(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に指標を投影し、投影された指標像を二次元撮像素子により撮像し、指標像の検出結果に基づいて被検眼の特性を解析するプログラムを持つ眼科装置において、装置の光学系のバラツキやずれ等を補正する較正データであって、互いに独立した複数個の較正データを記憶する較正データ記憶手段と、前記二次元撮像素子により撮像した指標像の撮像データを撮像時の較正データと関連付けて記憶する解析情報記憶手段と、入力手段により入力された新たな解析プログラムにしたがって撮像データ及び撮像時の較正データを使用して被検眼の特性を解析する解析手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
被検眼に指標を投影し、投影された指標像を二次元撮像素子により撮像し、指標像の検出結果に基づいて被検眼の特性を解析するプログラムを持つ眼科装置において、装置の光学系のバラツキやずれ等を補正する較正データであって、互いに独立した複数個の較正データを記憶する較正データ記憶手段と、前記二次元撮像素子により撮像した指標像の撮像データを撮像時の前記較正データと関連付けて記憶する解析情報記憶手段と、解析プログラムを持つ外部装置に解析情報記憶手段による撮像データを撮像時の前記較正データとともに転送する転送手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の特性等を求める眼科装置及び眼科装置における検眼情報の保存方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
被検眼の特性を求める眼科装置には、角膜形状解析装置や前眼部断面の画像から水晶体又は角膜の混濁度、前眼部の各部の形状を解析する前眼部断面解析装置がある。
【０００３】
例えば、角膜形状解析装置としては、プラチドリング指標を被検眼角膜に投影し、これを撮像カメラにより撮像し、得られた画像データに基づいて角膜の広い範囲にわたる曲率の分布を求めるものが知られている。曲率の分布はトポグラフィとして視覚化される。
【０００４】
角膜曲率を求める際には、事前に既知の曲率を持つ複数の基準ボールを撮像したときの画像データを使用して各ボールの値との関係を補正した較正データを予め求め、この較正データに基づいて絶対値化した解析結果を演算する。このときの較正データはその装置固有のものであり、同一モデルの装置であっても装置には個体差があるため共用はできない。上記の角膜形状解析装置で言えば、装置の個体差としては、プラチドリングやその取り付け位置、撮像カメラに至るまでの撮像光学系のバラツキやズレ等がある。較正データは解析結果に装置固有の差が生じないようにするために使用され、通常、装置内のメモリに較正データファイルとして記憶されている。
【０００５】
もちろん、較正データは装置固有のものであっても、得られた解析結果を保存しておき、別の装置によってトポグラフィを再表示すればその表示内容に差は生じない。
【０００６】
一方、撮像カメラにより得られた生画像データをそのまま保存しておき、この保存した生画像データを呼び出して解析結果を得ることができる再解析機能を備えたもの装置も知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように較正データを使用する装置では、次のような問題があった。
絶対値化された解析結果のみを保存しておくものは、新しい解析方法には対応できない。経過観察を行うために長期に亘って定期的に解析結果を得て、その変化の状態を調べる場合に、途中から新しい解析方法を取り入れようとしても、過去に遡って新しい解析方法を用いることはできない。
【０００８】
生画像データを保存する機能を持つ装置は、生画像データを呼び出すことより新しい解析方法への対応の可能性を持つ。しかし、これは同一装置を使用することが前提であり、誤って別の装置で得られた生画像データを解析してしまうと、較正データが異なるため、解析結果の信頼度は乏しくなる。また、同一装置であっても装置のキャリブレーションをし直して較正データを変更すると、キャリブレーション前後で得た生画像データを再解析する場合には、やはり解析結果の精度に問題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来技術に鑑み、異なる装置で得られた生データ（本明細書では生データとは文字どおりの生データであってもよいが、一部画像処理を施したものでもよい）や、キャリブレーションをやり直した前後の生データであっても、同じように解析結果の精度を保証できる眼科装置及びそのデータの記憶方法を提供することを技術課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【００１１】
（１）  被検眼に指標を投影し、投影された指標像を二次元撮像素子により撮像し、指標像の検出結果に基づいて被検眼の特性を解析するプログラムを持つ眼科装置において、装置の光学系のバラツキやずれ等を補正する較正データであって、互いに独立した複数個の較正データを記憶する較正データ記憶手段と、前記二次元撮像素子により撮像した指標像の撮像データを撮像時の較正データと関連付けて記憶する解析情報記憶手段と、入力手段により入力された新たな解析プログラムにしたがって撮像データ及び撮像時の較正データを使用して被検眼の特性を解析する解析手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
（２）  被検眼に指標を投影し、投影された指標像を二次元撮像素子により撮像し、指標像の検出結果に基づいて被検眼の特性を解析するプログラムを持つ眼科装置において、装置の光学系のバラツキやずれ等を補正する較正データであって、互いに独立した複数個の較正データを記憶する較正データ記憶手段と、前記二次元撮像素子により撮像した指標像の撮像データを撮像時の前記較正データと関連付けて記憶する解析情報記憶手段と、解析プログラムを持つ外部装置に解析情報記憶手段による撮像データを撮像時の前記較正データとともに転送する転送手段と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一形態である角膜形状解析装置の本体を側面から見たときの図であり、図２は装置が持つ測定光学系と制御系の概略構成を示す図である。
【００２０】
図１において、装置本体１は、固定基台２と、固定基台２に対して前後左右に摺動可能な摺動台３と、摺動台３に対して上下に移動可能な測定ユニット４と、摺動台３及び測定ユニット４を移動するためのジョイスティック５と、固定基台２に固設された顔支持ユニット６と、測定ユニット４の検者側に設けられたカラー表示可能な液晶型のディスプレイ７と、を備える。
【００２１】
図２において、１０は測定ユニット４に配置される角膜形状を測定するための測定光学系を示し、多数の円環状のリングパターンが形成されている円錐形状のプラチド板１２、プラチド板１２のリングパターンをほぼ均一に照明する照明光源１３、被検眼角膜に投影されたリングパターン像を撮影するための撮影レンズ１４及びＣＣＤカメラ１５を備える。撮影レンズ１４及びＣＣＤカメラ１５は前眼部を観察する観察光学系を兼ねる。また、測定ユニット４には図示されていない固視光学系やアライメント光学系が設けられているが、本発明と関係が薄いのでその説明は省略している。
【００２２】
ＣＣＤカメラ１５により撮像された画像は、ビデオキャプチャ２１に取り込まれる。ビデオキャプチャ２１はバス２３を介して演算制御部２０と接続されており、演算制御部２０は装置全体の制御、ＣＣＤカメラ１５により撮像された画像に対する解析処理等を行う。また、バス２３には、キャラクタや図形等を生成するビデオインタフェイス２４、データを一時記憶するメモリ２５、ハードディスク２６、ＦＤＤ（フロッピディスクドライブ）２７、キーボード２９及びマウス３０と接続されるシリアルＩ／Ｏ２８、プリンタ３２と接続されるパラレルＩ／Ｏ３１、各種スイッチを持つ操作スイッチ群３４、通信ポート３３、等が接続されている。通信ポート３３には外部記憶装置や、外部のコンピュータ４０に接続され、データの送受信が行えるようになっている。また、電話回線等を使用することにより遠隔地とのデータの送受信も可能である。
【００２３】
以上のような構成を持つ装置の動作を説明する。まず、この装置における較正（キャリブレーション）について説明する。キャリブレーションは既知の曲率を持つ複数の基準ボールにプラチド板１２のリングパターンを投影し、この像を撮像したときの画像情報と各ボールの曲率値とにより較正データを求める。まず、キーボード２９及びマウス３０を使用して、ハードディスク２６に記憶されている較正用のプログラムを呼び出す。また、較正用基準ボールの内の１つを、被検眼の代わりに顔支持ユニット６の所定の測定位置に固定治具を使用して配置し、測定光学系１０をアライメントする。アライメントは、ディスプレイ７に表示されるプラチドリングパターン像、アライメント光束により形成されるアライメント指標像を観察しながら、指標像がアライメントマークと所定の関係にするように、ジョイスティック５等を操作して摺動台３、測定ユニット４を移動する。
【００２４】
アライメントができたら操作スイッチ群３４の撮影スイッチを押して、撮影画像を得る。ＣＣＤカメラ１５により撮像されたプラチドリングパターン像はビデオキャプチャ２１に取り込まれてディスプレイ７に表示される。表示されたイメージを確認して問題なければ、画面に表示される「Ａｃｃｅｐｔ」キーをマウス３０でクリックして次の較正用基準ボールの撮影に移る。ビデオキャプチャ２１に取り込まれた画像データはメモリ２５（あるいはハードディスク２６）に転送記憶される。
【００２５】
同様に、残りの較正用基準ボールの撮影を行う。各ボールの画像データが得られると、演算制御部２０は画像データのリングパターン像と各ボールの曲率値との関係を計算して、このときの装置固有の較正データを求める。すなわち、リングパターン像により各リングのエッジを検出し、各リングのエッジ位置に基づいて所定角度（例えば１度毎）の経線毎にリング中心位置から各リングまでの距離を算出する。これを各ボール毎に行ったもの（細かくは各ボール間の曲率に対する距離は補間して求める）を較正データとする。求められた較正データはハードディスク２６に記憶される。
【００２６】
このようなキャリブレーションは、装置を移動したときや光学系の照明光源１３等を交換したとき、プラチド板１２を外して取付け直したとき等に行い、これにより光学系のバラツキやずれ等を補正して正確な解析結果を算出できるようにする。また、キャリブレーションはある期間毎や装置を起動する毎に定期的に行うことも好ましい。キャリブレーションを行う都度求められた較正データは、較正データファイルとしてキャリブレーションを実行した日付、時刻等により管理されてハードディスク２６に記憶される。
【００２７】
次に、被検眼の測定と測定データの保存について説明する。被検者の顔を顔支持ユニット６で固定した後、アライメントを行う。ディスプレイ７には前眼部像とともに、照明光源１３に照明されて被検眼角膜に投影されたプラチド板１２のリングパターン像、アライメント指標像、アライメントマーク等が表示されるので、基準ボールのときと同様にこれらを観察しながら被検眼に対して装置を移動し、アライメントを行う。アライメントが完了したら、撮影スイッチを押してプラチドリングパターンが投影された前眼部像を撮影する。ディスプレイ７に表示された撮影像を確認して問題なければ、画面上の「Ａｃｃｅｐｔ」キーをマウスでクリックする。ビデオキャプチャ２１に取り込まれた生画像データはメモリ２５（あるいはハードディスク２６）に記憶される。
【００２８】
撮影像が得られた後、ディスプレイ７の画面上に表示された解析スタートのキーをクリックすると、ハードディスク２６に記憶され解析プログラムが呼び出され、これに従って角膜形状の解析が実行される。演算制御部２０は撮影された生画像データを取り出し、基準ボールによる較正データの算出のときと同様に、１度毎の経線毎にリング中心位置からエッジ処理された各リングまでの距離を算出する。その後、このデータと較正データとを比較することに基づいて各位置での角膜曲率を得る（角膜曲率の算出については、本出願人による特開平７−１２４１１３号公報を参照されたい）。解析結果は、例えばトポグラフィとしてカラーマップ表示される。
【００２９】
このようにして得られた撮影像の生画像データ、解析結果を保存する場合は、マウス等の操作により保存用画面をディスプレイ７に開き、画面に表示された保存を指示するＳＡＶＥキーをクリックする。メモリ２５に記憶されている生画像データは、このときの較正データと対応付けられてハードディスク２６に保存され、所定領域の角膜曲率（強弱主経線曲率、軸度、角膜乱視度数）、非球面指数、等々の解析結果は絶対値化されて保存される。較正データと生画像データ（及び絶対値化された解析結果）は、全てをペアで記憶しておくことも可能であるが、記憶容量の節約を考えれば、生画像データのファイルにどの較正データファイルを使用したかの識別名を書き込んで対応付けるようにすれば良い。すなわち、同一装置で多数の生画像データを取り込み、その間に装置のキャリブレーションを数回行ったとすると、図３のように、各生画像データファイルに較正データファイルの識別名を関連付ける。もちろん、その逆に較正データファイルに関連する各生画像データファイルの識別名を付けておくこともできる。較正データファイル及び生画像データの識別名には、例えば、キャリブレーション及び撮影時のタイムデータ（日付、時刻）等を利用することができる。
【００３０】
また、生画像データ（及び解析結果）は、ＦＤＤ２７によるフロッピディスクへの記憶保存、通信ポート３３を介して接続される外部記憶装置に記憶保存できる。このときには、ハードディスク２６から必要な較正データファイルを呼び出して転送記憶する。
【００３１】
保存された生画像データの再解析をする場合について説明する（図４のフローチャート参照）。過去に保存された生画像データの再解析を行うときは、生画像データが保存されている記憶媒体（ハードディスク、フロッピディスク、外部記憶装置）を選択した後、被検者のＩＤ番号、撮影の日付データ等から再解析を行う目的の生画像データを指定する（装置に記憶されている検索プログラムを使用することができる）。演算制御部２０は指定された生画像データに対応する較正データを記憶媒体（選択された記憶媒体に対応する較正データが無い場合は、他の記憶媒体も調査する）から読み出す。２つのデータファイルが読み出されば、これに基づいて所定の解析を行い、その解析結果をディスプレイ７に表示する。
【００３２】
このように常に生画像データに対応する較正データを呼び出して解析を行うことにより、角膜形状解析装置のキャリブレーションをし直した場合でも、生画像データを得たときの較正データを反映させた正確な解析結果を得ることができる。また、解析プログラムが変更された場合（例えば、生画像データに対してより精度の高いエッジ処理の方法が変更された場合や、より進んだ解析処理プログラムが開発された場合等）には、これを過去に撮影された生画像データに対しても適用できるし、将来に亘ってその可能性を持たせることができる。
【００３３】
また、解析プログラムを持つ外部のコンピュータ４０等の解析装置に転送するときは、生画像データと較正データのファイルを共にペアで転送出力させる。これにより、生画像データを得た装置でなくても、他の解析装置により同じように解析結果を算出することができる。その逆に、他の角膜形状解析装置で得られたものに対しても正確な解析を行うことができる。
【００３４】
さらには、他の解析装置を使用することにより、次のような利用を図ることができる。例えば、一般眼科医に設置された解析装置側では簡単な解析項目や内容による解析結果までとし、より高度な（専門的な）解析項目や内容については、専門の病院にてその解析プログラムを持つ解析装置で行う。すなわち、生画像データと較正データのファイルを転送することで（フロッピディスクであっても良いし、電話回線を介したデータの転送であっても良い）、専門の病院でより高度で精密な解析結果を算出する。これにより、一般眼科医では専門家からより詳しい診断をあおぐことができる。
【００３５】
また、こうすることにより、一般眼科医に設置される解析装置側には、必要とする解析までのシステム内容に限定して装置のコストを抑えることができ、高価である高度な解析プログラムは専門の病院にのみ設置すれば良い。装置の製造メーカは解析プログラムを別けることにより、トータルのコストを抑えることができ、使用者側も目的に合った解析装置を揃えれば良いので経済的である。
【００３６】
以上、角膜形状解析装置を例にとって説明したが、前眼部断面解析装置の場合には次のように適用できる。撮像した画像周辺には、断面撮像光学系のレンズ系による歪が生じる。較正データとして正確なグリッドチャートを予め撮像しておけば、画像周辺に像歪みがあっても、撮影画像に対して補正計算を施すことで、断面撮影の各部の正確な寸法を得ることができる。キャリブレーションを行ったとき毎の較正データを記憶しておき、これを撮影した断面画像とペアにして（関連させて）保存すれば、過去に撮影した画像や異なる装置で撮影した画像であっても、常に正しい結果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異なる装置で得られた生データや、キャリブレーションをやり直した前後の生データに対しても、解析結果の正確性、信頼性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態である角膜形状解析装置の本体を側面から見たときの図である。
【図２】本発明の形態の装置が持つ測定光学系と制御系の概略構成を示す図である。
【図３】生画像データファイルと較正データファイルとを識別名を付けて管理する方法を説明する図である。
【図４】生画像データの再解析をする場合のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０  測定光学系
１５  ＣＣＤカメラ
２０  演算制御部
２１  ビデオキャプチャ
２５  メモリ
２６  ハードディスク
２７  ＦＤＤ
３３  通信ポート
４０  コンピュータ
【図１】
0003630973.tif 000002
【図３】
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【図２】
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【図４】
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