JPH06347731A - 近点観察用コンタクトレンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バーチャルリアリティに使用する装置全体の
小型化を可能にし、かつ、通常の観察と表示画面の観察
とを容易に行うことができるコンタクトレンズを提供す
る。 【構成】 バーチャルリアリティに使用する装置におい
て、光学要素として使用されるコンタクトレンズ。角膜
頂点近方に存在する表示画面の観察が可能となる屈折力
を有する表示画面観察領域と、通常の観察が可能となる
ように前記表示画面観察領域の屈折力とは異なる屈折力
を有する通常観察領域とが１枚のコンタクトレンズに形
成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は近点観察用コンタクトレ
ンズに関する。さらに詳しくは、バーチャルリアリティ
システムに使用され、角膜の前方付近に存在する表示画
面の観察とともに通常の観察も可能であるコンタクトレ
ンズに関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】顔面
にゴーグル状の表示画面を装着し、この表示画面を観察
することにより、表示画面に写し出された像を、現実に
目の前で起こっている現象としてとらえて、種々の検査
または仮想体験を可能にする技術が存在する。このよう
なシステムはバーチャルリアリティと呼ばれている。

【０００３】従来より存在していたバーチャルリアリテ
ィに用いられる表示画面を有するゴーグルは非常に大き
いものであった。というのは、表示画面自体が非常に大
きく、さらには、めがね状の光学要素を使用して観察者
の視力を補正して、該表示画面上に写し出された像を観
察者が観察できるようにしていたためである。このよう
な、大型の装置は装用者に圧迫感や重量感などの苦痛を
与えるものであった。

【０００４】一方、近年、液晶画面技術の進歩により１
cm四方の高解像度小型モニターも登場してきており、モ
ニター装置の小型化が急速に進んできているが、このば
あいでも眼の前１〜５cm（角膜頂点から１〜５cm）の位
置に存在する表示画面を従来どおりめがね状の光学要素
を使用して観察しているため装置の小型化には限界があ
った。

【０００５】さらに近年、より現実感を増加させるため
に全視野においてバーチャルリアリティを形成させる技
術が提案されている（特表平3-501066号公報）。該公報
には、視野を拡大することに伴って生じる視線の移動の
問題をコンタクトレンズを使用して解決することも開示
されている。

【０００６】しかしながら、前述のようにコンタクトレ
ンズを光学要素として使用すれば装置全体は小型化され
るが、コンタクトレンズは角膜に直接装着するものであ
り、その取り外しに多少の時間を要する。つまり、眼の
前数cmの位置におかれた表示画面を観察するためのコン
タクトレンズを装着した観察者が、通常の観察を行うに
はコンタクトレンズを取り外す必要がある。したがっ
て、前記表示画面の観察からただちに通常の観察を行う
ことは困難である。さらに、通常の観察と表示画面の観
察を繰り返し行うばあいなどは、使用者に多大な繁雑感
を与えるものである。

【０００７】本発明は、前記従来の技術における問題点
に鑑み、バーチャルリアリティに使用する装置全体の小
型化を可能にし、かつ、通常の観察と表示画面の観察と
を容易に行うことができる光学要素を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明により、角膜の形
状にほぼ対応する凹状の内面、該内面と共働して所望の
屈折力を生じせしめる凸状の外面、および前記内面と外
面とを接続する接続面を有するコンタクトレンズであっ
て、角膜頂点近方に存在する表示画面の観察が可能とな
る屈折力を有する表示画面観察領域と、通常の観察が可
能となるように前記表示画面観察領域の屈折力とは異な
る屈折力を有する通常観察領域とを有してなるコンタク
トレンズが提供される。

【０００９】本発明のコンタクトレンズにおいては、前
記表示画面観察領域がコンタクトレンズのほぼ中央に形
成され、該表示画面観察領域の周辺に前記通常観察領域
が形成されていることが好ましい。しかし、後述するよ
うに、本発明はかかる態様に限定されるものではない。

【００１０】

【作用】本発明のコンタクトレンズにおいては、角膜前
方付近に存在する表示画面を観察する際に必要な領域
と、表示画面以外の通常の観察を行う際に必要な領域と
が１枚のレンズに形成されている。そして、表示画面の
観察から通常の観察に移行するときにコンタクトレンズ
を取り外す必要がない。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明のコンタクトレンズ１の一実
施例を示す正面図であり、図２は図１のＩ−Ｉ線断面図
である。図中において、10、11および12はそれぞれ、コ
ンタクトレンズ１の内面、外面および内面と外面とを接
続する接続面を示している。

【００１２】本発明のコンタクトレンズは図１に示され
ているように、２つの領域２および３に区分されてい
る。中央の領域２は、角膜頂点の前方１〜５ｃｍに配置
された表示画面を観察するための表示画面観察領域であ
り、その周辺の領域３は通常の観察を行うときのための
通常観察領域である。

【００１３】本発明の目的を達成するためには、領域２
および３を通過した光が常に網膜に到達していることが
好ましい。というのは、各領域を通過した光が常に網膜
に到達していれば、観察者は網膜に像が結像しているも
のだけを脳の判断により選択して認識するだけで、表示
画面観察と通常観察との切り替えを迅速に行うことが可
能となるからである。

【００１４】したがって、通常の人の瞳孔の大きさはそ
の直径が約2.5 〜4.0 mmであるので、図１に示された表
示画面観察領域２は直径約2.0 mmの円形領域とされてい
る。このような構成により、表示画面観察領域２および
通常観察領域３の両方が瞳孔領域を覆うことになり、両
領域からの光が常に網膜に到達することができる。

【００１５】また、人の角膜の形状と瞳孔との位置関
係は瞳孔が角膜中心より若干（0.3〜0.8mm 程度）鼻側
にずれていることが多い、角膜の曲率は鼻側よりも耳
側の方が大きく、装着されたコンタクトレンズは耳側へ
若干ずれた位置で安定することが多い、という事実を考
慮して、表示画面観察領域２の中心をコンタクトレンズ
の中心から鼻側へ所定量だけずらすことにより、表示画
面観察領域２と通常観察領域３との位置関係をより良好
にすることが可能である。このばあいのずれの量は、0.
3 〜2.0mm であることが好ましい。

【００１６】さらに、表示画面観察領域２と通常観察領
域３との位置関係については、図１または図３に示した
ものに限定されるものではない。これらとは逆の関係、
つまり、コンタクトレンズの周辺に表示画面観察領域２
を形成し、その中央を通常観察領域３としてもよい。ま
た、図４や図５に示したように、コンタクトレンズの左
右または上下を表示画面観察領域２と通常観察領域３と
に区分してもよい。

【００１７】つぎに各領域の屈折力の求め方を以下に説
明する。

【００１８】Ｉ：表示画面観察領域２の屈折力の求め方 眼の前１〜５cmに存在する表示画面を観察するために必
要な矯正視力（屈折力）は、視力異常のない眼には通常
20〜100 Ｄ（Ｄ：ディオプター）の度数が必要となる。
Ｄはレンズの屈折力を表す単位で次式のように簡単に求
めることができる。

【００１９】Ｄ＝１／ｆ ここで、ｆは焦点距離（ｍ）である。

【００２０】しかし、近視または遠視などの眼に対する
屈折力Ｄ１は、これらを矯正するための屈折力Ｄ２を考
慮に入れて、次のようになる。

【００２１】Ｄ１＝Ｄ２＋（１／ｆ） 近視または遠視などを矯正するための屈折力Ｄ２は、眼
科医などで通常行われている屈折力検査により求めるこ
とができる。

【００２２】II：通常観察領域３の屈折力の求め方 通常の観察が可能となるための屈折力Ｄ３は、通常観察
時において視力矯正の必要のない眼に対しては、Ｄ３＝
０である。また、近視または遠視などの眼に対しては、
Ｄ３＝Ｄ２となる。

【００２３】つぎに具体的に数値をあげて説明する。

【００２４】観察者の通常視力が−３（Ｄ）の矯正視力
が必要であり、観察者から表示画面までの距離が２cmで
あるばあい、Ｄ１およびＤ３は以下のようになる。

【００２５】Ｄ２＝−３（Ｄ）、ｆ＝0.02（ｍ）である
から、表示画面観察領域２の屈折力Ｄ１は、 Ｄ１＝Ｄ２＋（１／ｆ）＝−３＋（１／0.02）＝−３＋
50＝47（Ｄ）。 通常観察領域３の屈折力Ｄ３は、 Ｄ３＝Ｄ２＝−３（Ｄ）。

【００２６】図６は、バーチャルリアリティシステムに
本発明のコンタクトレンズ１を使用した状態を説明する
概略図である。

【００２７】20はバーチャルリアリティシステムに使用
するめがね状のフレームを示しており、フレーム20は表
示画面21を有している。表示画面としては液晶画面、発
光ダイオード画面などを使用することができるが小型化
が容易であり、高解像度を有している点より液晶画面を
使用するのが好ましい。22は、外部から入力される画像
信号を受信する受信部を示している。

【００２８】また、図示はしていないが、２台の小型カ
メラを左右用として使用し、これらのカメラからの映像
を左右それぞれの表示画面に表示して観察者に観察させ
ることも可能である。そして、通常の視界を表示画面に
表示することにより弱視患者のための視力補助装置とし
ての役割を果たすことも考えられる。

【００２９】図７には、図６に示されたものとは別のバ
ーチャルリアリティシステムに本発明のコンタクトレン
ズを使用した状態を示す概略図である。図中30はめがね
状の光学要素を示している。

【００３０】前述のように、表示画面を観察するために
はかなりハイプラスの屈折力（焦点距離が極めて短い）
が要求されるので、コンタクトレンズだけで必要とされ
る屈折力をえようとすると、コンタクトレンズがかなり
厚くなり観察者によっては装用感に関する問題が生じる
ことがある。このようなばあいに、30に示されるような
光学要素を併用して使用することにより、コンタクトレ
ンズの厚さが増加するのを防止することができる。光学
要素30は、装置全体が大きくならないように、かつ、球
面収差の影響が少ないように、選択されることが必要で
ある。よって、その屈折力が10Ｄ以内のものを使用する
ことが好ましい。

【００３１】このような光学要素を使用したばあい、た
とえば前述のようにコンタクトレンズの表示画面観察領
域２に47Ｄの屈折力を付与する必要があるばあいに、10
Ｄの屈折力を光学要素30に負担させ、光学要素30と角膜
頂点との距離を考慮した次式の換算式を用い、さらに一
般的なレンズの屈折力が0.25Ｄ間隔で用意されることを
考慮するとコンタクトレンズの屈折力は35.5Ｄ（47Ｄ−
11.5Ｄ）で済む。

【００３２】

【数１】

【００３３】このようにしてコンタクトレンズの厚さの
増加を軽減することもできる。

【００３４】

【発明の効果】本発明よれば、バーチャルリアリティシ
ステムにおいて、コンタクトレンズを光学要素として使
用しているので装置全体が小型化される。さらに、本発
明のコンタクトレンズにおいては、表示画面観察領域と
通常観察領域とが１枚のレンズに形成されているため、
前記表示画面を観察したのち、すぐに通常の観察を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンタクトレンズの一実施例を示す正
面図である。

【図２】図１に示されたコンタクトレンズのＩ−Ｉ線断
面図である。

【図３】本発明のコンタクトレンズの他の実施例を示す
正面図である。

【図４】本発明のコンタクトレンズの他の実施例を示す
正面図である。

【図５】本発明のコンタクトレンズの他の実施例を示す
正面図である。

【図６】バーチャルリアリティシステムに本発明のコン
タクトレンズを使用した状態を説明する概略図である。

【図７】他のバーチャルリアリティシステムに本発明の
コンタクトレンズを使用した状態を説明する概略図であ
る。

【符号の説明】

１ コンタクトレンズ ２ 表示画面観察領域 ３ 通常観察領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日比野 慎吾 岐阜県関市新迫間３番地 株式会社メニコ ン関工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 角膜の形状にほぼ対応する凹状の内面、
   該内面と共働して所望の屈折力を生じせしめる凸状の外
   面、および前記内面と外面とを接続する接続面を有する
   コンタクトレンズであって、角膜頂点近方に存在する表
   示画面の観察が可能となる屈折力を有する表示画面観察
   領域と、通常の観察が可能となるように前記表示画面観
   察領域の屈折力とは異なる屈折力を有する通常観察領域
   とを有してなることを特徴とするコンタクトレンズ。
2. 【請求項２】 前記表示画面観察領域がコンタクトレン
   ズのほぼ中央に形成され、該表示画面観察領域の周辺に
   前記通常観察領域が形成されてなる請求項１記載のコン
   タクトレンズ。