JP2007212501A - Electronic spectacles - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気的に機能制御を行う電子眼鏡に関するものである。
一例として、レンズが液晶等の誘電体によって構成され、電圧印加によって屈折率を変化させる遠近両用機能を有する電子眼鏡に用いる技術として有用である。
The present invention relates to an electronic spectacle that electrically controls a function.
As an example, it is useful as a technique used for electronic glasses in which a lens is composed of a dielectric such as liquid crystal and has a bifocal function of changing a refractive index by applying a voltage.
電気的に焦点距離を可変させる電子眼鏡として、レンズの中に液晶などの誘電体材料を封入し、これに電圧をかけて誘電率を変化させることで屈折率を制御する方式が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As an electronic spectacle that electrically varies the focal length, a method of controlling a refractive index by enclosing a dielectric material such as liquid crystal in a lens and applying a voltage to the lens to change the dielectric constant has been proposed. (For example, refer to Patent Document 1).
そして、電子眼鏡に用いる電源スイッチとして、鼻パッドのフレーム側にスイッチを設けて、眼鏡を装着することにより鼻パッドが鼻に押されてフレーム側のスイッチがオン状態になる方式が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 As a power switch used for the electronic spectacles, a method has been proposed in which a switch is provided on the frame side of the nose pad and the nose pad is pushed by the nose and the switch on the frame side is turned on by wearing the spectacles. (For example, refer to Patent Document 2).
また、焦点距離を切り替えるスイッチとして、眼鏡レンズ上にタッチスイッチを設けて、このスイッチを指で軽く触ることにより焦点距離を切り替える方式が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
これまで提案されている電子眼鏡のスイッチは、電源スイッチと焦点距離切替スイッチが独立しており、それぞれ個別にスイッチを用意しなければいけないため、スイッチの取り付けや配線等で構造が複雑になり、操作も煩わしいという課題を有していた。また、眼鏡上のスイッチと言うことでサイズが小さく、かつ押す箇所を使用者が見づらいために、スイッチを押しにくいという課題を有していた。特にこの電子眼鏡が遠近両用眼鏡の場合は、主に高齢者が使用することになるため、非常に深刻な問題である。 The switches for electronic glasses that have been proposed so far are independent of the power switch and the focal length changeover switch, and each switch must be prepared separately. It had the subject that operation was also troublesome. Moreover, since the size of the switch on the glasses is small and it is difficult for the user to see the place to press, there is a problem that it is difficult to press the switch. In particular, when the electronic glasses are bifocal glasses, it is a very serious problem because it is mainly used by elderly people.
本発明は、これら従来の課題を解決するもので、電源スイッチと焦点距離切替スイッチを共有し、構造が簡単で、かつ操作が簡便な電子眼鏡の提供を目的とする。 The present invention solves these conventional problems, and aims to provide electronic glasses that share a power switch and a focal length change switch, have a simple structure, and are easy to operate.
前記従来の課題を解決するために、本発明の電子眼鏡は、左右の鼻パッドにそれぞれ組み込まれた電極部と前記電極部に対して電気的な制御を行う制御手段とを有し、前記電極部双方間の導通状態により前記制御手段の電源のオンオフを切り替えることを特徴としたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the electronic glasses of the present invention include an electrode unit incorporated in each of the left and right nose pads, and a control unit that electrically controls the electrode unit, The power supply of the control means is switched on and off according to the conduction state between the two parts.
また、本発明は、前記電極部双方間の抵抗値が所定レベルを越えて変動したのち、所定の時間以上、所定範囲内に収まっていれば、前記制御手段の電源のオンオフを切り替えることを特徴としたものである。 Further, the present invention is characterized in that the power of the control means is switched on and off if the resistance value between both the electrode portions fluctuates beyond a predetermined level and stays within a predetermined range for a predetermined time or more. It is what.
また、本発明は、前記制御手段により焦点距離を切り替える機能を有し、前記電極部双方間の抵抗値が所定レベルを越えて変動したのち、所定の時間以上、所定範囲内に収まっていれば、前記制御手段によって焦点距離を切り替えることを特徴としたものである。 In addition, the present invention has a function of switching a focal length by the control means, and if the resistance value between both the electrode portions fluctuates beyond a predetermined level and stays within a predetermined range for a predetermined time or more. The focal length is switched by the control means.
また、本発明は、眼鏡フレームが導通フレームである場合に、前記電極部が前記眼鏡フレームと導通しており、前記電極部の双方が導通しないように前記眼鏡フレームの一部に非導通箇所を有し、前記非導通箇所により分割された前記眼鏡フレーム双方が前記制御手段に接続されていることを特徴としたものである。 Further, according to the present invention, when the spectacle frame is a conductive frame, the electrode portion is electrically connected to the spectacle frame, and a non-conductive portion is provided in a part of the spectacle frame so that both of the electrode portions are not conductive. And the eyeglass frame divided by the non-conducting portion is connected to the control means.
また、本発明は、眼鏡フレームが非導通フレームである場合に、前記眼鏡フレーム上に導通パターンが形成されており、前記電極部が前記導通パターンにより前記制御手段に接続されていることを特徴としたものである。 Further, the present invention is characterized in that when the spectacle frame is a non-conductive frame, a conductive pattern is formed on the spectacle frame, and the electrode portion is connected to the control means by the conductive pattern. It is a thing.
本発明の電子眼鏡によれば、電源スイッチと焦点距離切替スイッチを共有し、眼鏡装着によって自動的に電源がオンし、眼鏡フレームに軽く触ることによって焦点距離が変化するので、使用者がスイッチを殆ど意識する事無く、簡便かつ快適に使用することが出来る。 According to the electronic spectacles of the present invention, the power switch and the focal length changeover switch are shared, the power is automatically turned on by wearing the spectacles, and the focal length changes by lightly touching the spectacle frame. It can be used conveniently and comfortably with little awareness.
以下に、本発明の電子眼鏡の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the electronic glasses of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明の第1の実施例について、図1、図2、図3を用いて説明する。
図1は本発明の電子眼鏡の操作スイッチの原理的構成を示す図である。
この図に示す眼鏡の鼻パッド11,12にはそれぞれ電極13,14が鼻と接触する面に取り付けられており、電極から伸びる配線17により制御回路16と接続されている。制御回路16の内部には、電極13と14の双方が導通すれば電源が入る回路(図示せず)が組み込まれている。今、使用者が眼鏡を装着すれば電極13,14は使用者の鼻と接触するため、人体を通して双方の電極が導通する。これにより制御回路16の電源がオンする。使用者が眼鏡を取り外せば電極13,14が使用者の鼻から離れるため、電源がオフする。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a principle configuration of an operation switch of electronic glasses according to the present invention.
このように鼻パッド上の電極を電源スイッチとして用いることにより、使用者は電源スイッチを意識する必要が無く、自動的に電源がオンオフされるため、操作上便利で快適であると言うことと、電源の切り忘れを防止する事が出来ると言うメリットがある。 By using the electrode on the nose pad as a power switch in this way, the user does not need to be aware of the power switch, and the power is automatically turned on and off, so that it is convenient and comfortable in operation, There is an advantage that it is possible to prevent forgetting to turn off the power.
図2は本発明の電子眼鏡の操作スイッチの誤動作を防止する方法を示す図である。
ここで制御回路16にはマイコン等により時間を計測する機能(図示せず)が設けられている。今、使用者が眼鏡を装着すれば、電極13,14間の電極間抵抗値21は図2に示すように最初は不安定な変動を起こして最終的には一定範囲の値に落ち着く。ここで電源オンオフ判定レベル22と電源オンオフ判定時間23(t0)を設け、電極間抵抗値21が電源オンオフ判定レベル22を下回る時間を計測する。眼鏡装着直後は、鼻の上での眼鏡位置が落ち着いてないため電極間抵抗値21の変動も大きく、ポイント24における電極間抵抗値21が電源オンオフ判定レベル22を下回る時間はt1であるため、t1<t0より電源はオンされない。眼鏡装着後、ポイント25において眼鏡位置が落ち着き始め、ポイント26において電極間抵抗値21が電源オンオフ判定レベル22を連続して下回る時間がt0を越えるため、ここで初めて電源がオンされる。電源をオフするときは逆に、電極間抵抗値21が電源オンオフ判定レベル22を連続して上回る時間を計測して、この時間がt0を越えれば電源をオフする。ここで、電源オンオフ判定レベルはオンとオフとの判定レベルを独立して設定しても良いし、電源オンオフ判定時間もオンとオフの判定時間を独立して設定しても良い。
FIG. 2 is a diagram showing a method for preventing malfunction of the operation switch of the electronic glasses of the present invention.
Here, the
このように電極間抵抗値を時間で監視することによって、たとえば階段の昇降による振動で電極が鼻から一瞬離れた時に電源をオフしてしまうような誤動作が防止できる。 By monitoring the inter-electrode resistance value over time in this way, it is possible to prevent a malfunction such as turning off the power supply when the electrode is momentarily separated from the nose due to vibration caused by up and down stairs.
図3は本発明の電子眼鏡の電源制御方法を示す図である。
今、使用者が眼鏡を装着したとすると、直流電源32と電気回路33が導通してマイコン34が起動する。マイコン34は電圧制御回路35に指令を出し、電圧制御回路35内のコンデンサ(図示せず)に充電を行う。これにより眼鏡を使用してない時の電力消費をゼロにする事が出来るとともに、前記図2の説明であるような眼鏡が外されて電源のオフを判定する時や、一時的に電極が鼻から離れた時であってもコンデンサからの電力供給により電源が保持されるため、安定してマイコンが判定制御を行う事が出来る。
FIG. 3 is a diagram showing a power supply control method for electronic glasses according to the present invention.
Now, assuming that the user wears glasses, the
本発明の第2の実施例について、図4、図5、図6、図7を用いて説明する。
図4、図5、図6、図7は眼鏡フレームに触ることにより焦点距離を切り替える本発明の電子眼鏡の操作スイッチの原理を示す図である。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4, 5, 6, and 7. FIG.
4, 5, 6, and 7 are diagrams showing the principle of the operation switch of the electronic spectacles of the present invention that switches the focal length by touching the spectacle frame.
鼻パッド41に取り付けられた電極42は、眼鏡を装着すると鼻の皮膚43と接触面44によって接触する。この時電極42は眼鏡の重さのみによって鼻の皮膚43に圧接されるため、十分に面接触しているとは言い難く、接触面44のように接触面と非接触面が存在する。この時の電極間の抵抗値をポイント64で示す。ここで、使用者が眼鏡フレームを顔面の方向に指で押した時の電極の様子を図5に示すが、電極52は鼻の皮膚53に強く押し付けられるため、接触面54が面接触になる。これによって電極間の抵抗値が下がり、図6に示すようにポイント64以降抵抗値が減少していく。この抵抗値の減少を図1で示す制御回路16で監視して、あらかじめ設定した所定の抵抗値62以下になったポイント65から時間計測を開始し、ポイント66であらかじめ設定した所定の時間63(t2)に達すれば、制御回路16により眼鏡の焦点距離を変化させる。使用者は焦点距離が変化したことを確認して、眼鏡フレームを押すのを止めれば良い。使用者が眼鏡フレームから手を離せば、抵抗値はまた押す前の値に徐々に戻っていく。使用者が眼鏡フレームを押す位置は、フレーム中央の鼻パッド近辺が望ましいが、少々押す場所がずれていても電極間抵抗値は変化するため、使用者の好みの場所を押せば良い。また、図7のように電極72上に小突起73を形成しておけば、通常装着時は鼻の皮膚と点接触になり、眼鏡フレームを押下すれば面接触になるため、電極間の抵抗値の変化がより大きくなり、眼鏡フレームの押下検出をより容易に行う事が可能になる。
The
このように眼鏡フレームを押すことによる電極間抵抗値の変化を時間で監視して焦点距離を切り替えるため、眼鏡フレームの押す位置を狭く限定する必要が無く、使用者が操作しやすい焦点可変スイッチを提供する事が出来る。 In this way, since the change in the resistance value between the electrodes due to pressing the spectacle frame is monitored over time and the focal length is switched, it is not necessary to narrowly limit the pressing position of the spectacle frame, and a variable focus switch that is easy for the user to operate Can be provided.
本発明の第3の実施例について、図8、図9、図10を用いて説明する。
図8は本発明の電子眼鏡の操作スイッチからの配線方法を示す図である。
リード線84は、電極82から鼻パッド81を貫通する金属棒83に接続され、眼鏡フレーム86上を配線して制御回路(図示せず)に入力される。この方法は眼鏡フレームの材質によらずに用いる事が可能である。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8, FIG. 9, and FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a wiring method from the operation switch of the electronic glasses of the present invention.
The
図9は金属等の導体による眼鏡フレームを用いた場合の本発明の電子眼鏡の操作スイッチからの配線方法を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a wiring method from the operation switch of the electronic spectacles of the present invention when a spectacle frame made of a conductor such as metal is used.
配線用のリード線は無く、電極92は鼻パッド91を貫通する金属棒93と金属ブリッジ94、眼鏡フレーム95と接続されて電極端子98と導通する。一方もう片方の電極96は鼻パッドを貫通後、ブリッジ上の電極端子97に導通する。ブリッジの一部99は不導体により構成されているため、電極端子97と電極端子98が短絡することは無い。
There is no lead wire for wiring, and the
このように眼鏡フレーム自身を配線として使用することでリード線が不要になるため、リード線により見た目を損なう事がなく、構造も単純化する事が出来る。 In this way, the use of the spectacle frame itself as a wiring eliminates the need for a lead wire, so that the appearance is not impaired by the lead wire, and the structure can be simplified.
図10はセルロイド等の非導体による眼鏡フレームを用いた場合の本発明の電子眼鏡の操作スイッチからの配線方法を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing a wiring method from the operation switch of the electronic spectacles of the present invention when a non-conductor spectacle frame such as celluloid is used.
鼻パッド101はブリッジと一体化されており、鼻パッド101上の電極102はフレーム103上に薄膜形成された配線パターン104を通って、電極端子105に導通する。もう片方の電極106も同様に電極端子107に導通する。
The
このように眼鏡フレーム上に配線パターンを形成することでリード線が不要になるため、リード線により見た目を損なう事がなく、構造も単純化する事が出来る。 In this way, by forming the wiring pattern on the spectacle frame, the lead wire becomes unnecessary, so that the appearance is not impaired by the lead wire, and the structure can be simplified.
本発明にかかる電子眼鏡は、鼻パッド上の電極を電源スイッチとして用いるために、使用者が電源スイッチを意識することなく自動的に電源がオンオフされ、操作上便利で快適であるとともに電源の切り忘れを防止する事が出来ると言う効果があり、特に高齢者向けの電子遠近両用眼鏡等に有用である。 Since the electronic glasses according to the present invention use the electrode on the nose pad as a power switch, the power is automatically turned on and off without the user being aware of the power switch, which is convenient and comfortable in operation and forgets to turn off the power. This is particularly useful for electronic perspective glasses for elderly people.
また、眼鏡フレームを押すことによる電極間抵抗値の変化を時間で監視して焦点距離を切り替えるため、使用者は眼鏡フレームの好みの位置を押すだけで良く、使用者が操作しやすい焦点可変スイッチを提供出来ると言う効果があり、特に高齢者向けの電子遠近両用眼鏡等に有用である。 In addition, since the change in the resistance value between the electrodes due to pressing of the spectacle frame is monitored over time and the focal length is switched, the user can simply press the desired position on the spectacle frame and the user can operate the variable focus switch. Can be provided, and is particularly useful for electronic perspective glasses for elderly people.
さらに、眼鏡フレームが導体であっても非導体であっても配線にリード線を用いない方法を提供するため、リード線により見た目を損なう事がなく、構造も単純化出来ると言う効果があり、美観を気にする使用者にとって有用である。 Furthermore, in order to provide a method in which the lead frame is not used for wiring even if the spectacle frame is a conductor or a non-conductor, there is an effect that the appearance can be simplified by the lead wire without damaging the appearance. Useful for users who care about aesthetics.
11、12 鼻パッド
13、14 電極
15 眼鏡フレーム
16 制御回路
17 配線
21 電極間抵抗値
22 電源オンオフ判定レベル
23 電源オンオフ判定時間
24、25、26 ポイント
31 制御回路
32 直流電源
33 電気回路
34 マイコン
35 電圧制御回路
41、51、71 鼻パッド
42、52、72 電極
43、53 鼻の皮膚
44、54 接触面
61 電極間抵抗値
62 焦点距離切替判定レベル
63 焦点距離切替判定時間
64、65、66 ポイント
73 小突起
81、91、101 鼻パッド
82、92、96、102、106 電極
83、93 金属棒
84 リード線
85 ブリッジ
86 眼鏡フレーム
94 ブリッジ(導体)
95 眼鏡フレーム(導体)
97、98、105、107 電極端子
99 ブリッジ(不導体)
103 眼鏡フレーム(不導体)
104 配線パターン
DESCRIPTION OF
95 Eyeglass frame (conductor)
97, 98, 105, 107
103 Eyeglass frame (non-conductor)
104 Wiring pattern
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