JP2018159884A - 半透明レンズ、サングラス及び半透明レンズの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装飾性の高い艶消し色の外観を有しつつ、レンズ使用者の眼からは外部の視界を十分に確保する。【解決手段】半透明レンズ１１は、レンズ基体１２と、光反射層１３と、ハードコート層１５と、中間層１４とを有する。レンズ基体１２は、表面に微細な凹凸を有する。光反射層１３は、レンズ基体１２の上に配置されている。ハードコート層１５は、光反射層１３の上に配置されている。中間層１４は、レンズ基体１２と光反射層１３との間に設けられ、ハードコート層１５との屈折率の差が０．０３以下の素材からなる。半透明レンズ１１において、ＩＳＯ１２３１２−１に規定される測定法により測定したヘイズの値は、０．４から２．５までの範囲内にある。【選択図】図１

Description

本発明は、半透明レンズ、サングラス及び半透明レンズの製造方法に関する。詳しくは、サングラスのようなファッショングラスに用いられる半透明レンズ、サングラス及び半透明レンズの製造方法に関する。

サングラス等のファッショングラスは、反射鏡のような白色様や艶消しの黒色様の外観を付与することにより、見た目のインパクトが強く装飾性が高いものとなる。従来、このような装飾性に優れたファッショングラスは、色付きのカラーサングラスが主体であった。カラーサングラスには、入射する可視光の一部を反射する半透明レンズが用いられていた。

これに対して、可視光の全部を反射する着色がないサングラスを作るには、光を全反射するタイプのレンズを用いる必要がある。したがって、このようなサングラスとしては、ハーフミラーを施した銀鏡様のレンズを用いたものが上市されているのみであった。このため、市場においては、全反射鏡のような外観ではなく、より優れた装飾性を有するファッショングラスに対する大きな需要がある。

そこで、より高い装飾性を有するファッショングラス用レンズとして、正面からみた外観が反射鏡状ではなく白色であり、裏側からは十分な視認性を確保できる半透明レンズが開発されている（例えば、特許文献１を参照）。この半透明レンズにおいては、入射した光線が内部で反射して視認性を低下させるのを防ぐために、内部の光線を散乱させる反射層が形成されている。

特開平１１−０５２３０５号公報

しかしながら、この半透明レンズは、入射する光線が反射層により屈曲して、外部が歪んで見えるという欠点を有する。それだけでなく、この半透明レンズは反射層に起因するヘイズ（濁度）が大きく、外部が曇って見えるという問題点を有していた。

本発明は、上述の事情の下になされたもので、装飾性の高い艶消し色の外観を有しつつ、レンズ使用者の眼からは外部の視界を十分に確保することができる半透明レンズ、サングラス及び半透明レンズの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点に係る半透明レンズは、
表面に微細な凹凸を有するレンズ基体と、
前記レンズ基体の上に配置されている光反射層と、
前記光反射層の上に配置されているハードコート層と、
前記レンズ基体と前記光反射層との間に設けられ、前記ハードコート層との屈折率の差が０．０３以下の素材からなる中間層と、
を有し、
ＩＳＯ１２３１２−１に規定される測定法により測定したヘイズの値は、０．４から２．５までの範囲内にある。

前記ハードコート層と前記中間層との屈折率の差が０．０２未満であることとしてもよい。

可視光透過率が１０％から３５％の範囲内であることとしてもよい。

前記レンズ基体は、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリスチレン、及びポリシクロオレフィンからなる群から選択される１又は２以上の樹脂からなることとしてもよい。

前記ハードコート層の厚みは２μｍから４μｍまでの範囲内であり、前記ハードコート層は、プライマーを含むこととしてもよい。

上記目的を達成するために、本発明の第２の観点に係るサングラスは、
第１の観点に係る半透明レンズを有する。

上記目的を達成するために、本発明の第３の観点に係る半透明レンズの製造方法は、
第１の観点に係る半透明レンズの製造方法であって、
前記微細な凹凸を前記レンズ基体の表面に形成するための内面形状を有する金型を用いて、前記レンズ基体を熱可塑性樹脂により成形する工程と、
前記微細な凹凸が形成された前記レンズ基体の上に前記光反射層を形成する工程と、
前記光反射層の上に、少なくとも前記ハードコート層を形成する工程と、
を有する。

上記目的を達成するために、本発明の第４の観点に係る半透明レンズの製造方法は、
第１の観点に係る半透明レンズの製造方法であって、
前記レンズ基体の表面を形成するための金型の内面に偏光シートを挿入して前記微細な凹凸を有する前記レンズ基体を熱可塑性樹脂によりインサート成形する工程と、
前記微細な凹凸が形成された前記レンズ基体の上に前記光反射層を形成する工程と、
前記光反射層の上に、少なくとも前記ハードコート層を形成する工程と、
を有する。

さらに、前記レンズ基体と前記光反射層との間に、前記ハードコート層との屈折率の差が０．０３以下である前記中間層を形成する工程を有することとしてもよい。

本発明によれば、装飾性の高い艶消し色の外観を有しつつ、レンズ使用者の眼からは外部の視界を十分に確保することができる。

本発明の実施の形態１に係る半透明レンズの断面を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る半透明レンズの製造方法の手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る半透明レンズの断面を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る半透明レンズの製造方法の手順を示すフローチャートである。

実施の形態１．
まず、本発明の実施の形態１に係る半透明レンズ１１について、図１を参照して説明する。図１は、実施の形態１に係る半透明レンズ１１の断面構造を示す模式図である。

図１に示されるように、本発明の実施の形態１に係る半透明レンズ１１は、レンズ基体１２と光反射層１３との間に、中間層１４が設けられた構造を有している。具体的には、半透明レンズ１１は、レンズ基体１２と、光反射層１３と、レンズ基体１２と光反射層１３との間に設けられた中間層１４と、ハードコート層１５と、を有する。この半透明レンズ１１は、レンズ基体１２，中間層１４，光反射層１３，及びハードコート層１５の順に積層されて構成されている。本実施の形態１においては、中間層１４として、ポリカーボネート（ＰＣ）の偏光シートがインサート成形によって設けられている。

レンズ基体１２は、表面に微細な凹凸を有する。レンズ基体１２は、ポリカーボネート（ＰＣ）の成形体である。しかしながら、レンズ基体１２の素材は、ポリカーボネートに限られない。例えば、レンズ基体１２は、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリスチレン、ポリシクロオレフィンからなる群から選択される１又は２以上の樹脂からなっていてもよい。

光反射層１３は、レンズ基体１２の表面の上に配置されている。光反射層１３は、例えば、入射光の一部（例えば、１０％〜２０％）を反射させ、残りを透過させるミラー層としても機能する。光反射層１３は、ナノレベルの均一な厚み層で有る為、その厚みを無視して考えると、中間層１４とハードコート層１５との屈折率差により透過光は屈折し、これがヘイズの原因となる。ここで、「ヘイズ（％）」とは、フィルム等の透明性に関する指標で、濁度（曇度）を表す。拡散透過光の全光線透過光に対する割合から求められるもので、表面の粗さに影響を受ける。

中間層１４は、レンズ基体１２と光反射層１３との間に設けられ、ハードコート層１５との屈折率との差が０．０３以下の素材からなる。本実施の形態１においては、中間層１４には、偏光シートとして、アクリルハードコートが施されたポリカーボネート（ＰＣ）偏光シートが用いられている。

ハードコート層１５は、光反射層１３の上に配置されている。ハードコート層１５の厚みは、２μｍから４μｍまでの範囲内である。ハードコート層１５は、例えば、アクリルハードコートと、当該アクリルハードコートの表面上に塗布されたプライマーと、から構成される。プライマーには、屈折率（目標値）が１．５５であるものが用いられている。

ここで、アクリルハードコートの屈折率は１．５５に近く、１．５３から１．５６の範囲内である。すなわち、アクリルハードコートと、プライマーとの屈折率の差は、０．０２未満となる。このため、アクリルハードコートの上にプライマーをコーティングしても、殆ど干渉縞が出ない事から、光学的特性はほとんど変化しない。したがって、ハードコート層１５の屈折率は、１．５３から１．５６の範囲内である。

上述のように構成された半透明レンズ１１の可視光透過率は、１０％から３５％の範囲内である。

このように、本実施の形態１に係る半透明レンズ１１は、レンズ基体１２と光反射層１３との間に、ＰＣ偏光シートからなる中間層１４が設けられ、アクリルハードコートを有するハードコート層１５が施された構造を有している。そして、アクリルハードコートを有するハードコート層１５と、ポリカーボネート（ＰＣ）偏光シートからなる中間層１４との屈折率の差は０．０３以下となっている。ハードコート層１５と中間層１４との屈折率の差は、好ましくは、０．０２未満である。

このような構造を有する半透明レンズ１１においては、外部から半透明レンズ１１に対して入射する可視光Ｌ１０のうち、一部は光反射層１３で反射されて反射光Ｌ１１となり、光反射層１３で反射されない可視光Ｌ１０は、中間層１４からレンズ基体１２に入射する。

上述したように、アクリルハードコートを有するハードコート層１５と、ポリカーボネート（ＰＣ）偏光シートからなる中間層１４との屈折率の差は、極めて小さい。このため、中間層１４からレンズ基体１２に入射した可視光Ｌ１０はほとんど散乱することなく、透過光Ｌ１２として半透明レンズ１１を透過する。この結果、半透明レンズ１１のヘイズ値は、非常に小さく抑えられ、装着した際の外部の視認性が大幅に改善される。

一方、半透明レンズ１１の外部から見た場合には、半透明レンズ１１の内部の光反射層１３の表面で可視光の一部が散乱されることによって、半透明レンズ１１の表面の外観は半透明となり、艶消し色を有するものとなる。

このようにして、本実施の形態１に係る半透明レンズ１１は、正面からみた外観が自然で、装飾性の高い艶消し色を有し、かつ、装着者の眼からは十分な外部の視界が確保される。したがって、サングラスを始めとするファッショングラスのレンズとして、好適に用いることができる。

次に、本発明の実施の形態１に係る半透明レンズ１１の製造方法について、図２を参照して説明する。図２は、実施の形態１に係る半透明レンズ１１の製造法について、一連の工程を示すフローチャートである。

まず、熱可塑性樹脂でレンズ基体１２用の樹脂板を成形する（ステップＳ１１）。続いて、樹脂板を所定形状に打ち抜いて基体板を形成する（ステップＳ１２）。続いて、基体板を曲げ加工してレンズ基体１２を形成する（ステップＳ１３）。続いて、レンズ基体１２を金型にセットしてポリカーボネート（ＰＣ）偏光シートをインサート成形する（ステップＳ１４）。これにより、中間層１４が形成される。続いて、レンズ基体１２の上に光反射層１３を形成する（ステップＳ１５）。光反射層１３の上にハードコート層１５を形成する（ステップＳ１６）。このハードコート層１５は、アクリルハードコート有りのもの、すなわち、アクリルハードコートとプライマーとから構成されるものである。以上により、半透明レンズ１１の製造が完了する（ステップＳ１７）。
金型へのマット加工としては、シボ加工を行う。表面粗さは、マルチファンクショナルシートをインサートせず、直に成型樹脂表面にマット面を設ける。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る半透明レンズ２１について、図３を参照して説明する。図３は、実施の形態２に係る半透明レンズ２１の断面構造を示す模式図である。なお、実施の形態２に係る半透明レンズ２１では、ハードコート層２５が、アクリルハードコートを有さない点で、実施の形態１と相違する。

図３に示されるように、本実施の形態２の半透明レンズ２１においても、実施の形態１の半透明レンズ１１と同様に、レンズ基体２２と光反射層２３との間に、ポリカーボネート（ＰＣ）の偏光シートがインサート成形によって設けられている。具体的には、半透明レンズ２１は、レンズ基体２２と、光反射層２３と、レンズ基体２２と光反射層２３との間に設けられた中間層２４と、ハードコート層２５と、を有する。

ハードコート層２５は、アクリルハードコートを有さない。すなわち、中間層２４を構成するＰＣ偏光シートの上にアクリルハードコートが設けられていない一方、ハードコート層２５のプライマーには、屈折率が１．５５のものを使用している。

このように、本実施の形態２に係る半透明レンズ２１は、レンズ基体２２と光反射層２３との間に中間層２４として、ＰＣ偏光シートを設けた構造を有している。ただし、半透明レンズ２１のハードコート層２５には、実施の形態１の場合と異なり、アクリルハードコートは施されていない。

しかしながら、レンズ基体２２と光反射層２３との間に中間層２４が形成されることによって、半透明レンズ２１に対して外部から入射する可視光に対しては、半透明レンズ２１の内部における光の散乱は非常に小さくなる。したがって、半透明レンズ２１のヘイズ値は小さくなり、装着した際の外部の視認性は改善される。

一方、半透明レンズ２１の外部から見た場合は、半透明レンズ２１の内部に設けられた光反射層２３の表面で可視光が散乱されるため、半透明レンズ２１の表面の外観は、半透明の艶消し色を有するものとなる。

加えて、本実施の形態２に係る半透明レンズ２１のハードコート層２５は、アクリルハードコートを有していない。換言すると、半透明レンズ２１の一部として、アクリルハードコートが施されていないＰＣ偏光シートが用いている。このため、製造工程が簡略化され、製造コストが低減される。

したがって、本実施の形態２に係る半透明レンズ２１は、製造コストが抑えられ、かつ、正面からみた外観が自然で、装飾性の高い艶消し色を有し、装着者の眼からは十分な外部の視界が確保される。したがって、サングラスを始めとするファッショングラスのレンズとして、好適に用いることができる。

次に、本発明の実施の形態２に係る半透明レンズ２１の製造方法について、図４を参照して説明する。図４は、実施の形態２に係る半透明レンズ２１の製造法について、一連の工程を示すフローチャートである。

まず、熱可塑性樹脂でレンズ基体２２用の樹脂板を成形する（ステップＳ２１）。続いて、樹脂板を所定形状に打ち抜いて基体板を形成する（ステップＳ２２）。続いて、基体板を曲げ加工してレンズ基体２２を形成する（ステップＳ２３）。続いて、レンズ基体２２を金型にセットしてポリカーボネート（ＰＣ）偏光シートをインサート成形する（ステップＳ２４）。これにより、中間層２４が形成される。続いて、レンズ基体２２の上に光反射層２３を形成する（ステップＳ２５）。光反射層２３の上にハードコート層２５を形成する（ステップＳ２６）。このハードコート層２５は、アクリルハードコートを有さないものである。以上により、半透明レンズ２１の製造が完了する（ステップＳ２７）。

金型へのマット加工としては、実施の形態１に係る製造方法と同様に、シボ加工を行う。表面粗さは、マルチファンクショナルシートをインサートせず、直に成型樹脂表面にマット面を設ける。

［実施例］
以下、本発明に係る半透明レンズの具体的な実施例と、レンズの特性について、さらに詳細に説明する。

［半透明レンズの特性の測定方法］
本発明に係る半透明レンズの特性として、レンズの表面粗度、及び、ヘイズ（濁度）について、以下の条件で測定した。

［表面粗度］
半透明レンズの各工程における表面粗度について、（Ｒａ）の値を測定した。

これらの表面粗度の値は、実施例に係る半透明レンズ（モールドＡ、Ｅ）における散乱に直接影響し、半透明レンズのヘイズの値に反映される。実施例に係る半透明レンズについて、各製造工程（モールド成形後のモールド表面、インサート成形後、光反射層・ハードコート層成形後）における表面粗度の測定値を、表１にまとめた。

また、比較のため、従来技術による比較例の半透明レンズ（モールドＢ〜Ｄ）についても、各製造工程における表面粗度の測定値を、表１に記載した。

［ヘイズ］
ヘイズの値を、ＩＳＯ１２３１２−１に則り、試験方法は、ＩＳＯ１２３１７．９７に準じて、実施例に係る半透明レンズ（モールドＡ、Ｅ）について製造工程の各段階で測定した。実施例に係る半透明レンズ（モールドＡ、Ｅ）の製造工程の各段階におけるヘイズの測定結果を、表１に示す。なお、ＩＳＯ１２３１２−１、及びＩＳＯ１２３１７．９７は、細かい条件に差異があるものの、概ねＪＩＳ Ｋ ７１３６：２０００と同等の規定である。

また、比較のため、従来技術による比較例の半透明レンズ（モールドＢ〜Ｄ）についても、ヘイズの値を製造工程の各段階で測定した。比較例の半透明レンズ（モールドＢ〜Ｄ）のヘイズの測定結果についても、表１に記載した。

［ヘイズ］
ヘイズの値を、ＩＳＯ１２３１２−１に則り、試験方法は、ＩＳＯ１２３１７．９７にしたがって、実施例に係る半透明レンズ（モールドＮｏ．１、モールドＮｏ．２）について製造工程の各段階で測定した。実施例に係る半透明レンズ（モールドＮｏ．１、モールドＮｏ．２）の製造工程の各段階におけるヘイズの測定結果を、表２に示す。

また、比較のため、従来技術による比較例の半透明レンズ（モールドＮｏ．３）についても、ヘイズの値を製造工程の各段階で測定した。比較例の半透明レンズ（モールドＮｏ．３）のヘイズの測定結果についても、表２に記載した。

以上、本発明の実施形態および実施例について説明したが、本発明は上記実施形態および実施例によって限定されるものではない。例えば、本実施例では、ヘイズの値等は、ＩＳＯ１２３１２−１に則って測定されているが、これに限られない。ヘイズの値等は、ＩＳＯ１２３１２−１と同等の規定であるＩＳＯ１２３１１：２０１３．７．９に則って測定されていてもよい。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態および変形が可能とされるものである。上述した各実施の形態及び実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明の半透明レンズは、十分な外部の視界を確保でき、かつ、正面からみた外観が自然で装飾性の高い艶消し色を有するものであり、優れた装飾性を有するファッショングラスに好適に応用することができる。

１１、２１ 半透明レンズ
１２、２２ レンズ基体
１３、２３ 光反射層
１４、２４ 中間層
１５、２５ ハードコート層

Claims (9)

1. 表面に微細な凹凸を有するレンズ基体と、
   前記レンズ基体の上に配置されている光反射層と、
   前記光反射層の上に配置されているハードコート層と、
   前記レンズ基体と前記光反射層との間に設けられ、前記ハードコート層との屈折率の差が０．０３以下の素材からなる中間層と、
   を有し、
   ＩＳＯ１２３１２−１に規定される測定法により測定したヘイズの値は、０．４から２．５までの範囲内にある半透明レンズ。
2. 前記ハードコート層と前記中間層との屈折率の差が０．０２未満である請求項１に記載の半透明レンズ。
3. 可視光透過率が１０％から３５％の範囲内である請求項１又は２に記載の半透明レンズ。
4. 前記レンズ基体は、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアミド、ポリエステル、ポリシロキサン、ポリスチレン、及びポリシクロオレフィンからなる群から選択される１又は２以上の樹脂からなる請求項１から３のいずれか一項に記載の半透明レンズ。
5. 前記ハードコート層の厚みが２μｍから４μｍまでの範囲内であり、前記ハードコート層は、プライマーを含む請求項１から４のいずれか一項に記載の半透明レンズ。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の半透明レンズを有するサングラス。
7. 請求項１から５のいずれか一項に記載の半透明レンズの製造方法であって、
   前記微細な凹凸を前記レンズ基体の表面に形成するための内面形状を有する金型を用いて、前記レンズ基体を熱可塑性樹脂により成形する工程と、
   前記微細な凹凸が形成された前記レンズ基体の上に前記光反射層を形成する工程と、
   前記光反射層の上に、少なくとも前記ハードコート層を形成する工程と、
   を有する半透明レンズの製造方法。
8. 請求項１から５のいずれか一項に記載の半透明レンズの製造方法であって、
   前記レンズ基体の表面を形成するための金型の内面に偏光シートを挿入して前記微細な凹凸を有する前記レンズ基体を熱可塑性樹脂によりインサート成形する工程と、
   前記微細な凹凸が形成された前記レンズ基体の上に前記光反射層を形成する工程と、
   前記光反射層の上に、少なくとも前記ハードコート層を形成する工程と、
   を有する半透明レンズの製造方法。
9. さらに、前記レンズ基体と前記光反射層との間に、前記ハードコート層との屈折率の差が０．０３以下である前記中間層を形成する工程を有する請求項７又は８に記載の半透明レンズの製造方法。

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