(57)【要約】【課題】起電コイルを利用して非接触充電をするメガネにはコイルを配置する十分な領域がないために従来小さなコイルにて充電をしており、充電に時間がかかるなどの非効率があった。本件発明においては、メガネの充電効率を高める。【解決手段】３Ｄ視聴用などの電力を利用するメガネに充電するために、メガネのグラス面を囲んで起電コイルを巻きまわす構造とする。また、巻きまわし方は、二つのグラス面の全体をまとめて巻きまわしたり、二つのグラス面のそれぞれを一つずつ巻きまわして、それらを直列に接続する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電部と、
見るためのグラス面を囲んで巻きまわされる起電コイルを備えた起電部と、
起電部にて起こされた電気を蓄電部に入力する入力部と、
を有するメガネ。
【請求項２】
起電部の起電コイルは、一対のグラス面のそれぞれ又はいずれか一方を囲んで巻きまわされる請求項１に記載のメガネ。
【請求項３】
起電部の起電コイルは、一対のグラス面のそれぞれを囲まずに、全体を一度に囲んで巻きまわされる請求項１に記載のメガネ。
【請求項４】
蓄電部に蓄積された電力で駆動され、3D映像を視聴するためにグラス面に備えられたシャッターを含むシャッター部を有する請求項１から３のいずれか一に記載のメガネ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一に記載のメガネのグラス面を囲む起電コイルに誘導磁界を与える誘導コイルを備えた誘導部と、
誘導部に電力を供給する電力供給部と、
を有するメガネ置き。
【請求項６】
誘導部からの誘導磁界が正しく起電コイルに印加されるようポジショニングするためのメガネポジショニング部を有する請求項５に記載のメガネ置き。
【請求項７】
ポジショニング部は、請求項１から４のいずれか一に記載のメガネを縦置きする縦置き機構を有する請求項５又は６に記載のメガネ置き。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導式充電を使用するメガネおよび前記充電を前記メガネに対して行うことのできるメガネ置きに関する。
【背景技術】
【０００２】
映像技術の進化により、いまやテレビの映像を３Ｄで視聴するのが主流になりつつある。通常、テレビで３Ｄ映像を視聴する場合、３Ｄ映像視聴用のメガネを着用して視聴を行う。この３Ｄ映像視聴用のメガネの多くは、３Ｄ映像を視聴する際に電力を必要とする。従って、３Ｄ映像視聴用のメガネの多くは二次電池を内蔵し、その二次電池を充電する際に、テレビのＵＳＢ端子と３Ｄ映像視聴用のメガネとをＵＳＢケーブルで接続することでテレビから電力の供給を受け、その二次電池に充電をする。
【０００３】
そこで、電磁誘導コイルによる非接触電源供給により３Ｄ映像視聴用のメガネを充電するという方法が考えられる。非接触電源供給によるメガネへの充電方法の一例として、特許文献１に記載の電子メガネ及びその充電装置を挙げる。特許文献１に記載の電子メガネは、メガネのモダンの部分に受電コイルを埋設し、充電の際には、前記充電コイルに電力を供給するための送電コイルが受電コイルに対し対向した位置に配置されている充電装置を前記モダンの部分を包み込むように嵌め込み、送電コイルに送電することで電子メガネに充電を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５１０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の充電装置は、電子メガネのモダンの部分を包み込むように嵌め込まれるものである。これでは、電子メガネの使用者が耳の部分に違和感を感じ、決して着け心地の良い電子メガネであるとはいえない。また、特許文献１の電子メガネは、電子メガネのモダンの部分という小さな箇所にコイルを埋設するものである。従って、当然前記コイルは開口部の面積が小さく、巻き数の小さいものに限定されてしまう。これでは、充電時に誘導される起電力は大きくなく、充電に時間がかかってしまうと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段として、以下の発明などを提供する。すなわち、第一の発明として、蓄電部と、見るためのグラス面を囲んで巻きまわされる起電コイルを備えた起電部と、起電部にて起こされた電気を蓄電部に入力する入力部と、を有するメガネを提供する。
【０００７】
第二の発明として、起電部の起電コイルは、一対のグラス面のそれぞれ又はいずれか一方を囲んで巻きまわされる第一の発明に記載のメガネを提供する。
【０００８】
第三の発明として、起電部の起電コイルは、一対のグラス面のそれぞれを囲まずに、全体を一度に囲んで巻きまわされる第一の発明に記載のメガネを提供する。
【０００９】
第四の発明として、蓄電部に蓄積された電力で駆動され、3D映像を視聴するためにグラス面に備えられたシャッターを含むシャッター部を有する第一の発明から第三の発明のいずれか一に記載のメガネを提供する。
【００１０】
第五の発明として、第一の発明から第四の発明のいずれか一に記載のメガネのグラス面を囲む起電コイルに誘導磁界を与える誘導コイルを備えた誘導部と、誘導部に電力を供給する電力供給部と、を有するメガネ置きを提供する。
【００１１】
第六の発明として、誘導部からの誘導磁界が正しく起電コイルに印加されるようポジショニングするためのメガネポジショニング部を有する第五の発明に記載のメガネ置きを提供する。
【００１２】
第七の発明として、ポジショニング部は、第一の発明から第四の発明のいずれか一に記載のメガネを縦置きする縦置き機構を有する第五の発明又は第六の発明に記載のメガネ置きを提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、充電の際に手間がかからず、装着時に違和感を感じることが無く、より短い時間で充電を完了できるメガネおよびメガネ置きが実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態１のメガネの機能ブロックの一例を示す図
【図２】起電コイルがメガネのグラス面に巻きまわされる様子を模式的に表した図
【図３】４つのダイオードを用いた整流回路を備えた入力部の一例を示す図
【図４】シャッター部を機能として加えた本件発明の機能ブロック図の一例を示す図
【図５】シャッターの駆動の様子を示す概念図
【図６】実施形態２のメガネ置きの機能ブロックの一例を示す図
【図７】実施形態２におけるメガネ置きの一例の模式図
【図８】実施形態２のメガネ置きの誘導部の概念図
【図９Ａ】メガネポジショニング部を有するメガネ置きの一例を示す図
【図９Ｂ】メガネポジショニング部を有するメガネ置きの他の一例を示す図
【図１０】ポジショニング部がメガネを縦置きする縦置き機構を有するメガネ置きの例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は、これらの実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
【００１６】
実施形態１は、主に請求項１、２、３、４について説明する。実施形態２は、主に請求項５、６、７について説明する。
<実施形態１>
<実施形態１  概要>
【００１７】
本実施形態のメガネは、３Ｄ映像視聴用のメガネなどの電力で駆動するメガネであって、フレームのグラス面を囲む部分に起電コイルを埋設し、外部からの磁場を用いて前記起電コイルに電磁誘導を生じさせることで電力を得て、前記起電コイルに接続された二次電池に充電を行うというものである。
<実施形態１  構成>
【００１８】
本実施形態のメガネの機能ブロックの一例を図１に示す。メガネ０１０１は、蓄電部０１０２と、起電部０１０３と、入力部０１０４とを有する。
【００１９】
メガネ０１０１は、電気を利用する電子機器である。前述のように3D映像視聴用のメガネであったり、補聴器機能を有するメガネであったり、透明導電線を利用した曇り止め機能を有するメガネであったり、メガネのグラス面の一部に液晶等による情報表示機能を設けたメガネであったり、視聴者の視界領域を検出するためにカメラを付属したメガネ、視聴者の電子機器などとの相対位置を測定するためにLEDなどの光源をマーカーとして備えたものなど各種のメガネが該当する。またグラス面は、レンズ機能を有するものも、レンズ機能を有しないものも含まれる。メガネの装着手段は、通常のテンプル（メガネのつる）を利用するもののほか、メガネのレンズ周辺に固定されたゴムバンドなどを後頭部に回してとめるものや、頭部にかぶる帽子様のものにレンズが支持されるものや、レンズとレンズのブリッジを鼻がしらに直接固定するものなど各種の構造があり得る。本件発明では、レンズ周辺部分さえメガネに備えられていればコイルを巻きまわす場所に困らないからである。
【００２０】
蓄電部０１０２は、メガネを電気的に駆動するための電力を供給する。たとえば、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・鉄蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池など各種の電池を利用可能である。なお、蓄電部のこれら蓄電池はメガネと着脱自在に構成されていると便利である。蓄電池には繰り返し可能な充電放電の寿命があるため取り替える必要があるからである。蓄電部は具体的にはメガネのつるの部分やメガネのふちであるリムの部分に配置するとよい。特にメガネのつるの部分（リムから伸びて耳にかける部分）に配置する場合には、蓄電池が多少重たいのでできるだけメガネの装着感を良くするためにもモダンの部分など、より耳よりの部分に配置するとよい。モダンそのものを蓄電池で構成し、メガネのモダンごと蓄電池を交換できる構成としてもよい。
【００２１】
起電部０１０３は見るためのグラス面を囲んで巻きまわされる起電コイルを備える。起電部は、外部からの誘導磁界によって起電力を発生するように構成されている。本件発明の特徴として、この起電部の起電コイルの構成を挙げることができる。すなわち、本件発明の起電コイルはグラス面を囲んで巻きまわされているために、メガネという構造体の中で巻きまわすことができる最大の面積を確保できる。起電コイルは、単位時間にコイル面を横切る磁束の量で起電力が決まるため、面積が大きいことは重要となる。
【００２２】
起電コイルのグラス面の巻きまわし方としては、（１）一対のグラス面のそれぞれ、又はいずれか一方を囲んで巻きまわす方法、（２）一対のグラス面のそれぞれを一つずつ囲まずに、二つのグラス面の全体を一度に囲んで巻きまわす方法、（３）両者をミックスした方法、の三通りが考えられる。これらのいずれを選択するかは必要な起電力の大きさ、蓄電部の蓄電池や、入力部の入力回路などとの相性によって定めるとよい。どのように巻きまわすかで起電コイルのインピーダンスが変わるので、入力回路側と整合をとるように設計するとよい。
【００２３】
図２は、起電コイルがメガネのグラス面に巻きまわされる様子を模式的に表したものである。図２（a）は本件発明のメガネ０２０１を斜めから眺めた様子で図中の「A」、「B」の矢印は図２（b）〜（d）における観察方向を示す。
【００２４】
図２（b）は、グラス面０２０２のそれぞれに対してコイル０２０３を巻きまわし、かつ、そのようにして構成される各コイルを直列に接続した巻き方を示している。なお二つのコイルを直列接続しないで並列に入力部に対して接続する構成とすることも可能である。
【００２５】
図２（c）は、一方のグラス面０２０４に対してコイル０２０５を巻きまわし、他方のグラス面０２０６にはコイルを巻きまわさない巻き方を示している。
【００２６】
図２（d）は、一対のグラス面のそれぞれ０２０７を一つずつ囲まずに、二つのグラス面の全体を一度に囲んで巻きまわす巻き方を示している。
【００２７】
また、これらの図に示すようにグラス面を囲むふちであるリム０２０８に幅や厚みを持たせるとコイルを巻きまわす量を多くすることができる。このような工夫によって十分にコイルを多く巻きまわせた場合には充電装置に載置しなくとも視聴者のいる環境内に微弱な電波を発することで着用した状態で充電することも可能となる。微弱な電波は建物に施設として組み込んでもよい。例えば天井や床に電波発信源を配置してもよい。また、テレビなどから微弱電波を発するようにしてもよい。
【００２８】
入力部０１０４は、起電部にて起こされた電気を蓄電部に入力するように構成されている。基本的な機能は、起電部にて起こされた電気を整流して蓄電部に導くことと、蓄電部に蓄えられている電気をコイル側に逆流させないこと、である。
【００２９】
図３は、４つのダイオードを用いた整流回路０３０１を備えた入力部の一例である。図３（a）は図２（d）に対応するもので二つのグラス面の全体を一度に巻きまわす巻き方で一つのコイル０３０２に対応したもので、図３（b）は、二つのグラス面のそれぞれを一つずつ巻きまわしたものを直列に接続した二つのコイル０３０３に対応したもので、図２（b）に対応するものである。
<実施形態１  その他の構成>
【００３０】
本実施形態のメガネはさらに、蓄電部に蓄積された電力で駆動され、3D映像を視聴するためにグラス面に備えられたシャッターを含むシャッター部を有するメガネであってもよい。
【００３１】
図４は、このシャッター部を機能として加えた本件発明の機能ブロック図である。起電部０４０１、入力部０４０２、蓄電部０４０３に関してはすでに説明したとおりであり、シャッター部０４０４は蓄電部０４０３に蓄えられた電力を用いて駆動される。
【００３２】
図５にシャッターの駆動の様子を概念図で示した。3D映像を視聴するためのシャッター部であるので、3D映像出力装置であるテレビのディスプレイで左目用の映像が映し出されている瞬間は、メガネのグラス面の右目が閉じる（０５０１）ように動き、逆にディスプレイで右目用の映像が映し出されている瞬間はメガネのグラス面の左目が閉じる（０５０２）ように動く。シャッターの構造としては、液晶シャッターを用いるものが一般的である。液晶シャッターは液晶に対して電圧を印加したり、印加しなかったりすることで液晶の向きを変え、それによって光の透過性を良くしたり、悪くするように動作する。この動作は１秒間に数十回の速さで行われる。
【００３３】
蓄電池の残量が少なくなってきたが、視聴コンテンツがまだあると予想される場合には、シャッターの閉時間を長くして切替速度を遅くすることで残りの3Dコンテンツを視聴できるように構成することも考えられる。つまり、右目映像、左目映像ともに２回に１回の割合で目に入れるようにする。この場合には蓄電池の残量を測定する回路を別途設け、テレビにこの残量を送信し、テレビにて蓄電池の残量から予想されるシャッター駆動時間の残余と、視聴中コンテンツの残余とを比較演算し、この結果をメガネに対して通信で報告し、メガネ側でシャッターのコントロールをすればよい。
【００３４】
なお、この通信に限らず、メガネとテレビとの通信にはこの起電部の起電コイルを利用するとよい。十分に大きな面積と巻き数を有するので小さな電力で通信することが可能となり、さらに別途通信アンテナを設けなくて済むのでよい。
<実施形態２>
<実施形態２  概要>
【００３５】
本実施形態は、実施形態１に記載のメガネのグラス面を囲む起電コイルに誘導磁界を与える誘導コイルを備えた誘導部と、誘導部に電力を供給する電力供給部と、を有するメガネ置きである。実施形態１に記載のメガネ用の充電器の機能を有する。
<実施形態２  構成>
【００３６】
図６に本実施形態のメガネ置きの機能ブロックを示す。この図にあるように、本実施形態のメガネ置き０６０１は、誘導部０６０２と、電力供給部０６０３と、を有する。実施形態１に記載のメガネ用の充電器である。
【００３７】
図７にその模式図を示す。この図は本実施形態のメガネ置き０７０１に、実施形態１に記載のメガネ０７０２を載置した状態を示す。メガネ置き０７０１は、メガネを載置するスペース０７０３を有し、外部電源、例えばコンセントに差し込むプラグ０７０４を有し、このプラグから得た電力を利用して誘導部に備えられているコイルから交流磁界を発生する。発生した交流磁界の磁束は、載置されているメガネ０７０２のグラス面０７０５を横切ることで、グラス面０７０５に巻きまわされている既述の起電コイルに起電力を起こさせる。生じた起電力によってメガネ０７０２の蓄電部に備えられた蓄電池に充電を行い、メガネ０７０２の駆動電力として利用する。以下に各構成について説明する。
【００３８】
誘導部０６０２は、実施形態１に記載のメガネのグラス面を囲む起電コイルに誘導磁界を与える。
【００３９】
図８に本実施形態のメガネ置きの誘導部の概念図を示す。図８（a）は、実施形態１に記載のメガネの一対のグラス面のそれぞれに誘導磁界を与えないで、二つのグラス面全体に一括して誘導磁界を与えるように構成される誘導部を有するメガネ置きである。図２（d）のタイプのメガネに対して起電力を起こさせるのに適した構造を有する。
【００４０】
図８（b）は、実施形態１に記載のメガネの一対のグラス面のそれぞれに一つずつに誘導磁界を与えるように構成される誘導部を有するメガネ置きである。図２（b）のタイプのメガネに対して起電力を起こさせるのに適した構造を有する。実施形態１のこのタイプの起電コイルは二つの起電コイルが直列接続されているので、本実施形態のこのタイプのメガネ置きの誘導部の誘導コイルも二つの誘導コイルを直列接続したもの（０８０１）となっている。なお、対応すべきメガネが二つのコイルを入力部に対して並列に接続している場合には、メガネ置きの誘導部の誘導コイルも電力供給部に対して並列に接続することが好ましい。
【００４１】
図８（c）は、一方のグラス面に対してコイルを巻きまわし、他方のグラス面にはコイルを巻きまわさない巻き方を示している実施形態１に記載のメガネに対応したものである。
【００４２】
なお、これらコイルは他にヘルムホルツ型のコイルであってもよい。メガネを載置するスペースをヘルムホルツコイルによって平行磁場が構成されるコイルとコイルの間の空間とし、それ以外の部分を磁場シールド材などで覆うことで外部に対する磁界の漏れを少なくできるという効果がある。
【００４３】
電力供給部０６０３は、誘導部０６０２に電力を供給する。具体的には、電力供給部０６０３は、家庭内のコンセントなどから電力供給を受け、適切な周波数に周波数変換し、または、周波数変換を行わないでコイルに対して交流を供給する。
<位置決め構造  １>
【００４４】
図９は、誘導部からの誘導磁界が正しく実施形態１に記載のメガネの起電コイルに印加されるようポジショニングするためのメガネポジショニング部を有するメガネ置きの例を示す図である。誘導部から発生する磁界をできるだけ適切に実施形態１に記載のメガネの起電コイルに印加するようにするためには、メガネ置きの誘導部の誘導コイルと、載置される実施形態１に記載のメガネの起電コイルとの位置決めが正しくなされることが好ましい。しかし、一般にはメガネ置きの誘導コイルはデザイン上の理由などから外部から見えにくい構成となってしまう。そこで、メガネ置きに載置すべきメガネが自然と正しい位置に置かれるようにへこみ０９０１を設けたり、メガネ全体を収納できる程度の収納槽０９０２を設ける。これらの工夫によりメガネを自然と正しい位置に位置決めすることが可能となる。
<位置決め構造  ２>
【００４５】
図１０は、ポジショニング部がメガネを縦置きする縦置き機構を有するメガネ置きの例を示す図である。図１０（a）のようにメガネのグラス面の一方のみが誘導コイルによる誘導磁界にさらされるように構成してもよいし、図１０（b）のようにメガネのグラス面の両方が誘導コイルによる誘導磁界にさらされるようにしてもよい。前者は、実施形態１の図２（c）で示されるメガネに適しており、後者は、実施形態１の図２（b）で示されるメガネに適している。また、この場合にもコイルをヘルムホルツコイルとして、前述と同様に構成すれば、外部に対する磁界の漏れを少なくすることもできる。
【００４６】
縦置き型のメリットとしては、位置決めがさらに容易で正確になるということである。またメガネ置きの設置底面積を小さくでき、図１０のように、メガネを溝状の凹部に差し込む構成とするとメガネのグラス面の露出も小さくできるのでメガネを保護する観点からも好ましい。
【００４７】
これらのメガネ置きはテレビと一体化してもよい。テレビと一体化する際には単なる縦置きだけでなく、斜めに差し込む形としてもよい。そうすれば例えばテレビ筺体の側面に比較的多数のメガネ置きを準備することができる。
【符号の説明】
【００４８】
０２０１  メガネ
０２０２  グラス面
０２０３  コイル
０２０４  一方のグラス面
０２０５  コイル
０２０６  他方のグラス面
０２０７  一対のグラス面のそれぞれ
０２０８  リム
【図１】
2013125202.tif 000003
【図２】
2013125202.tif 000004
【図３】
2013125202.tif 000005
【図４】
2013125202.tif 000006
【図５】
2013125202.tif 000007
【図６】
2013125202.tif 000008
【図７】
2013125202.tif 000009
【図８】
2013125202.tif 000010
【図９Ａ】
2013125202.tif 000011
【図９Ｂ】
2013125202.tif 000012
【図１０】
2013125202.tif 000013