JPH11109932A

JPH11109932A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH11109932A
Application number: JP9269858A
Authority: JP
Inventors: Tadafusa Tomitaka; 忠房富高
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-10-02
Filing date: 1997-10-02
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ユーザの視力低下を抑える画像表示装置を提
供すること。【解決手段】本発明の画像表示装置では、入力される
画像信号１に基づいて画像を表示する際、画像生成手段
３がユーザの目の疲労を回復させる疲労回復用画像２を
生成する。時間計測手段４は、画像表示装置の稼動時間
を計測する。そして切替え表示手段５は、画像信号１と
疲労回復用画像２の画像信号とを、予め設定された設定
時間及び稼動時間に基づいて切替え、表示する。本発明
の画像表示装置ではこのように設定時間及び稼動時間に
基づいて、入力される画像信号と疲労回復用の画像信号
を切替えて表示するので、ユーザに半強制的に休憩を取
らせることになり、視力低下を抑えることが可能であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像表示装置に関
し、特に入力される画像信号に基づいて画像を表示する
画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＶが普及してから視力の低下した人が
増加したと言われている。また、ＴＶを見なくても、ビ
デオゲームで遊んだりコンピュータのモニタを見続けた
りすることで多くの人の視力調節機能が低下していると
される。

【０００３】この視力調節機能低下は、一定距離かつ一
定方向にあり、一定の明るさを持つディスプレイを長時
間見続けることによる、目の焦点機能を調節する筋肉の
疲労、その慢性化による筋力の低下が原因である。

【０００４】そのため、長時間のディスプレイ作業を行
うユーザには、一定時間毎に休憩を取るよう注意が呼び
掛けられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ゲーム等に夢
中になっている場合、ユーザが自分で注意して休憩を取
るようなことはあまりなく、ユーザへの呼び掛けだけで
は視力低下を抑えることができないという問題点があっ
た。

【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、ユーザの視力低下を抑えることの可能な画像
表示装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、入力される画像信号に基づいて画像を表
示する画像表示装置において、ユーザの目の疲労を回復
させる疲労回復用画像を生成する画像生成手段と、前記
画像表示装置の稼動時間を計測する時間計測手段と、前
記画像信号と前記疲労回復用画像の画像信号とを、予め
設定された設定時間及び前記稼動時間に基づいて切替
え、表示する切替え表示手段と、を有することを特徴と
する画像表示装置が提供される。

【０００８】このような画像表示装置にて入力される画
像信号に基づいて画像を表示する際、画像生成手段はユ
ーザの目の疲労を回復させる疲労回復用画像を生成す
る。時間計測手段は、画像表示装置の稼動時間を計測す
る。そして切替え表示手段は、画像信号と疲労回復用画
像の画像信号とを、予め設定された設定時間及び稼動時
間に基づいて切替え、表示する。

【０００９】本発明の画像表示装置ではこのように設定
時間及び稼動時間に基づいて、入力される画像信号と疲
労回復用の画像信号を切替えて表示する。従って、ユー
ザに半強制的に休憩を取らせることになり、視力低下を
抑えることが可能である。

【００１０】

【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は本発明の画像表示装置の原
理構成を示す図である。

【００１１】本発明の画像表示装置は、入力される画像
信号１に基づいて画像を表示するが、疲労回復用画像２
を生成する画像生成手段３と、時間計測手段４と、切替
え表示手段５とを有している。

【００１２】ここで、画像生成手段３の生成する疲労回
復用画像２は予め設定されており、ユーザの目の疲労を
回復させるような画像である。画像生成手段３は、生成
した疲労回復用画像２を後述する切替え表示手段５に入
力する。また、時間計測手段４は、本発明の画像表示装
置の稼動時間を計測し、後述する切替え表示手段５に通
知する。

【００１３】そして切替え表示手段５は、入力される画
像信号１と疲労回復用画像２の画像信号とを、予め設定
された設定時間及び時間計測手段４から通知される稼動
時間に基づいて切替えて表示する。

【００１４】このように本発明の画像表示装置では設定
時間及び稼働時間に基づいて、入力される画像信号１と
疲労回復用画像２の画像信号とを切替えて表示するの
で、ユーザに半強制的に休憩を取らせることになり、視
力低下を抑えることが可能である。

【００１５】ここで、人間の目の構造と視力について説
明しておく。なお、以降「目」は「人間の目」を指す。
図２は、目の構造を示した断面図である。

【００１６】ここで図２に示した目１０は、図面上方が
耳側、図面下方が鼻側である。この目１０は、頭蓋骨の
眼窩内にあり、強膜１１、角膜１２、脈絡膜１３、毛様
体１４、虹彩１５、網膜１６等から成り、内部に水晶体
１７、硝子体１８等を含む。なお、視神経１９は大脳と
つながっている。

【００１７】強膜１１は主に弾力性の繊維を含んだ結合
組織からなる白く強靱な膜で、眼球の最外層を包む。角
膜１２は透明な膜で、眼球の外壁の前面にある。脈絡膜
１３は血管と色素に富む暗赤色の膜で、眼球後半部を包
む。光線を遮り、眼球に栄養を与える。

【００１８】毛様体１４は水晶体１７を周辺から囲む筋
肉性の器官で、収縮・弛緩により水晶体１７の厚さを変
えるので、対象の遠近に応じて焦点を調節できる。虹彩
１５は中央に瞳孔を持つ円盤状の薄膜で、角膜１２と水
晶体１７との間にある。瞳孔を囲む部分にある括約筋と
放射状に並ぶ筋肉とによって瞳孔の開閉を行い、眼球内
に入る光の量を調節する。

【００１９】網膜１６は多数の視細胞が並び、これに視
神経繊維が分布した眼球壁の最内層である。視細胞は光
の刺激を受けて変化を起こし、これが大脳皮質に伝わっ
て視覚となる。

【００２０】水晶体１７は凸レンズ形の透明体で、虹彩
１５の直後にある。光線を屈折し、網膜１６上に像を結
ばせるレンズの作用をする。毛様体１４の伸縮によっ
て、近くを見るときは厚さを増し、遠くを見るときは厚
さを減じて焦点を合わせる。

【００２１】硝子体１８は前後に圧延された球形の袋に
入った半流動体で、毛様体１４や水晶体１７と網膜１６
との間の腔を満たす。無色透明、水分に富む。視神経１
９は網膜１６に分布し、受けた光刺激を脳に伝達する。

【００２２】このような目１０では、外界からの光線は
透明な角膜１２を通り、虹彩１５のかこむ瞳孔を経て目
１０の内部に入る。水晶体１７はレンズとして働き、網
膜１６に映った像は、視神経１９を経て大脳に伝えられ
る。

【００２３】図３は、眼筋とその動作を説明する図であ
って、図３（Ａ）が正面を向いている左眼球を示す図、
図３（Ｂ）が左方を向いている左眼球を示す図である。
図３（Ａ）に示すように、左眼球２０には眼筋、すなわ
ち上直筋２１と上斜筋２２と内直筋２３と外直筋２４と
下直筋２５と下斜筋２６とが付随しており、上下左右に
動かせるようになっている。

【００２４】そして、例えば、図３（Ｂ）に示すよう
に、上斜筋２２と外直筋２４と下斜筋２６とが収縮する
と、左眼球２０は左方を向く。なお、右眼球にも同様の
眼筋が付随している。

【００２５】図４は左眼球を動かす際の各眼筋の動作を
説明するための図である。すなわち、上方を向く場合
（上転）には、上直筋２１と上斜筋２２とが収縮する。
また、下方を向く場合（下転）には、下直筋２５と下斜
筋２６とが収縮する。更に、右方を向く場合（内転）に
は、上直筋２１と内直筋２３と下直筋２５とが収縮す
る。同様に、左方を向く場合（外転）には、上斜筋２２
と外直筋２４と下斜筋２６とが収縮する。

【００２６】ここまで説明したように、目の調節機能と
しては、明るさを調節する虹彩１５と、水晶体１７を動
かしてピントを調節する毛様体１４と、眼球の向きを調
節する眼筋２１〜２６とが大きな役割を果たしている。

【００２７】次に、なぜ目の焦点調節機能が低下するの
か説明する。図５は、目の焦点調節について説明するた
めの図であって、図５（Ａ）は正常に焦点調節できてい
る眼球の断面図、図５（Ｂ）は近視の眼球の断面図、図
５（Ｃ）は遠視の眼球の断面図である。

【００２８】図（Ａ）に示すように、正常に焦点調節で
きている眼球３０では、毛様体が伸縮して水晶体を動か
して屈折力を調節する。また、眼筋はそれぞれ適宜伸縮
して眼球の奥行き（網膜までの距離）を一定に保つの
で、像の焦点は丁度網膜の位置となり、ピントが合う。

【００２９】近視の場合、像の焦点は網膜よりも前方で
結ばれてしまう。また、遠視の場合、像の焦点は網膜よ
りも後方で結ばれてしまう。図５（Ｂ）に示すように、
近視には軸性近視と屈折性近視とが存在する。軸性近視
の眼球３１では眼球の奥行きが広く、すなわち水晶体か
ら網膜までの距離が長くなってしまっている。これは眼
筋が疲労して収縮したまま動かなくなってしまったため
であって、結果として網膜が像の焦点から後方へ動いて
しまい、ピントが合わないことになる。

【００３０】また、屈折性近視の眼球３２では水晶体が
厚くなってしまっている。これは毛様体が疲労して弛緩
したまま動かなくなってしまったためであって、結果と
して像の焦点が網膜から前方へ動いてしまい、ピントが
合わないことになる。

【００３１】図５（Ｃ）に示すように、遠視にも軸性遠
視と屈折性遠視とが存在する。軸性遠視の眼球３３では
眼球の奥行きが狭く、すなわち水晶体から網膜までの距
離が短くなってしまっている。これは眼筋が疲労して伸
長したまま動かなくなってしまったためであって、結果
として網膜が像の焦点から前方へ動いてしまい、ピント
が合わないことになる。

【００３２】また、屈折性遠視の眼球３４では水晶体が
薄くなってしまっている。これは毛様体が疲労して収縮
したまま動かなくなってしまったためであって、結果と
して像の焦点が網膜から後方へ動いてしまい、ピントが
合わないことになる。

【００３３】なお、眼筋の疲労にバラツキがあり、網膜
が光軸に対して非対称となった場合には乱視の原因にも
なる。ここで虹彩についても説明する。

【００３４】一定の明るさの下で一定の明るさのものだ
けを見ている場合、瞳孔は殆ど開閉する必要がない。し
かし、開閉動作を行わないと筋肉は弛緩してしまうた
め、瞳孔は開き気味になる。すると被写界深度、つまり
ピントの合う範囲が狭くなってしまう。

【００３５】また、集中を続けると瞬きの回数が減り、
瞬きを司る筋肉が劣化するが、これは同時に涙からの酸
素供給が減るということである。酸素供給の減少は目の
疲労を更に深刻なものとする。

【００３６】ところで、以上説明したような目の疲労及
び焦点調節機能の低下を防ぐには、定期的に、遠くと近
く、明るいものと暗いもの、上下左右等を見、瞬きをす
れば良い。そこで図１に示した本発明の画像表示装置で
は、時間計測手段４でディスプレイの稼動時間を計測
し、予め設定した設定時間毎に、次のような画像を生成
して、ユーザに提示する。

【００３７】図６は本発明の画像表示装置で生成する疲
労回復用画像の例を示す図（その１）であって、図６
（Ａ）は虹彩の運動のための画像を示す図、図６（Ｂ）
は眼筋の運動のための画像を示す図である。

【００３８】虹彩の運動のためにはユーザに明るいもの
と暗いものとを交互に見せればよい。従って、本発明で
は、図６（Ａ）に示すように、真っ黒（ディスプレイの
明るさ：最低）な画像と真っ白（ディスプレイの明る
さ：最高）な画像とを生成し、この２つを３秒おきに繰
り返し表示する。

【００３９】また、眼筋の運動のためにはユーザに上下
左右をバランスよく見せればよい。従って、本発明で
は、図６（Ｂ）に示すように、ディスプレイを真っ暗に
して、その中を白丸が端から端まで移動する画像を生成
し、これを表示する。

【００４０】図７は本発明の画像表示装置で生成する疲
労回復用画像の例を示す図（その２）であって、図７
（Ａ）は毛様体の運動のための画像を示す図、図７
（Ｂ）は瞬きを司る筋肉の運動のための画像を示す図で
ある。

【００４１】毛様体の運動のためにはユーザに遠くのも
のと近くのものとを交互に見せればよい。従って、本発
明では、図７（Ａ）に示すように、ディスプレイを真っ
暗にして、その中を２つの白丸が左右対称に近づいたり
遠ざかったりする画像を生成し、これを表示する。これ
は両眼立体視で利用される方法で、ユーザは右目で右の
白丸を、左目で左の白丸を追うようにする。なお、この
ような画像を表示する代わりに、ディスプレイから目を
離して実際に遠くのものと近くのものとを見るよう、指
示を与えてもよい。

【００４２】瞬きを司る筋肉の運動のためにはユーザに
瞬きをさせればよい。従って本発明では、図７（Ｂ）に
示すように、瞬きをする目の画像を生成して、これを表
示する。任意の回数繰り返して瞬きをさせるよう、画像
表示を繰り返せばよい。

【００４３】なお、以上の説明ではディスプレイの稼動
時間を測定して疲労回復用画像を表示するとしたが、ユ
ーザからの指示（リモコン等）を受けて疲労回復用画像
を表示するようにしてもよい。

【００４４】また、パソコン等のディスプレイでは一般
に画面の焼き付けを防ぐためにスクリーンセイバーを利
用しているが、上記で説明したような疲労回復用画像を
スクリーンセイバー用の画像としてもよい。

【００４５】更に、本発明の画像表示装置をＴＶ受像機
に適用する場合には、通常の番組がステレオ放送、もし
くは２ヵ国語放送であることを利用してコマーシャルを
検出することが可能なので、コマーシャルを検出した際
に上述のような疲労回復用画像を表示するようにしても
よい。

【００４６】なお、ヘッドマウントディスプレイ等の目
への負担の大きいディスプレイには本発明の画像表示装
置を適用することが望ましい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の画像表示装
置は、設定時間及び稼動時間に基づいて、入力される画
像信号と疲労回復用の画像信号を切替えて表示する構成
としたので、ユーザに半強制的に休憩を取らせることに
なり、視力低下を抑えることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像表示装置の原理構成を示す図であ
る。

【図２】目の構造を示した断面図である。

【図３】眼筋とその動作を説明する図であって、図
（Ａ）が正面を向いている左眼球を示す図、図（Ｂ）が
左方を向いている左眼球を示す図である。

【図４】左眼球を動かす際の各眼筋の動作を説明するた
めの図である。

【図５】目の焦点調節について説明するための図であっ
て、図（Ａ）は正常に焦点調節できている眼球の断面
図、図（Ｂ）は近視の眼球の断面図、図（Ｃ）は遠視の
眼球の断面図である。

【図６】本発明の画像表示装置で生成する疲労回復用画
像の例を示す図（その１）であって、図（Ａ）は虹彩の
運動のための画像を示す図、図（Ｂ）は眼筋の運動のた
めの画像を示す図である。

【図７】本発明の画像表示装置で生成する疲労回復用画
像の例を示す図（その２）であって、図（Ａ）は毛様体
の運動のための画像を示す図、図（Ｂ）は瞬きを司る筋
肉の運動のための画像を示す図である。

【符号の説明】

１……画像信号、２……疲労回復用画像、３……画像生
成手段、４……時間計測手段、５……切替え表示手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力される画像信号に基づいて画像を表
示する画像表示装置において、ユーザの目の疲労を回復させる疲労回復用画像を生成す
る画像生成手段と、前記画像表示装置の稼動時間を計測する時間計測手段
と、前記画像信号と前記疲労回復用画像の画像信号とを、予
め設定された設定時間及び前記稼動時間に基づいて切替
え、表示する切替え表示手段と、を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】前記画像生成手段は、前記ユーザの眼筋
を鍛える眼筋鍛練用画像を前記疲労回復用画像として生
成することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】前記画像生成手段は、前記ユーザの毛様
体を鍛える毛様体鍛練用画像を前記疲労回復用画像とし
て生成することを特徴とする請求項１記載の画像表示装
置。
【請求項４】前記画像生成手段は、前記ユーザに両眼
立体視を促す立体視用画像を前記疲労回復用画像として
遠近可変に生成することを特徴とする請求項１記載の画
像表示装置。
【請求項５】前記画像生成手段は、前記ユーザに瞬き
を促す瞬き促進用画像を前記疲労回復用画像として生成
することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項６】前記切替え表示装置は、前記画像信号と
前記疲労回復用画像の画像信号とを、入力される切替え
信号に基づいて切替え、表示することを特徴とする請求
項１記載の画像表示装置。