JP2006239249A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置の誤作動を防止しつつ、各検査を効率よく行う。
【解決手段】 ノズルを介して非接触で眼圧測定する眼圧測定部と，被検眼の光学特性を測定する眼特性測定部とが配置された測定ユニットと、眼圧測定部を使用可能状態に切換える際に前記ノズルの被検眼に対する作動距離を光学的に検出する作動距離検出手段と、作動距離検出手段の検出結果に基づいて、眼圧測定部を使用可能な状態とする切換動作を続行するか否かを判定して切換手段の駆動制御を行う制御手段と、作動距離検出手段による検出結果が作動距離検出用の光による反射光によるものか否かを直接的または間接的に検知する検知手段と、を有し、検知手段の検知結果に基づいて、作動距離検出手段の検出結果が前記反射光によるものでないとされたときは制御手段は作動距離検出手段の検出結果によらず眼圧測定部の切り換えを続行する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、被検眼の異なる眼特性を測定（検査）する眼科装置に関し、さらに詳しくは、眼圧と眼屈折力等の眼の光学特性を測定（検査）する眼科装置に関する。

被検眼の眼圧と、他の眼特性（例えば、眼屈折力測定、角膜形状、眼底撮影等）の測定（検査）とを単一の装置として行うことができる複合型眼科装置として、眼圧測定と眼屈折力測定を行うことのできる装置が提案されている（特許文献１参照）。
このような装置においては、眼圧測定に移行する際に被検眼とノズルとの接触を回避するために、被検眼とノズルとの距離を光学的に検出する機構が設けられている。そして、検出の結果、接触の可能性のある距離以下になった場合には、眼圧測定部への切り換えを停止するような制御を行っている。
特開２００４−３１３７５８号公報

しかしながら、上記のような制御において、装置の設置場所によっては外乱光の入射によって誤作動を起こし、実際には被検者がいなくとも被検眼とノズルとの接触の可能性があると判定して眼圧測定部の切り換えを停止してしまう恐れがある。

本発明は、上記問題点を鑑み、装置の誤作動を防止しつつ、各検査を効率よく行うことができる複合型眼科装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） 眼圧測定モードにおいてノズルを介して被検眼角膜に流体を吹き付ける流体吹付手段を持ち流体の吹き付けにより角膜を変形させて眼圧を測定する眼圧測定部と，眼特性測定モードにおいて被検眼からの反射光を受光して被検眼の光学特性を測定する眼特性測定部とが配置された測定ユニットと、前記測定モードの切換信号を受けて前記眼圧測定部または眼特性測定部のどちらか一方を被検眼の測定に使用可能な状態に切り換える測定部切換手段と、該測定部切換手段により前記眼圧測定部を使用可能状態とする際に前記被検眼に光束を投光し，その反射光を受光することにより前記ノズルの被検眼に対する作動距離を光学的に検出する作動距離検出手段と、該作動距離検出手段の検出結果に基づいて、前記眼圧測定部を使用可能な状態とする切り換え動作を続行するか否かを判定して前記測定部切換手段の駆動制御を行う制御手段と、前記作動距離検出手段による検出結果が前記反射光によるものか否かであるかを直接的または間接的に検知する検知手段と、を有し、該検知手段の検知結果に基づいて、前記作動距離検出手段の検出結果が前記反射光によるものでないとされたときは前記制御手段は前記作動距離検出手段の検出結果によらず眼圧測定部の切り換えを続行するように前記測定部切換手段の駆動制御を行うことを特徴とする。
（２） （１）の眼科装置において、前記検知手段は被検者の存在の有無を検知する手段であり、前記検知手段は被検者の存在の有無により前記作動距離検出手段による検出結果が前記反射光によるものか否かであるかを間接的に検知することを特徴とする。
（３） （２）の眼科装置において、前記検知手段は前記測定ユニットの前方の所定距離内における被検者の存在を検知する超音波センサであることを特徴とする。
（４） （１）の眼科装置において、前記検知手段は前記作動距離検出手段による前記被検眼への光束の投光のオン／オフを行うことにより、前記作動距離検出手段による検出結果が前記反射光によるものか否かであるかを直接的に検知することを特徴とする。
（５） 眼圧測定モードにおいてノズルを介して被検眼角膜に流体を吹き付ける流体吹付手段を持ち流体の吹き付けにより角膜を変形させて眼圧を測定する眼圧測定部と，眼特性測定モードにおいて被検眼からの反射光を受光して被検眼の光学特性を測定する眼特性測定部とが配置された測定ユニットと、前記測定モードの切換信号を受けて前記眼圧測定部または眼特性測定部のどちらか一方を被検眼の測定に使用可能な状態に切り換える測定部切換手段と、該測定部切換手段により前記眼圧測定部を使用可能状態とする際に前記被検眼に光束を投光し，その反射光を受光することにより前記ノズルの被検眼に対する作動距離を光学的に検出する作動距離検出手段と、被検者の存在を検知する検知手段と、該検知手段にて被検者の存在が検知された状態において前記作動距離検出手段の検出結果に基づいて、前記眼圧測定部を使用可能な状態とする切り換え動作を解除するように前記測定部切換手段の駆動制御を行う制御手段と、を備えることをを特徴とする。

本発明によれば、装置の誤作動を防止しつつ、各検査を効率よく行うことができる。

以下、本実施形態に係る装置について図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係る眼科装置の外観略図であり、本実施形態では眼圧、眼屈折力を測定（検査）する機能を持つ複合型の眼科装置を例として説明する。

測定ユニット１を上部に備える移動台２は、左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動可能に基台３上に配置されている。この移動は、ジョイスティック４の操作によりメカニカルに（電動でもよい）行われる。また、測定ユニット１は、駆動部１３０の駆動により、Ｘ方向，Ｚ方向及び上下方向（Ｙ方向）に移動可能に移動台２上に配置されている。また、測定ユニット１のＹ方向への移動については、ジョイスティック４の回転ノブ４ａを操作することによっても電動で行われる。

基台３には、被検者の顔を支持するための顔支持ユニット６が固定されている。また、顔支持ユニット６には、被検者の額を軽く押し当てて固定するための額当て部７が設けられている。５はジョイスティック４の頂部に設けられた測定開始スイッチである。８ａは後述する前眼部照明用光源２０からの光を通す投光窓である。

２００は、装置から被検者までの距離を測定するための測距センサ（被検者センサ）であり、被検者側に向けて設けられている。本実施形態においては、顔支持ユニット６に設けられている。本実施形態においては、測距センサ２００として超音波センサを用いており、超音波を発信しその反射信号が検出されるまでの時間から距離を測定する（光学式のセンサであってもよい）。なお、このようなセンサとしては、測距センサに限るものではなく、測定時における被検者の存在の有無を検知するものであればよい。この場合、例えば、顔支持ユニット６の顎受け台にタッチセンサを設け、タッチセンサの検知結果から被検者の存在の有無を求めるようにしてもよい。また、測定ユニット１の前方（顔支持ユニット６側）から所定範囲（例えば、４０ｃｍ）以内の被検者の存在の有無を検知するようにしてもよい。

図２（ａ），（ｂ）は測定ユニット１内を側方から（図１中矢印Ａ方向から）見た概略構成図である。測定ユニット１内には、非接触で被検眼Ｅの眼圧を測定する眼圧測定部１ａが移動機構１００の駆動により作動距離方向（Ｚ方向）に移動可能に配置されている。また、眼特性測定部としての役割をもつ被検眼Ｅの眼屈折力を測定する眼屈折力測定部１ｂが眼圧測定部１ａの上に位置するように固定配置されている。また、眼屈折力測定部１ｂから発せられた測定光を被検眼に導光するための反射ミラー９及び反射ミラー１０、及び反射ミラー９をノズル１３の前方から挿脱させるためのミラー移動ユニット９０が設けられている。

眼圧測定を行う場合、移動機構１００の駆動により眼圧測定部１ａはＺ方向に平行移動される。また、ミラー移動ユニット９０は、眼圧測定部１ａのＺ方向の移動に連動して、ノズル１３と被検眼Ｅの間にて反射ミラー９を挿脱する。すなわち、眼圧測定部１ａが図２（ａ）の退避位置から図２（ｂ）の測定位置に移動するとき、反射ミラー９は、眼圧測定部１ａが持つノズル１３の前に挿入された状態から離脱された状態に移動される。一方、眼屈折力測定を行う場合には、眼圧測定部１ａが図２（ｂ）の測定位置から図２（ａ）の退避位置の状態に移動され、反射ミラー９は離脱された状態からノズル１３の前に挿入された状態に移動される。このような構成により、前記眼圧測定部１ａまたは眼屈折力（眼特性）測定部１ｂのどちらか一方の測定部を被検眼の測定に使用可能な状態に切り換えられるようになっている。

なお、本実施形態においては、眼圧測定部１ａに遮光板３０５が取付けられており、フォトセンサ３０６により遮光板３０５が検出されると、眼圧測定部１ａが図２（ａ）の退避位置に移動したことが後述する制御部１１０により検出される。一方、フォトセンサ３０７により遮光板３０５が検出されると眼圧測定部１ａが図２（ｂ）の測定位置に移動したことが制御部１１０により検出されるようになっている。これにより、眼圧測定部１ａが退避位置及び測定位置に移動したかどうかを検出することができる。

図３は、本実施形態の眼圧測定部１ａや制御系について説明する概略構成図である。１０２は被検眼角膜を変形させるために被検眼に対して空気を噴出する空気（流体）吹付機構であり、シリンダ１１、ピストン１２、ロータリーソレノイド１１３等を有する。１４はノズル１３を保持する透明な２つのガラス板である。１５はノズル１３の背後に設けられた透明なガラス板である。ガラス板１５の背後には、図示無き観察及びＸＹ方向アライメントのための光学系が配置されている。１６はシリンダ１１内の圧力を検出する圧力センサである。２０は前眼部照明用の赤外光源である。

４０は角膜Ｅｃの変形状態検出用の赤外光源であり、光源４０による光は、コリメータレンズ４１により略平行光束とされて角膜Ｅｃに投影される。光源４０による角膜反射像は、受光レンズ４２，フィルタ４３，ハーフミラー４４及びピンホール板４５を介して、光検出器４６により受光される。フィルタ４３は、光源４０の光を透過し光源２０の光を透過しない特性を持つ。これら光学系は、角膜Ｅｃが所定の変形状態（偏平状態）のときに光検出器４６の受光量が最大になるように配置されている。

また、光源４０及びコリメータレンズ４１と、受光レンズ４２、フィルタ４３、受光素子４７は、被検眼Ｅに対する作動距離方向（Ｚ方向）のアライメント状態を検出するための作動距離検出光学系４９を形成する。このとき、光源４０は作動距離検出用の光を発する投光光源の役割を有する。光源４０から光が発せられると、光源４０による角膜反射光は、受光レンズ４２からハーフミラー４４を介して作動距離方向の位置検出素子としての受光素子４７（例えば、ＰＳＤやラインセンサ等）に入射する。被検眼Ｅ（角膜Ｅｃ）がＺ方向に移動すると、光源４０による角膜反射像の入射位置も受光素子４７上を移動するため、受光素子４７からの出力信号に基づき被検眼Ｅに対するＺ方向のアライメント状態を検出することができる。なお、本実施形態において、作動距離検出光学系４９は、被検眼への位置合わせ時だけでなく、眼屈折力測定モードから眼圧測定モードへの切換信号を受けて、眼圧測定部１ａを使用可能な状態にする際に、被検眼（他の障害物も含む）へのノズル１３の接触を回避すべくノズル１３の被検眼に対する作動距離を検出する作動距離検出光学系を兼用する（詳しくは、後述する）。なお、被検眼に対するＺ方向アライメント用の光学系と、被検眼（他の障害物も含む）へのノズル１３の接触回避用の作動距離検出光学系は、必ずしも兼用させる必要はなく、別構成であっても良い。なお、これら角膜変形検出及び作動距離検出の光学系は、実際には被検眼に対して左右方向に配置されている。なお、眼圧測定部１ａは、上記構成の他に、ＸＹ方向アライメント、固視、前眼部観察等を行うための周知の構成を有する。

また、眼屈折力測定部１ｂは、被検眼眼底に眼屈折力測定用指標を投影し、その反射光に基づいて眼屈折力を測定する測定光学系を備える他、３次元方向のアライメント、固視及び雲無、前眼部観察等を行うための周知の構成を有する。なお、本実施形態においては、眼屈折力測定部１ｂとしたが、これに限るものではなく、眼特性を光学的に測定（検査）する構成であればよい。例えば、眼底撮影や前眼部の断面撮影等の撮影機能を持つものや、角膜測定機能を持つものが考えられる。

１１０は装置全体の制御や測定値の演算などを行う制御部である。制御部１１０は、図に示すように、モニタ２６、移動部１３０、ミラー移動ユニット９０、移動機構１００、ロータリーソレノイド１１３、光検出器４６、受光素子４７、測定データや測定等を記憶するためのメモリ１２０、眼圧測定モードと眼特性測定モードとを選択する測定モード選択スイッチ１２１ａ等を持つスイッチ部１２１、フォトセンサ３０５及び３０６、マイクロスイッチ３００、測距センサ２００等が接続されている。

以上のような構成を備える眼科装置において、その動作について説明する。通常、先に眼屈折力を測定し、その後、眼圧測定を行う。これは先に眼圧を測定すると、圧縮空気の吹き付け等による影響が残る可能性があるからである。

ここで、眼特性測定モードにおいて眼屈折力の測定が行われ、所定の測定終了条件が満たされ、検者により測定モード切換スイッチ１２１ａが押されると、制御部１１０が眼圧測定への切換信号を発し、眼圧測定モードに切換える。このとき、検者はジョイスティック４の操作により基台３に対して移動台２を被検者から遠ざける。そして、最後部まで移動台２が移動したことがマイクロスイッチ３００により検知されると、制御部１１０は、移動機構１００を駆動して眼圧測定部１ａを被検者側に移動させる。なお、モニタ２６には眼圧測定部１ａが被検者側に移動する旨が表示される。このように基台３に対して移動台２を被検者から遠ざけるようにしたのは、眼圧測定部１ａのノズル１３が測定ユニット１の筐体内からせり出す際に、被検眼とノズルが接触する可能性を軽減したり、被検者にノズルの接近による恐怖感を与えないためである。

このような眼圧測定部の移動中、本実施形態においては、制御部１１０により、作動距離検出光学系４９により検出されるノズル１３の被検眼に対する作動距離方向の光学的な検出結果に基づいて、眼圧測定部１ａの被検者側への移動の適否を判定するようになっている。すなわち、制御部１１０は、移動機構１００の駆動による眼圧測定部１ａの被検眼側への移動中、受光素子４７からの受光信号又は他に設けられた距離センサの信号に基づいて、被検眼とノズル１３との作動距離情報の取得を行う（図４のフローチャート参照）。そして、制御部１１０は、得られた作動距離情報に基づいて、以下の条件を満たした際に被検眼（他の障害物を含む）へのノズル１３の接触を回避するべく、移動機構１００による眼圧測定部１ａのせり出し移動を停止する。

すなわち、制御部１１０は、眼圧測定部１ａの移動中、作動距離検出光学系４９の検出結果が接触の可能性のある距離以下（例：１０ｍｍ以下）になったと判定され、かつ、測距センサ２００からの出力により被検者が装置から所定距離（例えば、４０ｃｍ）よりも近づいていると判定された（被検者の存在が検知された状態）場合には、眼圧測定部１ａのノズル１３のせり出し移動を停止する（接触の可能性のある距離以上となるまで後方へ移動させることも含む）。すなわち、前記眼圧測定部１ａを使用可能な状態とする切り換え動作を解除する。このとき、モニタ２６には眼圧測定部１ａが停止した旨の情報が表示され、検者は被検者に対してなんらかの指示を行う（例えば、一旦装置から離れてもらうなど）。このような場合、被検者自身が装置の設置場所に設けられた照明等に外乱光を遮光する役目を持つため、受光素子４７からの受光信号は作動距離検出用の光源４０による反射光の入射によるものとみなすことができる。よって、眼圧測定部１ａの移動停止動作は、被検眼へのノズル１３の接触を回避するための適切なものといえる。

一方、制御部１１０は、作動距離検出光学系４９の検出結果が被検眼へのノズル１３の接触の可能性のある距離以下（例：１０ｍｍ以下）になったと判定されても、測距センサ２００からの出力により被検者が装置から所定距離（例えば、４０ｃｍ）より離れていると判定された場合には、実質的に被検者が存在しないとして作動距離検出光学系４８の検出結果によらず、眼圧測定部１ａの切換移動を続行する。なお、眼圧測定部１ａの移動は続行されるが、そもそも被検者自身が近くにいないため、被検眼とノズル１３との接触の可能性は少ない。

このようにして、制御部１１０は、移動機構１００の駆動により眼圧測定部１ａを被検者側へ移動させていき、フォトセンサ３０７により遮光板３０５が検出されて眼圧測定部１ａが図２（ｂ）のような測定位置に移動したことが検出されたら、移動機構１００の駆動を停止する。これにより、眼圧測定部が被検眼の眼圧測定に使用可能な状態となる。

このようにして、眼圧測定が可能な状態となり、被検眼に対する測定ユニット１０のアライメントが完了したら、測定開始のトリガ信号を発し、図示無き駆動回路を介してロータリソレノイド１１３を駆動させる。ロータリソレノイド１１３の駆動によりピストン１２が移動されると、シリンダ１１内の空気が圧縮され、圧縮空気がノズル１３から角膜Ｅｃに向けて吹き付けられる。角膜Ｅｃは、圧縮空気の吹き付けにより徐々に変形し、扁平状態に達したときに光検出器４６に最大光量が入射される。制御部１１０は、圧力センサ１６からの出力信号と光検出器４６からの出力信号とに基づき眼圧を求める。

以上のような構成とすれば、眼屈折力測定モードから眼圧測定モードへの切換えるための眼圧測定部１ａの移動中に、外乱光の影響によって眼圧測定部１ａが停止（誤作動）してしまうという問題を回避することができる。

なお、本実施形態においては、測距センサ２００からの信号に基づいて間接的に受光素子４７に入射した光が作動距離検出用の光源４０からの反射光によるものであるかを判定したが、以下に示すような構成であってもよい。

すなわち、眼屈折力測定から眼圧測定へ切換えるための眼圧測定部１ａの移動中、作動距離検出光学系４９からの検出結果に基づいて接触の可能性のある距離以下になったと判定された場合、制御部１１０は、作動距離検出用の光源４０からの光が投光されるのを一旦停止する（図５のフローチャート参照）。このとき、受光素子４７に光源４０から発せられた光が入射することはなくなる。ここで、依然として、制御部１１０にて接触の可能性のある距離以下になったと判定されている場合には、その受光信号が外乱光によるものとみなすことができるため、作動距離検出光学系４９からの検出結果によらず、眼圧測定部１ａの移動を続行する。このような構成とすれば、作動距離検出光学系４９による検出結果が作動距離検出用の光源４０からの反射光によるものか否かであるかを直接的に判定できるので、外乱光の影響によって眼圧測定部１ａが停止してしまうという問題を回避することができる。

また、以下に示すような構成であってもよい。すなわち、スイッチ部１２１に測定モード切換スイッチ１２１ａとは別に、強制的に眼圧測定部１ａを被検眼側に移動させるスイッチ１２１ｂを設けた。なお、スイッチ構成を簡略化すべく、測定モード切換スイッチ１２１ａを長押し操作することにより、眼圧測定部１ａを強制的に移動するようにしてもよい。この場合、被検者が装置から所定の距離内にいるかどうかを判断は検者自身が行う。そして、検者により被検者が顔支持ユニット６から所定の距離内と判断され強制スイッチ１２１ｂが入力されると、制御部１１０は、作動距離検出光学系４９による検出結果から接触の可能性のある距離以下（例：１０ｍｍ以下）になったと判定されても、作動距離検出光学系４９からの検出結果によらず、眼圧測定部１ａの移動を続行する。このような構成としても、外乱光の影響によって眼圧測定部１ａが停止してしまうという問題を回避することができる。

本実施形態に係る眼科装置の外観略図である。 測定ユニット内を側方から（図１中矢印Ａ方向から）見た概略構成図である。 本実施形態の眼圧測定部や制御系について説明する概略構成図である。 眼圧測定部を使用可能状態とするときの動作について説明するフローチャートである。 他の実施形態について説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 測定ユニット
１ａ 眼圧測定部
１ｂ 眼屈折力測定部
１３ ノズル
４０ 光源
４１ コリメータレンズ
４２ 受光レンズ
４３ フィルタ
４７ 受光素子
４９ 作動距離検出光学系
１００ 移動機構
１１０ 制御部
１２１ スイッチ部
１２１ａ 測定モード選択スイッチ
２００ 測距センサ

Claims (5)

1. 眼圧測定モードにおいてノズルを介して被検眼角膜に流体を吹き付ける流体吹付手段を持ち流体の吹き付けにより角膜を変形させて眼圧を測定する眼圧測定部と，眼特性測定モードにおいて被検眼からの反射光を受光して被検眼の光学特性を測定する眼特性測定部とが配置された測定ユニットと、前記測定モードの切換信号を受けて前記眼圧測定部または眼特性測定部のどちらか一方を被検眼の測定に使用可能な状態に切り換える測定部切換手段と、該測定部切換手段により前記眼圧測定部を使用可能状態とする際に前記被検眼に光束を投光し，その反射光を受光することにより前記ノズルの被検眼に対する作動距離を光学的に検出する作動距離検出手段と、該作動距離検出手段の検出結果に基づいて、前記眼圧測定部を使用可能な状態とする切り換え動作を続行するか否かを判定して前記測定部切換手段の駆動制御を行う制御手段と、前記作動距離検出手段による検出結果が前記反射光によるものか否かであるかを直接的または間接的に検知する検知手段と、を有し、該検知手段の検知結果に基づいて、前記作動距離検出手段の検出結果が前記反射光によるものでないとされたときは前記制御手段は前記作動距離検出手段の検出結果によらず眼圧測定部の切り換えを続行するように前記測定部切換手段の駆動制御を行うことを特徴とする眼科装置。
2. 請求項１の眼科装置において、前記検知手段は被検者の存在の有無を検知する手段であり、前記検知手段は被検者の存在の有無により前記作動距離検出手段による検出結果が前記反射光によるものか否かであるかを間接的に検知することを特徴とする眼科装置。
3. 請求項２の眼科装置において、前記検知手段は前記測定ユニットの前方の所定距離内における被検者の存在を検知する超音波センサであることを特徴とする眼科装置。
4. 請求項１の眼科装置において、前記検知手段は前記作動距離検出手段による前記被検眼への光束の投光のオン／オフを行うことにより、前記作動距離検出手段による検出結果が前記反射光によるものか否かであるかを直接的に検知することを特徴とする眼科装置
5. 眼圧測定モードにおいてノズルを介して被検眼角膜に流体を吹き付ける流体吹付手段を持ち流体の吹き付けにより角膜を変形させて眼圧を測定する眼圧測定部と，眼特性測定モードにおいて被検眼からの反射光を受光して被検眼の光学特性を測定する眼特性測定部とが配置された測定ユニットと、前記測定モードの切換信号を受けて前記眼圧測定部または眼特性測定部のどちらか一方を被検眼の測定に使用可能な状態に切り換える測定部切換手段と、該測定部切換手段により前記眼圧測定部を使用可能状態とする際に前記被検眼に光束を投光し，その反射光を受光することにより前記ノズルの被検眼に対する作動距離を光学的に検出する作動距離検出手段と、被検者の存在を検知する検知手段と、該検知手段にて被検者の存在が検知された状態において前記作動距離検出手段の検出結果に基づいて、前記眼圧測定部を使用可能な状態とする切り換え動作を解除するように前記測定部切換手段の駆動制御を行う制御手段と、を備えることをを特徴とする眼科装置。