液晶フレネルレンズ及び液晶フレネルレンズの製造装置
【課題】斜め方向から光が入射しても、その入射光による映りこみを低減し、フレネルレンズ特有の同心円状の縞を目立たなくすることができる液晶フレネルレンズを提供する。
【解決手段】片方にフレネルレンズが形成された第１の透明基板と、前記フレネルレンズが形成された全てのレンズ面のみに形成された第１の透明電極と、片方の面に第２の透明電極を有しその第２の透明電極側の面を前記第１の透明電極に対向するように配置された第２の透明基板と、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に液晶を配した液晶フレネルレンズ。
【解決手段】片方にフレネルレンズが形成された第１の透明基板と、前記フレネルレンズが形成された全てのレンズ面のみに形成された第１の透明電極と、片方の面に第２の透明電極を有しその第２の透明電極側の面を前記第１の透明電極に対向するように配置された第２の透明基板と、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に液晶を配した液晶フレネルレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凸型あるいは凹型形状かつ球面あるいは非球面状である液晶フレネルレンズ及び液晶フレネルレンズの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面あるいは曲面形状である透明基板上にフレネルレンズを形成し、フレネルレンズ形状に沿って液晶を充填させ、液晶の両端に電圧を印加させることによって液晶の屈折率を変化させる液晶フレネルレンズ方式による焦点可変レンズが考案されている。この方式は液晶の両端面に一定方向にラビングした配向膜及び電極を形成し電圧を印加させることで、液晶の配向の向きが変化し、これにより液晶を透過する光路が変わり、焦点距離を変化させることが可能である。
【０００３】
ラビング配向させた液晶に対して効率良く電圧を印加させるために、光の透過方向に対し垂直面となる液晶の両端に透明導電膜を成膜している。
【０００４】
従来の液晶フレネルレンズは、透明基板であるガラス基板上にＳｉＯｘＮｙ膜をスパッタリング法により成膜する。さらにフォトマスクを用いたフォトリゾグラフィにてレジストをパターニングした後、反応性イオンエッチング法によりＳｉＯｘＮｙ膜を加工する。加工したＳｉＯｘＮｙ膜がフレネルレンズとなり、次にその凹凸部の表面に透明導電膜（ＩＴＯ膜）を成膜し、これを透明電極としている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−７９６６９号公報（第２１頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、図１１に示すように、フレネルレンズ４４の全ての面（レンズ面や非レンズ面）に透明導電膜（ＩＴＯ）４２ａを成膜していた。ＩＴＯは可視光領域において高い屈折率（ｎ≒２．１）を持つので、液晶フレネルレンズ４０を斜め方向から観察すると、非レンズ面のＩＴＯ膜が外光による反射を受けてフレネルレンズに白く映りこむ。そのため、フレネルレンズ特有の同心円状の縞が目立ちやすく、外観上好ましくないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、外光による反射によるフレネルレンズの同心円状の縞の映り込みを低減出来る液晶フレネルレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の液晶フレネルレンズ及び液晶フレネルレンズの製造装置は、片方にフレネルレンズが形成された第１の透明基板と、前記フレネルレンズが形成された全てのレンズ面のみに形成された第１の透明電極と、片方の面に第２の透明電極を有しその第２の透明電極側の面を前記第１の透明電極に対向するように配置された第２の透明基板と、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に液晶を配したことを特徴としたものである。
【０００８】
さらに、本発明の液晶フレネルレンズ及び液晶フレネルレンズの製造装置は、片方の面にフレネルレンズが形成された第１の透明基板のレンズ面に透明電極を形成する液晶フレネルレンズの製造装置において、前記第１の透明基板を固定するための基板ホルダと、前記透明電極を形成するための電極材料を入れた蒸発源と、前記第１の透明基板と前記蒸発源との間に配置されたメタルマスクと、前記メタルマスクを保持するためのマスクホルダと、を備えたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液晶フレネルレンズによれば、レンズに対し斜め方向から光が入射しても、その入射光による映りこみを低減し、フレネルレンズ特有の同心円状の縞を目立たなくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明における液晶フレネルレンズの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１における液晶フレネルレンズの断面構造図を示す。図１において、液晶フレネルレンズ１０は、第１の透明基板１１ａの上に、凸型のフレネルレンズ１４が形成され、フレネルレンズ１４において、第１の透明基板１１ａと接する面の反対側の面にレンズ面１６が形成されている。本発明でのレンズ面１６とは、フレネルレンズの光学特性を満足するように光学的に屈折あるいは回折特性を持たせた面を言う。この全てのレンズ面１６に第１の透明電極１２ａが成膜されている。また、平板の第２の透明基板１１ｂの片方の面に第２の透明電極１２ｂが形成されている。第１の透明基板１１ａと第２の透明基板１１ｂとには、高屈折ガラス材料あるいはＰＭＭＡポリカーポネート等の樹脂材料を用いる。また、第１の透明電極１２ａと第２の透明電極１２ｂとは、ＩＴＯからなり、それぞれの透明基板の表面に蒸着法あるいはスパッタリング法で成膜する。
【００１２】
その後、第１の透明電極１２ａに対向するように、第２の透明電極１２ｂを持つ第２の透明基板１１ｂを配置して、第１の透明基板１１ａと第２の透明基板１１ｂとの間に液晶１３を充填する。充填後、第１の透明基板１１ａと第２の透明基板１１ｂの両端をシール１５で封止して液晶レンズ１０が完成する。なお、本実施例では、第１の透明基板１１ａと第２の透明基板１１ｂとは平面で説明したが、球面あるいは非球面でも良い。
【００１３】
図１に示した液晶レンズ１０の第１の透明電極１２ａと第２の透明電極１２ｂとの間に電圧を印加すると、液晶１３の屈折率はフレネルレンズ１４の屈折率より低くなる。そのため、フレネルレンズ１４の集光効果により、液晶フレネルレンズ１０は、凸レンズとなる。反対に、第１の透明電極１２ａと第２の透明電極１２ｂとの間に電圧を印加しないときには、液晶１３の屈折率とフレネルレンズ１４の屈折率との差が無くなり焦点距離は無限遠となるので、凸レンズではなくなる。すなわち、第１の透明電極１２ａと第２の透明電極１２ｂとの間に印加する電圧のＯＮ・ＯＦＦによって、液晶フレネルレンズ１０の焦点距離を可変出来る。
【００１４】
図２に本発明の実施の形態１におけるフレネルレンズ１４の斜視図を、図３にその平面図を示す。図２に示すように、第１の透明電極１２ａが塗布されるのは、フレネルレンズ１４のレンズ面１６のみであり、非レンズ面１７には塗布されない。そのため、第１の透明電極１２ａは、フレネルレンズの輪体ごとに電気的に独立している。これらの独立した第１の透明電極１２ａ同士を導通させるために、共通電極１２ｃをフレネルレンズ１４の面の形状に沿って形成する。この共通電極１２ｃは、２〜３０Åの厚さで、７０〜８０μｍの幅を持ってフレネルレンズ１４の面の形状に沿って形成されている。共通電極に用いる材料は、本実施例では、第１の透明電極１２ａと同じＩＴＯとした。
【００１５】
以下に、本願発明の液晶フレネルレンズ１０の製造法について説明する。まず、レンズ用の樹脂をフレネルレンズ金型に充填後硬化させ、フレネルレンズ１４を得る。得られたフレネルレンズ１４のレンズ面１６のみに第１の透明電極１２ａを形成する方法を、次に説明する。
【００１６】
図４にフレネルレンズ１４のレンズ面に第１の透明電極１２ａと共通電極１２ｃとを成膜する様子を示した概略図と、図５に透明電極を成膜するときのフレネルレンズとメタルマスクの平面図を示す。本実施例では、真空蒸着法によってフレネルレンズ１４のレンズ面１６のみに第１の透明電極１２ａを形成した。また、第１の透明電極１２ａの材料には、ＩＴＯを用いた。図１で説明した非レンズ面１７には、ＩＴＯが成膜しないように、図５に示すようにフレネルレンズ１４の中心から中心角３２０ｄｅｇの範囲を囲むように扇型の開口部を持つメタルマスク１０４（ａ）で覆う。メタルマスク１０４（ａ）は、その開口部をＩＴＯ蒸発源１０２の直上に位置するように置き、真空蒸着装置１００の内部のマスクホルダ１０６で固定する。その後、フレネルレンズ１４を基板ホルダに斜めに固定して回転させながら、レンズ部にＩＴＯを蒸着する（回転斜方蒸着法）。
【００１７】
ここで、フレネルレンズ１４の角度調整を行うが、具体的には、非レンズ面１７に蒸着されないように、ＩＴＯ蒸発源１０２から見て、非レンズ面１７が影になるように、フレネルレンズ１４に傾きを持たせることが肝要である。本実施例では、非レンズ面１７にＩＴＯが蒸着しないように、非レンズ面１７が第１の透明基板１１ａに対して垂直となるようにフレネルレンズ１４を基板ホルダ１０５に１〜２ｄｅｇ程傾斜を持たせて固定した。
【００１８】
続いて、フレネルレンズ１４が固定された基板ホルダ１０５を回転させ、真空槽の下部にあるヒータ１０１でＩＴＯ蒸発源１０２を加熱すると、ＩＴＯ１０３が昇華しフレネルレンズ１４のレンズ面１６に成膜される。フレネルレンズ１４の中心を軸に基板ホルダ１０５で回転させながら膜の厚さが最適となるように蒸着させることで、フレネルレンズ１４個々のレンズ面１６に第１の透明電極１２ａが成膜される。
【００１９】
続いて、共通電極１２ｃの成膜を行う。
【００２０】
図６に示すように、共通電極１２ｃの形成には、第１の透明電極１２ａの成膜時とは異なる１００μｍ幅のスリットが設けられたメタルマスク１０４（ｂ）を用いる。このメタルマスク１０４（ｂ）をマスクホルダ１０６に固定し、フレネルレンズ１４の角度調整を行う。今回の角度調整は、レンズ面と非レンズ面の双方にＩＴＯがむらなく成膜されるような角度にする。その後、第１の透明電極１２ａの成膜時と同様に真空蒸着法でＩＴＯを成膜する。なお、共通電極１２ｃの形成について、スパッタリング法でも可能ではあるが、肉眼で観察したときに目立たないように共通電極を形成するには、真空蒸着法の方が好ましい。
【００２１】
共通電極１２ｃを成膜した後、フレネルレンズ１４の凹凸形状に充填するように常光屈折率ｎｏ、異常光屈折率ｎｅを有するネマティック液晶を塗布し、その上に第１の透明電極１２ａを成膜した第１の透明基板１１ａを、第１の透明電極１２ａが成膜された面を液晶側に接するようにして挟み込む。そして液晶フレネルレンズ１０を構成する各素子の位置ずれを起こさないよう第１の透明基板１１ａ、第２の透明基板１１ｂ及び液晶１３の縁をシール１５で封をする。
【００２２】
液晶１３について、塗布したネマティック液晶分子が一定方向に揃うようにするために、第１の透明電極１２ａ、第２の透明電極１２ｂの表面に配向膜が形成されている。配向膜はポリイミド等が用いられ、特定方向にラビング処理を行っている。第１の透明基板１１ａ、第２の透明基板１１ｂとフレネルレンズ１４で内部保持されている液晶１３を第１の透明電極１２ａ、第２の透明電極１２ｂに電位差を与えることによって液晶分子の配向が変わり、偏光の向きに対して屈折率が変化する。
【００２３】
以下に、本実施例で作製した液晶フレネルレンズ１０の寸法を示す。液晶フレネルレンズ１０の厚さを１．６ｍｍ、液晶フレネルレンズ１０内のフレネル形成部（凹凸が形成されている部分）の有効径は４０ｍｍとした。液晶フレネルレンズ１０を構成している第１の透明基板１１ａ、第２の透明基板１１ｂの厚さはそれぞれ０．７ｍｍ、フレネルレンズ１４の底面から中心に位置する頂部までの厚さを０．１２ｍｍ、フレネルレンズ１４の中心位置での頂部から第１の透明基板１１ａまでの距離を０．０８ｍｍとした。また、フレネルレンズ１４の曲率は中心部付近で３５ｍｍ、フレネルレンズ凹凸のピッチ長を０．１ｍｍとした。第１の透明電極１２ａの厚さは４００Åであった。形成された共通電極１２ｃの抵抗値は、２０ｍｍの長さで６Ωであった。
【００２４】
以上の構成で作製したフレネルレンズ１０について、同心円状の映り込みを目視で確認したところ、従来の構成では映り込みが観察されたが、本実施の形態では移り込みがほとんど目立たなくなった。また、第１の透明電極と第２の透明電極との間に印加する電圧の有無に従って、凸レンズと非凸レンズの動作が出来、設計意図通りの特性が得られた。なお、本実施例では透明導電膜で共通電極を構成したが、透明導電膜にこだわる必要はない。
【００２５】
従来の構成では液晶１３あるいはフレネルレンズ１４とＩＴＯ等の透明電極との屈折率差Δｎは０．４〜０．６であったが、フレネルレンズ１４の凹凸の非レンズ面に第２の透明電極１２ｂを成膜しないようにすることで、液晶１３とフレネルレンズ１４との屈折率差Δｎは０〜０．２と小さくなり、フレネルレンズ１４の非レンズ部１７に入射する光についての反射を大幅に低減させることが可能となる。
【００２６】
また、本実施の形態では、フレネルレンズ１４の凹凸の非レンズ面による反射を抑えるために、液晶１３よりフレネルレンズ１４の屈折率を大きく設定することがより好ましい。
【００２７】
（実施の形態２）
図７に、本発明の実施の形態２における液晶フレネルレンズの断面構造図を示す。実施の形態１との違いは、フレネルレンズの断面形状にあり、本実施例では凹型である。
【００２８】
図７において、液晶フレネルレンズ２０は、第１の透明基板２１ａの上に、凹型のフレネルレンズ２４が形成され、フレネルレンズ２４において、第１の透明基板２１ａと接する面の反対側の面にレンズ面２６が形成されている。レンズ面２６の定義は、実施の形態１と同様である。また、非レンズ面２７の定義は、実施の形態１と同様である。図７には、示されていないが、本実施例でも実施の形態１と同様な共通電極が設けられている。図その他の構造および使用する材料は、実施の形態１と同様なので省略する。
【００２９】
図７に示した液晶レンズ２０の第１の透明電極２２ａと第２の透明電極２２ｂとの間に電圧を印加すると、液晶２３の屈折率はフレネルレンズ２４の屈折率より低くなる。そのため、フレネルレンズ２４の発散効果により、液晶フレネルレンズ２０は、凹レンズとなる。反対に、第１の透明電極２２ａと第２の透明電極２２ｂとの間に電圧を印加しないときには、液晶２３の屈折率とフレネルレンズ２４の屈折率との差が無くなり焦点距離は無限遠となるので、凹レンズではなくなる。すなわち、第１の透明電極２２ａと第２の透明電極２２ｂとの間に印加する電圧のＯＮ・ＯＦＦによって、液晶フレネルレンズ２０の焦点距離を可変出来る。
【００３０】
実施の形態２の液晶フレネルレンズ２０の製造方法は、実施の形態１で説明した製造方法と同一なので省略する。以下に、作製した液晶フレネルレンズ２０の寸法を示す。
【００３１】
実施の形態２で作製した液晶フレネルレンズ２０の厚さは、１．６ｍｍ、液晶フレネルレンズ２０内のフレネル形成部（凹凸が形成されている部分）の有効径は４０ｍｍとした。液晶フレネルレンズ２０を構成している第１の透明基板２１ａ、第２の透明基板２１ｂの厚さはそれぞれ０．７ｍｍ、フレネルレンズ２４の底面から中心に位置する頂部までの厚さを０．１２ｍｍ、フレネルレンズ２４の中心位置での頂部から第１の透明基板２１ａまでの距離を０．０８ｍｍとした。また、フレネルレンズ２４の曲率は中心部付近で３５ｍｍ、フレネルレンズ凹凸のピッチ長を０．１ｍｍとした。第１の透明電極２２ａの厚さは４００Åだった。形成された共通電極２２ｃの抵抗値は、２０ｍｍの長さで６Ωであり、実施の形態１と同じ値を示した。
【００３２】
以上の構成で作製したフレネルレンズ２０について、同心円状の映り込みを目視で確認したところ、従来の構成では映り込みが観察されたが、本実施の形態では移り込みがほとんど目立たなくなった。また、第１の透明電極と第２の透明電極との間に液晶制御用の電圧を印加した所、設計通りの動作が確認された。
【００３３】
従来の構成では液晶２３あるいはフレネルレンズ２４とＩＴＯ等の透明電極との屈折率差Δｎは０．４〜０．６であったが、フレネルレンズ２４の凹凸の非レンズ面に第２の透明電極２２ｂを成膜しないようにすることで、液晶２３とフレネルレンズ２４との屈折率差Δｎは０〜０．２と小さくなり、フレネルレンズ２４の非レンズ部２７に入射する光についての反射を大幅に低減させることが可能となる。
【００３４】
また、本実施の形態では、フレネルレンズ２４の凹凸の非レンズ面による反射を抑えるために、液晶２３よりフレネルレンズ２４の屈折率を大きく設定することがより好ましい。
【００３５】
（実施の形態３）
図８に、本発明の実施の形態３におけるフレネルレンズの平面図を示す。実施の形態１及び実施の形態２との相異は、複数の共通電極を備えたことにある。このように、共通電極を複数にして、フレネルレンズの中心から外周部にかけて放射状に配置することで、液晶分子の応答速度を高めることが出来る。
【００３６】
図８に示した液晶フレネルレンズ３４の基本構造は実施の形態１と同様である。すなわち、図１に示したように、液晶フレネルレンズ３４は、第１の透明基板１１ａ、第２の透明基板１１ｂ、第１の透明電極３２ａ（図１では１２ａで示している。）、第２の透明電極１２ｂ、液晶１３、凸レンズ型のフレネルレンズ１４、シール１５とで構成される。共通電極３２ｃは、フレネルレンズの中心から放射状に４本あり、それぞれ複数フレネルレンズを４分割する位置にある。これらの共通電極３２ｃにより、第１の透明電極３２ａは、互いに接続される。
【００３７】
図９に、実施の形態３に示す共通電極の作製方法を示す。実施の形態１で使用した共通電極用作製用のメタルマスク１０４（ｂ）を使用し、一つの共通電極を作製する毎にこのメタルマスク１０４（ｂ）回転させることで、複数の共通電極が作製できる。
【００３８】
最初に、図６で示した１００μｍの幅のスリットを形成したメタルマスク１０４（ｂ）を図９のマスクホルダ３０６に設置する。
【００３９】
続いて、１本目の共通電極を形成するために、第１の透明基板を基板ホルダ３０５に設置し、共通電極を形成する場所に合わせるために、基板ホルダを回転させ、この状態を保持したまま、蒸着法でＩＴＯを成膜する。続いて、２本目の共通電極を形成するために、今度は先程の基板ホルダ３０５を軸に９０ｄｅｇ回転させ、先程と同様にＩＴＯを成膜する。続いて、３本目と４本目の共通電極を形成するために、それぞれ基板ホルダ３０５を９０ｄｅｇ回転させ、ＩＴＯを成膜する。
【００４０】
上記では、メタルマスク３０４（ａ）を固定して、基板ホルダ３０５を回転させることで共通電極３２ｃを４本形成したが、基板ホルダ３０５を固定し、図１０に示すように、円状のメタルマスク３０４（ｂ）をフレネルレンズに貼付し、共通電極３２ｃを形成する毎にメタルマスク３０４（ｂ）を回転させる方法でもよい。
【００４１】
具体的には、１本目の共通電極を形成するためにメタルマスク３０４（ｂ）を図１０（ａ）のように設置する。この状態を保持したまま、蒸着法あるいはスパッタリング法でＩＴＯを成膜する。続いて、２本目の共通電極を形成するために、図１０（ｂ）のように、先程の図１０（ａ）の状態からメタルマスク３０４（ｂ）を９０ｄｅｇ回転させ、先程と同様にＩＴＯを成膜する。この際、共通電極がレンズ面と非レンズ面に形成されるようフレネルレンズの向きも調節する。続いて、３本目、４本目の共通電極を形成するために、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）のようにそれぞれメタルマスク３０４（ｂ）を９０ｄｅｇ回転させ、フレネルレンズの向きを調節してＩＴＯを成膜する。共通電極を成膜した後の工程については、実施の形態１と同様であるので省略する。
【００４２】
以上の構成により、実施の形態１で作製した液晶フレネルレンズと比較し、液晶の応答性が良い液晶フレネルレンズを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明にかかる液晶フレネルレンズは、外光による映りこみを低減することを有し、電子制御式眼鏡等として有用である。また、印加電圧によって焦点距離を可変させる液晶フレネルレンズを用いた電子制御式眼鏡に好適に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における液晶フレネルレンズの断面構造図
【図２】本発明の実施の形態１におけるフレネルレンズの斜視図
【図３】本発明の実施の形態１におけるフレネルレンズの平面図
【図４】本発明の実施の形態１におけるフレネルレンズのレンズ面に透明電極を成膜する様子を示した概略図
【図５】本発明の実施の形態１における透明電極を成膜するときのフレネルレンズとメタルマスクの平面図
【図６】本発明の実施の形態１における共通電極を成膜するときのフレネルレンズとメタルマスクの平面図
【図７】本発明の実施の形態２における液晶フレネルレンズの断面構造図
【図８】本発明の実施の形態３における共通電極を複数本設置したフレネルレンズの平面図
【図９】本発明の実施の形態３におけるフレネルレンズのレンズ面及び非レンズ面に共通電極を成膜する様子を示した概略図
【図１０】本発明の実施の形態３における共通電極を成膜するときのフレネルレンズとメタルマスクの平面図
【図１１】従来の液晶フレネルレンズの断面構造図
【符号の説明】
【００４５】
１０、２０、４０ 液晶レンズ
１１ａ、２１ａ、４１ａ 第１の透明基板
１１ｂ、２１ｂ、４１ｂ 第２の透明基板
１２ａ、２２ａ、４２ａ 第１の透明電極
１２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ 第２の透明電極
１２ｃ、３２ｃ 共通電極
１３、２３、４３ 液晶
１４、３４、４４ フレネルレンズ（凸レンズ型）
１５、２５、４５ シール
１６、２６ レンズ面
１７、２７ 非レンズ面
２４ フレネルレンズ（凹レンズ型）
１００、３００ 真空蒸着装置
１０１、３０１ ヒータ
１０２、３０２ ＩＴＯ蒸発源
１０３、３０３ ＩＴＯ
１０４（ａ）、１０４（ｂ）、３０４（ａ）、３０４（ｂ）メタルマスク
１０５、３０５ 基板ホルダ
１０６、３０６ マスクホルダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凸型あるいは凹型形状かつ球面あるいは非球面状である液晶フレネルレンズ及び液晶フレネルレンズの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面あるいは曲面形状である透明基板上にフレネルレンズを形成し、フレネルレンズ形状に沿って液晶を充填させ、液晶の両端に電圧を印加させることによって液晶の屈折率を変化させる液晶フレネルレンズ方式による焦点可変レンズが考案されている。この方式は液晶の両端面に一定方向にラビングした配向膜及び電極を形成し電圧を印加させることで、液晶の配向の向きが変化し、これにより液晶を透過する光路が変わり、焦点距離を変化させることが可能である。
【０００３】
ラビング配向させた液晶に対して効率良く電圧を印加させるために、光の透過方向に対し垂直面となる液晶の両端に透明導電膜を成膜している。
【０００４】
従来の液晶フレネルレンズは、透明基板であるガラス基板上にＳｉＯｘＮｙ膜をスパッタリング法により成膜する。さらにフォトマスクを用いたフォトリゾグラフィにてレジストをパターニングした後、反応性イオンエッチング法によりＳｉＯｘＮｙ膜を加工する。加工したＳｉＯｘＮｙ膜がフレネルレンズとなり、次にその凹凸部の表面に透明導電膜（ＩＴＯ膜）を成膜し、これを透明電極としている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−７９６６９号公報（第２１頁、第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、図１１に示すように、フレネルレンズ４４の全ての面（レンズ面や非レンズ面）に透明導電膜（ＩＴＯ）４２ａを成膜していた。ＩＴＯは可視光領域において高い屈折率（ｎ≒２．１）を持つので、液晶フレネルレンズ４０を斜め方向から観察すると、非レンズ面のＩＴＯ膜が外光による反射を受けてフレネルレンズに白く映りこむ。そのため、フレネルレンズ特有の同心円状の縞が目立ちやすく、外観上好ましくないという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、外光による反射によるフレネルレンズの同心円状の縞の映り込みを低減出来る液晶フレネルレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の液晶フレネルレンズ及び液晶フレネルレンズの製造装置は、片方にフレネルレンズが形成された第１の透明基板と、前記フレネルレンズが形成された全てのレンズ面のみに形成された第１の透明電極と、片方の面に第２の透明電極を有しその第２の透明電極側の面を前記第１の透明電極に対向するように配置された第２の透明基板と、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に液晶を配したことを特徴としたものである。
【０００８】
さらに、本発明の液晶フレネルレンズ及び液晶フレネルレンズの製造装置は、片方の面にフレネルレンズが形成された第１の透明基板のレンズ面に透明電極を形成する液晶フレネルレンズの製造装置において、前記第１の透明基板を固定するための基板ホルダと、前記透明電極を形成するための電極材料を入れた蒸発源と、前記第１の透明基板と前記蒸発源との間に配置されたメタルマスクと、前記メタルマスクを保持するためのマスクホルダと、を備えたことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の液晶フレネルレンズによれば、レンズに対し斜め方向から光が入射しても、その入射光による映りこみを低減し、フレネルレンズ特有の同心円状の縞を目立たなくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明における液晶フレネルレンズの実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１１】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１における液晶フレネルレンズの断面構造図を示す。図１において、液晶フレネルレンズ１０は、第１の透明基板１１ａの上に、凸型のフレネルレンズ１４が形成され、フレネルレンズ１４において、第１の透明基板１１ａと接する面の反対側の面にレンズ面１６が形成されている。本発明でのレンズ面１６とは、フレネルレンズの光学特性を満足するように光学的に屈折あるいは回折特性を持たせた面を言う。この全てのレンズ面１６に第１の透明電極１２ａが成膜されている。また、平板の第２の透明基板１１ｂの片方の面に第２の透明電極１２ｂが形成されている。第１の透明基板１１ａと第２の透明基板１１ｂとには、高屈折ガラス材料あるいはＰＭＭＡポリカーポネート等の樹脂材料を用いる。また、第１の透明電極１２ａと第２の透明電極１２ｂとは、ＩＴＯからなり、それぞれの透明基板の表面に蒸着法あるいはスパッタリング法で成膜する。
【００１２】
その後、第１の透明電極１２ａに対向するように、第２の透明電極１２ｂを持つ第２の透明基板１１ｂを配置して、第１の透明基板１１ａと第２の透明基板１１ｂとの間に液晶１３を充填する。充填後、第１の透明基板１１ａと第２の透明基板１１ｂの両端をシール１５で封止して液晶レンズ１０が完成する。なお、本実施例では、第１の透明基板１１ａと第２の透明基板１１ｂとは平面で説明したが、球面あるいは非球面でも良い。
【００１３】
図１に示した液晶レンズ１０の第１の透明電極１２ａと第２の透明電極１２ｂとの間に電圧を印加すると、液晶１３の屈折率はフレネルレンズ１４の屈折率より低くなる。そのため、フレネルレンズ１４の集光効果により、液晶フレネルレンズ１０は、凸レンズとなる。反対に、第１の透明電極１２ａと第２の透明電極１２ｂとの間に電圧を印加しないときには、液晶１３の屈折率とフレネルレンズ１４の屈折率との差が無くなり焦点距離は無限遠となるので、凸レンズではなくなる。すなわち、第１の透明電極１２ａと第２の透明電極１２ｂとの間に印加する電圧のＯＮ・ＯＦＦによって、液晶フレネルレンズ１０の焦点距離を可変出来る。
【００１４】
図２に本発明の実施の形態１におけるフレネルレンズ１４の斜視図を、図３にその平面図を示す。図２に示すように、第１の透明電極１２ａが塗布されるのは、フレネルレンズ１４のレンズ面１６のみであり、非レンズ面１７には塗布されない。そのため、第１の透明電極１２ａは、フレネルレンズの輪体ごとに電気的に独立している。これらの独立した第１の透明電極１２ａ同士を導通させるために、共通電極１２ｃをフレネルレンズ１４の面の形状に沿って形成する。この共通電極１２ｃは、２〜３０Åの厚さで、７０〜８０μｍの幅を持ってフレネルレンズ１４の面の形状に沿って形成されている。共通電極に用いる材料は、本実施例では、第１の透明電極１２ａと同じＩＴＯとした。
【００１５】
以下に、本願発明の液晶フレネルレンズ１０の製造法について説明する。まず、レンズ用の樹脂をフレネルレンズ金型に充填後硬化させ、フレネルレンズ１４を得る。得られたフレネルレンズ１４のレンズ面１６のみに第１の透明電極１２ａを形成する方法を、次に説明する。
【００１６】
図４にフレネルレンズ１４のレンズ面に第１の透明電極１２ａと共通電極１２ｃとを成膜する様子を示した概略図と、図５に透明電極を成膜するときのフレネルレンズとメタルマスクの平面図を示す。本実施例では、真空蒸着法によってフレネルレンズ１４のレンズ面１６のみに第１の透明電極１２ａを形成した。また、第１の透明電極１２ａの材料には、ＩＴＯを用いた。図１で説明した非レンズ面１７には、ＩＴＯが成膜しないように、図５に示すようにフレネルレンズ１４の中心から中心角３２０ｄｅｇの範囲を囲むように扇型の開口部を持つメタルマスク１０４（ａ）で覆う。メタルマスク１０４（ａ）は、その開口部をＩＴＯ蒸発源１０２の直上に位置するように置き、真空蒸着装置１００の内部のマスクホルダ１０６で固定する。その後、フレネルレンズ１４を基板ホルダに斜めに固定して回転させながら、レンズ部にＩＴＯを蒸着する（回転斜方蒸着法）。
【００１７】
ここで、フレネルレンズ１４の角度調整を行うが、具体的には、非レンズ面１７に蒸着されないように、ＩＴＯ蒸発源１０２から見て、非レンズ面１７が影になるように、フレネルレンズ１４に傾きを持たせることが肝要である。本実施例では、非レンズ面１７にＩＴＯが蒸着しないように、非レンズ面１７が第１の透明基板１１ａに対して垂直となるようにフレネルレンズ１４を基板ホルダ１０５に１〜２ｄｅｇ程傾斜を持たせて固定した。
【００１８】
続いて、フレネルレンズ１４が固定された基板ホルダ１０５を回転させ、真空槽の下部にあるヒータ１０１でＩＴＯ蒸発源１０２を加熱すると、ＩＴＯ１０３が昇華しフレネルレンズ１４のレンズ面１６に成膜される。フレネルレンズ１４の中心を軸に基板ホルダ１０５で回転させながら膜の厚さが最適となるように蒸着させることで、フレネルレンズ１４個々のレンズ面１６に第１の透明電極１２ａが成膜される。
【００１９】
続いて、共通電極１２ｃの成膜を行う。
【００２０】
図６に示すように、共通電極１２ｃの形成には、第１の透明電極１２ａの成膜時とは異なる１００μｍ幅のスリットが設けられたメタルマスク１０４（ｂ）を用いる。このメタルマスク１０４（ｂ）をマスクホルダ１０６に固定し、フレネルレンズ１４の角度調整を行う。今回の角度調整は、レンズ面と非レンズ面の双方にＩＴＯがむらなく成膜されるような角度にする。その後、第１の透明電極１２ａの成膜時と同様に真空蒸着法でＩＴＯを成膜する。なお、共通電極１２ｃの形成について、スパッタリング法でも可能ではあるが、肉眼で観察したときに目立たないように共通電極を形成するには、真空蒸着法の方が好ましい。
【００２１】
共通電極１２ｃを成膜した後、フレネルレンズ１４の凹凸形状に充填するように常光屈折率ｎｏ、異常光屈折率ｎｅを有するネマティック液晶を塗布し、その上に第１の透明電極１２ａを成膜した第１の透明基板１１ａを、第１の透明電極１２ａが成膜された面を液晶側に接するようにして挟み込む。そして液晶フレネルレンズ１０を構成する各素子の位置ずれを起こさないよう第１の透明基板１１ａ、第２の透明基板１１ｂ及び液晶１３の縁をシール１５で封をする。
【００２２】
液晶１３について、塗布したネマティック液晶分子が一定方向に揃うようにするために、第１の透明電極１２ａ、第２の透明電極１２ｂの表面に配向膜が形成されている。配向膜はポリイミド等が用いられ、特定方向にラビング処理を行っている。第１の透明基板１１ａ、第２の透明基板１１ｂとフレネルレンズ１４で内部保持されている液晶１３を第１の透明電極１２ａ、第２の透明電極１２ｂに電位差を与えることによって液晶分子の配向が変わり、偏光の向きに対して屈折率が変化する。
【００２３】
以下に、本実施例で作製した液晶フレネルレンズ１０の寸法を示す。液晶フレネルレンズ１０の厚さを１．６ｍｍ、液晶フレネルレンズ１０内のフレネル形成部（凹凸が形成されている部分）の有効径は４０ｍｍとした。液晶フレネルレンズ１０を構成している第１の透明基板１１ａ、第２の透明基板１１ｂの厚さはそれぞれ０．７ｍｍ、フレネルレンズ１４の底面から中心に位置する頂部までの厚さを０．１２ｍｍ、フレネルレンズ１４の中心位置での頂部から第１の透明基板１１ａまでの距離を０．０８ｍｍとした。また、フレネルレンズ１４の曲率は中心部付近で３５ｍｍ、フレネルレンズ凹凸のピッチ長を０．１ｍｍとした。第１の透明電極１２ａの厚さは４００Åであった。形成された共通電極１２ｃの抵抗値は、２０ｍｍの長さで６Ωであった。
【００２４】
以上の構成で作製したフレネルレンズ１０について、同心円状の映り込みを目視で確認したところ、従来の構成では映り込みが観察されたが、本実施の形態では移り込みがほとんど目立たなくなった。また、第１の透明電極と第２の透明電極との間に印加する電圧の有無に従って、凸レンズと非凸レンズの動作が出来、設計意図通りの特性が得られた。なお、本実施例では透明導電膜で共通電極を構成したが、透明導電膜にこだわる必要はない。
【００２５】
従来の構成では液晶１３あるいはフレネルレンズ１４とＩＴＯ等の透明電極との屈折率差Δｎは０．４〜０．６であったが、フレネルレンズ１４の凹凸の非レンズ面に第２の透明電極１２ｂを成膜しないようにすることで、液晶１３とフレネルレンズ１４との屈折率差Δｎは０〜０．２と小さくなり、フレネルレンズ１４の非レンズ部１７に入射する光についての反射を大幅に低減させることが可能となる。
【００２６】
また、本実施の形態では、フレネルレンズ１４の凹凸の非レンズ面による反射を抑えるために、液晶１３よりフレネルレンズ１４の屈折率を大きく設定することがより好ましい。
【００２７】
（実施の形態２）
図７に、本発明の実施の形態２における液晶フレネルレンズの断面構造図を示す。実施の形態１との違いは、フレネルレンズの断面形状にあり、本実施例では凹型である。
【００２８】
図７において、液晶フレネルレンズ２０は、第１の透明基板２１ａの上に、凹型のフレネルレンズ２４が形成され、フレネルレンズ２４において、第１の透明基板２１ａと接する面の反対側の面にレンズ面２６が形成されている。レンズ面２６の定義は、実施の形態１と同様である。また、非レンズ面２７の定義は、実施の形態１と同様である。図７には、示されていないが、本実施例でも実施の形態１と同様な共通電極が設けられている。図その他の構造および使用する材料は、実施の形態１と同様なので省略する。
【００２９】
図７に示した液晶レンズ２０の第１の透明電極２２ａと第２の透明電極２２ｂとの間に電圧を印加すると、液晶２３の屈折率はフレネルレンズ２４の屈折率より低くなる。そのため、フレネルレンズ２４の発散効果により、液晶フレネルレンズ２０は、凹レンズとなる。反対に、第１の透明電極２２ａと第２の透明電極２２ｂとの間に電圧を印加しないときには、液晶２３の屈折率とフレネルレンズ２４の屈折率との差が無くなり焦点距離は無限遠となるので、凹レンズではなくなる。すなわち、第１の透明電極２２ａと第２の透明電極２２ｂとの間に印加する電圧のＯＮ・ＯＦＦによって、液晶フレネルレンズ２０の焦点距離を可変出来る。
【００３０】
実施の形態２の液晶フレネルレンズ２０の製造方法は、実施の形態１で説明した製造方法と同一なので省略する。以下に、作製した液晶フレネルレンズ２０の寸法を示す。
【００３１】
実施の形態２で作製した液晶フレネルレンズ２０の厚さは、１．６ｍｍ、液晶フレネルレンズ２０内のフレネル形成部（凹凸が形成されている部分）の有効径は４０ｍｍとした。液晶フレネルレンズ２０を構成している第１の透明基板２１ａ、第２の透明基板２１ｂの厚さはそれぞれ０．７ｍｍ、フレネルレンズ２４の底面から中心に位置する頂部までの厚さを０．１２ｍｍ、フレネルレンズ２４の中心位置での頂部から第１の透明基板２１ａまでの距離を０．０８ｍｍとした。また、フレネルレンズ２４の曲率は中心部付近で３５ｍｍ、フレネルレンズ凹凸のピッチ長を０．１ｍｍとした。第１の透明電極２２ａの厚さは４００Åだった。形成された共通電極２２ｃの抵抗値は、２０ｍｍの長さで６Ωであり、実施の形態１と同じ値を示した。
【００３２】
以上の構成で作製したフレネルレンズ２０について、同心円状の映り込みを目視で確認したところ、従来の構成では映り込みが観察されたが、本実施の形態では移り込みがほとんど目立たなくなった。また、第１の透明電極と第２の透明電極との間に液晶制御用の電圧を印加した所、設計通りの動作が確認された。
【００３３】
従来の構成では液晶２３あるいはフレネルレンズ２４とＩＴＯ等の透明電極との屈折率差Δｎは０．４〜０．６であったが、フレネルレンズ２４の凹凸の非レンズ面に第２の透明電極２２ｂを成膜しないようにすることで、液晶２３とフレネルレンズ２４との屈折率差Δｎは０〜０．２と小さくなり、フレネルレンズ２４の非レンズ部２７に入射する光についての反射を大幅に低減させることが可能となる。
【００３４】
また、本実施の形態では、フレネルレンズ２４の凹凸の非レンズ面による反射を抑えるために、液晶２３よりフレネルレンズ２４の屈折率を大きく設定することがより好ましい。
【００３５】
（実施の形態３）
図８に、本発明の実施の形態３におけるフレネルレンズの平面図を示す。実施の形態１及び実施の形態２との相異は、複数の共通電極を備えたことにある。このように、共通電極を複数にして、フレネルレンズの中心から外周部にかけて放射状に配置することで、液晶分子の応答速度を高めることが出来る。
【００３６】
図８に示した液晶フレネルレンズ３４の基本構造は実施の形態１と同様である。すなわち、図１に示したように、液晶フレネルレンズ３４は、第１の透明基板１１ａ、第２の透明基板１１ｂ、第１の透明電極３２ａ（図１では１２ａで示している。）、第２の透明電極１２ｂ、液晶１３、凸レンズ型のフレネルレンズ１４、シール１５とで構成される。共通電極３２ｃは、フレネルレンズの中心から放射状に４本あり、それぞれ複数フレネルレンズを４分割する位置にある。これらの共通電極３２ｃにより、第１の透明電極３２ａは、互いに接続される。
【００３７】
図９に、実施の形態３に示す共通電極の作製方法を示す。実施の形態１で使用した共通電極用作製用のメタルマスク１０４（ｂ）を使用し、一つの共通電極を作製する毎にこのメタルマスク１０４（ｂ）回転させることで、複数の共通電極が作製できる。
【００３８】
最初に、図６で示した１００μｍの幅のスリットを形成したメタルマスク１０４（ｂ）を図９のマスクホルダ３０６に設置する。
【００３９】
続いて、１本目の共通電極を形成するために、第１の透明基板を基板ホルダ３０５に設置し、共通電極を形成する場所に合わせるために、基板ホルダを回転させ、この状態を保持したまま、蒸着法でＩＴＯを成膜する。続いて、２本目の共通電極を形成するために、今度は先程の基板ホルダ３０５を軸に９０ｄｅｇ回転させ、先程と同様にＩＴＯを成膜する。続いて、３本目と４本目の共通電極を形成するために、それぞれ基板ホルダ３０５を９０ｄｅｇ回転させ、ＩＴＯを成膜する。
【００４０】
上記では、メタルマスク３０４（ａ）を固定して、基板ホルダ３０５を回転させることで共通電極３２ｃを４本形成したが、基板ホルダ３０５を固定し、図１０に示すように、円状のメタルマスク３０４（ｂ）をフレネルレンズに貼付し、共通電極３２ｃを形成する毎にメタルマスク３０４（ｂ）を回転させる方法でもよい。
【００４１】
具体的には、１本目の共通電極を形成するためにメタルマスク３０４（ｂ）を図１０（ａ）のように設置する。この状態を保持したまま、蒸着法あるいはスパッタリング法でＩＴＯを成膜する。続いて、２本目の共通電極を形成するために、図１０（ｂ）のように、先程の図１０（ａ）の状態からメタルマスク３０４（ｂ）を９０ｄｅｇ回転させ、先程と同様にＩＴＯを成膜する。この際、共通電極がレンズ面と非レンズ面に形成されるようフレネルレンズの向きも調節する。続いて、３本目、４本目の共通電極を形成するために、図１０（ｃ）、図１０（ｄ）のようにそれぞれメタルマスク３０４（ｂ）を９０ｄｅｇ回転させ、フレネルレンズの向きを調節してＩＴＯを成膜する。共通電極を成膜した後の工程については、実施の形態１と同様であるので省略する。
【００４２】
以上の構成により、実施の形態１で作製した液晶フレネルレンズと比較し、液晶の応答性が良い液晶フレネルレンズを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明にかかる液晶フレネルレンズは、外光による映りこみを低減することを有し、電子制御式眼鏡等として有用である。また、印加電圧によって焦点距離を可変させる液晶フレネルレンズを用いた電子制御式眼鏡に好適に利用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１における液晶フレネルレンズの断面構造図
【図２】本発明の実施の形態１におけるフレネルレンズの斜視図
【図３】本発明の実施の形態１におけるフレネルレンズの平面図
【図４】本発明の実施の形態１におけるフレネルレンズのレンズ面に透明電極を成膜する様子を示した概略図
【図５】本発明の実施の形態１における透明電極を成膜するときのフレネルレンズとメタルマスクの平面図
【図６】本発明の実施の形態１における共通電極を成膜するときのフレネルレンズとメタルマスクの平面図
【図７】本発明の実施の形態２における液晶フレネルレンズの断面構造図
【図８】本発明の実施の形態３における共通電極を複数本設置したフレネルレンズの平面図
【図９】本発明の実施の形態３におけるフレネルレンズのレンズ面及び非レンズ面に共通電極を成膜する様子を示した概略図
【図１０】本発明の実施の形態３における共通電極を成膜するときのフレネルレンズとメタルマスクの平面図
【図１１】従来の液晶フレネルレンズの断面構造図
【符号の説明】
【００４５】
１０、２０、４０ 液晶レンズ
１１ａ、２１ａ、４１ａ 第１の透明基板
１１ｂ、２１ｂ、４１ｂ 第２の透明基板
１２ａ、２２ａ、４２ａ 第１の透明電極
１２ｂ、２２ｂ、３２ｂ、４２ｂ 第２の透明電極
１２ｃ、３２ｃ 共通電極
１３、２３、４３ 液晶
１４、３４、４４ フレネルレンズ（凸レンズ型）
１５、２５、４５ シール
１６、２６ レンズ面
１７、２７ 非レンズ面
２４ フレネルレンズ（凹レンズ型）
１００、３００ 真空蒸着装置
１０１、３０１ ヒータ
１０２、３０２ ＩＴＯ蒸発源
１０３、３０３ ＩＴＯ
１０４（ａ）、１０４（ｂ）、３０４（ａ）、３０４（ｂ）メタルマスク
１０５、３０５ 基板ホルダ
１０６、３０６ マスクホルダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片方にフレネルレンズが形成された第１の透明基板と、
前記フレネルレンズが形成された全てのレンズ面のみに形成された第１の透明電極と、
片方の面に第２の透明電極を有しその第２の透明電極側の面を前記第１の透明電極に対向するように配置された第２の透明基板と、
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に液晶を配した液晶フレネルレンズ。
【請求項２】
全ての前記第１の透明電極を電気的に接続するための共通電極を備えた請求項１記載の液晶フレネルレンズ。
【請求項３】
前記フレネルレンズの断面形状は、凸型又は凹型のいずれか一方である請求項１に記載の液晶フレネルレンズ。
【請求項４】
前記フレネルレンズの断面形状は、球面又は非球面のいずれか一方である請求項１に記載の液晶フレネルレンズ。
【請求項５】
前記共通電極が、少なくとも１つ以上形成されている請求項２に記載の液晶フレネルレンズ。
【請求項６】
片方の面にフレネルレンズが形成された第１の透明基板のレンズ面に透明電極を形成する液晶フレネルレンズの製造装置において、
前記第１の透明基板を固定するための基板ホルダと、
前記透明電極を形成するための電極材料を入れた蒸発源と、
前記第１の透明基板と前記蒸発源との間に配置されたメタルマスクと、
前記メタルマスクを保持するためのマスクホルダと、
を備えた液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項７】
前記基板ホルダは、前記第１の透明基板と前記蒸発源との角度を可変できる請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項８】
前記基板ホルダは、前記第１の透明基板を自在に回転できる請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項９】
前記メタルマスクは、中心から外側に向けて扇形の切れ込みを持ち、その中心を前記第１の透明基板の中心と同一にするように配置されたときに前記第１の透明基板を覆う大きさを持つ請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項１０】
前記メタルマスクは、中心から外側に向けて矩形の切れ込みを持ち、その中心を前記第１の透明基板の中心と同一にするように配置されたときに前記第１の透明基板を覆う大きさを持つ請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項１１】
前記マスクホルダは、前記メタルマスクの中心を前記第１の透明基板の中心と同一にするように規定する請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項１】
片方にフレネルレンズが形成された第１の透明基板と、
前記フレネルレンズが形成された全てのレンズ面のみに形成された第１の透明電極と、
片方の面に第２の透明電極を有しその第２の透明電極側の面を前記第１の透明電極に対向するように配置された第２の透明基板と、
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板との間に液晶を配した液晶フレネルレンズ。
【請求項２】
全ての前記第１の透明電極を電気的に接続するための共通電極を備えた請求項１記載の液晶フレネルレンズ。
【請求項３】
前記フレネルレンズの断面形状は、凸型又は凹型のいずれか一方である請求項１に記載の液晶フレネルレンズ。
【請求項４】
前記フレネルレンズの断面形状は、球面又は非球面のいずれか一方である請求項１に記載の液晶フレネルレンズ。
【請求項５】
前記共通電極が、少なくとも１つ以上形成されている請求項２に記載の液晶フレネルレンズ。
【請求項６】
片方の面にフレネルレンズが形成された第１の透明基板のレンズ面に透明電極を形成する液晶フレネルレンズの製造装置において、
前記第１の透明基板を固定するための基板ホルダと、
前記透明電極を形成するための電極材料を入れた蒸発源と、
前記第１の透明基板と前記蒸発源との間に配置されたメタルマスクと、
前記メタルマスクを保持するためのマスクホルダと、
を備えた液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項７】
前記基板ホルダは、前記第１の透明基板と前記蒸発源との角度を可変できる請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項８】
前記基板ホルダは、前記第１の透明基板を自在に回転できる請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項９】
前記メタルマスクは、中心から外側に向けて扇形の切れ込みを持ち、その中心を前記第１の透明基板の中心と同一にするように配置されたときに前記第１の透明基板を覆う大きさを持つ請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項１０】
前記メタルマスクは、中心から外側に向けて矩形の切れ込みを持ち、その中心を前記第１の透明基板の中心と同一にするように配置されたときに前記第１の透明基板を覆う大きさを持つ請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【請求項１１】
前記マスクホルダは、前記メタルマスクの中心を前記第１の透明基板の中心と同一にするように規定する請求項６に記載の液晶フレネルレンズの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−９８６４４（Ｐ２００９−９８６４４Ａ）
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２９２５３（Ｐ２００８−２２９２５３）
【出願日】平成２０年９月８日（２００８．９．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月７日（２００９．５．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月８日（２００８．９．８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]