JPS62209412A - 乱視補正焦点距離可変液晶レンズ - Google Patents
乱視補正焦点距離可変液晶レンズInfo
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- JPS62209412A JPS62209412A JP5199686A JP5199686A JPS62209412A JP S62209412 A JPS62209412 A JP S62209412A JP 5199686 A JP5199686 A JP 5199686A JP 5199686 A JP5199686 A JP 5199686A JP S62209412 A JPS62209412 A JP S62209412A
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は焦点距離可変液晶レンズに係り、特に乱視補正
を行なうことのできる乱視補正焦点距離可変液晶レンズ
に関するものである。
を行なうことのできる乱視補正焦点距離可変液晶レンズ
に関するものである。
白内障などの眼の疾病により眼球の水晶体が摘出されて
しまった場合に、従来の焦点距離が固定のレンズを用い
た［１１１１１１では使用する距離に応じて焦点距離の
異なった数種類のＶ＆鏡を用意してそれぞれの情況に応
じて使い分ける必要があり、実生活において多大なる不
便さを強いられている。したがって、焦点距離を自由に
変化させることのできるｌ［ｌ鏡しンズの出現が望まれ
ていた。また、光学レンズに用いられるズームレンズと
呼ばれる可変焦点レンズの焦点距離の制御はその中の複
数枚の単レンズから構成されるレンズ群同士の間隔を変
化させることによって行なっている。したがってレンズ
群の移動のためレンズ可動機構が不可欠ｐあり、小型化
・低コストという要求を十分満足することができず、レ
ンズの移動なしに焦点距離が自由に変化できる焦点距離
可変レンズの出現が望まれていた。
しまった場合に、従来の焦点距離が固定のレンズを用い
た［１１１１１１では使用する距離に応じて焦点距離の
異なった数種類のＶ＆鏡を用意してそれぞれの情況に応
じて使い分ける必要があり、実生活において多大なる不
便さを強いられている。したがって、焦点距離を自由に
変化させることのできるｌ［ｌ鏡しンズの出現が望まれ
ていた。また、光学レンズに用いられるズームレンズと
呼ばれる可変焦点レンズの焦点距離の制御はその中の複
数枚の単レンズから構成されるレンズ群同士の間隔を変
化させることによって行なっている。したがってレンズ
群の移動のためレンズ可動機構が不可欠ｐあり、小型化
・低コストという要求を十分満足することができず、レ
ンズの移動なしに焦点距離が自由に変化できる焦点距離
可変レンズの出現が望まれていた。
液晶は、一般に長さ数１０Ａ、幅が約数Ａの細長い棒状
分子構造をもっており、また誘電異方性をもち、液晶分
子の軸方向に平行な誘電率と直角な方向の誘電率とは一
般に一致しない。前者が後者よりも大きいものを正の液
晶といい、逆のものは負の液晶といわれている。
分子構造をもっており、また誘電異方性をもち、液晶分
子の軸方向に平行な誘電率と直角な方向の誘電率とは一
般に一致しない。前者が後者よりも大きいものを正の液
晶といい、逆のものは負の液晶といわれている。
２枚の透明電極基板の間に誘電異方性が正の電界効果形
液晶を入れ、液晶分子が基板に平行になるように配向さ
せた液晶セルにしきい値以上の交流電圧を印加すると、
液晶分子の双極子モーメントに働く力により液晶分子は
液晶分子軸を電圧印加方向に向きを変える。したがって
、印加電圧の大きさにより基板に平行に配向していた液
晶分子を基板に対して垂直方向に連続的にその向きを変
えることができる。よって液晶分子の配向の方位に偏光
しｔこ入射光に対して液晶セルのみがけの屈折率は異常
光に対する値から常光に対する値まで連続的に変化する
。
液晶を入れ、液晶分子が基板に平行になるように配向さ
せた液晶セルにしきい値以上の交流電圧を印加すると、
液晶分子の双極子モーメントに働く力により液晶分子は
液晶分子軸を電圧印加方向に向きを変える。したがって
、印加電圧の大きさにより基板に平行に配向していた液
晶分子を基板に対して垂直方向に連続的にその向きを変
えることができる。よって液晶分子の配向の方位に偏光
しｔこ入射光に対して液晶セルのみがけの屈折率は異常
光に対する値から常光に対する値まで連続的に変化する
。
このいわゆる電界制御複屈折効果は電気的エネルギーと
弾性的エネルギーの相対的な関係によって決まるため、
液晶セルの厚みに依存せず、また印加電界ではなく印加
電圧に依存して変化することが知られている。つまり、
液晶セルがレンズのような形をしており、液晶セルの厚
みが各々の場所によって異なっていても光学的には一様
な屈折率の変化が得られることになる。すなわち、液晶
分子を適宜の方向に配向させたレンズの形状を有する基
板の間に誘電異方性が正の液晶を封入し、印加電圧によ
り液晶分子の配向方向を制御して液晶セルのみかけの屈
折率を変化させることにより、液晶レンズの焦点距離を
異常光に対する値Ｆｅから常光に対する値Ｆｏまで連続
的に変化させることができる。垂直配向させたｙ、７ｒ
Ｌ異方性が負の液晶を用いると印加電圧に対する焦点匪
離の変化が逆になる。電圧を印加する代わりに磁界を加
えても液晶分子の配向状態を変えることができるので、
磁界による焦点距離可変レンズとすることもできる。
弾性的エネルギーの相対的な関係によって決まるため、
液晶セルの厚みに依存せず、また印加電界ではなく印加
電圧に依存して変化することが知られている。つまり、
液晶セルがレンズのような形をしており、液晶セルの厚
みが各々の場所によって異なっていても光学的には一様
な屈折率の変化が得られることになる。すなわち、液晶
分子を適宜の方向に配向させたレンズの形状を有する基
板の間に誘電異方性が正の液晶を封入し、印加電圧によ
り液晶分子の配向方向を制御して液晶セルのみかけの屈
折率を変化させることにより、液晶レンズの焦点距離を
異常光に対する値Ｆｅから常光に対する値Ｆｏまで連続
的に変化させることができる。垂直配向させたｙ、７ｒ
Ｌ異方性が負の液晶を用いると印加電圧に対する焦点匪
離の変化が逆になる。電圧を印加する代わりに磁界を加
えても液晶分子の配向状態を変えることができるので、
磁界による焦点距離可変レンズとすることもできる。
しかしながら、従来の液晶メガネは乱視に対する補償手
段を何ら講じでいなかった０人間の眼の角膜はその中心
付近においても完全な球面でな（、光軸を含む面すなわ
ち子牛面の方向によって曲率が異なっている。通常は垂
直方向の子牛面における曲率が強く、屈折力で表現すれ
ば水平方向の屈折力に対し０．５〜１．０Ｄ程度大きく
なっている。
段を何ら講じでいなかった０人間の眼の角膜はその中心
付近においても完全な球面でな（、光軸を含む面すなわ
ち子牛面の方向によって曲率が異なっている。通常は垂
直方向の子牛面における曲率が強く、屈折力で表現すれ
ば水平方向の屈折力に対し０．５〜１．０Ｄ程度大きく
なっている。
しかしながら水晶体にも非点収差が存在し、この収差が
角膜の収差を打ち消す様になっている。この打ち消し補
正が不充分であり、眼の光学系が全体として非点収差を
もっているものを乱視眼という。そこで、乱視を補正す
るには、互いに乗直な２つの主経線に対し異なった屈折
力を有するレンズをルいて、眼の非点収差を打ち消さな
ければならない。そこで、一般のガラスレンズ等を用い
た乱視補正メガネでは、前面又は後面にトーリック面等
を採用している。液晶レンズにおいても、トーリック面
等が形成された電極基板を用いることが考えられるが、
乱視補正量の個人差に応じて電極基板を加工しなければ
ならず、加工コストが極めで高くなる問題点があった。
角膜の収差を打ち消す様になっている。この打ち消し補
正が不充分であり、眼の光学系が全体として非点収差を
もっているものを乱視眼という。そこで、乱視を補正す
るには、互いに乗直な２つの主経線に対し異なった屈折
力を有するレンズをルいて、眼の非点収差を打ち消さな
ければならない。そこで、一般のガラスレンズ等を用い
た乱視補正メガネでは、前面又は後面にトーリック面等
を採用している。液晶レンズにおいても、トーリック面
等が形成された電極基板を用いることが考えられるが、
乱視補正量の個人差に応じて電極基板を加工しなければ
ならず、加工コストが極めで高くなる問題点があった。
更に、角膜表面の不規則な凹凸に起因する不正乱視の場
合には、単なる乱視レンズでは乱視補正できないという
問題点があった。
合には、単なる乱視レンズでは乱視補正できないという
問題点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記問題点に鑑み案出したもので、液晶層と、
この液晶層に電圧を印加するための電極基板とを有する
焦点距離可変液晶レンズにおいて、該電極基板の少なく
とも一方に形成された印加電極が複数に分割されており
、該印加電極に所望の電位分布を与えて前記電極基板間
の液晶分子の配向状態を制御することにより、ＢＬ視の
補正を行なうことを特徴としている。
この液晶層に電圧を印加するための電極基板とを有する
焦点距離可変液晶レンズにおいて、該電極基板の少なく
とも一方に形成された印加電極が複数に分割されており
、該印加電極に所望の電位分布を与えて前記電極基板間
の液晶分子の配向状態を制御することにより、ＢＬ視の
補正を行なうことを特徴としている。
本発明は、電極基板の少なくとも一方に形成された印加
電極が複数に分割されており、該分割された印加電極に
対してそれぞれ適宜の電圧を印加することができるので
、前記電極基板上に適宜の電位分布を形成することがで
きる。そして電極基板間に封入されている液晶分子の配
向状態は上記電位分布に従って定まるため、液晶層の屈
折率を前記電極基板上で一次元又は二次元的に変化させ
ることができる。従って、眼の光学系全体の非点収差を
補正することのできる乱視補正焦点距離可変液晶レンズ
を提供することができる。
電極が複数に分割されており、該分割された印加電極に
対してそれぞれ適宜の電圧を印加することができるので
、前記電極基板上に適宜の電位分布を形成することがで
きる。そして電極基板間に封入されている液晶分子の配
向状態は上記電位分布に従って定まるため、液晶層の屈
折率を前記電極基板上で一次元又は二次元的に変化させ
ることができる。従って、眼の光学系全体の非点収差を
補正することのできる乱視補正焦点距離可変液晶レンズ
を提供することができる。
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、１は電ｉ
基板であって、液晶層を挾んで該電極基板１ａ＝１ｂが
対向して配置されている。電極基板Ｉ１１には印加電極
１１；１１・・・が複数に分割されて形成されており、
各電極１１，１１・・・はそれぞれ他の電極１１．１１
・・・と電気的に絶縁されている。電極基板１１Ｌに形
成された印加電極１１．１１・・・は、隣合う印加電ｔ
’ｔｉｉ、ｉ１同士が互いに抵抗器ｒで接続されており
、電極基板１ａのほぼ中央部に該当する印加電極１１と
、直列に接続された抵抗器ｒｌ ｌ ｒ２・・・および
ｒ５ ｙ ｒｓ・・・の最終端（即ち、！ｎ１図ではｒ
ｌとｒｅ）とが電源部２に接続されている。電極基板１
はできるだけ透明な材質が好ましく、液晶層に接する基
板面には印加電極を形成する必要がある。特に電極基板
１ａの印加電極ｉｉ、ｉ１・・・は、複数に分割して形
成する必要があり、電極基板１１１にＮＥＳＡ膜やＩＴ
Ｏ膜を形成した後、ホトエツチングする方法や、レーザ
光線等を用いてパタニングする方法がある。電極基Ｊｆ
ｊ １ ａに形成された印加電極１１，１１・・・は、
それぞれ他の印加電極１１，１１・・・と互いに電気的
に絶縁されているので、各印加電極１１ごとに異なる電
圧を印加することができる。即ち、液晶分子の配向状態
は印加電圧に依存して変化するため、各印加電極１１ご
とに異なる電圧を印加することにより、液晶層の屈折率
を電極基板上で横（水平）方向に変化させることができ
る。第１図に示す実施例においては、分割抵抗ｒ１〜ｒ
、でそれぞれ所望の印加電圧を分圧させ、各印加電極１
１に異なる電圧が印加できる様になっている。従って、
まず乱視補正に必要な屈折率の場所的分布（横方向の分
布）を算出し、これに対応する印加電圧分布を計算する
。そして、この印加電圧分布に従い各印加電極１１の印
加電圧を決定し、この決定電圧値が分圧される様な分割
抵抗ｒの電気抵抗値を計算すればよい。以上の様に構成
した液晶レンズは一般の光学レンズと同様に乱視（この
場合は直乱視）補正を行なうことができる。なお、本実
施例においてはバイアス電圧調整用可変抵抗器３とスイ
ッチ４が設けられている。バイアス電圧調整用可変抵抗
器３は、基準となる電圧値を設定するためのもので、電
″ｆＡ２の電圧を可変することにより液晶レンズの焦点
距離を変化させることができる。従って、この様に構成
された液晶レンズは、乱視補正可変焦点距離液晶レンズ
となる。又、スイッチ４をＡ１１ｌｌｌにすると、中心
部に最も高い電圧が印加されて屈折率が小さくなり、周
辺部に向かうに従い次第に屈折率が大きくなるように構
成されている。そして、スイッチ４をＢ側にすると、上
記の場合と逆に中心部の屈折率が最も大きくなる様に構
成されている。なお、本実施例においては電極基板１ａ
の印加電極１１を１０個に分割したが、必要に応じて分
割数を増大することが望ましい、また、印加電圧を分割
抵抗ｒによって分圧したが、抵抗器による分圧に限らず
、いずれの方式で所望の電圧を得てもよい。そして、電
源２の電圧を可変するとともにバイアス電圧調整用可変
抵抗器３によって′！１１極基板１に印加する電圧を変
化させたが、繰り返し周波数やデユーティ比等を変化さ
せる方式等であってもよい。すなわち、印加電圧の実効
値を変化させる方式であれば足りる。、また、上述した
実施例は印加電極１１に透明電極のみを採用したが、こ
の印加電極１１に透明電極と半導体素子を岨み合わせた
ものを適用することもできる。即ち、電極基板１ａ上に
半導体素子をマトリックス状に配列し、液晶層を駆動す
るものである。この方式は通常アクティブマトリックス
方式と呼ばれており、クロストーク効果を問題に動る必
要が全くなく、極めて精細な電極を製造することができ
、かつ、各電極に制御された任意の電圧を加えることが
できるので精度の高い乱視補正を行なうことができる。
基板であって、液晶層を挾んで該電極基板１ａ＝１ｂが
対向して配置されている。電極基板Ｉ１１には印加電極
１１；１１・・・が複数に分割されて形成されており、
各電極１１，１１・・・はそれぞれ他の電極１１．１１
・・・と電気的に絶縁されている。電極基板１１Ｌに形
成された印加電極１１．１１・・・は、隣合う印加電ｔ
’ｔｉｉ、ｉ１同士が互いに抵抗器ｒで接続されており
、電極基板１ａのほぼ中央部に該当する印加電極１１と
、直列に接続された抵抗器ｒｌ ｌ ｒ２・・・および
ｒ５ ｙ ｒｓ・・・の最終端（即ち、！ｎ１図ではｒ
ｌとｒｅ）とが電源部２に接続されている。電極基板１
はできるだけ透明な材質が好ましく、液晶層に接する基
板面には印加電極を形成する必要がある。特に電極基板
１ａの印加電極ｉｉ、ｉ１・・・は、複数に分割して形
成する必要があり、電極基板１１１にＮＥＳＡ膜やＩＴ
Ｏ膜を形成した後、ホトエツチングする方法や、レーザ
光線等を用いてパタニングする方法がある。電極基Ｊｆ
ｊ １ ａに形成された印加電極１１，１１・・・は、
それぞれ他の印加電極１１，１１・・・と互いに電気的
に絶縁されているので、各印加電極１１ごとに異なる電
圧を印加することができる。即ち、液晶分子の配向状態
は印加電圧に依存して変化するため、各印加電極１１ご
とに異なる電圧を印加することにより、液晶層の屈折率
を電極基板上で横（水平）方向に変化させることができ
る。第１図に示す実施例においては、分割抵抗ｒ１〜ｒ
、でそれぞれ所望の印加電圧を分圧させ、各印加電極１
１に異なる電圧が印加できる様になっている。従って、
まず乱視補正に必要な屈折率の場所的分布（横方向の分
布）を算出し、これに対応する印加電圧分布を計算する
。そして、この印加電圧分布に従い各印加電極１１の印
加電圧を決定し、この決定電圧値が分圧される様な分割
抵抗ｒの電気抵抗値を計算すればよい。以上の様に構成
した液晶レンズは一般の光学レンズと同様に乱視（この
場合は直乱視）補正を行なうことができる。なお、本実
施例においてはバイアス電圧調整用可変抵抗器３とスイ
ッチ４が設けられている。バイアス電圧調整用可変抵抗
器３は、基準となる電圧値を設定するためのもので、電
″ｆＡ２の電圧を可変することにより液晶レンズの焦点
距離を変化させることができる。従って、この様に構成
された液晶レンズは、乱視補正可変焦点距離液晶レンズ
となる。又、スイッチ４をＡ１１ｌｌｌにすると、中心
部に最も高い電圧が印加されて屈折率が小さくなり、周
辺部に向かうに従い次第に屈折率が大きくなるように構
成されている。そして、スイッチ４をＢ側にすると、上
記の場合と逆に中心部の屈折率が最も大きくなる様に構
成されている。なお、本実施例においては電極基板１ａ
の印加電極１１を１０個に分割したが、必要に応じて分
割数を増大することが望ましい、また、印加電圧を分割
抵抗ｒによって分圧したが、抵抗器による分圧に限らず
、いずれの方式で所望の電圧を得てもよい。そして、電
源２の電圧を可変するとともにバイアス電圧調整用可変
抵抗器３によって′！１１極基板１に印加する電圧を変
化させたが、繰り返し周波数やデユーティ比等を変化さ
せる方式等であってもよい。すなわち、印加電圧の実効
値を変化させる方式であれば足りる。、また、上述した
実施例は印加電極１１に透明電極のみを採用したが、こ
の印加電極１１に透明電極と半導体素子を岨み合わせた
ものを適用することもできる。即ち、電極基板１ａ上に
半導体素子をマトリックス状に配列し、液晶層を駆動す
るものである。この方式は通常アクティブマトリックス
方式と呼ばれており、クロストーク効果を問題に動る必
要が全くなく、極めて精細な電極を製造することができ
、かつ、各電極に制御された任意の電圧を加えることが
できるので精度の高い乱視補正を行なうことができる。
次に電極基板１が、液晶層を挾んで対向して設けられ、
前記基板１の双方に形成された印加電極１１が複数に分
割されている場合の実施例を説明する。まず、第２図に
示す様なマトリックス方式を説明すると、Ｉｌａは電極
基板１ａに形成された垂直印加電極群であり、ｌｌｂは
電極基板１ｂに形成された水平印加電極群である。垂直
印加電極群１１ａと水平印加電極群１１１Ｉは液晶層を
挾んで対向して設けられている。それぞれの印加電極１
１は駆動電圧手段に接続されており、適当な駆動方法に
より任意の電極群の交点Ｃに対して、所望の電圧を印加
できる様に構成されている。例えば、垂直印加電極群１
１ａの中からｖ５を選択し、水平印加電極群１１ｂの中
からＨ，を選択すれば、交点Ｃ１，に所望の電圧を印加
することができる。
前記基板１の双方に形成された印加電極１１が複数に分
割されている場合の実施例を説明する。まず、第２図に
示す様なマトリックス方式を説明すると、Ｉｌａは電極
基板１ａに形成された垂直印加電極群であり、ｌｌｂは
電極基板１ｂに形成された水平印加電極群である。垂直
印加電極群１１ａと水平印加電極群１１１Ｉは液晶層を
挾んで対向して設けられている。それぞれの印加電極１
１は駆動電圧手段に接続されており、適当な駆動方法に
より任意の電極群の交点Ｃに対して、所望の電圧を印加
できる様に構成されている。例えば、垂直印加電極群１
１ａの中からｖ５を選択し、水平印加電極群１１ｂの中
からＨ，を選択すれば、交点Ｃ１，に所望の電圧を印加
することができる。
同様にＨ＝Ｈ４，Ｖ＝Ｖ２を選択すれば、交、αＣ４２
に所゛望の電圧が印加され、Ｈ＝ｔ［９，Ｖ＝Ｖ６を選
択すれば、交、−χＣ５６に所望の電圧が印加される。
に所゛望の電圧が印加され、Ｈ＝ｔ［９，Ｖ＝Ｖ６を選
択すれば、交、−χＣ５６に所望の電圧が印加される。
従って、電極基板１上で場所ごとに（二次元的に）液晶
層の屈折率を変化させることができる。すなわち、乱視
補正に必要な屈折率の分布を算出し、これに対応する印
加電圧分布を決定すれば、乱視補正液晶レンズを提供で
きる。更に印加電圧全体の実効値を変化させれば、液晶
レンズの焦点距離を変化させることができ、乱視補正可
変焦点距離液晶レンズを提供できる。また、垂直印加電
極群１１ａ及び水平印加電極群１１１＋は、必要に応じ
て電極数を増加することが好ましい。なお、駆動方法は
電圧平均化駆動法や二周波駆動法等があり、いずれの方
法も採用できるがクロストーク効果を低減できる方法が
好ましい。特に３分の１バイアス駆動法等が好適である
。なお、上記実施例においては、印加電極１１ａ、１
ｌｂが互いに直交する方向に配置したが、電極基板１の
一方に同心円状電極を形成し、該基板１の他方に放射状
電極を形成することも可能である。この場合も、各電極
の交点に任意の電圧を印加することができる。
層の屈折率を変化させることができる。すなわち、乱視
補正に必要な屈折率の分布を算出し、これに対応する印
加電圧分布を決定すれば、乱視補正液晶レンズを提供で
きる。更に印加電圧全体の実効値を変化させれば、液晶
レンズの焦点距離を変化させることができ、乱視補正可
変焦点距離液晶レンズを提供できる。また、垂直印加電
極群１１ａ及び水平印加電極群１１１＋は、必要に応じ
て電極数を増加することが好ましい。なお、駆動方法は
電圧平均化駆動法や二周波駆動法等があり、いずれの方
法も採用できるがクロストーク効果を低減できる方法が
好ましい。特に３分の１バイアス駆動法等が好適である
。なお、上記実施例においては、印加電極１１ａ、１
ｌｂが互いに直交する方向に配置したが、電極基板１の
一方に同心円状電極を形成し、該基板１の他方に放射状
電極を形成することも可能である。この場合も、各電極
の交点に任意の電圧を印加することができる。
また、電極基板１の少なくとも一方がレンズ形 ノ状と
なっていてもよく、更に７レネルレンズ構造であっても
よい。電極基板１の少なくとも一方が７レネルレンズ構
造の場合には、液晶レンズの実効１！７みを薄くするこ
とができる。以上の様に構成されたマ） ＋７ツクスタ
イプの印加電極は、直乱視、側乱視、斜乱視の様な正乱
視の補正だけでなく、角膜の異常による不正乱視をも補
正できる効果がある。なお、本発明はメガネレンズに限
定されることなく、カメラの７フイングーに取り付けら
れる視度Ｉ４整レンズや双＠鏡など一般的光学機械に適
用できることはいうまでもない。
なっていてもよく、更に７レネルレンズ構造であっても
よい。電極基板１の少なくとも一方が７レネルレンズ構
造の場合には、液晶レンズの実効１！７みを薄くするこ
とができる。以上の様に構成されたマ） ＋７ツクスタ
イプの印加電極は、直乱視、側乱視、斜乱視の様な正乱
視の補正だけでなく、角膜の異常による不正乱視をも補
正できる効果がある。なお、本発明はメガネレンズに限
定されることなく、カメラの７フイングーに取り付けら
れる視度Ｉ４整レンズや双＠鏡など一般的光学機械に適
用できることはいうまでもない。
以上の様に構成された本発明は、複数に分割した印加電
極に所望の電位分布を与えて液晶分子の配向状態を制御
することができるので、焦点距離を変化させることがで
きるうえ、乱視の補正を行なうこともできる効果がある
。また、乱視補正量に応じてレンズを機械加工する必要
らないので、加工コストが低いという卓越した効果を有
する。
極に所望の電位分布を与えて液晶分子の配向状態を制御
することができるので、焦点距離を変化させることがで
きるうえ、乱視の補正を行なうこともできる効果がある
。また、乱視補正量に応じてレンズを機械加工する必要
らないので、加工コストが低いという卓越した効果を有
する。
図は本発明の実施例を示すもので、第１図は概略を示す
図であり、１２図はマトリックス印加方式の説明図であ
る。 １・・・電極基板 ２・・・電源部３・・・バイア
ス電圧調整用可変抵抗器４・・・スイッチ １１・・
・印加電極能１名 −− 鍔４！：；Ｉ’）ニア１’：４ｊ’ｌ二（こ変更なし）
手続補正書（方式） ％式％ ２、 発明の名称 乱視補正焦点距離可変液晶レン
ズ３、補正をする者 ′門生との関係 特許出願人 秋田県横手市金沢中野字蛭沢７９４番地の１株式会旺ノ
エ久 代表取締役 石 井 陛 光 ４、代理人 〒１１１（電）８６２−４９７７（代）筒口１田際特許
事務所内 （８９９６）弁理士 和 泉 雄 −：他１名 ５、補正命令の日付
図であり、１２図はマトリックス印加方式の説明図であ
る。 １・・・電極基板 ２・・・電源部３・・・バイア
ス電圧調整用可変抵抗器４・・・スイッチ １１・・
・印加電極能１名 −− 鍔４！：；Ｉ’）ニア１’：４ｊ’ｌ二（こ変更なし）
手続補正書（方式） ％式％ ２、 発明の名称 乱視補正焦点距離可変液晶レン
ズ３、補正をする者 ′門生との関係 特許出願人 秋田県横手市金沢中野字蛭沢７９４番地の１株式会旺ノ
エ久 代表取締役 石 井 陛 光 ４、代理人 〒１１１（電）８６２−４９７７（代）筒口１田際特許
事務所内 （８９９６）弁理士 和 泉 雄 −：他１名 ５、補正命令の日付
Claims (5)
- （１）液晶層と、この液晶層に電圧を印加するための電
極基板とを有する焦点距離可変液晶レンズにおいて、該
電極基板の少なくとも一方に形成された印加電極が複数
に分割されており、該印加電極に所望の電位分布を与え
て前記電極基板間の液晶分子の配向状態を制御すること
により、乱視の補正を行なうことを特徴とする乱視補正
焦点距離可変液晶レンズ。 - （２）複数に分割されている印加電極が、半導体素子及
び透明電極からなる特許請求の範囲第１項記載の乱視補
正焦点距離可変液晶レンズ。 - （３）電極基板が、液晶層を挟んで対向して設けられ前
記基板の双方に形成された印加電極が複数に分割されて
いる特許請求の範囲第１項記載の乱視補正焦点距離可変
液晶レンズ。 - （４）印加電極が、互いに直交する方向に配置されてい
る特許請求の範囲第３項記載の乱視補正焦点距離可変液
晶レンズ。 - （５）電極基板の一方に形成された印加電極が、同心円
状に配列されており、他方に形成された印加電極が、放
射状に配列されている特許請求の範囲第３項記載の乱視
補正焦点距離可変液晶レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5199686A JPS62209412A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 乱視補正焦点距離可変液晶レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5199686A JPS62209412A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 乱視補正焦点距離可変液晶レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62209412A true JPS62209412A (ja) | 1987-09-14 |
| JPH0261014B2 JPH0261014B2 (ja) | 1990-12-18 |
Family
ID=12902458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5199686A Granted JPS62209412A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 乱視補正焦点距離可変液晶レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62209412A (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005015300A1 (en) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Liquid crystal display device and driving method to avoid disclinations |
| US7077519B2 (en) * | 1999-07-02 | 2006-07-18 | E-Vision, Llc | System, apparatus, and method for correcting vision using an electro-active lens |
| JP2007248604A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Stanley Electric Co Ltd | カメラ用絞り光学素子及びその製造方法 |
| US7580619B2 (en) | 2005-02-28 | 2009-08-25 | Fujifilm Corporation | Optical element, optical unit, and image-taking apparatus |
| JP2013535658A (ja) * | 2010-07-06 | 2013-09-12 | コミシリア ア レネルジ アトミック エ オ エナジーズ オルタネティヴズ | 液晶マイクロレンズを有する波面アナライザ |
| JP2015533226A (ja) * | 2012-09-30 | 2015-11-19 | オプティカ アムカ（エー．エー．）リミテッド | 電気的に調整可能な出力およびアライメントを有するレンズ |
| JP2017515139A (ja) * | 2014-03-13 | 2017-06-08 | オプティカ アムカ（エー．エー．）リミテッド | 電気的に調整可能なレンズおよびレンズシステム |
| JP2018045076A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | 株式会社トプコン | 光学装置 |
| WO2019168876A1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | Facebook Technologies, Llc | Systems and methods for astigmatism correction in a head-mounted display |
| US10466391B2 (en) | 2014-06-05 | 2019-11-05 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Control of dynamic lenses |
| WO2020059868A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 凸版印刷株式会社 | 調光装置 |
| US11126040B2 (en) | 2012-09-30 | 2021-09-21 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Electrically-tunable lenses and lens systems |
| US11221500B2 (en) | 2016-04-17 | 2022-01-11 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Liquid crystal lens with enhanced electrical drive |
| US11360330B2 (en) | 2016-06-16 | 2022-06-14 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Tunable lenses for spectacles |
| WO2022209163A1 (ja) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 国立大学法人大阪大学 | 液晶デバイス、眼鏡、液晶デバイスの製造方法および電極部材 |
| US11556012B2 (en) | 2017-10-16 | 2023-01-17 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Spectacles with electrically-tunable lenses controllable by an external system |
| US11747619B2 (en) | 2017-07-10 | 2023-09-05 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Virtual reality and augmented reality systems with dynamic vision correction |
| US11953764B2 (en) | 2017-07-10 | 2024-04-09 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Tunable lenses with enhanced performance features |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP5199686A patent/JPS62209412A/ja active Granted
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9500883B2 (en) | 1999-07-02 | 2016-11-22 | E-Vision Smart Optics, Inc. | Electro-active opthalmic lens having an optical power blending region |
| US7077519B2 (en) * | 1999-07-02 | 2006-07-18 | E-Vision, Llc | System, apparatus, and method for correcting vision using an electro-active lens |
| US9323101B2 (en) | 1999-07-02 | 2016-04-26 | E-Vision Smart Optics, Inc. | Electro-active opthalmic lens having an optical power blending region |
| US9411173B1 (en) | 1999-07-02 | 2016-08-09 | E-Vision Smart Optics, Inc. | Electro-active opthalmic lens having an optical power blending region |
| WO2005015300A1 (en) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Liquid crystal display device and driving method to avoid disclinations |
| US7580619B2 (en) | 2005-02-28 | 2009-08-25 | Fujifilm Corporation | Optical element, optical unit, and image-taking apparatus |
| JP2007248604A (ja) * | 2006-03-14 | 2007-09-27 | Stanley Electric Co Ltd | カメラ用絞り光学素子及びその製造方法 |
| JP2013535658A (ja) * | 2010-07-06 | 2013-09-12 | コミシリア ア レネルジ アトミック エ オ エナジーズ オルタネティヴズ | 液晶マイクロレンズを有する波面アナライザ |
| JP2018120238A (ja) * | 2012-09-30 | 2018-08-02 | オプティカ アムカ（エー．エー．）リミテッド | 電気的に調整可能な出力およびアライメントを有するレンズ |
| US10036901B2 (en) | 2012-09-30 | 2018-07-31 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Lenses with electrically-tunable power and alignment |
| JP2015533226A (ja) * | 2012-09-30 | 2015-11-19 | オプティカ アムカ（エー．エー．）リミテッド | 電気的に調整可能な出力およびアライメントを有するレンズ |
| JP2020052409A (ja) * | 2012-09-30 | 2020-04-02 | オプティカ アムカ（エー．エー．）リミテッド | 電気的に調整可能な出力およびアライメントを有するレンズ |
| US11126040B2 (en) | 2012-09-30 | 2021-09-21 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Electrically-tunable lenses and lens systems |
| JP2017515139A (ja) * | 2014-03-13 | 2017-06-08 | オプティカ アムカ（エー．エー．）リミテッド | 電気的に調整可能なレンズおよびレンズシステム |
| US10466391B2 (en) | 2014-06-05 | 2019-11-05 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Control of dynamic lenses |
| US11221500B2 (en) | 2016-04-17 | 2022-01-11 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Liquid crystal lens with enhanced electrical drive |
| US11360330B2 (en) | 2016-06-16 | 2022-06-14 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Tunable lenses for spectacles |
| JP2018045076A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | 株式会社トプコン | 光学装置 |
| US11953764B2 (en) | 2017-07-10 | 2024-04-09 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Tunable lenses with enhanced performance features |
| US11747619B2 (en) | 2017-07-10 | 2023-09-05 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Virtual reality and augmented reality systems with dynamic vision correction |
| US11556012B2 (en) | 2017-10-16 | 2023-01-17 | Optica Amuka (A.A.) Ltd. | Spectacles with electrically-tunable lenses controllable by an external system |
| US10955688B1 (en) | 2018-02-27 | 2021-03-23 | Facebook Technologies, Llc | Systems and methods for astigmatism correction in a head-mounted display |
| WO2019168876A1 (en) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | Facebook Technologies, Llc | Systems and methods for astigmatism correction in a head-mounted display |
| WO2020059868A1 (ja) * | 2018-09-21 | 2020-03-26 | 凸版印刷株式会社 | 調光装置 |
| WO2022209163A1 (ja) * | 2021-03-29 | 2022-10-06 | 国立大学法人大阪大学 | 液晶デバイス、眼鏡、液晶デバイスの製造方法および電極部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0261014B2 (ja) | 1990-12-18 |
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