[發明專利]特別借助于光學反饋為設備的透鏡調焦距的光學設備

有效

• 申請號: 201580040627.2
• 申請日: 2015-06-03
• 公開（公告）號: CN106662755B
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 曼努埃爾·阿施萬丹;戴維·尼德雷爾;羅曼·帕切德爾;丹尼爾·博雷爾;克里斯托弗·拉寧;米凱爾·比勒
• 申請（專利權）人: 奧普托圖尼股份公司
• 主分類號: G02B27/40
• 分類號: G02B27/40;G02B3/14;G02B7/32;G02C7/04;G02B26/00;G02C7/08
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊;嚴星鐵

本發明涉及一種光學設備，其包括：具有可調整的焦距(f)的透鏡(10)。根據本發明，光源被配置為發射被所述透鏡(10)影響且至少照射在第一光敏元件(30)上的光(51)，第一光敏元件(30)被設計為產生與照射在其上的光的強度對應的第一輸出信號(O1)，其中第一光敏元件(30)被配置為僅測量所述發射的光(51)的強度分布的一部分，并且其中，光源(50)、透鏡(10)和第一光敏元件(30)被配置為使得所述透鏡(10)的焦距(f)的變化改變照射在第一光敏元件(30)上的發射的光(51)的強度分布，以使透鏡(10)的每種焦距(f)都與由第一光敏元件(30)產生的特定的第一輸出信號(O1)相關聯。本發明進一步涉及對應的方法。

技術領域

本發明涉及光學設備、調整透鏡的焦距的方法、用于視力矯正的接觸鏡以及用于視力矯正的光學設備、特別是眼鏡(也被稱為護目鏡)。

背景技術

這種光學設備包括具有可調整的焦距的透鏡，例如，由于透鏡的可變形的表面或膜使得表面或膜能呈現多種不同的曲率，其中每種曲率對應于透鏡的不同的焦距，或者由于可調整焦距透鏡是被設計為使得透鏡的折射率能被調整的透鏡(例如，局部地)的事實，因此使得透鏡能呈現多種不同的焦距。這些透鏡也被稱為可調焦透鏡。進一步，光學設備可包括被設計為調整透鏡的焦距的(例如，致動)裝置或機構(例如，使透鏡的所述表面/膜變形，以使表面/膜呈現所述曲率中的一種，或者局部地改變折射率)。例如，在US61/160,041、WO2010/104904或者WO2009/021344A1中描述了上述類型的透鏡。

由于透鏡的表面的形狀/曲率以及透鏡的折射率能受到改變透鏡自身的溫度或者透鏡的環境而影響，因此透鏡的焦距也會發生變化。因此，原理上希望能夠以簡單和穩定的方式來確定可調焦透鏡的實際焦距。更進一步，特別地，還希望能夠以簡單和穩定的方式控制焦距。

發明內容

上述問題通過具有本發明的特征的光學設備解決。本發明的優選的實施方式在從屬權利要求中描述或在下文中說明。

根據本發明的光學設備進一步包括至少一個光源(例如，發光二極管(LED)或激光器)，其被配置為發射通過所述透鏡影響(例如，調制或偏轉)并且至少照射在第一光敏元件(例如，光電二極管或類似的設備，例如，光敏熱電發生器、位置傳感設備(PSD)、光電二極管陣列(PDA)、象限二極管(QPD)或者電荷耦合設備(CCD))的光，其中，第一光敏元件被設計為產生與照射在其上的光的強度相對應的輸出信號，其中特別地，第一光敏元件被配置為僅測量所述發射的光的強度分布的一部分，即，僅是所述分布的實際上打在至少一個第一光敏元件上的一部分(即，一部分所述光)，其中，光學設備(例如，光源、透鏡和至少一個第一光敏元件以及最后其他的光學元件，見下面)被配置為，使得所述透鏡的焦距的變化改變了照射在第一光敏元件上的發射的光的強度分布，以致透鏡的每種焦距都與由第一光敏元件(或者在其幫助下)產生的特定的(即是，唯一的)第一輸出信號對應。

本發明的該原理允許個人制成根據本發明的光學設備/系統，例如，其比所有信號都由光電二極管收集的像散透鏡設施更緊湊。

另外，本發明涉及容差非常不敏感的測量方法，因為(至少一個)第一光敏元件(例如，光電二極管)不需要被放置在所述發射的光的(例如，類高斯)強度分布的中心(發射的光能被認為是具有所述強度分布的光束，即，峰或最大值在中心并且向外減弱強度)。有益地，根據本發明的光學設備被特別地設計為，使得焦距的變化改變照射在(至少一個)第一光敏元件上的光的所述強度分布的寬度(例如，半峰全寬)。更進一步，根據本發明的光學設備被特別地設計為，使得焦距的變化移動所述發射的光的強度分布的中心(例如，峰或最大值)，并且因此移動照射在(至少一個)第一光敏元件上的光的強度分布。換言之，焦距的變化改變了在給出的點或區域借助第一光敏元件采集的光的強度。