JPH0673739U - 度付きエレクトロクロミック眼鏡レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外観及び視力矯正機能が良好で、しかも、長
期間使用しても接着剤が剥がれたり、レンズに割れが発
生することがない度付きエレクトロクロミック眼鏡レン
ズを提供する。 【構成】 少なくともエレクトロクロミック層とこれを
挟む一対の透明電極層とからなるエレクトロクロミック
素子Ｇを設けた素子レンズＨに封止レンズＥを接着した
度なしエレクトロクロミックレンズと、該素子レンズＨ
または封止レンズＥの表面に接着した度付きレンズＩ
と、からなる度付きエレクトロクロミック眼鏡レンズＢ
において、前記素子レンズＨまたは前記封止レンズＥと
前記度付きレンズＩとの接着面における両レンズの曲率
半径の差を±５％以内にして、かつ前記素子レンズＨま
たは封止レンズＥと前記度付きレンズＩとの熱膨張率の
差を７×１０^-5以下にしたことを特徴とする度付きエレ
クトロクロミック眼鏡レンズＢ。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エレクトロクロミック素子（以下、ＥＣＤと呼ぶ場合がある）をレ ンズ表面に設けて調光機能を持たせた度付きエレクトロクロミック（以下、ＥＣ と呼ぶ場合がある）眼鏡レンズの改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来のサングラス用レンズには、透過率（言い換えれば、着色濃度）が一定の ものと可変なものがある。 前者には、例えば、ブラウン、グレー、グリーンなどの色調を一様の濃度でレ ンズ全面に有する全色レンズや、レンズの上半分の色が濃くて、レンズの下側ほ ど色が薄くなるハーフレンズなどがある。これらは、いずれも透過率が低いので 周囲が暗い場所では見えにくいという問題点がある。

【０００３】 そこで、この問題点を改善するために、周囲が明るい場所では透過率を小さく 暗い場所では透過率を大きくできる透過率可変のサングラス用レンズ（後者）が 開発された。 後者には、レンズ基材にハロゲン化銀を添加することにより、周囲光の強さに 応じて自動的にレンズの透過率が変化するようにしたもの（フォトクロレンズ） や、２枚の透明基板の間に液晶素子及び偏光板を挟み込み、周囲光の強さに応じ て自動的にレンズの透過率を可変できるようにしたもの（液晶レンズ）や、ＥＣ Ｄをレンズ表面に設けてレンズの透過率を可変できるようにしたもの（ＥＣレン ズ）などがある。

【０００４】 フォトクロレンズには、透過率の変化幅（調光幅）は十分に大きいが、透過率 の変化速度（調光速度）が遅いという問題点がある。そのため、暗い場所から明 るい場所に移動した場合に、しばらくの間は眩しさを防ぐことができず、逆に、 明るい場所から暗い場所に移動した場合に、しばらくの間は暗くて見えにくいと いう問題点がある。

【０００５】 液晶レンズは、消色時でも透過率が５０％以下であるため、明るさが十分でな い。また、調光速度が速すぎるために、暗い状態と明るい状態が交互に繰り返し て現れる周囲環境の場合に、瞳孔の調節が追いつかず、目が疲れるという問題点 がある。 ＥＣレンズは、調光幅が十分に大きく、調光速度も適度なものであり、フォト クロレンズや液晶レンズのような問題点はない。

【０００６】 ＥＣレンズを単にサングラスとして使用する場合には、ＥＣレンズの度数は０ でよいが、視力を矯正する必要がある人が使用（装用）する場合には、その人（ 装用者）の視力に合わせてレンズの度数を変える加工（以下、度付き加工と呼ぶ ）が必要である。そこで、ＥＣレンズを構成する素子レンズまたは封止レンズに 注文に応じて度付き加工を施すことになる。

【０００７】 素子レンズに度付き加工を施す場合には、素子レンズを加工した後、素子レン ズ上にＥＣＤを形成する。ＥＣＤの形成は、蒸着などの真空薄膜形成法で行う。 この場合、経済効率を良くするために、一度の薄膜形成処理（１バッチ）は、数 十枚から百数十枚の単位で行うことが要求される。 しかし、顧客からの度付きＥＣ眼鏡レンズの注文数は、ＥＣＤ形成能力と比較 して少なく、また注文は非定常的である。そのため、顧客から注文を受けた後、 素子レンズの度付き加工は直ちに行えても、ＥＣＤ形成の１バッチを充当する顧 客からの注文数に達するには時間がかかり、顧客を長い間待たせる（製品の納期 が長くなる）ことになる。

【０００８】 また、封止レンズに度付き加工を施す場合には、標準仕様の素子レンズにＥＣ Ｄを形成した後、度付き加工を施した封止レンズを接着する。ＥＣＤは、剥き出 しのままでは性能劣化がはやいので、ＥＣＤ形成後は短時間のうちに封止レンズ を接着する必要がある。しかし、ＥＣＤの形成は、前述のように、１バッチを充 当する顧客からの注文数に達するまで行わないので、顧客を長い間待たせる（製 品の納期が長くなる）ことになる。

【０００９】 そこで、この問題点を解決するために、度数が０のＥＣレンズを前もって製造 しておき、このＥＣレンズに顧客の注文に応じて度付きレンズを接着した度付き ＥＣＤ眼鏡レンズが開発された（特願平３−３２８９０５参照）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】

しかし、この度付きＥＣＤ眼鏡レンズでは、ＥＣレンズを構成する素子レンズ または封止レンズと度付きレンズを重ね合わせたときに、両レンズの中央部また は周辺部に大きい隙間ができることがあった。この状態で、両レンズを接着する と、接着剤が両レンズ間に均一な厚さで充填されない。そのため、出来上がった 度付きＥＣＤ眼鏡用レンズは、外観が非常に見苦しく、しかも視力矯正機能が不 良であるという問題点を有していた。

【００１１】 また、前記両レンズ間の隙間が小さくて、接着剤が両レンズ間に均一な厚さで 充填され、出来上がった度付きＥＣＤ眼鏡用レンズの外観や視力矯正機能が良好 な場合でも、長期間使用すると、接着剤が剥がれたり、レンズに割れが発生する 場合があるという問題点があった。 本考案の目的は、外観及び視力矯正機能が良好で、しかも、長期間使用しても 接着剤が剥がれたり、レンズに割れが発生することがない度付きエレクトロクロ ミック眼鏡レンズを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

そのため、本発明は、「少なくともエレクトロクロミック層とこれを挟む一対 の透明電極層とからなるエレクトロクロミック素子を設けた素子レンズに封止レ ンズを接着した度なしエレクトロクロミックレンズと、該素子レンズまたは該封 止レンズの表面に接着した度付きレンズと、からなる度付きエレクトロクロミッ ク眼鏡レンズにおいて、 前記素子レンズまたは前記封止レンズと前記度付きレンズとの接着面における 両レンズの曲率半径の差を±５％以内にして、かつ前記素子レンズまたは前記封 止レンズと前記度付きレンズとの熱膨張率の差を７×１０^-5以下にしたことを特 徴とする度付きエレクトロクロミック眼鏡レンズ（請求項１）」を提供する。

【００１３】

【作用】

ＥＣレンズに度付きレンズが接着された度付きＥＣ眼鏡レンズには、素子レン ズの表面に度付きレンズが接着されたものと封止レンズの表面に度付きレンズが 接着されたものがある。この接着面における、素子レンズまたは封止レンズの曲 率半径よりも度付きレンズの曲率半径が大きいときには、合わせたレンズの中央 部に隙間が、逆に小さいときには、合わせたレンズの周辺部に隙間ができる。

【００１４】 この隙間が大きすぎると、両レンズを接着するときに接着剤が両レンズ間に均 一に充填されない。そのため、出来上がった度付きＥＣ眼鏡レンズは、外観が非 常に見苦しくなり、また視力矯正機能に障害が生じる。 本考案者は、鋭意研究の結果、前記接着面における素子レンズまたは封止レン ズと度付きレンズとの曲率半径の差を±５％以内にすれば、両レンズ間の隙間が 大きくならず、その結果、接着して出来上がった度付きＥＣ眼鏡レンズは、外観 と視力矯正機能に問題がないことを見出した。

【００１５】 また、前記曲率半径の差を±５％以内にしても、出来上がったＥＣ眼鏡レンズ を長期間使用すると、接着剤が剥がれたり、レンズに割れが発生する場合があっ た。 本考案者は、鋭意研究の結果、素子レンズまたは封止レンズと度付きレンズと の熱膨張率の差が大きいと（例えば、ガラス製レンズとプラスチック製レンズと の組み合わせの場合）、使用中の温度変化で発生する熱応力により、接着剤が剥 がれたり、レンズに割れが発生することを見出した。更に、本考案者は、熱膨張 率の差を７×１０^-5以下にすれば、長期間使用しても、接着剤が剥がれず、レン ズに割れが発生しないことを見出した。

【００１６】 素子レンズまたは封止レンズと度付きレンズとの接着剤には、例えば、エポキ シ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニール系樹脂、変成ポリマー 系などの透明材料が好ましいが、これらに限定されるものではない。 本考案にかかる度付きＥＣ眼鏡レンズの封止レンズは、重量やレンズ厚さを抑 制するために、その厚さを0.6 ｍｍ以下にすることが好ましい。

【００１７】 本発明にかかるＥＣＤの積層構造は、特にどれと限定されるものではないが、 固体型ＥＣＤの構造として、例えば電極層／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／電極層のような５層構造があげられる。 還元着色型ＥＣ層には、一般にＷＯ₃ ，ＭｏＯ₃ 等が使用される。イオン導電 層には、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 ウム等が使用される。

【００１８】 イオン導電層は、電子に対して絶縁体であるが、プロトン（Ｈ⁺ ）及びヒドロ キシイオン（ＯＨ^- ）に対しては良導体となる。ＥＣ層の着消色反応にはカチオ ンが必要とされ、Ｈ⁺ やＬｉ⁺ をＥＣ層その他に含有させる必要がある。Ｈ⁺ は 初めからイオンである必要はなく、電圧が印加された時にＨ⁺ が生じればよく、 従ってＨ⁺ 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する水分でも着消色する。

【００１９】 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。更にＥＣ層 に対して間にイオン導電層を挟んで（場合により酸化着色性ＥＣ層ともなる）可 逆的電解酸化層ないし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、同じくロジウム等があ げられる。これらの物質は、イオン導電層または透明電極層中に分散されていて もよいし、逆にそれらを分散していてもよい。

【００２０】 以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定される ものではない。

【００２１】

【実施例１】 図１は、本考案の第１の実施例であり、ＥＣレンズを構成するガラス製の素子 レンズ（厚さ１mm、接着面における曲率半径106mm ）Ｈに、ガラス製の度付きレ ンズ（中心厚さ0.8mm 、最大厚さ３mm、接着面における曲率半径104mm ）Ｉをエ ポキシ樹脂（図示せず）を使用して接着した度付きＥＣ眼鏡レンズＢである。

【００２２】 この度付きＥＣ眼鏡レンズＢは、外観が良好であった。このレンズＢを対象に 冷熱サイクルテスト（「−20°Ｃに１時間放置⇔80°Ｃに１時間放置」を３サイ クル）を行ったところ、全く異常は見られなかった。 第１実施例の度付きＥＣ眼鏡レンズＢをＥＣＤ駆動機能を有する眼鏡枠Ａに枠 いれしたＥＣサングラス（図３参照）を装用したところ、良好な調光機能と視力 矯正機能を示し、また、長期間使用しても接着剤の剥離やレンズの割れは全く発 生しなかった。

【００２３】

【実施例２】 図２は、本考案の第２の実施例であり、ＥＣレンズを構成するガラス製の封止 ガラス（厚さ0.2mm 、熱膨張率１×10^-5、接着面における曲率半径104mm ）Ｅに アクリル系樹脂製の度付きレンズ（中心厚さ1.5mm 、最大厚さ4.6mm 、熱膨張率 ５×10^-5、接着面における曲率半径106mm ）Ｊをエポキシ樹脂（図示せず）を使 用して接着した度付きＥＣ眼鏡レンズＢ’である。

【００２４】 この度付きＥＣ眼鏡レンズＢ’は、外観が良好であった。このレンズＢ’を対 象に、冷熱サイクルテスト（「−20°Ｃに１時間放置⇔80°Ｃに１時間放置」を ３サイクル）を行ったところ、全く異常は見られなかった。 第２実施例の度付きＥＣ眼鏡レンズＢ’をＥＣＤ駆動機能を有する眼鏡枠Ａに 枠いれしたＥＣサングラス（図３参照）を装用したところ、良好な調光機能と視 力矯正機能を示しまた、長期間使用しても接着剤の剥離やレンズの割れは全く発 生しなかった。

【００２５】

【比較例１】 ＥＣレンズを構成するガラス製の素子レンズ（接着面における曲率半径100mm ）に、ガラス製の度付きレンズ（接着面における曲率半径106mm ）を重ね合わせ たが、レンズ中央部における両レンズ間の隙間が大きかった。この両レンズをエ ポキシ樹脂を使用して接着したところ、両レンズ間の接着剤の厚さが不均一とな り、中央部において外観が見苦しいものとなった。

【００２６】

【比較例２】 ＥＣレンズを構成するガラス製の素子レンズ（接着面における曲率半径104mm ）に、ガラス製の度付きレンズ（接着面における曲率半径 98mm ）を重ね合わせ たが、レンズ周辺部における両レンズ間の隙間が大きかった。この両レンズをエ ポキシ樹脂を使用して接着したところ、両レンズ間の接着剤の厚さが不均一とな り、周辺部において外観が見苦しいものとなった。

【００２７】

【比較例３】 ＥＣレンズを構成するガラス製の封止ガラス（厚さ0.2mm 、熱膨張率１×10^-5 接着面における曲率半径104mm ）に、アクリル系樹脂製の度付きレンズ（最大厚 さ4.6mm 、熱膨張率10×10^-5、接着面における曲率半径106mm ）をエポキシ樹脂 を使用して接着したところ、外観は良好であった。

【００２８】 しかし、このレンズを対象に、冷熱サイクルテスト（「−20°Ｃに１時間放置 ⇔80°Ｃに１時間放置」を３サイクル）を行ったところ、封止レンズに割れが発 生した。 比較例３の度付きＥＣ眼鏡レンズをＥＣＤ駆動機能を有する眼鏡枠Ａに枠いれ したＥＣサングラスを装用したところ、良好な調光機能と視力矯正機能を示した が、夏期に自動車のダッシュボード上にこのＥＣサングラスを数時間放置したと ころ、封止レンズに割れが発生した。

【００２９】

【考案の効果】

以上の通り、本考案によれば、外観及び視力矯正機能が良好で、しかも、長期 間使用しても接着剤が剥がれたり、レンズに割れが発生することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、実施例１にかかる度付きＥＣ眼鏡レンズの
概略垂直断面図である。

【図２】は、実施例２にかかる度付きＥＣ眼鏡レンズの
概略垂直断面図である。

【図３】は、実施例の度付きＥＣ眼鏡レンズを枠いれし
たＥＣサングラスである。

【符号の説明】

Ａ・・・眼鏡枠 Ｂ・・・度付きＥＣ眼鏡レンズ（実施例１） Ｂ’・・度付きＥＣ眼鏡レンズ（実施例２） Ｃ・・・ＥＣＤ着色用スイッチ Ｄ・・・ＥＣＤ消色用スイッチ Ｅ・・・封止レンズ Ｇ・・・ＥＣＤ Ｈ・・・素子レンズ Ｉ・・・度付きレンズ（ガラス製） Ｊ・・・度付きレンズ（プラスチック製）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともエレクトロクロミック層とこ
   れを挟む一対の透明電極層とからなるエレクトロクロミ
   ック素子を設けた素子レンズに封止レンズを接着した度
   なしエレクトロクロミックレンズと、該素子レンズまた
   は該封止レンズの表面に接着した度付きレンズと、から
   なる度付きエレクトロクロミック眼鏡レンズにおいて、 前記素子レンズまたは前記封止レンズと前記度付きレン
   ズとの接着面における両レンズの曲率半径の差を±５％
   以内にして、かつ前記素子レンズまたは前記封止レンズ
   と前記度付きレンズとの熱膨張率の差を７×１０^-5以下
   にしたことを特徴とする度付きエレクトロクロミック眼
   鏡レンズ。