(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のディスプレイ装置に注目点の移動する訓練用画像を表示するための訓練用画像表示制御手段と、
前記第１のディスプレイ装置の前方において前記訓練用画像を見る訓練者を撮影するビデオカメラと、
前記第１のディスプレイ装置に表示される訓練用画像を左右反転した左右反転画像を出力する反転画像出力手段と、
前記左右反転画像と前記ビデオカメラにより撮影される訓練者の映像とを互いに重ねた合成画像を出力する合成手段と、
前記合成画像を第２のディスプレイ装置に出力して表示させる手段と、
を有してなることを特徴とする眼球訓練装置。
【請求項２】
前記訓練用画像は、前記ディスプレイ装置の画面上の異なる位置に所定の時間毎に表示される画像を含む、
請求項１記載の眼球訓練装置。
【請求項３】
前記訓練用画像は、前記ディスプレイ装置の画面上を時間の経過とともに移動する画像を含む、
請求項１記載の眼球訓練装置。
【請求項４】
第１のディスプレイ装置に注目点の移動する訓練用画像を表示するステップと、
前記第１のディスプレイ装置の前方において前記訓練用画像を見る訓練者をビデオカメラで撮影するステップと、
前記第１のディスプレイ装置に表示される訓練用画像を左右反転した左右反転画像を出力するステップと、
前記左右反転画像と前記ビデオカメラにより撮影される訓練者の映像とを互いに重ねた合成画像を出力するステップと、
前記合成画像を第２のディスプレイ装置に表示するステップと、
を有してなることを特徴とする眼球訓練装置の制御方法。
【請求項５】
第１のディスプレイ装置に注目点の移動する訓練用画像を表示するための処理と、
前記第１のディスプレイ装置の前方において前記訓練用画像を見る訓練者をビデオカメラで撮影する処理と、
前記第１のディスプレイ装置に表示される訓練用画像を左右反転した左右反転画像を出力する処理と、
前記左右反転画像と前記ビデオカメラにより撮影される訓練者の映像とを互いに重ねた合成画像を出力する処理と、
前記合成画像を第２のディスプレイ装置に表示する処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、学習障害児などに対して眼球訓練を行うための眼球訓練装置及び方法並びに記録媒体に関する。
【０００２】
学習障害児の脳の発達を促進するために、眼を動かす訓練つまり眼球訓練を行うことが提唱されている。眼球訓練を効率的に行い且つ訓練の経過を正しく診断することのできる装置が望まれている。
【０００３】
【従来の技術】
従来において、学習障害児と眼球運動との関連についての研究が行われ、眼球訓練を行うことによって学習障害児の脳の発達を促進することが提唱されている。しかし、そのような眼球訓練のための装置はまだ存在しない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、眼球訓練を効果的に行うことのできる装置及び方法並びに記録媒体を提案することを目的とする。
【０００５】
また、眼球訓練を行った場合に、その訓練の経過を正しく診断し、診断結果に基づいて次の訓練の計画を立てる必要がある。
訓練の経過を診断するために、訓練者である学習障害児の眼の動きと、ディスプレイ装置に表示される画像とを診断者が側から観察し、眼の動きが画像の動きとどの程度合っているかを検証することが考えられる。しかし、その場合には、眼の動きと画像の動きとを同時に観察して判断しなければならず、正確に検証を行うことが困難である。
【０００６】
したがって、請求項２及び５の発明は、眼球訓練を効果的に行うとともに、眼球訓練の経過を正確に診断することのできる装置及び方法並びに記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係る装置は、第１のディスプレイ装置１２に注目点の移動する訓練用画像ＦＴを表示するための訓練用画像表示制御手段２１と、前記第１のディスプレイ装置１２の前方において前記訓練用画像ＦＴを見る訓練者ＴＣを撮影するビデオカメラ１５と、前記第１のディスプレイ装置１２に表示される訓練用画像ＦＴを左右反転した左右反転画像ＦＴＲを出力する反転画像出力手段２２と、前記左右反転画像ＦＴＲと前記ビデオカメラ１５により撮影される訓練者の映像ＦＣとを互いに重ねた合成画像ＦＳを出力する合成手段２３と、前記合成画像を第２のディスプレイ装置に出力して表示させる手段ＭＴとを有してなる。
【０００９】
請求項２の発明に係る装置では、前記訓練用画像ＦＴは、前記ディスプレイ装置１２の画面上の異なる位置に所定の時間毎に表示される画像を含む。
請求項３の発明に係る装置では、前記訓練用画像ＦＴは、前記ディスプレイ装置１２の画面上を時間の経過とともに移動する画像を含む。
【００１０】
請求項５の発明に係る記録媒体は、第１のディスプレイ装置１２に注目点の移動する訓練用画像ＦＴを表示するための処理と、前記第１のディスプレイ装置１２の前方において前記訓練用画像ＦＴを見る訓練者ＴＣをビデオカメラ１５で撮影する処理と、前記第１のディスプレイ装置１２に表示される訓練用画像ＦＴを左右反転した左右反転画像ＦＴＲを出力する処理と、前記左右反転画像ＦＴＲと前記ビデオカメラ１５により撮影される訓練者の映像ＦＣとを互いに重ねた合成画像ＦＳを出力する処理と、前記合成画像ＦＳを第２のディスプレイ装置ＭＴに表示する処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００１１】
本発明に係る眼球訓練装置１は、例えばパーソナルコンピュータ又はワークステーションを用いて実現される。そのためのプログラムは、半導体メモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、又は光磁気ディスクなどの記録媒体に格納される。記録媒体に格納されたプログラムは、主メモリ上に適時ローディングされ、処理装置によって実行される。その際に、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、フロッピーディスクドライブ、又は光磁気ディスクドライブなどのドライブ装置が必要に応じて用いられる。記録媒体がネットワークなどの通信回線で結ばれたサーバに設けられている場合には、通信回線を介してサーバからプログラムが読み取られ又はダウンロードされる。また、プログラムが通信回線を介して処理装置に転送される場合には、通信回線自体も記録媒体に相当する。プログラムは、種々のＯＳ、プラットホーム、システム環境、又はネットワーク環境の下で動作するように供給可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る眼球訓練装置１の使用状態を示す外観図、図２は眼球訓練装置１の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、眼球訓練装置１は、処理装置１１、ディスプレイ装置１２、キーボード１３、マウス１４、及びビデオカメラ１５などから構成されている。
眼球訓練装置１はデスクＤＫの上に設置されており、訓練者ＴＣは、キーボード１３又はマウス１４などを操作するような姿勢又は感覚でデスクＤＫの前に座り、ディスプレイ装置１２の画面を見る。ビデオカメラ１５は、訓練者ＴＣの顔の全体を撮影しており、撮影した映像は処理装置１１に送られて処理される。
【００１４】
処理装置１１は、ディスプレイ装置１２に表示すべき訓練用画像を発生し、訓練用画像を左右反転し、左右反転画像とビデオカメラ１５で撮影した映像とを合成し、また合成した画像の記録を行う他、眼球訓練装置１の全体を制御する。
【００１５】
すなわち、図２において、処理装置１１は、訓練用画像表示制御部２１、画像反転部２２、合成部２３、及び記録部２４などから構成される。
訓練用画像表示制御部２１は、コンピュータグラフィクス技術を用いて種々の画像を発生させ、ディスプレイ装置１２に注目点の移動する訓練用画像ＦＴＲを表示するためのものである。発生する画像は、例えば、動物、植物、風景、玩具、物体、お母さんの顔、先生の顔、漫画キャラクターなど、訓練者ＴＣの興味を引くものが含まれる。実写像が用いられることもある。また、訓練用画像表示制御部２１によってアナログの画像信号を発生させることも可能である。訓練用画像ＦＴについては後で詳述する。
【００１６】
画像反転部２２は、訓練用画像ＦＴを左右反転した左右反転画像ＦＴＲを得るためのものである。但し、例えば訓練用画像表示制御部２１において発生した画像をメモリに格納し、メモリからの読み出し順序を制御することによって左右反転画像ＦＴＲを得ることも可能であるが、その場合には、読み出し順序を制御する部分が画像反転部ということになる。
【００１７】
合成部２３は、左右反転画像ＦＴＲとビデオカメラ１５により撮影された訓練者ＴＣの映像ＦＣとを互いに重ねて合成画像ＦＳを得るためのものである。記録部２４は、合成画像ＦＳを磁気ディスク３１、フロッピィディスク３２、光磁気ディスク３３などに記録する。合成画像ＦＳは、モニターＭＴによってリアルタイムで表示することも可能である。
【００１８】
ビデオカメラ１５は、ＣＣＤなどを用いた動画像を撮影可能なものである。
図３は処理装置１１における処理の流れを示す図である。
ビデオカメラ１５によって訓練者ＴＣが撮影され、その映像ＦＣが得られる。ディスプレイ装置１２に表示する訓練用画像ＦＴは、左右反転されて左右反転画像ＦＴＲとなる。映像ＦＣと左右反転画像ＦＴＲとが合成されて合成画像ＦＳとなる。
【００１９】
合成画像ＦＳにおいて、ディスプレイ装置１２に表示される訓練用画像ＦＴが反転されているので、その注目点の移動方向と訓練者ＴＣの眼の移動方向とが一致することとなり、訓練者ＴＣの反応についての診断が容易である。
【００２０】
図４は訓練用画像ＦＴの例を示す図である。
図４（Ａ）〜（Ｃ）には、ディスプレイ装置１２の画面上の異なる位置に所定の時間毎に表示される画像の例が示されている。
【００２１】
すなわち、図４（Ａ）に示す訓練用画像ＦＴＦ１では、ディスプレイ装置１２の画面の右下方位置に、鳥様の画像ＦＦＢが固定的に表示されている。訓練用画像ＦＴＦ１は、所定の時間、例えば数秒〜十数秒表示される。この間において、訓練者ＴＣは、鳥様の画像ＦＦＢに注意を引かれてその方向に向けて眼を移動させるはずである。
【００２２】
診断者は、訓練者ＴＣが画像ＦＦＢの方に眼を向けるか否か、眼を向けるまでの過程、画像ＦＦＢが表示されてから眼を向けるまでの時間遅れなどを観察する。このような観察は、モニターＭＴに表示される合成画像ＦＳよってリアルタイムで行うことが可能であり、また、記録された合成画像ＦＳを、ディスプレイ装置１２又はモニターＭＴによって後で再生し、繰り返して観察することも可能である。
【００２３】
図４（Ａ）に示す訓練用画像ＦＴＦ１の表示が終わると、次の瞬間に、図４（Ｂ）に示すように、鳥様の画像ＦＦＢが画面の左上方位置に移動した状態の訓練用画像ＦＴＦ２が表示される。診断者は、訓練用画像ＦＴＦ２が表示された際に、訓練用画像ＦＴＦ１の場合と同様の観察を行う。
【００２４】
また、図４（Ｂ）に示す訓練用画像ＦＴＦ２の表示が終わると、次の瞬間に、図４（Ｃ）に示す訓練用画像ＦＴＦ３が表示される。診断者は、訓練用画像ＦＴＦ３が表示された際に同様の観察を行う。
【００２５】
このように、訓練用画像ＦＴＦ１〜３においては、ディスプレイ装置１２の画面上の異なる位置に所定の時間毎に画像ＦＦＢが表示されるので、訓練者ＴＣがその画像ＦＦＢを追うことによって、訓練者ＴＣの眼球訓練が行われる。画像ＦＦＢの動きに素早く反応して眼を移動させるようになると、訓練者ＴＣの注意力又は集中力が養われてきたことになり、学習能力も向上する。
【００２６】
そして、訓練者ＴＣの訓練の経過は、合成画像ＦＳをモニターＭＴでリアルタイムで又は後で繰り返して見ることによって充分に観察することができる。合成画像ＦＳにより、訓練用画像ＦＴと訓練者ＴＣの映像ＦＣとが重なって表示され、しかも移動する画像ＦＦＢの動きと訓練者ＴＣの眼の動きとが一致するように表示されるので、眼を向けるまでの過程、画像ＦＦＢが表示されてから眼を向けるまでの時間遅れなどを、正確に観察することができる。
【００２７】
なお、訓練用画像ＦＴＦ１〜３における画像ＦＦＢの形状、大きさ、色、及び表示時間などは、互いに同一でもよく、又は互いに異ならせ、又はアットランダムとなるようにしてもよい。また、診断者が、キーボード１３又は他の操作入力機器を操作することによって、訓練者ＴＣの状況に応じて種々適当なものを選択するようにしてもよい。
【００２８】
図５は訓練用画像ＦＴの他の例を示す図である。
図５（Ａ）〜（Ｃ）には、ディスプレイ装置１２の画面上を時間の経過とともに移動する３種類の画像の例が示されている。
【００２９】
図５（Ａ）に示す訓練用画像ＦＴＳ１では、ディスプレイ装置１２の画面の左方位置に、動物の画像ＦＳＡが表示されている。訓練用画像ＦＴＳ１において、動物の画像ＦＳＡは破線で示される軌跡に沿って、一定の速度で水平方向に移動する。この間において、訓練者ＴＣは、動物の画像ＦＳＡに注意を引かれてその移動にしたがって眼を移動させるはずである。
【００３０】
診断者は、訓練者ＴＣが動物の画像ＦＳＡの方に眼を向けるか否か、眼を向けるまでの過程、画像ＦＳＡの移動と眼の移動との関係などを観察する。
図５（Ｂ）に示す訓練用画像ＦＴＣ１では、ディスプレイ装置１２の画面の左方位置に、円盤の画像ＦＣＵが表示されている。訓練用画像ＦＴＣ１において、円盤の画像ＦＣＵは破線で示される正弦波曲線に沿って、一定の速度で移動する。この間において、訓練者ＴＣは、円盤の画像ＦＣＵに注意を引かれてその移動にしたがって眼を移動させるはずである。
【００３１】
診断者は、訓練者ＴＣが円盤の画像ＦＣＵの方に眼を向けるか否か、眼を向けるまでの過程、画像ＦＣＵの移動と眼の移動との関係などを観察する。
図５（Ｃ）に示す訓練用画像ＦＴＶ１では、ディスプレイ装置１２の画面の下方位置に、風船の画像ＦＶＢが表示されている。訓練用画像ＦＴＶ１において、風船の画像ＦＶＢは破線で示される軌跡に沿って、一定の速度で垂直方向に移動する。この間において、訓練者ＴＣは、風船の画像ＦＶＢに注意を引かれてその移動にしたがって眼を移動させるはずである。
【００３２】
診断者は、訓練者ＴＣが風船の画像ＦＶＢの方に眼を向けるか否か、眼を向けるまでの過程、画像ＦＶＢの移動と眼の移動との関係などを観察する。
上の例では、画像ＦＦＢ，ＦＣＵ，ＦＶＢを移動させる速さを一定にしたが、移動させる速さを変化させてもよい。その場合に、訓練者ＴＣの状況に応じて診断者が意図的に変化させてもよく、又は予めプログラムなどによって決めておいてもよい。画像ＦＦＢ，ＦＣＵ，ＦＶＢを移動させる軌跡は、折れ線状、螺旋状、アットランダムなど、適宜選択することも可能である。また、画像の出没と連続移動とを組み合わせることもできる。画像の移動とともにその形状、大きさ、色などが変化するようにしてもよい。複数の画像を同時に表示し又は移動させてもよい。訓練者ＴＣの気を散らせるような別の画像をわざと表示するようにしてもよい。画像とともに音を発するようにしてもよい。
【００３３】
また、訓練者ＴＣの訓練のみの場合には画像がアットランダムに移動したり表示したりするようにし、診断を行う場合には所定の診断用のプログラムにしたがって画像が移動するようにしてもよい。
【００３４】
上述の眼球訓練装置１によると、訓練者ＴＣの映像ＦＣと訓練用画像ＦＴとが合成画像ＦＳとして同じ画面上に表示されるので、診断者は訓練者ＴＣの眼の動きと画像の動きとを同時に把握することができ、訓練者ＴＣの眼球の回復状態又は開発状態を容易に正確に判断することができる。
【００３５】
なお、ディスプレイ装置１２の画面をタッチパネルとし、そのタッチパネルに訓練者ＴＣの指などが触れることによって、メニューの選択、シーンの選択、訓練用画像ＦＴの選択、又は訓練プログラムの進行などが行われるようにしてもよい。
【００３６】
眼球訓練装置１は、パーソナルコンピュータ又はワークステーションなどによって構成可能である。また、汎用のパーソナルコンピュータに対して処理装置１１の機能を外付けすることによっても構成可能である。磁気ディスク３１には、各種ＯＳ、各種デバイス・ドライバー、種々のアプリケーションプログラム、ファイルＦＬなどの資源、眼球訓練装置を実現するためのプログラム、及びその他の種々のプログラム及びデータが格納される。それらのプログラム又はデータは適時メインメモリにロードされる。
【００３７】
図６は本発明に係る眼球訓練装置１を実現するためのプログラムの記録媒体ＳＴの形態の例を示す図である。
図６に示すように、処理装置ＰＳに設けられた主メモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、若しくはハードディスクなどの記憶装置ＳＴＡ、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、若しくは光磁気ディスクなどの可搬媒体ＳＴＢ、ネットワーク若しくは通信回線ＳＴＤで結ばれたサーバ若しくはＤＡＳＤなどの回線先媒体ＳＴＣ、又は通信回線ＳＴＤそれ自体が、記録媒体ＳＴとして利用可能である。
【００３８】
上述の実施形態において、訓練用画像表示制御部２１ではディスプレイ装置１２に表示するための訓練用画像ＦＴを発生させたが、訓練用画像表示制御部２１において、訓練用画像ＦＴを左右反転した左右反転画像ＦＴＲをも発生させておいてもよい。つまり、本発明の反転画像出力手段は、上に述べた画像反転部２２のような形態としてもよく、又は訓練用画像表示制御部２１の内部に含まれる形態としてもよい。また、上に述べたように、合成画像ＦＳはその場で表示してもよく、又は記録しておいて後で表示してゆっくりと観察してもよい。処理装置１１及び眼球訓練装置１の全体又は各部の構成、処理の内容又は順序、タイミング、訓練用画像ＦＴの内容、訓練者ＴＣの映像ＦＣの大きさ又は範囲などは、本発明の主旨に沿って適宜変更することができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によると、眼球訓練を効果的に行うことができる。
しかも、眼球訓練を効果的に行うとともに、眼球訓練の経過を正確に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る眼球訓練装置の使用状態を示す外観図である。
【図２】眼球訓練装置の構成を示すブロック図である。
【図３】処理装置における処理の流れを示す図である。
【図４】訓練用画像の例を示す図である。
【図５】訓練用画像の他の例を示す図である。
【図６】プログラムの記録媒体の形態を示す図である。
【符号の説明】
１  眼球訓練装置
１１  処理装置
１２  ディスプレイ装置
１５  ビデオカメラ
２１  訓練用画像表示制御部（訓練用画像表示制御手段）
２２  画像反転部（反転画像出力手段）
２３  合成部（合成手段）
ＦＴ  訓練用画像
ＦＴＲ  左右反転画像
ＦＣ  訓練者の映像
ＦＳ  合成画像
ＳＴＡ，ＳＴＢ，ＳＴＣ，ＳＴＤ  記録媒体
【図１】
0003614278.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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