スマートグラスの字幕で目が合わない問題、網膜に直接映す技術とコンタクトレンズが解決する未来

　筆者はEven Realitiesのスマートグラス「Even G2」を使っている。外国語で話す相手の言葉を翻訳した字幕がレンズの中に出るので会話には重宝するのだが、困ったことが一つある。字幕を読もうとすると視線が相手の顔から外れ、相手は怪訝な顔をする。 　原因はレンズの中の画面にある。10月13日から16日まで幕張メッセで開催された「CEATEC 2026」には、この画面をなくす方向の展示が2つあった。TDKがCEATEC AWARD 2026の経済産業大臣賞を受賞した網膜投影用のミラーと、情報通信研究機構(NICT)のブースに並んだコンタクトレンズ型ディスプレイだ。

　筆者はEven Realitiesのスマートグラス「Even G2」を使っている。外国語で話す相手の言葉を翻訳した字幕がレンズの中に出るので会話には重宝するのだが、困ったことが一つある。字幕を読もうとすると視線が相手の顔から外れ、相手は怪訝な顔をする。 　原因はレンズの中の画面にある。10月13日から16日まで幕張メッセで開催された「CEATEC 2026」には、この画面をなくす方向の展示が2つあった。TDKがCEATEC AWARD 2026の経済産業大臣賞を受賞した網膜投影用のミラーと、情報通信研究機構(NICT)のブースに並んだコンタクトレンズ型ディスプレイだ。

■レンズの中の画面は、少し離れた場所に浮かんで見える 　今のスマートグラスの多くは、レンズの中に小さな画面を作る。光をレンズ内部の薄い層に通して目の前まで導く導波路方式で、画面はレンズの効果で少し離れた位置に浮かんでいるように見える。字幕を読むには、その位置にピントを合わせなければならない。 　歩きながら景色を見るときと字幕を読むときでは、ピントの位置が変わる。画面を見ながら歩けば転ぶし、字幕に目を合わせている間は相手の顔がぼやける。筆者が相手と目を合わせられないのも、このピントのずれが原因だった。

　導波路方式には、視力によっては映像が見えづらい、向かいの人にも映像が見える、レンズの表面に虹模様が浮かぶという難点もある。TDKは、ディスプレイ付きのスマートグラスの普及率が約5％にとどまる原因を、価格と外観の不自然さに求めている。 ■網膜に直接描けば、どこを見ていても文字が読める 　TDKが展示した網膜直接描画(DRP)方式は、レンズの中に画面を作らない。メガネのテンプル(つる)にある光源から弱いレーザー光を出し、目の奥の網膜に直接当てて映像を描く。網膜の上に像を作るので、目のピントがどこに合っていても文字は同じように読める。

　ピントを使わないので、視力が悪くても鮮明に見える。レーザーといっても周囲の景色よりわずかに明るい程度の光で、人の目はその差を映像として認識する。暗い部屋で手元のスマートフォンを見るときのように、ピントを合わせる筋肉を使い続けることもない。 　網膜にレーザーを当てる技術は、もともと医療用の検査機器で使われてきた。大きな装置からレーザーを当て、見えるかどうかを答えてもらって網膜が働いているかを調べる。その光学系を小型化したものがスマートグラスに載った。TDKは網膜投影の技術と特許を持つQDレーザと事業協力契約を結び、光源と光学系を一体にした光学エンジンを共同で開発している。

　光源は弱いレーザーだけなので、消費電力は今の導波路方式のスマートグラスより小さい。普通のメガネと違う部品は、レーザーの光源とレンズに埋めたミラーだけだ。 ■メガネのレンズに収まる超薄型ミラー 　網膜直接描画そのものは新しい方式ではない。横から入れたレーザー光を目に向けて曲げるために、これまでは目の前に厚みのある曲面ミラーを置く必要があった。ミラーが前に飛び出すので、普通のメガネの形にならなかった。 　TDKが開発したメタオプティクスミラーは、このミラーをレンズの中に埋める。透明な基板の上にナノサイズの反射体を並べ、場所ごとに反射する角度を変えることで、平面のまま曲面ミラーと同じ働きをする。厚さは150nmと可視光の波長より薄く、可視光の透過率は80％だ。

　デモ機は、テンプルの付け根に箱型のレーザー光源を付けた金属フレームのメガネで、レンズに埋めたミラーは小さな四角として見える程度だった。展示には開発段階ごとのレンズも並び、初期のものは四角いミラーがはっきり見えたが、レンズと屈折率を合わせた最新のものは輪郭がかすかに見える程度になった。映像は装着者の網膜にしか届かないので、向かいに座った人には何も見えない。TDKは半導体と同じプロセスで製造できるとしており、導波路ディスプレイより安く量産することを目指す。

　デモ機が緑一色の映像しか出せないのは、ミラーの構造に理由がある。赤・緑・青のレーザーは波長が違うので、それぞれに合わせた反射体のパターンが必要になる。3色分を重ねると視界がやや暗くなり、メガネの見栄えも落ちるため、今回は緑だけに絞った。TDKは数年以内にフルカラー対応を実証し、量産化を目指す。 　このミラーを載せたスマートグラスを発売するのは、TDKではなくスマートグラスメーカーだ。すでに製品を出しているメーカーが新モデルで方式を切り替えるのか、これから参入するメーカーが最初から採用するのか、搭載製品の時期は決まっていない。

■コンタクトレンズでは、画面の代わりに画面から届く光を作る 　NICTのブースにあったコンタクトレンズ型ディスプレイも、レンズの中に画面を作らない点はTDKと同じだ。目にはめたレンズの中に表示素子を入れると、目に近すぎてどうやってもピントが合わない。そこで画面そのものを映す代わりに、離れた場所に画面があるときに目に届く光を作り、その距離に目がピントを合わせて読む。 　離れた場所に文字があるとき、目に届く光は特定の形の波になる。その波を計算し、再現する縞模様を2mm角の表示素子に映すと、目は離れた位置に文字があるものとしてピントを合わせる。この縞模様がホログラムで、文字が変わるたびに計算し直す。

　ブースの展示では、ホルダーに立てたソフトコンタクトレンズの少し後ろに表示素子を置いていた。レンズ越しに奥の壁へピントを合わせると、空中に緑色の英文が浮かんで読める。 　NICTの方式では、文字はホログラムに書き込んだ距離に浮かぶ。目のピント調節を使わないTDKの方式なら、どこを見ていても文字は読める。NICTの方式は、コンタクトレンズの中では近すぎてそもそもピントが合わないという、一段手前の問題を解いている。

■東京農工大学などが連携し研究を進めている 　研究はNICTの委託研究として、東京農工大学などが2024年度から進めている。表示素子はシチズンファインデバイスが開発し、自ら光らないので、レンズに入る小型レーザーとバックライトを東京農工大学が作る。ホログラムの計算は徳島大学が高速化に取り組み、将来はスマートフォンで計算してレンズに無線で送る。 　早稲田大学はデータ受信と給電を兼ねるアンテナを手がけ、レンズ本体はコンタクトレンズメーカーのシードから分社したオキュデバイセズが設計する。電源はレンズに入れる全固体電池で、1mほど離れた機器から無線で充電とデータの受信を行う。

　用途はスマートフォンの画面の代わりに見る地図や同時通訳の字幕、目の前の相手の情報表示を想定している。表示は文字と図形から始め、カラーや動画はその次の段階になる。 　今回の展示は、レンズと表示素子を別々に置いたものだった。2年後にこれらの部品を1枚のレンズに収めた試作品を作り、発売は7年後を目標にする。そのためには、レンズに入る大きさの全固体電池と、目に入れられる弱さで明るさを保つ小型レーザーが求められる。