特許 5959569 眼鏡型電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5959569

(24)【登録日】2016年7月1日

(45)【発行日】2016年8月2日

(54)【発明の名称】眼鏡型電子機器

(51)【国際特許分類】

   G02C 11/00 20060101AFI20160719BHJP

   G02C 5/22 20060101ALI20160719BHJP

【ＦＩ】

   G02C11/00

   G02C5/22

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-98189(P2014-98189)

(22)【出願日】2014年5月9日

(65)【公開番号】特開2015-215471(P2015-215471A)

(43)【公開日】2015年12月3日

【審査請求日】2015年2月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプス電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100108006

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 昌弘

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(74)【代理人】

【識別番号】100135183

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 克之

(74)【代理人】

【識別番号】100120204

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 巌

(72)【発明者】

【氏名】時田 誠治

(72)【発明者】

【氏名】山田 幸光

【審査官】 南 宏輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０４７８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／０６１９１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／０８０８４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００８５６３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／００４３４４４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｃ １／００−１３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

リムとテンプルとの間に介在する丁番と、
前記丁番を介して前記リムと前記テンプルとが相対的に回転しているときに当該回転に応じた力を受ける位置に設けられた圧電素子と、
前記圧電素子の出力電位を基に、前記丁番の回転を検出する検出手段と
を有する眼鏡型電子機器であって、
第１の前記圧電素子と、
前記回転の向きに応じて前記第１の圧電素子とは逆極性の出力電位を出力する第２の前記圧電素子と
を有し、
前記検出手段は、前記第１の圧電素子及び前記第２の圧電素子の前記出力電位を基に前記回転を検出する
眼鏡型電子機器。

【請求項2】

前記圧電素子の前記出力電位は、前記リムとテンプルとの相対的な前記回転が停止している状態において略０Ｖである
請求項１に記載の眼鏡型電子機器。

【請求項3】

電池と、
当該電池から給電されて動作する被給電部と
を有し、
前記検出手段は、前記圧電素子の出力信号を基に、前記回転が前記テンプルを開く向きの場合に前記被給電部を通常動作モードに切換え、前記回転が前記テンプルを閉じる向きである場合に前記被給電部の動作をオフあるいは低電力動作モードに切り換える
請求項１または請求項２に記載の眼鏡型電子機器。

【請求項4】

前記被給電部は、前記丁番に対して前記リム側に設けられ、
前記電池は、前記丁番に対して前記テンプル側に設けられており、
前記被給電部と前記電池との間の電源供給ラインと、前記圧電素子とが形成されたフレキシブルプリント基板
をさらに有する請求項３に記載の眼鏡型電子機器。

【請求項5】

リムとテンプルとの間に介在する丁番と、
前記丁番を介して前記リムと前記テンプルとが相対的に回転しているときに当該回転に応じた力を受ける位置に設けられた圧電素子と、
前記圧電素子の出力電位を基に、前記丁番の回転を検出する検出手段と、
前記回転に応じて所定の振動パターンを発生するクリック生成手段と
を有し、
前記圧電素子は、前記振動パターンを検出可能な位置に設けられ、
前記検出手段は、前記圧電素子の前記出力電位と予め規定された前記振動パターンに対応した基準値とを基に、前記回転を検出する
眼鏡型電子機器。

【請求項6】

前記クリック生成手段は、前記テンプルを開く向きの前記回転と、前記テンプルを閉じる向きの前記回転とで異なる前記振動パターンを発生する
請求項５に記載の眼鏡型電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、テンプルとリムが丁番を介して相対的に回転する眼鏡型電子機器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

眼鏡にセンサや処理回路を搭載して様々な機能を持たせたいという要請がある。
このような眼鏡は、センサや処理回路の電源となる電池を搭載しているが、スペースや重量等の制約が多く小容量の電池しか用いることができない。そのため、省電力化が求められている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

省電力化の方法として、例えば、眼鏡に手動で電源をオン／オフするスイッチを設ける方法があるが、不使用時にスイッチをオフにする手間がかかるという問題がある。

【0004】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、センサや処理回路等の被給電部への電源供給が必要な眼鏡型電子機器において、小規模な構成で省電力化を図ることができる眼鏡型電子機器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】

【0005】

上述した従来技術の問題を解決し、上述した目的を達成するために、本発明の眼鏡型電子機器は、リムとテンプルとの間に介在する丁番と、前記丁番を介して前記リムと前記テンプルとが相対的に回転しているときに当該回転に応じた力を受ける位置に設けられた圧電素子と、前記圧電素子の出力電位を基に、前記丁番の回転を検出する検出手段とを有する眼鏡型電子機器であって、第１の前記圧電素子と、前記回転の向きに応じて前記第１の圧電素子とは逆極性の出力電位を出力する第２の前記圧電素子とを有し、前記検出手段は、前記第１の圧電素子及び前記第２の圧電素子の前記出力電位を基に前記回転を検出する。

【0006】

この構成によれば、リムとテンプルとの相対的な回転を圧電素子を用いて検出するため、当該回転を自動的に検出できる。また、小規模且つ安価な構成で実現できる。
この構成によれば、第１の圧電素子及び第２の圧電素子の２つの圧電素子を用いることで、一つの圧電素子を用いる場合に比べて回転の向きによらずどちらか一方の圧電素子は正極性の出力となるため確実に前記回転を検出でき、また断線等による不具合による回転の誤検出の恐れが低減するという効果が得られる。

【0007】

好適には、本発明の眼鏡型電子機器の前記圧電素子の前記出力電位は、前記リムとテンプルとの相対的な前記回転が停止している状態において略０Ｖである。
この構成によれば、リムとテンプルとの相対的な回転が生じていない間の電力消費を抑えることができ、省電力化が図れる。

【0011】

好適には、本発明の眼鏡型電子機器は、電池と、当該電池から給電されて動作する被給電部とを有し、前記検出手段は、前記圧電素子の出力信号を基に、前記回転が前記テンプルを開く向きの場合に前記被給電部を通常動作モードに切換え、前記回転が前記テンプルを閉じる向きである場合に前記被給電部の動作をオフあるいは低電力動作モードに切り換える。

【0012】

この構成によれば、テンプルを開く向きの回転が生じた場合（すなわち、眼鏡型電子機器の使用開始時）には被給電部を通常動作モードに切換え、テンプルを閉じる向きの回転が生じた場合（すなわち、眼鏡型電子機器の使用後）に被給電部の動作をオフあるいは低電力動作モードに切り換えることができる。

【0013】

好適には、本発明の眼鏡型電子機器の前記被給電部は、前記丁番に対して前記リム側に設けられ、前記電池は、前記丁番に対して前記テンプル側に設けられており、前記被給電部と前記電池との間の電源供給ラインと、前記圧電素子とが形成されたフレキシブルプリント基板をさらに有する。
この構成によれば、フレキシブルプリント基板に電源供給ラインと圧電素子とを形成するため、圧電素子をテンプル等に組み込む際の負担が軽減される。

【0014】

好適には、本発明の眼鏡型電子機器は、前記回転に応じて所定の振動パターンを発生するクリック生成手段を有し、前記圧電素子は、前記振動パターンを検出可能な位置に設けられ、前記検出手段は、前記圧電素子の前記出力電位と予め規定された前記振動パターンに対応した基準値とを基に、前記回転を検出する。
この構成によれば、クリック生成手段が生じる振動を、クリック感の実現と、回転検出の双方に利用できる。

【0015】

好適には、本発明の眼鏡型電子機器の前記クリック生成手段は、前記テンプルを開く向きの前記回転と、前記テンプルを閉じる向きの前記回転とで異なる前記振動パターンを発生する。
この構成によれば、クリック生成手段の振動パターンを基に、上記回転向きを検出でき、回転向きに応じた処理を実現できる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、センサや処理回路等の被給電部への電源供給が必要な眼鏡型電子機器において、小規模な構成で省電力化を図ることができる眼鏡型電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る眼鏡の外観図である。

【図2】図２は、図１に示す眼鏡においてリムとテンプルとが閉じた状態における第１の圧電素子と第２の圧電素子との配置を説明するための図である。

【図3】図３は、図１に示す眼鏡においてリムとテンプルとが開いた状態における第１の圧電素子と第２の圧電素子との配置を説明するための図である。

【図4】図４は、第１の圧電素子、第２の圧電素子、検出回路及び処理回路の関係を説明するための図である。

【図5】図５は、テンプルを閉じる向き（図２中回転向きＡ）に回転させた場合における、第１の圧電素子及び第２の圧電素子から出力される第１の出力電位信号及び第２の出力電位信号の波形を説明するための図である。

【図6】図６は、テンプルを開く向き（図２中回転向きＢ）に回転させた場合における、第１の圧電素子及び第２の圧電素子から出力される第１の出力電位信号及び第２の出力電位信号の波形を説明するための図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態の眼鏡１の動作例を説明するためのフローチャートである。

【図8】図８は、本発明の実施形態のその他の例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１は、本発明の実施形態に係る眼鏡１の外観図である。図２は、図１に示す眼鏡１においてリム３１とテンプル１１とが閉じた状態における第１の圧電素子６１と第２の圧電素子６３との配置を説明するための図である。図３は、図１に示す眼鏡１においてリム３１とテンプル１１とが開いた状態における第１の圧電素子６１と第２の圧電素子６３との配置を説明するための図である。

【0019】

図１に示すように、眼鏡１は、使用者に耳に掛けられるテンプル１１，１３と、レンズ２１，２３が固定されるリム３１，３３と、リム３１，３３の間に介在するブリッジ３５と、鼻パッド４１，４３とを有する。リム３１，３３の先端にはモダン３７，３９とが設けられている。

【0020】

また、テンプル１１，１３とリム３１，３３との間には丁番４５，４７が設けられている。
ここで、テンプル１１が本発明のテンプルの一例であり、リム３１が本発明のリムの一例であり、丁番４５が本発明の丁番の一例である。
テンプル１１とリム３１とは丁番４５を介して相対的に回転する。また、テンプル１３とリム３３とは丁番４７を介して相対的に回転する。

【0021】

図２及び図３に示すように、テンプル１１、丁番４１及びリム３１には、テンプル１１とリム３１とは丁番４５を介して相対的に回転したときに、受けた力に応じた出力電位を生成する第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３が設けられている。
ここで、第１の圧電素子６１が本発明の第１の圧電素子の一例であり、第２の圧電素子６３が本発明の第２の圧電素子の一例である。
図２及び図３に示す例では、第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３は、線状であり、丁番４１の回転軸を外側から巻くように設けられている。
第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３は、例えば、テンプル１１及びリム３１のケース内に収容されており、外側から見えないようになっている。

【0022】

図４は、第１の圧電素子６１、第２の圧電素子６３、検出回路５３及び処理回路５５の関係を説明するための図である。図５は、テンプル１１を閉じる向き（図２中回転向きＡ）に回転させた場合における、第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３から出力される第１の出力電位信号Ｓ６１及び第２の出力電位信号Ｓ６３の波形を説明するための図である。図６は、テンプル１１を開く向き（図２中回転向きＢ）に回転させた場合における、第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３から出力される第１の出力電位信号Ｓ６１及び第２の出力電位信号Ｓ６３の波形を説明するための図である。

【0023】

図４に示すように、第１の圧電素子６１の出力電位が生じる電極は第１の信号線１６１を介してモダン３７内の検出回路５３に接続されている。第１の圧電素子６１から検出回路５３へは第１の出力電位信号Ｓ６１が出力される。
第２の圧電素子６３の出力電位が生じる電極は第２の信号線１６３を介して検出回路５３に接続されている。第２の圧電素子６３から検出回路５３へは第２の出力電位信号Ｓ６３が出力される。
信号線１６１，１６３は、非導電性のシールド部材で覆われている。

【0024】

図５及び図６に示すように第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３の第１の出力電位信号Ｓ６１及び第２の出力電位信号Ｓ６３は、丁番４５を介してテンプル１１とリム３１とが相対的に回転していない状態において略０Ｖである。これにより、回転が生じていない間の電力消費を抑えることができ、省電力化が図れる。

【0025】

また、第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３は、テンプル１１を閉じる向き（図２中回転向きＡ）に回転させた場合と、テンプル１１を開く向き（図２中回転向きＢ）に回転させた場合とで、逆極性の向きに変化するように設けられている。

【0026】

また、図５及び図６に示すように、第１の圧電素子６１と第２の圧電素子６３とは、丁番４５を介してテンプル１１とリム３１とが相対的に回転した場合に、第１の出力電位信号Ｓ６１と第２の出力電位信号Ｓ６３とが相互に逆極性になるように設けられている。

【0027】

図５に示すように、第１の出力電位信号Ｓ６１は、テンプル１１を閉じる向き（図２中回転向きＡ）に回転させた場合に、略０Ｖからプラス方向に上昇し、しきい値Ｖｔｈを超える。一方、第２の出力電位信号Ｓ６３は、略０Ｖからマイナス方向に下降する。
また、図６に示すように、第２の出力電位信号Ｓ６３は、テンプル１１を開く向き（図２中回転向きＢ）に回転させた場合に、略０Ｖからプラス方向に上昇し、しきい値Ｖｔｈを超える。一方、第１の出力電位信号Ｓ６１は、略０Ｖからマイナス方向に下降する。

【0028】

モダン３７は、内部に収容空間を有し、当該収容空間内に図４に示す検出回路５３及び処理回路５５が収容されている。
検出回路５３は、第１の信号線１６１を介して、第１の圧電素子６１からの第１の出力電位信号Ｓ６１を入力する。また、検出回路５３は、第２の信号線１６３を介して、第２の圧電素子６３からの第２の出力電位信号Ｓ６３を入力する。
検出回路５３は、第１の出力電位信号Ｓ６１と第２の出力電位信号Ｓ６３とを基に上記回転を検出する。

【0029】

検出回路５３は、第１の出力電位信号Ｓ６１と第２の出力電位信号Ｓ６３とが図５に示すように変位したことを検出すると、テンプル１１を閉じる向き（図２中回転向きＡ）の回転が生じたと判断する。具体的には、検出回路５３は、第１の出力電位信号Ｓ６１がしきい値Ｖｔｈを超えた場合に、テンプル１１を閉じる向き（図２中回転向きＡ）の回転が生じたと判断する。

【0030】

一方、検出回路５３は、第１の出力電位信号Ｓ６１と第２の出力電位信号Ｓ６３とが図６に示すように変位したことを検出すると、テンプル１１を開く向き（図２中回転向きＢ）の回転が生じたと判断する。具体的には、検出回路５３は、第２の出力電位信号Ｓ６３がしきい値Ｖｔｈを超えた場合に、テンプル１１を開く向き（図２中回転向きＢ）の回転が生じたと判断する。

【0031】

検出回路５３は、テンプル１１を開く向きの回転を検出すると（眼鏡１の使用開始時）、処理回路５５を通常動作モードに切り換えることを示す電源制御信号Ｓ５３を処理回路５５に出力する。
一方、検出回路５３は、テンプル１１を閉じる向きの回転を検出すると（眼鏡１の使用終了時）、処理回路５５を動作オフあるいは低電力動作モードに切り換えることを示す電源制御信号Ｓ５３を処理回路５５に出力する。
ここで、処理回路５５が本発明の被給電部の一例である。

【0032】

以下、本発明の実施形態の眼鏡１の動作例を説明する。
図７は、本発明の実施形態の眼鏡１の動作例を説明するためのフローチャートである。
ステップＳＴ１：
検出回路５３は、第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３から第１の出力電位信号Ｓ６１及び第２の出力電位信号Ｓ６３を監視する。
このとき、図５に示すように、テンプル１１を閉じる向き（図２中回転向きＡ）に回転させた場合に、第１の出力電位信号Ｓ６１は、略０Ｖからプラス方向に上昇し、しきい値Ｖｔｈを超える。一方、第２の出力電位信号Ｓ６３は、０Ｖからマイナス方向に下降する。
また、図６に示すように、テンプル１１を開く向き（図２中回転向きＢ）に回転させた場合に、第２の出力電位信号Ｓ６３は、略０Ｖからプラス方向に上昇し、しきい値Ｖｔｈを超える。一方、第１の出力電位信号Ｓ６１は、０Ｖからマイナス方向に下降する。

【0033】

ステップＳＴ２：
検出回路５３は、スイッチ・オフの条件、すなわち、第１の出力電位信号Ｓ６１が略０Ｖからプラス方向に上昇し、しきい値Ｖｔｈを超えるという条件を満たしたか否かを判断し、当該条件を満たしたと判断するとステップＳＴ３に進む。

【0034】

ステップＳＴ３：
検出回路５３は、処理回路５５を動作オフあるいは低電力動作モードに切り換えることを示す電源制御信号Ｓ５３を処理回路５５に出力する。
これにより、処理回路５５を動作オフあるいは低電力動作モードにとなる。

【0035】

ステップＳＴ４：
検出回路５３は、スイッチ・オンの条件、すなわち、第２の出力電位信号Ｓ６３が０Ｖからプラス方向に上昇し、しきい値Ｖｔｈを超えるという条件を満たしたか否かを判断し、当該条件を満たしたと判断するとステップＳＴ５に進む。

【0036】

ステップＳＴ５：
検出回路５３は、処理回路５５を通常動作モードに切り換えることを示す電源制御信号Ｓ５３を処理回路５５
これにより、処理回路５５を通常動作モードにとなる。

【0037】

以上説明したように、眼鏡１によれば、使用者が眼鏡１の使用を開始するためにテンプル１１を開く向きの回転を検出すると、通常動作モードとなるように電源供給を制御する。また、使用後にテンプル１１を閉じる向きの回転を検出すると、処理回路５５を動作オフあるいは低電力動作モードにする。そのため、使用者は手動で電源をオン／オフする必要がなく便利であると共に、使用後に電源をオフにし忘れることを防止でき、省電力化を図ることができる。

【0038】

また、眼鏡１によれば、第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３を用いて検出を行うため、小規模且つ安価な構成で実現できる。

【0039】

また、眼鏡１によれば、第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３の２つの圧電素子を用いることで、一つの圧電素子を用いる場合に比べて回転の向きによらずどちらか一方の圧電素子は正極性の出力となるため確実に前記回転を検出でき、また断線等による不具合による回転の誤検出の恐れが低減するという効果が得られる。

【0040】

また、眼鏡１によれば、モダン３７内に検出回路５３及び処理回路５５を収容するため、優れたデザイン性を有すると共に、日常で違和感なく装着できる。

【0041】

また、眼鏡１によれば、モダン３７内の通信モジュールを介して携帯型通信装置等の外部装置に各信号（データ）送信することで、外部装置の高い処理能力及びメモリ容量を用いた高機能な処理を実現できる。

【0042】

本発明は上述した実施形態には限定されない。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
上述した実施形態では、第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３を、図２及び図３に示すように、丁番４５を介してテンプル１１とリム３１とを結ぶ位置に配置し、テンプル１１とリム３１との相対的な回転に応じて第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３に直接的に加わる力を検出する場合を例示した。
本発明は、例えば、丁番４５を介してテンプル１１とリム３１とを結ぶ位置に一本の圧電素子を配置し、当該圧電素子からの出力電位信号がプラス方向に上昇してしきい値Ｖｔｈを超えた場合にテンプル１１が閉じられたと判断し、出力電位信号がマイナス方向に下降してしきい値（−Ｖｔｈ）を下回った場合にテンプル１１が開かれたと判断してもよい。

【0043】

また、本発明は、例えば、テンプル１１とリム３１との丁番４５を介した相対的な回転運動時にクリック感を持たせるクリック振動パターンを生じさせるクリック生成機構を用い、当該クリック振動を圧電素子で検出するようにしてもよい。当該クリック生成機構が本発明のクリック生成手段の一例である。
この場合は、検出回路５３において圧電素子からの出力電位信号と予め規定された上記振動パターンに対応した基準値とを基に上記回転を検出する。
また、上記クリック生成機構は、テンプル１１を開く向きの回転と、テンプル１１を閉じる向きの回転とで異なる上記振動パターンを発生する構造してもよい。これにより、検出回路５３は、検出した振動パターンから、回転の向きを特定できる。

【0044】

また、上述した実施形態では、図２及び図３に示すように、シールド部材で覆われた孫号線１６１，１６３を用いた場合を例示したが、例えば、リム３１側にセンサやカメラ等の被給電部が設けられ、当該被給電部とモダン３７内の処理回路５５及び電池とが図８に示すフレキシブルプリント基板８１を介して接続されている場合に、フレキシブルプリント基板８１に電源ライン、信号線、第１の圧電素子６１及び第２の圧電素子６３を形成してもよい。

【0045】

また、上述した実施形態では検出回路５３、処理回路５５及び電池等をモダン３７内に収容した場合を例示したが、モダン３７ではなくテンプル１１等に固定したボックス内に収容してもよい。
また、上述した実施形態では、本発明をレンズ２１，２３を備えた眼鏡１に適用した場合を例示したが、レンズが無いアイウェア等に適用してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明は、眼鏡型電子機器に適用可能である。

【符号の説明】

【0047】

１…眼鏡
１１,１３…テンプル、２１，２３…レンズ、３１，３３リム、３７，３９…モダン、３５…ブリッジ、４５…丁番、５３…検出回路、５５…処理回路、６１…第１の圧電素子、６３…第２の圧電素子、８１…フレキシブルプリント基板、１６１…第１の信号線、１６３…第２の信号線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】