JP2007260372A - 眼力トレーニング用電子画面の表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】視線と輻輳角及び焦点調節を繰返し行なうための眼力トレーニング用電子画面の表示方法を提供する。
【解決手段】電子画面にほぼ同形の左右の映像を同時に表示し、観察者が左の映像を右の目で右の映像を左の目で見る交差法、又は左の映像を左の目で右の映像を右の目で見る平行法を行い視覚と脳の想像融合機能により擬似立体映像を認識させる眼力トレーニング用電子画面の表示方法である。左右の映像の面積が小さい時は互いに接近して表示し、時間の経過に従って観察者の左右の眼球が動くように左右の映像の面積を電子画面の画素面積の整数倍で大きくするとともに互いを整数倍で引き離して表示する。
【選択図】図７

Description

本発明は、眼力トレーニング用電子画面の表示方法、特に電子画面に表示した擬似立体映像による眼力トレーニング方法に関ものである。

近来、急速な発展を成し遂げている電子文明は、各種の電子表示装置を見る世代を増大させている。その結果多くの仮性近視を生み出し目の健康、眼力への留意が注目を浴びている。又寿命が延びて高齢化に伴い何時までも健康な眼力を維持することが望まれている。
仮性近視の原因には、目の前４０ＣＭ〜５０ＣＭにあるパソコン画面を長時間見つめることで、図１３に示す両眼のなす輻輳角Ｔ２が一定になる。そのため図１９に示す眼球６０回りの各直筋６３が一定の負荷に置かれ、これらがこり固まって眼球運動に支障を来たすと考えられる。その結果図１８、図２０、図２１示す毛様帯６２、チン小体６５の運動機能が低下し、水晶体６１の伸び縮み機能も低下して焦点調節が不良となる。

非特許文献１ 三笠書房 あなたの視力は必ず回復する
中川和宏著 １９９７年５月１０日
では紙面にちりばめた各種図形・文字を目で追って眼力を鍛えている。
非特許文献２ 株：ワニマガジン社 視力・脳力を鍛えるハイパー・マジカル３Ｄ
河村明弘 監修 ２００３年１０月２５日
では１枚のハイパー・マジカル３Ｄを左右の目で見つめて擬似立体映像を脳で認識させている。
非特許文献３ 株：中経出版 ５分で目が良くなる３Ｄの不思議な世界
中川和宏著 ２００３年１２月１８日
では１枚の立体用映像を、又接している２枚の左右映像を左右の目で見つめて、擬似立体映像を脳で認識させている。
非特許文献４ 株：学習研究社 脳活性３Ｄトレーニング・ドリル
栗田昌裕著 ２００５年６月２５日
では接している２枚の左右風景映像を左右の目で見つめて、擬似立体映像を脳で認識させている。
非特許文献５ 株：日本文芸社 視力回復 アイバランスメガネ
にちぶんＭＯＯＫ 平成１４年８月１０日
では１枚の３Ｄステレオグラフィックを左右の目で見つめて擬以立体映像を脳で認識させている。

従来例の代表的発明が、本願発明者の一人が行なった、特許文献１の電子画面に表示される左右の映像を、時間列で交互に左右の目に見せて立体映像を脳で認識させている。時間列で交互に左右の目に見せるために電子シャッター付きの電子メガネを使用する「立体映像を利用する視力回復装置及び立体映像の表示方法」である。
特開２００２−３３６３１７（特願２００１−１７９３５２）

非特許文献１−５に示される印刷物や画面では、視線と輻輳角及び焦点調節を繰返し行なうものではないので、充分な眼筋トレーニングにはならなかった。
また、日常のパソコン作業では、画面映像に対する両眼視差や輻輳から得られる距離感と、眼の焦点調節から得られる距離感に矛盾があり、目の疲労の原因となることが指摘されている。
更に特許文献１では観察用の電子シャッター眼鏡を購入しなければならなかった。

本発明の目的は、このような問題点を解消するために案出されたものであり、日常作業のパソコン画面で、擬似立体映像を５、６分見ることを数回繰り返すことで、視線と輻輳角及び焦点調節を繰返し行なうことができる眼力トレーニング用電子画面の表示方法を提供することである。

この発明は、上記問題を解決するためになされたもので、電子画面にほぼ同形の左右の映像を同時に表示し、観察者が左の映像を右の目で右の映像を左の目で見る交差法、又は左の映像を左の目で右の映像を右の目で見る平行法を行い視覚と脳の想像融合機能により擬似立体映像を認識させる眼力トレーニング用電子画面の表示方法において、前記左右の映像の面積が小さい時は互いに接近して表示し、時間の経過に従って観察者の左右の眼球が動くように前記左右の映像の面積を前記電子画面の画素面積の整数倍で大きくするとともに互いを前記整数倍で引き離して表示することを特徴とする。

この発明によれば、視線と輻輳角及び焦点調節を繰返し行なうことができ、画面映像に対する両眼視差や輻輳から得られる距離感と、眼の焦点調節から得られる距離感をほぼ一致させて、目の疲労の原因を排除できる。結果的に眼力の機能を強化し、視力の強化を図ることができる。

以下、本発明の実施例を説明する前に、視力と脳の解釈構造及び左右目による遠近図法や立体視の基本的な原理についてそれぞれ説明する。
人間は、両眼視差と輻輳角度と脳は、密接に関わり、図１３、図１６に示すように物が手前に出で来るときは、両眼視差が大きくなり（Ｔ２＞Ｔ１）輻輳角度も広がって行く。
まず、人間の脳について、大脳生理学・解剖学上公知の構造・機能について図１４、図１５で説明する。
近年脳医学や生体脳スキャナーや脳波の研究・開明や生化学の進歩により、人間の脳構造と脳の各種機能と機能部位（大脳での分布位置）が明らかにされつつある。
図解雑学「脳のしくみ」岩田誠監修によると、人間の脳１０ではほぼ左右対称の左脳１１と右脳１２とからなる大脳とその後ろ下方の小脳１３とから構成される。脳全体を大脳皮質１４が被っているが左右の側頭連合野１５の（耳）下方に小面積の聴覚野１６がそれぞれあり、後方の後頭連合１８の下方（小脳１３の上方）で左右に小面積の視覚野１９がそれぞれある。

球体の大脳皮質は側面から見て、空間領域分布では前頭葉２０、頂上の頭頂葉２１、後頭葉２２、側頭葉２３から構成される。
耳の情報を受けるのが聴覚野１６で、それは左右耳のやや上方、側頭葉２３の中央下方部にあり、一方眼の情報を受ける左右視覚野１９は左右後頭葉２２の最後部下端にある。
更に大脳は機能上では、５感からの情報を処理し、判断する５つの連合野からなり、これらは前頭連合野２４、頂上の頭頂連合野２５、後頭連合野１８、側頭連合野１５、前頭連合野２４と頭頂連合野２５に挟まれた運動連合野２６である。各連合野は左右の脳に対象的に分布し、各連合野は脳発達・成長とともにその機能性を高めて行く。

視覚野１９が、目からの色、形、奥行き、動き情報を受けて、後頭連合野１８ではこれらの情報を分析・統合して対象物を判断し認識する。また脳には交叉支配というものがあり、右目を始め体の右の情報・運動は左脳に支配され、左目を始め体の左の情報・運動は右脳に支配される。
脳の左半球の働きは、話す、書く、判断など論理的思考、計算機能が主である。一方右半球は左右の視野に対して満遍なく対応する機能があり、空間内の総合認識や操作機能を優位に備えている。更に右半球は、絵画の全体的構成、未知のメロディーの認知、視覚に入る外界の全体的情報の解読に優位に機能する。

次に、左右目による遠近図法や立体視の基本的な原理では、人間において、左右の眼に同一の物体であっても両眼の並んだ水平方向に位置がずれた視差を有して結像している。人間が太陽や遠くの山や川等の無限遠を見ている時には、眼球が動いて左右の眼に入る光軸（左右の視線）が平行になり、左の眼に見えるものは右に移動し、右の眼に見える同一のものは左に移動した状態で見える。光軸が平行な状態では、眼に近い位置の物体の視差は遠い物体の視差より大きくなり、遠くになればなるほど視差は次第に小さくなる。

また目先から約１００メートル先までの物体を見ると、図１３において左右の眼球がその方向を向くように動き、左右の眼は、見ている物体に対して輻輳角Ｔを形成する。眼に近い位置の物体の輻輳角Ｔ２は遠い物体の輻輳角Ｔ１より大きくなっているＴ２＞Ｔ１。
左右の眼から入った映像は左右が交叉して図１４、１５の右左の視覚野１９が、目からの色、形、奥行き、動き情報を受け、後頭連合野１８ではこれらの情報を分析・統合して対象物を判断し立体映像を認識する。

人間の脳はこれら図１３の輻輳角Ｔと図１２の視差により当該物体の立体像を認識し且つ遠近を判断している。この輻輳角Ｔ１、Ｔ２は本来人間の脳が、両眼球の視線と焦点調節（水晶体の調節）と左・右視差に基づいて認識する。我々の持つ二つの眼は、その位置のずれから左右眼で異なる像を形成する。特に見る人から対象物までの距離に依存して、網膜では両眼でわずかにずれた像が写り、画像の相対的な差は視差と呼ばれる。脳はこの視差を測定でき、それを使って見る人から対象物までの相対的な距離を評価する。

更に図１６において、視差について詳しく説明する。３次元空間にある物体即ち視標１０ａを人間が見る場合、左目５３Ｌと右目５３Ｒの網膜に写った像の違いを脳内の視覚野１９と、後頭連合野１８で処理して奥行きを知覚すると考えられている。動物たる人類の左右の目５３Ｌ・５３Ｒは約６−７ｃｍ離れているため、その視差（両眼視差）は近距離において奥行きを知覚するもっとも重要な要因となっている。
今理解を容易にするため視標１０ａを立方体とし、側面に円が描かれている、左目５３Ｌには立方体１０ａの左側面５１が広く見え、右側面５２が狭まって（細長い楕円状）見える。これを左目視差効果度と定義する。

一方右目５３Ｒには立方体１０ａの右側面５２が広く（円状に）見え、左側面５１が狭まって（長方形に）見える。これを右目視差効果度と定義する。
自然界に於ける人間の目では、左右の目５３Ｌ・５３Ｒが約６−７ｃｍ離れている理由で、右目視差効果度と左目視差効果度とこれらの映像相関計数は万人に共通で一定の規則性に従っている。
一方コンピュータ映像では、映像制作過程で、右目視差効果度と左目視差効果度とこれらの映像相関計数とを自由に変化・設定が可能である。

次に図１７において、無限遠点Ｗ（人間の生活空間では１０ｍ後方で充分）から距離Ｌ１に立方体１０ａがある場合と、距離Ｌ２に立方体１０ａがある場合と、距離Ｌ３に立方体１０ａがある場合とを考察する。距離Ｌ２は丁度パソコン画面等の位置とする。
立方体１０ａを見る場合には、観察者に近い距離Ｌ３の立方体１０ａは大きく（表示面積大）、観察者から中間位置距離Ｌ２にある立方体１０ａは中程度に（表示面積中）、観察者から遠い距離Ｌ１の立方体１０ａは小さく（表示面積小）それぞれ表示する。これを透視図法による遠近面積率と定義すると、遠近面積率は左右の目に共通である。

整理すると、立体感、遠近感の主要素（生理的立体視要素）としては、両眼視差：左右の目に写る像の違い、両眼輻湊：視線の交差角、つまり眼球の回転角、眼球回転角制御で距離が認識さる。焦点調節：焦点を合せる為のレンズ厚さ変化、レンズの厚さ制御で、距離が認識される。運動視差：移動により目に写る像の違いで、物体の状態変化により位置が認識される。最後に両眼の像が融合して、立体認識される。

遠近感の主要素（感覚的立体視要素）としては、大・小：小さい物は遠く、大きい物は近くに感じる。上・下：上に有る物は遠く、下に有る物は近くに感じる。粗・密：密集した所は遠く、粗い所は近くに感じる。運動：遅く動く物は遠く、速く動く物は近くに感じる。遮・蔽：重なり隠れる物は遠く、隠す物は近くに感じる。明・暗：暗い所は遠く、明るい所は近くに感じる。鮮・明：霞んだ所は遠く、鮮明な所は近くに感じる。陰・影：影（光源）の位置による判断。濃・淡：淡い色は遠く、濃い色は近くに感じる。色相：寒色は遠く、暖色は近くに感じる。

次に、この発明の基本となる擬似立体映像について説明する。
歴史的にはカメラの出現以後にステレオカメラが知られている。人間の左右の目に対応して水平に約６−７ｃｍ接近した２個のレンズで同時に２枚の人物や生活空間の風景写真を撮る。ここでも左右の目に対応した水平に約６−７ｃｍ接近した２個のレンズで同時に左右の目で同時に見ることで立体映像を人間が認識する。

次に医学上知られている目の生理学上の構成について以下に説明する。
図１８において、眼球６０は外から見える角膜と虹彩と水晶体６１と内部の硝子体と毛様体６２と網膜と黄斑と視神経とから構成される。眼球６０は外部を見るためにキョロキョロ動けるように、図１９に示す６本の眼筋６３に外表が結合されている。眼筋６３は２本の上下直筋と２本の外内（眼球の左右側にある）直筋と２本の上下斜筋である。
眼球６０は角膜と連続した柔らかい袋体６４に包まれており、６本の眼筋６３が袋体６４を特定な位置から引くことで、眼球６０が動く。

水晶体６１は柔らかい厚みのある円盤形であり、図１８、図２０に示すようにその周縁部を囲むように毛様体６２が位置し、毛様体６２は略円環状であり、その外周部が角膜と袋体６４とが連続する位置と結合している。毛様体６２の内周部に水晶体６１があり、毛様体６２の内周部と水晶体６１の外周部とは糸状の無数のチン小帯６５で接続されている。
毛様体６２が弛緩すると、チン小帯６５が緊張して水晶体６１が引っ張られて圧縮されて扁平となり、眼が遠くを見る状態になる。
一方毛様体６２が収縮すると、図２１に示すようにチン小帯６５が緩み水晶体６１が膨らむようになり厚くなり、眼が近くを見る状態になる。

人間が意識して遠・近を見る場合には、毛様体６２とチン小帯６５と水晶体６１とが動き焦点調整を行い、周囲を見る場合は、６本の眼筋６３及び毛様体６２とチン小帯６５と水晶体６１とが同時に動くことになる。
さて、長時間のテレビ観賞や電子表示装置上での仕事や子供の長時間に渡るテレビゲーム、通常の長時間の文書仕事では、眼の視界方向が一定、見ている対象映像への焦点距離が一定となっている。従って眼の６本の眼筋６３及び毛様体６２とチン小帯６５と水晶体６１が運動不足になり、さまざまな健康障害を起こす原因となる。

外部から間接的に触れられる人間の筋肉では、手で揉んだり、屈伸運動をしたり、背伸びしたりして疲労回復が可能である。
眼の６本の眼筋６３及び毛様体６２とチン小帯６５と水晶体６１は元々小さく頭部内部の細かい筋肉であるので、任意に手で揉んだり、屈伸運動をしたり、背伸びしたり出来ない筋である。このような状況のために、非特許文献１−５の書物と、特許文献１の装置が活用されている。

次に立体視の平行法（パラレル法）と交差法（クロス法）について、非特許文献１−５を参照して説明する。
図５において、交差法（クロス法）では左目で右目用の映像を、右目で左目用の映像をそれぞれ同時に見る、暫らく見つめていると脳の働きにより、左右の映像が重なって３枚の映像が見えてくる。このとき真中の映像が脳で左右の合成された擬似立体映像である。立体図では真中の映像の部分が手前に飛び出して（浮かんで）見えてくる。
交差法（クロス法）では左右の目線が左右の映像の前で交差し、図８の濃い線画に示すように左右の目は寄り目になっている。この時に図１９に示す眼の６本の眼筋６３及び毛様体６２とチン小帯６５と水晶体６１とが動いている。

図６において、平行法（パラレル法）では、左目で左目用の映像を、右目で右目用の映像をそれぞれ同時に見る、暫らく見つめていると脳の働きにより、左右の映像が重なって３枚の映像が見えてくる。このとき真中の映像が脳で左右の合成された擬似立体映像である。擬似立体図では真中の映像の部分が奥に凹んで（沈んで）見えてくる。
平行法（パラレル法）では左右の目線が平行で、図８の点線画に示すように左右の目は外向きになっている。本願は、特に交差法（クロス法）を利用する電子画面に表示した擬似立体映像による眼力トレーニング方法であり、以下具体的に説明する。

図４において擬似立体映像表示装置Ｆは、映像を記録したメモリ１と２台の電子カメラ２、３と選択スイッチ４と切り替えスイッチ５と距離調整器６とビデオメモリ７と表示部８と制御装置（ＣＰＵ）９と入力部３０と規則メモリ３１とＲＡＭ３２とから構成される。なお２台の電子カメラ２、３は同期信号部３３を共有する。
遠近法に従うと同一の立方体では映像が小さいと脳は遠く（表示面から奥に沈んで）に立方体があると認識する。一方、映像が大きいと脳は近く（表示面から手前に飛び出し浮かんで）に立方体があると認識する。
２台の電子カメラ２、３は、人間の目の間隔６ｃｍから７ｃｍと同じ距離に離れて配置され、例えば電子カメラ２が右目映像データを、電子カメラ３が左目映像データを発生する。電子カメラ２、３から視差に対応した左右映像データが選択スイッチ４ｎｉ出力される。

立方体の映像は、左右映像データがビデオメモリ７上で、図１に示すように表示画面を仮想の分割線３４で左右に分割し、左表示部３５と左表示部３６とし、これら左表示部３５、３６に左右視差に対応した左右映像データ５Ａ、６Ａが配置されるようにメモリ１に記録されている。
メモリ１に記録された左右の映像について簡単な立方体を例に説明する。
図１のＡの第一映像データでは、左表示部３５、右表示部３６に配置される左映像データ５Ａと右映像データ６Ａとの距離は最も接近したＬ１になるように記録されている。同様にＢの第ニ映像データではにそれぞれ表示された左映像データ５Ｂと右映像データ６Ｂとの距離はやや離れたＬ２であり、Ｃの第三映像データでは左映像データ５Ｃと右映像データ６Ｃとの距離は離れたＬ３であり、Ｄの第四映像データでは左映像データ５Ｄと右映像データ６Ｄとの距離は最も離れたＬ４であるように記録されている。

即ちＬ４＞Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１の関係であり、次第に次の表示画面に行くに従って、各対になる左映像データ５Ａと、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄと右映像データ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄは互いに離隔して行く傾向に記録されている。また左映像データ５Ａと、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄと右映像データ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄは互いにほぼ同形であり、なお左右視差程度の違いを有する場合もある。
これらＬ４、Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１の距離は表示部８の解像度を決定する画素に基づいて制御装置（ＣＰＵ）９により決定される。またはプログラムで画素幅の倍数として左右映像データ５Ａ、６Ａ等を制作する際に決められる。
ビデオメモリ７の画面データがそのまま表示部８では人間の目に入る光となって発光されるので、制御装置（ＣＰＵ）９はビデオメモリ７上でこれら距離Ｌ４、Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１の計算し設定を行なう。

更にＡの第一映像データでは左映像データ５Ａと右映像データ６Ａが最も小さく表示されるように映像データメモリ１に記録されている。Ｂの第ニ映像データ、Ｃの第三映像データ、Ｄの第四映像データの順に、各対になる左映像データ５Ｂ、５Ｃ、５Ｄと右映像データ６Ｂ、６Ｃ、６Ｄは、距離が次第に大きくなると共に、映像が次第に拡大されて行く傾向に表示されるように記録されている。
２台の電子カメラ２、３から直接左右映像データを入力する場合は、距離調整器６が左右映像データの距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４に対応する値を算出する。
ＲＡＭ１２にはＣＰＵ９により電子カメラ２、３から来る左右映像データが高速に取り込まれる。規則メモリ３１はメモリ１に格納されている左右画像データ５Ａ、６Ａ等の各段の映像面積と相互の距離Ｌ１などの規則性を記憶している。
ＣＰＵ９はＲＡＭ３２にある左右映像データに対して、この規則に従って拡大または縮小と距離Ｌ１なの設定が行なわれ規格化・編集する。

選択スイッチ４はメモリ１から左映像データ５Ａと、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄと右映像データ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄを読み出すか、２台の電子カメラ２、３から直接左右映像データを入力するか選択する。
切り替えスイッチ５は左映像データ５Ａと、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ又は右映像データ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄのどちらかを択一的に読み出す。或は２台の電子カメラ２、３からどちらかを択一的に入力する。
入力部３０はマウスやキーボードであり、制御装置（ＣＰＵ）９に選択スイッチ４と切り替えスイッチ５に関する動作を指示する。
左右映像データのうち一方が選択されると、御装置（ＣＰＵ）９は左又は右映像データは距離調整器６に入力せずに直接ビデオメモリ７に送り、左又は右映像データをビデオメモリ７上で約２倍の面積に拡大するように処理される。

図１のＡの第一映像データ、Ｂの第ニ映像データ、Ｃの第三映像データ、Ｄの第四映像データと、距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４とは説明のため４個のデータを飛び飛びに大きく示したが、映像データ上で表示部６の画素単位で連続的な映像データと距離データとしてメモリ１に多数枚が記録されている。
又メモリ１の記録状態を図１では簡単な立方体で回転運動がない映像データを使って説明したが、図２に示すように、立方体をサイコロとし、自転とラセン回転運動する映像データとしてメモリ１に記録する。実際の製品では、円盤や色の付いた球、イルカの水中遊泳など自転とラセン回転運動をする視差を持つ左右の映像データとしてメモリ１に記録する。この場合左映像データ５Ａと、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄが互いに相似形ではなく、かつ右映像データ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄも互いに相似形ではなく、しかし左映像データ５Ａと、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄとそれぞれ対応する右映像データ６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄが互いにほぼ同形となる。

実施例の動作を説明する。
さて、図４、図９において、観察者Ｈが擬似立体映像表示装置Ｆの前に座り、入力部３０からメモリ１を選択するようにＣＰＵに指示すると、選択スイッチ４はメモリ１から左右映像データを読み出す。次に観察者Ｈが、入力部３０から左右映像データを表示部８に表示するようにＣＰＵ９に指示すると、切り替えスイッチ５は左右映像データを距離調整器６を通らずにビデオメモリ７に送る。ビデオメモリ７に展開された左右映像データが表示部８に表示される。

次に図５の交差法で、図１のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄが順番に表示され、これらを連続して観察する場合を図８のＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚに示した眼球の動きとともに説明する。
まず、Ａの第一映像データでは右目で左映像５Ａを左目で右映像６Ａを意識して暫らく見つめる、図１５の運動連合野２６が両眼を動かすプログラムをつくる。プログラムは隣接後方の運動野に伝達され、そこから両目を動かす指令が脊髄上部の頚髄に届き、図１９の眼球外側の２本の上下直筋と２本の外内（眼球の左右側にある）直筋と２本の上下斜筋の各筋６３を動かし、右目を左映像５Ａに、左目を右映像６Ａに視線を合せる。

更にこの表示部８に対して平均的な観察者Ｈの目の焦点が目前４０ｃｍ−５０ｃｍにあるので、図２１に示すように特に図１５の運動連合野２６が意識しなくても自動的に毛様体６２が収縮し、チン小帯６５が緩み水晶体６１が膨らんで厚くなり、眼が近くのこれら映像を見る状態になる。この時左右の眼球は図８に実線で示す瞳は内側を向いた寄り目になる。
その後脳の働きにより、図３に示すようにの左右の映像２Ｄ、２Ｄが重なって３枚目の映像３Ｄが見えてくる。このとき真中の映像が脳１０で左右の合成された擬似立体映像である。立体図では真中の映像の部分が前に飛び出して（浮んで）見えてくる。
第一映像データでは左映像５Ａと右映像６Ａとは互いにＬ１と接近しているので、輻輳角Ｔ１は図７のイで示すように比較的に小さく、これは寄り目度が小さいことを示している。図８のＷでは内向きで寄り目ではあるが平行に近い視線となる（交差法は実線図）。脳１０では擬似立体映像は飛び出し（浮び上がり）度が小さいものと認識される。

次に図１の第ニ映像データによる表示では、右目で左映像５Ｂを左目で右映像６Ｂを意識して見つめようとすると、この第ニ映像データでは、左映像５Ｂと右映像６Ｂとは第一映像データの行に較べてＬ２離れているので、前述同様な脳機能により、図１９の眼球６０回りの各筋６３を少し動かし、右目を左映像５Ｂに、左目を右映像６Ｂに視線を合せる。
この時左右の眼球は図８のＸに示すように、より内向きで寄り目が進んだ視線となる（交差法は実線図）。更に眼球の向きが変わることで、僅かながら見つめる表示部８との距離が変化するので、その変化量に応じて図２０、図２１の毛様体６２とチン小帯６５とが動き水晶体６１が変形し、眼がこれら映像を見る状態になる。第ニ映像データでは左映像５Ａと右映像６ＡとはＬ２離れているので、図８のロに示すよう輻輳角Ｔ２＞輻輳角Ｔ１は比較的に大きく、これは寄り目度がやや大きいことを示している。図７のＸでは内向きの寄り目の進んだ視線となる（交差法は実線図）。面積対応の左右映像データ５、Ｂ６Ｂ＞５Ａ、６Ａであるので、脳１０では擬似立体映像３Ｄは目前に近くに見え、飛び出し（浮び上がり）度がやや大きいものと認識される。

次に第三映像データによる表示では、右目で左映像５Ｃを左目で右映像６Ｃを意識して見つめようとすると、この第三映像データでは、左映像５Ｃと右映像６Ｃとは第ニ映像データに較べて大きいＬ３離れているので、眼球６０回りの各筋６３を動かし、右目を左映像５Ｃに、左目を右映像６Ｃに視線を合せる。このときの輻輳角Ｔ３＞輻輳角Ｔ２＞幅輳角Ｔ１となることが図７から推測できる。
この時左右の眼球は図８のＹに示すように、更に内向の視線、実線で示す瞳のようにとなる。こうして眼球の向きが変わることで、僅かながら見つめる表示部８との距離が変化して、その変化量に応じて毛様体６２とチン小帯６５とが動き水晶体６１が変形し、眼がこれら映像を見る状態になる。

更に第四映像データによる表示では、右目で左映像５Ｄを左目で右映像６Ｄを意識して見つめようとすると、この第四映像データによる表示ではでは、左映像５Ｄと右映像６Ｄとは第三映像データによる表示に較べて更にＬ４離れているので、前述同様な脳機能により、眼球６０回りの各筋６３を更に少し動かし、右目を左映像５Ｄに、左目を右映像６Ｄに視線を合せる。
この時左右の眼球は図８のＺに示すように、普通の人ができる最大の内向の視線、実線で示す瞳のようにとなる。ここまで両眼が内向きの視線（寄り目）になると普通の観察者では無理であるが、眼球回りにある各筋６３の運動には効果がある。

こうしてなお眼球の向きが変わることで、なお僅かながら見つめる表示部８との距離が変化して、その変化量に応じてなお毛様体６２チン小帯６５が動き水晶体６１も変形し、眼がこれら映像を見えるように努力する状態になる。このときの輻輳角Ｔ４＞前の輻輳角Ｔ３＞輻輳角Ｔ２＞輻輳角Ｔ１となることが図７から推測できる。
第一映像データ、第ニ映像データ、第三映像データ、第四映像データの順に読み出し、左映像５Ａと右映像６Ａ、左映像５Ｂと右映像６Ｂ、左映像５Ｃと右映像６Ｃ、左映像５Ｄと右映像６Ｄの順に連続して表示されると、この立方体３Ｄが目前に迫ってくるように飛び出す動画が認識される。即ち擬似立体の動画が認識される。

図７のイからロのように左右映像が接近状態から、次第に離れながら左右映像が次第に大きくなると、脳では擬似立体の立方体が自分に接近してくるように認識する。それともに眼球も寄り目の度合いが大きくなり、即ち輻輳角Ｔも次第に大きくなり、従ってこのような擬似立体の動画を観察していると、輻輳角Ｔ２＞輻輳角Ｔ１となり、図１１３で示したように自然界における立方体の認識に近くなる。

逆に第四映像データから第三映像データ、第ニ映像データ、第一映像データの順に読み出すと、左映像５Ｄと右映像６Ｄ、左映像５Ｃと右映像６Ｃ、左映像５Ｂに、右映像６Ｂ、左映像５Ａ右映像６Ａの順に表示され、この立方体が表示部８の画面の目前から遠く奥に逃げていくように沈む動画が認識される。
前述同様な脳機能により、眼球回りにある各筋６３が運動し、眼球は最大寄り目の移動位置から次第に平行視線の方向に戻るように動く。この時左右の眼球は図８のＺ、Ｙ、Ｘ、Ｗに実線で示す瞳のように、最大寄り目の内向きから浅い寄り目の平行に近い視線に戻る。
観察者が表示順に左映像５Ａと右映像６Ａ、左映像５Ｂと右映像６Ｂ、左映像５Ｃと右映像６Ｃ、左映像５Ｄと右映像６Ｄを注視し、または逆の表示順に左映像５Ｄと右映像６Ｄ、左映像５Ｃと右映像６Ｃ、左映像５Ｂに、右映像６Ｂ、左映像５Ａ右映像６Ａの順に注視する。
この一連の表示を繰り返すことで、脳機能の運動及び眼球回りにある６筋肉の運動と、毛様体６２とチン小帯６５の動きと水晶体６１の運動が繰返し行なわれる。

図６の平行法（パラレル法：左目で左目用の映像を、右目で右目用の映像をそれぞれ同時に見る）で、観察者Ｈが図１の左右映像データを表示部８に対面して観察する場合を図８示した眼の動きＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚとともに説明する。
まず図１のＡの第一映像データが表示されると、左目で左映像データ５Ａが表示された映像（以下単に便宜上左映像５Ａと言う）を、右目で右映像６Ａを意識して暫らく見つめると、図１５の運動連合野２６が両眼を動かすプログラムをつくる。プログラムは隣接後方の運動野に伝達され、そこから両目を動かす指令が脊髄上部の頚髄に届き、図１９の眼球回りにある各筋６３を動かし、左目を左映像５Ａに、右目を右映像６Ａに視線を合せる。

更にこの表示部８に対して平均的な観察者Ｈの目の焦点が目前４０ｃｍ−５０ｃｍであるので、図２１に示すように特に図１０の運動連合野２６が意識しなくても自動的に毛様体６２が収縮し、チン小帯６５が緩み水晶体６１が膨らんで厚くなり、眼が近くのこれら映像を見る状態になる。この時左右の眼球は図９のＷに点線で示す瞳のように、やや内向きではあるがほぼ平行な視線となっている。
第一映像データでは左映像５Ａと右映像６Ａとは接近しているので、観察者Ｈは容易に脳の働きにより、左右映像５Ａ、６Ａが重なって３枚の映像が見えてくる。このとき真中の映像が脳で左右の合成された擬似立体映像となる。
その後の第ニ映像データ、第三映像データ、第四映像データに応じて、眼球は図９のＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚの順に移動（運動）する。そのときのの眼球回りにある各筋６３、毛様体６２チン小帯６５、水晶体６１の動きと、脳１０の認識作用は交差法と同じであり説明を省略する。

更に第四映像データから第三映像データ、第ニ映像データ、第一映像データの順に読み出され、擬似立体映像を認識する場合も交差法と同じ各過程であり説明を省略する。
この時左右の眼球運動は図８のＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚに示すように、眼球がやや内向きほぼ平行な視線から次第に外向きに移り、更にＺ、Ｙ、Ｘ、Ｗと元の方向に変わることで眼球回りにあ各筋６３が揉まれ、僅かながら見つめる表示部８との距離が変化して、その変化量に応じて毛様体６２とチン小帯６５が連動して動き水晶体６１が変形する。

実際の映像製品では、図２に示すように擬似立体映像のサイコロＰが背景の雲の浮んだ空中で緩い自転と旋回をしながら、目前に迫りその後画面奥に沈んで行く様子が認識される。
この時左右の眼球運動は図８のＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚに示すように、眼球がやや内向きほぼ平行な視線から次第に最大より目の内向きに移り、更にＺ、Ｙ、Ｘ、Ｗと元の方向に変わることで眼球回りにある６筋肉が揉まれ、僅かながら見つめる表示部８との距離が変化して、その変化量に応じて毛様体６２とチン小帯６５が連動して動き水晶体６１が変形する。
このように順次表示される左映像５Ａと右映像６Ａ、左映像５Ｂと右映像６Ｂ、左映像５Ｃと右映像６Ｃ、左映像５Ｄと右映像６Ｄ視線を順次変更することで、外部からは手揉みが出来ない顔内部にある眼球回りの眼筋と毛様体６２とチン小帯６５と水晶体６１の軽い運動を行なわせることができる。

図９では更に電子カメラ２、３を擬似立体映像表示装置ＦのパソコンにＵＳＢ端子で接続し、この観察者の目の眼球動きを撮影する。
図８のＷ、Ｘ、Ｙ、Ｚに実線で示す瞳のように、交差法の場合に実際に浅い寄り目の平行に近い視線から最大寄り目の内向き移る、または最大寄り目の内向きから浅い寄り目の平行に近い視線に戻る様子を撮影し、ＲＡＭ３２やその他の記憶装置に記録する。
後でこのビデオ記録をＲＡＭ３２などから読み出して動画を再生すれば、表示され・認識された擬似立体映像が移動に応じた眼球の動きを観察者Ｈは確認できる。

図１０では観察者Ｈの擬似立体映像表示装置Ｆをインターネットに接続し、企業のホームページＱを閲覧する場合を示している。擬似立体映像表示装置Ｆが一般的なパソコンであり、不特定多数の消費者が観察者Ｈとなる。企業のホームページＱでは図１のメモリ１を備えて左右画像データ５Ａ、６Ａ等を蓄積している。
この左右画像データ５Ａ、６Ａ等はその企業の商品、例えば清涼飲料の缶とし、記録方法は図１のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと同様な方式とする。多くの消費者・観察者Ｈが企業のＷｅｂサイトを訪れて、各種の形、色、運動形態による擬似立体映像の動画を楽しみながら、眼球運動を実践できる。企業側では自社製品の宣伝を喜んで見てもらえるという利益となる。
また観察者Ｈは寄り目動作に疲れたと感じたら、入力装置３０のマウスなどを使い、表示部８に表示された、立体オン／オフのアイコンをオフと指示し、擬似立体映像表示装置Ｆの切り替えスイッチ５により左右画像データ５Ａ、６Ａ等のうち、左または右画像一方を２次元映像として約２倍に拡大した動画を普通に見ることができる。

図１１では、図９と同様に電子カメラ２、３を擬似立体映像表示装置ＦのパソコンにＵＳＢ端子で接続し、入力装置３０からの指示に従い選択スイッチ４により、２台の電子カメラ２、３から直接左右映像データを入力する方式である。ある観察者Ｈ自身が、または政治家Ｒや小説家やテレビタレント等が自己のホームページを開設している場合の活用例である。
２台の電子カメラ２、３で撮影された自己の正面上半身ビデオ写真が左右映像データとなって図４に示す切り替えスイッチ５を素通りして、距離調整器６に送られる。更に左右映像データは高速にＲＡＭ１２に取り込まれ、規則メモリ１１にある規則に従って拡大または縮小され規格化される。規格化された左右映像データはメモリ１に格納されている左右画像データ５Ａ、６Ａ等の各段の映像面積と相互の距離Ｌ１などの規則性に従って、ＣＰＵ９により高速に編集される。
他の一般観察者ＨがインターネットＮから受信した政治家Ｒ等の擬似立体映像を見て、眼球運動のトレーニングとともに政権説明を聞いたり、読んだりできる。

図１２では、放送事業者Ｐが電子カメラ２、３を擬似立体映像表示装置ＦのパソコンにＵＳＢ端子で接続し、選択スイッチ４により、２台の電子カメラ２、３から直接左右映像データを入力する方式である。
２台の電子カメラ２、３で撮影された番組ビデオＶが左右映像データとなって、図４に示す距離調整器６に送られる。更に左右映像データは高速にＲＡＭ１２に取り込まれ、ＣＰＵ９により規格化される。規格化された左右映像データは各段の映像面積と相互の距離Ｌ１などの規則性に従って、ＣＰＵ９により高速に編集される。
一般観察者ＨがインターネットＮから受信した番組ビデオの擬似立体映像を見て、眼球運動のトレーニングとともに放送番組を見たり、聞いたりできる。図１１、１２でも図１０と同様に入力装置３０の指示に従い、切り替えスイッチ５により、左または右画像一方を２次元映像として約２倍に拡大した映像を見ることもできる。

この発明によれば、既存のパソコンのＰＣ液晶モニターを使用するので特別なハードが不要であり、且つ裸眼タイプのため立体映像を見る際に通常要求されるグラスも不要である。
この発明によれば、仕事で毎日使うパソコン画面で、擬似立体映像の動画を表示して眼力トレーニングが実現できる。
以上説明した実施例に限定することなく、分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく本発明を修正または変更できるであろう。

この発明の眼力トレーニング用電子画面の表示方法の左右映像データの記録状態を示す図である。 図１の左右映像データがサイコロの場合で認識された擬似立体映像を示す図である。 図１の左右映像データが脳機能により融合されて擬似立体映像を認識する過程を説明する図である。 この発明の眼力トレーニング用電子画面の表示方法を実現する装置のブロック図である。 この発明の擬似立体映像を認識させる際の交差法を説明する図である。 この発明の擬似立体映像を認識させる際の平行法を説明する図である。 この発明を交差法により擬似立体映像を認識させる際に輻輳角を変化させた状態を示す図である。 この発明を交差法及び平行法により眼球移動をさせた状態を示す図である。 この発明の擬似立体映像を観察する状態の概観図である。 この発明の擬似立体映像を一定のウエブサイトからインターネットを解して多数の端末に送信する説明図である。 この発明の擬似立体映像を電子カメラによるリアルタイムのビデオとしてインターネットを解して多数の端末に送信する説明図である。 この発明の擬似立体映像を電子カメラによる公開放送のビデオとしてインターネットを解して多数の端末に送信する説明図である。 人間の目が遠・近の物体を見た時の輻輳角の大小を示す図である。 人間の脳を真上からみた平面図である。 人間の脳を横から見た側面図である。 両眼による左右視差を説明するための図である。 透視図法による遠近図形を説明する図である。 人間の眼の構造を示す垂直断面図である。 人間の眼球の周りにある６本の筋肉の配置を示す外観図である。 人間の目が遠くに焦点を合せた状態の水晶体と毛様体とチン小帯を説明する正面図と扁平な水晶体の簡略側面図である。 人間の目が近くに焦点を合せた状態の水晶体と毛様体とチン小帯を説明する正面図と膨らんだ水晶体の簡略側面図である。

符号の説明

１・・・メモリ、２、３・・・電子カメラ、分割線、４・・・選択スイッチ、５・・・切り替えスイッチ、６・・・距離調整器、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ・・・左映像データ、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ・・・右映像データ、７・・・ビデオメモリ、８・・・表示部、９・・・制御装置（ＣＰＵ）、１０・・・脳、１９・・・視覚野、３０・・・入力部、３１・・・規則メモリ、３２・・・ＲＡＭ、６０・・・眼球、６１・・・水晶体、６２・・・毛様体、６３・・・眼筋、６４・・・袋体、Ｆ・・・擬似立体映像表示装置、Ｈ・・・観察者、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４・・・距離、２Ｄ・・・２次元映像、３Ｄ・・・擬似立体映像、Ｎ・・・インターネット、Ｑ・・・ウエブサイト、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３・・・輻輳角。

Claims (7)

1. 電子画面にほぼ同形の左右の映像を同時に表示し、観察者が左の映像を右の目で右の映像を左の目で見る交差法、又は左の映像を左の目で右の映像を右の目で見る平行法を行い視覚と脳の想像融合機能により擬似立体映像を認識させる眼力トレーニング用電子画面の表示方法において、
   前記左右の映像の面積が小さい時は互いに接近して表示し、時間の経過に従って観察者の左右の眼球が動くように前記左右の映像の面積を前記電子画面の画素面積の整数倍で大きくするとともに互いを前記整数倍で引き離して表示することを特徴とする眼力トレーニング用電子画面の表示方法。
2. 前記左右の映像は記憶装置に予め記録されたコンピュータにより作成されたデジタルデータであり、前記記憶装置からＣＰＵにより読み出されることを特徴とする請求項１に記載の眼力トレーニング用電子画面の表示方法。
3. 前記左右の映像は時間信号が、同期された２台の電子カメラが実物を撮影して出力するデジタルデータであり、ＣＰＵにより前記映像の面積と互いの距離が演算されることを特徴とする請求項１に記載の眼力トレーニング用電子画面の表示方法。
4. 電子画面にほぼ同形の左右の映像を同時に表示し、観察者が左の映像を右の目で右の映像を左の目で見る交差法、又は左の映像を左の目で右の映像を右の目で見る平行法を行い視覚と脳の想像融合機能により擬似立体映像を認識させる眼力トレーニング用電子画面の表示方法において、
   前記左右の映像の面積が小さい時は互いに接近して表示し、時間の経過に従って観察者の左右の眼球が動くように前記左右の映像の面積を前記電子画面の画素面積の整数倍で大きくするとともに互いを前記整数倍で引き離して表示し、
   電子画面近傍に設けた電子カメラにより前記観察者の左右の眼球の動きを撮影し、この撮影データを前記記憶装置に記録し、その後この撮影データを読み出して左右の眼球の動きを観察するようにしたことを特徴とする眼力トレーニング用電子画面の表示方法。
5. インターネットに接続された一方のコンピュータ一方のコンピュータから多数のその他のコンピュータが映像データを受信し、これらコンピュータの電子画面にほぼ同形の左右の映像を同時に表示し、観察者が左の映像を右の目で右の映像を左の目で見る交差法、又は左の映像を左の目で右の映像を右の目で見る平行法を行い視覚と脳の想像融合機能により擬似立体映像を認識させる眼力トレーニング用電子画面の表示方法において、
   前記左右の映像の面積が小さい時は互いに接近して表示し、時間の経過に従って観察者の左右の眼球が動くように前記左右の映像の面積を前記電子画面の画素面積の整数倍で大きくするとともに互いを前記整数倍で引き離して表示することを特徴とする眼力トレーニング用電子画面の表示方法。
6. インターネットに接続された一方のコンピュータ一方のコンピュータから多数のその他のコンピュータが映像データを受信し、これらコンピュータの電子画面にほぼ同形の左右の映像を同時に表示し、観察者が左の映像を右の目で右の映像を左の目で見る交差法、又は左の映像を左の目で右の映像を右の目で見る平行法を行い視覚と脳の想像融合機能により擬似立体映像を認識させる眼力トレーニング用電子画面の表示方法において、
   前記左右の映像の面積が小さい時は互いに接近して表示し、時間の経過に従って観察者の左右の眼球が動くように前記左右の映像の面積を前記電子画面の画素面積の整数倍で大きくするとともに互いを前記整数倍で引き離して表示し、
   前記一方のコンピュータ一方の電子画面近傍に設けた時間信号が、同期された２台の電子カメラにより実物を撮影し、この撮影データを前記多数のその他のコンピュータが受信するようにしたことを特徴とする眼力トレーニング用電子画面の表示方法。
7. 前記２台の電子カメラのうち一方を選択して、前記これらコンピュータの電子画面にほぼ前記左右の映像のうち一方を表示面積を大きくして表示したことを特徴とする請求項６に記載の眼力トレーニング用電子画面の表示方法。

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