(57)【要約】本発明は、各訓練者の結像調節機能の改善状態に応じた訓練パラメータを訓練の都度入力することなく訓練を実施でき、効率良く視力回復訓練を行うことが可能な視力回復訓練装置を提供することを目的とする。  本発明の視力回復訓練装置は、目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置１において、視力訓練用画像を表示する表示部４と、訓練履歴を記憶する記憶手段から取得した、訓練者に対して少なくとも１回は適用された訓練パラメータに基づいて、新たな訓練パラメータを算出し、算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施する主制御手段１１と、を備える。【特許請求の範囲】
【請求項１】
目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置であって、
訓練履歴を記憶する記憶手段から取得した、訓練者に対して少なくとも１回は適用された訓練パラメータに基づいて、新たな訓練パラメータを算出する訓練パラメータ算出手段と、
算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施する制御手段と、
を備える視力回復訓練装置。
【請求項２】
視力回復訓練用画像を表示する表示手段を備え、
前記制御手段は、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の制御を行う請求項１記載の視力回復訓練装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の表示制御を行う請求項２記載の視力回復訓練装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記訓練者の目の位置と前記表示手段の位置との光学距離に応じて、前記視力訓練用画像が前記訓練者の網膜上に一定のサイズで投影されるように、前記視力訓練用画像の表示サイズを変化させる請求項３記載の視力回復訓練装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の移動制御を行う請求項２記載の視力回復訓練装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、訓練者の過去の訓練回数を前記訓練履歴として記憶し、
前記訓練パラメータ算出手段は、前記過去の訓練回数に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出する請求項１ないし５のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項７】
前記記憶手段は、訓練実施時刻を前記訓練履歴として記憶し、
前記訓練パラメータ算出手段は、前記訓練実施時刻に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出する請求項１ないし５のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項８】
前記記憶手段は、前記新たな訓練パラメータを記憶する請求項１ないし７のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項９】
訓練者の瞳孔の径を測定する径測定手段を備え、
前記訓練パラメータ算出手段は、測定した瞳孔の径の変化と訓練パラメータとの対応を参照して新たな訓練パラメータを算出する請求項１ないし８のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１０】
訓練者の瞳孔の画像を撮影する撮像手段を備え、
前記径測定手段は、前記撮像手段が撮影した画像から前記訓練者の瞳孔の径を測定する請求項９記載の視力回復訓練装置。
【請求項１１】
訓練者の生体情報を取得する取得手段と、
訓練者の生体情報を記憶する記憶手段を参照して、前記取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報を検索する検索手段と、
を備える請求項１ないし１０のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１２】
請求項１記載の視力回復訓練装置であって、
前記検索手段が検索した生体情報に対応する訓練パラメータを選択する選択手段を備える請求項１１記載の視力回復訓練装置。
【請求項１３】
前記検索手段が検索した結果、前記取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報が存在しなかった場合、訓練パラメータの入力を促し、入力された訓練パラメータと前記取得手段が取得した生体情報とを対応付けて前記記憶手段に記憶させる制御手段を備える請求項１１または１２記載の視力回復訓練装置。
【請求項１４】
前記生体情報は、訓練を実施する状態で取得できるものである請求項１１ないし１３のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１５】
前記生体情報は、眼球の虹彩である請求項１４記載の視力回復訓練装置。
【請求項１６】
前記取得手段は、可視光の波長外に感度を有するカメラから生体情報を取得する請求項１１ないし１５のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１７】
前記記憶手段を備える請求項１ないし１６のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１８】
前記記憶手段は、ネットワークを介して接続される請求項１ないし１６のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  一般に、視力の低下は、目の調節筋（毛様体筋）の調節緊張や衰弱によって目の結像調節機能が低下することが一因と考えられており、この筋肉を訓練することによって、視力の回復を期待することができる。従来、この毛様体筋を訓練により活性化し、遠近調節機能を活発にすることによって視力改善を図る方法が実施されている。【０００３】  例えば、上記の調節筋の働きを活発にすることによって視力改善効果を向上させようとする視力回復訓練装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この視力回復訓練装置は、適宜な文字や記号が記された注視板を適宜な速度で移動させるものであって、訓練者はその注視板の文字や記号を注視することで毛様体筋の訓練を行う。【０００４】  また、接眼部と、接眼部から目視できる適宜な図形を表示できる標的と、接眼部から所定の二つの距離間を適宜な速度で標的を移動させる標的移動手段と、接眼部と標的の距離に応じて表示図形の大きさを変化させる表示制御手段を備えた視力回復訓練装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この視力回復訓練装置は、訓練者の目の位置と視力訓練用画像を表示する表示部の位置との光学距離に比例して、視力訓練用画像の表示サイズを変化させるので、訓練者の目の位置と視力訓練用画像を表示する表示部の位置との光学距離に応じて、視力訓練用画像が訓練者の網膜上に一定のサイズで投影されるように視力訓練用画像の表示サイズが変化する。この構成によれば、この装置の使用者が接眼部を通して図形を注視することにより、目の焦点が近距離と遠距離の間を連続して移動し、なおかつ網膜上に結像する図形の大きさが一定となるので、調節筋が効率よく訓練される。【０００５】  上記の視力回復訓練装置においては、両眼を一度に訓練するか、いずれか片側とするか等の訓練情報、表示する図形の色、形等の表示情報、近点、遠点等の距離情報、遠点近点間の標的移動速度プロフィル、訓練時間等が可変となっている。これは、訓練を受ける者の視力低下の原因、程度等に応じて最も訓練成果を上げることができるように、視力回復のパラメータをきめ細かく組合せ可能とするための配慮である。
【特許文献１】特開平６―３３９５０１号公報
【特許文献２】国際公開２００４／０６６９００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】
【０００６】  しかしながら、上記のような従来の視力回復訓練装置にあっては、視力回復訓練によって結像調節機能が改善しても、視力回復のパラメータ（以下、訓練パラメータという）は固定されており、仮に結像調節機能の改善程度に応じて訓練パラメータを更新しようとすれば、パラメータを入力し直す必要がある。特に、訓練の対象者である訓練者が低年齢の子供である場合は、訓練パラメータを入力させるには訓練指導者の介助を必要とすることがある。このため、視力回復訓練の効率がなかなか上がらない場合があった。【０００７】  本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、各訓練者の結像調節機能の改善状態に応じた訓練パラメータを訓練の都度入力することなく訓練を実施することができ、効率良く視力回復訓練を行うことが可能な視力回復訓練装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】  本発明の視力回復訓練装置は、目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置であって、訓練履歴を記憶する記憶手段から取得した、訓練者に対して少なくとも１回は適用された訓練パラメータに基づいて、新たな訓練パラメータを算出する訓練パラメータ算出手段と、算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施する制御手段と、を備える。【０００９】  上記構成によれば、過去に適用された訓練パラメータに基づく新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施することにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。【００１０】  また、本発明の視力回復訓練装置は、視力回復訓練用画像を表示する表示手段を備え、前記制御手段が、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の制御を行うものである。【００１１】  上記構成によれば、新たな訓練パラメータに基づいて表示手段の制御を行うことにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。【００１２】  また、本発明の視力回復訓練装置は、前記制御手段が、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の表示制御を行うものである。【００１３】  上記構成によれば、新たな訓練パラメータに基づいて表示手段の表示制御を行うことにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。【００１４】  また、本発明の視力回復訓練装置は、前記制御手段が、前記訓練者の目の位置と前記表示手段の位置との光学距離に応じて、前記視力訓練用画像が前記訓練者の網膜上に一定のサイズで投影されるように、前記視力訓練用画像の表示サイズを変化させるものである。【００１５】  上記構成によれば、網膜上に結像する図形の大きさが一定となるので、調節筋を効率よく訓練できる。【００１６】  また、本発明の視力回復訓練装置は、前記制御手段が、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の移動制御を行うものである。【００１７】  上記構成によれば、新たな訓練パラメータに基づいて表示手段の移動制御を行うことにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。【００１８】  また、本発明の視力回復訓練装置は、前記記憶手段が、訓練者の過去の訓練回数を前記訓練履歴として記憶し、前記訓練パラメータ算出手段が、前記過去の訓練回数に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出するものである。【００１９】  上記構成によれば、訓練者の過去の訓練回数に応じて訓練パラメータを変更できるようになる。【００２０】  また、本発明の視力回復訓練装置は、前記記憶手段が、訓練実施時刻を前記訓練履歴として記憶し、前記訓練パラメータ算出手段が、前記訓練実施時刻に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出するものである。【００���１】  上記構成によれば、訓練者の過去の訓練頻度が判別できるようになり、過去の訓練頻度に応じて訓練パラメータを変更できるようになる。【００２２】  また、本発明の視力回復訓練装置は、前記記憶手段が、前記新たな訓練パラメータを記憶するものである。【００２３】  上記構成によれば、訓練者の最新の訓練状況に応じた新たな訓練パラメータを算出することができる。【００２４】  また、本発明の視力回復訓練装置は、訓練者の瞳孔の径を測定する径測定手段を備え、前記訓練パラメータ算出手段が、測定した瞳孔の径の変化と訓練パラメータとの対応を参照して新たな訓練パラメータを算出するものである。また、本発明の視力回復訓練装置は、訓練者の瞳孔の画像を撮影する撮像手段を備え、前記径測定手段が、前記撮像手段が撮影した画像から前記訓練者の瞳孔の径を測定するものである。【００２５】  従来、訓練効果を把握するためには、訓練を行った後に訓練効果を測定する必要があったのに対し、上記構成によれば、訓練中に訓練効果を把握することができる。さらに、訓練を中断することなく、適宜、訓練効果に応じた新たな訓練パラメータを用いて訓練を行うことができるため、効率的な訓練ができる。【００２６】  また、本発明の視力回復訓練装置は、訓練者の生体情報を取得する取得手段と、訓練者の生体情報を記憶する記憶手段を参照して、前記取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報を検索する検索手段と、を備える。【００２７】  上記構成によれば、訓練者に訓練者固有の識別情報等の入力を求めることなく生体情報を用いて容易に訓練者を特定することができる為、パラメ―タ入力等の操作を行うことなく各訓練者に最適な訓練パラメータを適用することができる。これにより、効率良く、各訓練者に適した訓練パラメータで訓練を行うことができる。【００２８】  また、本発明の視力回復訓練装置は、検索手段が検索した生体情報に対応する訓練パラメータを選択する選択手段を備える。【００２９】  上記構成によれば、パラメ―タの入力操作を行うことなく各訓練者に最適な訓練パラメータを適用することができる。【００３０】  また、本発明の視力回復訓練装置は、検索手段が検索した結果、取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報が存在しなかった場合、訓練パラメータの入力を促し、入力された訓練パラメータと取得手段が取得した生体情報とを対応付けて記憶手段に記憶させる制御手段を備える。【００３１】  上記構成によれば、新たな訓練者について、訓練パラメータと生体情報とを対応付けて記憶させることができる。【００３２】  また、本発明の視力回復訓練装置は、生体情報が訓練を実施する状態で取得できるものである。また、本発明の視力回復訓練装置は、生体情報が、眼球の虹彩であるものである。【００３３】  上記構成によれば、訓練者は、意識することなく生体情報を入力できる為、利便性を向上させることができる。【００３４】  また、本発明の視力回復訓練装置は、取得手段が、可視光の波長外に感度を有するカメラから生体情報を取得するものである。【００３５】  上記構成によれば、可視光が存在しない雰囲気下でも、訓練者の眼球にある虹彩形状を捉えることができ、生体情報を取得できる。【００３６】  また、本発明の視力回復訓練装置は、記憶手段を備える。【００３７】  また、本発明の視力回復訓練装置は、記憶手段が、ネットワークを介して接続されるものである。【００３８】  上記構成によれば、視力回復訓練装置自体に記憶手段を設ける必要がなくなる為、装置構成を簡素化できるとともに、ネットワークに接続される複数の視力回復訓練装置間で訓練パラメータを共有できるようになる。
【発明の効果】
【００３９】  本発明によれば、過去に適用された訓練パラメータに基づく新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施することにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における視力回復訓練装置の構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態における主制御手段の構成例を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施の形態における訓練パラメータの算出例を示すフロー図
【図４】本発明の第１の実施の形態における記憶手段に記憶されるデータ形式の一例を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態における視力回復訓練装置の構成を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態における主制御手段の構成例を詳細に示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態における訓練者の瞳孔径変化を示す図
【図８】本発明の第２の実施の形態における近視者の結像状態の模式図
【図９】本発明の第２の実施の形態における訓練日に対する瞳孔径の変化量を示す図
【図１０】本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置の主制御手段の一例を詳細に示すブロック図
【図１２】本発明の第３の実施の形態における記憶手段に記憶されるデータ形式の一例を示す図
【符号の説明】
【００４１】  １，１００，３００  視力回復訓練装置
２，３４０  訓練者
３  筐体
４，３１２  表示部
５，３０３  接眼部
６，３１４  遮蔽部
７，３０４  搬送部
８，９，３０５，３０６  プーリー
１０，３１１  モータ
１１，１１１，３１８  主制御手段
１２，３１６  入力手段
１３，３１７  操作表示部
２０，１２０  中央処理部
２１  表示制御部
２２  モータ駆動制御部
２３  開閉制御部
２４  操作入力部
２５  操作表示制御部
２６，１２６  記憶手段
１０１，３１３  カメラ
１５０  瞳孔径カーブ
２００  視標
２０１  瞳孔
２０２  レンズ（水晶体）
２０３  焦点距離
２０４  結像点
２０５  網膜
２０６  視標像
２０７  瞳孔径
２５０  瞳孔径の変化量
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】  以下、本発明の実施の形態の視力回復訓練装置について、図面を用いて説明する。【００４３】（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における視力回復訓練装置の構成を示す図である。視力回復訓練装置１は、訓練者２の目の結像調節機能の訓練を行う装置で、筐体３内に視力訓練用画像を表示する表示部４が配置されている。図では表示部４が近点４ａと遠点４ｂの途上に位置している状態を示す。【００４４】  本装置１を使用する訓練者２は、接眼部５に目を当て、表示部４に表示される図形や文字を見て、視力改善訓練を行う。接眼部５は、訓練者２が両目で覗き込める大きさであることが望ましいが、片目で覗ける程度の大きさのものを一つ用意し、片目ずつ交代で視力改善訓練を行ってもよい。また、片目で覗ける程度の大きさのものを二つ用意して、両目同時に視力改善訓練を行ったり、一方の接眼部５を開閉可能な遮蔽部６により遮断して片目の訓練を行ったり、左右交互に訓練を行ってもよい。なお、接眼部５にレンズを設け、虚像を作ることにより奥行きを小さくし、装置の小型化を図ることもできる。【００４５】  また、表示部４は、例えば液晶ディスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等の電気的表示デバイスにより構成される。この表示部４が表示する図形や文字の種類、大きさ、色、背景色などは、所望の状態に容易に変更することができる。また、動画も表示可能である。【００４６】  表示部４は、ベルト等で構成された搬送部７に固定されており、搬送部７はプーリー８、９に架けられている。一方のプーリー８は、モータ１０によって回転駆動されるので、表示部４はモータ１０の回転に伴って直線移動する。本実施の形態では、ベルト等の搬送部７とプーリー８によりモータ１０の回転運動を直線運動に変換しているが、モータ１０と送りねじを組み合わせてもよいし、リニアモータを用いても構わない。【００４７】  また、表示部４は、訓練者２が視線を上下させることなく表示部４に表示される図形や文字を注視することができるように、モータ１０の回転に従って接眼部５と表示部４を結ぶ視線の光路上を略敷衍するように移動する位置に配置されるのが望ましい。本実施の形態では、訓練者２は直接表示部４を見る構成となっているが、上記光路の途中に鏡、プリズム等の反射手段を配置して適宜光路を曲げることにより装置の小型化を図るようにしてもよい。また、訓練者２に表示部４を注視させるために、全体を筐体３で囲んで外光を遮断するように構成することもできる。【００４８】  また、上記表示部４の表示内容、遮蔽部６、及びモータ１０は、主制御手段１１により制御される。この主制御手段１１には、入力手段１２からの操作や指示信号が入力され、また、主制御手段１１は、操作表示部１３に操作内容を表示させる。【００４９】  図２は、本発明の第１の実施の形態における上記主制御手段１１の構成例を詳細に示すブロック図である。この視力回復訓練装置１の主制御手段１１は、各構成要素の操作信号を制御管理する中央処理部２０、表示部４の表示内容を制御する表示制御部２１、モータ１０の駆動を制御するモータ駆動制御部２２、遮蔽部６の開閉を制御する開閉制御部２３、入力手段１２からの操作信号を入力する操作入力部２４、操作表��部１３の表示を制御する操作表示制御部２５、及び訓練履歴を記憶する記憶手段２６を含む構成となっている。中央処理部２０は、記憶手段２６から取得した、訓練者２に対して少なくとも１回は適用された訓練パラメータに基づいて、新たな訓練パラメータを算出するものであり、算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施するよう各部を制御する。表示部４は、中央処理部２０が算出した新たな訓練パラメータに基づく視力訓練用画像を表示する。なお、記憶手段２６は、訓練の都度変更された訓練者２に最適な訓練パラメータを記憶してもよい。この構成によれば、訓練者の最新の状況に応じた新たな訓練パラメータを算出することができる。【００５０】  上記表示制御部２１は、中央処理部２０が算出した新たな訓練パラメータに基づいて、表示部４の図形や文字の種類、大きさ、色、及び背景色などの表示を制御する。これらの図形や文字の種類、大きさ、色、背景色等は、訓練者２の固有の訓練パラメータである。中央処理部２０は、現在の表示部４の位置情報を有しており、表示制御部２１を介して、接眼部５と表示部４を結ぶ光路長に比例した大きさの図形や文字を表示するよう制御することができる。したがって、訓練者２の目の位置と視力訓練用画像を表示する表示部４の位置との光学距離に応じて、視力訓練用画像が訓練者２の網膜上に、一定の大きさで投影されるように視力訓練用画像の表示サイズを変化させることができ、訓練者２は図形を注視することにより効率よく視力回復するように調節筋を訓練することができる。【００５１】  モータ駆動制御部２２は、中央処理部２０が算出した新たな訓練パラメータに基づいて、表示部４が近点４ａと遠点４ｂの間を所定回数だけ往復運動するようにモータ１０の回転駆動を制御する。この表示部４を往復移動させる速度等を規定する移動速度プロフィルは、主制御手段１１の中央処理部２０より指示される。近点４ａの距離、遠点４ｂの距離、移動速度プロフィル、及び往復回数は、訓練者２の視力低下の原因、程度等に応じて適宜選択される訓練パラメータである。モータ駆動制御部２２は、表示部４がいずれの位置にあるかを検出し、中央処理部２０に通知する。【００５２】  上記の図形や文字の種類、大きさ、色、背景色などの訓練者２の固有の訓練パラメータは、訓練者２あるいは訓練指導者（もしくは介助者）が入力手段１２を操作して入力する。入力手段１２によって受け付けられた操作指示は、操作入力部２４を通じて中央処理部２０に伝達され、中央処理部２０はその操作指示の内容に応じて各制御ブロックに必要な制御指示を与える。操作表示部１３は、訓練者２あるいは訓練指導者に対して操作指示の促進の表示、パラメータ選択肢等を表示する。この操作表示部１３は、例えば液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の電気的表示デバイスにより構成される。操作表示部１３に表示される図形や文字の種類、大きさ、色、背景色などの訓練者２の固有の訓練パラメータは、操作表示制御部２５によって制御される。【００５３】  記憶手段２６は、各訓練者２の訓練パラメータ及び訓練履歴を記憶する。訓練履歴としては、訓練の実施回数の他に、訓練実施時刻、実施された訓練パラメータを残しておくのが望ましい。なお、本実施の形態では、記憶手段２６は主制御手段１１の一部を成すよう構成されているが、適宜なインタフェースをもって主制御手段１１の外部に配置し可搬とすることも可能であり、記憶手段２６を図示しないネットワークを介して接続し記憶手段２６から訓練パラメータ等の訓練履歴を取得する取得手段を視力回復訓練装置内に設けることで、複数の視力回復訓練装置間で訓練パラメータを共有することも可能である。また、記憶手段２６としては、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリディスク等の不揮発性デバイスが好適である。【００５４】  開閉制御部２３は、訓練者２が目で覗き込める接眼部５の窓を開閉する遮蔽部６と接続され、遮蔽部６の開閉を制御する。中央処理部２０は、訓練者２の両眼を一度に視力改善訓練するか、両眼のうちいずれか片側のみか、あるいは片目を交互に訓練するか等の訓練方法に対応して、開閉制御信号を開閉制御部２３に対して送信する。このような訓練者２の両眼を一度に視力改善訓練するか、両眼のいずれか片側のみか、あるいは片目を交互に訓練するか等の訓練方法の指示情報も訓練パラメータとなる。【００５５】  次に、本実施の形態の視力回復訓練装置１を用いた訓練手順について説明する。訓練者２あるいは訓練指導者は、訓練を開始するにあたって、入力手段１２の所定のボタン、キー等を操作することにより、訓練者２の名前もしくは固有ＩＤ等の訓練者２を特定できる符号・記号を入力し、中央処理部２０に訓練の開始を通知する。その際、入力手段１２としてマイクロフォン等を設置し、音声による通知を行えるようにしてもよい。【００５６】  なお、訓練者２が初回の訓練者である場合には、入力手段１２を通じて訓練者２の名前もしくは固有ＩＤ等の初期登録を行い、続いて訓練者２の視力低下の原因、程度等に応じた訓練パラメータを初期登録する。【００５７】  中央処理部２０は、通知された訓練者２の固有の符号・記号を参照して、記憶手段２６からその訓練者２の訓練履歴を取得する。このとき、訓練履歴としては、過去に実施された訓練パラメータの他に、訓練の実施回数（訓練回数）が判別できる情報、訓練実施時刻等が記録されている。中央処理部２０は、記憶手段２６から取得した訓練パラメータ等の訓練履歴から、今回実施するのにふさわしい訓練パラメータを算出するようプログラムされている。訓練者２が初回の訓練者である場合は、初期登録された訓練パラメータが適用される。【００５８】  ここで、毛様体筋を運動させることで目の結像調節機能を向上させる訓練は、訓練が所定の間隔で定期的に実施され、かつ、または訓練回数が多いほど結像調節機能がより改善され、改善の蓄積効果も高いと想定される。したがって、所定の間隔で定期的に訓練を実施している訓練回数の多い訓練者に対しては、訓練のたびに訓練レベルを高める、すなわち難度の高い訓練パラメータを適用することで、結像調節機能改善効果をより高めることができる。逆に訓練が不定期的で、訓練回数の少ない訓練者については、結像調節機能が改善していない可能性があり、必要以上に訓練度を上げると疲労を与えるばかりで訓練効率が上がらないため、訓練レベルを上げる必要はない。【００５９】  図３は、以上のことを考慮した本実施の形態における訓練パラメータの算出例を示すフロー図である。訓練回数をｎとして、初回（ｎ＝０）と今回を含めて３回以上の訓練が実施されていなければ（Ｓ１）、初回に登録された訓練パラメータを今回の訓練パラメータとし（Ｓ９）、３回以上の訓練が実施された場合（過去２回以上訓練した（ｎ＞２）場合）は（Ｓ１）、その訓練間隔の平均日数を算出する（Ｓ２）。そして、訓練間隔の平均日数に応じて訓練レベルの向上分を決定し（Ｓ３〜Ｓ６）、前回の訓練パラメータに加えたものを今回の訓練パラメータとする（Ｓ１０〜Ｓ１３）。本例では、訓練間隔の平均日数が１日であるときの訓練レベルの向上分をδとしている。δの内容は次のとおりである。【００６０】  遠点距離は＋１ｃｍ
近点距離は−０．５ｃｍ
速度プロファイルは＋１ｃｍ／ｓ
訓練時間は＋０．５往復【００６１】  本例では、訓練間隔の平均日数が１日延びるごとに、０．５δ、０．３δ、０δをそれぞれ前回の訓練パラメータに加えている。４日を越える場合は、前前回の訓練パラメータを適用する（Ｓ７）。また訓練パラメータは、装置構成上の限界値あるいは結像調節機能訓練としての限界値が存在するので、算出された訓練パラメータがこの限界値にかかった場合はそれを超えないよう制限される（Ｓ８，Ｓ１４）。【００６２】  なお、本訓練パラメータの算出例では、前回の訓練パラメータに対して等差的に訓練レベルを向上させているが、等比的に向上させることも可能であり、過去の訓練回数を加味することも可能である。さらには、上記４点以外の訓練パラメータを加えるようにしても差し支えない。【００６３】  図４は、本発明の第１の実施の形態における記憶手段２６に記憶されるデータ形式の一例を示す図であり、ここでは二人の訓練者Ａ、Ｂのデータ３０Ａ、３０Ｂを示す。本データ形式例では、訓練者２を特定するための一つの識別コード３１Ａ、３１Ｂと、訓練履歴として一つ以上の訓練レコードを持たせてある。中央処理部２０は、訓練が実施されるたびに訓練レコードが追加されるようプログラムされている。この訓練レコードは、訓練実施時刻３２と、そのときの訓練パラメータ、例えば遠点距離３３、近点距離３４、速度プロフィル３５、訓練時間３６等からなる。【００６４】  本例では、訓練者Ａのデータ３０Ａは、訓練者Ａの識別コード３１Ａと５個の訓練レコード３７Ａ１〜３７Ａ５で構成されているので、訓練は過去に５回実施されていることが判別できる。第１の訓練レコード３７Ａ１は、初期登録された訓練パラメータである。訓練者Ａは第１回目から第４回目まで３日間隔で訓練を実施しており、中央処理部２０にプログラムされた訓練パラメータの算出フローによって第３回目、第４回目では訓練レベルが向上されたが、第５回目は間隔が７日と開いたため第３回目の訓練パラメータに戻されている。【００６５】  一方、訓練者Ｂのデータ３０Ｂは、訓練者Ｂの識別コード３１Ｂと７個の訓練レコード３７Ｂ１〜３７Ｂ７で構成されている。訓練者Ｂは第１回目から第７回目まで毎日訓練を実施しており、訓練のたびに訓練レベルを上げている。訓練間隔も訓練者Ａに比較して短いため、訓練レベルの向上分も訓練者Ａより大きくとられる。【００６６】  このように、本実施の形態の視力回復訓練装置１によれば、各訓練者２の目の結像調節機能の改善状態に応じた訓練パラメータを訓練の都度入力することなく訓練を実施できるようにすることで、効率良く視力回復訓練を行うことが可能となる。また、各訓練者の訓練履歴から結像調節機能の改善状態を推定し、訓練の都度各訓練者に最適な訓練パラメータを適用することで、訓練効率を一層向上させることができる。【００６７】（第２の実施の形態）
発明者は、瞳孔の動き（瞳孔の径の変化）と視力回復効果（結像調節機能の改善状態）とに相関関係があることを見出した。第２の実施の形態の視力回復訓練装置は、この発明者の新たな知見に基づいて構成されたものであり、訓練者の瞳孔の径を測定し、測定結果に基づいて決定された新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施するものである。【００６８】  図７は、訓練者２の瞳孔の径変化が、視力回復訓練の回数を重ねることにより、どのように変化して行くかを示す例である。図７の横軸は表示部４、即ち訓練者が注視する視標の位置を示し、この視標は近点と遠点を往復している。図７の縦軸は訓練者の瞳孔径を示している。視力回復訓練開始当初は、瞳孔径カーブ１５０ａのように表示部４の位置にかかわらず一定である。しかしながら視力回復訓練の回数を重ねるに従い、例えば近視者であれば、瞳孔径カーブ１５０ｂのように表示部４が遠い位置にある場合には瞳孔径が縮小するような動きを示すようになる。この瞳孔の動きの変化は、目の焦点が近点と遠点の間を連続して移動し、なおかつ網膜上に結像する図形の大きさが一定となるように訓練が実施されるという本発明の視力回復訓練装置の特長によって引き出される効果であると考えられる。【００６９】  図８は、近視者において瞳孔径が縮小すると視標が明瞭に見えるという作用を説明するための、指標結像状態の模式図である。図８（ａ）は瞳孔２０１の径が拡大している状態、（ｂ）は縮小状態を示している。視標２００を通る光は瞳孔２０１を通過し、焦点距離２０３のレンズ（水晶体）２０２によって屈折し、結像点２０４で収束する。近視者は、レンズ（水晶体）２０２の焦点距離２０３が正視者に比較して短い、あるいはレンズ（水晶体）２０２から網膜２０５までの距離が正視者に比較して長いなどの理由により、結像点２０４より網膜２０５が後方に位置している。従って近視者においては、視標２００の網膜上の視標像２０６は、結像点２０４でのそれより拡散された状態で投影されることになり、明瞭度が低下することになる。
視力回復訓練の結果、たとえば近視者であれば遠方にある視標２００を、瞳孔径２０７ａにより視標像２０６ａを認識していたものが、より縮小した瞳孔径２０７ｂによって拡散度が低くなった視標像２０６ｂで認識することができるようになるため、網膜２０５上の明瞭度が向上する、すなわち視力が向上するのである。【００７０】  以上のことから、視標の位置に対応する訓練者２の瞳孔径を測定し、その動きの変化量を算出することで、視力回復効果を測定することが可能となる。【００７１】  図５は、本発明の第２の実施の形態における視力回復訓練装置の構成を示す図であり、図６は、本発明の第２の実施の形態における主制御手段の構成例を詳細に示す図である。図５に示す視力回復訓練装置１００は、図１に示した視力回復訓練装置１において、カメラ１０１を付加したものである。また、視力回復訓練装置１００は、図１、図２に示した主制御手段１１の機能に、カメラ１０１からの入力を受け取る機能を付加した主制御手段１１１を備える。図５、図６に示す構成について、第１の実施の形態で説明した構成については、同一の符号を付し説明を省略する。【００７２】  カメラ１０１は、訓練者の瞳孔の画像を撮影する赤外線カメラ等の撮像手段であり、撮影した画像を主制御手段１１１に送る。主制御手段１１１の中央処理部１２０は、カメラ１０１から受け取った画像から、訓練者の瞳孔の直径および瞳孔間の距離を測定する。上述したように、測定結果から、視力回復訓練効果を把握することができる。また、中央処理部１２０は、記憶手段１２６が保持するテーブルを参照して、測定した瞳孔の径の変化に応じた訓練パラメータを新たな訓練パラメータとして算出し、算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施するよう各部を制御する。【００７３】  表１に、瞳孔の径の変化と訓練パラメータとの対応を示すテーブルの一例を示す。
【表１】
2007004680.tif 000002
【００７４】  表１は、図４に示すテーブル形式の例に遠点瞳孔径３８と近点瞳孔径３９を追加したものである。ここで視力回復訓練効果を測定するパラメータとして、
瞳孔径の変化量＝遠点瞳孔径３８−近点瞳孔径３９
を用いる。表１は訓練者Ｃのデータ例であり、訓練日（カレンダー）に対する瞳孔径の変化量２５０ａを図９に示す。このデータによれば、訓練開始（２月９日）からは順調に瞳孔径の変化量が増加しているが、３月１５日付近で瞳孔径の変化量に増加が見られなくなっている。このため中央処理部１２０は、その時点で適用されている訓練パラメータでは訓練効果が低下していると判断し、３月１８日時点で訓練レベルを向上させた訓練パラメータを適用している。同様に４月２８日にも訓練レベルを向上させている。【００７５】  瞳孔径の変化量２５０ａは、実際には測定環境、訓練者２の体調等によりばらつきが生じるので、フィルタ処理、関数フィッティング処理等により２５０ｂのように変換して訓練効果判定に供するのが好適である。【００７６】  なお本実施例では瞳孔径の変化量として、（遠点瞳孔径３８−近点瞳孔径３９）なるパラメータを参照しているが、遠点瞳孔径３８／近点瞳孔径３９なる瞳孔径変化率を用いてもよい。さらに瞳孔径の変化量（変化率）や視力低下の原因に応じて、訓練効果判定方法、あるいは訓練レベル向上度合いを変えることも差し支えない。【００７７】  従来、訓練効果を把握するためには、訓練を行った後に別の装置等を用いて訓練効果を測定する必要があったのに対し、本実施の形態の視力回復訓練装置１００によれば、訓練中に訓練効果を把握することができる。さらに、訓練を中断することなく、適宜、訓練効果に応じた新たな訓練パラメータを用いて訓練を行うことができるため、効率的な訓練ができる。【００７８】  なお、訓練効果を向上させるなどの目的で筐体３をして外光を遮断するように構成した場合は、カメラ１０１として赤外線カメラを用いることも可能である。この場合赤外線ランプ（不図示）を照明として用いるのが好適である。【００７９】  さらに筐体３において、本発明を構成する各部材の配置都合上、カメラ１０１が直接訓練者２の瞳孔を撮影できない配置となる場合は、訓練者２の視点と表示部４の光路上にハーフミラー（不図示）を追加し、さらに必要に応じてミラー（不図示）を追加して撮影するよう構成しても良い。【００８０】（第３の実施の形態）
第１及び第２の実施の形態では、各訓練者の結像調節機能の改善状態に応じた訓練パラメータを訓練の都度入力することなく訓練を実施することができ、効率良く視力回復訓練を行うことが可能な視力回復訓練装置について説明したが、第３の実施の形態では、さらに、訓練開始の際に、パラメータ入力等の操作を行うことなく各訓練者に最適な訓練パラメータを適用することができる視力回復訓練装置について説明する。【００８１】  図１０は、本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置の構成を示すブロック図である。図１０の視力回復訓練装置３００の構成は、表示部３１２が遠点３１２ｂと近点３１２ａの途上に位置している状態を示す。本装置の訓練者３４０は、接眼部３０３に目を当て、表示部３１２に表示される図形や文字を見て、視力改善訓練を行う。接眼部３０３は、使用者が両目で覗き込める大きさであることが好適であるが、片目で覗ける程度の大きさのものを一つ有し、使用者は片目ずつ視力改善訓練を行ってもよい。また、片目で覗ける程度の大きさのものを二つ有し、両目同時の視力改善訓練を行ったり、一方の接眼部３０３を遮蔽部３１４による開閉をもって片目の訓練を行ったり、左右交互に訓練を行なってもよい。なお、接眼部３０３にレンズを設け、虚像を作ることにより、奥行きを小さくし、装置の小型化を図ってもよい。【００８２】  表示部３１２は、視力訓練用画像を表示する表示手段であり、例えば液晶ディスプレイ、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、等の電気的表示デバイスにより構成される。表示部３１２が表示する図形や文字の種類、大きさ、色、背景色、等は、所望の状態に容易に変更することができる。また、表示部３１２は、動画も表示可能である。また、表示部３１２は、ベルト等で構成された搬送部３０４に固定されており、搬送部３０４はプーリー３０５、３０６に架けられている。プーリー３０５は、モータ３１１によって回転駆動されるので、表示部３１２はモータ３１１の回転に応じて直線移動する。本実施例では、ベルト等の搬送部３０４とプーリー３０５によりモータ３１１の回転運動を直線運動に変換しているが、モータ３１１と送りねじを組み合わせてもよいし、リニアモータを用いても構わない。【００８３】  表示部３１２は、訓練者３４０が視線を上下させることなく表示部３１２に表示される図形や文字を注視することができるように、モータ３１１の回転に応じて接眼部３０３と表示部３１２を結ぶ視線の光路上を略敷衍するように移動する位置に配置されるのが好適である。本実施例では、訓練者３４０は直接表示部３１２を見る構成となっているが、光路の途中に鏡、プリズム、等の反射手段を置いて適宜光路を曲げることによって装置の小型化を図る構成にしてもよい。また、訓練者３４０に表示部３１２を注視させるために、視力回復訓練装置３００の全体を筐体３１９で囲み外光を遮断する構成も好適である。【００８４】  本実施形態の視力回復訓練装置３００は、訓練者３４０の生体情報である眼球の虹彩の形状を捉えるカメラ３１３を備える。カメラ３１３は、訓練者３４０の生体情報を取得する取得手段であり、接眼部３０３を通して直接訓練者３４０の虹彩を捉えると、符号化手段３２３によって取得された訓練者３４０の虹彩形状を自動的に虹彩コードに符号化する。取得手段であるカメラ３１３は、可視光の波長外の感度を有する。従って、可視光の波長外の情報を有する生体情報を取得できる。【００８５】  カメラ３１３が獲得する虹彩の生体情報は、訓練者３４０が訓練を実施する状態で取得できる。さらに、図示しないが、訓練者３４０の指の指紋情報を取得する指紋センサーを設置してもよい。これによって、訓練者３４０は、指先を指紋センサーに置くだけで何ら意識することなく、本実施形態の視力回復訓練装置３００を使用開始すると同時に、訓練状態のままで視力回復訓練装置３００が自動的に指紋を光学的に読み取り、デジタルデータ化して、即座に訓練者３４０の個人情報を認証できる。個人認証のための情報は、虹彩情報、指紋情報、の他に手形、掌紋、虹彩、顔貌、血管（静脈）、網膜、耳形、等の形態情報、音声、筆跡、等の身体情報、血液型、ＤＮＡ、等の生化学情報、等の各情報を感知するセンサーを設けてよい。視力回復訓練装置３００を使用開始すると同時に、視力回復訓練装置３００が自動的に形態情報、身体情報、生化学情報のそれぞれをセンサーによって取得し、デジタルデータ化して、即座に訓練者３４０の個人情報を認証できるようにしてもよい。これらの個人認証のための虹彩情報、指紋情報、形態情報、身体情報、生化学情報、等は、必要に応じて適宜選択し組合せて、訓練者３４０の個人情報を認証できるようにしてよい。【００８６】  本実施の形態では、カメラ３１３は、接眼部３０３を通して直接訓練者３４０の虹彩を捉えているが、カメラ３１３と接眼部３０３を結ぶ光路の途中に鏡、プリズム、等の反射手段を置いて適宜光路を曲げることによって装置の小型化を図れるのはいうまでも無い。また外光を遮断すべく装置全体を筐体３１９で囲む場合は、その目的からして可視光による照明はできないので、可視光の波長外の照明（図示なし）と可視光外の波長に感度を有するカメラを用いる。例えば赤外照明と赤外線カメラなどは好適である。【００８７】  図１１は、本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置の主制御手段の一例を詳細に示すブロック図である。視力回復訓練装置３００の主制御手段３１８は、表示制御部３２１、モータ駆動制御部３２２、符号化手段３２３、操作入力部３２４、操作表示制御部３２５、記憶手段３２６、開閉制御部３２７を含む。中央処理部３２０は、主制御手段３１８の各構成要素の操作信号を制御管理する。表示制御部３２１は、図形、文字、等を表示する表示部３１２と接続し、表示部３１２が表示する図形や文字の種類、大きさ、色、及び背景色等を表示制御する。図形や文字の種類、大きさ、色、背景色等は訓練者３４０固有の訓練パラメータである。中央処理部３２０は、現在の表示部３１２の位置情報を有しており、中央処理部３２０は表示制御部３２１を使用して、接眼部３０３と表示部３１２を結ぶ光路長に比例した大きさの図形や文字を表示するよう制御できる。従って、訓練者の目位置と視力訓練用画像を表示する表示部の位置との光学距離に応じて、視力訓練用画像が訓練者の網膜上に、一定の大きさで投影されるように視力訓練用画像の表示サイズを変化させるので、訓練者３４０等が図形を注視することにより効率よく視力回復するように調節筋を訓練できる。【００８８】  モータ駆動制御部３２２は、表示部３１２が近点３１２ａと遠点３１２ｂの間を所定回数だけ往復運動するようモータ３１１を回転駆動制御する。表示部３１２を往復移動させる速度等を規定する移動速度プロフィルは、主制御手段３１８の中央処理部３２０により指示される。近点３１２ａの距離、遠点３１２ｂの距離、移動速度プロフィル、往復回数は、訓練者３４０の視力低下の原因、程度等に応じて適宜選ばれる訓練パラメータである。さらに、モータ駆動制御部３２２は、表示部３１２がいずれの位置にあるかを検出し、中央処理部３２０に通知する。【００８９】  符号化手段３２３は、カメラ３１３によって取得された訓練者３４０の虹彩形状を虹彩コードに符号化する。符号化手段３２３は、符号化ステップが記述されたプログラムをプロセッサにより実行させるものが好適である。プロセッサは中央処理部３２０が含んでもよいし、符号化手段３２３専用に設けてもよい。また符号化ステップの一部を特定の電子回路によって実施させ、符号化ステップの一部以外の部分を複数のプロセッサで実施させて分散処理することによって、処理速度及び信頼性が向上する。【００９０】  図形や文字の種類、大きさ、色、背景色等の訓練者３４０固有の訓練パラメータは、訓練者３４０又は訓練指導者が本装置の入力手段３１６を操作して入力する。入力手段３１６によって受け付けられた操作指示は、操作入力部３２４を通じて中央処理部３２０に伝達され、中央処理部３２０は操作指示の内容に対応して各制御ブロックに必要なる制御指示を与える。操作表示部３１７は、訓練者又は訓練指導者に対して操作指示の促進の表示、パラメータ選択肢等を表示する。操作表示部３１７は、例えば、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、等の電気的表示デバイスにより構成される。操作表示部３１７に表示される図形や文字の種類、大きさ、色、背景色等の訓練者３４０固有の訓練パラメータは、操作表示制御部３２５によって制御される。【００９１】  記憶手段３２６は、訓練者の生体情報を記憶する記憶手段であり、入力された一連の訓練パラメータを後述のデータベースに虹彩コードと関連付けて記憶する。記憶手段３２６は、図示しないネットワークを介して接続する。この構成により、ネットワーク通信を介して遠隔地との生体情報の認証が実現できる。記憶手段３２６に記憶された過去の一連の訓練パラメータは、取得手段であるカメラ３１３が取得した生体情報と一致する生体情報を検索する検索手段によって、必要に応じて検索され、検索手段が検索した生体情報に対応する訓練パラメータは、選択手段によって選択され、抽出される。検索手段及び選択手段は、中央処理部３２０に含まれる。【００９２】  開閉制御部３２７は、使用者が目で覗き込める接眼部３０３の窓を開閉する遮蔽部３１４と接続し、遮蔽部３１４を開閉制御する。中央処理部３２０は、訓練者３４０の両眼を一度に視力改善訓練するか、両眼のうちいずれか片側のみか、又は両眼のそれぞれ片目を交互に訓練するか、等��訓練方法に対応して、開閉制御信号を開閉制御部３２７に対して送信する。このような訓練者３４０の両眼を一度に視力改善訓練するか、両眼のいずれか片側のみか、又は両眼のそれぞれ片目を交互に訓練するか、等の訓練方法の指示情報も訓練パラメータである。【００９３】  次に本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置を用いた訓練手順について示す。訓練者３４０は、訓練を開始するにあたって、入力手段３１６の所定のボタン、キー等を操作することによって、訓練の開始を本装置の中央処理部３２０に通知する。その際、入力手段３１６にマイクロフォン等を設置して音声による開始通知を行なえるようにしてもよいし、接眼部３０３付近にスイッチ、フォトインタラプタ等を設置し、訓練者３４０が接眼部３０３を覗きこむことによって、訓練の開始を検出するようにしてもよい。またカメラ３１３によって接眼部３０３を監視し、訓練者３４０の接眼部３０３の覗きこみを検出することも好適である。【００９４】  訓練開始を検出した中央処理部３２０は、カメラ３１３によって捉えられた訓練者３４０の虹彩の形状を符号化手段３２３によって虹彩コードに変換する。次に中央処理部３２０は、主制御手段３１８の記憶手段３２６に記憶された過去の虹彩コードの中から一致性の高いものを検索する。このとき本人を本人でないとするエラーである本人拒否率（Ｆａｌｓｅ  Ｒｅｊｅｃｔ  Ｒａｔｅ）と他人を本人としてしまうエラーである他人受入率（Ｆａｌｓｅ  Ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ  Ｒａｔｅ）が適切な率になるように、一致性判定の閾値が適宜選ばれる。なお記憶手段３２６としてはハードディスクドライブ、フラッシュメモリディスク、等の不揮発的デバイスが好適である。【００９５】  図１２は、本実施形態における記憶手段に記憶されるデータ形式の一例を示す。虹彩コード３２６ａは、各訓練者３４０にそれぞれ対応する生体情報である。各虹彩コードに対応して各訓練者３４０に、両眼／片目３２６ｃ、訓練時間３２６ｄ、近距離点３２６ｅ、図形３２６ｆ、速度プロフィル３２６ｇ、・・・等の訓練パラメータ３２６ｂが記憶されている。なお、記憶手段が、生体情報と訓練パラメータとの対応を訓練者の識別情報（ＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、名前など）に関連付けて記憶してもよい。この場合、訓練者ＩＤや訓練者名から訓練パラメータを引き出すことができる。中央処理部３２０の検索手段は、記憶手段３２６に記憶されるデータベース３３０中の虹彩コード３２６ａを検索する。次いで、中央処理部３２０の選択手段は、一致すると認定した虹彩コード３２６ａに対応する訓練パラメータ３２６ｂを選択抽出し、必要な制御パラメータを各制御部に設定する。次いで、訓練を開始する。【００９６】  具体的には、「７３ｂｆ３９ｃ」の虹彩コード３２６ａを有する訓練者３４０は、「両眼」の目で「１００秒」の訓練時間３２６ｄをかけて訓練し、「２０ｃｍ」の近距離点３２６ｅで「○」形状の図形３２６ｆを用いて、例えば「Ａ」に分類される速度プロフィル３２６ｇ、・・・等の訓練パラメータ３２６ｂに基づいて訓練を実施する。「６ｆｅ９ｆ７３９」の虹彩コード３２６ａを有する訓練者３４０は、右目から左目の方向「右→左」にそれぞれの目を���１２０秒」の訓練時間３２６ｄをかけて訓練し、「２５ｃｍ」の近距離点３２６ｅで「×」形状の図形３２６ｆを用いて、例えば「Ｄ」に分類される速度プロフィル３２６ｇ、・・・等の訓練パラメータ３２６ｂに基づいて訓練を実施する。「ｂ０８６ｄ９２ａ」の虹彩コード３２６ａを有する訓練者３４０は、「両眼」の目で「１６０秒」の訓練時間３２６ｄをかけて訓練し、「１８ｃｍ」の近距離点３２６ｅで「□」形状の図形３２６ｆを用いて、例えば「Ｃ」に分類される速度プロフィル３２６ｇ、・・・等の訓練パラメータ３２６ｂに基づいて訓練を実施する。「２７８ｆａ１０９」の虹彩コード３２６ａを有する訓練者３４０は、「左目」の目で「１４０秒」の訓練時間３２６ｄをかけて訓練し、「３０ｃｍ」の近距離点３２６ｅで「○」形状の図形３２６ｆを用いて、例えば「Ａ」に分類される速度プロフィル３２６ｇ、・・・、等の訓練パラメータ３２６ｂに基づいて訓練を実施する。【００９７】  中央処理部３２０の検索手段が検索した結果、取得手段であるカメラ３１３が取得した生体情報と一致する生体情報がデータベース３３０に存在しなかった場合、視力回復訓練装置３００は、訓練者３４０又は訓練指導者に訓練パラメータの入力を促し、主制御手段３１８は、入力された訓練パラメータと取得手段であるカメラ３１３が取得した生体情報とを訓練者ＩＤに対応付けて記憶手段３２６に記憶させる。具体的には、符号化手段３２３によって変換された訓練者３４０の虹彩の虹彩コードが記憶手段３２６のデータベース３３０に一致する虹彩コードとして検出することができなかった場合、該訓練者３４０は新規の訓練者であると判定する。【００９８】  この場合、中央処理部３２０は、本装置の操作者に訓練パラメータの入力を促進する図形、文字、等の情報を操作表示部３１７に表示する。操作者は、操作表示部３１７に表示されるパラメータ入力指示に従って、入力手段３１６を用いて該訓練者３４０の視力回復効果に最適であるようなパラメータを入力する。また、パラメータの入力指示は、スピーカ等の音声出力手段（図示なし）を設けることによって音声指示で行なってもよいし、入力指示内容が十分視認可能であれば表示部３１２に表示させてもよい。このようにして入力された一連の訓練パラメータは、記憶手段３２６のデータベース３３０に虹彩コード３２６ａと関連付けて追加する。【００９９】  以上説明したように、本実施形態の視力回復訓練装置３００によれば、訓練者３４０が接眼部３０３より覗き込むだけで訓練者３４０を特定し、該訓練者３４０用の訓練パラメータを選択できるので、訓練の都度訓練パラメータを入力することなく各訓練者に適した訓練パラメータで訓練を開始できる。したがって、効率良く視力回復訓練を行うことができる。【０１００】  本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２００５年７月５日出願の日本特許出願（特願２００５−１９６１３６）、２００５年９月２７日出願の日本特許出願（特願２００５−２８００５４）、２００６年６月３０日出願の日本特許出願（特願２００６−１８０９６４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】  本発明は、過去に適用された訓練パラメータに基づく新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施することにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる効果を有し、目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置等に有用である。
【図１】
2007004680.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年11月2日(2006.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項１】  目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置であって、
視力回復訓練用画像を表示する表示手段と、
訓練履歴を記憶する記憶手段から取得した、訓練者に対して少なくとも１回は適用された訓練パラメータに基づいて、新たな訓練パラメータを算出する訓練パラメータ算出手段と、
算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記新たな訓練パラメータに基づいて、前記表示手段の制御および表示制御の少なくともいずれかを行う視力回復訓練装置。
【請求項２】（削除）
【請求項３】（削除）
【請求項４】  前記制御手段は、前記訓練者の目の位置と前記表示手段の位置との光学距離に応じて、前記視力訓練用画像が前記訓練者の網膜上に一定のサイズで投影されるように、前記視力訓練用画像の表示サイズを変化させる請求項１記載の視力回復訓練装置。
【請求項５】  前記制御手段は、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の移動制御を行う請求項１記載の視力回復訓練装置。
【請求項６】  前記記憶手段は、訓練者の過去の訓練回数を前記訓練履歴として記憶し、
前記訓練パラメータ算出手段は、前記過去の訓練回数に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出する請求項１、４および５のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項７】  前記記憶手段は、訓練実施時刻を前記訓練履歴として記憶し、
前記訓練パラメータ算出手段は、前記訓練実施時刻に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出する請求項１、４および５のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項８】  前記記憶手段は、前記新たな訓練パラメータを記憶する請求項１、４、５、６および７のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項９】  訓練者の瞳孔の径を測定する径測定手段を備え、
前記訓練パラメータ算出手段は、測定した瞳孔の径の変化と訓練パラメータとの対応を参照して新たな訓練パラメータを算出する請求項１、４、５、６、７および８のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１０】  訓練者の瞳孔の画像を撮影する撮像手段を備え、
前記径測定手段は、前記撮像手段が撮影した画像から前記訓練者の瞳孔の径を測定する請求項９記載の視力回復訓練装置。
【請求項１１】  訓練者の生体情報を取得する取得手段と、
訓練者の生体情報を記憶する記憶手段を参照して、前記取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報を検索する検索手段と、
を備える請求項１、４、５、６、７、８、９および１０のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１２】  前記検索手段が検索した生体情報に対応する訓練パラメータを選択する選択手段を備える請求項１１記載の視力回復訓練装置。
【請求項１３】  前記検索手段が検索した結果、前記取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報が存在しなかった場合、訓練パラメータの入力を促し、入力された訓練パラメータと前記取得手段が取得した生体情報とを対応付けて前記記憶手段に記憶させる制御手段を備える請求項１１または１２記載の視力回復訓練装置。
【請求項１４】  前記生体情報は、訓練を実施する状態で取得できるものである請求項１１ないし１３のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１５】  前記生体情報は、眼球の虹彩である請求項１４記載の視力回復訓練装置。
【請求項１６】  前記取得手段は、可視光の波長外に感度を有するカメラから生体情報を取得する請求項１１ないし１５のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１７】  前記記憶手段を備える請求項１、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５および１６のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１８】  前記記憶手段は、ネットワークを介して接続される請求項１、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５および１６のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【手続補正書】
【提出日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置であって、
視力回復訓練用画像を表示する表示手段と、
訓練履歴を記憶する記憶手段から取得した、訓練者に対して少なくとも１回は適用された訓練パラメータに基づいて、新たな訓練パラメータを算出する訓練パラメータ算出手段と、
算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記新たな訓練パラメータに基づいて、前記表示手段の制御および表示制御の少なくともいずれかを行う視力回復訓練装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記訓練者の目の位置と前記表示手段の位置との光学距離に応じて、前記視力訓練用画像が前記訓練者の網膜上に一定のサイズで投影されるように、前記視力訓練用画像の表示サイズを変化させる請求項１記載の視力回復訓練装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の移動制御を行う請求項１記載の視力回復訓練装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、訓練者の過去の訓練回数を前記訓練履歴として記憶し、
前記訓練パラメータ算出手段は、前記過去の訓練回数に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出する請求項１ないし３のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項５】
前記記憶手段は、訓練実施時刻を前記訓練履歴として記憶し、
前記訓練パラメータ算出手段は、前記訓練実施時刻に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出する請求項１ないし３のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記新たな訓練パラメータを記憶する請求項１ないし５のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項７】
訓練者の瞳孔の径を測定する径測定手段を備え、
前記訓練パラメータ算出手段は、測定した瞳孔の径の変化と訓練パラメータとの対応を参照して新たな訓練パラメータを算出する請求項１ないし６のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項８】
訓練者の瞳孔の画像を撮影する撮像手段を備え、
前記径測定手段は、前記撮像手段が撮影した画像から前記訓練者の瞳孔の径を測定する請求項７記載の視力回復訓練装置。
【請求項９】
訓練者の生体情報を取得する取得手段と、
訓練者の生体情報を記憶する記憶手段を参照して、前記取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報を検索する検索手段と、
を備える請求項１ないし８のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１０】
前記検索手段が検索した生体情報に対応する訓練パラメータを選択する選択手段を備える請求項９記載の視力回復訓練装置。
【請求項１１】
前記検索手段が検索した結果、前記取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報が存在しなかった場合、訓練パラメータの入力を促し、入力された訓練パラメータと前記取得手段が取得した生体情報とを対応付けて前記記憶手段に記憶させる制御手段を備える請求項９または１０記載の視力回復訓練装置。
【請求項１２】
前記生体情報は、訓練を実施する状態で取得できるものである請求項９ないし１１のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１３】
前記生体情報は、眼球の虹彩である請求項１２記載の視力回復訓練装置。
【請求項１４】
前記取得手段は、可視光の波長外に感度を有するカメラから生体情報を取得する請求項９ないし１３のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１５】
前記記憶手段を備える請求項１ないし１４のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【請求項１６】
前記記憶手段は、ネットワークを介して接続される請求項１ないし１４のいずれか一項記載の視力回復訓練装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、視力の低下は、目の調節筋（毛様体筋）の調節緊張や衰弱によって目の結像調節機能が低下することが一因と考えられており、この筋肉を訓練することによって、視力の回復を期待することができる。従来、この毛様体筋を訓練により活性化し、遠近調節機能を活発にすることによって視力改善を図る方法が実施されている。
【０００３】
例えば、上記の調節筋の働きを活発にすることによって視力改善効果を向上させようとする視力回復訓練装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この視力回復訓練装置は、適宜な文字や記号が記された注視板を適宜な速度で移動させるものであって、訓練者はその注視板の文字や記号を注視することで毛様体筋の訓練を行う。
【０００４】
また、接眼部と、接眼部から目視できる適宜な図形を表示できる標的と、接眼部から所定の二つの距離間を適宜な速度で標的を移動させる標的移動手段と、接眼部と標的の距離に応じて表示図形の大きさを変化させる表示制御手段を備えた視力回復訓練装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この視力回復訓練装置は、訓練者の目の位置と視力訓練用画像を表示する表示部の位置との光学距離に比例して、視力訓練用画像の表示サイズを変化させるので、訓練者の目の位置と視力訓練用画像を表示する表示部の位置との光学距離に応じて、視力訓練用画像が訓練者の網膜上に一定のサイズで投影されるように視力訓練用画像の表示サイズが変化する。この構成によれば、この装置の使用者が接眼部を通して図形を注視することにより、目の焦点が近距離と遠距離の間を連続して移動し、なおかつ網膜上に結像する図形の大きさが一定となるので、調節筋が効率よく訓練される。
【０００５】
上記の視力回復訓練装置においては、両眼を一度に訓練するか、いずれか片側とするか等の訓練情報、表示する図形の色、形等の表示情報、近点、遠点等の距離情報、遠点近点間の標的移動速度プロフィル、訓練時間等が可変となっている。これは、訓練を受ける者の視力低下の原因、程度等に応じて最も訓練成果を上げることができるように、視力回復のパラメータをきめ細かく組合せ可能とするための配慮である。
【特許文献１】特開平６―３３９５０１号公報
【特許文献２】国際公開第０４／０６６９００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】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の視力回復訓練装置にあっては、視力回復訓練によって結像調節機能が改善しても、視力回復のパラメータ（以下、訓練パラメータという）は固定されており、仮に結像調節機能の改善程度に応じて訓練パラメータを更新しようとすれば、パラメータを入力し直す必要がある。特に、訓練の対象者である訓練者が低年齢の子供である場合は、訓練パラメータを入力させるには訓練指導者の介助を必要とすることがある。このため、視力回復訓練の効率がなかなか上がらない場合があった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、各訓練者の結像調節機能の改善状態に応じた訓練パラメータを訓練の都度入力することなく訓練を実施することができ、効率良く視力回復訓練を行うことが可能な視力回復訓練装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の視力回復訓練装置は、目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置であって、訓練履歴を記憶する記憶手段から取得した、訓練者に対して少なくとも１回は適用された訓練パラメータに基づいて、新たな訓練パラメータを算出する訓練パラメータ算出手段と、算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施する制御手段と、を備える。
【０００９】
上記構成によれば、過去に適用された訓練パラメータに基づく新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施することにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の視力回復訓練装置は、視力回復訓練用画像を表示する表示手段を備え、前記制御手段が、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の制御を行うものである。
【００１１】
上記構成によれば、新たな訓練パラメータに基づいて表示手段の制御を行うことにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の視力回復訓練装置は、前記制御手段が、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の表示制御を行うものである。
【００１３】
上記構成によれば、新たな訓練パラメータに基づいて表示手段の表示制御を行うことにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の視力回復訓練装置は、前記制御手段が、前記訓練者の目の位置と前記表示手段の位置との光学距離に応じて、前記視力訓練用画像が前記訓練者の網膜上に一定のサイズで投影されるように、前記視力訓練用画像の表示サイズを変化させるものである。
【００１５】
上記構成によれば、網膜上に結像する図形の大きさが一定となるので、調節筋を効率よく訓練できる。
【００１６】
また、本発明の視力回復訓練装置は、前記制御手段が、前記新たな訓練パラメータに基づいて前記表示手段の移動制御を行うものである。
【００１７】
上記構成によれば、新たな訓練パラメータに基づいて表示手段の移動制御を行うことにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の視力回復訓練装置は、前記記憶手段が、訓練者の過去の訓練回数を前記訓練履歴として記憶し、前記訓練パラメータ算出手段が、前記過去の訓練回数に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出するものである。
【００１９】
上記構成によれば、訓練者の過去の訓練回数に応じて訓練パラメータを変更できるようになる。
【００２０】
また、本発明の視力回復訓練装置は、前記記憶手段が、訓練実施時刻を前記訓練履歴として記憶し、前記訓練パラメータ算出手段が、前記訓練実施時刻に基づいて前記新たな訓練パラメータを算出するものである。
【００２１】
上記構成によれば、訓練者の過去の訓練頻度が判別できるようになり、過去の訓練頻度に応じて訓練パラメータを変更できるようになる。
【００２２】
また、本発明の視力回復訓練装置は、前記記憶手段が、前記新たな訓練パラメータを記憶するものである。
【００２３】
上記構成によれば、訓練者の最新の訓練状況に応じた新たな訓練パラメータを算出することができる。
【００２４】
また、本発明の視力回復訓練装置は、訓練者の瞳孔の径を測定する径測定手段を備え、前記訓練パラメータ算出手段が、測定した瞳孔の径の変化と訓練パラメータとの対応を参照して新たな訓練パラメータを算出するものである。また、本発明の視力回復訓練装置は、訓練者の瞳孔の画像を撮影する撮像手段を備え、前記径測定手段が、前記撮像手段が撮影した画像から前記訓練者の瞳孔の径を測定するものである。
【００２５】
従来、訓練効果を把握するためには、訓練を行った後に訓練効果を測定する必要があったのに対し、上記構成によれば、訓練中に訓練効果を把握することができる。さらに、訓練を中断することなく、適宜、訓練効果に応じた新たな訓練パラメータを用いて訓練を行うことができるため、効率的な訓練ができる。
【００２６】
また、本発明の視力回復訓練装置は、訓練者の生体情報を取得する取得手段と、訓練者の生体情報を記憶する記憶手段を参照して、前記取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報を検索する検索手段と、を備える。
【００２７】
上記構成によれば、訓練者に訓練者固有の識別情報等の入力を求めることなく生体情報を用いて容易に訓練者を特定することができる為、パラメ―タ入力等の操作を行うことなく各訓練者に最適な訓練パラメータを適用することができる。これにより、効率良く、各訓練者に適した訓練パラメータで訓練を行うことができる。
【００２８】
また、本発明の視力回復訓練装置は、検索手段が検索した生体情報に対応する訓練パラメータを選択する選択手段を備える。
【００２９】
上記構成によれば、パラメ―タの入力操作を行うことなく各訓練者に最適な訓練パラメータを適用することができる。
【００３０】
また、本発明の視力回復訓練装置は、検索手段が検索した結果、取得手段が取得した生体情報と一致する生体情報が存在しなかった場合、訓練パラメータの入力を促し、入力された訓練パラメータと取得手段が取得した生体情報とを対応付けて記憶手段に記憶させる制御手段を備える。
【００３１】
上記構成によれば、新たな訓練者について、訓練パラメータと生体情報とを対応付けて記憶させることができる。
【００３２】
また、本発明の視力回復訓練装置は、生体情報が訓練を実施する状態で取得できるものである。また、本発明の視力回復訓練装置は、生体情報が、眼球の虹彩であるものである。
【００３３】
上記構成によれば、訓練者は、意識することなく生体情報を入力できる為、利便性を向上させることができる。
【００３４】
また、本発明の視力回復訓練装置は、取得手段が、可視光の波長外に感度を有するカメラから生体情報を取得するものである。
【００３５】
上記構成によれば、可視光が存在しない雰囲気下でも、訓練者の眼球にある虹彩形状を捉えることができ、生体情報を取得できる。
【００３６】
また、本発明の視力回復訓練装置は、記憶手段を備える。
【００３７】
また、本発明の視力回復訓練装置は、記憶手段が、ネットワークを介して接続されるものである。
【００３８】
上記構成によれば、視力回復訓練装置自体に記憶手段を設ける必要がなくなる為、装置構成を簡素化できるとともに、ネットワークに接続される複数の視力回復訓練装置間で訓練パラメータを共有できるようになる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、過去に適用された訓練パラメータに基づく新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施することにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態の視力回復訓練装置について、図面を用いて説明する。
【００４１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における視力回復訓練装置の構成を示す図である。視力回復訓練装置１は、訓練者２の目の結像調節機能の訓練を行う装置で、筐体３内に視力訓練用画像を表示する表示部４が配置されている。図では表示部４が近点４ａと遠点４ｂの途上に位置している状態を示す。
【００４２】
本装置１を使用する訓練者２は、接眼部５に目を当て、表示部４に表示される図形や文字を見て、視力改善訓練を行う。接眼部５は、訓練者２が両目で覗き込める大きさであることが望ましいが、片目で覗ける程度の大きさのものを一つ用意し、片目ずつ交代で視力改善訓練を行ってもよい。また、片目で覗ける程度の大きさのものを二つ用意して、両目同時に視力改善訓練を行ったり、一方の接眼部５を開閉可能な遮蔽部６により遮断して片目の訓練を行ったり、左右交互に訓練を行ってもよい。なお、接眼部５にレンズを設け、虚像を作ることにより奥行きを小さくし、装置の小型化を図ることもできる。
【００４３】
また、表示部４は、例えば液晶ディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等の電気的表示デバイスにより構成される。この表示部４が表示する図形や文字の種類、大きさ、色、背景色などは、所望の状態に容易に変更することができる。また、動画も表示可能である。
【００４４】
表示部４は、ベルト等で構成された搬送部７に固定されており、搬送部７はプーリー８、９に架けられている。一方のプーリー８は、モータ１０によって回転駆動されるので、表示部４はモータ１０の回転に伴って直線移動する。本実施の形態では、ベルト等の搬送部７とプーリー８によりモータ１０の回転運動を直線運動に変換しているが、モータ１０と送りねじを組み合わせてもよいし、リニアモータを用いても構わない。
【００４５】
また、表示部４は、訓練者２が視線を上下させることなく表示部４に表示される図形や文字を注視することができるように、モータ１０の回転に従って接眼部５と表示部４を結ぶ視線の光路上を略敷衍するように移動する位置に配置されるのが望ましい。本実施の形態では、訓練者２は直接表示部４を見る構成となっているが、上記光路の途中に鏡、プリズム等の反射手段を配置して適宜光路を曲げることにより装置の小型化を図るようにしてもよい。また、訓練者２に表示部４を注視させるために、全体を筐体３で囲んで外光を遮断するように構成することもできる。
【００４６】
また、上記表示部４の表示内容、遮蔽部６、及びモータ１０は、主制御手段１１により制御される。この主制御手段１１には、入力手段１２からの操作や指示信号が入力され、また、主制御手段１１は、操作表示部１３に操作内容を表示させる。
【００４７】
図２は、本発明の第１の実施の形態における上記主制御手段１１の構成例を詳細に示すブロック図である。この視力回復訓練装置１の主制御手段１１は、各構成要素の操作信号を制御管理する中央処理部２０、表示部４の表示内容を制御する表示制御部２１、モータ１０の駆動を制御するモータ駆動制御部２２、遮蔽部６の開閉を制御する開閉制御部２３、入力手段１２からの操作信号を入力する操作入力部２４、操作表示部１３の表示を制御する操作表示制御部２５、及び訓練履歴を記憶する記憶手段２６を含む構成となっている。中央処理部２０は、記憶手段２６から取得した、訓練者２に対して少なくとも１回は適用された訓練パラメータに基づいて、新たな訓練パラメータを算出するものであり、算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施するよう各部を制御する。表示部４は、中央処理部２０が算出した新たな訓練パラメータに基づく視力訓練用画像を表示する。なお、記憶手段２６は、訓練の都度変更された訓練者２に最適な訓練パラメータを記憶してもよい。この構成によれば、訓練者の最新の状況に応じた新たな訓練パラメータを算出することができる。
【００４８】
上記表示制御部２１は、中央処理部２０が算出した新たな訓練パラメータに基づいて、表示部４の図形や文字の種類、大きさ、色、及び背景色などの表示を制御する。これらの図形や文字の種類、大きさ、色、背景色等は、訓練者２の固有の訓練パラメータである。中央処理部２０は、現在の表示部４の位置情報を有しており、表示制御部２１を介して、接眼部５と表示部４を結ぶ光路長に比例した大きさの図形や文字を表示するよう制御することができる。したがって、訓練者２の目の位置と視力訓練用画像を表示する表示部４の位置との光学距離に応じて、視力訓練用画像が訓練者２の網膜上に、一定の大きさで投影されるように視力訓練用画像の表示サイズを変化させることができ、訓練者２は図形を注視することにより効率よく視力回復するように調節筋を訓練することができる。
【００４９】
モータ駆動制御部２２は、中央処理部２０が算出した新たな訓練パラメータに基づいて、表示部４が近点４ａと遠点４ｂの間を所定回数だけ往復運動するようにモータ１０の回転駆動を制御する。この表示部４を往復移動させる速度等を規定する移動速度プロフィルは、主制御手段１１の中央処理部２０より指示される。近点４ａの距離、遠点４ｂの距離、移動速度プロフィル、及び往復回数は、訓練者２の視力低下の原因、程度等に応じて適宜選択される訓練パラメータである。モータ駆動制御部２２は、表示部４がいずれの位置にあるかを検出し、中央処理部２０に通知する。
【００５０】
上記の図形や文字の種類、大きさ、色、背景色などの訓練者２の固有の訓練パラメータは、訓練者２あるいは訓練指導者（もしくは介助者）が入力手段１２を操作して入力する。入力手段１２によって受け付けられた操作指示は、操作入力部２４を通じて中央処理部２０に伝達され、中央処理部２０はその操作指示の内容に応じて各制御ブロックに必要な制御指示を与える。操作表示部１３は、訓練者２あるいは訓練指導者に対して操作指示の促進の表示、パラメータ選択肢等を表示する。この操作表示部１３は、例えば液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の電気的表示デバイスにより構成される。操作表示部１３に表示される図形や文字の種類、大きさ、色、背景色などの訓練者２の固有の訓練パラメータは、操作表示制御部２５によって制御される。
【００５１】
記憶手段２６は、各訓練者２の訓練パラメータ及び訓練履歴を記憶する。訓練履歴としては、訓練の実施回数の他に、訓練実施時刻、実施された訓練パラメータを残しておくのが望ましい。なお、本実施の形態では、記憶手段２６は主制御手段１１の一部を成すよう構成されているが、適宜なインタフェースをもって主制御手段１１の外部に配置し可搬とすることも可能であり、記憶手段２６を図示しないネットワークを介して接続し記憶手段２６から訓練パラメータ等の訓練履歴を取得する取得手段を視力回復訓練装置内に設けることで、複数の視力回復訓練装置間で訓練パラメータを共有することも可能である。また、記憶手段２６としては、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリディスク等の不揮発性デバイスが好適である。
【００５２】
開閉制御部２３は、訓練者２が目で覗き込める接眼部５の窓を開閉する遮蔽部６と接続され、遮蔽部６の開閉を制御する。中央処理部２０は、訓練者２の両眼を一度に視力改善訓練するか、両眼のうちいずれか片側のみか、あるいは片目を交互に訓練するか等の訓練方法に対応して、開閉制御信号を開閉制御部２３に対して送信する。このような訓練者２の両眼を一度に視力改善訓練するか、両眼のいずれか片側のみか、あるいは片目を交互に訓練するか等の訓練方法の指示情報も訓練パラメータとなる。
【００５３】
次に、本実施の形態の視力回復訓練装置１を用いた訓練手順について説明する。訓練者２あるいは訓練指導者は、訓練を開始するにあたって、入力手段１２の所定のボタン、キー等を操作することにより、訓練者２の名前もしくは固有ＩＤ等の訓練者２を特定できる符号・記号を入力し、中央処理部２０に訓練の開始を通知する。その際、入力手段１２としてマイクロフォン等を設置し、音声による通知を行えるようにしてもよい。
【００５４】
なお、訓練者２が初回の訓練者である場合には、入力手段１２を通じて訓練者２の名前もしくは固有ＩＤ等の初期登録を行い、続いて訓練者２の視力低下の原因、程度等に応じた訓練パラメータを初期登録する。
【００５５】
中央処理部２０は、通知された訓練者２の固有の符号・記号を参照して、記憶手段２６からその訓練者２の訓練履歴を取得する。このとき、訓練履歴としては、過去に実施された訓練パラメータの他に、訓練の実施回数（訓練回数）が判別できる情報、訓練実施時刻等が記録されている。中央処理部２０は、記憶手段２６から取得した訓練パラメータ等の訓練履歴から、今回実施するのにふさわしい訓練パラメータを算出するようプログラムされている。訓練者２が初回の訓練者である場合は、初期登録された訓練パラメータが適用される。
【００５６】
ここで、毛様体筋を運動させることで目の結像調節機能を向上させる訓練は、訓練が所定の間隔で定期的に実施され、かつ、または訓練回数が多いほど結像調節機能がより改善され、改善の蓄積効果も高いと想定される。したがって、所定の間隔で定期的に訓練を実施している訓練回数の多い訓練者に対しては、訓練のたびに訓練レベルを高める、すなわち難度の高い訓練パラメータを適用することで、結像調節機能改善効果をより高めることができる。逆に訓練が不定期的で、訓練回数の少ない訓練者については、結像調節機能が改善していない可能性があり、必要以上に訓練度を上げると疲労を与えるばかりで訓練効率が上がらないため、訓練レベルを上げる必要はない。
【００５７】
図３は、以上のことを考慮した本実施の形態における訓練パラメータの算出例を示すフロー図である。訓練回数をｎとして、初回（ｎ＝０）と今回を含めて３回以上の訓練が実施されていなければ（Ｓ１）、初回に登録された訓練パラメータを今回の訓練パラメータとし（Ｓ９）、３回以上の訓練が実施された場合（過去２回以上訓練した（ｎ＞２）場合）は（Ｓ１）、その訓練間隔の平均日数を算出する（Ｓ２）。そして、訓練間隔の平均日数に応じて訓練レベルの向上分を決定し（Ｓ３〜Ｓ６）、前回の訓練パラメータに加えたものを今回の訓練パラメータとする（Ｓ１０〜Ｓ１３）。本例では、訓練間隔の平均日数が１日であるときの訓練レベルの向上分をδとしている。δの内容は次のとおりである。
【００５８】
遠点距離は＋１ｃｍ
近点距離は−０．５ｃｍ
速度プロファイルは＋１ｃｍ／ｓ
訓練時間は＋０．５往復
【００５９】
本例では、訓練間隔の平均日数が１日延びるごとに、０．５δ、０．３δ、０δをそれぞれ前回の訓練パラメータに加えている。４日を越える場合は、前前回の訓練パラメータを適用する（Ｓ７）。また訓練パラメータは、装置構成上の限界値あるいは結像調節機能訓練としての限界値が存在するので、算出された訓練パラメータがこの限界値にかかった場合はそれを超えないよう制限される（Ｓ８，Ｓ１４）。
【００６０】
なお、本訓練パラメータの算出例では、前回の訓練パラメータに対して等差的に訓練レベルを向上させているが、等比的に向上させることも可能であり、過去の訓練回数を加味することも可能である。さらには、上記４点以外の訓練パラメータを加えるようにしても差し支えない。
【００６１】
図４は、本発明の第１の実施の形態における記憶手段２６に記憶されるデータ形式の一例を示す図であり、ここでは二人の訓練者Ａ、Ｂのデータ３０Ａ、３０Ｂを示す。本データ形式例では、訓練者２を特定するための一つの識別コード３１Ａ、３１Ｂと、訓練履歴として一つ以上の訓練レコードを持たせてある。中央処理部２０は、訓練が実施されるたびに訓練レコードが追加されるようプログラムされている。この訓練レコードは、訓練実施時刻３２と、そのときの訓練パラメータ、例えば遠点距離３３、近点距離３４、速度プロフィル３５、訓練時間３６等からなる。
【００６２】
本例では、訓練者Ａのデータ３０Ａは、訓練者Ａの識別コード３１Ａと５個の訓練レコード３７Ａ１〜３７Ａ５で構成されているので、訓練は過去に５回実施されていることが判別できる。第１の訓練レコード３７Ａ１は、初期登録された訓練パラメータである。訓練者Ａは第１回目から第４回目まで３日間隔で訓練を実施しており、中央処理部２０にプログラムされた訓練パラメータの算出フローによって第３回目、第４回目では訓練レベルが向上されたが、第５回目は間隔が７日と開いたため第３回目の訓練パラメータに戻されている。
【００６３】
一方、訓練者Ｂのデータ３０Ｂは、訓練者Ｂの識別コード３１Ｂと７個の訓練レコード３７Ｂ１〜３７Ｂ７で構成されている。訓練者Ｂは第１回目から第７回目まで毎日訓練を実施しており、訓練のたびに訓練レベルを上げている。訓練間隔も訓練者Ａに比較して短いため、訓練レベルの向上分も訓練者Ａより大きくとられる。
【００６４】
このように、本実施の形態の視力回復訓練装置１によれば、各訓練者２の目の結像調節機能の改善状態に応じた訓練パラメータを訓練の都度入力することなく訓練を実施できるようにすることで、効率良く視力回復訓練を行うことが可能となる。また、各訓練者の訓練履歴から結像調節機能の改善状態を推定し、訓練の都度各訓練者に最適な訓練パラメータを適用することで、訓練効率を一層向上させることができる。
【００６５】
（第２の実施の形態）
発明者は、瞳孔の動き（瞳孔の径の変化）と視力回復効果（結像調節機能の改善状態）とに相関関係があることを見出した。第２の実施の形態の視力回復訓練装置は、この発明者の新たな知見に基づいて構成されたものであり、訓練者の瞳孔の径を測定し、測定結果に基づいて決定された新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施するものである。
【００６６】
図７は、訓練者２の瞳孔の径変化が、視力回復訓練の回数を重ねることにより、どのように変化して行くかを示す例である。図７の横軸は表示部４、即ち訓練者が注視する視標の位置を示し、この視標は近点と遠点を往復している。図７の縦軸は訓練者の瞳孔径を示している。視力回復訓練開始当初は、瞳孔径カーブ１５０ａのように表示部４の位置にかかわらず一定である。しかしながら視力回復訓練の回数を重ねるに従い、例えば近視者であれば、瞳孔径カーブ１５０ｂのように表示部４が遠い位置にある場合には瞳孔径が縮小するような動きを示すようになる。この瞳孔の動きの変化は、目の焦点が近点と遠点の間を連続して移動し、なおかつ網膜上に結像する図形の大きさが一定となるように訓練が実施されるという本発明の視力回復訓練装置の特長によって引き出される効果であると考えられる。
【００６７】
図８は、近視者において瞳孔径が縮小すると視標が明瞭に見えるという作用を説明するための、指標結像状態の模式図である。図８（a）は瞳孔２０１の径が拡大している状態、（ｂ）は縮小状態を示している。視標２００を通る光は瞳孔２０１を通過し、焦点距離２０３のレンズ（水晶体）２０２によって屈折し、結像点２０４で収束する。近視者は、レンズ（水晶体）２０２の焦点距離２０３が正視者に比較して短い、あるいはレンズ（水晶体）２０２から網膜２０５までの距離が正視者に比較して長いなどの理由により、結像点２０４より網膜２０５が後方に位置している。従って近視者においては、視標２００の網膜上の視標像２０６は、結像点２０４でのそれより拡散された状態で投影されることになり、明瞭度が低下することになる。
視力回復訓練の結果、たとえば近視者であれば遠方にある視標２００を、瞳孔径２０７ａにより視標像２０６aを認識していたものが、より縮小した瞳孔径２０７ｂによって拡散度が低くなった視標像２０６ｂで認識することができるようになるため、網膜２０５上の明瞭度が向上する、すなわち視力が向上するのである。
【００６８】
以上のことから、視標の位置に対応する訓練者２の瞳孔径を測定し、その動きの変化量を算出することで、視力回復効果を測定することが可能となる。
【００６９】
図５は、本発明の第２の実施の形態における視力回復訓練装置の構成を示す図であり、図６は、本発明の第２の実施の形態における主制御手段の構成例を詳細に示す図である。図５に示す視力回復訓練装置１００は、図１に示した視力回復訓練装置１において、カメラ１０１を付加したものである。また、視力回復訓練装置１００は、図１、図２に示した主制御手段１１の機能に、カメラ１０１からの入力を受け取る機能を付加した主制御手段１１１を備える。図５、図６に示す構成について、第１の実施の形態で説明した構成については、同一の符号を付し説明を省略する。
【００７０】
カメラ１０１は、訓練者の瞳孔の画像を撮影する赤外線カメラ等の撮像手段であり、撮影した画像を主制御手段１１１に送る。主制御手段１１１の中央処理部１２０は、カメラ１０１から受け取った画像から、訓練者の瞳孔の直径および瞳孔間の距離を測定する。上述したように、測定結果から、視力回復訓練効果を把握することができる。また、中央処理部１２０は、記憶手段１２６が保持するテーブルを参照して、測定した瞳孔の径の変化に応じた訓練パラメータを新たな訓練パラメータとして算出し、算出した新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施するよう各部を制御する。
【００７１】
表１に、瞳孔の径の変化と訓練パラメータとの対応を示すテーブルの一例を示す。
【表１】
2007004680.tif 000015
【００７２】
表１は、図４に示すテーブル形式の例に遠点瞳孔径３８と近点瞳孔径３９を追加したものである。ここで視力回復訓練効果を測定するパラメータとして、
瞳孔径の変化量＝遠点瞳孔径３８−近点瞳孔径３９
を用いる。表１は訓練者Ｃのデータ例であり、訓練日（カレンダー）に対する瞳孔径の変化量２５０ａを図９に示す。このデータによれば、訓練開始（２月９日）からは順調に瞳孔径の変化量が増加しているが、３月１５日付近で瞳孔径の変化量に増加が見られなくなっている。このため中央処理部１２０は、その時点で適用されている訓練パラメータでは訓練効果が低下していると判断し、３月１８日時点で訓練レベルを向上させた訓練パラメータを適用している。同様に４月２８日にも訓練レベルを向上させている。
【００７３】
瞳孔径の変化量２５０ａは、実際には測定環境、訓練者２の体調等によりばらつきが生じるので、フィルタ処理、関数フィッティング処理等により２５０ｂのように変換して訓練効果判定に供するのが好適である。
【００７４】
なお本実施例では瞳孔径の変化量として、（遠点瞳孔径３８−近点瞳孔径３９）なるパラメータを参照しているが、遠点瞳孔径３８／近点瞳孔径３９なる瞳孔径変化率を用いてもよい。さらに瞳孔径の変化量（変化率）や視力低下の原因に応じて、訓練効果判定方法、あるいは訓練レベル向上度合いを変えることも差し支えない。
【００７５】
従来、訓練効果を把握するためには、訓練を行った後に別の装置等を用いて訓練効果を測定する必要があったのに対し、本実施の形態の視力回復訓練装置１００によれば、訓練中に訓練効果を把握することができる。さらに、訓練を中断することなく、適宜、訓練効果に応じた新たな訓練パラメータを用いて訓練を行うことができるため、効率的な訓練ができる。
【００７６】
なお、訓練効果を向上させるなどの目的で筐体３をして外光を遮断するように構成した場合は、カメラ１０１として赤外線カメラを用いることも可能である。この場合赤外線ランプ（不図示）を照明として用いるのが好適である。
【００７７】
さらに筐体３において、本発明を構成する各部材の配置都合上、カメラ１０１が直接訓練者２の瞳孔を撮影できない配置となる場合は、訓練者２の視点と表示部４の光路上にハーフミラー（不図示）を追加し、さらに必要に応じてミラー（不図示）を追加して撮影するよう構成しても良い。
【００７８】
（第３の実施の形態）
第１及び第２の実施の形態では、各訓練者の結像調節機能の改善状態に応じた訓練パラメータを訓練の都度入力することなく訓練を実施することができ、効率良く視力回復訓練を行うことが可能な視力回復訓練装置について説明したが、第３の実施の形態では、さらに、訓練開始の際に、パラメータ入力等の操作を行うことなく各訓練者に最適な訓練パラメータを適用することができる視力回復訓練装置について説明する。
【００７９】
図１０は、本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置の構成を示すブロック図である。図１０の視力回復訓練装置３００の構成は、表示部３１２が遠点３１２ｂと近点３１２ａの途上に位置している状態を示す。本装置の訓練者３４０は、接眼部３０３に目を当て、表示部３１２に表示される図形や文字を見て、視力改善訓練を行う。接眼部３０３は、使用者が両目で覗き込める大きさであることが好適であるが、片目で覗ける程度の大きさのものを一つ有し、使用者は片目ずつ視力改善訓練を行ってもよい。また、片目で覗ける程度の大きさのものを二つ有し、両目同時の視力改善訓練を行ったり、一方の接眼部３０３を遮蔽部３１４による開閉をもって片目の訓練を行ったり、左右交互に訓練を行なってもよい。なお、接眼部３０３にレンズを設け、虚像を作ることにより、奥行きを小さくし、装置の小型化を図ってもよい。
【００８０】
表示部３１２は、視力訓練用画像を表示する表示手段であり、例えば液晶ディスプレイ、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、等の電気的表示デバイスにより構成される。表示部３１２が表示する図形や文字の種類、大きさ、色、背景色、等は、所望の状態に容易に変更することができる。また、表示部３１２は、動画も表示可能である。また、表示部３１２は、ベルト等で構成された搬送部３０４に固定されており、搬送部３０４はプーリー３０５、３０６に架けられている。プーリー３０５は、モータ３１１によって回転駆動されるので、表示部３１２はモータ３１１の回転に応じて直線移動する。本実施例では、ベルト等の搬送部３０４とプーリー３０５によりモータ３１１の回転運動を直線運動に変換しているが、モータ３１１と送りねじを組み合わせてもよいし、リニアモータを用いても構わない。
【００８１】
表示部３１２は、訓練者３４０が視線を上下させることなく表示部３１２に表示される図形や文字を注視することができるように、モータ３１１の回転に応じて接眼部３０３と表示部３１２を結ぶ視線の光路上を略敷衍するように移動する位置に配置されるのが好適である。本実施例では、訓練者３４０は直接表示部３１２を見る構成となっているが、光路の途中に鏡、プリズム、等の反射手段を置いて適宜光路を曲げることによって装置の小型化を図る構成にしてもよい。また、訓練者３４０に表示部３１２を注視させるために、視力回復訓練装置３００の全体を筐体３１９で囲み外光を遮断する構成も好適である。
【００８２】
本実施形態の視力回復訓練装置３００は、訓練者３４０の生体情報である眼球の虹彩の形状を捉えるカメラ３１３を備える。カメラ３１３は、訓練者３４０の生体情報を取得する取得手段であり、接眼部３０３を通して直接訓練者３４０の虹彩を捉えると、符号化手段３２３によって取得された訓練者３４０の虹彩形状を自動的に虹彩コードに符号化する。取得手段であるカメラ３１３は、可視光の波長外の感度を有する。従って、可視光の波長外の情報を有する生体情報を取得できる。
【００８３】
カメラ３１３が獲得する虹彩の生体情報は、訓練者３４０が訓練を実施する状態で取得できる。さらに、図示しないが、訓練者３４０の指の指紋情報を取得する指紋センサーを設置してもよい。これによって、訓練者３４０は、指先を指紋センサーに置くだけで何ら意識することなく、本実施形態の視力回復訓練装置３００を使用開始すると同時に、訓練状態のままで視力回復訓練装置３００が自動的に指紋を光学的に読み取り、デジタルデータ化して、即座に訓練者３４０の個人情報を認証できる。個人認証のための情報は、虹彩情報、指紋情報、の他に手形、掌紋、虹彩、顔貌、血管（静脈）、網膜、耳形、等の形態情報、音声、筆跡、等の身体情報、血液型、ＤＮＡ、等の生化学情報、等の各情報を感知するセンサーを設けてよい。視力回復訓練装置３００を使用開始すると同時に、視力回復訓練装置３００が自動的に形態情報、身体情報、生化学情報のそれぞれをセンサーによって取得し、デジタルデータ化して、即座に訓練者３４０の個人情報を認証できるようにしてもよい。これらの個人認証のための虹彩情報、指紋情報、形態情報、身体情報、生化学情報、等は、必要に応じて適宜選択し組合せて、訓練者３４０の個人情報を認証できるようにしてよい。
【００８４】
本実施の形態では、カメラ３１３は、接眼部３０３を通して直接訓練者３４０の虹彩を捉えているが、カメラ３１３と接眼部３０３を結ぶ光路の途中に鏡、プリズム、等の反射手段を置いて適宜光路を曲げることによって装置の小型化を図れるのはいうまでも無い。また外光を遮断すべく装置全体を筐体３１９で囲む場合は、その目的からして可視光による照明はできないので、可視光の波長外の照明（図示なし）と可視光外の波長に感度を有するカメラを用いる。例えば赤外照明と赤外線カメラなどは好適である。
【００８５】
図１１は、本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置の主制御手段の一例を詳細に示すブロック図である。視力回復訓練装置３００の主制御手段３１８は、表示制御部３２１、モータ駆動制御部３２２、符号化手段３２３、操作入力部３２４、操作表示制御部３２５、記憶手段３２６、開閉制御部３２７を含む。中央処理部３２０は、主制御手段３１８の各構成要素の操作信号を制御管理する。表示制御部３２１は、図形、文字、等を表示する表示部３１２と接続し、表示部３１２が表示する図形や文字の種類、大きさ、色、及び背景色等を表示制御する。図形や文字の種類、大きさ、色、背景色等は訓練者３４０固有の訓練パラメータである。中央処理部３２０は、現在の表示部３１２の位置情報を有しており、中央処理部３２０は表示制御部３２１を使用して、接眼部３０３と表示部３１２を結ぶ光路長に比例した大きさの図形や文字を表示するよう制御できる。従って、訓練者の目位置と視力訓練用画像を表示する表示部の位置との光学距離に応じて、視力訓練用画像が訓練者の網膜上に、一定の大きさで投影されるように視力訓練用画像の表示サイズを変化させるので、訓練者３４０等が図形を注視することにより効率よく視力回復するように調節筋を訓練できる。
【００８６】
モータ駆動制御部３２２は、表示部３１２が近点３１２ａと遠点３１２ｂの間を所定回数だけ往復運動するようモータ３１１を回転駆動制御する。表示部３１２を往復移動させる速度等を規定する移動速度プロフィルは、主制御手段３１８の中央処理部３２０により指示される。近点３１２ａの距離、遠点３１２ｂの距離、移動速度プロフィル、往復回数は、訓練者３４０の視力低下の原因、程度等に応じて適宜選ばれる訓練パラメータである。さらに、モータ駆動制御部３２２は、表示部３１２がいずれの位置にあるかを検出し、中央処理部３２０に通知する。
【００８７】
符号化手段３２３は、カメラ３１３によって取得された訓練者３４０の虹彩形状を虹彩コードに符号化する。符号化手段３２３は、符号化ステップが記述されたプログラムをプロセッサにより実行させるものが好適である。プロセッサは中央処理部３２０が含んでもよいし、符号化手段３２３専用に設けてもよい。また符号化ステップの一部を特定の電子回路によって実施させ、符号化ステップの一部以外の部分を複数のプロセッサで実施させて分散処理することによって、処理速度及び信頼性が向上する。
【００８８】
図形や文字の種類、大きさ、色、背景色等の訓練者３４０固有の訓練パラメータは、訓練者３４０又は訓練指導者が本装置の入力手段３１６を操作して入力する。入力手段３１６によって受け付けられた操作指示は、操作入力部３２４を通じて中央処理部３２０に伝達され、中央処理部３２０は操作指示の内容に対応して各制御ブロックに必要なる制御指示を与える。操作表示部３１７は、訓練者又は訓練指導者に対して操作指示の促進の表示、パラメータ選択肢等を表示する。操作表示部３１７は、例えば、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、等の電気的表示デバイスにより構成される。操作表示部３１７に表示される図形や文字の種類、大きさ、色、背景色等の訓練者３４０固有の訓練パラメータは、操作表示制御部３２５によって制御される。
【００８９】
記憶手段３２６は、訓練者の生体情報を記憶する記憶手段であり、入力された一連の訓練パラメータを後述のデータベースに虹彩コードと関連付けて記憶する。記憶手段３２６は、図示しないネットワークを介して接続する。この構成により、ネットワーク通信を介して遠隔地との生体情報の認証が実現できる。記憶手段３２６に記憶された過去の一連の訓練パラメータは、取得手段であるカメラ３１３が取得した生体情報と一致する生体情報を検索する検索手段によって、必要に応じて検索され、検索手段が検索した生体情報に対応する訓練パラメータは、選択手段によって選択され、抽出される。検索手段及び選択手段は、中央処理部３２０に含まれる。
【００９０】
開閉制御部３２７は、使用者が目で覗き込める接眼部３０３の窓を開閉する遮蔽部３１４と接続し、遮蔽部３１４を開閉制御する。中央処理部３２０は、訓練者３４０の両眼を一度に視力改善訓練するか、両眼のうちいずれか片側のみか、又は両眼のそれぞれ片目を交互に訓練するか、等の訓練方法に対応して、開閉制御信号を開閉制御部３２７に対して送信する。このような訓練者３４０の両眼を一度に視力改善訓練するか、両眼のいずれか片側のみか、又は両眼のそれぞれ片目を交互に訓練するか、等の訓練方法の指示情報も訓練パラメータである。
【００９１】
次に本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置を用いた訓練手順について示す。訓練者３４０は、訓練を開始するにあたって、入力手段３１６の所定のボタン、キー等を操作することによって、訓練の開始を本装置の中央処理部３２０に通知する。その際、入力手段３１６にマイクロフォン等を設置して音声による開始通知を行なえるようにしてもよいし、接眼部３０３付近にスイッチ、フォトインタラプタ等を設置し、訓練者３４０が接眼部３０３を覗きこむことによって、訓練の開始を検出するようにしてもよい。またカメラ３１３によって接眼部３０３を監視し、訓練者３４０の接眼部３０３の覗きこみを検出することも好適である。
【００９２】
訓練開始を検出した中央処理部３２０は、カメラ３１３によって捉えられた訓練者３４０の虹彩の形状を符号化手段３２３によって虹彩コードに変換する。次に中央処理部３２０は、主制御手段３１８の記憶手段３２６に記憶された過去の虹彩コードの中から一致性の高いものを検索する。このとき本人を本人でないとするエラーである本人拒否率（False Reject Rate）と他人を本人としてしまうエラーである他人受入率（False Acceptance Rate）が適切な率になるように、一致性判定の閾値が適宜選ばれる。なお記憶手段３２６としてはハードディスクドライブ、フラッシュメモリディスク、等の不揮発的デバイスが好適である。
【００９３】
図１２は、本実施形態における記憶手段に記憶されるデータ形式の一例を示す。虹彩コード３２６ａは、各訓練者３４０にそれぞれ対応する生体情報である。各虹彩コードに対応して各訓練者３４０に、両眼／片目３２６ｃ、訓練時間３２６ｄ、近距離点３２６ｅ、図形３２６ｆ、速度プロフィル３２６ｇ、・・・等の訓練パラメータ３２６ｂが記憶されている。なお、記憶手段が、生体情報と訓練パラメータとの対応を訓練者の識別情報（ＩＤ（IDentification）、名前など）に関連付けて記憶してもよい。この場合、訓練者ＩＤや訓練者名から訓練パラメータを引き出すことができる。中央処理部３２０の検索手段は、記憶手段３２６に記憶されるデータベース３３０中の虹彩コード３２６ａを検索する。次いで、中央処理部３２０の選択手段は、一致すると認定した虹彩コード３２６ａに対応する訓練パラメータ３２６ｂを選択抽出し、必要な制御パラメータを各制御部に設定する。次いで、訓練を開始する。
【００９４】
具体的には、「７３ｂｆ３９ｃ」の虹彩コード３２６ａを有する訓練者３４０は、「両眼」の目で「１００秒」の訓練時間３２６ｄをかけて訓練し、「２０ｃｍ」の近距離点３２６ｅで「○」形状の図形３２６ｆを用いて、例えば「Ａ」に分類される速度プロフィル３２６ｇ、・・・等の訓練パラメータ３２６ｂに基づいて訓練を実施する。「６ｆｅ９ｆ７３９」の虹彩コード３２６ａを有する訓練者３４０は、右目から左目の方向「右→左」にそれぞれの目を「１２０秒」の訓練時間３２６ｄをかけて訓練し、「２５ｃｍ」の近距離点３２６ｅで「×」形状の図形３２６ｆを用いて、例えば「Ｄ」に分類される速度プロフィル３２６ｇ、・・・等の訓練パラメータ３２６ｂに基づいて訓練を実施する。「ｂ０８６ｄ９２ａ」の虹彩コード３２６ａを有する訓練者３４０は、「両眼」の目で「１６０秒」の訓練時間３２６ｄをかけて訓練し、「１８ｃｍ」の近距離点３２６ｅで「□」形状の図形３２６ｆを用いて、例えば「Ｃ」に分類される速度プロフィル３２６ｇ、・・・等の訓練パラメータ３２６ｂに基づいて訓練を実施する。「２７８ｆａ１０９」の虹彩コード３２６ａを有する訓練者３４０は、「左目」の目で「１４０秒」の訓練時間３２６ｄをかけて訓練し、「３０ｃｍ」の近距離点３２６ｅで「○」形状の図形３２６ｆを用いて、例えば「Ａ」に分類される速度プロフィル３２６ｇ、・・・、等の訓練パラメータ３２６ｂに基づいて訓練を実施する。
【００９５】
中央処理部３２０の検索手段が検索した結果、取得手段であるカメラ３１３が取得した生体情報と一致する生体情報がデータベース３３０に存在しなかった場合、視力回復訓練装置３００は、訓練者３４０又は訓練指導者に訓練パラメータの入力を促し、主制御手段３１８は、入力された訓練パラメータと取得手段であるカメラ３１３が取得した生体情報とを訓練者ＩＤに対応付けて記憶手段３２６に記憶させる。具体的には、符号化手段３２３によって変換された訓練者３４０の虹彩の虹彩コードが記憶手段３２６のデータベース３３０に一致する虹彩コードとして検出することができなかった場合、該訓練者３４０は新規の訓練者であると判定する。
【００９６】
この場合、中央処理部３２０は、本装置の操作者に訓練パラメータの入力を促進する図形、文字、等の情報を操作表示部３１７に表示する。操作者は、操作表示部３１７に表示されるパラメータ入力指示に従って、入力手段３１６を用いて該訓練者３４０の視力回復効果に最適であるようなパラメータを入力する。また、パラメータの入力指示は、スピーカ等の音声出力手段（図示なし）を設けることによって音声指示で行なってもよいし、入力指示内容が十分視認可能であれば表示部３１２に表示させてもよい。このようにして入力された一連の訓練パラメータは、記憶手段３２６のデータベース３３０に虹彩コード３２６ａと関連付けて追加する。
【００９７】
以上説明したように、本実施形態の視力回復訓練装置３００によれば、訓練者３４０が接眼部３０３より覗き込むだけで訓練者３４０を特定し、該訓練者３４０用の訓練パラメータを選択できるので、訓練の都度訓練パラメータを入力することなく各訓練者に適した訓練パラメータで訓練を開始できる。したがって、効率良く視力回復訓練を行うことができる。
【００９８】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2005年7月5日出願の日本特許出願（特願2005−196136）、2005年9月27日出願の日本特許出願（特願2005-280054）、2006年6月30日出願の日本特許出願（特願2006-180964）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、過去に適用された訓練パラメータに基づく新たな訓練パラメータを適用した訓練を実施することにより、各訓練者に対して、結像調節機能の改善状態に応じた訓練を実施することができる為、訓練パラメータを訓練の都度入力することなく、効率良く視力回復訓練を行うことができる効果を有し、目の結像調節機能の訓練を行う視力回復訓練装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の第１の実施の形態における視力回復訓練装置の構成を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態における主制御手段の構成例を示すブロック図
【図３】本発明の第１の実施の形態における訓練パラメータの算出例を示すフロー図
【図４】本発明の第１の実施の形態における記憶手段に記憶されるデータ形式の一例を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態における視力回復訓練装置の構成を示す図
【図６】本発明の第２の実施の形態における主制御手段の構成例を詳細に示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態における訓練者の瞳孔径変化を示す図
【図８】本発明の第２の実施の形態における近視者の結像状態の模式図
【図９】本発明の第２の実施の形態における訓練日に対する瞳孔径の変化量を示す図
【図１０】本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の第３の実施の形態の視力回復訓練装置の主制御手段の一例を詳細に示すブロック図
【図１２】本発明の第３の実施の形態における記憶手段に記憶されるデータ形式の一例を示す図
【符号の説明】
【０１０１】
１，１００，３００  視力回復訓練装置
２，３４０  訓練者
３  筐体
４，３１２  表示部
５，３０３  接眼部
６，３１４  遮蔽部
７，３０４  搬送部
８，９，３０５，３０６  プーリー
１０，３１１  モータ
１１，１１１，３１８  主制御手段
１２，３１６  入力手段
１３，３１７  操作表示部
２０，１２０  中央処理部
２１  表示制御部
２２  モータ駆動制御部
２３  開閉制御部
２４  操作入力部
２５  操作表示制御部
２６，１２６  記憶手段
１０１，３１３  カメラ
１５０  瞳孔径カーブ
２００  視標
２０１  瞳孔
２０２  レンズ（水晶体）
２０３  焦点距離
２０４  結像点
２０５  網膜
２０６  視標像
２０７  瞳孔径
２５０  瞳孔径の変化量
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007004680.tif 000016
【図２】
2007004680.tif 000017
【図３】
2007004680.tif 000018
【図４】
2007004680.tif 000019
【図５】
2007004680.tif 000020
【図６】
2007004680.tif 000021
【図７】
2007004680.tif 000022
【図８】
2007004680.tif 000023
【図９】
2007004680.tif 000024
【図１０】
2007004680.tif 000025
【図１１】
2007004680.tif 000026
【図１２】
2007004680.tif 000027
【国際調査報告】
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