(57)【要約】【課題】  眼球運動の観察を行うにあたり、医師による診断だけでなく、コンピューターによる解析に利用できる精度を持った、ぶれやノイズのない画像を取得するため、より安定した固定が可能な眼球運動撮影装置を提供する。【解決手段】  左右の眼に対応する独立したレンズ部をもつゴーグル状の眼球運動撮影装置であって、該ゴーグルのパッド部に弾性と密着性を有する材質を用いる。バンドにより被験者の顔面に装着した後、レンズ部を軽く押しつけることにより、パッド部が変形し、被験者の顔面と眼球運動撮影装置とに囲まれた空間から少量の空気が押し出され、該空間が陰圧となり、レンズ部が被験者の顔面に吸い付くように固定される。これにより、被験者が姿勢を変え頭部を動かしても、撮影用のカメラと眼球の位置関係が変わらず、ぶれのない眼球運動の画像が取得できる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の眼に対応する独立したレンズ部をもつゴーグル状の眼球運動撮影装置であって、該ゴーグルのパッド部に弾性と密着性を有する材質を用い、使用時に被験者の顔面と眼球運動撮影装置とに囲まれた空間を陰圧にすることにより、撮影用のカメラと眼球の位置関係を固定することを特徴とする、眼球運動撮影装置。
【請求項２】
前記レンズ部が脱着自在であり、１．遮光レンズ部、２．カメラ付き遮光レンズ部、３．透明レンズ部、４．カメラ付き透明レンズ部、が交換可能であることを特徴とする、請求項１に記載の眼球運動撮影装置。
【請求項３】
前記カメラ付き遮光レンズ部が、赤外線ＬＥＤと赤外線ＣＣＤカメラ備えることを特徴とする、請求項２に記載の眼球運動撮影装置。
【請求項４】
さらに、加速度センサを備えることを特徴とする、請求項１に記載の眼球運動撮影装置。
【請求項５】
さらに、録音用マイクを備えることを特徴とする、請求項１に記載の眼球運動撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼球運動撮影装置に関し、詳しくは、被験者の頭部に装着して使用する際に、安定した固定が可能な眼球運動撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、耳鼻科、神経内科、脳神経外科においては、被験者の眼球運動を観察することにより、めまいや平衡機能障害などの診断が行われている。眼球運動の観察方法には、眼の周りに電極を貼り付け、眼球運動を電気信号から読み取るＥＮＧ法や、リング状のコイル付きコンタクトレンズを装着し、磁場の中でレンズの位置を測定するサーチコイル法が以前から使用されていた。しかし、ＥＮＧ法では水平・垂直の二軸しか測定できない、サーチコイル法では被験者の負担が大きい、などの問題点があった。
【０００３】
これに対し、カメラを備えたゴーグル状の眼球運動撮影装置によって眼球運動を撮影し、画像処理を行い解析する画像解析法が、多く使用されるようになりつつある。画像解析法は、水平・垂直に加え回旋についても解析が可能であり、被験者への負担が軽く、また、実際の眼球運動の画像を記録するという資料としての利点もある。診断の種類によっては、遮光状態で行うものもあり、外部からの光を遮断し内部に赤外光源と赤外線カメラを備えたゴーグル状の眼球運動撮影装置が開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平１−３１２９０２号公報
【特許文献２】特開平１３−３２１３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
めまいの診断のためには、頭位眼振・頭位変換眼振・頭振後眼振を観察する。このとき、被験者の頭部を急速に回転させたり上体を寝起きさせたりして、頭部及び上体を大きく運動させる。また、２次平衡機能検査として回転イスに座り体全体を水平方向に回転させたりして、頭部を動かしながら観察することもある。
【０００５】
画像解析法では、頭部を動かす際に、頭部への眼球運動撮影装置の固定が不充分だと、装置が装着位置からずれてしまったり、撮影された画像がぶれたりすることがある。この画像のぶれは、コンピューターによる解析を行う場合にはその精度に大きく関係しており、確実に頭部に固定できる眼球運動撮影装置が必要である。また、画像処理を行う際には、虹彩のパターンマッチングを利用することもあり、虹彩に瞼や睫毛がかかると、ノイズとなって解析の精度に影響を与えることが問題になっている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】肥塚泉、「Ｖｉｄｅｏ−ｏｃｕｌｏｇｒａｐｈｙ（ＶＯＧ）を使用する際の注意点」、耳鼻咽喉科臨床、耳鼻咽喉科臨床学会、２００４年３月１日、第９７巻、第３号、ｐ．２７２−２７３
【０００６】
本発明者らは上記問題点を解消するために鋭意研究を重ねた結果、本発明に到達した。すなわち、本発明の目的は、画像解析法による眼球運動の観察を行うにあたり、コンピューターによる解析に利用できる精度を持った、ぶれやノイズのない画像を取得するため、より安定した固定が可能な眼球運動撮影装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の眼球運動撮影装置は、左右の眼に対応する独立したレンズ部をもつゴーグル状の眼球運動撮影装置であって、該ゴーグルのパッド部に弾性と密着性を有する材質を用い、使用時に被験者の顔面と眼球運動撮影装置とに囲まれた空間を陰圧にすることにより、撮影用のカメラと眼球の位置関係を固定することを特徴とする。
【０００８】
また、前記レンズ部が脱着自在であり、遮光レンズ部、カメラ付き遮光レンズ部、透明レンズ部、カメラ付き透明レンズ部、が交換可能であることを特徴とする。さらに、加速度センサや録音用マイクを備えても良い。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の眼球運動撮影装置は、ゴーグルのパッド部に弾性と密着性を有する材質を用いているため、使用時に被験者の顔面と眼球運動撮影装置とに囲まれた空間を陰圧にすると、該空間が吸盤としてはたらき、レンズ部が被験者の顔面に吸い付くように固定される。これにより、被験者が姿勢を変え頭部を動かしても、撮影用のカメラと眼球の位置関係が変わらず、ぶれのない眼球運動の画像が取得できる。同時に、該パッド部が眼の周囲を固定することで瞼が閉じにくくなるため、虹彩に瞼や睫毛がかかることが減り、画像処理を行う際のノイズを軽減する効果もある。
【００１０】
眼球運動は、観察する眼に対して光刺激が有るか無いか、また、一方の眼を遮光状態で観察するとしても他方の眼に光刺激が有るか無いか、によって反応が異なる。本発明の眼球運動撮影装置は、左右の眼に対応する独立したレンズ部をもち、それぞれのレンズ部が脱着自在であり、遮光レンズ部、カメラ付き遮光レンズ部、透明レンズ部、カメラ付き透明レンズ部、を交換可能とすることで、観察する目的にあわせた条件を設定できる。
【００１１】
さらに、加速度センサを備えることで眼球運動撮影時の頭部の動きを記録し、録音マイクを備えることで状況を音声により記録できる。画像は眼の正面からとらえたもののみであり、姿勢や動きを判断できないため、加速度や音声による情報をあわせて記録することは診断の際に有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。ただし、これらは、本発明を具体化するために例示するものであって、本発明を特定するものではない。本発明の眼球運動撮影装置１は、例えば水泳用ゴーグルに使用されている材質や形状を基礎とすることができる（図１，２，３参照）。レンズ部２０およびフレーム部３０の材質はポリカーボネートやセルロースプロピオネートなどが用いられる。パッド部４０、バンド５０、ブリッジ６０の材質は、シリコーンゴムやエラストマーなどが用いられる。特にパッド部４０は、顔面の形状に合わせて変形し、空気を漏らさない程度の弾性と密着性が必要である。
【００１３】
レンズ部２０は脱着自在であり、遮光レンズ部２１、カメラ付き遮光レンズ部２２、透明レンズ部２３、カメラ付き透明レンズ部２４、を交換可能とする（図４、５参照）。カメラ付き透明レンズ部２４は、外部の照明を利用できるため、光源が無くても撮影できるが、使用目的に応じて光源を備えても良い。可視領域、赤外領域のいずれも、光源とカメラは、赤外線ＬＥＤ７０と赤外線ＣＣＤカメラ８０を組み合わせる（例えば、共立電子産業株式会社製ＳＳ２０００）など、広く利用されている技術であり、特に限定されるものではない。カメラにより撮影された画像はデータ入力ライン９０を通してコンピューター内に記録される。光源とカメラは、解析に充分な解像度が得られるものであれば、小型軽量であるほど、ぶれのない画像を得るために有利である。
【００１４】
眼球運動は、例えば一方の眼を遮光状態で観察するとしても、他方の眼に光刺激が有るか無いかによって反応が異なる。従って、図５に示すように、左側にカメラ付き遮光レンズ部２２を共通して使用し、右側を遮光レンズ部２１と透明レンズ部２３とを交換することで条件の異なる観察を行うことができる。
【実施例１】
【００１５】
眼球運動の三次元主軸解析をコンピューターによって行うために、眼球運動撮影装置１を用いて眼球運動の撮影を行った例を示す（図６参照）。眼球運動撮影装置１のレンズ部２０の組み合わせは、左側がカメラ付き遮光レンズ部２２（光源およびカメラは共立電子産業株式会社製ＳＳ２０００を使用）、右側が遮光レンズ部２１として、両眼とも遮光状態にして左眼球の運動を観察した。また、加速度センサと録音用マイク（図示しない）を赤外線ＣＣＤカメラの付近に備え、頭部の動きと、音声とを、眼球運動の画像と同時に記録することとした。画像、音声、加速度の各データは、データ入力ライン９０を通してコンピューター内に記録されるようにした。
【００１６】
被検者にはまず、眼球運動撮影装置１のバンド５０を後頭部で留めて装着し、左眼球の正面に赤外線ＣＣＤカメラ８０が向かうようにブリッジ６０とバンド５０の長さを調整した。その後、レンズ部２０を軽く押しつけることによりパッド部４０が変形し、被験者の顔面と眼球運動撮影装置１とに囲まれた空間から少量の空気が押し出され、該空間が吸盤のように陰圧となり、レンズ部２０が被験者の顔面に固定された。
【００１７】
被験者の頭部を急速に回転させたり上体を寝起きさせたりして、頭部及び上体を大きく運動させて、頭位眼振・頭位変換眼振・頭振後眼振を観察した。また、被験者を回転イスに座らせて、回転イスごと体全体を水平方向に回転させて、頭部を動かしながら２次平衡機能検査の観察も行った。
【００１８】
被験者の頭部と眼球運動撮影装置は大きく動かしたが、レンズ部が被験者の顔面に吸い付くように固定されていたため、コンピューターによる解析に充分な精度を持った、ぶれのない眼球運動の画像が取得できた。
【００１９】
また、録音用マイクによって、被験者に対して姿勢や動きについて指示を出した音声が録音され、加速度センサによる頭部の動きとともに、眼球運動の画像と同期して記録されており、診断の際に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】眼球運動撮影装置の正面図である。
【図２】眼球運動撮影装置の平面図である。
【図３】眼球運動撮影装置の背面（内面）図である。
【図４】交換可能なレンズ部の種類を示す平面図である。
【図５】レンズ部交換の模式図である。
【図６】実施例１の眼球運動撮影装置を被験者に取り付ける様子の模式図である。
【符号の説明】
【００２１】
１・・・・眼球運動撮影装置
２０・・・レンズ部
２１・・・遮光レンズ部
２２・・・カメラ付き遮光レンズ部
２３・・・透明レンズ部
２４・・・カメラ付き透明レンズ部
３０・・・フレーム部
４０・・・パッド部
５０・・・バンド
６０・・・ブリッジ
７０・・・赤外線ＬＥＤ
８０・・・赤外線ＣＣＤカメラ
９０・・・データ入力ライン
【図１】
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【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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