(57)【要約】【課題】  強電界液晶素子を使用し高速のシャッター動作が可能であって、かつ、機械的強度も十分な３Ｄメガネを得る。【解決手段】  ３Ｄメガネのメガネフレームの前面に取り付けられた前部液晶保護カバーと、メガネフレームの後面に配置された後部液晶保護カバーと、を有し、液晶素子が、前部液晶保護カバーと後部液晶保護カバーとの間に形成される空隙内に、２５％圧縮荷重（ｋｇ／ｃｍ２）が０．２以下の反発係数を有する素材からなるクッション材を介して固定されている、強電界液晶素子によるシャッター機構を備えた３Ｄメガネによる。【選択図】図１
2013101179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶素子によるシャッター機構を備える３Ｄメガネであって、
上記３Ｄメガネのメガネフレームの前面に取り付けられた前部液晶保護カバーと、上記メガネフレームの後面に配置された後部液晶保護カバーと、を有し、
上記液晶素子は、上記前部液晶保護カバーと上記後部液晶保護カバーとの間に形成される空隙内にクッション材を介して液晶素子の封止部分を支えるように固定されていることを特徴とする３Ｄメガネ。
【請求項２】
上記クッション材は、２５％圧縮荷重（ｋｇ／ｃｍ２）が０．２以下の反発係数を有する素材からなることを特徴とする請求項１記載の３Ｄメガネ。
【請求項３】
上記クッション材は、上記液晶素子に５０Ｎ以上の衝撃力が加えられたときの変形量以上の厚さを有することを特徴とする請求項１、２に記載の３Ｄメガネ。
【請求項４】
上記クッション材は、上記後部液晶保護カバーの前面側または後部メガネカバーの前面側に粘着剤によって固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の３Ｄメガネ。
【請求項５】
上記クッション材は、上記前部液晶保護カバーの後ろ側または上記メガネフレームの後ろ側に粘着剤によって固定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の３Ｄメガネ。
【請求項６】
上記クッション材は、上記液晶素子の封止部分の四隅に固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の３Ｄメガネ。
【請求項７】
上記クッション材は、上記液晶素子の封止部分の全周に固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の３Ｄメガネ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体映像の視聴に用いられるシャッターグラス方式のメガネであって、いわゆる３Ｄメガネに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、人間が知覚する立体感は、観察しようとする物体の位置による水晶体の厚さの変化度合い、両眼と対象物との角度の差、そして左右眼に見える対象物の位置及び形の相違、対象物の運動によって生じる時差、その他に各種心理及び記憶による効果等が複合的に作用して生じる。
【０００３】
その中でも、人の両眼が横方向に約６〜７ｃｍ程離れていることで生じる両眼視差は、立体感において最も重要な要因といえる。すなわち、両眼視差によって左右の網膜に感じる像は完全には重ならない。この左右の網膜に感じる像の僅かな違いが脳へと伝達されると、脳はこの二つの像を合成して３Ｄ立体映像を感じることができる。
【０００４】
３Ｄ立体画像を見る装置には、特殊眼鏡を使う眼鏡式と、特殊眼鏡を使わない非眼鏡式に分けられる。眼鏡式には、相互補色関係にある色フィルターを用いて映像を分離選択する色フィルター方式、直交した偏光素子の組み合わせによる遮光効果を用いて左眼と右眼との映像を分離する偏光フィルター方式及び左眼映像信号と右眼映像信号とをスクリーンに投射する同期信号に対応して、左眼と右眼とを交互に遮断することで、立体感が感じられるようにするシャッターグラス方式が存在する。
【０００５】
シャッターグラス方式には、液晶素子を用いたシャッター機構（以下、「液晶シャッターモジュール」という。）が用いられる。液晶シャッターモジュールに用いられる液晶素子は、複数あるが、一般にはＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶やＯＣＢ−ＳＴＮ（Optically
Compensated Bend, Optically Compensated Birefringence−ＳＴＮ)及び、ＴＮ（Twisted Nematic）が知られている。高品質の３Ｄ立体画像を視聴するには、シャッターの動作速度が高速のものが望ましい。
【０００６】
ＳＴＮ液晶、ＯＣＢ−ＳＴＮ、またはＴＮ液晶は、ドライブ電圧（駆動電圧）を上げることで、液晶子の配向変化の立ち上がり動作を速くすることができる。しかし、もう一方の液晶分子の配向変化の立ち下がりは、配向変化の自然な緩和を利用するため動作速度を速めることは困難で、概ね１．８ｍｓ以下にすることはできない。
【０００７】
３Ｄメガネの開閉時間は最長でも８．３３ｍｓから１０．４ｍｓであり、これらの約２０％前後が液晶素子のシャッター速度で制限されることになる。このように、液晶素子の動作速度は、３Ｄ立体画像の視聴に係る品質に重大な影響を与えるものである。
【０００８】
より高速の動作が可能な液晶素子として、「強誘電液晶」を用いた液晶素子が知られている。強誘電液晶素子を用いた液晶シャッターモジュールであれば、シャッターの動作速度を開動作・閉動作ともに１ｍｓ以下にすることができ、最速では３００μｓ以下にすることもできる。
しかし、強誘電液晶は他の液晶に比べて特に液晶の流動性が低く、少しの面圧力や落下衝撃（例えば高さ２０ｃｍからの落下）が加わることで、液晶の配向が変化してしまうと、液晶の流動性の低さから一部の配向は壊れて元に戻らなくなる。このため、衝撃が加えられた後は、透過率にムラが出来るという課題がある。このように、強誘電液晶は高速動作が可能であっても、煩雑に取り扱われる可能性が高い３Ｄメガネには不向きである。
【０００９】
強誘電液晶素子を用いた液晶シャッターモジュールに衝撃保護構造を施せば、３Ｄメガネのように煩雑に取り扱われる製品に利用できると考えられる。例えば、３Ｄメガネに用いる液晶素子を保護する方法に転用可能な方法として、液晶素子を堅牢に固定し、かつ複数の衝撃吸収材（クッション材）を用いる方法がある（例えば、特許文献１を参照）。しかし、特許文献１の記載の方法や液晶素子を固定する一般的な周知技術は、液晶素子の機械的損傷を防止したり固定位置を安定させたりする目的で固定されているため、強誘電液晶分子自体に加わる衝撃を緩和するような能力を持たない。したがってこれらの方法を用いても強誘電液晶を十分に保護することはできない。
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１６５２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、強誘電液晶素子を用いたシャッター機構を備えた３Ｄメガネにおいて、煩雑な取り扱いによって生じる衝撃によっても配向の破壊や透過率のムラがでることなく、高品質の立体画像を視聴することができる３Ｄメガネを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、液晶素子によるシャッター機構を備える３Ｄメガネであって、３Ｄメガネのメガネフレームの前面に取り付けられた前部液晶保護カバーと、メガネフレームの後面に配置された後部液晶保護カバーと、を有し、液晶素子は、前部液晶保護カバーと後部液晶保護カバーとの間に形成される空隙内にクッション材を介して液晶素子の封止部分を支えるように固定されていることを主な特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、１ｍｓ以下の高速のシャッター動作を実現できる強誘電液晶を使用した３Ｄメガネを実現でき、さらに、３Ｄメガネとして充分な強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る３Ｄメガネの例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る３Ｄメガネの例を示す横断面図である。
【図３】本発明に係る３Ｄメガネの別の例を示す横断面図である。
【図４】本発明に係る３Ｄメガネのさらに別の例を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る３Ｄメガネの実施の形態について説明する。図１は、本実施例に係る３Ｄメガネの分解斜視図である。図１において３Ｄメガネ１０は、メガネフレーム１と、液晶素子２と、前部液晶保護カバー３と、後部メガネカバー４と、クッション材５と、後部液晶保護カバー６を有してなる。
【００１６】
メガネフレーム１の前枠部分には、前部液晶保護カバー３が嵌め込まれている。後部メガネカバー４にはメガネフレーム１の前枠部分に対応する位置に孔が形成されている。後部メガネカバー４の孔には、後ろ側（当該３Ｄメガネを掛けた利用者側）から後部液晶保護カバー６が嵌め込まれている。この後部液晶保護カバー６の前面側にクッション材５を介して液晶素子２が固定される。
【００１７】
液晶素子２のシャッター動作を制御する制御回路と、当該制御回路の駆動電源は、メガネフレーム１の両端にある智（ヨロイ）と呼ばれる部分に内蔵されている。
【００１８】
図２は、本実施例に係る３Ｄメガネ１０の横断面図である。図２において３Ｄメガネ１０のメガネフレーム１に形成されている前枠孔１ａには、前部液晶保護カバー３が嵌め込まれて固定されている。メガネフレーム１智部分１ｂには、メガネフレーム１の横幅寸法と略同等の長手方向寸法を有する略矩形の部材である後部メガネカバー４の側端部が固定されている。
【００１９】
後部メガネカバー４の長手方向中央部分には、鼻あて４ａが配置されている。また、後部メガネカバー４には、メガネフレーム１の前枠孔１ａに対応する位置に、孔４ｂが形成されており、この孔４ｂに後部液晶保護カバー６が嵌め込まれて固定されている。
【００２０】
後部液晶保護カバー６の前面側には、クッション材５を介して液晶素子２が固定されている。液晶素子２は、透明電極の間に強誘電液晶を封止してなる。液晶素子２に用いられる封止材は、透明電極の外周付近を取り囲むように配置される。よって、液晶素子２の面方向の機械的強度は、封止材が存在する付近が最も強くなる。この封止材がある場所にクッション材５を配置することで、液晶素子２に作用する振動や曲げ方向、圧縮方向の歪を最小限にすることができる。クッション材５は、液晶素子２の封止部分の四隅に配置されればよい。
【００２１】
クッション材５と後部液晶保護カバー６の固定、また、クッション材５を液晶素子２の固定には両面テープなどの粘着剤を用いればよい。
【００２２】
前部液晶保護カバー３は厚さ１ｍｍの透明なポリカーボネートからなる部材であって、液晶素子２との空間は３ｍｍ以上確保されている。後部液晶保護カバー６は厚さ１ｍｍの透明なポリカーボネートからなる部材である。クッション材５は、硬さ（圧縮荷重）３００Ｎ／３１４ｃｍ２、反発弾性２０以下、厚さ５ｍｍの低反発ウレタンであって、２５％圧縮荷重（ｋｇ／ｃｍ２）が０．２以下の反発係数を有する素材からなる。クッション材５は、上記の特性を有する低反発ウレタン、低反発ジェルなどからなる。
【００２３】
落下や衝撃で液晶素子２に５０Ｎの衝撃力が加えられたとしても、クッション材５が衝撃を吸収することによって、液晶素子２が前部液晶保護カバー３または後部液晶保護カバー６に接触することを防ぐ。また１．５ｍ以上の高さから落下させたとしても、衝撃荷重はクッション材５によって吸収される。クッション材５の硬さは、液晶素子２の耐衝撃荷重より小さいため、液晶素子２に負担をかけることなく落下衝撃を吸収することができる。また、液晶素子の封止部分を支えるようにクッション材5を配置することにより、低反発素材の特性と相まって落下時の衝撃の際に発生する振動を効率よく抑えることができる。
【００２４】
なお、クッション材５の配置は、液晶素子２の四隅によるだけでなく、メガネフレーム１、液晶素子２、前部液晶保護カバー３、後部メガネカバー及び後部液晶保護カバー６の形状に応じて、全周または２個〜８個の間で適宜選択すればよい。また、クッション材5は、後部液晶保護カバー６、に代えて後部メガネカバーに固定されてもよい。
【００２５】
上記の構造に係る３Ｄメガネ１０によれば、液晶素子２を、前部液晶保護カバー３と、後部液晶保護カバー６の間に形成される空隙部分に、クッション材５を介して配置することができるので、外部圧力や落下衝撃によって液晶分子の配向が壊れることを防ぐことができ、強誘電液晶の欠点であった液晶の耐衝撃荷重の低さを克服して、高速シャッター動作が可能な３Ｄメガネを得ることができる。
【００２６】
次に、本発明に係る３Ｄメガネの別の実施の形態について説明する。図３は、本実施例に係る３Ｄメガネ１０ａの横断面図である。すでに図２を用いながら説明をした３Ｄメガネ１０と同様の構成部材からなる。よって、図２で用いた符号と同じ符号を用いて説明する。
【００２７】
３Ｄメガネ１０ａと３Ｄメガネ１０との違いは、３Ｄメガネ１０ａは前部液晶保護カバー３の後ろ側にクッション材５を介して液晶素子２が固定されていることである。前部液晶保護カバー３とクッション材５、および、液晶素子２とクッション材５の固定には、それぞれ両面テープを用いればよい。
【００２８】
上記の構造に係る３Ｄメガネ１０ａによれば、液晶素子２を、前部液晶保護カバー３と、後部液晶保護カバー６の間に形成される空隙部分に、クッション材５を介して配置することができるので、外部圧力や落下衝撃によって液晶分子の配向が壊れることを防ぐことができ、強誘電液晶の欠点であった液晶の耐衝撃荷重の低さを克服して、高速シャッター動作が可能な３Ｄメガネを得ることができる。また、クッション材5は、前部液晶保護カバー３、に代えてメガネフレーム１、に固定されてもよい。
【００２９】
次に、本発明に係る３Ｄメガネのさらに別の実施の形態について説明する。図４は、本実施例に係る３Ｄメガネ１０ｂの横断面図である。図４に示す実施例も図３に示した実施例と同様に、すでに図２を用いながら説明をした３Ｄメガネ１０と同様の構成部材からなるので、図２で用いた符号と同じ符号を用いて説明する。
【００３０】
３Ｄメガネ１０ｂと３Ｄメガネ１０との違いは、３Ｄメガネ１０ｂは前部液晶保護カバー３の後ろ側にクッション材５が固定され、さらに後部液晶保護カバー６の前側にクッション材５が固定され、液晶素子２の前後がクッション材５を介して固定されていることにある。前部液晶保護カバー３および後部液晶保護カバー６とクッション材５、および、液晶素子２とクッション材５の固定には、それぞれ両面テープを用いればよい。
【００３１】
３Ｄメガネ１０ｂに用いるクッション材５の厚さは３ｍｍ程度が最適である。３Ｄメガネ１０ｂは、液晶素子２の前後をクッション材５によって保持しているので、クッション材５を液晶素子２の前面側または後面側のみ固定して保持するものに比べて、クッション材５の厚さを薄くすることができる。これによって、３Ｄメガネ１０ｂは、３Ｄメガネ１０および３Ｄメガネ１０ａに比べて、全体的に薄くすることができる。
【００３２】
上記の構造に係る３Ｄメガネ１０ｂによれば、液晶素子２の前後を、クッション材５を介して前部液晶保護カバー３と後部液晶保護カバー６に固定することができるので、対衝撃性をさらに強くすることができ、かつ、３Ｄメガネの前後方向の厚みを薄くしつつ、外部圧力や落下衝撃によって液晶分子の配向が壊れることを防ぐことができ、強誘電液晶の欠点であった液晶の耐衝撃荷重の低さを克服して、高速シャッター動作が可能な３Ｄメガネを得ることができる。
【００３３】
以上のように、本発明に係る３Ｄメガネによれば、強誘電液晶による液晶素子を用いても、３Ｄメガネとして充分な強度を持った高速かつ高映像の３Ｄメガネを提供できる。
【符号の説明】
【００３４】
１    メガネフレーム
２    液晶素子
３    前部液晶保護カバー
４    後部メガネカバー
５    クッション材
６    後部液晶保護カバー
【図１】
2013101179.tif 000003
【図２】
2013101179.tif 000004
【図３】
2013101179.tif 000005
【図４】
2013101179.tif 000006