CN102648842A

CN102648842A - 眼科装置

Info

Publication number: CN102648842A
Application number: CN2012100477882A
Authority: CN
Inventors: 井上宏之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2032-02-28
Also published as: US8845102B2; JP2012179109A; CN102648842B; US20120218520A1; JP5406868B2

Abstract

本发明提供一种眼科装置。所述眼科装置包括：检查单元，其适于检查被检眼；操作部件；第一部件，其包括凹部以及设置在所述凹部的一部分上的凸部；第二部件，其与所述操作部件设置成一体，并被构成为在接触所述第一部件的同时，与所述操作部件的倾斜相对应地移动；以及驱动单元，其适于基于所述操作部件的倾斜，移动所述检查单元，并且在所述第二部件与所述凸部接触的情况下，粗略地移动所述检查单元。

Description

眼科装置

技术领域

本发明涉及使用操纵杆机构将验光单元与被检眼对齐以对眼进行检查、观察以及照相的眼科装置。

背景技术

许多眼科装置包括具有固定对象的脸部的脸支架的基座(base)单元、观察/照相并测量被检眼的检查单元、使检查单元相对基座单元前后、左右、上下移动的滑台(stage)单元以及操作以驱动滑台单元的操纵杆机构。

许多传统的眼科装置使用将操纵杆机构与滑台单元机械地链接的手动滑台。操纵杆机构机械地驱动检查单元。操纵杆机构使得能够进行将检查单元前后、左右细微地驱动的微动操作以及将检查单元前后、左右粗略地驱动的粗动操作。这使得能够将检查单元与被检眼细微地对齐或者将检查单元从一只眼大范围地移动到另一只眼。

然而，近来，由于自动对齐等的优点，越来越多的眼科装置包括电动滑台。电动滑台由电机等驱动，因此无法通过诸如传统的操纵杆机构的机构链接来移动。为此，根据日本特开平8-126611号公报，使用跟踪球(trackball)等作为电动滑台单元的驱动指令输入设备。然而，这种设备在操作感上与传统的手动滑台的操作有很大的不同，因此经常使检查者感觉不适。此外，跟踪球与辊分离，很难用一只手来同时操作它们，因此造成了操作性方面的问题。

为了解决上述问题，在日本特许4250062号公报中公开的眼科装置包括用于检测代替跟踪球的操纵杆机构的倾斜角度的检测单元。还公开了用于将该检测单元检测的信号输出到驱动电机、并将驱动电机的输出传送到检查单元的传送单元。在这种情况下，该眼科装置根据操纵杆机构的倾斜角度对验光单元的移动速度进行统一控制。然而，由于该装置根据操纵杆机构的倾斜角度对验光单元的移动速度进行统一控制，因此无法进行可以由机械操纵杆机构进行的微动操作和粗动操作。这因此也造成了操作性方面的问题。

为了在包括电动滑台的眼科装置中实现如机械操纵杆机构那样的微动操作和粗动操作，装置需要能够进行针对微动操作保持倾斜角度的操作、以及针对粗动操作将倾斜角度恢复(restore)到中性(neutral)角度的操作两者的操纵杆机构。这使得能够在微动操作中进行电动滑台单元的位置控制，由此使得能够进行细微的对齐。此外，能够在粗动操作中进行速度控制。这能够快速地进行大范围移动检查单元的操作。

日本特开2006-130227和2008-61715号公报公开了各自包括具有针对微动操作和粗动操作分别设置的操作部件的操纵杆机构的眼科装置。通过使用如下操纵杆机构实现与使用手动滑台的操纵杆机构类似的操作感，该操纵杆机构设置有针对微动操作通过摩擦力维持倾斜角度的操作部件，并且还单独设置有针对粗动操作恢复到中性位置的操作部件。

日本特许3276682和4323209号公报公开了在使用用于保持倾斜角度的摩擦力与不使用摩擦力之间切换的操纵杆机构。这实现了能够进行保持倾斜角度的操作与恢复到中性角度的操作两者的操纵杆机构。

日本特开2002-369799和2009-268682号公报公开了使用同一操作部件实现微动操作和粗动操作的技术。这些技术在微动操作区域中使用操纵杆机构，在微动操作区域中，当操纵杆机构在预定倾斜角度内倾斜时，使用摩擦力来保持操纵杆机构的倾斜角度，并对电动滑台进行位置控制。另一方面，在粗动操作区域中使用操纵杆机构，在粗动操作区域中，当操纵杆机构倾斜到大于预定倾斜角度的角度时，机构恢复到预定角度，并且对电动滑台进行粗动控制。这通过简单的结构实现了用于电动滑台的、展示好的操作性的操纵杆机构。

然而，在日本特开2006-130227和2008-61715号公报中公开的操纵杆机构需要用于微动操作和粗动操作的两个操作部件，因此其结构复杂。此外，在日本特许3276682和4323209号公报中公开的操纵杆机构需要在使用摩擦力和不使用摩擦力之间切换的机构，因此其结构复杂。

在日本特开2002-369799和2009-268682号公报中公开的操纵杆机构通过简单的结构实现了微动操作和粗动操作。然而，这些操纵杆机构通过两个相互垂直的可旋转轴实现了整个360°内任意方向的倾斜，并且具有针对各个轴设置的摩擦机构以保持微动操作区域内的倾斜。为此，根据这些机构，当操作者尝试使操纵杆机构向各个轴的中间位置倾斜时，摩擦力从两轴动作，从而导致不均匀的操作感。由于这种不均匀的操作感，检查者难以在期望的对齐方向上操作操纵杆机构。这可能导致对齐精度的劣化或者通过量(throughput)降低。

在日本特许4323209号公报中公开的操纵杆机构在与操纵杆机构的倾斜同步地移动的球面移动部件上生成摩擦力，因此能够与倾斜方向无关地获得操作感。然而，如上所述，该机构的结构复杂。

考虑到上述问题，本发明提供包括能够通过简单的结构获取统一的操作感的操纵杆机构的眼科装置。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供有一种眼科装置，其包括：检查单元，其适于检查被检眼；操作部件；第一部件，其包括凹部以及设置在所述凹部的一部分上的凸部；第二部件，其与所述操作部件设置成一体，并被构成为在接触所述第一部件的同时，与所述操作部件的倾斜相对应地移动；以及驱动单元，其适于基于所述操作部件的倾斜，移动所述检查单元，并且在所述第二部件与所述凸部接触的情况下，粗略地移动所述检查单元。

根据本发明的另一个方面，提供有一种眼科装置，其包括：检查单元，其适于检查被检眼；操作部件；第一部件，其包括凹部以及设置在所述凹部的一部分上的凸部；以及第二部件，其与所述操作部件设置成一体，并被构成为在接触所述第一部件的同时，与所述操作部件的倾斜相对应地移动；其中，在所述第二部件与所述凸部接触的情况下，所述操作部件的倾斜中心与所述第二部件之间的距离，比在所述第二部件与所述凸部不接触的情况下所述操作部件的倾斜中心与所述第二部件之间的距离短。

通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得清楚。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的眼科装置的示意结构的图；

图2是操作单元的外观图；

图3是根据第一实施例的操作单元的剖面图；

图4是示出第一检测单元进行的检测操作的示意图；

图5是当操纵杆倾斜时操作单元的剖面图；

图6是根据第一实施例的功能框图；

图7是示出操纵杆的倾斜位置、来自检测单元的输出以及检查单元的移动的示意图；

图8是用于说明微动操作区域中的控制的图；

图9是用于说明粗动操作区域中的控制的图；

图10是用于说明被检眼的中心位于监视器上的对齐标记附近的状态的图；

图11是用于说明被检眼的中心离开监视器上的对齐标记的状态的图；

图12是示出在设置不工作区(dead band)的情况下倾斜角度与来自检测单元的输出之间的关系的示意图；

图13是示出在具有滞后的情况下倾斜角度与来自检测单元的输出之间的关系的示意图；

图14是用于说明基于驱动时间对粗动操作速度的控制的图；

图15是用于说明基于驱动距离对粗动操作速度的控制的图；

图16是包括操作无效单元的功能框图；

图17是根据第二实施例的操作单元的剖面图；以及

图18是根据第三实施例的操作单元的剖面图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。应当指出，除非另外具体说明，在这些实施例中描述的部件的相对结构、数字表示和数值不限制本发明的范围。

(第一实施例)

参照附图描述本发明的第一实施例。图1是示出根据第一实施例的眼科装置的示意结构的图。眼科装置包括具有支持对象的脸部的脸支架部112、设置在基座单元100上的驱动单元116和操作单元101、以及安装在驱动单元116上的检查单元110。检查单元110包括对被检眼进行检查(包括测量、观察以及照相)的光学系统。在检查单元110的检查者侧端部上设置有作为用于观察被检眼E的显示部件的LCD监视器109。

驱动机构113使得脸支架部112沿上/下方向(Y轴方向)移动。检查者进行操作单元101的倾斜操作，发出驱动单元116的驱动方向、驱动量以及驱动速度的驱动指令，以便将检查单元110的位置(即透镜111的位置)与眼E对齐，由此进行检查、观察、照相等。驱动单元116包括与各个轴相对应的驱动机构，以使检查单元110沿预先设置的X、Y、Z方向移动。

(X轴)

框架102能够沿相对基座单元100的左/右方向(X轴方向)移动。X轴方向的驱动机构包括固定在基座单元100上的X轴驱动电机103、与电机的输出轴连接的丝杠(未示出)以及能够在丝杠上沿X轴方向移动并固定在框架102上的螺母(未示出)。当X轴驱动电机旋转时，框架102通过丝杠和螺母沿X轴方向移动。

(Y轴)

框架106能够沿相对框架102的上/下方向(Y轴方向)移动。Y轴方向的驱动机构包括固定在框架102上的Y轴驱动电机104、与电机的输出轴连接的丝杠105以及能够在丝杠105上沿Y轴方向移动并固定在框架106上的螺母114。当Y轴驱动电机104旋转时，框架106通过丝杠105和螺母114沿Y轴方向移动。

(Z轴)

框架107能够沿相对机架106的前/后方向(Z轴方向)移动。Z轴方向的驱动机构包括固定在框架107上的Z轴驱动电机108、与电机的输出轴连接的丝杠117以及能够在丝杠117上沿Z轴方向移动并固定在框架106上的螺母115。当Z轴驱动电机108旋转时，框架107通过丝杠117和螺母115沿Z轴方向移动。

图2是操作单元101的外观图。操作单元101被构成为通过发出驱动单元116的驱动方向、驱动量以及驱动速度的驱动指令，来在三维方向上移动检查单元110(基于操作部件1的倾斜，驱动驱动单元116以移动检查单元110)。操作单元101包括操纵杆1(操作部件的示例)、测量按钮2、操作无效单元3、转盘4、轴承座5、第一检测单元6、第二检测单元7、用于生成操纵力(例如摩擦力、保持力等(稍后描述))的操纵力生成单元8(第一部件的示例，其包括凹部14a以及设置在凹部14a上的一部分上的凸部8b)、第一滑动销17以及第二滑动销18。

当检查者沿双向箭头LR所示的方向倾斜用于进行各种操作的操纵杆1时，检查单元110沿被检眼的眼宽度方向移动。当检查者沿双向箭头FB所示的方向倾斜操纵杆1时，检查单元110沿接近或者离开被检眼的方向移动。当检查者旋转转盘4时，检查单元110沿上/下方向移动。在操纵杆1的顶部设置有测量按钮2。测量按钮2用作检查、观察、照相以及自动对齐的开始按钮。这使得检查者仅使用操作单元101就能够进行从对齐到测量的操作。稍后描述其它构成要素。

图3是通过沿双向箭头LR方向剖切图2所示的操作单元101获得的剖面图。操作单元101还包括操纵杆轴11、中心球12、压缩弹簧13(设置在操纵杆1的倾斜中心与第二部件14之间的弹性部件的示例)、移动部14(第二部件的示例，其与操作部件设置成一体，并能够在与第一部件8接触的同时与操作部件1的倾斜相对应地移动)、第一运动方向转换单元15以及第二运动方向转换单元16。

操纵杆轴11接合在操纵杆1的内部。在操作单元101的下方设置有轴承座5。中心球12在轴承座5的开口部的下侧连接操纵杆轴11。中心球12具有球形，并且压缩弹簧13(稍后描述)使中心球12偏向轴承座5的开口部。这使得能够使用作为中心部件(用作操纵杆1倾斜时的支点)的中心球12的曲率中心作为倾斜中心来进行倾斜操作。

以下将描述检测操作单元101从非倾斜位置的倾斜角度的结构。在连接到操纵杆轴11的中心球12的下方，各自具有凹形的第一运动方向转换单元15和第二运动方向转换单元16布置成相互垂直。第一运动方向转换单元15和第二运动方向转换单元16将操纵杆1的倾斜运动转换为直线运动。

在第一运动方向转换单元15和第二运动方向转换单元16的两端形成中心旋转轴，以将该中心放置轴嵌合到在轴承座5上形成的中心旋转孔内。第一运动方向转换单元15和第二运动方向转换单元16被支持为可绕轴承座5的中心旋转孔旋转。在这种情况下，中心旋转孔优选与中心球12的曲率中心等高。此外，第一运动方向转换单元15和第二运动方向转换单元16的凹部设置有操纵杆轴11贯穿的孔，并且与操纵杆轴11嵌合。稍后将描述其它构成要素。

下面参照图4描述当使操纵杆1沿双向箭头FB所示的方向倾斜时第一运动方向转换单元15的操作。如附图标记4001所示，在第一运动方向转换单元15的一端沿与操纵杆轴11的轴相同的方向形成有槽部15a，并且将槽部15a布置成使得第一滑动销17能够嵌合在其中。此外，第一滑动销17嵌入在轴承座5上形成的槽部5a，并且仅能够沿图4中的水平方向自由地移动。第一滑动销17与第一检测单元6的输入轴(未示出)接合。在这种情况下，第一检测单元6是作为直动电位计的直动位置检测单元。当使操纵杆1倾斜时，接合的操纵杆轴11也倾斜，如附图标记4002和4003所示。伴随该操作，嵌合在操纵杆轴11上的第一运动方向转换单元15绕两端的中心旋转轴15b旋转。当第一运动方向转换单元15旋转时，嵌合在槽部15a中的第一滑动销17沿轴承座5的槽部5a移动，由此使第一检测单元6的输入轴移动。

通过上述操作，第一检测单元6的阻抗、这种情况下直动电位计的阻抗变化，由此使得能够检测操纵杆1的倾斜角度。

请注意，当通过使用第二运动方向转换单元16、第二滑动销18以及第二检测单元7检测操纵杆1在双向箭头LR所示的方向的倾斜角度时进行的操作，与检测双向箭头FB所示的方向的倾斜角度的操作相同。因此省略操作的详细描述。如上所述，使用第一检测单元6和第二检测单元7能够唯一地检测操纵杆1在任意倾斜方向的倾斜角度。

虽然本实施例使用直动位置检测单元作为检测单元，但是可以使用检测旋转角度的检测单元。在这种情况下，例如，存在如下可用方法：将旋转电位计的输入轴与第一运动方向转换单元15和第二运动方向转换单元16中各个的中心旋转轴的一端接合。检测旋转角度的检测单元还可以使用如下方法：通过使用诸如编码器的传感器代替旋转电位计来检测倾斜角度。

接下来描述用于生成操纵力的结构。参照图3，在操纵杆轴11下方设置有移动部14。在操纵杆11的下端侧形成有中空部。移动部14的中心轴嵌合在操纵杆轴11中。移动部14可在操纵杆轴11的方向上相对操纵杆轴11滑动。在移动部14的中心轴的下方形成有由中央部具有凹形的凹形部14a形成的圆盘形。在移动部14的下方设置有与轴承座5接合的操纵力生成单元8。在操纵力生成单元8上形成以中心球12的曲率中心为中心的近似球面8a。在近似球面8a的中央部上形成具有凸部8b(其具有凸起形状)的恢复部件。在操纵杆轴11与移动部14之间设置有作为弹性部件的压缩弹簧13。压缩弹簧13被压缩以生成偏压力。该偏压力使中心球12偏靠轴承座5，并且还使移动部14偏靠操纵力生成单元8。

将参照图5描述当使操纵杆1倾斜时操作单元101的操作。图5是通过将图2所示的操作单元101沿双向箭头RL的方向剖切获得的剖面图。

附图标记5001表示操纵杆1的中性状态；5002表示操纵杆1倾斜预定角度θ₁的状态；5003表示操纵杆1倾斜预定角度θ₂的状态。在这种情况下，预定角度θ₁是倾斜保持区域的最大倾斜角度，而预定角度θ₂是倾斜恢复区域的最大倾斜角度。

首先描述使操纵杆1在倾斜保持区域内(倾斜角度在θ₀到θ₁之间)倾斜的情况(其也称为第一情况或者第二部件14与凸部8b接触之前的状态)。在倾斜保持区域中，压缩弹簧13将移动部14偏靠在操纵力生成单元8的近似球面8a。此时，在移动部14与操纵力生成单元8之间生成摩擦力。该摩擦力使得能够保持操纵杆1的倾斜角度(压缩弹簧13动作以保持第二部件14相对第一部件8的位置)。此外，由于使用以倾斜中心为中心的曲率形成操纵力生成单元8的近似球面8a，因此即使移动部14在倾斜保持区域内沿任意方向移动，压缩弹簧13也不伸张和收缩。这能够与操纵杆1的操作方向无关地生成恒定摩擦力。这使得能够保持操纵力在任意方向上恒定。在这种情况下，如稍后所述，驱动单元116驱动检查单元110细微地移动(例如，将检查单元110移动到与倾斜角度相对应的位置)。

将描述使操纵杆1倾斜到倾斜恢复区域的情况(其被描述为第二情况或者移动部14与凸部8b接触的情况)。当检查者使操纵杆1倾斜到倾斜恢复区域时，在移动部14的凹部14a的外周上形成的斜面与操纵力生成单元8的恢复部(凸部)8b接触(参见附图标记5002)。当检查者使操纵杆1进一步倾斜时，移动部14通过操纵杆轴11在接收到从移动部14的斜面作用的力时的轴向分量沿轴向移动(附图标记5002所示的右斜上方)(参见附图标记5003，操纵杆1的倾斜中心与第二部件14之间的距离与第二部件14接触凸部8b之前的相比短)。此时，压缩弹簧13被压缩。由于需要与压缩弹簧13的压缩程度相对应的操纵力，因此检查者能够识别其已经将操纵杆1操作到倾斜恢复区域。这使得用户能够容易地识别检查单元110的微动操作与粗动操作已经被切换。在这种情况下，当检查者停止保持操纵杆1时，压缩弹簧13的张力生成使移动部14向中心恢复的力。通过该恢复力，操纵杆轴11和操纵杆1恢复到附图标记5002所示的预定角度θ₁。此时，如稍后所述，驱动单元116驱动检查单元110进行粗动操作(例如，驱动单元116使检查单元110以恒定速度移动，而不管倾斜角度)。

图6是用于说明根据本实施例的控制的功能框图。第一检测单元6经由A/D转换器52与控制单元51连接。同样，第二检测单元7经由A/D转换器53与控制单元51连接。控制单元51与X轴驱动电机103以及Z轴驱动电机108连接。控制单元51基于从第一检测单元6和第二检测单元7经由A/D转换器52和53输入的信号，通过向X轴驱动电机103以及Z轴驱动电机108发送驱动信号，以对其进行控制。

附图标记7001表示示出各自与操纵杆1在双向箭头LR所示的方向上的倾斜角度θ相对应的、操作单元101的姿态701至705的图；7002表示示出操作单元101的姿态701至705与作为来自第二检测单元7的输出的阻抗R之间的关系的图表；7003表示示出与操作单元101的姿态701至705相对应的、检查单元110的操作状态711至715的图。在这种情况下，各个倾斜角度，即θ₇₁、θ₇₂、θ₇₀、θ₇₃和θ₇₄分别为例如-25°、-20°、0°、+20°和+25°。阻抗R1、R2、R0、R3和R4分别与θ₇₁、θ₇₂、θ₇₀、θ₇₃和θ₇₄相对应。

当操纵杆1位于分别与阻抗R2、R0以及R3相对应的-20°至+20°的倾斜角度的区域内时，上述结构保持操纵杆1的倾斜角度。此时，控制单元51基于随操纵杆1的倾斜角度的变化而变化的、来自第二检测单元7的输出，来控制X轴驱动电机103的驱动位置。这使得能够进行细微的对齐。

当操纵杆1位于分别与阻抗R1至R2相对应的-25°至-20°的倾斜角度的区域内以及位于分别与阻抗R3至R4相对应的+20°至+25°的倾斜角度的区域内时，上述机构将操纵杆1的倾斜角度恢复到预定角度θ₇₂或者θ₇₃。此时，控制单元51基于随操纵杆1的倾斜角度的变化而变化的、来自第二检测单元7的输出，来控制X轴驱动电机103的驱动速度。即，能够大范围地移动检查单元110。

图8示出了操作单元101在LR方向上与操纵杆1在LR方向上的倾斜角度θ相对应的移动量X。当操纵杆1直立时，其倾斜角度θ₀被设置为0°。

当检查者将操纵杆1的倾斜角度θ保持在-20°至+20°的范围内时，控制单元51控制X轴驱动电机103，以在-5mm至+5mm的范围内与从倾斜角度0°起的倾斜角度θ成比例地驱动检查单元110。

图9示出了与操纵杆1在LR方向上的倾斜角度θ相对应的、操作单元101在LR方向上的移动速度Vx。当检查者将倾斜角度θ保持在大于-20°小于-25°的范围内时，控制单元51控制X轴驱动电机103，以在操纵杆1的倾斜方向上以15mm/s的速度驱动检查单元110。同样，当检查者将倾斜角度θ保持在大于+20°小于+25°的范围内时，控制单元51控制X轴驱动电机103，以在操纵杆1的倾斜方向上以15mm/s的速度驱动检查单元110。

以上描述了当操纵杆1沿LR(左/右)方向倾斜时对控制单元51进行控制的方法。相同的控制可以应用到操纵杆1沿FB(前/后)方向倾斜的情况，因此省略其详细描述。

图10是用于说明在LCD监视器109上眼E的前眼部图像的图。LCD监视器109正在显示眼中心Tc仅稍微离开对齐标记M的状态。当在左/右方向上对齐检查单元110时，检查者在监视LCD监视器109的同时，操作操纵杆1以将眼中心Tc置入对齐标记M。在这种情况下，由于眼中心仅稍微离开对齐标记M，因此检查者尝试进行精确对齐。因此，被构成为与操纵杆1的倾斜角度θ成比例地移动眼中心Tc的结构提高了操作者的操作性，因为当检查者过量移动眼中心Tc时，其仅需要将操纵杆1的倾斜角度θ返回与其过量移动眼中心Tc的距离相对应的角度。

图11是用于说明在LCD监视器上眼E的前眼部图像的图。请注意与图10的情况不同，该图示出了眼中心Tc远离对齐标记M的情况。在这种情况下，检查者想要将眼中心快速地移动到对齐标记M，其使操纵杆1保持倾斜克服恢复力，以将θ设置为20°或者更大。通过该操作，检查单元110沿操纵杆1的倾斜方向以15mm/s的恒定速度移动，由此使得能够快速对齐。在如图10所示，眼中心Tc接近了对齐标记M之后，检查者减少施加到操纵杆1的力。通过该操作，由于上述恢复力，操纵杆1返回到倾斜角度θ变成20°的位置。如果倾斜角度变成预定角度或者更小(20°或者更小)，则将速度控制切换到位置控制(距离控制)，以使得能够进行之后的精确对齐。

以与检查单元110在左/右(LR)方向上的对齐相同的方式，进行检查单元110在前/后(FB)方向上的对齐。即，在当检查单元110已经位于最佳对焦位置附近时进行精确对焦调整的情况下，检查者使操纵杆1在摩擦力作用的-20°到+20°的范围内倾斜以进行位置控制。如果焦点从最佳对焦位置偏移较大，则检查者使操纵杆倾斜到20°或者更大克服上述恢复力，以进行速度控制。

在这种情况下，即使左/右(LR)方向以及前/后(FB)方向上的对齐不正确，使操纵杆1沿斜方向的倾斜也能够在两个方向上同时进行对齐。此时，根据本实施例，能够进行快速并且细微的对齐，因为能够与操作方向无关地实现具有恒定的操纵力的操作单元101。

图12是示出与操纵杆1的倾斜角度相对应的第一检测单元6(或者第二检测单元7)的阻抗的图表。与图表7002不同，该图表添加了与倾斜角度-21°相对应的阻抗R2a以及与倾斜角度+21°相对应的阻抗R3a。当检查者使操纵杆1从微动操作区域(-20°至+20°的范围)倾斜到粗动操作区域(-20°至-25°的范围)时，如果来自第一检测单元6(或者第二检测单元7)的、与+20°到+21°之间的倾斜角度相对应的输出落入R3与R3a之间，则控制单元51不驱动驱动单元116。这能够防止当检查者想要进行微动操作时，检查单元110进行粗动操作。因此，这能够向检查者提供适当的操作性，并使得能够对对象进行安全的对齐操作。

与图12类似，图13是示出与操纵杆1的倾斜角度相对应的第一检测单元6(或者第二检测单元7)的阻抗的图表。然而，与图12不同，图13添加了与倾斜角度-20.5°相对应的阻抗R2b以及与倾斜角度+20.5°相对应的阻抗R3b作为设定值。当检查者从微动操作区域(-20°至+20°的范围)以超过-20°的方向向粗动操作区域操作操纵杆1时，如同上述情况，如果来自第一检测单元6(或者第二检测单元7)的输出落入R2与R2a之间，则控制单元51不驱动驱动单元116。接着，控制单元51开始从来自第一检测单元6(或者第二检测单元7)的与-21°相对应的输出R2a起开始速度控制。当检查者沿从粗动操作区域返回到微动操作区域的方向操作操纵杆1时，控制单元51在来自第一检测单元6(或者第二检测单元7)的与-20.5°相对应的输出R2b结束速度控制。以这种方式针对速度控制的开始和速度控制的结束设置不同的阈值能够防止当操纵杆1被保持在速度控制的开始和速度控制的结束之间的中间位置时发生的驱动单元116的不稳定操作。这能够为对象提供安全感。

以上描述是关于当操作者从微动操作区域向粗动操作区域操作操纵杆1时，控制单元51向驱动单元116发送控制信号，从而以恒定速度驱动的情况。

参照图14描述进一步的变形例。附图标记1401表示包括定时器54的控制单元51、附图标记1402表示当将原点设置为检查者从微动操作区域向粗动操作区域操作操纵杆1的瞬间时经过的时间T与驱动单元16的速度V之间的关系。线A表示控制单元51控制驱动单元116在T₀秒(预定时间)经过之前以速度V₀移动，并控制驱动单元116在T₀秒经过之后以高于V₀的V₁移动的情况。在这种情况下，检查单元110在操作单元101从微动操作区域向粗动操作区域变换时的瞬间突然增大其速度。

相比之下，线B表示控制单元51向驱动单元116发送驱动信号，以在T₀秒经过之前逐渐增大其速度，而在T₀秒经过之后设置速度V₁的情况。这能够防止检查单元110在操作单元101从微动操作区域向粗动操作区域变换时的瞬间突然增大其速度的现象。这能够给予检查者安全感。在这种情况下，线B表示驱动单元116的驱动速度V与在操作单元101从微动操作区域向粗动操作区域变换之后的时间T成比例地增大。然而，即使线B是非线性，也能够获得类似的效果。

参照图15描述另一个变形例。附图标记1501表示包括存储驱动单元116的驱动量的计数器55的控制单元51；附图标记1502表示驱动单元116的速度V与在检查者从微动操作区域向粗动操作区域操作操纵杆1之后驱动单元116被驱动的驱动量X(变化量)之间的关系。参照图14，控制单元51根据检查者从微动操作区域向粗动操作区域操作操纵杆1之后的时间T来改变驱动单元116的速度V。如附图标记1502所示，能够根据检查者从微动操作区域向粗动操作区域操作操纵杆1之后驱动单元116被驱动的驱动量，来改变驱动单元116的速度V。

如同参照图表1402所述的那样，参照图表1502，线A表示控制单元51控制驱动单元116在驱动量到达X₀之前以速度V₀移动，并接着控制驱动单元116在驱动量到达X₀之后以高于V₀的V₁移动的情况。此外，在这种情况下，检查单元110在操作单元101从微动操作区域向粗动操作区域变换时的瞬间突然增大其速度。相比之下，线B表示控制单元51向驱动单元116发送驱动信号，以在驱动量到达X₀之前逐渐增大其速度，而在驱动量到达X₀之后将其设置为速度V₁的情况。这能够防止检查单元110在操作单元101从微动操作区域向粗动操作区域变换时的瞬间突然增大其速度的现象。这能够给予检查者安全感。在这种情况下，线B表示驱动单元116的驱动速度V与在操作单元101从微动操作区域向粗动操作区域变换之后的驱动量X成比例地增大。然而，即使线B是非线性，也能够获得类似的效果。

请注意，本实施例例示了当检查者使操纵杆1倾斜时，控制单元51向驱动单元116发送一些驱动信号的结构。然而，本发明不限于该结构，可以具有稍后参照图16的功能框图描述的其它结构。在该结构中，除了参照图6描述的功能结构的部件以外，操作无效单元3与控制单元51连接。控制单元51基于从第一检测单元6和第二检测单元7经由A/D转换器52和53输入的信号以及来自操作无效单元3的信号，向X轴驱动电机103和Z轴驱动电机108发送驱动信号。在这种情况下，操作无效单元3是短时型按钮。控制单元51仅在检查者按下操作无效单元3时，发出用于禁止驱动操作的无效信号。

因此，当操纵杆1处于如图10所示的倾斜状态时对齐操作几乎完成的情况下，在操作操作无效单元3的同时，将操纵杆1恢复到中性状态能够实现通过微动操作的细微对齐的操作性的提高。

此外，在本实施例中，当使操纵杆1沿FB(前/后)方向倾斜时，如使操纵杆1沿LR(左/右)方向倾斜的情况那样进行细微操作和速度控制。然而，本发明不限于此。即，当使操纵杆1沿F(向前)方向倾斜直到粗动操作区域时，控制单元51可以禁止向Z轴驱动电机108发送驱动信号。这能够防止当进行对齐操作时由于检查者的操作错误导致开始粗动操作，由此防止眼E与检查单元接触。此外，由于没有检查单元从接近眼E的位置向眼E高速地移动的可能性，因此能够减轻对象的恐惧感。

(第二实施例)

将参照图17描述根据第二实施例的操作单元101的剖面图。下面仅描述用于生成操纵力的结构的变形例，而省略其它结构(例如操作单元101的整体结构以及检测倾斜角度的结构和控制)的描述，。

附图标记1701表示操纵杆1的中性状态。在与操纵杆1接合的操纵杆轴201的下方设置有轴承座202。中心球203在轴承座202的开口部的下侧连接操纵杆轴201。压缩弹簧204(稍后描述)使中心球203偏靠在轴承座202的开口部。这使得操纵杆1能够使用中心球203的曲率中心作为倾斜中心来进行倾斜操作。在操纵杆轴201的下方设置有移动单元205。在移动单元205的上端侧形成有嵌入操纵杆轴201的中空部。移动单元205能够沿操纵杆201的轴方向滑动。移动单元205具有近似球形。在移动单元205的下方设置有与轴承座202接合的操纵力生成单元206。在操纵力生成单元206上形成以中心球203的曲率中心为中心的近似球面206a。在近似球面206a的外周部上形成具有斜面的恢复部206b。在操纵杆轴201与移动单元205之间设置有作为弹性部件的压缩弹簧204。压缩弹簧204使中心球203偏靠轴承座202，并且还使移动单元205偏靠操纵力生成单元206。

附图标记1702表示操纵杆1倾斜预定角度θ₁的状态，附图标记1703表示操纵杆1倾斜预定角度θ₂的状态。预定角度θ₁表示倾斜保持区域的最大倾斜角度，θ₂表示倾斜恢复区域的最大倾斜角度。

首先，当在倾斜保持区域内(倾斜角度在θ₀与θ₁之间)倾斜操纵杆1时(参见附图标记1701)，压缩弹簧204使移动单元205偏靠操纵力生成单元206的近似球面206a。此时，在移动单元205与操纵力生成单元206之间生成摩擦力。通过该摩擦力，能够保持操纵杆1的倾斜角度。此外，由于使用以倾斜中心为中心的曲率形成操纵力生成单元206的近似球面206a，因此即使检查者在倾斜保持区域内沿任意方向移动操纵杆1，压缩弹簧204也不伸张或者收缩。这使得能够与操纵杆1的操作方向无关地生成恒定摩擦力。这使得能够在任意方向上保持恒定的操纵力。

当将操纵杆1倾斜到倾斜恢复区域(倾斜角度等于或者大于θ₁)时(参见附图标记1702)，移动单元205的近似球面与在操纵力生成单元206上形成有斜面形状的恢复部206b接触。当检查者进一步使操纵杆1倾斜时(参见附图标记1703)，移动单元205通过从斜面接收的力中沿操纵杆201的轴向的分量而沿轴向移动。此时，压缩弹簧204被压缩。在这种情况下，当检查者停止保持操纵杆1时，压缩弹簧204的张力在移动单元205中生成向中心恢复的力。通过该恢复力，操纵杆轴201，即操纵杆1恢复到1702所示的预定角度θ₁。

本实施例能够提供包括能够通过简单的结构获得统一的操作感的操纵杆机构的眼科装置。

(第三实施例)

将参照图18描述根据第三实施例的操作单元101的剖面图。下面仅描述用于生成操纵力的结构的变形例，而省略其它结构(例如操作单元101的整体结构以及检测倾斜角度的结构和控制)的描述。

附图标记1801表示操纵杆1的中性状态。在与操纵杆1接合的操纵杆轴301的下方设置有轴承302a和302b。中心球303在轴承302a和302b的开口部的下侧与操纵杆轴301连接。这使得操纵杆1能够进行使用中心球303的曲率中心作为倾斜中心的倾斜操作。在操纵杆轴301的下端形成近似球部301a。移动部305被设置成具有类圆盘形的部件，在其中心具有与近似球部301a嵌合的孔。移动部305被夹在摩擦部件306与操纵力生成单元307之间。

在操纵力生成单元307上形成有平面部307a和斜面部307b。操纵力生成单元307的外周部与摩擦部件306嵌合。操纵力生成单元307能够沿图18所示的上/下方向移动。在操纵力生成单元307的下方设置有压缩弹簧308。压缩弹簧308的另一端压靠基座309。

附图标记1802表示操纵杆1倾斜预定角度θ₁的状态，附图标记1803表示操纵杆1倾斜预定角度θ₂的状态。预定角度θ₁表示倾斜保持区域的最大倾斜角度，θ₂表示倾斜恢复区域的最大倾斜角度。

首先，当在倾斜保持区域内(倾斜角度在θ₀与θ₁之间)倾斜操纵杆1时(参见附图标记1801)，压缩弹簧308使移动部305偏靠操纵力生成单元307的平面部307a。此时，在移动部305、操纵力生成单元307以及摩擦部件306之间生成摩擦力。通过该摩擦力，能够保持操纵杆1的倾斜角度。此外，在操纵杆轴301的下端上形成的近似球部301a使移动部305随操纵杆轴301的移动同步移动。当操纵杆轴301倾斜时，移动部305在水平面内移动。为此，即使在倾斜保持区域内沿任意方向移动移动部305时，压缩弹簧308也不伸张或者收缩。这使得能够与操纵杆1的操作方向无关地生成恒定摩擦力。这使得能够在任意方向上保持恒定的操纵力。

此时，压缩弹簧308被压缩。在这种情况下，当检查者停止保持操纵杆1时，压缩弹簧308的偏压力(使弹簧伸张)在移动单元305中生成向中心恢复的力。通过该恢复力，操纵杆轴301，即操纵杆1恢复到附图标记1802所示的预定角度θ₁。

(其它实施例)

本发明的各方面还可以通过读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序的系统或装置的计算机(或诸如CPU或MPU的设备)来实现，以及通过由系统或装置的计算机通过例如读出并执行记录在存储设备上的用于执行上述实施例的功能的程序来执行各步骤的方法来实现。鉴于此，例如经由网络或者从用作存储设备的各种类型的记录介质(例如计算机可读介质)向计算机提供程序。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

Claims

1.一种眼科装置，其包括：

检查单元，其适于检查被检眼；

操作部件；

第一部件，其包括凹部以及设置在所述凹部的一部分上的凸部；

第二部件，其与所述操作部件设置成一体，并被构成为在接触所述第一部件的同时，与所述操作部件的倾斜相对应地移动；以及

驱动单元，其适于基于所述操作部件的倾斜，移动所述检查单元，并且在所述第二部件与所述凸部接触的情况下，粗略地移动所述检查单元。

2.根据权利要求1所述的眼科装置，其中，在所述第二部件与所述凸部接触的情况下，所述操作部件的倾斜中心与所述第二部件之间的距离，比在所述第二部件与所述凸部不接触的情况下所述操作部件的倾斜中心与所述第二部件之间的距离短。

3.根据权利要求2所述的眼科装置，所述眼科装置还包括：

弹性部件，其设置在所述操作部件的所述倾斜中心与所述第二部件之间，

其中，在所述第二部件与所述凸部接触的情况下，所述弹性部件动作以返回到原始距离。

4.根据权利要求3所述的眼科装置，其中，在所述第二部件与所述凸部接触之前，所述弹性部件动作以保持所述第二部件相对所述第一部件的位置。

5.根据权利要求1所述的眼科装置，所述眼科装置还包括：

检测单元，其适于检测所述操作部件从非倾斜位置的倾斜角度；以及

生成单元，其适于在所述倾斜角度不超过预定倾斜角度的第一情况下，生成用于保持所述操作部件的倾斜的预定摩擦力，而在所述倾斜角度超过所述预定倾斜角度的第二情况下，生成用于使所述操作部件的倾斜恢复到所述预定倾斜角度的恢复力。

6.根据权利要求5所述的眼科装置，其中，所述生成单元包括：

摩擦部件，其具有与设置在所述操作部件的倾斜中心的中心部件相同的曲率。

7.根据权利要求6所述的眼科装置，其中，所述中心部件具有球形。

8.根据权利要求5所述的眼科装置，所述眼科装置还包括：

偏压单元，其适于偏压所述第二部件，

其中，所述生成单元包括设置以压缩所述偏压单元的恢复部件，并且所述生成单元根据由所述恢复部件压缩的所述偏压单元生成的偏压力，来生成所述恢复力。

9.根据权利要求5所述的眼科装置，其中，在所述第一情况下，所述驱动单元将所述检查单元移动到与所述操作部件的倾斜相对应的位置；并且

在所述第二情况下，所述驱动单元以与所述操作部件的倾斜相对应的速度移动所述检查单元。

10.根据权利要求5所述的眼科装置，其中，在所述第一情况下控制结束时的预定倾斜角度与在所述第二情况下控制开始时的预定倾斜角度具有不同值，或者

在所述第二情况下控制开始时的预定倾斜角度与在所述第二情况下控制结束时的预定倾斜角度具有不同值。

11.根据权利要求9所述的眼科装置，其中，所述驱动单元根据从在所述第二情况下的控制开始起经过的时间，来改变所述速度。

12.根据权利要求11所述的眼科装置，其中，所述驱动单元与从在所述第二情况下的控制开始起经过的时间成比例地增大所述速度，并在从在所述第二情况下的控制开始起经过了预定时间之后，使所述速度恒定。

13.根据权利要求9所述的眼科装置，其中，所述驱动单元根据从在所述第二情况下的控制开始起位置的变化量，来改变所述速度。

14.根据权利要求13所述的眼科装置，其中，所述驱动单元与从在所述第二情况下的控制开始起位置的变化量成比例地增大所述速度，并在所述位置的驱动量变成预定变化量之后，使所述速度恒定。

15.根据权利要求5所述的眼科装置，所述眼科装置还包括：

运动方向转换单元，其适于将所述操作部件的倾斜运动转换为直线运动，

其中，所述检测单元基于对应所述直线运动的直动电位计的阻抗，来检测所述操作部件的所述倾斜角度。

16.根据权利要求5所述的眼科装置，所述眼科装置还包括：

禁止单元，其适于根据所述操作部件的倾斜来禁止所述驱动单元的驱动，

其中，当通过以与所述操作部件的倾斜相对应的速度改变所述检查单元的位置的所述第二情况下的控制，在接近所述眼的方向上驱动所述检查单元时，所述禁止单元禁止所述驱动。

17.一种眼科装置，其包括：

检查单元，其适于检查被检眼；

操作部件；

第一部件，其包括凹部以及设置在所述凹部的一部分上的凸部；以及

第二部件，其与所述操作部件设置成一体，并被构成为在接触所述第一部件的同时，与所述操作部件的倾斜相对应地移动；

其中，在所述第二部件与所述凸部接触的情况下，所述操作部件的倾斜中心与所述第二部件之间的距离，比在所述第二部件与所述凸部不接触的情况下所述操作部件的倾斜中心与所述第二部件之间的距离短。