JP7274446B2

JP7274446B2 - 視覚検査装置、視覚検査システム及び視覚検査プログラム

Info

Publication number: JP7274446B2
Application number: JP2020127948A
Authority: JP
Inventors: 智井上; 伸司木村; 哲也江口
Original assignee: CREWT MEDICAL SYSTEMS, INC.
Current assignee: CREWT MEDICAL SYSTEMS, INC.
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2023-05-16
Anticipated expiration: 2040-07-29
Also published as: JP2022025238A; WO2022024416A1

Description

本発明は、視覚検査装置、視覚検査システム及び視覚検査プログラムに関する。

視覚検査の一つとして緑内障における視野欠損を検査するいわゆる視野検査が知られている。特許文献１のように、タッチスクリーンを利用して緑内障における視野欠損を監視する技術が知られている。

特表２０１５－５０２２３８号公報

タッチスクリーンを利用する場合、被検者にとっては、固視標の周辺はタッチしやすく、固視標から離れた部分はタッチしにくい。この操作性の差が、検査結果に影響を及ぼすおそれがあることを、多数の検査を実行した結果、本発明者らは知見した。

本発明は、タッチスクリーンを利用した場合の検査精度を向上させる技術を提供することを、主たる目的とする。

第１の態様は、
検査開始から終了までの間、位置が固定された固視標を表示した状態で、被検者に視標を呈示して前記視標をタップさせるタッチスクリーンを有し、
前記固視標からの前記視標の偏心度に応じて前記視標のタップ感度を変動させる、視覚検査装置である。

第２の態様は、第１の態様に記載の態様であって、
前記固視標は前記タッチスクリーンの中央に表示され、
前記偏心度は、前記タッチスクリーンの中央の画素から前記視標の画素までの画素数、又は、前記固視標から、前記視標を通過して、前記タッチスクリーンの表示限界の画素若しくは前記タッチスクリーンのうち視覚検査の際に使用する部分の最端部分までの画素のうちの、前記タッチスクリーンの中央からの前記視標の画素に至るまでの画素数の割合である。

第３の態様は、第１又は第２の態様に記載の態様であって、
前記偏心度が大きいほど、前記視標の画素に付与されたタップ判定機能を前記視標の周囲の画素にも拡大して付与する際の拡大度合いを増加させることにより、タップ感度を増加させる。

第４の態様は、第１～第３の態様のいずれか一つに記載の態様であって、
前記偏心度に応じ、前記タップ感度の変動度合いを演算する演算部と、
前記タップ感度の変動度合いを前記タッチスクリーンに反映させるタップ感度調整部と、
を有する。

第５の態様は、
検査開始から終了までの間、位置が固定された固視標を表示した状態で、被検者に視標を呈示して前記視標をタップさせるタッチスクリーンの前記固視標からの前記視標の偏心度に応じて前記視標のタップ感度を変動させる、視覚検査システムである。

第６の態様は、
検査開始から終了までの間、位置が固定された固視標を表示した状態で、被検者に視標を呈示して前記視標をタップさせるタッチスクリーンの前記固視標からの前記視標の偏心度に応じて前記視標のタップ感度を変動させるようコンピュータを機能させる、視覚検査プログラムである。

上記各態様と組み合わせ可能な他の態様は以下の通りである。

数値を用いた一例を挙げると、偏心度（視角）と視力との関係を考慮し、偏心度（視角）が２０°相当の画素数においては、偏心度（視角）が１０°相当の画素数の場合に比べ、タップ判定機能を付与する拡大画素数の面積を４倍程度にすることが望ましい。

タッチスクリーン上に一度に表示される視標の数は１つでもよいし複数でもよい。検査開始から終了までの間、被検者に対して複数回視標を呈示する際に、一度に表示される視標の数を少なくとも１回は変動させてもよい。その一方、検査開始から終了までの間、視標の数は１つのままでもよいし、複数のままでもよいし、例えば１回目の視標の呈示のときの視標の数は１つ、２回目のときの視標の数は２つ、３回目のときの視標の数は３つというように、検査開始から終了までの間、視標の数を変動させてもよい。これらのパターンを組み合わせてもよい。なお、所定の回において被検者に対して複数の視標が一度に呈示された場合は、呈示された全ての視標を被検者がタップしたときに正解とみなすのが好ましい。

検査開始から終了までの間、タッチスクリーン上での位置が固定された固視標を表示した状態で、前記タッチスクリーン上に視標を順次表示する。被検者は固視標を固視した状態で呈示される視標をタップする。被検者が前記視標をタップしたか否かの結果に基づいて検査結果を得てもよい。

タッチスクリーンの中央からの視標の偏心度に応じて視標の注目度を変動させてもよい。

「視標の注目度」は、被検者が視標を視認しやすくなる度合いを意味する。「視標の注目度を変動させる」とは、被検者が視標を視認しやすくなる度合いを変動させることを意味する。

前記偏心度が大きいほど、前記視標の注目度を増加させ、
前記視標のコントラスト、輝度、若しくは大きさを増加させる、又は前記視標の呈示時間を増加させる、又はそれらのいずれかを組み合わせることにより、前記視標の注目度を増加させてもよい。

視標の注目度を変動させる具体例としては、視標のコントラスト、輝度、若しくは大きさを増加させる、又は前記視標の呈示時間を増加させる、又はそれらのいずれかを組み合わせることが挙げられる。

視標の注目度を増加させるべく視標の輝度を増加させる場合、図３に示すように、偏心度が小さい視標Ａに比べ、偏心度が中程度の視標Ｂの輝度を増加させる。同様に、偏心度が中程度の視標Ｂに比べ、偏心度が大きい視標Ｃの輝度を増加させる。
数値を用いた一例を挙げると、コントラスト及び輝度に関しては、偏心度と人間の感覚との関係を考慮し、偏心度が２０画素数においては、偏心度が１０画素数の場合に比べ、６ｄＢ±４ｄＢ（２ｄＢ～１０ｄＢ）程度、コントラストを高くすることが望ましい。
また、呈示時間に関しては、偏心度が２０画素数においては、偏心度が１０画素数の場合に比べ、２±０．５倍（１．５～２．５倍）程度、呈示時間を長くすることが望ましい。

なお、視標の注目度を増加させる他の具体例である視標のコントラスト及び／又は大きさを増加させる場合、及び／又は視標の呈示時間を増加させる場合については、上段落の「輝度」を「視標のコントラスト、大きさ及び／又は視標の呈示時間」に置き換えればよい。

視覚検査装置は、視標の偏心度に応じ、注目度の変動度合いを演算する演算部を備えてもよい。演算部は、公知のタブレット型端末の演算機能を利用してもよい。該演算機能は、公知のタブレット型端末の制御部により制御してもよい。

視覚検査装置は、注目度の変動度合いをタッチスクリーンに反映させる注目度調整部を備えてもよい。注目度調整部は、演算部と構成を兼ねてもよい。注目度機能は、公知のタブレット型端末の制御部により制御してもよい。

検査開始から終了までの間、被検者に対して複数回視標を呈示する際に、一度に呈示される視標の数が複数である回を含み、呈示された全ての視標を被検者がタップしたときに正解とみなしてもよい。

コンピュータであるところのタブレット型端末は、表示部と入力部と制御部とを備えてもよい。制御部が所定プログラムを実行することで、タブレット型端末は、固視標表示部、視標表示部、タップ検知部、演算部、注目度調整部及び／又はタップ感度調整部として機能するのがよい。

被検者と前記タッチスクリーンとの間に被検者の手が配置され続けないようにするための手の待機位置マークを更に有するのが好ましい。

本発明によれば、タッチスクリーンを利用した場合の検査精度を向上できる。

図１は、本実施形態の視覚検査装置のタッチスクリーンに視標を表示した際の概略図である。図２は、本実施形態の視覚検査装置のタッチスクリーンの中央の画素からの画素数の数え方を説明する図である。図３は、本実施形態の視覚検査装置の視標の偏心度を小（図３（ａ））、中（図３（ｂ））、大（図３（ｃ））の３段階に分けたときの視標及びタップ判定機能付与領域の配置を説明する図である。図４は、本実施形態の視覚検査装置の制御系の構成を含むブロック図である。図５（ａ）は、本実施形態の視覚検査装置において、被検者に対して視標が呈示されたときに、被検者と前記タッチスクリーンとの間に被検者の手が配置され続けた場合を示す図であり、図５（ｂ）は、手の待機位置マークを設け、被検者が該マークに従った場合を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施形態においては、視覚検査装置が視野計である場合を例示する。

本実施形態においては、視覚検査装置がタブレット型端末である場合について述べる。本実施形態の視覚検査装置は、被検者に視標を呈示して視標をタップさせるタッチスクリーンを有する。このタッチスクリーンは、タブレット型端末の表示面を包含する。

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動させることにより、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。

視標の画素にはタップ判定機能が付与される。「タップ判定機能」とは、タッチスクリーン上に表示された視標、詳しく言うとタッチスクリーン上にて周囲より高輝度にて表示された画素部分を被検者がタップして加圧したときに正解と判定する機能である。タップ判定機能を当たり判定機能と称してもよい。ここでいう「正解」とは、被検者が所定の視野において視標を視認可能であることを意味する。一定時間以内にタップ判定機能が付与された視標の画素が感圧しなかった場合、視覚検査装置は不正解と判定する。ここでいう「不正解」とは、被検者が所定の視野において視標を視認不可能であることを意味する。

タッチスクリーン上に一度に表示される視標の数は１つでもよいし複数でもよい。検査開始から終了までの間、被検者に対して複数回視標を呈示する際に、一度に表示される視標の数を少なくとも１回は変動させてもよい。その一方、検査開始から終了までの間、視標の数は１つのままでもよいし、複数のままでもよいし、例えば１回目の視標の呈示のときの視標の数は１つ、２回目のときの視標の数は２つ、３回目のときの視標の数は３つというように、検査開始から終了までの間、視標の数を変動させてもよい。なお、所定の回において被検者に対して複数の視標が一度に呈示された場合は、呈示された全ての視標を被検者がタップしたときに正解とみなすのが好ましい。

図１は、本実施形態の視覚検査装置のタッチスクリーンに視標を表示した際の概略図である。

タブレット型端末を利用する場合、ハードウェアとしての機能は既存のタブレット型端末（スマートフォン、タブレットパソコン等）を利用すればよい。本実施形態は、タブレット型端末のタップ感度に係る機能を調整するプログラムにより実施してもよい。

そして、本実施形態の特徴の一つは、固視標からの視標の偏心度に応じて視標のタップ感度を変動させることである。

タッチスクリーンの中央の画素は、通常、固視標を構成する画素となる。検査開始から終了までの間、タッチスクリーン上での位置が固定された固視標（一例としてタッチスクリーン上の中央位置。以降、この場合を例示。但しそれ以外の位置は排除しない。）を表示した状態で、前記タッチスクリーン上に視標を順次表示する。被検者は固視標を固視した状態で呈示される視標をタップする。被検者が前記視標をタップしたか否かの結果に基づいて検査結果を得る。固視標の形状は任意であり、十字であってもよいが、説明の便宜上、本明細書中では点でも表示する。なお、固視標は常にタッチスクリーン上に表示されていてもよいし、点滅表示でもよい。「固視標を表示した状態」はいずれの状態も含む。結局、被検者が視標をタップする際に被検者が固視標を固視できる状態であれば、固視標の表示態様に限定は無い。

「タッチスクリーンの中央からの視標の偏心度」とは、タッチスクリーンの中央から、タッチスクリーンの表示限界又はタッチスクリーンのうち視覚検査の際に使用する部分の最端部分且つ最も離れた部分までの、タッチスクリーンの中央からの視標の離れ度合いを意味する。

この「偏心度」は、タッチスクリーンの中央の画素から視標の画素に至るまでの画素数（即ち絶対数）（画素数の数え方については後掲）で表してもよいし、タッチスクリーンの中央から、視標を通過して、タッチスクリーンの表示限界又はタッチスクリーンのうち視覚検査の際に使用する部分の最端部分且つ最も離れた部分までの画素のうちの、タッチスクリーンの中央からの視標の画素に至るまでの画素数の割合（即ち相対数）で表してもよい。以降、偏心度は、該絶対数の場合も該相対数の場合も包含する。また、「偏心度」は、タッチスクリーンの中央の画素に対する視線と、所定の画素に対する視線との間の角度（即ち視角）で表してもよい。その場合、偏心度（視角）と記載する。

タッチスクリーンを利用する場合、被検者にとっては、タッチスクリーンの中央部分はタッチしやすく、タッチスクリーンの端部分はタッチしにくい。その一方、この構成を採用することにより、タッチスクリーンの中央部分と端部分との間の操作性の差を、中央部分と端部分との間でのタッチスクリーン上での視標のタップ感度の差で埋めることが可能となる。その結果、タッチスクリーンを利用した場合の検査精度を向上させられる。

中央部分と端部分との間でのタップ感度の差を設ける一具体例は以下の通りである。本発明は以下の具体例に限定されない。

例えば、偏心度が大きいほど、視標の画素に付与されたタップ判定機能を視標の周囲の画素にも拡大して付与する際の拡大度合いを増加させてもよい。

図２は、本実施形態の視覚検査装置のタッチスクリーンの中央の画素からの画素数の数え方を説明する図である。

「タッチスクリーンの中央の画素から視標の画素までの画素数」の数え方の一例としては、タッチスクリーンの中央の画素から、タッチスクリーン上に表示された視標の中央を包含する画素までの最短直線上を通過する画素数であってもよいし（図２中（１））、該視標の中央を包含する画素に至るまでの画素数を合計してもよい（図２中（２））。

タップ感度を増加すべく、視標の画素に付与されたタップ判定機能を視標の周囲の画素にも拡大して付与してもよい。そして、その際の拡大度合いを、タッチスクリーンの中央の画素から視標の画素までの画素数が多いほど増加させてもよい。

図３は、本実施形態の視覚検査装置の視標の偏心度を小（図３（ａ））、中（図３（ｂ））、大（図３（ｃ））の３段階に分けたときの視標及びタップ判定機能付与領域の配置を説明する図である。

拡大度合いの増加の具体的態様としては、タップ判定機能を付与する範囲を視標の画素からの画素数で規定してもよい。例えば、タッチスクリーンの中央の画素からの画素数を少、中、多の３段階にわけ、「少」の場合は、視標の画素のみにタップ判定機能を付与し、「中」の場合は、視標の画素を包囲する周囲１画素分にもタップ判定機能を付与し、「多」の場合は、視標の画素を包囲する周囲２画素分にもタップ判定機能を付与してもよい。なお、本発明はこの態様に限定されず、拡大画素数にも限定は無い。
数値を用いた一例を挙げると、偏心度（視角）と視力との関係を考慮し、偏心度（視角）が２０°相当の画素数においては、偏心度（視角）が１０°相当の画素数の場合に比べ、タップ判定機能を付与する拡大画素数の面積を４倍程度にすることが望ましい。
なお、本発明はこれらの態様に限定されず、拡大画素数にも限定は無い。

上記の態様以外にも以下の態様を採用しても構わない。例えば、タッチスクリーンの中央の画素から離れた画素数に応じ、視標の画素に付与されたタップ判定機能の発揮に必要な押圧度合いを低下させることにより、タップ感度を増加させてもよい。つまり、タッチスクリーンの中央に表示された視標の画素は、しっかり押さえないとタップ判定機能が発揮されない一方、タッチスクリーンの端に表示された視標の画素は、わずかに触れるだけでタップ判定機能が発揮されるようにしてもよい。

この構成を採用することにより、タッチスクリーンの中央部分と端部分との間の操作性の差を、中央部分と端部分との間でのタッチスクリーン上での視標のタップ感度の差で埋めることが可能となる。その結果、タッチスクリーンを利用した場合の検査精度を向上させられる。

視覚検査装置の構成の一具体例は以下の通りである。本発明は以下の具体例に限定されない。

図４は、本実施形態の視覚検査装置の制御系の構成を含むブロック図である。

コンピュータであるところのタブレット型端末１は、表示部１０と入力部２０と制御部３０とを備えてもよい。制御部３０が所定プログラムを実行することで、タブレット型端末１は、固視標表示部４０、視標表示部５０、タップ検知部６０、演算部７０、タップ感度調整部８０として機能するのがよい。

表示部１０は、固視標と視標とを表示することにより被検者に呈示する部分でありいわゆるディスプレイとなる部分である。入力部２０は、被検者が該視標をタップしたことを受け付ける部分でありいわゆるタッチスクリーンとなる部分である。タブレット型端末だと、タッチスクリーン自体がディスプレイになっている。

制御部３０は、視野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、公知のタブレット型端末に搭載された制御部を活用してもよい。

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がコンピュータ（以降、コンピュータはタブレット型端末を指す。）に搭載されている。また、制御部３０は、ＣＰＵがＲＯＭ又は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、固視標表示部４０、視標表示部５０、タップ検知部６０、演算部７０、タップ感度調整部８０を備える。

固視標表示部４０は、固視標を表示部１０に表示するための構成である。視標表示部５０は、視標を表示部１０に表示するための構成である。固視標表示部４０及び視標表示部５０は、既存のタブレット型端末のタッチスクリーンに画像を表示する機能を採用すればよい。

タップ検知部６０は、被検者が視標をタップした際にタップを検知する部分であり、既存のタブレット型端末の感圧機能を採用すればよい。

演算部７０は、視標の偏心度に応じ、タップ感度の変動度合いを演算するための部分である。演算部７０は、公知のタブレット型端末の演算機能を利用してもよい。

タップ感度調整部８０は、タップ感度の変動度合いをタッチスクリーンに反映させるための部分である。タップ感度調整部８０は、演算部と構成を兼ねてもよい。

本実施形態の技術的思想は、タッチスクリーンを構成の一部とした視覚検査装置に限定されない。例えば、公知のタブレット型端末に対し、有線又は無線ネットワークでつながった視覚検査システムにより、上記各機能を発揮させるようにしてもよい。また、上記各機能を発揮させるようコンピュータ（例えばタブレット型端末）を機能させるプログラム及びその格納媒体にも本発明の技術的思想は反映されているといえる。

なお、視覚検査装置を用いた検査は、両眼視の状態で行ってもよいし、片眼を遮蔽した片眼視の状態で行ってもよい。

本発明の技術的範囲は上記実施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。

図５（ａ）は、本実施形態の視覚検査装置において、被検者に対して視標が呈示されたときに、被検者と前記タッチスクリーンとの間に被検者の手が配置され続けた場合を示す図であり、図５（ｂ）は、手の待機位置マークを設け、被検者が該マークに従った場合を示す図である。

図５（ａ）に示すように、本実施形態の視覚検査装置により被検者に対して複数回の視標の呈示が行われる場合、手の位置を戻すのを忘れ、タッチスクリーンの近傍に手を配置し続けるおそれがある。これにより、回答時間の短縮化がもたらされ、実際の検査結果に影響を及ぼすおそれがある。それを防ぐべく、図５（ｂ）に示すように、手の待機位置マークを設け、被検者が該マークの位置に手を戻すように促す。

また、タッチスクリーンと被検者の眼との位置関係を維持するため、被検者の顎を載せる顎台（不図示）を設けてもよい。

また、手の待機位置マークの形状は任意である。手の形でもよいし、単に直線等でもよい。手の待機位置マークを付すのは、別途用意した板状部材であってもよい。その場合、該板状部材の先端を屈曲させ、タブレット型端末の傾斜姿勢を維持するスタンドの役割を担ってもよい。その場合、タブレット型端末の傾斜角度を固定できる。また、該板状部材の上に顎台を設ければ、被検者の眼とタブレット型端末のタッチスクリーンとの間の位置関係を固定できる。

上記実施形態においては、視覚検査装置をタブレット端末型の検査装置として説明したが、これに限らず、例えばタッチスクリーンを備えたディスプレイに検査画像を表示して視野検査を行う検査装置に適用してもよい。

また、予めタップ感度の変動度合いを設定していれば、演算部は不要となる。つまり、視標の画素に付与されたタップ判定機能を視標の周囲の画素に対する拡大度合いを予め設定してもよい。

以上の内容に加え、以下の内容を更に加えてもよい。

視標の注目度を増加させる具体例としては、視標のコントラスト、輝度、若しくは大きさを増加させる、又は前記視標の呈示時間を増加させる、又はそれらのいずれかを組み合わせることが挙げられる。

１…タブレット型端末
１０…表示部
２０…入力部
３０…制御部
４０…固視標表示部
５０…視標表示部
６０…タップ検知部
７０…演算部
８０…タップ感度調整部

Claims

検査開始から終了までの間、位置が固定された固視標を表示した状態で、被検者に視標を呈示して前記視標をタップさせるタッチスクリーンを有し、
前記固視標からの前記視標の偏心度が大きいほど、前記視標の画素に付与されたタップ判定機能を前記視標の周囲の画素にも拡大して付与する際の拡大度合いを増加させることにより、タップ感度を増加させる、視覚検査装置。
前記固視標は前記タッチスクリーンの中央に表示され、
前記偏心度は、前記タッチスクリーンの中央の画素から前記視標の画素までの画素数、又は、前記固視標から、前記視標を通過して、前記タッチスクリーンの表示限界の画素若しくは前記タッチスクリーンのうち視覚検査の際に使用する部分の最端部分までの画素のうちの、前記タッチスクリーンの中央からの前記視標の画素に至るまでの画素数の割合である、請求項１に記載の視覚検査装置。
前記偏心度に応じ、前記タップ感度の増加度合いを演算する演算部と、
前記タップ感度の増加度合いを前記タッチスクリーンに反映させるタップ感度調整部と、
を有する、請求項１又は２に記載の視覚検査装置。
検査開始から終了までの間、位置が固定された固視標を表示した状態で、被検者に視標を呈示して前記視標をタップさせるタッチスクリーンの前記固視標からの前記視標の偏心度が大きいほど、前記視標の画素に付与されたタップ判定機能を前記視標の周囲の画素にも拡大して付与する際の拡大度合いを増加させることにより、タップ感度を増加させる、視覚検査システム。
検査開始から終了までの間、位置が固定された固視標を表示した状態で、被検者に視標を呈示して前記視標をタップさせるタッチスクリーンの前記固視標からの前記視標の偏心度が大きいほど、前記視標の画素に付与されたタップ判定機能を前記視標の周囲の画素にも拡大して付与する際の拡大度合いを増加させることにより、タップ感度を増加させるようコンピュータを機能させる、視覚検査プログラム。