WO2011027711A1 - 視機能検査装置 - Google Patents

Abstract

　複数の視機能を検査可能な視機能検査装置であって、液晶ディスプレイ部１Ｂに対して第１映像を第１視力にて視機能検査ができる分解能で表示し、ドーム型スクリーン１Ａに対して第２映像を第２視力にて視機能検査ができる分解能で表示する。これにより、人間の眼の見え方（視覚特性）に応じて設計された映像提示手法を活用し、日常生活に重要な複数の視機能検査を一台で実行する。

Description

視機能検査装置

　本発明は、一台で複数の視機能検査を行う視機能検査装置に関する。

　従来より、様々な視機能を検査するための視機能検査装置が知られている。眼科医療における視機能検査には、多くの検査項目が存在する。この検査項目としては、視力、視野の検査、両眼視検査、むき眼位検査などが存在する。このような様々な視機能検査のための視機能検査装置は、視力や視野など各項目の検査内容に特化した仕様で構成されているために、一台で視力、視野、両眼視を検査可能なものは少ない。

　視機能検査装置としては、下記の特許文献１、特許文献２に記載されているように、２つの項目の視機能検査が行えるものが知られている。

　特許文献１に記載された視機能検査装置は、光学系や偏光フィルタ、赤緑フィルタを用いた両眼分離手法によって左右の眼のそれぞれに視標を提示する機能を有し、視力検査用の視標と両眼視検査用の視標を同一の検査器で使用している。これにより、特許文献１の視機能検査装置は、一台で視力と両眼視との２つの視機能検査ができる。

　特許文献２に記載された視機能検査装置は、中央に視力検査用の液晶ディスプレイを配置し、周囲に多数のＬＥＤで構成される視野検査用の光源を配置して構成されたものである。これにより、特許文献２の視機能検査装置は、視力と視野の２つの視機能検査ができる。

特許第３１６８０５６号 特開２００３－９３３４４号公報

　しかしながら、上述した特許文献１に記載の視機能検査装置は、視野検査及び立体視検査ができるのみで、視野検査をすることができないという問題がある。

　また、特許文献２の視機能検査装置は、任意の位置に視標を提示することができない。更に、特許文献２の視機能検査装置は、視標を提示できる範囲が狭いといった問題がある。更に、特許文献２の視機能検査装置は、右眼、左眼に異なる映像を提示する機能がないため、両眼視検査を行うことはできない。

　このように視力、視野、両眼視の検査項目を一台で実現できない要因としては、各検査に必要される提示スペックが突出しており、その仕様を一台に統合することが困難であることが挙げられる。

　したがって、特許文献１，２に記載された視機能検査装置では、眼科医療の多くの検査項目に特化した単機能検査器を使用しており、既存検査器では複数の視機能を同時に使用する日常生活の見え方を総合的に検査できない。

　そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、人間の眼の見え方（視覚特性）に応じて設計された映像提示手法を活用し、日常生活に重要な複数の視機能検査を一台で実行できる視機能検査装置を提供することを目的とする。

　本発明は、複数の視機能を検査可能な視機能検査装置であって、第１映像提示領域に第１映像を提示する第１映像提示手段と、第１映像提示手段に表示する第１映像を描画する第１映像描画手段と、第１映像提示領域の周辺を含む第２映像提示領域に第２映像を提示する第２映像提示手段と、第２映像提示手段に表示する第２映像を描画する第２映像描画手段と、第１映像描画手段及び第２映像描画手段により描画される映像を投影する少なくとも一つの投影手段と、第１映像描画手段及び第２映像描画手段により描画される第１映像及び第２映像を含む映像データを生成する映像生成手段と、映像生成手段で生成された映像データに対して、第１映像提示領域に表示される第１映像の第１映像範囲及び第２映像提示領域に表示される第２映像の第２映像範囲を設定する映像提示領域設定手段とを備える。

　このような視機能検査装置は、上述の課題を解決するために、第１映像提示手段により、映像提示領域設定手段により設定された第１映像範囲の第１映像を第１視力にて視機能検査ができる分解能で表示し、第２映像提示手段により、映像提示領域設定手段により設定された第２映像範囲の第２映像を第２視力にて視機能検査ができる分解能で表示する。

　本発明において、第２映像提示手段は、被験者の第２映像を見るための視野角が１２０度以上となる面積を有する凹面形状で形成されていても良い。

　本発明において、第１映像提示手段が、被験者の第１映像を見るための視野角が３０度以下となる面積を有する平面形状で形成されていても良い。

　本発明において、被験者が第１映像又は第２映像を視認した場合に第１映像提示手段又は第２映像提示手段において当該第１映像又は第２映像を歪みなく観察させるために映像生成手段により生成された映像データに対して歪み補正をする歪み補正手段を有することが望ましい。

　本発明において、第１映像提示手段はＳＸＧＡ以上の解像度で第１映像を表示し、第２映像提示手段はＶＧＡ以上の解像度で第２映像を表示しても良い。

　本発明において、第１映像提示手段と第２映像提示手段との境界部分において、第１映像提示手段の内側から終端部に向かって映像分解能を次第に低下させ、第１映像提示手段の終端部に表示する映像分解能と第２映像提示手段に表示される映像分解能とを同等にするように、映像生成手段により生成された映像データを加工する映像加工手段を備えることが望ましい。

　本発明においては、映像生成手段により、被験者の左眼により観察される左眼用映像を提示する左眼用映像データ、被験者の右眼により観察される右眼用映像を提示する右眼用映像データを生成し、各映像データを分離して提示する両眼分離手段を備えても良い。

　本発明において、左眼用映像データ、右眼用映像データを特定の条件にて変化させることが望ましい。

　本発明においては、視機能検査時に被験者により操作され、上下方向、左右方向、前後方向を含む３軸方向と、当該３軸方向に対する回転方向とのいずれかの方向が入力可能な操作手段と、操作手段に対する操作に応じた操作信号を送信する入力信号送信手段と、操作手段に対する操作方向を特定し、入力信号送信手段による所定の操作信号の送信を遮断する制限手段と、視機能検査の種類に基づいて、制限手段による所定の操作信号を遮断する信号送信条件を制御する制御手段とを備えていることが望ましい。

　本発明においては、視機能検査時に被験者により操作され、上下方向、左右方向、前後方向を含む３軸方向と、当該３軸方向に対する回転方向とのいずれかの方向が入力可能な操作手段と、操作手段に対する操作に応じた操作信号を送信する入力信号送信手段と、被験者による操作に応じて、操作手段を所定の操作方向に動作させる動作手段と、動作手段により動作され、操作手段の操作を制限する制限手段と、視機能検査の種類に基づいて、動作手段により制限手段を動作させて、操作手段の操作を制限させる制御手段とを備えていることが望ましい。

　本発明においては、視機能検査の種類と制限手段によって制限される操作方向との対応パターンを示す制限パターンを設定する制限パターン設定手段と、制限パターン設定手段で設定された制限パターンを保存する制限パターン保存手段と、制限パターン保存手段で保存された制限パターンを呼び出す制限パターン呼び出し手段とを備え、制限手段は、制限パターン呼び出し手段で呼び出した制限パターンに従って操作手段の操作を制限することが望ましい。

　本発明においては、視機能検査をする時に、制限手段により制限された操作を解除する解除手段を備えることが望ましい。

　本発明によれば、第１映像提示手段により、第１映像範囲の第１映像を第１視力にて視機能検査ができる分解能で表示し、第２映像範囲の第２映像を第２視力にて視機能検査ができる分解能で表示するので、第１映像範囲では第１映像により第１視力での視機能検査ができ、第２映像範囲では第２映像により第２視力での視機能検査ができる。これにより、人間の眼の見え方（視覚特性）に応じて設計された映像提示手法を活用し、日常生活に重要な複数の視機能検査を一台で実行できる。

　本発明によれば、視野角が１２０度以上となる面積を有する凹面形状に対して被験者に第２映像を提示して、第２映像範囲を用いて視機能検査を行うことができる。

　本発明によれば、視野角が３０度以下となる面積を有する平面形状に対して被験者に第１映像を提示して、第１映像範囲を用いて視機能検査を行うことができる。

　本発明によれば、被験者が第１映像又は第２映像を歪みなく観察させるために歪み補正をするので、歪みのない映像を用いて正確な視機能検査を行うことができる。

　本発明によれば、ＳＸＧＡ以上の解像度で第１映像を表示し、ＶＧＡ以上の解像度で第２映像を表示するので、第１映像範囲では第１映像により第１視力での視機能検査を行い、第２映像範囲では第２映像により第２視力での視機能検査を行うことを実現できる。

　本発明によれば、第１映像提示手段と第２映像提示手段との境界部分において、第１映像提示手段の内側から終端部に向かって映像分解能を次第に低下させ、第１映像提示手段の終端部に表示する映像分解能と第２映像提示手段に表示される映像分解能とを同等にするように、映像生成手段により生成された映像データを加工するので、映像分解能が段階的に変化することを回避できる。

　本発明によれば、被験者の左眼により観察される左眼用映像を提示し、被験者の右眼により観察される右眼用映像を提示ので、当該左眼用映像と右眼用映像とにより両眼分離映像を提示して、両眼視検査を行うことができる。

　本発明によれば、左眼用映像、右眼用映像を特定の条件にて変化させるので、両眼視検査を行う条件を変化させることができる。

　本発明によれば、視機能検査の種類に基づいて、操作に応じた所定の操作信号を遮断する信号送信条件を制御するので、選択された視機能検査の種類に応じた操作信号のみを記録することができる。したがって、本発明によれば、被験者が誤った操作をした場合であって当該誤った操作による操作信号を生成しても、当該操作信号を遮断して誤操作が視機能検査結果として記録されることを回避できる。

　本発明によれば、視機能検査の種類が選択されることに応じて、動作手段が動作固定手段を駆動することにより、被験者が誤った操作ができない状態とし、視機能検査の種類に応じた視機能検査結果を記録することができる。

　本発明によれば、視機能検査項目ごとの操作制限内容をパターン化して設定しておくことで、いずれの視機能検査かを選択されると、それに対応して操作を制限することができる。

　本発明によれば、視機能検査しない時には操作を固定し、視機能検査をする時に、制限手段により制限された操作を解除することができる。

図１は、人間の視野特性についての説明図であり、（ａ）は片眼の視野範囲、（ｂ）は両眼の視野範囲を示す。 図２は、人間の視力特性についての説明図である。 図３は、人間の両眼視特性についての説明図である。 図４は、人間の感覚性融像について説明する図であり、同一画像を大きさを変えて左右の眼に提示されたものを一つの像として認識できる能力での説明図である。 図５は、人間の感覚性融像について説明する図であり、同一画像をぼけ差を変えて左右の眼に提示されたものを一つの像として認識できる能力での説明図である。 図６は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置に必要な特性を示す図である。 図７は、視点位置と、視角と、１画素の大きさとの関係を示す図である。 図８は、映像提示視野角と、映像提示面の幅と、被験者と映像提示面との距離との関係を示す説明図である。 図９は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置の斜視図である。 図１０は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置におけるドーム型スクリーンに対する視線方向を説明する図であり、（ａ）はドーム型スクリーンに対して視線方向が水平方向である場合、（b）はドーム型スクリーンに対して視線方向が見上げ方向である場合、（c）はドーム型スクリーンに対して視線方向が見下げ方向である場合である。 図１１は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置におけるドーム型スクリーン、液晶ディスプレイ部の位置関係を示す断面図である。 図１２は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置のブロック図である。 図１３は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置において、平板状の被投影物体に対するユーザの視点位置、視野角及び距離を示す図である。 図１４は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置において、ユーザから平板状の被投影物体を見たときにユーザが視認する映像について説明する図であり、（ａ）は視点と映像面と平板状物体との関係を示し、（ｂ）は視点から見た平面映像を示す。 図１５は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置において、平板状の被投影物体に対する投影光投影部の投影位置、投影画角及び距離を示す図である。 図１６は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置において、プロジェクタから平板状の被投影物体に光投影する様子を説明する図であり、（ａ）はプロジェクタ位置と映像面と平板状物体との関係を示し、（ｂ）は投影される平面映像を示す。 図１７は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置において、ユーザからドーム型の被投影物体を見たときにユーザが視認する映像について説明する図であり、（ａ）は視点と映像面とドーム型物体との関係を示し、（ｂ）は視点から見た平面映像を示す。 図１８は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置において、プロジェクタからドーム型の被投影物体に光投影する様子を説明する図であり、（ａ）はプロジェクタ位置と映像面とドーム型物体との関係を示し、（ｂ）は投影される平面映像を示す。 図１９は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置において、中心に配置された平面状の被投影物体と、その周辺に配置されたドーム型の被投影物体とに異なる解像度の映像を投影する様子を説明する図である。 図２０は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置により視力検査用視標を表示している状態を示す斜視図である。 図２１は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置により視野検査用視標を表示している状態を示す斜視図である。 図２２は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置により両眼視検査用視標を表示している状態を示す斜視図である。 図２３は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置によりむき眼位検査用視標を表示している状態を示す斜視図である。 図２４は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置において、視機能検査に対応した被験者の操作と、視機能検査装置が入力する必要がある操作内容との関係を示す図である。 図２５は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置において、操作インターフェースの斜視図である。 図２６は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置における操作インターフェースの動作を示す斜視図であり、（ａ）はＸ軸における正方向の操作、（ｂ）はＸ軸における負方向の操作である。 図２７は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置における操作インターフェースの動作を示す斜視図であり、（ａ）はＹ軸における正方向の操作、（ｂ）はＹ軸における負方向の操作である。 図２８は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置における操作インターフェースの動作を示す斜視図であり、（ａ）は正方向の回旋操作、（ｂ）は正方向の回旋操作である。 図２９は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置における被験者の操作に関する機能的な構成を示すブロック図である。 図３０は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置における動作固定手段により制限される中心軸の動作を示す図であり、（ａ）は無可動状態、（ｂ）は４方向に可動な状態、（ｃ）は自由に可動な状態である。 図３１は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置における被験者の操作に関する機能的な他の構成を示すブロック図である。 図３２は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置における被験者の操作に関する機能的な他の構成を示すブロック図である。 図３３は、本発明の実施形態として示す視機能検査装置における被験者の操作に関する機能的な他の構成を示すブロック図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

　本発明の実施形態として示す視機能検査装置は、人間の視野（視界）の特性、視力の特性、両眼視（立体視）の特性といった、眼の見え方の特性（視覚特性）を利用して構成される。これにより、この視機能検査装置は、一台で視力検査、視野検査、両眼視検査といった複数の検査を行うことができるものである。

　先ず、人間の視覚特性と映像解像度との関係について説明する。

　人間の片目の視野は、図１（ａ）に示すように、視野中心の中心窩に対し、上方に６０度、下方に７０度、耳側に１００度、鼻側に６０度、程度の広さを有している。この視野のうち、中心視野は、中心窩から１５度程度となっている。なお、人間の視野特性のうち、脊椎動物の目の構造上、生理的に存在する暗点（見えない部分）の一つとして盲点がある被験者も存在する。人間の両眼の視野特性は、図１（ｂ）に示すように、中心窩に対し、上下方向に１２０度、左右方向に１２０度程度となっている。

　このような人間の視野特性に対し、視力特性は、図２に示すようになっている。例えば視野中心においては視力が１．２である場合、視野中心から耳側及び鼻側に１０度ずれた位置での視力は、０．０３程度である。すなわち、人間が視野中心の物体を見ている場合に、視野中心から１０度だけ離れると物体を見ることができる視力は０．０３となってしまう。

　また、人間の両眼視特性は、両眼で同時にものを見る能力のことをいい、同時視・立体視・融像の能力に分類される。同時視とは、図３に示すように、動物の画像Ａを右眼で見ると共に檻の画像Ｂを左眼で見た時に、その２種類の画像Ａ、Ｂを一つの像として認識することができる能力のことである。また、立体視とは、左右の眼の位置が違うことにより生じる視差を認識することにより、対象物を立体的に見ることができる能力である。融像は、さらに運動性融像と感覚性融像に分類される。運動性融像とは、輻湊（寄り眼）、開散（離し眼）の眼球運動により、離れた位置に提示された左眼用画像と右眼用画像を一つの像として認識できる能力である。感覚性融像とは、脳の働きにより、同一画像を大きさやボケ差などで見た目を変えて左右の眼に提示されたものを一つの像として認識できる能力である。なお、上記の見た目を変えた映像提示の一例として、大きさを変えたものを図４に、ボケ差を変えたものを図５に示す。

　このような人間の視機能を検査するために、視機能検査装置は、図６に示すような映像提示解像度、映像提示視野角の条件を満たした映像を提示する。

　視力特性を検査する視力検査を行う場合、視機能検査装置は、視力換算値で０．８以上の映像提示解像度、映像提示視野角で３０度程度の条件で映像を提示する。また、視野特性を検査する視野検査を行う場合、視機能検査装置は、視力換算値で０．０５程度の映像提示解像度、映像提示視野角で１２０度～１８０度程度の条件で映像を提示する。更に、両眼視特性における同時視、立体視、感覚性融像の検査を行う場合、視機能検査装置は、視力換算値で０．８程度の映像提示解像度、映像提示視野角で３０度程度の条件で映像を提示する。更に、両眼視検査における立体視の検査を行う場合、視機能検査装置は、被験者の右眼と左眼とに微小な視差の映像を提示する必要がある。この立体視検査を行う場合、右眼用映像と左眼用映像との距離を視角で１００秒程度の視差を付けて表示を行う必要がある。

　この視機能検査装置により提示する画像の映像提示解像度は、所定の視力換算値を満たす必要がある。この視力換算値の算出方法を以下に説明する。

　ここで、視力とは、視野角の空間的分解能である。ここで、図７に示すように、視点に対してなす角（以下、視角）をθ１とする。この視角は、単位として「分」、この「分」を１／６０に分割した「秒」が用いられる。この分は、視角θ１が１度である場合に、その値が「６０分」となる。

　通常、識別可能な２つの対象間の距離の最小値（最小分離域）を視角で表し、その逆数が視力値となる。つまり、視角にして１分の間隔を見分けることができる視力を１．０とし、０．５分の間隔を見分けることができれば視力値は２．０であり、２分の間隔しか見分けることができなければ視力値は０．５である。

　このような視力と視角の関係を、視機能検査装置により表示する映像提示分解能に適用すると、図７のような最小分離域が１画素の大きさで表される。そして、１画素の大きさに対する視角（単位：分）の逆数が視力となる。

　よって、映像表示分解能を視力に換算した視力換算値（Ａ）は、下記の式１に示すように、映像提示視角θ［度］と、映像提示解像度Ｘ［ｐｉｘｅｌ］によって定義される。

　Ａ＝１／（（θ×６０）／Ｘ）＝Ｘ／（θ×６０）　　　　（式１）
　この視力換算値Ａを表す式１における映像提示視角θ［度］は、図８に示すように、映像提示面の幅Ｌ［ｍ］と、被験者と映像提示面との距離Ｄ［ｍ］によって、式２、式３のように定義される。

　ｔａｎ（θ／２）＝（Ｌ／２）／Ｄ＝Ｌ／２Ｄ　　（式２）
　θ＝２×ｔａｎ－１（Ｌ／２Ｄ）　　　　（式３）
　そして、式３の映像提示視角θを式１に代入すると、視力換算値Ａは、下記の式４のように表される。

　Ａ＝Ｘ／（２×tan－１（Ｌ／２Ｄ）×６０）＝Ｘ／（１２０×tan－１（Ｌ／２Ｄ）） 　　　　（式４）
　つまり、映像提示解像度Ｘは、下記の式５に示すように、
　Ｘ＝１２０×Ａ×tan－１（Ｌ／２Ｄ）　 （式５）
となる。以上のように、表示したい視力換算値Ａと、映像提示面の幅Ｌ、被験者と映像提示面との距離Ｄを特定すれば、式５により、映像提示解像度Ｘが一意に決まる。

　例えば、被験者から映像提示面までの距離Ｄが５ｍだけ離れた位置に設置された幅Ｌが１ｍの映像提示面に視力換算値Ａが１．０の映像を提示する場合、式５により、映像提示解像度Ｘ［ｐｉｘｅｌ］はおよそ６８６となる。

「視機能検査装置の構成例」
　つぎに、本発明の実施形態として示す視機能検査装置の具体的な構成について説明する。

　この視機能検査装置は、例えば図９に示すように構成される。この視機能検査装置は、被験者の頭部をドーム型スクリーン１に正対して位置し、当該被験者に対して複数の眼科検査を行うものである。

　なお、本実施形態において、映像を投影するドーム型スクリーン１は、図１０（ａ）のように被験者の視線方向が水平方向となるように設置しているが、図１０（ｂ）のように被験者の視線方向が見上げ方向となるよう、又は、図１０（ｃ）のように見下げ方向となるように設置しても良い。被験者の視線方向が見上げ方向となるようにドーム型スクリーン１を設置することで、被験者の瞼を大きく開かせる効果を有する。また、被験者の視線方向が見下げ方向となるようにドーム型スクリーン１を設置することで、被験者の眼球表面の渇きを抑える効果を有する。

　この視機能検査装置は、「視力検査」、「視野検査」、「両眼視検査（同時視検査、立体視検査、運動性融像検査、感覚性融像検査）」、「むき眼位検査」を少なくとも行うことができる。この視機能検査装置は、一般的に視野検査で用いられるドーム型スクリーンを採用しながら、視力検査、両眼視検査等の他の眼科検査を実施することができる。以下、このような視機能検査装置について説明する。

　視機能検査装置は、ドーム型スクリーン１と、当該ドーム型スクリーン１に投影する映像光を出射する投影手段としてのプロジェクタ２Ａ，２Ｂと、当該プロジェクタ２Ａ，２Ｂから出射された映像光をドーム型スクリーン１に向けて反射するミラー３と、被験者の頭部位置をドーム型スクリーン１に対する所定位置とする固定機構５とを備える。また、この視機能検査装置は、ドーム型スクリーン１、プロジェクタ２Ａ，２Ｂ、ミラー３及び固定機構５を主要構成要素としたユニットが載置台６に載置される。視機能検査装置は、当該載置台６に設けられた手すり７を被験者が検査中に把持する構成も備えている。なお、この実施形態に限られず、この投影手段としてのプロジェクタ２Ａ，２Ｂは少なくとも一つあれば良い。

　この固定機構５は、被験者の頭部を固定する機能も有する。これにより、視機能検査装置は、眼の位置を固定させた状態にて各種の視機能検査を行うことができる。なお、図９においては、被験者が偏光メガネ８を掛けて視機能検査をしている様子を示している。しかし、例えば視機能検査のうち、視力検査であれば単眼で行うものであるために、偏光メガネ８を被験者に装着させる必要はない。すなわち、両眼視検査で必要な視機能検査の種類のみで被験者に偏光メガネ８を装着させれば良い。

　ドーム型スクリーン１は、任意深さのドーム型スクリーン１の全体を指し、ドーム型スクリーン１の中心部を含む凹形状の底部が液晶ディスプレイ部１Ｂとなっている。すなわち、ドーム型スクリーン１は、当該ドーム型スクリーン１のうちの液晶ディスプレイ部１Ｂの部分と、当該ドーム型スクリーン１の液晶ディスプレイ部１Ｂ以外の部分とを組み合わせて構成されている。なお、以下の説明においては、ドーム型スクリーン１の全体を「ドーム型スクリーン１Ａ」と呼び、ドーム型スクリーン１の全体のうちの底部分を「液晶ディスプレイ部１Ｂ」と呼ぶ。

　なお、本実施形態において映像を投影するスクリーンは、「ドーム型スクリーン」と呼んでいるが、これは被験者に対して凹面形状を有し、効果的に視野を覆う特徴を有するものである。スクリーン形状は球の一部を構成するような形状が望ましいが、楕円形状や多面体形状でも良い。このような視機能検査装置のドーム型スクリーン１は、図１１に示すように、被験者と正対する中心領域が液晶ディスプレイ部１Ｂとなっており、当該液晶ディスプレイ部１Ｂを含む中心領域とその周辺がドーム型スクリーン１Ａとなっている。

　ドーム型スクリーン１Ａは、一般的なスクリーン材料からなる。また、液晶ディスプレイ部１Ｂは、自発光型のディスプレイであれば良い。すなわち液晶ディスプレイに限らず有機ＥＬディスプレイなどであっても良い。

　これにより、視機能検査装置は、ドーム型スクリーン１全体の映像提示領域の中心部を含む第１映像提示領域に第１映像を提示する第１映像提示手段を構成する。また、視機能検査装置は、第１映像提示領域の周辺に形成された第２映像提示領域に第２映像を提示する第２映像提示手段を構成する。

　この第１映像提示領域と第２映像提示領域とは、当該第１映像提示領域が被験者に表示面を向けた平面形状となっており、第２映像提示領域は凹面形状となっている。また、第１映像提示領域は、平面である必要はなく、第２映像提示領域の凹面形状に合わせて緩やかな凹面形状であっても良い。この第１映像提示領域と第２映像提示領域との境界は、映像に違和感を与えないために、段差がない連続的な形状となっていることが望ましい。しかし、凹面形状のドーム型スクリーン１Ａを一体成形して第２映像提示領域を構成し、当該ドーム型スクリーン１Ａの被験者側に液晶ディスプレイ部１Ｂを配置して第１映像提示領域を構成しても良い。

　また、視機能検査装置は、ドーム型スクリーン１を構成する周縁部分の４端を支持する４個のスクリーン支持部１１を備える。ドーム型スクリーン１は、スクリーン支持部１１を介して、ドーム型スクリーン１の周縁部分を支持するアーム１２，１３、固定部材１４及び背面部１５で支持されている。

　プロジェクタ２Ａ，２Ｂは、ドーム型スクリーン１の背面部１５の略上端部に接続された一対のアーム２２に設けられた設置台２１に設けられている。この一対のアーム２２は、背面部１５から被験者側に伸びており、当該アーム２２の先端部には、ミラー３が取り付けられている。このような構成において、視機能検査装置は、設置台２１におけるプロジェクタ２Ａ，２Ｂの位置と、アーム２２によって決まるミラー３の位置と、プロジェクタ２Ａ，２Ｂ及びドーム型スクリーン１に対するミラー３の姿勢との関係が適切な関係となるように設計されている。

　このように構成された視機能検査装置は、視力検査、視野検査、両眼視検査を行うことが、図示しない操作部に対する操作によって選択される。視機能検査装置は、図１２に示すように、ドーム型スクリーン１の映像提示領域の中心部を含む第１映像提示領域に第１映像を提示する第１映像提示手段３４を含む。この第１映像提示手段３４は、液晶ディスプレイ部１Ｂに相当する。この液晶ディスプレイ部１Ｂを駆動するために、視機能検査装置は、第１映像提示手段３４に表示する第１映像を描画するＣＰＵ等からなる第１映像描画手段３３を含む。この第１映像としては、視力検査用のランドルト環、両眼視検査用の複数の画像などが挙げられる。

　更に、視機能検査装置は、液晶ディスプレイ部１Ｂ（第１映像描画手段３３）の周辺を含む第２映像提示領域に第２映像を提示する第２映像提示手段３６を含む。この第２映像提示手段３６は、ドーム型スクリーン１Ａ、プロジェクタ２Ａ，２Ｂに相当する。このために、視機能検査装置は、ドーム型スクリーン１Ａ（第２映像提示手段）に表示する第２映像を描画する後述のＣＰＵ等からなる第２映像描画手段３５を含む。この第２映像としては、視野検査用の視標画像、むき眼位検査用の格子状画像が挙げられる。

　このような第１映像、第２映像は、映像データとして映像生成手段３１により生成される。この映像生成手段３１は、パーソナルコンピュータ等からなる。映像生成手段３１は、第１映像描画手段３３及び第２映像描画手段３５により描画される第１映像及び第２映像の映像データを生成する。

　視野検査、両眼視検査では、第１映像の映像データを映像生成手段３１により生成し、第１映像描画手段３３により描画して、液晶ディスプレイ部１Ｂにより第１映像を表示される。視野検査、むき眼位検査では、第２映像の映像データを映像生成手段３１により生成し、第２映像描画手段３５により描画して、プロジェクタ２Ａ，２Ｂによりドーム型スクリーン１Ａに第２映像を表示させる。

　視機能検査装置は、映像生成手段３１で生成された映像データに対して、第１映像提示領域（液晶ディスプレイ部１Ｂ）に表示される第１映像の第１映像範囲及び第２映像提示領域（ドーム型スクリーン１Ａ）に表示される第２映像の第２映像範囲を設定する映像提示領域設定手段３２を備える。

　この映像提示領域設定手段３２は、視力検査用の画像、両眼視検査用の画像を表示させる場合には、当該視力検査用の画像、両眼視検査用の画像（第１映像）を第１映像範囲（液晶ディスプレイ部１Ｂ）に表示させる設定をする。すなわち、映像生成手段３１により生成された第１映像の映像データを、液晶ディスプレイ部１Ｂの全面に表示させる映像データとして第１映像描画手段３３に出力する。

　また、映像提示領域設定手段３２は、視野検査用の画像、むき眼位検査用の升目画像を表示させる場合には、視野検査用の画像、むき眼位検査用の画像（第２映像）を、液晶ディスプレイ部１Ｂを含むドーム型スクリーン１Ａに表示させる。すなわち、映像生成手段３１により生成された映像データを、液晶ディスプレイ部１Ｂを含むドーム型スクリーン１Ａに対して第２映像を表示させる映像データとして第２映像描画手段３５に出力する。

　これにより、視機能検査装置は、液晶ディスプレイ部１Ｂ（第１映像提示手段３４）により映像提示領域設定手段３２が設定した第１映像範囲の第１映像を第１視力にて視機能検査ができる分解能で表示する。一方、視機能検査装置は、ドーム型スクリーン１Ａ（プロジェクタ２Ａ，２Ｂ，第２映像提示手段）により、映像提示領域設定手段３２が設定した第２映像範囲の第２映像を第２視力にて視機能検査ができる分解能で表示する。

　このようにドーム型スクリーン１Ａ及び液晶ディスプレイ部１Ｂを用いて映像表示する視機能検査装置は、図６に示したように、視力検査、視野検査、立体視検査（両眼視）に対応した映像提示解像度、映像提示視野角で、第１映像、第２映像を提示する。

　視機能検査装置は、視力検査時には、映像提示解像度として視力換算値Ａで０．８以上の第１映像を液晶ディスプレイ部１Ｂにより表示させる。なお、視力検査に必要とされる視力換算値Ａを０．８以上としたのは、視力検査で検査したい最低限の視力であり、更に高い視力を表示可能としても良い。この場合、液晶ディスプレイ部１Ｂの映像提示解像度Ｘを、視力換算値Ａに合わせて更に高くする必要がある。

　液晶ディスプレイ部１Ｂの映像提示解像度Ｘは、式５に示したように、表示したい視力換算値Ａ、映像提示面の幅Ｌ、被験者と映像提示面との距離Ｄが特定されることにより、決定される。また、視機能検査装置は、当該視力検査時の画像を、図１１に示したような液晶ディスプレイ部１Ｂが設置されている映像提示視野角の３０度程度で表示できる。この映像提示視野角は、固定機構５により固定される被験者の視点位置と液晶ディスプレイ部１Ｂとの距離Ｄ、液晶ディスプレイ部１Ｂの映像提示面の幅Ｌにより決定される。

　また、視機能検査装置は、視野検査時には、映像提示解像度として視力換算値Ａで０．０５以上の第２映像をドーム型スクリーン１Ａ（液晶ディスプレイ部１Ｂを含む）により表示させる。なお、視野検査に必要とされる視力換算値Ａを０．０５以上としたのは、一般的に視野と認められる最小の視力値であるためである。ドーム型スクリーン１Ａの映像提示解像度Ｘは、式５に示したように、表示したい視力換算値Ａ、映像提示面の幅Ｌ、被験者と映像提示面との距離Ｄが特定されることにより、決定される。視野検査時には、視力検査時よりも粗い解像度で提示することができる。

　以上のように、本発明の実施形態として示す視機能検査装置によれば、第１映像範囲の第１映像を第１視力にて視機能検査ができる分解能で表示し、第１映像範囲の周囲を含む第２映像範囲の第２映像を第２視力にて視機能検査ができる分解能で表示することができる。これにより、視機能検査装置によれば、人間の眼の見え方（視覚特性）に応じて映像提示解像度を設定し、日常生活に重要な複数の視機能検査（視力、視野、両眼視、むき眼位）を一台で実行できる。

　また、この視機能検査装置によれば、第２映像提示手段３６であるドーム型スクリーン１Ａが、被験者の第２映像を見るための視野角が１２０度以上となる面積を有する凹面形状で形成されているので、被験者の視界を覆うような第２映像を表示して、視野検査、むき眼位検査を行うことができる。更に、この視機能検査装置によれば、第１映像提示手段３４である液晶ディスプレイ部１Ｂが、被験者の第１映像を見るための視野角が３０度以下となる面積を有する平面形状で形成されているので、当該視野角の範囲内に第１映像を表示して、視力検査、両眼視検査を行うことができる。これにより、視機能検査装置は、一台の機器により、視力検査、視野検査、両眼視検査、及び、むき眼位検査を行うことができる。

「映像の歪み補正処理」
　上述した視機能検査装置は、被験者が第１映像又は第２映像を視認した場合に第１映像提示手段３４又は第２映像提示手段３６において当該第１映像又は第２映像を歪みなく観察させるために映像生成手段３１により生成された映像データに対して歪み補正をする歪み補正手段を有していることが望ましい。

　ここで、ドーム型スクリーン１Ａは、凹面形状となっており、液晶ディスプレイ部１Ｂは、平面形状となっている。また、液晶ディスプレイ部１Ｂは、ドーム型スクリーン１Ａの形状に沿って、その表示面が球面状になっていても良い。このように映像表示面が構成された場合、平面の映像データを第２映像描画手段３５により描画して第２映像提示手段３６のプロジェクタ２Ａ，２Ｂからドーム型スクリーン１Ａに投影すると、当該ドーム型スクリーン１Ａの形状に応じて歪みが発生する。このために、視機能検査装置は、映像データに対して歪み補正を行う。

　この歪み補正手段は、映像生成手段３１の一機能として含まれ、生成した映像データに対して所定の歪み補正処理を施す。この所定の歪み補正処理は、ドーム型スクリーン１Ａの形状に起因して映像が歪む凹面歪み、プロジェクタ２Ａ，２Ｂとミラー３とドーム型スクリーン１Ａとの位置関係に起因して映像が歪む台形歪み、ドーム型スクリーン１Ａの凹部と液晶ディスプレイ部１Ｂ部分の平面の組合せに起因して映像が歪むことに対応して行われる。

　この歪み補正処理のためには、ドーム型スクリーン１Ａ及び液晶ディスプレイ部１Ｂを含む映像投影面の形状、プロジェクタ２Ａ，２Ｂとミラー３と映像投影面の位置関係、プロジェクタ２Ａ，２Ｂの打ち込み角を含む仕様、ドーム型スクリーン１Ａと固定機構５により固定される被験者の視点位置との位置関係など、映像が投影されたときの歪みの原因となるパラメータに基づいて、被験者の視点位置から映像が歪み無く見えるように、映像データに含まれる各画素の変換前後の座標値を格納した変換テーブルを作成しておく。そして、映像生成手段３１の歪み補正手段は、生成された映像データの画素を取り出し、変換テーブルに従って座標変換をすることにより、歪み補正された映像データに変換する。

　このような歪み補正処理の概念的な説明を以下にする。なお、以下の説明は、映像生成手段３１における歪み補正手段が、ドーム型スクリーン１Ａの形状等のパラメータに基づいて作成された変換テーブルを用いて映像データを補正することにより、任意形状のドーム型スクリーン１Ａの投影面に投影された映像が歪み無く見えるようにするための処理である。

　例えば図１３に示すように、ドーム型スクリーン１Ａである任意形状の被投影物体Ｓとして、被験者に対して距離Ｌだけ離間し、被験者に対して斜めに傾斜して配置された平板状物体Ｓを考える。この平板状物体Ｓは、被験者の視点位置Ｐ１から視野角θ１で視認される。被験者の視野中心と交差する平板状物体Ｓ上の点Ｐ２から被験者までは、距離Ｌ１だけ離間している。

　視点位置Ｐ１と平板状物体Ｓ上の点Ｐ２との位置関係において、図１４（ａ）に示すように、図１４（ｂ）に示す格子状の平面映像Ｐｉｃ（映像データ）を、被験者から見る映像面Ｕを介して平板状物体Ｓ上で見る場合を考える。この場合、映像面Ｕに図１４（ｂ）に示す平面映像Ｐｉｃが表示されていると同じ映像を平板状物体Ｓに表示させる場合、映像面Ｕ上の各座標と平板状物体Ｓ上の各座標との対応関係を取得する必要がある。模式的に図１４（ａ）に示しているが、映像面Ｕ上の点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５は、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５に対応している。したがって、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５に表示された映像は、被験者からは映像面Ｕ上における点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５として視認される。

　また、図１５に示すように、被験者の視線と平板状物体Ｓとが交差する点Ｐ２と、プロジェクタ２の投影位置Ｐ３とは、Ｌ２の距離となっている。また、プロジェクタ２は、所定の投影画角θ２の範囲で投影光を投影する。

　この場合、プロジェクタ２の映像面Ｐと平板状物体Ｓとの位置関係は、図１６に示すように、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５が、映像面Ｐ上の点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５に対応している。すなわち、プロジェクタ２の投影位置Ｐ３から映像面Ｐ上の点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５を延長した直線上の点が、平板状物体Ｓの点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５となる。

　このような被験者の視点位置Ｐ１及び視野角θ１、平板状物体Ｓの位置、プロジェクタ２の投影位置Ｐ３及び投影画角θ２の関係から、図１６（ａ）に示したプロジェクタ２における映像面Ｐ上の点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５に映像を投影させると、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５に映像が投影される。その結果、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５が、図１４における映像面Ｕ上の点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５として視認されることとなる。したがって、被験者に平面映像Ｐｉｃを視認させるためには、プロジェクタ２は、映像面Ｕ上の各座標に対応した平板状物体Ｓ上の各座標と、映像面Ｐ上の各座標に対応した平板状物体Ｓ上の各座標との対応関係に基づいて、図１６（ｂ）に示すように歪ませた平面映像Ｐｉｃ’’を投影する必要がある。

　このような映像の投影動作を実現するために、視機能検査装置は、図１３に示すように、被験者の視点位置Ｐ１を示す視点位置及び視線方向を示す視点位置姿勢パラメータ及び被験者の視野角θ１を示す視野角パラメータを取得する。これらの被験者のパラメータは、上述した映像面Ｕを定める。

　また、プロジェクタ２から出射された投影光を投影する平板状物体Ｓの形状データを取得する。この形状データは、例えばドーム型スクリーン１Ａの形状を示すＣＡＤデータである。ここで、視点位置姿勢パラメータは、３次元座標空間における、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸上の位置および軸周りの回転角度を数値で定義したものである。この視点位置姿勢パラメータは、視点位置Ｐ１と平板状物体Ｓとの距離Ｌ１と、視点位置Ｐ１に対する平板状物体Ｓの姿勢を一意に定める。また、平板状物体Ｓの形状データとは、ＣＡＤ等で作成された電子データを基に、３次元座標空間における形状領域を定義したものである。この形状データは、視点位置Ｐ１から見た平板状物体Ｓの形状を一意に定める。このような平板状物体Ｓの形状データと被験者のパラメータとは、映像面Ｕの座標と平板状物体Ｓ上の座標との対応関係を定める。

　また、図１５に示すようにプロジェクタ２が設置されたことに対し、視機能検査装置は、プロジェクタ２の投影位置Ｐ３及び当該プロジェクタ２の光軸方向を示す位置姿勢パラメータ及びプロジェクタ２の投影画角θ２を示す投影画角パラメータを取得する。このプロジェクタ２の位置姿勢パラメータ及び投影画角パラメータは、プロジェクタ２が平板状物体Ｓに対して投影する映像面Ｐを表す。この映像面Ｐが定まると、プロジェクタ２から投影される投影光が映像面Ｐを介して平板状物体Ｓのどの座標に投影されるかが定められる。すなわち、プロジェクタ２の位置姿勢パラメータ及び投影画角パラメータと、平板状物体Ｓの位置姿勢パラメータ及び形状データとは、プロジェクタ２から出射された投影光によって覆われる平板状物体Ｓの範囲が一意に決まる。プロジェクタ２がプロジェクタである場合、投影位置Ｐ３はバックフォーカス及び打ち込み角で定義され、投影画角θ２は投影位置Ｐ３から一定距離での水平及び垂直方向の投影範囲から算出される。

　そして、視機能検査装置は、平板状物体Ｓに表示される投影光の画素（ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５）とプロジェクタ２の投影位置Ｐ３とを結ぶ直線と、映像面Ｐとの交点（ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５）に画素を配置して平面映像Ｐｉｃ’’を構成し、その平面映像Ｐｉｃ’’を平板状物体Ｓに投影させる。そして、映像面Ｐ上の点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５、平板状物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５、映像面Ｕ上の点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５という経路で被験者にとって歪みのない映像を視認させることができる。

　同様に、被投影物体が平板状物体Ｓのような形状ではなく、ドーム型スクリーン１Ａのようにドーム型のような任意形状のものであっても歪みなく投影光を投影して、被投影物体を被験者に視認させることができる。図１７（ａ）に示すように被投影物体がドーム型物体Ｓであり、図１７（ｂ）に示すように、被験者に格子状の投影光を視認させる場面を考える。この場合、被験者からは、映像面Ｕ上の点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５の延長線上におけるドーム型物体Ｓ上の点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５が視認される。これに対し、プロジェクタ２は、図１８（ａ）に示すように映像面Ｐに投影光を投影する。この映像面Ｐにおける点ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５を通過した投影光は、ドーム型物体Ｓにおける点ａ１，ａ２，ａ３，ａ４，ａ５に投影されて、図１７（ａ）に示す映像面Ｕの点ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５として視認される。したがって、プロジェクタ２は、映像面Ｐに対して図１８（ｂ）に示すように歪ませた平面映像Ｐｉｃ’’を投影する。これに対し、被験者は、図１７（ｂ）に示すような歪みのない平面映像Ｐｉｃを視認することができる。

　以上のように、この視機能検査装置によれば、プロジェクタ２Ａ，２Ｂから投影した映像が歪むことを補正することができ、歪みの無い映像をドーム型スクリーン１Ａに提示でき、視野検査、むき眼位検査を行うことができる。

「映像提示解像度の具体例」
　また、上述した視機能検査装置においては、第１映像提示手段３４は、液晶ディスプレイ部１ＢによりＳＸＧＡ以上の解像度で第１映像を表示し、第２映像提示手段３６は、プロジェクタ２Ａ，２ＢによりＶＧＡ以上の解像度で第２映像を表示することが望ましい。このために、映像生成手段３１は、第１映像のための映像データをＳＸＧＡ（Super eXtended Graphics Array）の１２８０×１０２４ピクセルの解像度以上とする。また、映像生成手段３１は、第２映像のための映像データをＶＧＡ（Video Graphics Array）の６４０×４８０ピクセルの解像度以上とする。

　これにより、この視機能検査装置によれば、高い映像提示解像度が要求される視力検査、両眼視検査では液晶ディスプレイ部１ＢにＳＸＧＡの第１映像を表示することができ、低い映像提示解像度で充分な視野検査ではＶＧＡの第２映像を表示することができる。これにより、視機能検査装置は、第１映像範囲では第１映像により第１視力での視機能検査を行い、第２映像範囲では第２映像により第２視力での視機能検査を行うことを実現できる。

「映像提示解像度の加工処理」
　上述した視機能検査装置において、映像生成手段３１は、第１映像提示手段３４と第２映像提示手段３６との境界部分において、第１映像提示手段３４の内側から終端部に向かって映像分解能を次第に低下させ、第１映像提示手段３４の終端部に表示する映像分解能と第２映像提示手段３６に表示される映像分解能とを同等にするように、映像生成手段３１により生成された映像データを加工する映像加工手段を備えることが望ましい。

　このとき、映像生成手段３１は、図１９に示すように、映像データとして、ドーム型スクリーン１Ａの中心部分の映像解像度をｃという高い値とする。これにより、映像生成手段３１は、ドーム型スクリーン１Ａの中心部分である液晶ディスプレイ部１Ｂ部分では視力検査、両眼視検査が行える映像提示解像度の映像を表示させる。

　そして、液晶ディスプレイ部１Ｂの端部を挟む所定幅の領域では、ドーム型スクリーン１Ａの内側から端部に向かうに従い映像提示解像度から次第に映像提示解像度を低くさせて、液晶ディスプレイ部１Ｂの端部では視野検査を行える映像提示解像度とする。液晶ディスプレイ部１Ｂの端部を挟む所定幅の領域は、液晶ディスプレイ部１Ｂの映像解像度ｃよりも低く、ドーム型スクリーン１Ａの映像解像度ａよりも高い、中間の映像解像度ｂで映像を表示させる。

　このような視機能検査装置によれば、液晶ディスプレイ部１Ｂのある範囲から液晶ディスプレイ部１Ｂの周囲に向かい、映像分解能を次第に低下させるようにしている。これにより、この視機能検査装置によれば、液晶ディスプレイ部１Ｂ及び当該液晶ディスプレイ部１Ｂの周囲に亘って映像を表示させる場合に、映像提示解像度が段階的に変化することを回避できる。これにより、視機能検査装置は、被験者に対して違和感を与えることがない映像提示をすることができる。

「両眼分離映像提示処理」
　つぎに、上述した視機能検査装置により両眼分離映像を表示するものについて説明する。

　両眼分離映像は、両眼視検査において、左右の眼に異なる映像を提示した時に、被験者がどのように認識するかを検査するために表示される。

　両眼分離映像を表示させる場合、映像生成手段３１は、被験者の左眼により観察される左眼用映像を提示する左眼用映像データ、被験者の右眼により観察される右眼用映像を提示する右眼用映像データを生成し、各映像データを分離して提示する（両眼分離手段）。この両眼分離手段とは、両眼分離映像の投影手段と同様で、一例として、シルバー塗布されたスクリーン、２台のプロジェクタと偏光フィルタ、偏光メガネ８で構成される。また、この両眼分離手段としては、プロジェクタとしての投影手段及び映像光が投影されるスクリーンを備えた構成に限らず、自発光スクリーンであっても良い。また、この自発光スクリーンは、その表示面がドーム形状であり、被験者に対して凹面を向けて配置されても良い。

　右眼用映像、左眼用映像を液晶ディスプレイ部１Ｂにより表示させる場合、一例として、当該液晶ディスプレイ部１Ｂは、偏光方式立体視ディスプレイを使用する。第１映像描画手段３３は、当該右眼用映像と左眼用映像とを重畳させた両眼分離映像を描画して、第１映像提示手段３４により表示させる。これにより、視機能検査装置は、高い映像提示解像度の両眼分離映像を表示して、両眼視検査を行うことができる。

　また、右眼用映像、左眼用映像は、それぞれプロジェクタ２Ａ，２Ｂから出力しても良い。この場合、視機能検査装置は、図６に示した視力換算値Ａが０．０５以上となる映像提示解像度を満たす両眼分離映像をプロジェクタ２Ａ，２Ｂから投影させることが条件となる。そして、視機能検査装置は、両眼視検査を行う場合に、当該左眼用、右眼用それぞれのプロジェクタ２Ａ，２Ｂによって両眼分離映像を投影させる動作を行う。この場合、例えば左眼用のプロジェクタ２Ａに左眼用の偏光フィルタを設けると共に右眼用のプロジェクタ２Ｂに右眼用の偏光フィルタを設け、被験者が装着する偏光メガネ８の左眼部分を左眼用の偏光フィルタとすると共に右眼部分を右眼用の偏光フィルタとする。

　このような視機能検査装置によれば、両眼視検査のうちの両眼視検査を行う場合であっても、右眼用映像と左眼用映像とを液晶ディスプレイ部１Ｂに表示させて、図６に示した所定の映像提示視野角、映像提示解像度により両眼分離映像（第１映像）を表示することができる。また、この視機能検査装置によれば、両眼分離映像としてドーム型スクリーン１Ａを用いる場合であっても、２台のプロジェクタ２Ａ，２Ｂにより右眼用映像、左眼用映像を表示させることができる。

　また、この視機能検査装置は、映像生成手段３１が生成する左眼用映像データ、右眼用映像データを特定の条件にて変化させても良い。この特定の条件は、両眼視検査を行う医者等によって自由に設定できる。この特定の条件としては、例えば、両眼分離映像の大きさ、左右上下移動、回転、ボケ、明るさ等が挙げられる。

　更に、この視機能検査装置は、図示しない被験者のための操作入力機構を備え、同時視検査や融像検査をするときに右眼用映像、左眼用映像を独立して表示して、被験者の操作により当該右眼用映像と左眼用映像との距離を移動させる。そして、視機能検査装置は、被験者の入力値を視野角θに変換する。これにより、視機能検査装置は、被験者が右眼用映像と左眼用映像とで独立した両眼分離映像を見て、両画像が重なって見えるときの映像間距離を視野角に変換して、両眼視検査を実施する眼科医等に提示することができる。

「視機能検査装置の具体的な表示例」
　以上説明した視機能検査装置によれば、視力検査を行う場合には、図２０に示したように、視力検査用視標として、視力換算値Ａで０．８上の高い映像提示解像度のランドルト環を表示させる。このとき、視機能検査装置は、視力検査用視標を立体映像で表示し、偏光メガネ８を介して被験者が右眼、左眼で分離して見ることができるようにする。これにより、視機能検査装置は、単眼及び両眼視下の視力検査を行うことができる。なお、図２０においては、被験者が偏光メガネ８を掛けて視力検査をしている様子を示している。しかし、視力検査において偏光メガネ８が必要ない場合や、両眼視検査を行っていない場合には、偏光メガネ８は不要である。

　また、視機能検査装置は、視野検査を行う場合には、図２１に示すように、２台のプロジェクタ２Ａ，２Ｂからミラー３を介してドーム型スクリーン１Ａの略全面の広視野領域に、視力換算値Ａが０．０５以上の映像提示解像度の視野検査用視標を表示する。このとき、視機能検査装置は、視野検査用視標を立体映像で表示し、偏光メガネ８を介して被験者が右眼、左眼で分離して見ることができるようにする。これにより、視機能検査装置は、単眼及び両眼視下の視野検査を行うことができる。

　更に、視機能検査装置は、両眼視検査を行う場合には、図２２に示すように、両眼視検査用視標として、両眼視検査用視標を表示させる。このとき、視機能検査装置は、例えばライオンと檻のような両眼視検査用視標を立体映像で表示し、偏光メガネ８を介して被験者がライオンと檻とを右眼、左眼で分離して見ることができるようにする。なお、図２２においては、被験者が偏光メガネ８を掛けて両眼視検査をしている様子を示している。しかし、両眼視検査を行っていない場合には、偏光メガネ８は不要である。

　更に、視機能検査装置は、むき眼位検査を行う場合には、図２３に示すように、２台のプロジェクタ２Ａ，２Ｂからミラー３を介してドーム型スクリーン１Ａの略全面の広視野領域に、所定の映像提示解像度のむき眼位検査用視標（升目）及び被験者の操作により移動される矢印を表示する。このとき、視機能検査装置は、映像データに対して歪み補正処理を施して、歪みのない升目状のむき眼位検査用視標を表示する。また、視機能検査装置は、偏光メガネ８を介して被験者が右眼、左眼で分離して見ることができるようにする。これにより、視機能検査装置は、単眼及び両眼視下のむき眼位検査を行うことができる。

「視機能検査装置の操作インターフェース」
　つぎに、上述したように複数の視機能検査を行うことができる視機能検査装置の操作インターフェースについて説明する。

　各視機能検査は、図２４に示すように、当該視機能検査ごとに要求される患者（被験者）の操作と、当該視機能検査ごとに視機能検査装置が入力する必要がある操作内容とが予め決められている。視力検査は、被験者によってランドルト環の方向を指す操作がされる。このとき、視機能検査装置は、上、下、左、右という４方向操作を区別して入力する必要がある。視野検査は、被験者によって光点が見えるときにボタン操作がされる。このとき、視機能検査装置は、オフからオンとなるボタン操作を入力する必要がある。両眼視検査は、右眼用画像及び／又は左眼用画像を動かす操作がされる。このとき、視機能検査装置は、上、下、左、右という４方向操作と、回旋操作とを区別して入力する必要がある。眼位検査は、被験者が升目に沿って矢印を移動させる操作がされる。このとき、視機能検査装置は、上、下、左、右という４方向操作に加えて、斜め方向を組み合わせた合計で８方向の操作を区別して入力する必要がある。

　以上のように、視機能検査装置の操作インターフェースは、上記の４種類の視機能検査を行うとした場合には、上、下、左、右という４方向操作と斜め方向とを組み合わせた８方向操作と、ボタン入力操作と、回旋操作とを区別して入力する必要がある。この入力操作を実現する操作インターフェース（操作手段）１００は、例えば図２５に示すように構成される。

　操作インターフェース１００は、台部１０１と、操作入力部１０２と、押しボタン１０３と、回旋用ボタン１０４とを有する。なお、回旋用ボタン１０４は、図２５に示しているように、操作入力部１０２の側面に一つだけでも良く、操作入力部１０２の反対側の側面にもう一つ設けられていても良い。また、操作インターフェース１００は、図２６乃至図２８に示すように、操作入力部１０２に接続され、台部１０１の内部に端部が固定された中心軸１０５を備える。

　操作インターフェース１００は、図２６（ａ）に示すように、操作入力部１０２を右に傾倒させる操作によってＸ軸の正方向に動作する。また、操作インターフェース１００は、図２６（ｂ）に示すように、操作入力部１０２を左に傾倒させる操作によってＸ軸の負方向に動作する。操作インターフェース１００は、図２７（ａ）に示すように、操作入力部１０２を前に傾倒させる操作によってＹ軸の正方向に動作する。また、操作インターフェース１００は、図２７（ｂ）に示すように、操作入力部１０２を後ろに傾倒させる操作によってＹ軸の負方向に動作する。これにより、視機能検査装置は、操作インターフェース１００に対する、被験者の上、下、左、右という４方向操作を入力できる。また、視機能検査装置は、４方向に加えて、斜め方向にまで操作入力部１０２を可動にすれば、斜め方向とを組み合わせた８方向操作を入力できる。

　更に、操作インターフェース１００は、回旋用ボタン１０４が押圧操作されている場合において、中心軸１０５の傾倒操作がロックされた状態となる。この傾倒操作のロック状態において、操作インターフェース１００は、図２８に示すように、操作入力部１０２を回旋させることができる。図２８（ａ）には、操作入力部１０２が負方向の右方向に回旋する様子を示している。図２８（ｂ）には、操作入力部１０２が正方向に回旋する様子を示している。回旋量［θ］は、例えば、－３０度≦θ≦＋３０度であり、分解能は、０．１度である。これにより、視機能検査装置は、操作インターフェース１００に対する、被験者の回旋操作を入力できる。

　このような視機能検査装置は、図２９に示すような機能的な内部構成を有している。視機能検査装置は、操作インターフェース（操作手段）１００と接続された入力信号送信手段１１１と、信号記録手段１１２と、信号遮断手段１１３と、制御手段１１４とを備えている。

　操作インターフェース１００は、上述したように、視機能検査時に被験者により操作され、上下方向、左右方向、前後方向を含む３軸方向と、当該３軸方向に対する回転方向とのいずれかの方向が入力可能なものである。

　入力信号送信手段１１１は、操作インターフェース１００に対する操作に応じた操作信号を送信する。

　信号遮断手段１１３は、操作インターフェース１００に対する操作方向を特定し、入力信号送信手段１１１による所定の操作信号の送信を遮断する。すなわち、信号遮断手段１１３は、操作インターフェース１００に対する操作に対して信号出力を制限する制限手段である。

　信号記録手段１１２は、操作インターフェース１００が操作されることによって入力信号送信手段１１１から送信された操作信号を記録する。信号記録手段１１２に操作信号が記録される条件は、信号遮断手段１１３によって入力信号送信手段１１１から送信された操作信号が遮断されないことである。

　制御手段１１４は、視機能検査の種類に基づいて、制限手段である信号遮断手段１１３による所定の操作信号を遮断する信号送信条件を制御する。

　すなわち、制御手段１１４は、視力検査において、上、下、左、右という４方向の操作信号のみを入力信号送信手段１１１から信号記録手段１１２に送信させる。視野検査において、信号遮断手段１１３は、ボタン操作のみを入力信号送信手段１１１から信号記録手段１１２に送信させる。両眼視検査において、信号遮断手段１１３は、上、下、左、右という４方向の操作信号及び回旋による操作信号のみを、入力信号送信手段１１１から信号記録手段１１２に送信させる。眼位検査において、信号遮断手段１１３は、被験者が升目に沿って矢印を移動させる上、下、左、右及び斜め方向を組み合わせた合計で８方向の操作信号のみを入力信号送信手段１１１から信号記録手段１１２に送信させる。

　このように、視機能検査装置は、選択された視機能検査の種類に応じて、制御手段１１４が、信号遮断手段１１３による所定の操作信号を遮断する信号送信条件を制御する。これにより、視機能検査装置によれば、選択された視機能検査の種類に応じた操作信号のみを信号記録手段１１２に記録させることができる。したがって、視機能検査装置によれば、操作インターフェース１００に対して被験者が誤った操作をした場合であって、当該誤った操作による操作信号を生成しても、当該操作信号を遮断して誤操作が視機能検査結果として記録されることを回避できる。具体的には、視機能検査を行っていて、操作インターフェース１００を見ることができず誤操作が多い状況でも、視機能検査に対応した操作のみを記録できる。

　また、視機能検査装置は、図３０及び図３１に示すように、被験者による操作に応じて、操作インターフェース１００を所定の操作方向に動作させるための動作手段１１５及び動作固定手段１０６を備えていても良い。この動作機構は、操作インターフェース１００における台部１０１に内蔵されている。

　動作固定手段１０６は、図３０に示すように、中心軸１０５の動作方向を制限する制限手段である。動作手段１１５は、動作固定手段１０６を駆動するアクチュエータ等からなり、選択された視機能検査の種類に応じて動作固定手段１０６を駆動する。これにより、動作手段１１５は、方向操作ができず回旋操作のみが可能な状態と、上、下、左、右という４方向の操作が可能な状態と、上、下、左、右及び斜め方向を組み合わせた合計で８方向の操作が可能な状態との間で、中心軸１０５の状態を変更する。

　動作固定手段１０６は、例えば図３０に示すように、中心軸１０５の４方に配置されたストッパー１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄからなる。これらストッパー１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄは、動作手段１１５により中心軸１０５を中心として図３０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の状態が切り換えられる。

　方向操作ができず回旋操作のみが可能な状態とするとき、動作手段１１５は、図３０（ａ）に示すように、中心軸１０５に接するようにストッパー１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄを配置する。これにより、中心軸１０５は、中心から操作できない無可動状態（ロック）となる。

　上、下、左、右という４方向の操作が可能な状態とするとき、動作手段１１５は、図３０（ｂ）に示すように、中心軸１０５から離間するようにストッパー１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄを配置する。これにより、中心軸１０５は、４方向のみに操作可能な状態となる。

　上、下、左、右及び斜め方向を組み合わせた合計で８方向の操作が可能な状態とするとき、動作手段１１５は、図３０（ｃ）に示すように、図３０（ｂ）と比較して更に中心軸１０５から離間するようにストッパー１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄを配置する。これにより、中心軸１０５は、自由な方向に操作可能な状態となる。

　このように、視機能検査装置は、制御手段１１４によって、選択された視機能検査の種類に基づいて、動作手段１１５を動作させて動作固定手段１０６により中心軸１０５（操作手段）の操作を制限することができる。

　このような操作インターフェース１００を備えた視機能検査装置は、視機能検査の種類が選択されることに応じて、動作手段１１５が動作固定手段１０６を駆動する。これにより、視機能検査装置によれば、操作インターフェース１００に対して被験者が誤った操作ができない状態とし、視機能検査の種類に応じた視機能検査結果を記録することができる。

　また、上述した視機能検査装置においては、図３２に示すように、視機能検査をする時に、動作固定手段１０６である制限手段により制限された操作を解除する解除手段１１６を備えている。すなわち、操作インターフェース１００は、動作固定手段１０６により固定された中心軸１０５に対する操作を解除するために解除手段１１６を備えている。解除手段１１６は、例えば動作固定手段１０６を動作させる動作手段１１５の動作を解除する構造で構成されている。これにより、視機能検査しない時には操作を固定し、視機能検査時に操作に対する制限を解除できる。

　更に、視機能検査装置は、視機能検査の種類に応じて操作インターフェース１００に対する操作制限をパターン化して、制限パターンとして記憶しておくことが望ましい。この制限パターンは、図２４に示したように、視機能検査装置が実行できる視機能検査ごとの被験者の操作を制限するパターンである。視力検査の場合、制限パターンは、上、下、左、右という４方向の操作以外の操作である。視野検査の場合、制限パターンは、ボタン操作以外の操作である。両眼視検査の場合、制限パターンは、上、下、左、右という４方向の操作及び回旋操作以外の操作である。眼位検査の場合、制限パターンは、上、下、左、右及び斜め方向を組み合わせた合計で８方向の操作以外の操作である。そして、視機能検査装置は、制限パターンを設定し、当該制限パターン以外の正常な操作のみを記録する。

　このような視機能検査装置は、図３３に示すように、上述した視機能検査装置に加えて、制限パターン設定手段１１７と、制限パターン呼出手段１１８と、制限パターン保存手段１１９とを備える。

　制限パターン保存手段１１９は、上述の制限パターンがデータ化されて記憶されている。なお、制限パターンには、上述した視機能検査に対応する制限のみならず、更に他の視機能検査に対応する制限が含まれていても良く、更に追加及び変更ができるようにしても良い。

　制限パターン呼出手段１１８は、視機能検査の種類が選択されることに応じて、制限パターン保存手段１１９に記憶された視機能検査に対応した制限パターンを呼び出す。呼び出された制限パターンは、制限パターン設定手段１１７に供給される。

　制限パターン設定手段１１７は、制限パターン呼出手段１１８により呼び出された制限パターンを制御手段１１４に供給する。これにより、制御手段１１４は、信号遮断手段１１３を制御して、入力信号送信手段１１１から信号記録手段１１２に供給する操作信号を制限する。又は、制限パターン設定手段１１７は、制限パターンに基づいて動作手段１１５を動作させて、動作固定手段１０６を駆動しても良い。これによっても、制限パターン設定手段１１７は、誤操作ができないようにして、誤操作に基づく操作信号を出力することを回避できる。

　このような視機能検査装置によれば、検査項目ごとの操作制限内容をパターン化して設定しておくことで、いずれの視機能検査かを選択されると、それに対応して操作を制限することができる。

　なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

　例えば、上述した視機能検査装置では、第１映像を提示する場合には液晶ディスプレイ部１Ｂのみを用い、第２映像を表示させる場合には液晶ディスプレイ部１Ｂを用いずにプロジェクタ２Ａ，２Ｂを用いる場合について説明した。しかし、ドーム型スクリーン１Ａに映像を提示する場合には、プロジェクタ２Ａ，２Ｂ及び液晶ディスプレイ部１Ｂにより表示させても良い。また、ドーム型スクリーン１Ａ及び液晶ディスプレイ部１Ｂの双方を含む映像を提示する場合、プロジェクタ２Ａ，２Ｂ及び液晶ディスプレイ部１Ｂにより表示させても良い。この場合、第２映像の一部を液晶ディスプレイ部１Ｂにより表示させ、残りの一部をドーム型スクリーン１Ａに表示させる。

　また、上述した視機能検査装置では、投影手段としてのプロジェクタを単一のものとし、当該単一のプロジェクタのみにより第１映像、第２映像を投影しても良く、２つのプロジェクタを設けてそれぞれのプロジェクタにより第１映像、第２映像を投影しても良い。

　更に、上述した視機能検査装置は、被験者の視点位置を検出する構成を備えていても良く、当該視点位置の変化に追従して第１映像を提示する第１映像範囲を変更しても良い。

　本発明によれば、一台で複数の視機能検査を行う視機能検査装置の製造分野に利用することができる。

　１Ａ　ドーム型スクリーン
　１Ｂ　液晶ディスプレイ部
　２Ａ，２Ｂ　プロジェクタ
　３　ミラー
　５　固定機構
　６　載置台
　１１　スクリーン支持部
　１２，１３　アーム
　１４　固定部材
　１５　背面部
　２１　設置台
　２２　アーム
　３１　映像生成手段
　３２　映像提示領域設定手段
　３３　第１映像描画手段
　３４　第１映像提示手段
　３５　第２映像描画手段
　３６　第２映像提示手段

Claims (12)

1. 　複数の視機能を検査可能な視機能検査装置であって、
   　第１映像提示領域に第１映像を提示する第１映像提示手段と、
   　前記第１映像提示手段に表示する第１映像を描画する第１映像描画手段と、
   　前記第１映像提示領域の周辺を含む第２映像提示領域に第２映像を提示する第２映像提示手段と、
   　前記第２映像提示手段に表示する第２映像を描画する第２映像描画手段と、
   　前記第１映像描画手段及び第２映像描画手段により描画される映像を投影する少なくとも一つの投影手段と、
   　前記第１映像描画手段及び前記第２映像描画手段により描画される第１映像及び第２映像を含む映像データを生成する映像生成手段と、
   　前記映像生成手段で生成された映像データに対して、前記第１映像提示領域に表示される第１映像の第１映像範囲及び前記第２映像提示領域に表示される第２映像の第２映像範囲を設定する映像提示領域設定手段とを備え、
   　前記第１映像提示手段は、前記映像提示領域設定手段により設定された第１映像範囲の第１映像を第１視力にて視機能検査ができる分解能で表示し、前記第２映像提示手段は、前記映像提示領域設定手段により設定された第２映像範囲の第２映像を第２視力にて視機能検査ができる分解能で表示することを特徴とする視機能検査装置。
2. 　前記第２映像提示手段は、被験者の第２映像を見るための視野角が１２０度以上となる面積を有する凹面形状で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の視機能検査装置。
3. 　前記第１映像提示手段が、被験者の第１映像を見るための視野角が３０度以下となる面積を有する平面形状で形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の視機能検査装置。
4. 　被験者が第１映像又は第２映像を視認した場合に前記第１映像提示手段又は前記第２映像提示手段において当該第１映像又は第２映像を歪みなく観察させるために前記映像生成手段により生成された映像データに対して歪み補正をする歪み補正手段を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の視機能検査装置。
5. 　前記第１映像提示手段はＳＸＧＡ以上の解像度で第１映像を表示し、前記第２映像提示手段はＶＧＡ以上の解像度で第２映像を表示することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の視機能検査装置。
6. 　前記第１映像提示手段と前記第２映像提示手段との境界部分において、前記第１映像提示手段の内側から終端部に向かって映像分解能を次第に低下させ、前記第１映像提示手段の終端部に表示する映像分解能と前記第２映像提示手段に表示される映像分解能とを同等にするように、前記映像生成手段により生成された映像データを加工する映像加工手段を備えること特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の視機能検査装置。
7. 　前記映像生成手段により、被験者の左眼により観察される左眼用映像を提示する左眼用映像データ、被験者の右眼により観察される右眼用映像を提示する右眼用映像データを生成し、各映像データを分離して提示する両眼分離手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の視機能検査装置。
8. 　前記左眼用映像データ、前記右眼用映像データを特定の条件にて変化させることを特徴とする請求項７に記載の視機能検査装置。
9. 　視機能検査時に被験者により操作され、上下方向、左右方向、前後方向を含む３軸方向と、当該３軸方向に対する回転方向とのいずれかの方向が入力可能な操作手段と、
   　前記操作手段に対する操作に応じた操作信号を送信する入力信号送信手段と、
   　前記操作手段に対する操作方向を特定し、前記入力信号送信手段による所定の操作信号の送信を遮断する制限手段と、
   　前記視機能検査の種類に基づいて、前記制限手段による所定の操作信号を遮断する信号送信条件を制御する制御手段と
   　を備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の視機能検査装置。
10. 　視機能検査時に被験者により操作され、上下方向、左右方向、前後方向を含む３軸方向と、当該３軸方向に対する回転方向とのいずれかの方向が入力可能な操作手段と、
    　前記操作手段に対する操作に応じた操作信号を送信する入力信号送信手段と、
    　被験者による操作に応じて、前記操作手段を所定の操作方向に動作させる動作手段と、
    　前記動作手段により動作され、前記操作手段の操作を制限する制限手段と
    　前記視機能検査の種類に基づいて、前記動作手段により前記制限手段を動作させて、前記操作手段の操作を制限させる制御手段と
    　を備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の視機能検査装置。
11. 　前記視機能検査の種類と前記制限手段によって制限される操作方向との対応パターンを示す制限パターンを設定する制限パターン設定手段と、
    　前記制限パターン設定手段で設定された制限パターンを保存する制限パターン保存手段と、
    　前記制限パターン保存手段で保存された制限パターンを呼び出す制限パターン呼び出し手段とを備え、
    　前記制限手段は、前記制限パターン呼び出し手段で呼び出した制限パターンに従って前記操作手段の操作を制限することを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の視機能検査装置。
12. 　視機能検査をする時に、前記制限手段により制限された操作を解除する解除手段を備えることを特徴とする請求項１０又は１１記載の視機能検査装置。

Images