JPH02105101A

JPH02105101A - 焦点可変レンズ及びその焦点距離の調整方法

Info

Publication number: JPH02105101A
Application number: JP25722888A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Hayashi; 俊一林; Kazuyuki Kobayashi; 和之小林
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1990-04-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、基本的な焦点距離を記憶するとと）っ　もに
、使用者の目的に合致した焦点距離にも簡単に変化させ
ることのできる焦点可変レンズ及・　　〜び該レンズの
焦点距離の調整方法ｔ；関する。

（従来の技術）１　　一般にレンズの材料としてはガラスや透明なプラ
スチックが使用されている。また、コンタシ　　クトレ
ンズには使用時に相当な硬度を有するハト　　−ドコン
タクトレンズや弾力性を示すソフトコンタクトレンズも
ある。

しかし、従来のレンズは成形時に付与された１　　焦点
距離を有するのみで、１枚のレンズの焦点′　　距離を
変化させて使用すること、さらには、し実　　ンズの試
用を通して目的に合った焦点距離にし′　　ンズを変形
させて得ることは、未だ知られていない。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、レンズの成形時に基本となる焦点距離を記憶
させ、一方、該焦点距離を簡単に変化させながら、レン
ズを試用して最適焦点距離を決定することができ、また
、その焦点距離を￥ｆするレンズを取り出すことができ
、必要に応じて、上記の基本的な焦点距離に復帰させる
ことのできる焦点可変レンズ及び該レンズの焦点距離の
調整方法を提供しようとするものである（課題を解決す
るための手段）本発明は、（１）レンズの使用温度より高い温度にガラ
ス転移点を有する形状記憶性透明ポリマーを成形して基
本となる焦点距離を記憶するレンズであって、成形時の
レンズ形状と、ガラス転移点より高い温度でレンズに外
力を加えて曲率を変化させ、その形状を保持したままガ
ラス転移点より低い温度に冷却し固化して得る第２の焦
点距離のレンズ形状と、更に、ガラス転移点より高い温
度に加熱して上記の基本的な焦点距離に復帰させたレン
ズ形状とを保有可能としたことを特徴とする焦点可変レ
ンズ、及び、（２）該レンズを枠に装着してガラス転移
点より高い温度に加熱保持する間に、枠の締め付けるカ
を調節してレンズの焦点距離を変化させ、最適焦点距離
の状態を維持しながら、ガラス転移点より低い温度に冷
却することにより該レンズの形状を固定化することを特
徴とするレンズの焦点距離の調整方法である。

ク　　（作用）本発明のレンズは、レンズの使用温度より高い温度にガ
ラス転移点を有する形状記憶性透明ポリマーを用いて作
成したものである。

形状記憶ポリマーとは、当初の成形形状を記憶しており
、その後、ポリマーのガラス転移点より高く、成形温度
より低い温度で変形を加え、その形状を保持した状態で
ガラス転移点より低い温度まで冷却することにより、変
形形状を固定化し、また、ガラス転移点より高い温度で
成形温度より低い温度に加熱することにより、元の成形
形状全回復するもので、温度操作により変形形状と成形
形状を使い分けることのできるものである。

本発明は、この形状記憶性を有し、かつ、透明なポリマ
ーを用いて作成したレンズに係り、レンズの成形に際し
て記憶させた基本的焦点距離と、レンズ枠の締め付は力
調整によりレンズの曲率を変化させて得る第２の焦点距
離とを保有することのできるものである。第２の焦点距
離を確保するには、締め付は力調節手段を有する枠に上
記のレンズを装着し、ガラス転移点より高い温度に加熱
した後、該レンズに枠を介して外力を加え、レンズの曲
率を変化させ、試用に供して最適焦点距離を確認し、そ
の状態を保持してガラス転移点より低い温度まで冷却し
、該形状を固定化することにより、最適焦点距離のレン
ズを得ることができる。この間、レンズをガラス転移点
より高い温度に保持して焦点距離を連続的に変化させて
もよいし、仮の焦点踏付ｔ＝　ｒＩｉ１宇１て讐田に俳
ｌ、−誘ｔａ点距離が適切でない場合には再度加熱して
焦点距離を変化させ、若しくは、これを繰り返して最適
焦点距離を求めることも可能である。焦点距離を連続的
に変化させるために、レンズの枠に発熱体を付設して、
レンズをガラス転移点より高い温度に保温することも可
能である。

このように、最適焦点距離で固定化したレンズは、必要
に応じて型取りの原型として使用することもできる。型
取りは、このレンズのガラス転移点より低い温度で実施
できる方法であれば、いかなる方法でもよい。この型を
用いて、レンズにより適した材料で最適焦点距離のレン
ズを容易に作成することができる。また、型取り後の上
記のレンズは、ガラス転移点より高い温度に加熱して、
当初の基本的焦点距離に戻し、再度使用することができ
る。

この方法を眼鏡レンズの作成に適用するときには、焦点
距離の異なる多数のレンズを揃える必要がなく、また、
焦点距離を連続的に変化させて最適焦点距離を探したり
、長時間試用に供して最適であることを確認することが
できるという大きな利点がある。

また、上記のレンズを直接日常的使用に供するときには
、固定化したレンズの周囲を好みの眼鏡枠の形状に合わ
せてカットして使用することも可能である。

本発明に係るレンズは、その形状を問わないが、締め付
は枠の力を均一にレンズに加えるために、円形とするこ
とが好ましい。また、曲率半径を均一に変化させるため
に、レンズの一方の面を凸に、他方の面を凹とするか、
この形状で一方の面を平面とすることが好ましい。

本発明のレンズに形成するポリマーは、透明でレンズの
使用温度より高い温度にガラス転移点を有する形状記憶
性ポリマーであればその種類を問わない。レンズの使用
目的に応じて、ガラス転移点や使用時のレンズの硬さ、
変形時の弾力性等レンズの物性はいろいろ選択すること
ができる。また、レンズの成形には、従来のプラスチッ
ク成形法、例えば、射出成形法、トランスファ成形法等
を採用することができるが、加工性に優れた射出成形法
が適している。

本発明の焦点可変レンズに使用することのできるポリマ
ーとしては、ウレタン系ポリマー、スチレン−ブタジェ
ン系ポリマー、結晶性ジエン系ポリマー、ノルボルネン
系ポリマー等を挙げることができる。

その中でも、２官能のジイソンアネート、２官能のポリ
オール及び活性水素基を含む２官能の鎖延長剤をモル比
で２．００〜１．１０　：　１．００　：　１．００〜
０、ＩＯ１好ましくは、１．８０−１．２０：１．００
：０．８０−０．２０で配合し、プレポリマー法により
合成したポリウレタンであって、ポリマーの末端には［
ＮＧＯ］と［Ｏ１１］をほぼ等量含有し、−５０〜６０
℃の範囲のガラス転移点及び３〜５０重量％の結晶化度
を有する形状記憶ポリマーが成形性に優れているために
、特に適している。

このポリマーは、末端に余剰の［ＮＧＯ］を実質的に含
有しないので、剛直な架橋を形成するアロファネート結
合を避けることができ、加工性の自由度を有する可塑性
鎖状ポリマーを得ることができる。また、適度の結晶化
度を付与することにより、この鎖状ポリマーに対して必
要とされる弾性率を付与することができる。

ここで、結晶化度は３〜５０重量％の範囲にあることが
好ましい。結晶化度が３重量％以下とするとガラス転移
点以上の温度でゴム弾性が小さくなり、結晶化度が５０
重量％以上とするとガラス転移点以上の温度でゴム弾性
が高くなって、ガラス転移点前後±ＩＯ℃の温度での弾
性率の比が小さくなる。

このポリマーに使用可能な原料を次に例示するが、これ
に限定されるものではない。

まず、２官能のインシアネートの例としては、一般式で
０ＣＮ−Ｒ−ＮＣＯと表記することができ、Ｒにはベン
ゼン環を１．２個有するものと全く有しないものがある
が、いずれも使用可能であり、具体的には、２．４−　
トルエンジイソシアネート、４゜４′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、カルボジイミド変性の４．４′−
ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネート等を挙げることができる。

２官能のポリオールの例としては、一般式で１１０−Ｒ
’−０１１と表記することができ、Ｒ′にはベンゼン環
を１．２個有するものと有しないもの、更には上記の２
官能のポリオールに対して２官能のカルボン酸若しくは
環状エーテルを反応させた生成物など、いずれも使用可
能であ・す、具体的には、ポリプロピレングリコール、
１．４−ブタングリコールアジペート、ポリテトラメチ
レングリコール、ポリエチレングリフール、ビスフェノ
ール−Ａ＋プロピレンオキサイド等を挙げることができ
る。

活性水素基を含む２官能の鎖延長剤の例としては、一般
式で１１０−Ｒ’−ＯＨで表記することができ、Ｒ＃に
は（ＣＩ！、）ｎ基、ベンゼン環を１．２個有する基な
ど、いずれも使用可能であり、具体的には、エチレング
リフール、１．４−ブタングリフール、ビス（２−ハイ
ドロキシエチル）ハイドロキノン、ビスフェノール−へ
十エチレンオ牛サイド、ビスフエノール−Ａ＋プロピレ
ンオキサイド等を挙げることができる。

これらの原料から合成したポリウレタンは、一般式で次
のように表記することができる。

＋１ＯＲ’０ｃＯＮＩＩ（ＲＮＩＩＣＯＯＲ’０ＣＯＮ
Ｈ）　ｎＲＩＩＩＩｃｏＯＲ’０ＣＯＮＩＩ−（ＲＮＩ
ｒＣｏｏＲＯＣＯＮＩり　、ＲＮＨＣＯＯＲ’ＯＲｍ＝
１〜１６．　ｎＪ〜１６゜これらのポリウレタンの製造例を以下に示す。

イソシアネート成分とポリオール成分を第１表に記載の
ように配合し、無触媒で反応させてプレポリマーを合成
し、鎖延長剤を第１表の配合で添加し、加熱することに
よりキユアリングを施し、形状記憶ポリウレタンを得た
。このポリウレタンの基本的物性は下表の通りである。

表中０）Ｔ　ｇは、ガラス転移点（’Ｃ）を示し、Ｅ／
Ｅ’は、（ガラス転移点より１０℃低い温度における引
張弾性率）／（ガラス転移点より１０　’Ｃ高い温度に
おける引張弾性率）を示す。また、結晶化度（重量％）
は、Ｘ線回折法により測定した。

（実施例）第１表のサンプルＮｏ４Ｇのポリマーを用いて、直径５
５１１中心の厚さ３ｍｉ、凸面の焦点距離２００ｍｍ、
凹面の焦点用１！１３００ａ＋ｍの円形レンズに成形し
、第１図のような老眼鏡を作成した。このポリマーは、
ガラス転移点が４８℃で、室潟の弾性率が約１００１０
０Ｏ０／ａｍ”で、屈折率が１．４８であった。

次いで、ドライヤーでレンズを約６０°Ｃに加熱してか
ら、レンズの枠止めボルトを締め付は調節することによ
り、使用者の度合わせを行い、−定期間眼鏡を試用して
最適焦点距離をみつけ、その状態でガラス転移点以下に
冷却して固定化。

し、該レンズを使用者の好の眼鏡枠の形状に合わせて周
囲をカットして、該粋にセットした。

（発明の効果）本発明は、上記の構成を採用することにより、レンズに
対して基本となる焦点距離を記憶させることができ、ま
た、温度操作とレンズ枠の締め付は力の調節により簡単
に焦点距離を変化させ、最適な焦点距離を見いだすとと
もに、その焦点距離でレンズを固定化することもできる
。

そして、必要に応じて、レンズを加熱することにより、
基本とする焦点距離に簡単に戻すことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）レンズの使用温度より高い温度にガラス転移点を
有する形状記憶性透明ポリマーを成形して基本となる焦
点距離を記憶するレンズであって、成形時のレンズ形状
と、ガラス転移点より高い温度でレンズに外力を加えて
曲率を変化させ、その形状を保持したままガラス転移点
より低い温度に冷却し固化して得る第２の焦点距離のレ
ンズ形状と、更に、ガラス転移点より高い温度に加熱し
て上記の基本的な焦点距離に復帰させたレンズ形状とを
保有可能としたことを特徴とする焦点可変レンズ。
（２）請求項（１）記載のレンズを枠に装着し、該レン
ズをガラス転移点より高い温度に加熱保持する間に、枠
の締め付ける力を調節してレンズの焦点距離を変化させ
、最適焦点距離の状態を維持しながら、ガラス転移点よ
り低い温度に冷却することにより該レンズの形状を固定
化することを特徴とするレンズの焦点距離の調整方法。