JPH0749036B2 - 両眼眼球運動測定装置 - Google Patents
両眼眼球運動測定装置Info
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- JPH0749036B2 JPH0749036B2 JP3034191A JP3419191A JPH0749036B2 JP H0749036 B2 JPH0749036 B2 JP H0749036B2 JP 3034191 A JP3034191 A JP 3034191A JP 3419191 A JP3419191 A JP 3419191A JP H0749036 B2 JPH0749036 B2 JP H0749036B2
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- eye movement
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は両眼眼球運動測定装置
に関し、特に、医学,心理学,人間工学における視覚実
験装置の中で両眼の眼球運動分析に用いられるような両
眼眼球運動測定装置に関する。
に関し、特に、医学,心理学,人間工学における視覚実
験装置の中で両眼の眼球運動分析に用いられるような両
眼眼球運動測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】両眼の眼球運動分析方式としては、角膜
上に赤外LEDの虚像を作り、眼球の移動に伴ってその
虚像が移動するのを検出する角膜検出法や、同様に目に
弱い赤外光を照射し、赤外光の反射光量が黒目と白目で
異なるのを利用する強膜反射方式や、コイルを埋込んだ
コンタクトレンズを被験者に装着し、磁界内で眼球運動
に伴う起電力の変化を検出するサーチコイル方式等があ
る。
上に赤外LEDの虚像を作り、眼球の移動に伴ってその
虚像が移動するのを検出する角膜検出法や、同様に目に
弱い赤外光を照射し、赤外光の反射光量が黒目と白目で
異なるのを利用する強膜反射方式や、コイルを埋込んだ
コンタクトレンズを被験者に装着し、磁界内で眼球運動
に伴う起電力の変化を検出するサーチコイル方式等があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述のいずれの方式に
おいても、単眼の眼球運動を捉えるのは容易であるが、
両眼になるとその困難性が急激に増す。これには、両眼
の目に対して検出センサを正しくセットするのが極めて
難しいという取扱い上の問題、それぞれの目については
許容範囲の精度が得られていても、両眼の動きすなわち
輻輳角を求めると誤差が倍になって許容範囲を越えてし
まうという両眼測定固有の問題がある。このような結果
となるのは、眼球運動分析装置の較正技術において、従
来の方式では、両眼測定における精度を向上させるとい
う観点から取組んでいないことによる。
おいても、単眼の眼球運動を捉えるのは容易であるが、
両眼になるとその困難性が急激に増す。これには、両眼
の目に対して検出センサを正しくセットするのが極めて
難しいという取扱い上の問題、それぞれの目については
許容範囲の精度が得られていても、両眼の動きすなわち
輻輳角を求めると誤差が倍になって許容範囲を越えてし
まうという両眼測定固有の問題がある。このような結果
となるのは、眼球運動分析装置の較正技術において、従
来の方式では、両眼測定における精度を向上させるとい
う観点から取組んでいないことによる。
【0004】それゆえに、この発明の主たる目的は、両
眼の輻輳角の精度を向上させるために新たな較正手段を
付加した両眼眼球運動測定装置を提供することである。
眼の輻輳角の精度を向上させるために新たな較正手段を
付加した両眼眼球運動測定装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は両眼眼球運動
測定装置であって、左目の眼球に光を照射し、その反射
光を検出して左目の眼球運動を検出する左目眼球運動検
出手段と、右目の眼球に光を照射し、その反射光を検出
して右目の眼球運動を検出する右目眼球運動検出手段
と、被験者に視標を提示し、左目眼球運動検出手段およ
び右目眼球運動検出手段によってそれぞれ検出された左
目および右目の眼球位置データの較正を行なう較正手段
と、較正手段によって得られた結果から左目および右目
におけるそれぞれの水平方向および垂直方向の偏差を検
出する偏差演算手段と、偏差演算手段によって得られた
結果から、両眼の偏差を補正して、正確な輻輳角を出力
する両眼偏差補正手段を備えて構成される。
測定装置であって、左目の眼球に光を照射し、その反射
光を検出して左目の眼球運動を検出する左目眼球運動検
出手段と、右目の眼球に光を照射し、その反射光を検出
して右目の眼球運動を検出する右目眼球運動検出手段
と、被験者に視標を提示し、左目眼球運動検出手段およ
び右目眼球運動検出手段によってそれぞれ検出された左
目および右目の眼球位置データの較正を行なう較正手段
と、較正手段によって得られた結果から左目および右目
におけるそれぞれの水平方向および垂直方向の偏差を検
出する偏差演算手段と、偏差演算手段によって得られた
結果から、両眼の偏差を補正して、正確な輻輳角を出力
する両眼偏差補正手段を備えて構成される。
【0006】
【作用】この発明に係る両眼眼球運動測定装置は、被験
者に視標を提示し、被験者の左目および右目の眼球にそ
れぞれ光を照射し、それぞれの反射光を検出して左目お
よび右目の眼球運動を検出し、検出された左目および右
目の眼球位置データの較正を行なって左目および右目に
おけるそれぞれの水平方向および垂直方向の偏差を検出
し、その結果から両眼の偏差を補正して、正確な輻輳角
を出力する。
者に視標を提示し、被験者の左目および右目の眼球にそ
れぞれ光を照射し、それぞれの反射光を検出して左目お
よび右目の眼球運動を検出し、検出された左目および右
目の眼球位置データの較正を行なって左目および右目に
おけるそれぞれの水平方向および垂直方向の偏差を検出
し、その結果から両眼の偏差を補正して、正確な輻輳角
を出力する。
【0007】
【発明の実施例】図1はこの発明の一実施例の概略ブロ
ック図であり、図2は左目および右目眼球運動検出部と
して強膜反射方式を用いた検出原理を説明するための図
であり、図3は左目および右目の縦横の動きを検出する
原理を説明するための図であり、図4は較正用ボードを
示す図である。
ック図であり、図2は左目および右目眼球運動検出部と
して強膜反射方式を用いた検出原理を説明するための図
であり、図3は左目および右目の縦横の動きを検出する
原理を説明するための図であり、図4は較正用ボードを
示す図である。
【0008】図1〜図4を参照して、この発明の一実施
例の構成について説明する。左目眼球運動検出部1は左
目の眼球運動を検出し、右目眼球運動検出部2は右目の
眼球運動を検出する。このような左目眼球運動検出部1
および右目眼球運動検出部2は、図2に示すように、眼
球に赤外光を照射する赤外LED6と、この赤外LED
6の両側に設けられるフォトダイオード7,8とによっ
て構成されたセンサが用いられる。そして、垂直方向の
眼球運動の検出には図3(a)に示すようにセンサの指
向性を目の下の縁,眼けん下部に向け、水平方向の眼球
運動の検出には図3(b)に示すようにセンサの指向性
を眼球方向に向ける。垂直方向の眼球運動の検出は、両
側のフォトダイオード7,8の出力をオペアンプ9によ
って加算して求められる。また、水平眼球運動の検出
は、両側のフォトダイオード7,8の出力をオペアンプ
10によって、両者の差により求められる。
例の構成について説明する。左目眼球運動検出部1は左
目の眼球運動を検出し、右目眼球運動検出部2は右目の
眼球運動を検出する。このような左目眼球運動検出部1
および右目眼球運動検出部2は、図2に示すように、眼
球に赤外光を照射する赤外LED6と、この赤外LED
6の両側に設けられるフォトダイオード7,8とによっ
て構成されたセンサが用いられる。そして、垂直方向の
眼球運動の検出には図3(a)に示すようにセンサの指
向性を目の下の縁,眼けん下部に向け、水平方向の眼球
運動の検出には図3(b)に示すようにセンサの指向性
を眼球方向に向ける。垂直方向の眼球運動の検出は、両
側のフォトダイオード7,8の出力をオペアンプ9によ
って加算して求められる。また、水平眼球運動の検出
は、両側のフォトダイオード7,8の出力をオペアンプ
10によって、両者の差により求められる。
【0009】上述のごとくして求められた両眼眼球運動
出力は両眼偏差計算部4に与えられる。両眼偏差検査部
4には被験者提示用較正ボード3から較正係数が与えら
れる。被験者提示用較正ボード3は図4に示すように、
ボード30内にLED31〜35が組込まれている。眼
球位置の較正の際には、LED31〜35を順次点灯
し、観察者にこれを注視させ、そのときの眼球データを
基に較正係数が求められ、注視した位置と検出した位置
が一致するように入力された左右の眼球運動データが較
正される。両眼偏差計算部4の出力は両眼偏差補正部5
に与えられ、偏差が補正され、輻輳角が出力される。
出力は両眼偏差計算部4に与えられる。両眼偏差検査部
4には被験者提示用較正ボード3から較正係数が与えら
れる。被験者提示用較正ボード3は図4に示すように、
ボード30内にLED31〜35が組込まれている。眼
球位置の較正の際には、LED31〜35を順次点灯
し、観察者にこれを注視させ、そのときの眼球データを
基に較正係数が求められ、注視した位置と検出した位置
が一致するように入力された左右の眼球運動データが較
正される。両眼偏差計算部4の出力は両眼偏差補正部5
に与えられ、偏差が補正され、輻輳角が出力される。
【0010】図5はこの発明の一実施例の動作を説明す
るためのフロー図であり、関数方式を用いた例を示し、
図6は同じくルックアップテーブルを用いた例を示し、
図7は較正部に較正視標を注視して左右目の差を求めた
例を示す図である。
るためのフロー図であり、関数方式を用いた例を示し、
図6は同じくルックアップテーブルを用いた例を示し、
図7は較正部に較正視標を注視して左右目の差を求めた
例を示す図である。
【0011】次に、この発明の一実施例の動作について
説明する。この実施例では、実際に装置を動作させ、補
正された輻輳角を得る前に、図1に示す被験者提示用較
正ボード3を用いて左右目の眼球運動データに対して較
正を行なう。すなわち、被験者提示用較正ボード3のL
ED31〜35を順次点灯し、観察者にこれを注視させ
る。注視した位置と検出した位置が一致するように入力
した左右の眼球運動データを較正する。較正結果の一例
を図7に示す。図7に示した例は、中央の点0から1,
2,3…48の順に注視し、そのときの両眼の差を求め
て示したものである。図7において、各点0,1,2…
48における左右方向に延びる線は両眼の左右方向の差
を示し、上下方向に延びる線は上下方向の差を示してい
る。この較正方式を用いて個々の目に対しては十分な精
度が得られることが知られている(Development of an
eye-movement analyzer processing functions for wir
eless transmission and autocalibration,M.Yamada,T.
Fukuda,M.Hirota,Med.&Biol.Eng.&Comput.,1990.28.317
-324)。輻輳角は、両眼眼球運動出力から求めるため
に、図7に示すように下部で若干誤差が大きくなってい
る。このように両眼の動きをともに正確に求め、輻輳角
を正確に求めることは難しい。
説明する。この実施例では、実際に装置を動作させ、補
正された輻輳角を得る前に、図1に示す被験者提示用較
正ボード3を用いて左右目の眼球運動データに対して較
正を行なう。すなわち、被験者提示用較正ボード3のL
ED31〜35を順次点灯し、観察者にこれを注視させ
る。注視した位置と検出した位置が一致するように入力
した左右の眼球運動データを較正する。較正結果の一例
を図7に示す。図7に示した例は、中央の点0から1,
2,3…48の順に注視し、そのときの両眼の差を求め
て示したものである。図7において、各点0,1,2…
48における左右方向に延びる線は両眼の左右方向の差
を示し、上下方向に延びる線は上下方向の差を示してい
る。この較正方式を用いて個々の目に対しては十分な精
度が得られることが知られている(Development of an
eye-movement analyzer processing functions for wir
eless transmission and autocalibration,M.Yamada,T.
Fukuda,M.Hirota,Med.&Biol.Eng.&Comput.,1990.28.317
-324)。輻輳角は、両眼眼球運動出力から求めるため
に、図7に示すように下部で若干誤差が大きくなってい
る。このように両眼の動きをともに正確に求め、輻輳角
を正確に求めることは難しい。
【0012】そこで、図1に示した両眼偏差計算部4で
は、較正終了後に図4に示すように格子状に一定間隔で
配置された点を固視させ、左右眼における水平方向同志
および垂直方向同志の偏差ΔX,ΔYを計算する。すな
わち、左目眼球運動検出部1の出力XL ,YL と右目眼
球運動検出部2の出力XR ,YR とに基いて、ΔX,Δ
Yを求める。
は、較正終了後に図4に示すように格子状に一定間隔で
配置された点を固視させ、左右眼における水平方向同志
および垂直方向同志の偏差ΔX,ΔYを計算する。すな
わち、左目眼球運動検出部1の出力XL ,YL と右目眼
球運動検出部2の出力XR ,YR とに基いて、ΔX,Δ
Yを求める。
【0013】つぎに、図5を参照して、関数を用いる方
式によって両眼偏差補正部5の動作について説明する。
両眼偏差計算部4で得られた偏差ΔX,ΔYを用いて、
予め補正関数f(x),g(y)を計算する。補正関数
f(x),g(y)は入力された眼球運動データごとに
領域ごとに分けて準備する。この補正関数f(x),g
(y)は一次式で十分である。図5に示した例では、各
象限ごとに4領域に分けた例について示している。左目
の出力(XL ,YL)と右目の出力(XR ,Y R )が入
力され、この値を用いて4領域に分割する。また、同時
に水平眼球運動の偏差ΔX=XL −XR ,垂直眼球運動
の偏差ΔY=YL −YR を計算する。各領域には予め関
数fi(x),gi(y):(i=1〜4)が決められ
ており、この値を用いてΔX,ΔYに対して補正された
正確な輻輳角出力を得る。
式によって両眼偏差補正部5の動作について説明する。
両眼偏差計算部4で得られた偏差ΔX,ΔYを用いて、
予め補正関数f(x),g(y)を計算する。補正関数
f(x),g(y)は入力された眼球運動データごとに
領域ごとに分けて準備する。この補正関数f(x),g
(y)は一次式で十分である。図5に示した例では、各
象限ごとに4領域に分けた例について示している。左目
の出力(XL ,YL)と右目の出力(XR ,Y R )が入
力され、この値を用いて4領域に分割する。また、同時
に水平眼球運動の偏差ΔX=XL −XR ,垂直眼球運動
の偏差ΔY=YL −YR を計算する。各領域には予め関
数fi(x),gi(y):(i=1〜4)が決められ
ており、この値を用いてΔX,ΔYに対して補正された
正確な輻輳角出力を得る。
【0014】次に、図6を参照して、ルックアップテー
ブルを用いる方式での両眼偏差補正の動作について説明
する。ΔX,ΔYの算出は関数方式と同じである。ルッ
クアップテーブルには両眼偏差計算部4で得られた偏差
ΔX,ΔYを用いて、予め眼球位置に対応して補正係数
が書込まれている。(XL ,YL ),(XR ,YR )の
値を用いてアドレスを計算し、このアドレスを用いてル
ックアップテーブルから補正係数を呼出し、ΔX,ΔY
に対して補正された正確な輻輳角出力を得る。
ブルを用いる方式での両眼偏差補正の動作について説明
する。ΔX,ΔYの算出は関数方式と同じである。ルッ
クアップテーブルには両眼偏差計算部4で得られた偏差
ΔX,ΔYを用いて、予め眼球位置に対応して補正係数
が書込まれている。(XL ,YL ),(XR ,YR )の
値を用いてアドレスを計算し、このアドレスを用いてル
ックアップテーブルから補正係数を呼出し、ΔX,ΔY
に対して補正された正確な輻輳角出力を得る。
【0015】上述のごとく両眼の眼球運動出力から得ら
れた偏差に対して較正を行なうことにより、正確な輻輳
角の算出を行なうことができる。
れた偏差に対して較正を行なうことにより、正確な輻輳
角の算出を行なうことができる。
【0016】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、従来
の眼球運動検出方式では、輻輳角に対して十分な精度を
得るには、個別の各目の検出精度を非常に高精度に上げ
ねばならず実用上問題があったのに対して、輻輳角すな
わち両眼眼球運動出力の偏差に対して較正を行なうこと
により、比較的簡単に高精度の輻輳角を算出することが
でき、画像工学における立体視の客観的評価,眼科や精
神医学における奥行視機能の検査に役立てることができ
る。
の眼球運動検出方式では、輻輳角に対して十分な精度を
得るには、個別の各目の検出精度を非常に高精度に上げ
ねばならず実用上問題があったのに対して、輻輳角すな
わち両眼眼球運動出力の偏差に対して較正を行なうこと
により、比較的簡単に高精度の輻輳角を算出することが
でき、画像工学における立体視の客観的評価,眼科や精
神医学における奥行視機能の検査に役立てることができ
る。
【図1】この発明の一実施例の概略ブロック図である。
【図2】左目および右目眼球運動検出部として強膜反射
方式を用いた検出原理を説明するための図である。
方式を用いた検出原理を説明するための図である。
【図3】左目および右目の縦横の動きを検出する原理を
説明するための図である。
説明するための図である。
【図4】較正用ボードの一例を示す図である。
【図5】この発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ロー図であって、関数方式を用いた例を示す。
ロー図であって、関数方式を用いた例を示す。
【図6】この発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ロー図であって、ルックアップテーブルを用いた例を示
す。
ロー図であって、ルックアップテーブルを用いた例を示
す。
【図7】較正部の較正視標を注視して左右目の差を求め
た例を示す図である。
た例を示す図である。
1 左目眼球運動検出部 2 右目眼球運動検出部 3 被験者提示用較正ボード 4 両眼偏差計算部 5 両眼偏差補正部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−205026(JP,A) 特開 平3−215243(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】 左目の眼球に光を照射し、その反射光を
検出して左目の眼球運動を検出する左目眼球運動検出手
段、右目の眼球に光を照射し、その反射光を検出して 右目の
眼球運動を検出する右目眼球運動検出手段、 被験者に視標を提示し、前記左目眼球運動検出手段およ
び前記右目眼球運動検出手段によってそれぞれ検出され
た左目および右目の眼球位置データの較正を行なう較正
手段、 前記較正手段によって得られた結果から左目および右目
におけるそれぞれの水平方向および垂直方向の偏差を検
出する偏差演算手段、および 前記偏差演算手段によって得られた結果から、両眼の偏
差を補正して、正確な幅輳角を出力する両眼偏差補正手
段を備えた、 両眼眼球運動測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3034191A JPH0749036B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 両眼眼球運動測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3034191A JPH0749036B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 両眼眼球運動測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04272743A JPH04272743A (ja) | 1992-09-29 |
JPH0749036B2 true JPH0749036B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=12407292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3034191A Expired - Fee Related JPH0749036B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 両眼眼球運動測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0749036B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08104B2 (ja) * | 1992-09-17 | 1996-01-10 | 株式会社エイ・ティ・アール視聴覚機構研究所 | 奥行き視線移動検査装置 |
JP2002017677A (ja) * | 2000-07-07 | 2002-01-22 | Hamamatsu Photonics Kk | 輻輳角測定装置 |
FR2945435B1 (fr) * | 2009-05-12 | 2012-12-14 | Essilor Int | Paire de lunettes ophtalmiques adaptee pour caracteriser une direction de regard d'un porteur. |
FR2945434B1 (fr) * | 2009-05-12 | 2012-12-14 | Essilor Int | Paire de lunettes ophtalmiques adaptee pour caracteriser une convergence des yeux d'un porteur. |
US10016131B2 (en) * | 2014-11-14 | 2018-07-10 | Sensomotoric Instruments Gesellschaft Fur Innovative Sensorik Mbh | Eye tracking system and method to detect the dominant eye |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03205026A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-06 | Konan Camera Kenkyusho:Kk | 眼球運動解析装置における眼球運動データの較正方法 |
JPH03215243A (ja) * | 1990-01-18 | 1991-09-20 | Konan Camera Kenkyusho:Kk | 眼球運動解析装置 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3034191A patent/JPH0749036B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04272743A (ja) | 1992-09-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19951114 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
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