WO2018225867A1 - 視機能検査装置、視機能訓練装置及び方法 - Google Patents

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WO2018225867A1
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image
inspection
axis
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拓治 東川
徳仁 沼
祥悟 中村
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株式会社ナックイメージテクノロジー
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    • G06T2207/30041—Eye; Retina; Ophthalmic

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a visual function inspection device, a visual function training device, and a method.
  • visual function tests include visual acuity tests (single-eye occlusion test and binocular release test), simultaneous vision test, fusion test, stereoscopic test (near vision test and far vision test), 9-direction eye level test (Hess test). ), Visual field inspection, preferential looking method inspection, unequal image inspection, and the like.
  • the present invention has been made in view of the above, and a visual function that enables an inspector to objectively grasp a gaze state of a subject to perform inspection or training reliably and improve the reliability of the inspection It is an object of the present invention to provide an inspection apparatus and a visual function training apparatus and method capable of improving the reliability of training.
  • the visual function testing device includes a subject display device and an operator display device.
  • the target display unit displays a target image visually recognized by the subject on the subject display device.
  • the visual axis estimation unit estimates the visual axis of the subject when viewing the target image. Accordingly, the position display unit displays the display position of the target image and the viewpoint position corresponding to the estimated visual axis on the operator display device.
  • the display unit displays the eyeball image of the subject on the operator display device.
  • the visual function training device of the embodiment includes a display device for a trainee and a display device for an operator.
  • the target display unit displays a target image for visual recognition of the trainee on the trainee display device.
  • the visual axis estimation unit estimates the visual axis of the trainee at the time of visual recognition of the target image. Accordingly, the position display unit displays the display position of the target image and the viewpoint position corresponding to the estimated visual axis on the operator display device.
  • the display unit displays the trainee's eyeball image on the operator display device.
  • FIG. 1 is a block diagram of a schematic configuration of a visual function testing device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a detailed configuration block diagram of the visual function testing device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of an inspection procedure in the visual function inspection device.
  • FIG. 4 is a process flowchart of preparation before measurement.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of preparation before measurement.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a display example of the operator display at the time of preparation before measurement.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the visual axis calibration of the right eye.
  • FIG. 8 is a process flowchart of the visual axis estimation process.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of the optical axis calculation method according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of the optical axis calculation method according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a process flowchart of the optical axis calculation process according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the visual axis calibration of the left eye.
  • FIG. 12 is a process flowchart for the nine-direction eye position examination.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram (part 1) of an example of a display screen at the time of nine-direction eye position examination on the right eye on the operator display.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram (part 2) of an example of a display screen at the time of the nine-azimuth eye position examination of the right eye on the operator display.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram (part 1) of a display example of a measurement result graphic.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the visual axis calibration of the left eye.
  • FIG. 12 is a process flowchart for the nine-direction eye position examination.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram (part 1) of an example of a display screen at the time of nine
  • FIG. 16 is an explanatory diagram (part 2) of a display example of a measurement result graphic.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the visual axis calibration process for the left and right eyes simultaneously.
  • FIG. 18 is a flowchart of the calibration process associated with the stop determination.
  • FIG. 19 is a detailed configuration block diagram of the visual function testing device according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of LED arrangement positions in the LED unit of the second embodiment.
  • FIG. 21 is a process flowchart of an optical axis calculation process according to the second embodiment.
  • FIG. 22 is a process flowchart of an average value calculation process of the corneal curvature center according to the second embodiment.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the principle of the corneal curvature center and optical axis calculation method according to the second embodiment.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram of LED arrangement positions in an LED unit according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a visual function testing device according to an embodiment.
  • the visual function testing device 10 is roughly divided into a testing unit 11 for testing a subject and an operator unit 12 used by an operator who performs various operations for testing.
  • the inspection unit 11 is placed on an inspection table 13 whose height can be adjusted.
  • a chin table 14 capable of adjusting the height of the subject's chin, and the eye position of the subject cooperates with the examination table 13 to be an optimum position with respect to the examination unit 11. Can be adjusted.
  • the operator unit 12 is configured as a so-called personal computer.
  • FIG. 2 is a detailed configuration block diagram of the visual function testing device according to the first embodiment.
  • the inspection unit 11 can adjust the viewing angle, the inspection distance, and the like, and inspection light L1 and L2 that are infrared light (IR) (hereinafter referred to as inspection light L when there is no need to distinguish between them).
  • inspection light L when there is no need to distinguish between them.
  • the optical system units 21R and 21L respectively corresponding to the left and right eyes that guide the reflected light of the inspection light L to an eyeball camera described later, and the inspection light L via the optical system unit 21.
  • the examination unit 11 includes a subject display 24 that displays various images for the subject, a multimedia interface (IF) 25 such as HDMI [registered trademark] that performs an interface operation of audio data and video (image) data, A sound / video separation unit 26 that performs sound / video separation of an output signal of the media interface 25, a speaker unit 27 that performs sound output, and a control interface (IF) 28 such as a USB to which a control signal is input.
  • IF multimedia interface
  • HDMI registered trademark
  • a sound / video separation unit 26 that performs sound / video separation of an output signal of the media interface 25
  • speaker unit 27 that performs sound output
  • a control interface (IF) 28 such as a USB to which a control signal is input.
  • the operator unit 12 is also used as an MPU 31 that controls the operator unit 12, a ROM 32 that stores control data including an operating system (OS) in a nonvolatile manner, and a working area of the MPU 31, and temporarily stores various data.
  • a RAM 33 for storing data, a flash memory 34 for storing various data in a nonvolatile and updatable manner, and a multimedia interface (IF) 35 such as HDMI for performing an interface operation of audio data and video (image) data are provided. .
  • the operator unit 12 is connected via a control interface (IF) 36 for performing various interface operations for control, a multimedia interface 35, an operator display 37 for presenting various information to the operator, and various data items.
  • IF control interface
  • a printer 38 that performs printout
  • a mouse 39 that functions as a pointing device and performs various operations
  • a keyboard 40 that performs various operations and inputs various data
  • USB memory for example, an SD card
  • an external storage medium connection unit 41 that connects an external storage medium such as a card [registered trademark] and reads test subject data and records test result data.
  • FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of an inspection procedure in the visual function inspection device.
  • the inspection is performed in the visual function inspection device 10.
  • the following procedure is roughly performed.
  • the operator performs equipment installation adjustment in accordance with the subject so that the subject can be in a comfortable posture during the examination (step S11).
  • pre-measurement preparation for the subject is performed (step S12).
  • first visual axis calibration for determining the visual axis of one eye is performed (step S13).
  • step S14 second visual axis calibration for determining the visual axis of the other eye (for example, the left eye) is performed (step S14).
  • a first visual function test that is a visual function test (in this embodiment, a nine-direction eye position test) of one eye (for example, the right eye) is performed (step S15).
  • a second visual function test that is a visual function test of the other eye (for example, the left eye) is performed (step S16).
  • the inspection result is presented as an operator display or a printout (step S17).
  • the operator operates the mouse 39 or the keyboard 40 to give a pre-measurement preparation instruction.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 displays the pre-measurement preparation image on the subject display 24 of the examination unit 11 via the multimedia interface 35 and the multimedia interface 25, and examines the position of the face of the patient who is the subject. Preparation before measurement to obtain an optimal state is performed (step S12).
  • FIG. 4 is a process flowchart of preparation before measurement.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of preparation before measurement.
  • a pre-measurement preparation image GL for the left eye is displayed at the center of the left eye image display area ARL of the display screen 24D of the subject display 24.
  • a pre-measurement preparation image GR for the right eye is displayed in the center of the right eye image display area ARR of the display screen 24D for the subject display.
  • the image display area ARL for the left eye is visible only from the subject's left eye by the optical system unit 21L.
  • the right-eye image display area ARR is visible only from the right eye of the subject by the optical system unit 21R.
  • the operator gives an instruction so that the subject gazes the respective pre-measurement preparation images GL and GR via the optical system units 21L and 21R, and the operator unit performs the pre-measurement preparation using the mouse 39 or the keyboard 40. 12 is instructed (step S23).
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a display example of the operator display at the time of preparation before measurement.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 displays the display content of the test subject display 24 on the operator display 37.
  • the MPU 31 displays an image photographed by the left eye eyeball camera 23L in the left eyeball display area EBL.
  • MPU31 displays the image image
  • the position of the eyeball is detected based on the image photographed by the eyeball camera 23L and the image photographed by the right-eye eyeball camera 23R (step S24).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 has a position in which the pupil center in the vertical direction is an appropriate position with respect to the optical axis of each camera 23R, 23L (the position where the optical axis of the camera 23R, 23L substantially passes through the pupil center). ) Is determined (step S25).
  • step S25 When the pupil center is located below the center position corresponding to the optical axis of the eyeball camera 23L, 23R in the determination of step S25 (step S25; downward), the MPU 31 controls to control the position shown in FIG. As shown in FIG. 3, the left eyeball image area EBL of the display screen 37D of the operator display 37 displays the eyeball image of the subject's left eye. On the other hand, in the right eyeball display area EBR, an eyeball image of the subject's right eye is displayed, and the height of the chin rest 14 is increased in an amount area between the left eyeball display area EBL and the right eyeball display area EBR. An upward adjustment instruction mark AU for instructing adjustment in the direction is displayed (step S26). Therefore, the operator adjusts the height of the chin rest 14 in the direction of increasing (step S27).
  • the height of the examination table 13 can be adjusted. In this case, since the optical axes of the cameras 23R and 23L are located above the pupil center, the height of the examination table 13 is adjusted to be lowered. Subsequently, the MPU 31 of the operator unit 12 shifts the process to step S24 again and repeats the above-described procedure.
  • step S25 If the pupil center is located above the center position corresponding to the optical axis of the eyeball camera 23L, 23R in the determination in step S25 (step S25; upper), the MPU 31 controls FIG. As shown in B), a downward adjustment instruction mark AD for instructing to adjust the height of the chin rest 14 to be lowered is displayed on the operator display 37 (step S28). Accordingly, the operator adjusts the chin rest 14 in the direction of decreasing the height (step S29). In addition, when adjustment cannot be performed only by adjusting the height of the jaw table 14, the height of the examination table 13 can be adjusted. In this case, since the optical axes of the cameras 23R and 23L are positioned below the pupil center, the height of the examination table 13 is adjusted to be increased. Subsequently, the MPU 31 of the operator unit 12 shifts the process to step S24 again and repeats the above-described procedure.
  • step S25 when the pupil center is located in the vicinity of the center position corresponding to the optical axis of the eyeball camera 23L, 23R in the determination in step S25 (step S25; appropriate), the pre-measurement preparation is performed by controlling the MPU 31. 6C, the “OK” mark MK is displayed on the operator display 37 (step S30), and the process proceeds to the actual inspection procedure.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of the visual axis calibration of the right eye.
  • FIG. 8 is a process flowchart of the visual axis estimation process of the embodiment.
  • the operator prompts the subject to gaze at the gaze image GT, and suppresses fluctuations in the position of the subject's visual axis (line of sight). Accordingly, the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the optical axis of the right eye in a state where the change in the visual axis of the right eye is suppressed (step S42).
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of the optical axis calculation method according to the first embodiment.
  • a corneal curvature sphere CNRC having the same curvature as the cornea is assumed, the center of the corneal curvature is Ct, the radius of the corneal curvature sphere CNRC is R, and the optical center of the camera is Cm.
  • the first LED and the second LED are regarded as point light sources
  • the position of the IR illumination device LD1 is LED1
  • the position of the IR illumination device LD2 is LED2.
  • the reflected image position of the IR illumination device LD1 in the three-dimensional space is P1
  • the reflected image position of the IR illumination device LD2 in the three-dimensional space is P2.
  • a plane including the position LED1, the reflected image position P1 of the IR illumination device LD1 and the optical center Cm of the camera is PL1
  • a plane including the position LED2 the reflected image position P2 of the IR illumination device LD2 and the optical center Cm of the camera is used.
  • an intersection line CL between the plane PL1 and the plane PL2 passes through the corneal curvature center Ct.
  • a unit vector from the optical center Cm of the camera to the curvature center Ct of the cornea on the intersection line CL is set to v0
  • a unit vector from the optical center Cm of the camera to the reflected image position P1 on the plane PL1 is set to v1
  • the plane PL21 is set.
  • a unit vector from the optical center Cm of the camera to the reflected image position P2 is denoted by v2.
  • f be a vector from the reflected image position P1 to the corneal curvature center Ct on the plane PL1
  • g be a vector from the reflected image position P2 to the corneal curvature center Ct on the plane PL2.
  • a corneal curvature center Ct exists at a position obtained by multiplying the unit vector v0 by a constant t0 (t0 is a positive real number). Therefore, in the following description, the corneal curvature center at the stage where the constant t0 is unknown is set as the first assumed corneal curvature center Ct1.
  • the reflected image position P1 exists at a position obtained by multiplying the unit vector v1 by a constant t1 (t1 is a positive real number).
  • the reflected image position P2 exists at a position obtained by multiplying the unit vector v2 by a constant t2 (t2 is a positive real number).
  • the reflected image position P1 and the reflected image position P2 exist at a position of the corneal curvature radius R from the corneal curvature center Ct.
  • FIG. 10 is a process flowchart of the optical axis calculation process.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 controls the IR illumination device LD1 and the IR illumination device LD2 through the control interface 36 and the control interface 28 to irradiate the inspection light L, and further controls the eyeball cameras 23R and 23L.
  • the eyeball is imaged (step S51).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the reflected image position P1 and the reflected image position P2 with the radius R of the corneal curvature sphere CNRC as a predetermined value. Then, the MPU 31 of the operator unit 12 calculates a plane PL1 that includes the position LED1 of the IR illumination device LD1, the reflected image position P1, and the optical center Cm of the camera. Further, the MPU 31 calculates a plane PL2 including the position LED2 of the IR illumination device LD2, the reflected image position P2, and the optical center Cm of the camera (step S52).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates an intersecting line between the two planes from the plane PL1 (representing expression) and the plane PL2 (representing expression) (step S53). Further, the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the unit vector v1 from the above-described reflected image position P1, and acquires the vector f from the calculated unit vector v1, the reflected image position P1, and the position LED1 of the IR illumination device LD1.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the unit vector v2 from the reflection image position P2 described above, and acquires the vector g from the calculated unit vector v2, the reflection image position P2, and the position LED2 of the IR illumination device LD2.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 estimates the position of the corneal curvature center and calculates a constant t0 (step S54).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 assumes a first straight line LN1 along the direction of the vector f from the reflected image position P1 and a second straight line LN2 along the direction of the vector g from the reflected image position P2.
  • An intersection of LN1 and straight line LN2 (or a point closest to both of the two straight lines [nearest point]) is calculated, and this is set as a second hypothetical corneal curvature center Ct2.
  • the constant t0 may be calculated so that the following equation is minimized.
  • Ct1-Ct2
  • the constant t0 is calculated according to the above principle.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates a unit vector v0 based on the intersection line between the two planes PL1 and PL2.
  • v01 ⁇ (LED1-Cm) ⁇ (PP1-Cm) ⁇ ⁇ ⁇ (LED2-Cm) ⁇ (PP2-Cm) ⁇
  • PP1 is a position on the imaging sensor of the camera at the reflected image position P1
  • PP2 is a position on the imaging sensor of the camera at the reflected image position P2.
  • is the size (scalar) of the vector v01.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the unit vector v1 and the unit vector v2 from the optical center Cm, the position PP1, and the position PP2 of the camera.
  • v1 (Cm-PP1) /
  • v2 (Cm-PP2) /
  • the reflected image position P1 is located at a position obtained by multiplying the unit vector v1 by a constant t1 with the optical center Cm of the camera as a base point, and the reflected image position P2 at a position obtained by multiplying the unit vector v2 by a constant t2 with the optical center Cm of the camera as a base point.
  • the reflected image position P1 and the reflected image position P2 are calculated on the assumption that the reflected image position P1 and the reflected image position P2 are located at a position of the corneal curvature radius R from the corneal curvature center Ct.
  • the positive sign (+) side includes two spheres having a radius R centered on the corneal curvature center Ct and a straight line passing through the optical center Cm of the camera and the reflected image position P1. Since this corresponds to the intersection on the far side when viewed from the camera, the negative ( ⁇ ) side corresponding to the intersection on the near side when viewed from the camera is the constant t1 to be obtained.
  • the positive sign (+) side includes a sphere having a radius R centered on the corneal curvature center Ct and a straight line passing through the optical center Cm of the camera and the reflected image position P2. Since the two intersections correspond to the intersections on the back side as viewed from the camera, the negative ( ⁇ ) side corresponding to the intersections on the near side as viewed from the camera is the constant t2 to be obtained.
  • a vector f and a vector g are obtained. From the relationship between the unit vector v1, the reflected image position P1, and the first LED position LED1, and the relationship between the unit vector v2, the reflected image position P2, and the second LED position LED2, the following equation can be obtained.
  • f v1 + (P1-LED1) /
  • g v2 + (P2-LED2) /
  • the MPU 31 of the operator unit 12 assumes a first straight line LN1 passing through the reflected image position P1 and along the direction of the vector f, and passes through the reflected image position P2 and passes through the second line along the direction of the vector g. Assuming a straight line LN2, an intersection of the straight line LN1 and the straight line LN2 (or a point closest to both of the two straight lines [nearest neighbor point]) is calculated, and this is set as a second assumed corneal curvature center Ct2.
  • the first hypothetical corneal curvature center Ct1 and the second hypothetical corneal curvature center Ct2 should be equal to the corneal curvature center Ct, respectively. Therefore, the difference t between the first assumed corneal curvature center Ct1 and the second assumed corneal curvature center Ct2 is used as the evaluation value X to calculate a constant t0 that minimizes the evaluation value X. That is, a constant t0 that satisfies the following equation is calculated.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 obtains the center point of the pupil based on the captured image of the eyeball camera 23R (step S55). Then, the MPU 31 calculates the optical axis of the right eye by connecting the center point of the pupil and the corneal curvature center Ct calculated by the constant t0 and the unit vector v0 (step S56).
  • the processing will be described with reference to FIGS. 7 and 8 again.
  • the gaze image GT for the subject to gaze with the right eye is displayed (step S41).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the optical axis calculated in step S56.
  • the difference between the visual axis and the visual axis are calculated as a correction amount (step S43).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 uses the calculated optical axis position and the subject's eye so that the calculated optical axis position matches the visual axis (line of sight) of the subject who is gazing at the gaze image GT.
  • the difference from the visual axis [line of sight] position is calculated as a correction amount. That is, the MPU 31 calculates the calculated optical axis position so that the display position of the visual axis mark image GVA (corresponding to the calculated optical axis position) matches the gaze image GT (corresponding to the visual axis [visual line] position of the subject). And the difference between the visual axis [line of sight] position of the subject and the correction amount.
  • an image after calibration is displayed on the operator display 37. That is, a screen in which the display position of the visual axis mark image GVA matches the display position of the gaze image GT is displayed on the operator display 37.
  • the operator determines whether or not the display position of the visual axis mark image GVA matches the display position of the gaze image GT, and the parameters for calculating the visual axis are not optimized and the visual axis mark image is displayed. If the display position of GVA does not coincide with the display position of the gaze image GT, an instruction is given to perform the same calibration again.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 thereafter calculates the optical axis as needed, corrects the calculated optical axis with the correction amount obtained in step S43, and The axis is estimated at any time (step S44).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 displays the visual axis mark image GVA at any time on the position corresponding to the estimated visual axis position on the operator display 37 based on the right visual axis estimated at any time.
  • the display position of the visual axis mark image GVA (calculated optical axis position) is determined as the gaze position. Calibration may be performed so as to coincide with the gaze image GT (the subject's visual axis [line of sight]).
  • Second visual axis calibration The display position of the visual axis mark image GVA coincides with the display position of the gaze image GT, and the calibration of the visual axis of the right eye, that is, the calibration of the first visual axis is completed. In such a case, similarly, as the second visual axis calibration, calibration of the visual axis of the left eye as the second visual axis is performed. In the following, description will be given with reference to FIG. 8 again.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the visual axis calibration of the left eye.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 uses the multimedia interface 35, the multimedia interface 25, and the sound / video separation unit 26 for the subject.
  • the left-eye image display area ARL on the display screen of the display 24 as shown in FIG. 11A, a gaze image GT for the subject to gaze with the left eye is displayed (step S41).
  • the operator prompts the subject to gaze at the gaze image GT, and suppresses fluctuations in the position of the subject's visual axis (line of sight). Accordingly, the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the optical axis of the left eye in a state where the fluctuation of the visual axis of the left eye is suppressed (step S42).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 displays the estimated optical axis position on the display screen 37D of the operator display 37 as the display position of the visual axis mark image GVA.
  • the operator operates the mouse to instruct calibration.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 performs calibration so that the visual axis mark image GVA matches the gaze image GT (step S43).
  • the MPU 31 thereafter calculates the optical axis as needed, corrects the calculated optical axis with the correction amount obtained in step S43, and estimates the subject's visual axis as needed. (Step S44).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 displays the visual axis mark image GVA as the stop position is a gaze position. Calibration may be performed so that the position (the calculated optical axis position) matches the gaze image GT (the subject's visual axis [line of sight]).
  • FIG. 12 is a process flowchart for the nine-azimuth eye position test. ⁇ 5.1 ⁇ First Visual Function Examination When the right-eye and left-eye visual axis calibration is completed, the operator first instructs the start of the right-eye nine-azimuth eye position examination via the mouse or the keyboard (step S71).
  • FIG. 13 is an explanatory diagram (part 1) of an example of a display screen at the time of nine-direction eye position examination on the right eye on the operator display.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 measures the MP1 at the center of the nine-direction eye examination chart (Hess chart) in the left-eye image display area of the subject display 24.
  • the gaze image GT1 is displayed at a position corresponding to, and an arbitrary color is displayed on one surface of the right-eye image display region (step S72).
  • the display screen 24D of the test subject display 24 does not display the 9-azimuth eye position inspection chart but displays only the gaze image GT1. Compared with the case where the measurement point is closely watched, the subject can concentrate on the test without any other attention, and the measurement accuracy can be further improved.
  • the left image display area HCL of the display screen 37 of the operator display 37 displays a 9-azimuth eye position inspection chart, a gaze position specifying image TMP, and a left eye gaze position image MML1, and the right image display area includes 9 directions.
  • a chart for eye position inspection, a gaze position specifying image TMP, and a gaze position image MMR1 of the subject's right eye are displayed.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 determines whether or not the center positions of the left eye gaze position image MML1 and the right eye gaze position image MMR1 remain within a predetermined stop time and within a predetermined stop range. If it is determined that the vehicle has stopped, it is acquired as measurement data corresponding to the measurement point MP1, and the same images (or predetermined measurement mark images) as the gaze position images MML1 and MMR1 are displayed as measurement marks. (Step S73).
  • FIG. 14 is an explanatory diagram (part 2) of an example of a display screen at the time of the nine-eye position examination of the right eye on the operator display.
  • a 9-azimuth eye position inspection chart In the left image display area HCL of the display screen 37 of the operator display 37, a 9-azimuth eye position inspection chart, a gaze position specifying image TMP, and a gaze position image MML2 of the left eye are displayed.
  • a nine-azimuth eye position inspection chart, a gaze position specifying image TMP, and a gaze position image MMR2 of the subject's right eye are displayed.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 determines whether or not the center positions of the left eye gaze position image MML2 and the right eye gaze position image MMR2 remain within a predetermined stop time and within a predetermined stop range. If it is determined that it has stopped, it is acquired as measurement data corresponding to the measurement point MP2, and the measurement mark MML2 is displayed.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 When the acquisition of the measurement data corresponding to the measurement point MP2 is completed, the MPU 31 of the operator unit 12 also acquires the measurement data for the 15 ° measurement points MP3 to MP9 (steps S72 to S74). Then, when the acquisition of the measurement data of the measurement point MP9 is completed, the MPU 31 of the operator unit 12 displays the gaze image GT1 again at the measurement point MP1 and similarly acquires the measurement data.
  • step S74 If it is determined in step S74 that the measurement is completed (step S74; Yes), the MPU 31 of the operator unit 12 determines the measurement point MP1 (first measurement) ⁇ measurement point MP2 ⁇ ... Measurement point MP9 ⁇ A measurement result graphic in which the measurement points MP1 (for the second measurement) are sequentially connected by a straight line is displayed (step S76).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 displays on the display screen of the operator display 37 a screen for inquiring whether or not abnormality is sufficiently detected due to mild paralysis, and the abnormality is not sufficiently detected. In this case, the MPU 31 of the operator unit 12 also acquires the same data as the 15 ° measurement points MP1 to MP9 for the 30 ° measurement point.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram (part 1) of a display example of a measurement result graphic. If the first measurement at the measurement point MP1 and the second measurement at the measurement point MP1 are within a predetermined threshold difference, the operator unit 12 assumes that the measurement result is reliable.
  • the MPU 31 displays a measurement result graphic in which measurement points MP1 (first measurement) ⁇ measurement point MP2 ⁇ ... Measurement point MP9 ⁇ measurement point MP1 (second measurement) are sequentially connected by a straight line.
  • the left-eye 9-azimuth eye examination result screen HCLR corresponding to the left eye is displayed on the left side of the display screen 37D of the operator display 37.
  • a right-eye 9-azimuth eye position examination result screen HCRR corresponding to the right eye is displayed.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram (part 2) of a display example of a measurement result graphic.
  • FIG. 15 it is not easy to visually compare the results of the nine-azimuth eye position inspection for both eyes.
  • FIG. 16 it is possible to easily compare by displaying the nine-azimuth eye position inspection result of both eyes on one binocular nine-azimuth eye position inspection result screen HCRA.
  • the first embodiment it is easy for the operator who is an inspector to grasp which position the subject is actually inspected as the gaze position. Therefore, it is possible to perform inspection while reliably gazing at the gaze position designated by the inspector, and the reliability of the inspection can be easily ensured. As a result, even when testing an infant or the like, it is possible to reliably grasp whether the subject is following the instructions of the operator.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the visual axis calibration process for the left and right eyes simultaneously.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 receives the multimedia interface 35, the multimedia interface 25, and the sound as shown in FIG. / Gaze image GTR for the subject to gaze with the right eye is displayed in the right eye image display area ARR of the display screen 24D of the subject display 24 via the video separation unit 26, and the subject in the left eye image display area ARL. Displays a gaze image GTL for gaze with the left eye.
  • the operator prompts the subject to watch the gaze images GTR and GTL.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 performs visual axis estimation of the right eye and the left eye.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 displays the position of the visual axis on the operator display 37 as visual axis mark images GVAR and GVAL.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 operates the mouse to issue a calibration instruction. Then, as shown in FIG. 17C, calibration is performed so that the visual axis mark image GVAR matches the gaze image GTR.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 operates the mouse when the gaze image GTL and the visual axis mark image GVAL do not match as shown in FIG. As shown in FIG. 17C, calibration is performed so that the visual axis mark image GVAL matches the gaze image GTL.
  • the visual axis can be calibrated simultaneously for both eyes, which can contribute to shortening the examination time.
  • the visual axis mark image matches the gaze image by the operator operating the mouse and issuing a calibration instruction. It was configured to be calibrated to do so. However, when the visual axis mark image is stopped within a predetermined range for a predetermined time, the MPU 31 of the operator unit 12 determines that the stopped position is the gaze position and the visual axis mark image matches the gaze image. It is also possible to perform calibration as described above.
  • FIG. 18 is a flowchart of the calibration process associated with the stop determination.
  • the MPU 31 of the operator or the operator unit 12 sets a stop determination condition (step S81).
  • the stop judgment condition includes the size of the stop range, the stop time, and the like.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 detects the gaze position of the subject based on the estimated visual axis of the subject (step S82). Subsequently, the MPU 31 of the operator unit 12 detects the stationary state of the gaze position (step S83).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 determines whether or not the gaze position has stopped in the stop range set as the stop determination condition for a predetermined stop time or more (step S84). In the determination in step S84, if the gaze position is not stopped in the stop range set in the stop determination condition, or if the gaze position is stopped in the stop range but only within a predetermined stop time (step S84; No), the process again proceeds to step S82, and the above-described process is performed.
  • step S84 when the gaze position stays in the stop range set as the stop determination condition for a predetermined stop time or more (step S84; Yes), an operation according to the detection state, for example, gaze point data is stored. Operations such as acquisition, transition of operation mode, screen transition, and start of voice guidance are performed (step S85).
  • FIG. 19 is a detailed configuration block diagram of a visual function testing device 10A of a second embodiment.
  • the inspection unit 11A of the second embodiment can adjust the viewing angle, the inspection distance, and the like, and the inspection lights L11 to L18 (hereinafter referred to as infrared light (IR)).
  • the optical system units 21R and 21L and the optical system unit 21R corresponding to the left and right eyes, respectively, which guide the reflected light of the inspection light L to an eyeball camera to be described later.
  • a pair of IR illumination unit devices LDUR and LDUL that irradiate the eyeball of the subject who is the subject to be inspected via the optical system unit 21L.
  • the inspection unit 11A includes a pair of eyeball cameras (imaging cameras) 23R and 23L that mainly images the eyeball of the subject, a subject display 24 that displays various images for the subject, and an interface for audio data and video (image) data.
  • a multimedia interface (IF) 25 such as HDMI that operates, a sound / video separation unit 26 that performs sound / video separation of an output signal of the multimedia interface 25, a speaker unit 27 that performs sound output, and a control signal And a control interface (IF) 28 such as an input USB.
  • the operator unit 12 is also used as an MPU 31 for controlling the operator unit 12, a ROM 32 for storing control data including an operating system (OS) in a nonvolatile manner, and a working area for the MPU 31, and temporarily stores various data.
  • RAM 33 for storing data
  • flash memory 34 for storing various data in a nonvolatile manner and updatable
  • multimedia interface (IF) 35 such as HDMI for interface operation of audio data and video (image) data
  • IF control interface
  • the operator unit 12 is connected via a multimedia interface 35 and functions as an operator display 37 that presents various information to the operator, a printer 38 that prints out various data, and a pointing device.
  • a mouse 39 for performing various operations, a keyboard 40 for performing various operations, and an external storage medium such as a USB memory and an IC card (for example, an SD card [registered trademark]) are connected to the subject.
  • an external recording medium connection unit 41 that records the inspection result data.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of LED arrangement positions in the IR illumination unit device of the second embodiment.
  • the IR illumination unit device LDUR and the IR illumination unit device LDUL have the same configuration, the IR illumination unit device LDUR will be described.
  • the IR illumination unit device LDUR of the second embodiment includes eight IR illumination devices LED11 to LED18.
  • the operation of the second embodiment will be described with reference to FIG. 8 again.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 displays the subject display via the multimedia interface 35.
  • a gaze image GT for the subject to gaze with the right eye is displayed in the right-eye image display area of the screen (step S41).
  • the operator prompts the subject to gaze at the gaze image GT, and suppresses fluctuations in the position of the subject's visual axis (line of sight). Accordingly, the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the optical axis of the right eye in a state where the change in the visual axis of the right eye is suppressed (step S42).
  • FIG. 21 is a process flowchart of an optical axis calculation process according to the second embodiment.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 controls the IR illumination devices LED11 to LED18 via the control interface 36 and the control interface 28 to irradiate the inspection light L, respectively, and further controls the eyeball cameras 23R and 23L. Is imaged (step S91).
  • the MPU 31 calculates the average value of the corneal curvature centers using a plurality of sets of IR illumination devices (step S92).
  • FIG. 22 is a process flowchart of an average value calculation process of the corneal curvature center according to the second embodiment.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 sets a parameter n for specifying the first IR illumination device to 1 which is an initial value (step S101).
  • the value of the parameter n corresponds to one of the IR illumination devices.
  • the MPU 31 sets a parameter m for specifying the second IR illumination device to an initial value n + 1 (step S102).
  • the value of the parameter m also corresponds to one of the IR illumination devices.
  • the MPU 31 performs determination to exclude from the optical axis calculation when the first IR illumination device and the second IR illumination device satisfy the measurement impossible condition (step S103). Specifically, when the first IR illumination device and the second IR illumination device are arranged at a position of 180 ° with respect to each other, the position of the first IR illumination device, the position of the reflected image, and the optics of the camera.
  • the first plane including the center is theoretically equal to the second plane including the position of the second IR illumination device, the position of the reflected image, and the optical center of the camera, and the intersection line of the two planes can be specified. This is because it is impossible to determine where the corneal curvature center is.
  • an even number of IR illumination devices are provided and spaced apart from each other at an equal angle, so the current parameter m is 1 ⁇ 2 of the number Lnum of IR illumination devices.
  • the first IR illumination device and the second IR illumination device are not arranged at a position of 180 °, a position close to 180 ° (within ⁇ ⁇ ° range), for example, 180 ⁇ If it is arranged at a position within the range of 10 °, the measurement accuracy is lowered. Therefore, it is possible to exclude such a condition.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the corneal curvature center described later using the nth IR illumination device LEDn and the mth IR illumination device LEDm (step S104).
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the principle of the corneal curvature center and optical axis calculation method according to the second embodiment.
  • a corneal curvature sphere CNRC having a curvature equal to that of the cornea is assumed, the center of the corneal curvature is Ct, the radius of the corneal curvature sphere CNRC is R, and the optical center of the camera is Cm.
  • the reflection image position of the IR illumination device LEDn in the three-dimensional space is Pn
  • the reflection image position of the IIR illumination device LEDm in the three-dimensional space is Pm.
  • a plane including the position LEDn of the IR illumination device LEDn, the reflection image position Pn, and the optical center Cm of the camera is defined as PLn
  • a plane including the position LEDm of the IR illumination device LEDm, the reflection image position Pm, and the optical center Cm of the camera is defined.
  • an intersection line CLnm between the plane PLn and the plane PLm passes through the corneal curvature center Ct.
  • a unit vector from the optical center Cm of the camera to the center of curvature Ctnm of the cornea on the intersection line CLnm is Vc
  • a unit vector from the optical center Cm of the camera to the reflected image position Pn on the plane PLn is Vn
  • the plane PLm A unit vector from the optical center Cm of the camera to the reflected image position Pm is defined as Vm.
  • f be a vector from the reflection image position Pn to the corneal curvature center Ctnm on the plane PLn
  • g be a vector from the reflection image position P2 to the corneal curvature center Ct on the plane PL2.
  • a corneal curvature center Ct exists at a position obtained by multiplying the unit vector Vc by a constant t0 (t0 is a positive real number). Therefore, in the following description, the corneal curvature center at the stage where the constant t0 is unknown is set as the first assumed corneal curvature center Ct1_nm.
  • the reflected image position Pn exists at a position obtained by multiplying the unit vector Vn by a constant t1 (t1 is a positive real number). In the second embodiment, n is any one of 1 to 8.
  • the reflected image position Pm exists at a position obtained by multiplying the unit vector Vm by a constant t2 (t2 is a positive real number).
  • m 1 to 8 and m ⁇ n. ) (4)
  • the reflected image position Pn and the reflected image position Pm exist at a position of the corneal curvature radius R from the corneal curvature center Ctnm.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the reflected image position P1 and the reflected image position P2 with the radius R of the corneal curvature sphere CNRC as a predetermined value based on the image captured in step S91.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the plane PLn including the position LEDn of the IR illumination device LEDn, the reflected image position Pn, and the optical center Cm of the camera corresponding to the current value of n, and the current value of m.
  • a plane PLm including the position LEDm of the IR illumination device LEDm, the reflected image position Pm, and the optical center Cm of the camera corresponding to is calculated.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates an intersection line between the two planes PLn and PLm from the plane PLn (an expression representing) and the plane PLm (an expression representing).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the unit vector Vn from the above-described reflected image position Pn, and acquires the vector f from the calculated unit vector Vn, the reflected image position Pn, and the position LED1 of the IR illumination device LEDn.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the unit vector Vm from the reflection image position Pm described above, and acquires the vector g from the calculated unit vector Vm, the reflection image position Pm, and the position LEDm of the IR illumination device LEDm.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the constant t0 by estimating the position of the corneal curvature center Ct_nm.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 assumes a first straight line LNn along the direction of the vector f from the reflected image position Pn and a second straight line LNm along the direction of the vector g from the reflected image position Pm.
  • LNn and straight line LNm or the closest point from both two straight lines [nearest point]) is calculated, and this is set as the second hypothetical corneal curvature center Ct2_nm.
  • the constant t0 may be calculated so that the following equation is minimized.
  • the constant t0 is calculated according to the above principle.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates a unit vector Vc based on the intersection line between the two planes PLn and PLm.
  • Vc1 ⁇ (LEDn ⁇ Cm) ⁇ (PPn ⁇ Cm) ⁇ ⁇ ⁇ (LEDm ⁇ Cm) ⁇ (PPm ⁇ Cm) ⁇
  • Vc Vc1 /
  • is the magnitude (scalar) of the vector Vc1.
  • the MPU 31 of the operator unit 12 calculates the unit vector Vn and the unit vector Vm from the optical center Cm, the position PPn, and the position PPm of the camera.
  • Vn (Cm-PPn) /
  • Vm (Cm-PPm) /
  • the reflected image position Pn is located at a position obtained by multiplying the unit vector Vn by a constant t1 with the optical center Cm of the camera as a base point, and the reflected image position Pm at a position obtained by multiplying the unit vector Vm by a constant t2 with the optical center Cm of the camera as a base point.
  • the reflected image position Pn and the reflected image position Pm are calculated on the assumption that the reflected image position Pn and the reflected image position Pm are located at a position of the corneal curvature radius R from the corneal curvature center Ct_nm.
  • the positive sign (+) side includes two spheres having a radius R centered on the corneal curvature center Ct_nm and a straight line passing through the optical center Cm of the camera and the reflected image position Pn. Since this corresponds to the intersection on the far side when viewed from the camera, the negative ( ⁇ ) side corresponding to the intersection on the near side when viewed from the camera is the constant t1 to be obtained.
  • the positive sign (+) side includes a sphere having a radius R centered on the corneal curvature center Ct_nm and a straight line passing through the optical center Cm of the camera and the reflected image position Pm. Since the two intersections correspond to the intersections on the back side as viewed from the camera, the negative ( ⁇ ) side corresponding to the intersections on the near side as viewed from the camera is the constant t2 to be obtained.
  • g Vm + (Pm ⁇ LEDm) /
  • the MPU 31 of the operator unit 12 assumes the first straight line LNn passing through the reflected image position Pn and along the direction of the vector f, and passes through the reflected image position Pm and passes through the second line along the direction of the vector g. Assuming a straight line LNm, an intersection of the straight line LNn and the straight line LNm (or a point closest to both of the two straight lines [nearest neighbor point]) is calculated, and this is set as a second assumed corneal curvature center Ct2_nm.
  • the first assumed corneal curvature center Ct1_nm and the second assumed corneal curvature center Ct2_nm should be equal to the corneal curvature center Ct_nm, respectively, the first assumed corneal curvature center Ct1_nm and the second assumed corneal curvature center Ct2_nm Using the difference as an evaluation value X, a constant t0 that minimizes the evaluation value X is calculated. That is, a constant t0 that satisfies the following equation is calculated.
  • step S106 m ⁇ Lnum + 1 If it is determined that it is (step S106; No), the MPU 31 shifts the process to step S103 again and repeats the above-described process. That is, for one parameter n value, the optical axis and the corneal curvature center are calculated for all the corresponding parameter m values.
  • step S106 Yes
  • step S108 n ⁇ Lnum + 1
  • the MPU 31 shifts the process to step S93 again, and repeats the above-described process. That is, for the new value of parameter n, the optical axis and the corneal curvature center are calculated for all corresponding values of parameter m.
  • the MPU 31 uses, as the corneal curvature center average value, the average value of the corneal curvature centers after removing the outliers from the corneal curvature centers calculated in step S104 (the average value of the corneal curvature center coordinates in the three-dimensional space). Calculate (step S110).
  • the MPU 31 of the operator unit 12 obtains the center point of the pupil based on the captured image of the eyeball camera 23R (step S93). Then, the obtained pupil center point is connected to the corneal curvature center average value Ct_nm calculated from the constant t0 and the unit vector Vc calculated by the above-described processing to calculate the optical axis of the eye (step S94).
  • the MPU 31 calculates the difference between the optical axis and the visual axis calculated in step S94 as a correction amount (optical axis correction amount) (step S43).
  • the MPU 31 makes the calculated optical axis coincide with the visual axis (line of sight) of the subject who is gazing at the gaze image GT, that is, the display position of the visual axis mark image GVA (calculated corneal curvature).
  • the MPU 31 corrects the calculated optical axis with the correction amount obtained in step S43, and estimates the subject's visual axis as needed (step S44).
  • the visual axis estimation accuracy can be improved, and a higher-precision inspection can be performed.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram of LED arrangement positions in the LED unit of the first modified example of the second embodiment.
  • the difference between this modification and the second embodiment is that an odd number of IR illumination devices are arranged at the same angle on the circumference of a circle CCL on a plane that intersects the subject's visual axis (axis intersecting the paper surface). It is a point.
  • the optical axis position can be calculated even when any two IR illumination devices are selected.
  • the process of step S103 in FIG. 22 can be omitted and the process can be performed at a higher speed.
  • the first IR illumination device and the second IR illumination device are arranged at positions within a range of 180 ⁇ 10 °, the position and reflection of the first IR illumination device.
  • the first plane including the image position and the optical center of the camera and the second plane including the position of the second IR illumination device, the reflected image position and the optical center of the camera can be specified.
  • this is because the accuracy in specifying the intersecting line between the two planes is lowered, and the measurement accuracy of the corneal curvature center and thus the measurement accuracy of the optical axis is lowered. Therefore, it is possible to configure to exclude even in such a case.
  • a plurality of IR illumination devices are circles on a plane intersecting the visual axis of the subject. Although arranged at the same angle on the circumference, as long as the measurement inability condition or measurement accuracy is satisfied, a plurality of IR illumination devices are arranged at any angle on the circumference of a circle on a plane intersecting the visual axis of the subject. It is also possible to arrange them.
  • the IR illumination devices LED11 to LED18 are on the circumference of a circle on a plane that intersects the visual axis of the subject (the axis that intersects the paper surface). If there are three or more IR illumination devices and the three-dimensional arrangement position of each IR illumination device with respect to the optical center position of the camera is known, the position and reflection of the IR illumination device A plane including the image position and the optical center of the camera can be easily identified.
  • any one of the IR illumination devices has three or more on one plane intersecting the subject's visual axis or on a plurality of planes intersecting the subject's visual axis.
  • the IR illumination device when the orthogonal projection of each IR illumination device is projected on the same plane orthogonal to the visual axis, the IR illumination device may not be on the same circumference.
  • each IR illumination device when an orthogonal projection of each IR illumination device is projected on the same plane orthogonal to the visual axis, it is not necessary to arrange them at the same angle on the plane intersecting the visual axis.
  • each IR illumination device it is preferable to disperse and arrange so as to surround the visual axis when an orthogonal projection of each IR illumination device is projected on the same plane orthogonal to the visual axis.
  • one IR illumination device is arranged in each quadrant.
  • the visual function testing device has been described as an example as the first embodiment or the second embodiment.
  • the visual function for performing the visual function training using the display on the display for the subject The same applies to the training device.
  • a fusion training device that trains the fusion function, which is a glance, and a stereoscopic training that improves the ability of the eye by stereoscopic viewing (near vision training [so-called crossing method] and far vision training [so-called parallel method])
  • a stereoscopic training device, etc. that perform training, it is easy for the trainee to know which position the trainee actually performs as a gaze position and perform visual function training so that a further visual function training effect can be obtained.
  • Guidance can be performed.
  • the inspector (operator) in the above description may be read as a trainee, the subject as a trainee, the subject display as a trainee display, and the inspection process as appropriate as a training process. .
  • a square (graph paper shape) chart is used as the nine-direction eye position inspection chart.
  • a conventionally well-known curved nine-direction eye position inspection chart for projection is used. It is also possible to do so.

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Abstract

実施形態の視機能検査装置は、被験者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えており、対象表示部は、被験者用表示装置に被験者の視認の対象画像を表示し、視軸推定部は、対象画像の視認時における被験者の視軸を推定し、位置表示部は、オペレータ用表示装置に検査対象画像の表示位置及び推定した視軸に対応する視点位置を表示するので、検査者が他覚的に被験者の注視状態を把握して確実に検査を行い、検査の信頼性を向上させる。

Description

視機能検査装置、視機能訓練装置及び方法
　本発明の実施形態は、視機能検査装置、視機能訓練装置及び方法に関する。
　従来様々な視機能を検査する検査装置が知られている。
　例えば、視機能検査としては、視力検査（片眼遮蔽検査及び両眼解放検査）、同時視検査、融像検査、立体視検査（近見検査及び遠見検査）、９方向眼位検査（Ｈｅｓｓ検査）、視野検査、選好注視法（Preferential looking method）検査、不等像検査等が挙げられる。
特許第４８２４４２０号公報
　しかしながら、いずれの検査においても、被験者の自覚的応答が必須とされており、検査者において被験者が実際にどの位置を注視位置として検査がなされているのかを把握することは困難であった。
　したがって、検査者が指示した注視位置を注視せずに検査が行われている可能性があり、検査の信頼性が確保できない虞があった。
　特に幼児等の検査を行う場合には、検査者の指示に従っているのかを確実に把握することは困難であった。
　また、視機能を訓練する視機能訓練装置においても被訓練者の自覚的応答が必須とされ、訓練者において被訓練者が実際にどの位置を注視位置として訓練を行っているのかを把握できず、有効な指導が行えないなど、同様の不具合があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、検査者が他覚的に被験者の注視状態を把握して確実に検査あるいは訓練を行い、検査の信頼性を向上させることが可能な視機能検査装置、訓練の信頼性を向上させることが可能な視機能訓練装置及び方法を提供することを目的としている。
　実施形態の視機能検査装置は、被験者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えている。
　対象表示部は、被験者用表示装置に被験者の視認の対象画像を表示する。
　視軸推定部は、対象画像の視認時における被験者の視軸を推定する。
　これにより、位置表示部は、オペレータ用表示装置に対象画像の表示位置及び推定した視軸に対応する視点位置を表示する。
　また、表示部は、前記オペレータ用表示装置に前記被験者の眼球映像を表示する。
　また、実施形態の視機能訓練装置は、被訓練者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えている。
　対象表示部は、被訓練者用表示装置に被訓練者の視認の対象画像を表示する。
　視軸推定部は、対象画像の視認時における被訓練者の視軸を推定する。
　これにより、位置表示部は、オペレータ用表示装置に対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する。
　表示部は、オペレータ用表示装置に被訓練者の眼球映像を表示する。
図１は、実施形態の視機能検査装置の概要構成ブロック図である。 図２は、第１実施形態の視機能検査装置の詳細構成ブロック図である。 図３は、視機能検査装置における検査手順の概要説明図である。 図４は、測定前準備の処理フローチャートである。 図５は、測定前準備の説明図である。 図６は、測定前準備時のオペレータ用ディスプレイの表示例の説明図である。 図７は、右目の視軸キャリブレーションの説明図である。 図８は、視軸推定処理の処理フローチャートである。 図９は、第１実施形態の光軸算出方法の原理説明図である。 図１０は、第１実施形態の光軸算出処理の処理フローチャートである。 図１１は、左目の視軸キャリブレーションの説明図である。 図１２は、９方向眼位検査時の処理フローチャートである。 図１３は、オペレータ用ディスプレイにおける右目の９方向眼位検査時の表示画面の一例の説明図（その１）である。 図１４は、オペレータ用ディスプレイにおける右目の９方位眼位検査時の表示画面の一例の説明図（その２）である。 図１５は、測定結果図形の表示例の説明図（その１）である。 図１６は、測定結果図形の表示例の説明図（その２）である。 図１７は、左右眼同時の視軸キャリブレーション処理の説明図である。 図１８は、停留判定に伴うキャリブレーションの処理フローチャートである。 図１９は、第２実施形態の視機能検査装置の詳細構成ブロック図である。 図２０は、第２実施形態のＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置位置の説明図である。 図２１は、第２実施形態の光軸算出処理の処理フローチャートである。 図２２は、第２実施形態の角膜曲率中心の平均値の算出処理の処理フローチャートである。 図２３は、第２実施形態の角膜曲率中心及び光軸算出方法の原理説明図である。 図２４は、第２実施形態の変形例のＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置位置の説明図である。
　次に図面を参照して、好適な実施形態について説明する。
［１］第１実施形態
　図１は、実施形態の視機能検査装置の概要構成ブロック図である。
　視機能検査装置１０は、大別すると被験者の検査を行うための検査ユニット１１と、検査を行うための各種操作を行うオペレータが用いるオペレータ用ユニット１２と、を備えている。
　検査ユニット１１は、高さ調整可能な検査台１３上に載置されている。この検査台１３上には、被験者の顎を乗せる高さ調整可能な顎台１４が設けられており、被験者の目の位置を検査台１３と協働して検査ユニット１１に対して最適な位置に調整可能となっている。
　オペレータ用ユニット１２は、いわゆるパーソナルコンピュータとして構成されている。
　図２は、第１実施形態の視機能検査装置の詳細構成ブロック図である。
　検査ユニット１１は、視野角、検査距離などを調整可能であるとともに、赤外光（ＩＲ）である検査光Ｌ１、Ｌ２（以下、両者を区別する必要が無い場合には、検査光Ｌと表記する）をそれぞれ所定の照射位置まで導くとともに、検査光Ｌの反射光を後述の眼球カメラに導く左右の眼それぞれに対応する光学系ユニット２１Ｒ、２１Ｌと、光学系ユニット２１を介して検査光Ｌを検査対象者である被験者の眼球に照射する一対のＩＲ照明装置ＬＤ１、ＬＤ２と、被験者の眼球を主として撮像する一対の眼球カメラ（撮像カメラ）２３Ｒ、２３Ｌと、を備えている。
　さらに検査ユニット１１は、被験者用の各種画像を表示する被験者用ディスプレイ２４と、音声データ及び映像（画像）データのインタフェース動作を行うＨＤＭＩ［登録商標］等のマルチメディアインタフェース（ＩＦ）２５と、マルチメディアインタフェース２５の出力信号の音／映像の分離を行う音／映像分離部２６と、音響出力を行うスピーカ部２７と、制御用信号が入力されるＵＳＢ等の制御インタフェース（ＩＦ）２８と、を備えている。
　オペレータ用ユニット１２は、オペレータ用ユニット１２を制御するＭＰＵ３１と、オペレーティングシステム（ＯＳ）を含む制御用データを不揮発的に格納したＲＯＭ３２と、ＭＰＵ３１のワーキングエリアとしても用いられ、各種データを一時的に格納するＲＡＭ３３と、各種データを不揮発的かつ更新可能に格納するフラッシュメモリ３４と、音声データ及び映像（画像）データのインタフェース動作を行うＨＤＭＩ等のマルチメディアインタフェース（ＩＦ）３５と、を備えている。
　さらにオペレータユニット１２は、制御用の各種インタフェース動作を行う制御インタフェース（ＩＦ）３６と、マルチメディアインタフェース３５を介して接続され、オペレータに対し様々な情報を提示するオペレータ用ディスプレイ３７と、各種データのプリントアウトを行うプリンタ３８と、ポインティングデバイスとして機能し、各種操作を行うためのマウス３９と、各種操作を行うとともに、各種データを入力するためのキーボード４０と、ＵＳＢメモリ、ＩＣカード（例えば、ＳＤカード［登録商標］）等の外部記憶媒体を接続し、被験者のデータを読み込んだり、検査結果データの記録を行う外部記録媒体接続部４１と、を備えている。
　次に実施形態の視機能検査装置１０における検査の大まかな流れについて説明する。
　以下の説明においては、視機能検査装置を９方向眼位検査装置として構成した場合を例として説明する。
　図３は、視機能検査装置における検査手順の概要説明図である。
　視機能検査装置１０において検査を行う場合には、おおまかに以下のような手順で行う。
　まず、オペレータは、被験者が検査中に楽な姿勢でいられるように被験者に合わせて機材の設置調整を行う（ステップＳ１１）。
　次に被験者に対する測定前準備を行う（ステップＳ１２）。
　続いて、一方の眼（例えば、右目）の視軸を決定する第１視軸キャリブレーションを行う（ステップＳ１３）。
　次に他方の眼（例えば、左目）の視軸を決定する第２視軸キャリブレーションを行う（ステップＳ１４）。
　続いて、一方の眼（例えば、右目）の視機能検査（本実施形態では、９方向眼位検査）である第１視機能検査を行う（ステップＳ１５）。
　さらに他方の眼（例えば、左目）の視機能検査である第２視機能検査を行う（ステップＳ１６）。
　検査結果をオペレータ用ディスプレイあるいはプリントアウトとして提示する（ステップＳ１７）。
　以下、各処理について詳細に説明する。
｛１｝設置調整
　まず、オペレータは、被験者である患者が検査中に無理のない姿勢を採れるように、顎台１４及び検査台１３の高さを大まかに調整する（ステップＳ１１）。
｛２｝測定前準備
　次にオペレータは、マウス３９あるいはキーボード４０を操作し、測定前準備指示を行う。
　これによりオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、マルチメディアインタフェース３５及びマルチメディアインタフェース２５を介して、検査ユニット１１の被験者用ディスプレイ２４に測定前準備画像を表示し、被験者である患者の顔の位置を検査に最適な状態とするための測定前準備を行う（ステップＳ１２）。
　ここで、測定前準備について詳細に説明する。
　図４は、測定前準備の処理フローチャートである。
　図５は、測定前準備の説明図である。
　オペレータがマウス３９を操作して測定前準備への移行の指示を行うと（ステップＳ２１）、検査ユニット１１の被験者用ディスプレイ２４の表示画面２４Ｄに左目用及び右目用の測定前準備画像（図形、文字を含む）ＧＬ、ＧＲを表示する（ステップＳ２２）。
　具体的には、図５に示すように、被験者用ディスプレイ２４の表示画面２４Ｄの左目用画像表示領域ＡＲＬの中央部には左目用の測定前準備画像ＧＬが表示される。また、被験者用ディスプレイの表示画面２４Ｄの右目用画像表示領域ＡＲＲの中央部には右目用の測定前準備画像ＧＲが表示される。
　この場合において、左目用画像表示領域ＡＲＬは光学系ユニット２１Ｌにより被験者の左目からのみ視認可能とされる。同様に、右目用画像表示領域ＡＲＲは光学系ユニット２１Ｒにより被験者の右目からのみ視認可能とされている。
　そして、オペレータは、被験者が光学系ユニット２１Ｌ、２１Ｒを介してそれぞれの測定前準備画像ＧＬ、ＧＲを注視するように指示をだすとともに、測定前準備の実行をマウス３９あるいはキーボード４０によりオペレータ用ユニット１２に指示をする（ステップＳ２３）。
　図６は、測定前準備時のオペレータ用ディスプレイの表示例の説明図である。
　この結果、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、オペレータ用ディスプレイ３７に被験者用ディスプレイ２４の表示内容を表示する。また、ＭＰＵ３１は、被験者の左目を左目用の眼球カメラ２３Ｌで撮影した画像を左眼球表示領域ＥＢＬに表示する。同様にＭＰＵ３１は、被験者の右目を右目用の眼球カメラ２３Ｒで撮影した画像を右眼球表示領域ＥＢＲに表示する。
　そして、眼球カメラ２３Ｌで撮影した画像及び右目用の眼球カメラ２３Ｒで撮影した画像に基づいて、眼球の位置を検出する（ステップＳ２４）。
　これにより、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、瞳孔中心の上下方向の位置が各カメラ２３Ｒ、２３Ｌの光軸に対して適正な位置（カメラ２３Ｒ、２３Ｌの光軸がほぼ瞳孔中心を通っている位置）にあるか否かを判別する（ステップＳ２５）。
　ステップＳ２５の判別において、瞳孔中心が眼球カメラ２３Ｌ、２３Ｒの光軸に対応する中心位置よりも下方に位置している場合には（ステップＳ２５；下方）、ＭＰＵ３１の制御により、図６（Ａ）に示すように、オペレータ用ディスプレイ３７の表示画面３７Ｄの左眼球表示領域ＥＢＬには、被験者の左目の眼球画像が表示される。一方、右眼球表示領域ＥＢＲには、被験者の右目の眼球画像が表示され、さらに左眼球表示領域ＥＢＬと右眼球表示領域ＥＢＲとの間の量域には、顎台１４の高さを高くする方向に調整することを指示する上方向調整指示マークＡＵが表示される（ステップＳ２６）。
　したがって、オペレータは、顎台１４の高さを高くする方向に調整することとなる（ステップＳ２７）。
　なお、顎台１４の高さ調整だけでは、調整ができない場合には、検査台１３の高さを調整するようにすることも可能である。この場合において、瞳孔中心に対してカメラ２３Ｒ、２３Ｌの光軸が上に位置しているので、検査台１３の高さは低くする方向に調整することとなる。
　続いて、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、再び処理をステップＳ２４に移行し、以下、上述した手順を繰り返す。
　また、ステップＳ２５の判別において、瞳孔中心が眼球カメラ２３Ｌ、２３Ｒの光軸に対応する中心位置よりも上方に位置している場合には（ステップＳ２５；上方）、ＭＰＵ３１の制御により、図６（Ｂ）に示すように、顎台１４の高さを低くする方向に調整することを指示する下方向調整指示マークＡＤがオペレータ用ディスプレイ３７に表示される（ステップＳ２８）。
　したがって、オペレータは、顎台１４の高さを低くする方向に調整することとなる（ステップＳ２９）。
　なお、顎台１４の高さ調整だけでは、調整ができない場合には、検査台１３の高さを調整するようにすることも可能である。この場合において、瞳孔中心に対してカメラ２３Ｒ、２３Ｌの光軸が下に位置しているので、検査台１３の高さは高くする方向に調整することとなる。
　続いて、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、再び処理をステップＳ２４に移行し、以下、上述した手順を繰り返す。
　これらに対し、ステップＳ２５の判別において、瞳孔中心が眼球カメラ２３Ｌ、２３Ｒの光軸に対応する中心位置付近に位置している場合には（ステップＳ２５；適正）、ＭＰＵ３１の制御により、測定前準備が完了したことを示す画像、図６（Ｃ）の場合、「ＯＫ」マークＭＫがオペレータ用ディスプレイ３７に表示されるので（ステップＳ３０）、実際の検査手順に移行する。
｛３｝第１視軸キャリブレーション
　以下の説明においては、第１視軸キャリブレーションとして、右目の視軸キャリブレーションを行うものとする。
　図７は、右目の視軸キャリブレーションの説明図である。
　図８は、実施形態の視軸推定処理の処理フローチャートである。
　オペレータがキーボードあるいはマウスを操作することにより、右目の視軸のキャリブレーションを指示すると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、マルチメディアインタフェース３５を介して被験者用ディスプレイの表示画面の右目用画像表示領域に、図７（Ａ）に示すように、被験者が右目で注視するための注視用画像ＧＴを表示する（ステップＳ４１）。
　このとき、オペレータは、被験者に注視用画像ＧＴを注視するように促し、被験者の視軸（視線）の位置の変動を抑制する。
　これに伴い、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、右目の視軸の変動が抑制された状態で右目の光軸算出を行う（ステップＳ４２）。
　ここで、図面を参照して第１実施形態の光軸算出方法について詳細に説明する。
　図９は、第１実施形態の光軸算出方法の原理説明図である。
　図９において、角膜と等しい曲率を有する角膜曲率球ＣＮＲＣを仮定し、その角膜曲率中心をＣｔとし、角膜曲率球ＣＮＲＣの半径をＲとし、カメラの光学中心をＣｍとする。
　また、第１のＬＥＤ及び第２のＬＥＤをそれぞれ点光源と見なして、ＩＲ照明装置ＬＤ１の位置をＬＥＤ１とし、ＩＲ照明装置ＬＤ２の位置をＬＥＤ２とする。
　さらにＩＲ照明装置ＬＤ１の三次元空間上の反射像位置をＰ１とし、ＩＲ照明装置ＬＤ２の三次元空間上の反射像位置をＰ２とする。
　このとき、ＩＲ照明装置ＬＤ１の位置ＬＥＤ１、反射像位置Ｐ１及びカメラの光学中心Ｃｍを含む平面をＰＬ１とし、ＩＲ照明装置ＬＤ２の位置ＬＥＤ２、反射像位置Ｐ２及びカメラの光学中心Ｃｍを含む平面をＰＬ２とした場合、平面ＰＬ１と平面ＰＬ２の交線ＣＬは、角膜曲率中心Ｃｔを通る。
　そこで、交線ＣＬ上においてカメラの光学中心Ｃｍから角膜の曲率中心Ｃｔへ向かう単位ベクトルをｖ０とし、平面ＰＬ１上でカメラの光学中心Ｃｍから反射像位置Ｐ１へ向かう単位ベクトルをｖ１とし、平面ＰＬ２１上でカメラの光学中心Ｃｍから反射像位置Ｐ２へ向かう単位ベクトルをｖ２とする。
　さらに平面ＰＬ１上で反射像位置Ｐ１から角膜曲率中心Ｃｔに向かうベクトルをｆ、平面ＰＬ２上で反射像位置Ｐ２から角膜曲率中心Ｃｔに向かうベクトルをｇとする。
　上記条件から次のことが成立する。
（１）　単位ベクトルｖ０を定数ｔ０（ｔ０は、正の実数）倍した位置に角膜曲率中心Ｃｔが存在する。そこで、以下の説明においては、定数ｔ０が不明な段階における角膜曲率中心を第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１とする。
（２）　単位ベクトルｖ１を定数ｔ１（ｔ１は、正の実数）倍した位置に反射像位置Ｐ１が存在する。
（３）　単位ベクトルｖ２を定数ｔ２（ｔ２は、正の実数）倍した位置に反射像位置Ｐ２が存在する。
（４）　反射像位置Ｐ１及び反射像位置Ｐ２は、角膜曲率中心Ｃｔから角膜曲率半径Ｒの位置に存在する。
　図１０は、光軸算出処理の処理フローチャートである。
　まず、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、制御インタフェース３６及び制御インタフェース２８を介してＩＲ照明装置ＬＤ１及びＩＲ照明装置ＬＤ２を制御して、検査光Ｌをそれぞれ照射させ、さらに眼球カメラ２３Ｒ、２３Ｌを制御して眼球の撮像を行う（ステップＳ５１）。
　続いてオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、角膜曲率球ＣＮＲＣの半径Ｒを所定値とし、反射像位置Ｐ１及び反射像位置Ｐ２を算出する。
　そして、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、ＩＲ照明装置ＬＤ１の位置ＬＥＤ１、反射像位置Ｐ１及びカメラの光学中心Ｃｍを含む平面ＰＬ１を算出する。さらにＭＰＵ３１は、ＩＲ照明装置ＬＤ２の位置ＬＥＤ２、反射像位置Ｐ２及びカメラの光学中心Ｃｍを含む平面ＰＬ２を算出する（ステップＳ５２）。
　続いてオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、平面ＰＬ１（を表す式）及び平面ＰＬ２（を表す式）から、二つの平面の交線を算出する（ステップＳ５３）。
　さらにオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、上述した反射像位置Ｐ１から単位ベクトルｖ１を算出し、算出した単位ベクトルｖ１と、反射像位置Ｐ１及びＩＲ照明装置ＬＤ１の位置ＬＥＤ１からベクトルｆを取得する。
　さらにまたオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、上述した反射像位置Ｐ２から単位ベクトルｖ２を算出し、算出した単位ベクトルｖ２と、反射像位置Ｐ２及びＩＲ照明装置ＬＤ２の位置ＬＥＤ２からベクトルｇを取得する。
　次にオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、角膜曲率中心の位置を推定して定数ｔ０を算出する（ステップＳ５４）。
　まず、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、反射像位置Ｐ１からベクトルｆの向きに沿った第１の直線ＬＮ１及び反射像位置Ｐ２からベクトルｇの向きに沿った第２の直線ＬＮ２を仮定し、直線ＬＮ１と直線ＬＮ２の交点（もしくは、２直線の双方から最も近い点［最近傍点］）を算出し、これを第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２とする。
　この場合において、第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１と、第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２は、実際は等しいはずであるので、次式が最小となるように、定数ｔ０を算出すればよい。
　　　　｜Ｃｔ１－Ｃｔ２｜
　以下、上記原理に沿って、定数ｔ０を算出する。
　まず、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、二つの平面ＰＬ１、ＰＬ２の交線に基づいて、単位ベクトルｖ０を算出する。
　具体的には、単位ベクトルｖ０と同じ向きのベクトルｖ０１を仮定すると、次式が成り立つ。
　　　　ｖ０１＝｛（ＬＥＤ１－Ｃｍ）×（ＰＰ１－Ｃｍ）｝
　　　　　　　　　　　　×｛（ＬＥＤ２－Ｃｍ）×（ＰＰ２－Ｃｍ）｝
　ここで、ＰＰ１は、反射像位置Ｐ１のカメラの撮像センサ上の位置であり、ＰＰ２は、反射像位置Ｐ２のカメラの撮像センサ上の位置である。
　そして、単位ベクトルｖ０は、次式で表せる。
　　　　ｖ０＝ｖ０１／｜｜ｖ０１｜｜
　ここで、｜｜ｖ０１｜｜は、ベクトルｖ０１の大きさ（スカラー）である。
　次にオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、単位ベクトルｖ１及び単位ベクトルｖ２を、カメラの光学中心Ｃｍ、位置ＰＰ１及び位置ＰＰ２から算出する。
　　　　ｖ１＝（Ｃｍ－ＰＰ１）／｜｜Ｃｍ－ＰＰ１｜｜
　　　　ｖ２＝（Ｃｍ－ＰＰ２）／｜｜Ｃｍ－ＰＰ２｜｜
　そしてカメラの光学中心Ｃｍを基点として単位ベクトルｖ０を定数ｔ０倍した位置に角膜曲率中心Ｃｔに対応する第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１が位置しているはずであるので、次式が成り立つ。
　　　　Ｃｔ１＝ｔ０・ｖ０＋Ｃｍ
　また、カメラの光学中心Ｃｍを基点として単位ベクトルｖ１を定数ｔ１倍した位置に反射像位置Ｐ１が位置し、カメラの光学中心Ｃｍを基点として単位ベクトルｖ２を定数ｔ２倍した位置に反射像位置Ｐ２が位置しており、反射像位置Ｐ１及び反射像位置Ｐ２は、角膜曲率中心Ｃｔから角膜曲率半径Ｒの位置に位置しているという前提で反射像位置Ｐ１及び反射像位置Ｐ２を算出する。
　より詳細には、以下の通りとなる。
　　　　Ｐ１＝ｔ１・ｖ１＋Ｃｍ
とすると、
　　　　Ｒ２＝｜｜ｔ０・ｖ０｜｜２＋｜｜ｔ１・ｖ１｜｜２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　－２・ｔ０・ｔ１・ｖ０・ｖ１
であるから、
　　　ｔ１＝ｔ０・ｖ０・ｖ１±√｛（｜｜ｖ０・ｖ１｜｜２－１）・ｔ０２＋Ｒ２｝
となる。
　ここで、復号(±)のうち、正号（＋）側は、角膜曲率中心Ｃｔを中心とする半径Ｒの球と、カメラの光学中心Ｃｍ及び反射像位置Ｐ１を通る直線と、の二つの交点のうちカメラから見て奥側の交点に相当するので、カメラから見て手前側の交点に相当する負号（－）側が求める定数ｔ１である。
同様にして、
　　　　Ｐ２＝ｔ２・ｖ２＋Ｃｍ
とすると、
　　　　Ｒ２＝｜｜ｔ０・ｖ０｜｜２＋｜｜ｔ２・ｖ２｜｜２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　－２・ｔ０・ｔ２・ｖ０・ｖ２
であるから、
　　　ｔ２＝ｔ０・ｖ０・ｖ２±√｛（｜｜ｖ０・ｖ２｜｜２－１）・ｔ０２＋Ｒ２｝
となる。
　この場合においても、復号(±)のうち、正号（＋）側は、角膜曲率中心Ｃｔを中心とする半径Ｒの球と、カメラの光学中心Ｃｍ及び反射像位置Ｐ２を通る直線と、の二つの交点のうちカメラから見て奥側の交点に相当するので、カメラから見て手前側の交点に相当する負号（－）側が求める定数ｔ２である。
　続いて、ベクトルｆ及びベクトルｇを求める。
　単位ベクトルｖ１と反射像位置Ｐ１及び第１のＬＥＤ位置ＬＥＤ１との関係、並びに、単位ベクトルｖ２と反射像位置Ｐ２及び第２のＬＥＤ位置ＬＥＤ２との関係より次の式を得ることができる。
　　　ｆ＝ｖ１＋（Ｐ１－ＬＥＤ１）／｜｜Ｐ１－ＬＥＤ１｜｜
　　　ｇ＝ｖ２＋（Ｐ２－ＬＥＤ２）／｜｜Ｐ２－ＬＥＤ２｜｜
　つづいて、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、反射像位置Ｐ１を通り、ベクトルｆの向きに沿った第１直線ＬＮ１を仮定するとともに、反射像位置Ｐ２を通り、ベクトルｇの向きに沿った第２直線ＬＮ２を仮定し、直線ＬＮ１と直線ＬＮ２の交点（もしくは、２直線の双方から最も近い点［最近傍点］）を算出し、これを第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　この場合において、第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１及び第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２は、それぞれ角膜曲率中心Ｃｔに等しいはずである。したがって、第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１と第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２との差を評価値Ｘとして評価値Ｘが最小となる定数ｔ０を算出する。
　すなわち、次式を満たす定数ｔ０を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　定数ｔ０が算出されると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、眼球カメラ２３Ｒの撮像画像に基づいて瞳孔の中心点を求める（ステップＳ５５）。
　そして、ＭＰＵ３１は、瞳孔の中心点と、定数ｔ０及び単位ベクトルｖ０により算出される角膜曲率中心Ｃｔと、を結んで右目の光軸として算出する（ステップＳ５６）。
　次に再び図７及び図８を参照して処理を説明する。
　上述したように、被験者が右目で注視するための注視用画像ＧＴを表示し（ステップＳ４１）、右目の光軸算出がなされると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、ステップＳ５６で算出した光軸と視軸との差を補正量として算出する（ステップＳ４３）。
　より詳細には、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、算出した光軸の位置が注視用画像ＧＴを注視している被験者の視軸（視線）と一致するように、算出した光軸位置と被験者の視軸［視線］位置との差を補正量として算出する。すなわち、ＭＰＵ３１は、視軸マーク画像ＧＶＡの表示位置（算出した光軸位置に相当）が注視用画像ＧＴ（被験者の視軸［視線］位置に相当）と一致するように、算出した光軸位置と被験者の視軸［視線］位置との差を補正量として算出することとなる。
　この結果、図７（Ｃ）に示すように、オペレータ用ディスプレイ３７には、キャリブレーションがなされた後の画像が表示される。すなわち、オペレータ用ディスプレイ３７に視軸マーク画像ＧＶＡの表示位置が注視用画像ＧＴの表示位置に一致した画面が表示されることとなる。
　この状態においてオペレータは、視軸マーク画像ＧＶＡの表示位置が注視用画像ＧＴの表示位置に一致しているか否かを判別し、視軸算出時のパラメータが最適化されておらず視軸マーク画像ＧＶＡの表示位置が注視用画像ＧＴの表示位置に一致していない場合には、再び同様のキャリブレーションを行うように指示をする。
　そして、キャリブレーションが完了すると、これ以降、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、光軸の算出を随時行うとともに、算出された光軸をステップＳ４３で得られた補正量で補正して、被験者の視軸を随時推定することとなる（ステップＳ４４）。
　したがって、随時推定した右目の視軸に基づいて、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、オペレータ用ディスプレイ３７に推定した視軸の位置に相当する位置に随時、視軸マーク画像ＧＶＡを表示することとなる。
　この場合において、視軸マーク画像ＧＶＡが所定時間、所定範囲内に停留していた場合には、当該停留位置が注視位置であるとして視軸マーク画像ＧＶＡの表示位置（算出した光軸位置）が注視用画像ＧＴ（被験者の視軸［視線］）に一致するようにキャリブレーションがなされるようにしてもよい。
｛４｝第２視軸キャリブレーション
　視軸マーク画像ＧＶＡの表示位置が注視用画像ＧＴの表示位置に一致しており、右目の視軸のキャリブレーション、すなわち、第１視軸のキャリブレーションが完了した場合には、同様にして、第２視軸キャリブレーションとして、第２視軸としての左目の視軸のキャリブレーションを行う。以下においては、再び図８を参照して説明を行う。
　図１１は、左目の視軸キャリブレーションの説明図である。
　オペレータがキーボードあるいはマウスを操作することにより、左目視軸の決定処理を指示すると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、マルチメディアインタフェース３５及びマルチメディアインタフェース２５及び音／映像分離部２６を介して被験者用ディスプレイ２４の表示画面の左目用画像表示領域ＡＲＬに、図１１（Ａ）に示すように、被験者が左目で注視するための注視用画像ＧＴを表示する（ステップＳ４１）。
　このとき、オペレータは、被験者に注視用画像ＧＴを注視するように促し、被験者の視軸（視線）の位置の変動を抑制する。
　これに伴い、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、左目の視軸の変動が抑制された状態で左目の光軸算出を行う（ステップＳ４２）。
　左目の光軸が算出されると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、オペレータ用ディスプレイ３７の表示画面３７Ｄに推定した光軸の位置を視軸マーク画像ＧＶＡの表示位置として表示する。
　そして図１１（Ｂ）に示すように注視用画像ＧＴと視軸マーク画像ＧＶＡとが不一致している場合には、オペレータは、マウスを操作し、キャリブレーションの指示を行う。これにより、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、視軸マーク画像ＧＶＡが注視用画像ＧＴに一致するようにキャリブレーションを実行する（ステップＳ４３）。
　そして、キャリブレーションが完了すると、これ以降、ＭＰＵ３１は、光軸の算出を随時行うとともに、算出された光軸をステップＳ４３で得られた補正量で補正して、被験者の視軸を随時推定することとなる（ステップＳ４４）。
　この場合においても、視軸マーク画像ＧＶＡが所定時間、所定範囲内に停留していた場合には、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、当該停留位置が注視位置であるとして視軸マーク画像ＧＶＡの表示位置（算出した光軸位置）が注視用画像ＧＴ（被験者の視軸［視線］）に一致するようにキャリブレーションを実行するようにしてもよい。
｛５｝視機能検査
　続いて、視機能検査として９方位眼位検査（Ｈｅｓｓ検査）を行う場合の処理について説明する。
　図１２は、９方位眼位検査時の処理フローチャートである。
｛５．１｝第１視機能検査
　右目及び左目の視軸キャリブレーションが終了すると、オペレータは、マウスあるいはキーボードを介してまずは右目の９方位眼位検査の開始を指示する（ステップＳ７１）。
　図１３は、オペレータ用ディスプレイにおける右目の９方向眼位検査時の表示画面の一例の説明図（その１）である。
　右目の９方位眼位検査の開始が指示されると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、被験者用ディスプレイ２４の左目画像表示領域の９方向眼位検査用チャート（Ｈｅｓｓチャート）の中心の測定点ＭＰ１に相当する位置に注視用画像ＧＴ１を表示し、右目画像表示領域の一面に任意の色を表示する（ステップＳ７２）。
　このように被験者用ディスプレイ２４の表示画面２４Ｄには、９方位眼位検査用チャートが表示されずに注視用画像ＧＴ１のみが表示されているので、従来のように９方位眼位検査用チャート上の測定点を注視してもらう場合と比較して被験者は他に注意を引かれることなくテストに集中することができ、より測定精度の向上が図れる。
　この状態でオペレータは、被験者に注視用画像ＧＴ１を注視するように指示を行う。
　オペレータ用ディスプレイ３７の表示画面３７の左画像表示領域ＨＣＬには、９方位眼位検査用チャート、注視位置特定画像ＴＭＰ及び左目の注視位置画像ＭＭＬ１が表示され、右画像表示領域には、９方位眼位検査用チャート、注視位置特定画像ＴＭＰ及び被験者の右目の注視位置画像ＭＭＲ１が表示されている。
　さらにオペレータ用ディスプレイ３７の表示画面３７Ｄの下部の左眼球表示領域ＥＢＬ及び右眼球表示領域ＥＢＲには、被験者の眼球の撮像画像が表示される。
　これらと並行してオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、左目の注視位置画像ＭＭＬ１及び右目の注視位置画像ＭＭＲ１の中心位置が所定の停留時間、所定の停留範囲内にとどまっているか否かの停留判定を行い、停留していたと判定された場合には、測定点ＭＰ１に相当する測定データとして取得し、測定マークとして、注視位置画像ＭＭＬ１、ＭＭＲ１と同一の画像（あるいは所定の測定マーク画像）を表示することとなる（ステップＳ７３）。
　測定点ＭＰ１に相当する測定データの取得が完了すると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、全ての測定点（＝ＭＰ１［第１回目］～ＭＰ９、ＭＰ１［第２回目］）の測定が完了したか否かを判別する（ステップＳ７４）。
　ステップＳ７４の判別において、現時点では、測定が完了していないので、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、１５°の測定点ＭＰ２を次の測定点として設定し、処理を再びステップＳ７２に移行し、同様に測定データを取得する。
　図１４は、オペレータ用ディスプレイにおける右目の９方位眼位検査時の表示画面の一例の説明図（その２）である。
　オペレータ用ディスプレイ３７の表示画面３７の左画像表示領域ＨＣＬには、９方位眼位検査用チャート、注視位置特定画像ＴＭＰ及び左目の注視位置画像ＭＭＬ２が表示されている。また、オペレータ用ディスプレイ３７の表示画面３７の右画像表示領域には、９方位眼位検査用チャート、注視位置特定画像ＴＭＰ及び被験者の右目の注視位置画像ＭＭＲ２が表示されている。
　さらにオペレータ用ディスプレイ３７の表示画面３７Ｄの下部の左眼球表示領域ＥＢＬ及び右眼球表示領域ＥＢＲには、被験者の眼球の撮像画像が表示される。
　これらと並行してオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、左目の注視位置画像ＭＭＬ２及び右目の注視位置画像ＭＭＲ２の中心位置が所定の停留時間、所定の停留範囲内にとどまっているか否かの停留判定を行い、停留していたと判定された場合には、測定点ＭＰ２に相当する測定データとして取得し、測定マークＭＭＬ２を表示することとなる。
　測定点ＭＰ２に相当する測定データの取得が完了すると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、１５°の測定点ＭＰ３～ＭＰ９についても同様に測定データを取得する（ステップＳ７２～Ｓ７４）。
　そして、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、測定点ＭＰ９の測定データの取得が完了すると、再び測定点ＭＰ１に注視用画像ＧＴ１を表示して同様に測定データを取得する。
　そして、ステップＳ７４の判別において、測定が完了したと判別すると（ステップＳ７４；Ｙｅｓ）、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、測定点ＭＰ１（第１回目測定分）→測定点ＭＰ２→…測定点ＭＰ９→測定点ＭＰ１（第２回目測定分）を順次直線で結んだ測定結果図形を表示する（ステップＳ７６）。
　この場合において、測定点ＭＰ１の第１回目測定分と、測定点ＭＰ１の第２回目測定分と、が所定の閾値差以上異なっている場合には、要再検査として再度検査を行う。
　ここで、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、オペレータ用ディスプレイ３７の表示画面に軽度の麻痺などにより異常が十分に検出されていないか否かを問い合わせる画面を表示し、異常が十分に検出されていないとされた場合には、さらにオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、３０°の測定点についても１５°の測定点ＭＰ１～ＭＰ９と同様のデータを取得することとなる。
｛５．２｝第２視機能検査
　第１視機能検査としての右目の９方位眼位検査が終了すると、オペレータは、第１視機能検査と同様の手順で第２視機能検査としての左目の９方位眼位検査の開始を指示し（ステップＳ７１）、上述したステップＳ７２～ステップＳ７６の手順と同様にして、第２視機能検査としての左目の９方位眼位検査が終了する
｛６｝検査結果提示
　図１５は、測定結果図形の表示例の説明図（その１）である。
　測定点ＭＰ１の第１回目測定分と、測定点ＭＰ１の第２回目測定分と、が所定の閾値差以内で収まっている場合には、測定結果は信頼性があるものとして、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、測定点ＭＰ１（第１回目測定分）→測定点ＭＰ２→…測定点ＭＰ９→測定点ＭＰ１（第２回目測定分）を順次直線で結んだ測定結果図形を表示する。
　より具体的には、図１５の例の場合、オペレータ用ディスプレイ３７の表示画面３７Ｄの左側には左目に対応する左目９方位眼位検査結果画面ＨＣＬＲが表示される。同様に、オペレータ用ディスプレイ３７の表示画面３７Ｄの右側には右目に対応する右目９方位眼位検査結果画面ＨＣＲＲが表示される。
　図１５に示す表示例によれば、従来の紙の９方位眼位検査結果と同様の表示がなされており、これをプリンタ３８によりプリントアウトすれば、従来と同様のチャートを得ることが可能となる。
　図１６は、測定結果図形の表示例の説明図（その２）である。
　図１５の場合においては、両眼の９方位眼位検査結果を視覚的に比較するのは容易ではない。しかしながら、図１６に示すように、両眼の９方位眼位検査結果を一つの両眼９方位眼位検査結果画面ＨＣＲＡに表示することにより、容易に比較することが可能となる。
　以上の説明のように、本第１実施形態によれば、検査者であるオペレータが被験者が実際にどの位置を注視位置として検査がなされているのかを把握することが容易となる。したがって、検査者が指示した注視位置を確実に注視させて検査を行うことができ、検査の信頼性を容易に確保できる。
　これらの結果、幼児等の検査を行う場合であっても、被験者がオペレータの指示に従っているのかを確実に把握できる。
［１．１］第１実施形態の変形例
　以上の説明においては、視軸のキャリブレーションを左右の眼で別個に行っていたが、本変形例は、左右眼同時で視軸キャリブレーションを行う場合のものである。
　図１７は、左右眼同時の視軸キャリブレーション処理の説明図である。
　オペレータがキーボードあるいはマウスを操作することにより、右目視軸の決定処理を指示すると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、図１７（Ａ）に示すように、マルチメディアインタフェース３５、マルチメディアインタフェース２５及び音／映像分離部２６を介して被験者用ディスプレイ２４の表示画面２４Ｄの右目用画像表示領域ＡＲＲに、被験者が右目で注視するための注視用画像ＧＴＲを表示し、左目用画像表示領域ＡＲＬに、被験者が左目で注視するための注視用画像ＧＴＬを表示する。
　このとき、オペレータは、被験者に注視用画像ＧＴＲ、ＧＴＬを注視するように促す。
　これにより、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、右目及び左目の視軸推定を行う。
　したがって、推定した右目及び左目の視軸に基づいて、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、オペレータ用ディスプレイ３７に視軸の位置を視軸マーク画像ＧＶＡＲ、ＧＶＡＬとして表示することとなる。
　そしてオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、図１７（Ｂ）に示すように注視用画像ＧＴＲと視軸マーク画像ＧＶＡＲとが不一致している場合には、オペレータがマウスを操作し、キャリブレーションの指示を行うと、図１７（Ｃ）に示すように、視軸マーク画像ＧＶＡＲが注視用画像ＧＴＲに一致するようにキャリブレーションがなされる。
　同様にオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、図１７（Ｂ）に示すように注視用画像ＧＴＬと視軸マーク画像ＧＶＡＬとが不一致している場合には、オペレータがマウスを操作し、キャリブレーションの指示を行うと、図１７（Ｃ）に示すように、視軸マーク画像ＧＶＡＬが注視用画像ＧＴＬに一致するようにキャリブレーションがなされる。
　以上の説明のように本変形例によれば、両眼について同時に視軸のキャリブレーションを行うことができ、検査時間の短縮に貢献することができる。
　以上の説明においては、注視用画像と視軸マーク画像とが不一致している場合には、オペレータがマウスを操作し、キャリブレーションの指示を行うことにより、視軸マーク画像が注視用画像に一致するようにキャリブレーションがなされるように構成していた。しかしながら、視軸マーク画像が所定時間、所定範囲内に停留していた場合には、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１が、当該停留位置が注視位置であるとして視軸マーク画像が注視用画像に一致するようにキャリブレーションがなされるようにすることも可能である。
　図１８は、停留判定に伴うキャリブレーションの処理フローチャートである。
　まずオペレータあるいはオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、停留判定条件を設定する（ステップＳ８１）。
　停留判定条件としては、停留範囲の大きさ、停留時間などが挙げられる。
　停留判定条件が設定されると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、推定した被験者の視軸に基づいて被験者の注視位置を検出する（ステップＳ８２）。
　続いてオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、注視位置の停留状態を検出する（ステップＳ８３）。
　次にオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、注視位置が停留判定条件に設定された停留範囲に所定の停留時間以上停留したか否かを判別する（ステップＳ８４）。
　ステップＳ８４の判別において、注視位置が停留判定条件に設定された停留範囲に停留していないか、あるいは、停留範囲に停留したが所定の停留時間未満の停留しかしていない場合には（ステップＳ８４；Ｎｏ）、再び処理をステップＳ８２に移行して、上述した処理を行う。
　ステップＳ８４の判別において、注視位置が停留判定条件に設定された停留範囲に所定の停留時間以上停留した場合には（ステップＳ８４；Ｙｅｓ）、検出状態に応じた動作、例えば、注視点のデータを取得したり、動作モードを遷移させたり、画面遷移を行ったり、音声ガイドなどを開始するなどの動作を行う（ステップＳ８５）。
　したがって、本変形例によれば、オペレータが操作を行わなくても所定の処理を行わせることができ、視機能検査におけるオペレータの負担軽減などをはかることができる。
［２］第２実施形態
　図１９は、第２実施形態の視機能検査装置１０Ａの詳細構成ブロック図である。
　第２実施形態の検査ユニット１１Ａは、視野角、検査距離などを調整可能であるとともに、赤外光（ＩＲ）である検査光Ｌ１１～Ｌ１８（以下、これらを区別する必要が無い場合には、検査光Ｌと表記する）をそれぞれ所定の照射位置まで導くとともに、検査光Ｌの反射光を後述の眼球カメラに導く左右の眼それぞれに対応する光学系ユニット２１Ｒ、２１Ｌと、光学系ユニット２１Ｒあるいは光学系ユニット２１Ｌを介して検査光Ｌを検査対象者である被験者の眼球に照射する一対のＩＲ照明ユニット装置ＬＤＵＲ、ＬＤＵＬと、を備えている。
　さらに検査ユニット１１Ａは、被験者の眼球を主として撮像する一対の眼球カメラ（撮像カメラ）２３Ｒ、２３Ｌと、被験者用の各種画像を表示する被験者用ディスプレイ２４と、音声データ及び映像（画像）データのインタフェース動作を行うＨＤＭＩ等のマルチメディアインタフェース（ＩＦ）２５と、マルチメディアインタフェース２５の出力信号の音／映像分離を行う音／映像分離部２６と、音響出力を行うスピーカ部２７と、制御用信号が入力されるＵＳＢ等の制御インタフェース（ＩＦ）２８と、を備えている。
　また、オペレータ用ユニット１２は、オペレータ用ユニット１２を制御するＭＰＵ３１と、オペレーティングシステム（ＯＳ）を含む制御用データを不揮発的に格納したＲＯＭ３２と、ＭＰＵ３１のワーキングエリアとしても用いられ、各種データを一時的に格納するＲＡＭ３３と、各種データを不揮発的かつ更新可能に格納するフラッシュメモリ３４と、音声データ及び映像（画像）データのインタフェース動作を行うＨＤＭＩ等のマルチメディアインタフェース（ＩＦ）３５と、制御用の各種インタフェース動作を行う制御インタフェース（ＩＦ）３６と、を備えている。
　さらにオペレータユニット１２は、マルチメディアインタフェース３５を介して接続され、オペレータに対し様々な情報を提示するオペレータ用ディスプレイ３７と、各種データのプリントアウトを行うプリンタ３８と、ポインティングデバイスとして機能し、各種操作を行うためのマウス３９と、各種操作を行うとともに、各種データを入力するためのキーボード４０と、ＵＳＢメモリ、ＩＣカード（例えば、ＳＤカード［登録商標］）等の外部記憶媒体を接続し、被験者のデータを読み込んだり、検査結果データの記録を行う外部記録媒体接続部４１と、を備えている。
　図２０は、第２実施形態のＩＲ照明ユニット装置におけるＬＥＤの配置位置の説明図である。
　この場合において、ＩＲ照明ユニット装置ＬＤＵＲと、ＩＲ照明ユニット装置ＬＤＵＬとは、同一構成であるので、ＩＲ照明ユニット装置ＬＤＵＲについて説明する。
　第２実施形態のＩＲ照明ユニット装置ＬＤＵＲは、８個のＩＲ照明装置ＬＥＤ１１～ＬＥＤ１８を備えている。
　この場合において、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１１～ＬＥＤ１８は、図２０に示すように、被験者の視軸（紙面に交差する軸）に交差する平面上の円ＣＣＬの円周上に同一角度毎（図２０の例の場合、３６０°／８＝４５°毎）に配置されている。従って、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１１とＩＲ光源ＬＥＤ１５、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１２とＩＲ照明装置ＬＥＤ１６、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１３とＩＲ照明装置ＬＥＤ１７、あるいは、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１４とＩＲ照明装置ＬＥＤ１８は、互いに１８０°の位置に位置している。
　ここで、再び図８を参照して第２実施形態の動作を説明する。
　図８に示したように、オペレータがキーボードあるいはマウスを操作することにより、右目の視軸のキャリブレーションを指示すると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、マルチメディアインタフェース３５を介して被験者用ディスプレイの表示画面の右目用画像表示領域に、図７（Ａ）に示すように、被験者が右目で注視するための注視用画像ＧＴを表示する（ステップＳ４１）。
　このとき、オペレータは、被験者に注視用画像ＧＴを注視するように促し、被験者の視軸（視線）の位置の変動を抑制する。
　これに伴い、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、右目の視軸の変動が抑制された状態で右目の光軸算出を行う（ステップＳ４２）。
　次に、第２実施形態における光軸算出処理について詳細に説明する。
　図２１は、第２実施形態の光軸算出処理の処理フローチャートである。
　まず、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、制御インタフェース３６及び制御インタフェース２８を介してＩＲ照明装置ＬＥＤ１１～ＬＥＤ１８を制御して、検査光Ｌをそれぞれ照射させ、さらに眼球カメラ２３Ｒ、２３Ｌを制御して眼球の撮像を行う（ステップＳ９１）。
　続いて、ＭＰＵ３１は、複数組のＩＲ照明装置を用いて、角膜曲率中心の平均値を算出する（ステップＳ９２）。
　ここで、第２実施形態の角膜曲率中心の平均値（角膜曲率中心の代表値）の算出方法についてより詳細に説明する。
　図２２は、第２実施形態の角膜曲率中心の平均値の算出処理の処理フローチャートである。
　まず、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、第１のＩＲ照明装置を特定するためのパラメータｎを初期値である１に設定する（ステップＳ１０１）。ここで、パラメータｎの値は、いずれかのＩＲ照明装置に対応しており、図２１の例の場合、例えば、ｎ＝１は、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１１を表し、ｎ＝２は、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１２を表し、…、n＝８＝ｎｍａｘは、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１８を表す。
　さらにＭＰＵ３１は、第２のＩＲ照明装置を特定するためのパラメータｍを初期値であるｎ＋１に設定する（ステップＳ１０２）。ここで、パラメータｍの値も、いずれかのＩＲ照明装置に対応しており、図２１の例の場合、例えば、ｎ＝１の場合、ｍ＝２であり、は、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１２を表し、ｎ＝２の場合、ｍ＝３であり、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１３を表し、…、ｎ＝７の場合、ｍ＝８であり、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１８を表す。ただし、n＝８の場合は、ｍ＝９であるが、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１８の次に位置するＩＲ照明装置ＬＥＤ１１を表すものとする。
　次にＭＰＵ３１は、第１のＩＲ照明装置と第２のＩＲ照明装置とが測定不能条件を満たしている場合に、光軸算出から除外するための判別を行う（ステップＳ１０３）。
　具体的には、第１のＩＲ照明装置と第２のＩＲ照明装置とが互いに１８０°の位置に配置されている場合には、第１のＩＲ照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む第１の平面と、第２のＩＲ照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む第２の平面と、が理論上等しくなって、二つの平面の交線が特定できず、角膜曲率中心がどこにあるか判別することができなくなるからである。
　そして、第１のＩＲ照明装置と第２のＩＲ照明装置とが互いに１８０°の位置に配置されている場合には、次式を満たすので、その場合に光軸算出から除外するようにしている。
　　　　ｍ＝ｎ＋（Ｌｎｕｍ／２）
　ここで、Ｌｎｕｍは、ＩＲ照明装置の個数である。図２１の例の場合、Ｌｎｕｍ＝８である。
　より詳細には、本第２実施形態では、ＩＲ照明装置を偶数個設け、互いに均等な角度で離間して配置しているので、現在のパラメータｍがＩＲ照明装置の個数Ｌｎｕｍの１／２の値を加えた値である場合には、パラメータｎに対応する第１のＩＲ照明装置とパラメータｍ＝ｎ＋（Ｌｎｕｍ／２）にある第２のＩＲ照明装置とは互いに１８０°の位置に配置されている場合であるので光軸算出から除外するのである。
　より具体的には、上記例の場合には、ｎ＝１及びｍ＝５の組み合わせ、ｎ＝２及びｍ＝６の組み合わせ、ｎ＝３及びｍ＝７の組み合わせ、並びに、ｎ＝４及びｍ＝８の組み合わせが光軸算出から除外されることとなる。
　なお、第１のＩＲ照明装置と第２のＩＲ照明装置とが互いに１８０°の位置に配置されていない場合であっても、１８０°に近い位置（±α°範囲内）、例えば、１８０±１０°の範囲内の位置に配置されていれば、測定精度が低下するので、このような条件の場合にも除外するように構成することが可能である。
　これらの処理に伴い、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、ｎ番目のＩＲ照明装置ＬＥＤｎ及びｍ番目のＩＲ照明装置ＬＥＤｍを用いて後述する角膜曲率中心の算出を行う（ステップＳ１０４）。
　ここで、角膜曲率中心の算出及び算出した角膜曲率中心に基づく光軸の算出について詳細に説明する。
　図２３は、第２実施形態の角膜曲率中心及び光軸算出方法の原理説明図である。
　図２３において、角膜と等しい曲率を有する角膜曲率球ＣＮＲＣを仮定し、その角膜曲率中心をＣｔとし、角膜曲率球ＣＮＲＣの半径をＲとし、カメラの光学中心をＣｍとする。
　また、第ｎ番目のＩＲ照明装置ＬＥＤｎ（本第２実施形態においては、ｎ＝１～８のいずれか）及び第ｍ番目のＩＲ照明装置ＬＥＤｍ（本第２実施形態においては、ｍ＝１～８［但し、ｍ≠ｎ］）をそれぞれ点光源と見なすものとする。
　さらにＩＲ照明装置ＬＥＤｎの三次元空間上の反射像位置をＰｎとし、ＩＩＲ照明装置ＬＥＤｍの三次元空間上の反射像位置をＰｍとする。
　このとき、ＩＲ照明装置ＬＥＤｎの位置ＬＥＤｎ、反射像位置Ｐｎ及びカメラの光学中心Ｃｍを含む平面をＰＬｎとし、ＩＲ照明装置ＬＥＤｍの位置ＬＥＤｍ、反射像位置Ｐｍ及びカメラの光学中心Ｃｍを含む平面をＰＬｍとした場合、平面ＰＬｎと平面ＰＬｍの交線ＣＬｎｍは、角膜曲率中心Ｃｔを通る。
　そこで、交線ＣＬｎｍ上においてカメラの光学中心Ｃｍから角膜の曲率中心Ｃｔｎｍへ向かう単位ベクトルをＶｃとし、平面ＰＬｎ上でカメラの光学中心Ｃｍから反射像位置Ｐｎへ向かう単位ベクトルをＶｎとし、平面ＰＬｍ上でカメラの光学中心Ｃｍから反射像位置Ｐｍへ向かう単位ベクトルをＶｍとする。
　さらに平面ＰＬｎ上で反射像位置Ｐｎから角膜曲率中心Ｃｔｎｍに向かうベクトルをｆ、平面ＰＬ２上で反射像位置Ｐ２から角膜曲率中心Ｃｔに向かうベクトルをｇとする。
　上記条件から次のことが成立する。
（１）　単位ベクトルＶｃを定数ｔ０（ｔ０は、正の実数）倍した位置に角膜曲率中心Ｃｔが存在する。そこで、以下の説明においては、定数ｔ０が不明な段階における角膜曲率中心を第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１＿ｎｍとする。
（２）　単位ベクトルＶｎを定数ｔ１（ｔ１は、正の実数）倍した位置に反射像位置Ｐｎが存在する。なお、本第２実施形態においては、ｎ＝１～８のいずれかである。
（３）　単位ベクトルＶｍを定数ｔ２（ｔ２は、正の実数）倍した位置に反射像位置Ｐｍが存在する。なお、本第２実施形態においては、ｍ＝１～８であり、かつ、ｍ≠ｎである。）
（４）　反射像位置Ｐｎ及び反射像位置Ｐｍは、角膜曲率中心Ｃｔｎｍから角膜曲率半径Ｒの位置に存在する。
　オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、ステップＳ９１で撮像した画像に基づいて、角膜曲率球ＣＮＲＣの半径Ｒを所定値とし、反射像位置Ｐ１及び反射像位置Ｐ２を算出する。
　そして、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、現在のｎの値に対応するＩＲ照明装置ＬＥＤｎの位置ＬＥＤｎ、反射像位置Ｐｎ及びカメラの光学中心Ｃｍを含む平面ＰＬｎを算出するとともに、現在のｍの値に対応するＩＲ照明装置ＬＥＤｍの位置ＬＥＤｍ、反射像位置Ｐｍ及びカメラの光学中心Ｃｍを含む平面ＰＬｍを算出する。
　続いてオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、平面ＰＬｎ（を表す式）及び平面ＰＬｍ（を表す式）から、二つの平面ＰＬｎ、ＰＬｍの交線を算出する。
　さらにオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、上述した反射像位置Ｐｎから単位ベクトルＶｎを算出し、算出した単位ベクトルＶｎと、反射像位置Ｐｎ及びＩＲ照明装置ＬＥＤｎの位置ＬＥＤ１からベクトルｆを取得する。
　さらにまたオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、上述した反射像位置Ｐｍから単位ベクトルＶｍを算出し、算出した単位ベクトルＶｍと、反射像位置Ｐｍ及びＩＲ照明装置ＬＥＤｍの位置ＬＥＤｍからベクトルｇを取得する。
　次にオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、角膜曲率中心Ｃｔ＿ｎｍの位置を推定して定数ｔ０を算出する。
　まず、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、反射像位置Ｐｎからベクトルｆの向きに沿った第１の直線ＬＮｎ及び反射像位置Ｐｍからベクトルｇの向きに沿った第２の直線ＬＮｍを仮定し、直線ＬＮｎと直線ＬＮｍの交点（もしくは、２直線の双方から最も近い点［最近傍点］）を算出し、これを第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２＿ｎｍとする。
　この場合において、第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１＿ｎｍと、第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２＿ｎｍは、実際は等しいはずであるので、次式が最小となるように、定数ｔ０を算出すればよい。
　　　　｜Ｃｔ１＿ｎｍ－Ｃｔ２＿ｎｍ｜
　以下、上記原理に沿って、定数ｔ０を算出する。
　まず、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、二つの平面ＰＬｎ、ＰＬｍの交線に基づいて、単位ベクトルＶｃを算出する。
　具体的には、単位ベクトルＶｃと同じ向きのベクトルＶｃ１を仮定すると、次式が成り立つ。
　　　　Ｖｃ１＝｛（ＬＥＤｎ－Ｃｍ）×（ＰＰｎ－Ｃｍ）｝
　　　　　　　　　　　　×｛（ＬＥＤｍ－Ｃｍ）×（ＰＰｍ－Ｃｍ）｝
　ここで、ＰＰｎは、反射像位置Ｐｎのカメラの撮像センサ上の位置であり、ＰＰｍは、反射像位置Ｐｍのカメラの撮像センサ上の位置である。
　そして、単位ベクトルＶｃは、次式で表せる。
　　　　Ｖｃ＝Ｖｃ１／｜｜Ｖｃ１｜｜
　ここで、｜｜Ｖｃ１｜｜は、ベクトルＶｃ１の大きさ（スカラー）である。
　次にオペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、単位ベクトルＶｎ及び単位ベクトルＶｍを、カメラの光学中心Ｃｍ、位置ＰＰｎ及び位置ＰＰｍから算出する。
　　　　Ｖｎ＝（Ｃｍ－ＰＰｎ）／｜｜Ｃｍ－ＰＰｎ｜｜
　　　　Ｖｍ＝（Ｃｍ－ＰＰｍ）／｜｜Ｃｍ－ＰＰｍ｜｜
　そしてカメラの光学中心Ｃｍを基点として単位ベクトルＶｃを定数ｔ０倍した位置に角膜曲率中心Ｃｔ＿ｎｍに対応する第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１＿ｎｍが位置しているはずであるので、次式が成り立つ。
　　　　Ｃｔ１＿ｎｍ＝ｔ０・Ｖｃ＋Ｃｍ
　また、カメラの光学中心Ｃｍを基点として単位ベクトルＶｎを定数ｔ１倍した位置に反射像位置Ｐｎが位置し、カメラの光学中心Ｃｍを基点として単位ベクトルＶｍを定数ｔ２倍した位置に反射像位置Ｐｍが位置しており、反射像位置Ｐｎ及び反射像位置Ｐｍは、角膜曲率中心Ｃｔ＿ｎｍから角膜曲率半径Ｒの位置に位置しているという前提で反射像位置Ｐｎ及び反射像位置Ｐｍを算出する。
　より詳細には、以下の通りとなる。
　　　　Ｐｎ＝ｔ１・Ｖｎ＋Ｃｍ
とすると、
　　　　Ｒ２＝｜｜ｔ０・Ｖｃ｜｜２＋｜｜ｔ１・Ｖｎ｜｜２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　－２・ｔ０・ｔ１・Ｖｃ・Ｖｎ
であるから、
　　　ｔ１＝ｔ０・Ｖｃ・Ｖｎ±√｛（｜｜Ｖｃ・Ｖｎ｜｜２－１）・ｔ０２＋Ｒ２｝
となる。
　ここで、復号(±)のうち、正号（＋）側は、角膜曲率中心Ｃｔ＿ｎｍを中心とする半径Ｒの球と、カメラの光学中心Ｃｍ及び反射像位置Ｐｎを通る直線と、の二つの交点のうちカメラから見て奥側の交点に相当するので、カメラから見て手前側の交点に相当する負号（－）側が求める定数ｔ１である。
同様にして、
　　　　Ｐｍ＝ｔ２・Ｖｍ＋Ｃｍ
とすると、
　　　　Ｒ２＝｜｜ｔ０・Ｖｃ｜｜２＋｜｜ｔ２・ｖ２｜｜２
　　　　　　　　　　　　　　　　　　－２・ｔ０・ｔ２・Ｖｃ・Ｖｍ
であるから、
　　　ｔ２＝ｔ０・Ｖｃ・ｖ２±√｛（｜｜Ｖｃ・Ｖｍ｜｜２－１）・ｔ０２＋Ｒ２｝
となる。
　この場合においても、復号(±)のうち、正号（＋）側は、角膜曲率中心Ｃｔ＿ｎｍを中心とする半径Ｒの球と、カメラの光学中心Ｃｍ及び反射像位置Ｐｍを通る直線と、の二つの交点のうちカメラから見て奥側の交点に相当するので、カメラから見て手前側の交点に相当する負号（－）側が求める定数ｔ２である。
　続いて、ベクトルｆ及びベクトルｇを求める。
　単位ベクトルＶｎと反射像位置Ｐｎ及び第ｎ番目のＩＲ照明装置ＬＥＤｎとの関係、並びに、単位ベクトルＶｍと反射像位置Ｐｍ及び第ｍ番目のＩＲ照明装置ＬＥＤｍとの関係より次の式を得ることができる。
　　　ｆ＝Ｖｎ＋（Ｐｎ－ＬＥＤｎ）／｜｜Ｐｎ－ＬＥＤｎ｜｜
　　　ｇ＝Ｖｍ＋（Ｐｍ－ＬＥＤｍ）／｜｜Ｐｍ－ＬＥＤｍ｜｜
　つづいて、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、反射像位置Ｐｎを通り、ベクトルｆの向きに沿った第１直線ＬＮｎを仮定するとともに、反射像位置Ｐｍを通り、ベクトルｇの向きに沿った第２直線ＬＮｍを仮定し、直線ＬＮｎと直線ＬＮｍの交点（もしくは、２直線の双方から最も近い点［最近傍点］）を算出し、これを第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２＿ｎｍとする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　この場合において、第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１＿ｎｍ及び第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２＿ｎｍは、それぞれ角膜曲率中心Ｃｔ＿ｎｍに等しいはずであるから、第１仮定角膜曲率中心Ｃｔ１＿ｎｍと第２仮定角膜曲率中心Ｃｔ２＿ｎｍとの差を評価値Ｘとして評価値Ｘが最小となる定数ｔ０を算出する。
　すなわち、次式を満たす定数ｔ０を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　次に再び図２２を参照して処理を説明する。
　ｎ番目及びｍ番目のＩＲ照明装置を用いた角膜曲率中心の算出が終了すると（ステップＳ１０４）、ＭＰＵ３１は、ｍの値に１を加算する（ステップＳ１０５）。すなわち、
　　　　ｍ＝ｍ＋１
とする。
　続いてＭＰＵ３１は、ｍの値がＩＲ照明装置の個数Ｌｎｕｍに１を加えた値、すなわち、
　　　　ｍ＝Ｌｎｕｍ＋１
となっているか否かを判別する（ステップＳ１０６）。
　ステップＳ１０６の判別において、
　　　　ｍ＜Ｌｎｕｍ＋１
であると判別された場合には（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、ＭＰＵ３１は、再び処理をステップＳ１０３に処理を移行し、上述した処理を繰り返すこととなる。すなわち、一つのパラメータｎの値に対し、対応するパラメータｍの値全てに対して、光軸及び角膜曲率中心の算出を行うこととなる。
　ステップＳ１０６の判別において、
　　　　ｍ＝Ｌｎｕｍ＋１
であると判別された場合には（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、当該パラメータｎの値に対する処理は終了したので、ＭＰＵ３１は、パラメータｎの値を新たな値とするために、ｎの値に１を加算する（ステップＳ１０７）。すなわち、
　　　　ｎ＝ｎ＋１
とする。
　続いてＭＰＵ３１は、ｎの値がＩＲ照明装置の個数Ｌｎｕｍに１を加えた値、すなわち、
　　　　ｎ＝Ｌｎｕｍ＋１
となっているか否かを判別する（ステップＳ１０８）。
　ステップＳ１０８の判別において、
　　　　ｎ＜Ｌｎｕｍ＋１
であると判別された場合には（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、ＭＰＵ３１は、再び処理をステップＳ９３に処理を移行し、上述した処理を繰り返すこととなる。すなわち、新たなパラメータｎの値に対し、対応するパラメータｍの値全てに対して、光軸及び角膜曲率中心の算出を行うこととなる。
　ステップＳ１０８の判別において、
　　　　ｎ＝Ｌｎｕｍ＋１
であると判別された場合には（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、光軸算出を行う全てのパラメータｎ及びパラメータｍの組み合わせ（上記例の場合には、全２４通りの組み合わせ＝８個のＩＲ照明装置から異なる２つを選ぶ組み合わせ８Ｃ２から１８０°配置の４組を除いた組み合わせ）に対する処理は終了したので、ＭＰＵ３１は、外れ値を除去する処理を行う（ステップＳ１０９）。
　外れ値の除去方法としては、例えば、２４個の角膜曲率中心算出値のうちデータの最大値と最小値付近の値を平均値の計算から除外する（いわゆる、トリム平均）ことが可能である。
　続いてＭＰＵ３１は、ステップＳ１０４で算出した角膜曲率中心のうち、外れ値を除去した後の角膜曲率中心の平均値（３次元空間上の角膜曲率中心座標の平均値）を角膜曲率中心平均値として算出する（ステップＳ１１０）。
　角膜曲率中心平均値が算出されると、オペレータ用ユニット１２のＭＰＵ３１は、眼球カメラ２３Ｒの撮像画像に基づいて瞳孔の中心点を求める（ステップＳ９３）。
　そして、求めた瞳孔の中心点と、上述した処理により算出した定数ｔ０及び単位ベクトルＶｃにより算出される角膜曲率中心平均値Ｃｔ＿ｎｍと、を結んで当該目の光軸として算出する（ステップＳ９４）。
　再び図８を参照して光軸算出処理を説明する。
　次にＭＰＵ３１は、ステップＳ９４で算出した光軸と視軸との差を補正量（光軸補正量）として算出する（ステップＳ４３）。
　より詳細には、ＭＰＵ３１は、算出した光軸が注視用画像ＧＴを注視している被験者の視軸（視線）と一致するように、すなわち、視軸マーク画像ＧＶＡの表示位置（算出した角膜曲率中心平均値を通る光軸位置に相当）が注視用画像ＧＴ（被験者の視軸［視線］位置に相当）と一致するように、ステップＳ９４で算出した光軸と被験者の視軸［視線］位置との差を補正量（光軸補正量）として算出することとなる。
　そして、ＭＰＵ３１は、算出された光軸をステップＳ４３で得られた補正量で補正して、被験者の視軸を随時推定することとなる（ステップＳ４４）。
　以上の説明のように、本第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、視軸推定精度を向上させることができ、より高精度の検査を行うことができる。
［２．１］第２実施形態の第１変形例
　図２４は、第２実施形態の第１変形例のＬＥＤユニットにおけるＬＥＤの配置位置の説明図である。
　本変形例と第２実施形態が異なる点は、奇数個のＩＲ照明装置を被験者の視軸（紙面に交差する軸）に交差する平面上の円ＣＣＬの円周上に同一角度毎に配置している点である。
　図２４の例の場合、７個のＩＲ照明装置ＬＥＤ２１～ＬＥＤ２７を被験者の視軸（紙面に交差する軸）に交差する平面上の円ＣＣＬの円周上に同一角度毎（図２４の例の場合、３６０°／７＝約５１．４°毎）に配置し、あるＩＲ照明装置に対して他のＩＲ照明装置が測定不能条件を満たす１８０°の位置に位置することが無いようにしている。
　したがって、いずれの二つのＩＲ照明装置を選択した場合でも光軸位置を算出することが可能となる。この場合においては、図２２におけるステップＳ１０３の処理を省略して、より高速に処理を行うことができる。
　この変形例においても、第２実施形態と同様に、第１のＩＲ照明装置と第２のＩＲ照明装置とが互いに１８０°の位置に配置されていない場合であっても、１８０°に近い位置（±α°範囲内：測定精度低下条件）、例えば、１８０±１０°の範囲内の位置に配置されているような場合には、光軸の測定精度が低下するので、このような条件の場合にも除外するように構成することが可能である。
　より詳細には、第１のＩＲ照明装置と第２のＩＲ照明装置とが１８０±１０°の範囲内の位置に配置されているような場合には、第１のＩＲ照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む第１の平面と、第２のＩＲ照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む第２の平面と、を特定はできる。しかしながら、二つの平面の交線の特定する際の精度が低下し、角膜曲率中心の測定精度、ひいては、光軸の測定精度が低下するからである。したがって、このような条件の場合にも除外するように構成することが可能である。
［２．２］第２実施形態の第２変形例
　第２実施形態及び第２実施形態の第１変形例においては、複数のＩＲ照明装置を被験者の視軸に交差する平面上の円の円周上に同一角度毎に配置していたが、測定不能条件あるいは測定精度が満たされる限り、複数のＩＲ照明装置を被験者の視軸に交差する平面上の円の円周上に任意の角度毎に配置するようにすることも可能である。
［２．３］第２実施形態の第３変形例
　以上の説明においては、ＩＲ照明装置ＬＥＤ１１～ＬＥＤ１８は、被験者の視軸（紙面に交差する軸）に交差する平面上の円の円周上に配置するようにしていたが、３個以上のＩＲ照明装置を有し、カメラの光学中心位置に対する各ＩＲ照明装置の３次元的な配置位置が既知であれば、ＩＲ照明装置の位置、反射像位置及びカメラの光学中心を含む平面を容易に特定できる。
　したがって、３個以上のＩＲ照明装置のうち、いずれかのＩＲ照明装置は、他のＩＲ照明装置と同一平面上に無くても（＝被験者の視軸に交差する複数の平面上の位置にあっても）よい。
　また、３個以上のＩＲ照明装置のうち、いずれかのＩＲ照明装置は、被験者の視軸に交差する一の平面上、あるいは、被験者の視軸に交差する複数の平面上に３個以上のＩＲ照明装置を配置している場合には、視軸に直交する同一平面上に各ＩＲ照明装置の正射影を投影した場合に、同一円周上に無くても良い。
　また、視軸に直交する同一平面上に各ＩＲ照明装置の正射影を投影した場合に、視軸に交差する平面上で、同じ角度毎に配置する必要もない。
　しかしながら、測定精度の確保の観点からは、視軸に直交する同一平面上に各ＩＲ照明装置の正射影を投影した場合に、視軸を囲うように分散配置されているのが好ましい。例えば、４個のＩＲ照明装置を配置した場合、視軸に直交する平面上で、視軸を原点として互いに直交するＸ軸－Ｙ軸で構成される座標平面上で、第１象限～第４象限のそれぞれに一つのＩＲ照明装置が配置されているのが好ましい。
［３］第３実施形態
　以上の説明においては、第１実施形態あるいは第２実施形態として視機能検査装置を例として説明したが、被験者用ディスプレイへの表示を用いて視機能訓練を行う視機能訓練装置について同様に適用することが可能である。
　具体的には、同一の物が二つに見える両眼復視の状態となっている患者（被訓練者）において、左右の網膜に移った像を融合して（一つにまとめて）単一視する働きである融像機能を訓練する融像訓練装置、立体視をすることによって眼の能力を向上させる立体視訓練（近見訓練［いわゆる交差法］及び遠見訓練［いわゆる平行法］）を行う立体視訓練装置等においても、訓練者において被訓練者が実際にどの位置を注視位置として視機能訓練を行っているかを容易に把握し、より一層の視機能訓練効果が得られるように指導を行うことが可能となる。
　この場合においては、上記説明における検査者（オペレータ）を訓練者、被験者を被訓練者、被験者用ディスプレイを被訓練者用ディスプレイと読み替えるようにし、検査過程を訓練過程に適宜読み替えるようにすればよい。
［４］実施形態の変形例
　以上の説明においては、視機能検査として、９方位眼位検査の場合を例として説明したが、視力検査（片眼遮蔽検査及び両眼解放検査）、同時視検査、融像検査、立体視検査（近見検査及び遠見検査）、視野検査、選好注視法（Preferential looking method）検査、不等像検査等においても同様に適用が可能である。
　以上の説明においては、９方向眼位検査用チャートとして、正方形状（方眼紙形状）のチャートを用いていたが、従来よく知られている投影用の湾曲した９方向眼位検査用チャートを用いるようにすることも可能である。
　以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
　１０、１０Ａ　　視機能検査装置
　１１　　検査ユニット
　１２　　オペレータ用ユニット
　１３　　検査台
　１４　　顎台
　２１　　光学系ユニット
　２１Ｌ　光学系ユニット
　２１Ｒ　光学系ユニット
　２３Ｌ　眼球カメラ
　２３Ｒ　眼球カメラ
　２４　　被験者用ディスプレイ
　２４Ｄ　表示画面
　２５　　マルチメディアインタフェース
　２６　　音／映像分離部
　２７　　スピーカ部
　２８　　制御インタフェース
　３１　　ＭＰＵ
　３２　　ＲＯＭ
　３３　　ＲＡＭ
　３４　　フラッシュメモリ
　３５　　マルチメディアインタフェース
　３６　　制御インタフェース
　３７　　オペレータ用ディスプレイ
　３７Ｄ　表示画面
　３８　　プリンタ
　３９　　マウス
　４０　　キーボード
　４１　　外部記録媒体接続部
　ＬＤ１、ＬＤ２　ＩＲ照明装置
　ＬＤＵＲ、ＬＤＵＬ　ＩＲ照明ユニット装置
　ＬＥＤ１１～ＬＥＤ１８、ＬＥＤ２１～ＬＥＤ２７　ＩＲ照明装置
　ＭＭＬ１　注視位置画像
　ＭＭＬ２　注視位置画像
　ＭＭＲ１　注視位置画像
　ＭＭＲ２　注視位置画像
　ＭＰ１～ＭＰ９　測定点

 

Claims (19)

  1. 　被験者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えた視機能検査装置において、
    　前記被験者用表示装置に前記被験者の視認の対象画像を表示する対象表示部と、
    　前記対象画像の視認時における前記被験者の視軸を推定する視軸推定部と、
    　前記オペレータ用表示装置に前記対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する位置表示部と、
    　前記オペレータ用表示装置に前記被験者の眼球映像を表示する表示部と、
    　を備えた視機能検査装置。
  2. 　前記視軸推定部は、前記検査対象画像の空間座標及び前記被験者の角膜を想定した角膜曲率中心の空間座標から算出した光軸と、前記光軸算出時に特定した前記被験者の視軸とに基づいて光軸補正量を設定し、所望の前記対象画像の視認時における前記被験者の光軸を前記光軸補正量で補正して前記視軸を推定する、
    　請求項１記載の視機能検査装置。
  3. 　前記視軸推定部は、実際の検査に先立つキャリブレーションにおいて目毎に前記光軸補正量を設定し、
    　実際の検査で行われる全ての前記光軸の補正に際して前記光軸補正量を用いる、
    　請求項２記載の視機能検査装置。
  4. 　前記対象画像を９方向眼位検査における複数の測定点のいずれかに対応する位置を表す画像として用いる、
    　請求項１記載の視機能検査装置。
  5. 　前記複数の測定点に対応する視点位置を記憶し、９方向眼位検査終了後に前記複数の視点位置を所定の対応関係で接続した画像を９方位眼位検査用チャート画像上に検査結果画像として表示する検査結果表示部を備える、
    　請求項４記載の視機能検査装置。
  6. 　前記検査結果表示部は、右目の検査結果画像と左目の検査結果画像とを一つの前記９方位眼位検査用チャート画像上に重畳して表示して前記検査結果画像とする、
    　請求項４又は請求項５記載の視機能検査装置。
  7. 　検査光を前記被験者の眼球にそれぞれ照射する複数のＩＲ照明装置と、
    　前記検査光の前記眼球による反射像を撮像する撮像装置と、を有し、
    　前記視軸推定部は、前記複数のＩＲ照明装置のうち、選択した一組あるいは複数組の一対の前記ＩＲ照明装置のそれぞれの位置、前記反射像のそれぞれの位置及び前記撮像装置の光学中心に基づいて、前記視軸を推定する、
    　請求項１記載の視機能検査装置。
  8. 　複数の前記ＩＲ照明装置は、被験者の視軸に交差する一又は複数の平面上に配置されている、
    　請求項７記載の視機能検査装置。
  9. 　前記ＩＲ照明装置は、被験者の視軸に交差する一の平面上の円の円周上に所定角度毎に配置されている、
    　請求項８記載の視機能検査装置。
  10. 　前記視軸推定部は、前記ＩＲ照明装置の組を選択するに際し、一の前記ＩＲ照明装置に対して、測定不能条件あるいは所定の測定精度低下条件を満たす他の前記ＩＲ照明装置との組を除外する、
    　請求項９記載の視機能検査装置。
  11. 　複数の前記ＩＲ照明装置は、前記被験者の視軸を囲うように配置されている、
    　請求項８記載の視機能検査装置。
  12. 　複数の前記ＩＲ照明装置は、カメラの光学中心位置に対して３次元的な配置位置がそれぞれ既知である位置に配置されている、
    　請求項７記載の視機能検査装置。
  13. 　複数の前記ＩＲ照明装置は、前記被験者の視軸を囲うように配置されている、
    　請求項１２記載の視機能検査装置。
  14. 　被訓練者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えた視機能訓練装置において、
    　前記被訓練者用表示装置に前記被訓練者の視認の対象画像を表示する対象表示部と、
    　前記対象画像の視認時における前記被訓練者の視軸を推定する視軸推定部と、
    　前記オペレータ用表示装置に前記対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する位置表示部と、
    　前記オペレータ用表示装置に前記被訓練者の眼球映像を表示する表示部と、
    　を備えた視機能訓練装置。
  15. 　前記視軸推定部は、前記対象画像の空間座標及び前記被験者の角膜を想定した角膜曲率中心の空間座標から算出した光軸と、前記光軸算出時に特定した前記被験者の視軸とに基づいて光軸補正量を設定し、所望の前記対象画像の視認時における前記被訓練者の光軸を前記光軸補正量で補正して前記視軸を推定する、
    　請求項１４記載の視機能訓練装置。
  16. 　前記視軸推定部は、実際の検査に先立つキャリブレーションにおいて目毎に前記光軸補正量を設定し、
    　実際の検査で行われる全ての前記光軸の補正に際して前記光軸補正量を用いる、
    　請求項１５記載の視機能訓練装置。
  17. 　被験者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えた視機能検査装置において実行される方法であって、
    　前記被験者用表示装置に前記被験者の視認の対象画像を表示する過程と、
    　前記対象画像の視認時における前記被験者の視軸を推定する過程と、
    　前記オペレータ用表示装置に前記対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する過程と、
    　前記オペレータ用表示装置に前記被験者の眼球映像を表示する過程と、
    　を備えた方法。
  18. 　前記視機能検査装置は、検査光を前記被験者の眼球にそれぞれ照射する複数のＩＲ照明装置と、前記検査光の前記眼球による反射像を撮像する撮像装置と、を有し、
    　前記視軸を推定する過程は、前記複数のＩＲ照明装置のうち、選択した一組あるいは複数組の一対の前記ＩＲ照明装置のそれぞれの位置、前記反射像のそれぞれの位置及び前記撮像装置の光学中心に基づいて、前記視軸を推定する、
    　請求項１７記載の方法。
  19. 　被訓練者用表示装置と、オペレータ用表示装置とを、備えた視機能訓練装置で実行される方法において、
    　前記被訓練者用表示装置に前記被験者の視認の対象画像を表示する過程と、
    　前記対象画像の視認時における前記被訓練者の視軸を推定する過程と、
    　前記オペレータ用表示装置に前記対象画像の表示位置及び推定した前記視軸に対応する視点位置を表示する過程と、
    　前記オペレータ用表示装置に前記被訓練者の眼球映像を表示する過程と、
    　を備えた方法。
     
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