JP2012100761A - 立体視検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 被験者の自発的な行動によることなく立体視能力を正確に検査できる立体視検査装置を提供する。
【解決手段】 右眼用視標と左眼用視標との間で視差が与えられた立体視標を表示する表示手段１と、立体視標の視差量を入力する視差量操作部５と、入力された視差量で右眼用視標を被験者の右眼のみから視認可能に表示させ、左眼用視標を被験者の左眼のみから視認可能に表示させる制御装置２と、被験者に装着され、右眼用視標を被験者の右眼により視認させ、左眼用視標を被験者の左眼により視認させる立体視メガネ３と、測定者に操作され、被験者の両眼の眼球距離が接近している状態から被験者の両眼の眼球距離が離間する状態に変化したことが入力される測定用操作部４とを備え、立体視の検査時に、制御装置２は、立体視標の視差量を増加させ、測定用操作部４による入力を検出したときの視差量を立体視が可能な限界視差量とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被験者の立体視能力を検査する立体視検査装置に関する。

従来より、被験者の立体視能力を検査する技術としては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。

特許文献１に記載された立体視検査では、３次元物体画像を３次元表示装置に表示し、患者がその３次元物体画像を視覚で認識して、手で掴んだ位置を特定する手段を有する。これにより、３次元物体画像の浮き出し量と手の位置とから立体視能力を検査している。

また、他の立体視検査としては、小児の立体視検査をする場合、偏光フィルタや赤緑フィルタ等を用いてカードに描かれた視標を患者に立体的に見えるように提示し、浮き出してくる視標を触らせたり、複数の視標のうちどの視標が浮き出しているかを回答させている。

特開平１０−２１１１７０号公報

しかしながら、上述の立体視検査では、簡易に立体視能力を検査することができるが、小児が触りたがらない視標であった場合や、カードを用いているために浮かび上がっている視標がどれかを覚えられてしまった場合には、正確な立体視能力を検査することが困難となる。

また、特許文献１に記載された技術であっても、３次元物体画像を掴むことができない乳幼児や、３次元物体画像を掴もうとしない小児では、立体視検査を行うことができない。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、被験者の自発的な行動によることなく立体視能力を正確に検査できる立体視検査装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決する第１の発明に係る立体視検査装置は、右眼用視標と左眼用視標との間で視差が与えられた立体視標を表示する表示手段と、前記表示手段に表示する立体視標の視差量を入力する視差量入力手段と、前記視差量入力手段により入力された視差量で、前記右眼用視標を被験者の右眼のみから視認可能に表示させ、前記左眼用視標を被験者の左眼のみから視認可能に表示させる表示制御手段と、被験者に装着され、前記右眼用視標を被験者の右眼により視認させ、前記左眼用視標を被験者の左眼により視認させる両眼分離手段と、測定者に操作され、被験者の両眼の眼球距離が接近している状態から被験者の両眼の眼球距離が離間する状態に変化したことが入力される操作手段とを備え、立体視の検査時に、前記表示制御手段は、前記表示手段に表示させた立体視標の視差量を増加させ、前記操作手段による入力を検出したときの視差量を立体視が可能な限界視差量とすることを特徴とするものである。

第１の発明に係る立体視検査装置であって、第２の発明は、前記限界視差量を、被験者の視差角に変換する視差角算出手段を備えることを特徴とするものである。

第１又は第２の発明に係る立体視検査装置であって、第３の発明は、前記表示制御手段は、立体視の検査時に、立体視標の大きさを変更することを特徴とするものである。

第１乃至第３の何れかの発明に係る立体視検査装置であって、第４の発明は、前記立体視標は、所定のキャラクターであることを特徴とするものである。

本発明によれば、視差量を増加させることによる眼球の動きに基づいて立体視能力の検査を行うことができるので、被験者の自発的な行動によることなく立体視能力を正確に検査できる。

本発明の実施形態として示す立体視検査装置の構成を示す図である。 （ａ）は視差量が小さいときの立体視標の表示画面、（ｂ）は視差量を増加させたときの立体視標の表示画面である。 （ａ）は視差量が小さいときの眼球位置、（ｂ）は視差量を増加させたときの立体視標の表示画面である。 眼位ずれ量に相当する立体視ディスプレイのピクセル数、ピクセル寸法、立体視ディスプレイと被験者との距離、視差の関係を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明に係る立体視検査装置は、被験者の立体視能力を検査するものである。ここで、立体視能力を検査する手法としては、医師等の測定者が被験者の様子を見て立体視能力を検査する他覚式と、被験者が自ら回答することによって立体視能力を検査する自覚式とがある。本発明に係る立体視検査装置は、他覚式によって立体視能力を検査するものである。特に、立体視検査装置は、口や身振りで回答できない被験者（小児や赤ん坊など）に対して、眼の動きを測定者が見て、立体視能力の検査結果を得る。

本発明を適用した立体視検査装置は、例えば図１に示すように構成される。この立体視検査装置は、表示手段としての立体視ディスプレイ１と、表示制御手段としての制御装置２と、両眼分離手段としての立体視メガネ３と、操作手段としての測定用操作部４と、視差量入力手段として視差量操作部５とを含む。

立体視ディスプレイ１は、右眼用視標と左眼用視標との間で視差が与えられた立体視標を表示する。立体視ディスプレイ１は、制御装置２と接続されている。立体視ディスプレイ１は、制御装置２から供給された映像データに従って駆動することによって、右眼用視標と左眼用視標とからなる立体視標を表示する。

この立体視標は、所定のキャラクターであることが望ましい。この所定のキャラクターとは、後述の電車、動物、アニメのキャラクター等の小児等が興味を示すような絵柄である。これにより、特に、小児や赤ん坊など、自ら立体視能力を回答できない被験者であっても、当該被験者の視線を立体視標に集中させて、正確に立体視能力を検査できる。

なお、図１に示す例では、立体視ディスプレイ１を使用しているが、プロジェクタ及びスクリーンで実現しても良い。また、レンチキュラー方式のディスプレイを使用してもよい。

立体視メガネ３は、被験者に装着され、右眼用視標を被験者の右眼により視認させ、左眼用視標を被験者の左眼により視認させる。

立体表示方式として時分割方式を採用した場合、立体視メガネ３の左眼部分及び右眼部分を液晶シャッタとする。制御装置２は、右眼用視標及び左眼用視標の表示タイミングと、立体視メガネ３の右眼部分及び左眼部分の液晶シャッタの動作とを同期させる。制御装置２は、被験者の左眼に左眼用視標を見せるときには、立体視ディスプレイ１に左眼用視標を表示すると共に、当該左眼用液晶シャッタを開にすると共に右眼用液晶シャッタを閉にする。また、制御装置２は、被験者の右眼に右眼用視標を見せるときには、立体視ディスプレイ１に右眼用視標を表示すると共に、当該右眼用液晶シャッタを開にすると共に左眼用液晶シャッタを閉にする。

また、立体表示方式として偏光方式を採用した場合、立体視メガネ３の左眼部分を左眼用偏光フィルムとし、立体視メガネ３の右眼部分を右眼用偏光フィルムとする。そして、制御装置２は、被験者の左眼に左眼用視標を見せるときには、当該左眼用偏光フィルムと同じ偏光方向で左眼用視標を表示させる。また、制御装置２は、被験者の右眼に右眼用視標を見せるときには、当該右眼用偏光フィルムと同じ偏光方向で右眼用視標を表示させる。

測定用操作部４は、測定者に操作されるボタン等からなる。測定用操作部４は、測定者に操作され、被験者の両眼の眼球距離が接近している状態から被験者の両眼の眼球距離が離間する状態に変化したことが入力される。

視差量操作部５は、立体視ディスプレイ１に表示する立体視標の視差量を入力する。視差量操作部５は、例えば立体視ディスプレイ１に表示されたＧＵＩに従って操作されるキーボード等からなる。

視差量操作部５は、医師等の測定者によって操作される。視差量操作部５によって入力される視差量は、立体視能力において徐々に視差量を大きくする際の初期値である。また、視差量操作部５には、立体視能力の検査開始及び終了操作、キャラクターの選択操作等、立体視能力の検査に必要な他の操作も可能になっている。

制御装置２は、視差量操作部５により入力された視差量で、右眼用視標を被験者の右眼のみから視認可能に表示させ、左眼用視標を被験者の左眼のみから視認可能に表示させる。また、制御装置２は、立体視能力の検査時において、視差量操作部５の操作に応じて、立体視ディスプレイ１に表示させた立体視標の視差量を、視差量操作部５により設定された初期値から増加させる。その後、制御装置２は、測定用操作部４による入力を検出したときの視差量を立体視が可能な限界視差量とする。

具体的には、図２（ａ）に示すように立体視ディスプレイ１の表示範囲１００に、初期値の視差を与えた右眼用視標及び左眼用視標からなる立体視標１０１を表示させる。その後、立体視能力の検査時に、初期値の視差から次第に、視差量を大きくして、図２（ｂ）のような立体視標１０２を表示させる。

このように視差量を増加させると共に、制御装置２は、図２（ｂ）のように、立体視標の大きさも変更しても良い。ここで、視差量を増加させて、立体視標１０１が手前に浮かび上がる際、実際には物体が近づいていることと同義であり、立体視標１０２も大きくする。このように、立体視ディスプレイ１に立体視標１０１を表示するときにも、現実に沿った立体視標の大きさにすることで、被験者が普段の立体視能力を発揮して、被験者の正確な立体視能力を検査できる。

また、制御装置２は、視差量操作部５によって立体視標のキャラクターの選択操作に応じて、立体視標を切り替えて立体視ディスプレイ１に表示させる。

このような立体視検査装置を用いた立体視能力の検査において、被験者の眼球は、図２（ａ）のように小さな視差量で立体視標を表示しているときには、図３（ａ）のような眼球位置ａとなっている。その後、図２（ｂ）に示すように、視差量を増加させると、被験者にとっては立体視標が近づくように見え、図３（ｂ）のように、次第に被験者の眼球位置ｂが内側に移動し、被験者の両眼の眼球距離が接近する寄り目状態となる。更に視差量を増加させ、被験者の立体視の限界視差量となると、図３（ｃ）のように、被験者にとって限界の眼球位置ｂから、被験者の両眼の眼球距離が離間する状態に変化する。このとき、測定者は、測定用操作部４を操作する。これにより、制御装置２は、測定用操作部４が操作されたときの視差量が、被験者にとっての立体視の限界視差量と認識できる。

そして、制御装置２は、限界視差量を、被験者の視野角に変換することができる（視差角算出手段）。このとき、制御装置２は、測定者による視差量操作部５の操作に応じて、図４に示すように、立体視ディスプレイ１と被験者との距離Ｄ、限界視差量分のピクセル数Ｐ、ピクセルの寸法ｄに基づいて、ｔａｎ（θ／２）＝（Ｐ／２）×ｄ／Ｄなる演算を行う。これによって、制御装置２は、限界視差量における被験者の視差角θを求めることができる。

なお、視差量を増加させる手法は、制御装置２が自動で行っても良く、測定者が操作によって手動で行っても良い。また、視差量を増加させる速度は、正確に限界視差量を測定できるよう任意に変更することが望ましい。

以上説明したように、本発明を適用した立体視検査装置によれば、視差量を増加させることによる眼球の動きに基づいて立体視能力の検査を行うことができるので、被験者の自発的な行動によることなく立体視能力を正確に検査できる。

また、この立体視検査装置によれば、限界視差量のみならず、視差を付けていないときの眼の状態から、視差を付けた時に眼が初めて動いた場合を記録することで、立体視のできる最小視差量を求めることができる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１ 立体視ディスプレイ
２ 制御装置
３ 立体視メガネ
４ 測定用操作部
５ 視差量操作部
１０１，１０２ 立体視標

Claims (4)

1. 右眼用視標と左眼用視標との間で視差が与えられた立体視標を表示する表示手段と、
   前記表示手段に表示する立体視標の視差量を入力する視差量入力手段と、
   前記視差量入力手段により入力された視差量で、前記右眼用視標を被験者の右眼のみから視認可能に表示させ、前記左眼用視標を被験者の左眼のみから視認可能に表示させる表示制御手段と、
   被験者に装着され、前記右眼用視標を被験者の右眼により視認させ、前記左眼用視標を被験者の左眼により視認させる両眼分離手段と、
   測定者に操作され、被験者の両眼の眼球距離が接近している状態から被験者の両眼の眼球距離が離間する状態に変化したことが入力される操作手段とを備え、
   立体視の検査時に、
   前記表示制御手段は、前記表示手段に表示させた立体視標の視差量を増加させ、
   前記操作手段による入力を検出したときの視差量を立体視が可能な限界視差量とすることを特徴とする立体視検査装置。
2. 前記限界視差量を、被験者の視差角に変換する視差角算出手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の立体視検査装置。
3. 前記表示制御手段は、立体視の検査時に、立体視標の大きさを変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の立体視検査装置。
4. 前記立体視標は、所定のキャラクターであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の立体視検査装置。

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