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光源に対する角膜表面からの反射像(第1プルキンエ像)と水晶体裏面からの反射像(第4プルキンエ像)との相互の位置関係を自動分析することによって眼球運動を記録する本装置は、計画当初、ビームスキャナー(Gー120D)と半導体ポジションセンサーの組み合わせによるメカニカル方式を用いる予定であった。しかし、この方式では、斜行性眼球運動の分析に際して、XーY軸にズレが生じノイズの原因となることがわかった。このためビームスキャナー(KDGー16105C)と受光器(KDGー26017ー02)による電子スキャナー方式を用いてこの問題を解決し、装置を開発した。
本装置をつかって、正常被検者の水平、垂直、斜行の急速眼球運動を記録したが、本装置は、ダブルプルキンエ像を用いたCornsweetらの従来の方式に比べて、電子スキャナー方式を用いたため、瞬目運動の除外が容易となり、空間分解能は5分の1度、時間分解能は約1msecとかなり精度の高いものとなった。しかし、測定範囲は、瞳孔の大きさと、プルキンエ像をつくる光源(平行光)の関係から、±10度以下に制限され、またプルキンエ像ができる平面が、急速な眼球運動(特に斜行性)の際に、微妙に変化するため、記録の一部が不安定となった。これらの問題を解決するため、光源のエネルギーロスを少なくするための光学系の改良と、プルキンエ像の安定した像でとらえるための自動焦点システムの採用が必要であることがわかった。
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