JP3448795B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検眼を撮像し、
被検眼に照射された複数の光線による輝点の位置を画像
処理により算出して、角膜曲率を測定する眼科装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、眼科装置の中には、被検眼に光
線を照射し、照射された光線の角膜からの反射光による
輝点（反射光により照射された点）の位置を算出するこ
とにより、被検眼の角膜曲率を測定する、いわゆる、
「オートケラトメータ」と呼ばれる眼科装置がある。

【０００３】オートケラトメータにおいては、被検眼を
撮像し、撮像した被検眼の画像データについて演算処理
を行うことで、輝点の位置を算出することが一般的であ
る。

【０００４】具体的には、オートケラトメータは、被検
眼に複数の光線を照射し、これらの光線の各々によって
複数の輝点を生じた被検眼を撮像して、撮像された被検
眼の画像データをフレームメモリに格納し、格納された
画像データのうちの複数の輝点に対応する画像データの
輝度の重心を算出して輝点の位置とすることにより、被
検眼の角膜曲率を測定するようになっている。

【０００５】なお、通常、オートケラトメータにおいて
は、複数の輝点の位置を求めるために、このためのプロ
グラムをマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）に実行させた
り、専用のハードウェアを備えるようにしている。

【０００６】具体的には、ＭＰＵは、以下に示すステッ
プ１〜ステップ４の手順を記述したプログラムを実行す
ることで、複数の輝点の位置を求めることができるよう
になっている。

【０００７】ステップ１…撮像した１フレーム分の被検
眼の画像データを、フレームメモリに格納し、 ステップ２…フレームメモリを、輝点がそれぞれ１つず
つ存在する領域に分割し、 ステップ３…ステップ２で分割した領域の各々につい
て、該領域に格納された全ての画像データを順に走査し
て、所定の閾値よりも大きい輝度の画像データを検出
し、検出した画像データのアドレスを記憶する。

【０００８】ステップ４…ステップ３で記憶したアドレ
スに格納された画像データの輝度の重心を算出して輝点
の位置とする。

【０００９】また、専用のハードウェアとしては、例え
ば、特開昭６３ー４９１３１号公報に掲載された技術が
ある。この専用ハードウェアは、撮像した１フレーム分
の被検眼の画像データをフレームメモリに格納しなが
ら、所定の閾値よりも大きい輝度の画像データとその画
像データのアドレスとを、ＭＰＵに与えるよう動作す
る。そして、ＭＰＵが、専用のハードウェアから与えら
れたアドレスに格納された画像データの輝度の重心を算
出して輝点の位置とする。

【００１０】上述した従来技術のうち、プログラムをＭ
ＰＵに実行させるようにした技術においては、分割した
複数の領域の各々について、該領域に格納された全ての
画像データを順に走査して、所定の閾値よりも大きい輝
度の画像データを検出しなければならず、処理時間がか
かりすぎてしまうという問題点があった。

【００１１】また、上述した従来技術のうち、専用のハ
ードウェアを備えるようにした技術においては、装置構
成が複雑となるので、眼科装置の価格が高価なものとな
ってしまうという問題点があった。

【００１２】そこで、本発明者等は、上述した問題点を
解決し、輝点の位置を求める処理が高速で、かつ、装置
構成が簡易で安価な眼科装置を提供することを可能とす
るために、特開平６−１４２０４５号公報に記載されて
いる眼科装置を考案した。

【００１３】この眼科装置は、被検眼に複数の光線を照
射し、これらの光線の各々によって複数の輝点を生じた
被検眼を撮像して、撮像された被検眼の画像データをフ
レームメモリに格納し、フレームメモリに格納された複
数の輝点に対応する画像データから、被検眼の角膜曲率
を測定する眼科装置であり、フレームメモリを、輝点が
それぞれ１つずつ存在する領域に分割するようになって
いるが、上述した従来技術のように、フレームメモリに
被検眼の画像データを格納した後で全ての画像データを
順に走査するのではなく、フレームメモリに被検眼の画
像データを格納する際に、所定の閾値よりも大きい輝度
の画像データを検出し、検出した画像データのアドレス
を記憶しておくようにした点を特徴としている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、いずれ
の従来技術の眼科装置においても、フレームメモリを、
輝点がぞれぞれ１つずつ存在する領域に分割するように
なっているので、各領域に格納されたまたは格納される
全ての画像データについて、所定の閾値よりも輝度が大
きいか否かを比較することとなる。

【００１５】そこで、被検眼を観察するための光源が照
射した光（外眼照明光），眼科装置外部の照明光，自然
光等の不必要な光が被検眼に照射されている場合には、
不必要な光の被検眼の角膜からの反射像が、いずれかの
領域に存在することとなるので、そのような領域におい
て、輝点の位置を求めるための演算処理が行われたとき
に、不必要な光の角膜反射像の位置が輝点の位置として
求められてしまい、１つの領域に２つの輝点が存在する
という現象が生じてしまう。

【００１６】このように、従来の眼科装置においては、
不必要な光が被検眼に照射されていると、適正な演算処
理が行われず、正しい測定結果が得られないという問題
点があった。

【００１７】ところで、眼科装置の中には、オートケラ
トメータと呼ばれる眼科装置のほかにも、被検眼の眼底
に所定のパターンを投影し、投影されたパターンの眼底
からの反射像を解析することにより、被検眼の眼屈折力
を測定する、いわゆる、「オートレフラクトメータ」と
呼ばれる眼科装置がある。

【００１８】近年、オートケラトメータおよびオートレ
フラクトメータを組合せた眼科装置、すなわち、被検眼
の角膜曲率および眼屈折力の両方を測定する眼科装置、
いわゆる、「オートレフケラトメータ」と呼ばれる眼科
装置も開発されている。

【００１９】オートレフケラトメータでは、被検眼の角
膜曲率を測定する場合には、眼屈折力を測定するために
被検眼の眼底に投影する所定のパターンが角膜によって
反射される角膜反射像が邪魔になるので、測定者は、所
定のパターンを投影するための光源を消灯する必要があ
った。これは、輝点の位置を求めるための演算処理が行
われたときに、所定のパターンの角膜反射像の位置が、
上述した不必要な光の角膜反射像の位置と同様に、輝点
の位置として求められてしまい、正しい測定結果が得ら
れなくなるからである。

【００２０】従って、被検眼の角膜曲率を測定するとき
には、眼屈折力を測定することができなくなるので、測
定者は、被検眼の角膜曲率と眼屈折力とを交互または単
独で測定することとなる。この場合、両測定に時間差が
あるので、動きやすい人眼においては、アライメントが
ずれてしまうと、後で測定した方の測定結果に誤差が生
じてしまうという問題点が生じる。

【００２１】本発明の目的は、上記問題点を考慮し、被
検眼の角膜曲率を測定する眼科装置において、不必要な
光が被検眼に照射されている場合でも、正しい測定結果
を得ることを可能とすることにある。

【００２２】特に、眼屈折力を測定するために被検眼の
眼底に投影する所定のパターンも、角膜曲率の測定にと
っては不必要な光であるが、本発明の眼科装置によっ
て、所定のパターンが被検眼の眼底に投影されている場
合でも、正しい測定結果を得ることが可能となれば、被
検眼の角膜曲率および眼屈折力を同時に測定することが
できるようになる。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１の態様は、被検眼に複数の光線を照射
し、前記光線の各々によって複数の輝点を生じた被検眼
を撮像して、撮像された被検眼の画像データをフレーム
メモリに格納し、前記フレームメモリに格納された前記
複数の輝点に対応する画像データから、前記被検眼の角
膜曲率を測定する眼科装置において、前記フレームメモ
リを、前記光線を照射する光源の位置と前記被検眼の角
膜の形状とによって決まる前記輝点の位置が前記角膜の
形状の違いによって変化し得る領域であって、前記輝点
がそれぞれ１つずつ存在する輝点領域と、前記輝点を含
まないマスク領域とに分類する分類手段と、前記輝点領
域に格納された画像データから、前記被検眼の角膜曲率
を求める演算手段とを備えたことを特徴とする眼科装置
を提供している。

【００２４】第１の態様によれば、前記演算手段が被検
眼の角膜曲率を求めるために行う演算処理の処理対象と
なる画像データを、前記輝点領域に格納された画像デー
タに限定することができる。すなわち、前記演算手段
は、前記マスク領域に格納された画像データについて演
算処理を行う必要がなくなるので、処理時間を短縮する
ことができる。

【００２５】また、第１の態様によれば、前記分類手段
によって、前記フレームメモリを前記輝点領域および前
記マスク領域に分類するようにしているので、被検眼を
観察するための光源が照射した光（外眼照明光），眼科
装置外部の照明光，自然光等の不必要な光が被検眼に照
射されている場合でも、不必要な光の被検眼の角膜から
の反射像が前記マスク領域に存在するならば、前記演算
手段が行う演算処理に影響を及ぼすことはなくなる。

【００２６】また、特に、第１の態様によれば、眼屈折
力を測定するための所定のパターンが被検眼の眼底に投
影されている場合でも、投影された所定のパターンの被
検眼の角膜からの反射像が前記マスク領域に存在するな
らば、前記演算手段が行う演算処理に影響を及ぼすこと
はなくなる。そこで、被検眼に所定のパターンを投影
し、投影されたパターンの前記被検眼の眼底からの反射
像から、前記被検眼の眼屈折力を測定する眼科装置と、
本発明の眼科装置とを組合せた場合に、被検眼の角膜曲
率および眼屈折力の測定を同時に行うことが可能とな
る。

【００２７】また、本発明の第２の態様は、第１の態様
において、前記マスク領域以外の領域（ここでは、前記
輝点領域）に格納された画像データのうちの所定の閾値
よりも輝度が大きい画像データの、前記フレームメモリ
におけるアドレスを抽出するアドレス抽出手段と、前記
アドレス抽出手段が抽出したアドレスを、前記マスク領
域以外の領域（ここでは、前記輝点領域）毎に１つ以上
記憶するアドレス記憶手段とを備えたことを特徴とする
眼科装置を提供している。

【００２８】第２の態様によれば、照射された複数の光
線の各々によって生じた複数の輝点を有する被検眼を撮
像して、撮像された被検眼の画像データを前記フレーム
メモリに格納する際に、前記複数の輝点に対応する画像
データのアドレスが、前記アドレス抽出手段によって抽
出され、前記アドレス記憶手段によって記憶されること
となる。そこで、前記演算手段は、前記アドレス記憶手
段が前記輝点領域毎に記憶しているアドレスに格納され
た画像データの輝度の重心を算出して輝点の位置とする
ことができる。

【００２９】また、上記目的を達成するために、本発明
の第３の態様は、被検眼に複数の光線を照射し、前記光
線の各々によって複数の輝点を生じた被検眼を撮像し
て、撮像された被検眼の画像データをフレームメモリに
格納し、前記フレームメモリに格納された前記複数の輝
点に対応する画像データから、前記被検眼の角膜曲率を
測定し、また、被検眼に所定のパターンを投影し、投影
されたパターンの前記被検眼の眼底からの反射像から、
前記被検眼の眼屈折力を測定する眼科装置において、前
記フレームメモリを、前記光線を照射する光源の位置と
前記被検眼の角膜の形状とによって決まる前記輝点の位
置が前記角膜の形状の違いによって変化し得る領域であ
って、前記輝点がそれぞれ１つずつ存在する輝点領域
と、前記パターンの被検眼の角膜からの反射像の位置
が、前記角膜の形状の違いによって変化し得る角膜反射
像領域と、前記輝点および前記角膜反射像を含まないマ
スク領域とに分類する分類手段と、前記輝点領域に格納
された画像データから、前記被検眼の角膜曲率を求める
演算手段とを備えたことを特徴とする眼科装置を提供し
ている。

【００３０】第３の態様によれば、第１の態様と同様
に、前記演算手段が被検眼の角膜曲率を求めるために行
う演算処理の処理対象となる画像データを、前記輝点領
域に格納された画像データに限定することができる。す
なわち、前記演算手段は、前記マスク領域に格納された
画像データについて演算処理を行う必要がなくなるの
で、処理時間を短縮することができる。

【００３１】また、第３の態様によれば、前記分類手段
によって、前記フレームメモリを前記輝点領域，前記角
膜反射像領域，前記マスク領域とに分類するようにして
いるので、被検眼を観察するための光源が照射した光
（外眼照明光），眼科装置外部の照明光，自然光等の不
必要な光が被検眼に照射されている場合でも、不必要な
光の被検眼の角膜からの反射像が前記マスク領域に存在
するならば、前記演算手段が行う演算処理に影響を及ぼ
すことはなくなる。

【００３２】また、特に、第３の態様によれば、眼屈折
力を測定するための所定のパターンが被検眼の眼底に投
影されている場合でも、投影された所定のパターンの被
検眼の角膜からの反射像が前記角膜反射像領域に存在し
ているので、前記演算手段が行う演算処理に影響を及ぼ
すことはなくなる。そこで、被検眼の角膜曲率および眼
屈折力の測定を同時に行うことが可能となる。

【００３３】また、本発明の第４の態様は、第３の態様
において、前記マスク領域以外の領域（ここでは、前記
輝点領域および前記角膜反射像領域）に格納された画像
データのうちの所定の閾値よりも輝度が大きい画像デー
タの、前記フレームメモリにおけるアドレスを抽出する
アドレス抽出手段と、前記アドレス抽出手段が抽出した
アドレスを、前記マスク領域以外の領域（ここでは、前
記輝点領域および前記角膜反射像領域）毎に１つ以上記
憶するアドレス記憶手段とを備えたことを特徴とする眼
科装置を提供している。

【００３４】第４の態様によれば、照射された複数の光
線の各々によって生じた複数の輝点を有する被検眼を撮
像して、撮像された被検眼の画像データを前記フレーム
メモリに格納する際に、前記複数の輝点に対応する画像
データのアドレスが、前記アドレス抽出手段によって抽
出され、前記アドレス記憶手段によって記憶されること
となる。そこで、前記演算手段は、前記アドレス記憶手
段が前記輝点領域毎に記憶しているアドレスに格納され
た画像データの輝度の重心を算出して輝点の位置とする
ことができる。

【００３５】また、第４の態様によれば、照射された複
数の光線の各々によって生じた複数の輝点を有する被検
眼を撮像して、撮像された被検眼の画像データを前記フ
レームメモリに格納する際に、前記角膜反射像に対応す
る画像データのアドレスが、前記アドレス抽出手段によ
って抽出され、前記アドレス記憶手段によって記憶され
ることとなる。そこで、第４の態様において、前記演算
手段が、前記輝点領域に格納された画像データ、およ
び、前記角膜反射像領域に格納された画像データから、
被検眼の平均曲率を求めることを特徴とする、第５の態
様の眼科装置を提供することが可能となる。

【００３６】第５の態様によれば、前記演算手段は、前
記アドレス記憶手段が前記角膜反射像領域に対応付けて
記憶しているアドレスに格納された画像データの輝度の
重心を算出して角膜反射像の位置とし、輝点の位置およ
び角膜反射像の位置から、被検眼の平均曲率を求めるこ
とができる。

【００３７】なお、前記輝点領域は、様々な被検眼の角
膜形状と、該被検眼に複数の光線を照射する光源の位置
とに基づいて定義されるものである。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、被検眼の角膜曲
率および眼屈折力の測定を行う眼科装置に適用して実施
した場合について、図面を参照して説明する。

【００３９】まず、本発明の実施形態の眼科装置の特徴
に先立って、本発明の実施形態の眼科装置の測定光学系
について説明する。

【００４０】図５は本発明の実施形態の眼科装置の測定
光学系の構成を示す図である。

【００４１】図５に示すように、本発明の実施形態の眼
科装置においては、被検眼に４つの光線を照射するため
の角膜曲率測定用の４つの光源５１が、被検眼に対して
上下左右となる位置に設置されている。なお、図５で
は、左右に位置する２つの角膜曲率測定用の光源につい
てのみ図示しており、上下に位置する２つの角膜曲率測
定用の光源については図示していない。

【００４２】また、図５に示すように、本発明の実施形
態の眼科装置においては、被検眼の眼底に所定のパター
ンを投影する眼屈折力測定用の１つの光源５２が設けら
れている。なお、実際には、眼屈折力測定用の光源５２
が照射した光線が、モータ５３によって駆動されるチョ
ッパー５４を経由することで、所定のパターンを生み出
すものであるが、本発明の説明には関係しないので、以
下の記述では、チョッパー５４を含めて眼屈折力測定用
の光源と呼ぶこととする。

【００４３】角膜曲率測定用の光源５２が照射した光線
は、コリメータレンズ５８を経由して被検眼の角膜に到
達し、眼屈折力測定用の光源５２が投影した所定のパタ
ーンは、コンデンサーレンズ５９，ハーフミラー６０を
経由して被検眼の眼底に到達する。

【００４４】一方、眼屈折力測定用の光源５２が投影し
た所定のパターンによって被検眼の眼底に生じたパター
ン像は、対物レンズ６１を経由して眼屈折力測定用の受
光素子５５に到達し、受光素子５５が受光したパターン
像から眼屈折力を算出することができるようになってい
る。また、角膜曲率測定用の光源５１が照射した光線に
よって被検眼の角膜に生じた輝点は、ダイクロイックミ
ラー６２，対物レンズ６３を経由して撮像素子（具体的
には、ビデオカメラ）５６に到達し、ビデオカメラ５６
が撮像した被検眼の画像データから角膜曲率を算出する
ことができるようになっている。

【００４５】なお、図５において、固視標５７は被検眼
の視線を導いてその視点を固定することで、測定結果の
精度を向上させるためのものであり、外眼照明用の光源
５０は、被検眼に光を照射することで、ビデオカメラ５
６が撮像した被検眼の画像データを図示しないモニタに
表示させて被検眼の観察を行うことを可能とするための
ものである。

【００４６】図５に示した測定光学系は、オートレフケ
ラトメータと呼ばれる従来の眼科装置と同様である。

【００４７】次に、本発明の実施形態の眼科装置の特徴
について説明する。

【００４８】図１は、ビデオカメラが撮像した１フレー
ム分の被検眼の画像データを格納するフレームメモリ
を、輝点領域，角膜反射像領域，マスク領域の３種類の
領域に分類した例を示す図である。

【００４９】図１において、輝点領域１〜４は、角膜曲
率測定用の光源５１から被検眼に照射された複数の光線
の各々によって生じた輝点の位置が被検眼の角膜の形状
が被検者によって違うことによって変化する領域であっ
て輝点が１つずつ存在する領域であり、角膜反射像領域
５は、眼屈折力測定用の光源５２から被検眼に投影され
た所定のパターンの角膜からの反射像が存在する領域で
あり、マスク領域６は、輝点および角膜反射像が存在し
ない領域である。

【００５０】なお、本発明の実施形態の眼科装置におい
ては、上述したように、角膜曲率測定用の４つの光源５
１が４つの光線を被検眼に照射するようにした場合を例
にしているので、図１に示すように、４つの輝点領域１
〜４に分類されている。

【００５１】本発明の実施形態の眼科装置の特徴は、後
述するように、角膜反射像領域５に格納される被検眼の
画像データ、および、マスク領域６に格納される被検眼
の画像データを、輝点の位置を求めるための演算処理の
処理対象としないことにある。

【００５２】輝点領域１〜４は、様々な被検眼の角膜形
状と、該被検眼に複数の光線を照射する角膜曲率測定用
の光源５１の位置とに基づいて定義され、角膜反射像領
域５は、様々な被検眼の角膜形状と、該被検眼に所定の
パターンを投影する眼屈折力測定用の光源の位置とに基
づいて定義されるので、それ以外の領域をマスク領域６
として定義することができる。

【００５３】図２は、本発明の実施形態の眼科装置にお
ける、輝点の位置を求める部分（輝点位置算出部）の構
成を示すブロック図である。

【００５４】図２に示すように、輝点位置算出部は、ビ
デオカメラ７と、アンプ８と、Ａ／Ｄコンバータ９と、
フレームメモリ１０と、アドレスコントローラ１１と、
ＭＰＵ１２と、ラッチ１３と、マグニチュードコンパレ
ータ１４と、アドレスジェネレータ１５と、エリアメモ
リコントローラ１６と、エリアメモリ１７とを備えて構
成されている。

【００５５】以下、被検眼の角膜曲率および眼屈折力の
測定を同時に行う場合の輝点位置算出部の動作について
説明する。

【００５６】被検眼の角膜曲率および眼屈折力の測定を
同時に行う場合には、角膜曲率測定用の光源５１から４
つの光線が被検眼に照射され、眼屈折力測定用の光源５
２から所定のパターンが被検眼の眼底に投影される。

【００５７】そこで、被検眼の角膜上には、角膜曲率測
定用の光源５１から照射された４つの光線の各々によっ
て生じた４つの輝点に加えて、眼屈折力測定用の光源５
２から被検眼の眼底に投影された所定のパターンの反射
像が存在することとなる。

【００５８】さて、輝点位置算出部において、被検眼
は、ビデオカメラ７によって撮像され、撮像された被検
眼の画像信号はアンプ８に出力され、同期信号はアドレ
スジェネレータ１５に出力される。

【００５９】アンプ８に入力された映像信号は、増幅ま
たは減衰されてＡ／Ｄコンバータ９に入力される。Ａ／
Ｄコンバータ９によって時々刻々ディジタル化された画
像データは、アドレスコントローラ１１によって指定さ
れたフレームメモリ１０のアドレスに書き込まれること
で、フレームメモリ１０に格納される。

【００６０】アドレスコントローラ１１が指定するアド
レスは、アドレスジェネレータ１５によって生成される
ものである。すなわち、アドレスジェネレータ１５は、
ビデオカメラ７からの同期信号を入力する度に、画像デ
ータの書き込み先となるフレームメモリ１０のアドレス
を生成し、生成したアドレスをアドレスコントローラ１
１に出力する。なお、アドレスジェネレータ１５は、生
成したアドレスをエリアメモリ１７にも出力する。

【００６１】これにより、ＭＰＵ１２は、フレームメモ
リ１０に格納された任意の画像データを読み込む場合に
は、読み込むべき画像データのアドレスをアドレスコン
トローラ１１に出力し、フレームメモリ１０に任意の画
像データを書き込む場合には、書き込むべき画像データ
のアドレスをアドレスコントローラ１１に出力すればよ
い。

【００６２】一方、Ａ／Ｄコンバータ９によってディジ
タル化された画像データは、データラッチ１３によって
保持され、マグニチュードコンパレータ１４に入力され
る。この画像データは、マグニチュードコンパレータ１
４によって、ＭＰＵ１２に予め設定された所定の閾値よ
りも輝度が大きいか否かが比較される。この比較の結
果、画像データの輝度が所定の閾値よりも大きい場合に
は、エリアメモリコントローラ１６によって、該画像デ
ータのアドレスがエリアメモリ１７に格納される。

【００６３】図３はエリアメモリコントローラ１６の回
路構成およびフレームメモリ１０のメモリ構成を示す図
である。

【００６４】図３に示すように、フレームメモリ１０に
は、Ａ／Ｄコンバータ９によってディジタル化された画
像データ１０ａが書き込まれると共に、その画像データ
１０ａが書き込まれる領域が輝点領域１〜４，角膜反射
像領域５のいずれかである場合に、該当する領域を示す
領域情報１０ｂが書き込まれる。

【００６５】例えば、図３に示すように、フレームメモ
リ１０の各アドレスに相当するエリアが１６ビットから
構成される場合には、下位８ビット（ビット０〜ビット
７）に画像データ１０ａを書き込み、上位８ビット（ビ
ット８〜ビット１５）に領域情報１０ｂを書き込むよう
にすることができる。

【００６６】また、図３に示した例では、上位８ビット
に書き込まれる領域情報１０ｂのうち、ビット１３〜ビ
ット１５を、汎用性を持たせるための未定義のビットと
している。そして、ビット８〜ビット１２を輝点領域１
〜４，角膜反射像領域５に対応付けることで、対応する
画像データ１０ａが書き込まれる領域を示すようにして
いる。

【００６７】すなわち、ビット８が「１」であるなら
ば、輝点領域１である旨を示し、ビット９が「１」であ
るならば、輝点領域２である旨を示し、ビット１０が
「１」であるならば、輝点領域３である旨を示し、ビッ
ト１１が「１」であるならば、輝点領域４である旨を示
し、ビット１２が「１」であるならば、角膜反射像領域
５である旨を示している。そこで、ビット８〜ビット１
２が全て「０」であるならば、マスク領域６である旨を
示すこととなる。

【００６８】なお、領域情報１０ｂは、上述した分類手
段を実現するＭＰＵ１２によって、輝点の位置を求める
ための演算処理を行う以前に、予め書き込まれて初期化
されている。すなわち、ＭＰＵ１２は、図１に示した輝
点領域１〜４，角膜反射像領域５，マスク領域６である
旨を示す値となるように、ビット８〜ビット１２に
「０」または「１」を設定することで、領域情報１０ｂ
を初期化するようにする。このことから、ＭＰＵ１２が
領域情報１０ｂをどのように初期化するかによって、図
１に示した分類例に限らず、輝点領域１〜４，角膜反射
像領域５，マスク領域６を任意に分類することが可能で
あることが分かる。

【００６９】そして、領域情報１０ｂは、対応する画像
データ１０ａが書き込まれるときに、エリアメモリコン
トローラ１６によって読み込まれるようになっている。

【００７０】これにより、エリアメモリコントローラ１
６においては、読み込んだ領域情報１０ｂと、所定の閾
値よりも輝度が大きい画像データ１０ａである場合にマ
グニチュードコンパレータ１４から出力される信号との
間で論理積（ＡＮＤ）を取ることで、画像データ１０ａ
が書き込まれた領域を、ハードウェア的に判断すること
が可能となるので、該当する領域に対応する書込信号を
エリアメモリ１７に与えることができる。

【００７１】例えば、エリアメモリコントローラ１６
は、読み込んだ領域情報１０ｂが、ビット８が「１」で
あり、ビット９〜ビット１２が「０」である場合には、
対応する画像データ１０ａが書き込まれた領域が輝点領
域１である旨を示しているので、マグニチュードコンパ
レータ１４から信号が出力されたならば、輝点領域１に
対応する書込信号１６ａをエリアメモリ１７に出力す
る。

【００７２】また、例えば、エリアメモリコントローラ
１６は、読み込んだ領域情報１０ｂが、ビット８〜ビッ
ト１１が「０」であり、ビット１２が「１」である場合
には、対応する画像データ１０ａが書き込まれた領域が
角膜反射像領域５である旨を示しているので、マグニチ
ュードコンパレータ１４から信号が出力されたならば、
角膜反射像領域５に対応する書込信号１６ｅをエリアメ
モリ１７に出力する。

【００７３】また、例えば、エリアメモリコントローラ
１６は、読み込んだ領域情報１０ｂが、ビット８〜ビッ
ト１２が「０」である場合には、対応する画像データ１
０ａが書き込まれた領域が輝点領域１〜４，角膜反射像
領域５のいずれでもない旨、すなわち、マスク領域６で
ある旨を示しているので、マグニチュードコンパレータ
１４から信号が出力されても、書込信号１６ａ〜１６ｅ
をエリアメモリ１７に出力しない。

【００７４】一方、エリアメモリ１７には、上述したよ
うに、アドレスジェネレータ１５からアドレスが出力さ
れているので、このアドレスが、エリアメモリコントロ
ーラ１６から出力された書込信号１６ａ〜１６ｅによっ
て、エリア１７ａ〜１７ｅのいずれかに書き込まれて格
納される。

【００７５】なお、エリア１７ａ〜１７ｅは、各々、１
つのアドレスを格納するエリアであり、アドレスの書き
込みは、前に書き込まれたアドレスにオーバーライトし
て行われる。

【００７６】被検眼の画像データ１０ａのフレームメモ
リ１０への書き込みが終了した時点では、エリアメモリ
１７のエリア１７ａ〜１７ｅには、各々、対応する輝点
領域１〜４，角膜反射像領域５に書き込まれた、所定の
閾値よりも輝度が大きい画像データ１０ａのうち、最後
に書き込まれた画像データ１０ａのアドレスが格納され
ることとなる。

【００７７】この後、ＭＰＵ１２は、エリアメモリ１７
のエリア１７ａ〜１７ｄ（輝点領域１〜４に対応するエ
リア）に格納されているアドレスを読み出し、読み出し
たアドレスに格納された画像データ１０ａの輝度の重心
を算出して輝点の位置とすることができる。

【００７８】ここで、輝度の重心を算出する方法につい
て、輝点領域１を例にして簡単に説明する。

【００７９】実際には、輝点領域１のうちの、求めよう
としている輝点の位置を中心とした、輝点の大きさの理
論値（これは、眼屈折力測定用の光源５２が照射する光
線によって定義される。）に応じた範囲について、この
範囲内に書き込まれた複数の画像データ１０ａが、所定
の閾値よりも輝度が大きい画像データ１０ａとなるが、
上述したように、エリアメモリ１７ａに格納されている
アドレスは、輝点領域１に書き込まれた、所定の閾値よ
りも輝度が大きい画像データ１０ａのうち、最後に書き
込まれた画像データ１０ａのアドレスである。

【００８０】そこで、ＭＰＵ１２は、エリアメモリ１７
ａに格納されているアドレスに対し、輝点の大きさの理
論値に基づいて定められる近傍で、輝度の重心を算出す
るようにする。すなわち、例えば、エリアメモリ１７ａ
に格納されているアドレスが（Ｘｎ，Ｙｍ）であり、輝
点の大きさの理論値のＸ軸方向，Ｙ軸方向の最大値が、
各々、Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘである場合には、ＭＰＵ１２
は、（Ｘｎ−Ｘｍａｘ，Ｙｍ−Ｙｍａｘ）および（Ｘｎ
＋Ｘｍａｘ，Ｙｍ＋Ｙｍａｘ）を対角点とする方形領域
内の画像データ１０ａのうちの、ノイズレベルを超えて
いる画像データ１０ａについて、

【００８１】

【数１】

【００８２】から、輝度の重心（Ｘ０，Ｙ０）を算出す
るようにする。

【００８３】（式１）において、（Ｘｉ，Ｙｊ）は、ノ
イズレベルを超えている画像データ１０ａのアドレスで
あり、Ｐｉｊは、アドレス（Ｘｉ，Ｙｊ）に格納された
画像データ１０ａの輝度である。ここで、Ｘｉ，Ｙｊ
は、各々、Ｘｎ−Ｘｍａｘ≦Ｘｉ≦Ｘｎ＋Ｘｍａｘ，Ｙ
ｍ−Ｙｍａｘ≦Ｙｊ≦Ｙｍ＋Ｙｍａｘとなる正数であ
る。なお、輝度の重心の算出方法の詳細については、特
開平６−１４２０４５号公報を参照されたい。

【００８４】ところで、角膜反射像領域５に書き込まれ
た画像データ１０ａが所定の閾値よりも輝度が大きいと
いうことは、眼屈折力測定用の光源５２が被検眼の眼底
に投影した所定のパターンの反射像が被検眼の角膜上に
存在していることを意味しているが、本発明の実施形態
の眼科装置によれば、角膜反射像領域５に書き込まれた
画像データ１０ａが所定の閾値よりも輝度が大きくて
も、その画像データ１０ａが書き込まれたアドレスをエ
リアメモリ１７のエリア１７ｅに格納しているので、輝
点の位置を求めるための演算処理の処理対象から外すこ
とができるようになる。

【００８５】従って、眼屈折力測定用の光源５２が被検
眼の眼底に所定のパターンを投影している場合、すなわ
ち、被検眼の角膜曲率および眼屈折力の測定を同時に行
っている場合でも、輝点の位置を求めるための演算処理
に影響を及ぼすことはないので、正しい測定結果を得る
ことができるようになる。

【００８６】なお、ＭＰＵ１２は、エリアメモリ１７の
エリア１７ｅ（角膜反射像領域５に対応するエリア）に
格納されているアドレスを読み出し、読み出したアドレ
スに格納された画像データ１０ａの輝度の重心を算出し
て角膜反射像の位置とすることができ、さらに、この角
膜反射像の位置を利用して、被検眼のアライメントを行
ったり、求めた４つの輝点の位置との相対距離から角膜
曲率の上下左右の平均曲率を測定したりすることができ
る。

【００８７】また、マスク領域６に書き込まれた画像デ
ータ１０ａが所定の閾値よりも輝度が大きいということ
は、輝点の位置を求めるための演算処理にとって不必要
な光が被検眼に照射され、この不必要な光の反射像が被
検眼の角膜上に存在していることを意味しているが、本
発明の実施形態の眼科装置によれば、マスク領域６に書
き込まれた画像データ１０ａが所定の閾値よりも輝度が
大きくても、その画像データ１０ａが書き込まれたアド
レスをエリアメモリ１７に格納しないので、輝点の位置
を求めるための演算処理の処理対象から外すことができ
るようになる。

【００８８】従って、図５に示した外眼照明用の光源５
０から照射された光等の、輝点の位置を求めるための演
算処理にとって不必要な光が被検眼に照射されている場
合でも、この不必要な光の被検眼の角膜からの反射像が
マスク領域６に存在する限り、輝点の位置を求めるため
の演算処理に影響を及ぼすことはないので、正しい測定
結果を得ることができるようになる。

【００８９】なお、本発明の実施形態の眼科装置におい
て、エリアメモリ１７のエリア１７ａ〜１７ｅに、各
々、対応する輝点領域１〜４，角膜反射像領域５に書き
込まれた、所定の閾値よりも輝度が大きい画像データ１
０ａのうち、最初に書き込まれた画像データ１０ａのア
ドレスが格納されるようにしてもよい。

【００９０】また、本発明の実施形態の眼科装置におい
て、エリアメモリコントローラ１６は、読み込んだ領域
情報１０ｂと、所定の閾値よりも輝度が大きい画像デー
タ１０ａである場合にマグニチュードコンパレータ１４
から出力される信号とに基づいて、画像データ１０ａが
書き込まれた領域をソフトウェア的に判断するようにし
てもよい。

【００９１】また、本発明の実施形態の眼科装置におい
て、マグニチュードコンパレータ１４は、画像データ１
０ａが書き込まれた領域が輝点領域１〜４，角膜反射像
領域５のいずれかであるとエリアメモリコントローラ１
６が判断した場合にのみ、その画像データ１０ａが所定
の閾値よりも輝度が大きいか否かを比較するようにして
もよい。

【００９２】また、本発明の実施形態の眼科装置におい
て、フレームメモリ１０を、図４に示すように、輝点領
域１〜４およびマスク領域６の２種類の領域に分類する
ようにしてもよい。さらに、輝点領域の数も、４つに限
るものではない。

【００９３】また、本発明の実施形態の眼科装置は、被
検眼の角膜曲率および眼屈折力の測定を行う眼科装置に
適用して実施した場合について説明したが、被検眼の角
膜曲率の測定のみを行う眼科装置に適用して実施した場
合も同様である。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の眼科装置
によれば、被検眼の角膜曲率を測定する際に、不必要な
光が被検眼に照射されている場合でも、正しい測定結果
を得ることが可能となる。

【００９５】特に、眼屈折力を測定するために被検眼の
眼底に投影する所定のパターンも、角膜曲率の測定にと
っては不必要な光であるが、本発明の眼科装置によれ
ば、被検眼の角膜曲率を測定する際に、所定のパターン
が被検眼の眼底に投影されている場合でも、正しい測定
結果を得ることが可能となるので、被検眼の角膜曲率お
よび眼屈折力を同時に測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の眼科装置におけるフレーム
メモリを３種類の領域に分類した例を示す説明図。

【図２】本発明の実施形態の眼科装置における輝点位置
算出部の構成を示すブロック図。

【図３】エリアメモリコントローラの回路構成およびフ
レームメモリのメモリ構成を示す説明図。

【図４】本発明の実施形態の眼科装置におけるフレーム
メモリを２種類の領域に分類した例を示す説明図。

【図５】本発明の実施形態の眼科装置の測定光学系の構
成を示す説明図。

【符号の説明】

１〜４…輝点領域、５…角膜反射像領域、６…マスク領
域、７…ビデオカメラ、８…アンプ、９…Ａ／Ｄコンバ
ータ、１０…フレームメモリ、１１…アドレスコントロ
ーラ、１２…ＭＰＵ、１３…ラッチ、１４…マグニチュ
ードコンパレータ、１５…アドレスジェネレータ、１６
…エリアメモリコントローラ、１７…エリアメモリ。

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検眼に複数の光線を照射し、前記光線の
   各々によって複数の輝点を生じた被検眼を撮像して、撮
   像された被検眼の画像データをフレームメモリに格納
   し、前記フレームメモリに格納された前記複数の輝点に
   対応する画像データから、前記被検眼の角膜曲率を測定
   する眼科装置において、 前記フレームメモリを、前記光線を照射する光源の位置
   と前記被検眼の角膜の形状とによって決まる前記輝点の
   位置が前記角膜の形状の違いによって変化し得る領域で
   あって、前記輝点がそれぞれ１つずつ存在する輝点領域
   と、前記輝点を含まないマスク領域とに分類する分類手
   段と、 前記輝点領域に格納された画像データから、前記被検眼
   の角膜曲率を求める演算手段とを備えたことを特徴とす
   る眼科装置。
2. 【請求項２】被検眼に複数の光線を照射し、前記光線の
   各々によって複数の輝点を生じた被検眼を撮像して、撮
   像された被検眼の画像データをフレームメモリに格納
   し、前記フレームメモリに格納された前記複数の輝点に
   対応する画像データから、前記被検眼の角膜曲率を測定
   する眼科装置において、 前記フレームメモリを、前記複数の光線各々に対応して
   設けられた複数の輝点領域と、前記輝点領域を含まない
   マスク領域とに分類する分類手段と、 前記輝点領域に格納された画像データから、前記被検眼
   の角膜曲率を求める演算手段とを備え、 前記複数の輝点領域各々は、当該輝点領域に対応した前
   記光線を照射する光源の位置と前記被検眼の角膜の形状
   とによって決まる前記輝点の位置が前記角膜の形状の違
   いによって変化し得る領域であることを特徴とする眼科
   装置 。
3. 【請求項３】被検眼に複数の光線を照射し、前記光線の
   各々によって複数の輝点を生じた被検眼を撮像して、撮
   像された被検眼の画像データをフレームメモリに格納
   し、前 記フレームメモリに格納された前記複数の輝点に
   対応する画像データから、前記被検眼の角膜曲率を測定
   し、被検眼に所定のパターンを投影し、投影されたパタ
   ーンの前記被検眼の眼底からの反射像から、前記被検眼
   の眼屈折力を測定する眼科装置において、 前記フレームメモリを、前記光線を照射する光源の位置
   と前記被検眼の角膜の形状とによって決まる前記輝点の
   位置が前記角膜の形状の違いによって変化し得る領域で
   あって、前記輝点がそれぞれ１つずつ存在する輝点領域
   と、前記パターンの被検眼の角膜からの反射像の位置
   が、前記角膜の形状の違いによって変化し得る角膜反射
   像領域と、前記輝点および前記角膜反射像を含まないマ
   スク領域とに分類する分類手段と、 前記輝点領域に格納された画像データから、前記被検眼
   の角膜曲率を求める演算手段とを備えたことを特徴とす
   る眼科装置 。
4. 【請求項４】被検眼に複数の光線を照射し、前記光線の
   各々によって複数の輝点を生じた被検眼を撮像して、撮
   像された被検眼の画像データをフレームメモリに格納
   し、前記フレームメモリに格納された前記複数の輝点に
   対応する画像データから、前記被検眼の角膜曲率を測定
   し、被検眼に所定のパターンを投影し、投影されたパタ
   ーンの前記被検眼の眼底からの反射像から、前記被検眼
   の眼屈折力を測定する眼科装置において、 前記フレームメモリを、前記複数の光線各々に対応して
   設けられた複数の輝点領域と、角膜反射像領域と、前記
   輝点領域および前記角膜反射像領域を含まないマスク領
   域とに分類する分類手段と、 前記輝点領域に格納された画像データから、前記被検眼
   の角膜曲率を求める演算手段とを備え、 前記複数の輝点領域各々は、当該輝点領域に対応した前
   記光線を照射する光源の位置と前記被検眼の角膜の形状
   とによって決まる前記輝点の位置が前記角膜の形状の違
   いによって変化し得る領域であり、 前記角膜反射像領域は、前記被検眼の角膜の形状によっ
   て決まる前記反射像の位置が前記角膜の形状の違いによ
   って変化し得る領域であること を特徴とする眼科装置 。
5. 【請求項５】請求項１、２、３、または、４記載の眼科
   装置において、前記演算手段は、前記輝点領域に格納さ
   れた画像データ、および、前記角膜反射像領域に格納さ
   れた画像データから、前記被検眼の平均曲率を求めるこ
   とを特徴とする眼科装置。
6. 【請求項６】請求項１、２、３、４、または、５記載の
   眼科装置において、前記マスク領域以外の領域に格納さ
   れた画像データのうちの所定の閾値よりも輝度が大きい
   画像データの、前記フレームメモリにおけるアドレスを
   抽出するアドレス抽出手段と、前記アドレス抽出手段が
   抽出したアドレスを、前記マスク領域以外の領域毎に１
   つ以上記憶するアドレス記憶手段とを備えたことを特徴
   とする眼科装置。