JP2012179111A

JP2012179111A - 眼科装置

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Publication number: JP2012179111A
Application number: JP2011042658A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Dobashi; 康浩土橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2012-09-20
Anticipated expiration: 2031-02-28
Also published as: JP5795864B2; US8770756B2; US20120218521A1

Abstract

【課題】手動ジョイスティックが有する滑り操作と同様の操作性を有する電動ジョイスティックを、単純な構成で実現する。
【解決手段】操作桿の傾倒角度と被検眼を検査する検査部の位置とが対応しており、検査部の移動可能範囲が操作桿の傾倒可能範囲よりも広い眼科装置であって、操作桿の傾倒により生じる電気信号を検出することにより操作桿の傾倒角度を検出する検出部と、傾倒角度に対応する検査部の位置を算出する算出部と、算出部により算出された位置に検査部を移動させる移動部と、算出処理の中断または再開を切り替える切替部と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、眼科装置に関し、特に、ジョイスティックにより被検眼および検査部をアライメントして、被検眼を検査、観察、および撮影する眼科装置に関する。

眼科装置の多くは、被検者の顔を固定する顔受けを備えたベース部と、被検眼の観察・撮影や測定などを行う検査部と、ベース部に対して検査部を前後、左右、上下方向に移動するステージ部とを有する。そして、ステージ部を駆動するために操作するジョイスティック機構を備える。

従来の眼科装置は、ジョイスティック機構とステージ部とを機械的にリンクさせた手動ステージが多く、検査部をジョイスティック機構（以下、手動ジョイスティックと称する）により機械的に駆動していた。ただし、近年ではオートアライメント等の利点から、モータ等で駆動される電動ステージを備えた眼科装置が増加している。電動ステージは、従来のジョイスティック機構のように機械的なリンクで動かすことはできない。そのため、電動ステージ部への駆動指示入力装置として、電気信号による制御を行える電動ジョイスティックが設けられている。

手動ジョイスティックの機構は、操作桿の下部に配置された半球状の支持部材と装置土台部側に置かれた摩擦板との接点を動作支点とし、検者が操作桿を傾けることにより検査部が移動する方式が公知である。検者は検査部を大きく動かしたい場合は、操作桿を傾ける角度（以下、傾倒角度と称する）を大きくし、小さく動かしたい場合には、傾倒角度を小さくする。操作桿は中立点を中心とした全方向に傾倒可能であり、その傾倒角度と方向により、検査部を自由に移動させることが可能となる。さらに、眼科装置で用いられるジョイスティックは、被検眼とのアライメント時に必要な微動操作と左右眼を切り替える時に必要な粗動操作との両機能を有することが必要になる。検査部を手動で駆動させる方式のジョイスティックでは、左右眼の切り替えを行う場合、検者はジョイスティックごと摩擦板の上で滑らせることで容易に左右眼の切り替えを達成することができる。また、この操作は微動操作時にも頻繁に行われ、検査部を動かさずに操作桿の傾倒角度を変更したい場合に用いられている。例えば、左右軸のアライメントが一致した後、検査部を固定したまま傾倒状態の操作桿を滑らせながら中立状態まで起こし、そこから前後方向のアライメントを行う時などに利用される。

一方、手動ジョイスティック方式と同様の操作感が得られるように、操作桿の傾倒角度を電気的に読み取り、その情報に基づいて検査部を駆動させる電動ジョイスティックが知られている。この方式のジョイスティックでは、所定の傾斜角度範囲（例えば、−２０°〜＋２０°）で操作されたときは検査部を「微動」させ、所定の傾斜角度範囲を超えて操作されたときは検査部を「粗動」させる機構となっている（特許文献１参照）。

また検査部の移動速度は検者の操作の熟練度に依存することから、検査部の上下動方向の移動速度を変更可能にした電動ジョイスティックも知られている（特許文献２参照）。

ところで、眼科装置以外の医療機器分野でもジョイスティックは多用されている。内視鏡を操作するジョイスティックはその一例である。内視鏡では人体内に挿入されたカメラ部先端の湾曲方向を決定するために、電気駆動部を操作可能なジョイスティックが広く用いられている。内視鏡の分野では、人体内に挿入された内視鏡先端部が誤操作により人体に被害を及ぼすことを防止するための危険防止機構として、多くが開示されている。危険防止機構の一例として、ジョイスティックのほかに、検者が入力可能な意図検知部を設けている内視鏡が開示されている（特許文献３参照）。特許文献３では、意図検知部からの入力と、ジョイスティックからの入力とを組み合わせることにより、ジョイスティック操作が検者により意図されたものか誤作動かを判定している。そして、その判定結果により、ジョイスティック操作からの入力指示を有効または無効とし、内視鏡先端部の湾曲動作を制御している。

特開２００２−３６９７９９号公報特開平８−１２６６１１号公報特開２００３−２３０５３５号公報

特許文献１に開示されている電気ステージ部を操作するジョイスティック、特許文献２に開示されている装置によれば、従来の手動駆動式ジョイスティック機構により近い操作が可能である。

しかしながら、特許文献１に開示されている電動ジョイスティックでは、この手動ジョイスティックが有する滑り操作が考慮されていない。そのため、操作桿がある傾倒角度を有する時に左右軸のアライメントが一致した場合、その傾倒角度を保持した状態で前後動の傾倒操作を行う必要がある。そのため、前後のアライメント時に左右方向のアライメントがずれ易くなり操作し難いという課題がある。また、粗動動作と微動動作とが一体型のジョイスティックで実現可能な構成であり、粗動時には操作桿を一定角度以上傾倒させる必要がある。そのため粗動動作から微動動作に切り替えた際は、操作桿は必ず傾倒しており、検査部を粗動時に停止した位置から動かすことなく操作桿を中立状態に起こす事が困難である。

また、特許文献２に記載の装置は、移動速度の設定が上下動のみに限定されており、前後左右動でのアライメントしやすさについては、考慮されていない。

特許文献３に記載の装置に示されている誤動作防止機構は、操作対象の可動範囲とジョイスティックの操作範囲とが一致している装置において有効である。そのため眼科装置のように微動動作および粗動動作が必要であり、検査部の移動範囲がジョイスティックの移動範囲よりも十分大きい装置には適用が難しく、また滑り機構については考慮されていないという課題がある。

上記の課題に鑑み、本発明は、手動ジョイスティックが有する滑り操作と同様の操作性を有する電動ジョイスティックを、単純な構成で実現することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明に係る眼科装置は、
操作桿の傾倒角度と被検眼を検査する検査手段の位置とが対応しており、前記検査手段の移動可能範囲が前記操作桿の傾倒可能範囲よりも広い眼科装置であって、
前記操作桿の傾倒により生じる電気信号を検出することにより前記操作桿の傾倒角度を検出する検出手段と、
前記傾倒角度に対応する前記検査手段の位置を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された位置に前記検査手段を移動させる移動手段と、
前記算出手段による算出処理の中断または再開を切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、手動ジョイスティックが有する滑り操作と同様の操作性を有する電動ジョイスティックを、単純な構成で実現することができる。

眼科装置の全体構成を示す図。ジョイスティックの構成を示す図。眼科装置のシステムブロック図。座標位置変換を説明する図。操作桿および検査部の座標範囲を示す図。操作桿のｚ軸方向可動範囲を示す図。眼科装置の処理手順を示すフローチャート。操作桿および検査部の座標の対応関係を示す図。操作桿および検査部の座標の対応関係を示す図。操作桿および検査部の座標の対応関係を示す図。前眼部アライメント指標を説明する図。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係る眼科装置１０の全体構成を示す図である。眼科装置は、主要な構成として、被検者の顔を支持する顔受け部１１２を有するベース１００と、ベース１００上に設けられた駆動部１１６と、駆動部１１６上に取り付けられた検査部１１０と、操作部材である電動ジョイスティック１０１と、を備える。

図１において、ベース１００に対してフレーム１０２は左右方向（以下、ｘ軸方向）に移動可能である。ｘ軸方向の駆動機構は、ベース１００上に固定されたｘ軸駆動モータ１０３と、モータ出力軸に連結された送りねじ（不図示）と、送りねじ上をｘ軸方向に移動可能でありフレーム１０２に固定されたナット（不図示）を備える。図３で後述するシステム制御部２０１からの回転信号がｘ軸駆動モータ１０３に伝わり、ｘ軸駆動モータ１０３により送りねじが回転し、ナットを介してフレーム１０２がｘ軸方向に移動する。

また同様に、フレーム１０２に対してフレーム１０６は上下方向（以下、ｙ軸方向）に移動可能である。ｙ軸方向の駆動機構は、フレーム１０２上に固定されたｙ軸駆動モータ１０４と、モータ出力軸に連結された送りねじ１０５と、送りねじ上をｙ軸方向に移動可能でありフレーム１０６に固定されたナット１１４を備える。システム制御部２０１からの回転信号がｙ軸駆動モータ１０４に伝わり、ｙ軸駆動モータ１０４により送りねじが回転し、ナットを介してフレーム１０６がｙ軸方向に移動する。

さらに、フレーム１０６に対してフレーム１０７は前後方向（以下、ｚ軸方向）に移動可能である。ｚ軸方向の駆動機構は、フレーム１０７上に固定されたｚ軸駆動モータ１０８と、モータ出力軸に連結された送りねじ１０９と、送りねじ上をｚ軸方向に移動可能でありフレーム１０６に固定されたナット１１５を備える。システム制御部２０１からの回転信号がｚ軸駆動モータ１０８に伝わり、ｚ軸駆動モータ１０８により送りねじが回転し、ナットを介してフレーム１０７がｚ軸方向に移動する。

以上の各軸の駆動原理により、検査部１１０はｘｙｚ軸それぞれ独立に駆動可能である。また、各軸のモータ（ｘ軸駆動モータ１０３、ｙ軸駆動モータ１０４、ｚ軸駆動モータ１０８）の動作量は、ジョイスティック１０１からの後述の入力信号に基づいてシステム制御部２０１により決定される。

フレーム１０７上には測定を行うための検査部１１０が固定されている。例えば非接触式の眼圧計の場合、検査部１１０の被検者側端部には、前眼部観察用対物レンズ１１１や対物レンズ中心に位置し眼圧測定に必要な空気を排出するためのノズル（不図示）が設けられている。前眼部観察用対物レンズ１１１から入った被検眼Ｅの前眼部像は、検査部１１０に配置された不図示の光学系を経て、図３で後述するＣＣＤ２０５に結像されている。また、検査部１１０の検者側端部には、被検眼Ｅを観察するための表示部材であるＬＣＤモニタ１０９が設けられている。ＣＣＤ２０５上に結像された前眼部像は、システム制御部２０１により、アライメント指標と共にＬＣＤモニタ１０９に表示される。

なお、本実施形態では、ジョイスティック１０１から得られた電気信号に基づき、検査部１１０がｙ軸方向に駆動する構成となっている。しかし、本発明は、検査部１１０の左右前後方向の２次元平面内を電気的に駆動する点に特徴があり、上下方向については電気駆動方式に限定されない。そのため、上下方向の駆動についてベルト伝動機構に代表される機械駆動方式の構成を有する眼科装置であっても、本発明は有効である。

図２は、ジョイスティック１０１の構成を示す。ジョイスティック１０１は、操作桿１と、測定開始スイッチ２と、測定部座標保持スイッチ３と、回転ダイアル４と、エンコーダ機構５（Ｙ軸エンコーダ入力部５）と、ポテンショセンサ６（ＸＺ軸傾倒角度入力部６
）と、を備える。

操作桿１は、桿下部の不動点を動作支点とし、ある一定角度まで傾けることが可能である。操作桿１の傾きは、ジョイスティック内部に構成されたポテンショセンサ６により検出される。ポテンショセンサ６は、ｘ軸およびｚ軸のそれぞれの軸に対応した２つの可変抵抗６ａおよび６ｂで構成され、互いの位置関係が直角になるように配置されている。操作桿１が傾けられると、傾倒方向はｘ軸成分とｚ軸成分とに分解され、その傾倒角度からそれぞれの軸の傾きに対応した抵抗値を得ることができる。ポテンショセンサ６で得られた抵抗値は図３で後述するシステム制御部２０１により読み取られ、操作桿１の傾倒方向とその角度とを一意に決定することが可能である。なお本実施形態中では、ポテンショセンサ６は可変抵抗として説明するが、ロータリエンコーダ等の光センサや磁気センサを用いて検出してもよい。

回転ダイアル４は、操作桿１と同軸となるように配置されている。回転ダイアル４の内部には検査部１１０をｙ軸方向に駆動させるための電気信号を発するエンコーダ機構（不図示）が構成されている。回転ダイアル４が操作桿１の同軸上を時計回りあるいは反時計回りに回転すると、エンコーダ機構により単位時間当たりの回転角と回転方向とが検出される。システム制御部２０１は、検出された値から検査部１１０のｙ軸方向の移動量と向きとを決定し、検査部１１０をｙ軸に沿って駆動させる。また、操作桿１の上部は、装置固有の測定を開始させる測定開始スイッチ２を有している。さらに、操作桿１は、動作変更入力部として、測定部座標保持スイッチ３を有している。この測定部座標保持スイッチ３の詳細については後述する。

図３は、眼科装置１０のシステムブロック図を示す。眼科装置１０は、ジョイスティック１０１と、システム制御部２０１と、ｘｚ軸傾倒角度入力部６と、ｙ軸エンコーダ入力部５と、測定開始スイッチ２と、測定部座標保持スイッチ３と、各種センサ入力部２０２と、操作パネル２０３と、メモリ２０４と、ＣＣＤ２０５と、ＬＣＤモニタ１０９と、測定用光源２０７と、顎受モータ１１３と、ｘ軸駆動モータ１０３と、ｙ軸駆動モータ１０４と、ｚ軸駆動モータ１０８と、を備える。システム制御部２０１は、各種構成要素を制御し、各種入力信号を検知し、入力された信号を解析し、および各種出力を制御する。ここで、ジョイスティック１０１と、ＬＣＤモニタ１０９と、顎受モータ１１３と、ｘ軸駆動モータ１０３と、ｙ軸駆動モータ１０４と、ｚ軸駆動モータ１０８とは、図１のそれぞれの参照番号に対応する。測定開始スイッチ２と、測定部座標保持スイッチ３と、ｙ軸エンコーダ入力部５と、ｘｚ軸傾倒角度入力部６とは、図２のそれぞれの参照番号に対応する。

各種センサ入力部２０２は、駆動部の移動限界を検出するリミットセンサ等である。操作パネル２０３は、検者が装置の各種設定を行うためのパネルである。メモリ２０４は、各種データの書き込み、読み出しが可能なメモリである。ＣＣＤ２０５は、被検眼像Ｅを撮像する。測定用光源２０７は、被検眼Ｅを照明する。

それでは、検者がジョイスティック１０１を操作した時の検査部１１０の制御方法ついて詳細に説明する。検者が操作桿１を任意の方向に傾倒させると、傾倒はポテンショセンサ６により、ｘ軸とｚ軸とのそれぞれの成分に分解される。各軸の傾倒角度の成分はそれぞれ抵抗値として検出され、不図示のＡ／Ｄ変換器を通して、システム制御部２０１に送られる。

ここで、図４（ａ）および図４（ｂ）は、システム制御部２０１が操作桿１の傾倒角度から位置座標を算出する方法を説明する図である。システム制御部２０１は、ｘ軸とｚ軸とのそれぞれに対して同じ方法で変換を行っているが、理解を容易にするためｘ軸のみを用いて説明する。

図４（ａ）は、ｘ軸の傾倒角度と抵抗値との関係を表している。操作桿１が直立位置にある時、傾倒角度は０°であるため、その抵抗値はＲ２[Ω]となる。また操作桿１は最大±２０°まで傾倒可能である。最大傾倒角度まで傾けた時の抵抗値は、図４（ａ）より、それぞれＲ１[Ω]、Ｒ３[Ω]となる。本実施形態では、最大傾倒時にポテンショセンサ６に負荷がかからないように、操作桿１に保護用のメカストッパを設け、ポテンショセンサ６の全領域を使用しない機構を用いている。

図４（ｂ）は、抵抗値と操作桿座標との関係を表している。次に、システム制御部２０１は、図４（ｂ）に示される関係を用いて、読み込まれた抵抗値から操作桿１の位置座標を算出する。抵抗値がＲ２の時の位置座標は"０"であり、抵抗値がＲ１およびＲ３の時の位置座標は、それぞれ"−１００"と"１００"になるように変換される。

一例として、検者がｘ軸方向（右方向）に傾倒角θxだけ操作桿１を傾けたとする。その時の抵抗値はＲｘとなりシステム制御部２０１に読み込まれ、位置座標Ｊ（ｘ）に変換される。ｚ軸についても同様の変換がなされ、操作桿１がｚ軸方向にθz傾けられた場合、操作桿１のz軸座標位置はＪ（ｚ）となる。

操作桿１を斜め方向に倒した場合、傾倒角度はｘ軸とｚ軸成分に分解され、上記の変換を用いて、位置情報Ｊ（ｘ、ｚ）として算出される。

図５を参照して、操作桿１の最大座標範囲および検査部１１０の最大可動範囲を説明する。図５（ａ）は、操作桿１の傾倒角度から変換された操作桿１の最大座標範囲を示しており、図５（ｂ）は、検査部１１０の最大可動範囲を座標で示したものである。

図５のｘ軸方向にだけ着目すると、検査部１１０の可動範囲（−５００〜５００）は、操作桿１の傾倒範囲（−１００〜１００）に対して十分大きい事が分かる。これは一般的な眼科装置の大きな特徴の一つである。すなわち、操作桿の傾倒角度と被検眼を検査する検査部の位置とが対応しており、検査部の移動可能範囲が操作桿の傾倒可能範囲よりも広いことを意味する。

眼科装置の検査部１１０は、左右両方の被検眼を測定する必要があるため、各被検眼の詳細アライメントに必要な可動範囲に加えて、左右眼の眼幅長分の可動範囲も必要になる。一方、各被検眼での微細アライメント機能がジョイスティック１０１に対して求められる。検査部１１０の可動範囲と操作桿１の可動範囲とを一致させてしまうと、操作桿１の傾倒角度に対する検査部１１０の移動量が大きくなりすぎ、微細アライメントができない。

また、図６は、操作桿１が左に傾けられた状態（図６（ａ））と、中心位置(すなわち傾倒角度０°)にいる状態（図６（ｂ））での、ｚ軸方向の可動範囲をそれぞれ示している。ジョイスティック１０１は、その最大動作領域を確保するため円状の可動範囲を有している。そのため、操作桿１が中心位置にある時、ｚ軸方向の可動範囲が最大になり、ｘ軸方向の傾倒角度が大きくなるに従って、ｚ軸方向の可動範囲が狭まる構造になっている。当然のことながら、ｚ軸方向に操作桿１を傾倒させた場合、ｘ軸方向の可動範囲が狭まる構造となっている。また、ｘ軸方向の傾倒角度が大きい状態で、操作桿１をｚ軸方向に大きく動かそうとすると、操作桿１はその可動範囲の縁に沿う形でｘ軸の中心方向に向かい、ｘ軸の傾倒角度を維持することができない。

次に図７のフローチャートおよび、図８乃至図１０を参照して、本実施形態に係るアライメント時の制御について説明する。

図７のステップＳ７００において、システム制御部２０１は、眼科装置を初期化する。この初期化処理では、システム制御部２０１は、３軸の各モータを駆動し、検査部１１０を座標原点である初期位置まで移動させる。また、駆動部の操作桿１の直立位置の原点座標Ｊ（０,０）と、検査部１１０の原点座標Ｕ（０，０）とを一致させる。その後、眼科装置の電源が切られるまでの間、以下のステップＳ７０１乃至ステップＳ７０８までの各処理を一定周期で繰り返すように制御する。

ステップＳ７０１において、システム制御部２０１は、被検眼の測定が開始され検者が操作桿１を傾倒させると、電気信号に基づいてその傾倒角度を検出する処理を開始する。

ステップＳ７０２において、システム制御部２０１は、図４で説明した抵抗値−座標変換により、検出された傾倒角度を操作桿１の位置座標へ変換する処理を開始する。

ステップＳ７０３において、システム制御部２０１は、次に、測定部座標保持スイッチ３が押下されて入力信号が検出されたか否かを判定する。測定部座標保持スイッチ３が押下されたと判定された場合（Ｓ７０３；ＹＥＳ）、ステップＳ７０６へ進む。一方、測定部座標保持スイッチ３が押下されていないと判定された場合（Ｓ７０３；ＮＯ）、ステップＳ７０４へ進む。

ステップＳ７０４において、システム制御部２０１は、メモリ２０４に格納された操作桿１の位置座標Ｊ_ｎ−１と、現在の位置座標Ｊ_ｎとの差分情報△Ｊを算出する。例えば、メモリ２０４に格納された位置座標がＪ_ｎ−１（５０，５０）であり、現在の位置座標がＪ_ｎ（６０，４０）である場合、操作桿座標の差分情報は、△Ｊ（１０,−１０）として算出される。

ステップＳ７０５において、システム制御部２０１は、操作桿座標の差分情報△Ｊに基づき、検査部１１０の移動量△Ｕを決定する。本実施形態における眼科装置では、ジョイスティック１０１の操作と検査部１１０の移動量とが１対１で対応している。そのため、差分情報が△Ｊ（１０,−１０）である場合、検査部１１０の移動量も同様に、△Ｕ＝△Ｊ（１０、−１０）として決定される。

ステップＳ７０６において、システム制御部２０１は、検査部１１０の移動量△Ｕに基づいて、移動後の検査部１１０位置座標を決定する。移動後の検査部１１０の位置座標は、Ｕ_ｎ＝Ｕ_ｎ−１＋△Ｕにより求められ、その算出結果はメモリ２０４に格納される。この時、移動後の位置座標が図５（ｂ）で示した検査部１１０の可動範囲を超えている場合、可動範囲の極値が算出結果としてメモリ２０４に格納される。一方、ステップＳ７０３の判定処理で測定部座標保持スイッチ３が押下されていないと判定された場合、ステップＳ７０４とステップＳ７０５との各処理が行われないため、操作桿位置の差分情報は△Ｊ＝"０"と判断され、検査部１１０の位置座標Ｕは更新されない。

ステップＳ７０７において、システム制御部２０１は、決定された検査部１１０の位置座標Ｕに基づいて、ｘ軸駆動モータ１０３とｚ軸用駆動モータ１０８とに駆動用信号を送信し、検査部１１０の位置を移動させる。

すなわち、測定部座標保持スイッチ３の押下の有無により、検査部１１０の移動後の位置を算出する算出処理を中断させることと、算出処理を再開させることと、を切り替える切替処理が実行されることになる。

ステップＳ７０８において、システム制御部２０１は、操作桿１の座標位置の情報をＪ_ｎ−１としてメモリ２０４に格納する。

ステップＳ７０９において、システム制御部２０１は、眼科装置の電源がＯＮの状態であるか否かを判定する。電源がＯＮの状態であると判定された場合（Ｓ７０９；ＹＥＳ）、ステップＳ７０１へ戻る。一方、電源がＯＦＦの状態であると判定された場合（Ｓ７０９；ＮＯ）、処理を終了する。

図８は、電源投入直後の操作桿１の位置座標と検査部１１０の位置座標との関係を表しており、測定部座標保持スイッチ３が押下されていない時の操作桿１と検査部１１０との位置座標を表している。図８の斜線部で示された領域は、操作桿１の傾倒領域を検査部１１０の動作領域に投影したものであり、その範囲はＵ_０を原点として、半径が操作桿１の座標範囲と同じ"１００"の円形状となっている。

電源投入直後、システム制御部２０１により初期化されることによって、駆動部の操作桿１の直立位置の原点座標Ｊ（０,０）と、検査部１１０の原点座標Ｕ（０，０）とが一致する。

また、メモリ２０４に格納されたそれぞれの位置座標は、Ｊ_ｎ−１＝Ｊ_０＝（０，０）、Ｕ_ｎ−１＝Ｕ_０＝（０，０）である。検者により操作桿１が傾倒され、原点Ｊ_０からＪ（ｘ１、ｚ１）まで移動すると、システム制御部２０１により、差分情報△Ｊ（ｘ１、ｚ１）が算出される。差分情報△Ｊが得られると、移動量△Ｕが算出され、移動先の位置座標Ｕ_ｎが、Ｕ_ｎ＝Ｕ_ｎ−１＋△Ｕによって決定され、Ｕ_ｎ＝（０，０）＋（ｘ１、ｚ１）＝（ｘ１、ｚ１）と求められる。

システム制御部２０１は、得られた座標情報に基づき各モータを駆動させ、検査部１１０をＵ_ｎまで移動する。移動が終了すると、操作桿１の位置情報Ｊ_ｎおよび検査部１１０の位置情報Ｕ_ｎをメモリ２０４にＪ_ｎ−１およびＵ_ｎ−１として格納する。

検者が測定部座標保持スイッチ３を押下せずにジョイスティック１０１を操作した場合、システム制御部２０１は、以上の一連の制御を繰り返して検査部１１０を駆動する。従って、検者が操作桿１を左右方向（ｘ軸方向）に傾倒した際には、検査部１１０は傾倒角度に応じた量だけ被検眼の眼幅方向（ｘ軸方向）へ移動する。同様に、前後方向（ｚ軸方向）に傾倒した際には、被検眼へ接近または離間する方向（ｚ軸方向）へ移動する。

すなわち、検者は操作桿１の傾倒操作を行うことにより、斜線で示された領域内において検査部１１０を自由に駆動することが可能となる。

次に、図９を参照して、測定部座標保持スイッチ３が押下された時の制御について説明する。図８で説明した傾倒操作により、検査部１１０の位置座標が位置Ｕ（ｘ１、ｚ１）まで移動された状態を前提として説明を行う。

検査部１１０の位置座標がＵ（ｘ１、ｚ１）である時、操作桿１の位置座標は当然のことながらＪ（ｘ１、ｚ１）を示している。測定部座標保持スイッチ３が押下されると、メモリ２０４に格納された座標位置Ｕ（ｘ１、ｚ１）の更新が行われない。そのため、測定部座標保持スイッチ３を押下した状態のまま、操作桿１を位置座標Ｊ（ｘ１、ｚ１）から中立状態Ｊ_０まで戻したとしても、検査部１１０は駆動しない。次に、操作桿１の位置座標がＪ_０の状態で測定部座標保持スイッチ３を離した場合、再び検査部１１０の位置座標の更新が始まり、ステップＳ７０１からステップＳ７０８０８までの各処理により、検査部１１０の操作が可能になる。

ここで、図９の斜線部は、以上の制御を行った後の検査部１１０の可動範囲を示している。ジョイスティック１０１を操作した際の検査部１１０の可動範囲は、図８では原点位置Ｕ_０を中心とした半径"１００"の円領域であった。それに対し、本制御を行った後では、同じ半径の円領域ではあるが、原点位置Ｕ（ｘ１、ｚ１）が大きく変化している。

次に、図１０を参照して、操作桿１の位置座標がＪ（ｘ２,ｚ２)である時に、測定部座標保持スイッチ３を離した場合の検査部１１０の可動範囲を説明する。図９の説明時と同様に、測定部座標保持スイッチ３を押下した時の検査部１１０の位置座標は、図８の操作終了時の位置座標Ｕ（ｘ１,ｚ１）であるとして説明を続ける。

繰り返しになるが、測定部座標保持スイッチ３を押下した状態では、システム制御部２０１は、検査部１１０の位置座標Ｕ（ｘ１,ｚ１）を保持している。そのため、操作桿１をＪ（ｘ１,ｚ１）からＪ（ｘ２,ｚ２)まで移動させても、システム制御部２０１は、検査部１１０を駆動しない。しかし、操作桿１をＪ（ｘ２,ｚ２)の位置に移動した後、測定部座標保持スイッチ３を離すと、検査部１１０の位置座標と操作桿１の位置座標との対応付けが再び開始される。この制御により、検査部１１０の可動範囲は、傾倒支点を原点とした同半径の円領域となる。ここで、原点中心の位置座標Ｕ（ｘ３,ｚ３）は、Ｕ（ｘ３,ｚ３）＝（ｘ１,ｚ１）−（ｘ２，ｚ２）＝（（ｘ１−ｘ２）,（ｚ１−ｚ２））により計算される。

以上のように、測定部座標保持スイッチ３を操作することで、操作桿１に対する検査部１１０の動作を有効化あるいは無効化することが可能であり、さらにその可動領域も変更することが可能である。

この制御は、機械式ジョイスティックを操作した時の滑り動作と同様の機能を有している。そのため、本実施形態に係る制御を行うことで電動式ジョイスティックでも手動ジョイスティックと同様の滑り動作を再現することが可能である。

最後に、本実施形態に係る制御を用いた場合の実際の測定手順について説明する。眼科装置の電源投入直後、システム制御部２０１は、検査部１１０を初期化する。システム制御部２０１は、その他にもメモリ２０４に格納されて装置の補正情報を読み出し、ＣＣＤ２０５のゲイン設定、測定用光源２０７の初期設定等を行う。

まず、測定を開始するにあたり、検者は測定対象となる被検者の顎を顔受け部１１２に配置させ、額受け部（不図示）に被検者の額を当てることで、被検眼を固定させる。顎受け部１１２は、被検者の顔のサイズに応じて、顎受モータ１１３によりｙ軸方向（上下方向）に調整可能である。検者は、操作パネル２０３に配置された不図示の顎受け上下動スイッチを操作することで、被検者の顔のサイズに合わせ、最適な顎受けの高さに調整する。

次に、検者は、ＬＣＤモニタ１０９に表示された被検眼Ｅを観察しながら、ジョイスティック１０１を動作させることにより、被検眼Ｅに対して検査部１１０のアライメントを行う。図１１は、ＬＣＤモニタ１０９上の被検眼Ｅの前眼部像とアライメント指標の説明図である。Ｔｃは被検眼Ｅの瞳中心を表しており、Ｍｘｙ，Ｍｚはシステム制御部２０１により合成されたアライメント指標を表している。

検査部１１０を上下左右方向にアライメントする際には、検者はＬＣＤモニタ１０９を観察しながら、被検眼Ｅの瞳中心ＴｃをアライメントマークＭｘｙの中に入れるようにジョイスティック１０１を操作する。眼科装置は、被検眼Ｅと検査部１１０との光軸が一致すると、Ｔｃがアライメント指標Ｍｘｙの中に入る構造となっている。

また、詳細な説明は省略するが、本実施形態に係る眼科装置は、被検眼Ｅと検査部１１０のｚ軸方向距離ＷＤを自動的に検出可能であるとして説明を続ける。システム制御部２０１は、被検眼Ｅと検査部１１０との距離ＷＤを検知し、アライメント指標Ｍｚにより検者に被検眼Ｅと検査部１１０の位置関係を知らせる。距離ＷＤが測定に最適な場合は、アライメントＭｚ内のアイコン１１００が表示される。また、距離ＷＤが最適な位置よりも離れている場合は、被検眼Ｅへ接近する方向、すなわちｚ軸正方向に動かす必要があるため、上矢印のアイコン１１０１が表示される。逆に、距離ＷＤが最適な位置よりも近い場合、すなわち被検眼Ｅに対して検査部１１０が接近している場合は、離間する方向すなわちｚ軸負方向に検査部１１０を動かす必要がある。そのため、下矢印のアイコン１１０２が表示される。検者は、ＬＣＤモニタ１０９に表示される被検眼Ｅの前眼部像と二つのアライメント指標（Ｍｘｙ，Ｍｚ）のアイコンを見ながら、検査部１１０のアライメントを行い最適なアライメント位置になった時点で、測定開始スイッチ２を押下して計測を開始する。

被検眼の固定が終了した時点で、ＬＣＤモニタ１０９上に表示されている被検眼Ｅとアライメント指標とが図１１に示される関係であった場合、アライメントを行うことが必要となる。ＬＣＤモニタ１０９により、検者はアライメントを行うために、被検眼Ｅに対して検査部１１０を左方向および被検眼Ｅへ近接する方向へ移動する必要があることが分かる。

そこで、まず検査部１１０を左方向に移動させるために、測定部座標保持スイッチ３を離した状態で、操作桿１を左方向へ傾倒させる。操作桿１を左方向へ傾倒させると、その傾倒角度に応じて検査部１１０は左方向に移動する。検者は、アライメント指標Ｍｘｙと被検眼中心Ｔｃを観察しながら、両者が一致するまで操作桿１の傾倒角度を大きくしていく。アライメント指標Ｍｘｙと瞳中心Ｔｃが一致した時点で、操作桿１の傾倒を止め、ｘ軸向のアライメントを終了する。

次に、検者はｘ軸方向のアライメントが終了したので、ｚ軸方向のアライメントを開始する。ただし、操作桿１は、左方向へ傾倒状態であるため、そのままｚ軸方向のアライメントを行うのが難しい。そこで、測定部座標保持スイッチ３を押下したまま、操作桿１を中立位置まで戻す。この時、システム制御部２０１により、検査部１１０は駆動停止しているため、検査部１１０のｘ軸位置を動かすことなく操作桿１を操作することができる。

操作桿１が中立状態に戻った後、アライメント指標Ｍｚの指示に従いながら、検査部１１０を動作させアライメントを終了させる。

本実施形態では、ｘ軸方向のアライメントを先に行い、続けてｚ軸のアライメント操作を行ったが、逆の操作であってもよい。

以上の制御により、従来の手動ジョイスティック機構と同様の操作が可能になり、検者に操作性の違和感を与えない電動ジョイスティック機構を提供することができる。

（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims

操作桿の傾倒角度と被検眼を検査する検査手段の位置とが対応しており、前記検査手段の移動可能範囲が前記操作桿の傾倒可能範囲よりも広い眼科装置であって、
前記操作桿の傾倒により生じる電気信号を検出することにより前記操作桿の傾倒角度を検出する検出手段と、
前記傾倒角度に対応する前記検査手段の位置を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された位置に前記検査手段を移動させる移動手段と、
前記算出手段による算出処理の中断または再開を切り替える切替手段と、
を備えることを特徴とする眼科装置。
前記切替手段により前記算出処理が中断された場合、
前記移動手段は、前記操作桿が傾倒されても、前記切替手段により前記算出処理が中断された時の前記検出手段の位置を保持することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
前記操作桿の前記傾倒可能範囲は、前記操作桿の傾倒支点を中心とした円の周および内部であることを特徴とする請求項１または２に記載の眼科装置。
前記切替手段は、前記操作桿に配置された釦の押下の有無により、前記算出処理の中断または再開を切り替えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の眼科装置。