JPS62501477A - 眼球運動測定装置 - 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】 眼球運動Ｌζ亘１ 本発明は眼球の動きを測定するための装置に関し、本装置は少くとも２台の眼球 前面にある光源と、少くとも２台の、眼球からの反射光を検出するために前記光 源に関連して配置されている光検出器を有している。

従来より眼球運動を測定する方法は知られていて、これは複数の光源と複数の光 検出器を眼球の前面に配置し、各眼球が例えば文章の字句とかその他の情報を追 って動きその位置を変えた場合の反射特性の変化を検出するように構成されてい る。

これら従来からある眼球運動測定装置の欠点は、とりわけその複雑さと調整のむ ずかしさにあって、装置から正確な情報を得られるように眼球のまわりにしかる べくかつ正しく調整することは大へん困難である。

このような装置に対する需要が高まり、特に子供たちの中にある読＠障害を診断 するような場合があるが、ここにあげた従来技術による装には実験室レベルでの 状態でしか使用できず、意味のある検査結果を得るためには、装置の操作者と患 者の両方に非常な厳密さを要求する。

従ってこのような装置を通常の作動条件、例えば学校やＲＷで使用するのは困難 である、それはこれらの部屋で通常使われている光源等が装置を使用する環境を 十分に満しているとは言えないからである。

本発明の主たる目的は従来技術による測定装置のこれらのすべての欠陥を除いた 測定装置を供給ガることである。従って本発明は、非常に正確な測定結果を与え 、かつ通常の作動画ｆｔ　、例えば学校やＥＩ　ＪＮで使用乃ることのできる装 置を供給する。ざらに本発明に依る装置は、従来技術による装定装置で実験室の 、Ｊ：つな制御さねた環境下でのみ使用可能ないずれの装置よりもか０：り安価 である。

本発明の目的は、実質的には次のようにして実現される、すなわち光源と検出器 とを対にして、その１つの対が眼球の中央を通る少くども１枚の対称な平面によ つ又分割されたそれぞれの側に来るように配直し、これら少くとも２つの対を眼 球から少し離れて置かれ、眼球に正対し、一定の形状と大きざの限定された視界 を有する窓を具備している隔板上に配置し、又しやへい部材を前記隔板と、眼球 のまわりに前記窓以外から目に入る外乱光を防止するように配置し、電子装置を ｉｌＩ！球で反射し、検出器に入射する光を検出し、それぞれの検出器で検出さ れる光線強度がほぼ等しくなるように、光源からの光１を調節するために配置し 、以上の構成によって、２つの光源間の発光強度の差が眼球からの反射光の大ま かな測定値、従って眼球の瞬時位置の粗測定値となり、この粗測定値と光検出器 の出力である精密測定値とによって、眼球位ａの高い分解能を持つ測定値が得ら れる。

眼球位置は２段階で測定される、第１段階は粗測定第２段階は精密測定である。

粗測定は感度窓を可能なかぎり実際の眼球位置に近づける際に実行される。精密 測定はこの感度窓の中で行なわれる。

本発明の好適な実燕例では上記の配置はゴーグルの形にまとめられていて、この ゴーグルは本発明により作られた装置を両眼に対Ｉノで具備Ｌノ、２つの眼球の 運動を同時に検査できるようにしている。

本発明の１つの実燕例を添付図を参照して以下に詳細に説明する。添付図におい て、 第１図は眼球側から見た本発明による装置の校弐図、第２図は文字を見ている眼 球のまわりに配置された本発明による装置の模式的断面図である。

第３図は本発明による装置の電子回路のブロック図であり、 眼球運動を測定し記憶するために必要なすべての電子回路を含んでいる。

第１図は本発明による装置を示しており、隔板１には！２が開いていて、ここを 通して眼球は、文字とかその他の情報を読むことができる。窓の下側には２個の ＩＲ−照明器３及び４が又、窓の上側には２個の光検出器５及び６がある。照明 器及び検出器は対になっていて、これらの対は眼球の中央を通る対称平面の両側 にそれぞれ配置されている。本実施例においては眼球の中央を通り垂直な平面で 長方形の窓を２つの等しい部分に分割している。

第２図に示ｔＪ：うにＩＲ−照明器はかなり広範な角度、約６０度の範囲に放っ ている。しやへい部材７は隔板１と、眼球８との周囲に配備されていて、閉じた 空間を作り、長方形の窓２を通る光以外の外乱光が外部から入らないようにして いる。このことは眼球からの反射光は拡散され、検出器５及び６はこの拡散光の うち照明器３及び４の位置に対する眼球の相対位置に応じた反射光を検出するこ とを意味している。図では眼球は中央位冒にある状態で示されており光軸は虹採 の中央を通っている。

第３図に示すように眼球の位置が変わると、光検出器５に入射する眼球からの光 かは、減少するが、これは窓２の右半分での反射特性が変化するためである。こ の結果２つの光検出器５及び６の間に不均衡が生じ増幅器１１の入力電圧が発生 する、増ｆＳ器１１はＡ／Ｄ変換器１２に接続されていて、この出力である、不 均１１１ｉ′Ｆｉ圧を示すディジタル値は中央処理装置１３に入力されて、ＲＯ Ｍ１５に記憶されている値と比較され、この値が許容範囲以上又は以下である場 合には中央処理装置１３は、照明器３からの光りを照明器４からの値に比べてど れだけ増加又は減少させれば検出器５及び６の間に再び均衡が成り立つかの５１ 算を行なう。先に記述したように２個の検出器５及び６の間の均衡は、指令信号 ｉがＤ／Ａ変換器１６及び変動回路２０を経由して、照明器３及び４に送られた 時点で再び成立する。さらに中央処理装置は数値化された不均衡信号をＲＯＭ１ ５に記憶された４ｍと比較し、その差が許容値以内の場合には、ＲＡＭに対して 、眼球位置が感度窓の中にある（眼球イΩ琶の粘匣測定）ことを示す信号を送る 。この情報は、Ｄ／Ａ変換器に送られる値（感度窓の正しい位置信号どして用い られる）で眼球の粗位にを示す値と共にＲ〜ＩＡに記憶される。ＲＡＭに記憶さ れた粗及び粘畜測定舶信号は、眼球運８軌跡を高分解能で描くために用いられる 。

眼球位δはｇ反意１６の中で８ビツトのＡ／Ｄ変換器で測定される。照光ωを再 調整することによって、常に均衡を保たせる結果感度窓は、全可動範囲１７に沿 って変動する、すなわち感度窓はその時点での眼球位はに追従する。感度窓の位 置決めは眼球位置の粗測定であり、これは８ビツトのＤ／Ａ変換器で行なわれる 。眼球位置の精密測定は感度窓の内部で行なわれ、これは光検出器からの増幅さ れた出力信号であって８ビットのＡ／Ｄ変換器で行なわれる。感度窓の位置調節 を自動的に行なえる結果、測定装置を頭に正確に配置する必要がなくなり、特別 な調整を全く行なわずに正しい測定値が得られる。

照明器３及び４は好適には、連続発光ではなく眼球位置を検出するために約Ｑ、 ５ｍｓの間隔で間欠発光している。これは非常な長所であり、それは眼球はこの ような間欠発光時間の間は静止状態と見なせるし、さらに間欠発光を主Ｔｉ源電 圧と同期させることがでさて、測定時点で常に同じ照明条件とするこができるか らである。間欠発光はトリガ回路１８から行なわれており、これは調節盤１９を 通して主電源回路と同期がとられている。

以上説明した本発明の実加例（，１４を本釣に水平方向に対する眼球運動測定装 置に関連して２述したが、もちろん、水平及び垂直方向の眼球運動３ｉ：ｌ定装 置としでも使用できる。もつとも、そのような場合には窓は例えば円形に設計さ れるべきであって、水平方向と同様に垂直方向にもｒｇ球運動をｒＦｌようにし なければいけない。

Ｆｉｇ、　１ 国際ｍ＊報告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．少くとも２個の眼球前面に配置された光源と、該光源と関連して配置され眼 球からの反射光を検出するための少くとも２個の光検出器とを有する眼球運動測 定装置において、前記光源と、前記光検出器とを対にして、その１つの対が眼球 の中央を通る少くとも１枚の対称な平面によつて分割されたそれぞれの側に来る ように配置し、これら少くとも２つの対を眼球から少し離れて置かれ、眼球に正 対し、一定の形状と大きさの限定された視界を有する窓を具備した隔板上に配置 し、又しやへい部材を前記隔板と眼球のまわりに、前記窓以外から眼に入る外乱 光を防止するように配置し、電子装置を眼球で反射し、検出器に入射する光を検 出し、それぞれの検出器で検出される光線強度がほぼ等しくなるように光源から の光量を調節するために配置し、以上の構成によつて、２つの光源間の発光強度 の差が眼球からの大まかな測定値、従つて眼球の瞬時位置の粗測定値となり、そ の粗測定値と、光検出器の出力である精密測定値とによつて眼球位置の高い分解 能を持つ測定値が得られることを特徴とする眼球運動測定装置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の装置において、視界は隔板によつて制限されてお り、この隔板に開けられる窓の形状や大きさは感度軸の方向及び測定装置の可動 範囲に応じて選択でき検出素子は隔板側の窓隔近くに眼球に対向して配置されて いるために、視界をさまたげることなく、又隔板上の窓で定められた視界の外を 注視する場合には頭の位置を変えることで可能であり被検者が視界内の指定され た部分を見る場合には上記のように頭を移動させて、その結果眼球位置は常に窓 の大きさで定められた測定装置の可動範囲内に保たれることを特徴とする眼球運 動測定装置。
3. ３．請求の範囲第１項に記載の装置において、眼球位置測定のために行なう間欠 照明時間が、その時間内での測定に際しては眼球が静止していると見なせるほど 十分に短く、又間欠発光は主電源から給電される人工照明を用いた場合に生じる ような外部光の変動に同期してトリガをかけて眼球運動の測定を一定の照明条件 下で行なえるようにしたことを特徴とする眼球運動測定装置器。