JP2013230303A

JP2013230303A - 眼科装置

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Publication number: JP2013230303A
Application number: JP2012104885A
Authority: JP
Inventors: Shintaro Akiba; 伸太郎秋葉
Original assignee: Canon Inc
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Priority date: 2012-05-01
Filing date: 2012-05-01
Publication date: 2013-11-14
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Abstract

【課題】検眼切替時間、検眼時間の短縮化が可能な眼科装置を提供すること。
【解決手段】顔支持ユニットにより固定された被検眼の複数の眼特性を検査することが可能な眼科装置は、被検眼の第一の眼特性を検査するための第一光学系を有する第一検眼部と、第一の眼特性とは異なる第二の眼特性を検査するための第二光学系を有する第二検眼部と、第一検眼部および第二検眼部で共通に使用される光学素子を含み被検眼に対する光学素子の向きの変更により第一検眼部または第二検眼部への光路の切替が可能な切替部とを有する検眼ユニットと、第一検眼部または前記第二検眼部による検査を切り替えるために、被検眼に対する検眼ユニットの向きを変更する変更部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、眼科装置に関するものである。

被検眼の複数の眼特性の検査を行う眼科装置として、眼圧を非接触にて測定する眼圧測定部と、眼屈折力を測定する眼屈折力測定部とを有し、それらを切り替えて測定を行うものが知られている（特許文献１、２）。

特開２００７−２８９６６３号公報特開２０１０−１４８５８９号公報

特許文献１、２の構成は、いずれも眼圧測定部と眼屈折力測定部を上下方向に積層配置して構成している。また眼圧測定時の作動距離は、眼屈折力測定時と比較して短い。つまり、眼圧測定では測定部がより被検眼に近い状態で測定が行われる。よって上記構成の場合、測定の切替時には、眼圧測定部と眼屈折力測定部とを切り替えるための上下方向の移動に加えて、前後方向（作動距離を変更する方向）の移動が必要であり、切替時間が長くなる。

本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、検眼切替時間、検眼時間の短縮化が可能な眼科装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の一つの側面に係る眼科装置は、顔支持ユニットにより固定された被検眼の複数の眼特性を検査することが可能な眼科装置であって、
被検眼の第一の眼特性を検査するための第一光学系を有する第一検眼部と、前記第一の眼特性とは異なる第二の眼特性を検査するための第二光学系を有する第二検眼部と、前記第一検眼部および前記第二検眼部で共通に使用される光学素子を含み前記被検眼に対する前記光学素子の向きの変更により前記第一検眼部または前記第二検眼部への光路の切替が可能な切替部と、を有する検眼ユニットと、
前記第一検眼部または前記第二検眼部による検査を切り替えるために、前記被検眼に対する前記検眼ユニットの向きを変更する変更部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、検眼切替時間、検眼時間の短縮化が可能になる。

実施形態に係る眼科装置の概略構成図。実施形態に係る眼科装置の検眼ユニットの光学系の構成図。実施形態に係る眼科装置のアライメント用プリズム絞りの斜視図。実施形態に係る眼科装置の検眼ユニットの平面図。実施形態に係る眼科装置の制御系の構成を示すブロック図。実施形態に係る眼科装置により撮像される前眼部像の説明図。実施形態に係る眼科装置の検眼時の動作を説明する図。実施形態に係る眼科装置の検眼時の検眼ユニットの動作説明図。第２実施形態に眼科装置の検眼時の検眼ユニットの動作説明図。第３実施形態にかかる眼科装置の概略構成図。第３実施形態に係る眼科装置の検眼ユニットの光学系の構成図。回転ユニット側面図。検眼ユニット上の回転ユニットと被検眼との相対的な位置関係を示す平面図。

（第１実施形態）
本発明の実施形態に係る眼科装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は実施形態に係る眼科装置の概略構成図である。眼科装置は、ベース１００（装置固定部）と、被検者の顔を支持する顔受け部１１２とを有する。顔受け部１１２はベース１００（装置固定部）上に設けられている。また、眼科装置は、ベース１００上に設けられた駆動部１２０、操作部材であるジョイスティック１０１と、表示部１０９と、駆動部１２０に取り付けられた検眼ユニット１１０（測定部）とを有する。駆動部１２０は検眼ユニット１１０をＸ、Ｙ、Ｚ、Θ方向に移動させるため、それぞれの軸に応じた駆動機構を有している。

（Ｘ軸方向の移動）
フレーム１０２はベース１００に対して左右方向（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フレーム１０２に固定されたナット（不図示）で構成されている。Ｘ軸駆動モータ１０３の回転により、送りねじ、ナットを介してフレーム１０２がＸ軸方向に移動する。

（Ｙ軸方向の移動）
フレーム１０６はフレーム１０２に対して上下方向（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フレーム１０６に固定されたナット１１４で構成されている。Ｙ軸駆動モータ１０４の回転により、送りねじ、ナットを介してフレーム１０６がＹ軸方向に移動する。

（Ｚ軸方向の移動）
フレーム１０７はフレーム１０６に対して前後方向（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フレーム１０６に固定されたナット１１５で構成されている。Ｚ軸駆動モータ１０８の回転により、送りねじ、ナットを介してフレーム１０７がＺ軸方向に移動する。

（Θ軸方向の回転）
フレーム１０７に対して検眼ユニット１１０は回転方向（以下、Θ軸方向）に移動可能である。Θ軸方向の駆動機構は、フレーム１０７上に固定されたΘ軸駆動モータ１１６と、モータ出力軸に連結されたプーリ１１７とを有する。また、Θ軸方向の駆動機構は、検眼ユニット１１０に連結されたプーリ１１８と、プーリ１１７とプーリ１１８とに連結されたベルト１１９と、を有している。Θ軸駆動モータ１１６の回転により、プーリ１１７、ベルト１１９、プーリ１１８を介して検眼ユニット１１０がベース１００に対する回転軸回り（Θ軸方向）に回転移動する。

（位置決めストッパー）
フレーム１０７上には検眼ユニット位置決め用のストッパー１２５（位置決め部材）が固定されている。ストッパー１２５は、先端がくさび形状になっており、上下方向に駆動して、検眼ユニット１１０下部に設けられた位置決め用溝部に挿入される。Θ軸駆動モータ１１６の駆動により検眼ユニット１１０がΘ軸方向に回転移動した後、ストッパー１２５の挿入により、検眼ユニット１１０が所定位置で位置決め固定される。

（ＬＣＤモニタ）
フレーム１０７の検者側端部には、検眼ユニット１１０の検査対象となる被検眼Ｅを観察するための表示部１０９としてＬＣＤモニタが設けられている。

（顎受け）
検眼を行う際に、被検者は顎受け１１２上に顎を乗せ、かつベース１００に固定されている顔支持ユニット（不図示）の額受け部分に額を押し当てることで被検眼の位置を固定させることができる。顎受け１１２の位置は顎受駆動モータ１１３の駆動により移動可能である。顎受駆動モータ１１３の駆動により顎受け１１２は上昇または降下して位置の調整が可能である。

（ジョイスティック）
ベース１００には、検査対象となる被検眼Ｅに対して検眼ユニット１１０を位置合わせするための操作部材としてジョイスティック１０１及び検眼切替釦１２２が設けられている。検者はジョイスティック１０１を傾倒操作することにより、駆動部１２０の駆動方向、駆動量、駆動速度を指示する。検査対象となる検眼ユニット１１０を被検眼に対して位置合わせ（アライメント）した後、ジョイスティック１０１上に設けられた測定開始釦１２１を押して測定を実施する。

（光学系）
検眼ユニット１１０は検査対象となる被検眼の測定、観察等を行うための光学系を備えている。図２は本実施形態に係る眼科装置における検眼ユニット１１０内の光学系の構成図を示している。検眼ユニット１１０内の光学系は、第一の眼特性を検査するための第一光学系２００（第一検眼部）と被検眼の第一の眼特性とは異なる第二の眼特性を検査するための第二光学系３００（第二検眼部）とから構成されている。Θ軸方向の駆動機構（変更部）は第一検眼部または第二検眼部による検査を切り替えるために、被検眼に対する検眼ユニット１１０の向きを変更する。

第一光学系２００は、被検眼の眼屈折力を検査するための光学系である。波長８８０ｎｍの光を照射する眼屈折力測定用光源２０１から被検眼Ｅに至る光路０１上には、投影レンズ２０２、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐとほぼ共役な絞り２０３、孔あきミラー２０４、レンズ２０５が配置されている。また、被検眼Ｅ側から波長８８０ｎｍ以下の赤外および可視光を全反射し波長８８０ｎｍ以上の光束を一部反射するダイクロイックミラー２０６が順次に配置されている。

孔あきミラー２０４の反射方向の光路０２上には、瞳孔Ｅｐとほぼ共役で円環状のスリットを備えた絞り２０７、光束分光プリズム２０８、レンズ２０９、撮像素子２１０が順次に配列されている。

上述した光学系は眼屈折力測定用であり、眼屈折力測定用光源２０１から発せられた光束は、絞り２０３で光束が絞られる。そして、投影レンズ２０２によりレンズ２０５の手前で１次結像され、レンズ２０５、ダイクロイックミラー２０６を透過して被検眼Ｅの瞳中心に投光される。

投光された光束の反射光は瞳中心を通って再びレンズ２０５に入射される。入射された光束はレンズ２０５を透過後に、孔あきミラー２０４の周辺で反射される。

反射された光束は被検眼瞳孔Ｅｐと略共役な絞り２０７および光束分光プリズム２０８で瞳分離され、撮像素子２１０の受光面にリング像として投影される。被検眼Ｅが正視眼であれば、このリング像は所定の円になり、近視眼では正視眼に対して円が小さく、遠視眼では正視眼に対して円が大きくなり投影される。被検眼Ｅに乱視がある場合、リング像は楕円になり、水平軸と楕円のなす角度が乱視軸角度となる。この楕円の係数を基に屈折力を求める。

一方、ダイクロイックミラー２０６の反射方向には、固視標投影光学系と、被検眼の前眼部観察とアライメント検出が共用されるアライメント受光光学系が配置されている。

固視標投影光学系の光路０３上には、レンズ２１１、ダイクロイックミラー２１２、レンズ２１３、折り返しミラー２１４、レンズ２１５、固視標２１６、固視標照明用光源２１７が順次に配列されている。

固視誘導時に、点灯された固視標照明用光源２１７の投影光束は、固視標２１６を裏側から照明する。そして、レンズ２１５、折り返しミラー２１４、レンズ２１３、ダイクロイックミラー２１２、レンズ２１１を介して被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影される。

なお、レンズ２１５は被検眼Ｅの視度誘導を行い雲霧状態を実現するために、固視標誘導モータ２２４により光軸方向に移動できるようになっている。

また、ダイクロイックミラー２１２の反射方向の光路０４上には、アライメントプリズム絞り挿抜ソレノイド４１１により挿抜されるアライメントプリズム絞り２２３、結像レンズ２１８、撮像素子２２０が順次に配列されている。

アライメントプリズム絞り２２３の挿抜により、アライメントプリズム絞り２２３が光路０４上にある時にはアライメントを、光路から退避しているときは前眼部観察または徹照観察を行うことができる。

ここで、図３（ａ）にアライメントプリズム絞り２２３の形状を示す。円盤状の絞り板に３つの開口部２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃが設けられ、開口部２２３ａ、２２３ｂのダイクロイックミラー２１２側には波長８８０ｎｍ付近のみの光束を透過するアライメントプリズム２３１ａ、２３１ｂが貼付されている。

また図２に戻ると、被検眼Ｅの前眼部の斜め前方には、７８０ｎｍ程度の波長を有する前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂが配置されている。前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂによって照明された被検眼Ｅの前眼部像の光束はダイクロイックミラー２０６、レンズ２１１、ダイクロイックミラー２１２、アライメントプリズム絞り中央の開口部２２３ａを介して撮像素子２２０の受光センサ面に結像する。

アライメント検出のための光源は、眼屈折力測定用光源２０１と兼用されている。アライメント時には、拡散板挿抜ソレノイド４１０により半透明の拡散板２２２が光路に挿入される。

拡散板２２２が挿入される位置は、眼屈折力測定用光源２０１の投影レンズ２０２による略一次結像位置であり、かつレンズ２０５の焦点位置に挿入される。これにより、眼屈折力測定用光源２０１の像が拡散板２２２上に一旦結像して、それが二次光源となりレンズ２０５から被検眼Ｅに向かって太い光束の平行光束として投影される。

この平行光束が被検眼の角膜Ｅｆで反射されて輝点像を形成し、その光束は再びダイクロイックミラー２０６でその一部が反射される。そして、レンズ２１１を介してダイクロイックミラー２１２で反射し、アライメントプリズム絞りの開口部２２３ａおよびアライメントプリズム２３１ａ、２３１ｂを透過し、結像レンズ２１８に収斂されて撮像素子２２０に結像される。

アライメントプリズム絞り２２３の中央の開口部２２３ａは、前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂの波長７８０ｎｍ以上の光束が通るようになっている。前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂにより照明された前眼部像の反射光束は、角膜Ｅｆの反射光束の経路と同様に観察光学系を辿る。そして、アライメントプリズム絞り２２３の開口部２２３ａを介して、結像レンズ２１８により撮像素子２２０に結像される。

また、アライメントプリズム２３１ａを透過した光束は下方向に屈折され、アライメントプリズム２３１ｂを透過した光束は上方向に屈折される。これら絞りを介した光束の位置関係により被検眼Ｅのアライメントを行うことができる。

一方、アライメントプリズム絞り２２３および角膜絞りを光路０４から退避させた状態では、眼屈折力測定用光源２０１からの眼底Ｅｒでの反射光束により、照明された瞳孔領域の光束の一部はダイクロイックミラー２０６で反射される。レンズ２１１を介してダイクロイックミラー２１２で反射され、結像レンズ２１８により撮像素子２２０に投影される。この光束により被検眼Ｅの徹照観察を行うことができる。

第二光学系３００は、被検眼の眼圧を検査するための光学系である。被検眼Ｅに対する観察光学系の受光用光路及びアライメント検出用光路０６上には、平行平面ガラス３０１と対物レンズ３０２の中心軸上にノズル３０３が配置されている。対物レンズ３０２の後方に空気室３２３、観察窓３０４、ダイクロイックミラー３０５、プリズム絞り３０６、結像レンズ３０７、撮像素子３０８が順次に配列されている。

平行平面ガラス３０１、対物レンズ３０２は対物鏡筒３０９によって支持され、その外側には被検眼Ｅを照明する外眼照明光源３１０ａ、３１０ｂが配置されている。

角膜Ｅｆが視軸方向に変形するときの変形検出受光光学系の光路０７上には、ダイクロイックミラー３０５の反射方向に、リレーレンズ３１１、ハーフミラー３１２、アパーチャ３１３、受光素子３１４が配置されている。なお、アパーチャ３１３は、所定変形時に後述する眼圧測定用光源３１７の角膜反射像が共役になる位置に配置されている。

リレーレンズ３１１は角膜Ｅｃが所定変形時にアパーチャ３１３とほぼ同等の大きさの角膜反射像を結像するように設計されている。

角膜Ｅｆの変形を測定するための測定光源投影光学系の光路０５上には、ハーフミラー３１２の入射方向に、ハーフミラー３１５、投影レンズ３１６が配置されている。更に、測定及び被検眼Ｅに対するアライメント兼用の近赤外ＬＥＤから成る眼圧測定用光源３１７が配置されている。またハーフミラー３１５の入射方向には、被検者が固視するＬＥＤから構成される固視用光源３１８が配置されている。

空気室３２３内にはその一部を構成する対物鏡筒３０９にピストン３２０が嵌合され、このピストン３２０はソレノイド３２２によって駆動されるようになっている。なお、空気室３２３内には、内圧をモニタするための圧力センサ３２４が配置されている。

(外形寸法)
図４は、検眼ユニット１１０の平面図である。図４（ａ）は、第一光学系２００による眼屈折力測定時の検眼ユニット１１０と被検眼Ｅとの位置関係を示す。図４（ｂ）は、第二光学系３００による眼圧測定時の検眼ユニット１１０と被検眼Ｅとの位置関係を示している。第一光学系２００による眼屈折力測定時の作動距離、つまり被検眼Ｅの角膜頂点Ｅｆから検眼ユニット１１０の第一光学系出力側端部までの距離をＷＤ１とし、回転中心３５０から検眼ユニット１１０の第一光学系出力側端部までの距離をＡとする。また第二光学系３００による眼圧測定時の作動距離、つまり被検眼Ｅの角膜頂点Ｅｆから検眼ユニット１１０の第二光学系出力側端部までの距離をＷＤ２とし、回転中心３５０から検眼ユニット１１０の第二光学系出力側端部までの距離をＢとする。このとき、ＷＤ１＋Ａ＝ＷＤ２＋Ｂとなるように、検眼ユニット１１０及び回転中心３５０は構成されている。また、図４（ｃ）は、回転移動中の検眼ユニット１１０と被検眼Ｅとの位置関係を表している。第一光学系及び第二光学系出力側端部以外の検眼ユニット１１０の外形寸法は、回転中心３５０からの外形寸法Ｃが回転移動時に被検者の突出部との接触がない距離ＷＤ３を保つように、構成されている。

（システムブロック図）
図５は眼科装置のシステムブロック図である。システム制御部４０１はシステム全体を制御している。システム制御部４０１は、プログラム格納部、眼圧値、眼屈折力値等を補正するためのデータが格納されたデータ格納部を有する。また、システム制御部４０１は、各種デバイスとの入出力を制御する入出力制御部、および各種デバイスから得られたデータを演算する演算処理部を有している。

システム制御部４０１には、傾倒角度入力部４０２、エンコーダ入力部４０３、測定開始信号入力部４０４が接続されている。検眼ユニット１１０を被検眼Ｅに位置合わせおよび測定開始を行うためのジョイスティック１０１からの指示（信号）は、傾倒角度入力部４０２、エンコーダ入力部４０３、測定開始信号入力部４０４を介して、システム制御部４０１に入力される。傾倒角度入力部４０２はジョイスティック１０１を前後左右に傾けたときの傾倒角度を検出し、検出した傾倒角度をシステム制御部４０１に入力する。エンコーダ入力部４０３は、ジョイスティック１０１の操作により各種の駆動モータを回転させたときの各種の駆動モータからのエンコーダ信号を受け付け、システム制御部４０１に入力する。測定開始信号入力部４０４はジョイスティック１０１の測定開始釦押下時の信号を受け付け、システム制御部４０１に入力する。

また、ベース１００上の操作パネル４０５には、印字釦や顎受上下釦などが配置されており、釦入力時にシステム制御部４０１に信号が通知される。さらに位置検出センサ１３３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）（検出部）を含めた各種の位置検出センサ４０６からの信号は、センサＯＮ時にシステム制御部４０１に通知される。

撮像素子２２０で撮像された被検眼Ｅの前眼部像は、メモリ４０８に格納される。システム制御部４０１は、メモリ４０８に格納された画像から被検眼Ｅの瞳孔と角膜反射像を抽出しアライメント検出を行う。また、撮像素子２２０で撮像された被検眼Ｅの前眼部像は、文字，図形データと合成され、ＬＣＤモニタ（表示部１０９）上に前眼部像や測定値などが表示される。

撮像素子２１０で撮影された眼屈折力算出用リング像はメモリ４０８に格納される。

４１０〜４１２の各ソレノイドは、ソレノイド駆動回路４０９を介して、システム制御部４０１からの指令により駆動制御される。

また、Ｘ軸駆動モータ１０３、Ｙ軸駆動モータ１０４、Ｚ軸駆動モータ１０５、顎受駆動モータ１１３、Θ軸駆動モータ１１６、顔支持駆動モータ１３１、固視標誘導モータ２２４は、モータ駆動回路４１４と接続している。モータ駆動回路４１４は、システム制御部４０１からの指令を受け付け、各種のモータを駆動する。

眼屈折力測定用光源２０１、眼屈折力測定用の前眼部照明光源２２１ａ，２２１ｂ、固視標照明用光源２１７、眼圧測定用光源３１７、固視用光源３１８、眼圧測定用の外眼照明光源３１０ａ，３１０ｂは光源駆動回路４１３と接続する。光源駆動回路４１３は、システム制御部４０１からの指令を受け付け、各種の光源の点灯、消灯、光量変更を制御する。

以上のような構成を備える装置における動作を説明する。

（眼屈折力測定）
図６（ａ）に示すようにアライメント時には、角膜Ｅｆによって結像した角膜輝点はアライメントプリズム絞り２２３の開口部２２３ａ、２２３ｂ、２２３ｃおよびアライメントプリズム２３１ａ、２３１ｂにより分割される。そして、角膜輝点は、前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂによって照明された被検眼Ｅと、前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂの輝点像２２１ａ’、２２１ｂ’とともに、撮像素子２２０で指標像Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃとして撮像される。

アライメントは、粗い位置合わせを行うラフアライメントと、精密な位置合わせを行うファインアライメントの２段階で実施する。

ラフアライメントには被検眼Ｅと前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂの輝点像２２１ａ’、２２１ｂ’を使用する。被検眼Ｅ及び輝点像２２１ａ’、２２１ｂ’が検出できると、システム制御部４０１はモータ駆動回路４１４を制御する。そして、システム制御部４０１は、被検眼Ｅの瞳孔中心に対し輝点像２２１ａ’、２２１ｂ’をＸＹ方向に一致させるように検眼ユニット１１０を上下左右方向に駆動させる。

次に、システム制御部４０１は輝点像２２１ａ’、２２１ｂ’のＺ座標及び面積を算出し、それらを所定の位置に合わせるようにさらに検眼ユニット１１０を前後方向に駆動させることによって粗い位置合わせを行う。

ファインアライメントには指標像Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃを使用する。３つの輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが検出できると、システム制御部４０１はモータ駆動回路４１４を制御する。そして、システム制御部４０１は、中央の輝点Ｔｃを被検眼Ｅの中心に一致させるように検眼ユニット１１０を上下左右方向に駆動させる。次に、システム制御部４０１は輝点Ｔａ、Ｔｂが輝点Ｔｃに対して鉛直方向に並ぶようさらに検眼ユニット１１０を前後方向に駆動させ、３つの角膜輝点Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃが上下方向に１列に並んだ状態でアライメントを完了する。

眼屈折力を測定するために、システム制御部４０１はオートアライメントのために光路０１に挿入していた拡散板２２２を光路０１から退避させる。眼屈折力測定用光源２０１の光量を調整し、被検眼Ｅの眼底Ｅｒに測定光束を投影する。

眼底からの反射光は光路０２を辿り、撮像素子２１０で受光される。撮像された眼底像は被検眼の屈折力により、リング絞り２０７により、リング状に投影される。このリング像はメモリ４０８に格納される。

メモリ４０８に格納されたリング像の重心座標を算出し、周知の方法により楕円の方程式を求める。求められた楕円の長径と短径および長径軸の傾きを算出して、被検眼Ｅの眼屈折力を算出する。

なお、求められた楕円の長径、短径に相当する眼屈折力値および撮像素子２１０の受光面上での楕円軸の角度と乱視軸との関係は、予め装置の製造工程において矯正されている。

求められた眼屈折力値からその屈折力値に相当する位置まで、モータ駆動回路４１４を介して固視標誘導モータ２２４を駆動し、レンズ２１５を移動して、被検眼Ｅの屈折度に相当する屈折度で固視標２１６を被検眼Ｅに呈示する。

その後、レンズ２１５を所定量だけ遠方に移動し、固視標２１６を雲霧させ、再び測定光源を点灯し屈折力を測定する。このように、屈折力の測定→固視標２１６による雲霧→屈折力の測定を繰り返し、屈折力が安定する最終の測定値を得ることができる。

（眼圧測定）
図６（ｂ）に示すように眼圧測定のアライメント時には、角膜Ｅｆによって結像した角膜輝点は図３（ｂ）に示したアライメントプリズム絞り３０６の開口部３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃおよびプリズム２３２ａ、２３２ｂにより分割される。そして、角膜輝点は、外眼照明光源３１０ａ、３１０ｂによって照明された被検眼Ｅと、外眼照明光源３１０ａ、３１０ｂの輝点像３１０ａ’、３１０ｂ’とともに、撮像素子３０８で指標像Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃとして撮像される。以下は、眼屈折力測定のアライメント時と同様である。

アライメントの完了後に眼圧測定を行う。システム制御部４０１はソレノイド３２２を駆動し、空気室３２３内の空気はソレノイド３２２により押し上げられるピストン３２０によって圧縮され、パルス状の空気としてノズル３０３から被検眼Ｅの角膜Ｅｆに向けて噴出する。

空気室３２３の圧力センサ３２４で検出された圧力信号と受光素子３１４からの受光信号はシステム制御部４０１に出力され、システム制御部４０１は受光信号のピーク値とその時の圧力信号から眼圧値を算出する。

（自動運転を行う際の動作説明）
以上のような構成を持つ眼科装置において、検眼時の動作として自動運転を行う際の動作を図７のフローチャート、図８の動作説明図に基づいて説明する。

検者１４０が電源をＯＮにして眼科装置を立ち上げると、眼科装置は各種デバイスの初期化を行なう。最初に被検者の右目Ｅ（Ｒ）の眼屈折力測定を行うために、被検者１５０の右被検眼Ｅ（Ｒ）に対して検眼ユニット１１０が眼屈折力測定を行う位置に移動して準備完了となる。この状態から、検者１４０は被検者１５０の顎を顎受け１１２に積載させ、額受け部（不図示）に被検者１５０の額を当てることで、被検眼Ｅを固定させる。次に、検者１４０はＬＣＤモニタ（表示部１０９）上のスイッチ（不図示）にて、全自動（フルオート）モードを選択する。そして、検者１４０は必要に応じてジョイスティック１０１を傾倒動作させてＬＣＤモニタ（表示部１０９）の観察範囲内に被検眼Ｅ（Ｒ）の瞳孔中心が入っている状態にする。この状態から測定開始釦１２１を押すことにより自動測定が開始される。

測定開始釦１２１が押されると、まず眼屈折力測定のための粗い位置合わせであるラフアライメントが開始される（Ｓ１００）。ラフアライメント完了（Ｓ１０１）後、より精密な位置合わせであるファインアライメントが開始される（Ｓ１０２）。

ファインアライメント完了（Ｓ１０３）後、被検者の右目Ｅ（Ｒ）の眼屈折力測定を所定回数分行う（Ｓ１０４及び図8（ａ）：右目・第一検眼）。右被検眼の眼屈折力測定後、検眼ユニット１１０をＸ及びＺ方向に必要量だけ移動させ、被検者の左被検眼Ｅ（Ｌ）の眼屈折力測定を所定回数分行う（Ｓ１０５及び図8（ｂ）：左目・第一検眼）。眼屈折力測定を所定回数分行うまでＳ１００〜Ｓ１０５の処理が繰り返される（Ｓ１０６−Ｎｏ）。左右眼の眼屈折力測定を所定回数分完了した後（Ｓ１０６−Ｙｅｓ）、眼屈折力測定から眼圧測定への検眼切替の為に、検眼ユニット１１０をΘ方向に移動させる（Ｓ１０７）。このとき、検眼ユニット１１０は、被検者の突出部（例えば鼻）に接触することがないように、回転移動を行う。具体的には、被検者の左耳側から鼻側に向かって検眼ユニット１１０の眼圧測定光学系の出力側端部を回転移動させる（図８（ｃ））。これにより、被検者の突出部との干渉を防止しながら、Θ軸１軸のみによる素早い切替動作が可能となる。また切替はΘ軸１軸による回転動作のみで、かつ回転中心から被検眼Ｅまでの距離は一定なので、切替後の検眼ユニット１１０のＸＹ方向位置は再現され、眼圧測定に必要なＺ方向の作動距離が自動的に得られる。よって切替後のラフアライメントを行う必要はなくなり、さらなる検眼時間の短縮が可能となる。切替後は被検者の左被検眼Ｅ（Ｌ）のファインアライメントを開始する（Ｓ１０８）。ファインアライメント完了後（Ｓ１０９）、左被検眼Ｅ（Ｌ）の眼圧測定を所定回数分行う（Ｓ１１０、図８（ｃ）：左目・第二検眼）。

左被検眼Ｅ（Ｌ）の眼圧測定完了後、検眼ユニット１１０をＸ及びＺ方向に必要量だけ移動させ、右被検眼Ｅ（Ｒ）の眼圧測定を所定回数分行う（Ｓ１１１、図８（ｄ）：右目・第二検眼）。眼圧測定を所定回数分行うまでＳ１０８〜Ｓ１１１の処理が繰り返される（Ｓ１１２−Ｎｏ）。左右眼の眼圧測定を所定回数分完了すると（Ｓ１１２−Ｙｅｓ）、検査完了となる。

（第２実施形態）
図９は、眼屈折力測定を左被検眼から開始した場合の第２実施形態の説明図である。この場合、左被検眼Ｅ（Ｌ）、右被検眼Ｅ（Ｒ）の順番で眼屈折力測定後（図９（ａ）、（ｂ））、眼屈折力測定から眼圧測定への検眼切替の為に、検眼ユニット１１０をΘ方向に移動させる。この切替動作時に、システム制御部４０１は、被検者の突出部（例えば鼻）に検眼ユニット１１０が当らないように、眼圧測定光学系の出力側端部が右耳側から鼻側に向かって移動するように検眼ユニット１１０を回転させる。これにより、被検者の突出部との干渉を防止しながら、Θ軸１軸のみによる素早い切替動作が可能となる。また切替はΘ軸１軸による回転動作のみで、かつ回転中心から被検眼Ｅまでの距離は一定なので、切替後の検眼ユニット１１０のＸＹ方向位置は再現され、眼圧測定に必要なＺ方向の作動距離が自動的に得られる。よって切替後のラフアライメントを行う必要はなくなり、さらなる検眼時間の短縮が可能となる。切替後は被検者の右被検眼Ｅ（Ｒ）のファインアライメントを開始する。ファインアライメント完了後、右被検眼Ｅ（Ｒ）の眼圧測定を所定回数分行う（図９（ｃ））。右被検眼Ｅ（Ｒ）の眼圧測定完了後、検眼ユニット１１０をＸ及びＺ方向に必要量だけ移動させ、左被検眼Ｅ（Ｌ）の眼圧測定を所定回数分行う（図９（ｄ））。

（第３実施形態）
第３実施形態にかかる眼科装置の構成を図１０を用いて説明する。本実施形態では、検眼ユニット１１０全体ではなく、検眼ユニット１１０の一部を構成する回転ユニット２５１（切替部）を回転させることで、検査の切替を行う構成を説明する。回転ユニット２５１（切替部）は、第一検眼部および第二検眼部で共通に使用する光学素子（例えば、ダイクロイックミラー２５２等）を含み、被検眼に対する切替光学素子部の向きを変更することで、第一検眼部または第二検眼部の切替が可能である。検眼ユニット１１０は、被検眼に対して接近または後退する方向（Ｚ方向）に移動可能なフレーム１０７上に固定されている。回転ユニット２５１は、検眼ユニット１１０上に固定されたΘ軸駆動モータ１１６（駆動部）の出力軸に連結されており、検眼ユニット１１０に対する回転軸回り（Θ軸方向）に回転移動することが可能な構成となっている。尚、図１０の構成では、検眼ユニット１１０は、フレーム１０７上に固定されている例を示しているが、本発明の趣旨はこの例に限定されるものではない。例えば、図１に示すように検眼ユニット１１０がフレーム１０７に対して回転可能なように構成することも可能である。

図１１は、図１０に示した検眼ユニット１１０内の光学系の構成図である。

（第一光学系）
図１１（ａ）は、眼屈折力測定時の検眼ユニット１１０内の光学系の構成図である。波長８８０ｎｍの光を照射する眼屈折力測定用光源２０１から被検眼Ｅに至る光路０１上には、投影レンズ２０２、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐとほぼ共役な絞り２０３、孔あきミラー２０４、レンズ２０５が配置されている。また、被検眼Ｅ側から波長８８０ｎｍ以下の赤外および可視光を一部反射し波長８８０ｎｍ以上の光束を全反射するダイクロイックミラー２５２が順次に配置されている。ダイクロイックミラー２５２は回転ユニット２５１内に配置されている。孔あきミラー２０４の反射方向の光路０２上には、瞳孔Ｅｐとほぼ共役で円環状のスリットを備えた絞り２０７、光束分光プリズム２０８、レンズ２０９、撮像素子２１０が順次に配列されている。

上述した光学系は眼屈折力測定用であり、眼屈折力測定用光源２０１から発せられた光束は、絞り２０３で光束が絞られる。そして、投影レンズ２０２によりレンズ２０５の手前で１次結像され、レンズ２０５を透過、ダイクロイックミラー２５２で反射して被検眼Ｅの瞳中心に投光される。投光された光束の反射光は瞳中心を通って再びレンズ２０５に入射される。入射された光束はレンズ２０５を透過後に、孔あきミラー２０４の周辺で反射される。

反射された光束は被検眼瞳孔Ｅｐと略共役な絞り２０７および光束分光プリズム２０８で瞳分離され、撮像素子２１０の受光面にリング像として投影される。一方、ダイクロイックミラー２０６の透過方向には、固視標投影光学系と、被検眼の前眼部観察とアライメント検出が共用されるアライメント受光光学系が配置されている。

固視標投影光学系の光路０３上には、ダイクロイックミラー２１４ａ、レンズ２１３、レンズ２１５、固視標２１６、固視標照明用光源２１７が順次に配列されている。

固視誘導時に、点灯された固視標照明用光源２１７の投影光束は、固視標２１６を裏側から照明し、レンズ２１５、レンズ２１３、ダイクロイックミラー２１４ａを介して被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影される。

また、ダイクロイックミラー２１４ａの透過方向の光路０４上には、アライメントプリズム絞り挿抜ソレノイド４１１により挿抜されるアライメントプリズム絞り２２３、結像レンズ２１８、撮像素子２２０が順次に配列されている。アライメントプリズム絞り２２３の挿抜により、アライメントプリズム絞り２２３が光路０４上にある時にはアライメントを、光路から退避しているときは前眼部観察または徹照観察を行うことができる。

（第二光学系）
図１１（ｂ）は、眼圧測定時の検眼ユニット１１０内の光学系の構成図である。被検眼Ｅに対する観察光学系の受光用光路およびアライメント検出用光路０４上には、平行平面ガラス３０１と対物レンズ３０２の中心軸上にノズル３０３が配置されている。対物レンズ３０２の後方に空気室３２３、観察窓３０４、ダイクロイックミラー２５２、ダイクロイックミラー２１４ａ、プリズム絞り２２３、結像レンズ２１８、撮像素子２２０が順次に配列されている。平行平面ガラス３０１、対物レンズ３０２は対物鏡筒３０９によって支持され、その外側には被検眼Ｅを照明する外眼照明光源として機能する光源（２２１ａ、２２１ｂ）が配置されている。

角膜Ｅｆが視軸方向に変形するときの変形検出受光光学系の光路０７上には、平行平面ガラス２５３が配置され、またダイクロイックミラー３０５の反射方向に、リレーレンズ３１１、ハーフミラー３１２、アパーチャ３１３、受光素子３１４が配置されている。なお、アパーチャ３１３は、所定変形時に後述する眼圧測定用光源３１７の角膜反射像が共役になる位置に配置されている。リレーレンズ３１１は角膜Ｅｃが所定変形時にアパーチャ３１３とほぼ同等の大きさの角膜反射像を結像するように設計されている。

角膜Ｅｆの変形を測定するための測定光源投影光学系の光路０５上には、ハーフミラー３１２の入射方向に、ハーフミラー３１５、投影レンズ３１６が配置されている。更に、測定及び被検眼Ｅに対するアライメント兼用の近赤外ＬＥＤから成る眼圧測定用光源３１７が配置されている。またハーフミラー３１５の入射方向には、被検者が固視するＬＥＤから成る固視用光源３１８が配置されている。

図１２は、回転ユニット２５１の側面図である。空気室３２３内は、配管２５６を介して回転ユニット２５１上部のシリンダ２５５に連結されている。シリンダ２５５にはピストン３２０が嵌合され、このピストン３２０はソレノイド３２２によって駆動されるようになっている。なお、空気室３２３内には、内圧をモニタするための圧力センサ３２４（図１１）が配置されている。

図１３は、検眼ユニット１１０上の回転ユニット２５１と被検眼との相対的な位置関係を示す平面図である。図１３（ａ）は、眼屈折力測定時の回転ユニット２５１と被検眼との位置関係を表し、図１３（ｂ）は、眼圧測定時の回転ユニット２５１と被検眼との位置関係を表している。回転ユニット２５１は検眼ユニット１１０に対する回転中心３５０回り（Θ軸方向）に回転移動する。眼屈折力測定時の作動距離、つまり被検眼Ｅの角膜頂点Ｅｆから回転ユニット２５１の第一光学系出力側端部までの距離をＷＤ１とし、回転中心３５０から回転ユニット２５１の第一光学系出力側端部までの距離をＡとする。また、第二光学系３００による眼圧測定時の作動距離、つまり被検眼Ｅの角膜頂点Ｅｆから回転ユニット２５１の第二光学系出力側端部までの距離をＷＤ２とし、回転中心３５０から回転ユニット２５１の第二光学系出力側端部までの距離をＢとする。このとき、作動距離の差ＷＤ１−ＷＤ２が、回転中心から出力側端部までの差Ｂ−Ａとなるように、すなわち、ＷＤ１＋Ａ＝ＷＤ２＋Ｂの関係が満たされるように、回転ユニット２５１及び回転中心３５０は構成されている。

上記のような構成により、第１実施形態の効果に加えて、観察光学系のプリズム絞り、結像レンズ、撮像素子、外眼照明光源の共通化が可能となり、装置のコンパクト化、低コスト化が可能となる。

本発明の実施形態にかかる眼科装置は複合型眼科装置である。検眼ユニット１１０による検査が一の種類の検査から異なる種類の他の種類の検査に切替えられる場合、Θ軸方向の駆動機構（検眼ユニット移動部）は検眼ユニット１１０をベース１００（装置固定部）に対して回転方向に移動させる。上述の実施形態では説明の簡略化のために、複合される機能を眼屈折力機能と眼圧機能に限定したが、角膜曲率半径測定機能、角膜厚測定機能など、その他複数の検眼機能を追加した眼科装置にも適用可能である。また測定機能に限定されるものではなく、眼底カメラ、ＯＣＴ等、被検眼に対する検査を行う眼科装置全般に適用可能である。

また本実施形態では検眼ユニット１１０の回転機構を、プーリ及びベルトを使用した機構としたが、本発明の趣旨はこの構成に限定するものではない。例えば、モータの出力軸が直接検眼ユニットに連結されて回転してもよいし、チェーン駆動等、その他の機構を使用して回転機構を構成してもよい。

また、検眼の順番も眼屈折力測定―＞眼圧測定、右被検眼―＞左被検眼に限定するものではない。任意の順番で適用可能である。運転モードも全自動運転に限定するものではない。手動運転、半自動運転等のモードに適用可能である。

（その他の実施例）
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

顔支持ユニットにより固定された被検眼の複数の眼特性を検査することが可能な眼科装置であって、
被検眼の第一の眼特性を検査するための第一光学系を有する第一検眼部と、前記第一の眼特性とは異なる第二の眼特性を検査するための第二光学系を有する第二検眼部と、前記第一検眼部および前記第二検眼部で共通に使用される光学素子を含み前記被検眼に対する前記光学素子の向きの変更により前記第一検眼部または前記第二検眼部への光路の切替が可能な切替部と、を有する検眼ユニットと、
前記第一検眼部または前記第二検眼部による検査を切り替えるために、前記被検眼に対する前記検眼ユニットの向きを変更する変更部と、
を備えることを特徴とする眼科装置。
前記被検眼に対する前記光学素子の向きを変更するために前記切替部を回転させる駆動部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
前記切替部と前記第一光学系とにより構成される前記第一検眼部の作動距離（ＷＤ１）と前記駆動部の回転中心から前記第一検眼部の端部までの距離（Ａ）との和（ＷＤ１＋Ａ）は、前記切替部と前記第二光学系とにより構成される前記第二検眼部の作動距離（ＷＤ２）と前記駆動部の回転中心から前記第二検眼部の端部までの距離（Ｂ）との和（ＷＤ２＋Ｂ）に等しいことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
前記被検眼を検査するための位置に前記検眼ユニットを位置決めする検眼ユニット移動部を更に備え、
前記検眼ユニット移動部による位置決めの完了後に前記検眼ユニットは、前記被検眼の検査を行ない、
前記第一検眼部または前記第二検眼部による検査が完了した後、前記変更部は、前記検眼ユニット移動部により位置決めされた位置で前記検眼ユニットの向きを変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の眼科装置。
前記被検眼を検査するための位置に前記検眼ユニットを位置決めする検眼ユニット移動部を更に備え、
前記検眼ユニット移動部による位置決めの完了後に前記検眼ユニットは、前記被検眼の検査を行ない、
前記検眼ユニットの前記第一検眼部による検査が完了した後、前記駆動部は、前記検眼ユニット移動部により位置決めされた位置で前記切替部を回転させて、前記第一検眼部による検査から前記第二検眼部による検査に切替え、
前記検眼ユニットの前記第二検眼部による検査が完了した後、前記駆動部は、前記検眼ユニット移動部により位置決めされた位置で前記切替部を回転させて、前記第二検眼部による検査から前記第一検眼部による検査に切替えることを特徴とする請求項２または３に記載の眼科装置。
前記検眼ユニットで検査された前記被検眼の画像を表示するための表示部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の眼科装置。
前記第一検眼部は、前記被検眼の眼屈折力を検査するための光学系を有する検眼部であり、
前記第二検眼部は、前記被検眼の眼圧を検査するための光学系を有する検眼部であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の眼科装置。