JP6850903B2 - 認識力矯正のための視力訓練装置 - Google Patents

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Description

本発明は、認識力矯正のための視力訓練装置に関する。
人の視機能の一つである認識力は、左眼と右眼で特定イメージを認識する能力を意味する。一般に、この認識力は左眼と右眼において互いに異なる。左眼と右眼のうち、相対的に認識力の低い眼球を弱視眼、相対的に認識力の高い眼球を非弱視眼という。このような左眼と右眼の認識力の差異により、非弱視眼が弱視眼に比べて多く使用され、弱視眼が相対的に少なく使用される。持続的に弱視眼が少なく使用されると、矯正視力が減少することがあり、非弱視眼に疲労が加重されて疲れやすく、両眼の認識力の差異がさらに増加するという悪循環につながる。
このような認識力の差異による問題点を解決するために、従来は一般に、非弱視眼の視野を遮断し、弱視眼だけで物事を認識する方法によって両眼の認識力の差異を矯正する、いわゆる遮眼法を利用していた。
しかしながら、このような遮眼法は、ユーザ固有の認識力を考慮しないで単に弱視眼だけで物事を認識するため、矯正の効果が不十分だった。その上、非弱視眼の視野を遮断することから、非弱視眼の認識力が訓練によってかえって悪化するという問題があった。
したがって、本発明の目的は、ユーザの視機能のうち、各眼に対する認識力及び両眼の認識力の差異を測定及び管理できる認識力矯正訓練装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、測定されたユーザの認識力を反映した認識力矯正訓練を提供できる視力訓練装置を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、両眼に対して測定されたユーザの認識力を反映した認識力矯正訓練を提供できる認識力矯正訓練装置を提供することにある。
上述した目的は、ディスプレイユニットと、ユーザ入力部と、認識イメージの視覚的認識を抑制するための認識抑制イメージを前記認識イメージにオーバーラップして表示し、前記認識抑制イメージの濃度値が順次に変わるように前記ディスプレイユニットを制御し、前記ユーザ入力部から視認度変更確認入力が入力されると、前記視認度変更確認入力が入力される時の前記認識抑制イメージの濃度値に該当する情報を認識度情報として保存する制御部とを備えることによって達成する。
前記ディスプレイユニットは、前記左眼に対応し、前記左眼に対する認識イメージ及び認識抑制イメージを提供する左側ディスプレイと、前記右眼に対応し、前記右眼に対する認識イメージ及び認識抑制イメージを提供する右側ディスプレイとから構成される。
前記ディスプレイユニットは、前記認識イメージ、前記左眼に対する認識抑制イメージ及び前記右眼に対する認識抑制イメージを提供する単一のディスプレイ装置であり、前記認識イメージを前記左眼及び前記右眼に対する認識抑制イメージを通じて前記左眼及び前記右眼に提供するための互いに相対的な認識分離用フィルターをさらに備える場合、簡便な構成によって視力訓練を行うことができる。
前記制御部は、前記左眼に対する認識度情報及び前記右眼に対する認識度情報を用いて前記左眼及び右眼の中から弱視眼を判断し、判断された弱視眼に対する認識度訓練のための認識抑制イメージの濃度区間を設定し、設定された濃度区間内で前記認識抑制イメージの濃度値が変更されるように前記ディスプレイユニットを制御することによって、ユーザの認識力を考慮した視力訓練が可能である。
上述した目的は、ディスプレイユニットと、ユーザ入力部と、認識イメージを表示し、表示された認識イメージの濃度値が順次に変わるように前記ディスプレイユニットを制御し、前記ユーザ入力部から視認度変更確認入力が入力されると、前記視認度変更確認入力が入力される時の前記認識イメージの濃度値に該当する情報を認識度情報として保存する制御部とを備えることによっても達成することができる。
本発明によれば、ユーザの認識力を測定及び管理することができる。また、測定されたユーザの認識力を考慮した、ユーザに合わせた認識力矯正訓練を提供することによって、ユーザの認識力をより効果的に改善することができる。
本発明の実施例に係る視力訓練装置を示す斜視図である。 本発明の実施例に係る視力訓練装置の制御ブロック図である。 本発明の実施例に係る視力訓練装置を用いた測定モード動作を例示的に示すフローチャートである。 図3の測定モードを説明するための参考図である。 図3の測定モードの他の実施例を説明するための参考図である。 本発明の視力訓練装置を用いた訓練モード動作を例示的に示すフローチャートである。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例に係る視力訓練装置をさらに詳しく説明する。
図1は、本発明の実施例に係る視力訓練装置を示す斜視図である。この視力訓練装置は、仮想線で表示されているハウジング110の内部に左右に配置された一対の視力訓練ユニット120を有する。一対の視力訓練ユニット120の間には遮蔽板122が設けられ、左眼と右眼の視野を互いに重ならないように遮断する。
視力訓練ユニット120は、視線方向に沿って相対向して配置された接眼孔124とディスプレイユニット130とが設けられている。ディスプレイユニット130は、左眼に対応する左側ディスプレイ131と、右眼に対応する右側ディスプレイ132とから構成され、各ディスプレイには視力訓練のためのイメージが表示され、ユーザは、左側ディスプレイ131と右側ディスプレイ132に表示されたイメージを接眼孔124から視覚的に認識することができる。
ハウジング110の上面には、ユーザからユーザ入力を受けるユーザ入力部160が設けられている。ユーザは、このようなユーザ入力部160を介して、測定モード、訓練モードなどのモード選択と、ユーザ確認入力などを入力する。また、ハウジング110には、ユーザの顔に装着するためのストラップ(図示せず)又はメガネのつる(図示せず)などが設けられてもよい。
ディスプレイユニット130の左側ディスプレイ131は、ユーザの左眼の視線方向の前方に左眼用認識イメージを表示する。右側ディスプレイ132はユーザの右眼の視線方向の前方に右眼用認識イメージを表示する。表示される左眼用イメージ及び右眼用イメージは互いに同一のイメージでも異なるイメージでもよい。表示される認識イメージは、点、線、風景イメージ、図形、幾何学的模様、文字などの静的なイメージ、動画、又は3Dイメージでよい。また、イメージは、有色イメージであってもよい。このようなイメージを提供するためにディスプレイユニット130は、LCD、OLEDなどの電子的なディスプレイ装置によって具現することができる。また、このようなディスプレイユニット130は、スマートフォンのような外部ディスプレイ装置を装着して具現してもよい。
レンズ140はレンズホルダー142に装着され、接眼孔124とディスプレイユニット130との間に配置される。ユーザは、接眼孔124とレンズ140を通して、視線方向の前方に位置しているイメージを認識する。レンズ140は凸レンズによって具現することができる。凸レンズは、ユーザの眼球とイメージとの間の焦点距離を変更し、ユーザにイメージを実際の距離よりも遠くに位置しているように認識させることにより、イメージの遠近感を拡張させる。このようなレンズは、眼球とイメージ間の光経路を屈折させる鏡に取り替えてもよい。この場合、それらの鏡は、眼球とイメージ間の視野距離を実際距離よりも延長し、イメージの遠近感を拡張させる。また、レンズ140は、必要によって、両眼で認識されるイメージを左眼イメージと右眼イメージとに分離するために、偏光レンズ又はカラーレンズによって具現してもよい。
ディスプレイ移動部150はディスプレイユニット130をユーザの視線方向を沿って前後方向に移動させる。ディスプレイ移動部150は、リードスクリュー151、リードスクリュー151に移動可能に結合される移動体152、及びリードスクリュー151を回転駆動する駆動モーター153を備える。
リードスクリュー151は、ハウジング110に設けられた固定支持体154に回転可能に設置され、駆動モーター153によって回転駆動される。リードスクリュー151の回転運動は、移動体152の前後方向のスライディング移動に切り替わる。移動体152はディスプレイユニット130と一体に結合されており、リードスクリュー151の回転駆動によってディスプレイユニット130が前後方向に往復移動することができる。
遮蔽板122は、ハウジング110の内部に設けられ、ハウジング110の内部を、左眼及び右眼にそれぞれ対応する2個の部分に区切る。遮蔽板122によって、ユーザの左眼は、左側ディスプレイ131が表示する左眼用認識イメージだけを認識し、右眼は、右側ディスプレイ132が表示する右眼用認識イメージだけを認識する。
上述した本発明の実施例に係る視力訓練装置は、2つの個別ディスプレイ装置によって具現され、各ディスプレイ装置は、ユーザの左眼に左眼用認識イメージを提供するための左側ディスプレイ131と、右眼に右眼用認識イメージを提供するための右側ディスプレイ132として機能する。図示の実施例では独立した2つのディスプレイ装置を使用したが、単一のディスプレイ装置を用いて同様の機能を行ってもよい。この場合には、単一のディスプレイ装置において画面を左右に区画し、左眼用認識イメージと右眼用認識イメージを相互離隔されるように表示する。このとき、左眼用認識イメージが表示される領域が左側ディスプレイ、そして右眼用認識イメージが表示される領域が右側ディスプレイに該当する。
図2は、本発明に係る視力訓練装置の制御ブロック図である。
ユーザ入力部160は視力訓練装置の上面又は側面に提供され、制御部190は、ユーザがユーザ入力部160から入力した情報や条件を受領する。ユーザ入力部160は、複数のユーザ入力用ボタン161,162,163,164,165,166を有する。これらのボタンは、具体的に、電源入力ボタン161、ユーザ確認ボタン162、前方移動ボタン163と後方移動ボタン164、測定モード選択ボタン165、及び訓練モード選択ボタン166からなっている。ユーザ入力部160から入力されたユーザ入力を制御部190が受領し、当該ユーザ入力に対する動作を行うように視力訓練装置を制御する。このようなボタン形態のユーザ入力部160は、キーパッド、タッチスクリーンなどに取り替えてもよい。図示の実施例ではユーザ入力部160が視力訓練装置に取り付けられているが、有線或いは無線のリモコンによって具現してもよく、スマートフォンなどのようなモバイル機器のアプリに取り替えてもよい。ユーザ入力部160は、マイクを用いて音声認識方式によって具現してもよい。
通信部170は、スマートフォン、タブレットPC、ユーザサーバーなどのような外部装置と有線又は無線で通信する。視力訓練装置は通信部170を介して外部装置にデータを伝送したり外部装置からデータを受信することができる。
メモリ180は、ユーザ情報、認識度情報、訓練データ、及び視力訓練装置の動作に必要な各種データを保存する。
制御部190は、本発明の実施例に係る視力訓練装置の動作全般を制御する。制御部190は駆動モーター153を制御してディスプレイユニット130の移動を制御することができる。制御部190は、左側ディスプレイ131及び右側ディスプレイ132の動作を個別に制御することができる。制御部190は、左眼用認識イメージ及び右眼用認識イメージが左側ディスプレイ131及び右側ディスプレイ132に表示されるように左側ディスプレイ131及び右側ディスプレイ132を制御することができる。制御部190は認識抑制イメージを左眼用認識イメージ及び右眼用認識イメージにそれぞれオーバーラップして表示するように左側ディスプレイ131及び右側ディスプレイ132を制御することができる。制御部190は、表示された認識抑制イメージの濃度値を変更させるように左側ディスプレイ131及び右側ディスプレイ132を制御することができる。
本視力訓練装置は、内部に装着されたバッテリー(図示せず)を電源として駆動してもよく、外部電源に連結して駆動してもよい。
上述した本発明の実施例に係る視力訓練装置は、ユーザが矯正眼である状態の他、矯正眼でない状態でも使用可能である。矯正眼である状態では、ユーザはユーザ入力部160の前方移動ボタン163及び後方移動ボタン164を押し、左側ディスプレイ131及び右側ディスプレイ132を移動させて焦点距離を変更することによって、メガネなどを着用しなくても矯正眼の状態にし、視力訓練することができる。
図3は、本発明の実施例に係る視力訓練装置を用いた測定モード動作を例示的に示すフローチャートであり、図4は、図3の測定モード動作を説明するための参考図である。
以下、図3及び図4を参照して、本発明の実施例に係る視力訓練装置を用いた測定モード動作を説明する。測定モードはユーザの左眼と右眼に対して個別に行われる。左眼に対する測定モードの実行時に、制御部190は右側ディスプレイ132の電源をオフしてユーザの右眼に対する視野を遮断する。逆に、右眼に対する測定モードの実行時に、制御部190は左側ディスプレイ131の電源をオフしてユーザの左眼に対する視野を遮断する。測定順序は、ユーザの操作によって設定されたり又は制御部190によってあらかじめ設定された順序とすることができる。以下、左眼に対する測定モードを行う例を挙げて説明する。
まず、ユーザは、ユーザ入力部160の電源入力ボタン161を押して視力訓練装置に電源を印加する。ユーザは視力訓練装置を着用した後、ユーザ入力部160の測定モード選択ボタン165を押して測定モードを選択する。(S110)。
測定モードが選択されると、制御部190は、右側ディスプレイ132の電源を遮断した状態で左側ディスプレイ131に左眼用認識イメージIMG_Rを表示し、表示された左眼用認識イメージIMG_Rに認識抑制イメージIMG_Sをオーバーラップして表示する(S120)。この時、オーバーラップされる認識抑制イメージIMG_Sは、最初濃度が認識イメージIMG_Rの認識を完全に遮断する100%の濃度値を有したり、又は認識イメージIMG_Rの認識を完全に許容する0%の濃度値を有するように設定することができる。図4の(a)は、認識抑制イメージIMG_Sの濃度値が100%である場合、左側ディスプレイ131に表示されるイメージを示す。
その後、制御部190は、認識抑制イメージIMG_Sの濃度値が順次に変わるように左側ディスプレイ131を制御する(S130)。例えば、制御部190は、濃度が100%である認識抑制イメージIMG_Sの濃度値を、設定された間隔、例えば1%間隔で減少するように左側ディスプレイ131を制御する。または、制御部190は、認識抑制イメージIMG_Sの濃度値が連続的に減少するように左側ディスプレイ131を制御する。
制御部190は、認識抑制イメージIMG_Sの濃度値が変わる途中にユーザ入力部160から視認度変更確認入力が入力されるかを確認する(S140)。
視認度変更確認入力は、認識抑制イメージIMG_Sの濃度値が変わる途中にユーザが認識イメージIMG_Rを認識する時点にユーザ入力部160のユーザ確認ボタン162を押すことによって入力される入力である。図4の(b)は、視認度変更時点に左側ディスプレイ131に表示される画面を例示的に示す。視認度変更時点とは、認識抑制イメージIMG_Sの濃度値が100%から順次に減少する場合には、認識イメージIMG_Rが認識される時点であり、認識抑制イメージIMG_Sの濃度値が0%から順次に増加する場合には、認識イメージIMG_Rが認識されなくなる時点を意味する。ただし、視認度変更時点は、認識抑制イメージIMG_Sの濃度値を100%から順次に減少させて確認する方が、その正確性の面においてより好ましい。
制御部190は、視認度変更確認入力をユーザ入力部160から受信する場合、その時点における認識抑制イメージIMG_Sの濃度値に該当する情報を認識度情報として保存する(S150)。
図5は、図3の測定モードの他の実施例を説明するための参考図である。説明を明瞭にするために、上述の測定モードに関する動作と同じ部分はその説明を省略する。図5を参照すると、測定モードを、認識抑制イメージの濃度値を調節せず、認識イメージIMG_Rの濃度値を調節することによって行うことができる。
図5の(a)は、認識イメージIMG_Rが左側ディスプレイ131に濃度値0%で表示された場合を示す。この場合、認識抑制イメージが白色背景であり、認識イメージIMG_Rも白色であるため、ユーザにとっては認識イメージIMG_Rが認識できないだろう。
その後、制御部190が認識イメージIMG_Rの濃度値を徐々に増加させ、認識イメージを白色から灰色へと漸次変化させる。図5の(b)に示すように、ユーザは、ある瞬間に、認識できなかった認識イメージIMG_Rを認識するだろう。この場合、ユーザは、ユーザ入力部160のユーザ確認ボタン162を用いて視認度変更確認入力を入力する。制御部190は、視認度変更確認入力が入力された時点における認識イメージIMG_Rの濃度値を認識度情報として保存する。
上述した図5に示す測定モード方式の場合、ユーザのより正確な認識度情報の取得のために、認識イメージの濃度値を順次に増加させながら測定することが好ましい。
上述した測定モードは、ユーザの右眼に対しても同じ方式で行うことができる。
このような測定モードの実行によって、本発明の実施例に係る視力訓練装置はユーザ固有の認識度情報を測定及び確認することができる。このような認識度情報は、ユーザの視機能のうち認識力に関係する要素であり、ユーザの視力を評価するための重要なパラメータとして用いることができる。また、このような測定モードによってユーザの視力特性を把握し、把握された視力特性を考慮した、ユーザに合わせた視力訓練を提供することによって、ユーザの視力改善の効果を極大化することができる。
図1に示した本発明の実施例に係る視力訓練装置は、2つの個別ディスプレイ装置を用いて、ユーザの左眼及び右眼にそれぞれ左眼用認識イメージ及び右眼用認識イメージを区別して提供する。このような視力訓練装置は、ユーザの頭に装着して使用し得る装着型装置とすることができる。
しかし、本視力訓練装置は単一のディスプレイ装置を用いて具現してもよい。視力訓練装置が単一のディスプレイ装置によって具現される場合、認識分離用フィルターを備えることができる。このような認識分離用フィルターは、単一のディスプレイ装置に表示される認識イメージを左眼と右眼でそれぞれ区分して認識できるようにする。
例えば、認識分離用フィルターが赤緑フィルターによって具現され、左眼には赤色フィルター、右眼には緑色フィルターが提供される場合、制御部190は、単一のディスプレイ装置に表示される認識抑制イメージの色を、赤色と緑色が互いに区分されるように表示することができる。この場合、ユーザの左眼は赤色の認識抑制イメージだけを通じて認識イメージを認識するはずであり、右眼は緑色の認識抑制イメージだけを通じて認識イメージを認識するはずである。
上述した視力訓練装置が単一のディスプレイによって具現される場合、視力訓練装置は、スマートフォンのディスプレイ及びボタン、並びに赤緑フィルターなどといった単純な構成によって具現することができる。したがって、時間や場所にかかわらず、簡単な構成によってユーザの認識度情報を測定し、且つ測定された認識度情報を用いた訓練モードを行うことができる。
図6は、本発明の実施例に係る視力訓練装置を用いた訓練モード動作を例示的に示すフローチャートである。
ユーザは、ユーザ入力部160の電源入力ボタン161を押して視力訓練装置に電源を印加する。その後、ユーザは視力訓練装置を着用した後、ユーザ入力部160の訓練モード選択ボタン166を押して訓練モードを選択する(S210)。
訓練モードが選択されると、制御部190は、保存された左眼及び右眼に対する認識度情報を用いて、左眼及び右眼の中から弱視眼を決定する(S220)。弱視眼は、測定モードで測定された左眼及び右眼に対する認識度情報を用いて決定され、左眼及び右眼のうち、認識抑制イメージの濃度値が相対的に低い眼球が弱視眼と決定される。例えば、測定モードにおいて視認度変更確認入力が入力された時点に、左眼の認識抑制イメージの濃度値が75%で、右眼の認識抑制イメージの濃度値が60%である場合、ユーザの右眼を弱視眼と決定する。
弱視眼が決定された後、制御部190は、決定された弱視眼に対する認識度訓練のための認識抑制イメージの濃度区間を設定する(S230)。上述した例では右眼が弱視眼であり、制御部190は右眼に対する認識抑制イメージの濃度区間を設定する。ここで、設定される濃度区間は、測定モードで決定された認識抑制イメージの濃度値である60%を基準に所定の範囲、例えば、55%〜65%の範囲を有するように設定され得る。このような範囲は制御部190によって自動で設定されてもよく、ユーザによって設定されてもよい。
濃度区間が設定されると、制御部190は、設定された濃度区間内で認識抑制イメージの濃度値を変更させる(S240)。すなわち、制御部は、右側ディスプレイ132に表示される認識抑制イメージの濃度値が設定の範囲内で順次変わるよう右側ディスプレイ132を制御する。
この時、制御部190は、左側ディスプレイ131に表示される認識抑制イメージの濃度値を変更させ、非弱視眼である左眼が認識イメージを鮮明に認識できる状態にすることが好ましい。これは、弱視眼である右眼に対する訓練過程中に非弱視眼である左眼の視野を確保し、左眼に対する認識力が悪化することを防止するためである。
上述した訓練モードは、図5に示すように測定モードにおいて認識イメージの濃度値を変更してユーザの認識度情報を測定する場合には、認識抑制イメージの濃度値の代わりに認識イメージの濃度値を設定された訓練範囲内で変更させる以外は、図6に示す訓練モードの動作と同じ動作によって行うことができる。
上述した訓練モードによってユーザの弱視眼は認識イメージの認識及び非認識状態が交互に変更され、これにより、ユーザの認識力が改善され、左眼と右眼の認識力の差異を矯正することができる。
上述した訓練モードは、ユーザの両眼に認識イメージを表示し、いずれか一方の認識イメージの認識度を変更させるために認識抑制イメージの濃度値を変更させる方法を説明したが、このような訓練モードは、非弱視眼に対する視野を遮断し、弱視眼に対してのみ認識抑制イメージの濃度値を変更させて行ってもよい。この場合、制御部190が非弱視眼に対応するディスプレイの電源をオフすることによって非弱視眼に対する視野を遮断することができる。

Claims (6)

  1. 視力訓練装置であって、
    認識イメージ及び認識抑制イメージを提供するディスプレイを含むディスプレイユニットと、
    ユーザ入力部と、
    認識イメージの視覚的認識を抑制するための認識抑制イメージを前記認識イメージにオーバーラップして前記ディスプレイに表示し、前記ディスプレイに表示された前記認識抑制イメージの濃度値が順次に変わるように前記ディスプレイユニットを制御し、前記ユーザ入力部から視認度変更確認入力が入力されると、前記視認度変更確認入力が入力される時の前記ディスプレイに表示された前記認識抑制イメージの濃度値を認識度情報として保存する制御部と、
    を備えることを特徴とする視力訓練装置。
  2. 前記制御部は、ユーザの左眼に対する認識度情報と右眼に対する認識度情報をそれぞれ保存することを特徴とする、請求項1に記載の視力訓練装置。
  3. 前記ディスプレイユニットは、前記左眼に対応し、前記左眼に対する認識イメージ及び認識抑制イメージを提供する左側ディスプレイと、前記右眼に対応し、前記右眼に対する認識イメージ及び認識抑制イメージを提供する右側ディスプレイとから構成されることを特徴とする、請求項2に記載の視力訓練装置。
  4. 前記ディスプレイユニットは、前記認識イメージ、前記左眼に対する認識抑制イメージ及び前記右眼に対する認識抑制イメージを提供する単一のディスプレイ装置であり、前記認識イメージを前記左眼及び前記右眼に対する認識抑制イメージを通じて前記左眼及び前記右眼に提供するための互いに相対的な認識分離用フィルターをさらに備えることを特徴とする、請求項2に記載の視力訓練装置。
  5. 前記制御部は、前記左眼に対する認識度情報及び前記右眼に対する認識度情報を用いて前記左眼及び右眼の中から弱視眼を判断し、判断された弱視眼に対する認識度訓練のための認識抑制イメージの濃度区間を設定し、設定された濃度区間内で前記認識抑制イメージの濃度値が変更されるように前記ディスプレイユニットを制御することを特徴とする、請求項3又は4に記載の視力訓練装置。
  6. 前記制御部は、前記認識度情報を用いて、前記認識度訓練のための認識抑制イメージの濃度区間を設定し、設定された濃度区間内で前記認識抑制イメージの濃度値を変更するように前記ディスプレイユニットを制御することを特徴とする、請求項1に記載の視力訓練装置。
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