(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
視力トレーニングシステムであって、
動的コンテンツを伝送するよう構成した視覚信号源と、
前記視覚信号源からの前記動的コンテンツを受信し、またサイクルにおける負荷サイクルに従って、ユーザーが知覚する前記動的コンテンツのフリッカーレートを調整するフリッカー発生器であり、前記サイクルは、第１持続時間の提示状態及び第２持続時間の非提示状態を有するものとした、該フリッカー発生器と、
前記視覚信号源及びフリッカー発生器のうち少なくとも一方から前記動的コンテンツを受信するよう構成したディスプレイ装置であり、ディスプレイ領域において、３Ｈｚ〜３０Ｈｚの間におけるフリッカーレートで動的コンテンツを表示するよう構成した、該ディスプレイ装置と、及び
フリッカーレート調整指示を受信するよう構成したレシーバであり、前記フリッカーレート調整指示は前記フリッカー発生器が利用して前記ディスプレイ装置によって表示する前記動的コンテンツの前記フリッカーレートを調整することができるようになる、該レシーバと
を備えた、視力トレーニングシステム。
【請求項２】
請求項１記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記視覚信号源は、動的コンテンツの形式とした視覚信号、又は時間的若しくは空間的間隔を有する動的コンテンツの形式とした視覚信号を伝送するよう構成した、視力トレーニングシステム。
【請求項３】
請求項１記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記サイクルは、可変持続時間の提示状態、及び固定持続時間の非提示状態を有して５Ｈｚのフリッカーレートを生ずる、視力トレーニングシステム。
【請求項４】
請求項１記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記サイクルは、固定持続時間の提示状態、及び可変持続時間の非提示状態を有して５Ｈｚのフリッカーレートを生ずる、視力トレーニングシステム。
【請求項５】
請求項１記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記サイクルは、固定持続時間の提示状態、及び固定持続時間の非提示状態を有して３Ｈｚ〜３０Ｈｚの間における可変周波数のフリッカーレートを生ずる、視力トレーニングシステム。
【請求項６】
請求項１記載の視力トレーニングシステムにおいて、掩蔽パターンを前記ディスプレイ領域の部分に第２フリッカーレートで適用する、視力トレーニングシステム。
【請求項７】
請求項１記載の視力トレーニングシステムにおいて、ディスプレイ装置は、第１フリッカーレートを表示するよう構成した第１ディスプレイ領域、及び第２フリッカーレートを表示する第２ディスプレイ領域を有する、視力トレーニングシステム。
【請求項８】
請求項７記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記フリッカー発生器は、前記第２フリッカーレートとは独立的に前記第１フリッカーレートを調整するよう構成し、またさらに、前記レシーバは、前記第１ディスプレイ領域用の第１フリッカーレート調整指示、及び前記第２ディスプレイ領域用の第２フリッカーレート調整指示を受信するよう構成した、視力トレーニングシステム。
【請求項９】
請求項１記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記ディスプレイ装置は、複数個のディスプレイ装置を有する構成とした、視力トレーニングシステム。
【請求項１０】
視力トレーニングシステムであって、
第１視覚出力から第２視覚出力に電気的に切替え可能な、動的コンテンツを表示するよう構成された第１ディスプレイ領域であり、前記第１視覚出力と第２視覚出力との間におけるサイクルにより第１フリッカーレートを生ずるようにした、該第１ディスプレイ領域と、
第３視覚出力から第４視覚出力に電気的に切替え可能な、動的コンテンツを表示するよう構成された第２ディスプレイ領域であり、前記第３視覚出力と第４視覚出力との間におけるサイクルにより第２フリッカーレートを生ずるようにした、該第２ディスプレイ領域と、
前記第１ディスプレイ領域及び前記第２ディスプレイ領域に関連し、前記第１フリッカーレート及び前記第２フリッカーレートを制御するディスプレイドライバであり、前記第１フリッカーレート及び前記第２フリッカーレートを３Ｈｚ〜４０Ｈｚの間で制御する、該ディスプレイドライバと、及び
前記第１ディスプレイ領域及び前記第２ディスプレイ領域をユーザーに対する所定位置に保持するよう構成した保持装置と
を備えた、視力トレーニングシステム。
【請求項１１】
請求項１０記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記ディスプレイドライバは、前記第２フリッカーレートとは独立的に前記第１フリッカーレートを切替えるよう制御する、視力トレーニングシステム。
【請求項１２】
請求項１０記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記保持装置は、前記第１ディスプレイ領域及び前記第２ディスプレイ領域がユーザーの眼から３０.４８ｃｍ（１２インチ）以内に存在するよう位置決めする、視力トレーニングシステム。
【請求項１３】
請求項１０記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記ディスプレイドライバは、前記保持装置に直接接続するか、又は前記保持装置に遠隔から接続するようにした、視力トレーニングシステム。
【請求項１４】
請求項１０記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記第１視覚出力及び第３視覚出力はほぼ提示状態であり、また前記第２視覚出力及び第４視覚出力はほぼ非提示状態であるものとした、視力トレーニングシステム。
【請求項１５】
請求項１０記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記第１ディスプレイ領域及び前記第２ディスプレイ領域は、耐破砕基板及び電気的切替え可能光学的材料を有するものとして構成した、視力トレーニングシステム。
【請求項１６】
請求項１５記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記電気的切替え可能光学的材料は、ポリマー分散液晶、ネマチック液晶、又はコレステリック液晶を有する構成とした、視力トレーニングシステム。
【請求項１７】
請求項１０記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記第１ディスプレイ領域用の第１フリッカーレート調整指示、及び前記第２ディスプレイ領域用の第２フリッカーレート調整指示を受信するレシーバを有する構成とした、視力トレーニングシステム。
【請求項１８】
請求項１７記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記レシーバは、ディスプレイ装置に直接接続するか、又はディスプレイ装置に遠隔から接続するようにした、視力トレーニングシステム。
【請求項１９】
視力トレーニングシステムであって、
ユーザーに対して視覚信号源からの動的視覚コンテンツを表示できるディスプレイ装置であり、前記動的視覚コンテンツはフリッカーレートを有するものと前記ユーザーに知覚される、該ディスプレイ装置と、
受信するフリッカーレート調整指示に基づいて前記動的視覚コンテンツの前記フリッカーレートを調整するよう構成したディスプレイドライバであり、前記フリッカーレート調整指示を前記ディスプレイドライバが使用して前記動的視覚コンテンツの前記フリッカーレートを調整し、前記フリッカーレートは提示状態及び非提示状態を経るよう循環するサイクルによって規定され、前記フリッカーレートは提示状態の持続時間、非提示状態の持続時間、及び前記サイクルの持続時間のうち少なくとも１つを変化させることにより調整する、該ディスプレイドライバと、
前記フリッカーレート調整指示を受信するレシーバであり、前記フリッカーレートは前記フリッカーレート調整指示に基づいて前記ディスプレイドライバが前記サイクルを３Ｈｚ〜４０Ｈｚの間となるよう調整可能にした該レシーバと
を備える視力トレーニングシステム。
【請求項２０】
請求項１９記載の視力トレーニングシステムにおいて、前記ディスプレイ装置は、複数個のディスプレイ装置を有し、さらに、前記複数個のディスプレイ装置のうち少なくとも第１ディスプレイ装置は、前記複数個のディスプレイ装置のうち少なくとも第２ディスプレイ装置とは異なるフリッカーレートを表示する、視力トレーニングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、「調整可能な分光透過率眼鏡」と題して２０１１年１月１９日に出願されたナイキ社代理人整理番号160398の米国非仮出願第１３／００９，４１７号の一部継続出願であって、この米国非仮出願第１３／００９，４１７号は、「ゾーン切替えスポーツトレーニング眼鏡」と題して２００６年８月３１日に出願されたナイキ社代理人整理番号135899の米国特許第７，８２８，４３４号の一部継続出願である、「調整可能な分光透過率の湾曲レンズ眼鏡」と題して２０１０年７月２日に出願されたナイキ社代理人整理番号154991の米国非仮出願第１２／８２９，８７８号の一部継続出願である。上述の出願／特許のそれぞれにおける全体は、参照によって本明細書に組入れたものとする。
【背景技術】
【０００２】
視力トレーニングは幅広い多様な分野で利用可能性を有する。中心視野及び周辺視野双方における対象物及び画像の位置及び動きを正確に認知しかつ応答する能力は、スポーツ活動領域でのみならず、職業の世界でも重要である。例えば、一般的な医師、及びとくに、外科医はその職務を実践するとき彼らの視力に多く頼る。外科医は、従来の術式又は腹腔鏡のいずれかによる繊細な手術を行うことを要求され、また改善された視覚能力は望ましい利点である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この概要は以下の詳細な説明に記載する簡潔な形式での概念選択をしたものとして提供する。この概要は、特許請求の範囲の要旨における重要な特徴又は基本的特徴を同定することを意図するものではなく、また特許請求の範囲を定める支援として使用することを意図するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の態様は、使用者に動的コンテンツを提示するディスプレイ装置を使用することによる視力トレーニングシステムに関し、動的コンテンツは、３Ｈｚ〜３０Ｈｚの間のフリッカーレートで提示することができる。フリッカー発生器を使用し、負荷サイクルに従って、フリッカーレートを調整することができ、負荷サイクルに関連するサイクルは、提示状態及び非提示状態を有する。さらに、レシーバは、フリッカーレートを調整すべきという指示を受信するよう構成する。次に、この指示をフリッカー発生器が使用してフリッカーレートを調整することができる。
【０００５】
他の態様において、本発明は、第１視覚出力から第２視覚出力に電気的に切替え可能な第１ディスプレイ領域を有する視力トレーニングシステムを提供する。第１視覚出力と第２視覚出力との間におけるこのサイクルは第１フリッカーレートを生ずる。さらに、第３視覚出力から第４視覚出力に電気的に切替え可能な第２ディスプレイ領域を設ける。第３視覚出力と第４視覚出力との間におけるこのサイクルは第２フリッカーレートを生ずる。視力トレーニングシステムは、さらに、第１フリッカーレート及び第２フリッカーレートを制御するディスプレイドライバであり、これらフリッカーレートを３Ｈｚ〜４０Ｈｚの間の周波数で制御する、該ディスプレイドライバを備える。さらに、視力トレーニングシステムは、第１ディスプレイ領域及び第２ディスプレイ領域をユーザーに対する所定位置に保持するよう構成した保持装置を備える。
【０００６】
さらに他の態様において、本発明は、ユーザーに動的視覚コンテンツを表示し、ユーザーは動的視覚コンテンツのフリッカーレートを知覚することができるディスプレイ装置を備えた視力トレーニングシステムを提供する。このシステムは、さらに、フリッカーレートを調整すべきとの指示を受信することに基づいてフリッカーレートを調整することができるディスプレイドライバを有する。フリッカーレートは、提示状態及び非提示状態を経るよう循環する負荷サイクルによって規定することができる。フリッカーレートは、提示状態の持続時間、非提示持続時間、又はサイクルの持続時間を変化させることにより調整することができる。さらに、視力トレーニングシステムは、フリッカーレート調整に関する指示を受信するよう構成したレシーバを有する。ディスプレイドライバは、負荷サイクルが３Ｈｚ〜４０Ｈｚの間となるよう指示に従って、フリッカーレートを調整することができる。
【０００７】
本発明の例示的実施形態を以下添付図面につき詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態による視力トレーニング眼鏡の代表例を示す。
【図２】本発明の実施形態による視力トレーニング眼鏡を含む視力トレーニングシステムを示す。
【図３】本発明の実施形態による視力トレーニング眼鏡を示す。
【図４Ａ】本発明の実施形態による視力トレーニング眼鏡により得られる視覚難易度レベルを選択する制御部を有する視力トレーニング眼鏡用のテンプルピースを示す。
【図４Ｂ】本発明の実施形態による視力トレーニング眼鏡により得られる視覚難易度レベルを選択する制御部を有する視力トレーニング眼鏡用のテンプルピースを示す。
【図５】本発明の実施形態による複数のゾーンを有する左右のレンズを示す。
【図６】本発明の実施形態による図５の左右レンズが同相でクリアな状態を示す。
【図７】本発明の実施形態による図５の左右レンズが同相でダークな状態を示す。
【図８】本発明の実施形態による図５の左右レンズが非同相で一方がクリア状態、他方がダーク状態を示す。
【図９】本発明の実施形態による図５の左右レンズが非同相で一方がクリア状態、他方がダーク状態を示す。
【図１０】本発明の実施形態によるゾーン行列を選択するための制御部を有する視力トレーニング眼鏡の代表的なテンプルピースの部分を示す。
【図１１】本発明の実施形態による湾曲眼鏡を示す。
【図１２】本発明の実施形態による湾曲眼鏡の分解した状態を後方から見た斜視図を示す。
【図１３】本発明の実施形態による湾曲チャネルを有する湾曲した眼鏡フレームの一部を示す。
【図１４】本発明の実施形態による湾曲眼鏡の前方から見た斜視図を示す。
【図１５】本発明の実施形態による、装用者の両眼が知覚する光を操作するのに有効な湾曲レンズを示す。
【図１６】本発明の実施形態による湾曲眼鏡の頂面図を示す。
【図１７】本発明の実施形態による一曲面で画定される例示的な湾曲レンズを示す。
【図１８】本発明の実施形態による１組の曲面セットで画定される他の例示的な湾曲レンズを示す。
【図１９】本発明の実施形態によるディスプレイ装置を利用する視力トレーニングシステムを示す。
【図２０】本発明の実施形態によるディスプレイ装置を利用する視力トレーニングシステムを示す。
【図２１】本発明の実施形態による第１ディスプレイ領域及び第２ディスプレイ領域を利用する視力トレーニングシステムを示す。
【図２２】本発明の実施形態によるディスプレイ装置を利用する視力トレーニングシステムのブロック図を示す。
【図２３】本発明の実施形態によるシステムにおけるサイクルの例を示す。
【図２４】本発明の実施形態によるシステムにおけるサイクルの例を示す。
【図２５】本発明の実施形態によるシステムにおけるサイクルの例を示す。
【図２６】本発明の実施形態による、保持装置、第１ディスプレイ領域及び第２ディスプレイ領域を利用する視力トレーニングシステムを示す。
【図２７】本発明の実施形態による、保持装置、第１ディスプレイ領域及び第２ディスプレイ領域を利用する視力トレーニングシステムを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態の要旨を法要件に合致するよう本明細書に記載する。しかし、記載自体は本発明の範囲を限定することを意図するものではない。むしろ、本発明者は特許請求した要旨は他のやり方でも実施することができ、本明細書で説明するのと類似の、他の現在又は将来の技術に関連する違ったステップ、ステップの組合せ、構成部材、特徴、及びデバイスを含むものである。
【００１０】
本発明の実施形態は、動的コンテンツをユーザーに提示するディスプレイを使用することにより、視力をトレーニングするシステムに関し、動的コンテンツは３Ｈｚ〜３０Ｈｚの間における周波数を有するフリッカーレートで提示することができる。フリッカー発生器を使用して負荷サイクル及び／又は負荷周波数に従ってフリッカーレートを調整することができ、関連するサイクルは提示状態及び非提示状態を有することができる。さらに、レシーバは、フリッカーレートを調整すべきとの指示を受信するよう構成することができる。この指示をフリッカー発生器が使用してフリッカーレートを調整できる。
【００１１】
他の態様において、本発明は、第１視覚（ビジュアル）出力から第２視覚（ビジュアル）出力に電気的に切替えることができる第１ディスプレイ領域を備える視力トレーニングシステムを提供する。第１視覚出力と第２視覚出力との間におけるこの切替えサイクルは第１フリッカーレートをもたらす。さらに、第３視覚（ビジュアル）出力から第４視覚（ビジュアル）出力に電気的に切替えることができる第２ディスプレイ領域を設ける。第３視覚出力と第４視覚出力との間におけるこの切替えサイクルは第２フリッカーレートをもたらす。視力トレーニングシステムは、３Ｈｚ〜４０Ｈｚの間におけるレートの第１フリッカーレート及び第２フリッカーレートを制御するディスプレイドライバを有することができる。さらに、視力トレーニングシステムは、第１ディスプレイ領域及び第２ディスプレイ領域を保持するよう構成した保持デバイスを有することができる。
【００１２】
さらに、他の態様において、本発明は、動的コンテンツをユーザーに提示するディスプレイ装置を備える視力をトレーニングするシステムを提供し、この場合、ユーザーは、フリッカーレートを有する動的コンテンツを知覚する。さらに、このシステムは、フリッカーレートを調整すべきとの指示を受信することに基づいてフリッカーレートを調整することができるディスプレイドライバを有する。フリッカーレートは、提示状態及び非提示状態の間で循環する負荷サイクルによって規定され、３Ｈｚ〜４０Ｈｚの間におけるフリッカーレートを生ずる。フリッカーレートは、提示状態の持続時間、非提示状態の持続時間、又はサイクルの持続時間を変化させることによって調整することができる。さらに、この視力トレーニングシステムは、フリッカーレート調整に関する指示を受け取るよう構成したレシーバも有することができる。
【００１３】
本発明の実施形態の概要を簡単に説明したが、これら実施形態を実装するに適当な例示的な運用環境を以下に説明する。
【００１４】
本明細書に使用する単数形式「a」、「an」及び「the」は、文脈で明示しない限り、複数形式を含むものとする。さらに、用語「有する（includes）」は、「備える（comprises）」を意味する。本明細書に記載するシステム、装置及び方法は、何らかの限定をするものと解釈すべきではない。その代わり、本明細書は、種々の開示した実施形態のあらゆる新規で非自明性を有する、単独及び他のものとの種々のコンビネーション及びサブコンビネーションとしての特徴及び態様を目指している。本明細書に記載するシステム、方法及び装置は、任意の１つ又はそれ以上の固有の利点をもたらし、又は問題を解決する。
【００１５】
本明細書に記載する方法のうち若干の方法の運用は、とくに便宜上逐次的順番で記載するが、この記載様式は、特定順番が以下に説明する特定用語によって必要としない限り、順番再編を含むものと理解されたい。例えば、逐次的運用は、場合によって順番再編する、又は同時進行することができる。さらに、説明を簡明にするため、添付図面は、本明細書に記載するシステム、方法及び装置を他のシステム、方法及び装置に関連して使用できるあらゆる種々のやり方を示すものではない。
【００１６】
視力トレーニングシステムは、訓練者の視界の一部を選択的に掩蔽するよう構成した眼鏡と、訓練者の視界の掩蔽部分を選択し、一時的に変化させるよう構成したパターン発生器とを備える。ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）のようなコンピュータ可読媒体は、パターン発生器によって選択された視界の掩蔽部分を記録する、又は訓練者が受ける視界掩蔽パターンの順序を記憶するよう構成することができる。若干の実施例において、パターン発生器は、透過状態持続時間をほぼ一定に維持し、また非透過状態持続時間を変化させることによって視界の掩蔽部分を一時的に変化させる。掩蔽パターンは、視線（通常視線又は活動特定視線）又は視線近傍における視界部分を掩蔽するよう選択する、又は視線から外れた視界部分を掩蔽するよう選択することができる。若干の実施例において、モアレパターンを使用する。
【００１７】
図１につき説明すると、トレーニング眼鏡１００は、第１レンズ１０４及び第２レンズ１０６を保持するよう構成したフレーム１０２を有する。若干の実施例において、レンズ１０４，１０６には、近視、遠視、乱視、又は他の視覚的欠陥を補正するのに一般的に使用されるような屈折力を付与することができるが、レンズ１０４，１０６はこのような補正用の屈折力をほとんど又は全く持たないものとすることができる。レンズ１０４，１０６は、図１に参照符号付けした代表的なゾーン１０８，１１０のような複数の各セグメント又はゾーンを有する。以下の説明の便宜上、レンズ１０４，１０６におけるすべてのゾーンを、場合によってそれぞれゾーン１０８，１１０として言及する。ゾーン１０８，１１０は、例えば、セグメント（ゾーン）に供給する電気信号で調整、選択又は設定することができる光学的特性を有する。例えば、セグメントは、例えば、ポリマー分散液晶、ネマチック液晶、コレステリック液晶のような液晶材料、又は他の電気的に切替え可能な光学的材料によって画定することができ、これら材料は、選択したセグメントジオメトリを生ずるようパターン形成した透明導電層間に配置する。液晶材料は、比較的低い駆動電圧で済むため都合がよいが、他の光電材料、例えば、電気泳動材料、又は可撓性フラットパネルディスプレイ用に開発されたいわゆる「電子インク」を使用することができる。
【００１８】
図１に示す眼鏡は左眼用及び右眼用の別個のレンズを有するが、他の実施例において、単独のレンズペインを設け、このレンズペインを各眼に対して適切に配置することができる。若干の実施例において、レンズ又はレンズペインの部分は、関連する眼による視覚をほぼ掩蔽するよう構成する。このような掩蔽は、例えば、不透明、半透明、又は遮光性及び／又は光散乱性のレンズ領域又はレンズペイン領域によって行うことができる。若干の実施例において、レンズ又はレンズペインのうち一方は、パターン化掩蔽を表示する構成にすることなく、ほぼ掩蔽化又はほぼ透明化される選択的な切替えが可能となるようパターン化することができる。
【００１９】
ゾーン１０８，１１０はレンズドライバに電気的に接続することができ、レンズドライバは、例えば、眼鏡のテンプルピース１１２若しくは他の部分に取付ける、又は例えば、ドライバを都合がよいようにアームバンド、ポケット、若しくはリストバンドに独立的に配置可能にする。レンズドライバは、若干のゾーン又はすべてのゾーンを作動させて、ほぼ不透明、透明にする、若しくはゾーンの透過率を変化させる電気制御信号を供給することができる。ゾーンは、電気的に変化可能な分光透過率を生ずるよう構成し、これにより、透過光スペクトルは印加した電気的駆動により変化する。換言すれば、調整可能な分光透過率は、光強度のスペクトルに沿ってレンズを透過する光量を調整している。したがって、分光透過率を調整することは、完全に透明な状態（電子的無調整／電気的フル調整）から完全に掩蔽する状態（電子的フル調整／電気的無調整）までの範囲にわたる。ゾーンのパターン又は編成及び作動の様式は、レンズドライバの一部として設けた、又は個別に設けたパターン発生器又はコントローラを有するレンズドライバによって選択できる。遠隔のレンズドライバ又はパターン発生器を電気的ケーブルによって眼鏡に接続することができる。若干の実施例において、パターンは無線で眼鏡に伝送することができ、これにより訓練指導者は、装用者の活動に干渉することなく、適切なゾーン作動を選択することができる。
【００２０】
ゾーン１０８，１１０は、作動したゾーンの幾何学的編成配列、ゾーンを作動させる時間的シーケンス、ゾーン作動レート、ゾーンパターンの進行、又は空間的及び／又は時間的可変若しくは固定の構成に基づいて、種々のゾーン作動パターンで動作させることができる。例えば、若干のゾーン又はすべてのゾーンを作動させて、時間的シーケンスで装用者の視覚を掩蔽することができ、これにより初期的には掩蔽相対持続時間が短く、次第に掩蔽持続時間を長くしていく。ゾーンを選択して、選択した活動固有状況又はスポーツ固有状況に基づいて掩蔽を行うようにすることができる。例えば、野球のボールを追う中心視覚改善を良好にトレーニングするにあたり、視界の中心部分を部分的に又は完全に固定又は経時可変のゾーン透過率にして掩蔽することができる。この実施例においては、中心視覚をトレーニングすることができるが、動作させるゾーンを眼鏡レンズの中心ゾーンではなく、ピッチング軌跡に関してよりよい相対的な頭位置及び視線に基づいて選択することができる。
【００２１】
ゾーン又は選択したゾーングループ（例えば、レンズ部分）を選択して装用者の視界の部分を掩蔽することができる。便宜上、１つ又はそれ以上のゾーンの配列を本明細書では掩蔽パターンと称する。ゾーン又は掩蔽パターンが光透過率又は光放出率を変調する度合いを掩蔽度と称する。１つ又はそれ以上の作動掩蔽パターンの連続をシーケンスと称する。シーケンスにおける作動パターンが作動するレートをストロボレートと称することができる。ストロボレートは固定又は可変の周波数とすることができる。若干の実施例において、同一又は類似のパターン及びシーケンスを左レンズ及び右レンズに適用するが、異なるパターン、シーケンス及びタイミングを異なるレンズに与えることもできる。シーケンス及びパターンは、さらに、異なる位相でレンズに与えることができる。例えば、或るパターンを左レンズで作動させ、次に、このパターンを部分的に又は完全に不作動にする際に、対応する又は異なるパターンを右レンズで作動させることができる。若干の実施例において、左右のレンズにおけるパターン作動はほぼ同時に行う（同一位相）とともに、他の実施例においては、一方のレンズの作動は他方のレンズが不作動であるときのみ行う（位相不一致）。
【００２２】
切替え可能な眼鏡２０２（本明細書では、湾曲した眼鏡とも称する）及び制御システム２０４を有する代表的視力トレーニングシステムを図２に示す。制御システム２０４を眼鏡２０２に可撓性の電気ケーブル２０６で接続し、この電気ケーブル２０６は眼鏡２０２に対して電気信号を送受信するよう構成する。眼鏡２０２は、テンプルピース２０８，２０９、レンズ２１０，２１１及びブリッジ２１２を有する。レンズ２１０，２１１は、一般的にブリッジ２１２をも含むフレーム前部に画定したレンズリムによって保持するが、他の眼鏡構成、例えば、リムレス眼鏡を使用することもできる。光センサ２１４をブリッジ２１２又は眼鏡２０２の他の位置に配置することができる。図２に示すように、レンズ２１０，２１１は、それぞれゾーン２１６，２１７，２１８及び２１９，２２０，２２１を有するが、より多くのゾーン又は異なる編成のゾーンを設けることができる。
【００２３】
制御システム２０４は、レンズゾーン２１６〜２２１に適当な電気信号を供給するよう構成した、遠隔のレンズドライバ／デコーダ２３４を有する。若干の実施例において、レンズドライバ２３４は、液晶ディスプレイパネルをアドレス指定するのと同じように、ゾーン行又はゾーン列を順次に選択的にアドレス指定することによって、電気信号を供給するよう構成する。２，３個のゾーンしか持たないレンズに関しては、各ゾーンは専用導体で個別にアドレス指定可能とすることができる。制御システム２０４に対する電気的接続を簡素化して、例えば、ケーブル２０６に対して多重の行列信号を供給する必要性をなくし、眼鏡に対する信号の復号又は供給を行うのを簡便にすることができる。若干の実施例において、制御システム２０４又は制御システムの若干部分をブリッジ、テンプルピース又は眼鏡２０２の他の部分に取付ける又は組込む。図２において、フレームに取付けたデコーダ２３５を左テンプルピース２０９に配置する。他の実施例において、制御システム又は制御システムの若干部分は、装用者の衣類、身体、器具に取付けるよう構成する。
【００２４】
制御システム２０４は、さらに、メモリ２２２及びパターン発生器／シーケンサ２２４も有する。メモリ２２２は、掩蔽パターン及びこのようなパターンの作動時間的シーケンスを記憶する、並びに装用者がトレーニングのセッションに使用してきた持続時間及びシーケンスに対応するトレーニングデータを記録するよう構成する。パターン発生器／シーケンサ２２４は、使用する確立したパターンシーケンス又は掩蔽パターンを決定するよう構成することができる。さらに、パターン及びシーケンスは、例えば、入力コマンド又はユーザー・インタフェース２２６を介して受信する他のユーザー入力に応答するよう変更又は適合できるようにする。若干の実施例において、ユーザー・インタフェース２２６は、パターン及びシーケンスを選択するよう構成し、また１個又はそれ以上のユーザー制御部、例えば、ノブ、スライダ、押しボタン、又は他の入力デバイスを設けることができる。代表的な調整は、特定パターンを繰り返すレート、又はパターンのシーケンスを供給するレートに関連する。例えば、掩蔽パターンは、高レートで（約３０Ｈｚより高い）ストロボ動作することができ、このストロボ動作は装用者が主に減少した透過光強度として知覚する。代案として、装用者の視覚を阻害する間隔を知覚するレートでパターンをストロボ動作させることができる。一般的に約５Ｈｚ未満のレートが知覚可能な掩蔽に関連する。固定ストロボレートは、若干の例示的態様で不要である。例えば、ストロボレートは高いレートから低いレートに変化させ、これにより装用者に提示される視覚掩蔽は増大し、装用者に対する視覚的要求を増大させる。このような可変周波数駆動を「チャープ」駆動と称することもできる。
【００２５】
外部入力／出力接続部２２８、例えばユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）又は他の通信接続部を設けることができる。このような接続部をパターン発生器／シーケンサ２２４に接続し、利用可能なパターン及びシーケンスを供給又は調整することができる。付加的パターン及びシーケンスを接続部２２８から受取り、メモリ２２２に保存することができる。若干の実施例において、１つ又はそれ以上のその後のトレーニングセッションのため、視力トレーニング計画を制御システム２０４に転送する。トレーニング計画は、アスリートのコンピュータから、又はトレーナーからアスリートに、インターネットのようなネットワーク上で転送することができる。さらに、例えば、アスリートのトレーニング計画の記録を含めて、使用に関連するデータを接続部２２８に伝送することができる。このような記録をコーチ又はトレーナーに、インターネットのようなネットワークにより、又は電子メール又はインスタント・メッセージを使用して伝送することができる。
【００２６】
ディスプレイコントローラ２３０は、レンズ２１１のディスプレイ部分２３２を制御するよう構成する。ディスプレイ部分２３２は、一般的に複数個のディスプレイピクセルを有し、これにより、その時点における眼鏡又はトレーニングの設定又は条件に関する情報をユーザーの視界内に提示することができる。若干の実施例において、ディスプレイ部分は、ストロボ動作又は他の作動をして眼鏡状態を示す単独ピクセルを含む。例えば、高速ストロボ動作するディスプレイ部分２３２は、パターンレート又はトレーニングセッションの持続時間を表示することができる。
【００２７】
光センサ２１４はセンサプロセッサ２３８と通信し、例えば、眼鏡２０２が位置する環境の外光、又は眼鏡２０２が受光する直接光の表示を行うことができる。掩蔽パターン、シーケンス及び強度をこの表示に基づいて変化させることができる。プロセッサ２３８は、一般的に光センサ２１４からの電気信号を受信することができる増幅器又はバッファを有して、受光した光を表す出力信号を発生する。例えば、全体的照明レベルを生じ、例えば、装用者の眼が外部照明条件とは無関係に同等な光束を受けるようにすることができる。
【００２８】
異なる掩蔽パターン及びシーケンスを左レンズ及び右レンズに供給することができる。若干の実施例において、単独の眼からの視力をトレーニングするとき、対応のレンズのみを使用する。他の実施例において、レンズをランダムな時間間隔で選択し、例えば、扇風機の動き、又はスポーツイベントでの他の規則的な若しくは不規則な運動で遭遇するような気を散らすものとして作用する。
【００２９】
したがって、任意の数のコンポーネントを使用して、本発明の実施形態の範囲内で所望の機能性を得ることができる。図２の種々のコンポーネントは説明を簡明にするために示したものであり、実際には、描いている種々のコンポーネントはそれほど明確なものではなく、隠喩的であり、描写ラインはより正確にはグレイ又はファジーである。さらに、図２の若干のコンポーネントは単独ブロックとして描いているが、実体及び個数は例示として描いたもので、限定的なものと解釈すべきではない。
【００３０】
図３は、テンプルピース３０２、フレーム前部３０４、及びレンズ３０６を有する代表的な視力トレーニング眼鏡３００を示す。レンズ３０６は、代表的にゾーン３０８のようなゾーンを有する。制御スイッチ３１０を設け、このスイッチをフロント前部に設けた相互接続部３１２によりレンズゾーンに電気的に接続する。制御スイッチ３１０は、ゾーンを作動させる、又はパターン若しくはパターンシーケンスを選択するよう構成することができる。例えば、スイッチ３１０は、パターン、ストロボレートを選択できる回転部分、及び眼鏡をオン・オフする押し機構を有することができる。
【００３１】
視力トレーニング眼鏡用のレンズは、レンズ基板、例えばガラス、ポリカーボネート、アクリル、又は他の適当な光学材料のレンズ素材を有することができる。基板は、左右のレンズ双方を画定するよう構成することができる、又は個別基板を各レンズに使用することができる。基板は、全体透過率を制御する及び／又は所定の分光透過率を生ずるよう色合いを付ける若しくは着色することができ、又はフォトクロミック材料で形成することができる。レンズ基板は、一般的には、装用した状態で後表面（装用者に面する）及び前表面（装用者から背反する）を有する。これら表面の一方又は双方における曲率及び曲率中心は、好適な光学的補正を行うよう、又は光学的にほぼ中立的になるよう選択することができる。便宜上、正曲率は、装用した状態で曲率半径中心がレンズ基板の後方側にある曲率として定義する。表面に曲率は、一般的に約０〜＋１４ジオプターの間における値に選択する。
【００３２】
ジオプター（“diopter”と表記されるが、ときに’dioptre’とも表記される）は、メートル単位で測定された曲線半径の逆数に等しい曲率測定値とすることができる。例えば、半径１／２メートル（すなわち、直径１メートル）の円は２ジオプターの曲率を有する。ジオプターは、直径が半径の２倍である場合に、半径又は直径の意味で定義することができる。したがって、上述したように、例示的実施形態は０〜＋１４ジオプターの間における曲率のレンズを有するものであり、このことは、１／７メートル（0.1428メートル）にも達し、できればそれより大きい直径（すなわち、１／１４メートルより大きい半径）で画定される。しかし、レンズの全体又は一部としてのレンズの曲率は、１２０〜２００ミリメートル（すなわち、0.12〜0.2メートル）のような直径によって画定することができる。他の例示的実施形態において、レンズの曲率は直径が１３０〜１８０ミリメートルの範囲にわたるものとすることができる。他の実施形態において、レンズの曲率は、レンズの少なくとも一部で直径が１３０〜１４０ミリメートルの範囲にわたるものも考えられる。
【００３３】
視力トレーニングレンズもゾーン切替え可能な光学的モジュレータを有し、この光学的モジュレータはレンズ基板の前表面又は後表面に対して共形にする又は結合する。このような光学的モジュレータは、４ジオプター以上の光学的曲率を有する表面に取付けるよう可撓性にすることができる。光学的モジュレータは、所要に応じて両側表面に結合することができる。モジュレータは、一般的に光学的活性（すなわち、切替え可能）領域と、相互接続部分（代表的には周縁部）とを有し、相互接続部分は制御信号を受取り、また制御信号を切替え可能ゾーンに直接送り、又はゾーンドライバデコーダに送り、このデコーダが、例えばマトリクスアドレス指定するための適切な行列導体信号を生ずる。可撓性の液晶ベースのモジュレータが都合がよい。
【００３４】
フレームベースの眼鏡が、一般的使用及び活動特定トレーニングに都合がよいが、活動特定眼鏡、バイザー、フェイスシールド、戦闘用ヘルメット、２輪車用ヘルメット、労務用ヘルメット、緊急保護ヘルメット、スポーツヘルメット、又は保護シールドも同様に構成することができる。例えば、掩蔽ゾーンを、フットボール、ホッケー、若しくはラクロスのヘルメット、又は他のヘッドプロテクタに適用したフェイスシールドに設けることができる。ラケットスポーツ、ラクロス及び野球用のゴーグル及びフェイスマスクも、複数個の切替え可能なゾーンを画定でき視覚シールド部分を有するよう構成することができる。
【００３５】
実施例は、視界の一部をブロック又は部分的にブロックする掩蔽パターン又はゾーンを有する。しかし、他の種類の掩蔽パターン及び掩蔽ゾーンを使用することもできる。例えば、発光ゾーンを設け、装用者の視界を増大した発光領域を提示し、この発光領域が視界を見えなくする。このような発光ゾーンは、発光をスペクトル的に変化させることを含む、一時的な発光量変化を生ずるよう構成することができる。所要に応じ、このような発光は、空間的及び／又は時間的に変化する偏光を生ずるよう構成することもできる。ゾーンは、レンズのほぼ全体領域を占めるようにする、又はレンズ領域の小さい部分のみ占めるよう構成することができる。例えば、不透明発光領域を有するレンズは、レンズの大部分が透明となるよう構成することができる。したがって、光減衰ゾーン及び／又は発光ゾーンを設けることができる。
【００３６】
図４Ａは、例示的な視力トレーニング眼鏡のテンプルピース４００を示す。テンプルピース４００は、電源ボタン４０２と、及び眼鏡が生ずる視覚チャレンジ（すなわち、難易度レベル）を増減するのに使用することができるレベル調整ボタン４０４，４０６とを有する。これらボタンは、使用中に調整し易いようにテンプルピース４００に配置する。電源ボタン４０２は、視力トレーニング眼鏡の動作を開始及び終了するよう構成する。さらに、電源ボタン４０２は、ボタンを押すことで右レンズのみのストロボ動作、左レンズのみのストロボ動作、又は両レンズのストロボ動作の間でトグル切替えできるよう構成できる。電源ボタン４０２は、さらに、ゾーンパターン又はゾーンシーケンスの予め決定したメニューで逐次動作するよう構成することができが、選択ボタンを追加して、これら又は他のユーザー調整を容易にできるようにするとより都合がよくなる。レベル調整ボタン４０４は、このレベル調整ボタン４０４を押すことで最大利用可能難易度レベルに達するまでレベルを増加し、最大利用可能難易度レベルに達したポイントではさらにボタンを押しても効果がでないように構成することができる。レベル調整ボタン４０６の動作は、最低難易度レベルで同様となるよう構成することができる。
【００３７】
図４Ｂは、電源ボタン４０２及び循環ボタン４０８を有する実施例を示す。これらボタンは、使用中に調整し易いようにテンプルピース４００に配置する。電源ボタン４０２は、視力トレーニング眼鏡の動作を開始及び終了するよう構成する。例えば、電源ボタン４０２を１回押すことで右眼及び左眼双方の視力トレーニング眼鏡の動作を開始することができる。再び電源ボタン４０２を押すことにより、右眼のみの視力トレーニングを開始することができる。さらに、再び電源ボタン４０２を押すことにより、左眼のみの視力トレーニングを開始することができる。最後に４回目の電源ボタン４０２押しにより視力トレーニング眼鏡の動作を終了する。循環ボタン４０８は、難易度レベルを最低難易度レベルから最大難易度レベルまで難易度レベルを調整するよう構成することができる。
【００３８】
他の例示的実施形態において、その時点で極限（すなわち、最大又は最低レベル）に設定してあるモードボタンのその後の作動により、次の極限（例えば、難易度レベル１，２，３，４，５，６，７，８，１，２，３…のサイクル）に循環する。例えば、難易度レベルが最大極限（例えば、レベル８）にその時点で設定されている場合、モードボタンのその後の動作（例えば、押し込み、操作、装用者によるフィードバック）により、難易度を最低レベル（例えば、レベル１）に切り替える。
【００３９】
さらに、視力トレーニング眼鏡にはより少ない又はより多い制御部（例えば、ボタン）を設けることも考えられる。例えば、視力トレーニング眼鏡が、単に３Ｄ視認目的用に使用することを意図するとき、難易度選択制御は利用しないようにすることができる。この実施例では、フリッカーレートは外部コントローラ（例えば、ディスプレイ装置によって供給される同期信号）によって制御することができる。同様に、制御部は、電源（オン／オフ）制御、及び（上述したような）難易度レベル又は動作モードを循環させるモード制御に限定することができる。したがって、本発明の種々の実施形態において、１個又はそれ以上の制御部を実装することが考えられる。
【００４０】
図５は、左レンズ５０２及び右レンズ５０４におけるゾーンの配列を示し、これらゾーンは図４に示すようなテンプルピースで制御することができる。図５に示すように、左レンズ５０２及び右レンズ５０４は一体レンズ組立体５００として形成するが、個別レンズを設けることもできる。ディスプレイ領域５１０も設け、眼鏡の設定をユーザーに通信できるようにする。図５に示すように、７セグメントディスプレイが都合がよい。レンズ５０２，５０４はそれぞれ対応のゾーン５０６，５０８を有する。図５において残りのゾーンには符号を付けて示さない。若干の実施例において、ゾーンは可変光減衰を生ずる。ゾーンはほぼ透明、ほぼ不透明、又は中間値の光透過率となるように制御できるが、テンプルピース４０２及びレンズ５０２，５０４を有する眼鏡の動作例として、「クリア」状態又は「ダーク」状態として構成できるものとしてゾーンを説明する。
【００４１】
図５のレンズの動作を図６，７，８及び９に示す。電源ボタン４０４を使用してレンズを付勢するとき、初期的又はデフォルトの難易度レベルをディスプレイ領域５１０に表示し、レンズの残りの部分はクリア状態のままとなる。デフォルトの難易度レベルは、最も容易なレベルとし、レンズを付勢するとき表示される「１」の指標を割り当てる。短いインターバル（例えば、２〜１０秒）後、レンズ５０２，５０４のゾーンは、初期難易度レベルに関連するレートでストロボ動作を開始し、またディスプレイ５１０はスイッチオフすることができる。一方又は双方のレンズにおけるストロボ動作は、電源ボタン４０４で制御できる動作の初期モードとして設定することができる。電源ボタン４０４をさらに押すことにより、左レンズ、右レンズ及び電源オフの選択で循環する。代表的には眼鏡がスイッチオフ状態にあるとき、電源ボタン４０４を押すことにより、左レンズ及び右レンズ双方をクリア状態とダーク状態との間で交互動作するよう眼鏡を動作させる。図６及び７は、それぞれクリア状態及びダーク状態にある眼鏡を示し、これらの状態ではすべてのゾーンが切替わる。代案として、図８及び９に示すように、一方のレンズのみにおけるゾーンが切替わるようにすることができる。難易度レベルは任意の時点で調整でき、新たな難易度レベルがディスプレイ領域５１０に表示される。
【００４２】
難易度レベルは、ダーク状態である持続時間を変更する、又はクリア状態である持続時間を変更する、又は双方の組合せで変更することによって変化させることができる。例えば、難易度レベルは、ダーク状態インターバルが０.１秒の固定持続時間とし、難易度が上がるにつれて持続時間が長くなる。例えば、最も難しいレベルは、装用者の視界を掩蔽する掩蔽インターバルを０.９秒にすることができる。他の例示的実施形態において、クリア／ダーク状態インターバルの繰返しシーケンスを設け、クリア／ダーク状態インターバルを１秒の期間で示す。レベル１〜８のダーク状態インターバルの持続時間を以下の表で示す。
【００４３】
【表１】
0005608859.tif 000002
【００４４】
他の編成も視力トレーニング眼鏡装用者が知覚する難易度レベルに影響を与えることが考えられる。例えば、ダーク状態の持続時間及びクリア状態の持続時間を組合せて、又は独立的に変更することができる。例えば、１対１の比率をダーク状態とクリア状態との間で維持し、１対１の比率に使用する持続時間を変化させる（例えば、７５ミリ秒のダーク状態及び７５ミリ秒のクリア状態にする）。さらに、ダーク状態を固定持続時間にするとともに、クリア状態持続時間を変化して知覚される難易度レベルに影響を与えるようにする。さらに、(１)クリア状態固定持続時間／ダーク状態可変持続時間、(２)クリア状態固定持続時間／ダーク状態固定持続時間、及び(３)クリア状態可変持続時間／ダーク状態固定持続時間のうち任意の組合せを本発明の例示的な実施形態に実装することができる。
【００４５】
クリア状態／ダーク状態インターバルのこの編成は例であり、他の編成を使用することができ、クリア状態及びダーク状態双方のインターバル持続時間を可変にしたり、クリア状態／ダーク状態インターバルを切替える周波数を変化させることを含む。１０〜２０Ｈｚより高い周波数でクリア状態及びダーク状態を変化させると融合してグレー状態として知覚され得る。この融合は、中心視覚及び周辺視覚に対して異なる周波数で生じ、周辺視覚はより高い周波数でフリッカー（ちらつき）を認知する傾向がある。ダーク／クリアインターバルの持続時間はこのような融合に基づいて選択することができる。視覚チャレンジはフリッカーが観測されるレートで、又はより低いレートでより多く認知可能となり得る。或る実施形態において、例えば、３次元画像を提示するビデオディスプレイを見ているときのように、クリアとダークとの融合が望ましいことがあり、このことを以下に詳細に説明する。
【００４６】
難易度レベルは、さらに、クリア状態又はダーク状態をなるよう制御されるゾーンのパターン又はシーケンスに関連し、レベル調整はクリア／ダーク状態インターバル持続時間に限定されない。レベル調整ボタンは、掩蔽パターン、シーケンス及び／又は視覚チャレンジを選択するタイミングを変更するよう構成することができる。
【００４７】
図１０に示す他の実施例において、テンプルピース１０００には、電源スイッチ１００２、行選択スイッチ１００４、列選択スイッチ１００６を設ける。ゾーンの異なる行又は列を選択できるスイッチ１００４，１００６の繰返し作動により、それぞれゾーンの異なる行又は列を選択できる。ゾーンタイミングは電源スイッチ１００２の繰返し作動で変化させることができる。
【００４８】
低屈折力レンズは任意なマイナスの屈折力量を有し、所定基礎曲率の同心レンズの屈折力にも達し得る。低屈折力レンズは、例えば、-0.005ジオプターより低い屈折力、例えば、-0.01又は-0.02ジオプター、とくに、-0.01〜-0.12ジオプターの範囲、例えば、-0.04〜-0.09ジオプターを有することがある。このような低屈折力レンズは多くの利点がある。低屈折力レンズはよりテーパが少なく、またゼロ屈折力レンズよりも薄くすることができる。テーパ減少は、平レンズの非平行表面によって誘発される周辺プリズムにおける対応の減少を生ずる。より薄いレンズは、物理的安定性、両眼バランスがよく、向上した光学的品質、より軽い重さ、より正確な深さ知覚、及び空間的認知精度、及び平レンズよりも均一な光透過率をもたらす。マイナス低屈折力レンズの生理学的利点は、アスリート又は視覚的要求が高い及び／又はストレスが強い活動に係わる他の人たちの調節的姿勢によりよくマッチするという点である。
【００４９】
左眼及び右眼用のパターン又はシーケンスは、異なる周波数、強さ（異なる光透過率）、負荷サイクル（異なる相対オン／オフ持続時間）、及び位相で作動させることができる。パターンは一定周波数で切替える必要はなく、チャープ周波数又は他の可変周波数で切替える、又はランダムインターバルで切替えることができる。レンズの透過率は若干の実施例において変化するとともに、偏光の透過光状態も変化することができる。このような偏光変調には、ネマチック液晶によって画定したゾーンを設けると都合がよい。レンズには色合いを付ける又は中立的なグレー状態にして光透過率を静的に制御する、又は光発色性物質を使用することができる。
【００５０】
眼鏡及び眼鏡システムは、固定又は可変のレートで所定パターン及びパターンシーケンスを提示するよう都合よく構成する。一般的に、ユーザー又はトレーナーは付加的なパターン、パターンシーケンス、掩蔽度、可変若しくは固定のパターンレート、パターンカラー若しくはカラーシーケンス、又は他の視覚掩蔽を選択することができる。これら付加的なトレーニング選択は、パーソナルコンピュータ、又は他のコンピュータシステムを使用して選択することができ、パーソナルコンピュータ、又は他のコンピュータシステムは、ユーザー又はトレーナーがキーボード若しくはマウスのようなポインティングディバイスを使用して、選択のカスタマイズ選択肢の範囲を提示するよう構成する。これら付加的トレーニングシーケンスを設計した後、シーケンスをメモリに保存し、また眼鏡システムと通信し、眼鏡に内蔵した又は内蔵しない眼鏡コントローラに保存することができる。カスタマイズ及びパターン選択は、スポーツ特定機能、特定トレーニング目標、装用者の生理学的状態（両眼の分離状態、眼窩の非対称性）又は他の環境条件に基づいて行うことができる。
【００５１】
図１１は、本発明の実施形態による例示的な湾曲眼鏡１１００を示す。湾曲眼鏡１１００は、前方からの斜視図から分かるように、上側部材１１０２及び下側部材１１０４を有し、これら双方の部材がフレームの部分を構成する。フレームは湾曲指向性を有する２個の部分１１０６及び１１０８を有するレンズを維持するのに効果的である。
【００５２】
上述したように、レンズは、基板、１つ又はそれ以上のコーティング材料、又は構成成分を有し、これらすべてが一緒に作用して、湾曲したメガネの装用者が知覚する光を透過させる、又は透過光を掩蔽することができる。さらに、ここに使用するように、レンズは片眼が知覚する光透過率を制御するのに有効な単独部分を構成することができる。さらに、ここで使用するように、レンズは２つの部分を有する共通部材を構成することができ、この場合、共通部材の各部分は、装用者の各眼が知覚する光透過率を制御するのに有効なものとする。
【００５３】
図１１に戻って説明すると、部分１１０６は、例示的実施形態において、部分１１０８とは別個の部材とすることができる。しかし、他の例示的実施形態において、部分１１０６及び部分１１０８は共通部材とし、だだし装用者の可視スペクトル（例えば、２つの異なる眼用の共通レンズ）の異なる部分に供する。
【００５４】
例示的実施形態において、上側部材１１０２は部分１１０６を強制的に規定曲面にする。例えば、部分１１０６は、元来適正な湾曲状態に欠ける平坦な基板とすることができる。しかし、上側部材１１０２は部分１１０６を湾曲指向性を示すようガイドし、部分１１０６をその湾曲指向状態に維持する。以下に詳細に説明するように、上側部材１１０２は、部分１１０６の上方端縁を収容するよう構成したチャネル（図示せず）を有する。チャネルは部分１１０６（一般的にはレンズ）の所望の湾曲指向性と類似の、又はほぼ同一の湾曲を有するものとすることができる。
【００５５】
さらに、上側部材１１０２内のチャネルは、収容されるレンズの所望の湾曲よりも直径を僅かに小さくするが、湾曲チャネルの幅は、チャネル内に維持すべき収容されるレンズの幅よりも広くする。さらに、上側部材１１０２内のチャネルは、収容されるレンズの所望の湾曲より直径を僅かに大きくするが、湾曲チャネルの幅は、湾曲の位置とともに変化するものとすることができる。これら実施例の双方とも、どうにかして収容チャネルを設け、この収容チャネル内に電気的に可変の分光透過率を有するレンズを湾曲指向状態に維持するとともに、表面全体にわたり一貫して光透過率を変化させるレンズ能力に干渉しないようにすることができる。以下により詳細に説明するように、チャネル湾曲及びチャネル幅を調整することによりピンチポイントを回避し、ピンチポイントがあると、ピンチポイント近傍でレンズの電気的可変分光透過性を乱すことになる。
【００５６】
図１２は、本発明の実施形態による例示的な湾曲眼鏡１２００の、後方から見た分解斜視図を示す。湾曲眼鏡１２００は、上側部材１２０２、下側部材１２０４、左レンズ部分１２０６、右レンズ部分１２０８、上側チャネル１２１０、下側チャネル１２１２、電源１２１４、プログラム可能制御基板（ＰＣＢ：programmable control board）１２１６、及び保持部材収容溝孔１２１８を備える。
【００５７】
上側部材１２０２は耐衝撃性の破砕抵抗性ポリマーから形成することができる。例えば、湾曲眼鏡１２００を物体（例えば、ボール）が湾曲眼鏡１２００に接触する可能性がある運動活動（又は任意の活動）に使用するとき、破壊に耐える材料の能力は、装用者の安全性及び湾曲眼鏡１２００の寿命の双方にとって有益である。したがって、右レンズ部分１２０８及び左レンズ部分１２０６も、破砕抵抗性材料、例えば、ポリマー又は他の類似の特性を有する材料から形成することができる。
【００５８】
例示的実施形態において、湾曲レンズはガラスで形成しない。ガラスは衝撃によって破砕し、装用者の視覚にダメージを与えるおそれがある。ガラスは、さらに、より重く、また曇り易い。したがって、本発明の例示的実施形態において、湾曲レンズはガラスから形成せず、その代わりにレンズとしての使用に好適な特性（例えば、透明性）を有するプラスチック材料から形成する。さらに他の例示的実施形態において、レンズは展性のあるプラスチック材料から形成し、展性のあるプラスチック材料は可曲性を有し、また従って、外気温でまた適度の圧力で湾曲することができる。例えば、例示的実施形態において、レンズは、平坦プラスチック基板（すなわち、電気的に可変の透過率を有する材料を付着させる物理的材料）から形成し、この平坦プラスチック基板は室温で湾曲して湾曲レンズを形成することができる。この実施例におけるプラスチック基板は、典型的な眼鏡フレームが発生する典型的な力によって湾曲指向状態（例えば、位置）に維持される。しかし、例示的実施形態においてレンズをガラスにより形成することも考えられる。
【００５９】
湾曲眼鏡１２００は２個のはっきりと分かれたレンズ部分、すなわち、右レンズ部分１２０８及び左レンズ部分１２０６を有するものとして図示する。しかし、上述したように本発明の実施形態において、以下の図１５に示したような単一レンズを使用することもできる。単一か、又は１対のレンズ部分かに係わらず、レンズ部分は、図５〜９につき説明したように多数のゾーンを有する。したがって、単一レンズを装用者の両眼に供する実施例において、複数のゾーンを設けているがゆえに、装用者の各眼が知覚する光を同相に又は異なった位相にすることができる、又はゾーン編成を互いに異なる任意の組合せにすることができる。
【００６０】
上側部材１２０２は左レンズ部分１２０６及び右レンズ部分１２０８を装用者の顔面及び眼に対する所定位置に維持するフレームの部分である。眼鏡フレームの典型であるように、上側部材１２０２は、湾曲眼鏡をその装用者に対する所望位置にいじするのに効果的である。湾曲眼鏡１２００は上側部材１２０２及び下側部材１２０４の双方を組合せて合体し、左レンズ部分１２０６及び右レンズ部分１２０８を維持する。しかし、例示的実施形態において、上側部材のみ、下側部材のみ、又はどちらもない（例えば、リムレス）を湾曲レンズに実装することができる。
【００６１】
上側部材１２０２は上側チャネル１２１０を有する。上側チャネル１２１０は上側部材１２０２の窪んだ部分であり、レンズの端縁部分を収容及び維持するよう構成する。上述したように、上側チャネル１２１０の幅は、受入れられて保持される端縁の幅に調和することができる。又は他の例示的実施形態において、上側チャネル１２１０の幅は、少なくとも１つ又はそれ以上の区域に沿って、チャネルに維持されるべきレンズ幅よりも広くする。上側チャネル１２１０の深さは、例示的実施形態において、レンズを保持するに十分な深さとするとともに、上側チャネル１２１０内に収容されるレンズ量を最小にするものとする。上側チャネル１２１０は、例示的実施形態において、さらに、１個又はそれ以上の電気リード線を配置するキャビティをもなす。レンズの電気的可変透過率状態を制御する及び／又は電源１２１４をＰＣＢ１２１６に接続するのに、電気リード線を使用する。
【００６２】
上側チャネル１２１０と同様に、下側チャネル１２１２は下側部材１２０４のようなフレーム部材に設けた窪みであり、１つ又はそれ以上のレンズを収容及び保持するよう機能する。湾曲眼鏡１２００は、左レンズ部分１２０６及び右レンズ部分１２０８を上側チャネル１２１０及び下側チャネル１２１２双方によって、湾曲指向状態に維持する例示的実施形態である。しかし、１個又はそれ以上のレンズを湾曲指向状態に保持するのに有効な単一チャネルも考えられる。
【００６３】
ＰＣＢ１２１６は、プロセッサ及びコンピュータ可読記憶媒体を含むプログラム可能な演算基板とする。例示的実施形態において、ＰＣＢ１２１６は、図２につき上述した例示的制御システム２０４とする。ＰＣＢ１２１６はレンズの１つ又はそれ以上の状態を制御するよう機能する。状態の例としては透明状態がある。透明状態は電気的に可変の分光透過率操作による途絶が最少で光がレンズを透過する状態である。換言すれば、電気的可変分光透過率のレンズは、給電されるとき、レンズの分光透過率特性を変化する材料の固有の特性に基づいて「ダーク」状態又は「クリア」状態となる。ダーク状態は、レンズに対する光透過率を、分光透過率が減少しないとき（例えば、給電される、又は給電されないとき）よりも大幅に掩蔽する状態である。同様にクリア状態は、分光透過率が減少するとき（例えば、給電される、又は給電されないとき）よりもレンズに対する光透過率が掩蔽しない状態である。したがって、透明状態は、掩蔽状態よりも分光透過が多い割合で透過することができる状態である。同様に、掩蔽状態は透明状態よりも分光透過が少ない割合で透過することができる状態である。したがって、透明状態及び掩蔽状態は、相対的意味で使用する。
【００６４】
ＰＣＢ１２１６は、例示的実施形態において、透明状態と掩蔽状態との間で位相不一致フリッカー（例えば、ストロボ効果）を左レンズ部分１２０６及び右レンズ部分１２０８に対して同期するよう構成する。位相不一致フリッカーの同期は、ディスプレイ装置のリフレッシュレートと調和する。例えば、モニタ、テレビジョン、及び／又はプロジェクタ（及び関連視認画面）のようなディスプレイ装置は、単位時間あたり特定回数で表示される画像をリフレッシュする。このことは一般的に１秒あたりのサイクルであるヘルツで測定される。
【００６５】
本発明の例示的実施形態において、湾曲眼鏡はディスプレイ装置のリフレッシュレートで同期する。この同期は湾曲レンズの一方の部分を透明にするとともに、湾曲レンズの他方の部分を掩蔽する。透明から掩蔽へのサイクルはディスプレイ装置と調和させて、装用者の右眼に関連するレンズが透明状態にあるとき、右眼で知覚しようとする画像をディスプレイ装置に表示させる。同様に、透明から掩蔽へのサイクルは調和させて、装用者の左眼で知覚しようとする画像をディスプレイ装置に表示するとき、左眼に関連するレンズを透明状態にする。逆に、特定時間に所定画像を知覚させないようにする眼に関連するレンズは掩蔽する。
【００６６】
例えば、２４０Ｈｚのリフレッシュレート（１秒あたり２４０画像を表示する）を有するテレビジョンは、湾曲眼鏡と同期させ、左レンズを１秒間に１２０回透明にし、他方のレンズを１秒間に１２０回掩蔽する。同様に、左レンズが掩蔽される１秒あたり１２０回は、右レンズを透明にし、またその逆も同様とする。したがって、テレビジョンは、左眼で知覚させようとする１秒あたり１２０画像を示し、また右眼で知覚させようとする１秒あたり１２０の交互画像を示す。互いに位相が一致しない２個のレンズ部分とテレビジョンのリフレッシュレートとを同期させるこの処理は、テレビジョンが表示するコンテンツの３次元（３Ｄ）鑑賞体験を可能にする。
【００６７】
３Ｄを見るとき湾曲レンズを有する湾曲眼鏡の利点としては、湾曲眼鏡の装用者が３Ｄ鑑賞体験における周辺視野のより大きい範囲を利用できる点にある。例えば、比較的近い距離（例えば、映画館の前列席）から大形ディスプレイ装置を見るとき、表示されるコンテンツの一部は、標準平面レンズ式３Ｄ鑑賞メガネを供される装用者の中心視野から外れることになる。さらに、鑑賞者の周辺視野を利用しようとするＩＭＡＸタイプの鑑賞環境において、非包囲式３Ｄメガネは装用者の視野に対する必要な拡大をもたらすことができない。したがって、装用者の視野を包み込む湾曲レンズは、向上した完全な３Ｄ鑑賞体験を与える。
【００６８】
湾曲眼鏡は、例示的実施形態においては、レシーバコンポーネント（図示せず）を有する。レシーバコンポーネントは、ディスプレイ装置から同期信号を受信し、湾曲眼鏡の２個のレンズ部分の不一致位相サイクルをディスプレイ装置のリフレッシュレートに同期させることができる。例えば、ディスプレイ装置又は関連のコンテンツソースからの赤外線信号を受信する赤外線レシーバを使用する。レシーバコンポーネントの他の例としては無線（「ＲＦ」：radio frequency）レシーバがある。例えば、BLUETOOTH(IEEE標準規格802.15)は短距離ＲＦ仕様であり、本発明の実施形態に使用できると考えられる。
【００６９】
湾曲眼鏡とディスプレイ装置の同期を支援することの他に、受信モジュールは、さらに（又は代替的に）、湾曲眼鏡を制御する１つ又はそれ以上の遠隔制御信号を受信するよう機能する。例えば、湾曲眼鏡から直接的に調整できる機能性も遠隔調整することができるようになる。例えば、湾曲レンズの電気的調整可能分光透過率のフリッカーレートを、受信モジュール経由で湾曲眼鏡と通信する遠隔制御によって（例えば、周波数、持続時間、強度、オン／オフを）調整することができる。
【００７０】
例えば、運動トレーナーは、アスリートが湾曲眼鏡をかけてトレーニングしている間に、遠隔制御を使用して強度レベルを調整（例えば、１つ又はそれ以上のレンズ部分の掩蔽状態又は透明状態の持続時間を変更）することができる。したがって、アスリートが容易強度レベルにした湾曲眼鏡をかけて捕球経路を走っていて、アスリートが飛来するボールを初期的に認識した後、トレーナーが湾曲眼鏡の強度レベルを増大させ、トレーニング体験を向上させる。
【００７１】
受信モジュールは、例示的実施形態において、ＰＣＢ１２１６に直接又は間接的に接続する。この結果、受信した信号の処理は、受信モジュール又はＰＣＢ１２１６のうち一方によって全体的に又は部分的に行うことができる。
【００７２】
図１２に戻って説明すると、上側部材１２０２は、２個の保持部材収容溝孔１２１８を有することができる。保持部材収容溝孔１２１８は、保持部材、例えばストラップを収容する機能を有する。例えば、湾曲眼鏡１２００を競技又は運動活動に使用するとき、ストラップにより、装用者の顔に対して所望位置に湾曲眼鏡を保持することができるようにする。さらに、他の例示的実施形態において、保持部材収容溝孔１２１８に収容した保持部材は、図３につき上述したテンプルピース３０２のようなテンプルとする。
【００７３】
図１３は、本発明の実施形態による湾曲チャネル１３０２を有する湾曲眼鏡フレーム１３００の一部を示す。上述したように、湾曲眼鏡内に湾曲レンズを収容及び保持するためのチャネルはフレームと同一の湾曲直径を持たないようにすることができる。例えば、一実施形態において、装用者の頭部の周りに正中線から離れる方向への延在量である「ラップ（包み込み）」量を増大するため、フレームはフレームに関連する湾曲レンズよりも小さい直径の湾曲にすることができる。この実施例では、湾曲眼鏡の全体的ラップ量を最大化しつつ、湾曲レンズに対する歪み量を減少する取組みにおいて、湾曲レンズ直径は湾曲フレーム直径よりも大きくなる。説明目的のため、この概念のアナロジー（例え）としては、レーシングトラックのコーナーに進入するレースドライバの経路が挙げられる。このアナロジーにおいて、ドライバは、コーナーの外側からスタートして、コーナー頂点近傍でコーナー内側に切り込み、トラックの外側端縁に向けてコーナーを抜けることによって、コーナーにおける回転量を減少する。
【００７４】
湾曲チャネル１３０２はこのアナロジーにならい、湾曲チャネル１３０２の直径はフレーム１３００の全体的直径よりも大きい。例えば、フレーム１３００の「内側」端縁と湾曲チャネル１３０２との間の距離は、第１距離１３０４からカーブ頂点近傍のより小さい距離に変化する。最終的に、フレーム１３００の内側端縁と湾曲チャネル１３０２との間の距離は、距離１３０６からカーブの「出口」における距離１３０８に増加する。したがって、湾曲眼鏡の装用者に対する所望周辺視野量が得られるとともに、湾曲眼鏡内の実際のレンズにおける湾曲が減少する。例示的実施形態において、湾曲レンズの直径は、レンズを保持するフレームの直径に類似させることができる。さらに、図１３は片眼用に供するレンズを収容する湾曲チャネル１３０２を示すが、湾曲チャネルは両眼に供するレンズを同様に収容するフレームに沿って延在させることができる。
【００７５】
図１４は本発明の実施形態による湾曲眼鏡１４００の前方から見た斜視図を示す。湾曲眼鏡１４００は、装用者の視野の周りに回り込むラップ効果を生ずるのに好適である。したがって、湾曲眼鏡１４００は周辺視野で知覚する光に影響する電気的切替え可能分光透過率を装用者が持てるよう機能する。
【００７６】
湾曲フレームに配置した典型的な平面レンズとは違って、湾曲眼鏡の装用者によるまつげ接触は減少する。例えば、平面レンズは湾曲フレーム内で角度が付いて湾曲レンズのような外観（ただし、有益ではない）及びフレーム解をもたらすとき、装用者は、湾曲していないが角度の付いたレンズにまつげが、とくに側方注視の際に接触する。非湾曲レンズを湾曲フレームに強制的に力を加えて電気的切替え可能分光透過率を有する周辺視野を生じようとする取組みにおいて、レンズに角度が付き、中間端縁が装用者の顔から離れる方向に押しやられ、周辺視界の一部をカバーしようとする試みにおいてレンズの側方端縁をできるだけ後方に突出させることができる。しかし、レンズのこの角度付けによれば、レンズを装用者の眼の近傍、及びひいてはまつげにより接近させる。電気的切替え可能分光透過率を有する湾曲眼鏡を利用するとき、装用者は気を散らせ不快なレンズへのまつげ接触を望まない。したがって、湾曲レンズは、平面レンズで見られる深刻なまつげ接触を回避する。
【００７７】
図１４に戻って説明すると、湾曲眼鏡の機能性（例えば、電気的可変分光透過率）を制御する制御部分１４０２を湾曲眼鏡１４００の右テンプルに配置したものとして示す。制御部分１４０２は、例示的実施形態において、図４につき上述したように、レベル調整ボタン４０４，４０６と同様にする。湾曲眼鏡１４００はさらに電源１４０４を有する。上述したように、電源１４０４はバッテリ、又は他の交換可能な若しくは再充電可能な電源とすることができる。例示的実施形態において、電源１４０４は、湾曲眼鏡１４００に関連したユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）接続部（図示せず）を介して再充電する。例えば、湾曲眼鏡１４００のＰＣＢに対してコンピュータ可読命令をアップデートすることの他に、ＵＳＢ接続部を使用して電源１４０４を充電することもできる。
【００７８】
図１５は、本発明の実施形態による装用者の両眼が知覚する光を操作するのに有効な湾曲レンズ１５００を示す。湾曲レンズ１５００は、電気的可変分光透過材料を結合する単一基板である。例えば、ＬＣＤ材料をこの単一基板に組入れる、又はＬＣＤ材料をガラスよりも耐破砕特性に優れるポリマー基板に配置する。湾曲レンズ１５００は、装用者の左眼及び右眼双方が知覚する光を操作するのに有効である。しかし、上述したように、電気的可変分光透過率の１個又はそれ以上のゾーン（例えば、部分）は、知覚される光の局部的操作が可能となるよう湾曲レンズ１５００上に実装することが考えられる。
【００７９】
図１６は、本発明の実施形態による湾曲眼鏡１６００の頂面図を示す。湾曲眼鏡は、湾曲フレーム１６０２及び湾曲レンズ１６０４を有する。
【００８０】
平面レンズにより得られる代表的視野は代表的中心視界１６０６に限定される。しかし、装用者に回り込む湾曲レンズ１６０４によって得られる視界は周辺視野１６０８を含んで拡大される。したがって、運動視力トレーニング及び３Ｄ用途には、中心視野１６０６の他に周辺視野１６０８を含むよう視野を拡大するのが望ましい。
【００８１】
図１７は本発明の実施形態による例示的な湾曲レンズ１７００を示す。曲線１７０２はレンズ１７００の一般曲線に沿って示す。曲線１７０２は直径（Φ）１７０４を有する。曲線１７０２の直径１７０４は湾曲レンズ１７００の湾曲指向性を規定し、レンズ１７００の湾曲指向性は直径１７０４を有する。しかし、位置１７０６〜１７１２で示すように、湾曲レンズ１７００は曲線１７０２で規定される完全円に符合させるのではなく、湾曲レンズ１７００における湾曲指向性が曲線１７０２によって全体的として規定されるものとする。
【００８２】
例えば、湾曲レンズ１７００は、実際にポイント１７０６（左テンプル領域）、１７０８（ブリッジ領域）、及び１７１０（右テンプル領域）で図示の曲線１７０２に交わる。しかし、湾曲レンズ１７００は、ポイント１７１２で曲線１７０２から逸脱する。湾曲レンズ１７００の逸脱は、本明細書において、ときに特定直径では一貫して規定されない近似曲線と称し、全体として直径によって規定されるものとする。上述したように、湾曲レンズの曲率は、装用者のまつげに対して付加的なクリアランスを生ずる、及び／又は湾曲レンズ１７０６に対する応力を減少するよう逸脱させ、湾曲レンズ１７００の電気的切替え可能特性に対する悪影響を最小限にする。
【００８３】
例示的実施形態においては、直径１７０４を１２０〜２００ミリメートルの範囲内とする。他の実施形態においては直径をこの直径よりも大きい又は小さいものとすることも考えられる。さらに他の実施形態において、直径１７０４は１３０〜１８０ミリメートルの範囲内とする。例示的実施形態において、直径１７５ミリメートルの曲線によってほぼ規定され、１１.４２ジオプターとして表現されもする湾曲指向性を有する湾曲レンズを設ける。さらに他の例示的実施形態において、以下により詳細に説明するように、湾曲指向性は、１３０〜１４０ミリメートルの範囲内の直径を有する曲線によって規定することができる。例えば、湾曲レンズは、例示的実施形態において、直径１３５ミリメートルの曲線を有し、１４.８１ジオプターとして表現されもする近似曲線によってほぼ規定される湾曲指向性を有する。
【００８４】
図１８は、本発明の実施形態による例示的な湾曲レンズ１８００を示す。湾曲レンズ１８００は、左部分１８０２、右部分１８０４及びブリッジ部分１８１４を有する。図１７につき上述したように、湾曲レンズは部分的に近似曲線によって規定することができる。しかし、例示的な実施形態において、湾曲レンズ１８００は特定部分（例えば、左部分１８０２、右部分１８０４）の曲線によって規定する。したがって、曲線１８０６は左部分１８０２の一般曲線に沿って示す。曲線１８０６は直径（Φ１）１８１０を有する。曲線１８０６の直径１８１０は、実施形態において、全体的として湾曲レンズ１８００の湾曲指向性を規定し、湾曲レンズ１８００の湾曲指向性の一部は直径１８１０を有する。同様に曲線１８０８は右部分１８０４の一般曲線に沿って示す。曲線１８０８は直径（Φ２）１８１２を有する。曲線１８０８の直径１８１２は、実施形態において、全体的として湾曲レンズ１８００の湾曲指向性を規定し、湾曲レンズ１８００の湾曲指向性の一部は直径１８１２を有する。
【００８５】
ブリッジ部分１８１４は、左部分１８０２及び右部分１８０４よりも湾曲指向性が少ないもの（すなわち、湾曲指向性を規定するより大きい直径の曲線）とすることができる。したがって、全体として湾曲レンズ１８００の湾曲指向性を規定することは、湾曲レンズ１８００の部分の直径を利用することによって行う。この実施例において、湾曲レンズ１８００は、それぞれ直径Φ１１８１０及びΦ２１８１２を有する第１曲線（曲線１８０６）及び／又は第２曲線（曲線１８０８）によって規定する。例示的実施形態において、直径Φ１１８１０及びΦ２１８１２は１３０〜１４０ミリメートルの範囲内とする。
【００８６】
図示した種々のコンポーネント並びに図示しないコンポーネントの多くの異なった編成も本発明の精神及び範囲から逸脱することなく実現可能である。本発明の実施形態は、限定するのではなく、例示を意図して説明してきた。代替的実施形態も本発明の範囲から逸脱することなく実施できることは当業者には明らかであろう。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、上述の改良を実装する代替的手段を開発できるであろう。湾曲眼鏡につき記載した特徴、コンポーネント、機能及び他の材料は、本明細書に記載した視力トレーニングの他の態様で実装することができる。
【００８７】
［調整可能視力トレーニング及び検査］
図１９は、本発明の例示的態様によるディスプレイ装置１９０２を使用する視力トレーニングシステム１９００の代表的実施例を示す。ディスプレイ装置１９０２は、ユーザー１９０４自身がディスプレイ装置１９０２の前方に位置することができる状態にある。ディスプレイ装置１９０２は、限定しないが、コンピュータモニタ及びテレビジョンモニタを含むモニタ、手術顕微鏡を含む顕微鏡、トレーナーボックス、単眼鏡装置、双眼鏡装置等を有する。視力トレーニングシステム１９００は、単一ディスプレイ装置１９０２又は複数ディスプレイ装置１９０２を有することができる。例えば、限定はしないが、ディスプレイ装置１９０２は、第１ディスプレイ領域１９１４を有する第１ディスプレイ装置１９０８、及び第２ディスプレイ領域１９１６を有する第２ディスプレイ装置１９１０を備えることができる。本発明の一実施形態において、ディスプレイ装置１９０２は、ユーザーの視界内に配置することができ、視界はユーザーの中心視野及び／又は周辺視野を含むものとする。さらに他の態様において、図１９に示すように、ディスプレイ装置１９０２はユーザー１９０４の直前にくるよう配置することができる。
【００８８】
以下に完全に説明するように、ディスプレイ装置１９０２は調整可能なフリッカーレートを有する動的コンテンツを表示し、ユーザー１９０４に対して視力トレーニングを行う。さらに、第１ディスプレイ領域１９１４を有する第１ディスプレイ装置１９０８は第１フリッカーレートを表示するよう構成するとともに、第２ディスプレイ領域１９１６を有する第２ディスプレイ装置１９１０は第２フリッカーレートを表示するよう構成する。図１９に示す視力トレーニングシステムは、ユーザーに微妙なニュアンスを判別することを要求する専門職での使用に適する。このような専門職としては、医療研究者、病理学者、放射線科医、外科医、パイロット、宇宙飛行士、スクリーナー、研究専門科学者等々を含む。例示的な実施例として、病理学者は研究室顕微鏡を使用して、診断目的のため組織標本における異なる細胞タイプを目視で判別する。図１９に示す視力トレーニングシステム１９００は、右眼及び左眼双方を独立的にトレーニングすることができるものであり、病理学者の視機能を改善する理想的なシステムたり得る。例えば、第１ディスプレイ装置１９０８を掩蔽するとともに、第２ディスプレイ装置１９１０は知覚されるフリッカーレートを有する動的コンテンツを提供する。代案として、第１ディスプレイ装置１９０８は、第１周波数の知覚されるフリッカーレートを有する動的コンテンツを提供するとともに、第２ディスプレイ装置１９１０は、第２周波数の知覚されるフリッカーレートを有する動的コンテンツを提供する。
【００８９】
図２０は、本発明の例示的態様によるディスプレイ装置２００２を利用する視力トレーニングシステム２０００の他の代表的な実施例を示す。図２０に関して、１個又はそれ以上のディスプレイ領域２００６をディスプレイ装置２００２に関連させることができる。１個又はそれ以上のディスプレイ領域２００６は、ユーザー２００４に対してフリッカーレートの形式とした動的コンテンツを同時に表示するよう構成することができる。１個又はそれ以上のディスプレイ領域２００６を使用することにより、複数のユーザーが視力トレーニングシステムを同時にアクセスできる。例示的な実施例によれば、視力トレーニングシステムは、腹腔鏡手術を行う外科医用に特別に配置することができる。腹腔鏡手術は、外科医が手術に使用する腹腔鏡手術器具を操作しつつ、ディスプレイ装置を見ることを必要とする。例えば、第１ユーザー２００４はディスプレイ領域２００６を有するディスプレイ装置２００２によって提示される動的コンテンツを見ることができ、第２ユーザー２００７はディスプレイ領域２００５を有するディスプレイ装置２００３によって提示される同一又は異なる動的コンテンツを見ることができる。ディスプレイ装置２００２及びディスプレイ装置２００３は、互いに同相、不一致位相、類似周波数、相違周波数、及び／又は類似若しくは相違負荷サイクルで利用することができる。説明した複数ディスプレイ領域を有するディスプレイ装置は、外科医チームの視力トレーニングを同時に行い、時間とお金の双方を節約することができる。
【００９０】
図２１は、本発明による第１ディスプレイ領域２１０８及び第２ディスプレイ領域２１１０を利用する視力トレーニングシステム２１００のさらに他の代表的実施例を示す。以下により完全に概要を説明するように、視力トレーニングシステム２１００は、第１ディスプレイ領域２１０８及び第２ディスプレイ領域２１１０をユーザー２１０４に対して所定位置に保持するよう構成した保持装置２１０６を有する。例えば、限定しないが、視力トレーニングシステム２１００は、スポーツヘルメット、戦闘ヘルメット、２輪車用ヘルメット、労務用ヘルメット、緊急及び保護ヘルメット、ゴーグル、アイシールド、メガネ、又は他のタイプの眼鏡がある。第１ディスプレイ領域２１０８及び第２ディスプレイ領域２１１０を使用することにより、２つの異なるフリッカーレートをユーザー２１０４に提示することができる。例示的な実施例において、視力トレーニングシステム２１００は、オートバイ用のヘルメットを有することができる。オートバイライダーは、右眼が左眼とは違う視覚的入力を視認する状況がよくある。例えば、或る自動車がオートバイライダーの右側を通過するとともに、他の自動車がオートバイライダーの左側を通過することがある。第１ディスプレイ領域２１０８及び第２ディスプレイ領域２１１０を使用することにより、右眼及び左眼のトレーニングを独立的に行うことができ、例えば、第１ディスプレイ領域２１０８に第１フリッカーレートを表示させ、また第２ディスプレイ領域２１１０に第１フリッカーレートとは異なる周波数を有する第２フリッカーレートを表示させることによって行う。
【００９１】
本発明の態様に関して使用するように、動的コンテンツとしては、リアルタイムすなわちライブのストリーミング視覚情報、早期の時点で取得し、後の時点でユーザーに表示される視覚情報、アニメーション、ビデオゲーム、表示される印等がある。さらに、本発明の態様に関して使用するように、フリッカーは、視覚的出力をユーザーに供給する提示状態、及び視覚的出力をユーザーに供給しない非提示状態として定義することができる。提示状態及び非提示状態のサイクル時間の期間は、フリッカーレートとして知られる。以下により完全に説明するように、フリッカーレートは、ユーザーが提示状態／非提示状態をストロボ類似効果として知覚できる周波数に設定することができる。種々の異なる技術を利用して提示状態／非提示状態を発生することができる。このような技術としては、陰極線管（ＣＲＴ）システム、プラズマスクリーン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）システム、背面投射型システム、発光ダイオード（ＬＥＤ）システム、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）システム等々がある。
【００９２】
図２２はディスプレイ装置２２０２、フリッカー発生器２２０４、レシーバ２２０６、及び視覚信号源２２０８を備える視力トレーニングシステム２２００を示す。視覚信号源２２０８は、動的コンテンツの形式とした視覚信号をフリッカー発生器２２０４、又は代案としてディスプレイ装置２２０２に供給するよう構成することができる。他の態様において、視覚信号源２２０８は、動的コンテンツの形式とした視覚信号を、時間的又は空間的に間隔をとってディスプレイ装置２２０２に供給するよう構成する。時間的又は空間的な間隔は所定周波数のフリッカーレートを生ずる。
【００９３】
ディスプレイ装置２２０２は動的コンテンツを表示してディスプレイ装置２２０２のユーザーに対して視力トレーニングを行わせるよう構成する。一態様において、ディスプレイ装置２２０２は、図１９につき説明したディスプレイ装置１９０２、及び図２０につき説明したディスプレイ装置２００２とすることができる。動的コンテンツは、１Ｈｚ〜３０Ｈｚの間におけるフリッカーレート、又は代案として、１Ｈｚ〜５Ｈｚの間におけるフリッカーレートで提示することができる。一態様において、ディスプレイ装置２２０２は、視覚信号源２２０８で供給される動的コンテンツを周期的に掩蔽することによって、フリッカーレートを生ずることができる。又は、上述したように、視覚信号源２２０８は、ディスプレイ装置２００２によって提示される所定周波数のフリッカーレートで動的コンテンツを提供することができる。代案として、フリッカーレートで提示される動的コンテンツは、以下により詳細に説明するように、フリッカー発生器２２０４から受信することができる。
【００９４】
さらに、一実施例において、ディスプレイ装置２２０２は、フリッカーレートを表示するよう構成した１つのディスプレイ領域を有する構成とすることができる。他の態様において、ディスプレイ装置２２０２は、１つのフリッカーレートを表示するよう構成した１つのディスプレイ領域を備えるが、掩蔽パターンを第２フリッカーレートでディスプレイ領域の一部に供給することができる。代案として、他の態様において、ディスプレイ装置２２０２は、１つ又はそれ以上のディスプレイ領域を有し、この１つ又はそれ以上のディスプレイ領域はフリッカーレートを表示するよう構成する。例えば、ディスプレイ装置２２０２は、第１フリッカーレートを表示するよう構成した第１ディスプレイ領域、及び第２フリッカーレートを表示するよう構成した第２ディスプレイ領域を有するものとすることができる。さらに、ディスプレイ装置２２０２は図１９に示したような１個又はそれ以上のディスプレイ装置を有するものとすることができる。
【００９５】
つぎに、フリッカー発生器２２０４は、負荷サイクルに従って、視覚信号源２２０８によって供給される動的コンテンツのフリッカーレートを調整するよう構成する。関連のサイクルは、第１持続時間の提示状態及び第２持続時間の非提示状態を有して、１Ｈｚ〜３０Ｈｚの間におけるフリッカーレートを生ずる。約１０〜２０Ｈｚよりも高い周波数では、交互の提示状態及び非提示状態が融合する傾向にあり、光強度の減少として知覚できる。この融合は、周辺視野ではより高い周波数でフリッカーを知覚する傾向があるため、中心視野と周辺視野とでは異なる周波数で発生する。提示状態／非提示状態の持続時間はこのような融合に基づいて選択することができる。視覚チャレンジは、フリッカーが観測されるレートでより強く気付く。
【００９６】
一態様において、フリッカーレートは１Ｈｚ未満とする。１Ｈｚ未満のフリッカーレートは、静的スポーツ又はゆっくりとした動きのスポーツに関連するアスリートをトレーニングするのに使用することができる。このようなスポーツとしては、ビリヤード、チェス、及びゴルフ（例えば、ゴルフでグリーンを読むこと）がある。このような遅いフリッカーレートは、提示状態相互間で情報を詰め込むことをアスリートに要求し、このことは短時間での記憶保持能力を促進する。図示の実施例では、提示状態は１０秒毎に生ずる。初めは、提示状態は長い持続時間とし、ユーザーに相当多い情報量を与えることができる。トレーニングセッションが進むにつれて、提示状態の持続時間を短くし、より少ない情報量しかユーザーに与えられない。このことは、ユーザーが短期間記憶に頼って情報ギャップを埋めることを強いる。
【００９７】
フリッカー発生器２２０４は、使用のために予め確立したフリッカーレートを決定するよう構成することができる。さらに、フリッカーレートはレシーバ２２０６を介して受信する入力コマンド又は他のユーザー入力に応答して変更又は適合させることができる。例えば、フリッカーレートは、高いレート（例えば、約２０Ｈｚよりも高いレート）に設定し、これによりユーザーがフリッカーを主に代表的なディスプレイ技術における透過光強度の減少として気付くようにする。代案として、フリッカーを、提示状態と非提示状態との間のインターバルをユーザーが気付くレートに設定することができる。一般的には約５Ｈｚ未満のレートが認知可能なフリッカーに関連するが、これは個別ユーザーの視覚特性に従って変動し得る。フリッカーレートは高いレートから低いレートへ変化させ、これによりユーザーは増大した視覚要求を低レートで体験し、また少ない視覚要求を高レートで体験することができる。このような可変周波数駆動を、「チャープ」駆動と称することができる。
【００９８】
視力トレーニングシステム２２００の難易度レベルは、提示状態の持続時間（例えば、提示状態の負荷サイクル）を変更することによって、又は非提示状態の持続時間（例えば、非提示状態の負荷サイクル）を変更することによって変化させることができる。図２３はサイクル２３００の例を示す。サイクル２３００は可変持続時間２３０６の提示状態２３０２と、固定持続時間２３０８の非提示状態２３０４とを有し、例えば、５Ｈｚのフリッカーレートを生ずる。図２４は本発明の態様によるさらに他のサイクル２４００の例を示す。サイクル２４００は、固定持続時間２４０６の提示状態２４０２と、可変持続時間２４０８の非提示状態２４０４とを有し、例えば、５Ｈｚのフリッカーレートを生ずる。さらに、図２５は本発明の他の態様による他のサイクル２５００の例を示す。サイクル２５００は、固定持続時間２５０６の提示状態２５０２と、固定持続時間２５０８の非提示状態２５０４とを有し、１Ｈｚ〜３０Ｈｚの間におけるフリッカーレートを生ずる。本発明の一実施例において、フリッカー発生器２２０４は、第１ディスプレイ領域に関連する第１フリッカーレートを、第２ディスプレイ領域に関連する第２フリッカーレートとは独立的に調整するよう構成することができる。難易度レベル１〜８に対する提示状態／非提示状態（例えば、第１状態／第２状態）の持続時間の一例を次表に示し、レベル１は最も容易であり、レベル８は最も難しいものとする。
【００９９】
【表２】
0005608859.tif 000003
【０１００】
さらに、他の態様は、種々の付加的なレベルを含むことも考えられる。例えば、以下に２つのレベル表を以下に示す。第１状態が提示状態、第２状態が非提示状態を表すと考えることができる。しかし、第１状態及び第２状態は種々の代替的状態を表すことも考えられる。
【０１０１】
【表３】
0005608859.tif 000004
【０１０２】
【表４】
0005608859.tif 000005
【０１０３】
さらに、図２２に戻って説明すると、視力トレーニングシステム２２００はレシーバ２２０６も有する。レシーバ２２０６はフリッカーレート調整指示を受取り、このフリッカーレート調整指示はフリッカー発生器２２０４が使用してディスプレイ装置２２０２が表示する動的コンテンツのフリッカーレートを調整することができる。レシーバ２２０６はディスプレイ装置２２０２に直接接続するか、又はディスプレイ装置２２０２に遠隔から接続することができる。本発明の一実施例において、レシーバ２２０６は第１ディスプレイ領域用の第１フリッカーレート調整及び第２ディスプレイ領域用の第２フリッカーレート調整指示を受信するよう構成する。レシーバ２２０６は、１個又はそれ以上のユーザー制御部、例えば、ノブ、スライダ、押しボタン、又は他の入力デバイスを有することができる。同様に、レシーバを遠隔からディスプレイ装置２２０２に接続する場合、レシーバはディスプレイ装置２２０２と無線周波数信号、赤外線信号等により通信できるようにする。
【０１０４】
図２６及び２７は第１ディスプレイ領域２６０８及び第２ディスプレイ領域２６１０を利用する視力トレーニングシステム２６００を示す。例えば、第１ディスプレイ領域２６０８は図２１に示す第１ディスプレイ領域２１０８とすることができる。同様に、第２ディスプレイ領域２６１０は図２１に示す第２ディスプレイ領域２１１０とすることができる。第１ディスプレイ領域２６０８は電気的に第１視覚出力から第２視覚出力に切替え可能にし、第１フリッカーレートを生ずる。視力トレーニングシステム２６００は、さらに、第２ディスプレイ領域２６１０を有し、この第２ディスプレイ領域２６１０は第３視覚出力から第４視覚出力に電気的に切替え可能にし、第２フリッカーレートを生ずる。第１、第２、第３及び第４視覚出力はユーザーが視覚的に知覚するよう構成する。第１視覚出力及び第３視覚出力は提示状態を有するとともに、第２視覚出力及び第４視覚出力は非提示状態を有するものとすることができる。ディスプレイドライバ２７１２は第１ディスプレイ領域２６０８及び第２ディスプレイ領域２６１０に関連させることができる。例えば、視力トレーニングシステム２６００におけるディスプレイドライバ２７１２は、図２１に示す代表的実施例が利用することができる。さらに、視力トレーニングシステム２６００は第１ディスプレイ領域２６０８及び第２ディスプレイ領域２６１０をユーザーに対する所定位置に保持するよう構成した保持装置２６０６を有する。例えば、保持装置２６０６は、例示的態様において、図２１に示す保持装置２１０６とする。本発明の一実施例において、保持装置２６０６は、第１ディスプレイ領域２６０８及び第２ディスプレイ領域２６１０がユーザーの眼から３０.４８ｃｍ（１２インチ）以内に存在するよう位置決めすることができる。この距離はヘルメットを着用するユーザーの眼からフェイスシールドまでの距離にほぼ対応する。
【０１０５】
第１ディスプレイ領域２６０８及び第２ディスプレイ領域２６１０は、耐破砕基板及び電気的切替え可能な光学的材料により構成することができる。基板は、ガラス、ポリカーボネート、アクリル、又は他の適当な材料とすることができる。基板は第１ディスプレイ領域２６０８及び第２ディスプレイ領域２６１０の双方を画定するか、又は個別基板を第１ディスプレイ領域２６０８及び第２ディスプレイ領域２６１０に対して使用することができる。第１ディスプレイ領域２６０８及び第２ディスプレイ領域２６１０は、全体透過率を制御する及び／又は所定の分光透過率を生ずるよう色合いを付ける若しくは着色することができ、又はフォトクロミック材料で形成することができる。第１、第２、第３及び第４の視覚出力を生ずるよう構成した電気的切替え可能な材料は、ポリマー分散液晶、ネマチック液晶又はコレステリック液晶により構成することができる。
【０１０６】
ディスプレイドライバ２７１２は第１ディスプレイ領域２６０８及び第２ディスプレイ領域２６１０に関連し、また第１ディスプレイ領域２６０８における第１視覚出力と第２視覚出力との間におけるサイクル動作から生ずる第１フリッカーレートを制御する。さらに、ディスプレイドライバ２７１２は、第２ディスプレイ領域２６１０における第３視覚出力と第４視覚出力との間におけるサイクル動作から生ずる第２フリッカーレートを制御する。ディスプレイドライバ２７１２は、３Ｈｚ〜４０Ｈｚの間で第１フリッカーレート及び第２フリッカーレートを制御する。本発明の他の実施例において、ディスプレイドライバ２７１２は、第２フリッカーレートとは独立的に第１フリッカーレートの電気的切替えを制御するよう構成する。さらに、ディスプレイドライバ２７１２は、保持装置２６０６に直接接続するか、又は例えば、無線接続により保持装置２６０６に遠隔から接続することができる。
【０１０７】
さらに他の実施例において、視力トレーニングシステム２６００はレシーバコンポーネント（図示せず）を有することができる。レシーバコンポーネントはユーザーからの指示を受けて、第１フリッカーレート及び第２フリッカーレートを調整し、またこのフリッカーレート調整指示をディスプレイドライバ２７１２に通信することができる。レシーバコンポーネントは、直接保持装置２６０６に接続するか、又は遠隔から保持装置２６０６に接続する。レシーバコンポーネントを遠隔から保持装置２６０６に接続する場合、赤外線信号又は無線周波数を使用することによりディスプレイドライバ２７１２と通信することができる。例えば、トレーナーは、ユーザーが視力トレーニングシステムを使用している間に遠隔レシーバを使用してフリッカーを調整する（例えば、１個又はそれ以上のディスプレイ領域における提示状態又は非提示状態の持続時間を変化させる）ことができる。
【０１０８】
記載した種々のコンポーネント並びに図示しないコンポーネントの多くの異なる編成は本発明の精神及び範囲から逸脱することなく実施可能である。本発明の実施形態は、限定するのではなく例示を意図して説明した。本発明の範囲から逸脱しない代替的実施形態は当業者に明らかであろう。当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく上述の改良を実施する代替的手段を開発できるであろう。
【０１０９】
本明細書に記載した技術の原理を適用する多くのあり得る実施形態の観点から、本明細書に記載した実施形態は単に好適な実施例であり、技術の範囲を限定するものとしてとらえるべきではないことを認識されたい。むしろ、発明の範囲は特許請求の範囲によって規定される。したがって、特許請求の範囲の請求項における範囲及び精神内にあるすべてを特許請求するものである。
【要約】視力トレーニングシステムは、フリッカーレートを有する視覚的な動的コンテンツを表示するよう構成したディスプレイ装置と、負荷サイクルに従ってフリッカーレートを調整するよう構成したフリッカー発生器と、動的コンテンツの形式とした視覚信号をフリッカー発生器に又は代替的にディスプレイ装置に供給するよう構成した視覚信号源と、及びフリッカーレートを調整すべきという指示を受信するよう構成したレシーバとを備える。
【選択図】図２【図１】
0005608859.tif 000006
【図２】
0005608859.tif 000007
【図３】
0005608859.tif 000008
【図４Ａ】
0005608859.tif 000009
【図４Ｂ】
0005608859.tif 000010
【図５】
0005608859.tif 000011
【図６】
0005608859.tif 000012
【図７】
0005608859.tif 000013
【図８】
0005608859.tif 000014
【図９】
0005608859.tif 000015
【図１０】
0005608859.tif 000016
【図１１】
0005608859.tif 000017
【図１２】
0005608859.tif 000018
【図１３】
0005608859.tif 000019
【図１４】
0005608859.tif 000020
【図１５】
0005608859.tif 000021
【図１６】
0005608859.tif 000022
【図１７】
0005608859.tif 000023
【図１８】
0005608859.tif 000024
【図１９】
0005608859.tif 000025
【図２０】
0005608859.tif 000026
【図２１】
0005608859.tif 000027
【図２２】
0005608859.tif 000028
【図２３】
0005608859.tif 000029
【図２４】
0005608859.tif 000030
【図２５】
0005608859.tif 000031
【図２６】
0005608859.tif 000032
【図２７】
0005608859.tif 000033