JPH07168209A

JPH07168209A - 度付きエレクトロクロミック眼鏡レンズの製造方法

Info

Publication number: JPH07168209A
Application number: JP5315443A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Ichikawa; 正市川
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】従来よりも容易に度数精度を確保できる度付
きエレクトロクロミック眼鏡レンズの製造方法を提供す
ること。【構成】少なくとも、素子レンズＩ上に、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Ｋを設ける工程
と、前記素子レンズの素子Ｋ面に、封止レンズＪを接着
して度なしエレクトロクロミックレンズとする工程と、
前記度なしエレクトロクロミックレンズを構成する素子
レンズ又は封止レンズに、仮の度付きレンズを接着して
仮の度数を有するエレクトロクロミック眼鏡レンズとす
る工程と、前記度なしエレクトロクロミックレンズに接
着した仮の度付きレンズを研磨して、所定の度数又はそ
れに近似の度数を有する度付きエレクトロクロミック眼
鏡レンズＧとする工程と、からなる度付きエレクトロク
ロミック眼鏡レンズＧの製造方法。

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
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）眼鏡レンズの製造方法
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、
ＥＣＤ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、
素子レンズを度付き加工した後、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ＥＣＤ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ことになる。し
かし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。そのため、ＥＣＤを形成した標準仕様の
素子レンズ（１バッチ分）を予め作製しておき、顧客の
注文があったときに度付き加工を施した封止レンズを作
製して、これを前記標準仕様の素子レンズに接着すると
いうことができない。顧客からの注文があるまで（度付
き加工を施した封止レンズを作製するまで）ＥＣＤを形
成した標準仕様の素子レンズを剥き出しのまま放置する
ことになり、ＥＣＤが劣化するからである。

【０００９】また、ＥＣＤの性能は、封止レンズを素子
レンズに接着した後でないと検査できない。そのため、
素子レンズまたは封止レンズに度付き加工を施して、両
レンズを接着した後で、仮にＥＣＤが検査によって不良
であることがわかったときには、再度、処方に合わせて
度付き加工した素子レンズまたは封止レンズを準備しな
ければならない。従って、納期が更に長くなったり、再
加工するためのコストが余分にかかるという問題点があ
る。

【００１０】そこで、これらの問題点を解決するため
に、度数が０のＥＣレンズ（ＥＣＤを形成した素子レン
ズに封止レンズを接着したもの）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ＥＣ眼鏡レンズが開発された（特願平
３−３２８９０５参照）。しかし、この度付きＥＣ眼鏡
レンズは構成するレンズの枚数が多いために、通常の一
枚レンズに比較すると度数精度の確保が困難になる。

【００１１】すなわち、該度付きＥＣ眼鏡レンズの度数
精度の誤差は、仮に接着剤の屈折率を１とした場合に
は、(1)式のようになる。 ΔＤ_E＝ΔＤ_S＋ΔＤ_F＋ΔＤ_D・・・(1) ΔＤ_E；度付きＥＣ眼鏡レンズの度数精度の誤差（ジオ
プター） ΔＤ_S；素子レンズの度数精度の誤差（ジオプター） ΔＤ_F；封止レンズの度数精度の誤差（ジオプター） ΔＤ_D；度付レンズの度数精度の誤差（ジオプター）したがって、使用する接着剤の屈折率にも影響される
が、度付きＥＣ眼鏡レンズの度数精度を規格内に入れる
ためには、構成する各レンズ（素子レンズ、封止レン
ズ、度付レンズ）の許容誤差は従来に比べて極めて小さ
い範囲が要求されることになる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】一般に眼鏡レンズの度
数は、概略(2)式で表せられる。Ｄ＝（ｎ−１）｛（１／ｒ₁）−（１／ｒ₂）｝×１０００・・・(2) Ｄ；レンズの度数（ジオプター）ｎ；レンズ材料の屈折率ｒ₁；Ｒ１面の曲率（ｍｍ）ｒ₂；Ｒ２面の曲率（ｍｍ）レンズの度数を出すためのＲ１面およびＲ２面の加工
は、ガラスレンズの場合は研削・研磨により、また、プ
ラスチックレンズの場合は成形あるいは研削・研磨によ
り行う。

【００１３】すなわち、ガラスレンズの場合は、用意さ
れた肉厚のブランク材のＲ１面およびＲ２面を(2)式で
表される曲率になるように、ダイアモンドホイールで研
削した後に研磨機により表面を研磨する。プラスチック
レンズの場合は、Ｒ１面およびＲ２面共に(2)式で表さ
れる曲率になるように、２枚の母型を使用して成形を行
うか、あるいは、Ｒ１面のみを所定の曲率に成形された
肉厚のブランク材のＲ２面を(2)式で表される曲率に研
削・研磨する。

【００１４】しかし、いずれの方法にせよ、現状の加工
法では加工精度に限界があり、度付きＥＣ眼鏡レンズの
度数精度をＪＩＳ規格内に入れることが困難である。例
えば、一般的な眼鏡ガラスレンズの加工精度は±0.02ジ
オプター程度であり、眼鏡プラスチックレンズのそれは
±0.04ジオプター程度である。すなわち(1)式に従え
ば、素子ガラスレンズ＋封止ガラスレンズ＋度付プラス
チックレンズで構成される度付ＥＣ眼鏡レンズあれば、
ＪＩＳ規格である±0.06ジオプターの範囲を超えて、±
0.08程度の度数誤差が生じてしまう場合がある。

【００１５】本発明の目的は、従来よりも容易に度数精
度を確保できる度付きエレクトロクロミック眼鏡レンズ
の製造方法を提供することにある。

【００１６】

【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、素子レンズ上に、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る工程と、前記素子
レンズの素子面に、封止レンズを接着して度なしエレク
トロクロミックレンズとする工程と、前記度なしエレク
トロクロミックレンズを構成する素子レンズ又は封止レ
ンズに、仮の度付きレンズを接着して仮の度数を有する
エレクトロクロミック眼鏡レンズとする工程と、前記度
なしエレクトロクロミックレンズに接着した仮の度付き
レンズを研磨して、所定の度数又はそれに近似の度数を
有する度付きエレクトロクロミック眼鏡レンズとする工
程と、からなる度付きエレクトロクロミック眼鏡レンズ
の製造方法（請求項１）」を提供する。

【００１７】

【作用】本発明にかかる素子レンズ、封止レンズからな
る２枚構成の度なしＥＣレンズの場合には、各々のレン
ズの度数精度は従来の加工法で得られるもので十分であ
る。度なしＥＣレンズに接着する仮の度付きレンズは、
例えば、Ｒ１面が度なしＥＣレンズに接着可能な所定の
曲率に加工されており、Ｒ２面の曲率ｒ₂’が既知で、
肉厚で、研磨代が大きい所謂セミ材を使用するとよい。

【００１８】仮の度付きレンズを度なしＥＣレンズに接
着して仮の度数を有するＥＣ眼鏡レンズとした後、該仮
の度数Ｄ’を測定しておく。その後、(3)式により計算
される曲率ｒ₂に、前記仮の度付きレンズのＲ２面を研
削・研磨することにより、所定の度数Ｄを有する度付き
エレクトロクロミック眼鏡レンズとする。

【００１９】このようにして所定の度数Ｄを有する度付
きエレクトロクロミック眼鏡レンズを製造するので、前
記仮の度付きレンズの研削・研磨が通常の加工精度であ
っても、度付きＥＣ眼鏡レンズの精度は、比較的容易に
規格内におさめることができる。ｒ₂＝１／｛（１／ｒ₂’）−（Ｄ−Ｄ’）／1000（ｎ−１）｝・・・(3) ｒ₂；必要とするＲ２面の曲率（ｍｍ）ｒ₂’；セミ材のＲ２面の曲率（ｍｍ）Ｄ；必要とするレンズの度数（ジオプター）Ｄ’；セミ材を接着したＥＣ眼鏡レンズの度数（ジオプ
ター）ｎ；度付レンズの屈折率ところで、従来のように度付きレンズを単体で研削・研
磨する場合は、レンズの割れや変形といった強度上の問
題から、あまり薄く仕上げることができなかった（例え
ば、ガラスレンズでは中心厚が0.6mm 程度、またプラス
チックレンズでは中心厚が1.5mm 程度以下にすることは
難しい）。

【００２０】一方、本発明によれば、度なしＥＣレンズ
と一体の状態で度付きレンズを加工するので、度付きレ
ンズの中心厚を0.3mm 程度にまで薄くすることができ
る。そのため、度付きＥＣ眼鏡レンズの厚さが薄く、ま
た軽量になり、度付きＥＣ眼鏡レンズの外観が良く、長
時間装用しても不快感がないメリットもある。封止レン
ズと、素子レンズや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。

【００２１】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Ｗ
Ｏ₃，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。

【００２２】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（Ｏ
Ｈ^-）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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】

【実施例１】図１は、本実施例の度付きＥＣ眼鏡レンズ
を示す概略側面図である。本実施例では先ず、所定の玉
型（レンズ）形状を有するガラス製の素子レンズ（厚さ
=1.1mm、ｒ₁=105.3 mm、ｒ₂=104.6 mm、ｎ=1.523）Ｉに
ＥＣＤ（Ｋ）を形成した後、素子面に所定の玉型形状を
有するガラス製の封止レンズ（厚さ=0.2mm、ｒ₁=104.6
mm、ｒ₂=104.6 mm、ｎ=1.523）Ｊをエポキシ樹脂接着剤
（図示せず）により接着して度なしＥＣレンズとした。

【００２６】その後、該度なしＥＣレンズを構成する封
止レンズＪに、所定の玉型形状を有する仮の度付プラス
チックレンズ（中心厚さ=3.0mm、ｒ₁=104.6 mm、ｒ₂=9
0.0mm、ｎ=1.600）Ｌを接着して仮の度数を有するＥＣ
眼鏡レンズとした。この仮の度数を有するＥＣ眼鏡レン
ズの度数Ｄ’を測定したところ、-0.93 ジオプターであ
った。次にこのレンズを所定の度数Ｄである-2.00ジオ
プターにするために、(3)式によりｒ₂を計算したとこ
ろ、77.62mmであった。

【００２７】そこで、前記仮の度数を有するＥＣ眼鏡レ
ンズを構成する仮の度付プラスチックレンズのＲ２面を
ダイアモンドホイールによる研削後、手持ちの研磨皿の
中で77.62mm に最も近い曲率を持つ、曲率が77.2mmの研
磨皿にて中心厚が1.0mm にまで研磨して、本実施例の度
付きＥＣ眼鏡レンズを作製した。この度付きＥＣ眼鏡レ
ンズの度数をレンズメーターにて測定したところ、-2.0
4 ジオプターであり、ＪＩＳ規格である±0.09ジオプタ
ー以内の精度を確保することができた。

【００２８】

【実施例２】図２は、本実施例の製造方法において、度
なしＥＣレンズＰに仮の度付ガラス丸レンズＯを接着し
た状態を示す概略平面図である。本実施例では、先ず、
所定の玉型形状を有するガラス製の素子レンズ（厚さ=
1.1mm、ｒ₁=105.3 mm、ｒ₂=104.6 mm、ｎ=1.523）にＥ
ＣＤを形成した後、素子面に所定の玉型形状を有するガ
ラス製の封止レンズ（厚さ=0.2mm、ｒ₁=104.6 mm、ｒ₂=
104.6 mm、ｎ=1.523）をエポキシ樹脂接着剤により接着
して度なしＥＣレンズＰとした。

【００２９】その後、該度なしＥＣレンズＰに、仮の度
付ガラス丸レンズ（中心厚さ=2.5mm、ｒ₁=103.4mm 、ｒ
₂=95.0mm、ｎ=1.600）Ｏを接着して仮の度数と形状を有
するＥＣ眼鏡レンズとした。該仮の度数と形状を有する
ＥＣ眼鏡レンズの度数Ｄ’を測定したところ、-0.60 ジ
オプターであった。次にこのレンズを所定の度数Ｄであ
る -3.00ジオプターにするために、(3)式によりｒ₂を
計算したところ、68.16mm であった。

【００３０】そこで、前記仮の度数と形状を有するＥＣ
眼鏡レンズを構成する度付きガラスレンズのＲ２面をダ
イアモンドホイールによる研削後、手持ちの研磨皿の中
で68.16mm に最も近い曲率を持つ曲率が68.30mm の研磨
皿にて中心厚が1.0mm にまで研磨して、仮の形状を有す
る度付きＥＣ眼鏡レンズを作製した。最後に、該仮の形
状を有する度付きＥＣ眼鏡レンズを構成する度付きガラ
スレンズ（丸レンズ）を所定の玉型形状に玉摺りするこ
とにより、本実施例の度付きＥＣ眼鏡レンズを作製し
た。

【００３１】該度付きＥＣ眼鏡レンズの度数をレンズメ
ーターにて測定したところ、-2.98ジオプターであり、
ＪＩＳ規格である±0.09ジオプター以内の精度を確保す
ることができた。

【００３２】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、度付きＥ
Ｃ眼鏡レンズの度数精度の確保が従来よりも著しく容易
にできる。また、本発明によれば、度なしＥＣレンズと
一体の状態で度付きレンズを加工するので、度付きレン
ズの中心厚を0.3mm 程度にまで薄くすることができる。
そのため、度付きＥＣ眼鏡レンズの厚さが薄く、また軽
量になり、度付きＥＣ眼鏡レンズの外観が良く、長時間
装用しても不快感がないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、実施例１の度付きＥＣ眼鏡レンズを示す概
略側面図である。

【図２】は、実施例２の製造方法において、度なしＥＣ
レンズＰに仮の度付ガラス丸レンズＯを接着した状態を
示す概略平面図である。

【符号の説明】

Ｇ・・・度付きＥＣ眼鏡レンズＩ・・・素子レンズＪ・・・封止レンズＫ・・・ＥＣＤＬ・・・度付きレンズＭ・・・素子レンズのＲ１面Ｎ・・・度付きレンズのＲ２面Ｏ・・・度付きガラスレンズＰ・・・度なしＥＣレンズ以上

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、素子レンズ上に、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る工程と、前記素子レンズの素子面に、封止レンズを接着して度な
しエレクトロクロミックレンズとする工程と、前記度なしエレクトロクロミックレンズを構成する素子
レンズ又は封止レンズに、仮の度付きレンズを接着して
仮の度数を有するエレクトロクロミック眼鏡レンズとす
る工程と、前記度なしエレクトロクロミックレンズに接着した仮の
度付きレンズを研磨して、所定の度数又はそれに近似の
度数を有する度付きエレクトロクロミック眼鏡レンズと
する工程と、からなる度付きエレクトロクロミック眼鏡
レンズの製造方法。