专利名称：磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法。
背景技术：
已知的眼镜具有如下结构将具有通过外加规定的电压使着色了的颜色消失的着色/消色机构的透镜嵌入眼镜框中、并与眼镜框内另行配置的电源连接(例如，参见专利文献I)。另外，关于大型的液晶盒，已知有为了防止起因于盒厚(七 > 冬^ ” 7")的不均匀而出现的干渉色，以混入了衬垫料的密封材料设置有多个密封壁的液晶盒(例如，参见专利 文献2)。而且，采用以例如塑料等为材料的具有挠性的基板的液晶装置的研究开发尤其盛行。在这样的液晶装置中，通常采用在基板和基板之间设置衬垫和密封材料、且使两基板仅间隔规定的距离这样结构的液晶面板。在使用具有挠性的基板的液晶面板的情况下，由于基板容易弯曲，因而容易产生基板与密封材料的剥离。因此，作为提高两块基板的粘合强度的方法，提出了还在密封材料的外侧设粘合剂的方法。可是，用密封材料将两块基板粘合，且一旦形成了面板之后，还要使粘合剂渗透并设在密封材料外侧的狭窄的基板之间是困难的。为了解决这样的制造上的困难，提出了各种各样的方案(例如，参见专利文献3)。根据专利文献3所提出的方案，具有准备用密封材料3使一对基板I和2贴合了的液晶盒，增大位于密封材料3的外侧的一对基板I和2之间的距离的工序；将粘合剂6设置在增大了距离的一对基板I和2之间的工序；以及使粘合剂6固化的工序。
背景技术：
文献专利文献专利文献I :日本实开平3 — 35523号公报(图I、图3)专利文献2 :日本特开昭59-116717号公报(图I)专利文献3:日本特开2008 — 241888号公报(第5 —6页、图I —图3)
发明内容
发明要解决的课题图14是毛坯透镜I的一例的截面图。毛坯透镜I由第I透明基板2、第2透明基板3、及液晶透镜结构7构成，液晶透镜结构7包含被封装在第I及第2透明基板2、3和含有衬垫料5的密封材料4之间的液晶层8。另外，实线6表示按照眼镜框被磨边后的磨边透镜的截面形状的一例。毛坯透镜I因为之后将按照眼镜框而被磨边，为了确保磨边的自由度，液晶透镜结构7以尽可能地紧凑地形成为佳。但是，存在以下这样的缺陷如果紧凑地形成液晶透镜结构7，则包含衬垫料5的密封材料4就将存在于磨边透镜的内侧，因衬垫料5自身或对基板的凹陷伤而产生的反射或散射，会妨碍磨边透镜的配戴者的视野，或者当通过磨边透镜看物体时会感觉不舒服。另外，在专利文献3所述的现有技术中，在将一对基板之间的距离增大的工序中，是对至少一块基板施加力从而使该基板弯曲的，存在不能适用于没有高挠性的基板这样的缺陷。因此，本发明是以解决上述问题点为目的，提供一种磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法。另外，本发明以提供一种可以在磨边透镜的内侧不实质包含衬垫料就能够使液晶透镜结构的盒厚保持一定的磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法为目的。而且，本发明的目的是提供一种即便使用不一定具有高挠性的基板，也能够将树脂充填在封入了液晶的密封材料外侧的基板之间的磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法。
磨边前的透镜，其特征在于，具有第I透明基板；第2透明基板；无衬垫料混入的第I密封材料；被封装于第I透明基板、第2透明基板及第I密封材料之间的液晶层；以及混入有衬垫料的第2密封材料，所述第2密封材料被配置在第I透明基板及第2透明基板之间的第I密封材料的外侧、且在磨边后被抹掉的位置上。磨边透镜的制造方法，其特征在于，具有如下步骤通过在第I透明基板及第2透明基板之间，配置无衬垫料混入的第I密封材料及位于第I密封材料的外周侧的混入有衬垫料的第2密封材料，来形成具有被封装于第I透明基板、第2透明基板及第I密封材料之间的液晶层的毛坯透镜；通过对毛坯透镜进行加工来形成成品透镜；通过切除含有所述第2密封材料的部分来形成磨边透镜。在磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法中，虽然在磨边前形成多个密封材料，但由于磨边透镜为实质上没有衬垫料残留的结构，因而透明性提高了，由于对基板的凹陷伤消失，可以消除衬垫料对戴眼镜者视野的妨碍，或者戴眼镜者感觉不舒服这样的缺陷。另外，在磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法中，因为根据位置的不同，分开使用混入有衬垫料的密封材料和无衬垫料混入的密封材料，因此无需变更制造装置等以现有的装置，就可以一边将液晶透镜结构的盒厚维持一定，一边能够做成磨边透镜中实质上无衬垫料残留那样的结构。而且，在磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法中，因为在V形部分进行了着色，所以不但可以一边将液晶透镜结构的盒厚维持一定，一边能够做成使磨边后的透镜中实质上无衬垫料残留那样的结构，而且，还使设计性得以提高。液晶光学元件具有第I基板、第2基板，在第I基板和第2基板之间配置密封材料，在第I基板和第2基板之间、且在密封材料的内侧设置液晶层，其特征在于，基板端部处的空隙大于第I基板和第2基板的密封材料处的空隙。另外，在液晶光学元件的制造方法中，基板准备工序中，优选为准备第I基板或第2基板中的一块比另一块弯曲大的基板。而且，在液晶光学元件的制造方法中，优选为，与密封材料配置工序不同地，另外具有在比密封材料外侧配置包含比内侧衬垫更大的外侧衬垫的外侧密封材料的外侧密封材料配置工序。而且，在液晶光学元件的制造方法中，其特征在于，优选地包含在密封材料的外侦牝对第I透明基板、第2透明基板以及树脂的充填层进行切削的外形切削工序。在液晶光学元件及液晶光学元件的制造方法中，因为设置成基板端部处的空隙比第I基板和第2基板的密封材料处的空隙大，所以第I基板和第2基板的空隙中，密封材料处的空隙变得比基板端部处的空隙小，因而在将粘合剂注入密封材料外侧的基板空隙的时候，将会促进毛细管现象从而能够容易地进行注入。
图I是电子眼镜I的部分概略图。图2是用于对成品透镜10(V及磨边透镜100进行说明的图。图3是构成毛坯透镜100"的两块透明基板的示意图。
图4是毛坯透镜100"的截面图。图5是用于对液晶透镜结构的菲涅耳透镜面的结构进行说明的图。图6是磨边透镜100与弹簧连接器的连接状态的示意图。图7是示出磨边透镜100的制造工序的流程图。图8是用于对磨边透镜100的制造工序进行说明的图。图9是另一毛坯透镜101"的截面图。图10是构成图9中所示的毛坯透镜101"的两块透明基板的示意图。图11是又一毛坯透镜102"的截面图。图12是又一毛坯透镜103"的截面图。图13是又一毛坯透镜300"的截面图。图14是毛坯透镜I的截面图。
具体实施例方式以下，参照附图，对磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法进行说明。但是，本发明的技术范围不限定于这些实施方式，请注意涉及权利要求书中所述的发明及其均等发明的内容。另外，以下，把毛坯透镜及成品透镜(或成品透镜)称为“磨边前的透镜”，把对磨边前的透镜进行了磨边的透镜称为磨边透镜。另外，把包含液晶透镜结构的毛坯透镜、成品透镜(或半成品透镜)、以及磨边透镜总称为“液晶透镜”。图I是以利用磨边透镜为例的电子眼镜I的局部概略图。如图I的(a)所示，电子眼镜I包含眼镜框2、桩头(3 口 O部3、铰链4、边撑5、鼻中(yMj 夕)6、托叶7，眼镜框2中嵌入有磨边透镜100。桩头部3中内置有用于与磨边透镜100的液晶透镜结构50导通的弹簧连接器10和20、与弹簧连接器10和20连接的作为电源部的含电池的电压供给部30、以及双列直插式封装开关31等。图I的(b)是从眼镜框2的内侧示出弹簧连接器10及20的方向的图。如图I的(b)所示，弹簧连接器10及20可插入地配置在后述的磨边透镜100的第I凹部113及第2凹部123中。另外，在眼镜框2的内侧也可以设置磨边透镜100的V形部嵌入的槽部。另夕卜，所谓“V形部”是指在安装到眼镜框2上的时候，为了嵌入眼镜框2的内侧的槽部而形成的凸部，并且通常具有O. 5 Imm左右的高度。
如后所述，在磨边透镜100的中心部分形成有液晶透镜结构50，该液晶透镜结构50包含配置在菲涅耳透镜面上的第I透明电极111及与第I透明电极111相向的第2透明电极121。在第I透明电极111和第2透明电极121之间没有外加电压的情况下，液晶透镜结构50不动作，电子眼镜I能够得到磨边透镜100本来有的透镜光学能力。如果第I透明电极111及第2透明电极121之间由电压供给部20外加规定的电压的话，液晶透镜结构50作为具有规定的光学能力的透镜而动作，因此在磨边透镜100的有液晶透镜结构50的部分，液晶透镜结构50动作使得磨边透镜100本来有的透镜的焦距可变。可以考虑设计成，例如将磨边透镜100自身做成能够得到在远点对焦那样的光学能力的透镜形状，在液晶透镜结构50不动作的情况下，使电子眼镜起远点用的眼镜的作用，如果液晶透镜结构50动作的话，使电子眼镜起近点用的眼镜的作用。如果利用电子眼镜I的双列直插式封装开关31对至液晶透镜结构50的外加电压进行ON / OFF操作的话，就能够提供能利用双列直插式封装开关31任意切换的远近两用的电子眼镜I。另外，可以利用磨边透镜提供的眼镜的种类不限于如上所述，能够适用于各式各样的种类，例如，适用 于可多段地切换远视用的光学能力的远视电子眼镜、可多段地切换近视用的光学能力的近视电子眼镜等、散光用或老花用等、视力恢复训练用等。 图2及图3是用于对磨边透镜100进行说明的图。图2的(a)是使安装在图I所示的电子眼镜I中的磨边透镜100的外形与电子眼镜I的眼镜框2匹配，依照虚线B进行磨边前的成品透镜100'的俯视图；图2的(b)是磨边透镜100的侧视图。图3的(a)是构成毛坯透镜的第I透明基板110的示意图；图3的(b)是构成毛坯透镜的第2透明基板120的示意图。第I透明基板110及第2透明基板120为圆柱状的基板。第I透明基板110及第2透明基板120将第I密封材料140及液晶层130等进行封装并贴合后，外形被研磨加工成具有透镜形状(例如，凹透镜)，如图2的(a)所示，变成磨边前的成品透镜100'。另外，有关详细的制造方法将在后面叙述。如图3的(a)所示，在第I透明基板110上，在与第2透明基板120连接的一侧形成有第I凹部113。另外，在配置于第I透明基板110上的菲涅耳透镜结构上，配置有以ITO(氧化铟锡)为材料通过溅射法而形成的第I透明电极111、及与第I透明电极111连接的第I连接线112。另外，如图3的(a)所示，第I透明基板110上用虚线60所标示之处配置有第I密封材料，用虚线61 64所标示的四处配置有第2密封材料。第2密封材料只要是在第I透明基板110的外周附近即可，如图3的(a)所示，即使不是四处例如也可以是六处等，而且即使不是圆弧形状例如也可以是直线形状。但是，关于第2密封材料的配置之处，尽可能做成中心对称更易于达到贴合精度，因此比较适合。另外，如后所述，因为需要在第I密封材料和第2密封材料之间的空间中注入填充材料，所以在第2密封材料之间形成有空隙。另夕卜，有关第I密封材料及第2密封材料的材质和功能将在后面叙述。如图3的(b)所示，在第2透明基板120上与第I透明基板110连接的一侧形成有第2凹部123。另外，第I凹部113配置在与第2连接线122相对的位置，第2凹部123配置在与第I连接线112相对的位置。另外，在第2透明基板120上，配置有以ITO为材料利用溅射法所形成的第2透明电极121、以及与第2透明电极121连接的第2连接线122。
另外，因为形成透明导电膜等之前的阶段的、形成有凹部的第I透明基板110及第2透明基板120的形状相同，所以在各个基板上贴膜的工序也可以用相同的工序，后述的毛坯透镜100"的形成能够容易且较廉价地进行。如图2的(b)所示，设在眼镜框2上的第I弹簧连接器10从磨边透镜100的端部侧插入到第2凹部123中，且与配置在第2凹部123的内侧的第I连接线112接触。由于第I弹簧连接器10内置弹簧的弹力，第I弹簧连接器10的顶端部11侧面被压到配置于第2凹部123内侧的第I连接线112上，因而可以确保第I弹簧连接器10和第I连接线112的导通(参见图6)。如图2的(b)所示，设在眼镜框2上的第2弹簧连接器20从磨边透镜100的端部 侧插入到第I凹部113中，且与配置在第I凹部113的内侧的第2连接线122接触。由于第2弹簧连接器20内置弹簧的弹力，第2弹簧连接器20的顶端部21侧面被压到配置于第I凹部113内侧的第2连接线122上，因而可以确保第2弹簧连接器20和第2连接线122的导通(参见图6)。另外，第I凹部113及第2凹部123虽然分别形成为长度wl的长方形，但第I凹部113及第2凹部123的长度及形状并不限定于这些，例如形状也可以是圆形、椭圆形、三角形等的其他多边形状。另外，凹部的宽度可以根据被插入的弹簧连接器的直径等适当地进行选择。而且，凹部也可以形成开口部、即从第I透明基板110及第2透明基板120的单面侧一直贯穿到另一面侧。另外，虽然开口部的长度及形状也可以与凹部同样做成长度Wl的长方形，但不限定于这些，例如形状也可以是圆形、椭圆形、三角形等的其他多边形状。图4是毛坯透镜100"的截面图。在图4中，虚线10(V与图2的(a)的AA'截面对应。另外，所谓毛坯透镜是指研磨加工之前的状态。如图4所示，毛坯透镜100"由第I透明基板110、第2透明基板120、及配置在第I和第2透明基板110和120之间的第I密封材料140和第2密封材料141、以及液晶透镜结构50等构成。液晶透镜结构50由第I透明基板110、第2透明基板120、菲涅耳透镜结构116、及封装在第I密封材料140之间的液晶层130等构成。作为液晶层130，虽然采用了同质取向型的液晶，也可以采用垂直取向型的液晶及扭曲向列取向的液晶、混合取向的液晶、含有聚合物型液晶、胆留型液晶。在第I透明基板110上配置有菲涅耳透镜结构116、用于使由透明基板产生的气体不进入液晶层130的第I气体阻隔层114 (SiO2、膜厚200nm)、第I透明电极111 (ITO^厚50nm)、配置在第I透明电极111上的第I取向膜115 (膜厚50nm)等。另外，也可以是将第I气体阻隔层114配置在菲涅耳透镜结构116下方的结构。在第2透明基板120上配置有用于使由透明基板产生的气体不进入液晶层130的第2气体阻隔层124 (SiO2、膜厚200nm)、与第I透明电极111相对的作为透明平面电极的第2透明电极121 (ΙΤ0、膜厚50nm)、配置在第2透明电极121上的第2取向膜125 (膜厚50nm)等。为了将第I透明电极111和第2透明电极121的间隔保持一定，在第2密封材料141中混入有由树脂、硅构成的多个衬垫料145(直径10. 5μπι)。但是，在配置于液晶层130的周围的第I密封材料140中，无衬垫料混入。在第I密封材料140的外侧和第2密封材料141之间，形成有透明性树脂的充填层134。另外，第I密封材料140配置在图3的(a)中由虚线60所示之处，第2密封材料141分四处配置在由虚线61 64所示之处。第I和第2透明基板110和120采用厚度为5mm的圆柱状聚碳酸酯作为材料,但不限定于该厚度，作为其他的塑料材料的丙烯酸或聚氨酯也可，也可以用玻璃作为材料。另夕卜，附图中虽然是平板基板，但贴合的间隙很重要，不限于平板，也可以是曲面基板的相互贴合。菲涅耳透镜结构116虽然用丙烯酸作为材料，也可以使用环状烯烃类的透明树脂、游离基聚合型的丙烯酸类UV固化树脂、阳离子聚合型的环氧类UV固化树脂、热固化性树脂、及无机-有机混合材料等的光学材料。在用光固化性树脂形成菲涅耳透镜结构116的情况下，至少照射紫外线一侧的基板需要具有透射紫外线的特性。在图4中，W2表示液晶透镜结构50的部分的宽度，在图4的例子中，W2 = 20mm ；W3表示成品透镜10(V的外形尺寸，在图4的例子中，W3 = 75mm。但是，上述的值只是一个例子，也可以采用其他的值。
在图4中，为了方便说明，有时会对各基板或层的厚度的比例尺进行变更地进行记载，这点请留意。另外，在图4中，以单点划线来表示用于安装到眼镜框中的、磨边透镜100的外形。图5是对液晶透镜结构的菲涅耳透镜面的结构进行说明的图。图5是表示以菲涅耳透镜面的顶点(即光轴上的透镜面的点)为原点半径方向的菲涅耳透镜面的截面。图的横轴表示半径方向的位置；纵轴表示光轴方向的位置。图5的虚线C表示成为液晶透镜结构50所具有的透镜特性之根本的透镜面。透镜面与一般的透镜同样地，设计成相对于光轴为中心对称的连续曲面。因此，为了使透镜面的沿着光轴的位置为与顶点相同的位置，通过在透镜面上设置阶梯，得到图5所示菲涅耳结构的截面形状B(附图中，为了方便起见，菲涅耳结构116的斜面为直线，但实际上是虚线C那样的曲线)。由此，形成具有多个由断坡所划分的环形的菲涅耳透镜面。虽然在图5中示出了具有四个环形的菲涅耳透镜结构，但环形的个数不过是一个例子，并不限定于此。图6是磨边透镜100和弹簧连接器连接状态的示意图。在图6中，示出了用虚线D包围的磨边透镜100的一部分的放大图。如前所述，通过第I弹簧连接器10内置的弹簧的弹力，第I弹簧连接器10的侧面被按压在配置于第2凹部123内侧的第I连接线112上，可以确保第I弹簧连接器10和第I连接线112的导通。同样地，由于通过第2弹簧连接器20内置的弹簧的弹力，第2弹簧连接器20的侧面被按压在配置于第I凹部113内侧的第2连接线122上，因而可以确保第2弹簧连接器20和第2连接线122的导通。另外，磨边透镜100和弹簧连接器的连接方法并不限定于上述的方法，也可以采用其他的方法。在上述的成品透镜10(V中，无论在图2的(a)所示的第I凹部113及第2凹部123的宽度Wl之间的何处进行加工而做成磨边透镜100，都可以从磨边透镜100的端部侧与弹簧连接器进行连接(参见图6)。因此，磨边透镜100的外形无需预先确定，能够与各种各样形状的眼镜框相对应。以下，用图7及图8对磨边透镜100的制造工序进行说明。首先，通过切削加工在圆柱状(厚度为5mm)的第I透明基板110上形成第I凹部113，通过切削加工在圆柱状(厚度为5mm)的第2透明基板120上形成第2凹部123 (SlO)0
接着，在第I透明基板110上形成菲涅耳透镜结构116 (Sll)0菲涅耳透镜结构116通过由供给器200将光固化树脂210以规定量滴下到第I透明基板110上(参见图8的(a))，利用模型201将光固化树脂210的形状进行整理之后(参见图8的(b)及(c))，从第I透明基板110的背面侧进行紫外线(UV)照射(参见图8的(c))，使光固化树脂210固化而形成(参见图8的(d))。在图8的(d)中，虽然对相对于第I透明基板110的大小，包含菲涅耳透镜结构116的固化了的光固化树脂210的区域较小的结构进行了说明，但是也可以是形成于整个第I透明基板110的结构。另外，作为光固化树脂210，可以利用UV固化性的丙烯酸树脂。另外，也可以另行形成菲涅耳透镜结构，把完成了的菲涅耳透镜结构粘合到第I透明基板110上。而且，与第I凹部113同样地，还可以通过对第I透明基板进行切削加工等来形成，或利用铸造或者注塑成型与透明基板本身一体成型来形成。接着，在形成有菲涅耳透镜结构116的第I透明基板110及第2透明基板120上，分别利用膜厚200nm的SiO2皮膜对第I气体阻隔层114及第2气体阻隔层124进行成膜 (S12)。接着，从第I透明基板110的第I气体阻隔层114之上，进行ITO膜的形成及图案形成，从而形成第I透明电极111及第I连接线112。同样地，从第2透明基板120的第2气体阻隔层124之上，进行ITO膜的形成及图案形成，从而形成第2透明电极121及第2连接线 122 (S13)。接着，从第I透明基板110的第I透明电极111之上，进行第I取向膜115的成膜，进行抛光研磨。同样地，从第2透明基板120的第2透明电极121之上，进行第2取向膜125的成膜，进行抛光研磨(S14)。取向膜的形成，例如，由供给器202将膜构成材料211以规定量滴下来(参见图8的(e))，在规定空气氛围中干燥(烧成)后，用辊子203进行抛光研磨(参见图8的(f))。接着，为了形成第I密封材料140，在第I透明基板110上，由供给器204将没有混入衬垫料145的光固化树脂212配置到规定之处(图3的(a)的虚线60之处)。另外，为了形成第2密封材料141，在第I透明基板110上，由供给器205将混入有衬垫料145的光固化树脂213配置到规定之处(图3的(a)的虚线61 64之处)(参见S15、图8的(g))。另夕卜，第I密封材料140优选地使用在固化的时候，具有与第I透明基板110及第2透明基板120大致相同的折射率。另外，在图8的(g) 图8的(i)中，为了方便起见，省略了第I气体阻隔层114、第I透明电极111及第I取向层115。接着，在光固化树脂212的内侧，由供给器206将液晶214以规定量滴下(参见S16、图 8 的(h))。接着，在真空氛围下，自第I透明基板110的上方将第2透明基板120叠合配置(参见图8的(i))，对液晶214部分进行掩模以防护紫外线，从第I透明基板110的背面侧进行紫外线照射。由此，光固化树脂212及213被固化而变成第I密封材料140及第2密封材料141，且第I透明基板110及第2透明基板120被贴合(S17)。在此，通过混入至光固化性树脂213中的衬垫(未图示)，从第I透明基板110之上规定了第2透明基板120的间隙。而且，所滴下来的液晶214由第I透明基板110、第2透明基板120及第I密封材料140封装后成为液晶层130。另外，也可以在使树脂固化并形成第I密封材料140及第2密封材料141的时候，进行UV照射后，在高温氛围下烧成。接着，将第I透明基板110及第2透明基板120贴合后，放置于真空氛围中，利用毛细管现象，使透明性树脂充填在第I密封材料140及第2密封材料141之间的间隙中，并形成充填层134 (SlS)0另外，被用于充填层134的透明性树脂使用具有与第I透明基板110及第2透明基板120大致相同的折射率的树脂。由此，毛坯透镜(透镜外形形状尚未形成的状态)完成。另外，充填层134还具有提高透镜的透射率、确保透镜加工时所承担的粘合力、以及防止研磨剂和研磨液等侵入内部的作用。在此，形成充填层134的透明树脂是在将第I密封材料140及第2密封材料141固化、且将第I透明基板110及第2透明基板120进行贴合之后，配置在第I密封材料140及第2密封材料141之间的间隙中，但也可以在配置第2密封材料141之后、贴合第I透明基板110及第2透明基板120之前，也配置透明树月旨，并使第I密封材料140、第2密封材料141、及透明树脂同时固化，贴合第I透明基板110及第2透明基板120。在这种情况下，在第2密封材料141之间无需设空隙，可以连续地形成。 接着，对毛坯透镜的外形进行研磨加工并做成透镜形状，使成品透镜100'完成(Sig)0另外，透镜形状的形成是每单个面地进行的，仅单面形成的，称之为半成品透镜。接着，与眼镜框2的形状相配合，例如，对图4所示的成品透镜100'进行磨边，使磨边透镜100完成(S20)，为了力求导通液晶透镜结构50和弹簧连接器10及20，通过将磨边透镜100安装到眼镜框2使电子眼镜I完成(S21)。在毛坯透镜100"的状态(参见图4)下，其外周上形成有衬垫料145被混入的第2密封材料141，在液晶透镜结构50的周围形成有第I密封材料140，在第I密封材料140和第2密封材料141的间隙中还形成有充填层134。因此，即使第I密封材料140中没有混入衬垫料145，液晶透镜结构50的盒厚也可以维持规定的厚度。另外，实施其后的研磨加工，变成成品透镜100'(参见图4的虚线部分)的时候，也同样地，将液晶透镜结构50的盒间隙维持在规定的厚度。而且，其后，在进行磨边以成为磨边透镜100 (参见图4的点划线)的情况下，配置于外周上的第2密封材料141被删去，在磨边透镜100内，由于衬垫料145不残留，因而不会妨碍戴眼镜者的视野，不会产生不舒服的感觉。另外，由于衬垫料145不存在，因而还有提高透明度的作用。在磨边透镜100的制造过程中，尤其是对液晶透镜结构50施加压力是在为了做成成品透镜的研磨加工的时候，所以在该状态下，只要是衬垫料145混入了的第2密封材料141健在的话，液晶透镜结构50的盒厚就可以维持规定的厚度。其后，如果磨边透镜100被磨边，通过第I密封材料140及其外周的充填层134，就可以充分地将液晶层130的间隙间隔维持在规定的厚度。这样，液晶透镜在以下这一点具有大的特征在向液晶透镜结构50施加压力的加工的时候，虽然混入有衬垫料145的第2密封材料141将残留，但在安装到眼镜框2中的时候，混入有衬垫料145的第2密封材料141被删去。图9是另一毛坯透镜101"的截面图。在图9中，对与图4相同的结构附上相同的编号对其说明予以省略。将图9所示的毛坯透镜101"进行研磨加工以形成成品透镜101'，再进行磨边后变成安装于眼镜框2的磨边透镜101。
图4所示的毛坯透镜100"和图9所示的毛坯透镜101"的差异是具有混入有衬垫料146的第3密封材料142，且第3密封材料142的一部分或全部残留在磨边透镜101的V形部E的部分。尚且，衬垫料146也可以采用与上述衬垫料145相同的材料。但是，根据不同的结构，有时有必要对衬垫料145的粒径和衬垫料146的粒径进行变更。另外，在图9中，设不含V形部E的磨边透镜101的宽度为W4，设V形部E的高度为W5。图9所示的V形部E的部分因为嵌入眼镜框2内侧的槽部，所以不会妨碍戴眼镜者的视野。因此，该处即使含有衬垫料146，不仅不会产生上述那样的不便，而且在磨边的时候，由于其一部分残留着，因而变成更加坚固的结构，能够将液晶透镜结构50的盒厚维持一定，以及能够保持良好的面精度。另外，V形部E的部分虽然含有包含衬垫料146的第3密封材料142的一部分，但V形部E的部分因为对戴眼镜者的视野没有实质影响，所以可以说在图9所示的磨边后的磨边透镜101中，实质上无衬垫料残留。
图10是构成图9中所示的毛坯透镜101"的两块透明基板的示意图。如图10的(a)所示，在第I透明基板110上的由虚线60所标示之处配置有第I密封材料140，由虚线61 64所标示的四处配置有第2密封材料141，由虚线65 68所标示的四处配置有第3密封材料142。第2密封材料141只要是在第I透明基板110的外周附近即可，图10的(a)所示，即使不是四处，例如也可以是六处等，另外，即使不是圆弧形状，例如也可以是直线形状。同样地，第3密封材料142只要是在第2密封材料142和第I密封材料140之间并位于预先已知的透镜形状的V形部的位置即可，如图10的(a)所示，即使不是四处，例如也可以是六处等。但是，关于第2密封材料141和第3密封材料142的配置地点，尽可能做成中心对称更易于找出贴合精度，因此较为适合。另外，由于有必要在第I密封材料140和第2密封材料141之间的空间中注入填充材料，所以在第2密封材料141及第3密封材料142之间可以形成有空隙。图11是又一毛坯透镜102"的截面图。在图11中，对与图9相同的结构附上相同的编号对其说明予以省略。将图11所示的毛坯透镜102"进行研磨加工以形成成品透镜102'，再进行磨边后变成安装于眼镜框2的磨边透镜102。图11所示的毛坯透镜102"和图9所示的毛坯透镜101"的差异仅仅是包含衬垫料146的第3密封材料143为着色的。磨边后的磨边透镜102的V形部E的部分由于嵌入眼镜框2内侧的槽部，所以即使着色，也不会对戴眼镜者的视野产生影响。另外，通过着色，可以对眼镜框2的周围给予因着色而产生的设计性的影响，还有给予与全部透明的透镜不同的印象之优点。另外，所着色的颜色既可以与眼镜框的颜色相同，也可以是黑、茶、红等任何颜色。另外，虽然V形部E的部分(W5)中含有包含衬垫料146的第3密封材料143的一部分，但是因为V形部E的部分实质上对戴眼镜者的视野不产生影响，所以可以说在图9所示的磨边后的磨边透镜101中，实质上没有衬垫料残留。图12是又一毛坯透镜103"的截面图。在图12中，对与图9相同的结构附上相同的编号对其说明予以省略。将图12所示的毛坯透镜103"进行研磨加工以形成成品透镜103'，再进行磨边后变成安装于眼镜框2的磨边透镜103。图12所示的毛坯透镜103"和图9所示的毛坯透镜101"的差异仅仅是包含着色的衬垫料146的第3密封材料143从V形部E的部分只以宽度W6进入内侧。宽度W6可以在实质上不妨碍戴眼镜者的视野的范围内进行设定，例如，可以大致设为I 5_。通过在不影响视野的范围内使着色的区域增加，能够进一步提高设计性能。根据磨边透镜103内的场所，通过使宽度W6可变、或去掉，可以进一步提高包括眼镜框等的产品设计。另外，由此，混入有衬垫料146的第3密封材料143的部分将残留较多，更可以将液晶透镜结构50的盒厚维持一定，及能够保持良好的面精度。另外，虽然V形部E (W5)及宽度W6的部分中含有包含衬垫料146的第3密封材料143的一部分，但是因为这些部分实质上对戴眼镜者的视野不产生影响，所以可以说在图12所示的磨边后的磨边透镜102中，实质上没有衬垫料残留。
图13是又一毛坯透镜300"的截面图。图13所示的毛坯透镜300"与先前图示的毛坯透镜100"的不同点是，第I透明基板310为弯曲成向下凸的曲面形状的基板；第2透明基板320虽然为有挠性的薄且平的基板，但在制造过程中弯曲成向上凸的曲面形状。其他因为与先前图示的毛坯透镜相同，所以对于相同的构成要素省略其详细的说明。另外，液晶透镜结构70由第I透明基板310、第2透明基板320、菲涅耳透镜结构316、及封装于密封材料340之间的液晶层330等构成。虽然外侧密封材料360中包含有外侧衬垫361，但外侧密封材料360是在毛坯透镜300"的端部上，将用来注入粘合剂的注入口留在圆周上的一部分而配置的。并且，虽然外侧密封材料360中包含有外侧衬垫361，但内侧的密封材料340中不包含衬垫。因此，第I透明基板310和第2透明基板320的空隙为密封材料340处的空隙gl比基板端部处的空隙g2小。在基板叠合工序中，当对第2透明基板320加压并按压到第I透明基板310上的时候，因为第2透明基板320是有挠性的基板，所以仿照第I透明基板310的基板的曲面形状而变成弯曲的形状。此时，因为有密封材料360，所以第I透明基板310和第2透明基板320的空隙可以维持为基板端部处的空隙g2变得比密封材料340处的空隙gl大。因此，在树脂配置工序中，易于促进毛细管现象，向空隙中注入透明粘合剂变得容易。磨边透镜300的制造方法与磨边透镜100的制造方法的不同点是，在密封材料配置工序中，将成为内侧密封材料340的光固化树脂滴下来配置之后，接着，转移到外侧密封材料配置工序，在毛坯透镜300"的端部，在第I透明基板310上的边缘部，由供给器将包含外侧衬垫361的成为外侧密封材料360的光固化树脂滴下来。此时，为了在外侧密封材料360上设置上述粘合剂的注入口，留下圆周上的一部分或者断续的几处进行滴下。其后，一旦进行UV照射，使光固化树脂固化以完成外侧密封材料360的配置。其后，经液晶配置工序转移至树脂配置工序，从设在外侧密封材料360上的所述注入口注入透明性粘合剂。其后，再进行UV照射，使透明性粘合剂固化以完成充填层350的配置。其他与先前示出的磨边透镜100的制造方法是同样的。因为将大的衬垫361配置在第I透明基板310和第2透明基板320的基板端部，所以密封材料340外侧的第I透明基板310和第2透明基板320的空隙可以做得使密封材料340附近的空隙gl比基板端部的空隙g2小。因此，毛坯透镜300"在后述的树脂配置工序中，毛细管现象被促进并变得能容易地进行透明性粘合剂的注入。在此，对毛细管现象和空隙的关系再稍许详细地进行说明。已知毛细管现象中的液面的上升高度h由以下的公式(I)求得。h = 2T cos Θ / P gr (I)式中，T为表面张力、Θ为接触角、P为液体的密度、g为重力加速度、r为管的内径(半径)。也就是说，由于如果作为管的内径的r小的话，毛细管现象中的液面的上升高度h就将变大，所以即可以说毛细管现象良好地作用。管的内径在毛坯透镜300"中可以换句话说成是空隙。因此，由于空隙狭窄的话毛细管现象更能良好地起作用，所以离注入树脂之处远、成为深处的地方也将被很好地充填。另外，通过使空隙gl变得比空隙g2小，在由空隙2进行透明性粘合剂充填的时候，毛细现象的力将朝空隙gl的方向作用，通过从内侧向外侧进行充填，可以将气泡或真空挤出至外侧，不会有空气积存或真空积存，可以彻底地进行充填。 另外，虽然将第I透明基板310的形状设为向基板端部凸的曲面形状，但也可以同样地形成第2透明基板320的形状。即，只要至少一块基板为上述的形状即可。另外，图13中图示的毛坯透镜的制造工序可以采用先前说明的工序。也就是说，将第I透明基板310及第2透明基板320贴合之后，放置在真空氛围中，利用毛细管现象，使透明性树脂充填在第I密封材料340及第2密封材料360之间的间隙中从而形成充填层350。由此，毛坯透镜(透镜外形形状未形成的状态)完成。另外，在将第I透明基板310和第2透明基板320贴合之前，与先前示出的工序同样地，在真空氛围内，将光固化树脂及透明性粘合剂配置在第I透明基板310上，其后，也可以进行将第I透明基板310和第2透明基板320叠合那样的工序。在这种情况下，透明性粘合剂也由供给器(不图示)在第I透明基板310上仅适量地滴下。这样，即使在将第I透明基板310和第2透明基板320重叠之前进行了透明性粘合剂配置的情况下，由于将要形成密封材料的基板空隙做得比基板端部中的空隙狭窄，透明性粘合剂充分地进入到密封材料附近为止，所以不会发生气泡(真空)积存等。但是，在将透明性粘合剂进行配置的时候，从成为密封材料之处的附近、中心位置进行配置更好。其后，对配置于第I及第2透明基板310及320之间的光固化树脂及透明性粘合剂，同时地进行UV照射等，形成密封材料340及充填层350方面与先前示出的图是同样的。在将用于充填层350的透明性粘合剂进行充填之前，通过对第I透明基板310及第2透明基板320的透明性粘合剂所充填的区域预先实施等离子処理，可以提高透明性粘合剂的润湿性。另外，将液晶滴下之后(参见S36)，通过将第I透明基板310及第2透明基板320的透明性粘合剂所充填的区域的表面进行清洗，可以提高透明性粘合剂的润湿性。而且，通过将第I透明基板310及第2透明基板320的透明性粘合剂所充填的区域的基础形成凹凸形状，使粘合面积增加，可以强化粘合性。而且，在上述的例子中，虽然透明性粘合剂构成为与取向膜粘合，但是如果与ITO等的粘合力强的话，则也可以在充填层350的部分形成取向膜。在上述的磨边透镜100 300中，虽然说明了第I透明基板上有菲涅耳透镜结构，第2透明基板上采用没有菲涅耳透镜结构的构造，但是不特别限定于此，也可以是第I透明基板和第2透明基板的两者均设菲涅耳透镜结构的构造。而且，作为在透明基板上形成菲涅耳透镜结构的形成方法，不只限定于将树脂配置在基板内的压印方法，也可以对透明基板直接进行加工来形成。另外，在磨边透镜302中虽然使用弯曲的基板，但是即便使用不弯曲的基板，由于在外侧密封材料中设置大直径的外侧衬垫，比起内侧的密封材料中的空隙来基板端部中的空隙变大，因而可以得到同样的效果。以上，虽然对磨边透镜100 (毛坯透镜100") 磨边透镜300 (毛坯透镜")分别进行了说明，也可以做成将各个结构组合的结构。也可以一边将端部的基板厚度做得比配置了密封材料的位置的基板厚度薄，一边将一块基板做成更加弯曲的形状，还可以配置含有外侧衬垫的外侧密封材料。另外，不论对哪一个磨边透镜，在面向液晶层的密封材料所配置的区域内，至少有效区域内的液晶层的厚度即使在将各个基板进行贴合之后，也将成为一定，所以有效区域的动作品质不会产生问题。关于上述的磨边透镜100 103及300，虽然作为液晶光学元件以电子眼镜用透镜为例进行了说明，但上述的磨边透镜只要是将液晶注入之后，把液晶封入到透镜的一部分(中央部)内，最后外形切割成想要的形状的液晶透镜的话，则能够作为光学透镜用于电子显微镜或电子相机、摄像镜头等，任何用途。另外，虽然将菲涅耳透镜用作光学结构的话 就做成了液晶透镜，但磨边透镜的特征并不在于光学结构上，所以并不特别限定于此，而采用圆筒形透镜及棱镜、微型透镜组等光学结构的液晶光学元件也是可以适用的。另外，在两块基板内也可以不设菲涅耳透镜结构等的光学结构。例如，即便是具有对基板之间所形成的电极外加电压以控制光的功能的液晶光学元件，也可以采用本发明。
权利要求
1.一种磨边前的透镜，其特征在于，具有 第I透明基板； 第2透明基板； 无衬垫料混入的第I密封材料； 被封装于所述第I透明基板、第2透明基板及第I密封材料之间的液晶层；和 被配置在所述第I透明基板及第2透明基板之间的所述第I密封材料的外侧、且在磨边后被切除的位置上的、混入有衬垫料的第2密封材料。
2.根据权利要求I所述的磨边前的透镜，其特征在于，还具有配置于所述第I密封材料和所述第2密封材料之间的充填层。
3.根据权利要求I或2所述的磨边前的透镜，其特征在于，还具有混入有衬垫料的第3密封材料，所述第3密封材料被配置在所述第I透明基板及第2透明基板之间，且被配置在所述第I密封材料和所述第2密封材料之间。
4.根据权利要求3所述的磨边前的透镜，其特征在于，所述第3密封材料为着色的。
5.根据权利要求3或4所述的磨边前的透镜，其特征在于，所述第3密封材料被配置为残留于磨边透镜的V形部中。
6.根据权利要求I至5中的任一项所述的磨边前的透镜，其特征在于，所述第I透明基板及所述第2透明基板的基板端部的间隔大于所述密封材料位置上的所述第I透明基板及所述第2透明基板的间隔。
7.—种磨边透镜的制造方法，其特征在于，具有如下步骤 通过在第I透明基板及第2透明基板之间，配置无衬垫料混入的第I密封材料及位于所述第I密封材料的外周侧的混入有衬垫料的第2密封材料，来形成具有被封装于所述第I透明基板、第2透明基板及第I密封材料之间的液晶层的毛坯透镜； 通过对所述毛坯透镜进行加工来形成成品透镜； 通过切除含有所述第2密封材料的部分来形成磨边透镜。
8.根据权利要求7所述的磨边透镜的制造方法，其特征在于，还具有在所述第I密封材料和所述第2密封材料之间形成充填层的步骤。
9.根据权利要求7或9所述的磨边透镜的制造方法，其特征在于，所述毛坯透镜还具有混入有衬垫料的第3密封材料，所述第3密封材料被配置在所述第I透明基板及第2透明基板之间，且被配置在所述第I密封材料和所述第2密封材料之间。
10.根据权利要求9所述的磨边透镜的制造方法，其特征在于，所述第3密封材料为着色的。
11.根据权利要求9或10所述的磨边透镜的制造方法，其特征在于，进行磨边以使所述第3密封材料残留于磨边透镜的V形部。
12.根据权利要求7至11中的任一项所述的磨边透镜的制造方法，其特征在于，还具有让所述第I透明基板及第2透明基板重合，以使所述第I透明基板及所述第2透明基板的基板端部的间隔大于所述密封材料位置上的所述第I透明基板及所述第2透明基板的间隔的工序。
全文摘要
本发明的目的是提供一种在磨边透镜的内侧实质上不含衬垫料就能够使液晶透镜结构的盒厚保持一定的磨边前的透镜及磨边透镜的制造方法。其特征在于，具有第1透明基板；第2透明基板；无衬垫料混入的第1密封材料；被封装于第1透明基板、第2透明基板及第1密封材料之间的液晶层；以及配置于第1透明基板和第2透明基板之间的第1密封材料的外侧、且在磨边后被切除位置上的、混入有衬垫料的第2密封材料。
文档编号G02C13/00GK102859429SQ20118001992
公开日2013年1月2日 申请日期2011年4月18日 优先权日2010年4月19日
发明者安藤智宏, 松本健志, 田边绫乃 申请人:西铁城控股株式会社