JP2010246740A

JP2010246740A - 検眼装置

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Publication number: JP2010246740A
Application number: JP2009099643A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Sato; 俊明佐藤; Taichi Tamura; 太一田村; Naoki Inuzuka; 尚樹犬塚
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2009-04-16
Publication date: 2010-11-04

Abstract

【課題】測定装置本体の移動の際に、その測定装置本体の前部が被検者の顔に接触するのを確実に防止でき、かつ、迅速に測定を行うことができる検眼装置を提供する。
【解決手段】本発明の検眼装置は、測定装置本体１２の原点位置（０、０）に対する現在位置を検出する測定装置本体位置検出手段２５と、原点位置に対する輪郭線位置座標データＱ１、Ｑ２、Ｑ１’、Ｑ２’を記憶する輪郭線位置座標データ記憶部２６と、測定装置本体１２の前部が当たると予想される被検者の顔の部位を特徴点と定義して原点を基準として特徴点位置座標データＮ’、Ｃ２’、Ｃ１’として記憶する特徴点位置座標データ記憶部２６と、駆動指令に基づきそのまま駆動したときに測定装置本体の前部が被検者の顔に当たるか否かを輪郭線位置座標データと特徴点位置座標データとに基づいて判断する判断手段２５と、判断手段２５の判断結果に基づいて駆動指令に拘わらず被検者の顔を回避するように測定装置本体を制御する制御手段２５とを備えている。
【選択図】図１０

Description

本発明は、被検者の顔への接触を回避する検眼装置に関する。

従来から、被検者の被検眼の眼屈折力、角膜形状、眼圧等の眼光学特性を測定する検眼装置として、被検者の顔を固定する顔当て部材と、光学機器を搭載した測定装置本体と、この測定装置本体を駆動指令に基づき前後左右及び上下方向に移動させる駆動手段とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。

この種の検眼装置では、被検者の顔を顎受けに載せ、額当てに当てて、被検眼に対するアライメント調整、作動距離調整を行って、被検眼の測定を行う。しかし、被検者の顔の形はいろいろであり、測定装置本体を左右前後に移動させる際に、測定装置本体の前部が被検者の顔と接触するおそれがある。

特許第３４６８９０９号

そこで、従来は、測定装置本体を自動的に左右前後に移動させる際に、駆動指令に基づき測定装置本体を被検眼の顔から一定量遠ざけた後、一方の被検眼から他方の被検眼に向かって右方向又は左方向に向かって移動させ、ついで、測定すべき被検眼に向かって測定装置本体を接近させて、被検眼に対する測定装置本体のアライメント調整、作動距離調整を行っている。

このため、両眼の測定に時間がかかる。また、マニュアル操作により測定装置本体を被検者の顔に対して接近・離反させる検眼装置では、誤操作を行った場合、彫りの深い顔の被検者の場合には、測定装置本体の前部が被検者の顔に当たることがある。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、測定装置本体の移動の際に、その測定装置本体の前部が被検者の顔に接触するのを確実に防止でき、かつ、迅速に測定を行うことができる検眼装置を提供することにある。

請求項１に記載の検眼装置は、上記目的を達成するため、被検者の被検眼の眼光学特性を測定する測定装置本体と、該測定装置本体を駆動指令に基づき前後方向及び左右方向及び上下方向に移動させる駆動手段とを備える検眼装置において、
前記測定装置本体の原点位置に対する現在位置を検出する測定装置本体位置検出手段と、
前記測定装置本体の前部が該測定装置本体を前後左右方向に移動させたときに前記被検者の顔の一部に当たるのを避けるために前記原点位置に対する前記測定装置本体の前部の水平方向断面輪郭線形状に基づく左右方向位置座標データと前後方向位置座標データとを含む輪郭線位置座標データを記憶する輪郭線位置座標データ記憶部と、
前記測定装置本体を左右前後方向に移動させたときに前記測定装置本体の前部が当たると予想される被検者の顔の部位を特徴点と定義して前記原点を基準として前記被検眼の角膜頂点から該特徴点までの前後方向距離に基づく前後方向位置座標データと前記両眼までの左右方向位置座標データとを特徴点位置座標データとして記憶する特徴点位置座標データ記憶部と、
前記駆動指令に基づきそのまま駆動したときに前記測定装置本体の前部が前記被検者の顔に当たるか否かを定義する移動禁止領域ラインを前記輪郭線位置座標データに基づき設定しかつ前記移動禁止領域ラインと前記特徴点位置座標データとに基づいて顔の一部が前記前部に当たるか否かを判断する判断手段と、
該判断手段が顔の一部に当たると判断したときに前記移動禁止領域ラインに近接しつつかつ前記駆動指令に拘わらず前記被検者の顔に当たるのを回避するように前記測定装置本体を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の検眼装置は、前記輪郭線位置座標データが、前記左右方向位置座標データと、前記前後方向位置座標データと、高さ方向位置座標データとからなることを特徴とする。

請求項３に記載の検眼装置は、前記顔の部位が前記被検者の鼻先と、前記被検者の左右の頬部であることを特徴とする。

請求項４に記載の検眼装置は、前記特徴点位置座標データが、被検者の顔のパターンに応じて複数種類準備され、該複数種類準備されている特徴点位置座標を選択する選択手段が設けられ、前記判断手段は前記選択手段により選択された特徴点位置座標データに基づいて前記駆動指令に基づきそのまま駆動したときに前記測定装置本体の前部が前記被検者の顔に当たるか否かを判断することを特徴とする。

請求項５に記載の検眼装置は、前記判断手段による判断を禁止する禁止手段が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、測定装置本体を左右前後に移動させた際に、測定装置本体の前部の水平方向断面輪郭線形状と顔の部位の特徴点とに基づいて、測定装置本体の前部が被検者の顔に当たるか否かを判断するようにしたので、その測定装置本体の前部が被検者の顔に接触するのを確実に防止でき、かつ、移動禁止領域ラインに沿いつつ回避動作を行うので、被検眼に対する測定装置本体のアライメント位置からの大幅なずれを避けることができることになり、迅速に測定を行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、高さ方向に測定装置本体を移動させた際にも、測定装置本体の前部が被検者の顔に接触するのを確実に防止できる。

請求項４に記載の発明によれば、被検者の顔のパターンに応じて適切な顔の特徴点位置座標データを選択できる。

請求項５に記載の発明によれば、判断手段による判断禁止手段を設けたので、例えば、模型眼等により検眼装置の較正を行う際には、迅速に較正処理を行うことができる。

図１は本発明に係る検眼装置の外観構成の一例を示す斜視図である。図２は被検者側から見た検眼装置を示す正面図である。図３は図２に示す検眼装置の側面図である。図４は測定装置本体と顔当てと被検者の顔との関係を水平方向で断面して見た水平方向断面図である。図５は被検者の顔と前部カバーとの接触防止を制御を行う回路のブロック図である。図６は測定装置本体の高さ方向中間部の前部カバーの横断面形状と、その横断面形状に基づき左右前後方向座標面に定義される進入禁止領域との関係を説明する説明図である。図７は測定装置本体を左右前後に移動させたときに測定装置本体の前部が当たると予想される被検者の顔の部位が特徴点と定義された顔パターンの特徴点位置座標データと左右前後方向座標系との関係を説明する説明図である。図８は図７に示す顔パターンとは別の顔パターンの特徴点位置座標データと左右前後方向座標系との関係を説明する説明図である。図９は図７、図８に示す顔パターンとは更に別の顔パターンの特徴点位置座標データと左右前後方向座標系との関係を説明する説明図である。図１０は左右前後座標系に対する顔特徴点としての鼻先と頬部との関係を説明する説明図である。図１１は被検眼に対して測定装置本体の光軸がアライメントされた状態を示す説明図である。図１２は本発明に係わる検眼装置の制御の一例を説明するためのフローチャートである。図１３は特徴点位置座標データの移動軌跡の一例を示す説明図である。図１４は特徴点位置座標データの移動軌跡の他の例を示す説明図である。図１５は特徴点位置座標データの移動軌跡の他の例を示す説明図であって、測定装置本体を被検者に対して右側にＸ軸に沿って駆動したときの移動軌跡を示す説明図である。図１６は特徴点位置座標データの移動軌跡の他の例を示す説明図であって、測定装置本体を被検者の顔に近づく方向にＺ軸に沿って駆動したときの移動軌跡を示す説明図である。図１７は測定装置本体の高さ方向中間部の前部カバーの水平方向輪郭線断面の他の形状と、その横断面形状に基づき左右前後方向座標面に定義される進入禁止領域との関係を説明する説明図である。図１８は被検眼の有無の検出の一例を示す説明図である。

以下、本発明の検眼装置の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１ないし図３において、符号１０は検眼装置である。検眼装置１０は、ベース１１と測定装置本体１２と顔当て部材Ｆとからなる。ベース１１にはコントロールレバー１３が設けられている。顔当て部材Ｆは、被検者の顎を載せる顎受け１５と、被検者の額を当てる額当て１６とからなる。被検者の顔は図４に示すように顎受け１５に顎を載せ、額当て１６に額を当てることにより固定される。なお、その図４において、符号ＥＬは左眼、符号ＥＲは右眼、符号Ｎは被検者の顔の部位としての鼻先、符号Ｃ１は被検者の顔の部位としての右頬部、符号Ｃ２は被検者の顔の部位としての左頬部である。

コントロールレバー１３は、ベース１１に対して測定装置本体１２を左右前後にマニュアル駆動するために用いられ、その駆動指令は後述する駆動手段に入力される。駆動手段は、例えば、図５に示す制御回路１９とステッピングモータ２１〜２３とスライド機構（図示を略す）とからなる。コントロールレバー１３の傾動操作に基づく駆動指令により左右方向に測定装置本体１２を駆動するステッピングモータ２１、前後方向に測定装置本体１２を駆動するステッピングモータ２２がそれぞれ駆動され、コントロールレバー１３の回動操作に基づく駆動指令により上下方向に測定装置本体１２を駆動するステッピングモータ２３が駆動される。

また、被検者の前眼部ＥＦ（図４参照）に対する測定装置本体１２の上下左右方向のアライメント、被検眼Ｅに対する前後方向の作動距離が一定範囲内になると、制御回路１９に基づく駆動指令により自動アライメントが実行され、被検眼の角膜頂点と測定装置本体１２の対物レンズ（図示を略す）の光軸Ｏとが合致するように制御される。

測定装置本体１２の内部には、被検眼の眼屈折力、被検眼の角膜形状等の眼光学特性を測定するための光学機器（図示を略す）が内蔵されている。その測定装置本体１２の前部には、前部カバー４１が図１ないし図４に示すように設けられている。この前部カバー４１の内側には、ここでは、角膜形状を測定するためのプラチドリング４１ａが図１、図２に示すように設けられている。測定装置本体１２の後部にはディスプレイ１７が設けられ、このディスプレイ１７には被検眼を観察してアライメントする際の被検眼の前眼部画像、測定画像、測定データ等が表示される。

前部カバー４１は、図４、図６に示すように、その前側から後側に向かうに従って対物レンズ（図示を略す）の光軸Ｏが存在する中心に向かう円錐形状に傾斜している。前部カバー４１は、ここでは、略円形状の平面部４１ａ’と、この平面部４１ａ’の周縁から傾斜しつつ起立する傾斜面部４１ｂ’とを有する。

図４は測定装置本体１２の前部カバー４１と顔当てと被検者の顔との関係を水平方向で断面して見た水平方向断面図であり、測定の際に測定装置本体１２を矢印Ａ１方向（検者から見て被検者に向かう方向）に移動させると、前部カバー４１が被検者の顔に接近し、左眼ＥＬを測定するために測定装置本体１２を図４において矢印Ｂ１方向（検者側から見て右側）に移動させると、被検者側から見て右側の傾斜面部４１ｂ’（検者側から見て左側の傾斜面部４１ｂ’）が被検者の顔に接近し、右眼ＥＲを測定するために測定装置本体１２を図４において矢印Ｂ１方向と反対方向に移動させると、被検者側から見て左側の傾斜面部４１ｂ’（検者側から見て右側の傾斜面部４１ｂ’）が被検者の顔に接近する。従って、測定装置本体１２を左右前後に移動させたときに、測定装置本体１２の前部カバー４１が被検者の顔の一部が当たるおそれがある。

この測定装置本体１２の前眼部カバー４１が被検者の顔に当たるの回避するための構成については後述する。

制御回路１９は、制御演算部２５と記憶部２６とを有する。制御演算部２５は記憶部２６に記憶されている制御プログラムや各種データを読み込んで、測定に必要な制御を実行する。

制御演算部２５には、コントロールレバー１３に基づく駆動指令の他、後述する選択手段としての操作スイッチ１４からの選択指令、ＣＣＤ４２からの映像信号等が入力される。

記憶部２６は測定装置本体１２の前部が測定装置本体１２を前後左右方向に移動させたときに被検者の顔の一部に当たるのを避けるために原点位置に対する測定装置本体１２の前部の水平方向断面輪郭形状に基づく左右方向位置座標データと前後方向位置座標データとを含む輪郭線位置座標データを記憶する輪郭線位置座標データ記憶部と、測定装置本体１２を左右前後方向に移動させたときに測定装置本体１２の前部カバー４１が当たると予想される被検者の顔の部位を特徴点として定義して原点位置を基準として被検眼Ｅの角膜頂点Ｃから特徴点までの前後方向距離に基づく前後方向位置座標データと両眼までの左右方向位置座標データとを特徴点位置座標データとして記憶する特徴点位置座標データ記憶部とを含んでいる。

原点位置（Ｘ＝０、Ｚ＝０、Ｙ＝０）は、図６に示す左右方向をＸ座標（Ｘ軸）、前後方向をＺ座標（Ｚ軸）、高さ方向をＹ座標（Ｙ軸）として、測定装置本体１２の器械原点として一般的に定義される。ベース１１には、測定装置本体１２のその器械原点を決定するためのフォトインタラプタ（図示を略す）が設けられている。ここでは、高さ方向についての輪郭線位置座標データは考慮しないものとする。すなわち、Ｙ＝０として、ＸＺ座標面における輪郭線位置座標データについて説明する。

記憶部２６には、Ｙ＝０（図２参照）において、原点位置（Ｘ＝０、Ｙ＝０）に対する前部カバー４１の変曲点が図６に示すように輪郭線位置座標データＱ１、Ｑ１’、Ｑ２、Ｑ２’として記憶されている。

ここで、輪郭線位置座標データＱ１はＸ方向位置座標データＰＸ２とＺ方向位置座標データＰＺ２とからなり、輪郭線位置座標データＱ１’はＸ方向位置座標データＰＸ３とＺ方向位置座標データＰＺ３とからなる。

輪郭線位置座標データＱ２はＸ方向位置座標データＰＸ１とＺ方向位置座標データＰｚ１とからなり、輪郭線位置座標データＱ２’はＸ方向位置座標データＰＸ４とＺ方向位置座標データＰＺ４とからなる。

なお、原点位置（０、０）に対して、前部カバー４１の水平方向断面輪郭線形状は光軸Ｏを境に左右方向に一般的に対称に形成されているので、一方の輪郭線位置座標データＱ１、Ｑ２のみを記憶し、演算により他方の輪郭線位置座標データＱ１’、Ｑ２’を求めることができる。また、演算により、後述する片方の移動禁止領域ラインを求めることにより、他方の移動禁止領域ラインを求めることもできる。

その記憶部２６には、図７ないし図９に示すように、測定装置本体１２を前後左右方向に移動させたときに測定装置本体１２の前部カバー４１が当たると予想される被検者の顔の部位を特徴点と定義して原点位置（０、０）を基準として被検眼Ｅの角膜頂点Ｃから特徴点までの前後方向距離に基づく前後方向位置座標データと両眼ＥＲ、ＥＬまでの左右方向位置座標データとが特徴点位置座標データとして記憶されている。

ここでは、特徴点位置座標データとして、被検者の鼻先Ｎの位置座標データＮ’（０、ＮＤ）、被検者の左頬部Ｃ２の位置座標データＣ２’（＋３２ｍｍ、ＣＤ）、被検者の右頬部Ｃ１の位置座標データＣ１’（−３２ｍｍ、ＣＤ）が用いられる。

被検者の顔のパターンは、東洋人、欧米人等の人種等により、複数種類に分類され、人種に応じて鼻先Ｎの高さが異なったり、頬部Ｃ１、Ｃ２の高さが異なっている。また、額の出具合に対して奥目の人もいる。そこで、特徴点位置座標データは、被検者の顔のパターンに応じて複数種類準備されている。

図７は例えば日本人の顔のパターンＡと特徴点位置座標データとの関係を示しており、被検眼Ｅの角膜頂点Ｃから鼻先Ｎまでの前後方向距離データ（鼻の高さデータ）が特徴点位置座標データＮ’（０、ＮＤ）として記憶される。また、被検者の瞳孔間距離（平均瞳孔間距離）ＰＤは、成人の目の場合、平均６４ｍｍであるので、その中間位置、すなわち、光軸Ｏに一致する位置を左右方向位置座標データの原点とする。

記憶部２６には、左頬部Ｃ１までの左右方向位置座標データ（＋３２ｍｍ）と、被検眼Ｅの角膜頂点Ｃからの前後方向位置座標データ（ＣＤ）とからなる被検者の左頬部Ｃ１の特徴点位置座標データＣ１’（＋３２ｍｍ、ＣＤ）、右頬部Ｃ２までの左右方向位置座標データ（−３２ｍｍ）と、被検眼Ｅの角膜頂点Ｃからの前後方向位置座標データ（ＣＤ）とからなる被検者の右頬部Ｃ２の特徴点位置座標データＣ２’（−３２ｍｍ、ＣＤ）が記憶されている。

すなわち、ＮＤ、ＣＤは被検眼Ｅの角膜頂点Ｅの角膜頂点Ｃを基準として特徴点Ｎ、Ｃ１、Ｃ２までの前後方向距離を意味する。

図８は例えば鼻の高い人の顔のパターンＢの特徴点位置座標データＮ’、Ｃ２’、Ｃ１’を示している。また、図９は顔の彫りが深くてかつ鼻が高い人の顔のパターンＣの特徴点位置座標データＮ’、Ｃ２’、Ｃ１’を示している。

制御演算部２５には、操作スイッチ１４を操作してその顔のパターンＡないしＣに対応する特徴点位置座標データＮ’、Ｃ２’、Ｃ１’を選択すると、その選択された特徴点位置座標データが読み込まれる。

なお、この顔のパターンＡ、Ｂ、Ｃに対応する特徴点位置座標データＮ’、Ｃ２’、Ｃ１’は、人の顔を撮像して顔輪郭画像処理を行うことにより取得しても良いし、測定装置本体１２から被検者の顔の各部位までの距離を測定して、顔の部位の特徴点座標データＮ’、Ｃ２’、Ｃ１’を取得するようにしても良い。

制御演算部２５は、測定装置本体１２の原点位置（０、０）に対する現在位置を検出する測定装置本体位置検出手段としての機能と、駆動指令に基づきそのまま駆動したときに測定装置本体１２の前部カバー４１が被検者の顔に当たるか否かを判断する判断手段と、この判断手段の判断結果に基づいて被検者の顔に測定装置本体１２の前部カバー４１が当たると判断したときに、駆動指令に基づきそのまま駆動したときにこの前部カバー４１が被検者の顔に当たらないように測定装置本体１２を制御する制御手段としての機能とを少なくとも有する。

制御演算部２５は、器械原点（０、０）、すなわち、左右方向及び前後方向原点位置に対する現在位置（Ｘ、Ｚ）をステッピングモータ２１、２２の駆動パルス数に基づき取得する。駆動パルス数と測定装置本体１２の移動距離との間には一定の関係があるからである。なお、ここでは、高さ方向についての駆動はないものとして説明を行っているので、ステッピングモータ２３の駆動パルス数に基づく高さ方向位置については考慮しない。

その制御演算部２５は、水平方向輪郭線位置座標データに基づいて、原点位置（Ｘ＝０、Ｚ＝０）を基準として、左右前後方向座標面（ＸＺ座標系）に下記の演算式により図６、図１０に示す移動禁止領域ラインＬＬを設定する。

Ｚ−Ｐｚ１＝（Ｐｚ２−Ｐｚ１）／（Ｐｘ２−Ｐｘ１）・（Ｘ−Ｐｘ１）…（１）
また、座標（Ｐｘ２，Ｐｚ２）と座標（Ｐｘ３，Ｐｚ３）との間においては、下記の演算式により移動禁止領域ラインＬＬを設定する。

Ｚ＝Ｐｚ２（又はＰｚ３）…（２）
さらに、座標（Ｐｘ３，Ｐｚ３）と座標（Ｐｘ４，Ｐｚ４）との間に下記の演算式により移動禁止領域ラインＬＬを設定する。

Ｚ−Ｐｚ４＝（Ｐｚ３−Ｐｚ４）／（Ｐｘ３−Ｐｘ４）・（Ｘ−Ｐｘ４）…（３）
このように、原点位置（０、０）を基準として、ＸＺ座標系に移動禁止領域ラインＬＬが定義される。また、特徴点位置座標データＮ’（Ｎｘ、Ｎｚ、）、Ｃ２’（＋３２ｍｍ、Ｃｚ２）、Ｃ１’（−３２ｍｍ、Ｃｚ１）を原点位置（０、０）を基準に定義して、この特徴点位置座標データと移動禁止領域ラインとの関係に基づき、測定装置本体１２を左右前後方向に移動させたときに、被検者の顔が前部カバー４１に当たるか否かを判断する左右前後方向座標系を制御演算部２５により構築する。

顔受け部材Ｆに対する器械原点の位置は決まっているので、器械原点、すなわち、原点位置（０、０）に対する特徴点位置座標データＮ’、Ｃ２’、Ｃ１’を決定できる。

すなわち、制御演算部２５は、図１０に示すように、被検者の顔の特徴点位置座標データＮ’、Ｃ２’、Ｃ１’を測定装置本体１２の原点位置（Ｘ＝０、Ｚ＝０）を基準にして設定する。被検者の顔を顔当て部材Ｆに固定して、測定装置本体１２を左右前後に移動させたとき、相対的に原点位置（Ｘ＝０、Ｙ＝０）に対して被検者の顔の特徴点Ｎ、Ｃ１、Ｃ２（図４参照）が移動する。

例えば、被検眼Ｅに対して測定装置本体１２の光軸Ｏがアライメントされたときの測定装置本体１２の現在位置を図１１に示すようにＡＥ１とする。この測定装置本体１２の光軸Ｏの位置が右眼ＥＲにアライメントされている場合には、鼻先Ｎ、頬部Ｃ１、Ｃ２が原点位置（Ｘ＝０、Ｚ＝０）に対して相対的に−Ｘ軸側に移動し、逆に、測定装置本体１２の光軸Ｏの位置が左眼ＥＬにアライメントされている場合には、鼻先Ｎ、頬部Ｃ１、Ｃ２が原点位置（Ｘ＝０、Ｚ＝０）に対して相対的に＋Ｘ側に移動する。

その結果、測定装置本体１２の位置ＡＥ１が移動するに伴って、相対的に鼻点Ｎ、頬点Ｃ１、Ｃ２が原点位置（Ｘ＝０、Ｚ＝０）に対して移動する。

従って、例えば、下記不等式の関係を満足するように、測定装置本体１２の現在位置ＡＥ１を監視し、下記式の左辺が移動禁止領域ラインＬＬから乖離しないように制御演算部２５による制御を実行すれば、被検者の顔に測定装置本体１２の前部カバー４１の一部が当たるのを回避することができる。

なお、この下記式は、被検者側から見て左側の前部カバー４１が当たるのを避けるための不等式を示している。

ＮＺ＜｛（Ｐｚ３−Ｐｚ４）／（Ｐｘ３−Ｐｘ４）｝（ｘ−Ｐｘ４）＋ＰＺ４ …（４）
Ｃｚ１＜｛（Ｐｚ３−Ｐｚ４）／（Ｐｘ３−Ｐｘ４）｝（ｘ−Ｐｘ４）＋Ｐｚ４ …（５）
Ｃｚ２＜｛（Ｐｚ３−Ｐｚ４）／（Ｐｘ３−Ｐｘ４）｝（ｘ−Ｐｘ４）＋Ｐｚ４ …（６）
また、下記の式は、被検者側から見て右側の前部カバー４１が当たるのを避けるための不等式を示している。

ＮＺ＜｛（Ｐｚ２−Ｐｚ１）／（Ｐｘ２−Ｐｘ１）｝（ｘ−Ｐｘ１）＋ＰＺ１ …（７）
Ｃｚ１＜｛（Ｐｚ２−Ｐｚ１）／（Ｐｘ２−Ｐｘ１）｝（ｘ−Ｐｘ１）＋Ｐｚ１…（８）
Ｃｚ２＜｛（Ｐｚ２−Ｐｚ１）／（Ｐｘ２−Ｐｘ１）｝（ｘ−Ｐｘ１）＋Ｐｚ１…（９）
更に、下記の式は、被検者側から見て鼻先が一定量以上前部カバー４１の平板部４１ｂ’に接近するのを禁止する不等式を示している。

ＮＺ＜Ｐｚ３（又はＰＺ２） …（１０）
次に、本発明の実施の形態に係わる検眼装置１０の作用を図１２に示すフローチャート、図１３ないし図１６に示す特徴点の移動軌跡に基づいて説明する。

制御演算部２５は、電源がオンされると、器械原点位置（０、０）にセットされる。次に、原点位置（０、０）に対するＸＺ座標系を構築する（Ｓ．１）。ついで、記憶部２６から輪郭線位置座標データを読み込み、図１３に示す移動禁止領域ラインＬＬを設定する（Ｓ．２）。

ついで、特徴点位置座標データＮ’、Ｃ２’、Ｃ１’を記憶部２６から読み込み、原点位置（Ｘ＝０、Ｚ＝０）を基準とする移動禁止領域ラインＬＬと特徴点位置座標データＮ’、Ｃ１’、Ｃ２’との相対位置関係を設定する（Ｓ．３）。ここでは、顔のパターンＣに対応する特徴点位置座標データが選択され、測定装置本体１２の現在位置は初期位置（原点位置）にあるものとする。

ついで、オート駆動指令又はコントロールレバー１３の操作によるマニュアル駆動指令に基づきその駆動指令に対応する方向に１駆動パルスに対応する移動量だけ、測定装置本体１２を駆動すると仮定したとき、上記不等式（４）〜（１０）のいずれかの条件を満足しない事態が生じるか否かを判断する（Ｓ．４）。上記不等式（４）〜（１０）のいずれの条件も満足する場合には、駆動指令に対応する方向に１駆動パルスだけ測定装置本体１２を駆動する（Ｓ．５）。

例えば、Ｘ軸方向に沿って−方向に５パルス駆動し、Ｚ軸方向に沿って＋方向に４パルス駆動する駆動指令がコントロールレバー１３の操作により制御演算部２５に与えられたときには、制御演算部２５はＸ軸方向に１パルス駆動したときに、上記不等式（４）〜（１０）のいずれかの条件が満足しない事態が生じるか否かを判断する（Ｓ．４）。ついで、制御演算部２５はＺ軸方向に１パルス駆動したときに、上記不等式（４）〜（１０）のいずれかの条件が満足しない事態が生じるか否かを判断する。

いずれの条件も満足しない事態が生ぜずかつ測定装置本体１２が目標移動位置に達していない場合には、この駆動指令に基づく測定装置本体１２の移動処理を続行する（Ｓ．４、Ｓ．５）。

これにより、測定装置本体１２と特徴点位置座標データＮ’、Ｃ１’、Ｃ２’との相対位置関係が変化する。図１４はその測定装置本体１２と特徴点位置座標データＮ’、Ｃ１’、Ｃ２’との相対位置関係を示している。

この図１４に示す状態でコントロールレバー１３の操作が終了したときには（Ｓ．６）、測定装置本体１２の駆動処理を終了する（Ｓ．７）。目標移動位置に測定装置本体１２が到達したときも同様である。

制御演算部２５は、Ｓ．４において、いずれかの不等式を満足しない事態が生じると予想される場合には、駆動指令に拘わらずいずれの不等式も満足する方向に、測定装置本体１２を移動させる処理を実行する（Ｓ．８）。

すなわち、制御演算部２５は、移動禁止領域ラインＬＬを回避する方向の駆動指令をステッピングモータ２２に向けて出力する。

例えば、図１４において、測定装置本体１２の現在位置ＡＥ１から左方向の駆動指令がステッピングモータ２１に与えられると、特徴点座標位置データＣ２’、Ｎ’、Ｃ１’がＸ軸と平行に左方向に相対的に移動し、特徴点座標位置データＣ２’が移動禁止領域ラインＬＬに接近する。

この場合、不等式（６）の条件を満足しない事態が生じると予想される直前まで、測定装置本体１２は相対的に左側に向かって駆動され、この接近した状態で、次の１ステップの駆動命令により、仮に、左方向に測定装置本体１２を駆動したときに、移動禁止領域ラインＬＬを超えて、特徴点位置座標データＣ２’が移動禁止領域内に入ると判断された場合（Ｓ．４）、制御演算部２５は、Ｚ軸方向に沿って移動禁止領域ラインＬＬを超えて移動禁止領域に特徴点位置座標データＣ２’が入らないように２ステップ駆動する駆動指令をステッピングモータ２２に出力する。

これによって、測定装置本体１２は被検者の顔から遠ざかる方向でかつ移動禁止領域ラインＬＬに沿いつつ駆動される。図１５は、その測定装置本体１２のＸＺ座標系における特徴点位置座標データＮ’、Ｃ１’、Ｃ２’の移動軌跡を示している。

また、例えば、制御演算部２５がＺ軸方向に沿って測定装置本体１２の現在位置ＡＥ１からＺ軸方向で被検者の顔に接近する方向の駆動指令がステッピングモータ２２に与えられると、図１６に示すように、特徴点位置座標データＮ’、Ｃ１’、Ｃ２’が移動禁止領域ラインＬＬに接近する方向に相対的に移動する。

この場合、不等式（１０）の条件を満足しない事態が生じると予想される直前まで、測定装置本体１２は被検者の顔に向かって駆動され、この接近した状態で、次の１ステップの駆動命令により、仮に、Ｚ軸方向でかつ顔に接近する方向に測定装置本体１２を駆動したときに、移動禁止領域ラインＬＬを超えて、特徴点位置座標データＮ’が移動禁止領域内に入ると判断された場合（Ｓ．４）、制御演算部２５は、Ｚ軸方向に沿って移動禁止領域ラインＬＬを超えて移動禁止領域に特徴点位置座標データＮ’が入らないように２ステップ駆動する駆動指令をステッピングモータ２２に出力する。

これにより、測定装置本体１２は顔に接近する方向の駆動命令に拘わらず、停止している状態となる。

更に、コントロールレバー１３の不用意な操作による駆動指令が与えられた場合でも、図１３に示すように、一般的に、全ての特徴点座標位置データＮ’、Ｃ１’、Ｃ２’が移動禁止領域を避けるような移動軌跡を描くため、被検者の顔に前部カバー４１が当たるのを回避できる。

以上の実施の形態では、前部カバー４１の水平方向断面輪郭形状が中央部から左右方向に離れて存在する場合について説明したが、図１７に示す水平方向断面輪郭形状についても本発明を適用できるものである。

図１７は測定装置本体１２の前部カバー４１の形状の他の例を示す水平方向断面輪郭形状を示し、例えば、この種の前部カバー４１の形状は検眼装置１０としての非接触式眼圧計等で用いられる。

この図１７に示す測定装置本体１２では、その水平方向断面輪郭形状は、測定装置本体１２の左右方向中央部で、被検者側に向かって突出しており、この左右方向中央部が被検者側に向かって突出する水平方向断面形状の前部カバー４１の形状についても変曲点に対応する水平方向断面位置座標データＱ１、Ｑ１’、Ｑ２、Ｑ２’を定義でき、その結果、移動禁止領域ラインＬＬを定義できる。

以上実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず以下のものを含むものである。
（１）前部カバー４１の水平方向断面輪郭線形状に基づく移動禁止領域ラインＬＬをＸＺ座標系に設定して、左右方向及び上下方向についても被検者の顔が当たらないように制御できる。

すなわち、図２に示すように、高さＹ＝０から上下方向に高さが異なるに伴って、左右方向に一対の水平方向断面輪郭線の間隔が狭くなるが、この高さＹ＝０を基準として各高さ位置における水平方向断面輪郭線形状に基づく左右方向座標データと前後方向位置座標データとを含む輪郭線位置座標データを記憶部２６に記憶させ、高さＹが変化するに伴って、ＸＺ座標系を構築し直して、被検者の顔の部位が前部カバー４１に当たらないように制御する構成とすることもできる。
（２）被検者の顔があるかないかを判断する顔判断手段の機能を制御演算部２５に持たせ、顔の接触するおそれがないときには、制御演算部２５による接触の有無の判断を禁止し、駆動指令に基づく通りの指令を実行する構成としても良い。

例えば、検眼装置１０の較正を行うときに、顔当て部材Ｆの位置に模型眼（図示を略す）がセットされるが、このような場合には、被検者の顔が当たるおそれがないので、測定装置本体を左右に動かして迅速に較正処理を行うことができるようにするのが望ましいからである。

例えば、制御演算部２５は、図１８（ａ）に示すようにＣＣＤ４２からの前眼部像Ｅｆを取得し、特定走査線Ｌｍによる走査を実行する。この走査によって、、図１８（ｂ）に示す輝度特性値Ｋが強膜Ｅｊ、虹彩Ｅｉ、瞳孔Ｅｐに対応して得られる。この輝度特性値Ｋが閾値ＳＬを超える場合には、被検眼Ｅが有ると判断し、図１８（Ｃ）に示すように、輝度値が閾値ＳＬ以下の場合には、被検眼Ｅが無いと判断して、被検眼Ｅがない場合には、制御演算部２５による接触の有無判断を禁止する。

なお、ここでは、制御演算部２５が前眼部像Ｅｆの存在を自動的に認識する構成として説明したが、操作スイッチ１４に禁止ボタンの禁止機能を持たせ、マニュアル操作により判断を禁止する構成としても良い。
（３）更に、被検者の瞳孔間距離ＰＤを記憶部２６に記憶させて、選択可能に読み出す構成としても良いし、平均瞳孔間距離ＰＤを被検者に応じて入力可能な構成としても良い。

１０検眼装置
１２測定装置本体
２５制御回路（測定装置本体位置検出手段、判断手段、制御手段）
２６記憶部（輪郭線座標位置データ記憶部、特徴点座標位置データ記憶部）

Claims

被検者の被検眼の眼光学特性を測定する測定装置本体と、該測定装置本体を駆動指令に基づき前後方向及び左右方向及び上下方向に移動させる駆動手段とを備える検眼装置において、
前記測定装置本体の原点位置に対する現在位置を検出する測定装置本体位置検出手段と、
前記測定装置本体の前部が該測定装置本体を前後左右方向に移動させたときに前記被検者の顔の一部に当たるのを避けるために前記原点位置に対する前記測定装置本体の前部の水平方向断面輪郭線形状に基づく左右方向位置座標データと前後方向位置座標データとを含む輪郭線位置座標データを記憶する輪郭線位置座標データ記憶部と、
前記測定装置本体を左右前後方向に移動させたときに前記測定装置本体の前部が当たると予想される被検者の顔の部位を特徴点と定義して前記原点を基準として前記被検眼の角膜頂点から該特徴点までの前後方向距離に基づく前後方向位置座標データと前記両眼までの左右方向位置座標データとを特徴点位置座標データとして記憶する特徴点位置座標データ記憶部と、
前記駆動指令に基づきそのまま駆動したときに前記測定装置本体の前部が前記被検者の顔に当たるか否かを定義する移動禁止領域ラインを前記輪郭線位置座標データに基づき設定しかつ前記移動禁止領域ラインと前記特徴点位置座標データとに基づいて顔の一部が前記前部に当たるか否かを判断する判断手段と、
該判断手段が顔の一部に当たると判断したときに前記移動禁止領域ラインに近接しつつかつ前記駆動指令に拘わらず前記被検者の顔に当たるのを回避するように前記測定装置本体を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする検眼装置。
前記輪郭線位置座標データが、前記左右方向位置座標データと前記前後方向位置座標データと共に、高さ方向位置座標データとからなることを特徴とする請求項１に記載の検眼装置。
前記顔の部位が前記被検者の鼻先と、前記被検者の頬部であることを特徴とする請求項１に記載の検眼装置。
前記特徴点位置座標データが、被検者の顔のパターンに応じて複数種類準備され、該複数種類準備されている特徴点位置座標データを選択する選択手段が設けられ、前記判断手段は前記選択手段により選択された特徴点位置座標データに基づいて前記駆動指令に基づきそのまま駆動したときに前記測定装置本体の前部が前記被検者の顔に当たるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の検眼装置。
前記判断手段による判断を禁止する禁止手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の検眼装置。