JPH0998952A

JPH0998952A - 眼球表面計測用ゴーグルおよび眼球表面計測装置

Info

Publication number: JPH0998952A
Application number: JP7261366A
Authority: JP
Inventors: Norio Ishikawa; 則夫石川; Hidehiro Hosaka; 栄弘保坂
Original assignee: Nippon Koden Corp
Current assignee: Nippon Koden Corp
Priority date: 1995-10-09
Filing date: 1995-10-09
Publication date: 1997-04-15
Anticipated expiration: 2015-10-09
Also published as: US5822033A; DE19641632A1; JP3404638B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴーグルの装着状態は変えずに、ビデオカメ
ラと眼球との間の距離を容易に変えることができ、正確
な測定結果が得られる装置の提供。【解決手段】ＣＣＤカメラ７はガイドレール８によっ
てゴーグルの左本体部１ａの開口部５に向かって近接、
離間する方向に移動自在に支持されている。モータ１１
が回転するとその回転は歯車１２、１０を介してラック
９に伝達され、ＣＣＤカメラ７は移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば瞳孔の大き
さを測定する装置、眼球の運動状態を計測する装置等の
ようにビデオカメラにより得られる眼球表面の映像デー
タから計測を行う眼球表面計測装置およびその計測に用
いられるゴーグルの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば本願出願人が前回の出願（特願平
７−１１５８４８号）において示したアルツハイマー病
診断のための瞳孔測定は、間欠的に多数回行う必要があ
る。このような測定では測定時点の間が長いので被検者
はビデオカメラが取付けられたゴーグルを全測定が終了
するまで連続して着用することはなく、各測定の都度装
着、取り外しを行っている。しかし装着の都度、眼球表
面とビデオカメラとの距離が若干ずれるので、そのまま
の状態で測定を行うと、得られる画像の大きさに装着状
態による誤差が生じる。

【０００３】例えばこのような測定に用いられるゴーグ
ルは装着の際、眼球表面とカメラとの間には通常２ｍｍ
程度の誤差が生じる。この２ｍｍの誤差は、瞳孔の径で
は１３％以上、瞳孔の面積では２８％以上の誤差を生じ
させる。アルツハイマー病診断のための瞳孔測定におい
てこのような誤差が生じると健常者とアルツハイマー病
患者とを区別することは困難となる。従来は、最初の測
定でカメラの絞りを開いた状態にして、被写界深度を小
さくしてピント合わせを行い、次の測定の時には操作者
はモニタ画像を見ながらピントが合った位置にカメラを
微妙に動かし、かつ測定の間中その位置に保持してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような調
節は煩雑であり、またこのような調節では上記装着状態
から生じる誤差を解消することはできなかった。

【０００５】本発明は、このような従来の欠点に鑑みな
されたものであり、その目的は、ゴーグル装着の際、そ
の装着状態により生じる誤差を無くするための操作を不
要とし、かつ正確な測定結果が得られる装置を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、画像
処理技術を用いて眼球表面の情報を計測する眼球表面計
測用ゴーグルにおいて、被検者の顔面に装着される本体
部と、ビデオカメラと、前記本体部に設けられ、この本
体部が被検者の顔面に装着された状態において前記ビデ
オカメラを前記被検者の眼球の方向に向けた状態で保持
し、かつその光軸方向に移動自在とするビデオカメラ保
持手段と、このビデオカメラ保持手段に保持された前記
ビデオカメラを移動させる移動手段とを具備することを
特徴とする。

【０００７】請求項２の発明は、画像処理技術を用いて
眼球表面の情報を計測する眼球表面計測用ゴーグルにお
いて、被検者の顔面に装着される本体部と、ビデオカメ
ラと、前記本体部に設けられたハーフミラーと、前記本
体部に設けられ、この本体部が被検者の顔面に装着され
た状態において前記ビデオカメラを、前記ハーフミラー
により反射された被検者の眼球の映像を受ける方向に向
けた状態で保持し、かつその光軸方向に移動自在とする
ビデオカメラ保持手段と、このビデオカメラ保持手段に
保持された前記ビデオカメラを移動させる移動手段とを
具備することを特徴とする。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の眼球表面計測用ゴーグルを備え、このゴーグルに設
けられているビデオカメラの出力に基づいて眼球表面を
計測する眼球表面計測装置であって、眼球の黒目の基準
となる大きさのデータを記憶する黒目データ記憶手段
と、前記ビデオカメラの出力に基づいて得られる黒目の
大きさが前記黒目データ記憶手段が記憶している黒目の
大きさと一致するように前記移動手段に信号を与えてこ
の移動手段を制御する制御手段とを具備することを特徴
とする。

【０００９】請求項４の発明は、被検者の顔面に装着さ
れる本体部と、この本体部に設けられたビデオカメラと
を具備した眼球表面計測用ゴーグルとを備え、このゴー
グルに設けられているビデオカメラの出力に基づいて眼
球表面を計測する眼球表面計測装置であって、眼球の黒
目の基準となる大きさのデータを記憶する黒目データ記
憶手段と、前記本体部が被検者の顔面に装着されたある
装着状態において、前記ビデオカメラの出力に基づいて
得られる瞳孔の大きさを、同じ装着状態でそのビデオカ
メラの出力から得られる黒目の大きさと前記黒目データ
記憶手段が記憶している黒目の大きさとを参照して補正
する補正手段とを具備することを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】第１の実施の形態を説明する。本
実施の形態の眼球表面計測装置は瞳孔測定装置である。
図１に本実施の形態で用いる瞳孔測定用ゴーグル２０の
外観を示し、図２にその内部構成を示す。これらの図に
示すように、左本体部１ａ、右本体部１ｂは接続部２に
よって接続されており、それぞれの周面にはバンド係止
部３ａ，３ｂが突設されている。このバンド係止部３
ａ，３ｂにはバンド４が取付けられている。左本体部１
ａ、右本体部１ｂそれぞれの一端側は開口部５（図２参
照）となっており、その開口部５の周縁は人間の顔面の
両目の周辺にそれぞれが押し当てられたときに密接する
形状とされている。

【００１１】左本体部１ａの内部は図２に示すように、
左本体部１ａの開口部５に向けて焦点固定型のＣＣＤカ
メラ７が設けられている。このＣＣＤカメラ７は、左本
体部１ａに取付けられたガイドレール８によって支持さ
れると共に、開口部５に対し近接、離間する方向に移動
自在とされて保持されている。このＣＣＤカメラ７の外
面には、その長手方向にラック９が取付られている。こ
の本体部１ａには、ラック９と噛み合う歯車１０が回動
自在となるように取付られている。更にこの本体部１ａ
には、モータ１１が取付られており、このモータ１１の
回転軸に取付られた歯車１２に歯車１０が噛み合う状態
とされている。また左本体部１ａの内部には、赤外光を
発生するＬＥＤ１３が複数個、開口部５に向けられて取
付けられている。

【００１２】右本体部１ｂの内部は、図１に示すように
正面を遮蔽板６によって遮蔽されて、空洞となってい
る。この遮蔽板６は右本体部１ｂに対し、容易に取付
け、取り外しができるようになっており、後述するよう
に測定時には取り外される。本ゴーグル２０においてＣ
ＣＤカメラ７がビデオカメラであり、ガイドレール８が
ビデオカメラを保持する保持手段であり、モータ１１、
歯車１０、１２、ラック９から成る手段がビデオカメラ
を移動させる移動手段である。

【００１３】この瞳孔測定用ゴーグル２０を用いて瞳孔
の大きさを測定する装置を図３に示す。撮影装置２１
は、上記ゴーグル２０に内蔵されたＣＣＤカメラ７とこ
のＣＣＤカメラ７をコントロールするＣＣＵ（カメラコ
ントロールユニット）２２を含む。

【００１４】面積演算ボード２３は、撮影装置２１から
出力される画像信号に基づいて、指定された時点におけ
る１画面の画像のうち、その輝度が予め設定された閾値
レベル以下となっている部分の面積を計算するボードで
ある。パーソナルコンピュータ２５は、面積演算ボード
２３から与えられる面積のディジタル値データに基づい
てデータ処理を行ってその結果を出力したり、制御信号
を出力するものである。

【００１５】パーソナルコンピュータ２５の構成を図４
に示す。パーソナルコンピュータ２５は、ＣＰＵ３１
と、このＣＰＵ３１に接続された主メモリ４０、外部記
憶制御部３４、入出力制御部３６、キーボード制御部３
７および表示制御部３８と、外部記憶制御部３４、キー
ボード制御部３７および表示制御部３８それぞれに接続
された外部記憶装置３５、キーボード４１、表示装置３
９とを具備している。ＣＰＵ３１はこのパーソナルコン
ピュータ２５全体を統括制御するものであり、主メモリ
４０にロードされたプログラムに基づいて各部の制御や
データ処理を行うものである。主メモリ４０はＲＯＭ３
２とＲＡＭ３３から成る。ＲＯＭ３２には外部記憶装置
３５からＲＡＭ３３に読み出されたプログラムをＣＰＵ
３１が実行する際に必要なプログラムやデータが格納さ
れている。ＲＡＭ３３はＣＰＵ３１がデータ処理を行う
際に必要なデータあるいはデータ処理結果が書き込まれ
るものである。外部記憶装置３５には図５および図６に
示すようなプログラムが格納されている。

【００１６】外部記憶制御部３５は、ＣＰＵ３１の指示
により外部記憶装置３４に対するデータの読み出し、書
き込みを制御するものである。入出力制御部３６は、外
部装置に対するデータの授受あるいは制御信号の送出を
制御するものである。

【００１７】キーボード４１は、複数のキーを有し、こ
れらのキーが押下されるとそれに応じた信号を出力する
ものである。キーボード制御部３７は、ＣＰＵ３１の指
示によりキーボード４１の出力信号を制御して主メモリ
４０のＲＡＭ３３に格納するものである。表示装置３９
は与えられたデータを表示画面に可視表示するものであ
り、本実施例ではＣＲＴである。表示制御部３８は、Ｃ
ＰＵ３１の指示により主メモリ４０のＲＡＭ３３に格納
されたデータを表示装置３９に表示させるものである。

【００１８】図３に示すスーパーインポーズボード２６
は、パーソナルコンピュータ２５が出力する画像データ
と面積演算ボード２３が出力する画像データとを重ね合
わせる処理を行うボードである。ビデオデッキ２７は、
スーパーインポーズボード２６から与えられる画像デー
タを記録すると共に、表示装置２８にその画像データを
送出するものである。表示装置２８は、与えられたデー
タを表示するものである。

【００１９】モータ駆動部２９は、パーソナルコンピュ
ータ２５が出力する制御信号に応じて図２に示したモー
タ１１を駆動するものである。

【００２０】本実施の形態において、ＣＰＵ３１が行う
処理のうち図５に示すステップ１０４が黒目データ記憶
手段に相当し、図６に示すステップ１１２が制御手段に
相当する。

【００２１】次にこのように構成された瞳孔測定装置の
動作を説明する。この装置はアルツハイマー病診断用の
装置である。瞳孔の大きさを測定してアルツハイマー病
を診断する原理については、上記特願平７−１１５８４
８号に詳細に説明している。

【００２２】まず操作者は、キーボード４１を操作して
パーソナルコンピュータ２５を瞳孔測定モードとする。
これによりＣＰＵ３１は、外部記憶装置３５から図５、
図６のフローチャートに示すようなプログラムを読み出
してＲＡＭ３３に格納する。次に操作者は、被検者の左
目に散瞳剤希釈液を１滴点眼した後、右本体部１ｂから
遮蔽板６が取り外された状態にあるゴーグル２０を被検
者に装着する。そして操作者は、被検者に対し正面に置
いた指標を右目で目視するように指示する。第１回目の
みピントをマニュアルで調整し、キーボード４１を操作
してＣＰＵ３１に測定開始を指示する。これによりＣＰ
Ｕ３１は、ＣＣＵ２２に撮影開始を指示し（ステップ１
０１）、ＬＥＤ１３を点灯させ、面積演算ボード２３に
対しその演算に使用される閾値レベルを黒目のレベルに
設定する（ステップ１０２）。すなわち図７に示す眼球
正面の映像と輝度の関係においてレベルＬｉを閾値レベ
ルとする。

【００２３】次にＣＰＵ３１は面積演算ボード２３に面
積計算開始の指示を出力する（ステップ１０３）。面積
演算ボード２３は、この指示により、撮影装置２１から
出力される画像データから、現時点の１画面分の映像の
うち輝度がレベルＬｉ以下である部分を抽出し、その部
分の面積Ｓｉ１を計算して求め、その結果であるディジ
タル値をパーソナルコンピュータ２５に出力する。パー
ソナルコンピュータ２５のＣＰＵ３１はこの面積値をＲ
ＡＭ３３に格納する（ステップ１０４）。すなわちここ
で基準となる黒目の面積値が記憶される。

【００２４】次にＣＰＵ３１は、面積演算ボード２３に
対しその演算に使用される閾値レベルを瞳孔のレベルに
設定する（ステップ１０５）。すなわち図７に示す眼球
正面の映像と輝度の関係においてレベルＬｐを閾値レベ
ルとする。

【００２５】次にＣＰＵ３１は面積演算ボード２３に面
積計算開始の指示を出力する（ステップ１０６）。面積
演算ボード２３は、この指示により、撮影装置２１から
出力される画像データから、現時点の１画面分の映像の
うち輝度がレベルＬｐ以下である部分を抽出し、その部
分の映像をスーパーインポーズボード２６に出力すると
共にその部分の面積Ｓｐ１を計算して求め、その結果で
あるディジタル値をパーソナルコンピュータ２５に出力
する。パーソナルコンピュータ２５のＣＰＵ３１はこの
面積値をグラフ表示用のデータに変換してスーパーイン
ポーズボード２６に送出すると共にＲＡＭ３３に格納す
る（ステップ１０７）。スーパーインポーズボード２６
は、パーソナルコンピュータ２５から与えられるグラフ
表示用のデータと、面積演算ボード２３から与えられる
瞳孔の画像データとを重ね合わせてビデオデッキ２７に
送出する。ビデオデッキ２７は、この重ね合わされた画
像データを表示装置２８に送出すると共に記録する。表
示装置２８は、与えられたデータを表示する。

【００２６】次にＣＰＵ３１はこの１回目の測定が終了
すると、ＲＡＭ３３の測定時刻エリアに次の測定時刻ｔ
＝Ｔを設定し、その時刻をパーソナルコンピュータ２５
の表示装置３９に表示させる。例えば７分毎に測定する
とすれば第１回の測定開始時刻に７分を加え、その時刻
を測定時刻エリアに設定し、表示装置３９に表示させ
る。

【００２７】操作者はこの表示を見て、被検者からゴー
グル２０を取り外し、被検者を次の測定時刻まで測定か
ら解放する。そして操作者は、次の測定時刻が近付く
と、再度被検者にゴーグル２０を装着する。ＣＰＵ３１
は設定した時刻になるまで待ち（ステップ１０９）、そ
の時刻になると、面積演算ボード２３に対しその演算に
使用される閾値レベルを黒目のレベルＬｉに設定する
（ステップ１１０）。

【００２８】次にＣＰＵ３１は面積演算ボード２３に面
積計算開始の指示を出力する（ステップ１１１）。面積
演算ボード２３は、この指示により、撮影装置２１から
出力される画像データから、現時点の１画面分の映像の
うち輝度がレベルＬｉ以下である部分を抽出し、その部
分の面積を計算して求め、その結果であるディジタル値
をパーソナルコンピュータ２５に出力する。ＣＰＵ３１
は面積演算ボード２３から与えられる面積値と第１回目
の測定で記憶した黒目の基準となる面積とが一致するよ
うにモータ駆動部２９を制御する。すなわちＣＰＵ３１
は、ＣＣＤカメラ７の位置を自動調整する。例えば基準
となる面積の方が大きい時はＣＰＵ３１は、ＣＣＤカメ
ラ７を眼に近付けるようにモータ１２を回転させ、基準
となる面積の方が小さい時はＣＰＵ３１は、ＣＣＤカメ
ラ７を眼から遠ざけるようにモータ１２を回転させる。
ＣＰＵ３１は、これらの面積が一致したことを確認する
と、その制御を終了する（ステップ１１３）。

【００２９】次にＣＰＵ３１は、面積演算ボード２３に
対しその演算に使用される閾値レベルを瞳孔のレベルＬ
ｐに設定する（ステップ１１４）。

【００３０】次にＣＰＵ３１は面積演算ボード２３に面
積計算開始の指示を出力する（ステップ１１５）。面積
演算ボード２３は、この指示により、撮影装置２１から
出力される画像データから、現時点の１画面分の映像の
うち輝度がレベルＬｐ以下である部分を抽出し、その部
分の映像をスーパーインポーズボード２６に出力すると
共にその部分の面積を計算して求め、その結果であるデ
ィジタル値をパーソナルコンピュータ２５に出力する。
パーソナルコンピュータ２５のＣＰＵ３１はこの面積値
から表示用のデータを求め、これをスーパーインポーズ
ボード２６に送出すると共にＲＡＭ３３に格納する（ス
テップ１１６）。ここで表示用のデータとは、測定時点
と面積値の関係を示すグラフ用のデータと、第１回目に
測定された瞳孔面積に対する今回測定された瞳孔面積の
パーセンテージである。スーパーインポーズボード２６
は、パーソナルコンピュータ２５から与えられるグラフ
表示用のデータと、面積演算ボード２３から与えられる
瞳孔の画像データとを重ね合わせてビデオデッキ２７に
送出する。ビデオデッキ２７は、この重ね合わされた画
像データを表示装置２８に送出すると共に記録する。表
示装置２８は、与えられたデータを表示する。

【００３１】次にＣＰＵ３１は今回の測定が終了する
と、ＲＡＭ３３の測定時刻エリアに次の測定時刻ｔ＝Ｔ
を設定し、その時刻をパーソナルコンピュータ２５の表
示装置３９に表示させる（ステップ１１７）。例えば７
分毎に測定するとすれば今回の測定開始時刻に７分を加
え、その時刻を測定時刻エリアに設定し、表示装置３９
に表示させる。

【００３２】次にＣＰＵ３１は次回の測定時刻まで待ち
（ステップ１１８）、その時刻になると測定を終了すべ
きか否かを判断し（ステップ１１９）、否であればステ
ップ１１０に戻り、終了すべきであれば本測定を終了す
る。この判断は、予め記憶した時刻に上記設定時刻が至
ったか否かにより、またはキーボード４１から終了の指
示が与えられているか否かにより判断する。

【００３３】以上の処理が行なわれると、図３の表示装
置２８の画面に示すように測定時点と面積値の関係を示
すグラフと、第１回目に測定された瞳孔面積に対する今
回測定された瞳孔面積のパーセンテージと、今回測定さ
れた瞳孔画像が重ねられて表示される。

【００３４】本実施の形態で用いたゴーグル２０によれ
ば、簡単な構成でＣＣＤカメラ７を移動させることがで
きる。

【００３５】また本実施の形態の瞳孔測定装置によれ
ば、測定開始の指示が与えられると、以後、予め設定さ
れた時刻になると自動的に測定が行なわれるので操作が
非常に簡単である。

【００３６】次に第２の実施の形態を説明する。本実施
の形態と上記第１の実施の形態との異なる点は、用いら
れる瞳孔測定用ゴーグルの左本体部の構造が異なるのみ
である。すなわち図８に示すように本実施の形態の左本
体部５０は、その内側の開口部５７Ａからの光は反射さ
せ、外側の開口部５７Ｂからの光は透過させて内側の開
口部５７Ａ方向に至るように配置されたハーフミラー５
１有している。このハーフミラー５１の反射光を受ける
ように配置された焦点固定型のＣＣＤカメラ５２は、そ
の反射光の方向においてハーフミラー５１に対し近接、
離間するようにガイドレール５３によって支持されてい
る。このＣＣＤカメラ５２の外面には、その長手方向に
ラック５４が取付られている。この左本体部５０には、
ラック５４と噛み合う歯車５５が取付られている。更に
この左本体部５０には、モータ５６が取付られており、
このモータ５６の回転軸に取付られた歯車５８に歯車５
５が噛み合う状態とされている。本実施の形態の瞳孔測
定装置における他の構成は第１の実施の形態と同じであ
る。

【００３７】本実施の形態によれば、ゴーグルが上記の
構成となっているため、操作者はゴーグルの右本体部１
ｂから遮蔽板６を取り外し、その状態で本ゴーグルを被
検者に装着した場合、被検者は容易にゴーグルの外にあ
る指標を両眼で凝視することができる。このとき、瞳孔
の中心はＣＣＤカメラ５２のレンズの光軸上に至り、更
に瞳孔がその位置から離れないので、正確な瞳孔の映像
や黒目の映像が得られる。

【００３８】次に第３の実施の形態を説明する。まず本
実施の形態における瞳孔測定用ゴーグルと、既述の第１
の実施の形態におけるゴーグルとは次の点で異なる。す
なわち図９に示すように本実施の形態の左本体部６０に
は、その内部において開口部６３からの光を受けるよう
に正面に配置された焦点固定型のＣＣＤカメラ６１が取
付けられている。また左本体部６０の内部には、赤外光
を発生するＬＥＤ６２が複数個、開口部６３に向けられ
て取付けられている。すなわちこのゴーグルは、ＣＣＤ
カメラ６１が単に左本体部６０に固定されているだけで
あり、移動手段は備えていない。

【００３９】このゴーグルを瞳孔測定装置に用いた場
合、装置全体の構成を、図１０に示す。この装置は図３
に示した第１の実施の形態の構成において、モータ駆動
部２９とモータ１２が省略されたものと同じである。但
しこの装置の図４に示したパーソナルコンピュータ２５
の外部記憶装置３５には、図１１のフローチャートに示
すようなプログラムが格納されている。本実施の形態に
おいて、ＣＰＵ３１が行う処理のうち、図１１に示すス
テップ２１４が補正手段に相当する。

【００４０】次にこの瞳孔測定装置の動作を説明する。
本装置もアルツハイマ−病の診断に用いるもので、被検
者に対するゴーグルの装着、取り外しを頻繁に行うもの
である。

【００４１】操作者は、キーボード４１を操作してパー
ソナルコンピュータ２５を瞳孔測定モードとする。これ
によりＣＰＵ３１は、外部記憶装置３５から図１１のフ
ローチャートに示すようなプログラムを読み出してＲＡ
Ｍ３３に格納する。次に操作者は、被検者の左目に散瞳
剤希釈液を１滴点眼した後、ゴーグルを被検者に装着す
る。そして操作者は、キーボード４１を操作してＣＰＵ
３１に測定開始を指示する。

【００４２】以後ＣＰＵ３１が行う処理のうち図１１に
示すステップ２００、すなわち１回目の測定処理は、第
１の実施の形態で説明した図５に示すステップ１０１か
らステップ１０９までの処理と同じであるので、この部
分の詳細な説明は省略する。

【００４３】次にＣＰＵ３１は、面積演算ボード２３に
対しその演算に使用される閾値レベルを黒目のレベルＬ
ｉに設定する（ステップ２１０）。

【００４４】次にＣＰＵ３１は、面積演算ボード２３に
面積計算開始の指示を出力する（ステップ２１１）。面
積演算ボード２３は、この指示により、撮影装置２１か
ら出力される画像データから、現時点の１画面分の映像
のうち輝度がレベルＬｉ以下である部分を抽出し、その
部分の面積Ｓｉｔを計算して求め、その結果であるディ
ジタル値をパーソナルコンピュータ２５に出力する。Ｃ
ＰＵ３１は面積演算ボード２３から与えられる面積値を
ＲＡＭ３３に格納する。

【００４５】次にＣＰＵ３１は、面積演算ボード２３に
対しその演算に使用される閾値レベルを瞳孔のレベルＬ
ｐに設定する（ステップ２１２）。

【００４６】そしてＣＰＵ３１は面積演算ボード２３に
面積計算開始の指示を出力する（ステップ２１３）。面
積演算ボード２３は、この指示により、撮影装置２１か
ら出力される画像データから、現時点の１画面分の映像
のうち輝度がレベルＬｐ以下である部分を抽出し、その
部分の映像をスーパーインポーズボード２６に出力する
と共にその部分の面積Ｓ´ｐｔを計算して求め、その結
果であるディジタル値をパーソナルコンピュータ２５に
出力する。パーソナルコンピュータ２５のＣＰＵ３１は
この面積値をＲＡＭ３３に格納する。

【００４７】次にＣＰＵ３１は、今回の測定時刻ｔ＝Ｔ
における真の瞳孔面積Ｓｐｔを計算して求める（ステッ
プ２１４）。すなわち、Ｓｐｔ＝Ｓ´ｐｔ×（Ｓｉｔ／
Ｓｉ１）を計算する。ここでＳｉ１は、第１回目の測定
で求めた黒目の面積値である。次にＣＰＵ３１は、求め
た真の瞳孔面積Ｓｐｔから表示用のデータを求め、これ
をスーパーインポーズボード２６に送出すると共にＲＡ
Ｍ３３に格納する（ステップ２１５）。ここで表示用の
データとは、測定時点と面積値の関係を示すグラフ用の
データと、第１回目に測定された瞳孔面積に対する今回
測定された瞳孔面積のパーセンテージである。スーパー
インポーズボード２６は、パーソナルコンピュータ２５
から与えられるグラフ表示用のデータと、面積演算ボー
ド２３から与えられる瞳孔の画像データとを重ね合わせ
てビデオデッキ２７に送出する。ビデオデッキ２７は、
この重ね合わされた画像データを表示装置２８に送出す
ると共に記録する。表示装置２８は、与えられたデータ
を表示する。

【００４８】次にＣＰＵ３１は今回の測定が終了する
と、ＲＡＭ３３の測定時刻エリアに次の測定時刻ｔ＝Ｔ
を設定し、その時刻をパーソナルコンピュータ２５の表
示装置３９に表示させる（ステップ２１６）。例えば７
分毎に測定するとすれば今回の測定開始時刻に７分を加
え、その時刻を測定時刻エリアに設定し、表示装置３９
に表示させる。

【００４９】次にＣＰＵ３１は次回の測定時刻まで待ち
（ステップ２１７）、その時刻になると測定を終了すべ
きか否かを判断し（ステップ２１８）、否であればステ
ップ２１０に戻り、終了すべきであれば本測定を終了す
る。この判断は、予め記憶した時刻に上記設定時刻が至
ったか否かにより、またはキーボード４１の操作により
終了の指示が与えられているか否かにより判断する。

【００５０】以上の処理が行なわれると、図１０の表示
装置２８の画面に示すように測定時点と面積値の関係を
示すグラフと、第１回目に測定された瞳孔面積に対する
今回測定された瞳孔面積のパーセンテージと、今回測定
された瞳孔画像が重ねられて表示される。すなわち、各
測定の都度、補正された瞳孔面積のデータが表示され
る。

【００５１】本実施の形態によればゴーグルは簡単な構
成であるので、製造が極めて容易である。

【００５２】次に第４の実施の形態を説明する。本実施
の形態の瞳孔測定用ゴーグルと、既述の第３の実施の形
態におけるゴーグルは同じ構成である。このゴーグルを
瞳孔測定装置に用いた場合、装置全体の構成は図１２に
示すようになっている。すなわち、図１０に示した構成
においてスーパーインポーズボード２６を省略した構成
となっている。そしてパーソナルコンピュータ２５が出
力する画像データは直接ビデオデッキ２７に至るように
されている。さらに、この装置の図４に示したパーソナ
ルコンピュータ２５の外部記憶装置３５には、図１３の
フローチャートに示すようなプログラムが格納されてい
る。

【００５３】次にこの瞳孔測定装置の動作を説明する。
本装置もアルツハイマ−病の診断に用いるもので、被検
者に対するゴーグルの装着、取り外しを頻繁に行うもの
である。

【００５４】操作者が行う作業、それに応じたＣＰＵ３
１が行う処理のうち、図１３中のステップ３００、すな
わち１回目の測定処理は第１の実施の形態で説明した図
５に示すステップ１０１からステップ１０９までと同じ
であるのでその説明は省略する。

【００５５】次にＣＰＵ３１は、面積演算ボード２３に
対しその演算に使用される閾値レベルを黒目のレベルＬ
ｉに設定する（ステップ３１０）。

【００５６】次にＣＰＵ３１は、面積演算ボード２３に
面積計算開始の指示を出力する（ステップ３１１）。面
積演算ボード２３は、この指示により、撮影装置２１か
ら出力される画像データから、現時点の１画面分の映像
のうち輝度がレベルＬｉ以下である部分を抽出し、その
部分の面積を計算して求め、その結果であるディジタル
値をパーソナルコンピュータ２５に出力する。ＣＰＵ３
１は面積演算ボード２３から与えられる面積値をＲＡＭ
３３に格納する。

【００５７】次にＣＰＵ３１は、面積演算ボード２３に
対しその演算に使用される閾値レベルを瞳孔のレベルＬ
ｐに設定する（ステップ３１２）。そしてＣＰＵ３１は
面積演算ボード２３に面積計算開始の指示を出力する
（ステップ３１３）。面積演算ボード２３は、この指示
により、撮影装置２１から出力される画像データから、
現時点の１画面分の映像のうち輝度がレベルＬｐ以下で
ある部分を抽出し、その部分の映像をスーパーインポー
ズボード２６に出力すると共にその部分の面積Ｓｒｐｔ
を計算して求め、その結果であるディジタル値をパーソ
ナルコンピュータ２５に出力する。パーソナルコンピュ
ータ２５のＣＰＵ３１はこの面積値をＲＡＭ３３に格納
する。

【００５８】次にＣＰＵ３１は今回の測定が終了する
と、ＲＡＭ３３の測定時刻エリアに次の測定時刻ｔ＝Ｔ
を設定し、その時刻をパーソナルコンピュータ２５の表
示装置３９に表示させる（ステップ３１４）。例えば７
分毎に測定するとすれば今回の測定開始時刻に７分を加
え、その時刻を測定時刻エリアに設定し、表示装置３９
に表示させる。

【００５９】次にＣＰＵ３１は次回の測定時刻まで待ち
（ステップ３１５）、その時刻になると測定を終了すべ
きか否かを判断し（ステップ３１６）、否であればステ
ップ３１０に戻り、終了すべきであれば本測定を終了す
る。この判断は、予め記憶した時刻に上記設定時刻が至
ったか否かにより、またはキーボード４１の操作により
終了の指示が与えられているか否かにより判断する。

【００６０】ＣＰＵ３１はステップ３１６で終了すべき
と判断すると、ＲＡＭ３３に格納したデータからの測定
時刻ｔ＝Ｔにおける真の瞳孔面積Ｓｐｔを計算して求め
る（ステップ３１７）。すなわち、Ｓｐｔ＝Ｓ´ｐｔ×
（Ｓｉｔ／Ｓｉ１）を計算する。ここでＳｉ１は、第１
回目の測定で求めた黒目の面積値である。次にＣＰＵ３
１は真の瞳孔面積を全ての測定時刻について求めたかを
判断し（ステップ３１８）、否であればステップ３１７
に戻り、求めていれば全ての測定時刻についての真の瞳
孔面積のグラフ表示を行う（ステップ３１９）。

【００６１】以上の処理が行なわれると、全測定終了後
に表示装置２８には、全測定時点と面積値の関係を示す
グラフが表示される。

【００６２】本実施の形態によれば第３の本実施の形態
と同様にゴーグルは簡単な構成であるので、製造が極め
て容易である。

【００６３】尚、以上の実施の形態ではいずれも、ゴー
グルおよび全体の装置は一方の眼のみを観察する構成で
あるが、これは両眼共観察できるように、例えばゴーグ
ルの左右本体部の双方に、移動し得るＣＣＤカメラを設
け、これらのＣＣＤカメラ夫々の画像信号を処理して、
両眼の瞳孔の大きさを測定しても良い。このように両眼
が測定できる装置で例えばアルツハイマー病の診断を行
う場合、一方の眼には散瞳剤希釈液を点眼するが、他方
の眼には生理食塩水を点眼し、夫々の眼の瞳孔の面積を
測定する。このようにすれば散瞳剤希釈液を点眼された
方の眼の瞳孔面積の変化を観測する際、生理食塩水を点
眼された方の眼の瞳孔面積の変化を参照することができ
るのでより正確な測定を行うことができる。また、以上
の実施の形態ではいずれも、瞳孔の面積、黒目の面積を
求めたが、これは瞳孔の径、黒目の径であっても同様の
効果が得られるものである。

【００６４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ゴーグルの装
着状態は変えずに、ビデオカメラと眼球との間の距離を
容易に変えることができる。

【００６５】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
と同一の効果を有する他、このゴーグルを装着した被検
者にゴーグルの外の指標を両眼で凝視させることができ
るので、眼位の変動を生じさせずに測定を行うことがで
き、きわめて正確な測定を行うことができる。

【００６６】請求項３の発明によれば、ゴーグルの装着
の都度、その装着状態により生じる誤差を無くするため
の操作は不要であり、かつ正確な測定結果が得られる。

【００６７】請求項４の発明によれば、簡単な構成のゴ
ーグルにより請求項３の発明と同一の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態で用いるゴーグルの外観図。

【図２】図１に示した左本体部１ａの内部構成を示す
図。

【図３】第１の実施の形態の全体構成を示すブロック
図。

【図４】図３に示したパーソナルコンピュータ２５の構
成を示す図。

【図５】第１の実施の形態の動作を説明するためのフロ
ーチャートを示す図。

【図６】第１の実施の形態の動作を説明するためのフロ
ーチャートを示す図。

【図７】眼球正面の映像の輝度を示す図。

【図８】第２の実施の形態で用いるゴーグルの内部構成
を示す図。

【図９】第３の実施の形態で用いるゴーグルの内部構成
を示す図。

【図１０】第３の実施の形態の全体構成を示すブロック
図。

【図１１】第３の実施の形態の動作を説明するためのフ
ローチャートを示す図。

【図１２】第４の実施の形態の全体構成を示すブロック
図。

【図１３】第４の実施の形態の動作を説明するためのフ
ローチャートを示す図。

【符号の説明】

７、５２、６１ＣＣＤカメラ１０、１２、５５、５８歯車９、５４ラック８、５３ガイドレール１１モータ２１撮影装置２３面積演算ボード２５パーソナルコンピュータ２６スーパーインポーズボード２７ビデオデッキ２９モータ駆動部２８表示装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像処理技術を用いて眼球表面の情報を計
測する眼球表面計測用ゴーグルにおいて、被検者の顔面に装着される本体部と、ビデオカメラと、前記本体部に設けられ、この本体部が被検者の顔面に装
着された状態において前記ビデオカメラを前記被検者の
眼球の方向に向けた状態で保持し、かつその光軸方向に
移動自在とするビデオカメラ保持手段と、このビデオカメラ保持手段に保持された前記ビデオカメ
ラを移動させる移動手段とを具備することを特徴とする
眼球表面計測用ゴーグル。
【請求項２】画像処理技術を用いて眼球表面の情報を計
測する眼球表面計測用ゴーグルにおいて、被検者の顔面に装着される本体部と、ビデオカメラと、前記本体部に設けられたハーフミラーと、前記本体部に設けられ、この本体部が被検者の顔面に装
着された状態において前記ビデオカメラを、前記ハーフ
ミラーにより反射された被検者の眼球の映像を受ける方
向に向けた状態で保持し、かつその光軸方向に移動自在
とするビデオカメラ保持手段と、このビデオカメラ保持手段に保持された前記ビデオカメ
ラを移動させる移動手段とを具備することを特徴とする
眼球表面計測用ゴーグル。
【請求項３】請求項１または２に記載の眼球表面計測用
ゴーグルを備え、このゴーグルに設けられているビデオ
カメラの出力に基づいて眼球表面を計測する眼球表面計
測装置であって、眼球の黒目の基準となる大きさのデータを記憶する黒目
データ記憶手段と、前記ビデオカメラの出力に基づいて得られる黒目の大き
さが前記黒目データ記憶手段が記憶している黒目の大き
さと一致するように前記移動手段に信号を与えてこの移
動手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とす
る眼球表面計測装置。
【請求項４】被検者の顔面に装着される本体部と、この
本体部に設けられたビデオカメラとを具備した眼球表面
計測用ゴーグルとを備え、このゴーグルに設けられてい
るビデオカメラの出力に基づいて眼球表面を計測する眼
球表面計測装置であって、眼球の黒目の基準となる大きさのデータを記憶する黒目
データ記憶手段と、前記本体部が被検者の顔面に装着されたある装着状態に
おいて、前記ビデオカメラの出力に基づいて得られる瞳
孔の大きさを、同じ装着状態でそのビデオカメラの出力
から得られる黒目の大きさと前記黒目データ記憶手段が
記憶している黒目の大きさとを参照して補正する補正手
段とを具備することを特徴とする眼球表面計測装置。