JP4683280B2 - 視力検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検者、特に乳幼児等の視力を検査する視力検査装置に関する。

乳幼児等の自覚的な視力検査では、披検者にランドルト環等を提示し、見え方を申告するような、通常の自覚的な視力検査は難しい。このため、乳幼児の視力検査には、背景を灰色とし、そこに白と黒からなる縦縞の縞模様パターンが形成された検査カード（Teller acuity cards）を乳幼児に提示して、検査カードの動きに対して眼が追従するかるかどうかで視力を検査するプリファレンシャル・ルッキング（Preferenttial Looking）検査（以下、ＰＬ検査と略す）が提案されている。このようなＰＬ検査には、液晶モニタに縞模様パターンを電気的に形成して呈示し、視力検査をするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
登録実用新案第３０３３８７６号公報

しかしながら、モニタ画面で背景を灰色とし、視標を空間周波数の高い縞模様パターンで表示すると、縞模様パターンと背景の灰色の境界部分で、強調効果が起こってします。これにより、被検者にとっては、視標の判別が行い易くなる。また、モニタを用いる場合、そのモニタの特性によっては好適な視標呈示が行い難い場合がある。

以上、従来技術の問題点に鑑み、液晶モニタ等を用いて視標を呈示する場合であっても、好適に視標を呈示することができ、視力検査を精度よく行うことのできる視力検査装置を提供することを技術課題とする。また、使い勝手のよい視力検査装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１） 被検者に所定の矩形波パターンとして白と黒の２色を用いた縞模様からなる視標を呈示して視力検査を行う視力検査装置において、前記２色の中間色として見える背景を形成し，該背景上に前記視標を呈示する視標呈示手段と、該視標呈示手段にて呈示される前記視標の輪郭を画像処理により平滑化させる平滑化手段と、を備えることを特徴とする。
（２） （１）の視力検査装置において、前記平滑化手段による平滑化処理は前記背景の色情報又は輝度情報と前記背景と接する前記視標の輪郭部分の色情報又は輝度情報に基づいて行われることを特徴とする。
（３） （２）の視力検査装置において、前記平滑化手段による平滑化処理は前記視標に形成される縞模様のラインに直交する方向に対して行うことを特徴とする。
（４） （１）の視力検査装置において、前記視標呈示手段は前記背景を前記２色からなる１ピクセル幅のラインを用いた縞模様として呈示することにより前記中間色に見させることを特徴とする。
（５） （１）〜（４）の視力検査装置は、さらに被検者の顔を撮影する撮影手段と、該撮影手段にて撮影された被検者像を表示するモニタと、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、好適に視標を呈示することができ、視力検査を精度よく行うことができる。また、被検者の眼の動きを簡単に把握することができ使い勝手がよい。

以下に図面を用いて、本発明の実施形態を説明する。
図１は本実施形態の構成概要を示す図である。１は液晶モニタからなる表示手段であり、被検眼Ｅに視標を呈示する。２は制御ユニットであり、ＣＰＵからなる制御部２ａと記憶手段となるメモリ２ｂを内蔵する。３は被検者の様子を観察するためのカメラ、４はキーボード、５はマウス、６はカメラ３にて撮影された被検者の顔を表示するための検者用モニタである。キーボード４及びマウス５は呈示する検査視標や背景の条件等を設定するための入力手段となる。液晶モニタ１、カメラ３、キーボード４、マウス５、検者用モニタ６は、各々制御ユニットに接続される。なお、メモリ２ｂには、検査プログラムや視標を形成するための視標形成用プログラム等の情報が記憶されている。

次に、液晶モニタ１に呈示される検査視標について説明する。図２はモニタ１に呈示される視標パターンの一例を示した図である。図示するように、背景１００ｇ上に所定の空間周波数（矩形波パターン）として異なる２色を用いた縞模様からなる視標１００ｃが呈示される。なお、本実施形態の検査視標１００ｃは、白と黒の２色を用いた縦縞模様の矩形状の検査視標としている。また、背景１００ｇは、検査視標に用いた色の中間色（本実施形態では灰色）としている。ここで言う中間色とは、視標の縞模様パターンが細かくなると、被検者に見えにくくなるときの色とする。図中、Ｂは黒色のラインを表し、Ｗは白色のラインを表す。

図２に示されるように、黒色ラインＢと白色ラインＷとが交互に配置され、縞模様パターンを形成する。この縞模様パターンは、所定の空間周波数になるように調節される。その空間周波数は、２００〜１ｃ／ｄｅｇ（縞幅では、３０〜０．２３ｍｍ）である。空間周波数は高くなる（縞の本数が多くなる）につれ、縞模様パターン検査視標１００ｃと背景１００ｇとが、同化して見え、被検者には見え難くなる。なお、黒色ラインＢと白色ラインＷのコントラスト比は、約８５〜９５％となるのが好ましい。また、本実施形態では、検査視標を矩形状とするものとしているが、これに限るものではない。被検者として乳幼児を対象とするため、乳幼児が興味を持つ形状、例えば、動物やキャラクターの形状を検査視標の形状とすることもできる。

なお、本実施形態で示すように、空間周波数の高い視標、つまり、背景１００ｇに同化して見え難い視標であればあるほど、検査視標１００ｃと背景１００ｇとの境界部分では、背景に接する白色ライン又は黒色ラインが目立つ場合がある。このため、被検者に検査視標１００ｃと背景１００ｇとの境界が線状に見えてしまい、本来、検査視標１００ｃ全体が視認できない状態でありながら、境界部分を視認してしまう恐れがある。

このため、検査視標１００ｃに境界線を目立たなくするための画像処理（平滑化処理）を施しておく。図３はモニタに呈示された検査視標及び背景に対して加える平滑化処理の手法を示した模式図である。図では、検査視標１００ｃの縞模様パターンは、高い空間周波数となる１ラインの幅が２ピクセルとなる場合としている。なお、平滑化処理前では、図３（ａ）に示すように、白色ラインＷが背景１００ｃと接するものとしている。平滑化処理を行う場合には、図３（ａ）に示す黒色ラインＢ及び白色ラインＷにおいて、そのラインの長手方向（本実施形態では縦方向）と背景１００ｇとが接する１ピクセル幅のライン部分に対して画像処理を行う。画像処理は本来表示すべきラインの色情報と背景１００ｇの色情報に基づいて、本来表示すべきラインの色と背景色との中間色を前述した画像処理を行うライン部分の色とすることにより平滑化が行われる。

具体的には、例えば、本来表示すべきラインの色情報を三原色のＲｃ,Ｇｃ,Ｂｃとし、背景１００ｇの色情報を三原色のＲｇ,Ｇｇ,Ｂｇとすると、画像処理を行うライン部分の色（Ｒ,Ｇ,Ｂ）は、それぞれＲ＝（Ｒｃ+Ｒｂ）/２，Ｇ＝（Ｇｃ+Ｇｂ）/２，Ｂ＝（Ｂｃ+Ｂｂ）/２とされる。このように得られた色情報を用いて画像処理を行うライン部分の色が決定される。

本実施形態においては、図３（ａ）に示す一番外側の１ピクセル幅の白色ラインＷ（背景１００ｇと接するライン）に対して、前述した画像処理を行う。その結果、図３（ｂ）に示すように、本来のライン色（白色）と背景色（灰色）の中間色が割り当てられたラインＧＷが形成されることとなる。

なお、本実施形態では縞模様を形成する各ラインの幅を２ピクセルとしているが、これに限るものではなく、１ピクセル幅のラインや２ピクセル幅以上のラインであっても同様の処理を行う。また、以上の説明では、平滑化を境界部分に対して、縞模様パターン側の１ピクセル幅のラインに背景色と縞模様パターンとの中間色を当てはめたが、これに限るものではない。背景側の１ピクセル幅のラインに中間色を割り当ててもよい。

以上、説明した平滑化処理に基づいて、モニタに表示する視標の輪郭部分に平滑化処理を行う。このように、平滑化処理された視標は、その境界部分の強調が抑制される。このため、空間周波数の高い縞模様パターンの視標であっても、被検者が境界部分だけを捉えて、本来見えないはずの視標を認識してしまうことを低減できる。

なお、平滑化処理は、縞模様パターンのライン方向に対して、直交する方向、つまり、本実施形態では横方向に対して行ったが、それの限るものではない。縞模様パターンと背景の境界であれば、どの方向に平滑化を行ってもよい。例えば、縦方向であってもよい。

以上のような構成を備える眼科装置において、その動作について説明する。本実施形態では、乳幼児にＰＬ検査を行う場合を想定する。

ＰＬ検査を行う際には、被検者（乳幼児）を親に抱かせて、親のひざの上に座らせる。検者はキーボード４を用いて検査プログラムを実行させる。キーボード４からの指令信号を受け、制御部２ａはメモリに記憶されている検査プログラムを実行し、モニタ１の画面に図４に示すような、背景１００ｇと縞模様からなる検査視標１００ｃとを呈示させる。このとき、制御部２ａは、呈示する視標を平滑化する。なお、図示するように、検査視標１００ｃはモニタ１の画面内の左側または右側に表示される。

検者は、さらにキーボード４やマウス５を用いて、検査視標１００ｃの形状、空間周波数（縞模様の細かさ）、表示エリア（左側または右側）等を選択し、モニタ１の画面に種々の検査視標を表示させる。被検者の様子はカメラ３によって撮影され、その様子がモニタ６に表示される。検者はモニタ６を見ながら、被検者が検査視標１００ｃを見ているか（左右側への視標の切り換えに追従するか）どうかを確認する。検査視標１００ｃが見えていると確認できれば、さらに空間周波数の高い縞模様からなる検査視標を呈示し、視力検査を行う。呈示される検査視標１００ｃは、前述したようにその輪郭部分が平滑化処理されているため、高い空間周波数の縞模様からなる検査視標を呈示しても、背景１００ｇとの境界が強調され難く、好適に検査を行うことができる。被検者が視標を見えていると判断できた最も縞の間隔が狭い視標をもって、被検者の視力とする。

なお、本実施形態においては、モニタにより視標を表示するような構成としたが、これに限るものではなく、種々の視標を切り換え表示できる構成であればよい。例えば、スクリーンに視標を投影させる視力検査装置であってもよい。

また、本実施形態では、検査視標の背景を縞模様に用いる２色の中間色（ここでは灰色）にて、表示するものとしたが、これに限るものではない。背景が縞模様に用いる２色の中間色に見えるような表示であればよい。例えば検査視標に用いる縞模様の２色を用いて、１ピクセル幅のラインからなる縞模様を背景として表示することもできる。１ピクセル幅のラインからなる縞模様は、見た目にはその２色の中間色として見えることとなる。また、このような背景の表示（単一色または縞模様）をキーボード操作により選択できるように設定することも可能である。

以上の説明では、検査視標の縞模様パターンを、白と黒の２色で表現したが、パターンを所望のコントラスト比になるようにした異なる２つの輝度値として考えることもできる。
その際は異なる２つの輝度値の中間輝度値が、背景の輝度値として与えられる。

本実施形である視力検査装置の構成概略図 モニタに呈示される視標パターンの一例を示した図である。 検査視標及び背景に対して加える平滑化処理の手法を示した模式図である。 視力検査の様子を示す図である。

符号の説明

１ モニタ
２ 制御ユニット
１００ｃ 検査視標
１００ｇ 背景

Claims (5)

1. 被検者に所定の矩形波パターンとして白と黒の２色を用いた縞模様からなる視標を呈示して視力検査を行う視力検査装置において、前記２色の中間色として見える背景を形成し，該背景上に前記視標を呈示する視標呈示手段と、該視標呈示手段にて呈示される前記視標の輪郭を画像処理により平滑化させる平滑化手段と、を備えることを特徴とする視力検査装置。
2. 請求項１の視力検査装置において、前記平滑化手段による平滑化処理は前記背景の色情報又は輝度情報と前記背景と接する前記視標の輪郭部分の色情報又は輝度情報に基づいて行われることを特徴とする視力検査装置。
3. 請求項２の視力検査装置において、前記平滑化手段による平滑化処理は前記視標に形成される縞模様のラインに直交する方向に対して行うことを特徴とする視力検査装置。
4. 請求項１の視力検査装置において、前記視標呈示手段は前記背景を前記２色からなる１ピクセル幅のラインを用いた縞模様として呈示することにより前記中間色に見させることを特徴とする視力検査装置。
5. 請求項１〜４の視力検査装置は、さらに被検者の顔を撮影する撮影手段と、該撮影手段にて撮影された被検者像を表示するモニタと、を備えることを特徴とする視力検査装置。