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技術 眼科装置

出願人 株式会社トプコン
発明者 飯島博加藤健行
出願日 2000年3月30日 (20年8ヶ月経過) 出願番号 2000-093050
公開日 2001年10月9日 (19年1ヶ月経過) 公開番号 2001-275985
状態 特許登録済
技術分野 眼の診断装置
主要キーワード 圧力変化曲線 クリアース 変形量検出 補助マーク 光量基準 モニタ画 未完了状態 前後移動機構
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

検眼の状態が良くない場合であっても自動アライメント機能を有効に活用してアライメントすることができ、アライメント作業の効率化、被検者負担軽減を図ることのできる眼科装置を提供する。

解決手段

本発明に係る眼科装置は、装置本体Sのアライメント状態が所定の位置基準を満たしていないと第一のXYアライメント検出光学系40により判断されたときに、その第一のXYアライメント検出光学系40の検出結果に基づいて装置本体Sを移動させ、装置本体Sのアライメント状態が前記位置基準を満たしているが所定の光量基準を満たしていないと第一のXYアライメント検出光学系40及び第二のXYアライメント検出光学系90により判断されたときに、装置本体SをXY平面中の所定エリア内で移動させる。

概要

背景

従来から、いわゆる自動アライメント機能を備えた眼科装置として、被検者の被検眼アライメント用指標光を投影し、その角膜反射光束を位置検出センサに導き装置本体(測定ユニット等)を自動的に移動させるとともに、角膜反射光束の光量を光量検出センサで確認することによって自動アライメントを行うものが知られている(例えば特開平11−318828号公報参照)。

このような眼科装置では、検者はまずファインダモニタを見ながらジョイスティック等を操作して手動で装置本体を移動させ、装置本体の被検眼に対するアライメントを概略行う。この概略のアライメントがなされると、上記の自動アライメント機能が作動して、装置本体のアライメント状態が所定の位置基準を満たすと位置検出センサにより判断され、かつ、そのアライメント状態が所定の光量基準を満たすと光量検出センサにより判断されることを条件にアライメントが完了したものとみなされる。そして、このアライメントの完了後、装置本体による測定等が自動的に開始される。

概要

被検眼の状態が良くない場合であっても自動アライメント機能を有効に活用してアライメントすることができ、アライメント作業の効率化、被検者の負担軽減を図ることのできる眼科装置を提供する。

本発明に係る眼科装置は、装置本体Sのアライメント状態が所定の位置基準を満たしていないと第一のXYアライメント検出光学系40により判断されたときに、その第一のXYアライメント検出光学系40の検出結果に基づいて装置本体Sを移動させ、装置本体Sのアライメント状態が前記位置基準を満たしているが所定の光量基準を満たしていないと第一のXYアライメント検出光学系40及び第二のXYアライメント検出光学系90により判断されたときに、装置本体SをXY平面中の所定エリア内で移動させる。

目的

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、たとえ被検眼の状態が良くない場合であっても自動アライメント機能を有効に活用してアライメントすることができ、アライメント作業の効率化、被検者の負担軽減を図ることのできる眼科装置を提供することを課題としている。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

装置本体を被検眼に対してアライメントすることを要する眼科装置において、前記被検眼の角膜に向けてアライメント用指標光を投影するアライメント指標投影系と、前記装置本体を移動制御する移動制御手段と、入射光束の重心位置を検出可能な位置検出素子に前記アライメント用指標光の角膜反射光束を入射させて前記装置本体のアライメント状態を検出する第一検出手段と、該第一検出手段により検出されたアライメント状態が、前記装置本体のアライメント完了位置に基づいて規定される所定の位置基準を満たすか否かを判断する第一判断手段と、入射光束の光量を検出可能な光量検出素子に前記角膜反射光束を入射させて前記装置本体のアライメント状態を検出する第二検出手段と、該第二検出手段により検出されたアライメント状態が所定の光量基準を満たすか否かを判断する第二判断手段とを備え、前記移動制御手段は、前記アライメント状態が前記位置基準を満たしていないと前記第一判断手段により判断されたときに、前記装置本体を前記第一検出手段の検出結果に基づいて移動させ、前記アライメント状態が前記位置基準を満たしているが前記光量基準を満たしていないと前記第一判断手段及び前記第二判断手段により判断されたときに、前記装置本体を所定エリア内で移動させることを特徴とする眼科装置。

請求項2

前記移動制御手段が前記装置本体を前記所定エリア内で移動させているときに前記アライメント状態が前記光量基準を満たすと判断された場合に、前記装置本体による測定又は撮影が自動的に開始されることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。

請求項3

前記装置本体による測定又は撮影が自動的に開始されることとなった場合に、その測定又は撮影が行われるときの前記装置本体の位置を前記アライメント完了位置として記憶するとともに、該記憶したアライメント完了位置に基づいて前記位置基準を新たに規定することを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。

請求項4

前記移動制御手段が前記装置本体を前記所定エリア内で移動させたにもかかわらず前記アライメント状態が前記光量基準を満たすと判断されなかった場合に、前記装置本体が手動で移動してアライメントが行われ、該アライメントが完了して前記装置本体による測定又は撮影が開始されたときに、その測定又は撮影が行われているときの前記装置本体の位置を前記アライメント完了位置として記憶するとともに、該記憶したアライメント完了位置に基づいて前記位置基準を新たに規定することを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。

請求項5

装置本体を被検眼に対してアライメントすることを要する眼科装置において、前記被検眼の角膜に向けてアライメント用指標光を投影するアライメント指標投影系と、前記装置本体を移動制御する移動制御手段と、入射光束の重心位置を検出可能な位置検出素子に前記アライメント用指標光の角膜反射光束を入射させて前記装置本体のアライメント状態を検出する第一検出手段と、該第一検出手段により検出されたアライメント状態が、前記装置本体のアライメント完了位置に基づいて規定される所定の位置基準を満たすか否かを判断する第一判断手段とを備え、前記装置本体が手動で移動してアライメントが行われ、該アライメントが完了して前記装置本体による測定又は撮影が開始されたときに、その測定又は撮影が行われているときの前記装置本体の位置を前記アライメント完了位置として記憶するとともに、該記憶したアライメント完了位置に基づいて前記位置基準を新たに規定し、前記移動制御手段は、前記装置本体による次の測定又は撮影の際に、前記アライメント状態が前記新たに規定された位置基準を満たしていると前記第一判断手段により判断されるように前記装置本体を移動させてアライメントを行うことを特徴とする眼科装置。

請求項6

前記アライメント完了位置を被検者の個々のIDに関連づけて記憶するとともに、前記移動制御手段は前記IDに応じて前記装置本体を移動させてアライメントを行うことを特徴とする請求項5に記載の眼科装置。

技術分野

0001

本発明は、眼圧測定眼底撮影等を行うに先立って、その測定、撮影等のための光学系が設けられた装置本体の被検眼に対するアライメントを自動的に行う機能を備えた眼科装置に関する。

背景技術

0002

従来から、いわゆる自動アライメント機能を備えた眼科装置として、被検者の被検眼にアライメント用指標光を投影し、その角膜反射光束を位置検出センサに導き装置本体(測定ユニット等)を自動的に移動させるとともに、角膜反射光束の光量を光量検出センサで確認することによって自動アライメントを行うものが知られている(例えば特開平11−318828号公報参照)。

0003

このような眼科装置では、検者はまずファインダモニタを見ながらジョイスティック等を操作して手動で装置本体を移動させ、装置本体の被検眼に対するアライメントを概略行う。この概略のアライメントがなされると、上記の自動アライメント機能が作動して、装置本体のアライメント状態が所定の位置基準を満たすと位置検出センサにより判断され、かつ、そのアライメント状態が所定の光量基準を満たすと光量検出センサにより判断されることを条件にアライメントが完了したものとみなされる。そして、このアライメントの完了後、装置本体による測定等が自動的に開始される。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、例えば被検眼の角膜表面荒れていてその状態が良くない場合には、本来角膜反射光束として一つの光点が検出されるはずなのに複数の光点が検出されたり、明瞭に検出されるべき光点がぼやけていたり、予定された形状とは異なる形状を有する光点が検出されたりすることがある。このような場合には、自動アライメント機能を有する眼科装置のその機能が正常に作動せず、装置本体を不適切な位置に移動させた状態で測定や撮影等が開始されるおそれがある。

0005

あるいは、位置検出センサと光量検出センサの双方によりアライメント完了が判断されない限り測定等が開始されない上記のような構成では、そのようなアライメント未完了状態での測定等を避けることもできるが、そのままでは測定等に至らず作業が中断したままとなるため、再度一からアライメントしなおす等の必要がある。このような自動アライメントの再実行は再度同じ結果を招く可能性があるとともに、そのようなアライメント未完了状態においても装置本体はある程度アライメント完了位置に近い位置に追い込まれてはいるので、再度同じ自動アライメント手順を繰り返すことなくそれまでの結果を有効に利用する方が、アライメント作業の効率化や被検者の負担を軽減する観点からは望ましい。

0006

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、たとえ被検眼の状態が良くない場合であっても自動アライメント機能を有効に活用してアライメントすることができ、アライメント作業の効率化、被検者の負担軽減を図ることのできる眼科装置を提供することを課題としている。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、装置本体を被検眼に対してアライメントすることを要する眼科装置において、前記被検眼の角膜に向けてアライメント用指標光を投影するアライメント指標投影系と、前記装置本体を移動制御する移動制御手段と、入射光束の重心位置を検出可能な位置検出素子に前記アライメント用指標光の角膜反射光束を入射させて前記装置本体のアライメント状態を検出する第一検出手段と、該第一検出手段により検出されたアライメント状態が、前記装置本体のアライメント完了位置に基づいて規定される所定の位置基準を満たすか否かを判断する第一判断手段と、入射光束の光量を検出可能な光量検出素子に前記角膜反射光束を入射させて前記装置本体のアライメント状態を検出する第二検出手段と、該第二検出手段により検出されたアライメント状態が所定の光量基準を満たすか否かを判断する第二判断手段とを備え、前記移動制御手段は、前記アライメント状態が前記位置基準を満たしていないと前記第一判断手段により判断されたときに、前記装置本体を前記第一検出手段の検出結果に基づいて移動させ、前記アライメント状態が前記位置基準を満たしているが前記光量基準を満たしていないと前記第一判断手段及び前記第二判断手段により判断されたときに、前記装置本体を所定エリア内で移動させることを特徴とする。

0008

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の眼科装置において、前記移動制御手段が前記装置本体を前記所定エリア内で移動させているときに前記アライメント状態が前記光量基準を満たすと判断された場合に、前記装置本体による測定又は撮影が自動的に開始されることを特徴とする。

0009

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の眼科装置において、前記装置本体による測定又は撮影が自動的に開始されることとなった場合に、その測定又は撮影が行われるときの前記装置本体の位置を前記アライメント完了位置として記憶するとともに、該記憶したアライメント完了位置に基づいて前記位置基準を新たに規定することを特徴とする。

0010

請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の眼科装置において、前記移動制御手段が前記装置本体を前記所定エリア内で移動させたにもかかわらず前記アライメント状態が前記光量基準を満たすと判断されなかった場合に、前記装置本体が手動で移動してアライメントが行われ、該アライメントが完了して前記装置本体による測定又は撮影が開始されたときに、その測定又は撮影が行われているときの前記装置本体の位置を前記アライメント完了位置として記憶するとともに、該記憶したアライメント完了位置に基づいて前記位置基準を新たに規定することを特徴とする。

0011

請求項5に記載の発明は、装置本体を被検眼に対してアライメントすることを要する眼科装置において、前記被検眼の角膜に向けてアライメント用指標光を投影するアライメント指標投影系と、前記装置本体を移動制御する移動制御手段と、入射光束の重心位置を検出可能な位置検出素子に前記アライメント用指標光の角膜反射光束を入射させて前記装置本体のアライメント状態を検出する第一検出手段と、該第一検出手段により検出されたアライメント状態が、前記装置本体のアライメント完了位置に基づいて規定される所定の位置基準を満たすか否かを判断する第一判断手段とを備え、前記装置本体が手動で移動してアライメントが行われ、該アライメントが完了して前記装置本体による測定又は撮影が開始されたときに、その測定又は撮影が行われているときの前記装置本体の位置を前記アライメント完了位置として記憶するとともに、該記憶したアライメント完了位置に基づいて前記位置基準を新たに規定し、前記移動制御手段は、前記装置本体による次の測定又は撮影の際に、前記アライメント状態が前記新たに規定された位置基準を満たしていると前記第一判断手段により判断されるように前記装置本体を移動させてアライメントを行うことを特徴とする。

0012

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の眼科装置において、前記アライメント完了位置を被検者の個々のIDに関連づけて記憶するとともに、前記移動制御手段は前記IDに応じて前記装置本体を移動させてアライメントを行うことを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

0014

図1は本発明に係る眼科装置の一例である眼圧測定装置アライメント駆動機構を示す側面図であり、図2はその平面図である。このアライメント駆動機構は、図示しない電源が内蔵されている固定ベース100上でジョイスティック等のコントロールレバー102の操作により前後左右に移動可能な架台101上に設けられており、上下(Y方向)移動機構、水平(X方向)移動機構、及び前後(Z方向)移動機構によって構成されている。また、この眼圧測定装置はアライメント及び測定を自動で行うオートモードと手動で行うマニュアルモードとを備えており、コントロールレバー102にはマニュアルモード時に測定開始スイッチとして使用される手動スイッチ103が設けられている。

0015

上下移動機構は、架台101の上部に設けられた昇降駆動のためのモータ104と、架台101に上下(Y方向)に移動可能(すなわち昇降可能)に保持された支柱105とによって構成されている。モータ104と支柱105とは図示しないピニオン及びラックにより結合されている。支柱105はモータ104によって上下に移動し、支柱105の上端にはテーブル106が設けられている。

0016

水平移動機構は、テーブル106上に設けられた支柱107及びモータ108と、支柱107の上端に左右(X方向)に摺動可能に保持されたテーブル109と、テーブル109の一端に設けられたラック110と、モータ108の出力軸に設けられてラック110に噛合するピニオン111とによって構成されている。

0017

前後移動機構は、テーブルl09の上部に設けられたモータ112及び支柱113と、モータ112の出力軸に設けられたピニオン114と、支柱113の上部に設けられた装置本体Sのケース115とによって構成される。ケース115は前後(Z方向)に摺動可能に保持され、ケース115の側部にはラック116が設けられ、ラック116はピニオン114と噛合している。

0018

モータ104、108及び112は、後述の制御回路80から出力される制御信号によって駆動制御され、モータ104は装置本体SのY方向のアライメントを自動的に行うために用いられ、モータ108は装置本体SのX方向のアライメントを自動的に行うために用いられ、モー夕112は装置本体SのZ方向のアライメントを自動的に行うために用いられる。なお、モータ104、108及び112としては、位置制御が可能な例えばステッピングモータパルスモータ)が用いられている。

0019

図3及び図4は、ケース115の内部に収納された光学系の側面配置図及び平面配置図である。図3及び図4に示すように、装置本体Sは、被検眼Eの前眼部を観察するための前眼部観察光学系10と、XY方向(上下左右方向)のアライメント検出及び眼圧測定のための空気の吹き付けによる被検眼Eの角膜変形量検出のための指標光(XYアライメント指標光)を被検眼Eの角膜Cにその正面から投影するXYアライメント指標投影光学系20と、被検眼Eに固視標を投影する固視標投影光学系30と、XYアライメント指標光の角膜Cからの反射光を受けて装置本体Sと角膜Cとの間のXY方向における位置関係を検出する第一のXYアライメント検出光学系40と、XYアライメント指標光の角膜Cからの反射光を受けて空気の吹き付けによる角膜Cの変形量を検出する角膜変形量検出光学系50と、角膜Cに対して斜め方向からZ方向(前後方向)のアライメント検出のための指標光(Zアライメント指標光)を投影するZアライメント指標投影光学系60と、Zアライメント指標光の角膜Cからの反射光を前眼部観察光学系10の光軸に対して対称な方向から受けて装置本体Sと角膜CのZ方向における位置関係を検出するZアライメント検出光学系70と、XYアライメント指標光の角膜Cからの反射光を受けて装置本体Sと角膜CのXY方向における位置関係を検出する第二のXYアライメント検出光学系90とを備えている。

0020

前眼部観察光学系10は、被検眼Eの左右に位置して前眼部を直接照明する複数の前眼部照明光源11a、11bと、眼圧測定時に被検眼Eに空気を吹き付けるための気流吹き付けノズル12と、前眼部窓ガラス13と、チャンバー窓ガラス14と、ハーフミラー15と、対物レンズ16と、ハーフミラー17、18と、電荷結合デバイス(CCD)カメラ19とによって構成され、これらは光軸O1上に配置されている。

0021

被検眼Eの眼圧を測定する場合には、図3に示すピストン12aによってシリンダ12b内の空気を圧縮し、気流吹き付けノズル12を通して被検眼Eの角膜Cに空気を吹き付ける。ピストン12aは、図示しない気流吹き付けユニットにより駆動され、この気流吹き付けユニットは後述するXYアライメント光検出回路94及びZアライメント検出補正回路74の出力に基づいて駆動される。

0022

前眼部照明光源11a、11bによって照明された被検眼Eの前眼部像は、気流吹き付けノズル12の内側及び外側を通過し、前眼部窓ガラス13、チャンバー窓ガラス14、ハーフミラー15を透過し、対物レンズ16により集束されつつハーフミラー17、18を透過してCCDカメラ19上に形成される。

0023

XYアライメント指標投影光学系20は、赤外光出射するXYアライメント用光源21と、集光レンズ22と、開口絞り23と、ピンホール板24と、ダイクロイックミラー25と、ピンホール板24に焦点を一致させるように光路上に配置された投影レンズ26と、ハーフミラー15と、チャンバー窓ガラス14と、気流吹き付けノズル12とによって構成される。

0024

XYアライメント用光源21から出射された赤外光は、集光レンズ22により集束されつつ開口絞り23を通過し、ピンホール板24に導かれる。ピンホール板24を通過した光束は、ダイクロイックミラー25で反射され、投影レンズ26によって平行光束となり、ハーフミラー15で反射された後、チャンバー窓ガラス14を透過して気流吹き付けノズル12の内部を通過し、図5に示すようにXYアライメント指標光Kを形成する。図5において、XYアライメント指標光Kは、角膜Cの頂点Pと角膜Cの曲率中心との中間位置に輝点像Rを形成するようにして角膜表面Tで反射される。なお、開口絞り23は投影レンズ26に関して角膜Cの頂点Pと共役な位置に設けられ、XYアライメント指標光Kは後述するように角膜変形検出光に兼用される。

0025

固視標投影光学系30は、可視光を出射する固視標用光源31と、ピンホール板32と、ダイクロイックミラー25と、投影レンズ26と、ハーフミラー15と、チャンバー窓ガラス14と、気流吹き付けノズル12とによって構成される。

0026

固視標用光源31から出射された固視標用光は、ピンホール板32、ダイクロイックミラー25を経て投影レンズ26により平行光束となり、ハーフミラー15で反射された後、チャンバー窓ガラス14を透過し、気流吹き付けノズル12の内部を通過して被検眼Eに導かれる。そして、被検者がその固視標を固視目標として注視することにより、被検者の視線(すなわち被検眼E)は固定される。

0027

第一のXYアライメント検出光学系40は、気流吹き付けノズル12と、チャンバー窓ガラス14と、ハーフミラー15と、対物レンズ16と、ハーフミラー17、18、91と、輝点像R’1の重心位置を公知の方法により検出するための位置検出センサ41と、XYアライメント位置検出回路42とによって構成される。また、第二のXYアライメント検出光学系90は、気流吹き付けノズル12と、チャンバー窓ガラス14と、ハーフミラー15と、対物レンズ16と、ハーフミラー17、18、91と、XYアライメント検出絞り92と、光量検出センサ93と、XYアライメント光量検出回路94とによって構成される。

0028

XYアライメント視標投影光学系20により角膜Cに投影され、角膜表面Tで反射された光束は、気流吹き付けノズル12の内部を通過し、チャンバー窓ガラス14及びハーフミラー15を透過し、対物レンズ16により収束されつつその一部がハーフミラー17を透過し、さらにその一部がハーフミラー18で反射される。

0029

ハーフミラー18で反射された光束は、その一部がハーフミラー91を透過し、位置検出センサ41上に輝点像R’1を形成する。XYアライメント位置検出回路42は、位置検出センサ41の出力に基づいて装置本体Sと角膜CのXY方向における位置関係を演算し、その演算結果をZアライメント検出補正回路74及び制御回路80に出力する。

0030

制御回路80は、この演算結果に基づきモータ104、108に駆動制御信号を出力する。すなわち、第一のXYアライメント検出光学系40は、前記アライメント駆動機構による自動アライメントのために用いることができる。その反面、第一のXYアライメント検出光学系40は位置検出センサ41により入射光束の重心位置を検出するので、外乱光が入射した場合にはその検出結果に誤差が含まれる。したがって、このような場合には正確なXY方向のアライメント検出ができないという欠点がある。

0031

ハーフミラー91で反射された光束は、XYアライメント検出絞り92を通過して光量検出センサ93上に輝点像R’3を形成する。XYアライメント検出絞り92は、XYアライメント視標投影光学系20により角膜Cに生じた虚像Rと対物レンズ16に関して共役な位置に設けられている。XYアライメント検出絞り92の大きさは、角膜Cの頂点と光軸O1との間のずれ量が眼圧測定の精度に影響がない程度にまで小さくなった場合において、所定量以上の光量が光量検出センサ93に入射するような大きさとなっている。XYアライメント光量検出回路94は、光量検出センサ93の出力に基づいて、XY方向のアライメントが完了したか否かを判断し、その判断結果を制御回路80に出力する。

0032

すなわち、角膜Cの頂点と光軸O1との間のずれ量がないときの理想的な装置本体Sの位置を「アライメント完了位置」とし、そのずれ量が許容しうる範囲内となるための位置的基準を「所定の位置基準」とすると、この所定の位置基準はアライメント完了位置により規定されるということができ、第二のXYアライメント検出光学系90は所定の位置基準が満たされるときの角膜反射光束の光量が所定の光量基準を満たすか否かを判断するものであるということができる(ここで、「所定の光量基準」は、角膜反射光束と外乱光等とを区別するために角膜反射光束が少なくとも有すべき光量に基づいて決定される。)。

0033

この第二のXYアライメント検出光学系90は、光量検出センサ93により入射光量を検出するのみであるので、XY方向のアライメントのずれ量を検出することはできず、XY方向のアライメントが完了したか否かを二値的に検出するに止まる。しかしながら、XYアライメント検出絞り92の作用によって外乱光の影響を除去することができるので、この第二のXYアライメント検出光学系90と第一のXYアライメント検出光学系40との組み合わせによりXY方向のアライメントの完了を正確に判断することができる。

0034

また、その第一のXYアライメント検出光学系40により装置本体Sのアライメント状態が所定の位置基準を満たすと判断されたにもかかわらず、第二のXYアライメント検出光学系90により所定の光量基準を満たすと判断されなかった場合には、制御回路80はモニタ81の画面G上に自動アライメントが不可能である旨を表示させるとともに、その時点で停止している装置本体Sをその停止位置を中心としてXY平面中の所定エリア内で周回移動させる。この所定エリアについては、例えばその停止位置を中心としてX方向に±1mm、Y方向に±1mmと規定したり、その停止位置を中心として半径1mmと規定したりすればよい。

0035

一方、ハーフミラー18を透過した角膜Cからの反射光束は、CCDカメラ19上に輝点像R’2を形成する。CCDカメラ19は、制御回路80を介してモニタ81に画像信号を出力する。これにより、図6に示すように、被検眼Eの前眼部像E’とXYアライメント指標光の輝点像R’2とがモニタ81の画面G上に表示される。なお、画面G上に表示されているアライメント補助マークHは、図示しない画像生成装置によって生成されている。

0036

さらに、ハーフミラー17によって反射された角膜Cからの反射光束は、角膜変形量検出光学系50に導かれ、ピンホール板51を通過して変形量検出センサ52に入射する。この変形量検出センサ52としては、フォトダイオードのような光量検出の可能な受光センサが用いられている。

0037

変形量検出センサ52の出力は、光量変化検出回路53に入力され、変形量検出センサ52における受光光量時間的変化が検出される。この光量変化検出回路53の検出結果は制御回路80に出力され、制御回路80はその検出結果及びシリンダ12bの圧力変化曲線に基づき被検眼Eの眼圧値を演算する。

0038

Zアライメント指標投影光学系60は、赤外光を出射するZアライメント用光源61と、集光レンズ62と、開口絞り63と、ピンホール板64と、ピンホール板64に焦点を一致させるように光路上に配置された投影レンズ65とによって構成され、これらは光軸O2上に配置されている。

0039

Zアライメント用光源61を出射した赤外光は、集光レンズ62によって集光されつつ開口絞り63を通過してピンホール板64に導かれる。ピンホール板64を通過した光束は、投影レンズ65によって平行光束となって角膜Cに導かれ、図7に示すように、輝点像Qを形成するようにして角膜表面Tにおいて反射される。なお、開口絞り63は投影レンズ65に関して角膜Cの頂点Pと共役な位置に設けられている。

0040

Zアライメント検出光学系70は、結像レンズ71と、Y方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズ72と、検出センサ73と、Zアライメント検出補正回路74とによって構成され、これらは光軸O3上に配置されている。

0041

Zアライメント指標投影光学系60によって投影されたZアライメント指標光の角膜表面Tからの反射光束は、結像レンズ71によって収束されつつシリンドリカルレンズ72を介して検出センサ73上に輝点像Q’を形成する。この検出センサ73はラインセンサPSDのような位置検出が可能な受光センサであり、検出センサ73の出力はZアライメント検出補正回路74に出力される。

0042

なお、光軸O3及びX軸を含む平面内(XZ平面内)においては、輝点像Qと検出センサ73とは結像レンズ71に関して共役な位置関係にあり、光軸O3及びY軸を含む平面内においては、角膜頂点Pと検出センサ73とは結像レンズ71及びシリンドリカルレンズ72に関して共役な位置関係にある。すなわち、検出センサ73は開口絞り63と共役関係にあるので(このときの倍率は、開口絞り63の像が検出センサ73の大きさよりも小さくなるように選択されている)、Y方向において角膜Cの位置がずれたとしても角膜表面Tにおける反射光束は検出センサ73に効率良く入射するようになる。また、Y方向に長いスリット光を角膜Cに投影する場合には、上述のようにY方向に角膜Cがずれたとしても、全体の入射効率は低下するが反射光束を検出センサ73に効率良く入射させることができる。

0043

さらに、ここでは、XY方向のアライメントのずれの影響を受けずにZ方向のアライメントの検出を正確に行うために、XYアライメント位置検出回路42の出力(XY方向のアライメント情報)をZアライメント検出補正回路74に入力し、検出センサ73により得られるZアライメント情報を補正するようにしている。

0044

図8は被検眼Eの角膜Cの位置がずれた場合のアライメント用指標光の入射及び反射の関係を説明するための図であり、(a)は角膜Cの位置がZ方向にずれた場合を示し、(b)は角膜Cの位置がX方向にずれた場合を示している。

0045

図8(a)に示すように、角膜Cの位置がZ方向にΔZだけずれた場合には、検出センサ73上における輝点像Q’の位置がΔQZ×m(ΔQZ=ΔZsinθ)だけ移動することになる。ここで、θは光軸O1と光軸O2のなす角度、あるいは光軸O1と光軸O3のなす角度であり、mはZアライメント検出光学系70の結像倍率である。したがって、角膜Cの位置がXY方向については合致しておりZ方向にずれただけである場合には、検出センサ73上における輝点像Q’の基準位置からのずれ量(移動量)ΔQ’が得られれば、角膜Cの位置のずれ量ΔZは
ΔZ=ΔQ’/(sinθ×m)
により容易に算出することができる。

0046

しかし、図8(b)に示すように、角膜Cの位置がX方向にΔXだけずれた場合にも、検出センサ73上における輝点像Q’の位置がΔQX×m(ΔQX=ΔXcosθ)だけ移動することになる。そこで、角膜Cの位置がZ方向及びX方向にずれた場合には、検出センサ73上における輝点像Q’の位置は
ΔQ’=ΔQZ×m+ΔQX×m
=(ΔZ×sinθ×m)+(ΔX×cosθ×m)
だけ移動する。

0047

したがって、この場合、Zアライメント検出補正回路74は、検出センサ73上における輝点像Q’の移動量ΔQ’とXYアライメント位置検出回路42から出力されるずれ量ΔXとに基づいて、装置本体Sと角膜CのZ方向の位置関係(ずれ量ΔZ)を次の(1)式に従って演算し、その演算結果であるずれ量ΔZを制御回路80に出力する。

0048

ΔZ=(ΔQ’−ΔXcosθ×m)/(sinθ×m) (1)
制御回路80は、この演算結果に基づいてモータ112に駆動制御信号を出力する。

0049

次に、本発明の実施の形態の作用をオートモードが選択されている場合について説明する。

0050

健常眼を測定する場合、検者は図6に示すモニタ81の画面G上において前眼部像E’を観察しながら、前眼部像E’がモニタ81の画面Gの中央に位置するようにコントロールレバー102を操作して架台101を移動させる。位置検出センサ41及び検出センサ73に角膜Cの反射光が入射すると、XYアライメント位置検出回路42及びZアライメント検出補正回路74から制御回路80にXYアライメント情報及びZアライメント情報がそれぞれ出力される。

0051

制御回路80は、出力されたXYアライメント情報及びZアライメント情報に基づいて、モータ104、108、112に対して制御信号を出力する。これにより、輝点像R’1を位置検出センサ41上の所望の位置に移動させるために、すなわちモニタ81の画面Gにおいて輝点像R’2をアライメント補助マークHの範囲内でかつピントが合う位置に移動させるために、ケース115をXY方向及びZ方向に移動させながら自動アライメントを行っている。

0052

角膜Cの頂点が光軸O1と略一致すると、光量検出センサ93に所定量以上の光が入射するので、XYアライメント光量検出回路94から制御回路80にアライメント完了信号が出力される。制御回路80は、XYアライメント光量検出回路94からXY方向についてのアライメント完了信号を受け、かつ、Zアライメント検出補正回路74からZ方向についてのアライメント完了信号を受けた場合に、図示しない気流吹き付けユニットを作動させて気流吹き付けノズル12から角膜Cに向けて空気を吹き付け、空気吹き付け時の角膜Cの変形量を角膜変形量検出光学系50によって検出する。その後、所定の変形量となったときの空気吹き付け圧力から被検眼Eの眼圧値が公知の方法を用いて計算されることになる。

0053

なお、XYアライメント位置検出回路42から出力されるXYアライメント情報及びZアライメント検出補正回路74から出力されるZアライメント情報に基づいて装置本体Sと被検眼Eのアライメント状態を検出し、その検出結果をモニタ81に表示するようにしてもよい。

0054

一方、病眼等の良好状態にない被検眼を測定する場合には、図9に示すように、位置検出センサ41には被検眼Eの角膜Cからの輝点像R’1の他に、角膜手術による角膜表面の荒れ等に起因する微量の角膜散乱光Δrが入射する。このため、XYアライメント位置検出回路42が出力するXYアライメント情報には、角膜散乱光Δrに基づく誤差が含まれている。

0055

すなわち、このような角膜散乱光Δrがある場合、位置検出センサ41は、輝点像R’1と角膜散乱光Δrとを合わせた全体の重心位置Wを検出する。XYアライメント位置検出回路42は、この輝点像R’1と角膜散乱光Δrとの重心位置Wに基づいて被検眼Eの角膜Cの頂点と光軸O1とのずれ量を演算し、その演算結果を制御回路80に出力する。

0056

したがって、同図に示すように、輝点像R’1がアライメント補助マークHに対応するアライメントエリアH’内に入っていない場合であっても、輝点像R’1と角膜散乱光Δrとの重心位置WがアライメントエリアH’内に入って光軸と略一致してしまうと、XYアライメント位置検出回路42はその一致した位置でXY方向のアライメントが完了したと誤認する。

0057

しかし、この場合には、輝点像R’3の一部又は全部がXYアライメント検出絞り92により遮られるから、光量検出センサ93には十分な光量が入射せず、XYアライメント光量検出回路94は光量検出センサ93の検出光量が不十分であることを理由にXYアライメントは完了していないと判断する。そして、このようにXYアライメント位置検出回路42がXYアライメント完了を示す演算結果を出力しているが、XYアライメント光量検出回路94が所定量以上の光量が入射されていないことを示す判断結果を出力している場合には、制御回路80はモニタ81の画面Gに自動アライメントが不可能である旨を表示させるとともに、装置本体Sがそのときの位置を中心としてXY平面内の所定エリアで周回移動するようにモータ104、108を駆動させる。

0058

装置本体Sが所定エリアを周回移動している間に、光量検出センサ93に上記所定量以上の光量が入射すると、XYアライメント光量検出回路94はその時点でアライメントが完了したと判断して、制御回路80へアライメント完了信号を送出する。また、この場合には、XYアライメント位置検出回路42の出力によって補正されない(検出センサ73により直接的に得られる)Zアライメント情報がZアライメント検出補正回路74から制御回路80に出力される。制御回路80はXYアライメント光量検出回路94及びZアライメント検出補正回路74の双方からアライメント完了信号を受けると、前述したと同様に図示しない気流吹き付けユニットを作動させて眼圧の測定を開始する。

0059

その一方で、制御回路80は、XYアライメント光量検出回路94からアライメント完了信号を受信したときのXYアライメント位置検出回路42の出力番地を図示しないメモリに記憶して、次の測定時にはその記憶した出力番地に対応する位置へ装置本体Sが移動するように(その記憶した位置をその被検眼に対する固有のアライメント完了位置とし、この新たなアライメント完了位置により規定される位置基準を装置本体Sが満たすように)制御する。通常、ある被検眼について眼圧を測定するときには複数回の測定がなされるが、このようにXYアライメント位置検出回路42の中心番地を被検眼に合わせて変化させることによって、次回の測定よりXYアライメント光量検出回路94がアライメント完了信号を出力する位置に装置本体Sを直接移動させることができる。また、被検眼が変わったとき(左右眼が変わったとき、被検者がかわったとき)や図示しないクリアースイッチ、プリントスイッチが操作されたときには、制御回路80は変化させたXYアライメント位置検出回路42の中心番地をリセットする。

0060

ところで、以上のように装置本体Sを所定エリア内で移動させ走査させてみても、光量検出センサ93に所定光量が入射しない場合には、制御回路80はモニタ81又は音声出力ユニット82(図4参照)を通じて検者にその旨を報知する。このような場合には、検者は図示しないモード切換スイッチによりオートモードからマニュアルモードに切り換え、モニタ81の画面Gを確認しながらコントロールレバー102を操作して手動でアライメントを行う。このマニュアルモードでは、検者の視覚に頼ることによってアライメント結果が不要な反射光等に影響されず、被検眼の状態が悪く自動アライメントが困難であることが当初より明らかである場合には、初めからこのマニュアルモードを選択しておくことによってアライメント作業の効率化を図ることができる。

0061

このアライメント完了後に検者が手動スイッチ103を押すと、気流吹き付けユニットが作動して眼圧測定が開始される。また、制御回路80は、手動スイッチ103が押されたときのXYアライメント位置検出回路42の出力番地を図示しないメモリに記憶し、XYアライメント位置検出回路42の中心番地をその出力番地に置換する。

0062

このようにマニュアルモードで測定した後の2回目以降の測定では、検者がモード切換スイッチにより再度オートモードを選択することにより、制御回路80はメモリに記憶したアライメント完了位置(XYアライメント位置検出回路42の置換された中心番地)に装置本体Sを移動させ、この自動アライメントが完了すると眼圧測定を開始する。これにより、本来自動アライメントを行うことが困難な被検眼に対しても2回目以降の測定では自動アライメントを行うことができ、さらに自動で測定を開始することもできる。

0063

なお、本発明に係る眼科装置は上述した眼圧測定装置に限られるものではなく、角膜内皮撮影装置スリットランプ等のアライメントを要する装置であればよい。また、測定等に際して眼科装置に患者(被検者)のIDナンバーが入力され、又はIDカードがセットされる場合等には、そのIDと関連づけて患者個々の適切なアライメント完了位置を記憶させておくことにより、別の日に同じ患者を診断するときにその被検眼に応じた適切な位置に装置本体を自動的に移動させることができる。

発明の効果

0064

本発明に係る眼科装置は、以上説明したように構成したので、たとえ被検眼の状態が良くない場合であっても自動アライメント機能を有効に活用してアライメントすることができ、アライメント作業の効率化、被検者の負担軽減を図ることができる。

図面の簡単な説明

0065

図1発明の実施の形態に係る眼圧測定装置のアライメント駆動機構の構成を示す側面図である。
図2図1のアライメント駆動機構の構成を示す平面図である。
図3図1及び図2の眼圧測定装置の装置本体の光学系を概略的に示す側面配置図である。
図4図3の光学系を示す平面配置図である。
図5被検眼の角膜に対して正面から投影されたアライメント用指標光の反射について示す説明図である。
図6眼圧測定装置のモニタ画面に表示された健常眼の前眼部像を示す説明図である。
図7被検眼の角膜に対して斜め方向から投影されたアライメント用指標光の反射について示す説明図である。
図8被検眼の角膜の位置がXZ平面内でずれた場合のアライメント用指標光の入射及び反射の関係を示し、(a)はZ方向にずれた場合の説明図、(b)はX方向にずれた場合の説明図である。
図9角膜の荒れた被検眼を測定した場合の位置検出センサにおける受光状態を示す説明図である。

--

0066

10 前眼部観察光学系
20 XYアライメント指標投影光学系
30固視標投影光学系
40 第一のXYアライメント検出光学系
41位置検出センサ
42 XYアライメント位置検出回路
50角膜変形量検出光学系
60 Zアライメント指標投影光学系
70 Zアライメント検出光学系
74 Zアライメント検出補正回路
80制御回路
81モニタ
90 第二のXYアライメント検出光学系
92 XYアライメント検出絞り
93光量検出センサ
94 XYアライメント光量検出回路
C角膜
E 被検眼
K XYアライメント指標光(アライメント用指標光)
S 装置本体

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