JPH10206609A - 光学装置又はそのためのレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自由にレンズの形を変形させ任意の屈折力に
することのできるレンズと、それを使用した流体焦点調
節付の老眼鏡その他の光学装置を提供する。 【解決手段】 レンズをつくるべき柔軟な嚢と、それを
満たす流体と、流体を貯留する蛇腹状のタンクと、タン
クと嚢を結ぶチューブと、嚢を外力から守る透明体と、
タンクを入れるテンプルと、タンクに接着するプレッサ
ーからなる。プレッサーを動かすことによりタンク内の
流体を嚢に流入させる。嚢は中央にいくほど薄く弾力に
富むものになっている。嚢の中央部が突出している。プ
レッサーをもどすことにより嚢の中の流体はタンク内に
もどり、弱い屈折力のレンズとなる。かくして、自在に
レンズの屈折力を調節できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、屈折異常、調節
異常を矯正するための眼鏡その他の光学装置又はそれに
使用するレンズに関する。

【０００２】

【従来の技術】視力・調節力とも一番優れているのは動
物界では鳥類で、弾力性のよい水晶体をもち、大空を飛
ぶときは遠くのものを見るし、森の中を飛ぶときは枝や
葉に当たらないように近くを見ることができる。

【０００３】図１に示すように、カワセミの水晶体１は
特殊で、水中に飛び込んだ瞬間に水晶体の前面２が飛び
出し、急激に大きく屈折率を変え、ねらった水中の魚に
焦点を合わせることができる。たとえば水野有武著『光
・眼・視覚』産業図書ｐ４５−４６，１９９４．を参
照。

【０００４】図２に示すように、ヒトの水晶体は水晶体
嚢３で包まれており、その前嚢の中央部４と後嚢の中央
部５は、嚢の周辺部６に比較し薄くなって変形可能とな
っている。前嚢中央部の厚さは１４μｍ、後嚢中央部の
厚さは４μｍ、嚢周辺部の厚さは１７〜２３μｍといわ
れている。またヒトの水晶体は直径約９ｍｍの一種の両
凸レンズの形状をしており、その屈折率は１．３〜１．
４で、その屈折力は約２０ ｄｉｏｐｔｅｒ（Ｄ）で、
その曲率半径を増して近くの物体に焦点を合わせる調節
作用の役割を演じ、最大調節時には３０Ｄ以上の屈折力
になり、調節休止時には、その曲率半径は前面が１０〜
１１ｍｍ、後面が６〜７ｍｍであり、強く調節した際に
は、前面が５〜６ｍｍ、後面が約５ｍｍの曲率半径とな
り、調節休止時には水晶体の厚みは約３．６ｍｍである
が、最大調節時には約４．０ｍｍとなる。たとえば西信
元嗣編『眼光学の基礎』金原出版ｐ１２０，１９９５．
を参照。

【０００５】老視は水晶体が硬化し調節時に水晶体の厚
みを増加し屈折力を高めることができなくなった状態で
ある。老視のため近くのものが見えにくくなったときは
眼鏡が必要となる。

【０００６】図３に示すように、従来の眼鏡は、レンズ
１１とフレーム１２からなり、フレーム１２はテンプル
１３、リム１４、ブリッジ１５、パッド１６からなる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
老眼鏡においては、レンズの組材はガラスや硬いプラス
チックで、弾力性がなく、屈折力を変えることができな
いため不便なものである。そのため二重焦点レンズ（図
４）や累進多焦点レンズ（図５）が考案されているが、
いずれも満足できるものではない。たとえば二重焦点レ
ンズにおいては、はじめて使用する人は足元がぼけて見
える。とくに遠用部２１と近用部２２の境界がわずらわ
しく感じる。累進多焦点レンズにおいては遠用部３１、
累進部３２、近用部３３からなり、遠用部と近用部の境
界がないが、その物的特性により５５才以上の人が初め
てこのレンズを掛けると、馴れにくいことがしばしばで
ある。たとえば糸井素一ら編『眼鏡』メディカル葵出版
ｐ１０１−１０７，１９９１．を参照。

【０００８】本発明の目的は、屈折力や焦点を容易に調
節できる流体焦点調節レンズと、それを用いた老眼鏡そ
の他の光学装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、請求項１〜２
３のいずれかに記載されたレンズ、眼鏡、又は光学装置
を要旨としている。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、光学装置（たとえばカ
メラ、眼鏡、内視鏡等の医療光学装置）や、それに使用
するレンズを改良したものである。

【００１１】本発明の一例は、レンズをつくるための柔
軟な嚢と、嚢を満たす流体と、流体を貯留するタンク
と、タンクおよび嚢間で流体を移送するチューブを備
え、タンク内の流体を嚢に流入させたり、嚢内の流体を
タンクに流出させたりして、嚢の形状を変形させてレン
ズの屈折率を変化させる構成にしたことを特徴とする流
体ピント調節付き光学装置である。好ましくは、嚢が透
明体によってカバーされており、タンクが蛇腹状に構成
されていて、プレッサーがタンクを押圧してタンクの容
量を変化させる。透明体は各種形状のフレームに設置す
るのが望ましい。

【００１２】また、本発明の別の態様は、フレームと、
フレームに直接又は間接的に設けられていて凸レンズの
外形をつくる弾力性のある嚢と、嚢の中に流体を送り込
むためのタンクと、嚢を入れる硬い透明体からなること
を特徴とする流体ピント調節レンズ付き老眼鏡である。

【００１３】本発明の好適な形態としては、タンクを箱
状のテンプルに入れ、プレッサーをテンプルに対して自
在に動かして、嚢と流体によって作られるレンズの焦点
を調節する。

【００１４】また、タンクを蛇腹状に形成し、嚢はその
周辺にある支持体を透明体の周辺の溝にはめ込むことに
より固定され、タンクを動かすプレッサーが幅広部、幅
狭部および突起部よりなり、幅狭部はプレッサーにより
接着しており、幅広部をつまみ上げてプレッサーを前方
に動かしてテンプルの凹みにプレッサーの幅広部を入
れ、テンプルの底の穴にプレッサーの突起部を入れるこ
とによりプレッサーを固定し、それによってタンクの中
の流体の所望量を嚢の中に送り込む。

【００１５】さらに、嚢が透明なシリコンゴムで形成さ
れており、流体が透明なシリコーンオイルからなること
が好ましい。

【００１６】また、嚢の中央部の厚みはその周辺部の厚
みよりも薄くなっていて、その薄い中央部が凸状に突出
しており、その凸状を変化させて、流体の屈折率を高め
ることにより、より強い屈折力にすることが好ましい。

【００１７】本発明のさらに別の形態は、凸レンズの外
形をつくる中央部にいくほど薄く弾力性のある前嚢およ
び後嚢よりなる嚢と、嚢の中に流体を送り込むタンク
と、タンクを入れるテンプルと、嚢を入れる硬い透明体
からなる流体焦点調節レンズ付の光学装置である。

【００１８】その際、嚢はその周辺にある支持体を透明
体の周辺の溝にはめ込むことにより固定され、透明体の
腔は嚢外の流体で満たされていることが望ましい。

【００１９】さらに、腔は連絡路を介して予備腔と連絡
し、その予備腔にタンクから流体が流れ込んで、嚢が膨
大したとき嚢外の流体が予備腔に流れ込むようにするの
が好ましい。

【００２０】また、嚢は各種形態が採用可能である。た
とえば、嚢の内部が複数に区画されていることもある。

【００２１】とくに、タンクを動かすプレッサーが幅広
部、幅狭部、突起部、つまみよりなり、幅狭部はプレッ
サーにより接着しており、幅広部についているつまみを
もち上げてプレッサーを前方に動かしテンプルの凹みに
プレッサーの幅広部を入れ、テンプルの底の穴にプレッ
サーの突起部を入れてプレッサーを固定し、タンクの中
の流体を嚢の中に送り込むと、前嚢と後嚢の中央部は突
出し、より強い凸レンズになるのが最も好ましい。

【００２２】また、プレッサーを動かすと、嚢の中の流
体がタンクの中に入り弱い凸レンズとなり、逆方向に動
かすと強い凸レンズとなり、物体との距離に応じて自在
に調節して焦点合わせをする構成にするのが好ましい。
とくに、前嚢が蛇腹状周辺部を有し、後嚢が蛇腹状周辺
部を有するようにする。この場合も、嚢が透明なシリコ
ーンゴムからなり、流体が透明なシリコーンオイルから
なるのが好ましい。

【００２３】本発明の別の態様は、嚢の前嚢は中央にい
くほど薄く弾力性があり、嚢の周辺部は中央に比較して
厚く、嚢の後嚢は全体に硬く厚くなっていて、屈折力を
自在に調節できる片凸レンズを構成したことを特徴とす
る流体焦点調節レンズ付の光学装置である。

【００２４】好ましくは、前嚢が蛇腹状の周辺部を有
し、嚢が、周辺腔と、中央腔と、それらの間の中間腔か
らなり、周辺腔には所定の屈折率の流体を注入したりも
どしたりして、中央腔には屈折率の大きい流体を注入し
たりもどしたりして、中間腔にはやや強い屈折率の流体
を注入したりもどしたりして、屈折力を自在に調節でき
るように構成し、両凸レンズまたは片凸レンズの形にす
る。

【００２５】本発明のさらに別の形態は、辺縁部は蛇腹
状になっており、嚢腔は辺縁部と前嚢と後嚢に囲まれて
つくられており、中央部には嚢腔はなく、前嚢は中央に
いくほど薄くなり、後嚢が全体的に硬く厚くできてお
り、タンクの中の流体をチューブを介して嚢腔に注入し
たりもどしたりすることにより屈折力を自在に調節でき
る流体焦点調節片凹レンズ。

【００２６】辺縁部は蛇腹状になっており、嚢腔が辺縁
部と前嚢と後嚢に囲まれてつくられており、嚢腔が、中
央部には嚢腔はなく、後嚢は前嚢と同様に中央にいくほ
ど薄くできており、タンクの中の流体をチューブを介し
て嚢腔に注入したりもどしたりすることにより屈折力を
自在に調節できる流体焦点調節両凹レンズまたは流体焦
点調節変則的レンズである。

【００２７】そのようなレンズにおいて、透明体をポリ
ジエチレングリコールビスアリルカーボネートなどのよ
うに硬く透明で傷つきにくく、薬品に侵されないプラス
チックによって形成し、その透明体の中に流体を入れ、
流体の量の変化によりレンズの焦点を調節する。そし
て、透明体を凸レンズにしたり、凹レンズにしたり、乱
視のための円柱レンズにしたりする。

【００２８】かかるレンズを眼鏡、カメラ、内視鏡又は
医療光学機器その他の光学機械に使用する。

【００２９】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の流体焦点調
節レンズ付老眼鏡の実施例を説明する。

【００３０】本発明の焦点調節老眼鏡におけるレンズは
一種の凸レンズで、その外形をつくる弾力性のある透明
な前嚢６０と後嚢６１からなる嚢５１と、蛇腹状になっ
ているタンク５２と、嚢５１とタンク５２の中を満たす
透明な流体５３と、嚢５１とタンク５２を連絡するチュ
ーブ５４と、タンク５２の中の流体５３を嚢５１の中に
送り込んだり、タンク５２の中にもどしたりするプレッ
サー５５と、嚢５１を外力から守るための硬い透明体５
６からなる。嚢５１はその周辺にある支持体６２を透明
体５６の溝６４にはめ込むことにより固定されている。
プレッサー５５を前方に動かしタンクの中の流体５３を
嚢５１の中に送り込むと、前嚢６０の中央部が前方へ突
出し、後嚢６１の中央部が後方に突出することにより嚢
５１は前後に膨大し、レンズの屈折力が増大し、近くの
物体に焦点を合わせることができる。プレッサー５５を
後方に動かすと嚢５１の中の流体５３はタンク５２の中
に流入し、嚢５１は薄くなり屈折力の弱いレンズとな
る。このようにプレッサー５５を前後に動かすことによ
り、レンズの屈折力を自在に調節することができる。前
嚢６０と後嚢６１は透明で弾力性があり、内圧により屈
折度の強いレンズになるように、中央部にいくほどその
壁は肉厚が薄く弾力に富むものになっている。嚢５１は
硬い材質でできている透明体５６の腔６５の中にあり、
腔６５は連絡路６７を介して予備腔６６と連絡してい
る。腔６５の中はいつも嚢外流体６８で満たされてお
り、嚢５１が大きくなったとき、腔６５の中の嚢外流体
６８の一部は連絡路６７を介して予備腔６６の中に入
る。したがって嚢５１はいつも嚢外流体６８の中で浮い
ている形となり、適度な浮力がかかり嚢５１が重力によ
りゆがむことがない。タンク５２は眼鏡の箱状になって
いるテンプル１３の中にあり、テンプル１３は透明体５
６と接合している。透明体５６は必要に応じて凸レン
ズ、凹レンズ、円柱レンズになっている。

【００３１】図６は、本発明による流体焦点調節レンズ
付老眼鏡（以下、単に焦点調節老眼鏡という）の概略図
である。焦点調節老眼鏡におけるレンズは凸レンズで、
その外形をつくる嚢５１と、タンク５２とそれらの中を
満たす流体５３と、嚢５１とタンク５２を連絡するチュ
ーブ５４とタンク５２の中の流体５３を嚢５１に送り込
むプレッサー５５と嚢５１を外力から守るための透明体
５６からなる。

【００３２】嚢５１は透明なシリコーンゴム製で、この
実施例ではタンク５２もチューブ５４もシリコーンゴム
から成っている。また嚢５１およびタンク５２を満たす
流体５３はシリコーンオイル５３である。プレッサー５
５は硬いシリコーン板からなる。透明体５６はポリジエ
チレングリコールビスアリルカーボネートなどの硬く透
明で傷つきにくく薬品に侵されないプラスチックよりな
る。

【００３３】次に焦点調節老眼鏡および各部材の形につ
いて述べる。図７および図８に示すように、嚢５１は内
腔をシリコーンオイル５３で満たしたとき円形の両凸レ
ンズまたは片凸レンズになる。図７および図８に示すよ
うに、円形の嚢５１の中心にいくほど嚢５１をつくる壁
の厚さが薄くなり弾力性に富むものになっている。図８
に示すように、プレッサー５５を前方に移動してタンク
５２を圧縮することにより、タンク５２内のシリコーン
オイル５３をチューブ５４を介して嚢５１の中に送り込
み、嚢５１を膨張させ、より強い凸レンズにすることが
できる。また図７および図８に示すように、タンクの遠
位端５７はプレッサー５５の幅狭部７１に接着されてお
り、タンク５２は蛇腹のように伸縮自在で、プレッサー
５５を動かすことにより、タンク５２の中のシリコーン
オイル５３を嚢５１の中に送り込んだりタンク５２の中
にもどしたりすることができる。図６および図９に示す
ように、プレッサー５５は幅広部７０、幅狭部７１、突
起部７２、つまみ５８からなり、つまみ５８を少し持ち
上げ前後に動かすことによりプレッサー５５を自在に動
かすことができるが、プレッサーの突起部７２をテンプ
ルの底にある穴７４に挿入すると同時に、プレッサーの
幅広部７０をテンプル１３の上縁にある凹み７３の中に
はめ込み、プレッサー５５を固定することができる。以
上のように、プレッサー５５を前後に動かし固定するこ
とにより嚢５１は膨大したり収縮したりして、いろいろ
な屈折力の凸レンズとなる。嚢５１は外力に弱いので、
硬い透明体５６の中に入れられているが、透明体５６の
表面から見た大きさは通常の眼鏡のフレームの大きさの
範囲内で、透明体５６はテンプル１３と接合している。
透明体５６の周辺には嚢５１を固定するために突起６３
と溝６４がある。嚢５１はその周辺にある支持体６２を
透明体５６の周辺の溝６４にはめ込むことにより固定さ
れている。また左右の透明体５６はブリッジ１５を介し
て接合している。嚢５１の周囲には支持体６２があり、
それは透明体５６の周辺の溝６４にはまり込んでいる。
透明体の腔６５は透明な嚢外流体６８で満たされてお
り、腔６５は連絡路６７を介して予備腔６６と連絡して
いる。嚢５１が膨大したとき、嚢外流体６８は連絡路６
７を経て予備腔６６の中に流れ込む。以上のように嚢５
１は透明体の腔６５の流体６８の中で浮いている形とな
り、適度な浮力がかかり嚢５１が重力によってゆがむの
が防止されている。嚢外流体６８としては、透明なシリ
コーンオイルや他の透明な液体が適している。嚢内流体
５３と嚢外流体６８が紫外線防止機能を有するようにす
るとさらによい。

【００３４】次に各部材の寸法について述べる。嚢５１
は円形でその直径は３０〜６０ｍｍ、望ましくは４０〜
５５ｍｍ、最適には４５〜５０ｍｍである。嚢５１の壁
の肉厚は周辺部にいくほど厚く、その最大の厚さは０．
５〜５ｍｍで、望ましくは１〜４ｍｍ、最適には２〜３
ｍｍである。また嚢５１は中央部にいくほど薄く弾力性
があり、最も薄い部分は０．００１〜０．５ｍｍで、望
ましくは０．０３〜０．２ｍｍで、最適には０．０５〜
０．１ｍｍである。嚢の中央部で最も薄い部分は嚢と同
じく円形であるが、その直径は１〜２０ｍｍ、望ましく
は２〜１５ｍｍ、最適には３〜１０ｍｍである。嚢５１
の周辺にある支持体６２は透明である必要がなく、硬い
シリコーンでできており、図７および図８に示すよう
に、支持体６２は透明体周辺の溝６４にはまり込むよう
になっている。嚢５１の腔の中央は最も前後径が大き
く、その大きさは０．５〜１ｍｍで、シリコーンオイル
５３で満たされており、タンク５２よりシリコーンオイ
ル５３を注入したとき、その前後径は最大１〜７ｍｍ、
望ましくは１．５〜６ｍｍ、最適には２〜４ｍｍにな
り、突出した分だけ強い屈折力を有するレンズとなる。
嚢５１を守るための透明体５６はポリジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネートなどの硬く透明で傷つきに
くく薬品に侵されないプラスチックよりなり、その厚さ
は０．３〜５．０ｍｍで、望ましくは０．５〜３．０ｍ
ｍ、最適には０．７〜２．０ｍｍである。嚢５１の中に
シリコーンオイル５３を注入すると前嚢６０が前方に突
出し、後嚢６１が後方に突出し、嚢５１は前後に膨大
し、嚢５１の中央の前後径は大きくなるが、嚢５１の上
下径は変わらず、嚢５１とシリコーンオイル５３からな
る強い両凸レンズが得られる。透明体５６の内腔の大き
さは最大に膨大した嚢５１より大きい。またテンプル１
３の腔の大きさはタンク５２の大きさによって決まり、
そしてタンク５２を満たすシリコーンオイル５３の量
は、嚢５１を最大に膨大させるための必要最小限の量と
なっている。またシリコーンオイル５３にはジメチルシ
リコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メ
チルハイドロジェンシリコーンオイルがあるが、シリコ
ーンオイルの屈折率は１．３７５〜１．５２である。た
とえば伊藤邦雄編『シリコーンハンドブック』日刊工業
新聞社、１９９０，ｐ１１５を参照。嚢５１とシリコー
ンオイル５３からつくられるレンズの外形が一定のと
き、シリコーンオイル５３の屈折率が大きいほど強い屈
折力をもったレンズになる。すなわちシリコーンオイル
５３の屈折率が大きいと薄いレンズをつくることがで
き、それだけ軽くなる。また、プレッサー５５を最大限
前方に動かしても嚢５１が破裂しないようにシリコーン
オイル５３の量が調節され、且つ嚢５１の中に気泡が入
らないようにされている。嚢５１をつくるプラスチック
として、シリコーンよりもさらに強い強度と弾力性を有
するものが望まれる。同時に流体５３もシリコーンオイ
ル５３に限らない。透明体５６をつくるポリジエチレン
グリコールビスアリルカーボネートはコロンビア・レジ
ン３９（ＣＲ３９）ともいわれ、光学的特性が優れてお
り、傷がつきにくく、割れにくく、薬品に侵されず、比
重はガラスの半分という軽さで、屈折率は１．５であ
る。昭和電工からベルーナという商品名でＣＲ３９より
も傷つきにくく、屈折率が１．５３のプラスチックが製
造されているが、ベルーナも透明体５６をつくるプラス
チックとして適している。さらに屈折率が大きい１．６
という透明なプラスチックレンズもつくられているが、
屈折率が大きいと薄いレンズをつくることができ、それ
だけ軽くなるが、透明体を凸レンズや凹レンズ、円柱レ
ンズとするときに適した素材である。たとえば本山卓彦
著『おもしろいプラスチックのはなし』日刊工業新聞社
ｐ８８−８９，１９９５．を参照。

【００３５】図７と図８は両凸レンズとなっている。さ
らに図１０に示すように、前嚢６０と後嚢６１の周辺部
７７、７８を蛇腹状とし、図１１に示すように流体５３
が嚢５１の中に注入されたとき、前嚢の蛇腹状周辺部７
７と後嚢の蛇腹状周辺部７８がのびて強い両凸レンズに
なるようにしてもよい。図１２に示すように自在に屈折
力を調節できる片凸レンズとすることもできる。この場
合、後嚢６９は全体が硬く厚くできており、前嚢６０は
中央部が薄く弾力性があり、周辺部は厚く弾力性がなく
なっている。タンク５２の流体５３をチューブ５４を介
して嚢の中に注入すると後嚢６９は膨大せず、前嚢６０
の中央部が突出しさらに強い屈折力を有する片凸レンズ
が得られ、嚢の中の流体５３をタンク５２にもどすこと
により、弱い屈折力の片凸レンズとなる。

【００３６】また図１３に示すように、流体焦点調節片
凸レンズの前嚢６０の周辺部７７を蛇腹状にすると、流
体５３が嚢内に注入したとき、前嚢の蛇腹状周辺部７７
がのびて強い片凸レンズになる。図１４に示すように、
強い屈折力を有する流体焦点調節片凸レンズをつくるこ
とができるが、嚢腔は中央にいくほど薄く弾力性に富む
前嚢６０と、中央にいくほど薄く弾力性に富む嚢内前嚢
８２に囲まれてできる周辺腔８０と嚢内前嚢８２と後嚢
６９に囲まれてできる中央腔８１からなり、後嚢６９は
硬く厚くできており、前嚢６０と嚢内前嚢８２と後嚢６
９は周辺で一体となっており、周辺腔８０にはタンク８
４より所定の屈折率の流体５３が注入され、中央腔８１
にはタンク８５より、タンク８３よりも強い屈折率を有
する流体７５が注入され、一層強い屈折力を有する片凸
レンズとなるようにしたものである。

【００３７】図１５に示すように、中央にいくほど薄く
弾力性に富む前嚢６０、中央にいくほど薄く弾力性に富
む後嚢６１、中央にいくほど薄く弾力性に富む嚢内前嚢
８２、中央にいくほど薄く弾力性に富む嚢内後嚢８３か
らなる流体焦点調節両凸レンズの場合も同様に、前嚢６
０、後嚢６１、嚢内前嚢８２、嚢内後嚢８３は周辺で一
体となっており、タンク８４より周辺腔８０に所定の屈
折率を有する流体５３が注入され、嚢内前嚢８２と嚢内
後嚢８３に囲まれてできる中央腔８１にさらに強い屈折
率を有する流体７５がタンク８５から注入され、一層強
い屈折力を有する両凸レンズが得られるようになってい
る。

【００３８】図１６に示すように、中央腔８１と周辺腔
８０の間に中間腔８７ができるように、前嚢６０と嚢内
前嚢８２の間に前嚢８８をつくり、後嚢６１と嚢内後嚢
８３の間に後嚢８９をつくり、各嚢６０、８２、８８、
８３、８９、６１はいずれも中央にいくほど薄く、弾力
性に富み、いずれも周辺で一体化しており、中間腔８７
にはタンク８６から、やや強い屈折率の流体７６が流れ
ていくようにして流体焦点調節両凸レンズをつくること
ができる。

【００３９】図１７に示すように、中央腔８１と周辺腔
８０の間に中間腔８７ができるように前嚢６０と嚢内前
嚢８２の間に前嚢８８をつくり、前嚢６０、嚢内前嚢８
２、前嚢８８はいずれも中央にいくほど薄く弾力性に富
み、いずれも周辺で一体化しており、中央腔８１にはタ
ンク８５より強い屈折率をもった流体７５が流れ込み、
周辺腔８０には所定の屈折率をもった流体５３が流れ込
み、中間腔８７にはタンク８６より、やや強い屈折率の
流体７６が流れていくようにして流体焦点調節片凸レン
ズをつくることができる。

【００４０】図１８に示すように、流体焦点調節片凹レ
ンズもつくることができるが、周辺が膨大しやすいよう
に嚢の辺縁部９２は蛇腹状となっており、中央部９３に
は嚢腔はなく、前嚢９０は後嚢９１と一体となってお
り、その周辺には前嚢９０と後嚢９１と蛇腹状の辺縁部
９２からつくられる嚢腔９４があり、前嚢９０は中央に
いくほど薄く、後嚢９１は全体的に硬く厚くできてい
る。

【００４１】タンク５２の中の流体５３をチューブ５４
を介して注入することにより中央部９３と後嚢９１は変
化せず、蛇腹状の辺縁部９２がのびることにより前嚢９
０が前方に動き、それに伴って嚢腔９４が大きくなり、
強い片凹レンズになるようにしたものである。図１９に
示すように、流体焦点調節両凹レンズもつくることがで
きるが、辺縁部９２を蛇腹状にし、後嚢９１も前嚢９０
と同様に中央にいくほど薄く、前嚢９０と後嚢９１と辺
縁部９２から嚢腔９４がつくられ、タンク５２の中の流
体５３がチューブ５４を介して注入することにより蛇腹
状の辺縁部がのびて強い凹レンズになる。変則的な形を
した流体焦点調節レンズも同様な原理でつくることがで
きる。さらに透明体５６を凸レンズにしたり、凹レンズ
にしたり、乱視を補正するための円柱レンズにして、嚢
５１と流体５３からなる流体焦点調節レンズで補正でき
ない部分を補正し、乱視、強度近視、強度遠視の人でも
使用できる流体焦点調節レンズを作ることができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の好適な実施例の一つである焦点
調節式の老眼鏡によれば、プレッサー５５を前方に移動
するとタンク５２の中の流体５３が嚢５１の中に流れ込
み、嚢５１をつくる前嚢６０と後嚢６１は円形で、その
中心にいくほど薄く弾力性の富んでいるため、前嚢６０
と後嚢６１の中心部が突出し、強い屈折力の両凸レンズ
になり、近くの物体に焦点を合わせることができ、プレ
ッサー５５を後方に移動すると嚢５１の中の流体５３は
タンク５２の中にもどり、嚢５１は薄くなり弱い屈折力
の凸レンズとなり、自在にレンズの屈折力を調節するこ
とができる。流体５３の屈折率を高めることにより薄い
流体ピンド調節老眼鏡をつくることができる。

【００４３】また、透明体５６を凸レンズにしたり、凹
レンズにしたり、乱視のための円柱レンズにしたりする
ことにより、嚢５１でつくられる流体焦点調節レンズで
補正できない部分を補正し、乱視や高度近視や高度遠視
の人に対しても正確に調整された流体焦点調節眼鏡をつ
くることができる。

【００４４】本発明においては、先述の二重焦点レンズ
や累進多焦点レンズの欠点がなく、いろいろな距離の物
体に簡単に焦点を合わせることができることが特徴であ
る。

【００４５】なお、本発明における流体焦点調節レンズ
は前述の実施例に限定されない。たとえば流体焦点調節
凹レンズ、非球面設計による歪曲収差を補正した流体焦
点調節レンズ、カメラや内視鏡や医療光学機器などの流
体焦点調節レンズとしても応用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】カワセミの水晶体の概略図。

【図２】ヒトの水晶体の概略図。

【図３】従来の眼鏡の概略説明図。

【図４】二重焦点レンズの概略図。

【図５】累進多焦点レンズの概略図。

【図６】本発明による流体焦点調節レンズ付老眼鏡の実
施例を示すための斜視図。

【図７】本発明による流体焦点調節レンズ付老眼鏡の実
施例を示す概略図。

【図８】本発明による流体焦点調節レンズ付老眼鏡の実
施例を示す概略図。

【図９】本発明による流体焦点調節レンズ付老眼鏡の実
施例におけるテンプル部分の概略図。

【図１０】本発明による流体焦点調節レンズ付老眼鏡の
実施例を示す概略図。

【図１１】本発明による流体焦点調節レンズ付老眼鏡の
実施例を示す概略図。

【図１２】本発明による流体焦点調節片凸レンズの断面
を示す概略図。

【図１３】本発明による流体焦点調節片凸レンズの断面
を示す概略図。

【図１４】本発明による流体焦点調節片凸レンズの断面
を示す概略図。

【図１５】本発明による流体焦点調節両凸レンズの断面
を示す概略図。

【図１６】本発明による流体焦点調節両凸レンズの断面
を示す概略図。

【図１７】本発明による流体焦点調節片凸レンズの断面
を示す概略図。

【図１８】本発明による流体焦点調節片凹レンズの断面
を示す概略図。

【図１９】本発明による流体焦点調節両凹レンズの断面
を示す概略図。

【符号の説明】

１ カワセミの水晶体 ２ カワセミの水晶体前面 ３ ヒトの水晶体嚢 ４ ヒトの水晶体前嚢の中央部 ５ ヒトの水晶体後嚢の中央部 ６ ヒトの水晶体嚢の周辺部 １１ レンズ １２ フレーム １３ テンプル １４ リム １５ ブリッジ １６ パッド １７ 丁番 ２１ 二重焦点レンズの遠用部 ２２ 二重焦点レンズの近用部 ３１ 累進多焦点レンズの遠用部 ３２ 累進多焦点レンズの累進部 ３３ 累進多焦点レンズの近用部 ５１ 嚢 ５２ タンク ５３ 流体 ５３ シリコーンオイル ５３ 嚢内流体 ５４ 嚢５１とタンク５２を連絡するチューブ ５４ チューブ ５５ プレッサー ５６ 透明体 ５７ タンク５２の遠位端 ５８ プレッサー５５のつまみ ６０ 両凸レンズの前嚢 ６１ 両凸レンズの後嚢 ６２ 嚢５１の支持体 ６３ 透明体周辺の突起 ６４ 透明体周辺の溝 ６５ 透明体の腔 ６６ 予備腔 ６７ 連絡路 ６８ 嚢外流体 ６９ 片凸レンズの硬く厚い後嚢 ７０ プレッサーの幅広部 ７１ プレッサーの幅狭部 ７２ プレッサーの突起部 ７３ テンプル上縁の凹み ７４ テンプルの底にある穴 ７５ 強い屈折率の流体 ７６ やや強い屈折率の流体 ７７ 前嚢の蛇腹状周辺部 ７８ 後嚢の蛇腹状周辺部 ８０ 嚢の周辺腔 ８１ 嚢の中央腔 ８２ 嚢内前嚢 ８３ 嚢内後嚢 ８４ 周辺腔８０のためのタンク ８５ 中央腔８１のためのタンク ８６ 中間腔８７のためのタンク ８７ 中間腔 ８８ 中間腔をつくる前嚢 ８９ 中間腔をつくる後嚢 ９０ 凹レンズの前嚢 ９１ 凹レンズの後嚢 ９２ 凹レンズの蛇腹状の辺縁部 ９３ 凹レンズの中央部 ９４ 凹レンズの嚢腔

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズをつくるための柔軟な嚢と、嚢を
   満たす流体と、流体を貯留するタンクと、タンクおよび
   嚢間で流体を移送するチューブを備え、タンク内の流体
   を嚢に流入させたり、嚢内の流体をタンクに流出させた
   りして、嚢の形状を変形させてレンズの屈折率を変化さ
   せる構成にしたことを特徴とする光学装置。
2. 【請求項２】 嚢が透明体によって保護されていること
   を特徴とする請求項１に記載の光学装置。
3. 【請求項３】 タンクが蛇腹状に構成されていて、プレ
   ッサーがタンクを押圧してタンクの容量を変化させるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
4. 【請求項４】 フレームと、そのフレームに設けられて
   いて凸レンズの外形をつくる弾力性のある嚢と、嚢の中
   に入れる流体と、嚢を中に入れて保護する硬い透明体を
   備え、タンク内の流体を嚢に流入させたり、嚢内の流体
   をタンクに流出させたりして、嚢の形状を変形させてレ
   ンズの屈折率を変化させる構成にしたことを特徴とする
   老眼鏡。
5. 【請求項５】 タンクを箱状のテンプルに入れ、プレッ
   サーをテンプルに対して自在に動かして、タンク内の流
   体を嚢に流入させたり、嚢内の流体をタンクに流出させ
   たりして、嚢と流体によって作られるレンズの焦点を調
   節することを特徴とする請求項４に記載の老眼鏡。
6. 【請求項６】 タンクを蛇腹状に形成し、嚢はその周辺
   にある支持体を透明体の周辺の溝にはめ込むことにより
   固定され、タンクを動かすプレッサーが幅広部、幅狭部
   および突起部よりなり、幅狭部はプレッサーにより接着
   しており、幅広部をつまみ上げてプレッサーを前方に動
   かしてテンプルの凹みにプレッサーの幅広部を入れ、テ
   ンプルの底の穴にプレッサーの突起部を入れることによ
   りプレッサーを固定し、それによってタンクの中の流体
   の所望量を嚢の中に送り込むことを特徴とする請求項４
   または５に記載の老眼鏡。
7. 【請求項７】 嚢が透明なシリコンゴムで形成されてお
   り、流体が透明なシリコーンオイルからなることを特徴
   とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の老眼鏡。
8. 【請求項８】 嚢の中央部の厚みはその周辺部の厚みよ
   りも薄くなっていて、その薄い中央部が凸状に突出して
   おり、その凸状の形を変化させて、嚢および流体からな
   るレンズの屈折率を変化させることを特徴とする請求項
   ４〜７のいずれか１項に記載の老眼鏡。
9. 【請求項９】 凸レンズの外形をつくる中央部にいくほ
   ど薄く弾力性のある前嚢および後嚢よりなる嚢と、嚢の
   中に流体を送り込むタンクと、タンクを入れるテンプル
   と、嚢を入れる硬い透明体からなり、嚢の中の流体の量
   により焦点を調節することを特徴とする光学装置。
10. 【請求項１０】 嚢はその周辺にある支持体を透明体の
    周辺の溝にはめ込むことにより固定され、透明体の腔は
    嚢外の流体で満たされている請求項９に記載の光学装
    置。
11. 【請求項１１】 腔は連絡路を介して予備腔と連絡し、
    その予備腔にタンクから流体が流れ込んで、嚢が膨大し
    たとき嚢外の流体が予備腔に流れ込む構成にした請求項
    １０に記載の光学装置。
12. 【請求項１２】 タンクを動かすプレッサーが幅広部、
    幅狭部、突起部、つまみよりなり、幅狭部はプレッサー
    により接着しており、幅広部についているつまみをもち
    上げてプレッサーを前方に動かしてテンプルの凹みにプ
    レッサーの幅広部を入れ、テンプルの底の穴にプレッサ
    ーの突起部を入れてプレッサーを固定し、タンクの中の
    流体を嚢の中に送り込むことにより前嚢と後嚢の中央部
    を突出させる請求項９に記載の光学装置。
13. 【請求項１３】 プレッサーを動かすと、嚢の中の流体
    がタンクの中に入って屈折率の弱い凸レンズとなり、逆
    方向に動かすと屈折率の強い凸レンズとなり、物体との
    距離に応じて自在に焦点合わせをする構成にしたことを
    特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の光学
    装置。
14. 【請求項１４】 前嚢が蛇腹状周辺部を有し、後嚢が蛇
    腹状周辺部を有する請求項９〜１２のいずれか１項に記
    載の光学装置。
15. 【請求項１５】 嚢が透明なシリコーンゴムからなり、
    流体が透明なシリコーンオイルからなることを特徴とす
    る請求項９〜１４のいずれか１項に記載の光学装置。
16. 【請求項１６】 嚢の前嚢は中央にいくほど薄く弾力性
    があり、嚢の周辺部は中央に比較して厚く、嚢の後嚢は
    全体に硬く厚くなっていて、屈折力を自在に調節できる
    構成したことを特徴とする流体焦点調節片凸レンズ。
17. 【請求項１７】 前嚢が蛇腹状の周辺部を有する請求項
    １６に記載の流体焦点調節レンズ。
18. 【請求項１８】 嚢が、周辺腔と、中央腔と、それらの
    間の中間腔からなり、周辺腔には所定の屈折率の流体を
    注入したり戻したりして、中央腔には屈折率の大きい流
    体を注入したり戻したりして、中間腔にはやや強い屈折
    率の流体を注入したり戻したりして、屈折力を自在に調
    節できるように両凸レンズまたは片凸レンズの形に構成
    した流体焦点調節レンズ。
19. 【請求項１９】 辺縁部は蛇腹状になっており、嚢腔は
    辺縁部と前嚢と後嚢に囲まれてつくられており、中央部
    には嚢腔はなく、前嚢は中央にいくほど薄くなり、後嚢
    が全体的に硬く厚くできており、タンクの中の流体をチ
    ューブを介して嚢腔に注入したり戻したりすることによ
    り屈折力を自在に調節できる流体焦点調節片凹レンズ。
20. 【請求項２０】 辺縁部は蛇腹状になっており、嚢腔が
    辺縁部と前嚢と後嚢に囲まれてつくられており、嚢腔
    が、中央部には嚢腔はなく、後嚢は前嚢と同様に中央に
    いくほど薄くできており、タンクの中の流体をチューブ
    を介して嚢腔に注入したり戻したりすることにより屈折
    力を自在に調節して流体焦点調節両凹レンズまたは流体
    焦点調節変則的レンズの形に構成したレンズ。
21. 【請求項２１】 透明体をポリジエチレングリコールビ
    スアリルカーボネートなどの硬く透明で傷つきにくく、
    薬品に侵されないプラスチックによって形成し、その透
    明体の中に流体を入れ、流体の量の変化によりレンズの
    焦点を調節することを特徴とするレンズ。
22. 【請求項２２】 透明体を凸レンズ、凹レンズ、又は乱
    視のための円柱レンズの形にする請求項２１に記載のレ
    ンズ。
23. 【請求項２３】 眼鏡、カメラ、内視鏡又は医療光学機
    器に、請求項１６〜２２のいずれか１項に記載のレンズ
    を使用した光学装置。