特別借助于光學反饋為設備的透鏡調焦距的光學設備的制作方法

本發明涉及根據權利要求1所述的光學設備，以及根據權利要求25所述的方法，以及具有權利要求26的特征的接觸鏡，以及具有權利要求29的特征的光學設備、特別是眼鏡(也被稱為護目鏡)。

背景技術：

這種光學設備包括具有可調整的焦距的透鏡，例如，由于透鏡的可變形的表面或膜使得表面或膜能呈現多種不同的曲率，其中每種曲率對應于透鏡的不同的焦距，或者由于可調整焦距透鏡是被設計為使得透鏡的折射率能被調整的透鏡(例如，局部地)的事實，因此使得透鏡能呈現多種不同的焦距。這些透鏡也被稱為可調焦透鏡。進一步，光學設備可包括被設計為調整透鏡的焦距的(例如，致動)裝置或機構(例如，使透鏡的所述表面/膜變形，以使表面/膜呈現所述曲率中的一種，或者局部地改變折射率)。例如，在US61/160,041、WO2010/104904或者WO2009/021344A1中描述了上述類型的透鏡。

由于透鏡的表面的形狀/曲率以及透鏡的折射率能受到改變透鏡自身的溫度或者透鏡的環境而影響，因此透鏡的焦距也會發生變化。因此，原理上希望能夠以簡單和穩定的方式來確定可調焦透鏡的實際焦距。更進一步，特別地，還希望能夠以簡單和穩定的方式控制焦距。

技術實現要素：

上述問題通過具有權利要求1的特征的光學設備解決。本發明的優選的實施方式在從屬權利要求中描述或在下文中說明。

根據權利要求1，光學設備進一步包括至少一個光源(例如，發光二極管(LED)或激光器)，其被配置為發射通過所述透鏡影響(例如，調制或偏轉)并且至少照射在第一光敏元件(例如，光電二極管或類似的設備，例如，光敏熱電發生器、位置傳感設備(PSD)、光電二極管陣列(PDA)、象限二極管(QPD)或者電荷耦合設備(CCD))的光，其中，第一光敏元件被設計為產生與照射在其上的光的強度相對應的輸出信號，其中特別地，第一光敏元件被配置為僅測量所述發射的光的強度分布的一部分，即，僅是所述分布的實際上打在至少一個第一光敏元件上的一部分(即，一部分所述光)，其中，光學設備(例如，光源、透鏡和至少一個第一光敏元件以及最后其他的光學元件，見下面)被配置為，使得所述透鏡的焦距的變化改變了照射在第一光敏元件上的發射的光的強度分布，以致透鏡的每種焦距都與由第一光敏元件(或者在其幫助下)產生的特定的(即是，唯一的)第一輸出信號對應。

本發明的該原理允許個人制成根據本發明的光學設備/系統，例如，其比所有信號都由光電二極管收集的像散透鏡設施更緊湊。

另外，本發明涉及容差非常不敏感的測量方法，因為(至少一個)第一光敏元件(例如，光電二極管)不需要被放置在所述發射的光的(例如，類高斯)強度分布的中心(發射的光能被認為是具有所述強度分布的光束，即，峰或最大值在中心并且向外減弱強度)。有益地，根據本發明的光學設備被特別地設計為，使得焦距的變化改變照射在(至少一個)第一光敏元件上的光的所述強度分布的寬度(例如，半峰全寬)。更進一步，根據本發明的光學設備被特別地設計為，使得焦距的變化移動所述發射的光的強度分布的中心(例如，峰或最大值)，并且因此移動照射在(至少一個)第一光敏元件上的光的強度分布。換言之，焦距的變化改變了在給出的點或區域借助第一光敏元件采集的光的強度。

根據本發明的實施方式，光學設備包括第二光敏元件(或者甚至比兩個更多的這種元件)，其中，光源配置為發射被所述透鏡影響(例如，調制或偏轉)的且照射在第一光敏元件和/或第二光敏元件上的光，其中，第二光敏元件被設計為產生與照射在第二光敏元件上的光的強度對應的第二輸出信號，其中，光源、透鏡和所述光敏元件被配置為，使得所述透鏡的焦距的變化改變照射在第一光敏元件和/或第二光敏元件上的發射的光的強度分布，以致透鏡的每種焦距都與由第一光敏元件產生的特定的第一輸出信號和由進一步的第二光敏元件產生的特定的第二輸出信號相關聯。

根據本發明優選的實施方式，光學設備的透鏡包括第一焦距和不同的第二焦距(例如，最小和最大焦距)，其中，當透鏡被調整為使得其包括所述第一焦距時，強度分布的峰打在第一光敏元件上，并且其中，當透鏡被調整為使得其包括所述第二焦距時，所述峰打在第二光敏元件上。

換言之，由于光敏元件僅測量/檢測到部分強度分布，即，源自所述光源的光束的部分截面，因此，通過將光學器件設計為使得反射的光的強度分布的峰一次打在第一光敏元件上，并且例如，在另一極端調節狀態下打在第二光敏元件上，能增強輸出信號。

根據本發明的優選的實施方式，光學設備被配置為，使得所述透鏡的焦距的改變使照射在第一光敏元件和/或第二光敏元件上的所述發射的光的強度分布的寬度改變。可選地或另外地，根據本發明的進一步優選的實施方式，光學設備被配置為，使得所述透鏡的焦距的改變使照射在第一光敏元件和/或第二光敏元件上的所述發射的光的強度分布的最大值(峰)的位置相對于第一光敏元件和/或第二光敏元件改變/位移(同樣見上述)。由于當透鏡的焦距被改變時(例如，通過改變透鏡的曲率和/或它的折射率而改變)光源的光通過透鏡被不同地偏轉/調制并且從而不同地照射在光敏元件上的事實，因此，所述輸出信號實際上允許在原理上確定透鏡的目前的焦距。通過使用用于確定透鏡的焦距的進一步的方法并且通過建立了焦距和相應的第一輸出信號和/或第二輸出信號之間的相關性的、針對相應的焦距測量所述第一輸出信號和/或第二輸出信號，可容易地執行校準。輸出信號可為電流，其能使用它們各自的電流強度被量化。

在存在多個光敏元件(例如，兩個這種元件)的情況下，光學設備優選地適用于產生來自單獨的(例如，第一和第二)輸出信號O1、O2的進一步的輸出信號X，例如，X＝(O1－O2)/(O1+O2)，其中，優選地與X對比來校準焦距。然而，還可進行與O1和O2對比的校準。在僅有一個(例如，第一)光敏元件存在的情況下，與O1對比來校準焦距。當控制焦距時，使得O1(針對單個第一光敏元件)接近與要被調整的單獨的焦距對應的參考值，而在兩個光敏元件的情況下，進一步的輸出信號(例如，電流)X(見上述)優選地被自動地確定，并且使其接近與要被調整的單獨的焦距對應的參考值。

根據本發明的實施方式，為了控制焦距，光學設備可包括用于改變透鏡的焦距的裝置或機構(例如，致動裝置)。

進一步，按照根據本發明的光學設備的優選的實施方式，為了將透鏡的焦距的調整控制到預定的焦距，光學設備包括適于控制所述(致動)裝置的控制單元，以使裝置改變透鏡的焦距(例如，使得透鏡的所述表面/膜變形，或者以某種方式改變透鏡的折射率)，以致第一輸出信號和/或第二輸出信號或由第一輸出信號和第二輸出信號產生的進一步的輸出信號接近參考輸出信號，其中，所述參考輸出信號與所述預定的焦距對應(校準)。

按照根據本發明的光學設備的優選的實施方式，光學設備包括存儲器，多種焦距以及各個焦距的參考輸出信號被存儲于其中。因此，存儲器包含用于查找參考輸出信號(例如，用于所述進一步的輸出信號或用于第一輸出信號和/或第二輸出信號的參考值)的查找表。例如，在焦距應該被(自動地)調整到使用者或應用需要的特定的焦距的情況下，從所述表獲取與所述希望的焦距對應的參考輸出信號，并且透鏡的焦距(或曲率)被所述(致動)裝置調整為使得目前的輸出信號(或第一輸出信號和/或第二輸出信號)接近相應的參考值。這在本發明的框架中被表示為光學反饋。

根據本發明的優選的實施方式，所述光學設備是可調焦透鏡設備，其能用于改變激光加工設備的焦點，例如，激光打標設備，其中，加工激光在其打在掃描鏡和要被加工的樣品上之前被根據本發明的設備調制。進一步，根據本發明的光學設備能是激光加工設備或激光打標設備。

根據本發明的另一優選的實施方式，光學設備是顯微鏡的一部分(例如，顯微鏡的物鏡或目鏡的一部分)，或者形成了這種顯微鏡。

根據本發明的另一優選的實施方式，光學設備是相機的一部分(例如，物鏡的一部分)，或者形成了這種相機。

按照根據本發明的光學設備的優選的實施方式，光學設備進一步包括第一光學元件，其被配置為光源發射的所述光照射在第一光敏元件和/或第二光敏元件上之前反射光源發射的所述光。進一步，該第一光學元件被優選地配置為使得主光學信號通過第一光學元件透射，而基本上不影響所述光學反饋(同樣見下文)。

按照根據本發明的光學設備的優選的實施方式，光學元件是透鏡的第一蓋元件(例如，由玻璃或塑料制成，或者在不被布置在主信號的光路中時由拋光的金屬表面制成)，其中，所述第一蓋元件和形成透鏡的所述表面的可彈性變形的膜界定了填充有流體的透鏡的容積(或容器)。這里，透鏡的所述膜是透明的(至少對主光學信號)且可彈性膨脹且(基本上二維地)沿延伸平面延伸(膜的垂直于其延伸平面/表面的厚度顯著地比膜沿所述延伸平面的尺寸更小)的薄元件。膜能由下面的材料中的至少一種制成：玻璃、聚合物、彈性體、塑料或者任何其他透明且可拉伸的或彈性的材料。例如，膜可由諸如也被稱為PDMS的聚二甲基硅氧烷的硅基聚合物或者諸如PET的聚酯材料或雙向拉伸聚對苯二甲酸乙二醇酯(例如，“Mylar”)。進一步，所述流體優選地為或包括液態金屬、凝膠、液體、氣體或能變形的任何透明的、吸收或反射材料。例如，流體可為硅油(例如，雙-苯丙基聚二甲基硅氧烷)。另外，流體可包括諸如全氟聚醚(PFPE)惰性流體的氟化聚合物。

按照根據本發明的光學設備的實施方式，透鏡的曲率(例如，所述表面/膜的曲率)與流體中的壓力成比例。為了調整所述壓力并隨之調整透鏡的曲率/焦距，所述致動裝置被設計為將對應的壓力施加于透鏡的容積(容器)上。例如，致動裝置可為電磁致動器(例如，音圈馬達)，其包括與磁體相互作用的線圈，該線圈用于將壓力施加于透鏡的所述容積上。這里，透鏡的焦距通過流過致動器的線圈的電流被控制。致動裝置還能由步進馬達或諸如壓電馬達的靜電致動器或電活性聚合物致動器形成。致動裝置還能被設計為磁阻致動器，其將磁阻力施加于容積上，以改變透鏡的表面或膜的曲率。進一步，致動裝置能由一個或多個致動器組成。還能想到的是，致動裝置實際上是手動致動的(例如，通過旋轉致動，該旋轉通過致動裝置被轉換成透鏡的表面的變形)。

進一步，按照根據本發明的光學設備的優選的實施方式，光學設備包括第二光學元件，其被配置為在光源發射的所述光照射在第一光敏元件和/或第二光敏元件上之前反射光源發射的所述光(再次地，第二光學元件被優選地配置為，使得所述主光學信號通過第二光學元件透射，特別是基本上不影響光學反饋，見下文)。

按照根據本發明的光學設備的優選的實施方式，所述第二光學元件也能為透鏡的(第二)蓋元件，其中，透鏡的所述表面或膜隨后被布置在第一蓋元件和第二蓋元件之間。優選地，所述蓋元件被相對于彼此平行地定向。第二光學元件能由與第一光學元件/蓋元件相同的材料制成(同樣見上述)。

按照根據本發明的光學設備的優選的替代實施方式，第二光學元件是部分反射鏡，其相對于第一光學元件或所述透鏡傾斜，并且被設計為朝向第一光敏元件和/或第二光敏元件反射由光源發射的所述光，并且透射主光學信號。這里，也可存在透鏡的第二蓋元件，然而，該第二蓋元件隨后不被配置為朝向光敏元件直接或間接地反射來自光源的光。

進一步，根據本發明的實施方式，光學設備包括進一步的光源，其中，該進一步的光源被配置為發射被所述透鏡影響且照射在第一光敏元件和/或第二光敏元件上的光，使得從所述光源到其中一個光敏元件的每條光路都與從進一步的光源到其中一個光敏元件的對應的光路基本對稱，特別是對稱。特別地，這允許所有光敏元件和光源效率/靈敏度的標準化。例如，在一個光源(例如，LED)被打開并且存在兩個光敏元件的情況下，在兩個光敏元件(例如，光電二極管)之間的相關信號可用于測量透鏡的偏轉(獨立于LED的絕對強度之外)。在僅使用一個光敏元件但兩個光源(例如，LED)的情況下也同樣如此。

進一步，根據本發明的實施方式，光學設備包括至少一個濾光器，其被配置為防止第一光源和/或第二光源的光離開或再次進入光學設備和/或透鏡。

進一步，根據本發明的實施方式，通過直接使光源(例如，LED)機械地參考光學設備的機械構件(例如，透鏡或殼體)并且經由撓性電纜、引線鍵合連接件或模制的互連設備將它連接到諸如電流源的能量源，和/或通過在組裝期間主動地對準光源/LED，可實現一致的(例如，線性或單調的)反饋信號。

進一步，根據本發明的實施方式，光學設備、特別是透鏡被配置為通過光散射和/或折射和/或全內反射影響所述發射的光，其中特別地，光學設備、特別是透鏡包括用于產生所述光散射的至少一個衍射元件，其中特別地，所述至少一個衍射元件被布置在膜上，或者由光學設備的透鏡的膜組成。

進一步，根據本發明的實施方式，光學設備包括與第一光敏元件和/或第二光敏元件(30、40)熱接觸的至少一個溫度傳感器(為此，傳感器可被布置為緊鄰光敏元件)，其中特別地，光學設備被配置為使用所述至少一個溫度傳感器補償第一光敏元件和/或第二光敏元件的基于溫度的靈敏度。

特別地，在實施方式中，光學設備被配置為通過使用所述至少一個溫度傳感器測量透鏡溫度且根據溫度呈現第一輸出信號和/或第二輸出信號的固定的偏移來補償第一輸出信號和/或第二輸出信號的溫度依賴性(例如，歸因于折射率的熱引起的變化和/或透鏡的一種或多種材料的熱膨脹)。

進一步，特別地，在實施方式中，光學設備被配置為通過在多于一個的參考溫度下表征透鏡、將所述特征存儲于存儲器并且使用透鏡中的所述至少一個溫度傳感器作為參考來補償第一輸出信號和/或第二輸出信號的溫度依賴性(例如，歸因于折射率的熱引起的變化和/或透鏡的一種或多種材料的熱膨脹)。

進一步，特別地，在實施方式中，光學設備進一步包括加熱裝置，加熱裝置被配置為穩定透鏡的溫度，以減少透鏡的溫度引起的光學特性的變化，例如，它的焦距，其中特別地，溫度被穩定在其已被表征或設計的相同溫度。

進一步，關于透鏡的溫度的感測，本發明的方面涉及通過在恒定功率狀態下驅動透鏡以將其溫度穩定在其已被表征或設計的相同的溫度來控制根據本發明的光學設備的透鏡的溫度。

按照根據本發明的光學設備的優選的實施方式，透鏡進一步被設計為使穿過透鏡透射的主光學信號沿透鏡的光軸聚集或發散，其中，光源、所述光敏元件、特別是所述第一光學元件和/或第二光學元件被相對于透鏡布置為，使得所述主光學信號不會影響所述第一輸出信號和/或第二輸出信號(或者所述進一步的輸出信號)，即，不會耦合到來自所述光源的所述光的光路中。

進一步，按照根據本發明的光學設備的優選的實施方式，光學設備被設計為在光源關閉時測量由第一光敏元件和/或第二光敏元件產生的背景噪聲，并且從第一輸出信號中減去由第一光敏元件測量的所述背景噪聲和/或從第二輸出信號中減去由第二光敏元件測量的所述背景噪聲。

可選地或另外地，為了減少在第一輸出信號和/或第二輸出信號(或進一步的輸出信號)中的(這種)外部噪聲，光學設備被配置為使得光源發射調制的光(光學設備可包括與光源互相作用的調制器，以致從光源發射的光被調制，其中調制頻率比透鏡的表面或膜的形狀/曲率的波動/調整頻率更大)。為了移除所述不希望的噪聲，設備優選地適用于解調輸出信號，并且將輸出信號帶通濾波或低通濾波，這最終移除了所述噪聲。

進一步，根據本發明的實施方式，光學設備是被配置為被直接放置在使用者的眼睛的表面上的接觸鏡或者被佩戴在眼睛的前方的光學設備(例如，一副眼鏡或單個眼鏡片或者虛擬顯示器)或者眼內透鏡。

進一步，根據本發明的實施方式，所述光學設備包括至少一個光源、至少一個光敏元件和膜透鏡(包括可變形的膜和流體的透鏡)、液晶的、基于電濕潤的或其他焦距可調整的透鏡。

進一步，根據本發明的實施方式，光源、透鏡和第一光敏元件被進一步地配置為，使得發射的光在照射在第一光敏元件上之前通過使用者的眼睛的晶狀體反射，以使照射在第一光敏元件上的發射的光的強度分布在所述使用者使他的眼睛的晶狀體變形時(例如，當聚焦時)或者改變眼睛相對于眼鏡或者眼睛表面上的接觸鏡的位置(例如，在徑向方向上)時變化，這可由使用者通過觀看附近的物體(例如，他的手)或者向下看來進行。

進一步，通過調整透鏡的焦距的方法、特別是使用根據本發明的光學設備、特別是接觸鏡、要被佩戴在使用者的眼睛前方的光學設備(例如，眼鏡)或者眼內透鏡解決了本發明強調的問題。

根據權利要求25，根據本發明的方法包括下列步驟：通過光源(例如，LED或激光)發射光，以使所述光被所述透鏡(例如，被所述透鏡的表面/膜)影響(例如，偏轉或調制)，并且僅一部分所述光(即，所述光的強度分布的一部分)至少照射在第一光敏元件上，該部分(局部)取決于透鏡的焦距(也見上述)或取決于佩戴光學設備(例如，接觸鏡或眼鏡)的使用者的眼睛的晶狀體的形狀或者取決于接觸鏡在使用者的眼睛表面上的位置或者取決于眼睛相對于光學設備/眼鏡的位置，其中，在所述光的所述部分照射在第一光敏元件上時，第一光敏元件產生第一輸出信號，其中，所述第一輸出信號與照射在第一光敏元件上的光的所述部分的強度對應，并且使用第一輸出信號作為控制信號優選地自動地將焦距調整到希望的或預定的焦距(例如，用于觸發將焦距調整到希望的焦距的致動器)，以使所述第一輸出信號(或者在第一輸出信號的幫助下確定的進一步的輸出信號)接近與所述預定的焦距相關的參考輸出信號。

優選地，至少使用進一步的(第二)光敏元件，并且隨后進行下面的步驟：通過光源發射光，以使所述光被透鏡(例如，被所述透鏡的表面/膜)影響(例如，偏轉或調制)并且照射在第一光敏元件和/或第二光敏元件上，其中，在(僅)一部分光照射在第一光敏元件上時，第一光敏元件產生第一輸出信號，其中，所述第一輸出信號與照射在第一光敏元件上的光的部分的強度對應，并且其中，在(僅)所述光的另一部分照射第二光敏元件時，第二光敏元件產生第二輸出信號，其中，所述第二輸出信號與照射在第二光敏元件上的光的部分的強度對應；并且

將焦距調整到預定的焦距(例如，通過調整透鏡的可變形的表面/膜的曲率或透鏡的折射率)，以使所述第一輸出信號和/或第二輸出信號或由第一輸出信號和第二輸出信號產生的進一步的輸出信號(例如，見上述進一步的輸出信號X)接近參考輸出信號，其中所述參考輸出信號與所述預定的焦距對應。

優選地，多個參考輸出信號(還見上述)被預存儲在查找表中，其分配給與參考輸出信號對應的多種焦距中的每種焦距(例如，也見上述)，該參考輸出信號優選地借助校準過程來確定，其中，使用進一步的方法來確定相應的焦距，該方法隨后產生相應的焦距和第一輸出信號和/或第二輸出信號或者所述進一步的輸出信號之間的相關性，該信號是相應的焦距被設定時預計的信號。

進一步，按照根據本發明的方法的優選的實施方式，由第一光敏元件和第二光敏元件產生的背景噪聲在光源不發射光時被測量，其中，從第一輸出信號中減去通過第一光敏元件測量的所述背景噪聲，和/或其中，從第二輸出信號中減去通過第二光敏元件測量的背景噪聲。

另外或者可選地，為了減去在第一輸出信號和/或第二輸出信號中(或者在所述進一步的輸出信號中)的外部噪聲，所述發射的光可作為調制的光被發射，其中，產生的第一輸出信號和/或第二輸出信號(或進一步的輸出信號)隨后被相應地解調，并且通過帶寬濾波器或低通濾波器過濾，以便過濾掉在第一輸出信號和第二信號中的外部噪聲(也見上述)。

根據權利要求26中所述的本發明的進一步的方面，公開了用于視力矯正的接觸鏡，其中，接觸鏡被配置為被直接地放置在使用者(例如，佩戴接觸鏡的人)的眼睛的表面上，其中，接觸鏡包括：被配置為要受到控制以便調整接觸鏡的焦距的透鏡，并且其中，接觸鏡進一步包括用于發射光的至少一個光源(優選地為優選地發射紅外(IR)光的LED)和用于檢測由光源發射的光且用于根據照射在光敏元件上的發射的光的強度分布提供輸出信號的至少一個光敏元件(優選地為光電二極管)，其中，當接觸鏡按照預期被放置在使用者的眼睛的表面上時，所述光源和光敏元件被配置為，使得由光源發射的光在照射在所述光敏元件上之前通過使用者的眼睛的晶狀體或使用者的視網膜被反射。

進一步，根據接觸鏡的優選的實施方式，光源和光敏元件被進一步配置為，使得在使用者的所述眼睛的晶狀體的形狀改變時和/或當接觸鏡在眼睛的表面上的位置改變時(例如，徑向位移)，照射在光敏元件上的發射的光的強度分布改變，使得所述輸出信號也改變。

進一步，按照根據本發明的接觸鏡的優選的實施方式，接觸鏡包括用于調整接觸鏡的焦距(例如，變形或折射率改變)的機構，以及用于控制所述機構的控制單元，其中，控制單元被配置為使用所述輸出信號(例如，作為用于致動和/或停用所述焦距調整機構的反饋信號或控制信號)控制所述機構。

優選地，接觸鏡的透鏡由(至少部分)透明的容器形成，該容器包括透明的和可彈性膨脹的膜，其中容器填充有透明的流體，以使光能經由所述膜和所述流體穿過接觸鏡。可選地，接觸鏡的透鏡由液晶透鏡形成。

進一步，膜優選地包括可調整曲率的區域，其包括能借助所述機構調整的曲率，以調整透鏡/接觸鏡的焦距。

根據本發明的進一步的方面，公開了用于視力矯正或虛擬或增強實感的光學設備(例如，眼鏡)，其中，光學設備被配置為被放置或佩戴于使用者的眼睛前方，例如，在使用者(例如，佩戴眼鏡形式的光學設備的人)的鼻子上，其中，光學設備包括：至少一個透鏡，其被配置為受到控制，以便調整至少一個透鏡或光學設備的焦距，并且其中，光學設備進一步包括發射光的至少一個光源(優選地為優選地發射IR光的LED)以及至少一個光敏元件(優選地為光電二極管)，光敏元件用于檢測由光源發射的光且用于根據照射在光敏元件上的發射的光的強度分布提供輸出信號，其中，當使用者佩戴眼鏡時，所述光源和所述光敏元件被配置為，使得由光源發射的光在照射在所述光敏元件上之前通過使用者的眼睛的晶狀體或是使用者的眼睛的視網膜被反射(所述透鏡被布置在該眼睛前方)。

進一步，根據光學設備(例如，眼鏡)的優選的實施方式，光源和光敏元件被進一步地配置為，使得照射在光敏元件上的發射的光的強度分布在使用者的所述眼睛的晶狀體的形狀改變和/或當眼睛的位置改變(例如，向內或向下看)時改變，使得所述輸出信號也改變。

進一步，按照根據本發明的眼鏡的優選的實施方式，眼鏡包括用于調整眼鏡的焦距(例如，變形或反射率改變)的機構以及用于控制所述機構的控制單元，其中，控制單元被配置為使用所述輸出信號(例如，作為用于致動和/或停用所述焦距調整機構的反饋信號或控制信號)控制所述機構。

進一步，在實施方式中，光學設備可提供僅用于一只眼睛的視力矯正，并且可從而僅包括一個所述的透鏡。在另一實施方式中，所述光學設備提供用于兩只眼睛的視力矯正，并且可包括用于一只眼睛的透鏡以及用于另一只眼睛的進一步的透鏡。每個透鏡都隨后被布置在相關的眼睛的前方。

進一步的透鏡還可為可調焦的，并且可被如上述那樣構造。進一步的透鏡的焦距還可通過上述裝置被調整(例如，與所述透鏡的焦距同步的調整)。還可設想到的是，每個透鏡的焦距都能被獨立地調整(例如，每個透鏡都包括用于調整焦距的上述裝置)。

優選地，光學設備(例如，眼鏡)的透鏡由(至少部分)透明的容器形成，該容器包括透明的和可彈性膨脹的膜，其中容器填充有透明的流體，以使光能經由所述膜和所述流體穿過鏡片。可選地，鏡片的透鏡由液晶透鏡形成。

進一步，膜優選地包括可調整曲率的區域，其包括能借助所述機構調整的曲率，以調整透鏡/鏡片的焦距。

通過調制光源，系統的功率消耗能被大幅減少，其中，調制光源可在本發明的所有的實施方式中完成。

將在下文中給出本發明的進一步詳細的說明和其他方面。

附圖說明

當考慮下面的詳細說明時，本發明將被更好的理解，并且除了上述以外的目的將變得顯而易見。該說明參考附圖，其中：

圖1示意性地示出了根據本發明的光學設備和方法的實施方式；

圖2示意性地示出了光源朝向光敏元件發射的光信號(強度分布)以及由光敏元件產生的對應的輸出信號；

圖3至4示出了根據本發明的光學設備的進一步的實施方式的示意性的剖視圖；

圖5示出了測量的反饋信號(即，被透鏡影響(例如，反射)且照射在光敏元件上的、來自光源的光)；

圖6示出了圖3和4中所示的實施方式的變型；

圖7至9示出了第一光學元件和第二光學元件以及圖6中所示的實施方式的光敏元件的蓋元件的反射率和透射率；

圖10示出了根據本發明的光學設備的進一步的實施方式的立體剖視圖，其涉及第一光學元件和第二光學元件(這里是蓋元件/玻璃)上的光源發射的光的反射；

圖11示出了根據本發明的光學設備的進一步的實施方式的立體剖視圖，其僅涉及第一光學元件(這里是蓋元件/玻璃)上的光源發射的光的單次反射；

圖12至13示出了根據本發明的光學設備的進一步的實施方式的立體剖視圖，其不涉及第一光學元件和第二光學元件(這里是蓋元件/玻璃)上的光源發射的光的反射；

圖14示出了通過將從光源發射的光調制而將噪聲從輸出信號中移除的框圖；

圖15示意性地示出了根據本發明的設備在激光加工系統的光路中的位置；

圖16示出了根據本發明的光學設備的進一步的實施方式的示意圖，其中，光源和光敏元件被布置在透鏡的殼體外側；

圖17示出了使用兩個光源和兩個光敏元件的光學設備的示意性的構造；

圖18示出了根據本發明的光學設備的進一步的實施方式的另一立體剖視圖；并且

圖19至25示出了接觸鏡形式的根據本發明的光學設備，其中，由被布置在接觸鏡中的光源發射的光通過使用者的眼睛的晶狀體或者使用者的眼睛的視網膜反射(圖23至25)并且隨后照射在例如提供用于控制接觸鏡的焦距的輸出信號的光敏元件上，所述接觸鏡被設置在該眼睛上；并且

圖26至28示出了根據本發明的光學設備，其被設計為被戴在使用者的眼睛的前方(例如，眼鏡)，其中，由被布置在光學設備中的光源發射的光通過使用者的眼睛的晶狀體或者使用者的眼睛的視網膜被反射并且隨后照射在例如提供用于控制光學設備的焦距的輸出信號的光敏元件上。

具體實施方式

圖1和2示出了根據本發明的光學設備1的示意圖。特別地，光學設備1被設計為聚集或發散主光學信號(例如，光束，諸如激光束)100。為此，光學設備1包括可調焦透鏡10，其具有可變形的表面10a，以使表面10a能呈現多種不同的曲率，如圖1的左手側所示，其與透鏡10的不同的焦距f對應。

所述表面10a可由主光信號100能透過的、透鏡10的可彈性變形的膜11形成。膜11被布置在光學設備1/透鏡10的殼體2中，并且(沿光軸A的方向)面對(透明的)蓋元件80的形式的第一光學元件80，其中膜11(其能被設計為上述那樣)和所述蓋元件80界定填充有流體F的透鏡10的容積V(其能被設計為上述那樣)。

例如，借助致動裝置20，在壓力被施加于所述容積上的情況下，由于流體F的基本恒定的容積V使得膜11膨脹并且膜11/表面10a的所述曲率增加，因此流體F的壓力增加。同樣地，當所述容積V上的壓力減小時，流體F的壓力減小，使得膜11/表面10a收縮且第一膜的所述曲率減小，如圖1的右手側所示。這里，增加的曲率意味著膜11/表面10a形成更明顯凸起的隆起，或者膜11/表面10a從凹陷或平坦的狀態變成凸起狀態。同樣地，減小的曲率意味著膜11/表面10a從明顯的凸起狀態變成較不明顯的凸起狀態或者甚至變成平坦或凹陷的狀態，或者從平坦或凹陷的狀態變成更加明顯凹陷的狀態。

因此，透鏡10的膜11/表面10a的曲率能通過致動裝置20被調整，并且透鏡10的焦距f隨之被調整。

如圖1所示，光學設備1進一步包括也被形成為蓋元件90的第二(透明)光學元件90，其與第一光學元件平行地延續，以使膜11/表面10a被布置在這兩個光學元件80、90之間。

進一步，為了測量和/或控制透鏡10的所述焦距f，光學設備1進一步包括光源50(例如，LED)，其中，例如，所述光源50被布置在透鏡10的殼體2的橫向圓周壁部的內側上，并且被配置為發射光51，以使所述光51通過第二光學元件被朝向透鏡10的表面10a反射，隨后通過透鏡10被朝向第一光學元件80偏轉，隨后朝向透鏡10的表面10a被反射回來，被透鏡10偏轉，并且最后根據表面10a的實際曲率，通過第二光學元件90被反射到例如為光電二極管30、40的形式的第一光敏元件30和/或第二光敏元件40上，它們也被相鄰/靠近彼此地布置在圓周壁部的所述內側上(例如，面對光源50)。

優選地，第一光電二極管30被設計為產生與照射在第一光電二極管30上的光51的強度對應的第一輸出信號O1(例如，電流的形式)，并且第二光電二極管40被設計為產生與照射在第二光電二極管40上的光51的強度對應的第二輸出信號O2。

如圖2和5所示，光敏元件30、40的這種構造允許確定透鏡10的焦距f，因為表面10a或膜11的每種曲率都產生特定的第一輸出信號O1和第二輸出信號O2，使得曲率/焦距f能被區分。換言之(參考圖5)，根據透鏡10的表面10a或膜11的曲率，光51(反饋信號)不同地照射在兩個光電二極管30、40上。然而，本發明也對單個光敏元件(例如，光電二極管等)30起作用。優選地，例如，使用兩個這種元件(例如，光電二極管)30、40，以考慮光源50的(LED)信號的任何可能的變化。換言之，防止任何老化效應。當存在兩個光敏元件時，進一步的輸出信號X優選地產生自第一輸出信號O1和第二輸出信號O2，即是X＝(O1－O2)/(O1+O2)。

由于光學設備1的構造，因此圖2中所示的針對透鏡10的不同的焦距f的、光源50的光51的強度分布不僅在焦距改變時改變了其寬度，還在焦距改變時變換了分布51的峰P的位置。由于在本發明的所有實施方式中光敏元件30、40通常被配置為使得它們僅檢測來自光源50的光51的強度分布的一部分，因此檢測到的光51的強度隨著透鏡10的焦距改變而顯著地改變。盡管僅改變分布的寬度允許識別透鏡10的不同的焦距，但是光學設備1能被配置為使得照射在相應的元件30、40上的(反射)光51的峰P移位的特征進一步增強了信號差異。本發明的這些特征也在圖5中被示出，其示出了被透鏡10聚集或發散的主光信號100，但其明顯地不干擾來自光源50的光51(反饋信號)。在圖5的左手圖片中，與圖5的右手圖片相比調整了透鏡10的不同的焦距f。相應地，在這兩張圖片中，光敏元件(例如，光電二極管)30、40被信號51以不同的方式擊中。

進一步，還能從圖5中推斷出的是，所述光源50、所述光敏元件30、40并且特別是所述第一光學元件80和/或第二光學元件90被相對于彼此地布置，使得主光學信號(主激光)100不會照射光電二極管30、40，即不會影響所述第一輸出信號O1和第二輸出信號O2。

現在，為了控制透鏡10的焦距f使得透鏡10能被自動地調整到預定的焦距，如圖1所示，光學設備1包括控制單元60，其適用于控制所述致動裝置20，以使致動裝置20使得透鏡10的所述表面10a變形為，使得所述第一輸出信號O1和/或第二輸出信號O2接近參考輸出信號，其中優選地，透鏡10的所述表面10a變形為，使得所述的進一步的輸出信號X接近參考輸出信號。這些參考輸出信號被校準，即，與要被調整的相應的預定焦距f對應。

優選地，光學設備1包括存儲器70，多種焦距以及多個對應的參考輸出信號被存儲于其中，其中，參考輸出信號被分配給每種焦距。

能通過使用確定透鏡10的焦距的其他方法(例如，夏克哈特曼(Shack-Hartmann)傳感器)來建立一側上的第一輸出信號O1和/或第二輸出信號O2或者所述進一步的輸出信號X與另一側上的焦距之間的對應性。然后能調整單個焦距，并且對應的第一輸出信號O1和第二輸出信號O2或進一步的輸出信號X被測量，并且例如，隨后被存儲到存儲器70中的所述查找表中。

圖3和4示出了根據本發明的光學設備1的進一步的實施方式，其中，透鏡10被配置為如圖1所示，并且具有第一蓋元件80的形式的第一光學元件80、第二蓋元件81(與圖1中的蓋元件90對應)以及第二光學元件90，該第二光學元件90是相對于透鏡10和透明的蓋元件80、81傾斜的光學窗口(用于光51)，并且其對于沿穿過透鏡10的光軸延伸的主光學信號100是部分可透射的，其中，通過第二光學元件90反射的主光學信號100的光被收集到用于吸收所述反射光的激光收集器120中。第一玻璃蓋80和第二光學元件90能被主光學信號100穿透，并且反射信號光51。玻璃蓋81能被兩種光學信號穿透，并且還能被省略。應注意的是，圖3和4均示出了膜11的兩種不同狀態。

現在，與圖1中所示的實施方式對比，光源(例如，LED)50被布置為使得光源50所產生的光51通過第二光學元件90被朝向透鏡10反射，進入第二蓋元件81和透鏡10，在第一蓋元件80上被朝向第二光學元件90反射，并且隨后根據膜11/表面10a的焦距f或曲率被反射到第一光敏元件30和/或第二光敏元件40(例如，光電二極管)上(參考圖4的虛線)。

這里，兩個光敏元件30、40被集成到印刷電路板中，該印刷電路板還包括圖1所示的控制單元60、并且特別是存儲器70的接口。

圖6(也示出了膜11的兩種不同的狀態)示出了圖4中所示的實施方式的變型，其中，現在與圖4對比，光源50也被集成到印刷電路板上，并且因此被布置為與所述光敏元件30、40相鄰。在兩個實施方式中(圖3、4和圖6)，印刷電路板被布置在平行于光軸A延伸的、透鏡10的殼體2的橫向內側上。更進一步，印刷電路板還具有用于透鏡10和光源50的連接件。

結合圖6，圖7示出了第一光學元件80(第一蓋元件)相對于光源50的照射光51的優選的反射率。據此，對于具有750nm至900nm的范圍內的波長的光51，反射率優選地基本上為100％，該波長被優選地用于光源50的光51。進一步，如圖9所示，對于750nm至950nm的范圍內的光，第二光學元件90的優選的反射率同樣非常高(將近100％)，從而可確保光51的良好的反射。進一步，如圖8所示，圖6中所示的實施方式的覆蓋光電二極管30、40的蓋元件83優選地具有非常良好的透射率，以使光51實際上確定地到達所述的光敏元件30、40。更進一步，對于尤其為532nm和1064nm的主光學信號的典型的波長，具有接近100％的反射率。

圖10示出了根據本發明的光學設備1的進一步的實施方式，其基本上被配置為圖1所示那樣，即，包括透鏡10，其具有透明蓋元件80、90的形式的第一光學元件80和第二光學元件90，其中限定表面10a的可變形的膜11被布置在所述兩個蓋元件80、90之間。透鏡10/光學設備1的殼體2包括包圍膜11的圓周壁部201，其中，第一環形部件202被連接到所述壁部201，該第一環形部件202保持(圓的)第一光學元件80，而且第二環形部件204保持第二光學元件90。進一步，所述第一環形部件202包括圓周邊緣區域203，所述膜11被緊固于該圓周邊緣區域203。同樣地，第二環形部件204包括圓周邊緣區域205。通過推動(例如，借助致動裝置20)非旋光的外膜部分12，流體F從外部區域被推進中心流體容積部中，并且透鏡10變得更加凸起(或者在壓力減小時較少地凸起)。這允許個人調整透鏡10的焦距f。

如圖10所示，光敏元件30、40以及光源50被布置在膜11/表面10a的相同側上，即，布置在第二環形部件204上，以使光51像相對于圖1描述的那樣被反射，其中特別地，兩個光敏元件30、40被布置為在第二環形部件204的圓周方向上互相相鄰，其中它們面對被布置在第二環形部件204的另一側上的光源50。

進一步，光學設備1可包括至少一個濾光器54，其被配置為防止第一光源50的(特別地，還有當存在時的進一步的光源52的)光離開或重新進入光學設備1和/或透鏡10。特別地，第二光學元件90可設置有這種濾光器54。該濾光器還可被使用在這里所描述的其他的實施方式中。圖11示出了圖10中示出的實施方式的變型，其中，光敏元件30、40和光源50被布置為，使得光51在行進到光敏元件30、40時僅通過第一光學元件80反射(且通過透鏡10偏轉)。特別地，光敏元件30、40現在被布置為在垂直于第一光學元件80和第二光學元件90延續的光軸的方向上彼此相鄰。在該實施方式中，光源50和光敏元件30、40在可調透鏡10的不具有流體F的一側上，使得組裝過程更簡單。更進一步，光51跨越膜11/表面10a兩次，產生更強的光學效果，并且從而產生更強的反饋信號。

圖12和13示出了圖10中所示的實施方式的變型，其中，光敏元件30、40和光源50被布置為，使得光51在行進到光敏元件30、40時僅通過透鏡10偏轉。為此，與圖11對比，相對于被布置為像相對于圖11描述的那樣的光敏元件30、40，光源50現在被布置在膜11的另一側上。

進一步，在圖12和13中，透鏡10可被配置為通過光散射和/或折射來影響所述發射的光51，其中，特別是光學設備1、尤其是透鏡10可包括用于產生所述光散射的至少一個衍射元件，其中特別地，所述至少一個衍射元件55被布置在膜11上，或者由膜11組成。該元件55也可被使用在其他實施方式中。

圖16示出了根據本發明的光學設備1的進一步的實施方式的示意圖，其中，光源50以及第一光敏元件30和第二光敏元件40(例如，光電二極管)被布置在透鏡10的殼體2的外側，其原理上被構造為如圖1所示的那樣。這里，光源50和光電二極管30、40被布置在第一光學元件80(例如，玻璃蓋)的一側上，光敏元件30、40也被布置在這一側上，即，在與玻璃蓋80平行延續的平面中彼此相鄰，其中，第一光敏元件30被布置在第二光敏元件40上方，以使第二光敏元件40被布置在第一光敏元件30和光軸之間。透鏡10的膜11被布置在第一玻璃蓋80和第二玻璃蓋90之間(流體F被布置在第一玻璃蓋80和膜11之間)，其中，第二光學元件(第二玻璃蓋)90能夠反射光51。為了最終將來自光源50的光51反射回光敏元件30、40，存在鏡部88，其在玻璃蓋80的也布置元件30、40和光源50的所述側上與玻璃蓋的平面平行地延伸。

在圖16中，示出了透鏡10的三種不同的焦距的上述結構。在較低一行中的各個圖片示出了照射在元件30、40上的光51的對應的強度分布。

進一步，如圖14所示，為了減少外部噪聲(其能在所有實施方式中傳導)，由光源50產生的光51通過調制器300調制，以使光51的強度S_l采取例如

S_l＝V_l·sin(ω·t)

的形式，其中，ω是調制頻率。自適應光學器件，即，透鏡10，在調整曲率時如下那樣改變所述強度：

S_o＝f(x)·V_l·sin(ω·t)

其中內部噪聲f(y)被加入到該信號，其隨后讀出：

S_d＝f(x)·V_l·sin(ω·t)+f(y)

該強度通過光敏裝置30、40檢測。

為了移除噪聲f(y)，解調器301被配置為通過將函數sin(ω·t)乘以檢測到的強度S_d對該信號進行解調，得出

S_de＝f(x)·V_l·sin(ω·t)·sin(ω·t)+f(y)·sin(ω·t)

其對應于

S_de＝(1/2)·f(x)·V_l－f(x)·V_l·(1/2)·cos(2·ω·t)+f(y)·sin(ω·t)現在，隨著頻率2·ω和ω變化的部分能通過對應的帶通或低通濾波器110被過濾出來。以致保留干凈的輸出信號

S_s＝(1/2)·f(x)·V_l。

最后，圖15示出了根據本發明的光學設備1在激光加工系統中的可能的應用。在這方面，圖15示出了激光打標裝備1形式的光學系統1，其被設計為將設備1的激光器400產生的激光束100聚集到對象404的三維表面上。為此，產生的激光束100被發送穿過用于加寬激光束100的直徑(例如，加寬到5mm的直徑)的可選的光束擴展器401。現在，為了集中/聚集激光束100，如這里描述的那樣具有可調整焦距f(例如，在+400mm至-600mm的范圍中)的根據本發明的透鏡10能被定位于光路中，在光束擴展器401的前方、在光束擴展器401中或者在光束擴展器后方(在用于將激光束100偏轉到所述對象404的表面上的鏡裝置402的前方)。在通過透鏡10聚集/集中激光束100之后，激光束100通過鏡裝置402被朝向F-Theta透鏡403偏轉，并且隨后聚集于所述對象404的表面上。由于鏡裝置402和可調焦透鏡10，激光束100能如圖15所示那樣在三個維度x、y、z中被聚集。鏡裝置402(例如，被安裝于x-y Galvo掃描儀上的鏡)能為可圍繞兩個獨立的軸線樞轉(在兩個維度中)的單個鏡，或者能由可各自圍繞軸線樞轉的兩個鏡組成，兩個軸線相對于彼此垂直。在這種光學系統1中，F-theta透鏡還能被省略，或者額外的透鏡能被添加到激光束100的光路中，例如，從而實現小光斑尺寸。

進一步，圖17示出了使用兩個光源50、52(例如，LED)和兩個光敏元件(30、40)的構造。該構造可與這里描述的所有實施方式結合地使用。特別地，這里，從光源50到光敏元件30、40的其中一個的每條光路T11、T12都與從進一步的光源52到光敏元件30、40的其中一個的對應的光路T21、T22對稱。有益地，這允許所有光敏元件30、40和光源效率/靈敏度的標準化。

進一步，圖18示出了根據本發明的光學設備1的進一步的實施方式，其包括透鏡10，該透鏡10具有透明的蓋元件80、90的形式的第一光學元件80和第二光學元件90，其中，限定表面10a的可變形的膜11被布置在所述兩個蓋元件80、90之間。進一步，光學元件1包括具有包圍膜11的圓周壁部201的殼體2，其中，第一環形部件202被連接到所述壁部201，該第一環形部件202保持(圓的)第一光學元件80，而且第二環形部件204保持第二光學元件90。進一步，所述第一環形部件202包括圓周邊緣區域203，所述膜11被緊固到該圓周邊緣區域203。

更進一步，如圖17和18所示，光學設備1可包括至少一個溫度傳感器56(或者針對每個光敏元件(例如，光電二極管)30、40有多個這種溫度傳感器56)，其與第一光敏元件30和/或第二光敏元件40熱接觸，其中特別地，光學設備1被配置為使用所述至少一個溫度傳感器56補償第一光敏元件30和/或第二光敏元件40的基于溫度的靈敏度。這種溫度傳感器56和補償方法也可存在于其他實施方式中。

通過推動(例如，借助致動裝置20)非旋光的外膜部分12，流體F從外部區域被推動到中心流體容積部中，并且透鏡10(即膜11的內部)變得更凸起(或者當壓力減小時較少地凸起)。這允許個人調整透鏡10的焦距f。

如圖18所示，光敏元件30、40被布置在透鏡10的外部，而光源50穿過膜11照射光敏元件30、40，以致發射的光51在照射在元件30、40上之前在第二蓋元件90上被反射。

進一步，圖19至22示出了本發明的方面和實施方式的剖視圖，其中，這里，光學設備形成接觸鏡1，其被配置為被直接放置到使用者的眼睛301的表面300a上，即，放置在眼睛300的瞳孔的頂部。接觸鏡1至少包括透鏡10，其被配置為被變型為調整接觸鏡的焦距。

進一步，接觸鏡1包括用于發射光51的光源50(特別是IR光，以使眼睛不受干擾)以及光敏元件30，該光敏元件30可為光電二極管，其用于檢測發射自光源50的光51，并且用于根據照射在光敏元件30上的發射的光51的強度提供輸出信號。

根據本發明，所述光源50和所述光敏元件30布置在接觸鏡1上，使得在接觸鏡被使用者正確地佩戴時，光源50發射的光51在照射在所述光敏元件30上之前通過使用者的眼睛300的晶狀體301被反射。

優選地，光源50和光敏元件30被進一步配置為，使得照射在光敏元件30上的發射的光51的強度分布在使用者的所述眼睛300的晶狀體301的形狀改變和/或當眼睛300的表面300a上的接觸鏡1的位置改變時(即，由于接觸鏡1的徑向位移，使得接觸鏡在徑向方向上偏離中心)變化，以致所述輸出信號也變化。

如圖19至22所示，例如，源50和元件30的這種布置能通過模擬發射的光來建立。

進一步，接觸鏡1優選地包括用于調整透鏡10的焦距的機構303，以及用于控制所述機構303的控制單元304，其中，控制單元被配置為使用所述輸出信號控制所述機構303。

詳細地，圖19示出了眼睛300對于0D(屈光度)的調節狀態，其中，光敏元件的輸出信號與源強度(即，由光源50發射的光51的強度)的0.68％的光強度對應。

進一步，在圖20中，眼睛300的調節是2D，其中，光敏元件的輸出信號與源強度的0.63％的光強度對應。

最后，圖21與眼睛300的0D的調節狀態對應，其中，現在接觸鏡已經在眼睛300的表面300a上徑向位移0.5mm的量，這能通過使用者聚焦附近的對象來實現。例如，接觸鏡能被設計為使得透鏡在使用者向下或朝向鼻子看時移動。這里，輸出信號與源強度的0.39％的光強度對應。

因此，來自光敏元件30的輸出信號能被有益地用于控制接觸鏡1，特別是控制接觸鏡1的焦距。

作為對比，圖22示出了從光源50延伸的所有光射線。

圖23至25也示出了接觸鏡形式的光學設備1，其被布置在使用者(例如，佩戴接觸鏡1的人)的眼睛300的表面300a上，其中，此時，光源50和光敏元件30被配置為，使得由光源50發射的、穿過放置有接觸鏡1的眼睛300的晶狀體301的光51特別地通過所述晶狀體301偏轉，并且隨后在所述眼睛的視網膜300b上被反射，并且經由晶狀體301(光51在此處被特別地再次偏轉)行進回到光敏元件30。

這里，圖23示出了在視網膜300b上反射的發射的光51打到光敏元件30上的情況，而在圖24中，由于晶狀體301通過接觸鏡1的使用者變形(例如，通過使其聚焦而變形)，因此發射的光51較少照射在光敏元件30上。進一步，如圖25所示，還能通過使眼睛300的表面300a上的接觸鏡的位置移動來在光敏元件上實現較少的光51。這種移動能如上述那樣通過使用者實現。因此，同樣在發射的光通過視網膜300b引導的情況下，光敏元件30的輸出信號能用于如上述那樣控制接觸鏡1。

進一步，圖26至28示出了本發明的方面和實施方式的剖視圖，其中這里，光學設備1被設計為被佩戴于使用者的眼睛300的前方，例如，形成眼鏡1，例如，其被配置為放置在使用者的鼻子上。光學設備1至少包括透鏡10，透鏡10被配置為被變型為調整光學設備(例如，眼鏡)的焦距。

進一步，光學設備1包括用于發射光51(特別是IR光，以使眼睛不受干擾)的光源50以及光敏元件30，該光敏元件30可為光電二極管，其用于檢測來自光源50的發射的光51，并且用于根據照射在光敏元件30上的發射的光51的強度提供輸出信號。

根據本發明，所述光源50和所述光敏元件30被布置在光學設備1或眼鏡1的框架上或者被布置在眼鏡1上，使得在光學設備1(例如，眼鏡)被使用者正確地佩戴時，由光源50發射的光51在照射在所述光敏元件30上之前通過使用者的眼睛300、特別地通過眼睛300的晶狀體301、角膜300c或視網膜300b被反射。

優選地，光源50和光敏元件30被進一步配置為，使得照射在光敏元件30上的發射的光51的強度分布在使用者的所述眼睛300的晶狀體301的形狀改變時和/或當使用者的眼睛300的位置相對于光學設備1改變(即，由于向下或向內看而改變)時改變，使得所述輸出信號也改變。

例如，如圖26至28所示，源50和元件30的這種布置能通過模擬發射的光來建立。

進一步，光學設備(例如，眼鏡)1優選地包括用于調整透鏡10的焦距的機構303和用于控制所述機構303的控制單元304，其中控制單元304被配置為使用所述輸出信號控制所述機構303。

詳細地，圖26示出了眼睛300對于0D(屈光度)的調節狀態。

進一步，在圖27中，眼睛300的調節是2D。

最后，圖28與眼睛300的0D的調節相對應，其中，現在，眼球已相對于光學設備1或相應的眼鏡片轉動。

因此，來自光敏元件30的輸出信號能被有益地用于控制光學設備或眼鏡1，特別是控制光學設備或眼鏡1的焦距。