BRPI0713530A2 - adaptador eletrÈnico para lentes de óculos eletroativas - Google Patents

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Ronald D Blum
Joshua Haddock
Dwight P Duston
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Pixeloptics Inc
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Abstract

ADAPTADOR ELETRÈNICO PARA LENTES DE óCULOS ELETROATIVAS. Um adaptador para uma armação de óculos é mostrado, o qual é configurado para permitir que a armação de óculos opere e controle lentes eletroativas alojadas ali. Em particular, a armação de óculos pode permitir que as lentes eletroativas alojadas ali focalizem e sejam controladas automática e manualmente com resultados até agora não realizados.

Description

ADAPTADOR ELETRÔNICO PARA LENTES DE ÓCULOS ELETROATIVAS
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS Este pedido reivindica o beneficio do Pedido Provisório U.S. N0 de Série 60/815.870, depositado em 23 de junho de 2006 (e intitulado Electronic Adapter For Electro- Active Spectacle Lenses That Enables Near Universal Frame Compatibility) , o qual é incorporado em sua totalidade aqui como referência.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Campo da Invenção
A presente invenção se refere geralmente a um adaptador para uma armação de óculos alojando lentes eletroativas. Especificamente, esta invenção se refere a um adaptador configurado para permitir que uma armação de óculos opere e controle lentes eletroativas alojadas ali sem a necessidade de se projetar e fabricar unicamente a armação de óculos ou realizar modificações indevidas em uma armação de óculos existente. Em particular, a armação de óculos pode permitir que lentes eletroativas alojadas ali focalizem e sejam controladas de forma automática e manual com resultados até agora não realizados. Descrição da Técnica Relacionada
Com a invenção das lentes de óculos eletroativas que provêem mudanças dinâmicas no foco, há um desejo de projetar estas lentes de modo que elas possam ser compatíveis com a maioria, se não com todos, dos projetos de armação de óculos pré-existentes. Para a realização desta tarefa, todos os componentes requeridos para operarem a funcionalidade eletroativa devem ser montados em qualquer armação de óculos não modificada e ainda serem esteticamente aceitáveis e plenamente funcionais.
Historicamente, a indústria ótica tem sido estruturada de forma tal que o paciente selecione seus óculos com base largamente na estética que se refere ao conforto da armação e na aparência. Geralmente, as armações são o primeiro item selecionado na escolha de óculos por prescrição. Lentes, incluindo matizes, revestimentos e projeto ótico usualmente são escolhidas em segundo lugar. Dado o número significativo de estilos, tamanhos e cores de armação disponíveis, a maneira pela qual a indústria tem funcionado historicamente, e o desejo do consumidor ou paciente de ter uma vasta seleção de armações para escolher, há um desejo de prover um meio e um sistema para uma compatibilidade quase universal entre as novas lentes eletroativas e os projetos existentes de armação.
Assim sendo, é provida com esta invenção uma armação de óculos melhorada adaptada para alojar lentes eletroativas que efetivamente vence as dificuldades mencionadas anteriormente e problemas existentes há muito tempo inerentes na técnica. Estes problemas foram resolvidos de uma forma simples, conveniente e altamente efetiva pela qual se controlam as armações.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
De acordo com um aspecto da invenção, um adaptador para uma lente eletroativa é mostrado, onde a lente eletroativa é alojada em uma armação de óculos e a lente eletroativa tem um primeiro conjunto de contatos elétricos.
O adaptador é um elemento separado da lente eletroativa e tem um segundo conjunto de contatos elétricos para a provisão de um sinal elétrico para a lente eletroativa através do primeiro conjunto de contatos elétricos.
Conforme será apreciado por aquelas pessoas versadas na técnica, uma grande vantagem provida pela presente invenção é permitir que uma armação de óculos opere e controle lentes eletroativas alojadas ali, sem a necessidade de se projetar e fabricar unicamente a armação de óculos ou realizar modificações indevidas em uma armação de óculos existente. A armação de óculos pode permitir que lentes eletroativas alojadas ali focalizem e sejam controladas de forma automática e manual com resultados até agora não realizados. Os objetivos adicionais da presente invenção tornar-se-ão evidentes a partir da descrição a seguir.
O método e o aparelho da presente invenção serão mais bem entendidos por uma referência à discussão detalhada a seguir de modalidades especificas e às figuras anexadas as quais ilustram e exemplificam essas modalidades.
DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Uma modalidade especifica da presente invenção será descrita com referência aos desenhos a seguir, em que:
a Figura 1 é uma representação diagramática de um exemplo de uma lente eletroativa e seus componentes de acionamento.
A Figura 2A é uma vista dianteira de uma armação de óculos alojando o adaptador da presente invenção.
A Figura 2B é uma vista de topo de uma armação de óculos alojando o adaptador da presente invenção.
A Figura 3 A é uma vista de topo do lado temporal esquerdo de uma modalidade da lente de óculos eletroativa da presente invenção. A Figura 3B ê uma vista de topo do lado temporal esquerdo de topo de uma modalidade do adaptador da presente invenção.
A Figura 3 C é uma vista de topo do lado temporal esquerdo de topo de uma outra modalidade do adaptador da presente invenção.
A Figura 3D é uma vista de topo do lado temporal esquerdo de topo de uma outra modalidade do adaptador da presente invenção.
A Figura 3E ê uma vista de topo do lado temporal esquerdo de topo de uma outra modalidade do adaptador da presente invenção.
A Figura 3 F é uma vista de topo do lado temporal esquerdo de topo de uma outra modalidade do adaptador da presente invenção.
A Figura 3G é uma vista de topo do lado temporal esquerdo de topo de uma outra modalidade do adaptador da presente invenção.
A Figura 3H ê uma vista de topo do lado temporal esquerdo de topo de uma outra modalidade do adaptador da presente invenção.
A Figura 31 ê uma vista de topo do lado temporal esquerdo de uma outra modalidade da lente de óculos eletroativa da presente invenção.
A Figura 3 J é uma vista de topo do lado temporal esquerdo de topo de uma outra modalidade do adaptador da presente invenção.
A Figura 4 é uma vista dianteira de uma modalidade do lado direito da lente de óculos eletroativa e do adaptador da presente invenção. A Figura 5 é uma vista dianteira de uma outra modalidade do lado direito da lente de óculos eletroativa e do adaptador da presente invenção.
A Figura 6 é uma vista dianteira de uma outra modalidade do lado direito da lente de óculos eletroativa e do adaptador da presente invenção.
DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA
A modalidade preferida a seguir conforme exemplificado pelos desenhos é ilustrativa da invenção e não é pretendida para limitação da invenção, conforme englobado pelas reivindicações deste pedido.
Conforme mostrado na FIG. 1, como em todas as modalidades da presente invenção, a lente de óculos eletroativa 100 contém um elemento de lente eletroativa 101 e uma eletrônica de acionamento, incluindo um ou mais sensores de foco, 102, todos os quais sendo embutidos no corpo de uma lente 103 que atua para correção de erros refrativos do olho não associados à presbiopia. A eletrônica de acionamento é contida em um acionador. O acionador também pode incluir todos os componentes de controle necessários para a provisão do sinal elétrico apropriado para a provisão da potência ótica apropriada na lente eletroativa. 0 corpo da lente pode ser uma peça básica acabada (duas superfícies de qualidade ótica) ou uma peça básica semi-acabada (uma superfície de qualidade ótica). Os sensores de foco, a eletrônica de acionamento e o elemento de lente eletroativa tipicamente podem ser afixados à superfície anterior e/ou posterior de um substrato em formato de estrela flexível, mas transparente 104, onde a conexão elétrica é feita através de fios elétricos transparentes de filme fino 105 (tal como, a titulo de exemplo apenas, de óxido de índio e estanho, ITO) . Estes fios elétricos transparentes de filme fino incluem conexões 106 para uma fonte de potência elétrica. Estes fios elétricos transparentes de filme fino também podem incluir conexões para uma transferência de sinal digital ou analógico. Em certas modalidades, a fonte de potência e as conexões de sinal podem ser de projeto diferente, onde elas são conectadas ao substrato flexível, mas não contêm condutores de filme fino, tal como, a título de exemplo apenas, um fio de metal de calibre fino. Este projeto alternativo é tal que a conexão não interfira significativamente com a visão do usuário ou a estética da lente. Esta fonte de potência e as conexões de sinal bem como os sensores de foco e a eletrônica de acionamento são colocados próximos da borda da lente, próximo de onde o aro da armação e a haste se conectam, de modo que quando a lente for adaptada dentro da armação, a fonte de potência, a eletrônica de acionamento e os sensores de foco não interfiram com a visão do usuário. Alternativamente, os componentes de acionamento podem ser colocados distais das lentes de óculos eletroativas na armação de óculos, nas hastes ou no adaptador da presente invenção.
Em uma modalidade da invenção mostrada na FIG. 2, a lente eletroativa 201 com a região eletroativa 203 é margeada (cortada no formato da armação de óculos) usando- se técnicas bem conhecidas na técnica. 0 processo de margeação da lente atua para expor parcial ou plenamente os fios elétricos que se conectam à fonte de potência. Esta lente margeada então é combinada com um adaptador elétrico 202 que, conforme mostrado na FIG. 3B pode conter uma ou mais fontes de potência 305, um ou mais comutadores elétricos para a provisão de controle manual das lentes para o usuário 306, e um ou mais sensores 307, que atuam para a detecção da presença do usuário (determinam se os óculos estão sendo usados). Como um projeto alternativo, o sensor 307 também pode detectar se a armação está aberta. O adaptador tem contatos elétricos 308 que corresponde aos contatos elétricos de fonte de potência e de sinal na lente 106, de modo que quando o adaptador for colocado entre a armação de óculos e o aro da armação de óculos, a pressão associada â fixação da lente dentro da armação atue para a feitura de um contato elétrico positivo entre a lente e o adaptador, bem como fixe fisicamente o adaptador aos óculos. Os componentes dentro do adaptador são conectados eletricamente por meio de uma fiação interna 309. As fontes de potência incluídas no adaptador podem ser, a título de exemplo apenas, baterias de zinco-ar descartáveis ou baterias de íon de Li ou polímero de Li recarregáveis. Os comutadores manuais incluídos dentro do adaptador podem ser, a título de exemplo apenas, comutadores de pressão, comutadores de toque capacitivos ou comutadores de proximidade óticos. Os sensores para se determinar se os óculos estão sendo usados podem ser, a título de exemplo apenas, comutadores de proximidade óticos ou acelerômetros, os quais, se ativados, instruem a eletrônica de acionamento para operação dos sensores de foco dentro do corpo da lente. Nesta modalidade, cada uma das lentes seria idêntica e cada uma requereria um adaptador individual. 0 acionador pode prover um sinal elétrico para a geração da quantidade apropriada de potência ótica em cada uma das lentes eletroativas. 0 acionador também pode incluir um sensor de focalização para a determinação do sinal apropriado para as lentes eletroativas.
Conforme também mostrado nas FIG. 3A a 3J, o uso de um adaptador 2 02 pode requerer, em certas modalidades, outras etapas de usinagem além da margeação em que, a título de exemplo apenas, um ou mais dentre uma fenda, uma ranhura ou um entalhe 3 01 são usinados no corpo da lente 201, de modo que uma conexão física e elétrica robusta seja feita entre a armação, a lente e o adaptador. Como o adaptador seria colocado próximo colocado próximo da conexão de aro e haste da armação, uma etapa de usinagem como essa pode permitir que o adaptador esteja localizado na superfície posterior da lente 3 02 e mais principalmente seja escondido da visão pela articulação da haste. Um posicionamento como esse seria vantajoso para preservação da qualidade estética dos óculos. É preferível que o perfil de borda do adaptador 303 combine com aquele da lente 304, de modo que um ajuste seguro seja garantido entre o quadro, a lente e o adaptador.
As modalidades do adaptador da presente invenção podem conter qualquer um de uma combinação de componentes. Por exemplo, conforme mostrado na FIG. 3B, o adaptador pode ter um comutador liga / desliga, uma fonte de potência e um sensor para a detecção da presença do usuário. Alternativamente, conforme mostrado na FIG. 3C, o adaptador pode ter apenas uma fonte de potência. Alternativamente, conforme mostrado na FIG. 3D, o adaptador pode ter apenas
um comutador liga / desliga. Alternativamente, conforme mostrado na FIG. 3E, o adaptador pode ter apenas um sensor para a detecção da presença do usuário. Conforme mostrado na FIG. 3F, o adaptador pode ter um comutador liga / desliga e um sensor para a detecção da presença do usuário.
Conforme mostrado na FIG. 3G, o adaptador pode ter um comutador liga / desliga e uma fonte de potência. Conforme mostrado na FIG. 3H, o adaptador pode ter uma fonte de potência e um sensor para a detecção da presença do usuário.
Conforme ilustrado adicionalmente nas FIG. 3I e 3J, a conexão elétrica feita entre a armação, a lente e o adaptador pode incluir uma conexão física na qual elementos de combinação entre a lente e o adaptador são aparafusados uns nos outros. Conforme mostrado, o adaptador pode incluir roscas de parafuso 311, as quais se firmam em roscas de combinação 310 na lente. Obviamente, conforme é bem conhecido na técnica, tais conexões físicas ainda podem incluir uma ampla variedade de equivalentes, por exemplo, uma conexão tipo de baioneta, uma reentrância, uma conexão tipo de encaixe com pressão, e etc. Conforme também é bem conhecido na técnica, a conexão elétrica pode ser feita com uma ampla variedade de elementos de combinação elétricos, por exemplo, conectores machos / fêmeas, plugues, soquetes, pinos e similares.
O adaptador pode ser posicionado de modo que ele simultaneamente contate a lente e a armação ou, alternativamente, ele pode ser posicionado de modo que ele contate apenas a lente e não contate a armação. O adaptador pode ser posicionado de modo que ele esteja localizado sob e acima da superfície da lente, quando ele estiver em contato com ela. O adaptador ainda pode ser posicionado de modo que esteja localizado próximo de uma periferia da superfície da lente, quando estiver em contato com ela.
Uma questão com as modalidades acima é que cada lente opera independentemente da outra. Portanto, existe a possibilidade de, sob certas condições operacionais, uma lente poder ser disparada para operar enquanto a outra não está. Para eliminação deste problema, um meio para sincronização da operação das duas lentes deve ser divisado, de modo que quando uma das duas lentes for ativada, a outra seja ativada por padrão. Em uma outra modalidade da invenção, os adaptadores elétricos das duas lentes são conectados por meio de um conduto de sinal discreto tal como, a título de exemplo apenas, um ou mais dentre um fio de metal de calibre pequeno ou uma fibra ótica. Esses condutos de sinal poderiam ser escondidos no espaço entre o aro da armação e a lente, bem como atrás da ponte que une as duas lentes.
Em uma outra modalidade, as duas lentes são sincronizadas por meio de uma conexão ótica sem fio projetada para transmitir dados através da ponte, conforme mostrado na FIG. 4. Nesta modalidade, uma unidade de transceptor ótico de infravermelho 4 01 é atacada a cada adaptador 2 02 por meio de um circuito flexível 4 02, o qual pode ser escondido entre o aro superior da armação e a lente de óculos eletroativa margeada 201. É preferido que a unidade de transceptor esteja localizada na localização em que a distância vertical superior de cada aro permite a melhor comunicação ótica não prejudicada entre os transceptores de IR. Como com o adaptador, uma etapa de usinagem adicional pode ser requerida, onde, a título de exemplo apenas, um ou mais dentre uma fenda, uma ranhura ou um entalhe 4 03 é usado no corpo da lente, de modo que uma conexão física robusta seja feita entre a unidade de transceptor e os óculos. Mais ainda, essas etapas de usinagem permitiriam que a unidade de transceptor fosse montada na superfície anterior ou posterior da lente.
Em uma outra modalidade, as duas lentes são sincronizadas por meio de um sistema de comunicação de freqüência de rádio (RF) sem fio, conforme mostrado na FIG. 5. Nesta modalidade, o adaptador elétrico 202 contém um circuito para um transceptor de RF que é atado a uma antena de circuito flexível 501 (como um exemplo apenas). Esta antena de circuito flexível pode ser escondida entre o aro da armação e a lente de óculos margeada 201.
Em uma outra modalidade, as duas lentes são sincronizadas por meio de um acoplamento indutivo, conforme mostrado na FIG. 6. Nesta modalidade, o adaptador elétrico 202 contém um circuito para uma fonte de corrente pulsada que é atado a bobinas de múltiplas voltas de um condutor elétrico feito usando-se um circuito flexível 601 (apenas como um exemplo). Estas bobinas de circuito flexível podem ser escondidas entre o aro de armação e a lente de óculos margeada. Nesta abordagem, pulsos de corrente nas bobinas da lente 1 geram um campo magnético o qual, por meio da lei de indução de Faraday, gera uma corrente nas bobinas da lente 2, a qual, então, é detectada pelo circuito do adaptador elétrico de lente 2. Desta maneira, uma comunicação entre as duas lentes é permitida.
Em uma outra modalidade, as duas lentes podem ser sincronizadas por meio de sinais ultrassônicos transmitidos pelo espaço livre. Nesta modalidade, o adaptador elétrico contém um circuito para um transceptor ultrassônico. Uma abordagem como essa é vantajosa pelo fato de nenhum componente adicional ser requerido para ser atado ao adaptador elétrico.
Ainda em uma outra modalidade, as duas lentes podem ser sincronizadas por meio de vibrações emitidas através da armação de óculos. Nesta modalidade, o adaptador elétrico contém um transdutor de vibração e um detector que faz contato físico com a armação quando as lentes, os adaptadores e as armações forem montadas. Os transdutores e detectores de vibrações podem ser feitos, a título de exemplo apenas, de materiais piezoelétrico. Uma abordagem como essa é vantajosa pelo fato de nenhum componente adicional ser requerido para ser atado ao adaptador elétrico.
De modo a simplificar qualquer uma das modalidades acima, apenas uma lente poderia ser equipada com um ou mais sensores de foco e um transmissor de sincronização, enquanto a outra lente não incluiria quaisquer sensores de foco e apenas um receptor de sincronização. Em uma modalidade como essa, a lente com o(s) sensor (es) de foco operaria como a "mestra", enquanto a outra lente operaria como a "escrava" e operaria apenas quando dirigida pela mestra. Um sistema de comunicação de uma via como esse reduziria o consumo de potência (ao eliminar transmissores de sincronização e sensores de foco) e simplificaria a sincronização, mas à custa da eliminação de redundância nos sensores de foco. Embora modalidades particulares mostradas e descritas acima provem ser úteis em muitas aplicações na técnica de óculos e na técnica de lente eletroativa às quais a presente invenção se refere, modificações adicionais da presente invenção ocorrerão a pessoas versadas na técnica. Todas essas modificações são julgadas como estando no escopo e no espírito da presente invenção, conforme definido pelas reivindicações em apenso.

Claims (12)

1. Óculos, caracterizados por compreenderem: uma primeira lente eletroativa; uma segunda lente eletroativa; e um transmissor de sincronização para coordenação da operação da segunda lente eletroativa com a primeira lente eletroativa.
2. Óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato do transmissor de sincronização compreender um transmissor de infravermelho (IR).
3. Óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato do transmissor de sincronização compreender um transmissor de radiofreqüência (RF).
4. Óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato do transmissor de sincronização compreender uma fonte de corrente pulsada.
5. Óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados por compreenderem ainda um circuito flexível.
6. Óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato do transmissor de sincronização compreender um transmissor ultrassônico.
7. Óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato do transmissor de sincronização compreender um transmissor de vibração.
8. Óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato das primeira e segunda lentes eletroativas serem ativadas substancialmente ao mesmo tempo.
9. Óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato das potências óticas das primeira e segunda lentes eletroativas serem mudadas de um primeiro estado para um segundo estado, respectivamente, substancialmente ao mesmo tempo.
10. Óculos, de acordo com a reivindicação 1, caracterizados por compreenderem ainda um adaptador contendo uma fonte de potência.
11. Óculos, de acordo com a reivindicação 10, caracterizados pelo fato do adaptador ser conectado a fios elétricos que se estendem a partir de uma dentre as primeira e segunda lentes de óculos eletroativas.
12. Óculos, de acordo com a reivindicação 11, caracterizados pelo fato dos fios elétricos serem expostos durante uma margeação.
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Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2385 DE 20-09-2016 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.