TW200405056A - Electro-optic lens with integrated components - Google Patents

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200405056 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關光學領祕 田 + a s。更明確而言，本發明係有關使 法’其中該電作用透鏡包含至 測距器裝置。 用一電作用透鏡之系統及方 f ^ 少一些整合式元件，包括一 【先前技術】 在1998年’有大約9千？ ,,^ 卞2百萬眼睛檢查獨自在美國進行。 這些多數試驗包括眼睛诖 ^ 病里干元全檢查、肌肉平衡與雙筒 鏡的内外部分析、角^ 再膜測置；及在許多情況，包括瞳孔、 及目的與主觀的最後折射試驗。 折射試驗可執行可了解/吟# 類型 解/ %斷人眼睛折射誤差的大小與 目前可診斷及測| & & & # ¥ ^ 里的折射誤差類型是近視、遠視、 散光、與老化眼。目前折朵g (批私 〜外尤折射|§)嘗試將人的視覺興 正到20/20距離及近似距，日产甘μ 且在某些情況，可達成20/15 距離視覺；然而，此是非常例外。 應該指出人眼睛網膜可處理及定義視覺的理論限制是 大約20/10。此疋遠好於目前由今日折光器（折射器）與傳 統眼鏡透鏡獲彳于的視覺位準。從這些傳統裝置失去的東西 是偵測能力、例如像差的非慣例折射誤差定量與修正、不 規則散光、或視覺層不規則。這些偏差、不規則散光、及 /或視覺層不規則會是由傳統眼鏡或兩者組合所引起的人 視覺系統結果、或偏差結果。 【發明内容】 根據本發明的具體實施例，揭示一光學透鏡系統。該光 84166 200405056 學透鏡系統包含一電作用透鏡及一控制器，該控制器是耗 合到該電作用透鏡，且該電作用透鏡的建構可根據來自一 測距器裝置的信號來調整至少一部分電作用透鏡的焦距 長度。 根據本發明的另一具體實施例，其係揭示與一光學系統 中的控制器使用的一測距器裝置。該測距器裝置包含：一 發射器，該發射器的建構可產生用以將一感知物體相交的 非可見輻射的一第一光束；及一接收器，該接收器的建構 可偵測從該感知物體反射的非可見輻射的一第二光束，該 控制器的建構可根據從發射器與接收器接收的信號來決 定該感知物體的觀察距離。 根據仍然本發明的另一具體實施例，其係揭示用以控制 光學透鏡系統的方法。該方法包含使用一測距器裝置來 决疋經由一電作用透鏡而感知一物體的觀察距離，及根據 該觀察距離來調整一第一部分電作用透鏡的焦距長度。 【實施方式】 在1998年，有大約9千2百萬眼睛檢查獨自在美國進行。 沒些多數試驗包括眼睛病理學完全檢查、肌肉平衡與雙筒 鏡的内外部分析、角膜測量；及在許多情況，包括曈孔、 及目的與主觀的最後折射試驗。 折射试驗可執行可了解/診斷人眼睛折射誤差的大小與 類里目則可沴斷及測量的折射誤差類型是近視、遠視、 散光與老钯眼。目前折光器（折射器）嘗試將人的視覺興 正到20/20距離及近似距離，且在某些情況，可達成2〇/15 84166 ZUU4U5056 此是非常例外。 距離視覺；然而 ά私出人眼睛網膜可處理及定義視覺的理論限制是 大約 2 0 / 1 〇。，μ- η、土 疋m好於目前由今日折光器（折射器）與傳 ^艮鏡透鏡獲〜的視覺位準。從這些傳統裝置失去的東西 疋偵則此力、例如像差的非慣例折射誤差定量與修正、不 規則散光、或視覺層不規則。這些偏差、不規則散光、及 5、覓層不規則會是由傳統眼鏡或兩者組合所引起的人 視覺系統結果、或偏差結果。 因此’具有用以儘可能將人視覺偵測、定量、及修正到 近似到20/10或更佳的置將是非常好的。此外，以非常有 效率與使用者友善方式來做此事是很好的。 本發明疋使用新方法來偵測、定量及修正人的視覺。方 法包括使用電作用透鏡的數個創新具體實施例。此外，本 發明是使用達成電作用護目鏡的選擇、分送、啟動、及程 式化的新方法。 列如 創新具體實施例是使用一新電作用折射器/折 光器。此電作用折射器/折光器是使用遠比現階段折射器 更少的透鏡元件，且比現階段折射器整個大小及/或重量 更y。事實上’此創新具體實施例是只由在一框架安裝中 包裝的一對電作用透鏡組成，且是經由它本身結構及/或 經由一網路導線、啟動電作用透鏡執行適當功能所需電源 來提供。 為了要幫助對本發明某些具體實施例的了解，各種不同 術語說明現將提供。在一些情況中，這些說明是不必然是 84166 200405056 而是從範例、描述、與在此提供申請專 點來 閱讀。 、電乍用區域彳包括或包含在一電作用結構、層、及 /或區域。-”電作用區域"可以是一部分及/或整個電作用 層。一電作用區域能與另—電作用區域相鄰。一電作用區 域可直接或間接將另—電作用區域連接到例如在每個電 作用區域間的隔離物。一"電作用折射矩陣"是一電作用區 域與:些區域，且可將另一電作用層直接或間接連接到例 如：母個電作用層間的隔離物。”連接"包括接合、沉積、 黏者、及其他眾所週知的連接方法。一"控制器"可包括或 包含在-處理器、一微處理器、一整合式電路、一積體電 $ 電％ Ba片、及/或-晶>5。-"折光器"包括一控制 ^ "自動折光器包括一波導分析器。"接近距離折射 >差包括老A眼、與修正使人可在近距離清楚看見所需 的任何其他折射誤差。，，中間距離折射誤差”包括中間距離 L正所需的老花眼程度，及人可在中間距離清楚看見興正 所需的任何其他折射誤差。"遠距離折射誤差"包括人在遠 距離可清楚看見修正所需的任何折射誤差，近距離"可以 是從大約6忖到大約24忖，且更明確而言，是從大約财 到/約18吋。"中間距離"可以是從大約24吋到大約5呎。 ”遠距離"可以是在大約5呎與無窮大之間的任何距離，且 更明確而言，是無窮大。"傳統折射誤差"包括近視、遠視、 散光’及老花眼。"非傳統折射誤差"包括不規則散光，眼 睛系統偏差、與不在傳統折射誤差中包括的任何其他折射 84166 -10- 200405056 誤差。”光學折射誤差”包括盥_ φα > β曰 光予透鏡有關的任何偏 差0 在某些具體實施例中，"眼鏡"包括_透鏡。纟其他具體 實施例中，一 π眼鏡”可向衽和# ^ 兄」匕祜超過一透鏡。一"多重焦距” 透鏡包括雙焦距、三焦距、θ焦距、及/或創新的額外透 鏡。一"成品”透鏡毛壞包括兩端據有成品光學表面的一透 鏡毛壞。-"半成品”透鏡毛壞包括_端只具有一成品光學 表面的-透鏡毛壞，且在另一端的一非光學成品表面，透 鏡需要進-步修改’例如研磨及/或磨光，使它能做成一 可使用的透鏡。"塗焊"包括將過度物質研磨及/或磨光， 以完成一半成品透鏡毛壞的一非成品表面。 圖1，疋電作用折射器/折光器系統1〇〇的具體實施例透 視圖。框架11〇包含電作用12〇，此電作用使經由一網 路導線130而連接到一電作用透鏡控制器14〇及一電源 150 〇 在某些具體實施例中，框架的邊撐（未在圖丨顯示）11〇 包含例如一微燃料單元的電池或電源在其他創新具體實 %例中，框架110的邊撐或一些邊撐擁有需要的電元件， 所以電源線可直接插入插座及/或電作用折光器的控制 器/程控器160。 在仍然其他創新具體實施例方面，電作用透鏡1 2 0是安 裝在懸掛的一包裝組件，所以可正確放置你得臉部，為了 要在折射時可看穿電作用透鏡。 雖然第一創新具體實施例只使用一對電作用透鏡，但是 84166 -11 - 200405056 在某些其他創新具體實施例方面，可使用多重電作用透 鏡。在仍然其他創新具體實施例方面，可使用傳統透鏡與 電作用透鏡的組合。 圖2是包括包裝組件21〇的一電作用透鏡22〇的具體實施 例圖，該包裝組件21〇包含至少一電作用折光器系統2〇〇 與數個傳統透鏡，明確而言，包括繞射透鏡23〇、稜鏡透 鏡240、散光透鏡250、與球形透鏡26〇。一導線27〇網路是 將電作用透鏡220連接到一電源275及一控制器280，以提 供一配鏡顯示290。 在使用多重電作用透鏡及/或傳統與電作用透鏡組合的 每個創新具體實施例中，透鏡可用來隨意及/或非任意測 試人的視覺。在其他創新具體實施例中，兩或多個透鏡是 一起加入，以依需要在每個眼睛之前提供一整個修正光焦 度。 使用在電作用折射器與電作用護目鏡的電作用透鏡是 由一混合及/或非混合結構所組成。在一混合結構中，一 傳統光學透鏡是與一電作用區域組合。在一非混合結構 中，未使用傳統光學透鏡。 如前述，本發明是不同於在圖3使用流程圖顯示的現階 段傳統分送實施序列300。如步驟310與320的顯示，傳統 上，包括一傳統折光器的眼睛檢查是在獲得一配鏡及採用 給分配者的配鏡後面實施。然後，如步驟330和340的顯 示，在分配器，一框架與透鏡可被選取。如步驟350與360 的顯示，透鏡是被製造、鑲邊處理、與組件成框架。最後， 84166 -12- 200405056 在步驟370，新處理眼鏡可被分送及接收。 如圖4的流程圖所示，在一創新分送方法4〇〇的星體 例令，在步驟410,電作用護目鏡是由戴用者選取或用於也 戴用者。在步驟420,框架是適合戴用者。隨著配作 用護目鏡的戴用者，在步驟43G，電子可透過電作 器/折光器控制系統控制，在大部份的情況下，其是透尚 一護眼專業人M及/或技師來操作。’然而，在某些=新^ 體實施财，病人或戴用者可實際操作控制系統；因此 控制他們本身電作用透鏡的處理。在其他㈣具體實施例 方面，病人/戴用者與護眼專業人才及/或技師是與控制器 一起工作。 σ 在步驟440，由護眼專業人才、技師及/或病人/戴用者 操作的控制系統是用來客觀或主觀選取病人/戴用者的最 的修正處理。只要選擇適當處理將病人/戴用者修正成它 取佳的修正，護眼專業人才或技師便可程控病人/戴用者 的電作用護目鏡。 > 在一創新具體實施例中，在將選擇的電作用護目鏡從電 作用折射器/折光器的控制器分離之前，選擇的處理可程 控在-電作用護目鏡控制g、及/或―或多個控制器元 件。在其他創新具體實施例中，處理可稍後程控在選取的 電作用護目鏡。 在任何情況，電作用護目鏡是在整個不同於現階段傳統 眼鏡序列的步驟450上選擇、安裝、程控、及分送。此序 列允許改良製造、折射、與分送效率。 84166 -13- 200405056 經由此創新方法，病人/戴用者可逐地選擇他們的護目 鏡，當開始测試他們的視覺時可戴±，然&將他們正確程 控供正錢理。在大部份情況，但是不是所有，此是在病 人/戴用者離開試驗椅子之前完成；因此，確保病人最後 處理的整個製造與程控、與眼睛折光本身的精確性。最 後，在此創新具體實施例中，當他們從試驗椅子站起及離 開護眼專業人才的辦公室時，病人可完全配戴他們的電作 用眼鏡。 注思，其他創新具體實施例允許電作用折射器/折光器 只顯示或列印病人或戴用者的最好修正處理，然後使用與 過去的相同方式來填人。目冑，該處理包括將寫下的處理 拿到電作用護目鏡（框架與透鏡）銷售與分送的分送位置。 在仍然其他創新具體實施例，處理是例如經由網際網路 而電子傳遞到電作用護目鏡(框架與透鏡)鎖售的分送位 置。 在處理不是在眼睛折光執行的點上填人的情況，在某此 創新具體實施射，當在折光後安㈣電作用護目鏡時— -電_目鏡控制器、及/或一或多個控制器元件可程 控及安裝到電作用護目鏡、或直接程控。在不加到 護目鏡的情況，電作用護目鏡控制器、及一或多個控 兀件是電作用護目鏡的—複雜内建部份，且稍後確實不^ 入0 圖27是另一創新分送方法27〇〇的具體實施例流程 步驟2Π0，病人的視覺是使用任何方法來折射。在 84166 -14- 200405056 2720，病人的處理可獲得。在步驟2730，可選取電作用護 目鏡。在步驟2740，電作用護目鏡是使用戴用者的處理程 控。在步驟2750，電作用護目鏡是被分送。 圖5是電作用護目鏡500的另一創新具體實施例透視 圖。在此說明的範例中，框架5 1 0包含一般電作用透鏡“ο 和522，且由連接線530電輕合到電作用護目鏡控制器54Q 與電源550。線段Z-Z是分離一般電作用透鏡52〇。 控制器540是充當電作用護目鏡500的”中樞"，且包 含：至少一處理器元件；至少一記憶體元件，用以儲存一 特殊處理的指令及/或資料；及至少一輸入/輸出元件，例 如一連接埠。控制器5 4 0可執行例如從記憶體讀取及寫入 記憶體的計算工作，根據想要的折射率來計算運用到個別 格栅元件的電壓、及/或充當在病人/使用者的護目鏡與相 關折光器/折射器設備之間的一區域介面。 在一創新具體實施例中，控制器5 4 〇是由護眼專家或技 師預先程控，以符合病人的會聚度與適當需要。在此具體 實施例中，當控制器540是在病人的護目鏡外部時，此預 先程控是在控制器54〇達成，且控制器540然後會在試驗之 後插入護目鏡。在一創新具體實施例中，控制器54〇是一 π唯讀π類型，用以將電壓供應給格柵元件，以獲得修正一 特殊距離視覺的折射率必要陣列。當病人的處理改變時， 一新控制器540必須經由專家來程控及插入護目鏡。此控 制is會是AS IC，S、或應用特殊積體電路、及其記憶體與永 久記錄的處理命令的類型。 84166 -15- 200405056 在另一創新具體實施例中，t最初分送時，t作用護目 鏡控制器最初是由護眼專家或技師程控；且稱後，當病人 需要變化時，相同控制器、或一元件可被程控來提:一不 同修正，作用護目鏡控制器可從在折光器的控制器/ 程控器（在圖！和2顯示）放置的護目鏡類取，及在試驗期間 重新程控，或透過折光器重新程控，而無需從電作用護目 鏡移除。在此情況的電作用護目鏡控制器例如是吓以、、 或場程控閘陣列結構類型。在此創新具體實施例中，電作 ㈣目鏡控制器可永久内建在護目鏡’且只需要連結到折 先益的一介面，以便將程控命令送給吓以。此一部分連結 ，包括由在折光器/折射器、或在它控制器/程控器單元中° 肷入的AC轉接器提供電作用護目鏡控制器的外部μ光隹 度。 … 。在另二創新具體實施例中’電作用護目鏡是充當折光 器，且由護眼專家或技師操作的外部設備是由電作用護目 鏡控制器的一數位及/或類比介面所組成。因此，電作用 護目鏡控制器亦可當作光器/折射器的控制器使用。在此 八體實％例中’必需的處理電子可用來將格拇電壓的陣列 改變電作用護目鏡，且在使用者的最佳修正憑經驗決定之 '使用此=貝料將電作用護目鏡控制器重新程控。在此情 况病人可在試驗期間經由他/她本身的電作用護目鏡來 、 月圖且可以不知道他/她是否選擇最好修正配 鏡，在他們電作用護目鏡的控制器是同時電子重新程控。 另-創新具體實施例是使用電子自動折光器，該電子自 84166 -16- 200405056 動折光器是當作第一步驟使用，及/或與電作用折光器 (在圖1顯示和2)組合，如此經由範例，但是並未侷限於已 發展或修改來提供回授的Humphrey自動折光器與Nikon的 自動折光器，其中此回授是與發明的電作用透鏡相容與程 控。當病人或戴用者戴上他或她的電作用眼鏡時，此創新 具體實施例可用來測量折射誤差。此回授是自動或手動供 應給一控制器及/或程控器，然後校準、程控、或重新程 控使用者/戴用者的電作用眼鏡的控制器。在此創新具體 實施例中，電作用眼鏡可依需要重新校準，而不需要完全 眼睛檢查或眼睛折光。 在某些其他創新具體實施例中，視覺修正可經由電作用 透鏡而更正到2 0 / 2 0。在大部份情況，此可透過修正傳統 折射誤差（近視、遠視、散光、及/或老花眼）而獲得。在 某些其他創新具體實施例，例如偏差、不規則散光、及/ 或眼睛的不規則的非傳統折射誤差可測量及修正，以及傳 統折射誤差（近視、遠視、散光及/會老花眼）。除了傳統 折射誤差之外，在藉此修正偏差、不規則散光、及/或眼 睛的視覺層不規則的創新具體實施例中，視覺在許多情況 可修正到好於2 0 / 2 0，例如到2 0 /1 5，到好於2 0 / 1 5，到 20/10，及/或到好於20八0。 此有利的誤差修正可透過將在護目鏡的電作用透鏡有 效當作一適當光學而達成。適當光學已證明且使用多年來 修正以地面為主之天文學望遠鏡的大氣失真修正，及經由 大氣的通信與軍事應用的雷射傳輪。在這些情況，分宝彳< 84166 -17- 200405056 ”橡膠製品”豸子通常是用來做影像或雷射光波波導的最 小修正。在大部份情況，這些鏡子是透過機械激勵器操作。 運用到視覺的適當光璺e拍姑θ丄 田尤予疋根據具有例如一不傷害眼睛 雷射的光束的眼睛系統作用探測，及測量在網膜上建立的 視網膜反映或影像的波導失真。此波導分析的形式是假設 一平面或球體探測波，及透過眼睛系統來測量在波導上造 成的失真。透過將最初波導與失真的波導相比較，一熟練 的檢查者可決定在眼睛系統存在的不正常，及規^ 一適當 ’修正處理。有數個波導分析器的並駕其驅設計；然而，在 此描述當作-傳輸或反射空間光調變器使用而執行此波 $分析的電作用透鏡適應是包括在本發明。波導分析器的 範例疋在美國專利案號5,777,719(威廉）與5,949,521(威 廉）中提供，其每個在此是以引用方式併入本文。 然而，在本發明的某些具體實施例中，小修正或調整可 在電作用透鏡進行，所以一影像光波會由折射率變化的電 驅動像素的格栅陣列所產生，以透過變化的折射率來加速 或減忮光的通過。如此，電作用透鏡會變成一適當光學， 以補彳員在眼睛本身光學中的固有空間不完全，為了要在網 膜上獲得一幾乎無偏差的影像。 在某些創新具體實施例中，因為電作用透鏡完全二度空 間’所以由眼睛光學系統造成的固定空間偏差可透過合併 在病人/像用者的整個視覺修正處理需要頂端上的小折射 ^正率而補償。如此，視覺可修正到比使用通常收斂與適 應修正達成的更佳位準，而且，在許多情況方面，可造成 84166 200405056 比20/20更好的視覺。 為了要達成比20/20修正更好，病人的眼睛偏差可透過 例如一修正的自動折光器來測量，其中該修正的自動折光 器是使用針對眼睛偏差測量而設計的一波導感應器或分 析器。只要眼睛偏差及其他類型的非傳統折射誤差以大小 與空間來決定，在護目鏡的控制器可程空來合併因2 —D空 間而定的折射率變化，以補償除了整個近視、遠視、老花 眼、及/或散光修正之外的這些偏差及其他類型的非傳統 折射誤差。因此，本發明的電作用透鏡具體實施例可電作 用修正病人眼睛系統或由光學透鏡建立的偏差。 因此，例如，-3. 50折光度的一某光焦度修正在某電作 用發散透鏡是需要的，以修正一戴用者的近視。在此情 況，不同電壓陣列^、…、Vn是運用到在格栅陣列的M個元 件，以產生不同折射率Nl、…、Nm的陣列，以提供-3· 折光度光焦度的電作用透鏡。然而，格柵陣列的某些元件 在他們的射率心、···、Nm是需要多達+或—〇.5()單位變化， 以修正眼睛偏差及/或非傳統折射誤差1 了基本近視修 正電壓之外，對應這些變化的小電壓偏差是運用到適當的 格栅元件。 為了要儘可能偵測、定暑、；^ /斗、令 J疋里及/或修正例如不規則散光 的非傳統折射誤差 '眼暗新讲又招 、 左眼睛折射不規則、例如在角膜前面的 眼淚層、角膜的前面或昔面眼访 _ 、 j回及貪面眼則房水不規則、晶狀體透 鏡的刖面或背面、玻璃壯又招則·+、丄 敬褐狀不規則、或由眼睛折射系統本身 引起的其他偏差，電作用Ml哭 用折先！§/折射器可根據圖6的創新 84166 -19- 200405056 處理方法6 0 0的具體實施例而使用。 在步驟61〇’ 一傳統折光器、具有傳統與電作用透鏡的 :電作用折光器、或只具有電作用透鏡的一電作用折光 器、或一自動折光器是透過使用例如負光焦度（用於近 視）、正光焦度（用於遠視）、圓筒形光焦度、與轴（用於散 光）與稜鏡光焦度的傳統透鏡光焦度來測量折射誤差。隨 著使用此方法，經由傳統修正折射誤差而可獲得目前知道 病人的最好視覺敏銳（BVA)e然而，本發明的某些具體實 施例允許改善超過現階段傳統折光器/折射器可達成的視 覺。 因此，步驟610能夠以一非傳統創新方式來提供進一步 處理改良。在步驟610，完成此端點的處理是在電作用折 光器程控。病人是正確放置在可經由具有多重格栅電作用 結構的電作用透鏡而看到一修改與相容的自動折光器或 一波導分析器，以精確測量折射誤差。此折射誤差測量是 可能偵測及定量更多的非傳統折射誤差。當病人看穿電作 用透鏡的目標區域而自動計算必要的處理來達成在沿著 直線的中央小窩上的較好聚焦時，此測量可使用每個電作 用透鏡的大約4 · 2 9公釐的小目標區域。只要此測量達成， 此非傳統修正便可儲存在控制器/程控器記憶體供將來使 用，或然後在控制器程控，以控制電作用透鏡。當然，此 可於兩眼睛重複。 在步驟620，病人或戴用者是在他們選項選擇使用一控 制單元，以允許他們進一步改良傳統折射誤差修正、非傳 84166 -20- 200405056 統折射誤差修正、或兩者組合；如此，最後處理他們的愛 好。或者’護眼專業人才可將它改善，直到在某些情況未 執行進-步改良為止。此時’較好於經由傳統技術的任何 可用的病人改良BVA將可達成。 在步驟6 3 0，任何進一步改良處理然後是在控制器程 控，以控制電作用透鏡的處理。在步驟64〇，程控的電作 用眼鏡是被分送。 雖然處理步驟61 0到6 4 0是展現一創新方法的具體實施 例’此是时眼專業人才㈣或方法而$，但1除了類似 方法的許多不同可只使用電作用折光器/折光器、或與波 導分析器組合而用來偵測、定量、及/或修正視覺。不管 什麼序列，不管是否與波導分析器有關而使用一電作用折 光器/折射器來谓測、定量、及/或修正人視覺的任何方法 咸係認為本發明的一部份。例如，在某些創新的具體實施 例中，步驟610至640能以修改的方法或甚至不同序列來執 行。此外，在某些其他創新方法的具體實施例中，在步驟 610參考的透鏡目標區域是在直徑中大約3〇公釐到直徑 大約8.0公釐的範圍内。在仍然其他創新的具體實施例方 面，目標區域可以是從直徑大約2()公釐多達整個透鏡區 域。 雖然此討論是著重在只使用各種不同形式電作用透鏡 或與波導分析器結合的折射，以執行未來的人眼檢查，但 疋另一可能性疋新出現的技術允許只用於客觀測量，如此 可免除需要病人溝通反應或互作用。在此描述及/或要求 84166 -21 -

JUJO 不：劊新具體只施例能與任何類型的測量系統 不：客觀、主觀'或兩者組合。 ’考如上述的電作用透鏡轉本身，本發明的具體實 :例：有關具有-新電作用透鏡的電作用折光器/折射 ::可以是一混合或-非混合的結構。藉由混合結構， 匕表不-傳統單視或多$焦光學透鏡的組合，且至少一電 作用區域是位在前表面、背表面、及/或在前表面與後表 面之間，該區域是由呈古、，π 所 疋由/、有必要的電作用裝置的一電作用物 貝組成，以改變電隹a。产 “、、點在本發明的某些具體實施例中， 电作用區域是明破放署&泳 置在透鏡内部、或在透鏡的後凹表面 上，以保護它免受抓痕及其他正常磨損。在電作用區域是 包括當作-部分前凸表面的具體實施例中，在大部份情況 下’應用一抗抓痕塗展。屑^： xm、α^ 曰 傳統單視透鏡或傳統多聚焦透 鏡、與電作用區域的組合可提供混合透鏡設計的透鏡光焦 又透過非此合，匕表不一透鏡是電作用，藉使折射光焦 度的大是份1〇〇%是透過它電作用本質而單獨產生。 圖7疋刖視圖，且圖8是沿著混合電作用眼鏡透鏡7 〇 〇具 體實％例的區段A-A採用的截面圖。纟此描述的範例中， 透鏡700包括一光學透鏡71〇。連接到光學透鏡71〇是一電 作用折射矩陣720，其具有佔有所有或一部分電作用折射 矩陣720的一或多個電作用區域。而且連接到光學透鏡7ι〇 與至少部份電作用折射矩陣72〇周圍是結構層73〇。光學透 鏡710包括具有一旋轉散光軸A — A的一散光光焦度修正區 域740，在此特殊範例中，水平順時針方向大約“度。包 84166 -22- 200405056 含電作用折射矩陣720與結構層730是一選擇性覆蓋層 750。 如下面進一步討論，電作用折射矩陣720包括一液晶及/ 或聚合物凝膠。電作用折射矩陣720亦包括一對準層、一 金屬層、一導線層、及/或一隔離層。 在另一具體實施例中，散光修正區域740可面除，所以 光學透鏡71 0只可修正球體光焦度。在另一具體實施例 中’光學透鏡710可修正遠距離、近距離、及/或兩者、與 任何種類的傳統折射誤差，包括球狀、圓柱形、稜鏡、及 /或圓誤差。電作用折射矩陣72〇亦可修正近距離、及/或 例如偏差的非傳統折射誤差。在其他具體實施例方面，電 作用折射矩陣720可修正任何種類的傳統或非傳統折射誤 差’且光學透鏡71〇可修正傳統折射誤差。 發現到具有一混合結構方法的電作用透鏡在一非混合 透鏡上具有某些明顯的優點。這些優點是較低光焦度需 要、較小的電池大小、較長電池壽命預期、較低複雜度電 路、較少導線、較少隔離物、較低製造成本、增加光學透 明、與增加結構完整性u，必須注意，非混合電作用 透鏡具有他們組的優點，包括減少厚度及大量製造。 亦發現非混合與在—些具體實施例方面，當例如使用電 :用結構設計是多格柵電作用結構時，全範心合與部分 ΓI方法允許非常有限數量原料保存單^ (skus)的 大里卜在此情況，當主要著重在例如戴 的曲率與大小的有限數量差異特徵的大量製造時，它才： 84166 -23- 200405056 要。 若要了解此改善的明顯性，您必須了解描述多數配鏡所 需的傳統透鏡毛壞數量。修正配鏡的大約95%包括在-6.〇〇 折光度到+ 6· 00折光度範圍内而以〇. 25折光度增量的球體 光焦度修正。基於此範圍，有大約49個普遍規定的球體光 焦度。這些配鏡包括以〇·2 5折光度增量而在-4 ·00折光度 到+4· 00折光度的範圍内大約95%的散光修正。基於此範 圍’有大約33個普遍規定的散光（或圓筒）光焦度。然而， 因為散光具有軸一元件，有大約散光軸360度方向，典型 是以1度增量配鏡。因此，有360個不同散光轴配鏡。 而且，許多配鏡包括修正老花眼的一雙聚焦元件。具有 一老花眼修正的這些配鏡是在以〇·25折光度增量而在 + 1· 00到+ 3· 00折光度範圍内的大約95%，藉使造成大約9 個普遍規定的老花眼光焦度。 因為本發明的一些具體實施例可提供球體、圓筒形、 軸、與老花眼的修正，一非混合電作用透鏡可用於 5’ 239, 0 80 049 x33 χ36Οχ -9)個不同配鏡。因此，一非 混合電作用透鏡可免除需要大量製造及/或積存許多透鏡 毛壞SKUs，且更重要是可免除對特殊病人配鏡的每個透鏡 毛壞研磨及磨光的需要。 為了要說明適應例如臉形、眼睫毛長度等解剖問題所需 的各種不同透鏡曲率，某物超過一非混合電作用透鏡sku 可大量製造及/或架。然而，數量可從數百萬減少 到大約5或更少。 84166 -24- 200405056 在混合電作用透鏡的情況中，透過使用光學透鏡來修正 傳統折射誤差及使用中心電作用層可發現亦可減少想要 的SKU數量。請即參考圖7，透鏡700可依需要旋轉到在想 要的位置放置散光軸A-A。因此，需要的混合透鏡毛壞數 i月b以3 6 0的因素減少。而且，混合透鏡的電作用區域可 提供老花眼修正，藉此以9的因素來減少需要的透鏡毛壞 數ϊ。因此，一混合電作用透鏡具體實施例可將需要的透 鏡毛壞數量從超過5百萬減少到1 61 9 ( = 49 x33)。因為它可 合理大量製造及/或架混合透鏡毛壞SKUs的數量，所以可 將研磨與磨光的需要免除。 然而，將半成品混合透鏡研磨及磨光成成品透鏡毛壞可 保持一可能性。圖28是一半成品透鏡毛壞28〇〇的具體實施 例透視圖。在此具體實施例中，半成品透鏡毛壞28〇〇具有 一完成表面2820、一未完成表面283〇、與一部分視場電作 用折射矩陣2840的光學透鏡2810。在另一具體實施例中， 半成品透鏡毛壞2800具有一全視場電作用層。而且，半成 品透鏡毛壞2800的電作用結構可以是多格柵或單一相 接。此外，半成品透鏡毛壞2800具有折射及/或繞射特性。 在電作用透鏡的混合或非混合具體實施例中，明顯數量 的所需修i配鏡可透㉟由一㈣器㈣及控㈣的電作用 透鏡而自訂建立，其中該拎制斗丄_ 二 ^ T "徑制器已對病人特殊配鏡需要自 訂及/或程式化。因此，數百葸的 〇〇 I白禹的配鏡與許多透鏡樣式、 單視透鏡毛壞、及許多多聚隹车士、 夕眾焦+成品透鏡毛壞便不再需 要。事實上’如同我們知道，多數读 夕致透鏡與框架製造與分配 84166 -25- 200405056 可明顯改革。 /主思，本發明包括非混合電作用透鏡、以及全部與部分 視場特殊混合電作用透鏡，這些透鏡是在交付病人或客戶 時的預先製造電子護目鏡（框架及/或透鏡）、或自訂電子 護目鏡。在預先製造及組件的護目鏡情況，框架與透鏡是 使用已鑲邊的透鏡預先製造，且放置在鏡框。而且，可將 本發明的部份視為可程式化及重新程式化的控制器、以及 具有必要電子元件的框架與透鏡的大量製造，且該等電子 元件可預鑄及送給護眼專業人才、或例如程式化控制器安 裝的一些其他位置、及/或病人配鏡的一或多個控制器元 件。 w 在某些情況，控制器、及/或一或多個控制器元件可以 是一部份的預先製造框架與電作用透鏡組合，然後在護眼 專業人才的位置或一些其他位置上程式化。控制器、及/ 或一或多個控制器元件可以是例如一晶片或一薄膜的形 式，且是安裝在框架中、框架上、在透鏡中、或在眼鏡的 透鏡上。控制器、及/或一或多個控制器元件可根據實施 的商業策略而重新程式、或不重新程式化。在控制器、及 /或一或多個控制器元件是重新程式化的情況，只要病人 或客戶高興他或她的鏡框、以及電作用透鏡的化妝外觀與 功能’此將允許重複更新人的配鏡。 在後者情況，非混合與混合電作用透鏡具體實施例剛討 論’透鏡必須是充足健全結構，為了要保護眼睛不受外來 物體的傷害。在美國，多數護目鏡透鏡必須通過Fm必要 84166 -26- 200405056 撞擊測試。為了要符合這些需求，一支撐結構建構在透鏡 内或透鏡上是重要的。在混合類型的情況，此可透過例如 將一配鏡、或非配鏡單視或多聚焦光學透鏡當作一結構基 座使用而達成。例如，混合類型的結構基座可在沒有複合 碳酸鹽製成。在非混合透鏡的情況，在某些具體實施例 中，電作用物質選擇與厚度說明此需要的結構。在其他具 體實施例方面，電作用物質的非配鏡載體基座或基板的放 置說明此需要保護。 在某些混合設計方面，當在眼鏡透鏡中使用電作用區域 時，在透鏡的光焦度中斷發生時維持正確距離修正是重要 的。在電池或配線失敗的情況，在一些情況，如果戴用者 正在駕駛Ά車或駕驶飛機’它會是不幸的，而且他們的距 離修正會遺失。若要避免此發生，當電作用區域是在關閉 位置（非主動或無光焦度狀態）時，電作用眼鏡透鏡的創新 設計便要提供維持距離修正。在本發明的具體實施例中， 此可透過提供具傳統固定光學焦距長度的距離修正而達 成’而不管它是一折射或一繞射混合類型。因此，任何額 外增加光焦度可透過電作用區域來提供。因此，一安全裝 置的電作用系統會發生，因為傳統光學透鏡將可保護戴用 者的距離修正。 圖9是另一電作用透鏡900的具體實施例側視圖，該電作 用透鏡具有一光學透鏡91〇,其折射率是符合一電作用折 射矩陣920。在此說明的範例中，折射率心的發散光學透 鏡910可提供距離修正。連接到光學透鏡91〇是電作用折射 84166 -27- 200405056 矩陣920，其具有一非激勵狀態、與許多激勵狀態。當電 作用折射矩陣920是在它的非激勵狀態時，它具有折射率 心’其接近符合光學透鏡91〇的折射率^。更明確而言，去 田 未激勵時’心是在〜的〇〇5折射單元中。在電作用折射矩 陣920的周圍是結構層93〇，其具有h折射率，且亦接近符 合在折射單元中的光學透鏡91〇的折射率心。 圖1 〇是另一電作用透鏡系統1 〇 〇 〇的具體實施例透視 圖。在此說明的範例中，電作用透鏡丨0丨〇包括一光學透鏡 1 040、與一電作用折射矩陣1〇5〇。一測距器發射器1〇2〇 疋放置在電作用折射矩陣1 〇 5 〇。而且，一測距器谓測器/ 接收器1030是放置在電作用放置折射矩陣1〇5〇。在另一具 體實施例中，發射器1〇2〇或接收器1〇30是放置在電作用折 射矩陣1050。在另一具體實施例中，發射器1〇2〇或接收器 1030可放置在光學透鏡1〇4〇中或在他上面。在其他具體實 施例中，發射器1 020或接收1〇3〇可放置在外部覆蓋層 1 060。此外，在其他具體實施例中，1〇2〇和1〇3〇可放置在 前面的任何組合上。 圖11是一繞射電作用透鏡11 〇 〇的具體實施例側視圖。在 此說明的範例中，光學透鏡丨丨丨〇可提供距離修正。在光學 透鏡1110的一表面上的蝕刻是繞射圖案U 2〇,其具有折射 率n· sub· 1。當電作用折射矩陣1130是在它的非激勵狀態 時，連接到光學透鏡1110與覆蓋繞射圖案11 20是具有折射 率n· sub· 2的電作用折射矩陣113〇，且該折射率n. sub. 2 是接近η· sub· 1。而且，連接到光學透鏡1110是結構層 84166 -28 - 200405056 1140’其是以類似光學透鏡1110的物質構成，而且至少部 份是圍繞電作用折射矩陣1120。一覆蓋115〇是連接在電作 用折射矩陣1130與結構層丨14〇上。結構層114〇亦可以是未 光學透鏡1110 加入實際層的光學透鏡1110延伸，然而 的製造可構成或限制電作用折射矩陣1130的範圍。 圖12及圖13分別是是電作用透鏡12〇〇的具體實施例的 前視圖與側視圖，其中該電作用透鏡12〇〇具有一多重焦點 光學1210連接到一電作用結構層122〇。在此說明的範例 中，多聚焦光學1 2 1 0是前階附加的透鏡設計。而且，在此 說明的範例中，多聚焦光學121〇包括一第一光學折射焦點 區域1 2 1 2、及一第二進階附加的光學折射焦點區域1 2 Η。 連接到多聚焦光學1210是具有一電作用區域1 222的電作 用結構層1 220,其中該電作用區域1 222是放置在第二光學 折射焦點區域 1214。一 復盍屑1 230疋連接到電作用結構層 1 220。注意，結構層可以是電作用或非電作用。當結構^ 是電作用時’隔離物質可用來將激勵區域從非激勵區心 離0 在多數的創新情況中(但不是所有），為了要將電作用護 目鏡程式化將人的視覺修正到它的最適當程度，因此，修 正非傳統折射誤差，經由追蹤病人或戴用者的眼睛運動： 追蹤每個眼睛的視線是必要的。 包

圖Η是一追蹤系統14〇〇的具體實施例透視圖。框架“Μ 含電作用透鏡1420。連接到電作用透鏡142〇的 近戴用者眼睛的-端，亦稱為近侧端）是例如光射二極 84166 -29- 200405056 體的一追蹤信號源1 430。而i，連接到電作用透鏡1420 的背部是例如光反射感應器的追蹤信號接收器144〇。接收 器1 440與可能是信號源143〇是連接到一控制器（未在圖顯 示）’該控制器包括儲存在它記憶體以允許追蹤的指令。 透過使用此方法，可非常精確找到眼睛向上、向下、向左、 及任何變化方向的運動。此於某些類型是需要的，但是不 是所有非傳統折射誤差需要在人視線修正及隔離（例如， 在資特殊角膜不規則或當目艮睛移動撞擊的情況）。 在各種不同另一具體實施例中，信號源143〇及/或接收 器1440是連接到在框架1410背部嵌入、及/或在透鏡背部 1 4 2 0嵌入的框架1 41 0背部。 包括電作用眼鏡透鏡的任何眼鏡透鏡的重要部分是用 來在使用者視野中產生銳利影像品質的部分。當一健康的 人可大約90度看到任一端時，最鋦利的視覺敏銳是位在一 較小視野’且對應最佳視覺敏銳的網膜部分。此網膜區域 疋已知是視網膜中央小窩，而且在網膜上是大約直徑〇. 4 〇 公董的圓形區域。此外，眼睛可經由整個瞳孔直徑而獲得 場景影像，所以瞳孔直徑亦會影響眼鏡透鏡最重要部分的 大小。目艮鏡透鏡的結果重要區域只是加入將小窩視也投射 到眼鏡透鏡的人眼瞳孔直徑直徑的加總。 眼睛瞳孔直徑的典型範圍是從3· 〇到5· 5公釐，且通常是 4· 0公釐的值。平均小窩直徑是大約〇. 4公釐。 在眼鏡透鏡的小窩的投射尺寸大小的典型範圍是受到 例如眼睛長度參數、從眼睛到眼鏡透鏡的距離等的影響。 84166 -30- 此此特殊創新具體實施例的 ， 用透f F ^ H 、追蹤系統然後會找出電作 用遗鏡&域，其疋與病人網膜 古Μ 、 窩區域有關的眼睛運動互 有關聯。當本發明的軟體程式 韭信』 化以始終修正當眼睛運動的 非傳統折射誤差時，此是重要 需I 3 、。因此，在大部分情況是 而要的，但不疋所有情況，創新 '斤/、體實施例可當人眼凝視 或/主視他們的目標時，修 非傳統折射誤差，以電作用改 變視線通過的透鏡區域。換句 谀^話π，在此特殊創新具體實 知例中，考慮視線與透鏡 必兄个u邛分相交的角度、及將此分 特殊區域最後配鏡’經由追料'統與軟體修正非傳統 折射誤差’大多數電作用透鏡可修正傳統折射誤差，且當 眼睛移動時’被定作目標的電作用區域焦點亦會移動。 在多數（但是不所有）的情況，當注視或凝視遠距離物體 時’追蹤系統及啟動軟體的創新具體實施例可用將人的視 覺修正到它的最大值。當注視接近的點時，追蹤系統(如 果使用）可用來計算接近點焦點的範圍，為了要些正人的 適應與收斂接近或中間範圍的聚焦需要。此當然可在電作 :濩目鏡控制器、及/或一或多個控制器元件中程式化， 當作一部分病人或戴用者的配鏡。在仍然其他創新具體實 施例中，一測距器及/會追蹤系統可合併到透鏡及/或框 架0 它強調’在修正例如不規則散光的某些類型非傳統折射 誤差的其他創新具體實施例中，在多數（但不是所有情況） ’ 電作用透鏡不需要追縱病人或戴用者的眼睛。在此 情況’整個電作用透鏡可程式化將此、及病人的傳統折射 84166 -31 - 200405056 誤差的修正。 而且，既然偏差是直接與觀察距離有關，所以發現他們 的修正是與觀察距離有關。即是，只要測量到偏差或一些 偏差’藉著將電作用區域分離便可修正在電作用折射矩陣 中的這些偏差，如此便電作用修正例如遠距離視覺 '中間 距離視覺、及/或近距離視覺的特殊距離偏差。例如，電 作用透鏡可分成一遠視、中間距離視覺、與近視修正區 域’且每個軟體是控制每個區域，以使該區域修正這些影 響對應觀察距離的偏差。因此在電作用折射矩陣是分成不 同距離，藉使每個分離區域可修正一特殊距離的特殊偏差 的此特殊創新具體實施例方面，可修正非折射誤差，而無 需一追蹤機構。 最後，它應該指出在另一創新具體實施例中，可達成例 :由偏差引起的非傳統折射誤差的修正，而無需實際分離 電作用區且無·需追蹤。在此具體實施例中，透過將觀 察距離“乍冑入使用，軟體可調整一特定電作用區域的 焦點’以負責有關在特定觀察距離上影響視覺的偏差所需 修正。 此外’發現到-混合或非混合電作作用透鏡可設計成具 有-全視場或部分視場效果。透過全視場效果，此表示電 作用折射矩陣或層是包含太 、 匕3在鏡框中的大部分透鏡區域。在 一全視場情況，整個雷作 冤作用£域可調整到想要的光焦度。 而且，一全視場電作用 透鏡的調整可提供一部分視場。然 而，一部分視場電作用絲 将殊透鏡設計不能調整到全視場， 84166 -32- 200405056 由於需要使它成為特殊部分視場的電路。在一全視場透鏡 調整到變成一部分視場透鏡的情況，一部分電作用透鏡是 調整到想要的光焦度。 圖15是另一電作用透鏡系統15〇〇的具體實施例透視 圖。框架1510包含具有一部分視場1 530的電作用透鏡 1 520。 為了比較目的，圖1 6是仍然另一電作用透鏡系統1 β 〇 〇 的具體實施例透視圖。在此說明的範例中，框架丨6丨〇包含 具有一全視場1630的電作用透鏡1620。 在某些創新具體實施例，多聚焦電作用光學是預先製 造，且在某些情況，由於明顯減少SKU的所需數量，所以 即使在分送位置架會是一完成多聚焦電作用透鏡毛壞。此 創新具體實施例允許分送位置使架的多聚焦電作用透鏡 毛壞適合及鑲邊成電子啟動框架。雖然在大部份情況本發 明可以是一部分視場特殊類型電作用透鏡，但是應了解此 於全視場電作用透鏡工作亦可工作。 在本發明的一混合具體實施例中，一傳統單視透鏡是具 有散光修正彡哀面的一球狀設計或非球狀設計，且

個透鏡單元可稍後鑲邊。可發現， 必》兄丨文」將有關眼睛接 射矩陣然後應用在單視 鑲邊之前應用，而且整 對於電作用折射矩陣是 84166 -33 - 200405056 作用光 質可有 固疋到光學透鏡的鑲邊而言（一單視或多聚焦電 學），在鑲邊之前，例如_聚合㈣膠的電作用、物 利在液晶物質上。 電作用折射矩陳^τ M i & 錢陣T經由在技術中已知的不同技術而運 ’目谷的光學透鏡。相容的光學透鏡是曲線光學，且表 面：適田從接合、吴學、及’或正確的最後透鏡光焦度來 接文電作用折射矩陣。例如，黏性物可應用，以將接合劑 直接應用到光學透鏡’然後鋪設電作用層。而且，電作用 折射矩陣的製造是連接到釋放薄膜，在此情況，可移除及 重新黏合到光學透鏡。而且，它可連接到載體本身黏合到 光學透鏡的雙向薄膜載體。此外，它可利用一表面鑄造技 術而應用，在此情況，電作用折射矩陣是在原位置建立。 在刖述的混合具體實施例中，圖1 2 , —靜態與非靜態方 法的組合可用來滿足中間與接近點視覺需要，具有正確想 要距離修正、及具有例如全近增加光焦度大約+1·川折光 度（或D )的一多聚焦串級透鏡1 21 〇是使用，以取代單視 光學透鏡。在使用此具體實施例方面，電作用折射矩陣 1220疋放置在多聚焦前進光學透鏡的任一端、及掩埋在光 學透鏡中。此電作用折射矩陣是用來提供額外增加光焦 度。 當使用低於整個多聚焦透鏡所需的光學透鏡增加光焦 度時’最後增加光焦度是經由電作用層所產生低多聚焦附 加與額外所需近光焦度的整個加總光焦度。例如，如果一 夕聚焦創新附加光學透鏡具有+1〇〇的增加光焦度、及建 84166 -34- 200405056 立+1.00近光焦度的電作用折射矩陣，混合電作用透鏡的 整個近光焦度是+2· 00D。透過使用此方法，可明顯從多聚 焦透鏡（明確而言，創新的附加透鏡）減少不必要的可感知 失真。 在使用一多聚焦創新附加光學透鏡的某些混合電作用 具體實施例中，電作用折射矩陣可用來減去不必要的散 光。此可經由在不必要散光存在的透鏡區域中電作用建立 消除光焦度補償而透過消除或實質減少不必要的散光來 達成。 在某些創新具體實施例中，部分視場的分散是需要的。 當應用一分散部分視場電作用折射矩陣時，它需要以此方 式來排列電作用折射矩陣，以適應單視光學透鏡的適當散 光軸位置，如此允許修正任的散光，且找出在人眼正確位 中心的電子變化光焦度場。而且，需要部分 列部分視場位置，以允許與病人瞳孔有關的適當= 置。進一步發現到，在靜態雙聚焦、多聚焦或創新區域是 始終放置在人觀察距離凝視的下面，一電作用透鏡的使用 對於不能用於傳統多聚焦透鏡的某些製造自由度是允許 的。因此，在本發明的一些具體實施例中，電作用區域是 位於可典型找到一傳統非電作用多聚焦透鏡的遠視、中 間、與近視區域。例如，電作用區域可放置在光學透鏡的 18 0、’·呈線上面，藉此允許多聚焦近視區域可有時提供超過 光學透鏡的180經線。提供超過光學透鏡18〇經線的近視區 域對於接近戴用者正前方或頭上距離工作的這些眼鏡戴 84166 -35- 200405056 用者是特別有用，例如與電腦監視器工作、或釘住頭上的 影像框架。 在非混合電作用透鏡、或混合全視場透鏡與例如一 35 公釐直徑混合部分視場透鏡的情況，在將框架透鏡安裝形 狀的透鏡鑲邊之前，如前述的電作用層可直接應用到單視 光學透鏡、或使用光學透鏡預製造來建立電作用成品多聚 焦透鏡毛壞、或多聚焦創新光學透鏡。此對於電作用透鏡 毛壞的組合是允許的’且編入成品架，但不是鑲邊的電作 -用透鏡毛壞，如此允許在分配的任何管道上製造眼鏡，包 括醫生或光學儀器商大樓。此允許所有光學診療所可提供 昂貴製造設備最小需要的快速服務。此對於業者、零售 商、及其病人、消費者是有益的。 考慮已顯示的部分視場大小，例如，在一創新具體實施 例中，部分視場的特殊區域是35公釐直徑中心或分散圓开I 設計。注意，直徑大小的變化是因需要而定。在某些創新 具體實施例t，使用22公釐、28公复、3〇公董、與％公釐 圓形直徑。 部分視場的大小是因電作用） 电作用折射矩陣及/或電作用場的 結構而：。’、少兩此結構是在本發明的範圍内考慮，即 是 單互接電作用結構與一多格栅電作用結構。 圖17是具有單一互技^ 接九構的電作用透鏡1 700具體實你 例透視圖。透鏡17〇〇包括_止風* 先予透鏡1710及一電作用折射 矩陣1720。在雷你^ 乍用中折射矩陣1 720中，一隔離物 是將一激勵部分湳p 7 ^ 1 100 野1 740從一結構非激勵場（或區域） 84166 -36- 200405056 1750分離。單一電線或導線互接176〇是將激勵場連接到一 電源供應器及/或控制器。注意，在多數（如果不所有）具 體實施例情況，單一互接結構具有將它耦合到電源的單一 對電導線。 圖18疋具有多格柵結構的一電作用透鏡丨8〇〇的具體實 施例透視圖。透鏡1 800包括一光學透鏡181〇與一電作用折 射矩陣1820。在電作用折射矩陣1820中，一隔離物〖Mo 是將一激勵的部分視場184〇從一結構非激勵場（或區域） 1 850分離。複數個電線互接1 860是將激勵場連接到一電源 供應器及/或控制器。 當使用部分視場的較小直徑時，可發現當使用單一互接 電作用結構可減少時，從部分視場特殊區域的邊緣到中心 的電作用厚度是不同。此在減少電源需要及在所需電作用 層數量方面具有非常青定的角色，尤其是單一互接結構。 此於部分視場特殊區域的情況不是始終的情況，藉此使用 一多格栅電作用結構。在許多的創新具體實施例（但是不 所有）中，當使用單一互接電作用結構時，多重單一互接 :作用結構便會在透鏡中或彡鏡上分層疊放，以允許多重 -作用層可建立例如+2.50D的一整個組合電作用光焦 度。在此創新範例中’只有五個+〇. 50D單一互接層是只放 置在大部份情況透過隔離層而彼此分離的頂端上。如此， =焦度便可經由減少一厚的單一互接層的電需要而 :立母個層的必需折射率變化，其在某些情況，對於適當 供給能量是不實施的。 84166 -37- 200405056 =明進-步強調，具有多重單-互接電作用層的某政 具體貫苑例能以程控序列供給能量，以允許一且工 離範圍上聚焦。例如，兩個+〇_單一互接電作用声可： 給能ϊ來建立+1·_中間聚焦，以允許+2屬老花眼可在 短：：看見’然後兩個額外+〇· 5°D單-互接電作用層可供 、口月b里以提供+2·00D老花眼可在16对遠閱讀。應了解電 :用層的精確數量、與每層的光焦度可改變，且是因光： 設計與包含—特殊老花眼的近視與中間視覺距離特殊i •圍所需所需的總光焦度而定。 — 在某其他創新具體實施例中，一或多個單一互接 2作用層的組合是在透鏡與一多格柵電作用結構層的組 合中出現。再者，假設適當的程式化，此可於中間與近距 離的範圍提#聚焦的能力。以吏，在#他創新的具體實施 例中，只有一多格柵電作用結構是使用在一混合或非混合 透鏡。或者，與適當程式化電作用護目鏡控制器、及/或 或夕個控制器元件結合的多格柵電作用結構允許在中 間與近距離的廣泛範圍上聚焦。 而且，允許表面化的半成品電作用透鏡毛壞亦是在本發 明的範圍内。在此情況，合併毛壞或一全視場電作用折射 矩陣的一分散、置中、部分視場電作用折射矩陣是合併毛 襄’而且然後表面化成需要的正確配鏡。 在某些具體實施例中，可變光焦度電作用場是位在整個 透鏡上，且如在透鏡整個表面上的固定球體光焦度來調 整，以適應您工作近視聚焦的需要。在其他具體實施例 84166 -38 - 200405056 >田為了要減少失真與偏差而同時建立一球體周邊光焦 度政果時，可變光焦度場可於一固定球體光焦度變化時而 在正，透鏡上調整。在上述的一些具體實施例中，距離光 <、、、又H由單視、多聚焦成品透鏡毛壞、或多聚焦連續光 學透鏡而修正。電作用光學層主要是修正卫作距離聚焦需 要。應該注意，此不是始終的情況。在某些情況，可使用 1供距離球體光焦度的單視、多聚焦成品光學透鏡、或多 聚焦連續光學透鏡’及經由電作用折射矩陣來修正近視工 作光焦度與散光，或使用單視或多聚焦光學透鏡來只修正 散光，及經由電作用層來修正球體光焦度與近視工作光焦 度。而且，使用鋼琴、單視、乡聚焦成品光學透鏡、或連 續多聚焦光學透鏡是可能的，及經由電作用層來修正距離 球體與散光需要。 強調的稜鏡分析、球體或非圓光焦度、以及總距離光焦 度需要、中間範圍光焦度需要與近點光焦度需要的本發明 需要的光焦度修正可經由任何數量的增加光焦度元件而 達成。這些包括單視'或成品多聚焦光學透鏡的使用，以 提供所有距離球體光焦度需要、一些距離球體光焦度需 要、所有散光光焦度需要、一些散光光焦度需要、所有稜 鏡光焦度需要、一些稜鏡光焦度需要、或當與電作用層組 合時的上述任何組合將可提供人的總聚焦需要。 發現到，在最後製造之前或之後，電作用折射矩陣可經 由他或她的電作用透鏡而允許使用適合的光學類似修正 技術來使視覺最大化。此是經由允許病人或想要戴用者而 84166 -39- 200405056 達成’以看穿電作用透鏡或一些透鏡，而且手動將他們調 整，或經由一特殊設計的自動折射器，可幾乎立即測量傳 統及/或非傳統折射誤差，及修正球體、散光、偏差等的 任何其餘折射誤差。此技術可於許多情況允許戴用者達成 2 0 / 1 0或較佳視覺。 此外，強調在某具體實施例中，一佛瑞奈光焦度透鏡層 疋連同單視或多聚焦或多重聚焦透鏡毛壞或光學、以及電 作用層使用。例如：佛瑞奈層是用來提供球體光焦度，藉 此減少透鏡厚度、單視光學透鏡來修正散光、及電作甩^ 射矩陣來修正中間與近距離聚焦需要。 “如則述，在另一具體實施例中，一繞射光學是連同單視 光學透鏡與電作用層使用。在此方法中，可提供額外聚焦 修正的繞射光學可進一步減少光焦度、電路'與電作用層 厚度的需要。再者，任何兩個或多個了列的組合能以額外 方式使用，以提供人眼鏡修正光焦度需要的所需總增加光 焦度。這些是一佛瑞奈層、傳統或非傳統單視或多聚焦光 學透鏡、繞射光學層、與電作用折射矩陣或層。此外，、它 可經由一蝕刻處理而將繞射或佛瑞奈層的形狀及/或效果 添加給電作用物質，如此可建立具有繞射佛瑞奈元件的一 非混合或混合電作用光學。而且，可使用電作用透鏡來不 只建立傳統透鏡光焦度’而且建立稜鏡光焦度。 人:且’發現到使用大約22公爱或35公董直徑概略置中混 :部分視場特殊電作料鏡設n可調整分散混合電 用部分視場特殊設計是大約直徑30公釐，以減少電路需 84166 -40- 200405056 要、電池壽命、與電池大小，以減少製造成本及改善最後 電作用眼鏡透鏡的光學透明度。 創新具體實施例中，分散部分視場特殊 在 的放置使此視場的光學中心是位於單視透鏡光學中心下 面大約5公釐’而同時具有以鼻子或太陽穴分散的近視距 離電作用部分視場’以滿足病人正確近視到中視範圍瞳孔 距離。應注意，此一設計方法並未侷限於圓形設計，但是 事實上可以是任何形狀，以允許視覺需要所需的適當電作 •用視覺場區域。例如，設計可以是橢圓形、矩形、正方形、 八邊形、部份彎曲等。重要的是混合部分視場特殊設計、 或混合全視場設計的觀察區域正確放置，其中這些視場設 計具達成部分視場的能力、以及亦具有達成部分視場能力 的非混合全視場設計。 此外，發現到在許多情況（但不是所有）的電作用折射矩 陣是使用具有一不均句的厚度。即是’金屬與傳導周圍層 :疋平行’而且凝膠聚合物厚度會變化，以建立於一收敛 或为散的透鏡形狀。可在輩 思合^透鏡的一非 ’、體實知例或—混合模式中使用此—非— 電作用折射矩陣。此經 又 不同組合^ 〇 I — u疋興電了調整透鏡的各種 楗七、廣泛多樣的可調整透鏡。在 實施例中，單—5拉4 同玉逐兄在—些創新具體 用結構的—料仃、來建立電作 致性厚度。然而，在多數 例（但不是所右、士 致的創新具體實施 所有）中，多格柵電作用結構是使闲1 構，以建立電作用蛀再疋使用一平行結 乍用、、'-構的一致性厚度。 84166 -41 - 200405056 為了要描述一些可能性，一收斂單視光學透鏡可連結到 一收斂電作用透鏡，以建立一混合透鏡組件。電壓可增加 或減少折射率，此是因使用的電作用透鏡物質而定。將電 壓向上調整以減少折射率將會改變最後透鏡組件光焦 度，以提給較少+光焦度，如表1的第一列所示有關固定與 電作用透鏡光焦度的不同組合。如果將應用的電壓向上調 整增加電作用光學透鏡的折射率，最後的混合透鏡組件光 焦度便會如表2的顯示有關固定與電作用透鏡光焦度的不 同組合而改變。應注意，在本發明的此具體實施例中，只 有單一應用的電壓差在電作用層是需要的。 表1 S · V ·或 Μ. 光學透鏡 (距離視覺）

84166 -42- 200405056 - + 一 較少- 一 一 一 一 較多- 此一混合組件的可能製程是如下述。在一範例中，電作 用聚合物膠化層可以是注入成型、鑄造、蓋印、機器製造、 金鋼車削、及/或磨亮成一純光學透鏡形狀。薄金屬層是 透k例如錢射或真空沈積而在，主入成型、或鑄造聚合物凝 膠層的兩端沉積。在另一具體實施例中，沉積的薄金屬層 是放置在光學透鏡的兩端及在注入成型'或鑄造電作用物 、質層的另一端。一傳導層可不需要，但是如果它是，它亦 可以是在金屬層上沉積或濺射的真空。 不像近視光焦度片段於不同多聚焦設計而不同放置的 傳統雙聚焦、多聚焦或串級透鏡，本發明是始終放置在一 普通的位置。對於不像由傳統方法所使用的不同靜電區域 而言，其中眼睛移動與頭部傾斜是使用此區域或一些區 域，本發明允許您直視前方或冑向上或向了，且整個電作 用部份或全視場是可調整，以修正必要的近視距離。此可 減少眼睛疲乏與頭部與眼睛運動。此外，當您'需要住視遠 距離時彳調整的電作用折射矩陣可調整到所需的正確光 焦度，以清楚看見明顯物體。在大部份情況下，此將造成 電作用可調整近視距離場變成鋼琴光焦度，如此可將混合 ^電作用透鏡轉換或調整到_距離視覺修正透鏡、或低光 …、度多聚焦串級透鏡’以修正距離光焦度。然、，此不是 始終的情況。 在某些情況，減少光學 單視透鏡的厚 度是有利的。例 84166 -43 - 200405056 如，一 +透鏡的中央厚庶、洸 次一-透鏡的邊緣厚度可經由在 電作用調整層中的一此適去雜止4 一迥田距離先焦度補償而減少。此可 適用到一全視場或多半全視場合 琢此。冤作用眼鏡透鏡、或在 一非混合電作用眼鏡透鏡的所有情況。 再者’強調的是可調整的電作用折射料不必位在一限 制的區域，但是可包含整個單視或多聚焦光學透鏡，無論 什麼大小區域或形狀是任一雪至Μ 南要的。電作用折射矩陣的精 確整個大小、形狀、鱼位署Η 、☆ ”位置疋只文到效率與美學的壓制。 亦發現到且是本發明的—部份，透過單視或多聚隹透鏡 毛壞或光學的適當前面凸狀與後面凹曲線可進一步減少 本發明所需的電子複雜度。經由適當選擇單視或多聚焦透 鏡毛壞或光學的前面凸狀#、線，可減少激勵電作用声所需 連接電極的數量。在一些具體實施命 曰 . 4田整個電作用場區 域透過一設定量光焦度調整時，只右 ^ /、有兩個電極是需要的。 此發生是由於電作用物質的折射率變化，其會建立不同 光焦度前面、背面、或中央電作用層，此因電作用層的放 =定。如此，每層的前面與後面曲線的適當彎曲㈣會 衫a電作用混合或非混合透鏡的需要光焦度調整。在多數 (但是不所有)情況’尤其是不使用一燒射或佛瑞奈元件的 這些昆合設計，重要的是電作用折射矩陣是沒有平行於單 視或多聚焦半成品毛壞、或連接的單 、 ^ ^ 干优次夕聚焦成品透鏡 毛壞的它前面與後面曲線。有關Jf沾 ,f , 關的一例外是使用多格栅 結構的一混合設計。 應強調一具體實施例是使用小於一令 王視％方法的一混 84166 -44- 200405056 合=用透鏡、及最小的兩個電極。其他具體實施例是使 夕格栅電作用折射矩陣方法來建立電作用折射矩 此情況，多電極與電路是需要的。當使用多格柵電 作用結構時，發現到對於電激勵可接受（多半是不可見） 的格栅邊界而言，需要產生折射率差的〇到〇.〇2單位相鄰 2栅之間的_折射率差。此是因美學的要求而折射率 差:範圍是從折射率差的G._u5單位但是在多數創 新八體實％例中，此差是經由控制器而限制到在相鄰區域 之間折射率差的0.02或。.03單位的最大值。 使用具有例如單一互接結構及/或多格柵結構的不同電 作用結構的一或多個電作用層是亦可能的，只要啟動便會 =立想要的附加端聚焦光焦度’該等一或多個電作用層便 曰=需要反應。例如，、經由前面（電作用層、與戴用者的 、目月有關的通側）’只有一修正一全視場的距離光焦度， =用後面（即是近側）電作用折射料來聚焦近視範 田錢用由後面層產生的一部分視場特殊方法。很顯然 此多重電作用折射矩陣方法將允許增加彈性，而將層 呆持非常薄’且減少每一個別層的複雜度。此外，此方法 允許個別層按順序排列，而可每此將他們所有啟動，以產 *同時可變附加聚焦光焦度效果。此可變聚焦效果可在 =間消逝序列產生’如此當您從遠看到近時，可修正中間 耗圍聚焦需要與近視範圍聚焦需要，然後當從近看到遠時 便會產生相反效果。 多重電作用#射矩陣方法亦允許較快的電作用聚焦光 84166 -45- 200405056 焦度反應時間。此發生是由於一些因素的組合，一是多電 作用層透鏡的每一層所需的減少電作用物質厚度。而且， 因為一多重電作用折射矩陣允許將一主要電作用折射矩 陣的複雜度分成兩或多個較不複雜個別層，其可要求比主 要電作用層更少的個別層。 下列描述電作用透鏡的物質與結構、它的電線電路、電 源、電開關技術、焦距長度調整所需的軟體、與物體距離 距離測定。 圖19是一電作用折射矩陣19〇〇的具體實施例透視圖。連 接到一電作用物質1910的兩邊是金屬層192〇。連接到每個 金屬層1920的相對端是傳導層193〇。 上述的電作用折射矩陣是一多層結構，其是由當作電作 用物質的一聚合物凝膠或液晶組成。然而，在某些創新情 況，一聚合物凝膠電作用折射矩陣與一液晶電作用折射矩 陣是使用在相同透鏡。例如··液晶層可用來建立一電子色 彩、或太陽眼鏡效果，且聚合物凝膠層可用來增加或減少 光焦度。聚合物凝膠與液晶具有的性質是它的光學折射率 可透過一應用的電壓來改變。電作用物質是透過在任一端 的兩個接近透明的金屬層覆蓋，而且一傳導層是沉積在 每個金屬層，以便將良好的電連接提供給這些層。當一電 姿在兩個冑導層應用一電場便會在他們及、經由電作用 物質之間建立，以改變折射率。在大部份情況下，液晶與 在某二If況，凝膠是包裝在從矽樹脂、聚甲基丙烯酸酯、 笨乙烯、比咯氨酸、陶瓷 、玻璃、尼龍、聚酯薄膜及其他 84166 -46- 200405056 選擇物質的閉封裝。 圖20是具有多格柵結構的一電作用透鏡2〇〇〇具體實施 例透視圖。透鏡2000包括一電作用物質2〇1〇，在一些具體 實施例中，其可定義複數個像素，且每個可透過具有電隔 離性質的物質分離。因此，電作用物質2〇1〇可定義許多相 鄰區域，每個區域包含一或多個像素。 連接到電作用物質2010的一端是一金屬層2〇2〇,該金屬 層2020具有金屬電極2030的一格栅陣列，其中金屬電極 2030是由具有電隔離性質的物質（未在圖顯示）分離。連接 到電作用物質2010的相對端（未在圖顯示）是一對稱相同 的金屬層202 0。因此，每個電作用像素是符合一對電極 2 0 3 0 ’以定義一格栅元件對。 連接到金屬層2020是一傳導層2 〇40,該傳導層2040具有 複數個互接介層2050，且每個是由具有電隔離性質的物質 (未在圖顯示）分離。每個互接介層2〇5〇是將一格柵元件對 電耦2到一電源供應器及/或控制器。在另一具體實施例 中 二及/或所有互接介層2050是將超過一格柵元件連 接到一電源供應及/或控制器。 應/主忍，在一些具體實施例中，金屬層2020可被移除。 在其他具體實施例中，金屬層2〇2〇是由一對準層取代。 在某上創新具體實施例中，前（遠側）表面、中間表面、 及/或背矣 衣面疋由包含一傳統光致變色元件的物質製成。 此光致#多 - 子 ι巴疋件可以或不能與結合部份電作用透鏡的電 產生色彩特徵一起使用。在使用它的情況它能以一特 84166 -47- 200405056 殊方式來提供一附加色彩。然而，在許多創新具體實施例 中，它強調光致變色物質可單獨與電作用透鏡使用，而無 需一電子色彩元件。光致變色物質是經由層混合而包括在 一電作用透鏡層，或稍後加到電作用折射矩陣，或在透鏡 的珂面或背面當作一部分外部層增加。此外，本發明的電 作用透鏡可以是映塗層前面、背面，或兩者可依需要使用 一抗反射塗料來塗層。 此結構稱為一子組件，且它可電控制來建立一稜鏡能 力球體能力、散光能力修正、不圓修正、或佩帶者的偏 差修正。此外，子組件可被控制到佛瑞奈（Fresnel 1)或繞 射表面的模仿子組件。在一具體實施例中，如果需要超過 一類型修正，兩或多個子組件可透過電隔離層並置及分 離。隔離層可包切樹脂氧化物。在另—具體實施例方 面’相同的子組件是用來建立多重能力修正。剛討論的兩 子組件具體實施例的任一者可由兩個不同結構製成。此第 一結構的具體實施例允許每一層、電作用層、導線、與金 屬是相鄰，即是，連續的物質層，如此便形成單一互接結 構。第二結構具體實施例（如圖20所示）是以一格柵或陣列 的形式來使用金屬層，且每個子陣列區域是從從它的鄰居 電隔離。在顯示一多袼柵電作用結構的此具體實施例中， 傳導層可被蝕刻，以便將分離電接觸或一些電極提供給每 個子陣列或格栅元件。在以方式方面，分離與明確電壓可 在層的每個格柵元件對上應用，以便在電作用物質層建立 不同的折射率區域。包括層厚度、折射率 '電壓、想要的 84166 -48- 200405056 層或元件的配置、 給光學設計者決 電作用物質、層結構、層或元件的數量、 每層及/或元件的彎曲的設計細節 定。 ^ 應注意，多格柵電作用結構 作-部分視場或-全視場使用。’然而=電=結财當 電作用折射矩陣使用時，在大部份情^—部分騎特殊 :特殊電作用非激勵層(結構層)相同折射 物質是側面相鄰到部分視場特殊 、從" 域，及透過一隔 從部分視場特殊電作用區域分離。此可達成，以經 ^呆持整個電作用折射矩陣的外觀t作在非激勵狀態的 者而提咼電作用透鏡的掩飾缺點本質。而且，它強啁 某些具體實施例中，結構以—非電作用物質。 聚合物物質可以是廣泛多樣的聚合物，其中電作用成份 是公式化重量的至少30%。此電作用聚合物物質是眾所周 知，且商業化使用。此物質的範例包括液晶聚合物，例如 多元酯、聚醚、聚洗氨' 五氰基聯苯基（pcB)及其他。聚 合物凝膠亦包含一熱固性矩陣物質，以提高凝膠的處理 性，改善它黏著到封裝傳導層，及改善凝膠的光學清澈透 月[由範例，只有此矩陣可以是一交鍵的丙稀、甲基柄 烤、聚亞安酯、與一雙作用或多重作用丙烯、甲基柄烯或 乙烯基衍生物交鍵的乙烯基聚合物。 凝膠層的厚度會是例如在大約3微米到大約1 〇 〇微米之 間，但是可以是如1公釐的厚度，或如另一範例所示，在 大約4微米到大約2 0微米之間。凝膠層具有例如大約每对 84166 -49- 200405056 100磅到大約每吋800磅的係數；或如 _到_碎。金屬層具有例如大：：：所示’每时 米的厚度；且如另-範例所示 微未到大約1〇-2微 到大約1.2 Χίο — 3微米。傳導 約0.8xl〇-3微米 0.2微米的厚度；且如另二所、_例如°.〇5微米到大約 約Μ微米；且如仍然另—範=示從大約。.8微米到大 金屬層是用來在傳導層與電大約〇·1微米。 接觸。熟諸此技者可霉認可使用乍的用；^之間提供良好的 •您可使用金或銀。 吏用的適當金屬物質。例如， "=體/施例中，電作用物質的折射率可例如在大約 U早位與大約u單位之間改變，且如另—範例所干= ί約Κ45單位與大約h75單位之間，且具每伏特至少"2 早位折射率的變化。與電遷 作抽舢玄 ，、電壓的折射率變化、電作用物質的 實際折射率、及與料物目容性料 合物混合到㈣的百分比，但是應該會造成在 =本電f上不低於每伏特°.02單位的最後混合折射 率變化’但是不大於25伏特。 如使用混合設計的先前創新具體實施例討論，電作用折 射矩陣組件的部分是連接到使用適當黏性物或接合技術 的傳統光學透鏡’其是可見透明光。此接合組件可經由釋 放具有電作用折射矩陣預先組件的紙張、或薄膜，且連接 準備接合到傳統光學透鏡。它可產生及運用在原位置等待 光學透鏡表面。而且，它可應用到一透鏡晶圓的表面預先 應用，其然後黏合到等待光學透鏡。它可運用到一半成品 84166 -50- 200405056 透鏡毛壞，且稍後會以適當大小、形狀、以及適當總能力 需要而表面處理或鑲邊。最後，它可使用表面鑄造技術而 鑄造在一預先成形的光學透鏡上。此可建立本發明的電修 改能力。電作用折射矩陣會佔用整個透鏡區域、或只使它 的一部分。 電作用層的折射率可只於需要聚焦的區域正確改變。例 如，在刖述的混合部分視場設計方面，部分視場區域可在 此區域中激勵及改變。因此，在此具體實施例中，折射率 只在透鏡的一特殊部分區域中改變。在另一具體實施例 中，一混合全視場設計的具體實施例，折射率是在整個表 面上改變。同樣地’折射率是在非混合設計的整個區域上 改變。如前述，發現到為了要維持一可接受光學掩飾缺點 外觀，在電作用光學相鄰區域之間的折射率差應該侷限於 折射率差的最大〇·〇2單位到〇〇5單位，且最好是〇〇2單位 到0 · 0 3單位。 在本發明的籌劃中，在某些情況，使用者將可使用一部 刀視％，然後想要將電作用折射矩陣改變成一全視場。在 此it況’具體實施例可於一全視場具體實施例來結構化設 汁，然而，控制器可程式化，以允許將需要的能力從一全 視場切換成一部分視場，且重新返回或反之亦然。 »為了要建立激勵電作用透鏡所需的電場，電壓是傳遞給 光予組件。此可透過小的直徑電線捆來提供，且包含在鏡 框的邊緣。電線是從下述的源到一電作用護目鏡控制器、 及/或一或多個控制器元件、及到環繞每個眼鏡透鏡的框 84166 -51 - 200405056 架邊緣’其中在半導線製造中使用的最新發展電線接合技 術是將電線連接到在光學組件中的每個格柵元件。在表示 每個傳導層-接線的單—電線互接結構具體實施例中，每 個眼鏡透鏡只需要—電壓，且只有兩個電線對於每個透鏡 是需要的。電壓將運用到―傳導層，而在凝踢層的相對端 上的它夥伴是保持地電位。在另_具體實施例中，一交流 (AC)電壓是在相對的傳導層上應用。這兩個連接是容易在 或接近每個眼鏡透鏡的框架邊緣上達成。 .如果使用電壓的格栅陣列，在陣列的每個格栅子區域是 具有明確的電壓，且導線是將在框架的每個電線引線連接 到在透鏡上的格柵元件。例如氧化銦、氧化錫、或㈣氧 化物（IT〇)的光學透明傳導物質可用來形成電作用組件的 傳導層，且用來將在框架邊緣的電線連接到在電作用透鏡 的每個格栅元件。&方法可使用，而不管電作用區域是否 佔用整個透鏡區域、或只佔用它的一部分。 用以在多格栅陣列設計中達成像素的其中一技術是要 建立電作用物質的個別小體積，且每個具有他們本身對的 驅動電極，以便在小體積上建立電場。用以達成像素的另 一技術是使用在基板石版印刷上生長的傳導或金屬層的 圖案化電極。如此，電作用物質可包含在一相鄰體積，且 用以建立像素的不同電場區域是由圖案化電極完全定義。 若要將光焦度提供給光學組件，例如電池的一電源是包 括在設計。用以建立電場的電壓是报小；因此，框架的邊 撐設計要能允許插入及抽出題供此光焦度的小體積電 84166 -52- 200405056 池。電池是經由亦包含在框架邊撐的多工連接而連接到電 線拥。在另一具體實施例方面，當電池的充電消耗時，共 形的薄膜電池可使用一黏劑連接到框架邊撐的表面，以允 許他們被移除及取代。一選擇性是將具配件的八[轉接器提 供給框架安裝的電池，以便當不使用時，允許將龐大或共 形薄膜電池充電。 另一能源是亦可能的，藉使一小燃料單元可包括在鏡 框，以提供比電池較大的能量儲存。燃料單元可使用將燃 料注入在鏡框的儲存槽的小燃料罐而重新充電。 發現到經由使用一創新混合多格栅結構方法而將光焦 度需要減少是可能的，其在大部份情況下（但不是全部） 是包含一部分視場特殊區域。應指出，當您可使用一混合 部为視％多格栅結構時，一混合全視場多格栅結構便亦可 使用。 在例如偏差的非傳統折射誤差可修正的另一創新方法 中，一追蹤系統是内建在例如上述的護目鏡，且包裝在電 作用護目鏡的適當啟動軟體及程控電作用護目鏡控制 姦、及/或一或多個控制器元件可提供。此創新具體實施 例可經由追蹤人眼睛而追蹤人的視線，且將必需的電能量 應用到可看穿電作用透鏡的特殊區域。換句話說，當眼睛 移動牯，一目標電能量區域可在對應直接經由電作用透鏡 的人視線的透鏡上移動。此將顯露數個不同透鏡設計。例 如使用者具有一固定光焦度透鏡、一電作用透鏡、或傳 統（球肋：、圓筒、與稜鏡）折射誤差修正的兩類型混合。在 84166 -53- 200405056 此範例中’非傳統折射誤差將可經由―多格栅結構的電作 用折射矩陣來修正’藉此#眼睛移動時，電作用透鏡的對 應激勘區域將與眼睛移動。換句話說，當視線與透鏡相交 時，對應眼睛移動的眼睛視線在透鏡上的移動是與眼暗的 運動有關。 在上述創新的範例中，它強調合併到混合電作用透鏡的 多格拇電作用結構可以是一部分視場、或一全視場設計。 它強調透過使用此創新具體實施例，您可經由只將直揍 看穿的限制區域供電而可減少電需要。因此，供電的較小 區域會小於在任何時間於一特定配鏡所消耗的光焦度。在 大部份（但不是所有）情況下，非直接觀察區域將不會供電 或激勵；因此，可修正傳統折射誤差，且可獲得修正例如 近視、遠視、散光、與老花眼的i比2〇/2〇視覺修正。在此 創新具體實施例甲，對準與追蹤的區域可儘可能修正非傳 統折射誤差、不規則散光、偏差、與眼睛表面、或層不規 則。在其他創新具體實施例中，對準與追蹤區域亦可修正 一些傳統誤差。在數個前述具體實施例中，此對準與追蹤 區域可經由位在護目鏡的測距器以追蹤眼睛運動而使用 控制器、及/或一或多個控制器元件的辅助來自動找到位 置，且眼睛追蹤系統是位在護目鏡、或一追縱系統及澍距 器系統。 雖然只有一部分電作用區域是使用在某些設計，但是整 個表面是覆蓋電作用物質，以便在非激勵狀態避免使用者 在透鏡中看見一圓形線條。在一些創新的具體實施例 84166 -54- 200405056 透明隔離物是用來保存侷限在激勵中央區域的電激勵，且 非激勵的週邊電作用物質疋用來保存作用區域不可見的 邊緣。 在另一具體實施例中，薄膜單元陣列是連接到框架的表 面’且電壓是透過使用日光或周圍室内照明的電光效應而 供應給電線與光學格栅。在一創新具體實施例中，利用太 陽能的降列是用於主光焦度，且前述包括的小電池是當作 備用光焦度。當光焦度不需要時，電池可在此具體實施例 •的這些時間期間從太陽電池充電。另一是允許此設計有關 電池的AC轉接器與附件。 為了要將一可變焦距長度提供給使用者，電作用透鏡是 可轉變。然而，提供至少兩個開關位置，更多可依需要提 供。在最簡單的具體實施例中，電作用透鏡是啟動或關 閉。在關閉位置，沒有電流會流經電線，沒有電壓會運用 到格栅組件，且只使用固定透鏡光焦度。此將會是使用者 需要一遠場距離修正的情況，例如，當然是假設混合電作 用透鏡是使用單視或多聚焦透鏡毛壞、或將距離視覺修正 為它結構的光學。若要提供有關閱讀的接視修正，開關是 會啟動，以將一預定電壓或電壓陣列提供給透鏡，以便在 ，作用組件中建立-正增加光焦度。如果需要對中間透鏡 場修正’-第三開關位置可包括。開關可以是微處理器控 制、或使用者手動控制。事實上，包括數個額外位置。在 另-具體實施例中，開關是類比而不是數位，而且可透過 調整非常像在收音機上的音量控制的独或槓桿來提供 84166 -55- 200405056 透鏡焦距長度的連續變化。 它可以是沒有^透鏡光焦度是—部分設計的情況，而 且所有視覺修正可經由電❹透鏡完成。在此具體實施例 中，如果使用者需要一遠視與近視修正，—電壓或電壓陣 列是始終供應給透鏡。如果只有使用者需要距離修正或閱 讀適應，當需要修正時，電作用透鏡將會啟動，且當不需 要修正時，便會關閉。然、而，此不是始終的情況。：因透 鏡設計而定的某些具體實施例中，關閉或降低電壓將會自 動增加遠視及/或近視區域的光焦度。 在一具體實施例中，開關本身是位在眼鏡鏡框，且連接 到一控制器，例如包含在鏡框的一應用特殊積體電路。此 控制器是透過調整從電源供應的電壓而回應開關的不同 位置。同樣地，此控制器可構成上述的多工器，且將各種 不同電壓分配給連接電線。控制器亦可以是一薄膜形式的 設計，且可沿著框架表面而類似電池或太陽電池安裝。 在一具體實％例中，此控制器、及/或一或多個控制器 元件是使用使用者視覺修正需求的知識來製造及/或程式 化，而且允許使用者在為他或她個別的視覺需求而修正的 不同陣列預疋電壓之間容易轉變。此電作用護目鏡控制 器、及/或一或多個控制器元件可容易由視覺保護專家或 技師移除、及/或程式化，且當使用者的視覺修正需求改 變時，可使用一新的”配鏡”控制器來取代及重新程控。 以控制器為主之開關的一觀點是它可在小於工微秒來改 變運用到電作用透鏡的電壓。如果電作用折射矩陣是從一 84166 -56- 200405056 快速轉變物質製造，透鏡的焦距長度的快速變化會破壞戴 用者的視覺。纟不同焦距長度之間的溫和轉變是想要的。 如本發明的額外特徵，一"落後時間"可程式化到慢轉變的 控制器。相反地，一"導前時間”可程式化到加速轉變的控 制器。同樣地，轉變可透過一預測演算法來預測。 無論如何，轉變的時間常數可設定，所以它是成比例， 且回應適應戴用者視覺所需的折射變化。例如，聚焦光焦 度的小變化可快速轉變；而例如戴用者可快速將他注視從 、遠物體移動以讀取列印物質的聚焦光焦度較大變化可設 定成在一較長時間周期來發生，可以是1〇-1〇〇微秒。此時 間常數可根據戴用者的舒適度來調整。 無論如何，對於眼鏡本身的轉變是不需要。在另一具體 實&例中’開關是在一分開模级，可在使用者衣服的口 袋’且可用手激勵。此開關是使用細電線或光纖而連接到 眼鏡。開關的另一版本包含一小微波或射頻短程發射器， 以將有關開關信號位置傳送給在鏡框上安裝的微小接收 器天線。在這些開關建構的兩者中，使用者在他或她眼鏡 的焦距長度變化上具有直接而非連續的控制。 在各種不同具體實施例中，開關是由例如位在框架中、 框架上、透鏡中、及/或在眼鏡透鏡上的一測距裝置的觀 察偵測器來自動控制，且向前指向感知的物體。 圖21是電作用護目鏡2100的另一創新具體實施例透視 圖。在此說明的範例中，框架2110包含電作用透鏡2120, 其是透過連接電線2130而連接到控制器2140(積體電路） 84166 -57- 200405056 與電源2150。一測距器發射器2160是連接到一電作用透鏡 2120’且一測距器接收器2170是連接到另一電作用透鏡 2120。在各種不同另一具體實施例中，發射器216〇及/或 接收器2170是連接到附著在透鏡2120嵌入、及/或在框架 2110嵌入的框架211〇之任何電作用透鏡2120。此外，測距 器發射器2160及/或接收器21 70可透過控制器2140及/或 一分離的控制器（未在圖顯示）控制。同樣地，透過接收器 2170接收的信號是由控制器2140及/或一分離控制器（未 在圖顯示）處理。 無論如何，此測距器是一主動搜尋器，且可使用如下列 的各種不同來源：雷射、光發射二極體、射頻波、微波、 或超聲波脈衝，以找出物體，及決定它的距離。在一具體 實施例中，一垂直洞口表面發射雷射（VCSEL)是當作光發 射器使用。這些裝置的小尺寸與平坦輪廓可使他們於此應 用具吸引力。在另一具體實施例方面，一有機光發射二極 體、或OLED是當作測距器的光源使用。此裝置的優點是 OLEDs時常以大概透明的方式來製造。因此，既然它是合 併到透鏡或框架而未吸引人的注意，所以如果掩飾缺點是 主要考慮，一 0LED會是一較佳測距器設計。 接收物體反射信號的適當感應器是放置在鏡框前面的 一或多個位置上，且連接到一小控制器來計算範圍。在另 一具體實施例中’單一裝置可製造，以便在雙重模式當作 發射器與债測器’且連接到範圍計算電腦。此範圍是經由 一電線或光纖而傳送給位在鏡框的開關控制器、或在本身 84166 -58- 200405056 :帶的-無線遙控，及分析來決定物體距離的正確開關設 疋。在某些情況，範圍控制器與開關控制器可一起整合。 應了解’在某些情況，當戴用者想要從聚焦的一項目移 到另一聚焦項目時’測距器裝置對於電作用透鏡焦距長度 轉變具有困難度。例如，在透鏡將一視覺修正轉變成另一 視覺修正之前，測距器發射器與測距器接收器需要透鏡戴 用者的額外頭部運動。或者’當透鏡從戴用者實際需要視 覺修正轉變成不是適當的視覺修正時，，，錯誤轉變，便會 發生。例如，當透鏡將視覺修正從遠距離修正轉變成十間 距離或近距離修正時，不需要改變戴用者實際所需的距離 修正。 因此，在另一具體實施例中，測距器發射器與測距器接 收器可選擇性覆蓋額外透鏡，以控制由發射器所產生的傳 輸光束寬度，及由接收器可接受的接受圓錐體。 圖44a是根據本發明另一具體實施例的一整合式電源、 控制器與測距器透視圖。如圖44a的顯示，系統4400包括 測距為裝置4420，其是耦合到控制器4440，且接著耦合到 電源4460。圖44b是根據本發明的具體實施例而沿著z — z， 的圖44a的系統4400側視圖。如圖44b所示，測距器裝置 4420包含測距器發射器4424與測距器接收器4428。在此具 體實施例中，測距器發射器4424與測距器接收器4428分別 是發射器與接收器二極體，其可以是IR雷射二極體、led 或其他非可見輻射源的形式。在此說明的具體實施例中， 發射器4424的選擇是包含傳輸透鏡4426，以控制由發射器 84166 -59- 200405056 44 2 4產生的傳輸光束寬度。同樣地，接收器4428可選擇性 包含接收透鏡4430，以控制由接收器4428接受的接受圓錐 體。應了解，只要光束通過一接收透鏡、一孔口、或包含 接收器442 8的其他裝置，接收器4428的接受區域、或圓錐 體便包括到達測距器裝置的光束可到達接收器4428的立 體角。一保護窗可從使用者環境來保護測距器裝置4420 的内部元件，且更明確而言，發射器與接收器，而不會影 響到内部元件的功能。 圖45是根據本發明具體實施例的圖44b的測距器發射器 44 2 4側視圖。如圖45所示，傳輸透鏡4426具有一選擇的發 散光焦度，以便於一特定工作距離L將發射器4424產生的 光束B分成一特定圖案寬度D。因此，發射器4424產生的光 束寬度可於用以讀取的特定工作距離與中間視覺最佳 化，以減少額外頭部運動的需要，而透過不使光束過大而 避免錯誤轉變。 圖46是根據本發明具體實施例的圖44b的測距器接收器 4428側視圖。如圖46所示，接收器4428是選擇性包含接收 透鏡44 30，其具有在它中形成的切口 4432。具有切口 443 2 的接收透鏡4430使用可將接收的圖案減少到一實質矩形 場，而不是可偵測接收透鏡4430是否不適合接收器4428 的完全觀察。在此具體實施例中，除了通過切口 443 2的這 些之外，接收透鏡44 30是由例如不透明的物質構成，以避 免接收器4428接收任何反射光束。 應了解有傳輸透鏡442 6包含的上述具體實施例發射器 84166 -60- 200405056 4424和接收透鏡4430包含接收器4428只是說明的，而且操 作發射器4424傳輸光束、或接收器4428接受圓錐體的其他 具體實施例可用來進一步減少錯誤轉變，或改善光學系統 44 00的效率。例如，限制接收器的接受圓錐體或接收圖案 的其他方法包括使用其他幾何形狀孔口、可變的窗板、透 鏡、或限制光束通過到接收器4428的裝置。亦應了解在發 射器與接收器上放置透鏡是選擇性，且上述透鏡的任何組 合可根據本發明提供。例如，在至少進一步具體實施例 中，用來選擇性包含接收器4428的接收透鏡443〇是選擇性 的。同樣地，在至少進一步具體實施例方面，用來選擇性 包含發射器4424的傳輪透鏡4426是選擇性的。在上述具體 實施例中，額外頭部運動的需要、與錯誤轉變的發生是可 透過增加測距器發射器產生的傳輸光束的寬度而減少；或 者’控制反射光束如何傳送給測距器接收器。 在另一具體實施例中，開關可透過使用者頭部的小而迅 速運動而控制。此可透過包括另一觀察偵測器而達成，例 如在鏡框邊撐的一小很微迴旋儀、或微加速器表。頭部的 小而迅速搖動或扭轉將可觸發微迴旋儀、或微加速器表， 且使開關經由它允許的位置設定旋轉，用以將電作用透鏡 的焦點改變成想要的修正。例如，只要偵測到微迴旋儀、 或微加速器表的運動，控制器便可程式化，以將光焦度提 供給測距器裝置’所以觀察視場可由測距器裝置詢問，以 決定是否需要視覺修正變化。同樣地，在一預定間隔，或 未偵測到頭部運動的時間周期，測距器裝置便會關閉。此 84166 -61 · 200405056 外，在至少一具體實施例中，在偵測到運動及使用測距器 裝置，測距器裝置便會啟動。 在另一具體實施例，例如傾斜開關的另一觀察偵測器可 用來決定使用者的頭部是否以超過或低於表示某人向前 直視一段距離姿勢的一特定角而向下或向上傾斜。例如， 一說明的傾斜開關包括安裝在控制器的水銀開關，且該水 銀開關是關閉一電路，以便只有當病人以偏離水平的預定 角度向上或向下看時，可將電源提供給測距器、及/或控 制器。在至少一具體實施例中，當透鏡設計成可在益光焦 f狀態用於遠視修正時，而使用者的頭部以偏離水平的預 定角度向下或向上傾斜時，測距器裝置便可建構來操作及 將電作用透鏡從遠視修正轉變成另一狀態（例如近視或中 ，距離修正）。此夕卜，透鏡是使用-額外需求，其中物體 疋在轉變發生别’可於_些預定時間周期在接近或中間距 離感測到。傾斜開關亦可用來設邏輯高位準，其然後 是與測距器設定的一 7 ^ 。 裔又疋的邏輯位準在AND閘做邏輯運算（在正 邏每F ) ’以表不一物體4 / t 骚疋否在接近或_間距離。 圖a 47c疋根據本發明具體實施例的一光學系統戴用 者的側視圖。_a所示，一光學透鏡系統的戴用者可 從水平到一向上頭部傾 、斜角（0up)、及從水平到向下頭 傾斜角（θ&胃n)來調整他的 旧頌邵。圖47b描述以向下頭部倆 斜角度（0do，n)的他頭部A 、 項邵向下傾斜的戴用者。圖47c 向上頭部傾斜角（㊀）蔣 )將他的頭部向上傾斜的戴用者。在一 具體實施例中，當戴用本 田戢用者的頭部從水平位置以大約5到15 84166 •62- 200405056 度而從水平向上或向下移動時，傾斜開關是會關閉（且將 光焦度提供給測距器裝置、或控制器、或兩者），而且最 好疋從水平位置大約10度。在一進一步具體實施例中，當 戴用者的頭部從水平位置以大約15到30度而從水平向上 或向下水平移動時，傾斜開關便會關閉，而且最好是從水 平位置大約2 0度。 應了解，使用傾斜開關的上述具體實施例可根據戴用者 的需要或想要而最佳化。例如，戴用者可在向上或向下的 不同方向，而從關閉開關所需的水平位置選取具有偏差角 度因此’關閉開關的向上傾斜角度是等於向下傾斜的角 度，或他們可彼此不同數個角度。此外，當戴用者以向下 的方向將他的頭部傾斜時；或者，只當戴用者以向上的方 向將他的頭部傾斜時，傾斜開關亦可透過提供只激勵測距 器（或將光焦度提供給測距器裝置、或控制器、或兩者）而 最佳化。既然每個人典型是將他們的頭部向下傾斜讀取， 所以此後者情況是不太可能的。 在另一具體實施例中，系統是使用一傾斜開關來決定戴 者頭邛的傾斜角度。向下或向上的傾斜角度是傳送給控 °以決疋傾斜是否大於一預定角。因此，只要傾斜交 錯與傾斜開關有關的傾斜臨界值，控制器便可選擇性啟動 距器裝置。同樣地，在進一步具體實施例中，一微迴旋 置或微加速器表能以一相似方式使用。例如，一微迴旋 裝置或微加速器表可產生一輸出，而使控制器可用來決定 戴用者頭部的位置；因此，可調整測距器裝置的光焦度。 84166 -63- 200405056 然而，另一具體實施例是使用一手動開關的微迴旋裝置 組合。在此具體實施例中，微迴旋裝置是用於多半閱讀與 低於180的視覺功能，如此可反應頭部的傾斜。因此，當 頭部傾斜時，微迴旋裝置便會將一信號傳送給控制器，以 表示頭部傾斜的程度，然後轉換成增加的俱焦光焦度，此 疋因傾斜的嚴重程度而定。可能是遙控的手動開關是用於 不接受超過或等於180的某些視覺功能的微迴旋裝置，例 如在電腦上工作。 在仍然另一具體實施例方面，一測距器與一微迴旋裝置 疋組合使用。微迴旋裝置是用於近視，及低於的其他 視見功此，且測距器是用於超過18Q的觀察距離，而且是 例如4吸或更少的觀察距離。在進一步具體實施例中，一 測距器裝置能與一傾斜開關、微迴旋裝置、或微加速器表 結合使用，以決定電作用透鏡是否應該轉變。在這些具體 實施例中，控制器可使用例如傾斜開關、迴旋裝置或加速 裔表的每個整合式元件的邏輯位準，且額外需求是測距器 裝置必須在例如轉變發生之前獲得一新的觀察距離。 如另外用以調整電作用組件聚焦光焦度的手動開關或 測距器設計，另一具體實施例是使用眼睛追蹤器來測量中 間瞳孔距離及偵測觀察距離。當眼睛聚焦在遠或近物體 時，而瞳孔收斂或發散，此距離便會改變。偵測來自二極 體的反射光的至少兩個光發射二極體與至少兩個相鄰光 感應器是放置在接近鼻樑的框架内。此系統可感測每個眼 睛的瞳孔邊緣位置，及將此位置轉換成曈孔間距離，以計 84166 200405056 异與使用者眼睛平面的物體距離。在某些具體實施例中， 二個或即使四個光發射二極體與光感應器是用來追蹤眼 晴運動。 應了解’在進一步具體實施例中，在此描述用以減少錯 誤轉變及過度戴用者運動來開始轉變的各種不同任一機 構可依需要而以任何方式組合，以符合熟諳此技者與光學 透鏡系統戴用者的需要。因此，任一邏輯位準或轉變機構 可自訂，以適合特定使用者的特殊需要。 、除了視覺修正之外，電作用折射矩陣亦可用來將電鍍銘 色形提供給一眼鏡透鏡。透過將一適當電壓應用到一適當 的凝膠聚合物或液晶層，一色彩或太陽眼鏡效果會添加給 透鏡，而改變經由透鏡的光傳輪。此減少的光強度會將 ’’太陽眼鏡”效果提供給透鏡，以讓使用者對於室外環境亮 度有舒適的感覺。反應一應用電場而具高極化的液晶混合 與凝膠聚合物對於此應用是最吸引人的。 在些創新具體實施例中，本發明可使用在溫度變化是 相當大，足以影響電作用層折射率的位置。然後，格栅組 件的所有供應電壓的修正因f必須運用，以補償此影響。 安裝在透鏡及/或框架且連接到電源的一小熱阻體、熱電 偶、或其他溫度感應器會感測溫度變化。控制器可將這些 讀取值轉換成所需的電壓變化，以補償電作用物質的折射 率變化。 然而，在某些具體實施財，電子電路是實際内建在透 鏡表面，以增加電仙折射矩陣或層的溫度。此達成<進 84166 •65- 200405056 -步減少電作用層的折射率，如此可使透鏡光焦度變化最 大化。增加的溫度可隨著或不隨著電壓增加而使用，如此 可在經由折射率變化來控制及改變透鏡光焦度方面提供 額外彈'&。當使用溫度時能夠測量是想要#，獲得回授及 控制已應用的溫度。 在個別電作用區域的部份或全視場格柵陣列的情況 中’許多導線是需I’以將來自控制器的特殊電壓多工到 每個格柵元件。為了使這些互接的工程較容易，本發明是 我出在鏡框前面部分的控制器，例如，在鼻樑區域。因此， 位於邊撐的電源只透過經由邊撐前面框架鉸鏈的兩條導 線而連接到控制器。將控制器連接到透鏡的導線是整個包 含在框架纟lj面部分。 在本發明的一些具體實施例令，眼鏡可具有一或兩個鏡 框邊撐，其一部分是可容易移除。每個邊撐是由兩部分組 成：一較短部分，其是保持連接到鉸鏈與前面框架部分； 及一較長部分，其是插入此部分。邊撐的未插入部份是每 個包含一電源（電池、燃料單元等），且可只移除及重新連 接到邊撐的固定部分。這些可移除邊撐可例如透過放置直 流充電的一可攜式交流充電單元、透過磁感應、或透過任 何其他一般充電方法來充電。在此方式，完全充電取代邊 撐是連接到眼鏡’以提供透鏡與測距系統的連續長期激 勵。事實上，數個取代邊撐可由使用者放在口袋或錢包來 攜帶。 在許多情況，戴用者需要遠視、近視、及/或中視的球 84166 -66 - 200405056 體修正。此允許完全互接格柵陣列透鏡的變化，其是使用 而要修正光學的球體對稱。在此情況，由電作用區域的同 心環組成的一特殊幾何形格栅包含部分區域或全視場透 鏡。環可以是圓形或例如橢圓的非圓形。此結構可用來實 質減少必須由具不同電壓導線連接的分開的所需電作用 區域數量’且明顯簡化互接電路。此設計可透過使用一混 合透鏡設計而允許修正散光。在此情況，傳統光學可提供 圓筒形及/或散光修正，而且同心環電作用折射矩陣可提 供球體距離及/或近視修正。 此同心裱、或超環面區域具體實施例在適應戴用者需要 的電作用聚焦允許有較大的彈性。因為圓形區域對稱，所 以許多更薄區域可製造，而不會增加配線與互接的複雜 度。例如，從4000平方像素陣列製成的一電作用透鏡將需 要配線定址所有4000個區域；涵蓋35公釐直徑的圓半部分 區域面積的需要將產生大約〇· 5公釐的像素深度。另一方 面，從相同0· 5公釐深度（或環厚度）的同心環圖案製成的 適合光學將只需要35個超環面區域，明顯減少配線複雜 度。相反地，像素深度（與解析度）可只減少到〇1公釐， 且將區域（與互接）數量增加到175。既然在不同區域的 折射率輻射變化是較平滑，所以區域的較大解析度可轉換 成戴用者的較大舒適感覺。當然，此設計將只限制球體本 質的視覺修正。 進步發現同〜環5又5十可調整超環面環的厚度，如此可 將最好的解析度放置在需要的半徑。例如，如果設計需要 84166 -67- 200405056 相位包，Μ，利肖光波的周期性來達成具限制折射率變 化物質較大聚焦強度，您可設計在周邊具窄環、及在電作 用區域的圓部分區域中心具較寬環的陣列。每個超環面像 素的明智使用會產生於使用的區域數量可可獲得的最好 聚焦強度，而減少在使用相位包的低解析度系統中出現的 周期重疊效果。 在本發明的另一具體實施例方面，在使用部分電作用區 域的混合透鏡中，從遠視場焦點區域到近視焦點區域的平 •滑尖銳轉換是想要的。當然，此是在電作用區域的圓邊界 上發生。為了要達成此，本發明將可程式化成在電作用區 域周邊具有近視較少光焦度的區域。例如，考慮具託公釐 直徑電作用區域的一混合同心環設計，其中固定的焦距長 度透鏡可提供距離修正，且電作用區域可提供+2 5〇增加 光焦度老花眼修正。包含數個可定址電作用同心環區域的 每個將可程式化成在較大直徑具有減少的光焦度，而不是 維持電作用區域周邊、數個超環面區域或，，帶”的此光 焦度。例如，在作用期間，一具體實施例具有：+2 5〇增 加光焦度的中央26公釐個直徑圓，且具+2 〇〇增加光焦度 的從26到29公釐直徑擴充的超環面帶；具+1· 5增加光焦度 的從29到32公釐直徑擴充的另一超環面帶，且是由具+1〇 增加光焦度的從32到35公釐直徑擴充的超環面所圍繞。此 設計在提供一些使用者更愉快戴用經驗是很有用的。 當使用一眼科眼鏡透鏡時，您通常使用遠視透鏡的頂端 大約一半。超過中線的大約2到3公釐與低於中間距離視覺 84166 -68- 200405056 透鏡的6到7公釐、及低於近視中線的從7到1 〇公爱。 在眼睛出現的偏差會從眼睛的不同距離出現，且需要不 同修正。觀察的物體距離是直接與特殊偏差修正需要有 關。因此，從眼睛光學系統產生的偏差將大約需要與所有 遠距離的相同修正，大約是所有中間距離的相同修正、與 大約是近點距離的相同修正。因此，本發明在透鏡的三或 四個區段（遠距離區段、中間區段與近近區段）允許電作用 調整透鏡，以修正眼睛的某些偏差，而不是當眼睛與眼睛 視線在透鏡移動時來嘗試調整電作用透鏡格柵。 圖22是電作用透鏡2200的具體實施例正視圖。在透鏡 2200中是定義用以證明不同折射修正的各種不同區域。在 中線Β-Β下面，有數個近距離修正區域221〇和222〇，具有 不同的修正光焦度的每個是透過單中間距離修正區域 2230的圍繞雖然只顯示兩個近距離修正區域221〇和 2220,但是任何數量的近距離修正區域可提供。同樣地， 任何數i的中間距離修正區域可提供。在中線Β — β上面， 提供一遠距離修正區域2240。區域2210、2220、和2230 能以程控序列方式 '或以類似傳統三個聚焦的靜態〇n — 〇ff 方式來激勵，以節省光焦度。當從遠看到近、或從近看到 遂時，透鏡2200可透過使在各種不同區域的各種不同焦距 長度之間的轉換平滑而幫助戴用者的眼睛焦點。藉使” 影像跳躍"的現象可減輕或明顯減少。此進步亦在下面圖 23和24顯示的具體實施例中提供。 圖23是另一電作用透鏡2300的具體實施例正視圖。在透 84166 -69- 200405056 鏡230 0中是定義用以證明不同折射修正的各種不同區 域。在中線C-C下面，單一近距離修正區域231〇是由單一 中間距離修正區域2320圍繞。在中線C-C上方是放置單一 遠距離修正區域2330. 圖24是另一電作用透鏡24〇〇的具體實施例正視圖。在透 鏡2400中是定義提供不同折射修正的各種不同區域。單一 近距離修正區域2410是由單一中間距離修正區域2 42〇圍 繞，且單一中間距離修正區域2420是由單一遠距離修正區 域2430圍繞。 圖25疋另一電作用透鏡2500的具體實施例側視圖。透鏡 2500包括一傳統光學透鏡251〇，其中連接數個全視場電作 用區域2520、2530、2540、和2550,其每個是透過隔離層 2525、2535、和2545而從相鄰區域分離。 圖26是另一電作用透鏡26〇〇的具體實施例側視圖。透鏡 2600包括一傳統光學透鏡261〇，其中連接數個部分視場電 作用區域2620、2630、2640、和2650,其每個是透過隔離 層2625、2635、和2645而從相鄰區域分離。結構區域ago 是圍繞電作用區域2620、2630、2 640、和2650。 重新时論電作用透鏡，用以修正折射誤差的一電作用透 鏡可使用與玻璃、聚合物、或使用一擾射圖案印刷或蝕刻 的塑膠基板透鏡相鄰的電作用折射矩陣來製造。具有繞射 印刷的基板透鏡表面是直接與電作用物質接觸。因此，電 作用折射矩陣的一表面亦是在透鏡基板表面鏡射影像的 一繞射圖案。 84166 -70- 200405056 組件是充當一混合透鏡，使得基板透鏡始終可提供典型 用於距離修正的一固定修正光焦度。在它非激勵狀態的電 作用折射矩陣折射率是接近等於基板透鏡的電作用折射 矩陣折射率；此不同應該是005折射率單位或更少。因 此田電作用透鏡未激勵時，基板透鏡與電作用折射矩陣 具有相同的折射率，且繞射圖案是沒有光焦度，並且不提 供修正（0· 00折光度）。在此狀態，基板透鏡的光焦度只是 修正光焦度。 •當激勵電作用折射矩陣時，它的折射率會變化，且繞射 圖案的折射光焦度會變成附加到基板透鏡。例如，如果基 板透鏡具有-3.50折光度的光焦度，而且當+ 2·〇〇折光度激 勵時’電作用繞射層會具有光焦度，電作用透鏡組件的總 光焦度是-1·5 0折光度。如此，電作用透鏡允許近視或讀 取。在其他具體實施例方面，在激勵狀態的電作用折射矩 陣可以是符合光學透鏡的折射率。 使用液晶的電作用層是雙折射。即是，當暴露在非極化 光時’他們會在他們的非激勵狀態中顯示兩不同焦距長 度。此雙折射會在網膜上提供導致雙重或模糊影像。有兩 個方式可解決此問題。第一方式需要使用至少兩個電作用 層。一電作用層是使用在層以縱向排列的電作用分子製 造，而另一電作用層是使用在它的層中以緯度方向分子製 造；因此，在兩層的分子排列是彼此成直角。如此，光的 兩極化是由兩層相同聚焦’而且所有光是在相同焦距手产 上聚焦。 84166 -71 - 200405056 電作用層、或透過透鏡的中

設計。 此可透過使兩個直角排列的 央層是雙重端板的另一設計（丨 射圖案）來達成。電作用物質$ 一不同選擇是需要將膽留醇液晶加入電作用物質，以提 供給它一較大chiral元件。發現到chiral濃度的某位準可 免除平面極化靈敏度，且可免除純向列型液晶的兩個電作 用層當作在電作用物質元件的需要。 現將描述用於電作玥層的物質，用於電作用折射矩陣的 物貝類別與特殊電作用物質及本發明透鏡的範例將在下 面列出。除了在下面類別1列出的液晶物質之外，我們通 常是將者些物質類別的每一個視為聚合物凝膠。 此類爺包括形成向列型、近晶型、或膽留醇相位的任何 液晶薄膜，其擁有可使用一電場控制的長範圍方向排列。 向列型液晶的範例是：戊基氰基聯苯基（5CB)、（正辛基詳 氧）-4 -氰基聯苯基（80CB)。液晶的其他範例是複合4 -氰基 -4-η-烷基聯苯基、4-正戊基-聯苯基、4-氰基-41’-η-烷基 -聯三苯，其中 η = 3、4、5、6、7、8、9 ;及由 BDH (British

Drug House)-Merck製成的例如 E7、E36、E46、與 ZLI-系 列的商用混合。 84166 -72- 200405056 電光聚合物 此颏別包括例如由J· Ε·馬克在American Institute of Physics， Woodburry, N.Y., 1996 名稱 “Physical

Properties of Polymers Handbook”中揭示的任何透明光 學聚合物質，其包含具有在一施主與一接收者群（稱為色 基）之間的非對稱極化結合p電子的分子，例如在由Ch.

Bosshard 等人在 Gordon and Breach Publishers,

Amsterdam， 1 995 名稱 “〇rganic Nonl inea、r 〇ptical •Materials”中揭示的這些。聚合物的範例是如下所述：聚 苯乙烯、複合碳酸鹽、聚甲丙烯酸酯、聚乙烯卡坐、聚亞 氨、聚圭烷。色基的範例是：仲硝基苯氨（PNA)、散紅j (DR 1)、3 -甲基-4-曱氧基-4’-硝均二苯代乙烯、二乙基 氨基氮基均二苯代乙烯（DANS)、二乙基硫代巴比土酸。 電光聚合物可透過下列產生：a)跟隨一客/主方法；b) 透過將色基共價合併到聚合物（側基與主鏈）；及/或…透 過例如交鍵的格栅硬化方法。 聚合物液晶 此類別包括聚合物液晶（PLCs)，其有時亦稱為液晶聚合 物、低分子團液晶、自我強化聚合物、原地合成物、及/ 或分子合成物。PLCs是異量分子聚合物，其包含例如在由 W· Brostow 於 A. A. Collyer 、 Elsevier 在

New-York-London 1 992，第一章編輯的名稱” Liquid

Crystalline Polymers: From Structures to

Applications 中揭不的同時相對僵硬與彈性序列。p L c s 84166 -73- 200405056 的範例是：聚甲基丙烯酸酯，其包含4-氫苯基苯甲酸鹽側 基及其他類似混合物。 聚合物分散液晶 此類別包括聚合物分散液晶（PDLCs)，其是由在聚合物 矩陣中的液晶微滴分散所組成。這些物質是以數個方法製 成：（i)透過向列曲線排列相位（NCAP)、透過熱感應相位 分離（TIPS)、溶劑感應相位分離（SIPS)、與聚合感應相位 分離 （PIPS)。PDLCs的範例是：液晶E7(BDH-Merck)與 N0A65 (Norland products, Inc· NJ)的混合；£44 (BDH-Merck)與聚甲丙烯酸酯（PMMA)的混合；E49 (BDH-Merck)與 PMMA的混合；單體 dipentaerythrol氫氧根 五丙烯酸醋、液晶E7、N -乙烯基说°各烧酮、N -笨基甘氨酸、 與顏料Rose Bengal的混合。 聚合物穩定液晶 此類別包括聚合物穩定液晶（PSLCs)，其是由在聚合物 網路中的液晶所組成的物質，其中聚合物構成低於液晶的 重量。一光聚合作用單體是與一液晶及一 UV聚合作用激勵 物質一起混合。在液晶排列之後，單體的聚合作用典型是 由UV暴露激勵，且結果的聚合物可建立穩定液晶的網路。 對於PSLCs的範例而言，可參考例如：由c. M. Hudson 等人在 Journal of the Society for Information Display，vol· 5/3，1-5，（ 1 997)名稱“Optical Studies of Anisotropic Networks in Polymer-Stabi 1 ized Liquid Crystals”、及 G· P· Wiederrecht等人在 J. of Am. 84166 •74- 200405056

Chem· Soc., 120, 3231 -3236 ( 1 998)名 稱 -Photorefractivity in Polynier-Stabi 1 ized Nematic Liquid Crysta 1 s，，中的描述。 自行組成的非線性超分子钴構 此類別包括電光非對稱有機薄膜，其可透過使用下列方 法來製造：Langmuir-Blodgett薄膜，其是從水溶劑來改 變聚合電解質沈積（聚合陰離子/聚合陽離子）；分子束磊 晶法、共價搞合反應的連續合成（例如··以有機三氯石夕甲 烷為主之自行組成多層沈積）。這些技術通常會導致有厚 度小於大約1公釐的薄膜。 圖29根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡系統透 視圖。在圖29顯示的光學透鏡系統包含一光學透鏡2g〇〇， 其具有·一外部周邊2910、一透鏡表面2920、一電源2930、 一電池匯流排2940、一透明導線匯流排2950、一控制器 2960、一光發射二極體2970、一輻射或光偵測器2980、與 一電作用折射矩陣或區域2990。在此具體實施例中，電作 用折射矩陣2990是包含在光學透鏡29〇〇的空洞或凹處 2999。 從圖可看出，此光學透鏡系統是自我包含，且放置在包 括鏡框與折射器的各種不同支撐。在使用方面，透鏡2900 的電作用折射矩陣2900是透過控制器2960聚焦及控制，以 改良使用者的視覺。此控制器2960是經由透明導線匯流排 2950而從電源2930接收光焦度，且經由透明導線匯流排 2950而從輻射偵測器2980接收資料信號。控制器2950可經 84166 -75- 200405056 由這些匯流排而控制這些元件及其他。 當適當發揮功能時，電作用折射矩陣299〇可通過它而將 光折射，所以透鏡2900的戴用者可經由電作用折射矩陣 2990而看見聚焦影像。因為圖29的光學透鏡系統是自我包 含，所以光學透鏡2900可放置在各種不同框架及其他支 撐，即使這些框架及其他支撐不包含透鏡系統的特殊支撐 元件。 注意’光發射二極體2970、輻射偵測器2980、控制器 2960、與包源2930是每個彼此麵合，且經由各種不同導線 匯流排而耦合到電作用折射矩陣2990。從圖可看出，電源 2930是經由一透明導線匯流排295〇而直接耦合到控制器 2 9 6 0。此透明導線匯流排是控制器的主要使用傳輸光焦 度’然後依需要選擇性供應給光發射二極體2 9 7 〇、輻射偵 測器2980、與反動折射矩陣2990。雖然在此具體實施例的 透明導線匯流排2 9 5 0最好是透明，但是在另一具體實施例 中它亦可以是半透明或不透明。 為了要幫助^^焦電作用折射矩睁2990，一光發射二極體 2970與放射線偵測器2980是當作一測距器工作，以幫助將 電作用折射矩陣2990聚焦。例如，可見與不可見光是從光 發射二極體2970發射。發射光的反射然後是透過輻射偵測 器2980偵測，且產生一信號，以識別它是否感測到反射光 束。只要接收此信號，用以控制這些活動的控制器2 9 6 0 可決定一特殊物體的距離。知道此距離，先前使用使用者 的適當光學補償程式化的控制器2960然後會產生信號來 84166 -76- 200405056 激勵電作用折射矩陣29 90，以身哞佶土三* M兄許使用者看穿光學透鏡 2900，以更清楚觀察物體或影像。 在此具體實施例中，顯示的電作用折射矩陣299〇是具有 一 35公釐直徑的圓，且光學透鏡29〇〇亦是以圓來顯示，'此 圓具有一 70公釐直徑，且中央透鏡厚度是大約2公釐。然 而，在另一具體實施例中，光學透鏡29〇〇與電作用折射矩 陣2 9 9 0亦能以另一標準及非標準形狀與大小建構。在這些 選擇性大小與方向的每一者中，然而最好是電作用折射矩 陣2 9 9 0的位置與大小疋系統的使用者可經由透鏡的電作 用折射矩陣2990部分來觀察影像與物體。 在光學透鏡2900的另一元件可放置在光學透鏡29〇〇的 其他位置。然而，最好是這些個別元件的任何選取位置是 儘可能是不引使用者注意。換句話說，最好是這些其他元 件是位在遠離使用者的主要觀察路徑。而且，亦最好是這 些元件是儘可能小與透明，以進一步減少使用者視線障礙 的危機。 在一較佳具體實施例中，電作用折射矩陣2990的表面可 以是平坦或實質具光學透鏡2920表面的平探。而且，匯流 排可放置在沿著從中央點突出的透鏡半徑的透鏡。透過以 此方式放置匯流排，透鏡能以他們的支撐旋轉，以便在他 們最少強迫的方向來排列匯流排。然而，從圖2 9可看出， 此較佳匯流排設計不是始終遵守的。在圖2 9，輻射偵測器 2980與光發射二極體2970是放置在非輻射狀匯流排2950 上，而是具有沿著透鏡2900半徑放置的單一匯流排的所有 84166 -77- 200405056 兀件。然而，最好是設定成在沿著透鏡半徑沒有許多(如 ，不是所有）各種不同元件來減少他們的妨害。而且，亦 最好是匯流排或其他傳導性物質可從透鏡外緣存取，所以 透鏡的個別元件可依需要從透鏡的邊緣存取、控制、或程 式化’即使㈣已兹刻或鑲邊以適合一特殊框架。此存取 包括直接暴露到透鏡外部，以及放置在接近周邊的表面， 然後可經由一貫穿而到達透鏡。 圖3 0疋根據本發明另一具體實施例的一透鏡系統透視 •圖。類似圖29的具體實施例，此具體實施例亦顯示可用來 修正或改善使用者折射錯誤的一透鏡系統。圖3 〇的透鏡系 統包括一框架3010、一透明導線匯流排3〇5〇、一光發射二 極體/測距器3070、一鼻墊3〇8〇、一電源3〇3〇、一半透明 控制為3060、一電作用折射矩陣3〇9〇、與一光學透鏡 3000。從圖30可看出，控制器3〇6〇是沿著在電作用折射矩 陣3090與電源3030之間的透明導線匯流排3〇5〇放置。從圖 亦可看出，測距器3070是耦合到沿著一不同導線匯流排的 控制器3060。 在此具體實施例中，光學透鏡3〇〇〇是經由框架3〇1〇安裝 及支撐。此外，電源3030是安裝在鼻墊3080，而不是具有 在光學透鏡3000上安裝的電源3〇3〇,且該電元3〇3〇是接著 經由鼻塾連接器3020而連接到控制器3〇6〇。此結構的優點 是電源3030可依需要取代或充電。 圖31是根據本發明另一具體實施例的另一透鏡系統透 視圖。在圖31，控制器3160、繩索3170、框架3110、傳導 84166 -78- 200405056 匯流排3150、電作用折射矩陣319〇、光學透鏡31〇〇、框架 柄或空心管31 30、與信號導線318〇是以數字標示。如先前 顯示的具體實施例所示，控制器316〇是安裝在繩索317〇， 而不是將控制器31 60安裝在光學透鏡3100上或其中。此控 制器31 60是藉由信號導線31〇而耦合到電作用折射矩陣 3190，其中該等信號導線31〇是放置在框架311〇的空心管 框架柄3130 ’且經由繩索317〇而延伸到控制器316〇。透過 在繩索31 70上放置控制器31 6〇，使用者的配鏡可透過只解 開繩索3170及將它放置在使用者穿戴的另一框架而攜帶 不同透鏡系統。 圖32是根據本發明另一具體實施例的一透鏡系統透視 圖。框架3210、以及電作用折射矩陣329〇、光學透鏡32〇〇、 與内部框架信號導線3280是皆在圖32顯示。在此具體實施 例中’框架3 21 0包含内部框架信號導線3 2 8 〇，且可從沿著 他們長度的任何點存取，使得資訊與光焦度可提供給光學 透鏡3200的元件，而不管在框架321〇的方向。換句話說， 輻射狀匯流排可接觸内部框架信號導線328〇及提供提供 光焦度與資訊來控制電作用折射矩陣329〇，而不管光學透 鏡3200的輻射狀匯流排的位置。圖32的區段A_A清楚顯示 的這些内部框架信號導線328〇。在另一具體實施例中，只 有内部框架信號導線是在框架中提供，而不是具有兩個 内邛框架^號導線3 2 8 〇，用以使框架本身當作導線使用， 以幫助將光焦度及其他資訊傳送給元件。此外，超過兩個 内。P框架導線亦使用在本發明的一另一具體實施例。 84166 -79- 200405056 而且’在另一具體實施例中，一傳導層可取代使用，而 不是具有單一輻射狀匯流排將折射矩陣連接到框架信號 導線。在此另一具體實施例中，此傳導層包含所有透鏡或 只有一部分透鏡。在一較佳具體實施例中，它可以是透 明，且包含整個透鏡，以減少與層邊界有關的失真。當使 用此層用時，沿著透鏡外部周邊的存取點數量可透過將該 層擴充到超過一位置的外部周邊而增加。而且，此層亦可 區分成個別子區域，以在透鏡的邊緣與其中的元件之間提 供複數個通道。 圖3 3是根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡系統 透視圖。在圖33，一光學透鏡3330是與一電作用折射矩陣 3390與一光學超環面3320 —起顯示。在此具體實施例中， 折射矩陣3390是放置在光學超環面3320，然後固定到光學 透鏡3330的背面。在如此做方面，光學超環面3320是在光 學透鏡3330背部形成洞口凹處，以支撐、保持及包含電作 用折射矩陣3390。只要此光學透鏡系統組件，光學透鏡 3 33 0的前面然後可塑造、表面鑄造、輾壓成薄板或處理成 進一步將光學透鏡系統建構成一使用者特殊折射與光學 需求。與上述具體實施例一致是電作用折射矩陣3 3 9 〇然後 可激勵及控制，以改善使用者的視覺。 圖34是本發明另一具體實施例的另一分解圖。在圖34, 其顯示一光學透鏡3400、一電作用折射矩睁340與一載體 3480。在此具體實施例的電作用折射矩陣3490是經由載體 3480而耦合到光學透鏡3400,而不是將超環面當作先前具 84166 -80- 200405056 體實施例使用’以幫助將在光學透鏡上的電作用折射定方 向。同樣地，支援電作用折射矩陣3490所需的其他元件 3470亦耦合到載體348〇。在如此做方面這些元件“π 與電作用折射矩陣3490是固定到各種不同光學透鏡。此 外三此載體3480、它的元件3470、與電作用折射矩陣349〇 是每個覆蓋另一物質或物質，以便在他們耦合到透鏡之前 或之後來保護他們不受損壞。 載體3480是使用許多可能的物質製成，包括一聚合物網 孔膜、一彈性塑膠、一陶質、一玻璃、及這些任何物質合 成物。結果，此載體3480可以是彈性或堅硬，此是因它的 物質成份而定。在每個情況，雖然在另一具體實施例它可 以彩色或半透明，及亦將其他想要的性質提供給透鏡 3400’但疋載體3480是透明是較佳。此是因載體3480包含 的物質類型而定，包括透鏡的微機器處理、濕與乾蝕刻的 各種不同製程可使用，以形成可安裝載體的凹處或洞口。 這些技術亦可用來製造載體本身，包括蝕刻載體的一或兩 端來建立繞射圖案，以修正由載體產生的任何光學偏差。 圖3 5a-3 5e顯示根據本發明另一具體實施例而使用的一 組合序列。在圖35a，框架3500與戴用者的眼睛3570可清 楚見到。在圖35b，光學透鏡35 05的電作用折射矩陣3580、 輻射狀匯流排3540與各種不同旋轉與位置箭號3510、 3520、和3530亦可在圖見到。圖35c顯示在9點鐘位置具它 輻射狀匯流排3540的光學透鏡系統。圖35d顯示在它鑲邊 及一部分外部周邊在準備安裝到框架3500已移除之後的 84166 -81 - 200405056 圖35c的相同光學透鐘糸& or. 糸統。圖35e顯示完整透鏡系統，該 完整透㈣統具有：電作用折射矩陣，其是在—第一區域 的使用者眼睛上置中，H射狀匯流排35化及電源359〇， 其是放置在使用者眼睛與在透鏡周邊區域的框架35〇〇模 板之間。、组|的周邊區域與第一區域包含纟此具體實施例 的整個透鏡毛壞。然而，在其他具體實施例方面，他們只 包含一部分的整個透鏡毛壞。 根據本發明具體實施例，組件此透鏡系統的技師可依下 述執打。在圖35a描述的一第一步驟，具有電作用透鏡的 框架3500是放置在使用者前面，以找到與框架有關的使用 者眼睛3570的中心位置。在找到與框架有關的使用者眼睛 的中心之後’電作用透鏡然後會旋轉、定位、鑲邊、與切 割，使得當使用者穿戴框架時，電作用折射矩陣358〇的中 心可置中在使用者的眼睛3570。此旋轉與切割是在圖 35b、35c和35d顯示。在透鏡鑲邊及切割，以正確在使用 者眼睛上正確放置電作用矩陣3580之後，電源或其他元件 然後咬住到透鏡的匯流排3540斷，且透鏡可固定到如圖 35e顯示的框架。此咬住處理包括將引線從每一元件經由 透鏡的表面而推向匯流排，以將元件固定到透鏡，及提供 他們彼此及其他元件的連接。 雖然描述的電作用透鏡系統與電作用矩陣是置中在使 用者眼睛的前面或使用者眼睛上，但是透鏡與電作用矩陣 亦可放置在使用者視場的其他方向，包括與使用者眼睛中 心的偏移。而且，由於無數的可用護目鏡框架形狀與大 84166 -82- 200405056 小’因為透鏡可被鑲邊，藉此允許改變的它的尺寸，透鏡 最後可透過技師組件’以適合廣泛多樣的框架與個別.的使 用者。 除了只使用電作用折射矩陣來修正使用者的視覺之 外’透鏡的一或兩個表面亦可表面鑄造或研磨，以進一步 補償使用者的折射誤差。同樣地，透鏡表面亦可由薄層組 成’以補償使用者的光學偏差。 在此具體實施例及其他方面，技師可使用標準的透鏡毛 壞來組件系統。這些透鏡毛壞可能是從3〇公釐到8〇公爱的 範圍，且最通常大小是60公釐、65公釐、70公釐、72公爱、 和75公爱。在組件組合處理之前或有時期間，這些透鏡毛 壞能與載體上安裝的一電作用矩陣耦合。 圖36a-36e是根據本發明的另一具體實施例而描述另一 組合序列，其中這些元件是實際耦合到框架本身，而不是 具有在透鏡上放置的測距器與電源。在圖36a —36e的描述 是一框架3600、一使用者眼睛3670、方向與旋轉箭號 3610、3620和3630、光學透鏡3605的電作用折射矩陣 3680、與一透明元件匯流排3640。如上述的具體實施例， 使用者的眼睛是先放置在框架。然後，透鏡對著使用者的 眼睛旋轉，使得電作用折射矩陣3680可正確放置在使用者 眼睛前面。然後，透鏡可依需要定形及研磨，及插入框架。 在此插入的同時，測距器、電池及其他元件3 6 9 0亦耦合到 透鏡。 圖37a-37f是仍然提供本發明的另一具體實施例。透明 84166 ' 83 - 200405056 匯流排3740 '電作用折射矩陣3780、使用者的眼睛3770、 旋轉箭號3710、測距器或控制器與電源373〇、及多導線 3 720是整個在圖顯示。在此另一具體實施例中，除了完成 在另外兩個組件具體實施例描述的步驟之外，同時完成在 圖3 7e描述的另一步驟。在圖3 7e描述的此步驟需要使用多 導線塾圈或電線系統3720來包裹透鏡的外部圓周。此電線 系統3720可用來在電作用折射矩陣378〇與其他元件之間 來回傳送信號與光焦度。在多導線墊圈372〇的實際信號電 線包括銦錫氧化物（ιτο)物質、以及金、銀、銅、或任何 其他適當導線。 圖38是本發明使用的一整合式控制器與探測器的分解 等大圖。在此具體實施例中，由一輻射债測器Μ 1 Q與一紅 外線光發射二極體3 8 2 0所組成的測距器是直接輕合到控 制器3 8 3 0，而不是如其他具體實施例所示具有經由匯流排 而彼此連接的控制器與測距器。然後，此整個單元是耦合 到如上述具體實施例所述的框架或透鏡。雖然1 · 5公爱與5 公釐的尺寸是在圖38顯示，但是其他尺寸與結構亦可使 用。 圖39是仍然根據本發明另一具體實施例的一整合式控 制器與電源透視圖。在此具體實施例中，控制器3 g 3 〇是直 接耦合到電源3940。 圖40是根據本發明另一具體實施例的一整合式電源 4040、控制器4030與測距器透視圖。從圖40可看出，輕射 偵測器4010與光發射二極體4020(範圍偵測器）是輕合到 84166 200405056

可使用其他尺寸。

控制器與電源4240， 〔4110。相對下，圖42是顯示一組合的 其是經由透明導線匯流排4250而耦合 4310。在這些三個圖的每一 、到一光發射二極體4 2 2 0與輻射偵測器4 2丨〇 (測距器）與電 作用折射矩陣4230。圖43描述沿著輻射狀透明導線匯流= 4 3 3 0放置的組合電源、控制器與測距器4 3 2 〇的配置，該輻 射狀透明導線匯流棑4330接著是耦合到電作用折射區域 者是顯示各種不同尺寸與直 徑。應了解到這些尺寸與直徑只是說明，且各種不同其他 尺寸與直徑可使用。 亦應了解本發明的各種不同具體實施例在光子與電信 領域中具有廣泛多種使用。例如，在此描述的電作用系統 可用來將光束、或雷射光引導及/或聚焦，且光束或雷射 光可使用在光學通信與光學計算，例如光學開關與資料儲 存。此外，在此描述的電作用系統是由合成影像系統，以 便在三度空間中找出一光學影像。 圖48是根據本發明具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。如圖48所示，電作用光學系統4800包括一第—電作 用元件4820、一第二電作用元件4830、第三電作用元件 84166 -85- 200405056 4840、與測距器裝置4850。而且，如圖48的顯示一影像 481 0是以在三度空間中的一第—點的箭號表示。影像可以 是例如一光束、一雷射光束、或一實際或虛擬光學影像。 因此’電作用光學系統4800可在三度空間中用來將影像 4810聚焦到一預定點。第一電作用元件482〇可用來將影像 4810沿著叉軸來移動、或偏移。此可透過將適當的信號陣 列應用到第一電作用元件4820而達成，以便在第一電作用 元件4820中產生水平稜鏡。第二電作用元件Μ"能以第一 -電作用元件4820的類似方式來使用，以產生垂直稜鏡，且 沿著y軸將影像4810偏移。第三電作用元件484〇可透過將 系統4800光學光焦度調整到一更正或更負光學光焦度而 沿著2軸將影像4810聚焦，此是因結果影像的想要位置而 定。此外，測距器裝置4850可在使用者想要將結果影像聚 焦的圖場中用來该測例如谓測器的一目標位置。然後，測 距器裝置485 0可決定在第：雪从由—从^。^ 文社弟一電作用兀件4840中所需的聚 焦程度，以便在三度空間的@ $ 1的預疋點上達成使用者想要的結 果影像權〇。應了解測距器裝置485G可以是上述測距器具 體實施例的形式，包括一_ 整合式電源、控制器與測距器系 統。 圖4 9是根據本發明目#命 赞月具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。如圖49所示’電作用光學系統4_包括—第一電作 用元件4920、一第二雷你一 作用元件4930、與測距器裝置 4950。而且，如圖49的顧； , 扪顯不，一影像4910是以在三度空間 中的一第一點上的箭赛矣一 藏表不。影像可以是例如一光束、一 84166 -86- 200405056 田射光束、或一貝際或虛擬光學影像。因此，電作用光學 系統4900可在三度空間中用來將影像491〇聚焦到一預定 點。第一電作用元件4920可用來將影像491〇沿著义軸與7 軸來移動、或偏移。此可透過將適當的信號陣列應用到第 一電作用元件4920而達成，以便在第一電作用元件492〇 中產生水平與垂直稜鏡。在此具體實施例中，稜鏡可使用 水平與垂直元件產生，而不是只使用地水或垂直。第二電 作用元件4930可透過將系統49〇〇的光學光焦度調整到一 更正或更負光學光焦度而沿著z軸將影像4910聚焦，此是 因結果影像的想要位置而定。此外，測距器裝置4 9 5 0可在 使用者想要將結果影像聚焦的圖場中偵測例如一偵測器 的目標位置。然後，測距器裝置495〇可決定在第二電作用 元件4930中需要的聚焦程度，以便在三度空間的預定點上 達成使用者想要的結果影像4 9 6 0。應了解測距器裝置4 9 5 0 可以是上述測距器具體實施例的形式，包括一整合式電 源、控制器與測距器系統。 圖50是根據本發明具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。如圖50所示，電作用光學系統5〇〇〇包括一第一電作 用元件5020與測距器裝置5〇5〇。而且，如圖50的顯示，一 影像5010是由在三度空間中的一第一點上的箭號表示。影 像可以是例如一光束、一雷射光束、或一實際或虛擬光學 影像。因此，電作用光學系統500〇可可在三度空間中將影 像5010聚焦到一預定點。第一電作用元件502〇可用來將影 像501 0沿著X軸與y軸來移動、或偏移。此可透過將適當的 84166 -87- 200405056 信號陣列應用到第一電作用元件5020而達成，以便在第一 電作用元件5020中產生水平與垂直稜鏡。在此具體實施例 中’棱鏡可使用水平與垂直元件產生’而不是只使用水平 或垂直。此外’第一電作用元件5020可透過將系統5〇〇〇 的光學光焦度調整到一更正或更負光學光焦度而沿著z軸 將影像50 1 0聚焦，此是因結果影像的想要位置而定。測距 器裝置5050可在使用者想要將結果影像聚焦的圖場中用 來偵測例如偵測器的一目標位置。然後，測距器裝置5〇5〇 可決定在第一電作用元件5020中需要的聚焦程度，以便在 二度空間的預定點上達成使用者想要的結果影像5 〇 6 〇。因 此，光學系統5000可使用與具固定角稜鏡的光學透鏡相同 的光學特性來產生一陣列。應了解測距器裝置5 〇 5 〇可以是 上述測距器具體實施例的形式，包括一整合式電源、控制 器與測距器系統。 圖51是根據本發明具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。如圖51的顯示，電作用光學系統51〇〇包括一第一元 件5120、一第二電作用元件5130、與測距器裝置5150。在 圖51亦顯不一影像5110是由在三度空間的一第一點上的 箭號表示。影像可以是例如一光束、一雷射光束、或一實 際或虛擬光學影像。因此，電作用光學系統51〇〇可用來將 影像5 11 0聚焦到在三度空間的一預定點。第一元件5丨2 〇 可用來從影像或光束5110來選取一特殊光波長。此可透過 使用一靜態單色過濾器、或一機械或電式開關彩色過濾器 來完成。第二電作用元件51 30可用來沿著x軸與7軸將影像 84166 -88- 200405056 511 0移動、或移位。此可透過將適當信號陣列應用第二電 作用元件5130而完成，以便在第二電作用元件513〇中產生 水平與垂直稜鏡。在此具體實施例中，稜鏡是使用一水平 與一垂直元件來產生，而不是只使用水平或垂直元件。第 二電作用元件5 1 3 0可透過將系統51 0 〇光學光焦度調整到 一更正或更負光學光焦度而亦用來沿著z軸將影像511〇聚 焦’此是因結果影像的想要位置而定。此外，測距器裝置 5 1 5 0可在圖場中用來偵測使用者想將影像聚焦的例如一 哨測器的目標位置。然後，測距器裝置5丨5 〇可決定在第二 電作用元件51 3 0中想要聚焦程度，以便在三度空間的預定 點上達成使用者想要的結果影像51 6 0。因此，光學系統 5100是使用與固定角稜鏡的光學透鏡相同的光學特性、及 擁有想要球體光焦度來產生一陣列。應了解測距器裝置 5 1 5 0是上述測距器具體實施例的形式，包括一整合式電 源、控制器與測距器系統。

圖52是根據本發明具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。如圖52所示，電作用光學系統52〇〇包括一第一元件 5220、一第二電作用元件523〇、與測距器裝置525〇。圖52 亦顯示一影像5210是由在三度空間的第一點上的箭號表 不。影像可以是例如一光束、一雷射光束、或一實際或虛 擬光學影像。因此，電作用光學系統52〇〇可在三度空間用 來將影像5210聚焦到一預定點。第一元件522〇可以是一固 又透鏡’其可沿著2軸將較大、或概略調整提供給結果影 像的位置。第二電作用元件523〇可用來將影像521〇沿著X 84166 -89 - 200405056 軸與y軸移動或移位。此可透過將適當的信號陣列應用到 第二電作用元件5230而達成，以便在第二電作用元件523〇 中產生水平與垂直稜鏡。在此具體實施例中，稜鏡可同時 使用一水平及一垂直元件來產生，而不是只使用水平或垂 直元件。第二電作用元件5230與第一元件5220的組合亦可 透過將系統5200光學光焦度調整到較正或較負的光學光 焦度而沿著z軸將影像5 21 0聚焦，此是因結果影像的想要 位置而定。此外，測距器裝置5 2 5 0可在使用者想要聚焦結 果影像的圖場中用來横測例如一偵測器的目標位置。然 後，測距器裝置5250與第一元件5220組合來決定在第二電 作用元件5230中想要的聚焦程度，以便在三度空間的預定 點上達成使用者想要的結杲影像526〇。因此，光學系統 5200將可產生光學特性的一陣列，且該等光學特性是與在 固疋角上的稜鏡光學透鏡相同，及擁有一想要的球體光焦 度。應了解測距器裝置5 2 5 0可以是上述測距器具體實施例 的形式，包括一整合式電源、控制器與測距器系統。應進 步了解雖然一固定透鏡只在上面圖52用於結果影像的 焦距長度調整描述，但是一固定透鏡能與任何上述電作用 光學系統使用，以便在三度空間來操作或聚焦光學影像。 例如，上述各種不同具體實施例可用於為記錄光學影像而 设計的任何影像系統，例如數位或傳統攝影機、錄影機、 及用以記錄光學影像的其他裝置。 雖然本發明的各種不同具體實施例已在上面#論，但是 亦在本發明精神與範圍内的其他具體實施例亦是有道理 84166 -90- 200405056 著。例如，除了上述該等元件的每—者之外，—眼睛追縱 器亦可加入透鏡來追蹤聚焦電作用折射矩陣與執行使用 者的各種不同其他功能與服務的使用者眼睛移動。此外， 雖然一組合的LED與輻射偵測器是當作一測距器描述，但 是其他元件亦可用來完成此功能。 【圖式簡單說明】 本發明可透過閱讀下列較佳具體實施例連同附圖的詳 細描述而更了解，相同參考數字是表示類似元件，其中·· 圖1疋電作用折射器/折光器系統100的具體實施例透視 圖2是另一電作用折射器/折光器系統2〇〇的具體實施例 圖式。 圖3是傳統分送實施序列3〇〇的流程圖。 圖4是分送方法4〇〇的具體實施例流程圖。 圖5疋電作用護目鏡5Q0的具體實施例透視圖。 圖6疋處理方法6〇〇的具體實施例流程圖。 圖7是一混合電作用眼鏡透鏡700的具體實施例正視圖。 巴8疋沿著線段圖7的線段A-A而使用的混合電作用眼鏡 透鏡7〇〇具體實施例截面圖。 圖9是沿著圖5線段Z-Z的電作用透鏡900具體實施例截 面圖。 圖10是一電作用透鏡系統1 000的具體實施例透視圖。 圖11是沿著圖5線段Z-Z的繞射電作用透鏡1100具體實 施例截面圖。 84166 -91 - 200405056 圖12是一電作用透鏡1 200的具體實施例正視圖。 圖13是沿著線段q —q的圖12的電作用透鏡12〇〇具體實施 例截面圖。 ' 圖14是一追蹤系統14〇〇的具體實施例透視圖。 圖15是一電作用透鏡系統15〇〇的具體實施例透視圖。 圖16是一電作用透鏡系統16〇〇的具體實施例透視圖。 圖17是一電作用透鏡1 700的具體實施例圖。 圖18是一電作用透鏡1 800的具體實施例透視圖。 ’圖19是一電作用折射矩陣19〇〇的具體實施例透視圖。 圖20是一電作用透鏡2〇〇〇的具體實施例透視圖。 圖21是一電作用護目鏡21〇〇的具體實施例透視圖。 圖22是一電作用透鏡22〇〇的具體實施例正視圖。 圖23是一電作用透鏡23〇〇的具體實施例正視圖。 圖24是一電作用透鏡24〇〇的具體實施例正視圖。 圖25是沿著圖5線段z — Z的一電作用透鏡25〇〇的具體實 施例截面圖。 圖26是沿著圖5線段z-Z的一電作用透鏡2600的具體實 施例截面圖。 圖27是分送方法27〇〇的具體實施例流程圖。 圖28是一電作用透鏡28〇〇的具體實施例透視圖。 圖29是根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡系統 透視圖。 圖30是根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡系統 透視圖。 84166 -92- 200405056 圖31疋根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡系統 透視圖。 圖32是根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡系統 透視圖。 圖33疋根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡系統 分解透視圖。 圖34是根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡系統 分解透視圖。 圖35a-35e是描述根據本發明另一具體實施例完成的組 合步驟。 圖36 a-36e是描述根據本發明另一具體實施例完成的組 合步驟。 圖3 7a-37g是描述仍然根據本發明另一具體實施例完成 的組合步驟。 圖38是根據本發明另一具體實施例的一整合式晶片測 距器與整合式控制器的透視分解圖。 圖39是根據本發明另一具體實施例的一整合式控制器 電池與整合式控制器分解透視圖。 圖40是根據本發明另一具體實施例的一整合式控制器 測距器分解透視圖。 圖41是仍然本發明另一具體實施例的一光學透鏡系統 透視圖。 圖42疋仍然根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡 系統透視圖。 84166 •93- 200405056 圖43疋仍然根據本發明另一具體實施例的一光學透鏡 系統透視圖。 圖44a疋根據本發明另一具體實施例的一整合式電源、 控制器與測距器分解透視圖。 圖44b是根據本發明具體實施例的圖44a沿著Z-Z，的整 合式電源、控制器與測距器側面截面圖。 圖45是根據本發明具體實施例的圖441)測距器發射器側 視圖。 圖46是根據本發明具體實施例的圖44b的測距器接收器 側視圖。 圖47a-47c是根據本發明具體實施例的一光學透鏡系統 配戴側視圖。 圖48是根據本發明具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。 圖49是根據本發明具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。 圖50是根據本發明具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。 圖5 1是根據本發明具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。 圖52是根據本發明具體實施例的一電作用光學系統透 視圖。 圖式代表符號說明 100,4400 電作用折射器/折光器系統 84166 • 94- 200405056 110, 510, 1410, 1510, 1610， 21 1 0, 30 1 0, 3 1 1 0, 321 0, 3500, 3600 框架 120 電作用 140 130 電作用透鏡控制器 導線 160 控制器/程控器 1 50, 275, 550, 21 50, 2930， 3030,3590,3940,4110,4240, 4460 電源 200 電作用折光器系統 260 球形透鏡 250 散光透鏡 240 稜鏡透鏡 230 繞射透鏡 220,900 電作用透鏡 210 包裝組件 290 配鏡顯示 280,21 40f 2960,31 60,3830, 3930,4030,4440,3060 控制器 270 導線 500,2100 電作用護目鏡 540 電作用護目鏡控制器 530 連接線 84166 -95- 200405056 520, 522 電作用透鏡 700 電作用眼鏡透鏡 720, 920, 1050 電作用折射矩陣 730, 930 結構層 740 散光光焦度修正區域 71 0, 9 1 0, 1 040, 281 0, 31 00， 1110, 3330 光學透鏡 750 選擇性覆蓋層 1000, 1010, 1500, 1600 電作用透鏡系統 1030 1020 測距器偵測器/接收器 測距器發射器 1060 外部覆蓋層 1 1 00, 1 71 0, 1 81 0, 251 0, 261 0, 2900, 3000, 3200, 3300, 3400, 3505, 3605 光學透鏡 1150, 1230 覆盖層 1140 結構層 1 1 20, 1 1 30, 1 720, 1 820, 1 900, 2990, 3090,3190,3290,3390, 3490,3580,3680,3780,4230 电作用折射矩陣 1200, 1420, 1520, 1620,1700, 1800, 2000, 2120, 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2800 電作用透鏡 1212 第光學折射焦點區域 84166 -96- 200405056 1222 電作用區域 1214 第二光學折射焦點區域 1210 多聚焦光學 1220 電作用結構層 1440 接收器 1430 信號源 1400 追蹤系統 1530, 1740, 1840 部分視場 1630 全視場 1730,1830 隔離物 1750, 1850 非激勵場（或區域） 1760 單一電線或導線互接 1860 電線互接 1930,2040 傳導層 1910, 2010 電作用物質 1 920, 2020 金屬層 2030 金屬電極 2050 互接介層 2130 連接電線 2160 測距器發射器 21 70, 4428 測距器接收器 2240, 2330, 2430 遠距離修正區域 221 0, 2220, 2230 區域 2320, 2420 中間距離修正區域 84166 -97- 200405056 231 0, 241 0 近距離修正區域 2525, 2535, 2545, 2625, 2635，隔離層 2645 2520, 2530, 2540, 2550 2620, 2630, 2640, 2650 2660 2840 2820 2830 2980, 381 0, 401 0, 421 0 2970, 3070, 4020, 4220 2950, 3050 2940 2999 2910 全視場電作用區域 4刀視％電作用區 結構區域 部分視場電作用折 未元成表面 輕射或光偵測器 光發射二極體/測距 透明導線匯流排 電池匯流排 空洞或凹處 外部周邊 矩 器 2920 透鏡表面 3020 鼻墊連接器 3170 繩索 3150 3130 3180 3280 3320 3480 傳導匯流排 框架柄或空心管 信號導線 内部框架信號導線 光學超環面 載體 84166 -98- 200405056 3470, 3690 其他元件 3570, 3670, 3770 眼睛 3510,3520,3530,3610,3620, 3630, 371 0 3540 3640, 3740 3720 3730 3820 4040 4140 4120 4130 4250 4310 4330 4320 4420, 4850, 4950,5050, 5150, 5250 4430 4424 4426 4428 方向與旋轉箭號 輻射狀匯流排 透明元件匯流排 多導線 測距器或控制器與電源 紅外線光發射二極體 整合式電源 電作用偵測器折射矩陣 電線匯流排 控制器與測距器組合 透明導線匯流排 電作用折射區域 輻射狀透明導線匯流排 組合的電源、控制器與測距 器 測距器裝置 接收透鏡 發射器 傳輸透鏡 測距器接收器 84166 -99- 200405056 4432 4800, 4900, 4820, 4920, 4830, 4930, 4840 4860, 4960, 48 1 0, 49 1 0, 3080 5 0 00, 5 1 00, 5020, 5 1 20, 5130,5230 5060,5160, 5010, 5110, 切 α 5200 電 作 5220 第 一 第 二 第 二 5260 結 杲 5210 影 像 鼻 墊 用光學系統 電作用元件 電作用元件 電作用元件 影像 84166 -100-

Claims (1)

1. 200405056 拾、申請專利範圍： 1 · 一種光學透鏡系統，其包含： 一電作用透鏡；及 一控制器，其係輕合到該電作用透鏡，該電作用透 鏡是配置成根據來自一測距器裝置的信號來調整至 少一部分電作用透鏡的焦距長度，該測距器包括：一 發射器’其是建構成產生用以交叉一感知物體的非可 見輻射的一第一光束；一接收器，其是建構成偵測從 該感知物體反射的非可見輻射的一第二光束；及至少 一操作裝置，其用以處理由該發射器產生的第一光 束、或由該接收器接收的一接受圓錐體。 2·如申請專利範圍第丨項之光學透鏡系統，其中該控制 器是建構成可根據從發射器與接收器接收的信號來 決定該感知物體的一觀察距離。 3·如申請專利範圍第1項之光學透鏡系統，其中該操作 裝置包含： ^ 一分離透鏡，其是選擇性地包含該發射器。 4.如申請專利範圍第丨項之光學透鏡系統，其中該操作 裝置包含： ' 一接收透鏡，其是選擇性地包含該接收器，該接收 透鏡是建構成可調整經由該接收器接收的一接受圓 錐體。 5·如申請專利範圍第4項之光學透鏡系統，其中該接收 透鏡是由一不透明物質構成。 6·如申請專利範圍第4項之光學透鏡系統，其中該接收 84166 200405056 透鏡包括一切口。 7. 如申請專利範圍第6項之光學透鏡系統，其中該切口 是實質矩形。 8. 如申請專利範圍第1項之光學透鏡系統，其中該發射 器是一雷射二極體。 9. 如申請專利範圍第1項之光學透鏡系統，其中該發射 器是一 LED。 10. 如申請專利範圍第1項之光學透鏡系統，其進一步包 、含： 一傾斜開關，其係用以與該測距器裝置結合使用。 11. 如申請專利範圍第1項之光學透鏡系統，其進一步包 含： 一電源，其係耦合到該控制器與測距器裝置。 1 2,如申請專利範圍第1項之光學透鏡系統，其中該控制 器是透過根據由該測距器裝置決定的一觀察距離，而 調整運用在一部分電作用透鏡的電壓來調整至少一 部分電作用透鏡的焦距長度。 1 3 · —種用以在光學系統而與控制器同時使用之一測距 器裝置，其包含： 一發射器，其建構成可產生用以交叉一感知物體的 非可見輻射的一第一光束； 一接收器，其建構成可偵測從該感知物體所反射的 非可見輻射的一第二光東；及 至少一操作裝置，其係用以處理由該發射器所產生 的該第一光束、或由該接收器所接收的一接受圓錐 84166 200405056 體’其中該控制器是建構成可根據從發射器與接收器 接收的信號來決定該感知物體的一觀察距離。 14·如申請專利範圍第13項之測距器裝置，其中操作裝置 包含： 一分離透鏡，其選擇性地包含該發射器。 15·如申請專利範圍第13項之測距器裝置，其中該操作裝 置包含： 一接收透鏡，其是選擇性地包含該接收器，該接收 透鏡是建構成可調整經由該接收器接收的一接受圓 錐體。 16·如申請專利範圍第15項之測距器裝置，其中該接收透 鏡是由一不透明物質構成。 17·如申請專利範圍第15項之測距器裝置，其中該接收透 鏡包括一切〇。 18·如申請專利範圍第17項之測距器裝置，其中該切口實 質是矩形。 19·如申請專利範圍第13項之測距器裝置，其中該發射器 是一雷射二極體。 2〇·如申請專利範圍第13項之測距器裝置，其中該發射器 是一 LED。 21·如申請專利範圍第13項之測距器裝置，其中該發射器 與該接收器係耦合到一電源。 22· —種電作用眼鏡，其包含： 一電作用透鏡；及 一控制器’其係耦合到電作用透鏡，該電作用透鏡 84166 200405056 是建構成可調整運用在至少一 叩仗芏乂 邛为電作用透鏡的電 壓，該電壓是與根據由一啼丨^ |田剧距器裝置決定的眼鏡觀察 距離的電作用透鏡的調餐隹 用正焦距長度有關，該測距器裝 置包括··一發射器，其是建構來產生用以交又一感知 物體的非可見輻射的一第一光束；一接收器，其是建 構來偵測從感知物體所反射非可見輻射的一第二光 束，及至少一操作裝置，用以處理由該發射器所產生 的第一光束、或由該接收器所接收的一接受圓錐體。 2·3·如申請專利範圍第22項之眼鏡，其中操作裝置包含·· 一分離透鏡，其是選擇性地包含該發射器。 24·如申請專利範圍第22項之眼鏡，其中該操作裝置包 含： 一接收透鏡，其是選擇性地包含該接收器，該接收 透鏡是建構成可調整由該接收器所接收的一接受圓 錐體。 25·如申請專利範圍第24項之眼鏡，其中該接收透鏡是由 一不透明物質構成。 26·如申請專利範圍第24項之眼鏡，其中該接收透鏡包括 一切口。 27·如申請專利範圍第26項之眼鏡，其中該切口實質是矩 28·如申請專利範圍第22項之眼鏡，其中該發射器是一雷 射二極體。 29·如申請專利範圍第22項之眼鏡，其中該發射器是一 LED 〇 84166 200405056 30. 如申請專利範圍第22項之眼鏡，其進一步包含： 一傾斜開關，其係用以與該測距器裝置結合使用。 31. 如申請專利範圍第22項之眼鏡，其進一步包含： 一電源，其係耦合到控制器與測距器裝置。 3 2. —種使用電作用光學系統沿著光學軸找到在三度空 間中的光學影像之方法，其包含： 在垂直於光學軸的一第一平面中使用一第一電作 用元件將光學影像水平移動； 在垂直於光學軸的一第一平面中使用一第二電作 用元件將光學影像垂直移動； 使用一觀察偵測器來決定沿著光學軸的該光學影 像的一地一距離； 分析該第一距離來決定用以將光學影像聚焦的一 光學光焦度調整；及 透過該光學光焦度調整來將一第三元件的光學光 焦度調整，以便將該光學影像聚焦。 84166