JPH0547207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、眼球運動があつても瞳孔面積や瞳孔
径などを測定することが可能な瞳孔計に関するも
のであり、さらに詳しくは、生理・心理学におけ
る様々な研究や、近年関心の高まつてきたVDT
使用に伴う視覚疲労に関する研究等において利用
するのに好適な眼球運動許容型瞳孔計に関するも
のである。

［従来の技術］ 生理・心理学における様々な研究や、VDT使
用に伴なう視覚疲労に関する研究等においては、
自由に眼を動かして作業している最中における瞳
孔の変化を測定したいという要望が強い。しかし
ながら、現存する瞳孔計は、TVカメラによつて
撮影された像を適当なスライスレベルによつて２
値化したデータを用いて、瞳孔の面積またはその
径などを算出しているため、測定中に眼球が動く
とモニター像が変化し、誤差となる。従つて、現
状では眼が指定された方向を見ている時の瞳孔反
応しか測定できない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、各個人において異なる
角膜の曲率半径等の影響をも排除し、常に眼球を
一定方向から撮影することによつて、眼球運動が
あつても瞳孔面積、瞳孔径などを正確に測定でき
るようにした眼球運動許容型瞳孔計を提供しよう
とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明の眼球運動許
容型瞳孔計は、眼球の動きに応じて回転させるガ
ルバノミラーを備え、眼球の実像を眼球の向きの
変化に拘らず静止させた状態に結像させるリレー
光学系と、上記光学系において眼球を正面から照
射する赤外光と光学的に同軸の光軸上に配置さ
れ、零位法によつて眼球の角膜反射光の光点を常
に画面の原点に保持するようにガルバノミラーの
揺動駆動機構を制御するモニターと、上記モニタ
ーに接続されて検出した瞳孔の面積や瞳孔径の測
定を行う瞳孔計と、を備えることによつて構成さ
れる。

［作用］ 上記構成を有する眼球運動許容型瞳孔計におい
ては、眼球の向きをモニターにより検出し、モニ
ター上の原点に角膜反射光の光点を保持するよう
に零位法による回転ミラーの制御を行い、その結
果、各個人において異なる角膜の曲率半径等の影
響をも排除し、常に眼球を一定方向から撮影する
ことが可能になり、従つて眼球運動があつても瞳
孔面積、瞳孔径などを正確に測定することができ
る。

［実施例］ 第１図は本発明の眼球運動許容型瞳孔計の実施
例を示すものである。

発明者らは、先に特願昭61−198376号（特開昭
63−54145号公報）によつて眼球運動を高精度に
測定する眼球運動測定装置を提案している。同測
定装置は、眼がどの方向を向いてもモニター上で
は常に正面から見た瞳孔が写し出されるようにし
たものであるが、本発明は同機構を利用し、その
機構によつて得られるモニター像を既存の瞳孔計
に入力することによつて、眼を自由に動かしても
常に瞳孔反応を正面から正確に計測できるように
したものである。

その構成を図面に基づいて詳細に説明すると、
第１図において、１は測定対象である被験者の眼
球、２はその被験者の頭部の特定位置に設けた基
準点で、以下に詳述するように、測定器と眼球の
位置を一定の関係に保持し、眼球の平行移動を補
償するためのものである。

光源４は、上記眼球１に対してビーム状赤外光
を照射するもので、その光源４と眼球１の前方に
配設されるダイクロイツクミラー５との間には、
上記光源４の側から、順次、ビームスプリツタ
７、一対のレンズ８，９を有する光学系、ガルバ
ノミラー１０、球面ミラー１１、上記ガルバノミ
ラー１０と共に傾動が制御されるガルバノミラー
１２、上記球面ミラー１１と相対向する球面ミラ
ー１３が配設されている。上位ガルバノミラー１
０，１２は、それらを直交２軸のまわりに回転可
能な単一のガルバノミラーによつて構成すること
もできる。

眼球１の前方に配設される上記ダイクロイツク
ミラー５は、可視光を通過させるが赤外光を反射
させるものである。そのため、光源４からの赤外
光は、上記レンズ及び各ミラーからなるリレー光
学系を通して眼球１を照射することになるが、こ
れは眼球の実像がレンズ８の光源４側に作られる
ことにほかならない。

而して、ガンバノミラー１０，１２を眼球の動
きに応じて２軸あるいはいずれかの軸のまわりに
所定量傾ければ、リレー光学系によつて作られる
眼球の実像を眼球１の向きの変化に拘らず静止さ
せた状態にすることができ、赤外光によつて眼球
１を常に正面から照射することができる。

眼球１の前方に配設される上記ミラー５及びそ
の背後のダイクロイツクミラー１５を介して透視
される情報入出力装置１６は、測定に際して指標
として用いられるものであり、またそのダイクロ
イツクミラー１５によつて反射される光の向きに
配設した眼球１の位置補正用イメージセンサ
（PSD：Position Sensitive DitectorまたはCCD
によつて実現される。）１８は、頭部に固定され
た前記基準点２を測定し、測定器と眼球の位置を
一定の関係に保持させるためものである。さら
に、前記ビームスプリツタ７によつて分割された
光軸上には、PSDまたはCCDによつて構成され
るモニター２０を配置している。このモニター２
０は、零位法によつて眼球の反射光点を常にモニ
ターの画面２１の原点に保持するように、ガルバ
ノミラー１０，１２の揺動駆動機構（図示せず）
を制御し、ガルバノミラー１０，１２に必要な傾
動を与えるものである。そして上記モニター２０
に、その出力に基づいて瞳孔面積や瞳孔径などを
測定する瞳孔計２２を接続している。この瞳孔計
２２としては、既存のものを用いることができ
る。

なお、図中２５は、装置全体を載置して、上
下、前後及び左右に位置調整可能にした測定器ベ
ツドを示し、イメージセンサ１８において基準点
２を原点に保持すべく制御される。（零位法）。し
かしながら、被験者の頭部を歯型等によつて固定
するようにすれば、その位置調整機能に省略する
ことができる。

このような構成を有する測定装置は、位置補正
用イメージセンサ１８により頭部に固定した基準
点２を測定し、それによつて測定装置と眼球の位
置を一定の関係に保持させて、眼球の平行移動を
補償し、その状態で眼球１の向きの変化をモニタ
ー２０で検出し、その出力に応じてガルバノミラ
ー１０，１２を傾動させ、眼球１の向きに拘らず
常に赤外光を眼球１の正面から投射可能とし、そ
の状態で瞳孔面積や瞳孔径などの測定を行うよう
にしたものである。

さらに具体的に説明すると、光源４は、ビーム
状に収束された赤外光を投射するが、その光軸上
に配置したモニター２０によつて、常に眼球１の
反射光点がモニターの原点を保持するように、ガ
ルバノミラー１０，１２制御される。即ち、モニ
ター２０においては、零位法によつて反射光点を
モニターの原点に保持する制御が行われる。この
方法によつて、PSDまたはCCD等のモニターの
画面における非線形性に影響されることなく、高
精度の制御が可能になる。また、特に零位法を採
用することによつて、従来の眼球運動測定法にお
いて問題になつていたところの、各個人において
異なる角膜の曲率半径等の影響を、排除すること
が可能になる。さらに、ガルバノミラーの回転角
度の２倍まで測定可能となるため、広角度の眼球
回転角度において測定可能となる。

第２図は、第１図の構成をもつた装置による測
定結果の一例を示す線図である。

同図Ａは調節、同図Ｂは眼の左右の角度、同図
Ｃは上下の角度、そして同図Ｄは瞳孔面積を示し
ている。測定時間は60秒である。被験者は、−7D
に提示された指標に焦点を合わせたのち、−2Dに
置かれたCRTな表示された乱数から指定された
数字を左から右へ捜す作業をしている。近くのも
のを見たり、眼を右から左へもどす時、瞳孔面積
が急変していることがわかる。

［発明の効果］ このような本発明の眼球運動許容型瞳孔計によ
れば、常に眼球を一定方向から撮影することによ
つて、眼球運動があつても、瞳孔面積や瞳孔径な
どを正確に測定することができ、しかも眼球運動
の測定に際し、、各個人において異なる角膜の曲
率半径等の影響を排除することが可能であるばか
りでなく、モニターの画面における非線形性等の
影響を受けることがなく、さらに眼球の平行移動
の影響を排除し、結果的に瞳孔反応を高精度に測
定することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体的構成を示す斜
視図、第２図は第１図の構成をもつた装置による
測定結果の一例を示す線図である。 １……眼球、１０，１２……ガルバノミラー、
２０……モニター、２２……瞳孔計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 眼球の動きに応じて回転させるガルバノミラ
   ーを備え、眼球の実像を眼球の向きの変化に拘ら
   ず静止させた状態に結像させるリレー光学系と、 上記光学系において眼球を正面から照射する赤
   外光と光学的に同軸の光軸上に配置され、零位法
   によつて眼球の角膜反射光の光点を常に画面の原
   点に保持するようにガルバノミラーの揺動駆動機
   構を制御するモニターと、 上記モニターに接続されて検出した瞳孔の面積
   や瞳孔径の測定を行う瞳孔計と、 を備えたことを特徴とする眼球運動許容型瞳孔
   計。