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公開番号2025100948
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-04
出願番号2023223919
出願日2023-12-24
発明の名称2重らせん構造式仮想現実シミュレーター
出願人個人
代理人
主分類G02B 30/56 20200101AFI20250627BHJP(光学)
要約【課題】学習用遺伝工学シミュレーター開発に向け、DNAのような2重らせん構造を仮想現実空間で構築さらには操作できるヘッドギア試作に関する。
【解決手段】空中イメージ生成装置100を配置し、イメージ生成装置内の光源部には4種のセクター形状イメージを直列に放射できる小型プロジェクター光源11、12 2台を搭載し、電子材料部には電磁シャッターやフィルター変更プログラムの制御基板13を搭載し、光学素子部にはビームスプリッターBS15を軸に半透過再帰反射プレートSRR18やハーフミラーHMユニット14などを対称的に配置した構成を有し、ディスプレイ部には高品質なハーフミラーHHM16を装備、ユーザーはそのような構成を用いれば視線上にて中心に2つの渦を巻くように階層配置した空中イメージブロックを創ることを可能とし、それらはDNAのようなATGC塩基配列からなる2重らせん模様を形成することを可能にする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
所定の位置に対して空中イメージ生成装置を配置し、イメージ生成装置内の光源部には４種のイメージを直列に放射できる小型プロジェクター光源を２台搭載し、電子材料部には電磁およびフィルター変更プログラムの制御素子を搭載し、光学素子部にはビームスプリッターＢＳを軸に半透過再帰反射プレートＳＲＲやハーフミラーＨＭユニットなどを対称的に配置した構成を有し、ディスプレイ部には高品質なハーフミラーＨＨＭを装備、ユーザーはそのような構成を用いれば視線上にて中心に２つの渦を巻くように階層的に配置された空中イメージブロックを創ることを可能とし、それらはＤＮＡのようなＡＴＧＣ塩基配列からなる２重らせん模様を形成することを可能にする２重らせん階層構造型仮想現実イメージデバイス。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
請求項１に記載のデバイスにおいて、塩基配列の階層イメージの数がどんなに多くなったとしても構成可能な２重らせん階層構造型仮想現実イメージデバイス。
【請求項３】
請求項１，２に記載のデバイスにおいて、仮想的にＤＮＡ内各塩基ブロックの追加、削除、入れ替えを行うことで仮想的に修復、破壊、組み換えを果たすことができる駆動式の２重らせん階層構造型仮想現実イメージデバイス。
【請求項４】
請求項１，２，３に記載のデバイスにおいて、光学トラップと光学センサー技術を併用すれば、指などで仮想の塩基ブロック接触時に電気刺激をユーザーに与えることができる仮想と現実の行き来が可能な２重らせん階層構造型仮想現実イメージデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明では、ユーザーがヘッドギアを装着したときに視線軸上に仮想現実イメージを２重らせん方式をもって創生する技術に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
これまで、ポータブルシアターとしての適用が可能な透明ディスプレイの前方または後方で仮想現実イメージを表示することが可能なヘッドギアが各研究機関で開発されてきた（例えば、文献１参照）。ユーザーは、前記ヘッドギアを装着しディスプレイ部を覗き込むと、視線上には空中に浮かぶ動画を鑑賞することができる。それによりユーザーは没入感に浸れる。
【０００３】
近年では、上記ヘッドギアにおいてユーザーの動画鑑賞への没入感を上げるべく空中イメージの基本性能（解像度、輝度、画角）を最適化する試験があらゆる研究機関で行われてきた（例えば、文献２参照）。実際、前記空中イメージ品質の向上もあってか、ヘッドギアへのユーザーの没入感は高まりを見せ、その結果が仮想現実デバイス市場の伸びに表れている。
【０００４】
一方、機能面においては、空中イメージと機械ユニットを組み合わせた連動駆動化により、機械を動作させてイメージを変化させた報告例もある。しかしながら、駆動型仮想現実イメージの使いどころは難しく、現状限られている。おそらく、このケースにおいては動画鑑賞には不向きで、ゲームに特化した形が望ましいのだろう。
【０００５】
現状、アクションやシューティングゲームにおいては、適切な道具（例としてジョイスティック）を用いて空中イメージをリアルに駆動させる仕組みが既に出来つつある。ソニーのＰＳＶＲや任天堂のＷｉｉはそれを一部可能にしている。それらデバイスの具体的な使用例としては、カーレースでのイグニッションとトルクゲージの連動や、スロットでのレバーとバネゲージの連動、釣りでのリールとインタラクションゲージの連動、野球やテニスでのスイングとパワーゲージの連動などである。実際にスティックを用いて実体験同様にイメージ操作することでユーザーは満足感を得ているようだ。さらには、近年、発明者が報告したようなショットトリガーと積層光学サイトイメージの連動駆動技術も上記開発品に負けていない（文献３、論文［１］参照）。あらゆる面からみて、このような駆動式仮想現実イメージングは当該デバイス市場の更なる伸びにつながることであろうと予測する。
参照［１］Ｙ．Ｏｇａｔａ，“Ｄｏｕｂｌｅａｅｒｉａｌｓｉｇｈｔｓａｓｓｉｓｔｅｄａｒｍｓｈｏｏｔｅｒｄｅｖｉｃｅ”，ＯｐｔｉｃａＯｐｅｎ，Ｄｅｃ．１９，２０２３
【０００６】
ゲーム分野において大きな市場の形成が見込まれるものの、消費者目線で見れば、上記のような新型ゲームは世間の子供の親からはあまり良い印象を与えていない。というのも、子供のゲームへの没頭は勉強をおろそかにする傾向があることを知っているからである。したがって、開発者目線では、ゲーム感覚で学問を学ぶことができるトレーニングゲーム（シミュレーター）での応用を考えるのが最も自然である。
【０００７】
では子供の学びにおいてどの分野の学問がおすすめか。多くの学問がある中で、生命系の学びは生活の上で非常に重要であり、かつ工学系の学びはものづくりの観点で重要である。したがって、生命工学を推奨する。現に政府の研究機関への資金投入は通年、生命工学分野に多くあるため、間違いはない。
【０００８】
そこで本発明では、生命工学分野に特化した仮想現実シミュレーターを構成する。発明者の知る限り、駆動性仮想現実デバイスの遺伝子工学におけるミクロな視点での応用例はまだない。特に、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）のような二重らせん構造を空中イメージで可視化・操作した事例はなく、実現できれば遺伝工学において多くの学びが得られるはずだ。
【０００９】
このような課題に向け、発明者は、ユーザー視線上に塩基配列Ａ（アデニン）Ｔ（チミン）Ｇ（グアニン）Ｃ（シトシン）からなる２重らせん相補対式空中イメージを創生する光学デバイスを作製する。ユーザーはヘッドギア装着時にＤＮＡを可視化するだろう。さらにらせん配置上のＡＴＧＣブロックイメージ上で修復、破壊あるいは組み換えができる駆動デバイスとを組み合わせる。ユーザーはヘッドギア装着後、手動で何等かの操作を加えることで仮想的にＤＮＡを修正できるだろう。これにより想定している光学駆動デバイスは、空中イメージの操作を通して仮想現実空間で塩基配列操作を可能にするという全く新しいシミュレーターとなりうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００１０】
特表２０２１／５１０９８２号広報（仮想現実／拡張現実迅速配備システム）
特表２０１８／５１０３７２号広報（人の眼の解像度に適合されるイメージング光学系）
特願２０２３／５６５９１号広報（階層仮想現実ビジョンデバイス）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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