【０００１】
【発明の属する技術分野】
眼科装置において被検眼に対し検眼部を位置合わせするために操作する操作桿に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の眼科装置は、被検者の顔を支持する顔受け、被検眼を撮影、観察及び測定するための検眼光学系、この検眼光学系を上下、左右及び前後方向に位置合わせさせる位置合わせ機構（アライメント機構）、この位置合わせ機構を操作する操作桿（ジョイスティック）、検眼光学系が検眼した被検眼像を表示する表示装置などを備えている。これはメカニカル式であるため操作桿の移動量がそのまま検眼光学系の移動量に相当する。検眼光学系を早く移動させたい時は粗動という操作で操作桿ごと可動台を移動させるものと、検眼光学系を微妙に位置合わせしたい時は、微動という操作で操作桿の傾斜量だけ可動台をさせる構造になっている。
【０００３】
また、上記位置合わせ機構にモーター等の駆動デバイスを組み込み操作桿や操作デバイス（トラックボールなど）の操作量に応じて、検眼部を駆動させ、位置合わせする眼科装置などが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平５−３１０７２のようなメカニカル式の位置合わせ機構では、操作桿の下部の摺動子と固定側のプレートの摩擦力で操作性がされるため、品質が保たれず、機体間でばらつきが発生したり、耐久性を損なうなどの問題点があった。また、検眼光学系を上下に移動させるためのギヤや測定開始スイッチ等の配線の断線対策で複雑な構成になってしまっていた。また、メカニカル式の位置合わせ機構は操作者に使い勝手の慣れた操作性ではあるものの、被検眼に対する位置合わせを自動で行なうオートアライメント駆動と併用する移動機構では、可動台の上にさらに別の上下、左右、前後の３方向に駆動させる駆動機構を配備する複雑な構造になっている。
【０００５】
特開平８−１２６６１１のように操作桿にポテンショメータ−や操作デバイスの提案もなされている。しかし、操作速度に応じた検眼光学系の移動はできるが、オートアライメントの検出範囲に追い込むだけの比較的簡単な操作には支障はないが、微妙な位置合わせを電動駆動で行ないたい場合には上述した微動、粗動を区別する操作ができなく操作性が完全ではない。
【０００６】
また、特開２００２−１０９７９にあるような、ポインティングデバイスを使って、オートアライメントの検知ができる場合とできない場合で駆動制御を変える方法も提案されているが、操作者の意図にかかわらず、駆動制御が変わってしまって違和感を感じる場合がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、操作桿の下部の構造を簡素化し検眼光学系の位置合わせ機構を電動化するため、操作性の良い制御量を発生させるための操作桿を提案する。本発明の目的を達成するために被検眼の一部を撮影又は計測する検眼手段と、該検眼手段を被検眼に対して３次元方向に位置合わせする位置合わせ手段と、操作桿の傾斜することで該位置合わせ手段を操作する操作手段を有する眼科装置において、該操作桿に角速度を検知する検知手段を有する眼科装置を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（実施例）
図１は、オートレフの外観図を示すものである。検眼部１は固定部２の上に搭載され、固定部２の操作側には測定値や被検眼の観察像が表示される表示装置３と検眼部１を被検眼に対し上下、左右、前後に移動できるように操作できる操作桿４が配置されている。被検者側には顔受け台５が配置されている。
【０００９】
操作桿４を詳細に示したのが図２である。図２において、操作桿４の最下部にはベース１０が配置され、その上には操作桿４を傾斜させる時の支点を中心とした鋼球１１が、鋼球受け１２ａ、１２ｂに挟まれている。鋼球受け１２ｂは、ベース１０に固定され、鋼球受け１２ａは、鋼球押え部材１３によって押えられている。鋼球押え部材１３は、上下方向に位置調整できるので、鋼球受け１２ａの鋼球１１への押え力を調整できるようになっている。鋼球１１の表面は研磨された球面でできており、鋼球１１は鋼球受け１２ａ、１２ｂの受け面に対して、引っかかりなく、滑らかに回転できる用になっている。また、鋼球１１には溝１１ａが形成され、ベース１０に圧入されかつ鋼球１１の中心に向かって配置されたピン１０ａと勘合されている。したがって、鋼球１１は、溝１１ａに沿っての回転と、ピン１０ａの軸に対しての回転と、この二つの規制された経線方向に回転できるようになっている。さらに鋼球１１は鉛直方向に軸１４が固定される貫通穴があいている。軸１４は鋼球１１に対して回転できないように固定され、内部は信号線１５を通すため管状になっている。軸１４の頂点には、角速度センサー１６とスイッチ１７及び周辺回路が配置された電子基板１８が固定されている。図３にその詳細図を示す。角速度センサー１６はＩＣチップ内に振動素子と加速度センサーと演算回路から構成されている。振動素子を振動させておき、この状態でＩＣチップが回転するとコリオリの力が発生する。集積した加速度センサーでこのコリオリの力を検出し、演算処理することで角速度を求めるようになっている。この角速度瀬センサー１６は電子基板１８に垂直に立てられ、互いに直角なる用に配置されている。角速度センサー１６ａは、被検眼に対して左右方向に操作されるとコリオリの力が発生し、角速度センサー１６ｂは、は被検眼に対して前後方向に操作されるとコリオリの力が発生するようになっている。また、電子基板１８にはスイッチ１７が配置されている。このスイッチ１７は、検眼部の測定や撮影の開始や各種設定の許可や選択のために使われる。キートップ１９が押されると、ＯＮ／ＯＦＦできるようになっている。スイッチ１７には復帰バネが内臓され、指を離すとキートップ１９は元の位置に戻るようになっている。図２に戻って、電子基板１８とキートップ１９はケース２０に保持され、ケース２０は上下２箇所にベアリング２１ａ、２１ｂの内輪が圧入されている。また、ケース２０は軸１４に回転できないようにしっかり固定されている。ベアリング２１ａ、２１ｂの外輪はロータリーケース２２にはめ込まれている。したがってロータリーグリップ２２は軸１４に対して回転できるようになっている。また、ロータリーグリップ２２の下部にはフォトスリットエンコーダ円盤２３が固定されている。放射状にスリットが刻まれたフォトスリットエンコーダ円盤２３はロータリーグリップ２２とともに回転し、ケース２０に固定されたフォトインターラプタ２４がパルス状の波形を検出して、信号線１５に波形を送るようになっている。このフォトインターラプタ２４は２対の発光部と受光部が内蔵され、パルス位相のずれた位置に配置されているので、パルス波形の位相ズレの幅から回転速度を検出することができる。またロータリーグリップ２２の下部には、回転しない固定ケース２５が軸１４に固定されている。
【００１０】
このような構成の操作桿４は、操作者の操作によって被検眼に対して前後左右斜め方向に初期状態から各方向に±４５度程度まで操作できるようになっている。
【００１１】
図４は、オートレフの駆動システムの模式図である。オートレフの検眼光学系が配置された検眼部３０は、被検眼に対して位置合わせできる駆動部３１によって上下、左右前後の位置合わせが可能になっている。図４の検眼部３０は上下駆動部３２によって上下方向に駆動できるようになっている。また検眼部３０を含む上下駆動部３２は、前後駆動部３３によって被検眼に対して前後方向に駆動できるようになっている。さらに、検眼部３０、上下駆動部３２を含む前後駆動部は、左右駆動部３４によって被検眼両眼の位置まで位置合わせできるように左右方向に駆動するようになっている。詳細な駆動機構に関しては、特開２００１−３０９８８８など知られているため、詳細説明は省略する。
【００１２】
上下駆動部３２、前後駆動部３３、左右駆動部３４のそれぞれの駆動モーターは、駆動回路３５を介してＭＰＵ３６からの駆動信号によって駆動される。また、検眼部への測定光や固視票照明、前眼部照明の光源点灯は、ＤＡコンバーター３７を介してＭＰＵ３６からの制御信号により行なわれる。また、被検眼の屈折度を検出するための眼底反射像は検眼部３０内のＣＣＤカメラより、映像信号をフレームグラバー３８に取り込み、ＭＰＵ３６により演算処理され、測定値を算出する。また、前眼部観察画像は、検眼部３０内のＣＣＤカメラより映像信号がフレームグラバー３８をスルーしてＣＲＴモニターや液晶モニターなどの表示装置３９で表示されるようになっている。
【００１３】
前述した操作桿ユニットからは、マニュアル測定の測定トリガーの信号と角速度センサーの信号がＭＰＵ３６に入力される。さらに上下方向に駆動させるための上述したロータリーグリップ２２の回転によるパルス信号がＭＰＵ３６に入力される。
【００１４】
このようにシステム構成において、操作桿４を前後左右方向に操作すると角速度センサーは、図５のようになる。図５のグラフは横軸に傾斜角θと縦軸に角速度ωを示す。角傾斜角と角速度は反対方向に移動させるとマイナス出力が発生するが、ここでは絶対値で表示させている。図５（１）は、操作桿４の操作のしかたにより、異なる波形を示している。操作桿４を最初に速く操作させ、その後はゆっくり操作させた場合の波形が波形ａであり、操作桿４を最初はゆっくり操作し徐々に加速させ急に止めた場合の波形が波形ｂであり、ほぼゆっくり等速で移動させた場合の波形が波形ｃである。角速度ωの所定レベルω０を超えると操作桿が操作されたこと認識して駆動部の駆動開始を制御し、角速度ωが所定レベルω０より下がった時点で操作桿の操作が終了したと判断し、駆動を停止させる。所定レベル以下で操作している時は、駆動させないようにする。したがって、倒れた操作桿４を元に位置に戻す時はゆっくり戻すと、検眼部の位置がずれなくてすむ。また駆動制御信号は所定時間あたりの角速度に応じて、駆動部の駆動速度を変化させることで、操作桿４の操作に応じた検眼部の移動が行なえる。また検眼部の移動量は図５（２）の面積Ｓに相当する。
【００１５】
さらに、角速度センサーは、操作桿４を被検眼に対し前後、左右に倒すと検出できるが、前後左右の斜め方向に対しても前後、左右のそれぞれの方向成分が検出されるので、駆動部へフィードバックできる。反対方向はマイナス出力の場合に適用すればよい。このようの角速度センサーは、操作者の操作状態を検出できるので、この情報を基に検眼部を移動させる駆動信号にフィードバックすることで、操作者が感覚的に操作している状態を駆動部に伝達することができる。
【００１６】
比較的アライメント精度がラフな場合、即ち、被検眼と検眼部１の位置合わせを高精度に位置合わせしなくても良い場合は、上述した角速度センサーの検出出力に基づいた駆動制御だけで成り立つが、アライメント精度が厳しい検眼装置やオートアライメントできない検眼装置では、微妙な位置合わせが必要になる。この場合は角速度センサーの他に操作桿の傾斜量を検出する別の検出手段を配置するとさらに良い。第二の実施例はこの傾斜量の検出手段を有する眼底カメラを例として説明する。
【００１７】
図６は眼底カメラの外観図を示す。撮影部４０は駆動部４１の上部に配置し、上下、前後左右に移動できるようになっている。駆動部４１は、撮影部４０を上下方向に移動させる上下駆動部４２と、撮影部４０を含む上下駆動部４２を前後に駆動させる前後駆動部４３と、撮影部４０、上下駆動部４２を含む前後駆動部４３を両眼撮影できる距離の移動ができる左右駆動部４４から構成されている。左右駆動部４４は固定ベース４５に対して移動し、固定ベース４５には被検者の顔を固定する顔受けユニット４６が固定されている。操作者側には、撮影するための被検眼観察像と撮影結果を表示する液晶表示装置４７と固定ベース４５には操作桿４８が配置されている。
【００１８】
次に操作桿４８について説明する。図７は、第一の実施例で説明した操作桿に、傾斜量を検出するセンサーを配置したものである。同じ部材には同じ符号を記してある。軸１４には傾斜量を検出する検出センサー４９を４ヶ所に配置したセンサー基板５０が固定されている。図８のように左右前後それぞれの方向に位置するよう配置されている。検出センサー４９の下部には、検出センサー４９に対向した部材５１が配置されている。また、鋼球１１の軸１４の下部には復帰バネ５２が挿入されている。復帰バネ５２の端部は片側が鋼球１１に差し込まれ、反対端は、ベース１０の突起支柱１０ｂに固定されている。したがって操作桿４８が操作者によって傾動され、手を離すと、操作桿が鉛直方向に立った（傾いていない状態）復帰するようになっている。
【００１９】
傾斜量を検出する検出センサーには３種類が考えられる。まず第一に光検出素子を使った検出センサーである。この場合、検出センサー４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄはそれぞれ一対の発光素子と受光素子からなっている。また、部材５１は、光束反射板として配置されている。発光素子は近赤外ＬＥＤからなり発光された光束が反射板５１に反射されて受光素子に検出されるようになっている。操作者によって傾動されると発光された光束は反射板で反射しれたのち受光素子への受光量が少なくなる。図９は、操作桿が傾斜する時に検出センサー４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄに受光される受光量を示したグラフである。横軸は、傾斜傾き角θであり、縦軸は受光量ｅで表されている。傾かないθ＝０の時、受光量は最大となり、傾き量が大きくなると受光量は減少する関係になる。検出センサー４９ａのグラフには検出センサー４９ａと反射板が離れる最大特性Δｅｍａｘと、検出センサー４９ａと反射板が近づく最小特性Δｅｍｉｎが示されている。操作者が操作桿を操作して傾かせ、所定時間に検出センサーの光量変化がない場合や、傾き操作が終了し、手を離した場合、復帰バネ５２で初期位置に戻る場合でも、所定クロックで常に検出センサーの受光量Δｅをチェックされるようになっている。４ヶ所のうち最大Δｅと最小Δｅの差が傾斜量を決めるパラメータとなる。また、左右方向であれば、４９ａと４９ｃのΔｅの差と前後方向であれば４９ｂと４９ｄのΔｅの差が正か負で前後左右の傾斜方向の成分が求められ駆動すべき方向が求められる。上述した説明の光量変化を検出するのは光検出素子の検出センサーで行なわれるが、受光量から傾斜量や傾斜方向を逐次検出するのは図４で説明されたＭＰＵ３６で行なわれる。
【００２０】
このように傾斜量と傾斜方向が求められ、かつ、第一実施例で説明した角速度が算出された場合、駆動部４１への駆動指令は次のようになる。駆動モーターがパルスモーターの場合は、角速度の最大値を駆動最高速度として傾斜量分だけ駆動パルスを発生するように制御される。そこで操作者の手が離れ検出センサー４９ａ、４９ｂ、４９ｃ、４９ｄが初期状態に戻ると、操作者は操作を終了したと判断し駆動モーターを停止させる制御を行なう。また、傾斜方向が求められると、その方向だけ駆動モーターが角速度の最大値を駆動最高速度として駆動される。さらに角速度の検出値により駆動速度が決定され、傾斜量分の駆動をさせた後、角速度が所定レベル以下でも傾斜量が検出されている場合は、操作者が操作桿を傾かせたままの状態でいる。この場合は、最後に検出された角速度に対する駆動速度で撮影部４０を駆動し続けるように駆動制御される。したがって、撮影部４０を大きく移動したい場合は、操作桿をすばやく傾けたままの状態にすると良い。機械式の可動台と操作桿の構成では、重たい可動台を押す操作になるが、本発明の場合は、復帰バネ５２に耐えうる操作力だけで同様な、撮影部４０の移動が行なえる。また角速度センサーが所定レベル以下で検出ができなくても、傾斜量が検出された場合は最低速度で撮影部４０を傾斜方向に移動できるのように駆動制御される。したがって、操作桿４８の微妙な操作も検出ができ、機械式の可動台と操作桿の構成同様に撮影部４０を微妙な位置合わせができる。しかも、摺動子による摩擦力が発生しないので耐久性も優れた実施形態になっている。
【００２１】
このような構成の操作桿で電動駆動できる眼底カメラでは、撮影のためのアライメント時に角膜反射像の輝点を確認し位置合わせを行いつつ、眼底像のフォーカス調整を行なう場合は微妙なアライメント操作が必要となる。このような状態でも、本発明の操作桿を使用することで、位置合わせし易い。また、角膜反射輝点が検出されると、自動的にオートアライメントのモードに移行するシステムであっても操作桿のからの操作信号を無視し、自動的に撮影部４０を移動させる構成にできる。したがって操作性の良い手動操作による眼底撮影と自動位置合わせによる眼底撮影が同じ駆動部を使って実現できる。
【００２２】
次に上述した光検出素子の検出センサーの代わりに、静電容量センサーした形態を説明する。部材５２は反射板の代わりに金属板を配置する。操作桿が傾斜することによって静電容量センサーが金属板５２に近づくと、比誘電率によって静電容量が増加することが検知される。これをグラフ化したのが図１０である。静電容量は金属板とセンサーとの距離に反比例するので、操作桿の傾きが大きくなる（θが増加）と金属板に近づいた静電容量センサーの出力は増加する。図１０は操作桿を操作者の右手前、すなわち図８の矢印右方向と後方向の中間４５度方向に倒した場合の静電容量センサーの出力状態である。傾斜によって静電容量センサーに最も近づく特性がΔｅｍａｘで表され、最も離れる特性がΔｅｍｉｎで表される。また、所定クロックで常に検出される状態では、４ヶ所のうち最大Δｅと最小Δｅの差が傾斜量を決めるパラメータとなる。また、左右方向であれば、４９ａと４９ｃのΔｅの差と前後方向であれば４９ｂと４９ｄのΔｅの差が正か負で前後左右の傾斜方向の成分が求められ駆動すべき方向が求められる。
【００２３】
さらに検出センサーに磁力を検出するセンサーを使用することもできる。部材５２を磁石に置き換え、ホール素子を使用した磁気センサーを、光検出素子や静電容量センサーと同様にセンサー基板５０に４ヶ所に配置する。操作桿の傾きに対する検出出力は、静電容量センサーと同様に図１０のように出力される。したがって、傾斜量と傾斜方向も同様に求められる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明により操作桿の下部の構造を簡素化し検眼光学系の位置合わせ行なうために操作性の良い操作桿が実現できる。微妙な位置合わせが必要な眼科装置では、微動操作と粗動操作の２つの制御方法があり操作性が良い。オートアライメントの眼科装置でも、この操作桿を使うことで耐久性にすぐれ、操作者に負担が少なく、操作性の良い手動操作が行なえる。駆動部は、手動の位置合わせとオートアライメントの位置合わせと共用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】オートレフの外観図
【図２】操作桿実施例１の説明図
【図３】操作桿内部の詳細図
【図４】操作桿と眼科装置のシステム説明図
【図５】角速度センサーの検出信号の説明図
【図６】眼底カメラの外観図
【図７】操作桿実施例２の説明図
【図８】操作桿実施例２の斜視図
【図９】光検出センサーの出力説明図
【図１０】静電容量センサー、磁気センサーの出力説明図
【符号の説明】
１ 検眼部
４，４８ 操作桿
１１ 鋼球
１６ 角速度センサー
１７ スイッチ
２３ フォトスリットエンコーダ円盤
２４ フォトインターラプタ
３１，４１ 駆動部
４９ 検出センサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an operating rod that is operated to align an optometric part with respect to an eye to be examined in an ophthalmologic apparatus.
[0002]
[Prior art]
A conventional ophthalmic apparatus includes a face holder that supports the face of a subject, an optometry optical system for photographing, observing, and measuring the subject eye, and an alignment mechanism that aligns the optometry optical system in the vertical and horizontal and front-back directions. (Alignment mechanism), an operating rod (joystick) for operating the positioning mechanism, a display device for displaying an eye image to be examined by the optometry optical system, and the like. Since this is a mechanical type, the movement amount of the operating rod corresponds to the movement amount of the optometry optical system as it is. If you want to move the optometry optical system quickly, you can move the movable base with the operation rod by coarse operation, and if you want to finely align the optometry optical system, you can move the optometry optical system by the tilt amount of the operation rod. It has a structure that allows
[0003]
In addition, an ophthalmologic apparatus is known in which a driving device such as a motor is incorporated in the alignment mechanism to drive and align the optometry unit in accordance with the operation amount of an operation rod or an operation device (trackball or the like).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In a mechanical positioning mechanism such as that disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-31072, the operability is achieved by the frictional force between the lower slider of the operating rod and the fixed plate, so that the quality is not maintained and varies between aircraft. There are problems such as the occurrence of the problem and the loss of durability. In addition, it has become a complicated configuration due to measures against disconnection of wiring such as a gear for moving the optometry optical system up and down and a measurement start switch. In addition, although the mechanical alignment mechanism is easy to use for the operator, the moving mechanism that is used in combination with the automatic alignment drive that automatically aligns the eye to be inspected has a separate vertical position on the movable base. It has a complicated structure in which a drive mechanism for driving in the three directions of right and left and front and rear is provided.
[0005]
As disclosed in JP-A-8-126611, a potentiometer and an operation device have been proposed for an operation rod. However, although the optometry optical system can be moved according to the operation speed, there is no problem for a relatively simple operation that only moves into the auto-alignment detection range, but if you want to perform delicate positioning by electric drive. The operation for distinguishing the fine movement and the coarse movement described above cannot be performed, and the operability is not perfect.
[0006]
In addition, a method of changing drive control depending on whether or not auto-alignment can be detected using a pointing device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-10979 has been proposed. Control may change and you may feel uncomfortable.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to propose an operating rod for generating a control amount with good operability in order to simplify the structure of the lower portion of the operating rod and to electrically drive the alignment mechanism of the optometry optical system. In order to achieve the object of the present invention, an optometry means for photographing or measuring a part of an eye to be examined, an alignment means for aligning the optometry means with respect to the eye to be examined in a three-dimensional direction, and an inclination of an operating rod. In the ophthalmologic apparatus having the operation means for operating the positioning means, an ophthalmologic apparatus having a detection means for detecting an angular velocity in the operating rod is provided.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Example)
FIG. 1 is an external view of an auto reflex. The optometry unit 1 is mounted on the fixing unit 2, and the display device 3 and the optometry unit 1 on which the measurement value and the observation image of the eye to be examined are displayed on the operation side of the fixing unit 2 are vertically and horizontally An operation rod 4 that can be operated so as to move back and forth is disposed. A face cradle 5 is disposed on the subject side.
[0009]
FIG. 2 shows the operation rod 4 in detail. In FIG. 2, a base 10 is disposed at the lowermost part of the operation rod 4, and a steel ball 11 centering on a fulcrum when the operation rod 4 is inclined is sandwiched between steel ball receivers 12a and 12b. Yes. The steel ball receiver 12 b is fixed to the base 10, and the steel ball receiver 12 a is pressed by a steel ball pressing member 13. Since the position of the steel ball pressing member 13 can be adjusted in the vertical direction, the pressing force of the steel ball receiver 12a to the steel ball 11 can be adjusted. The surface of the steel ball 11 is made of a polished spherical surface, and the steel ball 11 can be smoothly rotated without being caught with respect to the receiving surfaces of the steel ball receivers 12a and 12b. Further, a groove 11 a is formed in the steel ball 11 and is fitted into a pin 10 a that is press-fitted into the base 10 and arranged toward the center of the steel ball 11. Accordingly, the steel ball 11 can be rotated in the two regulated meridian directions, with rotation along the groove 11a and with respect to the axis of the pin 10a. Further, the steel ball 11 has a through hole in which the shaft 14 is fixed in the vertical direction. The shaft 14 is fixed so as not to rotate with respect to the steel ball 11, and the inside is tubular to allow the signal line 15 to pass through. An electronic substrate 18 on which an angular velocity sensor 16, a switch 17, and peripheral circuits are arranged is fixed to the apex of the shaft 14. FIG. 3 shows a detailed view thereof. The angular velocity sensor 16 includes a vibration element, an acceleration sensor, and an arithmetic circuit in an IC chip. When the vibration element is vibrated and the IC chip rotates in this state, a Coriolis force is generated. An integrated acceleration sensor detects the Coriolis force, and calculates the angular velocity by performing arithmetic processing. The angular velocity sensor 16 stands vertically to the electronic substrate 18 and is arranged so as to be perpendicular to each other. The angular velocity sensor 16a generates a Coriolis force when operated in the left-right direction with respect to the subject's eye, and the angular velocity sensor 16b generates a Coriolis force when operated in the front-rear direction with respect to the subject's eye. It has become. A switch 17 is disposed on the electronic board 18. This switch 17 is used to start measurement of the optometric unit, start photographing, and allow or select various settings. When the key top 19 is pressed, it can be turned ON / OFF. The switch 17 has a built-in return spring so that the key top 19 returns to its original position when the finger is released. Returning to FIG. 2, the electronic substrate 18 and the key top 19 are held by a case 20, and inner rings of bearings 21 a and 21 b are press-fitted into the case 20 at two upper and lower portions. The case 20 is firmly fixed to the shaft 14 so as not to rotate. The outer rings of the bearings 21 a and 21 b are fitted in the rotary case 22. Accordingly, the rotary grip 22 can be rotated with respect to the shaft 14. A photo slit encoder disk 23 is fixed to the lower part of the rotary grip 22. The photo slit encoder disk 23 in which slits are radially cut rotates with the rotary grip 22, and the photo interrupter 24 fixed to the case 20 detects a pulse waveform and sends the waveform to the signal line 15. ing. Since this photo interrupter 24 has two pairs of light emitting part and light receiving part built in and is arranged at a position where the pulse phase is shifted, the rotational speed can be detected from the width of the phase shift of the pulse waveform. A fixed case 25 that does not rotate is fixed to the shaft 14 below the rotary grip 22.
[0010]
The operation rod 4 having such a configuration can be operated by an operator's operation from the initial state in the front-back, left-right, and diagonal directions from the initial state to about ± 45 degrees in each direction.
[0011]
FIG. 4 is a schematic diagram of an auto-reflective drive system. The optometry unit 30 in which the auto-reflective optometry optical system is arranged can be vertically and horizontally aligned by a drive unit 31 that can be aligned with the eye to be examined. The optometry unit 30 shown in FIG. 4 can be driven in the vertical direction by the vertical drive unit 32. Further, the vertical drive unit 32 including the optometry unit 30 can be driven in the front-rear direction by the front-rear drive unit 33 with respect to the eye to be examined. Furthermore, the front-rear drive unit including the optometry unit 30 and the vertical drive unit 32 is driven in the left-right direction so that the right-and-left drive unit 34 can be positioned up to the position of both eyes to be examined. Since a detailed driving mechanism is known, such as Japanese Patent Laid-Open No. 2001-309888, detailed description thereof is omitted.
[0012]
The drive motors of the vertical drive unit 32, the front / rear drive unit 33, and the left / right drive unit 34 are driven by a drive signal from the MPU 36 via the drive circuit 35. Further, the measurement light to the optometry unit, fixation card illumination, and light source lighting of the anterior segment illumination are performed by a control signal from the MPU 36 via the DA converter 37. Further, the fundus reflection image for detecting the refraction degree of the eye to be examined is taken in the frame grabber 38 from the CCD camera in the optometry unit 30 and is processed by the MPU 36 to calculate the measurement value. The anterior ocular segment observation image is displayed on a display device 39 such as a CRT monitor or a liquid crystal monitor through the frame grabber 38 from the video signal from the CCD camera in the optometry unit 30.
[0013]
From the above-mentioned operating rod unit, a measurement trigger signal for manual measurement and an angular velocity sensor signal are input to the MPU 36. Further, a pulse signal generated by the rotation of the rotary grip 22 for driving in the vertical direction is input to the MPU 36.
[0014]
In this way, in the system configuration, when the operating rod 4 is operated in the front-rear and left-right directions, the angular velocity sensor becomes as shown in FIG. The graph of FIG. 5 shows the inclination angle θ on the horizontal axis and the angular velocity ω on the vertical axis. If the angular inclination angle and the angular velocity are moved in opposite directions, a negative output is generated, but here they are displayed as absolute values. FIG. 5A shows different waveforms depending on how the operation rod 4 is operated. The waveform when the operation rod 4 is first operated quickly and then slowly is the waveform a, and the waveform when the operation rod 4 is first slowly operated and gradually accelerated and stopped suddenly is the waveform b. Waveform c is the waveform when moved slowly at a constant speed. When the angular velocity ω exceeds a predetermined level ω0, it is recognized that the operating rod has been operated, and the drive start of the drive unit is controlled, and it is determined that the operation of the operating rod has ended when the angular velocity ω falls below the predetermined level ω0, Stop driving. Do not drive when operating below a certain level. Therefore, when the tilted operation rod 4 is returned to the original position, it is not necessary to shift the position of the optometry part by slowly returning it. The drive control signal can move the optometer according to the operation of the operation rod 4 by changing the drive speed of the drive unit according to the angular velocity per predetermined time. Further, the movement amount of the optometry portion corresponds to the area S in FIG.
[0015]
Further, the angular velocity sensor can be detected by tilting the operation rod 4 back and forth, and left and right with respect to the eye to be examined. However, the front and back and left and right direction components are detected even in the front and rear and left and right diagonal directions. Give feedback. The opposite direction may be applied for negative output. Since such an angular velocity sensor can detect the operation state of the operator, by feeding back to the drive signal for moving the optometry unit based on this information, the state where the operator is operating sensibly Can be communicated to.
[0016]
When the alignment accuracy is relatively rough, that is, when it is not necessary to align the eye to be examined and the optometry unit 1 with high accuracy, the above-described driving control is based only on the detection output of the angular velocity sensor. However, in an optometry apparatus with strict alignment accuracy or an optometry apparatus that cannot perform automatic alignment, fine alignment is required. In this case, it is better to arrange another detection means for detecting the inclination amount of the operating rod in addition to the angular velocity sensor. In the second embodiment, a fundus camera having this inclination amount detecting means will be described as an example.
[0017]
FIG. 6 is an external view of a fundus camera. The photographing unit 40 is arranged on the upper part of the drive unit 41 and can move up and down, front and rear, and right and left. The drive unit 41 includes a vertical drive unit 42 that moves the photographing unit 40 in the vertical direction, a front / rear drive unit 43 that drives the vertical drive unit 42 including the photographing unit 40 back and forth, a photographing unit 40, and a vertical drive unit 42. The front / rear drive unit 43 is composed of a left / right drive unit 44 that can move a distance that allows photographing with both eyes. The left and right drive unit 44 moves relative to the fixed base 45, and a face receiving unit 46 that fixes the face of the subject is fixed to the fixed base 45. On the operator side, an operation rod 48 is disposed on the liquid crystal display device 47 and the fixed base 45 for displaying the eye observation image for photographing and the photographing result.
[0018]
Next, the operation rod 48 will be described. FIG. 7 is a diagram in which a sensor for detecting the amount of tilt is arranged on the operating rod described in the first embodiment. The same symbols are used for the same members. A sensor substrate 50 having four detection sensors 49 for detecting the amount of inclination is fixed to the shaft 14. It arrange | positions so that it may be located in each direction of right and left as shown in FIG. A member 51 facing the detection sensor 49 is disposed below the detection sensor 49. A return spring 52 is inserted below the shaft 14 of the steel ball 11. One end of the return spring 52 is inserted into the steel ball 11, and the opposite end is fixed to the protruding column 10 b of the base 10. Therefore, when the operating rod 48 is tilted by the operator and the hand is released, the operating rod returns to the vertical direction (not tilted).
[0019]
There are three types of detection sensors that detect the amount of inclination. First of all, a detection sensor using a light detection element. In this case, each of the detection sensors 49a, 49b, 49c, and 49d includes a pair of light emitting elements and light receiving elements. Moreover, the member 51 is arrange | positioned as a light beam reflector. The light emitting element is a near-infrared LED, and the emitted light beam is reflected by the reflecting plate 51 and detected by the light receiving element. When tilted by the operator, the emitted light beam is reflected by the reflecting plate and then the amount of light received by the light receiving element decreases. FIG. 9 is a graph showing the amount of light received by the detection sensors 49a, 49b, 49c, and 49d when the operating rod is tilted. The horizontal axis is the tilt angle θ, and the vertical axis is the received light amount e. When θ = 0 which does not tilt, the amount of received light becomes maximum, and when the amount of tilt increases, the amount of received light decreases. The graph of the detection sensor 49a shows the maximum characteristic Δemax at which the detection sensor 49a and the reflecting plate are separated from each other, and the minimum characteristic Δemin at which the detection sensor 49a and the reflecting plate are approached. Even if the operator operates the operating rod to tilt and the light amount of the detection sensor does not change at a predetermined time, or when the tilting operation is finished and the hand is released, even when the return spring 52 returns to the initial position, the predetermined clock Thus, the received light amount Δe of the detection sensor is always checked. The difference between the maximum Δe and the minimum Δe among the four locations is a parameter that determines the amount of inclination. In the case of the left-right direction, the difference in Δe between 49a and 49c and in the front-rear direction, the difference in Δe between 49b and 49d is positive or negative, and the components in the front-rear and left-right inclination directions are obtained, and the direction to drive is obtained. . The change in the amount of light described above is detected by the detection sensor of the light detection element, but the inclination amount and the inclination direction are sequentially detected from the received light amount by the MPU 36 described in FIG.
[0020]
Thus, when the amount of inclination and the direction of inclination are obtained and the angular velocity described in the first embodiment is calculated, the drive command to the drive unit 41 is as follows. When the drive motor is a pulse motor, control is performed so that a drive pulse is generated by an amount corresponding to an inclination amount with the maximum value of the angular velocity as the maximum drive speed. Therefore, when the operator's hand is released and the detection sensors 49a, 49b, 49c, 49d return to the initial state, the operator determines that the operation is finished and performs control to stop the drive motor. When the inclination direction is obtained, the drive motor is driven with the maximum value of the angular velocity as the maximum drive speed only in that direction. In addition, if the drive speed is determined based on the detected value of the angular velocity, and the amount of tilt is detected after driving for the amount of tilt, if the tilt is detected even if the angular velocity is below the predetermined level, the operator remains tilted. It is out. In this case, drive control is performed so that the imaging unit 40 is continuously driven at a drive speed corresponding to the angular velocity detected last. Therefore, when it is desired to move the photographing unit 40 greatly, it is preferable to keep the operation rod tilted quickly. In the configuration of the mechanical movable base and the operating rod, the heavy movable base is pushed, but in the case of the present invention, the same movement of the photographing unit 40 can be performed with only the operating force that can withstand the return spring 52. Even if the angular velocity sensor cannot be detected at a predetermined level or less, when the amount of tilt is detected, the drive control is performed so that the photographing unit 40 can be moved in the tilt direction at the minimum speed. Therefore, a delicate operation of the operation rod 48 can also be detected, and the photographing unit 40 can be delicately aligned in the same manner as the configuration of the mechanical movable base and the operation rod. Moreover, since no frictional force is generated by the slider, the embodiment has excellent durability.
[0021]
With a fundus camera that can be electrically driven with an operation rod having such a configuration, a fine alignment operation is required when adjusting the focus of the fundus image while checking and aligning the bright spot of the cornea reflection image during alignment for shooting. Necessary. Even in such a state, it is easy to align by using the operating rod of the present invention. In addition, even if the system automatically shifts to the auto alignment mode when a corneal reflection luminescent spot is detected, an operation signal from the operation rod can be ignored and the photographing unit 40 can be automatically moved. . Therefore, fundus imaging by manual operation with good operability and fundus imaging by automatic positioning can be realized by using the same drive unit.
[0022]
Next, a configuration in which a capacitance sensor is used instead of the above-described detection sensor of the light detection element will be described. The member 52 is a metal plate instead of the reflecting plate. When the capacitance sensor approaches the metal plate 52 due to the inclination of the operating rod, it is detected that the capacitance increases due to the relative permittivity. This is graphed in FIG. Since the capacitance is inversely proportional to the distance between the metal plate and the sensor, the output of the capacitance sensor approaching the metal plate increases when the inclination of the operating rod increases (θ increases). FIG. 10 shows the output state of the capacitance sensor when the operating rod is tilted in front of the operator's right side, that is, in the middle 45 degrees between the right direction and the rear direction of the arrow in FIG. The characteristic that is closest to the capacitance sensor due to the inclination is represented by Δemax, and the characteristic that is most distant is represented by Δemin. In a state in which detection is always performed at a predetermined clock, the difference between the maximum Δe and the minimum Δe among the four locations is a parameter that determines the amount of inclination. In the case of the left-right direction, the difference in Δe between 49a and 49c and in the front-rear direction, the difference in Δe between 49b and 49d is positive or negative, and the components in the front-rear and left-right inclination directions are obtained, and the direction to drive is obtained. .
[0023]
Further, a sensor that detects magnetic force can be used as the detection sensor. The member 52 is replaced with a magnet, and magnetic sensors using Hall elements are arranged at four locations on the sensor substrate 50 in the same manner as the light detection element and the capacitance sensor. The detection output for the inclination of the operating rod is output as shown in FIG. Therefore, the amount of inclination and the direction of inclination are obtained similarly.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the structure of the lower part of the operation rod is simplified, and the operation rod having good operability can be realized in order to align the optometry optical system. In an ophthalmologic apparatus that requires delicate positioning, there are two control methods, a fine movement operation and a coarse movement operation, and the operability is good. Even with an auto-alignment ophthalmologic apparatus, the use of this operation rod provides excellent durability, reduces the burden on the operator, and allows manual operation with good operability. The drive unit can be shared with manual alignment and automatic alignment.
[Brief description of the drawings]
1 is an external view of an auto reflex. FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation rod according to a first embodiment. FIG. 3 is a detailed diagram of the inside of the operation rod. FIG. 4 is a system explanatory diagram of the operation rod and an ophthalmic apparatus. FIG. 6 is an external view of the fundus camera. FIG. 7 is an explanatory view of the operation rod embodiment 2. FIG. 8 is a perspective view of the operation rod embodiment 2. FIG. Fig. 10 Explanation of output of capacitance sensor and magnetic sensor 【Explanation of symbols】
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optometrist part 4, 48 Control rod 11 Steel ball 16 Angular velocity sensor 17 Switch 23 Photo slit encoder disk 24 Photo interrupter 31, 41 Drive part 49 Detection sensor
