説明

電子眼鏡及びその充電装置

【課題】電子眼鏡を装着したままで充電できる電子眼鏡及びその充電装置を提供する。
【解決手段】可変焦点レンズと、前記可変焦点レンズを取り付けたフレームと、前記可変焦点レンズを駆動するための駆動回路と、前記駆動回路の駆動用電池と、前記駆動用電池を電磁誘導にて充電するための受電コイルを備えたモダンとからなる電子眼鏡、及びこの電子眼鏡に用いるための、前記モダン部を貫通するように嵌め込み前記受電コイルに電力を供給するための送電コイルが対向した位置に配置されている充電装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電磁誘導式充電を使用する電子眼鏡およびその充電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、眼鏡には、近視者用には凹、遠視者用には凸の単レンズの単レンズ眼鏡が用いられていた。しかし、老眼(遠視)の近視又は遠視者には、このような単レンズ眼鏡を複数使用しなければなない。一つの眼鏡で両方の機能を満たすために、異なる焦点距離を持つレンズを組み合わせた2焦点レンズが考案された。ところが、この2焦点レンズを用いた遠近両用眼鏡では、焦点の合うレンズ領域が狭く見えにくいため、使用者に不快感を与えてしまう。そこで、レンズの焦点距離を電気的に制御することにより、近視と遠視の両方で、広い視野範囲を確保できる遠近両用の電子眼鏡が考案されている。
【0003】
電子眼鏡は、液晶レンズとフレームと電気回路とで構成されている。この液晶レンズは、光の通過する方向(配向状態)により屈折率が異なる液晶素子を用いた可変焦点レンズである。また、液晶レンズの液晶層の両端には、電圧を印加するための透明電極を設けている。フレームは、レンズを固定するリムと眼前にレンズを維持するためのテンプルとノーズパッドで構成される。電気回路は、液晶レンズの駆動制御回路、電源制御回路、電源、スイッチで構成される。また、電気回路はフレームに組み込まれ、液晶レンズと電気的に接続している。
【0004】
液晶レンズ内の液晶素子が予め屈折率の高くなる向きに配向されている場合には、近視矯正時は、液晶レンズに電圧を印加しないで使用する。一方、遠視矯正時には、液晶レンズに電圧を印加して、強制的に液晶素子の配向を屈折率の低くなる向きに変えて使用する。近視と遠視の切り替えには、手動または自動スイッチを用いる(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
このような電子眼鏡は携帯して用いられるため、電源には小型電池が使用される。さらに、使用者が電池交換をしないで長時間使用するためには充電可能な二次電池が用いられる。二次電池の充電方法としては、使用者が眼鏡を外して、眼鏡ホルダに置くことにより充電がおこなわれる。フレームには受電部、眼鏡ホルダには給電部が設けられ、眼鏡ホルダの給電部からフレームの受電部を介して二次電池に電力が供給される(例えば、特許文献2参照。)。
【0006】
また、携帯電話などでは、二次電池へ充電するための充電方式として、外部電源との電力接続が不要でかつ耐水性の高い電磁誘導方式が提案されている。電磁誘導方式による電極供給は、本体側に受電コイルを充電装置側に送電コイルが設けられ、充電時には本体を充電装置に設置して充電をおこなう方式が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。
【特許文献1】特開平4−322214号公報
【特許文献2】特開2004−245900号公報
【特許文献3】特開平10−004639号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、前記従来の電子眼鏡用充電装置では、電子眼鏡を外して充電する必要があり、充電中は電子眼鏡を使用できないという課題を有していた。
【0008】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電子眼鏡を装着したままで充電できる電子眼鏡及びその充電装置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】
【0009】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電子眼鏡及びその充電装置は、可変焦点レンズと、前記可変焦点レンズを取り付けたフレームと、前記可変焦点レンズを駆動するための駆動回路と、前記駆動回路の駆動用電池と、前記駆動用電池を電磁誘導にて充電するための受電コイルを備えたモダンとからなることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明の電子眼鏡及びその充電装置によれば、電子眼鏡を装着したままで充電できるので、充電中も継続して使用することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に、本発明の電子眼鏡用充電装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【0012】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における本発明の電子眼鏡の概略図を示す。本発明の電子眼鏡は、可変焦点レンズ1とフレーム2で構成される。フレーム2は、リム3、ブリッジ4、テンプル5、ヨロイ6、ヒンジ7、モダン8、ノーズパッド9の部品によって構成されている。フレーム2の各部品の機能を説明する。リム3は可変焦点レンズ1の周りを囲んで固定している。ブリッジ4は、2つのリム3を接続している。テンプル5と、テンプル5の先端にあるモダン8と、ノーズパッド9は、顔にメガネを固定する。ヨロイ6は、テンプル5につながるリム3の両端部である。ヒンジ7は、リム3とブリッジ4で構成されるフロント部とテンプル5を接続している。図示していないが、フレーム2には、可変焦点レンズ1を駆動するための電気回路と焦点距離を切り替えるスイッチが組み込まれている。
【0013】
図2は、図1における電子眼鏡の側面図である。図2に示すように、モダン8の先端に受電コイル10を設けることで、非接触充電出来る電磁誘導型の充電器が使用できる。この受電コイル10の位置は、充電器をモダン8に取り付けた際に頭部を不必要に圧迫としない場所でかつ確実に受電コイル10に電力供給できる場所が好ましい。モダン8の材料には、樹脂材料が良い。受電コイル10の近傍に磁性体で出来た金属フレームを配しないことが好ましい。電磁誘導により発生した磁束のほとんどが受電コイル10に集まるため、充電ロスが少なくなる。樹脂材料の代わりに、比透磁率が1.0000004未満の材料、例えば、銅や銀を用いても良い。
【0014】
図3は、電子眼鏡の側面図で電源制御回路11と駆動回路12とを示したものである。電源制御回路11は、コイル制御、充電回路、整流回路等から構成されており、受電コイル10と接続されている。図3に示すように、受電コイル10を樹脂材料で形成されたモダン8の内部に設け、受電コイル10から離れた場所であるヨロイ6に電源制御回路11と駆動回路12と駆動用二次電池13を含む電子回路を設けている。この構成により、電子回路は、充電中の漏れ磁束の影響を受けることが少なくなるため、電子回路部分に電磁シールドを設ける必要がない。また、各電気部品で発熱が生じることを防ぐことができる。
【0015】
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2における電子眼鏡と電子眼鏡用充電装置の概略図を示す。図4において、電子眼鏡は、可変焦点レンズ1とフレーム2で構成される。フレーム2は、リム3、ブリッジ4、テンプル5、ヨロイ6、ヒンジ7、モダン8、ノーズパッド9の部品によって構成されている。フレーム2の各部品の機能を説明する。リム3は可変焦点レンズ1の周りを囲んで固定している。ブリッジ4は、2つのリム3を接続している。テンプル5と、テンプル5の先端にあるモダン8と、ノーズパッド9は、顔にメガネを固定する。ヨロイ6は、テンプル5につながるリム3の両端部である。ヒンジ7は、リム3とブリッジ4で構成されるフロント部とテンプル5を接続している。携帯型充電部14は、充電時にモダン8に嵌め込む。図示していないが、電気回路はヨロイ6のいずれかの左右どちらか一方、または両方に取り付けられる。図4は、電気回路が両方取り付けられている場合の電子眼鏡用充電装置を示している。
【0016】
図5に、携帯型充電部14の構成図を示す。図5において、電子眼鏡の充電に非接触の電磁誘導型充電を用いるため、受電コイル10がモダン8の頭部と接触しない側寄りに設けられ、さらに電源制御回路11と接続されている。電源制御回路11は、コイル制御、充電回路、整流回路等を含んでいる。携帯型充電部14の頭部と接触しない側に、送電コイル15と電池16と制御回路17を設ける。また、電池16には、薄型の電池が用いられ、送電コイル15と電池16の全部または、一部が重なるように配置される。そのため、送電コイル15と電池16の間には、約1cmの間隔が空けられるか、電磁シールド処理が施される。携帯型充電部14に設けられる電池16の種類は、例えば、一次電池、二次電池、燃料電池等が用いられる。
【0017】
電子眼鏡用充電装置の動作説明をおこなう。電池切れが生じた場合、もしくは電池残量の警告表示がなされた場合に、携帯型充電部14をモダン8に嵌め込む。携帯型充電部14が嵌め込まれると、送電コイル15から受電コイル10へ電力が供給される。充電しながら眼鏡を使用したい場合は、そのまま眼鏡を装着し、充電が終了したら携帯型充電部14を外して使用してもよい。
【0018】
以上のように、実施の形態2においては、携帯型充電部14とモダン8を密着して固定させることにより、送電コイル15と受電コイル10の間隔を数ミリの距離で維持できることになり、高効率で充電がおこなうことができる。また、実施の形態2の携帯型充電部14の材料として、例えば、シリコーン樹脂やエラストマー等の軟質材を用いると、頭部への痛みは少なくなり、充電中に眼鏡から携帯型充電部14が外れにくくなるという効果がある。さらに、携帯型充電部14の頭部へ接触する側ともう一方側の厚みが異なるため、左右両方に取り付ける場合でも、左右の取り違えを少なくすることができる。
【0019】
図6は、本発明の第2の実施の形態における携帯型充電部14の別の形態を示す。図6に示すように、携帯型充電部14をモダン8に嵌め込み耳の裏を囲うような形状をしている。携帯型充電部14の頭部と接触しない側に、送電コイル15と制御回路17を設け、送電コイル15の下側、すなわち携帯型充電部14の下端に電池16を設ける。この構成にすることにより、携帯型充電部14を薄型にすることができ、さらに、取り付け時の位置決めを確実にし、取り付け間違いをなくすることができる。
【0020】
図7は、本発明の第2の実施の形態における携帯型充電部14の別の形態を示す。図7では、携帯型充電部14の内側側面にスイッチ18を設けているのが特徴である。携帯型充電部14がモダン8に嵌め込まれ、モダン8がスイッチ18に接触することにより、携帯型充電部14の制御回路17が駆動して充電動作が開始される。この構成にすることにより、充電時のみにスイッチ18がONされる凸部のない携帯充電部14にすることができる。
【0021】
また、図8に示すように、携帯型充電部14の内側奥にスイッチ18設けても良い。モダン8が携帯型充電部14の奥まで嵌め込まれ、モダン8の先端がスイッチ18に接触することにより、携帯型充電部14の制御回路17が駆動して充電動作が開始される。この構成では、送電コイル15と受電コイル10が確実に同心円になる位置、すなわち効率が高い位置でスイッチ18がONされる。別の方法として、図9に示すように、スイッチ18をセンサ、例えば、フォトダイオード19とフォトトランジスタ20としたことにより、モダン8がフォトダイオード19とフォトトランジスタ20の間を通過することで充電が開始される非接触式スイッチとなり、モダン8に傷をつけないようにすることができる。
【0022】
図10は、本発明の実施の形態2における携帯型充電部14の別の形態を示す。図10において、携帯型充電部14に発光体21を設ける。発光体21には、例えば、LEDなどを用いる。携帯型充電部14に設けられたスイッチ18がONされた時、または、送電コイル15と受電コイル10が同心円の位置になった時に発光させる。充電が終了すると同時に発光をやめて通知する。
【0023】
(実施の形態3)
図11は、本発明の実施の形態3における電子眼鏡用充電装置の側面図を示す。実施の形態2の構成と異なるところは、携帯型充電部14に送電コイル15と充電用二次電池22と外部電源23と接続するための外部端子24を設けた点である。図11において、携帯型充電部14の頭部と接触しない側に、送電コイル15と充電用二次電池22と制御回路17を設ける。さらに、外部電源23、例えば、電池ボックスやAC電源と接続するための外部端子24が設けられる。この電子眼鏡用充電装置の動作は、駆動用二次電池13を充電した後、モダン8から取り外した携帯型充電部14と外部電源23をケーブル25で接続し、充電用二次電池22を充電する。
【0024】
以上のように、実施の形態3においては、携帯型充電部14だけを充電し、充電完了した携帯型充電部14を携帯するだけで眼鏡の充電ができるため、より携帯性が高まった再充電可能な電子眼鏡用充電装置となる。また、実施の形態3の携帯型充電部14を外部電源23に収納できる構造としたことにより、充電しながら持ち運ぶことができ、充電中の携帯性を高めることもできる。
【産業上の利用可能性】
【0025】
本発明にかかる電子眼鏡用充電装置は、装着中の充電でもデザイン性を損なうことなく、高耐水性でかつ高効率に充電が可能な携帯型充電装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】一般的な電子眼鏡の概略図
【図2】本発明の実施の形態1における電子眼鏡の側面図
【図3】本発明の実施の形態1における別の電子眼鏡の側面図
【図4】本発明の実施の形態2における電子眼鏡と電子眼鏡用充電装置の概略図
【図5】本発明の実施の形態2における電子眼鏡用充電装置の構成図
【図6】本発明の実施の形態2における別の電子眼鏡用充電装置の側面図
【図7】本発明の実施の形態2における別の電子眼鏡用充電装置の側面図
【図8】本発明の実施の形態2における別の電子眼鏡用充電装置の上面図
【図9】本発明の実施の形態2における別の電子眼鏡用充電装置の側面図
【図10】本発明の実施の形態2における別の電子眼鏡用充電装置の側面図
【図11】本発明の実施の形態3における電子眼鏡用充電装置の側面図
【符号の説明】
【0027】
1 可変焦点レンズ
2 フレーム
3 リム
4 ブリッジ
5 テンプル
6 ヨロイ
7 ヒンジ
8 モダン
9 ノーズパッド
10 受電コイル
11 電源制御回路
12 駆動回路
13 駆動用二次電池
14 携帯型充電部
15 送電コイル
16 電池
17 制御回路
18 スイッチ
19 フォトダイオード
20 フォトトランジスタ
21 発光体
22 充電用二次電池
23 外部電源
24 外部端子
25 ケーブル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズを取り付けたフレームと、
前記可変焦点レンズを駆動するための駆動回路と、
前記駆動回路の駆動用電池と、
前記駆動用電池を電磁誘導にて充電するための受電コイルを備えたモダンとからなる電子眼鏡。
【請求項2】
前記モダンは、樹脂材料で形成されている請求項1に記載の電子眼鏡。
【請求項3】
前記モダンは、比透磁率が1.0000004未満である物質からなる請求項1に記載の電子眼鏡。
【請求項4】
請求項1に記載の電子眼鏡に用いる充電装置において、
前記モダン部を貫通するように嵌め込み前記受電コイルに電力を供給するための送電コイルが対向した位置に配置されている充電装置。
【請求項5】
請求項1に記載の電子眼鏡に用いる充電装置において、
前記モダン部を包み込むように嵌め込み前記受電コイルに電力を供給するための送電コイルが対向した位置に配置されている充電装置。
【請求項6】
前記充電装置は、耳の裏を囲う形状をした請求項4又は5に記載の充電装置。
【請求項7】
前記充電装置は、携帯型充電部の内側に充電開始を行うスイッチを備えた請求項4又は5に記載の充電装置。
【請求項8】
前記充電装置は、携帯型充電部に発光体を備えた4又は5に記載の充電装置。
【請求項9】
前記充電装置は、送電コイルと充電用二次電池と外部電源と接続するための外部端子を備えた請求項4又は5に記載の充電装置。

【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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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2009−251068(P2009−251068A)
【公開日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−95635(P2008−95635)
【出願日】平成20年4月2日(2008.4.2)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】