CN102169241A - 1目型偏光眼镜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供光学性能充分、设计种类丰富的1目型偏光眼镜。制作1目型偏光透镜，其中，右眼透镜的偏光元件和左眼透镜的偏光元件均由保护片保护其两面，并构成互相独立的2块偏光板，各偏光板被弯曲加工为球面状、非球面状、复曲面状，使支撑树脂与弯曲加工过的偏光板的凹面侧的保护片热接合，进一步形成1目型偏光眼镜。
Description
【技术领域】
本发明涉及偏光元件分离成右眼透镜和左眼透镜的1目型偏光眼镜。
1目型偏光眼镜不仅用作眼用护具，而且，由于可以针对各透镜自由设计曲面，因此能够以与制作2目型偏光透镜完全相同的曲面设计思想来制作1目型偏光透镜，优选在日常或运动中作为视觉变形少的偏光眼镜、作为户外运动的太阳镜而使用。
【背景技术】
作为消减来自水面的反射光的防眩对策，自以往就在使用嵌有偏光透镜的偏光眼镜。
偏光透镜的偏光性能取决于偏光元件。偏光元件一般为厚度100μm以下的聚乙烯醇拉伸片材、用碘或2色性色素将该片材染色以提高偏光度的元件。
但是，聚乙烯醇系的偏光元件是物理强度弱、缺乏耐湿性的单薄片材，因此，仅用偏光元件难以形成透镜，其被认为难以成为实用性高的防眩眼镜。
为此，使用在树脂片或玻璃基材之间夹持上述偏光元件以进行物理增强，并形成采用了湿度变化的环境对策的透镜，将其嵌入眼镜框，从而实施偏光眼镜的形成。
偏光眼镜的一般形式为右眼透镜和左眼透镜独立的2目型偏光眼镜。2目型偏光眼镜将分别制作的偏光透镜嵌入双眼的眼镜框。
与之相比，也制作过1目型的偏光眼镜。将在树脂片间夹持有偏光元件的层合结构体称为偏光板(专利文献1)，例如使用聚碳酸酯作为树脂片的情形称为聚碳酸酯偏光板。
将该聚碳酸酯偏光板冲孔为单眼形状，并进行沿人脸呈圆筒(复曲面)形状的弯曲加工时，或者，在弯曲加工过的偏光板的凹面侧将聚碳酸酯树脂注射成形为支撑树脂时，能够制作1目型偏光透镜。
根据需要对完成的1目型偏光透镜进行切边抛光，并安装鼻托和眼镜框时，能够形成1目型偏光眼镜(以市售品而存在)。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】JP特开平1-22538号公报
【发明内容】
【发明要解决的课题】
1目型偏光眼镜具有2目型所不能的可设计特点。
另一方面，聚碳酸酯偏光板由于容易在偏光元件产生裂纹，难以进行复杂形状的弯曲加工。例如，使整体为复曲面形状并只将右眼和左眼部分分别形成各自独立的高阶曲面透镜的球面形状是非常困难的。
由此，1目型偏光眼镜一般为与人脸吻合的单轴圆筒形状，视线到达透镜的上下左右端部的程度所看到的对象物变形，因此，光学性能不足。或者，具有只能得到设计种类少的偏光眼镜的问题。
【解决课题的技术手段】
为了解决上述课题，发明了如下手段。
首先，形成1目型偏光眼镜，其中偏光元件分离为右眼透镜和左眼透镜，右眼透镜和左眼透镜具有互相独立的透镜曲面。
此外，形成1目型偏光眼镜，其中右眼透镜和左眼透镜均为独立的球面透镜、非球面透镜或复曲面透镜中的任一种。
此外，形成1目型偏光眼镜，其中右眼透镜和左眼透镜均为独立的双轴复曲面透镜。
此外，形成1目型偏光眼镜，其中右眼透镜和左眼透镜均为在水平方向和垂直方向具有复曲面轴的双轴复曲面透镜，并且，使两透镜水平方向的复曲面相同，同时，使垂直方向的复曲面相同。
此外，形成1目型偏光眼镜，其特征为水平方向的复曲面为6～11C，垂直方向的复曲面为2～8C。
此外，形成1目型偏光眼镜，其中水平方向的复曲面为8～10C，垂直方向的复曲面为4～6C。
此外，形成1目型偏光眼镜，其中右眼透镜的偏光元件和左眼透镜的偏光元件均由保护片保护其两面，并构成互相独立的2块偏光板，各偏光板的单侧的保护片与支撑树脂热接合。
此外，形成1目型偏光眼镜，其中右眼透镜的偏光元件和左眼透镜的偏光元件均由保护片保护其两面，并构成互相独立的2块偏光板，各偏光板的单侧的保护片上层合有树脂片，树脂片和支撑树脂热接合。
此外，形成1目型偏光眼镜，其中右眼透镜的偏光元件和左眼透镜的偏光元件均由保护片保护其两面，并构成互相独立的2块偏光板，在各偏光板的单侧的保护片设置有具有粘合功能的涂覆层，涂覆层与支撑树脂接合。
【发明效果】
根据本发明，可形成1目型偏光眼镜，其中偏光元件分离为右眼透镜和左眼透镜，右眼透镜和左眼透镜具有互相独立的透镜曲面。
【附图说明】
图1是示出本发明的1目型偏光眼镜的透视图；
图2是示出图1的偏光眼镜的透镜的透视图；
图3：图3(a)是图2的透镜的正视图，图3(b)是图3(a)的透镜的A-A截面图，图3(c)是图3(a)的B-B截面图。
【具体实施方式】
本发明中使用的偏光元件，通常为0.1mm以下厚度的均匀树脂片。最一般地，为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩乙醛和聚乙烯醇缩丁醛等聚乙烯醇系树脂的单轴拉伸片。
为了获得高偏光度，形成以2～5倍拉伸倍率拉伸的片材，进一步用碘或者二色性染料进行掺杂。本发明的偏光元件是用碘掺杂法和染料掺杂法中的任一种方法制作而成的，并且是可使用的。
使用碘的碘掺杂法和使用染料的染料掺杂法相比，具有产生对偏光元件赋予固有的着色少，并且易于获得高偏光度的偏光元件的特点，另一方面，也具有由使用易于升华的碘而导致的耐热性差的缺点。
另一方面，染料掺杂法具有更高的耐热性，另一方面，具有染料固有的色相出现在偏光元件的问题。通过注射成形法，用树脂支撑透镜的背面(近眼侧)而形成透镜的情形下，相比易于升华的碘，也建议用热稳定性高的二色性染料掺杂的偏光元件。
偏光元件一般物理强度弱。另外，聚乙烯醇系树脂的偏光元件具有吸湿性，一般为称不上使用性良好的物质。
因此，在偏光元件贴附有保护片而增强的偏光元件称为偏光板，将偏光板代替偏光元件而作为流通和加工的基本形态。
偏光元件的基本结构为在一块偏光元件的两面分别贴附有保护片。即为按保护片-偏光元件-保护片的顺序层合而成的3层结构的层合体。
保护片一般通过挤出成形法或者铸塑成形法制作。
作为挤出成形的保护片，有热塑性树脂片，所述热塑性树脂包括：聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚苯乙烯系树脂、包括甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环己酯等的聚合物、共聚物的的丙烯酸系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚苯乙烯·甲基丙烯酸甲酯系树脂、丙烯腈·苯乙烯系树脂、聚4-甲基-1-戊烯、主链中具有金刚烷环或环戊烷环的主链烃系树脂、聚氨酯系树脂、三乙酰纤维素等的纤维素系树脂。
作为保护片，希望光学各向异性尽可能地小，而且易于制造。为此，本发明中优选使用将挤出成形的聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酯系树脂、聚氨酯系树脂的片材以2～5倍左右单轴拉伸的片材，或者纵、横向以2～5倍左右双轴拉伸的片材。
聚碳酸酯系树脂有：双酚类A等包含芳香环的酚类主体的芳香族聚碳酸酯树脂，脂环族聚碳酸酯树脂，脂肪族聚碳酸酯树脂，以及聚碳酸酯树脂和聚酯树脂的聚合物合金。
其中，从保持偏光板的物理强度考虑，优选双酚类A等包含芳香环的酚类主体的聚碳酸酯树脂，或者该聚碳酸酯树脂和聚酯树脂的聚合物合金。
特别地，由于在强度和韧性方面优异，保护眼用护具的使用者免受打击的功能强，因此特别建议聚碳酸酯树脂的粘均分子量为15000以上、优选18000以上。
作为聚氨酯系树脂，芳香族异氰酸酯或脂环族异氰酸酯为异氰酸酯成分的聚氨酯树脂中，优选具有硬度、强度和强韧性，难以发生结晶化，且透明性高的聚氨酯树脂。
作为聚酯系树脂，以如对苯二甲酸的芳香族二元羧酸为二元羧酸主要成分的聚酯树脂中，优选具有硬度、强度和强韧性，且透明性高的聚酯树脂。
作为聚酰胺系树脂，为脂环族或脂肪族的二元羧酸与脂环族或脂肪族二胺缩聚的聚酰胺，优选具有硬度、强度和强韧性，且为无定形、透明度高的聚酰胺树脂。
一般地，由铸塑成形法形成的保护片光学各向异性小，因此，具有作为偏光板的保护片优选的特性，但一般难以制造。
作为铸塑成形法片材，具有这样制作的片材：将三乙酰纤维素、二乙酰纤维素、三丙基纤维素、二丙基纤维素等酰基纤维素类溶解于例如丙酮中，将该溶液在带或平板上流延，通过加热或者减压处理脱除溶剂。
另外，例如，具有通过在玻璃板之间封入以甲基丙烯酸甲酯为主体的(甲基)丙烯酸酯类的所谓板间聚合法而铸塑成形的片材。
对于保护片，使用具有0.01～1.5mm左右、优选0.02～1.2mm左右厚度的片材。若厚度小于0.01mm，则保护片本身将难以制造。另一方面，厚度超过1.5mm时，如后所述，具有偏光板的弯曲加工变难的趋势。
偏光板一般为使用粘合剂或压敏粘合剂、以夹持偏光元件的形式在偏光元件的两面贴附有保护片的偏光板。
贴附时，铸塑成形法的保护片的情形下，光学各向异性小，因此，不太有问题，但偏光元件和保护片的方向性成为问题。
即，挤出成形法的保护片的情形下，没有使偏光元件的拉伸方向和保护片的拉伸方向大体上完全一致时，偏光度降低，或者产生偏光度的局部不均。双轴拉伸的保护片的情形下，使拉伸倍率较大的拉伸方向和偏光元件的拉伸方向大致上完全一致。
将偏光元件和保护片贴附的粘合剂或压敏粘合剂对水、热、光等具有长期的耐久性是必要的，基本上，如果其是合格的，就没有特别限定。
对粘合剂例举时，具有异氰酸酯系树脂、聚氨酯系树脂、聚硫氨酯系树脂、环氧系树脂、醋酸乙烯酯系树脂、丙烯酸系树脂、蜡系树脂等。作为压敏粘合剂，例如为醋酸乙烯酯系树脂、丙烯酸系树脂等。
贴附时，通过凹版涂覆法、胶版涂覆法等涂覆方法，将这些粘合剂或压敏粘合剂均匀涂覆于保护片或偏光元件。
粘合剂层或压敏粘合剂层的厚度通常为0.1～100μm，优选为0.5～80μm。如果粘合剂层或压敏粘合剂层的厚度小于0.1μm，则接合力低，超过100μm时，则有时会从偏光板的端面渗出粘合剂或压敏粘合剂。
偏光板的优选厚度为0.1～2mm，更优选为0.2mm～1.2mm。
小于0.1mm的偏光元件难以制造，超过2mm时，则在进行后述偏光板的弯曲加工时，裂缝产生于偏光元件，或在保护片产生褶皱，具有不能很好地弯曲成透镜状的倾向。
对于在本发明的1目型偏光眼镜中使用的1目型偏光透镜，其右眼透镜和左眼透镜均为曲面独立的透镜，配置偏光板使其在对象物侧，在近眼侧注射成形支撑树脂，由此进行制作。右眼透镜和左眼透镜是球面透镜、非球面透镜、复曲面透镜中的任一种，左右的透镜通常为相同曲面、相同形状。
一般地，预先将偏光板弯曲加工为本发明的1目型偏光眼镜的右眼透镜和左眼透镜的前曲面的形状或者与之相近的形状。
为此，右眼透镜和左眼透镜的偏光板与1目型偏光眼镜的右眼透镜和左眼透镜的前曲面形状相符，并且被弯曲加工成球面、非球面或复曲面形状中的任一种。
其中，双轴的复曲面形状容易以看不到视线对象物变形的方式进行透镜设计，故优选之。
此外，优选为在眼镜的水平方向和垂直方向分别具有复曲面轴的双轴复曲面形状。
双轴复曲面形状的情形下，优选使左右透镜的水平方向的复曲面彼此相同，同时，使垂直方向的复曲面彼此相同。
此外，从透镜的适当的视觉设计方面出发，建议使水平方向的复曲面(toric curve)为6～11C，更优选8～10C，使垂直方向的复曲面为2～8C，更优选4～6C。
将偏光板事先裁切成小片时，易于进行弯曲加工。一般地，将裁切的小片设置在球面形状、非球面形状或复曲面形状的模具中，在保护片的玻璃化转移温度以上的温度下进行热压，或在玻璃化转移温度以上的环境下减压抽吸，从而进行热赋形。
偏光板最优选的弯曲加工方法为以下的方法：将裁切的偏光板放置在加热到保护片的玻璃化转移温度以上的模具上，将气氛温度设在保护片的玻璃化转移温度以上，对模具和偏光板之间形成的空间进行减压抽吸。该方法不会在偏光板形成裂纹，不会在偏光板产生褶皱，易于按照模具制作曲面的偏光板。
本发明的1目型偏光眼镜，像上述那样，在弯曲加工过的偏光板的近眼侧将支撑树脂注射成形来制作。支撑的主要目的为增强1目型偏光眼镜的抗冲击强度。
支撑的注射成形利用嵌件注射成形法，即将弯曲加工过的偏光板***注射成形机的模具中，在具有待成为凹面的后侧将支撑树脂注射成形。
在该情形下，将用于右眼的弯曲加工过的偏光板***模具的右眼透镜位置，将用于左眼的弯曲加工过的偏光板***模具的左眼透镜位置。
从生产性或精密性等考虑，基本上优选特开平11-245259号公报中公开的嵌件注射成形法。
即，为将热接合面朝向支撑侧的偏光板配置在模具中并嵌件注射成形支撑树脂层的方法。其中，注射压缩成形法采用在模具中在低压下注射树脂之后，在高压下关闭模具并对树脂施加压缩力的方法，因此，成形体中难以产生因成形畸变或成形时树脂分子的局部取向所引起的光学各向异性。另外，通过控制对树脂均匀施加的模具压缩力，可以一定比容冷却树脂，由此，获得尺寸精度高的成形品。
右眼透镜用的偏光板和左眼透镜用的偏光板为各自独立的偏光板，不是互相连接的偏光板。由此，支撑成形后的注射成形体的右眼透镜和左眼透镜之间必然不存在偏光板，即，形成不存在偏光板的区域。
又及，为了尽可能提高本发明的1目型偏光眼镜的左右透镜的偏光度，要求将偏光板***模具中使偏光元件和保护片的拉伸方向与1目型偏光眼镜的水平方向尽可能一致。
优选支撑树脂和偏光元件热接合，因此优选用于偏光板的保护片的树脂和支撑树脂化学上为同一系列。
即，优选地，保护片为聚碳酸酯系树脂时支撑树脂为聚碳酸酯系树脂，保护片为聚酰胺系树脂时为支撑树脂聚酰胺系树脂，保护片为聚酯系树脂时支撑树脂为聚酯系树脂，保护片为聚氨酯系树脂时支撑树脂为聚氨酯系树脂，保护片为丙烯酸系树脂时支撑树脂为丙烯酸系树脂。
又及，保护片或支撑树脂为聚氨酯系树脂的情形下，存在其具有和化学种类不同的树脂的热接合性的情况。
另外，作为其他方法，具有在偏光板单面的保护片上贴附热接合用的树脂片，并向该面注射成形支撑树脂的方法。
例如，在保护片为聚碳酸酯的聚碳酸酯偏光板的单面贴附聚酰胺系树脂片，并将聚酰胺系树脂进行支撑成形时，能够使偏光元件和支撑树脂热接合。
另外，作为其他方法，将具有粘合功能的粘合剂或压敏粘合剂，例如，聚氨酯系树脂或聚硫氨酯系树脂、环氧系树脂、醋酸乙烯酯系树脂、丙烯酸系树脂等粘合剂或压敏粘合剂涂覆于保护片，在涂覆面注射成形支撑树脂，由此，可将偏光板和支撑树脂接合。
本发明的1目型偏光眼镜的右眼透镜和左眼透镜的前曲面和弯曲加工过的偏光板的前曲面大致相等。也使后曲面和前曲面大致相等。即，使用这样设计、加工的模具来注射成形支撑树脂。
支撑成形后的透镜的最大厚度建议为0.7mm以上和3mm以下，优选0.8mm以上和2.8mm以下。若厚度小于0.7mm，则难以进行嵌件注射成形，对抗冲击强度增强效果容易变得不足。另外，超过3mm时，透镜变重，并且具有形成1目型偏光眼镜时眼镜的外观不良的倾向。
右眼透镜和左眼透镜在透镜部分的全部区域的厚度都相同的情形下，形成没有度数的所谓平光透镜。随着平光透镜的透镜厚度增大，视线所及透镜端部程度的负侧的屈折力变得明显，在视觉上容易产生变形。作为该情形的对策，优选地，使前透镜和后透镜的球面曲面或复曲面的中心错开，或者变换曲面半径来进行设计，向透镜端面逐渐地减小厚度，优选通过赋予正侧的屈折力来抵消负屈折力。
本发明的1目型偏光眼镜偏光度为50％以上，可见光透过率在10～75％，尤其建议调整为15～70％。
偏光度小于50％时，则眩目的防止效果减弱，另外，如果可见光透过率小于10％，则视野过暗，可能会出现行动的障碍。另外，可见光透射率超过75％时，则对眩光的缓解效果减弱。建议实用上偏光度为80％以上、优选95％以上。
偏光度被认为大体由偏光元件的性能决定。可见光透过率除了可由偏光元件的偏光度来控制之外，还可通过使偏光板的保护片、粘合剂或压敏粘合剂、或支撑树脂中包含染料、颜料等色素，或者对其进行染色的方法来辅助。
用树枝支撑的本发明的1目型偏光透镜的偏光元件分离为右眼透镜和左眼透镜，形成右眼透镜的曲面和左眼透镜的曲面分别独立的1目型偏光透镜状。
为了将所述的1目型偏光透镜作为眼镜来使用，戴在人脸上的眼镜框和鼻托是必要的。极少情形下，通过使用带有框架和鼻托的模具在注射成形支撑的同时，可形成1目型偏光眼镜，但这不太普遍。
一般地，将所述的1目型偏光透镜根据设计和功能切割成各种透镜形状，并安装框架和鼻托，以用于本发明的1目型偏光眼镜。
优选对用于本发明的1目型偏光眼镜的1目型偏光透镜的表面进行硬涂层加工。作为硬涂层，具有硅烷系、环氧系等热固化型硬涂层，丙烯酸系、环氧系等活性光固化型硬涂层等一般使用的任一种的硬涂层。
虽然硬涂层通常具有0.5～15μm的膜厚，但为了提高粘合性等，在涂覆了丙烯酸酯系树脂或聚氨酯系树脂等的底涂覆层上进行硬涂层加工。
另外，用于本发明的1目型偏光眼镜的1目型偏光透镜优选对至少任一侧进行防反射加工。防反射加工通常通过在硬涂层上的真空蒸镀法以光学膜厚度层合相邻层之间的折射率不同的2～8层左右的无机膜，或者通过湿法以光学膜厚度层合1～3层左右的有机膜。
另外，用于本发明的1目型偏光眼镜的1目型偏光透镜优选对至少任一侧进行防雾加工。防雾加工是以1～50μm左右的膜厚赋予聚乙烯醇系或聚乙烯基吡咯烷酮系等亲水性树脂或表面活性剂。
另外，用于本发明的1目型偏光眼镜的1目型偏光透镜优选对至少任一侧进行防污加工。防污加工通常是防止防反射膜的指纹污染等，并且，为了容易擦拭，通过真空蒸镀法或湿法以从数10nm至10数μm数量级的膜厚赋予氟系有机化合物。
另外，用于本发明的1目型偏光眼镜的1目型偏光透镜优选对至少一侧进行镜面加工。镜面加工一般为通过真空蒸镀法等在硬涂层上赋予铝、银、金和铂等金属膜，或者金属氧化物膜等。
【实施例】
实施例1
图1示出根据本发明的1目型偏光眼镜。
图2示出上述偏光眼镜的透镜。以透镜上的斜线表示的区域是偏光元件部分。如图所示，偏光元件分离为右眼透镜和左眼透镜。
各偏光元件由保护片保护其两面，并构成互相独立的偏光板，偏光元件分别被弯曲加工成复曲面状，通过使支撑树脂与弯曲加工过的偏光板的凹面侧的保护片热接合来进行一体化，从而形成1目型偏光透镜。
热接合的方法为在模具中***弯曲加工过的偏光板并注射成形支撑树脂的方法。
本实施例中，厚度约为30μm的偏光元件两面的保护片为厚度约400μm的聚碳酸酯，最大厚度约为1.2mm的支撑树脂也为聚碳酸酯。
图3中示出上述透镜的详细图。
图中的1表示偏光板，2表示支撑树脂。
图中示出右眼透镜和左眼透镜均为独立的双轴复曲面的透镜。截面A-A示出水平方向的复曲面为10C。此外，截面B-B示出垂直方向的复曲面为4.5C。
【附图标记说明】
1偏光板
2支撑树脂
Claims (9)
1.1目型偏光眼镜，其特征在于，偏光元件分离为右眼透镜和左眼透镜，右眼透镜和左眼透镜具有互相独立的透镜曲面。
2.根据权利要求1所述的1目型偏光眼镜，其特征在于右眼透镜和左眼透镜均为独立的球面透镜、非球面透镜或复曲面透镜中的任一种。
3.根据权利要求1或2所述的1目型偏光眼镜，其特征在于右眼透镜和左眼透镜均为独立的双轴复曲面透镜。
4.根据权利要求3所述的1目型偏光眼镜，其特征在于右眼透镜和左眼透镜均为在水平方向和垂直方向具有复曲面轴的双轴复曲面透镜，并且，使两透镜水平方向的复曲面相同，同时，使垂直方向的复曲面相同。
5.根据权利要求4所述的1目型偏光眼镜，其特征在于水平方向的复曲面为6～11C，垂直方向的复曲面为2～8C。
6.根据权利要求4所述的1目型偏光眼镜，其特征在于水平方向的复曲面为8～10C，垂直方向的复曲面为4～6C。
7.根据权利要求1所述的1目型偏光眼镜，其特征在于右眼透镜的偏光元件和左眼透镜的偏光元件均由保护片保护其两面，并构成互相独立的2块偏光板，各偏光板的单侧的保护片与支撑树脂热接合。
8.根据权利要求1所述的1目型偏光眼镜，其特征在于右眼透镜的偏光元件和左眼透镜的偏光元件均由保护片保护其两面，并构成互相独立的2块偏光板，各偏光板的单侧的保护片上层合有树脂片，树脂片和支撑树脂热接合。
9.根据权利要求1所述的1目型偏光眼镜，其特征在于右眼透镜的偏光元件和左眼透镜的偏光元件均由保护片保护其两面，并构成互相独立的2块偏光板，在各偏光板的单侧的保护片设置有具有粘合功能的涂覆层，涂覆层与支撑树脂接合。
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