JP5098010B2 - 眼球運動検査視票表示装置、眼球運動検査装置及び眼球運動検査方法 - Google Patents

Description

この発明は、被験者の眼球運動を検査する際に用いられる眼球運動検査視票を表示する眼球運動検査視票表示装置、該眼球運動検査視票表示装置を用いて被験者の眼球運動を検査する眼球運動検査装置及び該眼球運動検査装置を用いた眼球運動検査方法に関するものである。

眼球運動には様々な種類があり、被験者が標的を目で追っている最中（被験者の標的追跡課題遂行中）に随意的に生じる運動、あるいは、標的追跡課題遂行を伴わず自然状態で不随意的に生じる運動があり、それぞれ眼科学的な診断材料や認知能力を判断する際の指標として広く利用されている。例えば、めまい検査においても眼球運動の検査が行なわれている（非特許文献１参照）。なお、眼球運動は、各眼において、上下軸、左右軸、回旋回転軸の３自由度によって示されるのが一般的であり、何れも診断等の用途において重視されている。

従来、眼球運動の測定は、電極による生体電位の測定や、眼球表面からの反射光の光学測定、撮像した瞳孔形状の画像解析、サーチコイル付きコンタクトレンズを装着した眼球が発生磁場内部で回転する際に生じる誘導電圧の測定等、眼科学的専用装置を用いて他覚的に行なわれている。このような装置の一例として、例えば、被験者の眼球の往復運動を誘発させるための視票を含む映像を被験者に呈示し、呈示された映像中の視票を被験者が眼で追う際の眼球の動きを計測して、計測結果を解析する眼球検査装置が存在する（特許文献１及び非特許文献２参照）。
特開２００３−２５０７６３号公報 平井俊策、「めまい 患者と家族のための解説ブック」、田辺製薬株式会社、２００１年３月、ｐ．１−９ 福永秀雄、他５名、「刺激スクリーン内蔵型ビデオ眼振計」、松下電工技報、松下電工株式会社、２００４年２月、ｐ．８２−８７

ところで、従来の検査方法においては、被験者の眼球又は頭部に測定装置の一部を接触又は近接しておく必要が有り、快適性や簡便性に欠ける上、非侵襲性や作業上の安全性が十分に保証されているわけではない。また、従来の検査方法においては、眼振計のように、特殊な装置を用いて測定を行なう必要が有るものの、これらの特殊な装置は価格が高額であり、規模の小さな医療機関等では容易には導入しずらい。更に、従来の検査方法では、上下軸及び左右軸の眼球運動は測定可能であるが、回旋回転軸の眼球運動を測定することは技術的に困難である。

この発明の目的は、完全に非侵襲で被験者に負担を掛けることなく、安全に被験者の眼球運動を検査可能であると共に、低コスト、かつ、回旋回転軸の眼球運動を検査可能にする眼球運動検査視票表示装置、眼球運動検査装置及び眼球運動検査方法を提供することである。

請求項１記載の眼球運動検査視票表示装置は、第１の色彩で表示される第１色彩領域と、第２の色彩で表示される第２色彩領域とが所定方向に交互に繰返し表示されているフレーム画像であって、１／ｎづつ周期がずれたｎフレームのフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶部と、前記フレーム画像記憶部に記憶されている前記フレーム画像の前記第１色彩領域の輝度と前記第２色彩領域の輝度とを、眼球運動の検査を受ける被験者が等輝度と認識する輝度に調整する輝度調整部と、前記フレーム画像記憶部に記憶されているｎフレームの前記フレーム画像により構成される眼球運動検査視票を表示する表示部と、前記ｎフレームのフレーム画像の全てを順次表示した場合を１周期として、前記輝度調整部により調整されたフレーム画像を、前記表示部において１秒間に２５周期以上あるいは被験者の色臨界ちらつき頻度を越える時間周波数で反復表示し、前記表示部上において所定の速度で一定方向に流動する眼球運動検査視票を表示する制御を行なう表示制御部と、を備え、前記表示制御部が、前記表示部における前記眼球運動検査視票の表示領域を複数に分割する表示領域分割手段を備え、前記表示領域分割手段により分割された各表示領域において、前記眼球運動検査視票をそれぞれ異なる一定方向に流動させることを特徴とする。

この請求項１記載の眼球運動検査視票表示装置は、２つの色彩による格子縞模様の輝度が等輝度に調整されたフレーム画像であって、１／ｎづつ周期がずれたｎフレームのフレーム画像を、ｎフレームのフレーム画像の全てを順次表示した場合を１周期として、１秒間に２５周期以上あるいは被験者の色臨界ちらつき頻度を越える時間周波数で反復表示することによって、所定の速度で一定方向に流動する眼球運動検査視票を表示している。即ち、色臨界ちらつき頻度を超える時間周波数で表示しているため、眼球が静止している場合、被験者は格子縞模様が視認できず、眼球運動検査視票が流動する方向と同一方向に略同一の速度で眼球運動が生じている場合に限り、被験者は格子縞模様を視認することができる眼球運動検査視票を表示することができる。また、表示領域を複数に分割し、各表示領域において眼球運動検査視票をそれぞれ異なる一定方向に流動させることができる。

また、請求項２記載の眼球運動検査視票表示装置は、前記表示制御部が、前記眼球運動検査視票を、上下方向、左右方向及び回旋方向の少なくとも何れか一つの方向に流動させることを特徴とする。

この請求項２記載の眼球運動検査視票表示装置によれば、上下方向、左右方向のみならず、回旋方向にも流動する眼球運動検査視票を表示することができる。従って、請求項２記載の眼球運動検査視票表示装置を用いることによって、回旋方向の眼球運動に関する検査を容易に行なうことができる。

また、請求項３記載の眼球運動検査視票表示装置は、前記表示制御部が、前記フレーム画像が前記表示部において、１秒間に反復表示される周期の数を調整する時間周波数調整手段と、前記第１色彩領域と前記第２色彩領域とで構成される縞模様の幅を調整する空間周波数調整手段とを備えることを特徴とする。

この請求項３記載の眼球運動検査視票表示装置によれば、１秒間に反復表示される周期の数を示す時間周波数と、第１色彩領域と第２色彩領域とで構成される縞模様の幅を示す空間周波数とを調整することができる。即ち、時間周波数又は空間周波数の一方、もしくは双方を調整することにより、表示部における眼球運動検査視票が流動する速度を調整することができる。

また、請求項４記載の眼球運動検査視票表示装置は、前記表示制御部が、前記表示領域分割手段により分割された前記表示領域の各々において、前記フレーム画像が１秒間に反復表示される周期の数をそれぞれ異なる数とすることを特徴とする。

また、請求項５記載の眼球運動検査視票表示装置は、前記表示制御部が、前記表示領域分割手段により分割された前記表示領域の各々において、前記第１色彩領域と前記第２色彩領域とで構成される縞模様の幅をそれぞれ異なる大きさとすることを特徴とする。

この請求項４又は５記載の眼球運動検査視票表示装置によれば、分割された表示領域の各々において、フレーム画像が１秒間に表示される周期の数を示す時間周波数、又は、第１色彩領域と第２色彩領域とで構成される縞模様の幅を示す空間周波数を変調することにより、各表示領域において異なる速度で流動する眼球運動検査視票を表示することができる。

また、請求項６記載の眼球運動検査視票表示装置は、前記表示領域分割手段が、前記表示領域を、少なくとも上下又は左右の２つに分割することを特徴とする。また、請求項７記載の眼球運動検査視票表示装置は、前記表示領域分割手段が、前記表示領域を、少なくとも上下左右の４つに分割することを特徴とする。

この請求項６及び請求項７記載の眼球運動検査視票表示装置によれば、表示領域を上下又は左右の２つ、又は、上下左右の４つの領域に分割することができる。従って、検査時の必要に応じて複数の眼球運動検査視票を同時に表示することができる。

また、請求項８記載の眼球運動検査装置は、請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の眼球運動検査視票表示装置により構成される眼球運動検査視票表示部と、前記眼球運動検査視票表示部に表示された前記眼球運動検査視票の、前記被験者による視認結果を入力する視認結果入力部と、前記視認結果入力部を介して入力された視認結果を記憶する視認結果記憶部と、前記視認結果記憶部に記憶された視認結果を出力する出力部とを備えることを特徴とする。

この請求項８記載の眼球運動検査装置は、人間の色臨界ちらつき頻度を超える速度で、２つの色彩を用いた格子縞模様を示す画像を流動させることによって眼球運動検査視票を表示する眼球運動検査視票表示装置により構成される眼球運動検査視票表示部を備え、被験者により入力された眼球運動検査視票の視認結果を記憶し出力している。即ち、表示された眼球運動検査視票において、被験者がどの眼球運動検査視票の格子縞模様を視認したかを示す視認結果を記憶し、視認結果を出力することができる。

また、請求項９記載の眼球運動検査方法は、第１の色彩で表示される第１色彩領域と、第２の色彩で表示される第２色彩領域とが所定方向に交互に繰返し表示されているフレーム画像を、被験者に対して呈示するフレーム画像呈示ステップと、前記フレーム画像の前記第１色彩領域の輝度と前記第２色彩領域の輝度とを、前記被験者が等輝度と認識する輝度に調整する輝度調整ステップと、前記輝度調整ステップにより輝度が調整されたフレーム画像であって、１／ｎづつ周期がずれたｎフレームのフレーム画像を、該ｎフレームのフレーム画像の全てを順次表示した場合を１周期として、１秒間に２５周期以上あるいは被験者の色臨界ちらつき頻度を越える時間周波数で反復表示し、所定の速度で一定方向に流動する眼球運動検査視票を表示する眼球運動検査視票表示ステップと、前記被験者による前記眼球運動検査視票の視認結果を入力する視認結果入力ステップと、前記視認結果入力ステップにおいて入力された前記視認結果を記憶する視認結果記憶ステップと、前記視認結果記憶ステップにおいて記憶された前記視認結果を出力する出力ステップと、を含み、前記眼球運動検査視票表示ステップに、前記眼球運動検査視票が表示される表示領域を複数に分割する表示領域分割ステップが含まれ、前記表示領域分割ステップにおいて分割された各表示領域において、前記眼球運動検査視票をそれぞれ異なる一定方向に流動させることを特徴とする。

この請求項９記載の眼球運動検査方法によれば、人間の色臨界ちらつき頻度を超える速度で、２つの色彩を用いた格子縞模様を示す画像を流動させることによって眼球運動検査視票を表示し、被験者により入力された視認結果を記録することができる。即ち、眼球又は頭部に測定装置の一部を接触又は近接させることなく、呈示された眼球運動検査視票の格子縞模様が視認できるか否かを被験者が自覚的に報告することによって、完全に非侵襲な状態で簡便に眼球運動の検査を行なうことができる。また、表示領域を複数に分割し、各表示領域に表示される眼球運動検査視票をそれぞれ異なる一定方向に流動させることができる。従って、被験者に生じている眼球運動の方向について効率的な検査を実施することができる。

また、請求項１０記載の眼球運動検査方法は、前記眼球運動検査視票表示ステップに、前記フレーム画像が１秒間に反復表示される周期の数を調整する周期調整ステップと、前記第１色彩領域と前記第２色彩領域とで構成される縞模様の幅を調整する空間周波数調整ステップとが含まれることを特徴とする。

この請求項１０記載の眼球運動検査方法によれば、１秒間に反復表示される周期の数を示す時間周波数、又は、第１色彩領域と第２色彩領域とで構成される縞模様の幅を示す空間周波数を調整することができる。従って、時間周波数又は空間周波数の一方、若しくは双方を調整することにより、表示部における眼球運動検査視票が流動する速度を調整し、被験者の眼球運動がどの程度の速度で生じているのかを適切に検査することができる。

また、請求項１１記載の眼球運動検査方法は、前記眼球運動検査視票表示ステップにおいて、前記表示領域分割ステップにおいて分割された前記表示領域の各々において、前記フレーム画像が１秒間に表示される周期の数をそれぞれ異なる数とすることを特徴とする。

また、請求項１２記載の眼球運動検査方法は、前記眼球運動検査視票表示ステップにおいて、前記表示領域分割ステップにおいて分割された前記表示領域の各々において、前記第１色彩領域と前記第２色彩領域とで構成される縞模様の幅をそれぞれ異なる大きさとすることを特徴とする。

この請求項１１及び請求項１２記載の眼球運動検査方法によれば、分割された表示領域の各々において、フレーム画像が１秒間に表示される周期の数を示す時間周波数、又は、第１色彩領域と第２色彩領域とで構成される縞模様の幅を示す空間周波数を調整することができる。即ち、時間周波数又は空間周波数を調整することによって、各表示領域において異なる速度で流動する眼球運動検査視票を表示することができる。従って、被験者に生じている眼球運動の速度について効率的な検査を実施することができる。

この発明の眼球運動検査視票表示装置によれば、被験者に眼球運動検査視票が流動する方向と同一方向に略同一速度で眼球運動が生じている場合に限り、格子縞模様が視認されるように眼球運動検査視票を表示することができる。従って、表示されている眼球運動検査視票を用いることにより、被験者が眼球運動の様子を自覚的に知ることができる。

また、この発明の眼球運動検査装置によれば、この発明の眼球運動検査視票表示装置により構成される眼球運動検査視票表示部を備え、被験者がどの眼球運動検査視票において格子縞模様を視認したかを示す視認結果を記憶し、記憶した視認結果を出力している。従って、眼球又は頭部に測定装置の一部を接触又は近接させることなく、呈示された眼球運動検査視票の格子縞模様を被験者が視認できるか否かを自覚的に報告することによって、完全に非侵襲な状態で簡便に眼球運動の検査を行なうことができる。

また、この発明の眼球運動検査方法によれば、人間の色臨界ちらつき頻度を超える速度で、２つの色彩を用いた格子縞模様を示す画像を流動させることによって眼球運動検査視票を表示し、被験者により入力された視認結果を記録することができる。従って、自然状態で不随意的に生じている被験者の眼球運動を、眼球運動検査視票が呈示された際における被験者の眼球の状態を撮影する等の処理を行うことなく、容易に検査することができる。そのため、眼科的診断等の関連において、不随意的な病理性眼振等の眼球運動の態様を簡便に検査することができ、患者等に負担を掛けることなく必要なデータを容易に得ることができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態に係る眼球運動検査視票表示装置を含む眼球運動検査装置を用いた眼球運動の検査方法について説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係る眼球運動検査装置のブロック構成図である。眼球運動検査装置２は、図１に示すように、眼球運動検査装置２における眼球運動検査視票の表示制御等を行うデータ制御部１０を備えている。データ制御部１０には、第１の色彩で表示される第１色彩領域と、第２の色彩で表示される第２色彩領域とが所定方向に交互に繰り返し表示されているフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶部１２、フレーム画像を反復表示することにより一定方向に流動する眼球運動検査視票等を表示する表示部１４（タッチパネル１５）、被験者による眼球運動検査視票の視認結果等を記憶するデータ記憶部１６及び所定のパラメータ等を入力する入力部１８が接続されている。なお、データ制御部１０は、例えば、パーソナルコンピュータ等により構成され、表示部１４は、例えば、カラーＣＲＴモニタ等により構成される。また、フレーム画像記憶部１２及びデータ記憶部１６は、例えば、それぞれパーソナルコンピュータのハードメモリ等により構成される。そして、入力部１８は、例えば、キーボードやポインティングデバイス等により構成される。

ここで、表示部１４において眼球運動検査視票が表示される領域には、タッチパネル１５が形成されている。即ち、表示部１４は、眼球運動検査視票を表示すると共に、被験者の視認結果を入力する視認結果入力部としても機能する。具体的には、眼球運動検査視票が表示部１４に表示されている際に、被験者が表示部１４（タッチパネル１５）の表面に指や所定のデバイス等を用いて直接触れることにより、触れられた表示領域に表示されている眼球運動検査視票を被験者が視認したことを示す視認結果が入力される。そして、入力された視認結果は、例えば、被験者が触れた位置に表示されていた眼球運動検査視票が流動する方向、時間周波数及び空間周波数を示すデータと対応させて、データ記憶部１６に記憶される。なお、時間周波数とは、眼球運動検査視票の時間変調を示す指標であり、実質的には、眼球運動検査視票が流動する際の速度を示すものである。また、空間周波数とは、空間軸上、即ち、表示部１４における表示画面上の、単位長さ当りの正弦波変調の周期の数を示し、縞模様の幅を示すものである。この空間周波数を調整し、縞模様の幅を調整することによって、実質的に眼球運動検査視票が流動する際の速度を調整することができる。

図２は、図１に示す眼球運動検査装置２を構成するデータ制御部１０のブロック構成を示す図である。データ制御部１０は、表示部１４（図１参照）における眼球運動検査視票の表示を制御する表示制御部２０を備えている。表示制御部２０には、輝度調整部２２、時間周波数調整部２４、空間周波数調整部２５、表示領域分割部２６及び入力制御部２８が接続されている。輝度調整部２２は、入力部１８を介して入力された所定のパラメータに応じて、フレーム画像記憶部１２に記憶されているフレーム画像の、第１色彩領域の輝度と第２色彩領域の輝度とを、眼球運動の検査を受ける被験者が等輝度であると認識する輝度に調整する処理を行う。

時間周波数調整部２４は、入力部１８を介して入力された所定のパラメータに応じて、表示部１４にフレーム画像を表示する際に、１秒間に反復表示される周期の数を調整する処理、即ち、眼球運動検査視票の時間周波数を調整する処理を行う。空間周波数調整部２５は、入力部１８を介して入力された所定のパラメータに応じて、表示部１４にフレーム画像を表示する際に、縞模様の幅を調整する処理、即ち、眼球運動検査視票の空間周波数を調整する処理を行う。表示領域分割部２６は、入力部１８を介して入力された所定の指示コマンド等に応じて、表示部１４における眼球運動検査視票を表示する領域を複数に分割する処理を行う。なお、表示領域分割部２６により表示領域が分割された場合には、各表示領域に異なるパターン、即ち、流動方向、時間周波数、空間周波数の何れかがそれぞれ異なる眼球運動検査視票、又は、流動方向、時間周波数及び空間周波数の何れもが異なる眼球運動検査視票がそれぞれの表示領域に表示される。

また、入力制御部２８は、被験者による眼球運動検査視票の視認結果の入力を制御する処理を行うものであり、表示部１４の表示領域に形成されているタッチパネル１５が被験者により操作されることによりデータの入力制御を行なう。即ち、眼球運動検査視票を呈示されている被験者がタッチパネル１５に指等で直接触れると、入力制御部２８により、眼球運動検査視票が流動する方向、時間周波数及び空間周波数を示すデータが表示制御部２０から取得され、被験者が眼球運動検査視票を視認したことを示すデータとしてデータ記憶部１６に保存される。

次に、フレーム画像記憶部１２（図１参照）に記憶されているフレーム画像について説明する。この実施の形態に係るフレーム画像は、第１の色彩で表示される第１色彩領域３０と、第２の色彩で表示される第２色彩領域３２とが所定方向に交互に繰返し表示された格子縞模様を示す画像である（図３参照）。第１の色彩及び第２の色彩には、緑色と赤色、黄色と青色、黄色と灰色等のように、任意の色彩を組合わせて用いることができ、例えば、検査の目的や被験者の好み等によって任意に設定することができる。ここで、緑色と赤色、黄色と青色のように、補色又は反対色と言われる組み合わせを用いた場合には、色変調の振幅が大きくなるため、格子縞模様が見え易くなるという特徴がある。なお、図３のフレーム画像中に示す黒点３４は、眼球運動の検査を受ける被験者が、検査を受ける際に注視すべき位置を示すものである。

ここで、フレーム画像記憶部１２には、１／ｎづつ周期をずらしたｎフレームのフレーム画像が記憶されている。即ち、人間の色臨界ちらつき頻度は約１５Ｈｚとされており、時間周波数２５Ｈｚ以上という典型例に示されるような被験者の色臨界ちらつき頻度を越える時間周波数での時間変調を持つ等輝度の正弦波格子（正弦波として示される格子縞模様）は視認することができないとされている（Ｄ．Ａ．Ｋｅｌｌｙ、“Ｓｐａｔｉｏｔｅｍｐｏｒａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈｒｏｍａｔｉｃ ａｎｄ ａｃｈｒｏｍａｔｉｃ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓ”、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ．７３、７４２−７５０．（１９８３）参照）。換言すれば、時間周波数２５Ｈｚ以上で流動する眼球運動検査視票を表示している場合、被験者に所定の眼球運動が生じていなければ、被験者は眼球運動検査視票を構成するフレーム画像が示す格子縞模様を視認することができない。そのため、被験者に所定の眼球運動が生じていない場合には、第１色彩領域３０と第２色彩領域３２とによる格子縞模様、例えば、「赤色」と「緑色」の格子縞模様が、「赤色」と「緑色」の中間色、「黄色」の一様な面が呈示されているかのように知覚される。

一方、被験者に所定の眼球運動、即ち、眼球運動検査視票が流動する方向と同方向に眼球運動が生じている場合には、網膜上での色度の時間変調は表示部１４に表示されている眼球運動検査視票の時間変調を示す時間周波数２５Ｈｚを下回ることになり、格子縞模様が視認されることになる。特に、眼球運動検査視票と同一方向に同一速度で眼球運動が生じている場合には、網膜上での色度の時間変調は理論上はなくなり、最も明瞭に格子縞模様を視認することが可能となる。そのため、被験者に眼球運動が生じているか否かを検査するためには、表示部１４において、時間周波数２５Ｈｚ以上という典型例に示されるような被験者の色臨界ちらつき頻度を越える時間周波数で一定方向に流動する眼球運動検査視票を表示する必要がある。

ところで、この実施の形態に係る眼球運動検査装置２においては、表示部１４として、駆動周波数が１００ＨｚのＣＲＴディスプレイを用いている。従って、駆動周波数が１００ＨｚのＣＲＴディスプレイにおいて時間周波数２５Ｈｚで眼球運動検査視票を表示すべく、フレーム画像記憶部１２には、図４に示す正弦波によって表される４つのフレーム（フレーム１〜フレーム４）が記憶されている。各フレームは１フレーム当り１／４づつ周期がずれて、即ち、フレーム１とフレーム２とは位相角が９０度ずれており、同様にフレーム２とフレーム３、フレーム３とフレーム４、フレーム４とフレーム１もそれぞれ位相角が９０度づつずれている。そして、４つのフレームをもって正弦波の１周期とし、フレーム１、フレーム２、フレーム３及びフレーム４をそれぞれ１０ｍｓずつ順次反復表示し、１秒間に１００フレーム以上のフレーム画像を反復表示することにより、駆動周波数１００ＨｚのＣＲＴディスプレイを用いた表示部１４において時間周波数を２５Ｈｚ以上で眼球運動検査視票を表示することができる。換言すれば、１秒間に２５周期以上フレーム画像を反復表示することによって、時間周波数を２５Ｈｚ以上として一定方向に流動する眼球運動検査視表を表示することができる。

なお、入力部１８を介して所定のパラメータを入力し、時間周波数整部２４により入力された所定のパラメータに応じて周期を調整することによって、時間周波数を変更することができる。例えば、フレームを表示する時間を短縮・延長することにより、１秒間に反復表示される周期の数を変動させ、時間周波数を高く・低く調整することができる。また、入力部１８を介して所定のパラメータを入力し、空間周波数調整部２５により入力された所定のパラメータに応じて正弦波の波長を変更することによって、空間周波数を変更することができる。即ち、正弦波の波長を変更することによって、空間軸上における単位長さ辺りの正弦波変調の周期の数を変更し、空間周波数を高く・低く調整することができる。

また、この実施の形態に係る眼球運動検査装置２においては、駆動周波数が１００ＨｚであるＣＲＴディスプレイを表示部１４として用いているため、１／４づつ周期をずらした４つのフレーム画像の全てが順次表示された場合を１周期としているが、１周期を構成するフレーム画像の数は、表示部１４として使用されるディスプレイやモニタの駆動周波数によって異なる。例えば、表示部１４として駆動周波数２００Ｈｚのディスプレイを用いている場合に、表示部１４において２５Ｈｚ以上の時間周波数で眼球運動検査視票を表示するためには、１／８づつ周期をずらした８フレームのフレーム画像が必要となる。そして、この場合、８フレームのフレーム画像の全てを順次表示することによって、正弦波の１周期となり、毎秒２００フレーム以上のフレームを表示することによって、時間周波数２５Ｈｚ以上で眼球運動検査視票を表示することができる。

次に、図５のフローチャートを用いて、この発明の実施の形態に係る眼球運動検査装置を用いた眼球運動の検査方法について説明する。

まず、フレーム画像記憶部１２に記憶されているフレーム画像を、表示部１４に表示する（ステップＳ１０）。即ち、表示制御部２０により、フレーム画像記憶部１２に記憶されているフレーム画像の中から任意に抽出されたフレーム画像を、図３に示すような静止画像として表示部１４に表示する。

ここで、表示部１４に表示されたフレーム画像を眼球運動の検査を受ける被験者に呈示する。そして、被験者はフレーム画像を構成する第１色彩領域３０の輝度と、第２色彩領域３２の輝度とが等輝度となっているか否かを確認する。なお、等輝度となっているか否かは、被験者の主観に基づくものでよく、実際には輝度に差が生じている場合であっても、被験者が等輝度であると認識していればよい。また、被験者の主観に基づく等輝度であるか否かは、表示部１４に表示されたフレーム画像において第１色彩領域３０の輝度と、第２色彩領域３２の輝度とが等輝度となっているかを印象判断する簡便法のみならず、例えば、交照法や最小運動法などの既知の等輝度測定法によって眼科学的に実測することができる。そして、これらの測定法により実測する場合には、用いる測定法に準拠してフレーム画像の表示方法を適切に設定すればよく、用いる測定法によっては動画像を表示するようにしてもよい。

次に、表示されたフレーム画像の輝度を調整する必要がある場合には（ステップＳ１１）、輝度の調整を行う（ステップＳ１２）。即ち、被験者により第１色彩領域３０の輝度と第２色彩領域３２の輝度とに差があると判断された場合には、例えば、検査の実施者等が入力部１８を介して所定のパラメータを入力する。そして、入力されたパラメータに応じて輝度調整部２２により第１色彩領域３０の輝度と第２色彩領域３２の輝度とが、被験者の主観において等輝度となるように調整される。なお、輝度の調整は、図４に示す正弦波の振幅を変更することによって調整することができる。例えば、正弦波の振幅を示すパラメータの値を、検査の実施者等が入力部１８を介して入力することにより、輝度調整部２２により正弦波の振幅が変更され輝度の調整が行われる。

次に、輝度が調整されたフレーム画像を、表示制御部２０を介して再び表示部１４に表示する（ステップＳ１０）。即ち、輝度調整後のフレーム画像を再び被験者に呈示し、等輝度となっているか否かの確認を行う。なお、一のフレーム画像の輝度が調整された場合には、フレーム画像記憶部１２に記憶されている他のフレーム画像についても、同様に輝度の調整が行われる。

一方、輝度の調整を行う必要が無い場合には（ステップＳ１１）、表示部１４に眼球運動検査視票を表示する（ステップＳ１３）。即ち、フレーム画像記憶部１２に記憶されているフレーム画像を所定間隔で順次表示部１４に反復表示することによって、一定方向に流動する眼球運動検査視票を被験者に呈示する。

図６は、図４の正弦波により表されるフレーム画像をフレーム１〜フレーム４まで順次反復表示することによって被験者に呈示される眼球運動検査視票の一例を示す図である。眼球運動検査視票は、図６に示すように、左方向から右方向に時間周波数２５Ｈｚ以上で流動する。また、眼球運動検査視票の中心（表示部１４の中心）には、図６に示すように、黒点３４が設けられており、被験者は表示部１４に相対し、この黒点３４を注視した状態で検査を受ける。

ここで、図６に示す眼球運動検査視票が表示部１４に表示され、被験者の眼球運動について検査が行なわれている場合、眼球運動検査視票の流動方向と同一方向に略同一速度の眼球運動が被験者に生じていれば、被験者は格子縞模様を視認することができる。換言すれば、被験者の眼球運動が生じている方向が眼球運動検査視票の流動方向と異なる場合には、被験者に眼球運動が生じている場合であっても、格子縞模様が有効には視認されない。具体的には、例えば、水平方向の眼振のうち特定病態を考えると、右方向から左方向に眼球運動が生じている場合、右方向から左方向に眼球が運動した後、左方向から右方向に戻る運動が生じる。この時、右方向から左方向への運動と、左方向から右方向に戻る運動とは速度が異なり、典型的な一病態においては、戻る運動の方が速度が速く、戻る運動にかかる時間の方が短い。そして、眼球運動の方向が眼球運動検査視票の流動方向と反対方向の場合には、網膜上での色度の時間変調は、実際の眼球運動検査視票の時間変調よりもさらに大きくなる。また、眼球が戻る運動の方向が眼球運動検査視票の流動方向と同一方向の場合であっても、戻る運動は瞬間的に生じるものであるため、網膜上の時間変調のばらつきが顕著に大きくなる。従って、どちらの場合も有効に格子縞模様を視認することができず、一様な中間色が見え続けることになる。即ち、この実施の形態に係る眼球運動検査装置２の表示部１４に表示される眼球運動検査視票は、被験者の眼球が眼球運動検査視票が流動する速度と近い速度で流動方向と同一方向に運動し、実質的に被験者が眼球運動検査視票を追従している場合に限り、格子縞模様を視認することができ、それ以外の場合は、一様な中間色のみが知覚されることになる。

なお、図６においては、左方向から右方向に流動する眼球運動検査視票を示しているが、右方向から左方向に流動する眼球運動検査視票を表示するようにしてもよい。また、例えば、図７に示すように、上方から下方に流動する眼球運動検査視票を表示するようにしてもよく、また、下方から上方に流動する眼球運動検査視票を表示するようにしてもよい。更に、図８に示すように、表示部１４の中心点（黒点３４）を軸として時計回りに流動する眼球運動検査視票を表示するようにしてもよく、また、反時計回りに流動する眼球運動検査視票を表示するようにしてもよい。なお、流動する方向は、入力部１８を介して入力された指示コマンド等に応じ、表示制御部２０により、フレーム画像記憶部１２に記憶されているフレーム画像を反復表示する際の軸を変更することにより実現することができる。即ち、左右方向に流動する場合は左右軸（横軸）、上下方向に流動する場合は上下軸（縦軸）、回旋回転方向に流動する場合は回旋回転軸（表示部１４の中心点を前方から後方に向かって貫く軸）を用いることによって流動方向を変更することができる。

次に、表示部１４に表示される眼球運動検査視票の各種パターンについて、図９〜図１１を用いて説明する。図９は、流動方向が異なる２つの眼球運動検査視票を同時に表示した場合の一例を示す図である。図９においては、表示部１４における表示領域を、入力部１８を介して入力された指示コマンド等に応じて表示領域分割部２６により上下２つの領域に分割し、表示制御部２０により上下でそれぞれ異なる方向に流動する眼球運動検査視票を表示した状態を示している。即ち、図９に示す状態で、異なる方向に流動する２つの眼球運動検査視票を同時に被験者に呈示することによって、被験者の眼球運動が左方向から右方向に生じているのか、右方向から左方向に生じているのかを効率的に検査することができる。この場合、例えば、図９における上側の表示領域（上部表示領域）に表示されている眼球運動検査視票と、下側の表示領域（下部表示領域）に表示されている眼球運動検査視票とで流動する速度が異なるようにしてもよい。例えば、左方向から右方向へ動いた後、元の位置に戻り、再び左方向から右方向に動くという眼球運動が生じている場合、一般的に、左方向から右方向へ動く速度よりも、元の位置に戻るために動く速度の方が速くなる。従って、上部表示領域と下部表示領域とで異なる方向に流動させると共に、例えば、下部表示領域に表示されている眼球運動検査視票の方が、上部表示領域に表示されている眼球運動検査視票よりも速い速度で流動するようにしてもよい。

また、上部表示領域及び下部表示領域それぞれの表示領域において、流動方向は同じだが、異なる時間周波数又は異なる空間周波数で、若しくは異なる時間周波数及び空間周波数で眼球運動検査視票を表示するようにしてもよい。この場合には、上部表示領域及び下部表示領域に表示されている眼球運動検査視票のうち、どちらの格子縞模様を視認することができるかにより、被験者の眼球運動の速度を適切に検査することができる。また、表示領域を上部表示領域と下部表示領域とに分割した場合には、例えば、図１０に示すように、上部表示領域に時計回りに回旋する眼球運動検査視票を表示し、下部表示領域に反時計回りに回旋する眼球運動検査視票を表示するようにしてもよい。この場合においても、上部表示領域と下部表示領域とで異なる時間周波数又は異なる空間周波数で、若しくは異なる時間周波数及び異なる空間周波数で眼球運動検査視票を表示するようにしてもよい。更に、図９及び図１０においては、表示領域を上部表示領域と下部表示領域に分割しているが、例えば、左右に分割するようにしてもよい。また、左右に分割した場合、例えば、左表示領域においては、上方から下方に流動する眼球運動検査視票を表示し、右表示領域においては、下方から上方に流動する眼球運動検査視票を表示するようにしてもよい。この場合においても、左表示領域と右表示領域とで異なる時間周波数又は異なる空間周波数で、若しくは異なる時間周波数及び異なる空間周波数で眼球運動検査視票を表示するようにしてもよい。

図１１は、表示部１４における表示領域を上下左右の４つに分割して眼球運動検査視票を表示した場合の一例を示す図である。図１１に示す場合においては、上下左右に表示領域を分割し、左上部表示領域には、左方向から右方向に流動する眼球運動検査視票を、右上部表示領域には、上方から下方に流動する眼球運動検査視票を、右下部表示領域には、右方向から左方向に流動する眼球運動検査視票を、左下部表示領域には、下方から上方に流動する眼球運動検査視票を、それぞれ表示している。図１１に示す状態で被験者に眼球運動検査視票を呈示することにより、被験者の眼球運動が生じている方向を効率的に検査することができる。

次に、図５のフローチャートに示すように、被験者が表示部１４に表示された眼球運動検査視票の格子縞模様を視認しなかった場合には（ステップＳ１４）、ステップＳ１３に戻り、流動方向や速度等について所定の調整を行った後、再び眼球運動検査視票を表示部１４に表示する。例えば、図６に示す眼球運動検査視票を表示した際に、被験者が格子縞模様を視認しなかった場合には、入力部１８を介して指示コマンドを入力し、入力された変更コマンドに応じて表示領域分割部２６により表示領域を分割する。そして、図１１に示す眼球運動検査視票を表示し、被験者が上下左右の何れの方向に流動する眼球運動検査視票の格子縞模様を視認できるか否かの検査を行う。この時、例えば、被験者が左方向から右方向に流動する眼球運動検査視票に縞模様が存在することを視認したものの、明確には格子縞模様が視認できていない場合には、眼球運動検査視票の時間周波数又は空間周波数、若しくは時間周波数と空間周波数の双方を調整すべく、検査の実施者等が入力部１８を介して所定のパラメータを入力する。そして、時間周波数を調整するパラメータが入力された場合には、時間周波数調整部２４により、時間周波数を調整した他の眼球運動検査視票、例えば、時間周波数を変更した図６に示す眼球運動検査視票等を表示部１４に表示する。なお、空間周波数を調整するパラメータが入力された場合には、空間周波数調整部２５により、空間周波数を調整した他の眼球運動検査視票を表示部１４に表示する。また、時間周波数を調整するパラーメタ及び空間周波数を調整するパラメータが入力された場合には、時間周波数調整部２４により時間周波数を、空間周波数調整部２５により空間周波数を、それぞれ調整し、時間周波数及び空間周波数が調整された他の眼球運動検査視票を表示部１４に表示する。

次に、被験者が表示部１４に表示された眼球運動検査視票の格子縞模様を明確に視認した場合には（ステップＳ１４）、被験者がタッチパネル１５を介して視認結果を入力し（ステップＳ１５）、入力された視認結果が記憶される（ステップＳ１６）。即ち、被験者は、表示されている眼球運動検査視票の格子縞模様を視認した場合には、格子縞模様を視認した眼球運動検査視票が表示されている表示領域に指や所定のデバイス等で直接触れる。表示部１４の表示領域にはタッチパネル１５が構成されているため、被験者の指等が触れることによって、被験者が眼球運動検査視票の格子縞模様を視認したことを示す信号が表示制御部２０を介して入力制御部２８に入力される。そして、例えば、図１１に示す眼球運動検査視票が表示部１４に表示されている場合、被験者が触れた表示領域に表示されている眼球運動検査視票が流動する方向、時間周波数及び空間周波数を示すデータが、入力制御部２８により表示制御部２０から取得され、被験者の視認結果を示すデータとしてデータ記憶部１６に保存される。

次に、更に他の眼球運動検査視票を表示して検査を行う場合には（ステップＳ１７）、ステップＳ１３に戻り、表示部１４に異なるパターンの眼球運動検査視票を表示する。一方、検査を終了する場合には（ステップＳ１７）、データ記憶部１６に記憶されている被験者の視認結果を表示部１４に表示する（ステップＳ１８）。即ち、データ記憶部１６に記憶されている視認結果を、検査結果として表示部１４に表示する。なお、検査結果は、必要な場合には図示しない印刷部等を介して出力されるようにしてもよい。

この発明の実施の形態に係る眼球運動検査視票表示装置によれば、人間の色臨界ちらつき頻度を用いて、眼球運動が生じていない場合には格子縞模様の視認が不可能な眼球運動検査視票を表示している。即ち、２色の格子縞模様を示すフレーム画像を時間周波数２５Ｈｚ以上あるいは被験者の色臨界ちらつき頻度を越える時間周波数で一定方向に流動させて表示しているため、被験者の眼球が眼球運動検査視票を追従する運動をしている場合、換言すれば、被験者の眼球が眼球運動検査視票の流動方向と同一方向に略同一の速度で動いている場合にのみ、格子縞模様を視認することができ、それ以外の場合には一様な中間色のみが知覚されるように眼球運動検査視票を表示している。従って、この眼球運動検査視票表示装置を備えた眼球運動検査装置を用いて検査を行なうことにより、被験者の眼球又は頭部に測定装置の一部を接触等させることなく、被験者が格子縞模様を視認したか否かにより眼球運動を検査することができる。そのため、完全に非侵襲な状態で眼球運動の検査を行なうことができ、検査において被験者に与える負担を大幅に軽減することができる。

また、この実施の形態に係る眼球運動検査視票表示装置によれば、眼球運動検査視票の流動方向を、左右方向、上下方向及び回旋方向、即ち、左→右、右→左、上→下、下→上、時計回り、反時計回りの任意の方向に変更することができる。従って、この眼球運動検査視票表示装置を用いた眼球運動検査装置によれば、左右方向及び上下方向の眼球運動に限定されず、従来においては検査が困難であった回旋回転方向の眼球運動についても、被験者に生じているか否かを適切、かつ、簡便に検査することができる。

また、この実施の形態に係る眼球運動検査視票表示装置によれば、眼球運動検査視票を表示する際の時間周波数及び空間周波数を調整することにより、眼球運動検査視票が流動する速度を任意に調整することができる。従って、この眼球運動検査視票表示装置を用いた眼球運動検査装置によれば、被験者の眼球運動の速度について詳細な検査を行なうことができる。

また、この実施の形態に係る眼球運動検査視票表示装置によれば、眼球運動検査視票を表示する領域を左右又は上下の２つ、又は、上下左右の４つの領域に分割し、各表示領域において、異なる時間周波数、異なる方向又は異なる空間周波数、異なる時間周波数及び異なる方向、異なる時間周波数及び異なる空間周波数、異なる方向及び異なる空間周波数で流動する眼球運動検査視票を表示することができる。従って、この眼球運動検査視票表示装置を用いた眼球運動検査装置によれば、各種パターンの眼球運動検査視票を同時に表示することができるため、効率的に被験者の眼球運動に関する検査を行なうことができる。

また、この実施の形態に係る眼球運動検査装置及び眼球運動検査視票表示装置は、パーソナルコンピュータ等を用いて構成されている。従って、眼球運動の検査を実施するために眼振計等の特殊な装置を導入する必要が無く、規模の小さい医療機関等であっても、低コストで容易に眼球運動検査装置を導入することができる。

なお、上述の実施の形態に係る眼球運動検査装置においては、視認結果を入力する結果入力部として表示部に形成されたタッチパネルを用いているが、結果入力部はタッチパネルに限定されるものではない。即ち、所定のスイッチやキーボード等を結果入力部として用いてもよく、被験者が何れの眼球運動検査視票を視認したのかを特定可能なものであれば、どのようなデバイスを用いてもよい。

この発明の実施の形態に係る眼球運動検査装置のブロック構成図である。 この発明の実施の形態に係る眼球運動検査装置を構成するデータ制御部のブロック構成図である。 この発明の実施の形態に係るフレーム画像の一例を示す図である。 この発明の実施の形態に係るフレーム画像記憶部に記憶されているフレーム画像を説明するための図である。 この発明の実施の形態に係る眼球運動検査装置を用いた眼球運動検査方法を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態に係る眼球運動検査視票の一例を示す図である。 この発明の実施の形態に係る眼球運動検査視票の他の例を示す図である。 この発明の実施の形態に係る眼球運動検査視票の他の例を示す図である。 この発明の実施の形態に係る表示領域が分割された場合における眼球運動検査視票の表示状態の一例を示す図である。 この発明の実施の形態に係る表示領域が分割された場合における眼球運動検査視票の表示状態の他の例を示す図である。 この発明の実施の形態に係る表示領域が分割された場合における眼球運動検査視票の表示状態の他の例を示す図である。

符号の説明

２・・・眼球運動検査装置、１０・・・データ制御部、１２・・・フレーム画像記憶部、１４・・・表示部、１５・・・タッチパネル、１６・・・データ記憶部、１８・・・入力部、２０・・・表示制御部、２２・・・輝度調整部、２４・・・周期調整部、２６・・・表示領域分割部、２８・・・入力制御部、３０・・・第１色彩領域、３２・・・第２色彩領域、３４・・・黒点。

Claims (12)

1. 第１の色彩で表示される第１色彩領域と、第２の色彩で表示される第２色彩領域とが所定方向に交互に繰返し表示されているフレーム画像であって、１／ｎづつ周期がずれたｎフレームのフレーム画像を記憶するフレーム画像記憶部と、
   前記フレーム画像記憶部に記憶されている前記フレーム画像の前記第１色彩領域の輝度と前記第２色彩領域の輝度とを、眼球運動の検査を受ける被験者が等輝度と認識する輝度に調整する輝度調整部と、
   前記フレーム画像記憶部に記憶されているｎフレームの前記フレーム画像により構成される眼球運動検査視票を表示する表示部と、
   前記ｎフレームのフレーム画像の全てを順次表示した場合を１周期として、前記輝度調整部により調整されたフレーム画像を、前記表示部において１秒間に２５周期以上あるいは被験者の色臨界ちらつき頻度を越える時間周波数で反復表示し、前記表示部上において所定の速度で一定方向に流動する眼球運動検査視票を表示する制御を行なう表示制御部と、を備え、
   前記表示制御部は、
   前記表示部における前記眼球運動検査視票の表示領域を複数に分割する表示領域分割手段を備え、
   前記表示領域分割手段により分割された各表示領域において、前記眼球運動検査視票をそれぞれ異なる一定方向に流動させることを特徴とする眼球運動検査視票表示装置。
2. 前記表示制御部は、
   前記眼球運動検査視票を、上下方向、左右方向及び回旋方向の少なくとも何れか一つの方向に流動させることを特徴とする請求項１記載の眼球運動検査視票表示装置。
3. 前記表示制御部は、
   前記フレーム画像が前記表示部において、１秒間に反復表示される周期の数を調整する時間周波数調整手段と、
   前記第１色彩領域と前記第２色彩領域とで構成される縞模様の幅を調整する空間周波数調整手段と
   を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の眼球運動検査視票表示装置。
4. 前記表示制御部は、
   前記表示領域分割手段により分割された前記表示領域の各々において、前記フレーム画像が１秒間に反復表示される周期の数をそれぞれ異なる数とすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の眼球運動検査視票表示装置。
5. 前記表示制御部は、
   前記表示領域分割手段により分割された前記表示領域の各々において、前記第１色彩領域と前記第２色彩領域とで構成される縞模様の幅をそれぞれ異なる大きさとすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の眼球運動検査視票表示装置。
6. 前記表示領域分割手段は、
   前記表示領域を、少なくとも上下又は左右の２つに分割することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に眼球運動検査視票表示装置。
7. 前記表示領域分割手段は、
   前記表示領域を、少なくとも上下左右の４つに分割することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の眼球運動検査視票表示装置。
8. 請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の眼球運動検査視票表示装置により構成される眼球運動検査視票表示部と、
   前記眼球運動検査視票表示部に表示された前記眼球運動検査視票の、前記被験者による視認結果を入力する視認結果入力部と、
   前記視認結果入力部を介して入力された視認結果を記憶する視認結果記憶部と、
   前記視認結果記憶部に記憶された視認結果を出力する出力部と
   を備えることを特徴とする眼球運動検査装置。
9. 第１の色彩で表示される第１色彩領域と、第２の色彩で表示される第２色彩領域とが所定方向に交互に繰返し表示されているフレーム画像を、被験者に対して呈示するフレーム画像呈示ステップと、
   前記フレーム画像の前記第１色彩領域の輝度と前記第２色彩領域の輝度とを、前記被験者が等輝度と認識する輝度に調整する輝度調整ステップと、
   前記輝度調整ステップにより輝度が調整されたフレーム画像であって、１／ｎづつ周期がずれたｎフレームのフレーム画像を、該ｎフレームのフレーム画像の全てを順次表示した場合を１周期として、１秒間に２５周期以上あるいは被験者の色臨界ちらつき頻度を越える時間周波数で反復表示し、所定の速度で一定方向に流動する眼球運動検査視票を表示する眼球運動検査視票表示ステップと、
   前記被験者による前記眼球運動検査視票の視認結果を入力する視認結果入力ステップと、
   前記視認結果入力ステップにおいて入力された前記視認結果を記憶する視認結果記憶ステップと、
   前記視認結果記憶ステップにおいて記憶された前記視認結果を出力する出力ステップと、
   を含み、
   前記眼球運動検査視票表示ステップには、
   前記眼球運動検査視票が表示される表示領域を複数に分割する表示領域分割ステップが含まれ、
   前記表示領域分割ステップにおいて分割された各表示領域において、前記眼球運動検査視票をそれぞれ異なる一定方向に流動させることを特徴とする眼球運動検査方法。
10. 前記眼球運動検査視票表示ステップには、
    前記フレーム画像が１秒間に反復表示される周期の数を調整する時間周波数調整ステップと、
    前記第１色彩領域と前記第２色彩領域とで構成される縞模様の幅を調整する空間周波数調整ステップとが含まれることを特徴とする請求項９記載の眼球運動検査方法。
11. 前記眼球運動検査視票表示ステップにおいて、
    前記表示領域分割ステップにおいて分割された前記表示領域の各々において、前記フレーム画像が１秒間に表示される周期の数をそれぞれ異なる数とすることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の眼球運動検査方法。
12. 前記眼球運動検査視票表示ステップにおいて、
    前記表示領域分割ステップにおいて分割された前記表示領域の各々において、前記第１色彩領域と前記第２色彩領域とで構成される縞模様の幅をそれぞれ異なる大きさとすることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の眼球運動検査方法。

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