Development of a strabismic vision support wearable system with video presentation based on feedback control

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これまで我々は顕著な両眼独立運動を行うカメレオンに着目し，ユーザに両眼独立運動による視野を与えるシステムであるバーチャルカメレオンの開発を行った．バーチャルカメレオンはロボットおよびVR技術を用いることで両眼視野闘争が生じるもののヒトとは全く異なる解剖構造と行動様態を有する生物の視野をユーザに付与することが可能としたが，異なる視点においては斜視を擬似的に再現したと見なせる．斜視とは眼位の異常である．すなわち，通常，視線は同じ場所に向かって揃っているが，斜視は右眼と左眼の視線が違う方向に向かっている状態である．我々はこれまでセンサ，カメラやアクチュエータおよびHMD (Head-Mounted)を用いることで両眼独立視を得たが，システムの見直しと行うことで，斜視患者に対して健常者の視野を与えるような器具や視能訓練を行うなどの斜視機能矯正を行うことが可能であると考えている．本研究ではこれまで開発を行ってきたバーチャルカメレオンのシステム構成の見直しと画面位置と姿勢変更可能なHMDデバイス追加により，斜視の症状をリアルタイムにフィードバックして画面の位置や姿勢を制御し健常な視野の付与と視能訓練が可能なウェアラブルシステムの開発を行うことを目的とした．初年度は，アクチュエータを用いた画面の位置・姿勢制御を可能とするHMDの開発を行うこととした．斜視患者については視線異なる方向を見るため画面正面とならないだけでなく、視線軸まわりのねじれも含まれるため市販のHMDは使用できないと考えられる．また，斜視患者は斜視側の視力が衰えている場合も想定されるため，単眼HMDモジュールとして網膜走査型ディスプレイの選定を行い，このHMDモジュールの画面位置・姿勢制御について上下・左右方向への並進移動と各軸周りの回転を実現できるような機構の検討を行った．