JP2007212623A - 多焦点眼鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の多焦点眼鏡は、可変焦点レンズと前記可変焦点レンズを駆動する駆動ユニットを備えた多焦点眼鏡において、前記可変焦点レンズは正または負の焦点距離を有する第1のレンズと、前記第1のレンズの光軸上に配置され、電圧を印加することで焦点距離が変化する第2のレンズとを有し、前記駆動ユニットは、第2のレンズに予め設定した複数の電圧値を所定の周期でステップ的に繰返し印加する印加手段を有する。これにより、前記可変焦点レンズは、被装着者が認識できない周期で2種類以上の焦点距離をステップ的に繰返し切換ることが可能となり、多焦点眼鏡を実現できる。
【選択図】図2
Description
次に、液晶分子21、液晶分子22、液晶分子23における屈折率について説明する。
液晶分子22における屈折率をnxとすると、液晶分子22に対して入射光は、常光線と異常光線とに分離されるため、nxは以下の式で表される。
液晶分子23における屈折率をnzとすると、液晶分子23に対して入射光は、常光線と異常光線とに分離されるため、nyは以下の式で表される。
次に、図4および図5を用いて、高分子分散液晶層6の屈折率の変化について説明する。図4および図5の交流電源22は、図2の駆動ユニット8の代わりに、一定の交流電圧を高分子分散液晶層6に印加する。図4において、スイッチ11は切の状態であり、交流電源22より高分子分散液晶層6に交流電圧が印加されない。この状態では、高分子分散液晶層6に電界が発生しないため、高分子分散液晶層6の液晶分子13が様々な方向を向いている。この状態の高分子分散液晶層6の屈折率をnaとすると、高分子分散液晶層6の屈折率naは以下の式で表される。
= (1−m)×(2×no+ne)/3+ m × nρ・・ 式4
ここで、nρは、高分子分散液晶層6の高分子15(高分子分散液晶層6のマイクロカプセル12を除いた部分)の屈折率であり、mは、高分子分散液晶層6に含まれる高分子15の割合を示す。
= (1−m)×no + m × nρ・・ 式5
入手可能な液晶において、noは、neより低い値をとるため、naはnbより高い値となる。すなわち、スイッチ11が切の状態では、高分子分散液晶層6の屈折率はnaで、凹レンズの形状を有する高分子分散液晶層6の負の焦点距離は短くなる。(凸レンズの形状を有する高分子分散液晶層6の場合は、正の焦点距離が同様に短くなる。)また、スイッチ11が入りの状態では、高分子分散液晶層6の屈折率はnbで低く、凹レンズの形状を有する高分子分散液晶層6の負の焦点距離は長くなる。(凸レンズの形状を有する高分子分散液晶層6の場合は、正の焦点距離が同様に長くなる。)また、スイッチ11が入りの状態において、高分子分散液晶層6に印加する交流電圧が高いほど、液晶分子13の分子軸が徐々に可変焦点レンズ1の光軸と平行になるように配向するので、高分子分散液晶層6の屈折率を連続的に変化させることも可能である。
両凸レンズ
f(焦点距離)=70mm
n(屈折率)=1.518
R1 = 80mm
レンズB3 :
光学ウィンドウ
f = ∞
n = 1.518
R2 = 50mm
高分子分散液晶層6 :
L = 0.5mm
n1 = 1.60 (1V 印加時 )
n2 = 1.55 (100V 印加時 )
可変焦点レンズ1 :
f = 約−350mm (1V印加時 )
f(焦点距離) = −1300mm (100V印加時 )
印加電圧 :
周波数5KHzの交流電圧
電圧 1V、100V
信号波の周期 100msec、40msec、20msec、13msec、10msec、5msec
上記眼鏡を装着する被験者は、度数−3の近視と、手元補正度数−2の老眼を有する被験者とした。また、評価方法は、被験者が多焦点眼鏡を装着し、遠方20mと近傍0.3mに設置した所定の物体のフォーカスの状態と、ちらつき度合いについて評価した。
2 レンズA
3 レンズB
4 透明電極
5 透明電極
6 高分子分散液晶層
7a 接続線
7b 接続線
8 駆動ユニット
9 発振回路
10 信号波発生回路
11 スイッチ
12 マイクロカプセル
13 液晶分子
14 変調回路
15 高分子
16 リム
17 ブリッジ
18 ヨロイ
19 テンプル
20 モダン
21 液晶分子
22 液晶分子
23 液晶分子
Claims (6)
- 可変焦点レンズと前記可変焦点レンズを駆動する駆動ユニットを備えた多焦点眼鏡において、前記可変焦点レンズは、正または負の焦点距離を有する第1のレンズと、前記第1のレンズの光軸上に配置された、電圧を印加することで焦点距離が変化する第2のレンズと、を有し、前記駆動ユニットは、前記第2のレンズに、予め設定した複数の電圧値を所定の周期でステップ的に繰返し印加する印加手段を有することを特徴とした多焦点眼鏡。
- 前記駆動ユニットは、前記第2のレンズに、予め設定した複数の電圧値を40msec以下の周期でステップ的に繰返し印加することを特徴とした請求項1記載の多焦点眼鏡。
- 前記第2のレンズは、液晶分子と、前記駆動ユニットからの電圧により前記液晶分子の電界を制御するための透明電極を有することを特徴とした請求項2記載の多焦点眼鏡。
- 前記駆動ユニットは、前記第2のレンズに、予め設定した複数の電圧値を20msec以下の周期でステップ的に繰返し印加することを特徴とした請求項3記載の多焦点眼鏡。
- 前記第2のレンズに、印加する電圧は1kHz以上の周波数の交流電圧であることを特徴とした請求項4記載の多焦点眼鏡。
- 前記第2のレンズに、印加する電圧は直流電圧であることを特徴とした請求項4記載の多焦点眼鏡。
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