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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-04
(45)【発行日】2024-09-12
(54)【発明の名称】パンフォーカス眼鏡およびＸＲグラス
(51)【国際特許分類】
G02C 7/02 20060101AFI20240905BHJP
G02B 27/02 20060101ALI20240905BHJP
G02C 11/00 20060101ALI20240905BHJP
G02B 5/00 20060101ALI20240905BHJP
G02B 3/00 20060101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
G02C7/02
G02B27/02 Z
G02C11/00
G02B5/00 Z
G02B3/00 A
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2024002461
(22)【出願日】2024-01-11
【審査請求日】2024-07-01
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】518271743
【氏名又は名称】アルディーテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120640
【弁理士】
【氏名又は名称】森 幸一
(72)【発明者】
【氏名】竹谷 元伸
【審査官】辻本 寛司
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２００６／０２４４９０７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２２／１９３８８０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０２２－０４６４０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２２－１４４５９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０１０３６５０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００６４５２６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０２２／０１４６８５４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３９３６７８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｃ ７／０２
Ｇ０２Ｂ ２７／０２
Ｇ０２Ｃ １１／００
Ｇ０２Ｂ ５／００
Ｇ０２Ｂ ３／００
Ｇ０９Ｆ ９／３３
Ｈ１０Ｋ ５９／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
フレームと一体に設けられた透明な左目用筐体および右目用筐体と、上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部に移動可能にそれぞれ収納された透明柱集合体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体にそれぞれ少なくとも一つ取り付けられたアイトラッキングセンサーと、
を有し、
上記透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である、コリメーターとなる透明柱が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成され、
上記アイトラッキングセンサーにより使用者の目の瞳孔の位置を検出した結果に応じて上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部で上記透明柱集合体を瞳孔に対向し、かつ上記収束点が角膜の表面または内部、瞳孔、水晶体の表面または内部および眼球の内部のいずれかに位置するように移動させる機能を有するパンフォーカス眼鏡。
【請求項2】
上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部に上記透明柱の屈折率と同等の屈折率を有する液体が充填され、当該液体の内部に上記透明柱集合体が浮遊している請求項１記載のパンフォーカス眼鏡。
【請求項3】
上記透明柱集合体は磁力または電気力により移動可能に構成されている請求項１記載のパンフォーカス眼鏡。
【請求項4】
上記透明柱集合体の複数箇所に微小磁石が取り付けられているとともに、上記左目用筐体および上記右目用筐体の前面および後面の少なくとも一方に複数の微小コイルが互いに独立駆動可能に取り付けられている請求項３記載のパンフォーカス眼鏡。
【請求項5】
上記複数の微小コイルは二次元アレイ状に配列されている請求項４記載のパンフォーカス眼鏡。
【請求項6】
上記微小磁石は上記透明柱集合体の少なくとも３箇所に取り付けられている請求項４記載のパンフォーカス眼鏡。
【請求項7】
上記アイトラッキングセンサーは上記左目用筐体および上記右目用筐体の四隅に取り付けられている請求項１記載のパンフォーカス眼鏡。
【請求項8】
フレームと一体に設けられた透明な左目用筐体および右目用筐体と、上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部に移動可能にそれぞれ収納された透明柱集合体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体にそれぞれ少なくとも一つ取り付けられたアイトラッキングセンサーと、
上記左目用筐体および上記右目用筐体の前面にそれぞれ設けられた不透明または半透明の左目用ディスプレイおよび右目用ディスプレイと、
を有し、
上記透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である、コリメーターとなる透明柱が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成され、
上記アイトラッキングセンサーにより使用者の目の瞳孔の位置を検出した結果に応じて上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部で上記透明柱集合体を瞳孔に対向し、かつ上記収束点が角膜の表面または内部、瞳孔、水晶体の表面または内部および眼球の内部のいずれかに位置するように移動させる機能を有するＸＲグラス。
【請求項9】
上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部に上記透明柱の屈折率と同等の屈折率を有する液体が充填され、当該液体の内部に上記透明柱集合体が浮遊している請求項８記載のＸＲグラス。
【請求項10】
上記透明柱集合体は磁力または電気力により移動可能に構成されている請求項８記載のＸＲグラス。
【請求項11】
上記透明柱集合体の複数箇所に微小磁石が取り付けられているとともに、上記左目用筐体および上記右目用筐体の前面および後面の少なくとも一方に複数の微小コイルが互いに独立駆動可能に取り付けられている請求項８記載のＸＲグラス。
【請求項12】
上記複数の微小コイルは二次元アレイ状に配列されている請求項１１記載のＸＲグラス。
【請求項13】
上記微小磁石は上記透明柱集合体の少なくとも３箇所に取り付けられている請求項１１記載のＸＲグラス。
【請求項14】
上記アイトラッキングセンサーは上記左目用筐体および上記右目用筐体の四隅に取り付けられている請求項８記載のＸＲグラス。
【請求項15】
上記左目用ディスプレイおよび上記右目用ディスプレイは液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイまたはマイクロ発光ダイオードディスプレイである請求項８記載のＸＲグラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、パンフォーカス（Pan-focus)眼鏡およびＸＲ（Cross Reality)グラスに関する。
【背景技術】
【0002】
眼鏡では使用者の視力に応じて適切なレンズ度数を選ぶ必要がある。また、遠視の使用者と近視の使用者とでは使用するレンズの形状が異なる。遠近両用眼鏡ではフレーム内に互いに異なるレンズが設置され、対象物の遠近に応じて見る位置を変える必要がある。また、使用者の視力変化によりレンズを変える必要もある。
【0003】
一方、イメージセンサーで捉えた現実の映像とバーチャル映像とを組み合わせて、目の前の近接ディスプレイに映すＶＲ（Virtual Reality)グラスやＭＲ（Mixed Reality)グラスなどのＸＲグラスでは、使用者の目の焦点を近接ディスプレイに合わせるためにレンズを必要とすることから、ディスプレイと目との間の距離をある程度確保する必要がある。一般的には通常の凸レンズをフレネルレンズやパンケーキ型レンズにして薄型化しているが、未だにスキーのゴーグルのような嵩張った形状のものが多く、通常使用するには不便であるため、更なる薄型化が望まれる。
【0004】
近年、電子ビューファインダーの光路中に角度選択型透過素子を配置したヘッドマウントディスプレイが提案されている（特許文献１参照）。角度選択型透過素子はアイポイントに対向する場所に設けられ、光の通過方向を所定範囲に制限する制限手段として複数の開口部を有する。角度選択型透過素子では、少なくとも二つの領域で光の通過方向の制限角度範囲が異なり、アイポイント以外の方向からの光を制限または遮断することが可能である。しかしながら、このヘッドマウントディスプレイは、近接ディスプレイの映像に焦点を合わせるために凸レンズを使用しており、上記のＶＲグラスやＭＲグラスなどと同様な問題を有する。また、このヘッドマウントディスプレイは、十分に広いアイボックスを確保することも容易でない構成となっている。ヘッドマウントディスプレイとしては、表示素子と、装着時に想定される両眼の瞳の位置と大きさをもつ瞳想定領域と前記表示素子との間に複数の光学的な局部開口を介在させ、当該局部開口の位置を時間とともに高速に切り換えるシャッタ機構と、前記表示素子の表示面における部分的な画像の表示位置を前記シャッタ機構の前記局部開口の位置に同期して高速に切り替える表示制御部と、を有するものも提案されている（特許文献２参照）。特許文献２では、ピンホールによるパンフォーカス化により目の輻輳角と焦点距離の矛盾の問題を軽減できることが記述されている。しかしながら、このヘッドマウントディスプレイは、薄型軽量化は容易でない構成となっており、使用環境（条件) は限定的である。ＸＲグラスの場合、眼鏡やサングラスのように薄型軽量のデバイスでなければ広く普及させることは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０２２－４６４０４号公報
【文献】特開２０１１－１４５６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
この発明が解決しようとする課題は、通常の眼鏡レンズの代わりに、一定の放射角度以内の光のみを通す透明柱集合体を通して外界を見ることによって、光の混合割合を激減させ、遠距離から超近距離まで、ぼやけが少ない鮮明な視界が得られるパンフォーカス眼鏡を提供することである。
【0007】
この発明が解決しようとする他の課題は、近接ディスプレイの映像を、一定の放射角度以内の光のみを通す透明柱集合体を通して見ることによって、従来の光学系に比べ圧倒的な近距離で画像認識ができるようになり、通常の眼鏡と大差ない厚さで嵩張らない形状のＶＲグラスやＭＲグラスなどを実現することができるＸＲグラスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、この発明は、
フレームと一体に設けられた透明な左目用筐体および右目用筐体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部に移動可能にそれぞれ収納された透明柱集合体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体にそれぞれ少なくとも一つ取り付けられたアイトラッキングセンサーと、
を有し、
上記透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である、コリメーターとなる透明柱が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成され、
上記アイトラッキングセンサーにより使用者の目の瞳孔の位置を検出した結果に応じて上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部で上記透明柱集合体を瞳孔に対向し、かつ上記収束点が角膜の表面または内部、瞳孔、水晶体の表面または内部および眼球の内部のいずれかに位置するように移動させる機能を有するパンフォーカス眼鏡である。
フレームと一体に設けられた透明な左目用筐体および右目用筐体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部に移動可能にそれぞれ収納された透明柱集合体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体にそれぞれ少なくとも一つ取り付けられたアイトラッキングセンサーと、
を有し、
上記透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である、コリメーターとなる透明柱が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成され、
上記アイトラッキングセンサーにより使用者の目の瞳孔の位置を検出した結果に応じて上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部で上記透明柱集合体を瞳孔に対向し、かつ上記収束点が角膜の表面または内部、瞳孔、水晶体の表面または内部および眼球の内部のいずれかに位置するように移動させる機能を有するパンフォーカス眼鏡である。
【0009】
典型的には、左目用筐体および右目用筐体の内部に透明柱の屈折率と同等の屈折率を有する液体が充填され、当該液体の内部に透明柱集合体が浮遊している。左目用筐体および右目用筐体の内部に充填する液体は、透明柱集合体を構成する透明柱の材料などを考慮して必要に応じて選択されるが、例えば、シリコーンオイル（屈折率１．４～１．５８、粘度１～数万ｍＰａ・ｓ）、油浸オイル（屈折率～１．５、粘度１５０～数万ｍＰａ・ｓ）、水（屈折率１．３３、粘度～１ｍＰａ・ｓ）、アルコール（屈折率～１．４、粘度０．５～０．８ｍＰａ・ｓ）などである。典型的には、透明柱集合体は、例えば、正六角錐台状の透明柱を多数、互いに側面同士が密着するように蜂の巣状に、湾曲面上に配列させた透明柱集合体により構成することができる。各透明柱の側面には光吸収膜が設けられる。透明柱の材料は必要に応じて選択されるが、例えば、熱可塑性のアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などである。これらの材料の屈折率は１．４～１．６である。透明柱は空気からなる空洞であってもよい。光吸収膜の材料は必要に応じて選択されるが、例えば、ブラックレジストなどである。
【0010】
透明柱集合体は、磁力または電気力により移動可能に構成することができる。磁力により透明柱集合体を移動する場合は、例えば、透明柱集合体の複数箇所に微小磁石が取り付けられるとともに、左目用筐体および右目用筐体の前面および後面の少なくとも一方に複数の微小コイルが互いに独立駆動可能に取り付けられる。典型的には、複数の微小コイルは二次元アレイ状に配列される。微小磁石は、典型的には、透明柱集合体の少なくとも３箇所に取り付けられる。微小磁石は必要に応じて選択されるが、小型化するためには、好適には、ネオジム系磁石などの強力磁石が用いられる。典型的には、透明柱集合体の複数箇所に微小磁石が取り付けられるとともに、左目用筐体および右目用筐体の前面および後面の少なくとも一方に複数の微小コイルが互いに独立駆動可能に取り付けられる。これらの複数の微小コイルは、典型的には二次元アレイ状に配列されるが、これに限定されるものではない。透明柱集合体は、機械的に位置や角度を変更させることで移動可能に構成してもよい。例えば、ピエゾアクチュエーターやモーターと透明柱集合体とを連結させる。
【0011】
アイトラッキングセンサーとしては、典型的には、近赤外線センサーが用いられる。アイトラッキングセンサーは、典型的には、左目用筐体および右目用筐体の四隅に取り付けられる。アイトラッキングセンサーにより使用者の瞳孔を検出し、それによって眼球の動きを検出し、その結果に応じて透明柱集合体を移動させる。
【0012】
ここで、上記の放射角度とは、光の強度が最大となる出射方向から、その強度が２分の１になるまでの角度範囲を表し、光の放射角度が５度以内とは、光の強度が最大となる出射方向を基準（０度）として、光の強度が２分の１になるまでの角度範囲が±２．５度以内、レンジで５度以内であることを意味する。
【0013】
また、この発明は、
フレームと一体に設けられた透明な左目用筐体および右目用筐体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部に移動可能にそれぞれ収納された透明柱集合体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体にそれぞれ少なくとも一つ取り付けられたアイトラッキングセンサーと、
上記左目用筐体および上記右目用筐体の前面にそれぞれ設けられた不透明または半透明の左目用ディスプレイおよび右目用ディスプレイと、
を有し、
上記透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である、コリメーターとなる透明柱が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成され、
上記アイトラッキングセンサーにより使用者の目の瞳孔の位置を検出した結果に応じて上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部で上記透明柱集合体を瞳孔に対向し、かつ上記収束点が角膜の表面または内部、瞳孔、水晶体の表面または内部および眼球の内部のいずれかに位置するように移動させる機能を有するＸＲグラスである。
フレームと一体に設けられた透明な左目用筐体および右目用筐体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部に移動可能にそれぞれ収納された透明柱集合体と、
上記左目用筐体および上記右目用筐体にそれぞれ少なくとも一つ取り付けられたアイトラッキングセンサーと、
上記左目用筐体および上記右目用筐体の前面にそれぞれ設けられた不透明または半透明の左目用ディスプレイおよび右目用ディスプレイと、
を有し、
上記透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である、コリメーターとなる透明柱が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成され、
上記アイトラッキングセンサーにより使用者の目の瞳孔の位置を検出した結果に応じて上記左目用筐体および上記右目用筐体の内部で上記透明柱集合体を瞳孔に対向し、かつ上記収束点が角膜の表面または内部、瞳孔、水晶体の表面または内部および眼球の内部のいずれかに位置するように移動させる機能を有するＸＲグラスである。
【0014】
ＸＲグラスは、ＶＲ、ＡＲ（Augmented Reality)、ＭＲ、ＳＲ（Substitutional Reality) などの技術、これらの技術の中間的な技術（例えば、ＡＲとＭＲとの間に位置付けられる技術）などを用いたグラスの総称であり、現実と仮想の世界とを融合して疑似体験を提供する空間を創り出す映像表示装置である。ＡＲは現実空間に仮想世界を重ねて投影して見せる技術、ＭＲは現実空間と仮想空間とを融合させて見せる技術、ＳＲは過去の映像を現実空間に重ね合わせて見せることで、過去にあった出来事があたかも今目の前で行っているかのように見せる技術である。
【0015】
近接ディスプレイとしての左目用ディスプレイおよび右目用ディスプレイは、例えば、液晶（ＬＣＤ）ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、マイクロ発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイなどである。
【0016】
このＸＲグラスの発明においては、上記以外のことは、上記のパンフォーカス眼鏡の発明に関連して説明したことが成立する。
【0017】
また、この発明は、
フレームと一体に設けられた左目用レンズおよび右目用レンズと、
上記左目用レンズの後面および上記右目用レンズの後面にそれぞれ設けられた透明柱集合体と、
を有し、
上記透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である、コリメーターとなる透明柱が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成され、
上記収束点が角膜の表面または内部、瞳孔、水晶体の表面または内部および眼球の内部のいずれかに位置するパンフォーカス眼鏡である。
フレームと一体に設けられた左目用レンズおよび右目用レンズと、
上記左目用レンズの後面および上記右目用レンズの後面にそれぞれ設けられた透明柱集合体と、
を有し、
上記透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である、コリメーターとなる透明柱が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成され、
上記収束点が角膜の表面または内部、瞳孔、水晶体の表面または内部および眼球の内部のいずれかに位置するパンフォーカス眼鏡である。
【0018】
左目用レンズおよび右目用レンズは凸レンズであっても凹レンズであってもよく、度付きであっても度なしであってもよい。
【0019】
このパンフォーカス眼鏡の発明においては、上記以外のことは、上記のパンフォーカス眼鏡の発明に関連して説明したことが成立する。
【発明の効果】
【0020】
この発明によるパンフォーカス眼鏡によれば、通常の眼鏡レンズの代わりに、一定の放射角度以内の光のみを通す透明柱集合体を通して外界を見ることができるため、光の混合割合を激減させることができ、それによって、遠距離から超近距離まで、ぼやけが少ない鮮明な視界を得ることができる。
【0021】
この発明によるＸＲグラスによれば、近接ディスプレイの映像を、一定の放射角度以内の光のみを通す透明柱集合体を通して見ることによって、従来の光学系に比べ圧倒的な近距離で画像認識ができるようになり、通常の眼鏡と大差ない厚さで嵩張らない形状のＶＲグラスやＭＲグラスなどを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示す左側面図である。
【図2】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体を示す正面図である。
【図3A】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の内部に含まれる透明柱集合体を示す平面図である。
【図3B】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の内部に含まれる透明柱集合体を示す断面図である。
【図3C】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の内部に含まれる透明柱集合体を構成する透明柱を示す平面図である。
【図3D】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の内部に含まれる透明柱集合体を構成する透明柱を示す側面図である。
【図4A】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の内部に含まれる透明柱集合体の製造方法を説明するための断面図である。
【図4B】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の内部に含まれる透明柱集合体の製造方法を説明するための断面図である。
【図4C】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の内部に含まれる透明柱集合体の製造方法を説明するための断面図である。
【図4D】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の内部に含まれる透明柱集合体の製造方法を説明するための断面図である。
【図4E】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の内部に含まれる透明柱集合体の製造方法を説明するための断面図である。
【図5】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡の左目用筐体の前面および後面に設けられた磁場発生用のコイルアレイ基板の微小コイルアレイの配線例を示す略線図である。
【図6】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた状態を示す略線図である。
【図7】この発明の第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた状態において視線が下向きになって眼球が回転した状態を示す略線図である。
【図9】この発明の第２の実施の形態によるＸＲグラスを示す左側面図である。
【図10】この発明の第２の実施の形態によるＸＲグラスを使用者が掛けた状態を示す略線図である。
【図11】この発明の第３の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示す左側面図である。
【図12】この発明の第３の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた状態を示す略線図である。
【図13】この発明の第４の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示す左側面図である。
【図14】この発明の第４の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた状態を示す略線図である。
【図15】この発明の第５の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示す左側面図である。
【図16】この発明の第５の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた状態を示す略線図である。
【図17】この発明の第５の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた状態において視線が下向きになって眼球が回転した状態を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、発明を実施するための形態（以下「実施の形態」という）について説明する。
【0024】
〈第１の実施の形態〉
［パンフォーカス眼鏡］
図１は第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示し、左側面図である。このパンフォーカス眼鏡は左右対称に構成されているため、以下においては、左目側の構成について説明する。
［パンフォーカス眼鏡］
図１は第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示し、左側面図である。このパンフォーカス眼鏡は左右対称に構成されているため、以下においては、左目側の構成について説明する。
【0025】
図１に示すように、このパンフォーカス眼鏡においては、フレーム１０に一体化された透明な左目用筐体２０の内部に透明柱集合体３０が移動可能に収納されている。左目用筐体２０は全体として前方が凸となった湾曲した形状を有する。左目用筐体２０の内部には液体４０が充填され、この液体４０中に透明柱集合体３０が浮遊している。液体４０は透明柱集合体３０の透明材料と同等の屈折率を有するものが用いられ、例えば、先に挙げたものの中から必要に応じて選択される。左目用筐体２０の後面、すなわちこのパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けたときに顔側から見た正面図の一例を図２に示す。図２に示すように、左目用筐体２０は正面から見たとき、四隅が丸い長方形の形状を有する。この状態では、透明柱集合体３０は左目用筐体２０のほぼ中央に位置している。左目用筐体２０の厚さｔは必要に応じて選択されるが、例えば３～５ｍｍである。図１および図２に示すように、左目用筐体２０の後面の四隅にそれぞれアイトラッキングセンサー５０が取り付けられている。アイトラッキングセンサー５０は近赤外線センサーであり、瞳孔の位置を検出することができる。
【0026】
図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃおよび図３Ｄは透明柱集合体３０を示し、図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれ透明柱集合体３０の平面図および断面図、図３Ｃおよび図３Ｄはそれぞれ透明柱集合体３０のコリメーターとしての透明柱３１を示す平面図および側面図である。
【0027】
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、透明柱集合体３０は全体として椀状に湾曲した円形の形状を有する。透明柱集合体３０の外周部は透明柱３１と同じ材料で構成されており、この外周部の四箇所にそれぞれ微小磁石３２が貫通して取り付けられている。図３Ｂでは、微小磁石３２の磁極は、湾曲した凸面側がＮ極、凹面側がＳ極となっているが、これに限定されるものではなく、逆の極性であってもよい。透明柱集合体３０の直径は例えば１２～２２ｍｍ、厚さＬは例えば０．１～０．５ｍｍであるが、これに限定されるものではない。
【0028】
透明柱集合体３０は、図３Ｃおよび図３Ｄに示すような正六角錐台状の透明柱３１が多数、互いに側面を密着させて蜂の巣状に配列されて形成されている。透明柱集合体３０の湾曲した外面および内面は滑らかに形成されている。透明柱３１の外面における対角長をＤOuter 、内面における対角長をＤInner とすると、ＤOuter ＞ＤInner である。
【0029】
図３Ｂに示すように、この透明柱集合体３０を構成する各透明柱３１を通り抜ける光は一点（収束点）に収束するように構成されている。各透明柱３１を透過した光が収束する収束点は、このパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた場合、角膜の表面または内部、瞳孔、水晶体の表面または内部および眼球の内部のいずれかに位置するようにする。
【0030】
透明柱集合体３０を構成する各透明柱３１０は各透明柱３１からの光の放射角度が５度以内になるように構成されている。図３Ｃおよび図３Ｄに示すように、透明柱３１の長さをＬ、放射角度の半分をθ／２とする。透明柱３１の設計条件は、典型的には、Ｌ／ＤOuter ≧２３かつＤOuter ＞ＤInner である。この条件でのコリメート角度θは５度以内であり、Ｌの範囲は例えば０．０４６～０．５ｍｍ、ＤOuter およびＤInner の範囲は例えば２～２２μｍである。
【0031】
光の放射角度が５度の条件は、瞳孔の直径を８ｍｍとしたとき、約９２ｍｍ先の光源から瞳孔に入射する光の放射角度に相当する。これは人によっては水晶体により網膜上に焦点を合わせることができる範囲であるが、一般的に人が無理なく、網膜上に焦点を合わせられる距離は約２３０ｍｍであり、この場合、瞳孔の直径を８ｍｍとして、瞳孔に入射する光の放射角度は約２度である。それ故、透明柱集合体３０の各透明柱３１の設計条件は、より好適には、θ≦２．０度となる条件、すなわち、Ｌ／ＤOuter ≧５７．３である。透過する光の放射角度θを狭めるほどパンフォーカス性は向上する。しかし、光の放射角度を狭めるほど透過光量の減少を伴うため、各透明柱３１を通り抜ける光の放射角度θは０．１度以上が望ましい。
【0032】
透明柱集合体３０の透明材料は、例えば、熱可塑性のアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などであり、透明柱３１の側面の光吸収膜の材料は、例えば、ブラックレジストや熱可塑性樹脂にカーボンブラックを混合した材料などである。
【0033】
透明柱集合体３０の製造方法について説明する。放射角度５度以内を実現するには、コリメーターとなる透明柱３１のアスペクト比を約２３以上に大きくする必要があり、一括形成は困難である。そのため、例えば、図４Ａに示すように、側壁が光吸収膜（図示せず）で形成された正六角柱状の透明柱３１からなる透明柱集合体を有する平坦で伸縮性を有する透明層６０を形成し、これを図４Ｂに示すように複数層（この例では３層）重ねて、放射角度を５度以内にできる十分な厚さのコリメート機能を持った透明柱集合体の厚膜を形成する。その厚膜を適切な大きさの円盤型に切断し、加熱成型して湾曲させる。この状態を図４Ｃに示す。この工程により、透明柱集合体の面積は湾曲面の外側が広く、内側が狭い形状となる。この時の湾曲の曲率半径によって、透明柱集合体を透過する光の収束点を調整できる。曲率半径は収束点をどの位置にするかに応じて選択されるが、典型的には約１２～３０ｍｍである。次に、図４Ｄに示すように、厚膜の内側湾曲面および外側湾曲面の余分な部分の研削を行う。必要に応じて、図４Ｅに示すように、透明柱集合体３０の外周部の面取りを行う。この後、透明柱集合体３０の外周部の四箇所に貫通孔を形成し、これらの貫通孔に微小磁石３２を挿入固定する。こうして、目的とする透明柱集合体３０が製造される。
【0034】
図１および図２に示すように、左目用筐体２０の前面および後面の液体４０側にはそれぞれコイルアレイ基板７０が設けられている。コイルアレイ基板７０は、例えば透明フィルムなどの透明基板上に磁場発生用の微小コイル７１が二次元マトリクス状に多数配列されたものである。図５にコイルアレイ基板７０のコイルアレイおよびそのアクティブ駆動回路の詳細を示す。図５に示すように、透明基板上には、列方向に延在した電源線７２と行方向に延在した走査線７３とが縦横に多数設けられている。微小コイル７１の間隔ａ、ｂはそれぞれ例えば１０～１００μｍである。アクティブ駆動回路はスイッチングトランジスタＴからなる。スイッチングトランジスタＴは一般的には多結晶またはアモルファスＳｉ薄膜などの半導体薄膜を用いた薄膜トランジスタにより構成される。スイッチングトランジスタＴのソースは電源線７２に接続され、ドレインは微小コイル７１の一端に接続され、ゲートは走査線７３に接続されている。微小コイル７１の他端は接地されている。走査線７３と電源線７２との選択により一つまたは複数の微小コイル７１が選択される。選択された微小コイル７１にはスイッチングトランジスタＴを通して電源線７２から電流が流れ、走査線７３に印加するゲート電圧により電流値を制御することにより微小コイル７１を貫通する磁場を制御する。図１に微小コイル７１を貫通する磁力線を模式的に示す。この微小コイル７１により発生した磁場と透明柱集合体３０の四隅に取り付けられた微小磁石３２との間に生じる引力または斥力により、透明柱集合体３０を液体４０中で移動させることができ、位置や角度などを調整することができる。こうして、微小コイル７１の選択により透明柱集合体３０に四つの微小磁石３２に働く磁力を制御することにより、透明柱集合体３０を所望の位置および方位に容易に移動させることができる。
【0035】
図６にこのパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた時の様子を示す。図６においては、左目１００は眼球１１０、水晶体１２０、角膜１３０、虹彩１４０、瞳孔１５０、網膜１６０を有する。眼球１１０を球体と仮定した場合の直径は～２４ｍｍである。水晶体１２０の直径は～９ｍｍ、厚さは～３．６ｍｍ（最大調節時は４．０ｍｍ）である。網膜１６０は３０～４０ｍｍの長さに亘って広がっている。透明柱集合体３０の各透明柱３１の外面（前面）から各透明柱３１を透過した光の収束点までの距離は、収束点が角膜１３０の表面付近の場合は例えば１２ｍｍ、収束点が瞳孔１５０の表面付近の場合は例えば１６ｍｍ、収束点が水晶体１２０の中心付近の場合は例えば１８ｍｍ、収束点が眼球１１０の中心付近の場合は例えば３０ｍｍである。
【0036】
フレーム１０の左側の耳掛け部には、コイルアレイ基板７０の動作、従って透明柱集合体３０の動作を制御するための制御回路部８０が設けられている。制御回路部８０には必要に応じて無線通信部を併設してもよい。図示は省略するが、耳掛け部を含むフレーム１０の側面にはコイルアレイ基板７０およびアイトラッキングセンサー５０と制御回路部８０との間を配線するフレキシブル配線が設けられている。電源として用いられるバッテリー（リチウムイオン電池など）はフレーム１０の何れかの部位（例えば耳掛け部など）に取り付けられる。図示は省略するが、フレーム１０の鼻側の部分には鼻パッドが設けられている。
【0037】
［パンフォーカス眼鏡の動作］
図６に示すように、左目用筐体２０の前面を通って入射する外界からの光は、透明柱集合体３０に入射すると各透明柱３１で放射角度が実質的に５度以内に狭められ、収束点を通った後、網膜１６０上で結像する。図７は図６に比べて視線が下向きになって眼球１１０が回転した状態を示す。図７に示すように、視線が下向きになって眼球１１０が回転しても、この回転に応じて左目用筐体２０の液体４０の内部で透明柱集合体３０を磁力により移動させることにより、透明柱集合体３０を透過した光が確実に瞳孔１５０を通るようにすることができる。より詳細には、アイトラッキングセンサー５０により瞳孔１５０を検出することにより眼球１１０の動きを検出し、その検出信号を制御回路部８０に送る。制御回路部８０では、この検出信号に応じた制御信号をコイルアレイ基板７０に送り、このコイルアレイ基板７０により選択された微小コイル７１に選択された電流を流す。これによって、透明柱集合体３０を所望の位置および方位に移動させる。この状態における図２に対応する正面図を図８に示す。図８に示すように、図２の状態では中央付近にあった透明柱集合体３０は右下方に移動していることが分かる。このように、眼球１１０の動きに応じて透明柱集合体３０を最適な位置および方位に移動させることができることにより、広いアイボックス（見える範囲）を維持することができる。
図６に示すように、左目用筐体２０の前面を通って入射する外界からの光は、透明柱集合体３０に入射すると各透明柱３１で放射角度が実質的に５度以内に狭められ、収束点を通った後、網膜１６０上で結像する。図７は図６に比べて視線が下向きになって眼球１１０が回転した状態を示す。図７に示すように、視線が下向きになって眼球１１０が回転しても、この回転に応じて左目用筐体２０の液体４０の内部で透明柱集合体３０を磁力により移動させることにより、透明柱集合体３０を透過した光が確実に瞳孔１５０を通るようにすることができる。より詳細には、アイトラッキングセンサー５０により瞳孔１５０を検出することにより眼球１１０の動きを検出し、その検出信号を制御回路部８０に送る。制御回路部８０では、この検出信号に応じた制御信号をコイルアレイ基板７０に送り、このコイルアレイ基板７０により選択された微小コイル７１に選択された電流を流す。これによって、透明柱集合体３０を所望の位置および方位に移動させる。この状態における図２に対応する正面図を図８に示す。図８に示すように、図２の状態では中央付近にあった透明柱集合体３０は右下方に移動していることが分かる。このように、眼球１１０の動きに応じて透明柱集合体３０を最適な位置および方位に移動させることができることにより、広いアイボックス（見える範囲）を維持することができる。
【0038】
以上のように、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡によれば、通常の眼鏡レンズの代わりに、外界からの光の放射角度を実質的に５度以内に狭めることができる透明柱集合体３０を通して外界を見ることができるため、光の混合割合を激減させることができ、それによって、遠距離から超近距離まで、十分な解像度でぼやけが少ない鮮明な視界を得ることができ、広いアイボックスを維持することもできる。また、このパンフォーカス眼鏡の厚さは通常の眼鏡と同様な厚さにすることができる。
【0039】
【0040】
図９に示すように、このＸＲグラスにおいては、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様な左目用筐体２０の前面に近接ディスプレイ２００が設けられている。近接ディスプレイ２００は左目用筐体２０に倣うように湾曲していても平面状であってもよい。近接ディスプレイ２００は不透明または半透明である。近接ディスプレイ２００においては、不透明または半透明の基板２１０上に、それぞれ赤色発光の発光部位２２０、緑色発光の発光部位２３０および青色発光の発光部位２４０からなる３つの副画素により構成された画素の二次元アレイが設けられている。１画素のサイズは例えば４～６μｍである。これらの発光部位２２０、２３０、２４０は、マイクロ発光ダイオードディスプレイではマイクロ発光ダイオード、有機ＥＬディスプレイでは有機ＥＬ素子、液晶ディスプレイでは基板上に形成された透明導電膜、配向膜、液晶、カラーフィルターなどの積層構造体である。１画素のサイズは必要に応じて選択されるが、例えば、４～６μｍである。フレーム１０の側面または前面には制御回路部８０に隣接して左目用センサー部１７０が設けられている。左目用センサー部１７０は、例えば、撮像素子（ＣＭＯＳイメージセンサーやＣＣＤなど）、ＬｉＤＡＲ、照度センサー、加速度センサー、ジャイロセンサー、地磁気センサー、赤外線センサーなどのいずれか１つ以上を含む。赤外線センサーを用いた場合には暗所でも見える。また、必要に応じてフレーム１０の耳の近くにはスピーカや骨伝導イヤホンなどの音響機器も設置される。
【0041】
このＸＲグラスの場合、透明柱集合体３０の透明柱３１の設計条件は、好適には、θ≦２．０度となる条件、すなわち、Ｌ／ＤOuter ≧５７．３である。角度θが狭いほどパンフォーカス性は高まり、ＶＲグラスなどでしばしば問題となる輻輳角と焦点距離の矛盾の問題を軽減できる。但し、角度θを狭めると透明柱３１を透過する光量も減少するため、角度θは０．１度以上が望ましい。
【0042】
このＸＲグラスの上記以外のことは第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様である。
【0043】
図１０にこのＸＲグラスを使用者が掛けた時の様子を示す。
【0044】
［ＸＲグラスの動作］
図１０に示すように、近接ディスプレイ２００の画素から発せられて透明柱集合体３０に入射する光は、各透明柱３１で放射角度が実質的に５度以内（好適には、２．０度以内）に狭められ、収束点を通った後、網膜１６０上で結像する。このＸＲグラスにおいても、図７と同様に、図１０に比べて視線が下向きになって眼球４１０が回転した状態でも、左目用筐体２０の液体４０の内部で透明柱集合体３０を磁力により移動させることにより、透明柱集合体３０を透過した光が確実に瞳孔１５０を通るようにすることができる。このため、広いアイボックスを維持することができる。
図１０に示すように、近接ディスプレイ２００の画素から発せられて透明柱集合体３０に入射する光は、各透明柱３１で放射角度が実質的に５度以内（好適には、２．０度以内）に狭められ、収束点を通った後、網膜１６０上で結像する。このＸＲグラスにおいても、図７と同様に、図１０に比べて視線が下向きになって眼球４１０が回転した状態でも、左目用筐体２０の液体４０の内部で透明柱集合体３０を磁力により移動させることにより、透明柱集合体３０を透過した光が確実に瞳孔１５０を通るようにすることができる。このため、広いアイボックスを維持することができる。
【0045】
第２の実施の形態によるＸＲグラスによれば、近接ディスプレイ２００の映像を、入射する光の放射角度を実質的に５度以内に狭めることができる透明柱集合体３０を通して見ることによって、従来の光学系に比べ圧倒的な近距離で画像認識ができるようになり、通常の眼鏡と大差ない厚さで嵩張らない形状のＶＲグラスやＭＲグラス、更にはＡＲグラスやＳＲグラスなどを実現することができる。
【0046】
〈第３の実施の形態〉
［パンフォーカス眼鏡］
図１１は第３の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示し、左側面図である。このパンフォーカス眼鏡は左右対称に構成されているため、以下においては、左目側の構成について説明する。
［パンフォーカス眼鏡］
図１１は第３の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示し、左側面図である。このパンフォーカス眼鏡は左右対称に構成されているため、以下においては、左目側の構成について説明する。
【0047】
図１１に示すように、このパンフォーカス眼鏡においては、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様な左目用筐体２０の前面にこの左目用筐体２０に倣うように湾曲した凹レンズ３００が設けられている。透明柱集合体３０を除き、このパンフォーカス眼鏡の上記以外のことは第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様である。
【0048】
図１２にこのパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた時の様子を示す。図１２に示すように、このパンフォーカス眼鏡においては、収束点から透明柱集合体３０を見込む角度の範囲の視野領域は透明柱集合体３０がカバーし、その外側の視野領域は凹レンズ３００がカバーするように構成されている。視力が正常な人の片目の視野角は、上方は６０度、下方７０度、鼻側６０度、耳側１００度の範囲であるが、形や色などが鮮明に認識することができる中心視の領域はごくわずかであるため、透明柱集合体３０がカバーする領域を例えば±１０度程度に収め、それより広い範囲を通常の凹レンズ３００でカバーする。
【0049】
［パンフォーカス眼鏡の動作］
このパンフォーカス眼鏡の動作は、収束点から透明柱集合体３０を見込む角度の範囲の視野領域は透明柱集合体３０がカバーし、その外側の視野領域は凹レンズ３００がカバーすることを除いて、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様である。
このパンフォーカス眼鏡の動作は、収束点から透明柱集合体３０を見込む角度の範囲の視野領域は透明柱集合体３０がカバーし、その外側の視野領域は凹レンズ３００がカバーすることを除いて、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様である。
【0050】
第３の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡によれば、透明柱集合体３０を有する左目用筐体２０および右目用筐体と凹レンズ３００との組み合わせにより、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同等の性能を得ることができる。
【0051】
〈第４の実施の形態〉
［パンフォーカス眼鏡］
図１３は第４の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示し、左側面図である。このパンフォーカス眼鏡は左右対称に構成されているため、以下においては、左目側の構成について説明する。
［パンフォーカス眼鏡］
図１３は第４の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示し、左側面図である。このパンフォーカス眼鏡は左右対称に構成されているため、以下においては、左目側の構成について説明する。
【0052】
図１３に示すように、このパンフォーカス眼鏡においては、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様な左目用筐体２０の前面にこの左目用筐体２０に倣うように湾曲した凸レンズ４００が設けられている。透明柱集合体３０を除き、このパンフォーカス眼鏡の上記以外のことは第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様である。
【0053】
図１４にこのパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた時の様子を示す。図１４に示すように、このパンフォーカス眼鏡においては、収束点から透明柱集合体３０を見込む角度の範囲の視野領域は透明柱集合体３０がカバーし、その外側の視野領域は凸レンズ４００がカバーする。透明柱集合体３０がカバーする領域を例えば±１０度程度に収め、それより広い範囲を通常の凸レンズ４００でカバーする。
【0054】
［パンフォーカス眼鏡の動作］
このパンフォーカス眼鏡の動作は、収束点から透明柱集合体３０を見込む角度の範囲の視野領域は透明柱集合体３０がカバーし、その外側の視野領域は凸レンズ４００がカバーすることを除いて、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様である。
このパンフォーカス眼鏡の動作は、収束点から透明柱集合体３０を見込む角度の範囲の視野領域は透明柱集合体３０がカバーし、その外側の視野領域は凸レンズ４００がカバーすることを除いて、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同様である。
【0055】
第４の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡によれば、透明柱集合体３０を有する左目用筐体２０および右目用筐体と凸レンズ４００との組み合わせにより、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と同等の性能を得ることができる。
【0056】
〈第５の実施の形態〉
［パンフォーカス眼鏡］
図１５は第５の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示し、左側面図である。このパンフォーカス眼鏡は左右対称に構成されているため、以下においては、左目側の構成について説明する。
［パンフォーカス眼鏡］
図１５は第５の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡を示し、左側面図である。このパンフォーカス眼鏡は左右対称に構成されているため、以下においては、左目側の構成について説明する。
【0057】
図１５に示すように、このパンフォーカス眼鏡においては、フレーム１０と一体に設けられたレンズ５００の後面にこのレンズ５００に倣うように湾曲した透明柱集合体３０が設けられている。レンズ５００は凸レンズであっても凹レンズであってもよく、度付きであっても度なしであってもよい。図１５においては、レンズ５００が凹レンズである場合が示されている。このパンフォーカス眼鏡においては、第１の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡と異なり、左目用筐体２０はなく、透明柱集合体３０の移動機能がないだけでなく、アイトラッキングセンサーを用いていない。
【0058】
図１６にこのパンフォーカス眼鏡を使用者が掛けた時の様子を示す。図１６に示すように、このパンフォーカス眼鏡においては、収束点から透明柱集合体３０を見込む角度の範囲の視野領域は透明柱集合体３０がカバーし、その外側の視野領域はレンズ５００がカバーする。
【0059】
［パンフォーカス眼鏡の動作］
このパンフォーカス眼鏡では、収束点から透明柱集合体３０を見込む角度の範囲の視野領域は透明柱集合体３０がカバーし、その外側の視野領域はレンズ５００がカバーする。図１７に示すように、視線が下向きになって眼球１００が回転すると、透明柱集合体３０を透過した光が網膜１６０に到達する領域は図１６の場合に比べて狭まる。
このパンフォーカス眼鏡では、収束点から透明柱集合体３０を見込む角度の範囲の視野領域は透明柱集合体３０がカバーし、その外側の視野領域はレンズ５００がカバーする。図１７に示すように、視線が下向きになって眼球１００が回転すると、透明柱集合体３０を透過した光が網膜１６０に到達する領域は図１６の場合に比べて狭まる。
【0060】
第５の実施の形態によるパンフォーカス眼鏡によれば、次のような利点を得ることができる。すなわち、図１６に示すように、透明柱集合体３０を使用者が正面から見たときの中心位置に固定した場合、使用者が視線（瞳孔１５０）をわずかに動かしても、本来視界に入るべき光が透明柱集合体３０により遮られて見えなくなる領域が発生する。しかしながら、使用者が激しい運動やゲームなどをするときのように眼球１００を激しく動かす必要のない日常生活（ゆっくりと本や新聞を読むときなど）においては、瞳孔１５０をあまり動かさず頭や首を動かして、正視に近い状態で対象物（物や文字など）を見ることで対応する使い方もできる。その場合は、アイトラッキングセンサーを使った透明柱集合体３０の移動機能を省くことが可能であり、パンフォーカス眼鏡を安価に実現することができる。
【0061】
以上、この発明の実施の形態について具体的に説明したが、この発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【0062】
例えば、上述の実施の形態において挙げた数値、構成、形状、材料、方法などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構成、形状、材料、方法などを用いてもよい。
【符号の説明】
【0063】
１０…フレーム、２０…左目用筐体、３０…透明柱集合体、３１…透明柱、３２…微小磁石、４０…液体、５０…アイトラッキングセンサー、６０…透明層、７０…コイルアレイ基板、７１…微小コイル、８０…制御回路部、１７０…左目用センサー部、２００…近接ディスプレイ、２１０…基板、２２０…赤色発光の発光部位、２３０…緑色発光の発光部位、２４０…青色発光の発光部位、３００…凹レンズ、４００…凸レンズ、５００…レンズ
【要約】
【課題】一定の放射角度以内の光のみを通す透明柱集合体を通して外界を見ることによって、光の混合割合を激減させ、遠距離から超近距離まで、ぼやけが少ない鮮明な視界が得られるパンフォーカス眼鏡を提供する。
【解決手段】パンフォーカス眼鏡は、フレーム（１０）と一体の透明な左目用筐体および右目用筐体（２０）と、これらの筐体の内部に移動可能に収納された透明柱集合体（３０）と、これらの筐体に取り付けられたアイトラッキングセンサー（５０）とを有する。透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である透明柱（３１）が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成される。アイトラッキングセンサーにより使用者の目の瞳孔の位置を検出した結果に応じて透明柱集合体を瞳孔に対向し、かつ収束点が角膜の表面または内部、眼球の内部等のいずれかに位置するように移動させる。
【選択図】図１
【解決手段】パンフォーカス眼鏡は、フレーム（１０）と一体の透明な左目用筐体および右目用筐体（２０）と、これらの筐体の内部に移動可能に収納された透明柱集合体（３０）と、これらの筐体に取り付けられたアイトラッキングセンサー（５０）とを有する。透明柱集合体は、入射する光に対して、透過率５０％以上の放射角度が５度以内である透明柱（３１）が複数配列され、各透明柱を透過した光が収束点に収束するように構成される。アイトラッキングセンサーにより使用者の目の瞳孔の位置を検出した結果に応じて透明柱集合体を瞳孔に対向し、かつ収束点が角膜の表面または内部、眼球の内部等のいずれかに位置するように移動させる。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【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】