JP2016538579A - 防眩３ｄ眼鏡 - Google Patents

Abstract

本発明は、二つのレンズ（２）を有し、ユーザーが着用するように意図された眼鏡（１）に関し、前記レンズ（２）は、各々がレンズ（２）を通過して前記ユーザーに向かうように意図された入射光を少なくとも部分的に透過させるか又は遮蔽することが可能なスクリーン（８）を備え、眼鏡（１）は、第一遮蔽モードにおいて、二つのスクリーン（８）を同時に遮蔽することによって入射光の強度を減衰させ、第二遮蔽モードにおいて、二つのスクリーン（８）を交互に遮蔽することによって、表示装置（１１）によって放出されたデータの３次元視覚を可能にするように構成される。

Description

本発明は、防眩３Ｄ眼鏡に関する。

データ通信及び情報通知の分野に関連する技術を有する携帯型光学装置の分野において、データの３次元視覚を可能にする眼鏡が知られている。画像は、表示装置により、この眼鏡を着用するユーザーに向かって放出される。

３次元画像を得るために、一つの既知の技術では、各眼を対象として画像を交互に送出する。同時に、その眼鏡のレンズは、対象でない画像を遮蔽するスクリーンを含む。従って各眼は、３次元画像を再構築できるように、異なる画像を受け取る。このデータと遮蔽の交互性は、ユーザーが知覚できない周波数で実行される。

複数の特定波長で放出された複数画像をフィルタリングする偏光レンズを有する眼鏡もあり、これによって、各眼がそれぞれが対象とした画像を受け取るように画像間で差異を生じさせている。このようにして、各眼は異なる画像を知覚し、他方で表示装置は、両眼用の複数画像を同時に放出する。しかしながら、この技術は、あるタイプのテレビスクリーンを必要とし、かかる複雑さを必要としないスクリーンにより機能する交互技術とは対照的である。

更には、他の技術における眼鏡は、サングラスのように、眩しさのリスクを回避するために、レンズを通過してユーザーに向かうように意図される入射光が減衰されることを可能にする。

眼鏡の数を増やすことを回避し、場面毎に眼鏡を交換する必要性を回避するために、両方の機能を提供する単一の眼鏡を有することが好適であり、従って３次元画像を見るためだけでなく、眩しい場合に光を減衰するためにも使用可能であることが好適である。

中国特許出願公開第１０２７０７４５６号明細書（特許文献１）は、反転レンズによって両方の機能を提供可能な眼鏡を記載する。このレンズは、片側で３次元視覚に役立ち、他方の側に裏返すことによって、サングラスとして役立つ。このためにレンズは、一方の面に偏光フィルタを含み、他方の面に４分の１波長板を含む。

それでもなお、この解決法は、眼鏡を操作する必要がある。

中国特許出願公開第１０２７０７４５６号明細書

本発明の目的は、この欠点を改善することであり、このために、二つのレンズを有し、ユーザーが着用するように意図された眼鏡を提案する。このレンズは各々が、レンズを通過してユーザーに向かうように意図される入射光を少なくとも部分的に透過させるか又は遮蔽することが可能なスクリーンを備える。この眼鏡は、第一遮蔽モードにおいて、二つのスクリーンを同時に遮蔽することによって入射光の強度を減衰させ、第二遮蔽モードでは、二つのスクリーンの交互に遮蔽することによって、表示装置によって放出されたデータの３次元視覚を可能にするように構成される。

従って、３次元視覚のために使用可能な眼鏡から、光度を減衰させるように構成された眼鏡に移るためには、遮蔽モードを変更すれば十分であり、レンズ又はフレームの複雑な操作を実行する必要はない。

一緒に又は個別に用いられる、本発明の種々の実施態様によれば、
− 眼鏡は、第一遮蔽モードにおいて、各眼を対象としたデータの交互放出と同期して、特に前記データの放出の交互周波数に対応する周波数で、各スクリーンを交互に遮蔽するように構成され、
− 第二遮蔽モードにおいて、二つのスクリーンの同時遮蔽は、前記スクリーンの透過率によって決められる、予め設定された周波数で実行され、
− 透過率は可変であり、
− 前記眼鏡は、入射光の強度に応じて防眩スクリーンの透過率に適応するように構成され、
− 透過率は、パルス幅変調によって設定され、
− レンズの交互の遮蔽は、パルス幅変調によってなされ、
− 変調は、一定の周波数で可変デューティサイクルを用いて実行され、
− 眼鏡は、遮蔽モードを制御する手段、特に各スクリーンの前記デューティサイクルを制御する手段を備え、
− 制御手段は、眼鏡が入射光の強度を減衰させて使用される必要があるか、又は３次元視覚を可能にして使用される必要があるかを検出するように構成され、
− 前記制御手段は、パルス光信号の周波数を感知するように構成された測光センサを備え、
− 眼鏡は、前記スクリーンの交互の遮蔽又は同時の遮蔽を選択するように構成されたスイッチを備え、
− スクリーンは、垂直偏光層及び水平偏光層を有し、
− スクリーンは、二つの偏光層の間に配置される液晶層を有し、
− スクリーンは、マイクロ電子機械層を有する。

本発明は、添付図面を伴う、以下の単に指標となる非限定的な記載に照らして、より理解されるであろう。

本発明による防眩３Ｄ眼鏡の斜視図を概略的に例示する。 本発明による眼鏡の一実施態様における制御手段７の動作を概略的に例示する。

図１に例示されるように、本発明による眼鏡１は、二つのレンズ２と、二つのテンプル３と、レンズ２が固定されるフレーム４とを有する。本発明の記載において、用語「レンズ」は、フレームに固定される物体を指し、眼鏡着用者がそれを通して自身の目の前の光景を見る。レンズ２は、例えば有機又は無機ガラス材料から作製してよく、また当業者に知られている他の材料から作製してもよい。

眼鏡１の着用者の眼はレンズ２の第一の側にあり、この着用者が観察する光景は、レンズ２の第二の側にある。従って、レンズに当たる入射光は、第二の側に由来し、次にレンズ２の外面を経由してレンズを通過し、内面を経由して眼鏡１の着用者に向かって出る。

レンズ２は、更には各々が、入射光を少なくとも部分的に透過又は遮蔽可能なスクリーン８を含む。これらスクリーン８により、レンズ１は、第一遮蔽モードにおいて、入射光の強度を減衰させ、第二遮蔽モードにおいて、テレビスクリーンのような、表示装置１１によって放出されたデータの３次元視覚を可能にするように構成される。

第一モードにおいて、予め設定された周波数での二つのスクリーン８の同時遮蔽により入射光の強度は減衰され、このことから、平均化によって、眼鏡１を通した入射光の透過率が得られる。

透過率は、例えばパルス幅変調によって設定される。変調は、一定の周波数で、好ましくは少なくとも１００Ｈｚで、スクリーンの透過率を規定するデューティサイクルを用いて実行される。

スクリーン８は、それ故に
− 時間ｔ１の間、透明度が最大である、最大値と、
− 時間ｔ２の間、透明度が最小である、最小値と
の間で周期的に変動する光透過率を有する。

デューティサイクルαは、透過が最大である持続時間ｔ１と、期間の持続時間Ｔとの比によって規定され、それ故に０から１００％まで変動する。
α＝ｔ_１／Ｔ

デューティサイクルを修正することによって、透明度が最大である時間ｔ１は、光が通過しない時間ｔ２に対して延長又は短縮される。従って、ｔ１を増加させることによってデューティサイクルが増加し、ｔ２を増加させるとデューティサイクルが減少する。従って、透過率の平均値は、デューティサイクルαの値によって決まる。デューティサイクルは可変であり、入射光の光強度に応じて選択される。

眼鏡１の着用者の目の前の光景は、それ故にデューティサイクルαに等しい僅かな時間でのみ見える。可変透過スクリーン８を通して見られる光度は、それ故に、実際の光度に対してαに等しい係数で減少する。

更に、前記眼鏡１は、入射光の強度に応じてスクリーン８の透過率を適応させるように構成されてよい。従って眼鏡１は、入射光の強度がいかなるものであれ、ユーザーを実質的に等しく保護することを可能にする。

第二遮蔽モードにおいて、眼鏡１は、二つのスクリーン８の交互に遮蔽することにより、表示装置１１によって放出されたデータの３次元視覚を可能にする。表示装置１１は、ユーザーが知覚不可能な周波数で二つの画像を交互に表示し、各画像は、ユーザーの両眼の片方を対象とする。二つの画像は、ユーザーが単一の３次元画像を形成することを可能にするように構成される。

付随して、スクリーン８は、各眼が対象となる画像を受け取るように光を交互に通過させる。このために、各スクリーン８の遮蔽は、表示装置１１によるデータ放出の交互周波数に対応する周波数で、各眼を対象としたデータの交互の放出に連動される。

第一モードと同様に、スクリーン８による各レンズ２の交互遮蔽はパルス幅変調によってなされ、変調は一定の周波数で、可変デューティサイクルで実行される。

両方のモードに関して、眼鏡は、好適には各スクリーン８の遮蔽モード及びデューティサイクルを制御する手段７を備える。従って、デューティサイクルは、可変であり、好ましくは、第一モードでは入射光の光強度に応じて選択され、第二モードにおいては表示装置１１によって表示されるデータが交互になる周波数に応じて選択される。制御手段７は、バッテリ６で動く。

第一の実施態様において、眼鏡１は、前記スクリーン８の交互遮蔽又は同時遮蔽を選択するように構成されたスイッチ９を備える。スイッチ９は、交互遮蔽モードから同時遮蔽モードに、及びその逆に移るために、スクリーン８の制御パラメータを修正する。例えば、同時遮蔽モードにでは、スクリーン８は、入射光を低減させるために、２５０Ｈｚの周波数で入射光を遮蔽する。交互モードにおいて、スクリーン８は、ある種の３Ｄ表示装置１１のデータ表示周波数に相当する、例えば７２Ｈｚの周波数で入射光を交互に遮蔽する。

先行する実施態様と組み合わせることも可能である第二の実施態様において、制御手段７は、眼鏡１が、入射光の強度を減衰させて使用される必要があるか、又は３次元視覚を可能にして使用される必要があるかを検出するように構成される。このために、制御手段７は、例えばパルス光信号の周波数を感知するための測光センサを備える。従って、センサが、表示手段１１によって放出される３次元視覚信号に対応する信号を受信する場合、制御手段７は、スクリーン８の交互遮蔽を命令する。対照的に、センサが、非パルス入射光、又は異なる周波数範囲でパルスを発する入射光を受信する場合、制御手段は、ユーザーへの光度を減衰するために、スクリーン８の同時遮蔽を命令する。

制御手段７は、選択すべき動作モードに関する情報を遠隔で受信するために、無線接続手段も備えて良い。例えば、３Ｄテレビスクリーンは、３次元モードを選択するために、信号を制御手段７に伝達する。

第一の実施態様において、スクリーン８は、レンズ２に設置される垂直偏光層及び水平偏光層と、二つの偏光層の間に配置される液晶層とを有する。偏光層はそれぞれ、入射光を異なる方向に偏光する。液晶層内で、偏光の方向は、液晶によって修正される。液晶の配向は、光の偏光方向を決定する。従って液晶が、次の偏光層の方向と同じ方向に偏光を修正する方向に配向される時、光が通過する。反対に、方向が異なる場合、光は眼鏡１の着用者まで透過しない。

変調は、光を透過させるために、時間ｔ１の間に次の偏光層の方向と同じ方向に液晶を配向し、その後、光を遮断するために、時間ｔ２の間にそれを異なる方向に配向することによって実行される。

第二の実施態様において、スクリーン８は、レンズ２上に設置されたＭＥＭＳ型マイクロ電子機械層（ＭＥＭＳは、マイクロ電子機械システムを表す）を有する。この層は、入射光を遮断又は通過させる、電気的に作動可能なマイクロ電子素子からなる。マイクロ電子機械システムは、例えば文献米国特許第７６８４１０５号に記載されたタイプのものである。ここで変調は、マイクロ電子機械層の作動によって、時間ｔ１の間に入射光を通過させ、時間ｔ２の間に入射光を遮断することによって実行される。

図２に、一実施態様による制御手段７が示されるが、ここにおいて、眼鏡は無線リンクによって情報を受信する。制御手段７は、バッテリ６で動く充電器１３と、コネクタ１２とを備える。コネクタ１２は、特にバッテリ６を充電するために、眼鏡が給電ケーブルによってプラグで接続される必要がある場合のためのものである。充電器１３は、前記制御手段７の他の部品に電力を供給する。

更には、制御手段７は、眼鏡の遮蔽モードを決定することに役立つ情報１５、又は周辺光度に関する情報でさえも受信する電子Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信チップ１０を備える。チップ１０は、クオーツ電子時計１１によって計時され、スクリーン８のモード及び遮蔽周波数に関するデータを制御ユニット１４に伝達する。眼鏡は、これらのデータにより、３次元視覚モードか、又は入射光の強度を減衰するモードで使用可能となる。

従って、制御ユニット１４は、眼鏡の動作モードに対応する予め設定された周波数で、光を同時に又は交互に遮断するように、各スクリーン８の遮蔽を制御する。

特定の用途において、眼鏡は、自動車の運転を支援する装置として使用される。この用途は例として記載されるが、本発明の眼鏡の用途はこの例に限定されない。

具体的には、晴れた時、特に地平線上方の太陽の高度が低い一日の終わりに、車両の前方の道路光景は、明るく照らされる。このため運転者は、眼が眩むだけでなく、この道路光景において、自身の安全にとって重要な細部（例えば付近の危険源を警告する道路標識、又は運転者が運転している場所の路面の状態）を識別できないという危険性がある。同じことは夜間の運転に関しても言え、運転者は他の車両の光によって眼が眩むことがある。対向車が運転者の方へ向けてライトを点灯させているとき、眩しい光はさらに、夜間において重大であり得る。

眼鏡は、その場合、それを着用する運転者及び／又は乗員を、いかなる形の眩しい光からも、又は入射光強度の実質的な変動から保護する役割を果たす。

本発明により、眼鏡はさらに、３次元で表示された情報を見ることを可能にする。この情報とは、例えば従来ダッシュボード上に表示されるような運転関連情報であり、ヘッドアップ表示（ＨＵＤ）スクリーン、又はダッシュボード上のスクリーンにも３次元で表示されてもよい。

更には、３Ｄテレビスクリーンは、乗員用の車室内にあってよい。従って眼鏡は、これらの乗員が、このフォーマットで映画又は他のビデオを観ることを可能にする。

本発明は、それ故にこの用途において、第一の動作モードで、眼に到達する光の量を変調し、第二の動作モードで、３次元情報の提示を可能にするために、運転者及び／又は乗員が、適応型眼鏡を有することを提供する。従って、単一の眼鏡で十分に、防眩機能と３次元情報を見ることを可能にする機能の二つの機能が提供される。

本発明による眼鏡のもう一つの代表的な用途は、夜間に運転する車両運転者向けを想定し、仏国特許出願公開第２９８８４９３号等に記載されるが、その内容は参照によって本明細書に組み込まれる。この特許出願において、運転者が知覚する道路の照明が確実に十分なままの状態で対向車両の眩しい光を減衰するために、第一遮蔽モードに対応する防眩機能は、車両のライトがもたらす照明と組み合わされる。従って、眼鏡は、このように夜間に運転する時、及び３次元視覚を可能にするモードの両方において使用できる。

Claims (15)

1. 二つのレンズ（２）を有し、ユーザーが着用するように意図された眼鏡（１）であって、
   前記レンズ（２）は、各々が前記レンズ（２）を通過して前記ユーザーに向かうように意図された入射光を少なくとも部分的に透過させるか又は遮蔽することが可能なスクリーン（８）を備え、
   第一遮蔽モードにおいて、前記二つのスクリーン（８）を同時に遮蔽することによって前記入射光の強度を減衰させ、第二遮蔽モードにおいて、前記二つのスクリーン（８）を交互に遮蔽することによって、表示装置（１１）によって放出されたデータの３次元視覚を可能にするように構成されることを特徴とする眼鏡（１）。
2. 前記第一遮蔽モードにおいて、各眼を対象としたデータの交互放出と同期して、前記データの放出の交互周波数に対応する周波数で、各スクリーン（８）を交互に遮蔽するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の眼鏡。
3. 前記第二遮蔽モードにおいて、前記二つのスクリーン（８）の同時遮蔽は、前記スクリーン（８）の透過率によって決められる、予め設定された周波数で実行されることを特徴とする請求項１又は２に記載の眼鏡。
4. 前記透過率は、可変であることを特徴とする請求項３に記載の眼鏡。
5. 前記眼鏡（１）は、入射光の強度に応じて前記スクリーン（８）の透過率に適応するように構成されることを特徴とする請求項４に記載の眼鏡。
6. 前記透過率は、パルス幅変調によって設定されることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の眼鏡。
7. 前記レンズ（２）の交互の遮蔽は、パルス幅変調によってなされることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の眼鏡。
8. 前記変調は、一定の周波数及び可変デューティサイクルを用いて実行されることを特徴とする請求項６又は７に記載の眼鏡。
9. 各スクリーンの前記デューティサイクルを制御する手段（７）を備えることを特徴とする請求項８に記載の眼鏡。
10. 前記制御手段（７）は、前記眼鏡が、前記入射光の強度を減衰させて使用される必要があるか、又は３次元視覚を可能にして使用される必要があるかを検出するように構成されることを特徴とする請求項９に記載の眼鏡。
11. 前記制御手段は、パルス光信号の周波数を感知するように構成された、測光センサを備えることを特徴とする請求項１０に記載の眼鏡。
12. 前記スクリーン（８）の交互の遮蔽又は同時の遮蔽を選択するように構成されたスイッチ（９）を備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の眼鏡。
13. 前記スクリーン（８）は、垂直偏光層及び水平偏光層を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の眼鏡。
14. 前記スクリーン（８）は、二つの偏光層の間に配置される液晶層を有することを特徴とする請求項１１に記載の眼鏡。
15. 前記スクリーン（８）は、マイクロ電子機械層を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の眼鏡。

Images