JP2010051812A - 視力訓練装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視力訓練を効率的に行うことができる視力訓練装置を提供することを目的とする。
【解決手段】視力訓練装置１は、使用者が外界を見るために使用され、光の透過状態と透過制限状態とを周期的に切り替え可能な少なくとも１つのレンズ２０Ｒ，２０Ｌと、このレンズ２０Ｒ，２０Ｌに接続され、レンズ２０Ｒ，２０Ｌの透過状態と透過制限状態を切り替えるためのパルス信号を発生するコントローラ３０と、を備えて構成される。この視力訓練装置１においては、レンズ２０Ｒ，２０Ｌは、ＴＮ型のＬＣＤからなり、透過制限状態において半透明となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、視力訓練装置に関する。

一般に、多くのスポーツにおいては、動く対象物を見て機敏に反応する能力が必要とされ、運動選手のこの能力を発達させるためのトレーニング手法が種々研究されている。例えば、従来から、暗室でストロボ光を明滅させ、移動する対象物を間歇的に照らして、この対象物に対し反応するトレーニング方法が知られている。この方法によれば、運動選手は移動する対象物が本来の速度よりも遅く見え、その結果一層敏速な反射運動で反応するよう要求される。

このようなトレーニング手法は、トレーニングをするための広い暗室が必要であり、場所が制限されるという問題があった。
そのため、これまで特許文献１に開示されたように、眼鏡型のフレームに液晶レンズを設け、このレンズを透明状態と不透明状態との間を所定周波数で切り替えることで、前記した暗室におけるトレーニングと同様の状態を作り出す動的視力訓練装置が知られている。

特表平９−５１０３７１号公報

しかし、従来の動的視力訓練装置は、ポリマータイプの液晶を使用しており、不透明時に乳白色であったため、ボールなどの移動する対象物を見るときに、対象物を見失い易くトレーニングがしづらいという難点があった。
このような背景に鑑みて本発明がなされたものであり、本発明は、視力訓練を効率的に行うことができる視力訓練装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の視力訓練装置は、使用者が外界を見るために使用され、光の透過状態と透過制限状態とを周期的に切り替え可能な少なくとも１つのレンズと、前記レンズに接続され、前記レンズの透過状態と透過制限状態を切り替えるためのパルス信号を発生するコントローラと、を備え、前記レンズは、ＴＮ型のＬＣＤからなり、前記透過制限状態において半透明であることを特徴とする。

このような視力訓練装置によれば、レンズが、ＴＮ型のＬＣＤからなり、透過制限状態において半透明であるため、光量は落として明滅的な視野を得られつつも、対象物を見失うことが無く、トレーニングを行いやすい。

そして、前記視力訓練装置においては、前記レンズは、透過制限状態において、光の透過率が５〜５０％であるように構成することができる。

さらには、この透過制限状態における光の透過率は、可変とすることが望ましい。このようにすることにより、周りの明るさに応じた透過制限状態や、使用者の能力に応じた透過制限状態を設定することで、最適なトレーニング条件を作ることができる。

本発明の視力訓練装置によれば、透過制限状態において半透明であるため、光量は落として明滅的な視野を得られつつも、対象物を見失うことが無く、トレーニングを行いやすいなど、視力訓練を効率的に行うことができる。

実施形態に係る視力訓練装置の全体斜視図である。 実施形態に係る視力訓練装置の分解斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 コントローラの外観図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図を示す。 視力訓練装置の電気的構成を示すブロック図である。 視力訓練装置の使用状態を説明する図である。

以下に、本発明の実施の形態につき、適宜図面を参照しながら説明する。参照する図面において、図１は、実施形態に係る視力訓練装置の全体斜視図であり、図２は、同視力訓練装置の分解斜視図であり、図３は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
図１に示すように、視力訓練装置１は、着脱クリップ１０を有し、頭部に支持するためのフレーム６０に対し着脱クリップ１０で固定されたかたちで使用される。使用者は、フレーム６０を眼鏡と同様に頭部に装着して、視力訓練装置１を介して外界を見たり、場合によってはスポーツの練習を行うなどして、視力の訓練を行う。

視力訓練装置１は、２つのレンズ２０Ｒ，２０Ｌと、この２つのレンズ２０Ｒ，２０Ｌを連結するとともにフレーム６０にレンズ２０Ｒ，２０Ｌを着脱自在に固定する着脱クリップ１０と、レンズ２０Ｒ，２０Ｌの動作を制御するコントローラ３０と、レンズ２０Ｒ，２０Ｌとコントローラ３０を電気的に接続する配線コード４１と、配線コード４１をフレーム６０に固定するコードクリップ４２を備えて構成される。

レンズ２０Ｒ，２０Ｌは、それぞれ液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌを支持枠２３に支持させて構成されている。支持枠２３は、貫通する開口部２３ａを有し、液晶レンズ２１Ｒ，２１ＬのＬＣＤ(Liquid Crystal Display)部分がこの開口部２３ａに位置して良好な視界を得られるようになっている。また、図２に示すように、支持枠２３には、レンズ２０Ｒ，２０Ｌを着脱クリップ１０へ固定するための取付孔２３ｂが２つずつ形成されている。
液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌは、コントローラ３０から入力されるパルス電流により作動するＬＣＤを有しており、前記したようにＬＣＤが開口部２３ａのほぼ全部に一様に配されている。
液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌは、一例としてＴＮ型のＬＣＤであり、電圧オフ時に透明（透過状態）になり、電圧オン時に黒色（透過制限状態）となる。この関係は逆でもよく、偏光板の向きを９０度変えて電圧オフ時に黒色、電圧オン時に透明とすることもできる。

いずれの場合でも、黒色の濃度は、半透明とするのが望ましい。そうすることで、移動する対象物を視認する訓練、すなわち動体視力の訓練の場合には、黒色のときにも対象物を見失うことがない。特に、ＴＮ型のＬＣＤは、ポリマーを分散させたポリマー型のＬＣＤと異なり、透過制限状態においても濁りがないことから、目に入る光量を少なくするだけで、対象物の位置を確認することは可能である。この半透明の程度としては、光の透過率が５〜５０％とするのがよく、１０〜５０％とするのがより好ましい。さらに、半透明の程度を可変とすることで、使用者や使用条件に応じたトレーニングができるのでより好ましい。
逆に静的な視力を訓練する場合には、ポリマー型のＬＣＤを採用するのが望ましい。ポリマー型のＬＣＤを採用した場合には、電圧オフ時に乳白色、つまり光を散乱して濁った白色（透過制限状態）となり、電圧オン時に透明（透過状態）となる。

また、各液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌは、上部にコントローラ３０と電気的に接続するための接続端子２２が露出している。

着脱クリップ１０（着脱機構）は、図２に示すように、クリップ本体１１と、レンズ連結部材１２と、ツマミ部材１３と、トルクスプリング１４とから構成されている。
クリップ本体１１は、樹脂を射出成形してなり、板状のベース１１ａの上に各突起１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが設けられ、側部に垂下する脚部１１ｅが形成されている。
突起１１ｂは、ベース１１ａの前方（方向は、視力訓練装置１の使用時を基準とする。以下同じ）において上方に突出して設けられている。突起１１ｃは、突起１１ｂと所定間隔だけ後方へ離間して、ベース１１ａの上部へ突出して左右に２つ設けられている。また、突起１１ｄは、突起１１ｃよりさらに後方へ所定間隔離間し、上方へ突出して左右に２つ設けられている。突起１１ｂと突起１１ｃの間は、レンズ連結部材１２を回動支持する部分となり、突起１１ｃと突起１１ｄの間は、ツマミ部材１３を回動支持する部分となる。
ベース１１ａの両側部からは、脚部１１ｅが下方へ延びるように形成され、脚部１１ｅの先端にはゴム素材からなるキャップ１１ｆが被せられている。

レンズ連結部材１２は、金属製のロッドをコ字型に成形した部材であり、左右に延びる上部連結部１２ａと、この上部連結部１２ａの両端から垂下する支持枠固定部１２ｂとからなる。支持枠固定部１２ｂは、若干板状に潰された状態に形成され、前記した支持枠２３の取付孔２３ｂに対応した取付孔１２ｃが各支持枠固定部１２ｂに２つずつ形成されている。支持枠２３とレンズ連結部材１２とは、取付孔２３ｂと取付孔１２ｃとにおいて、図示しないボルトとナットで締結されて一体となる。

ツマミ部材１３は、金属製のロッドをコ字型に成形した部材であり、左右に延びる上部材１３ａと、この上部材１３ａの両端から下方へ延びる脚部１３ｂと、各脚部１３ｂの先端に被せられたゴム製のキャップ１３ｃとを備える。また、上部材１３ａには、板状のツマミ１３ｄがカシメにより固定されている。

トルクスプリング１４は、２つのコイル１４ｃから後腕部１４ｂと前腕部１４ａが延出したいわゆるねじりコイルバネであり、前腕部１４ａは、前方で連結して一体となっている。

図３に示すように、前記したレンズ連結部材１２は、上部連結部１２ａがクリップ本体１１の突起１１ｂと突起１１ｃとの間に配置され、さらにトルクスプリング１４の前腕部１４ａにより上からベース１１ａへ押しつけられることで、突起１１ｂと突起１１ｃの間で回動可能に支持されている。そして、トルクスプリング１４のコイル１４ｃは、予めツマミ部材１３の上部材１３ａを中に挿通したかたちで組み立てられ、後腕部１４ｂがツマミ１３ｄに当接している。さらに、ツマミ部材１３の上部材１３ａは、クリップ本体１１の突起１１ｃと突起１１ｄの間に配置されて回動可能に支持されている。
トルクスプリング１４は、ツマミ部材を図３における時計回りに回動させるように付勢し、ツマミ部材１３の脚部１３ｂが、クリップ本体１１の脚部１１ｅと当接することで、脚部１１ｅと脚部１３ｂとの間で挟持力が発生するようになっている。なお、正確には、キャップ１１ｆとキャップ１３ｃが当接するので、挟持される相手方の部品、例えばフレーム６０や、その他の眼鏡のレンズは、傷が付くことがないとともに、キャップ１１ｆ，１３ｃの摩擦力によりずれにくい。
また、図３に示すように、レンズ連結部材１２がクリップ本体に対し回動可能であることで、レンズ２０Ｒ，２０Ｌが装着状態（実線）と、非装着状態（仮想線）の間で回動でき、装着状態と非装着状態の切替えが容易となっている。

図４は、コントローラの外観図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が正面図を示す。
図４に示すように、コントローラ３０は、液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌを動作させるパルス信号を出力する電子装置である。
コントローラ３０は、その外観としては図４（ｂ）に示すように正面に動作状態を表示する表示部３１が設けられ、図４（ａ）に示すように上面には各種のスイッチ３２およびパイロットランプ３３が設けられている。
表示部３１は、液晶ディスプレイからなり、動作状態に応じ、Ｅ０１〜Ｅ０５、Ｆ０１〜Ｆ９９などと表示される。
スイッチ３２としては、メインスイッチ３２ａ、周波数を下げるダウンスイッチ３２ｂ、周波数を上げるアップスイッチ３２ｃ、動作設定を保存したまま電源を切るスリープスイッチ３２ｄが設けられている。このうち、メインスイッチ３２ａはスライドタイプのスイッチであり、スイッチ３２ｂ〜３２ｄは、プッシュタイプのスイッチである。

図５は、視力訓練装置の電気的構成を示すブロック図である。
コントローラ３０は、バッテリ３４を有し、メインスイッチ３２ａを介して制御部３５に電力が供給される。
制御部３５は、パルス発生器３５ａ、周波数制御装置３５ｂ、パルス幅制御装置３５ｃ、設定選択部３５ｄ、ＬＣＤドライバ３５ｅ，３５ｆ、および設定記憶部３９を有する。
設定記憶部３９には、プリセットされた設定名と、周波数およびパルス幅の関係が記憶されている。例えば、Ｆ０１の設定名に対しては、周波数が１Ｈｚ、パルス幅が０．５秒などと記憶されている。また、設定記憶部３９には、作動中にスリープスイッチ３２ｄが押された場合に、現在選択されている設定名が記憶される。
設定選択部３５ｄは、前記したダウンスイッチ３２ｂ、アップスイッチ３２ｃ、およびスリープスイッチ３２ｄが接続され、ダウンスイッチ３２ｂ、アップスイッチ３２ｃの操作により、それぞれ降順および昇順で設定記憶部３９から設定名およびそれに対応する周波数およびパルス幅を読み出す。
読み出された周波数は、周波数制御装置３５ｂへ出力され、周波数制御装置３５ｂの動作によりパルス発生器３５ａで発生するパルス信号の周波数が変更される。そして、パルス発生器３５ａで発生したパルス信号はパルス幅制御装置３５ｃへ出力される。
また、設定選択部３５ｄで設定記憶部３９から読み出されたパルス幅は、パルス幅制御装置３５ｃに出力され、パルス幅制御装置３５ｃでパルス幅が変更された上でＬＣＤドライバ３５ｅへ出力される。
ＬＣＤドライバ３５ｅは、左右の液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌに対応して２つ設けられ、それぞれ液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌの動作電圧に合わせたパルス信号をそれらへ出力する。
一方で、設定選択部３５ｄで読み出された設定名は、ＬＣＤドライバ３５ｆへ出力され、ＬＣＤドライバ３５ｆにより表示部３１で設定名が表示される。
スリープスイッチ３２ｄは、前記したように、視力訓練装置１の作動中に押されると、設定選択部３５ｄが、現在の設定名を設定記憶部３９に記憶させ、パルス発生器３５ａ、周波数制御装置３５ｂ、パルス幅制御装置３５ｃ、設定選択部３５ｄ、およびＬＣＤドライバ３５ｅ，３５ｆの動作を停止させる。そして、停止状態中に再度スリープスイッチ３２ｄが押された場合には、記憶していた現在の設定を読み出して、停止前の設定で再度作動を開始させる。

図６は、視力訓練装置の使用状態を説明する図である。
図６に示すように、フレーム６０は、一般的な眼鏡と同様のフレームであるが、レンズは取り付けられていない。フレーム６０は、ノーズパッド６１の両脇に、着脱クリップ１０により挟持される部分として、若干幅広にされた被挟持部６２が形成されている。
このようなフレーム６０は、視力訓練装置１を使用しないときには、図６に示したファッションレンズ７０のように、着脱クリップ１０を設けたサングラス用レンズを取り付ければ、ファッション用の眼鏡として使用することもできる。

配線コード４１は、レンズ２０Ｒ，２０Ｌとコントローラ３０を接続するための十分な長さで形成され、一端は、液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌの接続端子２２に接続されるとともに、他端は、一つのピンジャック４１ａにまとめられて、ピンジャック４１ａをコントローラ３０に差すことでコントローラ３０と接続される。

コードクリップ４２は、配線コード４１をフレーム６０に沿わせて固定するためのクリップである。コードクリップ４２は、フレーム６０に対応する溝４２ａと、配線コード４１に対応する溝４２ｂとを有し、これらの溝４２ａ，４２ｂを覆う形のカバー４２ｃが形成されている。コードクリップ４２の形態はこの形に限らず、適宜な変更が可能である。

以上のように構成された視力訓練装置１は、以下のようにして使用される。
まず、使用者は、視力訓練装置１を、着脱クリップ１０によりフレーム６０に取り付ける。そして、配線コード４１をコードクリップ４２によりフレーム６０に沿わせて固定し、ピンジャック４１ａをコントローラ３０へ差し込む。
そして、フレーム６０を眼鏡と同様に頭部へ装着して、レンズ２０Ｒ，２０Ｌを通して外界を見るようにする。
この状態でメインスイッチ３２ａをオンにすると、初期設定の設定名（例えば「Ｅ０１」に対応する周波数、パルス幅でパルス信号が液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌに出力される。液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌは、ＴＮ型の場合には、例えば電圧が印加された場合には透過制限状態となり、電圧が印加されないときには透過状態となる。透過制限状態が半透明であるときには、特に動体視力の訓練に適しているので、使用者は、この作動状態でテニスや野球、サッカー、自動車の運転などの練習をすると、ボールが全体的には断続的に見えるとともに、透過制限状態においても光が散乱されず（濁らず）半透明であることから、ボールを見失うことなく練習ができる
液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌがポリマー型である場合には、電圧が印加された場合に透過状態となり、電圧が印加されない場合に透過制限状態となる。この場合、透過制限状態は紙と同様に乳白色であるから、使用者は、近くの紙と遠くの景色とを交互に見るかのようになり、毛様体筋のトレーニングを自然と行うことができる。
使用者は、視力やトレーニングのレベルに応じ、ダウンスイッチ３２ｂとアップスイッチ３２ｃを操作し、透過状態と透過制限状態の切替えの周波数および透過制限状態の時間割合を変更する。

トレーニングを中断するときには、スリープスイッチ３２ｄを押すことで、その時の設定名が設定記憶部３９に記憶されるとともに、パルス信号の出力や、表示部３１の表示が停止する。使用者は、レンズ２０Ｒ，２０Ｌをフレーム６０に対し回動させて上に上げることで、視力訓練装置１を被装着状態にできるので、通常の視界を得ることができる。
また、トレーニングを再開するときには、レンズ２０Ｒ，２０Ｌを回動させて下げることで視力訓練装置を装着状態にする。そして、スリープスイッチ３２ｄを押すことで、視力訓練装置の作動を再開し、停止時と同様の作動状態に戻すことができる。このようにして、使用者はトレーニングの中断後もスムーズに再開に入ることができる。

また、以上はフレーム６０を使用して視力訓練装置１を使用する場合について説明したが、普段眼鏡を使用している人は、眼鏡のレンズまたはそのフレームに着脱クリップ１０を挟持させて視力訓練装置１を取り付けることで、普段の眼鏡を通してトレーニングをすることができる。トレーニングを中断するときに、レンズ２０Ｒ，２０Ｌを眼鏡（フレームに相当する）に対し回動させることで、非装着状態とし、逆に回動させて装着状態として再開が容易であるのも前記したフレーム６０を使用した場合と同様である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記した実施形態に限らず適宜変更して実施することが可能である。
例えば、前記したＴＮ型の液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌの透過制限状態における濃度（光の透過率）は可変であるのが望ましい。このように光の透過率を可変とすることで、周りの明るさなどのトレーニング環境や、使用者のレベルに応じたトレーニングが可能となる。液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌの透過率を可変とするためには、印加する電圧を可変としたり、液晶レンズ２１Ｒ，２１Ｌに使用されている偏向フィルタの角度を機械的に回動させて可変としたりすることができる。

また、設定記憶部３９が、電力を必要とせずにデータを保持可能な不揮発性メモリであれば、メインスイッチ３２ａをオフにしたときに、設定記憶部３９に現在の設定を記憶させることでスリープスイッチ３２ｄを省略してメインスイッチ３２ａに代えることもできる。
また、レンズ２０Ｒ，２０Ｌは２つに限られず、少なくとも１つあればよい。

１ 視力訓練装置
１０ 着脱クリップ
２０Ｒ，２０Ｌ レンズ
２１Ｒ，２１Ｌ 液晶レンズ
３０ コントローラ
３１ 表示部
３２ｄ スリープスイッチ
３５ｄ 設定選択部
３９ 設定記憶部
４１ 配線コード
４２ コードクリップ
６０ フレーム
７０ ファッションレンズ

Claims (3)

1. 使用者が外界を見るために使用され、光の透過状態と透過制限状態とを周期的に切り替え可能な少なくとも１つのレンズと、
   前記レンズに接続され、前記レンズの透過状態と透過制限状態を切り替えるためのパルス信号を発生するコントローラと、
   を備え、
   前記レンズは、ＴＮ型のＬＣＤからなり、前記透過制限状態において半透明であることを特徴とする視力訓練装置。
2. 前記レンズは、前記透過制限状態において、光の透過率が５〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載の視力訓練装置。
3. 前記透過制限状態における前記レンズの光の透過率を可変に構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の視力訓練装置。
   

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