JP2005323712A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 操作に熟練を要することなく、しかも短時間で正確に画面内に表示された検査対象物の位置合せを行うことを可能とする。
【解決手段】 被検査者が顎受け部３０に顎を載せると、撮影ユニット部５０が被検眼を撮影する。撮影ユニット部５０で撮影された画像はモニタ４で表示され、モニタ４の画面内での表示位置が特定される。特定された位置に表示されている被検眼が、画面内に設定された設定位置に表示されるように、本体駆動部２２と架台駆動部１４によって本体２が移動される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、検査対象物を撮影する撮影手段を有する検査装置に関する。詳しくは、撮影手段で撮影される検査対象物の画像を利用して検査対象物の位置合せを容易に行うための技術に関する。
なお本明細書中では、特に区別する必要がなければ、「撮影」や「観察」や「測定」等を、「撮影」の用語でまとめて取扱うものとする。

例えば、眼科検査のために利用される検査装置では、被検査者は保持台に顎を載せ、保持台によって保持された被検眼を、検査装置本体に内蔵された撮影手段で撮影してディスプレイで表示する。検査者はディスプレイを観察しながら、ジョイスティック等の操作手段を操作して検査装置本体を保持台に対して移動させ、検査装置本体と被検眼の位置合せを行う。例えば特許文献１に記載された検査装置では、撮影手段を水平方向に移動させるために操作手段を操作して、検査装置本体と被検眼の位置合せを行っている。
特開２００３−１０１１９号公報

上記のようにジョイスティック等の操作手段によって、画面内に表示された検査対象物と検査装置本体との位置合せを行う場合、その作業には微妙な調整が必要とされ、熟練を要する。また熟練した検査者であっても、位置合わせの作業が完了するまでには時間がかかってしまう。

本発明は、操作に熟練を要することなく、しかも短時間で正確に画面内に表示された検査対象物の位置合わせを行うことを可能とする。これにより、熟練した検査者でなくても迅速に位置合せを行うことができ、検査時間が短縮されて被検査者の負担を軽減することができる。

（課題を解決するための一つの手段）
本発明によって具現化された検査装置は、検査対象物を保持する保持台と、保持台に対して相対移動可能に設けられ、保持台に保持された検査対象物を撮影する撮影手段と、撮影手段で撮影された画像を表示するディスプレイと、ディスプレイの画面内の位置を特定する位置特定手段と、特定された位置に表示されている検査対象物が、画面内に設定された設定位置に表示されるように、保持台に対して撮影手段を移動させる移動手段とを有する。

（その作用と効果）
本検査装置では、保持台によって保持された検査対象物を、撮影手段で撮影してディスプレイで表示する。撮影手段が保持台に対して移動可能に設けられていれば、撮影手段で撮影された画像内の予め設定された位置に検査対象物を表示することができる。したがって、撮影手段と検査装置本体が一体となって移動する場合、撮影手段で撮影される検査対象物が画面内の予め設定された位置に表示されれば、検査対象物と検査装置本体の位置合せを完了することができる。
本装置では、位置特定手段によってディスプレイの画面内に表示されている検査対象物の位置が特定されると、移動手段が特定位置に表示されている検査対象物が設定位置に表示されるように、保持台に対して撮影手段を移動させる。
本発明によれば、位置特定手段によって検査対象物の位置を特定するだけで、短時間で正確に検査対象物を画面内の設定位置に表示することができる（すなわち、検査対象物と検査装置本体の位置合せを行うことができる）。熟練した検査者でなくても容易に検査装置を使用することができ、しかも検査時間が短縮されて被検査者の負担を軽減することができる。
なお設定位置は、検査者によって別途入力することもできるが、予め設定されていることが好ましい。撮影手段と検査装置本体の位置関係は既知であるため、設定位置を予め設定することで、検査対象物に対して検査装置本体を適切な位置に位置合せすることができる。

（課題を解決するための好ましい手段）
移動手段は、特定位置の座標値と、設定位置の座標値に基づいて、撮影手段を移動させることが好ましい。
（その作用と効果）
ディスプレイの画面内に座標を設定し、特定位置の座標値と設定位置の座標値を利用することで、撮影手段を移動させる距離や方向を容易に計算することができる。

（課題を解決するための好ましい手段）
ディスプレイは、タッチパネル式ディスプレイであり、位置特定手段は、タッチパネルで検知される接触押圧に基づいて、位置を特定することが好ましい。
（その作用と効果）
タッチパネル式ディスプレイでは、検査者が画面内に表示されている検査対象物に触れるだけで、検査対象物の表示位置を特定することができる。

（課題を解決するための好ましい手段）
検査対象物を検査する検査手段と、検査手段と撮影手段を内蔵する本体とをさらに有し、本体は保持台に対して移動可能となっており、移動手段は、本体を移動させることが好ましい。
（その作用と効果）
本体に検査手段と撮影手段が内蔵されており、本体が保持台に対して移動可能であれば、撮影手段と検査対象物の位置合せを行うことにより、検査手段と検査対象物の位置合せを行うことができる。

以下に発明を実施するための最良の形態を列記する。
（形態１）撮影手段は本体に内蔵され、本体は架台に載置されている。
（形態２）本体の垂直方向の移動は、架台に固定された雌ネジと、ベースに回転可能に支持されたスクリュー軸と、スクリュー軸を回転駆動するモータによって構成される。スクリュー軸はベースに対して垂直方向に伸び、雌ネジと螺合する。架台はベースに対して回転不能で、かつ、垂直方向に移動可能に組付けられている。スクリュー軸が回転すると、架台がスクリュー軸の軸方向に送られ、これによって本体が垂直方向に移動する。
（形態３）本体の水平方向の移動は、本体の下面に配されたラックと、ラックと噛合し架台に配設されたピニオンギアと、ピニオンギアを回転駆動するモータによって構成される。ピニオンギアが回転することによって、本体が架台に対して水平方向に移動する。
（形態４）位置特定手段は、特定された位置の座標値で検査対象物の位置を特定する。

図１は、本発明を具現化した眼科検査装置の正面図である。眼科検査装置は、本体２と、架台６と、ベース８を備えている。本体２は架台６上に載置され、架台６はベース８上に載置されている。

図２の側面図に示すように、ベース８には、架台駆動部１４の内部に収容されたスクリュー軸２０が回転可能に支持されている。スクリュー軸２０は、ベース８に対し略垂直に伸び、ベース８に設けられたモータ（図示省略）によって回転駆動される。架台駆動部１４の内部には、スクリュー軸２０の他に、スプリング１６と、雌ネジ１８が収容されている。雌ネジ１８はスクリュー軸２０に螺合し、架台６に固定されている。架台６は架台駆動部１４によってベース８に対し回転不能で、かつ、垂直方向に移動可能に支持されている。したがって、モータが回転してスクリュー軸２０が回転すると、雌ネジ１８がスクリュー軸２０の軸方向に送られる（すなわち、架台６がスクリュー軸２０の軸方向（矢印Ｙの方向）に移動する）。後述する制御部がスクリュー軸２０の回転量（すなわち、モータの回転量）を制御することで、雌ネジ１８の上下方向の移動量を制御する。これによって、ベース８に対する架台６（すなわち、本体２）の垂直方向の位置決めが行われる。以下では、垂直方向をｙ方向ということがある。
なお、スプリング１６はスクリュー軸２０の周囲に配置され、架台６を支持している。

架台６に載置された本体２は、本体駆動部２２によって、水平方向に移動する。本体駆動部２２は、本体２の裏面に配されたラックと、ラックと噛合するピニオンギア２４と、ピニオンギア２４を回転駆動するモータ（図示省略）から構成される。
ピニオンギア２４とモータは架台６に配設されている。モータによってピニオンギア２４が回転すると、本体２が架台６に対して水平方向に移動する。後述する制御部がピニオンギア２４の回転量（すなわち、モータの回転量）を制御することで、ラック（すなわち、本体２）の水平方向の移動量を制御する。これによって、架台６に対する本体２の水平方向の位置決めが行われる。
なお、図３に示すように、架台６の上面には水平方向にガイド２６が配設され、本体２の裏面にはガイド２６と係合する突起（図示省略）が形成されている。ガイド２６に本体２に形成された突起が案内されることで、本体２は架台６に対して安定して水平方向（矢印Ｘの方向）に移動する。以下では、水平方向をｘ方向ということがある。

図２に示すように、眼科検査装置は、被検査者用の顎受け部３０と額当て部３２を備えている。顎受け部３０と額当て部３２は、軸２８の先端に取付けられており、軸２８はベース８に固定されている。したがって、被検査者の顎が顎受け部３０に載せられ額当て部３２に額が当てられると、被検査者の顔が顎受け部３０に固定され、これによって被検眼の位置がベース８に対して固定される。ベース８に対する位置が固定された被検眼は、本体２の内部に備えられた撮影ユニット部５０によって撮影される。撮影ユニット部５０によって撮影された画像は、モニタ４に表示される。モニタ４の表面にはタッチパネル４２が配設されている。検査者が指でタッチパネル４２を押圧すると、その位置が後述する制御部によって特定される。撮影ユニット部５０には、撮影のための光学系や撮影用光源が収容されている。これらの光学系や撮影用光源は、公知のものを利用することができる。

また、ベース８にはジョイスティック１０と操作ボタン１２が設けられている。検査者はジョイスティック１０を操作することで、ベース８に対して本体２を垂直方向及び水平方向に移動させることができる。すなわち、ジョイスティック１０を前後に操作すると、ベース８に対して架台６が垂直方向に移動する。ジョイスティック１０を水平方向に操作すると、架台６に対して本体２が水平方向に移動する。また、検査者は操作ボタン１２を操作することで、制御部に検査開始を入力することができる。

図４は、眼科検査装置の制御系ブロック図である。制御部３４は、タッチパネル４２、ジョイスティック１０及び操作ボタン１２の入力に応じて、撮影ユニット部５０、本体駆動部２２、架台駆動部１４及びモニタ４を制御する。例えば、撮影ユニット部５０を制御して撮影や観察や測定等の所望の動作を実行させ、撮影された画像をモニタ４に表示させる。また、モニタ４の表示を制御して、画像の切換えや色調整等を行う。さらに、タッチパネル４２からの入力信号に基づいて、タッチエリアの特定等を行う。
なお本実施例の眼科検査装置では、タッチパネル４２上に二次元の座標軸が設定され、所定のスケールでｘ座標とｙ座標が設定されている。したがって、タッチパネル４２上の位置（ｘ，ｙ）によって、モニタ４の画面内に映し出された画像の位置が特定される。また、制御部３４に接続された記憶部３６には、モニタ４に表示されている被検眼を画面内においてｘ方向に１スケールだけ移動させるために必要な本体２のｘ方向の移動距離と、被検眼を画面内においてｙ方向に１スケールだけ移動させるために必要な本体２のy方向の移動距離とが記憶されている。このため、タッチパネル４２によって被検眼の位置が特定されると、その特定された位置座標と被検眼を表示させたい位置（以下、アライメントエリアという）の位置座標（予め記憶部３６に記憶されている）から、ベース８に対する架台６の移動距離と、架台６に対する本体２の移動距離を算出することができる。これら移動距離が算出されると、その算出された移動距離からスクリュー軸２０を回転させるモータの回転量と、ピニオンギア２４を回転させるモータの回転量を算出することができる。各モータの回転量が算出されると、制御部３４は各モータを算出された回転量だけ駆動し、本体２を移動させる。これによって、モニタ４の所望の位置に被検眼が表示されることとなる。
その他にも記憶部３６には、眼科検査装置の作動に必要な各種情報が記憶されている。制御部３４は、記憶部３６に記憶された情報を利用して、演算を実行したり各部位の動作を制御したり、制御部３４が実行した演算結果を、記憶部３６に記憶する。

次に、図８のフローチャートを参照して、眼科検査装置を利用した眼科検査の手順を説明する。
最初にステップＳ１０２において、操作ボタン１２が操作されて検査開始が制御部３４に入力されると、制御部３４は撮影ユニット５０による撮影を開始する（ステップＳ１０４）。また制御部３４は、タッチパネル４２からの信号入力を待機する状態となる（ステップＳ１０６）。
この状態で被検査者が顎を顎受け部３０に載せて額当て部３２に額を当てると、モニタ４の画面には図５に示すような被検眼６０の画像が現れる。検査を実施するための良好な画像を得るためには、被検眼６０が画面内のアライメントエリア６４に表示される必要がある。図５の場合は、検査対象である被検眼６０が、アライメントエリア６４からずれている。このような場合に本実施例の眼科検査装置では、検査者がタッチパネル４２の上からモニタ４に表示されている被検眼６０に触れる。これによって、タッチパネル４２から制御部３４にタッチエリア６２の位置に関する信号が入力され、図８のステップＳ１０６はＹＥＳと判定される。

ステップＳ１０８では、制御部３４が、タッチエリア６２のｘ座標値とｙ座標値（以下、（ｘｔ，ｙｔ）とする）を特定する。
記憶部３６には、予めアライメントエリア６４のｘ座標値とｙ座標値（以下、（ｘａ，ｙａ）とする）が記憶されている。ステップＳ１１０では、制御部３４が、タッチエリア５０の（ｘｔ，ｙｔ）と、アライメントエリア６４の（ｘａ，ｙａ）の差を計算する。
この差の値から、アライメントエリア６４を基点とした場合のタッチエリア６２の方向がわかるように決めておく。例えば、ｘ座標値の差（ｘｔ−ｘａ）がプラスであればアライメントエリア６４よりもタッチエリア６２が右側にあり、ｘ座標値の差（ｘｔ−ｘａ）がマイナスであればアライメントエリア６４よりもタッチエリア６２が左側にあるというように決めておく。また、ｙ座標値の差（ｙｔ−ｙａ）がプラスであればアライメントエリア６４よりもタッチエリア６２が上側にあり、ｙ座標値の差（ｙｔ−ｙａ）がマイナスであればアライメントエリア６４よりもタッチエリア６２が下側にあるというように決めておく。

本実施例の眼科検査装置は、本体２をｘ方向に移動させ、架台６をｙ方向に移動させることによって、被検眼６０の画像をアライメントエリア６４に一致させる。このためには、ステップＳ１１２において、本体２や架台６の移動量（移動距離）を算出する。移動量の算出には、モニタ４の画面内の両座標値（ｘｔ，ｙｔ）と（ｘａ，ｙａ）の差を実際の移動距離に変換しなければならない。記憶部３６には予め１座標当りの本体２の移動距離が記憶されており、制御部３４は（ｘｔ，ｙｔ）と（ｘａ，ｙａ）の座標値の差から本体２の移動距離を算出する。本体２の移動距離を算出すると、その算出された移動距離に基づいて本体駆動部２２のモータ回転量と、架台駆動部１４のモータ回転量を算出することができる。これにより、被検眼６０がアライメントエリア６４に表示されるために必要な本体２や架台６の移動量を算出することができる。
そしてステップＳ１１４で制御部３４は、ｘ方向の移動量に基づいて本体駆動部２２のモータを駆動し、ｙ方向の移動量に基づいて架台駆動部１４のモータを駆動する。これにより、図６に示すように、本体２が矢印Ｘ１方向にステップＳ１１２で算出された移動量だけ移動し、架台６が矢印Ｙ１方向にステップＳ１１２で算出された移動量だけ移動する。これによって、図７に示すように、被検眼６０の画像がアライメントエリア６４に表示され、本体２と被検眼との位置合わせが完了する。

被検眼６０の画像がアライメントエリア６４に一致すると、図８のステップＳ１１６において所望の眼科検査が実施される。例えば、眼屈折力、角膜曲率半径、角膜形状、眼圧、角膜厚み、眼軸長、眼底像、角膜内皮像等の固有情報を取得する眼科検査が実施される。これらの眼科検査は、本体２に内蔵された検査手段によって行うことができる。検査手段には従来公知のものを用いることができる。
所望の眼科検査が実施された後は、ステップＳ１１８において、操作ボタン１２によって眼科検査装置がＯＦＦされたか否かを判定する。ＮＯと判定した場合（ＯＦＦされていない場合）は、ステップＳ１０６に戻って、ステップＳ１１８までの一連の処理を繰返す。一方、ステップＳ１１５においてＹＥＳと判定した場合（ＯＦＦされた場合）は、眼科検査を終了する。

以上のように、本実施例の眼科検査装置によれば、容易に、しかも短時間で正確に被検眼の画像をアライメントエリアの位置合わせ（すなわち、被検眼と本体２との位置合わせ）ができる。これにより、熟練した検査者でなくても使用することができ、しかも検査時間が短縮されて被検査者の負担を軽減することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
・本実施例の眼科検査装置では、タッチパネル式のディスプレイで検知される接触押圧に基づいて、画像位置を特定していたが、これに限るものではない。例えば、画像認識プログラムを実行することで、画像内における被検査対象物の位置を特定することができる。
・本実施例の眼科検査装置では、アライメントエリアの座標値が予め設定されていたが、これに限るものではない。例えば、実施する検査の種類に応じて自動で変更されるようにしてもよいし、検査者がポインティングデバイス等の入力手段を操作して検査毎に入力するようにしてもよい。
・本実施例の眼科検査装置では、ベースに対して架台を垂直方向に移動させる機構及び架台に対して本体を水平方向に移動させる機構としては、本実施例に例示したものに限られず、公知の種々の機構を利用することができる。
・本実施例の眼科検査装置では、垂直方向（ｙ方向）と水平方向（ｘ方向）に本体を移動させていたが、これに限るものではない。例えば、奥行き方向（ｚ方向）に本体を移動させることも可能であるし、いずれか一つの方向のみに移動させることも可能である。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

眼科検査装置の正面図。 眼科検査装置の側面図。 本体駆動部の一部を示す図。 眼科検査装置の制御系ブロック図。 モニタの画面に現れた被検眼の画像を示す図。 本体の移動を例示する図。 本体と被検眼との位置合わせが行われたことを示す図。 眼科検査装置を利用した眼科検査の手順を説明するフローチャート。

符号の説明

２ ：本体、
４ ：モニタ、
６ ：架台、
８ ：ベース、
１０：ジョイスティック、
１２：操作ボタン、
１４：架台駆動部、
２２：本体駆動部、
３０：顎受け部、
５０：撮影ユニット部

Claims (4)

1. 検査対象物を保持する保持台と、
   保持台に対して相対移動可能に設けられ、保持台に保持された検査対象物を撮影する撮影手段と、
   撮影手段で撮影された画像を表示するディスプレイと、
   ディスプレイの画面内の位置を特定する位置特定手段と、
   特定された位置に表示されている検査対象物が、画面内に設定された設定位置に表示されるように、保持台に対して撮影手段を移動させる移動手段と、
   を有する検査装置。
2. 移動手段は、特定位置の座標値と、設定位置の座標値に基づいて、撮影手段を移動させることを特徴とする請求項１の検査装置。
3. ディスプレイは、タッチパネル式ディスプレイであり、
   位置特定手段は、タッチパネルで検知される接触押圧に基づいて、位置を特定することを特徴とする請求項１又は２の検査装置。
4. 検査対象物を検査する検査手段と、
   検査手段と撮影手段を内蔵する本体とをさらに有し、
   本体は保持台に対して移動可能となっており、
   移動手段は、本体を移動させることを特徴とする請求項１から３のいずれかの検査装置。

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