JPH06186593A - エレクトロクロミック眼鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極への導通性と眼鏡自体の生産性を向上さ
せること、並びにレンズの緩衝性の向上が可能なＥＣ眼
鏡を提供すること。 【構成】 眼鏡フレーム側に設けられた電源手段からレ
ンズに設けられたエレクトロクロミック素子に給電する
エレクトロクロミック眼鏡において、前記エレクトロク
ロミック眼鏡レンズのレンズ側電極部と、前記眼鏡フレ
ームのフレーム側電極部とを、導伝性樹脂により接合し
たもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロクロミック
眼鏡の構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロクロミック（以下、ＥＣとい
う。）素子は、物質の酸化還元反応に伴う色調変化を利
用した素子であり、外部から与える電流によって色調や
光透過率を任意に可変できるため様々な分野に応用され
ている。このうち、レンズ型の透明基板上にＥＣ素子を
形成してＥＣ眼鏡レンズとし、これを眼鏡フレームに納
めたものがＥＣ眼鏡であり、任意に透過率を可変できる
サングラスとして使用されている。

【０００３】このようなＥＣ眼鏡の構成は、大別すると
ＥＣ眼鏡レンズとフレームとの二つに分けられる。そし
て、眼鏡レンズ側にはＥＣ素子及びフレームとの接続電
極（レンズ側電極）が設けられ、フレーム側には駆動用
電源及び操作スイッチ、並びにＥＣ眼鏡レンズとの接続
用電極（フレーム側）を設けるのが一般的である。

【０００４】ここで、両者の接続方式としてはこれまで
種々の方式が考案されているが、一般的に用いられてい
る方式のものとしては、金属製フレーム自体を導体と
し、またＥＣレンズの外周にも接続用電極を配置して、
両者を通常の眼鏡レンズの固定と同様な機械的嵌合方式
により固定している。これにより、相互の接触点で電気
的接続をも同時に完了させている。

【０００５】ところで、これらのＥＣ素子の内部には、
着色層への電流供給の為に透明電極膜が使用されてお
り、これをレンズ外周にまで引き伸ばしてフレームへの
接点電極として用いるのが一般的である。しかし、この
透明電極は一般の金属電極と比較して抵抗が高いため、
そのままでは着色の均一性や応答速度の万で問題が生じ
る。このため、フレームとの接続部となるレンズの透明
電極上に湿式メッキ等の方法で金属膜を形成（金属電極
部を形成）し、レンズ側電極部の電気抵抗を下げる等の
手段が講じられている。

【０００６】このようにして制作されたＥＣ眼鏡レンズ
とフレームとの接続部分の断面図を図２に示す。この図
に示すように、従来構造のＥＣ眼鏡では、レンズ２２の
外周部に透明電極２３が配設され、さらにその表面に金
属メッキ膜２４が被覆されている。そして、フレーム１
１とは金属メッキ２４との直接接触により導通するよう
になっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来のＥＣ眼鏡においては、当該断面図にも示すよう
に、レンズとフレームの接触部分における相互の断面形
状を完全に一致させることは極めて困難である。このた
め、従来技術のように相互の電極部の電気接続を直接的
な機械接触にたよる限り、レンズとフレームとの相互の
接触が点接触になることが避けられない。

【０００８】これは、仮に正確に断面形状が合致してい
ても、使用中のフレームの歪み等の問題から同様に面で
はなく点接触となる場合もあり、これらの接触不良はレ
ンズの厚み方向に限らず、円周方向に関しても点接触に
なることが避けられないこととなる。

【０００９】ここで、レンズの外周部に設けられた透明
電極は電気抵抗が高いため、電極同士が点接触となる
と、接触点、即ちレンズへの給電点を中心に着色が始ま
ることになる。これは、レンズの部分的な色変化をもた
らすことになる為、眼鏡レンズとしては非常に見苦し
く、かつ使い憎いものとなり、さらには高抵抗なので反
応速度が遅くなる問題も生ずる。

【００１０】また、特にプラスチックレンズを対象とす
る場合には、フレームとの密着性の点でガラスレンズに
劣る為、電気的接続不良が生じ易く実用性に乏しいとい
う問題点があった。この問題は、ガラスレンズにおいて
も生じるのであるが、フレーム形状に合致させる為の精
密加工を行なえば、それだけ製造コストが高くなる欠点
が生ずることとなり、一般に流通する市販品への応用が
難しくなっている。

【００１１】この透明電極の高抵抗による問題を解消す
る為に、上記の従来技術ではＥＣレンズの外周に低抵抗
の金属膜を形成し、この金属膜部分とフレームとの間で
電気的接触をとる方式としている。これは、金属被覆に
より金属電極部を形成することで透明電極への給電は均
一化され、抵抗値も少なくなるので、着色の均一性と必
要な応答速度とを確保するものである。

【００１２】しかし、レンズの製造工程が複雑化すると
同時に、レンズの必要部分以外への金属膜の付着による
接触不良が多数発生する問題があった。例えば、金属被
覆の際には金属膜をレンズ面に付着させない為のマスキ
ング加工が必要となるが、これらの作業の為に製造工程
数が増加すると共に、これらの作業による不良品の発生
率が高くなる問題が生じる。

【００１３】そこで、本発明では上記のようなＥＣ眼鏡
に関する種々の問題点を解決し、ＥＣレンズの電極への
導通性と眼鏡自体の生産性を向上させることが可能なＥ
Ｃ眼鏡を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため本発
明に係るエレクトロクロミック眼鏡は、眼鏡フレーム側
に設けられた電源手段からレンズに設けられたエレクト
ロクロミック素子に給電するエレクトロクロミック眼鏡
において、前記レンズのレンズ側電極部と前記眼鏡フレ
ームのフレーム側電極部とが導電性樹脂により接合され
ている。

【００１５】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のエレクトロクロミック眼鏡において、前記眼鏡フレ
ームが、導電性部材で形成された導電性眼鏡フレームで
あることを特徴とする。

【００１６】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載のエレクトロクロミック眼鏡において、前記レ
ンズ側電極部が、エレクトロクロミック眼鏡レンズの周
縁部に延設されたエレクトロクロミック素子の透明電極
膜からなる。

【００１７】

【作用】上記のように本発明では、レンズ側電極部とフ
レーム側電極部とを導電性樹脂により接合しているの
で、両電極の電気的接続もこの導電性樹脂により行なわ
れる。即ち、ＥＣレンズとフレームとの電気的接続が、
従来のような直接的（部分的）な接触ではなく、導電性
樹脂が接する部分、即ち導電性樹脂を介してレンズ側電
極部とフレーム側電極部との双方の面接触状態により電
気的接続が行なわれる。

【００１８】この為、従来の点接触状態では透明電極自
体の抵抗の高さが問題となっていたが、面接触としたこ
とでこれらの抵抗の問題も解消され、従来の様なレンズ
外周部の金属膜を必ずしも設けなくても充分低い接触抵
抗となり、着色反応が均一化すると共に、反応速度も向
上するものとなっている。

【００１９】このように本発明では、導電性樹脂をレン
ズとフレームとの間に充填させることで、レンズの物理
的な固定と共に電気的接触についてもこれらの間に介在
する導電性樹脂を介して行なうので、ＥＣレンズとフレ
ームとの電気的接続を容易にすると共に、フレームへの
装着状態も安定化する。

【００２０】ここで、本発明に用いる導電性樹脂として
は、接着性を合わせ持つものが好ましく、例えば銀フィ
ラー等のフィラーを分散させた液状エポキシ樹脂等の硬
化物が好適であるが、同様に導電性を持たせたエラスト
マー等でもよい。即ち、少なくとも自身の流動性や可撓
性によりレンズとフレームとの間の形状差を補い、相互
に面で接触することにより電気的な面接触の状態を保て
る素材であることが好ましい。

【００２１】また、レンズのフレームへの組み込みは、
フレーム内周あるいはレンズ外周に導電性樹脂を塗布し
た後、レンズを嵌め込むことにより組み込んでもよい
し、レンズを組み込んだ後、適当な方法によりレンズと
フレームとの隙間に導電性樹脂を充填することにより作
成することも可能である。

【００２２】なお、この導電性樹脂は少なくとも給電に
必要な領域にのみ存在すればよく、例えばレンズ外周部
に設けられたレンズ側電極とこれに接続すべきフレーム
側電極との間の部分のみは導電性樹脂を用い、その他の
部分は何も設けないかあるいは絶縁性の樹脂でレンズと
フレームとを固定することも考えられる。

【００２３】

【実施例】図１に本発明の一実施例に係るＥＣ眼鏡の断
面を示す。この図に示す様に本実施例では、ＥＣレンズ
２のＥＣ素子の透明電極膜がレンズの外縁部にまで延設
されており、これをレンズ側電極３として利用してい
る。一方、この実施例の眼鏡フレームはいわゆる導電性
のメタルフレームであり、フレームそのもの（レンズ取
付部）がフレーム側電極１を構成している。

【００２４】このＥＣレンズ２は、レンズ型透明基板を
用意し、直流スパッタリング法により第一透明電極層、
第一発色層、電解質層、第二発色層、第二透明電極層の
順に積層してＥＣ眼鏡レンズとしている。ここで、レン
ズ側電極は図１及び図３に示すようにレンズの薬研部分
７に延設された透明電極層よりなるが、第一透明電極層
がレンズの上側の薬研部分にかかる様に延設された第一
のレンズ側電極３ａと、第二透明電極層がレンズの下側
の薬研部分にかかる様に延設された第二の電極層３ｂと
で構成され、各々正負極となる。

【００２５】次に、ＥＣ眼鏡用フレームのレンズ取付部
内周に導電性樹脂を塗布するが、塗布領域はレンズ側電
極３ａｂに対応した部分のみであり、その他の部分には
塗布しない。なお、導電性樹脂を塗布しない領域には絶
縁効果のある樹脂を塗布してもよいが、修理等の際の取
り外し作業を考慮すると本実施例の様に何も介在させな
いことが好ましい。

【００２６】ここで使用した導電性樹脂は、導電性エポ
キシ接着剤であり、レンズ取付部内周に塗布した後、所
定の温度・時間下で半硬化状態とする。この状態で、Ｅ
Ｃレンズ２を組込み、さらに所定時間過熱して樹脂を完
全に硬化させ、レンズの固定を完了する。

【００２７】なお、本発明で使用する導電性樹脂には、
接着性は必ずしも必要とせず、使用状態（固化した状
態）で可撓性あるものが好ましい。これは、レンズをフ
レームに組み込んだ状態でレンズ側電極とフレーム側電
極の双方への接触性が良いことに加え、この樹脂の可撓
性により眼鏡（レンズ）への衝撃に対する緩衝作用が期
待できるためである。

【００２８】このようにして作成した本実施例に係るＥ
Ｃ眼鏡は、レンズ側に金属電極を持つ従来構造のＥＣ眼
鏡と同程度の着色均一性と応答特性を示した。しかし、
製造工程は従来に比較して格段に簡略化され、さらに、
従来の機械的取付手段の場合より不良製品の発生比率は
格段に減少している。さらに、これらの接触不良による
着色の不均一性や反応速度の低下の問題も生じないもの
となっている。

【００２９】なお、上記の実施例では導電性のメタルフ
レームを使用する場合を説明したが、導電性のないプラ
スチックフレーム等を使用する場合にも本発明は簡単に
応用できるものである。この場合には、プラスチックフ
レームのレンズ取付部内に設けられたフレーム側電極部
と、本実施例のようなＥＣレンズのレンズ側電極との相
対する部分にのみ導電性樹脂を介在させればよい。

【００３０】また、このような導電性樹脂を介在させて
ＥＣレンズをフレームに組み込んだ場合に、レンズの薬
研部の一部がフレーム（側電極）と直接接触することも
考えられるが、図２に示す様に、直接接触以外の部分に
関して導電性樹脂が相互の電極を接合することにより、
給電効率は従来より格段に向上する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｅ
Ｃレンズに金属被覆による電極層を設けることなく、充
分な着色変化の均一性と反応速度を得ることができると
共に、製造工程が簡略化され、良品率が向上する利点が
ある。

【００３２】さらに、レンズとフレームとの間に樹脂層
が存在する為、その間小孔かにより対衝撃性や変形に対
する強度が向上し、ＥＣ眼鏡の安全性と共に実用性が向
上する利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るＥＣ眼鏡の電極部を示
す概略部分断面図である。

【図２】従来構造のＥＣ眼鏡の概略部分断面図である。

【図３】本発明の一実施例に係るＥＣ眼鏡レンズを示す
説明図である。

【符号の説明】

１…フレーム、 ２…レンズ、 ３…透明電極膜、 ５…導電性樹脂層、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼鏡フレーム側に設けられた電源手段か
   らレンズに設けられたエレクトロクロミック素子に給電
   するエレクトロクロミック眼鏡において、 前記レンズのレンズ側電極部と前記眼鏡フレームのフレ
   ーム側電極部とが導電性樹脂により接合されていること
   を特徴とするエレクトロクロミック眼鏡。
2. 【請求項２】 前記眼鏡フレームが、導電性部材で形成
   された導電性眼鏡フレームであることを特徴とする請求
   項１に記載のエレクトロクロミック眼鏡。
3. 【請求項３】 前記レンズ側電極部が、エレクトロクロ
   ミック眼鏡レンズの周縁部に延設されたエレクトロクロ
   ミック素子の透明電極膜からなることを特徴とする請求
   項１又は２に記載のエレクトロクロミック眼鏡。