JP2012047888A - 電圧印加型眼鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】接続端子部でのショートや感電の可能性のない、安全な電圧印加型眼鏡の電源スイッチ構造を提供。
【解決手段】 フレーム部１とツル部２とは互いの端面であるフレーム側接続面１ａ、ツル部側接続面２ａがヒンジ３によって開閉可能に接続されている。フレーム側接続面１ａ、ツル部側接続面２ａにはそれぞれ複数の接続端子が配設されている。フレーム部１の接続端子であるフレーム側端子は、スプリングコネクタから成る凸形状端子９であり、その先端面９ａはフレーム側接続面１ａから突出しており、それぞれ液晶レンズ６と電気的に接続されている。凸形状端子９と対応する複数のツル部２の接続端子であるツル側端子は凹形状端子１０となっており、その先端面１０ａはツル側接続面２ａより凹んでおり、それぞれ電源回路７と直接電気的に接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電圧印加型眼鏡に関する。

近年、所定の電圧を印加することによって、液晶の分子配向を可変制御して焦点距離を可変出来る液晶レンズを組み込んだ眼鏡などの電圧印加型眼鏡が知られている。この眼鏡では、液晶の分子配向を可変させる電源を必要とするが、この電源を眼鏡のツル部に設ける場合には、眼鏡の使用時、不使用時に電源をオン・オフするスイッチの操作性が問題になる。

そこで、この問題に対処するために、電源スイッチのオン・オフ操作を眼鏡の使用時、不使用時に必然的に行うツル部の展開、折りたたみ動作に連動させて行うことができるようにしたものがある（例えば、特許文献１等参照）。

特開昭６１−１７７４３５号公報（第１図、２頁）

しかしながら、特許文献１のように、ただ単にヒンジ近傍のツル部端面とフレーム部端面とに接点を設けただけでは、使用中でも場合によっては、ずれてスイッチがオフになる問題点がある。また、オフ時に、２つの電極がむき出しになる構成であり、手が触れて感電する可能性や感電による静電破壊によって回路が壊れる可能性があった。

上記発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、接続端子部でのショートや感電の可能性のない、安全な電圧印加型眼鏡を提供することである。

前述した目的を達成するための本発明の手段は、電圧を印加して光学特性を変化させることが可能な電圧印加型レンズを組み込んだフレーム部と、ツル部とを備え、フレーム部の端面であるフレーム側接続面には複数の接続端子であるフレーム側端子を配設し、ツル部の端面であるツル側接続面には、フレーム側端子と対応する複数の接続端子であるツル側端子を配設し、フレーム側接続面とツル側接続面とがヒンジを用いた回転機構によって互いに接するように支持し、フレーム側端子とツル側端子とが電気的に接続することによって、電圧印加型レンズに電圧を印加する電圧印加型眼鏡において、互いに対応するフレーム側端子とツル側端子は、一方を先端面が接続面から凹んでいる凹形状端子とし、他方は先端面が接続面より突出している凸形状端子であることを特徴とする。

複数のツル側端子のうち、少なくとも１つのツル側端子は、凹形状端子であることを特徴とする。また、ツル部には電源回路を備え、ツル側端子は記電源回路と直接つながっており、ツル側端子の先端面は、全て凹形状端子であることを特徴とする。

フレーム側接続面とツル側接続面との少なくとも一方に磁石を設置して、この磁石の磁力によってフレーム側端子とツル側端子との電気的接続状態を保持することを特徴とする。あるいは、互いに接するフレーム側接続面とツル側接続面とは何れも同じ段差を有する
段差形状の接続面であり、上段の接続面には凹形状端子を、下段の接続面には凸形状端子をそれぞれ配設して、凸形状端子の先端面を上段の接続面より凹んでいるようにしたことを特徴とする。

または、凸形状端子が配設された接続面からの凸形状端子先端面の突出高さよりも高い保護壁を、接続面のヒンジ側の１辺を除く３辺を前記接続面の垂直方向に延長して設けたことを特徴とする。

また、凸形状端子としてスプリングコネクタを用いることを特徴とする。あるいは、凸形状端子として板バネを用いることを特徴とする。あるいは、凸形状端子としてプラグを用い、凹形状端子としてジャックを用いることを特徴とする。または、接続端子の周囲の接続面に、Ｏリングを配設したことを特徴とする。

本発明によれば、電圧印加型眼鏡において、互いに対応するフレーム側端子とツル側端子について、一方を先端面が接続面から凹んでいる凹形状端子とし、他方は先端面が接続面より突出している凸形状端子としたので、互いに対応する接続端子が安定した電気的接続を達成できる。また端子接続状態を確実に保持できるようになった。

また、凹形状端子と凸形状端子の配置箇所を考慮することで、電源回路をショートさせたり、破壊させたりすることがなく、安定した端子接続が得られるようになった。また、接続端子部への水分の浸入を防止できるようになった。

本発明の第１の実施の形態である電圧印加型眼鏡を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態である電圧印加型眼鏡の接続端子部を示す部分拡大斜視図である。 本発明の第２の実施の形態である電圧印加型眼鏡の接続端子部を示す部分拡大斜視図である。 本発明の第３の実施の形態である電圧印加型眼鏡の接続端子部を示す部分拡大斜視図である。 本発明の第４の実施の形態である電圧印加型眼鏡の接続端子部を示す部分拡大斜視図である。 本発明の第５の実施の形態である電圧印加型眼鏡の接続端子部を示す部分拡大斜視図である。 本発明の接続端子の各種実施の形態を示す断面図（一部は斜視図）である。

以下、本発明の第１の実施の形態である電圧印加型眼鏡について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施の形態である電圧印加型眼鏡を示す斜視図である。図１において、電圧印加型眼鏡１５は、樹脂製のフレーム部１及び左右のツル部２、フレーム部１とツル部２とを折りたたみ・展開可能に接続する回転機構であるヒンジ３、ブリッジ４、パッド５を含み、フレーム部１の左右には、電圧印加することが可能な電圧印加型レンズである液晶レンズ６が組み込まれている。一方のツル部２には、液晶レンズ６を駆動するための電池及び駆動回路を含む電源回路７並びに出力電圧を切り替えるための切替スイッチ８が内蔵されている。

更に、図２を参照して接続端子の細部を説明する。図２は本発明の第１の実施の形態である電圧印加型眼鏡の接続端子部を示す部分拡大斜視図である。図２において、フレーム部１とツル部２とは互いの端面であるフレーム側接続面１ａ、ツル部側接続面２ａがヒン
ジ３によって開閉可能に接続されている。フレーム側接続面１ａ、ツル部側接続面２ａにはそれぞれ複数（ここでは２個）の接続端子が配設されている。フレーム部１の接続端子であるフレーム側端子は、スプリングコネクタから成る凸形状端子９であり、その先端面９ａはフレーム側接続面１ａから突出しており、それぞれ液晶レンズ６と電気的に接続されている。このようなスプリングコネクタについては、図７を用いて後述する。

凸形状端子９と対応する複数（ここでは２個）のツル部２の接続端子であるツル側端子は凹形状端子１０となっており、その先端面１０ａはツル側接続面２ａより凹んでおり、それぞれ電源回路７と直接電気的に接続されている。接続端子の先端面９ａ、１０ａには、ニッケルメッキの下地の上に１μｍ以上の金メッキを施してある。互いに対応する凸形状端子９と凹形状端子１０とは、ツル部２を開いたときに、フレーム側接続面１ａとツル側接続面２ａとが密着し、互いに電気的に接続する。フレーム側接続面１ａ及びツル側接続面２ａの中央部にはそれぞれ磁石１１が埋設されている。

次に、本発明の第１の実施の形態である電圧印加型眼鏡の効果について説明する。電圧印加型眼鏡１５のフレーム部１とツル部２の端面にそれぞれフレーム側端子とツル側端子を設けたので、眼鏡１５を掛けて使用するためにツル部２を展開すると液晶レンズ６の電源回路７の電源が連動して自動的にスイッチ・オンとなり、眼鏡を外してツル部２を折りたたむとスイッチ・オフとなる。そして、ツル側端子を凹形状端子１０としたので、ツル部２を折りたたんだときに、凹形状端子１０の先端面１０ａはツル側接続面２ａに対して同じ平面上になく露出しないので、ツル側端子に不用意に接触して電源回路７をショートさせたり、破壊したりすることを防止できる。また、フレーム側接続面１ａ、ツル側接続面２ａの中央部に磁石１１を埋設したので、ツル部２を開いたときに、フレーム側接続面１ａ、ツル側接続面２ａが磁力によって吸着され、ツル側端子とフレーム側端子との安定した電気的接続状態を保持することができる。ここでは、フレーム側接続面１ａ、ツル側接続面２ａの両方に磁石を配置したが、どちらか一方にのみ磁石を配置して、他方の対応部分又は全体を磁性体としても同様な効果を得ることができる。また、適宜切替スイッチ８を操作して液晶レンズ６の光学性能を切り替えることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態である電圧印加型眼鏡について図面を参照して説明する。図３は本発明の第２の実施の形態である電圧印加型眼鏡の接続端子部を示す部分拡大斜視図である。図３において、電圧印加型眼鏡２５のフレーム側接続面１ａに設けられた複数（ここでは２個）のフレーム側端子のうち、一方は凹形状端子１０、他方は凸形状端子９となっている。その他の構成は第１の実施の形態と同じであるから、同じ構成要素には、同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。

次に、本発明の第２の実施の形態である電圧印加型眼鏡の効果について説明する。電圧印加型眼鏡２５のツル側端子の一方を凹形状端子１０としたので、ツル部２を折りたたんだときにも、電源回路７に導通する接続端子のうち、凹形状端子１０の先端面１０ａがツル側接続面２ａに露出しないので先端面１０ａに不用意に接触することがなく、２つの凸形状端子９、凹形状端子１０の両方が接触するチャンスがなくなるので、電源回路７のショートを防いだり、電源回路７を破壊したりすることを防止できる。また、同様にフレーム部１側の接続端子の一方もまた凹形状端子１０としたことで、接続面への接触による液晶レンズ６への静電破壊を防止することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態である電圧印加型眼鏡について図４を参照して説明する。図４は本発明の第３の実施の形態である電圧印加型眼鏡を示す部分拡大斜視図である。図４において、電圧印加型眼鏡３５のフレーム部２１の端面は所定の段差のあるフレーム側接続面２１ａ、２１ｂとなっており、フレーム側接続面２１ａはフレーム側接続面２１ｂより突出して形成されている。ツル部２２の端面も同じ段差を有するツル側接続面２
２ａ、２２ｂとなっており、ツル側接続面２２ｂはツル側接続面２２ａより突出して形成されている。つまり、フレーム部２１とツル部２２とは、同じ段差を有する段差形状の接続面となっており、段差のある互いの端面がヒンジ３によって開閉可能に接続されている。

突出した接続面２１ａ、２２ｂに設けられたフレーム部２１、ツル部２２の接続端子は凹形状端子１０となっている。後退した接続面２１ｂ、２２ａに設けられたフレーム部２１、ツル部２２の接続端子は凸形状端子９となっている。凸形状端子９の先端面９ａは接続面２１ａ、２２ｂより後退した位置にある。その他の構成は第１の実施の形態と同じであるから、同じ構成要素には、同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。

次に、本発明の第３の実施の形態である電圧印加型眼鏡の効果について説明する。凸形状端子９の先端面９ａは接続面２１ａ、２２ｂより後退しており、凹形状端子１０の先端面１０ａは接続面２１ａ、２２ｂより凹んでいるために、各々の接続端子の先端面に不用意に接触することを防ぐことができる。また、２つの凸形状端子９、凹形状端子１０の両方が接触することがないので、ツル部２２側では電源回路７のショートや破壊を防ぐことができるとともに、フレーム部２１側では液晶レンズ６の静電破壊を防ぐことができる。さらに、フレーム部２１側でも、ツル部２２側でも接続端子の先端面を汚すことがない。

次に、本発明の第４の実施の形態である電圧印加型眼鏡について図５を参照して説明する。図５は本発明の第４の実施の形態である電圧印加型眼鏡を示す部分拡大斜視図である。図５において、電圧印加型眼鏡４５のフレーム側接続面３１ａには、ヒンジ３側の１辺を除く３辺をツル部３２側に垂直方向に延長した形状の保護壁３１ｃが形成されている。保護壁３１ｃの延長高さは、凸形状端子９の先端面９ａの接続面３１ａからの突出高さよりも高くなっている。ツル部３２側の接続面３２ａ近傍には、ツル部３２を展開したときに保護壁３１ｃを収納する凹部３２ｃが形成されている。

次に、本発明の第４の実施の形態である電圧印加型眼鏡の効果について説明する。凸形状端子９を内蔵したフレーム側接続面３１ａに、先端面９ａの突出高さよりも高い保護壁３１ｃを設けたので、不用意に先端面９ａに触れることを防止できる。したがって、液晶レンズ６を静電破壊から防止することができる。また、凸形状端子９の先端面の汚れを防止することができる。

次に、本発明の第５の実施の形態である電圧印加型眼鏡について図６を参照して説明する。図６は本発明の第５の実施の形態である電圧印加型眼鏡を示す部分拡大斜視図である。図６において、電圧印加型眼鏡５５のフレーム側接続面４１ａ、ツル側接続面４２ａ双方にフレーム側端子、ツル側端子を囲むようにＯリング５１配設用の溝４１ｅ、４２ｅが形成されており、Ｏリング５１がどちらか一方（ここではツル側接続面４２ａ）の溝４２ｅに組み込まれている。溝４２には爪構造を設けており、Ｏリング５１が落下しないように保持されている。

次に、本発明の第５の実施の形態である電圧印加型眼鏡の効果について説明する。フレーム側接続面４１ａとツル側接続面４２ａとの間にＯリング５１を組み込んだので、ツル部４２を展開したときに、両接続面４１ａ、４２ａの隙間から接続端子に浸入する水分を防止して電気接続時の信頼性を保証することができる。

以上説明した凸形状端子９では、スプリングコネクタを用いた例を説明してきたが、その他の実施形態について、図７を参照して説明する。図７は本発明の接続端子の各種実施の形態を示す断面図（一部は斜視図）である。図７（ａ）は、前述したスプリングコネクタの断面図である。図７（ｂ）に示すものは、板バネから形成されている凸形状端子１９
である。板バネの胴部は一部を切り欠いた円筒状をしており、接続面に形成された穴に圧入固定される。胴部から先端面１９ａが立ち上っており、後端には図示しない配線が半田付けされる。図７（ｃ）に示すものは、プラグから成る凸形状端子２９であり、これに対応するジャックから成る凹形状端子３０である。但し、この接続端子の組み合わせを眼鏡に組み込むためには、ヒンジ３による回転機構に加えて直線動作機構が必要になる。

なお、以上説明した本発明の電圧印加型眼鏡の各実施の形態において、電圧印加型レンズにはもっぱら液晶レンズ６を取り上げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電圧印加型レンズが、透過、非透過を制御する液晶シャッター、サングラスなどのように光透過率を可変する液晶調光子、あるいは、光の偏光方向を可変する液晶偏光子であってもよい。

１、２１、３１ フレーム部
１ａ、２１ａ、２１ｂ、３１ａ、４１ａ フレーム側接続面
２、２２、３２ ツル部
２ａ、２２ａ、２２ｂ、３２ａ、４２ａ ツル側接続面
３１ｃ 保護壁
３ ヒンジ
６ 液晶レンズ
７ 電源回路
９、１９、２９ 凸形状端子
１０、２０、３０ 凹形状端子
１１ 磁石
１５、２５、３５、４５、５５ 電圧印加型眼鏡
５１ Ｏリング

Claims (10)

1. 電圧を印加して光学特性を変化させることが可能な電圧印加型レンズを組み込んだフレーム部と、ツル部とを備え、前記フレーム部の端面であるフレーム側接続面には複数の接続端子であるフレーム側端子を配設し、前記ツル部の端面であるツル側接続面には前記フレーム側端子と対応する複数の接続端子であるツル側端子を配設し、前記フレーム側接続面と前記ツル側接続面とがヒンジを用いた回転機構によって互いに接するように支持し、前記ツル部には電源回路を備え、前記ツル側端子は前記電源回路と直接つながっており、前記フレーム側端子と前記ツル側端子とが電気的に接続することによって、前記電圧印加型レンズに電圧を印加する電圧印加型眼鏡において、
   互いに対応する前記フレーム側端子と前記ツル側端子は、一方を先端面が接続面から凹んでいる凹形状端子とし、他方は先端面が接続面より突出している凸形状端子であることを特徴とする電圧印加型眼鏡。
2. 前記複数のツル側端子のうち、少なくとも１つの前記ツル側端子は、前記凹形状端子であることを特徴とする請求項１又は２記載の電圧印加型眼鏡。
3. 前記ツル側端子の先端面は、全て前記凹形状端子であることを特徴とする請求項１または２に記載の電圧印加型眼鏡。
4. 前記フレーム側接続面と前記ツル側接続面との少なくとも一方に磁石を設置して、この磁石の磁力によって前記フレーム側端子と前記ツル側端子との電気的接続状態を保持することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電圧印加型眼鏡。
5. 互いに接する前記フレーム側接続面と前記ツル側接続面とは何れも同じ段差を有する段差形状の接続面であり、上段の前記接続面には前記凹形状端子を、下段の前記接続面には前記凸形状端子をそれぞれ配設して、前記凸形状端子の先端面を上段の前記接続面より凹んでいるようにしたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電圧印加型眼鏡。
6. 前記凸形状端子が配設された接続面からの凸形状端子先端面の突出高さよりも高い保護壁を、前記接続面のヒンジ側の１辺を除く３辺を前記接続面の垂直方向に延長して設けたことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電圧印加型眼鏡。
7. 前記凸形状端子としてスプリングコネクタを用いることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電圧印加型眼鏡。
8. 前記凸形状端子として板バネを用いることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電圧印加型眼鏡。
9. 前記凸形状端子としてプラグを用い、前記凹形状端子としてジャックを用いることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電圧印加型眼鏡。
10. 前記接続端子の周囲の前記接続面に、Ｏリングを配設したことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の電圧印加型眼鏡。

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