JP6811257B2 - センサーモジュール、テンプル、フレームおよびアイウェア - Google Patents
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Description
(電子メガネの構成)
図1は、本実施の形態に係る電子メガネ100の構成の一例を示す斜視図である。図2は、本実施の形態に係る電子メガネ100の内部回路を示すブロック図である。電子メガネ100は、一対のレンズ110、フレーム120、制御部160(図2参照)および電源170を有する。フレーム120は、フロント130、および一対のテンプル140を有する。なお、以下、フロント130が配置されている部分を電子メガネ100の正面(前方)として説明する。また、以下の説明において特に断ることなく、「前後方向」、「幅方向」、および「上下方向」といった場合には、使用者がメガネとして装着できる展開状態(図1に示す状態)における電子メガネ100の各方向をいう。具体的には、電子メガネ100の前後方向とは、装着時における使用者の前後方向である。また、電子メガネ100の幅方向とは、装着時における使用者の左右方向である。さらに、電子メガネ100の上下方向とは、装着時における使用者の天地方向である。
図3は、レンズ110の構成の一例を説明するための断面模式図である。図3は、図1のA−A線における断面図である。なお、図3では、レンズ110の曲率をゼロとしてレンズ110の構成を示している。
図1に示されるように、フロント130は、一対のレンズ110を保持している。フロント130は、一対のレンズ110をそれぞれ支持している一対のリム131と、一対のリム131を互いに幅方向に接続しているブリッジ132とを有する。リム131の形状は、レンズ110の形状に対応する形状である。ブリッジ132は、使用者の鼻に接触しうる一対の鼻パッド133を有する。特に図示しないが、フロント130の内部には、レンズ110の第1電極112および後述の制御部160と、レンズ110の第2電極114および制御部160とをそれぞれ電気的に接続するための配線が配置されている。
図4は、テンプル140の前端部の構成の一例を示す分解図である。以下のテンプル140の説明においても、特に断ることなく幅方向、前後方向、および上下方向といった場合には、テンプル140がフロント130に対して展開した展開状態(具体的には、図1に示す状態)における各方向をいう。図4は、装着状態において使用者の右側(幅方向における一方ともいう。)に配置されるテンプル140(図1の左側のテンプル140)の前端部を、幅方向における内側(図1の矢印αの方向)から見た状態の部分拡大図である。図5A、Bは、テンプル140の前端部の構成の一例を示す部分拡大斜視図である。図5Aは、電子メガネ100の幅方向における内側(図1の矢印αの方向)から見たときの、テンプル140の前端部の構成の一例を示す部分拡大斜視図であり、図5Bは、電子メガネ100の幅方向における外側(図1の矢印βの方向)から見たときの、テンプル140の前端部の構成の一例を示す部分拡大斜視図である。図6A〜Cは、テンプル140の前端部の構成の一例を示す部分拡大図である。図6Aは、テンプル140の前端部の左側面図(幅方向における外側面図)であり、図6Bは、テンプル140の前端部の右側面図(幅方向における内側面図)であり、図6Cは、図6AのC−C線における断面図である。
制御部160は、検出部145の検出パッド153、レンズ110の電極(第1電極112および第2電極114)に電気的に接続されている。制御部160は、検出部145が対象物および被接触部142の接触を検出したときに、一対のレンズ110に電圧を印加するか、または一対のレンズ110に対する電圧の印加を停止して、第1領域1101の焦点距離(度数)を切替える(図2参照)。制御部160は、例えば、検出パッド153の駆動と、検出パッド153における静電容量の変化の検出と、レンズ110の第1領域1101への電圧の印加とを制御するための制御回路を有する。制御部160は、例えば、検出部145の基板151上に実装されている。
電源170は、検出部145および制御部160に電力を供給する(図2参照)。本実施の形態では、電源170は、テンプル140の他端部(後端部に設けられた第3開口部)に着脱可能に保持される充電式のバッテリーパックである。電源170の例には、ニッケル水素充電池が含まれる。
次いで、電子メガネ100の動作の一例について説明する。まず、電子メガネ100の液晶層113に電圧が印加されていない状態(オフ状態)について説明する。オフ状態では、レンズ110の第1領域1101において、液晶層113の屈折率と、第1基板111および第2基板115の屈折率とが、ほぼ同じとなる。このため、液晶層113に起因するレンズ効果は生じない。したがって、レンズ110において、第1領域1101の焦点距離(度数)と、第2領域1102の焦点距離(度数)とは、互いにほぼ同じとなる。
本実施の形態に係る電子メガネ100は、導電性を有する被接触部142と、検出部145とを有する。被接触部142は、対象物との接触によって生じる静電容量の変化が検出パッド153で生じるように検出部145(本実施の形態では、導電板148)に接続されている。検出パッドの検出領域が、カバー部材で覆われている従来のタッチセンサーパッドと比較して、本実施の形態に係る電子メガネ100では、被接触部142の少なくとも一部が、筐体141の外部に露出するように配置されている。このため、対象物が、被接触部142に接触したときの、検出パッド153における静電容量の変化が大きく、対象物の接触を高い感度で検出することができる。
実施の形態2に係る電子メガネおよびフレームでは、テンプル240の構成のみが実施の形態1に係るテンプル140と異なる。そこで、テンプル240についてのみ説明し、実施の形態1に係る電子メガネおよびフレームの構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態2に係る電子メガネ、フレームおよびテンプル240も、実施の形態1と同様の効果を有する。被接触部242の、筐体141の内部に位置する面(収容部分2422の表面)に凹部2421が形成され、かつ弾性部材244の少なくとも一部が凹部2421内に配置されていることによって、実施の形態2に係るテンプル240は、被接触部242および検出部145の間にスペーサー(実施の形態1参照)を有していなくてもよい。このように、実施の形態2では、テンプル240の部品数を減らすことができる。
実施の形態3に係る電子メガネおよびフレームでは、テンプル340の構成のみが実施の形態1に係るテンプル140と異なる。そこで、テンプル340についてのみ説明し、実施の形態1に係る電子メガネおよびフレームの構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態3に係る電子メガネ、フレームおよびテンプル340も、実施の形態1と同様の効果を有する。実施の形態3では、被接触部342自身が、弾性を有する。すなわち、被接触部342が、前述の実施形態1および2の弾性部材144、244と同様の機能を有する固定部分3423を有する。このため、テンプル340は、被接触部342および検出部145の間に弾性部材(実施の形態1、2参照)を有していなくてもよい。このように、実施の形態3では、テンプル340の部品数を減らすることができる。
実施の形態4に係る電子メガネおよびフレームは、テンプル440の構成のみが実施の形態1に係るテンプル140と異なる。そこで、テンプル440についてのみ説明し、実施の形態1に係る電子メガネおよびフレームの構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態4に係る電子メガネ、フレームおよびテンプル440も、実施の形態1と同様の効果を有する。実施の形態4では、テンプル440は、3つの被接触部142および3つの弾性部材144を有する。このため、本実施の形態では、電子メガネの設計の自由度を高めることができる。例えば、3つの被接触部142は、それぞれ独立して、電子メガネにおける種々の機能を切替えるためのスイッチとして使用されうる。
(電子メガネの構成)
実施の形態5に係る電子メガネおよびフレームでは、テンプル540の構成のみが実施の形態1に係るテンプル140と異なる。そこで、テンプル540についてのみ説明し、実施の形態1に係る電子メガネおよびフレームの構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
筐体541は、図16に示すように、テンプル540の外形を構成する。筐体541は、検出部545を収容する収容空間541e(図22参照)を有する。筐体541は、一方向(具体的には、前後方向)に沿って延在する。具体的には、筐体541は、幅方向における外側に設けられた外側壁部541a、および、外側壁部541aよりも幅方向における内側(図22の下側)に配置され、外側壁部541aと幅方向に対向する内側壁部541bを有する。
被接触部542は、電子メガネ100の使用者の指などの対象物により接触されうる部分である。このため、被接触部542の少なくとも一部は、筐体541の外部に露出するように配置される。
図25は、検出部545の構成について説明するための模式図である。検出部545は、筐体541の収容空間541eに配置され、被接触部542と電気的に接続される。検出部545では、対象物と被接触部542との接触に起因する静電容量の変化が生じる。
接続部材501は、導電性を有し、被接触部542と検出部545とを電気的に接続する。また、接続部材501は、被接触部542と検出部545の基板551とを固定する。本実施の形態では、被接触部542と検出部545とは、後述する第1導通路および第2導通路を介して電気的に接続される。
光源502(図22参照)は、電子メガネ100の状態に応じた発光パターンで発光する。光源502は、例えば、電子メガネ100が動作している状態(オン状態)で発光(点灯)し、動作していない状態(オフ状態)で消灯する。
導光部材503は、光透過性を有し、光源502からの光を筐体541の外部に導光する。すなわち、使用者などは、光源502からの光を、導光部材503を介して外部から視認できる。このような導光部材503は、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、またはこれらの複合材などの樹脂からなる。
側部カバー504は、遮光性を有する板状部材である。側部カバー504は、導光本体部503aの第1端面(図22の下端面)を外部に露出させる露出用貫通孔504a(透光部ともいう。)を有する。露出用貫通孔504aは、筐体541において第1内側貫通孔541iと幅方向に重なる位置に設けられる。なお、透光部は、導光部材503により導光された光が通過可能であれば、本実施形態の貫通孔に限定されない。例えば、透光部は、側部カバー504の一部に設けた透光性を有する部材(例えば、透光性を有する樹脂部材)であってもよい。
接着部材505は、筐体541の内側凹部541hの底部と側部カバー504との間に配置されて、側部カバー504を内側凹部541hの底部に固定する。接着部材505は、例えば両面テープであって、導光部材503の支持部503bを配置可能な収容部505a(図16、図22参照)を有する。
前端部カバー546(図16、図19参照)は、テンプル540の前端部において、テンプル540の第2開口部1413を覆うように配置される。このような前端部カバー546は、後端側が開口した箱状部材である。
以下、テンプル540の組み立て手順について説明する。まず、図26Aに示すように、基板551を、筐体541の第2開口部1413から収容空間541eに挿入する。この際、基板551の短手方向端部(具体的には、上下方向端部)を、筐体541の第1ガイド溝541kおよび第2ガイド溝541mに係合することにより、基板551の挿入をガイドする。
実施の形態5に係る電子メガネ、フレームおよびテンプル540も、実施の形態1と同様の効果を有する。さらに、実施の形態5の場合、導電板548と被接触部542との間に、基板551が配置されるような構造であっても、導電板548と被接触部542とを、接続部材501により電気的に接続できる。
前述したような本発明に係るセンサモジュールの概要は、筐体と、少なくとも一部が筐体の外部に露出するように配置されており、かつ導電性を有する被接触部と、静電容量方式の検出パッドを有し、筐体の内部に配置されている検出部と、を有し、被接触部は、対象物との接触に起因する静電容量の変化が、検出パッドで生じるように検出部に接続されている。
110 レンズ
1101 第1領域(電気活性領域)
1102 第2領域
111 第1基板
112 第1電極
113 液晶層
114 第2電極
115 第2基板
116 接着層
117 回折領域
1171 凸部
1172 第1凸条
120 フレーム
130 フロント
131 リム
132 ブリッジ
133 鼻パッド
140、240、340、440、540 テンプル
141、441、541 筐体
541a 外側壁部
541b 内側壁部
541c 上側壁部
541d 下側壁部
541e 収容空間
541f 外側凹部
541g 外側貫通孔
541h 内側凹部
541i 第1内側貫通孔
541j 第2内側貫通孔
541k 第1ガイド溝
541m 第2ガイド溝
541n 平行溝部
541p 傾斜溝部
1411 第2凸条
142、242、342、542 被接触部
542a 被接触部側凸条
1421 露出部分
2421 凹部
1422、2422 収容部分
3423 固定部分
143、443 スペーサー
1431 貫通孔
144、244 弾性部材
145、545 検出部
146、546 前端部カバー
546A 筒状部
546a 第1壁部
546b 第2壁部
546c 第3壁部
546d 第4壁部
546e 前壁部
546f 位置決め凹部
546g 位置決め段部
546h 位置決め凸部
546i 位置決め鍔部
546j FPC用貫通孔
546k ガイド面
147 絶縁層
148、548 導電板
548a 内側導通部
149 第1接地部
150、550 検出用積層体
151、551 基板
551a 第1基板
551b 第2基板
152、552 第2接地部
153、553 検出パッド
553a 検出領域
154 第3接地部
555 外側板状部材
555a 外側導通部
556a〜556e 絶縁層
557A 貫通孔
557a〜557k 貫通孔要素
558A 導通部
558a〜558k 導通部
160 制御部
170 電源
501 接続部材
501A 外側接続部材
501B 内側接続部材
501a 雌ねじ部
501b 頭部
501c 軸部
501d 係合部
501e 雄ねじ部
502 光源
503 導光部材
503a 導光本体部
503b 支持部
503c 第1覆い部
503d 第2覆い部
503e 連続部
503f 位置決め凸部
504 側部カバー
504a 露出用貫通孔
504b 識別情報
505 接着部材
505a 収容部
507 FPC
Claims (22)
- 筐体と、
少なくとも一部が前記筐体の外部に露出するように配置されており、かつ導電性を有する被接触部と、
静電容量方式の検出パッド及び貫通孔を有し、前記筐体の内部に配置されている検出部と、
を有し、
前記検出部は、前記検出パッドの検出領域に対応して設けられた導電板、及び、前記検出パッドの前記検出領域上に配置されている絶縁層、を更に含み、
前記導電板は前記絶縁層上に配置されており、
前記被接触部は前記導電板と、前記貫通孔を介する第1導通路により電気的に接続されている、
センサーモジュール。 - 前記検出パッド、前記絶縁層、および前記導電板はそれぞれ、前記貫通孔を構成する貫通孔要素を有し、
前記貫通孔要素の周縁にはそれぞれ、前記第1導通路を構成する導通部が形成されている、請求項1に記載のセンサーモジュール。 - 前記貫通孔に挿通された接続部材を、さらに備え、
前記被接触部と前記導電板とは、前記接続部材を介する第2導通路により互いに電気的に接続されている、請求項1または請求項2に記載のセンサーモジュール。 - 前記検出部は、前記被接触部と前記接続部材の挟持部との間で挟持されている、請求項3に記載のセンサーモジュール。
- 前記導電板は、第1主面と、前記第1主面と所定方向において対向する第2主面と、を有し、
前記導電板は、第1主面側において、前記第1導通路を介して前記被接触部と接続されるとともに、前記第2主面側において、前記第2導通路を介して前記被接触部と接続される、請求項3または請求項4に記載のセンサーモジュール。 - 前記検出領域の面の大きさに対する、前記導電板の、前記検出領域に対向する面の大きさの比は、0.8〜1.2である、請求項1に記載のセンサーモジュール。
- 前記被接触部および前記検出部の間において、前記被接触部を前記筐体の外側に向けて付勢するように配置されており、かつ導電性を有する弾性部材をさらに有し、
前記被接触部は、前記弾性部材を介して前記検出部に接続されている、
請求項1または6に記載のセンサーモジュール。 - 前記被接触部および前記検出部の間に配置されているスペーサーをさらに有する、請求項7に記載のセンサーモジュール。
- 前記スペーサーには、貫通孔が形成されており、
前記弾性部材の少なくとも一部は、前記貫通孔内に配置されている、
請求項8に記載のセンサーモジュール。 - 前記被接触部の、前記筐体の内部に位置する面には凹部が形成されており、
前記弾性部材の少なくとも一部は、前記凹部内に配置されている、
請求項7に記載のセンサーモジュール。 - 前記弾性部材は、板バネまたはコイルバネである、請求項7〜10のいずれか一項に記載のセンサーモジュール。
- 前記弾性部材は、前記被接触部の中央部に当接している、請求項7〜11のいずれか一項に記載のセンサーモジュール。
- 前記被接触部は、前記被接触部の位置を保持するための保持部を有し、
前記保持部は、前記筐体の外側方向における弾性を有する、
請求項1または6に記載のセンサーモジュール。 - 前記被接触部の数は、複数であり、
複数の前記被接触部は、対象物との接触に起因する静電容量の変化が前記検出パッドで生じるように、それぞれ前記検出部に接続されている、
請求項1〜13のいずれか一項に記載のセンサーモジュール。 - アイウェア用のテンプルであって、
請求項1〜14のいずれか一項に記載のセンサーモジュールを有し、
前記筐体は、テンプルの外形を構成しており、
前記被接触部の少なくとも一部は、前記テンプルの外部に露出するように配置されている、
テンプル。 - 前記被接触部は、前記筐体の長手方向における中点より前方側に配置されている、請求項15に記載のテンプル。
- 前記被接触部は、前記筐体の長手方向に沿って延在している、請求項15または請求項16に記載のテンプル。
- 前記筐体の長手方向における前記被接触部の長さは、前記長手方向における前記検出パッドの検出領域の長さより短い、請求項15〜17のいずれか一項に記載のテンプル。
- 前記筐体には、前記筐体の長手方向に沿って延在している凸条が形成されており、
前記被接触部は、前記凸条の稜線の延長線上に配置されている、
請求項15〜18のいずれか一項に記載のテンプル。 - 前端部に配置されている前端部カバーをさらに有し、
前記筐体には、前記筐体の長手方向における前端部に開口部が形成されており、
前記前端部カバーは、前記長手方向における前記検出部の一端部に当接し、かつ前記開口部を覆うように配置されている、
請求項15〜19のいずれか一項に記載のテンプル。 - アイウェア用のフレームであって、
一対のレンズを保持するためのフロントと、
前記フロントに接続されている、請求項15〜20のいずれか一項に記載のテンプルと、
を有する、フレーム。 - 電気的制御により光学特性が変化する電気活性領域を有する一対のレンズと、
前記一対のレンズを保持している請求項21に記載のフレームと、
前記検出部が、対象物および前記被接触部の接触を検出したときに、前記一対のレンズに電圧を印加するか、または前記一対のレンズへの電圧の印加を停止して、前記一対のレンズの前記電気活性領域の光学特性を切替えるための制御部と、
を有する、アイウェア。
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