JPH08660Y2

JPH08660Y2 - 高機能性眼鏡

Info

Publication number: JPH08660Y2
Application number: JP1989096640U
Authority: JP
Inventors: 嘉次郎潮; 識押川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1989-08-21
Filing date: 1989-08-21
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2004-08-21
Also published as: JPH0335523U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、電気素子を備えた高機能性眼鏡に関する
ものである。

［従来の技術］近年、眼鏡用レンズとして、エレクトロクロミック
（EC）素子，液晶素子，透明な発熱抵抗体素子（曇り止
め）等の電気素子がレンズ表面或いは内部に形成された
レンズを用い、これらの電気素子に電力を供給すること
によりレンズの機能（例えば光学的特性）を変化させる
高機能性眼鏡が提案されている。

例えば、レンズ上に透明電極層（陰極）、三酸化タン
グステン（WO₃）層、二酸化ケイ素のような絶縁層及び
透明電極層（陽極）を順次積層してなるEC素子（特開昭
52−54455号参照）を形成した眼鏡が知られている。こ
のEC素子に電圧を印加すると、WO₃層が青色に着色す
る。その後、このEC素子に逆の電圧を印加すると、WO₃
層の青色が消えて無色になる。この着消色機構は詳しく
は解明されていないが、WO₃層および絶縁層中に含まれ
る微量の水分がWO₃の着色、消色を支配していると理解
されている。

このような電気素子を備えたレンズの電極端子は眼鏡
装用者の視界を確保するためにレンズの外周に設けられ
ており、この種の眼鏡における従来の電極取り出し構造
はリード線等を半田付けその他の方法でレンズの電極端
子に直接取付けるというものであった。また、電気素子
へ電力を供給するための電源部は従来フレームやテンプ
ル部に組み込まれており、レンズの電極端子に取付けら
れたリード線等を電源部まで伸ばして接続することによ
り電気素子と電源部の導通を図っていた。

［考案が解決しようとする課題］しかし、上記のような従来技術においては、電源部の
位置によってはリード線を長く伸ばさねばならず外見上
の変化が大きくなる恐れがあり、外観を通常の眼鏡に近
いものにするためには、例えばリード線を挿入できる孔
や凹溝等をテンプルに設けるといったリード線収納のた
めに特別の加工が必要であった。このため従来のこの種
の眼鏡においてはフレーム等にデザイン上の制約が多く
なり、その製作コストも大きくなるといった問題があっ
た。

また、リード線を長く伸ばすことで、特にリード線が
テンプル部とフロント部に又がる場合など折り曲げ部で
の断線等の故障の起きる危険性が大きくなる上、電気素
子の種類によってはリード線部分での電力損失によって
特性が劣化するという問題点もあった。

更に、従来の高機能性眼鏡においては電源部（電池
等）やスイッチ，リード線等がフレーム等に組み込まれ
ていることから重くかけ心地が悪い上、フレームが太く
なってしまい見ばえも悪いという欠点もあり、高機能性
眼鏡は特殊用途にしか使用されていないというのが実情
であった。

この考案は、かかる点に鑑みてなされたものであり、
軽量でデザイン上の制約も少ない汎用に適する高機能性
眼鏡であって、断線等の故障も少ない高機能性眼鏡を提
供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本考案による高機能性眼鏡は、電気素子を備えたレン
ズと、このレンズを保持するフレームとを有してなり、
上記課題の達成のために、前記電気素子を作動させるた
めのスイッチ機能及び電力供給機能を有する駆動電源部
が別体となっており、かつ、電気素子と導通された電極
部であって、前記別体の駆動電源部の端子部と着脱自在
に電気的に連結される電極部がフレームに設けられた高
機能性眼鏡である。

［作用］本考案による高機能性眼鏡においては、駆動電源部が
眼鏡とは別体に設けられており、電気素子を作動させた
い場合（例えばEC素子であれば着消色したい場合）に、
眼鏡の電極部に駆動電源部を接続すれば駆動電源部から
電気素子に電力が供給される。電極部はフレーム部に設
けられているので、駆動電源部の着脱操作は視野を遮る
ことなく片手で容易に行なうことができる。

このように眼鏡と駆動電源部が分離されたことによっ
て眼鏡の重量が軽減され、従来眼鏡に設けていたスイッ
チも不要となる。また、レンズの電極端子からフレーム
に設けられた電極部までの距離は非常に短いのでリード
線を長く伸ばす必要がなく、フレーム等のデザイン上の
制約が少なくなるとともに、リード線に起因する電気抵
抗の増加や断線等の問題も解消する。

［実施例］本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図に第１実施例に係る高機能性眼鏡の
部分正面図及び部分背面図（眼鏡装用者側から見た図）
を示す。図において、フレーム４には電気素子としてEC
素子（詳細後述）を備え、外周に上部電極1a及び下部電
極1bを有したレンズ２が嵌め込まれており、フレーム４
のよろい部６には電極部3a,3b（導電性であれば良く、
金属に限らず導電性の弾性体でも良い）が設けられてい
る。

この電極部3a,3bは第２図に示されるようにそれぞれ
板状の導電体（金属板等）5a,5bを介してレンズ２外周
の上部電極1a,下部電極1bと導通されている。この際、
板状の導電体5a,5bが凸状態とならないようにするため
にフレーム４に凹溝を設けておいても良い。導電体5a,5
bは板上に限らず線状のものでも良く、フレーム４と同
色に着色する等すれば一層目立たなくすることができ
る。

また、上記の実施例ではフレーム４に２つの電極部3a,3
bを設けているが、フレーム４がメタルフレームである
場合にはフレーム４自体に一方の電極部として機能もた
せ（電気素子の上下電極1a,1bが短絡しないように適宜
絶縁部を設ける）電極部を１つだけ設けても良い。

このような構造の眼鏡において、第３図に示したよう
な別体とした駆動電源部７を電極部3a,3bを挟持するよ
うに装着して駆動電源部７の端子部7a,7bと電極部3a,3b
とを接触させると、電池7cから端子部7a,7b−電極部3a,
3b−導電体5a,5b−上下電極1a,1bを介してレンズ２のEC
素子に電力が供給され、着消色が起こる。

ここで、本実施例で電気素子として用いたEC素子の構
造について説明する。EC素子は、面状であり、好ましい
薄膜タイプの構造の一例を示すと、電極層/EC層／イ
オン導電層／電極層のような４層構造、電極層／還元
着色型EC層／イオン導電層／可逆的電解酸化層ないし酸
化着色型EC層／電極層のような５層構造があげられる。
眼鏡に適用する場合には、電極層はいずれも透明でなけ
ればならない。透明電極の材料としては、例えばSnO₂,I
n₂O₃,ITOなどが使用される。このような電極層は、一般
には真空蒸着，イオンプレーティング，スパッタリング
などの真空薄膜形成技術で形成される。

（還元着色性）EC層としては一般にWO₃,MoO₃などが使
用される。

イオン導電層としては、例えば酸化ケイ素、酸化タン
タル、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、酸
化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ランタン、フッ
化マグネシウムなどが使用される。

これらの物質薄膜は、製造方法により、電子の移動を
阻止するが、プロトン（H⁺）およびヒドロキシイオン
（OH^-）の移動は自由であるので良導体となる。EC層の
着色消色反応にはカチオンが必要とされ、H⁺イオンやLi
⁺イオンをEC層その他に含有させる必要がある。H⁺イオ
ンは初めからイオンである必要はなく、電圧が印加され
たときにH⁺イオンが生じればよく、従ってH⁺イオンの代
わりに水を含有させてもよい。この水は非常に少なくて
十分であり、しばしば、大気中から自然に侵入をする水
分でも着消色する。

EC層とイオン導電層とは、どちらを上にしても下にし
てもよい。さらにEC層に対して間にイオン導電層を挟ん
で可逆的電解酸化層ないし酸化着色型EC層又は触媒層を
配設してもよい。このような層としては、例えば酸化な
いし水酸化イリジウム、同じくニッケル、同じくクロ
ム、同じくバナジウム、同じくルテニウム、同じくロジ
ウムなどがあげられる。

これらの物質は、イオン導電層又は透明電極中に分散
されていても良いし、それらの構成物質を分散して含有
していてもよい次に、第４図〜第７図を用いて本考案の第２実施例を
説明する。本実施例の眼鏡においては、第４図に示され
るようにフレーム４のよろい部６に円錐形の電極穴13が
穿設され、その内面に輪状の電極部13a,13b（第５図
（Ａ），（Ｂ）参照）が形成されている。この電極部13
a,13bはEC素子を備えたレンズ２の上部電極1a,下部電極
1bにそれぞれ接続されている。また、電極穴13には後述
する駆動電源部17を差し込む際の基準となる位置合せ凹
部20aが設けられている。

本実施例における駆動電源部17は、第４図，第６図に
示される如く、フレーム４に設けた電極穴13と対応する
円錐形状の端部を有してなり、円錐部には電極穴13の位
置合せ凹部20aに見合う位置合せ突起部20bが設けられて
いる。また、円錐部表面には輪状の端子部17a,17bが形
成されていて、駆動電源部17の円錐部を電極穴13に第５
図（Ｂ）の矢印の方向から差し込むことにより電極部13
a,13bと駆動電源部17の端子部17a,17bとがそれぞれ同時
に接触するような構造となっている。

そして、駆動電源部17の円錐底部に相当する部分には
第７図（Ａ），（Ｂ）に示されるように１対のローテー
ション部18a,18bが設けられている。一方のローテーシ
ョン部18aは円錐部の底面を構成しており、底面の隣接
しない1/4分割領域に端子部17a,17bがそれぞれ帯状に延
設されている。

また、対向するもう一方のローテーション部18bには
２つのボールベアリング電極21a,21bが互いに180°離れ
た位置にバネにより固定されており、それぞれ電池（図
示せず）の＋側，−側に接続されている。

ローテーション部18a,18bにはそれぞれ中心部に係合用
の凹部19aと凸部19bが形成されており、ローテーション
部18bの凸部19bをローテーション部18aの凹部19aに差し
込んだ状態で、±80度程度相対回転できるようになって
いる。通常は零度（図に示された状態）でボールベアリ
ング電極21a,21bは端子部17a,17bとは接しておらず、導
通路は開状態になっている。

図示された状態からローテーション部18bを時計方向
に80度回転させることにより、ボールベアリング電極21
a,21bと端子部17a,17bがそれぞれ接触し、これにより導
通路が閉状態となって電池からEC素子に着色電圧が印加
される。逆に第７図の状態から反時計回りにローテーシ
ョン部18bを80度回転させると、ボールベアリング電極2
1aと端子部17b,ボールベアリング電極21bと端子部17aが
接触し、EC素子に消色電圧（逆電圧）が印加される。

このような構造の高機能性眼鏡を使用する際には、ま
ず駆動電源部17の位置合せ突起部20bが電極穴13の位置
合せ凹部20aに嵌合されるように駆動電源部17の円錐部
をフレーム４の電極穴13に差込んで電極部13a,13bと端
子部17a,17bをそれぞれ接触させる。次いで位置合せ突
起部20bをガイドラインとしてローテーション部18bを回
してレンズが好みの色合いになるまで調光する。

次に、第８図は差込式で駆動電源部の端子部と眼鏡側
の電極部の電気的連結を行なう場合の更に別の実施例
（第３実施例）を示す説明図である。この実施例では駆
動電源部27の端部が単頭プラグ（端子部27a,27b）とし
て構成され、フレーム４にジャックとしての電極穴23
（電極部23a,23b）が設けられている。

このように差込式の構成をとる場合には電気的連結が
穴内で行なわれるので安全性に優れる他、眼鏡電極部表
面への汚れの付着や損傷等による接触抵抗の増化も防止
できる。

なお、上述した実施例においては電極部はいずれもフ
レームのよろい部付近に設けているが、電極部は眼鏡装
用者が操作しやすい位置であればフレームのどの位置に
設けても良い。

また、駆動電源部については眼鏡電極部との電気的連
結に関する構造についてのみ説明したが、駆動電源部は
ペン，印鑑，ペンライト，ネックレスのヘッダー等別の
機能を兼ねるように構成することもできる。

［考案の効果］以上の様に本考案においては、電気素子を作動させる
ためのスイッチ機能及び電力供給機能を有する駆動電源
部が別体になっており、かつ、該駆動電源部と着脱自在
に電気的に連結される電極部がフレームに設けられてい
るので、外部電源およびスイッチをフレーム等に組み込
む必要がなく眼鏡の軽量化を図ることができる。

また、配線も簡素化されることからデザイン上の制約
も従来に比較してずっと少なくなり、一般の眼鏡フレー
ムに簡単な加工を加えるだけで本考案の高機能性眼鏡の
フレームとして用いることができる。

更に、配線を長く引き伸ばす必要がないことから断線
等による故障も大幅に低減することができる。

このように、本考案は高機能性眼鏡のかけ心地の向
上、デザインの多様化、信頼性の向上を図ることができ
るという優れた効果を有し、高機能性眼鏡の汎用性を高
める上で非常に有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本考案第１実施例にかかる
高機能性眼鏡の要部正面図及び背面図、第３図は第１実
施例における駆動電源部の構成図、第４図は本考案第２
実施例を説明するための説明図、第５図（Ａ），（Ｂ）
はそれぞれ第２実施例にかかる高機能性眼鏡の要部拡大
側面図（電極穴を開口部から見た図）及び要部拡大断面
図、第６図は第２実施例における駆動電源部の要部側面
図、第７図（Ａ），（Ｂ）は第６図に示された駆動電源
部のローテーション部の説明図、第８図は本考案の第３
実施例を示す説明図である。［主要部分の符号の説明］ 1a……上部電極 1b……下部電極２……レンズ 3a,3b,13a,13b,23a,23b……電極部 13,23……電極穴 5a,5b……導電体６……よろい部 7,17,27……駆動電源部 7a,7b,17a,17b,27a,27b……端子部 21a,21b……ボールベアリング電極

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】電気素子を備えたレンズと、該レンズを保
持するフレームとを有してなる高機能性眼鏡において、前記電気素子を作動させるためのスイッチ機能及び電力
供給機能を有する駆動電源部を別体とし、かつ、前記電
気素子と導通された電極部であって、前記駆動電源部の
端子部と着脱自在に電気的に連結される電極部を前記フ
レームに設けたことを特徴とする高機能性眼鏡。