JPH02164334A - 視標使用による眼球運動撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、医療の診断用に使用される光学的目視装置に
用いられるもので、被検者の目の垂直、水平及び回旋運
動など眼球運動をテレビカメラを用いて撮影し観察、記
録、解析などに使用するに当り、その測定精度を向上せ
しめるようにした視標使用による眼球運動撮影装置に関
する。

〔従来の技術〕

患者の内耳や平衡神経或いは中枢部の機能障害の臨床検
査の重要な診断方法として目の動きの測定があり、患者
の眼球運動の検査によりこれらの疾患の徴候を知ること
ができるため、従来より各種の眼球運動検査装置が用い
られている。標準的に用いられるＥＮＧ、ＥＯＧと称さ
れる装置又はＰＥＮＧと称され使用されている装置は何
れも目の動きをポリグラフ装置に記録するものであり、
主として開業医に用いられるものではフレンツェルレン
ズ装置と称される光源を備えた２、０デイオプトリーレ
ンズで直接眼球運動を観察する装置がある。また、コイ
ルを仕込んだコンタクトレンズを患者の眼球に装着し磁
場装置で目の動きの信号を取り出すものでサーチコイル
と定義される装置がある。上記ＥＮＧ、　ＥＯＧ装置や
ＰＥＮＧ装置においては検査時には暗室が必要で別途に
視標を提示しなければならず眼球の回旋運動の検査がで
きない問題点かあり、フレンツェルレンズ装置では視標
提示ができず眼球運動の反応を記録・分析できない問題
点がある。また、サーチコイルでは患者の自然な状態に
近い眼球運動がとれない問題点があってこれ等の問題点
を解決するために出願人は先に特願昭６３−１４５４２
５号（昭和６３年６月１３日出願）において、患者に装
着するゴークル内に検査用の水平及び垂直方向に十文字
状を呈する視標を内蔵せしめ、赤外線で眼球を照明して
、視標の点灯の切換により明室での眼球の水平、垂直、
及び回旋運動の状態をテレビカメラで撮影し、該テレビ
カメラから被検者の眼球運動の映像信号を出力するよう
にして、眼球運動の正確な観察、記録、解析等に使用す
ることのできる眼球運動検査装置の提案を行なった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記提案の眼球運動検査装置においては、眼軸上の視標
を交点として垂直及び水平方向に十文字状に複数個の視
標を所定形状の反射板上に配設し、テレビカメラの光軸
を該交点部の視標に近接して反射板を貫通しで配置して
いるため、テレビカメラの受光素子面における眼球（前
眼部）の結像状態は瞳孔中心を中心として上下・左右で
それぞれ中方向に差を生じ、検査時眼球運動の反応を測
定・記録分析するときその精度に差を生じていた。

すなわち第４図に示すように、眼球（［ｉ）の角膜を含
む前眼部（Ｃ）の瞳孔中心を通る軸線が眼軸（２１）よ
り六方向又はＢ方向に等角回転するとき、ＵＲ軸（ｊ２
＋）は水平及び垂直方向に十文字状に配置された視標群
の中央の交点位置の視標（図示せず）を通っているが、
瞳孔中心を通るテレビカメラの光軸（２，）は所定角α
該眼軸（Ｐ、）より偏位（説明上−平面につき表示）し
ているため、撮影レンズ（Ｌ）の後方に位置する受光素
子（２ａ）の結像面（２ａ’）に、眼軸（ｌ、）から六
方向に回転した球面形状（正面は円形）の前眼部（Ｃａ
）により受光素子（２ａ）の結像面（２ａ’）上に形成
される像は狭巾ａの楕円像（Ｉａ）となり、一方、Ｂ方
向に回転した前眼部（Ｃｂ）の像は広巾すの楕円像（ｒ
ｂ）となって眼球の回転方向により結像中に差を生じ、
Ａ方向、Ｂ方向に同じ量回転しても受光素子の結像面で
はＡ方向の変位量の方がＢ方向の変位量より少くなる。

ところが受光面の解像度はどの位置でも一定であるため
、Ａ方向すなわちテレビカメラの光軸より遠ざかる側に
回転した場合、Ｂ方向すなわちテレビカメラの光軸側に
回転した場合より分解能が下り測定精度が低下する。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであって、眼球
の運動方向の如何に拘らず眼球の撮影時にテレビカメラ
の分解能が低下しない状態で撮影が行えるように、十文
字状の視標の存在に拘らず患者の眼軸（便宜上限軸と微
小角ずれる視軸もこの中に含める）上にテレビカメラの
光軸を持ってくることができるようにして従来のものよ
り測定精度を向上せしめた視標使用による眼球運動撮影
装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の眼球運動撮影装置
においては、被検者の眼軸上に位置させるべき視標を交
点として水平及び垂直方向に十文字状に配設された複数
個の可視光線源からなる視標により形成され且つ点灯制
御手段により点灯を制御された視標群を構成する各視標
が、基板表面を眼軸方向に平行に設置して入力端子部を
眼球像の光路を妨げないように該光路の外側方に位置せ
しめて各視標への通電部を形成した所定の薄厚の十文字
状のプリント基板に、眼球側への対面巾を小さくして眼
球方向へ投光できるように配置され、且つ、上記交点の
視標を通る眼軸上の視標群の背後の所定位置にテレビカ
メラの光軸を該眼軸上に位置するようにテレビカメラを
配設して、テレビカメラの受光面に眼球像（前眼部像）
が結像するように構成されている。

上記視標を形成する可視光線源の基板への配設に当って
は、該可視光＆ｊＩ源を眼球側端部のプリント基板表面
に密接せしめて配設することが望ましい。

また、上記可視光線源の基板への配設に当っては、該可
視光線源をプリント基板の眼球側の端面に位置するよう
に配設することが一層効果的である。

さらに、視標群を構成する各可視は、眼球回転中心を中
心とする球面上に発光部が配置されるようにするとよい
。

また、上記目的を達成するための眼球運動撮影装置の他
の手段としては、被検者の眼軸上に位置させる視標を交
点として水平及び垂直方向に十文字状に配設された複数
個の光フアイバー端面からなる視標により形成され且つ
点灯制御手段により点灯を制御された各可視光線源から
導光されるようにした視標群の各視標が、入光端面を眼
球像の光路を妨げないように該光路の外側方に位置せし
めたそれぞれの可視光線源に対面せしめるとともに相互
に隣接して眼軸を含む十文字状の各平面にそれぞれ配設
せしめた各光ファイバーにより眼球方向へ投光できるよ
うに配設され、且つ上記交点の視標を通る眼軸上視標群
の背後の所定位置にテレビカメラの光軸ヲ該眼軸上に位
置するようにテレビカメラを配設して、テレビカメラの
受光面に眼球像（前眼部像）が結像するように構成され
ている。

また、この撮影装置の場合も視標群を構成する各視標は
、眼球回転中心を中心とする球面上に各光ファイバーの
端面が配置されるようにするとよい。

〔作　用〕

上記のように、被検者の眼軸上の視標を交点として水平
及び垂直方向に十文字状に可視光線源からなる複数個の
視標を、取付けるべき基板表面が眼軸方向に平行に設置
され入力端子部が眼球像の光路の外側方に位置するごと
くして各視標への通電部が形成された所定の薄厚の十文
字状のプリント基板に、眼球への対面巾を小さくなるよ
うに可視光線源を眼球側端部の該基板表面に密接状態で
取付けるなどして、眼球方向に投光可能に配設すると、
テレビの受光面上に結像する眼球像には、十文字状の視
標部があまり邪魔にならず視標及びその取付部による結
像のケラレが目立たないため（視標部の像がぼけるため
）、眼球運動の撮影を十文字状の視標群を通して被検者
の眼軸上で行うことが可能で、テレビカメラの解像度を
最も有効に使うことができ、測定精度を十分に上げるこ
とができる。

なお、この場合、前絞り型撮影レンズを用いて前絞り部
近傍にプリント基板を置くようにすると像のケラレの点
で更に有利となる。

そして、視標を形成する可視光線源をプリント基板の眼
球側の端面に位置せしめると眼球への対面巾は可視光線
源の中白に基板厚が納まるため、プリント基板に可視光
線源を用いる場合眼球への対面巾を最小とすることがで
き、視標及びその取付部による結像のケラレの影響を最
小とじ撮影を良好に行うことができる。

そして視標群の各視標を眼球回転中心を中心とする球面
上に発光部が配置されるようにすると、眼球運動の撮影
画像の測定に際し視標の位置による補正を不要とする。

また、上記十文字状の視標群を光ファイバーの端面を利
用するように、眼軸を含む十文字状の各平面にそ札ぞれ
光ファイバーを配列して眼球像の光路の外側方に位置せ
しめた可視光線源から導光するようにすると、十文字状
の視標群のＸ−Ｙ方向の各厚さは光ファイバーの径とす
ることができるので上記プリント基板に可視光線源を用
いる場合より更にうずく十文字状の視標群を形成するこ
とが可能で、結像のケラレの影響をさらに少くして撮影
をより良好に行うことができる。

また、眼球回転中心を中心とする球面上に各光ファイバ
ーの端面が配置されるようにすると眼球運動の測定に際
し視標の位置による補正を不要とするのは前記装置と同
様である。

〔実施例〕

本発明の実施例を添付の図面に基いて説明する。

第１図は、第１の発明の眼球運動撮影装置を被検者に用
いて眼球運動の撮影状態にあるときの要部の縦断側面図
で、第２図は、該装置を被検者側から見た正面図である
。撮影装置は、被検者の眼球運動撮影用に超小型のテレ
ビカメラ（１）の前方に被検者に追従注視せしめるため
の点灯による光点の移動可能な視標群を備えたもので、
該テレビカメラ（１）を備えた筐体（１１）の前面部（
１１１）には被検者の眼球（Ｅ）の回転中心を中心とす
る球面状に表面が所要のコーティング乃至塗装の施され
た反射板（４）が形成され、反射板中央の眼軸（１，）
と交叉する点を中心として眼球像の光路に当る部分に所
定径の同窓乃至透明窓（５）が形成されるとともに該交
叉する点を交点として該所定径の窓（５）の外方に水平
及び垂直方向に十文字状に視標群の光が通過するための
情意又は透明窓（６ｘ）　、　（６ｙ）が形成されてい
る。該窓（５）　、　（６ｘ）　。

（６ｙ）の背後には、眼軸（２，）上に位置する視標（
３ｃ）となる発光ダイオード（ＬＥＤ）を交点として十
文字状に各方向毎に相互に近接した所定のピッチで多数
個の発光ダイオード（３）、　（３）が視標群を形成し
て、基板表面が眼軸（ε１）方向に平行である所定の薄
厚の十文字状のプリント基板（２）の眼球側の端部の基
板表面に眼球方向へ投光できるように密接状態で取付け
られている（第１図、第３図参照）。すなわち、各視標
は、眼球側の端側面がそれぞれ円弧状に形成された扇型
のプリント基板水平部（２ｘ）とプリント基板垂直部（
２ｙ）とから十文字状に形成されて球面状の反射板（４
）の背面部に取付られたプリント基板テ２）の前端部に
、基板水平部（２ｘ）には上面部に基板垂直部（２ｙ）
には右側面に取付けられ、上記中央の窓（５）後方の基
板（２ｘ）　、　（２ｙ）上の視標（３）は眼軸上の視
標（３ｃ）を含み複数個が撮影光路中に眼球への対面巾
を小さくして位置するようになっている（第２図参照）
。また、十文字状の基板（２）の上下左右の外側後部に
は視標となるＬＥ　Ｄ　（３）への入力端子部０■がそ
れぞれ撮影光路を害しないように設けられ、Ｌ　Ｅ　Ｄ
　（３）と入力端子部面間のプリント基板（２）の表面
には各Ｌ　Ｅ　Ｄ　（３）ヘの通電部（２，）がプリン
ト形成されている。そして上記交点の視標（３１）を通
る眼軸（２，）上にカメラ光軸（１，）が合致するよう
にテレビカメラ（１）が配設され、テレビカメラ（１）
の受光面（図示せず）に眼球像が結像するようになって
いる。

上記基板（２）上に取付けられた視標である各発光ダイ
オード（ＬＥＤ）（３）の点灯は、プリント基板（２）
の外側後部の入力端子部０■よりの通電で行われ、筐体
（１υ内に取付けられ筐体（＋Ｄ外のアナライザー０５
１からのコントロール信号により作動するようにした視
標コントローラ面を介してフレキシブルコード１）４）
より上記入力端子部０りを通じてその制御が行われる。

この場合の制御は、検査内容に応じて逐次の点灯により
光点の水平。

垂直の所要の移動を行わしめて被検者に光刺激を与える
ようにする。このとき移動する視標の注視などによる被
検者の眼球運動の状態はテレビカメラ（１）に入光し、
アナライザー（＋５）からの同期信号により駆動された
テレビカメラ（１）の逼像管から映像信号として取出さ
れ、ケーブル０ωにより再びアナライザー０５）の画像
処理部におくられて所要の処理が行われ、外部のモニタ
ーテレビに映し出されて目視による検査を行うとともに
所定の記録装置に所要の測定結果の記録が行われる。

上記装置は撮影に際して、テレビカメラの撮影光路途中
に視標部が存在しても、被検者の眼軸とテレビカメラの
光軸とを合致せしめて眼球運動の状況を該十文字状の視
標群を通して被検者の眼軸上で、視標部による結像のケ
ラレの影響を少くして撮影を行うことができ、テレビカ
メラの解像度を有効に使って測定精度を上げることがで
きる。

また、上記装置の基板（２）の十文字状の交点部分を被
検者の眼軸（２１）〔従ってテレビカメラ（１）の光軸
（１ｇ））上に合致せしめて該交点部分の前面に視標群
の交点部の視標（３ｃ）となる発光ダイオード（ＬＥＤ
）を位置するごとくして各視標（３）を基板（２）の水
平及び垂直方向の基板部（２ｘ）　、　（２ｙ）の円弧
状の端縁部の端面（端側面）に位置せしめて配設すると
（第５図参照）、眼球への対面巾を最小とすることがで
き、視標及びその取付部による結像のケラレによる影響
を最小とし撮影をより良好に行うことができる。

なお、上記実施例においては視標である発光ダイオード
（ＬＥＤ）を眼球回転中心を中心とする球面上に配設し
ているため、平面上に配設している場合と異なり何れも
眼球運動の測定に際し視標の位置による補正を不要とす
る。

第６図は、第２の発明の眼球運動撮影装置の主要部の斜
視図である。同図は十文字状の視標部とその背後のテレ
ビカメラの一部を示しており、これらの部分は第１図に
示されるような筐体内に取付けられるものである。

撮影装置（全体を図示せず）は、前記第１の発明の装置
と同様に、超小型テレビカメラ（１）の前方に被検者に
追従注視せしめるための点灯による光点の移動可能な整
列した光ファイバー端面（８）、　（８）、・・−によ
る視標群が、テレビカメラ（１）を内蔵した筐体の前面
部の被検者の眼球回転中心を中心とする球面状に形成さ
れ中央に所定径の撮影光路用の窓とその外方に水平及び
垂直方向に十文字状に視標用の窓が形成された反射板の
背後に設けられるものである。上記視標群は、眼軸（ｌ
、）上に位置する視標となる光線射出面である光ファイ
バー端面（８ｃ）を交点として、十文字状に水平、垂直
各方向毎に相互に密接した状態で所定径の多数個の光フ
ァイバー端面（８）。

（８）、・・・が、眼軸を含む十文字状の各平面上にそ
れぞれの軸心が位置するごとく一列状態で配列された光
ファイバー（７Ｍ）　、　（７ｙ）の端部に、各端面よ
り眼球方向に光が到達するように設けられている。該光
ファイバー（７Ｍ）　、　（７ｙ）のそれぞれの入光端
面（８ｉ）　、　（８ｉ）、−・・ば、撮影光路の外側
方に各入光端面に対応するごとく設けられた可視光源で
ある発光ダイオード（Ｌ　Ｅ　Ｄ　）　（９）、　（９
）。

・・・に対面せしめられ、該発光ダイオード（ＬＥＤ）
　（９）、　（９）、　−・は図示しない視標コントロ
ーラからフレキシブルコード側より入力端子部０■を介
して適当な台板０ω上に通電可能に配設されている、（
なお、第６図では大光用の発光ダイオード（９）、　（
９）、−・−は、眼軸部の視標（８Ｃ）を含む水平方向
の右側の視標（８）、　（８）、−に対応するもののみ
を図示しているが、他の水平方向及び垂直方向の視標（
８）、　（８）、　−・に対応する大光端面（８ｉ）。

（８ｉ）　、・・に対しても同様にして入光用の発光ダ
イオード（９）、　（９）、−を設けるものである。）
上記光ファイバー（７ｘ）　、　（７ｙ）への入光用の
発光ダイオード（９）、　（９）、・・−は前記第１の
発明の実施例と同様にして点灯の制御を行うことにより
、該発光ダイオード（９）、　（９）、−・−の光は水
平及び垂直方向の光ファイバー（７ｘ）　、　（７ｙ）
の大光端面（８１）に入光して各視標である光ファイバ
ー端面（８）（８）、−−の眼球方向に対する点灯が行
われる。該光ファイバー端面（８）は、透明面でもよい
がマット面（粗面）とすると被検者にとって注視しやす
くなる。また、視標の点灯の制御と被検者の検査は第１
の発明の実施例と全く同様に行うものである。

上記光ファイバー端面を視標として用いる装置では、視
標群部材（７）を形成する水平及び垂直方向の光ファイ
バー（７ｘ）　、　（７ｙ）の各列を、複数の相互に密
接せしめた光ファイバーにより単列に形成するに際して
、光フアイバー径の小さいものを用いて薄く形成するこ
とができるので、テレビカメラにおける結像のケラレの
影響をより少くしてより良好な撮影を行うことができる
。

また、上記撮影装置の実施例は、明室で反射板により外
光を有効に利用して眼球運動を撮影するものであるが、
本装置を被検者の頭部に装着して被検者の目前に暗室を
形成するようにしたゴークル内に適用することは勿論可
能であり、この場合は反射板前方側部に赤外線発光ダイ
オード（ＩＲ−ＬＥＤ）などの赤外線光源を設置して上
記反射板を介して被検者の眼球を照明し、テレビカメラ
に赤外線検知用テレビカメラを使用するようにして視標
の点灯を制御して被検者の眼球運動を測定するようにす
れば、被検者の視覚固定を取り除き自由な眼球運動の観
察、記録、測定を行う点で存利となる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので以下
に記載されるような効果を奏する。

請求項１記載の視標使用による第１の発明の眼球運動撮
影装置においては、十文字状の基板表面が眼軸運動に平
行に形成された薄厚のプリント基板に、眼球への対面巾
が小さくなるように複数個の可視光線源からなる視標を
十文字状に設置して、十文字状の交点の視標を通る眼軸
上の視標群の背後にテレビカメラをその光軸が該眼軸上
に位置するごとく配設したことにより、眼球運動の撮影
を十文字状の視標群を通してテレビカメラの受光面上に
おける結像時のケラレの影響を少くして、被検者の眼軸
上で被検者の眼球運動の撮影を行うことができ、テレビ
カメラの分解能を最も有効に使って撮影による測定精度
を上げることができる。

請求項２記載の装置においては、可視光線源を眼球側端
部の基板表面に密接せしめて配設することにより、眼球
への対面巾を小さくして無駄なく確実な視標の取付を行
うことができる。

請求項３記載の装置においては、可視光線源を基板の眼
球側の端面に位置せしめて配設することにより、撮影光
路中に存在する視標群の眼球への対面巾を可視光線源の
中白に押えることができ、テレビカメラにおける結像の
ケラレの影響をプリント基板に可視光線源を用いるもの
としては最小に押えることができる。

請求項４記載の装置においては、各視標は眼球回転中心
を中心とする球面上に発光部が配置されているため、眼
球運動の撮影画像の測定に際し、視標の位置による補正
を不要ならしめることができる。

請求項５記載の視標使用による第２の発明の眼球運動撮
影装置においては、視標として光ファイバーの端面を使
用して撮影光路外の可視光線源から導光するようにした
ので、視標群の眼球への対面巾を光ファイバーの径に押
えることができ、上記プリント板を使用するものより該
対面巾を小さくすることが可能で、より良好な撮影を行
うことができる。

請求項６記載の上記第２の発明の撮影装置においては、
請求項４と同じく眼球運動の撮影画像の測定に際し視標
の位置による補正を不要ならしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の発明の眼球運動撮影装置を被検者に用
いて眼球運動撮影状態にあるときの要部の縦断側面図で
第２図のＣ−Ｃ線による断面図、 第２図は、第１の発明の撮影装置の被検者側から見た正
面図、 第３図は、第１の発明の撮影装置の要部の部分斜視図、 第４図は、従来の視標使用による眼球運動撮影装置にお
ける眼球（前眼部）像のテレビカメラ受光素子面上の結
像状態を示す模式図、第５図は、可視光線源をプリント
基板端面に位置せしめたときの第１の発明の撮影装置の
要部の部分斜視図、 第６図は、第２の発明の撮影装置の要部の部分斜視図、 である。 （１）・・・テレビカメラ、　（２）・・・プリント基
板、（２ｘ）・・・プリント基板水平部、（２ｙ）　−
・プリント基板垂直部、　（３）−視標（発光ダイオー
ド）、（３ｃ）・・−視標群の交点の視標、　（４）−
反射板、（５）・−撮影光路用の窓、　（７）・−・光
ファイバーによる視標郡部材、　（７ｘ）・・・水平方
向光ファイバー（７ｙ）−・・垂直方向光ファイバー　
　（８）・・−視標（光ファイバー端面）、（８ｃ）・
・・視標群の交点の視標、　（９）・−発光ダイオード
、 （Ｅ）　−眼球、（２１）−・−眼軸、（Ｉ！、、）・
−テレビカメラの光軸。 特許出願人　株式会社甲南カメラ研究所（ほか２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検者の眼軸上に位置すべき視標を交点として水平
   及び垂直方向に十文字状に配設された複数個の可視光線
   源からなる視標により形成され点灯制御手段により点灯
   を制御された視標群の各視標が、基板表面を眼軸方向に
   平行に設置して入力端子部が眼球像の光路の外側方に位
   置するごとく各視標への通電部が形成された所定の薄厚
   の十文字状のプリント基板に眼球への対面巾を小さくし
   て眼球方向へ投光可能に配設され、上記交点の視標を通
   る眼軸上の視標群の背後の所定位置にテレビカメラをそ
   の光軸が該眼軸上に位置するごとく配設せしめて、テレ
   ビカメラの受光面に眼球像が結像するようにしたことを
   特徴とする視標使用による眼球運動撮影装置。 ２、視標を形成する可視光線源を眼球側端部の基板表面
   に密接せしめて配設したことを特徴とする請求項１記載
   の視標使用による眼球運動撮影装置。 ３、視標を形成する可視光線源を基板の眼球側の端面に
   位置せしめて配設したことを特徴とする請求項１記載の
   視標使用による眼球運動撮影装置。 ４、視標群の各視標は眼球回転中心を中心とする球面上
   に発光部が配置されていることを特徴とする請求項２又
   は３記載の視標使用による眼球運動撮影装置。 ５、被検者の眼軸上に位置すべき視標を交点として水平
   及び垂直方向に十文字状に配設された複数個の光ファイ
   バー端面からなる視標により形成され点灯制御手段によ
   り点灯を制御された各可視光線源から導光されるように
   した視標群の各視標が、入光端面を眼球像の光路の外側
   方に位置するそれぞれの可視光線源に対面せしめるとと
   もに、相互に隣接して眼軸を含む十文字状の各平面にそ
   れぞれ配設せしめた各光ファイバーにより眼球方向へ投
   光可能に配設され、上記交点の視標を通る眼軸上の視標
   群の背後の所定位置にテレビカメラをその光軸が該眼軸
   上に位置するごとく配設せしめて、テレビカメラの受光
   面に眼球像が結像するようにしたことを特徴とする視標
   使用による眼球運動撮影装置。 ６、視標群の各視標は、眼球回転中心を中心とする球面
   上に各光ファイバー端面が配置されていることを特徴と
   する請求項５記載の視標使用による眼球運動撮影装置。