特開 2024-65611 可変焦点眼鏡、視対象距離情報生成方法、視対象距離情報生成プログラムおよび可変焦点眼鏡用サーバ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024065611

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】可変焦点眼鏡、視対象距離情報生成方法、視対象距離情報生成プログラムおよび可変焦点眼鏡用サーバ

(51)【国際特許分類】

   G02C 7/06 20060101AFI20240508BHJP

   G02C 11/00 20060101ALI20240508BHJP

   A61B 3/10 20060101ALI20240508BHJP

   A61B 3/113 20060101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

G02C7/06

G02C11/00

A61B3/10 800

A61B3/113

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174565

(22)【出願日】2022-10-31

(71)【出願人】

【識別番号】592001975

【氏名又は名称】伊藤忠テクノソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【氏名又は名称】阿形 直起

(72)【発明者】

【氏名】塚本 琢磨

(72)【発明者】

【氏名】古川 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】鈴置 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】橋本 和俊

(72)【発明者】

【氏名】根岸 忠章

【テーマコード（参考）】

2H006

4C316

【Ｆターム（参考）】

2H006BD00

2H006CA00

4C316AA21

4C316AB13

4C316AB16

4C316FA08

4C316FC21

4C316FZ01

(57)【要約】

【課題】ユーザが観察する対象物に応じてレンズの焦点距離を適切に調整することを可能とする可変焦点眼鏡等を提供する。
【解決手段】可変焦点眼鏡は、可変焦点レンズと、可変焦点レンズを装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を生成する第１センサと、可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を生成する第２センサと、電磁信号の情報および眼球運動の情報に基づいて、可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定する決定部と、決定された焦点距離を有するように可変焦点レンズを調整する自動調整部と、を有する。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズを装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を生成する第１センサと、
前記可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を生成する第２センサと、
前記電磁信号の情報および前記眼球運動の情報に基づいて、前記可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定する決定部と、
前記決定された焦点距離を有するように前記可変焦点レンズを調整する自動調整部と、
を有することを特徴とする可変焦点眼鏡。

【請求項2】

前記自動調整部によって調整された可変焦点レンズの焦点距離を変更する操作を受け付ける受付部と、
前記受け付けた操作に応じた焦点距離を有するように前記可変焦点レンズを調整する手動調整部と、をさらに有する、
請求項１に記載の可変焦点眼鏡。

【請求項3】

前記電磁信号の情報、前記眼球運動の情報および前記操作に応じて調整された焦点距離を前記ユーザの識別情報に関連付けて記憶する記憶部をさらに有し、
前記決定部は、前記ユーザの識別情報に関連付けられた焦点距離のうちから、前記電磁信号の情報および前記眼球運動の情報に関連付けられた焦点距離を前記対象物に応じた焦点距離として決定する、
請求項２に記載の可変焦点眼鏡。

【請求項4】

前記可変焦点眼鏡の姿勢の情報を生成する第３センサをさらに有し、
前記決定部は、前記姿勢の情報にさらに基づいて、前記対象物に応じた焦点距離を決定する、
請求項１に記載の可変焦点眼鏡。

【請求項5】

可変焦点レンズを有する可変焦点眼鏡の焦点距離調整方法であって、
前記可変焦点レンズを装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を取得し、
前記可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得し、
前記電磁信号の情報および前記眼球運動の情報に基づいて、前記可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定し、
前記決定された焦点距離を有するように前記可変焦点レンズを調整する、
工程を有することを特徴とする焦点距離調整方法。

【請求項6】

可変焦点レンズを装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を取得し、
前記可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得し、
前記電磁信号の情報および前記眼球運動の情報に基づいて、前記可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定し、
前記決定された焦点距離を有するように前記可変焦点レンズを調整する、
ことをコンピュータに実行させることを特徴とする焦点距離調整プログラム。

【請求項7】

可変焦点レンズを装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報、および前記可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得する取得部と、
前記電磁信号の情報および前記眼球運動の情報に基づいて、前記可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定する決定部と、
前記決定された焦点距離に関する情報を送信する通信部と、
を有することを特徴とする可変焦点眼鏡用サーバ。

【請求項8】

前記電磁信号の情報および前記眼球運動の情報が入力された場合に、ユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を出力するようにあらかじめ学習された学習済みモデルを記憶する記憶部をさらに有し、
前記決定部は、前記取得された電磁信号の情報および眼球運動の情報を前記学習済みモデルに入力し、前記学習済みモデルの出力に基づいて前記対象物に応じた焦点距離を決定する、
請求項７に記載の可変焦点眼鏡用サーバ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、可変焦点眼鏡、焦点距離調整方法、焦点距離調整プログラムおよび可変焦点眼鏡用サーバに関する。

【背景技術】

【0002】

毛様体筋の信号を検知して、レンズの光学特性を調整することが知られている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－５１３５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、毛様体筋の信号のみでは、ユーザが意図する物を見るのに適した焦点距離となるようにレンズの焦点距離を高精度に調整することは困難であった。

【0005】

本発明は、このような課題を解決するものであり、ユーザが観察する対象物に応じてレンズの焦点距離を適切に調整することを可能とする可変焦点眼鏡、焦点距離調整方法、焦点距離調整プログラムおよび可変焦点眼鏡用サーバを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係る可変焦点眼鏡は、可変焦点レンズと、可変焦点レンズを装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を生成する第１センサと、可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を生成する第２センサと、電磁信号の情報および眼球運動の情報に基づいて、可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定する決定部と、決定された焦点距離を有するように可変焦点レンズを調整する自動調整部と、を有することを特徴とする。

【0007】

また、可変焦点眼鏡は、自動調整部によって調整された可変焦点レンズの焦点距離を変更する操作を受け付ける受付部と、受け付けた操作に応じた焦点距離を有するように可変焦点レンズを調整する手動調整部と、をさらに有することが好ましい。

【0008】

また、可変焦点眼鏡は、電磁信号の情報、眼球運動の情報および操作に応じて調整された焦点距離をユーザの識別情報に関連付けて記憶する記憶部をさらに有し、決定部は、ユーザの識別情報に関連付けられた焦点距離のうちから、電磁信号の情報および眼球運動の情報に関連付けられた焦点距離を対象物に応じた焦点距離として決定することが好ましい。

【0009】

また、可変焦点眼鏡は、可変焦点眼鏡の姿勢の情報を生成する第３センサをさらに有し、決定部は、姿勢の情報にさらに基づいて、対象物に応じた焦点距離を決定することが好ましい。

【0010】

本発明の実施形態に係る焦点距離調整方法は、可変焦点レンズを有する可変焦点眼鏡の焦点距離調整方法であって、可変焦点レンズを装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を取得し、可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得し、電磁信号の情報および眼球運動の情報に基づいて、可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定し、決定された焦点距離を有するように可変焦点レンズを調整する、工程を有することを特徴とする。

【0011】

本発明の実施形態に係る焦点距離調整プログラムは、可変焦点レンズを装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を取得し、可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得し、電磁信号の情報および眼球運動の情報に基づいて、可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定し、決定された焦点距離を有するように可変焦点レンズを調整する、ことをコンピュータに実行させることを特徴とする。

【0012】

本発明の実施形態に係る可変焦点眼鏡用サーバは、可変焦点レンズを装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報、および可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得する取得部と、電磁信号の情報および眼球運動の情報に基づいて、可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定する決定部と、決定された焦点距離に関する情報を送信する通信部と、を有することを特徴とする。

【0013】

また、可変焦点眼鏡用サーバは、電磁信号の情報および眼球運動の情報が入力された場合に、ユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を出力するようにあらかじめ学習された学習済みモデルを記憶する記憶部をさらに有し、決定部は、取得された電磁信号の情報および眼球運動の情報を学習済みモデルに入力し、学習済みモデルの出力に基づいて対象物に応じた焦点距離を決定することが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係る可変焦点眼鏡、焦点距離調整方法、プログラムおよび可変焦点眼鏡用サーバは、ユーザが観察する対象物に応じてレンズの焦点距離を適切に調整することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】焦点距離調整システム１の概略構成を示す図である。

【図2】可変焦点眼鏡２のレンズの調整の概要について説明するための模式図である。

【図3】可変焦点眼鏡２の斜視図である。

【図4】可変焦点眼鏡２の機能ブロック図である。

【図5】通信端末３の機能ブロック図である。

【図6】サーバ４の機能ブロック図である。

【図7】第１焦点距離テーブルＴ１のデータ構造の例を示す図である。

【図8】第２焦点距離テーブルＴ２のデータ構造の例を示す図である。

【図9】自動調整画面Ｇ１の例を示す図である。

【図10】手動調整画面Ｇ２の例を示す図である。

【図11】焦点距離調整処理の流れの例を示すシーケンス図である。

【図12】決定処理の流れの例を示すフロー図である。

【図13】焦点距離調整システム５の概略構成を示す図である。

【図14】可変焦点眼鏡６の機能ブロック図である。

【図15】焦点距離調整処理の流れの例を示すシーケンス図である。

【図16】可変焦点眼鏡７の機能ブロック図である。

【図17】焦点距離調整処理の流れの例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しつつ、本発明の様々な実施形態について説明する。本発明の技術的範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明及びその均等物に及ぶ点に留意されたい。

【0017】

図１は、本発明の実施形態に係る焦点距離調整システム１の概略構成を示す図である。焦点距離調整システム１は、可変焦点眼鏡２、通信端末３およびサーバ４を有する。可変焦点眼鏡２と通信端末３とは、近距離無線通信等の通信方式により通信可能である。通信端末３とサーバ４とは、インターネットまたはイントラネットであるネットワークＮを介して通信可能である。可変焦点眼鏡２は、二つのレンズの焦点距離を調整可能な眼鏡である。焦点距離調整システム１は、可変焦点眼鏡２のユーザが観察する対象物に応じた焦点距離を有するように可変焦点眼鏡２のレンズを調整する。サーバ４は、可変焦点眼鏡用サーバの一例である。

【0018】

図２は、可変焦点眼鏡２のレンズの調整の概要について説明するための模式図である。図２は、人が近くの対象物Ｐ１を見る場合の視線方向Ｓ１、および遠くの対象物Ｐ２を見る場合の視線方向Ｓ２を示している。人の視線方向は、人が見ている対象物の距離に応じて異なる。例えば、図２に示すように、人が近くの対象物Ｐ１を見るとき、眼球は、視線方向Ｓ２が相対的に内側を向くような運動（輻輳運動）をする。一方、人が遠くの対象物Ｐ２を見るとき、眼球は、視線方向Ｓ１が相対的に外側を向くような運動（開散運動）をする。したがって、人の視線方向に基づいて、人が近くの対象物Ｐ１を見ようとしているのか、または遠くの対象物Ｐ２を見ようとしているのかが判定可能である。

【0019】

また、人は、毛様体筋Ｃの運動により対象物にピントを合わせる。人が近くの対象物Ｐ１を見ようとするとき、水晶体Ｌを囲む毛様体筋Ｃが緊張して収縮する。これにより、水晶体Ｌが毛様体筋Ｃに押されて厚くなるため、水晶体Ｌの焦点距離が短くなり、対象物Ｐ１にピントが合った状態となる。人が遠くの対象物Ｐ２を見ようとするとき、水晶体Ｌを囲む毛様体筋Ｃが弛緩して伸長する。これにより、水晶体Ｌが毛様体筋Ｃに引っ張られて薄くなるため、水晶体Ｌの焦点距離は長くなり、対象物Ｐ２にピントが合った状態となる。焦点距離が適切に調節され、対象物にピントが合った状態になると、毛様体筋Ｃはその緊張状態を維持する。

【0020】

一方、眼の調節機能の衰え等の原因により対象物にピントが合わない場合、毛様体筋Ｃは異なる運動をする。例えば、人が近くの対象物Ｐ１を見ようとしているが眼の調節機能の衰え等の原因により対象物Ｐ１にピントが合わない場合、水晶体Ｌの焦点距離をさらに短くするために毛様体筋Ｃはさらに緊張する。また、人が遠くの対象物Ｐ２を見ようとしているが対象物Ｐ２にピントが合わない場合、水晶体Ｌの焦点距離をさらに長くするために毛様体筋Ｃはさらに弛緩する。したがって、毛様体筋の運動に基づいて、対象物にピントが合ったか否かが判定可能である。

【0021】

焦点距離調整システム１は、可変焦点眼鏡２のユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号と、ユーザの眼球運動とに基づいて、対象物に応じた焦点距離を有するように可変焦点眼鏡２を調整する。

【0022】

図３は可変焦点眼鏡２の斜視図であり、図４は可変焦点眼鏡２の機能ブロック図である。可変焦点眼鏡２は、一対のレンズ２１１、フレーム２１２、記憶部２２、通信部２３、操作部２４、電磁信号センサ２５、眼球運動センサ２６、姿勢センサ２７、レンズ制御部２８および処理部２９を有する。電磁信号センサ２５、眼球運動センサ２６および姿勢センサ２７は、それぞれ第１センサ、第２センサおよび第３センサの一例である。

【0023】

レンズ２１１は、電気信号によって焦点を調整可能な可変焦点レンズであり、例えば液晶レンズである。レンズ２１１は、二種類の液体間の界面を変化させることにより焦点距離を調整可能な液体レンズ等でもよい。

【0024】

フレーム２１２は、樹脂または金属により形成される。フレーム２１２は、一対のレンズ２１１を保持する。また、フレーム２１２は、記憶部２２、通信部２３、操作部２４、電磁信号センサ２５、眼球運動センサ２６、姿勢センサ２７、レンズ制御部２８および処理部２９を保持する。

【0025】

記憶部２２は、プログラムおよびデータを記憶するための構成であり、例えば半導体メモリを備える。記憶部２２は、プログラムとして、処理部２９による処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等を記憶する。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）等のコンピュータ読取可能かつ非一時的な可搬型記憶媒体から記憶部２２にインストールされる。

【0026】

通信部２３は、可変焦点眼鏡２を通信端末３と通信可能にする構成であり、通信インタフェース回路を備える。通信部２３が備える通信インタフェース回路は、近距離無線通信等の通信インタフェース回路である。通信部２３は、データを通信端末３から受信して処理部２９に供給するとともに、処理部２９から供給されたデータを通信端末３に送信する。

【0027】

操作部２４は、ユーザの操作を受け付けるための構成である。図２に示す例では、操作部２４は、フレーム２１２のつるに配置された複数のボタンを備える。操作部２４は、利用者のボタンを押下する操作に応じた操作信号を生成し、処理部２９に供給する。

【0028】

電磁信号センサ２５は、可変焦点眼鏡２を装着したユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を生成するための構成である。電磁信号センサ２５は、フレーム２１２が保持する二つのレンズ２１１の近傍にそれぞれ配置される。電磁信号センサ２５は、アンテナ、増幅器およびＡ／Ｄ変換回路を有する。アンテナは、例えばシングルループアンテナであり、毛様体筋の運動によって発生する所定の周波数帯域の電磁信号を検出する。増幅器は、アンテナによって検出された信号を所定の振幅に増幅する。Ａ／Ｄ変換回路は、増幅器によって増幅された信号をデジタル変換して電磁信号の情報を生成し、処理部２９に供給する。

【0029】

眼球運動センサ２６は、可変焦点眼鏡２を装着したユーザの眼球運動の情報を生成するための構成である。眼球運動センサ２６は、光源およびカメラを備える。光源は、例えば近赤外ＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、ユーザの眼球に対して近赤外光を照射する。カメラは、近赤外光を反射するユーザの眼球を撮像する。眼球運動センサ２６は、瞳孔点および近赤外光の反射点を含む動画像データを眼球運動の情報として生成し、処理部２９に供給する。

【0030】

姿勢センサ２７は、可変焦点眼鏡２の姿勢の情報を生成するための構成であり、例えば相互に直交する３軸方向の加速度および角速度を計測する６軸センサを備える。姿勢センサ２７は、３軸方向の加速度および角速度を示す情報を可変焦点眼鏡２の姿勢の情報として生成し、処理部２９に供給する。

【0031】

可変焦点眼鏡２の姿勢の情報は、ユーザが対象物を見ている状況に応じて変化する。例えば、ユーザが読書をしているような場合には、可変焦点眼鏡２はレンズ２１１が下方を向いた状態となる。このような場合には、ユーザは近くの対象物を見ようとしている可能性が高い。一方、ユーザが景色を眺めているような場合には、可変焦点眼鏡２はレンズ２１１が上方を向いた状態となる。このような場合には、ユーザは遠くの対象物を見ようとしている可能性が高い。したがって、姿勢の情報は、眼球運動の情報とともに、ユーザが近くの対象物を見ようとしているのか、遠くの対象物を見ようとしているのかの判定に用いられる。なお、以降では、眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報、眼球運動の情報および可変焦点眼鏡２の姿勢の情報をセンサ情報と総称することがある。

【0032】

レンズ制御部２８は、レンズ２１１の焦点距離を制御するための構成であり、例えば可変電圧源回路を備える。レンズ制御部２８は、処理部２９から供給される制御信号に基づいて異なる電圧をレンズ２１１に印加することにより、レンズ２１１の焦点距離を制御する。

【0033】

処理部２９は、可変焦点眼鏡２の動作を統括的に制御するデバイスであり、一つまたは複数個のプロセッサおよびその周辺回路を備える。処理部２９は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を備える。処理部２９は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を備えてもよい。処理部２９は、記憶部２２に記憶されているプログラムに基づいて可変焦点眼鏡２の各種処理が適切な手順で実行されるように、各構成の動作を制御するとともに、各種の処理を実行する。

【0034】

処理部２９は、取得部２９１、自動調整部２９２、手動調整部２９３およびレンズ情報送信部２９４を機能ブロックとして備える。これらの各部は、処理部２９が実行するプログラムに基づいて実現される機能モジュールである。これらの各部は、ファームウェアとして可変焦点眼鏡２に実装されてもよい。

【0035】

図５は、通信端末３の機能ブロック図である。通信端末３は、ユーザが所持するスマートフォン、携帯電話機、ＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末、携帯ゲーム機等の情報処理端末である。通信端末３は、可変焦点眼鏡２の焦点距離を調整するためのユーザの操作を受け付ける。通信端末３は、記憶部３１、第１通信部３２、第２通信部３３、表示部３４、操作部３５および処理部３６を有する。

【0036】

記憶部３１は、プログラムおよびデータを記憶するための構成であり、例えば半導体メモリを備える。記憶部３１は、プログラムとして、処理部３６による処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等を記憶する。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能かつ非一時的な可搬型記憶媒体から記憶部３１にインストールされる。

【0037】

第１通信部３２は、通信端末３を可変焦点眼鏡２と通信可能にする構成であり、通信インタフェース回路を備える。第１通信部３２が備える通信インタフェース回路は、近距離無線通信等の通信インタフェース回路である。第１通信部３２は、データを可変焦点眼鏡２から受信して処理部３６に供給するとともに、処理部３６から供給されたデータを可変焦点眼鏡２に送信する。

【0038】

第２通信部３３は、通信端末３をサーバ４と通信可能にする構成であり、通信インタフェース回路を備える。第２通信部３３が備える通信インタフェース回路は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、移動体通信等の通信インタフェース回路である。第２通信部３３は、データをサーバ４から受信して処理部３６に供給するとともに、処理部３６から供給されたデータをサーバ４に送信する。

【0039】

表示部３４は、画像を表示するための構成であり、例えば液晶ディスプレイまたは有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイを備える。表示部３４は、処理部３６から供給された表示データに基づいて画像を表示する。

【0040】

操作部３５は、ユーザの操作を受け付けるための構成である。操作部３５は、キーボード、キーパッド、マウス等を備える。操作部３５は、表示部３４と一体化されたタッチパネルを備えてもよい。操作部３５は、利用者の操作に応じた操作信号を生成し、処理部３６に供給する。

【0041】

処理部３６は、通信端末３の動作を統括的に制御するデバイスであり、一つまたは複数個のプロセッサおよびその周辺回路を備える。処理部３６は、例えばＣＰＵを備える。処理部３６は、ＤＳＰ、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等を備えてもよい。処理部３６は、記憶部３１に記憶されているプログラムに基づいて通信端末３の各種処理が適切な手順で実行されるように、各構成の動作を制御するとともに、各種の処理を実行する。

【0042】

処理部３６は、第１受付部３６１、中継部３６２、表示制御部３６３、第２受付部３６４および第３受付部３６５を機能ブロックとして備える。これらの各部は、処理部３６が実行するプログラムによって実現される機能モジュールである。これらの各部は、ファームウェアとして通信端末３に実装されてもよい。

【0043】

図６は、サーバ４の機能ブロック図である。サーバ４は、ユーザが観察する対象物に応じたレンズ２１１の焦点距離を決定する。サーバ４は、記憶部４１、通信部４２および処理部４３を有する。

【0044】

記憶部４１は、プログラムおよびデータを記憶するための構成であり、例えば半導体メモリを備える。記憶部４１は、プログラムとして、処理部４３による処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等を記憶する。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能かつ非一時的な可搬型記憶媒体から記憶部４１にインストールされる。

【0045】

通信部４２は、サーバ４を通信端末３と通信可能にする構成であり、通信インタフェース回路を備える。通信部４２が備える通信インタフェース回路は、近距離無線通信方式、無線ＬＡＮ等の通信インタフェース回路である。通信部４２は、データをサーバ４から受信して処理部４３に供給するとともに、処理部４３から供給されたデータをサーバ４に送信する。

【0046】

処理部４３は、サーバ４の動作を統括的に制御するデバイスであり、一つまたは複数個のプロセッサおよびその周辺回路を備える。処理部４３は、例えばＣＰＵを備える。処理部４３は、ＤＳＰ、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等を備えてもよい。処理部４３は、記憶部４１に記憶されているプログラムに基づいてサーバ４の各種処理が適切な手順で実行されるように、各構成の動作を制御するとともに、各種の処理を実行する。

【0047】

処理部４３は、決定部４３１および記憶処理部４３２を機能ブロックとして備える。これらの各部は、処理部４３が実行するプログラムによって実現される機能モジュールである。これらの各部は、ファームウェアとしてサーバ４に実装されてもよい。

【0048】

サーバ４の記憶部４１は、データとして、第１焦点距離テーブルＴ１および第２焦点距離テーブルＴ２を記憶する。第１焦点距離テーブルＴ１および第２焦点距離テーブルＴ２は、ユーザが対象物を見ている間のユーザまたは可変焦点眼鏡２の姿勢または運動を示す動態情報と、ユーザが見ている対象物に応じた適切なレンズ２１１の焦点距離との関係を記憶する。動態情報は、センサ情報に基づいて生成される情報である。動態情報は、電磁信号の情報に基づいて生成される毛様体筋の緊張状態の情報、眼球運動の情報に基づいて生成される視対象距離（眼と対象物との間の距離）の情報、姿勢情報に基づいて生成されるユーザが対象物を見ている状況の情報を含む。サーバ４は、第１焦点距離テーブルＴ１または第２焦点距離テーブルＴ２を参照することにより、可変焦点眼鏡２から取得したセンサ情報に基づいて対象物に応じた焦点距離を決定する。

【0049】

図７は、第１焦点距離テーブルＴ１のデータ構造の例を示す図である。第１焦点距離テーブルＴ１は、一般人が対象物を見ている間の動態情報と対象物に応じたレンズ２１１の焦点距離との関係を記憶するテーブルである。第１焦点距離テーブルＴ１は、ユーザの属性、動態情報、二つのレンズ２１１の焦点距離、二つのレンズ２１１のＤ値等を相互に関連付けて記憶する。

【0050】

ユーザの属性として、例えば、ユーザの年齢、性別、職業、運転免許の有無、国籍等が記憶される。動態情報として、毛様体筋の緊張状態、視対象距離およびユーザが可変焦点眼鏡２を利用している状況の情報が記憶される。毛様体筋の緊張状態の情報として、ユーザの毛様体筋が弛緩しているか、緊張しているか、または現在の緊張状態を維持しようとしているかを示す情報が記憶される。視対象距離の情報として、ユーザの左眼の視線方向と右眼の視線方向とのなす角、またはその角に基づいて推定されるユーザの眼と対象物との間の距離が記憶される。状況の情報として、可変焦点眼鏡２のレンズ２１１が下を向いているか、上を向いているかまたは水平方向を向いているかを示す情報が記憶される。状況の情報には、可変焦点眼鏡２が動いているか、静止しているかを示す情報が含まれてもよい。Ｄ値は、焦点距離に対応するレンズの度の強さを示す値であり、レンズの焦点距離の逆数の負値である。

【0051】

第１焦点距離テーブルＴ１のデータは、あらかじめ記憶部４１に記憶される。第１焦点距離テーブルＴ１のデータは、例えば、各属性のユーザが対象物を見ている間のセンサ情報と、そのユーザが対象物を見るために適切な焦点距離との関係を示すデータを実験により取得し、取得した実験データに基づいて生成される。

【0052】

図８は、第２焦点距離テーブルＴ２のデータ構造の例を示す図である。第２焦点距離テーブルＴ２は、ユーザが対象物を見ている間の動態情報と対象物に応じたレンズ２１１の焦点距離との関係をユーザごとに記憶するテーブルである。第２焦点距離テーブルＴ２は、ユーザの識別情報、動態情報、二つのレンズ２１１の焦点距離、二つのレンズ２１１のＤ値等を相互に関連付けて記憶する。

【0053】

第２焦点距離テーブルＴ２は、ユーザの属性に代えてユーザの識別情報を記憶する点で第１焦点距離テーブルＴ１と相違する。すなわち、第２焦点距離テーブルＴ２のデータは、第１焦点距離テーブルＴ１に記憶されたセンサ情報と焦点距離との関係を、個別のユーザについてパーソナライズしたデータである。

【0054】

サーバ４は、ユーザが対象物を見ている間に可変焦点眼鏡２が生成したセンサ情報に基づいて、ユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定する。このとき、ユーザの識別情報と、生成されたセンサ情報に対応する動態情報との組合せが第２焦点距離テーブルＴ２に記憶されていれば、サーバ４は、第２焦点距離テーブルＴ２においてその識別情報と動態情報とに関連付けられた焦点距離を対象物に応じた焦点距離として決定する。ユーザの識別情報と動態情報との組合せが第２焦点距離テーブルＴ２に記憶されていなければ、サーバ４は、第１焦点距離テーブルＴ１においてユーザの属性と動態情報とに関連付けられた焦点距離を対象物に応じた焦点距離として決定する。すなわち、サーバ４は、ユーザにパーソナライズされたデータが記憶されていればそのデータに基づいて、記憶されていなければ平均的なデータに基づいて、対象物に応じた焦点距離を決定する。これにより、サーバ４は対象物に応じた焦点距離を適切に決定することを可能とする。

【0055】

なお、第１焦点距離テーブルＴ１および第２焦点距離テーブルＴ２は、センサ情報に対応する動態情報に代えて、センサ情報そのものを記憶してもよい。すなわち、毛様体筋の緊張状態の情報に代えて電磁信号の情報が記憶され、視対象距離の情報に代えて眼球運動の情報が記憶され、状況の情報に代えて可変焦点眼鏡２の姿勢の情報が記憶されてもよい。

【0056】

図９は、通信端末３の表示部３４に表示される自動調整画面Ｇ１の例を示す図である。自動調整画面Ｇ１は、レンズ２１１の焦点距離を自動的に調整するための操作を受け付けるための画面である。自動調整画面Ｇ１は、通信端末３によって焦点距離調整アプリケーションプログラムが実行されたときに表示される。自動調整画面Ｇ１は、自動調整開始ボタンＧ１１およびＤ値表示オブジェクトＧ１２を含む。

【0057】

自動調整開始ボタンＧ１１は、サーバ４が決定した焦点距離を有するようにレンズ２１１を調整するためのオブジェクトである。ユーザによって操作部３５が操作されて自動調整開始ボタンＧ１１が選択されると、通信端末３は可変焦点眼鏡２からユーザの識別情報とセンサ情報とを受信し、サーバ４に送信する。通信端末３は、サーバ４がユーザの識別情報およびセンサ情報に基づいて決定した焦点距離の情報をサーバ４から受信して、可変焦点眼鏡２に送信する。可変焦点眼鏡２は、サーバ４によって決定された焦点距離を有するようにレンズ２１１を調整する。

【0058】

Ｄ値表示オブジェクトＧ１２は、二つのレンズ２１１の現在の焦点距離に対応するＤ値を表示するオブジェクトである。自動調整開始ボタンＧ１１が選択される前のＤ値は、可変焦点眼鏡２から取得された情報に基づいて表示されてもよく、通信端末３の記憶部３１に記憶された、直前に焦点距離調整アプリケーションプログラムが実行されたときの情報に基づいて表示されてもよい。図９に示す例では、左のレンズ２１１のＤ値が「－３Ｄ」であり、右のレンズ２１１のＤ値も「－３Ｄ」であることが示されている。

【0059】

図１０は、通信端末３の表示部３４に表示される手動調整画面Ｇ２の例を示す図である。手動調整画面Ｇ２は、レンズの焦点距離を変更する操作を受け付けるための画面である。手動調整画面Ｇ２は、自動調整画面Ｇ１において自動調整開始ボタンＧ１１が選択されて、レンズの焦点距離が調整された後に表示される。手動調整画面Ｇ２は、Ｄ値表示オブジェクトＧ１２、焦点距離変更オブジェクトＧ２１および確定ボタンＧ２２を含む。

【0060】

焦点距離変更オブジェクトＧ２１は、焦点距離を変更するためのボタンである。図１０に示す例では、焦点距離変更オブジェクトＧ２１は、二つのレンズ２１１のそれぞれについて、レンズ２１１の焦点距離を短くして度を強くするボタンとレンズ２１１の焦点距離を長くして度を弱くするボタンとを有する。図１０に示す例に限られず、焦点距離変更オブジェクトＧ２１は、Ｄ値を入力するためのテキストボックス、スライドバー等を有してもよい。

【0061】

焦点距離変更オブジェクトＧ２１が選択されると、通信端末３は選択されたボタンに応じた信号を可変焦点眼鏡２に送信する。可変焦点眼鏡２は、選択されたボタンに応じてレンズ２１１の焦点距離が変更されるようにレンズ２１１を調整し、調整後の焦点距離の情報を通信端末３に送信する。通信端末３は、受信した焦点距離の情報に基づいて、Ｄ値表示オブジェクトＧ１２の表示を更新する。例えば、「弱くする」と表示されたボタンが選択されると、Ｄ値が所定値だけ増加（絶対値が減少）する。また、「強くする」と表示されたボタンが選択されると、Ｄ値が所定値だけ減少（絶対値が増加）する。

【0062】

確定ボタンＧ２２は、レンズ２１１の調整を終了し、レンズ２１１の焦点距離を確定するためのオブジェクトである。確定ボタンＧ２２が選択されると、通信端末３は、レンズ２１１の調整が終了したことを示す信号と焦点距離の情報とをサーバ４に送信する。サーバ４は、自動調整開始ボタンが選択されたときに受信したセンサ情報と、レンズ２１１の調整が終了したときの焦点距離の情報とを関連付けて第２焦点距離テーブルＴ２に記憶する。このようにして、ユーザの手動調整を経てパーソナライズされたデータが第２焦点距離テーブルＴ２に記憶される。

【0063】

図１１は、焦点距離調整システム１によって実行される焦点距離調整処理の流れの例を示すシーケンス図である。焦点距離調整処理は、ユーザが操作部３５を操作したことに応じて、通信端末３の処理部３６が焦点距離調整アプリケーションプログラムを実行したことに応じて開始する。焦点距離調整処理は、各装置の記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、各装置の処理部が他の構成と協働することにより実現される。

【0064】

最初に、通信端末３の第１受付部３６１は、レンズ２１１の焦点距離を自動的に調整するための自動調整操作を受け付ける（ステップＳ１０１）。第１受付部３６１は、自動調整画面Ｇ１を表示部３４に表示させる。第１受付部３６１は、自動調整画面Ｇ１において自動調整開始ボタンＧ１１を選択する操作を自動調整操作として受け付ける。第１受付部３６１は、自動調整操作を受け付けると、第１通信部３２を介して、自動調整開始信号を可変焦点眼鏡２に送信する。

【0065】

次に、可変焦点眼鏡２の取得部２９１は、センサ情報を取得する（ステップＳ１０２）。取得部２９１は、センサ情報として、ユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を電磁信号センサ２５から取得する。取得部２９１は、センサ情報として、ユーザの眼球運動の情報を眼球運動センサ２６から取得する。取得部２９１は、センサ情報として、可変焦点眼鏡２の姿勢の情報を姿勢センサ２７から取得する。

【0066】

取得部２９１は、通信部２３を介して、センサ情報と、あらかじめ記憶部２２に記憶されたユーザの属性および識別情報とを通信端末３に送信する。通信端末３の中継部３６２は、第１通信部３２を介してセンサ情報、ユーザの属性およびユーザの識別情報を可変焦点眼鏡２から受信し、第２通信部３３を介してサーバ４に送信する。なお、以降では、ユーザの属性およびユーザの識別情報をユーザ情報と総称する。

【0067】

次に、サーバ４の決定部４３１は、センサ情報およびユーザ情報に基づいて、ユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定する決定処理を実行する（ステップＳ１０３）。決定処理の詳細は後述する。

【0068】

決定部４３１は、通信部４２を介して、決定された焦点距離の情報を通信端末３に送信する。通信端末３の中継部３６２は、第２通信部３３を介して焦点距離の情報をサーバ４から受信し、第１通信部３２を介して可変焦点眼鏡２に送信する。

【0069】

次に、可変焦点眼鏡２の自動調整部２９２は、サーバ４によって決定された焦点距離を有するようにレンズ２１１を調整する（ステップＳ１０４）。自動調整部２９２は、受信した情報が示す焦点距離に対応する電圧を印加するように、レンズ制御部２８を制御する。

【0070】

レンズが調整されると、自動調整部２９２は、通信部２３を介して、調整後のレンズ２１１の焦点距離の情報を通信端末３に送信する。

【0071】

次に、通信端末３の表示制御部３６３は、調整後の焦点距離の情報を表示する（ステップＳ１０５）。表示制御部３６３は、手動調整画面Ｇ２を表示部３４に表示する。また、表示制御部３６３は、受信した焦点距離の情報に基づいて、手動調整画面Ｇ２のＤ値表示オブジェクトＧ１２を更新する。

【0072】

次に、第２受付部３６４は、自動調整部２９２によって調整されたレンズ２１１の焦点距離を変更する手動調整操作を受け付ける（ステップＳ１０６）。第２受付部３６４は、手動調整画面Ｇ２の焦点距離変更オブジェクトＧ２１を選択する操作を手動調整操作として受け付ける。

【0073】

第２受付部３６４は、第１通信部３２を介して、受け付けた手動調整操作に応じた焦点距離の情報を可変焦点眼鏡２に送信する。

【0074】

次に、可変焦点眼鏡２の手動調整部２９３は、第２受付部３６４が受け付けた手動調整操作に応じた焦点距離を有するようにレンズ２１１を調整する（ステップＳ１０７）。手動調整部２９３は、受信した焦点距離の情報が示す焦点距離に対応する電圧を印加するように、レンズ制御部２８を制御する。

【0075】

レンズが調整されると、手動調整部２９３は、通信部２３を介して、調整後のレンズ２１１の焦点距離の情報を通信端末３に送信する。通信端末３の表示制御部３６３は、ステップＳ１０５と同様に、調整後の焦点距離の情報を表示する。

【0076】

なお、手動調整画面Ｇ２において焦点距離変更オブジェクトＧ２１を選択する操作が繰り返された場合には、都度、ステップＳ１０６およびＳ１０７の処理が繰り返される。

【0077】

次に、通信端末３の第３受付部３６５は、レンズ２１１の調整を終了し、レンズ２１１の焦点距離を確定する確定操作を受け付ける（ステップＳ１０８）。第３受付部３６５は、手動調整画面Ｇ２の確定ボタンＧ２２を選択する操作を確定操作として受け付ける。

【0078】

第３受付部３６５は、第２通信部３３を介して、ユーザの識別情報、ステップＳ１０２で取得されたセンサ情報および確定操作を受け付けた時の焦点距離の情報をサーバ４に送信する。

【0079】

次に、サーバ４の記憶処理部４３２は、センサ情報および焦点距離の情報をユーザの識別情報に関連付けて記憶する（ステップＳ１０９）。記憶処理部４３２は、受信したセンサ情報、焦点距離の情報およびユーザの識別情報を相互に関連付けて第２焦点距離テーブルＴ２に記憶する。以上で、焦点距離調整処理が終了する。

【0080】

図１２は、サーバ４によって実行される決定処理の流れの例を示すフロー図である。決定処理は、焦点距離調整処理のステップＳ１０３において実行される。

【0081】

最初に、決定部４３１は、通信部４２を介して、ユーザ情報およびセンサ情報を受信して取得する（ステップＳ２０１）。決定部４３１は、取得したセンサ情報に基づいて動態情報を生成する。

【0082】

決定部４３１は、取得した電磁信号の情報に基づいて、ユーザの毛様体筋の緊張状態の情報を生成する。電磁信号の情報が電位の時間変化の情報である場合、決定部４３１は、取得した電位の時間変化と、あらかじめ記憶された電位の時間変化のパターンとのマッチングをとることにより、毛様体筋の緊張状態の情報を生成する。マッチングは、電位の時間変化の特徴量に基づいてとられてもよく、相関係数を算出することによってとられてもよい。

【0083】

また、決定部４３１は、取得した眼球運動の情報に基づいて、視対象間距離の情報を生成する。眼球運動の情報が瞳孔点および反射点を含む眼球の動画像データである場合、決定部４３１は、公知のアイトラッキング手法を用いて動画像データからユーザの左右の眼の視線方向を算出する。決定部４３１は、算出した左右の視線方向と、それらの視線方向がなす角の大きさとに基づいて、視対象間距離を推定する。

【0084】

また、決定部４３１は、取得した可変焦点眼鏡２の姿勢の情報に基づいて、ユーザが対象物を見ている状況の情報を生成する。姿勢の情報が３軸方向の加速度および角速度の情報である場合、決定部４３１は、３軸方向の加速度および角速度に基づいて、可変焦点眼鏡２が下方、上方または水平方向のいずれを向いているかを示す情報を生成する。

【0085】

次に、決定部４３１は、取得したユーザの識別情報と生成した動態情報との組合せが、第２焦点距離テーブルＴ２に記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２０２）。決定部４３１は、取得したユーザの識別情報に関連付けられた動態情報を第２焦点距離テーブルＴ２から抽出する。決定部４３１は、生成した動態情報と一致する動態情報が抽出された場合に、取得したユーザの識別情報と生成した動態情報との組合せが第２焦点距離テーブルＴ２に記憶されていると判定する。決定部４３１は、取得した動態情報と一致する動態情報が抽出されていない場合に、取得したユーザの識別情報と生成した動態情報との組合せが第２焦点距離テーブルＴ２に記憶されていないと判定する。

【0086】

なお、決定部４３１は、生成した動態情報との差が所定の条件を満たす動態情報が第２焦点距離テーブルＴ２から抽出された場合に、取得したユーザの識別情報と生成した動態情報との組合せが第２焦点距離テーブルＴ２に記憶されていると判定してもよい。所定の条件は、動態情報の差が小さいと認められるための条件であり、例えば、毛様体筋の緊張状態の情報と視対象間距離の情報が一致し、ユーザが対象物を見ている状況の情報のみが異なる場合である。

【0087】

ユーザの識別情報およびセンサ情報の組合せが、第２焦点距離テーブルＴ２に記憶されている場合（ステップＳ２０２－Ｙｅｓ）、決定部４３１は、ユーザの識別情報およびセンサ情報の組合せに関連付けられた焦点距離を第２焦点距離テーブルＴ２から取得する（ステップＳ２０３）。決定部４３１は、取得した焦点距離を、ユーザが観察する対象物に応じた焦点距離として決定する。以上で、決定処理が終了する。

【0088】

ユーザの識別情報およびセンサ情報の組合せが、第２焦点距離テーブルＴ２に記憶されていない場合（ステップＳ２０２－Ｎｏ）、決定部４３１は、ユーザの属性およびセンサ情報の組合せに関連付けられた焦点距離を第１焦点距離テーブルＴ１から取得する（ステップＳ２０４）。決定部４３１は、取得した焦点距離を、ユーザが観察する対象物に応じた焦点距離として決定する。以上で、決定処理が終了する。

【0089】

以上説明したように、焦点距離調整システム１は、ユーザの眼の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号に関する情報と、ユーザの眼球運動に関する情報とに基づいて、ユーザが見ている対象物に応じたレンズ２１１の焦点距離を決定する。これにより、焦点距離調整システム１は、ユーザが観察する対象物に応じてレンズの焦点距離を適切に調整することを可能とする。

【0090】

また、焦点距離調整システム１は、レンズ２１１の焦点距離を変更する操作を受け付け、受け付けた操作に応じた焦点距離を有するようにレンズ２１１を調整する。これにより、焦点距離調整システム１は、レンズの焦点距離をユーザの操作に応じて適切に調整することを可能とする。

【0091】

また、焦点距離調整システム１は、操作に応じて調整された焦点距離をユーザの識別情報に関連付けて記憶する。焦点距離調整システム１は、焦点距離の決定において、ユーザの識別情報に関連付けられた焦点距離のうちからセンサ情報に関連付けられた焦点距離を対象物に応じたレンズ２１１の焦点距離として決定する。これにより、焦点距離調整システム１は、焦点距離を変更する操作を受け付けることなく、レンズ２１１の焦点距離をユーザごとに適切な値に調整することを可能とする。

【0092】

また、焦点距離調整システム１は、可変焦点眼鏡２の姿勢に関する情報にさらに基づいて対象物に応じた焦点距離を決定する。これにより、焦点距離調整システム１は、ユーザが対象物を観察する状況に応じてレンズ２１１の焦点距離を適切な値に調整することを可能とする。

【0093】

上述した説明では、眼球運動センサ２６は光源およびカメラを備えるものとしたが、このような例に限られない。眼球運動センサ２６は、赤外線測距センサ等の複数の測距センサを備えてもよい。複数の測距センサは、上瞼、下瞼、目頭、目尻等の眼の近傍の皮膚の複数の部分までの距離を測定し、距離の時間変化の情報を眼球運動の情報として生成する。

【0094】

この場合、決定処理のステップＳ２０１において、決定部４３１は、眼球運動センサ２６と皮膚との間の距離の時間変化をあらかじめ記憶されたパターンと比較することにより視線方向を推定し、視対象距離の情報を生成する。また、この場合において、決定部４３１は、ユーザのまばたきの頻度を算出し、ユーザの疲労度を動態情報として推定してもよい。決定部４３１は、ユーザの疲労度を含む動態情報に基づいて、対象物に応じたレンズ２１１の焦点距離を決定する。例えば、ユーザの眼が疲労している場合にはレンズ２１１の度が弱くなるように焦点距離が設定される。このようにすることで、焦点距離調整システム１は、ユーザの眼の疲労度を考慮した適切な焦点距離を決定することを可能とする。

【0095】

上述した説明では、可変焦点眼鏡２は姿勢センサ２７を有するものとしたが、可変焦点眼鏡２は姿勢センサ２７を有しなくてもよい。この場合、センサ情報は可変焦点眼鏡２の姿勢の情報を含まず、動態情報はユーザが対象物を見ている状況の情報を含まない。このようにしても、焦点距離調整システム１は、電磁信号の情報および眼球運動の情報に基づいてレンズ２１１の焦点距離を適切に調整することができる。

【0096】

上述した説明では、決定処理のステップＳ２０４において、決定部４３１は第１焦点距離テーブルＴ１を参照して対象物に応じた焦点距離を決定するものとしたが、このような例に限られない。決定部４３１は、センサ情報を学習済みモデルに入力し、学習済みモデルの出力に基づいて対象物に応じた焦点距離を決定してもよい。この場合、サーバ４の記憶部４１は、センサ情報が入力された場合にユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を出力するようにあらかじめ学習された学習済みモデルを記憶する。学習済みモデルは、人工ニューラルネットワーク等の学習モデルを、ユーザが対象物を見ている間のセンサ情報と正解データである焦点距離とを含む教師データを用いて学習させることにより生成される。学習は、センサ情報を学習モデルに入力した場合に出力される焦点距離と正解データである焦点距離との誤差が小さくなるように学習モデルのパラメータを更新することによりなされる。このようにすることで、記憶部４１が第１焦点距離テーブルＴ１を記憶する必要がなくなるため、記憶容量が低減される。

【0097】

上述した焦点距離調整処理のうちの一部のステップのみが実行されてもよい。例えば、焦点距離調整処理のステップＳ１０１－Ｓ１０５のみが実行され、ステップＳ１０６以降が実行されなくてもよい。このようにしても、焦点距離調整システム１は、ユーザが見ている対象物に応じてレンズ２１１の焦点距離を高精度に調整することができる。また、焦点距離調整処理のステップＳ１０１－Ｓ１０７のみが実行され、ステップＳ１０８以降が実行されなくてもよい。このようにしても、焦点距離調整システム１は、レンズの焦点距離をユーザの操作に応じて適切に調整することができる。

【0098】

上述した可変焦点眼鏡２、通信端末３およびサーバ４の機能の一部または全部は、他の装置によって実現されてもよい。例えば、焦点距離調整システム１はサーバ４を有しなくてもよい。この場合、サーバ４の機能の全部は、通信端末３によって実現される。

【0099】

図１３は、本発明の他の実施形態に係る焦点距離調整システム５の概略構成を示す図である。焦点距離調整システム５は、可変焦点眼鏡２に代えて可変焦点眼鏡６を有する点および通信端末３を有しない点で焦点距離調整システム１と相違する。焦点距離調整システム５の可変焦点眼鏡６は、焦点距離調整システム１の可変焦点眼鏡２および通信端末３の機能に相当する機能を実現する。焦点距離調整システム５の構成のうち、焦点距離調整システム１と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。可変焦点眼鏡６とサーバ４とは、ネットワークＮを介して通信可能である。

【0100】

図１４は、可変焦点眼鏡６の機能ブロック図である。可変焦点眼鏡６は、通信部２３に代えて通信部６３を有する点、音声出力部６０をさらに有する点および処理部２９に代えて処理部６９を有する点で可変焦点眼鏡２と相違する。

【0101】

通信部６３は、可変焦点眼鏡６をサーバ４と通信可能にする構成であり、通信インタフェース回路を備える。通信部６３が備える通信インタフェース回路は、無線ＬＡＮ、移動体通信等の通信インタフェース回路である。通信部６３は、データをサーバ４から受信して処理部６９に供給するとともに、処理部６９から供給されたデータをサーバ４に送信する。

【0102】

音声出力部６０は、音声を出力するための構成であり、例えばスピーカを備える。音声出力部６０は、処理部６９から供給された音声信号を機械的な振動に変換することにより、音声信号に応じた音声を出力する。

【0103】

処理部６９は、第１受付部６９１、出力制御部６９２、第２受付部６９３および第３受付部６９４を機能ブロックとしてさらに備える点で処理部２９と相違する。これらの各部は、処理部６９が実行するプログラムによって実現される機能モジュールである。これらの各部は、ファームウェアとして可変焦点眼鏡６に実装されてもよい。

【0104】

図１５は、焦点距離調整システム５によって実行される焦点距離調整処理の流れの例を示すシーケンス図である。焦点距離調整処理は、各装置の記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、各装置の処理部が他の構成と協働することにより実現される。

【0105】

最初に、可変焦点眼鏡６の第１受付部６９１は、レンズ２１１の焦点距離を自動的に調整するための自動調整操作を受け付ける（ステップＳ３０１）。第１受付部６９１は、操作部２４の所定のボタンを押下する操作を自動調整操作として受け付ける。

【0106】

次に、取得部２９１は、ステップＳ１０２と同様にしてセンサ情報を取得する（ステップＳ３０２）。

【0107】

取得部２９１は、通信部６３を介して、センサ情報と、あらかじめ記憶部２２に記憶されたユーザの属性および識別情報とをサーバ４に送信する。

【0108】

次に、サーバ４の決定部４３１は、ステップＳ１０３と同様にして、センサ情報およびユーザ情報に基づいて、ユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定する決定処理を実行する（ステップＳ３０３）。

【0109】

決定部４３１は、通信部４２を介して、決定された焦点距離の情報を可変焦点眼鏡６に送信する。

【0110】

次に、可変焦点眼鏡２の自動調整部２９２は、ステップＳ１０４と同様にして、サーバ４によって決定された焦点距離を有するようにレンズ２１１を調整する（ステップＳ３０４）。

【0111】

次に、可変焦点眼鏡６の出力制御部６９２は、調整後の焦点距離の情報を出力する（ステップＳ３０５）。出力制御部６９２は、調整後の焦点距離を読み上げる音声を音声出力部６０から出力する。なお、ステップＳ３０５は省略されてもよい。この場合、可変焦点眼鏡６は音声出力部６０を有しなくてもよい。

【0112】

次に、第２受付部６９３は、自動調整部２９２によって調整されたレンズ２１１の焦点距離を変更する手動調整操作を受け付ける（ステップＳ３０６）。第２受付部３６４は、操作部２４の所定のボタンを押下する操作を手動調整操作として受け付ける。

【0113】

次に、手動調整部２９３は、ステップＳ１０７と同様に、第２受付部６９３が受け付けた手動調整操作に応じた焦点距離を有するようにレンズ２１１を調整する（ステップＳ３０７）。

【0114】

次に、第３受付部６９４は、レンズ２１１の調整を終了し、レンズ２１１の焦点距離を確定する確定操作を受け付ける（ステップＳ３０８）。第３受付部６９４は、操作部２４の所定のボタンを押下する操作を確定操作として受け付ける。

【0115】

第３受付部６９４は、通信部６３を介して、ユーザの識別情報、ステップＳ３０２で取得されたセンサ情報および確定操作を受け付けた時の焦点距離の情報をサーバ４に送信する。

【0116】

次に、サーバ４の記憶処理部４３２は、ステップＳ１０９と同様にして、センサ情報および焦点距離の情報をユーザの識別情報に関連付けて記憶する（ステップＳ３０９）。以上で、焦点距離調整処理が終了する。

【0117】

以上説明したように、焦点距離調整システム５は、ユーザが通信端末を所持していない場合であっても、焦点距離調整システム１と同様に、ユーザが観察する対象物に応じてレンズの焦点距離を適切に調整することを可能とする。

【0118】

図１６は、本発明の他の実施形態に係る可変焦点眼鏡７の機能ブロック図である。可変焦点眼鏡７は、記憶部２２に代えて記憶部７２を有する点、通信部６３を有しない点および処理部６９に代えて処理部７９を有する点で可変焦点眼鏡６と相違する。可変焦点眼鏡７は、焦点距離調整システム５の可変焦点眼鏡６およびサーバ４の機能に相当する機能を実現する。可変焦点眼鏡７の構成のうち、可変焦点眼鏡６と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

【0119】

記憶部７２は、データとして第１焦点距離テーブルＴ１および第２焦点距離テーブルＴ２をさらに記憶する点で記憶部２２と相違する。

【0120】

処理部７９は、決定部７９１および記憶処理部７９２を機能ブロックとしてさらに備える点で処理部６９と相違する。これらの各部は、処理部７９が実行するプログラムによって実現される機能モジュールである。これらの各部は、ファームウェアとして可変焦点眼鏡７に実装されてもよい。

【0121】

図１７は、可変焦点眼鏡７によって実行される焦点距離調整処理の流れの例を示すフロー図である。焦点距離調整処理は、記憶部７２に記憶されたプログラムに基づいて、処理部７９が他の構成と協働することにより実現される。

【0122】

最初に、第１受付部６９１は、ステップＳ３０１と同様に、レンズ２１１の焦点距離を自動的に調整するための自動調整操作を受け付ける（ステップＳ４０１）。

【0123】

次に、取得部２９１は、ステップＳ３０２と同様に、センサ情報を取得する（ステップＳ４０２）。

【0124】

次に、決定部７９１は、ステップＳ３０３と同様に、センサ情報およびユーザ情報に基づいて、ユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定する決定処理を実行する（ステップＳ４０３）。

【0125】

次に、自動調整部２９２は、ステップＳ３０４と同様に、決定された焦点距離を有するようにレンズ２１１を調整する（ステップＳ４０４）。

【0126】

次に、出力制御部６９２は、ステップＳ３０５と同様に、調整後の焦点距離の情報を出力する（ステップＳ４０５）。

【0127】

次に、第２受付部６９３は、ステップＳ３０６と同様に、自動調整部２９２によって調整されたレンズ２１１の焦点距離を変更する手動調整操作を受け付ける（ステップＳ４０６）。

【0128】

次に、手動調整部２９３は、ステップＳ３０７と同様に、第２受付部６９３が受け付けた手動調整操作に応じた焦点距離を有するようにレンズ２１１を調整する（ステップＳ４０７）。

【0129】

次に、第３受付部６９４は、ステップＳ３０８と同様に、レンズ２１１の調整を終了し、レンズ２１１の焦点距離を確定する確定操作を受け付ける（ステップＳ４０８）。

【0130】

次に、記憶処理部７９２は、ステップＳ３０９と同様にして、センサ情報および焦点距離の情報をユーザの識別情報に関連付けて記憶する（ステップＳ４０９）。以上で、焦点距離調整処理が終了する。

【0131】

以上説明したように、可変焦点眼鏡７は、通信機能を備えることなく、焦点距離調整システム１と同様に、ユーザが観察する対象物に応じてレンズの焦点距離を適切に調整することを可能とする。

【0132】

当業者は、本発明の範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。例えば、上述した実施形態及び変形例は、本発明の範囲において、適宜に組み合わせて実施されてもよい。

【符号の説明】

【0133】

２ 可変焦点眼鏡
２１１ レンズ
２５ 電磁信号センサ
２６ 眼球運動センサ
２７ 姿勢センサ
２８ レンズ制御部
２９１ 取得部
２９２ 自動調整部
２９３ 手動調整部
３ 通信端末
３６１ 第１受付部
３６４ 第２受付部
４ サーバ
４３１ 決定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【手続補正書】

【提出日】2024-02-05

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0001】

本発明は、可変焦点眼鏡、視対象距離情報生成方法、視対象距離情報生成プログラムおよび可変焦点眼鏡用サーバに関する。

【手続補正3】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0005】

本発明は、このような課題を解決するものであり、ユーザが観察する対象物に応じてレンズの焦点距離を適切に調整することを可能とする可変焦点眼鏡、視対象距離情報生成方法、視対象距離情報生成プログラムおよび可変焦点眼鏡用サーバを提供することを目的とする。

【手続補正4】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0006】

本発明の実施形態に係る可変焦点眼鏡は、可変焦点レンズと、可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を生成する第２センサと、ユーザの左右の目の視線方向を算出し、算出した左右の目の視線方向と左右の目の視線方向のなす角の大きさとに基づいて、ユーザの左右の目とユーザが見ている対象物との距離である視対象距離の情報を生成する決定部と、を有することを特徴とする。

【手続補正5】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0007】

また、可変焦点眼鏡は、可変焦点レンズを装着したユーザの目の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を生成する第１センサと、可変焦点レンズを調整する自動調整部と、をさらに有し、決定部は、電磁信号の情報および眼球運動の情報に基づいて、可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定し、自動調整部は、決定された焦点距離を有するように可変焦点レンズを調整することが好ましい。

【手続補正6】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0008】

また、可変焦点眼鏡は、自動調整部によって調整された可変焦点レンズの焦点距離を変更する操作を受け付ける受付部と、受け付けた操作に応じた焦点距離を有するように可変焦点レンズを調整する手動調整部と、をさらに有することが好ましい。

【手続補正7】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0009】

また、可変焦点眼鏡は、電磁信号の情報、眼球運動の情報および操作に応じて調整された焦点距離をユーザの識別情報に関連付けて記憶する記憶部をさらに有し、決定部は、ユーザの識別情報に関連付けられた焦点距離のうちから、電磁信号の情報および眼球運動の情報に関連付けられた焦点距離を対象物に応じた焦点距離として決定することが好ましい。

【手続補正8】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0010】

また、可変焦点眼鏡は、可変焦点眼鏡の姿勢の情報を生成する第３センサをさらに有し、決定部は、姿勢の情報にさらに基づいて、対象物に応じた焦点距離を決定することが好ましい。

【手続補正9】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0011】

本発明の実施形態に係る視対象距離情報生成方法は、可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得し、ユーザの左右の目の視線方向を算出し、算出した左右の目の視線方向と左右の目の視線方向のなす角の大きさとに基づいて、ユーザの左右の目とユーザが見ている対象物との距離である視対象距離の情報を生成する、工程を有することを特徴とする。

【手続補正10】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0012】

本発明の実施形態に係る視対象距離情報生成プログラムは、可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得し、ユーザの左右の目の視線方向を算出し、算出した左右の目の視線方向と左右の目の視線方向のなす角の大きさとに基づいて、ユーザの左右の目とユーザが見ている対象物との距離である視対象距離の情報を生成する、ことをコンピュータに実行させることを特徴とする。

【手続補正11】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0013】

本発明の実施形態に係る可変焦点眼鏡用サーバは、可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得する取得部と、ユーザの左右の目の視線方向を算出し、算出した左右の目の視線方向と左右の目の視線方向のなす角の大きさとに基づいて、ユーザの左右の目とユーザが見ている対象物との距離である視対象距離の情報を生成する決定部と、を有することを特徴とする。

【手続補正12】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0014】

本発明に係る可変焦点眼鏡、視対象距離情報生成方法、視対象距離情報生成プログラムおよび可変焦点眼鏡用サーバは、ユーザが観察する対象物に応じてレンズの焦点距離を適切に調整することを可能とする。

【手続補正13】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0083】

また、決定部４３１は、取得した眼球運動の情報に基づいて、視対象距離の情報を生成する。眼球運動の情報が瞳孔点および反射点を含む眼球の動画像データである場合、決定部４３１は、公知のアイトラッキング手法を用いて動画像データからユーザの左右の眼の視線方向を算出する。決定部４３１は、算出した左右の視線方向と、それらの視線方向がなす角の大きさとに基づいて、視対象距離を推定する。

【手続補正14】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００８６

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0086】

なお、決定部４３１は、生成した動態情報との差が所定の条件を満たす動態情報が第２焦点距離テーブルＴ２から抽出された場合に、取得したユーザの識別情報と生成した動態情報との組合せが第２焦点距離テーブルＴ２に記憶されていると判定してもよい。所定の条件は、動態情報の差が小さいと認められるための条件であり、例えば、毛様体筋の緊張状態の情報と視対象距離の情報が一致し、ユーザが対象物を見ている状況の情報のみが異なる場合である。

【手続補正15】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

可変焦点レンズと、
前記可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を生成する第２センサと、
ユーザの左右の目の視線方向を算出し、算出した左右の目の視線方向と前記左右の目の視線方向のなす角の大きさとに基づいて、ユーザの左右の目とユーザが見ている対象物との距離である視対象距離の情報を生成する決定部と、
を有することを特徴とする可変焦点眼鏡。

【請求項2】

前記可変焦点レンズを装着したユーザの目の遠近調節に伴う毛様体筋の運動によって発生する電磁信号の情報を生成する第１センサと、
前記可変焦点レンズを調整する自動調整部と、をさらに有し、
前記決定部は、前記電磁信号の情報および前記眼球運動の情報に基づいて、前記可変焦点レンズを装着したユーザが見ている対象物に応じた焦点距離を決定し、
前記自動調整部は、前記決定された焦点距離を有するように前記可変焦点レンズを調整する、
請求項１に記載の可変焦点眼鏡。

【請求項3】

前記自動調整部によって調整された可変焦点レンズの焦点距離を変更する操作を受け付ける受付部と、
前記受け付けた操作に応じた焦点距離を有するように前記可変焦点レンズを調整する手動調整部と、をさらに有する、
請求項２に記載の可変焦点眼鏡。

【請求項4】

前記電磁信号の情報、前記眼球運動の情報および前記操作に応じて調整された焦点距離を前記ユーザの識別情報に関連付けて記憶する記憶部をさらに有し、
前記決定部は、前記ユーザの識別情報に関連付けられた焦点距離のうちから、前記電磁信号の情報および前記眼球運動の情報に関連付けられた焦点距離を前記対象物に応じた焦点距離として決定する、
請求項３に記載の可変焦点眼鏡。

【請求項5】

前記可変焦点眼鏡の姿勢の情報を生成する第３センサをさらに有し、
前記決定部は、前記姿勢の情報にさらに基づいて、前記対象物に応じた焦点距離を決定する、
請求項２に記載の可変焦点眼鏡。

【請求項6】

可変焦点レンズを有する可変焦点眼鏡の視対象距離情報生成方法であって、
前記可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得し、
ユーザの左右の目の視線方向を算出し、
算出した左右の目の視線方向と前記左右の目の視線方向のなす角の大きさとに基づいて、ユーザの左右の目とユーザが見ている対象物との距離である視対象距離の情報を生成する、
工程を有することを特徴とする視対象距離情報生成方法。

【請求項7】

可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得し、
ユーザの左右の目の視線方向を算出し、
算出した左右の目の視線方向と前記左右の目の視線方向のなす角の大きさとに基づいて、ユーザの左右の目とユーザが見ている対象物との距離である視対象距離の情報を生成する、
ことをコンピュータに実行させることを特徴とする視対象距離情報生成プログラム。

【請求項8】

可変焦点レンズを装着したユーザの眼球運動の情報を取得する取得部と、
ユーザの左右の目の視線方向を算出し、算出した左右の目の視線方向と前記左右の目の視線方向のなす角の大きさとに基づいて、ユーザの左右の目とユーザが見ている対象物との距離である視対象距離の情報を生成する決定部と、
を有することを特徴とする可変焦点眼鏡用サーバ。