光设备、及包含该光设备的充电系统的制作方法

专利名称：光设备、及包含该光设备的充电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光设备，更具体而言，涉及提高佩戴在用户头部的头部佩戴型的光设备的使用的便利性的技术。
背景技术：
一般被称为“3D眼镜”、或“3D望远镜”的立体影像视听装置(以下，简称为视听装置)有对应于有源方式的装置、和对应于无源方式的装置。有源方式是在电视机等显示装置中，交替地切换并显示右眼用的影像和左眼用的影像，并且在视听装置侧，与显示装置的影像的切换同步地，交替地开闭配置在左右的镜片 部的液晶快门等的方式(参照专利文献I及2)。有源方式在显示装置中使用与以往基本相同的结构的显示装置，仅将显示装置中显示的影像数据变成立体影像用的影像数据，就可以视听立体影像。与此相对，在无源方式中，在显示装置中按每I行同时显示右眼用的影像和左眼用的影像，将该影像在显示装置中用偏光滤光片分配成右眼用和左眼用。并且，将所分配的各影像用专用眼镜分别送到右眼和左眼。因此，在无源方式中，若不在显示装置的正面附近视听影像，则无法正常地视听3D影像，并且由于同时在I个画面中显示右眼用的影像和左眼用的影像，所以析像度降低。因而，在用家庭的电视机进行视听的情况下，有源方式的立体影像视听系统对于用户来说可以说是优选的。此外，在眼镜的镜片中包含由液晶构成的电活性元件，通过调节对该电活性元件施加的电流，从而能够瞬时切换镜片的度数(折射力)、乃至焦点的技术受到注目(参照专利文献3、4及5)。根据该技术，能够实现能仅将近视矫正用的眼镜镜片的一部分区域根据需要切换成远视矫正用的度数、或将眼镜镜片的几乎整体的度数在近视矫正用与远视矫正用之间根据需要进行切换的眼镜(以下，称为度数可变眼镜)。由此，与通常的所谓远近两用眼镜等相比，能够得到没有变形的良好的视野。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2010-022067号公报专利文献2 :日本特开2010-020898号公报专利文献3 :日本特表2010-517082号公报专利文献4 :日本特表2009-540386号公报专利文献5 :日本特表2010-522903号公报

发明内容
发明所要解决的问题然而，在有源方式中，视听装置必须具备液晶快门、和其驱动用的电源，视听装置的重量及体积与通常的眼镜相比变大。因此，对视听装置的佩戴感抱有不满的用户也很多。
因而，在有源方式的立体影像视听系统中，期望将视听装置轻量化，提高佩戴感。现状是，在光快门驱动用的电源中使用小型轻量的硬币型电池(一次电池)是主流。并且，为了达成视听装置的进一步轻量化，还正在研究使用与硬币型电池相比更容易薄型化的叠层电池作为驱动用电源。然而，通常的眼镜中大多镜片为轻量的塑料制，与此相对，有源方式的视听装置具备液晶光快门来代替镜片。因此，难以避免视听装置的重量与通常的眼镜的重量相比变大。因而，即使通过硬币型电池或叠层电池的使用将视听装置轻量化，仅此也无法完全消除用户对视听装置的佩戴感抱有的不满。进而，电池的轻量化造成容量的降低。因此，若将电池过度地轻量化，则产生频繁更换电池的必要性。这成为使用户抱有新的不满的原因。因此，作为视听装置的驱动用电源，考虑使用二次电池。通过使用二次电池作为电源，能够降低电池的更换的繁杂性。
然而，若使用二次电池作为电源，则必须使视听装置中具备充电用的端子。由于充电用的端子必须设置在视听装置的外侧表面，所以视听装置的设计受到限制。 在上述的度数可变眼镜中，为了得到对液晶材料施加的电流，计划实施内置有二次电池的装置。因此，重量与通常的眼镜相比变大、或必须将用于对二次电池进行充电的端子设置在眼镜的外侧表面，这点与上述的视听装置的情况相同。因此，本发明的目的在于，提供即使在使用二次电池作为驱动用电源的情况下，也能够消除设计受到限制等不良情况的电池内置型的光设备。用于解决问题的方案本发明的一方面涉及一种光设备，其是具备按照可改变光的透射状态的方式电工作的I个以上的光学要素、上述光学要素的驱动电路、上述光学要素的驱动用电源装置、支撑至少I个上述光学要素的一对镜框、具有前端部及后端部并且与上述一对镜框在上述前端部分别连接的一对镜腿、及分别形成于上述一对镜腿的后端部的一对耳挂部的光设备，上述电源装置包含二次电池、和用于对上述二次电池进行充电的受电线圈，上述二次电池的壳由非磁性体形成。例如，本发明的一方面涉及一种立体影像视听装置，其是具备右眼用光快门、左眼用光快门、上述两光快门的驱动电路、上述两光快门的驱动用电源装置、支撑上述两光快门的一对镜框、具有前端部及后端部并且与上述镜框在前端部连接的一对镜腿、及形成于上述镜腿的后端部的一对耳挂部的眼镜状的立体影像视听装置，上述电源装置包含二次电池、和用于对上述二次电池进行充电的受电线圈，上述二次电池的壳由非磁性体形成。本发明的另一方面涉及一种充电系统，其是具备上述光设备、和包含以规定的姿势保持上述光设备的保持部及与上述受电线圈协作对上述二次电池进行充电的送电线圈的充电器的充电系统，上述保持部以上述受电线圈与上述送电线圈相对置的姿势保持上述光设备。发明的效果根据本发明的光设备，通过具备受电线圈，能够实现二次电池的非接触充电。因而，不需要将充电用的端子设置在视听装置的外侧表面，容易提高设计。并且，通过由非磁性体形成二次电池的壳，即使将二次电池与受电线圈接近配置，也不会打乱受电线圈的周围的磁场，能够以高效率对二次电池进行充电。由此，能够增大二次电池与受电线圈的配置的自由度。其结果是，例如，能够在左右的镜腿中的相同侧的镜腿中以尽可能彼此靠近的配置设置二次电池和受电线圈。由此，有可能缩短将两者连接的布线的长度。因而，能够抑制起因于断线等的故障的发生，能够实现可靠性高的光设备。将本发明的新颖的特征记载于所附的权利要求书中，有关本发明的构成及内容这两方面，连同本发明的其它目的及特征一起，通过参照附图的以下的详细说明可以更好地
得到理解。


图I是表示作为本发明的一实施方式所述的光设备的立体影像视听装置的外观 的立体图。图2是将图I的视听装置的镜腿折叠的状态的后视图。图3是图I的立体影像视听装置的功能框图。图4是表示二次电池的外观的立体图。图5是表示二次电池的一个例子的详细情况的将一部分截面了的侧视图。图6是表示电源装置及驱动电路的收纳部的简略构成的镜腿的放大立体图。图7是表示充电机构的构成的将耳挂部放大的立体图。图8是表示充电器的一个例子的立体图。图9是图8的充电器的侧视图。图10是表示充电器的另一个例子的立体图。图11是示意性表示从与光入射方向正交的方向看作为本发明的其它实施方式所述的光设备的度数可变眼镜中使用的镜片的状态的图。图12是示意性表示同上的度数可变眼镜中使用的电活性元件的层状结构的图。图13是表不充电器的又另一个例子的侧视图。
具体实施例方式本发明涉及一种光设备，其具备按照可改变光的透射状态的方式电工作的I个以上的光学要素、该光学要素的驱动电路、光学要素的驱动用电源装置、支撑至少I个光学要素的一对镜框、具有前端部及后端部并且与一对镜框在前端部分别连接的一对镜腿、及分别形成于一对镜腿的后端部的一对耳挂部。电源装置包含二次电池、和用于对二次电池进行充电的受电线圈。并且，二次电池的壳由非磁性体形成。若使用二次电池作为光学要素的驱动用电源装置，则必须使视听装置具备充电用的端子。由于充电用的端子必须设置在光设备的外侧表面，所以光设备的设计受到限制。为了消除这样的不良情况，以能够进行无端子的充电的非接触充电对二次电池进行充电。在非接触充电中，具代表性的有电磁感应方式、电波信号接收方式、及共振方式这3种方式。现状是，由线圈(送电线圈)对线圈(受电线圈)供给电力的电磁感应方式是主流。
但是，在电磁感应方式中，需要应对因2个线圈之间的位置错位导致的效率降低、异物侵入时的过热、电磁波或高频的对策。进而，在电磁感应方式中，若在线圈的附近存在磁性体，则磁场中产生紊乱、充电效率降低也成为问题。因此，一般，包含磁性材料的二次电池大多以一定程度远离受电线圈地配置。然而，若在二次电池与受电线圈之间隔开距离，则其间的布线变长，断线的风险增大。因而，连接的可靠性降低，故障变多。此外，由于电力损失，充电效率也降低。本发明通过由非磁性体形成二次电池的壳，即使将二次电池和受电线圈接近地配置，也不会打乱受电线圈的周围的磁场，能够以高效率对二次电池进行充电。由此，例如能够将二次电池和受电线圈在相同侧的镜腿中接近配置，能够缩短将二次电池和受电线圈连接的布线长。因而，由于断线的风险变小，所以不易引起故障，能够实现可靠性高的视听装置。另外，非磁性体是指非强磁性体的物质，顺磁性体及反磁性体符合该定义。以导磁率而言,强磁性体的导磁率显示100 500之间的值，非磁性体的导磁率大致为I。在本发明的一方式所述的光设备中，二次电池及受电线圈设置在相同侧的镜腿的靠后端部、或相同侧的耳挂部。并且，从镜腿的前端部至光设备的重心G为止的沿上述镜腿·延伸的方向的距离L2成为从镜腿的前端部至耳挂部的后端部为止的沿上述镜腿延伸的方向的距离LI的15 50%。上述范围的更优选的范围是20 35%。例如，在眼镜状的立体影像视听装置中，右眼用光快门及左眼用光快门中使用液晶光快门，从快门的开闭的速度及静音性的方面考虑是优选的。然而，液晶快门与通常的眼镜的塑料制的镜片(较轻，I片为4 7g)相比重量较大(例如，I片为6 15g)。在眼镜状的立体影像视听装置中，其重量物的液晶光快门配置在前部。因此，其重心相比通常的眼镜位于前方。进而，在以往的视听装置中，如图I中以二点点划线所示那样，在镜腿的前端形成宽幅部50，并且将硬币型电池(一次电池)或叠层电池设置在该宽幅部50中，所以立体影像视听装置的重心更加偏于前侧。眼镜一般由鼻子和耳朵支撑。若视听装置的重量平衡偏于前方，则视听装置的重量主要落到鼻子上，只是发汗、或头部的稍微的动作，就会频繁地导致视听装置掉落。因此，佩戴感极端地恶化。因此，在本发明的一方式中，将电源装置中使用的电池配置在远离配置在光设备的前部的镜片状的液晶光快门等光学要素的后部(镜腿的靠后端部、或耳挂部)。这样的话，能够改善光设备的重量平衡。因而，能够提高光设备的佩戴感。此时，通过使二次电池的壳由非磁性体形成，还能够在不打乱磁场的情况下，使二次电池及受电线圈集中于视听装置的相同侧的镜腿的后部或耳挂部。由此，与将二次电池和受电线圈分别配置在不同的镜腿的后部等的情况相比，能够大幅缩短它们之间的布线长。在本发明的其它方式所述的立体影像视听装置中，二次电池为圆筒状或方筒状，其直径或宽度为2 6mm。其结果是，即使在将二次电池内置于镜腿等中的情况下，也没有必要将镜腿等特别地增粗。因而，能够在不牺牲设计性的情况下，将二次电池等配置在镜腿的靠后端部、或耳挂部等中。圆筒状或方筒状的电池一般具备金属罐的壳。此外，由于为耐受内部的压力上升的形状，所以即使为小容积也能够容纳许多材料。进而，由于对外力的耐性也高，所以适合于内置在镜腿或耳挂部那样容易弯曲的光设备的部位中。另外，所谓方筒状的用语是对应于电池领域中所谓的方形电池的形状，筒部只要具有至少一对平行的平面状部即可。扁平薄型且侧部带圆为圆弧状的形状也包括在方筒状内。此外，方筒状的二次电池的宽度在有大小宽度的情况下是指较小的宽度。进而，通过将二次电池与受电线圈的距离设定为4cm以下，能够使连接两者的布线长非常短。其结果是，能够使断线的风险非常小，并且能够将因布线长变大而引起的电力损失止于最小限度。因而，能够以更高的效率对二次电池进行充电。非磁性体中可以使用奥氏体系不锈钢、高锰非磁性钢、铝、钛等单质、或它们的合金。镍为单质时为强磁性体，但例如SUS316 (不锈钢)等含镍的金属为非磁性体。因而，镍也可以通过制成这样的合金来作为非磁性体使用。
如上所述，本发明的光设备的一个例子是所谓的3D眼镜等视听装置，此时，光学要素的一个例子是右眼用及左眼用的一对液晶光快门。这些液晶光快门分别被一对镜框支撑。驱动电路与通过外部的影像显示装置交替显示的2系统的影像、例如右眼用的影像与左眼用的影像的切换同步地，对上述一对液晶光快门分别施加可变电压。此时，按照当一对液晶光快门中的一个的透明度大时另一个的透明度变小、当一对液晶光快门中的一个的透明度小时另一个的透明度变大的方式，改变对各液晶光快门施加的电压。本发明的光学要素的另一个例子包含通过施加规定值以上的电压而活化从而使折射率发生变化的电活性材料。此时,驱动电路在规定的条件下,对电活性材料施加上述规定值以上的电压，使电活性材料活化。这里，规定的条件是指例如由用户的按钮操作带来的指示、或来自探测用户的规定动作(例如，头向下倾斜的动作)的探测机构的指示。电活性材料可以使用例如胆留醇型液晶材料。此外，本发明涉及具备上述的光设备、和充电器的充电系统。充电器包括保持光设备的保持部、和送电线圈。保持部以受电线圈与送电线圈相对置的姿势保持光设备。送电线圈与受电线圈协作地对二次电池进行充电。在本发明的一方式所述的充电系统中，一对镜腿在前端部与一对镜框的外侧端部分别介由铰链能够折叠地连接。充电器的保持部是在一端部具有开口、并且在另一端部具有底的筒状构件。保持部将镜腿被折叠的光设备以一个镜框的外侧端部朝向开口侧、另一镜框的外侧端部朝向底侧的状态保持在筒状构件的内部。并且，送电线圈在光设备被保持在筒状构件的内部的状态下配置于与受电线圈接近的位置、优选为使轴一致地相对置的位置。通过该构成，仅通过在对线圈通入规定电压的交流的状态下，将镜腿折叠的光设备以送电线圈与受电线圈接近乃至相对置的适当的朝向插入由筒状构件构成的保持部中，就能够对二次电池进行充电。因而，能够提高光设备的使用的便利性。在本发明的其它方式所述的充电系统中，在设置有受电线圈一侧的镜腿、或耳挂部上，设置有显示受电线圈的设置位置的第I标记，在筒状构件上，设置有显示送电线圈的设置位置的第2标记。由此，用户能够容易地知道使送电线圈与受电线圈接近乃至相对置的光设备的适当的朝向。这里，优选将筒状构件的开口的形状设定为非对称，使得将镜腿被折叠的光设备保持于筒状构件的内部时的、光设备的光学要素侧(表侧)及镜腿侧(背侧)的朝向、以及一个镜框侧及另一镜框侧的朝向通过开口的形状来规定。由此，用户能够不弄错光设备的表侧与背侧、以及上侧(一个镜框侧)与下侧(另一镜框侧)、而且不错位地将光设备保持在筒状构件的内部。在本发明的另一其它方式的充电系统中，一对镜腿在前端部与一对镜框的各外侧端部分别介由铰链能够折叠地连接。充电器的保持部是在一端部具有开口、并且在另一端部具有底的筒状构件。二次电池及上述受电线圈设置在镜腿的靠后端部、或耳挂部中。保持部将镜腿被折叠的光设备以一个镜框的外侧端部朝向开口侧、另一镜框的外侧端部朝向底侧的状态保持在筒状构件的内部。送电线圈至少有4个，分别在光设备被保持于筒状构件的内部的状态下配置于有可能与受电线圈相对置的靠近底的一对位置、和靠近开口的一对位置上。通过该构成，即使用户对送电线圈及受电线圈的位置完全没有意识，仅通过将视听装置保持于筒状构件的内部，受电线圈也必然与位于总计4处的送电线圈中的任一个相对置。因而，能够极力防止二次电池在未充电的状态下放置。
进而，在本发明的充电系统中，可以具备在光设备被保持于保持部中的状态下探测受电线圈从应当与送电线圈最接近的标准位置错位的错位量的错位量探测部、和按照减小通过错位量探测部探测的错位量的方式使送电线圈或受电线圈移动的线圈移动控制部。由此，能够防止充电时间长时间化，同时能够降低电力损失。以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。(实施方式I)图I中通过立体图示出作为本发明的实施方式I所述的光设备的立体影像视听装置。图2中通过后视图示出将视听装置的镜腿折叠的状态。图3中示出立体影像视听装置的功能框图。立体影像视听装置(以下，称为视听装置)10是对应于有源 快门方式的立体影像视听系统的眼镜状的视听装置。有源 快门方式的立体影像视听系统是通过在3D电视机等显示装置中交替地以高速切换并显示右眼用的影像和左眼用的影像、并且在视听装置10中，与显示装置的影像的切换同步地交替开闭光快门来视听立体影像的系统。视听装置10在右眼用及左眼用的光快门12的未图示的电极上连接有驱动电路14，在驱动电路14上连接有光快门12的驱动用的电源装置16。电源装置16包含二次电池30、控制二次电池30的充电及放电的充放电电路32、和用于对二次电池30以电磁感应方式进行非接触充电的受电线圈34。在驱动电路14上连接有充放电电路32。充放电电路32与二次电池30及受电线圈34连接。各光快门12分别通过一对镜框18来保持。一对镜框18在各自的内侧端部通过鼻架20而彼此连接。在各镜框18的外侧端部，分别介由铰链24连接有镜腿22的前端部。在镜腿22的后端部，形成有耳挂部26。在各镜框18的鼻架20的附近，形成有鼻托28。一对镜框18、鼻架20、镜腿22、铰链24、耳挂部26及鼻托28构成框架I。由未图示的显示装置(3D电视机等)发送显示光快门12的开闭时机的同步信号，在鼻架20上设置有用于接收该同步信号的未图示的信号接收部。被信号接收部接收的同步信号被送至驱动电路14。
光快门12中使用液晶光快门，这从动作速度、及静音性的观点出发是优选的。液晶光快门按照施加电压则变成透明、除去施加电压则变成不透明的方式工作。图4中通过立体图示出二次电池的外观。二次电池30优选为外径或宽度D为2 6mm、长度L为15 35mm的细长的形状。此外，二次电池30中使用非水电解质二次电池、特别是锂离子二次电池，从能量密度高的方面考虑是优选的。另外，对于二次电池30，并不限于图示那样的圆筒形状，可以使用方筒形状等各种形状的二次电池。圆筒状乃至方筒状的电池一般具备金属罐的壳。通过将二次电池30制成上述的尺寸及形状，能够在不牺牲设计性的情况下，将二次电池30配置在镜腿22的靠后端部、或耳挂部26 (图示例中，为耳挂部26)中。通过将二次电池30的外径或宽度D设定为2mm以上，与外径D比2mm小的情况相t匕，非常容易制作二次电池30，制造成本降低。此外，还能够确保二次电池30的充分的容量。另一方面，将二次电池30的外径D设定为6mm以下是由于与外径D比6mm大的情况相 t匕，容易配置在视听装置的后部，不易损害设计性。此外，通过在电源装置16中使用二次电池，没有必要频繁地更换电池，视听装置10的使用的便利性增高。二次电池30的容量例如可以设定为10 lOOmAh。并且，二次电池30的壳由非磁性体形成。非磁性体中可以使用奥氏体系不锈钢、高锰非磁性钢、铝、及钛的单质、或合金。此外，镍也可以通过制成例如SUS316等非磁性体的合金的成分使用，由此作为形成壳的非磁性体使用。通过将壳的材料即非磁性体设定为以上的材料，除了可得到即使将二次电池30和受电线圈34接近配置也不会打乱磁场的效果以外，还可得到能够将电池形状稳定化的效果。例如若为叠层电池，当由于气体的发生而内压上升时，电池产生膨起，有可能使收纳其的眼镜产生变形。其结果可以认为是用户佩戴视听装置时感到不舒适。实施方式的二次电池30通过将以上列举的非磁性体用于壳的材料，从而即使产生气体，也能够抑制电池的变形，防止上述的不良情况。接着，对由锂离子二次电池构成二次电池30的情况下的二次电池30的一个例子进行说明。如图5所示，二次电池30具备有底圆筒形的电池壳51、容纳在电池壳51内的卷绕型电极组52、及将电池壳51密封的绝缘垫圈61。电池壳51的外侧面被绝缘罩54覆盖。电极组52具备具有导电性的卷芯55、负极56、正极57、和将负极56与正极57之间隔离的隔膜58。非水电解质与该电极组52接触。在电极组52的最外周，配置正极57,与电池壳51的内侧面电接触。电池壳51的底面及侧面露出到外部，作为外部正极端子使用。卷芯55的一端59露出到电池壳的外部,作为负极端子使用。卷芯55的一端被压入绝缘垫圈61的孔中。在卷芯55的另一端安装有绝缘帽60，使其不与电池壳51短路。负极56的一端部被焊接在卷芯55上。由此，负极56与卷芯55电连接。负极56具有带状的负极集电体、及形成于负极集电体的两面上的负极活性物质层。负极56的总厚度优选为35 150 u m。在负极56的一端部形成有在集电体的两面没有形成负极活性物质层而负极集电体露出的部分。该部分被焊接在卷芯55上。
负极集电体中，采用在所使用的负极活性物质的充放电时的电位范围内不引起化学变化的材质。作为负极活性物质，可以使用石墨等碳材料、硅氧化物、及含硅的合金等。但是，为了以小型电池进行高容量化，负极活性物质层的容量密度优选为lOOOmAh/cm3以上。另外，该容量密度是指负极活性物质层每Icm3的容量(可逆容量)(mAh)。在通过蒸镀法在负极集电体的表面形成含容量密度高的硅的薄膜的情况下，可得到容量密度高达1200 1300mAh/cm3左右的负极活性物质。即使是小型电池，通过高能量密度化，也可得到具有高容量的电池。由于容量密度高，所以负极活性物质优选硅、含硅的合金、硅氧化物，特别优选硅氧化物。含硅的合金、硅氧化物在充放电时的膨胀收缩比较大，但电池越是小型化，则膨胀收缩的绝对值变得越小，所以其影响变小，对于小型电池适宜使用。硅氧化物优选为SiOx (0〈x〈2)。X越小则活性物质的容量变得越大，但因充放电时的活性物质的膨胀收缩产生的体积变化变大。此外，X越大则因充放电时的活性物质的 膨胀收缩产生的体积变化变得越小，但不可逆容量变大。本发明的小型电池中，因活性物质的体积变化产生的影响比较小。因而，从小型电池中的活性物质的体积变化及可逆容量的观点出发，优选0〈x< I. I。含硅的合金优选为硅与选自由铁、钴、镍、铜、及钛组成的组中的至少I种元素的
I=I -Wl o卷芯55由于与负极56电连接，所以只要采用在所使用的负极活性物质的充放电时的电位范围内不引起化学变化的材质即可。具体而言，作为卷芯55，采用不锈钢(SUS)、铜、铜合金、铝、铁、镍、钯、金、银、钼。它们可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。卷芯55优选材质与负极集电体相同。卷芯55只要是适合与负极56的焊接的形状即可。卷芯55优选为棒状。棒状的卷芯55优选沿长度方向具有平坦部。可以以平坦部与电极进行面接触。正极57在电极组的最外周部设置有在正极集电体的内周侧的面上形成有正极活性物质层、在正极集电体的外周侧的面上没有形成正极活性物质层的单面涂抹部(正极集电体露出的部分)。正极集电体露出的部分的表面与电池壳的内表面密合。这样，正极57与电池壳51电接触。正极集电体中，采用带状的金属箔，优选为铝箔或铝合金箔。从电池的小型化及正极容量的观点出发，正极活性物质层(每单面的厚度)优选厚度为30 IOOum0正极活性物质层包含正极活性物质，也可以进一步根据需要包含正极导电剂及正极粘合剂。正极活性物质只要是锂离子二次电池中能够使用的材料即可，没有特别限定。作为正极活性物质，例如可以使用钴酸锂(LiCo02)、镍酸锂(LiNi02)、及锰酸锂(LiMn2O4)那样的含锂的过渡金属氧化物。从电池的小型化及高能量密度化的观点出发，正极活性物质中，优选使用通式LixNiyM1^yO2 (式中，M 为选自由 Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb 及 B 组成的组中的至少一种，0〈x ( I. 2,0. 5〈y ( I. 0)所示的含锂的复合氧化物。
此外，从电池的小型化及高能量密度化的观点出发，正极活性物质中，优选使用通式 -LixNiyCOzMmC^ (式中，M 为选自由 Mg、Ba、Al、Ti、Sr、Ca、V、Fe、Cu、Bi、Y、Zr、Mo、Tc、Ru、Ta、及W组成的组中的至少一种，0. 9彡x彡I. 2,0. 3 ^ y ^ 0. 9,0. 05彡z彡0. 5、0. 01 ( 1-y-z ( 0. 3)所示的含锂的复合氧化物。以下，对制作二次电池30的制作方法的一个例子进行说明。将作为电池构成构件的绝缘垫圈61、卷芯55、负极56、正极57、隔膜58、电池壳51在100°C的真空下放置，使各部件干燥。然后，在露点为-50°c以下的气氛下，如下所述制作电池。卷芯55中使用例如不锈钢制的圆棒(直径为1mm)。将负极56中的负极集电体露出的部分与卷芯55重合，使针状的第I电阻焊电极与平板状的第2电阻焊电极隔着负极56和卷芯55彼此相对置。使第I电阻焊电极与负极56的表面接触，使第2电阻焊电极与集电体接触，对第I及第2电阻焊电极间施加电流，在卷芯55的沿轴向X的多个地方，将负极56与集电体通过电阻焊接而接合。·然后，将负极56与隔膜58及正极57 —起盘绕在集电体的周围，形成图5所示的卷绕型电极组52。将负极56、正极57及隔膜58盘绕后，也可以在其最外周贴附聚丙烯制的粘合带，按照电极组不松弛的方式固定。进而，在卷芯55的一端59贯穿绝缘垫圈61，在另一端安装绝缘帽60。在塑料制的容器内，静置电极组52后，向容器内注入电解液，在电解液中浸溃电极组52。然后，在减压下使电极组52中浸渗电解液。将包含电解液的电极组52从容器中取出，将其插入有底圆筒形的铝制的电池壳(外径为4mm、高度为20mm)内，在电池壳51的开口配置绝缘垫圈61，将电池壳51的开口端31敛缝在绝缘垫圈61的上部，将电池壳51密封。这样操作，例如可以得到标称容量为18mAh的小型的锂离子二次电池(直径为4_、高度为20_)。二次电池的外观尺寸并不限定于此，例如只要是外径D :2 6mm、长度L 15 35mm的细长的圆筒形状即可。在图示例的视听装置10中，如图I所示，驱动电路14配置在右侧(图的里侧)的耳挂部26中，电源装置16配置在左侧(图的跟前侧)的耳挂部26中。各构件的配置并不限定于此，也可以将构成电源装置16及驱动电路14的各部中的至少I个或全部配置在左右的镜腿22的靠后端部。也可以将电源装置16的充放电电路32移至右侧，仅将二次电池30留在左侧，取得左右的平衡。这里，没有必要将驱动电路14及电源装置16全部配置在镜腿22的靠后端部、或耳挂部26中，也可以将一部分(例如驱动电路14)设置在镜腿22的靠前端部、或镜框18上。然而，由于二次电池30的重量比较大，所以优选设置在镜腿22的靠后端部、或耳挂部26中。并且，为了尽可能缩短布线长，受电线圈34也优选设置在与二次电池30相同侧的镜腿22的靠后端部、或耳挂部26中。此时，设从镜腿22的前端部(例如铰链24的轴的中央的点)至耳挂部26的前端部为止的距离(沿镜腿延伸的方向的距离)为100%，优选按照视听装置10的重心G距离镜腿22的前端部为15 50%的位置的方式配置驱动电路14、及电源装置16的各部。若视听装置10的重心在上述范围内，则视听装置10的佩戴感显著变得良好。
图6中示出收纳驱动电路及电源装置的收纳部的一个例子。收纳部36由分别设置在右侧及左侧的镜腿22中的中空部形成，将驱动电路14及电源装置16内置地收纳于镜腿22中。可以在收纳部36上设置能够开闭的盖。收纳部36的形状并不限于图示的方形，若镜腿22的横截面带圆，则也可以与其一致地制成圆筒状等。收纳部36的尺寸根据收纳对象物的尺寸而适当设置。此外，收纳部36也可以如图I所示那样设置在耳挂部26中。通过由设置在镜腿22或耳挂部26中的中空部来形成收纳部36，能够使驱动电路14及电源装置16的各部、特别是比较难以小型化的二次电池30内置于镜腿22或耳挂部26中。因而，能够使用户没有意识到其存在地收纳。由此视听装置10的设计的幅度变宽，容易提闻外观。进而，由于电源装置16使用二次电池30来代替以往的一次电池，所以更换电池的必要性小。因而，若镜腿22或耳挂部26为树脂制，则电源装置16及驱动电路14也可以通过嵌入成形按照埋入镜腿22或耳挂部26中的方式内置。由此，能够进一步扩大视听装置 的设计的自由度。如图7所示那样，在使用了受电线圈34和送电线圈38的二次电池30的非接触充电中，使受电线圈34与送电线圈38按照轴一致的方式相对置。通过在该状态下对送电线圈38通入交流电，贯穿两线圈之间的磁通随着时间发生变化。通过该磁通的变化，受电线圈34中产生电动势。通过该电动势，二次电池30被充电。此时，受电线圈34与二次电池30的间隔设定为4cm以下，由于缩短了布线长，因此是优选的。此外，受电线圈34优选按照轴与耳挂部26等的侧面垂直的方式设置。图8中示出用于对二次电池进行充电的充电器的一个例子。充电器40具备由具有开口 42a和底42b的筒状构件构成的保持部42。保持部42将镜腿22被折叠的视听装置10以一个镜框18的外侧端部朝向开口 42a、另一镜框18的外侧端部朝向底42b的状态保持。充电器40进一步具有与对送电线圈38供给电力的外部电源连接的未图示的连接端子。此外，也可以具有控制送入送电线圈38的电流的控制单元。这样的控制单元可以由CPU (Central Processing Unit :中央处理装置)、MPU (Micro Processing Unit :微处理器)及存储器等构成。开口 42a及底42b的形状按照将镜腿22被折叠的视听装置10插入保持部42的内部时、相对于保持部42的视听装置10的上下及表背的朝向唯一确定的方式非对称地形成。并且，在保持部42中，按以下方式、即在按照设置有受电线圈34的部分朝向底42b的方式将视听装置10插入的状态下，与受电线圈34成为轴一致、并且相对置的方式，设置送电线圈38。另外，也可以将送电线圈38设置在保持部42的开口侧，按照视听装置10的设置有受电线圈34的部分朝向开口侧的方式设定开口 42a的形状。如图9所示，在保持部42的侧面上，在与设置有送电线圈38的位置对应的位置上，设置有显示送电线圈38的设置位置的标记44。与其相应地，如图2所示，在视听装置10的耳挂部26的设置有受电线圈34的位置设置有标记46。通过以上的构成，用户可以使设置有受电线圈34的一侧为底侧，以如开口 42a的形状的上下及表背的朝向将视听装置10插入保持部42的内部。因而，用户可以容易地按照受电线圈34与送电线圈38相对置的方式将视听装置10保持在保持部42中。图10中示出充电器的变形例。在该充电器40A中，保持部42A具有扁平的椭圆状的开口 42a及底42b。送电线圈38在靠近底42b的位置配置有一对，在靠近开口 42a的位置配置有一对。配置有送电线圈38的位置与视听装置10被保持在保持部42A的内部时的可能的4种状态(表背相反的2种X上下相反的2种)对应。通过将送电线圈38这样配置，即使用户对送电线圈38及受电线圈34的位置完全没有意识，也能够对二次电池30进行非接触充电。因而，视听装置10的使用的便利性变得更好。另外，若将4个送电线圈38串联连接，则不管哪个送电线圈38与受电线圈34相对置，都能够实行充电。在将4个送电线圈38与外部电源并联连接时，设置探测哪个送电线圈38与受电线圈34相对置的探测机构。例如，若探测流过短时间的电流时的各送电线圈38的阻抗，则 可以确定与受电线圈34相对置的送电线圈38。基于该探测结果，选择将对各送电线圈38的通电打开或关闭。这样的机构只要设置于充电器40的控制单元中即可。接着，对本发明的实施方式2进行说明。(实施方式2)图11中示出从与光的入射方向正交的方向看作为实施方式2所述的光设备的度数可变眼镜中使用的镜片的样子。度数可变眼镜自身的外观与图I的视听装置类似。因而，对于类似的部分，挪用图I的符号进行说明。此外，图11所示的各构件的厚度等的比率是考虑视觉辨认性由实际的比率变更的。图示例的镜片70包含基础镜片70a、和埋入基础镜片70a中的平板状的电活性元件71。基础镜片70a可以使用例如近视矫正用的通常的光学镜片(凹镜片)。电活性元件71是具有可根据电能的应用而发生变化的折射率的设备。电活性元件71与基础镜片70a在光学上连通。这样的镜片70可以安装在图I的框架I (更具体而言，镜框18)中。另外，电活性元件71也可以不安装在基础镜片70a的内部而安装在表面。电活性元件71可配置于镜片70的全视野或仅其一部分中。图11中，通过二点点划线表示电活性元件71配置在镜片70的全视野中的情况。电活性元件71可以制成图示例那样的平面状，也可以沿镜片的曲面弯曲。进而，电活性元件71可以配置于一对镜片70的两个中，也可以仅配置于单个中。此外，配置于I个镜片70中的电活性元件71并不限于
I个。也可以将2个以上的电活性元件71配置于I个镜片70中。例如，也可以使镜片70为不具有近视矫正用或远视矫正用的折射力的单纯的透明体，并且在I个镜片70中配置在活性时发挥近视矫正用的折射力的电活性元件71、和在活性时发挥远视矫正用的折射力的电活性元件71这两者。当电活性元件71仅配置于镜片70的全视野的一部分中时，镜片70中配置电活性元件71的位置没有特别限定。作为一个例子，可以在当用户的视线向下时与其视线重合的位置、即镜片70的下部的中央配置电活性元件71。图12中示出电活性元件的一个例子的横截面图。在该图中，电活性元件71的厚度与宽度的比率、以及各层的厚度的比率不反映实际情况。在该图中，将电活性元件71主要沿厚度方向放大。
图示例的电活性元件71包含2个透明的基板72、配置在其间的由液晶材料的薄层构成的电活性材料73。基板72按照电活性材料73包含于基板间内、且保证不会漏出的方式成形。基板72的厚度例如超过100 u m且低于1mm，优选为250 u m的数量级。电活性材料73的厚度例如可以设定为低于lOOiim，优选低于lOiim。可以通过2个基板72中的I个来形成基础镜片70a的一部分。此时，一个基板72实质上比另一个厚。在这些方式中，例如，形成基础镜片70a的一部分的基板可以为Imm 12mm厚的数量级。另一基板72的厚度可以超过IOOiim且低于1mm，优选为250 y m的数量级。2个基板72可具有相同的折射率。电活性材料73可包含液晶。液晶由于具有可通过产生横切液晶的电场而发生改变的折射率，所以特别适合于电活性材料73。液晶材料 优选为偏振不敏感性。该液晶材料中，可适宜使用胆留醇型液晶材料。胆留醇型液晶材料可包含具有大约0.2以上的双折射率的向列液晶。胆留醇型液晶材料可进一步包含具有大约I. I U HT1)以上的大小的螺旋扭曲力的手性掺杂剂。电活性材料73可具有与上述的折射率大致相等的平均折射率。在各基板72的与电活性材料73接触的面上，分别配置有光学透明的电极74。在通过电极74对电活性材料73施加电压的活化状态下，电活性材料73的折射率发生变化，由此使例如其焦点距离或衍射效率那样的电活性材料73的光学特性发生变化。电极74中，可包含例如任意的已知的透明导电性氧化物(例如ITO (Indium Tin Oxide):氧化铟锡(锡掺杂氧化铟))、或导电性有机材料(例如 PEDOT PSS (Poly (3, 4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate))、或碳纳米管等)。电极74的厚度例如可以低于I Um,优选低于0. I u m0电活性元件71是能够在第I折射率与第2折射率之间切换的元件，在所施加的电压低于第I规定值El的失活状态下具有第I折射力，在所施加的电压超过第2规定电压E2(E2>E1)的活化状态下具有第2折射力。在失活状态下，电活性元件71可按实质上不给予折射率力的方式构成。换而言之，当施加低于第I规定值El的电压时(或实质上没有施加电压时)，电活性材料73可具有与基板72的折射率实质上相同的折射率。这种情况下，电活性元件71的折射率在其整个厚度上实质上恒定，不发生折射率的变化。另一方面，当施加对于为使电活性材料73中包含的例如胆留醇型液晶材料的指向矢与所产生的电场平行排列而言充分的电压(超过第2规定电压E2的电压)时，电活性元件71可处于给予折射率的增大那样的活化状态。换而言之，当施加超过第2规定电压E2的电压时，胆留醇型液晶材料可具有与基板72的折射率不同的折射率。例如，当用户从事汽车的驾驶那样的远距离的工作时，电活性元件71被失活，由此能够给予用户由基础镜片70a产生的适当的远距离的矫正。另一方面，当用户从事读书或看电脑画面那样的近距离或中距离的工作时，电活性元件71被活化，由此能够给予用户适当的近距离的矫正。电活性材料73中包含的胆留醇型液晶材料本质上为胆留醇型状态(即、手性或扭转)，或通过将向列液晶与手性扭曲剂混合而形成。采用后者的途径的情况下，所得到的胆甾醇型液晶具有与原来的向列液晶相同的许多特性。例如，所得到的胆留醇型液晶材料可具有相同的折射率的分散。此外，所得到的胆留醇型液晶材料具有与原来的向列液晶相同的寻常折射率、及异常折射率。由于向列材料比胆留醇型液晶更多市售，所以优选后者的途径，给予更大的设计的灵活性。度数可变眼镜可包含用于对各电极74施加规定的电压的驱动电路。驱动电路是与实施方式I的驱动电路14同样的驱动电路，按照根据用户的按钮操作等、或根据检测用户的规定的动作(例如，头向下倾斜的动作)的检测结果，对各电极74施加规定的电压的方式进行工作。这样的驱动电路可以以与实施方式I的驱动电路14相同的配置设置于镜腿22或耳挂部26中。度数变换眼镜可进一步包含按照能控制电活性元件71的方式与驱动电路连接的电源装置。该电源装置具有与图3的电源装置16同样的构成，同样地工作。这样的电源装置可以以与电源装置16相同的配置设置于镜腿22或耳挂部26中。接着，对本发明的实施方式3进行说明。
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(实施方式3)图13中示出实施方式3所述的充电系统中使用的充电器80的侧视图。充电器80的形状与图8的充电器40或图10的充电器40A相同。充电器80在送电线圈38为可动式这点上与这些充电器不同。图示例的充电器80与图8的充电器40同样地仅具备I个送电线圈38。充电器80中，也可以与图10的充电器40A同样地，具有4个送电线圈38。在图示例的充电器80中，送电线圈38的初始位置与图8的充电器40中的送电线圈38的配置相同。充电器80具备检测送电线圈38的初始位置的周围的第I点的磁通密度(第I磁通密度)的磁通密度检测线圈81、检测送电线圈38的初始位置的周围的第2点的磁通密度(第2磁通密度)的磁通密度检测线圈82、和检测送电线圈38的初始位置的周围的第3点的磁通密度(第3磁通密度)的磁通密度检测线圈83。进而，充电器80具备按照使送电线圈38向第I点靠近的方式移动的螺线管84、按照使送电线圈38向第2点靠近的方式移动的螺线管85、和按照使送电线圈38向第3点靠近的方式移动的螺线管86。螺线管84 86通过螺线管控制部87来控制。这样的螺线管控制部87可以由CPU、MPU及存储器等构成。第I 3点只要是不同的点，则没有特别限制，例如，可以与以处于初始位置的送电线圈38的轴心为中心的正三角形的3个顶点对应地配置。并且，充电器80进一步具备用于在通过充电器80的保持部保持光设备的状态下探测表示受电线圈34从应当与送电线圈38最接近、或应当使轴一致地相对置的标准位置错位多少的错位量的错位量探测部88。当受电线圈34处于标准位置时，即当使受电线圈34与送电线圈38轴一致地相对置时，能够以最高的效率对二次电池进行充电。错位量探测部88基于通过磁通密度检测线圈81 83检测的磁通密度来探测上述错位量。螺线管控制部87按照使送电线圈38沿减小通过错位量探测部88探测出的错位量的方向移动的方式控制螺线管84 86。以下，对这点进行说明。设从与初始位置的送电线圈38的轴心对应的位置(以下，称为送电线圈中心位置)起且以配置有磁通密度检测线圈81的位置(第I点)作为终点的矢量为第I单位矢量，设从送电线圈中心位置起且以配置有磁通密度检测线圈82的位置(第2点)作为终点的矢量为第2单位矢量，设从送电线圈中心位置起且以配置有磁通密度检测线圈83的位置(第3点)作为终点的矢量为第3单位矢量。错位量探测部88通过“(第I磁通密度X第I单位矢量)+ (第2磁通密度X第2单位矢量)+ (第3磁通密度X第3单位矢量)”的运算，探测上述错位量(矢量)。由于磁通密度检测线圈81 83中产生的电动势与磁通密度的时间变化率成比例，所以磁通密度可以由电动势容易地求出。螺线管控制部87按照正好以上述运算出的错位量达到零的方向及距离使送电线圈38移动的方式，控制螺线管84 86。由此，能够使送电线圈38的中心与受电线圈的中心正对，所以能够以最好的效率且尽可能短的时间对二次电池进行充电。另外，在上述实施方式3中，按照减小上述错位量的方式使送电线圈38移动，但并不限定于此，也可以使受电线圈34移动。当使受电线圈34移动时，只要将该移动机构设置于光设备中即可。然而，这种情况下，光设备的重量变大，并且移动的范围也有限。此外，也可以使送电线圈及受电线圈这两者移动。 产业上的可利用性本发明的光设备由于佩戴感良好，且使用的便利性高，所以在所谓3D眼镜的形态中，对于电影院中的长时间的3D影像的视听、或利用3D电视机的包括小孩的家庭中的3D影像的视听是有用的。此外，在常时佩戴的度数变换眼镜的形态中，由便利性高带来的对用户的恩惠更大。就目前的优选的实施方式对本发明进行了说明，但不能限定地解释其公开内容。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，通过阅读上述公开内容，各种变形及改变必然变得显而易见。因此，所附的权利要求书应解释为在不超出本发明的真正的精神及范围的情况下包含所有的变形及改变。符号的说明10立体影像视听装置、12光快门、81驱动电路、83电源装置、22 镜腿、26耳挂部、30 二次电池、32充放电电路、34受电线圈36收纳部、38送电线圈、40、40A、80 充电器50 镜片51电活性元件81、82、83磁通密度检测线圈84、85、86 螺线管
87螺线管控制部
88错位量探测部。
权利要求
1.一种光设备，其是具备按照可改变光的透射状态的方式电工作的I个以上的光学要素、所述光学要素的驱动电路、所述光学要素的驱动用电源装置、支撑至少I个所述光学要素的一对镜框、具有前端部及后端部并且与所述一对镜框在所述前端部分别连接的一对镜腿、及分别形成于所述一对镜腿的后端部的一对耳挂部的光设备， 所述电源装置包含二次电池、和用于对所述二次电池进行充电的受电线圈， 所述二次电池的壳由非磁性体形成。
2.根据权利要求I所述的光设备，其中，所述二次电池及所述受电线圈设置在相同侧的所述镜腿的靠后端部、或相同侧的所述耳挂部中，并且， 从所述镜腿的前端部至重心为止的沿所述镜腿延伸的方向的距离为从所述镜腿的前端部至所述耳挂部的后端部为止的沿所述镜腿延伸的方向的距离的15 50%。
3.根据权利要求I或2所述的光设备，其中，所述二次电池为圆筒状或方筒状。
4.根据权利要求3所述的光设备，其中，所述二次电池的直径或宽度为2 6mm。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的光设备，其中，所述二次电池与所述受电线圈的距离为4cm以下。
6.根据权利要求I 5中任一项所述的光设备,其中,所述非磁性体包含选自由奥氏体系不锈钢、高锰非磁性钢、镍、铝、及钛组成的组中的至少I种。
7.根据权利要求I 6中任一项所述的光设备，其中，所述光学要素是通过所述一对镜框分别支撑的一对液晶光快门， 所述驱动电路与通过外部的影像显示装置交替显示的2系统的影像的切换同步地，按照所述一对液晶光快门中的一个的透明度大时另一个的透明度变小、所述一对液晶光快门中的一个的透明度小时另一个的透明度变大的方式，对所述一对液晶光快门分别施加可变电压。
8.根据权利要求I 6中任一项所述的光设备，其中，所述光学要素包括通过规定值以上的电压的施加发生活化而折射率变化的电活性材料,所述驱动电路对所述电活性材料施加所述规定值以上的电压，使所述电活性材料活化。
9.一种充电系统，其是具备权利要求I 8中任一项所述的光设备、 和包含以规定的姿势保持所述光设备的保持部、及与所述受电线圈协作对所述二次电池进行充电的送电线圈的充电器的充电系统， 所述保持部按照所述受电线圈与所述送电线圈接近的方式保持所述光设备。
10.根据权利要求9所述的充电系统，其中，所述一对镜腿在所述前端部与所述一对镜框的各自的外侧端部介由铰链能折叠地连接， 所述充电器的所述保持部是在一端部具有开口、并且在另一端部具有底的筒状构件， 所述保持部将所述一对镜腿被折叠的所述光设备以一个镜框的外侧端部朝向所述开口侧、另一镜框的外侧端部朝向所述底侧的状态保持于所述筒状构件的内部， 所述送电线圈配置于在所述光设备被保持于所述筒状构件的内部的状态下与所述受电线圈接近的位置。
11.根据权利要求10所述的充电系统，其中，在设置有所述受电线圈的一侧的所述镜腿或所述耳挂部上，设置有显示所述受电线圈的设置位置的第I标记， 在所述筒状构件上，设置有显示所述送电线圈的设置位置的第2标记。
12.根据权利要求11所述的充电系统，其中，所述开口的形状为非对称，将所述镜腿被折叠的所述光设备保持于所述筒状构件的内部时的、所述光设备的光学要素侧及镜腿侧的朝向、以及一镜框侧及另一镜框侧的朝向通过所述开口的形状来规定。
13.根据权利要求9所述的充电系统，其中，所述一对镜腿在所述前端部与所述一对镜框的各自的外侧端部介由铰链能折叠地连接， 所述充电器的所述保持部是在一端部具有开口、并且在另一端部具有底的筒状构件， 所述二次电池及所述受电线圈设置于相同侧的所述镜腿的靠后端部、或所述耳挂部中， 所述保持部将所述镜腿被折叠的所述光设备在一个镜框的外侧端部朝向所述开口侧、另一镜框的外侧端部朝向所述底侧的状态下，保持于所述筒状构件的内部， 所述送电线圈分别配置于在所述光设备被保持于所述筒状构件的内部的状态下有可能与所述受电线圈相对置的靠近所述底的一对位置、和靠近所述开口的一对位置上。
14.根据权利要求9 13中任一项所述的充电系统，其具备在所述光设备被保持于所述保持部中的状态下，探测所述受电线圈从应当与所述送电线圈最接近的标准位置错位的错位量的错位量探测部、 和按照减小通过所述错位量探测部探测到的错位量的方式使所述送电线圈或所述受电线圈移动的线圈移动控制部。
全文摘要
一种光设备，其是具备按照可改变光的透射状态的方式电工作的1个以上的光学要素、所述光学要素的驱动电路、所述光学要素的驱动用电源装置、支撑至少1个所述光学要素的一对镜框、具有前端部及后端部并且与所述一对镜框在所述前端部分别连接的一对镜腿、及分别形成于所述一对镜腿的后端部的一对耳挂部的光设备，所述电源装置包括二次电池、和用于对所述二次电池进行充电的受电线圈，所述二次电池的壳由非磁性体形成。
文档编号G02B27/22GK102972037SQ20118003277
公开日2013年3月13日 申请日期2011年6月13日 优先权日2010年8月9日
发明者柿沼彰, 米田慧介, 加藤文生 申请人:松下电器产业株式会社