JP2010026103A - 疲労予防装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイ装置を注視しているユーザに、瞬目を自発的に行わせるための技術を提供する。
【解決手段】疲労予防装置１は、デジタルカメラ２、瞬目判定装置３、光照射装置４、及び入力装置５から構成される。瞬目判定装置３は、デジタルカメラ２から受付けた顔画像データに対して画像処理を行うことにより、ユーザの瞬目を検出する。瞬目判定装置３は、ユーザの瞬目が入力装置５で指定した所定の基準回数よりも少なくなったと判定した場合には、光照射装置４に光照射実行信号を送る。光照射装置４は、ユーザが疎ましく感じるようにディスプレイ装置に光を照射する。疲労予防装置１は、ユーザが次に瞬目を行うまでディスプレイ装置に光を照射し続ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、ユーザに瞬目を自発的に行わせるための疲労予防装置に関する。

瞬目は、意識せずに毎日繰り返し行っている。瞬目を行うことで、涙液が、角膜や結膜全体を潤し、目に十分な酸素や栄養分を与え、また目の汚れを洗い流している。
パソコンやテレビ、テレビゲーム等の表示画面を見ているときや、意識が緊張しているときには、瞬目の回数は減少する。瞬目の回数が減少すると、涙液の減少により眼の表面に障害を生じることが知られている。これがいわゆるドライアイである。ドライアイは、目の痛み、頭痛、肩こりを起こすと言われている。
また、瞬目の回数の減少は、眼瞼の運動不足を招き、次第に眼の筋肉の運動不足となり、眼の疲労を起こす。眼の疲れを取り、眼を疲労させないための予防として、意識的に瞬目をすることが効果的である。また、疲労防止効果とともに、視力を回復させる効果もあると言われている。

瞬目の回数が減った場合の対処療法は、目薬を指す、目の周りのマッサージを行う等、様々なものが提案されている。
しかしながら、瞬目の回数を減らさないようにするための実用的な技術は提案されていない。

そのような技術が存在すれば、デスクワークを行う労働者をはじめ、様々な者が恩恵を被ることができる。
例えば、家庭や教育現場においては、テレビの視聴やパソコン（ＰＣ）の使用等、ディスプレイ装置に表示された画像や映像を長時間注視し、瞬目の回数が減少する傾向にある行為は多く存在する。そのような行為をする際に、瞬目を減らさないようにするための技術があれば、様々な者に大きな利益を与えることができる。

本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、パソコンやテレビ等を使用しディスプレイ装置を長時間注視するユーザに、瞬目を自発的に行わせるための技術を提供することを、その課題とする。

本願発明者は、上述の課題を解決するために、以下のような疲労予防装置を提案する。

本発明の疲労予防装置は、ユーザが注視するディスプレイ装置と組合わせて用いられる疲労予防装置であって、前記ユーザの瞬目を検出する瞬目検出手段と、前記瞬目検出手段によって検出された前記ユーザの瞬目の状態に基づいて前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっているかを判定する瞬目判定手段と、前記瞬目判定手段が、前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定した場合に、前記ディスプレイ装置を通常より見づらくする妨害処理を実行する視界妨害手段と、前記視界妨害手段により前記ディスプレイ装置が見づらくなっているときに、前記瞬目検出手段が前記ユーザの瞬目を検出した場合に、前記妨害処理を中止する視界回復手段と、を備えるものである。
このような疲労予防装置を使用すると、ユーザの瞬目の回数が少なくなった場合に、ユーザが注視しているディスプレイ装置が見づらくなるため、それを疎ましく感じるユーザに、自発的に瞬目を行うための動機付けを与えられるようになる。つまり、ディスプレイ装置が見づらくなったときには、瞬目をしなければその状態が維持されるということをユーザに認識させておけば、ディスプレイ装置を見づらくすることは、ユーザに瞬目を行わせることの動機付けになる。これにより、ユーザの瞬目の回数をある程度の数以上に保てるようになる。

瞬目判定手段は、瞬目検出手段が検出した瞬目の状態によってユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなったという判定を行うようになっていれば、判定の仕方の詳細は不問である。

例えば、前記瞬目判定手段は、前記瞬目検出手段が、所定の時間前記ユーザの瞬目を検出しなかった場合に、前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定するようになっていてもよい。この所定の時間は、例えば、ユーザの性別、年齢等を考慮して可変に設定できるようにすることも可能である。

或いは、前記瞬目判定手段は、前記瞬目検出手段が、予め定められた基準時間前記ユーザの瞬目を検出しなかった場合に、前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定するようになっていてもよい。この場合の『基準時間』は、必ずしも一定である必要はない。例えば、初期設定では瞬目が５秒以上生じない場合にユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると瞬目判定手段が判定するようになっていた場合であって、瞬目が５秒生じないことが頻発した場合には、それよりも短い時間、例えば瞬目が３秒生じない場合にユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっているという判定を行うようにして、ユーザに瞬目をより積極的に促せるようにすることも可能である。

或いは、前記瞬目判定手段は、前記瞬目検出手段が検出した前記ユーザの瞬目の回数が、予め決められた単位時間あたりの基準瞬目回数を下回った場合に、前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定するようになっていてもよい。例えば、１分に２０回を基準瞬目回数とし、ユーザの瞬目の回数がこれを下回った場合に、ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定するようにすることができる。

視界妨害手段は、ディスプレイ装置を通常時より見づらくする。ディスプレイ装置を通常時より見づらくする処理は、その目的が達成されるのであれば、どのようなものであってもよい。

例えば、前記視界妨害手段は、前記妨害処理を、前記ディスプレイ装置のユーザに対向する面上若しくは当該面とユーザの間に、前記ディスプレイ装置を見づらくする光を照射することによって行うものであってもよい。例えば、強い光をディスプレイ装置の表示画面に照射して、光が照射されている部分が見づらくなるようにすることも可能である。他にも、赤色や緑色のレーザー光線を照射して、ユーザが煩わしく感じるようにしてもよい。また、光やレーザー光線の照射は、ディスプレイ装置の表示画面全体に対して行うようにしてもよいし、表示画面の一部に対して行うようにしてもよい。

また、前記視界妨害手段は、前記妨害処理を、前記ディスプレイ装置のユーザに対向する面上若しくは当該面とユーザの間に、前記ユーザの視界を遮断する遮断物を配置することによって行うものであってもよい。妨害処理は、例えば、棒状や板状、網状、幕状の遮断物をディスプレイ装置の表示画面の前に出現させるようにすることが可能である。

また、前記瞬目検出手段と、前記瞬目判定手段と、前記視界妨害手段と、前記視界回復手段とが一体とされていてもよい。これらの手段を一体とすることで、疲労予防装置の利用が便利となる。

また、前記瞬目検出手段は、ユーザの瞬目により生じる物理的な変化を検知する検知手段を備え、少なくとも前記検知手段は、眼鏡に対する着脱自在な取付けを可能とする取付手段を介して眼鏡に取り付けられるようになっていてもよい。眼鏡を使用する人は多いため、ユーザの瞬目の検知手段を眼鏡に取付けることができると、余計な取付場所を確保する必要がなく便利である。少なくとも検知手段が眼鏡に取付けられるようになっていればよく、瞬目検出手段をはじめ、前記瞬目判定手段や前記視界妨害手段、前記視界回復手段も眼鏡に取付けられるようになっていてもよい。これらを一体型とすると、眼鏡を着けた人にそれのみで瞬目を促すことができる。

本発明の疲労予防装置によるのと同様の作用効果を、例えば、以下の如き方法によっても得ることができる。
その方法は、ユーザが注視するディスプレイ装置と組合わせて用いられる疲労予防装置で実行される方法であって、前記ユーザの瞬目を検出する過程と、前記ユーザの瞬目を検出する前記過程によって検出された前記ユーザの瞬目の状態に基づいて前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定した場合に、前記ディスプレイ装置を通常より見づらくする妨害処理を実行する過程と、妨害処理を実行する前記過程により前記ディスプレイ装置が見づらくなっているときに、前記ユーザの瞬目を検出した場合に、前記ディスプレイ装置を通常より見づらくする前記妨害処理を中止する過程と、を含む方法である。

以下、本発明の第１〜第４実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態の説明では、共通するものには共通の符号を用いることとし、重複する説明は場合により省略するものとする。

≪第１実施形態≫
図１における１が疲労予防装置である。疲労予防装置１は、ディスプレイ装置Ａと共に用いられる。ディスプレイ装置Ａは、テレビやＰＣのモニタ等、その用途は特に限られない。ディスプレイ装置Ａは、この実施形態では、液晶ディスプレイ装置であるが、これに限られず、ＣＲＴ、有機ＥＬ、プラズマ等、どのようなものでも対象となる。疲労予防装置１は、ユーザの瞬目を検知し、その頻度によって、ユーザが注視しているディスプレイ装置Ａの画面に光を照射する。この実施形態では、疲労予防装置１は、ディスプレイ装置Ａの上に配置されているが、ユーザの瞬目の検知が可能であり、ディスプレイ装置Ａに光を照射することが可能な適当な位置であれば、これに限られない。

図２は、疲労予防装置１の構成を示す図である。疲労予防装置１は、デジタルカメラ２、瞬目判定装置３、光照射装置４、及び入力装置５から構成される。
この実施形態では、疲労予防装置１の電源は、疲労予防装置１に内蔵されているが、電源は疲労予防装置１の外部に備えるようにしてもよい。

デジタルカメラ２は、ユーザの顔の動画像である顔画像を撮像して顔画像のデータである顔画像データを生成する。デジタルカメラ２は、例えば、ＣＣＤ、ＭＯＳ等の撮像素子（図示を省略する。）によりユーザの顔を撮像することにより顔画像データを生成するようになっている。
デジタルカメラ２からの出力は、ケーブル３６を介して瞬目判定装置３に入力されるようになっている。この実施形態では、デジタルカメラ２は、疲労予防装置１と一体とされているが、デジタルカメラ２及びケーブル３６は、疲労予防装置１の外部に配置されるようになっていても構わない。

瞬目判定装置３は、デジタルカメラ２から送られてきた顔画像データに基づいて、一定の期間ユーザの瞬目がなかった場合にディスプレイ装置Ａを見づらくする処理を実行することについての判定や、デジタルカメラ２から送られてきた顔画像データに基づいてユーザの瞬目を検出した際にディスプレイ装置Ａを見づらくする処理を中止することについての判定をする。瞬目判定装置３は、光照射装置４に対して、判定により光照射装置４がディスプレイ装置Ａを見づらくする処理を実行したり、見づらくする処理を中止したりする視界変更に関する光照射信号を送る。

瞬目判定装置３は、図３で示したようなハードウェアを備えている。瞬目判定装置３は、この実施形態では、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３１、ＲＯＭ（Read Only Memory）３２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３、インタフェース３４、及びこれらを接続するバス３５を備えている。
ＣＰＵ３１は、瞬目判定装置３全体の制御を行う。ＣＰＵ３１は、コンピュータプログラムを実行することで、以下に説明するような種々の処理を実行する。
ＲＯＭ３２は、ＣＰＵ３１を動作させるためのコンピュータプログラム、瞬目判定装置３を制御する際に必要なデータなどを記憶している。
ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１がデータ処理を行うためのワーク領域を提供する。
インタフェース３４は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３と外部とを繋ぐ窓口となるものであり、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３は、インタフェース３４を介して外部とデータ交換を行えるようになっている。例えば、インタフェース３４は、デジタルカメラ２とケーブル３６を介して接続されている。インタフェース３４は、デジタルカメラ２から顔画像データを受付ける。インタフェース３４は、また、光照射装置４とケーブル３７を介して接続されている。インタフェース３４は、後述するように、視界の変更に関する光照射データから光照射信号を生成し、光照射装置４に対して出力するようになっている。インタフェース３４は、また、入力装置５とケーブル３８を介して接続されている。インタフェース３４は、入力装置５からユーザの瞬目の基準時間の設定値を示す信号を受付け、その値を瞬目の基準時間として設定する。

コンピュータプログラムをＣＰＵ３１が実行することにより、瞬目判定装置３の内部には図４に示した如き機能ブロックが生成される。
瞬目判定装置３の内部には、入力部３０１、瞬目検出部３０２、瞬目判定部３０３、出力部３０４が生成される。入力部３０１、瞬目検出部３０２、瞬目判定部３０３、出力部３０４の機能の一部又は全部は外部にあってもよい。その場合には、外部にその機能を実行するハードウェアが必要となる。

入力部３０１は、外部からの入力を受付けるものである。この実施形態では、入力部３０１は、デジタルカメラ２から顔画像データを受付ける。入力部３０１は、デジタルカメラ２から受付けた顔画像データを瞬目検出部３０２に送るようになっている。また、入力部３０１は、入力装置５で入力されたユーザの瞬目の基準時間に関する基準時間データを受付け、そのデータの設定値をユーザの瞬目の基準時間として設定する。

瞬目検出部３０２は、入力部３０１を介してデジタルカメラ２から受付けた顔画像データに基づいて、必ずしもこの限りではないが、この実施形態では略リアルタイムで、ユーザの瞬目を検出するものである。
瞬目検出部３０２は、顔画像データに対して画像処理を行うことにより、ユーザの瞬目を検出する。画像処理の内容には特に制限がないが、この実施形態では、顔画像データによって特定される顔画像を明度についての所定の閾値に基づいて２値化して顔画像に映っている眼球の中の黒目を検出することにより瞬目の検出を行う。閾値は、眼球の黒目の色、ユーザの肌の色等に基づいて、適当に決定することができ、例えば、入力装置５からの入力により、可変とすることができる。
この場合、瞬目検出部３０２は、黒目を顔画像の中から検出することができているときにはユーザは瞬目をしていないと、黒目を顔画像の中から検出することができていないときにはユーザは瞬目していると、それぞれ判定することによりユーザの瞬目を検出する。黒目を顔画像の中から検出できているか否かの判定は、例えば、顔画像中の黒目に相当する部分の画素数がある所定の値よりも大きいか小さいかということにより行うことができる。この場合には、所定の値よりも黒目に相当する部分の画素数が大きいときには、黒目を顔画像の中から検出できていると、所定の値よりも黒目に相当する部分の画素数が小さいときには、黒目を顔画像の中から検出できていないと判定することができる。

瞬目検出部３０２は、ユーザの瞬目を検出する度に、瞬目を検出したことを示す瞬目検出データを生成し、それを瞬目判定部３０３に送るようになっている。

瞬目判定部３０３は、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっているか否かの判定を行うものとされている。瞬目判定部３０３は、瞬目検出部３０２から瞬目検出データを受取り、その瞬目検出データに基づいて上述の判定を行うようになっている。必ずしもこの限りではないが、この実施形態では、瞬目判定部３０３は、瞬目検出部３０２から受付けた瞬目検出データが、前回のユーザの瞬目から現時点までに予め定めた固定の時間を経過したことを示した場合（即ち、前回瞬目検出データを受付けてから現時点までに予め定めた固定の時間が経過した場合）に、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっていると判定する。この場合の固定の時間は、ユーザの性別、年齢、体調等に基づいて適当に決定することが可能であるが、例えば、１〜１０秒の間の適当な時間とすることができる。瞬目判定部３０３は、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっていると判定した場合、光照射データとして光照射実行データを生成するようになっている。
瞬目判定部３０３は、また、上述の光照射実行データが生成された後初めて瞬目検出部３０２から瞬目検出データを受付けた場合、光照射データとして光照射中止データを生成するようになっている。
瞬目判定部３０３は、光照射データとして光照射実行データ又は光照射中止データを生成した場合、それを、出力部３０４に送るようになっている。

出力部３０４は、光照射装置４に、光照射データを送るものである。光照射データは、瞬目判定部３０３が生成した光照射実行データ又は光照射中止データに応じて、インタフェース３４を介して光照射信号に変換され、光照射装置４に送られる。

光照射装置４は、瞬目判定装置３から受付けた光照射信号により、ディスプレイ装置Ａを見づらくする処理を実行するものである。ディスプレイ装置Ａを、通常時より見づらくする処理は、その目的が達成されるのであれば、どのようなものであってもよい。例えば、ディスプレイ装置Ａの画面上の所定の範囲に対して強い光を照射し、その範囲に表示されている画像が見づらくなるようなものでもよく、この実施形態ではそのようになっている。光照射装置４は、照射する光の制御を行う。また、光照射装置４は、所定の範囲に光を照射するのではなく、赤色や緑色等のレーザー光線をディスプレイ装置Ａの画面の１点に照射し、ユーザが疎ましく感じるようになっていてもよい。その場合、光照射装置４は、レーザー光線の制御を行う。特定の範囲への強い光やレーザー光線は、ディスプレイ装置Ａの画面上の照射位置が変わるように、移動するようになっていてもよい。
上述のいずれについても、光照射装置４がディスプレイ装置Ａを見づらくする処理を行う場合、見づらくする変化の程度は光照射信号によってその大きさを動的に変更することができる。例えば、漸増的に、或いは段階的に大きくなるようにすることができる。

入力装置５は、ユーザが疲労予防装置１に対して入力を行うものである。これには限られないが、この実施形態における入力装置５は、電源用スイッチとダイアルである。電源用スイッチにより、疲労予防装置１の起動と停止を実行することができる。また、ダイアルにより、ユーザの瞬目の基準時間を設定することができるようになっている。このユーザの瞬目の基準時間は、インタフェース３４を介して、基準時間を示す基準時間信号として瞬目判定装置３に送られる。基準時間信号を受付けたインタフェース３４は、基準時間の設定値を示す基準時間データを生成する。この基準時間データは、入力部３０１に送られ、ユーザの瞬目の基準時間として設定される。

次いで、この疲労予防装置１で実行される処理の流れについて図５を参照しつつ説明する。疲労予防装置１が用いられるときは、基本的に、ディスプレイ装置Ａの前にユーザが居る状態となっている。
この実施形態では、必ずしもこの限りではないが、電源を入れ疲労予防装置１を起動することにより、本発明のプログラムが実行され以下の処理に続く開始処理が自動的に始まる（Ｓ００１）。
次に（もっとも、プログラムの開始処理（Ｓ００１）との先後は問わないが）、入力装置５により瞬目の基準時間等が決定される（Ｓ００２）。

その後、疲労予防装置１は、デジタルカメラ２によりユーザの瞬目の検出を行う（Ｓ００３）。瞬目の検出は、デジタルカメラ２から入力部３０１を介して顔画像データを受付けた瞬目検出部３０２が、上述のように顔画像データに対して画像処理を行うことによって行う。
瞬目検出部３０２がユーザの瞬目を検出する度に、瞬目検出部３０２は瞬目検出データを生成し、それを瞬目判定部３０３に送る。

瞬目判定部３０３は、前回瞬目検出データを受取ってから予め定められた固定の時間が経過したか否かをモニタし、ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっているか否か継続的に判定する（Ｓ００４）。
固定の時間が経過していない場合（Ｓ００４：Ｎｏ）には、瞬目判定部３０３は、前回瞬目検出データを受取ってから予め定められた固定の時間が経過したか否かを検出するＳ００４の処理を継続する。
固定の時間が経過した場合（Ｓ００４：Ｙｅｓ）には、瞬目判定部３０３は、上述した光照射実行データを生成する（Ｓ００５）。瞬目判定部３０３は、光照射実行データを出力部３０４に送る。光照射実行データを受取った出力部３０４は、光照射信号として光照射実行信号を生成し、光照射装置４に送る。

光照射信号として光照射実行信号を受け取った光照射装置４は、ディスプレイ装置Ａを見づらくする処理を実行する（Ｓ００６）。この実施形態では、ディスプレイ装置Ａの画面上の所定の範囲に対して強い光を照射し、その範囲に表示されている画像が見づらくなるようにする。
この状態でも、瞬目検出部３０２はユーザの瞬目を検出し続けている。また、瞬目判定部３０３は、新たなユーザの瞬目があったか否かを、瞬目検出部３０２からの瞬目検出データの受付けがあったか否かによりモニタしている（Ｓ００７）。
ユーザは、視界が見づらくなっているので、視界を通常の状態に回復するために積極的に瞬目を行うようになる。視界が見づらくなっている状態から回復するためには瞬目が必要であるということをユーザに認識させておけば、ユーザに瞬目を行うことの動機付けを与えるのは容易である。
ユーザの新たな瞬目がない場合（Ｓ００７：Ｎｏ）、光照射装置４は何もせず、ディスプレイ装置Ａが見づらい状態を維持する。この場合、ディスプレイ装置Ａは相変わらず見づらいままであるから、ユーザの瞬目を誘発し易い状態は継続される。しかも、この実施形態では、見づらさの程度が時間経過とともに大きくなっていくので、ユーザに与えられる瞬目を行うことに対する動機付けは益々大きくなっていく。
ユーザの新たな瞬目があった場合（Ｓ００７：Ｙｅｓ）、つまり、瞬目判定部３０３が瞬目検出部３０２から瞬目検出データを受付けた場合、瞬目判定部３０３は光照射データとして光照射中止データを生成する（Ｓ００８）。瞬目判定部３０３は、光照射中止データを生成すると、これを出力部３０４に送る。光照射中止データを受取った出力部３０４は、光照射信号として光照射中止信号を光照射装置４に送る。

光照射中止信号を受付けた光照射装置４は、見づらくなっているディスプレイ装置Ａに対する光の照射を中止する（Ｓ００９）。
光照射中止データが生成された後、或いは光照射中止データが生成されるのと同時に、Ｓ００４の処理でモニタされていた瞬目検出データの生成から経過した時間はリセットされ、光照射中止データが生成された時間が、固定時間が経過したか否かモニタするための新たな始点として設定される（Ｓ０１０）。
本発明のプログラムを終了させる操作、例えば、疲労予防装置１の電源を落とす操作が入力装置５により行われたか否かの判定は常に行われているが（Ｓ０１１）、このような操作が特に行われていない場合（Ｓ０１１：Ｎｏ）には、上述のＳ０１０が行われた後、Ｓ００３以下の処理が再度繰り返される。
本発明のプログラムを終了させる操作が行われた場合（Ｓ０１１：Ｙｅｓ）には、すべての処理が終了する。

＜変形例１＞
変形例１における疲労予防装置１は、基本的に第１実施形態のものと同一である。
変形例１における疲労予防装置１が第１実施形態の疲労予防装置１と唯一異なるのは、瞬目判定装置３が、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっているか否かの判定を行う場合における、その判定方法である。
変形例１における疲労予防装置１における瞬目判定部３０３は、第１実施形態の疲労予防装置１における瞬目判定部３０３の場合と同様、瞬目検出部３０２から瞬目検出データを受取り、その瞬目検出データに基づいて上述の判定を行うようになっている。
しかしながら、変形例１における瞬目判定部３０３は、第１実施形態の場合と異なり、前回瞬目検出データを生成してから現時点までに予め定めた固定の時間が経過した場合に、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっていると判定するのではなく、以下のような基準でかかる判定を行う。即ち、変形例１では、瞬目検出データを生成してから５秒以内に次の瞬目検出データを生成しなかった場合にユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっていると判定するということを基本とするとともに、例えば、過去３分間に光照射実行データが３回以上発生されている場合には、瞬目検出データを受付けてから４秒以内に次の瞬目検出データを生成しなかった場合にユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっていると判定し、例えば、過去３分間に光照射実行データが６回以上発生されている場合には、瞬目検出データを生成してから３秒以内に次の瞬目検出データを生成しなかった場合にユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっていると判定する場合における瞬目検出データを生成してから次の瞬目検出データを生成するまでの基準となる時間を変化させる。ちなみに、上述のような基準となる時間の変化は、直近の単位時間当たりのユーザの瞬目の回数が少ない程、瞬目の間隔が短くとも光照射実行データが生成されることになるため、直近の単位時間当たりのユーザの瞬目の回数が少なくなればなるほど、ディスプレイ装置Ａを見づらくする時間が増える。これは、直近の単位時間当たりのユーザの瞬目の回数が少ない場合、それに応じてユーザにより強く瞬目を行うための動機付けを与えられることを意味する。

＜変形例２＞
変形例２における疲労予防装置１も、変形例１の場合と同様、瞬目判定部３０３が、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっているか否かの判定を行う場合におけるその判定方法のみが、第１実施形態の場合と異なる。
変形例２における疲労予防装置１における瞬目判定部３０３は、第１実施形態の疲労予防装置１における瞬目判定部３０３の場合と同様、瞬目検出部３０２から瞬目検出データを受取り、その瞬目検出データに基づいて上述の判定を行う。
ここで、変形例２における瞬目判定部３０３は、ユーザの瞬目から瞬目までの時間間隔ではなく、直近の過去の単位時間あたりの瞬目の回数に基づいて、上述の判定を行う。変形例２における瞬目判定部３０３は、どのタイミングで瞬目検出部３０２から瞬目検出データを受付けたかということについての直近の過去の単位時間分のデータを記録している。そして、瞬目判定部３０３は、常に、直近の過去の単位時間あたりの瞬目の回数が予め定めた基準となる瞬目の回数を下回ったかをモニタする。瞬目判定部３０３は、直近の過去の単位時間あたりの瞬目の回数が予め定めた基準となる瞬目の回数を下回った場合、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっていると判定する。例えば、瞬目判定部３０３は、直近の過去の１分当たりの瞬目の回数が２０回を下回った場合、ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定するようになっている。
なお、瞬目判定部３０３は、必ずしも常に、直近の過去の単位時間当たりの瞬目の回数が予め定めた基準となる瞬目の回数を下回ったかをモニタする必要はない。瞬目判定部３０３は、単位時間毎に、その単位時間あたりの瞬目の回数が予め定めた基準となる瞬目の回数を下回ったかを判定するようにすることができる。例えば、瞬目判定部３０３は、１分毎に、その直前の１分間に生じたユーザの瞬目の回数が２０回を下回ったか判定するようにすることができ、そう判定された場合に、ユーザの瞬目の回数が予め定めた基準となる瞬目の回数を下回ったと判定するようなものにすることができる。

≪第２実施形態≫
第２実施形態の疲労予防装置の構成は、第１実施形態の構成とほぼ同じである。第２実施形態における疲労予防装置１も、デジタルカメラ２や瞬目判定装置３については、第１実施形態のいずれの場合のものとも同じものとすることができ、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなっている場合に、ディスプレイ装置Ａの画面に対して光を照射して画面を見づらくするのではなく、ディスプレイ装置Ａの画面上又はディスプレイ装置Ａとユーザの間に、ユーザの視界を遮断する遮断物を使用するという点のみが、第１実施形態の場合と異なる。
第２実施形態では、図６に示すように、第１実施形態における光照射装置４の代わりに、視界遮断装置６が備えられている。視界遮断装置６は、これに限られないが、棒状の遮断物６１を備えている。ユーザの瞬目回数が所定の基準を下回っていない場合には、遮断物６１は、視界遮断装置６の内部に格納された状態にある。ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなった場合には、視界遮断装置６に格納されていた遮断物６１は、ディスプレイ装置Ａの画面上若しくは画面とユーザの間に配置され、ユーザはディスプレイ装置Ａが見づらくなる。遮断物６１は所定の範囲を移動するようにしてもよく、その場合にはユーザにとってディスプレイ装置Ａがより見づらくなるため、ユーザに瞬目を促すより強い動機付けを与えられる。
瞬目判定部３０３は、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少ないと判定した場合には、第１実施形態における光照射実行データの代わりに、光照射実行データと同様の視界遮断実行データを生成し、これを出力部３０４に送る。視界遮断実行データを受付けた出力部３０４は、視界遮断実行信号を視界遮断装置６に送る。視界遮断実行信号を受付けた視界遮断装置６は、遮断物６１をディスプレイ装置Ａの画面上若しくは画面とユーザの間に配置し、移動させる。
ユーザの新たな瞬目があった場合、瞬目判定部３０３は、第１実施形態における光照射中止データの代わりに、光照射中止データと同様の視界遮断中止データを生成し、これを出力部３０４に送る。視界遮断中止データを受付けた出力部３０４は、視界遮断中止信号を視界遮断装置６に送る。視界遮断中止信号を受付けた視界遮断装置６は、遮断物６１を視界遮断装置６の内部に格納する。

≪第３実施形態≫
以下、第３実施形態について説明する。
第３実施形態は、本願発明をヘッドマウントディスプレイに応用したものである。
この実施形態のヘッドマウントディスプレイは、図７に示したような眼鏡フレームの形状をした眼鏡６００に取付けて用いる取付けタイプのものである。この実施形態では、ヘッドマウントディスプレイ装置５００が眼鏡６００の後方に取付けられる。なお、この実施形態における前後方向は、眼鏡６００及びヘッドマウントディスプレイ装置５００がユーザの顔に装着された場合におけるユーザの顔の前後方向に一致するものとする。使用時には、ヘッドマウントディスプレイ装置５００は、ユーザの顔と眼鏡６００との間の空間に位置する。そのために、ユーザ以外からはヘッドマウントディスプレイ装置５００の存在がわかりづらくなっている。

眼鏡６００は、眼鏡フレーム６０１に眼鏡レンズ６０２がはめ込まれた、通常の眼鏡と同様の構成とされている。眼鏡６００は市販のものでもよい。眼鏡レンズ６０２は、度が入っていても入っていなくてもよく、また、無色透明でも有色透明でもよい。眼鏡フレーム６０１は、左右のつる６０３と、左右のリム６０４と、左右のリム６０４をつなぐブリッジ６０５と、を備えている。左右のつる６０３はそれぞれ左右のリム６０４にヒンジ接続されており、つる６０３をリム６０４に対して平行になるような向きで折畳めるようになっている。つる６０３の先端をユーザの両耳にそれぞれ係止するか、或いは２本のつる６０３によりユーザの頭部を挟み込むことで、ユーザの頭部に眼鏡６００が固定される。

この実施形態では、眼鏡６００にヘッドマウントディスプレイ装置５００を取付けたとき、取付けられたヘッドマウントディスプレイ装置５００が眼鏡６００の後方に位置することになり、そのときユーザの顔から眼鏡６００が前方に移動せざるを得なくなるため、その状態でもつる６０３をユーザの耳にかけられるように、つる６０３の長さが通常の眼鏡フレームよりも幾らか長めになっている。
なお、図７に示した例では、つる６０３の先端がユーザの耳に係止し易いように下方向に曲折されているが、つる６０３の先端は直線状であってもよい。つまり、つる６０３はストレートテンプルであってもよい。つる６０３をストレートテンプルとした方が、ヘッドマウントディスプレイ装置５００を眼鏡６００に取付けているか否かによらず、ユーザのつる６０３に対する感覚を一定に維持できる。ストレートテンプルとした変形例によるつる６０３の例を、図７中に、６０３Ｓとして示す。

ヘッドマウントディスプレイ装置５００は、ディスプレイを内部に有するケース５１０と、ケース５１０に可動部５１６を介して接続される左右の自由曲面プリズム５２０と、ケース５１０に接続されるノーズパッド５３０と、を備えている。
ケース５１０は、必ずしもその限りではないがこの実施形態では眼鏡６００のブリッジ６０５に取付けられるようになっている。ケース５１０は、それが眼鏡６００に取付けられたときに、眼鏡６００の後方に位置するようになっている。自由曲面プリズム５２０は、ユーザが眼鏡６００を装着したときにユーザから見てケース５１０の横方向に並ぶように、ケース５１０に接続される。ノーズパッド５３０は、ケース５１０のさらに後方に位置するように取付けられる。ノーズパッド５３０は、ヘッドマウントディスプレイ装置５００が取付けられた眼鏡６００をユーザが頭部に装着したときに、ユーザの鼻に当接して眼鏡６００のずれを防止する。ディスプレイ（後述する。）に表示される画像は、自由曲面プリズム５２０により所定の倍率で拡大されて、自由曲面プリズム５２０から後方に出力される。後方に出力された画像は、眼鏡６００を装着したユーザの眼に入ることになる。画像は、この実施形態では、自由曲面プリズム５２０の点線で囲まれた領域（図１６参照のこと。）から出力される。

２つの自由曲面プリズム５２０の一方の上面には検出センサ３２０が設けられている。検出センサ３２０は、ユーザの瞬目を検出するものであればどのようなものでもよい。
検出センサ３２０は、例えば、図８に示した如き２つの電極３１１を備えるものとすることができる。この場合２つの電極３１１には、適当な電位差が与えられる。２つの電極３１１は、ユーザが瞬目した場合にユーザの瞼が、２つの電極３１１の間に形成された電気力線Ｄを横切るような位置に設けられている。ユーザが瞬目をした場合、２つの電極３１１間の電気力線Ｄ上に瞼が存在することにより、２つの電極３１１間の静電容量が大きくなる。後述する制御基板５１５で形成される瞬目検出部３０２は、２つの電極３１１間の静電容量をモニタしており、２つの電極３１１間の静電容量が、ある閾値を超えた場合にユーザが瞬目をしたと判定し瞬目検出データを生成するようになっている。
検出センサ３２０は、或いは、赤外線センサと赤外線光源の組合わせとすることができる。この場合、赤外線光源は、ユーザの眼の周に赤外線を照射する。赤外線センサはユーザの眼の周辺で反射された赤外線の量或いは強さを測定する。赤外線は不可視であるから、ユーザがそれを感じることはない。赤外線は虹彩（黒目）の黒色によく吸収される。したがって、ユーザが瞬目していない場合には、赤外線センサが捉える赤外線量は小さくなる。他方、ユーザが瞬目を行った場合、ユーザの眼を覆った瞼によって反射される赤外線光源からの赤外線の量は多くなるので、赤外線センサが捉える赤外線の量は増える。この場合の瞬目検出部３０２は、赤外線センサが捉える赤外線の量をモニタしており、赤外線センサが捉えた赤外線の量が、ある閾値を超えた場合にユーザが瞬目したと判定し瞬目検出データを生成するようになっている。
検出センサ３２０は後述するインタフェースに接続されている。検出センサ３２０は、瞬目によって生じる物理量の変化を検出した場合にデータを生成し、インタフェースに送るようになっている。

ヘッドマウントディスプレイ装置５００は、図９に示すようにして、眼鏡６００に取付けられる。
それを可能とするため、この実施形態の眼鏡６００のブリッジ６０５には、第１取付部材６４０が形成されている。この実施形態の第１取付部材６４０は、その基端がブリッジ６０５に接続される第１軸部６４０ａ、及び第１軸部６４０ａの先端に設けられる第１ボール部６４０ｂにより構成される。第１取付部材６４０は、眼鏡６００と一体に形成されていてもよい。眼鏡６００に汎用の眼鏡フレームを使用する場合には、第１取付部材６４０は当然に眼鏡６００とは別部材となり、眼鏡６００に後から取付けられることになる。この場合、第１取付部材６４０は、例えば接着剤で眼鏡６００に取付けられる。

ヘッドマウントディスプレイ装置５００のケース５１０には、より詳細には、眼鏡６００に取付けられたときに眼鏡６００に対向する側の面には、第１嵌合孔５１０ａが形成されている。ヘッドマウントディスプレイ装置５００を眼鏡６００へ取付けるときには、第１嵌合孔５１０ａに第１取付部材６４０の第１ボール部６４０ｂが嵌合される。これらはいわゆるボールジョイントを構成する。

またケース５１０の第１嵌合孔５１０ａが設けられる面とは反対側の面には、第１取付部材６４０と同じ構成、大きさの第２取付部材５５０が形成されている。この実施形態の第２取付部材５５０は、ケース５１０にその基端が接続される第２軸部５５０ａ、及び第２軸部５５０ａの先端に設けられる第２ボール部５５０ｂにより構成される。第２取付部材５５０は、ケース５１０と一体に形成されていてもよいが、接着剤等でケース５１０に取付けるようにしてもよい。

ノーズパッド５３０のケース５１０に接続される側には、第２嵌合孔５３０ａが形成されている。第２嵌合孔５３０ａは、第１嵌合孔５１０ａと同じ大きさである。ノーズパッド５３０のケース５１０への取付け時には、第２嵌合孔５３０ａに第２取付部材５５０の第２ボール部５５０ｂが嵌合される。これらはいわゆるボールジョイントを構成する。

第１取付部材６４０と第２取付部材５５０、第１嵌合孔５１０ａと第２嵌合孔５３０ａは、それぞれ同じ形状、大きさで形成される。そのために、第１取付部材６４０の第１ボール部６４０ｂを第２嵌合孔５３０ａに嵌合することも可能である。これにより、ケース５１０、可動部５１６、及び自由曲面プリズム５２０を取り除いて、ノーズパッド５３０のみを眼鏡６００に直接取付けることが可能である。眼鏡６００とノーズパッド５３０を組合わせたものは、通常の眼鏡と同様に用いることができる。

次いで、ヘッドマウントディスプレイ装置５００について、詳細に説明する。

図１０は、ヘッドマウントディスプレイ装置５００を図９中の上側から見た図である。
ケース５１０は、略矩形の中空である。ケース５１０は、必ずしもそうである必要はないが、本実施形態では樹脂製である。ケース５１０の上面には、視度を調整するための視度調整つまみ５１２と、自由曲面プリズム５２０の位置を調整するためのプリズム位置調整つまみ５１３とが設けられている。

視度調整つまみ５１２は、これを操作することで、ケース５１０内部のディスプレイを画像の光軸方向に進退動させるものである。本実施形態では、左右の眼のそれぞれの視度を個別に調整できるように、視度調整つまみ５１２は２つ設けられている。
プリズム位置調整つまみ５１３は、これを操作することで、ケース５１０に対する自由曲面プリズム５２０の位置を所定の範囲で移動させるものである。プリズム位置調整つまみ５１３の近傍には目盛りが設けてあり、プリズム位置調整つまみ５１３の操作量に対する自由曲面プリズム５２０の移動量が直感的にわかるようになっている。

図１１は、ケース５１０の内部を示す、ケース５１０を上面からみた一部断面図である。
ケース５１０の内部には、視度調整つまみ５１２と、視度調整板５１１と、ディスプレイ５１４と、制御基板５１５と、ＬＥＤライト５２１と、視度調整つまみ５１２、視度調整板５１１、ディスプレイ５１４、制御基板５１５及びＬＥＤライト５２１を内包し自由曲面プリズム５２０に連結される可動部５１６と、ピニオン部５１７とが設けられている。
本実施形態においては、可動部５１６及び自由曲面プリズム５２０は２つずつ設けられているものとして説明するが、必ずしもそうである必要はなく、これらは１つずつであってもよい。つまりヘッドマウントディスプレイ装置５００は、必ずしも両眼用である必要はなく、右眼用或いは左眼用の可動部５１６及び自由曲面プリズム５２０のみを備える、右眼用或いは左眼用のものであってもよい。

ディスプレイ５１４は、画像を表示するものであり、必ずしもその限りではないが、この実施形態では、矩形の液晶ディスプレイとされている。ディスプレイ５１４は、ユーザが眼鏡６００を装着した場合に、その短辺方向がユーザから見て縦方向になり、眼鏡レンズ６０２の幅方向に対して斜めとなるようにして、且つ自由曲面プリズム５２０の一面に所定の角度で画像を入射するようにして、可動部５１６に取付けられている。
制御基板５１５は、ディスプレイ５１４に表示される画像の制御、及びＬＥＤライト５２１の制御を行うものである。
制御基板５１５は、画像を表示するためのデータをディスプレイ５１４に送り、ディスプレイ５１４に適切な画像を表示させる。制御基板５１５は、図示しない外部装置から画像についてのデータを受けてそれをディスプレイ５１４に表示させる。制御基板５１５は、図示しない外部装置から有線または無線により画像についてのデータを受け取るようになっている。制御基板５１５が有するインタフェースは、画像についてのデータを受付けられるように、外部装置から有線で画像についてのデータが受付けられる場合にはそれに用いられるケーブルと、外部装置から無線で画像についてのデータが受付けられる場合には制御基板５１５内外に設けられたアンテナと、接続されている。
外部装置には、例えば、ハードディスクプレイヤ、ＤＶＤプレイヤ、テレビジョン放送用のチューナ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、コンピュータゲームを実行するためのゲーム装置、画像処理機能を有したＭＰ３プレイヤなどを用いることができる。

また、制御基板５１５は、第１実施形態における瞬目判定装置３に相当するものでもあり、図示を省略するが、第１実施形態で説明したのと同様のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェース及びこれらを接続するバスを備えている。これらは、ＲＯＭに記録されていたプログラムにより、第１実施形態の場合と同様の機能ブロックを形成する。
第３実施形態の場合と第１実施形態の場合で異なるのは、第３実施形態における瞬目検出部３０２は、検出センサ３２０から入力部３０１を介して受付けたデータに基づいて瞬目検出データを生成する点である。

可動部５１６には、ディスプレイ５１４と自由曲面プリズム５２０が、ディスプレイ５１４に表示される画像からの像光が自由曲面プリズム５２０の一面に一定の角度で画像を入射するような状態で取付けられている。
可動部５１６には、ピニオン部５１７と接触するようにラック部５１６ａが形成されている。各ラック部５１６ａは、ピニオン部５１７に対向している面に歯が形成されている。
ピニオン部５１７は、プリズム位置調整つまみ５１３と連結されており、プリズム位置調整つまみ５１３を回転させるとピニオン部５１７がそれに伴って回転するようになっている。ピニオン部５１７は、円柱形であり、側面に円柱の軸方向に平行な歯が形成されている。ピニオン部５１７の歯とラック部５１６ａの歯は噛み合うようになっている。ピニオン部５１７が回転すると、その回転の量と向きに対応して、ラック部５１６ａがラック部５１６ａの長さ方向に沿って移動するようになっている。

図１２に示すように、プリズム位置調整つまみ５１３を左向きに回転させると、ラック部５１６ａの基端がピニオン部５１７から離れる方向に移動して、２つの可動部５１６が離れる方向にスライドする。逆に、プリズム位置調整つまみ５１３を右向きに回転させると、ラック部５１６ａの基端がピニオン部５１７に近づく方向に移動して、２つの可動部５１６が近づく方向にスライドする。可動部５１６と自由曲面プリズム５２０は連結されているので、このような可動部５１６のスライドに伴って、自由曲面プリズム５２０も同様にスライドする。このように、プリズム位置調整つまみ５１３を回転させることで、ケース５１０を眼鏡６００に取付けた後においても、可動部５１６に取付けられた自由曲面プリズム５２０をブリッジ６０５と眼鏡６００の智との間でスライドさせることができるようになっている。自由曲面プリズム５２０がスライドすることで、自由曲面プリズム５２０から出力される画像の位置も左右方向で平行移動する。これにより、ユーザの眼の位置に、画像が出力される位置を合わせることができる。この実施形態では、上述の機構により、一つのプリズム位置調整つまみ５１３の動作により、２つの自由曲面プリズム５２０の移動を、左右対称で、同時に行えるようになっている。目幅に合わせて導光手段を左右対称で同時に移動させられるのは、上述の機構によらないでも実現できるが、いずれにせよ便利である。
なお、ピニオン部５１７は、プリズム位置調整つまみ５１３と一体的に構成されていてもよい。

可動部５１６に内包される視度調整つまみ５１２及び視度調整板５１１は、ディスプレイ５１４から自由曲面プリズム５２０までの距離を変動させてユーザの視力に合わせた画像を提供するための調整機構を構成する。図１３は、可動部５１６を拡大して調整機構を詳細に説明するための図である。図１４は、調整機構の動作を説明するための図である。

視度調整つまみ５１２は、ケース５１０の外部に突出する頭部に溝が形成されており、中程がクランク状に折れ曲がったクランク部５１２ａを有する構成になっている。頭部の溝に平板を差し込んで回転させると、クランク部５１２ａが回転中心の周りを回転する。
視度調整板５１１は、一辺が制御基板５１５に接続されており、該一辺に対向する辺の近傍に、該一辺の延びる方向に長辺が設けられた、面取りされた矩形状の調整穴５１１ａが設けられる。調整穴５１１ａには、視度調整つまみ５１２のクランク部５１２ａが貫通して設けられる。調整穴５１１ａの短辺は、このクランク部５１２ａの大きさに応じた長さで形成される。

図１４の状態で視度調整つまみ５１２を回転させると、クランク部５１２ａが回転中心の周りを回転する。調整穴５１１ａは、クランク部５１２ａが貫通しているので、クランク部５１２ａが回転すると、調整穴５１１ａはその動きに応じて制御基板５１５の方向へ付勢される。それにより、視度調整板５１１は制御基板５１５を付勢する方向に移動する。制御基板５１５が移動すると、ディスプレイ５１４が自由曲面プリズム５２０に近づく方向に移動する。ディスプレイ５１４と自由曲面プリズム５２０との間の距離を変化させることで、ユーザの視力に合わせて画像の視度を調整することができる。
視度調整つまみ５１２は回転するので、視度調整板５１１の動きはピストン状になる。そのために、ディスプレイ５１４が動きすぎて自由曲面プリズム５２０に衝突し、お互いが破損することはない。ユーザは、使用時に視度調整つまみ５１２を回転させてディスプレイ５１４の位置を自身の眼の視度に最適な位置に調整することができる。

図１５は、自由曲面プリズム５２０による導光路を説明する図である。自由曲面プリズム５２０は、ディスプレイ５１４からの光をユーザの少なくとも一方の眼に導くと共に、ディスプレイ５１４に表示された画像を拡大するものである。
自由曲面プリズム５２０は、それぞれ自由曲面である第１面Ｓ１、第２面Ｓ２、第３面Ｓ３という３つの面を備えた断面略三角形状に構成される。
第１面Ｓ１は、ディスプレイ５１４に臨まされており、ディスプレイ５１４に表示された画像についてのディスプレイ５１４からの光を通過させて自由曲面プリズム５２０の内部に導く。ディスプレイ５１４からの光は、第１面Ｓ１を通過するときに屈折しディスプレイ５１４に表示された画像が拡大されるように変化する。
第２面Ｓ２は、第１面Ｓ１を通過した光を反射（通常は全反射である。）するようにされている。第１面Ｓ１を通過した光は、第２面Ｓ２で反射されることによりその方向を大きく変え、また、ディスプレイ５１４に表示された画像が拡大されるように変化する。第２面Ｓ２は、また、第３面Ｓ３で反射された光を通過させる。これについては、後述する。
第３面Ｓ３は、第２面Ｓ２で反射された光を反射させるようになっている。第２面Ｓ２で反射された光は、第３面Ｓ３で反射されることによりその方向を大きく変え、また、ディスプレイ５１４に表示された画像が拡大されるように変化する。なお、第３面Ｓ３で行われる反射は、全反射であっても、金属による反射であっても構わない。第３面Ｓ３で行われる反射が全反射である場合には、第２面Ｓ２で反射された光が第３面Ｓ３に至る場合の入射角が全反射角以下となるように第３面Ｓ３の曲面が設計される。第３面Ｓ３で行われる反射が金属による反射である場合には、第３面Ｓ３の外側に、金属が、例えば蒸着によって付着されている。なお第３面Ｓ３の外側に、金属を付着させる代わりに、誘電体多層膜を形成することができる。この場合の反射は、誘電体多層膜によりなされる。
上述したように第３面Ｓ３で反射された光は、第２面Ｓ２に再び向い、第２面Ｓ２を通過する。第２面Ｓ２を通過する光は、第２面Ｓ２を通過するときに屈折しディスプレイ５１４に表示された画像が拡大されるように変化する。ディスプレイ５１４に表示された画像は、図１６に示すように、自由曲面プリズム５２０の点線部分に表示されることとなる。
以上のような自由曲面プリズム５２０は、ケース５１０を眼鏡６００に取付けた際、少なくともその一部がヘッドマウントディスプレイ装置５００の使用時にユーザの少なくとも一方の眼の前に位置するものとされ、ディスプレイ５１４からの光をユーザの眼に射出するように、ケース５１０に接続されている。
自由曲面プリズム５２０は、眼鏡６００を装着したユーザから見てケース５１０に縦方向に接続されるのではなく、横方向に接続されて配置される。すなわち、ヘッドマウントディスプレイ装置５００全体の形状は、横方向に伸びた形状となっている。

図１７ａ、図１７ｂは、それぞれヘッドマウントディスプレイ装置５００を取付けた眼鏡６００を前方から見た状態を示す図である。図１７ｂの眼鏡６００は、これまでに説明したものとは異なり、左右の眼鏡レンズ６０２が一連となったタイプのものである。
これらの図に示すように、ヘッドマウントディスプレイ装置５００を取付けた状態の眼鏡６００を前方から見た場合、ヘッドマウントディスプレイ装置５００は、眼鏡レンズ６０２の後方にほぼ隠れるようになる。
本実施形態のヘッドマウントディスプレイ装置５００は、ケース本体５１０と自由曲面プリズム５２０が横方向に並ぶように接続されるために、ケース５１０を眼鏡６００の後方に取付けると、ヘッドマウントディスプレイ装置５００の大部分が眼鏡６００の前方から見えないようにすることができる。すなわち、ヘッドマウントディスプレイ装置５００の眼鏡６００からのはみ出し量を極力少なくすることができ、デザイン性を損なうことがない。
また、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ装置５００は、ユーザの上下方向の視野を遮るものではないので、自由曲面プリズム５２０に表示された画像を見ている状態であっても、自由曲面プリズム５２０の周囲は、多少ぼやけることはあるが見える状態にある。よって、視線を自由曲面プリズム５２０に向けている状態でも簡単な作業を行うことができ、便利である。また、視線を自由曲面プリズム５２０に向けている状態でも足元を見ることができ、歩くことも可能である。さらに、視線を自由曲面プリズム５２０から外せば、周囲をより良く見ることができるようになる。

ＬＥＤライト５２１は、可動部５１６上に設けられ、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなった場合に、自由曲面プリズム５２０方向に光を照射し、映像を見づらくするものである。この実施形態では、ＬＥＤライト５２１は、ディスプレイ５１４と自由曲面プリズム５２０の間に配置されているが、ＬＥＤライト５２１はディスプレイ５１４からの光がユーザの眼に届くまでの経路上に配置されていればよい。例えば、自由曲面プリズム５２０とユーザの眼の間に配置されていてもよい。
瞬目判定部３０３は、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少ないと判定した場合には、光照射実行データを生成し、これを出力部３０４に送る。光照射実行データを受付けた出力部３０４は、光照射実行信号をＬＥＤライト５２１に送る。光照射実行信号を受付けたＬＥＤライト５２１は点灯し、自由曲面プリズム５２０方向に光を照射する。この光は、ディスプレイ５１４に表示された画像の光と重なり、ユーザが画像を見るのに適した光量を超えるため、ユーザは画像が見づらくなる。
ユーザの新たな瞬目があった場合、瞬目判定部３０３は、光照射中止データを生成し、これを出力部３０４に送る。光照射中止データを受付けた出力部３０４は、光照射中止信号をＬＥＤライト５２１に送る。光照射中止信号を受付けたＬＥＤライト５２１は消灯し、適当な光量で画像を見ることができる。

次に、このヘッドマウントディスプレイ装置５００の使用方法について説明する。
このヘッドマウントディスプレイ装置５００を使用するには、ヘッドマウントディスプレイ装置５００を取付けた状態の眼鏡６００をユーザの頭部へ固定する。ヘッドマウントディスプレイ装置５００の眼鏡６００への取付けは、ヘッドマウントディスプレイ装置５００のケース５１０に設けられた第１嵌合孔５１０ａに、眼鏡６００に取付けられた第１取付部材６４０が有する第１ボール部６４０ｂを嵌合させることにより行う。また、ヘッドマウントディスプレイ装置５００を取付けた状態の眼鏡６００のユーザの頭部への固定は、上述したように、眼鏡６００のつる６０３を、ユーザの耳へ係止するか、眼鏡６００のつる６０３でユーザの頭部を挟み込むことで行う。
なお、眼鏡６００をユーザの頭部へ固定する前に、ヘッドマウントディスプレイ装置５００にノーズパッド５３０を取付けておく。ノーズパッド５３０のヘッドマウントディスプレイ装置５００への取付けは、ノーズパッド５３０に設けられた第２嵌合孔５３０ａに、ヘッドマウントディスプレイ装置５００のケース５１０が有する第２ボール部５５０ｂを嵌合させることで行う。

この状態でユーザは、上記の外部装置を操作して、ヘッドマウントディスプレイ装置５００で表示すべき画像についてのデータを、ヘッドマウントディスプレイ装置５００に入力する。制御基板５１５は、画像についてのデータによりディスプレイ５１４に画像を表示する。
ディスプレイ５１４に表示された画像の光は、ディスプレイ５１４から出て、自由曲面プリズム５２０の第１面Ｓ１に入力される。自由曲面プリズム５２０内では、光が図１５に示すようにして第２面Ｓ２から射出される。射出された光により、ユーザは、両眼で、適当な大きさになった画像を見ることになる。
必要であれば、ユーザは、視度調整つまみ５１２を操作することで、ディスプレイ５１４からの光の自由曲面プリズム５２０に対する入射角を変化させないようにしながら、自由曲面プリズム５２０に対してディスプレイ５１４を近づけたり遠ざけたりすることができる。すなわち、ディスプレイ５１４を、ディスプレイ５１４からの光の出射方向（光軸方向）で進退動させることができる。これにより、ユーザの視力に合った画像を表示することができるように調整することができる。
また、ユーザは、プリズム位置調整つまみ５１３を操作することで、自由曲面プリズム５２０の位置をユーザの目幅に応じた適当な位置に動かして、自由曲面プリズム５２０の位置をユーザが画像を見やすい位置に調整することができる。
また、ユーザは、図示しないイヤホンを耳に着用することにより、画像に合わせた音を聴くことができる。

ヘッドマウントディスプレイ装置５００が使用されている間、瞬目検出部３０２は、検出センサ３２０からのデータに基づいて、ユーザが瞬目を行う度に瞬目検出データを生成する。瞬目判定部３０３は、瞬目検出部３０２が生成した瞬目検出データを瞬目検出部３０２から受取り、ユーザの瞬目の状態をモニタする。そして、瞬目判定部３０３は、第１実施形態の場合と同様の基準で光照射実行データ及び光照射中止データを生成しそれを出力部３０４に送る。光照射実行データ及び光照射中止データを受取った出力部３０４は、それぞれに対応した光照射実行信号及び光照射中止信号を、ＬＥＤライト５２１に送る。光照射実行信号を受取ったＬＥＤライト５２１は点灯し、自由曲面プリズム５２０方向に光を照射する。この光は、ディスプレイ５１４に表示された画像の光と重なり、ユーザは画像が見づらくなる。一方、光照射中止信号を受取ったＬＥＤライト５２１は消灯し、ユーザは適当な光量で画像を見ることができる。

ユーザは、ヘッドマウントディスプレイ装置５００を使用しなくなった場合には、眼鏡６００からヘッドマウントディスプレイ装置５００を取外す。また、眼鏡６００から取り外したヘッドマウントディスプレイ装置５００から取外したノーズパッド５３０を、眼鏡６００に取付ける。これにより、ユーザは、眼鏡６００を通常の眼鏡として用いることができる。
なお、ノーズパッド５３０の眼鏡６００への取付けは、眼鏡６００に取付けられた第１取付部材６４０が有する第１ボール部６４０ｂを、ノーズパッド５３０に設けられた第２嵌合孔５３０ａに嵌合させることで行う。

以上で説明したヘッドマウントディスプレイ装置５００は、眼鏡６００に対して着脱自在とされていた。ヘッドマウントディスプレイ装置５００は、眼鏡６００の如きヘッドマウント装置に取外しできないように固定されていてもよい。

＜変形例３＞
変形例３における疲労予防装置は、基本的に第３実施形態のものと同一である。
変形例３における疲労予防装置が第３実施形態の疲労予防装置と唯一異なるのは、図１８に示すように、ケース５１０の内部に、ＬＥＤライト５２１の代わりに可動部５１６上に備えられた視界遮断装置５２２と、通常時は視界遮断装置５２２の内部に格納されている遮断物５２３とが設けられていることである。図１８において、左部にある視界遮断装置５２２では遮断部５２３が格納された状態を、右部にある視界遮断装置５２２では遮断部５２３が設置された状態を示している。もっとも、基本的に、左部及び右部の視界遮断装置５２２及び遮断物５２３は同じ挙動を示すようになっている。この実施形態では、視界遮断装置５２２は、ディスプレイ５１４と自由曲面プリズム５２０の間に配置されているが、視界遮断装置５２２はディスプレイ５１４からの光がユーザの眼に届くまでの経路上に配置されていればよい。例えば、自由曲面プリズム５２０とユーザの眼の間に配置されていてもよい。

視界遮断装置５２２は、可動部５１６上に設けられ、ディスプレイ５１４と自由曲面プリズム５２０の間に遮断物５２３を挿入し、映像を見づらくするものである。遮断物５２３は、これに限られないが、板状若しくは棒状である。ユーザの瞬目回数が所定の基準を下回っていない場合には、遮断物５２３は視界遮断装置５２２の内部に格納された状態にある。ユーザの瞬目回数が所定の基準より少なくなった場合には、視界遮断装置５２２に格納されていた遮断物５２３は、ディスプレイ５１４と自由曲面プリズム５２０の間に挿入され、ユーザは映像が見づらくなる。
瞬目判定部３０３は、ユーザの瞬目回数が所定の基準より少ないと判定した場合には、第３実施形態における光照射実行データの代わりに、光照射実行データと同様の視界遮断実行データを生成し、これを出力部３０４に送る。視界遮断実行データを受付けた出力部３０４は、視界遮断実行信号を視界遮断装置５２２に送る。視界遮断実行信号を受付けた視界遮断装置５２２は、遮断物５２３をディスプレイ５１４と自由曲面プリズム５２０の間に配置する。ユーザは、遮断物５２３によって、ディスプレイ５１４に表示された画像の一部若しくは全部を、自由曲面プリズム５２０を介して見ることができなくなる。
ユーザの新たな瞬目があった場合、瞬目判定部３０３は、第３実施形態における光照射中止データの代わりに、光照射中止データと同様の視界遮断中止データを生成し、これを出力部３０４に送る。視界遮断中止データを受付けた出力部３０４は、視界遮断中止信号を視界遮断装置５２２に送る。視界遮断中止信号を受付けた視界遮断装置５２２は、遮断物５２３を視界遮断装置５２２の内部に格納し、ユーザは再び映像を見ることができるようになる。

≪第４実施形態≫
以下、第４実施形態について説明する。
第４実施形態は、本発明の疲労予防装置の一部を眼鏡に取付けたものである。第４実施形態の疲労予防装置１は、図１９に示すように、例えば眼鏡Ｂを着けているユーザがディスプレイ装置Ａを見ている際に使用されるようなものであり、第１実施形態の疲労予防装置１の一部に相当する検知装置７を眼鏡Ｂに装着して用いるようになっている点が、第１実施形態の場合と異なる。

図２０は、検知装置７を眼鏡Ｂに装着した場合を示す図である。検知装置７は、ユーザが瞬目をしたことを検出するものであり、検出センサ７１及び送信装置７２を備える。検出センサ７１は、第３実施形態の検出センサ３２０と同じものとすることができ、ユーザの瞬目を検出する度に瞬目を検出したことを信号としてケーブル７３を介して送信装置７２に送るようになっている。瞬目を検出する処理は、その目的が達成されるのであれば、どのようなものであってもよく、第３実施形態の検出センサ３２０と同様に、２つの電極を備えたものであってもいいし、赤外線センサと赤外線光源を組合わせたものであってもよい。検出センサ７１は、瞬目によって生じる物理量の変化を検出した場合に瞬目検出信号を生成し、送信装置７２に送る。瞬目検出信号を受取った送信装置７２は、これを疲労予防装置１本体の受信装置８に送るようになっている。

この実施形態では、検知装置７は瞬目によって生じる物理量の変化を検出する処理のみを行うが、第１実施形態における瞬目判定部３０３が行っていたのと同様の、例えば瞬目の検出、あるいはそれに加えて瞬目が減ったか否かの判定等の情報処理を行うようになっていてもよい。その場合、検知装置７は、その内部に、疲労予防装置１本体の瞬目判定装置３が備えるのと同様のハードウェア（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インタフェース、バス）を備える。

第４実施形態の疲労予防装置１本体は、図２１に示すように、第１実施形態のデジタルカメラ２の代わりに受信装置８を備えており、受信装置８はケーブル３６を介して瞬目判定装置３と接続されている。送信装置７２から瞬目検出信号を受取った受信装置８は、この瞬目検出信号を瞬目判定装置３のインタフェース３４に送る。送信装置７２と受信装置８の接続は、この実施形態では電波による無線接続であるが、これに限られず、赤外線等による無線接続であってもよいし、有線でもよい。また、検知装置７の電源は、検知装置７に内蔵されていてもよいし、送信装置７２と受信装置８の接続によって、疲労予防装置１本体から供給されるようになっていてもよい。

第４実施形態の瞬目判定装置３は、第１実施形態の構成とほぼ同じハードウェアを備えているが、インタフェース３４は、受信装置８とケーブル３６を介して接続されており、受信装置８を介して検知装置７からユーザの瞬目を検出したことを示す瞬目検出信号を受付けるという点で異なる。インタフェース３４は、後述するように、瞬目検出信号から瞬目検出データを生成する。

コンピュータプログラムをＣＰＵ３１が実行することにより、瞬目判定装置３の内部には図２２に示した如き機能ブロックが生成される。第４実施形態の瞬目判定装置３における機能ブロックは、第１実施形態の瞬目判定装置３における機能ブロックとほぼ同じであるが、瞬目の検出は検知装置７で行われるため、第１実施形態における瞬目検出部３０２が存在しない点で異なる。

入力部３０１は、検知装置７から送られた瞬目検出データを、受信装置８を介して受付ける。入力部３０１は、検知装置７から受付けた瞬目検出データを瞬目判定部３０３に送るようになっている。
瞬目判定部３０３及び出力部３０４については、第１実施形態のものと同じである。

次いで、第４実施形態の疲労予防装置１で実行される処理の流れについて第１実施形態と同様に図５を参照しつつ説明する。
この実施形態では、必ずしもこの限りではないが、電源を入れ疲労予防装置１を起動することにより、本発明のプログラムが実行され以下の処理に続く開始処理が自動的に始まる（Ｓ００１）。
次に（もっとも、プログラムの開始処理（Ｓ００１）との先後は問わないが）、入力装置５により瞬目の基準時間等が決定される（Ｓ００２）。

その後、疲労予防装置１は、検知装置７の検出センサ７１によりユーザの瞬目の検出を行う（Ｓ００３）。瞬目の検出は、上述のように検出センサ７１が、電極間の電気力線上にユーザの瞼が存在することよる電荷の変化や、赤外線の反射量の変化を検出することによって行う。
検知装置７は、検出センサ７１がユーザの瞬目を検出する度に、送信装置７２を介して瞬目検出信号を瞬目判定装置３に送る。

瞬目判定装置３は、受信装置８を介して受付けた瞬目検出信号から瞬目検出データを生成する。
瞬目判定装置３は、前回瞬目検出データを受取ってから予め定められた固定の時間が経過したか否かをモニタし、ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっているか否か継続的に判定する（Ｓ００４）。
固定の時間が経過していない場合（Ｓ００４：Ｎｏ）には、瞬目判定装置３は、前回瞬目検出データを受取ってから予め定められた固定の時間が経過したか否かを検出するＳ００４の処理を継続する。
固定の時間が経過した場合（Ｓ００４：Ｙｅｓ）には、瞬目判定装置３は、上述した光照射実行データを生成する（Ｓ００５）。瞬目判定装置３は、光照射実行データから光照射信号を生成し、光照射装置４に送る。

光照射信号として光照射実行信号を受け取った光照射装置４は、ディスプレイ装置Ａを見づらくする処理を実行する（Ｓ００６）。この実施形態では、ディスプレイ装置Ａの画面上の所定の範囲に対して強い光を照射し、その範囲に表示されている画像が見づらくなるようにする。
この状態でも、検出センサ７１はユーザの瞬目を検出し続けている。また、瞬目判定装置３は、新たなユーザの瞬目があったか否かを、検出センサ７１からの瞬目検出信号の受付けがあったか否かによりモニタしている（Ｓ００７）。
ユーザは、瞬目が減少していることを認識することができるため、ユーザに自発的に瞬目を行うための動機付けを与えられるようになる。
ユーザの新たな瞬目がない場合（Ｓ００７：Ｎｏ）、光照射装置４は何もせず、ディスプレイ装置Ａが見づらい状態を維持する。この場合、ディスプレイ装置Ａは相変わらず見づらいままであるから、ユーザの瞬目を誘発し易い状態は継続される。
ユーザの新たな瞬目があった場合（Ｓ００７：Ｙｅｓ）、つまり、瞬目判定装置３が検知装置７から瞬目検出信号を受付け、瞬目検出データを生成した場合、瞬目判定装置３は光照射データとして光照射中止データを生成する（Ｓ００８）。瞬目判定装置３は、光照射中止データを生成すると、光照射信号として光照射中止信号を光照射装置４に送る。

光照射中止信号を受付けた光照射装置４は、見づらくなっているディスプレイ装置Ａに対する光りの照射を中止する（Ｓ００９）。
光照射中止データが生成された後、或いは光照射中止データが生成されるのと同時に、Ｓ００４の処理でモニタされていた瞬目検出データの生成から経過した時間はリセットされ、光照射中止データが生成された時間が、固定時間が経過したか否かモニタするための新たな始点として設定される（Ｓ０１０）。
本発明のプログラムを終了させる操作、例えば、疲労予防装置１の電源を落とす操作が入力装置５により行われたか否かの判定は常に行われているが（Ｓ０１１）、このような操作が特に行われていない場合（Ｓ０１１：Ｎｏ）には、上述のＳ０１０が行われた後、Ｓ００３以下の処理が再度繰り返される。
本発明のプログラムを終了させる操作が行われた場合（Ｓ０１１：Ｙｅｓ）には、すべての処理が終了する。

本発明の第１実施形態に係る疲労予防装置の使用時の構成を示す図。 本発明の第１実施形態に係る疲労予防装置の全体構成を示す斜視図。 図２に示した瞬目判定装置のハードウェア構成図。 図２に示した瞬目判定装置内に生成される機能ブロックを示すブロック図。 図１に示した疲労予防装置で実行される処理の流れを示す流れ図。 本発明の第２実施形態に係る疲労予防装置の全体構成を示す斜視図。 第３実施形態のヘッドマウントディスプレイ装置を眼鏡に取付けた状態を示す図。 図７に示した検出センサの一例の構成を概略的に示す図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置の眼鏡への取付け方法の説明図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置のケースの上面図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置のケースの内部構成を示す一部断面図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置の移動機構の動作説明図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置の調整機構の詳細な構成図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置の調整機構の動作説明図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置の自由曲面プリズム内の導光路の説明図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置を後方から見た図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置を取付けた状態の眼鏡を前方から見た図。 図７に示したヘッドマウントディスプレイ装置を取付けた状態の眼鏡を前方から見た図。 変形例３のヘッドマウントディスプレイ装置のケースの内部構成を示す一部断面図。 本発明の第４実施形態に係る疲労予防装置の使用時の構成を示す図。 図１９に示した検知装置の全体構成を示す斜視図。 本発明の第４実施形態に係る疲労予防装置本体の全体構成を示す斜視図。 図２１に示した瞬目判定装置内に生成される機能ブロックを示すブロック図。

符号の説明

Ａ ディスプレイ装置
１ 疲労予防装置
２ デジタルカメラ
３ 瞬目判定装置
４ 光照射装置
５ 入力装置
６、５２２ 視界遮断装置
７ 検知装置
８ 受信装置
３１ ＣＰＵ
３２ ＲＯＭ
３３ ＲＡＭ
３４ インタフェース
３５ バス
３６、３７、３８、７３ ケーブル
７１、３２０ 検出センサ
７２ 送信装置
５００ ヘッドマウントディスプレイ装置
６００ 眼鏡

Claims (9)

1. ユーザが注視するディスプレイ装置と組合わせて用いられる疲労予防装置であって、
   前記ユーザの瞬目を検出する瞬目検出手段と、
   前記瞬目検出手段によって検出された前記ユーザの瞬目の状態に基づいて前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっているかを判定する瞬目判定手段と、
   前記瞬目判定手段が、前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定した場合に、前記ディスプレイ装置を通常より見づらくする妨害処理を実行する視界妨害手段と、
   前記視界妨害手段により前記ディスプレイ装置が見づらくなっているときに、前記瞬目検出手段が前記ユーザの瞬目を検出した場合に、前記妨害処理を中止する視界回復手段と、
   を備える、疲労予防装置。
2. 前記瞬目判定手段は、前記瞬目検出手段が、所定の時間前記ユーザの瞬目を検出しなかった場合に、前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定するようになっている、
   請求項１記載の疲労予防装置。
3. 前記瞬目判定手段は、前記瞬目検出手段が、予め定められた基準時間前記ユーザの瞬目を検出しなかった場合に、前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定するようになっている、
   請求項１記載の疲労予防装置。
4. 前記瞬目判定手段は、前記瞬目検出手段が検出した前記ユーザの瞬目の回数が、予め定められた単位時間あたりの基準瞬目回数を下回った場合に、前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定するようになっている、
   請求項１記載の疲労予防装置。
5. 前記視界妨害手段は、前記妨害処理を、前記ディスプレイ装置の前記ユーザに対向する面上若しくは当該面と前記ユーザの間に、前記ディスプレイ装置を見づらくする光を照射することによって行う、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の疲労予防装置。
6. 前記視界妨害手段は、前記妨害処理を、前記ディスプレイ装置の前記ユーザに対向する面上若しくは当該面と前記ユーザの間に、前記ユーザの視界を遮断する遮断物を配置することによって行う、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の疲労予防装置。
7. 前記瞬目検出手段と、前記瞬目判定手段と、前記視界妨害手段と、前記視界回復手段とが一体とされている、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の疲労予防装置。
8. 前記瞬目検出手段は、ユーザの瞬目により生じる物理的な変化を検知する検知手段を備え、少なくとも前記検知手段は、眼鏡に対する着脱自在な取付けを可能とする取付手段を介して眼鏡に取り付けられるようになっている、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の疲労予防装置。
9. ユーザが注視するディスプレイ装置と組合わせて用いられる疲労予防装置で実行される方法であって、
   前記ユーザの瞬目を検出する過程と、
   前記ユーザの瞬目を検出する前記過程によって検出された前記ユーザの瞬目の状態に基づいて前記ユーザの瞬目の回数が所定の基準より少なくなっていると判定した場合に、前記ディスプレイ装置を通常より見づらくする妨害処理を実行する過程と、
   妨害処理を実行する前記過程により前記ディスプレイ装置が見づらくなっているときに、前記ユーザの瞬目を検出した場合に、前記ディスプレイ装置を通常より見づらくする前記妨害処理を中止する過程と、
   を含む、方法。
   
   

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