JP6549144B2 - 視覚検査装置およびヘッドマウント型表示装置 - Google Patents

視覚検査装置およびヘッドマウント型表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、視覚検査装置およびヘッドマウント型表示装置に関する。
眼の検査の一つに、眼の視覚機能を検査する「視覚検査」がある。また、視覚検査の代表的なものに「視野検査」がある。視野検査は、たとえば緑内障や網膜剥離などが原因で起こる視野狭窄、視野欠損などの診断のために行われるもので、そのための検査装置が種々提案されている。
また、従来の視覚検査装置のなかには、被検者の頭部に装着して用いられるヘッドマウント型の視覚検査装置がある(たとえば、特許文献1,2を参照)。この種の視覚検査装置では、被検者の頭部に視覚検査装置を装着したときに、たとえば視覚検査装置が傾いて装着されるなどして、被検者の眼球の位置が予め想定されている規定の位置からずれることがある。その場合、そのままの状態で視覚検査を行うと、正確な検査結果が得られなくなる。
そこで、たとえば特許文献1には、被検者の眼球(以下、「被検眼」という。)を視覚検査装置の本体部分(以下、「装置本体」という。)に内蔵するカメラで撮像し、これによって得られた眼球の画像を、装置本体とは別個のテレビモニタにアライメントマークと一緒に表示する技術が記載されている。この技術では、カメラが撮像する眼球の画像を、眼科医や眼科検査員などの検者が観察するテレビモニタに表示し、このテレビモニタ上で被検者の瞳孔がアライメントマークと同心円状になるように、装置本体の位置を調整するようになっている。
特開平7−67833号公報 特開2014−128493号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、視覚検査装置の装置本体を被検者の頭部に装着したときに、装置本体が正しく装着されているかどうかを、検者がテレビモニタで確認する構成になっている。このため、被検者自身は、装置本体がずれて装着されていても、この事実を把握することができない。したがって、装置本体の位置調整は、検者がテレビモニタを見ながら被検者に指示を出し、この指示にしたがって被検者が装置本体を動かすことになる。そうした場合、装置本体の移動量や移動方向などの指示内容が検者の意図通りに被検者に伝わらないことがある。その結果、検者の意図しない方向に被検者が装置本体を動かしてしまったり、その移動量が適切でなかったりして、装置本体の位置調整に手間取ることがあった。また、検者は、装置本体の位置調整が済むまでテレビモニタを見続ける必要があるため、その間、他の業務を行えないという欠点もあった。
本発明の主な目的は、視覚検査装置の装置本体を被検者の頭部に装着した際に、装置本体の位置調整にかかる検者の業務負担を軽減することができる視覚検査装置を提供することにある。
本発明の第1の態様は、被検者の頭部に装着して用いられるヘッドマウント型の視覚検査装置であって、
前記被検者に視標を表示するための表示素子と、前記被検者の眼球を撮像するための撮像素子と、を有する装置本体と、
前記装置本体を前記被検者の頭部に装着するための装着具と、
前記装着具を用いて前記被検者の頭部に装着した前記装置本体の位置ずれに伴う眼球の位置ずれ状態を前記被検者に認識させるべく、前記撮像素子が撮像する前記眼球の画像を前記表示素子に表示する制御部と、
を備えることを特徴とする視覚検査装置である。
本発明の第2の態様は、前記制御部は、前記表示素子の表示面に表示枠を設定し、前記撮像素子が撮像する前記眼球の画像を前記表示枠に表示する
ことを特徴とする上記第1の態様に記載の視覚検査装置である。
本発明の第3の態様は、前記表示素子および前記撮像素子は、前記被検者の左眼用と右眼用でそれぞれ別々に設けられ、
前記制御部は、前記左眼用の撮像素子で撮像した左眼の画像と前記右眼用の撮像素子で撮像した右眼の画像を左右隣り合わせに並べるように合成し、該合成した左右両眼の画像を左眼用の表示素子と右眼用の表示素子にそれぞれ表示する
ことを特徴とする上記第1の態様に記載の視覚検査装置である。
本発明の第4の態様は、前記制御部は、前記左眼用の表示素子の表示面と前記右眼用の表示素子の表示面にそれぞれ左右隣り合わせに2つの表示枠を並べて設定し、前記被検者から見て左側の表示枠に前記左眼の画像、右側の表示枠に前記右眼の画像を表示する
ことを特徴とする上記第3の態様に記載の視覚検査装置である。
本発明の第5の態様は、前記制御部は、前記被検者に注視させるための固視標を、前記左眼の画像と前記右眼の画像との間に表示する
ことを特徴とする上記第3または第4の態様に記載の視覚検査装置である。
本発明の第6の態様は、前記制御部は、前記眼球の瞳孔の位置を合わせるためのマークを前記表示枠内に表示する
ことを特徴とする上記第2または第4の態様に記載の視覚検査装置である。
本発明の第7の態様は、前記被検者の眼球が配置される眼球位置と前記表示素子との間の光軸上に設けられた表示光学系と、
前記眼球位置と前記撮像素子との間の光軸上に設けられた観察光学系と、
を備え、
前記表示光学系は、前記眼球位置から前記表示素子までの光軸上に、第1レンズと、波長選択性を有するミラーと、第2レンズ群とを順に配置してなり、
前記観察光学系は、前記眼球位置から前記撮像素子までの光軸上に、前記第1レンズと、前記ミラーと、第3レンズとを順に配置してなり、前記眼球位置から前記ミラーまでの光軸が前記表示光学系と共通である
ことを特徴とする上記第1〜第6の態様のいずれかに記載の視覚検査装置である。
本発明の第8の態様は、使用者の頭部に装着して用いられるヘッドマウント型表示装置であって、
前記使用者に画像を表示するための表示素子と、前記使用者の眼球を撮像するための撮像素子と、を有する装置本体と、
前記装置本体を前記使用者の頭部に装着するための装着具と、
前記装着具を用いて前記使用者の頭部に装着した前記装置本体の位置ずれに伴う眼球の位置ずれ状態を前記使用者に認識させるべく、前記撮像素子が撮像する前記眼球の画像を前記表示素子に表示する制御部と、
を備えることを特徴とするヘッドマウント型表示装置である。
本発明によれば、視覚検査装置の装置本体を被検者の頭部に装着した際に、装置本体の位置調整にかかる検者の業務負担を軽減することができる。
本発明の実施の形態に係る視覚検査装置の構成例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る視覚検査装置の光学系と制御系の構成を含む概略図である。 視覚検査装置がアライメントモードで動作するときの状態を示す模式図である。 表示枠内にマークを表示した状態を示す図である。 装置本体の位置調整に係る第1の典型例を示す図である。 装置本体の位置調整後の状態を示す図である。 装置本体の位置調整に係る第2の典型例を示す図である。 装置本体の位置調整に係る第3の典型例を示す図である。 本発明の他の実施の形態を説明する図である。 表示光学系の他の構成例を示す概略図(その1)である。 表示光学系の他の構成例を示す概略図(その2)である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の実施の形態においては、次の順序で説明を行う。
1.視覚検査装置の構成
2.視覚検査モードに基づく視覚検査方法
3.アライメントモードに基づく装置本体の位置調整方法
4.実施の形態の効果
5.他の実施の形態
6.変形例等
<1.視覚検査装置の構成>
図1は本発明の実施の形態に係る視覚検査装置の構成例を示す概略図である。
図示した視覚検査装置1は、被検者2の頭部3に装着して用いられるヘッドマウント型の視覚検査装置である。視覚検査装置1は、大きくは、装置本体5と、この装置本体5に機械的に接続された装着具6と、を備えている。
装置本体5は、内部に空間を有する筐体7を備えている。筐体7の内部空間は、左右に分かれている。その理由は、被検者2の左眼8Lと右眼8Rで別々に視覚検査を行うためである。この視覚検査において、左眼8Lを被検眼とする場合は、被検者2が左眼8Lの瞳孔9Lを通して視標を見ることになり、右眼8Rを被検眼とする場合は、被検者2が右眼8Rの瞳孔9Rを通して視標を見ることになる。
ここで記述する「視標」とは、被検者の視覚を検査するにあたって、被検者の眼球に光による刺激を与えるために表示されるものである。視標に関しては、特に大きさ、形状等の制限はない。たとえば、緑内障検査の際には、所定の大きさで光の点を視標として表示するとともに、その光の点の位置を変化させることにより、欠損した視野の有無や欠損場所を検査(特定)することができる。
筐体7の一方の空間には、表示光学系11Lと表示素子12Lが設けられている。筐体7の他方の内部空間には、表示光学系11Rと表示素子12Rが設けられている。表示光学系11Lと表示素子12Lは、被検者2の左眼8Lの視覚検査を行うために設けられたものである。表示光学系11Rと表示素子12Rは、被検者2の右眼8Rの視覚検査を行うために設けられたものである。左右の表示光学系11L,11Rの光軸間距離は、図示しない調整機構により、被検者2の瞳孔間距離に合わせて調整可能になっている。
装着具6は、装置本体5を被検者2の頭部3に装着するためのものである。装着具6は、被検者2の両側頭部から後頭部にかけてU字形に掛け渡されるベルト13と、被検者2の頭頂部に掛け渡されるベルト14とを備えている。そして、ベルト14の長さを適度に調整した状態で、ベルト13を後頭部側から引っ張って締め付けることにより、被検者2の頭部3に装置本体5を装着可能な機構になっている。
上述した表示光学系11L,11Rの光軸間距離は、被検者2の頭部3に装着具6によって装置本体5を固定した後に、被検者2が正面を向いた状態での瞳孔間距離に合わせて調整する。
なお、以降の説明では、被検者2の左眼8Lと右眼8Rを左右の区別なく記載する場合は、符号L,Rを省略して眼球8、瞳孔9と総称する。これと同様に、上述した表示光学系11L,11Rと表示素子12L,12Rについても左眼用と右眼用の区別なく記載する場合は、それぞれ符号L,Rを省略して表示光学系11、表示素子12と総称する。
図2は本発明の実施の形態に係る視覚検査装置の光学系と制御系の構成を含む概略図である。
図示のように、視覚検査装置1は、上述した表示光学系11と表示素子12の他に、被検者の眼球8を観察するための観察光学系15と、この観察光学系15を通して被検者の眼球8を撮像する撮像素子16と、被検者の眼球8に赤外線を照射する赤外光源17と、視覚検査装置1全体の制御を司る制御部30と、応答スイッチ31と、を備えている。観察光学系15、撮像素子16および赤外光源17は、上述した表示光学系11や表示素子12と同様に、被検者の左眼用と右眼用でそれぞれ別々に設けられ、制御部30および応答スイッチ31は、1つの視覚検査装置1につき一つずつ設けられるものである。
表示光学系11は、被検者の眼球8が配置される眼球位置と表示素子12の表示面12aとの間の光軸18上に設けられている。具体的には、表示光学系11は、被検者の眼球位置側から順に、第1レンズ19と、ミラー20と、第2レンズ群21とを配置した構成になっている。以下、各構成要素について説明する。なお、以降の説明では、被検者の眼球位置から表示素子12までの光軸18のうち、眼球位置からミラー20までの光軸を光軸18aとし、ミラー20から表示素子12までの光軸を光軸18bとする。
第1レンズ19は、眼球位置からミラー20までの光軸18a上に配置されている。第1レンズ19は、正のパワーを有する非球面のレンズ(凸レンズ)を用いて構成されている。第1レンズ19は、ミラー20で反射して第1レンズ19に入射した光を被検者の瞳孔9に収束させる一方、被検者が瞳孔9を通して広角に物を見るときの光の発散を抑制するものである。図2においては、表示素子12の表示面12aに視標となる光の点を表示し、この視標を被検者が眼球位置から表示光学系11を通して見るときに、被検者の瞳孔中心から第1レンズ19へと入射する主光線の入射角度を符号θで表している。この入射角度θは、光軸18aを基準とする角度(瞳孔中心を通る主光線と光軸18aとがなす角度)である。光軸18a上における第1レンズ19の外径(直径)や位置は、少なくとも視覚検査に必要な視野角を確保し得る条件で設定されている。具体的には、第1レンズ19を用いた表示光学系11の最大視野角(θの最大値)は、好ましくは、半画角で30度以上、60度以下(全画角では60度以上、120度以下)の範囲に設定するとよい。
ミラー20は、眼球位置からミラー20までの光軸18a上において、第1レンズ19を間に挟んで眼球位置とは反対側に配置されている。ミラー20は、波長選択性を有するミラーを用いて構成されている。具体的には、ミラー20は、可視光を反射し、赤外線を透過するコールドミラーを用いて構成されている。光軸18aに対するミラー20の反射面の傾きは、このミラー20によって屈曲される光軸18aと光軸18bとのなす角度αが、好ましくは90度未満、より好ましくは80度未満、さらに好ましくは「40度<α<70度」の範囲となるように設定されている。
ここで、α≦40°である場合は、表示素子12や第2レンズ群21が被検者の頭部に接近しすぎて、それらが頭部と干渉してしまうおそがある。これに対して、α>40°である場合は、表示素子12や第2レンズ群21が頭部と干渉することを回避することができる。一方、α≧90°である場合は、被検者が頭部を前方に傾けた際に、視覚検査装置1が頭部からずれ落ちやすくなる。これに対して、α<90°である場合は、被検者が頭部を前方に傾けた際に、視覚検査装置1が頭部からずれ落ちにくくなる。
第2レンズ群21は、ミラー20から表示素子12までの光軸18b上に配置されている。第2レンズ群21は、3つのレンズ21a,21b,21cを用いて構成されている。3つのレンズ21a,21b,21cは、ミラー20側から表示素子12側に向かって順に配置されている。すなわち、レンズ21aは、光軸18b上でミラー20に最も近い位置に配置され、レンズ21cは、光軸18b上で表示素子12に最も近い位置に配置されている。そして、これら2つのレンズ21a、21cの間にレンズ21bが配置されている。レンズ21bは、レンズ21aから離間した状態で、レンズ21cの近くに配置されている。
レンズ21aは、正のパワーを有する非球面のレンズ(凸レンズ)を用いて構成されている。また、レンズ21bは、負のパワーを有する非球面のレンズ(凹レンズ)を用いて構成され、レンズ21cは、正のパワーを有する非球面のレンズ(凸メニスカスレンズ)を用いて構成されている。また、レンズ21aの外径(直径)は他のレンズ21b,21cの外径よりも大きく、レンズ21b,21cの外径は互いにほぼ等しくなっている。
ここで、上記第1レンズ19を構成する材料のアッベ数をv1とすると、第1レンズ19は、「45<v1<80」の関係式を満たす材料(ガラス、プラスチックなど)で構成されている。一方、第2レンズ群21を構成するレンズ21a〜21cのうち、正のパワーを有するレンズ21a,21cのアッベ数を共にv2とすると、各々のレンズ21a,21cは、「45<v2<80」の関係式を満たす材料で構成されている。また、負のパワーを有するレンズ21bのアッベ数をv3とすると、レンズ21bは、「15<v3<30」の関係式を満たす材料で構成されている。
また、第1レンズ19の焦点距離をf1とし、第2レンズ群21の焦点距離をf2とすると、これらは「0<f1/f2<1.0」の関係を満たしている。さらに、第1レンズ19の焦点距離f1は、第1レンズ19からミラー20までの光学距離aと、ミラー20から第2レンズ群21(レンズ21a)までの光学距離bとの和(a+b)に比べて、それよりも短くなっている。
表示素子12は、ミラー20から表示素子12までの光軸18b上で、第2レンズ群21のレンズ21cと対向するように配置されている。表示素子12は、たとえば、バックライトを備える液晶表示素子等の平面型表示素子を用いて構成されている。表示素子12の表示面12aは、多数のピクセルをマトリクス状に配置した構成になっている。そして、実際に表示面12aに画像(視標を含む)を表示するときには、ピクセル単位で画像の表示(オン)と非表示(オフ)を制御できるようになっている。また、表示素子12の表示面12aは、好ましくは、対角長が1.5インチ以下の表示サイズ、より好ましくは対角長が1インチ以下の表示サイズになっており、この表示面12aの中心に光軸18bが位置合わせされている。
上記構成からなる表示光学系11および表示素子12においては、表示素子12の表示面12aに視標を表示したときに、被検者2が眼球位置から第1レンズ19、ミラー20および第2レンズ群21を介して視標を見ることになる。その場合、眼球位置に最も近い第1レンズ19の外径を大きくすれば、より広い範囲で視覚検査を行うことができる。ただし、第1レンズ19の外径を大きくすると、そのレンズ端を通る主光線が光軸18(18a)に対して大きく傾くことになる。そのため、第1レンズ19のパワーが低いと、レンズ端を通る主光線が発散してしまう。
そこで本実施の形態においては、第1レンズ19に高いパワー(好ましくは、パワーが20D(dioptre)以上、60D以下)のレンズを用いることにより、第1レンズ19のレンズ端を通る主光線を大きく屈折させてミラー20の反射面に収めている。ただし、このように高パワーの第1レンズ19を用いると、第1レンズ19から第2レンズ群21に至る光路の途中で主光線の光束が集光し焦点を結んでしまう。このため、光路の途中で焦点を結んだ主光線の光束を、表示素子12の表示面12aで再度集光(結像)させるために、光軸18b上に第2レンズ群21を配置している。また、色収差や像倍率を補正するために、第2レンズ群21を3つのレンズ21a,21b,21cで構成している。
観察光学系15は、被検者の眼球8を観察対象として、たとえば、瞳孔9、虹彩、強膜などを含む眼前部、あるいは、網膜10を含む眼底部などを観察するためのものである。観察光学系15は、被検者の眼球位置から撮像素子16までの光軸18上に設けられている。具体的には、観察光学系15は、被検者の眼球位置側から順に、第1レンズ19と、ミラー20と、第3レンズ22とを配置した構成になっている。このうち、第1レンズ19とミラー20は、光軸18aを含めて、上述した表示光学系11と共通(共用)になっている。また、ミラー20から撮像素子16までの光軸を光軸18cとすると、この光軸18cは、上述した光軸18aと略平行になっている。
第3レンズ22は、ミラー20から撮像素子16までの光軸18c上に配置されている。第3レンズ22は、正のパワーを有する非球面のレンズ(凸レンズ)を用いて構成されている。第3レンズ22は、第1レンズ19を対物レンズとして眼球8を観察する場合に、眼球8から第1レンズ19に入射し、かつミラー20を透過する光を、撮像素子16の撮像面16aに結像させるものである。
撮像素子16は、被検眼となる眼球(前眼部、眼底部など)8を撮像するものである。撮像素子16は、赤外線に対して感度を有するCCD(Charge Coupled Device)撮像素子、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)撮像素子などを用いて構成されている。撮像素子16の撮像面16aは、光軸18c上で眼球8に正対する向きに配置されて、この撮像面16aの中心に光軸18cが位置合わせされている。
赤外光源17は、被検者の眼球位置に向けて赤外線を照射するものである。赤外光源17は、一対の赤外線発光ダイオード17a,17bを用いて構成されている。一対の赤外線発光ダイオード17a,17bは、被検者の視野を妨げないように、被検者の眼球位置に対して斜め上方と斜め下方に分けて配置されている。そして、一方の赤外線発光ダイオード17aは、被検者の眼球8に対して斜め上方から赤外線を照射し、他方の赤外線発光ダイオード17bは、被検者の眼球8に対して斜め下方から赤外線を照射する構成になっている。
上記構成からなる観察光学系15および撮像素子16においては、被検者の眼球8に赤外光源17から赤外線を照射しつつ、第1レンズ19、ミラー20および第3レンズ22を介して眼球8の画像を撮像素子16で撮像することになる。
制御部30は、視覚検査に際して各種の機能(手段)を実現するものである。制御部30は、たとえば、装置本体5よりも小さい筐体構造を有するもので、装着具6の後頭部側に装着して配置される。これにより、装置本体5と制御部30との前後の重量バランスを保つことができる。
制御部30は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard disk drive)、各種インタフェース等の組み合わせからなるコンピュータによって構成される。そして、制御部30は、CPUがROMまたはHDDに格納された所定のプログラムを実行することにより、各種の機能を実現するように構成されている。各機能を実現するための所定のプログラムは、コンピュータにインストールして用いられるが、そのインストールに先立ち、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納して提供されるものであってもよいし、あるいはコンピュータと接続する通信回線を通じて提供されるものであってもよい。
制御部30は、上記プログラムの実行によって実現される機能(手段)の一例として、動作制御機能や画像処理機能を備える。動作制御機能は、装置本体5に内蔵された表示素子12や撮像素子16、赤外光源17などの各部の動作を制御する機能である。画像処理機能は、撮像素子16によって撮像された眼球8の画像に種々の画像処理を施す機能である。撮像素子16によって撮像された眼球8の画像は、電子データ(以下、「画像データ」ともいう。)のかたちで制御部30に取り込まれる。また、動作制御のための指示信号や眼球8の画像データは、有線または無線の通信回線を介してやり取りされる。
制御部30は、動作制御のためのモードとして、少なくとも2つのモードを備える。一つはアライメントモードであり、もう一つは視覚検査モードである。このうち、アライメントモードは、装置本体5の位置調整のために行われるものである。具体的には、アライメントモードは、上記図1に示すように装着具6を用いて被検者2の頭部3に装着した装置本体5の位置が正規の位置からずれている場合に、装置本体5の位置を調整(修正)するために行われるものである。ここで記述する「正規の位置」とは、視覚検査に適した位置をいう。視覚検査モードは、被検者に視標を呈示して視覚検査を行うモードである。視覚検査モードに基づく視覚検査方法の具体的な内容については後述する。
動作制御のモードの切り替えは、たとえば次のような構成によって行えばよい。すなわち、制御部30に無線または有線によって外部の端末装置を通信可能に接続する。そして、この端末装置から制御部30にモード切り替え信号を入力し、このモード切り替え信号にしたがって制御部30が動作制御のモードを切り替える構成とすればよい。アライメントモードは、基本的に、視覚検査モードの前に行われる。ただし、アライメントモードについては、必要に応じて、視覚検査モードの途中、あるいは視覚検査モードの終了後に行ってもよい。その理由は、視覚検査モードにより視覚検査を行っている途中で、たとえば被検者が装置本体5に触れたり頭部3を急に動かすなどして、装置本体5の位置がずれてしまうことが考えられるからである。
応答スイッチ31は、被検者がスイッチング操作するものである。この応答スイッチ31を被検者が押下操作すると、その瞬間に応答スイッチ31からオン信号が出力される。このオン信号は制御部30に取り込まれる。応答スイッチ31は、被検者が手に持って操作する手動式とする。ただし、これに限らず、足踏み式のスイッチでもよい。
図3は視覚検査装置がアライメントモードで動作するときの状態を示す模式図である。
アライメントモードにおいて、制御部30は、装着具6を用いて被検者の頭部3に装着した装置本体5の位置ずれに伴う眼球8の位置ずれ状態を被検者2自身に認識させるために、撮像素子16が撮像する眼球8の画像を取り込んで表示素子12に表示する。このとき、表示素子12に表示する眼球8の画像は、リアルタイムの動画である。眼球8の位置ずれ状態とは、眼球8の位置が規定の位置からずれているかどうかといった位置ずれの有無のほか、位置ずれの方向、位置ずれの量などをいう。眼球8の位置ずれ状態を被検者2に認識させるにあたって、制御部30は、一つの表示素子12につき左右両眼の画像を表示する。以下、詳しく説明する。
制御部30は、撮像素子16Lが撮像する左眼8Lの画像と撮像素子16Rが撮像する右眼8Rの画像を取り込むとともに、取り込んだ左眼8Lと画像と右眼8Rの画像を左右隣り合わせに並べるように合成する。この合成処理に際して、制御部30は、表示素子12Lの表示面12aLに左右隣り合わせに2つの表示枠33L,33Rを並べて設定する。つまり、一つの表示面12aL内に2つの表示枠33L,33Rを設定する。そして、制御部30は、装置本体5を頭部3に装着している被検者2から見て左側の表示枠33Lに左眼8Lの画像を割り当てる一方、当該被検者2から見て右側の表示枠33Rに右眼8Rの画像を割り当てるように、画像を合成する。これと同様に、制御部30は、表示素子12Rの表示面12aRにも左右隣り合わせに2つの表示枠33L,33Rを並べて設定し、各々の表示枠33L,33Rに左眼8Lの画像と右眼8Rの画像を割り当てるように、画像を合成する。
上記合成処理に際して、2つの表示枠33L,33Rは、光軸18に対する表示素子12と撮像素子16との位置関係により、次のように設定されている。すなわち、被検者2の頭部3に装置本体5を正しく装着し、かつ、被検者2が左右両眼で真っ直ぐ前方を見たときに、撮像素子16Lで撮像した左眼8Lの瞳孔9Lが表示枠33Lの中心部に位置し、撮像素子16Rで撮像した右眼8Rの瞳孔9Rが表示枠33Rの中心部に位置するように、左右の表示枠33L,33Rが設定されている。なお、一つの表示枠33には、対応する撮像素子16で撮像した眼球8の画像のうち、主として、瞳孔9とその周囲の虹彩が表示される。また、一つの表示面12aにおいて、表示枠33の部分と後述する固視標34の部分はそれぞれ適度な明るさで表示されるが、それ以外の部分は非表示(画像の表示をオフ状態)とされる。
制御部30は、上記合成処理によって得られた画像を表示素子12Lと表示素子12Rの両方に表示する。これにより、表示素子12Lには、左眼8Lの画像と右眼8Rの画像を含む合成画像が表示され、表示素子12Rにも、それと同じ合成画像が表示される。
その際、制御部30は、必要に応じて、図4に示すように、眼球8の瞳孔9の位置を合わせるためのマーク35を表示枠33内に表示する。具体的には、左側の表示枠33Lの中心部にマーク35Lを表示するとともに、右側の表示枠33Rの中心部にマーク35Rを表示する。マーク35は、表示枠33内で眼球8の画像の上に重ねて表示されるものである。マーク35を表示するかどうかは、視覚検査装置1の条件設定により切り替え可能な構成としてもよい。
また、制御部30は、各々の表示面12aL,12aRに、被検者2に注視させるための固視標34を表示(呈示)する。この固視標34は、たとえば十字形の形状をなすもので、左右の表示枠33L,33Rに重ならないように、それら2つの表示枠33L,33Rの間(中間部)に表示される。これにより、被検者2から見て左側の表示枠33Lに左眼8Lの画像を表示し、被検者2から見て右側の表示枠33Rに右眼8Rの画像を表示した状態では、左眼8Lの画像と右眼8Rの画像との間に固視標34が表示される。また、固視標34は、各々の表示面12aL,12aRの中心部(光軸18bが位置合わせされる部分)に表示される。
続いて、本発明の実施の形態に係る視覚検査装置1の動作について説明する。
ここでは、まず、視覚検査モードに基づく視覚検査方法について説明し、その後で、アライメントモードに基づく装置本体の位置調整方法について説明する。
<2.視覚検査モードに基づく視覚検査方法>
上記構成からなる視覚検査装置1においては、動的量的視野検査(ゴールドマン視野検査)、静的量的視野検査、眼底視野検査(マイクロペリメトリー)、網膜電図検査(ERG)その他の検査を行うことが可能である。ここでは一例として、静的量的視野検査を行う場合について説明する。
静的量的視野検査は、次のように行われる。まず、視野内の一点に視標を呈示し、その明るさを徐々に増していく。すると、視標がある明るさになると、被検者から視標が見えるようになる。そこで、被検者が視標を見えるようになったときの明るさに対応する値を、そのときに視標を呈示している点での網膜感度とする。そして、視野内の各点について同様の測定を行うことにより、視野内の網膜感度の相違を量的に調べ、マップを作成する。このような静的量的視野検査には、自覚式検査と他覚式検査がある。本実施の形態の視覚検査装置1を使用すれば、いずれの方式の検査も行うことができる。以下、説明する。
自覚式検査は、次のように行われる。まず、ヘッドマウント型の視覚検査装置1を被検者の頭部に装着するとともに、被検者の手に応答スイッチ31を持たせる。次に、制御部30の指令に基づき、表示素子12の表示面12aの一点に視野検査用の視標を表示する。このとき、最初は視標の明るさを暗くしておき、その後、徐々に視標の明るさを増していく。そうすると、最初のうちは暗くて被検者から視標が見えなくても、視標がある明るさになると被検者の網膜が光の刺激に反応し、被検者から視標が見えるようになる。このため、被検者から視標が見えるようになったときに、被検者に応答スイッチ31を押してもらう。被検者が応答スイッチ31を押すと、制御部30にオン信号が送られる。このオン信号を受けて、制御部30は、所定の処理を行い、そのときの視標の点の明るさに対応する値をその点の網膜の感度とする。以降は、視野内の各点について同様の測定を行うことにより、視野内の網膜感度の相違を量的に調べ、網膜の感度マップを作成する。
他覚式検査は、次のように行われる。まず、ヘッドマウント型の視覚検査装置1を被検者の頭部に装着する。この場合は、被検者に応答スイッチ31を持たせる必要はない。次に、制御部30の指令に基づき、表示素子12の表示面12aの一点に視野検査用の視標を表示する。このとき、最初は視標の明るさを暗くしておき、その後、徐々に視標の明るさを増していく。そうすると、最初のうちは暗くて被検者から視標が見えなくても、視標がある明るさになると被検者の網膜が光の刺激に反応し、被検者から視標が見えるようになる。
その際、被検者の瞳孔9の大きさ(瞳孔径)が視標の明るさに応じて変化する。具体的には、被検者の瞳孔9の径が縮小する。このときの眼球8の状態変化を撮像する。眼球8の撮像は、赤外光源17から眼球8に向けて赤外線を照射し、これによって得られる眼球8の像光を、観察光学系15(19,20,22)を介して撮像素子16の撮像面16aに結像させることにより行う。眼球8の撮像を開始するタイミングは、たとえば、表示面12aに視標を表示する前のタイミング、あるいは、視標の表示と同時に設定すればよい。ちなみに、人間の網膜は、赤外線に対して感度を持たないため、眼球8の状態変化に影響を与えることはない。
撮像素子16を用いて撮像された眼球8の画像データは、制御部30に取り込まれる。制御部30は、視標の明るさを徐々に増やす過程で、被検者の瞳孔径が視標の明るさに反応して変化(縮小)したかどうかを、撮像素子16から送り込まれる画像データに基づいて判断する。そして、被検者の瞳孔径が変化したと判断すると、そのときの視標の点の明るさに対応する値をその点の網膜上の感度とする。以降は、視野内の各点について同様の測定を自動的に次々と行うことにより、視野内の網膜上の感度の相違を量的に調べ、網膜上の感度マップを自動的に作成する。
また他覚式検査は、平面型表示素子12の表示面12aの一点に明るい視標を表示し、瞳孔径の縮小の度合いを観察することにより感度マップを作成する単一閾上刺激法を用いても良い。
<3.アライメントモードに基づく装置本体の位置調整方法>
上記構成からなる視覚検査装置1においては、視覚検査の開始に先立って、被検者2の頭部3に装着した装置本体5の位置調整を次のように行う。
まず、制御部30は、上述したように、撮像素子16Lで撮像した左眼8Lの画像と撮像素子16Rで撮像した右眼8Rの画像を合成し、この合成画像に固視標34を付加して表示素子12Lと表示素子12Rに表示する。このとき、表示素子12Lの表示面12aLに設定した2つの表示枠33L,33Rのうち、左側の表示枠33Lには左眼8Lの画像とマーク35Lを表示し、右側の表示枠33Rには右眼8Rの画像とマーク35Rを表示する。これにより、装置本体5を頭部3に装着した被検者2は、左眼8Lと右眼8Rで同一の画像(合成画像)を同時に見ることになる。このとき、左右の光軸間距離が適切に調整されていれば、左眼8Lで見た画像と右眼8Rで見た画像がぴったり重なって見える。このため、被検者2の脳内では、表示素子12Lに表示した画像と表示素子12Rに表示した画像が、一つ統合された画像として認識される。
そうした状況で、検者は、被検者2に対して、左右2つの表示枠33L,33Rの間に表示されている固視標34を注視するように、指示を出す。これにより、被検者2の両眼の視線がまっすぐに前方を向いた状態で固定される。このような固視状態のもとで、検者は、被検者の左眼8Lの瞳孔9Lが左側の表示枠33Lのどの部分に表示されているか、また被検者の右眼8Rの瞳孔9Rが右側の表示枠33Rのどの部分に表示されているかを被検者に確認してもらう。そして、左眼8Lの瞳孔9Lが表示枠33Lの中心部からずれていたり、右眼8Rの瞳孔9Rが表示枠33Lの中心部からずれていたりした場合は、装置本体5を適宜動かしてそのずれを解消するように、被検者に指示を出す。以下に、装置本体5の位置調整に係る典型例を幾つか挙げて説明する。
(第1の典型例)
第1の典型例は、装置本体5が上下いずれか一方にずれて装着された場合である。この場合は、たとえば装置本体5の位置が下側にずれていると、図5に示すように、左右の表示枠33L,33Rに表示される瞳孔9L,9Rの位置がそれぞれ被検者2から見て上側にずれる。このずれを修正する場合、被検者は、上側に装置本体5を動かす。これにより、装置本体5の動きに連動して瞳孔9L,9Rの位置が左右の表示枠33L,33R内でそれぞれ被検者2から見て下側に移動する。したがって、被検者2は、左右の表示枠33L,33Rに表示される瞳孔9L,9Rの位置を確認しながら装置本体5を動かすことにより、図6に示すように、左右の表示枠33L,33Rの中心部にそれぞれ瞳孔9L,9Rが位置するように装置本体5の位置を調整することができる。
(第2の典型例)
第2の典型例は、装置本体5が左右いずれか一方にずれて装着された場合である。この場合は、たとえば装置本体5の位置が被検者2の右側頭部側にずれていると、図7に示すように、左右の表示枠33L,33Rに表示される瞳孔9L,9Rの位置がそれぞれ被検者2から見て左側にずれる。このずれを修正する場合、被検者2は、左側頭部側に装置本体5を動かす。これにより、装置本体5の動きに連動して瞳孔9L,9Rの位置が左右の表示枠33L,33R内でそれぞれ被検者2から見て右側に移動する。したがって、被検者2は、左右の表示枠33L,33Rに表示される瞳孔9L,9Rの位置を確認しながら装置本体5を動かすことにより、上記図6に示すように、左右の表示枠33L,33Rの中心部にそれぞれ瞳孔9L,9Rが位置するように装置本体5の位置を調整することができる。
(第3の典型例)
第3の典型例は、被検者の左右両眼の瞳孔中心を通過する水平基準線に対して装置本体5が傾いて装着された場合である。この場合は、たとえば被検者2の右側頭部側が高位、左側頭部側が低位となる向きで装置本体5が傾いていると、図8に示すように、左側の表示枠33Lに表示される瞳孔9Lの位置が被検者2から見て上側にずれ、右側の表示枠33Rに表示される瞳孔9Rの位置が被検者2から見て下側にずれる。このずれを修正する場合、被検者2は、右側頭部側を下げ、左側頭部側を上げるように装置本体5を動かす。これにより、装置本体5の動きに連動して、左側の表示枠33L内では瞳孔9Lの位置が被検者2から見て下側に移動し、右側の表示枠33R内では瞳孔9Rの位置が被検者2から見て上側に移動する。したがって、被検者2は、左右の表示枠33L,33Rに表示される瞳孔9L,9Rの位置を確認しながら装置本体5を動かすことにより、上記図6に示すように、左右の表示枠33L,33Rの中心部にそれぞれ瞳孔9L,9Rが位置するように装置本体5の位置を調整することができる。
なお、本実施の形態では、好ましい例として、上記合成処理によって得られた左右両眼8L,8Rの合成画像を表示素子12L,12Rの両方に表示しているが、この合成画像については、いずれか一方の表示素子だけに表示してもよいし、左右の表示素子に交互に表示してもよい。
<4.実施の形態の効果>
本実施の形態に係る視覚検査装置1によれば、以下のような効果が得られる。
(1)装着具6を用いて被検者2の頭部3に装置本体5を装着した場合に、撮像素子16が撮像する眼球8の画像を表示素子12に表示することにより、装置本体5の位置ずれに伴う眼球8の位置ずれ状態を被検者2自身に認識させることができる。また、装置本体5がずれて装着されている場合は、被検者2自身が表示素子12の表示画像を見ながら装置本体5の位置を調整することができる。このため、従来のように被検者2が検者から指示を受けて装置本体5の位置を調整する場合に比べて、短時間で調整作業を終えることができる。また、検者は、装置本体5の位置調整に際して、被検者2に指示を出したり、モニターを見ながら位置のずれを確認したりする必要がなくなる。このため、装置本体5の位置調整にかかる検者の業務負担を軽減することができる。また、被検者2が装置本体5の位置を調整し終えるまでの間、他の業務(たとえば、検査項目や検査条件の設定など)を行うことができる。したがって、視覚検査に係る医療業務を効率的に進めることができる。
(2)表示素子12の表示面12aに表示枠33を設定し、この表示枠33内に眼球8の画像を表示することにより、装置本体5の位置ずれに伴う眼球8の位置ずれ状態を、表示枠33内での眼球8の瞳孔位置から被検者2自身に認識させることができる。また、被検者2は、表示枠33と瞳孔9の位置関係から、表示枠33内で眼球8の位置がどの方向にどの程度ずれているかを直感的に把握することができる。
(3)表示面12aの表示枠33内にマーク35を表示することにより、被検者2は、表示枠33内に表示された瞳孔9とマーク35の位置関係から、表示枠33内で眼球8の位置がどの方向にどの程度ずれているかを、より正確に把握することができる。
(4)眼球位置からミラー20までの光軸18aを表示光学系11と観察光学系15で共用としている。このため、撮像素子16が撮像する眼球8の画像を表示素子12に表示したときに、装置本体5の位置ずれ量をそのままダイレクトに眼球8(瞳孔9)の位置ずれ量に反映させることができる。したがって、被検者2が装置本体5の位置を調整する際に、どの程度調整すればよいかを、表示素子12に表示された眼球8の画像から正確かつ容易に把握することができる。
<5.他の実施の形態>
本実施の形態においては、先の実施の形態と比較して、視覚検査装置1がアライメントモードで動作するときの状態が異なる。すなわち、アライメントモードにおいて、制御部30は、装置本体5を装着した被検者2に対して、左右の眼球8の画像を片眼ずつ表示する。具体的には、図9に示すように、撮像素子16Lが撮像する左眼8Lの画像を左側の表示素子12Lに表示する一方、撮像素子16Rが撮像する右眼8Rの画像を右側の表示素子12Rに表示する。
また、制御部30は、表示素子12Lの表示面12aLに表示枠33Lを設定し、この表示枠33L内に左眼8Lの画像を表示する。同様に、表示素子12Rの表示面12aRに表示枠33Rを設定し、この表示枠33R内に右眼8Rの画像を表示する。表示枠33Lは、表示面12aLの中央部に設定され、表示枠33Rは、表示面12aRの中央部に設定されている。左眼用の表示枠33Lは、被検者2に頭部3に装置本体5を正しく装着し、かつ、被検者2が左眼8Lで真っ直ぐ前方を見たときに、撮像素子16Lで撮像した左眼8Lの瞳孔9Lが表示枠33Lの中心部に位置するように設定されている。同様に、右眼用の表示枠33Rは、被検者2に頭部3に装置本体5を正しく装着し、かつ、被検者2が右眼8Rで真っ直ぐ前方を見たときに、撮像素子16Rで撮像した右眼8Rの瞳孔9Rが表示枠33Rの中心部に位置するように設定されている。
この場合も、必要に応じて、眼球8の瞳孔9の位置を合わせるためのマーク35(図4を参照)を表示枠33内に表示してもよい。具体的には、表示素子12Lの表示枠33Lの中央部に、左眼8Lの瞳孔9Lの位置を合わせるためのマーク35Lを表示するとともに、表示素子12Rの表示枠33Rの中央部に、右眼8Rの瞳孔9Rの位置を合わせるためのマーク35Rを表示してもよい。
上記構成からなる視覚検査装置1においては、視覚検査の開始に先立って、被検者の頭部3に装着した装置本体5の位置調整を次のように行う。
まず、制御部30は、左側の撮像素子16Lが撮像する左眼8Lの画像を表示素子12Lに表示する一方、右側の撮像素子16Rが撮像する右眼8Rの画像を表示素子12Rに表示する。このとき、表示素子12Lの表示面12aLに設定した表示枠33Lに左眼8Lの画像を表示し、表示素子12Rの表示面12aRに設定した表示枠33Rに右眼8Rの画像を表示する。これにより、装置本体5を頭部3に装着した被検者2は、表示素子12Lの表示枠33Lに表示された左眼8Lの画像左眼8Lで見る一方、表示素子12Rの表示枠33Rに表示された右眼8Rの画像を右眼8Rで見ることになる。
そうした状況で、検者は、被検者2に対して、左右いずれか一方、たとえば表示素子12Lの表示枠33Lの中心部を左眼8Lで注視するように、指示を出す。このとき、表示枠33Lの中心部にマーク35Lを表示している場合は、このマーク35Lを左眼8Lで注視するように、指示を出してもよい。これにより、被検者2の左眼8Lの視線がまっすぐに前方を向いた状態で固定される。このような固視状態のもとで、検者は、被検者2の左眼8Lの瞳孔9Lが表示枠33Lのどの部分に表示されているかを被検者2自身に確認してもらう。
次に、制御部30は、被検者2に対して、表示素子12Rの表示枠33Rの中心部を右眼8Rで注視するように、指示を出す。このとき、表示枠33Rの中心部にマーク35Rを表示している場合は、このマーク35Rを右眼8Rで注視するように、指示を出してもよい。これにより、被検者2の右眼8Rの視線がまっすぐに前方を向いた状態で固定される。このような固視状態のもとで、検者は、被検者2の右眼8Rの瞳孔9Rが表示枠33Rのどの部分に表示されているかを被検者2自身に確認してもらう。
そして、左眼8Lの瞳孔9Lが表示枠33Lの中心部からずれていたり、右眼8Rの瞳孔9Rが表示枠33Rの中心部からずれていたりした場合は、装置本体5を適宜動かしてそのずれを解消するように、被検2者に指示を出す。これにより、被検者2は、たとえば、表示枠33Lに表示された左眼8Lの瞳孔9Lの位置と表示枠33Rに表示された右眼8Rの瞳孔9Rの位置が、いずれも表示枠33L,33R内で上側にずれていた場合は、それと反対側(下側)に装置本体5を動かす。また、表示枠33Lに表示された左眼8Lの瞳孔9Lの位置と表示枠33Rに表示された右眼8Rの瞳孔9Rの位置が、いずれも表示枠33L,33R内で左側にずれていた場合は、被検者2は、それと反対側(右側)に装置本体5を動かす。また、表示枠33Lに表示された左眼8Lの瞳孔9Lの位置が当該枠内で上側にずれていて、表示枠33Rに表示された右眼8Rの瞳孔9Rの位置が当該枠内で下側にずれていた場合は、装置本体5の左側を下側、右側を上側に傾けるように、装置本体5を動かす。これにより、装置本体5を適正な位置に調整することができる。
なお、左眼8Lの画像を表示素子12Lに表示するときは片方の表示素子12Rを非表示とし、右眼8Rの画像を表示素子12Rに表示するときには、片方の表示素子12Lを非表示としてもよい。
<6.変形例等>
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
たとえば、上記実施の形態においては、視覚検査装置1の装着具6をベルト13,14を用いて構成したが、被検者2の頭部3に装置本体5を装着可能な構成であれば、どのような構成の装着具6を採用してもかまわない。ただし、視覚検査中に装置本体5の位置が動いてしまうと、正しい検査結果が得られなくなる。このため、装着具6の構成としては、被検者2の頭部3に装置本体5をきちんと固定できる構成であることが好ましい。
また、上記実施の形態においては、撮像素子16を用いて撮像された眼球8の画像をそのまま表示素子12に表示するとしたが、これに限らず、たとえば、撮像素子16が撮像した眼球8の画像を模式化して表示素子12に表示してもよい。眼球8の画像を模式化する具体例としては、その画像に含まれる瞳孔の輪郭を円で表示し、かつ、その円(瞳孔の中心)を十字線で表示したものなどが考えられる。
また、上記実施の形態においては、被検者2が無限遠方視にて視標を見る場合を想定しているが、これに限らず、被検者2が近方視にて視標を見る場合は、そのときの内寄せ量を考慮して、被検者2に近距離の画像を認識させるように各光学系を設定し、その距離に応じて左右の光学系を内側に傾けた構成としてもよい。あるいは、固視標や表示画像を内側に寄せて表示してもよい。
また、上記実施の形態においては、液晶表示素子を用いて表示素子12を構成するとしたが、本発明はこれに限らず、有機EL(Electro Luminescence)表示素子を用いてもよい。
また、上記実施の形態においては、表示光学系11を合計4つのレンズで構成するとともに、観察光学系15を合計2つのレンズ(そのうちの一つは表示光学系11と共用)で構成したが、各々の光学系を構成するレンズの個数や形状、光軸方向のレンズ間隔などは、必要に応じて変更可能である。ただし、第2レンズ群21については、正のパワーを有するレンズと負のパワーを有するレンズを組み合わせて色収差や像倍率を補正するため、複数個のレンズで構成することが好ましい。また、ミラー20をダイクロイックミラーで構成してもよい。
一例として、表示光学系の他の構成例を図10および図11に示す。
図10においては、表示光学系11の第2レンズ群21に属するレンズ21cを、図示しないレンズ移動機構により光軸方向に移動可能とした点が、上記実施の形態と異なっている。この構成を採用した場合は、被検者の視力に合わせて視度を調整することが可能となる。
一方、図11においては、表示光学系11の第2レンズ群21をレンズ(凸レンズ)21dの追加により計4つのレンズ21a〜21dを用いて構成した点と、平面型表示素子12の表示面12aの大きさを小さくした点が、上記実施の形態と異なっている。この構成を採用した場合は、被検者に対して、より鮮明に視標を表示することが可能となる。また、この構成においても、レンズ21cを光軸方向に移動可能な構成とすることにより、被検者の視力に合わせて視度を調整することが可能となる。
また、本発明は、視覚検査装置として具現化するだけでなく、ヘッドマウント型表示装置(Head Mounted Display)として具現化することも可能である。その場合、ヘッドマウント型表示装置の構成としては、「被検者」を「使用者」に置き換えたものになる。このため、眼球位置には、ヘッドマウント型表示装置を使用する使用者の眼球8が配置される。また、表示素子12の表示面12aには、視標に代えて画像が表示される。表示面12aに表示する画像は、特に制限はなく、静止画、動画(ゲームや映画の映像など)のいずれであってもよい。また、表示する画像は、2次元の画像にかぎらず、3次元の画像でもよい。
本発明を適用したヘッドマウント型表示装置によれば、装着具6を用いて装置本体5を使用者の頭部に装着した際に、その装着位置のずれを使用者自身に認識させ、装置本体5の位置調整を行わせることができる。このため、装置本体5を装着した使用者が表示素子12の画像を見る場合に、それに先立って装置本体5の位置調整を行うことにより、使用者の眼球8と表示素子12との相対的な位置関係を適正に設定することが可能となる。
1…視覚検査装置
2…被検者
3…頭部
5…装置本体
6…装着具
8…眼球
9…瞳孔
11…表示光学系
12…表示素子
12a…表示面
15…観察光学系
16…撮像素子
30…制御部
33…表示枠
34…固視標
35…マーク

Claims (8)

  1. 被検者の頭部に装着して用いられるヘッドマウント型の視覚検査装置であって、
    前記被検者に視標を表示するための表示素子と、前記被検者の眼球を撮像するための撮像素子と、を有する装置本体と、
    前記装置本体を前記被検者の頭部に装着するための装着具と、
    前記装着具を用いて前記被検者の頭部に装着した前記装置本体の位置ずれに伴う眼球の位置ずれ状態を前記被検者に認識させるべく、前記撮像素子が撮像する前記眼球の画像を前記表示素子に表示する制御部と、
    を備えることを特徴とする視覚検査装置。
  2. 前記制御部は、前記表示素子の表示面に表示枠を設定し、前記撮像素子が撮像する前記眼球の画像を前記表示枠に表示する
    ことを特徴とする請求項1に記載の視覚検査装置。
  3. 前記表示素子および前記撮像素子は、前記被検者の左眼用と右眼用でそれぞれ別々に設けられ、
    前記制御部は、前記左眼用の撮像素子で撮像した左眼の画像と前記右眼用の撮像素子で撮像した右眼の画像を左右隣り合わせに並べるように合成し、該合成した左右両眼の画像を左眼用の表示素子と右眼用の表示素子にそれぞれ表示する
    ことを特徴とする請求項1に記載の視覚検査装置。
  4. 前記制御部は、前記左眼用の表示素子の表示面と前記右眼用の表示素子の表示面にそれぞれ左右隣り合わせに2つの表示枠を並べて設定し、前記被検者から見て左側の表示枠に前記左眼の画像、右側の表示枠に前記右眼の画像を表示する
    ことを特徴とする請求項3に記載の視覚検査装置。
  5. 前記制御部は、前記被検者に注視させるための固視標を、前記左眼の画像と前記右眼の画像との間に表示する
    ことを特徴とする請求項3または4に記載の視覚検査装置。
  6. 前記制御部は、前記眼球の瞳孔の位置を合わせるためのマークを前記表示枠内に表示する
    ことを特徴とする請求項2または4に記載の視覚検査装置。
  7. 前記被検者の眼球が配置される眼球位置と前記表示素子との間の光軸上に設けられた表示光学系と、
    前記眼球位置と前記撮像素子との間の光軸上に設けられた観察光学系と、
    を備え、
    前記表示光学系は、前記眼球位置から前記表示素子までの光軸上に、第1レンズと、波長選択性を有するミラーと、第2レンズ群とを順に配置してなり、
    前記観察光学系は、前記眼球位置から前記撮像素子までの光軸上に、前記第1レンズと、前記ミラーと、第3レンズとを順に配置してなり、前記眼球位置から前記ミラーまでの光軸が前記表示光学系と共通である
    ことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の視覚検査装置。
  8. 使用者の頭部に装着して用いられるヘッドマウント型表示装置であって、
    前記使用者に画像を表示するための表示素子と、前記使用者の眼球を撮像するための撮像素子と、を有する装置本体と、
    前記装置本体を前記使用者の頭部に装着するための装着具と、
    前記装着具を用いて前記使用者の頭部に装着した前記装置本体の位置ずれに伴う眼球の位置ずれ状態を前記使用者に認識させるべく、前記撮像素子が撮像する前記眼球の画像を前記表示素子に表示する制御部と、
    を備えることを特徴とするヘッドマウント型表示装置。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018175011A (ja) * 2017-04-04 2018-11-15 株式会社クリュートメディカルシステムズ ヘッドマウントディスプレイ支持器具およびヘッドマウントディスプレイユニット
CN107169309B (zh) * 2017-07-26 2018-04-13 北京为凡医疗信息技术有限公司 基于头戴式检测设备的视野检测方法、系统及检测装置
KR102112339B1 (ko) * 2018-03-16 2020-05-18 김선호 사시각 자동 측정방법과 이를 이용한 사시각 자동 측정장치
KR102029423B1 (ko) * 2018-03-16 2019-10-07 김선호 시각장애 예방 및 치료장치
GB2573001B (en) * 2018-04-19 2020-06-24 Simon Berry Optometrist Ltd Fixation device
KR102295587B1 (ko) * 2019-01-15 2021-08-31 주식회사 엠투에스 가상현실 기반의 시야검사 방법 및 시스템
US20230218159A1 (en) * 2020-06-11 2023-07-13 Eadie Technologies Inc. System, Method, and Head-Mounted Device for Visual Field Testing
WO2023157332A1 (ja) * 2022-02-18 2023-08-24 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント 情報処理装置および調整画面表示方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0767833A (ja) * 1993-09-03 1995-03-14 Canon Inc 視野計
JPH0852110A (ja) * 1994-08-09 1996-02-27 Canon Inc 小型視野計
JPH11225964A (ja) 1998-02-16 1999-08-24 Canon Inc 眼科検査装置
JP3477436B2 (ja) * 2000-09-20 2003-12-10 オリンパス株式会社 頭部装着型映像表示装置
US8668334B2 (en) * 2006-02-27 2014-03-11 Vital Art And Science Incorporated Vision measurement and training system and method of operation thereof
JP4721941B2 (ja) * 2006-03-30 2011-07-13 北海道公立大学法人 札幌医科大学 検査システム、訓練システムおよび視覚情報呈示システム
ES2387782B1 (es) * 2011-03-04 2013-05-24 Davalor Consultoria Estrategica Y Tecnologica S.L. Equipo y procedimiento para exploracion, diagnostico o ayuda al diagnostico y terapia de problemas funcionales de la vision
US8702238B2 (en) * 2011-06-23 2014-04-22 Orca Health, Inc. Interactive medical diagnosing with portable consumer devices
JP6062225B2 (ja) * 2012-11-28 2017-01-18 株式会社クリュートメディカルシステムズ 視覚機能計測装置
JP6124330B2 (ja) 2012-12-28 2017-05-10 スカラ株式会社 視野測定装置

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