JP2001320651A - 電子眼鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 顔の大きさが異なる者同士の間でも不都合な
く使用することが可能な電子眼鏡を提供する。 【解決手段】 眼鏡フレーム１０に取り付けられたディ
スプレイ３１に映し出された画像を眼鏡フレーム１０に
保持されたメインレンズ２１に埋設されたコンバイナー
３５を介して眼鏡フレーム１０を装着した者の目の網膜
に結像させるようにした電子眼鏡１において、眼鏡フレ
ーム１０におけるブリッジ部１３の中心とコンバイナー
３５との間の間隔及び眼鏡フレーム１０における左右の
つる部１５，１６とコンバイナー３５との間の間隔を所
望に調節可能な構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡フレームに取
り付けた小型のディスプレイ装置に映し出した画像を眼
鏡レンズに内蔵された光学系を介して見ることができる
ようにした電子眼鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年におけるコンピュータの小型化に伴
ってディスプレイ装置も軽量小型化されており、携帯用
や車載用の画像出力デバイスに応用されている。このよ
うなディスプレイ装置の小型化は更に進んで眼鏡フレー
ムに取り付けることができるほどになっており、現在、
この眼鏡フレームに取り付けたディスプレイ上の画像
（２次元イメージ）を眼鏡のレンズ越しに見ることを可
能にする電子眼鏡の技術が公開されている（例えば米国
特許第5,886,822号）。この電子眼鏡は従来における携
帯型の画像出力デバイスのようにディスプレイ装置を手
に持つ必要がなく、或いは据え置き型のもののように画
像を見る者の姿勢が制限される（画像を見るためにはデ
ィスプレイの方向を向かなければならない）ことがない
という利点があり、その上、外観も通常の眼鏡と大きく
異ならないので大衆に受け入れられ易く、様々な用途で
有用に用いられる可能性を有している。

【０００３】このような電子眼鏡の形態には様々なもの
があるが、眼鏡フレームのつる部に小型のディスプレイ
（例えば液晶ディスプレイ；ＬＣＤ）を取り付けるとと
もに、そこに映し出された画像を眼鏡フレームに保持さ
れたレンズの側方から入射させ、レンズに内蔵した光学
系を介して目の網膜に結像させる構成のものがレンズ越
しの視界や外部光の取り入れ方法などの面では有利であ
る（上記米国特許）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような構成の電子
眼鏡では、ディスプレイに映し出した画像を最終的に目
の網膜に導く働きをするものはメインレンズに埋設され
るミラー部材（例えばコンバイナー）であり、ディスプ
レイ上の画像を見る者はこのミラー部材を自分の目の前
方に位置させる必要がある。ところがこの電子眼鏡を使
用する者の顔の大きさ（顔幅）はそれぞれであり、実際
にはミラー部材が必ずしも自分の目に対して最適の位置
に位置するとは限らない。特に、このような電子眼鏡は
個人で使用される通常の眼鏡とは異なり、一つのものを
複数の人が代わるがわる利用する形態で用いられる場合
が考えられるため、顔の大きさによらず、あらゆる人が
不都合なく使用できるものとする必要がある。

【０００５】本発明はこのような要求に鑑みてなされた
ものであり、顔の大きさが異なる者同士の間でも不都合
なく使用することが可能な電子眼鏡を提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明では、眼鏡フレームに取り付けられたデ
ィスプレイ（例えば、実施形態における液晶ディスプレ
イ３１）に映し出された画像を眼鏡フレームに保持され
たレンズ（例えば、実施形態におけるメインレンズ２
１）に埋設されたミラー部材（例えば、実施形態におけ
るコンバイナー３５）を介して眼鏡フレームを装着した
者の目の網膜に結像させるようにした電子眼鏡におい
て、眼鏡フレームにおけるブリッジ部の中心とミラー部
材との間の間隔が調節可能な構成になっている。

【０００７】本発明に係る電子眼鏡においては、眼鏡フ
レームにおけるブリッジ部の中心とミラー部材との間の
間隔を所望に調節することが可能な構成になっているた
め、この電子眼鏡を使用する者はミラー部材を自分の目
に対する所定の位置に位置させることができ、常に最適
の状態でディスプレイ上の画像を見ることが可能であ
る。このため、顔の大きさが異なる者同士の間でも不都
合なくこの電子眼鏡を使用することができる。また更
に、眼鏡フレームにおける左右のつる部とミラー部材と
の間の間隔が調節可能な構成になっていれば、ミラー部
材の目に対する位置調整をより正確に行うことができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について図面を参照して説明する。図１は本発明に係る
電子眼鏡の一例の斜視図であり、図２はこの電子眼鏡を
用いた電子眼鏡システムの構成図である。これら両図に
示すように、この電子眼鏡１の眼鏡フレーム１０は左右
のレンズ保持枠１１，１２とこれらを繋ぐブリッジ部１
３と、両レンズ保持枠１１，１２それぞれの外方に設け
られる左右のつる部１５，１６と、両レンズ保持枠１
１，１２と両つる部１５，１６とを繋ぐ接続部１７，１
８とを有して構成されており、左右のレンズ保持枠１
１，１２にはそれぞれ鼻当て１９，２０が取り付けられ
ている。

【０００９】左右のレンズ保持枠１１，１２にはそれぞ
れ通常の眼鏡におけるレンズに相当するメインレンズ２
１，２２が保持されており、この眼鏡フレーム１０を装
着した者はこれらメインレンズ２１，２２越しに物を見
ることができる。なお、これらメインレンズ２１，２２
は平板状のものでよいが、視力矯正のための曲率を有す
るものであっても構わない。このように視力矯正機能を
兼用させる場合、メインレンズ２１，２２の材料は、一
般に眼鏡レンズに使用されているＣＲ−３９やウレタン
系材料等が使用可能である。

【００１０】図１及び図２に示すように左側のつる部１
５には内部空間を有する光学系保持部３０が形成されて
おり、この光学系保持部３０の空間内には画面がメイン
レンズ２１に対してほぼ平行になるように設置された液
晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３１と、この液晶ディスプレ
イ３１を背後から照射するバックライト３２と、液晶デ
ィスプレイ３１に映し出された画像（２次元イメージ）
の光線を集光する対物レンズ３３と、対物レンズ３３に
より集光された光線を左側のメインレンズ２１の側端面
２１ｃに反射させるミラー３４とが配設されている。こ
こで、図２に示すように光学系保持部３０は固定部３０
ａとこれに対してスライド自在な可動部３０ｂとからな
っており、上記液晶ディスプレイ３１とバックライト３
２は可動部３０ｂの空間内に、また対物レンズ３３とミ
ラー３４は固定部３０ａの空間内にそれぞれ設けられて
いる。

【００１１】左側のメインレンズ２１には半透明鏡であ
るコンバイナー３５が埋設されている。このコンバイナ
ー３５は上記ミラー３４において反射されて左側のメイ
ンレンズ２１の側端面２１ｃから入射した光線をメイン
レンズ２１の内面２１ａ側に向けて反射するとともに、
このメインレンズ２１の外面２１ｂ側から入射した外部
光をそのまま内面２１ａ側へ透過させる。なお、ミラー
３４において反射された画像の光線は、左側のレンズ保
持枠１１に形成されたスリット１１ａを通ってメインレ
ンズ２１の側端面２１ｃに入射される。

【００１２】図３はブリッジ部１３の構成を示す部分断
面図であり、この図に示すようにブリッジ部１３は左側
のレンズ保持枠１１に固定された円筒状の第１スライド
部材１３１と、右側のレンズ保持枠１２に固定されて第
１スライド部材１３１と同じ外径を有する円筒状の第２
スライド部材１３２と、これら両スライド部材１３１，
１３２の外側に設けられる調節部材１３３とを有して構
成されている。

【００１３】このブリッジ部１３は、第２スライド部材
１３２に形成された多角形断面（四角形や六角形など）
を有する軸１３４が第１スライド部材１３１に形成され
たボス１３５に嵌合挿入された構成となっており、両ス
ライド部材１３１，１３２の外周面に互いに逆ねじにな
るように形成されたねじ山１３６，１３７には調節部材
１３３の内面側に形成されたねじ山１３８，１３９がそ
れぞれ噛合している。このため、調節部材１３３を両ス
ライド部材１３１，１３２の軸回り方向に捻り操作する
ことにより、軸１３４をボス１３５内でスライドさせな
がら両スライド部材１３１，１３２を互いに逆方向に移
動させることができ、これにより左右のレンズ保持枠１
１，１２の間の間隔を広げたり狭めたりすることが可能
である。このように調節部材１３３と両スライド部材１
３１，１３２とはターンバックルのような構成になって
いるが、多角形断面の軸１３４がボス１３５に嵌合され
ているため、左右のレンズ保持枠１１，１２が互いに捻
れた位置関係になることはない。これにより眼鏡フレー
ム１０におけるブリッジ部１３の中心と上記コンバイナ
ー３５との間の間隔を所望に調節することが可能であ
る。

【００１４】また、左右のレンズ保持枠１１，１２とつ
る部１５，１６との間の接続部１７，１８は上記ブリッ
ジ部１３と同じ構成である。これら両接続部１７，１８
によれば、眼鏡フレーム１０における左右のつる部１
５，１６とコンバイナー３５との間の間隔を調節するこ
とが可能であり、コンバイナー３５の目５１に対する位
置調整をより正確に行うことができる。

【００１５】液晶ディスプレイ３１及びバックライト３
２は左側のつる部１５の後端部に接続されたケーブル４
０を介して繋がるコントローラ４１によりその作動が制
御されるようになっており、コントローラ４１はリーダ
ー４２を介して記憶媒体４３から画像データを読み出
し、その画像データから得られる画像を液晶ディスプレ
イ３１上に映し出させる。

【００１６】記憶媒体４３には種々のもの、例えばメモ
リーチップ型、ディスク型（例えばＤＶＤ；Digital Vi
deo Disc）、カセット型などを用いることができる。こ
こで、メモリーチップ型の記憶媒体４３を採用する場合
にはこのシステムを例えば雑誌や新聞の配信システム用
として用いることができ、ディスク型（ＤＶＤ）の記憶
媒体４３であれば例えば映画鑑賞用として、またカセッ
ト型の記憶媒体４３であれば例えば対戦ゲーム用として
それぞれ用いることができる。なお、記憶媒体４３の種
類に応じてリーダー４２もそれに対応するものが用いら
れることは当然である。

【００１７】つる部１５に取り付けられる液晶ディスプ
レイ３１及びバックライト３２は他のフラットパネルデ
ィスプレイ（ＦＰＤ）、例えばＥＬ（電界発光）ディス
プレイ等に代えることもできるが、液晶ディスプレイ３
１は自らは光を発せずバックライト３２より光を当てら
れて表示するため消費電力が少なくて済み、また熱の発
生も抑えられるため、頭の側方で用いるディスプレイと
しては好適である。また、液晶ディスプレイはフルカラ
ー化についても他のＦＰＤよりも進んでいるという利点
もある。

【００１８】また、液晶ディスプレイ３１上に映し出さ
れた画像の光線をコンバイナー３５に導く構成は上述の
ものの他、図４に示すような構成でもよい。この構成で
は液晶ディスプレイ３１及びバックライト３２をメイン
レンズ２１に対してほぼ直角方向になるように設置し、
メインレンズ２１に対してほぼ平行な方向に射出された
画像の光線をミラーＭ１により反射させ、メインレンズ
２１の内面２１ａ側に形成された対物レンズ（凸レン
ズ）Ｌ１を介してメインレンズ２１内に導く。このよう
にしてメインレンズ２１内に導かれた画像の光線はメイ
ンレンズ２１に埋設されたミラーＭ２により反射され、
メインレンズ２１に埋設されたコンバイナーＭ３を透過
した後、同じくメインレンズ２１に埋設された凹レンズ
Ｌ２により集光されて再度コンバイナーＭ３に達し、こ
こにおいて反射されて左目５１に送られる。また、外部
光はメインレンズ２１の外面２１ｂ側から入射してコン
バイナーＭ３を透過し、そのまま左目５１に至る。この
ような構成では液晶ディスプレイ３１及びバックライト
３２はつる部１５の長手方向に沿う方向に設置されるよ
うになるのでこれらを保持する光学系保持部（図示せ
ず）の外側方への突出量を小さくすることができるとい
う利点がある。

【００１９】或いは図５に示すような構成でもよい。こ
の構成では、液晶ディスプレイ３１に映し出された画像
の光線がメインレンズ２１に対してほぼ直角に入射され
るように液晶ディスプレイ３１及びバックライト３２を
設置し、これにより入射された画像の光線をメインレン
ズ２１に埋設されたミラーＭ４により反射させ、これを
メインレンズ２１に埋設されたコンバイナーＭ５におい
て反射させた後、メインレンズ２１の内面２１ａ側に形
成された対物レンズ（凸レンズ）Ｌ３を通して左目５１
へ送る。また、外部光はメインレンズ２１の外面２１ｂ
から入射してコンバイナーＭ５をそのまま透過し、メイ
ンレンズ２１の内面２１ａから上記対物レンズＬ３を通
って左目５１に至る。これは上記２つのものよりも構成
が簡単であるが、対物レンズＬ３が左目５１のすぐ前方
に位置しているため、この電子眼鏡１で液晶ディスプレ
イ３１上の画像を見てないときには視界が悪くなるとい
う不利な点も有する。

【００２０】このような構成の電子眼鏡１を用いて液晶
ディスプレイ３１上の画像を見るには、先ずこの電子眼
鏡１を顔の前面に装着する。この場合、左右のつる部１
５，１６を両耳（図示せず）にかけるとともに左右の鼻
当て１９，２０を鼻５３の両側に載置する。これにより
左側のメインレンズ２１は左目５１の前方に、また右側
のメインレンズ２２は右目５２の前方に位置する。そし
て、記憶媒体４３（例えばＤＶＤ）をリーダー４２（記
憶媒体４３がＤＶＤであればＤＶＤプレーヤー）に装着
し、コントローラ４１を操作して液晶ディスプレイ３１
上に画像を映し出させる。

【００２１】このようにして映し出された画像の光線は
対物レンズ３３により集光されてミラー３４に至り、こ
こでほぼ直角方向に反射されてメインレンズ２１の端側
面２１ｃからその内部に入射される。そしてコンバイナ
ー３５によりメインレンズ２１の内面２１ａ側へ反射さ
れてこの電子眼鏡１をかけた者の左目５１に入射され
る。また、これとともに左側のメインレンズ２１には外
部光がコンバイナー３５を直進してそのまま左目５１に
至り、これにより液晶ディスプレイ３１上に映し出され
た画像はその者の目５１の網膜に結像される。これによ
り、この電子眼鏡１をかけた者は液晶ディスプレイ３１
上に映し出された画像をあたかも左右のメインレンズ２
１，２２越しに見ているように見ることができる。ま
た、図２に示すようにリーダー４２にヘッドホン４４
（或いはイヤホン）を接続すれば、画像を見ながら音声
（これも記憶媒体４３に記憶される）も同時に聞くこと
ができる。

【００２２】ここで、画像が鮮明に見えないときには
（例えば焦点ぼけ）光学系保持部３０の可動部３０ｂを
固定部３０ａに対してスライド移動させ、液晶ディスプ
レイ３１と対物レンズ３３との間の距離の調整を行う。
また、左側のメインレンズ２１に取り付けられたコンバ
イナー３５が左目５１に対する所定の位置に位置してい
ないために画像が見えにくくなっている場合には、ブリ
ッジ部１３の調節部材１３３を捻り操作してブリッジ部
１３の中心とコンバイナー３５との間の間隔を調節する
とともに、左右の接続部１７，１８の操作を行って眼鏡
フレーム１０における左右のつる部１５，１６とコンバ
イナー３５との間の間隔を調節する。このようなコンバ
イナー３５の位置調節により画像をはっきりと見ること
ができるようになる。

【００２３】このように本発明に係る電子眼鏡１におい
ては、眼鏡フレーム１０におけるブリッジ部１３の中心
とコンバイナー１３との間の間隔を所望に調節すること
が可能な構成になっているため、この電子眼鏡１を使用
する者はコンバイナー３５を自分の目に対する所定の位
置に位置させることができ、常に最適の状態でディスプ
レイ３１上の画像を見ることが可能である。このため、
顔の大きさが異なる者同士の間でも不都合なくこの電子
眼鏡１を使用することができる。このようにブリッジ部
１３の中心とコンバイナー３５との間の間隔を調節する
のみでもコンバイナー３５の位置決めを或る程度行うこ
とができるが、この電子眼鏡１においては更に眼鏡フレ
ーム１０における左右のつる部１５，１６とコンバイナ
ー３５との間の間隔も調節可能な構成になっているの
で、コンバイナー３５の目５１に対する位置調整をより
正確に行うことが可能である。

【００２４】これまで本発明に係る電子眼鏡の実施形態
について説明してきたが、本発明の範囲は上述のものに
限られない。例えば上述の実施形態においては、ディス
プレイ３１に映し出された画像を最終的に目の網膜に導
く働きをするものは半透明鏡であるコンバイナー３５で
あったが、これは光学系の構成によっては普通のミラー
部材とすることもできる。また、ブリッジ部１３を構成
する軸１３４（及びボス１３５）については、上記実施
形態では多角形断面のものを例示したが、左右のレンズ
保持枠１１，１２が互いに捻れた位置関係にならなけれ
ばこれは必ずしも多角形断面でなくてもよい。要するに
円形断面でなければよいが、他の方法により左右のレン
ズ保持枠１１，１２が捻れた位置関係になるのが防止さ
れるのであれば、軸１３４を円形断面にすることも可能
である。

【００２５】また、上記実施形態ではブリッジ部１３の
構成はターンバックルと同様の構成であったが、これは
眼鏡フレーム１０におけるブリッジ部１３の中心とミラ
ー部材（コンバイナー３５）との間の間隔を調節できれ
ば他の構成であってもよく、例えばデテント機構等を採
用してもよい。また、上記実施形態では、この電子眼鏡
のディスプレイに映し出される画像は記憶媒体に記憶さ
れた情報に基づくものであったが、必ずしも一旦記憶媒
体に落とした情報に基づいて画像を見る必要はなく、リ
アルタイムモニターに接続してその画像を見るようにす
ることもできる。また、本発明における眼鏡フレーム
は、図１の様にメインレンズの全周を囲むものに限られ
ず、光学系保持部３０付近のみがメインレンズに固定さ
れたもの（ツーポイント眼鏡タイプ）等であってもよ
い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る電子眼
鏡においては、眼鏡フレームにおけるブリッジ部の中心
とミラー部材との間の間隔を所望に調節することが可能
な構成になっているため、この電子眼鏡を使用する者は
ミラー部材を自分の目に対する所定の位置に位置させる
ことができ、常に最適の状態でディスプレイ上の画像を
見ることが可能である。このため、顔の大きさが異なる
者同士の間でも不都合なくこの電子眼鏡を使用すること
ができる。また更に、眼鏡フレームにおける左右のつる
部とミラー部材との間の間隔が調節可能な構成になって
いれば、ミラー部材の目に対する位置調整をより正確に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子眼鏡の一例の外観を示す斜視
図である。

【図２】この電子眼鏡を用いた電子眼鏡システムの構成
図である。

【図３】この電子眼鏡のブリッジ部の構成を示す部分断
面図である。

【図４】この電子眼鏡における光学系の別の構成例を示
す図である。

【図５】この電子眼鏡における光学系の別の構成例を示
す図である。

【符号の説明】

１ 電子眼鏡 １０ 眼鏡フレーム １１，１２ レンズ保持枠 １３ ブリッジ部 １５，１６ つる部 １７，１８ 接続部 １９，２０ 鼻当て ２１，２２ メインレンズ（レンズ） ３０ 光学系保持部 ３１ 液晶ディスプレイ（ディスプレイ） ３２ バックライト ３３ 対物レンズ ３４ ミラー ３５ コンバイナー（ミラー部材） ４０ ケーブル ４１ コントローラ ４２ リーダー ４３ 記憶媒体 ４４ ヘッドホン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 眼鏡フレームに取り付けられたディスプ
   レイに映し出された画像を前記眼鏡フレームに保持され
   たレンズに埋設されたミラー部材を介して前記眼鏡フレ
   ームを装着した者の目の網膜に結像させるようにした電
   子眼鏡において、 前記眼鏡フレームにおけるブリッジ部の中心と前記ミラ
   ー部材との間の間隔が調節可能な構成になっていること
   を特徴とする電子眼鏡。
2. 【請求項２】 前記眼鏡フレームにおける左右のつる部
   と前記ミラー部材との間の間隔が調節可能な構成になっ
   ていることを特徴とする請求項１記載の電子眼鏡。