JPH08146205A

JPH08146205A - 可変焦点レンズ

Info

Publication number: JPH08146205A
Application number: JP6280894A
Authority: JP
Inventors: Toshio Hosokawa; 俊夫細川; Takekazu Terui; 武和照井
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1994-11-15
Publication date: 1996-06-07

Abstract

(57)【要約】【目的】重力等によりレンズ面に不均一な湾曲変形が生
じず、良好なレンズ性能を確保することができ、レンズ
枠の構造も比較的薄形に形成することができる可変焦点
レンズを提供する。【構成】この可変焦点レンズは、少なくとも一面が透明
樹脂板２で形成されたレンズ体１０の内部に透明液体Ｌ
を充填し、その透明液体Ｌの量を変えることにより透明
樹脂板２の曲率を変化させ、レンズ体１０の焦点距離を
変化させる可変焦点レンズである。透明樹脂板２の周縁
部付近が環状のゴム状挟持部材３と支持枠体４の凸状曲
面を有する環状挟持部４ａによって挟持され、透明樹脂
板２が挟持された箇所の外周部の両側に隙間Ｓが設けら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも一面が透明
樹脂板で形成されたレンズ体の内部に透明液体を充填
し、その液体の容量を変えることにより、透明樹脂板の
曲率を変化させ、レンズの焦点を変化させる可変焦点レ
ンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の可変焦点レンズとして、
円形リング状の支持枠の両側に透明弾性膜を張設し、内
部に透明な液体を充填した構造の可変焦点レンズが、特
開昭５５−３６８５７号公報等により提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の可変
焦点レンズでは、透明弾性膜の膜厚が薄く、且つその弾
性率も低いため、透明弾性膜が重力によって変形しやす
く、そのレンズ面に不均一な湾曲変形が生じ、レンズの
性能が低下する問題があった。

【０００４】このため、透明弾性膜を高い張力で枠体に
固定することが考えられたが、高い張力で透明弾性膜を
枠体に張設する作業は容易ではなく、張設時に膜にたる
みを生じさせやすい。さらに、高い張力で張設した透明
弾性膜の周囲を、枠体に確実に固定するためには、その
枠体の構造を強固にする必要があり、枠体が大形化し、
眼鏡等の分野にはこの可変焦点レンズを適用しにくい問
題があった。

【０００５】また、特開平３−１１０２号公報で提案さ
れているように、透明弾性膜に変えて膜厚を厚くした透
明弾性体を使用し、その透明弾性体を枠体に対し熱溶着
或は接着剤等により固定することが考えられたが、この
ように透明弾性体を枠体に熱溶着等で固定した場合、内
部に液圧を印加して透明弾性体を膨出させると、その表
面は理想的な放物面から離れて大きく歪むように変形
し、レンズの性能が低下する問題があった。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、重力等によりレンズ面に不均一な湾曲変形が生じ
ず、良好なレンズ性能を確保することができ、レンズ枠
の構造も比較的薄形に形成することができる可変焦点レ
ンズを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可変焦点レンズは、少なくとも一面が透明
樹脂板で形成されたレンズ体の内部に透明液体を充填
し、その透明液体の量を変えることにより透明樹脂板の
曲率を変化させ、レンズ体の焦点距離を変化させる可変
焦点レンズにおいて、透明樹脂板の周縁部付近が環状の
ゴム状挟持部材と支持枠体の凸状曲面を有する環状挟持
部によって挟持され、透明樹脂板が挟持された箇所の外
周部の両側に、透明樹脂板の周縁部付近の変形を妨げな
いように隙間が設けられて構成される。

【０００８】

【作用・効果】このような構成の可変焦点レンズでは、
レンズ体の内部に透明液体を充填し、その透明液体の量
を変えることにより透明樹脂板の曲率を変化させ、レン
ズ体の焦点距離を変化させるが、透明樹脂板の周縁部付
近が環状のゴム状挟持部材と支持枠体の凸状曲面を有す
る環状挟持部によって挟持され、透明樹脂板が挟持され
た箇所の外周部の両側に隙間が設けられているため、透
明樹脂板の周縁部が全周に渡って略線接触に近い状態で
支持される。また、挟持された透明樹脂板の周縁部分に
おける周囲の境界条件が単純支持に近い状態となるた
め、周縁部を完全に固定した場合に比べ、透明樹脂板
は、理想的な放物面に近い形状に均一に変形し、良好な
レンズ性能を得ることができる。

【０００９】さらに、透明樹脂板を、０．１mm〜１．０
mmの厚さで、伸度２％以上の合成樹脂製板により形成す
れば、従来の透明弾性膜を使用した場合に比べ、重力等
によりレンズ面に不均一な湾曲変形を生じないようにす
ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１１】図１は可変焦点レンズの正面図を示し、図
２はその断面図を示し、図３はその拡大断面図を示して
いる。１はレンズ体１０のフレームを構成するレンズ枠
体であり、金属或は合成樹脂により環状に成形され、外
周部の２箇所に透明液体の供給部１ａが突設され、各供
給部１ａから内縁部にかけて供給孔１ｂが穿設されてい
る。そのレンズ枠体１の背面側外周におねじ部１ｃが形
成され、さらに、レンズ枠体１の背面側に環状溝が形成
され、その環状溝内にゴム製のＯリング９が嵌着され
る。

【００１２】さらに、レンズ枠体１の正面側にも環状溝
が形成され、その環状溝には、後述の透明樹脂板を挟持
する環状のゴム状挟持部材３が嵌挿される。ゴム状挟持
部材３は、例えばニトリルゴムで成形され、その外周面
が凸状曲面となるように、環状に形成されている。

【００１３】さらに、レンズ枠体１の正面側にはリング
状の支持枠体４が嵌着される。この支持枠体４は弾性係
数の高い金属或は合成樹脂により形成され、その内側に
は、凸状曲面を有する環状挟持部４ａが環状に設けられ
る。一方、レンズ枠体１の背面側には、環状の背面支持
枠体５が、その内側に設けためねじ部５ａを、レンズ枠
体１のおねじ部１ｃの螺合させて取付けられる。

【００１４】２はレンズ体１０の前面を形成する円板状
の透明樹脂板であり、例えば、ポリカーボネート、アク
リル等の透明合成樹脂により、厚さ０．１mm〜１．０mm
の板状に形成され、レンズ枠体１の前面側にゴム状挟持
部材３との間で挟持されるように取付けられる。また、
この透明樹脂板２は伸度２％以上の合成樹脂板で形成さ
れる。

【００１５】即ち、透明樹脂板２の周縁部付近が、環状
のゴム状挟持部材３と支持枠体４の凸状曲面を有する環
状挟持部４ａによって挟持され、さらに、挟持された透
明樹脂板２の部分の外周部の両側に隙間（空間）Ｓが設
けられている。

【００１６】６はレンズ体１０の背面を形成する円板状
の透明板であり、例えば、ガラス板、或はポリカーボネ
ート、アクリル等の透明合成樹脂により、厚さ約１mm〜
３mmの板状に形成され、レンズ枠体１の背面側（Ｏリン
グ９が設けられた部分）に背面支持枠体５との間で挟持
されるように取付けられる。この透明板６は平板である
が、球面板或は曲面板とすることもできる。

【００１７】レンズ枠体１の供給部１ａに図示しない注
入チューブが接続され、注入チューブを通して透明液体
（例えばシリコーンオイル）Ｌがレンズ体１０の内部つ
まり透明樹脂板２と透明板６の間の空間に充填される。
内部に充填される透明液体Ｌの量に応じて透明樹脂板２
の曲率が変化し、レンズ体１０の焦点距離が変化する。

【００１８】このように、透明液体Ｌの量に応じて透明
樹脂板２の曲率が変化するが、透明樹脂板２は、凸状曲
面を有する環状挟持部４ａとゴム状挟持部材３によっ
て、その全周に渡り略線接触に近い状態で支持され、ま
た、挟持された透明樹脂板２の部分の外周部の両側に隙
間（空間）Ｓが設けられているため、挟持された透明樹
脂板２の周縁部分における周囲の境界条件が単純支持に
近い状態となり、周縁部を完全に固定した場合に比べ、
透明樹脂板２は、理想的な放物面に近い形状に均一に変
形し、良好なレンズ性能を得ることができる。

【００１９】図４は、上記で使用した透明樹脂板の周縁
端部を完全に固定し、その一面に一定圧力を加えた場合
に生じる透明樹脂板の変形形状をＦＥＭ解析によりシュ
ミレーションし、作成した図形を示している。この図４
の図形から、透明樹脂板は、放物面からは遠く変形し、
多くの歪みが生じていることがわかる。

【００２０】一方、図５は、透明樹脂板の周縁端部を上
記のように線接触で単純支持し、その一面に一定圧力を
加えた場合に生じる透明樹脂板の変形形状をＦＥＭ解析
によりシュミレーションし、作成した図形を示してい
る。この図５の図形から、透明樹脂板は、放物面に近い
形状に均一に変形し、殆ど歪みが生じてないことがわか
る。

【００２１】図６は他の実施例の可変焦点レンズの断面
図を示し、この例では、レンズ体２０の背面側に凹面
（内側に膨出する曲面）を有する透明板１６が取付けら
れる。この可変焦点レンズは、上記と同様に、レンズ体
２０のフレームを構成するレンズ枠体１１を有し、その
外周部の１箇所に透明液体の供給部１１ａが突設され、
供給部１１ａから内縁部にかけて供給孔１ｂが穿設され
ている。

【００２２】そのレンズ枠体１１の背面側外周におねじ
部が形成され、さらに、レンズ枠体１１の背面側に環状
溝が形成され、その環状溝内にゴム製のＯリング１９が
嵌着される。さらに、レンズ枠体１１の正面側に環状溝
が形成され、その環状溝に、透明樹脂板１２を挟持する
環状のゴム状挟持部材１３が嵌挿される。ゴム状挟持部
材１３は、その外周面が凸状曲面となるように環状に、
ニトリルゴム等で形成されている。

【００２３】レンズ枠体１１の正面側にはリング状の支
持枠体１４が嵌着される。この支持枠体１４は弾性係数
の高い金属或は合成樹脂により形成され、その内側に
は、凸状曲面を有する環状挟持部１４ａが環状に設けら
れる。一方、レンズ枠体１１の背面側には、環状の背面
支持枠体１５が、その内側に設けためねじ部をレンズ枠
体１１のおねじ部に螺合させて取付けられる。

【００２４】レンズ体２０の前面を形成する円板状の透
明樹脂板１２は、ポリカーボネート、アクリル等の透明
合成樹脂により厚さ約０．１mm〜１．０mmの板状に形成
され、レンズ枠体１１の前面側にゴム状挟持部材１３と
の間で挟持されるように取付けられる。

【００２５】透明樹脂板１２は、その周縁部付近が環状
のゴム状挟持部材１３と支持枠体１４の凸状曲面を有す
る環状挟持部１４ａによって挟持され、挟持された透明
樹脂板１２の部分の外周部の両側に隙間（空間）が設け
られる。

【００２６】レンズ体２０の背面を形成する円板状の透
明板１６は、ガラス板、或はポリカーボネート、アクリ
ル等の透明合成樹脂により、曲率Ｒ＝１４９．５となる
ように凹状曲面を有して形成され、レンズ枠体１１の背
面側（Ｏリング１９が設けられた部分）に背面支持枠体
１５との間で挟持されるように取付けられる。

【００２７】レンズ枠体１１の供給部１１ａに図示しな
い注入チューブが接続され、注入チューブを通して透明
液体（例えば、屈折率ｎ＝１．５５５のシリコーンオイ
ル）Ｌがレンズ体２０の内部つまり透明樹脂板１２と透
明板１６の間の空間に充填される。内部に充填される透
明液体Ｌの量に応じて、透明樹脂板１２の曲率が変化す
る。

【００２８】図７は、上記構成の可変焦点レンズの実験
例のグラフであり、レンズ体２０内に注入する透明液体
Ｌの注入量とレンズの屈折力との関係を示している。こ
のグラフから透明液体Ｌの注入量を約−３ｃｃから３ｃ
ｃまで変化させることにより、レンズの屈折力が、約−
６Ｄ〜０Ｄに略直線的に変化することがわかる。

【００２９】上記構成の図６の可変焦点レンズは、図
８、図９に示すように、眼鏡フレーム１８に取付けら
れ、供給部１１ａに注入チューブを接続して使用され
る。このような眼鏡に可変焦点レンズを使用する場合、
レンズ体２０の透明樹脂板１２側を眼鏡の前面に、透明
板１６側を眼鏡の背面側に配置して使用するとよい。そ
の理由は以下の如くである。

【００３０】一般に、レンズの前面曲率をγ₁ 、背面曲
率をγ₂ 、レンズの屈折率ｎ、レンズ中心の厚さをｄ、
とした場合、レンズの焦点距離ｆは、１／ｆ＝（ｎ−
１）／γ₁ ＋（１−ｎ）／γ₂ ＋ｄ／ｎ×（１−ｎ）²
／γ₁ ・γ₂ 、の式から求められる。

【００３１】また、レンズの屈折力ｋと焦点距離ｆとの
関係はｋ＝１／ｆ、の式で表される。

【００３２】上記式において、ｄ／ｎ×（１−ｎ）² ／
γ₁ ・γ₂ の項の値は、眼鏡の場合、レンズの厚さｄが
小さい値となるため、（ｎ−１）／γ₁ 、（１−ｎ）／
γ₂の項に比べ非常に小さな値となる。

【００３３】つまり、透明液体Ｌの屈折率を一定とする
と、レンズ体２０の屈折力ｋは、レンズの前面曲率γ₁
と背面曲率γ₂ に大きく依存する。

【００３４】レンズ体２０の焦点距離ｆを変化させる場
合、内部に入れる透明液体Ｌの量に応じて透明樹脂板１
２の曲率を変えて行うが、この透明樹脂板１２は、従来
の透明弾性膜に比べ、板厚が厚く、曲率の変化量を大き
くとることができない。

【００３５】そこで、仮に透明樹脂板を曲面板として形
成し、その曲率を変えて使用することを考えた場合、レ
ンズ体内の透明液体Ｌの量を増大させ透明樹脂板に正圧
をかけると、その透明樹脂板は一様に変化するが、レン
ズ体内の透明液体Ｌの量を減少させ透明樹脂板に負圧を
かけると、透明樹脂板の中心部のみが内側にへこむよう
に変形する恐れがある。

【００３６】このため、レンズ体２０の透明樹脂板１２
の曲率変化量を大きくとるためには、平板状の透明樹脂
板１２を前後両側に変形させる方法が望ましい。例え
ば、透明樹脂板１２をその前後に夫々屈折力５Ｄ分だけ
変形させるとすると、レンズ体２０の屈折力の変化量は
±５Ｄとなる。

【００３７】一方、近視用眼鏡の需要が多いことを考慮
すると、近視用眼鏡とする場合にはレンズ体２０の屈折
力を−Ｄ側にシフトさせる必要がある。また、このよう
な可変焦点レンズを眼鏡に使用する場合、図１０に示す
ように、レンズ体２０の透明板１６側を装着者側に位置
させるか、或は、図１１に示すように、レンズ体２０の
透明樹脂板１２側を装着者側に位置させるか、の２通り
が考えられる。

【００３８】この図１０と図１１の２通りを考えた場
合、図１１より図１０の方が、レンズ体２０と眼球との
距離の変化がその中心部と周辺部でより少なく、図１０
のように、レンズ体２０の透明板１６側を装着者側に位
置させることが実用上優れていることがわかる。

【００３９】また、図１２に示すように、レンズ体２０
内の透明液体Ｌの量を減少させ、透明樹脂板１２に負圧
をかけてそれを凹状に変形させた場合、そのレンズ体２
０は両面が凹状曲面を持つ凹レンズとなり、収差が大き
くなる。しかし、一般に、この種の凹レンズは遠距離の
物体を見るために使用され、図１２のように、その視野
角θ１は小さいと考えられるため、収差は実用上あまり
問題とはならない。

【００４０】一方、図１３に示すように、レンズ体２０
内の透明液体Ｌの量を増大させ、透明樹脂板１２に正圧
をかけてそれを凸状に変形させた場合、そのレンズ体２
０はメニスカスレンズとなり、収差は小さくなるため、
図１３のように、このレンズ体２０が近距離の物体を見
るために使用され、その視野角θ２が大きい場合でも、
収差の問題は生じない。

【００４１】このように、レンズ体２０の透明板１６に
凹状曲面を持たせ、透明樹脂板１２を前後両側に変形さ
せる構成とすれば、透明樹脂板１２に負担をかけずにレ
ンズ体２０の曲率を大きく変化させることができ、近視
用眼鏡のレンズとして好適に使用することができる。

【００４２】ところで、眼鏡に使用されるレンズは、一
般に、横方向に広い視野を必要とするため、横方向に長
い略楕円形状とする場合が多い。このため、上記構成の
可変焦点レンズにおいても、縦方向の径より横方向の径
を長くした楕円形状にすることが考えられるが、このよ
うな場合には、透明樹脂板が大きく歪むことが予想され
る。

【００４３】そこで、レンズ体つまり透明樹脂板２２を
楕円形にする場合には、図１４、１５に示す如く、透明
樹脂板２２の厚さを、斜線に示す部分２２ａが他の部分
より薄くなるように形成し、これにより、透明樹脂板２
２の変形曲面が略放物面となるようにして、歪を抑制す
ることができる。なお、楕円形のレンズの場合、透明樹
脂板２２の曲面の頂点Ｔと眼球の中心位置Ｇとは合せる
必要がある。

【００４４】図１６は他の実施例を示している。３４は
レンズ体３０のフレーム部を構成する片側の支持枠体で
あって環状に形成され、同様の形状を持つ他方の片側の
支持枠体３５と嵌合して組立てられ、その嵌合面は接着
剤により或は溶着により固定される。そして、レンズ体
３０の背面を構成する透明板３６が、支持枠体３４、３
５内に嵌着した環状のスペーサ３１と支持枠体３５の内
壁との間に挟持される。

【００４５】スペーサ３１上には、断面略三角形のゴム
状挟持部材３３が、焼付け接着等により環状に固定され
る。一方、上側の支持枠体３４の内側には、凸状曲面を
有する環状挟持部３４ａが設けられ、透明樹脂板３２の
周縁部がその環状挟持部３４ａとゴム状挟持部材３３に
挟持され、挟持された透明樹脂板３２の部分の外周部の
両側に隙間（空間）Ｓが設けられる。

【００４６】そして、図示しない供給部に接続した注入
チューブから透明液体Ｌが透明樹脂板３２と透明板３６
の間に注入され、充填される。なお、凸状曲面を有する
環状挟持部３４ａと接触する支持枠体３４の周縁部に、
ゴム状部材を焼き付け接着してもよい。

【００４７】上記と同様に、透明樹脂板３２は、凸状曲
面を有する環状挟持部３４ａとゴム状挟持部材３３によ
って、その全周に渡り略線接触に近い状態で支持され、
また、挟持された透明樹脂板３２の部分の外周部の両側
に隙間（空間）Ｓが設けられているため、挟持された周
縁部分における周囲の境界条件が単純支持に近い状態と
なり、透明樹脂板３２は、理想的な放物面に近い形状に
均一に変形し、良好なレンズ性能を得ることができる。

【００４８】図１７はさらに他の実施例を示している。
４４はレンズ体４０のフレーム部を構成する支持枠体で
あって環状に形成され、透明板４６の周縁部上に接着剤
により或は溶着により固定される。さらに、透明板４６
の内側の周縁部上には断面略三角形のゴム状挟持部材４
３が、焼付け接着等により環状に固定される。

【００４９】一方、支持枠体４４の内側には、断面三角
形の環状挟持部４７が溶着され、透明樹脂板４２の周縁
部がその環状挟持部４７とゴム状挟持部材４３に挟持さ
れる。透明樹脂板４２の表裏の周縁部における環状挟持
部４７、ゴム状挟持部材４３と接触する箇所には環状溝
４２ａ，４２ｂが刻設され、環状挟持部４７とゴム状挟
持部材４３の先端が環状溝４２ａ，４２ｂに嵌り、位置
ズレを防止する。また、上記と同様に、透明樹脂板４２
の挟持部分の外周両側に隙間（空間）Ｓが設けられる。

【００５０】そして、図示しない供給部に接続した注入
チューブから透明液体Ｌが透明樹脂板４２と透明板４６
の間に注入され、充填される。

【００５１】この実施例においても、上記と同様に、透
明樹脂板４２は、三角形断面の環状挟持部４７とゴム状
挟持部材４３によって、その全周に渡り略線接触に近い
状態で支持され、また、挟持された透明樹脂板４２の部
分の外周部の両側に隙間（空間）Ｓが設けられているた
め、挟持された周縁部分における周囲の境界条件が単純
支持に近い状態となり、透明樹脂板４２は、理想的な放
物面に近い形状に均一に変形し、良好なレンズ性能を得
ることができる。

【００５２】ところで、図８、図９に示す可変焦点レン
ズを装着した眼鏡を、サングラスとするためには、透明
液体Ｌに色素を混入し、レンズ体２０を着色すればよ
い。例えば、トリフェルメタン系の一部の色素のよう
に、光量により光透過率が変化する色素を使用すれば、
周囲の明るさに応じてレンズ体の光透過率を自動的に変
えることができる。

【００５３】このため、自動車等を運転中に、この可変
焦点レンズ型サングラスを使用した場合、昼間には通常
のサングラスとして機能し、トンネル内や夜間には光透
過率を上げて通常の眼鏡として便利に使用することがで
きる。

【００５４】また、サングラスに可変焦点レンズを使用
した場合、サングラスは通常の眼鏡に比べ、取扱いが乱
雑になりやすいが、透明板１６や透明樹脂板１２は比較
的衝撃に強く、容易に破損することはない。また、透明
樹脂板１２の周縁部が、凸状曲面を有する支持枠体１４
とゴム状挟持部材とで挟持されるため、透明液体Ｌが漏
れることはない。

【００５５】さらに、可変焦点レンズをサングラスに使
用する場合、レンズ体２０の透明液体Ｌを入れ換えれ
ば、比較的容易にレンズの色を変えることができる。そ
の場合、透明樹脂板１２は支持枠体とゴム状挟持部材に
より挟持され、接着や溶着されているわけではないた
め、簡単に内側を洗浄して透明液体の入れ換えを行うこ
とができる。

【００５６】図１８は、可変焦点レンズを使用した水中
眼鏡の例を示している。この水中眼鏡は、水中眼鏡フレ
ーム５１内に透明液体用のポンプ５３を収納し、可変焦
点レンズのレンズ体２０をその前部に装着し、ポンプ５
３とレンズ体５０とをゴム状或は金属のチューブ５４に
より接続して構成される。

【００５７】レンズ体５０は、図７、８の眼鏡に使用し
たレンズ体２０と同様に、レンズ枠体の両面に透明板と
透明樹脂板を取付け、透明板と透明樹脂板との間に透明
液体Ｌを充填して構成される。

【００５８】図７、８の眼鏡の箇所で説明したように、
透明板１６に凹状曲面をもたせて眼鏡の背面側に配置
し、透明樹脂板１２を眼鏡の前面側に配置してそれを前
後両側に変形させて使用することが、近視用眼鏡には好
適である。しかし、比較的衝撃強度の大きい透明板を前
面側に、強度の小さい透明樹脂板を眼鏡の背面側に配置
したほうが、水中眼鏡という特殊な環境で使用し外部か
らの衝撃を考慮すると、望ましい。

【００５９】このような構成の可変焦点レンズ型水中眼
鏡では、ポンプ５３を動作させてレンズ体５０内の透明
液体Ｌの量を調整し、透明樹脂板を変形させ、レンズ体
５０の曲率を変化させ、使用者の目に合せるようにその
ジオプターを調整する。

【００６０】レンズ体５０の調整を行う場合には、水中
で調整するほうがより正確に調整することができる。即
ち、空気中でレンズ体５０のジオプターを調整すると、
空気中と水中の屈折率の相違により、使用者が水中で斜
め方向を見た場合、像がぼけて見える。このため、水中
でこの可変焦点レンズ型水中眼鏡を装着しながら、レン
ズ体５０のジオプターを調整すれば、斜め方向の視界を
含め良好に調整することができる。

【００６１】また、上記と実施例と同様に、レンズ体５
０がレンズ枠体の両面に透明板と透明樹脂板を取付け、
透明板と透明樹脂板との間に透明液体Ｌを充填して構成
されるため、薄膜で形成する場合に比べ、水圧の影響を
あまり受けず、水中でも良好なレンズ性能を確保するこ
とができる。また、透明樹脂板の周縁部が凸状曲面を有
する支持枠体とゴム状挟持部材により挟持される構造の
ため、比較的薄型に構成でき、また、外部からの衝撃や
水圧によっても、内部の透明液体を漏れることなく保持
することができる。

【００６２】このように、可変焦点レンズ型水中眼鏡と
することにより、ジオプターの異なるレンズの眼鏡を必
要とする複数の人に対し、レンズ体の屈折力を変えて使
用することができ、水中眼鏡の汎用性を高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す可変焦点レンズの正面
図である。

【図２】同可変焦点レンズの断面図である。

【図３】同レンズの拡大部分断面図である。

【図４】透明樹脂板の変形をＦＥＭシュミレーション解
析した際の変形図形である。

【図５】透明樹脂板の変形をＦＥＭシュミレーション解
析した際の変形図形である。

【図６】他の実施例の可変焦点レンズの断面図である。

【図７】透明液体の注入量とレンズ体の屈折力との関係
を示すグラフである。

【図８】図６の可変焦点レンズを使用した眼鏡の正面図
である。

【図９】その眼鏡の部分断面付き平面図である。

【図１０】眼鏡に使用した可変焦点レンズの断面図であ
る。

【図１１】眼鏡に使用した可変焦点レンズの断面図であ
る。

【図１２】眼鏡に使用した可変焦点レンズと眼球との関
係を示す断面図である。

【図１３】眼鏡に使用した可変焦点レンズと眼球との関
係を示す断面図である。

【図１４】楕円形の可変焦点レンズの透明樹脂板の正面
図である。

【図１５】楕円形の可変焦点レンズの透明樹脂板の断面
図である。

【図１６】他の実施例の可変焦点レンズの部分断面図で
ある。

【図１７】さらに他の実施例の可変焦点レンズの部分断
面図である。

【図１８】可変焦点レンズを用いた水中眼鏡の斜視図で
ある。

【符号の説明】

２−透明樹脂板、３−ゴム状挟持部材、４−支持枠体、４ａ−環状挟持部、１０−レンズ体、Ｌ−透明液体、Ｓ−隙間。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一面が透明樹脂板で形成され
たレンズ体の内部に透明液体を充填し、該透明液体の量
を変えることにより該透明樹脂板の曲率を変化させ、該
レンズ体の焦点距離を変化させる可変焦点レンズにおい
て、該透明樹脂板の周縁部付近が環状のゴム状挟持部材と支
持枠体の凸状曲面を有する環状挟持部によって挟持さ
れ、該透明樹脂板が挟持された箇所の外周部の両側に、
該透明樹脂板の周縁部付近の変形を妨げないように隙間
が設けられたことを特徴とする可変焦点レンズ。
【請求項２】前記透明樹脂板が、０．１mm〜１．０mm
の厚さで、伸度２％以上の合成樹脂製板により形成され
ている請求項１記載の可変焦点レンズ。
【請求項３】前記レンズ体の前面側に前記透明樹脂板
が配設され、その背面側に凹状曲面を有する透明板が配
設されたことを特徴とする請求項１記載の可変焦点レン
ズ。
【請求項４】眼鏡フレームに装着して使用され、前記
レンズ体内の透明液体の量を変えることにより、前記透
明樹脂板を前方に又は後方に変形させ、レンズ体の屈折
力を変えることを特徴とする請求項３記載の可変焦点レ
ンズ。
【請求項５】該透明樹脂板の厚さを部分的に変えて、
前記透明樹脂板の変形時の表面形状を放物面に近づける
ことを特徴とする請求項２記載の可変焦点レンズ。
【請求項６】眼鏡フレームに装着して使用され、前記
透明液体が着色されていることを特徴とする請求項１記
載の可変焦点レンズ。
【請求項７】前記透明液体が光量によって光透過率の
変化する色素により着色されることを特徴とする請求項
６記載の可変焦点レンズ。
【請求項８】水中眼鏡の水中眼鏡フレームに装着して
使用され、前記レンズ体の前面に透明板が配設され、そ
の背面に前記透明樹脂板が配設されたことを特徴とする
請求項１記載の可変焦点レンズ。
【請求項９】水中眼鏡の水中眼鏡フレームに装着して
使用され、前記レンズ体の前面に前記透明樹脂板が配設
され、その背面に凹状曲面を有する透明板が配設された
ことを特徴とする請求項１記載の可変焦点レンズ。