瞳孔反応・眼球運動(水平・垂直・回旋)・焦点調節の両眼同時計測装置の開発とその評価  [in Japanese] Development of Monitoring System for Pupil Activity, Eye Movement and Lens Accommodation  [in Japanese]

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Abstract

瞳孔反応, 眼球運動, 焦点調節は, 眼球システムの3機能として協調的に動作することで網膜へ投影される外界像を制御している.こうした協調動作メカニズムの解明は, 視覚情報処理の研究において重要な課題の1つであるが, 同時計測の困難さから未だ顕著な成果は挙げられていない.最近では, CG等の映像刺激が人体へ与える影響の客観的な評価指標としても注目されており, 人間工学の分野においても簡便な計測装置の開発が望まれている.そうした背景の下, 本研究では, 一般的なビデオ計測装置にナイフエッジ光学系を組み込んだ, 眼球システム3機能の両眼同時計測装置を開発した.この光学系により, 瞳孔領域に調節量に応じた勾配を持つ濃度分布が生じるため, この勾配を眼球画像から求めることで焦点調節計測を可能とした.瞳孔径と調節量の異なる模型眼を複数個用いて行ったキャリブレーションの結果, 分解能は, 瞳孔径0.045mm, 水平, 垂直眼位0.3deg, 0.6deg, 回旋角0.50deg, 焦点調節0.15D程度であることがわかった.また, 典型的な協調動作である近見反射応答をうまく計測できることを確認した.

Pupil activity, eye movement, and lens accommodation are the triadic function controling the retinal image by working cooperatively. Until now, the mechanisum of cooperative behavior has not yet been solved because of the difficulty in measuring these three functions simultaneously. In human engineering, on the other hand, they are used as objective indicators to evaluate biological reactions to the visual stimulus. It is therefore necessary to make a simple device for measuring them. On the basic of these backgrounds, we developed a video monitoring device which includes the knife edge optical system. The following are the results of the calibration using schmatic eyes with various pupil diameter and accommodation : (1)0.045mm pupil diameter, (2)0.3deg and 0.6deg horizontal and vertical eye movement respectively, (3)0.5deg torsional eye movement, and (4)0.15D accommodation. Furthermore, we confirmed that the proposed device can measure the near reflex reaction which is a well-known typical cooperative behavior in the triadic system.

Journal

  • IEICE technical report. ME and bio cybernetics

    IEICE technical report. ME and bio cybernetics 100(489), 67-74, 2000-12-01

    The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

References:  20

Cited by:  3

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    110003287805
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN1001320X
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    Journal Article
  • ISSN
    09135685
  • NDL Article ID
    5638227
  • NDL Source Classification
    ZN33(科学技術--電気工学・電気機械工業--電子工学・電気通信)
  • NDL Call No.
    Z16-940
  • Data Source
    CJP  CJPref  NDL  NII-ELS 
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