[发明专利]采用可变形阶梯透镜的变焦装置、系统和方法

权利要求书

1.一种变焦装置，包括：

可变形阶梯透镜，其：

当所述可变形阶梯透镜的形状包括第一状态时，提供第一光焦度；和

当所述可变形阶梯透镜的形状包括不同于所述第一状态的第二状态时，提供不同于所述第一光焦度的第二光焦度；和

耦合到所述可变形阶梯透镜的致动器，所述致动器被配置成向所述可变形阶梯透镜施加以所述第二光焦度识别的量的力，以将所述可变形阶梯透镜的形状从所述第一状态改变到所述第二状态。

2.根据权利要求1所述的变焦装置，其中，所述致动器围绕所述可变形阶梯透镜的周界朝向所述可变形阶梯透镜的中心施加所述力。

3.根据权利要求2所述的变焦装置，其中，由所述致动器施加的力朝向观看者的眼睛移动所述可变形阶梯透镜的中心，使得所述第二光焦度大于所述第一光焦度；或者

由所述致动器施加的力移动所述可变形阶梯透镜的中心远离所述观看者的眼睛，使得所述第二光焦度小于所述第一光焦度。

4.根据权利要求2所述的变焦装置，其中：

所述致动器包括：

环；

接触所述可变形阶梯透镜的周界的多个垫；

将所述多个垫连接到所述环的多个挠曲件；和

第一形状记忆合金线，其通过以下中的至少一项围绕所述致动器布线：

所述多个垫中的一个或更多个；或者

所述多个挠曲件中的一个或更多个；并且

所述第一形状记忆合金线响应于承载了电流而施加所述力。

5.根据权利要求4所述的变焦装置，其中：

所述致动器还包括在所述多个垫处围绕所述致动器布线的第二形状记忆合金线；

所述第二形状记忆合金线响应于承载了电流，围绕所述可变形阶梯透镜的周界朝向所述可变形阶梯透镜的中心施加第二力；和

所述第二形状记忆合金线相对于所述第一形状记忆合金线定位，使得所述第二力使所述可变形阶梯透镜的中心在与由所述第一形状记忆合金线施加的力引起的方向相反的方向上移动。

6.根据权利要求5所述的变焦装置，其中，所述第一形状记忆合金线和所述第二形状记忆合金线位于由所述可变形阶梯透镜的周界限定的平面的相反侧。

7.根据权利要求4所述的变焦装置，其中：

所述可变形阶梯透镜的周界是圆形的；和

所述多个挠曲件具有相同的厚度，使得：

在所述多个垫中的每一个垫处将相同的力施加到所述可变形阶梯透镜的周界上；和

当由于在所述多个垫中的每一个垫处施加的力而使所述可变形阶梯透镜处于变形状态时，所述可变形阶梯透镜的形状关于所述可变形阶梯透镜的中心对称。

8.根据权利要求4所述的变焦装置，其中：

所述可变形阶梯透镜的周界不是圆形的；和

所述多个挠曲件的厚度不同，以在所述多个垫处将不同的力施加到所述可变形阶梯透镜的周界上，从而当由于在所述多个垫中的每一个垫处施加的力而使所述可变形阶梯透镜处于变形状态时，所述可变形阶梯透镜的形状关于所述可变形阶梯透镜的中心对称。

9.根据权利要求1所述的变焦装置，其中：

所述致动器以导致以下结果的方式施加所述力：

第一力矢量被施加在所述可变形阶梯透镜的第一部分；和

第二力矢量被施加在所述可变形阶梯透镜的第二部分。

10.根据权利要求9所述的变焦装置，其中，所述第一力矢量包括不同于所述第二力矢量的方向分量的方向分量。

11.根据权利要求9所述的变焦装置，其中，所述致动器包括多个致动器，所述多个致动器具有：

第一致动器，其将所述第一力矢量施加到所述可变形阶梯透镜的第一部分；和

第二致动器，其将所述第二力矢量施加到所述可变形阶梯透镜的第二部分。