(57)【要約】【課題】視聴距離に拘わらず赤外線信号を効率よく受信する。【解決手段】シャッター眼鏡のブリッジ部分に受光部を組み込まれた受光部は、赤外線センサーと、集光レンズと、赤外線フィルターからなり、赤外線フィルターは、入射光のうち赤外線成分のみを透過させる。集光レンズは、赤外線フィルターの透過光を集光する。集光レンズは、半径位置が大きくなると焦点距離が長くなるという性質を持つ。入射角が大きくなっても、受光部の受光面に集光できる入射光の割合はあまり低下せず、近い視聴距離で入射角が大きくなる場合であっても、受光部における受光効率が良い。【選択図】  図６Ｃ
2011259041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッター・レンズと、
前記シャッター・レンズを支持する眼鏡フレームと、
前記眼鏡フレームに取り付けられた受光部と、
前記受光部で受光した赤外線信号に基づいて、前記シャッター・レンズの駆動を制御する制御部と、
を具備し、
前記受光部は、
赤外線の受光センサーと、
赤外線フィルターと、
前記赤外線フィルターを透過した光を前記受光部に向けて集光する、半径位置が大きくなるとともに焦点距離が長くなる集光レンズと、
を有するシャッター眼鏡。
【請求項２】
前記受光センサーは、前記眼鏡フレームに形設された穴部に埋設され、
前記集光レンズは、前記穴部の開口部分で支持される、
請求項１に記載のシャッター眼鏡。
【請求項３】
前記受光センサーは、前記眼鏡フレームに形設された穴部に埋設され、
前記集光レンズは、前記穴部の開口部分に取り付けられた前記赤外線フィルターで支持される、
請求項１に記載のシャッター眼鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右の映像を時分割で表示する立体映像の観察者がかけるシャッター眼鏡に係り、特に、赤外線通信によりシャッターの開閉タイミングなどの通知を受けるシャッター眼鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
左右の眼に視差のある映像を表示することで、観察者に立体的に見える立体映像を提示することができる。立体映像を提示する方式の１つとして、観察者に特殊な光学特性を持った眼鏡をかけさせ、両眼に視差をつけた画像を提示するものが挙げられる。例えば、時分割立体映像表示システムは、互いに異なる複数の映像を時分割で表示する表示装置と、映像の観察者がかけるシャッター眼鏡の組み合わせからなる。
【０００３】
表示装置は、左眼用映像及び右眼用映像を非常に短い周期で交互に画面表示すると同時に、左眼用映像及び右眼用映像の周期に同期して左眼及び右眼に映像を分離して提供する。一方、観察者が装着したシャッター眼鏡は、左眼部及び右眼部にそれぞれ液晶セルなどで構成されるシャッター機構を備えている。シャッター眼鏡は、左眼用映像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の左眼部が光を透過させ、右眼部が遮光する。また、右眼用映像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の右眼部が光を透過させ、左眼部が遮光する（例えば、特許文献１〜３を参照のこと）。すなわち、表示装置による左眼用映像及び右眼用映像の時分割表示と、表示装置の表示切り換えに同期してシャッター眼鏡がシャッター機構により画像選択を行なうことで、観察者に立体映像が提示される。
【０００４】
時分割映像表示システムでは、一般的に、表示装置は、左眼用映像及び右眼用映像の切り換えに同期して基準パルスを生成し、シャッター眼鏡に対して基準パルスに基づくシャッターの開閉タイミングを通知する。そして、シャッター眼鏡側では、通知されたシャッター開閉タイミング信号に基づいて、左右のシャッターを交互に開閉動作させる。
【０００５】
多くの場合、表示装置とシャッター眼鏡間の通信には、赤外線通信が用いられる。表示装置から比較的離れている観察者のシャッター眼鏡まで赤外線信号を届けるには、表示装置側の送信機の出力を上げればよい。しかしながら、赤外線通信はリモコン操作などに既に広く適用されているため、高出力の赤外線信号は近隣のリモコン操作機器の妨害になる。また、高出力により消費電力が増大するという問題もある。
【０００６】
通常、シャッター眼鏡の赤外線受光部は、受光面が正面を向くように取り付けられる。また、表示装置側では、赤外線送信機は、画面の周辺に配設される。観察者が立体映像を視聴しているときには、シャッター眼鏡は表示装置の画面のほぼ中央に向いている。このため、表示装置からシャッター眼鏡までの視聴距離が近いときには、表示装置側の送信機から送られてくる赤外線信号がシャッター眼鏡側の受光部に入射する入射角度は大きくなる。したがって、受光部で受光する赤外光の強度は大きいので、集光レンズは不要である（図９を参照のこと）。
【０００７】
一方、視聴距離が遠いときには、赤外線信号がシャッター眼鏡側の受光部に入射する入射角は小さく、受光部で受光する赤外光の強度も小さくなるので、集光レンズが必要である（図１０を参照のこと）。しかしながら、近い視聴距離でも集光レンズを用いると、入射角が大きくなるために、赤外光が受光部からはずれ易くなり、受光する赤外光の強度が小さくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−１３８３８４号公報
【特許文献２】特開２０００−３６９６９号公報
【特許文献３】特開２００３−４５３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、シャッターの開閉タイミングなどを通知する赤外線信号を効率よく受信することができる、優れたシャッター眼鏡を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
シャッター・レンズと、
前記シャッター・レンズを支持する眼鏡フレームと、
前記眼鏡フレームに取り付けられた受光部と、
前記受光部で受光した赤外線信号に基づいて、前記シャッター・レンズの駆動を制御する制御部と、
を具備し、
前記受光部は、
赤外線の受光センサーと、
赤外線フィルターと、
前記赤外線フィルターを透過した光を前記受光部に向けて集光する、半径位置が大きくなるとともに焦点距離が長くなる集光レンズと、
を有するシャッター眼鏡である。
【００１１】
本願の請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載のシャッター眼鏡の受光センサーは、前記眼鏡フレームに形設された穴部に埋設され、また、集光レンズは、前記穴部の開口部分で支持される。
【００１２】
本願の請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載のシャッター眼鏡の受光センサーは、前記眼鏡フレームに形設された穴部に埋設され、また。集光レンズは、前記穴部の開口部分に取り付けられた前記赤外線フィルターで支持される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シャッターの開閉タイミングなどを通知する赤外線信号を効率よく受信することができる、優れたシャッター眼鏡を提供することができる。
【００１４】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】図１Ａは、時分割立体映像表示システムの構成例を模式的に示した図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、時分割立体映像表示システムの構成例を模式的に示した図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、シャッター眼鏡１３の機能構成を模式的に示した図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るシャッター眼鏡の外観構成を示した図である。
【図３】図３は、シャッター眼鏡のブリッジ部分に受光部を組み込んだ様子を示した図である。
【図４】図４は、シャッター眼鏡の、受光部付近の断面構成を示した図である。
【図５Ａ】図５Ａは、集光レンズ３０２（但し、焦点距離が一定の場合）が入射光を集光する作用（但し、入射角が小さいとき）を説明するための図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、集光レンズ３０２（但し、焦点距離が一定の場合）が入射光を集光する作用（但し、入射角が大きいとき）を説明するための図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、集光レンズ３０２（但し、焦点距離が一定の場合）が入射光を集光する作用（但し、入射角が大きいとき）を説明するための図である。
【図６Ａ】図６Ａは、集光レンズ３０２（但し、半径位置が大きくなるにつれ焦点距離が長くなる場合）が入射光を集光する作用（但し、入射角が小さいとき）を説明するための図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、集光レンズ３０２（但し、半径位置が大きくなるにつれ焦点距離が長くなる場合）が入射光を集光する作用（但し、入射角が大きいとき）を説明するための図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、集光レンズ３０２（但し、半径位置が大きくなるにつれ焦点距離が長くなる場合）が入射光を集光する作用（但し、入射角が大きいとき）を説明するための図である。
【図７】図７は、集光レンズ３０２の具体的な構成例を示した図である。
【図８Ａ】図８Ａは、シャッター眼鏡の、受光部付近の断面構成（変形例）を示した図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、赤外線フィルター３０３で支持された集光レンズ３０２（但し、半径位置が大きくなるにつれ焦点距離が長くなる場合）が入射光を集光する作用（但し、入射角が小さいとき）を説明するための図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、赤外線フィルター３０３で支持された集光レンズ３０２（但し、半径位置が大きくなるにつれ焦点距離が長くなる場合）が入射光を集光する作用（但し、入射角が大きいとき）を説明するための図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、赤外線フィルター３０３で支持された集光レンズ３０２（但し、半径位置が大きくなるにつれ焦点距離が長くなる場合）が入射光を集光する作用（但し、入射角が大きいとき）を説明するための図である。
【図９】図９は、近い視聴距離で表示装置（ＴＶ）とシャッター眼鏡が赤外線通信する様子を示した図である。
【図１０】図１０は、遠い視聴距離で表示装置（ＴＶ）とシャッター眼鏡が赤外線通信する様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１７】
図１には、時分割立体映像表示システムの構成例を模式的に示している。図１Ａに示す例では、表示装置１１に外部端子を介して接続された赤外線送信機１２から、シャッター眼鏡１３へ、赤外線信号が送信される。また、図１Ｂに示す例では、表示装置１１本体に内蔵された赤外線送信機１２から、シャッター眼鏡１３へ、赤外線信号が送信される。
【００１８】
図１Ｃには、シャッター眼鏡１３の機能構成を模式的に示している。シャッター眼鏡１３は、表示装置１１からの赤外線信号を受信する受光部１３Ａと、制御部１３Ｂと、左眼用及び右眼用のシャッター・レンズ１３ＣL、１３ＣRと、シャッター駆動部１３Ｄを備えている。表示装置１１は、左眼用映像及び右眼用映像の切り換えに同期して基準パルスを生成し、シャッター眼鏡１３に対して基準パルスに基づくシャッターの開閉タイミングを、赤外線信号により通知する。制御部１３Ｂは、受光部１３Ａで受光した赤外線信号に基づいてシャッターの開閉タイミングに関する情報を得ると、シャッター駆動部１３Ｄに対してシャッター・レンズ１３ＣL、１３ＣRの開閉動作を指示する。左眼用映像がディスプレイされる間に、シャッター・レンズ１３ＣLが光を透過させ、シャッター・レンズ１３ＣRが遮光する。また、右眼用映像がディスプレイされる間にシャッター・レンズ１３ＣRが光を透過させるとともにシャッター・レンズ１３ＣLが遮光する。
【００１９】
図２には、本発明の一実施形態に係るシャッター眼鏡の外観構成を示している。図示の眼鏡フレームの構成自体は一般的である。すなわち、眼鏡フレーム２００は、左右のレンズ（この場合は、液晶セルなどからなるシャッター）の周囲を囲むリムと、左右のリムをつなぐブリッジと、左右のリムのそれぞれの目尻側の側縁に回動可能にヒンジ結合された左右のテンプルと、各テンプルの先端で耳に係るモダンからなる。また、テンプルをリムに支持するヒンジ部分はヨロイで覆われている。また、左右のリムは目頭側にノーズパッドを備え、鼻を両脇から挟むようにして眼鏡を固定するようになっている。眼鏡フレーム２００の基本的な構成自体は、周知である。
【００２０】
例えば、シャッター眼鏡のブリッジ部分に赤外線受光部が組み込まれる。本実施形態では、遠い視聴距離でも、表示装置から送出される赤外線信号を効率的に受光できるように、集光レンズを用いるものとする。
【００２１】
図３には、シャッター眼鏡のブリッジ部分に受光部を組み込んだ様子を示している。受光部３００は、赤外線センサー３０１と、集光レンズ３０２と、赤外線フィルター３０３からなる。赤外線フィルター３０３は、入射光のうち赤外線成分のみを透過させる。集光レンズ３０２は、赤外線フィルター３０３の透過光を集光する。
【００２２】
図示の例では、集光レンズ３０２には、フレネル・レンズが用いられている。フレネル・レンズは、通常のレンズを同心円状の領域に分割し厚みを減らしたレンズであり、のこぎり状の断面を持つ（周知）。通常のレンズは、半径位置が変わっても焦点距離は同じである。これに対し、本実施形態で用いる集光レンズ３０２は、半径位置が大きくなると焦点距離が長くなるという性質を持つ。この性質が担保されていれば、集光レンズ３０２はフレネル・レンズに限定されるものではない。
【００２３】
図４には、シャッター眼鏡の、受光部付近の断面構成を示している。シャッター眼鏡はブリッジ部分に穴部を持ち、この穴部の底面に受光センサー３０１が受光面を外側に向けて埋設されている。また、穴部の開口部分で集光レンズ３０２が支持されており、集光レンズ３０２から受光部３０１の受光面までは間隙がある。さらに集光レンズ３０２の外側には赤外線フィルター５０３が取り付けられている。
【００２４】
続いて、集光レンズ３０２が入射光を集光する作用について説明する。
【００２５】
集光レンズ３０２の焦点距離が、半径位置に拘わらず一定である場合には、入射角が小さいときには、すべての入射光を受光部３０１の受光面に集光することができ（図５Ａを参照のこと）、受光部３０１における受光強度は大きくなる。しかしながら、入射角が大きくなるにつれ、集光レンズ３０２の入射光のうち受光部３０１の受光面から外れる入射光の割合が高くなっていき（図５Ｂ、図５Ｃを参照のこと）、受光部３０１における受光強度は次第に小さくなる。このことは、近い視聴距離で入射角が大きくなるときには、受光部３０１における受光効率が低くなることを意味する。
【００２６】
一方、集光レンズ３０２の焦点距離が、半径位置が大きくなるにつれて長くなる場合、入射角が小さいときには、集光レンズ３０２の外側を通過する赤外線は、受光部３０１の受光面には集光されないため（図６Ａを参照のこと）、集光レンズ３０１の入射光のうち受光部３０１の受光面を照射する割合は低い。すなわち、入射角が小さいと、すべての入射光を受光部３０１の受光面に集光することはできないので、通常の集光レンズを使う場合に比べると（図５Ａを参照のこと）、受光部３０１における受光強度は少し低くなる。
【００２７】
これに対し、入射角が大きくなると、集光レンズ３０２への入射光のうち、入射角が小さいときには受光部３０１の受光面に集光できたが、入射角が大きくなるにつれ受光部３０１の受光面から外れる割合が高くなっていく。その反面、入射角が大きくなるにつれ、集光レンズ３０２の外側を通過する赤外線のうち、受光部３０１の受光面を照射する割合が増えてくる。したがって、入射角が大きくなっても、受光部３０１の受光面に集光できる入射光の割合はあまり低下せず（図６Ｂ、図６Ｃを参照のこと）、受光部３０１における受光強度は大きく低下することはない。このことは、近い視聴距離で入射角が大きくなる場合であっても、赤外線通信における受信効率が良いことを意味する。
【００２８】
図７には、集光レンズ３０２の具体的な構成例を示している。図示の例では、フレネル・レンズからなる集光レンズ３０２は、実施製品における機構・構造上の制約から、４角形状の外形を持つ。レンズの外側になるほど焦点距離が長くなるという性質が担保されていれば、集光レンズ３０２は特定の外形には限定されない。
【００２９】
また、図７には、レンズの半径位置毎の焦点距離を併せて示している。レンズの外側になるほど焦点距離が長くなる。また、最も短い焦点距離よりもレンズ側に受光センサー３０１の受光面が配設される。
【００３０】
図６には、集光レンズ３０１が眼鏡フレームのブリッジに形設された穴部の開口で支持されている例を示したが、その変形例として、図８Ａに示すように、穴部の開口の大きさを集光レンズ３０１よりも大きくし、集光レンズ３０１を赤外線フィルター３０３で支持する方法が挙げられる。
【００３１】
集光レンズ３０１を赤外線フィルター３０３で支持する構成にした場合、図８Ａに示すように、受光部を埋設する穴部の開口の径を大きくすることができる。
【００３２】
入射角が小さいとき、集光レンズ３０１で集光された赤外線のみが受光部３０１の受光面を照射することから（図８Ｂを参照のこと）、穴部の開口部分で集光レンズ３０１を支持する場合と比べて（図６Ａを参照のこと）、受光部３０１における受光強度の差はほとんどない。
【００３３】
これに対し、入射角が大きくなると、入射角が大きくなるにつれ、集光レンズ３０２の外側を通過する赤外線のうち、受光部３０１の受光面を照射する割合が増えてくる。また、集光レンズ３０２には入射しないが、集光レンズ３０２の外側の赤外線フィルター３０３を通過する赤外線が受光部の３０１の受光面を照射する割合も増えてくる（図８Ｃ、図８Ｄを参照のこと）。したがって、穴部の開口部分で集光レンズ３０２を支持する場合よりも（図６Ｂ、図６Ｃを参照のこと）、受光部３０１における受光強度はさらに大きくなり、赤外線通信における受信効率が良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳細に説明してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００３５】
本明細書では、半径位置が大きくなるにつれ焦点距離が長くなる集光レンズを用いて赤外線信号を検出する受光部を、立体映像を観察するシャッター眼鏡に適用した実施形態を中心に説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。赤外線通信を利用するその他のさまざまな機器に、本発明を適用することができる。
【００３６】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【符号の説明】
【００３７】
１１…表示装置
１２…赤外線送信機
１３…シャッター眼鏡
１３Ａ…受光部
１３Ｂ…制御部
１３Ｃ…シャッター・レンズ
１３Ｄ…シャッター駆動部
２００…眼鏡フレーム
３００…受光部
３０１…赤外線センサー
３０２…集光レンズ
３０３…赤外線フィルター
【図１Ａ】
2011259041.tif 000003
【図１Ｂ】
2011259041.tif 000004
【図１Ｃ】
2011259041.tif 000005
【図２】
2011259041.tif 000006
【図３】
2011259041.tif 000007
【図４】
2011259041.tif 000008
【図５Ａ】
2011259041.tif 000009
【図５Ｂ】
2011259041.tif 000010
【図５Ｃ】
2011259041.tif 000011
【図６Ａ】
2011259041.tif 000012
【図６Ｂ】
2011259041.tif 000013
【図６Ｃ】
2011259041.tif 000014
【図７】
2011259041.tif 000015
【図８Ａ】
2011259041.tif 000016
【図８Ｂ】
2011259041.tif 000017
【図８Ｃ】
2011259041.tif 000018
【図８Ｄ】
2011259041.tif 000019
【図９】
2011259041.tif 000020
【図１０】
2011259041.tif 000021