JPH02110511A - 度付きサングラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業−Ｅの利用分野」 本発明は液晶を利用した調光サングラスに係わり、特に
、レンズ部が凹又は凸レンズの機能を有すると共に、焦
点距離の切り替えと行うことのできろ度付きサングラス
に関わるものである。

「従来の技術」 ｊ足束、液晶セルを使用した調光サングラスが存在した
　二の調光サングラスは、太陽電池の起電力を利用して
液晶駆動＋Ａ置と駆動させ、Ｔ”Ｎ液晶セル等からなる
レンズ部の光透過度を制■１−ていた　更にテンプル部
がなく、通常の眼鏡の前部に収り付けるための係止手段
が備えられているはめ込み弐ナンクラスが存在していた
。

「発明が解決しようとする課毬」 １−かしながら上記従来型の調光サングラスは度が入っ
ておらず、近視又は遠視の人は使用することができなか
った９特にｗ１端な近視の人が、調光サングラスをかけ
て自動車等を運転すると、前方及び後方の視界が不鮮明
となり、交通事故が引き起こす可能性があった９更に遠
視の人が、室内で読書や仕事を行う場合には、焦点がぼ
けて疲労感と訴える可能性があった４まな１通常の眼鏡
に対して、はめ込み式調光サングラスを収り付ける方式
も考えられるが、この方式は眼ｊ復のデザインを損なう
上、収り付けや収り外しが極めて面倒であるという間超
点がありた２このため、度がけいたサングラスであり、
更に焦点距離を変化させることのできるサングラスの開
発が熱望されていた、「課穎を解決するための手段」 本発明は−Ｅ記課題に鑑み案出されたしので、ＴＮ＞ｆ
ｔ晶セルと、この′ｒＮＭ晶セルと重ね音わされた層高
レンズと、前記ＴＮ液晶セルと該液晶レンズとをＩ央み
、対向する１対の肩先板とからなるレンズ部と、前記Ｔ
Ｎ液晶セルを駆動するための駆動部とから構成されてい
る。東に本発明は、ＴＮ液晶セルと、二のＴＮ液晶セル
と重ね庁わされた液晶レンズと、前記ＴＮ液晶セルと該
液晶レンズとを挟み、対向する１対の（Ｈ光阪とからな
るレンズ部と、前記ＴＮ液晶セルを駆動するための駆動
部と、この駆動部に電力を供給するための太陽電池と、
この駆動部の動作を停止させるためのスイ・・１千手段
とから構成されている。また本発明は、ＴＮ液晶セルと
、二のｒＮＮ機上セル重ね音わされた透明電極付き層高
レンズと、前記ＴＮ液晶セルと該透明電極けき液晶レン
ズとを１火み、対向する１吋の１ｄ光仮とからなるレン
ズ部と、前記１’　Ｎ（＾晶セｐしを駆動するための第
１の駆動部と、前記透明”！Ｋｉ付き液晶レンズを駆動
するための第′、２の駆動部とから構成されている。そ
１て本発明は、ＴＮ液晶セルを、１面のみｆ研光仮を備
えたフィルム液晶セルからｔｌｌｌ成することもできる
「作用」 以上の様に構成された本発明は、’ＴＮ　ｉｌ晶セルに
液晶レンズを重ね合わせ、更に、一対の溌光板を１重ね
合わされたＴＮ液晶セルと液晶レンズをＩ夾んで対向さ
せ、駆動部がＴ　Ｎ　Ｍ晶セルを駆動させる二とにより
、レンズ部の光透過度と、１Ｉｌｌｉ１１させると共に
、液晶レンズの焦点距離を２欅類切り替えることができ
る９更に本発明は、太陽電池により駆動部に電力を供給
することができ、更に、スイ・ツチ手段により駆動部の
動作を停止させれば、レンズ部の光透過度と、液晶レン
ズの焦点距離をマニュアルで切り替えることができる、
そして本発明は、液晶レンズを透明電極けき液晶レンズ
にすることもでき、第１の駆動部がＴＮＣｆｔ晶セルを
制御させ、第２の駆動部が透明電極けき（液晶レンズを
制御させることができる。即ち、第１の駆動部が、レン
ズ部の光透過度を制御させると共に、液晶レンズの焦点
距離を２１類切り替える　そして、層高レンズに入射す
る光が異常光の場合には、第２の駆動部が、液晶レンズ
の焦点距離を連続的又は段階的に変化させることかでき
る９なよ）本発明は、ＴＮ液晶セルを、１面のみ１ｄ光
仮を備えたフィルム液晶セルからｔＩＩ成することもで
きる５「実施例」 本発明の実施例を図面に基すいて説明する３本実施例は
度付き液晶サングラスであり、恢点距＾末を２ｔ＠類に
切り替えることのできる第１実施例と、液晶レンズに入
射する光線が′Ａ常光の場合には。

焦点距離を連続的に変化させることのできる第２実施例
に分けて説明する２ （第１実施例） 第１図は、第１実施例のｍ成分示すもので、レンズ部ｌ
と、駆動部２と、太陽電池３と、スイ・・！千手段４と
からなっている。レンズ部１は、ＴＮ液晶セルｌｌと、
液晶レンズ１２と、（■先板１３．１３とからなってい
る。　ＴＮ＞＾晶セル１１は、ライステ・ソドネマティ
・ツク（ＴＮ）ｊ？を晶セルであつ、液晶分子の配向方
向が、液晶セルの内部で９０度ねじれる探に構成されて
いる。液晶レンズ１２は。

透明基板１２１と、液晶素材１２２と、平板１２３とか
らなっている５透明基Ｆｆｉ、１２１は、平凹レンズの
形状となりている。この透明基板１２１は、ガラス、合
ｌｉｔ樹脂等から構成することができる。

液晶素材１２２は、本実施例においては、ホモジニアス
配向の誘電異方性が正の液晶を採用している９なお、こ
の液晶素材１２２は、他の配向方向や誘電異方性が負の
液晶等も採用することができる。そして、平板１２３は
、液晶素材１２２を透明基板１２１との間に１大みこむ
ためのものであり、液晶素材１２２を凸レンズ状に保持
させるものである。なお、透明基板１２１を平凸レンズ
の形状にし、液晶素材１２２を凹レンズ状にすることも
可能であり、更に、平板１２３もレンス′形状の基板に
することも可能である。（口先Ｗ、１３．１３は、あら
ゆる方向の偏光成分を斥む自然光の中から。

ある特定の方向の月光成分のみを透過させるものである
。例えば、一方向に引き延ばされたポリビニルアルコー
ル膜にヨウ素を染み込ませたフィルム大の偏光膜を採用
することもできる レンズ部１は、入射光側からＩＨ光根板１３ＴＮ液晶セ
ル、液晶レンズ１２、（ｉ先板１３の順番に並べること
により構成される、 駆動部２はＴＮ液晶セル１１に交ｍｔＪＬ圧を印加する
ためのものであり、本実施例では、通常の発振回路が採
用されている。即ち駆動部２は、太陽電池３からの供給
電圧が高くなると、これに従って出力電圧の実効値が高
くなる櫟に構成されている９なおスイ・・Ｉチ手段４は
、マニュアルスイ・・ノチであり、駆動部２の出力信号
をＴＮ？ｒｆ、晶セル１１に送出させない櫟にするもの
である２ 太陽電池２は、アモーファスシリコンを用いた電池が好
ましいが、池の揮類の大Ｖ；％電池２をｔ８用すること
もできる、 ここで、液晶レンズ１２の動作について説明する２適宜
の分子配向状態となっている液晶レンて１２に対して自
然光が入射されると、液晶しンス゛１２は、常光に相当
する焦点距流と、異常光に相当する焦点化４ｉの２−）
の焦点距離を有するレンスヒなる。従って自然光に対し
ては、２種類の焦点比肩を有する二とになるが、入射光
を、常光と異常光とに切り替えれば、液晶レンズ１２は
、自由に２つの焦点距離を何れかに切り替りる二とがて
きる。

以上の様に構成された本実施例は、レンズ部１に自然光
が入射されると、まず、ＩＮ光板１３（溜光子）を通過
した光線が直線ｆｌ’ｆ光となる。二の入射光線はＴＮ
液晶セルにより９０度回転する　この回転された入射光
は、液晶レンズ１２に入射され、二の連光特性が常光線
の場合には、常光に相当する焦点距離のレンズとなり液
晶レンズ１２を通過する。そして液晶レンズ１２を通過
した光線は、月光板１３（検光子）に入射する、こ二て
２−）の月光板　１３．１３を、互いに直交方向に配置
すれば、入射光はＴＮａ晶セル１１で９０度回転してい
るので、（Ｈ先板１３（検光子）を通過する即ち、ＴＮ
液晶セル・１１に電圧を印加１−ない場合には、レンズ
部１の透過率が最大となる　そして。

本実施例の場合には、レンズ部１が、液晶レンズ１２の
常光線に相当する焦点距離のレンズとなる２なお本実施
例で・は、レンズ部ｌの透過率が最大の時に液晶レンズ
１２が常光線に相当するレンズとなったが、ｆａ光成板
１３（口先子）の開先方向とり０度回転した方向に設置
すれば、容喝に異常光に相当するレンズにすることがで
きる 次に、ＴＮ液晶セル１１に電圧を印加すると、ＴＮ湾晶
セル１１のれじれが解消され、入射光の偏光方向が９０
度回転しなくなる。而−）で液晶レンズ１２は、異常光
に相当する焦点距靜のレンズとなり、更に月光板１３（
検光子）が、　ｆｌｌｉ光子に対して直交する方向に配
置されているので、（＾晶しンズ１２を通過した光線は
、ＩＨ光ｐｉ１３（検光子）で＞”断される。即ち、Ｔ
Ｎ液晶セル１１に電圧を印加すると、レンズ部１の光透
尚度は最低となる。そして本実施例の場合には、レンズ
部１；Ｉ’ｌ’異常光に相当する焦点距離のレンズとな
る２従って、太陽電池３に入射する光線の光量が増大す
ると、駆動部２の出力電圧の実効値が増大してレンズ部
１の光透過度が低下する調光サングラスとなる。更に、
常光線に相当する焦点ｂＥ諧か正°２、異常光に相当す
る焦点距離に切り替わるなお、Ｑ　ツノＩｆｉ光板１３
、］　３　”　Ｉ員先方向ヲ７？−いに平行に配置すれ
ば、ＴＮ液晶セル１１／＼の電圧印加と、光透過度の変
化との関ｒ、ｌＩが逆になる２また液晶レンズ１２の焦
点距離は、透明基板１２１の焦点距離と、液晶素材１２
２の焦点距離の合成焦点距離となる２ここで、合成焦点
距離が正となれば凸レンズとなり、負となれば凹レンズ
となる、従って、透明基板１２１の屈折率を、液晶素材
１２２の常光線に対する屈折率よりも大きく。

異常光線に対する屈折率より小さい値をとる材ｒ−ｔか
ら構成すれば、ＴＮｊ＾晶セル１１に対する電圧の印加
により、凹レンズと凸レンズとを切り替えることができ
る。関って、遠近両用サングラスを容易に製作すること
ができる。即ち、（重用者が手元を見る時は、通常サン
グラスの必要がないので、レンズ部１の光透過度を高く
すると共に、レンズと近方用レンズとする。更に、使用
者が遠くを見る時は、屋外の場合が多いと考−えられる
ので、レンズ部１の光透過度を低下させてサングラスと
すると共に、レンズを遠方用レンズとする。二の様に構
成された本実施例は、遠近両用度付きサングラスとなる
、なお、屋外で本や雑誌等を読む場合には、明るい所で
近方を見る状況となり、レンズ部ｌがサングラスとなる
が遠方用レンズとなってしまい問題がある。この場合に
は、スイッチ手段４でＴＮＭ晶セル１１の駆動を停止さ
せれば、レンズ部ｌを近方用レンズにすることができる
９また。液晶レンズ１２に封入される液晶素材１２２は
、Ｋ１５（ＢＨＤ社）やＥ７　（ＢＨＤ社）等を採用す
ることができるが、これらの液晶に限定されるものでな
い、そして本実施例を遠近側用度付きサングラスにする
場合には、透明基板１２１を、液晶素材１２２の異常光
に対応する屈折率７７、と常光に対応する屈折率７７゜
の間の値になる様な屈折率ηｌの材質で形成する必要が
ある。即ち、ηｏ−Ｃη凰くη。となる様な材質で透明
基板１２１を製造する必要があり、比較的高屈折率の光
学レンズ用高屈折率圏脂を採用することが望ましい （第２実施例） 次に、第２図に基すいて第２実施例を説明する９二の実
施鋼の度付きサングラスは、レンズ部１と、第１の駆動
部２１と、第２の駆動部２２と、太陽電池３と、スイッ
チ手段４とからなっているレンズ部１は、Ｔ　Ｎ　ｉｌ
晶セル１１と、透明電極叶き液晶レンズ１２と、（輯先
板１３１．１３とからなっている。透明電極けき液晶レ
ンズ１２は、透明基板１２１と基板１２３とに透明電極
が形成されており、液晶素材１２２に電圧を印加させる
ことができる。第１の駆動部２１は、第１実施例の駆動
部２に相当するものである。第２の駆動部２２は、液晶
レンズ１２に電圧を印加するものて゛あり、連続的に電
圧を変化させる構成でらよ−＜　、　Ｉ’Ｑ附的に電圧
を変１ヒさせる構成にしてもよい９なお、池の打１成と
作用は、上記第１の実施Ｍと同様であるので説明を省略
する、 以上の様に構成された本実施例は、ＴＮ液晶セル１１を
通過した透過光が、透明電極１寸き液晶レンズ１２に対
して異常光の場合には、透明電極けき液晶レンズ１２に
電圧を印加すると、液晶分子は電圧に応じて除々に電極
に垂直な方向に向きを変える。而って異常光成分に対し
ては、液晶レンズの見かけ上の屈折率は、異常光に対す
る鎮から常光に対する値まで連続的に変化し、焦点距離
を連続的に変化させることができる７なお、常光線が透
明電極けき液晶レンズ１２に入射したＰ４会には、電圧
を印加しても焦点距離は変化しない、而って、透明ｒＥ
簡けき液晶レンズ１２に入射する光線が異常光の場りだ
け、焦点距離を連続的に変化させることができる。従っ
て１例えば変けきサングラスのレンズ部１が遠方用レン
ズとなる時、透明電極けき液晶レンズ１２に異常光線が
入射する探に構成すれば、遠方を見る時の焦点距離を変
化させることができる。同様に、１＠光［１３（ｆｉ光
子）の１口先方向を９０度回転すれば、近方を見る時の
み焦点距離を変化させるｔｉ成にすることも可能である
。

綻１　ｈの探に構成された第２実施例は、第１実施例の
様に度付き調光サングラスとなるトに、透明＠ｅ１寸き
液晶レンズ１２に入射する光線が、異常光線となる様に
設定された焦点距離を連続的に変化させることができる
９そして、第２の駆動部２２の出力電圧を段階的、又は
連続的に変化させれば、所望の焦点距離に設定した度付
き１ｍ光サングラスを提供することができる効果がある
。なお第２の駆動部２２の電源には、適宜の電池を使用
することができるが、サングラスのテンプル部をシート
電池等から構成させるタイプの電池を採用することもで
きる９　（例えば、持顆昭６１−７９３８．４号に係わ
る電池） なお、第１．２実施例のＴＮ液晶セル１１に、−面のみ
渭光板を備えたフィルム液晶セル（例えば、潰光板一体
型ベースフィルムを用いた液晶セル）を採用すれば、転
置の変けきサングラスを提供することができるという効
果がある７そして、第１．２実施例の液晶レンズ１２に
は、フレネルレンズ構造の液晶レンズ１２ｐ採用する二
とらできる。フレネルレンズ構造の液晶レンズ１２を採
用した度付きサングラスは、レンズ部１の実効１７みを
薄くすることができるという効果がある「効果」 以上の探に構成された本発明は、−ｒ　Ｎ　Ｒ晶セルに
液晶レンズを重ね合わせ、更に、−村の清光板を、重ね
合わされたＴＮＲ晶セルと液晶レンズを挟んで対向させ
、駆動部がＴＮ液晶セルを駆動させる様に構成されてい
るので、レンズ部の光透過度３制郡させると共に、液晶
レンズの焦点距＾ｊを２種類切り替えることができると
いう効果がある９従って比較的簡単な構成で、２重焦点
調光サングラスを安価に提供することができるという＋
、越した効果がある２更に本発明は、太陽電池により駆
動部に電力と供給することができ、更に、スイ・・・千
手段により駆動部の動作を停止させる二とかて゛きるの
で、電池の交ＩＱが必要なく、レンズ部の光透過度と、
液晶レンズの焦点距離の関係がモＭ；音となる場合でも
、マニュアルで焦点距笥を切り替えることができるとい
う効果がある　そして本発明は、液晶レンズを透明電極
けき液晶レンズにする二ともでき、第１の駆動部がＴＮ
液晶セルを制御させ、第２の駆動部が透明電極けきｉｒ
ｊ、晶レンズと制御させることができので、第１カ駈動
部か、レンズ部の光透過度を制−さぜると共に、ｌ夜曲
レンズの焦点距離を２種類切り替えることができる。

更に液晶レンズに入射する光が異常光の場合には、第２
の駆動部が、液晶レンズの焦点距離を連続的又は段階的
に変化させることができるので、所望の焦点距離に設定
した調光サングラスを提洪する二とができる。なお本発
明は、ＴＮＭ晶セル分。

■而のみ旧光板を備えたフィルム液晶セルから構成する
こともできるので、軽量な２重焦点謝光サングラスを提
洪することができるという効果かある

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施ＩＴＡｌを示すもので、第１ＩＡは第
１実施例の説明図であり、第２図は第２実施例の説明図
、第３図は本実施例の斜視図である。 ２・・・駆動部 ３・・・太陽電池 ４・・・スイ・・！千手段 ■・・・レンズ部 １１・・ＴＮ液晶セル １２・　・液晶レンズ １３・・１日光板 第１図 ＩＧ３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＴＮ液晶セルと、このＴＮ液晶セルと重ね合わさ
   れた液晶レンズと、前記ＴＮ液晶セルと該液晶レンズと
   を挟み、対向する１対の偏光板とからなるレンズ部と、
   前記ＴＮ液晶セルを駆動するための駆動部とからなる度
   付きサングラス。
2. （２）ＴＮ液晶セルと、このＴＮ液晶セルと重ね合わさ
   れた液晶レンズと、前記ＴＮ液晶セルと該液晶レンズと
   を挟み、対向する１対の偏光板とからなるレンズ部と、
   前記ＴＮ液晶セルを駆動するための駆動部と、この駆動
   部に電力を供給するための太陽電池と、この駆動部の動
   作を停止させるためのスイッチ手段とからなる度付きサ
   ングラス。
3. （３）ＴＮ液晶セルと、このＴＮ液晶セルと重ね合わさ
   れた透明電極付き液晶レンズと、前記ＴＮ液晶セルと該
   透明電極付き液晶レンズとを挟み、対向する１対の偏光
   板とからなるレンズ部と、前記ＴＮ液晶セルを駆動する
   ための第１の駆動部と、前記透明電極付き液晶レンズを
   駆動するための第２の駆動部とからなる度付きサングラ
   ス。
4. （４）ＴＮ液晶セルが、１面のみ偏光板を備えたフィル
   ム液晶セルから構成されている請求項１〜３記載の度付
   きサングラス。