JP2002360517A

JP2002360517A - 眼科装置

Info

Publication number: JP2002360517A
Application number: JP2001175555A
Authority: JP
Inventors: Koji Uchida; 浩治内田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2002-12-17

Abstract

(57)【要約】【課題】被検者の顔の大きさに関係なく被検眼に迅速
にアライメントする。【解決手段】顔固定部１０のフレーム７０に滑り軸受
７１を圧入固定し、滑り軸受７１には顎受け台１１を支
持した中空の支柱７２を上下動自在に嵌合する。支柱７
２のキー溝７２ａにフレーム７０に支持したピン７３を
嵌入し、支柱７２の雌ねじ部７２ｂにねじ軸７４を螺合
する。ねじ軸７４の下端部に、顎受け台１１の最降下位
置を検出するためのリミットスイッチ７５を配置する。
ねじ軸７４の下端部は駆動モータ７６の出力軸７６ａに
連結し、駆動モータ７６の出力軸７６ａには位置検出手
段の円板７８を組み込み、円板７８と共働して位置検出
手段を構成するフォトカプラ７９をフレーム７０に取り
付ける。リミットスイッチ７５とフォトカプラ７９によ
り顎受け台１１の位置を検出し、ＣＰＵは顎受け台１１
の位置に基づいて駆動部を制御し、測定部と被検眼をア
ライメントする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検者の顔を顔固
定手段により固定して被検眼を測定する眼科装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、被検眼の屈折値、角膜曲率半径、
眼圧値などを測定する多くの眼科装置は、測定部を被検
眼に位置合わせする所謂アライメントを自動的に行っ
て、自動的に測定するようになっている。このアライメ
ントを精密に行うための操作は容易にはなっているが、
アライメント検出範囲は狭い。また、アライメントを広
い範囲で行うためには、検者が被検者を介助して被検者
の顔を固定する作業が必要になっている。そして、近年
ではアライメント検出範囲を広くする技術や、被検眼の
顔を顔固定手段により固定してアライメントを行う技術
が開発されている。

【０００３】ところが、被検眼の顔を顔固定手段により
固定してアライメントを行う場合には、次のような問題
が発生する。即ち、被検者の顔の大きさには個人差があ
り、特に大人の顔の大きさと子供の顔の大きさは大きく
異なる。また、アライメントに際して、検者は観察光学
系の受光素子で受光した前眼部像を観察するため、検者
には或る程度広いアライメント検出範囲を提示する必要
がある。更に、観察光学系の対物レンズの大きさにも限
度があるため、その大きさは前眼部上で縦１６ｍｍ×横
２２ｍｍ程度が最大限となる。

【０００４】被検者の顔の大きさを考慮して、被検眼を
限られた範囲内に位置させるためには、被検眼を顔固定
部材の目高マークに合わせる調整作業が必要となり、こ
の調整作業は被検者が代る毎に必要となる。これに対し
て、調整作業を行わない場合には、アライメント時間が
増大したり、測定部が移動可能範囲の限界に達したりす
る。従って、調整作業は必ず必要となり検者を煩わすこ
とになる。

【０００５】そこで、このような問題点に対処するため
の装置が、特開平７−１３６１１９号公報、特開平１１
−２２５９５８号公報、特開平１１−２７６４３６号公
報に開示されている。特開平７−１３６１１９号公報の
装置は、被検者の顎を載せる顎受け台と、アライメント
状態を光学的に検出するアライメント検出系と、このア
ライメント検出系からの出力に基づいて顎受け台を上下
方向に駆動する駆動モータとを備え、この駆動モータを
制御することにより顎受け台の位置を自動的に調整する
ようになっている。

【０００６】特開平１１−２２５９５８号公報の装置
は、被検者の頭部を固定して固視灯を視認させるように
なっている。そして、顎当て部を上方に付勢する付勢手
段と、顎当て部を上下方向に駆動する駆動手段とを備
え、この駆動手段は被検者の顎が顎受け部に接触した際
に、顎当て部の移動を停止するようになっている。

【０００７】特開平１１−２７６４３６号公報の装置
は、被検者の顔を固定する顔固定手段と、被検眼の所定
位置からのずれ量を検出する検出手段と、この検出手段
の出力に基づいて顔固定手段の移動方向を報知する報知
手段とから成っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−１３６１１９号公報の装置は被検者の顔の大きさを
考慮していないため、被検眼を検出することができない
場合には顎受け台の位置を自動的に調整することができ
ないようになっている。

【０００９】特開平１１−２２５９５８号公報の装置に
おいては、検者が固視灯を視認し得る位置に頭部を自ら
移動することを必要としているため、子供や老人のよう
に介助を必要とする被検者が頭部を自ら移動することは
容易でなく、アライメントを完了するまでに多くの時間
が必要となっている。

【００１０】そして、特開平１１−２７６４３６号公報
の装置も、被検者の顔の大きさを考慮していないため、
検者は被検眼がモニタに映るように被検眼の位置を調整
してからアライメントを開始するようになっている。ま
た、報知手段は顔固定手段の移動方向を報知するだけな
ので、被検者が代る毎に検者が顎受け台の高さを調整す
ることが必要になっている。

【００１１】本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、被
検者の顔の大きさに関係なく測定部と被検眼を迅速にア
ライメントし得る眼科装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る眼科装置は、被検者の顔を個々に固定す
る少なくとも２つの顔固定部材から成る顔固定手段と、
前記顔固定部材の相互の位置関係を検出する位置検出手
段と、前記顔固定手段に対向して被検眼を測定する測定
部と、該測定部と被検眼をアライメントするアライメン
ト手段と、該アライメント手段を制御する制御手段とを
有し、該制御手段は前記位置検出手段の検出情報に基づ
いて前記アライメント手段を制御することを特徴とす
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施の形態に基づ
いて詳細に説明する。図１は検者側から見た第１の実施
の形態の外観斜視図、図２は被検者側から見た外観斜視
図であり、この第１の実施の形態の眼科装置は例えば眼
屈折測定装置とされ、下部に位置する装置本体部１と、
この装置本体部１の上方に三次元方向に移動自在に位置
する測定部２とから構成されている。装置本体部１は外
装カバー３を備え、この外装カバー３の内部には測定部
２を駆動するための後述の駆動部が配置されている。

【００１４】外装カバー３の検者側には、モニタ４、ト
ラックボール５、ローラ６、プリンタ印字用スイッチ
７、測定開始用スイッチ８、顎受け台駆動用スイッチ９
などが設けられている。モニタ４には液晶式やＣＲＴな
どが使用され、測定値や被検眼像などが表示されると共
に各種構成要素の設定が選択されるようになっている。
トラックボール５とローラ６は、測定部２を被検眼に粗
くアライメントしたりモニタ４の画面を操作したりする
ために使用されるようになっている。そして、外装カバ
ー３の被検者側には、被検者の顔を固定するための顔固
定部１０が設けられている。この顔固定部１０は被検者
の顎を載せる顎受け台１１と、被検者の額を当接させる
額当て部１２とから構成されている。

【００１５】図３は測定部２を被検眼Ｅにアライメント
するための駆動部２０の斜視図であり、駆動部２０は外
装カバー３内の底部に配置される基台２１を備え、基台
２１には左右動台２２が直動ガイドレール２３ａ、２３
ｂを介して左右方向に移動自在に支持されている。直動
ガイドレール２３ａ、２３ｂは基台２１と左右動台２２
の前後の両側面の間に配置され、固定側は基台２１に接
合され、可動側は左右動台２２に接合されている。左右
動台２２の裏面に設けられた図示しない雌ねじ部には、
基台２１に支持された送りねじ２４が螺合されている。
基台２１には送りねじ２４を回転駆動するための駆動モ
ータ２５が設置され、送りねじ２４と駆動モータ２５は
図示しないベルトを介して連結されている。

【００１６】左右動台２２には、前後動台２６が直動ガ
イドレール２７ａ、２７ｂを介して前後方向に移動自在
に支持されている。直動ガイドレール２７ａ、２７ｂは
左右動台２２と前後動台２６の左右の両側面の間に配置
され、固定側は左右動台２２に接合され、可動側は前後
動台２６に接合されている。前後動台２６の下面に設け
られた雌ねじ部２８には、左右動台２２に支持された送
りねじ２９が螺合されている。前後動台２６には、送り
ねじ２９を回転駆動するための駆動モータ３０が設置さ
れ、送りねじ２９と駆動モータ３０は図示しないカップ
リングを介して連結されている。

【００１７】前後動台２６の上面には筒体３１が立設さ
れ、この筒体３１には上述の測定部２を支持した上下動
支柱３２が上下動自在に嵌合されている。筒体３１の内
部には、直動型の玉軸受と昇降用の送りねじが内臓され
ている。前後動台２６の上面には送りねじを回転駆動す
るための駆動モータ３３が設置され、送りねじと駆動モ
ータ３３は前後動台２６の裏面側から図示しないベルト
を介して連結されている。そして、測定部２が上下動支
柱３２の軸線の周りに回転することを規制するために、
測定部２にはピン３４が垂設され、前後動台２６にはピ
ン３４を嵌合した筒体３５が立設されている。

【００１８】これらの左右動台２２、前後動台２６、上
下動支柱３２の移動距離は、それぞれ約９０ｍｍ、約４
０ｍｍ、約３０ｍｍとされ、これらの移動限界位置つま
りストロークの両端は図示しないリミットスイッチによ
り検出されている。駆動モータ２５、３０、３３の出力
軸には、パルスを計測するためのエンコーダが同軸にそ
れぞれ取り付けられ、パルスを検知するためのフォトカ
プラは基台２１、左右動台２２、前後動台２６にそれぞ
れ取り付けられている。これにより、左右動台２２、前
後動台２６、上下動支柱３２は、駆動モータ２５、３
０、３３の正逆回転により左右、前後、上下方向にそれ
ぞれ駆動され、測定部２が三次元方向に駆動されるよう
になっている。

【００１９】図４は測定部２の内部の平面図であり、被
検眼Ｅの視軸にアライメントされる光路Ｏ上には眼屈折
測定光学系が構成されている。即ち、光路Ｏ上には前眼
部照明光源４０ａ、４０ｂ、ケラトリング光源４１、可
視光を全反射すると共に波長８８０ｎｍの光束を一部反
射するダイクロイックミラー４２、対物レンズ４３、孔
明きミラー４４、絞り４５、投影レンズ４６、投影絞り
４７、波長８８０ｎｍの光束を発する測定光源４８が配
置されている。孔明きミラー４４の反射方向には、６分
割絞り４９、６分割プリズム５０、受光レンズ５１、二
次元撮像素子５２が配置されている。６分割絞り４９と
６分割プリズム５０は図５に示すような形状とされ、実
際には密着されて光路上に配置されている。

【００２０】一方、ダイクロイックミラー４２の反射方
向にはアライメント受光光学系と固視標投影光学系が配
置されており、アライメント受光光学系は前眼部観察、
ケラト測定及びアライメント検出が共用されている。ア
ライメント受光光学系はレンズ５３、ダイクロイックミ
ラー５４、アライメントプリズム絞り５５、結像レンズ
５６、ケラト絞り５７、二次元撮像素子５８から構成さ
れ、アライメント検出用光源は眼屈折測定光学系の測定
光源４８と兼用されている。結像レンズ５６の倍率は、
検者がモニタ４により前眼部像を観察するために支障の
ないように、二次元撮像素子５８の左右方向の撮影範囲
を広くするようになっている。アライメントプリズム絞
り５５とケラト絞り５７は光路に挿脱自在とされ、眼屈
折測定時にはアライメントプリズム絞り５５のみが光路
に挿入され、ケラト測定時にはケラト絞り５７のみが光
路に挿入されるようになっている。

【００２１】図６に示すように、アライメントプリズム
絞り５５は円板状の絞り板から成り、この絞り板には３
つの開口５５ａ、５５ｂ、５５ｃが一列に形成されてい
る。中央の開口５５ａは前眼部照明光源４０ａ、４０ｂ
の波長７８０ｍｍ以上の光束を通過させるようになって
おり、残りの２つの開口５５ｂ、５５ｃにはダイクロイ
ックミラー５４側に波長８８０ｎｍ近傍の光束のみを透
過させるアライメントプリズム５５ｄ、５５ｅがそれぞ
れ接着されている。

【００２２】そして、固視標投影光学系はダイクロイッ
クミラー５４の透過側に配置され、全反射ミラー５９、
固視誘導レンズ６０、固視チャート６１、固視投影光源
６２とから構成されている。固視誘導レンズ６０は後述
の駆動モータに連結され、被検眼Ｅの視度の変化に対応
し得るように光軸方向に駆動されるようになっている。

【００２３】測定光源４８から発した光束は、投影絞り
４７で絞られ、投影レンズ４６を透過して対物レンズ４
３の手前で一次結像し、対物レンズ４３とダイクロイッ
クミラー４２を透過して被検眼Ｅの瞳中心に入射し、眼
底に結像する。眼底で反射した光束は瞳周辺を通過し、
対物レンズ４３に再入射して太い光束となり、孔明きミ
ラー４４で全反射する。この反射光束は６分割絞り４９
で６分割され、６分割プリズム５０で二次元撮像素子５
２の受光面領域の適正範囲に入射するように屈折され、
二次元撮像素子５２に６点のスポット像を投影する。こ
のとき、被検眼Ｅが正視である場合には、６点のスポッ
ト像の重心を結ぶ近似曲線は所定の円になる。また、被
検眼Ｅが近視や遠視である場合には、近似曲線の円の曲
率が大きくなったり小さくなったりする。そして、被検
眼Ｅが乱視である場合には、近似曲線は楕円になり、水
平軸と楕円の長軸でなす角度が乱視軸角度となるので、
この楕円の近似曲線の係数から屈折値を求める。

【００２４】被検眼Ｅの角膜Ｃで反射した光束は、ダイ
クロイックミラー４２で反射し、レンズ５３で平行光束
となり、ダイクロイックミラー５４で反射し、アライメ
ント受光光学系に入射する。そして、アライメントプリ
ズム絞り５５の開口５５ｂとアライメントプリズム５５
ｄを透過した光束は下方に屈折し、開口５５ｃとアライ
メントプリズム５５ｅを透過した光束は上方に屈折す
る。前眼部照明光源４０ａ、４０ｂにより照明された前
眼部像の反射光束は、アライメントプリズム絞り５５の
開口５５ａを通過し、結像レンズ５６を透過して二次元
撮像素子５８に結像する。二次元撮像素子５８が受光し
た映像はモニタ４に表示される。なお、固視投影光源６
２から光束は、固視チャート６１の裏側を照明し、固視
誘導レンズ６０、レンズ５３を介して被検眼Ｅの眼底に
投影される。

【００２５】角膜Ｃで反射した像によりオートアライメ
ントを行う際には、アライメントプリズム絞り５５を光
路に挿入する。これにより、アライメントプリズム絞り
５５を透過した光束は、結像レンズ５６を透過して二次
元撮像素子５８に結像する。角膜曲率を測定する際に
は、ケラトリング光源４１からの光束が角膜Ｃで反射
し、結像レンズ５６を介してケラト絞り５７により絞ら
れ、二次元撮像素子５８に結像する。

【００２６】図７（ａ）〜（ｃ）はアライメントプリズ
ム絞り５５を介してモニタ４に表示された被検眼像Ｅ’
の説明図である。図７（ａ）は被検眼Ｅが適正にアライ
メントされた状態を示し、被検眼像Ｅ’はアライメント
プリズム絞り５５の中心の開口５５ａを透過した光束に
よって結像し、アライメント兼用の測定光源４８の角膜
反射像も画面中心に輝点Ｊとして結像する。アライメン
トプリズム絞り５５の左右両側のアライメントプリズム
５５ｄ、５５ｅを透過した光束は、画面上の中心から上
下方向に屈折し、上下の輝点Ｋ、Ｌとして観察される。
図７（ｂ）は検者側から見て測定部２が被検眼Ｅに対し
て右上方向にずれている状態を示している。そして、図
７（ｃ）は上下及び左右方向の位置は一致しているが、
前後方向つまり作動距離方向がずれている場合を示して
いる。この場合に、縦一列の３つの輝点Ｊ、Ｋ、Ｌのう
ちの上下の２つの輝点Ｋ、Ｌの左右方向の位置が反対に
なるので、測定部２が被検眼Ｅに対して何れの方向にず
れているのかが分かる。

【００２７】図８は顔固定部１０の部分拡大断面図であ
り、フレーム７０に滑り軸受７１が圧入固定され、滑り
軸受７１には前述の顎受け台１１を支持した中空の支柱
７２が上下動自在に嵌合されている。支柱７２の一部に
はキー溝７２ａが上下方向に向けて形成され、支柱７２
の内周面には雌ねじ部７２ｂが加工されている。支柱７
２のキー溝７２ａにはフレーム７０に支持されたピン７
３が嵌入され、支柱７２の雌ねじ部７２ｂにはねじ軸７
４の雄ねじ部７４ａが螺合されている。ねじ軸７４の下
端部の近傍のフレーム７０には、顎受け台１１の最降下
位置を検出するためのリミットスイッチ７５が組み込ま
れている。

【００２８】ねじ軸７４の下端部は、駆動モータ７６の
出力軸７６ａにカップリング７７を介して連結されてい
る。駆動モータ７６の出力軸７６ａには、スリット孔を
放射状に有する位置検出手段の円板７８が同軸で組み込
まれている。円板７８と共働して位置検出手段を構成す
るフォトカプラ７９は、光束が円板７８のスリット孔を
通過するようにフレーム７０に取り付けられている。こ
れにより、駆動モータ７６の回転に伴うパルス信号が検
出され、後述の電気回路によって顎受け台１１の移動速
度と移動距離が検出されるようになっている。

【００２９】図９は電気回路のブロック構成図であり、
電気回路はＣＰＵ８０を有し、このＣＰＵ８０のポート
には上述のトラックボール５とローラ６が接続されてい
ると共に、プリンタ印字用スイッチ７、測定開始用スイ
ッチ８、顎受け台駆動用スイッチ９などのスイッチ回路
８１と、測定結果を印字するためのプリンタ８２が接続
されている。なお、トラックボール５とローラ６は、内
蔵のロータリエンコーダを介してＣＰＵ８０に接続され
ている。そして、駆動モータ２５、３０、３３はモータ
ドライバ８３、８４、８５を介してＣＰＵ８０に接続さ
れている。

【００３０】前眼部照明光源４０ａ、４０ｂ、ケラトリ
ング光源４１、測定光源４８、固視投影光源６２は、図
示しないドライバとＤ／Ａコンバータ８６を介してＣＰ
Ｕ８０に接続され、それらの光量が調整されるようにな
っている。固視誘導レンズ６０を動かす駆動モータ６３
はドライバ８７を介してＣＰＵ８０に接続されている。
二次元撮像素子５２はＡ／Ｄコンバータ８８と画像メモ
リ８９を介してＣＰＵ８０に接続され、二次元撮像素子
５８はＡ／Ｄコンバータ９０と画像メモリ９１を介して
ＣＰＵ８０に接続されている。モニタ４と二次元撮像素
子５８はキャラクタ発生装置９２を介してＣＰＵ８０に
接続されている。そして、顔固定部１０のリミットスイ
ッチ７５とフォトカプラ７９もＣＰＵ８０に接続され、
顔固定部１０の駆動モータ７６はモータドライバ９３を
介してＣＰＵ８０に接続されている。

【００３１】二次元撮像素子５２からの映像信号は、Ａ
／Ｄコンバータ８８を介してデジタルデータに変換さ
れ、画像メモリ８９に格納される。ＣＰＵ８０は画像メ
モリ８９に格納された画像に基づいて眼屈折力を演算す
る。二次元撮像素子５８からの映像信号はＡ／Ｄコンバ
ータ９０によりデジタルデータに変換され、画像メモリ
９１に格納される。ＣＰＵ８０は画像メモリ９１に格納
された画像に基づいてアライメント輝点を抽出し、角膜
曲率半径を演算する。また、二次元撮像素子５８からの
映像信号はキャラクタ発生装置９２からの信号と合成さ
れ、モニタ４上に前眼部像や測定値などが表示される。

【００３２】ここで、電気回路は顎受け台１１の高さを
検出して被検眼Ｅの位置を判断するようになっている。
この際に、図１０に示すように被検者Ｓの顎が接触する
顎受け台１１の表面を顎接触面１１ａとし、破線で示す
最下点に位置する顎接触面１１ａと額当て部１２との距
離Ｌｏを所定値とする。そして、最下点に位置する顎接
触面１１ａと任意点に位置する顎接触面１１ａとの距離
Ｌｘ、つまり顎受け台１１の高さはリミットスイッチ７
５からの出力とフォトカプラ７９のパルスカウントによ
り求める。距離Ｌｘは被検者Ｓの顔の大きさによって変
動するが、最下点に位置する顎接触面１１ａと被検眼Ｅ
との距離Ｌｅは被検者の顔の大きさによって変動せず、
任意点に位置する顎接触面１１ａと額当て部１２との距
離の約７５％であるとされている。従って、Ｌｅ＝Ｌｘ＋（Ｌｏ−Ｌｘ）×０．７５・・・（１）となる。

【００３３】一方、最下点に位置する顎接触面１１ａと
最下点に位置する測定部２との距離Ｌｂ、最下点に位置
する測定部２と任意点に位置する測定部２との距離Ｌ
ｈ、そして上述の距離Ｌｅの間に、Ｌｅ＝Ｌｂ＋Ｌｈ・・・・・・・・・・・・・（２）の関係が成立すれば、測定部２の光軸Ｏが被検眼Ｅの視
軸の近傍に位置すると判断することができる。

【００３４】即ち、距離Ｌｂは既定値となるので、ＣＰ
Ｕ８０は先ず式（１）から距離Ｌｅを算出し、その後に
式（２）から距離Ｌｈを求める。従って、被検者Ｓが顔
固定部１０に顔を固定しただけで、被検眼Ｅの視軸と測
定部２の光軸Ｏを合わせるアライメントのための制御量
を算出することが可能となる。

【００３５】検眼に際して電源を投入すると、ＣＰＵ８
０は顎受け台１１の位置を初期化する。即ち、駆動モー
タ７６を制御して顎受け台１１を最下点に位置させ、リ
ミットスイッチ７５の出力から顎受け台１１の最下点を
確認し、パルス数を０にリセットする。また、被検者Ｓ
が代った際又は電源を投入した際に、測定部２を左右方
向の所定位置に移動する。この所定値は、被検者Ｓの両
眼の間隔が６０ｍｍ程度であるので、装置の左右の中心
位置から被検眼Ｅの右眼側に３０ｍｍ移動した位置とな
っている。

【００３６】被検者Ｓが顔を顔固定部１０に当てた後
に、検者は顎受け台駆動用スイッチ９を操作し、顎受け
台１１を上昇させて被検者Ｓの顎に当接させる。この後
に、従来では被検眼Ｅを顔固定部１０の目高マークに合
わせる必要があるが、この第１の実施の形態ではこの必
要がない。

【００３７】即ち、顔の小さい被検者Ｓが被検眼Ｅを目
高マークに合わせると、額当て部１２は被検者Ｓの額の
上部に当接するが、額は曲率があるので顔は通常の位置
よりも測定部２に近付く方向に移動する。また、顔の大
きい被検者Ｓの顔を目高マークに合わせると、額当て部
１２は被検眼Ｅに接近した額の下部に当接するので、顔
は測定部２から離れる方向に移動する。このように、従
来では測定部２の前後方向への移動範囲が顔の大きさに
よってばらついたが、本実施の形態ではこのようなばら
つきがない。

【００３８】次に、被検者Ｓが顎を顎受け台１１に載せ
ると、顔固定部１０内の円板７８とフォトカプラ７９か
ら成る位置検出手段が顎受け台１１の高さである距離Ｌ
ｘを求める。この際に、円板７８のスリット孔の１パル
ス当りのねじ軸７４の上下方向への移動量をねじ軸７４
のリードから予め校正しておく。そして、円板７８のス
リット孔の回転によりフォトカプラ７９がパルス信号を
発生するので、ＣＰＵ８０が総パルス数を計測する。こ
のとき、顎受け台１１の位置は初期化しているので、パ
ルスカウントの経年的な蓄積誤差を防ぐことができる。

【００３９】距離Ｌｘを算出した後に、上述の式
（１）、（２）から測定部２の光軸Ｏを被検眼Ｅの視軸
とほぼ同様な高さに合わせるための距離Ｌｈを算出し、
この距離Ｌｈを得るように駆動部２０の駆動モータ３３
を制御し、測定部２の光軸Ｏを被検眼Ｅの視軸に合わせ
る。測定部２の上下方向のストロークは約３０ｍｍであ
るので、測定部２の位置は顎受け台１１の位置を検出す
る場合と同様に、駆動モータ３３の近傍に配置したエン
コーダ、フォトカプラ及びリミットスイッチにより検出
する。

【００４０】図１１はモニタ４に表示された前眼部像の
説明図であり、被検眼Ｅが所定位置からずれている状態
を示している。測定部２の光軸Ｏと被検眼Ｅの視軸が一
致すると、モニタ４には二次元撮像素子５８により撮影
された前眼部像が表示される。このとき、測定部２は装
置の左右の中心位置から被検眼Ｅの右眼側に３０ｍｍ移
動した位置にあり、結像レンズ５６の倍率は検者がモニ
タ４で前眼部像を観察するために支障のないように、二
次元撮像素子５８の左右方向の撮影範囲を広くするよう
になっているので、前眼部を幅方向に約２４ｍｍ程度の
範囲で観察することができる。これだけの範囲があれ
ば、被検者の顔の大きさに関係なく、被検眼Ｅの右眼の
瞳孔を二次元撮像素子５８で撮影することが可能とな
る。

【００４１】なお、被検眼Ｅが弱視であって測定部２の
固視標を視認することが困難な場合には、被検者は顔を
横に大きく向けることがある。また、被検者が子供であ
る場合には、落ち着きなくよそ見をすることがある。こ
のような場合には、検者はトラックボール５を操作して
測定部２を左右及び前後方向に移動させ、ローラ６を操
作して上下方向に移動させる。この際に、ＣＰＵ８０は
トラックボール５とローラ６に内蔵のそれぞれのパルス
カウンタとロータリエンコーダからの出力信号を受け、
測定部２の操作量と速度を検知する。また、検知した操
作量と速度からそれぞれのモータドライバ８３、８４、
８５を介して、駆動モータ２５、３０、３３を制御す
る。

【００４２】そして、検者はモニタ４によって被検眼Ｅ
が大きくずれていないことを確認し、その後に測定開始
用スイッチ８を押下して測定を開始する。測定開始用ス
イッチ８を押下した際には、測定部２のアライメントプ
リズム絞り５５は光路上に位置し、ケラト絞り５７は光
路外に退出している。この状態で、二次元撮像素子５８
は前眼部像を取り込み、その画像信号はＡ／Ｄコンバー
タ９０を介して画像メモリ９１に入力する。取り込んだ
画像に基づいて図７（ａ）〜（ｃ）に示すように３つの
輝点Ｊ、Ｋ、Ｌを検出する。仮に、輝点Ｊ、Ｋ、Ｌを検
出できない場合には、図１１に示すように被検眼Ｅの瞳
孔を検出する。瞳孔は撮像された全領域に前眼部照明光
源４０ａ、４０ｂで照明されない暗い領域が存在するか
否かで判断し、暗い領域の面積中心を求め瞳孔中心を求
める。瞳孔中心に測定部２の光軸Ｏを合わせると、３つ
の輝点Ｊ、Ｋ、Ｌを検出できるので、これら３つの輝点
Ｊ、Ｋ、Ｌに基づいてアライメント判断を行う。

【００４３】このアライメント判断においては、許容範
囲が０．３ｍｍの球状の領域内に被検眼Ｅがアライメン
トできなければ、アライメント検知のずれ量に基づいて
駆動モータ２５、３０、３３を制御し、測定部２をＸ、
Ｙ、Ｚ方向（左右、前後、上下方向）に駆動し、アライ
メント検知を繰り返して行う。一方、許容範囲が０．３
ｍｍの球状の領域内に被検眼Ｅがアライメントできれ
ば、屈折測定の動作に入る。屈折測定動作は、最初に予
備測定として被検眼Ｅからの反射光束を受光し、受光像
から上述したように６点のスポット像の楕円近似曲線よ
り屈折値を求める。

【００４４】次に、固視標をその屈折値に応じて移動さ
せ、約数１００ｍｓの時間、被検眼Ｅに呈示しては＋デ
ィオプタ側へ移動させることを繰り返す。固視標の提示
と移動の所定動作を終了すると、再び被検眼Ｅからの反
射光束を受光して屈折値を求める。更に、固視標をディ
オプタの遠い位置へ移動させ、屈折値を求めることを繰
り返し、１回前の屈折値との差が殆どなくなったところ
を真の屈折値とし、その屈折値をモニタ４に表示する。

【００４５】なお、角膜曲率測定時において上述と同様
に測定部２が被検眼Ｅに自動的にアライメントすると、
ケラトリング光源４１が点灯し、二次元撮像素子５８が
角膜反射のケラトリング像を撮影する。そして、ＣＰＵ
８０はケラトリング像から角膜Ｃの曲率半径を算出す
る。

【００４６】ところで、この第１の実施の形態では、被
検者の顔を目高マークに合わせる必要がないので、被検
者の顔の大きさによって被検眼Ｅの位置がばらつく可能
性がある。顔の大きい被検者の被検眼Ｅは通常よりも下
方に移動し、顔の小さい被検者の被検眼Ｅは通常よりも
上方に移動する。また、被検者の額の当て具合により、
被検眼Ｅが上下方向に多少ずれる可能性もある。例え
ば、顔の小さい被検者が顔を顔固定部１０に合わせた後
に、そのばらつきによって測定部２が３０ｍｍという移
動範囲のほぼ上限にあるときに、測定開始用スイッチ８
を押下すると、上限界のリミットエラーが発生し使い勝
手が悪くなる。

【００４７】このような現象を避けるため、この第１の
実施の形態では次のような改良を加えている。即ち、測
定部２のリミットスイッチがその上限界を検知すると、
モニタ４にリミットエラーを表示せず、測定部２の光軸
Ｏと被検眼Ｅの視軸が１５ｍｍ以上離れていると仮定
し、顎受け台１１を１５ｍｍだけ下げるように駆動モー
タ７６を制御する。これにより、被検眼Ｅが二次元撮像
素子５８の撮像範囲に入り、オートアライメントが可能
となる。測定部２のリミットスイッチがその下限界を検
知した場合も、同様に顎受け台１１を１５ｍｍだけ上げ
るように駆動モータ７６を制御する。

【００４８】この第１の実施の形態では、被検眼Ｅの測
定に際して被検者に顔を顔固定部１０に自ら当てさせ、
検者は顎受け台１１の高さを合わせて測定開始用スイッ
チ８を押すだけであり、その他の操作が殆ど必要となら
ない。従って、顔の大きさの異なる被検者に迅速に対応
することができると共に、被検者に被検眼Ｅを自ら測定
させることが可能となる。

【００４９】図１２は第２の実施の形態の検者側から見
た外観斜視図であり、顔固定部１０’の構成が第１の実
施の形態の顔固定部１０と異なっている。顔固定部１
０’は、外装カバー３の下部に固定された下部フレーム
１００と、この下部フレーム１００の上部に上下動自在
に取り付けられた上部フレーム１０１とを備えている。
下部フレーム１００には顎受け台１１が設けられ、上部
フレーム１０１には額当て部１２が設けられている。

【００５０】図１３は顔固定部１０’の断面図であり、
下部フレーム１００の内部には第１の実施の形態と同様
の滑り軸受７１、支柱７２、ピン７３、ねじ軸７４、リ
ミットスイッチ７５、駆動モータ７６、カップリング７
７、円板７８、フォトカプラ７９が配置され、第１の実
施の形態と同様に顎受け台１１を駆動することができる
と共に、その位置を検出することが可能となっている。

【００５１】フレーム１００、１０１の左眼側１００
ａ、１０１ａには、下部フレーム１００に対して上部フ
レーム１０１を上下方向にガイドするガイド機構が設け
られている。上部フレーム１０１の左眼側１０１ａには
ガイド軸１０２が垂直方向に向けてねじ込まれ、下部フ
レーム１００の左眼側１００ａには、直動軸受けのリニ
アブッシュ１０３が圧入固定され、ガイド軸１０２はリ
ニアブッシュ１０３の内部に上下動自在に嵌合されてい
る。

【００５２】フレーム１００、１０１の右眼側１００
ｂ、１０１ｂには、上部フレーム１０１の高さを検知す
るための高さ検知機構が構成されている。上部フレーム
１０１の右眼側１０１ｂの内部には、プーリ１０４の軸
１０５が水平に回転自在に支持されている。また、上部
フレーム１０１の右眼側１０１ｂの内壁には、軸部材１
０６が水平に取り付けられ、軸部材１０６は下部フレー
ム１００の右眼側１００ｂに形成された縦方向溝１００
ｃを通って、その右眼側１００ｂの内部に突出されてい
る。プーリ１０４にはワイヤ１０７が掛けられ、このワ
イヤ１０７の片端は軸部材１０６に連結され、反対端は
定荷重板ばね１０８の先端に連結されている。定荷重板
ばね１０８は帯状の板ばねが渦巻状に巻かれた形状とさ
れ、常時巻き取る方向に一定の荷重を受けている。

【００５３】定荷重板ばね１０８の中心にはギア１０９
を有する軸部材１１０が圧入され、この軸部材１１０は
下部フレーム１００の右眼側１００ｂの下部に回転可能
に支持されている。そして、軸部材１１０の近傍にはギ
ア１１１を有するポテンシオメータ１１２が配置され、
軸部材１１０のギア１０９とポテンシオメータ１１２の
ギア１１１が噛合されている。

【００５４】この顔固定部１０’では、検者又は被検者
が上部フレーム１０１を手で操作する。このとき、上部
フレーム１０１は自重では下がらない一定荷重を受けて
いる上に、ポテンシオメータ１１２は移動した位置を検
出する。また、被検者の額が額当て部１２に当接し、か
つ顎が顎受け台１１に載った状態では、顎受け台１１の
上下動に伴って上部フレーム１０１も被検者の額との摩
擦力によって上下動し、上部フレーム１０１と顎受け台
１１の位置関係が変化することはない。

【００５５】この第２の実施の形態では、被検者の顔の
大きさの影響によって測定部２が上下方向への移動範囲
の上限や下限に達し、その後に移動範囲の中心に移動す
る場合も、上部フレーム１０１は顎受け台１１と同時に
移動するので、被検者に不快感を与えることはない。

【００５６】図１４は第３の実施の形態の部分断面図、
図１５は図１４のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、下部
フレーム１００’と上部フレーム１０１’の相対位置を
検出する機構が、第２の実施の形態と若干異なってい
る。上部フレーム１０１’の右眼側１０１ｂの内壁には
ラック１２０が形成されている。ラック１２０に噛合し
たピニオン１２１は、下部フレーム１００’の右眼側１
００ｂに支持され、ピニオン１２１にはプーリ１２２が
同軸に設けられている。

【００５７】プーリ１２２にはワイヤ１２３が掛けられ
ており、このワイヤ１２３はオイルダンパ１２４の軸に
巻かれ、第２の実施の形態の軸部材１１０に代るプーリ
１２５を介して再びプーリ１２２に戻るように一巡して
いる。その他の構成は第２の実施の形態と同様とされて
いる。なお、オイルダンパ１２４の摩擦トルクは、上部
フレーム１０１’が自重で降下しないようにすると共
に、検者や被検者が手で操作する際に上部フレーム１０
１’を円滑に移動させるようになっている。

【００５８】この第３の実施の形態では、第２の実施の
形態と同様に顎受け台１１と額当て部１２が同時に移動
するので、被検者に不快感を与えることはない。

【００５９】図１６は第４の実施の形態を示し、図１５
に対応する要部断面図であり、上部フレーム１０１”に
は第３の実施の形態と同様なラック１２０が形成され、
このラック１２０に噛合されている図示しないピニオン
と同軸にオイルダンパ１２６が下部フレーム１００”に
固定されている。下部フレーム１００”側には、電気的
なスライド抵抗により位置を検出するポテンシオメータ
１２７が設置され、このポテンシオメータ１２７のスラ
イドレバーは上部フレーム１０１”に差し込まれてい
る。ポテンシオメータ１２７は接触抵抗値をＡ／Ｄ変換
し、デジタルデータとしてＣＰＵ８０に出力するように
なっている。この第４の実施の形態でも、第３の実施の
形態と同様な効果を得ることができる。

【００６０】図１７は第５の実施の形態の要部断面図で
あり、基台２１に対して測定部２を駆動する代りに、基
台２１に対して顔固定部１３０を駆動する構成としてい
る。顔固定部１３０の底部にはガイドレール１３１が左
右方向に向けて設けられ、ガイドレール１３１の近傍に
はラック１３２がガイドレール１３１と平行に設けられ
ている。ラック１３２にはピニオン１３３が噛合され、
ピニオン１３３はギア付モータ１３４に直結されてい
る。このギア付モータ１３４はガイドレール１３１の固
定側と被検眼Ｅの左右方向にスライドできるガイドレー
ル１３５の可動側から成る基台に固定されている。ガイ
ドレール１３５の可動側にはラック１３６が形成され、
このラック１３６に噛合されたピニオン１３７はギア付
モータ１３８に直結されている。そして、ギア付モータ
１３８は、止め板１３９を介して基台に固定されてい
る。

【００６１】なお、第２の実施の形態と同様に、顔固定
部１３０は下部フレーム１００と上部フレーム１０１を
備え、顎受け台１１を上下方向に駆動すると共に、額当
て部１２を上下方向に駆動し得るようになっている。ま
た、額当て部１２には被検者の額が接触したことを検知
して顎受け台１１の移動を可能とする額検知スイッチが
設けられている。更に、顎受け台１１の駆動モータ７６
は電流値を検出し、顎受け台１１に負荷が加わった際に
自動的に停止するようになっている。

【００６２】被検者が額を額当て部１２に当てると、額
検知スイッチが入力を検知し、顎受け台１１が上方に移
動することが可能となる。顎受け台１１が上方に移動し
て被検者の顎に当接すると、顎受け台１１の駆動モータ
７６に負荷が加わり、駆動モータ７６が自動的に停止し
て顎受け台１１の移動を停止する。このとき、額当て部
１２の位置情報はＣＰＵ８０に入力し、ＣＰＵ８０は上
述と同様に距離Ｌｅを求める。基台に対する測定部２の
光軸Ｏの高さは一定であり、かつ基台に対する顎接触面
１１ａの高さも一定であるので、距離Ｌｅを求めること
により、測定部２の光軸Ｏと被検眼Ｅの視軸の上下方向
のずれ量を算出する。そして、この上下方向のずれ量を
なくすように顎受け台１１を駆動し、測定部２の光軸Ｏ
と被検眼Ｅの視軸の高さを合わせる。この場合にも、額
当て部１２が被検者の顔と共に移動するので、額に過剰
な摩擦力が発生することはなく、被検者が不快を感ずる
ことはない。

【００６３】測定部２の光軸Ｏと被検眼Ｅの視軸の高さ
が一致すると、左右方向に検知範囲の二次元撮像素子５
８は、モニタ４に被検眼Ｅの瞳孔を表示する。ＣＰＵ８
０は瞳孔を検出した後に、測定部２の光軸Ｏと被検眼Ｅ
の視軸の上下及び左右方向のずれ量を算出し、このずれ
量をなくすようにギア付モータ１３４、１３８を制御す
る。上下及び左右方向のずれ量をなくした後に、前後方
向のずれ量をなくす制御を行う。この場合に、アライメ
ントプリズム絞り５５により分離した輝点のずれ量と方
向に基づいてギア付モータ１３４を制御し、測定部２を
駆動する。そして、測定部２と被検眼Ｅを測定動作許容
範囲内に合わせた後に、測定を自動的に開始して眼屈折
値を求める。

【００６４】この第５の実施の形態では、被検者の顔を
顔固定部１３０にあてがわせるだけで、屈折値を自動的
に測定できるので、検者を必要としないで被検者が自ら
測定することができる。

【００６５】また、第１、第２の実施の形態では、測定
部２を上下方向に駆動する機構と、顎受け台１１を上下
方向に駆動する機構とを設けたが、この第５の実施の形
態では何れか一方の機構を省略することが可能となり、
装置全体の構成を簡素化して製造コストを削減すること
ができる。

【００６６】なお、第１〜第５の実施の形態において、
顎接触面１１ａと被検眼Ｅとの距離Ｌｅの情報を装置本
体のメモリや外部記憶装置に記憶させることが好まし
い。例えば図１８に示すように、ＣＰＵ８０’内に位置
情報を記憶する一次メモリ１４０と、通信手段を介して
外部パソコン１４１やＣＤ−ＲＯＭなどの外部記憶装置
にデータを通信するネットワークドライバ１４２を設け
ることができる。ここでは、被検眼Ｅを測定する毎に測
定データを表示や印字のために記憶させると同時に、距
離Ｌｅを１次メモリ１４０に記憶させる。測定終了の判
断処理、例えばプリンタ印字開始をするプリンタ印字用
スイッチ７の入力、データを外部パソコン１４１に転送
する転送スイッチの入力、所定回数の測定データを得た
場合などによって、同一被検眼Ｅの測定毎の距離Ｌｅの
平均値を算出する。

【００６７】一方、第１、第２の実施の形態において、
検者が顎受け台１１を操作する場合には、その操作時間
が短いほど検眼効率が向上するので、被検者が代った際
に、顎受け台１１の高さが次の被検者に適応した高さの
近傍にあると、操作時間が短かくなる。また場合によっ
ては、検者が顎受け台１１を操作する必要がなくなる。
更に、被検者自身の距離Ｌｅを固有番号ＩＤに関連付け
て記憶させるために、検眼毎に測定データを外部記憶装
置に転送する際に、距離Ｌｅの値を同時にネットワーク
ドライバ１４２を介して転送し、外部記憶装置に被検者
の固有データとして記憶させることができる。そして、
同じ被検者が再度検眼する場合には、外部記憶装置から
固有番号ＩＤと共に距離Ｌｅの値を一次メモリ１４０に
読み込ませ、その後に顎受け台１１の高さを読み込ませ
たデータに基づいて自動的に設定することができる。

【００６８】また、上述の第１〜第５の実施の形態で
は、測定部２の屈折力と角膜曲率を測定する眼屈折測定
装置について説明したが、その他の眼圧計、眼底カメ
ラ、角膜内皮撮影装置などの眼科装置に本実施の形態を
適用し得ることは云うまでもない。

【００６９】更に、被検者の額と顎の２個所に当接する
顔固定部１０、１０’について説明したが、図１９に示
すように被検眼Ｅの上部と下部に当接する顔固定部１
０”としても同様な効果を得ることができる。この場合
の被検眼Ｅの位置は、顔に当接する部材１５１、１５２
の間の距離Ｌｘを上述の距離Ｌｅとし、Ｌｅ＝０．５・ＬｘＬｈ＝Ｌｅ−Ｌｂとする。

【００７０】これにより、距離Ｌｈを高さ方向の制御量
として測定部２と被検眼Ｅを位置合わせする。このと
き、上述と同様に被検者の個別番号ＩＤに距離Ｌｘを記
憶させ、外部記憶装置から固有番号ＩＤと共に距離Ｌｘ
の値を一次メモリ１４０に読み込ませ、その後に顎受け
台１１の高さを読み込ませたデータに基づいて自動的に
設定することができる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科装
置は、顔固定部材の相互の位置関係を検出する位置検出
手段により検出し、この検出情報に基づいて測定部と被
検眼をアライメント手段によりアライメントすることが
できるので、被検者の顔の大きさに関係なく測定部と被
検眼を迅速にアライメントすることができる。従って、
検者に被検眼の位置を確認させる作業を求めることがな
く、被検者に自ら測定することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の検者側から見た外観斜視図
である。

【図２】被検者側から見た外観斜視図である。

【図３】駆動部の構成図である。

【図４】測定部の構成図である。

【図５】６分割絞りの斜視図である。

【図６】アライメントプリズム絞りの斜視図である。

【図７】前眼部像の説明図である。

【図８】顔固定部の部分拡大断面図である。

【図９】電気回路のブロック構成図である。

【図１０】顎受け台と被検眼の位置関係の説明図であ
る。

【図１１】アライメント中の前眼部像の説明図である。

【図１２】第２の実施の形態の被検者側から見た外観斜
視図である。

【図１３】顔固定部の部分拡大断面図である。

【図１４】第３の実施の形態の要部断面図である。

【図１５】図１４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図１６】第４の実施の形態の要部断面図である。

【図１７】第５の実施の形態の要部断面図である。

【図１８】通信手段の説明図である。

【図１９】顔固定部の変形例の説明図である。

【符号の説明】

１装置本体部２測定部３外装カバー１０、１０’、１０” 顔固定部１１顎受け台１２額当て部２０駆動部７５リミットスイッチ７８円板７９フォトカプラ８０、８０’ ＣＰＵ１４０１次メモリ１４１外部パソコン１４２ネットワークドライバ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検者の顔を個々に固定する少なくとも
２つの顔固定部材から成る顔固定手段と、前記顔固定部
材の相互の位置関係を検出する位置検出手段と、前記顔
固定手段に対向して被検眼を測定する測定部と、該測定
部と被検眼をアライメントするアライメント手段と、該
アライメント手段を制御する制御手段とを有し、該制御
手段は前記位置検出手段の検出情報に基づいて前記アラ
イメント手段を制御することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】前記顔固定手段は額当て部材と顎受け部
材から成り、前記額当て部材と前記顎受け部材の少なく
とも一方は装置基台に対して上下方向に移動可能であ
り、前記アライメント手段は前記測定部を三次元方向に
駆動する駆動手段を有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３】前記制御手段は前記顎受け部材の位置情
報に基づいて前記額当て部材と前記顎受け部材の相互の
位置関係を算出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】前記制御手段は前記測定部を測定可能位
置に自動的にアライメント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】最下点に位置する前記顎受け台の上面と
任意点に位置する被検眼との距離Ｌｅと、最下点に位置
する前記顎受け台の上面と任意点に位置する前記顎受け
台の上面との距離Ｌｘと、最下点に位置する前記顎受け
台の上面と前記額当て部との距離Ｌｏと、最下点に位置
する前記顎受け台の上面と最下点に位置する前記測定部
との距離Ｌｂと、最下点に位置する前記測定部と任意点
に位置する前記測定部との距離Ｌｈとが、Ｌｅ＝Ｌｘ＋
（Ｌｏ−Ｌｘ）×０．７５でかつＬｅ＝Ｌｂ＋Ｌｈとな
るように、前記制御手段は前記アライメント手段を制御
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６】前記制御手段は前記測定部を測定可能位
置にアライメントするための制御量を算出することを特
徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項７】前記制御手段は前記顔固定手段を測定可
能位置にアライメントするための制御量を算出すること
を特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項８】前記位置検出手段の検出情報を装置内部
又は装置外部の記憶手段に被検者の個別情報として記憶
させ、次回の測定の際に使用可能と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９】前記測定部の移動限界位置を検出する限
界検出手段を有し、前記制御手段は前記限界検出手段の
検出情報に基づいて前記顔固定手段を所定位置に移動さ
せることを特徴とする請求項２、４又は６に記載の眼科
装置。
【請求項１０】前記顔固定手段は被検眼の近傍の上部
に当接する部材と被検眼の近傍の下部に当接する部材と
から成ることを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。