(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-02-18
(45)【発行日】2022-03-01
(54)【発明の名称】眼鏡
(51)【国際特許分類】
G02C 7/02 20060101AFI20220221BHJP
G02B 1/06 20060101ALI20220221BHJP
G02B 3/08 20060101ALI20220221BHJP
G02B 3/14 20060101ALI20220221BHJP
G02C 7/10 20060101ALI20220221BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20220221BHJP
【ＦＩ】
G02C7/02
G02B1/06
G02B3/08
G02B3/14
G02C7/10
G02F1/13 505
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2017116058
(22)【出願日】2017-06-13
(65)【公開番号】P2019002977
(43)【公開日】2019-01-10
【審査請求日】2020-01-22
(73)【特許権者】
【識別番号】520011979
【氏名又は名称】株式会社エルシオ
(72)【発明者】
【氏名】澁谷 義一
(72)【発明者】
【氏名】李 蕣里
(72)【発明者】
【氏名】跡部 悠未
【審査官】沖村 美由
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－０９９９９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－１００２０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０４７８２３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００８－５２５８２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－１５７００７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０３５５１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－０８５４２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１１７６０４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００２－０１５４５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６１－１５６２２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５３－０３３１６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２４９９０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－２０７６５５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｃ１／００－１３／００
Ｇ０２Ｆ１／１３
Ｇ０２Ｂ１／００－１／０８；３／００－３／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
眼に入射する光を制御する眼鏡であって、光を屈折させる液晶層を含む光学素子と、
前記液晶層に制御電圧を印加して、前記液晶層に鋸歯状の電位勾配を形成し、光の屈折を制御する制御部と
を備え、
前記光学素子は、
第１電極及び第２電極を有する複数の単位電極と、
前記第１電極及び前記第２電極の各々の電気抵抗率よりも大きく、電気絶縁体の電気抵抗率よりも小さい電気抵抗率を有する抵抗層と
を含み、
前記複数の単位電極では、平面視において前記第１電極及び前記第２電極の各々の幅よりも、前記第１電極と前記第２電極との間隔が広くなり、
前記抵抗層は、前記平面視において前記第１電極と前記第２電極との間に配置され、
前記光学素子は、前記制御部によって焦点距離が制御され、
前記複数の単位電極における前記第１電極には、前記制御部から第１電圧が印加されるとともに、前記複数の単位電極における前記第２電極には、前記制御部から第２電圧が印加され、
前記液晶層に鋸歯状の電位勾配が形成されて前記焦点距離が所定値に設定される場合に、前記第１電圧と前記第２電圧のうちの一方の電圧の電圧値が他方の電圧の電圧値よりも高くなり、かつ、前記一方の電圧の周波数が前記他方の電圧の周波数よりも高くなる、眼鏡。
【請求項2】
眼の動きを検出する眼検出部をさらに備え、前記制御部は、
前記眼検出部の検出結果から視線方向を算出し、前記視線方向に基づいて前記光学素子の焦点距離を制御する、請求項１に記載の眼鏡。
【請求項3】
前記光学素子は、光透過率を制御可能な光透過層をさらに含む、請求項１又は請求項２に記載の眼鏡。
【請求項4】
圧力を検出する圧力検出部をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の眼鏡。
【請求項5】
無線送信される所定信号に応答して、前記眼鏡の所在を報知する報知部をさらに備える、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の眼鏡。
【請求項6】
前記光学素子は、光を偏向させる断面視鋸歯状の光学部材をさらに含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の眼鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、眼に入射する光を制御する眼鏡に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に記載された眼鏡は、視線方向を検出して、焦点を調節する。具体的には、眼鏡は、視線方向検出器と、焦点距離を変化できる可変焦点レンズとを備える。そして、眼鏡は、視線方向検出器からの視線方向信号により、可変焦点レンズの焦点を調節する。
【0003】
可変焦点レンズは、機械式の焦点調節機構を有する。具体的には、可変焦点レンズは、２つの透明な板状対象物と、透明体と、アクチュエーターとを含む。透明体は、空気の屈折率と異なる屈折率を有する変形可能な流動体である。透明体は、２つの板状対象物の間に充満するように介在する。そして、アクチュエーターは、２つの板状対象物の形状及び透明体の形状を変化させる。その結果、２つの板状対象物を通過する光の屈折状態が変化して、焦点が調節される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０００－２４９９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載された眼鏡では、機械式の焦点調節機構によって焦点を調節するため、焦点調節のための制御の開始時から完了時までの時間を短縮することが困難である。
【0006】
換言すれば、機械式の制御機構では、光の屈折の制御の開始時から完了時までの時間を短縮することが困難である。
【0007】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、機械式の制御機構と比較して、光の屈折の制御の開始時から完了時までの時間を短縮できる眼鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一局面によれば、眼鏡は、眼に入射する光を制御する。眼鏡は、光学素子と、制御部とを備える。光学素子は、光を屈折させる液晶層を含む。制御部は、前記液晶層に制御電圧を印加して、前記液晶層に鋸歯状の電位勾配を形成し、光の屈折を制御する。
【0009】
本発明の眼鏡は、眼の動きを検出する眼検出部をさらに備えることが好ましい。前記制御部は、前記眼検出部の検出結果に基づいて、前記制御電圧を制御することが好ましい。
【0010】
本発明の眼鏡において、前記光学素子は、光透過率を制御可能な光透過層をさらに含むことが好ましい。
【0011】
本発明の眼鏡は、圧力を検出する圧力検出部をさらに備えることが好ましい。
【0012】
本発明の眼鏡は、報知部をさらに備えることが好ましい。報知部は、無線送信される所定信号に応答して、前記眼鏡の所在を報知することが好ましい。
【0013】
本発明の眼鏡において、前記光学素子は、光を偏向させる断面視鋸歯状の光学部材をさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、機械式の制御機構と比較して、光の屈折の制御の開始時から完了時までの時間を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態１に係る眼鏡システムを示す斜視図である。
【図3】（ａ）は、実施形態１に係る光学素子が凸レンズとして機能するときの液晶層の電位勾配を示す図である。（ｂ）は、実施形態１に係る光学素子が凸レンズとして機能するときの焦点距離を示す図である。（ｃ）は、実施形態１に係る光学素子が凹レンズとして機能するときの液晶層の電位勾配を示す図である。（ｄ）は、実施形態１に係る光学素子が凹レンズとして機能するときの焦点距離を示す図である。
【図4】実施形態１に係る第１液晶ユニットを示す平面図である。
【図5】実施形態１に係る第１液晶ユニットの一部を拡大して示す平面図である。
【図7】（ａ）は、実施形態１に係る第１液晶ユニットを示す平面図である。（ｂ）は、実施形態１に係る液晶層の電位勾配を示す図である。
【図8】実施形態１に係る眼鏡システムの電気的構成を示す図である。
【図9】本発明の実施形態２に係る眼鏡システムを示す斜視図である。
【図10】実施形態２に係る眼鏡システムの電気的構成を示す図である。
【図11】実施形態２に係る電圧制御処理を示すフローチャートである。
【図12】本発明の実施形態３に係る眼鏡システムを示す斜視図である。
【図14】実施形態３に係る眼鏡システムの電気的構成を示す図である。
【図15】本発明の実施形態４に係る眼鏡システムを示す斜視図である。
【図16】実施形態４に係る眼鏡システムの電気的構成を示す図である。
【図17】本発明の実施形態５に係る眼鏡システムを示す斜視図である。
【図18】実施形態５に係る眼鏡システムの電気的構成を示す図である。
【図19】（ａ）は、本発明の実施形態６に係る光学素子を示す平面図である。（ｂ）は、図１９（ａ）のＸＩＸＢ－ＸＩＸＢ線に沿った光学素子の模式的断面図である。（ｃ）は、実施形態６に係る液晶層の電位勾配を示す図である。
【図20】実施形態６に係る第１液晶ユニットを示す平面図である。
【図22】実施形態６に係る眼鏡システムの電気的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。また、図面の簡略化のため、断面を示す斜線を適宜省略する。
【0017】
（実施形態１）
図１～図８を参照して、本発明の実施形態１に係る眼鏡システム１００について説明する。図１は、眼鏡システム１００を示す斜視図である。図１に示すように、眼鏡システム１００は、眼鏡１と、操作装置２００とを備える。操作装置２００は、本体ａ１と、端子ａ５とを含み、眼鏡１に接続可能である。
図１～図８を参照して、本発明の実施形態１に係る眼鏡システム１００について説明する。図１は、眼鏡システム１００を示す斜視図である。図１に示すように、眼鏡システム１００は、眼鏡１と、操作装置２００とを備える。操作装置２００は、本体ａ１と、端子ａ５とを含み、眼鏡１に接続可能である。
【0018】
眼鏡１は、眼鏡１の装着者ＨＭの眼に入射する光を制御する。眼鏡１は、フレームＦと、一対の光学素子ＬＮと、制御部１７と、操作部１９と、バッテリー２１と、端子２３とを含む。光学素子ＬＮはレンズとして機能する。
【0019】
フレームＦは一対の光学素子ＬＮを保持する。また、フレームＦは、制御部１７、操作部１９、バッテリー２１、及び端子２３を搭載する。
【0020】
具体的には、フレームＦは、一対のリム３と、ブリッジ５と、一対のヨロイ７と、一対の丁番９と、一対のテンプル１１と、一対のモダン１３と、一対のノーズパッド１５とを含んでもよい。リム３は光学素子ＬＮを保持する。ブリッジ５は、一対のリム３のうちの一方のリム３と他方のリム３とを連結する。ヨロイ７は、ブリッジ５に対してリム３の外側端部に位置する。ヨロイ７は、丁番９を介してリム３とテンプル１１とを連結する。丁番９は、ヨロイ７に対してテンプル１１を回動自在に支持する。一対のテンプル１１は、装着者ＨＭの頭部を挟み込む。モダン１３は、テンプル１１の先端領域を覆い、装着者ＨＭの耳の上部に接触する。
【0021】
光学素子ＬＮの各々は、制御部１７の制御に従って、光を収束させて凸レンズとして機能したり、光を発散させて凹レンズとして機能したりする。制御部１７は、操作部１９からの内部操作信号又は操作装置２００からの外部操作信号に基づいて、一対の光学素子ＬＮを制御する。操作部１９は、装着者ＨＭの操作に応じた内部操作信号を制御部１７に送信する。制御部１７及び操作部１９は、例えば、一対のテンプル１１のうちの一方のテンプル１１に設置される。バッテリー２１は、制御部１７及び操作部１９に電源電圧を供給する。バッテリー２１は、例えば、他方のテンプル１１に設置される。端子２３は、操作装置２００の端子ａ５と接続可能である。端子２３は、例えば、一対のヨロイ７のうちの一方のヨロイ７に設置される。
【0022】
フレームＦのうちバッテリー２１の収納部分は、フレームＦの他の部分よりも耐熱性に優れた材質を用いることが好ましい。また、バッテリー２１には、更に安全性を向上させるため、焼損防止機能を搭載してもよい。例えば、温度センサーをバッテリー２１近傍に搭載して、規定温度を超えた場合は、制御部１７を構成する電子回路を切断できるようにスイッチを設ける。さらに、バッテリー２１の近傍には、非接触で充電するための機能を搭載していてもよい。バッテリー２１への充電は、リード線を介して実行してもよいし、非接触で実行してもよい。リード線を介する充電機能及び／又は非接触による充電機能は、眼鏡１のケースに組み込まれており、眼鏡１を眼鏡ケースへ保管する際に、連動して充電が実行されるようにしてもよい。また、眼鏡１のケース及び／又は眼鏡１には、充電を補助するための太陽電池が設けられていてもよい。
【0023】
操作装置２００は、端子ａ５及び端子２３を介して、装着者ＨＭの操作に応じた外部操作信号を制御部１７に送信する。具体的には、操作装置２００の本体ａ１は、ディスプレーａ２と、操作キーａ３と、スピーカーａ４とをさらに含む。ディスプレーａ２は画像を表示する。操作キーａ３は、装着者ＨＭの操作を受け付ける。そして、本体ａ１（具体的には本体ａ１のプロセッサー）は、操作キーａ３の操作に応じた外部操作信号を制御部１７に送信する。スピーカーａ４は音声を出力する。端子ａ５は、眼鏡１の端子２３に対して着脱自在である。操作装置２００は、例えば、眼鏡１に専用の端末であってもよいし、スマートフォンのような携帯端末であってもよい。
【0024】
なお、操作装置２００は、例えば、カードホルダーに入るサイズを有していてもよい。操作装置２００を常時接続した状態で眼鏡１を装用する場合、操作装置２００をカードホルダーに入れて使用することもあるからである。また、図１では、略長方形形状の操作装置２００の短辺に対応する端面に端子（以下、「端子ＴＬ」と記載する。）が形成されている。そして、端子ＴＬから端子ａ５までケーブルが延びている。端子ＴＬを短辺に対応する端面に形成すると、縦型のカードホルダーに操作装置２００を入れるときに便利である。ただし、端子ＴＬの位置は特に限定されず、例えば、操作装置２００の長辺に対応する端面に端子ＴＬを形成してもよい。端子ＴＬを長辺に対応する端面に形成すると、横型のカードホルダーに操作装置２００を入れるときに便利である。
【0025】
また、眼鏡１の端子２３の設置位置は特に限定されない。例えば、操作装置２００を常時接続した状態で眼鏡１を装用する場合（例えば、白内障用又は老眼用として使用する場合）を想定すると、テンプル１１の先端面（モダン１３の先端面）に設けられていてもよい。例えば、装着者ＨＭが右利きの場合、装着者ＨＭにとって左のテンプル１１の先端面（モダン１３の先端面）に設けることが好ましい。
【0026】
次に、図２を参照して、光学素子ＬＮについて説明する。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った光学素子ＬＮの模式的断面図である。図２に示すように、光学素子ＬＮは、第１基板３１と、第１液晶ユニットＡ１と、第２基板３３と、第２液晶ユニットＡ２と、第３基板３５とを含む。第１液晶ユニットＡ１は、第１基板３１を介して、装着者ＨＭの眼ＥＹに対向する。第１基板３１、第２基板３３、及び第３基板３５の各々は、平板状形状を有し、例えば、ガラス製又は合成樹脂製である。第１基板３１、第２基板３３、及び第３基板３５の各々の色彩は、例えば、透明色又は半透明色である。透明色は、無色透明であってもよいし、有色透明であってもよい。また、第１基板３１、第２基板３３、及び第３基板３５の各々は、単一の基板から構成されていてもよいし、複数の基板から構成されていてもよい。例えば、第２基板３３は、複数の基板を貼り合わせて構成されていてもよい。また、例えば、第１基板３１及び第３基板３５において、外気と接触する面には、反射防止用のコーティングが施されていてもよい。
【0027】
第１液晶ユニットＡ１は、第１基板３１と第２基板３３との間に配置される。第１液晶ユニットＡ１は液晶層５３（以下、「液晶層５３Ａ」と記載する場合がある。）を含む。液晶層５３Ａは、制御電圧ＣＶの印加に応答して光を屈折させる。その結果、液晶層５３Ａは、光を収束又は発散させる。なお、実施形態１では、制御電圧ＣＶは、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２を含む。
【0028】
第２液晶ユニットＡ２は、第２基板３３と第３基板３５との間に配置される。第２液晶ユニットＡ２は、第２基板３３を介して第１液晶ユニットＡ１に対向している。第２液晶ユニットＡ２は液晶層５３（以下、「液晶層５３Ｂ」と記載する場合がある。）を含む。液晶層５３Ｂは、制御電圧ＣＶの印加に応答して光を屈折させる。その結果、液晶層５３Ｂは、光を収束又は発散させる。
【0029】
液晶層５３Ａ及び液晶層５３Ｂの各々は液晶を含む。例えば、液晶はネマティック液晶であり、液晶の配向は、液晶層５３に制御電圧ＣＶが印加されない無電場の環境下では、ホモジニアス配向である。液晶の色彩は、例えば、透明色である。
【0030】
具体的には、平面視において、液晶層５３Ａの液晶の配向方向は、液晶層５３Ｂの液晶の配向方向に略直交している。平面視は、光学素子ＬＮの光軸Ｃの延びる方向から光学素子ＬＮを視ることを示す。例えば、液晶層５３Ａの液晶に対する配向材のラビング方向が、液晶層５３Ｂの液晶に対する配向材のラビング方向に略直交する。なお、液晶の配向方向が異なる点で、液晶層５３Ａと液晶層５３Ｂとは相違するが、その他の構成は互いに同様である。
【0031】
液晶層５３Ａと液晶層５３Ｂとを設けることによって、光学素子ＬＮへの入射光を効果的に屈折させることができる。
【0032】
具体的には、光のｐ偏光成分とｓ偏光成分とのうちの一方の偏光成分（以下、「偏光成分ＰＡ」と記載する。）が、制御電圧ＣＶが印加された液晶層５３Ａにより屈折し、他方の偏光成分（以下、「偏光成分ＰＢ」と記載する。）が液晶層５３Ａを直進する。偏光成分ＰＡは、液晶層５３Ａに対しては異常光であり、偏光成分ＰＢは、液晶層５３Ａに対しては常光である。
【0033】
さらに、液晶層５３Ａから出射した偏光成分ＰＡ及び偏光成分ＰＢは液晶層５３Ｂに入射する。そして、偏光成分ＰＡが液晶層５３Ｂを直進し、偏光成分ＰＢが、制御電圧ＣＶが印加された液晶層５３Ｂにより屈折する。なぜなら、液晶層５３Ａの液晶の配向方向が液晶層５３Ｂの液晶の配向方向に略直交しているからである。偏光成分ＰＡは、液晶層５３Ｂに対しては常光であり、偏光成分ＰＢは、液晶層５３Ｂに対しては異常光である。
【0034】
以上の結果、光のｐ偏光成分とｓ偏光成分との双方を屈折させることができるため、光学素子ＬＮへの入射光を効果的に屈折させることができる。
【0035】
次に、図１～図３（ｄ）を参照して、液晶層５３に形成される電位勾配について説明する。図１及び図２に示すように、制御部１７は、液晶層５３Ａ及び液晶層５３Ｂの各々に制御電圧ＣＶを印加して、液晶層５３Ａ及び液晶層５３Ｂの各々に鋸歯状の電位勾配を形成し、光の屈折を制御する。つまり、制御部１７は、液晶層５３Ａ及び液晶層５３Ｂの各々に制御電圧ＣＶを印加して、液晶層５３Ａ及び液晶層５３Ｂの各々に鋸歯状の電位勾配を形成し、液晶層５３Ａ及び液晶層５３Ｂの各々の焦点距離を制御する。
【0036】
液晶層５３Ａと液晶層５３Ｂとで制御電圧ＣＶは実質的に（ほぼ）共通している。従って、液晶層５３Ａに印加される制御電圧ＣＶの実効値、周波数、及び波形は、それぞれ、液晶層５３Ｂに印加される制御電圧ＣＶの実効値、周波数、及び波形と実質的に（ほぼ）同一である。その結果、液晶層５３Ａに形成される電位勾配と液晶層５３Ｂに形成される電位勾配とは実質的に（ほぼ）同一である。但し、眼ＥＹから液晶層５３Ａまでの光軸Ｃに沿った距離と、眼ＥＹから液晶層５３Ｂまでの光軸Ｃに沿った距離との差異に起因する光の屈折効果を微調整するために、液晶層５３Ａと液晶層５３Ｂとで、制御電圧ＣＶ及び他のパラメータを異ならせて制御してもよい。
【0037】
図３（ａ）は、光学素子ＬＮが凸レンズとして機能するときの液晶層５３の電位勾配Ｇを示す図である。図３（ｂ）は、凸レンズとして機能する光学素子ＬＮの焦点距離ｆを示す図である。なお、図３（ｂ）では、理解の容易のため、光学素子ＬＮの形状をガラス製の凸レンズの形状と同様にしているが、光学素子ＬＮの形状は変化しない。図３（ｃ）は、光学素子ＬＮが凹レンズとして機能するときの液晶層５３の電位勾配Ｈを示す図である。図３（ｄ）は、凹レンズとして機能する光学素子ＬＮの焦点距離ｆを示す図である。なお、図３（ｄ）では、理解の容易のため、光学素子ＬＮの形状をガラス製の凹レンズの形状と同様にしているが、光学素子ＬＮの形状は変化しない。
【0038】
図３（ａ）に示すように、液晶層５３には、凸レンズを実現するための制御電圧ＣＶの印加に応答して、鋸歯状の電位勾配Ｇが形成される。その結果、液晶層５３は凸レンズ（具体的には凸型フレネルレンズ）として機能する。つまり、光学素子ＬＮが凸レンズとして機能する。例えば、液晶層５３に略直交するように入射した光ＬＴは、電位勾配Ｇに応じて、光軸Ｃに近づくように屈折して収束する。
【0039】
図３（ｂ）に示すように、光学素子ＬＮが凸レンズとして機能するときは、光学素子ＬＮの焦点距離ｆは正の値を示す。つまり、光学素子ＬＮの焦点ＦＰが光学素子ＬＮに対して装着者ＨＭの眼の側に位置するときは、焦点距離ｆは正の値を示す。焦点距離ｆは、光学素子ＬＮの中心Ｏから焦点ＦＰまでの距離を示す。
【0040】
図３（ｃ）に示すように、液晶層５３には、凹レンズを実現するための制御電圧ＣＶの印加に応答して、鋸歯状の電位勾配Ｈが形成される。その結果、液晶層５３は凹レンズ（具体的には凹型フレネルレンズ）として機能する。つまり、光学素子ＬＮが凹レンズとして機能する。例えば、液晶層５３に略直交するように入射した光ＬＴは、電位勾配Ｈに応じて、光軸Ｃから離れるように屈折して発散する。
【0041】
図３（ｄ）に示すように、光学素子ＬＮが凹レンズとして機能するときは、光学素子ＬＮの焦点距離ｆは負の値を示す。つまり、焦点ＦＰが光学素子ＬＮに対して装着者ＨＭの眼の反対側（例えば、物体の側）に位置するときは、焦点距離ｆは負の値を示す。
【0042】
なお、液晶層５３Ａと液晶層５３Ｂとの双方が凸レンズとして機能するときに、光学素子ＬＮが凸レンズとして機能する。また、液晶層５３Ａと液晶層５３Ｂとの双方が凹レンズとして機能するときに、光学素子ＬＮが凹レンズとして機能する。そして、光学素子ＬＮの第２基板３３の厚みが比較的小さいため、装着者ＨＭの眼にとって、液晶層５３Ａの焦点距離と液晶層５３Ｂの焦点距離とは略同一とみなすことができる。従って、光学素子ＬＮの焦点距離ｆは、液晶層５３Ａの焦点距離又は液晶層５３Ｂの焦点距離によって示される。つまり、光学素子ＬＮの焦点距離ｆと液晶層５３Ａの焦点距離と液晶層５３Ｂの焦点距離とは実質的に同義である。
【0043】
以上、図１～図３（ｄ）を参照して説明したように、実施形態１によれば、光学素子ＬＮは液晶層５３を含む。加えて、制御部１７は、制御電圧ＣＶを液晶層５３に印加して、光の屈折を制御する。従って、機械式の制御機構と比較して、光の屈折の制御の開始時から完了時までの時間を短縮できる。その結果、焦点距離ｆの高速制御を実現できる。
【0044】
加えて、図３（ａ）及び図３（ｄ）を参照して説明したように、実施形態１によれば、制御部１７は、液晶層５３に鋸歯状の電位勾配（電位勾配Ｇ又は電位勾配Ｈ）が形成されるように制御電圧ＣＶを液晶層５３に印加して、光の屈折を制御する。つまり、制御部１７は、液晶層５３に制御電圧ＣＶを印加して、液晶層５３に鋸歯状の電位勾配（電位勾配Ｇ又は電位勾配Ｈ）を形成し、光の屈折を制御する。従って、各液晶層５３がフレネルレンズ（凸型又は凹型）として機能する。その結果、光学素子ＬＮの厚みが大きくなることを抑制しつつ、光学素子ＬＮの口径を比較的大きくできる。つまり、実用的な厚み及び口径の光学素子ＬＮによって眼鏡１を構成できる。
【0045】
【0046】
【0047】
図４及び図５に示すように、第１液晶ユニットＡ１は、コア電極５０と、センター電極ｒｃと、単位電極ｒ１～単位電極ｒ４と、絶縁層５１と、複数の第１境界層６１と、第１リード線７１と、第２リード線７２と、第３境界層７３とを含む。単位電極ｒ１～単位電極ｒ４の各々は、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２を含む。電極５０、ｒｃ、Ｅ１、Ｅ２、７１、７２の各々の色彩は、例えば、透明色である。電極５０、ｒｃ、Ｅ１、Ｅ２、７１、７２の各々は、例えば、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）により形成される。
【0048】
コア電極５０は、円板状形状を有する。円板状形状とは、円形の面状の形状のことである。コア電極５０は、センター電極ｒｃに囲まれている。コア電極５０及びセンター電極は、第１電極Ｅ１と同じ材料により形成される。コア電極５０は半径Ｒａを有する。半径Ｒａは、コア電極５０の重心からコア電極５０の外縁までの距離を示す。光軸Ｃは、コア電極５０に略直交し、コア電極５０の重心を通る。
【0049】
コア電極５０、センター電極ｒｃ、単位電極ｒ１～単位電極ｒ４、第１境界層６１、第１リード線７１、第２リード線７２、及び第３境界層７３は、同一階層に配置される。
【0050】
コア電極５０、センター電極ｒｃ、及び単位電極ｒ１～単位電極ｒ４は、コア電極５０を中心とした同心円状に配置される。コア電極５０とセンター電極ｒｃとは、絶縁層５１によって電気的に絶縁されている。絶縁層５１は電気絶縁体である。例えば、絶縁層５１の色彩は透明色であり、絶縁層５１は二酸化ケイ素（ＳｉＯ2）により形成される。
【0051】
センター電極ｒｃと単位電極ｒ１との間、単位電極ｒ１と単位電極ｒ２との間、単位電極ｒ２と単位電極ｒ３との間、及び単位電極ｒ３と単位電極ｒ４との間には、それぞれ、第１境界層６１が配置される。
【0052】
センター電極ｒｃ、第１電極Ｅ１、及び第２電極Ｅ２の各々は、一部途切れた円環状形状を有する。センター電極ｒｃは半径Ｒｃを有する。半径Ｒｃはセンター電極ｒｃの外半径を示す。また、単位電極ｒ１～単位電極ｒ４は、それぞれ、半径Ｒ１～半径Ｒ４を有する（Ｒ４＞Ｒ３＞Ｒ２＞Ｒ１）。半径Ｒｃは半径Ｒ１～半径Ｒ４の各々よりも小さい。単位電極ｒ１～単位電極ｒ４は、それぞれ、幅ｄ１～幅ｄ４を有する（ｄ４＜ｄ３＜ｄ２＜ｄ１）。センター電極ｒｃは任意の大きさに設定できるが、光の利用効率を高めるためには、半径Ｒｃは幅ｄ１～幅ｄ４の各々よりも大きいことが好ましい。また、センター電極ｒｃは幅Ｋｃを有する。幅Ｋｃは、センター電極ｒｃの径方向に沿った幅を示す。
【0053】
ここで、単位電極ｒ１～単位電極ｒ４を総称して単位電極ｒｎと記載し、半径Ｒ１～半径Ｒ４のうち単位電極ｒｎの半径を半径Ｒｎと記載し、幅ｄ１～幅ｄ４のうち単位電極ｒｎの幅を幅ｄｎと記載する場合がある。添字ｎは、複数の単位電極のうち半径の最も小さい単位電極から半径の最も大きい単位電極に向かって昇順に、複数の単位電極の各々に割り当てられる１以上Ｎ以下の整数である。Ｎは、複数の単位電極の個数であり、実施形態１では、「４」である。
【0054】
図５を参照して、引き続き、第１液晶ユニットＡ１について説明する。図５に示すように、単位電極ｒｎの各々において、幅ｄｎは、第１電極Ｅ１の幅Ｋ１よりも大きく、第２電極Ｅ２の幅Ｋ２よりも大きい。幅ｄｎは、単位電極ｒｎの各々において、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間隔を示している。幅Ｋ１は、第１電極Ｅ１の径方向に沿った幅を示し、幅Ｋ２は、第２電極Ｅ２の径方向に沿った幅を示す。
【0055】
単位電極ｒｎの半径Ｒｎは、単位電極ｒｎを構成する第２電極Ｅ２の半径によって示される。第２電極Ｅ２の半径は第２電極Ｅ２の外半径を示し、第１電極Ｅ１の半径は第１電極Ｅ１の外半径を示す。光軸Ｃから離れる単位電極ｒｎほど、単位電極ｒｎの半径Ｒｎは大きくなる。
【0056】
単位電極ｒｎの幅ｄｎは、単位電極ｒｎを構成する第１電極Ｅ１の外縁と第２電極Ｅ２の内縁との間の距離によって示される。そして、互いに隣り合う単位電極ｒｎのうち、半径Ｒｎの大きい単位電極ｒｎの幅ｄｎは、半径Ｒｎの小さい単位電極ｒｎの幅ｄｎよりも小さい。また、単位電極ｒｎはセンター電極ｒｃを囲んでいる。
【0057】
第１リード線７１は、複数の第２電極Ｅ２に接触することなく、コア電極５０から、半径の最も大きい第１電極Ｅ１に向かって延設される。第１リード線７１は直線状である。第１リード線７１は、第１電極Ｅ１と同じ材料により形成される。
【0058】
コア電極５０は第１リード線７１に接続される。第１電極Ｅ１の各々の両端部のうちの一方端部８１は、第１リード線７１に接続される。従って、コア電極５０及び第１電極Ｅ１には、第１リード線７１から制御電圧ＣＶとしての第１電圧Ｖ１が供給される。
【0059】
コア電極５０の半径Ｒａは、センター電極ｒｃの幅Ｋｃ、第１電極Ｅ１の幅Ｋ１、又は第２電極Ｅ２の幅Ｋ２よりも大きい。実施形態１では、コア電極５０の半径Ｒａは、センター電極ｒｃの幅Ｋｃ、第１電極Ｅ１の幅Ｋ１、及び第２電極Ｅ２の幅Ｋ２の各々よりも大きい。ただし、コア電極５０の半径Ｒａは、センター電極ｒｃの内半径よりも小さい。
【0060】
第２リード線７２は、複数の第１電極Ｅ１に接触することなく、センター電極ｒｃから、複数の第２電極Ｅ２のうち半径の最も大きい第２電極Ｅ２に向かって延設される。第２リード線７２は直線状である。第２リード線７２は、第２電極Ｅ２と同じ材料により形成される。
【0061】
センター電極ｒｃの両端部のうちの一方端部９３は、第２リード線７２に接続される。第２電極Ｅ２の各々の両端部のうちの一方端部９１は、第２リード線７２に接続される。従って、センター電極ｒｃ及び第２電極Ｅ２には、第２リード線７２から制御電圧ＣＶとしての第２電圧Ｖ２が供給される。
【0062】
第３境界層７３は、絶縁層５１と同じ電気絶縁体を含み、絶縁層５１と同じ材料により形成される。従って、第３境界層７３は絶縁層５１の一部として形成される。なお、第３境界層７３は、絶縁層５１と異なる電気絶縁体であってもよい。また、第３境界層７３は、第１リード線７１と第２リード線７２との間に配置される。
【0063】
図６を参照して、引き続き、第１液晶ユニットＡ１について説明する。図６に示すように、第１液晶ユニットＡ１は、コア電極５０とセンター電極ｒｃと単位電極ｒ１～単位電極ｒ４と絶縁層５１と複数の第１境界層６１とに加えて、複数の第２境界層６２と、複数の高抵抗層５２（複数の抵抗層）と、液晶層５３と、第３電極Ｅ３とをさらに含む。第１液晶ユニットＡ１の構造は光軸Ｃに対して対称である。
【0064】
センター電極ｒｃと単位電極ｒ１の第１電極Ｅ１とは第１境界層６１を介して隣り合っている。互いに隣り合う単位電極ｒｎのうちの一方の単位電極ｒｎの第２電極Ｅ２と他方の単位電極ｒｎの第１電極Ｅ１とは、第１境界層６１を介して隣り合っている。第１境界層６１は、センター電極ｒｃと単位電極ｒ１の第１電極Ｅ１とを電気的に絶縁するとともに、互いに隣り合う第２電極Ｅ２と第１電極Ｅ１とを電気的に絶縁する。第１境界層６１は、絶縁層５１と同じ電気絶縁体を含み、絶縁層５１と同じ材料により形成される。従って、第１境界層６１は絶縁層５１の一部として形成される。なお、第１境界層６１は、絶縁層５１と異なる電気絶縁体であってもよい。
【0065】
絶縁層５１は、コア電極５０及びセンター電極ｒｃと高抵抗層５２との間に配置され、コア電極５０及びセンター電極ｒｃと高抵抗層５２とを電気的に絶縁する。絶縁層５１は、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２と高抵抗層５２との間に配置され、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２と高抵抗層５２とを電気的に絶縁する。絶縁層５１は、コア電極５０とセンター電極ｒｃとの間に配置され、コア電極５０とセンター電極ｒｃとを電気的に絶縁する。絶縁層５１は、単位電極ｒｎの各々において、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間に配置され、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とを電気的に絶縁する。
【0066】
絶縁層５１は厚みｔｓを有する。厚みｔｓは、絶縁層５１のうち第１電極Ｅ１と高抵抗層５２との間に位置する部分の厚み、絶縁層５１のうち第２電極Ｅ２と高抵抗層５２との間に位置する部分の厚み、絶縁層５１のうちコア電極５０と高抵抗層５２との間に位置する部分の厚み、又は絶縁層５１のうちセンター電極ｒｃと高抵抗層５２との間に位置する部分の厚みを示す。
【0067】
複数の高抵抗層５２及び複数の第２境界層６２は同一階層に配置される。複数の高抵抗層５２のうち、最も内側の高抵抗層５２は、絶縁層５１を介して、コア電極５０及びセンター電極ｒｃに対向し、円板状形状を有している。他の複数の高抵抗層５２は、それぞれ、絶縁層５１を介して、単位電極ｒ１～単位電極ｒ４に対向し、円形の帯状である。
【0068】
高抵抗層５２は、コア電極５０及びセンター電極ｒｃと液晶層５３との間に配置されている。また、高抵抗層５２は、単位電極ｒｎと液晶層５３との間に配置されている。つまり、高抵抗層５２の各々は、絶縁層５１と第３電極Ｅ３との間に配置される。具体的には、高抵抗層５２の各々は、絶縁層５１と液晶層５３との間に配置される。高抵抗層５２の電気抵抗率（比抵抗）は、コア電極５０の電気抵抗率、センター電極ｒｃの電気抵抗率、第１電極Ｅ１の電気抵抗率、及び第２電極Ｅ２の電気抵抗率の各々より大きく、絶縁層５１の電気抵抗率より小さい。例えば、高抵抗層５２の色彩は透明色であり、高抵抗層５２は酸化亜鉛（ＺｎＯ）により形成される。
【0069】
高抵抗層５２の電気抵抗率は、例えば、好適電気抵抗率に設定される。好適電気抵抗率とは、所望の屈折角を実現可能な電位勾配を液晶層に形成するために好適な電気抵抗率のことである。
【0070】
高抵抗層５２は厚みｔｈを有する。絶縁層５１の厚みｔｓは、高抵抗層５２の厚みｔｈよりも小さい。従って、絶縁層５１のうち、第２電極Ｅ２と高抵抗層５２との間の部分と、第１電極Ｅ１と高抵抗層５２との間の部分とに、第１液晶ユニットＡ１の径方向ＲＤに略平行な等電位線が集中することを抑制できる。その結果、絶縁層５１のうち、第２電極Ｅ２と高抵抗層５２との間の部分、及び第１電極Ｅ１と高抵抗層５２との間の部分において、電位の降下と上昇とを低減できる。以下、このような電位の降下と上昇とを「電位の平滑化現象」と記載する場合がある。なお、径方向ＲＤは、光軸Ｃに直交する方向であり、光軸Ｃから離れる方向を向いている。
【0071】
一般的に、電位の平滑化現象は、単位電極ｒｎの幅ｄｎが小さい程、顕著になる。そして、一般的には、電位の平滑化現象によって、好適周波数及び好適電気抵抗率が変化する。好適周波数とは、所望の屈折角を実現可能な電位勾配を液晶層に形成するために好適な周波数のことである。
【0072】
これに対して、実施形態１では、絶縁層５１の厚みｔｓを高抵抗層５２の厚みｔｈよりも小さくすることによって、電位の平滑化現象を低減している。従って、単位電極ｒｎの幅ｄｎに依存することなく、電位の平滑化現象を低減できる。その結果、好適周波数及び好適電気抵抗率が単位電極ｒｎの幅ｄｎ（電極間隔）に依存して変化することを抑制できる。なお、例えば、第１電圧Ｖ１の周波数ｆ１は、複数の好適周波数のうちのいずれかの周波数に設定され、第２電圧Ｖ２の周波数ｆ２は、複数の好適周波数のうちのいずれかの周波数に設定される。
【0073】
絶縁層５１の厚みｔｓは、コア電極５０及びセンター電極ｒｃと高抵抗層５２との間の絶縁と、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２と高抵抗層５２との間の絶縁とを保っている限り、小さい程好ましい。絶縁層５１の厚みｔｓが小さい程、好適周波数及び好適電気抵抗率が単位電極ｒｎの幅ｄｎに依存して変化することを抑制できるからである。
【0074】
互いに隣り合う高抵抗層５２の間には、第２境界層６２が配置される。第２境界層６２は、絶縁層５１と同じ電気絶縁体を含み、絶縁層５１と同じ材料により形成される。従って、第２境界層６２は絶縁層５１の一部として形成される。なお、第２境界層６２は、絶縁層５１と異なる電気絶縁体であってもよい。
【0075】
第２境界層６２の幅は、第１境界層６１の幅と略同一である。第２境界層６２の幅は、第２境界層６２の径方向に沿った幅を示す。第１境界層６１の幅は、第１境界層６１の径方向に沿った幅を示す。第２境界層６２は、絶縁層５１を介して、第１境界層６１に対向する。
【0076】
液晶層５３は液晶を含む。液晶層５３は、単位電極ｒｎと第３電極Ｅ３との間に配置され、コア電極５０及びセンター電極ｒｃと第３電極Ｅ３との間に配置される。液晶層５３は、絶縁層５１と第３電極Ｅ３との間に配置される。具体的には、液晶層５３は、高抵抗層５２と第３電極Ｅ３との間に配置される。液晶層５３は厚みｔｑを有する。
【0077】
第３電極Ｅ３には第３電圧Ｖ３が印加される。実施形態１では、第３電極Ｅ３は接地されており、第３電圧Ｖ３は接地電位（０Ｖ）に設定される。第３電極Ｅ３は、面状であり、単一の層として形成される。第３電極Ｅ３は、液晶層５３、高抵抗層５２、及び絶縁層５１を介して、コア電極５０、センター電極ｒｃ、及び単位電極ｒｎと対向する。例えば、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２と第３電極Ｅ３との電気抵抗率は略同一である。
【0078】
なお、コア電極５０とセンター電極ｒｃと単位電極ｒ１～単位電極ｒ４とは、液晶層５３よりも眼に近い。
【0079】
以上、図４～図６を参照して説明したように、実施形態１によれば、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とが絶縁層５１によって絶縁され、コア電極５０とセンター電極ｒｃとが絶縁層５１によって絶縁されている。従って、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間には電流が流れず、コア電極５０とセンター電極ｒｃとの間には電流が流れない。その結果、第１液晶ユニットＡ１における電力損失を抑制できる。第２液晶ユニットＡ２についても同様である。
【0080】
また、実施形態１によれば、光軸Ｃから遠い単位電極ｒｎほど、幅ｄｎが小さい。一方、絶縁層５１の厚みｔｓが高抵抗層５２の厚みｔｈよりも小さいため、好適周波数及び好適電気抵抗率が単位電極ｒｎの幅ｄｎに依存して変化することを抑制できる。従って、光軸Ｃに近い単位電極ｒｎと光軸Ｃから遠い単位電極ｒｎとで、第１電圧Ｖ１の周波数ｆ１及び第２電圧Ｖ２の周波数ｆ２を異ならせることを要求されず、更に、高抵抗層５２の電気抵抗率を異ならせることを要求されない。その結果、第１液晶ユニットＡ１の設計が複雑になることを抑制できるとともに、第１液晶ユニットＡ１の製造コストが増加することを抑制できる。第２液晶ユニットＡ２についても同様である。
【0081】
次に、図６～図７（ｂ）を参照して、液晶層５３に形成される電位勾配Ｇについて説明する。図７（ａ）は、第１液晶ユニットＡ１を示す平面図である。図７（ａ）では、図面の簡略化のため、第１リード線７１、第２リード線７２、及び第３境界層７３を省略している。また、図面の簡略化のため、センター電極ｒｃ、第１電極Ｅ１、及び第２電極Ｅ２を、途切れていない円環状形状で表している。図７（ｂ）は、液晶層５３の電位勾配Ｇを示す図である。図７（ｂ）では、図７（ａ）のＶＩＩＢ－ＶＩＩＢ線に沿った断面に現れる電位勾配Ｇが示される。
【0082】
図６～図７（ｂ）に示すように、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも小さい場合、コア電極５０及び各第１電極Ｅ１に第１電圧Ｖ１を印加し、センター電極ｒｃ及び各第２電極Ｅ２に第２電圧Ｖ２を印加すると、高抵抗層５２、第１境界層６１、及び第２境界層６２が設けられているため、液晶層５３には、光軸Ｃに対して対称な鋸歯状の電位勾配Ｇ（実線）が形成される。換言すれば、第１液晶ユニットＡ１を平面視した場合（つまり、光軸Ｃの延びる方向から第１液晶ユニットＡ１を見た場合）、電位勾配Ｇは同心円状に形成される。
【0083】
なお、本明細書において、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも小さいことは、少なくとも第１電圧Ｖ１の電圧値ｖ１が第２電圧Ｖ２の電圧値ｖ２よりも小さいことを示す。
【0084】
電位勾配Ｇは、コア電極５０及びセンター電極ｒｃに対応して形成される電位勾配Ｇｃと、単位電極ｒ１に対応して形成される電位勾配Ｇ１と、単位電極ｒ２に対応して形成される電位勾配Ｇ２と、単位電極ｒ３に対応して形成される電位勾配Ｇ３と、単位電極ｒ４に対応して形成される電位勾配Ｇ４とを含む。電位勾配Ｇｃ及び電位勾配Ｇ１～電位勾配Ｇ４の各々は、第１液晶ユニットＡ１の径方向ＲＤに対する電位勾配である。
【0085】
電位勾配Ｇｃ及び電位勾配Ｇ１～電位勾配Ｇ４の各々は、高抵抗層５２の作用により、滑らかな曲線状であり、段差及び極値（極小値及び極大値）を有しない。
【0086】
電位勾配Ｇｃは、例えば、二次曲線によって表される。電位勾配Ｇｃ及び電位勾配Ｇ１～電位勾配Ｇ４の各々は、光軸Ｃから径方向ＲＤに向かって電位が高くなるように形成される。また、電位勾配Ｇｃ及び電位勾配Ｇ１～電位勾配Ｇ４については、光軸Ｃから離れる電位勾配ほど傾斜が急になる。
【0087】
液晶層５３に電位勾配Ｇが形成されると、液晶層５３には、電位勾配Ｇに応じた屈折率勾配が形成される。その結果、液晶層５３に入射する入射光は、電位勾配Ｇｃ及び電位勾配Ｇ１～電位勾配Ｇ４の各々に対応する屈折角で光軸Ｃに近づくように屈折し、液晶層５３から出射光として出射される。光軸Ｃから離れる電位勾配ほど傾斜が急になるため、光軸Ｃから離れるほど屈折角が大きくなり、出射光は光軸Ｃに向かって集光される。その結果、第１液晶ユニットＡ１を凸型フレネルレンズとして機能させることができる。
【0088】
一方、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも大きい場合、コア電極５０及び各第１電極Ｅ１に第１電圧Ｖ１を印加し、センター電極ｒｃ及び各第２電極Ｅ２に第２電圧Ｖ２を印加すると、高抵抗層５２、第１境界層６１、及び第２境界層６２が設けられているため、液晶層５３には、光軸Ｃに対して対称な鋸歯状の電位勾配Ｈ（二点鎖線）が形成される。換言すれば、第１液晶ユニットＡ１を平面視した場合、電位勾配Ｈは同心円状に形成される。
【0089】
なお、本明細書において、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも大きいことは、少なくとも第１電圧Ｖ１の電圧値ｖ１が第２電圧Ｖ２の電圧値ｖ２よりも大きいことを示す。また、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とが同じことは、電圧値ｖ１と電圧値ｖ２とが同じであり、かつ、第１電圧Ｖ１の周波数ｆ１と第２電圧Ｖ２の周波数ｆ２とが同じことを示す。
【0090】
電位勾配Ｈは、コア電極５０及びセンター電極ｒｃに対応して形成される電位勾配Ｈｃと、単位電極ｒ１に対応して形成される電位勾配Ｈ１と、単位電極ｒ２に対応して形成される電位勾配Ｈ２と、単位電極ｒ３に対応して形成される電位勾配Ｈ３と、単位電極ｒ４に対応して形成される電位勾配Ｈ４とを含む。電位勾配Ｈｃ及び電位勾配Ｈ１～電位勾配Ｈ４の各々は、第１液晶ユニットＡ１の径方向ＲＤに対する電位勾配である。
【0091】
電位勾配Ｈｃ及び電位勾配Ｈ１～電位勾配Ｈ４の各々は、高抵抗層５２の作用により、滑らかな曲線状であり、段差及び極値（極小値及び極大値）を有しない。
【0092】
電位勾配Ｈｃは、例えば、二次曲線によって表される。電位勾配Ｈｃ及び電位勾配Ｈ１～電位勾配Ｈ４の各々は、光軸Ｃから径方向ＲＤに向かって電位が低くなるように形成される。また、電位勾配Ｈｃ及び電位勾配Ｈ１～電位勾配Ｈ４については、光軸Ｃから離れる電位勾配ほど傾斜が急になる。
【0093】
液晶層５３に電位勾配Ｈが形成されると、液晶層５３には、電位勾配Ｈに応じた屈折率勾配が形成される。その結果、液晶層５３に入射する入射光は、電位勾配Ｈｃ及び電位勾配Ｈ１～電位勾配Ｈ４の各々に対応する屈折角で光軸Ｃから離れるように屈折し、液晶層５３から出射光として出射される。光軸Ｃから離れる電位勾配ほど傾斜が急になるため、光軸Ｃから離れるほど屈折角が大きくなり、出射光は光軸Ｃから離れるように発散される。その結果、第１液晶ユニットＡ１を凹型フレネルレンズとして機能させることができる。
【0094】
以上、図６～図７（ｂ）を参照して説明したように、実施形態１によれば、コア電極５０及びセンター電極ｒｃに対応して高抵抗層５２を設けるとともに、複数の単位電極ｒｎに対応して複数の高抵抗層５２を設けているため、電位勾配Ｇｃ及び電位勾配Ｇ１～電位勾配Ｇ４の各々、並びに、電位勾配Ｈｃ及び電位勾配Ｈ１～電位勾配Ｈ４の各々は、滑らかな曲線状になり、段差を有しない。従って、出射光の波面収差を抑制できる。また、電位勾配Ｇｃ及び電位勾配Ｇ１～電位勾配Ｇ４の各々、並びに、電位勾配Ｈｃ及び電位勾配Ｈ１～電位勾配Ｈ４の各々は、極値を有しない。従って、入射光を精度良く屈折させることができるので、第１液晶ユニットＡ１によって精度の高いフレネルレンズを形成できる。第２液晶ユニットＡ２についても同様である。
【0095】
次に、図８を参照して、眼鏡１の動作について説明する。図８は、眼鏡システム１００の電気的構成を示す図である。図８に示すように、眼鏡１の制御部１７は、コントローラー５５と、第１電源回路ＰＷ１と、第２電源回路ＰＷ２とを含む。コントローラー５５は、プロセッサー５７と、メモリー５９とを含む。操作部１９は、第１スイッチ６５と、第２スイッチ６７とを含む。
【0096】
コントローラー５５は、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。具体的には、プロセッサー５７が、メモリー５９に記憶されたコンピュータープログラムを実行して、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。メモリー５９は、各種データ及びコンピュータープログラムを記憶する。
【0097】
第１電源回路ＰＷ１は、コントローラー５５の制御を受けて、第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２の各々の第１リード線７１を介して、第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２の各々のコア電極５０及び複数の第１電極Ｅ１に第１電圧Ｖ１印加する。第１電圧Ｖ１は制御電圧ＣＶの一例である。第１電圧Ｖ１は、交流電圧であり、周波数ｆ１を有する。第１電圧Ｖ１は、例えば、矩形波である。第１電圧Ｖ１は、実効値Ｖ１ｅ及び最大振幅Ｖ１ｍを有する。また、第１電圧Ｖ１は電圧値ｖ１を有する。
【0098】
第２電源回路ＰＷ２は、コントローラー５５の制御を受けて、第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２の各々の第２リード線７２を介して、第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２の各々のセンター電極ｒｃ及び複数の第２電極Ｅ２に第２電圧Ｖ２を印加する。第２電圧Ｖ２は制御電圧ＣＶの一例である。第２電圧Ｖ２は、交流電圧であり、周波数ｆ２を有する。第２電圧Ｖ２は、例えば、矩形波である。第２電圧Ｖ２は、実効値Ｖ２ｅ及び最大振幅Ｖ２ｍを有する。また、第２電圧Ｖ２は電圧値ｖ２を有する。
【0099】
第１電圧Ｖ１をコア電極５０及び複数の第１電極Ｅ１に印加するとともに、第２電圧Ｖ２をセンター電極ｒｃ及び複数の第２電極Ｅ２に印加することによって、液晶層５３に第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２が印加されて、液晶層５３に電位勾配が形成される。
【0100】
コントローラー５５は、操作部１９からの内部操作信号又は操作装置２００からの外部操作信号に応答して第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御して、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２を制御する。第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２の制御によって、液晶層５３の電位勾配を制御できる。具体的には、コントローラー５５は、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御して、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分値ＤＦＦ（＝Ｖ１－Ｖ２）を制御する。差分値ＤＦＦの制御によって、液晶層５３の電位勾配を制御できる。その結果、光学素子ＬＮの焦点距離ｆを制御できる。
【0101】
本明細書において、コントローラー５５による第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２の制御は、電圧値ｖ１及び電圧値ｖ２の制御であってもよいし、周波数ｆ１及び周波数ｆ２の制御であってもよいし、電圧値ｖ１及び電圧値ｖ２並びに周波数ｆ１及び周波数ｆ２の制御であってもよい。また、コントローラー５５による差分値ＤＦＦの制御は、電圧値ｖ１と電圧値ｖ２との差分値ＤＶ（＝ｖ１－ｖ２）の制御であってもよいし、周波数ｆ１と周波数ｆ２との差分値ＤＦ（＝ｆ１－ｆ２）の制御であってもよいし、差分値ＤＶ及び差分値ＤＦの制御であってもよい。なお、液晶層５３に電位勾配を形成するためには、少なくとも電圧値ｖ１と電圧値ｖ２とが異なればよく、差分値ＤＦはゼロであってもよい。また、差分値ＤＶをゼロにすることによって、液晶層５３の電位勾配を消滅させることができる。
【0102】
更に具体的には、第１電圧Ｖ１の電圧値ｖ１が第２電圧Ｖ２の電圧値ｖ２よりも小さくなるように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、光学素子ＬＮ（具体的には液晶層５３）は凸レンズとして機能する。液晶層５３に電位勾配Ｇ（図３（ａ））が形成されるためである。また、電圧値ｖ１が電圧値ｖ２よりも小さい場合、電圧値ｖ１と電圧値ｖ２との差分値ＤＶ（＝ｖ１－ｖ２）の絶対値が大きい程、凸レンズとしての光学素子ＬＮの焦点距離ｆの絶対値が小さくなる。従って、電圧値ｖ１が電圧値ｖ２よりも小さい場合、差分値ＤＶの絶対値が増加するように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、凸レンズとしての光学素子ＬＮの焦点距離ｆの絶対値が減少する。
【0103】
なお、本明細書において、電圧値ｖ１は、第１電圧Ｖ１の実効値Ｖ１ｅ又は最大振幅Ｖ１ｍを示す。電圧値ｖ２は、第２電圧Ｖ２の実効値Ｖ２ｅ又は最大振幅Ｖ２ｍを示す。また、差分値ＤＶは、実効値Ｖ１ｅと実効値Ｖ２ｅとの差分値（＝Ｖ１ｅ－Ｖ２ｅ）、又は、最大振幅Ｖ１ｍと最大振幅Ｖ２ｍとの差分値（＝Ｖ１ｍ－Ｖ２ｍ）を示す。
【0104】
また、電圧値ｖ１が電圧値ｖ２よりも小さく、周波数ｆ１が周波数ｆ２よりも低い場合、周波数ｆ１と周波数ｆ２との差分値ＤＦ（＝ｆ１－ｆ２）の絶対値が大きい程、凸レンズとしての光学素子ＬＮの焦点距離ｆの絶対値が小さくなる。従って、電圧値ｖ１が電圧値ｖ２よりも小さく、周波数ｆ１が周波数ｆ２よりも低い場合、差分値ＤＦの絶対値が増加するように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、凸レンズとしての光学素子ＬＮの焦点距離ｆの絶対値が減少する。
【0105】
一方、第１電圧Ｖ１の電圧値ｖ１が第２電圧Ｖ２の電圧値ｖ２よりも大きくなるように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、光学素子ＬＮ（具体的には液晶層５３）は凹レンズとして機能する。液晶層５３に電位勾配Ｈ（図３（ｄ））が形成されるためである。また、電圧値ｖ１が電圧値ｖ２よりも大きい場合、電圧値ｖ１と電圧値ｖ２との差分値ＤＶの絶対値が大きい程、凹レンズとしての光学素子ＬＮの焦点距離ｆの絶対値が小さくなる。従って、電圧値ｖ１が電圧値ｖ２よりも大きい場合、差分値ＤＶの絶対値が増加するように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、凹レンズとしての光学素子ＬＮの焦点距離ｆの絶対値が減少する。
【0106】
また、電圧値ｖ１が電圧値ｖ２よりも大きく、周波数ｆ１が周波数ｆ２よりも高い場合、周波数ｆ１と周波数ｆ２との差分値ＤＦの絶対値が大きい程、凹レンズとしての光学素子ＬＮの焦点距離ｆの絶対値が小さくなる。従って、電圧値ｖ１が電圧値ｖ２よりも大きく、周波数ｆ１が周波数ｆ２よりも高い場合、差分値ＤＦの絶対値が増加するように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、凹レンズとしての光学素子ＬＮの焦点距離ｆの絶対値が減少する。
【0107】
さらに、電圧値ｖ１と電圧値ｖ２とが同一になるように、かつ、周波数ｆ１と周波数ｆ２とが同一になるように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、液晶層５３の電位勾配が消滅する。従って、光学素子ＬＮは、凸レンズ及び凹レンズとしての機能を喪失する。その結果、光学素子ＬＮは、光を収束及び発散させず、光学素子ＬＮに垂直に入射した光は直進する。
【0108】
例えば、装着者ＨＭが第１スイッチ６５を押下すると、第１スイッチ６５は、コントローラー５５に第１内部操作信号を送信する。コントローラー５５は、第１内部操作信号を受信すると、差分値ＤＦＦ（例えば差分値ＤＶ）の絶対値が増加するように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。その結果、焦点距離ｆの絶対値が減少する。
【0109】
一方、例えば、装着者ＨＭが第２スイッチ６７を押下すると、第２スイッチ６７は、コントローラー５５に第２内部操作信号を送信する。コントローラー５５は、第２内部操作信号を受信すると、差分値ＤＦＦ（例えば差分値ＤＶ）の絶対値が減少するように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。その結果、焦点距離ｆの絶対値が増加する。
【0110】
例えば、第１スイッチ６５は、一対のテンプル１１のうちの一方のテンプル１１（以下、この例において「特定テンプル１１」と記載する。）の上端面に配置され、第２スイッチ６７は、特定テンプル１１の下端面に配置される。特定テンプル１１の上端面に配置される第１スイッチ６５の位置は、特定テンプル１１の下端面に配置される第２スイッチ６７の位置よりも、丁番９から離れていることが好ましい。なぜなら、人差し指と親指とで特定テンプル１１を挟むことで、人差し指で上端面の第１スイッチ６５を容易に操作でき、親指で下端面の第２スイッチ６７を容易に操作できるからである。
【0111】
以上、図８を参照して説明したように、実施形態１によれば、制御電圧ＣＶ（具体的には第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２）を制御することによって、容易に液晶層５３の電位勾配を制御できる。従って、制御電圧ＣＶの制御によって、光学素子ＬＮの焦点距離ｆを、負の値（凹レンズに対応）から正の値（凸レンズに対応）まで、比較的広い範囲にわたって容易に変更できる。つまり、眼鏡１の度数を広範囲にわたって容易に変更できる。特に、鋸歯状の電位勾配を形成しているため、光学素子ＬＮの厚みが大きくなることを抑制しつつ、制御電圧ＣＶの制御によって、光学素子ＬＮの焦点距離ｆを、更に広い範囲にわたって変更できる。
【0112】
（実施形態２）
図９～図１１を参照して、本発明の実施形態２に係る眼鏡システム１００Ａについて説明する。眼鏡システム１００Ａは、装着者ＨＭの視線方向に応じて焦点距離ｆを制御する点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。以下、実施形態２が実施形態１と相違する点を主に説明する。
図９～図１１を参照して、本発明の実施形態２に係る眼鏡システム１００Ａについて説明する。眼鏡システム１００Ａは、装着者ＨＭの視線方向に応じて焦点距離ｆを制御する点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。以下、実施形態２が実施形態１と相違する点を主に説明する。
【0113】
【0114】
図９に示すように、眼鏡システム１００Ａは、眼鏡１Ａと、操作装置２００とを備える。眼鏡１Ａは、実施形態１に係る眼鏡１の構成に加えて、一対の眼検出部７５をさらに含む。眼検出部７５は、装着者ＨＭの眼の動きを検出する。具体的には、一対の眼検出部７５は、それぞれ、装着者ＨＭの左眼の動き及び右眼の動きを検出する。
【0115】
一対の眼検出部７５はフレームＦに搭載される。具体的には、一対の眼検出部７５のうちの一方の眼検出部７５は、一対のリム３のうちの一方のリム３（例えば、一方のリム３の上部）に設置される。他方の眼検出部７５は、他方のリム３（例えば、他方のリム３の上部）に設置される。
【0116】
制御部１７は、眼検出部７５の検出結果に基づいて、液晶層５３の制御電圧ＣＶを制御する。
【0117】
その結果、実施形態２によれば、装着者ＨＭが操作部１９及び操作装置２００を操作することなく、液晶層５３の電位勾配が制御されて、光学素子ＬＮの焦点距離ｆを変更できる。つまり、眼検出部７５による眼の動きの検出結果に応じて光学素子ＬＮの焦点距離ｆを自動で変更できる。焦点距離ｆを自動で変更できるため、装着者ＨＭの利便性を向上できる。焦点距離ｆが自動で変更されると、光学素子ＬＮの度数が自動で変更される。
【0118】
具体的には、図１０に示すように、コントローラー５５は、アイトラッキング技術を実行することによって、眼検出部７５の各々の検出結果に基づいて、装着者ＨＭの両眼のうちの一方の眼の視線方向ＳＬＬと他方の眼の視線方向ＳＬＲとを算出する。そして、コントローラー５５は、視線方向ＳＬＬ及び／又は視線方向ＳＬＲに基づいて、液晶層５３の制御電圧ＣＶを制御する。従って、視線方向ＳＬＬ及び／又は視線方向ＳＬＲに応じて、液晶層５３の電位勾配が制御される。その結果、視線方向ＳＬＬ及び／又は視線方向ＳＬＲに応じて、光学素子ＬＮの焦点距離ｆが変更される。また、コントローラー５５は、視線方向ＳＬＬと視線方向ＳＬＲとから、装着者ＨＭの注視点の位置を算出することもできる。注視点とは、視線方向ＳＬＬと視線方向ＳＬＲとの交点のことである。
【0119】
アイトラッキング技術の第１例では、眼検出部７５が眼の動きを光学的に検出し、コントローラー５５が眼検出部７５の検出結果に基づいて視線方向を算出する。第１例の具体例として、角膜反射法、暗瞳孔法、明瞳孔法、又は強膜反射法について説明する。
【0120】
角膜反射法、暗瞳孔法、及び明瞳孔法では、眼検出部７５の各々は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような光源と、カメラ（例えば、ビデオカメラ）のような撮像部とを含む。
【0121】
そして、角膜反射法では、光源が光（例えば赤外光）を眼に照射し、撮像部が眼を撮像する。そして、コントローラー５５は、撮像部が出力した眼の映像から、瞳孔の位置と、角膜表面における光源の角膜反射像（具体的には、プルキニエ像）の位置とを検出する。さらに、コントローラー５５は、瞳孔の位置と光源の角膜反射像の位置とに基づいて視線方向を算出する。
【0122】
また、暗瞳孔法では、光源が、撮像部のレンズ光軸から離間した位置に設置される。そして、光源が眼に光（例えば赤外光）を照射し、撮像部が眼を撮像する。撮像部が出力した眼の映像のうち、瞳孔部分が暗くなる。そこで、コントローラー５５は、映像から暗い瞳孔部分を抽出して、瞳孔部分の動きに基づいて視線方向を算出する。
【0123】
さらに、明瞳孔法では、光源の光軸と撮像部のレンズ光軸とが同軸になるように、光源を設置する。そして、光源が眼に光（例えば赤外光）を照射し、撮像部が眼を撮像する。撮像部が出力した眼の映像のうち、瞳孔部分が明るくなる。そこで、コントローラー５５は、映像から明るい瞳孔部分を抽出して、瞳孔部分の動きに基づいて視線方向を算出する。
【0124】
瞳孔部分を眼の状態の検出に利用する他の例として、瞳孔の開き具合の情報を検知して、眼鏡１Ａの光透過率を制御してもよい。この例は、後述するように、装着者ＨＭが羞明を患っている場合に有効である。さらに、一般的に近くを見る時には、瞳孔が収縮する現象があるので、瞳孔の開き具合と、瞳孔の開き速度とを、視点の遠近に換算することもできる。
【0125】
また、強膜反射法では、眼検出部７５の各々は、発光ダイオードのような発光素子と、フォトダイオード又はフォトトランジスターのような受光素子とを含む。そして、発光素子が眼の角膜と強膜との境界部分に光（例えば赤外光）を照射し、受光素子が境界部分からの反射光を受光する。眼が動くと、光（例えば、光スポット）が角膜を被う部分と強膜を被う部分との割合が変化するため、反射光量が変化する。そこで、受光素子が反射光量を測定し、コントローラー５５が反射光量の変化に基づいて視線方向を算出する。
【0126】
アイトラッキング技術の第２例では、眼電位法によって視線方向を検出する。具体的には、眼検出部７５が眼の周辺の２箇所の電位差を検出し、コントローラー５５が電位差に基づいて眼球の回転角度を算出する。そして、コントローラー５５は、眼球の回転角度に基づいて視線方向を算出する。眼電位法では、眼検出部７５の各々は、眼の周辺の２箇所に貼付される２つの電極と、２つの電極の電位差を検出する電位差計とを含む。
【0127】
次に、図１１を参照して、視線方向に基づく電圧制御処理について説明する。図１１は、電圧制御処理を示すフローチャートである。図１１の説明では、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分値ＤＦＦ（＝Ｖ１－Ｖ２）は、差分値ＤＶ（＝ｖ１－ｖ２）を示す。図１１に示すように、ルーチンはステップＳ１～ステップＳ１３を含む。
【0128】
ステップＳ１において、コントローラー５５は、アイトラッキング技術を実行することによって、眼検出部７５の各々の検出結果に基づいて、視線方向ＳＬＬと視線方向ＳＬＲとを算出する。また、コントローラー５５は、視線方向ＳＬＬ及び視線方向ＳＬＲを算出する際に、視線方向ＳＬＬと水平面とがなす角度θＬと、視線方向ＳＬＲと水平面とがなす角度θＲとを算出する。
【0129】
ステップＳ３において、コントローラー５５は、角度θＬと角度θＲとの平均値θＬＲを算出する。
【0130】
ステップＳ５において、コントローラー５５は、平均値θＬＲが、俯角を示しており、かつ、所定角度θｔｈ以上か否かを判定する。所定角度θｔｈは、例えば、ゼロ度よりも大きく、９０度未満である。俯角は、水平面に対して下向きの角度を示す。
【0131】
ステップＳ５で肯定判定をした場合、つまり、平均値θＬＲが、俯角を示しており、かつ、所定角度θｔｈ以上であると判定した場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、コントローラー５５は処理をステップＳ７に進める。ステップＳ５での肯定判定は、装着者ＨＭの視線が水平面に対して下方を向いていることを示している。一方、ステップＳ５での否定判定は、装着者ＨＭの視線が水平方向又は水平面に対して上方を向いていることを示している。
【0132】
ステップＳ７において、コントローラー５５は、前回のステップＳ５で肯定判定をしたか否かを判定する。前回のステップＳ５は、前回のルーチンで実行されたステップＳ５を示す。
【0133】
前回のステップＳ５で肯定判定をしたと判定した場合（ステップＳ７でＹｅｓ）、コントローラー５５は処理をステップＳ１に進める。
【0134】
一方、前回のステップＳ５で肯定判定しなかったと判定した場合（ステップＳ７でＮｏ）、コントローラー５５は処理をステップＳ９に進める。
【0135】
ステップＳ９において、コントローラー５５は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分値ＤＦＦが、現時点の差分値ＤＦＦに対して変更されるように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。その結果、光学素子ＬＮの焦点距離ｆが、差分値ＤＦＦに応じて変化する。そして、処理はステップＳ１に進む。
【0136】
具体的には、コントローラー５５は、差分値ＤＦＦが負の値を示すように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。
【0137】
例えば、コントローラー５５は、差分値ＤＦＦが第１所定値ＰＶ１から第２所定値ＰＶ２になるように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。例えば、第１所定値ＰＶ１はゼロであり、第２所定値ＰＶ２は負の値である。この例では、差分値ＤＦＦが第１所定値ＰＶ１から第２所定値ＰＶ２になると、光学素子ＬＮの各々は、凸レンズ及び凹レンズとしての機能を喪失している状態から、凸レンズに変化する。例えば、第１所定値ＰＶ１は正の値であり、第２所定値ＰＶ２は負の値である。この例では、差分値ＶＤが第１所定値ＰＶ１から第２所定値ＰＶ２になると、光学素子ＬＮの各々は、凹レンズから凸レンズに変化する。
【0138】
一方、ステップＳ５で否定判定をした場合（ステップＳ５でＮｏ）、コントローラー５５は処理をステップＳ１１に進める。ステップＳ５での否定判定は、平均値θＬＲが仰角を示しているとの判定、又は、平均値θＬＲが、俯角を示しており、かつ、所定角度θｔｈより小さいとの判定を示す。仰角は、水平面に対して上向きの角度を示す。
【0139】
ステップＳ１１において、コントローラー５５は、前回のステップＳ５で否定判定をしたか否かを判定する。
【0140】
前回のステップＳ５で否定判定をしたと判定した場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、コントローラー５５は処理をステップＳ１に進める。
【0141】
一方、前回のステップＳ５で否定判定をしなかったと判定した場合（ステップＳ１１でＮｏ）、コントローラー５５は処理をステップＳ１３に進める。
【0142】
ステップＳ１３において、コントローラー５５は、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分値ＤＦＦが、現時点の差分値ＤＦＦに対して変更されるように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。その結果、光学素子ＬＮの焦点距離ｆが、差分値ＤＦＦに応じて変化する。そして、処理はステップＳ１に進む。
【0143】
具体的には、コントローラー５５は、差分値ＤＦＦがゼロ又は正の値を示すように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。
【0144】
例えば、コントローラー５５は、差分値ＤＦＦが第２所定値ＰＶ２から第１所定値ＰＶ１になるように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。例えば、第２所定値ＰＶ２は負の値であり、第１所定値ＰＶ１はゼロである。この例では、差分値ＤＦＦが第２所定値ＰＶ２から第１所定値ＰＶ１になると、光学素子ＬＮの各々は、凸レンズから、凸レンズ及び凹レンズとしての機能を喪失している状態に変化する。例えば、第２所定値ＰＶ２は負の値であり、第１所定値ＰＶ１は正の値である。この例では、差分値ＤＦＦが第２所定値ＰＶ２から第１所定値ＰＶ１になると、光学素子ＬＮの各々は、凸レンズから凹レンズに変化する。
【0145】
なお、ステップＳ３を省略してもよい。ステップＳ３を省略すると、ステップＳ５において、コントローラー５５は、角度θＬと角度θＲとのうちのいずれかが、俯角を示しており、かつ、所定角度θｔｈ以上か否かを判定する。
【0146】
以上、図１１を参照して説明したように、実施形態２によれば、装着者ＨＭが操作部１９及び操作装置２００を操作することなく、視線方向ＳＬＬ及び／又は視線方向ＳＬＲに応じて、光学素子ＬＮの焦点距離ｆを変更できる。
【0147】
例えば、正視の装着者ＨＭの視線が水平面よりも上方又は水平方向を向いている場合（例えば、装着者ＨＭが中距離又は遠距離の対象物を視ている場合）、光学素子ＬＮが凸レンズから凸レンズ及び凹レンズとしての機能を喪失している状態に変化するか（ステップＳ１３）、又は、光学素子ＬＮが凸レンズ及び凹レンズとしての機能を喪失している状態に維持される（ステップＳ１１でＹｅｓ）。一方、例えば、正視の装着者ＨＭの視線が水平方向よりも下方向を向いている場合（例えば、装着者ＨＭが近距離の対象物を視ている場合）、光学素子ＬＮが凸レンズ及び凹レンズとしての機能を喪失している状態から凸レンズに変化するか（ステップＳ９）、又は、光学素子ＬＮの凸レンズとしての機能が維持される（ステップＳ７でＹｅｓ）。
【0148】
従って、正視の装着者ＨＭが操作部１９及び操作装置２００を操作することなく、眼鏡１Ａを、中遠距離用又は近距離用に自動で切り替えることができる。
【0149】
例えば、近視及び遠視又は近視の装着者ＨＭの視線が水平面よりも上方又は水平方向を向いている場合、光学素子ＬＮが凸レンズから凹レンズに変化するか（ステップＳ１３）、又は、光学素子ＬＮの凹レンズとしての機能が維持される（ステップＳ１１でＹｅｓ）。一方、例えば、近視及び遠視又は近視の装着者ＨＭの視線が水平面よりも下方を向いている場合、光学素子ＬＮが凹レンズから凸レンズに変化するか（ステップＳ９）、又は、光学素子ＬＮの凸レンズとしての機能が維持される（ステップＳ７でＹｅｓ）。
【0150】
従って、近視及び遠視又は近視の装着者ＨＭが操作部１９及び操作装置２００を操作することなく、眼鏡１Ａを、中遠距離用又は近距離用に自動で切り替えることができる。
その他、実施形態２によれば、実施形態１と同様の効果を有する。
その他、実施形態２によれば、実施形態１と同様の効果を有する。
【0151】
また、人間が近距離の対象物を見る場合には、視線が中立位置よりも内側に寄る傾向がある。また、人間が中距離～遠距離の対象物を見る場合には、視線が中立位置から外側に寄る傾向がある。これらの傾向を利用して遠近の制御を行うこともできる。「中立位置」は、人間の両眼のうちの一方の眼の視線と、他方の眼の視線とが略平行であり、かつ、双方の視線が真正面を向いている位置を示す。
【0152】
なお、図１１のステップＳ９において、コントローラー５５は、差分値ＤＦＦがゼロを示すように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御し、ステップＳ１３において、コントローラー５５は、差分値ＤＦＦが正の値を示すように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御してもよい。
【0153】
また、眼鏡１Ａは、装着者ＨＭの頭部の動きを検出する頭検出部を有していてもよい。そして、制御部１７は、頭検出部の検出結果に基づいて、制御電圧ＣＶを制御して、液晶層５３の電位勾配を制御してもよい。頭検出部は、例えば、加速度センサー及び／又はジャイロセンサーである。
【0154】
また、光学素子ＬＮは、仮想現実（ＶＲ）用眼鏡に適用されてもよいし、拡張現実（ＡＲ）用眼鏡に適用されてもよい。この場合も、複雑なレンズ移動機構などを必要とせず、常に装着者ＨＭの眼の特性に合った焦点制御を実現できる。
【0155】
（実施形態３）
図１２～図１４を参照して、本発明の実施形態３に係る眼鏡システム１００Ｂについて説明する。眼鏡システム１００Ｂは、光透過率を制御可能である点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。以下、実施形態３が実施形態１と相違する点を主に説明する。
図１２～図１４を参照して、本発明の実施形態３に係る眼鏡システム１００Ｂについて説明する。眼鏡システム１００Ｂは、光透過率を制御可能である点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。以下、実施形態３が実施形態１と相違する点を主に説明する。
【0156】
図１２は、眼鏡システム１００Ｂを示す斜視図である。図１２に示すように、眼鏡システム１００Ｂは、眼鏡１Ｂと、操作装置２００とを備える。眼鏡１Ｂは、実施形態１に係る眼鏡１の構成に加えて、環境光検出部７７をさらに含む。環境光検出部７７は、眼鏡１Ｂの周囲環境の明るさを検出する。環境光検出部７７は、例えば、眼鏡１Ｂの周囲環境の光量を検出する環境光センサーである。環境光検出部７７はフレームＦに搭載される。具体的には、環境光検出部７７は、一対のリム３のうちの一方のリム３（例えば、一方のリム３のうち、ブリッジ５に対する外側端部）に設置される。また、眼鏡１Ｂは、実施形態１に係る眼鏡１の一対の光学素子ＬＮに代えて一対の光学素子ＬＮＡを含み、眼鏡１の制御部１７に代えて制御部１７Ｂを含み、眼鏡１の操作部１９に代えて操作部１９Ｂを含む。光学素子ＬＮＡはレンズとして機能する。
【0157】
次に、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を参照して、光学素子ＬＮＡについて説明する。図１３（ａ）は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ線に沿った光学素子ＬＮＡの断面図である。図１３（ａ）に示すように、光学素子ＬＮＡは、実施形態１に係る光学素子ＬＮの構成に加えて、光透過率を制御可能な光透過ユニットＡ３と、第４基板３６とをさらに含む。第４基板３６は、第１基板３１と同様の形状、材質、及び色彩を有する。光透過ユニットＡ３は、第３基板３５と第４基板３６との間に配置される。なお、第１液晶ユニットＡ１は、第１基板３１を介して、装着者ＨＭの眼ＥＹに対向する。
【0158】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示す光透過ユニットＡ３を示す断面図である。図１３（ｂ）に示すように、光透過ユニットＡ３は、第４電極Ｅ４と、光透過層８５と、第５電極Ｅ５とを含む。第４電極Ｅ４には第４電圧Ｖ４が印加される。第４電圧Ｖ４は、直流電圧又は交流電圧である。第４電極Ｅ４は、面状であり、単一の層として形成される。第５電極Ｅ５には第５電圧Ｖ５が印加される。実施形態３では、第５電極Ｅ５は接地されており、第５電圧Ｖ５は接地電位（０Ｖ）に設定される。第５電極Ｅ５は、面状であり、単一の層として形成される。
【0159】
光透過層８５は光を透過する。光透過層の光透過率は制御可能である。光透過率は、例えば、光透過層８５に入射する光の光量Ｉａに対する光透過層８５から出射する光の光量Ｉｂの比率（＝Ｉｂ／Ｉａ）を示す。光透過層８５は、第４電極Ｅ４と第５電極Ｅ５との間に配置される。
【0160】
光透過層８５は、例えば、エレクトロクロミック物質を含む。エレクトロクロミック物質とは、電圧を印加することによって光透過率を可逆的に変化させることの可能な物質のことである。具体的には、エレクトロクロミック物質とは、電圧を印加することによって可視光の吸収スペクトルが可逆的に変化し、着色又は消色を起こす物質のことである。
【0161】
エレクトロクロミック物質は、例えば、無機エレクトロクロミック化合物、有機エレクトロクロミック化合物、又は、エレクトロクロミズムを示す導電性高分子である。具体的には、例えば、エレクトロクロミック物質として、色素系、ポリマー系、金属錯体系、若しくは金属酸化物系のエレクトロクロミック化合物、又は、炭素系の材料を用いることができる。
【0162】
色素系又はポリマー系のエレクトロクロミック化合物は、例えば、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、ジピリジン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、トリフェニルアミン系、ナフトピラン系、ビオロゲン系、ピラゾリン系、フェナジン系、フェニレンジアミン系、フェノキサジン系、フェノチアジン系、フタロシアニン系、フルオラン系、フルギド系、ベンゾピラン系、若しくはメタロセン系の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、又は、ポリアニリン若しくはポリチオフェンのような導電性高分子化合物である。
【0163】
金属錯体系の化合物は、例えば、鉄シアノ錯体、ルテニウムシアノ錯体、オスミウムシアノ錯体、タングステンシュウ酸錯体、又は希土類ジフタロシアニン錯体である。金属酸化物系の化合物は、例えば、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化イリジウム、酸化インジウム、酸化チタン、酸化ニッケル、又は酸化バナジウムである。炭素系の材料は、例えば、機能性グラフェン誘導体、カーボンナノチューブのような導電性炭素材料、その他の炭素同素体である。
【0164】
次に、図１４を参照して、眼鏡１Ｂの動作について説明する。図１４は、眼鏡システム１００Ｂの電気的構成を示す図である。図１４に示すように、眼鏡１Ｂの制御部１７Ｂは、実施形態１に係る制御部１７の構成に加えて、第３電源回路ＰＷ３をさらに含む。操作部１９Ｂは、実施形態１に係る操作部１９の構成に加えて、遮断スイッチ８７Ｌと、遮断スイッチ８７Ｒとをさらに含む。
【0165】
コントローラー５５は、操作部１９Ｂからの内部操作信号又は操作装置２００からの外部操作信号に応答して第３電源回路ＰＷ３を制御する。具体的には、プロセッサー５７が、メモリー５９に記憶されたコンピュータープログラムを実行して、第３電源回路ＰＷ３を制御する。第３電源回路ＰＷ３は、コントローラー５５の制御を受けて、光透過ユニットＡ３の第４電極Ｅ４に第４電圧Ｖ４印加する。その結果、第４電圧Ｖ４が、第４電極Ｅ４を介して光透過層８５に印加される。
【0166】
すなわち、コントローラー５５は、第３電源回路ＰＷ３を介して第４電圧Ｖ４を制御し、第４電極Ｅ４を介して光透過層８５に第４電圧Ｖ４を印加して、光透過層８５の光透過率を制御する。光透過層８５の光透過率は、第４電圧Ｖ４の大きさに応じて変化する。
【0167】
例えば、装着者ＨＭが遮断スイッチ８７Ｌを押下すると、遮断スイッチ８７Ｌは、コントローラー５５に、第３内部操作信号を送信する。また、光透過層８５の光透過率が略ゼロ％であるときに、装着者ＨＭが遮断スイッチ８７Ｌを押下すると、遮断スイッチ８７Ｌは、コントローラー５５に、第４内部操作信号を送信する。コントローラー５５は、第３内部操作信号又は第４内部操作信号を受信すると、一対の光学素子ＬＮＡのうちの一方の光学素子ＬＮＡ（以下、「光学素子ＬＮＡＬ」と記載する場合がある。）の第４電極Ｅ４に印加する第４電圧Ｖ４の制御を開始する。なお、遮断スイッチ８７Ｒは遮断スイッチ８７Ｌと同様に動作する。ただし、コントローラー５５は、遮断スイッチ８７Ｒが押下されると、他方の光学素子ＬＮＡ（以下、「光学素子ＬＮＡＲ」と記載する場合がある。）の第４電極Ｅ４に印加する第４電圧Ｖ４の制御を開始する。
【0168】
例えば、コントローラー５５は、遮断スイッチ８７Ｌから第３内部操作信号を受信すると、光学素子ＬＮＡＬの光透過層８５の光透過率が最小値（例えば略ゼロ％）になるように、第３電源回路ＰＷ３を介して第４電圧Ｖ４を制御する。その結果、光学素子ＬＮＡＬの光透過層８５の光透過率が最小値（例えば略ゼロ％）に設定される。
【0169】
例えば、コントローラー５５は、遮断スイッチ８７Ｌから第４内部操作信号を受信すると、光学素子ＬＮＡＬの光透過層８５の光透過率が略ゼロ％よりも大きくなるように、第３電源回路ＰＷ３を介して第４電圧Ｖ４を制御する。例えば、コントローラー５５は、遮断スイッチ８７Ｌから第４内部操作信号を受信すると、光学素子ＬＮＡＬの光透過層８５の光透過率が最大値（例えば略１００％）になるように、第３電源回路ＰＷ３を介して第４電圧Ｖ４を制御する。例えば、コントローラー５５は、遮断スイッチ８７Ｌから第４内部操作信号を受信すると、光学素子ＬＮＡＬの光透過層８５の光透過率が略０％にされる前の光透過率になるように、第３電源回路ＰＷ３を介して第４電圧Ｖ４を制御する。
【0170】
さらに、コントローラー５５は、環境光検出部７７の検出結果に基づいて、第３電源回路ＰＷ３を制御して、一対の光学素子ＬＮＡの各々に対する第４電圧Ｖ４を制御する。その結果、装着者ＨＭが操作部１９Ｂ及び操作装置２００を操作することなく、眼鏡１Ｂの周囲環境の明るさに応じて、一対の光学素子ＬＮＡの各々の光透過層８５の光透過率を自動で制御できる。例えば、コントローラー５５は、眼鏡１Ｂの周囲環境が明るい程（つまり、周囲環境の光量が多い程）、一対の光学素子ＬＮＡの各々の光透過層８５の光透過率が小さくなるように、第４電圧Ｖ４を制御する。
【0171】
以上、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）を参照して説明したように、実施形態３によれば、第４電圧Ｖ４を制御することによって、光透過層８５の光透過率を容易に制御できる。つまり、光学素子ＬＮＡの光透過率を容易に制御できる。その結果、眼鏡１Ｂを様々な用途に応用できる。
【0172】
例えば、眼鏡１Ｂを弱視又は斜視の治療に応用できる。具体的には、装着者ＨＭが弱視又は斜視を患っている場合、コントローラー５５は、一対の眼のうちの正常な眼に対応する光学素子ＬＮＡの光透過層８５の光透過率が略ゼロ％になるように、第４電圧Ｖ４を制御する。従って、光学素子ＬＮＡが眼帯として機能し、光学素子ＬＮＡに対応する眼に入射する光を遮断できる。その結果、弱視又は斜視の治療に有用である。また、眼帯を装着することが要求されないので、装着者ＨＭの煩わしさを低減できる。
【0173】
また、実施形態３によれば、コントローラー５５は、光透過層８５の光透過率が略ゼロ％になっている時間（以下、「眼帯機能時間」と記載する。）を計測して、眼帯機能時間の情報を記憶することができる。そして、コントローラー５５は、端子２３及び端子ａ５を介して、眼帯機能時間の情報を操作装置２００に送信することができる。操作装置２００（具体的には操作装置２００のメモリー）は眼帯機能時間の情報を記憶することができる。従って、弱視又は斜視を患っている装着者ＨＭ又は装着者ＨＭの関係者（例えば、保護者又は医療従事者）は、装着者ＨＭが眼帯として機能する光学素子ＬＮＡによって弱視又は斜視の治療を行った時間を容易に管理できる。
【0174】
さらに、実施形態３によれば、環境光検出部７７を有しているため、眼鏡１Ｂの周囲環境の明るさに応じて、一対の光学素子ＬＮＡの各々の光透過層８５の光透過率を自動で制御できる。つまり、装着者ＨＭの眼に入射する光量を自動で制御できる。その結果、眼鏡１Ｂを操作することが要求されないので、装着者ＨＭの煩わしさを低減できる。特に、眼鏡１Ｂは、装着者ＨＭが羞明を患っている場合に有用である。なぜなら、装着者ＨＭが操作部１９Ｂ及び操作装置２００を操作することなく、眼鏡１Ｂの周囲環境が明るい程、光透過層８５の光透過率が小さくなるように、第４電圧Ｖ４が自動で制御されるからである。
【0175】
さらに、実施形態３によれば、偏光板を設けることを要求されないため、例えば、光学素子ＬＮＡの光透過率を最大で９０％以上にすることもできる。
その他、実施形態３によれば、実施形態１と同様の効果を有する。
その他、実施形態３によれば、実施形態１と同様の効果を有する。
【0176】
なお、操作部１９Ｂは、第３スイッチ及び第４スイッチを有していてもよい。例えば、コントローラー５５は、第３スイッチの押下に応答して、光透過層８５の光透過率が大きくなるように、第３電源回路ＰＷ３を介して第４電圧Ｖ４を制御する。その結果、光透過層８５の光透過率を大きくできる。例えば、コントローラー５５は、第４スイッチの押下に応答して、光透過層８５の光透過率が小さくなるように、第３電源回路ＰＷ３を介して第４電圧Ｖ４を制御する。その結果、光透過層８５の光透過率を小さくできる。例えば、装着者ＨＭが羞明を患っている場合に、装着者ＨＭは、第３スイッチ又は第４スイッチを操作することで、自分に適するように、光透過層８５の光透過率を手動で調整できる。
【0177】
（実施形態４）
図１５及び図１６を参照して、本発明の実施形態４に係る眼鏡システム１００Ｃについて説明する。眼鏡システム１００Ｃは、圧力を検出する点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。以下、実施形態４が実施形態１と相違する点を主に説明する。
図１５及び図１６を参照して、本発明の実施形態４に係る眼鏡システム１００Ｃについて説明する。眼鏡システム１００Ｃは、圧力を検出する点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。以下、実施形態４が実施形態１と相違する点を主に説明する。
【0178】
図１５は、眼鏡システム１００Ｃを示す斜視図である。図１５に示すように、眼鏡システム１００Ｃは、眼鏡１Ｃと、操作装置２００とを備える。眼鏡１Ｃは、実施形態１に係る眼鏡１の構成に加えて、第１圧力検出部８９（圧力検出部）と、一対の第２圧力検出部９５（一対の圧力検出部）とをさらに含む。
【0179】
第１圧力検出部８９は、第１圧力検出部８９に加えられる圧力を検出する。第１圧力検出部８９はフレームＦに搭載される。具体的には、第１圧力検出部８９は、一対のノーズパッド１５のうちの一方のノーズパッド１５に設置される。更に具体的には、第１圧力検出部８９は、一方のノーズパッド１５のうち、他方のノーズパッド１５と対向している面に設置される。
【0180】
従って、装着者ＨＭが眼鏡１Ｃを装着すると、装着者ＨＭの鼻が第１圧力検出部８９を押圧するため、第１圧力検出部８９は圧力を検出する。その結果、第１圧力検出部８９が圧力を検出したことは、装着者ＨＭが眼鏡１Ｃを装着したことを示す。一方、装着者ＨＭが眼鏡１Ｃを外すと、装着者ＨＭの鼻による第１圧力検出部８９の押圧が解除されるため、第１圧力検出部８９は圧力を検出しない。その結果、第１圧力検出部８９が圧力を検出しないことは、装着者ＨＭが眼鏡１Ｃを外したことを示す。
【0181】
第２圧力検出部９５の各々は、第２圧力検出部９５に加えられる圧力を検出する。一対の第２圧力検出部９５はフレームＦに搭載される。具体的には、一対の第２圧力検出部９５のうちの一方の第２圧力検出部９５は、一対のリム３のうちの一方のリム３（例えば、一方のリム３の上部）に設置される。他方の第２圧力検出部９５は、他方のリム３（例えば、他方のリム３の上部）に設置される。
【0182】
従って、例えば、装着者ＨＭが眼帯を装着したまま眼鏡１Ｃを装着すると、眼帯が第２圧力検出部９５を押圧するため、第２圧力検出部９５は圧力を検出する。その結果、第２圧力検出部９５が圧力を検出したことは、装着者ＨＭが眼帯を装着したまま眼鏡１Ｃを装着したことを示す。一方、装着者ＨＭが眼鏡１Ｃを外すと、眼帯による第２圧力検出部９５の押圧が解除されるため、第２圧力検出部９５は圧力を検出しない。その結果、第２圧力検出部９５が圧力を検出しないことは、眼帯を装着した装着者ＨＭが眼鏡１Ｃを外したことを示す。
【0183】
また、例えば、第１圧力検出部８９が圧力を検出しており、かつ、第２圧力検出部９５が圧力を検出しないことは、装着者ＨＭが、眼帯を装着することなく眼鏡１Ｃを装着していることを示す。
【0184】
第１圧力検出部８９及び第２圧力検出部９５の各々は、例えば、圧力センサーである。圧力センサーは、例えば、歪ゲージ抵抗式、半導体ピエゾ抵抗式、静電容量式、又はシリコンレゾナント式により、圧力を検出する。
【0185】
次に、図１６を参照して、眼鏡１Ｃの動作について説明する。図１６は、眼鏡システム１００Ｃの電気的構成を示す図である。図１６に示すように、眼鏡１Ｃの制御部１７は、第１圧力検出部８９の検出結果に基づいて、第１圧力検出部８９が圧力を検出した時点から圧力を検出しなくなった時点までの時間、つまり、眼鏡１Ｃを装着した時間を計測して記憶する。また、制御部１７は、第２圧力検出部９５の検出結果に基づいて、第２圧力検出部９５が圧力を検出した時点から圧力を検出しなくなった時点までの時間、つまり、眼帯を装着したまま眼鏡１Ｃを装着した時間を計測して記憶する。
【0186】
具体的には、コントローラー５５は、第１圧力検出部８９からの出力信号のレベルが第１閾値以上か否かを判定する。そして、コントローラー５５は、第１圧力検出部８９からの出力信号のレベルが第１閾値以上であると判定した時点から、第１圧力検出部８９からの出力信号のレベルが第１閾値未満であると判定した時点までの時間（以下、「眼鏡装着時間」と記載する。）を計測して、眼鏡装着時間の情報を記憶する。第１圧力検出部８９からの出力信号のレベルが第１閾値以上であると判定したことは、第１圧力検出部８９が圧力を検出し、装着者ＨＭが眼鏡１Ｃを装着したことを示す。一方、第１圧力検出部８９からの出力信号のレベルが第１閾値未満であると判定したことは、第１圧力検出部８９が圧力を検出していないことを示し、装着者ＨＭが眼鏡１Ｃを外したことを示す。さらに、コントローラー５５は、端子２３及び端子ａ５を介して、眼鏡装着時間の情報を操作装置２００に送信する。操作装置２００（具体的には操作装置２００のメモリー）は眼鏡装着時間の情報を記憶する。
【0187】
従って、実施形態４によれば、装着者ＨＭ又は装着者ＨＭの関係者は、装着者ＨＭの眼鏡装着時間を容易に管理できる。例えば、眼鏡１Ｃを治療又は視力トレーニングに使用している場合、装着者ＨＭ又は装着者ＨＭの関係者（例えば、保護者又は医療従事者）は、眼鏡装着時間によって、治療時間又は視力トレーニング時間を容易に管理できる。
【0188】
このようなログ記録機能を利用したトレーニングに加えて、スマートフォンのアプリケーションと度数可変型の眼鏡１Ｃとの間で、ブルートゥース（登録商標）のような近距離無線通信を利用したトレーニングを提供することもできる。例えば、弱視のトレーニングのためのアプリケーションをスマートフォンに搭載して、アプリケーションによる画面にてトレーニングを行うことができる。さらには、上述の仮想現実（ＶＲ）又は拡張現実（ＡＲ）のシステムと併用して、ヘッドマウントディスプレイを用いたシステムでのトレーニングを提供できる。この場合、眼鏡１Ｃと併用してもよいし、光学素子ＬＮのみをヘッドマウントディスプレイに搭載して、焦点制御、光偏向制御、及び光透過率制御といった機能を分担させてもよい。
【0189】
さらには、アプリケーションに人工知能を搭載して、積極的に生活習慣を改善させるようなプログラムを構成するシステムを提供できる。例えば、治療中は自ら進んで眼鏡１Ｃをかけるように行動を誘起したり、目の疲れを検知して休息を提案したり、明るい場所に居すぎた場合は暗い場所への移動を促したりできる。
【0190】
また、コントローラー５５は、第２圧力検出部９５からの出力信号のレベルが第２閾値以上か否かを判定する。そして、コントローラー５５は、第２圧力検出部９５からの出力信号のレベルが第２閾値以上であると判定した時点から、第２圧力検出部９５からの出力信号のレベルが第２閾値未満であると判定した時点までの時間（以下、「眼帯装着時間」と記載する。）を計測して、眼帯装着時間の情報を記憶する。第２圧力検出部９５からの出力信号のレベルが第２閾値以上であると判定したことは、第２圧力検出部９５が圧力を検出し、装着者ＨＭが眼帯を装着したまま眼鏡１Ｃを装着したことを示す。一方、第２圧力検出部９５からの出力信号のレベルが第２閾値未満であると判定したことは、第２圧力検出部９５が圧力を検出していないことを示し、眼帯を装着した装着者ＨＭが眼鏡１Ｃを外したことを示す。さらに、コントローラー５５は、端子２３及び端子ａ５を介して、眼帯装着時間の情報を操作装置２００に送信する。操作装置２００（具体的には操作装置２００のメモリー）は、眼帯装着時間の情報を記憶する。
【0191】
従って、実施形態４によれば、装着者ＨＭ又は装着者ＨＭの関係者は、装着者ＨＭの眼帯装着時間を容易に管理できる。例えば、眼帯を弱視治療又は斜視治療に使用している場合、装着者ＨＭ又は装着者ＨＭの関係者（例えば、保護者又は医療従事者）は、眼帯装着時間によって、眼帯による弱視又は斜視の治療時間を容易に管理できる。
その他、実施形態４によれば、実施形態１と同様の効果を有する。
その他、実施形態４によれば、実施形態１と同様の効果を有する。
【0192】
（実施形態５）
図１７及び図１８を参照して、本発明の実施形態５に係る眼鏡システム１００Ｄについて説明する。眼鏡システム１００Ｄは、眼鏡システム１００Ｄの所在を報知する機能を有する点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。以下、実施形態５が実施形態１と相違する点を主に説明する。
図１７及び図１８を参照して、本発明の実施形態５に係る眼鏡システム１００Ｄについて説明する。眼鏡システム１００Ｄは、眼鏡システム１００Ｄの所在を報知する機能を有する点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。以下、実施形態５が実施形態１と相違する点を主に説明する。
【0193】
図１７は、眼鏡システム１００Ｄを示す斜視図である。図１７に示すように、眼鏡システム１００Ｄは、眼鏡１Ｄと、操作装置２００Ｄとを備える。眼鏡１Ｄは、実施形態１に係る眼鏡１の構成に加えて、第１報知部９７（報知部）と、第２報知部９８（報知部）とをさらに含む。
【0194】
第１報知部９７及び第２報知部９８の各々は、無線送信される第１所定信号ＦＳ（所定信号）に応答して、眼鏡１Ｄの所在を報知する。第１報知部９７及び第２報知部９８の各々はフレームＦに搭載される。
【0195】
具体的には、第１報知部９７は、第１所定信号ＦＳに応答して光を出射して、眼鏡１Ｄの所在を報知する。第１報知部９７は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような発光素子である。第１報知部９７はブリッジ５に設置される。また、第２報知部９８は、第１所定信号ＦＳに応答して音声を出力して、眼鏡１Ｄの所在を報知する。第２報知部９８は、例えば、スピーカーである。第２報知部９８は、一対のテンプル１１のうちの一方のテンプル１１に設置される。
【0196】
また、眼鏡１Ｄは、実施形態１に係る眼鏡１の制御部１７に代えて制御部１７Ｄを含み、眼鏡１の操作部１９に代えて操作部１９Ｄを含む。
【0197】
制御部１７Ｄは、操作装置２００Ｄが無線送信した第１所定信号ＦＳを受信すると、光を出射するように第１報知部９７を制御するとともに、音声を出力するように第２報知部９８を制御する。その結果、第１報知部９７が光を出射し、第２報知部９８が音声を出力する。
【0198】
従って、実施形態５によれば、眼鏡１Ｄの所在が不明な場合、眼鏡１Ｄの持ち主は、操作装置２００Ｄを操作して第１所定信号ＦＳを送信することによって、眼鏡１Ｄの所在を容易に知ることができる。その結果、眼鏡１Ｄの紛失を抑制できる。その他、実施形態５によれば、実施形態１と同様の効果を有する。
【0199】
次に、図１８を参照して、眼鏡１Ｄの動作について説明する。図１８は、眼鏡システム１００Ｄの電気的構成を示す図である。図１８に示すように、眼鏡１Ｄの制御部１７Ｄは、実施形態１に係る制御部１７の構成に加えて、ＧＰＳモジュール９９と、通信機１０１とをさらに含む。操作部１９Ｄは、実施形態１に係る操作部１９の構成に加えて、探索スイッチ１０２をさらに含む。また、操作装置２００Ｄは、実施形態１に係る操作装置２００の構成に加えて、通信機１０３をさらに含む。
【0200】
通信機１０１と通信機１０３とは相互に無線通信する。そして、通信機１０１は、通信機１０３から第１所定信号ＦＳを受信する。通信機１０１が第１所定信号ＦＳを受信すると、コントローラー５５は、光を出射するように第１報知部９７を制御するとともに、音声を出力するように第２報知部９８を制御する。従って、眼鏡１Ｄの所在を容易に知ることができる。
【0201】
ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）モジュール９９は、眼鏡１Ｄの位置を検出し、眼鏡１Ｄの位置情報をコントローラー５５に送信する。通信機１０１が第１所定信号ＦＳを受信すると、コントローラー５５は、ＧＰＳモジュール９９から眼鏡１Ｄの位置情報を取得する。そして、コントローラー５５は、眼鏡１Ｄの位置情報を操作装置２００Ｄに送信するように、通信機１０１を制御する。その結果、通信機１０１は、眼鏡１Ｄの位置情報を操作装置２００Ｄに送信する。操作装置２００Ｄの通信機１０３は、眼鏡１Ｄの位置情報を受信する。そして、ディスプレーａ２は、眼鏡１Ｄの位置情報を表示する。
【0202】
従って、実施形態５によれば、眼鏡１Ｄの所在が不明な場合、眼鏡１Ｄの持ち主は、操作装置２００Ｄを操作して第１所定信号ＦＳを送信することによって、眼鏡１Ｄの位置情報を容易に確認できる。その結果、眼鏡１Ｄの紛失を更に抑制できる。
【0203】
例えば、眼鏡１Ｄの持ち主が操作装置２００Ｄの操作キーａ３を操作すると、通信機１０３は、通信機１０１に第１所定信号ＦＳを送信する。
【0204】
コントローラー５５は、操作部１９からの内部操作信号に応答して、第２所定信号ＳＳを操作装置２００Ｄに送信するように、通信機１０１を制御する。その結果、操作装置２００Ｄの通信機１０３は、第２所定信号ＳＳを受信する。通信機１０３が第２所定信号ＳＳを受信すると、ディスプレーａ２が発光するとともに、スピーカーａ４が音声を出力する。
【0205】
従って、実施形態５によれば、操作装置２００Ｄの所在が不明な場合、操作装置２００Ｄの持ち主は、眼鏡１Ｄの操作部１９Ｄを操作して第２所定信号ＳＳを送信することによって、操作装置２００Ｄの所在を容易に知ることができる。
【0206】
例えば、操作装置２００Ｄの持ち主が探索スイッチ１０２を押下すると、探索スイッチ１０２は、コントローラー５５に第５内部操作信号を送信する。コントローラー５５は、第５内部操作信号を受信すると、第２所定信号ＳＳを操作装置２００Ｄに送信するように、通信機１０１を制御する。
【0207】
（実施形態６）
図１及び図１９（ａ）～図２２を参照して、本発明の実施形態６に係る眼鏡システム１００（以下、「眼鏡システム１００Ｅ」と記載する。）について説明する。眼鏡システム１００Ｅは、光を偏向させて出射する点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。光の偏向は、入射角度が互いに略同一の複数の光線を、互いに略同一の屈折角で屈折させて出射することを示す。以下、実施形態６が実施形態１と相違する点を主に説明する。
図１及び図１９（ａ）～図２２を参照して、本発明の実施形態６に係る眼鏡システム１００（以下、「眼鏡システム１００Ｅ」と記載する。）について説明する。眼鏡システム１００Ｅは、光を偏向させて出射する点で、実施形態１に係る眼鏡システム１００と主に異なる。光の偏向は、入射角度が互いに略同一の複数の光線を、互いに略同一の屈折角で屈折させて出射することを示す。以下、実施形態６が実施形態１と相違する点を主に説明する。
【0208】
実施形態６では、図１に示すように、眼鏡システム１００を眼鏡システム１００Ｅに置き換えて説明する。眼鏡システム１００Ｅは、眼鏡１（以下、「眼鏡１Ｅ」と記載する。）と、操作装置２００とを備える。そして、眼鏡１Ｅは、実施形態１に係る眼鏡１の一対の光学素子ＬＮに代えて、一対の光学素子ＬＮＢを含む。光学素子ＬＮＢは偏向素子として機能する。
【0209】
図１９（ａ）は、光学素子ＬＮＢを示す平面図である。図１９（ｂ）は、図１９（ａ）のＸＩＸＢ－ＸＩＸＢ線に沿った光学素子ＬＮＢの模式的断面図である。図１９（ｂ）は、図１の光学素子ＬＮを光学素子ＬＮＢに置き換えたときのＩＩ－ＩＩ線に沿った断面を示している。
【0210】
図１９（ａ）及び図１９（ｂ）に示すように、光学素子ＬＮＢは、実施形態１に係る光学素子ＬＮの構成に加えて、断面視鋸歯状の光学部材ＰＭをさらに含む。また、光学素子ＬＮＢは、実施形態１に係る第１液晶ユニットＡ１に代えて第１液晶ユニットＢ１を含み、実施形態１に係る第２液晶ユニットＡ２に代えて第２液晶ユニットＢ２を含む。第１液晶ユニットＢ１は液晶層５３（以下、「液晶層５３Ａ」と記載する場合がある。）を含み、第２液晶ユニットＢ２は液晶層５３（以下、「液晶層５３Ｂ」と記載する場合がある。）を含む。
【0211】
光学部材ＰＭは光を偏向させる。つまり、光学部材ＰＭは、入射角度が互いに略同一の複数の光線を、互いに略同一の屈折角で屈折させて出射する。光学部材ＰＭは、第１基板３１上に設置される。従って、光学部材ＰＭは、第１基板３１を介して、第１液晶ユニットＢ１に対向している。光学部材ＰＭは、例えば、ガラス製の断面視鋸歯状のプリズムである。
【0212】
具体的には、光学部材ＰＭは、複数の光学要素８４を含む。複数の光学要素８４は、互いに同じ屈折角で光を屈折させる。光学要素８４の各々は、例えば、光学素子ＬＮＢに垂直に入射する光ＬＴを、第１屈折角θＦで屈折させる。その結果、光学部材ＰＭは光を偏向させる。第１屈折角θＦは、光学要素８４への入射光に対する光学要素８４からの出射光の角度を示す。複数の光学要素８４は、互いに略平行に並んでいる。光学要素８４の各々は三角柱状である。従って、光学要素８４の各々は、断面視三角形状（例えば断面視直角三角形状）である。
【0213】
例えば、装着者ＨＭが斜視の眼ＥＹを有し、眼ＥＹが、第３基板３５を介して、第２液晶ユニットＢ２に対向している。そして、光学部材ＰＭは光ＬＴを偏向する。さらに、第１液晶ユニットＢ１及び第２液晶ユニットＢ２は、光学部材ＰＭによって偏向された光ＬＴを偏向して出射する。そして、光ＬＴは、眼ＥＹに入射する。実施形態６によれば、光ＬＴを偏向させて、光ＬＴを斜視の眼ＥＹに入射できるので、正常な他方の眼が見ている対象物を、斜視の眼ＥＹでも容易に見ることができる。従って、装着者ＨＭが斜視の眼ＥＹを使うことを促進できる。その結果、眼鏡１Ｅは、斜視の矯正又は改善のために有効である。
【0214】
なお、図１９（ｂ）では、図面の簡略化のため、第１液晶ユニットＢ１及び第２液晶ユニットＢ２による偏向を光ＬＴに反映していない。
【0215】
ここで、第１液晶ユニットＢ１及び第２液晶ユニットＢ２の液晶層５３が光を偏向する点で、光を収束又は発散させる実施形態１に係る第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２の液晶層５３と異なる。つまり、実施形態６では、液晶層５３は、偏向素子として機能し、入射角度が互いに略同一の複数の光線を、互いに略同一の屈折角で屈折させて出射する。
【0216】
従って、第１液晶ユニットＢ１及び第２液晶ユニットＢ２の液晶層５３に形成される電位勾配は、実施形態１に係る第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２の液晶層５３に形成される電位勾配と異なる。
【0217】
【0218】
図１、図１９（ｂ）、及び図１９（ｃ）に示すように、制御部１７は、液晶層５３Ａ及び液晶層５３Ｂの各々に制御電圧ＣＶを印加して、液晶層５３Ａ及び液晶層５３Ｂの各々に鋸歯状の電位勾配Ｑ１を形成し、光の屈折（実施形態６では光の偏向）を制御する。液晶層５３Ａと液晶層５３Ｂとで制御電圧ＣＶは共通している。従って、実施形態１と同様に、液晶層５３Ａに形成される電位勾配Ｑ１と液晶層５３Ｂに形成される電位勾配Ｑ１とは実質的に同一である。
【0219】
具体的には、電位勾配Ｑ１は、複数の電位勾配Ｑ２を含む。つまり、液晶層５３には、方向Ｄ１に対して直線状の滑らかな電位勾配Ｑ２が形成される。滑らかな電位勾配Ｑ２とは、階段状ではない電位勾配ということを示す。
【0220】
以下、理解を容易にするため、液晶層５３に垂直に入射する光ＬＴａの屈折について説明する。図１９（ｃ）に示すように、液晶層５３は、電位勾配Ｑ２の勾配角αに応じて、光ＬＴａを第２屈折角θＳで屈折（具体的には偏光）させる。第２屈折角θＳは、液晶層５３への入射光に対する液晶層５３からの出射光の角度を示す。実施形態６では、第２屈折角θＳは第１屈折角θＦよりも小さい。なお、液晶層５３は、光学部材ＰＭが屈折（具体的には偏向）させた光を屈折（具体的には偏向）させて出射する。
【0221】
次に、図２０及び図２１を参照して、第１液晶ユニットＢ１について説明する。以下、第１液晶ユニットＢ１が第１液晶ユニットＡ１と相違する点を主に説明する。なお、第２液晶ユニットＢ２の構成は、第１液晶ユニットＢ１の構成と同様である。
【0222】
図２０は、第１液晶ユニットＢ１を示す平面図である。図２１は、図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ線に沿った第１液晶ユニットＢ１の断面図である。なお、図２１では、理解を容易にするために、光学部材ＰＭ、第１基板３１、及び第２基板３３を図示している。
【0223】
図２０及び図２１に示すように、第１液晶ユニットＢ１は、複数の単位電極１０と、絶縁層５１と、複数の第１境界層６１と、複数の第２境界層６２と、複数の高抵抗層５２（複数の抵抗層）と、液晶層５３と、第３電極Ｅ３とを含む。単位電極１０の各々は、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とを含む。
【0224】
複数の単位電極１０は、互いに略平行に延びている。単位電極１０の延びる方向は、光学要素８４の延びる方向に略平行である。１つの単位電極１０は、１つの光学要素８４に対応して配置され、第１基板３１を介して１つの光学要素８４に対向する。
【0225】
複数の単位電極１０は同一階層に配置される。互いに隣り合う単位電極１０のうちの一方の単位電極１０の第２電極Ｅ２と他方の単位電極１０の第１電極Ｅ１とは、隣り合っている。第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とは、互いに略平行に延びている。
【0226】
第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とは、単位電極１０を構成し、同一階層に配置されている。単位電極１０の各々において、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２とは、絶縁層５１を介して対向し、間隔Ｗ１をおいて並んで延びる直線状である。単位電極１０の各々において、第１電極Ｅ１と第２電極Ｅ２との間隔Ｗ１は、第１電極Ｅ１の幅Ｋ１よりも大きく、第２電極Ｅ２の幅Ｋ２よりも大きい。ただし、間隔Ｗ１は任意の大きさに設定できる。間隔Ｗ１は、第１電極Ｅ１の内縁と第２電極Ｅ２の内縁との間の距離を示す。また、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２の長さは任意に設定できる。
【0227】
また、幅Ｋ１は、第１電極Ｅ１の方向Ｄ１に沿った幅を示す。幅Ｋ２は、第２電極Ｅ２の方向Ｄ１に沿った幅を示す。方向Ｄ１は、第１電極Ｅ１から第２電極Ｅ２に向かう方向であり、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２の各々の長手方向に略直交し、液晶層５３に略平行である。
【0228】
第１電極Ｅ１には、第１電圧Ｖ１が印加される。第２電極Ｅ２には、第２電圧Ｖ２が印加される。第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。第３電極Ｅ３には第３電圧Ｖ３が印加される。実施形態６では、第３電極Ｅ３は接地されており、第３電圧Ｖ３は接地電位（０Ｖ）に設定される。なお、単位電極１０は、液晶層５３よりも眼から遠い。
【0229】
絶縁層５１は厚みｔｓを有する。厚みｔｓは、絶縁層５１のうち第１電極Ｅ１と高抵抗層５２との間に位置する部分の厚み、又は、絶縁層５１のうち第２電極Ｅ２と高抵抗層５２との間に位置する部分の厚みを示す。なお、液晶層５３は、単位電極１０と第３電極Ｅ３との間に配置される。
【0230】
高抵抗層５２の電気抵抗率（比抵抗）は、第１電極Ｅ１の電気抵抗率及び第２電極Ｅ２の電気抵抗率の各々より大きく、絶縁層５１の電気抵抗率より小さい。高抵抗層５２は厚みｔｈを有する。絶縁層５１の厚みｔｓは、高抵抗層５２の厚みｔｈよりも小さい。絶縁層５１の厚みｔｓは、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２と高抵抗層５２との間の絶縁を保っている限り、小さい程好ましい。
【0231】
引き続き、図２１を参照して、液晶層５３の電位勾配Ｑ１について説明する。図２１では、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも小さい場合の電位勾配Ｑ１が示されている。電位勾配Ｑ２の各々は、第１電極Ｅ１の下方から第２電極Ｅ２の下方に至るまで、極値（極小値及び極大値）を有することなく連続的に変化している。また、液晶層５３のうち第２境界層６２と対向している領域では、電位が急峻に下降している。
【0232】
光学要素８４は、方向Ｄ１に対して鋭角に傾斜している。そして、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも小さい場合、電位勾配Ｑ２の各々は、光学要素８４と同様に、方向Ｄ１に対して鋭角に傾斜する。つまり、光学要素８４の傾斜方向と電位勾配Ｑ２の傾斜方向とが揃う。また、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも小さい場合、液晶層５３は、光学部材ＰＭによって屈折した光を、光学部材ＰＭが光を屈折させる側に屈折させる。説明の便宜上、この場合の第２屈折角θＳ（図１９（ｃ））の符号を「正（プラス）」にする。なお、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも小さい場合は、電位勾配Ｑ２の勾配角α（図１９（ｃ））は方向Ｄ１に対して定められる。
【0233】
一方、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも大きい場合、電位勾配Ｑ２の各々は、方向Ｄ２に対して鋭角に傾斜する。つまり、光学要素８４の傾斜方向と電位勾配Ｑ２の傾斜方向とが反対である。方向Ｄ２は方向Ｄ１の反対方向を示す。この場合、電位勾配Ｑ２は、図２１に示す電位勾配Ｑ２を左右反転した形状を有する。また、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも大きい場合、液晶層５３は、光学部材ＰＭによって屈折した光を、光学部材ＰＭが光を屈折させる側の逆側に屈折させる。説明の便宜上、この場合の第２屈折角θＳの符号を「負（マイナス）」にする。なお、第１電圧Ｖ１が第２電圧Ｖ２よりも大きい場合は、電位勾配Ｑ２の勾配角αは方向Ｄ２に対して定められる。
【0234】
また、電位勾配Ｑ２の勾配角αは、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分値ＤＦＦ（＝Ｖ１－Ｖ２）の大きさに応じて変化する。具体的には、差分値ＤＦＦが大きいほど、勾配角αが大きくなって、第２屈折角θＳの絶対値が大きくなる。また、差分値ＤＦＦがゼロの場合は、液晶層５３は偏向素子としての機能を喪失し、液晶層５３に垂直に入射した光は直進する。例えば、第１屈折角θＦは１５度であり、第２屈折角θＳは、差分値ＤＦＦの制御によって、マイナス２度からプラス２度までの範囲で変更可能である。従って、この例では、光学素子ＬＮＢの光偏向角を、１３度から１７度までの範囲で変更可能である。
【0235】
また、液晶層５３には、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２の長手方向に沿って電位勾配面が形成される。電位勾配面は、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２の長手方向に沿って連続する電位勾配Ｑ２によって形成される面である。従って、第１電極Ｅ１及び第２電極Ｅ２の長手方向において、第２屈折角θＳが略同一になるように、入射光を屈折させて出射できる。
【0236】
次に、図２２を参照して、眼鏡１Ｅの動作について説明する。図２２は、眼鏡システム１００Ｅの電気的構成を示す図である。図２２に示すように、眼鏡１Ｅの構成は、実施形態１に係る眼鏡１の構成と同様である。ただし、眼鏡１Ｅは、実施形態１に係るコア電極５０、センター電極ｒｃ、第１リード線７１、第２リード線７２、及び第３境界層７３を有していない。
【0237】
第１電源回路ＰＷ１は、コントローラー５５の制御を受けて、第１液晶ユニットＢ１及び第２液晶ユニットＢ２の各々の複数の第１電極Ｅ１に第１電圧Ｖ１印加する。第１電圧Ｖ１は制御電圧ＣＶの一例である。
【0238】
第２電源回路ＰＷ２は、コントローラー５５の制御を受けて、第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２の各々の複数の第２電極Ｅ２に第２電圧Ｖ２を印加する。第２電圧Ｖ２は制御電圧ＣＶの一例である。
【0239】
コントローラー５５は、操作部１９からの内部操作信号又は操作装置２００からの外部操作信号に応答して第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御して、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２を制御する。第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２の制御によって、液晶層５３の電位勾配を制御できる。具体的には、コントローラー５５は、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御して、第１電圧Ｖ１と第２電圧Ｖ２との差分値ＤＦＦ（＝Ｖ１－Ｖ２）を制御する。差分値ＤＦＦの制御によって、液晶層５３の電位勾配を制御できる。その結果、第２屈折角θＳを、負の値から正の値まで変更できる。また、差分値ＤＦＦ（具体的には差分値ＤＶ）をゼロにすることによって、第２屈折角θＳをゼロ度にすることができる。
【0240】
更に具体的には、第１電圧Ｖ１の電圧値ｖ１が第２電圧Ｖ２の電圧値ｖ２よりも小さくなるように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、液晶層５３には断面視鋸歯状の電位勾配Ｑ１が形成される。そして、電位勾配Ｑ１は、方向Ｄ１に対して鋭角に傾斜する複数の電位勾配Ｑ２を含む。
【0241】
方向Ｄ１に対して鋭角に傾斜する複数の電位勾配Ｑ２が形成されると、液晶層５３は、光学部材ＰＭによって屈折した光を、光学部材ＰＭが光を屈折させる側に屈折させる。
【0242】
一方、第１電圧Ｖ１の電圧値ｖ１が第２電圧Ｖ２の電圧値ｖ２よりも大きくなるように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、液晶層５３には断面視鋸歯状の電位勾配Ｑ１が形成される。そして、電位勾配Ｑ１は、方向Ｄ２に対して鋭角に傾斜する複数の電位勾配Ｑ２を含む。
【0243】
方向Ｄ２に対して鋭角に傾斜する複数の電位勾配Ｑ２が形成されると、液晶層５３は、光学部材ＰＭによって屈折した光を、光学部材ＰＭが光を屈折させる側の逆側に屈折させる。
【0244】
なお、第１電圧Ｖ１の電圧値ｖ１と第２電圧Ｖ２の電圧値ｖ２との差分値ＤＶ（＝ｖ１－ｖ２）の絶対値が大きい程、第２屈折角θＳの絶対値が大きくなる。電圧値ｖ１と電圧値ｖ２とが異なる場合、第１電圧Ｖ１の周波数ｆ１と第２電圧Ｖ２の周波数ｆ２との差分値ＤＦ（＝ｆ１－ｆ２）の絶対値が大きい程、第２屈折角θＳの絶対値が大きくなる。
【0245】
また、電圧値ｖ１と電圧値ｖ２とが同一になるように、かつ、周波数ｆ１と周波数ｆ２とが同一になるように、コントローラー５５が第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御すると、液晶層５３は、偏向素子としての機能を喪失する。
【0246】
例えば、装着者ＨＭが第１スイッチ６５を押下すると、第１スイッチ６５は、コントローラー５５に第６内部操作信号を送信する。コントローラー５５は、第６内部操作信号を受信すると、差分値ＤＦＦ（例えば差分値ＤＶ）の絶対値が増加するように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。その結果、第２屈折角θＳの絶対値が増加する。
【0247】
一方、例えば、装着者ＨＭが第２スイッチ６７を押下すると、第２スイッチ６７は、コントローラー５５に第７内部操作信号を送信する。コントローラー５５は、第７内部操作信号を受信すると、差分値ＤＦＦ（例えば差分値ＤＶ）の絶対値が減少するように、第１電源回路ＰＷ１及び第２電源回路ＰＷ２を制御する。その結果、第２屈折角θＳの絶対値が減少する。
【0248】
以上、図１９（ｂ）を参照して説明したように、実施形態６によれば、光学素子ＬＮＢが光学部材ＰＭを有するため、眼鏡１Ｅは、斜視の矯正又は改善のために有効である。
【0249】
加えて、図２１及び図２２を参照して説明したように、実施形態６によれば、制御電圧ＣＶ（具体的には第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２）を制御することによって、容易に液晶層５３の電位勾配を制御できる。従って、制御電圧ＣＶの制御によって、第２屈折角θＳを、負の値から正の値まで、比較的広い範囲にわたって容易に変更できる。その結果、装着者ＨＭの斜視の程度が変化した場合（例えば斜視が改善した場合）、光学素子ＬＮＢ及び眼鏡１Ｅを交換することなく、「変化後の斜視眼」に合わせて第２屈折角θＳを調節して、光を「変化後の斜視眼」に入射できる。
【0250】
その他、実施形態６によれば、凸レンズ機能及び凹レンズ機能を除いて、実施形態１と同様の効果を有する。
【0251】
さらに、実施形態６によれば、「眼振」と呼ばれる、眼球が振動してしまう症状の患者に対して、視力を補助したり、治療のためのトレーニングを実行したりできる。具体的には、患者の眼球の振動の周波数（例えば２Ｈｚ～３Ｈｚ）に合わせて、眼球の振動に追従し、眼振による画像のブレを打ち消す方向に、入射光を傾けるような電圧の制御を実行する。その結果、患者に眼振の症状が現れた場合でも、常に振動のない画像を患者に認識させることができて、眼の正常な発育をサポートすることが可能になる。
【0252】
以上、図面（図１～図２２）を参照しながら本発明の実施形態及び実施例について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態及び実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である（例えば、下記に示す（１）～（５））。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0253】
（１）実施形態１～６に係る眼鏡システム１００～１００Ｅのそれぞれの特徴を任意に組み合わせて、眼鏡システムを構成してもよい。例えば、図１０に示す眼検出部７５を、実施形態３～５の眼鏡１Ｂ～１Ｄに設けて、実施形態２と同様に、装着者ＨＭの視線方向に応じて焦点距離を制御してもよい。例えば、図１４に示す光学素子ＬＮＡ、操作部１９Ｂ、及び環境光検出部７７を、実施形態４、５の眼鏡１Ｃ、１Ｃに設けて、実施形態３と同様に、光透過率を制御してもよい。例えば、図１６に示す第１圧力検出部８９及び第２圧力検出部９５を、実施形態５、６の眼鏡１Ｄ、１Ｅに設けて、実施形態４と同様に、圧力を検出してもよい。例えば、図１８に示す制御部１７Ｄ、操作部１９Ｄ、第１報知部９７、及び第２報知部９８を、実施形態６の眼鏡１Ｅに設けるとともに、図１８に示す操作装置２００Ｄを、実施形態６の眼鏡システム１００Ｅに設けて、実施形態５と同様に、所在を報知する機能を設けてもよい。
【0254】
例えば、図１０に示す眼検出部７５を、実施形態６の眼鏡１Ｅに設けてもよい。そして、制御部１７は、視線方向ＳＬＬ及び／又は視線方向ＳＬＲに基づいて、液晶層５３の制御電圧ＣＶを制御して、第２屈折角θＳを制御する。例えば、制御部１７は、液晶層５３の制御電圧ＣＶを制御して、視線方向ＳＬＬ及び／又は視線方向ＳＬＲの変化に応じて、第２屈折角θＳを変化させる。
【0255】
例えば、図１９に示す光学素子ＬＮＢの構成に、図２に示す第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２を加えて、実施形態１と同様に、制御部１７が、光学素子ＬＮＢの焦点距離を制御してもよい。例えば、図１９に示す光学素子ＬＮＢの構成に、図１３（ａ）に示す光透過ユニットＡ３を加えて、実施形態３と同様に、制御部１７が、光学素子ＬＮＢの光透過率を制御してもよい。例えば、図１９に示す光学素子ＬＮＢの構成に、図２に示す第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２と、図１３（ａ）に示す光透過ユニットＡ３とを加えてもよい。
【0256】
（２）実施形態１～６では、一対の光学素子ＬＮ、一対の光学素子ＬＮＡ、及び一対の光学素子ＬＮＢを設けたが、１つの光学素子ＬＮ、１つの光学素子ＬＮＡ、及び１つの光学素子ＬＮＢを設けもよい。第１液晶ユニットＡ１及び第２液晶ユニットＡ２のうちの一方を設けてもよいし、第１液晶ユニットＢ１及び第２液晶ユニットＢ２のうちの一方を設けてもよい。実施形態２では、１つの眼検出部７５を設けてもよい。実施形態４では、第１圧力検出部８９及び第２圧力検出部９５のうちのいずれか一方を設けてもよい。１つの第２圧力検出部９５を設けてもよい。実施形態５では、第１報知部９７及び第２報知部９８のうちのいずれか一方を設けてもよい。
【0257】
また、実施形態１～６では、光学素子ＬＮごと、光学素子ＬＮＡごと、又は光学素子ＬＮＢごとに、別個に制御電圧ＣＶを制御してもよい。
【0258】
（３）実施形態１～６では、単位電極ｒｎの数、及び単位電極１０の数は、特に限定されない。単位電極ｒｎごと又は単位電極１０ごとに、制御電圧ＣＶを制御してもよい。単位電極ｒｎと、コア電極５０及びセンター電極ｒｃとで、制御電圧ＣＶが異なっていてもよい。実施形態１～５では、コア電極５０を設けなくてもよい。特に、光学素子ＬＮ及び光学素子ＬＮＡを凹レンズとして機能させないときには、コア電極５０を設けなくてもよい。コア電極５０を設けない場合、センター電極ｒｃ及び単位電極ｒｎは、センター電極ｒｃを中心とした同心円状に配置される。また、第１リード線７１、第２リード線７２、及び第３境界層７３を設けなくてもよい。この場合、複数のスルーホールを形成して、第１電圧Ｖ１及び第２電圧Ｖ２を印加する。スルーホールを形成する場合は、センター電極ｒｃ、第１電極Ｅ１、及び第２電極Ｅ２の各々は、途切れていない円環状形状を有する。
【0259】
（４）実施形態１～６において、絶縁層５１を設けなくてもよい。絶縁層５１の厚みｔｓは、高抵抗層５２の厚みｔｈと同じであってもよいし、高抵抗層５２の厚みｔｈよりも大きくてもよい。実施形態１～６では、高抵抗層５２が液晶層５３と単位電極ｒｎ（又は単位電極１０）との間に配置され、高抵抗層５２が液晶層５３とコア電極５０及びセンター電極ｒｃとの間に配置されていた。ただし、単位電極ｒｎ（又は単位電極１０）が高抵抗層５２と液晶層５３との間に配置され、コア電極５０及びセンター電極ｒｃが高抵抗層５２と液晶層５３との間に配置されてもよい。
【0260】
（５）本明細書及び特許請求の範囲において、直線状は、厳密な直線状の他、略直線状を含む。円環状は、厳密な円環状の他、略円環状を含む。また、円環状形状は、途切れていない円環状形状の他、一部途切れた円環状形状を含む。同心円状は、厳密な同心円状の他、略同心円状を含む。面状は、厳密な面状の他、略面状を含む。鋸歯状は、厳密な鋸歯状の他、略鋸歯状を含む。環状は、厳密な環状の他、略環状を含む。帯状は、厳密な帯状の他、略帯状を含む。曲線状は、厳密な曲線状の他、略曲線状を含む。平板状は、厳密な平板の他、略平板状を含む。円板状は、厳密な円板の他、略円板状を含む。三角形状は、厳密な三角形の他、略三角形状を含む。三角柱状は、厳密な三角柱の他、略三角柱状を含む。
【産業上の利用可能性】
【0261】
本発明は、眼鏡を提供するものであり、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【0262】
１、１Ａ～１Ｅ 眼鏡
１７ 制御部
５３ 液晶層
７５ 眼検出部
８５ 光透過層
８９ 第１圧力検出部（圧力検出部）
９５ 第２圧力検出部（圧力検出部）
９７ 第１報知部（報知部）
９８ 第２報知部（報知部）
ＬＮ、ＬＮＡ、ＬＮＢ 光学素子
ＰＭ 光学部材
１７ 制御部
５３ 液晶層
７５ 眼検出部
８５ 光透過層
８９ 第１圧力検出部（圧力検出部）
９５ 第２圧力検出部（圧力検出部）
９７ 第１報知部（報知部）
９８ 第２報知部（報知部）
ＬＮ、ＬＮＡ、ＬＮＢ 光学素子
ＰＭ 光学部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】