JPS6379633A - 眼球運動測定装置 - Google Patents
眼球運動測定装置Info
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- JPS6379633A JPS6379633A JP61223795A JP22379586A JPS6379633A JP S6379633 A JPS6379633 A JP S6379633A JP 61223795 A JP61223795 A JP 61223795A JP 22379586 A JP22379586 A JP 22379586A JP S6379633 A JPS6379633 A JP S6379633A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
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。
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〕
本発明は眼球の運動を測定する装置に関し、特にコンタ
クトレンズに装着した磁電変換手段を用いた眼球運動測
定装置に関する。
クトレンズに装着した磁電変換手段を用いた眼球運動測
定装置に関する。
従来この種の測定装置として第7図に示す構成がある。
図において1はコンタクトレンズ、2はコンタクトレン
ズの周囲に装着されたコイル、3はコイル2から引き出
されたリード線lを介して接続されるAC増幅器、4は
位相検出器、5は記録装置である。コンタクトレンズ1
は第8図に示すように、一般に中央部にくぼみを有して
いる。
ズの周囲に装着されたコイル、3はコイル2から引き出
されたリード線lを介して接続されるAC増幅器、4は
位相検出器、5は記録装置である。コンタクトレンズ1
は第8図に示すように、一般に中央部にくぼみを有して
いる。
また、その周囲にはコイル3が装着され、両端はリード
線lによって導出されている。
線lによって導出されている。
このコンタクトレンズを被測定者の眼球に装着して眼球
の運動を測定する。以下第7図の動作について説明する
。
の運動を測定する。以下第7図の動作について説明する
。
図においてコンタクトレンズに対してX軸を水平軸、y
軸を前方軸、z軸を上下軸とする。コイル2が鉛直方向
の磁界Hzに対して影響を受けるとすると、コイル2に
は下式の電圧eが誘起される。
軸を前方軸、z軸を上下軸とする。コイル2が鉛直方向
の磁界Hzに対して影響を受けるとすると、コイル2に
は下式の電圧eが誘起される。
(N:コイル2の巻線)
コンタクトレンズlを装着した被測定者がy軸と同方向
を凝視している状態ではコイル2はX−2面にあり、よ
って電圧eは誘起されない。ここで、眼球が図示の如く
角度φだけ上方に°移動し、かつ磁界が交流磁界H2−
CO3ωtであれば、誘起電圧e、は(1)式から次式
で与えられる。
を凝視している状態ではコイル2はX−2面にあり、よ
って電圧eは誘起されない。ここで、眼球が図示の如く
角度φだけ上方に°移動し、かつ磁界が交流磁界H2−
CO3ωtであれば、誘起電圧e、は(1)式から次式
で与えられる。
e、 =+NA sinφH2・ω・ Sinωt ・
・・ (2)(A:コイル2の面積、ω:角周波数、A
sinφ:磁界と結合するx−y面でのコイルの実効
面積)同様に眼球が下方に移動すれば(2)式において
e。
・・ (2)(A:コイル2の面積、ω:角周波数、A
sinφ:磁界と結合するx−y面でのコイルの実効
面積)同様に眼球が下方に移動すれば(2)式において
e。
は反転する。この誘起電圧e、はリード線lを介してA
C増幅器3に入力され所定レベルに増幅されて、位相検
出器4に入力される。位相検出器4では電圧e、とsi
nφに比例する直流電圧ezとを位相比較する。直流電
圧eφは磁界Hzに固定して設置されたコイルから誘起
された電圧であり、その極性はelと逆極性である。
C増幅器3に入力され所定レベルに増幅されて、位相検
出器4に入力される。位相検出器4では電圧e、とsi
nφに比例する直流電圧ezとを位相比較する。直流電
圧eφは磁界Hzに固定して設置されたコイルから誘起
された電圧であり、その極性はelと逆極性である。
上述のように1つのコイルと1つの磁界によってx、y
、z軸のうち、1つの軸の運動が測定できる。3つの軸
に関する運動を測定するには、第9図に示すように、軌
道に対して固定された基準となる軸X、y、Zと、眼球
に対して固定され、その運動と共に移動する軸x′ 、
y′ 、z′とを設定する。このとき、各x−x’ 、
y−y’ 、z−2′との角度をθ、φ、ψとする。
、z軸のうち、1つの軸の運動が測定できる。3つの軸
に関する運動を測定するには、第9図に示すように、軌
道に対して固定された基準となる軸X、y、Zと、眼球
に対して固定され、その運動と共に移動する軸x′ 、
y′ 、z′とを設定する。このとき、各x−x’ 、
y−y’ 、z−2′との角度をθ、φ、ψとする。
X軸に沿った磁界Hxを発生することにより角度θを測
定でき、コイル2からその誘起電圧が検出できる。この
HxとHzによる各誘起電圧を判別するために、位相検
出器4が用いられる。即ち、磁界HxはHxsinωt
で与えられ、磁界Hzから90’移相している。そこで
位相検出器4により電圧eiに対する直交成分を除去す
ることによってHxが存在していても誘起電圧eφ(c
csinφ)を検出することができる。電圧e、がHx
に設置した固定コイルによる基準電圧exに対して位相
比較されれば、直流電圧eθはy−z平面にあるコイル
におけるsinθcosφに比例した電圧を得ることが
できる。つまりコンタクトレンズにy′−2′平面に設
置した第2のコイルがあれば、そこに発生した電圧e2
はellと位相比較され、x−y平面にあるコイルに比
例した信号eψ(sinψCO5φ)を発生する。
定でき、コイル2からその誘起電圧が検出できる。この
HxとHzによる各誘起電圧を判別するために、位相検
出器4が用いられる。即ち、磁界HxはHxsinωt
で与えられ、磁界Hzから90’移相している。そこで
位相検出器4により電圧eiに対する直交成分を除去す
ることによってHxが存在していても誘起電圧eφ(c
csinφ)を検出することができる。電圧e、がHx
に設置した固定コイルによる基準電圧exに対して位相
比較されれば、直流電圧eθはy−z平面にあるコイル
におけるsinθcosφに比例した電圧を得ることが
できる。つまりコンタクトレンズにy′−2′平面に設
置した第2のコイルがあれば、そこに発生した電圧e2
はellと位相比較され、x−y平面にあるコイルに比
例した信号eψ(sinψCO5φ)を発生する。
以上より直交する2つの磁界と、空間的に直交する2つ
のコイルを設け、位相を比較することにより次の3つの
直流電圧を検出することができる。
のコイルを設け、位相を比較することにより次の3つの
直流電圧を検出することができる。
以上の如く構成された従来の測定装置にあっては、コン
タクトレンズに装着したコイルからリード線を引き出さ
なければならない。しかもコイルは2組用意する必要が
あり、実際の測定に際してじゃまになる。また誘起電圧
の直交成分を除去しないと各軸に対する眼球の運動量を
正確に測定することができず、測定精度を向上すること
が難しい。
タクトレンズに装着したコイルからリード線を引き出さ
なければならない。しかもコイルは2組用意する必要が
あり、実際の測定に際してじゃまになる。また誘起電圧
の直交成分を除去しないと各軸に対する眼球の運動量を
正確に測定することができず、測定精度を向上すること
が難しい。
本発明は畝上の如き従来の問題点に鑑み成されたもので
、その手段は、コンタクトレンズの周囲に装着された少
なくとも4極の磁性体と、前記磁性体の近傍に設けた磁
電変換手段と、前記磁電変換手段からの電気信号を演算
する演算手段と、前記演算手段から得られる眼球運動に
関するデータを表示する表示手段とを備えたものである
。
、その手段は、コンタクトレンズの周囲に装着された少
なくとも4極の磁性体と、前記磁性体の近傍に設けた磁
電変換手段と、前記磁電変換手段からの電気信号を演算
する演算手段と、前記演算手段から得られる眼球運動に
関するデータを表示する表示手段とを備えたものである
。
上記手段において、コンタクトレンズを被測者の眼球に
装着して眼球を運動することにより、コンタクトレンズ
が動く。それに伴ない磁性体も移動し、この移動による
磁束の変化を磁電変換手段が検出して電気信号に変換す
る。変換された電気信号は演算手段に供給され所定の演
算処理を行ない、表示手段によって眼球の運動状態を出
力する。
装着して眼球を運動することにより、コンタクトレンズ
が動く。それに伴ない磁性体も移動し、この移動による
磁束の変化を磁電変換手段が検出して電気信号に変換す
る。変換された電気信号は演算手段に供給され所定の演
算処理を行ない、表示手段によって眼球の運動状態を出
力する。
以下本発明の実施例を図面と共に説明する。
第1図において、6はコンタクトレンズ1の周囲に装着
された4極のリング状磁性体、H,−H。
された4極のリング状磁性体、H,−H。
は磁性体の近傍に固定した4つのホール素子であり、対
向するホール素子H1、H3及びH,、H。
向するホール素子H1、H3及びH,、H。
の交線が直角となるように配置されている。7はホール
素子H8〜H4のホール電圧を増幅する増幅器、8は増
幅器7の出力電圧をディジタル信号に変換するA/D変
換器、9は変換されたディジタル信号を演算するマイク
ロコンピュータ(以下MCという)でCPU9a、メモ
リ9b等を備えている。10はMC9で処理された眼球
の移動に関する演算結果のデータをアナログ変換するD
/Aコンバータ、11はアナログ変換された信号をプリ
ント出力するペンレコーダ、12はMC9からのデータ
を表示処理するためのCRTを含むパーソナルコンピュ
ータである。
素子H8〜H4のホール電圧を増幅する増幅器、8は増
幅器7の出力電圧をディジタル信号に変換するA/D変
換器、9は変換されたディジタル信号を演算するマイク
ロコンピュータ(以下MCという)でCPU9a、メモ
リ9b等を備えている。10はMC9で処理された眼球
の移動に関する演算結果のデータをアナログ変換するD
/Aコンバータ、11はアナログ変換された信号をプリ
ント出力するペンレコーダ、12はMC9からのデータ
を表示処理するためのCRTを含むパーソナルコンピュ
ータである。
磁性体6は第2図に示すように、リング状の磁石であり
、対向する磁極が同極性の4極に着磁されている。この
磁性体6がコンタクトレンズ1の周囲に装着されており
、被測定者の眼球に装着する。尚、コンタクトレンズ1
の中央部には凹部が形成されている。第2図に示すコン
タクトレンズlは第3図に示すように、眼球に装着され
、このとき磁性体6の各磁極がホール素子H,−H,の
近傍に略対向する位置となるように設定する。また眼球
の回転軸は、コンタクトレンズ1のホール素子H,,H
,の方向に回動する軸をX軸、H2。
、対向する磁極が同極性の4極に着磁されている。この
磁性体6がコンタクトレンズ1の周囲に装着されており
、被測定者の眼球に装着する。尚、コンタクトレンズ1
の中央部には凹部が形成されている。第2図に示すコン
タクトレンズlは第3図に示すように、眼球に装着され
、このとき磁性体6の各磁極がホール素子H,−H,の
近傍に略対向する位置となるように設定する。また眼球
の回転軸は、コンタクトレンズ1のホール素子H,,H
,の方向に回動する軸をX軸、H2。
Hlの方向に回動する軸をy軸、コンタクトレンズ1の
平面方向に回動する軸を2軸とする。
平面方向に回動する軸を2軸とする。
ホール素子HI”” Haは周知のごとく、導体中に直
流電流を流し、それと直角方向に磁界を加えると、夫々
に直角な方向に直流電圧(ホール電圧)を発生するもの
であり、その出力電圧は磁界の強さに比例する。そこで
各ホール素子H3〜H4に直流電流を流しておくと、第
4図に示すように、磁性体6から発生する磁界分布によ
ってホール素子H+ ”” Haにホール電圧を発生す
る。このとき第5図に示すように、眼球の中心から各ホ
ール素子H,−H,までの距離に対応してホール素子H
+〜H4の出力電圧が変化する。従って、x、y。
流電流を流し、それと直角方向に磁界を加えると、夫々
に直角な方向に直流電圧(ホール電圧)を発生するもの
であり、その出力電圧は磁界の強さに比例する。そこで
各ホール素子H3〜H4に直流電流を流しておくと、第
4図に示すように、磁性体6から発生する磁界分布によ
ってホール素子H+ ”” Haにホール電圧を発生す
る。このとき第5図に示すように、眼球の中心から各ホ
ール素子H,−H,までの距離に対応してホール素子H
+〜H4の出力電圧が変化する。従って、x、y。
z軸の回転角に応じた各ホール素子H1〜H4のホール
電圧を予めテーブルに記憶しておけば、眼球中心からの
XsXtZ軸に対する変位角度に応じてホール素子H1
〜H4の電圧が夫々変化し、その電圧と一致する電圧デ
ータをテーブルを参照してサーチすることにより、その
ときの変位角度(変位it)を検出することができる。
電圧を予めテーブルに記憶しておけば、眼球中心からの
XsXtZ軸に対する変位角度に応じてホール素子H1
〜H4の電圧が夫々変化し、その電圧と一致する電圧デ
ータをテーブルを参照してサーチすることにより、その
ときの変位角度(変位it)を検出することができる。
以下、本発明の動作を第1図及び第6図のフローチャー
トと共に説明する。
トと共に説明する。
MC9のメモリ9bには上述の如き各ホール素子H7〜
H4のx、y、z軸に対する回転角度に対応したホール
電圧をテーブルとして記憶しておく。まずコンタクトレ
ンズ1を被測定者の眼球に装着する。そのときのホール
素子HI” H4の各ホール電圧(4チャンネル磁束密
度データ)をA/D変換器8から入力しく6a) 、M
C9により被測定者の眼球中心位置がどの象限(例えば
X軸(+)−y軸(+)−z軸(−)の象限)にあるか
を判別する(6b)。次にメモリ9bに記憶されたテー
ブルを参照してこの判別された眼球中心位置からホール
素子Hl−H4までの距離に応じて発生したホール電圧
によりXs)’tZ軸の回転角度をサーチする(6c)
。検出した各軸の回転角度から眼球中心点の空間ベクト
ルを固定する(6d)。そしてMC9からこの回転角度
に対応したデータを出力し、D/A変換器1oにより変
換されたアナログ信号をペンレコーダ10に出力して各
軸に対する回転軸データをプリントする。またMC9か
らのデータをパーソナルコンピュータ12に入力して眼
球中心の空間ベクトルをCRTに表示する(6e)。以
下上記処理6a〜6eの継続を判別して(6f)所定期
間測定を行なう。
H4のx、y、z軸に対する回転角度に対応したホール
電圧をテーブルとして記憶しておく。まずコンタクトレ
ンズ1を被測定者の眼球に装着する。そのときのホール
素子HI” H4の各ホール電圧(4チャンネル磁束密
度データ)をA/D変換器8から入力しく6a) 、M
C9により被測定者の眼球中心位置がどの象限(例えば
X軸(+)−y軸(+)−z軸(−)の象限)にあるか
を判別する(6b)。次にメモリ9bに記憶されたテー
ブルを参照してこの判別された眼球中心位置からホール
素子Hl−H4までの距離に応じて発生したホール電圧
によりXs)’tZ軸の回転角度をサーチする(6c)
。検出した各軸の回転角度から眼球中心点の空間ベクト
ルを固定する(6d)。そしてMC9からこの回転角度
に対応したデータを出力し、D/A変換器1oにより変
換されたアナログ信号をペンレコーダ10に出力して各
軸に対する回転軸データをプリントする。またMC9か
らのデータをパーソナルコンピュータ12に入力して眼
球中心の空間ベクトルをCRTに表示する(6e)。以
下上記処理6a〜6eの継続を判別して(6f)所定期
間測定を行なう。
なお、前記した実施例においては、4極の磁性体と4個
の磁電変換素子を用いたものについて説明したが、これ
等は2個であっても良い。この場合、2方向の動きのみ
を検知することになる。
の磁電変換素子を用いたものについて説明したが、これ
等は2個であっても良い。この場合、2方向の動きのみ
を検知することになる。
以上の如く本発明によれば、被測定者の眼球に装着され
るコンタクトレンズには検出出力を辺比するリード線等
が不用となり、被測定者のじゃまにならないため、測定
を容易に行なうことができる。また直流磁界によって眼
球の運動を検出しているので、位相補償等の煩雑な処理
が不用である。
るコンタクトレンズには検出出力を辺比するリード線等
が不用となり、被測定者のじゃまにならないため、測定
を容易に行なうことができる。また直流磁界によって眼
球の運動を検出しているので、位相補償等の煩雑な処理
が不用である。
第1図は本発明に係る眼球運動測定装置の実施例を示す
ブロック図、第2図は第1回におけるコンタクトレンズ
と磁性体の構成を示す図、第3図は第2図のコンタクト
レンズを眼球に装着したときのホール素子との位置関係
を示す図、第4図は本発明における磁性体の磁界分布を
示す図、第5図は眼球の運動に対するホール素子との関
係を示す図、第6図は第1図における処理を示すフロー
チャート、第7図は従来の眼球運動測定装置を示す図、
第8図は第7図におけるコンタクトレンズとコイルの構
成を示す図、第9図は第7図装置の測定方法を説明する
ための図である。 ■・・・コンタクトレンズ、6・・・磁性体、H1〜H
4・・・ホール素子。 特許出願人 土 肥 健 純第2図 第3図 第4図
ブロック図、第2図は第1回におけるコンタクトレンズ
と磁性体の構成を示す図、第3図は第2図のコンタクト
レンズを眼球に装着したときのホール素子との位置関係
を示す図、第4図は本発明における磁性体の磁界分布を
示す図、第5図は眼球の運動に対するホール素子との関
係を示す図、第6図は第1図における処理を示すフロー
チャート、第7図は従来の眼球運動測定装置を示す図、
第8図は第7図におけるコンタクトレンズとコイルの構
成を示す図、第9図は第7図装置の測定方法を説明する
ための図である。 ■・・・コンタクトレンズ、6・・・磁性体、H1〜H
4・・・ホール素子。 特許出願人 土 肥 健 純第2図 第3図 第4図
Claims (1)
- コンタクトレンズの周囲に装着された複数個の磁極を有
する磁性体と、前記磁性体の近傍に設けた磁電変換手段
と、前記磁電変換手段からの電気信号を演算する演算手
段と、前記演算手段から得られる眼球運動に関するデー
タを表示する表示手段とを備え、前記コンタクトレンズ
を眼球に装着し、眼球の運動に伴なう磁性体の運動を前
記磁電変換手段により電気信号として取り出すようにし
たことを特徴とする眼球運動測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61223795A JPS6379633A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 眼球運動測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61223795A JPS6379633A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 眼球運動測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6379633A true JPS6379633A (ja) | 1988-04-09 |
JPH0237767B2 JPH0237767B2 (ja) | 1990-08-27 |
Family
ID=16803836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61223795A Granted JPS6379633A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 眼球運動測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6379633A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3527179A4 (en) * | 2016-11-08 | 2019-11-13 | Sung Yong Park | APPARATUS FOR RESTORING THE VISION |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP61223795A patent/JPS6379633A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3527179A4 (en) * | 2016-11-08 | 2019-11-13 | Sung Yong Park | APPARATUS FOR RESTORING THE VISION |
US11400012B2 (en) | 2016-11-08 | 2022-08-02 | Sung Yong Park | Vision recovery training device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0237767B2 (ja) | 1990-08-27 |
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