WO2019175957A1 - vHIT用ゴーグル - Google Patents
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Abstract
【課題】高解像度カメラもジャイロセンサも不要となるような、より簡易で安価な構成により、vHITによる検査を客観的に行い得るゴーグルを提供する。 【解決手段】被験者が装着してvHITによる検査を行う為のvHIT用ゴーグル1が、ゴーグル本体11と、導光部12と、カメラ3を該vHIT用ゴーグル1に取り付けるためのマウント13とを備えており、前記マウント13は、vHITによる検査中に、被験者の頭部と前記カメラ3との間の相対位置が変わらないように、前記カメラ3を取り付けられるようになっており、前記導光部12が、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、被験者とは異なる被撮影領域から来る光とを、前記マウント13に取り付けられた前記カメラ3が備えるレンズへと導くように構成されている。
Description
本発明は、vHIT用ゴーグルに係るものである。
耳の平衡感覚器官(半規管)の検査方法として、HIT(Head Impulse Test)がある。この検査においては、被験者に視標(オペレータの鼻先や目など)を注視させた状態で、オペレータの両手を用いて、被験者の頭部を受動的かつ急速に10°~20°回旋させる。
被験者の半規管機能が正常であれば、前庭眼反射(vestibular―ocular reflex ; VOR)が働き、頭部が回転しているにも関わらず、視標を注視し続けることができる。この前庭眼反射(VOR)は、頭部が動いた時にこれと反対方向へと眼球を動かして網膜に映る外界の像のブレを防ぎ、頭部が動いている時にものが見えにくくならないように働く、一種の反射である。
しかし、被験者の半規管機能が低下すると、上記の前庭眼反射(VOR)が十分に働かないため、眼位と視標にズレが生じる。これを補正して視標を捉えるために、被験者において急速眼球運動が生じる。この急速眼球運動はcatch up saccade(CUS)と呼ばれる。
オペレータは、このCUSを肉眼で確認した場合に、被験者に半規管機能低下ありと判定する。
しかし、被験者の半規管機能が低下すると、上記の前庭眼反射(VOR)が十分に働かないため、眼位と視標にズレが生じる。これを補正して視標を捉えるために、被験者において急速眼球運動が生じる。この急速眼球運動はcatch up saccade(CUS)と呼ばれる。
オペレータは、このCUSを肉眼で確認した場合に、被験者に半規管機能低下ありと判定する。
上述のように、HITによる判定は、オペレータである医師等が目視で行っていた。これでは、判定が医師の技量に左右され、画一的、客観的な判断が出来ないものであった。
そこで、頭部の回旋と、その時の眼球の動きとを撮影して数値化する方法が開発された。いわゆるvHIT(video Head Impules Test)と呼ばれる検査方法である。
より詳しくは、被験者が頭に装着するゴーグルが高速度カメラとジャイロセンサとを備えることにより、高速度カメラで眼球の運動を、ジャイロセンサで頭部の回転を、それぞれ検出して数値化する。
このvHIT用ゴーグルにより、半規管機能の、数値に基づく客観的な検査が可能になった。
より詳しくは、被験者が頭に装着するゴーグルが高速度カメラとジャイロセンサとを備えることにより、高速度カメラで眼球の運動を、ジャイロセンサで頭部の回転を、それぞれ検出して数値化する。
このvHIT用ゴーグルにより、半規管機能の、数値に基づく客観的な検査が可能になった。
しかしながら、上述の従来型のvHITゴーグルの場合、高速度カメラとジャイロセンサとを組み込まねばならず、その分、機構が複雑で高価なものとなっていた。
また、高解像度の高速度カメラで、頭部全体を撮影し、眼球の動きだけでなく頭部の動きもプログラムで解析するものがある。
しかしながらこの場合、眼球部分を他のvHITゴーグルと同程度の解像度で撮影するには、必然的に、解像度のさらに高いカメラが必要となっていた。
また、頭部が回転するだけでなく、眼球も当該回転中の頭部に対して動くため、眼球の動きから、頭部の回転による影響を除去しないと、実際の眼球の動きが分からない。従って当然ながら、解析の複雑性は増す。カメラも高解像度のものが必要であることとも相まって、やはり、機構が複雑で高価なものとなっていた。
しかしながらこの場合、眼球部分を他のvHITゴーグルと同程度の解像度で撮影するには、必然的に、解像度のさらに高いカメラが必要となっていた。
また、頭部が回転するだけでなく、眼球も当該回転中の頭部に対して動くため、眼球の動きから、頭部の回転による影響を除去しないと、実際の眼球の動きが分からない。従って当然ながら、解析の複雑性は増す。カメラも高解像度のものが必要であることとも相まって、やはり、機構が複雑で高価なものとなっていた。
池園 哲郎、「Head Impulse Test の適応と実際」、日本耳鼻咽喉科学会会報、2015、Vol.118、No.7、p.900
本発明は、上記のような現状を踏まえ、高解像度カメラもジャイロセンサも不要となるような、より簡易で安価な構成により、vHITによる検査を客観的に行い得るゴーグルを提供する事を目的とする。
本発明によるvHIT用ゴーグルは、ゴーグルが備えるマウントにカメラを取り付けることによって、被験者の検査対象とする右または左の眼球と、被験者とは異なる被撮影領域とを、該カメラの同一フレーム内に収めて撮影する。
前記マウントは、vHITによる検査中に被験者の頭部と前記カメラとの相対位置が変わらないように、前記カメラをvHIT用ゴーグルへと取り付けられるようになっている。
そして、撮影された画像(動画を含む。以下同様)に映った眼球により眼球の動きを、当該画像に映った被撮影領域内の模様やマーカー等により頭部の回転を、それぞれ数値化することができ、vHITの検査を客観的に行う事ができる。
前記マウントは、vHITによる検査中に被験者の頭部と前記カメラとの相対位置が変わらないように、前記カメラをvHIT用ゴーグルへと取り付けられるようになっている。
そして、撮影された画像(動画を含む。以下同様)に映った眼球により眼球の動きを、当該画像に映った被撮影領域内の模様やマーカー等により頭部の回転を、それぞれ数値化することができ、vHITの検査を客観的に行う事ができる。
その為の構成として、本発明によるvHIT用ゴーグルは、ゴーグル本体と、導光部と、カメラを該vHIT用ゴーグルに取り付けるためのマウントとを備えており、前記マウントは、vHITによる検査中に、被験者の頭部と前記カメラとの間の相対位置が変わらないように、前記カメラを取り付けられるようになっており、前記導光部が、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、被験者とは異なる被撮影領域から来る光とを、前記マウントに取り付けられた前記カメラが備えるレンズへと導くように構成されている。
より特定的には、導光部が1枚以上のミラーを備えている。
該1枚以上のミラーによって、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、前記被撮影領域から来る光とのうちの一方あるいは双方の向きを変えることにより、これら双方の光を、取り付けられた前記カメラが備えるレンズへと導く。
該1枚以上のミラーによって、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、前記被撮影領域から来る光とのうちの一方あるいは双方の向きを変えることにより、これら双方の光を、取り付けられた前記カメラが備えるレンズへと導く。
ここで、被撮影領域は、頭部の回転を検知して数値化する規準となるものである。
被撮影領域は、例えば、被験者が本発明によるvHIT用ゴーグルを装着して正面を向いた時の、その正面方向にある壁であって良い。
当然ながら、被撮影領域は壁でなくてもよい。例えば、本発明によるvHIT用ゴーグルを装着した被験者の正面にポールを立てて、このポールを被撮影領域として用いても良い。
すなわち、被撮影領域は、カメラで該領域を撮影することにより、被験者の頭部の回転を検知して数値化することのできる領域であれば良い。
被撮影領域は、例えば、被験者が本発明によるvHIT用ゴーグルを装着して正面を向いた時の、その正面方向にある壁であって良い。
当然ながら、被撮影領域は壁でなくてもよい。例えば、本発明によるvHIT用ゴーグルを装着した被験者の正面にポールを立てて、このポールを被撮影領域として用いても良い。
すなわち、被撮影領域は、カメラで該領域を撮影することにより、被験者の頭部の回転を検知して数値化することのできる領域であれば良い。
vHIT用ゴーグルのマウントに取り付ける為のカメラとして、高速度撮影機能を持つスマートフォンのカメラを用いることができる。この場合、vHIT用ゴーグルにカメラを内蔵せずとも良くなるため、構成がより簡易になり、vHIT用ゴーグルの製造コストを更に削減することができる。
カメラを取り付けるために、前記マウントが、該カメラを備えたスマートフォンを挿入することができる溝を備えていてよい。
カメラを取り付けるために、前記マウントが、該カメラを備えたスマートフォンを挿入することができる溝を備えていてよい。
なお、前記カメラを本発明によるvHIT用ゴーグルに一体化して設けることにより、マウントを不要にすることもできる。
上記の構成とすることにより、カメラによって、被験者の検査対象とする眼球と、被撮影領域との両方がフレームに収まった画像を撮影することができる。
そして、該画像に映っている、被撮影領域に設けられた模様やマーカー等を規準にして、頭部の回転を数値化するため、ジャイロセンサをvHIT用ゴーグルに備えることなくvHITによる検査を行うことができ、構成が簡易で安価なvHIT用ゴーグルを提供することができる。
そして、該画像に映っている、被撮影領域に設けられた模様やマーカー等を規準にして、頭部の回転を数値化するため、ジャイロセンサをvHIT用ゴーグルに備えることなくvHITによる検査を行うことができ、構成が簡易で安価なvHIT用ゴーグルを提供することができる。
さらに、本発明においては、カメラをゴーグルに取り付け可能なものとしている。頭部全体を撮影せずとも良いため、眼球を大きく撮影することができる。このことから、撮影用のカメラとして、高解像度のものを使わなくとも済むことが、当業者には明確に理解できるであろう。そのため、vHIT用ゴーグルの構成をより簡易にし、さらに低コストで実現できるようになる。
以下、本発明を実施するための実施形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図1Aは、本発明によるvHIT用ゴーグル1を示す斜視図である。
ここで図1Aには、vHIT用ゴーグル1における、それぞれ直交する縦方向(上下方向)、横方向(左右方向)、奥行方向を、それぞれ明示してある。
本発明によるvHITゴーグル1は、ゴーグル本体11と、導光部12と、後述のカメラ3を取り付けるためのマウント13と、クローズアップレンズ(凸レンズ)14とを備えている。
図1Aは、本発明によるvHIT用ゴーグル1を示す斜視図である。
ここで図1Aには、vHIT用ゴーグル1における、それぞれ直交する縦方向(上下方向)、横方向(左右方向)、奥行方向を、それぞれ明示してある。
本発明によるvHITゴーグル1は、ゴーグル本体11と、導光部12と、後述のカメラ3を取り付けるためのマウント13と、クローズアップレンズ(凸レンズ)14とを備えている。
ゴーグル本体11は、その他にも、図示されている装着バンド15や、図示を省略している鼻当てなどの、被験者がその頭部にゴーグル本体11を装着できる一般的な機構を有していて良い。ただし、頭部の回転の勢いでゴーグル本体11が頭からズレない程度の固定は必要である。
導光部12とクローズアップレンズ14については後述することとし、以下、マウント13について説明する。
導光部12とクローズアップレンズ14については後述することとし、以下、マウント13について説明する。
図1Bは、本発明によるvHIT用ゴーグル1が備えるマウント13に、カメラ3を備えたスマートフォンを取り付けた状態を示している。
この実施形態において、カメラ3は、スマートフォンが備えるカメラである。
例えば、このカメラ3として、240fpsの高速度撮影の機能を持つ一部のスマートフォンのカメラを利用する事ができる。
マウント13は、この実施形態においては、スマートフォンを取り付ける為の溝である。図1Aおよび図1Bから明らかなように、マウント13の溝にスマートフォンを差し込むように挿入して、挟み込むように取り付ける。
この実施形態において、カメラ3は、スマートフォンが備えるカメラである。
例えば、このカメラ3として、240fpsの高速度撮影の機能を持つ一部のスマートフォンのカメラを利用する事ができる。
マウント13は、この実施形態においては、スマートフォンを取り付ける為の溝である。図1Aおよび図1Bから明らかなように、マウント13の溝にスマートフォンを差し込むように挿入して、挟み込むように取り付ける。
なお、当然ではあるが、カメラ3は、スマートフォンが備えるカメラ以外のカメラであっても良い。このカメラを取り付けるためのマウント13の機構や形状は、カメラの種類や形状等に応じて、当業者が適宜選択することができるものである。
カメラ3をvHIT用ゴーグル1に一体型として組み込むことも可能である。
カメラ3をvHIT用ゴーグル1に一体型として組み込むことも可能である。
次に、導光部12について説明する。
図1A、図1B、図2C等からわかるように、vHIT用ゴーグル1は、被験者が当該vHIT用ゴーグル1を装着した時の検査対象とする眼球(右まはた左)と、前述のカメラ3との間に、導光部12を有している。なお、図1A、図1B、図2Cの例では、左眼を検査対象としている。
この例において、被験者は、vHIT用ゴーグル1が備える装着バンド15に後頭部を当てるようにして、vHIT用ゴーグル1を頭部に装着する。
カメラ3は、被験者がvHIT用ゴーグル1を装着した時に、被験者の検査対象とする眼球にほぼ正対する向きに方向付けされる。
図1A、図1B、図2C等からわかるように、vHIT用ゴーグル1は、被験者が当該vHIT用ゴーグル1を装着した時の検査対象とする眼球(右まはた左)と、前述のカメラ3との間に、導光部12を有している。なお、図1A、図1B、図2Cの例では、左眼を検査対象としている。
この例において、被験者は、vHIT用ゴーグル1が備える装着バンド15に後頭部を当てるようにして、vHIT用ゴーグル1を頭部に装着する。
カメラ3は、被験者がvHIT用ゴーグル1を装着した時に、被験者の検査対象とする眼球にほぼ正対する向きに方向付けされる。
次に、クローズアップレンズ14について説明する。
図1Bに示されているように、vHIT用ゴーグル1は、導光部12と、マウント13に取り付けたカメラ3のレンズとの間に、焦点合わせの為のクローズアップレンズ(凸レンズ)14を備えている。
図示した構成においては、マウント13に取り付けたカメラ3のレンズが、vHIT用ゴーグル1を被験者が装着した時の検査対象とする眼球(右まはた左)に近い位置に、配置されることになる。この眼球からカメラ3のレンズまでの距離が、カメラ3の最短焦点距離よりも小さい場合は、近すぎてカメラ3が像を結ばない。
この点を克服するため、上記クローズアップレンズ14を間に設けることで、カメラ3のレンズの焦点を調整している。
なお、眼球からカメラ3のレンズまでの距離が、カメラ3のレンズの最短焦点距離よりも大きくなるようにvHIT用ゴーグル1を構成した場合は、このクローズアップレンズ14は不要となる。
図1Bに示されているように、vHIT用ゴーグル1は、導光部12と、マウント13に取り付けたカメラ3のレンズとの間に、焦点合わせの為のクローズアップレンズ(凸レンズ)14を備えている。
図示した構成においては、マウント13に取り付けたカメラ3のレンズが、vHIT用ゴーグル1を被験者が装着した時の検査対象とする眼球(右まはた左)に近い位置に、配置されることになる。この眼球からカメラ3のレンズまでの距離が、カメラ3の最短焦点距離よりも小さい場合は、近すぎてカメラ3が像を結ばない。
この点を克服するため、上記クローズアップレンズ14を間に設けることで、カメラ3のレンズの焦点を調整している。
なお、眼球からカメラ3のレンズまでの距離が、カメラ3のレンズの最短焦点距離よりも大きくなるようにvHIT用ゴーグル1を構成した場合は、このクローズアップレンズ14は不要となる。
次に、図2A~図2Cは、本発明によるvHIT用ゴーグル1が備える導光部12の機構を示す図である。
図2Aが、被験者の眼球方向から見た図であり、図2BがvHIT用ゴーグル1における上から見た上面図であり、図2CがvHIT用ゴーグル1における横方向から見た側面図である。
図2A~図2Cにおいては、vHIT用ゴーグル1が備えるゴーグル本体11やマウント13等は図示を省略している。
図2Aが、被験者の眼球方向から見た図であり、図2BがvHIT用ゴーグル1における上から見た上面図であり、図2CがvHIT用ゴーグル1における横方向から見た側面図である。
図2A~図2Cにおいては、vHIT用ゴーグル1が備えるゴーグル本体11やマウント13等は図示を省略している。
以下に示す各実施形態については、vHITを、左眼を用いて行っている。
また、以下に示す各実施形態については、被験者が本発明によるvHIT用ゴーグル1を装着して正面を向いた時の、その正面方向にある壁2を、被験者とは異なる被撮影領域としている。
また、以下に示す各実施形態については、被験者が本発明によるvHIT用ゴーグル1を装着して正面を向いた時の、その正面方向にある壁2を、被験者とは異なる被撮影領域としている。
以上の前提に基づいて、図2A~図Cをあわせて参照しつつ説明すると、導光部12は、板状の2枚のミラーである第一のミラー121と第二のミラー122とを備えている。
当該2枚のミラー121、122は、vHIT用ゴーグル1における横方向(左右方向)に並べて配置される。
当該2枚のミラー121、122は、vHIT用ゴーグル1における横方向(左右方向)に並べて配置される。
第一のミラーは121は、第二のミラー122よりも、該vHIT用ゴーグル1における横方向外側に、つまり、左目を検査対象とする図2Aの例では横方向左側に配置されている。
第一のミラー121は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かってvHIT用ゴーグル1における横方向外側(図2Aにおける左側)を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である(図2B参照)。
第二のミラー122は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かってvHIT用ゴーグル1における横方向内側(図2Aにおける右側)を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である(図2B参照)。
第一のミラー121は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かってvHIT用ゴーグル1における横方向外側(図2Aにおける左側)を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である(図2B参照)。
第二のミラー122は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かってvHIT用ゴーグル1における横方向内側(図2Aにおける右側)を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である(図2B参照)。
そして、被験者がvHIT用ゴーグル1を装着したときに、検査対象とする眼球(図2A~Cの例における左目)が、第二のミラー122によって遮られずに前記カメラ3が備えるレンズに映るように、第二のミラー122の上方に通光部1221が設けられている(図2A参照)。
上記のようにして配置された2枚のミラー121、122による導光は、以下のようになる(図2A、図2B、図2C参照)。
まず、被験者の検査対象とする眼球の方から来る光は、ミラーによる向きの変更なく、通光部1221を通ってクローズアップレンズ(凸レンズ)14へと入射し、該クローズアップレンズ(凸レンズ)14を介してそのままカメラ3のレンズへと到達する。
一方、被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2の方から来る光が、第一のミラー121へと入射し、第一のミラー121によって方向を変えられて出射する。その光は第二のミラー122へと入射し、第二のミラー122によって方向をさらに変えられて出射する。その光が、クローズアップレンズ(凸レンズ)14へと入射し、該クローズアップレンズ(凸レンズ)14を介してカメラ3のレンズへと到達する。
まず、被験者の検査対象とする眼球の方から来る光は、ミラーによる向きの変更なく、通光部1221を通ってクローズアップレンズ(凸レンズ)14へと入射し、該クローズアップレンズ(凸レンズ)14を介してそのままカメラ3のレンズへと到達する。
一方、被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2の方から来る光が、第一のミラー121へと入射し、第一のミラー121によって方向を変えられて出射する。その光は第二のミラー122へと入射し、第二のミラー122によって方向をさらに変えられて出射する。その光が、クローズアップレンズ(凸レンズ)14へと入射し、該クローズアップレンズ(凸レンズ)14を介してカメラ3のレンズへと到達する。
このように、導光部12が備える2枚のミラー121、122が、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、被験者とは異なる被撮影領域から来る光とのうちの一方、すなわち被験者とは異なる被撮影領域から来る光の向きを変えることにより、これら双方の光を、カメラ3が備えるレンズへと導く。
そのため、該カメラ3が、被験者の検査対象とする眼球と、被撮影領域とを、同一フレーム内に収めて撮影できるようになっている。
そのため、該カメラ3が、被験者の検査対象とする眼球と、被撮影領域とを、同一フレーム内に収めて撮影できるようになっている。
図3は、図1~図2にて説明した本発明によるvHIT用ゴーグル1を用いて、前記カメラ3により撮影された動画の1シーンを示す図である。
この図3に見られるように、撮影された画像には、その上部に検査対象とする眼球が、その下部に前記被撮影領域が、同時に映りこんでいる。
この図3に見られるように、撮影された画像には、その上部に検査対象とする眼球が、その下部に前記被撮影領域が、同時に映りこんでいる。
ここで図2Aを併せて参照すると、被撮影領域から来た、第一のミラー121および第二のミラー122を経た光は、左右が反転した状態でカメラ3のレンズへと入射するため、撮影された画像においても、被撮影領域は左右が反転して映りこんでいる。
例えば、被撮影領域として壁2を用いて、該壁2にマーカー21として「C」という文字が描かれていた場合(図2A)、撮影された画像においては、「C」という文字が左右反転する(図3)。
例えば、被撮影領域として壁2を用いて、該壁2にマーカー21として「C」という文字が描かれていた場合(図2A)、撮影された画像においては、「C」という文字が左右反転する(図3)。
以下、本発明によるvHIT用ゴーグル1の変形例を3つ示す。
下記の3つの変形例においては、vHIT用ゴーグル1が備えるゴーグル本体11やマウント13等は図示を省略している。
下記の3つの変形例においては、vHIT用ゴーグル1が備えるゴーグル本体11やマウント13等は図示を省略している。
図4は、本発明の第一の変形例における、本発明によるvHIT用ゴーグル1が備える導光部12’の機構を示す側面図である。
本発明の第一の変形例においては、導光部12’に第一のミラー121’および第二のミラー122’を備えている。
本発明の第一の変形例においては、導光部12’に第一のミラー121’および第二のミラー122’を備えている。
第一のミラー121’は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって上部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
第二のミラー122’は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって下部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
第二のミラー122’は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって下部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
ここで、第一のミラー121’は、第二のミラー122’のvHIT用ゴーグル1における上方に、第二のミラー122’から離間して配置される。
この離間は、被験者がvHIT用ゴーグル1を装着したときに、検査対象とする眼球が、前記第一および第二のミラーによって遮られずに、撮影を行うカメラ3が備えるレンズに映るようにする為に、設けられているものである。
この離間は、被験者がvHIT用ゴーグル1を装着したときに、検査対象とする眼球が、前記第一および第二のミラーによって遮られずに、撮影を行うカメラ3が備えるレンズに映るようにする為に、設けられているものである。
上記のようにして配置された2枚のミラー121’、122’による導光は、以下のようになる。
まず、被験者の検査対象とする眼球から来る光は、そのままカメラ3のレンズへと到達する。上述のように、第一のミラー121’は第二のミラー122’の上方に離間して配置されており、その離間スペースが存在するからである。
一方、被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2から来る光が、第一のミラー121’へと入射し、第一のミラー121’によって方向を変えられて出射する。その光は第二のミラー122’へと入射し、第二のミラー122’によって方向を変えられて出射する。そしてその光は最終的に、カメラ3のレンズへと到達する。
まず、被験者の検査対象とする眼球から来る光は、そのままカメラ3のレンズへと到達する。上述のように、第一のミラー121’は第二のミラー122’の上方に離間して配置されており、その離間スペースが存在するからである。
一方、被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2から来る光が、第一のミラー121’へと入射し、第一のミラー121’によって方向を変えられて出射する。その光は第二のミラー122’へと入射し、第二のミラー122’によって方向を変えられて出射する。そしてその光は最終的に、カメラ3のレンズへと到達する。
このような第一の変形例においては、導光部12’が備える2枚のミラー121’、122’によって、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、前記被撮影領域から来る光とのうちの一方、すなわち前記被撮影領域から来る光の向きを変えることにより、これら双方の光を、カメラ3が備えるレンズへと導く。
そのため、該カメラ3のレンズが、被験者の検査対象とする眼球と、被撮影領域とを、同一フレーム内に収めて撮影できるようになっている。
そのため、該カメラ3のレンズが、被験者の検査対象とする眼球と、被撮影領域とを、同一フレーム内に収めて撮影できるようになっている。
ここで、図2Bと対比しながら図4を参照すると、被撮影領域から来た、第一のミラー121’および第二のミラー122’を経た光は、左右反転ではなく、上下が反転した状態でカメラ3のレンズへと入射するため、撮影された画像においても、被撮影領域は上下が反転して映りこんでいる。
例えば、被撮影領域として壁2を用いて、壁にマーカー21として「A」という文字が描かれていた場合、図示は省略するが、撮影された画像において「A」という文字が上下反転する。
例えば、被撮影領域として壁2を用いて、壁にマーカー21として「A」という文字が描かれていた場合、図示は省略するが、撮影された画像において「A」という文字が上下反転する。
次に、本発明の第二の変形例を説明する。
図5Aは、本発明の第二の変形例における、本発明によるvHIT用ゴーグル1が備える導光部12’’が、遮光カバー16の内部に配置されることを示す斜視図である。
以下に説明する第二の変形例が、上記の実施形態や第一の変形例と大きく異なるのは、カメラ3のレンズを、vHIT用ゴーグル1の上方に配置したことである。
図5Aは、本発明の第二の変形例における、本発明によるvHIT用ゴーグル1が備える導光部12’’が、遮光カバー16の内部に配置されることを示す斜視図である。
以下に説明する第二の変形例が、上記の実施形態や第一の変形例と大きく異なるのは、カメラ3のレンズを、vHIT用ゴーグル1の上方に配置したことである。
また、図5Aに示しているように、本発明の第二の変形例におけるvHIT用ゴーグル1は、被験者がvHIT用ゴーグル1を装着したときの検査対象とする眼球からカメラ3へと向かう光路上に、外界からの光が入らないようにする為の、遮光カバー16を有している。そして、この遮光カバー16の内部に、導光部12’’が配置される。
このような構成とする技術的意義については、後述する。
なお、遮光カバー16は、被験者が検査対象となる眼球を押し当てる為のアイキャップ161を有していてよい。
このような構成とする技術的意義については、後述する。
なお、遮光カバー16は、被験者が検査対象となる眼球を押し当てる為のアイキャップ161を有していてよい。
図5Bは、本発明の第二の変形例における、本発明によるvHIT用ゴーグル1が備える導光部12’’の機構を示す側面図である。この図5Bにおいては、遮光カバー16やアイキャップ161等も図示を省略している。
第一のミラー121’’は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって下部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
第二のミラー122’’は、その反射面を、被験者が該vHIT用ゴーグル1を装着した時の検査対象とする眼球へと向けた状態から、該眼球に向かって下部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
すなわち、この2枚のミラー121’’、122は’’、背中合わせに立てられた状態から下方を倒すようにそれぞれ傾けられ、vHIT用ゴーグル1における横方向から見て上下逆のV字状に、反射面をそれぞれ前記上下逆のV字の外側へと向けるように配置される。
第一のミラー121’’は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって下部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
第二のミラー122’’は、その反射面を、被験者が該vHIT用ゴーグル1を装着した時の検査対象とする眼球へと向けた状態から、該眼球に向かって下部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
すなわち、この2枚のミラー121’’、122は’’、背中合わせに立てられた状態から下方を倒すようにそれぞれ傾けられ、vHIT用ゴーグル1における横方向から見て上下逆のV字状に、反射面をそれぞれ前記上下逆のV字の外側へと向けるように配置される。
上記のようにして配置された2枚のミラー121’’、122’’による導光は、以下のようになる。
まず、被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2から来る光が、第一のミラー121’’へと入射し、第一のミラー121’’によって、vHIT用ゴーグル1における上方向へと方向を変えられて出射する。その光は、上方に位置づけられたカメラ3のレンズへと到達する。
また、被験者の検査対象とする眼球から来る光が第二のミラー122’’へと入射し、第二のミラー122’’によって、vHIT用ゴーグル1における上方向へと方向を変えられて出射する。その光は、上方に位置づけられたカメラ3のレンズへと到達する。
まず、被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2から来る光が、第一のミラー121’’へと入射し、第一のミラー121’’によって、vHIT用ゴーグル1における上方向へと方向を変えられて出射する。その光は、上方に位置づけられたカメラ3のレンズへと到達する。
また、被験者の検査対象とする眼球から来る光が第二のミラー122’’へと入射し、第二のミラー122’’によって、vHIT用ゴーグル1における上方向へと方向を変えられて出射する。その光は、上方に位置づけられたカメラ3のレンズへと到達する。
このように、導光部12’’が備える2枚のミラー121’’、122’’が、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、被験者とは異なる被撮影領域から来る光の双方の向きを変えて、カメラ3のレンズへと導く。
そのため、該カメラ3のレンズが、被験者の検査対象とする眼球と、被撮影領域とを、同一フレーム内に収めて撮影できるようになっている。
そのため、該カメラ3のレンズが、被験者の検査対象とする眼球と、被撮影領域とを、同一フレーム内に収めて撮影できるようになっている。
ここでさらに、図5Aおよび図5Bを参照しつつ、本発明の第二の変形例において前述の遮光カバー16を有した構成とすることの、技術的意義を説明する。
遮光カバー16は、被験者がvHIT用ゴーグル1を装着したときの検査対象とする眼球からカメラ3へと向かう光路上に、外界からの光が入らないようにする為の部材であり、この遮光カバー16の内部に導光部12’’が配置される。
さらに、この第二の変形例においては、第二のミラー122’’として、ハーフミラー(マジックミラー)を用いる。
このように構成することで、被験者が、vHIT用ゴーグル1の先にある壁2等を視認し続けることができるようになる。
この点についてより詳細には、下記の通りである。
ハーフミラーは、入射した光の一部を反射し、一部を透過させる性質を有している。
図5Bにおいて、ハーフミラーである第二のミラー122’’から壁2へと向かう領域は、開放されており、外界の光が入って明るい状態となる。
逆に、ハーフミラーである第二のミラー122’’から眼球へと向かう領域は、上記遮光カバー16やアイキャップ161により外界からの光がカットされているため、暗くなる。
すなわち、第二のミラー122’’から見た壁2側へと向かう領域と、眼球側へと向かう領域との間には、明暗差が生じる。
被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2から来る光のうちの一部は、ハーフミラーである第二のミラー122’’を透過して、被験者の眼球へと到達する。すなわち、被験者は、vHIT用ゴーグル1の先にある壁2等を視認し続けることができる。そのため、被験者は前方の視界を塞がれることなく、VHITによる検査が行いやすくなる。
なお、ハーフミラーは、前述のように、入射した光の一部を反射する性質を有している。従って、遮光カバー16によって暗い状態に保たれた、眼球からカメラ3へと向かう光路上において、ハーフミラーである第二のミラー122’’は、通常の鏡と同様に、光を反射する反射鏡としてふるまう。
遮光カバー16は、被験者がvHIT用ゴーグル1を装着したときの検査対象とする眼球からカメラ3へと向かう光路上に、外界からの光が入らないようにする為の部材であり、この遮光カバー16の内部に導光部12’’が配置される。
さらに、この第二の変形例においては、第二のミラー122’’として、ハーフミラー(マジックミラー)を用いる。
このように構成することで、被験者が、vHIT用ゴーグル1の先にある壁2等を視認し続けることができるようになる。
この点についてより詳細には、下記の通りである。
ハーフミラーは、入射した光の一部を反射し、一部を透過させる性質を有している。
図5Bにおいて、ハーフミラーである第二のミラー122’’から壁2へと向かう領域は、開放されており、外界の光が入って明るい状態となる。
逆に、ハーフミラーである第二のミラー122’’から眼球へと向かう領域は、上記遮光カバー16やアイキャップ161により外界からの光がカットされているため、暗くなる。
すなわち、第二のミラー122’’から見た壁2側へと向かう領域と、眼球側へと向かう領域との間には、明暗差が生じる。
被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2から来る光のうちの一部は、ハーフミラーである第二のミラー122’’を透過して、被験者の眼球へと到達する。すなわち、被験者は、vHIT用ゴーグル1の先にある壁2等を視認し続けることができる。そのため、被験者は前方の視界を塞がれることなく、VHITによる検査が行いやすくなる。
なお、ハーフミラーは、前述のように、入射した光の一部を反射する性質を有している。従って、遮光カバー16によって暗い状態に保たれた、眼球からカメラ3へと向かう光路上において、ハーフミラーである第二のミラー122’’は、通常の鏡と同様に、光を反射する反射鏡としてふるまう。
次に、図6は、本発明の第三の変形例における、本発明によるvHIT用ゴーグル1が備える導光部12’’’の機構を示す、側面図である。なお、vHIT用ゴーグル1が備えるゴーグル本体11やマウント13等は図示を省略している。
導光部12’’’は、これまでの実施形態や変形例とは異なり、板状の3枚のミラー121’’’、122’’’、123’’’を備えている。
第一のミラー121’’’は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって上部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
第二のミラー122’’’は、その反射面を、被験者が該vHIT用ゴーグル1を装着した時の検査対象とする眼球へと向けた状態から、該眼球に向かって上部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
すなわち、この2枚のミラー121’’’、122’’’は、背中合わせに立てられた状態から、その上部をそれぞれ、vHIT用ゴーグル1における下方へと傾けられ、vHIT用ゴーグル1における横方向から見てV字状に、反射面をそれぞれ前記V字の外側へと向けるように配置される。
第一のミラー121’’’は、その反射面を被撮影領域へと、この例においては壁2へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって上部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
第二のミラー122’’’は、その反射面を、被験者が該vHIT用ゴーグル1を装着した時の検査対象とする眼球へと向けた状態から、該眼球に向かって上部を倒すように傾斜配置される。傾斜角度は、本例においては45度である。
すなわち、この2枚のミラー121’’’、122’’’は、背中合わせに立てられた状態から、その上部をそれぞれ、vHIT用ゴーグル1における下方へと傾けられ、vHIT用ゴーグル1における横方向から見てV字状に、反射面をそれぞれ前記V字の外側へと向けるように配置される。
ここでさらに、第三の変形例においては、導光部12’’’が第三のミラー123’’’を備えている。
第三のミラー123’’’は、上記第一のミラー121’’’および第二のミラー122’’’の、vHIT用ゴーグル1おける下方に、第二のミラー122’’’と平行に配置される。
このとき、第三のミラー123’’’の反射面は、第二のミラー122’’’の反射面と向かい合う。
第三のミラー123’’’は、上記第一のミラー121’’’および第二のミラー122’’’の、vHIT用ゴーグル1おける下方に、第二のミラー122’’’と平行に配置される。
このとき、第三のミラー123’’’の反射面は、第二のミラー122’’’の反射面と向かい合う。
上記のようにして配置された3枚のミラー121’’’、122’’’、123’’’による導光は、以下のようになる。
まず、被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2から来る光が、第一のミラー121’’’へと入射し、第一のミラー121’’’によって方向を変えられて出射する。
その光は第三のミラー123’’’へと入射し、第三のミラー123’’’によって方向を変えられて出射する。そしてその光は最終的に、カメラ3のレンズへと到達する。
まず、被験者とは異なる被撮影領域、本例では壁2から来る光が、第一のミラー121’’’へと入射し、第一のミラー121’’’によって方向を変えられて出射する。
その光は第三のミラー123’’’へと入射し、第三のミラー123’’’によって方向を変えられて出射する。そしてその光は最終的に、カメラ3のレンズへと到達する。
また、被験者の検査対象とする眼球から来る光が第二のミラー122’’’へと入射し、第二のミラー122’’’によって方向を変えられて出射する。
その光は第三のミラー123’’’へと入射し、第三のミラー123’’’によって方向を変えられて出射する。そしてその光は最終的に、カメラ3のレンズへと到達する。
その光は第三のミラー123’’’へと入射し、第三のミラー123’’’によって方向を変えられて出射する。そしてその光は最終的に、カメラ3のレンズへと到達する。
このように、導光部12’’’が備える3枚のミラー121’’’、122’’’、123’’’が、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、被験者とは異なる被撮影領域から来る光の双方の向きを変えて、カメラ3が備えるレンズへと導くことにより、該カメラ3が、被験者の検査対象とする眼球と、被撮影領域とを、同一フレーム内に収めて撮影できるようになっている。
以上、導光部が備えるミラーの枚数が2枚である例と、3枚である例とを説明した。しかしながら、ミラーの枚数はこれに限定されるものではない。4枚以上でも良く、逆に1枚のミラーによって導光部を実現することも可能である。各ミラーの傾斜角度や、カメラ3の配置等(vHIT用ゴーグル1の下方に配置する、など)も、適宜変更して本発明を実施することができる。
1枚のミラーで導光部を実現するには、例えば、図4に示した上記第一の変形例において、第一のミラー121’、を省略し、第二のミラー122’のみを用いれば良い。この場合、被撮影領域は、被験者が本発明によるvHIT用ゴーグル1を装着して正面を向いた時の、正面方向ではなく、頭上方向にある天井等になる。
また、図1~図3にて示した実施形態において第一のミラー121を省略することも可能であろう。この場合、被撮影領域は、被験者が本発明によるvHIT用ゴーグル1を装着して正面を向いた時の、正面方向ではなく、側面方向にある壁等になる。
1枚のミラーで導光部を実現するには、例えば、図4に示した上記第一の変形例において、第一のミラー121’、を省略し、第二のミラー122’のみを用いれば良い。この場合、被撮影領域は、被験者が本発明によるvHIT用ゴーグル1を装着して正面を向いた時の、正面方向ではなく、頭上方向にある天井等になる。
また、図1~図3にて示した実施形態において第一のミラー121を省略することも可能であろう。この場合、被撮影領域は、被験者が本発明によるvHIT用ゴーグル1を装着して正面を向いた時の、正面方向ではなく、側面方向にある壁等になる。
次に、本発明によるvHIT用ゴーグル1を用いた、vHITによる検査の例を示す。
本発明によるvHIT用ゴーグル1に、カメラ3を備えたスマートフォンを取り付け、被験者が該vHIT用ゴーグル1を頭部に装着する。
被験者に視標(オペレータの鼻先や目、壁2のマーカー21等)を注視させた状態で、オペレータの両手を用いて、被験者の頭部を受動的かつ急速に10°~20°回旋させる。この回旋については、従来からのHITと同様である。
vHIT用ゴーグル1が導光部を備えることによって、被験者の検査対象とする右または左の眼球と、前記被撮影領域とを、カメラ3によって、同一フレーム内に収めて撮影することができる。
本発明によるvHIT用ゴーグル1に、カメラ3を備えたスマートフォンを取り付け、被験者が該vHIT用ゴーグル1を頭部に装着する。
被験者に視標(オペレータの鼻先や目、壁2のマーカー21等)を注視させた状態で、オペレータの両手を用いて、被験者の頭部を受動的かつ急速に10°~20°回旋させる。この回旋については、従来からのHITと同様である。
vHIT用ゴーグル1が導光部を備えることによって、被験者の検査対象とする右または左の眼球と、前記被撮影領域とを、カメラ3によって、同一フレーム内に収めて撮影することができる。
そのような画像が撮影できたら、適宜、画像解析ソフト等を用いて、画像に映りこんだ被撮影領域内の模様やマーカー等から頭部の回転を、画像に映りこんだ眼球から眼球の動きを、それぞれ、適宜計算し数値化すればよい。そのようにして得られた数値により、vHITによる検査を適切に行う事ができる。
本願発明の上述の構成ならば、頭の回転をジャイロセンサで測定せずとも良くなる。また、頭部全体を撮影する必要も無い為、スマートフォンが備えるカメラ程度の解像度であっても、充分な精度でvHITによる検査を行えるようになる。
本願発明の上述の構成ならば、頭の回転をジャイロセンサで測定せずとも良くなる。また、頭部全体を撮影する必要も無い為、スマートフォンが備えるカメラ程度の解像度であっても、充分な精度でvHITによる検査を行えるようになる。
1 vHIT用ゴーグル
11 ゴーグル本体
12 導光部
121、122 ミラー
1221 通光部
121’、122’ ミラー
121’’、122’’ ミラー
121’’’、122’’’、123’’’ ミラー
13 マウント
14 クローズアップレンズ(凸レンズ)
15 装着バンド
16 遮光カバー
161 アイキャップ
2 壁
21 マーカー
3 カメラ
11 ゴーグル本体
12 導光部
121、122 ミラー
1221 通光部
121’、122’ ミラー
121’’、122’’ ミラー
121’’’、122’’’、123’’’ ミラー
13 マウント
14 クローズアップレンズ(凸レンズ)
15 装着バンド
16 遮光カバー
161 アイキャップ
2 壁
21 マーカー
3 カメラ
Claims (7)
- 被験者が装着してvHITによる検査を行う為のvHIT用ゴーグルであって、ゴーグル本体と、導光部と、カメラを該vHIT用ゴーグルに取り付けるためのマウントとを備えており、
前記マウントは、vHITによる検査中に、被験者の頭部と前記カメラとの間の相対位置が変わらないように、前記カメラを取り付けられるようになっており、
前記導光部が、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、被験者とは異なる被撮影領域から来る光とを、前記マウントに取り付けられた前記カメラが備えるレンズへと導くように構成されている事を特徴とする、vHIT用ゴーグル。 - 導光部が1以上のミラーを備えており、
該ミラーが、被験者の検査対象とする眼球から来る光と、前記被撮影領域から来る光とのうちの一方あるいは双方の向きを変えることにより、これら双方の光を、取り付けられた前記カメラが備えるレンズへと導くように配置されていることを特徴とする、請求項1に記載のvHIT用ゴーグル。 - 被験者がvHIT用ゴーグルを装着したときの検査対象とする眼球と、該vHIT用ゴーグルに取り付けられた前記カメラとの間に前記導光部が位置付けられ、
導光部が、第一のミラーと、第二のミラーとを備えており、
第一のミラーは、第二のミラーよりも、該vHIT用ゴーグルにおける横方向外側に配置されており、
第一のミラーが、その反射面を被撮影領域へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって該vHIT用ゴーグルにおける横方向外側を倒すように傾斜配置され、
第二のミラーが、その反射面を被撮影領域へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって該vHIT用ゴーグルにおける横方向内側を倒すように傾斜配置され、
被験者が該vHIT用ゴーグルを装着したときに、検査対象とする眼球が、前記第二のミラーによって遮られずに前記カメラが備えるレンズに映るように、第二のミラーの上方に通光部が設けられていることを特徴とする、請求項1または2に記載のvHIT用ゴーグル。 - 被験者がvHIT用ゴーグルを装着したときの検査対象とする眼球と、該vHIT用ゴーグルに取り付けられた前記カメラとの間に前記導光部が位置付けられ、
導光部が、第一のミラーと、第二のミラーとを備えており、
第一のミラーが、その反射面を被撮影領域へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって上部を倒すように傾斜配置され、
第二のミラーが、その反射面を被撮影領域へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって下部を倒すように傾斜配置され、
被験者が該vHIT用ゴーグルを装着したときに、検査対象とする眼球が、前記第一および第二のミラーによって遮られずに前記カメラが備えるレンズに映るように、第一のミラーが、第二のミラーのvHIT用ゴーグルにおける上方に、第二のミラーから離間して配置されることを特徴とする、請求項1または2に記載のvHIT用ゴーグル。 - 被験者がvHIT用ゴーグルを装着したときの検査対象とする眼球と、該vHIT用ゴーグルに取り付けられた前記カメラとの間に前記導光部が位置付けられ、
該vHIT用ゴーグルが遮光カバーを備えており、該遮光カバーは、被験者がvHIT用ゴーグルを装着したときの検査対象とする眼球からカメラへと向かう光路上に、外界からの光が入らないようにする為のものであり、
該遮光カバーの内部に、前記導光部が配置され、
前記導光部が、第一のミラーと、第二のミラーとを備えており、
前記カメラは、前記導光部の、vHIT用ゴーグルにおける上方に配置されるものであり、
第一のミラーが、その反射面を被撮影領域へと向けた状態から、該被撮影領域へ向かって下部を倒すように傾斜配置され、
第二のミラーが、その反射面を、被験者が該vHIT用ゴーグルを装着した時の検査対象とする眼球へと向けた状態から、該眼球へ向かって下部を倒すように傾斜配置され、
前記第二のミラーがハーフミラーであることを特徴とする、請求項1または2に記載のvHIT用ゴーグル。 - 前記カメラが、スマートフォンが備えるカメラであり、
前記マウントが、該スマートフォンを挿入することができる溝を備えていることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一つに記載のvHIT用ゴーグル。 - 前記カメラがvHIT用ゴーグルに一体化されており、マウントが不要となることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一つに記載のvHIT用ゴーグル。
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PCT/JP2018/009685 WO2019175957A1 (ja) | 2018-03-13 | 2018-03-13 | vHIT用ゴーグル |
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WO (1) | WO2019175957A1 (ja) |
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2018
- 2018-03-13 WO PCT/JP2018/009685 patent/WO2019175957A1/ja active Application Filing
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SHIDO, SUSUMU ET AL.: "The video head impulse test as a novel semicircular canals function test", EQUILIBRIUM RESEARCH, vol. 73, no. 1, February 2014 (2014-02-01), pages 22 - 31, ISSN: 0385-5716 * |
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