WO2005092270A1 - 斜視訓練用虚像表示装置 - Google Patents

斜視訓練用虚像表示装置 Download PDF

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WO2005092270A1
WO2005092270A1 PCT/JP2005/004440 JP2005004440W WO2005092270A1 WO 2005092270 A1 WO2005092270 A1 WO 2005092270A1 JP 2005004440 W JP2005004440 W JP 2005004440W WO 2005092270 A1 WO2005092270 A1 WO 2005092270A1
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WO
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training
virtual image
strabismus
display device
image display
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Application number
PCT/JP2005/004440
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Haruhiko Yoshimeki
Tomoaki Tamura
Hideaki Haraga
Shinri Tanaka
Takashi Igarashi
Hiroshi Yamaguchi
Original Assignee
Konica Minolta Photo Imaging, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H5/00—Exercisers for the eyes

Definitions

  • the present invention relates to a virtual image display device for strabismus training, which uses the scenery of the external world itself for strabismus correction training.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-275286 (Page 1-Page 11, Figure 1- Figure 23)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-38164 (Pages 1 to 11; Fig. 1 to Fig. 9)
  • the present invention has been made to solve a powerful problem, and has been developed in daily life.
  • the purpose of the present invention is to provide a virtual image display device for strabismus training that enables easy strabismus training without preparing various training contents!
  • a virtual image display device for strabismus training that performs strabismus training.
  • the apparatus includes: an imaging unit that captures an external world, which can capture an image so that a normal line-of-sight direction is always located at the center of the captured image; and a display unit that displays the external world video captured by the imaging unit.
  • An eyepiece optical system having a transparent plate-shaped member arranged in front of the eye so as to face the eye, and a control unit for moving the image displayed on the display unit from a perspective line of sight to a normal line of sight And.
  • the eyepiece optical system guides the image of the outside world, which is a virtual image displayed by the display unit, to the eye, guides the light from the outside world to the eye through the plate-shaped member, and guides the real image of the outside world to the eye. Supply.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a virtual image display device for strabismus training.
  • FIG. 2 is a view showing a virtual image display device for oblique training attached to eyeglasses.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view including a display unit.
  • FIG. 4 is a plan view of a virtual image display device for strabismus training.
  • FIG. 5 is a flowchart showing steps of strabismus training using the virtual image display device for strabismus training.
  • the present invention is not limited to this embodiment. Further, the present embodiment shows the most preferred embodiment of the present invention, and terms relating to the present invention are not limited thereto.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a virtual image display device for strabismus training.
  • the virtual image display device 1 for training a strabismus of this embodiment includes a display unit 100 for displaying an image, an eyepiece optical system 101, and a transparent plate-like member 102 holding the eyepiece optical system 101.
  • the control unit 110 is connected to the display unit 100, and the imaging unit 111 is connected to the control unit 110.
  • the imaging unit 111 is constituted by a video camera such as a CCD camera which also has a solid-state imaging device, and captures an image of a subject and sends video information to the control unit 110. Under the control of the control unit 110 The display unit 100 displays an image.
  • the light from the display unit 100 is guided to the eye E by the eyepiece optical system 101 to provide a virtual image of the image displayed by the display unit 100, and the light from the outside is transmitted to the eye E through the plate member 102.
  • the virtual image display device 1 for strabismus training can be applied to glasses as shown in FIGS.
  • the virtual image display device 1 for strabismus training preferably has a transmittance of 80% or more, and the display unit 100 and the imaging unit 111 of the virtual image display device 1 for squint training are connected to the frame 201 of the glasses 200. It is provided on the upper part on the side to train strabismus.
  • an opening / closing lid 170 for closing the eye E is provided on the upper side of the frame 201 on which the strabismus training is not performed, so that the eye E on which the strabismus training is not performed can be easily closed with the opening / closing lid 170. .
  • the control unit 110 is provided in a strabismus training device 190, and the strabismus training device 190 is provided with an operation unit 191.
  • the strabismus training is performed by operating the operation unit 191.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view including a display unit.
  • the display unit 100 includes a transmissive liquid crystal display (LCD) 11, a housing 12, a prism 13, a light emitting diode (LED) 14, and a lens 15. Become.
  • the LCD 11 displays an image to be displayed, and modulates illumination light with the displayed image.
  • the housing 12 accommodates and holds the LCD 11, the LED 14, and the lens 15.
  • the LED 14 is a light source for illuminating the LCD 11, and the lens 15 is an illumination optical system for uniformly guiding the light emitted by the LED 14 to the entire surface of the LCD 11.
  • the configuration of the display unit 100 is not limited to the transmissive LCD, and for example, a reflective LCD may be used.
  • Display of an image on the LCD 11 and light emission of the LED 14 are controlled by the control unit 110, perform image processing on image information captured by the imaging unit 111, and supply power and a video signal.
  • the prism 13 has a flat plate shape and is made of transparent glass or resin.
  • the prism 13 guides light from the LCD 11 to the eye E to display a virtual image of the image displayed on the LCD 11.
  • the upper end of the prism 13 has a wedge shape whose edge is thicker than the inner side, and the housing 12 is attached to the prism 13 so as to sandwich the wedge-shaped upper end of the prism.
  • the prism 20L has a flat plate shape, and is formed of a single member.
  • the prism 20R is also a flat plate, and is composed of a prism 13 and a prism 21 which are not a single member.
  • the prism 20L and the prism 21 are made of the same material as the prism 13, and are not bent. There is no difference in folding rate.
  • the prism 13 and the prism 21 forming the prism 20R have complementary shapes and are joined so as to form a gap and have a continuous surface. Except that the prism 13 has a wedge-shaped upper end, the prisms 20L and 20R are symmetric like general glasses.
  • a user wearing the virtual image display device 1 for oblique vision training in front of the face observes the outside world through the prisms 20L and 20R.
  • the lower end of the prism 13 is manufactured in such a manner that the front surface (the surface far from the eye E force) approaches the rear surface (the surface close to the eye E) as the directional force approaches the edge, and is wedge-shaped.
  • the front surface of the wedge-shaped portion, that is, the bonding surface with the prism 21 is a flat surface, and the hologram element 22 is formed on this flat surface.
  • the hologram element 22 is located just before the eye E when worn.
  • the prism 13 and the hologram element 22 constitute the eyepiece optical system 101.
  • the prism 13 guides the light from the LCD 11 into the inside through the end face at the upper end, and guides the light to the hologram element 22 while being totally reflected a plurality of times on the front and rear faces.
  • the hologram element 22 diffracts the guided light to make it incident on the eye E while making it a light flux close to parallel light. Thereby, a virtual image of the image displayed on the LCD 11 is displayed to the trainee.
  • the hologram element 22 hardly acts on light from the outside, and the virtual image is observed overlapping with the center of the image of the outside.
  • the hologram element 22 can synthesize light and guides it to the eye E in a state where external light and a virtual image are mixed.
  • the transmittance of the hologram element 22 is 80% or more, so that a synthetic image without discomfort is guided to the trainee's eyes, while the trainee can use the virtual image display device 1 for strabismus training. The eye of the trainee wearing the can be observed well.
  • the virtual image display device 1 for training for strabismus since the light from the LCD 11 is guided to the hologram element 22 while being reflected inside the prism 13, the size of the prism 20R can be increased.
  • the lower end of the prism 13 is a wedge-shaped force. Since the lower end is joined to the prism 21 of the same material, refraction does not occur in light from the outside passing through the lower end of the prism 13. Therefore, the virtual image display device for strabismus training 1 in which the central part of the image of the external world is not distorted or discontinuous can display a high-quality image.
  • the LCD 11 has a rectangular shape that is long in the left-right direction, and can display a character string in which a dozen or more characters are arranged in a horizontal direction. For this reason, the trainee can obtain a great deal of information at the same time as the visual ability.
  • an image is displayed on the right eye. However, of course, an image may be displayed to the left eye.
  • the power of the prism 20R is set according to the trainee's visual acuity.
  • the negative power of prism 20R can correct myopia, while the positive power can correct hyperopia.
  • the joining surface of the lower end of the prism 13 with the prism 21 is flat, so that the hologram element 22 can be easily formed. It should be noted that if correction of visual acuity is not necessary or if a plurality of persons use it, and correction is not necessary, it is not necessary to provide power, and in that case, the prism 21 can be omitted.
  • the virtual image display device for strabismus training for training the right eye is described. However, the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to a virtual image display device for left eye squint training.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of a virtual image display device for strabismus training.
  • the virtual image display device 1 for strabismus training according to the present embodiment is mounted on the head of the trainee 300, and the trainee 300 has, for example, a normal left eye E but a right eye E.
  • the imaging unit 111 can perform imaging so that the direction in which the eyes should be originally directed is always located at the center of the captured image.
  • the direction in which the eyes should be turned is the direction of the normal gaze, that is, the direction in which the eyes should be turned.
  • the direction of the image pickup unit 111 can be fixed by the positional relationship with the frame 201.
  • the control unit 110 displays the image Z displayed on the display unit 100 so as to move from the line-of-sight direction L1 in the oblique state to the normal line-of-sight direction L2.
  • the control unit 110 is provided with a line-of-sight direction storage unit 110a that stores the normal line-of-sight direction L2 in advance.
  • the normal line-of-sight direction L2 is determined and stored in advance by diagnosis, or designated by a trainer such as a doctor.
  • the normal gaze direction L2 is stored.
  • the gaze direction storage means 11 Oa has a function of storing an undesired gaze direction to which the trainee's eye E normally faces.
  • the control unit 110 moves the image Z displayed on the display unit 100 from the sight line direction L1 in the oblique state to the normal sight line direction L2 stored in advance, and easily changes the sight line in the oblique state into the normal line of sight direction L2. Training can be provided.
  • the virtual image display device 1 for strabismus training has a line-of-sight detecting means S1 for detecting a line-of-sight direction L1 in a squint state, and the line-of-sight detecting means S1 is attached to the frame 201 of the glasses 200. It is.
  • the line-of-sight detection means SI detects the line-of-sight direction of the oblique state based on the direction of the eye E, sends this detection information to the control unit 110, and uses the movement of the eye E with the oblique line to determine whether or not to perform the strabismus correction training. be able to.
  • the line-of-sight detecting means S1 for example, a detector that irradiates an eyeball with infrared rays and checks the movement of the eyeball is used.
  • a target marker that moves the image Z from the oblique line of sight to the normal line of sight is set as an external object.
  • the control unit 110 includes a training pass determination unit 110b.
  • the training pass determination unit 110b includes a subject Y in a normal line-of-sight direction and a target sign of an image Z moving from a perspective line of sight to a normal line-of-sight direction. Pass judgment is made based on the overlap with the subject.
  • the target marker that moves the image Z from the oblique line-of-sight direction L1 to the normal line-of-sight direction L2 is an external object, the object Y in the normal line-of-sight direction, and the oblique line-of-sight direction.
  • the pass judgment is made based on the overlap with the subject as the target marker moving in the normal line-of-sight direction L2 from L1.
  • the power can also make a pass judgment with various target signs.
  • the pass judgment is made by comparing the detection result by the line-of-sight detecting means S1 with the record of the normal line-of-sight direction.
  • the virtual image display device for strabismus training 1 has a pass result notifying means 160 for notifying the result of the pass judgment, and the pass result notifying means 160 is a mechanism for playing sound or a mechanism for playing video. Be composed.
  • the virtual image display device 1 for strabismus training has a selection unit 161 for selecting whether or not to perform strabismus training again, and the strabismus training can be performed again by a simple operation by the selecting unit 161.
  • the selection means 161 is configured so that the next operation can be selected by the command menu displayed on the control panel such as start, next, repeat, and end.
  • the imaging unit 111 can shoot such that the normal line-of-sight direction is always located at the center of the captured image, and can change the image displayed on the display unit 100 from the normal line-of-sight direction to the normal line-of-sight direction. By moving in the direction of the line of sight, it is possible to perform strabismus training in daily life without preparing special training content.
  • control unit 110 has a training state storage unit 110c that stores a strabismus training state, and the training state storage unit 110c stores a strabismus training state.
  • the information on the strabismus training state stored in the control unit 110 can be output, and can be taken into a personal computer or the like and analyzed.
  • FIG. 5 is a flowchart showing steps of strabismus training by the virtual image display device for strabismus training.
  • initialization is performed (step S1), and a training request signal is output by pressing the operation unit training button.
  • Step S2 an image of an external subject is captured by the imaging unit 111 (Step S3).
  • the external image captured by the imaging unit 111 is displayed in an undesired gaze direction where the eyes of the trainee (strabismus patient) normally face. Since the virtual image display device 1 for strabismus training can see the outside world, as shown in FIG. 4, the scene of the outside world at the center of the correct line of sight and the captured image (virtual image) captured by the imaging unit 111 are displayed. The center of) is shifted as a positional relationship!
  • the imaging unit 111 shoots the image so that the normal line-of-sight direction is always located at the center of the captured image, and displays the image Z displayed on the display unit 100 from the line-of-sight direction L1 in the oblique state to the normal line-of-sight direction L2.
  • the gaze detection means S 1 captures the movement of the gaze, and the virtual image displayed on the virtual image display device for oblique training 1 follows the gaze of the trainee. Then, the trainee moves in the line of sight of the trainee. The trainee makes an effort so that the scenery in the normal gaze direction and the scenery in the center of the virtual image overlap (step S4).
  • Whether or not the two overlap with each other is determined by comparing the detection result of the gaze direction in the oblique state with the recording of the normal gaze direction, and determining whether the subject Y in the normal gaze direction and the gaze direction in the oblique state are normal.
  • a pass determination is made based on the overlap of the image Z moving in the line of sight with the subject as the target marker (step S5).
  • Training can be performed (step S6). For each training session, record where the gaze of the trainee started and for how long the pass was judged, and also record the movement of the gaze coordinately. This record can be imported to a computer and analyzed.
  • the present invention includes the following configurations.
  • a virtual image display device for strabismus training is an imaging unit that images the outside world, a display unit that displays images captured by the imaging unit, an eyepiece optical system, and a transparent plate-shaped part that holds the eyepiece optical system. Material.
  • the virtual image display device for strabismus training is used in a state where the eyepiece optical system is located in front of the eye and the plate-shaped member faces the eye, and the light from the display unit is directed to the eye by the eyepiece optical system.
  • light from the outside is transmitted through the plate-shaped member to the eye to provide an image of the outside.
  • the imaging unit is capable of performing imaging such that a normal line-of-sight direction is always located at the center of a captured image.
  • a control unit configured to move a video displayed on the display unit from a perspective line of sight to a normal line of sight.
  • the imaging unit can shoot the image so that the normal gaze direction is always located at the center of the captured image, and can display the image displayed on the display unit in the oblique gaze direction force in the normal gaze direction.
  • you can easily perform strabismus training in your daily life without preparing special training content.
  • the virtual image display apparatus for strabismus training according to (1) above has a sight line direction storage unit that stores the normal sight line direction in advance, and the control unit reads the image from the sight line direction in the oblique state. Move to the stored normal gaze direction.
  • the virtual image display device for strabismus training according to (1) above has a sight line direction detecting means for detecting the sight line direction in the squint state, and the sight line direction detection means outputs the sight line direction detection information in the oblique state. Send to the control unit.
  • the movement of the strabismus eye can be used for pass / fail determination of strabismus correction training and the like.
  • the virtual image display device for strabismus training according to the above (1) or (2) characterized in that a target sign that moves the virtual image from a line of sight in a squint state to a normal line of sight is an external object.
  • the scenery of the outside world itself can be used for strabismus correction training, and the training can be performed without getting tired.
  • the virtual image display device for strabismus training comprises: a subject in a normal gaze direction; and a target target moving from the squint gaze direction to the normal gaze direction.
  • Training pass determination means for determining a pass based on the overlap with the subject as insight.
  • the pass determination unit compares the result of detection by the line-of-sight detection unit with the record of the normal line-of-sight direction, and determines whether or not both directions are preset. If they match, a pass is determined.
  • the virtual image display device for strabismus training according to any one of the above (1) to (6) has a pass result notifying means for notifying the result of the pass judgment.
  • the virtual image display device for strabismus training according to any one of the above (1) to (6) has a selection means for selecting whether or not to repeat the strabismus training.
  • the strabismus training can be performed again by a simple operation.
  • the virtual image display device for strabismus training according to any one of (1) to (8), further comprising an opening / closing lid for closing an eye on a side on which the strabismus training is not performed.
  • the eye on the side on which strabismus training is not performed can be easily closed by the open / close lid.
  • the virtual image display device for strabismus training according to any one of (1) to (9) above, further comprising a training status storage unit for storing the strabismus training status, and outputting information on the strabismus training status. It is possible.
  • the present invention can be applied to the following virtual image display device for strabismus training. That is, in the virtual image display device for oblique training, the eyepiece optical system is used in a state where the eyepiece optical system is located in front of the eye and the plate-shaped member faces the eye, and light from the display unit is guided to the eye by the eyepiece optical system for display. A virtual image of the image displayed by the unit; and light from the outside is transmitted through the plate-like member to the eyes to provide an image of the outside.

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Description

明 細 書
斜視訓練用虚像表示装置
技術分野
[0001] この発明は、外界の風景そのものを、斜視矯正訓練に用いる斜視訓練用虚像表示 装置に関する。
背景技術
[0002] 例えば、視力 ·?見機能回復訓練において、焦点距離調節手段と奥行調節手段とを 備え、実像での訓練に近い状態で訓練を可能とするシステムがある（例えば、特許文 献 1)。また、斜視矯正や視力回復の訓練において、訓練中の患者の目の向きや動 きを、医師や患者自身が観察することができるようにするものがある（例えば、特許文 献 2)。
特許文献 1 :特開平 7-275286号公報 (第 1頁一第 11頁、図 1一図 23)
特許文献 2 :特開平 9-38164号公報 (第 1頁一第 11頁、図 1一図 9)
発明の開示
[0003] このように、視力 '視機能回復訓練等の装置の提案がなされているが、例えば乳幼 児性斜視 (多くは内斜視 ·先天性)では、片側の眼だけでものを見るようになる傾向が 強い。この眼は必ずしも特定されるものではなぐその時々で、左右いずれかの眼だ けでものを見る場合もあり、一方、使う眼が左右どちらかに固定される人もいる。
[0004] 後者の場合に生じる問題は、ものを見るのに使わない方の眼に抑制がかかり、視力 が発達しないことである。また、両眼視機能の発達も遅れ、立体視ができなくなる場 合もある。これに対する治療方法では、使わない目に対する抑制を取り除くことが重 要となる。この訓練は、日常生活で継続的に行う必要があるため、家庭に持ち込め、 簡単に使用できる手段が必要となる。
[0005] そこで、従来は、ものを見るのに使っている方の目を、アイパッチなどで塞ぎ、強制 的に、抑制の力かる方の眼でものを見させる方法をとつてきた力 この方法は、患者 である幼児に苦痛を強いるものである。
[0006] この発明は、力かる問題を解決するためになされたもので、日常生活の中で、特殊 な訓練用コンテンツを用意することなぐ簡単に斜視訓練が可能な斜視訓練用虚像 表示装置を提供することを目的として!ヽる。
[0007] 本発明の一つの態様においては、斜視訓練を行う斜視訓練用虚像表示装置が提 供される。前記装置は、正常の視線方向が常に撮像画像の中心に位置するように撮 影可能な、外界を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像した前記外界の映像を表 示する表示部と、眼に対面する状態で眼の前に配置された透明な板状部材を有す、 接眼光学系と、前記表示部に表示された前記映像を斜視視線方向から正常の視線 方向に移動する制御部と、を備える。前記接眼光学系が、前記表示部が表示する虚 像である前記外界の映像を眼に導き、前記外界からの光を前記板状部材を透過させ て眼に導いて前記外界の実像を眼に供給する。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]図 1は斜視訓練用虚像表示装置の構成図である。
[図 2]図 2はメガネに取り付けた斜視訓練用虚像表示装置を示す図である。
[図 3]図 3は表示部を含む断面図である。
[図 4]図 4は斜視訓練用虚像表示装置の平面図である。
[図 5]図 5は斜視訓練用虚像表示装置による斜視訓練のステップを示すフローチヤ一 トである。
発明を実施するための最良の形態
[0009] 以下、この発明の斜視訓練用虚像表示装置の実施の形態について説明するが、こ の発明は、この実施の形態に限定されない。また、本実施の形態は、発明の最も好ま L 、形態を示すものであり、この発明に係わる用語はこれに限定されな 、。
[0010] この発明の斜視訓練用虚像表示装置 1の実施の形態は、図 1に示すように構成さ れる。図 1は斜視訓練用虚像表示装置の構成図である。
[0011] この実施の形態の斜視訓練用虚像表示装置 1は、映像を表示する表示部 100と、 接眼光学系 101と、接眼光学系 101を保持する透明な板状部材 102とを備える。こ の表示部 100には、制御部 110が接続され、制御部 110には、撮像部 111が接続さ れる。撮像部 111は、例えば CCDカメラのような固体撮像素子力もなるビデオカメラ で構成され、被写体を撮像して映像情報を制御部 110に送る。制御部 110の制御で 表示部 100は、映像を表示する。この表示部 100からの光を接眼光学系 101により 眼 Eに導いて表示部 100が表示した映像の虚像を提供するとともに、外界からの光を 板状部材 102を透過させて眼 Eに導いて外界の像を提供する。
[0012] この実施の形態の斜視訓練用虚像表示装置 1は、図 2及び図 3に示すようにメガネ に適用できる。この実施の形態では、斜視訓練用虚像表示装置 1が好ましくは 80% 以上の透過率を有し、この斜視訓練用虚像表示装置 1の表示部 100及び撮像部 11 1をメガネ 200のフレーム 201の斜視訓練する側の上部に設けている。また、フレー ム 201の斜視訓練しない側の上部には、眼 Eを塞ぐ開閉蓋 170を有し、斜視訓練し ない側の眼 Eを開閉蓋 170により簡単に塞ぐことができるようになつている。
[0013] 制御部 110は斜視訓練装置 190に備えられ、この斜視訓練装置 190には操作部 1 91が設けられている。この操作部 191の操作により斜視訓練を行なう。
[0014] 図 3は表示部を含む断面図であり、表示部 100は、透過型の液晶表示器 (LCD) 1 1、筐体 12、プリズム 13、発光ダイオード（LED) 14、およびレンズ 15よりなる。 LCD 11は表示するための映像を表示し、表示した映像により照明光を変調する。筐体 12 は、 LCD11、 LED14およびレンズ 15を収容してこれらを保持する。 LED14は LCD 11を照明するための光源であり、レンズ 15は LED 14が発した光を LCD 11の全面に 均一に導くための照明光学系である。表示部 100の構成は透過型 LCDに制限され ず、例えば、反射型 LCDを使用することもできる。
[0015] LCD11の映像の表示や LED14の発光は、制御部 110によって制御され、撮像部 111で撮像した画像情報を画像処理し、電力や映像信号を供給する。
[0016] プリズム 13は平板状であり、透明なガラスまたは榭脂で作製されて 、る。プリズム 1 3は LCD11からの光を眼 Eに導 、て、 LCD11に表示された映像の虚像を表示する 。プリズム 13の上端部は、縁の方が内部側よりも厚いくさび状とされており、筐体 12 はプリズムのこのくさび状の上端部を挟むようにして、プリズム 13に取り付けられてい る。
[0017] プリズム 20Lは平板状であり、単一の部材で構成されている。プリズム 20Rも平板 状である力 単一の部材ではなぐプリズム 13とプリズム 21で構成されている。プリズ ム 20Lおよびプリズム 21は、プリズム 13と同じ材料で作製されており、これら 3者に屈 折率の差はない。プリズム 20Rを成すプリズム 13とプリズム 21は相補的な形状を有し 、隙間なぐかつ表面が連続するように接合されている。プリズム 13がくさび状の上端 部を有することを除いて、プリズム 20L、 20Rは一般的な眼鏡同様対称形である。斜 視訓練用虚像表示装置 1を顔前に装着した使用者は、プリズム 20L、 20Rを通して 外界を観察することになる。
[0018] プリズム 13の下端部は、縁に向力 ほど前面（眼 E力も遠い面）が後面（眼 Eに近い 面）に近づくように作製されており、くさび状である。このくさび状の部位の前面すなわ ちプリズム 21との接合面は平面であり、この平面にはホログラム素子 22が形成されて いる。ホログラム素子は 22、装着時に眼 Eの直前に位置する。プリズム 13およびホロ グラム素子 22が接眼光学系 101を構成する。
[0019] プリズム 13は、 LCD11からの光を、上端部の端面より内部に導き入れ、前面と後 面で複数回全反射しながら、ホログラム素子 22に導く。ホログラム素子 22は、導かれ た光を回折させて、平行光に近い光束としながら、眼 Eに入射させる。これにより、被 訓練者には、 LCD 11に表示された映像の虚像が表示される。ホログラム素子 22は 外界からの光にはほとんど作用せず、虚像は外界の像の中央部に重なって観察され る。ホログラム素子 22は、光を合成することができ、外光と虚像を混合した状態で眼 E に導く。ホログラム素子 22の透過率は 80%以上であることが好ましぐそれによつて、 被訓練者の眼には違和感のない合成画像が導かれ、一方で、訓練者は斜視訓練用 虚像表示装置 1を装着する被訓練者の眼をよく観察できる。
[0020] 斜視訓練用虚像表示装置 1では、 LCD11からの光をプリズム 13の内部で反射し ながらホログラム素子 22に導くようにしているため、プリズム 20Rを大きくすることが可 能である。プリズム 13の下端部はくさび状である力 同じ材質のプリズム 21に接合さ れているため、プリズム 13の下端部を透過する外界からの光に屈折は生じない。した がって、外界の像の中央部が歪んだり不連続になったりすることもなぐ斜視訓練用 虚像表示装置 1は質の高い像を表示することができる。
[0021] LCD11は左右方向に長い長方形状であり、十数文字が横方向に並ぶ文字列を 1 一数行表示することができる。このため、被訓練者は、映像力も多くの情報を一度に 得ることが可能である。なお、この実施の形態では、右眼に映像を表示するようにして いるが、もちろん、左眼に映像を表示するようにしてもよい。
[0022] プリズム 20Rのパワーは被訓練者の視力に応じて設定する。プリズム 20Rに負のパ ヮーをもたせることで近視を、正のパワーをもたせることで遠視を矯正することができ る。プリズム 13の下端部のプリズム 21との接合面は平面とされており、ホログラム素子 22の形成は容易である。なお、視力の矯正が不要である、または複数人で使用する 、などの場合で矯正が不要の場合はパワーを持たせる必要はなぐまたその場合、プ リズム 21を省略することもできる。なお、本実施形態では右眼を訓練する斜視訓練用 虚像表示装置が記載されているが、本発明はこれに限定されることなぐ左眼の斜視 訓練用虚像表示装置としても同様に適用できる。
[0023] 図 4は斜視訓練用虚像表示装置の構成図である。この実施の形態の斜視訓練用 虚像表示装置 1を被訓練者 300の頭部に装着し、被訓練者 300は、例えば左側の 眼 Eは正常であるが、右側の眼 Eは斜視である。この斜視訓練用虚像表示装置 1に おいて、撮像部 111は、本来眼を向けるべき方向が常に撮像画像の中心に位置する ように撮影可能である。ここで、本来眼を向けるべき方向は、正常の視線方向、すな わち本来視線を向けるべき方向である。撮像部 111の向 、て 、る方向はフレーム 20 1との位置関係で固定できる。
[0024] 制御部 110は、表示部 100に表示した映像 Zを斜視状態の視線方向 L1から正常 の視線方向 L2に移動するように表示する。
[0025] 制御部 110には、正常の視線方向 L2を予め記憶する視線方向記憶手段 110aが 設けられ、この正常の視線方向 L2を予め診断によって判断し記憶し、あるいは医師 等の訓練者が指定する正常の視線方向 L2を記憶する。また、視線方向記憶手段 11 Oaには、被訓練者の眼 Eが通常向いている、好ましくない視線方向も記憶する機能 を有する。
[0026] 制御部 110は、表示部 100に表示した映像 Zを斜視状態の視線方向 L1から予め 記憶された正常の視線方向 L2に移動し、簡単に斜視状態の視線を正常の視線方 向 L2に矯正する訓練を行なうことができる。
[0027] また、斜視訓練用虚像表示装置 1は、斜視状態の視線方向 L1を検知する視線検 知手段 S1を有し、この視線検知手段 S1は、メガネ 200のフレーム 201に取り付けら れる。この視線検知手段 SIは、眼 Eの向きに基づき斜視状態の視線方向を検知し、 この検知情報を制御部 110に送り、この斜視の眼 Eの動きで斜視矯正訓練の合否判 定等に用いることができる。視線検知手段 S1としては、例えば、眼球に赤外線を照 射し、眼球の動きをチェックする検知器を使用する。
[0028] この実施の形態では、映像 Zを斜視状態の視線方向から正常の視線方向に移動す る目標標識を外界の被写体としている。制御部 110は、訓練合格判定手段 110bを 有し、この訓練合格判定手段 110bは、正常の視線方向にある被写体 Yと、斜視状態 の視線方向から正常の視線方向に移動する映像 Zの目標標識としての被写体との重 なりで合格判定を行なう。
[0029] このように、映像 Zを斜視状態の視線方向 L1から正常の視線方向 L2に移動する目 標標識を外界の被写体とし、正常の視線方向にある被写体 Yと、斜視状態の視線方 向 L1から正常の視線方向 L2に移動する目標標識としての被写体との重なりで合格 判定を行なっており、外界の風景そのものを、斜視矯正訓練に用いることができ、飽 きることなく訓練を行ない、し力も種々の目標標識で合格判定を行なうことができる。 この合格判定は、視線検知手段 S1による検知結果と、正常の視線方向の記録を照 合し、両方向が予め設定された間、一致したら合格判定とする。
[0030] また、斜視訓練用虚像表示装置 1は、合格判定の結果を報知する合格結果報知手 段 160を有し、この合格結果報知手段 160は、音声を流す機構、或いは映像を流す 機構で構成される。この合格結果報知手段 160によって合格判定の結果を被訓練 者に、音声や映像等で知らせることで、日常生活の中で、楽しく簡単に斜視訓練を行 なうことができる。
[0031] また、斜視訓練用虚像表示装置 1は、斜視訓練を再度行うか否かを選択する選択 手段 161を有し、この選択手段 161により、簡単な操作で再度斜視訓練を行なうこと ができる。選択手段 161は、例えば、コントロールパネル上に表示されるスタート、次 、繰り返し、終了などのコマンドメニューの中力も次の動作を選択できるように構成さ れる。
[0032] このように、撮像部 111は、正常の視線方向が常に撮像画像の中心に位置するよう に撮影可能であり、表示部 100に表示した映像を斜視状態の視線方向から正常の 視線方向に移動することで、 日常生活の中で、特殊な訓練用コンテンツを用意するこ となぐ簡単に斜視訓練を行なうことができる。
[0033] また、制御部 110は、斜視訓練状態を記憶する訓練状態記憶手段 110cを有し、こ の訓練状態記憶手段 110cには、斜視訓練状態が記憶される。この制御部 110に記 憶された斜視訓練状態の情報は出力可能であり、パソコン等に取り込み、分析するこ とがでさる。
[0034] 図 5は斜視訓練用虚像表示装置による斜視訓練のステップを示すフローチャートで ある。斜視訓練用虚像表示装置 1を被訓練者 300の頭部に装着し、電源を入れると 初期化が行なわれ (ステップ S1)、操作部訓練ボタンを押すことで訓練要請信号が出 力されると (ステップ S2)、撮像部 111により外界の被写体を撮像する (ステップ S3)。
[0035] 撮像部 111で撮像した外界画像は、被訓練者 (斜視患者)の目が通常向!ヽて ヽる 好ましくない視線方向に表示される。この斜視訓練用虚像表示装置 1は外界を見るこ とができるから、図 4に示すように、正しい視線方向の中心にある外界の風景と、表示 される撮像部 111で撮像した撮像画像 (虚像)の中心は、位置関係としてズレて!、る
[0036] このように、撮像部 111が正常の視線方向が常に撮像画像の中心に位置するよう に撮影し、表示部 100に表示した映像 Zを斜視状態の視線方向 L1から正常の視線 方向 L2に移動し、被訓練者が正常の視線方向に視線を動かすと、視線検知手段 S 1によって、視線の動きを捉え、斜視訓練用虚像表示装置 1上の表示虚像は被訓練 者の視線に追随して被訓練者の視線方向に移動する。被訓練者は正常の視線方向 にある風景と、虚像の中心にある風景が重なるように努力する (ステップ S4)。
[0037] 両者が重なったか否かは、斜視状態の視線方向の検知結果と、正常の視線方向 の記録を照合して行ない、正常の視線方向にある被写体 Yと、斜視状態の視線方向 から正常の視線方向に移動する映像 Zの目標標識としての被写体との重なりで合格 判定を行なう（ステップ S 5)。
[0038] 合格判定が出たら (被訓練者は多くの場合子供なので)、子供の喜ぶ画像や音声 を一定時間、流してもよい。
[0039] そして、合格判定した後に、被訓練者は、再度、訓練を行うか否かを選択し、反復 的に訓練を行うことができる (ステップ S6)。訓練 1回毎に、被訓練者の視線がどの位 置からスタートし、どれだけの時間で合格判定が出たかを記録し、また、視線の動き を座標的に記録する。この記録は、ノ ソコン等に取り込み、分析することができる。
[0040] 本発明は、以下の構成を含む。
(1)斜視訓練用虚像表示装置は、外界を撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像した 映像を表示する表示部と、接眼光学系と、前記接眼光学系を保持する透明な板状部 材とを備える。斜視訓練用虚像表示装置は、前記前記接眼光学系が眼の前に位置 し、前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接 眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した虚像を提供するとともに、外界から の光を前記板状部材を透過させて眼に導いて外界の像を提供する。
[0041] 前記撮像部は、正常の視線方向が常に撮像画像の中心に位置するように撮影可 能であり、
前記表示部に表示した映像を斜視状態の視線方向から正常の視線方向に移動す る制御部を有する。
[0042] このようにして、撮像部は、正常の視線方向が常に撮像画像の中心に位置するよう に撮影可能であり、表示部に表示した映像を斜視状態の視線方向力 正常の視線 方向に移動することで、 日常生活の中で、特殊な訓練用コンテンツを用意することな ぐ簡単に斜視訓練を行なうことができる。
(2) 前記（1)の斜視訓練用虚像表示装置は、前記正常の視線方向を予め記憶す る視線方向記憶手段を有し、前記制御部が、前記映像を斜視状態の視線方向から 前記予め記憶された正常の視線方向に移動する。
[0043] このようにして、映像を斜視状態の視線方向から予め記憶された正常の視線方向 に移動することによって、簡単に斜視状態の視線方向を正常の視線方向に矯正する 訓練を行なうことができる。
(3) 前記（1)の斜視訓練用虚像表示装置は、前記斜視状態の視線方向を検知す る視線方向検知手段を有し、前記視線方向検知手段は、前記斜視状態の視線方向 検知情報を前記制御部に送る。
[0044] このようにして、斜視の眼の動きを斜視矯正訓練の合否判定等に用いることができ る。
(4)前記（1)または (2)の斜視訓練用虚像表示装置は、前記虚像を斜視状態の視線 方向から正常の視線方向に移動する目標標識を外界の被写体とすることを特徴とす る請求項 1または請求項 2に記載の斜視訓練用虚像表示装置である。
[0045] このようにして、外界の風景そのものを、斜視矯正訓練に用いることができ、飽きるこ となく訓練を行なうことができる。
(5)前記（1)乃至 (4)の 、ずれか一項の斜視訓練用虚像表示装置は、正常の視線 方向にある被写体と、斜視状態の視線方向から正常の視線方向に移動する目標標 識としての被写体との重なりで合格判定を行なう訓練合格判定手段を有する。
[0046] このようにして、飽きることなく種々の目標標識で合格判定を行なうことができる。
(6)前記 (5)の斜視訓練用虚像表示装置においては、前記合格判定手段が、前記 視線検知手段による検知結果と、前記正常の視線方向の記録を照合し、両方向が 予め設定された間、一致したら合格判定とする。
[0047] このようにして、正確な合格判定を行なうことができる。
(7)前記（1)乃至 (6)の 、ずれか一項の斜視訓練用虚像表示装置は、前記合格判 定の結果を報知する合格結果報知手段を有する。
[0048] このようにして、合格判定の結果を被訓練者に報知し、日常生活の中で、簡単に斜 視訓練を行なうことができる。
(8)前記（1)乃至 (6)の 、ずれか一項の斜視訓練用虚像表示装置は、前記斜視訓 練を再度行うか否かを選択する選択手段を有する。
[0049] このようにして、簡単な操作で再度斜視訓練を行なうことができる。
(9)前記（1)乃至 (8)の 、ずれか一項の斜視訓練用虚像表示装置は、前記斜視訓 練しない側の眼を塞ぐ開閉蓋を有する。
[0050] このようにして、斜視訓練しない側の眼を開閉蓋により簡単に塞ぐことができる。
(10)前記（1)乃至 (9)の ヽずれか一項の斜視訓練用虚像表示装置は、前記斜視訓 練状態を記憶する訓練状態記憶手段を有し、前記斜視訓練状態の情報を出力可能 である。
[0051] このようにして、斜視訓練状態の情報を出力可能であり、パソコン等に取り込み、分 析することができる。
産業上の利用可能性
この発明は、以下のような斜視訓練用虚像表示装置に適用できる。すなわち、斜視 訓練用虚像表示装置において、接眼光学系が眼の前に位置して板状部材が眼に対 面する状態で使用され、表示部からの光を接眼光学系により眼に導いて表示部が表 示した映像の虚像を提供するとともに、外界からの光を前記板状部材を透過させて 眼に導!ヽて外界の像を提供する。

Claims

請求の範囲
[1] 正常の視線方向が常に撮像画像の中心に位置するように撮影可能な、外界を撮像 する撮像部と、
前記撮像部で撮像した前記外界の映像を表示する表示部と、
眼に対面する状態で眼の前に配置された透明な板状部材を有す、接眼光学系と、 前記表示部に表示された前記映像を斜視視線方向から前記正常の視線方向に移 動する制御部と、を備え、
前記接眼光学系によって、前記表示部からの光を眼に導いて前記表示部が表示 する虚像である前記外界の映像を眼に供給し、
前記外界からの光を前記板状部材を透過させて眼に導いて前記外界の実像を眼に 供給することを特徴とする斜視訓練用虚像表示装置。
[2] 前記正常の視線方向を予め記憶する視線方向記憶手段を有し、前記制御部が、前 記虚像を前記斜視方向から前記予め記憶された正常の視線方向に移動することを 特徴とする請求の範囲第 1項に記載の斜視訓練用虚像表示装置。
[3] 前記斜視方向を検知する視線方向検知手段を有し、前記視線方向検知手段が、前 記斜視視線方向検知情報を前記制御部に送ることを特徴とする請求の範囲第 1項に 記載の斜視訓練用虚像表示装置。
[4] 前記斜視方向から前記正常の視線方向に移動する前記映像の目標標識を外界の 被写体とすることを特徴とする請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載の 斜視訓練用虚像表示装置。
[5] 前記正常の視線方向にある被写体の実像と、前記斜視方向から正常の視線方向に 移動する目標標識としての被写体の虚像との重なりで訓練の合格判定を行なうことを 特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 4項のいずれか 1項に記載の斜視訓練用虚像 表示装置。
[6] 前記視線方向検知手段による検知結果と、前記正常の視線方向の記録を照合し、 両方向が予め設定された時間、一致したら合格判定とすることを特徴とする請求の範 囲第 5項に記載の斜視訓練用虚像表示装置。
[7] 前記合格判定の結果を報知する合格結果報知手段を有することを特徴とする請求 の範囲第 1項乃至第 6項のいずれか 1項に記載の斜視訓練用虚像表示装置。
[8] 前記斜視訓練を再度行うか否かを選択する選択手段を有することを特徴とする請求 の範囲第 1項乃至第 6項のいずれか 1項に記載の斜視訓練用虚像表示装置。
[9] 前記斜視訓練しない側の眼を塞ぐ開閉蓋を有することを特徴とする請求の範囲第 1 項乃至第 8項のいずれか 1項に記載の斜視訓練用虚像表示装置。
[10] 前記斜視訓練の状態を記憶する訓練状態記憶手段を有し、前記斜視訓練状態の情 報を出力可能であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 9項のいずれか 1項に 記載の斜視訓練用虚像表示装置。
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