KR20100135251A - 가변 초점 렌즈용 밸브 장치 - Google Patents

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KR20100135251A
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그레고르 스토리
윌리엄 존슨
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아드렌스 리미티드
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Abstract

가변 렌즈용 밸브 장치에 있어서: 저장부(reservoir)로부터 유체를 받아들이기 위한 주입구; 유체를 렌즈 캐비티로 통과시키기 위한 배출구; 및 밸브 부재를 포함하되, 상기 밸브 부재는 상기 주입구와 배출구 사이의 유체 소통을 위한 통로 및 상기 통로를 닫기 위한 밸브를 포함하며; 회전축 주위로 상기 밸브 부재를 회전시킴에 의해 상기 밸브가 동작되며, 상기 통로는 밸브 부재를 따라 축방향으로 연장한다.

Description

가변 초점 렌즈용 밸브 장치{VALVE DEVICE FOR A VARIABLE FOCUS LENS}
본 발명은 가변 초점 렌즈용 밸브 장치에 관한 것이다.
가변 초점 렌즈는 예를 들면 WO 96/38744 및 WO 99/47948에 개시된 것처럼 알려져있다. 이들은 일반적으로 액체로 채워진 챔버로서, 적어도 그 한 면이 투명한 플렉시블 막, 예를 들면 마일라(Mylar) 막으로 형성된다. 액체가 챔버에 첨가되거나 제거되면서, 플렉시블 막이 변형되고, 그 곡률도 이에 따라 변화한다. 이러한 곡률의 변화로 렌즈의 광학 특성 및 배율이 변경된다. 따라서, 렌즈의 배율은 챔버내의 액체의 양을 가변시킴에 따라 가변된다.
WO 96/38744에서, 마개를 통해 주사기를 삽입함에 의해 렌즈내의 유체의 양이 조정되며, 유체를 첨가 또는 인출하기 위하여 주사를 이용한다. 이러한 렌즈가 안경에 이용되는 경우, 렌즈를 위한 안경 프레임은 주사에 의해 억세스 가능하도록 되어야 한다. 유체 연관성으로 안경 및 렌즈는 복잡하고 크게 된다. 그러므로, 이러한 렌즈의 이용은 일부 환경에서는 다소 불편할 수 있다. 또한, 주사는 정확한 제어가 어려울 수 있어서, 렌즈의 조정의 정확성 면에서 상응하는 감소를 초래한다.
이러한 문제점에 대처하기 위하여, WO 99/47948은 주사 사용에 대한 일부 대안을 포함하는 다양한 구조물을 제안한다. 여기에는 유체를 렌즈 챔버내로 펌핑하기 위하여 저장부내의 주사형 피스톤 또는 플런저를 변위시키는 다양한 방법, 외장 나사산을 갖는 통의 이용, 및 통의 일 단부에 장착된 내장 나사산을 갖는 캡이 포함된다. 나사산을 이용함에 의해, 캡을 돌려서 통 및 캡 내부로 한정되는 액체 저장부의 체적을 조정할 수 있고, 이로써 유체를 렌즈내의 유체 챔버로/로부터 펌핑하는데 이용될 수 있다.
그러나, 이러한 대안들은 렌즈 제어를 용이하게 하는데 대한 개선을 가능하게 하는 것이고, 조정 메카니즘은 여전히 크고 복잡하다.
감소된 크기를 갖는 저장부가 크기 문제를 회피하는데 이용될 수 있으나, 이는 렌즈에 적용될 수 있는 조정의 범위를 제한하게 되고, 따라서 렌즈 이용을 제한하게 된다. 렌즈가 광 범위의 배율을 조정되도록 하고 이에 따라 광범위의 가시 문제를 해결할 수 있도록 하기 위해서, 큰 크기의 저장부가 이용되어야 한다.
안경을 설계상 크고 무겁게 하지 않고 이러한 능력을 제공하기 위한 시도로서, WO 99/47948은 저장부를 실링하고 단절하는 메카니즘이 개시되어 있다. 이는 소망된 조정이 수행된 이후에 큰 저장부가 렌즈로부터 제거될 수 있도록 하는 것을 의미한다. 일 실시예에서, 파이프를 압축하여 시일하기 위해서 나사산이 이용되며, 파이프는 저장부가 제거되도록 하기 위하여 절단된다. 다른 실시예에서, 파이프를 압축하기 위한 장치는 파이프 상으로 눌려지는 버튼이다. 버튼은 버튼의 오목부가 파이프를 압축하고 시일하면, 파이프를 누르고 단절하는 절단날을 포함한다. 그러나, 이들 메카니즘이 큰 유체 저장부의 제거를 가능하게 하는 반면에, 저장부를 제거하는 복잡한 공정 외에도 저장부와 렌즈 사이의 복잡하고 불편한 연결을 여전히 필요로 한다.
제1 측면에서 볼때, 본 발명은 가변 렌즈용 밸브 장치를 제공하되, 상기 장치는: 가변 렌즈용 밸브 장치에 있어서: 저장부(reservoir)로부터 유체를 받아들이기 위한 주입구; 유체를 렌즈 캐비티로 통과시키기 위한 배출구; 및 밸브 부재를 포함하되, 상기 밸브 부재는 상기 주입구와 배출구 사이의 유체 소통을 위한 통로 및 상기 통로를 닫기 위한 밸브를 포함하며; 회전축 주위로 상기 밸브 부재를 회전시킴에 의해 상기 밸브가 동작되며, 상기 통로는 밸브 부재를 따라 축방향으로 연장한다.
밸브 부재가 저장부와 렌즈 캐비티 사이의 통로를 포함하고, 상기 밸브 부재의 회전으로 통로를 닫음으로써, 소형의 제품이 생산된다. 종래의 밸브와 대조적으로, 유체의 통로는 축방향을 따라 밸브 부재를 통과하여, 밸브의 주입구 또는 배출구는 캐비티 또는 저장부에 대한 도관에 간단히 연결될 수 있다. 가변 렌즈를 이용하는 경우에, 저장부는 불리한 효과없이 렌즈에 관하여 회전될 수 있어서, 배출구는 회전 조인트(swivelling joint)를 필요로 하지 않고 회전하는 밸브 부재 상에 존재할 수 있음을 이해할 수 있다. 이러한 유형의 밸브는 단지 하나의 이동 부분만을 필요로 하며, 용이하게 제조되고 조립될 수 있다. 저장부와 렌즈 사이의 연결은 그 사이에 유체 도관을 필요로 하지 않고 밸브 부재를 이용하여 가능할 수 있다. 제조의 용이성을 증대시키기 위하여, 주입구 및/또는 통로 부분은 밸브 부재의 축방향을 따라 보어로 형성될 수 있다.
밸브 부재는 밸브 챔버내에 장착될 수 있으며, 밸브 부재 및 밸브 챔버는 바람직하게는 일반적인 실린더형이다. 실린더형 밸브 챔버내에 장착된 실린더형 밸브 부재는 일반적인 회적 가능한 밸브 구조를 제공한다. 밸브 챔버는 배출구를 포함할 수 있다. 유리하게는, 밸브 챔버는 렌즈 구조와 일체로 즉, 렌즈 구조의 일부로서 형성될 수 있다. 밸브 챔버는 렌즈의 외곽 벽 상에 형성될 수 있으며, 이는 원형 렌즈의 경우 렌즈의 외곽 링일 수 있다. 이는 조립 공정 동안 밸브 챔버와 렌즈 구조 사이의 연결을 필요치 않게 한다.
밸브 장치의 소형 구조는 저장부가 제거된 이후에 남아 있는 부분이 작음을 의미하며, 안경에 적용된 경우에는 이러한 안경은 종래 기술의 밸브 장치를 갖는 안경에 비해 더 가볍고 다루기 쉽다는 것을 의미한다.
저장부를 렌즈로부터 분리하기 위하여, 밸브 부재는 절단될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 밸브 장치는 밸브 부재와 저장부 사이에 해제 가능한 연결을 포함한다. 일 실시예에서, 이는 예를 들면, 실린더형 리세스와의 연결을 위한 실린더형 돌출부와 같이 플러그를 소캣내로 마찰형으로 맞추는 형태를 취한다. 바람직하게는, 플러그는 저장부로부터 연장하고, 소캣은 밸브 부재내에 형성딘다. 플러그 및 소캣 구조는 소캣 내에서 플러그의 회전을 방지하기 위하여 열쇠 홈 구조물을 구비할 수 있다. 그러므로, 실린더형 플러그는 소캣내의 노치(notch)와의 체결을 위한 러그(lug)를 포함할 수 있다. 다르게는, 비원형 단면의 플러그 및 소캣이 이용될 수 있다.
다른 실시예에서, 밸브 부재가 밸브와 주입구 사이의 지점에서 파괴되어 저장부를 단절하도록 배열된다. 이는 추가 절단 기구 또는 구현의 필요성을 방지한다.
밸브 부재의 파괴를 촉진하기 위하여, 밸브와 주입구 사이에 파괴점을 포함할 수 있다. 그러한 파괴점은 두께 또는 강성이 감소된 재료의 일 영역일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 파괴점은 절단 또는 노치와 같은 스트레스 집중부를 포함한다. 파괴점은 밸브 부재의 파괴를 보다 용이하게 하고, 또한 요구된 위치에서의 파괴 발생을 보장한다.
파괴점은 접혀지는 모우먼트에 의해 밸브 부재의 재료가 파괴되도록 하는 구조이다. 바람직한 실시예에서, 회전축의 법선 축 주위로 동작하는 모우먼트일 수 있다.
다르게는, 파괴점은 밸브가 닫혀 있는 경우 회전축 주위로 인가되는 모우먼트가 밸브 부재를 파괴하도록 즉, 회전축 주위로 뒤틀리도록 배열될 수 있다. 이는 사용자가 밸브를 닫고 밸브 부재를 파괴하여, 단일 뒤틀림 모우먼트에 의해 주입구 및 저장부를 단절하는 것을 의미한다. 밸브 부재를 파괴하기 위한 회전이 밸브를 닫게 되지만, 이러한 배열은 또한 밸브가 파괴 전에 닫히도록 하는 것을 보장하여, 밸브가 열린채 저장부가 단절되는 사고를 방지하고, 단절이 발생한 경우 소망된 강도로 가변 렌즈가 영구히 조정되는 것을 보장한다. 이러한 배열로, 밸브 부재는 바람직하게는 밸브가 닫힌 경우 밸브 챔버 상의 중지부와 체결한다. 그러므로, 연속된 뒤틀림 움직임으로 인한 회전형 전단 변형력(shear stress)은 파괴점에서의 파괴를 초래한다.
다른 실시예에서, 밸브 부재는 회전축을 따른 인장 응력(tensile stress)으로 인하여 파괴도록 배열된다.
바람직한 실시예에서, 밸브 부재는 실린더를 통과하는 입구와 일 단부의 실린더의 단면 사이의 유체 소통을 제공하는 보어를 포함한다. 밸브 시일은 실린더의 동일한 단부에 위치한다. 배출구는 실린더형 밸브 챔버의 일 단부면에 형성되고, 밸브 부재가 열린 상태인 경우 절단부에 인접하도록 밸브 부재의 회전의 중심으로부터 오프셋되어 위치되어, 보어와 절단부에 의해 형성된 통로를 따라 주입구와 배출구 사이의 유체 소통을 가능하게 한다. 밸브 부재가 회전하여 닫힌 상태가 되는 경우, 시일은 배출구를 덮음에 의해 배출구와 주입구 사이의 유체 소통을 방지한다.
이러한 구조로, 밸브는 원의 일부 주위로 밸브 부재를 회전시킴에 의해 열리고 닫힐 수 있다. 시일 및 절단부의 상대적 위치에 의존하여, 밸브는 그 회전의 비율을 달리함에 따라 열린 상태 및 닫힌 상태일 수 있다. 종래의 구조는 실린더의 절반에 걸쳐 연장하는 시일 및 밸브 챔버의 면의 중심으로부터 오프셋되어 있는 배출구를 이용한다. 그러므로 시일은 밸브 부재의 회전 중 제1 180° 동안 배출구를 덮고 닫으며, 배출구는 회전 중 제2 180°에 대해 절단부에 인접하다.
바람직하게는, 상기 밸브 부재의 완전 회전을 방지하고, 상기 밸브를 열린 및/또는 닫힌 상태에 정확하게 위치하도록 중지부가 제공된다. 중지부는 밸브 부재의 절단부의 모서리와 체결하는 밸브 챔버 상의 러그를 포함할 수 있다.
밸브 부재에 회전력을 인가하기 위해 그립 또는 레버 등이 제공될 수 있다. 이는 회전축으로부터 방사상 외부로 연장하는 레버 암(lever arm)일 수 있다. 레버의 사용은 밸브 부재 상에 인가되는 힘을 증가시키는데 있어 기계적 이점을 제공하고, 따라서 밸브의 열림 및 닫힘을 촉진한다. 저장부가 밸브 부재의 파괴로 인해 단절되는 경우, 레버는 밸브 부재 축 주위로 또는 회전축에 법선인 축 주위로의 회전에 의해 밸브 부재의 파괴를 돕는다. 후자의 경우, 레버 암은 회전축의 법선 축을 따라 돌출해야 한다.
밸브 장치는 레버의 의도하지 않은 움직임을 방지하기 위한 고정 수단을 구비한다. 바람직한 실시예에서, 고정 수단은 장치가 안경에 장착되어 사용중인 경우, 안경 다리가 열린 상태일 때는 레버는 정 위치에 고정된다. 그러므로, 레버는 안경 다리와 체결하기 위한 고정 장치를 구비한다. 바람직한 실시예에서, 레버는 안경 다리의 상보 캐비티 또는 돌출부와의 체결을 위한 돌출부 또는 캐비티를 포함한다. 돌출부 또는 캐비티는 레버의 회전축에 평행하게 연장한다. 다른 실시예에서, 안경의 다리와 체결하기 위한 클립이 제공되고, 클립은 레버의 두 측면을 따라 연장하고 그 회전을 방지하기 위한 돌출부를 포함한다.
밸브 장치는 예를 들면 상술한 것처럼 렌즈 구조체의 일부와 일체로 형성된 밸브 챔버내에 밸브 부재를 장착함에 의해 렌즈 구조체 내에 포함될 수 있다.
밸브 장치는 유체를 보유하기 위한 저장부를 포함하되, 상기 저장부는 상기 주입구에 연결된다. 바람직한 실시예에서, 저장부는 저장부내의 유체량을 조정하기 위한 다이얼을 포함한다. 다이얼은 밸브 부재의 회전축과 동일한 축을 따라 또는 평행한 축을 따라 회전될 수 있다. 이러한 구조로, 다이얼 및 밸브의 인체공학적이고 직관적인 동작이 구현될 수 있다. 특정 구조에서, 밸브 부재 및 다이얼은 렌즈가 눈 앞에 있는 경우 관자놀이 영역으로부터 연장하는 축 주위로 회전한다. 저장부는 조정 메카니즘을 발생시키기 위하여 나사산에 의해 결합되는 다이얼 및 통을 포함할 수 있다. 통을 밸브 부재에 연결시킴에 의해 저장부는 주입구로 연결될 수 있다. 이 경우, 레버는 일반적으로 통으로부터 연장하여 형성될 수 있다.
저장부는 다이얼의 과회전을 방지하기 위한 중지 장치를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 중지 장치는 다이얼의 회전이 특정 지점을 통과하는 경우 노치와 체결하는 플렉시블 멈춤쇠(pawl)를 포함한다. 플렉시블 멈춤쇠는 예를 들면 통으로부터 연장하는 미늘(barb)일 수 있으며, 이는 저장부 체적이 최대 레벨에 달하는 경우 다이얼 상의 노치와 체결된다. 복수개의 중지 장치가 저장부의 주변 환경에 대해 제공될 수 있다. 저장부 상의 중지 장치는 통으로부터 다이얼이 풀리는 것을 방지함에 의해 시스템으로부터 유체가 실수로 유출되는 것을 방지한다.
바람직하게는, 열린 상태에서 밸브 부재의 움직임을 방지하기 위하여 중지부가 위치하며, 이 중지부는 단단히 조여지는 경우 다이얼의 회전력에 대항해서 동작한다. 이러한 구조는 다이얼을 조임에 의해 렌즈 배율에 대한 조정이 밸브 부재의 바람직하기 않은 회전 움직임 없이 가능함을 의미한다.
상술한 것처럼, 본 발명에 따른 밸브 장치는 연결된 저장부가 관련 가변 렌즈의 강도에 대한 큰 변화를 초래하기 위한 큰 저장부인 경우 특히 장점이 있다. 큰 저장부에 의해, 저장부는 적어도 -3D 내지 +2D, 바람직하게는 -4.5D 내지 +3.5D 범위의 렌즈 배율의 변경을 초래할 수 있는 저장부가 제시된다. 예를 들면, 약 35mm 직경의 가변 렌즈에 대해, 미조정된 상태(unadjusted state)에서 체적이 약 2ml(2㎤)인 저장부가 사용될 수 있으며, 이는 -0.4ml 내지 +0.3ml의 체적 변경으로 -4.5D 내지 +3.5D의 렌즈 배율의 바람직한 변경을 가능하게 할 것이다. 그러므로, 바람직한 큰 저장부는 체적을 1.6ml 내지 2.3ml로 조정할 수 있다. 그러한 저장부는 길이면에서 수 센티미터일 수 있으며, 조정 메카니즘이 고려되는 경우, 더 큰 거리로 렌즈로부터 돌출될 것이다. 이러한 큰 저장부를 제거하는 것은 소형 밸브 이용에 있어 매우 유용하다.
밸브가 배출구를 닫고 큰 저장부가 제거되는 경우, 렌즈는 더이상 조정되지 않는다. 본 발명의 장점을 증대하기 위해서는, 본 발명의 제2 측면은 상술한 것처럼 밸브 장치를 제공하되, 이 밸브 장치는 상기 배출구에 연결된 제2 저장부 및 상기 제2 저장부의 체적의 조정을 위한 제2 조정 장치를 포함하여 상기 밸브가 닫힌 경우에 상기 렌즈의 조정을 가능하게 한다. 그러므로, 밸브 장치는 가변 렌즈에 대해 2단 조정 메카니즘을 형성한다.
그러므로, 밸브 장치는 제1 저장부를 이용할 수 있게 하여 제1 조정을 수행하고, 그 이후 제1 저장부가 단절될 수 있다. 제2 저장부 및 제2 조정 장치는 추가 조정에 이용될 수 있다. 그러므로, 제1의 큰 저장부는 큰 범위의 초기 조정을 제공하고, 제2의 작은 저장부는 나중 사용을 위하여 추가 및 미세 조정을 제공한다. 추가 조정은 사용자의 시야의 향후 변경을 수정하거나 또는 노안(presbyopia)에 대처하도록 조정하는데 유용하다. 사용자가 노안인 경우, 눈으로부터 보이는 물체의 거리에 의존하여 상이한 정도의 교정이 필요하다.
바람직한 실시예에서, 제2 조정 장치는 상기 제2 저장부내에 그 체적을 변경하기 위하여 상기 저장부와 관련하여 움직일 수 있는 피스톤을 포함한다. 피스톤은 나사산을 따라 회전하여 또는 다른 적절한 수단에 의해 이동될 수 있다.
상술한 측면 및 양호한 특징은 가변 렌즈에 대해 이용될 때 특히 유리하며, 따라서 양호한 실시예에서 본 발명은 상술한 밸브 장치를 포함하는 가변 렌즈를 포함한다. 그러나, 밸브 장치는 유체 흐름에 대해 간단한 제어가 필요한 특히 유체가 저장부 또는 용이하게 회전되는 다른 소스로부터 유체가 통과되어, 별도의 회전 고리 연결이 필요하지 않은 다른 응용에 유리함을 알게 될 것이다.
그러므로, 다른 측면에서 볼때, 본 발명에 따른 밸브 장치는: 주입구; 및 주입구와 배출구 사이의 밸브 부재를 포함하고, 밸브 부재는 주입구와 배출구 사이의 유체 소통을 위한 통로 및 통로를 닫는 밸브를 포함하며, 밸브 부재를 회전 축 주위로 회전시키고 통로가 밸브 부재를 따라 축방향으로 연장함에 의해, 밸브가 동작된다.
본 발명의 양호한 실시예가 첨부된 도면을 참조로 단지 예로서 이하 설명된다.
도 1은 렌즈에 부착되는 조정 및 실링 메카니즘의 제1 실시예의 단면도.
도 2는 도 1의 실링 장치의 접근도.
도 3은 조정 다이얼, 렌즈 및 도시 되지 않은 밸브 챔버를 갖는 도 1의 메카니즘을 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 부분의 단면도.
도 5는 밸브 부재의 상세도.
도 6은 렌즈에 부착된 도 1의 메카니즘의 투시도.
도 7은 렌즈 커버 및 막이 빠진 도 6에 도시된 것과 동일한 도면.
도 8은 조정 다이얼이 제거된 유사한 도면.
도 9는 본 발명에서 이용되는 유형의 렌즈 구조의 분해 조립도.
도 10은 미세 조정 메카니즘으로 안경 프레임에 장착된 경우의 도 9의 렌즈 구조의 단면도.
도 11은 도 10의 조정 메카니즘을 갖는 안경의 투시도.
도 12는 밸브 부재로부터 저장부를 분리하기 위한 다른 메카니즘을 이용하는 조정 및 실링 메카니즘의 제2 실시예.
도 13은 도 12의 B-B를 따른 단면도.
도 14는 도 12의 A-A를 따른 단면도.
도 15는 밸브 부재로부터 분리되는 경우의 도 12의 메카니즘의 저장부.
도 16 내지 18은 도 12의 통의 메카니즘의 다양한 도면.
도 19 및 20은 조정 및 실링 메카니즘의 제3 실시예를 포함하는 안경의 투시도 및 평면도.
도 21은 조정 및 실링 메카니즘의 제4 실시예의 특징인 안경의 다리 상의 클립의 확대도.
도 22는 도 21의 클립의 투시도.
도 1에서, 원형 렌즈 구조는 그 내부에 동공 보어(24)를 갖는 일체형 익스텐션(22)을 갖는 플라스틱 링(20)으로 형성된다. 후방 커버(60)는 링(20)의 후방에 부착되고, 플렉시블 막(40)은 링의 전면에 부착되며, 전면 커버(50)는 렌즈 구조의 전면에 부착된다. 도시되지 않은 플렉시블 막은 렌즈 구조내에 놓이고, 렌즈 배율의 조정을 가능하도록 한다. 막의 위치는 도 9에 도시되어 있다.
외곽 링(20)은 링(20)으로 열린 홀(1)을 포함하여, 유체가 렌즈의 캐비티로 통과하도록 한다. 유체는 렌즈로/로부터 펌핑되어 나사가 있는 통(3) 상의 외곽 나사와 체결하는 내부 나사가 장착된 컵형 다이얼(2)를 이용하여 렌즈의 길이가 조정된다. 다이얼(2) 및 통(3)은 함께 유체를 위한 저장부(4)를 형성한다. 유체가 나사부를 통해 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 다이얼(2)와 통(3) 사이에 시일이 제공된다. 통(3)은 일 단부에서 저장부(4)로 개방된 보어(5)를 포함하고, 타 단부에서 실링 장치(6)와 결합된다. 다이얼(2)을 통(3)과 관련하여 회전시킴에 의해, 저장부(4)의 체적은 조정되고, 보어(5)를 따라 및 렌즈의 캐비티 내부 및 밖으로 유체를 이동시킨다.
실링 장치(6)는 밸브 챔버(8) 내부에 위치한 밸브 부재(7)로 구성된다. 밸브 챔버(8)는 일체형 익스텐션(22) 및 링(20)의 보어(24)로 형성되며, 실린더 형상이다. 홀(1)은 밸브 챔버(8)의 제1 단부로 개방되고, 따라서 밸브 챔버(8)로부터 가변 렌즈의 캐비티로 향한 배출구를 형성한다.
밸브 부재(7)의 형상에 대한 상세는 도 2에 가장 잘 도시된다. 이러한 도면은 도 1의 실링 장치(6)의 확대도로서, 통(3) 및 렌즈 커버(50, 60)는 생략되어 있다. 밸브 부재(7)는 밸브 챔버(8) 내부로 회전하도록 배열되고, 보어(5)와 결합하는 보어(9)를 포함한다. 유체는 저장부(4)로부터 보어(5)를 통해 보어(9)의 주입구로 통과할 수 있다. 유체는 밸브 부재(7)를 따라 보어(9)를 통과하고, 밸브 챔버(7)의 단부의 홀(10)를 통해 밸브 챔버(8)의 제1 단부를 통과한다. 밸브 부재(7)는 일반적으로 실린더형이며, 밸브 챔버(8)의 제1 단부에 고정되는 밸브의 단부에서, 실린더는 유체가 홀(10)로부터 홀(1)까지 통과하도록 하는 절단부를 갖는다. 절단되지 않은 밸브 부재(7)의 부분은 시일(11)을 형성한다. 따라서, 절단부(cut-away portion) 및 시일(11)은 밸브 챔버(8)내에 장착되는 경우 회전 밸브를 형성한다.
도 1 및 2에서, 밸브 부재(7)는 개방 위치에 있으며, 홀(1)에 인접한 절단부는 캐비티내에 있다. 밸브를 닫기 위해서, 밸브 부재(7)는 시일(11)이 홀(1)에 인접할 때까지 회전된다. 시일(11)이 홀(1)을 차단하는 경우, 유체는 렌즈 캐비티로 진입하거나 배출될 수 없다.
밸브 부재(7)는 레버(12)에 의해 회전하고, 이 실시예에서는 통(3)과 일체로 형성된다. 레버(12)는 밸브 부재(7)의 외부 둘레와 보어(5)의 내부 둘레를 연결함에 의해 밸브 부재(7)에 결합된다. 이는 마찰 고정일 수 있으며, 또는 연결은 접착제, 초음파 용접 또는 다른 적절한 기술을 이용하여 고정될 수 있다.
밸브 챔버(8)는 조작자가 밸브가 열린 및 닫힌 위치에 있음을 느낄 수 있도록 하고, 밸브 부재를 소망된 위치에 중지시키도록 제공된 중지부(도시 없음)을 포함한다. 밸브가 개방되는 경우, 중지부는 조여진 다이얼(2)의 회전력에 반대로 동작한다. 레버(12)는 다이얼이 느슨해 질때 밸브 부재(7)의 회전을 방지하도록 이용될 수 있다. 밸브 부재(7)가 닫힌 위치로 회전되고 중지부를 타격하는 경우, 레버(12)의 추가 힘은 조작자가 저장부(4)를 렌즈로부터 단절되도록 할 것이다.
밸브 부재(7)를 시일(11) 너머의 위치에서 파손하여 저장부(4)가 제거되도록 함에 의해 레버(12)와 통(3)을 따라 단절이 발생한다. 밸브 부재(7)와 통(3) 사이의 연결은 도 3 및 4에 도시되며, 밸브 부재(7)는 도 5에 상세히 도시된다. 스트레스 집중부를 형성하기 위하여 컷 또는 노치(13)가 제공되며, 따라서 레벌(12) 및 저장부(4)를 단절하기 위하여 밸브 재료의 파손을 시작한다. 도 1에 도시된 보유 링(14)은 단절 동안 및 이후에 밸브 부재(7)의 밸브 단부를 밸브 챔버(8) 내의 정위치에 계속 유지하도록 제공된다. 보유 링(14)은 나사산에 의해 밸브 챔버(8)의 외곽 표면에 연결되며, 밸브 부재(7)의 둘레의 단차에 대향하여 위치한, 내부로 연장하는 플랜지를 갖는다. 회전축에 법선인 축 주위에 인가되고 노치(13)를 통과하는 모우먼트는 노치(13)에서 높은 인장 응력을 초래하며, 밸브 부재(7)는 노치(13)에 인접한 보어(9) 주위에서 파괴된다. 레버(12), 통(3) 및 다이얼(2)는 렌즈로부터 분리된다. 시일(11)이 홀(1)을 막은 밸브 부재(7)의 밸브 단부가 정 위치에 유지되고 보유 링(14)에 의해 보유된다.
도 3 내지 5에서 알 수 있듯이, 노치(13)는 밸브 부재의 둘레의 약 절반 주위로 연장하여 절단된다. 노치(13) 외에도, 밸브 부재(7)는 보어(9) 주위로 가변하는 벽 두께를 갖는다. 이는 상부에서 더 두꺼워(도 5에서 지향한 것처럼) 노치(13)가 형성되도록 하고, 낮은 모서리 주위로 더 얇아서, 밸브 부재(7)의 파괴를 촉진하고, 저장부(4) 및 관련 부분들을 쉽게 제거할 수 있도록 한다. 보어(9)의 가변 벽 두께는 도 1, 2 및 4의 단면도에 잘 도시되고, 밸브 부재(7)는 밸브 부재(7)의 상부 모서리에서 얇은 벽을 가지고, 하부 모서리에서 얇은 벽 및 노치(13)를 갖는다. 도 3 내지 5에서의 가변 벽 두께의 특별한 배열은 필요치 않으나, 대신 밸브 부재(7)의 둘레의 파괴를 촉진하게 위한 어떠한 것도 이용될 수 있다. 예를 들면, 노치(13) 둘레의 벽 두께는 완전 두께 균열 발생을 촉진하기 위하여 감소될 수 있다.
도 6은 가변 렌즈에 부착되는 조정 및 실링 메카니즘을 도시한다. 렌즈는 밸브 챔버(8) 및 보유 링(14)에 인접한 힌지 접합점으로부터 연장하는 안경의 다리를 갖는 안경 프레임에 삽입될 것이다. 레버(12)는 이 힌지 접합점 바로 뒤에 위치된다. 다이얼(2)은 더 밖에 있다. 사용자는 다이얼(2)을 돌림으로써 용이하게 렌즈를 조정할 수 있다. 이 뒤틀림 움직임은 안경 착용시 관자노리에 인접하며, 착용자에게 인체 공학적이고 직관적임을 알게되었으며, 다른 사람이 이를 하는 것도 쉽고 간편하다. 관자노리에 의한 조정 메카니즘의 위치 지정이 도 11에 도시되어 있으며, 미세 조정 메카니즘을 갖는 안경을 도시한다. 렌즈가 소망된 배율에 있는 경우, 레버(12)는 밸브를 차단하도록 회전되고, 노치(13)를 이용하여 밸브 부재(7)를 파괴하도록 레버에 추가 힘이 인가되어, 이 메카니즘에서 저장부를 단절한다. 도 7은 렌즈 커버(50, 60)가 없는 동일한 배열을 도시하며, 이는 렌즈 캐비티로 향한 홀(1)을 볼 수 있다. 다이얼(2)의 조정은 유체를 홀(1)로/로부터 이동시킨다. 도 8은 다이얼(2)이 생략된 동일한 도면으로서, 통(3)의 나사를 상세히 도시한다.
도 6 내지 8로부터 명확해지는 것처럼, 저장부를 단절하는 것이 불가능하다면, 안경은 렌즈로부터 돌출된 큰 조정 장치로 인하여 크고 어색할 것이다.
밸브 장치 및 조정 메카니즘의 조립이 아래와 같이 진행된다. 렌즈는 밸브 장치 및 조정 메카니즘의 다양한 구성 요소와 같이 임의의 적절한 방식으로 형성된다. 대부분의 구성 요소의 종래의 방법은 적절한 플라스틱의 주입 몰딩 방식이다. 플렉시블 막이 시트로부터 절단될 수 있다. 시일(11)은 밸브 부재(7) 상에 형성된다. 시일(11)은 배출구가 홀(1)에 대해 더 우수하게 차단하도록 밸브 부재(7) 보다 더 탄성적 재료이다. 노치(13)는 절단 등에 의해 밸브 부재(7)내에 형성된다. 밸브 부재(7)는 렌즈 링(20)의 밸브 챔버(8) 내로 삽입된다. 밸브 부재(7) 주위의 시일(도시 없음)은 밸브 부재(7)와 밸브 챔버(8) 사이의 체결을 실링하는데 이용된다. 보유 링(14)은 밸브 챔버(8)의 외곽 표면 상에 나사산이 형성되고, 밸브 부재(7) 상의 단차와 체결하여, 밸브 챔버(8) 내에 이를 보유한다. 통(3) 및 레버부는 밸브 부재(7) 상에 고정되고, 밸브 부재(7)는 통(3)의 보어(5) 내에 있다. 상술한 것처럼, 이 결합은 적절한 방법으로 체결될 수 있다. 다이얼(2)은 통 상에 나사 조임될 수 있다. 통(3) 주위의 시일은 다이얼(2)과의 실링 체결을 제공하여, 시일된 저장부를 형성한다.
렌즈 캐비티 채움 및 유체와의 조정 메카니즘이 두가지 방식으로 실천될 수 있다. 제1 방법에서, 렌즈는 밸브 부재가 삽입되기 이전에 채워졌으며, 제2 방법에서, 렌즈는 비어 있다. 렌즈 및 그 밸브 부재(7)는 저장부가 부착되기 전에 안경 프레임내에 보존된다. 렌즈 및 밸브 부재(7)는 보유 링의 도움으로 보존되고, 이는 상술한 보유 링일 수 있으며, 안경 프레임 상의 나사에 고정되는 보유 링일 수 있다.
방법 1:
1, 렌즈 캐비티 및 밸브 챔버(8)의 일부가 사전에 채워진다.
2. 밸브 부재(7)가 밸브 챔버(8) 내부로 이동하며, 이는 유체를 밸브 개구(10)를 통해 밸브 보어(9)로 변위시킨다.
3. 외장 유체 저장부(4)를 포함하는 통 및 다이얼 조립체는 밸브 부재(7) 상에 부착된다(및 다른 적절한 방법으로 고정됨).
4. 밸브 부재 보어(5) 및 통 보어(9)와 축 방향으로 정렬된 다이얼(2)의 앤드 캡(end cap)내의 도입부로부터 외장 유체 저장부(4)내로 주사가 삽입되고, 빈 공간을 유체로 채운다. 이상적으로는 그 끝이 밸브 부재 보어(9) 내의 기존의 유체의 레벨 하에 있다면, 바늘은 유체를 통과시켜야 한다.
5. 외부 저장부(4)내의 도입부에 포지티브 메니스커스가 형성될 때까지 채움은 계속된다.
방법 2:
1. 렌즈 캐비티의 적절한 체적, 렌즈 캐비티와 통(3) 사이의 포트(1), 밸브 부재(7)내의 보어 개구(10) 및 외장 유체 저장부(4)에서의 진입구가 수직 축 상에 모두 정렬된다.
2. 바늘이 상기 수직 축을 따라 삽입되고, 단일 채움 공정으로 렌즈 캐비티, 밸브 부재(7) 및 외장 저장부(4)를 채운다.
3. 외장 저장부(4)내의 진입부에서 포지티브 메니스커스가 형성될 때까지 채움은 계속된다.
양 방법에서, 이는 일부 유체 유출이 있었지만, 진입부는 종래의 마개/중지부/그러브 나사 또는 적절한 실링 방법으로 시일된다. 다르게는, 실링은 적절히 설계된 버섯 모양의 마개로 구현되며, 이는 미늘 샤프트로 포트를 시일하며, 주입부에서 포지티브 메니스커스를 포괄하는 동공 내부 캐비티를 갖는 버섯 형상 헤드를 갖는다.
렌즈 구조의 양호한 실시예는 채워지는 동안 렌즈 캐비티로부터 공기의 소개를 돕기 위하여 하나 이상의 공기 구멍(도시 없음)을 포함한다. 공기 구멍은 포트 1 옆에 위치하고, 따라서 채움 동안 렌즈 캐비티의 상부에 위치한다. 일단 임의의 공기 방울이 제거되면, 공기 구멍은 플러그로 채워지고, 다음으로 시일된다. 플러그는 추가 실링 없이 억제 끼워맞춤(interference fit)되거나 또는 레이저 용접 또는 접착제와 같은 적절한 수단에 의해 시일될 수 있다.
알 수 있듯이, 도 1 내지 8은 하나의 눈을 위한 렌즈를 도시한다. 이상적 렌즈 및 밸브 장치는 두 눈 모두에 이용될 수 있고, 다른 눈에 대해 미러 이미지를 이용하는 것이 바람직하다. 이는 다이얼(2) 및 밸브 부재(7)의 회전의 방향이 렌즈 구조에 상대하여 반전될 수 있음을 의미한다. 이는 렌즈가 안경 프레임내에 장착되는 경우 다이얼(2) 및 밸브 부재(7)의 회전의 절대 방향을 동일하게 만들어야 하기 때문이다. 예를 들면, 다이얼(2)의 상부를 앞으로 이동시키는 회전은 다이얼(2)을 조이기 위해 이용될 수 있다. 이는 안경의 일측에 오른 방향 나사를, 다른 측에는 왼 방향 나사를 요한다.
도 9는 다른 도면의 메카니즘과 이용될 수 있는 유형의 렌즈의 분해 조립도를 도시한다. 렌즈는 플라스틱 링(20)과 그 내부에 동공 보어(24)를 갖는 일체형 익스텐션(22)을 가지며, 도 1과 같이 밸브 챔버(8)를 형성한다. 후편 커버(60)는 링(20)의 후면에 부착되며, 플렉시블 막(40)은 링(2)의 전면에 부착된다. 링(20), 후면 커버(60) 및 이들 사이의 플렉시블 막(40)은 액체로 채워진 캐비티를 형성하며, 액체는 캐비티로 주입되거나 캐비티로부터 제거되어, 플렉시블 막(40)을 변경하고, 따라서 렌즈의 배율을 조정한다. 전면 커버(50)는 보호를 위해 플렉시블 막(40) 위로 부착된다.
도시되지 않은 실시예에서, 도 1 내지 8(또는 이하의 제2 내지 제4 실시예중 임의의 하나)의 실링 및 조정 메카니즘이 제2 조정 메카니즘과 결합하여 실장되며, 이는 미세 조정을 위한 것이다. 미세 조정 메카니즘은 밸브 챔버(8)와 렌즈 링(20) 사이에 실장되며, 주 저장부(4)가 제거된 이후에 가변 렌즈의 조정을 가능하게 한다.
적절한 미세 조정 메카니즘의 실시예에서, 렌즈 상의 익스텐션(22)의 동공 보어(24)는 제2 저장부로서 및 밸브 챔버(8)로서 역할을 하도록 연장된다. 제2 저장부는 렌즈의 배율을 가변하는데 이용될 수 있는 액체의 소량을 보유한다. 피스톤 등이 제2 저장부 내에서 이동하도록 배열되어, 제2 저장부의 체적을 변경시키고, 액체를 캐비티 안으로 또는 밖으로 이동시키고, 조정 수단은 피스톤이 제2 저장부 내부로 이동하도록 한다. 조정 수단은 익스텐션(22) 주위로 연장하는 링 일 수 있으며, 나사산의 적절한 배열을 이용하여 피스톤을 이동하도록 배열된다.
제1 내지 제4 실시예 중 임의의 것의 조정 메카니즘과의 결합에 이용될 수 있는 미세 조정 메카니즘의 예가 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. 이러한 것에 대응하는 렌즈 구조가 도 9에 도시된다. 동공 보어(24)는 통로(26)를 이용하여 링(22)의 내부의 공간과 소통한다. 동공 보어(24)는 제2 저장부의 역할을 하고, 액체가 캐비티에 추가되는 또는 캐비티로부터 통로(26)를 거쳐 제거되도록 하여, 플렉시블 막(40)의 형상을 가변시키고, 따라서 렌즈의 광학 특성을 가변시킨다. 동공 보어(24)는 또한 캐비티내의 유체의 양을 가변시키기 위한 조정 메카니즘을 채용한다.
익스텐션(22)에 대향하여, 필 홀(fill hole; 28)이 링(20)을 통해 형성된다. 이러한 필 홀(28)은 캐비티 및 렌즈의 조립 이후의 저장부를 채우는데 이용되고, 순차적으로 시일된다.
조정 메카니즘은 도 10의 단면에 도시된다. 플런저(78)는 보어(24)를 따라 이동할 수 있어서, 실린더내의 피스톤으로서 도작한다. 플런저(78)의 링(22)으로 향한 움직임은 캐비티로 액체가 향하도록 하고, 플런저(78)의 링(22)으로부터 나오는 움직임은 캐비티로부터 액체가 나오도록 한다. 캐비티내의 액체의 양은 변화는 플렉시블 막(40)의 곡선을 변경하고 따라서 렌즈(10)의 광학적 특성을 변경한다.
플런저(78)는 핸드휠 또는 노브(76)에 동작적으로 연결된다. 핸드휠(76)은 회전할 수는 있으나 그 회전 축을 따라 이동할 수는 없도록 장착된다. 핸드휠의 회전 이동은 나사식 연결을 이용하여 플런저(78)의 변형 이동으로 변환된다.
도 11은 도 10에서와 같은 2개의 렌즈를 이용하여 제조된 안경(70)을 도시한다. 도 11의 우측의 렌즈는 도 10과 동일한 방향성을 가지며, 좌측의 렌즈는 우측의 미러 이미지이고, 광학 축 주위로 180도 회전된 것이다. 렌즈는 방사 익스텐션(22)이 사용자의 눈의 외곽 모서리로부터 평행하게 연장하도록 배열된다.
렌즈는 프레임(72)내에 맞춰지고, 안경 다리(74)가 부착된다. 또한, 핸드휠(76)이 프레임(72)의 각 측면에 부착되며, 이들 핸드휠(76) 각각은 조정 메카니즘에 연결되어, 렌즈(10)의 초점이 가변되도록 한다. 우측의 조정 메카니즘은 도 10과 같으며, 좌측의 조정 메카니즘은 도 10의 것에 대한 미러 이미지로서, 나사산 방향이 반대가 된다. 이러한 반대는 2개의 핸드휠이 렌즈 배율의 증가 또는 감소를 획득하기 위하여 동일한 방향으로 회전됨을 의미한다.
제1 내지 제4 실시예 중 임의의 실시예에 큰 저장부(4)를 결합시키도록 하기 위해서는 도 10 및 11의 미세 조정 메카니즘의 일부 채용이 필요하다. 일 실시예에서, 홀(도시 없음)이 핸드휠(76) 및 피스톤을 통해 제2 저장부를 축방향으로 따라 연장하고, 피스톤(78)의 중심으로부터 오프셋되며, 이 홀은 핸드휠(76)에서 상술한 것처럼 밸브 챔버(8)을 향해 개방된다. 그러므로, 밸브 부재(7)는 핸드휠(76)의 면과 인접하고, 핸드휠내의 홀은 제1 내지 제4 실시예 중 하나의 배열내의 홀(1)을 대신한다. 메인 저장부(4)로부터 렌즈 캐비티로의 연결은 보어(5 및 9)를 따르고, 다음으로 피스톤 및 핸드휠(76)내의 홀에서 제2 저장부를 따라간다. 밸브 챔버(8)는 핸드휠(76)에 결합되고, 밸브가 닫힌 상태일 때, 핸드휠(76)의 단부내의 홀이 시일되도록 배열된다.
다른 실시예에서, 밸브 챔버(8)로부터의 배출구는 이에 연결된 제2 저장부 또는 도관을 향해 개방되고, 피스톤(78)은 저장부의 대향 단부로부터 또는 저장부의 일 측으로부터 제2 저장부로 이동한다. 그러므로, 밸브 챔버(8)의 배출구로부터의 연결은 예를 들면, 도 10에 도시된 것처럼 보어(24)의 상부 또는 하부로부터 제2 저장부의 측으로 일 수 있다. 다르게는, 핸드휠(76) 및 피스톤(78)은 도 10에서 수직이 되도록 90도 만큼 회전될 수 있어서, 밸브 챔버는 도 10의 우측으로부터 연결된다. 이러한 유형의 연결은 피스톤(78) 및/또는 핸드휠(76)을 통과하는 홀의 필요성을 방지한다.
그러므로, 이러한 배열로, 렌즈의 큰 조정이 다이얼(2) 및 메인 저장부(4)를 이용하여 수행될 수 있으며, 유체는 미세 조정 메카니즘이 제2 저장부를 통과한다. 적절한 큰 조정이 완료되는 경우, 밸브 부재(7)는 밸브 챔버(8)를 제2 저장부에 연결하는 홀을 시일하도록 회전되고, 큰 저장부(4)는 상술한 것처럼 단절된다. 제2 저장부내에 남아있는 유체는 미세 조장 피스톤(78)에 의해 렌즈내의 캐비티내로 및 밖으로 이동될 수 있다.
도 12 내지 18은 저장부(4)가 밸브 부재(7)로부터 풀리는 다른 메카니즘을 이용하는 제2 실시예를 도시한다. 조정 메카니즘의 다른 특징은 도 1 내지 8과 관련하여 설명된 것과 유사하며, 이러한 설명은 여기에 반복하지 않는다. 그러나, 이러한 제2 실시예는 제1 실시예의 통(3)에 대한 수번의 회전과 비교하여, 통(3) 상의 단일 회전 나사산을 이용한다. 이 배열에서, 시일(30)과의 결합은 충분한 안정성을 제공하고, 다이얼(2)을 이용하는 렌즈의 조정에 대한 유도를 제공한다. 나사의 단일 회전만 하도록 함으로써, 채움 공정 동안 공기를 소개하는 것이 더욱 용이하다. 공기의 소개를 더욱 돕기 위하여, 공기 소개를 위해 리지가 없는 경로(didge-free path)를 고려하여 나사산의 일부는 생략된다. 불완전 나사산은 도 17에 도시된다. 그러나, 이들 나사산의 어떠한 배열도 소망대로 이용될 수 있다.
도 12에 도시된 것처럼, 제2 실시예는 밸브 부재를 파괴하기 위해서 밸브 부재(7) 상에 노치(13)를 포함하지 않는다. 대신에, 저장부(4) 및 밸브 부재(7)는 마찰 결합 조인트(31)에 의해 결합된다. 조인트(31)는 통(3)으로부터 연장하는 플러그(32)와 밸브 부재(7)내에서 형성된 소켓(33)을 체결함에 의해 형성된다. 플러그(32)는 노치내에서 채결하는 러그(lug)에 의해 소캣(33)내의 회전이 방지된다. 이러한 배열의 상세는 도 13 및 14를 참조로 도시되어 있다. 그러므로, 다이얼(2)은 소캣(33)내의 플러그(32)의 미끌어짐 없이 통(3) 주위로 회전될 수 있다. 또한, 렌즈 캐비티를 시일하기 위하여 밸브 챔버(8)(이 실시예에서는 미도시) 내의 밸브 부재(7)를 회전하는 경우, 통(3)과 일체로 형성된 레버(12)에 큰 힘이 가해질 수 있다.
렌즈 배율이 만족할 만하게 조정되는 경우, 밸브는 레버를 회전시켜 닫기고, 저장부(4)는 간단히 잡아 당기는 동작으로 제거되며, 이는 노치(13)에서 밸브 부재(7)를 파괴하는 단계를 대체한다. 유리하게는, 이는 저장부(4)가 재연결되도록 하거나 또는 새로운 저장부(4)가 이용될 수 있다.
도 15는 밸브 부재(7)로부터 제거된 저장부(4)를 도시한다. 소캣(32) 상의 러그가 잘 도시되어 있다. 도 15는 제2 실시예에서 발견되는 다른 특징을 도시한다. 컵형 다이얼(2)은 그 개구 단부 주변에 노치를 구비하고, 통(3)은 플렉시블 미늘(35)을 포함한다. 통상의 사용 동안, 미늘(35)은 다이얼(2)내에 유지되고, 다이얼의 내부 표면에 대향하여 눌린다. 그러나, 다이얼(2)가 너무 많이 감기는 경우, 미늘(35)은 노치(34) 쪽으로 외부로 튕긴다. 이는 그 방향으로의 추가 회전을 방지한다. 도 15는 노치(34)와 체결되는 미늘(35)을 도시한다.
미늘(35) 및 노치(34)는 다이얼(2)의 최대 움직임 지점을 설정하기 위한 중지부를 형성한다. 다이얼(2)의 회전이 반대가 되는 경우, 미늘(35)은 노치(34)의 대향 내부 모서리에 의한 위치로 풀려지고, 다이얼(2)은 일상과 같이 조정될 수 있다. 도 16 내지 18은 다이얼(2)이 제거된 저장부(4)를 도시한다. 소켓(32)의 추가적 상세가 도시되고, 미늘(35)의 구조가 명백하다. 미늘(35)은 통(3)의 둘레에 대한 거의 접선 방향으로 연장하는 외곽 모서리를 갖는 얇은 플렉시블 부분으로 구성된다.
제2 실시예와 관련하여 이러한 중지 메카니즘의 추가가 도시되었지만, 이들 특징은 제1 실시예의 통(3) 및 다이얼(2) 상에 제공되어 동일한 효과를 얻을 수 있음은 명백하다.
각 렌즈에 부착된 저장부(4)를 갖는 안경(80)을 각각 도시하는 도 19 및 20의 제3 실시예에 추가 특징이 도시된다. 이하 설명되는 추가 특징이 원한다면 도 1 내지 8의 저장부(4) 및 밸브 부재(7)와 결합하여 이용될 수 있지만, 이 실시예에서 저장부(4) 및 밸브 부재(7)는 도 12 내지 18에 도시된 것에 대응한다.
제3 실시예는 레버(12)로부터 돌출된 스파이크(81) 및 안경(80)의 다리(83)내의 대응하는 캐비티(82)를 포함한다. 안경 다리(83)가 열린 위치에 있는 경우, 스파이크(81)는 캐비티(82) 내에 들어가 있다. 이는 레버(12) 및 이에 따라 회전 축 주위의 밸브 부재(7)의 원치 않은 회전을 방지하며, 다이얼(2)은 렌즈 배율 조정 공정 동안 사용자에 의해 회전된다. 이는 밸브 장치(6)의 빠른 동작을 방지함에 의해 렌즈 조정 공정을 돕는다. 레버(12)가 밸브를 동작시키도록 회전되도록 하기 위해서, 안경 다리(83)는 캐비티(82)로부터 스파이크(81)를 제거하기 위하여 닫힌다. 그러므로, 예를 들면 도 20에서 좌측 저장부(4)의 레버(12)는 회전될 수 있으나, 우측 저장부(4)의 레버(12)는 캐비티(82)와의 스파이크의 체결로 인하여 제자리에 고정된다. 스파이크(81) 및/또는 캐비티(82)는 레버(12)와 안경 다리(83)의 체결을 인도하기 위하여 가늘어지는 형상을 가진다. 이로써 메카니즘은 약간의 오정렬에 대처하도록 한다.
도 21 및 22는 레버(12)의 원치않은 이동을 방지하기 위한 별도의 메카니즘을 활용하는 추가 실시예를 도시한다. 도 21은 레버와 안경 다리(83) 사이의 상호 작용의 상세를 도시하는 안경(80)의 확대도이다. 이 실시예에서, 클립(84)은 안경 다리(83) 상에 장착되고, 클립(84)은 레버가 안경 다리(83)와 정렬되는 경우, 레버(12)의 측면을 따라 연장하는 플렉시블 돌출부(85)를 포함한다. 클립(84)은 도 22에 보다 상세히 도시되어 있다. 스파이크(81) 및 캐비티(82)가 도 19 및 20에서와 같이 이용되는 경우, 레버(12)가 바르게 위치하지 못한 경우, 스파이크(81)는 안경 다리(83)에 대향하여 밀집하게 되어 안경에 손상을 주고, 저장부(4)를 영구히 풀리도록 한다. 클립(84)으로, 레버(12)가 바르게 위치하지 않은 경우, 어떠한 손상 없이 돌출부(85)를 방향을 바꾸게 하고, 안경 다리(83)에 대향한 밀집이 발생하지 않는다. 레버(12)는 안경다리가 열린 또는 닫힌 상태라도 바른 위치로 회전될 수 있다. 클립(85)은 안경 다리(83)의 길이를 따라 미끌어짐에 의해 안경 다리(83)에서 벗어날 수 있다.
다양한 유형의 렌즈가 본원의 조정 메카니즘에 대해 이용될 수 있다. 예를 들면, 도 1 내지 8의 렌즈는 도 9의 렌즈와 약간 상이한데, 도 9에서는 익스텐션(22)의 정방형 프로파일 대신에 실린더형 외곽 프로파일을 갖는 밸브 챔버(8)를 갖는다. 또한, 렌즈는 캐비티의 양측에 하나씩, 2개의 막을 포함할 수 있다. 렌즈는 비원형 렌즈일 수 있다. 밸브 장치 및 관련 조정 메카니즘에 의해 제공되는 이점에 영향을 주지 않고 적절한 렌즈 구조가 이용될 수 있다.
또한, 실링 및 조정 메카니즘의 다양한 부분의 구조는 가변할 수 있다. 상술한 실시예에서, 통(3) 및 레버(12)는 단일 부품이고, 밸브 부재(7)는 별개의 부품이다. 그러나, 이 대신에 레버(12)는 밸브 부재(7)와 일체로 형성될 수 있으며, 이 부품은 통(3)과 결합되거나 또는 단일 조각이 전체 3개 부품을 형성할 수 있다. 레버(12) 대신에, 통(3) 주위로의 링 또는 핸드휠 또는 밸브 부재(7)가 밸브를 조작하고 저장부(4)를 단절하는데 이용될 수 있다.
1: 홀
2: 다이얼
3: 나사식 통
4: 저장부
5: 보어
6: 실링 장치
7: 밸브 부재
8: 밸브 챔버
9: 보어
10: 홀
11: 시일
12: 레버
13: 노치
14: 보유 링
20: 렌즈 링
22: 내장형 연장체
24: 중공 보어
28: 채움 홀
40: 플렉시블 막
50, 60: 렌즈 커버
70: 안경
76: 노브
78: 플런저

Claims (22)

  1. 가변 렌즈용 밸브 장치에 있어서: 저장부(reservoir)로부터 유체를 받아들이기 위한 주입구; 유체를 렌즈 캐비티로 통과시키기 위한 배출구; 및 밸브 부재를 포함하되, 상기 밸브 부재는 상기 주입구와 배출구 사이의 유체 소통을 위한 통로 및 상기 통로를 닫기 위한 밸브를 포함하며; 회전축 주위로 상기 밸브 부재를 회전시킴에 의해 상기 밸브가 동작되며, 상기 통로는 밸브 부재를 따라 축방향으로 연장하는, 밸브 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 밸브 부재는 상기 밸브의 주입구측 상의 한 지점에서 상기 저장부로부터 단절되도록 배열되는, 밸브 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 밸브 부재는 저장부 상의 상보형 소켓 또는 플러그와 해제 가능한 마찰 결합(releasable friction fit)을 위한 플러그 또는 소켓을 포함하는, 밸브 장치.
  4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주입구 및/또는 상기 통로의 일부분은 상기 밸브 부재의 축 방향을 따른 보어로 형성된, 밸브 장치.
  5. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 부재는 실린더형 밸브 챔버 내에 장착되는 실린더형 밸브 부재인, 밸브 장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 배출구는 상기 밸브 챔버내에 있는, 밸브 장치.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서, 상기 밸브 챔버는 렌즈 구조체와 일체로 형성되는, 밸브 장치.
  8. 청구항 5 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실린더형 밸브 부재는: 단절부, 밸브 시일 및, 통로의 일부를 형성하고, 상기 주입구와 상기 실린더의 상기 단절부 사이에서 유체 소통을 제공하는 보어를 포함하되, 상기 단절부와 상기 밸브 시일은 상기 밸브 챔버 내에 위치하는 실린더의 단부에 있는, 밸브 장치.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 배출구는 상기 밸브 챔버의 단면에 형성되며, 상기 밸브 부재가 열린 상태에 있는 경우에는 상기 단절부에 인접하도록 하고, 상기 밸브 부재가 닫힌 상태로 회전된 경우에는 상기 밸브 시일에 의해 덮히도록 상기 밸브 부재의 회전의 중심으로부터 오프셋되어 위치하는, 밸브 장치.
  10. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 부재의 완전 회전을 방지하고, 상기 밸브를 열린 및/또는 닫힌 상태에 정확하게 위치하도록 제공된 중지부를 포함하는, 밸브 장치.
  11. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 부재에 회전력을 인가하기 위한 그립 또는 레버 등을 포함하는, 밸브 장치.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 그립 또는 레버의 의도하지 않은 움직임을 방지하기 위한 고정 수단을 포함하는, 밸브 장치.
  13. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 유체를 보유하기 위한 저장부를 포함하되, 상기 저장부는 상기 주입구에 연결된, 밸브 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 저장부는 상기 저장부내의 유체량을 조정하기 위한 다이얼을 포함하는, 밸브 장치.
  15. 청구항 14에 있어서, 상기 다이얼의 과회전을 방지하기 위한 중지 장치를 포함하는, 밸브 장치.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 밸브 부재 및 상기 다이얼은 동일한 또는 평행한 축 주위로 회전되는, 밸브 장치.
  17. 청구항 14 또는 15에 있어서, 상기 저장부는 통을 포함하며, 상기 다이얼은 조정 메카니즘을 발생시키기 위해 나사산에 의해 상기 통에 결합되는, 밸브 장치.
  18. 전술한 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배출구에 연결된 제2 저장부 및 상기 제2 저장부의 체적의 조정을 위한 제2 조정 장치를 포함하여 상기 밸브가 닫힌 경우에 상기 렌즈의 조정을 가능하게 하는, 밸브 장치.
  19. 청구항 18에 있어서, 상기 밸브 장치는 제1 저장부를 포함하며, 상기 제2 저장부는 상기 제1 저장부보다 더 작은, 밸브 장치.
  20. 청구항 18 또는 19에 있어서, 상기 제2 조정 장치는 상기 제2 저장부내에 그 체적을 변경하기 위하여 상기 저장부와 관련하여 움직일 수 있는 피스톤을 포함하는, 밸브 장치.
  21. 실질적으로 첨부된 도면 중 도 1 내지 8을 참조로 전술한 밸브 장치.
  22. 실질적으로 전술한 제2 조정 장치를 갖는 밸브 장치.
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