JP3462689B2 - 立体視機能検査装置 - Google Patents

立体視機能検査装置

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JP3462689B2
JP3462689B2 JP01881097A JP1881097A JP3462689B2 JP 3462689 B2 JP3462689 B2 JP 3462689B2 JP 01881097 A JP01881097 A JP 01881097A JP 1881097 A JP1881097 A JP 1881097A JP 3462689 B2 JP3462689 B2 JP 3462689B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、日常視において
近見で両眼融像による立体視を得ているかどうかを検査
する立体視機能検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】日常視において近見で両眼融像による立
体視を得ているかどうかを検査する方法は、ステレオテ
ストと呼ばれている。立体視とは、概念的には、両眼の
融像によって物体を立体的にとらえる能力をいう。具体
的には、両眼の融像によって2点間の奥行きのわずかな
違いを感じ取る能力として表される。
【0003】ステレオテストにおいては、図形が描かれ
たテストカードが用いられる。浮き出させるべき図形に
ついては、右目用図形と、左目用図形とが左右にずれて
描かれている。偏光フィルター、赤緑フィルター、回折
格子等によって、右目用画像を被検査者の右目のみに見
させ、左目用画像を被検査者の左目のみに見させること
により、テストカードの表面から図形が浮き出て見える
ようになる。
【0004】代表的なステレオテストであるティトマス
ステレオテストでは、偏光眼鏡によって両眼の視線が分
離される。ティトマスステレオテストによるテストの種
類には、フライテスト(fly test)、サークルズテスト(c
ircles test) 、およびアニマルズテスト(animals tes
t) がある。
【0005】フライテストでは、ハエの羽がテストカー
ド面より高く浮き上がって見えるかどうかを被検査者に
尋ね、被検査者が浮き上がっていると答えた場合には被
検査者に羽を指でつかませる。
【0006】サークルズテストでは、4個の輪の中から
どれが高く浮き上がって見えるかを被検査者に尋ねて、
答えさせる。
【0007】アニマルズテストでは、A、B、Cのグル
ープの中から、浮き上がって見える動物を、A、B、C
の順に被検査者に尋ねて、答えさせる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来のテストでは、図
形はテストカードに描かれているため、浮き上がって見
える輪、動物等を変更する際には、別のテストカードを
用意する必要があった。つまり、正解の異なる問題を作
成するためには、各問題ごとにテストカードを作成しな
ければならなかった。また、立体視機能が正常か否かの
判定は、検査者が検査状況を見て、検査者自身が行なわ
なければならなかった。
【0009】この発明は、正解の異なる問題を直ちにか
つ容易に作成できるとともに、検査結果を自動的に得ら
れる立体視機能検査装置を提供することを目的とする。
【0010】また、この発明は、検査者がいなくても、
立体視機能検査を行なうことができる立体視機能検査装
置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明による第1の立
体視機能検査装置は、両眼視差を利用した3次元表示手
段、該3次元表示手段から前方に所定間隔離れた視点位
置において、3次元物体画像が表示面に対して前方に飛
び出して見えるように、両眼視差が所定値に設定された
3次元物体画像を前記3次元表示手段に表示させる表示
制御手段、前記3次元表示手段の前方に設けられ、被検
査者が3次元物体画像をつかんだ位置を特定するための
位置検出手段、および前記位置検出手段によって特定さ
れた位置および3次元物体画像の前記飛び出し量に基づ
いて、被検査者の立体視機能が正常か否かを判定する手
段、を備えていることを特徴とする。
【0012】この発明による第2の立体視機能検査装置
は、両眼視差を利用した3次元表示手段、該3次元表示
手段から前方に所定間隔離れた視点位置において、3次
元物体画像がモニタ面に対して前方に飛び出して見え、
且つその飛び出し量が複数種類の間で切替え可能となる
ように、両眼視差が複数種類の所定値のいずれかに設定
された3次元物体画像を前記3次元表示装置に表示させ
る表示制御手段、前記3次元表示装置の前方に設けら
れ、被検査者が3次元物体画像をつかんだ位置を特定す
るための位置検出手段、ならびに前記位置検出手段によ
って特定された位置および3次元物体画像の前記飛び出
し量に基づいて、被検査者の立体視機能が正常か否かを
判定する手段、を備えていることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。
【0014】図1は、立体視機能検査装置の外観を示し
ている。
【0015】立体視機能検査装置は、検査者によって操
作されるパーソナルコンピュータ1と、被検査者に立体
視機能検査のための画像を提供する3次元ディスプレイ
装置(3Dディスプレイ装置)2と、3次元ディスプレ
イ2の前方に所定間隔をおいて配された複数の位置検出
器3と、音声ガイドを出力するためのスピーカ4とから
構成されている。
【0016】パーソナルコンピュータ1としては、この
例では、2次元ディスプレイ(2Dディスプレイ)19
を備えているいわゆるノート型パソコンが用いられてい
る。3Dディスプレイ装置2として、パララックスバリ
ア方式のものが用いられている。位置検出器3として
は、この例では、反射型光電検出器が用いられている。
この例では、位置検出器3は、2列に3つずつ設けられ
ている。
【0017】図2は、立体視機能検査装置の構成を示し
ている。
【0018】パーソナルコンピュータ1は、CPU11
によって制御される。CPU11には、そのプログラム
等を記憶するハードディスク12および必要なデータを
記憶するメモリ13が接続されている。また、CPU1
1には、マウスを含む入力装置14、音声ガイド生成回
路20および位置検出器3が接続されている。音声ガイ
ド生成回路20は、スピーカ4に接続されている。
【0019】さらに、CPU11には、第1のフレーム
メモリ15および第2のフレームメモリ16が接続され
ている。第1のフレームメモリ15は、D/A変換器1
7を介して2Dディスプレイ19に接続されている。第
2のフレームメモリ16は、D/A変換器18を介して
3Dディスプレイ装置2に接続されている。
【0020】図3は、3Dディスプレイ装置2の表示部
の構成を示している。
【0021】3Dディスプレイ装置2には、図4に示す
ように、パーソナルコンピュータ1から、元となる左目
用画像が水平方向に1/2に縮小された左目用縮小画像
30Lと、元となる右目用画像が水平方向に1/2に縮
小された右目用縮小画像30Rとからなる画像情報30
が送られる。3Dディスプレイ装置2は、送られてきた
左目用縮小画像および右目用縮小画像をそれぞれ縦長の
短冊状の画像に分解し、図3および図4に示すように、
液晶パネル41に左目用の短冊状画像31Lと右目用の
短冊状画像31Rとを水平方向に交互に並べて表示させ
る。
【0022】図3に示すように、液晶パネル41の背面
側には、バックライト42が配されている。液晶パネル
41の前側には、開口部43aと遮光部43bとが水平
方向に交互に配されたパララックスバリア43が配され
ている。被検査者がパララックスバリア43を介して液
晶パネル41上の画像を観察することにより、左目Lに
は左目用の短冊状画像のみが見え、右目Rには右目用の
短冊状画像のみが見える。
【0023】図5は、立体視機能検査の全体的な処理手
順を示している。
【0024】この立体視機能検査では、たとえば、トン
ボの静止画の立体画像を3Dディスプレイ装置2に表示
し、被検査者に浮き上がって見えるトンボの羽を指でつ
かませ、その指の位置と予め算出された視差角(飛び出
し量)とに基づいて、被検査者の立体視機能が正常か否
かを判定するテストである。
【0025】このテストに用いられるトンボの立体画像
(左目用画像および右目用画像)は、左右の目に対応す
る2つのカメラで対象物を別々に撮像することによって
得られる。この実施の形態では、視差角がそれぞれ15
00秒(以下、第1視差角という)、3000秒(以
下、第2視差角という)および5000秒(以下、第3
視差角という)の3つの場合それぞれについて、トンボ
の立体画像(左目用画像および右目用画像)が得られて
いる。そして、これらの視差角ごとの左目用画像および
右目用画像が、ハードディスク12に格納されている。
【0026】図7は、2Dディスプレイ19に表示され
る初期画面の一例を示している。初期画面には、開始ボ
タン51と終了ボタン52とが表示されている。
【0027】開始ボタン51が押されると、まず、第1
視差角の立体画像に基づく立体視機能検査処理が行なわ
れる(ステップ1)。第1視差角の立体画像に基づく立
体視機能検査処理において、正常であると判定された場
合には(ステップ2でYES)、当該被検査者の立体視
機能は正常である旨の検査結果がハードディスク12に
記憶され(ステップ3)、今回の立体視機能検査は終了
する。
【0028】第1視差角の立体画像に基づく立体視機能
検査処理において、正常ではないと判定された場合には
(ステップ2でNO)、第2視差角の立体画像に基づく
立体視機能検査処理が行なわれる(ステップ4)。第2
視差角の立体画像に基づく立体視機能検査処理におい
て、正常と判定された場合には(ステップ5でYE
S)、当該被検査者の立体視機能は正常である旨の検査
結果がハードディスク12に記憶され(ステップ6)、
今回の立体視機能検査は終了する。
【0029】第2視差角の立体画像に基づく立体視機能
検査処理において、正常ではないと判定された場合には
(ステップ5でNO)、第3視差角の立体画像に基づく
立体視機能検査処理が行なわれる(ステップ7)。第3
視差角の立体画像に基づく立体視機能検査処理におい
て、正常と判定された場合には(ステップ8でYE
S)、当該被検査者の立体視機能は正常である旨の検査
結果がハードディスク12に記憶され(ステップ9)、
今回の立体視機能検査は終了する。
【0030】第3視差角の立体画像に基づく立体視機能
検査処理において、正常ではないと判定された場合には
(ステップ8でNO)、当該被検査者の立体視機能は正
常ではない旨の検査結果がハードディスク12に記憶さ
れ(ステップ10)、今回の立体視機能検査は終了す
る。
【0031】図6は、図5のステップ1の第1視差角の
立体画像に基づく立体視機能検査処理の詳細な手順を示
している。
【0032】まず、第1視差角に対応するトンボの左目
用画像と右目用画像とがハードディスク12から読み出
されてメモリ13に格納される(ステップ21)。
【0033】メモリ13に格納された左目用画像および
右目用画像のうちの一方が、フレームメモリ15および
D/A変換器17を介して2Dディスプレイ(以下、検
査者用画面という)19に送られ、検査者用画面19に
トンボの2次元画像が表示されるとともに、第1視差角
が検査者用画面19に表示される(ステップ22)。こ
の画像の一例が図8に示されている。
【0034】この例では、開始ボタン51および終了ボ
タン52の他に、トンボの画像61が表示されるととも
に、設定されている視差角(飛び出し量)62が表示さ
れる。
【0035】一方、メモリ13に格納されたトンボの左
目用画像と右目用画像とに基づいて、これらがそれぞれ
水平方向に1/2に縮小されることにより、図4に符号
30で示すような、1フレーム分の画像が生成される。
生成された1フレーム分の画像は、フレームメモリ16
およびD/A変換器18を介して3Dディスプレイ装置
2に送られる。
【0036】3Dディスプレイ装置2は、送られてきた
左目用縮小画像と右目用縮小画像とを、それぞれ縦長の
短冊状の画像に分解し、液晶パネル41(以下、被検査
者用画面という)に左目用の短冊状画像と右目用の短冊
状画像とを水平方向に交互に並べて表示させる(ステッ
プ23)。この画像の一例が図9に示されている。した
がって、被検査者が被検査者用画面41に表示されたト
ンボの画像を観察すると、トンボが浮き上がって見え
る。
【0037】この後、”トンボの羽をつかんで下さい”
といった音声ガイドがスピーカ4から出力される(ステ
ップ24)。この音声ガイドによって、被検査者は、図
10に示すように、浮き上がって見えるトンボの羽を指
でつかむ。
【0038】音声ガイドが出力されてから、所定時間が
経過すると、各位置検出器3からの検出信号がCPU1
1によって取り込まれる(ステップ25)。CPU11
は、取り込んだ検出信号に基づいて、被検査者の手の位
置を算出し、被検査者の手の位置が、第1視差角に対応
した飛び出し量に応じた位置か否かを判定する(ステッ
プ26)。
【0039】被検査者の手の位置が、第1視差角に対応
した飛び出し量に応じた位置である場合には、当該被検
査者の立体視機能は正常であると判定される(ステップ
27)。被検査者の手の位置が、第1視差角に対応した
飛び出し量に応じた位置ではない場合には、第1視差角
における当該被検査者の立体視機能は正常ではないと判
定される(ステップ28)。
【0040】図5のステップ4の第2視差角の立体画像
に基づく立体視機能検査処理および図5のステップ7の
第3視差角の立体画像に基づく立体視機能検査処理も、
図6に示す第1視差角の立体画像に基づく立体視機能検
査処理とほぼ同様であるので、その概要についてのみ説
明する。
【0041】第2視差角の立体画像に基づく立体視機能
検査処理においては、第2視差角に対応するトンボの左
目用画像と右目用画像とがハードディスク12から読み
出されてメモリ13に格納され、メモリ13に格納され
た第2視差角に対応するトンボの左目用画像と右目用画
像に基づいて、トンボの立体画像が被検査者用画面41
に表示される。そして、被検査者の手の位置が、第2視
差角に対応する飛び出し量に応じた位置にあるか否かに
よって、正常か否かが判定される。
【0042】第3視差角の立体画像に基づく立体視機能
検査処理においては、第3視差角に対応するトンボの左
目用画像と右目用画像とがハードディスク12から読み
出されてメモリ13に格納され、メモリ13に格納され
た第3視差角に対応するトンボの左目用画像と右目用画
像に基づいて、トンボの立体画像が被検査者用画面41
に表示される。そして、被検査者の手の位置が、第3視
差角に対応する飛び出し量に応じた位置にあるか否かに
よって、正常か否かが判定される。
【0043】なお、ハードディスク12に記憶された最
終的な検査結果を、プリンタによってプリントアウトし
たり、検査者用画面19に表示させることができる。
【0044】上記実施の形態では、3つの異なる視差角
の立体画像を、段階的に表示させているが、2種の異な
る視差角の立体画像あるいは4種以上の異なる視差角の
立体画像を段階的に表示させてもよい。また、1種類の
みの視差角の立体画像を表示させることによって、立体
視機能を検査するようにしてもよい。
【0045】上記実施の形態によれば、検査結果を自動
的に得ることができる。また、被検査者によってパーソ
ナルコンピュータ1を操作させることにより、被検査者
単独で、つまり検査者なしで、立体視機能検査を行なう
ことができるようになる。
【0046】
【発明の効果】この発明によれば、正解の異なる問題を
直ちにかつ容易に作成できるとともに、検査結果を自動
的に得られる立体視機能検査装置が実現する。また、こ
の発明によれば、検査者がいなくても、立体視機能検査
を行なうことができる立体視機能検査装置が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】立体視機能検査装置の外観を示す外観図であ
る。
【図2】立体視機能検査装置の構成を示すブロック図で
ある。
【図3】3Dディスプレイ装置の表示部の構成を示す模
式図である。
【図4】パーソナルコンピュータから3Dディスプレイ
装置に供給される画像と、3Dディスプレイ装置に表示
される画像を示す模式図である。
【図5】立体視機能検査の全体的な処理手順を示すフロ
ーチャートである。
【図6】図5のステップ1の第1視差角の立体画像に基
づく立体視機能検査処理の詳細な手順を示すフローチャ
ートである。
【図7】立体視機能検査を行う場合の検査者用画面にお
ける初期画面の一例を示す模式図である。
【図8】立体視機能検査開始直後の検査者用画面の一例
を示す模式図である。
【図9】被検査者用画面の一例を示す模式図である。
【図10】被検査者によってトンボの羽がつかまれる様
子を概念的に示す側面図である。
【符号の説明】
1 パーソナルコンピュータ 2 3Dディスプレイ装置 3 位置検出器 11 CPU 12 ハードディスク 13 メモリ 14 入力装置 15、16 フレームメモリ 17、18 D/A変換器 19 2Dディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹本 賢史 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−182650(JP,A) 特開 平9−154817(JP,A) 特開 昭62−173772(JP,A) 特開 平5−337084(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 3/00 - 3/16

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両眼視差を利用した3次元表示手段、 該3次元表示手段から前方に所定間隔離れた視点位置に
    おいて、3次元物体画像が表示面に対して前方に飛び出
    して見えるように、両眼視差が所定値に設定された 3次
    元物体画像を前記3次元表示手段に表示させる表示制御
    手段、前記3次元表示手段 の前方に設けられ、被検査者が3次
    元物体画像をつかんだ位置を特定するための位置検出手
    段、および前記位置検出手段によって特定された位置お
    よび次元物体画像の前記飛び出し量に基づいて、被検
    査者の立体視機能が正常か否かを判定する手段、 を備えている立体視機能検査装置。
  2. 【請求項2】 両眼視差を利用した3次元表示手段、 該3次元表示手段から前方に所定間隔離れた視点位置に
    おいて、3次元物体画像が表示面に対して前方に飛び出
    して見え、且つその飛び出し量が複数種類の間で切替え
    可能となるように、両眼視差が複数種類の所定値のいず
    れかに設定された 3次元物体画像を前記3次元表示手段
    に表示させる表示制御手段、前記3次元表示手段 の前方に設けられ、被検査者が3次
    元物体画像をつかんだ位置を特定するための位置検出手
    段、ならびに前記位置検出手段によって特定された位置
    および次元物体画像の前記飛び出し量に基づいて、被
    検査者の立体視機能が正常か否かを判定する手段、 を備えている立体視機能検査装置。
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