JPS6161129A - Liquid crystal spectacles - Google Patents

Liquid crystal spectacles

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Publication number
JPS6161129A
JPS6161129A JP18308784A JP18308784A JPS6161129A JP S6161129 A JPS6161129 A JP S6161129A JP 18308784 A JP18308784 A JP 18308784A JP 18308784 A JP18308784 A JP 18308784A JP S6161129 A JPS6161129 A JP S6161129A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
temperature
change
lens
voltage
Prior art date
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Pending
Application number
JP18308784A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Okada
孝夫 岡田
Takeaki Nakamura
剛明 中村
Kazuo Nakamura
一夫 中村
Kimihiko Nishioka
公彦 西岡
Toshihito Kawachi
河内 利仁
Hiroyuki Yamamoto
博之 山本
Hideo Tomabechi
苫米地 英夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP18308784A priority Critical patent/JPS6161129A/en
Priority to US06/770,051 priority patent/US4795248A/en
Priority to GB08521564A priority patent/GB2163864B/en
Publication of JPS6161129A publication Critical patent/JPS6161129A/en
Priority to US07/273,238 priority patent/US4919520A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To compensate the change of the refractive index of liquid crystal due to temperature change on the basis of the orientation control of the liquid crystal by forming an applied voltage control means for variably controlling a voltage applied to the liquid crystal on the basis of detecting signals from a liquid crystal temperature detecting means and a temperature detecting means. CONSTITUTION:A pair of liquid crystal spectacles 1 are constituted with a spectacle part and a control part 3 for compensating the change of a focal distance due to the change of a refractive index based upon the temperature change of liquid crystal of the spectacle part. The right and left lens parts 4 of the spectacle part are formed by sealing liquid crystal 11a, 11b between a common transparent plate 8 and projected surface-like transparent plates 10a, 10b through spacers 9a, 9b respectively. A liquid crystal temperature detected by a temperature sensor 16 is compared with a reference value obtained when a prescribed focal distance is previously set up through a temperature detection processing part 17 by a comparator 18 and the compared result is inputted to an applied voltage control circuit 19. The circuit 19 controls the voltage to be applied to the liquid crystal 11a, 11b by a variable voltage output circuit 21 through a characteristic compensating circuit 20. Consequently, the orientation of the liquid crystal is controlled and the change of the refractive index of the liquid crystal can be compensated by the temperature change.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は温叶変化によって、予め設定された飴から焦点
距1i111がずれるのを自動的に防止し得る液晶めが
ねに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to liquid crystal glasses that can automatically prevent the focal length 1i111 from deviating from a preset value due to temperature changes.

[発明の技術的背顯とその問題点] 老眼などのように、眼球における焦点距離の調節機能が
低下した場合には、近距離用と遠距離用の2種類の焦点
距離の異る眼鏡を使用するようにしているが、状況に応
じて掛は換えなければならず不便である。又、甲−の眼
鏡レンズにおtJる一部に焦点距離の異る領域を設ける
ことによって、近距離及び遠距離における適当な範囲を
それぞれカバーできるようにしたものがあるが、焦点が
あうのは視野の一部だ【Jであるので、見づらいものと
なる。
[Technical backstory of the invention and its problems] When the ability to adjust the focal length of the eyeballs deteriorates, such as with presbyopia, it is necessary to wear two types of glasses with different focal lengths, one for near distance and one for far distance. I try to use it, but it is inconvenient because I have to change the hook depending on the situation. In addition, some eyeglass lenses have regions with different focal lengths in a part of the upper part of the lens, so that they can cover appropriate ranges at both near and far distances. is part of the visual field [J, so it is difficult to see.

又、白内障等の疾病により、水晶体を摘出した場合には
、焦点距離の異るめがねを数種類用意し状況に応じて使
い分けなければならないどいつ不便があった。
Further, when the crystalline lens is removed due to a disease such as cataract, it is inconvenient that several types of glasses with different focal lengths must be prepared and used depending on the situation.

このため特公昭58−50339jQ公報に開示されて
いるように、液晶を用いて電圧制御型の焦点距離可変レ
ンズを用いることによって、対処できるようにしたもの
がある。
For this reason, as disclosed in Japanese Patent Publication No. Sho 58-50339jQ, there is a system that can deal with this problem by using a voltage-controlled variable focal length lens using a liquid crystal.

上記従来例は、低電圧目つ低消費電力で動作させること
ができるので、大変便利であるが、めがねとして使用し
た場合、季節によって周囲の温度が大きく変化するし、
又、夏期あるいは冬期における屋外と、冷IJi房され
た屋内等によっても温度が大きく変化する。
The above conventional example is very convenient because it can be operated with low voltage and low power consumption, but when used as glasses, the surrounding temperature changes greatly depending on the season.
In addition, the temperature varies greatly depending on whether it is outdoors in summer or winter, or indoors in a cold room.

このため、温度変化によって、液晶の屈折率が変化して
予め設定された値の焦点距離からずれてしまい、鮮明に
見ることができなくなってしまう不都合が生じる。
Therefore, due to temperature changes, the refractive index of the liquid crystal changes, causing the focal length to deviate from a preset value, resulting in the inconvenience that it becomes impossible to see clearly.

従って、上2従来例では周囲の温度変化があるごとに印
加電圧の調整を必要とする場合が生じるという欠点があ
った。
Therefore, the above two conventional examples have a drawback that the applied voltage may need to be adjusted every time there is a change in the ambient temperature.

[発明の目的1 本発明は上述した魚にかlυがみてされたもので、周囲
の温度が変化しても予め設定された焦点距離が変化しな
いような補償手段を有する液晶めがねを提供することを
目的とする。
[Objective of the Invention 1] The present invention was developed in view of the above-mentioned fish lυ, and it is an object of the present invention to provide liquid crystal glasses having a compensation means so that a preset focal length does not change even if the surrounding temperature changes. With the goal.

[発明の概要1 本発明は液晶の温度検出手段を設u1この検出手段の出
力信号に基づいて液晶に印加される電圧を可変制御して
、温度変化に起因する液晶の屈折率を設定された値に維
持するようにしである。
[Summary of the Invention 1 The present invention provides a liquid crystal temperature detecting means, which variably controls the voltage applied to the liquid crystal based on the output signal of the detecting means, and sets the refractive index of the liquid crystal due to temperature changes. Try to maintain the value.

[発明の実施例1 以下、回向を参照して本発明を具体的に説明する。[Embodiment 1 of the invention Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Eko.

第1図ないし第4図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は第1実施例の構成を示し、第2図は第1実施例の外
観を示し、第3図は第2図の平面図を示し、第4図は印
加電圧制御回路から出力される電圧印加によって温度依
存性を示す液晶めがねの焦点距離が一定値に維持される
稚子を示す。
FIGS. 1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention.
The figure shows the configuration of the first embodiment, Fig. 2 shows the appearance of the first embodiment, Fig. 3 shows a plan view of Fig. 2, and Fig. 4 shows the voltage output from the applied voltage control circuit. This figure shows how the focal length of liquid crystal glasses, which exhibits temperature dependence, is maintained at a constant value by applying an electric current.

第2図に示す外観の第1実施例の液晶めがね1は、めが
ね部2と、該めがね部2における液晶の温度変化に伴う
屈折率変化で焦点距離が変化するのを補償する制御部3
とからなる。
The liquid crystal glasses 1 of the first embodiment having the appearance shown in FIG. 2 include a glasses section 2 and a control section 3 that compensates for changes in focal length due to changes in refractive index accompanying temperature changes of the liquid crystal in the glasses section 2.
It consists of

」上記めがね部2は、例えば第1図に示す構造の)jシ
ン1部4と右レンズ部5)ど、これら略円盤状レンズ部
4,5を左右のレンズ枠部の中空部にそれぞれ収納固定
し、これら両レンズ枠部両端に回動自在とする左右の■
掛【1部を設けたフレーム6とから構成され、上記制御
部3は、例えば一方のレンズ枠部側に設けである。
The above-mentioned glasses part 2 has a structure shown in FIG. The left and right parts are fixed and rotatable at both ends of both lens frames.
The control unit 3 is provided, for example, on one lens frame side.

上配左レンズ部4又は右レンズ部5は、例えば第1図に
拡大して示づ構造になっている。
The upper left lens portion 4 or the right lens portion 5 has a structure as shown in an enlarged scale in FIG. 1, for example.

フレーム6に固定されたガラス板等で形成された共通の
透明板8ど、その両側にスペーサ9a。
A common transparent plate 8 formed of a glass plate or the like is fixed to the frame 6, and spacers 9a are provided on both sides thereof.

9bを介装した例えば凸面状の透明板10a、10bと
の間には、同一特性の液晶11a、11bとが封入され
て、焦点距離可変レンズ12a、12bが形成されてい
る。
Liquid crystals 11a and 11b having the same characteristics are sealed between, for example, convex transparent plates 10a and 10b with a lens 9b interposed therebetween, thereby forming variable focal length lenses 12a and 12b.

上記各レンズ12a、12bは、電圧が印加されない場
合には、上記透明板8に平行に液晶分子は配向を揃え、
しかも液晶の平均の配向方向を示すダイレクタ(光軸と
一致)はレンズ12aと12bとでは互いに直交するよ
うにしである、つまり各レンズ12a、12bにおける
ぞれぞれの液晶分子の配向方向は第1図の矢印方向Aと
、この方向Aに垂白どなる方向Bとなるようにrubb
in。
In each of the lenses 12a and 12b, when no voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned parallel to the transparent plate 8,
Moreover, the directors (coinciding with the optical axis) indicating the average orientation direction of the liquid crystal are orthogonal to each other in lenses 12a and 12b.In other words, the orientation direction of each liquid crystal molecule in each lens 12a and 12b is rubb in the direction of the arrow A in Figure 1 and in the direction B with a vertical line in this direction A.
in.

等の処理がしてあり、各配向方向A、Bは入射光の方向
と直交させである。
The orientation directions A and B are perpendicular to the direction of incident light.

上記共通の透明板8の両面にはSn 02等をコートし
て透明電極13a、13bが設【ノてあり、又、該透明
板8に対向するガラス板等で形成された各透明板10a
、10bの内側の面にも透明電極14a、14bが設け
である。
Transparent electrodes 13a and 13b are provided on both sides of the common transparent plate 8 by coating with Sn02, etc., and each transparent plate 10a formed of a glass plate or the like facing the transparent plate 8 is provided with transparent electrodes 13a and 13b.
, 10b are also provided with transparent electrodes 14a, 14b.

上記外側の両電極14a、14bはリード線等で互いに
導通されると共に接地側端子に接続されている。
The two outer electrodes 14a and 14b are electrically connected to each other by a lead wire or the like and are connected to a ground terminal.

又、内側の両電極13a、13bも互いに接続されてい
る。
Further, both inner electrodes 13a and 13b are also connected to each other.

上記構造の両焦点距離可変レンズ12a、12bによっ
て、以下に述べるように偏光板を用いる必要のない焦点
距離可変レンズが構成されている。
Both variable focal length lenses 12a and 12b having the above structure constitute a variable focal length lens that does not require the use of a polarizing plate, as described below.

入射光は互いに直交する2つの偏光成分すなわち第1図
のレンズ12aにおける矢印方向への配向方向どレンズ
12bにおける矢印Bの配向方向に分解することができ
る。まず、入用光の一成分であるレンズ12aの矢印Δ
の配向方向ど平1jな偏光成分がレンズ12aに入射し
た場合、この光線成分はレンズ12aに対して、異常光
線どなる。
The incident light can be decomposed into two mutually orthogonal polarized components, namely, an alignment direction in the direction of the arrow in the lens 12a in FIG. 1 and an alignment direction in the direction of the arrow B in the lens 12b. First, the arrow Δ of the lens 12a, which is one component of the necessary light,
When a polarized light component whose orientation direction is flat 1j is incident on the lens 12a, this light ray component becomes an extraordinary ray with respect to the lens 12a.

したがって、この状態でレンズ12aに電圧を印加する
と、液晶分子は電圧に応じて徐々に電極面に垂直な方向
に配列の向ぎを変えるので異常光線成分に対してレンズ
12aのみか1ノの屈折率は異常光に対する値から常光
に対する値まで連続的に変化し焦点距離可変の効果をう
けることになる。
Therefore, when a voltage is applied to the lens 12a in this state, the liquid crystal molecules gradually change their orientation in a direction perpendicular to the electrode surface according to the voltage, so that only the lens 12a refracts the extraordinary ray component. The ratio changes continuously from the value for extraordinary light to the value for ordinary light, and is affected by the variable focal length.

このレンズ12aに対しての異常光成分はレンズ12b
では常光成分となるため、みか4Jの屈折率は変化せず
焦点距離可変の効果をうけない。したがって、それまま
直進する。一方、もう一方の入射光成分、つまりレンズ
12aに対して常光に相当する成分は該レンズ12aで
はみかけの屈折率は変化せず、焦点距離可変の効果をう
けないが、レンズ12bでは異常光に相当する成分どな
るためレンズ12aに異常光が入射した場合(前述)と
同様に、みか【ノの屈折率は変化し、焦点距離可変の効
果を受1ノることになる。レンズ12aおよびレンズ1
2bは同じ電圧を印加されるため、各偏光成分に対して
nいに等しい焦点距111可変の効果を及ぼすことにな
る。したがって、2枚の焦点距離可変レンズ12a、1
2bにおける液晶11a、11bの光軸方向をUいに直
交するように重ねることにより、あらゆる方向の偏光に
対しても焦点距離可変のレンズとして一動作t′7)こ
とになり、偏光板を使用することなく入射光の偏光方向
に無関係に焦点距離を可変できるレンズが構成されてい
る。つまり、偏光板を使用することなく、直線偏光にな
っていない自然光に対しても光の利用効率の高い明るい
レンズが構成されている。
The extraordinary light component for this lens 12a is the lens 12b.
Since it becomes an ordinary light component, the refractive index of Mika 4J does not change and is not affected by the variable focal length. Therefore, keep going straight. On the other hand, the other incident light component, that is, the component corresponding to ordinary light with respect to the lens 12a, has no change in the apparent refractive index and is not affected by the variable focal length effect in the lens 12a, but it becomes extraordinary light in the lens 12b. As the corresponding components change, the refractive index of the lens changes, similar to when extraordinary light enters the lens 12a (described above), and the effect of changing the focal length is affected. Lens 12a and lens 1
Since the same voltage is applied to 2b, the effect of varying the focal length 111 equal to n is exerted on each polarization component. Therefore, two variable focal length lenses 12a, 1
By overlapping the optical axes of the liquid crystals 11a and 11b in 2b so that they are perpendicular to U, the lens can function as a variable focal length lens for polarized light in any direction (t'7), and a polarizing plate can be used. A lens is constructed in which the focal length can be varied regardless of the polarization direction of incident light without causing any damage. In other words, a bright lens with high light utilization efficiency is constructed, even for natural light that is not linearly polarized, without using a polarizing plate.

尚、上記各可変レンズ12a、12bは液晶11a、l
lbが中央部と周辺部とで即みが異り、ある電圧を印加
した場合における電界は中央部と周辺部とでは異るが、
その屈折率は印加電圧に依存して、印加電界には依存し
ないことが知られており、印加電圧を制御することによ
って、一般には一様な屈折率変化のレンズを実現できる
Note that each of the variable lenses 12a and 12b has liquid crystals 11a and 11b.
The magnitude of lb is different between the center and the periphery, and the electric field when a certain voltage is applied is different between the center and the periphery.
It is known that the refractive index depends on the applied voltage but not on the applied electric field, and by controlling the applied voltage, it is generally possible to realize a lens with a uniform refractive index change.

上記一方のレンズ部(例えば4)の周辺部にはサーミス
タ。熱雷対、測温抵抗体等の温燈しンIす16が取付(
)てあり、一方のレンズ12bの温度を検出できるよう
にしである。
A thermistor is provided at the periphery of one of the lens parts (for example, 4). Thermal light bulbs such as thermocouples and resistance temperature detectors (16) are installed (
) so that the temperature of one lens 12b can be detected.

上記温度センサ16として例えばサーミスタを用いた場
合には温度検出処理部17の定電圧源から基準抵抗と直
列に接続して温度に対応してその抵抗値が変化する検出
信号電圧を取り出せるようになっている(勿論ボイース
トンブリッジ構造にすることもできる。)。又、熱電対
で温度センサ16を形成した場合には、温度検出処理部
17の補償冷接点(定温接点)との差信号出力が渇庶に
対応したものとなる。これら温度に対応した信号出力が
、温度検出処理部17がら出力され、予め所定の焦点距
離に設定した場合における基準となる温度に対応する電
圧Vsと比較器18で比較され、該比較器18からの比
較出力として差信号電圧が出力される。この比較出力は
、予め焦点距離を設定したときの所定温度からのずれ量
に対応したものであって、印加電圧制御回路19に入力
されるようになっている。
For example, when a thermistor is used as the temperature sensor 16, it is possible to connect the constant voltage source of the temperature detection processing section 17 in series with a reference resistor to extract a detection signal voltage whose resistance value changes depending on the temperature. (Of course, a Boyston bridge structure is also possible.) Further, when the temperature sensor 16 is formed of a thermocouple, the difference signal output from the compensation cold junction (constant temperature junction) of the temperature detection processing section 17 corresponds to the drought. Signal outputs corresponding to these temperatures are output from the temperature detection processing section 17, and are compared with a voltage Vs corresponding to a reference temperature when a predetermined focal length is set in advance by a comparator 18. A difference signal voltage is output as a comparison output. This comparison output corresponds to the amount of deviation from a predetermined temperature when the focal length is set in advance, and is input to the applied voltage control circuit 19.

上配印加電汁制御回路19は、特性補正回路20と、可
変電圧出力回路21とから構成されており、この可変電
圧出力回路21の出力は内側の電極13a、13bに印
加されるようになっている。
The upper applied electric juice control circuit 19 is composed of a characteristic correction circuit 20 and a variable voltage output circuit 21, and the output of the variable voltage output circuit 21 is applied to the inner electrodes 13a and 13b. ing.

1配可変電圧出力回路21は、その制御端に印加される
制御電圧レベルに応じて(直流電源Vの直流を交流にす
る)DC/AC]ンバータ22(又は発振器)からのA
C出力の電圧レベル(振幅)を可変して出力するもので
ある。しかして、所定温度に対して所定の電圧を出力し
て各液晶11a、11bに印加することにJ:って、そ
の屈折率を制御して各レンズ部4.5が設定された焦点
距離のレンズに<Tるようにしであると共に、温度セン
サ16の検出信号レベルに基づく゛信号によって、各液
晶11a、11bの温度変化に起因して各屈折率が変化
して焦点距離が変化するのを液晶分子の配向制御によっ
て補償する(防止する)出力電圧を印加するようになっ
ている。例えば液晶11a、llbとしてネマチック液
晶のPCBを用いた場合、室湿固辺の混同領域において
、温度が高くなると共にその屈折率は特に温度依存性の
人さい異常光線に対して小さくtiるので、焦魚距離が
大きくなる。この温度変化にJ:る焦点距離変化は、印
加電圧を小ざくすることによって、屈折率を大きくして
温度変化に起因する焦点距離が変化覆るのを防+Lする
ことができる。上記湿度変化は通常数10度にわたって
変化しうるので、その変化領域に対して温度変化にJ:
る焦点距離変化を正確に補償できるように特性補正回路
20が設【Jである。
The single variable voltage output circuit 21 outputs A from the DC/AC converter 22 (or oscillator) according to the control voltage level applied to its control end (converts DC from DC power supply V to AC).
The voltage level (amplitude) of the C output is varied and outputted. Therefore, by outputting a predetermined voltage for a predetermined temperature and applying it to each liquid crystal 11a, 11b, the refractive index is controlled so that each lens portion 4.5 has a set focal length. In addition, the refractive index of each liquid crystal 11a and 11b changes due to a temperature change of each liquid crystal 11a and 11b, and the focal length changes according to a signal based on the detection signal level of the temperature sensor 16. An output voltage is applied to compensate (prevent) by controlling the alignment of liquid crystal molecules. For example, when a nematic liquid crystal PCB is used as the liquid crystals 11a and 11b, in the confusion region of room humidity, as the temperature increases, the refractive index decreases especially for temperature-dependent abnormal rays. The firing distance increases. This change in focal length due to temperature change can be prevented by reducing the applied voltage to increase the refractive index and prevent the focal length from changing due to temperature change. Since the humidity change mentioned above can usually change over several tens of degrees, the temperature change for that change area is J:
A characteristic correction circuit 20 is provided to accurately compensate for changes in focal length.

例えば湯位変化によって第4図の破線aで示すように焦
点距離が変化する場合、この変化を補償するため比較器
18の出力信号を可変電圧出力回路21に印加してその
出力電圧を可変制御した場合、この制御によって一般的
には同図の一点鎖線すで示すように完全には温度変化を
補償することが難しい。第1実施例においてはこのずれ
を補正する特性補正回路20を介装することによって、
同図の実線Cで示すように温度変化による影響を補償で
きる(M消できる)J:うになっている。
For example, when the focal length changes as shown by the broken line a in Figure 4 due to a change in the hot water level, in order to compensate for this change, the output signal of the comparator 18 is applied to the variable voltage output circuit 21 to variably control the output voltage. In this case, it is generally difficult to completely compensate for the temperature change using this control, as shown by the dashed line in the figure. In the first embodiment, by interposing a characteristic correction circuit 20 for correcting this deviation,
As shown by the solid line C in the figure, the influence of temperature change can be compensated for (M can be canceled).

このように構成された第1実施例を周囲の温度が変化す
る環境で使用した場合、各レンズ部4゜5を形成する液
晶11a、11bの屈折率が変化しても、その温度が渇
mレンサ16で検出され、この検出信号に基づいて印加
電圧制御回路19が制御されて温度変化による焦点距離
変化を解消Jるようにその印加電圧が自動的に可変制御
される。
When the first embodiment configured as described above is used in an environment where the ambient temperature changes, even if the refractive index of the liquid crystals 11a and 11b forming each lens portion 4.5 changes, the temperature will not change. The applied voltage is detected by the sensor 16, and the applied voltage control circuit 19 is controlled based on this detection signal, so that the applied voltage is automatically variably controlled so as to eliminate changes in focal length due to temperature changes.

従って、第1実施例を使用している人は、その視度調節
機能が低下している場合にも、温度変化によって焦点が
合わなくなってしまうことが生じるのを解消できる。
Therefore, even when the diopter adjustment function of the person using the first embodiment is degraded, the person using the first embodiment can avoid being unable to focus due to temperature changes.

第5図は本発明の第2実施例を示す。この実施例は、左
右の各レンズ部31(図星では一方のみ示す)における
1対の各焦点距離変化ンズ32a、32bが、平凸レン
ズ33a、33bを用いて形成しである。
FIG. 5 shows a second embodiment of the invention. In this embodiment, a pair of focal length variable lenses 32a and 32b in each of the left and right lens sections 31 (only one is shown in the figure) are formed using plano-convex lenses 33a and 33b.

つまり、第1図にお【−jる焦点距1111可変レンズ
12a、12bにおいて、透明板10a、10bが平凸
レンズ33a、33bにしてあり、液晶34a、3’l
t)は平行板内に収納されており、屈折率が可変される
液晶34a、34bと両凸レンズ33a、33bとで焦
点距離可変レンズ328.32bが形成されでいる。
In other words, in the focal length variable lenses 12a and 12b shown in FIG.
t) is housed in a parallel plate, and a variable focal length lens 328, 32b is formed by liquid crystals 34a, 34b whose refractive index is variable and biconvex lenses 33a, 33b.

この他の構成は−1−間第1実施例と同様であり、又、
その作用効果も略同様のものどなる。
The other configurations are the same as the first embodiment between -1 and
The effects are almost the same.

この実施例によれば、第1実施例における凸レンズ状液
晶11a、11bが、たとえ電圧依存性だI」でなく、
電界依存1!1を示すような揚台においても、液晶34
a、34b各部の厚みを等しくしであるので不都合が生
じ27いJζうにしである。
According to this embodiment, even if the convex lens-shaped liquid crystals 11a and 11b in the first embodiment are not voltage dependent,
Even on a platform that exhibits electric field dependence of 1!1, the liquid crystal 34
Since the thickness of each part of a and 34b is made equal, there is an inconvenience and the thickness is 27 mm.

第6図は第3実施例を示す。FIG. 6 shows a third embodiment.

この第3実施例は、上記第1実施例にお【ノる予め設定
される焦点距離をマニュアルで選択設定できるようにし
−C1例えば近距離、中距離、遠距離をそれぞれカバー
できる各焦点距離に設定できるようになっている。選択
設定できる数は上記3個に限定されるものでない。)。
This third embodiment is different from the first embodiment by allowing manual selection and setting of preset focal lengths. It is now configurable. The number that can be selected and set is not limited to the above three. ).

上記焦点距離の設定はスイッチSWの切換えで行うこと
ができるようになっており、この切換えによって所定温
度における可変電圧出力回路21から出力される印加電
圧が異るように設定される。
The above-mentioned focal length can be set by switching a switch SW, and by this switching, the applied voltage output from the variable voltage output circuit 21 at a predetermined temperature is set to be different.

又、温度が変化した場合、その設定された焦点距離を維
持できるように、特性補正回路20における特性補正も
連動して切換えられるようになっている。
Further, when the temperature changes, the characteristic correction in the characteristic correction circuit 20 can also be switched in conjunction with it so that the set focal length can be maintained.

この第3実施例は例えば白内障等水晶体を除去した人が
使用するのに適し、複数のめがねを用意することなく、
1個で済むという利点がある。又、視度調節機能が低下
した人が使用する場合にも適する。
This third embodiment is suitable for use by people who have had their crystalline lenses removed due to cataracts, for example, and does not require multiple glasses.
It has the advantage that only one piece is required. It is also suitable for use by people whose diopter adjustment function has deteriorated.

第7図は本発明の第4実施例を示す。この実施例におい
ては、第1実施例におけるレンズ部4(又は5)におい
て、各液晶収納部分に通じる液晶封入路35を第7図に
示づ−ようにフレーム6に設けである。しかして封入路
35のフレーム6の側面等に開口する端部から液晶を入
れ、その後にこの端部を閉塞することによって、液晶を
筒中に封入できるようにしである。
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the invention. In this embodiment, in the lens portion 4 (or 5) of the first embodiment, a liquid crystal filling passage 35 communicating with each liquid crystal housing portion is provided in the frame 6 as shown in FIG. The liquid crystal is introduced into the filling passage 35 from the end thereof opening on the side surface of the frame 6, and then this end is closed, thereby making it possible to seal the liquid crystal into the cylinder.

又、温疫センザ16は、この封入路35近傍で温度検出
を11つようにし−Cある。尚、第7図において、略円
状の破線は液晶が14人された場合の境界を示す。
Further, the temperature sensor 16 has 11 temperature detections near the enclosure path 35. In FIG. 7, the substantially circular broken line indicates the boundary when 14 liquid crystals are displayed.

その他は上記第1実施例と同様である。The rest is the same as the first embodiment.

第8図は、本発明の第5実施例を示す。FIG. 8 shows a fifth embodiment of the invention.

この実施例は、第2図に示す液晶めがね1において、例
えばそのフレーム6のレンズ枠部前面(第8図におl−
Jる梨地で示J部分)等にアtルフ7ス等の太陽電池4
1が取イ1す(あり、この太陽電池41によって、生じ
た直流起電力「に」、って制御部3全体の直流電源Vを
充電するようになっている。この充電は、起電力Fが電
1iVより大きい場合には逆流防止用のダイオードを介
して充電すれば口い。又、入射光強度が弱くて、電源V
J、り小さい場合には低電圧で発振するDC/AC:]
ンバータで昇圧したものを整流して行うにうにしても良
い。これらを手動で切換えるようにしても良いし、起電
力[を電源としてその起電力Fが電源Vの電圧より大き
いか否か検出さけて、その検出信号で自動的に切換えさ
せるようにJることもできる。又、起電力Fで制御部を
駆動できる場合には、直接駆動するように電源■と自動
的に切換えるようにしても良い。
This embodiment applies to the liquid crystal glasses 1 shown in FIG. 2, for example, on the front surface of the lens frame portion of the frame 6 (l--
Solar cells 4 such as Adolf 7 are attached to
The solar cell 41 uses the generated DC electromotive force to charge the DC power source V of the entire control unit 3. This charging is done by the electromotive force F If the voltage is larger than 1 iV, charging can be done through a diode to prevent backflow.Also, if the intensity of the incident light is weak, the power supply V
DC/AC that oscillates at low voltage when J is small:]
The voltage may be boosted by an inverter and then rectified. These may be switched manually, or it may be possible to detect whether the electromotive force F is greater than the voltage of the power supply V using an electromotive force [as a power source, and automatically switch based on the detection signal. You can also do it. Furthermore, if the control section can be driven by the electromotive force F, it may be automatically switched to the power source (2) so that it is directly driven.

尚、本発明にお【Jる左右の各レンズ部の構造は、上述
したものに限定されるもので’+’K <、例えば第9
図の構造のものでも良い。
The structures of the left and right lens parts according to the present invention are limited to those described above.
It may be of the structure shown in the figure.

第9図にお(−」る左もの各レンズ(一方のみ示t)5
1は、第1図にお【ノる透明板10d、10bが凹面状
の透明板52a、52bとなり、透明板8と528.並
びに8と52bとの間に凹レンズ状に液晶53a、53
F)が封入され、凹レンズとして機能Jる焦点距離可変
1ンズ54a、54bであっても良い。
Each lens on the left (-) in Figure 9 (only one shown) 5
1, the transparent plates 10d and 10b shown in FIG. 1 are concave transparent plates 52a and 52b, and the transparent plates 8 and 528. In addition, liquid crystals 53a and 53 are arranged in a concave lens shape between 8 and 52b.
F) may be enclosed with variable focal length lenses 54a and 54b which function as concave lenses.

又、第9図において、液晶53a、53bを平板状にし
て、透明板52a、53bを凹レンズ状にしても良い。
Further, in FIG. 9, the liquid crystals 53a and 53b may be made into flat plate shapes, and the transparent plates 52a and 53b may be made into concave lens shapes.

又、水晶体(のレンズ)があることを前押どして、その
焦点補正用どして、第10図の」;うに平行板状の透明
板8.55a及びB、55bの間に板状に液晶56a、
56bを封入したものであっ−16= でも良い。又、−上述した各レンズ部において、一方の
電極面に鋸歯状に凹凸部を設【ノたフレネル構造にする
こともできる。例えば第10図に示1−レンズ部におい
て、外側の各透明板55a、55bの内側の面に鋸歯状
に凹凸部を多数設置J−、その而に透明電極をそれぞれ
設(Jて液晶56a、56bの各一方の面に接する電極
面に凹凸が形成されたフレネル構造にすることによって
、電圧の印加による液晶分子の配向の応答性を向上させ
ることができる。
In addition, to bring back the presence of the crystalline lens (lens) and to correct its focus, a plate-shaped lens is inserted between parallel plate-shaped transparent plates 8.55a, B, and 55b in Figure 10. LCD 56a,
56b may be enclosed -16=. Further, in each of the above-mentioned lens parts, it is also possible to form a Fresnel structure in which a sawtooth-like uneven part is provided on one electrode surface. For example, in the lens section shown in FIG. 10, a large number of sawtooth-shaped uneven portions are provided on the inner surface of each of the outer transparent plates 55a and 55b, and transparent electrodes are provided thereon (liquid crystal 56a, liquid crystal 56a, By forming a Fresnel structure in which unevenness is formed on the electrode surface in contact with one surface of each of the electrodes 56b, it is possible to improve the responsiveness of alignment of liquid crystal molecules to application of voltage.

この他例えば第5図にお【Jる平凸レンズ33a。In addition, for example, a plano-convex lens 33a shown in FIG.

33bの内側を凹面状にして液晶34.a、34b側は
凹レンズとして機能させることにより、合成レンズとし
て凹レンズ及び凸レンズの両機能を兼ねるようにするこ
ともできる。
The inside of the liquid crystal 34.33b is made concave. By making the a and 34b sides function as concave lenses, it is also possible to make a composite lens that functions as both a concave lens and a convex lens.

又、上述したものを重ね合わせたものであっても良く、
又、重ね合わせる組合わせによって、凸レンズ及び凹レ
ンズの両機能を備えた焦点距離可変レンズを実現するこ
ともできる。
Also, it may be a combination of the above,
In addition, by overlapping the lenses, a variable focal length lens having both the functions of a convex lens and a concave lens can be realized.

又、上記フレネル構造を一方の電極面のみでなく、他方
の電極面にも形成したものであっても良い。
Further, the Fresnel structure may be formed not only on one electrode surface but also on the other electrode surface.

尚、制御部3は、フレーム6の一部を兼ねるようにな構
造にすることもできる。
Note that the control section 3 can also be structured so that it also serves as a part of the frame 6.

又、偏光子を用いて使用点距帥可変レンズを構成するこ
ともできる。
It is also possible to construct a variable focal length lens using a polarizer.

又、第10図にように平板状のめがね部において、同心
円状に電極を設けて、中心部側と周辺部側との印加電圧
が少しずつ異る値と4するJ:うに可変制御することに
よって、凸lノンズあるいは凹レンズとして機能さゼた
り、両機能を兼ねる焦点距離可変1ノンズを構成するこ
ともできる。
In addition, as shown in Fig. 10, electrodes are provided concentrically in the flat glasses part, and the voltage applied to the central part and the peripheral part is variably controlled to have slightly different values. Accordingly, it is possible to configure a variable focal length lens that functions as a convex lens or a concave lens, or has both functions.

尚、制御部3の構成は第1図あるいは第6図に示したも
のに限らず、異る構成どすることもできる。例えば第1
図において、温度検出処理部17の出力を直接印加電圧
制御回路19に入力させて簡略化したものも本発明に属
する。
Note that the configuration of the control section 3 is not limited to that shown in FIG. 1 or FIG. 6, and may have a different configuration. For example, the first
In the figure, a simplified version in which the output of the temperature detection processing section 17 is input directly to the applied voltage control circuit 19 also belongs to the present invention.

尚、各レンズ部を形成する透明板、凸レンズ等はガラス
に限定されるものでなく、例えば硬度の比較的大きいプ
ラスチックあるいは弾性作のある= 18 = プラスチック又はこれらを併用したりすることができる
。又、液晶の熱膨服(熱収縮)をカバーできるl質のも
ので形成することもできる。
Note that the transparent plate, convex lens, etc. forming each lens portion are not limited to glass, and may be made of, for example, relatively hard plastic, elastic plastic, or a combination of these. Further, it can also be formed of a material that can cover the thermal expansion (thermal contraction) of the liquid crystal.

[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、液晶を用いて印加電
圧に応じて焦点距離を可変できる焦点可変レンズを構成
すると共に、その温度変化に起因する焦点距離の変化を
温度検出手段の信号出力に基づいて印加電圧を制御して
温度補tIIする手段を設けであるので、周囲の温度が
変化しても、その温度変化によって焦点がずれて、鮮明
に見ることができなくなってしまうことを防+Lするこ
とができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a variable focus lens that can change the focal length according to the applied voltage using a liquid crystal, and changes in the focal length caused by temperature changes are Since the device is equipped with a means for temperature compensation by controlling the applied voltage based on the signal output of the detection means, even if the surrounding temperature changes, the focus will shift due to the temperature change, making it impossible to see clearly. It is possible to prevent +L from happening.

又、めがね1個で複数の焦点距離をカバーすることもで
き、複数のめがねを常時携帯する必要もないし、掛G′
J換えるわずられしさを解消できる。
Also, one pair of glasses can cover multiple focal lengths, eliminating the need to carry multiple pairs of glasses all the time.
You can eliminate the hassle of changing J.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図ないし第4図は本発明の第1実施例に係り、第1
図は第1実施例の構成を示す構成図、第2図は第1実施
例の外観を示す斜視図、第3図は第1実施例の平面図、
第4図は第1実施例の動作説明用の特性図、第5図は本
発明の第2実施例を示す構成図、第6図は本発明の第3
実施例を示す構成図、第7図は本発明の第4実施例の一
部を示す正面図、第8図は本発明の第5実施例を示す斜
視図、第9図は本発明におけるレンズ部の他の構成例を
示す断面図、第10図は本発明におけるレンズ部のさら
に他の構成例を示す断面図である。 1・・・液晶めがね   2・・・めがね部3・・・制
御部   4,5・・・レンズ部6・・・ル−ム 8.10a、10b・・・透明板 11a、llb・・・液晶
FIGS. 1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention.
The figure is a configuration diagram showing the configuration of the first embodiment, FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of the first embodiment, and FIG. 3 is a plan view of the first embodiment.
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the operation of the first embodiment, FIG. 5 is a configuration diagram showing the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a characteristic diagram for explaining the operation of the first embodiment.
7 is a front view showing a part of the fourth embodiment of the present invention, FIG. 8 is a perspective view showing the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a lens according to the present invention. FIG. 10 is a sectional view showing still another example of the structure of the lens portion according to the present invention. 1... Liquid crystal glasses 2... Glasses part 3... Control part 4, 5... Lens part 6... Room 8. 10a, 10b... Transparent plate 11a, llb... Liquid crystal

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)外部電圧の印加により液晶分子の配向状態が変化
して屈折率が変化する液晶を用いた液晶めがねにおいて
、液晶の温度検出手段と、該温度検出手段の検出信号に
基づき、前記液晶に印加される電圧を可変制御する印加
電圧制御手段とを設けることによって、温度変化で液晶
の屈折率が変化するのを液晶の配向制御によって補償し
たことを特徴とする液晶めがね。
(1) In liquid crystal glasses using a liquid crystal whose refractive index changes as the alignment state of liquid crystal molecules changes when an external voltage is applied, a liquid crystal temperature detecting means and a detection signal from the temperature detecting means are used to detect the temperature of the liquid crystal. 1. Liquid crystal glasses, characterized in that the liquid crystal glasses are provided with applied voltage control means for variably controlling the applied voltage, thereby compensating for changes in the refractive index of the liquid crystal due to temperature changes by controlling the alignment of the liquid crystal.
(2)前記印加電圧制御手段は、液晶めがねの焦点距離
を複数の異る値に設定可能とする切換信号手段を有する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液晶めが
ね。
(2) The liquid crystal glasses according to claim 1, wherein the applied voltage control means includes a switching signal means that allows the focal length of the liquid crystal glasses to be set to a plurality of different values.
(3)前記温度検出手段及び印加電圧制御手段の電源の
充電用に太陽電池を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の液晶めがね。
(3) The liquid crystal glasses according to claim 1, further comprising a solar cell for charging the power source of the temperature detection means and the applied voltage control means.
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US07/273,238 US4919520A (en) 1984-08-31 1988-11-18 Liquid crystal eyeglass

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009276624A (en) * 2008-05-15 2009-11-26 Dic Corp Liquid crystal lens and eyesight correcting apparatus using the same

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