메커니즘도 사용될 수 있다.

보다 복잡한 형태에 있어서, 분리 클러치 부재는 조정기(340)와 장식 손잡이(350) 사이에 배치될 수 있다. 상기와 같이, 이러한 분리 클러치는, 과도한 힘 전달을 방지하기 위해 파트의 탄성 변형, 또는 스프링에 의해 소켓내로 몰아쳐진 볼 베어링 또는 마찰 판과 같은 슬리핑 메커니즘을 사용할 수 있다.

프리셋(preset) 조정 간격에서 가청의 째깍거림(audible click) 또는 촉감을 생성하는, 조정 메커니즘내의 일부 형태의 래칫(ratchet) 배열을 구비시키는 것도 가능하다. 예를 들어, 디옵터의 4분의 1 배율의 각 변화마다 째깍거리도록 배열될 수 있다.

도 9a 및 9b에 도시된 조정 메커니즘이 부착된 장식 손잡이(350)를 가질지라도, 실제적으로, 렌즈가 프레임에 맞추어진 후가 될 때까지, 장식 손잡이(350)가 메커니즘에 부착되지 않는다. 프레임내로의 렌즈의 삽입은 도 10a 내지 10d에 도시되어 있다.

특히 도 10a 및 10b로부터 알 수 있는 바와 같이, 프레임에는 렌즈를 수용하기 위한 리세스, 및 연장부용 관통공이 형성되어 있다. 도 10a에 화살표로 도시된 바와 같이, 연장부는 관통공을 통해 공급되며, 그 다음 (도 10b에 도시된 바와 같이) 렌즈는 리세스내로 밀어 넣어진다. 렌즈에는 리세스에 면하는 돌기(lug)가 구비되며, 돌기는 적소에 렌즈를 홀드하도록 프레임내의 리세스내로 찰칵하고 닫힌다.

일단 렌즈가 적소에 고정되면, 장식 손잡이는 도 10c에 도시된 바와 같이 조정기에 맞추어지며, 프레임, 렌즈 및 손잡이의 완성된 조립체는 도 10d에 도시되어 있다.

렌즈를 프레임내에 장착하는 대안적인 방법은 도 11a 내지 11c에 도시되어 있다. 이러한 배열의 조정 메커니즘은, 분리 키웨이 부재가 구비되지 않음에 따라, 이전의 실시예와는 약간 상이하다. 대신, 프레임(400)의 파트(410)는 피스톤 샤프트의 회전을 방지하도록 키웨이로서 역할을 한다.

도 11b 및 11c에 최적으로 도시되어 있는 바와 같이, 프레임에는 2개의 후향 돌출 부재(412)가 각각의 측부에 구비되어 있다. 슬롯이 이 부재들 사이에 형성되며, 피스톤 샤프트(414)는 이러한 슬롯내에 결합된다. 조정 메커니즘은, 렌즈가 프레임에 장착되기 전에는 완전하게 조립되지 않는다; 기실, 렌즈는, 피스톤이 리저버내로 삽입된 후이지만 조정기의 다른 파트들이 조립되기 전에, 장착된다.

그 다음에, 조정 메커니즘의 나머지 파트들이 프레임 주위에 조립된다. 조정기는 피스톤 샤프트상으로 나사 죄어지며, 리테이너는 조정기를 적소에 홀드하도록 조정기 위에 맞추어진다. 도 11a 및 11b로부터 알 수 있는 바와 같이, 리테이너는 프레임에 맞추어진다. 장식 손잡이가 맞추어지고, 그 다음에 측부 테가 프레임에 부착된다.

링을, 제조 프로세스에 조력하지만 렌즈가 프레임내로 조립되기 전에 제거되는, 다양한 희생 구조체로 성형하는 것이 가능하다. 예를 들어, 링은, 충전 프로세스 동안에 그것을 보다 용이하게 홀드 및 회전될 수 있게 하는 구조체로 성형될 수 있다; 이것들은, 렌즈가 채워 넣어진 후에, 그것들이 그 시점에 더 이상 필요하지 않으므로, (예컨대, 머시닝(machining)에 의해) 링으로부터 제거될 수 있다.

또한, 도면에서는 연장부의 몇몇의 특정 배열만이 도시되었을지라도, 연장부가 임의의 적합한 형태를 취할 수 있다는 것이 이해되어진다. 특히, 연장부는, 그 주 축이 임의의 요구되는 각도에서 링에 접근하도록 링에 부착될 수 있다. 또한, 연장부의 단면 형상은 임의의 요구되는 형상일 수 있고, 피스톤 헤드 및 리테이너는 이러한 형상에 맞추어지도록 만들어질 수 있다.

추가의 대안적인 형태에 있어서, 조정 메커니즘은 수평보다는 오히려 수직으로 위치될 수 있다. 도 12는 그러한 수직 조정기를 가진 안경 프레임의 도면이다.

Claims (15)

1. 전방 표면과 후방 표면을 가진 링으로서, 상기 전방 표면은 방사상의 내부 파트(part)와 방사상의 외부 파트를 갖는 링;
   상기 전방 표면의 방사상의 내부 파트에 부착되는 유연막(flexible membrane);
   상기 전방 표면의 방사상의 외부 파트에 부착되는, 상기 유연막보다 더 큰 반경의, 전방 커버; 및
   상기 링의 후방 표면상의 후방 커버를 포함하며, 가변 용적 공동(variable volume cavity)이 상기 유연막, 상기 링 및 상기 후방 커버 사이에 형성되도록 된 가변 초점 렌즈.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 방사상의 내부 파트는 상기 방사상의 외부 파트를 넘어서 축방향으로 돌출함으로써, 상기 링의 외부 프로파일(outer profile)에서의 단(step)을 형성하는, 가변 초점 렌즈.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 전방 커버에는 상기 링의 프로파일의 단에 맞추어지는 고리 모양의 돌출부가 형성되어 있는, 가변 초점 렌즈.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 방사상의 내부 파트와 상기 방사상의 외부 파트는 홈에 의해 분리되어 있는, 가변 초점 렌즈.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전방 커버는 레이저 용접에 의해 상기 링에 부착되는, 가변 초점 렌즈.
6. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 전방 커버는 초음파 용접에 의해 상기 링에 부착되는, 가변 초점 렌즈.
7. 전방 표면과 후방 표면을 가진 링으로서, 상기 전방 표면과 상기 후방 표면 모두가 방사상의 내부 파트와 방사상의 외부 파트를 갖는 링;
   상기 전방 표면의 방사상의 내부 파트에 부착되는 제1 유연막;
   상기 전방 표면의 방사상의 외부 파트에 부착되는, 상기 제1 유연막보다 더 큰 반경의 전방 커버;
   상기 후방 표면의 방사상의 내부 파트에 부착되는 제2 유연막; 및
   가변 용적 공동이 상기 유연막들과 상기 링의 사이에 형성되도록, 상기 후방 표면의 방사상의 외부 파트에 부착되는, 상기 제2 유연막보다 더 큰 반경의 후방 커버를 포함하는 가변 초점 렌즈.
8. 가변 초점 렌즈의 가변 용적 공동을 액체로 충전하는 방법으로서, 상기 렌즈는 상기 가변 용적 공동의 측벽의 개구를 통해서 상기 가변 용적 공동과 통하는 내부 공동을 가진 일체의 속빈 연장부(integral hollow extension)를 포함하며,
   상기 렌즈를, 그 광학축이 수평이도록, 그리고 상기 가변 용적 공동의 측벽의 개구가 상기 렌즈의 상부에 있도록, 배열하는 단계;
   상기 일체의 연장부의 내부 공동을 통해 상기 가변 용적 공동내로 액체를 도입함으로써, 상기 공동내의 공기가 배기되어 상기 일체의 연장부의 내부 공동을 통해 빠져나오도록 하는 단계;
   상기 가변 용적 공동이 전부 액체로 충전되고 상기 일체의 연장부의 내부 공동이 부분적으로 액체로 충전될 때까지 이전의 단계를 계속하는 단계;
   상기 렌즈를, 상기 일체의 연장부의 내부 공동의 축이 수직이 될 때까지, 그 광학축의 둘레로 회전시키는 단계;
   포지티브 메니스커스(positive meniscus)가 상기 내부 공동의 입(mouth)에 형성될 때까지 상기 일체의 연장부의 상기 내부 공동내로 더 많은 액체를 도입하는 단계; 및
   상기 일체의 연장부의 내부 공동 내로 피스톤을 삽입하여 시일링하는 단계를 포함하는 방법.
9. 전방 표면과 후방 표면을 가진 링, 상기 전방 표면에 부착되는 유연막 및 전방 커버와, 상기 링의 후방 표면상의 후방 커버를 포함하며, 가변 용적 공동이 상기 유연막, 상기 링 및 상기 후방 커버 사이에 형성되도록 된 가변 초점 렌즈로서,
   상기 링에는 일체의 속빈 연장부가 구비되어 있고, 상기 연장부의 속빈 내부는 상기 공동과 통하여 상기 가변 용적 공동이 액체로 충전될 때 상기 가변 초점 렌즈용 액체 리저버(liquid reservoir)를 형성하며,
   상기 렌즈에는 상기 일체의 속빈 연장부상의 조정 메커니즘이 더 구비되어 있고, 상기 조정 메커니즘은:
   상기 가변 용적 공동의 내부로 또는 외부로 액체를 이동시키기 위해, 상기 리저버의 축을 따라 이동하도록 배열되는 피스톤;
   상기 리저버내의 피스톤을 홀드(hold)하여 그것이 퇴출되는 것을 방지하기 위한 수단; 및
   조정기의 회전이 상기 리버저의 축을 따라 상기 피스톤을 이동시키도록, 상기 피스톤에 결합된 상기 조정기를 포함하는 가변 초점 렌즈.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 피스톤이 상기 리저버내에서 회전하는 것을 방지하기 위한 수단이 구비되는, 가변 초점 렌즈.
11. 청구항 9 또는 청구항 10에 있어서,
    상기 피스톤은 비원형 단면을 가진 샤프트(shaft)를 갖고, 상기 조정 메커니즘은 상기 피스톤이 상기 리버저내에서 회전하는 것을 방지하도록 키웨이(keyway)를 추가적으로 포함하는, 가변 초점 렌즈.
12. 청구항 9 내지 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피스톤 샤프트는, 상기 조정기의 보어(bore)내에서 내부 나사산과 결합하는 외부 나사산을 갖는, 가변 초점 렌즈.
13. 청구항 9 내지 12 중 어느 한 항에 있어서,
    리테이너(retainer)가, 상기 연장부의 적소에 상기 조정기와 상기 키웨이를 홀드하는 역할을 하는, 가변 초점 렌즈.
14. 청구항 9 내지 13 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조정기에 그 외관을 향상시키도록 장식 손잡이(cosmetic knob)가 구비되는, 가변 초점 렌즈.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 메커니즘이 과도하게 죄어져 손상되는 것을 방지하도록, 상기 조정기와 상기 손잡이 사이에 클러치 메커니즘(clutch mechanism)이 배치되는, 가변 초점 렌즈.

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