JP4480850B2 - 眼鏡および眼鏡フレーム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、視力の低下を予防のための眼鏡およびそのような機能を備えた眼鏡の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
後天性の近視は、眼の使い方に原因があると言われている。なかでも、仮性近視（学校近視）と呼ばれているものは、成長過程の子供などに多い。仮性近視は、次のようなことが要因と考えられている。勉強、読書または細かい手作業などで、近くを見つめ続けると、眼の水晶体が近くを見つめた状態（近眼視状態）で固まってしまう。このため、この状態で遠くを見ようと思っても、水晶体が近くを見つめたままなので、ぼやけて見える。したがって、従来は、近視（近眼）を防止あるいは予防するためには、各人（ユーザ）が意識的に、近くを見つめないようにしている。すなわち、眼から２５〜３０ｃｍ程度の適当な距離（明視の距離）以内の至近距離では物を見ないようにしている。
【０００３】
しかしながら、本などの視覚対象物までの距離を、最適な明視の距離に常に保つことはなかなか難しく、同時に過度の負担を掛けることとなる。特に、読書や手作業に集中した場合は、明視の距離以下になってしまい、そして長時間に及んで近くを見つめた状態が続いてしまうことになり、近視になり易くなる。
【０００４】
これに対して、近眼防止装置として、例えば、実開昭６０−１９０３２０には、距離を検出する発信機と受信機を設けたものが記載されている。この近眼防止装置では、各々の対象物（ここでは机などを一方とし、他方は眼あるいは顔）に発信機と受信機を設け、それらが設定された距離（領域）に、例えば３０ｃｍ以内になると警報を発し、適切な状態に保てるようにするものが考えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような機器では、発信機と受信機が設置されたものしか距離が測れないので、監視できる範囲が狭く、視力の矯正の対象となるものが限定され、ユーザの視線の動きに追従できるものではない。したがって、いつでも、ユーザの眼と同じように、様々な視覚対象物との距離を見て、警報を出すことはできない。
【０００６】
また、上述したように、近眼の予防のためには、児童を含む青少年が読書や細かい手作業などで近眼視（視距離以内）の状態になった際に、警報を発することで、近視の進行を防止する必要があると考えられている。また、近視を防止するためには、常日頃さまざまな場所で正しい眼の使い方ができるようにすることが望ましい。
【０００７】
そこで、本発明では、様々な場所で簡単に使用でき、ユーザに負担をかけずに、正しい眼の使い方ができるように導き、近視を予防または防止できる器具を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、視覚対象物を限定せずに、レンズ枠を通して見るユーザの眼の動きに合わせて距離が測れるように、眼鏡フレームに、眼と対象物との距離を測る測距手段を付加し、この眼鏡フレームの装着者（ユーザ）が見ている対象物との距離を監視でき、さらに、所望の距離以内になると、音や光などの警報を出力し、ユーザに注意を促すことができるようにしている。
【０００９】
すなわち、本発明の眼鏡フレームは、レンズ枠からこのレンズ枠を通して見る視覚対象物までの視距離を非接触な方法で測る測距手段と、視距離が所定の範囲内になると警報する手段とを有し、警報する手段は、視距離が所定の範囲内になると所定の時間が経過した後に警報を出力し、さらに、所定の時間を視距離にほぼ比例して長くする。レンズ枠は、眼の動きと共に動くのでレンズ枠の方向の対象物との距離を測定すれば、眼から視覚対象物までの距離がわかる。そして、眼鏡フレームであれば、ユーザに負担をかけずに自然な感じでユーザ自身に装着できる。このため、眼鏡フレームを装着し、出力される警報に従えば、近眼視状態となる明視の位置以内の視覚対象物に肉眼の焦点を合わせる機会を減少できる。したがって、近視になり易い年齢の青少年または児童の近視防止に威力を発揮できる。
【００１０】
さらに、本発明の眼鏡フレームであれば、ユーザが動いても、例えば、座る位置を変えたり、横になって本を読む場合にも使用することができ、正しく眼と対象物の距離を測定し、これらの距離を監視できる。したがって、本発明の眼鏡フレームをかけるだけで、明視距離以内に近づくことを防止でき、適切に眼を使うことができ、近視を予防できる。また、様々な場所で用いることができ、近視の予防に効果的である。このような眼鏡フレームであれば、度付きのレンズにも対応できるので、既に近視のユーザの視力低下を防止するのにも最適である。
【００１１】
さらに、警報手段は、視距離が所定の範囲以上に戻ると、出力を解除するようにして、また、本発明の近眼予防用の眼鏡の制御方法としては、非接触方法により測定した視距離が所定の範囲内になると警報を出力する工程と、警報を出力した後に、視距離が所定の範囲以上に、すなわち明視距離に戻ると、出力した警報を解除する工程とを設けることが望ましい。これにより、ユーザが警報を受け、所望の明視距離に修正すると、自動的に警報が解除され、引き続き明視距離となるように監視できる。
【００１２】
さらに、警報する手段は、視距離が所定の範囲内になると所定の時間が経過した後に警報を出力する。近視の場合は、長時間その状態が維持されることが眼の状態を悪くする要因であり、明視距離以内であっても短時間であればそれほど影響はない。むしろ、その都度、警報が出力されることを煩わしく感じ、装着しなくなることが予想される。これでは、本発明の実効が得られ難く、また、本発明に係る眼鏡が普及し難くなることが懸念される。そこで、本発明では、警報を出力するまでに所定のインターバルとなる時間を設け、警報が出るまでのインターバル（待ち時間）を視距離にほぼ比例して長く設定する。視距離に応じたタイミングで警報を出力することで、警報信号の発生する割合を減少できる。このため、ユーザが煩わしさを感じずに使用し、近視の予防に役立てることができる。
【００１３】
測距手段は、超音波発信機などであっても良いが、精度が高くコンパクトな焦点を自動的に設定するオートフォーカスモジュールを利用して、非接触な方法で距離を検出することも可能である。
【００１４】
また、測距手段は、眼鏡フレームのブリッジ部分に取り付けることで、レンズ枠の近くで正面を向く位置に配置でき、ユーザの眼の動きに追従した測距でき、さらに眼鏡の機能を妨げることもない。
【００１５】
警報手段は、光、音、または振動を警報として出力することができる。例えば、可視領域の発光ダイオードまたは超小型ブザー、あるいはバイブレータ等を用いて、ユーザに適切に注意を促すことができる。
【００１６】
本発明の眼鏡フレームは、レンズ枠を通して対象物を見る視距離を監視しているため、レンズに制限はなく、ユーザの所望の度付きのレンズを嵌め込むことができる。したがって、ある程度、近視が進んでしまった児童でも視力の矯正をしながらそれ以上近視の度合いが進行するのを防止または遅らせることができるという効果を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る眼鏡の概略構成を示す斜視図である。本例の眼鏡１０は、２つのレンズ１２と、これらレンズ１２を支持する眼鏡フレーム２０を有している。眼鏡クレーム２０は、それぞれのレンズ１２を支持するリム（レンズ枠）２１と、これらのリム２１およびレンズ１２を繋ぐブリッジ２２と、各レンズ１２の端から延びている２本のテンプル２４ａおよび２４ｂが備えられている。したがって、ユーザは眼の前に、この眼鏡１０を装着し、レンズ１２、すなわちリム２１を通して視覚対象物を見るようになる。
【００１８】
本例の眼鏡フレーム２０は、ブリッジ２２が中央で三角形のプレート状に形成されており、この部分に、測距手段３０として機能するパッシブ型のオートフォーカスモジュール（以下、ＡＦＭと記す。）３１が取り付けられ、さらに、このＡＦＭ３１の上部に赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）３３が取り付けられ、視界が暗い場合のみ点灯し、ＡＦＭ３１の動作を助ける。また、これらの入出力をコントロールする制御部３８も設けられている。
【００１９】
ブリッジ２２の下側に、警報手段４０の１つとして、可視発光ダイオード（ＬＥＤ）４１が取り付けられている。さらに、片側のテンプル２４ａのほぼ中央に、警報手段４０の他の１つとして、超小型ブザー４２が設けられている。この超小型ブザー４２の隣（レンズ１２側）に、選択スイッチ４３が設けられている。この選択スイッチ４３により、２種類の警報手段４０であるＬＥＤ４１および超小型ブザー４２の一方のみを有効とすることもできる。もちろん、両方を可動させておくこともできる。さらに、もう一方のテンプル２４ｂには、充電式のバッテリー５０が嵌め込まれている。
【００２０】
このような構成の本例の眼鏡１０は、図２のブロック図に示すように提供されている。先ず、ユーザの視線方向の視覚対象物（不図示）までの視距離を、測距手段３０（ＡＦＭ３１および発光ダイオード３３）により非接触で測定し、監視（モニタリング）できるようになっている。そして、このＡＦＭ３１から得た情報を基に、制御部３８を介して、２つの警報手段４０（超小型ブザー４２およびＬＥＤ４１）へそれぞれ信号が送られ警報が出力される。
【００２１】
このような構成の本例の眼鏡１０をユーザが装着すると、対象物までの視距離ｌが明視以下の距離、例えば２４ｃｍ程度になると、ＬＥＤ４１が点滅し、超小型ブザー４２が鳴り、これらの出力が警報となってユーザに注意を促すことができる。したがって、ユーザの眼を対象物に対して、正しい位置に導くことができ近眼を予防できる。
【００２２】
図３に示すフローチャートに基づいて、本例の眼鏡１０をユーザが装着したときの動作を説明する。ユーザが本例の眼鏡１０を装着すると、ブリッジ２２に取り付けられているＡＦＭ３１によって、ユーザの視線方向の視覚対象物（不図示）までの距離（視距離）lを非接触な方法で測定し、常時モニタリングする（ステップ６１）。
【００２３】
そして、ステップ６２で、ＡＦＭ３１によって得られた視距離ｌが明視の距離（２５〜３０ｃｍ）以内、本例では、２４ｃｍ未満と検知された場合は、ステップ６３で警報を出力する。ただし、本例では、即座に警報を出力せずに、所定の時間Ｔが経過した後に、警報を出力するようにしている。すなわち、ステップ６３で、経過時間ｓが所定の待ち時間Ｔに達すると、ステップ６４で警報を出力する。したがって、ＬＥＤ４１が点減し警報信号を発信し、同時に、超小型ブザー４２も警報音を発する。その結果、これらの警報信号（光および音）により、眼鏡１０を装着しているユーザに注意を促す。よって、ユーザは、現在の視距離ｌが明視距離から外れていることに気付き、視距離ｌを明視距離に、２４ｃｍ以上になるように直す（戻す）ことができる。
【００２４】
ステップ６１で対象物までの視距離ｌは常に測定されており、ステップ６２で、視距離ｌが明視距離（２４ｃｍ以上）と判断され、ステップ６５において、出力されている警報（音および光）があれば、ステップ６６でこれら警報信号を自動的に解除する。
【００２５】
このように、本例の眼鏡１０（眼鏡フレーム２０）を用いる間は、上記のステップ６１〜６６が繰返される。このため、本例の眼鏡１０（眼鏡フレーム２０）を装着し、その警報に従えば、近眼視状態となる明視の位置以内の視覚対象物に、肉眼の焦点を合わせることが極端に減少する。このため、近視になり易い年齢の青少年または児童の近視防止に威力を発揮できる。
【００２６】
さらに、本例では、眼鏡フレーム２０に、上述したようなモニタリング機能および警報機能を付加させることで、ユーザの眼と視覚対象物の位置関係を制限することなく、様々な状態または環境で使うことができる。例えば、従来の対象物の周辺に測距機器を設置する場合であれば、机で本を読む場合など、所定の姿勢または所定の位置で、ほぼ同じ状態を継続している場合には有効である。さらに、椅子の向きを変えながら、読書するような場合、横になりながら読書するような場合でも、本例の眼鏡フレーム２０を用いることで、明視距離に合わせた正しい眼の使い方ができ、近眼を予防できる。したがって、近視を防止するために、常日頃、様々な場所で簡単に使用でき、ユーザに負担をかけずに、正しい眼の使い方をするために役立つ器具（眼鏡）を提供できる。
【００２７】
本例では、上述したように、眼鏡フレーム２０に測距手段３０および警報手段４０を設けているため、レンズ１２の有無は、モニタリング機能および警報機能に影響しない。したがって、本例では、任意の度付き眼鏡レンズを装着することが可能であり、ある程度近視が進んでしまった児童でも視力の矯正をしながらそれ以上近視の度合いが進行するのを防止または遅らせることができるという効果もある。もちろん、度なし眼鏡、サングラスなどであっても良い。
【００２８】
また、図４に示すように、警報を出力するまでの所定時間（待ち時間）Ｔが視距離ｌにほぼ比例して長く、すなわち、視距離ｌが小さくなると待ち時間Ｔが短くなるように設定することができる。例えば、視距離ｌが２４ｃｍ程度の場合、待ち時間Ｔは８秒に設定されている。これに対して、視距離ｌが１８ｃｍ程度と短くなると、待ち時間Ｔも4秒程度と短くなる。このように、視距離ｌが明視距離以内になっても即座には警報信号を出さず、視距離ｌの大きさに応じて警報信号を出すまでの待ち時間Ｔを設定し、本例ではほぼ比例な関係となっており、この待ち時間Ｔの経過後に警報を出力することができる。また、本例では、近視防止効果も考慮して、視距離ｌが１０ｃｍ以下では、眼に悪いため、待ち時間Ｔを０秒に設定し、即座に警報信号を出力するようにしている。
【００２９】
このように、本例であれば、警報信号に煩わされる頻度も減少し、より快適に眼鏡を装着することができる。一方、警報信号の発生する割合が減少するので、近視防止効果は幾分減少する傾向にある。しかしながら、上述したように、近視の場合は、特に、長時間その状態が維持されることが悪く、明視距離以内であっても短時間であればそれほど影響はない。むしろ、このような待ち時間を設けることで、即座に、そして頻繁に警報が出力され煩わしく感じ、装着しなくなることを防止でき、この近視防止用の眼鏡１０の実効が得られ易くなり、同時に普及し易くなる。
【００３０】
したがって、様々な場所で簡単に使用でき、ユーザに負担をかけずに、正しい眼の使い方ができるように導き、近視を予防または防止できる器具として、本例の眼鏡１０（眼鏡フレーム２０）を提供できる。
【００３１】
なお、ユーザの眼と対象物までの視距離ｌが所定の明距離内（２４ｃｍ以下）になっても、待ち時間Ｔが経過する前に、姿勢が正されるなど視覚対象物までの視距離ｌが２４ｃｍ以上になると、警報信号を発生しないように設定することも可能である。
【００３２】
さらに、眼鏡フレーム２０にフォトダイオードを取り付けて視野の明るさまでもモニタリングし、暗すぎる場合には警報を出す様にすれば、装着者（ユーザ）の眼の健康に、より一層貢献することができる。
【００３３】
また、本例では、視覚対象物までの視距離をＡＦＭ３１を用いて計測しているが、これに限らず、超音波方式などを採用することももちろん可能である。しかしながら、精度が高くコンパクトなＡＦＭ３１を用いることが望ましい。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明では、ユーザの眼の動きに合わせられるように、眼鏡フレームに、眼と対象物との距離を測る測距手段を付加し、この眼鏡フレームの装着者が見ている対象物との距離を監視でき、さらに、所望の距離以内になると、光や音などにより警報を発信し、ユーザに注意を促すことができる。したがって、本発明の眼鏡フレームをかけるだけで、明視距離を保つように、正しく眼を使うようにさせ、近視を予防できる。また、眼鏡フレームにこのような機能を付加させることで、様々な場所で用いることができ、同時に眼の動きに追従しながら監視でき、近視の予防に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼鏡（眼鏡フレーム）の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した眼鏡の機能を模式的に示すブロック図である。
【図３】図１に示す眼鏡の動作をフローチャートで示す図である。
【図４】図１に示した眼鏡（眼鏡フレーム）において、視距離ｌと警報信号を出すまでの待ち時間Ｔとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 眼鏡
１２ レンズ
２０ 眼鏡フレーム
２２ ブリッジ
２４ テンプル
３０ 測距手段、
３１ オートフォーカスモジュール（ＡＦＭ）
３３ 赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）
３８ 制御部
４０ 警報手段
４１ 可視発光ダイオード（ＬＥＤ）、４２ 超小型ブザー
４３ 選択スイッチ
５０ 充電式バッテリー

Claims (7)

1. レンズ枠からこのレンズ枠を通して見る視覚対象物までの視距離を非接触な方法で測る測距手段と、
   前記視距離が所定の範囲内になると警報する手段とを有し、前記警報する手段は、前記視距離が前記所定の範囲内になると所定の時間が経過した後に警報を出力し、さらに、前記所定の時間を前記視距離にほぼ比例して長くする、眼鏡フレーム。
2. 請求項１において、前記測距手段は、オートフォーカスモジュールを用いて視距離を測ることを特徴とする眼鏡フレーム。
3. 請求項１または２において、前記測距手段は、前記レンズ枠を繋ぐブリッジ部分に取り付けられていることを特徴とする眼鏡フレーム。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記警報する手段は、光、音、または振動を出力することを特徴とする眼鏡フレーム。
5. 請求項４において、前記警報する手段は、前記視距離が前記所定の範囲以上に戻ると、前記出力を解除することを特徴とする眼鏡フレーム。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の眼鏡フレームを有する眼鏡。
7. 眼鏡または眼鏡フレームのレンズ枠とこのレンズ枠を通して見る視覚対象物までの視距離を非接触方法で測り、その視距離が所定の範囲内になると警報を出力する工程と、
   前記警報を出力した後に、前記視距離が前記所定の範囲以上に戻ると、前記出力した警報を解除する工程とを有し、
   前記警報を出力する工程は、所定の時間が経過した後に警報を出力する工程を含み、前記所定の時間が前記視距離にほぼ比例して長くなる、近眼予防用の眼鏡の制御方法。

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