CN1372650A - 利用电激活透镜矫正视力的系统、装置和方法 - Google Patents

利用电激活透镜矫正视力的系统、装置和方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种电激活眼镜透镜(700)。该公开的透镜包括一个第一透镜镜片。该公开的透镜还包括一处于与该第一透镜镜片合作位置上的电激活区(720),在某些实施例中,该电激活透镜还包括一处于与电激活透镜合作位置上的测距器。

Description

利用电激活透镜矫正视力的系统、装置和方法
发明领域
本发明涉及视力矫正的领域，更具体地说，涉及利用电激活透镜矫正视力的一系统、装置和方法。
附图简介
通过下面的详细描述并借助下列的附图将会更容易理解本发明：
图1是电激活综合屈光检查仪/折光器(phoropter/refractor)系统的一实施例100的透视图；
图2是电激活综合屈光检查仪/折光器系统的一实施例200的示意图；
图3是常规的配镜(dispensing)的实际工序300的流程图；
图4是配镜方法400的流程图；
图5是电激活眼镜的实施例500的一透视图；
图6是开具配镜处方的方法的实施例600的流程图；
图7是一混合型电激活眼镜透镜的实施例700的前视图；
图8是沿图7的剖线A-A截取的混合型电激活眼镜透镜的实施例700的截面图；
图9是沿图5的剖线Z-Z截取的电激活透镜的实施例900的截面图；
图10是一电激活透镜系统的实施例900的透视图；
图11是沿图5的剖线Z-Z截取的衍射电激活透镜的实施例1000的截面图；
图12是一电激活透镜的实施例1200的前视图；
图13是沿剖线Q-Q截取的电激活透镜的实施例1200的截面图；
图14是一跟踪系统的实施例1400的透视图；
图15是一电激活透镜的实施例1500的透视图；
图16是一电激活透镜的实施例1600的透视图；
图17是一电激活透镜的实施例1700的透视图；
图18是一电激活透镜的实施例1800的透视图；
图19是一电激活层的实施例1900的透视图；
图20是一电激活透镜的实施例2000的透视图；
图21是一电激活眼镜的实施例2100的透视图；
图22是一电激活透镜的实施例2200的前视图；
图23是一电激活透镜的实施例2300的前视图；
图24是一电激活透镜的实施例2400的前视图；
图25是沿图5的剖线Z-Z截取的电激活透镜的实施例2500的截面图；
图26是沿图5的剖线Z-Z截取的电激活透镜的实施例2600的截面图；
图27是一配镜方法的实施例2700的流程图；
图28是一电激活透镜的实施例2800的透视图。
发明详述
在1998年单在美国就大约进行了9千2百万只眼睛检查。这些检查的绝大多数涉及眼睛的内部和外部的病理学的全面检查，肌肉平衡和双眼能力的分析，对角膜和在许多情形中对瞳孔的测量，最后是屈光度的检查，这种检查既是客观的又是主观的。
进行折光检查是为了了解/诊断人眼的折光异常的程度和类型。现今能够诊断和测量的折光异常的类型有近视、远视、散光、和老花。现今的折光器(综合屈光检查仪)企图将人的远近视力矫正到20/20，在某些情形下，可达到20/15的距离视力(distancevision)；但这是非常例外的。
应该指出人眼的视网膜所能处理和确定的视力的理论极限大约为20/10。这远优于借助今天的折光器(综合屈光检查仪)和常规的眼镜透镜在当前所能获得的视力水平。这些常规装置所缺少的是检测，定量和矫正非常规的折光异常的能力，这些非常规的折光异常有：象差，不规则散光(irregular astigmatism)，翳障层的不规则性(ocular layer irregularities)等。这些象差，不规则散光，翳障层的不规则性可以是由人的视觉系统或常规的眼镜所产生的象差所引起的，也可是由两者联合引起的。
因而，如能具有一种能对人的视力进行检测，定量，并矫正到尽可能接近20/10或更好的装置，则将是非常有益的。此外，以一种很高效的和对用户友好的方式进行这种工作也将是有益。
在对人眼的视力进行检测、定量和矫正时，本发明使用了一种新颖的方法。该方法涉及好几个有创新性的实施例，这些实施例都使用了一种电激活的透镜。此外，本发明还使用了一种对电激活眼镜进行选择、配制，激活和编程的新颖方法。
例如，在一个发明实施例中，就使用了一新颖的电激活综合折光检测仪/折光器。这种电激活综合折光检测仪/折光器使用了比现今的综合折光检测仪少得多的透镜零件，而且在整体尺寸和重量上是现今的综合折光检测仪的几分之一。实际上，这种示范性的发明实施例仅只由一对装在固定框架中的电激活透镜组成，这种框架通过它自身的结构设计和/或通过电线网路来提供能使该电激活透镜很好发挥作用的电功率。
为了有助于理解本发明的某些实施例，现特提供各种术语的说明。在某些情形，不必要想使这些说明受到限制，这些说明却应借助本文所提供的一些例子，描述，和权利要求来领会。
“电激活区(electro-active zone)”可包括电激活结构、层、和/或区域，或被包括在电激活结构、层、和/或区域中。“电激活区域(electro-active region)”可以是一电激活层的一部分和/或全部。电激活区域可以与另一电激活区域相邻。电激活区域可以直接地附着在另一电激活区域上，也可通过，例如，各电激活区域之间的绝缘体间接地附着在另一电激活区域上。电激活层可以直接地附着在另一电激活层上，也可用，例如，各电激活层之间的绝缘体间接地附着在另一电激活层上。“附着”可以包括焊接、淀积、胶粘、以及其它的熟悉的附着方法。“控制器”可以包括处理器，微处理器，集成电路、IC，计算机芯片和/或芯片，或被包括在上述处理器，微处理器，集成电路、IC，计算机芯片和/或芯片中。“折光器(refractor)”可包括一控制器。“自动折光器”可包括一波前分析器。“近距折光异常”可包括老花和为了人能在近距离上看清东西而需要矫正的任何其它的折光异常。“中距离折光异常”可包括需要在中距离上矫正的老花度和为了人能在中距离上看清东西而需要矫正的任何其它的折光异常。“远距离折光异常”可包括为了人能在远距离上看清东西而需要矫正的任何折光异常。“近距离”可以是从大约6英寸到大约24英寸的距离，较可取的是指大约14到18英寸的距离。“中距离”可以是从大约24英寸到大约5英尺的距离。“远距离”可以是在大约5英尺到无穷远之间的距离，较可取的是指无穷远。“常规的折光异常”可包括近视、远视、散光、和/或老花。“非常规的折光异常”可包括不规则的散光、视觉系统的象差、以及不包括在常规折光异常中的任何其它折光异常。“光学折光异常(optical refractive error)”可包括与透镜镜片有关的任何象差。
在某些实施例中，“眼镜”可包括一个透镜。在另一些实施例中“眼镜”可包括不只一个透镜。“多焦”透镜可包括双焦、三焦、四焦、和/或渐变焦透镜(progressive addition lens)。“成品”透镜坯料可包括在两侧面都加工成光学表面的透镜坯料。“半成品”透镜坯料可包括仅在一个侧面加工成光学表面，而在另一侧却没加工成光学表面，为了使它成为一可用的透镜还需进一步修改加工，如象研磨和/或抛光的透镜坯料。“表面加工”可包括研磨和/或抛光掉多余的材料以便完成对半成品透镜坯料的非加工好的表面的加工。
图1是电激活综合折光检查仪/折光器系统的一实施例100的透视图。镜架110包含电激活透镜120，它通过一导线网路130与一电激活透镜的控制器140和一电源150相连。
在某些实施例中，镜架110的眼镜腿(图1中未画出)包含，例如，微型燃料电池之类的电池或电源。在另一些发明实施例中，镜架110的一个眼镜腿或多个眼镜腿拥有需要的电学元件，以便将电线直接插进电源插座和/或该电激活折光器的控制器/编程器160。
在另一些发明实施例中，该电激活透镜120还被安装在一框架组件(housing assembly)中，因而人们可简单地将脸安放到适当位置，以便通过折光的该电激活透镜观察。
虽然该第一个发明实施例只使用了一对电激活透镜，但在某些其它的发明实施例中，也可使用多个电激活透镜。在其它的一些发明实施例中还可使用常规透镜与电激活透镜的组合。
图2是电激活透镜的一示范性实施例200的示意图，它包括框架组件210，在该框架组件中至少包含有一个电激活透镜和几个常规透镜，具体的说就是包含有，衍射透镜230，棱柱透镜240，散光透镜，和球面透镜260。导线网路270将该电激活透镜220连接到电源275和控制器280，该控制器还提供有配镜的处方显示器290。
在使用多个电激活透镜和/或常规透镜与电激活透镜的组合的每个发明实施例中，所述的透镜可随机和/或非随机地一次一个循序地用来测试人的视力。在其它的发明实施例中，按需要也可在每个眼睛前面同时添加两个或更多的透镜来产生总的矫正的光学能力。
上述电激活综合折光检查仪和电激活眼镜中所使用的电激活透镜是由混合结构和/或非混合结构所构成。在混合结构中，常规的透镜镜片与一电激活区相结合。在非混合结构中，不使用常规的透镜镜片。
如上所述，本发明与目前的如图3中的流程图所示的常规配镜的实际顺序300不同。如步骤310和320所示，在传统上，涉及常规折光器的眼睛检查之后，受检者即可获得一处方，并将此处方提交给配镜师(dispenser)。然后如步骤330和340所示，在配镜师处就可选择受检者所需的镜架和镜片。如步骤350和360所示，这些镜子被加工，磨边，和装配进镜架。最后，在步骤370，配发和受领该新处方的眼镜。
如图4的流程图所示，在一创新的配镜方法的示范实施例400中，在步骤410，由该配镜者选择或为配镜者选择该电激活眼镜。在步骤420，给配镜者适配镜架。给配镜者佩带上该电激活眼镜，在步骤430通过电激活综合折光检查仪/折光器控制系统对电子设备进行控制，在大多数情形，这是由眼科护理专业人员或技师来操作。但是，在某些发明实施例中，患者或配镜者实际上都能操作该控制系统，因而能对他们自身的电激活透镜的处方进行控制。在其它的发明实施例中，患者/配镜者同眼科护理专业人员和/或技师两者一同来操作该控制器。
在步骤440，无论是否由眼科护理专业人员、技师和/或患者/配镜者来操作，该控制系统都被用来在客观上或主观上为患者/配镜者选择最好的矫正处方。在选择该正确处方来将患者/配镜者的视力矫正到它的最佳结果的过程中，眼科护理专业人员或技师就为患者/配镜者的电激活眼镜编制程序。
在一个发明实施例中，在将该选择的电激活眼镜与该电激活综合折光检查仪/折光器的控制器断开之前，所选择的处方就被编程到电激活眼镜的控制器，和/或一个或多个控制器部件(controllercomponent)中。在另一些发明实施例中，最后才将该处方编程到选择的电激活眼镜中。
在两种情形中都要按与现今的常规眼镜完全不同的顺序来选择、适配该电激活眼镜和对其进行编程，并在步骤450配发。这个顺序为改善制造，验光和配发效率创造条件。
通过本发明的方法，患者/配镜者就能正确地选择他们的眼镜，在测试它们的视力时佩带上它们，然后让它们按程序进行以便获得矫正处方。在大多数而不是所有的情形中，这是在患者/配镜者离开测试椅之前做的事情，这样就确保了患者的最后处方的整个制作和程序编制的正确性，以及眼睛折光度测定本身的正确性。最后，在这发明实施例中，当患者从测试椅站起来并从眼科护理专业人员办公室走出时，他们就可正确地戴上他们的电激活眼镜。
应该指出，另一些发明实施例还能使该电激活综合折光检查仪/折光器将患者或配镜者的最好矫正处方简单地显示和打印出来，那时该处方是以与过去非常相同的方式填写的。新近该过程还包括将写好的处方送到出售和配制电激活眼镜(镜架和镜片)的配镜场所。
在另一些发明实施例中，该处方还用电子学的方式传送，例如用因特网传送到出售电激活眼镜(镜架和镜片)的配镜场所。
在进行眼睛验光的地方不填写处方的情形，在某些发明实施例中，电激活眼镜的控制器，和/或一个或多个控制部分，或者被编程后再安装进该电激活眼镜，或者按照验光的情况，在安装进该电激活眼镜的同时直接进行编程。在电激活眼镜不添加物件的情形中，该电激活眼镜的控制器，和/或一个或多个控制器部件，就是该电激活眼镜的复杂的内藏部件，而不需在后来添加。
图27是另一发明的配镜方法的实施例2700的一流程图。在步骤2710，用任一方法对患者的视力进行验光。在步骤2720，获得对患者的处方。在步骤2730，选择该电激活眼镜。在步骤2740，用给配镜者的处方对电激活眼镜进行编程。在步骤2750，配发该电激活眼镜。
图5是该电激活眼镜的另一发明实施例500的一透视图。在这图示例子中，镜架510包含一般的电激活透镜520和522，这两透镜是通过连接导线530与电激活眼镜控制器540和电源550相连。剖线Z-Z将一般的电激活透镜520分开。
控制器540起作该电激活眼镜500的“大脑”的作用，而且含有至少一个处理器部件，至少一个存储器部件用来存储具体处方的指令和/或数据，以及至少一个输入/输出部件，如端口。控制器540可执行计算任务，如象对存储器进行读取和写入，根据希望的折射率来计算拟施加在各个格栅元件(grid element)上的电压，和/或充当该患者/用户眼镜与相关的折光器/综合折光检查仪设备之间的本机接口(local interface)。
在一个发明实施例中，控制器540由该眼科护理专业人员或技师进行预编程，以满足患者的聚焦和适当的需要。在这实施例中，当控制器540是在该患者的眼镜之外时，就在控制器540上完成这种预编程，然后在检查之后再将控制器540插入该眼镜中。在一个发明实施例中，控制器540是“只读“型的，将电压提供给格栅元件，以便获得需要的折射率阵列来对一特定距离的视力进行矫正。当患者的处方变化时，必须对一新的控制器540进行编程并由专家将其插入该眼镜。这种控制器总是由一种ASIC，或专用集成电路，以及它的存储器同永记其上的操作命令组成。
在另一发明实施例中，在第一次配镜时，该电激活眼镜控制器最初可由眼科专家或技师来编程，而后来当患者的需要发生变化时，则可对同一控制器，或其部件进行重新编程以提供不同的矫正。这种电激活眼镜的控制器可以从该眼镜上取下来，在检查过程中安放进折光器的控制器/编程器(表示于图1和图2中)中重新编程，或不从该电激活眼镜上取下来用折光器原位重新编程。该电激活眼睛的控制器在这种情形下可能是属于，例如，FPGA，或现场可编程门阵列体系结构。在这发明实施例中该电激活眼镜控制器可永久构建在该眼镜中，而且只要求一与该折光器的接口连接，该折光器向该FPGA发布重新编程的指令。这种连接的部件包括该电激活眼镜控制器的外部AC电源，该电源由一嵌入该折光器/综合折光检查仪中，或嵌入在它的控制器/编程装置中的AC适配器提供。
在另一发明实施例中，该电激活眼镜就当作该折光器，而且由眼科专家或技师操作的外部设备仅由该电激活眼镜的控制器的数字和/或模拟接口组成。这样，该电激活眼镜的控制器也可用作该折光器/综合折光检查仪的控制器。在这实施例中，该所需要的处理电子设备可在根据经验确定用户的最佳矫正后用来改变加在该电激活眼镜上的该格栅阵列电压，和用这数据对该电激活眼镜重新编程。在这种情形，该患者在检查过程中可通过他/她自己的电激活眼镜查看视力表，而且可能没有察觉到当他/她在选择最佳矫正处方时，他们电激活眼镜中的控制器就同时在用电子学方法进行重新编程。
另一创新的实施例利用了一电子自动折光器，该电子自动折光器可用作第一步和/或用于与该电激活折光器相结合(图1和图2所示)，这类自动折光器的例子有Humphrey自动折光器和Nikon自动折光器，但并不限于这些，它们已被发展或改进，以便能提供一种对于本发明的电激活透镜使用来说是相容和编程的反馈。当患者或配镜者戴着他或她的电激活眼镜时，这创新的实施例就可用来测量人的折光异常。这种反馈被自动或人为的馈送到一控制器和/或编程装置中，然后对用户/配镜者的电激活眼镜进行矫正，编程或重新编程。在这创新的实施例中，人们的电激活眼镜可按需要被重新矫正而毋需进行全面的眼睛检查或眼睛的折光测定。
在某些其它的发明实施例中，通过人们的电激活透镜，可将人们的视力矫正到20/20。在大多情形中，这是通过矫正人们的常规的折光异常(近视。远视、散光、和/或老花)来实现的。在某些其它的发明实施例中，除了常规的折光异常(近视。远视、散光、和/或老花)之外，还要测量和矫正非常规的折光异常，如眼睛的象差、不规则散光、和/或翳障层的不规则性。在除了常规的折光异常之外还矫正眼睛的象差、不规则散光、和/或翳障层的不规则性的那些发明实施例中，人们的视力在大多情形都可矫正到比20/20好，如矫正到20/15，或比20/15更好，达到20/10，和/或比20/10更好。
这种有益的折光异常的矫正是利用在该眼镜中的电激活透镜来实现的，该电激活透镜实际上是当做一自适应的光器件。自适应光器件已被展示，而且多年来都使用来矫正在地面天文望远镜中大气引起的失真，以及用于通信和军事应用中通过大气的激光传送的矫正。在这些情形，通常使用分段的镜面(segmented mirror)或“橡胶”镜(“rubber”mirror)来对该图像的波前或激光的光波作小的矫正。这些镜子在大多情形都是由机械传动装置来操作的。
自适应光器件，当用于视力时，是基于用一光束，如对眼无害的激光，对眼睛系统的主动探测和对视网膜反射或在视网膜上产生的图像的波前失真的测量。假定这种波前分析的形式为一平面或球面探测波，并测量眼睛系统在这波前上产生的畸变。通过初始波前与畸变波前的比较，技术熟练的检查人员就能确定在该眼睛系统中存在有什么异常，从而开出适当的矫正处方。对于波前分析器来说存在有几种具有竞争性的设计，但是这里描述的该电激活透镜用作透射或反射式的空间光调制器以便进行这样的波前分析的适应性改型却包含在本发明之内。一些波前分析器的例子被提供在下述两美国专利中：U.S.Patent No.5,777,719(Williams)，和5,949,521(Williams)，在此两篇都全部引入作为参考。
但是，在本发明的某些实施例中，对于该电激活透镜做了些小的校正和调整，以便图像的光波是由电驱动的像素格栅阵列(gridarray)所产生，其折射率是可改变的，由于该可改变的折射率就可使通过这些格栅的光加速或减慢。这样，该电激活透镜就变成一自适应光器件，它能对眼睛自身的光学方面的一些固有空间不完整性进行补偿，以便在该视网膜上获得几乎无象差的图像。
在某些发明实施例中因为该电激活透镜完全是二维的，所以由该眼睛系统所产生的固定空间像差可在患者/用户的总的视力矫正处方需求之上引入一小的折射率校正来加以补偿。这样，视力就可能矫正到一比用通常的聚焦和适应性调节所能达到的水平更好的水平，在大多情形可达到比20/20更好的视力。
为了达到比20/20更好的视力矫正，可通过，例如，一改进的自动折光器来对患者的眼睛的像差进行测量，该折光器利用了一专为测量眼睛像差设计的波前传感器或分析器。一旦在量值和空间上测定了该眼镜的像差和其它的一些类型的非常规的折光异常，就可对该眼镜中的控制器编程来引入与二维空间有关的折射率变化，以便除了总的近视，远视，老花，和/或散光矫正之外，还可对这些像差和其它一些类型的非常规折光异常进行补偿。这样，本发明的电激活透镜的一些实施例就可对患者眼睛系统或由该透镜镜片所产生的像差进行电激活矫正。
这样，例如，为了矫正配镜者的近视，某一-3.50的折光度的光学能力矫正(power correction)可能需要某一电激活发散透镜。在这种情形，一电压V1...VN的阵列的被施加在该格栅阵列中的M个元件上以产生一不同的折射率，N1....NM阵列，这使该电激活透镜产生-3.50折光度的折光能力。但是，在该格栅阵列中的某些元件在它们的折射率N1....NM中可能要求直到±0.50单位的变化，以便对眼睛的像差和/或非常规的折光异常进行矫正。除了该矫正近视的基础电压外，还施加一些与上述变化相应的小的电压偏差到适当的格栅元件上。
为了检测、定量和/或尽可能多地矫正非常规折光异常，如不规则散光、眼睛的折光不规则性，如例如角膜前面的划破层(tearlayer)、角膜前或后、含水不规则性，或晶状体(lenticular lens)前或后的透明不均匀性、或由该眼镜折射系统本身引起的其它的像差，可按照图6所示的本发明的处方方法的实施例600来使用该电激活折光器/综合折光检查仪。
在步骤610，无论是常规的折光器，具有常规和电激活透镜两者的电激活折光器，或仅具有电激活透镜的电激活折光器，或是自动折光器都被使用来测量人们的折光异常，当需要时还可利用常规透镜的折光能力，如负折光能力(对于近视者来说)，正折光能力(对于远视者来说)，柱面透镜的折光能力和轴的取向(对于散光者来说)，以及棱镜的折光能力等。利用这种方法，人们将通过常规矫正的折光异常了解到目前什么被认为是患者的BVA(最佳视觉分辨能力(bestvisual acuity))。但是，本发明的某些实施例却能将人们的视力提高到一超出目前的常规折光器/综合折光检查仪所能达到的水平。
因而，步骤610能以一非常规的发明手段为人们的处方提供进一步的改进。在步骤610，将实现这目的处方编程到该电激活折光器中。将该患者适当定位，以便通过具有一多格栅的电激活结构的电激活透镜向一改进和兼容的自动折光器或波前分析器内观察，这就可自动地精确地测量该折光异常。这种折光异常的测量方法尽可能地检测和定量出非常规的折光异常。这种测量是通过每个电激活透镜的一个很小的，大约为4.29mm的对准目标的区域进行的，同时自动计算出为实现沿视线在视网膜中央小窝上的最佳聚焦所需要的处方，而这种最佳聚焦是当患者通过该电激活透镜的对准目标的区域观察时实现的。一旦完成这种测量，这非常规的矫正就被储存在该控制器/编程装置的存储器中以便将来使用，或者将它编程到控制该电激活透镜的控制器中。当然，这个过程对于两眼都是重复的。
在步骤620，患者或配镜者现在都可按他们的意见来选用一控制装置，所选控制装置应能进一步改善他们对常规折光异常的矫正、非常规折光异常的矫正、或两者的组合的矫正，这样就可得到令它们满意的最后处方。另外，或此外，眼科专业人员还可改善这种矫正，直到不能进行再改善为止。在这时，对于该患者来说将获得一改善的BVA，它比通过常规技术所能获得的更好。
在步骤630，然后将任何进一步改善的处方编程到该控制器中，该控制器控制着该电激活透镜的处方。在步骤640，配发经编程的电激活眼镜。
虽然前述的步骤610到640介绍了一个发明方法的实施例，但根据眼科专业人员的判断或手段，可使用很多不同但却类似的方法来对人们的视力进行检测，定量，和/或矫正，而在这过程中使用的仅仅是电激活折光器/综合折光检查仪或与波前分析仪的组合。任何使用电激活折光器/综合折光检查仪来对人们的视力进行检测、定量、和/或矫正的方法，不管顺序如何，是否与波前分析仪组合，都被认为是本发明的一部分。例如，在某些发明实施例中，步骤610到640就可以以一改进的方式或甚至一不同的顺序来完成。此外，在某些其它的发明方法的实施例中，与该步骤610相关的透镜的对准目标的区域的直径是在大约3.0mm到大约8.0mm的范围。又，在其它的一些发明实施例中，该对准目标的区域的直径无论何处都是从大约2.0mm到全透镜的面积。
虽然迄今为止这个讨论一直是集中在利用各种形式的电激活透镜或与波前分析仪的组合来进行验光以便完成眼睛的预期检查上面，但却存在有另一种可能性，可能出现一新兴的技术，可简单地提供客观的测量，这样，就潜在地消除了对患者的交流应答或对话的需要。在此描述和提出权利要求的许多发明实施例都打算用任何类型的测量系统进行工作，不管是客观、主观、还是既客观又主观的测量系统都可。
现在回到该电激活透镜本身上来，如上所述，本发明的一实施例涉及一具有新颖的电激活透镜的电激活的折光器/综合折光检查仪，该折光器/综合折光检查仪可能具有一混合型或非混合型的结构。混合型结构是指常规的单视或多焦点透镜镜片与至少一个电激活区的组合，该电激活区位于前表面上、后表面上、和/或在前后表面之间，该区由一电激活材料构成，具有必要的电激活装置以便用电方法来改变焦点。在本发明的某些实施例中，该电激活区特别地安置在透镜内或该透镜的后凹表面上，以便使它免受划伤和通常的其它磨损。在包括作为前凸表面一部分的电激活区的实施例中，多数情形都涂敷有一防划伤涂层。常规的单视透镜或多焦点透镜与该电激活区的组合就产生出该混合透镜结构的总的透镜折光能力。非混合结构是指一电激活的透镜，因此其折光能力的100％通常都是仅有它的电激活特性产生的。
图7是一前视图，图8是一截面图，该截面图是沿一示范性混合型电激活眼镜的透镜的实施例700的A-A线截取的。在这图例中，透镜700包含一透镜镜片710。附着在透镜镜片710上的是一电激活层720，它可能具有一个或多个占据全部或部分电激活层720的电激活区域。也附着在透镜镜片710上并至少部分地围绕着电激活层720的是边框层(framing layer)730。透镜镜片710包括一具有散光折光能力矫正区域740，具有一散光轴A-A，仅在这特定的例子中，该轴相对于水平方向的顺时针转动角为大约45°。覆盖的电激活层720和边框层730都有一可选的覆盖层750。
象将要进一步论述的那样，电激活层720可包括有液晶和/或聚合物凝胶。电激活层720还可包含一对准层、一金属层、一导电层、和/或一绝缘层。
在一可供选择的实施例中，消除了散光矫正区740，因而透镜镜片710仅对球面折光能力进行矫正。在另一可供选择的实施例中，透镜镜片710可对远距视力、近距视力、和/或两者、以及任意一种常规的折光异常进行矫正，其中包括球面的、柱面的棱柱的、和/或非球面的折光异常。电激活层720也可对近距视力，和/或非常规的折光异常，如象像差，进行矫正。在其它一些实施例中，电激活层可对任意一种常规的或非常规的折光异常进行矫正，而透镜镜片710则可对常规的折光异常进行矫正。
已发现，具有混合结构的电激活透镜比起非混合结构的电激活透镜来具有某些独特的优点。这些优点是：需要较低的电功率，较小的电池尺寸，预期的电池寿命较长，不太复杂的电路，导体较少，绝缘体较少，制造成本较低，增大了光学透明度和结构的完整性。但是，必须指出，非混合型电激活透镜也具有它自己的一些优点，其中包括厚度薄和成批生产。
还发现，当，例如，所用的电激活结构设计是一多格栅电激活结构的设计时，非混合型和在一些实施例中的全场(full field)混合型及部分场混合型两者都允许很有限的SKU(库存单位(StockKeeping Units))的成批生产。在这种情形，仅需在成批制造时，主要把重点放在有限的几个区分特征上，如象曲率和尺寸，以便与配镜者的解剖构造相容。
为了理解这种改进的意义，人们必须了解为满足大部分处方所需要的传统透镜坯料的数量。大约95％的矫正处方都包括在-6.00到+6.00屈光度范围内的球面透镜光学能力的矫正，其屈光度的增加量为0.25。根据这范围，通常大约有49种规定的球面透镜矫正能力。对于那些包括散光矫正的处方，大约95％都在-4.00到+4.00的折光度的范围内，其折光度的增量为0.25。根据这个范围，大约有33种通常处方的散光(或柱面透镜)矫正能力。但是，因为散光具有轴的成分，所以按增量为1°计就存在有大约360个典型规定的散光轴取向。这样，散光轴就有360种不同的处方。
此外，为了矫正老花，许多处方都包括一双焦点部件。对于那些矫正老花的处方，大约95％都在+1.00到+3.00的屈光度范围内，其屈光度的增量为0.25，因此可得到大约9种通常处方的老花矫正能力。
由于本发明的一些实施例可提供球面、柱面、轴和老花眼的矫正，因而一种非混合型的电激活透镜可提供5,239,080(＝49×33×360×9)不同的处方。这样，一非混合型电激活透镜就可不需要大量制造和/或不需要储存很多透镜坯料的SKU(stock keepingunit)。而且可能更为重要的是它可不需要按具体患者的处方对每块透镜坯料进行研磨和抛光。
为了考虑各种透镜曲率以适应解剖学问题的需要，如脸形，睫毛长度等，可成批生产和/或储存比一个SKU稍多一些的非混合型的电激活透镜。然而，该SKU的数目却可从几百万个减少至大约5个或更少。
在混合型电激活透镜的情形中，发现通过利用透镜镜片和大多居中的电激活层来矫正常规的折光异常的方法，可能还会使需要的SKU的数目减少。参考图7，透镜700可按需要转动，以便将散光轴A-A安放到需要的位置上。这样需要的混合透镜坯料数目就可减少到1/360。此外，该混合透镜的电激活区还可提供老花矫正，因而又将需要的透镜坯料数目减少到原来的1/9。这样，混合型电激活透镜的实施例就可使需要的透镜坯料数目从5百多万减少到1619(＝49×33)。因为可能合理地成批制造和储存这个数目的SKU的混合型透镜坯料，所以就可消除对研磨和抛光的需要。
尽管如此，仍然可能要将半成品的混合型透镜坯料研磨和抛光成成品透镜坯料。图28是一半成品透镜坯料的实施例2800的透视图。在这实施例中，半成品的透镜坯料2800具有一透镜镜片2810，该透镜镜片2810具有一加工过的表面2820，一未完成的表面2830一部分场的电激活层2840。在另一实施例中，半成品透镜坯料2800可具有一全场电激活层。此外，半成品透镜坯料2800的电激活结构可以是多格栅或单互连的。另外，半成品透镜坯料2800还可具有折射和/或衍射特性。
在该电激活透镜的混合型或非混合型的实施例中，可通过能被控制器调节和控制的该电激活透镜产生和定制很多需要的矫正处方，而该控制器是按客户的具体处方需求来设定和/或编程的。这样，几百万的处方和许多的透镜类型，单视透镜坯料，以及许多的多焦点的半成品透镜坯料都不再需要。实际上，大多数透镜和镜架的制造和销售，就我们所知，都将会被彻底变革。
应该指出，本发明包括非混合型电激活透镜，以及全场和部分场的特定混合型电激活透镜两者情形，后者是预先制作的电子眼镜(镜架和/或透镜)或在送给患者或客户时定制的电子眼镜。在预先制作和装配的那种眼镜的情形中，镜架和透镜都是预先做好的，透镜已经磨边并装进该眼镜框中。该可编程和可重新编程的控制器，以及具有必要电子元件的镜架和透镜的成批生产也可认为是本发明的一部分，所述的电子元件可预先制作并送到眼科专业场所或一些其它场所以便按患者的处方安装，例如，编程控制器，和/或一个或多个控制器的部件。
在某些情形，控制器，和/或一个或多个控制器部件可以是该预先制造的镜架和电激活透镜组件的一部分，而且是后来在眼科专业场所或一些其它场所被编程的。该控制器，和/或一个或多个控制器部件，可以是，例如，芯片或薄膜的形式，而且可装进镜架中，装在镜架上，装进眼镜的透镜中，或装在眼镜的镜片上。根据拟执行的经营策略，该控制器，和/或一个或多个控制器部件可以是能重新编程和不能重新编程的。在该控制器，和/或一个或多个控制器部件是可重新编程的情形中，这将允许对人们的处方进行反复的调整，直到患者或客户对他或她的镜架及装饰外观和该电激活透镜的功能都满意为止。
在后一情形，即刚刚论述的该非混合型和混合型电激活透镜的实施例情形中，该透镜在结构上必须非常坚固安全，足以保护眼睛不受外来物体的伤害。在美国，大多的眼镜透镜都必须通过FDA所要求的冲击试验。为了满足这些要求，在该透镜内部或透镜上建立一支撑结构是极为重要的。在混合型的情形中，这是利用，例如，处方或非处方的单视或多焦点透镜镜片作结构基础。例如，该混合型的结构基础可由聚碳酸酯制成。在非混合型透镜情形，在某些实施例中，所选的电激活材料和厚度都考虑到这种结构的需要。在其它的一些实施例中，电激活材料安置其上的该非处方的载体基础或基片还考虑到这种防护的需要。
当在某些混合结构的眼镜透镜中利用一些电激活区时，在该透镜出现电源中断时，保持适当距离的矫正是很为重要的。在电源或电线出现故障时，在一些情形，如戴镜者在驾驶汽车或驾驶飞机时丧失了它们的距离矫正能力，则可能损失惨重。为了避免出现这种情况，在该电激活区处于OFF状态时(停用或没电)，本发明的电激活眼镜的透镜结构可保持该距离矫正。在本发明的实施例中，这可通过用常规的固定焦距的镜片来提供该距离矫正，无论它是折射混合型或是衍射混合型都是可以的。因而，任何额外的添加聚焦能力都是由该电激活区提供的。这样，就出现了故障自动保险的电激活系统，因为常规的透镜镜片将保留了该戴镜者的距离矫正能力
图9是另一电激活透镜的示范性实施例900的侧视图，它具有一透镜镜片910，该镜片具有与电激活层920相匹配的折射率。在这图示例子中，该发散透镜镜片910具有一折射率n1，它可提供远距矫正。附着在透镜镜片910上的是可具有一未激活状态和许多激活状态的电激活层920。当电激活层920是处于其未激活状态时，则它具有近似与透镜镜片910的折射率n1匹配的折射率n2。更准确地说，当未激活时，n2与n1之差是在0。05个折射率单位之内。围绕电激活层920的是边框层930，它具有一折射率n3，它也与透镜镜片910的折射率n1相匹配，与n1之差是在0.05个折射率单位之内。
图10是另一电激活透镜系统的实施例1000的透视图。在这图示例子中，电激活透镜1010包括一透镜镜片1040和一电激活层1050。一测距仪的发射器1020被放置于电激活层1050上。而且，一测距仪的检测器/接收器1030也被放置在电激活层1050之上。在一可供选择的实施例中，发射器1020或接收器1030都可放置电激活层1050之内。在其它一些可供选择的实施例中，发射器1020或接收器1030可放置于透镜镜片1040之内或放置在该透镜镜片之上。在其它一些实施例中，发射器1020或接收器1030可放置在外覆盖层1060上。另外，在其它一些实施例中，1020和1030还可以以前述的任何组合方式来放置。
图11是衍射电激活透镜的一示范性实施例1100的侧视图。在这图示例子中，透镜镜片1110提供距离矫正。蚀刻在透镜镜片1110的一个表面上的是衍射图案1120，具有折射率n1。附着在透镜镜片1110并覆盖在衍射图案1120上的是电激活层1130，它具有折射率n2，当电激活层处于未激活状态时n2近似于n1。也附着在透镜镜片1110上的是边框层1140，它是由基本上与透镜镜片1110相同的材料构成的，而且它至少部分环绕电激活层1120。覆盖层1150附着在电激活层1130和边框层1140上。该边框层1140也可以是透镜镜片1110的延伸，其中，可不添加实际的层，但是透镜镜片1110却被做成这样，使得能框住或环抱电激活层1130。
图12和图13分别是电激活透镜的示范性实施例1200的前视图和侧视图，该透镜具有附着在电激活边框层1220上的一多焦镜片1210。在这图示例子中，多焦镜片1210是一焦距渐增的透镜结构。此外，在这图示例子中，多焦镜片1210包括一第一光学折射聚焦区1212和一第二逐渐增加的光学折射聚焦区1214。附着在多焦距镜片1210上的是电激活边框层1220，该层具有一安放在第二光学折射聚焦区1214上的一电激活区1222。一覆盖层1230附着在电激活边框层1220上。应该指出，该边框层可以是电激活或非电激活的。当该边框是电激活的时，就利用绝缘材料来使该激活区与该非激活区绝缘。
在大多的但非所有的发明情形中，为了对电激活眼镜进行编程以便将人们的视力矫正到最佳，于是，要对非常规折光异常进行矫正，就必须通过跟踪患者或配镜者眼睛的运动来跟踪每个眼睛的视线。
图14是一跟踪系统的示范性实施例1400的透视图。框架1410包含电激活透镜1420。附着在电激活透镜1420背面(该面最靠近配镜者的眼睛，也称为近侧面)的是一些跟踪信号源1430，如一些发光二极管。一些跟踪信号接收器1440，如象光反射传感器，也附着在电激活透镜1420的背面。接收器1440以及可能信号源1430都与一控制器相连，该控制器在其存储器中包含有一些能使跟踪进行的指令。利用这种方法就可将眼睛向上、向下、向右、向左的运动，及眼睛运动的任何变化很精确的定位。当需要矫正某些类型但不是所有类型的非常规折光异常，而且这些非常规折光异常被限于人们的视线内时(例如，在一特殊的角膜不均匀性或撞伤的情形，当眼睛移动时该角膜不均匀性或撞伤就会移动。)就需要这样。
在不同的可供选择的实施例中，信号源1430和/或接收器1440都可附着在镜架1410的背面，镶嵌在镜架1410的背面，和/或镶嵌在透镜1420的背面。
任何眼镜透镜的重要部分，包括该电激活眼镜的透镜，都是用来在用户的视野内产生最清晰的图像质量的那部分。虽然一个健康的人能看见两侧大约90°内的物体，但最清晰的视觉分辨能力是局限在一较小的视野内，这视野与具有最佳视觉分辨能力的视网膜部分相应。视网膜的这个区域被叫做视网膜中央窝(fovea)，而且它近似为圆形区域，在视网膜上的直径为0.40mm。另外，该眼睛反映出通过整个瞳孔直径的场景的图像，因而该瞳孔的直径也将影响该眼镜透镜的最关键部分的尺寸。所得到的眼镜透镜的关键区域简单地就是眼镜瞳孔的直径加上该中央窝视野在该眼镜透镜上的投影的总和
该眼睛瞳孔直径的典型范围为3.0到5.5mm，最通常的值为4.0mm。该中央窝的平均直径大约为0.4mm。
该中央窝在眼镜透镜上的投影直径尺寸的范围受下述之类参数，如该眼睛的长度，该眼睛到眼镜透镜的距离等的影响。
这个特殊的发明实施例的跟踪系统那时就可将该电激活透镜上与眼睛相对于患者视网膜的中央窝区的移动相关的该区域定位。当本发明的软件总是编程来矫正那种在眼睛移动时就可矫正的非常规折光异常时，这是很重要的。这样，在大多但不是所有的发明实施例中，都必须对非常规的折光异常进行矫正，以便在眼睛注视他们的目标或凝视时用电激活的方法来改变该视线所通过的该透镜的区域。换句话说，在这特殊的发明实施例中，绝大多数的电激活透镜都对常规的折光异常进行了矫正，而且眼睛移动时，该对准目标的电激活区域的焦点通过跟踪系统和软件也发生移动，以便对该非常规折光异常进行矫正，这时应考虑该视线与该透镜的不同部分相交的角度并将这作为影响因素计入该特殊区域的最后处方。
在大多但不是所有的发明实施例中，在观看或凝视远处的目标时，该跟踪系统和使能软件就被用来将人们的视力矫正到它的最佳状态。在观看近处时，如果使用跟踪系统，则该跟踪系统就被用来计算近处聚焦的范围，以便对人们在近范围或中范围上聚焦需要的调节能力和汇聚性进行矫正。当然，这是作为患者或配镜者的处方的一部分被编程到该电激活眼睛的控制器，和/或一个或多个控制器部件中的。在其它的发明实施例中测距仪和/跟踪系统还被引入该透镜和/或镜框中。
应该指出，在其它的对某些类型的非常规折光异常，如象不规则散光，进行矫正的发明实施例中，在大多数但非所有的情形中，该电激活透镜并不需要跟踪患者或配镜者的眼睛。在这种情形，为了对这种情形以及患者的其它的常规折光异常进行矫正，可对总的电激活透镜进行编程。
又因为象差直接与视距相关，因而发现他们是可相对于视距来矫正的。这就是说，一旦测定了象差或一些象差，就可对该电激活层内的这些象差进行矫正，其方法是对所述的一些电激活区域分离，以便对特定距离，如远距视力，中距视力，和/或近距视力的象差进行电激活矫正。例如，可将该电激活透镜分离成远距视力，中距视力，近距视力的矫正区，软件控制每个区，使该区能对影响相应视距的那些象差进行矫正。因而，在这具体发明实施例中，按不同的距离来分离该电激活层，由此，各个分离的区域可对一具体距离的具体象差进行矫正，从而就可在没有跟踪机构的情形下对非常规的折光异常进行矫正。
最后，应该指出，在另一发明实施例中，也可在对该电激活区不进行物理分离和没有跟踪的情形下，实现对如由象差所产生的那种非常规的折光异常的矫正。在这实施例中，当利用视距作输入时，该软件就会调节给定的电激活区域的焦点，以实现对一象差所需要的矫正，要不然象差就会影响该给定视距的视力。
此外，还发现，混合型或非混合型的电激活透镜都可设计成具有全场或部分场的效应。全场效应的意思是该电激活层或一些电激活层覆盖着眼镜框内的绝大部分区域。在全场的情形下，整个电激活面积都可调节到希望的折光能力。而且，一全场的电激活透镜还可调节成提供一部分场的电激活透镜。但是部分场的电激活的具体透镜结构却不能调节成全场，这是由于使它成为特定部分场所需要的电路原因所致。在一调节成为部分场透镜的全场透镜的情形中，该电激活透镜的部分区域可调节到希望的光学能力。
图15是另一电激活透镜系统的示范性实施例1500的透视图。镜架1510包含具有部分场1530的电激活透镜1520。
为了比较，图16是再一个电激活透镜系统的示范性实施例1600的透视图。在这图示例子中，镜框1610包含有具有一全场1630的电激活透镜1620。
在某些发明实施例中，该多焦距电激活镜片是预先制作的，而且在一些情形中，由于显著减少了所需的SKU数目，该多焦距电激活镜片甚至是当作成品而库存在配镜场所的多焦距电激活透镜坯料。这个发明实施例允许配镜现场简单地对该库存的多焦距电激活透镜坯料磨边并装配进该能电子使能的镜架中。虽然在多数情形中，这发明可由一些特定类型的部分场的电激活透镜构成，但应明白这对于全场的电激活透镜也将同样好地工作。
在本发明的一混合型实施例中，一常规的单视透镜镜片是属于非球面或不是球面的结构，具有一用来矫正散光的复曲面，而且球面被用来提供需要的视距的调节能力。如果需要矫正散光，就应选择具有适当光学能力的单视透镜镜片并应将其旋转到恰当的散光轴的位置。一旦做到这一点，该单视透镜镜片就可按该眼睛的线框式样(eyewire frame style)和尺寸进行磨边。然后可将该电激活层施加到该单视透镜镜片，或在磨边之前就可施加该电激活层，而且可在后来再对总的透镜单元进行磨边。应该指出，对于在磨边之前就将该电激活层附着在透镜镜片，单视或多焦距电激活镜片上的磨边来说，聚合物凝胶之类的电激活材料可能比液晶材料优越。
可通过本技术中熟知的一些不同工艺来将该电激活层施加到相容的透镜镜片上。从焊接，美学，和/或适当的最后的透镜光学能力的观点来看，相容的透镜镜片是一些其弯曲情况和表面都将能恰当接受该电激活层的镜片。例如，可使用粘结剂，将该粘结剂直接施加在该透镜镜片上，然后，敷设该电激活层。此外，还可这样来制作该电激活层，将它附着在一释放膜(release film)上，在这种情形中，它可取下又可重新粘附在该透镜镜片上。而且，它还可附着在双面薄膜载体(two way film carrier)上，其薄膜载体本身是粘附在该透镜镜片上的。此外，它还可利用表面铸造技术来施加，在这种情形，该电激活层是原位形成的。
在前述的混合实施例中，如图12所示，使用静态和非静态的方法的组合来满足人们的中点和近点视力的需要，多焦距渐变透镜1210具有适当的需要的距离矫正能力，而且其增加到全近距增加光学能力(full near add power)为，例如，大约+1.00屈光度，这种多焦距渐变透镜被利用来取代该单视透镜镜片。在利用这种实施例时，该电激活层1220可安置在该多焦距渐变透镜镜片的任何一边，也可埋在该透镜镜片内。这种电激活层被用来提供附加的增加光学能力。
当透镜镜片中使用的增加能力(add power)比总的多焦距透镜所要求的小时，该最终的增加能力就是低的多焦距增加的能力和另外要求的通过电激活层产生的近距能力(near power)的总附加的能力。只举一例来说明，如果一多焦距渐增透镜具有的增加能力为+1.00，而电激活层产生的近距能力为+1.00，则该混合透镜的总的近距能力就将为+2.00 D。利用这种方法，可显著减小来自多焦距透镜，特别是渐增透镜的不想要的视觉畸变(preceived distortion)。
在某些使用多焦渐增透镜的混合型电激活实施例中，该电激活层是用来扣除不希望的散光。这是由下述方法来实现的：通过只在不希望存在散光的该透镜的区域内用电激活产生的抵消补偿能力将不希望的散光抵消或显著减小。
在某些实施例中需要使该部分场的中心偏离几何中心。当施加一偏心的部分场的电激活层时，需要将该电激活层这样调整来适应该单视透镜镜片的适当的散光轴位置，以便能够矫正人们的散光，如果存在，还应将该电子的可变能力的范围定位在人眼的适当位置上。而且对于部分场的结构来说需要调整该部分场的位置，以便提供对于患者瞳孔需要的恰当偏心位置。还发现，与常规的透镜不同，在这种常规透镜中静态的双焦，多焦或渐变区域总是安放得达不到人们远距离观察凝视的要求，电激活透镜的使用提供了一定的制造自由度，这自由度不是常规的多焦透镜所能提供的。因此，在一些发明实施例中，将该电激活区域放置在人们经常寻找常规的非电激活的多焦透镜的远距，中距，和近距视力区的地方。例如，该电激活区可被放置在该透镜的180度子午线以上，因此有时就能提供一在该透镜镜片的180度子午线以上的多焦距的近距视力区。对于那些在离就在其前面或其头部上方的目标很近的距离上工作的戴镜者，如象对在计算机的显示器前工作，或是在头上方钉画框的人来说，在该透镜镜片的180子午线以上提供近距视力区可能是特别有用的。
在非混合型电激活透镜，或混合型全场透镜和例如，35mm直径的混合型部分场透镜两种情形中，在按固定透镜的框架形状对透镜磨边(edging)之前，如前所述，就可直接将该电激活层施加在单视透镜镜片上，或施加在用透镜镜片预先制造的形成电激活的成品多焦透镜坯料，或多焦渐变透镜镜片上。这允许对电激活透镜坯料进行预装配，也能将成品的但未磨边的电激活透镜坯料库存起来，这样就可为在任何的销售渠道制备眼镜时做好准备，这些渠道包括医生或光学仪器商的办公室。这将使所有的配镜处(dispensary)都能提供快速的服务，同时也可将昂贵的制造设备的需求减至最小。这对制造商，零售商，以及他们的患者、客户都有好处。
考虑一下该部分场的尺寸，例如，已经表明，在一个发明实施例中，该部分场的具体区域为35mm直径的居中的或偏心的圆形设计。应该指出，该直径的尺寸可按需要改变。在某些发明实施例中使用了22mm，28mm，30mm，以及36mm的圆周直径。
该部分场的尺寸可能与该电激活层和/或电激活场的结构有关。至少有两个这样的结构被认为是属于本发明的范围，也就是，单互连电激活结构和多格栅(multi-grid)电激活结构。
图17是一具有单互连电激活结构的电激活透镜的实施例1700的透视图。透镜1700包括一透镜镜片1710和一电激活层1720。在电激活层1720内一绝缘体1730将激活的部分场1740与构造的非激活场(或区)1750分隔开。单线互连(single wire interconnect)1760将该激活场连接到电源和/或控制器上。注意，在多数但非所有的实施例中，单线互连结构具有一单对的电导体将该结构连接到电源上。
图18是一具有多格栅电激活结构的电激活透镜的实施例1800的透视图。透镜1800包括一透镜镜片1810和一电激活层1820。在电激活层1820内一绝缘体1830将激活的部分场1840与构造的非激活范围(或区)1850分隔开。一些互连线1860将该激活场连接到电源和/或控制器上。
当利用较小直径的部分场时发现，在利用单互连电激活结构时，从该部分场的具体区域的边缘到中心的该电激活层的厚度差异就可减至最小。这在将电源的需求，以及需要的电激活层的数目减至最小时具有积极的作用，特别是对于该单互连结构来说更是如此。这对于使用多格栅电激活结构的部分场的具体区域来说并不总是这样。当使用一单互连电激活结构时，在许多但不是所有的发明实施例中，多个单互连电激活结构在该透镜内或透镜上都是层状的，以便提供多个电激活层，从而产生，例如，+2.50 D的总的组合电激活能力。仅在本发明实施例中，才可将5个+0.50 D的单互连层一个叠放在另一个上面，在多数情形中彼此都用绝缘层隔开。这样，通过将一个厚的单互连层的电需求减至最小，适当的电功率就可对每一层产生需要的折射率变化，在一些情形中，这样厚度的单线互连电激活层总是不能进行恰当激励的。
还应指出，在本发明中，具有多个单线互连电激活层的某些实施例可按一预先编制的程序序列来激活，以便使人们能在一距离范围上聚焦。例如，可激活两个+0.50 D的单线互连电激活层，产生一+1.00的中等聚焦，以便允许+2.00 D的老花眼在很近的距离上(seeat finger tip distance)看清东西，然后可将两个另外的+0.50 D的单线互连电激活层激活以使+2.00 D的老花眼能在近到16英寸距离上阅览。应该明白，电激活层的准确数目，以及每层的能力可根据光学设计，以及覆盖一具体的老花眼的特定的近视和中视距离范围所需要的总的光学能力而改变。
此外，在某些其它的发明实施例中，一个或多个单线互连电激活层的组合都与一多格栅电激活层结构联合存在于该透镜中。再有就是，假定可进行适当编程，这就使人们具有对中距和近距范围聚焦的能力。最后，在其它的发明实施例中，多格栅电激活结构只被使用在混合或非混合透镜中。两种情况无论那种，这种与适当编程的电激活眼镜的控制器，和/或一个或多个控制器部件，相结合的多格栅电激活结构总能提供在一很宽的中距和近距范围进行聚焦的能力。
而且，提供表面处理的半成品电激活透镜坯料也属于本发明的范围。在这种情形，无论是偏心、居中的部分场的电激活层，或是全场的电激活层都要与该坯料相结合，然后进行表面处理以满足处方的需要。
在某些实施例中，该可变光学能力的电激活范围是位于整个透镜之上，而且按恒定的球面光学能力(spherical power)变化在该透镜整个表面上进行调节，以适应人们工作时近距视物聚焦的需要。在其它的实施例中，该可变的光学能力范围可按恒定的球光焦度的变化在整个透镜上进行调节，而同时还产生一非球面的周边能力效应(aspherical peripherical power effect)，以便减小畸变和象差。在上述的一些实施例中，距离聚焦能力是通过单视、多焦的成品透镜坯料，或多焦渐变透镜镜片来矫正。该电激活光学层主要是为工作距离的聚焦需要来进行矫正。应该指出，事情并不总是这样。在一些情形中，可以只使用单视、多焦成品透镜镜片，或多焦渐变透镜镜片来获得远距的球面聚焦能力，并通过电激活层来矫正近视工作能力(near vision working power)和散光，也可只使用单视或多焦透镜镜片矫正来矫正散光，并通过个电激活层来矫正球聚焦能力和近视工作能力。而且，还可利用平的，单视，多焦成品透镜镜片，或多焦渐变透镜镜片，并通过该电激活层来矫正远距球面能力和散光。
应该指出，按本发明，需要的能力矫正，无论是棱柱的、球形的或是非球形的能力，以及总的远距能力的需求、中距离能力的需求和近处能力的需求都可通过任意数目的附加能力的元件来实现。这些包括使用单视透镜镜片或成品多焦透镜镜片，或任何上述镜片的组合，单视透镜镜片或成品多焦距透镜镜片可满足：所有的远距球面能力的需要、一些远距球面能力的需要；所有散光能力的需要、一些散光能力的需要；所有棱柱的光学能力的需要、一些棱柱光学能力的需要；当任何上述镜片的组合与电激活层联合时就会满足人们总的聚焦需要。
已发现，该电激活层允许使用类自适应的光学矫正技术，以便通过他或她的电激活透镜在最后制作之前或之后就把人们的视力改善到最好。这可采用下述方法来实现：让患者或有意的配镜者通过该一个电激活透镜或多个电激活透镜观看并手动调节它们，也可通过特殊设计的自动折光器来实现，该折光器几乎马上就可测量常规的和/或非常规的折光异常，而且将对任何余下的球面、散光、像差(spherical，astigmatic，aberrations)等折光异常进行矫正。在许多情形这种技术都能使配镜者达到20/10或更好的视力。
此外，还应该指出，在某些实施例中，与该单视或多焦或多焦透镜坯料或镜片以及电激活层一起使用了一菲涅耳能力透镜层(Fresnel power lens layer)。例如，该菲涅耳层被用来提供球面能力，并由此减小透镜厚度，该单视透镜镜片用来矫正散光，而该电激活层则用来矫正中距离和近距离的聚焦的需要。
如上所述，在另一实施例中，与该单视透镜镜片和该电激活层一起使用了一衍射镜片。在这方法中，该衍射镜片提供了额外的聚焦矫正，进一步减少了对电源，电路和电激活层厚度的需求。再有就是，还可以附加的方式利用任何两个或多个下述部件组合来提供人们的眼镜矫正能力不足所需要的总的附加能力。这些部件是菲涅耳层，常规或非常规的单视或多焦距透镜镜片，衍射镜片层，以及一层或多层电激活层。此外，通过蚀刻方法还可将衍射或菲涅耳层的形状和/或效应赋予该电激活材料，以便产生一具有衍射或菲涅耳部件的非混合或混合型的电激活镜片。而且利用该电激活透镜还可不仅产生常规的透镜能力，而且还可产生棱镜的光学能力。
还发现，利用一近似22mm或35mm直径的圆形的居中的混合型部分场的特定电激活透镜设计，或利用一直径近似为30mm的可调节的偏心的混合型电激活部分场的特定设计时，就可将电源电路的需求、电池寿命、电池尺寸减至最小从而减小了制造成本，而且还可改善最终的电激活眼镜透镜的光学透明性。
在一个发明实施例中，该偏心的部分场的特定电激活透镜被这样定位，使得该场的光学中心定位在该单视透镜的光学中心下面近似5mm的位置上，而同时还使较近工作距离的电激活部分场向鼻骨或向太阳穴偏心的，以便适合患者矫正近到中等工作距离范围时瞳孔距离。应该注意，这样的设计方法并不限于圆形设计，而实际上可以是能满足人们视觉需要的具有适当的电激活视觉范围面积的任何形状。例如，该设计可以是椭圆形的、矩形的，正方形的，部分弯曲的，等等。重要的是，对于混合型的部分场的特定设计或具有实现部分场能力的混合型全场设计，以及也具有实现部分场能力的非混合型全场设计来说，应将它们视域放置适当。
还发现，在许多(但不是所有的)情形中使用了具有非均匀厚度的电激活层。这就是说，为了形成一汇聚或发散透镜的形状，该金属的和导电的环绕层并非平行的，而且凝胶聚合物厚度也是变化的。可以在非混合型实施例或具有单视或多焦距透镜镜片的混合型实施例中使用这样的非均匀厚度的电激活层。这就可通过这些固定的与可用电调节的透镜的各种组合呈现出可调透镜的各种光学能力。在一些发明实施例中，该单互连电激活层使用了两不平行的侧面来产生该电激活结构的不均匀厚度。但是在多数但不是所有的发明实施例中，该多格栅电激活结构却使用了平行结构，这种结构就形成了该电激活结构的均匀厚度。
为了对上述的一些可能情况进行说明，可将汇聚单视透镜镜片粘结在汇聚电激活透镜上，以便形成一混合透镜组合。根据所用的电激活透镜材料，该电压可使其折射率增加或减小。如关于固定的和电激活的透镜折光能力的不同组合表1的第一行所示那样，当将电压调高就使折射率减小时将会改变最终的透镜组合的折光能力以便产生不太大的正能力(plus power)。如将施加的电压调高就使该电激活透镜镜片的折射率增大时，则该最终的混合透镜组合折光能力就会发生变化，如关于固定的和电激活的透镜能力的不同组合表2所示那样。应该注意，在本发明的这个实施例中，只要求在电激活层两边一单一施加的电压差
S.V或M.F透镜镜片(远距视力) 电激活透镜光学能力 电压变化 折射率变化 最终的混合透镜组件的光学能力
+ + - - 较小的正能力(Less Plus)
+ - - - 较大的正能力(More Plus)
- + - - 较大的负能力(More Minus)
- - - - 较小的负能力(Less Minus)
表1
S.V或M.F透镜镜片(远距视力) 电激活透镜光学能力 电压变化 折射率变化 最终的混合透镜组件的光学能力
+ + - - 较大的正能力(More Plus)
+ - - - 较小的正能力(Less Plus)
- + - - 较小的负能力(Less Minus)
- - - - 较大的负能力(More Minus)
表2
这种混合型组合的可行的制造过程如下。举一个例子，该电激活的聚合物凝胶层可被喷射模塑(injection-molded)，浇铸，压印(stamp)，机加工，金刚石车削(diamond turned)，和/或抛光等方法加工成纯粹的透镜镜片形状。该薄的金属层可以使用，例如，溅射或真空淀积方法淀积到该喷射模塑或浇铸的聚合物凝胶层的两个面上。在另一示范性实施例中，该淀积的薄金属层既被放置在透镜镜片上又被放置在喷射模塑模注或浇铸的电激活材料层的另一面上。可以不需要导电层，但如果这样，则可将它真空淀积或溅射在该金属层上。
与常规的双焦，多焦或渐变透镜不同，在这些透镜中，近视能力的部分对于不同的多焦设计需要不同的放置，本发明可以总是安放在一个共同的位置上。与常规方法所使用的不同静态能力区不同，上述常规情形中为了利用一个或多个这样的区就要眼睛移动和头部倾转，本发明允许人们直接向前或稍微向上或向下看，而该整个电激活部分或全场就可调节到对于所需的近工作距离来说是恰好的状态上。这就减少了眼睛的疲劳和头部与眼睛的运动。此外，当人们需要观看远处时该可调节的电激活层就调节到清楚看见远处物体所需的恰好的聚焦能力上。在大多数情形，这总会使近工作距离的可调节的电激活场变成平的本领(plano power)，这样就将该混合型电激活透镜转变或调节回成为矫正远视能力(distance power)的远视矫正透镜或低折光能力的多焦渐变透镜。但是，这并不总是能行的。
在一些情形减小单视透镜镜片的厚度可能是有益的。例如，可通过在该电激活的可调层中进行一些适当的远视能力(distancepower)补偿来减小正透镜的中央厚度或负透镜的边缘厚度。这适用于全场或大多数的全场混合电激活眼镜透镜，或所有的非混合型电激活眼镜透镜的情形。
再有就是，应该指出，该可调节的电激活层并不一定要放在一有限的区域内而可覆盖整个单视或多焦透镜镜片，不管要求两者有什么样的形状或面积都应这样。仅仅是由于性能和美观的原因，才对该电激活层的精确总体尺寸，形状和位置加以限制。
还发现，通过利用该单视或多焦距透镜坯料或镜片的适当的前凸和后凹的曲面，就可进一步减小本发明所需电子线路的复杂性，这也属本发明的一部分。通过适当选择该单视或多焦距透镜坯料或镜片的前凸的基础曲线就可将激活该电激活层所需要的连接电极数目减至最少。在一些实施例中，当用一组电源调节整个电激活范围的面积时，仅仅只需要两个电极。
这是由于该电激活材料的折射率发生变化所引起的，根据该电激活层的放置位置，这可产生一不同折光能力的前、后、或中间的电激活层。这样，每层的前、后曲面的适当的曲率关系将影响该电激活的混合或非混合型透镜的所需要的折光能力调节。在大多但非所有的情形中，混合设计，特别是那些不使用衍射或菲涅耳元件的设计中，重要的是该电激活层并不具有与该单视或多焦距的半成品坯料或单视或多焦距的成品坯料的曲面平行的前、后曲面，上述电激活层就附着在该坯料上。这种情形的一个例外就是利用多格栅结构的混合设计。
应该指出，一个实施例就是使用小于到全场的方法的混合型电激活透镜和最少的两个电极。其它的实施例则使用一多格栅电激活层的方法来形成电激活层，在这情形中要求多个电极，而且还要求一电路系统。当使用一多格栅电激活结构时，就会发现，对于那些在装饰上可接受(大多是看不见的)的被电激活的格栅的边界来说，在相邻格栅之间可能需要产生0-0.02个折射率单位的折射率差。根据装饰上的要求，该折射率差值的范围可从0.01到0.05个折射率单位，但在大多的发明实施例中，通过控制器将相邻区域之间的差值限制在最大为0.02或0.03个折射率单位。
也可使用一个或多个具有不同电激活结构，如单互连结构和/或多格栅结构的电激活层，一旦激活它就可按需要起作用，产生希望的附加的最终能力。只是一个例子，人们可通过前面的(远离配镜者眼睛的电激活层)来矫正全场的远距聚焦能力和利用后面的(离眼近的)电激活层，再利用由后面的层产生的部分场的特定方法对近距视力范围聚焦。当使这些层保持非常地薄和减小了每个单个层的复杂性时，利用这种多电激活层方法就能提高其灵活性，这一点应是显而易见的。此外，这种方法还能将单个层全部排序起来以便人们在同一时间激活所有它们以产生可变的相加聚焦能力的效果。这种可变的聚焦效果就可按时间推移的顺序(in a time lapsed sequence)产生，以便当人们从远到近观看时，能对中视距离和近视距离的聚焦进行矫正，而当人们由近到远观看时则产生相反的效果。
该多电激活层的方法也能提供较快的电激活聚焦能力的响应时间。这是由于一些因素的联合所产生的，一个因素是减小了多电激活层透镜中各层所需的电激活材料的厚度。此外，还因为多电激活层透镜允许将复杂的主电激活层分解成两个或多个不太复杂的单层，对这些单层分别要求做的事情比主电激活层要少。
下面来对该电激活透镜的材料和构造，它的电线路电路，电源，电开关技术，焦距调节需要的软件，以及物距测定等作一介绍。
图19是一电激活层的示范性实施例1900的透视图。附着在电激活材料1910的两侧上的是金属层1920。附着在各金属层1920的另一侧的是导电层1930。
上述的电激活层是一由作为电激活材料的聚合物凝胶或液晶构成的多层构造。但是，在某些发明案例中，在同一透镜中使用了聚合物凝胶和液晶两种电激活层。例如，液晶层可用来产生电子色调或太阳眼镜的效果，而该聚合物凝胶层则可用来增加或减少光学能力。聚合物凝胶和液晶两者都具有一种特性，就是其光学折射率可由施加的电压来改变。该电激活材料被在两侧上的两个几乎透明的金属层所覆盖，而且在每个金属层上淀积了一导电层，以便为这些层提供良好的电连接。当电压施加在两导电层上时，在两导电层之间就产生一穿过该电激活材料的电场，从而使该折射率发生变化。在多数情形，将液晶，而在一些情形是将凝胶，装载一密封的封套中，这种封套是由从硅，聚甲基炳烯酸酯，苯乙烯，脯氨酸，陶瓷，玻璃，尼龙，聚酯薄膜等等中选出的材料制作的。
图20是一具有多格栅结构的电激活透镜的实施例2000的透视图。透镜2000包含有一种电激活材料2010，这种材料在一些实施例中限定很多的像素，每个像素又可用具有电绝缘特性的材料分隔开。这样，电激活材料2010就可限定很多的相邻的区，每个区包含有一个或多个像素。
附着在电激活材料2010的一侧的是金属层2020，它具有一个由具有电绝缘特性的材料分隔(未画出)的金属电极的格栅阵列2030。附着在电激活材料2010的另一侧(未画出)的是一对称的相同金属层2020。这样，每个电激活像素与一对电极2030匹配以限定一格栅元件对(grid element pair)
附着在金属层2020上的是导电层2040，在这导电层上具有一些互连通路2050，每条互连通路都用具有电绝缘特性的材料(未示出)隔开。每条互连通路2050在电学上将格栅元件对与电源和/或控制器相耦连。在另一实施例中，一些，和/或所有的互连通路2050可将不只一个格栅元件对与电源和/或控制器连起来。
应该注意，在一些实施例中省去了该金属层2020。在其它一些实施例中则用一对准层(alignment layer)来代替金属层2020。
在某些发明实施例中，该前(离眼远的)表面，中间的表面，和/或后表面都是由包含有常规的彩色照相的成分(photochromaticcomponent)的材料制成。这种彩色照相成分可以或不可以与相关的电子产生的色调特征一起用作该电激活透镜的一部分。如果使用它，则它将以互补的方式提供一附加的色调(additive tint)。但是，应该指出，在许多的发明实施例中，该彩色照相的材料只被用于没有电子色调成分(electronic tint component)的电激活透镜。该彩色照相的材料可通过该层的组成成分包含在一电激活透镜层中，或在后来添加到电激活层上，或作为外层的一部分添加到该透镜的前面或后面。此外，本发明的电激活透镜的前、后都涂敷有硬膜，也可在前、后两面都按希望涂覆一层抗反射膜。
这种构造被叫做子部件(sub-assembly)，而且对于配镜者来说，它可用电控来产生棱镜的折光能力、球面镜的折光能力、散光镜的折光能力的矫正、非球面镜的矫正，或者象差的矫正。此外，该子部件可被电控来模仿菲涅耳或衍射表面的效果。在一个实施例中，如果需要不只一种类型的矫正，则可并置由电绝缘层隔开的两个或多个子部件。该绝缘层可由氧化硅构成。在另一实施例中，同一子部件被用来产生多种能力矫正。刚刚描述的两个子部件的实施例都可用两种不同的结构做成。这第一种结构的实施例允许每个上述的层，电激活层，导电层，和金属层都是紧接着的，这就是说，这些材料层是连续的，这样就形成一单互连结构。该第二种结构的实施例(如图20所示)以格栅或阵列的形式利用了一些金属层，每个子阵列区都与其邻居电绝缘。在这表示多格栅电激活结构的实施例中，该导电层被蚀刻，以便给每个子阵列或格栅元件提供分离的电接触或电极。这样，就可将一些独立而不同的电压施加在该层内的每一对格栅元件上，从而在该电激活材料层中产生一些不同折射率的区域。设计的细节，包括层的厚度，折射率，电压，候选的电激活材料，层的结构，层或部件的数目，层或部件的排列，每一层或部件的曲率等，都留给光学设计师去决定。
应该指出，多格栅电激活结构或单互连电激活结构都能被用作部分的透镜场或全部的透镜场。但是，当使用部分场的特定电激活层时，在多数情形中，则使用一种具有严密匹配的折射率的电激活材料充当横向紧邻的部分场的特定电激活区域的电激活的而又未激活的层(边框层)的材料，并用一绝缘体将其与该部分场的特定电激活区域分隔开。这样做是为了在处于未激活状态时使整个电激活层的外观看起来象一个整体，以提高该电激活透镜的装饰性。此外，还应该指出，在某些实施例中，该边框层则是由非电激活材料构成的。
该聚合物材料可以是各式各样的聚合物，这些聚合物中按重量的电激活成分至少为30％。这样的电激活聚合物材料是众所周知的，都可在市场上买到。这种材料的例子包括液晶聚合物，如象聚酯、聚醚、聚酰胺、多氯联苯(PCB)(penta cyano biphenyl)等等。聚合物凝胶还可包含一种热固性基质材料来提高凝胶的可加工性能，改善它在封装的导电层上的附着力，以及提高凝胶的光学清晰度。仅举一些例子来说明，这种基质可以是交联的丙烯酸脂(acrylate)、甲基丙烯酸酯、聚亚安酯、与双功能或多功能的丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯或聚乙烯的衍生物交联的乙烯基聚合物(vinyl polymer)等。
例如该凝胶层的厚度可在大约3微米到大约100微米之间，但可厚达1mm，或者，象另一个例子那样，其厚度可在大约4微米到大约20微米之间。例如，该凝胶层可具有一大约100磅/英寸到大约800磅/英寸的模数，或者，如另一例子那样，模数为大约200到600磅/英寸。该金属层可具有的的厚度为，例如，大约10-4微米到10-3微米，而如另一例子那样，也可是从大约0.8×10-3微米到大约1.2×10-3微米。该导电层具有的厚度可在，例如，0.05微米的数量级到大约0.2微米，而如另一例子那样，也可是从大约0.8微米到大约1.2微米，而象再一例子那样，可为0.1微米。
该金属层被用来在导电层和电激活层之间形成良好的接触。熟悉本技术的业内人士将容易识别可使用的适当的金属材料。例如，人们可使用金或银来作该金属层。
在一个实施例中，该电激活材料的折射率可在，例如，大约1.2个单位和大约1.9个单位之间变化，而象另一例子那样，也可在大约1.45单位和大约1.75单位之间变化，其折射率的变化至少为0.02单位/伏特。折射率随电压的变化率，该电激活材料的实际折射率，以及它与该基质材料的相容性将决定该电激活聚合物在该基质材料中的百分组成，而且在基础电压为大约2.5伏特但不大于25伏特时，则应导致最后组成的折射率的变化为不小于0.02单位/伏特。
如前所述，对于使用混合设计的发明实施例来说，电激活层组件的各部分都是用适当的粘结或胶合技术附着在一常规的透镜镜片上的，这种粘结或胶合层对可见光都是透明的。这种胶合装配可以通过脱膜纸或脱膜膜来进行，为给将电激活层胶合在常规的透镜镜片上做好准备，这种脱膜纸或脱膜膜就预先将电激活层预装或附着在该纸或膜上了。它可现场生产并施加在待用的透镜镜片表面上。而且，还可将它预先施加到一透镜薄片(lens wafer)的表面上，然后再将这透镜薄片胶粘在该待用的透镜镜片上。还可以将它施加在一半成品的透镜坯料上，后来再将该坯料进行表面加工或磨边以适应适当尺寸，形状，以及适当的总的光学能力的需要。最后，它可以利用表面浇铸技术将它浇铸到一完成的透镜镜片(performed lens optic)上。这便产生出本发明的那种可用电学方法改变的屈光能力。该电激活层可占据整个透镜面积，也可仅占据透镜面积的一部分。
该电激活层的折射率只对需要聚焦的区域才可恰当地改变。例如，在前述的混合型部分场设计中，该部分场的区域总是在这区域内被激活和被改变。因而，在这实施例中，该折射率就仅只在该透镜的一特定的部分区域内改变。在另一混合型全场设计的实施例中，折射率是在跨越整个表面的范围上改变。同样，在该非混合型设计中，该折射率也是在跨越整个区域的范围上改变。如较早所述，发现，为了保持一可接受的视觉上的装饰外观，电激活镜片的相邻区域之间的折射率差异应将最大值限制在0.02-0.05个折射率单位，最好为0.02-0.03个单位。
在本发明的范围内可以想像，在一些情形中用户总使用一部分场，然后希望将该电激活层转换到全场。在这种情形，应对该控制器进行编程来满足该能力转换的需要，从全场转换到一部分场和反之亦然。
为了产生激活该电激活透镜所需的电场，电压被送到该光学组件(optical assemblies)上。这是由一些小直径的导线束来实现的。这些线束都包含在眼镜框边上。这些导线从下面介绍的电源引入该电激活眼镜的控制器，和/或一个或多个控制器部件，和引到环绕每个眼镜透镜的框边上，这里，使用在半导体制造中所使用的时新引线接合技术将这些导线连接到该光学组件的每个格栅元件上。在意味着每一导电层一条导线的该单线互连结构的实施例中，每一眼镜透镜只需要一伏特，而且对于每一透镜只需要两条导线。该电压总是施加在一导电层上，而在该凝胶层的另一面上的配对导电层却维持在地电位上。在另一实施例中，交流(AC)电压被施加在相对的两导电层上。这两条线的连接在每个眼镜透镜的框边处或其附近是很容易完成的。
如果采用格栅阵列电压(grid array of voltage)，则在该阵列的每个格栅子区域(grid sub-area)都以一不同的电压来寻址，而且一些导电体将引入框架中的每条电线连接到该透镜的格栅元件上。光学透明的导电材料，如氧化铟，氧化锡，或氧化铟锡(ITO)都可用来形成该电激活组件的导电层，它被用来将框边上的导线连接到电激活透镜中的每个格栅元件上。不管该电激活区域是占据整个透镜区，或仅仅是它的一部分，这种方法都是可用的。
为了给该光学组件提供电源，在该设计中可包括一电池之类的电源。产生该电场的电压是很小的，因此，该眼镜框架的腿被设计成允许插入和取出能提供这种功率的一些微型电池的结构。通过一也包含在眼镜架腿的多路连接将这些电池连接到该导线束上。在另一实施例中，一些保形薄膜电池(conformal thin film battery)被用粘结剂附着在镜架腿的表面上，当其电量耗尽时可将它们取下和替换。另一可供选择的方案是提供一AC适配器，连接在一固定在框架上的电池上，以便在不用时能对该块电池或保形薄膜电池就地充电。
一种包括微型的燃料电池的代用能源也是可用在眼镜镜架中，以提供比电池大的能量储备。用一小的燃料罐将燃料注入眼镜架的储存器中就可对该燃料电池充电。
已发现，通过使用发明的混合多格栅结构的方法就可将对电源的需求减至最少，在多数但并非所有的情形中，这种结构包括部分场的特定区域。应该指出，尽管人们可使用混合部分场的多格栅结构，但也可使用混合的全场多格栅结构。
在另一可矫正非常规的屈光异常，如像差的发明方法中，如上所述，一跟踪系统被构建在该眼镜中，并提供了恰当的可操作软件和对安装在该电激活眼镜内的电激活眼镜控制器，和/或一个或多个控制器部件的编程。这个发明实施例不但用跟踪人们眼睛的方法跟踪人们的视线，而且还将需要的电能施加给视线正通过的该电激活透镜的特定区域。换句话说，当眼睛移动时，与人们穿过该电激活透镜的视线相应，一被对准的电激活区就会横过透镜移动。这在几种不同的透镜设计中总得到证明。例如，为了对常规的(球面、柱面、和棱柱)的屈光异常进行矫正，用户可能具有一固定屈光能力的透镜，一电激活透镜，或两种类型透镜的混合。在这例子中，该非常规的屈光异常将会通过多格栅电激活结构的电激活层得到矫正，由此，当眼睛移动时，电激活透镜的相应的激活区就会随眼睛移动。换句话说，与该眼睛的移动相应的眼睛视线，当其与该透镜相交时，它就会与该眼睛移动相关作横过透镜的移动。
在上述的发明例子中，应该指出，被引入该混合型电激活透镜中或该透镜上的该多格栅电激活结构是属于部分场或全场的结构。
应该指出，当利用这种发明实施例时，人们通过仅通过激励视线直接通过的有限区域而将电的需求减至最少。因而，对于一给定处方来说，在任何时刻被激励的面积越小，则消耗的电能就越少。在多数但并非所有的情形中，非直接观察到的区域总不会被激励或激活，因而总会对常规的屈光异常，例如，近视，远视，散光，老花进行矫正，使人们达到20/20的视力矫正。在本发明实施例中被对准和被跟踪的区域总是尽可能多的矫正非常规的屈光异常，它们是不规则的散光，像差，和视角面(ocular surface)或层的不均匀性。在其它一些发明实施例中被对准或被跟踪的区域也可对一些常规的屈光异常进行矫正。在几个前述的实施例中，这被对准和被跟踪的区域可借助控制器，和/或一个或多个控制器部件，并通过安置在该眼镜中跟踪该眼睛移动的测距器(range finder)，或用一安置在眼镜中的眼睛跟踪系统，或者通过跟踪系统和测距器系统两者来自动定位。
虽然在某些设计中只使用一部分电激活区域，但却用电激活材料将整个的表面覆盖，以避免在处于非激活状态的透镜中用户能看见的环形线。在一些发明实施例中，使用了透明的绝缘体以便使电激活局限于正被激活的中央区域，而未激活的周边电激活材料被用来使该激活区域的边缘看不见。
在另一实施例中，将一薄膜太阳能电池附着在该框架表面上，并利用太阳光和环境光产生的光电效应将电压施加在导线和光学格栅上。在一实施例中，使用太阳能电池阵列来作主电源，并包括前述的微型电池作备用电源。在本实施例中当不需电源时，该电池这时就可由太阳电池充电。另一方案还为这设计提供了一AC适配器附着在电池上。
为了给用户提供一可变的焦距，该电激活透镜是可用开关控制的。至少提供有两个切换位置，但是如果需要则可提供更多的切换位置。在最简单的实施例中，该电激活透镜或者是打开的，或者是关闭的。在打开的位置上，没有电流流过导线，没有电压施加在该格栅组件上，而仅仅只使用了固定的透镜屈光能力(lens power)。例如，在需要远距视力矫正的用户中总是这样，当然，这假定了该混合电激活透镜使用了用来矫正远距视力的单视或多焦透镜坯料或镜片作为它的结构的一部分。为了提供阅读所需的近距视力矫正，开关将是打开的，因此给透镜提供一预定的电压或电压阵列，从而在该电激活组合中产生一正的加大的屈光能力。如果希望中范围的视力矫正，就可包括一个第三切换位置。该切换可由微处理器控制的，或由用户手动控制。实际上，可包含好几个附加的位置。在另一实施例中，该开关是模拟而非数字的，因而可用调节旋钮或操纵杆的方法来提供连续变化的透镜焦距，很象收音机上的音量控制。
事实可以是这样，该结构没有具有固定的透镜光学能力的部分，而整个视力矫正都是通过该电激活透镜来实现的。在这个实施例中，如果远距和近距视力矫正用户都需要，则将在所有时间都应给该透镜提供电压或电压阵列。如果用户只需要远距视力矫正或阅读时进行调节，则该电激活透镜将会在需要矫正时打开，在不需矫正时关闭。但是，这并不总是这样。在某些实施例中，关闭或降低电压就会自动地使远和/或近距视力区的屈光能力增大，这与透镜的设计有关。
在一个示范性实施例中，该开关本身是安置在该眼镜透镜的框架上并与一控制器，例如，一包含在该眼镜框架中的专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit)相连。这控制器会对该开关上的不同位置作出反应，对该电源供给的电压进行调节。照此，这控制器就构成上述的多路复用器(multiplexer)，它把各种电压分配给那些连接导线。该控制器也可是一具有薄膜形式的先进设计，并像电池或太阳能电池一样保形地(conformably)安装在该框架表面。
在一个示范性实施例中，这个控制器，和/或一个或多个控制器部件可按已知的用户视力矫正要求来制作和编程，并使用户容易在不同的预定电压系列之间切换，这些电压系列是根据他或她的视力矫正要求来定制的。这种电激活眼镜的控制器，和/或一个或多个控制器部件是容易被验光专家或技师取出与更换，和/或在用户的视力矫正要求变化时根据新的“处方”来对控制器重新编程。
以控制器为基础的开关的一个方面是它能在不到一微秒的时间内改变施加在电激活透镜上的电压。如果该电激活层是用一种快速开关材料制作的，则该透镜焦距的迅速变化对于配镜者视力可以引起混乱。温和地从一个焦距转变到另一焦距可能是适当的。作为本发明的附加的特点，可将“延时”程序编进控制器中，它就会减缓该焦距的转变。相反，也可将“超前”程序编程到该控制器中，它就会加速该焦距的转变。同样，该转变可用一预估算法(predictivealgorithm)来预先处理。
总之，该转变的时间常数可这样设定，使它与调节配镜者视力所需要的折射率变化成比例和/或对这种变化很敏感。例如，聚焦能力的一些小变化可被迅速转变，而聚焦能力的大变化，如戴镜者将它的目光从远处的目标迅速移动到阅读的印刷材料上时，则可设定到发生在一较长的时间周期上，比如说10-100毫秒。这种时间常数是可按照戴镜者的舒适情况来调节的。
总之，它并不需要将开关放在眼镜自身上。在另一示范性实施例中，该开关是在一分离的模块中，可放在用户的衣服口袋中并可被手激发。这种开关可用一细导线或光纤与眼镜连接。另一种类型的开关包含一小的微波或射频短程发射器，它能将关于开关状态位置的信号送到保形地固定在眼镜架上的微细接收天线上。在这两种开关结构中，用户在他或她的眼镜的焦距变化范围内都可直接而细心地进行控制。
在又一个示范性实施例中，该开关被一测距装置(range findingdevice)自动控制，该测距装置是安置在该眼镜的镜架内、镜架上、透镜内、和/或透镜上，并向前指向拟观察目标的。
图21是电激活眼睛的另一发明实施例2100的透视图。在这图示例子中，镜架2110包含电激活透镜2120，后者由一连接导线2130连接到控制器2140(集成电路)和电源2150上。将测距器的发射器2160附着在一电激活透镜2120上，并将测距器的接收器2170附着在另一个电激活透镜2120上。在各种可供选择的实施例中，发射器2160和/或接收器2170可附着在任一电激活透镜2120上，附着在镜架2170上，埋在透镜2120中，和/或埋在镜架2110中。另外，测距器的发射器2160和/或接收器2170可被控制器2140和/或一分离的控制器(未画出)控制。同样，由接收器2170接收的信号可由控制器2140和/或分离的控制器(未画出)处理。
总之，这种测距器是一主动寻的器(active seeker)，它可利用各种光源，如激光器，发光二极管，射频波，微波，或超声脉冲来定位目标和确定目标的距离。在一个实施例中，垂直腔表面发射激光器(VCSEL)(vertical cavity surface emitting laser)被用作光发射器。这些装置的小尺寸和扁平外形使它们对于这种应用来说具有很大的吸引力。在另一实施例中，有机发光二极管，或OLED被用作该测距器的光源。这种装置的优点是OLED通常大多可做成透明的。这样，如果关心装饰性则OLED也许就是较好的，因为可将它引入透镜或镜框中而不会被看出。
用来接收来自目标的反射信号的适当的传感器被安放在该透镜框架前面的一个或多个位置上并与微小的控制器相连以便计算距离范围。这个距离范围通过导线或光纤送到该开关控制器上或自身上的无线电遥控器(wireless remote)上，并对信号加以分析以便对该目标距离确定出恰当的开关设置。在一些情形中，可将距离范围控制器和开关控制器整合在一起。
在另一示范性实施例中，该开关可由用户头部的小而快速的移动来控制。这将由包含在该透镜框架的边腿中的微型陀螺仪或微型加速计来完成。头部的一微小、快速的晃动或扭转将会触发该微型陀螺或微型加速计，使开关转动通过它的一些容许的位置设定，将该电激活透镜的焦点改变到希望的矫正位置上。
再一个示范性实施例利用了微型陀螺仪与手动开关的联合。在这实施例中，该微型陀螺仪通常是为180度以下的阅读和观察功能使用的，为的是对人的头部倾斜作出反应。这样，当人们的头部倾斜时，该微型陀螺仪就会传送一表示头部倾斜度的信号给该控制器，然后根据倾斜程度这信号就被转换成增大的聚焦能力。该可遥控的手动开关被用来替代该微型陀螺仪，用于某些正好在或超过180度的观察功能上，如在计算机上工作的情形。
在又一示范性实施例中，使用了一测距器和微型陀螺仪的组合。该微型陀螺仪被用于近距观察，和180度以下的其它的视力功能，而该测距器则用在180度以上而且其观察距离为，例如4米或不到4米的观察距离上。
作为一个用来调节该电激活组合的聚焦能力的手动开关或测距器设计的变通方案，另一示范性实施例使用了一眼睛跟踪器来测量瞳孔之间的距离。当眼睛聚焦在远处或近处的目标上时，这瞳孔之间的距离就随瞳孔的聚拢或散开(converge or diverge)而改变。至少有两个发光二极管和至少有两个相邻的感光器(photo-sensor)被安置在鼻梁附近的镜框中，后者用来检测从眼睛反射的该发光二极管的光。这个系统可探测每个眼睛瞳孔边缘的位置并将这位置转变成瞳孔之间的距离，以便计算该用户眼平面到目标的距离。在某些实施例中，三个或甚至四个发光二极管和感光器被用来跟踪眼睛的移动。
除了视力矫正之外，该电激活层还可用来使眼镜透镜产生一种电子色调。通过在适当的凝胶聚合物或液晶上施加适当电压的方法就可使透镜产生一色调或太阳镜的效果，这在某种程度改变了光对透镜的透射率。这光强度的减小就使透镜产生一种“太阳镜”的效果，使用户在光亮的户外环境中感到舒适。在施加电场时具有高极化率的液晶成分和凝胶聚合物对于这种应用极具吸引力。
在一些发明实施例中，这发明可用来找出何处的温度变化可以大到足以影响该电激活层的折射率。然后，必须对于所有供给该格栅组件的电压施加一校正因子来补偿这种影响。一微型的热敏电阻，热电偶，或其它的温度传感器被用来探测温度的变化，上述探测器件被安装在透镜和/或镜架里面，或透镜和/或镜架的上面，并将它们与电源相连。该控制器将这些读数转变成补偿该电激活材料折射率变化所需的电压变化。
但是，在某些实施例中，为了增加该一个或一些电激活层的温度，实际上是将电子电路嵌入透镜之中或置于透镜的表面之上的。这样做是为了进一步减小这些电激活层的折射率，这样就使透镜的光学能力的变化达到最大。在加大或不加大电压时都可利用温度的增高，这样就可在通过折射率变化来控制和改变该透镜的聚焦能力方面产生额外的灵活性。当利用温度时，最好能对故意施加的温度进行测量，获得反馈和加以控制。
在部分或全场的个别编址的电激活区的格栅阵列中，可能需要许多的导体将来自控制器的一些电压多路传输到每个格栅元件上。为了易于布置这些互连线，本发明将控制器安置在该眼镜镜架的前面部分，例如在鼻梁区域。这样放置在眼镜腿中的电源只用两根通过眼镜腿前面的镜架铰链的导线就可与该控制器连接。将控制器连接到透镜上的那些导线可全部包含在该镜架的前面部分内。
在本发明的一些实施例中，该眼镜可具有一个或两个眼镜镜架腿，其零件是很容易拆卸下来的。每条眼镜腿都由两部分构成：一直与该铰链和前镜架连接的一个短的部分和插入这部分的一个较长的部分。每个眼镜腿上可拔下来的部分都包含有一电源电池(电池，燃料电池)，而且很容易地从该腿的固定部分取下和重新与它连接上。这些可取下的腿是可再充电的，其方法是，例如，将它放入一便携式的A.C.充电器中，它是用直流电流，磁感应，或其它的一般再充电的方法来进行充电。这样，就可将充完电的替换腿连接到该眼镜上，以连续地，长时间地提供激活透镜和测距系统的用电。实际上，为此目的用户可在其衣服口袋或小包中携带好几个替换腿。
在很多情形中，戴镜者为远、近、和/或中距视力将需要球面镜的矫正。这就允许全互连的格栅阵列透镜发生变化，变化利用了要求矫正的镜片的球对称性的优点。在这情形中，由一些电激活区域的同心环构成的特殊几何形状的格栅可包括或者部分区域者或全场的透镜。这些环可是圆形也可是非圆形，如椭圆。这种构形可用来显著减小需要的必须用带有不同电压的导线分别编址的电激活区的数目，从而大大简化了该互连电路。这种设计为利用混合透镜结构矫正散光提供了条件。在这种情形，常规的镜片可提供柱面和/或散光矫正，而同心环的电激活层可提供球面的远距和/或近距视力矫正。
这种同心环，或环形区的实施例在使电激活聚焦适应戴镜者的需要方面提供了很大的灵活性。因为圆形区的对称性，就可制备很多的较薄区而不会增加布线和互连的复杂性。例如，由4000方格像素构成的电激活透镜将需要对这所有的4000个区编址的布线；需要覆盖直径为35毫米的圆形局部区域面积及会产生大约0.5毫米的像素间距(pixel pitch)。另一方面，由同样的0.5毫米的间距(或环的厚度)的同心环图案构成的适合镜片将只需要35个环形区，大大地减小了布线的复杂性。相反，该像素间距(和分辨率)可只减小到0.1毫米，而且只将该区(和互连线)数目增加到175个。对戴镜者来说，较大的该区分辨率就可转变成较大的舒适性，因为从一个区到一个区的沿径向的折射率变化是较平滑和较为逐渐的。当然，这种设计将人们限制在只是一些球面性质的视力矫正上。
还发现，该同心环设计可定制这些环形环(toroidal ring)的厚度，以便将最大的分辨率安放在需要的半径位置上。例如，如果该设计需要包含周相(phase-wrapping)，也就是，在利用光波的周期性来对具有有限的折射率变化的材料实现较大的聚焦能力时，人们可设计一环的阵列，该阵列在周边具有一些较窄的环，而在该电激活面积的圆形部分区域的中心具有一些较宽的环。这种明智利用每个环形像素可产生对于所用的区数所可能获得的最大的聚焦能力，同时可将存在于使用包含周相(phase-wrapping)的低分辨率系统中的混迭效应(aliasing effect)减到最小。
在本发明的另一实施例中，人们要求的是，在利用部分场电激活区的混合型透镜内从远场聚焦区到近距视力的聚焦区的急剧过渡变得平滑。这当然是发生在该电激活区域的圆形边界上。为了实现这一点，本发明总是采用编程的方法来使得在该电激活区的周边具有一些近视聚焦能力较小的区域。例如，考虑一具有35mm直径的电激活区的混合型的同心环设计，在这种设计中固定焦距的透镜提供了远距视力的矫正，而该电激活区给老花矫正提供+2.50的附加能力(addpower)。将对几个环形区域或“带”进行编程以便在较大的直径处具有减小的聚焦能力，而不是一直到该电激活区周边都保持这种聚焦能力不变，上述的每个环形区或“带”又都包含着几个可编址的电激活的同心环形区。例如，在激活过程中，一个实施例可能具有：一居中的直径为26mm的圆，其附加能力为+2.50，一直径从26mm扩展到29mm的环带，其附加能力为+2.00，另一环带一直径从29 mm扩展到32mm，其附加能力为+1.50，一直径从32mm扩展到35mm的外围环形带，其附加能力为+1.0。这种设计在为某些用户提供较为舒适的戴镜感受方面可能是有益的。
当使用眼科眼镜透镜(ophthalmic spectacle lens)时，对于远距离观看来说，人们一般使用该透镜的上部的大约一半。大约在中线上面2-3mm和在中线下面6-7mm的部分用于中距观察，而在中线下面7-10mm的部分用于近距观察。
眼睛产生的像差对于离眼睛的距离来说显得是不同的，因而需要进行不同的矫正。正在观看的目标的距离直接与需要矫正的具体像差相关。因而，由眼睛的光学系统所产生的像差对于所有的远距离来说需要的矫正将近似相同，对于所有的中距离来说需要的矫正将近似相同，而对于所有的近点距离来说需要的矫正也近似相同。因而，本发明允许在该透镜的三或四部分(远距离部分，中距离部分和近距离部分)内对该透镜进行电激活调节，以便矫正该眼的某些像差，这与在该眼睛和眼睛的视线横过透镜移动时尽力一个格栅接着一个格栅地调节该电激活透镜不同。
图22是一电激活透镜的实施例2200的前视图。在透镜2200内形成有各种区域来提供不同的屈光矫正。在中线B-B以下一单个的中距离矫正区2230包围着几个近距离矫正区2210和2220，每个近距离矫正区都具有不同的屈光矫正能力。尽管只画出两个近距离矫正区2210和2220，但任意数目的近距离矫正区却都是可以提供的。同样，也可提供任意数目的中距离矫正区。在中线B-B之上，提供有一远距离的矫正区2240。区域2210、2220、和2230可按一编程的顺序来激活，以便，例如节约电能，也可按一个与常规的三焦距透镜类似的静态开关方式来激活。当由远到近，或由近到远观看时，透镜2220可以通过使各区的不同焦距之间的过渡平滑的方法来帮助戴镜者的眼睛聚焦。由此，就免除或大大地减小“图像跳跃”的现象。这种改进还提供在下面的图23和24所画的实施例中。
图23是另一电激活透镜的实施例2300的前视图。在透镜2300内形成有各种区域来提供不同的屈光矫正。在中线C-C之下一单一的近距离矫正区2310被一单一的中距离矫正区2320所包围。在中线C-C之上设置有一单一的远距离矫正区2330。
图24是另一电激活透镜的实施例2400的前视图。在透镜2400内形成有各种区域来提供不同的屈光矫正。一单一的近距离矫正区2410被一单一的中距离矫正区2420所包围，后者又被一单一的远距离矫正区2430所包围。
图25是另一电激活透镜的实施例2500的侧视图。透镜2500包括一常规透镜镜片2510，其上附着有好几个全场电激活区域2520，2530，2540和2550，在其相邻区域之间用绝缘层2525，2535，2545隔开。
图26是另一电激活透镜的实施例2600的侧视图。透镜2600包括一常规透镜镜片2610，其上附着有好几个部分场的电激活区域2620，2630，2640和2650，在其相邻区域之间用绝缘层2625，2635，2645隔开。边框区2660将电激活区2620，2630，2640和2650包围。
现回来讨论衍射电激活透镜，矫正屈光异常的电激活透镜可利用一与一玻璃，聚合物，或塑料基片透镜邻接的电激活层来制备，上述的基片透镜印有或蚀刻有一衍射图案。该具有衍射花纹印痕(diffractive imprint)的基片透镜表面直接与该电激活材料接触。这样，该电激活层的一个表面也会具有一衍射图案，该图案是该基片透镜上的衍射图案的镜象。
该组件充当一混合型透镜，以便该基片透镜总可提供一固定的矫正能力，常常用于远距视力矫正。处于未激活状态的该电激活层的折射率几乎与该基片透镜的折射率相同；其差异应为0.05个折射率单位或更小。这样当该电激活透镜未被激活时，该基片透镜和电激活层具有相同的折射率，而衍射图案不起作用，因而不提供矫正(0.00屈光度)。在这种状态，基片透镜的矫正能力是唯一的矫正能力。
当该电激活层被激活时，其折射率的变化，和该衍射图案的折射能力都会添加到该基片透镜上。例如，如果基片透镜具有的能力为-3.50个屈光度，而电激活衍射层被激活时其具有的能力为+2.00个屈光度，则该电激活透镜组合的总能力就是-1.50个屈光度。这样，该电激活透镜便可近距观察或阅读。在其它的实施例中，处于激活状态的该电激活层的折射率可与该透镜镜片相匹配。
使用液晶的电激活层是双折射的。这就是说，当其暴露在非偏振光下时，它们在非激活状态上就会显示出两个不同的焦距。这种双折射在视网膜上就会产生双影或模糊图像。解决这个问题有两种方法。第一种要求至少使用两个电激活层。一层是在该层中使分子沿纵向排列，而另一层则是在该层中使分子沿横向取向；这样，在这两层中分子的排列是相互正交的。这样，光的两个偏振都可被两个液晶层同样聚焦，因而所有的光都以相同的焦距聚焦。
这可通过将该两分子正交排列的电激活层简单的堆摞起来实现，也可用其透镜的中心层是一双面板，也就是，在其两侧蚀刻有相同的衍射图案的另一结构来实现。那时将电激活材料安放在该中心板两侧的层中，确保两侧的层中的分子排列是正交的。然后将一覆盖(cover superstrate)安放在每一电激活层的上面，以便将它包含起来。这就提供了一种比将两不同的电激活/衍射层相互叠加更为简单的结构。
一不同的方案要求人们将胆甾醇型液晶(cholesteric liquidcrystal)添加到该电激活材料上，以便赋予它一很大的手征性成分(chiral component)。人们发现，某一水平的手征性浓度就可消除该面内的偏振灵敏度，因而就不需要由用作该电激活材料成分的纯向列型液晶(nematic liquid crystal)构成的两个电激活层。
现转到用于该电激活层的材料上来，现将可用于本发明的电激活层和透镜的一些材料种类和具体的电激活材料的例子列举如下。除了列在下面的类I中的液晶材料外，一般我们将此外的每类材料都叫做聚合物凝胶。
I)液晶
这一类包括形成向列液晶，近晶型液晶(smectic)，或胆甾醇型液晶相的任何的液晶薄膜，它们都具有一可由电场控制的长程有序取向。向列液晶的例子有；戊基氰基联苯(pentyl-cyano-biphenyl)(5CB)，n-辛基氧基-4-氰基联苯((n-octyloxy)-4cyanobiphenyl)(80CB)。液晶的其它例子是4-氰基-4-n-烷基联苯(4-cyano-4-n-alkylbiphenyls)中的n＝3，4，5，6，7，8，9的各种化合物，4-n-戊基氧基联苯(4-n-pentyloxy-biphenyl)，4-氰基-4”-n-烷基-p-三联苯(4-cyano-4”-n-alkyl-p-terphenyls)，和市售的由BDH(British Drug House)-Merck制造的基质材料，如E7，E36，E46，和ZLI系列。
II)电光聚合物
这一类包括任何透明的光学聚合物材料，如在1996年由纽约Woodburry的美国物理研究所出版，J.E.Mark所著的“PhysicalProperties of Polymers Handbook”中所公开的那些聚合物，这些聚合物包含一些在施主与受主群(叫做色基(chromophore))之间具有非对称极化的共轭的p电子的分子，如1995年由Amsterdam的Gordon and Breach Publishers出版，Ch.Bosshard等人所著的“Organic Nonlinear Optical Materials”公开的那些。一些聚合物的例子如下：聚苯乙烯(polystyrene)，聚碳酸脂(polycarbonate)，聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmethacrylate)，聚乙烯咔唑(polyvinylcarbazole)，聚酰亚胺(polyimide)，聚硅烷(polysilane)。色基的例子是：对硝基苯氨(paranitroaniline)(PNA)，分散红1(dispersered 1)(DR1)，3-甲基-4-甲氧基-4-硝基均二苯代乙烯(3-methyl-4-methoxy-4-nitrostilbene)，二乙基氨基硝基均二苯代乙烯(diethylaminonitrostilbene)(DANS)，二乙基硫代巴比土酸(diethyl-thio-barbituric acid)。
电光聚合物可用下述方法生产：a)用仿效宾/主的方法(guest/host approach)，b)将色基共价引入聚合物(悬挂和主链(pendant and main-chain))，和/或c)用晶格硬化(latticehardening)的方法，如交联(cross-linking)。
III)聚合物液晶
这一类包括一些时也被称之为液晶化聚合物(liquidcrystalline polymer)、低分子量的液晶、自增强聚合物、定向凝固的共晶体复合材料(in situ composite)和/或分子复合材料的聚合物液晶(PLC)。PLC是共聚物，同时包含相当坚固和柔软的分子排列，如在1992年由New-York-London的Elsevier出版，A.A.Collyer编辑的“Liquid Crystalline Polymers：From Structuresto Applications”的第一章所公开的那些。PLC的一些例子有：包含4-氰基苯基苯甲酸酯(4-cyanophenyl benzoate)侧组的聚甲基丙烯酸酯和其它的类似化合物。
IV)聚合物色散性液晶(dispersed liquid crystal)
这一类包括一些由在聚合物基质中的色散液晶微滴组成的聚合物分散性液晶(PDLC)。这些材料可以用几种方法制作：(i)用向列型曲线排列相(nematic curvilinear aligned phase)(NCAP)，(ii)用热诱发相分离(thermally induced phase separation)(TIPS)，(iii)用溶剂诱发相分离法(SIPS)，和(iiii)用聚合作用诱发相分离法(PIPS)。PDLC的例子有：液晶E7(BDH-Merck)和NOA65的混合物(Norland products，Inc.NJ)；E44(BDH-Merck)和聚甲基丙烯酸甲脂(polymethylmethacrylate)(PMMA)的混合物；E49(BDH-Merck)和PMMA的混合物；单体二季戊四醇羟基五丙烯酸酯(monomer dipentaerythrol hydroxy penta acrylate)，液晶E7，N-乙烯基砒咯烷酮(N-vinylpyrrolidone)，N-苯基甘氨酸(N-phenylglycine)，和染料玫瑰红(Rose Bengal)的混合物。
V)聚合物稳定的液晶
这一类包括一些聚合物稳定的液晶(PSLC)，它是由液晶在聚合物网状结构中构成的材料，在这种材料中的聚合物网络不到液晶的10wt％。将一可光聚合的单体与液晶和UV聚合引发剂(polymerization initiator)混合在一起。在将液晶调整(align)好后，一般通过UV照射就可使该单体的聚合作用开始，所得的聚合物就产生一使液晶稳定的网络。PSLC的例子可参看，例如，下列文献：C.M.Hudson et al.Optical Studies of AnisotropicNetworks in Polymet-Stabilized Liquid Crystals，Journal of theSociety for Information Display，vol.5/3，1-5，(1997)；G.P.Wiederrecht et al，Photorefractivity in Polymer-StabilizedNematic Liquid Crystals，J.of Am.Chem.Sco.，120，3231-3236(1998)。
VI)自组合(self-assembled)的非线性超分子结构
这一类包括可利用下列方法制作的电光非对称的有机薄膜，这些方法是：Langmuir-Blodgett薄膜法，从水溶液中进行交替的聚合高分子电解质沉积(聚阴离子/聚阳离子(polyanion/polycation))的方法，分子束外延法，用共价耦合反应连续合成法(例如，以有机三氯硅烷(organotrichlorosilane)为基础的自组合多层沉积)。这些技术常常得到具有小于1mm厚度的薄膜。
对于熟悉本技术的业内人士来说，从上面列举的详细说明，本发明的其它一些优点和实施例都将是显而易见的。因此，在这里所提供的附图、说明、和例子实际上应当作是示范性和例证性的，而不应被当作是一种限制。例如，可提供一种这样的电激活眼镜，该眼镜具有一个混合型透镜和一个非混合型透镜。同样，也可提供一种这样的电激活眼镜，该眼镜具有一个全场的电激活透镜和一个部分场的电激活透镜。同样，也可提供一种这样的电激活眼镜，该眼镜具有一个使用单互连电激活结构的透镜和另一个使用多格栅电激活结构的透镜。

Claims (247)

1.一种电激活透镜，它包括：
一具有散光矫正(astigmatic correction)的第一透镜镜片，
一处于可与上述第一透镜镜片有合作关系位置的第一电激活区。
2.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被包含在一电激活层中。
3.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区(zone)被包含在一电激活区域(region)中。
4.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被包含在一电激活结构中。
5.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述散光矫正包括散光能力的矫正(astigmatic power correction)。
6.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述散光矫正包括散光轴的矫正。
7.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的电激活透镜是适合用于将屈光异常矫正到大约20/20。
8.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的电激活透镜适合于将屈光异常矫正到优于20/20。
9.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的电激活透镜适合于将屈光异常矫正到大约20/15。
10.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的电激活透镜适合于将屈光异常矫正到优于20/15。
11.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的电激活透镜适合于将屈光异常矫正到大约20/10。
12.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的电激活透镜适合于将屈光异常矫正到优于20/10。
13.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区是一单互连结构。
14.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区是一像素化的结构(pixelated structure)。
15.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区是一混合结构。
16.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区是一非混合结构。
17.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区包围一层的一部分。
18.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区包围一层的全部。
19.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被嵌在所述的第一透镜镜片中。
20.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被附着在所述的第一透镜镜片上。
21.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被粘在所述的第一透镜镜片上。
22.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被附着在一已附着在所述的第一透镜镜片的涂层上。
23.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被淀积在所述的第一透镜镜片上。
24.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一透镜镜片具有一凸表面，而所述的第一电激活区就附着在所述的凸表面上。
25.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一透镜镜片具有一凹表面，而所述的第一电激活区就附着在所述的凹表面上。
26.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一透镜镜片具有一表面，所述的第一电激活区就附着在所述的表面上，而一抗划伤的涂层就附着在所述的第一电激活区上。
27.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区适合于矫正常规的屈光异常。
28.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区适合于矫正非常规的屈光异常。
29.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区适合于矫正老花。
30.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区适合于矫正近视屈光异常。
31.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一透镜镜片是一平透镜(plano lens)。
32.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一透镜镜片是一单视矫正镜片。
33.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一透镜镜片是一多焦矫正镜片。
34.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一透镜镜片是一渐变多焦矫正镜片。
35.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一透镜镜片提供散光能力和散光轴的矫正。
36.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区相对于所述的第一透镜镜片是居中的。
37.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区相对于所述的第一透镜镜片是偏心的。
38.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区具有一光学中心，这中心相对于所述的第一透镜镜片的光学中心是偏心的。
39.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区具有一大约10mm到大约40mm的直径。
40.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区具有一大约20mm到大约35mm的直径。
41.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区具有一不均匀的厚度。
42.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区具有一变化的厚度，以便产生一透镜的形状。
43.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区具有一变化的厚度，以便产生一汇聚透镜的形状。
44.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区具有一变化的厚度，以便产生一发散透镜的形状。
45.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区包含有聚合物凝胶。
46.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区包含有一金属层。
47.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区包含有一导电层。
48.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一置于与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的第二电激活区。
49.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一置于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的聚合物凝胶的第二电激活区。
50.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一置于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的液晶第二电激活区。
51.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的具有色调效果的第二电激活区。
52.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的具有太阳镜效果的第二电激活区。
53.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的具有彩色照相效果的(photochromatic)第二电激活区。
54.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的抗反射的第二电激活区。
55.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的保护层。
56.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于可与上述第一电激活区有合作关系的位置上的第二电激活区。
57.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于可与上述第一电激活区有合作关系的位置上的第二电激活区，而且被一绝缘体与所述的第一电激活区分隔开。
58.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于与所述第一电激活区同心位置的第二电激活区，
59.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一第二电激活区，该区相对于戴镜者的眼睛来说，处于接近所述的第一电激活区的位置。
60.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一第二电激活区，该区相对于戴镜者的眼线来说，处于远离所述的第一电激活区的位置。
61.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于与所述第一电激活区邻近的位置的第二电激活区。
62.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一第二电激活区，该区相对于戴镜者的眼线来说，处于邻近所述的第一电激活区的位置。
63.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的第二透镜镜片。
64.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一第二透镜镜片，处于可与上述第一电激活区有合作关系的位置上。
65.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一第二透镜镜片，处于可与上述第一透镜镜片有合作的关系位置上，所述电激活区处于所述第二透镜镜片与所述第一透镜镜片之间。
66.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一菲涅耳层，处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上。
67.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一蚀刻的菲涅耳层，处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上。
68.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一衍射层，处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上。
69.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一蚀刻的衍射层，处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上。
70.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一蚀刻在所述第一透镜镜片中的衍射区。
71.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一棱柱层(prismatic layer)，处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上。
72.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一棱柱区(prismatic zone)，处于所述的第一透镜镜片内。
73.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一衍射第二透镜镜片，处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上。
74.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的能量源。
75.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的控制器。
76.  按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的可拆卸的控制器。
77.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一适于与所述的电激活区耦连的控制器。
78.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的可编程的控制器。
79.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一适于与所述的电激活区耦连的可编程的控制器。
80.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的控制器，所述的控制器又包含一处理器。
81.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的控制器，所述的控制器又包含一存储器。
82.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的控制器，所述的控制器又包含一输入/输出机构。
83.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的可由眼睛护理专业操作的控制器(eye-care-professional-operable controller)。
84.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的可由眼睛护理专业调节的控制器(eye-care-professional-adjustable controller)。
85.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连并可由戴镜者操作的控制器(wearer-operable controller)。
86.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的可由戴镜者调节的控制器(wearer-adjustable controller)。
87.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的控制器，所述的控制器适合于改变施加在所述电激活区上的电压。
88.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的控制器，所述的控制器适合于按一种可提供由远到近和由近到远的视力聚焦变化方式来改变施加在所述电激活区上的电压。
89.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的控制器，所述的控制器按一种可提供由远到近和由近到远的视力聚焦变化的方式来可调节地改变施加在所述电激活区上的电压。
90.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区包含多个衍射区。
91.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区包含一电驱动的像素阵列。
92.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区包含一电驱动像素的格栅阵列。
93.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区包含一电驱动的像素阵列，每个像素具有可用电改变的折射率。
94.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区配置成圆形。
95.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区配置成椭圆形。
96.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区配置成环形。
97.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活透镜被安装在眼镜框内。
98.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活透镜被安装在综合屈光检查仪内。
99.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的控制器，所述控制器还与一视线跟踪器相连。
100.按照权利要求1所述的电激活透镜，还包括一与所述的电激活区和视线跟踪器相连的控制器，其中，所述控制器适合于根据戴镜者的视线来激活所述的电激活区。
101.按照权利要求1所述的电激活透镜，还包括一与所述的电激活区和视线跟踪器相连的控制器，其中，所述控制器适合于激活所述电激活区的一面积，所述面积与该电激活透镜的佩带者的视线相对应。
102.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的电激活区包含一电驱动的像素阵列，该阵列适合于在不能给所述的像素供电时进行故障防护(fail-safe)。
103.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的电激活区包含一衍射区，该区适合于在不能给所述的像素供电时进行故障防护。
104.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：所述的电激活区包含一衍射区，该区适合于在对所述衍射区不能供电时进行故障防护。
105.按照权利要求1所述的电激活透镜，其特征在于：还包括一与所述的电激活区相连的控制器，所述控制器还与一测距仪相连。
106.一种电激活眼镜透镜，它包括：
一具有散光矫正的第一透镜镜片，
多个处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的电激活区。
107.按照权利要求106所述的电激活透镜，其特征在于：每个所述的电激活区都用一绝缘体与邻近的电激活区隔开。
108.按照权利要求106所述的电激活透镜，其特征在于：每个所述的电激活区都包含像素格栅。
109.按照权利要求106所述的电激活透镜，还包括一与所述的多个区相连的控制器，所述控制器适合于改变施加在每个这些区上的电压。
110.按照权利要求106所述的电激活透镜，还包括一与所述的多个区相连的控制器，所述控制器适合于改变施加在比全部上述区少的多个区上的电压。
111.按照权利要求106所述的电激活透镜，还包括一与所述的多个区相连的控制器，所述控制器适合于激励比全部上述区少的一些区。
112.按照权利要求106所述的电激活透镜，还包括一与所述的多个区相连的控制器，所述控制器适合于激励上述多个区中的每个区。
113.一种电激活透镜，它包括：
一具有第一折射率的第一透镜镜片，，
一处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的第一电激活区，所述第一电激活区具有所述第一折射率的大约0.00折射单位到大约0.05折射单位的第二折射率。
114.按照权利要求113所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被包含在一电激活层内。
115.按照权利要求113所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被包含在电激活区域中。
116.按照权利要求113所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被包含在电激活结构中。
117.一种电激活透镜，它包括：
第一透镜镜片；
处于与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的第一电激活区，，所述第一电激活区具有第一折射率，
一处于与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的第二电激活区，所述第二电激活区具有第一折射率的大约0.00折射单位到大约0.05折射单位的第二折射率。
118.按照权利要求117所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被包含在一电激活层中。
119.按照权利要求117所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被包含在一电激活区域中。
120.按照权利要求117所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区被包含在一电激活结构中。
121.按照权利要求117所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第二折射率与未电激活的状态相应。
122.按照权利要求117所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第二折射率与电激活的状态相应。
123.按照权利要求117所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第二折射率是在所述第一折射率的大约0.00折射单位到大约0.03折射单位内
124.按照权利要求117所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第二折射率是在所述第一折射率的大约0.02折射单位到大约0.04折射单位内。
125.按照权利要求117所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第二折射率是在第一折射率的大约0.01折射单位到大约0.03折射单位内。
126.按照权利要求117所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第二折射率是在所述第一折射率的大约0.02折射单位到大约0.03折射单位的范围内。
127.一具有很多像素的电激活透镜，所述的很多像素中的每一像素都具有一可调节的折射率，相对于邻近像素的折射率来说，对于所述折射率的调节限制在0.05折射单位。
128.一种电激活透镜，它包括：
一具有远距视力矫正处方特性的透镜镜片(a 1ens optic havinga distance prescription correction)，
一处于可与上述第一透镜镜片有合作关系位置的电激活区。
129.一电激活透镜，它包括：
透镜镜片；
处于可与上述第一透镜镜片有合作关系的位置上的电激活区；
处于可与上述电激活透镜有合作关系的位置上的测距器(rangefinder)。
130.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器的至少一部分被放置在所述电激活透镜内，或放置在其上。
131.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器的至少一部分被放置在所述第一透镜镜片内。
132.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器的至少一部分被放置在所述第一透镜镜片上。
133.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器的至少一部分被放置在所述第一电激活区内。
134.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器的至少一部分被放置在所述第一电激活区上。
135.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器的至少一部分被放置在与所述第一透镜镜片相连的一镜框上。
136.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器的至少一部分被放置在与所述第一透镜镜片相连的一镜框内。
137.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器包括一光源。
138.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器包括一基本上透明的光源。
139.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器包括一有机发光二极管的光源。
140.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器包括一无机发光二极管的光源。
141.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器包括一激光光源。
142.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器包括一射频发射器。
143.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器被耦连在一与所述的第一电激活区相连的控制器上。
144.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器包括一传感器。
145.按照权利要求129所述的电激活透镜，其特征在于：所述的测距器包括一传感器，该传感器适合于接收源于所述测距器的反射信号。
146.一种电激活透镜，具有一可用电激活可调节的焦点和一测距器。
147.一种电激活透镜，它包括：
第一透镜镜片；和
包含有一种电激活的聚合物凝胶的第一电激活区，所述的第一电激活区处于与所述的第一透镜镜片有合作关系的位置上。
148.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一电激活组分，其至少包括30wt％的所述聚合物凝胶。
149.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有一折射率，其值为大约1.2个单位到1.9个单位。
150.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有一折射率，其值为大约1.45个单位到1.75个单位。
151.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有一折射率，它随电压以至少0.02折射单位/伏特变化。
152.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有一折射率，对于施加大约2.5伏特到大约25伏特的电压来说，它随电压以至少0.02折射单位/伏特变化。
153.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶是一种电光聚合物。
154.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶是一种聚合物液晶。
155.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶是一种聚合物色散的液晶(dispersed liquidcrystal)。
156.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶是一种聚合物稳定的液晶(polymer stabilizedliquid crystal)。
157.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶是一种自组装非线性的超分子结构。
158.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种液晶聚合物。
159.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种热固性矩阵材料。
160.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种交联的丙烯酸脂(arcylate)。
161.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种甲基丙烯酸酯。
162.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种聚亚氨脂。
163.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种与双官能的丙烯酸脂交联的乙烯基聚合物。
164.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种与多官能的丙烯酸脂交联的乙烯基聚合物。
165.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种与双官能的甲基丙烯酸酯交联的乙烯基聚合物。
166.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种与多官能的甲基丙烯酸酯交联的乙烯基聚合物。
167.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种与双官能乙烯基的衍生物交联的乙烯基聚合物。
168.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶包含一种与多官能乙烯基衍生物交联的乙烯基聚合物。
169.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶是喷射模塑(injection-molded)在所述的第一透镜镜片上的。
170.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶是浇铸(cast)在所述的第一透镜镜片上的。
171.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶是粘在所述的第一透镜镜片上的。
172.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在所述的聚合物凝胶上的对准层(alignment layer)。
173.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在所述的聚合物凝胶上的金属层。
174.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在所述的聚合物凝胶上的透明金属层。
175.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在所述的聚合物凝胶上的金属层，所述金属层对于所述电激活透镜的戴镜者来说是透明的。
176.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在所述的聚合物凝胶上的金属层，所述金属层具有大约10-4微米到大约10-2微米的厚度。
177.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在所述的聚合物凝胶上的金属层，所述金属层具有大约10-3微米的厚度。
178.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在所述的聚合物凝胶上的格栅样的金属层。
179.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在所述的聚合物凝胶上的金属层，所述金属层具有一电极阵列。
180.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一邻接所述聚合物凝胶的金属层。
181.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一淀积在所述聚合物凝胶一侧上的金属层。
182.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一邻接所述聚合物凝胶的真空淀积金属层。
183.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一邻接所述聚合物凝胶的溅射金属层。
184.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一导电层。
185.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一厚度为大约0.05微米到大约0.2微米的导电层。
186.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一厚度为大约0.1微米的导电层。
187.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在金属层上的导电层。
188.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一透明的导电层。
189.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在金属层上的透明导电层。
190.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在金属层上的导电层，所述导电层对于所述电激活透镜的戴镜者来说是透明的。
191.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在金属层上的导电层，所述导电层具有一电接点阵列。
192.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一用真空淀积法淀积在金属层上的导电层。
193.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一用溅射法淀积在金属层上的导电层。
194.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在导电层上的绝缘层。
195.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在导电层上的氧化硅绝缘层。
196.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一透明的绝缘层。
197.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在导电层上的透明绝缘层。
198.按照权利要求147所述的电激活透镜，还包括一附着在导电层上的绝缘层，所述绝缘层对于所述电激活透镜的戴镜者来说是透明的。
199.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶是装在一密封壳中的。
200.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有一变化的厚度。
201.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有的厚度在大约3微米到大约1毫米之间。
202.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有的厚度在大约3微米到大约100微米之间。
203.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有的厚度在大约4微米到大约20微米之间。
204.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有的模数在大约100磅/英寸到大约800磅/英寸之间。
205.按照权利要求147所述的电激活透镜，其特征在于：所述的聚合物凝胶具有的模数在大约200磅/英寸到大约600磅/英寸之间。
206.一种电激活透镜，它包括：
第一透镜镜片；
第一层，它处于与所述第一透镜镜片有合作关系的位置上，并具有包围所述第一层的一部分的第一电激活区域。
207.按照权利要求206所述的电激活透镜，其特征在于：所述第一电激活区域是激活的。
208.按照权利要求206所述的电激活透镜，其特征在于：所述的部分是可变的。
209.按照权利要求206所述的电激活透镜，其特征在于：所述的部分是固定的。
210.按照权利要求206所述的电激活透镜，其特征在于：所述的部分在大小上是可变的。
211.按照权利要求206所述的电激活透镜，其特征在于：所述的部分在位置上是可变的。
212.按照权利要求206所述的电激活透镜，其特征在于：所述的部分是随时间变化的。
213.按照权利要求206所述的电激活透镜，其特征在于：所述第一电激活区域具有可变的矫正能力。
214.按照权利要求206所述的电激活透镜，其特征在于：所述第一电激活区域具有可调节的矫正能力。
215.一种电激活透镜，包括：
提供多焦点的光学折射的第一透镜镜片；
处于与所述第一透镜镜片有合作关系的位置上的第一电激活区。
216.一种电激活透镜，包括：
第一透镜镜片；
近距视力的电激活区，它间断地处于所述第一透镜镜片的180度子午线的上面。
217.一光学透镜，包括至少两个由一绝缘层隔开的电激活区(zone)，每个电激活区都适合于被独立地激活。
218.一光学透镜，包括至少两个由一绝缘层隔开的电激活层，每个电激活层都适合于被独立地激活。
219.一光学透镜，包括至少两个由一绝缘层隔开的电激活区域(region)，每个电激活区域都适合于被独立地激活。
220.一光学透镜，包括多个可编程控制的电激活区。
221.一光学透镜，包括多个可编程控制的电激活区域。
222.一光学透镜包括多个可编程控制的电激活层。
223.一种电激活透镜，包括：
一第一透镜镜片，它具有一老花矫正区域；
一第一电激活区，它处于与所述的第一透镜镜片有合作关系的位置上并适合于用来减小由所述的老花矫正区域所产生的不希望的散光。
224.按照权利要求223所述的电激活透镜，其特征在于：它适合于用来减去由所述的老花矫正区域所产生的不希望有的散光。
225.按照权利要求223所述的电激活透镜，其特征在于：它适合于用来补偿(offset)由所述的老花矫正区域所产生的不希望有的散光。
226.按照权利要求223所述的电激活透镜，其特征在于：它适合于用来抵消(neutralize)由所述的老花矫正区域所产生的不希望有的散光。
227.按照权利要求223所述的电激活透镜，其特征在于：它适合于用来减去、补偿、抵消由所述的老花矫正区域所产生的不希望有的散光。
228.一种电激活透镜，包括：
一第一透镜镜片；
一第一电激活区，它处于与所述的第一透镜镜片有合作关系的位置上并适合于用来矫正至少一种像差。
229.按照权利要求228所述的电激活透镜，其特征在于：所述的像差是一种视觉像差(ocular aberration)。
230.按照权利要求228所述的电激活透镜，其特征在于：所述的像差是一种光学像差(optical aberration)。
231.一种电激活透镜，包括
一第一透镜镜片；
一第一电激活区，处于与所述第一透镜镜片有合作关系的位置上以便将戴镜者的视力矫正到比20/20更好。
232.按照权利要求231所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区与所述的第一透镜镜片合作，以便将戴镜者的视力校正到大约20/15。
233.按照权利要求231所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区与所述的第一透镜镜片合作，以便将戴镜者的视力校正到比20/15更好。
234.按照权利要求231所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区与所述的第一透镜镜片合作，以便将戴镜者的视力校正到大约20/10。
235.按照权利要求231所述的电激活透镜，其特征在于：所述的第一电激活区与所述的第一透镜镜片合作，以便将戴镜者的视力校正到比20/10更好。
236.一种电激活透镜，包括
一第一透镜镜片；
多个电激活区，处于与第一透镜镜片有合作关系的位置上；
一跟踪器，它适合于从所述多个电激活区来改变第一电激活区。
237.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器对视线进行测量。
238.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器会对视线的变化作出反应。
239.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器对瞳孔间的距离进行测量。
240.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器会对瞳孔间距离的变化作出反应。
241.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器适合于用来从所述多个电激活区来改变第二电激活区。
242.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器适合于在对戴镜者的视线作出反应时从所述多个电激活区来改变第二电激活区。
243.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器包括两个或多个发光二极管。
244.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器包括两个或多个折射传感器。
245.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器包括两个或多个折射传感器，这些折射传感器是安装在与所述第一透镜镜片附着的框架背面。
246.按照权利要求236所述的电激活透镜，其特征在于：所述的跟踪器包括两个或多个发光二极管和两个或多个折射传感器。
247.一种电激活透镜，包括：
一半成品透镜坯料；
一处于与所述的半成品透镜坯料有合作关系的位置上的电激活区。
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