【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的用于可调透镜的布置结构。
技术介绍
1、光学设备，特别是眼科设备，可以包括聚焦或分散光束的刚性透镜，并且可以用于各种成像设备中以便校正像差。这种光学设备可以包括具有可变形的弹性膜的可调透镜。通过这种变形，调节膜的曲率，以便改变可调透镜的光学特性。这特别地使得能够利用包括可调透镜的同一光学设备来校正不同的像差。为了实现膜的变形，有必要将运动、力或扭矩从致动器传递到膜，从而设定期望的曲率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种布置结构，通过该布置结构能够以可靠和简单的方式实现膜的变形。
2、该目的通过根据权利要求1的用于可调透镜的布置结构来实现，本专利技术的优选实施例是相应从属权利要求的主题。
3、根据本专利技术，用于可调透镜的布置结构包括可变形的透镜成型元件，该可变形的透镜成型元件具有中心轴和径向轴，并且具有围绕中心轴延伸的外围边缘。该外围边缘被设计成与可调透镜的膜相互作用并使其机械变形，以便改变可调透镜的至少一个光学特性。透镜成型元件围绕可变形的膜周向延伸。透镜成型元件是弹性可变形的。特别地，透镜成型元件围绕和/或沿着径向轴和/或中心轴可变形。该布置结构还包括可移动的调节元件，该调节元件通过轴承机械地联接到透镜成型元件，其中轴承限制轴向平移自由度，使得轴向力平行于中心轴在透镜成型元件和调节元件之间传递，并且其中轴承提供用于透镜成型元件和调节元件之间围绕径向轴的相对旋转的径向旋转自由度。特别地，该布置结构包括与可调透镜
4、本专利技术基于以下发现：透镜的曲率不仅可以通过透镜成型元件平行于中心轴的均匀平移来设定。而是，透镜的曲率也可以通过使透镜成型元件变形来设定，其中，特别地，透镜成型元件的区域或点可以相对于彼此移位或旋转。在这种情况下，特别有利的是，尽可能直接地平行于中心轴传递调节元件的调节力和/或调节运动，但是仍然允许透镜成型元件分别围绕各轴承的径向轴发生变形。
5、具有上述特性的轴承设计允许弹性透镜成型元件柔和且连续的曲率，该曲率可以相应地转移到膜上。这样，轴承对改善可调透镜的光学特性具有直接影响。
6、本专利技术并不限于透镜成型元件或调节元件的特定实施例。因此，在本专利技术的范围内，透镜成型元件由弹性材料制成和/或可以具有允许至少外围边缘弹性变形的几何形状。例如，如果变形超过沿光轴的峰-谷表面垂度的5％，则透镜成型元件可以被认为是可变形的。
7、为了使透镜成型元件以平滑和连续的曲率变形，轴承被设计成如上所述相对于径向旋转度不受限制。与径向旋转自由度受限制的轴承相比，不受限制的径向旋转自由度与透镜成型元件和调节元件之间的相对可旋转性相关。如果与围绕径向轴施加参考扭矩时相应自由度不受限制的轴承相比，在轴承中透镜成型元件和调节元件之间的相对旋转不高于50％，则径向旋转自由度可以被认为是受限制的。相反，如果变形度高于50％，则径向旋转自由度可被认为是不受限制的。
8、根据本专利技术，调节元件呈现接口元件，调节运动和/或调节力可借助于该接口元件从致动器，例如机电致动器，传递到透镜成型元件。特别地，调节元件可以平行于中心轴进行引导并通过轴承机械联接到透镜成型元件。
9、在优选实施例中，轴承为透镜成型元件和调节元件之间围绕径向轴的相对旋转提供径向旋转自由度。
10、根据上述实施例，透镜成型元件可以相对于调节元件沿着径向轴移动，以进一步改善要相对于调节而变形的膜的光学特性。此外，径向平移自由度的相对可移动性有助于使透镜整形元件相对于中心轴居中，以进一步改善可调透镜的光学特性。
11、为了使透镜成型元件以平滑和连续的曲率变形，轴承被设计成如上所述的相对于径向平移度不受限制。与径向平移自由度受限制的轴承相比，不受限制的径向平移自由度与透镜成型元件和调节元件之间的相对可移动性相关。如果与围绕径向轴施加参考扭矩时相应自由度不受限制的轴承相比，在轴承中透镜成型元件和调节元件之间的相对平移不高于50％，则径向平移自由度可以被认为是受限制的。相反，如果变形度高于50％，则径向平移自由度可被认为是不受限制的。
12、在优选实施例中，外围边缘限定了至少一个切向轴，该切向轴垂直于透镜成型元件的径向轴延伸。特别地，在成形元件的非偏转状态下，切向轴线相对于中心轴垂直延伸。轴承限制切向平移自由度，使得切向力沿切向轴在透镜成型元件和调节元件之间传递。
13、优选地，轴承限制切向平移自由度，并且允许实现透镜成型元件的刚性轴承，使其不能围绕中心轴旋转或变形。因此，不需要考虑透镜整形器的旋转位置来设置膜的期望变形。相反，透镜成型元件和调节元件之间的相对旋转位置可以在组装期间设定，并且可以通过使该布置结构的至少一个轴承在切向方向上呈刚性而永久保持。如果该布置结构在透镜成型元件和多个调节元件之间具有多个此类轴承，则不必所有这些轴承都设计为传递切向力。
14、根据优选实施例，该布置结构包括多个轴承，优选地至少六个轴承，更优选地八个轴承，其中至少三个，优选地四个轴承中的每一个限制它们各自的切向平移自由度，使得切向力可沿着各自的切向轴在透镜成型元件和调节元件之间传递，并且其中其它轴承中的每一个为透镜成型元件和调节元件之间沿着各自的切向轴的相对切向位移提供切向平移自由度。
15、申请人进行的分析表明，上述相对于切向方向具有三个或四个力传递轴承的设计，有利于实现布置结构的良好机械性能，同时有利于实现可调透镜的最佳光学性能。此外，只要六个或八个轴承的总量中仅三个或四个设计成沿其切向传递力，就可以容易地避免布置结构的静态超定。
16、根据优选实施例，轴承为透镜成型元件和调节元件之间围绕切向轴的相对旋转提供切向旋转自由度。
17、透镜成型元件和调节元件之间的上述绕切向轴的旋转能够避免透镜成型元件上绕切向轴的过大的机械应力。
18、为了使透镜成型元件以平滑和连续的曲率变形，轴承被设计成如上所述的相对于切向旋转自由度不受限制。与切向旋转自由度受限制的轴承相比，不受限制的切向旋转自由度与透镜成型元件和调节元件之间的相对可旋转性相关。如果与围绕切向轴施加参考扭矩时相应自由度不受限制的轴承相比，在轴承中透镜成型元件和调节元件之间的相对旋转不高于50％，则切向旋转自由度可以被认为是受限制的。相反，如果变形度高于50％，则切向旋转自由度可被认为是不受限制的。
19、在优选实施例中，调节元件包括用于述透镜成型元件的至少一个轴向支座，轴向支座被布置成限制轴向平移自由度。
20、通过上述进一步的改进，可以通过在调节元件上提供机械止动元件以结构简单的方式限制轴向方向上的自由度，透镜成型元件可以接触至该机械止动元件中，以便将调节元件的调节力和/或调节运动传递到透镜成型元件。特别地，调节元件的支座可以具有弹性，该弹性被选择为具有如下量级，即当调节力和/或调节运动在透镜成型元件和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于可调透镜的布置结构，包括：
2.根据权利要求1所述的布置结构，其中
3.根据权利要求1或2所述的布置结构，其中
4.根据权利要求3所述的布置结构，
5.根据前述权利要求中至少一项所述的布置结构，其中
6.根据前述权利要求中至少一项所述的布置结构，其中
7.根据前述权利要求中至少一项所述的布置结构，其中
8.根据权利要求2至6中至少一项所述的布置结构，
9.根据前述权利要求中至少一项所述的布置结构，其中
10.根据至少权利要求6和9所述的布置结构，
11.根据至少权利要求6和9所述的布置结构，
12.根据至少权利要求9所述的布置结构，
13.根据至少权利要求12所述的布置结构，
14.根据至少权利要求12所述的布置结构，
15.根据权利要求12至14中至少一项所述的布置结构，
16.根据权利要求12至15中至少一项所述的布置结构(1)，
17.根据前述权利要求中任一项所述的布置结构
18.根据权利要求17所述的布置结构，
19.根据权利要求18所述的布置结构，
20.根据权利要求17所述的布置结构，
21.根据权利要求8所述的布置结构，
22.根据权利要求1至8中至少一项所述的布置结构，
23.根据前述权利要求中任一项所述的布置结构，
...【技术特征摘要】
1.一种用于可调透镜的布置结构，包括：
2.根据权利要求1所述的布置结构，其中
3.根据权利要求1或2所述的布置结构，其中
4.根据权利要求3所述的布置结构，
5.根据前述权利要求中至少一项所述的布置结构，其中
6.根据前述权利要求中至少一项所述的布置结构，其中
7.根据前述权利要求中至少一项所述的布置结构，其中
8.根据权利要求2至6中至少一项所述的布置结构，
9.根据前述权利要求中至少一项所述的布置结构，其中
10.根据至少权利要求6和9所述的布置结构，
11.根据至少权利要求6和9所述的布置结构，
12.根据至少权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗马·帕特谢德，沃尔夫冈·泽希，艾伦·科尔蒂佐，埃里克·黑贝施特赖特，
申请(专利权)人：奥普托图尼瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：
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