(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過率を変更可能な調光部と、
第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力し、前記第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する第１受光部と、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部の透過率を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、上下方向において、前記調光部の中央部よりも少なくとも一部の端部の透過率が低い第１調光状態と、前記第１調光状態よりも前記中央部と前記端部の透過率の差が小さい第２調光状態とに前記調光部を切り替え可能であって、
前記制御部は、前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部を前記第１調光状態又は前記第２調光状態に切り換え、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記第１受光部が受光した光が予め定められた色基準以上赤いか否か、及び、前記第１受光部が受光した光が予め定められた照度基準以上明るいか否かを判断し、判断結果に基づき第１調光状態と前記第２調光状態とで切り換える、
光学装置。
【請求項２】
透過率を変更可能な調光部と、
第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力し、前記第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する第１受光部と、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部の透過率を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、上下方向において、前記調光部の中央部よりも少なくとも一部の端部の透過率が低い第１調光状態と、前記第１調光状態よりも前記中央部と前記端部の透過率の差が小さい第２調光状態とに前記調光部を切り替え可能であって、
前記制御部は、前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部を前記第１調光状態又は前記第２調光状態に切り換え、
前記制御部は、
前記第２調光状態において、前記調光部の透過率を変化させ、前記第１信号及び前記第２信号の大きさの変化速度に基づいて、前記調光部の透過率の変化速度を制御する、
光学装置。
【請求項３】
透過率を変更可能な調光部と、
第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力し、前記第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する第１受光部と、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部の透過率を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
上下方向において、前記調光部の中央部よりも少なくとも一部の端部の透過率が低い第１調光状態と、前記第１調光状態よりも前記中央部と前記端部の透過率の差が小さい第２調光状態とに前記調光部を切り替え可能であって、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部を前記第１調光状態又は前記第２調光状態に切り換え、
前記第１信号及び前記第２信号を順次取得し、
前記第１調光状態に切り替えるために参照する前記第１信号及び前記第２信号の取得回数よりも、前記第２調光状態に切り替えるために参照する前記第１信号及び前記第２信号の取得回数の方が多い、
光学装置。
【請求項４】
透過率を変更可能な調光部と、
第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力し、前記第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する第１受光部と、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部の透過率を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、上下方向において、前記調光部の中央部よりも少なくとも一部の端部の透過率が低い第１調光状態と、前記第１調光状態よりも前記中央部と前記端部の透過率の差が小さい第２調光状態とに前記調光部を切り替え可能であって、
前記制御部は、前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部を前記第１調光状態又は前記第２調光状態に切り換え、
前記調光部は、それぞれが独立に透過率を変更可能な第１領域と第２領域とを有し、
前記第１領域は、前記調光部の前記中央部を含むが前記端部を含まず、
前記制御部は、前記第１調光状態において、前記第１領域及び前記第２領域の透過率を独立に制御し、
前記制御部は、前記第１調光状態において、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記第１受光部が受光した光が予め定められた色基準以上赤く、かつ、前記第１受光部が受光した光が予め定められた照度基準未満の明るさであると判断した場合、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記第１受光部が受光した光が予め定められた色基準以上赤くなく、かつ、前記第１受光部が受光した光が予め定められた照度基準以上明るいと判断した場合と比較して、
前記第１領域の透過率を高くするように、前記調光部の透過率を制御する、
光学装置。
【請求項５】
透過率を変更可能な調光部と、
第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力し、前記第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する第１受光部と、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部の透過率を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、上下方向において、前記調光部の中央部よりも少なくとも一部の端部の透過率が低い第１調光状態と、前記第１調光状態よりも前記中央部と前記端部の透過率の差が小さい第２調光状態とに前記調光部を切り替え可能であって、
前記制御部は、前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部を前記第１調光状態又は前記第２調光状態に切り換える、
光学装置。
【請求項６】
透過率を変更可能な調光部と、
第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力し、前記第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する第１受光部と、
前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部の透過率を制御する制御部と、
を備え、
前記第１受光部と異なる方向からの光を受光し、受光した光量に応じた第３信号を出力する第２受光部を更に備え、
前記制御部は、前記第１信号、前記第２信号、及び前記第３信号に基づいて、前記調光部の透過率を制御する、
光学装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１信号または前記第２信号に基づく光量の増加を検出してから０．２秒未満で前記調光部の透過率を低下させる請求項１から６のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項８】
前記制御部は、上下方向において、前記調光部の中央部よりも少なくとも一部の端部の透過率が低い第１調光状態と、前記第１調光状態よりも前記中央部と前記端部の透過率の差が小さい第２調光状態とに前記調光部を切り替え可能であって、
前記制御部は、前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記調光部を前記第１調光状態又は前記第２調光状態に切り換える請求項６に記載の光学装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第１信号及び前記第２信号に基づいて、前記第１受光部が受光した光が予め定められた色基準以上赤いか否か、及び、前記第１受光部が受光した光が予め定められた照度基準以上明るいか否かを判断し、判断結果に基づき第１調光状態と前記第２調光状態とで切り換える請求項２から４及び８のいずれか１項に記載の光学装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記第１受光部が受光した光が第１閾値以上明るいと判断した場合、及び、前記第１受光部が受光した光が前記第１閾値よりも小さい第２閾値以上明るく、予め定められた基準以上赤いと判断した場合に、前記調光部を第１調光状態に切り替える、
請求項９に記載の光学装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記第２調光状態において、前記第１信号及び前記第２信号に基づいて前記第１受光部が受光した光が第３閾値以上明るいと判断した場合、前記調光部の透過率を第１レベルから前記第１レベルよりも透過率が低い第２レベルに切り替え、
その後、前記第１受光部が受光した光が第３閾値よりも小さい第４閾値より暗くなったと判断した場合、前記調光部の透過率を前記第２レベルから前記第１レベルに切り替える、
請求項５に記載の光学装置。
【請求項１２】
前記制御部は、
前記第１信号及び前記第２信号を順次取得し、
前記第１調光状態に切り替えるために参照する前記第１信号及び前記第２信号の取得回数よりも、前記第２調光状態に切り替えるために参照する前記第１信号及び前記第２信号の取得回数の方が多い、
請求項２又は４に記載の光学装置。
【請求項１３】
前記調光部は、それぞれが独立に透過率を変更可能な第１領域と第２領域とを有し、
前記第１領域は、前記調光部の前記中央部を含むが前記端部を含まず、
前記制御部は、前記第１調光状態において、前記第１領域及び前記第２領域の透過率を独立に制御する、
請求項１から３、５及び８のいずれか１項に記載の光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶等によって、透過率を変化させることができる調光眼鏡等の光学装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
［特許文献１］  特開昭４８−９８８４６号公報
［特許文献２］  特開平９−１７９０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の光学装置では、入射光の色を考慮して適切な調光を実現することができない。例えば、従来の光学装置では、日中の太陽光、夕日光、及びその他の環境光等を区別して適切な調光を提供することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、透過率を変更可能な調光部と、第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力し、第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する第１受光部と、第１信号及び第２信号に基づいて、調光部の透過率を制御する制御部と、を備える光学装置を提供する。【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態の光学装置１１０の全体構成図である。
【図２】本実施形態の調光部１６の分解斜視図である。
【図３】本実施形態の光学装置１１０の制御系のブロック図である。
【図４】第１受光部２０を示すブロック図である。
【図５】無調光状態に制御された調光部１６を示す。
【図６】第１調光状態に制御された調光部１６を示す。
【図７】第２調光状態に制御された調光部１６を示す。
【図８】主制御部５４による光量及び色に基づく調光部１６の制御の一例を示す。
【図９】太陽の位置及び色を説明する図である。
【図１０】太陽の位置と照度と色との関係を示すグラフである。
【図１１】第１調光状態の調光部１６の変形例を示す。
【図１２】第１調光状態の調光部１６の別の変形例を示す。
【図１３】第２調光状態の調光部１６の変形例を示す。
【図１４】液晶部材３８に印加される電圧のデューティ比と、透過率の安定化までの時間の関係を示す図である。
【図１５】デューティ比と、調光部１６の透過率との関係を示すグラフである。
【図１６】光学装置１１０による処理のフローチャートである。
【図１７】光学装置１１０が複数の受光部を有する変形例を示す。
【図１８】光学装置１１０が複数の受光部を有する変形例を示す。
【図１９】光学装置１１０が複数の受光部を有する変形例を示す。
【図２０】主制御部５４による光量及び色に基づく制御の一例を示す。
【図２１】調光部１６が３個の領域を有する光学装置１１０の変形例を示す。
【図２２】本変形例における調光部１６の第１調光状態の例を示す。
【図２３】光学装置１１０が単一の受光部で光の入射方向を推定する変形例を示す。
【図２４】複数の分割透過領域の動作の一例を示す。
【図２５】主制御部５４による光量、色及び入射角に基づく制御の一例を示す。
【図２６】光学装置１１０による処理の変形例のフローチャートを示す。
【図２７】光学装置１１０による処理の変形例のフローチャートを示す。
【図２８】光学装置１１０による無調光状態から第１調光状態への変化の例を示す。
【図２９】光学装置１１０による無調光状態から第２調光状態への変化の例を示す。
【図３０】光学装置１１０による第１調光状態から無調光状態への変化の例を示す。
【図３１】透過率、平均化光量、検出された光量の時間変化を測定した実験結果のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、光学装置１１０の全体構成図である。図１に示すように、光学装置１１０の一例は、眼鏡である。光学装置１１０は、ヘルメット又は車両等の前面部分であってもよい。図１に矢印で示すように、光学装置１１０を装着したユーザから見て上下左右前後を、光学装置１１０の上下左右前後方向とする。
【０００９】
光学装置１１０は、枠体１２と、電源部１４と、左右一対の調光部１６と、近接センサ１８と、第１受光部２０と、制御部２２とを備える。
【００１０】
枠体１２は、電源部１４と、一対の調光部１６と、近接センサ１８と、第１受光部２０と、制御部２２とを保持する。枠体１２は、左右一対の腕部２４、２４と、枠本体部２６とを有する。一対の腕部２４の前端部は、それぞれ枠本体部２６の左右の端部に連結されている。腕部２４の後端部は、ユーザの耳にかけられる。これにより、枠本体部２６が、一対の調光部１６とともに、ユーザの目の前方に配置される。枠本体部２６は、一対の調光部１６を支持する。
【００１１】
電源部１４は、制御部２２によって制御されて、一対の調光部１６と、近接センサ１８と、第１受光部２０と、制御部２２とに電圧を印加する。電源部１４の一例は、充電可能な二次電池である。二次電池の一例は、リチウム電池、ニッケル電池である。尚、電源部１４は、一次電池であってもよい。
【００１２】
一対の調光部１６は、枠本体部２６に保持されて、ユーザの左目及び右目の前方に設けられる。一対の調光部１６は、電源部１４から出力されて制御部２２によって調節されて印加される電圧によって、外部から入射する光の透過率を変化可能とする。調光部１６は、それぞれが独立に透過率を変更可能な第１領域６２と第２領域６４とを有してよい。例えば、調光部１６は、調光部１６の中央部を含むが少なくとも一部の端部を含まない第１領域６２と、調光部１６の少なくとも一部の端部を含む第２領域６４とを有してよい。
【００１３】
一例として、調光部１６は、図１に示すように調光部１６の中央及び下部（下端部を含む）を含む第１領域６２と上部（上端部を含む）の第２領域６４とを有する。これに代えて、調光部１６は、ユーザの視線が集中する調光部１６の中央部分に対応する第１領域６２と、第１領域６２の外周を囲む第２領域６４とを有してもよい。このような場合、第１領域６２にはユーザの視線が集中しやすいが、第２領域６４にはユーザの視線が集中しにくい。
【００１４】
近接センサ１８は、枠本体部２６の中央部の後面、即ち、ユーザ側に配置され、ユーザが光学装置１１０を装着したことを検出する。近接センサ１８は、制御部２２と接続されている。近接センサ１８は、枠本体部２６の後方の物体の有無を検出して、有無に関する情報を制御部２２に出力する。従って、近接センサ１８は、光学装置１１０がユーザに装着されると、枠本体部２６の後方にユーザが存在することを検出して、有無に関する情報の一例である存在信号を制御部２２へと出力する。
【００１５】
近接センサ１８の一例は、赤外線等の光を後方へと出力する発光素子と、発光素子から出力された赤外線等の光を受光して電気信号に変換する受光素子である。従って、発光素子から出力された光が、光学装置１１０を装着したユーザ等に反射されて、受光素子に受光される。この場合、近接センサ１８は、ユーザの存在を検出して存在信号を出力する。
【００１６】
第１受光部２０は、枠本体部２６の中央部の前面、即ち、入射側に配置され、光学装置１１０に入射する光を検出する。第１受光部２０は、制御部２２と接続されている。第１受光部２０は、前方に向けて設けられている。尚、前方とは、水平方向及び鉛直方向からの傾斜が０°の真正面のみならず、水平方向及び鉛直方向に傾斜している方向も含む。第１受光部２０は、前方から入射する外部からの光量を検出して、検出した光量を示す信号を制御部２２に出力する。第１受光部２０の詳細は、後述する。
【００１７】
制御部２２は、枠本体部２６の中央部に設けられ、光学装置１１０の動作を制御する。制御部２２は、調光部１６とフレキシブル配線によって接続されてよい。制御部２２は、光学装置１１０の制御全般を司る。制御部２２の詳細は、後述する。
【００１８】
図２は、調光部１６の分解斜視図である。光学装置１１０は、ユーザに装着された状態では、前方が外部である。従って、外部からの光は、矢印Ａ１に示すように、前方または前方から鉛直方向に傾斜した方向から後方へと進行する。また、ユーザは、光学装置１１０を装着すると、調光部１６の後方の位置となる。
【００１９】
図２に示すように、調光部１６は、入射側偏光板３０と、入射側基板３２と、入射側透明電極３４と、入射側配向膜３６と、液晶部材３８と、出射側配向膜４０と、出射側透明電極４２と、出射側基板４４と、出射側偏光板４６とを有する。
【００２０】
入射側偏光板３０は、調光部１６の最も入射側に配置されている。入射側偏光板３０は、入射側基板３２の出射側の面の全面を覆う。入射側偏光板３０は、矢印Ａ２で示すように、出射側から見て、水平方向から左回りに傾斜させた透過軸を有する。入射側偏光板３０の透過軸の傾斜角度の一例は、出射側から見て、鉛直方向から右回り４５°である。入射側偏光板３０は、外部から入射する光、例えば、無偏光の自然光を、透過軸と平行な偏光方向の直線偏光にして出射する。
【００２１】
入射側基板３２は、入射側偏光板３０の出射側に配置されている。入射側基板３２は、光学的に等方なガラス等の光を透過可能な絶縁性の材料によって構成される。入射側基板３２は、入射側偏光板３０、入射側透明電極３４、入射側配向膜３６を保持する。
【００２２】
入射側透明電極３４は、入射側基板３２の出射側の面の全面にわたって形成されている。入射側透明電極３４は、導電性を有し、光を透過可能なＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の材料によって構成される。入射側透明電極３４は、第１領域６２に対応する分割電極１６２及び第２領域６４に対応する分割電極１６０から構成される。
【００２３】
入射側配向膜３６は、入射側透明電極３４の出射側の面の全面にわたって形成されている。入射側配向膜３６は、矢印Ａ３に示すように、出射側から見て、左下方のラビング方向を有する。入射側配向膜３６のラビング方向の一例は、出射側から見て、水平方向から左下方に４５°傾斜した方向である。入射側配向膜３６のラビング方向は、入射側偏光板３０の透過軸と平行である。入射側配向膜３６は、ラビング方向に沿って、液晶部材３８の液晶分子を配向させる。
【００２４】
液晶部材３８は、入射側配向膜３６及び入射側偏光板３０よりも出射側、即ち、ユーザ側に設けられている。液晶部材３８を構成する材料の一例は、ポジ型ネマティック液晶である。液晶部材３８には、入射側偏光板３０の透過軸と平行な偏光方向の直線偏光が入射する。液晶部材３８は、電圧が印加されていない状態では、入射する直線偏光の偏光方向を９０°回転させる。一方、液晶部材３８は、電圧が印加されると、入射する直線偏光の偏光方向を９０°未満回転させて、または、回転させずに出射する。
【００２５】
出射側配向膜４０は、液晶部材３８の出射側の面の全面にわたって設けられている。換言すれば、出射側配向膜４０は、液晶部材３８よりもユーザ側に設けられている。従って、液晶部材３８は、入射側配向膜３６及び出射側配向膜４０との間に配置される。出射側配向膜４０は、矢印Ａ４に示すように、出射側から見て、左上方のラビング方向を有する。換言すれば、出射側配向膜４０のラビング方向は、入射側配向膜３６のラビング方向と、水平方向では同じ左方向であって、鉛直方向では異なる上方向である。出射側配向膜４０のラビング方向の一例は、出射側から見て、水平方向から左上方に４５°傾斜した方向である。出射側配向膜４０のラビング方向は、入射側配向膜３６のラビング方向と直交する。出射側配向膜４０は、ラビング方向に沿って、液晶部材３８の液晶分子を配向させる。これにより、液晶部材３８は、ツイストネマティックモードとなる。
【００２６】
出射側透明電極４２は、出射側配向膜４０の出射側の面の全面にわたって設けられている。入射側透明電極３４及び出射側透明電極４２は、互いに対向して設けられている。従って、液晶部材３８は、入射側透明電極３４及び出射側透明電極４２の間に設けられる。入射側透明電極３４及び出射側透明電極４２は、液晶部材３８の全面にわたって、略等電位で電圧を印加する。出射側透明電極４２は、入射側透明電極と同じ材料によって構成されてよい。入射側透明電極３４が分割される代わりに、出射側透明電極４２が分割されて、複数の分割電極を有してもよい。
【００２７】
出射側基板４４は、出射側透明電極４２の出射側の面の出射側に配置されている。出射側基板４４は、入射側基板３２と同じ材料によって構成されてよい。出射側基板４４は、出射側配向膜４０、出射側透明電極４２、出射側偏光板４６を保持する。入射側基板３２及び出射側基板４４は、液晶部材３８を封止する。
【００２８】
出射側偏光板４６は、出射側基板４４の出射側の面の全面を覆う。出射側偏光板４６は、調光部１６の最も出射側に配置されている。出射側偏光板４６は、矢印Ａ５で示すように、出射側から見て、水平方向から右回りに傾斜させた透過軸を有する。出射側偏光板４６の透過軸の傾斜角度の一例は、出射側から見て、鉛直方向から左回り４５°である。従って、出射側偏光板４６の透過軸は、出射側配向膜４０のラビング方向と平行である。また、出射側偏光板４６は、入射側偏光板３０の透過軸と直交する透過軸を有する。出射側偏光板４６には、液晶部材３８によって変調された直線偏光が入射し、透過軸と平行な偏光方向を有する直線偏光を出射する。
【００２９】
調光部１６は、このような構成を備えることにより、無偏光の入射光を入射側偏光板３０で直線偏光に変換し、液晶部材３８で直線偏光を変調させて、変調された光のうち出射側偏光板４６を透過した光を出射光として出力する。例えば、液晶部材３８は、電圧が印加されない状態で、入射した直線偏光を９０度回転させて出力し、電圧が徐々に印加されるにつれて徐々に回転角度が減少した直線偏光を出力し、一定以上の電圧が印加された状態で入射した直線偏光を回転させずに出力する。これにより、調光部１６は、電圧非印加時に透過状態となり、電圧の印加量応じて徐々に非透過状態に変化する。
【００３０】
図３は、光学装置１１０の制御系のブロック図である。図３に示すように、制御部２２は、充電部５０と、液晶駆動部５２と、電圧制御部の一例である主制御部５４と、記憶部５６とを備える。
【００３１】
充電部５０は、電源部１４と、外部の電源とを接続する。充電部５０は、制御部２２からの指示に基づいて、電源部１４の充電の開始及び停止を制御する。充電部５０は、電源部１４の充電状態の情報を主制御部５４に出力する。
【００３２】
液晶駆動部５２は、電源部１４から電力を受ける。液晶駆動部５２は、入射側透明電極３４及び出射側透明電極４２を介して、液晶部材３８に電圧を印加する。液晶駆動部５２は、オペアンプ、アナログスイッチを有する。
【００３３】
主制御部５４の一例は、マイクロコンピュータである。主制御部５４は、充電部５０、液晶駆動部５２、及び、記憶部５６を介して、光学装置１１０を制御する。
【００３４】
主制御部５４は、液晶駆動部５２を介して、調光部１６に印加する電圧を制御する。具体例として、主制御部５４は、近接センサ１８から存在信号が入力されている状態では、入射側透明電極３４及び出射側透明電極４２を介して、調光部１６に印加される電圧を制御して調光部１６の調光を制御する。主制御部５４は、近接センサ１８から存在信号が入力されていない状態では、調光部１６に電圧を印加せず調光部１６の調光を制御しない。換言すれば、主制御部５４は、存在信号が入力されている状態では、光学装置１１０をオン状態にして、存在信号が入力されていない状態では、光学装置１１０をオフ状態にする。また、主制御部５４は、充電部５０から取得した電源部１４の充電状態に基づいて、光学装置１１０の電源のオン状態・オフ状態を切り替える。
【００３５】
主制御部５４は、オン状態において、第１受光部２０から取得した信号に基づいて、調光部１６の液晶部材３８に印加する電圧を制御することで、調光部１６の調光状態を制御する。具体的な例としては、主制御部５４は、液晶部材３８に印加する電圧を、高電圧と低電圧とを周期的に切り替えることによって制御する。高電圧の一例は、３Ｖであって、低電圧の一例は、０Ｖである。尚、主制御部５４は、高電圧を印加する場合、＋３Ｖと−３Ｖとを一周期ごとに交互に印加する。主制御部５４は、６００Ｈｚの間の周波数で高電圧と低電圧とを切り替える。ここで、主制御部５４は、左右の調光部１６に印加する電圧を同期させている。
【００３６】
主制御部５４は、高電圧のデューティ比によって、調光部１６の透過率を制御する。ここでいう、高電圧のデューティ比は、１周期、即ち、低電圧を印加する時間と高電圧を印加する時間の和に対する高電圧を印加する時間の比である。尚、以下の説明において、単にデューティ比と記載した場合、当該デューティ比は、高電圧のデューティ比を意味する。尚、主制御部５４は、調光部１６の透過率が「０」とならないように、即ち、完全に遮光しないように電圧を制御する。より好ましくは、主制御部５４は、調光部１６の透過率が８％以上となるように電圧を制御する。
【００３７】
更に、主制御部５４は、調光部１６に印加する電圧のデューティ比によって、調光部１６に与える電圧を切り替え、調光部１６の透過率を切り替える。例えば、主制御部５４は、分割電極１６０／分割電極１６２に印加する電圧のデューティ比を高くすることにより第１領域６２／第２領域６４の透過率を低下させ、分割電極１６０／分割電極１６２に印加する電圧のデューティ比を低くすることにより第１領域６２／第２領域６４の透過率を上昇させる。
【００３８】
図４は、第１受光部２０を示すブロック図である。第１受光部２０は、それぞれが特定の波長域の光を受光して受光光量に応じた信号を出力する。例えば、第１受光部２０は、第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力し、前記第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する。第１受光部２０は、１又は複数の受光センサを有してよい。例えば、第１受光部２０は、複数の受光センサのそれぞれから受光した光の光量を示す信号を制御部２２に供給することにより、入射した光の光量及び色の情報を制御部２２に供給してよい。例えば、第１受光部２０は、図示するように、第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力する第１受光センサ２０２、第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する第２受光センサ２０４、及び第１波長及び第２波長と異なる第３波長の光を受光して光量に応じた第３信号を出力する第３受光センサ２０６を有する。
【００３９】
一例として、第１受光部２０はＲＧＢカラーセンサであってよく、第１受光センサ２０２は赤色となる波長（例えば、６２０ｎｍ）近傍の光を受光して第１信号を出力し、第２受光センサ２０４は緑色となる波長（例えば、５４０ｎｍ）近傍の光を受光して第２信号を出力し、第３受光センサ２０６は青色となる波長（例えば、４６０ｎｍ）近傍の光を受光して第３信号を出力してよい。別の一例として、第１受光部２０は、赤色を受光する第１受光センサ、及び、可視光を全て受光する第２受光センサを備えてもよい。
【００４０】
具体的には、第１受光部２０は、カラーフィルタ付きフォトダイオードであってよく、この場合、第１受光センサ２０２等の各受光センサは、カラーフィルタの各画素を透過した各色の光を受光する。また、第１受光部２０は、回折格子付きフォトダイオードであってよく、この場合、第１受光センサ２０２等の各受光センサは、回折格子により分光された各色の光を受光する。これらに代えて、第１受光部２０は、カラーチェンジャー付きフォトダイオードであってよく、この場合、第１受光部２０は１個の受光センサを有してよく、受光センサの前でカラーホイールが回転することにより、受光センサに時分割で異なる色（波長）の光を入光させて、受光センサは時分割で第１信号及び第２信号等を出力してよい。第１受光センサ２０２等の各受光センサは、第１信号及び第２信号等として、受光した各色の光の光量に応じたアナログ電気信号を出力する。これに代えて、各受光センサは、受光した各色の光の光量に応じたアナログ電気信号をデジタル信号（電気信号又は光信号等）に変換して出力してよい。光量の一例は、照度［単位：ルクス（＝ｌｘ）］であってよい。本実施形態の説明では、第１受光部２０が複数の受光センサを有する場合を例に説明する。
【００４１】
図５、図６及び図７は、調光部１６の複数の調光状態を説明する図である。主制御部５４は、第１受光部２０の複数の受光センサからの信号を受信して、入射光の光量及び色を算出して、調光部１６を複数の調光状態の間で切り替える。例えば、主制御部５４は、第１受光センサ２０２、第２受光センサ２０４、及び／又は第３受光センサ２０６から受信した第１信号、第２信号及び／又は第３信号に基づいて、調光部１６の透過率を制御して、調光部１６を無調光状態、第１調光状態又は第２調光状態に切り換える。
【００４２】
図５は、無調光状態に制御された調光部１６を示す。例えば、主制御部５４は、算出した入射光の光量及び色と、記憶部５６に記憶されている基準とを比較する。主制御部５４は、入射光の光量及び色が予め定められた基準を満たすと判定する場合、調光部１６の液晶部材３８へ電圧を印加しない。これにより、液晶部材３８は、全領域で入射した直線偏光を９０°回転させて出射する。この結果、調光部１６は、図５に示す無調光状態となる。図５に示す状態は、調光部１６の透過率が最も大きい状態である。換言すれば、光学装置１１０は、電圧が印加されていない状態で透過率が最も大きくなるノーマリーホワイトモードである。なお、本明細書で単に「透過率」という場合は、例えば、調光部１６の表面に対して鉛直方向から入射する光に対する透過率を指すものであってよい。これに代えて、「透過率」は、眼鏡である光学装置１１０を使用する人の眼の位置（例えば、設計上想定されるユーザの眼の位置）から調光部１６の各領域を結ぶ直線に沿って入射する光に対する透過率を指すものであってよい。例えば、調光部１６の第１領域の透過率は、第１領域の中心と人の眼を結ぶ線に沿った光線の透過率であってよい。
【００４３】
図６は、第１調光状態に制御された調光部１６を示す。主制御部５４は、第１調光状態において、調光部１６の第１領域６２及び第２領域６４の透過率を独立に制御する。例えば、主制御部５４は、上下方向において、調光部１６の中央部の第１領域６２よりも端部の第２領域６４の透過率を低くする。一例として、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光の光量及び色が予め定められた基準を満たすと判定すると、調光部１６の分割電極１６２のみに、予め定められた第１のデューティ比で高電圧と低電圧とを周期的に印加する。これにより、調光部１６の上端部に位置する第２領域６４は、入射した直線偏光の一部または全部を９０°未満で回転させて出射する。この結果、調光部１６は、図６に示すように、上部のみが不透過状態又は不透過状態に近い状態となる。これにより、光学装置１１０は、第１調光状態において、庇のように、視界の上方からの強力な光（例えば太陽光等）を効果的に減光する。
【００４４】
図６に示す第１調光状態では、少なくとも第２領域６４の透過率が、図５に示す調光部１６の透過率よりも低い状態である。一方で、主制御部５４は、分割電極１６０には電圧を印加せず調光部１６の第１領域６２は、図５と同じノーマリーホワイトモードとなる。なお、分割電極を調光部１６の下端及び／又は左右端に設けることにより、主制御部５４は調光部１６の下端及び／又は左右端の透過率を低下させてもよい。
【００４５】
図７は、第２調光状態に制御された調光部１６を示す。第２調光状態において、主制御部５４は、第１調光状態よりも中央部の第１領域６２と端部の第２領域６４の透過率の差が小さくなるように調光部１６を制御する。例えば、主制御部５４は、第２調光状態において、第１領域６２と第２領域６４との透過率の差を０になるように調光部１６を制御する。
【００４６】
一例として、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光の光量及び色が予め定められた基準を満たすと判定すると、調光部１６の分割電極１６０及び分割電極１６２に、第１のデューティ比よりも小さい予め定められた第２のデューティ比で高電圧と低電圧とを周期的に印加する。これにより、調光部１６は、全領域において、入射した直線偏光の一部または全部を９０°未満で回転させて出射する。この結果、調光部１６は、図７に示すように、全体が半透過状態となる。これにより、光学装置１１０は、第２調光状態において、一般的なサングラスのように、視界全体からの光（例えば白い壁に反射した太陽光等）を効果的に減光する。図７に示す状態では、第１領域６２及び第２領域６４の透過率が、図５に示す調光部１６の透過率よりも低く、図６に示す第２領域６４の透過率よりも高い状態である。
【００４７】
図８は、主制御部５４による光量及び色に基づく調光部１６の制御の一例を示す。主制御部５４は、記憶部５６に予め格納されたテーブルに基づいて、第１受光部２０から入射した光の光量及び色の情報を受け取り、光量及び色が予め定められた基準を満たすか否かを判断し、判断結果に基づき調光部１６を無調光状態と第１調光状態と第２調光状態とで切り換えてよい。
【００４８】
例えば、まず、主制御部５４は、第１受光部２０の複数の受光センサから受信した信号の強度平均等から、第１受光部２０が受光した光の光量を算出して、当該光量に基づいて第１受光部２０が受光した光が予め定められた照度基準以上明るいか否かを判断する。一例として、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光が、第１閾値Ｔｈ１以上明るいか、第１受光部２０が受光した光が第１閾値Ｔｈ１よりも小さい第２閾値Ｔｈ２以上明るいか、又は第１受光部２０が受光した光の明るさが第２閾値Ｔｈ２未満かを判定する。
【００４９】
次に、主制御部５４は、第１受光部２０の複数の受光センサからの信号強度の比率等から、第１受光部２０が受光した光の色情報を算出して、当該色情報に基づいて第１受光部２０が受光した光が予め定められた色基準以上赤いか否かを判断する。主制御部５４の具体的な判断手法は後述する。
【００５０】
そして、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光が第１閾値Ｔｈ１以上明るいと判断した場合（図８表の（ａ）及び（ｄ））、及び、第１受光部２０が受光した光が第１閾値Ｔｈ１よりも小さい第２閾値Ｔｈ２以上明るく予め定められた基準以上赤いと判断した場合（図８表の（ｂ））に調光部１６を第１調光状態に制御する。これにより、主制御部５４は、第１受光部２０に受光した光が非常に明るい場合（（ａ）及び（ｂ））に、太陽光が直接ユーザの眼に入射していると判断して、調光部１６のうち太陽光が通過する可能性が高い端部の第２領域に庇状の遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。更に、主制御部５４は、第１受光部２０に受光した光がある程度以上明るく更に赤い場合に、夕日が入射していると判断し、調光部１６に同様の遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。
【００５１】
主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光が第１閾値Ｔｈ１よりも小さい第２閾値Ｔｈ２以上明るいが、予め定められた基準以上赤くないと判断した場合（図８表の（ｅ））に調光部１６を第２調光状態に制御する。これにより、主制御部５４は、第１受光部２０に受光した光が一定以上明るくかつ赤くない場合（ｅ）に、太陽光の反射光（例えば、太陽光が白い壁で乱反射した光）が光学装置１１０に入射していると判断して、調光部１６全体に薄い遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。
【００５２】
次に、光量閾値の設定方法の一例について説明する。図９は、太陽の位置と色とを説明する図である。図１０は、太陽の位置と照度と色との関係を示すグラフである。
【００５３】
図９に示すように、太陽がユーザの真上にある状態の太陽の位置をＳｕ１とする。時間の経過につれて、太陽が徐々に西に沈む位置をそれぞれ、位置Ｓｕ２からＳｕ５とする。位置Ｓｕ３及びＳｕ４では、太陽は西日の状態であり、Ｓｕ１〜Ｓｕ２と比較して赤みを帯びる。位置Ｓｕ５では、太陽は地平線ＬＨまたは水平線ＬＨの下に沈んでいるが、西の方向が明るい状態である。
【００５４】
図１０に示すように、これらの位置Ｓｕ１から位置Ｓｕ５において、第１受光部２０が検出する光量は、太陽が位置Ｓｕ１から位置Ｓｕ３に移動する間は増加するとともに、太陽が位置Ｓｕ３から位置Ｓｕ５に移動する間は減少する。従って、直射日光が強く光量の多い位置Ｓｕ２から位置Ｓｕ３において、調光部１６の透過率が下がるように、光量の第１閾値Ｔｈ１が、設定される。なお、実際にはＳｕ１とＳｕ３とでは光量の差が５０倍程度あるが、図１０では説明の便宜のために各太陽の位置Ｓｕ１〜Ｓｕ５における光量の差を実際よりも小さく示している。
【００５５】
また、位置Ｓｕ１から位置Ｓｕ５において、第１受光部２０の受光する光の色は、太陽が位置Ｓｕ１から位置Ｓｕ５に移動する間に徐々に赤みを帯びる。従って、照度自体はそれほど強くないが入射角度が低いことから人の眼にわずらわしく感じやすい夕日Ｓｕ４において、調光部１６の透過率が下がるように、光量の第２閾値Ｔｈ２及び色基準が設定される。
【００５６】
図１１は、第１調光状態の調光部１６の変形例を示す。主制御部５４は、第１調光状態において、調光部１６の第１領域６２の透過率を異ならせてよい。例えば、主制御部５４は、光量が予め定められた基準以上大きい場合に第１調光状態の第１領域６２を図１１（ａ）に示すように第２領域６４よりも透過率が高いが無調光状態よりは透過率が低い半透過状態としてよく、また光量が基準未満の場合に第１領域６２を図１１（ｂ）に示すように無調光状態と同じ透過状態としてよい。
【００５７】
一例として、主制御部５４は、複数の受光センサからの信号に基づいて、図８表（ａ）、（ｂ）又は（ｄ）に該当すると判断した場合、調光部１６を第１調光状態に制御する。ここで、主制御部５４は、第１調光状態において、まぶしさをより低減するために第１領域６２をより透過率が低い状態（例えば、図１１（ａ）の半透過状態）にするように、調光部１６の透過率を制御してよい。なお、主制御部５４は、図８（ａ）及び（ｄ）の場合に第１領域６２を半透過状態に制御し、図８（ｂ）の場合には半透過状態にしないように制御してもよく、これにより強い夕日が入射して夕日以外の景色が暗い状況等でユーザが周囲の状況を視認しにくくなることを避けることができる。
【００５８】
また、主制御部５４は、複数の受光センサからの信号（例えば第１信号、第２信号又は第３信号、若しくはこれらの２以上の組み合わせ等）に基づいて、第１受光部２０が受光した光が予め定められた色基準以上赤く、かつ、第１受光部２０が受光した光が予め定められた照度基準Ｔｈ１未満の明るさであると判断した場合（例えば、図８（ｂ）の場合）に、第１調光状態において、第１領域６２をより透過率が高い状態（例えば、図１１（ｂ）の透過状態）にするように、調光部１６の透過率を制御してよい。
【００５９】
これにより、例えば、図１０のＳｕ３の太陽がある環境では太陽だけでなく周囲の風景もまぶしい可能性が高いので、光学装置１１０は、第１調光状態において第２領域６４だけでなく第１領域６２の透過率も多少減少させて、ユーザのまぶしさを低減することができる。一方で、図１０のＳｕ４の太陽がある環境下では、Ｓｕ３の太陽がある環境と比較してより夕暮れに近い状態になるので、光学装置１１０は、第１調光状態において第１領域６２の透過率を減少せず、ユーザに太陽以外の風景等を十分に観察できるようにすることができる。
【００６０】
図１２は、第１調光状態の調光部１６の別の変形例を示す。主制御部５４は、第１調光状態において、調光部１６の第１領域６２の透過率を異ならせることに加えて／代えて、第２領域６４の透過率を異ならせてよい。例えば、主制御部５４は、光量が予め定められた基準以上大きい場合に第１調光状態の第２領域６４を図１２（ａ）に示すように透過率が低い状態としてよく、また光量が基準未満の場合に第２領域６４を図１２（ｂ）に示すように透過状態ではないが比較的透過率が高い状態としてよい。
【００６１】
一例として、主制御部５４は、第１調光状態において、図８（ａ）および／または（ｄ）に相当する場合に第２領域６４がより透過率が低い状態（図１２（ａ））になり、図８（ｂ）に相当する場合に第２領域６４がより透過率が高い状態（図１２（ｂ））となるように調光部１６の透過率を制御してよい。これにより、光学装置１１０は、光源のまぶしさに応じて第１調光状態における庇状の遮光領域の減光作用を調節することができる。
【００６２】
図１３は、第２調光状態の調光部１６の変形例を示す。主制御部５４は、第２調光状態において、調光部１６の透過率を複数のレベルに切り替えてよい。例えば、主制御部５４は、第２調光状態において、光量に応じて調光部１６の透過率を細分化した複数のレベルに制御してよい。
【００６３】
一例として、主制御部５４は、第１信号及び第２信号等に基づいて第１受光部２０が受光した光が図８（ｅ）に該当すると判断する場合に、第１閾値Ｔｈ１＞第３閾値Ｔｈ１．１＞第２閾値Ｔｈ２となる第３閾値Ｔｈ１．１を設定し、受光した光量ＬＡがＴｈ２≦ＬＡ＜Ｔｈ１．１となるか、又はＴｈ１．１≦ＬＡ＜Ｔｈ１となるかを判定する。主制御部５４は、Ｔｈ２≦ＬＡ＜Ｔｈ１．１を満たすと判定した場合は、図１３（ａ）に示すように調光部１６の透過率を比較的高い第１レベルにし、Ｔｈ１．１≦ＬＡ＜Ｔｈ１を満たすと判定した場合は、図１３（ｂ）に示すように調光部１６の透過率を比較的低い第２レベルにする。これにより、主制御部５４は、第２調光状態においても、入射光の光量に応じて適切な調光部１６の減光作用を適切な程度にすることができる。
【００６４】
更に、主制御部５４は、第２調光状態において調光部１６を複数の透過率のレベルで制御する際に、調光部１６の透過率を一の閾値に基づいてあるレベルから別のレベルに切り替えた後は、透過率を再び別のレベルから元のレベルに戻すための閾値を、最初に用いた一の閾値によりも余裕を持たせてよい。
【００６５】
例えば、まず、主制御部５４は、第２調光状態において、第１閾値Ｔｈ１＞第３閾値Ｔｈ１．１＞第２閾値Ｔｈ２となる第３閾値Ｔｈ１．１を設定する。そして、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光が第３閾値Ｔｈ１．１以上明るくなったと判断した場合、調光部１６の透過率を第１レベルから第１レベルよりも透過率が低い第２レベルに切り替える。その後、主制御部５４は、第２調光状態において、第３閾値Ｔｈ１．１＞第４閾値Ｔｈ１．２＞第２閾値Ｔｈ２となる第３閾値Ｔｈ１．１よりも小さい第４閾値Ｔｈ１．２を設定し、第１受光部２０が受光した光が第４閾値Ｔｈ１．２より暗くなったと判断した場合、調光部１６の透過率を第２レベルから第１レベルに切り替えてよい。
【００６６】
これにより、主制御部５４は、第２調光状態で調光部１６の透過率のレベルを一度切り替えた後は、光量がもとに戻っても透過率のレベルを容易に元に戻さないようにすることができ、光量の閾値付近で調光状態が次々に切り替わる現象を防ぐ。従って、光学装置１１０は、ユーザの視認性を向上させることができる。
【００６７】
図１４は、液晶部材３８に分割電極１６０等を介して印加される電圧のデューティ比と、透過率が安定化するまでの時間の関係を示す図である。図１４に示す例は、液晶部材３８をスーパーツイストネマティックモードとした場合である。図１４に示すように、調光部１６の透過率は、電圧が高電圧から低電圧に切り替えられると、略最大値となって飽和する。
【００６８】
図１４に示すように、調光部１６の透過率が、最小値から最大値に変化する場合、高電圧から低電圧に切り替えてから透過率が安定化するまでに必要な時間は、約７ｍｓである。ここでいう、透過率の安定化に要する時間とは、調光部１６の透過率が最小値の状態から、電圧を切り替えて最大値になるまでの時間である。尚、６０Ｈｚの１周期は１６．６７ｍｓなので、１周期の間で低電圧が印加されている時間は８．３３ｍｓである。透過率が最小値から最大値に変化する場合、液晶部材３８の液晶分子は、直線状に配列した状態から、入射側から出射側に沿って捩れた状態に戻る。
【００６９】
一方、調光部１６の透過率が、最大値から最小値に変化する場合、低電圧から高電圧に切り替えてから透過率が安定化するまでに必要な時間は、約３００μｓである。従って、透過率が大きくなって安定化するまでの時間は、透過率が小さくなって安定化するまでの時間よりも長い。尚、透過率が最大値から最小値に変化する場合、液晶部材３８の液晶分子は、入射側から出射側に沿って捩れた状態から、直線状に配列した状態へと変化する。
【００７０】
主制御部５４は、第１受光部２０から光量の増加を示す信号を受け取ってから当該信号を処理して、調光部１６を制御する信号を出力するのに若干処理時間を必要とする。しかし、主制御部５４は、第１信号及び／又は第２信号等に基づいて第１受光部２０の光量の増加を検出してから０．２秒未満で調光部１６を第１調光状態又は第２調光状態に制御し、調光部１６の透過率を低下させる。調光部１６の調光状態の変化時間の詳細については後述する。これにより、光学装置１１０は、人がまぶしい光を不快に感じる時間が経過する前に、適切な調光をユーザに提供することができる。
【００７１】
尚、ツイストネマティックモードでは、調光部１６の透過率が、最小値から最大値に変化する場合、高電圧から低電圧に切り替えてから透過率が安定化するまでに必要な時間は、約５ｍｓである。但し、ツイストネマティックモードでは、高電圧から低電圧に切り替えてから透過率が変化し始めるのに、１ｍｓを要する。ツイストネマティックモードでは、調光部１６の透過率が、最大値から最小値に変化する場合、低電圧から高電圧に切り替えてから透過率が安定化するまでに必要な時間は、約３００μｓである。
【００７２】
主制御部５４は、図１４の下部に示すように、例えば、６００Ｈｚで高電圧を印加する。図１４に示すように、主制御部５４は、調光部１６の透過率が最小値の状態から電圧を切り替えて最大値へと変化する場合に安定化に要する時間と、調光部１６の透過率が最大値の状態から電圧を切り替えて最小値へと変化する場合に安定化に要する時間との和よりも短い周期で、高電圧と低電圧とを切り替えている。より詳細には、主制御部５４は、調光部１６の透過率が最小値の状態から、電圧を切り替えて最大値へと変化する場合に安定化に要する時間より短い周期で、高電圧と低電圧とを切り替えている。ここで、図１４の下部に示すように、一の周期において、複数のデューティ比が存在する。上述したようにこの複数のデューティ比は、調光部１６の透過率と関係がある。この関係の具体例について説明する。
【００７３】
図１５は、デューティ比と、調光部１６の透過率との関係を示すグラフである。図１５の下のグラフは、調光部１６に印加される電圧の波形を示す。図１５の下のグラフにおいて、各電圧波形ＶＬ１から電圧波形ＶＬ５の周期は同じである。電圧波形ＶＬ１から電圧波形ＶＬ５のそれぞれにおいて、高電圧の値は互いに同じであり、低電圧の値は互いに同じである。電圧波形ＶＬ１から電圧波形ＶＬ５の順で、高電圧のデューティ比が徐々に小さくなる。図１５の上のグラフにおける透過率波形ＷＡ１から透過率波形ＷＡ５は、それぞれ電圧波形ＶＬ１から電圧波形ＶＬ５が印加された調光部１６の前方透過率のグラフである。
【００７４】
図１５に示すように、調光部１６の透過率は、印加される電圧の周期が液晶部材３８の安定化するまでの時間よりも短いので、最大値と最小値との間の一部の領域で振幅する。更に、高電圧のデューティ比は、透過率と関係がある。具体的には、電圧波形ＶＬ１等のようにデューティ比が高くなると、高電圧の時間が長くなる。従って、透過率が高い時間が短くなるので、透過率を時間で積算した積算透過率は低くなる。一方、電圧波形ＶＬ５のようにデューティ比が低くなると、低電圧の時間が長くなる。従って、透過率が高い時間が長くなるので、積算透過率は高くなる。尚、本実施形態では、主制御部５４は、分割電極に対して電圧波形ＶＬ１〜ＶＬ５のいずかを与え、又は、電圧を印加しないことにより、調光部１６の各領域の透過率を切り替え、これにより調光部１６の各調光状態を実現する。
【００７５】
光学装置１１０では、主制御部５４は、高電圧と低電圧とを液晶部材３８が安定化する時間よりも短い周期で切り替えて、調光部１６に印加する。これにより、光学装置１１０は、調光部１６の透過率を最大値と最小値との間の一部の領域で振幅させることができる。これにより、ユーザは、光量が一定の値で振幅した状態で外部を見ることになるので、光学装置１１０は、フリッカを緩和することができる。
【００７６】
また、光学装置１１０は、主制御部５４が、高電圧と低電圧とを信号機等の点滅周期よりも極めて短い周期で切り替えている。これにより、光学装置１１０は、ユーザの目に光がほとんど達しない時間が連続することを抑制できる。この結果、光学装置１１０は、フリッカをより抑制することができる。
【００７７】
図１６は、光学装置１１０による処理のフローチャートである。
【００７８】
まず、主制御部５４は、Ｓ１０において、近接センサ１８がユーザを検出したか否かを判定する。主制御部５４は、ユーザを検出できない場合（Ｓ１０：Ｎｏ）、近接センサ１８がユーザを検出したと判定するまで待機状態となる。主制御部５４は、ユーザが眼鏡型の光学装置１１０を装着したこと等に応じてユーザを検出した場合（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、近接センサ１８はユーザを検出したことを示す存在信号を主制御部５４へと出力する。
【００７９】
次に、Ｓ１２において、主制御部５４は、光量を検出の要否を判定する検出時間ｔをリセットして「０」にする。
【００８０】
次に、Ｓ１４において、主制御部５４は、検出時間ｔが光量を検出する検出周期Ｐ０以上となったか否かを判定する。主制御部５４は、検出時間ｔが検出周期Ｐ０以上となるまで、待機状態となる（Ｓ１４：Ｎｏ）。主制御部５４は、検出時間ｔが検出周期Ｐ０以上となったと判定すると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、処理をＳ１６に進める。
【００８１】
Ｓ１６において、主制御部５４は、第１受光部２０の複数の受光センサから受光した光量に関する情報を取得する。
【００８２】
次に、Ｓ１８において、主制御部５４は、取得した光量に関する情報に基づいて、第１受光部２０によって検出された光量が第２閾値Ｔｈ２以上か否かを判定する。例えば、主制御部５４は、複数の受光センサが受光した光量の平均が第２閾値Ｔｈ２以上か否かを判定する。一例として、主制御部５４は、第１受光センサ２０２からの第１信号、第２受光センサ２０４からの第２信号、及び、第３受光センサ２０６からの第３信号（又はその一部、例えば第１信号と第２信号）の信号強度の平均値に対応する光量が、第１閾値Ｔｈ１よりも小さい第２閾値Ｔｈ２以上明るいか、又は第２閾値Ｔｈ２未満かを判定する。ここで、第１〜第３信号がデジタル信号である場合は、主制御部５４は、複数の受光センサからの信号の信号強度に代えてデジタル信号が示す光量の値を用いてよい。
【００８３】
主制御部５４は、光量が第２閾値Ｔｈ２未満と判定すると（Ｓ１８：Ｎｏ）処理をＳ２０に進め、光量が第２閾値Ｔｈ２以上と判定すると（Ｓ１８：Ｙｅｓ）処理をＳ２２に進める。
【００８４】
Ｓ２０において、主制御部５４は、調光部１６を無調光状態に制御し、処理をＳ３０に進める。
【００８５】
Ｓ２２において、主制御部５４は、取得した光量に関する情報に基づいて、Ｓ１８と同様に第１受光部２０によって検出された光量が第２閾値Ｔｈ２よりも大きい第１閾値Ｔｈ１以上か否かを判定する。例えば、主制御部５４は、複数の受光センサが受光した光量の平均等が第１閾値Ｔｈ１以上か否かを判定する。主制御部５４は、光量が第１閾値Ｔｈ１未満と判定すると（Ｓ２２：Ｎｏ）処理をＳ２４に進め、光量が第１閾値Ｔｈ１以上と判定すると（Ｓ２２：Ｙｅｓ）処理をＳ２６に進める。
【００８６】
Ｓ２４において、主制御部５４は、取得した光量に関する情報に基づいて、第１受光部２０に受光された光の赤さが予め定められた基準以上か否かを判定する。例えば、主制御部５４は、赤色を受光する第１受光センサ２０２からの第１信号の強度の、他の受光センサからの信号の強度（例えば、第２信号及び第３信号の一方の強度、又は、これらの強度の総和）に対する割合を色情報とし、当該割合が予め定められた値以上であるかを判定する。すなわち、主制御部５４は、複数の受光センサからのＲＧＢ信号中のＲ信号の比率が一定以上大きいときに入射光が赤いと判定する。
【００８７】
これに代えて、例えば、主制御部５４は、ＲＧＢカラーセンサである複数の受光センサからの信号の強度に基づいて、第１受光部２０が受光した光の色をｘｙ色度図等の色空間上の座標に変換し、受光した光が色空間上で赤色を示す空間（一例として、ｘｙ色度図上で（ｘ，ｙ）＝（０．５２，０．４１）から予め定められた距離内の空間）に含まれる場合に予め定められた基準以上赤いと判定してもよい。Ｓ２４において、主制御部５４は、光の赤さが予め定められた基準以上と判定した場合、処理をＳ２６に進め、そうでない場合処理をＳ２８に進める。
【００８８】
Ｓ２６において、主制御部５４は、調光部１６を第１調光状態に制御し、処理をＳ３０に進める。例えば、主制御部５４は、図６、図１１及び図１２等で説明した手法で調光部１６を第１調光状態に制御してよい。
【００８９】
Ｓ２８において、主制御部５４は、調光部１６を第２調光状態に制御し、処理をＳ３０に進める。例えば、主制御部５４は、図７及び図１３等で説明した手法で調光部１６を第２調光状態に制御してよい。
【００９０】
Ｓ３０において、主制御部５４は、近接センサ１８から存在信号を取得して、近接センサ１８がユーザを検出しているか否かを判定する。例えば、主制御部５４は、近接センサ１８から存在信号を検出している場合は処理をＳ１２に戻し、近接センサ１８から存在信号を検出していない場合は処理を終了する。
【００９１】
上述したように、光学装置１１０によると、主制御部５４が、第１受光部２０が受光した光の光量及び色に応じて、調光部１６の調光状態を制御する。これにより、光学装置１１０は、異なる外光環境に対応して適切な調光をユーザに提供することができる。特に、光学装置１１０では、主制御部５４は、光量が非常に大きい場合又は光量が一定以上大きくかつ赤い光が入射する場合に、太陽光が直接ユーザの眼に入射する可能性が高いと判断して、調光部１６を第１調光状態にする。これにより、光学装置１１０は、例えば、日中の太陽及び夕暮れ時の太陽に対して適切に遮光することができる。
【００９２】
図１７、図１８、図１９及び図２０は、光学装置１１０が複数の受光部を有する変形例を示す。本変形例において、光学装置１１０は、図１７に示すように第１受光部２０ａ、第２受光部２０ｂ、及び、マスク２８０を備える。光学装置１１０は、更に３個目以降の受光部を備えてもよい。
【００９３】
第１受光部２０ａは、既に説明した第１受光部２０と同様であってよい。第２受光部２０ｂは、第１受光部２０ａと異なる方向からの光を受光し、受光した光量に応じた第４信号を少なくとも出力する。例えば、第２受光部２０ｂは、可視光全体の波長域を受光する単一の受光センサを備え、当該単一の受光センサが受光した光量に応じた第４信号を出力してもよい。これに代えて、第２受光部２０ｂは、図１で説明した第１受光部２０と同様に、複数の受光センサからＲＧＢの３色の受光量に応じた第４〜第６信号を出力するカラーセンサであってもよい。第２受光部２０ｂがカラーセンサである場合、第１受光部２０ａは、カラーセンサであってもなくてもよい。
【００９４】
マスク２８０は、開口部２８２を有し、第１受光部２０ａ及び第２受光部２０ｂの入射側に設けられる。マスク２８０は、枠本体部２６の前面の中央部に配置されてよい。マスク２８０は、外部からの光のうち水平方向の光を開口部２８２から通過させ、水平方向以外の光を遮蔽する。マスク２８０は、例えば、枠形状の部材である。これに代えてマスク２８０は、液晶素子により実現されてもよい。
【００９５】
図１８に示すように、水平方向（水平方向から予め定められた角度分上方にずれた方向を含んでよい）から入射した光は、マスク２８０を通過して、第１受光部２０ａ及び第２受光部２０ｂの両方に入射する。また図１９に示すように、水平に対して斜め上方向から入射した光の一部はマスク２８０で遮蔽され、光の一部はマスク２８０を通過して第２受光部２０ｂに入射する。これにより、図１９に示す状態では、第２受光部２０ｂのみに強い光が入射する。
【００９６】
このように、入射光の入射角により、同一の光源について第１受光部２０ａ及び第２受光部２０ｂで受光する光量が異なる。本変形例において、主制御部５４は、第１信号、第２信号、第３信号、及び第４信号等に基づき入射光の角度を推定し、入射した光の光量、色、及び、角度に応じて調光部１６の透過率を制御する。
【００９７】
図２０は、本変形例の主制御部５４による光量及び色に基づく制御の一例を示す。主制御部５４は、第１受光部２０ａ及び第２受光部２０ｂから入射した光の光量を示す信号を受信して、入射光の光量、色及び角度を判断し、これらの光量等が予め定められた基準を満たすか否かを判断し、判断結果に基づき調光部１６を無調光状態と第１調光状態と第２調光状態とで切り換える。
【００９８】
例えば、まず、主制御部５４は、第１受光部２０ａの１又は複数の受光センサから受信した信号強度の平均等から、第１受光部２０ａが受光した光の光量を算出して、当該光量に基づいて第１受光部２０ａが受光した光が予め定められた照度基準以上明るいか否かを判断する。一例として、主制御部５４は、第１受光部２０ａが受光した光が、第１閾値Ｔｈ１以上明るいか、第１受光部２０ａが受光した光が第１閾値Ｔｈ１よりも小さい第２閾値Ｔｈ２以上明るいか、又は第１受光部２０ａが受光した光の明るさが第２閾値Ｔｈ２未満かを判定する。同様に、主制御部５４は、第２受光部２０ｂの１又は複数の受光センサから受信した信号強度の平均等から、第２受光部２０ｂが受光した光の光量を算出して、当該光量に基づいて第２受光部２０ｂが受光した光が予め定められた照度基準以上明るいか否かを判断する。
【００９９】
次に、主制御部５４は、第１受光部２０ａ及び／又は第２受光部２０ｂの１又は複数の受光センサから受信した信号強度の割合等から、第１受光部２０ａ等が受光した光の色情報を算出する。例えば、主制御部５４は、第１受光部２０ａ及び第２受光部２０ｂから同色の受光センサの信号強度を取得し、これらを平均することで受光部間で平均化されたＲＢＧごとの信号強度を算出し、平均化されたＲＢＧごとの信号強度から色情報を算出してよい。また、例えば、主制御部５４は、第１受光部２０ａ及び第２受光部２０ｂからの信号のうち受光した光量が大きい一方から光量に関する信号を受信して、色情報を算出してよい。これにより、例えば図１９に示すように斜めから光が入射して、実質的に第１受光部２０ａ及び第２受光部２０ｂの一方のみに光が入射する場合でも、入射した光の色をより正確に算出することができる。主制御部５４は、算出した色情報に基づいて第１受光部２０ａ等が受光した光が予め定められた色基準以上赤いか否かを判断する。
【０１００】
一例として、主制御部５４は、第１受光部２０ａが受光した光が第１閾値Ｔｈ１以上明るく、第２受光部２０ｂが受光した光が第１閾値Ｔｈ１以上明るいと判断した場合（図２０（ａ））に、調光部１６を第１調光状態に制御する。これにより、主制御部５４は、水平方向（または、水平方向から予め定められた角度分上方にずれた方向を含む範囲の方向）に非常に強い光が入射したことに応じて、調光部１６を第１調光状態にすることができる。すなわち、このような場合に、主制御部５４は、太陽光が直接ユーザの眼に入射していると判断して、調光部１６のうち太陽光が通過する可能性が高い端部領域に庇状の遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。
【０１０１】
また、主制御部５４は、第１受光部２０ａが受光した光が第１閾値Ｔｈ１以上明るく、第２受光部２０ｂが受光した光の明るさが第１閾値Ｔｈ１未満と判断した場合（図２０（ｄ）及び（ｇ））、並びに、第２受光部２０ｂが受光した光が第１閾値Ｔｈ１以上明るく、第１受光部２０ａが受光した光の明るさが第１閾値Ｔｈ１未満と判断した場合（図２０（ｂ）及び（ｃ））に、調光部１６を第２調光状態に制御する。これにより、主制御部５４は、水平に対して斜め方向から非常に強い光が入射したことに応じて、調光部１６を第２調光状態にすることができる。すなわち、このような場合には、太陽光が直接ユーザの眼には入らないが、建物の表面及び調光部１６表面等で乱反射した光がユーザの眼に入りまぶしい状態であると主制御部５４が判断して、調光部１６全体に薄い遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。これに代えて、主制御部５４は、第１受光部２０ａの受光した光が第１閾値Ｔｈ１以上の場合（図２０（ａ）、（ｄ）及び（ｇ））の場合には、第２受光部２０ｂの受光量に関わらず、調光部１６を第１調光状態としてもよい。
【０１０２】
また、主制御部５４は、第１受光部２０ａが受光した光の明るさが第１閾値Ｔｈ１未満第２閾値Ｔｈ２以上で、第２受光部２０ｂが受光した光の明るさが第１閾値Ｔｈ１未満第２閾値Ｔｈ２以上と判断した場合（図２０（ｅ））、受光した光の色に応じて、調光部１６を第１調光状態又は第２調光状態に制御する。主制御部５４は、受光した光の色が予め定められた基準以上赤いと判断した場合に調光部１６を第１調光状態に制御し、受光した光の色が予め定められた基準以上赤くないと判断した場合に調光部１６を第２調光状態に制御する。
【０１０３】
これにより、主制御部５４は、第１受光部２０ａ等に受光した光が一定以上明るく、かつ赤い場合に、夕日が入射していると判断し、調光部１６に庇状の遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。一方で、主制御部５４は、第１受光部２０に受光した光が一定以上明るく、かつ赤くない場合に、やや強い環境光が入射していると判断し、調光部１６全体に薄めの遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。
【０１０４】
主制御部５４は、これ以外の場合（図２０（ｆ）、（ｈ）及び（ｉ））の場合、調光部１６を無調光状態としてよいが、これに代えて第２調光状態としてもよい。
【０１０５】
図２１及び図２２は、調光部１６が３個の領域を有する光学装置１１０の変形例を示す。本変形例において、図示するように、光学装置１１０は、それぞれが独立に透過率を変更可能な第１領域６２、第２領域６４、及び、第３領域６６を有する一対の調光部１６を備える。例えば、調光部１６は、図示するように調光部１６の最下端に位置し、調光部１６の中央部を含む第１領域６２、第１領域６２の上部に位置する第２領域６４と、調光部１６の上端部かつ第２領域６４の上部に設けられた第３領域６６とを有する。
【０１０６】
図２２は、本変形例における調光部１６の第１調光状態の例を示す。本変形例において、主制御部５４は、第１調光状態において、光量及び色等に応じて、調光部１６を更に複数の異なる調光状態に制御してよい。例えば、主制御部５４は、第１調光状態の中で光量が比較的多い条件下で、図２２（ａ）のように第３領域６６のみを比較的透過率が低い半透過状態又は不透過状態に制御してよい。また、主制御部５４は、第１調光状態の中で光量が比較的少ない条件下で、図２２（ｂ）のように第２領域６４に加えて第３領域６６を図２２（ａ）の第３領域６６に比べて透過率が高い半透過状態に制御してよい。
【０１０７】
図２３、図２４、及び図２５は、光学装置１１０が単一の受光部で光の入射方向を推定する変形例を示す。図２３に示すように、本変形例で光学装置１１０は、第１受光部２０の前面に複数の分割透過領域２７２ａ、２７２ｂ、及び、２７２ｃを備える。複数の分割透過領域２７２ａ、２７２ｂ、及び、２７２ｃは、例えば、枠本体部２６の前面の中央部に配置されてよく、主制御部５４によりそれぞれが独立して透過／遮光状態を制御可能な液晶素子であってよい。主制御部５４は、光量を検出する場合、例えば、複数の分割透過領域２７２ａ〜ｃの少なくとも１個を開状態として、残りを閉状態としてよい。
【０１０８】
図２４は、複数の分割透過領域の動作の一例を示す。主制御部５４は、複数の分割透過領域２７２ａ〜ｃのうちの開状態とするものを時分割で切り替える。例えば、主制御部５４は、図２２に示すように、まず複数の分割透過領域２７２ａ〜ｃのうち分割透過領域２７２ａのみを開状態にし、残りを閉状態とする。これにより、第１受光部２０は、水平方向に対し大きい角度から入射した光のみを受光する。次に主制御部５４は、複数の分割透過領域２７２ａ〜ｃのうち分割透過領域２７２ｂのみを開状態にし、残りを閉状態とする。これにより、第１受光部２０は、水平方向に対し中程度の角度から入射した光を受光する。次に、主制御部５４は、複数の分割透過領域２７２ａ〜ｃのうち分割透過領域２７２ｃのみを開状態にし、残りを閉状態とする。これにより、第１受光部２０は、ほぼ水平方向から入射した光を受光する。
【０１０９】
主制御部５４は、このように複数の分割透過領域２７２ａ〜ｃのいずれかを順次開状態にしつつ、第１受光部２０から光量に関する信号を受信する。主制御部５４は、光量に関する信号から光量を特定して、最も大きい光量を検出したときの開状態の分割透過領域２７２ａ〜ｃを特定する。これにより、主制御部５４は、外部からの入射光の入射角を粗く推定する。例えば、主制御部５４は、分割透過領域２７２ａが開状態での光量が最も大きいと判定すると、前方から上方に大きく傾斜した角度（例えば、４５°以上）を光の入射角と特定する。主制御部５４は、第１受光部２０の受光した光の光量、色及び入射角に応じて、調光部１６の調光状態を切り替えるように、調光部１６に電圧を印加する。
【０１１０】
図２５は、本変形例における、主制御部５４による光量、色及び入射角に基づく制御の一例を示す。例えば、主制御部５４は、図２１及び図２２に係る光学装置において図２５の制御を実行してよい。主制御部５４は、第１受光部２０から入射した光の光量の信号を受信し、受信した信号から入射光の光量、色及び入射角を特定し、これらが予め定められた基準を満たすか否かを判断し、判断結果に基づき調光部１６を無調光状態と第１調光状態と第２調光状態とで切り換える。
【０１１１】
例えば、主制御部５４は、図８で説明した手法と同様の方法で第１受光部２０が受光した光が予め定められた照度基準以上明るいか否かを判断し、受光した光が予め定められた色基準以上赤いか否かを判断する。
【０１１２】
次に、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光の入射角が低角度、中角度、高角度のいずれであるかを判断する。例えば、主制御部５４は、分割透過領域２７２ａが開状態での光量が最も大きいと判定すると入射角が高角度であると判断し、分割透過領域２７２ｂが開状態での光量が最も大きいと判定すると入射角が中角度であると判断し、分割透過領域２７２ｃが開状態での光量が最も大きいと判定すると入射角が低角度であると判断する。
【０１１３】
そして、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光が低角度で第１閾値Ｔｈ１以上明るいと判断した場合（図２５（ａ））、調光部１６を第１調光状態に制御する。これにより、主制御部５４は、水平方向に近い低角度方向から非常に強い光が入射したことに応じて、調光部１６を第１調光状態にすることができる。例えば、主制御部５４は、図２１及び図２２において第２領域６４及び第３領域６６を不透過状態としてよい。すなわち、このような場合に、主制御部５４は、太陽光が直接ユーザの眼に入射していると判断して、調光部１６のうち太陽光が通過する可能性が高い端部の第３領域６６だけでなく第２領域６４に庇状の遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを最大限低減することができる。
【０１１４】
また、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光が中角度で第１閾値Ｔｈ１以上明るいと判断した場合（図２５（ｄ））、調光部１６を第１調光状態に制御する。これにより、主制御部５４は、水平方向に比較的近い中角度方向から非常に強い光が入射したことに応じて、調光部１６を第１調光状態にすることができる。ここで、例えば、主制御部５４は、図２１及び図２２において第３領域６６のみを不透過状態としてよい。すなわち、この場合、低角度の図２５（ａ）の場合と異なり、第２領域６４を透過状態（又は半透過状態）とする。これにより、図２５（ａ）の場合と比べて高角度からの明るい光を遮光しつつ中角度以下の景色等をユーザに視認させることができる。
【０１１５】
また、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光が高角度であり、かつ第１閾値Ｔｈ１以上明るいと判断した場合（図２５（ｇ））に、調光部１６を第２調光状態に制御する。これにより、主制御部５４は、斜め方向に一定以上の強い光が入射したことに応じて、調光部１６を第２調光状態にすることができる。すなわち、このような場合に、主制御部５４は、太陽光が直接ユーザの眼には入らないが環境が明るすぎると判断して、調光部１６全体に薄い遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。
【０１１６】
また、主制御部５４は、第１受光部２０が受光した光が低角度であり、かつ第１閾値Ｔｈ１未満第２閾値Ｔｈ２以上明るいと判断した場合（図２５（ｂ））、又は、第１受光部２０が受光した光が中角度であり、かつ第１閾値Ｔｈ１未満第２閾値Ｔｈ２以上明るいと判断した場合（図２５（ｅ））に、受光した光の色に応じて、調光部１６を第１調光状態又は第２調光状態に制御する。主制御部５４は、受光した光の色が予め定められた基準以上赤いと判断した場合に調光部１６を第１調光状態に制御し、受光した光の色が予め定められた基準以上赤くないと判断した場合に調光部１６を第２調光状態に制御する。
【０１１７】
これにより、主制御部５４は、第１受光部２０に受光した光が一定以上明るく、かつ赤い場合に、夕日が入射していると判断し、調光部１６の第２領域６４に庇状の遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。一方で、主制御部５４は、第１受光部２０に受光した光が一定以上明るく、かつ赤くない場合に、やや強い環境光が入射していると判断し、調光部１６全体に薄めの遮光領域を形成して、ユーザのまぶしさを低減することができる。
【０１１８】
ここで、図２５（ｂ）において受光した光が赤く第１調光状態とする場合、主制御部５４は、図２５（ａ）の制御と同様に、図２１及び図２２において調光部１６の第２領域６４及び第３領域６６を不透過状態としてよい。また、図２５（ｅ）において受光した光が赤く第１調光状態とする場合、主制御部５４は、図２５（ｄ）の制御と同様に、図２１及び図２２において調光部１６の第３領域６６のみを不透過状態とし、第２領域６４を透過状態（又は半透過状態）としてよい。
【０１１９】
主制御部５４は、これ以外の場合（図２５（ｃ）、（ｆ）、（ｈ）及び（ｉ））の場合、調光部１６を無調光状態としてよいが、これに代えて第２調光状態としてもよい。
【０１２０】
図２６及び図２７は、光学装置１１０による処理の変形例のフローチャートを示す。本変形例において、調光部１６が第１領域６２及び第２領域６４を有し、主制御部５４は、複数の調光状態を切り替える速さを制御する。
【０１２１】
まず、主制御部５４は、図２６に示すＳ１１０において、近接センサ１８がユーザを検出したか否かを判定する。主制御部５４は、ユーザを検出できない場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）、近接センサ１８がユーザを検出したと判定するまで待機状態となる。主制御部５４は、ユーザが眼鏡型の光学装置１１０を装着したこと等に応じてユーザを検出した場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、近接センサ１８はユーザを検出したことを示す存在信号を主制御部５４へと出力する。
【０１２２】
次に、Ｓ１１２において、主制御部５４は、光量を検出の要否を判定する検出時間ｔ及び駆動時間ｔ１をリセットして「０」にする。
【０１２３】
次に、Ｓ１１４において、主制御部５４は、検出時間ｔが光量を検出する検出周期Ｐ０以上となったか否かを判定する。主制御部５４は、検出時間ｔが検出周期Ｐ０以上となるまで、待機状態となる（Ｓ１１４：Ｎｏ）。主制御部５４は、検出時間ｔが検出周期Ｐ０以上となったと判定すると（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、処理をＳ１１６に進める。
【０１２４】
Ｓ１１６において、主制御部５４は、第１受光部２０等から受光した光量に関する情報を取得する。主制御部５４は、取得した光量に関する情報から光量を算出して、次式に基づいて光量の加重移動平均である平均化光量ＡＬを算出する。尚、平均化光量は単純移動平均、または、指数移動平均によって求めてもよい。また、主制御部５４は、第１受光部２０等からの光量に関する情報から受光した光の色、及び、必要に応じて受光した光の入射角を取得する。
【数１】
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【０１２５】
次に、Ｓ１１８において、主制御部５４は、平均化光量等に基づいて、調光部１６の調光状態を決定する。例えば、主制御部５４は、平均化光量ＡＬを光量ＬＡとして、図８、図２０又は図２５で説明した方法及び図１６のＳ１８〜Ｓ２８の処理に基づいて、調光部１６の調光状態を決定してよい。
【０１２６】
次に、Ｓ１２０において、主制御部５４は、記憶部５６に格納された目標透過率テーブルに従って、決定した調光状態に応じた調光部１６の目標透過率ＴＴｒを取得する。例えば、主制御部５４は、調光状態が第１調光状態に決定されたことに応じて第１領域６２の目標透過率ＴＴｒ１−１及び第２領域６４の目標透過率ＴＴｒ１−２を取得し、調光状態が第２調光状態に決定されたことに応じて第１領域６２及び第２領域６４の目標透過率ＴＴｒ２を取得する。図１１から図１３に説明した形態を実施する場合、主制御部５４は、各調光状態において平均化光量ごとに更に細分化された目標透過率を取得してもよい。
【０１２７】
次に、Ｓ１２２において、主制御部５４は、調光部１６の各領域に対し、目標透過率ＴＴｒ及び現在透過率ＰＴｒに基づいて、単位時間当たりの透過率変化量ΔＴｒを算出する（Ｓ１２２）。透過率変化量ΔＴｒは、次式で算出される。尚、ｑは、予め定められた設定数である。ｑが大きいほど、透過率変化量ΔＴｒが小さくなり、透過率の変化を滑らかにすることができる。これにより、主制御部５４は、例えば、第１領域６２に対する透過率変化量ΔＴｒ１及び第２領域６４に対する透過率変化量ΔＴｒ２を算出する。主制御部５４は、現在、印加している電圧のデューティ比から現在透過率ＰＴｒを特定してよい。
ΔＴｒ＝（ＴＴｒ−ＰＴｒ）／ｑ
【０１２８】
主制御部５４は、変更対象の調光状態ごとに異なる値のｑを用いてよい。例えば、主制御部５４は、第１調光状態に変更する場合はｑの値を小さくし（例えばｑ＝１）とし、第２調光状態に変更する場合はｑの値を大きくし（例えばｑ＝１０）としてよい。
【０１２９】
次に、Ｓ１２４において、主制御部５４は、検出時間ｔを「０」に設定する。
【０１３０】
次に、図２７に示すＳ１２６において、主制御部５４は、駆動時間ｔ１が調光部１６を駆動する周期である駆動周期Ｐ１以上となったか否かを判定する。主制御部５４は、駆動時間ｔ１が駆動周期Ｐ１以上となるまで、待機状態となる（Ｓ１２６：Ｎｏ）。主制御部５４は、駆動時間ｔ１が駆動周期Ｐ１以上となったと判定すると（Ｓ１２６：Ｙｅｓ）、処理をＳ１２８に進める。駆動周期Ｐ１は、検出周期Ｐ０より短くてよい。
【０１３１】
Ｓ１２８において、主制御部５４は、調光部１６の各領域について、目標透過率ＴＴｒと現在の現在透過率ＰＴｒが等しいか否かを判定して、透過率の切り替えの要否を判定する。調光部１６の全領域において目標透過率ＴＴｒと現在の現在透過率ＰＴｒが等しい（又は、両者の差が予め定められた閾値未満である）場合、主制御部５４は、処理をＳ１３６に進め、そうでない場合、処理をＳ１３０に進める。
【０１３２】
Ｓ１３０において、主制御部５４は、調光部１６の複数の領域のうち、目標透過率ＴＴｒと現在の現在透過率ＰＴｒが等しくないと判断された領域について、現在透過率ＰＴｒと透過率変化量ΔＴｒとの和を算出する。
【０１３３】
次に、Ｓ１３２において、主制御部５４は、現在透過率ＰＴｒと透過率変化量ΔＴｒとの和が算出された調光部１６の領域に対して、透過率が現在透過率ＰＴｒと透過率変化量ΔＴｒとの和となるように、電圧のデューティ比を変更して、透過率を切り替える。これにより、主制御部５４は、調光部１６の各領域に対する調光状態を制御する。
【０１３４】
次にＳ１３４において、主制御部５４は、駆動時間ｔ１を「０」に設定する。
【０１３５】
次にＳ１３６において、主制御部５４は、近接センサ１８から存在信号を取得して、近接センサ１８がユーザを検出しているか否かを判定する。例えば、主制御部５４は、近接センサ１８から存在信号を検出している場合は処理をＳ１１４に戻し（図２６及び２７のＡ）、近接センサ１８から存在信号を検出していない場合は処理を終了する。
【０１３６】
ここで、図２７のＳ１３０及びＳ１３２の処理にあたり、主制御部５４は、第２調光状態において、第１信号及び第２信号等により示される受光した光量の大きさの変化速度に基づいて、調光部１６の透過率の変化速度を制御してよい。例えば、主制御部５４は、第１受光部２０等から受光した現在の光量が、Ｓ１１６において算出した平均化光量ＡＬに対して予め定められた基準以上解離した場合、Ｓ１２２の処理においてΔＴｒを算出する際のｑの値を予め定められた値又は解離度に応じた値減じてよい。このように、光学装置１１０は、外光の変化の速さに応じて調光部１６の透過率を変化させるので、例えば室内から野外に移動した場合等に調光部１６が速やかに外光を減光させてユーザにまぶしさを感じさせることがなく、また、ゆっくり明るさが変わる場合にはゆっくり遮光度合も変化させることで、ユーザに対して自然な調光を提供することができる。
【０１３７】
図２８及び図２９は、光学装置１１０による無調光状態から第１調光状態及び第２調光状態への変化の例を示す。主制御部５４は、調光部１６を無調光状態から第１調光状態へ変化させる場合と、無調光状態から第２調光状態へと変化させる場合とで、変化速度を異ならせてもよい。例えば、図２８に示すように、主制御部５４は、無調光状態から第１調光状態への変化を短い時間（例えば、０．２秒）で完了してよい。また、例えば、図２９に示すように、主制御部５４は、無調光状態から第２調光状態への変化を比較的長い時間（例えば、１．５秒）で完了してよい。
【０１３８】
すなわち、主制御部５４は、第１調光状態に切り替える時間よりも長い時間をかけて調光部を第２調光状態に切り替える。第１調光状態に切り替える場面では強烈な外光が直接眼に入射し迅速な遮光が望まれる一方で、第２調光状態に切り替える場面では外光の強度が一定程度に収まるので迅速な遮光を行うよりもゆっくり調光状態を切り替えた方がユーザにとってわずらわしくない。本変形例の光学装置１１０によると、状況に応じてユーザに心地よい調光を提供することができる。
【０１３９】
図２８及び図３０に示すように、主制御部５４は、調光部１６を無調光状態から第１調光状態へ変化させる場合と、第１調光状態から無調光状態へと変化させる場合とで、変化速度を異ならせてもよい。例えば、図３０に示すように、主制御部５４は、第１調光状態から無調光状態へ変化させる時間（例えば、１．５秒）を無調光状態から第１調光状態へ変化させる時間（例えば、０．２秒）より長くしてよい。第１調光状態に切り替える場面では強烈な外光が直接眼に入射し迅速な遮光が望まれる一方で、第１調光状態から無調光状態に切り替える場面では外光が弱いので迅速な遮光を行うよりもゆっくり調光状態を切り替えた方がユーザにとってわずらわしくない。本変形例の光学装置１１０によると、状況に応じてユーザに心地よい調光を提供することができる。主制御部５４は、調光部１６を第１調光状態と第２調光状態との間で変化させる場合にも、同様に変化時間に差を設けてよい。
【０１４０】
また、光学装置１１０は、調光状態間の変化速度を異ならせることに加えて／代わりに、調光状態に遷移するための光量の測定時間／回数を異ならせてよい。例えば、主制御部５４は、第１信号及び第２信号等を含む光量についての信号を順次取得し、第１調光状態に切り替えるために参照する第１信号及び第２信号等の取得回数よりも、第２調光状態に切り替えるために参照する第１信号及び第２信号の取得回数を多くしてよい。
【０１４１】
具体的には、図２６のＳ１１８において、調光状態を決定する場合、主制御部５４は、Ｓ１１８において平均化光量ＡＬを照度基準と一度のみ比較して調光部１６の調光状態を決定することに代えて、Ｓ１１４〜Ｓ１１８の処理を繰り返して（すなわち、Ｓ１１８の後に、検出時間ｔ＝０とし、処理をＳ１１４に戻す）、平均化光量ＡＬを照度基準と複数回比較した結果により調光状態を決定する。ここで、主制御部５４は、繰り返しの中で、予め定められた第１の回数（例えば、２回）連続して調光状態を第１調光状態にすべきと判断したときに調光状態を第１調光状態にすると決定して処理をＳ１２０に進め、第１の回数よりも大きい第２の回数（例えば、４回）連続して調光状態を第２調光状態にすべきと判断したときに調光状態を第２調光状態にすると決定して処理をＳ１２０に進めてよい。
【０１４２】
図３１は、透過率、平均化光量、検出された光量の時間変化を測定した実験結果のグラフである。図３１に示すグラフは、次の条件の下で図２６及び図２７に係る処理で調光部１６の制御（例えば、無調光状態と第１又は第２調光状態との切り替え）が実行された結果である。図３１に示す横軸の１目盛は、平均化光量を算出する周期の１／２である。
（１）検出された光量の最大値：１４０００ルクス、
（２）検出された光量の最小値：３０００ルクス、
（３）光量の変化：１１０００ルクス／２００ｍｓ、
（４）調光部１６の透過率の最大値：４０％、
（５）調光部１６の透過率の最小値：９％、
（６）第１受光部２０の検出周期：５０ｍｓ、
（７）平均化光量の検出回数ｍ：１０、
（８）透過率変化量ΔＴｒ算出時のｑ：３０。
【０１４３】
図３１に示す光量（＝照度）の最大値１４０００ルクスは概ね日中の日向の光量に相当し、光量の最小値３０００ルクスは概ね日中の日陰の光量に相当する。光量の変化を算出する単位時間２００ｍｓは、人の目の瞬きと同程度の時間である。このような、光量の環境変化に対して、調光部１６の透過率は、光量の変化が開始した１００ｍｓ以内から変化を始め、約１ｓ後には、（現在透過率ＰＴｒ＋ΔＴｒ）に近い透過率に到達する。その後、光学装置１１０は、ゆっくりと調光部１６の透過率を変化させていく。この実験では、光学装置１１０は、調光部１６の透過率変化をゆっくり変化させることにより、光量の変化に対して透過率を急峻に変化させるよりも、ユーザの違和感を低減できる。また、光学装置１１０は、急な光量変化に対する眩しさ除去の機能も充分に作用することができる。
【０１４４】
ここで、人の眼に対しスポットライトを当てて瞳孔の変化を観測した実験の結果を説明する。実験では、軽度屈折異常以外の眼科的疾患がない視力又は矯正視力が良好な（前例遠方視力１．２以上、近方視力１．０以上）青年３０人を被験者とした。スポットライト（タングステンランプ：Ｐｒｏ−ｌｉｇｈｔ，Ｌｏｗｅｌ社製）を点灯した場合の環境照度は視点位置近傍において２００００ｌｘ（太陽光を想定）とし、スポットライトを点灯しない環境照度は視点位置近傍において３００ｌｘとした。照度は照度計Ｔ１０（Ｍｉｎｏｌｔａ，Ｃｏ，Ｌｔｄ．，）を用いて計測した。スポットライトを計測開始後１秒間照射を継続するように設定し、遮光レンズ（調光部１６に相当）をスポットライトが照射開始してから０．０５秒後、０．１秒後、０．２秒後、０．３秒後、０．５秒後に、スポットライトから被験者の両眼への光を遮光するように設定した。遮光レンズの透過率を１％（第１調光状態に相当）に設定した。対象者の右眼を計測及び解析対象とし、各計測の間には１５分の休憩時間を設定した。瞳孔反応計測器として、メディテスターＶＯＧ−Ｌ（パナソニック社製）を用い、４０万画素の赤外線ＣＣＤカメラにより眼球の鮮明な画像を撮影し、照射開始前後の被験者の瞳孔反応量（縮瞳量）を計測した。瞳孔反応計測器の前部に遮光レンズを設置した。
【０１４５】
表１は、実験結果を示す。表の「対光反応前瞳孔径」はスポットライト照射前の被験者の瞳孔径の平均を示し、「対光反応（最小縮小）瞳孔径」はスポットライト照射後の被験者の瞳孔径の最小値を示し、「瞳孔径反応量」は「対光反応前瞳孔径」と「対光反応（最小縮小）瞳孔径」との差分を示す。表に示すように、遮光開始時間が０．０５秒及び０．１秒の場合には、瞳孔径反応量が１．２〜１．３ｍｍ程度となっており瞳孔の変化は比較的小さい。従って、被験者がまぶしさを感じる程度は比較的小さいと考えられる。一方で、遮光開始時間が０．２秒以上の場合には、瞳孔径反応量が１．９〜２．１ｍｍ程度と大きくなる。従って、被験者がまぶしさを感じる程度は増大したと考えられる。なお、被験者の自覚においても、０．０５秒及び０．１秒ではスポットライトのまぶしさが０．２秒以上の場合と比較して軽減されていることが確認された。実験結果から調光部１６による無調光状態から第１／第２調光状態への変化（特に第１調光状態への変化）は０．２秒未満（例えば、０．０５〜０．１秒の範囲）で実行することが好ましいことが示される。
【表１】
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【０１４６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【０１４７】
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１４８】
１２  枠体、      １４  電源部、      １６  調光部、      １８  近接センサ、      ２０  第１受光部、      ２０ａ  第１受光部、      ２０ｂ  第２受光部、      ２２  制御部、      ２４  腕部、      ２６  枠本体部、      ３０  入射側偏光板、      ３２  入射側基板、      ３４  入射側透明電極、      ３６  入射側配向膜、      ３８  液晶部材、      ４０  出射側配向膜、      ４２  出射側透明電極、      ４４  出射側基板、      ４６  出射側偏光板、      ５０  充電部、      ５２  液晶駆動部、      ５４  主制御部、      ５６  記憶部、      ６２  第１領域、      ６４  第２領域、      ６６  第３領域、      １１０  光学装置、      １６０  分割電極、      １６２  分割電極、２０２  第１受光センサ、      ２０４  第２受光センサ、      ２０６  第３受光センサ、      ２７２  分割透過領域、      ２８０  マスク、      ２８２  開口部
【要約】
従来の光学装置では、入射光の色を考慮して適切な調光を実現することができない。例えば、従来の光学装置では、日中の太陽光、夕日光、及びその他の環境光等を区別して適切な調光を提供することができない。そこで光源の色を考慮して適切な調光を実現する光学装置を提供する。本発明の第１の態様においては、透過率を変更可能な調光部と、第１波長の光を受光して光量に応じた第１信号を出力し、第１波長と異なる第２波長の光を受光して光量に応じた第２信号を出力する第１受光部と、第１信号及び第２信号に基づいて、調光部の透過率を制御する制御部と、を備える光学装置を提供する。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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