(57)【要約】【課題】製造が容易で、セル内のギャップムラのより少ない均一な液晶レンズを提供すること。【解決手段】シールを介して２枚の透明性基板を貼り合わせして形成された間隙に、液晶層を配した、可変焦点レンズとして機能する液晶レンズにおいて、上記シールが、透明性基板の外縁に設けた枠状の第１のシールと、当該第１のシールの内側であり、かつ液晶層を位相変調させるためのレンズ領域の外側に、スペーサを混入する第２のシールを配置する構成を採用した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールを介して２枚の透明性基板を貼り合わせして形成された間隙に、液晶層を配した液晶レンズにおいて、
前記シールは、
前記透明性基板の外縁部に設けた枠状の第１のシールと、
当該第１のシールの内側であり、かつ可変焦点レンズとして機能させるための、前記液晶層を位相変調させる有効レンズ領域の外側に設けた、スペーサを混入する第２のシールと、を有することを特徴とする液晶レンズ。
【請求項２】
前記第１のシールは、閉環形状となっており、
前記第２のシールは、前記有効レンズ領域に液晶を注入するための開口部を有することを特徴とする請求項１に記載の液晶レンズ。
【請求項３】
前記第１のシールと前記第２のシールとは、一体に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶レンズ。
【請求項４】
前記有効レンズ領域は、略円形形状であり、
前記第２のシールは、前記有効レンズ領域の外形形状に沿って、曲線形状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液晶レンズ。
【請求項５】
前記第２のシールは、偶数個に分割されており、
分割された各第２のシールの分割対が、前記有効レンズ領域のレンズ中心に対して点対称に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の液晶レンズ。
【請求項６】
前記第２のシールにおける前記有効レンズ領域に隣接する内壁面が、前記有効レンズ領域におけるレンズ中心から等距離となる様に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の液晶レンズ。
【請求項７】
前記第２のシールとともに、前記第１のシールにも前記スペーサが混入されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の液晶レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶レンズセルに関し、特に簡単な構成であるにも拘わらず、セル内のギャップムラを無くして均一にし、外からのストレスに強い液晶レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、光学系の焦点距離または焦点位置を変化させる合焦点機構として、レンズを移動させることにより焦点を合わせる方式が広く用いられている。しかし、この方式では、レンズ駆動機構が必要であるため、機構が複雑になるという欠点や、レンズ駆動用モータに比較的多くの電力を要するという欠点がある。また、一般に耐衝撃性が低いという欠点もある。そこで、レンズ駆動機構が不要な合焦点機構として、液晶レンズの屈折率を変化させることにより焦点を合わせる方式が知られている。この液晶レンズを用いた方式は、液晶レンズを駆動するために液晶レンズに印加する電圧（駆動電圧）を変化させることによって、液晶レンズの屈折率分布を変化させて、可変焦点レンズとして機能する方式である。
【０００３】
ところで、液晶セルをレンズとして利用する場合、プラスチックレンズやガラスレンズといった他の光学部品と同様に面精度が問題となってくる。液晶セルの場合の面精度とは、有効レンズ領域面内での相対値である平坦度と、面内セルギャップ分布の絶対値としての均一性の両方における特性値となる。
【０００４】
この液晶セルは、２枚のガラス基板を重ねて構成され、ガラス基板同士を接着する熱硬化性のエポキシ系シール材の中にスペーサを混入させた上で、２枚のガラス基板を加圧焼成することで、ガラス基板間のセルギャップを規整している。このセルギャップの規整は、主にガラスファイバ、シリカビーズからなるスペーサをシール内に混入させる方式と、プラスチックビーズ、シリカビーズからなるスペーサをセル内（液晶を注入するシールの内側）に散布する方式の２通りがある。
【０００５】
このガラスファイバ、シリカビーズは比較的硬い材料であるため、２枚のガラス基板間を加圧焼成して、シールを硬化した時にスペーサが支柱となり、そのスペーサの粒径サイズによってセルギャップを規整する。それに対して、プラスチックビーズは比較的柔らかい材料であるため、使い方としては主に温度による液晶の収縮や外部からのストレス時に反発力として作用しセルギャップを維持させる目的に用いられる。
【０００６】
この様に、セルギャップを均一に規整するためには、目的の箇所にスペーサを均一に分布するとともに、多くのスペーサを使用すれば良いが、有効レンズ領域内にスペーサが存在すると、セル内のスペーサの部分は入射光を透過拡散させたり、場合によっては回折光を生じさせてしまう。また、このスペーサは、スペーサ周囲の液晶の配向を乱してしまうため、液晶セルに入射する光に収差を発生させて、液晶レンズとしての特性を悪化させる。つまり、有効レンズ領域にスペーサが存在すると、所望の屈折率分布を得ることができず、レンズ機能に支障をきたしてしまうこととなる。
【０００７】
特に、リタデーション値を大きくするためにセルギャップを厚くする場合においては、有効レンズ径は変らないにも拘わらずスペーサの粒径は大きくなるため、必然的に有効レンズ領域内のスペーサの専有面積は大きくなる。そのため、上記透過拡散の問題や、回折の問題や、配向乱れによる収差の発生の問題がより顕著となる。
【０００８】
シール内にガラスファイバを混入させてセルギャップを出すために、シール内にスペー
サを混入させる割合を多くすると、その分だけシールと基板の接地面積が減少することになりシールの接着強度を損なうこととなる。シールを太くすると、その分だけ小型化に支障をきたしてしまう。また、例えば、シール内のガラスファイバだけでセルギャップを均一に出そうとすると、有効レンズ領域から離れてシールを配置する場合には、シール近傍とそれから離れていくにしたがってセルギャップが変化していき、面精度が悪くなる。
【０００９】
そこで、シール内スペーサとセル内スペーサを用いて、なおかつ有効レンズ領域内にスペーサを存在させない方法として、スペーサ散布後にディスペンサでＮ２ブローを局所的に行い、有効レンズ領域内のスペーサを飛ばす第１の製造方法と、スペーサ散布時にメタルマスクを用いて、有効レンズ領域内にはスペーサが蒔かれないようにする第２の製造方法が提案された（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
【特許文献１】特開２０００―８１６００号公報（第４−６頁、第１、５、６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記第１の製造方法によって、Ｎ２ブローを行ってセル内スペーサを吹き飛ばし、有効レンズ領域内のスペーサを確実になくすことができれば、上記透過拡散の問題や、回折の問題や、配向乱れによる収差の発生の問題を解消することは可能である。ところが、この方法では、スペーサがどこに飛んでいくかが制御できず、飛んでいった先が再び同じセルや、隣接するセルの有効レンズ領域に入り込む場合もあり、しかもこの現象は再現性がない。この様に、スペーサが飛ばされる位置に再現性が無いため、一度Ｎ２ブローを行った後に、必ず有効レンズ領域にスペーサが存在しないのかを確認しなければならない上に、もし、スペーサが有効レンズ領域内に存在する場合には、Ｎ２ブローを再び行わなければならない。また、本手法は、有効レンズ領域内だけのスペーサを飛ばすために行うものであるが、有効レンズ領域外のスペーサまで吹き飛ばしてしまう虞がある。つまり、有効レンズ領域近傍のスペーサほど、Ｎ２ブローにより吹き飛ばされやすいため、有効レンズ領域の面精度を正確に規整することが難しい。この様に、本手法は、有効レンズ領域近傍へのスペーサ散布が困難であることは明白である。
【００１２】
また、第２の製造方法である、メタルマスクを用いて選択的に有効レンズ領域をマスクし、有効レンズ領域外は開口させてスペーサを散布する方法は、まず有効レンズ領域とメタルマスクを配置する位置精度を出すことが難しい。また、スペーサがメタルマスクとガラス基板との間に入り込んで有効レンズ領域にスペーサが存在する場合もある。また、マスク開口部よりもマスク領域の方が大きい場合には、スペーサの殆どがマスク上に残ってしまい、スペーサの有効使用率が低く、無駄が多い。さらに、有効レンズ領域にマスクを固定するためには、各マスクを橋梁する部分が必要であり、その部分にはスペーサを散布することができない。また、有効レンズ領域内のスペーサ残りの確認作業が必ず必要となり、大幅に工程数が増えるという問題もある。
【００１３】
そこで、本発明は、上述した問題点を解消するために、セル内スペーサの代りに、有効レンズ領域の周囲にスペーサを混入させたシールを形成させることで、製造が容易で、セル内のセルギャップムラのより少ない均一な液晶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】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の液晶レンズは、基本的には下記記載の構成を採用するものである。
本発明にかかる液晶レンズは、シールを介して２枚の透明性基板を貼り合わせして形成された間隙に液晶層を配した液晶レンズにおいて、上記シールが、透明性基板の外縁部に設けた枠状の第１のシールと、当該第１のシールの内側であり、かつ可変焦点レンズとし
て機能させる、液晶層を位相変調させる有効レンズ領域の外側に設けた、スペーサを混入する第２のシールとを有することを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明にかかる液晶レンズは、前述した第１のシールが閉環形状となっており、前述した第２のシールが有効レンズ領域に液晶を注入するための開口部を有することを特徴とするものである。
【００１６】
上記構成とすれば、有効レンズ領域、またはその外側に滴下注入により液晶を注入することで、ＵＶ硬化剤における封孔工程を省くことができ、無駄に液晶を使用することなくなる。
【００１７】
また、本発明にかかる液晶レンズは、前述した第１のシールと第２のシールとが、一体に形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明にかかる液晶レンズは、前述した有効レンズ領域が、略円形形状であり、第２のシールが、有効レンズ領域の外形形状に沿って曲線形状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
上記構成とすることにより、液晶レンズのセルギャップの均一性、ならびに液晶レンズを通過する光に対する非点収差の発生を極力少なくすることができる。
【００２０】
また、本発明にかかる液晶レンズは、前述した第２のシールを偶数個に分割し、その分割された各第２のシールの分割対が、有効レンズ領域のレンズ中心に対して点対称に配置することを特徴とするものである。
【００２１】
上記構成とすることで、セルギャップの均一性、ならびに上記非点収差の発生を極力少なくすことができる。
【００２２】
また、本発明にかかる液晶レンズは、前述した第２のシールにおける有効レンズ領域に隣接する内壁面が、有効レンズ領域におけるレンズ中心から等距離となる様に配置されていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明にかかる液晶レンズは、前述した第２のシールとともに第１のシールにもスペーサが混入されていることを特徴とするものである。
【００２４】
上記構成のように、第２のシールに加えて、第１のシールにもスペーサを混入させることで、セルギャップの均一性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の液晶レンズによれば、容易に有効レンズ領域近傍にセルギャップを出すためのスペーサを配置することができるので、従来の構成に比べて、格段に有効レンズ領域におけるセルギャップを、目的のセルギャップに規整することが可能となる。なお、この有効レンズ領域近傍へのスペーサ配置は、通常のシール形成工程にて行うことができるので、新たな工程の付加がなく、容易に本発明の液晶レンズを製造することができる。
【００２６】
また、本発明の液晶レンズによれば、有効レンズ領域にスペーサが存在することがなくなり、透過拡散の問題や、回折の問題や、配向乱れによる収差の発生の問題が発生することはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかる液晶レンズセルおよびそれを搭載した電子機器の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２８】
まず、本発明の液晶レンズセルの構成例について説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は、それぞれ液晶レンズのセル構成を示す断面図および正面図である。
【００２９】
図１（ａ）に示すように、本発明の液晶レンズ１ａは、例えば３枚の対向する透明性基板１２、１３、１４が内側面に所定のパターンが形成されたパターン電極２４、２５、２６、２７が対向するようにシールを介して貼り合わせされており、このパターン電極２４〜２７の上には液晶を並ばせるための配向膜１８ａ、１８ｂがラビング処理を施されて形成されている。
【００３０】
また、この液晶レンズ１ａは、液晶１０と液晶１１が、互いに液晶が並ぶダイレクタ方向が９０°となるように、例えばｐ型の液晶１０、１１が封入されたホモジニアス配向液晶セルとなっている。本図では、液晶１０、１１のダイレクタ方向を９０°ずらした位置関係が、液晶１０が紙面に対して垂直方向、液晶１１が左下から右上方向に向く様になっているが、これに限定するものではない。また、液晶１０、１１とも、ホモジニアス配向としてあるが、ツイスト配向、ベンド配向、スプレイ配向、ハイブリッド配向としても構わないし、ｎ型液晶を用い、垂直配向でも構わない。
【００３１】
また、透明性基板１２〜１４を接着させるシールは、図１（ａ）（ｂ）に示すように、透明性基板１２〜１４の外縁部に設けた枠状の第１のシール１５と、第１のシール１５の内側であり、かつ液晶１０、１１を位相変調させるための有効レンズ領域２０の外側近傍に、円形である有効レンズ領域２０の形状に沿うように透明性基板１２〜１４間のセルギャップを決めるスペーサ１７を混入する第２のシール１６ａが配置して構成されている。
【００３２】
この第２のシール１６ａは、液晶１０、１１が注入されるように、また第１のシール１５と第２のシール１６ａとの間に密閉空間を作らないように、偶数個である２つに分割されており、有効レンズ領域２０内のレンズ中心に対して点対称の関係に配置されている。なお、透明性基板１２、１３および透明性基板１３、１４間にそれぞれ配する第１、第２のシール１５、１６ａは、図１（ａ）に示すように、同じ位置で重ねて配置されている。これにより、透明性基板１２、１３間、および透明性基板１３、１４間のそれぞれのセルギャップを均一にすることができるとともに、セルの平坦度を出すことができるので、液晶レンズ１ａを通過する光に対する非点収差の発生を極力抑えることができるようになる。
【００３３】
この様に、本発明の液晶レンズ１ａにおける第２のシール１６ａを、有効レンズ領域２０内のレンズ中心から等距離の位置に、かつ偶数個に分割された第２のシール１６ａをそれぞれ配置することが望ましい。もし、分割された第２のシール１６ａを、レンズ中心からの異なる距離に配置し、または第２のシール１６ａを不規則に不等間隔にて奇数個配置した場合、有効レンズ領域２０に存在する液晶１０、１１の面精度が低下することにより、液晶レンズ１ａを通過する光に収差が発生する可能性が高くなる。特に液晶層が２層あり、３枚の透明性基板１２〜１４を用いたセルで１層目と２層目で第２のシール１６ａを配置する位置を変えた場合には、液晶レンズ１ａの製造時、特に透明性基板１２〜１４の貼り合わせ工程における加圧時の圧力分布にムラが生じてしまい、液晶１０、１１の面精度が悪くなる。その結果、液晶レンズ１ａを通過する光に必ず収差を発生させてしまという不具合を発生させてしまう。
【００３４】
また、図１（ａ）（ｂ）では、スペーサ１７としてはガラスファイバを用いているが、
特に限定されるものではなく、シリカビーズ、プラビーズ、導電粒でもかまわない。
【００３５】
この液晶レンズ１ａは、以下に示す工程によって製造できる。まず、予め所定の量のスペーサ１７を混入した第２のシール１６ａと、スペーサを混入していない第１のシール１５を用いて、例えばスクリーン印刷法により透明性基板に印刷する。そして、透明性基板１２〜１４を重ね合わせし、ホットプレスにて第１、第２のシール１５、１６ａに熱を加えながら所定の圧力も加えることで第１、第２のシール１５、１６ａが硬化して密着力が高まり、スペーサ１７の粒径のセルギャップを維持したまま透明性基板１２〜１４と接着させる。なお、第１、第２のシール１５、１６ａは、ディスペンサによりパターン形成しても良い。
【００３６】
このように、セルギャップ矯正用シールとして第２のシール１６ａをセル内の有効レンズ領域２０近傍に配置することで、有効レンズ領域２０とスペーサ１７までの距離、ひいてはスペーサ１７混入の第２のシール１６ａまでの距離を最短にすることができ、セルのギャップムラを極力抑えることができる。
【００３７】
なお、本図（ａ）（ｂ）では、第２のシール１６ａのみにスペーサ１７としてガラスファイバが混入する形態を示したが、第１のシール１５にもスペーサ１７が混入されていても一向に構わない。第２のシール１６ａとともに第１のシール１５にスペーサ１７を混入すれば、透明性基板１２〜１４間のセルギャップを規整する領域がさらに増え、もし、外部からのストレスが加えられたとしても、透明性基板１２〜１４の変形量を少なくすることができる。
【００３８】
また、第２のシール１６ａのみにスペーサ１７を混入し、第１のシール１５にはスペーサ１７を混入させない場合には、シール印刷方式では、例えば透明性基板１２に第２のシール１６ａを印刷し、透明性基板１３に第１のシール１５を印刷した後に、透明性基板１２〜１４を重ね合わせることで、２種類のシール材料を同一セルの中に組み込むことができる。このため、第１のシール１５と第２のシール１６ａに関しては、スペーサ１７の混入の有無、または割合に限らず、シール材料を変えることもできる。
【００３９】
第１のシール１５と第２のシール１６ａを、同じシール材料で、同じスペーサ混入割合で、つまり同一条件で第１、第２のシール１５、１６ａを形成する場合は、透明性基板１２、１３にシール印刷する必要はなく、どちらか片面だけに第１のシール１５と第２のシール１６ａを印刷すればよい。
【００４０】
また、第１のシール１５ならびに第２のシール１６ａには、熱硬化性のエポキシ系樹脂、ＵＶ硬化性のエポキシ系樹脂などを用いることができる。また、第１のシール１５と第２のシール１６ａとで異なる材料を組み合わせても形成しても構わない。
【００４１】
また、第の１シール１５の形状は、本図（ｂ）では四角形としてある。この形状は、特に限定されるわけではないが、大判で複数個のセルを同時に形成し、ライン状に配置された複数個のセルを有する短冊状のセルにおける、複数個のセルに同時に液晶を注入する際には、透明性基板１２〜１４の外形に沿ってぎりぎりまでシールを形成する形状とするのが望ましいが、他の形状であっても構わない。つまり、透明性基板１２〜１４の外縁部近傍に枠状の第１のシール１５を配することで、セルに液晶の注入する際に、第１のシール１５の外側であり、かつ透明性基板１２〜１４間に毛細管現象により入り込む、液晶溜まりを防ぐことができるからである。ダイサー等により短冊状から個々にダイシングを行う場合には、切断時におけるガラスの変形による面精度への悪影響やチッピング、割れ、欠けを防止するために、外縁部ぎりぎりではなくブレード位置にシールを持ってきて切断する場合もある。
【００４２】
また、図１（ｂ）においては、第１のシール１５と第２のシール１６ａを連接させずに別々に配置しているが、一部繋がって第１と第２のシール１５、１６ａを一体に形成しても良い。そのときには、有効レンズ領域２０に液晶１０、１１を入り込ませるために、液晶注入口から連通する液晶流路を設けることが肝要である。
【００４３】
また、液晶１０、１１の注入方式として、チャンバーの中に空のセルをセットしてから真空引きした後に、第１のシール１５に設けた液晶注入口を液晶に浸し、大気圧に戻すことでセル内に液晶１０、１１を注入する真空注入方式により、液晶レンズ１を製造することができる。この方式を採用した場合には、先に示したように、液晶の注入経路（液晶注入口）を確保する必要がある。そして、液晶を注入後、ＵＶ硬化型の封孔剤１９を注入口に塗布し、この封孔材１９にＵＶ照射を行って硬化することで液晶注入口が封孔して本発明の液晶レンズ１ａが完成する。
【００４４】
また、本発明の液晶レンズ１ａの製造は、ディスペンサ等による液晶滴下注入方式により製造することもできる。この場合には、図示しないが、第1のシール１５を閉環形状とし、第２のシール１６ａを、有効レンズ領域２０に液晶１０、１１を注入するための液晶注入口を有する構成とする。このように、第１のシール１５を閉環構造として、液晶滴下注入方式を採用した場合は、封孔材１９は必要なくなる。また、液晶滴下注入方式を採用すれば、シール内の領域にだけ注入できるので、液晶の無駄な使用がなくなる。
【００４５】
なお、第２のシール１６ａの配置形態は、有効レンズ領域２０近傍であれば特に限定されるものではなく、後述する直線形状、点形状でもかまわないが、有効レンズ領域２０の外形形状に沿った曲線形状であることが望ましい。
【００４６】
このように、第２のシール１６ａを、できるだけ有効レンズ領域２０に近い位置に設ける方が望ましいが、一般的にシール近傍では、加圧焼成時にシールの成分が硬化する前に広がってしまう、シールの近傍では液晶がうまく配向しない、および、液晶分子の配向連続性欠陥であるディスクリネーションを生じることがあるので、有効レンズ領域２０と第２のシール１６ａの配置位置には多少のマージンをとった方が良い。
【００４７】
以上の説明の様に、本発明の液晶レンズ１ａによれば、容易に有効レンズ領域２０近傍にセルギャップを出すためのスペーサ１７を配置することができるので、有効レンズ領域２０におけるセルギャップを、従来の構成に比べて目的のセルギャップに規整することが可能となる。なお、この有効レンズ領域２０近傍へのスペーサ１７の配置は、通常のシール形成工程にて行うことができるので、新たな工程の付加がなく、容易に本発明の液晶レンズ１ａを製造することができる。
【００４８】
また、本発明の液晶レンズ１ａによれば、従来の製造方法では頻繁に起こっていた、有効レンズ領域２０にスペーサ１７が存在することがなくなり、従来の構成で頻発していた、透過拡散の問題や、回折の問題や、配向乱れによる収差の発生の問題が発生することはない。
【実施例２】
【００４９】
次に、本発明の液晶レンズにおける他の構成例について説明する。図２は、本発明の液晶レンズにおける他の構成例を示す図である。
本実施例における本発明の液晶レンズ１ｂは、先に示した構成例における、第２のシールの形状のみが異なっており、他の構成は同じである。したがって、下記の説明では、本実施例における相違点について主に説明し、他の共通の部材についての説明は割愛する。
【００５０】
図２に示すように、本発明の液晶レンズ１ｂは、略直線状である４つの第２のシール１６ｂを有する。本構成は、より小型の液晶レンズ１ｂとする場合に、特に有効となる。
液晶レンズ１ｂの外形サイズを小さくしセルギャップを厚くしようとすると、実施例１における図１（ｂ）のように、スクリーン印刷において第２のシール１６ｂを所望の円形状に形成することが難しくなる場合がある。そのため、本実施例における液晶レンズ１ｂは、図２に示すように、略直線形状の第２のシール１６ｂを偶数個（本図では、４個に分割している）に分割して配置している。このように、液晶レンズ１ｂにおける第２のシール１６ｂの形状を略直線形状とすることで、セルギャップの均一性を向上させて、液晶レンズ１ｂを通過する光に対する非点収差の発生を極力少なくすることができる。
【００５１】
次に、図２に示した本発明の液晶レンズの変形例について説明する。図３は、先に示した液晶レンズ１ｂの変形例を示す図である。
本変形例における本発明の液晶レンズ１ｃは、図２に示した液晶レンズ１ｃにおける第１のシール１５の形状のみが異なった形状となっており、他の構成は同じとなっている。したがって、下記の説明では、本変形例における相違点について主に説明し、他の共通の部材についての説明は割愛する。
【００５２】
図３に示すように、本発明の液晶レンズ１ｃは、第２のシール１６ｃの外縁部と、有効レンズ領域２０内のレンズ中心からの距離と等距離にある第１のシール１５をなくした構成としてある。例えば、この液晶レンズ１ｃでは、パターン電極２４、２５、またはパターン電極２６、２７（図１（ａ）参照）間で導通を取るために、導電粒等を混入した第１のシール１５と、スペーサ１７を混入する第２のシール１６ｃを用いたとする。すると、第１のシール１５と第２のシール１６ｃとでシールの潰れ具合（第１、第２のシール１５、１６ｃの位置でのセルギャップ）が変ってしまい、セルの面精度が悪くなる。それに対して、本変形例における液晶レンズ１ｃは、上述したように、レンズ中心と第２のシール１６ｃの外縁部との距離と等距離にある第１のシール１５を削ったので、このセルの面精度の悪化を極力小さくすることができる。
【００５３】
次に、図２に示した本発明の液晶レンズにおける他の変形例について説明する。図４は、先に示した図２における液晶レンズ１ｂの他の変形例を示す図である。
本変形例における本発明の液晶レンズ１ｄでは、先に示した変形例と同様に、図２に示した液晶レンズ１ｂにおける第２のシールの形状のみが異なった形状となっているが、他の構成は同じである。したがって、下記の説明では、本変形例における相違点について主に説明し、他の共通の部材についての説明は割愛する。
【００５４】
図４に示すように、本発明の液晶レンズ１ｄは、第２のシール１６ｄを、図３に示した液晶レンズ１ｃに対して、２個付加した形態となっている。そして、紙面に対して上下に配した第２のシール１６ｄは、第１のシール１５と連接して一体となっている。なお、これら個々の第２のシール１６ｄは、第２のシール１６ｄにおけるレンズ中心側の内壁面の全てが、レンズ中心から等距離になる様に配置されている。
【００５５】
なお、本発明の液晶レンズ１ｄでは、第２のシール１６ｄに必ずスペーサ１７を混入する必要があるが、実施例１で示したように、必要に応じて第１のシール１５にもスペーサ１７を混入した形態としても構わない。このように、第１、第２のシール１５、１６ｄ共にスペーサ１７を混入することで、１回のスクリーン印刷によって、第１、第２のスペーサ１５、１６ｄを同時に形成することができるようになり、製造工程の負荷を低減することができる。また、本実施例における液晶レンズ１ｄとすることで、先の実施例の効果に加えて、先の実施例に比べてよりセルギャップの精度を向上させたレンズとすることができる。
【００５６】
以上に記した液晶レンズ１ｂ〜１ｄの構成とすれば、実施例１に記した本願発明特有の効果に加えて、外形サイズをより小型に、特に小型でセルギャップの厚みを厚くしたとしても、その効果を維持することができる。
【実施例３】
【００５７】
次に、本発明の液晶レンズのさらに他の構成例について説明する。図５は、本発明の液晶レンズのさらに他の構成例を示す図である。
本実施例における液晶レンズ１ｅは、先に示した実施例１、実施例２における液晶レンズ１ａ、１ｂにおける第２のシールの形状のみが異なっており、他の構成は同じである。したがって、下記の説明では、本実施例における相違点について主に説明し、他の共通の部材についての説明は割愛する。
【００５８】
図５に示すように、本発明の液晶レンズ１ｅは、有効レンズ領域２０の外周であり、かつこの有効レンズ領域２０内のレンズ中心から等距離の位置に、それぞれの点状の第２のシール１６ｅを配置した構成となっている。そして、これら点状の第２のシール１６ｅは、有効レンズ領域２０内のレンズ中心から等距離の位置に点対称となるように配置してある。
【００５９】
このように、第２のシール１６ｅをレンズ中心に対して点対称に複数個配置することで、実施例１の効果に加えて、実施例１で示した曲率を持つ第２のシール１６ｅ形状を形成する際の、スクリーン印刷において所望の円形状を得ることが難しいという問題点を解消することができる。また、第２のシール１６ｅを点形状に分割（本図では、偶数個である８個に分割してある）して配置することで、点の集まりとして円弧形状に近い形状のシールを容易に形成することができ、セルギャップの均一性や、液晶レンズ１を透過する光に対し非点収差の発生を極力少なくすることができる。なお、本液晶レンズ１ｅは、セルの外形を小型とする必要がある場合に、特に有効な構成である。
【実施例４】
【００６０】
次に、本発明の液晶レンズのさらに他の構成例について説明する。図６は、本発明の液晶レンズのさらに他の構成例を示す図である。
本実施例における液晶レンズ１ｆは、先に示した構成例における、第２のシールの形状のみが異なっており、他の構成は同じとなっている。したがって、下記の説明では、本実施例における相違点について主に説明し、他の共通の部材についての説明は割愛する。
【００６１】
図６に示すように、本実施例における液晶レンズ１ｆは、有効レンズ領域２０の外側に配する第２のシール１６ｆ形状を直線形状とした構成となっている。
【００６２】
この様に、２つの第２のシール１６ｆを、有効レンズ領域２０内のレンズ中心から等距離の位置に、対称となるように配置することで、他の実施例で記した様に、有効レンズ領域２０から第２のシール１６ｆの内壁までの距離にばらつきが出るものの、明らかに従来の構成に比較して、セルギャップの均一性を良くすることができる。
【実施例５】
【００６３】
次に、本発明の液晶レンズのさらに他の構成例について説明する。図７は、本発明の液晶レンズのさらに他の構成例を示す図である。
本実施例における液晶レンズ１ｇは、先に示した構成例における、第２のシールの形状のみが異なっており、他の構成は同じとなっている。したがって、下記の説明では、本実施例における相違点について主に説明し、他の共通の部材についての説明は割愛する。
【００６４】
図７に示すように、本実施例における液晶レンズ１ｇは、第１のシール１５と第２のシ
ール１６ｇを一体化させたシールを有する構成となっている。本構成例を製造する方法として、第１、第２のシール１５、１６ｇをスクリーン印刷した時点から一体化させる方法と、第１と第２のシール１５、１６ｇを別々にスクリーン印刷にて形成し、この印刷後に行なう透明性基板の加圧によって第１、第２のシール１５、１６ｇが潰れてそのシール幅が広がることによって一体化される方法の２通りがあるが、両方法における製造上の負荷に大きな差はないので、どちらの製造方法を採用しても良い。
【００６５】
このように、本実施例における液晶レンズ１ｇとすることで、先の実施例と同様に、セルギャップの均一性と面精度を出すことができる。
【実施例６】
【００６６】
次に、本発明の液晶レンズのさらに他の構成例について説明する。図８は、本発明の液晶レンズのさらに他の構成例を示す図である。
本実施例における液晶レンズ１ｈ、１ｉは、先に示した構成例における、第２のシールの形状のみが異なっており、他の構成は同じとなっている。したがって、下記の説明では、本実施例における相違点について主に説明し、他の共通の部材についての説明は割愛する。
【００６７】
図８（ａ）に示すように、本実施例における液晶レンズ１ｈでは、第２のシール１６が、有効レンズ領域２０の外周を囲って一体に、かつ第１のシール１５とは離間して配置された形態としたシールを有する構成例を示している。
【００６８】
本構成例では、第２のシール１６の形状が、曲面形状を有する形態となるため、セルの外形寸法を小さくした場合には、所望のシール形状を得難くなるが、本図面に示すように、この第２のシール１６を複数個にしかも偶数後に分割しなくても、実施例１に記した本願発明特有の効果を得ることができる。
【００６９】
また、図８（ｂ）に示すように、本実施例における液晶レンズ１ｉでは、３個に分割された第２のシール１６が、有効レンズ領域２０の外周に、レンズ中心から第２のシール１６の内壁面までの距離を等しくして、それぞれ配設した形態としても良い。
【００７０】
図８（ｂ）に示すように、有効レンズ領域２０の外周に、３個の第２のシール１６を配置した場合も、図８（ａ）と同様に、実施例１に記した本願発明特有の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明は、セル内スペーサの代りに、有効レンズ領域の周囲にスペーサを混入させたシールを形成させることで、容易にセル内のギャップムラのより少ない均一な液晶レンズの製造に有用であり、それを搭載した電子機器、特に、カメラ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、カメラ付き携帯電話のカメラ部、車等に搭載されて後方確認用モニターなどに用いられるカメラへの光学部品として適する品質を有している。
【００７２】
また、本発明の液晶レンズの構成は、レンズとして機能する液晶パネルだけでなく、光学ディスクの記録、再生を行う際に発生する波面収差を補正するために用いる、液晶光学素子にも適用できる技術である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明にかかる液晶レンズの構成例を示す断面図ならびに正面図である。（実施例１）
【図２】本発明にかかる液晶レンズの他の構成例を示す図である。（実施例２）
【図３】本発明にかかる液晶レンズにおける変形例を示す図である。（実施例２）
【図４】本発明にかかる液晶レンズにおける他の変形例を示す図である。（実施例２）
【図５】本発明にかかる液晶レンズのさらに他の構成例を示す図である。（実施例３）
【図６】本発明にかかる液晶レンズのさらに他の構成例を示す図である。（実施例４）
【図７】本発明にかかる液晶レンズのさらに他の構成例を示す図である。（実施例５）
【図８】本発明にかかる液晶レンズのさらに他の構成例を示す図である。（実施例６）
【符号の説明】
【００７４】
１ａ〜１ｉ  液晶レンズ
１０、１１  液晶
１２〜１４  透明性基板
１５  第１のシール
１６ａ〜１６ｉ  第２のシール
１７  スペーサ
１８ａ、１８ｂ  配向膜
１９  封孔剤
２０  有効レンズ領域
２４〜２７  パターン電極
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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