(57)【要約】【課題】  瞳孔の位置変化、直径変化及び面積変化の少なくとも一つを高精度に測定する瞳孔測定装置を提供する。【解決手段】  瞳孔測定装置１は、視標を表示するための視標表示部１０と、視標表示部１０を移動するための視標駆動部２０と、視標の形状を制御するための視標制御部３０と、瞳孔の位置変化、直径変化及び面積変化の少なくとも一つを測定する測定部４０と、測定結果を表示するモニタ５０とを有する。視標制御部３０は、視標表示部１０が基準位置に配置する被験者の瞳孔Ｐに接近するにつれて、視標表示部１０に表示される視標の輝度が徐々に低くなりつつ、視標が少しずつ小さくなるように視標の大きさと輝度とを制御している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の瞳孔が位置すべき基準位置に向けて、視標を表示する視標表示部と、
前記基準位置に対し、前記視標表示部を接近または離間させる視標駆動部と、
前記視標表示部の位置に応じて前記視標表示部により表示される視標の形状を制御する視標制御部と、
前記基準位置に位置する被験者の瞳孔の位置変化、直径変化又は面積変化の少なくとも一つを測定する測定部と、
を備え、
前記視標表示部は、前記基準位置に接近するにつれて、前記基準位置に位置する被験者の注視点が視標上で一定となるように、前記視標表示部により表示される視標の形状を制御することを特徴とする瞳孔測定装置。
【請求項２】
前記視標制御部は、前記視標表示部が前記基準位置に対して第１の位置にあるときに表示される視標の大きさが、前記基準位置に対して前記第１の位置よりも遠い第２の位置にあるときに表示される視標の大きさよりも小さくなるように、前記視標表示部により表示される視標の大きさを制御することを特徴とする請求項１に記載の瞳孔測定装置。
【請求項３】
前記視標制御部は、前記視標表示部が前記基準位置に対して第１の位置にあるときに表示される視標の輝度が、前記基準位置に対して前記第１の位置よりも遠い第２の位置にあるときに表示される視標の輝度よりも低くなるように、前記視標表示部により表示される視標の輝度を制御することを特徴とする請求項１に記載の瞳孔測定装置。
【請求項４】
前記視標制御部は、前記視標表示部が前記第１の位置にあるときに表示される視標の輝度が前記第２の位置にあるときに表示される視標の輝度よりも低くなるように、前記視標表示部に表示される視標の輝度を制御することを特徴とする請求項２に記載の瞳孔測定装置。
【請求項５】
前記視標制御部は、前記視標表示部が前記基準位置に接近又は離間するにつれて、前記基準位置に位置する被験者の瞳孔の単位面積あたりに入射される視標からの光量が一定となるように、前記視標表示部に表示される視標の輝度を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の瞳孔測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、瞳孔測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記の特許文献がある。例えば、特許文献１に記載された眼科測定装置は、被検眼を測定するための測定手段と、視標を表示する視標表示手段と、被検眼を観察するための観察手段とを有する装置であって、被検眼の視軸を測定方向に誘導するための画像再生手段、または音声再生手段等を備えている。画像再生手段により表示された画像または音声再生手段により再生された音声の誘導で、被験者の注意力を視標に集中させ、測定結果の精度向上が図られている。
【特許文献１】特開平９−２３４１８５号公報
【特許文献２】特開平１１−２４４２３９号公報
【特許文献３】国際公開第０２／００３８５３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１及び２に記載された眼科測定装置及び視機能検査装置は、被検眼の屈折率や角膜形状、また動体視力などの測定を容易に行うために、被験者の視点を測定タイミングに合わせて瞬間的に視標に誘導できればよく、被験者の注視点を測定期間にわたって視標の所定部位に維持し続ける必要はない。一方、特許文献３に記載された瞳孔測定装置が知られており、ここでは瞳孔面積、瞳孔直径又は瞳孔位置といった、視標の移動に伴う瞳孔の変化情報が取得される。このような瞳孔測定装置においては、高精度の測定結果を得るためには、視標が遠位から近位まで、又は近位から遠位まで移動する測定期間にわたって、被験者の注視点を一定に維持する必要がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解消する為になされたものであり、瞳孔の位置変化、直径変化又は面積変化を高精度に測定する瞳孔測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る瞳孔測定装置は、被験者の瞳孔が位置すべき基準位置に向けて視標を表示する視標表示部と、基準位置に対し、視標表示部を接近または離間させる視標駆動部と、視標表示部の位置に応じて視標表示部により表示される視標の形状を制御する視標制御部と、基準位置に位置する被験者の瞳孔の位置変化、直径変化及び面積変化の少なくとも一つを測定する測定部と、を備え、視標表示部は、基準位置に接近するにつれて、基準位置に位置する被験者の注視点が視標上で一定となるように、視標表示部により表示される視標の形状を制御することを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る瞳孔測定装置では、視標制御部は、視標表示部が基準位置に接近するにつれて、基準位置に位置する被験者の注視点が視標上で一定となるように、視標と基準位置との位置変化に応じて視標の形状が変化するように視標表示部により表示される視標の形状を制御する。このため、視標表示部が基準位置に近づいても、被験者が容易に視標の所定部分を見つめ続けることができるため、基準位置に位置する被験者の視点のばらつきを抑制することができる。この結果、被験者を視標上の所定位置に集中させることが可能となり、瞳孔の反応が適切に誘発されるので、視標表示部の移動に伴う瞳孔変化を高精度に測定することができる。
【０００７】
本発明に係る瞳孔測定装置は、視標制御部は、視標表示部が基準位置に対して第１の位置にあるときに表示される視標の大きさが、基準位置に対して第１の位置よりも遠い第２の位置にあるときに表示される視標の大きさよりも小さくなるように、視標表示部により表示される視標の大きさを制御することが好適である。この場合には、視標表示部が基準位置に接近するにつれ、視標の大きさを小さくすることで、基準位置に位置する被験者の視点のばらつきを抑制することができる。従って、視標表示部が基準位置に近づいても、被験者が容易に視標の所定部分を見つめ続けることができるため、視標表示部の移動に伴う瞳孔変化をより高精度に測定することができる。
【０００８】
本発明に係る瞳孔測定装置において、視標制御部は、視標表示部が基準位置に対して第１の位置にあるときに表示される視標の輝度が、基準位置に対して第１の位置よりも遠い第２の位置にあるときに表示される視標の輝度よりも低くなるように、視標表示部により表示される視標の輝度を制御することが好適である。この場合には、視標が基準位置に接近するにつれ、視標の輝度を低くすることで、視標から被験者の瞳孔に入射される光の強度を弱めることができる。従って、光強度が強くなることによる測定結果への影響を低減することができ、視標表示部の移動に伴う瞳孔変化、特に瞳孔の位置変化をより高精度に測定することができる。
【０００９】
本発明に係る瞳孔測定装置において、視標制御部は、視標表示部が第１の位置にあるときに表示される視標の輝度が第２の位置にあるときに表示される視標の輝度よりも低くなるように、視標表示部により表示される視標の輝度を制御することが好適である。この場合には、視標が基準位置に接近するにつれ、視標の輝度を低くすることで、視標から被験者の瞳孔に入射される光の強度を弱めることができる。従って、光強度が強くなることによる測定結果への影響を低減することができ、視標表示部の移動に伴う瞳孔変化、特に瞳孔の位置変化をより高精度に測定することができる。
【００１０】
本発明に係る瞳孔測定装置において、視標制御部は、視標が基準位置に接近又は離間するにつれて、基準位置に位置する被験者の瞳孔の単位面積あたりに入射される視標からの光量が一定となるように、視標表示部により表示される視標の輝度を制御することが好適である。この場合には、入射光量の変化による瞳孔直径及び瞳孔面積の変化を誘発させないようにすることができ、瞳孔直径の変化による測定結果への影響を抑制し、瞳孔位置変化の測定結果の精度を一層高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、瞳孔の位置変化、直径変化及び面積変化の少なくとも一つを高精度に測定する瞳孔測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は実施形態に係る瞳孔測定装置の構成を示す概略図である。本実施形態の瞳孔測定装置１は、被検眼の調整機能である瞳孔反応（瞳孔の直径変化及び面積変化）と輻輳反応（瞳孔の位置変化）とを測定し、テクノストレスなどの眼精疲労に起因する異常を検査する装置である。
【００１４】
ここで、図２を参照して瞳孔反応及び輻輳反応について説明する。図２に示すように、遠方から近方に近づいてくる視標を見る場合には、左右の瞳孔Ｐが鼻側に寄り、すわなち、輻輳反応が起こる。また、瞳孔Ｐの単位面積あたりに入射される視標からの光量が多くなるので、瞳孔Ｐが縮瞳する。逆に、近方から遠ざかっていく視標を見る場合には、左右の瞳孔Ｐが開散し、散瞳する。本実施形態に係る瞳孔測定装置１は、瞳孔反応を瞳孔Ｐの直径変化量とし、輻輳反応を瞳孔Ｐの中心位置の水平移動量として、視標が基準位置に位置する被験者の瞳孔Ｐに接近または離間する際のこれらの反応を測定する。
【００１５】
図１に示すように、瞳孔測定装置１は、視標を表示するための視標表示部１０と、視標表示部１０を移動するための視標駆動部２０と、視標の形状や輝度等を制御するための視標制御部３０と、瞳孔Ｐの瞳孔反応と輻輳反応とを測定する測定部４０と、測定結果を表示するモニタ５０とを有する。
【００１６】
瞳孔測定装置１の一端には、被験者の顔を固定するための顎載せ台２と額当接部４とが設けられている。顎載せ台２は、被験者の顔の位置に合わせるように上下方向に調整可能に設置されている。そして、被験者の顎を顎載せ台２に乗せ、額を額当接部４に当接した後に、視線が視標の光軸Ｌに合わせるように顎載せ台２を調整することにより、被験者の顔が固定される。この時の被験者の瞳孔Ｐの位置を基準位置とする。
【００１７】
視標表示部１０は、基準位置に位置する被験者の瞳孔Ｐに向けて、視標を表示するものである。視標表示部１０は、支持部１０ａを介して後述する視標駆動部２０の回転軸２２に取り付けられ、視標駆動部２０により基準位置に対して接近または離間するように設置されている。この視標表示部１０は、例えばバックライト付きの液晶ディスプレーから構成されることが好適である。この場合には、バックライトの印加電圧の調整またはパルス幅変調などにより、視標の画質を劣化させずに液晶ディスプレーの輝度を容易に調整することができる。
【００１８】
視標としては、静止画や動画が挙げられる。特に被験者が低年齢児や乳幼児である場合には、彼らの注意を引き付けるため、アニメーション等の動画を用いることが好適である。また、彼らが視標を見るように誘導する効果を高めるため、アニメーション等の動画と連動した音声出力手段をさらに備えることがより好ましい。
【００１９】
視標駆動部２０は、回転軸２２と、歯車２４，２６と、モータ２８とを備えている。歯車２４と歯車２６とは、伝動機構をなしており、それぞれ回転軸２２とモータ２８のシャフトに固定されている。また、回転軸２２の外周には、回転軸２２の長手方向に沿って螺旋状のガイド溝（図示せず）が設けられており、視標表示部１０の支持部１０ａは、この螺旋状のガイド溝内に取り付けられている。
【００２０】
このような構造により、モータ２８が正逆回転すると、モータ２８の回転運動が歯車２４，２６を経由し、回転軸２２に伝えられ、回転軸２２が正逆回転する。従って、回転軸２２のガイド溝に取り付けられた視標表示部１０が回転軸２２の軸方向に沿って往復移動され、視標表示部１０が基準位置に位置する被験者の瞳孔Ｐに接近または離間されることとなる。本実施形態において、視標の接近または離間は、ディオプター等速（Ｄｉｏｐｔｅｒ／秒）とする定屈折刺激方式を採用している。この場合には、被験者の瞳孔に近い場所では視標をゆっくり移動させ、被検眼を十分調整させることでき、より正確に測定することができる。
【００２１】
視標制御部３０は、視標表示部１０の位置を検出する共に、検出した結果に応じて視標の輝度と視標の形状と視標の大きさを制御している。視標表示部１０が基準位置に接近することが検出された場合には、視標制御部３０は、視標表示部１０が基準位置に接近するにつれて、視標表示部１０に表示される視標の輝度が徐々に低くなるように視標表示部１０により表示される視標の輝度を制御する。また視標の大きさを変化させる場合には、視標表示部１０が基準位置に接近するにつれて、視標が少しずつ小さくなるように視標表示部１０により表示される視標の大きさを制御する。視標表示部１０が基準位置から離間することが検出された場合には、視標制御部３０は、視標表示部１０が基準位置から離間するにつれて、視標表示部１０に表示される視標の輝度が徐々に高くなるように視標表示部１０により表示される視標の輝度を制御すると共に、視標が少しずつ大きくなるように視標の大きさを制御する。
【００２２】
図３は、視標の表示例を示す説明図である。同図に示すように、視標の光軸Ｌにおいて、瞳孔Ｐが位置する基準位置に対して近位(第１の位置)Ａと、基準位置に対して近位Ａよりも遠い遠位（第２の位置）Ｂがある。視標表示部１０が近位Ａにあるときに視標表示部１０により表示される視標は、遠位Ｂにあるときに視標表示部１０に表示される視標と比べて、視標の大きさが小さく、視標の輝度が低くなっている。
【００２３】
また、視標の輝度を制御する場合において、視標表示部１０が基準位置に接近するにつれて、視標制御部３０は、被験者の瞳孔Ｐの単位面積あたりに入射される視標からの光量が一定となるように、視標表示部１０により表示される視標の輝度を制御することが好適である。このようにすれば、入射光量の変化による瞳孔直径の変化を誘発させないようにすることができ、瞳孔直径の変化による測定結果への影響を抑制し、輻輳反応の測定結果の精度を高めることができる。
【００２４】
視標の形状を制御する場合において、図３に示すように視標表示部１０が基準位置に接近するにつれて、視標制御部３０は、基準位置に位置する被験者の注視点Ｓが一定となるように、視標表示部１０により表示される視標の形状を制御することが好適である。このようにすれば、基準位置に位置する被験者の注視点Ｓを一定に維持させることができ、被験者を容易に視標に集中させることができ、測定結果の精度を向上することができる。
【００２５】
視標表示部１０の位置に同期して変化するものとして、上記したように視標の形状、大きさ及び輝度が挙げられる。例えば、アニメーションの犬の顔を視標とし、その犬の鼻を視標の中央に配置させ、そして、視標表示部１０が遠方から基準位置に接近するにつれて、犬の顔の大きさを一定とし、犬の鼻の形状や大きさが変化するように、例えば鼻が動くように視標表示部１０に表示される視標の動きを制御してもよいし、さらに犬の鼻の色が変化するように視標表示部１０に表示される視標の色を制御してもよい。この場合には、被験者、特に低年齢や乳幼児の被験者の注視点を視標の中央に集中させることができるので、高精度の測定結果を得ることができる。なお、視標の色を変化させる場合には、被験者の瞳孔Ｐの単位面積あたりに入射される視標からの光量を一定となるように視標輝度の制御と同時に行う必要がある。
【００２６】
視標の輝度、視標の形状及び視標の大きさの制御は、必ずしも同時に行う必要はなく、それぞれ個別に制御可能となっている。これにより、装置の対応性を高めることができる。
【００２７】
また、視標輝度の制御は、例えば視標表示部１０のバックライトの印加電圧やパルス幅変調を制御することにより行われる。視標の形状と視標の大きさとの制御は、例えば視標制御部３０に記録された視標ズーム変更プログラムにより実施される。
【００２８】
測定部４０は、基準位置に位置する被験者の眼球に照射する赤外発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、ＬＥＤと略す）４２と、ダイクロイックミラー４４と、眼球の画像を撮像するためのＣＣＤカメラ４６と、ＣＣＤカメラ４６により撮影された眼球の画像を処理する処理部４８と、処理部４８のデータを記憶する記憶部４５とを備えている。
【００２９】
赤外ＬＥＤ４２は、基準位置の近傍に配置され、基準位置に位置する被験者の眼球に傷付けない程度の微弱な赤外線を照射する。赤外ＬＥＤ４２は、被験者の両眼に対し、それぞれ上下左右の４方向から照射するように取り付けられている。
【００３０】
ダイクロイックミラー４４は、視標表示部１０から発する光を透過させると共に、眼球から反射されてきた赤外線をＣＣＤカメラ４６に反射する。従って、視標表示部１０から発する光が、ダイクロイックミラー４４を透過し、基準位置に位置する被験者の瞳孔Ｐに入射される。一方、赤外ＬＥＤ４２から出射し被験者の眼球により反射される赤外線は、ダイクロイックミラー４４によりＣＣＤカメラ４６に反射される。
【００３１】
ＣＣＤカメラ４６は、左右一対に設置され、それぞれ左右の眼球の表面により反射され、さらにダイクロイックミラー４４により反射されてきた赤外線を受光している。また、ＣＣＤカメラ４６は、左右の眼球を撮影し、撮影した眼球の画像データを処理部４８に出力する。
【００３２】
また、眼球の瞳孔Ｐと虹彩とで赤外線に対する吸光特性が異なり、瞳孔Ｐの赤外線反射率が低く、虹彩の赤外線反射率が高いので、ＣＣＤカメラ４６で撮影された画像では、瞳孔Ｐのみが暗く撮影されている。
【００３３】
処理部４８では、ＣＣＤカメラ４６により撮影された眼球の画像データが二値化され、瞳孔Ｐの領域が抽出される。そして、二値化された瞳孔Ｐのデータに基づき、瞳孔Ｐの瞳孔反応及び輻輳反応の測定が行われる。
【００３４】
処理部４８は、測定した瞳孔Ｐの瞳孔反応及び輻輳反応の結果と、これらの結果と時間との関係を示すグラフを作成し、両眼の画像と共にモニタ５０上に表示する。また、上記の測定結果及びグラフは記憶部４５により記憶される。
【００３５】
瞳孔測定装置１によれば、視標表示部１０が基準位置に位置する被験者の瞳孔Ｐに接近するにつれて、視標制御部３０は、視標表示部１０と基準位置との位置変化に応じて、視標表示部１０に表示される視標の形状が徐々に変化するように、視標表示部１０により表示される視標の形状を制御する。したがって、視標表示部１０が基準位置に近づいても、視標上での被験者の注視点Ｓの広がりやばらつきの発生が抑制され、瞳孔Ｐの瞳孔反応及び輻輳反応を高精度に測定することができる。このような構成により、被験者は測定期間中、視標の所定部位を容易に見つめ続けることができるため、瞳孔の反応が適切に誘発される。また、視標制御部３０は、視標表示部１０の位置と同期して、視標表示部１０に表示される視標の大きさを制御する構成としても良い。この場合、視標制御部３０は、同一絵柄の視標を遠位では大きく表示し、視標表示部１０が基準位置に近づくにつれて小さく表示するように、視標の表示サイズを制御する。このような構成により、被験者の注視点を視標上の所望の位置に維持させることができるため、瞳孔Ｐの瞳孔反応及び輻輳反応をより高精度に測定することができる。
【００３６】
また、視標表示部１０が基準位置に位置する被験者の瞳孔Ｐに接近するにつれて、視標制御部３０は、瞳孔Ｐの単位面積あたりに入射される視標からの光量が一定となるように、視標の輝度を低くすることにより、入射光量による瞳孔Ｐの直径及び面積の変化を誘発させないようにすることができる。この結果、瞳孔Ｐの輻輳反応の測定結果の精度をさらに向上することができる。
【００３７】
なお、上述した実施形態は本発明に係る瞳孔測定装置の一例を示すものである。本発明に係る瞳孔測定装置は、このようなものに限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る瞳孔測定装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。例えば、上記の実施形態では、視標表示部としてバックライト付きの液晶ディスプレーを用いたが、これに限らず、プロジェクタなどを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態に係る瞳孔測定装置の構成を示す概略図である。
【図２】（ａ）は瞳孔反応を説明するための図であり、（ｂ）は輻輳反応を説明するための図である。
【図３】視標の表示例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…瞳孔測定装置、１０…視標表示部、２０…視標駆動部、３０…視標制御部、４０…測定部、Ａ…近位（第１の位置）、Ｂ…遠位（第２の位置）、Ｐ…瞳孔、Ｓ…注視点。
【図１】
2008043359.tif 000003
【図２】
2008043359.tif 000004
【図３】
2008043359.tif 000005