JP5179274B2 - 視標呈示装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検者の視力を自動的に検査する視力検査装置に関する。

職場及び学校などの集団検診における視力検査では、呈示視標に対する被検者の応答入力の正誤により検査プログラムを進めて自動的に視力を検査する視力検査装置が使われることが多い。この装置は、視力値０．７等の初期呈示の視力値視標に対して、被検者の応答入力の正誤によって次に呈示する視標の視力値を１段階毎に変化させるものであった（例えば、特許文献１、２、３、４参照）。
特開昭６０−２４９９３２号公報 特開昭６１−１１９２３７号公報 特開昭６１−２８４２２８号公報 特開平６−５４８０６号公報

しかしながら、上記のように初期呈示の視標から１段階毎に視力値を変化させる方法は、初期呈示の視標の視力値から大きく離れた視力値を有する被検者の場合には、被検者の応答入力の回数が多くなり、検査時間が長く掛かる問題があった。一人の検査時間が長引くと、集団検診においてはトータルの検査時間が大幅に長くなる。

本発明は、上記従来装置の問題点に鑑み、被検者の応答入力の回数を減らし、検査時間を短縮することができる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） 被検者眼に視力検査用の視標を呈示する視標呈示手段と、呈示視標に対する被検者の判読結果の応答信号を入力する入力手段と、を有し、該入力手段により入力された応答の正誤の判定結果に基づいて被検者眼の視力を自動的に検査する視力検査装置において、前記視標呈示手段を制御し、呈示視標を高い視力値から低い視力値に徐々に所定の時間間隔で連続的に切換えていき、前記入力手段により応答信号が入力され、その応答が正答であったときは連続的な視標の切換え制御を停止し、以降応答信号が入力される毎にその正誤の判定結果に基づいて視標を切換えるか、又は前記視標呈示手段を制御し、呈示視標を低い視力値から高い視力値に徐々に所定の時間間隔で連続的に切換えていき、前記入力手段により判読不能の応答が入力されたときは、連続的な視標の切換え制御を停止し、以降応答信号が入力される毎にその正誤の判定結果に基づいて視標を切換える制御手段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、前記制御手段は、所定の時間間隔で連続的に切換えていくときの呈示視標を視力値のみ異なる同一視標に切換えることを特徴とする。
（３） （２）の視力検査装置は、被検者眼が眼鏡等による矯正眼か否かの選択信号を入力する選択手段を有し、前記制御手段は、前記選択手段の選択信号に基づいて、呈示視標を高い視力値から低い視力値に徐々に所定の時間間隔で連続的に切換えていくときの初期呈示の視力値、又は呈示視標を低い視力値から高い視力値に徐々に所定の時間間隔で連続的に切換えていくときの初期呈示の視力値を変更することを特徴とする。
（４） （２）の視力検査装置において、前記制御手段は、前記連続的な視標の切換え制御を停止する際にその応答信号が入力されたときの呈示視標の呈示開始からの時間Ｔｓを計測し、その計測時間Ｔｓに応じて前記連続的な視標の切換え制御を停止した後に呈示する視力値を変更することを特徴とする。

本発明によれば、被検者の応答入力の回数を減らし、検査時間を短縮することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は視力検査装置の概略構成図である。図２は視力検査装置の制御ブロック図である。視力検査装置は、視標呈示装置１０と、コントローラ２０と、を有する。視標呈示装置１０には、視力検査視標を表示するカラーの液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤ）１２が設けられている。ＬＣＤ１２には、４方向の切れ目を持つランドルト環視標等の視力検査視標が表示される。コントローラ２０には、呈示視標に対して被検者が判読した結果の応答を入力するレバー２１と、視力検査を開始するためのスタートスイッチ２２が配置されている。レバー２１の上端にはボタン２４が配置されており、被検者は呈示視標に対する応答を入力する場合にはレバー２１を前後左右方向に倒し、また、呈示視標を判読できなかった場合にはボタン２４を押してその旨を入力する。また、コントローラ２０の内部には、スピーカ２３が組み込まれており、被検者はスピーカ２３から出力される音声ガイドに従って視力検査を進めることが出来る。

制御部３０にはＬＣＤ１２、メモリ１６、コントローラ２０等が接続されている。メモリ１６には、４方向に切れ目のあるランドルト環視標等の視力検査のための視標データが多数記憶されており、例えば、視力値０．１〜１．５の視標データが所定の視力値のステップ毎に記憶されている。制御部３０はコントローラ２０からの入力信号に応じて、メモリ１６から該当する視標データを呼び出し、ＬＣＤ１２の表示を制御して画面上に視標を表示させる。制御部３０は、後述する検査プログラムを有する。なお、コントローラ２０からの信号はケーブル２０ａを介して制御部３０に入力されるが、赤外線等の無線通信により信号が入力される構成とすることもできる。

次に、以上のような構成を備える装置の動作について説明する。図３は第１例の検査プログラムを示したフローチャートである。被検者は視標呈示装置１０から所定の検査距離（５ｍ）に位置する。被検者によりスタートボタン２２が押されると、制御部３０によりスピーカ２３が駆動され、「視力を測ります。輪の切れた方向が確認できたら軽くレバーを倒してください。」との音声ガイドが発生される。レバー２１が何れかの方向に倒された信号が入力されると、これをトリガとして検査プログラムが実行される。検査プログラムは、視力値視標の連続切換えステップ（図３のステップ１０１〜１０４）と精密な視力検査ステップ（図３のステップ１１０〜１２２）とを持つ。第１例の視力値視標の連続切換えステップでは、呈示視標が高い視力値から徐々に低い視力値に連続的に切換えられる。

制御部３０は呈示可能な視標の内の最高視力値視標（最もサイズの小さな視標）である視力値１．５の視標をＬＣＤ１２に初期呈示させる（ステップ１０１）。なお、初期呈示される視標の方向は、検査プログラムを実行するごとにランダムに切換えられる。制御部３０は、この初期呈示の視標から、所定の呈示時間Ｔａが経過する毎に徐々に視力値をダウンさせるように（視標のサイズを徐々に大きくするように）視標を連続的に切換える。すなわち、制御部３０は、一定の時間Ｔａ呈示したら、ＬＣＤ１２に呈示される視標の視力値を１段階ずつ低い値へ連続的に切換える（ステップ１０２）。例えば、視標の呈示時間Ｔａは０．５秒に設定され、視標の視力値が１．５、１．２、１．０、０．９、・・・と１段階ずつダウンされる。

被検者は呈示された視標の方向が判読できたら、視標の切れ目方向と同じ方向へレバー２１を倒す。レバー２１からの応答信号が入力されると（ステップ１０３）、制御部３０は呈示視標の方向と回答とが一致しているか判定する（ステップ１０４）。ステップ１０４において、被検者の回答が誤答であった場合にはステップ１０２へ戻り、続けて、時間Ｔａが経過する毎に視力値視標を１段階ずつダウンさせる（徐々に視標サイズを大きくする）。なお、レバー２１からの応答信号があった場合、制御部３０はスピーカ２３を駆動させて、「方向は？」という音声ガイドを発して、被検者に回答の再入力を促す。

ステップ１０４において、応答信号が正答である場合には、制御部３０は連続的な視力値視標の切換え制御を停止し、その正答が得られた視力値（又はその近傍である前後１段階の視力値）から精密な視力検査ステップに移行する（ステップ１１０〜１２２）。精密な視力検査ステップでは、同一視力値で異なる方向の視標について所定個数の正答（例えば、２個の正答）があれば、被検者眼がその視力値を有すると判定される。同一の視力値について所定個数の誤答（例えば、２個）があると、被検者眼がその視力値未満であると判定される。精密な視力検査ステップでは、視力値のアップ／ダウンは１段階毎に行われる。この精密視力検査ステップでは、３回回答したうちの２回が正答または誤答であるかによって視力値を判定する２／３判定、被検者が４回回答したうち３つが正答または２つが誤答であるかによって視力値を判定する３／４判定、等の種々の判定方法を使用できる（詳細は、特開平６−５４８０６号公報を参照）。

なお、上記の説明における呈示時間Ｔａは、判読可能な視標が呈示されてから、人がその視標を判読するまでの平均的な判読時間（統計によれば、それは約０．１５秒）より長く設定されることが好ましい。また、呈示時間Ｔａは、視標を判読した後、人がレバー２１の操作により応答信号を入力するまでの平均的な操作時間（実験によれば、それは約０．５秒）と前述の判読時間（約０．１５秒）の合計時間より短いことが好ましい。この合計時間より時間Ｔａが短い時間であれば、１段階毎に被検者の応答入力を待って視標を切換える場合に比べ、その操作時間分だけ検査時間を短くできる。

また、各視力値において呈示される視標の方向（視標パターン）が同一となるように設定されていることが好ましい。呈示時間Ｔａが十分に長ければ視標の方向が変えられても、その呈示時間内で判読できるが、呈示時間Ｔａが短いと、変化が速すぎて判読しにくい場合がある。視標の方向（視標パターン）が同一であれば、呈示時間Ｔａを短くしても、視標の方向が徐々に明確になるように認知可能になる。

上記のようなステップ１０１〜１０３により、被検者眼が有する視力値付近に短い時間で近づくことができる。すなわち、１段階毎に被検者の応答入力を待って視標を切換える従来の方法に比べて、精密な視力検査ステップに移行するまでの時間を短縮できる。

なお、ＬＣＤ１２においては、視力値視標の切換えを視力値の１段階毎よりさらに細かく切換えることも可能である。視標の視力値が低くなると視標のサイズは大きくなる。そのため、低い視力値の視標が呈示されている場合に、視力値が１段階切換ると、視標のサイズが大きく変化する。そこで、呈示時間Ｔａの間に同一形状の視標の視力値を細かく切換えていくことによって、視標のサイズを徐々に大きく（後述するように、徐々に小さく）する際に、動画的に連続的な変化にすることができ、視標の判読がスムーズになる。

本実施の形態は様々な変容が可能である。図４は、第２例の検査プログラムのフローチャートである。第２例の視力値視標の連続切換えステップでは、被検者が判読可能な視力値視標を初期呈示し、呈示視標が低い視力値から徐々に高い視力値に連続的に切換えられ、被検者は判読不能となったときに応答ボタン２４で応答する。

制御部３０は、検査プログラムの実行信号が入力されると、最低視力値の視標（最もサイズの大きな視標）である視力値０．１の視標をＬＣＤ１２に初期呈示させる（ステップ２０１）。次に、制御部３０は、呈示時間Ｔａが経過する毎に徐々に視力値をアップさせるように（視標のサイズを徐々に小さくするように）視標を連続的に切換える（ステップ２０２）。被検者は、呈示された視標の方向が判読不能になったら、その旨を応答ボタン２４により入力する（ステップ２０３）。制御部３０は、判読不能の信号が入力されると、ステップ２０２の連続的な視力値視標の切換え制御を停止し、判読不能の応答段階又はその近傍の視力値（好ましくは１段階低い視力値）を呈示（ステップ２０４）。そして、以後は呈示視標の判読結果をレバー２１で応答するように、音声ガイドが発せられる。その後は、前述のステップ１１１〜１２２の精密な視力検査ステップに移行する。

この例においても、被検者眼が有する視力値付近に短い時間で近づくことができ、従来に比べて検査時間を短縮できる。

図５は、第３例の検査プログラムのフローチャートである。第３例では、被検者の視力値が高い視力値範囲（例えば、０．７以上）に属するか低い視力値範囲（例えば、視力値０．７未満）に属するかを初めに判定して、その後に第１例と同様な視力値視標の連続切換えステップに移行する例である。

検査プログラムの実行信号が入力されると、制御部３０は初めに呈示可能な視力値の中間付近の視力値Ａ（視力値０．５〜１．０、好ましくは視力値０．７）の視標を呈示し（ステップ３０１）、スピーカ２３の駆動により被検者の回答を促す。レバー２１の操作により被検者の回答が入力されると、制御部３０は入力信号の正誤を判定する（ステップ３０２）。なお、応答ボタン２４の信号が入力された場合は誤答として判定される。

応答が正答であった場合、被検者眼は高い視力値範囲に属すると見なされるので、視力値視標の連続切換えステップでの初期呈示視標は、最高視力値視標である視力値１．５に設定される（ステップ３０３）。そして、レバー２１による応答入力の正答が得られるまで、時間Ｔａが経過する毎に視力値が１段階ずつダウンされる（ステップ３０４、３０５、３０６）。レバー２１による応答入力が正答と判定された場合、前述の第１例の精密な視力検査ステップ（ステップ１１０〜１２２）に移行される。

一方、ステップ３０２における応答が誤答の場合、被検者眼が低い視力値範囲に属すると見なされるので、視力値視標の連続切換えステップでの初期呈示視標は、視力値範囲を判定したときに呈示された視力値Ａの視標又はそれより１段階高い視力値（０．８）の視標に設定される（ステップ３０７）。その後は、レバー２１による応答入力の正答が得られるまで、時間Ｔａが経過する毎に視力値を１段階ずつ連続的にダウンさせるステップ３０４〜３０６に移行される。

この第３例では、被検者眼の属する視力値範囲に応じて視力値視標を徐々に変化させるときの初期呈示視標が変えられるため、低視力値範囲の被検者眼の検査では、さらに検査時間を短くできる。

図６は、第４例の検査プログラムのフローチャートである。第４例は、先の第３例と同じく、被検者の視力値が高い視力値範囲に属するか低い視力値範囲に属するかを初めに判定して、その後に第２例と同様な視力値視標の連続切換えステップに移行する例である。

検査プログラムの実行信号が入力されると、制御部３０は初めに呈示可能な視力値の中間付近の視力値Ａ（視力値０．５〜１．０、好ましくは視力値０．７）の視標を呈示し（ステップ４０１）、レバー２１の操作により被検者の回答が入力されると、その正誤を判定する（ステップ４０２）。応答が正答であった場合、被検者眼は高い視力値範囲に属すると見なされるので、視力値視標の連続切換えステップでの初期呈示視標は、初めの判定に使用した視力値Ａ（０．７）又はその近傍（１段階前後）の視標に設定される（ステップ４０３）。そして、応答ボタン２４により、判読不能の応答信号が入力されるまで、呈示時間Ｔａが経過する毎に徐々に視力値をアップさせて視標を連続的に切換える（ステップ４０４、４０５）。判読不能の信号が入力されると、連続的な視力値視標の切換え制御を停止し、判読不能の応答段階又はその近傍の視力値（好ましくは１段階低い視力値）を呈示する（ステップ４０６）。そして、以後は呈示視標の判読結果をレバー２１で応答するように、音声ガイドが発せられる。その後は、前述のステップ１１１〜１２２の精密な視力検査ステップに移行する。

一方、ステップ４０２における応答が誤答の場合、被検者眼が低い視力値範囲に属すると見なされるので、視力値視標の連続切換えステップでの初期呈示視標は、最低視力値（０．１）の視標に設定される（ステップ４０７）。その後は、前述のステップ４０４〜４０６の視力値視標の連続切換えステップに移行し、続いてステップ１１１〜１２２の精密な視力検査ステップに移行する。

なお、上記の第３例のステップ３０１、３０２及び第４例のステップ４０１、４０２に代えて、「眼鏡あり」（眼鏡等による矯正眼）と「眼鏡なし」（非矯正眼）を判定条件としても良い。「眼鏡あり」／「眼鏡なし」の選択情報は、音声ガイドに従って、レバー２１及びボタン２４を操作することにより入力できる。あるいは、「眼鏡あり」／「眼鏡なし」の選択スイッチを設けることにより、その情報を入力できる。例えば、「眼鏡あり」の場合には、被検者が高い視力値範囲にあると予想されるので、第３例のステップ３０３、第４例のステップ４０３にて視力値視標の連続切換えステップを開始する。一方、「眼鏡なし」の場合には、被検者が比較的低い視力値範囲にある可能性が高いと予想されるので、第３例のステップ３０７、第４例のステップ４０７にて視力値視標の連続切換えステップを開始する。

上記の例１〜４の視力値視標の連続切換えステップにおいては、視標が順次切換る中で、被検者は応答をするため、呈示視標に対する被検者の応答速度（視標の判読速度及びそののレバー２１等の操作速度）の違いによって、その応答のタイミングが速く又は遅くなる場合がある。これを考慮し、精密視力検査ステップに移行する際に初めに呈示する視標の視力値について、呈示視標に対する被検者の応答速度に応じて変更すると、さらに検査時間を短くすることができる。

例１（図３）のステップ１０４及び例３（図５）のステップ３０６において、制御部３０は、正答の応答信号が入力されたときの呈示視標の呈示開始からの時間Ｔｓを計測する。その計測時間Ｔｓが、視標呈示時間Ｔａより十分に短い時間（例えば、視標呈示時間Ｔａの半分の時間：０．２５秒）Ｔｏ以下の場合には、被検者にとって視標が良く見えているか、又は１つ前の視力値（１段階高い視力値）の視標が見えていたが反応が遅かったことが推測される。この場合、制御部３０は、精密視力検査ステップに移行する際のステップ１１０では、正答の応答があった呈示視標に対して１段階高い視力値の視標を呈示する。一方、計測時間Ｔｓが時間Ｔｏより長い場合は、被検者にとって視標が注視してやっと見える状態であることが推測される。そのため、制御部３０は、正答の応答があった呈示視標と同じ視力値視標を呈示する。

また、例２（図４）のステップ２０３及び例４（図６）のステップ４０５において、制御部３０は、判読不能の応答信号が入力されたときの呈示視標の呈示開始からの時間Ｔｓを計測する。その計測時間Ｔｓが、視標呈示時間Ｔａより十分に短い時間Ｔｏ（０．２５秒）以下の場合には、被検者にとって視標が全く判読不能になったか、それ以前で判読不能になったが、応答ボタン２４の操作が遅かったことが推測される。この場合、制御部３０は、精密視力検査ステップに移行する際のステップ２０４、４０６では、判読不能応答時の視力値に対して２段階前の（２段階低い）視力値の視標を呈示する。一方、計測時間Ｔｓが時間Ｔｏより長い場合は、その視力値付近で判読不能になったと推測される。そのため、制御部３０は、判読不能応答時の視力値の視標又は判読不能応答時の視力値に対して１段階前の（１段階低い）視力値の視標を呈示する。

このように、呈示視標に対する被検者の応答速度に応じて精密検査時に初めに呈示する視標を変更すると、精密検査時の被検者の応答回数を減らし、検査時間を短縮できる。

また、一般的に人の反応時間は年齢が上がるにつれて遅くなる。そこで、被検者群の年齢層が特定される場合には、年齢層に応じて時間Ｔｏを調節できるようにしても良い。この場合には、予めプログラムに年齢層（１０代、２０代、・・・）ごとの時間Ｔｏを設定しておく。音声ガイドに従ってレバー２１及びボタン２４の操作信号を入力することによって、被検者の年齢層を入力できるようにしておく。このように、年齢層に応じて時間Ｔｏを調節することによって、被検者の応答回数を減らし、検査時間を短縮できる。

なお、以上の実施形態では、ＬＣＤ等のディスプレイに視標を表示するタイプの装置としたが、視標が多数描かれた視標板を持ち、個々の視標を背後から照明して検査距離だけ離れたスクリーンに視標を投影するタイプの装置、筐体の中を覗くタイプの装置であって、視標板に描かれた個々の視標を背後から照明する装置、装置本体内部に凹面鏡、ビームスプリッタを備える省スペース型の装置、等においても、本発明を適用可能である。

視力検査装置の概略構成図である。 視力検査装置の制御ブロック図である。 第１例の検査プログラムを示したフローチャートである。 第２例の検査プログラムのフローチャートである。 第３例の検査プログラムのフローチャートである。 第４例の検査プログラムのフローチャートである。

符号の説明

１２ ＬＣＤ
２０ コントローラ
３０ 制御部

Claims (4)

1. 被検者眼に視力検査用の視標を呈示する視標呈示手段と、呈示視標に対する被検者の判読結果の応答信号を入力する入力手段と、を有し、該入力手段により入力された応答の正誤の判定結果に基づいて被検者眼の視力を自動的に検査する視力検査装置において、
   前記視標呈示手段を制御し、呈示視標を高い視力値から低い視力値に徐々に所定の時間間隔で連続的に切換えていき、前記入力手段により応答信号が入力され、その応答が正答であったときは連続的な視標の切換え制御を停止し、以降応答信号が入力される毎にその正誤の判定結果に基づいて視標を切換えるか、
   又は前記視標呈示手段を制御し、呈示視標を低い視力値から高い視力値に徐々に所定の時間間隔で連続的に切換えていき、前記入力手段により判読不能の応答が入力されたときは、連続的な視標の切換え制御を停止し、以降応答信号が入力される毎にその正誤の判定結果に基づいて視標を切換える制御手段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、前記制御手段は、所定の時間間隔で連続的に切換えていくときの呈示視標を視力値のみ異なる同一視標に切換えることを特徴とする視力検査装置。
3. 請求項２の視力検査装置は、被検者眼が眼鏡等による矯正眼か否かの選択信号を入力する選択手段を有し、
   前記制御手段は、前記選択手段の選択信号に基づいて、呈示視標を高い視力値から低い視力値に徐々に所定の時間間隔で連続的に切換えていくときの初期呈示の視力値、又は呈示視標を低い視力値から高い視力値に徐々に所定の時間間隔で連続的に切換えていくときの初期呈示の視力値を変更することを特徴とする視力検査装置。
4. 請求項２の視力検査装置において、前記制御手段は、前記連続的な視標の切換え制御を停止する際にその応答信号が入力されたときの呈示視標の呈示開始からの時間Ｔｓを計測し、その計測時間Ｔｓに応じて前記連続的な視標の切換え制御を停止した後に呈示する視力値を変更することを特徴とする視力検査装置。