JP2009251068A - Electronic eyeglasses and charger therefor - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to an electronic spectacle that uses electromagnetic induction charging and a charging device thereof.
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。 Conventionally, single-lens spectacles of a concave single lens for a nearsighted person and a convex single lens for a farsighted person have been used. However, a plurality of such single lens glasses must be used for presbyopia (hyperopia) myopia or hyperopia. In order to satisfy both functions with a single spectacle, a bifocal lens was devised that combines lenses with different focal lengths. However, in the bifocal glasses using this bifocal lens, the focused lens area is difficult to see narrow, which gives the user an unpleasant feeling. In view of this, there has been devised a bifocal electronic spectacle that can secure a wide visual field range in both myopia and hyperopia by electrically controlling the focal length of the lens.
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。 Electronic glasses are composed of a liquid crystal lens, a frame, and an electric circuit. This liquid crystal lens is a variable focus lens using a liquid crystal element having a different refractive index depending on a light passing direction (alignment state). In addition, transparent electrodes for applying a voltage are provided at both ends of the liquid crystal layer of the liquid crystal lens. The frame includes a rim for fixing the lens, a temple for maintaining the lens in front of the eye, and a nose pad. The electric circuit includes a liquid crystal lens drive control circuit, a power supply control circuit, a power supply, and a switch. An electric circuit is incorporated in the frame and is electrically connected to the liquid crystal lens.
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。)。 When the liquid crystal elements in the liquid crystal lens are aligned in the direction in which the refractive index is increased in advance, the liquid crystal lens is used without applying a voltage to the myopia correction. On the other hand, during hyperopia correction, a voltage is applied to the liquid crystal lens to forcibly change the orientation of the liquid crystal element so that the refractive index is lowered. A manual or automatic switch is used for switching between myopia and hyperopia (for example, see Patent Document 1).
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。)。 Since such electronic glasses are carried and used, a small battery is used as a power source. Furthermore, a rechargeable secondary battery is used for the user to use the battery for a long time without replacing the battery. As a method for charging the secondary battery, charging is performed by the user removing the glasses and placing the glasses on the glasses holder. A power receiving unit is provided in the frame, and a power feeding unit is provided in the spectacle holder, and power is supplied from the power feeding unit of the spectacle holder to the secondary battery via the power receiving unit of the frame (see, for example, Patent Document 2).
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。)。
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。 However, the conventional electronic eyeglass charging device has a problem that the electronic eyeglasses need to be removed and charged, and the electronic eyeglasses cannot be used during the charging.
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。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an electronic spectacle that can be charged while the electronic spectacle is worn, and a charging device thereof.
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。 In order to solve the conventional problems, an electronic spectacle of the present invention and a charging device thereof include a variable focus lens, a frame to which the variable focus lens is attached, a drive circuit for driving the variable focus lens, It is characterized by comprising a drive battery for a drive circuit and a modern equipped with a power receiving coil for charging the drive battery by electromagnetic induction.
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。 According to the electronic spectacles and the charging device of the present invention, the electronic spectacles can be charged with the electronic spectacles attached, so that they can be used continuously during charging.
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。 Embodiments of a charging device for electronic glasses according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(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。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic view of electronic glasses of the present invention in
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。
FIG. 2 is a side view of the electronic glasses in FIG. As shown in FIG. 2, an electromagnetic induction charger capable of non-contact charging can be used by providing a
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。
FIG. 3 shows the power supply control circuit 11 and the
(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。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic diagram of electronic glasses and a charging device for electronic glasses according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, the electronic glasses are composed of a
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。
FIG. 5 shows a configuration diagram of the
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。
The operation of the electronic eyeglass charger will be described. The
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。
As described above, in the second embodiment, the
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。
FIG. 6 shows another form of the
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。
FIG. 7 shows another form of the
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。
Further, as shown in FIG. 8, a
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。
FIG. 10 shows another form of
(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。
(Embodiment 3)
FIG. 11 shows a side view of a charging device for electronic glasses according to
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。
As described above, in the third embodiment, only the
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。 The charging device for electronic glasses according to the present invention is useful as a portable charging device that can be charged with high water resistance and high efficiency without impairing the design even during charging during wearing.
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
DESCRIPTION OF
Claims (9)
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。 A variable focus lens,
A frame to which the variable focus lens is attached;
A drive circuit for driving the variable focus lens;
A battery for driving the drive circuit;
Electronic glasses comprising modern power receiving coils for charging the drive battery by electromagnetic induction.
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。 In the charging device used for the electronic glasses according to claim 1,
A charging device in which a power transmission coil that is fitted so as to penetrate the modern portion and supplies power to the power receiving coil is disposed at a facing position.
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。 In the charging device used for the electronic glasses according to claim 1,
A charging device in which a power transmission coil that is fitted so as to wrap around the modern portion and supplies power to the power receiving coil is disposed at a facing position.
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