WO2012020527A1 - 光デバイス、及びこれを含む充電システム - Google Patents

Abstract

　光の透過状態を可変にするように電気的に作動する１以上の光学要素、前記光学要素の駆動回路、前記光学要素の駆動用電源装置、少なくとも１つの前記光学要素を支持する一対のリム、前端部及び後端部を有するとともに、前記一対のリムと前記前端部でそれぞれ接続された一対のテンプル、及び前記一対のテンプルの後端部にそれぞれ形成された一対のモダン部、を備える光デバイスであって、前記電源装置が、二次電池と、前記二次電池を充電するための受電コイルと、を含み、前記二次電池のケースが非磁性体から形成されている、光デバイス。

Description

光デバイス、及びこれを含む充電システム

　本発明は、光デバイスに関し、より具体的には、ユーザの頭部に装着される頭部装着型の光デバイスの使用の利便性を向上させる技術に関する。

　３Ｄ眼鏡、あるいは３Ｄグラスと一般に呼ばれる立体映像視聴装置（以下、単に視聴装置という）には、アクティブ方式に対応したものと、パッシブ方式に対応したものとがある。

　アクティブ方式は、テレビ等の表示装置で、右目用の映像と左目用の映像とを交互に切り替えて表示するとともに、視聴装置側で、表示装置の映像の切り替えと同期して、左右のレンズ部に配置した液晶シャッター等を交互に開閉する方式である（特許文献１及び２参照）。

　アクティブ方式は、表示装置には従来とほぼ同じ構造の表示装置を使用し、表示装置に表示させる映像データを立体映像用の映像データにするだけで、立体映像を視聴することができる。

　これに対して、パッシブ方式では、右目用の映像と左目用の映像を１ライン毎に表示装置に同時に表示し、その映像を、表示装置において、偏光フィルタで右目用と左目用とに振り分ける。そして、振り分けられた各映像を、専用眼鏡で右目と左目とにそれぞれ送り届ける。このため、パッシブ方式では、表示装置の正面近くで映像を視聴しないと、３Ｄ映像が正常に視聴できないとともに、右目用の映像と左目用の映像とを同時に１つの画面に表示しているので、解像度は低下する。よって、家庭のテレビで視聴する場合には、アクティブ方式の立体映像視聴システムの方が、ユーザにとっては好ましいといえる。

　また、眼鏡のレンズに液晶からなる電気活性素子を含み、その電気活性素子に印加する電流を調節することによって、レンズの度数（屈折力）、ないしは焦点を瞬時に切り替えることができる技術が注目を集めている（特許文献３、４及び５参照）。この技術によれば、近視矯正用の眼鏡レンズの一部の領域だけを、必要に応じて遠視矯正用の度数に切り替えたり、眼鏡レンズのほぼ全体の度数を、近視矯正用と遠視矯正用との間で必要に応じて切り替えたりすることができる眼鏡（以下、度数可変眼鏡という）の実現が可能となる。これにより、通常のいわゆる遠近両用眼鏡等に比べて、歪みのない良好な視野を得ることが可能となる。

特開２０１０－０２２０６７号公報 特開２０１０－０２０８９８号公報 特表２０１０－５１７０８２号公報 特表２００９－５４０３８６号公報 特表２０１０－５２２９０３号公報

　しかしながら、アクティブ方式では、視聴装置が、液晶シャッターや、その駆動用の電源を備える必要があり、視聴装置の重量及び嵩が、通常の眼鏡に比べて大きくなる。このため、視聴装置の装着感に不満を抱くユーザも多い。

　したがって、アクティブ方式の立体映像視聴システムでは、視聴装置を軽量化して、装着感を向上させることが望まれる。現状では、光シャッター駆動用の電源に、小型軽量のコイン形電池（一次電池）を使用するのが主流である。そして、視聴装置のさらなる軽量化を達成するために、コイン形電池よりも薄型化の容易な、ラミネート電池を駆動用電源として使用することも検討されている。

　ところが、通常の眼鏡はレンズが軽量のプラスチック製のものが多いのに対して、アクティブ方式の視聴装置は、レンズに代えて液晶光シャッターを備えている。このため、視聴装置の重量が、通常の眼鏡の重量よりも大きくなるのを避けることは困難である。よって、コイン形電池やラミネート電池の使用により視聴装置を軽量化したとしても、それだけでは、ユーザが視聴装置の装着感に抱く不満を完全に解消することはできない。

　さらに、電池の軽量化は容量の低下につながる。このため、電池を過度に軽量化すると、電池を頻繁に交換する必要性が生じる。そのことは、ユーザに、新たな不満を抱かせる原因となり得る。

　そこで、視聴装置の駆動用電源として、二次電池を使用することが考えられる。二次電池を電源として使用することで、電池の交換の煩雑さを低減することができる。
　ところが、二次電池を電源として使用すると、充電用の端子を視聴装置に備えさせる必要がある。充電用の端子は、視聴装置の外側表面に設ける必要があるために、視聴装置のデザインが制限される。

　上述の度数可変眼鏡においても、液晶材料に印加する電流を得るために、二次電池を内蔵させた装置の実施が予定されている。このため、重量が通常の眼鏡よりも大きくなることや、二次電池を充電するための端子を眼鏡の外側表面に設ける必要性がある点は、上述の視聴装置の場合と同様である。

　そこで、本発明は、駆動用電源として二次電池を使用した場合にも、デザインが制限される等の不都合を解消することができる、電池内蔵型の光デバイスを提供することを目的としている。

　本発明の一局面は、光の透過状態を可変にするように電気的に作動する１以上の光学要素、前記光学要素の駆動回路、前記光学要素の駆動用電源装置、少なくとも１つの前記光学要素を支持する一対のリム、前端部及び後端部を有するとともに、前記一対のリムと前記前端部でそれぞれ接続された一対のテンプル、及び前記一対のテンプルの後端部にそれぞれ形成された一対のモダン部、を備える光デバイスであって、
　前記電源装置が、二次電池と、前記二次電池を充電するための受電コイルと、を含み、
　前記二次電池のケースが非磁性体から形成されている、光デバイスに関する。
　例えば、本発明の一局面は、右目用光シャッター、左目用光シャッター、前記両光シャッターの駆動回路、前記両光シャッターの駆動用電源装置、前記両光シャッターを支持する一対のリム、前端部及び後端部を有するとともに、前記リムと前端部で接続された一対のテンプル、及び前記テンプルの後端部に形成された一対のモダン部、を備える、眼鏡状の立体映像視聴装置であって、
　前記電源装置が、二次電池と、前記二次電池を充電するための受電コイルと、を含み、
　前記二次電池のケースが非磁性体から形成されている、立体映像視聴装置に関する。

　本発明の他の一局面は、前記光デバイスと、
　前記光デバイスを所定の姿勢で保持する保持部及び前記受電コイルと協働して前記二次電池を充電する送電コイルを含む充電器と、を備える充電システムであって、前記保持部が、前記受電コイルが前記送電コイルと対向する姿勢で前記光デバイスを保持する、充電システムに関する。

　本発明の光デバイスによれば、受電コイルを備えさせることで、二次電池の非接触充電が可能となる。よって、充電用の端子を視聴装置の外側表面に設ける必要がなく、デザインの向上が容易となる。そして、二次電池のケースを非磁性体から形成することで、二次電池と受電コイルとを、近接配置しても、受電コイルの周囲の磁場が乱されることがなく、高い効率で二次電池を充電することができる。これにより、二次電池と受電コイルとの配置の自由度を大きくすることができる。

　その結果、例えば、二次電池と受電コイルとを、左右のテンプルのうちの同じ側のテンプルに、可能な限り互いに近づけた配置で設けることが可能となる。これにより、両者を接続する配線の長さを短くすることが可能となる。よって、断線等に起因する故障の発生を抑えることができ、信頼性の高い光デバイスを実現することができる。

　本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成及び内容の両方に関し、本発明の他の目的及び特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。

本発明の一実施形態に係る光デバイスとしての立体映像視聴装置の外観を示す斜視図である。 図１の視聴装置のテンプルを折り畳んだ状態の背面図である。 図１の立体映像視聴装置の機能ブロック図である。 二次電池の外観を示す斜視図である。 二次電池の一例の詳細を示す、一部を断面とした側面図である。 電源装置及び駆動回路の収納部の概略構成を示す、テンプルの拡大斜視図である。 充電機構の構成を示す、モダン部を拡大した斜視図である。 充電器の一例を示す斜視図である。 図８の充電器の側面図である。 充電器の他の一例を示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る光デバイスとしての度数可変眼鏡に使用されるレンズを光入射方向に直交する方向から見た状態を模式的に示す図である。 同上の度数可変眼鏡に使用される電気活性素子の層状構造を模式的に示す図である。 充電器のさらに他の一例を示す側面図である。

　本発明は、光の透過状態を可変にするように電気的に作動する１以上の光学要素、その光学要素の駆動回路、光学要素の駆動用電源装置、少なくとも１つの光学要素を支持する一対のリム、前端部及び後端部を有するとともに、一対のリムと前端部でそれぞれ接続された一対のテンプル、及び一対のテンプルの後端部にそれぞれ形成された一対のモダン部、を備える光デバイスに関する。

　電源装置は、二次電池と、二次電池を充電するための受電コイルと、を含む。そして、二次電池のケースが非磁性体から形成されている。

　二次電池を光学要素の駆動用電源装置として使用すると、充電用の端子を視聴装置に備えさせる必要がある。充電用の端子は、光デバイスの外側表面に設ける必要があるために、光デバイスのデザインが制限される。

　そのような不都合を解消するために、端子レスでの充電が可能な非接触充電で二次電池を充電する。非接触充電には、代表的には、電磁誘導方式、電波受信方式、及び共鳴方式の３方式がある。現状では、コイル（送電コイル）からコイル（受電コイル）に電力を給電する電磁誘導方式が主流である。

　ただし、電磁誘導方式では、２つのコイルの間の位置ずれによる効率低下、異物侵入時の過熱、電磁波や高周波への対策が必要となる。さらに、電磁誘導方式では、コイルの近傍に磁性体が存在すると、磁場に乱れが生じて、充電効率が低下することも問題となる。

　そこで、一般には、磁性材料を含む二次電池は、受電コイルとある程度離して配置されることが多い。ところが、二次電池と受電コイルとの間に距離をおくと、その間の配線が長くなり、断線のリスクが増大する。よって、接続の信頼性が低下し、故障が多くなる。また、電力損失により充電効率も低下してしまう。

　本発明は、二次電池のケースを非磁性体から形成することで、二次電池と受電コイルとを近接配置しても、受電コイルの周囲の磁場を乱すことがなく、高い効率で二次電池を充電することを可能としている。これにより、例えば二次電池と受電コイルとを、同じ側のテンプルに近接配置することが可能となり、二次電池と受電コイルとを接続する配線長を短くすることができる。よって、断線のリスクが小さくなるので、故障が起きにくく、信頼性の高い視聴装置を実現できる。なお、非磁性体とは、強磁性体ではない物質のことであり、常磁性体及び反磁性体がこれにあたる。透磁率で言えば、強磁性体の透磁率は１００～５００の間の値を示し、非磁性体の透磁率はほぼ１である。

　本発明の一形態に係る光デバイスにおいては、二次電池及び受電コイルは、同じ側のテンプルの後端部寄り、または同じ側のモダン部に設けられている。そして、テンプルの前端部から光デバイスの重心Ｇまでの前記テンプルが延びる方向に沿った距離Ｌ2は、テンプルの前端部からモダン部の後端部までの前記テンプルが延びる方向に沿った距離Ｌ1の１５～５０％となっている。上記範囲のより好ましい範囲は、２０～３５％である。

　例えば、眼鏡状の立体映像視聴装置においては、右目用光シャッター及び左目用光シャッターには、液晶光シャッターを使用するのが、シャッターの開閉の速度及び静音性の点で好ましい。しかしながら、液晶シャッターは、通常の眼鏡のプラスチック製のレンズ（軽いもので、１枚が４～７ｇ）よりも重量は大きい（例えば、１枚が６～１５ｇ）。

　眼鏡状の立体映像視聴装置においては、その重量物の液晶光シャッターが、前部に配置される。このため、その重心は、通常の眼鏡よりも前方に位置している。さらに、従来の視聴装置では、図１に二点鎖線で示すように、テンプルの前端に幅広部５０を形成するとともに、コイン形電池（一次電池）やラミネート電池を、その幅広部５０に設けているので、立体映像視聴装置の重心はますます前側に偏ることになる。

　眼鏡は、一般的には、鼻と耳とで支えられている。視聴装置の重量バランスが前方に偏ると、視聴装置の重量が主に鼻に掛かることになり、発汗や、頭部のわずかな動作だけで、頻繁に視聴装置がズレ落ちる。このため、装着感は極端に悪化する。

　そこで、本発明の一形態では、電源装置に使用される電池を、光デバイスの前部に配置されるレンズ状の液晶光シャッター等の光学要素から離れた後部（テンプルの後端部寄り、またはモダン部）に配置するものとしている。このようにすれば、光デバイスの重量バランスを改善することができる。よって、光デバイスの装着感を向上させることができる。

　このとき、二次電池のケースが非磁性体から形成されていることで、磁場を乱すことなく、二次電池及び受電コイルを視聴装置の同じ側のテンプルの後部またはモダン部に集中させることも可能となる。これにより、二次電池と受電コイルとを、それぞれ、異なるテンプルの後部等に配置する場合と比較して、それらの間の配線長を大幅に短くすることができる。

　本発明の他の形態に係る立体映像視聴装置においては、二次電池は円筒状または角筒状であり、その径または幅は２～６ｍｍである。その結果、二次電池をテンプル等に内蔵させる場合にも、テンプル等を特に太くする必要がない。よって、デザインを犠牲にすることなく、二次電池等を、テンプルの後端部寄り、またはモダン部等に配置することが可能となる。

　円筒状ないしは角筒状の電池は、一般に金属缶のケースを具備する。また、内部の圧力上昇に強い形状であるため、小容積でも多くの材料を収容できる。さらに、外力に対する耐性も高いために、テンプルやモダン部のように屈曲しやすい光デバイスの部位に内蔵させるのに適している。なお、角筒状という用語は、電池分野でいう角形電池に対応する形状であり、筒部が、少なくとも一対の平行な平面状部を有していればよい。扁平薄型で側部が円弧状に丸みを帯びている形状も角筒状に含まれる。また、角筒状の二次電池の幅は、大小の幅がある場合には小さい方の幅をいう。

　さらには、二次電池と受電コイルとの距離を、４ｃｍ以下とすることにより、両者を接続する配線長を非常に短くすることができる。その結果、断線のリスクを非常に小さくすることができるとともに、配線長が大きくなることによる電力ロスを最小限度に留めることができる。よって、さらに高い効率で二次電池を充電することが可能となる。

　非磁性体には、オーステナイト系ステンレス鋼、高マンガン非磁性鋼、アルミニウム、チタン等の単体、またはそれらの合金を使用することができる。ニッケルは単体では強磁性体であるが、例えば、ＳＵＳ３１６（ステンレス鋼）等のニッケル含有金属は非磁性体である。よって、ニッケルも、そのような合金とすることにより非磁性体として使用することができる。

　上述したように、本発明の光デバイスの一例は、いわゆる３Ｄメガネ等の視聴装置であり、このとき、光学要素の一例は、右目用及び左目用の一対の液晶光シャッターである。これらの液晶光シャッターは、一対のリムにそれぞれ支持される。駆動回路は、外部の映像表示装置により交互に表示される２系統の映像、例えば、右目用の映像と左目用の映像との切替に同期して、可変電圧を上記一対の液晶光シャッターのそれぞれに印加する。このとき、一対の液晶光シャッターの一方の透明度が大きいときには他方の透明度が小さくなり、一対の液晶光シャッターの一方の透明度が小さいときには他方の透明度が大きくなるように、各液晶光シャッターに印加される電圧を変える。

　本発明の光学要素の他の一例は、所定値以上の電圧の印加により活性化して屈折率が変化する電気活性材料を含む。このとき、駆動回路は、所定の条件下で、電気活性材料に上記所定値以上の電圧を印加して、電気活性材料を活性化させる。ここで、所定の条件とは、例えば、ユーザのボタン操作による指示や、ユーザの所定の動作（例えば、頭を下に傾ける動作）を検知する検知手段からの指示である。電気活性材料には、例えば、コレステリック液晶材料を使用することができる。

　また、本発明は、上述の光デバイスと、充電器と、を備える充電システムに関する。充電器は、光デバイスを保持する保持部と、送電コイルと、を含む。保持部は、受電コイルが送電コイルと対向する姿勢で光デバイスを保持する。送電コイルは、受電コイルと協働して二次電池を充電する。

　本発明の一形態に係る充電システムにおいては、一対のテンプルが、前端部で、一対のリムの外側端部と、それぞれヒンジを介して折り畳み可能に接続されている。充電器の保持部は、一端部に開口を有するとともに、他端部に底を有する筒状部材である。保持部は、テンプルが折り畳まれた光デバイスを、一方のリムの外側端部を開口側に向け、他方のリムの外側端部を底側に向けた状態で、筒状部材の内部で保持する。そして、送電コイルは、光デバイスが筒状部材の内部で保持された状態で、受電コイルと近接する位置、好ましくは軸を一致させて対向する位置に配設されている。

　この構成により、コイルに所定電圧の交流を通電した状態で、筒状部材からなる保持部に、テンプルを折り畳んだ光デバイスを、送電コイルと受電コイルとが近接ないしは対向する適宜の向きで差し込むだけで、二次電池を充電することが可能となる。よって、光デバイスの使用の利便性を向上させることができる。

　本発明の他の形態に係る充電システムにおいては、受電コイルが設けられた側のテンプル、またはモダン部に、受電コイルが設けられている位置を示す第１の印が設けられ、筒状部材に、送電コイルが設けられた位置を示す第２の印が設けられている。これにより、ユーザは、容易に、送電コイルと受電コイルとを近接ないしは対向させる、光デバイスの適宜の向きを知ることができる。

　ここで、好ましくは、筒状部材の開口の形状を非対称とし、テンプルが折り畳まれた光デバイスを筒状部材の内部に保持させるときの、光デバイスの光学要素側（表側）及びテンプル側（裏側）の向き、並びに一方及び他方のリム側の向きが開口の形状により規定されるようにする。これにより、ユーザが、光デバイスの表側と裏側、並びに上側（一方のリム側）と下側（他方のリム側）とを間違うことなく、また、位置ずれなく、光デバイスを筒状部材の内部に保持させることができる。

　本発明のさらに他の形態の充電システムにおいては、一対のテンプルが、前端部で、一対のリムのそれぞれの外側端部と、それぞれヒンジを介して折り畳み可能に接続されている。充電器の保持部は、一端部に開口を有するとともに、他端部に底を有する筒状部材である。二次電池及び前記受電コイルは、テンプルの後端部寄り、またはモダン部に設けられている。保持部は、テンプルが折り畳まれた光デバイスを、一方のリムの外側端部を開口側に向け、他方のリムの外側端部を底側に向けた状態で、筒状部材の内部に保持する。送電コイルは、少なくとも４つあり、光デバイスが筒状部材の内部に保持された状態で、受電コイルと対向する可能性のある、底寄りの一対の位置と、開口寄りの一対の位置とにそれぞれ配置されている。

　この構成により、ユーザが、送電コイル及び受電コイルの位置を全く意識しなくとも、視聴装置を筒状部材の内部に保持させるだけで、受電コイルが合計４箇所にある送電コイルのいずれかと必ず対向する。よって、二次電池が充電されないまま放置されるのを極力防止することができる。

　さらに、本発明の充電システムには、光デバイスが保持部に保持された状態で、受電コイルが送電コイルと最も近接すべき正規位置からずれているずれ量を検知するずれ量検知部と、ずれ量検知部により検知されたずれ量を小さくするように送電コイルまたは受電コイルを移動させるコイル移動制御部と、を備えさせることができる。これにより、充電時間が長時間化することを防止するとともに、電力ロスを低減することができる。

　以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
（実施形態１）
　図１に、本発明の実施形態１に係る光デバイスとしての立体映像視聴装置を斜視図により示す。図２に、視聴装置のテンプルを折り畳んだ状態を背面図により示す。図３に、立体映像視聴装置の機能ブロック図を示す。
　立体映像視聴装置（以下、視聴装置という）１０は、アクティブ・シャッター方式の立体映像視聴システムに対応した、眼鏡状の視聴装置である。

　アクティブ・シャッター方式の立体映像視聴システムは、３Ｄテレビ等の表示装置で、右目用の映像と左目用の映像とを交互に高速で切り替えて表示するとともに、視聴装置１０で、表示装置の映像の切り替えと同期して、光シャッターを交互に開閉することにより、立体映像を視聴するシステムである。

　視聴装置１０は、右目用及び左目用の光シャッター１２の図示しない電極に駆動回路１４が接続され、駆動回路１４に、光シャッター１２の駆動用の電源装置１６が接続されている。電源装置１６は、二次電池３０と、二次電池３０の充電及び放電を制御する充放電回路３２と、二次電池３０を電磁誘導方式で非接触充電するための受電コイル３４と、を含む。駆動回路１４には、充放電回路３２が接続されている。充放電回路３２は二次電池３０及び受電コイル３４と接続されている。

　各光シャッター１２は、一対のリム１８によりそれぞれ保持されている。一対のリム１８はそれぞれの内側端部で、ブリッジ２０により互いに接続されている。各リム１８の外側端部には、それぞれ、テンプル２２の前端部が、ヒンジ２４を介して接続されている。テンプル２２の後端部には、モダン部２６が形成されている。各リム１８の、ブリッジ２０の近傍には、ノーズパッド２８が形成されている。一対のリム１８、ブリッジ２０、テンプル２２、ヒンジ２４、モダン部２６及びノーズパッド２８がフレーム１を構成している。

　図示しない表示装置（３Ｄテレビ等）からは、光シャッター１２の開閉のタイミングを示す同期信号が送信されており、ブリッジ２０には、その同期信号を受信するための、図示しない受信部が設けられている。受信部で受信された同期信号は、駆動回路１４に送られる。

　光シャッター１２には、液晶光シャッターを使用するのが、動作速度、及び静音性の観点から好ましい。液晶光シャッターは、電圧を印加すると透明になり、印加電圧が除去されると不透明となるように動作する。

　図４に、二次電池の外観を斜視図により示す。二次電池３０は、外径ないしは幅Ｄが２～６ｍｍ、長さＬが１５～３５ｍｍの細長い形状であるのが好ましい。また、二次電池３０には、非水電解質二次電池、特にリチウムイオン二次電池を使用するのが、エネルギ密度が高い点で好ましい。なお、二次電池３０には、図示のような円筒形状のものに限られず、角筒形状等の様々な形状の二次電池を使用することができる。円筒状ないしは角筒状の電池は、一般に金属缶のケースを具備する。

　二次電池３０を、上述したサイズ及び形状とすることで、デザインを犠牲にすることなく、二次電池３０を、テンプル２２の後端部寄り、またはモダン部２６（図示例では、モダン部２６）に配置することが可能となる。

　二次電池３０の外径ないしは幅Ｄを２ｍｍ以上とすることで、外径Ｄがこれよりも小さい場合と比べて、二次電池３０の作製が非常に容易となり、製造コストが低減される。また、二次電池３０の十分な容量を確保することも可能となる。一方、二次電池３０の外径Ｄを６ｍｍ以下とするのは、外径Ｄがこれよりも大きい場合と比べて、視聴装置の後部に配置することが容易であり、デザイン性を損ないにくいからである。

　また、電源装置１６に二次電池を使用することで、電池を頻繁に取り替える必要がなくなり、視聴装置１０の使用の利便性が高まる。二次電池３０の容量は、例えば、１０～１００ｍＡｈとすることができる。

　そして、二次電池３０のケースは、非磁性体から形成される。非磁性体には、オーステナイト系ステンレス鋼、高マンガン非磁性鋼、アルミニウム、及びチタンの単体、または合金を使用することができる。また、ニッケルも、例えば、ＳＵＳ３１６等の非磁性体の合金の成分として使用することで、ケースを形成する非磁性体として使用することができる。ケースの材料である非磁性体を以上の材料とすることで、二次電池３０と受電コイル３４とを近接配置しても磁場が乱れないという効果の他に、電池形状を安定化することができるという効果も得られる。

　例えばラミネート電池であれば、ガスの発生により内圧が上昇すると、電池に膨れが生じ、それを収納する眼鏡に変形を来たすおそれがある。その結果、ユーザが視聴装置を装着したときに違和感を覚えることも考えられる。実施形態の二次電池３０は、上に挙げたような非磁性体をケースの材料に使用することで、ガスが発生しても電池の変形を抑えることができ、上述の不都合を防止できる。

　次に、二次電池３０をリチウムイオン二次電池から構成する場合の二次電池３０の一例を説明する。
　図５に示すように、二次電池３０は、有底円筒形の電池ケース５１、電池ケース５１内に収容された捲回型電極群５２、および電池ケース５１を封止する絶縁ガスケット６１を備えている。電池ケース５１の外側面は絶縁カバー５４で覆われている。
　電極群５２は、導電性を有する巻芯５５と、負極５６と、正極５７と、負極５６と正極５７との間を隔離するセパレータ５８とを備えている。この電極群５２には、非水電解質が接触している。

　電極群５２の最外周には、正極５７が配され、電池ケース５１の内側面と電気的に接触する。電池ケース５１の底面および側面は、外部に露出し、外部正極端子として用いられる。
　巻芯５５の一端５９は、電池ケースの外部に露出され、負極端子として用いられる。巻芯５５の一端は、絶縁ガスケット６１の孔に圧入されている。巻芯５５の他端には、電池ケース５１と短絡しないように、絶縁キャップ６０が取付けられている。

　負極５６の一端部は、巻芯５５に溶接されている。これにより、負極５６は、巻芯５５と、電気的に接続されている。
　負極５６は、帯状の負極集電体、および負極集電体の両面に形成された負極活物質層を有する。負極５６の総厚みは、３５～１５０μｍが好ましい。
　負極５６の一端部に、集電体の両面において負極活物質層が形成されず負極集電体が露出する部分が形成されている。この部分が、巻芯５５に溶接されている。
　負極集電体には、使用される負極活物質の充放電時の電位範囲において化学変化を起こさない材質が用いられる。

　負極活物質としては、黒鉛などの炭素材料、珪素酸化物、及び珪素を含む合金等を用いることができる。ただし、小型電池にて高容量化するためには、負極活物質層の容量密度は、１０００ｍＡｈ／ｃｍ³以上であるのが好ましい。なお、この容量密度は、負極活物質層１ｃｍ³あたりの容量（可逆容量）（ｍＡｈ）を指す。
　蒸着法にて負極集電体の表面に容量密度の高い珪素を含む薄膜を形成する場合、容量密度が１２００～１３００ｍＡｈ／ｃｍ³程度の高い負極活物質が得られる。小型電池でも、高エネルギ密度化により、高容量を有する電池が得られる。

　容量密度が高いため、負極活物質は、珪素、珪素を含む合金、珪素酸化物が好ましく、特に珪素酸化物が好ましい。珪素を含む合金、珪素酸化物は、充放電の際の膨張収縮が比較的大きいが、電池が小型化するほど、膨張収縮の絶対値が小さくなるため、その影響が小さくなり、小型電池に対して好適に用いられる。

　珪素酸化物は、ＳｉＯ_x（０＜ｘ＜２）が好ましい。ｘが小さいほど活物質の容量が大きくなるが、充放電時の活物質の膨張収縮による体積変化が大きくなる。また、ｘが大きいほど充放電時の活物質の膨張収縮による体積変化が小さくなるが、不可逆容量が大きくなる。本発明の小型電池では、活物質の体積変化による影響が比較的小さい。よって、小型電池での活物質の体積変化および可逆容量の観点から、０＜ｘ≦１．１が好ましい。

　珪素を含む合金は、珪素と、鉄、コバルト、ニッケル、銅、およびチタンからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素との合金が好ましい。

　巻芯５５は、負極５６に電気的に接続されるため、使用される負極活物質の充放電時の電位範囲において化学変化を起こさない材質を用いればよい。具体的には、巻芯５５としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、銅、銅合金、アルミニウム、鉄、ニッケル、パラジウム、金、銀、白金が用いられる。これらを単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

　巻芯５５は、負極集電体と、材質が同じであるのが好ましい。巻芯５５は負極５６との溶接に適した形状であればよい。巻芯５５は、棒状であるのが好ましい。棒状の巻芯５５は、長手方向に沿って平坦部を有するのが好ましい。平坦部で電極と面接触させることができる。

　正極５７は、電極群の最外周部において、正極集電体の内周側の面には、正極活物質層が形成され、正極集電体の外周側の面には、正極活物質層が形成されない片面塗工部（正極集電体が露出する部分）が設けられている。正極集電体が露出する部分の表面が、電池ケースの内面に密着している。このようにして、正極５７は、電池ケース５１と電気的に接触している。
　正極集電体には、帯状の金属箔が用いられ、好ましくは、アルミニウム箔またはアルミニウム合金箔である。

　電池の小型化および正極容量の観点から、正極活物質層（片面あたりの厚み）は、厚み３０～１００μｍが好ましい。
　正極活物質層は、正極活物質を含み、さらに必要に応じて、正極導電剤および正極結着剤を含んでもよい。

　正極活物質は、リチウムイオン二次電池で使用可能な材料であればよく、特に限定されない。正極活物質としては、例えば、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ₂）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ₂）、およびマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ₂Ｏ₄）のようなリチウム含有遷移金属酸化物を用いることができる。

　電池の小型化および高エネルギ密度化の観点から、正極活物質には、一般式：Ｌｉ_xＮｉ_yＭ_1-yＯ₂（式中、Ｍは、Ｎａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｐｂ、ＳｂおよびＢからなる群より選ばれる少なくとも一種であり、０＜ｘ≦１．２、０．５＜ｙ≦１．０）で表されるリチウム含有複合酸化物を用いるのが好ましい。

　また、電池の小型化および高エネルギ密度化の観点から、正極活物質には、一般式：Ｌｉ_xＮｉ_yＣｏ_zＭ_1-y-zＯ₂（式中、Ｍは、Ｍｇ、Ｂａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｖ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｔａ、およびＷからなる群より選ばれる少なくとも一種であり、０．９≦ｘ≦１．２、０．３≦ｙ≦０．９、０．０５≦ｚ≦０．５、０．０１≦１－ｙ－ｚ≦０．３）で表されるリチウム含有複合酸化物を用いるのが好ましい。

　以下に、二次電池３０を作製する作製方法の一例を説明する。

　電池構成部材である絶縁ガスケット６１、巻芯５５、負極５６、正極５７、セパレータ５８、電池ケース５１を１００℃の真空下で放置し、各部品を乾燥させる。その後、露点－５０℃以下の雰囲気下で、以下のように電池を作製する。

　巻芯５５には、例えばステンレス鋼製の丸棒（直径１ｍｍ）を使用する。負極５６における負極集電体が露出する部分と、巻芯５５とを、重ね合わせ、針状の第１の抵抗溶接電極と、平板状の第２の抵抗溶接電極とを、負極５６と巻芯５５とを介して互いに対向させる。第１の抵抗溶接電極を負極５６の表面に接触させ、第２の抵抗溶接電極を集電体に接触させ、第１および第２の抵抗溶接電極間に電流を印加し、巻芯５５の軸方向Ｘに沿った複数の箇所で、負極５６と集電体とを、抵抗溶接により接合する。

　その後、負極５６を、セパレータ５８および正極５７とともに、集電体の周りに巻き付け、図５に示す捲回型電極群５２を形成する。負極５６、正極５７およびセパレータ５８を巻き付けた後には、その最外周に、ポリプロピレン製の粘着テープを貼り付け、電極群が緩まないように固定してもよい。さらに、巻芯５５の一端５９には、絶縁ガスケット６１を貫通させ、他端には、絶縁キャップ６０を取り付ける。

　プラスチック製の容器内に、電極群５２を静置した後、容器内に電解液を入れ、電解液中に電極群５２を浸漬する。その後、減圧下で電極群５２に電解液を含浸させる。

　電解液を含む電極群５２を、容器から取り出し、これを有底円筒形のアルミニウム製の電池ケース（外径４ｍｍ、高さ２０ｍｍ）内へ挿入し、電池ケース５１の開口に絶縁ガスケット６１を配し、電池ケース５１の開口端３１を、絶縁ガスケット６１の上部にかしめつけて、電池ケース５１を封止する。このようにして、例えば公称容量が１８ｍＡｈである小型のリチウムイオン二次電池（直径４ｍｍ、高さ２０ｍｍ）を得ることができる。二次電池の外観寸法はこれに限られず、例えば外径Ｄ：２～６ｍｍ、長さＬ：１５～３５ｍｍの細長い円筒形状であればよい。

　図示例の視聴装置１０では、図１に示すように、駆動回路１４は、右側（図の奥側）のモダン部２６に配置され、電源装置１６は、左側（図の手前側）のモダン部２６に配置されている。各部材の配置はこれに限られず、電源装置１６及び駆動回路１４を構成する各部の少なくとも１つまたは全部を左右のテンプル２２の後端部寄りに配置することも可能である。電源装置１６の充放電回路３２を右側に移し、二次電池３０だけを左側に残して、左右のバランスをとることも可能である。

　ここで、駆動回路１４及び電源装置１６の全てを、テンプル２２の後端部寄り、またはモダン部２６に配置することは必須ではなく、一部分（例えば駆動回路１４）をテンプル２２の前端部寄り、あるいはリム１８に設けることも可能である。

　しかしながら、二次電池３０は重量が比較的大きいので、テンプル２２の後端部寄り、またはモダン部２６に設けるのが好ましい。そして、受電コイル３４も配線長をできるだけ短くするために、二次電池３０と同じ側の、テンプル２２の後端部寄り、またはモダン部２６に設けるのが好ましい。

　このとき、テンプル２２の前端部（例えばヒンジ２４の軸の中央の点）からモダン部２６の先端部までの距離（テンプルの延びる方向に沿った距離）を１００％として、視聴装置１０の重心Ｇが、テンプル２２の前端部から１５～５０％の位置となるように、駆動回路１４、及び電源装置１６の各部を配置するのがよい。視聴装置１０の重心が上記範囲にあれば、視聴装置１０の装着感が顕著に良好となる。

　図６に、駆動回路及び電源装置を収納する収納部の一例を示す。収納部３６は、右側及び左側のテンプル２２にそれぞれ設けられた中空部から形成されており、駆動回路１４及び電源装置１６をテンプル２２に内蔵して収納する。収納部３６には、開閉可能な蓋を設けることができる。

　収納部３６の形状は、図に示すような方形に限らず、テンプル２２の横断面が丸みを帯びていれば、それに合わせて円筒状等にしてもよい。収納部３６のサイズは、収納対象物のサイズに応じて適宜設定される。また、収納部３６は、図１に示したように、モダン部２６に設けてもよい。

　収納部３６を、テンプル２２またはモダン部２６に設けられた中空部から形成することで、駆動回路１４及び電源装置１６の各部、特に、比較的小型化が困難である二次電池３０をテンプル２２またはモダン部２６に内蔵させることが可能となる。よって、その存在をユーザに意識させることなく収納することができる。それにより視聴装置１０のデザインの幅が拡がり、外観を向上させることが容易となる。

　さらに、電源装置１６は、従来の一次電池に代えて二次電池３０を使用していることから、電池の交換の必要性が小さい。そこで、電源装置１６および駆動回路１４は、テンプル２２またはモダン部２６が樹脂製であれば、インサート成形によりテンプル２２またはモダン部２６に埋め込むようにして、内蔵させても良い。これにより、さらに視聴装置のデザインの自由度を広げることができる。

　図７に示すように、受電コイル３４と、送電コイル３８とを使用した二次電池３０の非接触充電では、受電コイル３４を、送電コイル３８と軸が一致するように対向させる。その状態で送電コイル３８に交流を通電することで、両コイルの間を貫く磁束が時間とともに変化する。その磁束の変化により受電コイル３４に起電力が生じる。その起電力により二次電池３０が充電される。

　このとき、受電コイル３４と二次電池３０との間隔は、４ｃｍ以下とするのが、配線長を短くするために好ましい。また、受電コイル３４は、軸がモダン部２６等の側面と垂直になるように設けるのが好ましい。

　図８に、二次電池を充電するための充電器の一例を示す。
　充電器４０は、開口４２ａと、底４２ｂとを有する筒状部材からなる保持部４２を備えている。保持部４２は、テンプル２２が折り畳まれた視聴装置１０を、一方のリム１８の外側端部を開口４２ａの方に向け、他方のリム１８の外側端部を底４２ｂに向けた状態で保持する。

　充電器４０は、さらに、送電コイル３８に電力を供給する外部電源との図示しない接続端子を有する。また、送電コイル３８に送る電流を制御する制御ユニットを有していても良い。このような制御ユニットは、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit：マイクロプロセッサ）及びメモリ等から構成できる。

　開口４２ａ及び底４２ｂの形状は、テンプル２２が折り畳まれた視聴装置１０を保持部４２の内部に差し込むときに、保持部４２に対する視聴装置１０の上下及び表裏の向きが一意に決まるように、非対称に形成されている。そして、保持部４２には、視聴装置１０を受電コイル３４が設けられている部分が底４２ｂを向くように差し込んだ状態で、受電コイル３４と軸が一致し、かつ対向するように、送電コイル３８が設けられている。なお、送電コイル３８を保持部４２の開口側に設け、視聴装置１０の受電コイル３４が設けられている部分を開口側に向けるように開口４２ａの形状を設定しても良い。

　図９に示すように、保持部４２の側面には、送電コイル３８の設けられた位置と対応する位置に、送電コイル３８の設けられた位置を示す印４４が設けられている。これと対応して、図２に示すように、視聴装置１０のモダン部２６の受電コイル３４が設けられた位置には印４６が設けられている。

　以上の構成により、ユーザは、受電コイル３４が設けられた側を底側にして、開口４２ａの形状通りの上下及び表裏の向きで視聴装置１０を保持部４２の内部に差し込むことができる。よって、ユーザは、容易に、受電コイル３４と、送電コイル３８とが対向するように、視聴装置１０を保持部４２に保持させることができる。

　図１０に、充電器の変形例を示す。この充電器４０Ａにおいては、保持部４２Ａは、扁平な楕円状の開口４２ａ及び底４２ｂを有している。送電コイル３８は、底４２ｂ寄りの位置に一対と、開口４２ａ寄りの位置に一対とが配置されている。送電コイル３８が配設される位置は、視聴装置１０が保持部４２Ａの内部に保持されるときの可能な４通りの状態（表裏逆の２通り×上下逆の２通り）に対応している。

　送電コイル３８をこのように配置することで、ユーザが、送電コイル３８及び受電コイル３４の位置を全く意識しなくとも、二次電池３０を非接触充電することが可能となる。よって、視聴装置１０の使用の利便性がより良くなる。

　なお、４つの送電コイル３８を直列に接続すれば、どの送電コイル３８が受電コイル３４と対向しているかにかかわらず充電を実行することが可能である。

　４つの送電コイル３８を外部電源と並列に接続する場合には、どの送電コイル３８が受電コイル３４と対向しているかを検知する検知機構を設ける。例えば、短時間の電流を流したときの各送電コイル３８のインピーダンスを検知すれば、受電コイル３４と対向している送電コイル３８を特定できる。その検知結果に基づいて、各送電コイル３８への通電をオンまたはオフすることを選択する。このような機構は、充電器４０の制御ユニットに設ければよい。

　次に、本発明の実施形態２を説明する。
（実施形態２）
　図１１に、実施形態２に係る光デバイスとしての度数可変眼鏡に使用されるレンズを光の入射方向に直交する方向から見た様子を示す。度数可変眼鏡自体の外観は、図１の視聴装置と類似している。よって、類似する部分については、図１の符号を流用して説明する。また、図１１に示された各部材の厚み等の比率は、視認性を考慮して、実際のものから変えられている。

　図示例のレンズ７０は、ベースレンズ７０ａと、ベースレンズ７０ａに埋め込まれた平板状の電気活性素子７１とを含む。ベースレンズ７０ａには、例えば近視矯正用の通常の光学レンズ（凹レンズ）を使用することができる。電気活性素子７１は、電気エネルギの適用によって変化し得る屈折率を有するデバイスである。電気活性素子７１は、ベースレンズ７０ａと光学的に連通している。このようなレンズ７０は、図１のフレーム１（より具体的には、リム１８）に取り付けることができる。なお、電気活性素子７１は、ベースレンズ７０ａの内部ではなく表面に取り付けることもできる。

　電気活性素子７１は、レンズ７０の全視野またはその一部のみに配置され得る。図１１では、二点鎖線により、電気活性素子７１がレンズ７０の全視野に配置された場合を示している。電気活性素子７１は、図示例のような平面状とすることもできるし、レンズの曲面に沿って湾曲させることもできる。さらに、電気活性素子７１は、一対のレンズ７０の両方に配置することもできるし、片方にのみ配置することもできる。また、１つのレンズ７０に配置される電気活性素子７１は１つに限られない。２以上の電気活性素子７１を１つのレンズ７０に配置することもできる。例えば、レンズ７０を近視矯正用または遠視矯正用の屈折力を有しない単なる透明体とするとともに、１つのレンズ７０に、活性時に近視矯正用の屈折力を発揮する電気活性素子７１と、活性時に遠視矯正用の屈折力を発揮する電気活性素子７１との両方を配置することも可能である。

　電気活性素子７１がレンズ７０の全視野の一部のみに配置されるとき、レンズ７０の中で電気活性素子７１が配置される位置は特に限定されない。一例として、ユーザの視線が下に向いたときに、その視線と重なる位置、すなわちレンズ７０の下部の中央に、電気活性素子７１を配設することができる。

　図１２に、電気活性素子の一例の横断面図を示す。同図においては、電気活性素子７１の厚みと幅との比率、並びに各層の厚みの比率は、実際を反映していない。同図においては、電気活性素子７１を主に厚み方向に拡大している。

　図示例の電気活性素子７１は、２つの透明な基板７２と、その間に配された、液晶材料の薄層からなる電気活性材料７３とを含む。基板７２は、電気活性材料７３が基板間内に含まれ、かつ漏れ出し得ないことを保証するように成形されている。基板７２の厚さは、例えば１００μm超１ mm未満であり、好ましくは２５０μmのオーダーである。電気活性材料７３の厚みは例えば１００μｍ未満とすることができ、好ましくは、１０μｍ未満である。

　２つの基板７２の１つにより、ベースレンズ７０ａの一部を形成することができる。このとき、一方の基板７２は他方よりも実質的に厚くなり得る。これらの態様において、例えば、ベースレンズ７０ａの一部を形成する基板は、１ mm～１２ mm厚のオーダーであり得る。他の基板７２の厚さは１００μm超１ mm未満であり得るが、好ましくは２５０μmのオーダーであり得る。

　２つの基板７２は、同一の屈折率を持ち得る。電気活性材料７３は、液晶を含み得る。液晶は、液晶を横切る電場を発生させることによって変えることができる屈折率を持つので、電気活性材料７３に特に適切である。液晶材料は、偏光不感受性であることが好ましい。その液晶材料には、コレステリック液晶材料を好適に使用し得る。コレステリック液晶材料はおよそ０．２以上の複屈折率を持つネマチック液晶を含み得る。コレステリック液晶材料は、およそ１．１（μｍ^-1）以上の大きさを持ったヘリカルツイスト力を持ったカイラルドーパントをさらに含み得る。電気活性材料７３は、上記の屈折率に概ね等しい平均屈折率を持ち得る。

　各基板７２の電気活性材料７３と接触する面には、それぞれ、光学的に透明な電極７４が配設されている。電極７４によって電気活性材料７３に電圧が印加された活性化状態で、電気活性材料７３の屈折率は変化し、それによって例えばその焦点距離または回折効率のような電気活性材料７３の光学特性を変化させる。電極７４には、例えば任意の既知の透明導電性酸化物（例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）：酸化インジウムスズ（スズドープ酸化インジウム）)、または導電性有機材料(例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（Poly（3,4-ethylenedioxythiophene）poly（styrenesulfonate））、またはカーボンナノチューブ等)を含み得る。電極７４の厚さは、例えば１μm未満であり得るが、好ましくは０．１μm未満である。

　電気活性素子７１は、第１の屈折率と第２の屈折率との間のスイッチングが可能なものであり、印加された電圧が第１の所定値Ｅ1未満である不活性化状態において第１の屈折力を持ち得、印加された電圧が第２の所定電圧Ｅ2（Ｅ2＞Ｅ1）を超える活性化状態において第２の屈折力を持ち得る。

　不活性化状態では、電気活性素子７１は、実質的に屈折率力を与えないように構成され得る。換言すれば、第１の所定値Ｅ1未満の電圧が印加された場合（または実質的に電圧が印加されない場合）は、電気活性材料７３は、基板７２の屈折率と実質的に同一の屈折率を持ち得る。この場合、電気活性素子７１の屈折率はその厚さに渡って実質的に一定であり、屈折率の変化を生じない。

　一方、電気活性材料７３に含まれた、例えばコレステリック液晶材料のディレクタを、もたらされる電場と平行に配列させるために十分な電圧（第２の所定電圧Ｅ2を超える電圧）が印加された場合、電気活性素子７１は、屈折率の増大を与えるような活性化状態にあり得る。換言すれば、第２の所定電圧Ｅ2を超える電圧が印加された場合、コレステリック液晶材料は、基板７２の屈折率とは異なる屈折率を持ち得る。

　例えば、ユーザが、自動車の運転のような遠距離の仕事に携わる場合、電気活性素子７１は不活性化され、それによってユーザにベースレンズ７０ａによる適切な遠距離の矯正を与えることができる。一方、ユーザが、読書またはコンピュータ画面を見るような、近距離または中間距離の仕事に携わる場合、電気活性素子７１が活性化され、それによってユーザに適切な近距離の矯正を与えることができる。

　電気活性材料７３に含ませるコレステリック液晶材料は、本質的にコレステリック状態（すなわち、カイラルまたは捻れ）であるか、またはネマチック液晶をカイラルツイスト剤と混合することによって形成される。後者のアプローチが用いられた場合、得られたコレステリック液晶は、元のネマチック液晶と同じである多くの特性を持つ。例えば、得られたコレステリック液晶材料は、同じ屈折率の分散を持ち得る。また、得られたコレステリック液晶材料は、元のネマチック液晶と同じ常屈折率、および異常屈折率を持つ。ネマチック材料はコレステリック液晶よりも多く市販されているので後者のアプローチは好ましく、よりおおきな設計の柔軟性を与える。

　度数可変眼鏡は、各電極７４に所定の電圧を印加するための駆動回路を含み得る。駆動回路は、実施形態１の駆動回路１４と同様の駆動回路であり、ユーザのボタン操作等に応じて、または、ユーザの所定の動作（例えば、頭を下に傾ける動作）を検出した検出結果に応じて、各電極７４に所定の電圧を印加するように動作させることができる。そのような駆動回路は、実施形態１の駆動回路１４と同じ配置でテンプル２２またはモダン部２６に設けることができる。

　度数変換眼鏡は、さらに、電気活性素子７１を制御可能なように駆動回路と接続された電源装置を含み得る。その電源装置は、図３の電源装置１６と同様の構成を有し、同様に動作する。そのような電源装置は、電源装置１６と同じ配置でテンプル２２またはモダン部２６に設けることができる。

　次に、本発明の実施形態３を説明する。
（実施形態３）
　図１３に、実施形態３に係る充電システムに使用される充電器８０の側面図を示す。充電器８０の形状は、図８の充電器４０または図１０の充電器４０Ａと同様である。充電器８０は、送電コイル３８が可動式である点で、それらの充電器とは異なる。図示例の充電器８０は、図８の充電器４０と同様に１つの送電コイル３８だけを備えている。充電器８０には、図１０の充電器４０Ａと同様に、４つの送電コイル３８を備えさせてもよい。図示例の充電器８０では、送電コイル３８の初期位置は、図８の充電器４０における送電コイル３８の配置と同じである。

　充電器８０は、送電コイル３８の初期位置の周囲の第１の点の磁束密度（第１の磁束密度）を検出する磁束密度検出コイル８１と、送電コイル３８の初期位置の周囲の第２の点の磁束密度（第２の磁束密度）を検出する磁束密度検出コイル８２と、送電コイル３８の初期位置の周囲の第３の点の磁束密度（第３の磁束密度）を検出する磁束密度検出コイル８３と、を備えている。

　さらに、充電器８０は、送電コイル３８を第１の点に向かって引き寄せるように移動させるアクチュエータ８４と、送電コイル３８を第２の点に向かって引き寄せるように移動させるアクチュエータ８５と、送電コイル３８を第３の点に向かって引き寄せるように移動させるアクチュエータ８６と、を備えている。アクチュエータ８４～８６は、アクチュエータ制御部８７により制御される。このようなアクチュエータ制御部８７は、ＣＰＵ、ＭＰＵ及びメモリ等から構成できる。第１～３の点は、異なる点であれば特に制限されないが、例えば、初期位置にある送電コイル３８の軸心を中心とする正三角形の３つの頂点と対応して配置される。

　そして、充電器８０は、充電器８０の保持部により光デバイスが保持されている状態で、受電コイル３４が送電コイル３８と最も近接すべき、ないしは、軸を一致させるようにして対向すべき正規位置からどれだけずれているかを示すずれ量を検知するためのずれ量検知部８８をさらに備えている。受電コイル３４が正規位置にあるとき、つまり受電コイル３４と送電コイル３８とが軸を一致させて対向するとき、二次電池を最高の効率で充電することができる。

　ずれ量検知部８８は、磁束密度検出コイル８１～８３により検出された磁束密度に基づいて上記ずれ量を検知する。アクチュエータ制御部８７は、ずれ量検知部８８により検知されたずれ量を小さくする方向に送電コイル３８を移動させるようにアクチュエータ８４～８６を制御する。以下、この点を説明する。

　初期位置の送電コイル３８の軸心と対応する位置（以下、送電コイル中心位置という）から磁束密度検出コイル８１が配置された位置（第１の点）を終点とするベクトルを第１の単位ベクトルとし、送電コイル中心位置から磁束密度検出コイル８２が配置された位置（第２の点）を終点とするベクトルを第２の単位ベクトルとし、送電コイル中心位置から磁束密度検出コイル８３が配置された位置（第３の点）を終点とするベクトルを第３の単位ベクトルとする。

　ずれ量検知部８８は、「（第１の磁束密度×第１の単位ベクトル）＋（第２の磁束密度×第２の単位ベクトル）＋（第３の磁束密度×第３の単位ベクトル）」という演算により、上記ずれ量（ベクトル量）を検知する。磁束密度検出コイル８１～８３に発生する起電力は、磁束密度の時間変化率に比例するので、磁束密度は起電力から容易に求めることができる。

　アクチュエータ制御部８７は、上記演算されたずれ量が零となる方向及び距離だけ送電コイル３８を移動させるように、アクチュエータ８４～８６を制御する。これにより、送電コイル３８の中心と受電コイルの中心とを正対させることができるので、最良の効率かつ可能な限り短い時間で二次電池を充電することが可能となる。

　なお、上記実施形態３では、上記ずれ量を小さくするように送電コイル３８を移動させるものとしたが、これに限られず、受電コイル３４を移動させるものとしてもよい。受電コイル３４を移動させる場合には、その移動機構を光デバイスに設ければよい。しかしながら、この場合には、光デバイスの重量が大きくなるとともに、移動の範囲も限られたものとなる。また、送電コイル及び受電コイルの両方を移動させてもよい。

　本発明の光デバイスは、装着感が良好であり、かつ使用の利便性が高いので、いわゆる３Ｄ眼鏡の形態では、映画館での長時間の３Ｄ映像の視聴や、３Ｄテレビによる、小さな子供を含めた家庭での３Ｄ映像の視聴に有用である。また、装着が常時である度数変換眼鏡の形態では、利便性が高いことによるユーザへの恩恵はさらに大きい。

　本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形及び改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく、すべての変形及び改変を包含する、と解釈されるべきものである。

　１０　立体映像視聴装置、
　１２　光シャッター、
　８１　駆動回路、
　８３　電源装置、
　２２　テンプル、
　２６　モダン部、
　３０　二次電池、
　３２　充放電回路、
　３４　受電コイル
　３６　収納部、
　３８　送電コイル、
　４０、４０Ａ、８０　充電器
　５０　レンズ
　５１　電気活性素子
　８１、８２、８３　磁束密度検出コイル
　８４、８５、８６　アクチュエータ
　８７　アクチュエータ制御部
　８８　ずれ量検知部

Claims (14)

1. 　光の透過状態を可変にするように電気的に作動する１以上の光学要素、前記光学要素の駆動回路、前記光学要素の駆動用電源装置、少なくとも１つの前記光学要素を支持する一対のリム、前端部及び後端部を有するとともに、前記一対のリムと前記前端部でそれぞれ接続された一対のテンプル、及び前記一対のテンプルの後端部にそれぞれ形成された一対のモダン部、を備える光デバイスであって、
   　前記電源装置が、二次電池と、前記二次電池を充電するための受電コイルと、を含み、
   　前記二次電池のケースが非磁性体から形成されている、光デバイス。
2. 　前記二次電池及び前記受電コイルが、同じ側の前記テンプルの後端部寄り、または同じ側の前記モダン部に設けられるとともに、
   　前記テンプルの前端部から重心までの前記テンプルが延びる方向に沿った距離が、前記テンプルの前端部から前記モダン部の後端部までの前記テンプルが延びる方向に沿った距離の１５～５０％である、請求項１記載の光デバイス。
3. 　前記二次電池が円筒状または角筒状である、請求項１または２記載の光デバイス。
4. 　前記二次電池の径または幅が２～６ｍｍである、請求項３記載の光デバイス。
5. 　前記二次電池と前記受電コイルとの距離が、４ｃｍ以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の光デバイス。
6. 　前記非磁性体が、オーステナイト系ステンレス鋼、高マンガン非磁性鋼、ニッケル、アルミニウム、及びチタンよりなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の光デバイス。
7. 　前記光学要素が、前記一対のリムによりそれぞれ支持された一対の液晶光シャッターであり、
   　前記駆動回路は、外部の映像表示装置により交互に表示される２系統の映像の切替に同期して、前記一対の液晶光シャッターの一方の透明度が大きいときには他方の透明度が小さくなり、前記一対の液晶光シャッターの一方の透明度が小さいときには他方の透明度が大きくなるように、可変電圧を前記一対の液晶光シャッターのそれぞれに印加する、請求項１～６のいずれか１項に記載の光デバイス。
8. 　前記光学要素が、所定値以上の電圧の印加により活性化して屈折率が変化する電気活性材料を含み、前記駆動回路は、前記電気活性材料に前記所定値以上の電圧を印加して、前記電気活性材料を活性化させる、請求項１～６のいずれか１項に記載の光デバイス。
9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の光デバイスと、
   　前記光デバイスを所定の姿勢で保持する保持部及び前記受電コイルと協働して前記二次電池を充電する送電コイルを含む充電器と、を備える充電システムであって、
   　前記保持部が、前記受電コイルが前記送電コイルと近接するように前記光デバイスを保持する、充電システム。
10. 　前記一対のテンプルが、前記前端部で、前記一対のリムのそれぞれの外側端部と、ヒンジを介して折り畳み可能に接続されており、
    　前記充電器の前記保持部が、一端部に開口を有するとともに、他端部に底を有する筒状部材であり、
    　前記保持部は、前記一対のテンプルが折り畳まれた前記光デバイスを、一方のリムの外側端部を前記開口側に向け、他方のリムの外側端部を前記底側に向けた状態で、前記筒状部材の内部に保持し、
    　前記送電コイルは、前記光デバイスが前記筒状部材の内部に保持された状態で、前記受電コイルと近接する位置に配設されている、請求項９記載の充電システム。
11. 　前記受電コイルが設けられた側の前記テンプルまたは前記モダン部に、前記受電コイルが設けられた位置を示す第１の印が設けられ、
    　前記筒状部材に、前記送電コイルが設けられた位置を示す第２の印が設けられている、請求項１０記載の充電システム。
12. 　前記開口の形状が非対称であり、前記テンプルが折り畳まれた前記光デバイスを前記筒状部材の内部に保持させるときの、前記光デバイスの光学要素側及びテンプル側の向き、並びに一方及び他方のリム側の向きが前記開口の形状により規定される、請求項１１記載の充電システム。
13. 　前記一対のテンプルが、前記前端部で、前記一対のリムのそれぞれの外側端部と、ヒンジを介して折り畳み可能に接続されており、
    　前記充電器の前記保持部が、一端部に開口を有するとともに、他端部に底を有する筒状部材であり、
    　前記二次電池及び前記受電コイルは、同じ側の前記テンプルの後端部寄り、または前記モダン部に設けられており、
    　前記保持部は、前記テンプルが折り畳まれた前記光デバイスを、一方のリムの外側端部を前記開口側に向け、他方のリムの外側端部を前記底側に向けた状態で、前記筒状部材の内部に保持し、
    　前記送電コイルが、前記光デバイスが前記筒状部材の内部に保持された状態で、前記受電コイルと対向する可能性のある前記底寄りの一対の位置と、前記開口寄りの一対の位置とにそれぞれ配置されている、請求項９記載の充電システム。
14. 　前記光デバイスが前記保持部に保持された状態で、前記受電コイルが前記送電コイルと最も近接すべき正規位置からずれているずれ量を検知するずれ量検知部と、
    　前記ずれ量検知部により検知されたずれ量を小さくするように前記送電コイルまたは前記受電コイルを移動させるコイル移動制御部と、を備える請求項９～１３のいずれか１項に記載の充電システム。

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