JPH07275286A

JPH07275286A - 視力回復装置

Info

Publication number: JPH07275286A
Application number: JP6075117A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Tanaka; 誠一田中
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-04-13
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 1995-10-24
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JP3148791B2

Abstract

(57)【要約】【目的】視力・視機能回復訓練において、焦点距離調
節手段と奥行調節手段とを備え、小スペースでしかも実
像での訓練に近い状態で快適な訓練を可能とする。【構成】制御部１１１は、訓練項目選択部１１７から
の要請により虚像距離変更部１１２と奥行き設定部１１
３に訓練に従った距離の設定を要請し、可視指標提示部
１１５に訓練パターンの出力を要請する。虚像距離変更
部１１２は光学的に虚像の距離を変更し、奥行き設定部
１１３は輻輳関係により奥行きを設定する。従って、被
矯正者は、小スペースで快適な視覚訓練ができる。更
に、制御部１１１は触覚刺激発生部１１４と接続して、
眼の周りに刺激を発生させることができるので、被矯正
者は視機能回復マッサージも手軽にできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、視力回復訓練における
頭部搭載型ディスプレイ装置（ＨＭＤ）を利用する視力
回復装置に関し、より詳細には、奥行きの異なる可視標
識を反復して継続的に凝視するなどして視力を回復させ
る視力回復訓練や、両眼の融合力を高めるフュージョン
トレーニング，目の周りの筋肉を和らげる訓練に使用す
る視力回復装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】人間の眼は、近くを見る時には毛様体が
緊張してチン氏体を緩め水晶体を厚くし、遠くを見る場
合は毛様体を弛緩してチン氏体を引っ張って水晶体を薄
くすることによって、網膜に焦点を合わせている。とこ
ろが、近くのものを見る時間が長くなると毛様体の緊張
状態が連続化し、その結果、弛緩できない状態、すなわ
ち水晶体が常に厚くなり、遠くのものに対して焦点が合
わなくなる仮性近視になる。

【０００３】前記の仮性近視は先天性な近視とは異な
り、一種の筋肉の疲れ或いは癖に起因するものであるか
ら、適切な視力回復訓練を実施することによって回復可
能とされている。例えば、近視を矯正する場合、被矯正
者は可視指標を３ｍ程度離れた場所に設置し、例えば、
１.５Ｄ程の矯正用眼鏡をかける。続いて、提示された
可視指標を一定時間（例えば、１０秒程度）凝視して、
手元にあるカードなどを一定時間凝視するといった手順
を反復する。例えば、同じ可視指標について２回この手
順を繰り返す。この手順を、例えば２回繰り返して行
い、一回の視力回復訓練を終了する。

【０００４】この訓練に用いられる装置として、可視指
標の提示装置があり、その装置に対し、複数の可視指標
（例えば、ランドルト環）が円状に配置され、視力回復
訓練手順に従ってランドルト環が順次一つずつシフト提
示（照明）する表示手段や、また、この訓練手順を指示
する音声を再生する制御手段を備えた視力回復装置が提
案されている。

【０００５】例えば、特開昭６０−９０５５６号公報の
ものは、ランドルト環などの可視標識を反復して継続的
に凝視することで視力を回復させるために、複数の表示
手段をそれぞれ個別に照明する対応する複数の照明手段
と、第１の信号を発生する制御手段と、第１の信号に応
動して複数の照明手段を選択的に駆動する選択駆動手段
とを含み、前記制御手段は、所定の視力回復訓練手順に
従って第１の信号を発生し、これによって複数の照明手
段が順次択一的に駆動され、この駆動された照明手段に
対応する表示手段が照明されるものである。

【０００６】前記近視訓練以外にも視機能を高める訓練
がある。例えば、脳に像を正しく結びつける力（融合
力）を身につける訓練で、例えば、図２３に示すような
融合カード（フュージョンカード）と呼ばれるカードを
目から３０cmで維持して、８つの◎を左右一組として下
から順に輻輳（寄せ目）して融合した状態を１５秒ずつ
維持させる訓練がある。この訓練によって緊張なくバラ
ンスよく両目を使い、眼を正しく輻輳させる力が身につ
くとされている。また、目の周りを手でマッサージして
筋肉を和らげる訓練がある。これらの訓練には、特別な
装置を必要としなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
視力回復装置においては、被験者の頭を固定するため
に、顎載せ台などで頭を固定しなくてはいけないもので
あった。このような状態でのトレーニングは被矯正者に
過度な負担がかかるものであった。また、３ｍ程度離れ
て設置する必要があるため、訓練のシステムが大きくな
ってしまい、一人で気楽にトレーニングすることは無理
であった。また、特別な装置を必要としない前記融合ト
レーニングにおいても、目の前にカードを維持しなくて
はならず、快適なトレーニング環境とは言い難いもので
あった。更に、訓練の際の可視指標はランドルト環とい
った面白みがない静止映像であり、訓練は退屈なものに
なりがちであった。

【０００８】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たもので、視力・視機能回復訓練において、焦点距離調
節手段と奥行調節手段とを備え、小スペースでしかも実
像での訓練に近い状態で快適な訓練を可能とする視力回
復装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、（１）視力回復訓練で使用する視力回復
装置において、眼球調節トレーニングに必要な虚像距離
の変更を行う焦点調節手段と、両眼融合トレーニングに
必要な虚像までの奥行きの変更を行う奥行き調節手段
と、眼筋調節トレーニングに必要な可視指標の提示を行
う可視指標提示手段と、目の周りのマッサージを行う触
覚刺激発生手段と、前記焦点調節手段で設定された虚像
距離と前記奥行き調節手段で設定された奥行き距離とを
一致させる制御手段とを備えたこと、更には、（２）前
記焦点調節手段は、レンズやミラーなどの光学的方法に
より焦点距離を変更するか、或いは、実像距離の変更で
虚像距離を変更すること、更には、（３）前記奥行き調
節手段は、輻輳，両目視差で像の奥行き距離を変更する
こと、更には、（４）前記視覚刺激提示手段は、前記制
御手段により設定された距離で、視力回復トレーニング
に適切な時間間隔，位置に視覚刺激を提示すること、更
には、（５）前記触覚刺激発生手段は、振動による触覚
刺激を発生させること、更には、（６）前記触覚刺激発
生手段は、温度差による触覚刺激を発生させることを特
徴としたものである。

【００１０】

【作用】本発明では、焦点距離調節手段と奥行き調節手
段とを用いることにより、小さいスペースでのトレーニ
ングを可能としている。更に、奥行き調節手段で設定さ
れた奥行き距離と焦点距離調節距離で設定させた虚像距
離を一致させるための制御手段を備えることにより、実
像での訓練に近い状況を実現している。触立刺激発生手
段によって、目の周りの筋肉のマッサージも簡単に行う
ことができ、可視指標は動画も用いることができるた
め、快適な訓練を可能としている。更に、本発明による
視力回復装置では、映像は目の前に固定しているため、
被矯正者は姿勢を維持する必要がなく、自由な姿勢での
訓練が可能となる。

【００１１】

【実施例】実施例について、図面を参照して以下に説明
する。図１は、本発明による視力回復装置を備えた頭部
搭載型ディスプレイの一実施例を説明するための構成図
で、図中、１１はスイッチである。本発明による視力回
復装置の実施例は、使用者の頭に固定される頭部搭載型
DISPLAY（以下、ＨＭＤ）を有する。このＨＭＤは、２
枚の液晶パネルと２組の拡大レンズ系を持ち、訓練の選
択や開始，終了などのスイッチ１１が設置されている。

【００１２】図２は、パネル対とレンズ系の構成例を示
す図で、図中、２１は液晶パネル、２２はレンズ系であ
る。液晶パネル２１は、その手前に並行に設置されたレ
ンズ系２２を通して観察される。この際、レンズ系は液
晶パネルの虚像を作りだし、使用者はその虚像を観察す
ることになる。

【００１３】図３〜図５は、実像と虚像の光学的関係を
示す摸式図で、図中、３１，４１，５１は使用者の目、
３２，４２，４４，５２はレンズ系、３３，４５，５３
は液晶パネル（実対象物）、３４，４６，５４は虚像で
ある。使用者から虚像までの距離は、レンズ系の焦点距
離や実像までの距離に従って計算される。すなわち、図
３のような実像３３と虚像３４の距離関係である状態に
おいて、図４のように、レンズ４４を一枚付加すると焦
点距離が大きくなり、従って虚像までの距離が短くな
る。

【００１４】図６は、図４における焦点調節手段の構成
例を示す部分拡大図で、図中、６０，６１は液晶パネ
ル、６２，６３は調節用レンズ、６４，６５はレンズで
ある。調節用レンズ６２，６３の出し入れが可能となっ
ており、この出し入れは、例えばモータ駆動により瞬時
に実施され、虚像距離の変更も瞬時に実施される。

【００１５】あるいは、図５のように単一の焦点距離の
レンズ系５２を用いて対象物５３までの距離（以下、対
象物間距離）を変化させることによっても、虚像５４ま
での距離は変更可能である。図７は、図５における焦点
調節手段の構成例を示した部分拡大図で、図中、７０，
７１は液晶パネル、７２，７３はレンズである。例え
ば、モータ駆動によりレンズ７２，７３が平行移動され
る。この機構によると、虚像距離のリニアな変化が可能
となる。

【００１６】２枚の液晶パネルは、図２に示すように左
右並行に設置させる。この左右のパネルの間隔によっ
て、使用者のパネルまでの奥行きが設定される。図８
は、奥行き関係を摸式的に示す図で、図中、８１，８
２，８４，８５はパネル、８３，８６は奥行き位置であ
る。図８によると、２枚のパネル８１，８２の間隔が近
いほど、奥行き的に近くに知覚され８３、離れると遠く
８４，８５，８６に知覚される。

【００１７】図９及び図１０は、奥行き調節手段の構成
例を示す図で、図中、９１，９２は液晶パネル、９３，
９４は奥行き位置、１０１，１０２は液晶パネル、１０
４，１０５は提示位置（近）、１０３，１０６は提示位
置（遠）である。２枚のパネル９１，９２が、例えばモ
ータ駆動によって変更され、奥行きが変更される。或い
は、メカニカルな変更ではなく、図１０のように、大き
な液晶パネル１０１，１０２の上で表示位置を変更する
ことによって奥行きを変更する。これらの奥行き調節手
段で設定されて奥行き距離と虚像距離調節手段で設定さ
れた虚像距離は、制御部によって一致するようにコント
ロールされる。

【００１８】図１１は、本発明による視力回復装置のブ
ロック図で、図中、１１１は制御部、１１２は虚像距離
変更部（レンズ切り替え駆動，対象間距離変更）、１１
３は奥行き設定部（パネル間距離の変更，映像提示位置
変更）、１１４は触覚刺激発生部（振動発生，温度差発
生）、１１５は可視指標提示部（画像メモリ）、１１６
は表示部（ＣＲＴ，液晶パネル）、１１７は訓練項目選
択部（スイッチ）、１１８はスイッチ、１１９は映像信
号である。

【００１９】制御部１１１は、虚像距離変更部１１２と
奥行き設定部１１３とに接続されている。前記虚像距離
変更部は、調節レンズの付加の出し入れやレンズと液晶
パネル間の距離の変更を行う部分である。前記奥行き調
節部は左右の液晶パネル間の距離を変更あるいは液晶パ
ネル内の映像提示位置の設定する部分である。また、こ
の他に制御部１１１は、触覚刺激発生部１１４と可視指
標提示部１１５と接続している。前記触覚刺激発生部１
１４は、目の周りの筋肉の緊張をときほぐすマッサージ
に使用されるものである。

【００２０】図１２は、触覚刺激発生部の構成例を示す
図で、図中、１２１は触覚刺激発生回路の取付位置であ
る。図中の黒丸部分１２１に、例えば、振動回路を設置
して目の周りに振動を与える。この黒丸は、使用者がＨ
ＭＤを装着した時に、図１３の◎に示す位置１３１にあ
たる。あるいは、黒丸のところに、例えばサーモモジュ
ールを設置して、温度差を目の周りに与える。これらの
触覚刺激によって、目の周りの筋肉は緩和し、疲れをと
ることが可能となる。可視指標提示部は、図１４（ａ）
〜（ｃ），図１５（ａ）〜（ｃ）に示した訓練パターン
類をメモリに記憶しており、制御部から要請がきた時、
要請されたパターンを表示部１１６に提示する装置であ
る。また、外部からの映像信号１１９を液晶パネルに提
示する機能も備えている。

【００２１】制御部１１１は、訓練項目選択部１１７と
も接続している。該訓練画面選択部１１７は、スイッチ
１１８，１１とも接続しており、訓練の選択を使用者の
ボタン応答によって選択する部分である。訓練項目選択
部１１７は、使用者のボタン応答によって制御部１１１
に訓練項目メニューの提示を要請する。可視指標提示部
１１５は、図１６に示すような訓練項目メニュー画面も
記憶しており、制御部１１１から要請を受けた時に訓練
メニューを提示する。該訓練メニューには、本実施例で
行うことのできる訓練のメニューが書かれている。前述
した特開昭６０−９０５５６号公報を含めた従来の視力
回復装置では、この訓練メニューの調節力訓練のみしか
行えないが、本実施例によると、４つの訓練を行うこと
が可能である。

【００２２】図１７〜図２１は、制御部の制御動作を説
明するためのフローチャートである。以下、各ステップ
に従って順に説明する。図１７に示すように、Ｓ１１で
電源が入れられ、Ｓ１３で訓練項目選択部１１７から訓
練要請の有無を判定する。要請がある場合、すなわち使
用者がボタン１１で応答した場合は、可視指標提示部１
１５に訓練メニューの提示を要請し、ない場合には、可
視指標提示部１１５に入力される映像を提示することを
要請し、Ｓ１２に戻る。従って、本実施例では、使用者
が視力回復装置に利用しようとしないならば、入力映像
をみる通常のＨＭＤとしても利用できる。この入力映像
とは、外部から入力された映像であり、ビデオからの或
いは放送されている一般の映像である。要請がある場合
には、Ｓ１６〜Ｓ１９でどの訓練が選択されを判定し、
それぞれのフローチャートにいく。この選択は、使用者
が図１６のメニューからボタンによって選択ができるよ
うになっている。ここでＳ２０で終了が選択された場合
は、Ｓ１２に戻る。

【００２３】前記Ｓ１６で眼筋訓練が選択された場合
（図中Ｂ）、図１４に示すような眼筋訓練パターンを用
いて訓練が行われる。この訓練では、被矯正者は、まず
図１４（ａ）の黒丸を一定時間凝視し、続いて、図１４
（ｂ）,（ｃ）の黒丸を凝視する。この手順を、例え
ば、４回繰り返して訓練を終了する。図１８のＳ２１で
虚像距離変更部１１２に、例えば５ｍの虚像距離の設定
が要請される。Ｓ２２で可視指標提示部１１５に、図１
４（ａ）に示すようなパターンを提示することを要請
し、Ｓ２３で一定時間を確認する。ここで、Ｓ２４で図
１４（ｂ）のパターン提示を要請、Ｓ２５で一定時間を
確認、Ｓ２６で図１４（ｃ）のパターンを提示、Ｓ２７
で一定時間を確認する。Ｓ２８でＳ２２〜Ｓ２７を、例
えば４回繰り返したかどうかを判定し、繰り返していれ
ばＳ１２に戻る。

【００２４】前記Ｓ１７で融合力訓練が選択された場合
（図中Ｃ）、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すような融合パ
ターンを用いて訓練が行われる。この訓練では、被矯正
者は、まず図１５（ａ）の◎を一定時間凝視し、続い
て、図１５（ｂ）,（ｃ）の◎を凝視して、融合する。
この手順を、例えば、４回繰り返して訓練を終了する。
図１９のＳ３１で虚像距離変更部１１２に、例えば３０
cmの虚像距離の設定が要請される。Ｓ３２で可視指標提
示部１１５に図１５（ａ）のパターンを提示することを
要請し、Ｓ３３で訓練時間、例えば３０秒の経過を確認
し、Ｓ３４で図１５（ｂ）のパターン提示を要請する。
更に、Ｓ３５で訓練時間を確認、Ｓ３６で図１５（ｃ）
のパターンを提示、Ｓ３７で一定時間を確認する。Ｓ３
８でＳ３２〜Ｓ３７を、例えば４回繰り返したかどうか
を判定し、繰り返していればＳ１２に戻る。

【００２５】前記Ｓ１８でマッサージが選択された場合
（図中Ｄ）、図２０のＳ４１で触覚刺激発生部１１４
に、例えば暖かくする触覚刺激を発生することを要請
し、Ｓ４２で一定時間、例えば３０秒の経過を確認し、
Ｓ４３で、例えば冷たくする触覚刺激の発生を要請す
る。Ｓ４４で一定時間を確認し、Ｓ４１に戻る。

【００２６】前記Ｓ１９で調節力訓練が選択された場合
（図中Ｅ）、図２１のＳ５１で虚像距離変更部１１２
に、例えば、∞の虚像距離の設定が要請される。Ｓ５２
で奥行き設定部１１３に∞の奥行きが設定される。この
ように、調節力訓練選択された場合、制御部１１１によ
って虚像距離と奥行き距離が一致するように設定され
る。Ｓ５３で可視指標提示部１１５に入力映像を提示す
ることが要請される。Ｓ５４で訓練時間、例えば３分の
経過を確認し、Ｓ５５で虚像距離変更部１１２に、例え
ば５０cmの虚像距離、Ｓ５６に５０cmの奥行き距離の設
定を要請し、Ｓ５７で可視指標提示部１１５に入力映像
を提示することが要請され、Ｓ５８で訓練時間が確認さ
れる。Ｓ５９でＳ５１〜Ｓ５８を、例えば４回繰り返し
たかどうかを判定し、繰り返していればＳ１２に戻る。
これらのフローチャートの全てのステップにおいて、使
用者のボタンによる強制終了が発生し、Ｓ１２に戻る。

【００２７】本実施例では、可視指標として可視指標提
示部に記憶された映像を提示するものを示したが、外部
に映像発生装置（例えば、ビデオ等）を用いて動画の可
視指標を用いることも可能である。例えば、眼筋訓練に
図２２に示すような映像を用いることが可能である。図
２２を用いた訓練は、被矯正者が時計回りに回転移動す
る図２２の●を目で追う訓練である。以上の構成によっ
て、本発明に従って視力回復装置が実現できる。また、
本実施例で用いた虚像距離，奥行き距離，訓練時間など
は一意なものではない。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による視力回復装置は、虚像までの距離を変える焦点調
節手段と、虚像までの奥行き距離を変える奥行き調節手
段と、訓練のパターンを提示する視覚刺激提示手段と、
虚像距離と奥行き距離を一致させる制御手段とを備えて
おり、前記焦点調節手段は、光学的に焦点距離を変更す
るか、或いは実像距離の変更で虚像距離を変更すること
によって、虚像距離を変更するものであり、また、前記
奥行き調節手段は、輻輳，両目視差で像の奥行き距離を
変更するものであり、前記視覚刺激提示手段は、制御手
段により設定された距離で、視力回復トレーニングに適
切な時間間隔，位置に視覚刺激を提示するものである。
更に、目の周りのマッサージを行う触覚刺激発生手段を
備えており、該触覚刺激発生手段は、振動によるあるい
は温度差による触覚刺激を発生させるものである。この
ような構成により、小さいスペースでの視力，視機能回
復トレーニングを可能としている。また、奥行き距離と
虚像距離を一致させることにより、実像での訓練に近い
状況を実現し、可視指標を目の前に固定することによ
り、自由な姿勢での訓練を可能としている。さらに、目
の周りに刺激を加えることで、筋肉のマッサージも簡単
に行うことができる。更に、可視指標として動画や一般
の入力映像を用いることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による視力回復装置を備えた頭部搭載型
ディスプレイの一実施例を説明するための構成図であ
る。

【図２】本発明におけるパネル対とレンズ系の構成例を
示す図である。

【図３】本発明における実像と虚像の光学的関係を示す
摸式図である。

【図４】本発明における実像と虚像の光学的関係を示す
他の摸式図である。

【図５】本発明における実像と虚像の光学的関係を示す
更に他の摸式図である。

【図６】本発明における焦点調節手段の構成例を示す部
分拡大図である。

【図７】本発明における焦点調節手段の他の構成例を示
す部分拡大図である。

【図８】本発明における奥行き関係を示す摸式図であ
る。

【図９】本発明における奥行き調節手段の構成例を示す
部分拡大図である。

【図１０】本発明における奥行き調節手段の構成例を示
す他の部分拡大図である。

【図１１】本発明による視力回復装置の一実施例を説明
するためのブロック図である。

【図１２】本発明における触覚刺激発生手段の構成例を
示す斜視図である。

【図１３】本発明における触覚刺激発生装置が使用者の
どこに位置するかを示した透視図である。

【図１４】本発明における眼筋訓練パターンの一例を示
すパターン図である。

【図１５】本発明における融合パターン（フュージョン
カード）の一例を示すパターン図である。

【図１６】本発明における訓練項目メニュー画面の一例
を示すパターン図である。

【図１７】本発明における制御部の制御動作を示すフロ
ーチャート（その１）である。

【図１８】本発明における制御部の制御動作を示すフロ
ーチャート（その２）である。

【図１９】本発明における制御部の制御動作を示すフロ
ーチャート（その３）である。

【図２０】本発明における制御部の制御動作を示すフロ
ーチャート（その４）である。

【図２１】本発明における制御部の制御動作を示すフロ
ーチャート（その５）である。

【図２２】本発明における動画の可視指標の一例を示す
パターン図である。

【図２３】従来の融合パターンの一例を示すパターン図
である。

【符号の説明】

１１１…制御部、１１２…虚像距離変更部（レンズ切り
替え駆動，対象間距離変更）、１１３…奥行き設定部
（パネル間距離の変更，映像提示位置変更）、１１４…
触覚刺激発生部（振動発生，温度差発生）、１１５…可
視指標提示部（画像メモリ）、１１６…表示部（ＣＲ
Ｔ，液晶パネル）、１１７…訓練項目選択部（スイッ
チ）、１１８…スイッチ、１１９…映像信号。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】視力回復訓練で使用する視力回復装置に
おいて、眼球調節トレーニングに必要な虚像距離の変更
を行う焦点調節手段と、両眼融合トレーニングに必要な
虚像までの奥行きの変更を行う奥行き調節手段と、眼筋
調節トレーニングに必要な可視指標の提示を行う可視指
標提示手段と、目の周りのマッサージを行う触覚刺激発
生手段と、前記焦点調節手段で設定された虚像距離と前
記奥行き調節手段で設定された奥行き距離とを一致させ
る制御手段とを備えたことを特徴とする視力回復装置。
【請求項２】前記焦点調節手段は、レンズやミラーな
どの光学的方法により焦点距離を変更するか、或いは、
実像距離の変更で虚像距離を変更することを特徴とした
請求項１記載の視力回復装置。
【請求項３】前記奥行き調節手段は、輻輳，両目視差
で像の奥行き距離を変更することを特徴とした請求項１
記載の視力回復装置。
【請求項４】前記視覚刺激提示手段は、前記制御手段
により設定された距離で、視力回復トレーニングに適切
な時間間隔，位置に視覚刺激を提示することを特徴とし
た請求項１記載の視力回復装置。
【請求項５】前記触覚刺激発生手段は、振動による触
覚刺激を発生させることを特徴とした請求項１記載の視
力回復装置。
【請求項６】前記触覚刺激発生手段は、温度差による
触覚刺激を発生させることを特徴とした請求項１記載の
視力回復装置。