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1. (WO2018225867) 視機能検査装置、視機能訓練装置及び方法
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明 細 書

発明の名称 視機能検査装置、視機能訓練装置及び方法

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005   0006   0007  

課題を解決するための手段

0008   0009  

図面の簡単な説明

0010  

発明を実施するための形態

0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182  

符号の説明

0183  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24  

明 細 書

発明の名称 : 視機能検査装置、視機能訓練装置及び方法

技術分野

[0001]
 本発明の実施形態は、視機能検査装置、視機能訓練装置及び方法に関する。

背景技術

[0002]
 従来様々な視機能を検査する検査装置が知られている。
 例えば、視機能検査としては、視力検査(片眼遮蔽検査及び両眼解放検査)、同時視検査、融像検査、立体視検査(近見検査及び遠見検査)、9方向眼位検査(Hess検査)、視野検査、選好注視法(Preferential looking method)検査、不等像検査等が挙げられる。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特許第4824420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、いずれの検査においても、被験者の自覚的応答が必須とされており、検査者において被験者が実際にどの位置を注視位置として検査がなされているのかを把握することは困難であった。
[0005]
 したがって、検査者が指示した注視位置を注視せずに検査が行われている可能性があり、検査の信頼性が確保できない虞があった。
 特に幼児等の検査を行う場合には、検査者の指示に従っているのかを確実に把握することは困難であった。
[0006]
 また、視機能を訓練する視機能訓練装置においても被訓練者の自覚的応答が必須とされ、訓練者において被訓練者が実際にどの位置を注視位置として訓練を行っているのかを把握できず、有効な指導が行えないなど、同様の不具合があった。
[0007]
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、検査者が他覚的に被験者の注視状態を把握して確実に検査あるいは訓練を行い、検査の信頼性を向上させることが可能な視機能検査装置、訓練の信頼性を向上させることが可能な視機能訓練装置及び方法を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[0008]
 実施形態の視機能検査装置は、被験者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えている。
 対象表示部は、被験者用表示装置に被験者の視認の対象画像を表示する。
 視軸推定部は、対象画像の視認時における被験者の視軸を推定する。
 これにより、位置表示部は、オペレータ用表示装置に対象画像の表示位置及び推定した視軸に対応する視点位置を表示する。
 また、表示部は、前記オペレータ用表示装置に前記被験者の眼球映像を表示する。
[0009]
 また、実施形態の視機能訓練装置は、被訓練者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えている。
 対象表示部は、被訓練者用表示装置に被訓練者の視認の対象画像を表示する。
 視軸推定部は、対象画像の視認時における被訓練者の視軸を推定する。
 これにより、位置表示部は、オペレータ用表示装置に対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する。
 表示部は、オペレータ用表示装置に被訓練者の眼球映像を表示する。

図面の簡単な説明

[0010]
[図1] 図1は、実施形態の視機能検査装置の概要構成ブロック図である。
[図2] 図2は、第1実施形態の視機能検査装置の詳細構成ブロック図である。
[図3] 図3は、視機能検査装置における検査手順の概要説明図である。
[図4] 図4は、測定前準備の処理フローチャートである。
[図5] 図5は、測定前準備の説明図である。
[図6] 図6は、測定前準備時のオペレータ用ディスプレイの表示例の説明図である。
[図7] 図7は、右目の視軸キャリブレーションの説明図である。
[図8] 図8は、視軸推定処理の処理フローチャートである。
[図9] 図9は、第1実施形態の光軸算出方法の原理説明図である。
[図10] 図10は、第1実施形態の光軸算出処理の処理フローチャートである。
[図11] 図11は、左目の視軸キャリブレーションの説明図である。
[図12] 図12は、9方向眼位検査時の処理フローチャートである。
[図13] 図13は、オペレータ用ディスプレイにおける右目の9方向眼位検査時の表示画面の一例の説明図(その1)である。
[図14] 図14は、オペレータ用ディスプレイにおける右目の9方位眼位検査時の表示画面の一例の説明図(その2)である。
[図15] 図15は、測定結果図形の表示例の説明図(その1)である。
[図16] 図16は、測定結果図形の表示例の説明図(その2)である。
[図17] 図17は、左右眼同時の視軸キャリブレーション処理の説明図である。
[図18] 図18は、停留判定に伴うキャリブレーションの処理フローチャートである。
[図19] 図19は、第2実施形態の視機能検査装置の詳細構成ブロック図である。
[図20] 図20は、第2実施形態のLEDユニットにおけるLEDの配置位置の説明図である。
[図21] 図21は、第2実施形態の光軸算出処理の処理フローチャートである。
[図22] 図22は、第2実施形態の角膜曲率中心の平均値の算出処理の処理フローチャートである。
[図23] 図23は、第2実施形態の角膜曲率中心及び光軸算出方法の原理説明図である。
[図24] 図24は、第2実施形態の変形例のLEDユニットにおけるLEDの配置位置の説明図である。

発明を実施するための形態

[0011]
 次に図面を参照して、好適な実施形態について説明する。
[1]第1実施形態
 図1は、実施形態の視機能検査装置の概要構成ブロック図である。
 視機能検査装置10は、大別すると被験者の検査を行うための検査ユニット11と、検査を行うための各種操作を行うオペレータが用いるオペレータ用ユニット12と、を備えている。
[0012]
 検査ユニット11は、高さ調整可能な検査台13上に載置されている。この検査台13上には、被験者の顎を乗せる高さ調整可能な顎台14が設けられており、被験者の目の位置を検査台13と協働して検査ユニット11に対して最適な位置に調整可能となっている。
 オペレータ用ユニット12は、いわゆるパーソナルコンピュータとして構成されている。
[0013]
 図2は、第1実施形態の視機能検査装置の詳細構成ブロック図である。
 検査ユニット11は、視野角、検査距離などを調整可能であるとともに、赤外光(IR)である検査光L1、L2(以下、両者を区別する必要が無い場合には、検査光Lと表記する)をそれぞれ所定の照射位置まで導くとともに、検査光Lの反射光を後述の眼球カメラに導く左右の眼それぞれに対応する光学系ユニット21R、21Lと、光学系ユニット21を介して検査光Lを検査対象者である被験者の眼球に照射する一対のIR照明装置LD1、LD2と、被験者の眼球を主として撮像する一対の眼球カメラ(撮像カメラ)23R、23Lと、を備えている。
[0014]
 さらに検査ユニット11は、被験者用の各種画像を表示する被験者用ディスプレイ24と、音声データ及び映像(画像)データのインタフェース動作を行うHDMI[登録商標]等のマルチメディアインタフェース(IF)25と、マルチメディアインタフェース25の出力信号の音/映像の分離を行う音/映像分離部26と、音響出力を行うスピーカ部27と、制御用信号が入力されるUSB等の制御インタフェース(IF)28と、を備えている。
[0015]
 オペレータ用ユニット12は、オペレータ用ユニット12を制御するMPU31と、オペレーティングシステム(OS)を含む制御用データを不揮発的に格納したROM32と、MPU31のワーキングエリアとしても用いられ、各種データを一時的に格納するRAM33と、各種データを不揮発的かつ更新可能に格納するフラッシュメモリ34と、音声データ及び映像(画像)データのインタフェース動作を行うHDMI等のマルチメディアインタフェース(IF)35と、を備えている。
[0016]
 さらにオペレータユニット12は、制御用の各種インタフェース動作を行う制御インタフェース(IF)36と、マルチメディアインタフェース35を介して接続され、オペレータに対し様々な情報を提示するオペレータ用ディスプレイ37と、各種データのプリントアウトを行うプリンタ38と、ポインティングデバイスとして機能し、各種操作を行うためのマウス39と、各種操作を行うとともに、各種データを入力するためのキーボード40と、USBメモリ、ICカード(例えば、SDカード[登録商標])等の外部記憶媒体を接続し、被験者のデータを読み込んだり、検査結果データの記録を行う外部記録媒体接続部41と、を備えている。
[0017]
 次に実施形態の視機能検査装置10における検査の大まかな流れについて説明する。
 以下の説明においては、視機能検査装置を9方向眼位検査装置として構成した場合を例として説明する。
[0018]
 図3は、視機能検査装置における検査手順の概要説明図である。
 視機能検査装置10において検査を行う場合には、おおまかに以下のような手順で行う。
 まず、オペレータは、被験者が検査中に楽な姿勢でいられるように被験者に合わせて機材の設置調整を行う(ステップS11)。
[0019]
 次に被験者に対する測定前準備を行う(ステップS12)。
 続いて、一方の眼(例えば、右目)の視軸を決定する第1視軸キャリブレーションを行う(ステップS13)。
[0020]
 次に他方の眼(例えば、左目)の視軸を決定する第2視軸キャリブレーションを行う(ステップS14)。
 続いて、一方の眼(例えば、右目)の視機能検査(本実施形態では、9方向眼位検査)である第1視機能検査を行う(ステップS15)。
[0021]
 さらに他方の眼(例えば、左目)の視機能検査である第2視機能検査を行う(ステップS16)。
 検査結果をオペレータ用ディスプレイあるいはプリントアウトとして提示する(ステップS17)。
[0022]
 以下、各処理について詳細に説明する。
{1}設置調整
 まず、オペレータは、被験者である患者が検査中に無理のない姿勢を採れるように、顎台14及び検査台13の高さを大まかに調整する(ステップS11)。
[0023]
{2}測定前準備
 次にオペレータは、マウス39あるいはキーボード40を操作し、測定前準備指示を行う。
 これによりオペレータ用ユニット12のMPU31は、マルチメディアインタフェース35及びマルチメディアインタフェース25を介して、検査ユニット11の被験者用ディスプレイ24に測定前準備画像を表示し、被験者である患者の顔の位置を検査に最適な状態とするための測定前準備を行う(ステップS12)。
[0024]
 ここで、測定前準備について詳細に説明する。
 図4は、測定前準備の処理フローチャートである。
 図5は、測定前準備の説明図である。
 オペレータがマウス39を操作して測定前準備への移行の指示を行うと(ステップS21)、検査ユニット11の被験者用ディスプレイ24の表示画面24Dに左目用及び右目用の測定前準備画像(図形、文字を含む)GL、GRを表示する(ステップS22)。
[0025]
 具体的には、図5に示すように、被験者用ディスプレイ24の表示画面24Dの左目用画像表示領域ARLの中央部には左目用の測定前準備画像GLが表示される。また、被験者用ディスプレイの表示画面24Dの右目用画像表示領域ARRの中央部には右目用の測定前準備画像GRが表示される。
[0026]
 この場合において、左目用画像表示領域ARLは光学系ユニット21Lにより被験者の左目からのみ視認可能とされる。同様に、右目用画像表示領域ARRは光学系ユニット21Rにより被験者の右目からのみ視認可能とされている。
 そして、オペレータは、被験者が光学系ユニット21L、21Rを介してそれぞれの測定前準備画像GL、GRを注視するように指示をだすとともに、測定前準備の実行をマウス39あるいはキーボード40によりオペレータ用ユニット12に指示をする(ステップS23)。
[0027]
 図6は、測定前準備時のオペレータ用ディスプレイの表示例の説明図である。
 この結果、オペレータ用ユニット12のMPU31は、オペレータ用ディスプレイ37に被験者用ディスプレイ24の表示内容を表示する。また、MPU31は、被験者の左目を左目用の眼球カメラ23Lで撮影した画像を左眼球表示領域EBLに表示する。同様にMPU31は、被験者の右目を右目用の眼球カメラ23Rで撮影した画像を右眼球表示領域EBRに表示する。
[0028]
 そして、眼球カメラ23Lで撮影した画像及び右目用の眼球カメラ23Rで撮影した画像に基づいて、眼球の位置を検出する(ステップS24)。
 これにより、オペレータ用ユニット12のMPU31は、瞳孔中心の上下方向の位置が各カメラ23R、23Lの光軸に対して適正な位置(カメラ23R、23Lの光軸がほぼ瞳孔中心を通っている位置)にあるか否かを判別する(ステップS25)。
[0029]
 ステップS25の判別において、瞳孔中心が眼球カメラ23L、23Rの光軸に対応する中心位置よりも下方に位置している場合には(ステップS25;下方)、MPU31の制御により、図6(A)に示すように、オペレータ用ディスプレイ37の表示画面37Dの左眼球表示領域EBLには、被験者の左目の眼球画像が表示される。一方、右眼球表示領域EBRには、被験者の右目の眼球画像が表示され、さらに左眼球表示領域EBLと右眼球表示領域EBRとの間の量域には、顎台14の高さを高くする方向に調整することを指示する上方向調整指示マークAUが表示される(ステップS26)。
 したがって、オペレータは、顎台14の高さを高くする方向に調整することとなる(ステップS27)。
[0030]
 なお、顎台14の高さ調整だけでは、調整ができない場合には、検査台13の高さを調整するようにすることも可能である。この場合において、瞳孔中心に対してカメラ23R、23Lの光軸が上に位置しているので、検査台13の高さは低くする方向に調整することとなる。
 続いて、オペレータ用ユニット12のMPU31は、再び処理をステップS24に移行し、以下、上述した手順を繰り返す。
[0031]
 また、ステップS25の判別において、瞳孔中心が眼球カメラ23L、23Rの光軸に対応する中心位置よりも上方に位置している場合には(ステップS25;上方)、MPU31の制御により、図6(B)に示すように、顎台14の高さを低くする方向に調整することを指示する下方向調整指示マークADがオペレータ用ディスプレイ37に表示される(ステップS28)。
 したがって、オペレータは、顎台14の高さを低くする方向に調整することとなる(ステップS29)。
 なお、顎台14の高さ調整だけでは、調整ができない場合には、検査台13の高さを調整するようにすることも可能である。この場合において、瞳孔中心に対してカメラ23R、23Lの光軸が下に位置しているので、検査台13の高さは高くする方向に調整することとなる。
 続いて、オペレータ用ユニット12のMPU31は、再び処理をステップS24に移行し、以下、上述した手順を繰り返す。
[0032]
 これらに対し、ステップS25の判別において、瞳孔中心が眼球カメラ23L、23Rの光軸に対応する中心位置付近に位置している場合には(ステップS25;適正)、MPU31の制御により、測定前準備が完了したことを示す画像、図6(C)の場合、「OK」マークMKがオペレータ用ディスプレイ37に表示されるので(ステップS30)、実際の検査手順に移行する。
[0033]
{3}第1視軸キャリブレーション
 以下の説明においては、第1視軸キャリブレーションとして、右目の視軸キャリブレーションを行うものとする。
 図7は、右目の視軸キャリブレーションの説明図である。
 図8は、実施形態の視軸推定処理の処理フローチャートである。
 オペレータがキーボードあるいはマウスを操作することにより、右目の視軸のキャリブレーションを指示すると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、マルチメディアインタフェース35を介して被験者用ディスプレイの表示画面の右目用画像表示領域に、図7(A)に示すように、被験者が右目で注視するための注視用画像GTを表示する(ステップS41)。
[0034]
 このとき、オペレータは、被験者に注視用画像GTを注視するように促し、被験者の視軸(視線)の位置の変動を抑制する。
 これに伴い、オペレータ用ユニット12のMPU31は、右目の視軸の変動が抑制された状態で右目の光軸算出を行う(ステップS42)。
[0035]
 ここで、図面を参照して第1実施形態の光軸算出方法について詳細に説明する。
 図9は、第1実施形態の光軸算出方法の原理説明図である。
 図9において、角膜と等しい曲率を有する角膜曲率球CNRCを仮定し、その角膜曲率中心をCtとし、角膜曲率球CNRCの半径をRとし、カメラの光学中心をCmとする。
[0036]
 また、第1のLED及び第2のLEDをそれぞれ点光源と見なして、IR照明装置LD1の位置をLED1とし、IR照明装置LD2の位置をLED2とする。
 さらにIR照明装置LD1の三次元空間上の反射像位置をP1とし、IR照明装置LD2の三次元空間上の反射像位置をP2とする。
[0037]
 このとき、IR照明装置LD1の位置LED1、反射像位置P1及びカメラの光学中心Cmを含む平面をPL1とし、IR照明装置LD2の位置LED2、反射像位置P2及びカメラの光学中心Cmを含む平面をPL2とした場合、平面PL1と平面PL2の交線CLは、角膜曲率中心Ctを通る。
[0038]
 そこで、交線CL上においてカメラの光学中心Cmから角膜の曲率中心Ctへ向かう単位ベクトルをv0とし、平面PL1上でカメラの光学中心Cmから反射像位置P1へ向かう単位ベクトルをv1とし、平面PL21上でカメラの光学中心Cmから反射像位置P2へ向かう単位ベクトルをv2とする。
 さらに平面PL1上で反射像位置P1から角膜曲率中心Ctに向かうベクトルをf、平面PL2上で反射像位置P2から角膜曲率中心Ctに向かうベクトルをgとする。
[0039]
 上記条件から次のことが成立する。
(1) 単位ベクトルv0を定数t0(t0は、正の実数)倍した位置に角膜曲率中心Ctが存在する。そこで、以下の説明においては、定数t0が不明な段階における角膜曲率中心を第1仮定角膜曲率中心Ct1とする。
(2) 単位ベクトルv1を定数t1(t1は、正の実数)倍した位置に反射像位置P1が存在する。
(3) 単位ベクトルv2を定数t2(t2は、正の実数)倍した位置に反射像位置P2が存在する。
(4) 反射像位置P1及び反射像位置P2は、角膜曲率中心Ctから角膜曲率半径Rの位置に存在する。
[0040]
 図10は、光軸算出処理の処理フローチャートである。
 まず、オペレータ用ユニット12のMPU31は、制御インタフェース36及び制御インタフェース28を介してIR照明装置LD1及びIR照明装置LD2を制御して、検査光Lをそれぞれ照射させ、さらに眼球カメラ23R、23Lを制御して眼球の撮像を行う(ステップS51)。
[0041]
 続いてオペレータ用ユニット12のMPU31は、角膜曲率球CNRCの半径Rを所定値とし、反射像位置P1及び反射像位置P2を算出する。
 そして、オペレータ用ユニット12のMPU31は、IR照明装置LD1の位置LED1、反射像位置P1及びカメラの光学中心Cmを含む平面PL1を算出する。さらにMPU31は、IR照明装置LD2の位置LED2、反射像位置P2及びカメラの光学中心Cmを含む平面PL2を算出する(ステップS52)。
[0042]
 続いてオペレータ用ユニット12のMPU31は、平面PL1(を表す式)及び平面PL2(を表す式)から、二つの平面の交線を算出する(ステップS53)。
 さらにオペレータ用ユニット12のMPU31は、上述した反射像位置P1から単位ベクトルv1を算出し、算出した単位ベクトルv1と、反射像位置P1及びIR照明装置LD1の位置LED1からベクトルfを取得する。
[0043]
 さらにまたオペレータ用ユニット12のMPU31は、上述した反射像位置P2から単位ベクトルv2を算出し、算出した単位ベクトルv2と、反射像位置P2及びIR照明装置LD2の位置LED2からベクトルgを取得する。
[0044]
 次にオペレータ用ユニット12のMPU31は、角膜曲率中心の位置を推定して定数t0を算出する(ステップS54)。
[0045]
 まず、オペレータ用ユニット12のMPU31は、反射像位置P1からベクトルfの向きに沿った第1の直線LN1及び反射像位置P2からベクトルgの向きに沿った第2の直線LN2を仮定し、直線LN1と直線LN2の交点(もしくは、2直線の双方から最も近い点[最近傍点])を算出し、これを第2仮定角膜曲率中心Ct2とする。
[0046]
 この場合において、第1仮定角膜曲率中心Ct1と、第2仮定角膜曲率中心Ct2は、実際は等しいはずであるので、次式が最小となるように、定数t0を算出すればよい。
    |Ct1-Ct2|
[0047]
 以下、上記原理に沿って、定数t0を算出する。
 まず、オペレータ用ユニット12のMPU31は、二つの平面PL1、PL2の交線に基づいて、単位ベクトルv0を算出する。
[0048]
 具体的には、単位ベクトルv0と同じ向きのベクトルv01を仮定すると、次式が成り立つ。
    v01={(LED1-Cm)×(PP1-Cm)}
            ×{(LED2-Cm)×(PP2-Cm)}
[0049]
 ここで、PP1は、反射像位置P1のカメラの撮像センサ上の位置であり、PP2は、反射像位置P2のカメラの撮像センサ上の位置である。
 そして、単位ベクトルv0は、次式で表せる。
    v0=v01/||v01||
 ここで、||v01||は、ベクトルv01の大きさ(スカラー)である。
[0050]
 次にオペレータ用ユニット12のMPU31は、単位ベクトルv1及び単位ベクトルv2を、カメラの光学中心Cm、位置PP1及び位置PP2から算出する。
    v1=(Cm-PP1)/||Cm-PP1||
    v2=(Cm-PP2)/||Cm-PP2||
[0051]
 そしてカメラの光学中心Cmを基点として単位ベクトルv0を定数t0倍した位置に角膜曲率中心Ctに対応する第1仮定角膜曲率中心Ct1が位置しているはずであるので、次式が成り立つ。
    Ct1=t0・v0+Cm
[0052]
 また、カメラの光学中心Cmを基点として単位ベクトルv1を定数t1倍した位置に反射像位置P1が位置し、カメラの光学中心Cmを基点として単位ベクトルv2を定数t2倍した位置に反射像位置P2が位置しており、反射像位置P1及び反射像位置P2は、角膜曲率中心Ctから角膜曲率半径Rの位置に位置しているという前提で反射像位置P1及び反射像位置P2を算出する。
[0053]
 より詳細には、以下の通りとなる。
    P1=t1・v1+Cm
とすると、
    R =||t0・v0|| +||t1・v1||
                  -2・t0・t1・v0・v1
であるから、
   t1=t0・v0・v1±√{(||v0・v1|| -1)・t0 +R
となる。
[0054]
 ここで、復号(±)のうち、正号(+)側は、角膜曲率中心Ctを中心とする半径Rの球と、カメラの光学中心Cm及び反射像位置P1を通る直線と、の二つの交点のうちカメラから見て奥側の交点に相当するので、カメラから見て手前側の交点に相当する負号(-)側が求める定数t1である。
[0055]
同様にして、
    P2=t2・v2+Cm
とすると、
    R =||t0・v0|| +||t2・v2||
                  -2・t0・t2・v0・v2
であるから、
   t2=t0・v0・v2±√{(||v0・v2|| -1)・t0 +R
となる。
[0056]
 この場合においても、復号(±)のうち、正号(+)側は、角膜曲率中心Ctを中心とする半径Rの球と、カメラの光学中心Cm及び反射像位置P2を通る直線と、の二つの交点のうちカメラから見て奥側の交点に相当するので、カメラから見て手前側の交点に相当する負号(-)側が求める定数t2である。
[0057]
 続いて、ベクトルf及びベクトルgを求める。
 単位ベクトルv1と反射像位置P1及び第1のLED位置LED1との関係、並びに、単位ベクトルv2と反射像位置P2及び第2のLED位置LED2との関係より次の式を得ることができる。
   f=v1+(P1-LED1)/||P1-LED1||
   g=v2+(P2-LED2)/||P2-LED2||
[0058]
 つづいて、オペレータ用ユニット12のMPU31は、反射像位置P1を通り、ベクトルfの向きに沿った第1直線LN1を仮定するとともに、反射像位置P2を通り、ベクトルgの向きに沿った第2直線LN2を仮定し、直線LN1と直線LN2の交点(もしくは、2直線の双方から最も近い点[最近傍点])を算出し、これを第2仮定角膜曲率中心Ct2とする。
[0059]
[数1]


[0060]
 この場合において、第1仮定角膜曲率中心Ct1及び第2仮定角膜曲率中心Ct2は、それぞれ角膜曲率中心Ctに等しいはずである。したがって、第1仮定角膜曲率中心Ct1と第2仮定角膜曲率中心Ct2との差を評価値Xとして評価値Xが最小となる定数t0を算出する。
 すなわち、次式を満たす定数t0を算出する。
[0061]
[数2]


[0062]
 定数t0が算出されると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、眼球カメラ23Rの撮像画像に基づいて瞳孔の中心点を求める(ステップS55)。
 そして、MPU31は、瞳孔の中心点と、定数t0及び単位ベクトルv0により算出される角膜曲率中心Ctと、を結んで右目の光軸として算出する(ステップS56)。
[0063]
 次に再び図7及び図8を参照して処理を説明する。
 上述したように、被験者が右目で注視するための注視用画像GTを表示し(ステップS41)、右目の光軸算出がなされると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、ステップS56で算出した光軸と視軸との差を補正量として算出する(ステップS43)。
[0064]
 より詳細には、オペレータ用ユニット12のMPU31は、算出した光軸の位置が注視用画像GTを注視している被験者の視軸(視線)と一致するように、算出した光軸位置と被験者の視軸[視線]位置との差を補正量として算出する。すなわち、MPU31は、視軸マーク画像GVAの表示位置(算出した光軸位置に相当)が注視用画像GT(被験者の視軸[視線]位置に相当)と一致するように、算出した光軸位置と被験者の視軸[視線]位置との差を補正量として算出することとなる。
[0065]
 この結果、図7(C)に示すように、オペレータ用ディスプレイ37には、キャリブレーションがなされた後の画像が表示される。すなわち、オペレータ用ディスプレイ37に視軸マーク画像GVAの表示位置が注視用画像GTの表示位置に一致した画面が表示されることとなる。
[0066]
 この状態においてオペレータは、視軸マーク画像GVAの表示位置が注視用画像GTの表示位置に一致しているか否かを判別し、視軸算出時のパラメータが最適化されておらず視軸マーク画像GVAの表示位置が注視用画像GTの表示位置に一致していない場合には、再び同様のキャリブレーションを行うように指示をする。
[0067]
 そして、キャリブレーションが完了すると、これ以降、オペレータ用ユニット12のMPU31は、光軸の算出を随時行うとともに、算出された光軸をステップS43で得られた補正量で補正して、被験者の視軸を随時推定することとなる(ステップS44)。
[0068]
 したがって、随時推定した右目の視軸に基づいて、オペレータ用ユニット12のMPU31は、オペレータ用ディスプレイ37に推定した視軸の位置に相当する位置に随時、視軸マーク画像GVAを表示することとなる。
[0069]
 この場合において、視軸マーク画像GVAが所定時間、所定範囲内に停留していた場合には、当該停留位置が注視位置であるとして視軸マーク画像GVAの表示位置(算出した光軸位置)が注視用画像GT(被験者の視軸[視線])に一致するようにキャリブレーションがなされるようにしてもよい。
[0070]
{4}第2視軸キャリブレーション
 視軸マーク画像GVAの表示位置が注視用画像GTの表示位置に一致しており、右目の視軸のキャリブレーション、すなわち、第1視軸のキャリブレーションが完了した場合には、同様にして、第2視軸キャリブレーションとして、第2視軸としての左目の視軸のキャリブレーションを行う。以下においては、再び図8を参照して説明を行う。
[0071]
 図11は、左目の視軸キャリブレーションの説明図である。
 オペレータがキーボードあるいはマウスを操作することにより、左目視軸の決定処理を指示すると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、マルチメディアインタフェース35及びマルチメディアインタフェース25及び音/映像分離部26を介して被験者用ディスプレイ24の表示画面の左目用画像表示領域ARLに、図11(A)に示すように、被験者が左目で注視するための注視用画像GTを表示する(ステップS41)。
[0072]
 このとき、オペレータは、被験者に注視用画像GTを注視するように促し、被験者の視軸(視線)の位置の変動を抑制する。
 これに伴い、オペレータ用ユニット12のMPU31は、左目の視軸の変動が抑制された状態で左目の光軸算出を行う(ステップS42)。
[0073]
 左目の光軸が算出されると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、オペレータ用ディスプレイ37の表示画面37Dに推定した光軸の位置を視軸マーク画像GVAの表示位置として表示する。
[0074]
 そして図11(B)に示すように注視用画像GTと視軸マーク画像GVAとが不一致している場合には、オペレータは、マウスを操作し、キャリブレーションの指示を行う。これにより、オペレータ用ユニット12のMPU31は、視軸マーク画像GVAが注視用画像GTに一致するようにキャリブレーションを実行する(ステップS43)。
 そして、キャリブレーションが完了すると、これ以降、MPU31は、光軸の算出を随時行うとともに、算出された光軸をステップS43で得られた補正量で補正して、被験者の視軸を随時推定することとなる(ステップS44)。
[0075]
 この場合においても、視軸マーク画像GVAが所定時間、所定範囲内に停留していた場合には、オペレータ用ユニット12のMPU31は、当該停留位置が注視位置であるとして視軸マーク画像GVAの表示位置(算出した光軸位置)が注視用画像GT(被験者の視軸[視線])に一致するようにキャリブレーションを実行するようにしてもよい。
[0076]
{5}視機能検査
 続いて、視機能検査として9方位眼位検査(Hess検査)を行う場合の処理について説明する。
 図12は、9方位眼位検査時の処理フローチャートである。
{5.1}第1視機能検査
 右目及び左目の視軸キャリブレーションが終了すると、オペレータは、マウスあるいはキーボードを介してまずは右目の9方位眼位検査の開始を指示する(ステップS71)。
[0077]
 図13は、オペレータ用ディスプレイにおける右目の9方向眼位検査時の表示画面の一例の説明図(その1)である。
 右目の9方位眼位検査の開始が指示されると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、被験者用ディスプレイ24の左目画像表示領域の9方向眼位検査用チャート(Hessチャート)の中心の測定点MP1に相当する位置に注視用画像GT1を表示し、右目画像表示領域の一面に任意の色を表示する(ステップS72)。
[0078]
 このように被験者用ディスプレイ24の表示画面24Dには、9方位眼位検査用チャートが表示されずに注視用画像GT1のみが表示されているので、従来のように9方位眼位検査用チャート上の測定点を注視してもらう場合と比較して被験者は他に注意を引かれることなくテストに集中することができ、より測定精度の向上が図れる。
[0079]
 この状態でオペレータは、被験者に注視用画像GT1を注視するように指示を行う。
[0080]
 オペレータ用ディスプレイ37の表示画面37の左画像表示領域HCLには、9方位眼位検査用チャート、注視位置特定画像TMP及び左目の注視位置画像MML1が表示され、右画像表示領域には、9方位眼位検査用チャート、注視位置特定画像TMP及び被験者の右目の注視位置画像MMR1が表示されている。
[0081]
 さらにオペレータ用ディスプレイ37の表示画面37Dの下部の左眼球表示領域EBL及び右眼球表示領域EBRには、被験者の眼球の撮像画像が表示される。
[0082]
 これらと並行してオペレータ用ユニット12のMPU31は、左目の注視位置画像MML1及び右目の注視位置画像MMR1の中心位置が所定の停留時間、所定の停留範囲内にとどまっているか否かの停留判定を行い、停留していたと判定された場合には、測定点MP1に相当する測定データとして取得し、測定マークとして、注視位置画像MML1、MMR1と同一の画像(あるいは所定の測定マーク画像)を表示することとなる(ステップS73)。
[0083]
 測定点MP1に相当する測定データの取得が完了すると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、全ての測定点(=MP1[第1回目]~MP9、MP1[第2回目])の測定が完了したか否かを判別する(ステップS74)。
 ステップS74の判別において、現時点では、測定が完了していないので、オペレータ用ユニット12のMPU31は、15°の測定点MP2を次の測定点として設定し、処理を再びステップS72に移行し、同様に測定データを取得する。
[0084]
 図14は、オペレータ用ディスプレイにおける右目の9方位眼位検査時の表示画面の一例の説明図(その2)である。
[0085]
 オペレータ用ディスプレイ37の表示画面37の左画像表示領域HCLには、9方位眼位検査用チャート、注視位置特定画像TMP及び左目の注視位置画像MML2が表示されている。また、オペレータ用ディスプレイ37の表示画面37の右画像表示領域には、9方位眼位検査用チャート、注視位置特定画像TMP及び被験者の右目の注視位置画像MMR2が表示されている。
[0086]
 さらにオペレータ用ディスプレイ37の表示画面37Dの下部の左眼球表示領域EBL及び右眼球表示領域EBRには、被験者の眼球の撮像画像が表示される。
 これらと並行してオペレータ用ユニット12のMPU31は、左目の注視位置画像MML2及び右目の注視位置画像MMR2の中心位置が所定の停留時間、所定の停留範囲内にとどまっているか否かの停留判定を行い、停留していたと判定された場合には、測定点MP2に相当する測定データとして取得し、測定マークMML2を表示することとなる。
[0087]
 測定点MP2に相当する測定データの取得が完了すると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、15°の測定点MP3~MP9についても同様に測定データを取得する(ステップS72~S74)。
 そして、オペレータ用ユニット12のMPU31は、測定点MP9の測定データの取得が完了すると、再び測定点MP1に注視用画像GT1を表示して同様に測定データを取得する。
[0088]
 そして、ステップS74の判別において、測定が完了したと判別すると(ステップS74;Yes)、オペレータ用ユニット12のMPU31は、測定点MP1(第1回目測定分)→測定点MP2→…測定点MP9→測定点MP1(第2回目測定分)を順次直線で結んだ測定結果図形を表示する(ステップS76)。
[0089]
 この場合において、測定点MP1の第1回目測定分と、測定点MP1の第2回目測定分と、が所定の閾値差以上異なっている場合には、要再検査として再度検査を行う。
 ここで、オペレータ用ユニット12のMPU31は、オペレータ用ディスプレイ37の表示画面に軽度の麻痺などにより異常が十分に検出されていないか否かを問い合わせる画面を表示し、異常が十分に検出されていないとされた場合には、さらにオペレータ用ユニット12のMPU31は、30°の測定点についても15°の測定点MP1~MP9と同様のデータを取得することとなる。
[0090]
{5.2}第2視機能検査
 第1視機能検査としての右目の9方位眼位検査が終了すると、オペレータは、第1視機能検査と同様の手順で第2視機能検査としての左目の9方位眼位検査の開始を指示し(ステップS71)、上述したステップS72~ステップS76の手順と同様にして、第2視機能検査としての左目の9方位眼位検査が終了する
[0091]
{6}検査結果提示
 図15は、測定結果図形の表示例の説明図(その1)である。
 測定点MP1の第1回目測定分と、測定点MP1の第2回目測定分と、が所定の閾値差以内で収まっている場合には、測定結果は信頼性があるものとして、オペレータ用ユニット12のMPU31は、測定点MP1(第1回目測定分)→測定点MP2→…測定点MP9→測定点MP1(第2回目測定分)を順次直線で結んだ測定結果図形を表示する。
[0092]
 より具体的には、図15の例の場合、オペレータ用ディスプレイ37の表示画面37Dの左側には左目に対応する左目9方位眼位検査結果画面HCLRが表示される。同様に、オペレータ用ディスプレイ37の表示画面37Dの右側には右目に対応する右目9方位眼位検査結果画面HCRRが表示される。
[0093]
 図15に示す表示例によれば、従来の紙の9方位眼位検査結果と同様の表示がなされており、これをプリンタ38によりプリントアウトすれば、従来と同様のチャートを得ることが可能となる。
[0094]
 図16は、測定結果図形の表示例の説明図(その2)である。
 図15の場合においては、両眼の9方位眼位検査結果を視覚的に比較するのは容易ではない。しかしながら、図16に示すように、両眼の9方位眼位検査結果を一つの両眼9方位眼位検査結果画面HCRAに表示することにより、容易に比較することが可能となる。
[0095]
 以上の説明のように、本第1実施形態によれば、検査者であるオペレータが被験者が実際にどの位置を注視位置として検査がなされているのかを把握することが容易となる。したがって、検査者が指示した注視位置を確実に注視させて検査を行うことができ、検査の信頼性を容易に確保できる。
 これらの結果、幼児等の検査を行う場合であっても、被験者がオペレータの指示に従っているのかを確実に把握できる。
[0096]
[1.1]第1実施形態の変形例
 以上の説明においては、視軸のキャリブレーションを左右の眼で別個に行っていたが、本変形例は、左右眼同時で視軸キャリブレーションを行う場合のものである。
 図17は、左右眼同時の視軸キャリブレーション処理の説明図である。
 オペレータがキーボードあるいはマウスを操作することにより、右目視軸の決定処理を指示すると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、図17(A)に示すように、マルチメディアインタフェース35、マルチメディアインタフェース25及び音/映像分離部26を介して被験者用ディスプレイ24の表示画面24Dの右目用画像表示領域ARRに、被験者が右目で注視するための注視用画像GTRを表示し、左目用画像表示領域ARLに、被験者が左目で注視するための注視用画像GTLを表示する。
[0097]
 このとき、オペレータは、被験者に注視用画像GTR、GTLを注視するように促す。
 これにより、オペレータ用ユニット12のMPU31は、右目及び左目の視軸推定を行う。
[0098]
 したがって、推定した右目及び左目の視軸に基づいて、オペレータ用ユニット12のMPU31は、オペレータ用ディスプレイ37に視軸の位置を視軸マーク画像GVAR、GVALとして表示することとなる。
[0099]
 そしてオペレータ用ユニット12のMPU31は、図17(B)に示すように注視用画像GTRと視軸マーク画像GVARとが不一致している場合には、オペレータがマウスを操作し、キャリブレーションの指示を行うと、図17(C)に示すように、視軸マーク画像GVARが注視用画像GTRに一致するようにキャリブレーションがなされる。
[0100]
 同様にオペレータ用ユニット12のMPU31は、図17(B)に示すように注視用画像GTLと視軸マーク画像GVALとが不一致している場合には、オペレータがマウスを操作し、キャリブレーションの指示を行うと、図17(C)に示すように、視軸マーク画像GVALが注視用画像GTLに一致するようにキャリブレーションがなされる。
[0101]
 以上の説明のように本変形例によれば、両眼について同時に視軸のキャリブレーションを行うことができ、検査時間の短縮に貢献することができる。
[0102]
 以上の説明においては、注視用画像と視軸マーク画像とが不一致している場合には、オペレータがマウスを操作し、キャリブレーションの指示を行うことにより、視軸マーク画像が注視用画像に一致するようにキャリブレーションがなされるように構成していた。しかしながら、視軸マーク画像が所定時間、所定範囲内に停留していた場合には、オペレータ用ユニット12のMPU31が、当該停留位置が注視位置であるとして視軸マーク画像が注視用画像に一致するようにキャリブレーションがなされるようにすることも可能である。
[0103]
 図18は、停留判定に伴うキャリブレーションの処理フローチャートである。
 まずオペレータあるいはオペレータ用ユニット12のMPU31は、停留判定条件を設定する(ステップS81)。
 停留判定条件としては、停留範囲の大きさ、停留時間などが挙げられる。
[0104]
 停留判定条件が設定されると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、推定した被験者の視軸に基づいて被験者の注視位置を検出する(ステップS82)。
 続いてオペレータ用ユニット12のMPU31は、注視位置の停留状態を検出する(ステップS83)。
[0105]
 次にオペレータ用ユニット12のMPU31は、注視位置が停留判定条件に設定された停留範囲に所定の停留時間以上停留したか否かを判別する(ステップS84)。
 ステップS84の判別において、注視位置が停留判定条件に設定された停留範囲に停留していないか、あるいは、停留範囲に停留したが所定の停留時間未満の停留しかしていない場合には(ステップS84;No)、再び処理をステップS82に移行して、上述した処理を行う。
[0106]
 ステップS84の判別において、注視位置が停留判定条件に設定された停留範囲に所定の停留時間以上停留した場合には(ステップS84;Yes)、検出状態に応じた動作、例えば、注視点のデータを取得したり、動作モードを遷移させたり、画面遷移を行ったり、音声ガイドなどを開始するなどの動作を行う(ステップS85)。
[0107]
 したがって、本変形例によれば、オペレータが操作を行わなくても所定の処理を行わせることができ、視機能検査におけるオペレータの負担軽減などをはかることができる。
[0108]
[2]第2実施形態
 図19は、第2実施形態の視機能検査装置10Aの詳細構成ブロック図である。
 第2実施形態の検査ユニット11Aは、視野角、検査距離などを調整可能であるとともに、赤外光(IR)である検査光L11~L18(以下、これらを区別する必要が無い場合には、検査光Lと表記する)をそれぞれ所定の照射位置まで導くとともに、検査光Lの反射光を後述の眼球カメラに導く左右の眼それぞれに対応する光学系ユニット21R、21Lと、光学系ユニット21Rあるいは光学系ユニット21Lを介して検査光Lを検査対象者である被験者の眼球に照射する一対のIR照明ユニット装置LDUR、LDULと、を備えている。
[0109]
 さらに検査ユニット11Aは、被験者の眼球を主として撮像する一対の眼球カメラ(撮像カメラ)23R、23Lと、被験者用の各種画像を表示する被験者用ディスプレイ24と、音声データ及び映像(画像)データのインタフェース動作を行うHDMI等のマルチメディアインタフェース(IF)25と、マルチメディアインタフェース25の出力信号の音/映像分離を行う音/映像分離部26と、音響出力を行うスピーカ部27と、制御用信号が入力されるUSB等の制御インタフェース(IF)28と、を備えている。
[0110]
 また、オペレータ用ユニット12は、オペレータ用ユニット12を制御するMPU31と、オペレーティングシステム(OS)を含む制御用データを不揮発的に格納したROM32と、MPU31のワーキングエリアとしても用いられ、各種データを一時的に格納するRAM33と、各種データを不揮発的かつ更新可能に格納するフラッシュメモリ34と、音声データ及び映像(画像)データのインタフェース動作を行うHDMI等のマルチメディアインタフェース(IF)35と、制御用の各種インタフェース動作を行う制御インタフェース(IF)36と、を備えている。
[0111]
 さらにオペレータユニット12は、マルチメディアインタフェース35を介して接続され、オペレータに対し様々な情報を提示するオペレータ用ディスプレイ37と、各種データのプリントアウトを行うプリンタ38と、ポインティングデバイスとして機能し、各種操作を行うためのマウス39と、各種操作を行うとともに、各種データを入力するためのキーボード40と、USBメモリ、ICカード(例えば、SDカード[登録商標])等の外部記憶媒体を接続し、被験者のデータを読み込んだり、検査結果データの記録を行う外部記録媒体接続部41と、を備えている。
[0112]
 図20は、第2実施形態のIR照明ユニット装置におけるLEDの配置位置の説明図である。
 この場合において、IR照明ユニット装置LDURと、IR照明ユニット装置LDULとは、同一構成であるので、IR照明ユニット装置LDURについて説明する。
[0113]
 第2実施形態のIR照明ユニット装置LDURは、8個のIR照明装置LED11~LED18を備えている。
[0114]
 この場合において、IR照明装置LED11~LED18は、図20に示すように、被験者の視軸(紙面に交差する軸)に交差する平面上の円CCLの円周上に同一角度毎(図20の例の場合、360°/8=45°毎)に配置されている。従って、IR照明装置LED11とIR光源LED15、IR照明装置LED12とIR照明装置LED16、IR照明装置LED13とIR照明装置LED17、あるいは、IR照明装置LED14とIR照明装置LED18は、互いに180°の位置に位置している。
[0115]
 ここで、再び図8を参照して第2実施形態の動作を説明する。
 図8に示したように、オペレータがキーボードあるいはマウスを操作することにより、右目の視軸のキャリブレーションを指示すると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、マルチメディアインタフェース35を介して被験者用ディスプレイの表示画面の右目用画像表示領域に、図7(A)に示すように、被験者が右目で注視するための注視用画像GTを表示する(ステップS41)。
[0116]
 このとき、オペレータは、被験者に注視用画像GTを注視するように促し、被験者の視軸(視線)の位置の変動を抑制する。
 これに伴い、オペレータ用ユニット12のMPU31は、右目の視軸の変動が抑制された状態で右目の光軸算出を行う(ステップS42)。
[0117]
 次に、第2実施形態における光軸算出処理について詳細に説明する。
 図21は、第2実施形態の光軸算出処理の処理フローチャートである。
 まず、オペレータ用ユニット12のMPU31は、制御インタフェース36及び制御インタフェース28を介してIR照明装置LED11~LED18を制御して、検査光Lをそれぞれ照射させ、さらに眼球カメラ23R、23Lを制御して眼球の撮像を行う(ステップS91)。
[0118]
 続いて、MPU31は、複数組のIR照明装置を用いて、角膜曲率中心の平均値を算出する(ステップS92)。
[0119]
 ここで、第2実施形態の角膜曲率中心の平均値(角膜曲率中心の代表値)の算出方法についてより詳細に説明する。
 図22は、第2実施形態の角膜曲率中心の平均値の算出処理の処理フローチャートである。
 まず、オペレータ用ユニット12のMPU31は、第1のIR照明装置を特定するためのパラメータnを初期値である1に設定する(ステップS101)。ここで、パラメータnの値は、いずれかのIR照明装置に対応しており、図21の例の場合、例えば、n=1は、IR照明装置LED11を表し、n=2は、IR照明装置LED12を表し、…、n=8=nmaxは、IR照明装置LED18を表す。
[0120]
 さらにMPU31は、第2のIR照明装置を特定するためのパラメータmを初期値であるn+1に設定する(ステップS102)。ここで、パラメータmの値も、いずれかのIR照明装置に対応しており、図21の例の場合、例えば、n=1の場合、m=2であり、は、IR照明装置LED12を表し、n=2の場合、m=3であり、IR照明装置LED13を表し、…、n=7の場合、m=8であり、IR照明装置LED18を表す。ただし、n=8の場合は、m=9であるが、IR照明装置LED18の次に位置するIR照明装置LED11を表すものとする。
[0121]
 次にMPU31は、第1のIR照明装置と第2のIR照明装置とが測定不能条件を満たしている場合に、光軸算出から除外するための判別を行う(ステップS103)。
 具体的には、第1のIR照明装置と第2のIR照明装置とが互いに180°の位置に配置されている場合には、第1のIR照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む第1の平面と、第2のIR照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む第2の平面と、が理論上等しくなって、二つの平面の交線が特定できず、角膜曲率中心がどこにあるか判別することができなくなるからである。
 そして、第1のIR照明装置と第2のIR照明装置とが互いに180°の位置に配置されている場合には、次式を満たすので、その場合に光軸算出から除外するようにしている。
    m=n+(Lnum/2)
 ここで、Lnumは、IR照明装置の個数である。図21の例の場合、Lnum=8である。
[0122]
 より詳細には、本第2実施形態では、IR照明装置を偶数個設け、互いに均等な角度で離間して配置しているので、現在のパラメータmがIR照明装置の個数Lnumの1/2の値を加えた値である場合には、パラメータnに対応する第1のIR照明装置とパラメータm=n+(Lnum/2)にある第2のIR照明装置とは互いに180°の位置に配置されている場合であるので光軸算出から除外するのである。
[0123]
 より具体的には、上記例の場合には、n=1及びm=5の組み合わせ、n=2及びm=6の組み合わせ、n=3及びm=7の組み合わせ、並びに、n=4及びm=8の組み合わせが光軸算出から除外されることとなる。
[0124]
 なお、第1のIR照明装置と第2のIR照明装置とが互いに180°の位置に配置されていない場合であっても、180°に近い位置(±α°範囲内)、例えば、180±10°の範囲内の位置に配置されていれば、測定精度が低下するので、このような条件の場合にも除外するように構成することが可能である。
[0125]
 これらの処理に伴い、オペレータ用ユニット12のMPU31は、n番目のIR照明装置LEDn及びm番目のIR照明装置LEDmを用いて後述する角膜曲率中心の算出を行う(ステップS104)。
[0126]
 ここで、角膜曲率中心の算出及び算出した角膜曲率中心に基づく光軸の算出について詳細に説明する。
 図23は、第2実施形態の角膜曲率中心及び光軸算出方法の原理説明図である。
 図23において、角膜と等しい曲率を有する角膜曲率球CNRCを仮定し、その角膜曲率中心をCtとし、角膜曲率球CNRCの半径をRとし、カメラの光学中心をCmとする。
[0127]
 また、第n番目のIR照明装置LEDn(本第2実施形態においては、n=1~8のいずれか)及び第m番目のIR照明装置LEDm(本第2実施形態においては、m=1~8[但し、m≠n])をそれぞれ点光源と見なすものとする。
 さらにIR照明装置LEDnの三次元空間上の反射像位置をPnとし、IIR照明装置LEDmの三次元空間上の反射像位置をPmとする。
[0128]
 このとき、IR照明装置LEDnの位置LEDn、反射像位置Pn及びカメラの光学中心Cmを含む平面をPLnとし、IR照明装置LEDmの位置LEDm、反射像位置Pm及びカメラの光学中心Cmを含む平面をPLmとした場合、平面PLnと平面PLmの交線CLnmは、角膜曲率中心Ctを通る。
[0129]
 そこで、交線CLnm上においてカメラの光学中心Cmから角膜の曲率中心Ctnmへ向かう単位ベクトルをVcとし、平面PLn上でカメラの光学中心Cmから反射像位置Pnへ向かう単位ベクトルをVnとし、平面PLm上でカメラの光学中心Cmから反射像位置Pmへ向かう単位ベクトルをVmとする。
 さらに平面PLn上で反射像位置Pnから角膜曲率中心Ctnmに向かうベクトルをf、平面PL2上で反射像位置P2から角膜曲率中心Ctに向かうベクトルをgとする。
[0130]
 上記条件から次のことが成立する。
(1) 単位ベクトルVcを定数t0(t0は、正の実数)倍した位置に角膜曲率中心Ctが存在する。そこで、以下の説明においては、定数t0が不明な段階における角膜曲率中心を第1仮定角膜曲率中心Ct1_nmとする。
(2) 単位ベクトルVnを定数t1(t1は、正の実数)倍した位置に反射像位置Pnが存在する。なお、本第2実施形態においては、n=1~8のいずれかである。
(3) 単位ベクトルVmを定数t2(t2は、正の実数)倍した位置に反射像位置Pmが存在する。なお、本第2実施形態においては、m=1~8であり、かつ、m≠nである。)
(4) 反射像位置Pn及び反射像位置Pmは、角膜曲率中心Ctnmから角膜曲率半径Rの位置に存在する。
[0131]
 オペレータ用ユニット12のMPU31は、ステップS91で撮像した画像に基づいて、角膜曲率球CNRCの半径Rを所定値とし、反射像位置P1及び反射像位置P2を算出する。
[0132]
 そして、オペレータ用ユニット12のMPU31は、現在のnの値に対応するIR照明装置LEDnの位置LEDn、反射像位置Pn及びカメラの光学中心Cmを含む平面PLnを算出するとともに、現在のmの値に対応するIR照明装置LEDmの位置LEDm、反射像位置Pm及びカメラの光学中心Cmを含む平面PLmを算出する。
[0133]
 続いてオペレータ用ユニット12のMPU31は、平面PLn(を表す式)及び平面PLm(を表す式)から、二つの平面PLn、PLmの交線を算出する。
[0134]
 さらにオペレータ用ユニット12のMPU31は、上述した反射像位置Pnから単位ベクトルVnを算出し、算出した単位ベクトルVnと、反射像位置Pn及びIR照明装置LEDnの位置LED1からベクトルfを取得する。
[0135]
 さらにまたオペレータ用ユニット12のMPU31は、上述した反射像位置Pmから単位ベクトルVmを算出し、算出した単位ベクトルVmと、反射像位置Pm及びIR照明装置LEDmの位置LEDmからベクトルgを取得する。
[0136]
 次にオペレータ用ユニット12のMPU31は、角膜曲率中心Ct_nmの位置を推定して定数t0を算出する。
[0137]
 まず、オペレータ用ユニット12のMPU31は、反射像位置Pnからベクトルfの向きに沿った第1の直線LNn及び反射像位置Pmからベクトルgの向きに沿った第2の直線LNmを仮定し、直線LNnと直線LNmの交点(もしくは、2直線の双方から最も近い点[最近傍点])を算出し、これを第2仮定角膜曲率中心Ct2_nmとする。
[0138]
 この場合において、第1仮定角膜曲率中心Ct1_nmと、第2仮定角膜曲率中心Ct2_nmは、実際は等しいはずであるので、次式が最小となるように、定数t0を算出すればよい。
    |Ct1_nm-Ct2_nm|
[0139]
 以下、上記原理に沿って、定数t0を算出する。
 まず、オペレータ用ユニット12のMPU31は、二つの平面PLn、PLmの交線に基づいて、単位ベクトルVcを算出する。
[0140]
 具体的には、単位ベクトルVcと同じ向きのベクトルVc1を仮定すると、次式が成り立つ。
    Vc1={(LEDn-Cm)×(PPn-Cm)}
            ×{(LEDm-Cm)×(PPm-Cm)}
[0141]
 ここで、PPnは、反射像位置Pnのカメラの撮像センサ上の位置であり、PPmは、反射像位置Pmのカメラの撮像センサ上の位置である。
 そして、単位ベクトルVcは、次式で表せる。
    Vc=Vc1/||Vc1||
 ここで、||Vc1||は、ベクトルVc1の大きさ(スカラー)である。
[0142]
 次にオペレータ用ユニット12のMPU31は、単位ベクトルVn及び単位ベクトルVmを、カメラの光学中心Cm、位置PPn及び位置PPmから算出する。
    Vn=(Cm-PPn)/||Cm-PPn||
    Vm=(Cm-PPm)/||Cm-PPm||
[0143]
 そしてカメラの光学中心Cmを基点として単位ベクトルVcを定数t0倍した位置に角膜曲率中心Ct_nmに対応する第1仮定角膜曲率中心Ct1_nmが位置しているはずであるので、次式が成り立つ。
    Ct1_nm=t0・Vc+Cm
[0144]
 また、カメラの光学中心Cmを基点として単位ベクトルVnを定数t1倍した位置に反射像位置Pnが位置し、カメラの光学中心Cmを基点として単位ベクトルVmを定数t2倍した位置に反射像位置Pmが位置しており、反射像位置Pn及び反射像位置Pmは、角膜曲率中心Ct_nmから角膜曲率半径Rの位置に位置しているという前提で反射像位置Pn及び反射像位置Pmを算出する。
[0145]
 より詳細には、以下の通りとなる。
    Pn=t1・Vn+Cm
とすると、
    R =||t0・Vc|| +||t1・Vn||
                  -2・t0・t1・Vc・Vn
であるから、
   t1=t0・Vc・Vn±√{(||Vc・Vn|| -1)・t0 +R
となる。
[0146]
 ここで、復号(±)のうち、正号(+)側は、角膜曲率中心Ct_nmを中心とする半径Rの球と、カメラの光学中心Cm及び反射像位置Pnを通る直線と、の二つの交点のうちカメラから見て奥側の交点に相当するので、カメラから見て手前側の交点に相当する負号(-)側が求める定数t1である。
[0147]
同様にして、
    Pm=t2・Vm+Cm
とすると、
    R =||t0・Vc|| +||t2・v2||
                  -2・t0・t2・Vc・Vm
であるから、
   t2=t0・Vc・v2±√{(||Vc・Vm|| -1)・t0 +R
となる。
[0148]
 この場合においても、復号(±)のうち、正号(+)側は、角膜曲率中心Ct_nmを中心とする半径Rの球と、カメラの光学中心Cm及び反射像位置Pmを通る直線と、の二つの交点のうちカメラから見て奥側の交点に相当するので、カメラから見て手前側の交点に相当する負号(-)側が求める定数t2である。
[0149]
 続いて、ベクトルf及びベクトルgを求める。
 単位ベクトルVnと反射像位置Pn及び第n番目のIR照明装置LEDnとの関係、並びに、単位ベクトルVmと反射像位置Pm及び第m番目のIR照明装置LEDmとの関係より次の式を得ることができる。
   f=Vn+(Pn-LEDn)/||Pn-LEDn||
   g=Vm+(Pm-LEDm)/||Pm-LEDm||
[0150]
 つづいて、オペレータ用ユニット12のMPU31は、反射像位置Pnを通り、ベクトルfの向きに沿った第1直線LNnを仮定するとともに、反射像位置Pmを通り、ベクトルgの向きに沿った第2直線LNmを仮定し、直線LNnと直線LNmの交点(もしくは、2直線の双方から最も近い点[最近傍点])を算出し、これを第2仮定角膜曲率中心Ct2_nmとする。
[0151]
[数3]


[0152]
 この場合において、第1仮定角膜曲率中心Ct1_nm及び第2仮定角膜曲率中心Ct2_nmは、それぞれ角膜曲率中心Ct_nmに等しいはずであるから、第1仮定角膜曲率中心Ct1_nmと第2仮定角膜曲率中心Ct2_nmとの差を評価値Xとして評価値Xが最小となる定数t0を算出する。
 すなわち、次式を満たす定数t0を算出する。
[0153]
[数4]


[0154]
 次に再び図22を参照して処理を説明する。
 n番目及びm番目のIR照明装置を用いた角膜曲率中心の算出が終了すると(ステップS104)、MPU31は、mの値に1を加算する(ステップS105)。すなわち、
    m=m+1
とする。
[0155]
 続いてMPU31は、mの値がIR照明装置の個数Lnumに1を加えた値、すなわち、
    m=Lnum+1
となっているか否かを判別する(ステップS106)。
[0156]
 ステップS106の判別において、
    m<Lnum+1
であると判別された場合には(ステップS106;No)、MPU31は、再び処理をステップS103に処理を移行し、上述した処理を繰り返すこととなる。すなわち、一つのパラメータnの値に対し、対応するパラメータmの値全てに対して、光軸及び角膜曲率中心の算出を行うこととなる。
[0157]
 ステップS106の判別において、
    m=Lnum+1
であると判別された場合には(ステップS106;Yes)、当該パラメータnの値に対する処理は終了したので、MPU31は、パラメータnの値を新たな値とするために、nの値に1を加算する(ステップS107)。すなわち、
    n=n+1
とする。
[0158]
 続いてMPU31は、nの値がIR照明装置の個数Lnumに1を加えた値、すなわち、
    n=Lnum+1
となっているか否かを判別する(ステップS108)。
[0159]
 ステップS108の判別において、
    n<Lnum+1
であると判別された場合には(ステップS108;No)、MPU31は、再び処理をステップS93に処理を移行し、上述した処理を繰り返すこととなる。すなわち、新たなパラメータnの値に対し、対応するパラメータmの値全てに対して、光軸及び角膜曲率中心の算出を行うこととなる。
[0160]
 ステップS108の判別において、
    n=Lnum+1
であると判別された場合には(ステップS108;Yes)、光軸算出を行う全てのパラメータn及びパラメータmの組み合わせ(上記例の場合には、全24通りの組み合わせ=8個のIR照明装置から異なる2つを選ぶ組み合わせ から180°配置の4組を除いた組み合わせ)に対する処理は終了したので、MPU31は、外れ値を除去する処理を行う(ステップS109)。
[0161]
 外れ値の除去方法としては、例えば、24個の角膜曲率中心算出値のうちデータの最大値と最小値付近の値を平均値の計算から除外する(いわゆる、トリム平均)ことが可能である。
 続いてMPU31は、ステップS104で算出した角膜曲率中心のうち、外れ値を除去した後の角膜曲率中心の平均値(3次元空間上の角膜曲率中心座標の平均値)を角膜曲率中心平均値として算出する(ステップS110)。
[0162]
 角膜曲率中心平均値が算出されると、オペレータ用ユニット12のMPU31は、眼球カメラ23Rの撮像画像に基づいて瞳孔の中心点を求める(ステップS93)。
 そして、求めた瞳孔の中心点と、上述した処理により算出した定数t0及び単位ベクトルVcにより算出される角膜曲率中心平均値Ct_nmと、を結んで当該目の光軸として算出する(ステップS94)。
[0163]
 再び図8を参照して光軸算出処理を説明する。
 次にMPU31は、ステップS94で算出した光軸と視軸との差を補正量(光軸補正量)として算出する(ステップS43)。
[0164]
 より詳細には、MPU31は、算出した光軸が注視用画像GTを注視している被験者の視軸(視線)と一致するように、すなわち、視軸マーク画像GVAの表示位置(算出した角膜曲率中心平均値を通る光軸位置に相当)が注視用画像GT(被験者の視軸[視線]位置に相当)と一致するように、ステップS94で算出した光軸と被験者の視軸[視線]位置との差を補正量(光軸補正量)として算出することとなる。
[0165]
 そして、MPU31は、算出された光軸をステップS43で得られた補正量で補正して、被験者の視軸を随時推定することとなる(ステップS44)。
 以上の説明のように、本第2実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、視軸推定精度を向上させることができ、より高精度の検査を行うことができる。
[0166]
[2.1]第2実施形態の第1変形例
 図24は、第2実施形態の第1変形例のLEDユニットにおけるLEDの配置位置の説明図である。
 本変形例と第2実施形態が異なる点は、奇数個のIR照明装置を被験者の視軸(紙面に交差する軸)に交差する平面上の円CCLの円周上に同一角度毎に配置している点である。
[0167]
 図24の例の場合、7個のIR照明装置LED21~LED27を被験者の視軸(紙面に交差する軸)に交差する平面上の円CCLの円周上に同一角度毎(図24の例の場合、360°/7=約51.4°毎)に配置し、あるIR照明装置に対して他のIR照明装置が測定不能条件を満たす180°の位置に位置することが無いようにしている。
[0168]
 したがって、いずれの二つのIR照明装置を選択した場合でも光軸位置を算出することが可能となる。この場合においては、図22におけるステップS103の処理を省略して、より高速に処理を行うことができる。
[0169]
 この変形例においても、第2実施形態と同様に、第1のIR照明装置と第2のIR照明装置とが互いに180°の位置に配置されていない場合であっても、180°に近い位置(±α°範囲内:測定精度低下条件)、例えば、180±10°の範囲内の位置に配置されているような場合には、光軸の測定精度が低下するので、このような条件の場合にも除外するように構成することが可能である。
[0170]
 より詳細には、第1のIR照明装置と第2のIR照明装置とが180±10°の範囲内の位置に配置されているような場合には、第1のIR照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む第1の平面と、第2のIR照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む第2の平面と、を特定はできる。しかしながら、二つの平面の交線の特定する際の精度が低下し、角膜曲率中心の測定精度、ひいては、光軸の測定精度が低下するからである。したがって、このような条件の場合にも除外するように構成することが可能である。
[0171]
[2.2]第2実施形態の第2変形例
 第2実施形態及び第2実施形態の第1変形例においては、複数のIR照明装置を被験者の視軸に交差する平面上の円の円周上に同一角度毎に配置していたが、測定不能条件あるいは測定精度が満たされる限り、複数のIR照明装置を被験者の視軸に交差する平面上の円の円周上に任意の角度毎に配置するようにすることも可能である。
[0172]
[2.3]第2実施形態の第3変形例
 以上の説明においては、IR照明装置LED11~LED18は、被験者の視軸(紙面に交差する軸)に交差する平面上の円の円周上に配置するようにしていたが、3個以上のIR照明装置を有し、カメラの光学中心位置に対する各IR照明装置の3次元的な配置位置が既知であれば、IR照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む平面を容易に特定できる。
[0173]
 したがって、3個以上のIR照明装置のうち、いずれかのIR照明装置は、他のIR照明装置と同一平面上に無くても(=被験者の視軸に交差する複数の平面上の位置にあっても)よい。
[0174]
 また、3個以上のIR照明装置のうち、いずれかのIR照明装置は、被験者の視軸に交差する一の平面上、あるいは、被験者の視軸に交差する複数の平面上に3個以上のIR照明装置を配置している場合には、視軸に直交する同一平面上に各IR照明装置の正射影を投影した場合に、同一円周上に無くても良い。
[0175]
 また、視軸に直交する同一平面上に各IR照明装置の正射影を投影した場合に、視軸に交差する平面上で、同じ角度毎に配置する必要もない。
[0176]
 しかしながら、測定精度の確保の観点からは、視軸に直交する同一平面上に各IR照明装置の正射影を投影した場合に、視軸を囲うように分散配置されているのが好ましい。例えば、4個のIR照明装置を配置した場合、視軸に直交する平面上で、視軸を原点として互いに直交するX軸-Y軸で構成される座標平面上で、第1象限~第4象限のそれぞれに一つのIR照明装置が配置されているのが好ましい。
[0177]
[3]第3実施形態
 以上の説明においては、第1実施形態あるいは第2実施形態として視機能検査装置を例として説明したが、被験者用ディスプレイへの表示を用いて視機能訓練を行う視機能訓練装置について同様に適用することが可能である。
[0178]
 具体的には、同一の物が二つに見える両眼復視の状態となっている患者(被訓練者)において、左右の網膜に移った像を融合して(一つにまとめて)単一視する働きである融像機能を訓練する融像訓練装置、立体視をすることによって眼の能力を向上させる立体視訓練(近見訓練[いわゆる交差法]及び遠見訓練[いわゆる平行法])を行う立体視訓練装置等においても、訓練者において被訓練者が実際にどの位置を注視位置として視機能訓練を行っているかを容易に把握し、より一層の視機能訓練効果が得られるように指導を行うことが可能となる。
[0179]
 この場合においては、上記説明における検査者(オペレータ)を訓練者、被験者を被訓練者、被験者用ディスプレイを被訓練者用ディスプレイと読み替えるようにし、検査過程を訓練過程に適宜読み替えるようにすればよい。
[0180]
[4]実施形態の変形例
 以上の説明においては、視機能検査として、9方位眼位検査の場合を例として説明したが、視力検査(片眼遮蔽検査及び両眼解放検査)、同時視検査、融像検査、立体視検査(近見検査及び遠見検査)、視野検査、選好注視法(Preferential looking method)検査、不等像検査等においても同様に適用が可能である。
[0181]
 以上の説明においては、9方向眼位検査用チャートとして、正方形状(方眼紙形状)のチャートを用いていたが、従来よく知られている投影用の湾曲した9方向眼位検査用チャートを用いるようにすることも可能である。
[0182]
 以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

符号の説明

[0183]
 10、10A  視機能検査装置
 11  検査ユニット
 12  オペレータ用ユニット
 13  検査台
 14  顎台
 21  光学系ユニット
 21L 光学系ユニット
 21R 光学系ユニット
 23L 眼球カメラ
 23R 眼球カメラ
 24  被験者用ディスプレイ
 24D 表示画面
 25  マルチメディアインタフェース
 26  音/映像分離部
 27  スピーカ部
 28  制御インタフェース
 31  MPU
 32  ROM
 33  RAM
 34  フラッシュメモリ
 35  マルチメディアインタフェース
 36  制御インタフェース
 37  オペレータ用ディスプレイ
 37D 表示画面
 38  プリンタ
 39  マウス
 40  キーボード
 41  外部記録媒体接続部
 LD1、LD2 IR照明装置
 LDUR、LDUL IR照明ユニット装置
 LED11~LED18、LED21~LED27 IR照明装置
 MML1 注視位置画像
 MML2 注視位置画像
 MMR1 注視位置画像
 MMR2 注視位置画像
 MP1~MP9 測定点

請求の範囲

[請求項1]
 被験者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えた視機能検査装置において、
 前記被験者用表示装置に前記被験者の視認の対象画像を表示する対象表示部と、
 前記対象画像の視認時における前記被験者の視軸を推定する視軸推定部と、
 前記オペレータ用表示装置に前記対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する位置表示部と、
 前記オペレータ用表示装置に前記被験者の眼球映像を表示する表示部と、
 を備えた視機能検査装置。
[請求項2]
 前記視軸推定部は、前記検査対象画像の空間座標及び前記被験者の角膜を想定した角膜曲率中心の空間座標から算出した光軸と、前記光軸算出時に特定した前記被験者の視軸とに基づいて光軸補正量を設定し、所望の前記対象画像の視認時における前記被験者の光軸を前記光軸補正量で補正して前記視軸を推定する、
 請求項1記載の視機能検査装置。
[請求項3]
 前記視軸推定部は、実際の検査に先立つキャリブレーションにおいて目毎に前記光軸補正量を設定し、
 実際の検査で行われる全ての前記光軸の補正に際して前記光軸補正量を用いる、
 請求項2記載の視機能検査装置。
[請求項4]
 前記対象画像を9方向眼位検査における複数の測定点のいずれかに対応する位置を表す画像として用いる、
 請求項1記載の視機能検査装置。
[請求項5]
 前記複数の測定点に対応する視点位置を記憶し、9方向眼位検査終了後に前記複数の視点位置を所定の対応関係で接続した画像を9方位眼位検査用チャート画像上に検査結果画像として表示する検査結果表示部を備える、
 請求項4記載の視機能検査装置。
[請求項6]
 前記検査結果表示部は、右目の検査結果画像と左目の検査結果画像とを一つの前記9方位眼位検査用チャート画像上に重畳して表示して前記検査結果画像とする、
 請求項4又は請求項5記載の視機能検査装置。
[請求項7]
 検査光を前記被験者の眼球にそれぞれ照射する複数のIR照明装置と、
 前記検査光の前記眼球による反射像を撮像する撮像装置と、を有し、
 前記視軸推定部は、前記複数のIR照明装置のうち、選択した一組あるいは複数組の一対の前記IR照明装置のそれぞれの位置、前記反射像のそれぞれの位置及び前記撮像装置の光学中心に基づいて、前記視軸を推定する、
 請求項1記載の視機能検査装置。
[請求項8]
 複数の前記IR照明装置は、被験者の視軸に交差する一又は複数の平面上に配置されている、
 請求項7記載の視機能検査装置。
[請求項9]
 前記IR照明装置は、被験者の視軸に交差する一の平面上の円の円周上に所定角度毎に配置されている、
 請求項8記載の視機能検査装置。
[請求項10]
 前記視軸推定部は、前記IR照明装置の組を選択するに際し、一の前記IR照明装置に対して、測定不能条件あるいは所定の測定精度低下条件を満たす他の前記IR照明装置との組を除外する、
 請求項9記載の視機能検査装置。
[請求項11]
 複数の前記IR照明装置は、前記被験者の視軸を囲うように配置されている、
 請求項8記載の視機能検査装置。
[請求項12]
 複数の前記IR照明装置は、カメラの光学中心位置に対して3次元的な配置位置がそれぞれ既知である位置に配置されている、
 請求項7記載の視機能検査装置。
[請求項13]
 複数の前記IR照明装置は、前記被験者の視軸を囲うように配置されている、
 請求項12記載の視機能検査装置。
[請求項14]
 被訓練者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えた視機能訓練装置において、
 前記被訓練者用表示装置に前記被訓練者の視認の対象画像を表示する対象表示部と、
 前記対象画像の視認時における前記被訓練者の視軸を推定する視軸推定部と、
 前記オペレータ用表示装置に前記対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する位置表示部と、
 前記オペレータ用表示装置に前記被訓練者の眼球映像を表示する表示部と、
 を備えた視機能訓練装置。
[請求項15]
 前記視軸推定部は、前記対象画像の空間座標及び前記被験者の角膜を想定した角膜曲率中心の空間座標から算出した光軸と、前記光軸算出時に特定した前記被験者の視軸とに基づいて光軸補正量を設定し、所望の前記対象画像の視認時における前記被訓練者の光軸を前記光軸補正量で補正して前記視軸を推定する、
 請求項14記載の視機能訓練装置。
[請求項16]
 前記視軸推定部は、実際の検査に先立つキャリブレーションにおいて目毎に前記光軸補正量を設定し、
 実際の検査で行われる全ての前記光軸の補正に際して前記光軸補正量を用いる、
 請求項15記載の視機能訓練装置。
[請求項17]
 被験者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えた視機能検査装置において実行される方法であって、
 前記被験者用表示装置に前記被験者の視認の対象画像を表示する過程と、
 前記対象画像の視認時における前記被験者の視軸を推定する過程と、
 前記オペレータ用表示装置に前記対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する過程と、
 前記オペレータ用表示装置に前記被験者の眼球映像を表示する過程と、
 を備えた方法。
[請求項18]
 前記視機能検査装置は、検査光を前記被験者の眼球にそれぞれ照射する複数のIR照明装置と、前記検査光の前記眼球による反射像を撮像する撮像装置と、を有し、
 前記視軸を推定する過程は、前記複数のIR照明装置のうち、選択した一組あるいは複数組の一対の前記IR照明装置のそれぞれの位置、前記反射像のそれぞれの位置及び前記撮像装置の光学中心に基づいて、前記視軸を推定する、
 請求項17記載の方法。
[請求項19]
 被訓練者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えた視機能訓練装置で実行される方法において、
 前記被訓練者用表示装置に前記被験者の視認の対象画像を表示する過程と、
 前記対象画像の視認時における前記被訓練者の視軸を推定する過程と、
 前記オペレータ用表示装置に前記対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する過程と、
 前記オペレータ用表示装置に前記被訓練者の眼球映像を表示する過程と、
 を備えた方法。

図面

[ 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]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]

[ 図 21]

[ 図 22]

[ 図 23]

[ 図 24]