(57)【要約】【課題】液晶光学素子を温度制御して応答速度を確保でき、これを小型化して構成でき、製造を容易に行うことができること。【解決手段】フレキシブルプリント基板１００は、信号を送信する信号パターン１０２と、信号パターン１０２よりも抵抗が高い発熱用の温度制御用パターン１１０とを備える。温度制御用パターン１１０は、所定の抵抗率を有する銅箔を所定形状にパターン形成してなり、電流印加により発熱するヒータとして機能する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルプリント基板において、
信号を送信する信号パターンと、
前記信号パターンよりも抵抗が高い発熱用の温度制御用パターンと、
を備えることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
【請求項２】
前記温度制御用パターンは、所定の抵抗率を有する銅箔を所定形状にパターン形成してなり、電流印加により発熱するヒータとして機能することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項３】
前記フレキシブルプリント基板は更に開口部を有し、
前記温度制御用パターンは、前記開口部の周囲に所定長を有してパターン形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項４】
前記温度制御用パターンは、前記開口部の周囲に巻回状に形成された所定長を有してパターン形成されていることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項５】
前記温度制御用パターンは、入出力用のパターンが一対で前記開口部の周囲に巻回状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項６】
前記フレキシブルプリント基板は更に切断部を有し、
前記切断部によって、前記信号パターンの面が形成されたパターン片と、前記温度制御用パターンの面が形成されたパターン片とが、それぞれ異なる高さ位置に撓み配置自在なことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項７】
前記温度制御用パターンが形成されたパターン片は２つ形成されていることを特徴とする請求項６に記載のフレキシブルプリント基板。
【請求項８】
液晶光学素子と、
前記液晶光学素子に接続され該液晶光学素子に駆動信号を入力する請求項１〜７のいずれか一つに記載のフレキシブルプリント基板と、
を有することを特徴とする液晶光学装置。
【請求項９】
複数の前記液晶光学素子が互いに接合され、当該接合の面に前記温度制御用パターンが形成されたパターン片が介挿状態で固定されることを特徴とする請求項８に記載の液晶光学装置。
【請求項１０】
前記駆動部に接続される前記他端は、前記温度制御用パターンの幅を幅広に形成されたことを特徴とする請求項８または９に記載の液晶光学装置。
【請求項１１】
前記液晶光学素子は、透過する光の屈折率を変化させる液晶レンズであることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一つに記載の液晶光学装置。
【請求項１２】
前記液晶光学素子としての前記液晶レンズは、光学レンズ群の光路上に配置され、ズーム駆動により光軸方向に移動するとともに、当該ズーム時における合焦点制御を行うことを特徴とする請求項１１に記載の液晶光学装置。
【請求項１３】
液晶光学素子にフレキシブルプリント基板を取り付ける液晶光学装置の製造方法において、
前記フレキシブルプリント基板に設けられた駆動用の信号パターンを前記液晶光学素子の信号電極に取り付ける第１の工程と、
前記フレキシブルプリント基板に設けられ、前記信号パターンと異なる位置に設けられた温度制御用パターンが形成されたパターン片を撓ませて前記液晶光学素子の所定の面に面接合させる第２の工程と、
を含むことを特徴とする液晶光学装置の製造方法。
【請求項１４】
前記第２の工程は、前記パターン片を前記液晶光学素子の所定の面上の一方から他方に向けて連続的に圧力をかけながら接着していくことを特徴とする請求項１３に記載の液晶光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶光学素子を駆動する信号パターンを備えたフレキシブルプリント基板にかかり、特に、液晶光学素子を温度制御できるフレキシブルプリント基板、液晶光学装置および液晶光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶光学装置としては文字を表示する液晶表示素子や、通過する光の屈折率を変化させて焦点距離を可変させる液晶レンズ等が知られている（例えば、下記特許文献１参照。）。これらの液晶光学装置は、透明板間に設けられる液晶層が低温時において粘度が高くなり、応答速度が低下する。このため、液晶光学装置にヒータを設けて低温時に加熱することにより、液晶の応答速度の低下を防止した技術が開示されている（例えば、下記特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０１２４３号公報
【特許文献２】特開２００５−２１５３３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に開示された技術では、液晶表示装置のパッケージにヒータを取り付ける構造であり、このヒータ分の高さが全体の厚さを増大させ、小型化できなかった。特に、ズームレンズ群の中に液晶レンズを配置し、液晶レンズによりズーム時の合焦点（オートフォーカス）制御を行う構成とした場合、この液晶レンズは、ズーム駆動により光軸方向に移動することになる。そして、このような移動する液晶レンズの場合、ヒータの高さ分が光軸方向に対する大きさを増大させ、光学系全体の小型化を達成できなくなる。同時に、ヒータにより液晶レンズが重量化して液晶レンズを軽量化できず、トルクおよび駆動電力が増大し、ズーム時の移動速度が低下するという問題が生じた。
【０００５】
また、液晶表示部に対する信号供給用の信号ラインと、ヒータに対する駆動用の駆動ラインとの接続箇所が合計２箇所生じるため、接続箇所部分での作業性が低下した。特に、液晶表示装置はシール部および透明板により所定の高さを有するため、液晶表示部の電極と、ヒータの電極の位置とが高さ方向で異なり、異なる高さ位置でそれぞれ半田付け等による接続作業が必要となるため、製造を容易に行えなかった。また、液晶表示装置にヒータの電極を設け、この電極部分で駆動ラインと接続する構成のため、この電極が部分的に熱を有して無駄な熱および電力を消費すると共に、液晶表示装置全体を均一に暖めることができないという問題も生じる。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、液晶光学素子を温度制御して応答速度を確保でき、これを小型化して構成でき、製造を容易に行うことができるフレキシブルプリント基板、液晶光学装置および液晶光学装置の製造方法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】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるフレキシブルプリント基板は、フレキシブルプリント基板において、信号を送信する信号パターンと、前記信号パターンよりも抵抗が高い発熱用の温度制御用パターンと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の発明にかかるフレキシブルプリント基板は、請求項１に記載の発明において、前記温度制御用パターンは、所定の抵抗率を有する銅箔を所定形状にパターン形成してなり、電流印加により発熱するヒータとして機能することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の発明にかかるフレキシブルプリント基板は、請求項１または２に記載の発明において、前記フレキシブルプリント基板は更に開口部を有し、前記温度制御用パターンは、前記開口部の周囲に所定長を有してパターン形成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の発明にかかるフレキシブルプリント基板は、請求項３に記載の発明において、前記温度制御用パターンは、前記開口部の周囲に巻回状に形成された所定長を有してパターン形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の発明にかかるフレキシブルプリント基板は、請求項４に記載の発明において、前記温度制御用パターンは、入出力用のパターンが一対で前記開口部の周囲に巻回状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６の発明にかかるフレキシブルプリント基板は、請求項１〜５のいずれか一つに記載の発明において、前記フレキシブルプリント基板は更に切断部を有し、前記切断部によって、前記信号パターンの面が形成されたパターン片と、前記温度制御用パターンの面が形成されたパターン片とが、それぞれ異なる高さ位置に撓み配置自在なことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７の発明にかかるフレキシブルプリント基板は、請求項６に記載の発明において、前記温度制御用パターンが形成されたパターン片は２つ形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８の発明にかかる液晶光学装置は、液晶光学素子と、前記液晶光学素子に接続され該液晶光学素子に駆動信号を入力する請求項１〜７のいずれか一つに記載のフレキシブルプリント基板と、を有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９の発明にかかる液晶光学装置は、請求項８に記載の発明において、複数の前記液晶光学素子が互いに接合され、当該接合の面に前記温度制御用パターンが形成されたパターン片が介挿状態で固定されることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項１０の発明にかかる液晶光学装置は、請求項８または９に記載の発明において、前記駆動部に接続される前記他端は、前記温度制御用パターンの幅を幅広に形成されたことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項１１の発明にかかる液晶光学装置は、請求項８〜１０のいずれか一つに記載の発明において、前記液晶光学素子は、透過する光の屈折率を変化させる液晶レンズであることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２の発明にかかる液晶光学装置は、請求項１１に記載の発明において、前記液晶光学素子としての前記液晶レンズは、光学レンズ群の光路上に配置され、ズーム駆動により光軸方向に移動するとともに、当該ズーム時における合焦点制御を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３の発明にかかる液晶光学装置の製造方法は、液晶光学素子にフレキシブルプリント基板を取り付ける液晶光学装置の製造方法において、前記フレキシブルプリント基板に設けられた駆動用の信号パターンを前記液晶光学素子の信号電極に取り付ける第１の工程と、前記フレキシブルプリント基板に設けられ、前記信号パターンと異なる位置に設けられた温度制御用パターンが形成されたパターン片を撓ませて前記液晶光学素子の所定の面に面接合させる第２の工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１４の発明にかかる液晶光学装置の製造方法は、請求項１３に記載の発明において、前記第２の工程は、前記パターン片を前記液晶光学素子の所定の面上の一方から他方に向けて連続的に圧力をかけながら接着していくことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明にかかるフレキシブルプリント基板、液晶光学装置および液晶光学装置の製造方法によれば、液晶光学素子を温度制御して応答速度を確保でき、また、小型化でき製造を容易に行えるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるフレキシブルプリント基板、液晶光学装置および液晶光学装置の製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態では、液晶光学装置として液晶レンズを例に説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１によるフレキシブルプリント基板を示す斜視図である。図１には、フレキシブルプリント基板１００の一端部を示している。フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）１００は、ポリイミド等の材質を薄く形成して可撓性を有するプリント基板１０１を基材として用いている。このプリント基板１０１上には、長手方向に沿い銅箔等により、信号パターン１０２と、温度制御用パターン１１０とが形成されている。これら信号パターン１０２および温度制御用パターン１１０は、基材および表面がそれぞれポリイミド等により絶縁処理されている。
【００２４】
プリント基板１０１の一端１０１ａ側には、円形状の開口部１０１ｂが開口形成されている。この開口部１０１ｂは、後述する液晶レンズにおける光速が通過する位置に対応して設けられている。
【００２５】
信号パターン１０２は、プリント基板１０１の長さ方向に直線状にパターン形成されている。この信号パターン１０２の端部には、接続部１０３が設けられており、この接続部１０３は、プリント基板１０１の裏面側が導通可能に表出している。この接続部１０３は、液晶光学素子に設けられた信号電極に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）や半田付け等で電気的に接続されることにより、液晶光学素子に駆動信号を入力する。
【００２６】
また、温度制御用パターン１１０は、プリント基板１０１の長手方向の端部１０１ａ付近までパターン形成されている。この温度制御用パターン１１０は、１本の配線を端部１０１ａで折り返してパターン形成されたものであり、信号パターン１０２よりも抵抗が高く、電流が通電されることにより発熱しヒータとして機能する。図に示すように、温度制御用パターン１１０の折り返し部１１０ａは、開口部１０１ｂの周囲を周回する所定径の円弧状に形成されている。
【００２７】
そして、接続部１０３近傍には、プリント基板１０１に切り込み線を入れて形成した切断部１２０が設けられている。この切断部１２０は、接続部１０３以上の幅Ｗと、接続部１０３からみて端部１０１ａ側の位置にプリント基板１０１の長手方向に向けて所定の長さＬ１とを有している。長さＬ１は、折り曲げる高さ（液晶光学素子の厚さ）に合わせて設定する。なお、長さＬ２は、液晶光学素子本体の長さに合わせて設定する。
【００２８】
図２は、図１に記載のフレキシブルプリント基板を撓ませた状態を示す斜視図である。プリント基板１０１は、液晶光学素子の高さに合わせて切断部１２０部分で高さ方向に折曲させることができる。このようにして折り曲げたフレキシブルプリント基板１００の一端１０１ａ側をパターン片１３０Ａと呼称する。この際、図示のように、折り曲げ部分に接続部１０３が位置しても、切断部１２０によりこの接続部１０３がつられて折り曲がることがなく水平状態を維持でき、液晶光学素子の信号電極に安定接続できる。また、温度制御用パターン１１０は、配線パターンであるため、プリント基板１０１の折り曲げ状態と同様に折り曲げることができ、液晶光学素子の面に沿って配置できる。
【００２９】
図３は、本発明の液晶光学装置としての液晶レンズを示す側断面図である。液晶レンズ３００の一面（図示の例では上面）にフレキシブルプリント基板１００のパターン片１３０Ａを配置した状態を示している。
【００３０】
液晶レンズ３００は、一対の透明な下基板３０１と、上基板３０２とを有し、これらの間に液晶層３０３が設けられ、シール材３０５によりシールされてなる。下基板３０１には、透明導電膜３１０が形成されており、この透明導電膜３１０は、上透明導電膜３１０ａと、下透明導電膜３１０ｂによりなる。上基板３０２には、対向電極３１１が形成されている。
【００３１】
下透明導電膜３１０ｂは、液晶レンズ３００の外部位置であって、下基板３０１の端部の信号電極３０６部分まで導出されている。対向電極３１１についても同様に信号電極３０６部分まで導出されている。信号電極３０６には、フレキシブルプリント基板１００の接続部１０３が接続され、信号パターン１０２を介して図示しない他端まで引き出されている。フレキシブルプリント基板１００の他端には、コネクタが設けられ、図示しない駆動部に接続されている。これにより、透明導電膜３１０と対向電極３１１間には、駆動部から所望の電圧の駆動信号が供給され、液晶レンズとしての駆動制御がなされる。
【００３２】
また、フレキシブルプリント基板１００のパターン片１３０Ａは、上基板３０２に沿って熱伝導性のよい接着剤により接合される。これにより、フレキシブルプリント基板１００の温度制御用パターン１１０が、上基板３０２に沿って配置される。この温度制御用パターン１１０には、駆動部から所望の電流が供給され、温度制御用パターン１１０は電流量に応じて発熱する。
【００３３】
図４は、本発明の液晶光学装置としての液晶レンズを示す正面図である。図４に示すように、液晶レンズ３００は、中央部に透明導電膜３１０のうち、上透明導電膜３１０ａが複数、同心円状に形成されている。上透明導電膜３１０ａの中心部は、光が透過する中心である。そして、円の内側から外側にかけて異なる電圧を印加することにより、液晶層３０３に印加される電圧に分布が生じさせ、屈折率に分布が生じて、レンズとして機能させることができ、例えば合焦点用のレンズとして用いることができる。
【００３４】
図４に示すように、フレキシブルプリント基板１００のパターン片１３０Ａは、液晶レンズ３００の上面を覆うが、開口部１０１ｂを介して液晶レンズ３００を光が通過するようになっている。そして、温度制御用パターン１１０の折り返し部１１０ａは、この開口部１０１ｂの周囲を所定径で周回するよう配置される。これにより、外気温が寒いとき（例えば気温温度がマイナスのとき、駆動部が温度制御用パターン１１０に対して所定の電流を供給し、温度制御用パターン１１０を発熱させて液晶レンズ３００を通常動作可能な温度（例えば０°以上）となるよう暖める。これにより、温度低下時であっても、液晶の応答速度の低下を防止できるようになる。
【００３５】
また、液晶レンズ３００をフレキシブルプリント基板１００にパターン形成された温度制御用パターン１１０により暖める構成であるため、フレキシブルプリント基板１００自体が軽く、このフレキシブルプリント基板１００が取り付けられた液晶レンズ３００の全体重量も軽量化できる。これにより、液晶レンズ３００自体が光学系内で移動する構成の場合であっても、この移動を迅速に制御できる。また、液晶レンズ３００上に別途ヒータを接合した構成ではないため、厚さを薄くでき、光学系の特に光軸方向の小型化を図ることができるようになる。なお、フレキシブルプリント基板１００は、液晶レンズ３００の移動に合わせて撓むため液晶レンズ３００の移動の負荷を生じさせない。
【００３６】
温度制御用パターン１１０は、パターン形成時の厚さあるいは太さに応じてヒータとしての温度制御量を変更することができ、温度制御用パターン１１０に対して供給する電流量の可変制御と組み合わせて温度制御量を自在に設定できる。
【００３７】
図５−１〜図５−６は、実施の形態１による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。まず、図５−１の正面図に示すように、液晶光学素子５００の信号電極３０６ｂ上に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）５１０を加熱圧着する。
【００３８】
次に、図５−２に示すように、液晶光学素子５００にフレキシブルプリント基板５２０を取り付ける。フレキシブルプリント基板５２０は、液晶光学素子５００の光の透過部分が四角形状（例えば液晶表示装置）であるのに合わせて開口部１０１ｂが四角形状とした例である。まず、信号電極３０６ｂ部分にフレキシブルプリント基板５２０の接続部１０３を位置させ、上からホットプレス（加圧および加熱）する。これにより、異方性導電フィルム５１０内部の導電粒が変形し、信号電極３０６ｂと接続部１０３との間を導通させるとともに、異方性導電フィルム５１０が硬化して信号電極３０６ｂに対して接続部１０３が固着保持される。なお、図示しないが、接続部１０３には信号パターンが接続され、パターン片５３０Ａ部分には温度制御用パターンが形成されている。
【００３９】
切断部１２０は、図示の例では、切り込みではなく、接続部１０３と、パターン片５３０Ａとの間に空間を有するようフレキシブルプリント基板５２０を切り抜き形成してなる。また、不図示であるが、切断部１２０近傍において、フレキシブルプリント基板５２０が折れ曲がる箇所ｐ１、ｐ２を含む範囲（図中範囲Ｐ）には、別体の所定厚さの保護シートを重ねて設ければフレキシブルプリント基板５２０の切断や信号パターンおよび温度制御用パターンの断線を防止できる。なお、図中５２１は、フレキシブルプリント基板５２０の他端側に設けられるコネクタである。
【００４０】
次に、図５−３に示すように、フレキシブルプリント基板５２０のパターン片５３０Ａ部分（図中斜線部）を液晶光学素子５００の面に接着する。図５−４は、図５−３の側断面図である。図示の例では、液晶光学素子５００の下基板３０１側にパターン片５３０Ａを接着剤５５０により接着する。パターン片５３０Ａの接着時には、このパターン片５３０Ａを接続部１０３が設けられている側から一端側にかけて図中Ｘ方向にローラで圧力をかけながら行う。これにより、パターン片５３０Ａ部分の接着面における気泡の発生を防止できる。そして、このパターン片５３０Ａに設けられた温度制御用パターン１１０（不図示）により、液晶光学素子５００を温度制御することができる。
【００４１】
図５−５および図５−６は、偏光板を設けた状態を示す側断面図である。液晶光学素子５００に偏光板を設ける場合には、図５−５に示すようにフレキシブルプリント基板５２０のパターン片５３０Ａ上に、偏光板５６０を接着剤５５１を用いて設ける。また、図５−６に示すようにフレキシブルプリント基板５２０の内部（パターン片５３０Ａの内部）に、偏光板５６０を接着剤を用いて設けることもできる。パターン片５３０Ａ上の外の位置に偏光板５６０を設ける場合には、位置決めが楽に行え、パターン片５３０Ａの内部に設ける場合には、パターン片５３０Ａ内へのゴミの進入を防止できるとともに、下基板３０１に傷があった場合、この傷を接着剤が埋めることになり、傷の影響を低減できるようになる。
【００４２】
上記の製造方法によれば、フレキシブルプリント基板１００の製造時に、ヒータとして機能する温度制御用パターン１１０を予め形成しておくことができ、液晶光学素子（液晶レンズ３００）に対してヒータを取り付ける作業の手間を省くことができ、部品数と、工数を低減して製造の容易化を図ることができる。同時に、パターン形成で予め所望の位置に設けることができるため、液晶光学素子（液晶レンズ３００）への取り付け位置を精度よく行えるようになる。また、フレキシブルプリント基板１００自体が薄く可撓性を有するため、このフレキシブルプリント基板１００が液晶光学素子（液晶レンズ３００）の面に密接して貼り付けることができるようになる。特に、貼り付け時にフレキシブルプリント基板１００の他端側（接続部１０３）から一端１０１ａ側にかけて少しずつ貼り付けていけば、貼り付け面の内部から空気を押し出し、接合面に気泡が生じないようにできる。これにより、フレキシブルプリント基板１００が液晶光学素子（液晶レンズ３００）の面に密接して貼り付けることができ、温度制御用パターン１１０による発熱を効率よく、液晶光学素子（液晶レンズ３００）に伝導させることができ、熱伝導の効率化を図ることができる。
【００４３】
以上説明した実施の形態１によれば、フレキシブルプリント基板の配線パターンをヒータとして用いて液晶光学素子を暖める構成であるため、簡単な構成で低温時における応答速度の低下を防止でき、これを小型、軽量に構成でき、製造時における部品点数を減らすことができ、組み立てについても容易に行えるようになる。
【００４４】
また、信号配線とヒータ用の配線を一つのフレキシブルプリント基板にまとめることができ、部品の段階では、厚さを取らず、収納性に優れている。そして、ヒータそのものも配線パターンで形成しているため、一つのフレキシブルプリント基板でヒータ付きの機能を有し、部品点数を削減できる。取り付け時には、部品の取り付け忘れを防止でき、液晶光学素子の高さに沿って折り曲げてパターン片を形成し、このパターン片を液晶光学素子の面に接合するだけでヒータ機能を持たせることができ、取り付けを容易に行うことができ、さらには取り付け状態を想定して各部が形成されているため、組み立て精度も向上できるようになる。
【００４５】
（実施の形態２）
次に、図６は、本発明の実施の形態２によるフレキシブルプリント基板を示す斜視図である。実施の形態１と同じ構成には、同一の符号を付してある。実施の形態２において実施の形態１と異なるのは、フレキシブルプリント基板１００に２つの温度制御用パターン１１０，６１０を形成した点にある。そして、温度制御用パターン１１０の折り返し部１１０ａと、温度制御用パターン６１０の折り返し部６１０ａとは異なる半径で形成されている。また、折り返し部１１０ａと折り返し部６１０ａとの間には、プリント基板１０１に略半円状の切り込みを入れた切断部６２０が設けられている。
【００４６】
これにより、フレキシブルプリント基板１００の一端には、折り返し部１１０ａに沿った円環状のパターン片６３０Ａと、折り返し部６１０ａに沿った円弧状でパターン片６３０Ａより小径なパターン片６３０Ｂと、が形成される。パターン片６３０Ｂには、開口部１０１ｂが開口形成される。この図６に示すように、プリント基板１０１の一端１０１ａに位置するパターン片６３０Ａは、折り返し部１１０ａの形状に合わせて円弧状に形成してもよい。
【００４７】
図７は、図６に記載のフレキシブルプリント基板を撓ませた状態を示す斜視図であり、図８は、本発明の液晶レンズを示す側面図である。プリント基板１０１は、液晶光学素子の高さに合わせてパターン片６３０Ａとパターン片６３０Ｂとをそれぞれ異なる高さ方向に折曲させることができる。図の例では、パターン片６３０Ａを下方に折り曲げ、パターン片６３０Ｂを上方に折り曲げた状態であり、パターン片６３０Ａ，６３０Ｂ間の高さＨ１は、液晶光学素子（液晶レンズ３００）の高さである。
【００４８】
図８に示すように、液晶レンズ３００は、信号電極３０６部分の下基板３０１が突出しているため、この突出長さ分に合わせて切断部６２０の切り込み位置を決めておけばよい。この実施の形態２によれば、液晶レンズ３００の表面側にパターン片６３０Ａを面接合させ、液晶レンズ３００の表面側にパターン片６３０Ｂを面接合させることができ、これら表裏両面のパターン片６３０Ａ，６３０Ｂに設けられた温度制御用パターン１１０，６１０により、液晶レンズ３００を表裏両面から暖めることができ、より短時間で効率的に暖めることができるようになる。このような構成においても、それぞれの温度制御用パターン１１０，６１０は、配線パターンであるため、プリント基板１０１の折り曲げに沿って折り曲げることができ、液晶レンズ３００の面に沿って配置できる。
【００４９】
また、この実施の形態２の構成においても、折り曲げ部分に接続部１０３が位置しても、切断部１２０によりこの接続部１０３がつられて折り曲がることがなく水平状態を維持でき、液晶レンズ３００の信号電極３０６に安定接続できる。
【００５０】
以上説明した実施の形態２によれば、実施の形態１において説明した効果に加えて、２つのパターン片を有し、液晶光学素子を両面から暖めることができるため、より早く暖めることができ、応答速度の低下を迅速に回復できるようになる。この２つのパターン片は、プリント基板１００に切り込みを入れるだけで簡単に設けることができる。
【００５１】
（実施の形態３）
上記の各実施の形態では、液晶光学素子の表裏面に温度制御用パターンが形成されたパターン片を沿わせる構成とした。これに限らず、温度制御用パターンが形成されたパターン片は、互いに固定される一対の液晶光学素子の間に配置する構成にもできる。
【００５２】
図９は、本発明の実施の形態３による液晶光学素子を示す側断面図である。図示のフレキシブルプリント基板９００上においても、プリント基板９０１の一端から他端にかけて温度制御用パターン９１０が形成されている。一端側のパターン片９３０Ａは、図示のように、一対の液晶レンズ３００ａ，３００ｂの間に介挿する形で設けられ、液晶レンズ３００ａ，３００ｂの固定時に同時に固定される。液晶レンズ３００ａ，３００ｂは、実施の形態１、２において説明した液晶レンズ３００と同一の構成である。
【００５３】
そして、これら２つの液晶レンズ３００ａ，３００ｂとして、互いに配向方向が９０°異なるものを用いることにより、入射する光の偏光面に影響を受けない液晶レンズが得られる。液晶レンズ３００ａはＰ波用であり、液晶レンズ３００ｂはＳ波用であり、互いの液晶層の配向方向が互いに９０°異なる。これにより、Ｐ波用の液晶レンズ３００ａの屈折率分布を変化させた場合、Ｐ波用の液晶レンズ３００ａの配向方向と同じ方向の偏光面を有する光は、屈折率分布の変化の影響を受けるが、Ｐ波用の液晶レンズ３００ａの配向方向に直交する方向の偏波面を有する光は、屈折率分布の影響を受けない。Ｓ波用の液晶レンズ３００ｂについても同様であり、Ｓ波用の液晶レンズ３００ｂの屈折率分布を変化させた場合、Ｓ波用の液晶レンズ３００ｂの配向方向と同じ方向の偏光面を有する光は、屈折率分布の変化の影響を受けるが、Ｓ波用の液晶レンズ３００ｂの配向方向に直交する方向の偏波面を有する光は、屈折率分布の影響を受けない。
【００５４】
このような２つの液晶レンズ３００ａ，３００ｂの間に温度制御用パターン９１０を形成したパターン片９３０Ａを設けることにより、これら２つの液晶レンズ３００ａ，３００ｂを同時に暖めることができるようになる。図に示す例では、パターン片９３０Ａは、プリント基板９０１の長さ方向を延長する形で直線状に２つの液晶レンズ３００ａ，３００ｂ間に介挿される。一方、接続部９０３ａが形成されたパターン片９４０Ａと、接続部９０３ｂが形成されたパターン片９４０Ｂは、プリント基板９０１に対して上下それぞれに折り曲げられ、接続部９０３ａが液晶レンズ３００ａの信号電極３０６ａに接続され、接続部９０３ｂが信号電極３０６ｂに接続される。
【００５５】
上記構成では、２つの液晶レンズ３００ａ，３００ｂ間に温度制御用パターン９１０が形成されたパターン片９３０Ａを配置する構成とした。これに限らず、液晶レンズ３００ａの上面および液晶レンズ３００ｂの裏面にもそれぞれ温度制御用パターンが形成されたパターン片を接合する構成にもできる。最大で計３つのパターン片を設けて液晶レンズ３００ａ，３００ｂの温度制御を行うことができる。
【００５６】
以上説明した実施の形態３によれば、液晶レンズが液晶層の配向方向が異なる２つの液晶レンズによりなる場合、これら２つの液晶レンズ間にフレキシブルプリント基板の温度制御用パターンを配置して暖める構成であるため、簡単な構成で低温時における応答速度の低下を防止でき、これを小型、軽量化できる。
【００５７】
図１０−１〜図１０−４は、実施の形態３による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。以下、図９に示した液晶レンズを例に説明する。液晶光学素子は、一対の液晶レンズ３００ａ，３００ｂによって構成されている。予め、液晶レンズ３００ａ，３００ｂの信号電極３０６ａ，３０６ｂには、それぞれ異方性導電フィルム（ＡＣＦ）１０１０が加熱圧着されている。
【００５８】
はじめに、図１０−１の正面図、および図１０−２の側断面図に示すように、一方の液晶レンズ３００ａに開口部１０１ｂを有するフレキシブルプリント基板９００を取り付ける。この際、信号電極３０６ａ部分にフレキシブルプリント基板９００のパターン片９４０Ａに設けられた接続部９０３ａを位置させ、上からホットプレス（加圧および加熱）する。これにより、異方性導電フィルム１０１０内部の導電粒が変形し、信号電極３０６ａと接続部９０３ａとの間が導通するとともに、異方性導電フィルム１０１０が硬化して信号電極３０６ａに対して接続部９０３ａが固着保持される。なお、図示しないが、接続部９０３ａには信号パターンが接続され、パターン片９３０Ａ部分には温度制御用パターンが形成されている。
【００５９】
切断部１２０は、図示の例では、切り込みではなく、パターン片９３０Ａ，９４０Ａ，９４０Ｂの間にそれぞれ空間を有するようフレキシブルプリント基板９００を切り抜き形成してなる。図中９２１は、フレキシブルプリント基板５２０の他端側に設けられるコネクタである。そして、フレキシブルプリント基板９００のパターン片９３０Ａ部分（図中斜線部）を液晶レンズ３００ａの下基板３０１ａに接着剤９５０ａを用いて接着する。
【００６０】
次に、図１０−３に示すように、他方の液晶レンズ３００ｂの下基板３０１ｂをフレキシブルプリント基板９００のパターン片９３０Ａに接着剤９５０ｂを用いて接着する。最後に、図１０−４に示すように、信号電極３０６ｂ部分にフレキシブルプリント基板９００のパターン片９４０Ｂに設けられた接続部９０３ｂを位置させ、上からホットプレス（加圧および加熱）する。これにより、液晶レンズ３００ｂの信号電極３０６ｂと接続部９０３ｂとの間が導通するとともに、異方性導電フィルム９１０が硬化して信号電極３０６ｂに対して接続部９０３ｂが固着保持される。
【００６１】
以上の工程により製造された液晶レンズ３００ａ，３００ｂは、これら液晶レンズ３００ａ，３００ｂの間にパターン片９３０Ａを配置し、このパターン片９３０Ａに設けた温度制御用パターン１１０（不図示）により、いずれも温度制御することができる。
【００６２】
（実施の形態４）
次に、上記各実施の形態において説明した温度制御用パターンの他の変形例についてそれぞれ説明する。図１１は、温度制御用パターンのパターン例（その１）を示す図である。この図に示すように、フレキシブルプリント基板１００上に形成する温度制御用パターン１１０は、液晶レンズ３００への接合面であるパターン片１３０Ａにおいて、開口部１０１ｂを除く位置に巻回した巻回部１１０ｃとして形成することもできる。温度制御用パターン１１０は、入出力のパターンが平行に一対設けられ、この一対のパターンが巻回部１１０ｃで巻回され、折り返し部１１０ｄで折り返されてなる。この温度制御用パターン１１０は、入出力間を繋ぐ１本のパターンが折り返し部１１０ｄで折り返されたものである。巻回部１１０ｃにおける巻回数は、温度制御用パターン１１０自体の幅に応じて任意に設定できる。これにより、パターン片１３０Ａ部分における温度制御用パターン１１０の長さを長く取ることができ、接合される液晶レンズ３００温度制御の応答性を向上でき、直ちに暖めることができるようになる。
【００６３】
図１２は、温度制御用パターンのパターン例（その２）を示す図である。この図に示すように、フレキシブルプリント基板１００上に形成する温度制御用パターン１１０は、配線パターン１１０ｅと、パターン片１３０Ａの開口部１０１ｂを除く位置に形成した面状の面パターン１１０ｆで構成できる。面パターン１１０ｆは、配線パターン１１０ｅに接続されており、これら面パターン１１０ｆと配線パターン１１０ｅは、異なる材質のパターンであってもよいし、面パターン１１０ｆ側の抵抗値が異なっていてもよい。例えば、面パターン１１０ｆ側の発熱が大きくなるような材質あるいは抵抗値を設定する。これにより、パターン片１３０Ａ部分における面パターン１１０ｆの面積を大きく取ることができ、接合される液晶レンズ３００温度制御の応答性を向上でき、直ちに暖めることができるようになる。
【００６４】
図１２の変形例としては、面パターン１１０ｆが面状のパターンを形成したものに限らず、温度制御用の半導体素子、例えばペルチェ素子を配置して構成することもできる。ペルチェ素子を設けることができれば、発熱に限らず液晶レンズ３００の高温時に通常温度まで冷却することもできるようになる。
【００６５】
図１３は、フレキシブルプリント基板のパターン例（その３）を示す図である。この図には、フレキシブルプリント基板１００の他端側の構成を記載した。温度制御用パターン１１０の他端１１０ｇは、コネクタ１２２０に接続され、図示しない駆動部にコネクタ接続される。この他端１１０ｇ部分は、他の箇所よりも幅広く形成しておく。例えば、図示のように他端１１０ｇ側が次第に幅広くなるようテーパー部１１０ｈを形成してもよい。対応してコネクタ側も幅広い面積で接触するようにする。これにより、接続部分（コネクタ部分）での不要な発熱を抑えることができる。
【００６６】
以上説明した実施の形態４のように、温度制御用パターンを各種変更することにより、温度制御用パターン１１０自体の発熱状態を変更させることができ、液晶レンズ３００を暖める温度制御の特性を任意に設定できるようになる。
【００６７】
以上説明したように、この発明のフレキシブルプリント基板、液晶光学装置および液晶光学装置の製造方法によれば、予めフレキシブルプリント基板として配線パターンだけではなく温度制御用パターンについても製造しておくことができ、液晶光学素子の製造組み立て時に別途ヒータを組み込む必要がなく、フレキシブルプリント基板の組み込みによって液晶光学素子を温度制御できるようになる。また、フレキシブルプリント基板の可撓性を利用して液晶光学素子の面に密着して接合させることができるとともに、信号パターンと、温度制御用パターンとを異なる高さ位置に設けることができ、必要な面に温度制御用パターンを配置できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかるフレキシブルプリント基板、液晶光学装置および液晶光学装置の製造方法は、温度制御が必要な液晶光学素子に有用であり、液晶表示装置や撮像装置の光学系に組み込まれる液晶レンズに適している。特に、携帯電話のカメラ部や内視鏡のカメラ部などの小型のカメラに適している。また、本発明は、通常の銀塩カメラ、デジタルカメラ、ムービーカメラなどの比較的大型のカメラにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態１によるフレキシブルプリント基板を示す斜視図である。
【図２】図１に記載のフレキシブルプリント基板を撓ませた状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の液晶光学装置としての液晶レンズを示す側断面図である。
【図４】本発明の液晶光学装置としての液晶レンズを示す正面図である。
【図５−１】実施の形態１による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図５−２】実施の形態１による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図５−３】実施の形態１による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図５−４】実施の形態１による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図５−５】実施の形態１による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図５−６】実施の形態１による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図６】本発明の実施の形態２によるフレキシブルプリント基板を示す斜視図である。
【図７】図６に記載のフレキシブルプリント基板を撓ませた状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の液晶レンズを示す側面図である。
【図９】本発明の実施の形態３による液晶光学素子を示す側断面図である。
【図１０−１】実施の形態３による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図１０−２】実施の形態３による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図１０−３】実施の形態３による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図１０−４】実施の形態３による液晶光学素子の製造方法を示す工程図である。
【図１１】温度制御用パターンのパターン例（その１）を示す図である。
【図１２】温度制御用パターンのパターン例（その２）を示す図である。
【図１３】フレキシブルプリント基板のパターン例（その３）を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００  フレキシブルプリント基板
１０１  プリント基板
１０１ａ  一端
１０１ｂ  開口部
１０２  信号パターン
１０３  接続部
１１０  温度制御用パターン
１１０ａ  折り返し部
１２０  切断部
１３０Ａ  パターン片
３００  液晶レンズ
３０１  下基板
３０２  上基板
３０６  信号電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図５−５】
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【図５−６】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１０−４】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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