WO2012046763A1 - 眼位ずれ計測装置 - Google Patents

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WO2012046763A1
WO2012046763A1 PCT/JP2011/072972 JP2011072972W WO2012046763A1 WO 2012046763 A1 WO2012046763 A1 WO 2012046763A1 JP 2011072972 W JP2011072972 W JP 2011072972W WO 2012046763 A1 WO2012046763 A1 WO 2012046763A1
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WO
WIPO (PCT)
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eye
eye position
misalignment
subject
eyeball
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/072972
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English (en)
French (fr)
Inventor
河村　亮
弘子 小岩
紀芳 清水
Original Assignee
パナソニック株式会社
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
Application filed by パナソニック株式会社 filed Critical パナソニック株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/02—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
    • A61B3/028—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing visual acuity; for determination of refraction, e.g. phoropters
    • A61B3/0285—Phoropters

Definitions

  • the present invention relates to an eye misalignment measuring apparatus that measures the eye misalignment of a subject.
  • cover uncover test as a typical method for inspecting the presence or absence of a subject's oblique position and the direction of eye position shift in ophthalmology.
  • this cover / uncover test the field of view of either the right eye or the left eye of the subject is shielded with cardboard or the like, and the examiner visually observes the movement of the eye when the field of view is opened.
  • the act of covering the subject's field of view with cardboard or the like is performed manually by the inspector.
  • a large amblyopia is used as an inspection device used to diagnose the presence or absence of oblique positions.
  • This large amblyscope can present individual targets to the left and right eyes with a structure in which individual slides are inserted into the right and left eye lens barrels and the subject looks into each lens tube.
  • the examination using this large amblyopia is different from the cover-uncover test in the method of presenting the target.
  • the examiner visually diagnoses the movement of the eyeball of the subject even when a large amblyscope is used, similarly to the cover-uncover test.
  • Patent Documents 1 and 2 are also known as techniques for such an oblique or misalignment inspection.
  • the eye position inspection apparatus described in Patent Document 2 realizes a one-eye shielding effect without blocking the subject's field of view by projection or non-projection of gaze target projection means installed in a dark box housing. Furthermore, this eye position inspection apparatus images the eyeball by the imaging means and displays the eye state by the display means. Thus, the examiner does not directly observe the eyeball of the subject, but the examiner needs to visually diagnose the amount of eye misalignment while observing the image of the eyeball displayed on the display means.
  • the examiner In the cover / uncover test, the examiner needs to be present in front of the subject's eyes because the examiner's view is observed at the same time while manually shielding the subject's view. Will be blocked.
  • the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and provides an eye misalignment measuring apparatus that can measure eye misalignment in an environment where a subject is looking at the scenery of the outside world. For the purpose.
  • An eye misalignment measuring apparatus that solves the above-described problem is a visual field shielding unit that opens or shields a visual field in at least one of a right eye and a left eye of a subject, and the visual field is opened by the visual field shielding unit.
  • a visual field shielding unit that opens or shields a visual field in at least one of a right eye and a left eye of a subject, and the visual field is opened by the visual field shielding unit.
  • an eyeball photographing means for photographing the eyeball when shielded
  • an eye position measuring means for measuring the eye position based on an eyeball image photographed by the eyeball photographing means, and measurement when the visual field is cut off by the eye position measuring means.
  • Eye position deviation calculating means for calculating an eye position deviation amount, which is a difference amount between the first eye position and the second eye position measured when the field of view is released, is provided.
  • the eye misalignment measuring apparatus wherein the eye misalignment calculating means is based on the difference between the first eye position and the second eye position. It is characterized by detecting a direction.
  • the eye misalignment calculating means updates the eye misalignment calculation result at an arbitrary time interval.
  • the increase / decrease width of the eye position deviation in the time interval is calculated.
  • the eyeball photographing means is an infrared camera
  • the visual field shielding means is configured to display the visual field by an infrared filter. It is characterized by opening or shielding.
  • the eye misalignment measuring apparatus according to any one of the first to fourth inventions, wherein the fifth invention is a first gaze point changing means for changing the gaze position of the subject in the gaze direction of the subject.
  • the eye position deviation calculating means calculates the eye position deviation amount for each gazing point position changed by the first gazing point changing means.
  • the eye misalignment measuring apparatus determines the position of the gaze point of the subject in an upward direction, a downward direction, a left direction in the visual field of the subject,
  • a second gazing point changing unit that changes in a right direction or a combination direction of the respective directions, and the eye position deviation calculating unit includes the eye position deviation for each gazing point position changed by the second gazing point changing unit; An amount is calculated.
  • the eye misalignment measuring apparatus changes a display form including any of the size, brightness, and color of the gaze point of the subject. It is characterized by comprising a third gazing point changing means, wherein the eye position deviation calculating means calculates the eye position deviation amount for each display form of the gazing point changed by the third gazing point changing means.
  • the eye misalignment measuring apparatus according to any one of the first to seventh inventions, wherein the eighth invention includes illuminance measuring means for measuring spatial illuminance around the subject, The eye position deviation amount is calculated for each spatial illuminance measured by the illuminance measuring means.
  • the eye misalignment measuring apparatus according to any one of the first to eighth inventions, wherein the ninth invention is configured to change the field of view by the field shielding unit based on an eyeball image photographed by the eyeball photographing unit. It is characterized by comprising pupil diameter detecting means for detecting the pupil diameter when shut off or opened.
  • the eye misalignment measuring apparatus is an operation for opening or shielding the visual fields of the right eye and the left eye of the subject by the visual field shielding means.
  • the eyeball photographing means further includes an operation means for performing an operation of starting photographing in synchronization with both the right eye and the left eye of the subject, wherein the eye position measuring means is a right of the subject photographed by the eyeball photographing means.
  • the eye position of each of the eyes and the left eye is measured, and the eye position deviation calculating means calculates the amount of eye position deviation of each of the right eye and the left eye of the subject.
  • an eye position shift which is a difference amount between a first eye position measured by photographing an eyeball when the view is cut off and a second eye position measured by photographing the eyeball when the view is opened. Since the amount is calculated, it is possible to measure eye misalignment in an environment where the subject is looking at the scenery of the outside world.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an eye misalignment measuring apparatus shown as the first embodiment of the present invention.
  • 2A shows the eye position when the field of view is open
  • FIG. 2B shows the eye position when the field of view is blocked
  • FIG. 2C shows the eyeball when the field of view is opened again.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration when the visual field is opened in the eye misalignment measuring apparatus shown as the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a specific configuration when the visual field is shielded in the eye position deviation measuring apparatus shown as the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for measuring the amount of eye misalignment in the eye misalignment measuring apparatus shown as the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for measuring the amount of misalignment in the misalignment measuring apparatus shown as the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a specific configuration when the visual field is opened in the eye misalignment measuring apparatus shown as the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a specific configuration when the visual field is shielded in the eye position deviation measuring apparatus shown as the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a specific configuration when the visual field is shielded in the eye position shift measuring apparatus shown as the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of an eye misalignment measuring apparatus shown as the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a specific configuration when the visual field is opened in the eye misalignment measuring apparatus shown as the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for measuring the amount of misalignment in the misalignment measuring apparatus shown as the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of an eye misalignment measuring apparatus shown as the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a specific configuration when the visual field is opened in the eye misalignment measuring apparatus shown as the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a procedure for measuring
  • FIG. 13 is sectional drawing which shows a specific structure when the visual field is open
  • FIG. 14 is a plan view showing a state in which the gazing point is moved and displayed in the vertical and horizontal directions on the display in the eye misalignment measuring apparatus shown as the sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a functional configuration of the eye misalignment measuring apparatus shown as the seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a flowchart showing a procedure for measuring the amount of misalignment in the misalignment measuring apparatus shown as the eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a block diagram showing a functional configuration of an eye misalignment measuring apparatus shown as the ninth embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a functional configuration of the eye misalignment measuring apparatus shown as the tenth embodiment of the present invention.
  • the eye misalignment measuring apparatus shown as the first embodiment of the present invention is configured as shown in FIG. 1, for example.
  • This eye misalignment measuring device includes an eye position measuring unit 11, an eye misalignment calculating unit 12, a visual field shielding unit 2, and an eyeball photographing unit 3.
  • the eye position measurement unit 11 and the eye position deviation calculation unit 12 are included in the controller 1 including a microcomputer or the like.
  • this eye misalignment measuring apparatus has the eye position when the visual field of both eyes of the subject is open, and the one eye of the subject as shown in FIG. 2 (b). The eye position when the field of view is blocked is measured, and the movement amount of the eyeball is calculated as the eye position deviation amount D.
  • the eye misalignment measuring device is configured such that the eye position when the visual field of one eye of the subject is shielded and both eyes of the subject as shown in FIG. 2 (c). The eye position when the field of view is released is measured, and the movement amount of the eyeball is calculated as the eye position deviation amount D. Note that the eye misalignment measuring device only detects either the eye misalignment amount when the subject's field of view is shielded from the open state or the eye misalignment amount when the subject's field of view is unoccupied. There may be.
  • the visual field shielding unit 2 opens or shields the visual field in at least one of the right eye and the left eye of the subject.
  • the eyeball photographing unit 3 photographs the eyeball when the visual field is opened or shielded by the visual field shielding unit 2.
  • the eyeball image photographed by the eyeball photographing unit 3 is supplied to the controller 1.
  • the eye position measuring unit 11 measures the eye position based on the eyeball image photographed by the eyeball photographing unit 3.
  • the eye position measuring unit 11 binarizes the eyeball image captured by the eyeball capturing unit 3.
  • the eye position measurement unit 11 extracts a pupil region from the binarized eyeball image.
  • the eye position measurement unit 11 can extract the pupil region by separating (binarizing) the eyeball image into black and white.
  • the eye position measurement unit 11 extracts the pupil region with high accuracy by appropriately changing the binarization threshold. That is, in order to extract a black image region of a pupil whose color varies depending on individual differences, a binarization threshold is set so that only the black image region can be extracted. However, when the binarization threshold is set so that only a blacker image is extracted, the pupil diameter of the extracted pupil region becomes smaller. Conversely, if the binarization threshold is set so that an accurate pupil diameter can be extracted so that a white image area can also be extracted, the color value considered as black and the width of the shade increase, so the iris around the pupil Will be recognized as a black pupil region.
  • the boundary between the pupil and the iris can be more accurately output by changing the binarization threshold. That is, even if the color of the iris varies from person to person, the threshold value is set to a binarization threshold value that can correctly extract the boundary between the iris and the pupil.
  • the eye position measurement unit 11 sets the pupil region width in the eyeball image estimated based on a general pupil size in advance.
  • the eye position measurement unit 11 removes an area determined to be a pupil other than a preset pupil area.
  • a black object as much as the pupil exists in the captured image of the eyeball photographing unit 3, when binarization is performed on the captured image, that portion is also output as a black pupil region.
  • the eye position measurement unit 11 extracts from the pupil region an image region corresponding to eyelashes black, eye breaks, shadows, and dark blood vessels as much as the pupil reflected in the image captured by the eyeball photographing unit 3. Can be removed.
  • the eye position measurement unit 11 may perform processing such as circular approximation or elliptic approximation of the pupil region extracted from the eyeball image. Thereby, the eye position measurement part 11 can raise the precision which extracts a pupil area
  • the eye position measurement unit 11 acquires the maximum length as the pupil diameter in the pupil region extracted from the eyeball image, and the center position of the pupil diameter as the pupil center position. Then, the eye position measurement unit 11 measures the pixel coordinates of the pupil center position in the eyeball image as the eye position.
  • the eye misalignment calculating unit 12 calculates an eye misalignment amount that is a difference amount between the first eye position measured when the eye position measuring unit 11 blocks the view and the second eye position measured when the view is opened. calculate.
  • the eye position deviation calculation unit 12 calculates the difference between the eye position (pixel coordinates) when the visual field measured by the eye position measurement unit 11 is opened and the eye position (pixel coordinates) when the visual field is shielded. The amount of misalignment (pixel value) is calculated.
  • the actual size (mm) of the entire 23 photographed images can be calculated.
  • the actual size (mm) of one pixel can be calculated by dividing the actual size (mm) of the entire captured image of the camera 23 by the resolution of the captured image.
  • the eye misalignment calculation unit 12 can acquire the eye misalignment amount in the actual size (mm) by converting the number of pixels of the eye misalignment amount into the actual size (mm).
  • the eye position deviation measuring device is mounted with a fixing structure that can easily hold the eyeball position and a correction function when the eyeball position moves.
  • a marker such as a reflector is attached around the eyeball, or a Purkinje point is projected onto the eyeball surface. Accordingly, the positional relationship between the camera 23 and the eyeball can be maintained by using the marker or the Purkinje point as a reference point and correcting the captured image in a direction that cancels the movement amount when the reference point moves.
  • Such a misalignment measuring apparatus has a specific configuration as shown in FIG. 3, and is built by a half mirror 22 arranged in front of the subject, a camera 23, and a housing 21.
  • This misalignment measuring apparatus is configured such that a case 21 is formed in, for example, a glasses shape and is attached to a subject.
  • the eye position deviation measuring apparatus keeps the relative relationship between the eyeball position and the camera 23 constant.
  • the casing 21 is provided with a shielding plate 24 that is driven in the vertical direction.
  • the half mirror 22 is provided on the line of sight of the eyeball E of the subject when the subject wears the misalignment measuring device. The test subject can see the outside world through the half mirror 22.
  • the camera 23 includes the half mirror 22 as an imaging range and functions as the eyeball photographing unit 3.
  • the camera 23 photographs the eyeball E of the subject via the half mirror 22.
  • the camera 23 supplies the captured eyeball image to the controller 1.
  • the camera 23 is preferably placed outside the subject's field of view so as not to obstruct the subject's field of view, but if the camera 23 is placed outside the field of view, the eyeball cannot be photographed from the front, and the entire eyeball Difficult to shoot. Therefore, a half mirror 22 and an eyeball reflected on the half mirror 22 are photographed by the camera 23 inside the housing 21. Thereby, it is possible to acquire an eyeball image as if it was taken from the front position of the eyeball while the camera 23 is placed outside the field of view.
  • the shielding plate 24 is moved in the vertical direction with respect to the housing 21 and functions as the visual field shielding unit 2.
  • the opening / closing operation of the shielding plate 24 may be a user's manual structure or a mechanical structure by an actuator driving device.
  • the shielding plate 24 may be operated by a user's opening / closing operation, or may be provided with a mechanism for opening / closing at a preset time interval.
  • the shielding plate 24 is moved downward so as to open the field of view through the opening of the half mirror 22 and the casing 21.
  • the camera 23 can photograph the eyeball when the subject's field of view is opened.
  • the eye position measurement unit 11 of the controller 1 measures the eye position (second eye position) when the field of view is open based on the eyeball image captured by the camera 23.
  • the shielding plate 24 When the subject's field of view is shielded, the shielding plate 24 is moved upward so as to close the opening of the casing 21 as shown in FIG. At this time, the camera 23 can photograph the eyeball when the subject's field of view is blocked.
  • the eye position measurement unit 11 of the controller 1 measures the eye position (first eye position) at the time of visual field shielding based on the eyeball image captured by the camera 23.
  • the eye position deviation calculation unit 12 calculates an eye position deviation amount that is a difference amount between the first eye position measured when the visual field is cut off by the eye position measurement unit 11 and the second eye position measured when the visual field is opened. it can.
  • Such an eye misalignment measuring apparatus operates according to the procedure shown in FIG. 5 when actually measuring the eye misalignment amount of the subject.
  • step S1 the eye misalignment measuring device is installed in front of the subject, and the view of the subject is opened by the view shielding unit 2 (shielding plate 24).
  • the test subject stares at the gaze point arranged in front through the opening of the housing 21 and the half mirror 22. Thereby, a test subject's eye position is made into a predetermined initial position.
  • the eye misalignment measuring apparatus shields the subject's field of view by the field shielding unit 2. Specifically, the shielding plate 24 as the visual field shielding unit 2 is slid to close the opening of the housing 21. Thereby, when the subject has an oblique position, the eye position of the subject gradually changes from the initial position regulated in step S1.
  • the eye misalignment measuring apparatus photographs the eyeball of the subject by the eyeball photographing unit 3.
  • the eye position deviation measuring apparatus determines whether or not an operation for acquiring the eye position has been performed.
  • the eye position deviation measuring device causes the subject to measure his / her eye position (first eye position) after an arbitrary time when the subject is staring at the fixation point and the field of view is blocked.
  • This arbitrary time is the time when the eyeball stops moving after the eyeball moves when there is an oblique position. Therefore, the operation for acquiring the eyeball in step S4 is performed after the eye movement stops after an arbitrary time has elapsed.
  • the determination of whether or not the eye movement has stopped may be after an arbitrary time after the view is blocked, but the eye movement has stopped with reference to the eyeball images taken in step S3 and thereafter. May be determined. If the eye position acquisition operation has not been performed, the process returns to step S3 to continue photographing the eyeball. On the other hand, if an eye position acquisition operation has been performed, the process proceeds to step S5.
  • the eye position measurement unit 11 acquires the first eye position based on the eyeball image photographed in step S3.
  • the misalignment measuring device opens the subject's field of view through the field shielding unit 2 (shielding plate 24).
  • the test subject stares at the gaze point arranged in front through the opening of the housing 21 and the half mirror 22.
  • the subject's eye position starts to return to the initial position of the eye position for viewing the gazing point from the eye position shifted when the view is blocked.
  • the eye misalignment measuring apparatus shields the subject's field of view by the field shielding unit 2. Specifically, the shielding plate 24 as the visual field shielding unit 2 is slid to close the opening of the housing 21.
  • the eye misalignment measuring device photographs the eyeball of the subject by the eyeball photographing unit 3.
  • the eye position deviation measuring apparatus determines whether or not an operation for acquiring the eye position has been performed.
  • the eye position deviation measuring device causes the subject to measure the eye position (second eye position) any time after the subject is fixed and the field of view is opened in the state.
  • This arbitrary time is a time when the eyeball stops moving because the eyeball moves when there is an oblique position. Therefore, the operation for acquiring the eyeball in step S9 is performed after the eye movement stops after an arbitrary time has elapsed.
  • the determination of whether or not the eye movement has stopped may be after an arbitrary time after the field of view is released, but the eye movement has stopped referring to the eyeball images taken in step S7 and thereafter. May be determined.
  • the eye position deviation calculation unit 12 calculates the amount of eye position deviation from the difference between the first eye position acquired in step S5 and the second eye position acquired in step S9.
  • the eye position deviation measuring device outputs the amount of eye position deviation calculated in step S10.
  • the eye misalignment measuring apparatus may display the eye misalignment amount on a display (not shown), may print the eye misalignment amount by a printer (not shown), and may calculate the eye misalignment amount by sound from a speaker (not shown). It may be output.
  • the second eye position is measured after the first eye position is measured, and this measurement order is in accordance with the cover uncover test which is the current eye position test. Accordingly, the eye misalignment measuring apparatus may calculate the amount of eye misalignment by measuring the first eye position when the view is interrupted after measuring the second eye position when the view is opened.
  • the amount of eye misalignment which is the amount of difference from the position, is calculated.
  • the eye position shift can be measured in an environment where the subject looks at the scenery of the outside world. That is, in the eye position deviation measuring apparatus, in a state where the field of view is opened, it is possible to gaze at the scenery of the outside world with binocular vision as in daily life.
  • the second eye in a state closer to daily life, such as the eye position during daily life work such as work, driving, or housework, or the eye position due to changes in the brightness of the surrounding environment.
  • the position can be measured.
  • the misalignment measuring apparatus compared with a structure that measures both eyes like a large amblyopia, the apparatus can be miniaturized because it is realized with one eye measurement.
  • This eye misalignment measuring apparatus is the eye misalignment measuring apparatus in the first embodiment, and the eye misalignment calculating unit 12 determines the eye misalignment direction based on the difference between the first eye position and the second eye position. Is detected.
  • This eye position shift measuring apparatus recognizes the first eye position and the second eye position in the vertical direction and the horizontal direction (pixel coordinates) in the eyeball image.
  • the eye misalignment measuring apparatus obtains the eye misalignment direction by obtaining the difference between the vertical position and horizontal position of the first eye position and the vertical position and horizontal position of the second eye position. Can do.
  • the eye position deviation calculation unit 12 calculates the eye position movement direction measured by the eye position measurement unit 11 and calculates the eye position deviation direction. For example, from the first eye position when the field of view is shielded as shown in FIG. 2 (b) to the second eye position when the field of view is opened as shown in FIG. And the fact that the second eye position has moved leftward from the first eye position is calculated. Thereby, the eye position shift calculation unit 12 can calculate that the eye position is an oblique position that shifts to the outside of the eye when the view is blocked from the state where the view is opened.
  • the eye position deviation calculation unit 12 can calculate that the eye position is in the oblique position when the eye position shifts to the inside of the eye from the state where the field of view is opened to the state where the field of view is blocked. Further, the eye position deviation calculation unit 12 can calculate that the eye position is in the upper oblique position when the eye position is shifted to the upper side of the eye from the state where the field of view is opened to the state where the field of view is blocked. Further, the eye position deviation calculation unit 12 can also calculate that there is an oblique position in a mixed direction of the outer oblique position or the inner oblique position and the upper oblique position.
  • the eye misalignment measuring apparatus not only the eye misalignment amount but also the eye misalignment is measured by measuring the moving direction of the eye position from the state where the field of view is opened to the state where the field of view is blocked.
  • the displacement direction can be output.
  • the eye misalignment measuring apparatus can objectively diagnose the internal strabismus or the external strabismus when there is an oblique position, without determining the oblique position by visual inspection by the examiner.
  • This eye misalignment measuring apparatus is the eye misalignment measuring apparatus in the first embodiment or the second embodiment, and the eye misalignment calculating unit 12 updates the calculation result of the eye misalignment at an arbitrary time interval. The increase / decrease width of the eye position deviation in the time interval is calculated.
  • This eye position displacement measuring device calculates the amount of increase or decrease in eye position displacement amount at an arbitrary time interval according to the procedure shown in FIG.
  • step S21 similarly to step S1, the visual field of the subject is opened by the visual field shielding unit 2 (shielding plate 24).
  • the subject causes the gaze point arranged in front of the subject to fixate through the opening of the casing 21 and the half mirror 22.
  • step S22 similarly to step S2, the eye misalignment measuring apparatus shields the subject's field of view with the field shielding unit 2. Specifically, the shielding plate 24 as the visual field shielding unit 2 is slid to close the opening of the housing 21.
  • step S23 as in step S3, the eye position deviation measuring device images the eyeball of the subject by the eyeball imaging unit 3.
  • the eye position measurement unit 11 acquires the first eye position based on the eyeball image photographed in step S23.
  • step S25 the eye position deviation measuring apparatus determines whether or not an operation for acquiring the eye position has been performed. If an operation to open the field of view has been performed, the process proceeds to step S26, and if an operation to open the field of view has not been performed, the process returns to step S23 to repeat imaging of the eyeball and acquisition of the first eye position. .
  • the eye position deviation measuring apparatus can acquire the first eye position for each predetermined time by repeating the processes of steps S23 to S25 every predetermined time.
  • step S25 it is desirable that the process proceeds to step S26 after an arbitrary time when the subject is stared at the fixation point and the field of view is blocked.
  • This arbitrary time is a time when the eyeball stops moving because the eyeball moves when there is an oblique position. Therefore, the eyeball acquisition operation in step S25 is performed after an arbitrary time has elapsed and the eyeball movement has stopped.
  • the determination of whether or not the eye movement has stopped may be after an arbitrary time after the view is blocked, but the eye movement has stopped referring to the eyeball images taken in step S23 and thereafter. May be determined.
  • the eye misalignment measuring apparatus opens the subject's field of view through the field shielding unit 2 (shielding plate 24).
  • the test subject stares at the gaze point arranged in front through the opening of the housing 21 and the half mirror 22.
  • the eye position deviation measuring device images the eyeball of the subject by the eyeball imaging unit 3.
  • the eye position measurement unit 11 acquires the second eye position based on the eyeball image photographed in step S27.
  • the misalignment calculation unit 12 calculates the misalignment amount from the difference between the first eye position acquired in step S24 and the second eye position acquired in step S29.
  • the eye position deviation measuring device outputs the amount of eye position deviation calculated in step S29.
  • the eye position deviation amount is updated and output in real time.
  • the eye misalignment measuring apparatus may display the eye misalignment amount on a display (not shown), may print the eye misalignment amount by a printer (not shown), and may calculate the eye misalignment amount by sound from a speaker (not shown). It may be output.
  • the eye misalignment measuring apparatus may output the eye misalignment amount, the eye misalignment direction, and the state of open and occluded visibility.
  • the eye position shift measuring device can distinguish between a change in the eye position shift when the field of view is opened and a change in the eye position shift at the time of shielding.
  • the eye position measurement apparatus determines whether or not an operation for ending the eye position measurement has been performed.
  • the eye misalignment measuring apparatus ends the eye misalignment measurement after an arbitrary time when the subject is fixed at the gaze point and the field of view is opened.
  • This arbitrary time is a time when the eyeball stops moving because the eyeball moves when there is an oblique position.
  • the operation for ending the measurement of the misalignment in step S31 is performed after an arbitrary time has elapsed and the eye movement has stopped.
  • the determination of whether or not the eye movement has stopped may be after an arbitrary time after the field of view is released, but the eye movement has stopped with reference to the eyeball images taken in step S27 and thereafter. May be determined.
  • the process ends. If the eye misalignment measurement end operation has been performed, the process ends. If the eye misalignment measurement end operation has not been performed, the process returns to step S27. Thereby, the eye position deviation measuring apparatus can obtain the second eye position for each predetermined time and calculate the amount of eye position deviation by repeating the processing of step S27 to step S30 every predetermined time. . Thereby, the eye position deviation measuring device calculates the amount of eye position deviation which is a difference between the first eye position acquired last in step S24 and the second eye position acquired in step S28. As a result, the calculation result of the eye misalignment can be updated at an arbitrary time interval, and the increase / decrease width of the eye misalignment in the time interval can be calculated.
  • changes in the eye misalignment amount can be measured in real time. From the measurement result of the increase / decrease width of the amount of eye misalignment, it is possible to automatically detect the position where the eye position is stable when the eye misalignment occurs due to changes in the visibility and shielding.
  • the inspector determines whether the eye position is stable and performs eye position measurement, but according to the third embodiment. According to the eye misalignment measuring apparatus, it is automatically recognized that the eye position is stable (the movement has stopped). Thereby, it is possible to measure the misalignment using the stable eye position. For this reason, according to the misalignment measuring apparatus according to the third embodiment, the accuracy of the measurement result of the misalignment amount can be improved.
  • the eye position moving speed when the eye position deviation occurs can be calculated by comparing the time interval in steps S27 to S30 with the eye position deviation amount. The time change of the position can be observed.
  • the eye misalignment measuring apparatus shown as the fourth embodiment is configured as shown in FIG.
  • the eye position measurement apparatus differs from the above-described embodiment in that it includes an infrared camera 23 ′ as a camera and an infrared filter 24 ′ that allows only infrared light to pass through as a shielding plate.
  • an infrared filter 24 ′ is arranged on the eyeball side of the housing 21 so as to be movable in the vertical direction.
  • the half mirror 22 is provided with an infrared reflection filter 22a.
  • the infrared filter 24 ′ is downwardly opened so as to open the field of view through the opening of the half mirror 22 and the housing 21. Moved to.
  • the infrared camera 23 ' can photograph the eyeball when the subject's field of view is opened.
  • the eye position measurement unit 11 of the controller 1 measures the eye position (second eye position) when the field of view is open based on the eyeball image photographed by the infrared camera 23 '.
  • the infrared filter 24 ′ When the subject's field of view is shielded, the infrared filter 24 ′ is moved upward so as to close the opening of the housing 21 as shown in FIG. 8. At this time, the infrared camera 23 'can photograph the eyeball when the subject's field of view is blocked.
  • the eye position measurement unit 11 of the controller 1 measures the eye position (first eye position) when the field of view is blocked based on the eyeball image photographed by the infrared camera 23 '.
  • this eye position deviation measuring device may arrange infrared LEDs 25a and 25b in the vicinity of the eyeball E.
  • This misalignment measuring device emits light from the infrared LEDs 25a and 25b when measuring misalignment.
  • infrared light is irradiated to the eyeball E
  • the infrared light irradiated to the pupil part passes
  • the infrared light irradiated to the iris part is reflected
  • the infrared camera is passed through the infrared filter 24 ′ and the half mirror 22.
  • the eye position shift measuring device can acquire an infrared image including a clear pupil portion.
  • the eye position shift measuring device Like an abnormality, according to this eye position shift measuring device, the eye position which is the difference between the first eye position measured by the eye position measuring unit 11 when the view is cut off and the second eye position measured when the view is opened.
  • the amount of deviation can be calculated with high accuracy.
  • the eye misalignment measurement apparatus shown as the fifth embodiment is the eye misalignment measurement apparatus according to any one of the first to fourth embodiments, and as shown in FIG.
  • a gazing point changing unit 30 first gazing point changing means
  • the eye position deviation calculating unit 12 performs eye position deviation for each changed gaze point position. Calculate the amount.
  • the gaze point changing unit 30 supports the gaze object 41 with a support 42, and moves the gaze object 41 and the support 42 along the visual axis direction of the subject by the movable mechanism 43.
  • the movable mechanism 43 may be placed on the floor and may be manually operated by an inspector or may move the gaze object 41 by mechanical operation using a driving device such as a motor.
  • Such an eye position deviation measuring apparatus can simultaneously output the distance between the gaze object 41 moved by the movable mechanism 43 and the eyeball, the eye position deviation amount, the eye position deviation direction, and the time change of the eye position.
  • the eye position shift measuring device can measure the eye position shift according to the distance from the subject to the gazing point.
  • the gaze point distance may be confirmed visually by an inspector, or a measuring unit such as a distance sensor may be added separately.
  • such an eye misalignment measuring apparatus first gazes at a gaze object in step S ⁇ b> 40 by moving the movable mechanism 43 in the direction of the subject's line of sight, i.e., away from the subject or approaching the subject.
  • the position of the object 41 is set.
  • step S40 for example, the gaze point distance from the eyeball position is set to 33 cm. Then, the eye misalignment measurement apparatus performs the operations of steps S1 to S11 as in the first embodiment, and measures the eye misalignment amount in the myopia state. Thereafter, in step S40, for example, the gaze point distance is changed to 5 m from the eyeball position. Then, the eye misalignment measuring apparatus performs the operations of step S1 to step S11 as in the first embodiment, and measures the eye misalignment amount in the hyperopic state. As a result, the eye misalignment measuring apparatus can output both the eye misalignment amount in the myopia state and the eye misalignment amount in the hyperopia state.
  • the distance between the gazing point and the eyeball is changed by moving the gaze object 41 in the gaze direction of the subject, and the misalignment amount.
  • the eye misalignment measurement apparatus shown as the sixth embodiment is any one of the eye misalignment measurement apparatuses according to the first embodiment to the fifth embodiment.
  • the display 51 is provided.
  • the display 51 indicates the position of the subject's gazing point in an upward direction, a downward direction, a left direction, or a right direction in the subject's field of view, or a combination direction of each direction (oblique upper right direction, oblique lower right direction, oblique upper left direction). , In the diagonally lower left direction).
  • the eye position deviation calculation unit 12 calculates the eye position deviation amount for each gazing point position changed by the display 51.
  • the gaze point changing unit 30 shown in FIG. 10 corresponds to the display 51.
  • the display 51 is installed so that the center of the display 51 faces the subject. As a result, the visual line direction of the subject intersects with the substantially central portion of the display 51 at a right angle.
  • the display 51 has a gazing point 51 a intersecting the subject's line of sight, a gazing point A changed upward, and a gazing point B changed downward as shown in FIG. 14.
  • the gazing point C changed in the left direction or the gazing point D changed in the right direction is displayed.
  • the eye position shift measuring device can change the visual line direction of the subject by changing the display content of the display 51 so as to move the gazing point in the vertical and horizontal directions.
  • the positions of these gazing points A, B, C, and D may be determined by setting the center position (51a) of the display 51 as the origin and defining the distance and direction (up / down / left / right) from the origin.
  • the viewing angle from the eyeball may be defined and determined.
  • Such an eye position deviation measuring apparatus moves the gazing point in the vertical and horizontal directions by controlling the display content of the display 51 in step S40 shown in FIG.
  • the gazing point 51a facing the subject is displayed at the time of the first measurement of the eye position deviation.
  • the gazing point A changed upward from the subject is displayed.
  • the gazing point B changed downward from the subject is displayed.
  • the gazing point C changed in the left direction from the subject is displayed.
  • the gaze point D changed in the right direction from the subject is displayed.
  • the eye misalignment measurement apparatus in step S11 of FIG. 12, changes the eye misalignment amount, the eye misalignment direction, and the eye when the gazing point is changed upward, downward, leftward, or rightward.
  • the time change of the position can be output.
  • the display 51 can change the installation position in the line-of-sight direction while changing the gazing point upward, downward, leftward, or rightward.
  • the display 51 is attached instead of the gaze object 41, and the gaze point is moved in the line-of-sight direction by the movable mechanism 43.
  • the eye misalignment measuring apparatus moves the gazing point upward, downward, leftward, or rightward, and misaligns both in the nearsighted state and in the farsighted state. It is possible to acquire the amount, the eye misalignment direction, and the time change of the eye position.
  • the eye misalignment measuring apparatus shown as the seventh embodiment is the eye misalignment measuring apparatus according to any one of the first to sixth embodiments, and as shown in FIG.
  • the display 51 is provided as a third gazing point changing means for changing the display form including any of the colors.
  • the eye position deviation calculation unit 12 calculates the eye position deviation amount for each display mode of the gazing point changed by the display 51.
  • the gaze point changing unit 30 shown in FIG. 10 corresponds to the display 51.
  • the display 51 is installed so that the center of the display 51 faces the subject. As a result, the visual line direction of the subject intersects with the substantially central portion of the display 51 at a right angle.
  • the display 51 displays a gazing point of arbitrary size, brightness, and color on the screen of the display 51.
  • Such an eye position shift measuring apparatus changes the size, brightness, and color as the display form of the point of sight by controlling the display content of the display 51 in step S40 shown in FIG.
  • the display 51 can change the display form of the gazing point, change the gazing point in the upward direction, the downward direction, the left direction, or the right direction, and further change the installation position in the line-of-sight direction.
  • the display 51 is attached instead of the gaze object 41, the gaze point is moved in the vertical and horizontal directions, and the gaze point is moved in the gaze direction by the movable mechanism 43.
  • the eye misalignment measuring apparatus changes the display mode of the gazing point, moves the gazing point up and down, left and right, as in the fifth and sixth embodiments, and the eye in both the nearsighted state and the farsighted state. It is possible to acquire a positional shift amount, a visual shift direction, and a temporal change in the visual position.
  • the eye adjustment function such as miosis and dilation of the pupil diameter, and convergence and divergence works depending on the size, luminance, and color display form of the gazing point. It is possible to measure eye misalignment in a state where the adjustment function is activated. And according to this eye position shift measuring device, it is possible to simultaneously output the display form of the gazing point and the amount of eye position shift, the position of the eye position shift, and the time change of the eye position when the adjustment function for the display mode is activated. Can do. Therefore, according to this eye misalignment measuring apparatus, it is possible to measure the eye misalignment corresponding to the adjustment function that works according to the display mode of the point of sight.
  • the eye misalignment measuring apparatus shown as the eighth embodiment is the eye misalignment measuring apparatus according to any of the first to seventh embodiments, and measures the spatial illuminance around the subject as shown in FIG.
  • An illuminance measurement unit 60 is provided.
  • the misalignment calculating unit 12 calculates the misalignment amount for each spatial illuminance measured by the illuminance measuring unit 60.
  • such an eye misalignment measuring apparatus measures the illuminance around the casing 21 by the illuminance measuring unit 60 in step S50 before measuring the misalignment.
  • This illuminance is supplied to the controller 1.
  • the eye position deviation measuring apparatus performs the operations of steps S1 to S11.
  • the illuminance measured by the illuminance measurement unit 60 can be output together with the amount of eye position deviation.
  • the eye position deviation measuring apparatus can output the illuminance measured by the illuminance measurement unit 60 together with the amount of eye position deviation by changing the illuminance around the subject and performing the operations in steps S1 to S11.
  • the eye misalignment measuring apparatus changes the position of the point of gazing or the display form of the point of gazing as in the embodiment, and the amount of eye misalignment and the eye in both the myopic state and the hyperopic state. It is also possible to acquire the positional change direction and the temporal change of the eye position.
  • this misalignment measuring apparatus it is possible to measure the misalignment by measuring the ambient illuminance by the illuminance measuring unit 60, and measure the influence of the ambient illuminance on the misalignment. be able to.
  • the eye misalignment measurement apparatus shown as the ninth embodiment is any one of the eye misalignment measurement apparatuses according to the first embodiment to the eighth embodiment, and includes a pupil detection unit 11a as shown in FIG.
  • the pupil detection unit 13 is a function included in the eye position measurement unit 11.
  • the pupil detection unit 11 a detects the pupil diameter when the visual field shielding unit 2 blocks or opens the visual field based on the eyeball image photographed by the eyeball photographing unit 3. When obtaining the eye position, the pupil detection unit 11a obtains the maximum length in the pupil region extracted from the eyeball image as the pupil diameter.
  • the eye misalignment measuring apparatus can output the pupil diameter together with the eye misalignment.
  • this eye misalignment measuring apparatus can measure not only the eye misalignment when the field of view is blocked or released as described in the first embodiment, but also the size of the changed pupil diameter. Further, not only the gazing point position and distance described in the fifth embodiment but also the size of the changed pupil diameter can be measured. Further, not only the display position of the gazing point described in the sixth embodiment but also the size of the changed pupil diameter can be measured. Moreover, not only the eye position shift according to the change in the display mode of the gazing point described in the seventh embodiment, but also the size of the changed pupil diameter can be measured. Thereby, the eye position shift measuring device can check the eye state change in different external visual recognition situations.
  • this eye position deviation measuring device it is not a structure that looks into the cylinder and observes the outside world, but it is also possible to eliminate the disadvantage that the pupil diameter cannot be measured in a state close to everyday life due to a narrow field of view. .
  • the eye misalignment measuring apparatus shown as the tenth embodiment is the eye misalignment measuring apparatus according to any of the first to ninth embodiments, and as shown in FIG. 2 and two eyeball photographing units 3 are provided.
  • 18 includes a right-eye misalignment measuring device 100A and a left-eye misalignment measuring device 100B.
  • the eye misalignment measuring apparatus includes an operation unit 101 and a synchronization unit 102 connected to both the right eye misalignment measuring apparatus 100A and the left eye misalignment measuring apparatus 100B.
  • the operation unit 101 performs an operation for opening or shielding the visual field of each of the right eye and the left eye of the subject by the visual field shielding unit 2, and an operation for starting imaging by synchronizing both the right eye and the left eye of the subject by the eyeball photographing unit 3. Done.
  • the operation unit 101 includes, for example, two open / close buttons for separately controlling the visual field shielding units 2 of both the right-eye misalignment measuring apparatus 100A and the left-eye misalignment measuring apparatus 100B.
  • the operation unit 101 includes a shutter button for controlling the controllers 1 of both the right-eye misalignment measuring apparatus 100A and the left-eye misalignment measuring apparatus 100B in synchronization with the synchronizer 102.
  • the visual field shielding unit 2 of both the right eye misalignment measuring apparatus 100A and the left eye misalignment measuring apparatus 100B is opened by the operation unit 101. Keep it. From this point of time, when monitoring eye misalignment, the eye misalignment measuring apparatus operates the synchronization unit 102 by the operation unit 101, and the right eye misalignment measuring apparatus 100A and the left eye misalignment measuring apparatus 100B. Both of the controllers 1 are operated in synchronization to monitor the positions of both eyes.
  • the misalignment measuring apparatus switches only the visual field shielding unit 2 of the right eye misalignment measuring apparatus 100A from the open state to the closed state by the operation unit 101.
  • the misalignment measuring device switches only the visual field shielding unit 2 of the misalignment measuring device 100B for the left eye from the open state to the closed state using the operation unit 101, and the right eye
  • the visual field shielding unit 2 of the apparatus for measuring eye position deviation 100A is switched to the open state.
  • the eye position measurement units 11 of both the right eye misalignment measuring apparatus 100A and the left eye misalignment measuring apparatus 100B are respectively subjected to the right eye and the left eye of the subject imaged by both eyeball photographing units 3. Measure eye position. Further, the eye misalignment calculation unit 12 of both the right eye misalignment measuring apparatus 100A and the left eye misalignment measuring apparatus 100B can calculate the amount of misalignment of each of the right eye and the left eye of the subject. it can.
  • an eye misalignment measuring apparatus capable of measuring the eye misalignment in an environment where the subject is looking at the scenery of the outside world.

Abstract

　眼位ずれ計測装置は、被験者の右眼又は左眼の少なくとも一方において、視界を開放又は遮蔽する視界遮蔽部(2)と、視界遮蔽部(2)により視界を開放又は遮蔽した時の眼球を撮影する眼球撮影部(3)と、眼球撮影部(3)により撮影された眼球画像に基づいて眼位を計測する眼位計測部(11)と、眼位計測部(11)により視界を遮断した時に計測された第１眼位と視界を開放した時に計測された第２眼位との差分量である眼位ずれ量を算出する眼位ずれ算出部(12)とを備える。被験者が外界の景色を見ているような環境下において眼位ずれを計測することができる。

Description

眼位ずれ計測装置
　本発明は、被験者の眼位ずれを計測する眼位ずれ計測装置に関する。
　従来より、眼科において被験者の斜位の有無や眼位ずれの方向を検査する代表的な方法として、カバーアンカバーテストがある。このカバーアンカバーテストは、被験者の右眼又は左眼の何れか一方の視界を厚紙等で遮蔽し、視界を開放した時の眼の動きを検査者が目視で観察するものである。厚紙等で被験者の視界を覆う行為は、検査者の手動操作で実施される。
　このカバーアンカバーテストにおいては、視界を開放しても眼球に動きがない場合には正位と診断される。また、カバーアンカバーテストにおいては、視界を開放した時に眼球が内側に動いた場合には内斜位（潜伏内斜視）、眼球が外側に動いた場合には外斜位（潜伏外斜視）と診断される。
　斜位の有無の診断に使用される検査装置としては、大型弱視鏡が用いられている。この大型弱視鏡は、左右眼用の鏡筒に個別のスライドを挿入し、被験者が各鏡筒を覗き込む構造によって左右の眼に個別の視標を提示することができる。この大型弱視鏡を用いた検査は、視標の提示方法においてカバーアンカバーテストとは異なる。しかし、斜位の診断に関しては、カバーアンカバーテストと同様に、大型弱視鏡を用いても、被験者の眼球の動きを検査者が目視によって診断している。
　このような斜位や眼位ずれの検査における技術としては、下記の特許文献１，２に記載されたものも知られている。
　特許文献１に記載された瞳孔間距離計では、液晶ディスプレイによる表示パターンを制御することによって片眼遮蔽効果を実現し、斜位や斜視の有無を検査する手法が提案されている。この手法においても、検査者が被験者の眼球の動きを目視で観察しながら眼位を診断している。
　特許文献２に記載された眼位検査装置は、暗箱ハウジング内に設置された注視目標投影手段の投影又は非投影によって被験者の視界を遮ることなく片眼遮蔽効果を実現している。さらに、この眼位検査装置は、撮像手段によって眼球を撮影し、表示手段によって眼の状態を表示する。これにより、検査者は被験者の眼球を直接目視することはないが、検査者は、表示手段に表示された眼球の映像を観察しながら、眼位ずれの量を目視で診断する必要がある。
特開平１－１５８９３４号公報 特許第１８７０１１１号
　しかしながら、上述した従来の技術では、斜位の有無や眼位ずれ量を検査者の目視によって診断しているので、斜位の判断や眼位ずれ量の計測にバラツキがあった。
　また、カバーアンカバーテストでは、手作業で被験者の視界を遮蔽しながら、同時に被験者の眼球の動きを観察するため、検査者が被験者の眼前に存在する必要があり、検査者自身が被験者の視界を遮ってしまう。
　更に、大型弱視鏡を用いても、被験者が鏡筒に挿入されたスライドを覗き込んで観察する構造のため、外界の景色を見ることができない。
　更に、特許文献１，２に記載された技術では、液晶ディスプレイや投影手段を用いて片眼遮蔽効果を実現しているため、液晶ディスプレイや投影手段によって外界の景色が遮断されてしまう。
　以上より、上述した斜位の検査方法では、日常生活の視界状態で、被験者が外界の景色を見た状態で、斜位の有無や眼位ずれの量及び方向を検査することができないという問題がある。
　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、被験者が外界の景色を見ているような環境下において眼位ずれを計測することができる眼位ずれ計測装置を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決する第１の発明に係る眼位ずれ計測装置は、被験者の右眼又は左眼の少なくとも一方において、視界を開放又は遮蔽する視界遮蔽手段と、前記視界遮蔽手段により視界を開放又は遮蔽した時の眼球を撮影する眼球撮影手段と、前記眼球撮影手段により撮影された眼球画像に基づいて眼位を計測する眼位計測手段と、前記眼位計測手段により視界を遮断した時に計測された第１眼位と視界を開放した時に計測された第２眼位との差分量である眼位ずれ量を算出する眼位ずれ算出手段とを備えることを特徴とするものである。
　第１の発明に係る眼位ずれ計測装置であって、第２の発明は、前記眼位ずれ算出手段は、前記第１眼位と前記第２眼位との差分に基づいて、眼位ずれ方向を検出することを特徴とする。
　第１の発明又は第２の発明に係る眼位ずれ計測装置であって、第３の発明は、前記眼位ずれ算出手段は、前記眼位ずれの算出結果を任意の時間間隔で更新し、当該時間間隔における眼位ずれの増減幅を算出することを特徴とする。
　第１の発明乃至第３の発明の何れかに係る眼位ずれ計測装置であって、第４の発明は、前記眼球撮影手段が赤外線カメラであり、前記視界遮蔽手段は、赤外線フィルタにより視界を開放又は遮蔽することを特徴とする。
　第１の発明乃至第４の発明の何れかに係る眼位ずれ計測装置であって、第５の発明は、被験者の注視点位置を、当該被験者の視線方向において変更する第１注視点変更手段を備え、前記眼位ずれ算出手段は、前記第１注視点変更手段により変更された注視点位置ごとに前記眼位ずれ量を算出することを特徴とする。
　第１の発明乃至第５の発明の何れかに係る眼位ずれ計測装置であって、第６の発明は、被験者の注視点位置を、当該被験者の視界における上方向、下方向、左方向、右方向、又は前記各方向の組み合わせ方向において変更する第２注視点変更手段を備え、前記眼位ずれ算出手段は、前記第２注視点変更手段により変更された注視点位置ごとに前記眼位ずれ量を算出することを特徴とする。
　第１の発明乃至第６の発明の何れかに係る眼位ずれ計測装置であって、第７の発明は、被験者の注視点の大きさ、輝度、色の何れかを含む表示形態を変更する第３注視点変更手段を備え、前記眼位ずれ算出手段は、前記第３注視点変更手段により変更された注視点の表示形態ごとに前記眼位ずれ量を算出することを特徴とする。
　第１の発明乃至第７の発明の何れかに係る眼位ずれ計測装置であって、第８の発明は、被験者周辺の空間照度を計測する照度計測手段を備え、前記眼位ずれ算出手段は、前記照度計測手段により計測された空間照度ごとに前記眼位ずれ量を算出することを特徴とする。
　第１の発明乃至第８の発明の何れかに係る眼位ずれ計測装置であって、第９の発明は、前記眼球撮影手段により撮影された眼球画像に基づいて、前記視界遮蔽手段で視界を遮断又は開放した時の瞳孔径を検出する瞳孔径検出手段を備えることを特徴とする。
　第１の発明乃至第９の発明の何れかに係る眼位ずれ計測装置であって、第１０の発明は、前記視界遮蔽手段による被験者の右眼及び左眼それぞれの視界を開放又は遮蔽する操作、前記眼球撮影手段により被験者の右眼及び左眼の双方を同期して撮影開始する操作が行われる操作手段を更に備え、前記眼位計測手段は、前記眼球撮影手段により撮影された被験者の右眼及び左眼それぞれの眼位を計測し、前記眼位ずれ算出手段は、被験者の右眼及び左眼それぞれの眼位ずれ量を算出することを特徴とする。
　本発明によれば、視界を遮断した時に眼球を撮影して計測された第１眼位と視界を開放した時に眼球を撮影して計測された第２眼位との差分量である眼位ずれ量を算出するので、被験者が外界の景色を見ているような環境下において眼位ずれを計測することができる。
図１は、本発明の第１実施形態として示す眼位ずれ計測装置の機能的な構成を示すブロック図である。 図２は、（ａ）視界が開放しているときの眼位を示し、（ｂ）は視界を遮蔽したときの眼位を示し、（ｃ）は再度視界を開放したときの眼球を示す。 図３は、本発明の第１実施形態として示す眼位ずれ計測装置において、視界を開放しているときの具体的な構成を示す断面図である。 図４は、本発明の第１実施形態として示す眼位ずれ計測装置において、視界を遮蔽しているときの具体的な構成を示す断面図である。 図５は、本発明の第１実施形態として示す眼位ずれ計測装置における眼位ずれ量の計測手順を示すフローチャートである。 図６は、本発明の第３実施形態として示す眼位ずれ計測装置における眼位ずれ量の計測手順を示すフローチャートである。 図７は、本発明の第４実施形態として示す眼位ずれ計測装置において、視界を開放しているときの具体的な構成を示す断面図である。 図８は、本発明の第４実施形態として示す眼位ずれ計測装置において、視界を遮蔽しているときの具体的な構成を示す断面図である。 図９は、本発明の第４実施形態として示す眼位ずれ計測装置において、視界を遮蔽しているときの具体的な構成を示す断面図である。 図１０は、本発明の第５実施形態として示す眼位ずれ計測装置の機能的な構成を示すブロック図である。 図１１は、本発明の第５実施形態として示す眼位ずれ計測装置において、視界を開放しているときの具体的な構成を示す断面図である。 図１２は、本発明の第５実施形態として示す眼位ずれ計測装置における眼位ずれ量の計測手順を示すフローチャートである。 図１３は、本発明の第６実施形態として示す眼位ずれ計測装置において、視界を開放しているときの具体的な構成を示す断面図である。 図１４は、本発明の第６実施形態として示す眼位ずれ計測装置において、ディスプレイ上に注視点を上下左右方向に移動させて表示した状態を示す平面図である。 図１５は、本発明の第７実施形態として示す眼位ずれ計測装置の機能的な構成を示すブロック図である。 図１６は、本発明の第８実施形態として示す眼位ずれ計測装置における眼位ずれ量の計測手順を示すフローチャートである。 図１７は、本発明の第９実施形態として示す眼位ずれ計測装置の機能的な構成を示すブロック図である。 図１８は、本発明の第１０実施形態として示す眼位ずれ計測装置の機能的な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。
　［第１実施形態］
　本発明の第１実施形態として示す眼位ずれ計測装置は、例えば図１に示すように構成される。この眼位ずれ計測装置は、眼位計測部１１、眼位ずれ算出部１２、視界遮蔽部２、及び、眼球撮影部３を含む。眼位計測部１１及び眼位ずれ算出部１２は、マイクロコンピュータ等からなるコントローラ１に含まれる。
　この眼位ずれ計測装置は、図２（ａ）に示すように、被験者の両眼の視界が開放されている時の眼位と、図２（ｂ）に示すように、被験者の片眼の視界が遮蔽された時の眼位を計測し、眼球の移動量を眼位ずれ量Ｄとして算出する。また、この眼位ずれ計測装置は、図２（ｂ）に示すように、被験者の片眼の視界が遮蔽された時の眼位と、図２（ｃ）に示すように、被験者の両眼の視界が開放された時の眼位を計測し、眼球の移動量を眼位ずれ量Ｄとして算出する。なお、眼位ずれ計測装置は、被験者の視界を開放した状態から遮蔽した時の眼位ずれ量、被験者の視界を遮蔽した状態から開放した時の眼位ずれ量の何れかを検出するのみであっても良い。
　視界遮蔽部２は、被験者の右眼又は左眼の少なくとも一方において、視界を開放又は遮蔽する。
　眼球撮影部３は、視界遮蔽部２により視界を開放又は遮蔽した時の眼球を撮影する。眼球撮影部３により撮影された眼球画像はコントローラ１に供給される。
　眼位計測部１１は、眼球撮影部３により撮影された眼球画像に基づいて眼位を計測する。眼位計測部１１は、眼球撮影部３により撮影された眼球画像を二値化処理する。眼位計測部１１は、二値化処理された眼球画像から、瞳孔領域を抽出する。ここで、眼球画像において瞳孔部分が最も暗いため、眼位計測部１１は、眼球画像を白黒に分離（二値化）することにより瞳孔領域を抽出することができる。
　眼位計測部１１は、二値化の閾値を適切に変更することによって、高精度に瞳孔領域を抽出する。すなわち、個人差によって色が異なる瞳孔の黒色画像領域を抽出するために、当該黒色画像領域のみを抽出できるように二値化閾値を設定する。しかしながら、より黒い画像のみを抽出するように二値化閾値を設定した場合には、抽出された瞳孔領域の瞳孔径が小さくなる。逆に、正確な瞳孔径を抽出するよう、白寄りの画像領域も抽出できるように二値化閾値を設定すると、黒とみなすカラー値や濃淡の幅が広がるために、瞳孔の周辺にある虹彩を含めた画像領域を黒い瞳孔領域として認識してしまう。この虹彩の色や濃さには個人差があるため、二値化閾値を変更することで瞳孔と虹彩の境界をより正確に出力することができる。つまり、個人によって虹彩の色味が異なっていても、当該虹彩と瞳孔との境界を正しく抽出できる二値化閾値に設定する。
　また、眼位計測部１１は、瞳孔領域以外の領域を抽出した場合は、一般的な瞳孔の大きさに基づいて推測される眼球画像内における瞳孔領域幅を予め設定しておく。眼位計測部１１は、予め設定した瞳孔領域以外において瞳孔と判断された領域を除去する。眼球撮影部３の撮影画像の中に瞳孔と同じくらい黒い物体が存在した場合、当該撮影画像に対して二値化をしたときに、その部分も黒い瞳孔領域として出力してしまう。これに対し、この眼位計測部１１は、眼球撮影部３の撮影画像に映ってしまう瞳孔と同じくらい黒いまつげ、眼の切れ目、影、濃い色の血管に対応する画像領域を、瞳孔領域から除去できる。
　更に、眼位計測部１１は、瞳孔領域がほぼ円形又は楕円形であることから、眼球画像から抽出された瞳孔領域を円形近似又は楕円近似したりする等の処理も行っても良い。これにより、眼位計測部１１は、眼球画像から瞳孔領域を抽出する精度を上げることができる。
　眼位計測部１１は、眼球画像から抽出された瞳孔領域において、極大長を瞳孔径とし、その瞳孔径の中心位置を瞳孔中心位置として取得する。そして、眼位計測部１１は、当該眼球画像における瞳孔中心位置のピクセル座標を、眼位として計測する。
　眼位ずれ算出部１２は、眼位計測部１１により視界を遮断した時に計測された第１眼位と視界を開放した時に計測された第２眼位との差分量である眼位ずれ量を算出する。眼位ずれ算出部１２は、眼位計測部１１で計測された視界を開放した時の眼位（ピクセル座標）と、視界を遮蔽した時の眼位（ピクセル座標）の差分を取ることにより、眼位ずれ量（ピクセル値）を算出する。
　この眼位ずれ計測装置において、図３におけるカメラ２３とハーフミラー２２と眼球との間の光軸の長さ（カメラ２３と眼球表面との距離）と、カメラ２３の撮影画角とから、カメラ２３の撮影画像全体の実寸（mm）が算出できる。そして、カメラ２３の撮影画像全体の実寸（mm）を撮影画像の解像度で除して、１ピクセルが占める実寸（mm）が算出できる。眼位ずれ算出部１２は、眼位ずれ量のピクセル数を実寸（mm）に単位変換することで、眼位ずれ量を実寸（mm）で取得することができる。
　眼位ずれ量は視界の開放時の眼位と遮蔽時の眼位との差分で算出するため、視界開放時と視界遮蔽時の両方でカメラ２３と眼球との位置関係が保持される必要がある。そこで、眼位ずれ計測装置には、眼球位置を保持しやすいような固定構造や、眼球位置が動いた場合の補正機能が実装されていることが望ましい。眼球位置の補正機能の一例としては、眼球の周辺に反射板などのマーカーを取り付けたり、眼球表面にプルキニエ点を投影したりする。これにより、マーカーやプルキニエ点を基準点として用い、基準点が移動した場合にその移動量を打ち消す方向に撮影画像を補正することで、カメラ２３と眼球の位置関係を保持することができる。
　このような眼位ずれ計測装置は、具体的な構成を図３に示すように、被験者の目前に配置されたハーフミラー２２と、カメラ２３と筐体２１によって内蔵して構成される。この眼位ずれ計測装置は、例えばメガネ型に筐体２１が成形され、被験者に装着されるように構成されている。これにより眼位ずれ計測装置は、眼球位置とカメラ２３との相対関係を一定に保持している。また、筐体２１には、上下方向に駆動する遮蔽板２４が備えられている。
　ハーフミラー２２は、被験者が眼位ずれ計測装置を装着したときに、被験者の眼球Ｅの視線上に設けられている。被験者は、ハーフミラー２２を介して外界を見ることができるようになる。
　カメラ２３は、ハーフミラー２２を撮像範囲として含み、眼球撮影部３として機能する。カメラ２３は、ハーフミラー２２を介して被験者の眼球Ｅを撮影する。カメラ２３は、撮影した眼球画像をコントローラ１に供給する。カメラ２３は、被験者の視界を遮らないように、被験者の視界の外側に配置することが望ましいが、カメラ２３を視界の外側に配置すると、眼球を正面から撮影することができず、眼球全体を撮影することが難しい。そこで、筐体２１の内部にハーフミラー２２、ハーフミラー２２に映った眼球をカメラ２３により撮影する。これにより、カメラ２３を視界の外側に配置しながら、あたかも眼球の正面位置から撮影したかのような眼球画像が取得できる。
　遮蔽板２４は、筐体２１に対して上下方向に移動され、視界遮蔽部２として機能する。遮蔽板２４の開閉動作は、ユーザの手動構造でもよく、アクチュエータの駆動装置による機械構造でもよい。機械構造の場合は、遮蔽板２４はユーザの開閉操作で作動させてもよく、予め設定された時間間隔で開閉する仕組みを備えていても良い。
　被験者によってハーフミラー２２を介して注視点を見させる場合には、ハーフミラー２２及び筐体２１の開口部を介して視界を開放するよう、遮蔽板２４は下方向に移動される。このとき、カメラ２３は、被験者の視界を開放した時の眼球を撮影できる。コントローラ１の眼位計測部１１は、カメラ２３によって撮影された眼球画像に基づいて、視界開放時の眼位（第２眼位）を計測する。
　被験者の視界を遮蔽する場合には、図４に示すように、筐体２１の開口部を塞ぐよう、遮蔽板２４は上方向に移動される。このとき、カメラ２３は、被験者の視界を遮蔽した時の眼球を撮影できる。コントローラ１の眼位計測部１１は、カメラ２３によって撮影された眼球画像に基づいて、視界遮蔽時の眼位（第１眼位）を計測する。
　これによって、眼位ずれ算出部１２は、眼位計測部１１により視界遮断時に計測された第１眼位と視界開放時に計測された第２眼位との差分量である眼位ずれ量を算出できる。
　このような眼位ずれ計測装置は、実際に被験者の眼位ずれ量を計測するときには、図５に示す手順に従って動作する。
　先ずステップＳ１において、眼位ずれ計測装置は被験者の目前に設置され、視界遮蔽部２（遮蔽板２４）によって被験者の視界を開放する。この状態において、被験者は、筐体２１及びハーフミラー２２の開口を介して、正面に配置された注視点を固視させる。これにより、被験者の眼位位置を所定の初期位置にさせる。
　次のステップＳ２において、眼位ずれ計測装置は、視界遮蔽部２によって被験者の視界を遮蔽する。具体的には、視界遮蔽部２としての遮蔽板２４をスライドさせて、筐体２１の開口を塞ぐ。これにより、被験者の眼位は、当該被験者に斜位がある場合、ステップＳ１にて規制した初期位置から次第に変化することとなる。
　次のステップＳ３において、眼位ずれ計測装置は、眼球撮影部３により被験者の眼球を撮影する。
　次のステップＳ４において、眼位ずれ計測装置は、眼位を取得する操作がされたか否かを判定する。このとき、眼位ずれ計測装置は、被験者に注視点を固視させて状態で視界を遮蔽した任意の時間後に眼位（第１眼位）を計測させる。この任意の時間は、斜位がある場合には眼球が動いてから眼球の運動が停止する時間である。したがって、ステップＳ４の眼球取得の操作は、任意の時間が経過して眼球運動が停止した後に行われる。この眼球運動が停止したか否かの判断は、視界を遮蔽した後の任意の時間後であっても良いが、ステップＳ３以降で撮影している眼球画像を参照して眼球運動が停止したことを判定しても良い。眼位取得の操作がされていない場合にはステップＳ３に処理を戻して、眼球の撮影を継続する。一方、眼位取得の操作がされた場合にはステップＳ５に処理を進める。
　次のステップＳ５において、眼位計測部１１により、ステップＳ３にて撮影している眼球画像に基づいて、第１眼位を取得する。
　次のステップＳ６において、眼位ずれ計測装置は、視界遮蔽部２（遮蔽板２４）によって被験者の視界を開放する。この状態において、被験者は、筐体２１及びハーフミラー２２の開口を介して、正面に配置された注視点を固視させる。これにより被験者の眼位は、当該被験者に斜位がある場合、視界遮蔽時にずれた眼位から、注視点を見るための眼位の初期位置に戻りはじめることとなる。
　次のステップＳ７において、眼位ずれ計測装置は、視界遮蔽部２によって被験者の視界を遮蔽する。具体的には、視界遮蔽部２としての遮蔽板２４をスライドさせて、筐体２１の開口を塞ぐ。
　次のステップＳ８において、眼位ずれ計測装置は、眼球撮影部３により被験者の眼球を撮影する。
　次のステップＳ９において、眼位ずれ計測装置は、眼位を取得する操作がされたか否かを判定する。このとき、眼位ずれ計測装置は、被験者に注視点を固視させて状態で視界を開放した任意の時間後に眼位（第２眼位）を計測させる。この任意の時間は、斜位がある場合には眼球が動くために、眼球の運動が停止する時間である。したがって、ステップＳ９の眼球取得の操作は、任意の時間が経過して眼球運動が停止した後に行われる。この眼球運動が停止したか否かの判断は、視界を開放した後の任意の時間後であっても良いが、ステップＳ７以降で撮影している眼球画像を参照して眼球運動が停止したことを判定しても良い。
　次のステップＳ１０において、眼位ずれ算出部１２は、ステップＳ５にて取得した第１眼位と、ステップＳ９にて取得した第２眼位との差分から眼位ずれ量を算出する。
　次のステップＳ１１において、眼位ずれ計測装置は、ステップＳ１０にて算出した眼位ずれ量を出力する。眼位ずれ計測装置は、例えば、図示しないディスプレイによって眼位ずれ量を表示させても良く、図示しないプリンタによって眼位ずれ量を印刷しても良く、図示しないスピーカによって音声で眼位ずれ量を出力しても良い。
　なお、第１眼位を計測した後に第２眼位を計測しているが、この計測順番は、現行の眼位検査であるカバーアンカバーテストに従ったものである。したがって、眼位ずれ計測装置は、視界を開放した時の第２眼位を計測した後に、視界を遮断した時の第１眼位を計測して、眼位ずれ量を算出しても良い。
　以上説明したように、この眼位ずれ計測装置によれば、視界を遮断した時に眼球を撮影して計測された第１眼位と視界を開放した時に眼球を撮影して計測された第２眼位との差分量である眼位ずれ量を算出する。これにより、被験者が外界の景色を見ているような環境下において眼位ずれを計測することができる。すなわち、眼位ずれ計測装置において、視界を開放する状態では、日常生活と同様に外界の景色を両眼視で注視することができる。このため、眼位ずれ計測装置によれば、仕事や運転、家事など日常生活の作業時における眼位や、周囲環境の明るさの変化による眼位など、より日常生活に近い状態で第２眼位を計測することができる。また、眼位ずれ計測装置によれば、大型弱視鏡のように両眼を計測する構造に比べ、片眼の計測で実現するため、装置を小型化できる。
　［第２実施形態］
　つぎに、第２実施形態に係る眼位ずれ計測装置について説明する。なお、上述の第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
　この眼位ずれ計測装置は、第１実施形態における眼位ずれ計測装置であって、眼位ずれ算出部１２によって、第１眼位と第２眼位との差分に基づいて、眼位ずれ方向を検出するものである。この眼位ずれ計測装置は、第１眼位及び第２眼位を、眼球画像における縦方向及び横方向（ピクセル座標）において認識する。そして、眼位ずれ計測装置は、第１眼位の縦方向位置及び横方向位置と、第２眼位の縦方向位置及び横方向位置との差分を求めることによって、眼位ずれ方向も求めることができる。
　眼位ずれ算出部１２は、眼位計測部１１により計測された眼位の移動方向を算出して、眼位ずれ方向を算出する。例えば図２（ｂ）のように視界を遮蔽したときの第１眼位から、図２（ｃ）のように視界を開放した第２眼位のように眼位ずれ量がＤとなったことを算出すると共に、第１眼位から左方向に第２眼位が移動したことを算出する。これにより、眼位ずれ算出部１２は、視界を開放した状態から視界を遮蔽した状態となることによって眼位が眼の外側にずれる外斜位であることを算出できる。
　また、眼位ずれ算出部１２は、視界を開放した状態から視界を遮蔽した状態となることによって眼位が眼の内側にずれる場合には、内斜位であることを算出できる。更に、眼位ずれ算出部１２は、視界を開放した状態から視界を遮蔽した状態となることによって眼位が眼の上側にずれる場合には、上斜位であることを算出できる。更に、眼位ずれ算出部１２は、外斜位又は内斜位と、上斜位との混合した方向に斜位があることも算出できる。
　以上のように、この眼位ずれ計測装置によれば、視界を開放した状態から視界を遮蔽した状態となることによって眼位の移動方向を計測することにより、眼位ずれ量のみならず、眼位ずれ方向を出力することができる。これにより、眼位ずれ計測装置は、検査者の目視で斜位を判定することなく、斜位がある場合に内斜視か外斜視を客観的に診断することができる。
　［第３実施形態］
　つぎに、第３実施形態に係る眼位ずれ計測装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
　この眼位ずれ計測装置は、第１実施形態又は第２実施形態における眼位ずれ計測装置であって、眼位ずれ算出部１２により、眼位ずれの算出結果を任意の時間間隔で更新し、当該時間間隔における眼位ずれの増減幅を算出するものである。
　この眼位ずれ計測装置は、図６に示すような手順に従って、任意の時間間隔における眼位ずれ量の増減幅を算出する。
　先ずステップＳ２１において、ステップＳ１と同様に、視界遮蔽部２（遮蔽板２４）によって被験者の視界を開放する。この状態において、被験者は、筐体２１及びハーフミラー２２の開口を介して、被験者の正面に配置された注視点を固視させる。
　次のステップＳ２２において、ステップＳ２と同様に、眼位ずれ計測装置は、視界遮蔽部２によって被験者の視界を遮蔽する。具体的には、視界遮蔽部２としての遮蔽板２４をスライドさせて、筐体２１の開口を塞ぐ。
　次のステップＳ２３において、ステップＳ３と同様に、眼位ずれ計測装置は、眼球撮影部３により被験者の眼球を撮影する。
　次のステップＳ２４において、眼位計測部１１により、ステップＳ２３にて撮影している眼球画像に基づいて、第１眼位を取得する。
　次のステップＳ２５において、ステップＳ４と同様に、眼位ずれ計測装置は、眼位を取得する操作がされたか否かを判定する。視界を開放する操作がされた場合にはステップＳ２６に処理を進め、視界を開放する操作がされていない場合にはステップＳ２３に処理を戻して、眼球の撮影及び第１眼位の取得を繰り返す。眼位ずれ計測装置は、所定時間ごとに、ステップＳ２３～ステップＳ２５の処理を繰り返すことによって、所定時間ごとの第１眼位を取得することができる。
　また、このステップＳ２５は、被験者に注視点を固視させて状態で視界を遮蔽した任意の時間後に、ステップＳ２６に処理を進めることが望ましい。この任意の時間は、斜位がある場合には眼球が動くために、眼球の運動が停止する時間である。したがって、ステップＳ２５の眼球取得の操作は、任意の時間が経過して眼球運動が停止した後に行われる。この眼球運動が停止したか否かの判断は、視界を遮蔽した後の任意の時間後であっても良いが、ステップＳ２３以降で撮影している眼球画像を参照して眼球運動が停止したことを判定しても良い。
　次のステップＳ２６において、眼位ずれ計測装置は、視界遮蔽部２（遮蔽板２４）によって被験者の視界を開放する。この状態において、被験者は、筐体２１及びハーフミラー２２の開口を介して、正面に配置された注視点を固視させる。
　次のステップＳ２７において、眼位ずれ計測装置は、眼球撮影部３により被験者の眼球を撮影する。
　次のステップＳ２８において、眼位計測部１１により、ステップＳ２７にて撮影している眼球画像に基づいて、第２眼位を取得する。
　次のステップＳ２９において、眼位ずれ算出部１２は、ステップＳ２４にて取得した第１眼位と、ステップＳ２９にて取得した第２眼位との差分から眼位ずれ量を算出する。
　次のステップＳ３０において、眼位ずれ計測装置は、ステップＳ２９にて算出した眼位ずれ量を出力する。これにより眼位ずれ量は、リアルタイムで更新されて出力される。眼位ずれ計測装置は、例えば、図示しないディスプレイによって眼位ずれ量を表示させても良く、図示しないプリンタによって眼位ずれ量を印刷しても良く、図示しないスピーカによって音声で眼位ずれ量を出力しても良い。
　また、眼位ずれ計測装置は、眼位ずれ量、眼位ずれ方向、視界の開放と遮蔽の状態も併せて出力しても良い。これにより、眼位ずれ計測装置は、視界開放時の眼位ずれの変化と、遮蔽時の眼位ずれの変化を区別することができる。
　次のステップＳ３１において、眼位ずれ計測装置は、眼位ずれ計測を終了する操作がされたか否かを判定する。このとき、眼位ずれ計測装置は、被験者に注視点を固視させて状態で視界を開放した任意の時間後に眼位ずれ計測を終了させる。この任意の時間は、斜位がある場合には眼球が動くために、眼球の運動が停止する時間である。したがって、ステップＳ３１の眼位ずれ計測の終了操作は、任意の時間が経過して眼球運動が停止した後に行われる。この眼球運動が停止したか否かの判断は、視界を開放した後の任意の時間後であっても良いが、ステップＳ２７以降で撮影している眼球画像を参照して眼球運動が停止したことを判定しても良い。
　眼位ずれ計測の終了操作がされた場合には処理を終了し、眼位ずれ計測の終了操作がされていない場合には、ステップＳ２７に処理を戻す。これにより、眼位ずれ計測装置は、所定時間ごとに、ステップＳ２７～ステップＳ３０の処理を繰り返すことによって、所定時間ごとの第２眼位を取得して、眼位ずれ量を算出することができる。これにより、眼位ずれ計測装置は、ステップＳ２４にて最後に取得された第１眼位と、ステップＳ２８にて取得した第２眼位との差分である眼位ずれ量を演算する。これによって、眼位ずれの算出結果を任意の時間間隔で更新し、当該時間間隔における眼位ずれの増減幅を算出することができる。
　以上のように、第３実施形態として示した眼位ずれ計測装置によれば、眼位ずれ量の変化をリアルタイムに計測することができる。この眼位ずれ量の増減幅の計測結果から、視界の開放及び遮蔽の変化による眼位ずれが発生した場合に、眼位が安定する位置を自動検出することができる。
　したがって、第１実施形態、第２実施形態における眼位ずれ計測装置では、眼位が安定したかどうかを検査者が判断して、眼位計測を実行していたが、第３実施形態に係る眼位ずれ計測装置によれば、眼位が安定した（動きが止まった）ことを自動で認識する。これにより、その安定した眼位を用いて眼位ずれを計測することができる。このため、第３実施形態に係る眼位ずれ計測装置によれば、眼位ずれ量の計測結果の精度を向上させることができる。
　また、この眼位ずれ計測装置によれば、ステップＳ２７～ステップＳ３０における時間間隔と眼位ずれ量とを比較することにより、眼位ずれが発生した場合の眼位の移動速度を算出でき、眼位の時間変化を観察することができる。
　［第４実施形態］
　つぎに、第４実施形態に係る眼位ずれ計測装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
　第４実施形態として示す眼位ずれ計測装置は、図７に示すように構成される。特に、眼位ずれ計測装置は、カメラとして赤外線カメラ２３’を備え、遮蔽板として赤外線光のみを通過させる赤外線フィルタ２４’を備える点で上述した実施形態に対して異なる。また、この眼位ずれ計測装置は、筐体２１の眼球側に、上下方向に移動可能に赤外線フィルタ２４’を配置している。また、この眼位ずれ計測装置において、ハーフミラー２２は、赤外線反射フィルタ２２ａが設けられている。
　被験者によってハーフミラー２２を介して注視点を見させる場合には、図７に示すように、ハーフミラー２２及び筐体２１の開口部を介して視界を開放するよう、赤外線フィルタ２４’は下方向に移動される。このとき、赤外線カメラ２３’は、被験者の視界を開放した時の眼球を撮影できる。コントローラ１の眼位計測部１１は、赤外線カメラ２３’によって撮影された眼球画像に基づいて、視界開放時の眼位（第２眼位）を計測する。
　被験者の視界を遮蔽する場合には、図８に示すように、筐体２１の開口部を塞ぐよう、赤外線フィルタ２４’は上方向に移動される。このとき、赤外線カメラ２３’は、被験者の視界を遮蔽した時の眼球を撮影できる。コントローラ１の眼位計測部１１は、赤外線カメラ２３’によって撮影された眼球画像に基づいて、視界遮蔽時の眼位（第１眼位）を計測する。
　更に、この眼位ずれ計測装置は、図９に示すように、眼球Ｅ付近に赤外線ＬＥＤ２５ａ，２５ｂを配置しても良い。この眼位ずれ計測装置は、眼位ずれ計測時に、赤外線ＬＥＤ２５ａ，２５ｂから発光する。これにより、赤外線光が眼球Ｅに照射され、瞳孔部分に照射された赤外線光は通過し、虹彩部分に照射された赤外線光は反射して、赤外線フィルタ２４’、ハーフミラー２２を介して赤外線カメラ２３’に入射する。これにより、眼位ずれ計測装置は、鮮明な瞳孔部分を含む赤外線画像を取得できる。
　異常のように、この眼位ずれ計測装置によれば、眼位計測部１１により視界遮断時に計測された第１眼位と視界開放時に計測された第２眼位との差分量である眼位ずれ量を高い精度で算出できる。
　［第５実施形態］
　つぎに、第５実施形態に係る眼位ずれ計測装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
　第５実施形態として示す眼位ずれ計測装置は、第１乃至第４実施形態の何れかの眼位ずれ計測装置であって、図１０に示すように、被験者の注視点位置を、当該被験者の視線方向において変更する注視点変更部３０（第１注視点変更手段）を備える。また、第５実施形態に係る眼位ずれ計測装置は、注視点変更部３０によって注視点位置を変更したときに、当該変更された注視点位置ごとに、眼位ずれ算出部１２によって眼位ずれ量を算出する。
　注視点変更部３０は、例えば図１１に示すように、注視物４１を支柱４２によって支え、当該注視物４１及び支柱４２を可動機構４３によって、被験者の視線軸方向に沿って移動させるものである。可動機構４３は、床に置かれ、検査者の手動操作でもよく、モータ等の駆動装置を用いた機械操作によって注視物４１を移動しても良い。
　このような眼位ずれ計測装置は、可動機構４３により移動した注視物４１と眼球との距離、眼位ずれ量及び眼位ずれ方向、眼位の時間変化を同時に出力することができる。これにより、眼位ずれ計測装置は、被験者からの注視点までの距離に応じた眼位ずれを計測することができる。なお、注視点距離は、検査者の目視で確認してもよく、距離センサ等の計測手段を別途追加してもよい。
　このような眼位ずれ計測装置は、図１２に示すように、先ずステップＳ４０において、可動機構４３を移動させることによって被験者の視線方向、つまり、被験者から遠ざかる又は被験者に近づく方向における注視物における注視物４１の位置を設定する。
　ステップＳ４０において、例えば眼球位置から注視点距離を３３ｃｍとする。そして、眼位ずれ計測装置は、第１実施形態と同様にステップＳ１～ステップＳ１１の動作を行って、近視状態での眼位ずれ量を計測する。その後、再度ステップＳ４０にて、例えば眼球位置から注視点距離を５ｍに変更とする。そして、眼位ずれ計測装置は、第１実施形態と同様にステップＳ１～ステップＳ１１の動作を行って、遠視状態での眼位ずれ量を計測する。これによって、眼位ずれ計測装置は、近視状態での眼位ずれ量と遠視状態での眼位ずれ量との双方を出力することができる。
　以上のように、第５実施形態として示した眼位ずれ計測装置によれば、注視物４１を被験者の視線方向に移動させることによって注視点と眼球との距離を変化させて、眼位ずれ量、眼位ずれ方向、眼位の時間変化を取得することができる。例えば、注視点距離を３３ｃｍとする近視状況や、注視点距離を５ｍとする遠視状況を設定して、近視状態と遠視状態の眼位ずれ量、眼位ずれ方向、眼位の時間変化をそれぞれ取得することができる。
　［第６実施形態］
　つぎに、第６実施形態に係る眼位ずれ計測装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
　第６実施形態として示す眼位ずれ計測装置は、第１実施形態乃至第５実施形態の何れかの眼位ずれ計測装置であって、例えば図１３に示すように、第２注視点変更手段としてのディスプレイ５１を備える。このディスプレイ５１は、被験者の注視点位置を、当該被験者の視界における上方向、下方向、左方向、又は、右方向、又は各方向の組み合わせ方向（斜め右上方向、斜め右下方向、斜め左上方向、斜め左下方向）において変更する。そして、眼位ずれ算出部１２は、ディスプレイ５１により変更された注視点位置ごとに眼位ずれ量を算出する。ここで、この眼位ずれ計測装置は、機能的な構成図としては、図１０に示す注視点変更部３０が、ディスプレイ５１に相当する。
　この眼位ずれ計測装置において、ディスプレイ５１は、ディスプレイ５１の中央部が被験者に正対するよう設置される。これにより、被験者の視線方向は、ディスプレイ５１の略中央部と直角に交差する。
　ディスプレイ５１には、図１４に示すように、当該ディスプレイ５１の中央部に、被験者の視線方向と交差する注視点５１ａ、上方向に変更された注視点Ａ、下方向に変更された注視点Ｂ、左方向に変更された注視点Ｃ、又は右方向に変更された注視点Ｄを表示する。これにより、眼位ずれ計測装置は、注視点を上下左右方向に移動させるようディスプレイ５１の表示内容を変更することにより、被験者の視線方向を変化させることができる。これら注視点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの位置は、ディスプレイ５１の中心位置（５１ａ）を原点に設定し、当該原点からの距離と方向（上下左右）を定義して決定してもよく、被験者の眼球からの視角を定義して決定しても良い。
　このような眼位ずれ計測装置は、図１２に示したステップＳ４０において、ディスプレイ５１の表示内容を制御することによって、注視点を上下左右方向に移動させる。例えば、１回目の眼位ずれ計測時には被験者に正対する注視点５１ａを表示させる。２回目の眼位ずれ計測時には被験者から上方向の変更した注視点Ａを表示させる。３回目の眼位ずれ計測時には被験者から下方向の変更した注視点Ｂを表示させる。４回目の眼位ずれ計測時には被験者から左方向の変更した注視点Ｃを表示させる。５回目の眼位ずれ計測時には被験者から右方向の変更した注視点Ｄを表示させる。これにより、眼位ずれ計測装置は、図１２のステップＳ１１において、注視点を上方向、下方向、左方向、又は、右方向にそれぞれ変更した時の眼位ずれ量、眼位ずれ方向、眼位の時間変化を出力することができる。
　また、ディスプレイ５１は、注視点を上方向、下方向、左方向、又は、右方向に変更すると共に、視線方向における設置位置を変更できる。例えば、注視物４１に代えてディスプレイ５１を取り付けて、可動機構４３によって視線方向において注視点を移動させる。これによって、眼位ずれ計測装置は、第５実施形態と同様に、注視点を上方向、下方向、左方向、又は、右方向に移動させ、且つ近視状態と遠視状態の双方で眼位ずれ量、眼位ずれ方向、眼位の時間変化を取得することができる。
　［第７実施形態］
　つぎに、第７実施形態に係る眼位ずれ計測装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
　第７実施形態として示す眼位ずれ計測装置は、第１乃至第６実施形態の何れかの眼位ずれ計測装置であって、図１３に示したように、被験者の注視点の大きさ、輝度、色の何れかを含む表示形態を変更する第３注視点変更手段としてのディスプレイ５１を備える。そして、眼位ずれ算出部１２は、ディスプレイ５１により変更された注視点の表示形態ごとに眼位ずれ量を算出する。ここで、この眼位ずれ計測装置は、機能的な構成図としては、図１０に示す注視点変更部３０が、ディスプレイ５１に相当する。
　この眼位ずれ計測装置において、ディスプレイ５１は、当該ディスプレイ５１の中央部が被験者に正対するよう設置される。これにより、被験者の視線方向は、ディスプレイ５１の略中央部と直角に交差する。
　ディスプレイ５１には、当該ディスプレイ５１の画面に任意の大きさ、輝度、色の注視点を表示する。このような眼位ずれ計測装置は、図１２に示したステップＳ４０において、ディスプレイ５１の表示内容を制御することによって、注視点の表示形態としての大きさ、輝度、色を変更させる。
　また、ディスプレイ５１は、注視点の表示形態を変更すると共に、注視点を上方向、下方向、左方向、又は、右方向に変更し、更に、視線方向における設置位置を変更できる。例えば、注視物４１に代えてディスプレイ５１を取り付けて、注視点を上下左右方向に移動させ、且つ、可動機構４３によって視線方向において注視点を移動させる。これによって、眼位ずれ計測装置は、第５，第６実施形態と同様に、注視点の表示形態を変更し、注視点を上下左右方向に移動させ、且つ近視状態と遠視状態の双方で眼位ずれ量、眼位ずれ方向、眼位の時間変化を取得することができる。
　このような眼位ずれ計測装置によれば、注視点の大きさ、輝度、色の表示形態によって、瞳孔径の縮瞳や散瞳、また輻輳や開散など、眼の調節機能が働くことにより、調節機能が働いた状態における眼位ずれを計測することができる。そして、この眼位ずれ計測装置によれば、注視点の表示形態と、当該表示形態に対する調整機能が働いたときの眼位ずれ量、眼位ずれ方向、眼位の時間変化を同時に出力することができる。したがって、この眼位ずれ計測装置によれば、注視点の表示形態に応じて働いた調節機能に対応した眼位ずれを計測することができる。
　［第８実施形態］
　つぎに、第８実施形態に係る眼位ずれ計測装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
　第８実施形態として示す眼位ずれ計測装置は、第１実施形態乃至第７実施形態の何れかの眼位ずれ計測装置であって、図１５に示すように、被験者周辺の空間照度を計測する照度計測部６０を備える。この眼位ずれ計測装置において、眼位ずれ算出部１２は、照度計測部６０により計測された空間照度ごとに眼位ずれ量を算出する。
　このような眼位ずれ計測装置は、図１６に示すように、眼位ずれ計測をする前のステップＳ５０において、照度計測部６０によって筐体２１周辺の照度を計測する。この照度は、コントローラ１に供給される。その後、眼位ずれ計測装置は、ステップＳ１～ステップＳ１１の動作を行う。この動作において、ステップＳ１１では、眼位ずれ量と共に、照度計測部６０によって計測した照度を出力することができる。また、眼位ずれ計測装置は、被験者周囲の照度を変えて、ステップＳ１～ステップＳ１１の動作を行うことにより、眼位ずれ量と共に、照度計測部６０によって計測した照度を出力することができる。
　更に、眼位ずれ計測装置は、上述したように実施形態と同様に、注視点位置を変更し又は注視点の表示形態を変更し、且つ近視状態と遠視状態の双方で眼位ずれ量、眼位ずれ方向、眼位の時間変化を取得することもできる。
　以上のように、この眼位ずれ計測装置によれば、照度計測部６０によって周囲の照度を計測して眼位ずれ計測を行うことができ、周囲の照度が眼位ずれに与える影響を計測することができる。
　［第９実施形態］
　つぎに、第９実施形態に係る眼位ずれ計測装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
　第９実施形態として示す眼位ずれ計測装置は、第１実施形態乃至第８実施形態の何れかの眼位ずれ計測装置であって、図１７に示すように、瞳孔検出部１１ａを備える。この瞳孔検出部１３は、眼位計測部１１に含まれる一機能である。
　瞳孔検出部１１ａは、眼球撮影部３により撮影された眼球画像に基づいて、視界遮蔽部２で視界を遮断又は開放した時の瞳孔径を検出する。この瞳孔検出部１１ａは、眼位を求めるときに、眼球画像から抽出された瞳孔領域における極大長を瞳孔径として求める。そして、眼位ずれ計測装置は、眼位ずれと共に、瞳孔径を出力することができる。
　また、この眼位ずれ計測装置は、第１実施形態にて説明した視界の遮断又は開放したときの眼位ずれのみならず、変化した瞳孔径の大きさも計測できる。また、第５実施形態にて説明した注視点位置及び距離のみならず、変化した瞳孔径の大きさも計測できる。また、第６実施形態にて説明した注視点の表示位置のみならず、変化した瞳孔径の大きさも計測できる。また、第７実施形態にて説明した注視点の表示形態の変化に応じた眼位ずれのみならず、変化した瞳孔径の大きさも計測できる。これにより、眼位ずれ計測装置は、異なる外部視認状況における眼の状態変化を確認することができる。
　更に、この眼位ずれ計測装置によれば、筒を覗き込んで外界を観察する構造ではなく、視界が狭くなって日常生活に近い状態での瞳孔径計測ができないという不都合を解消することもできる。
　［第１０実施形態］
　つぎに、第１０実施形態に係る眼位ずれ計測装置について説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
　第１０実施形態として示す眼位ずれ計測装置は、第１実施形態乃至第９実施形態の何れかの眼位ずれ計測装置であって、図１８に示すように、上述したコントローラ１、視界遮蔽部２及び眼球撮影部３を、２つ備える。図１８では、右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａと、左眼用眼位ずれ計測装置１００Ｂとを備える。また、この眼位ずれ計測装置は、右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａと左眼用眼位ずれ計測装置１００Ｂの双方に接続された操作部１０１及び同期部１０２とを備える。
　操作部１０１は、視界遮蔽部２による被験者の右眼及び左眼それぞれの視界を開放又は遮蔽する操作、眼球撮影部３により被験者の右眼及び左眼の双方を同期して撮影開始する操作が行われる。この操作部１０１は、例えば、右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａ及び左眼用眼位ずれ計測装置１００Ｂの双方の視界遮蔽部２を別個に制御するための、２つの開閉ボタンを備える。また、操作部１０１は、同期部１０２によって同期して右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａ及び左眼用眼位ずれ計測装置１００Ｂの双方のコントローラ１を制御するためのシャッタボタンを備える。
　この眼位ずれ計測装置は、眼位ずれを計測する時には、操作部１０１によって右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａ及び左眼用眼位ずれ計測装置１００Ｂの双方の視界遮蔽部２を開状態にしておく。この時点から、眼位ずれを監視する場合、眼位ずれ計測装置は、操作部１０１によって同期部１０２を作動させて、右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａ及び左眼用眼位ずれ計測装置１００Ｂの双方のコントローラ１を同期して作動させ、両眼の眼位を監視させる。
　その後、眼位ずれ計測装置は、右眼の眼位ずれを計測する時には、操作部１０１によって右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａの視界遮蔽部２のみを開状態から閉状態に切り替える。その後、眼位ずれ計測装置は、左眼の眼位ずれを計測する時には、操作部１０１によって左眼用眼位ずれ計測装置１００Ｂの視界遮蔽部２のみを開状態から閉状態に切り替え、右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａの視界遮蔽部２を開状態に切り替える。
　これにより、右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａ及び左眼用眼位ずれ計測装置１００Ｂの双方の眼位計測部１１は、双方の眼球撮影部３により撮影された被験者の右眼及び左眼それぞれの眼位を計測する。また、右眼用眼位ずれ計測装置１００Ａ及び左眼用眼位ずれ計測装置１００Ｂの双方の眼位ずれ算出部１２は、被験者の右眼及び左眼それぞれの眼位ずれ量を算出することができる。
　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。
　本発明によれば、被験者が外界の景色を見ているような環境下において眼位ずれを計測することができる眼位ずれ計測装置を提供することができる。
　１　コントローラ
　２　視界遮蔽部
　３　眼球撮影部
　１１　眼位計測部
　１１ａ　瞳孔検出部
　１２　眼位ずれ算出部
　１３　瞳孔検出部
　２１　筐体
　２２　ハーフミラー
　２３　カメラ
　２４　遮蔽板
　３０　注視点変更部
　４１　注視物
　４２　支柱
　４３　可動機構
　５１　ディスプレイ
　５１ａ　注視点
　６０　照度計測部

Claims (10)

  1. 　被験者の右眼又は左眼の少なくとも一方において、視界を開放又は遮蔽する視界遮蔽手段と、
    　前記視界遮蔽手段により視界を開放又は遮蔽した時の眼球を撮影する眼球撮影手段と、
    　前記眼球撮影手段により撮影された眼球画像に基づいて眼位を計測する眼位計測手段と、
    　前記眼位計測手段により視界を遮断した時に計測された第１眼位と視界を開放した時に計測された第２眼位との差分量である眼位ずれ量を算出する眼位ずれ算出手段と
    　を備えることを特徴とする眼位ずれ計測装置。
  2. 　前記眼位ずれ算出手段は、前記第１眼位と前記第２眼位との差分に基づいて、眼位ずれ方向を検出することを特徴とする請求項１に記載の眼位ずれ計測装置。
  3. 　前記眼位ずれ算出手段は、前記眼位ずれの算出結果を任意の時間間隔で更新し、当該時間間隔における眼位ずれの増減幅を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼位ずれ計測装置。
  4. 　前記眼球撮影手段が赤外線カメラであり、
    　前記視界遮蔽手段は、赤外線フィルタにより視界を開放又は遮蔽することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の眼位ずれ計測装置。
  5. 　被験者の注視点位置を、当該被験者の視線方向において変更する第１注視点変更手段を備え、
    　前記眼位ずれ算出手段は、前記第１注視点変更手段により変更された注視点位置ごとに前記眼位ずれ量を算出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眼位ずれ計測装置。
  6. 　被験者の注視点位置を、当該被験者の視界における上方向、下方向、左方向、右方向、又は、前記各方向の組み合わせ方向において変更する第２注視点変更手段を備え、
    　前記眼位ずれ算出手段は、前記第２注視点変更手段により変更された注視点位置ごとに前記眼位ずれ量を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の眼位ずれ計測装置。
  7. 　被験者の注視点の大きさ、輝度、色の何れかを含む表示形態を変更する第３注視点変更手段を備え、
    　前記眼位ずれ算出手段は、前記第３注視点変更手段により変更された注視点の表示形態ごとに前記眼位ずれ量を算出す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眼位ずれ計測装置。
  8. 　被験者周辺の空間照度を計測する照度計測手段を備え、
    　前記眼位ずれ算出手段は、前記照度計測手段により計測された空間照度ごとに前記眼位ずれ量を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の眼位ずれ計測装置。
  9. 　前記眼球撮影手段により撮影された眼球画像に基づいて、前記視界遮蔽手段で視界を遮断又は開放した時の瞳孔径を検出する瞳孔径検出手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の眼位ずれ計測装置。
  10. 　前記視界遮蔽手段による被験者の右眼及び左眼それぞれの視界を開放又は遮蔽する操作、前記眼球撮影手段により被験者の右眼及び左眼の双方を同期して撮影開始する操作が行われる操作手段を更に備え、
    　前記眼位計測手段は、前記眼球撮影手段により撮影された被験者の右眼及び左眼それぞれの眼位を計測し、前記眼位ずれ算出手段は、被験者の右眼及び左眼それぞれの眼位ずれ量を算出すること
    　を特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の眼位ずれ計測装置。
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