JP3363520B2

JP3363520B2 - 眼科装置

Info

Publication number: JP3363520B2
Application number: JP14771493A
Authority: JP
Inventors: 英樹畑中
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1993-06-18
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 2003-01-08
Anticipated expiration: 2018-01-08
Also published as: JPH078458A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検眼前眼部にパター
ン像を形成するための照射光を照射し、この照射光に基
づく被検眼前眼部からの反射光を受光してパターン像を
含んだ画像信号を形成する眼科装置、例えば、被検眼の
角膜形状、眼内寸法の測定に用いられる眼科装置の改良
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、被検眼前眼部にパターン像を
形成するための照射光を照射し、この照射光に基づく被
検眼前眼部からの反射光を受光してパターン像を含んだ
画像信号を形成する眼科装置としては、例えば、特開平
４−３５６３７号公報に開示の生体眼計測装置が知られ
ている。

【０００３】この従来の生体眼計測装置は、被検眼前眼
部にリングパターン像を形成するために、リング状の照
射光を被検眼前眼部に照射している。受像光学系は、被
検眼前眼部に形成されたリングパターン像を異なる結像
倍率で二次元イメージセンサに結像させる。この二次元
イメージセンサには、リングパターン像が二重リングと
して形成されると共に、前眼部像も同様に二重像として
形成される。従って、この従来の装置では、二重リング
と前眼部像との重なりが生じる。そこで、この従来の装
置では、被検眼の測定を行う際に、被検眼前眼部の瞳孔
径の範囲内にリングパターン像が形成されるように被検
眼に対して装置本体の光軸をアライメントしている。

【０００４】すなわち、図１（イ）に示すように、瞳孔
像１の範囲内に二重のリング像ｉ₁、ｉ₂が形成されて重
なっている場合には、リング像ｉ₁、ｉ₂の背景が光の反
射がほとんどどない瞳孔像１であるので、リング像
ｉ₁、ｉ₂とその背景とのコントラストは鮮明となり、前
眼部像の重なりによってリング像ｉ₁、ｉ₂を検出できな
いということはほとんどない。この場合、図１（ロ）に
示すように、リング像ｉ₁、ｉ₂の検出用のスライスレベ
ルｆｖを適当に設定したとしても、背景としての瞳孔像
１の輝度レベル１ａと検出用のスライスレベルｆｖとの
間に明瞭な差異が認められるので、リング像ｉ₁、ｉ₂を
明瞭に認識し得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、瞳孔径
が著しく小さい被検眼の場合には、図２（イ）に示すよ
うに、被検眼の虹彩像２とリング像ｉ₁、ｉ₂とが重なり
を生じる。このような場合には、図２（ロ）に示すよう
に、虹彩像２の輝度レベル２ａと検出用のスライスレベ
ルｆｖとの間に明瞭な差異が認められないので、リング
像ｉ₁、ｉ₂を明瞭に認識し得ない。

【０００６】このようなことは、装置本体の光軸が被検
眼に対して適正にアライメントされていないとき、被検
眼の瞳孔変位（縮瞳等）により被検眼前眼部の周辺部に
リングパターン像を形成しなければならないときに生じ
る。

【０００７】すなわち、このような場合には、リング像
ｉ₁、ｉ₂の背景は瞳孔よりも光の反射が大きい虹彩が支
配的になるため、リング像ｉ₁、ｉ₂が虹彩等の背景の反
射による影響を受け、被検眼前眼部のリング像ｉ₁、ｉ₂
はその一部または全部が虹彩像２の背景に埋設すること
になり、被検眼前眼部像の重なりが激しくなって、コン
トラストが不鮮明となる。

【０００８】このため、従来の眼科装置では、被検眼前
眼部に形成されたパターン像を検出できないという問題
を生じることがある。

【０００９】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、その目的とするところは、被検眼前眼部に形成さ
れたパターン像を確実に検出することのできる眼科装置
を提供するところにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の眼科装置は、被検眼前眼部にパターン像を投影し該被
検眼前眼部に投影されたパターン像を受像するパターン
像投影受像光学系と、前記パターン像投影受像光学系の
受像光路に設けられて前記被検眼前眼部により反射され
たパターン像を形成する反射光が有する波長を選択する
波長選択部材と、該波長選択部材により選択された波長
の反射光を受光して前記パターン像を含んだ画像信号を
形成する画像信号形成部と、該画像信号形成部から出力
される画像信号に基づいて前記パターン像に対応する情
報を抽出する情報抽出部とを有し、前記波長選択部材
は、被検眼虹彩の色彩が茶系統の場合には青色波長の光
を透過させる青色フィルターとされ、被検眼虹彩の色彩
が青系統の場合には赤色波長の光を透過させる赤色フィ
ルターとされている。

【００１１】本発明の請求項２に記載の眼科装置は、被
検眼前眼部にパターン像を投影し該被検眼前眼部に投影
されたパターン像を受像するパターン像投影受像光学系
と、青色フィルターと赤色フィルターとを有し、該両フ
ィルタのうちの前記被検眼前眼部の虹彩の色彩に応じて
選択されるいずれか一方のフィルタをパターン像投影受
像光学系の受像光路に挿入して前記被検眼前眼部により
反射されたパターン像を形成する反射光が有する波長を
選択する波長選択手段と、前記パターン像投影受像光学
系の受像光路に設けられかつ前記波長選択手段により選
択された波長の反射光を受光して前記所定パターンを含
んだ２種類の画像信号を形成する画像信号形成部と、前
記２種類の画像信号に基づいて両画像信号のコントラス
トを比較するコントラスト比較部と、該コントラスト比
較部の比較結果に基づいてコントラストの高い方の画像
信号から前記パターン像に対応する情報を抽出する情報
抽出部とを有する。

【００１２】本発明の請求項３に記載の眼科装置は、被
検眼前眼部にパターン像を投影し該被検眼前眼部に投影
されたパターン像を受像するパターン像投影受像光学系
と、前記パターン像投影受像光学系の受像光路に設けら
れかつ前記被検眼前眼部により反射されたパターン像を
形成する反射光を受光して複数のカラー画像信号を形成
するカラー画像信号形成部と、前記複数のカラー画像信
号のいずれか一つを選択する信号選択部と、該信号選択
部によって選択されたカラー画像信号に基づき前記パタ
ーン像に対応する情報を抽出する情報抽出部とを有し、
前記信号選択部は、被検眼虹彩の色彩に応じて、前記カ
ラー画像信号の中から高コントラストの画像信号を選択
する構成である。

【００１３】本発明の請求項５に記載の眼科装置は、被
検眼前眼部に所定波長の照射光に基づくパターン像を投
影し該被検眼前眼部に投影されたパターン像を受像する
パターン像投影受像光学系と、前記パターン像投影受像
光学系の受像光路に設けられて前記被検眼前眼部により
反射されたパターン像を形成する所定波長の反射光を受
光して前記パターン像を含んだ画像信号を形成する画像
信号形成部と、該画像信号形成部から出力される画像信
号に基づいて前記パターン像に対応する情報を抽出する
情報抽出部とを有し、前記パターン像投影受像光学系
は、被検眼虹彩の色彩が茶系統の場合には青色波長の照
射光を前記被検眼前眼部に照射し、被検眼虹彩の色彩が
青系統の場合には赤色波長の照射光を前記被検眼前眼部
に照射する。本発明の請求項６に記載の眼科装置は、被
検眼前眼部に青色波長の照射光と赤色波長の照射光に基
づくパターン像を選択的に投影し該被検眼前眼部に投影
されたパターン像を受像するパターン像投影受像光学系
と、前記パターン像投影受像光学系の受像光路に設けら
れて前記両各波長の反射光を受光して２種類の画像信号
を形成する画像信号形成部と、前記２種類の画像信号に
基づいて各画像信号のコントラストを比較するコントラ
スト比較部と、該コントラスト比較部の比較結果に基づ
いてコントラストが高い方の画像信号から前記パターン
像に対応する情報を抽出する情報抽出部とを有する。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１に記載の眼科装置によれば、
被検眼虹彩の色彩に応じた波長選択部材は被検眼前眼部
により反射されたパターン像を形成する反射光が有する
波長を選択する。画像信号形成部はその選択された波長
を有する反射光を受光してパターン像を含んだ画像信号
を形成する。情報抽出部はその画像信号に基づいてパタ
ーン像に対応する情報を抽出する。

【００１５】本発明の請求項２に記載の眼科装置によれ
ば、被検査眼虹彩の色彩に応じて選択される赤色フィル
ターと青色フィルターとのいずれかが受像光路に挿入さ
れる。画像信号形成部は請求項１と同様に作用する。コ
ントラスト比較部はその画像信号形成部からの画像信号
に基づいてコントラストの高い画像信号を選択する。情
報抽出部はコントラストの高い画像信号からパターン像
に対応する情報を抽出する。

【００１６】本発明の請求項３に記載の眼科装置によれ
ば、カラー画像信号形成部はカラー画像信号を形成す
る。信号選択部は被検眼虹彩の色彩に応じて、カラー画
像信号の中から高コントラストの画像信号を選択する。
情報抽出部は選択されたカラー画像信号に基づきパター
ン像に対応する情報を抽出する。

【００１７】本発明の請求項５に記載の眼科装置によれ
ば、パターン像投影受像光学系は、被検眼虹彩の色彩が
茶系統の場合には青色波長の照射光を前記被検眼前眼部
に照射し、被検眼虹彩の色彩が青系統の場合には赤色波
長の照射光を前記被検眼前眼部に照射し、この照射光に
基づくパターン像を被検眼前眼部に投影する。画像信号
形成部はパターン像を形成する所定波長の反射光を受光
してパターン像を含んだ画像信号を形成する。情報抽出
部は請求項１と同様に作用する。

【００１８】本発明の請求項６に記載の眼科装置によれ
ば、自動的にコントラストの高い画像信号が選択され
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００２０】（実施例１）図３（イ）、（ロ）は第１実
施例に係る眼科装置の構成図である。

【００２１】この図３（イ）において、１００は被検眼
前眼部にパターン像を投影し、この被検眼前眼部に投影
されたパターン像を受像するパターン像投影受像光学
系、１０１は干渉光学系である。

【００２２】パターン像投影受像光学系１００は、被検
眼角膜にリング光束を投影するリング状光源投影部１０
２、第１受像光路１０５、第２受像光路１０６を有して
いる。第１受像光路１０５は、画像信号形成部としての
二次元イメージセンサ１０７、波長選択部材としてのフ
ィルター１６０、結像レンズ１０８、ハーフミラー１０
９、絞り１１０、レンズ１１１、全反射ミラー１１２、
レンズ１１３、ハーフミラー１１４、ダイクロイックミ
ラー１１５、対物レンズ１０４から大略構成されてい
る。第２受像光路１０６は、全反射ミラー１１６、レン
ズ１１７、全反射ミラー１１８，１１９、絞り１２４か
ら大略構成されている。

【００２３】フィルター１６０には赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）の三種類が準備されている。このフ
ィルター１６０は手動の選択スイッチ１６１によりその
いずれかがパターン像投影受像光学系１００の受像光路
に挿入される。

【００２４】リング状光源投影部１０２は、リング状光
源とパターン板（図示を略す）とからなり、ここでは、
メリジオナル断面光線が平行であるような照明光を被検
眼１０３に投影するものとなっているが、放射照明光を
投影してもよい。この照明光を被検眼１０３に向かって
照射すると、被検眼１０３の角膜１２０にはリング状の
虚像１２１が形成される。ここで、リング状光源投影部
１０２の照明光には白色光を用いる。ダイクロイックミ
ラー１１５は、その照明光を透過し、後述する近赤外光
の波長を反射する役目を果たす。

【００２５】角膜１２０による反射光は、対物レンズ１
０４、ダイクロイックミラー１１５を介してハーフミラ
ー１１４に導かれ、第１受像光路１０５と第２受像光路
１０６とに分岐される。第１受像光路１０５に導かれた
反射光は、レンズ１１３に基づき一旦リング状の空中像
１２２として結像される。その空中像１２２を形成する
反射光束は、全反射ミラー１１２、レンズ１１１、絞り
１１０、ハーフミラー１０９、結像レンズ１０８、フィ
ルタ１６０を経由して、二次元イメージセンサ１０７に
リング像ｉ₂（図４参照）として結像される。なお、こ
のリング像ｉ２の結像倍率は、ここでは０．５倍とす
る。第２受像光路１０６に導かれた反射光は、全反射ミ
ラー１１９により反射され、対物レンズ１０４に基づき
一旦空中像１２３として結像される。その空中像１２３
を形成する反射光束は、全反射ミラー１１８、レンズ１
１７、全反射ミラー１１６、絞り１２４、ハーフミラー
１０９、結像レンズ１０８、フィルタ１６０を経由し
て、二次元イメージセンサ１０７にリング像ｉ₁として
結像される。このリング像ｉ₁の結像倍率は、リング像
ｉ₂の結像倍率よりも大きく設定されている。

【００２６】絞り１１０は、レンズ１１１、レンズ１１
３によって対物レンズ１０４の後方焦点位置付近にリレ
ーされ、第１受像光路１０５は物体側にテレセントリッ
クである。また、１２５はその絞り１１０の共役像であ
る。絞り１２４は、レンズ１１７によって被検眼１０３
の前方（対物レンズ１０４の前方）にリレーされ、ここ
では、その共役像（実像）１２６が被検眼１０３の前方
２５ｍｍ〜５０ｍｍの個所に形成される。

【００２７】本発明に係わる眼科装置では、被検眼前眼
部を前眼部観察用モニター１６２で観察しながら、虹彩
からの反射光束を阻止し、リング像ｉ₂、ｉ₁を形成する
反射光のみを透過させるフィルター（日本人では青色フ
ィルター、欧米人では赤色フィルター等）を選択スイッ
チ１６１を用いて選択する。そのリング像ｉ₂、ｉ₁を形
成する反射光によりリング像ｉ₂、ｉ₁が二次元イメージ
センサ１０７上に形成される。その後、フレームメモリ
１９９にリング像ｉ₂、ｉ₁を含んだ画像信号が画像デー
タとして記録される。情報抽出部１６２Ａはそのフレー
ムメモリ１９９に記憶された画像データを読取り、この
画像データに基づいてリング像ｉ₂、ｉ₁に対応する情報
を抽出し、データ解析を行う。

【００２８】一般に、日本人のような虹彩の色彩が茶系
統の場合、虹彩からの反射光にはＲ色、Ｇ色の反射成分
が多く含まれ、Ｂ色の反射成分は比較的少ない。一方、
リング像ｉ₁、ｉ₂を形成する反射光は、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ
色の全ての反射成分を含む。従って、日本人の場合、パ
ターン像投影受像光学系１００の受像光路に青色フィル
ターを挿入してリング像ｉ₁、ｉ₂を受像することにする
と、二次元イメージセンサ１０７にリング像ｉ₂、ｉ₁の
みが鮮明に映り、虹彩は薄く映って見えることになる。
つまり、日本人では、青色フィルターを介してリング像
ｉ₂、ｉ₁を受像すると高コントラストになる。

【００２９】これに対して、欧米人のような虹彩の色彩
が青系統の場合、虹彩からの反射光にはＢ色、Ｇ色の反
射成分が多く含まれ、Ｒ色の反射成分は比較的少ない。
従って、欧米人では、赤色フィルターをパターン像投影
受像光学系１００の受像光路に挿入してリング像ｉ₁、
ｉ₂を受像することにすると、二次元イメージセンサ１
０７にリング像ｉ₂、ｉ₁のみが鮮明に映り、虹彩は薄く
映って見えることになる。つまり、欧米人では赤色フィ
ルターを介すると高コントラストになる。

【００３０】このようにすれば、虹彩の色彩、背景の反
射による影響を受けずにリング像ｉ₂、ｉ₁のみのデータ
を解析でき、角膜頂点位置の決定、眼内寸法、および角
膜曲率半径等の測定を精度よく行う容易に行うことがで
きる。

【００３１】（変形例）図３（ロ）に示すように三個の
フレームメモリ１９９Ａ、１９９Ｂ、１９９Ｃを準備
し、選択スイッチ１６１を用いずに、波長選択手段１６
１´を用い、赤、緑、青色の各フィルター１６０を順に
パターン像投影受像光学系１００の受像光路に挿入し、
各フィルター１６０に対応した各フレームメモリ１９９
Ａ、１９９Ｂ、１９９Ｃに切替えスイッチ１６１Ａによ
り切り換えてリング像ｉ₂、ｉ₁を含む画像データを記憶
させる。そして、各フレームメモリ１９９Ａ、１９９
Ｂ、１９９Ｃの経線方向（図１（イ）、図２（イ）の矢
印Ｋを参照）に存在する画素データをコントラスト比較
部１６２Ｂに順次読み出し、各フレームメモリ１９９
Ａ、１９９Ｂ、１９９Ｃ毎に画素値の最大値と最小値と
を求め、その差が一定値以上であるフレームメモリを高
コントラストであると自動判別させる。そして、コント
ラスト比較部１６２Ｂにより切替えスイッチ１６１Ｂを
切り換えて高コントラストのフレームメモリのリング像
ｉ₂、ｉ₁を含んだ画像データを情報抽出部１６２Ａに取
り出して解析を行う構成を採用することもできる。

【００３２】干渉光学系１０１は本発明には直接関係が
ないので、簡単に説明を付する。

【００３３】干渉光学系１０１は、測定用光源１３０、
レンズ１３１、ピンホール１３２、ビームスプリッタ１
３３、レンズ１３４、１３５、全反射ミラー１３６、コ
リメートレンズ１３７、全反射ミラー１３８、１３９、
１４０、可動参照ミラー１４１、全反射ミラー１４２、
ピンホール１４３、レンズ１４４、受光器１４５等から
構成され、その他干渉光学系１０１による眼底１４７の
位置測定、パターン像投影受像光学系による角膜頂点１
２０Ｐの位置測定の詳細については、特開平４−３５６
３７号公報を参照されたい。

【００３４】（実施例２）図５（イ）、（ロ）は本発明
に係わる眼科装置の第２実施例を示すものである。

【００３５】パターン像投影受像光学系１００の第１実
施例と同一構成要素については同一符号を付すことと
し、異なる部分についてのみ説明する。

【００３６】この第２実施例では、パターン像投影受像
光学系１００の受像光路にＲＧＢカラーフィルター１６
３が挿入されている。ここでいうＲＧＢカラーフィルタ
ー１６３は単板式カラー撮像方式で使用される色フィル
ターである。このＲＧＢカラーフィルター１６３は二次
元イメージセンサ１０７の１画素ごとにＲ、Ｇ、Ｂのフ
ィルターを付けて、各画素毎にＲ、Ｇ、Ｂの光を検出
し、３画素で１つのカラー画素を構成するものである。
ここで、ＲＧＢカラーフィルター１６３と二次元イメー
ジセンサ１０７とは複数のカラー画像信号を形成するカ
ラー画像信号形成部として機能する。

【００３７】二次元イメージセンサ１０７とフレームメ
モリ１９９との間には信号選択部１６４Ａが設けられ、
信号選択部１６４Ａは切替えスイッチ１６４Ｂの切り換
えによりＲ色信号、Ｇ色信号、Ｂ色信号を選択的に通過
させる。

【００３８】本発明に係わる眼科装置では、被検眼虹彩
の色彩に応じて、高コントラストの色信号を得るため
に、被検眼前眼部を前眼部観察用モニター１６２で観察
しながら、二次元イメージセンサ１０７の色信号（日本
人では青色フィルター部のＢ信号、欧米人では赤色フィ
ルター部のＲ信号等）を切替えスイッチ１６４Ｂで選択
し、被検眼前眼部のコントラストを確認する。その後、
二次元イメージセンサ１０７は、フレームメモリ１９９
に切替えスイッチ１６４Ｂで選択された高コントラスト
の色信号のみのリング像ｉ₂、ｉ₁のデータ（画像値）を
出力する。情報抽出部１６２Ａは、その高コントラスト
の各カラー画像データのみについて読み出しを行い、リ
ング像ｉ₂、ｉ₁のデータ解析を行う。

【００３９】この場合に、切替えスイッチ１６４Ｂを用
いなくとも高コントラストの色信号を自動判別して、デ
ータ解析を行うこともできる。

【００４０】すなわち、図５（ロ）に示すように、二次
元イメージセンサ１０７からフレームメモリ１９９にリ
ング像ｉ₂、ｉ₁のデータ（画像値）を出力させる。その
後、フレームメモリ１９９に記憶されたリング像ｉ₂、
ｉ₁のデータ（画像値）をコントラスト比較部１６２Ｂ
に順次入力させて、各色信号についてコントラストの比
較を行う。そのコントラストの比較は、各色信号に対応
するフレームメモリ１９９の経線上の画素を順次読み出
して行う。そして、各色信号についてその読み出した画
像値の最大値と最小値との差が、一定値以上である色信
号に対応する画素を自動抽出し、信号選択部１６４Ａを
切り換えると共に、切替えスイッチ１６２Ｃを情報抽出
部１６２Ａの側に切替え、自動的にデータの解析を行
う。なお、この場合、信号選択部１６４Ａ、切替えスイ
ッチ１６２Ｃは自動的に初期設定され、各色信号毎の画
像データが自動的にフレームメモリ１９９に入力され
る。

【００４１】（実施例３）図６は本発明に係わる眼科装
置の第３実施例を示すものである。

【００４２】パターン像投影受像光学系１００の第１実
施例と同一構成要素については同一符号を付すことと
し、異なる部分についてのみ説明する。

【００４３】この第３実施例では、パターン像投影受像
光学系１００の受像光路にカラー画像信号形成部として
の色分解プリズム１６５、二次元イメージセンサ１０７
Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂが設けられ、二次元イメージセ
ンサ１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂはそれぞれフレーム
メモリ１９９Ｒ、１９９Ｇ、１９９Ｂに接続されてい
る。

【００４４】ここでいう色分解プリズム１６５とは、３
板式カラー撮像方式（３ＣＣＤ）で使用されるプリズム
である。この３板式カラー撮像方式の場合、色分解プリ
ズム１６５により入射光をＲ、Ｇ、Ｂの光に分解した
後、３個の二次元イメージセンサ１０７Ｒ、１０７Ｇ、
１０７Ｂによって各光は電気信号に変換される。この方
式は、解像度が高く、色信号も十分得られる。

【００４５】本発明に係わる眼科装置では、被検眼虹彩
の色彩に応じて、高コントラストの色信号を得るため
に、被検眼前眼部を前眼部観察用モニター１６２で観察
しながら、選択スイッチ１６４Ｂにより二次元イメージ
センサ１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂのいずれかを選択
駆動し、モニター１６２により被検眼前眼部のコントラ
ストを確認する。その後、選択スイッチ１６４Ｂで選択
された二次元イメージセンサの色信号を対応するフレー
ムメモリ１９９Ｒ、１９９Ｇ、１９９Ｂに記憶させ、リ
ング像ｉ₂、ｉ₁を含んだ画像信号のデータ（画像値）を
情報抽出部１６２Ａで読み出し、リング像のデータ解析
を行う。

【００４６】色信号の選択に選択スイッチ１６４Ｂを用
いずに、高コントラストの色信号を自動判別してデータ
解析を行うようにすることもできる。まず、二次元イメ
ージセンサ１０７Ｒ、１０７Ｇ、１０７Ｂを順次駆動し
て、各フレームメモリ１９９Ｒ、１９９Ｇ、１９９Ｂに
リング像ｉ₂、ｉ₁を含んだ画像データ（画像値）を出力
させる。その後、各フレームメモリ１９９Ｒ、１９９
Ｇ、１９９Ｂに記憶されたリング像ｉ₂、ｉ₁の画像デー
タ（画像値）を用いて、各色信号のコントラストの判別
をコントラスト比較部により行う。そのコントラスト比
較部の機能は実施例１の変形例と同様である。

【００４７】（実施例４）図７は本発明に係わる眼科装
置の第４実施例を示すものである。

【００４８】この第４実施例では、被検眼虹彩の色彩に
応じて、リング状光源投影部１０２の照明光の波長を選
択できるようになっている。すなわち、本発明に係わる
眼科装置では、リング状光源投影部１０２の照明光は選
択スイッチ１６６を用いて、手動で赤色、緑色、青色の
波長の光のいずれかが設定される。そして、被検眼前眼
部を前眼部観察用のモニター１６２で観察しながら、虹
彩の色と区別可能な色を呈する照射光を発生する光源
（日本人では青色の波長の光、欧米人では赤色の波長の
光等）を選択スイッチ１６６を用いて選択する。

【００４９】例えば、被検眼虹彩の色彩が茶色の場合、
青色波長の照射光を照射すると被検眼前眼部により反射
されたリング像ｉ₁、ｉ₂を形成する反射光束はパターン
像投影受像光学系の受像光路に導かれて、二次元イメー
ジセンサー１０７に結像される。一方、被検眼虹彩の色
彩が茶色であるので、青色波長の光の大部分は被検眼虹
彩に吸収又は透過され、青色の波長に基づく散乱光は極
端に少なくなり、被検眼虹彩は薄く光って見えることに
なり、高コントラストとなる。

【００５０】なお、本実施例の場合にも第１実施例の変
形例と同様の構成を採用して自動的に高コントラストの
リング像のデータを得ることもできる。

【００５１】（実施例５）実施例１〜実施例４におい
て、特開平４−３５６３７号公報に示す生体眼計測装置
等の二重リング像を有する眼科装置では、更に以下の処
理を行うとより一層効果を挙げることができる。

【００５２】従来、この種の眼科装置により角膜頂点位
置、角膜曲率半径等を求めるためのデータ解析では、リ
ング像ｉ₂、ｉ₁に対して１個のスライスレベルを設定し
て行っていた。そのため、被検眼によってはリング像ｉ
₁、ｉ₂、そのスライスレベルが虹彩等の背景に埋もれる
ことがあり、精度よくリング像の中心検出、重心計算、
角膜曲率半径等を求めることができなかった。

【００５３】この実施例では、これに対して、各リング
像ｉ₂、ｉ₁について各スライスレベルを設定し、リング
像の一部が虹彩等の背景に埋れたとしても、そのスライ
スレベルは虹彩等の背景に埋もれることなく、このスラ
イスレベルを用いて精度よくリング像の中心検出、重心
計算、角膜曲率半径等を求めることができるものであ
る。

【００５４】ここでいうスライスレベルとは後述するよ
うに二次元イメージセンサ１０７に結像された二重リン
グ像の経線方向のの画像分布における基準レベルのこと
をいう。

【００５５】以下に、図８に示すフローチャート、図９
に示す画像分布図に基づいてを本実施例の詳細を説明す
る。

【００５６】まず、図９（イ）に示すようにｓｊ〜ｓｊ
＋１５の範囲内で最小値miniを求め（図８のＳ₁）、ｊ
ｒ₁−８〜ｊｒ₁＋７の範囲で最大値maxiを求める
（Ｓ₂）。ここで、ｓｊとは内側限界（走査開始点）の
ステップ番号、ｊｒｉとはリング像ｉ₂の重心位置に相
当するステップ番号のことである。つまり、最小値mini
と最大値maxiはその近傍１６個のデータの平均値を用い
る。最小値miniと最大値maxiを求めた後、最大値maxiと
最小値miniとを比較し（Ｓ₃）、最大値maxiが最小値min
iよりも小さいときはerrorとみなす（Ｓ₁₀）。最大値ma
xiが最小値miniよりも大きいときは、Ｓ₄に移行して、
次式（１）、（２）によりリング像ｉ₂のスライスレベ
ルｆ_o2、及び上部カットレベルｆ_u2を求める。

【００５７】ｆ_o2＝最小値＋（最大値−最小値）・ｆ_op （１）ｆ_u2＝最小値＋（最大値−最小値）・ｆ_up （２）ｆ_opおよびｆ_upは最大値−最小値のスパンをいくらに設
定するかを指定する係数（≦１）である。

【００５８】リング像ｉ₂のｆ_o2およびｆ_u2を求めた
後、経線上の画像値が再びスライスレベルｆ_o2より小さ
くなってから再び、上部カットレベルｆ_u2より大きくな
るまでの範囲において、第２最小値mini2を求める
（Ｓ₅）。つまり、第２最小値mini2は前記した範囲のデ
ータの平均値を取っている。そして、第２最小値mini2
と最小値miniとを比較し（Ｓ₆）、第２最小値mini2が最
小値miniよりも小さい場合には、その差分ｋｋをｋｋ＝
０とする（Ｓ₇）。もし、差分ｋｋ≧０ならば、差分ｋ
ｋを変動オフセット値とし、オフセット値ｋ１を得る
（Ｓ₈）。ここでさらに、固定オフセット値ｋを加えて
オフセット値ｋ１を得るようにしてもよい。

【００５９】ｋｋ＝第２最小値mini2−最小値mini ｋ１＝ｋｋ＋ｋ（３）そして、次式（４）、（５）によりリング像ｉ₁のスラ
イスレベルｆ_o1、および上部カットレベルｆ_u1を求める
（Ｓ₉）。

【００６０】ｆ_o1＝ｆ_o2＋ｋ₁ （４）ｆ_u1＝ｆ_u2＋ｋ₁ （５）このようにすれば、虹彩等の背景の反射による影響を受
けずに、図９（ロ）に示すように、リング像ｉ₂、ｉ₁に
ついてそれぞれスライスレベルを設定でき、角膜頂点位
置の決定、眼内寸法、および角膜曲率半径等の測定を精
度よく容易に行うことができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明に眼科装置は、以上説明したよう
に構成したので、被検眼前眼部に投影されたパターン像
を背景に対して強調することができ、被検眼前眼部に形
成されたパターン像を確実に検出することができるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）は被検眼の瞳にリング像が重なっている
状態を示す模式図である。（ロ）は図１に示す前眼部像
の経線方向の画像値の分布図である。

【図２】（イ）は被検眼虹彩に一部のリング像が重なっ
ている状態を示す模式図である。（ロ）は図２に示す前
眼部像の経線方向の画像値の分布図である。

【図３】（イ）は本発明の第１実施例に係る眼科装置の
光学図である。（ロ）はその変形例の要部構成を示す図
である。

【図４】図３の二次元イメージセンサに形成された２重
リング像を示す説明図である。

【図５】（イ）は本発明の第２実施例に係る眼科装置の
要部構成を示す図である。（ロ）はその変形例の要部構
成を示す図である。

【図６】本発明の第３実施例に係る眼科装置の要部構成
を示す図である。

【図７】本発明の第４実施例に係る眼科装置の全体構成
を示す光学図である。

【図８】各リング像に対してそれぞれスライスレベルを
設定する処理を示すフローチャートである。

【図９】（イ）は画像値の分布とスライスレベルとの関
係を示す説明図である。（ロ）はリング像ｉ₂、ｉ₁に対
するスライスレベルを示す説明図である。

【符号の説明】

１００パターン像投影受像光学系１０２リング状光源投影部１０４対物レンズ１０７二次元イメージセンサ１６０フィルター１６１選択スイッチ１９９フレームメモリ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼前眼部にパターン像を投影し該被
検眼前眼部に投影されたパターン像を受像するパターン
像投影受像光学系と、前記パターン像投影受像光学系の
受像光路に設けられて前記被検眼前眼部により反射され
たパターン像を形成する反射光が有する波長を選択する
波長選択部材と、該波長選択部材により選択された波長
の反射光を受光して前記パターン像を含んだ画像信号を
形成する画像信号形成部と、該画像信号形成部から出力
される画像信号に基づいて前記パターン像に対応する情
報を抽出する情報抽出部とを有し、前記波長選択部材
は、被検眼虹彩の色彩が茶系統の場合には青色波長の光
を透過させる青色フィルターとされ、被検眼虹彩の色彩
が青系統の場合には赤色波長の光を透過させる赤色フィ
ルターとされていることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】被検眼前眼部にパターン像を投影し該被
検眼前眼部に投影されたパターン像を受像するパターン
像投影受像光学系と、青色フィルターと赤色フィルター
とを有し、該両フィルタのうちの前記被検眼前眼部の虹
彩の色彩に応じて選択されるいずれか一方のフィルタを
パターン像投影受像光学系の受像光路に挿入して前記被
検眼前眼部により反射されたパターン像を形成する反射
光が有する波長を選択する波長選択手段と、前記パター
ン像投影受像光学系の受像光路に設けられかつ前記波長
選択手段により選択された波長の反射光を受光して前記
所定パターンを含んだ２種類の画像信号を形成する画像
信号形成部と、前記２種類の画像信号に基づいて両画像
信号のコントラストを比較するコントラスト比較部と、
該コントラスト比較部の比較結果に基づいてコントラス
トの高い方の画像信号から前記パターン像に対応する情
報を抽出する情報抽出部とを有することを特徴とする眼
科装置。
【請求項３】被検眼前眼部にパターン像を投影し該被
検眼前眼部に投影されたパターン像を受像するパターン
像投影受像光学系と、前記パターン像投影受像光学系の
受像光路に設けられかつ前記被検眼前眼部により反射さ
れたパターン像を形成する反射光を受光して複数のカラ
ー画像信号を形成するカラー画像信号形成部と、前記複
数のカラー画像信号のいずれか一つを選択する信号選択
部と、該信号選択部によって選択されたカラー画像信号
に基づき前記パターン像に対応する情報を抽出する情報
抽出部とを有し、前記信号選択部は、被検眼虹彩の色彩
に応じて、前記カラー画像信号の中から高コントラスト
の画像信号を選択する構成であることを特徴とする眼科
装置。
【請求項４】前記信号選択部は、前記カラー画像信号
の中から高コントラストのカラー画像信号を選択するた
めに各カラー画像信号のコントラストを比較するコント
ラスト比較部を有することを特徴とする請求項３に記載
の眼科装置。
【請求項５】被検眼前眼部に所定波長の照射光に基づ
くパターン像を投影し該被検眼前眼部に投影されたパタ
ーン像を受像するパターン像投影受像光学系と、前記パ
ターン像投影受像光学系の受像光路に設けられて前記被
検眼前眼部により反射されたパターン像を形成する所定
波長の反射光を受光して前記パターン像を含んだ画像信
号を形成する画像信号形成部と、該画像信号形成部から
出力される画像信号に基づいて前記パターン像に対応す
る情報を抽出する情報抽出部とを有し、前記パターン像
投影受像光学系は、被検眼虹彩の色彩が茶系統の場合に
は青色波長の照射光を前記被検眼前眼部に照射し、被検
眼虹彩の色彩が青系統の場合には赤色波長の照射光を前
記被検眼前眼部に照射することを特徴とする眼科装置。
【請求項６】被検眼前眼部に青色波長の照射光と赤色
波長の照射光に基づくパターン像を選択的に投影し該被
検眼前眼部に投影されたパターン像を受像するパターン
像投影受像光学系と、前記パターン像投影受像光学系の
受像光路に設けられて前記両各波長の反射光を受光して
２種類の画像信号を形成する画像信号形成部と、前記２
種類の画像信号に基づいて各画像信号のコントラストを
比較するコントラスト比較部と、該コントラスト比較部
の比較結果に基づいてコントラストが高い方の画像信号
から前記パターン像に対応する情報を抽出する情報抽出
部とを有することを特徴とする眼科装置。