本発明に係る眼科装置の一実施例としての眼科装置10を、図1から図10を用いて説明する。眼科装置10は、図1に示すように、被検眼E(図2等参照)の眼圧を測定する眼圧測定部20と、被検眼Eのその他の光学特性(眼特性)を測定する眼特性測定部40と、を備える複合型の眼科装置である。この被検眼Eについては、図2および図3では、眼底(網膜)Ef、角膜(前眼部)Ecおよび角膜頂点Eaを示している。その眼科装置10は、ベース11に駆動部12を介して装置本体部13が設けられて構成されている。その装置本体部13には、内方に眼圧測定部20および眼特性測定部40が設けられ、外方に表示部14、顎受部15および額当部16が設けられている。
その表示部14は、液晶ディスプレイで形成されており、後述する制御部33(図2参照)の制御下で、被検眼Eの前眼部像等の画像や検査結果等を表示させる。表示部14は、本実施例では、タッチパネルの機能を搭載しており、眼圧測定部20または眼特性測定部40を用いて測定を行うための操作や、手動により装置本体部13を移動するための操作を行うことが可能とされている。また、表示部14は、タッチパネルの機能を利用して、後述する各測定モードにおいて切替アイコンを表示し、当該切替アイコンに触れることによる各測定モードの切り替え操作を可能としている。なお、測定を行うための操作は、測定スイッチを設けて、当該測定スイッチの操作により行うものであってもよい。また、装置本体部13を移動するための操作は、コントロールレバーや移動操作スイッチを設けて、当該コントロールレバーや当該移動操作スイッチの操作により行うものであってもよい。
顎受部15および額当部16は、測定時に装置本体部13に対して被検者(患者)の顔、すなわち被検眼Eの位置を固定するものであり、ベース11に固定されて設けられている。その顎受部15は、被検者が顎を載せる箇所となり、額当部16は、当該被検者が額を宛がう箇所となる。この眼科装置10では、表示部14と、顎受部15および額当部16と、が、装置本体部13を挟んだ両側に設けられており、通常の使用時において、表示部14が検者の側となり、顎受部15および額当部16が被検者の側となる。その表示部14は、装置本体部13に回転自在に支持されており、表示面の向きを変更すること、例えば、表示面を被検者側に向けることや、表示面を側方(X軸方向)に向けることが可能とされている。その装置本体部13は、駆動部12により、ベース11に対して移動すること、すなわち顎受部15と額当部16とにより固定された被検眼E(被検者の顔)に対して移動することが可能とされている。
その駆動部12は、装置本体部13をベース11に対して、上下方向(Y軸方向)と、前後方向(Z軸方向(図1を正面視して左右方向))と、それらに直交する左右方向(X軸方向(図1の紙面に直交する方向)と、に移動させる。なお、この実施例では、上下方向の上側をY軸方向の正側とし、前後方向の被検者側(図1を正面視して右側)をZ軸方向の正側とし、左右方向において図1を正面視して手前側をX軸方向の正側とする(図1の矢印参照)。本実施例では、駆動部12は、Y軸駆動部分12aとZ軸駆動部分12bとX軸駆動部分12cとを有する。
Y軸駆動部分12aは、ベース11に設けられており、Z軸駆動部分12bおよびX軸駆動部分12cを介して、ベース11に対して装置本体部13をY軸方向(上下方向)へと移動(変位)させる。換言すると、Y軸駆動部分12aは、駆動部12において、装置本体部13をY軸方向(上下方向)へと移動させるための箇所となる。このY軸駆動部分12aは、支持支柱12dとY軸移動枠12eとを有する。その支持支柱12dは、ベース11に固定されて設けられており、そのベース11からY軸方向へと伸びて設けられている。Y軸移動枠12eは、その支持支柱12dを取り囲むことが可能な枠形状とされており、図示を略すY軸ガイド部材を介してY軸方向への相対的な移動が可能に当該支持支柱12dに取り付けられている。そのY軸移動枠12eは、支持支柱12d(ベース11)に対するY軸方向での移動可能な範囲が、後述する眼圧測定モード(図5(a)参照)において眼圧測定部20を最も下方(負側)に位置させることと、後述する眼特性測定モード(図5(b)参照)において眼特性測定部40を最も上方(正側)に位置させることと、を可能とするように設定されている。
そのY軸移動枠12eでは、図示は略すが、支持支柱12dとの間に弾性部材が設けられており、その弾性部材から上方へ向けて押す力が付与されている。その弾性部材は、本実施例では、螺旋状とされた線材により構成され、無負荷状態において最も縮み、一端と他端とを離間させる動作に抗する弾性力を発揮する引張バネを用いている。すなわち、Y軸移動枠12eは、弾性部材により支持支柱12dに対して吊り下げる構成とされている。Y軸移動枠12eは、Y軸ガイド部材により支持支柱12d(ベース11)に対する相対的な移動方向がY軸方向に規定された状態で、弾性部材を介して支持支柱12d(ベース11)に支持されている。なお、弾性部材は、支持支柱12d(ベース11)に対してY軸方向へと押す力をY軸移動枠12eに付与して当該Y軸移動枠12eを支持するものであれば、圧縮バネを用いるものであってもよく、その他の構成であってもよく、本実施例に限定されるものではない。その圧縮バネは、螺旋状とされた線材により構成され、無負荷状態において最も伸びて、一端と他端とを接近させる動作に抗する弾性力を発揮するものである。この圧縮バネを用いる場合、支持支柱12dもしくはベース11が当該圧縮バネを介してY軸移動枠12eを下から支える構成とすればよい。
Y軸駆動部分12aには、支持支柱12dに対してY軸移動枠12eをY軸方向へと移動させる移動力を付与する駆動力伝達機構が設けられている。Y軸駆動部分12aでは、上方への移動力を駆動力伝達機構からY軸移動枠12eに付与することで当該Y軸移動枠12eを弾性部材が釣り合う位置からY軸方向正側へと移動させ、下方への移動力を駆動力伝達機構からY軸移動枠12eに付与することで当該Y軸移動枠12eを弾性部材が釣り合う位置からY軸方向負側へと移動させる。
Z軸駆動部分12bは、Y軸移動枠12e(Y軸駆動部分12a)に設けられており、X軸駆動部分12cを介して、Y軸駆動部分12aすなわちベース11に対して装置本体部13をZ軸方向(前後方向)へと移動(変位)させる。換言すると、Z軸駆動部分12bは、駆動部12において、装置本体部13をZ軸方向(前後方向)へと移動させるための箇所となる。このZ軸駆動部分12bは、Z軸支持台12fとZ軸移動台12gとを有する。Z軸支持台12fは、Y軸移動枠12eに固定されて設けられており、Y軸移動枠12eと共にY軸方向へと移動される。このZ軸支持台12fは、図示を略すZ軸ガイド部材を介してZ軸方向への相対的な移動が可能にZ軸移動台12gを支持している。Z軸駆動部分12bには、Z軸支持台12fに対してZ軸移動台12gをZ軸方向へと移動させる移動力を付与する駆動力伝達機構が設けられている。Z軸駆動部分12bでは、Z軸方向への移動力を駆動力伝達機構からZ軸移動台12gに付与することで、当該Z軸移動台12gを適宜Z軸方向へと移動させる。
X軸駆動部分12cは、Z軸移動台12g(Z軸駆動部分12b)に設けられており、Z軸駆動部分12bすなわちベース11に対して装置本体部13をX軸方向(左右方向)へと移動(変位)させる。換言すると、X軸駆動部分12cは、駆動部12において、装置本体部13をX軸方向(左右方向)へと移動させるための構成となる。このX軸駆動部分12cは、X軸支持台12hとX軸移動台12iとを有する。X軸支持台12hは、Z軸移動台12gに固定されて設けられており、Z軸移動台12gと共にZ軸方向へと移動される。このX軸支持台12hは、図示を略すX軸ガイド部材を介してX軸方向への相対的な移動が可能にX軸移動台12iを支持している。X軸駆動部分12cには、X軸支持台12hに対してX軸移動台12iをX軸方向へと移動させる移動力を付与する駆動力伝達機構が設けられている。X軸駆動部分12cでは、X軸方向への移動力を駆動力伝達機構からX軸移動台12iに付与することで、当該X軸移動台12iを適宜X軸方向へと移動させる。このX軸移動台12iには、装置本体部13の内方に設けられた眼圧測定部20と眼特性測定部40とが取り付けられた取付基板(図示せず)を介して装置本体部13が固定されている。
このため、駆動部12は、Y軸駆動部分12aとZ軸駆動部分12bとX軸駆動部分12cとを適宜駆動することにより、ベース11に対して装置本体部13を上下方向(Y軸方向)、前後方向(Z軸方向)、および左右方向(X軸方向)に適宜移動させることができる。なお、駆動部12では、明確な図示は略すがY軸駆動部分12aとZ軸駆動部分12bとX軸駆動部分12cとがそれぞれ制御部33(図2参照)に接続されており、各駆動部分が制御部33の制御下で駆動される。その制御部33は、眼科装置10における電気制御系を構成するものであり、内蔵する記憶部に格納されたプログラムにより眼科装置10の各部を統括的に制御する。
なお、図1では、理解容易とするために省略しているが、眼科装置10では、全体の外形形状を形作るカバー部材が設けられており、ベース11から駆動部12を経て装置本体部13までが当該カバー部材により覆われている。また、図1では、駆動部12において、Y軸駆動部分12aとZ軸駆動部分12bとX軸駆動部分12cとをY軸方向に積層して示しているが、完全にY軸方向に分割されて構成されているものではなく、Y軸方向に直交する方向で見ると各部が互いに重なり合うように構成されている。このため、駆動部12すなわち眼科装置10では、高さ寸法(Y軸方向で見た大きさ寸法)の増大を防止しつつ、装置本体部13をベース11に対して適宜移動することが可能とされている。
その装置本体部13には、内方に眼圧測定部20と眼特性測定部40とが設けられている。眼圧測定部20は、被検眼Eの眼圧を測定する際に用いる。眼特性測定部40は、被検眼Eの光学特性(眼特性)を測定するものであり、本実施例では、被検眼Eの角膜Ecの形状と被検眼Eの眼屈折力(球面度数、乱視度数、乱視軸角度等)とを測定する際に用いる。本実施例の眼科装置10では、装置本体部13において、眼圧測定部20において主光軸となる後述する光軸O1を、眼特性測定部40における後述する主光軸O10よりも上方(Y軸方向正側)に設けている(図5参照)。このため、この眼科装置10では、装置本体部13において、基本的に、眼特性測定部40の上方に眼圧測定部20が設けられている。ここで、眼圧測定部20と眼特性測定部40との位置関係において基本的にと言ったのは、眼圧測定部20と眼特性測定部40とを個別に分離して構成するものではなく、眼圧測定部20と眼特性測定部40とにおいて一方の光学系の一部を他方の光学系に交差させることで、眼圧測定部20と眼特性測定部40との一部を入り組ませて一体的な構成としていることによる。
次に、図2および図3を用いて、眼圧測定部20の光学的な構成を説明する。その眼圧測定部20は、非接触式の眼圧計である。眼圧測定部20は、図2および図3に示すように、前眼部観察光学系21とXYアライメント指標投影光学系22と固視標投影光学系23と圧平検出光学系24とZアライメント指標投影光学系25とZアライメント検出光学系26とを備える。
その前眼部観察光学系21は、被検眼Eの前眼部の観察およびXYアライメント(X−Y平面に沿う方向におけるアライメント)をするために設けられている。この前眼部観察光学系21は、前眼部照明光源21a(図2参照)が設けられるとともに、光軸O1上に、気流吹付ノズル21bと前眼部窓ガラス21c(図3参照)とチャンバー窓ガラス21dとハーフミラー21eとハーフミラー21gと対物レンズ21fとCCDカメラ21iとが設けられて構成されている。前眼部照明光源21aは、前眼部窓ガラス21cの周囲に位置されており(図2参照)、その前眼部を直接照明すべく複数個(図2には2つのみ示す)設けられている。気流吹付ノズル21bは、被検眼E(その前眼部)に気流を吹き付けるためのノズルであり、後述する気流吹付機構34の空気圧縮室34a(図3参照)に設けられている。CCDカメラ21iは、受光面に形成された画像(前眼部像等)に基づく画像信号を生成するものであり、生成した画像信号を制御部33(図2参照)へと出力する。このCCDカメラ21iより取得された画像は、制御部33の制御下で、表示部14(図1参照)に適宜表示されるとともに、図示を略す外部機器へと適宜出力される。
このCCDカメラ21iは、図3に示すように、合焦駆動機構21Dにより光軸O1に沿って移動可能とされている。合焦駆動機構21Dは、制御部33(図2参照)の制御下で、被検眼Eの前眼部(角膜Ec)にピントを合わせるべくCCDカメラ21iを適宜移動させる。その合焦駆動機構21Dでは、その駆動源を後述する固視標投影光学系41の固視標移動機構41D(図4参照)と共用するものとしている。すなわち、当該駆動源は、後述する眼圧測定モード(図5(a)参照)において合焦駆動機構21Dを駆動させ、かつ後述する眼特性測定モード(図5(b)参照)において固視標移動機構41Dを駆動させる。制御部33は、合焦駆動機構21Dを介して、眼圧測定部20すなわち装置本体部13の位置に応じて、CCDカメラ21iの光軸O1上での位置を変化させることにより、被検眼Eの前眼部(角膜Ec)にピントを合わせる。
この制御部33は、本実施例では、光軸O1上における第1焦点位置f1と第2焦点位置f2との2つの位置で、合焦駆動機構21Dを介してCCDカメラ21iを変位させることが可能とされている。その第1焦点位置f1は、眼圧測定部20(装置本体部13)を、被検眼Eの眼圧の測定を実行することを可能とする位置とした際に、被検眼Eの前眼部(角膜Ec)にピントが合う位置とされている。その被検眼Eの眼圧の測定を実行することを可能とする位置は、本実施例では、気流吹付ノズル21bの先端から被検眼Eまでの距離(間隔d1)を11mmとする位置に設定されている(図5(a)参照)。
第2焦点位置f2は、眼圧測定部20(装置本体部13)を、被検眼E(被検者)から十分に離した位置とした際に、被検眼Eの前眼部(角膜Ec)にピントが合う位置とされている。これは、後述するように、眼特性測定モード(眼特性測定部40による測定モード)から、眼圧測定モード(眼圧測定部20による測定モード)へと切り替える際、眼圧測定部20(装置本体部13)を、先ずY軸方向へと移動して被検眼Eに対応する高さ位置としてから、Z軸方向へと移動させて被検眼Eに近付けていくことによる。このような移動は、被検眼Eに極めて近付けられる気流吹付ノズル21b(その先端)が、誤って被検眼Eと接触することを防止するために行われる。または、眼圧測定モードにおいて、測定対象とする被検眼Eを被検者の左右眼で切り換える際、眼圧測定部20(装置本体部13)を、一方の眼圧を測定した位置から先ず後退(Z軸方向負側)し、左右方向(X軸方向)へと移動して、他方の被検眼Eに近付く方向へと移動させながらアライメントを行うことにもよる。このような動作は、眼圧測定部20の気流吹付ノズル21bの先端が、誤って被検者(その鼻等)に接触することを防止するために行われる。
そして、制御部33は、本実施例では、ベース11に対する装置本体部13(眼圧測定部20)の位置、すなわち駆動部12(そのZ軸駆動部分12b)によるZ軸方向(前後方向)での制御位置に応じて、CCDカメラ21iの位置を第1焦点位置f1と第2焦点位置f2とで切り替える。これは、眼圧測定部20と被検眼Eとの間隔が、ベース11に対する装置本体部13(眼圧測定部20)の位置によりおおまかに決定することによる。なお、合焦駆動機構21Dでは、駆動源を後述する固視標投影光学系41の固視標移動機構41D(図4参照)と共用するものとしていたが、後述する眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43(受光光学系44)の指標移動機構43D(図4参照)と駆動源を共用するものとしてもよく、本実施例に限定されるものではない。
この前眼部観察光学系21では、前眼部照明光源21a(図2参照)で被検眼E(その前眼部)を照明しつつ、その被検眼Eの前眼部像をCCDカメラ21iで取得する。その前眼部像(その光束)は、気流吹付ノズル21bの外を通り、前眼部窓ガラス21c(後述するガラス板34bも含む)、チャンバー窓ガラス21d、ハーフミラー21gおよびハーフミラー21eを透過し、対物レンズ21fにより集束されて、CCDカメラ21i(その受光面)上に形成される。このCCDカメラ21i(前眼部観察光学系21)は、形成された前眼部像の受光に基づく信号を制御部33(図2参照)へと出力する。その制御部33は、CCDカメラ21i(前眼部観察光学系21)で取得した前眼部像を表示部14(図1参照)に適宜表示させる。
また、前眼部観察光学系21では、後述するようにXYアライメント指標投影光学系22により被検眼Eに投影されたXYアライメント指標光の角膜Ecによる反射光を、CCDカメラ21i(その受光面)へと進行させる。詳細には、前眼部観察光学系21では、当該反射光束を、気流吹付ノズル21bの内部を通り、チャンバー窓ガラス21d、ハーフミラー21gおよびハーフミラー21eを透過させて対物レンズ21fへと至らせる。そして、前眼部観察光学系21では、当該反射光束を対物レンズ21fで集束して、CCDカメラ21iへと進行させる。すると、そのCCDカメラ21i(その受光面)上には、装置本体部13(眼圧測定部20)と角膜EcとのXY方向の位置関係に応じた位置に輝点像が形成される。このCCDカメラ21i(前眼部観察光学系21)は、形成された輝点像の受光に基づく信号を制御部33(図2参照)へと出力することができる。そのXYアライメント指標光の輝点像は、被検眼Eの角膜Ec上に形成されるものである。このため、制御部33は、輝点像が形成された前眼部(角膜Ec)の画像(そのデータ)を取得することができ、表示部14に輝点像が形成された前眼部(角膜Ec)の画像を適宜表示させることができる。なお、その表示部14には、図示を略す画像生成手段によって生成されたアライメント補助マークも重ねて表示される。
XYアライメント指標投影光学系22は、指標光を被検眼Eの角膜Ecに正面から投影する。その指標光は、X−Y平面に沿う方向(以下では、XY方向ともいう)で見た被検眼E(その前眼部(角膜Ec))の眼圧測定部20に対する位置の調節、いわゆるXY方向のアライメントを可能とする機能を有する。また、当該指標光は、被検眼Eの角膜Ecの変形量(変形の度合(圧平))の検出を可能とする機能も有する。このXYアライメント指標投影光学系22は、XYアライメント用光源22aと集光レンズ22bと開口絞り22cとピンホール板22dとダイクロイックミラー22eと投影レンズ22fとを有し、前眼部観察光学系21とハーフミラー21eを共用している。XYアライメント用光源22aは、赤外光を出射する光源とされている。投影レンズ22fは、ピンホール板22dに焦点を一致させるように、XYアライメント指標投影光学系22の光路上に配置されている。このXYアライメント指標投影光学系22では、XYアライメント用光源22aから出射された赤外光が、集光レンズ22bにより集束されつつ開口絞り22cを通過して、ピンホール板22d(その穴部)へと進行する。XYアライメント指標投影光学系22では、ピンホール板22d(その穴部)を通過した光束を、ダイクロイックミラー22eで反射して投影レンズ22fへと進行させ、その進行した赤外光を投影レンズ22fで平行光束として、ハーフミラー21eへと進行させる。そして、XYアライメント指標投影光学系22では、ハーフミラー21eで反射することで平行光束を前眼部観察光学系21の光軸O1上に進行させる。その平行光束は、ハーフミラー21gおよびチャンバー窓ガラス21dを透過して、気流吹付ノズル21bの内部へと進行し、当該気流吹付ノズル21bの内部を通過することでXYアライメント指標光として被検眼Eに至る。そのXYアライメント指標光は、図示は略すが、角膜Ecの角膜頂点Eaと当該角膜Ecの曲率中心との中間位置に輝点像を形成するようにして角膜Ecの表面で反射される。なお、開口絞り22cは、投影レンズ22fに関して角膜Ecの角膜頂点Eaと共役な位置に設けられている。
固視標投影光学系23は、被検眼Eに固視標を投影(提示)する。その固視標投影光学系23は、固視標用光源23aとピンホール板23bとを有し、XYアライメント指標投影光学系22とダイクロイックミラー22eおよび投影レンズ22fを共用するとともに前眼部観察光学系21とハーフミラー21eを共用している。その固視標用光源23aは、可視光を出射する光源とされている。この固視標投影光学系23では、固視標用光源23aから出射した固視標光をピンホール板23b(その穴部)へと進行させ、そのピンホール板23b(その穴部)を通過しダイクロイックミラー22eを透過させて、投影レンズ22fへと進行させる。その固視標光(その光束)は、投影レンズ22fにより略平行光とされてハーフミラー21eへと進行し、そのハーフミラー21eで反射されることで前眼部観察光学系21の光軸O1上を進行する。その光束は、ハーフミラー21gおよびチャンバー窓ガラス21dを透過して、気流吹付ノズル21bの内部へと進行し、当該気流吹付ノズル21bの内部を通過して被検眼Eに至る。固視標投影光学系23は、この被検眼Eに投影した固視標を、被検者に固視目標として注視させることにより、当該被検者の視線を固定する。
圧平検出光学系24は、図3に示すように、XYアライメント指標投影光学系22により被検眼Eに投影されたXYアライメント指標光の角膜Ecによる反射光を受光して、その角膜Ecの表面の変形量(圧平)を検出する。この圧平検出光学系24は、レンズ24a、ピンホール板24bおよびセンサ24cと、前眼部観察光学系21の光路上に設けられたハーフミラー21gと、を有する。レンズ24aは、角膜Ecの表面のみが平らとされた際に、XYアライメント指標光の角膜Ecによる反射光を、ピンホール板24bの中央の穴に集光させる。そのピンホール板24bは、レンズ24aによる上述した集光位置に、中央の穴を位置させて設けられている。センサ24cは、光量検出の可能な受光センサであって、受光した光量に応じた信号を出力するものであり、本実施例ではフォトダイオードを用いる。このセンサ24c(圧平検出光学系24)は、受光した光量に応じた信号を制御部33に出力する。
上述したように、被検眼Eの角膜Ecの表面(角膜表面)で反射されたXYアライメント指標光の反射光束は、気流吹付ノズル21bの内部を通り、チャンバー窓ガラス21dを透過してハーフミラー21gに至る。圧平検出光学系24では、その一部をハーフミラー21gで反射してレンズ24aへと進行させ、そのレンズ24aで集束して、ピンホール板24bへと進行させる。ここで、被検眼Eでは、後述する気流吹付機構34(図1等参照)により気流吹付ノズル21bから角膜Ecに向けて気流を吹き付けられることで、角膜Ecの表面が変形して徐々に平らな状態とされていく。そのとき、圧平検出光学系24では、上述した設定により、角膜Ecの表面が平らとされると進行してきた反射光束の全体をピンホール板24bの穴に通してセンサ24cへと到達させ、その他の状態ではピンホール板24bで部分的に遮りつつセンサ24cへと到達させる。このため、圧平検出光学系24では、センサ24cで受光した光量が最大となった時点を検出することにより、角膜Ecの表面が平らとされたこと(圧平)を検知することができる。これにより、圧平検出光学系24では、流体の吹き付けにより変形した角膜Ecの表面の形状(圧平)を検出することができ、センサ24cがその検出のために角膜Ecからの反射光(反射光束)を受光する受光部として機能する。
Zアライメント指標投影光学系25は、図2に示すように、被検眼Eの角膜Ecに、斜めからZ軸方向のアライメント指標光(アライメント用指標平行光束)を投影する。このZアライメント指標投影光学系25は、光軸O2上に、Zアライメント用光源25aと集光レンズ25bと開口絞り25cとピンホール板25dと投影レンズ25eとが設けられて構成されている。そのZアライメント用光源25aは、赤外光(例えば波長860nm)を出射する光源とされている。開口絞り25cは、投影レンズ25eに関して角膜Ecの角膜頂点Eaと共役な位置に設けられている。その投影レンズ25eは、ピンホール板25d(その穴部)に焦点を一致させて配置されている。Zアライメント指標投影光学系25では、Zアライメント用光源25aから出射された赤外光(その光束)が、集光レンズ25bにより集光されつつ開口絞り25cを通過してピンホール板25dへと進行する。このZアライメント指標投影光学系25では、ピンホール板25d(その穴部)を通過した光束を投影レンズ25eへと進行させ、投影レンズ25eで平行光として角膜Ecへと進行させる。その赤外光(その光束(Zアライメント指標光))は、被検眼Eの内方に位置する輝点像を形成するようにして、角膜Ecの表面で反射される。
Zアライメント検出光学系26は、Zアライメント指標光の角膜Ecによる反射光を、前眼部観察光学系21の光軸O1に対して対称な方向から受光して、装置本体部13(眼圧測定部20)と角膜EcとのZ軸方向での位置関係を検出する。そのZアライメント検出光学系26は、光軸O3上に、結像レンズ26aとシリンドリカルレンズ26bとセンサ26cとが設けられて構成されている。シリンドリカルレンズ26bは、Y軸方向にパワーを持つものとされている。センサ26cは、受光面における受光位置を検出可能な受光センサであり、ラインセンサやPSDを用いて構成することができ、本実施例ではラインセンサを用いる。このセンサ26cは、Zアライメント検出補正部32に接続されている。
このZアライメント検出光学系26では、Zアライメント指標投影光学系25によりアライメント指標光が投影されて角膜Ecの表面で反射された反射光束が、結像レンズ26aへと進行される。Zアライメント検出光学系26では、反射光束を結像レンズ26aで集束し、シリンドリカルレンズ26bへと進行させ、そのシリンドリカルレンズ26bでY軸方向に集光してセンサ26c上に輝点像を形成する。このセンサ26cは、X−Z平面内において、Zアライメント指標投影光学系25により被検眼Eの内方に形成された上述した輝点像と結像レンズ26aに関して共役な位置関係にあり、Y−Z平面内において、角膜頂点Eaと結像レンズ26aおよびシリンドリカルレンズ26bに関して共役な位置関係にある。すなわち、センサ26cは、開口絞り25cと共役関係にあり(このときの倍率は開口絞り25cの像がセンサ26cの大きさより小さくなるように設定している)、Y軸方向に角膜Ecがずれたとしても当該角膜Ecの表面における反射光束は効率良くセンサ26cに入射する。このセンサ26c(Zアライメント検出光学系26)は、形成された輝点像の受光に基づく信号を、Zアライメント検出補正部32へと出力する。
気流吹付機構34は、図3に示すように、空気圧縮室34aを有し、そこに空気圧縮駆動部34d(図1参照)が設けられて構成されている。その空気圧縮駆動部34dは、空気圧縮室34aの内方で移動可能なピストンと、そのピストンを移動させる駆動部と、を有し、本実施例では、装置本体部13において、眼圧測定部20(その光学系)の上方に設けられている。空気圧縮駆動部34dは、制御部33(図2参照)の制御下で駆動されることで、空気圧縮室34a内の空気を圧縮する。その空気圧縮室34aには、透明なガラス板34bを介して気流吹付ノズル21bが取り付けられているとともに、そこと対向してチャンバー窓ガラス21dが設けられている。このため、空気圧縮室34aは、前眼部観察光学系21における上述した機能を妨げることが防止されている。また、空気圧縮室34aには、当該空気圧縮室34aの圧力を検出する圧力センサ34cが設けられている。この圧力センサ34cは、図示は略すが制御部33(図2参照)に接続されており、検出した圧力に応じた信号を制御部33に出力する。この気流吹付機構34では、制御部33の制御下で、空気圧縮駆動部34dが空気圧縮室34a内の空気を圧縮することにより、気流吹付ノズル21bから被検眼Eの角膜Ecに向けて気流を吹き付けることができる。また、気流吹付機構34では、圧力センサ34cで空気圧縮室34a内の圧力を検出することにより、気流吹付ノズル21bから気流を吹き付けた際の圧力を取得することが可能とされている。なお、気流吹付機構34では、圧力センサ34cを設けることに替えて、吹き付ける気流において、時間に対する圧力の変化が予め定められた特性とするものとしてもよい。
この眼圧測定部20は、前眼部照明光源21aとXYアライメント用光源22aと固視標用光源23aとZアライメント用光源25aとの点灯制御を行うためのドライバ(駆動機構)を有し、当該ドライバに制御部33(図2参照)が接続されている。このため、眼圧測定部20では、制御部33の制御下で、前眼部照明光源21aとXYアライメント用光源22aと固視標用光源23aとZアライメント用光源25aとを適宜点灯させる。また、眼圧測定部20では、上述したように、制御部33の制御下で、合焦駆動機構21Dを介してCCDカメラ21iを光軸O1上で適宜移動させ、かつCCDカメラ21iから出力された画像信号に基づく画像の生成処理を行い、かつその生成した画像を表示部14に適宜表示させる。
次に、上述した眼圧測定部20を用いて被検眼Eの眼圧を測定する際の概略的な動作について説明する。なお、眼圧測定部20における下記の動作は、制御部33(図2参照)の制御下で実行される。先ず、眼科装置10の電源スイッチを投入し、表示部14に眼圧測定部20を用いて測定を行う旨の操作を行う。すると、眼圧測定部20では、後述するように眼圧測定モード(図5(a)参照)とした後、前眼部照明光源21aとXYアライメント用光源22aと固視標用光源23aとZアライメント用光源25aとを適宜点灯させる。このとき、眼圧測定部20では、各光源21a、23a、25aをそれぞれ異なる周期で点滅を繰り返させるものとし、いずれの光源からの光であるかの識別を可能としてもよい。
眼圧測定部20では、図3に示すように、固視標投影光学系23の固視標用光源23aを点灯することで、固視標を被検眼Eに投影して、その被検眼Eを固視させるすなわち被検者の視線を固定する。また、眼圧測定部20では、XYアライメント指標投影光学系22のXYアライメント用光源22aを点灯することで、平行光束を角膜Ecに投影する。眼圧測定部20では、その角膜Ecで反射された反射光束を、前眼部観察光学系21のCCDカメラ21iと、圧平検出光学系24のセンサ24cと、により受光する。さらに、眼圧測定部20では、図2に示すように、Zアライメント指標投影光学系25のZアライメント用光源25aを点灯することで、Z軸方向のアライメント用の平行光束を角膜Ecに投影する。眼圧測定部20では、その角膜Ecで反射された反射光束を、Zアライメント検出光学系26のセンサ26cで受光する。
眼圧測定部20では、前眼部観察光学系21の前眼部照明光源21aを点灯することで、被検眼Eの前眼部を照明し、その被検眼Eの前眼部像をCCDカメラ21i上に結像させる。そして、眼圧測定部20では、明確な図示は略すが、表示部14に被検眼Eの前眼部像とXYアライメント指標光の輝点像とアライメント補助マークとを表示させる。検者は、この表示部14を見ながら当該表示部14に表示された操作部を操作することにより、装置本体部13を上下左右に移動させて輝点像が表示部14の画面内に映るようにアライメントを行う。また、眼圧測定部20では、Zアライメント検出補正部32が、Zアライメント検出光学系26のセンサ26cの受光信号とXYアライメント検出部31の演算結果とに基づいて、装置本体部13と角膜EcのZ軸方向の位置関係を演算する。眼圧測定部20では、制御部33の制御下で、前眼部観察光学系21から得られるXY方向での位置およびZアライメント検出補正部32から出力される演算結果に基づいて、駆動部12すなわちY軸駆動部分12aとZ軸駆動部分12bとX軸駆動部分12cとを適宜駆動することにより、ベース11に対して装置本体部13を上下方向(Y軸方向)、前後方向(Z軸方向)、および左右方向(X軸方向)に適宜移動させてオートアライメント(自動でのアライメントの調整)を行う。
眼圧測定部20では、オートアライメントが完了すると、制御部33が気流吹付機構34を作動させて、気流吹付ノズル21bから被検眼Eの角膜Ecに向けて気流を吹き付ける。すると、被検眼Eでは、角膜Ecの表面が変形して徐々に平らな状態(圧平)とされていく。角膜Ecが徐々に平らな状態(圧平)とされていく過程において、角膜Ecの表面が平らと(圧平)されると圧平検出光学系24のセンサ24cでの受光量が最大となる。このため、眼圧測定部20では、センサ24cの受光量の変化に基づいて、角膜Ecの表面が平らと(圧平)されたことを制御部33が判断する。すなわち、圧平検出光学系24(センサ24c)では、角膜Ecの圧平を検出することができる。そして、眼圧測定部20では、制御部33が、圧力センサ34cからの出力(吹き付けた気流の圧力)に基づいて、被検眼Eの眼圧を求め(眼圧値を算出し)、その算出結果を表示部14に表示させる。なお、制御部33では、気流吹付ノズル21b(気流吹付機構34)による気流の吹き付けを開始時点から角膜Ecの表面が平らと(圧平)されたことを検知した時点までの時間に基づいて、被検眼Eの眼圧を求める(眼圧値を算出する)ものであってもよい。
次に、図4を用いて、眼特性測定部40の光学的な構成を説明する。その眼特性測定部40は、被検眼Eの角膜Ecの形状と被検眼Eの眼屈折力(球面度数、乱視度数、乱視軸角度等)とを測定するものである。眼特性測定部40は、図4に示すように、固視標投影光学系41と観察光学系42と眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43と受光光学系44とアライメント光投影系45と角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cとを備える。その固視標投影光学系41は、被検眼Eを固視・雲霧させるために、その被検眼Eの眼底Ef(図2、図3参照)に視標を投影する。観察光学系42は、被検眼Eの前眼部(角膜Ec)を観察する。眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43は、被検眼Eの眼屈折力を測定するために、眼屈折力測定用リング状指標としてのパターン光束を、その被検眼Eの眼底Efに投影する。受光光学系44は、被検眼Eの眼底Efから反射された眼屈折力測定用リング状指標像を後述する撮像素子44dに受光させる。この眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43および受光光学系44は、後述するように眼屈折力測定光学系を構成する。アライメント光投影系45は、X−Y方向でのアライメント状態を検出するために、指標光を被検眼Eに向けて投影する。角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cは、被検眼Eの角膜Ecの形状を測定するために、角膜形状測定用リング状指標光をその被検眼Eの角膜Ecに投影する。この角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cは、後述するように観察光学系42とともに角膜形状測定光学系を構成する。また、眼特性測定部40の光学系には、図示は略すが、被検眼Eと装置本体部13との間の作動距離を検出するための作動距離検出光学系が設けられている。
固視標投影光学系41は、光軸O11上に、固視標光源41aとコリメータレンズ41bと指標板41cとリレーレンズ41dとミラー41eとダイクロイックミラー41fとダイクロイックミラー41gと対物レンズ41hとを有する。指標板41cには、被検眼Eを固視・雲霧させるためのターゲットが設けられている。その固視標光源41a、コリメータレンズ41bおよび指標板41cは、固視標ユニット41Uを構成し、被検眼Eを固視・雲霧させるべく、固視標移動機構41Dにより固視標投影光学系41の光軸O11に沿って一体に移動可能とされている。なお、ダイクロイックミラー41gと対物レンズ41hとは、それらが設けられた位置が、後述する眼特性測定部40における主光軸O10上とされている。
この固視標投影光学系41では、固視標光源41aから可視光を出射し、その可視光をコリメータレンズ41bにより平行光束とした後、指標板41cを透過させてターゲット光束とする。そして、固視標投影光学系41では、ターゲット光束を、リレーレンズ41dを通した後にミラー41eにより反射し、ダイクロイックミラー41fを通過させてダイクロイックミラー41gへと進行させる。固視標投影光学系41では、そのターゲット光束をダイクロイックミラー41gで眼特性測定部40における主光軸O10上へと反射して、対物レンズ41hを経て被検眼Eへと進行させる。固視標投影光学系41は、被検眼Eに投影したターゲット光束(固視標)を、被検者に固視目標として注視させることにより、当該被検者の視線を固定する。また、固視標投影光学系41は、被検者に固視目標として注視させた状態から、ピントが合わない位置まで固視標ユニット41Uを移動させることにより、被検眼Eを雲霧状態とする。
観察光学系42は、図示を略す照明光源を有するとともに、主光軸O10上に、ハーフミラー42aとリレーレンズ42bと結像レンズ42cと撮像素子42dとを有し、固視標投影光学系41と対物レンズ41hおよびダイクロイックミラー41gを共用する。撮像素子42dは、二次元固体撮像素子であり、本実施例ではCMOSイメージセンサを用いている。
この観察光学系42では、照明光源から出射した照明光束で被検眼Eの前眼部(角膜Ec)を照明して、その前眼部で反射された照明光束を対物レンズ41hで取得する。観察光学系42では、反射された照明光束を、対物レンズ41hを経て、ダイクロイックミラー41gおよびハーフミラー42aを通して、リレーレンズ42bを経て結像レンズ42cにより撮像素子42d(その受光面)上に結像させる。その撮像素子42dは、取得した画像に基づく画像信号を制御部33(図2参照)に出力する。その制御部33は、入力された画像信号に基づいて、前眼部(角膜Ec)の画像を表示部14に表示させる。このため、観察光学系42では、撮像素子42d(その受光面)上に前眼部(角膜Ec)の像を形成することができ、表示部14に当該前眼部の画像を表示させることができる。なお、アライメント完了後の屈折力測定時には、観察光学系42の照明光源を消灯してもよい。
眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43は、眼屈折力測定用光源43aとレンズ43bと円錐プリズム43cとリング指標板43dとレンズ43eとバンドパスフィルタ43fと瞳リング43gと穴空きプリズム43hとロータリープリズム43iとを有し、固視標投影光学系41とダイクロイックミラー41f、ダイクロイックミラー41gおよび対物レンズ41hを共用する。その眼屈折力測定用光源43aと瞳リング43gとは光学的に共役な位置に配置し、リング指標板43dと被検眼Eの眼底Efとは光学的に共役な位置に配置している。また、瞳リング43gは、対物レンズ41hを介して被検眼Eの瞳孔Ep(図7等参照)と共役となる位置に配置している。そして、眼屈折力測定用光源43a、レンズ43b、円錐プリズム43cおよびリング指標板43dは、指標ユニット43Uを構成し、この指標ユニット43Uは、指標移動機構43Dにより眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43の光軸O13に沿って一体に移動可能とされている。
眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43では、眼屈折力測定用光源43aから出射した光束をレンズ43bで平行光束とし、円錐プリズム43cを経てリング指標板43dへと進行させる。その光束は、リング指標板43dに形成されたリング状のパターン部分を透過して眼屈折力測定用リング状指標としてのパターン光束とされる。この眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43では、そのパターン光束をレンズ43e、バンドパスフィルタ43fおよび瞳リング43gを経て穴空きプリズム43hへと進行させ、その穴空きプリズム43hの反射面により反射して、ロータリープリズム43iを経てダイクロイックミラー41fへと進行させる。そして、眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43では、パターン光束をダイクロイックミラー41fで反射した後にダイクロイックミラー41gで反射することで、眼特性測定部40における主光軸O10上に進行させる。そして、眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43では、パターン光束を、対物レンズ41hにより被検眼Eの眼底Ef(図2、図3参照)に結像させる。
受光光学系44は、穴空きプリズム43hの穴部44aとミラー44bとレンズ44cと撮像素子44dとを有し、固視標投影光学系41と対物レンズ41h、ダイクロイックミラー41gおよびダイクロイックミラー41fを共用し、かつ眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43とロータリープリズム43iを共用する。撮像素子44dは、二次元固体撮像素子であり、本実施例ではCCD(電荷結合素子)イメージセンサを用いている。この撮像素子44dは、眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43の指標移動機構43Dにより、当該眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43の指標ユニット43Uと連動して、受光光学系44の光軸O14に沿って移動可能とされている。
受光光学系44では、眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43によって眼底Ef(図2、図3参照)に導かれ、かつ当該眼底Efで反射されたパターン反射光束を、対物レンズ41hにより集光し、ダイクロイックミラー41gで反射した後にダイクロイックミラー41fで反射して、ロータリープリズム43iへと進行させる。そして、受光光学系44では、反射されたパターン反射光束を、ロータリープリズム43iを経て穴空きプリズム43hの穴部44aへと進行させて、この穴部44aを通過させる。受光光学系44では、穴部44aを通過したパターン反射光束を、ミラー44bによって反射し、レンズ44cにより撮像素子44d(その受光面)上にパターン反射光束すなわち眼屈折力測定用リング状指標を結像させる。その撮像素子44dは、取得した画像に基づく画像信号を制御部33(図2参照)に出力する。その制御部33は、入力された画像信号に基づいて、眼屈折力測定用リング状指標の画像を表示部14(図1参照)に表示させる。このため、受光光学系44では、撮像素子44d(その受光面)上に眼屈折力測定用リング状指標の像を形成することができ、表示部14に当該眼屈折力測定用リング状指標の画像を表示させることができる。
アライメント光投影系45は、LED45aとピンホール45bとレンズ45cとを有し、観察光学系42とハーフミラー42aを共用し、固視標投影光学系41とダイクロイックミラー41gおよび対物レンズ41hを共用する。このアライメント光投影系45では、LED45aからの光束を、ピンホール45b(その穴部)を通してアライメント指標光束とし、レンズ45cを経てハーフミラー42aで反射することで、眼特性測定部40における主光軸O10上に進行させる。そして、アライメント光投影系45では、アライメント指標光束を、ダイクロイックミラー41gを通して対物レンズ41hへと進行させ、その対物レンズ41hを経て被検眼Eの角膜Ecに向けてアライメント指標光束として投影する。このアライメント光投影系45は、被検眼Eの角膜Ecに向けてアライメント指標光束を投影することにより、被検眼Eに対して装置本体部13を自動的にアライメントする機能を有する。その被検眼Eに向けて平行光として投影されたアライメント指標光束は、その被検眼Eの角膜Ecにおいて反射され、観察光学系42により撮像素子42d上にアライメント指標像としての輝点像が投影される。この輝点像が、図示を略す光学系により形成されたアライメントマーク内に位置すると、アライメント完了となる。
角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cは、対物レンズ41hの前方側に設けられている。詳細には、この角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cは、リングパターン47上において被検眼E(角膜Ec)から所定の距離とされて主光軸O10に関して同心状に設けられており、被検眼E(角膜Ec)に角膜形状測定用リング状指標光を投影する。その角膜形状測定用リング状指標光は、被検眼Eの角膜Ecに投影されることで、その角膜Ecに角膜形状測定用リング状指標51(図7等参照)を形成する。その角膜形状測定用リング状指標51(その光束)は、被検眼Eの角膜Ecで反射されることで、上記した観察光学系42により撮像素子42d上に結像される。このため、観察光学系42では、表示部14において、前眼部(角膜Ec)の画像に重ねて角膜形状測定用リング状指標51の像(画像)を表示させることができる。
この眼特性測定部40は、固視標光源41aと観察光学系42の照明光源と眼屈折力測定用光源43aとLED45aと角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cとの点灯制御を行うためのドライバ(駆動機構)を有し、当該ドライバに制御部33(図2参照)が接続されている。このため、眼特性測定部40では、制御部33の制御下で、固視標光源41aと観察光学系42の照明光源と眼屈折力測定用光源43aとLED45aと角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cとが適宜点灯される。また、眼特性測定部40では、上述したように、制御部33の制御下で、固視標移動機構41Dを介して固視標ユニット41Uを光軸O11に沿って一体に移動させ、指標移動機構43Dを介して指標ユニット43Uを光軸O13に沿って一体に移動させるとともに撮像素子44dを光軸O14に沿って移動させる。さらに、眼特性測定部40では、上述したように、制御部33の制御下で、撮像素子42dおよび撮像素子44dから出力された画像信号に基づく画像の生成処理を行うとともに、その生成した画像を表示部14に適宜表示させる。
次に、上述した眼特性測定部40を用いて被検眼Eの角膜Ecの形状と被検眼Eの眼屈折力(球面度数、乱視度数、乱視軸角度等)とを測定する際の概略的な動作について説明する。なお、眼特性測定部40における下記の動作は、制御部33(図2参照)の制御下で実行される。先ず、眼科装置10の電源スイッチを投入し、表示部14に眼特性測定部40を用いて測定を行う旨の操作を行う。すると、眼特性測定部40では、後述するように眼特性測定モード(図5(b)参照)とした後、観察光学系42において、照明光源を点灯させて、表示部14に前眼部(角膜Ec)の画像を表示させる。そして、検者は、表示部14の画面内に被検眼Eの瞳孔Ep(図7等参照)が位置するように、表示部14に表示された操作部を操作することにより、装置本体部13を上下左右に移動させて被検眼Eに対する装置本体部13の概略アライメントを行う。また、眼特性測定部40(制御部33)では、撮像素子42dから出力された画像信号に基づく前眼部の画像から、瞳孔Ep(その位置および大きさ(存在する領域))を検出することが可能とされている。この瞳孔Epの検出は、例えば、前眼部の画像において、瞳孔Epとして認識すべき形状を予め記憶させておき、画像におけるコントラストに基づいて当該認識すべき形状を検出することにより行うことができる。このため、眼特性測定部40では、例えば、測定の対象とする被検眼Eを左右で切り換える場合には、その切り替えに応じて左右方向へと装置本体部13を移動させつつ画像に基づき瞳孔Epを検出し、その検出した瞳孔Epを目標位置として装置本体部13(眼特性測定部40)を移動させることで、上記した概略アライメントを自動で行うことができる。
すると、眼特性測定部40では、観察光学系42によりアライメント指標像としての輝点像を表示部14に表示させる。この後、眼特性測定部40では、アライメント光投影系45、作動距離検出光学系(図示を略す)に基づくアライメント検出を開始する。すなわち、眼特性測定部40では、アライメント指標像としての輝点像をアライメントマーク内に位置させるように、ベース11に対して装置本体部13を上下方向(Y軸方向)、前後方向(Z軸方向)、および左右方向(X軸方向)に適宜移動させてオートアライメント(自動でのアライメントの調整)を行う。これにより、眼特性測定部40では、装置本体部13の被検眼Eの角膜Ecの頂点に対する自動アライメントが完了する。なお、この自動アライメントの動作中においても、後述するように角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cを点灯させて、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるか否かの判断を行うものとしてもよい。
すると、眼特性測定部40では、眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43の眼屈折力測定用光源43aを点灯して、眼屈折力測定用リング状指標としてのパターン光束を被検眼Eに投影し、その被検眼Eの瞳孔Epを通して眼底Ef(図2、図3参照)に結像させる。その眼底Efに結像させた眼屈折力測定用リング状指標としてのパターン光束は、上述したように受光光学系44の撮像素子44dへと導かれる。そして、制御部33では、表示部14に表示させた画像(撮像素子44dからの画像信号)に基づいて、眼屈折力としての球面度数、円柱度数、軸角度を周知の手法により測定することができる。このため、眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43は、受光光学系44と協働して眼屈折力測定光学系を構成し、眼特性測定部40における測定光投影光学系を構成している。このことから、眼屈折力測定用リング状指標としてのパターン光束は、眼屈折力を測定するための測定光(後述する角膜形状測定光と区別する場合には眼屈折力測定光ともいう)として機能する。
また、眼特性測定部40では、角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cを点灯して、角膜形状測定用リング状指標光を角膜Ecに投影する。その角膜形状測定用リング状指標光が投影された被検眼Eの前眼部(角膜Ec)からの光束は、上述したように観察光学系42の撮像素子42dへと導かれる。そして、制御部33では、表示部14に表示させた画像(撮像素子42dからの画像信号)に基づいて、角膜Ecに投影された角膜形状測定用リング状指標51(図7等参照)の像から角膜Ecの形状を測定する。この角膜Ecの形状の測定の詳細については、公知であるのでその説明は省略する。このため、角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cは、観察光学系42と協働して角膜形状測定光学系を構成し、眼特性測定部40における測定光投影光学系を構成している。このことから、角膜形状測定用リング状指標光は、角膜Ecの形状を測定するための測定光(上述した眼屈折力測定光と区別する場合には角膜形状測定光ともいう)として機能する。
なお、この眼屈折力測定部(眼特性測定部40)の構成は、特開2002−253506号公報に開示のものと同一であるが、この構成に限られるものではない。このように、制御部33は、角膜形状の測定を実行すると共に、眼屈折力(光学特性)の測定を実行する。なお、制御部33は、演算結果等を記憶部(図示を略す)に適宜格納する。
眼科装置10では、本実施例では、装置本体部13において、基本的に眼特性測定部40の上方に眼圧測定部20を設けるとともに、その眼圧測定部20と眼特性測定部40とを取付基盤に取り付けて互いに固定して設けている。すなわち、眼科装置10では、装置本体部13において、眼圧測定部20と眼特性測定部40とを一体的な構成として、位置関係を変更させる必要をなくすものとしている。このため、取付基盤すなわちそこに取り付けた眼圧測定部20および眼特性測定部40(装置本体部13)は、駆動部12すなわちY軸駆動部分12aとZ軸駆動部分12bとX軸駆動部分12cにより、ベース11に対して上下方向(Y軸方向)、前後方向(Z軸方向)、および左右方向(X軸方向)に適宜移動される。そして、眼科装置10では、駆動部12(Y軸駆動部分12a、Z軸駆動部分12bおよびX軸駆動部分12c)により、装置本体部13(取付基盤)をベース11に対して移動することで、眼圧測定部20と眼特性測定部40とのそれぞれを顎受部15と額当部16とにより固定された被検眼E(被検者の顔)に対応する位置へと移動することができる(図5参照)。
このため、眼科装置10では、装置本体部13(取付基盤)をベース11に対して、駆動部12のY軸駆動部分12aにより上下方向(Y軸方向)へと移動させることで、眼圧測定部20の前眼部観察光学系21の光軸O1の延長線上に被検眼Eを位置させて眼圧測定部20を当該被検眼Eの高さ位置に対応させることができる(図5(a)参照)。そして、眼科装置10では、図5(a)に示すように、駆動部12のZ軸駆動部分12bにより前後方向(Z軸方向)へと移動させることで、眼圧測定部20の前眼部観察光学系21の気流吹付ノズル21bの先端を被検眼E(その角膜頂点Ea)から所定の距離(間隔d1)に位置するものとする。その間隔d1は、本実施例では、11mmとしている。この状態が、眼圧測定部20による測定モードすなわち眼圧測定モードとなる。
また、眼科装置10では、装置本体部13(取付基盤)をベース11に対して、駆動部12のY軸駆動部分12aにより上下方向(Y軸方向)へと移動させることで、眼特性測定部40の主光軸O10の延長線上に被検眼Eを位置させて眼特性測定部40を当該被検眼Eの高さ位置に対応させることができる(図5(b)参照)。そして、眼科装置10では、図5(b)に示すように、駆動部12のZ軸駆動部分12bにより前後方向(Z軸方向)へと移動させることで、眼特性測定部40の前端(本実施例ではリングパターン47)を被検眼Eから所定の距離(間隔d2)に位置するものとする。なお、この眼特性測定部40の前端とは、当該眼特性測定部40において最も被検者に近付く構造物のことを言い、本実施例ではリングパターン47となる。その間隔d2は、本実施例では、約80mmとしている。この状態が、眼特性測定部40による測定モードすなわち眼特性測定モードとなる。
これに伴って、眼科装置10は、本実施例では、眼圧測定部20の前端(気流吹付ノズル21b)を、眼特性測定部40の前端(リングパターン47)よりもZ軸方向正側(被検者側)に変位させている。これは、以下のことによる。眼科装置10では、上記した構成により、眼圧測定モードとすると、図5(a)に示すように、被検者の鼻や口の前に眼特性測定部40の前端となるリングパターン47が位置する。また、眼科装置10では、眼圧測定部20と眼特性測定部40とを一体的な構成として、位置関係を変更しないものとしている。このため、眼科装置10では、例えば、Z軸方向(前後方向)で見て、眼圧測定部20の前端と眼特性測定部40の前端とを等しい位置とすると、眼圧測定モードにおいて、リングパターン47が被検者の鼻や口に接触したり、接触しなくてもリングパターン47が被検者に窮屈な感覚を与えたりしてしまう。このことを鑑みて、眼科装置10では、眼圧測定部20の前端(気流吹付ノズル21b)を眼特性測定部40の前端(リングパターン47)よりもZ軸方向正側に変位させることで、眼圧測定モード時に、被検者の鼻や口の前に空間を確保している。
これに伴って、眼科装置10は、本実施例では、眼特性測定部40において、測定を実行する際の被検眼E(その角膜頂点Ea)から眼特性測定部40の前端(本実施例ではリングパターン47)までの基準間隔を、75mm以上の間隔d2(本実施例では、約80mm)としている。これは、以下のことによる。先ず、基準間隔とは、眼特性測定部40により測定を実行する際に、被検眼E(その状態)に応じてZ軸方向へと移動されるときの基準となる位置である。このため、眼特性測定部40では、当該基準間隔からZ軸方向の正側および負側へと移動するための移動幅が設定されており、本実施例ではその移動幅が±20mmとされている。また、眼科装置10では、上述したように、眼圧測定部20の前端(気流吹付ノズル21b)を眼特性測定部40の前端(リングパターン47)よりもZ軸方向正側に変位させている。これにより、眼科装置10では、眼特性測定モードとすると、図5(b)に示すように、顎受部15とともに被検者の顔を固定する額当部16と対向して、眼圧測定部20の前端となる気流吹付ノズル21bが位置する。このため、眼科装置10では、眼特性測定部40における被検眼E(その角膜頂点Ea)から眼特性測定部40の前端(リングパターン47)までの基準間隔を小さなものとすると、上記した移動幅でZ軸方向正側(被検者側)へと移動させた際に、眼圧測定部20の前端(気流吹付ノズル21b)を顎受部15に干渉させてしまう虞がある。換言すると、眼科装置10では、眼特性測定部40を基準間隔から上記した移動幅でZ軸方向正側(被検者側)へと移動させることを可能とするためには、眼特性測定部40における被検眼E(その角膜頂点Ea)から眼特性測定部40の前端(リングパターン47)までの基準間隔を大きくする必要がある。このことから、眼科装置10では、眼特性測定部40において、測定を実行する際の被検眼E(その角膜頂点Ea)から眼特性測定部40の前端(リングパターン47)までの基準間隔(間隔d2)を75mm以上に設定しており、本実施例ではその基準間隔(間隔d2)を約80mmとしている。なお、このような基準間隔の設定は、眼特性測定部40における各光学部材の光学特性の設定を調整することにより行うことができる。このため、眼科装置10では、眼圧測定部20の前端(気流吹付ノズル21b)を眼特性測定部40の前端(リングパターン47)よりもZ軸方向正側に変位させていても、眼特性測定モードとした際に眼圧測定部20の前端(気流吹付ノズル21b)が顎受部15と干渉することを確実に防止する。
これに加えて、眼科装置10では、図6(a)に示すように、所定の高さ位置HLに到達したことを検出する高さ位置検出部48を装置本体部13に設けている。その高さ位置HLは、眼圧測定部20の気流吹付ノズル21bが額当部16と干渉することを防止する観点から設定している。なお、図6(a)に示す例では、高さ位置HLは、気流吹付ノズル21bと額当部16との間隔を十分な大きさとするものとしているが、その間隔は適宜設定すればよく、この実施例に限定されるものではない。高さ位置検出部48は、装置本体部13が高さ位置HLに到達すると、その旨を示す信号を制御部33(図2参照)へと出力する。その制御部33では、高さ位置検出部48からの当該信号を取得すると、眼圧測定モードである場合、あるいは眼圧測定部20が所定の前後位置よりもZ軸方向正側(被検者側)に存在している場合、装置本体部13を上方へと移動させることを止める。その所定の前後位置は、Z軸方向で見て、気流吹付ノズル21bが額当部16に干渉することを防止する観点から設定する。
そして、制御部33では、高さ位置検出部48からの上記した信号を取得すると、装置本体部13の上方への移動を止めるとともに、装置本体部13を上方(Y軸方向正側)へと移動させた状況に応じた制御を実行する。その状況に応じた制御とは、例えば、表示部14で為された操作に基づいて装置本体部13を上方へと移動させている場合には、表示部14にこれ以上の上方への移動が出来ない旨を表示することがあげられる。また、状況に応じた制御とは、例えば、眼圧測定部20から眼特性測定部40へと切り替えのための移動を行っている場合には、装置本体部13を前後方向の後方(Z軸方向負側)へと後退(移動)させた後に装置本体部13を上方へと移動させることがあげられる。さらに、制御部33では、眼圧測定部20における自動アライメントを行っている場合に、高さ位置検出部48から当該信号を取得すると、被検眼Eの検出を遣り直す。これは、眼圧測定部20における自動アライメントを行っている際に、装置本体部13を高さ位置HLへと到達させてしまったことは、アライメントの基準とする被検眼Eの検出に失敗したことを意味することによる。
また、制御部33は、眼科装置10の電源スイッチが投入されると、装置本体部13の移動を実行する前に、高さ位置検出部48から上記した信号が出力されているか否かを判断する。そして、制御部33は、高さ位置検出部48から上記した信号が出力されていない場合、適宜装置本体部13の移動を実行する。また、制御部33は、高さ位置検出部48から上記した信号が出力されている場合、装置本体部13の上方への移動は行わず、状況に応じた制御を実行する。その状況に応じた制御とは、例えば、表示部14で装置本体部13を上方へと移動させる操作が為された場合、表示部14にこれ以上の上方への移動が出来ない旨を表示することがあげられる。また、状況に応じた制御とは、例えば、眼圧測定部20から眼特性測定部40へと切り替えのための移動を行う場合には、装置本体部13を前後方向の後方(Z軸方向負側)へと後退(移動)させた後に装置本体部13を上方へと移動させることがあげられる。これにより、眼科装置10では、例えば、眼圧測定部20から眼特性測定部40へと切り替え動作を行っていて、高さ位置検出部48が上記した信号を出力した状態で、電源スイッチが切られた場合であっても、再び電源スイッチが投入された際に、気流吹付ノズル21bが額当部16に干渉することを確実に防止しつつ装置本体部13の移動を行うことができる。なお、高さ位置検出部48は、図6(a)に示す例では、装置本体部13に設けていたが、実際に装置本体部13の高さ方向すなわちY軸方向での位置を制御する駆動部12のY軸駆動部分12aに設けるものであってもよく、他の場所に設けるものであってもよく、本実施例に限定されるものではない。
さらに、眼科装置10では、図6(b)に示すように、所定の前方位置FLに到達したことを検出する前方位置検出部49を装置本体部13に設けている。その前方位置FLは、眼特性測定モードである場合に、眼圧測定部20の気流吹付ノズル21bが額当部16と干渉することを防止する観点から設定している。この前方位置FLは、本実施例では、気流吹付ノズル21bの先端と額当部16との間隔を1mmとする位置とされている。なお、前方位置FLは、気流吹付ノズル21bと額当部16との間隔を適宜設定したものとすればよく、この実施例に限定されるものではない。前方位置検出部49は、装置本体部13が前方位置FLに到達すると、その旨を示す信号を制御部33(図2参照)へと出力する。その制御部33では、眼特性測定モードである場合に前方位置検出部49からの当該信号を取得すると、装置本体部13を前方(Z軸方向正側(被検者側))へと移動させることを止める。
そして、制御部33では、眼特性測定モードである場合に前方位置検出部49からの上記した信号を取得すると、装置本体部13の前方への移動を止めるとともに、装置本体部13を前方へと移動させた状況に応じた制御を実行する。その状況に応じた制御とは、例えば、表示部14で為された操作に基づいて装置本体部13を前方へと移動させている場合には、表示部14にこれ以上の前方への移動が出来ない旨を表示することがあげられる。また、制御部33は、眼科装置10の電源スイッチが投入されると、装置本体部13の移動を実行する前に、前方位置検出部49から上記した信号が出力されているか否かを判断する。そして、制御部33は、前方位置検出部49から上記した信号が出力されていない場合、適宜装置本体部13の移動を実行する。また、制御部33は、前方位置検出部49から上記した信号が出力されている場合、装置本体部13の前方への移動は行わず、状況に応じた制御を実行する。その状況に応じた制御とは、例えば、表示部14で装置本体部13を前方へと移動させる操作が為された場合、表示部14にこれ以上の前方への移動が出来ない旨を表示することがあげられる。なお、前方位置検出部49は、図6(b)に示す例では、装置本体部13に設けていたが、実際に装置本体部13の前後方向すなわちZ軸方向での位置を制御する駆動部12のZ軸駆動部分12bに設けるものであってもよく、他の場所に設けるものであってもよく、本実施例に限定されるものではない。
この眼科装置10では、一般的に、眼特性測定部40により被検眼Eの角膜Ecの形状と被検眼Eの眼屈折力(球面度数、乱視度数、乱視軸角度等)とを測定した後に、眼圧測定部20により被検眼Eの眼圧を測定する。眼科装置10では、上述したように、表示部14に為された操作に基づいて、制御部33(図2参照)が各部の動作を制御する。
眼科装置10では、電源スイッチが投入されると、表示部14に、眼圧測定モードとする眼圧切替アイコンと、眼特性測定モードとする眼特性切替アイコンと、を表示する。なお、この表示部14では、眼圧測定モードと眼特性測定モードとの選択および切り替えを可能とするものであれば、眼圧切替アイコンと眼特性測定モードとを表示することに替えて単一の切替アイコンを表示されるものであってもよく、他の形式としたアイコンを表示させるものであってもよく、本実施例の構成に限定されるものではない。そして、先に眼特性測定部40により被検眼Eの角膜Ecの形状と被検眼Eの眼屈折力(球面度数、乱視度数、乱視軸角度等)とを測定すべく、表示部14の眼特性切替アイコンに触れられた(選択された)ものとする。
すると、眼科装置10では、駆動部12のY軸駆動部分12aとZ軸駆動部分12bとX軸駆動部分12cとを適宜駆動して、眼特性測定モードとする(図5(b)参照)。すなわち、眼科装置10では、図5(b)に示すように、眼特性測定部40の主光軸O10の延長線上に被検眼Eを位置させるとともに、眼特性測定部40の固視標投影光学系41の対物レンズ41hを被検眼Eから所定の距離(間隔d2)に位置するものとして、眼特性測定部40を被検眼Eに対応させる。そして、眼科装置10では、眼特性測定部40の上述した動作により、被検眼Eの角膜Ecの形状と被検眼Eの眼屈折力(球面度数、乱視度数、乱視軸角度等)とを測定する。その後、被検眼Eの眼圧を測定すべく、表示部14の眼圧切替アイコンに触れられた(選択された)ものとする。
すると、眼科装置10では、駆動部12のY軸駆動部分12aとZ軸駆動部分12bとX軸駆動部分12cとを適宜駆動して、眼圧測定モードとする(図5(a)参照)。ここで、眼科装置10では、先ず装置本体部13をY軸方向負側へと移動して、眼圧測定部20を被検眼Eに対応する高さ位置とする。このとき、眼科装置10では、合焦駆動機構21Dを介して、CCDカメラ21iの光軸O1上での位置を第2焦点位置f2(図3参照)とする。これにより、眼科装置10では、被検眼E(その前眼部(角膜Ec))の画像を適切に表示部14に表示させることができる。その後、眼科装置10では、装置本体部13をZ軸方向正側へと移動して、眼圧測定部20を被検眼Eに近付けていき、図5(a)に示すように、その気流吹付ノズル21bの先端を被検眼Eから所定の距離(間隔d1)に位置するものとして、眼圧測定部20を被検眼Eに対応させる。このとき、眼科装置10では、合焦駆動機構21Dを介して、CCDカメラ21iの光軸O1上での位置を第1焦点位置f1(図3参照)へと移動する。これにより、眼科装置10では、被検眼E(その前眼部(角膜Ec))の画像を適切に表示部14に表示させることができる。そして、眼科装置10では、眼圧測定部20の上述した動作により、被検眼Eの眼圧を測定する。
これにより、眼科装置10では、眼特性測定部40により被検眼Eの角膜Ecの形状と被検眼Eの眼屈折力(球面度数、乱視度数、乱視軸角度等)とを測定し、眼圧測定部20により被検眼Eの眼圧を測定することができる。
次に、本発明に係る本実施例の眼科装置10の特徴的な構成について、図7から図10を用いて説明する。なお、被検眼Eについては、図7から図9では、瞳孔Epも示している。また、図7から図9では、測定領域Am(角膜形状測定用リング状指標51の中央リング状指標像51bの内方)の把握を容易なものとするために、その測定領域Amに相当する箇所にハッチ(斜線)を付して示している。
眼科装置10では、眼特性測定部40(図4参照)を用いて眼屈折力を測定する際、角膜形状測定光学系の角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cを用いて、被検眼Eに角膜形状測定光すなわち角膜形状測定用リング状指標光を投影してその前眼部(角膜Ec)に角膜形状測定用リング状指標51(図7等参照)を形成する。この眼科装置10では、観察光学系42により撮像素子42d(その受光面)上に前眼部(角膜Ec)の像を形成することで、角膜形状測定用リング状指標51が投影された前眼部の画像を取得して、当該画像(そのデータ)を制御部33に出力する。そして、眼科装置10では、図7から図9に示すように、この観察光学系42(撮像素子42d)で取得した画像を、制御部33(図2参照)の制御下で表示部14に表示させることができる。
本実施例の眼科装置10では、前眼部(角膜Ec)に形成させる角膜形状測定用リング状指標51を3つの円(被検眼Eの前眼部(角膜Ec)が正常な状態であれば略同心円)としている。詳細には、前眼部(角膜Ec)では、角膜形状測定用リング状指標投影光源46Aが投影されることで内側に位置する内側リング状指標像51aが形成され、角膜形状測定用リング状指標投影光源46Bが投影されることで真ん中に位置する中央リング状指標像51bが形成され、角膜形状測定用リング状指標投影光源46Cが投影されることで外側に位置する外側リング状指標像51cが形成される。このため、角膜形状測定用リング状指標51は、内側リング状指標像51aと中央リング状指標像51bと外側リング状指標像51cとにより構成されている。
そして、眼科装置10では、角膜形状測定用リング状指標51のうちの真ん中の円である中央リング状指標像51bを、眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系(眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43)から投影される眼屈折力測定光による測定領域Amと略等しい大きさ寸法に設定している。その眼屈折力測定光による測定領域Amとは、眼特性測定部40の眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43(眼屈折力測定光学系)が、被検眼Eの眼特性の一例としての眼屈折力を測定すべく、眼屈折力測定光を当該被検眼E(その眼底Ef)に投影する領域である。このため、測定領域Amは、眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43(眼屈折力測定光学系)が眼屈折力測定光を用いて被検眼Eの眼屈折力を測定することのできる領域を示している。ここで、眼屈折力測定光は、被検眼Eにおいて瞳孔Epを通して眼底Efに投影される。このため、眼屈折力測定光による測定領域Am(それを示す中央リング状指標像51b)が完全に瞳孔Ep内に位置することにより、眼屈折力測定光を適切に被検眼Eの眼底Efに投影することができ、適切に被検眼Eの眼屈折力を測定することができることとなる。
その測定領域Amは、眼特性測定部40の眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43(眼屈折力測定光学系)が眼屈折力測定光を用いて被検眼Eの眼屈折力を測定可能な領域であることから、その中心が常に主光軸O10となる。また、角膜形状測定用リング状指標51は、眼特性測定部40の角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46C(角膜形状測定光学系)により形成されるものであることから、その中心が常に主光軸O10となる。そして、角膜形状測定用リング状指標51が上述したように設定されていることから、角膜形状測定用リング状指標51のうちの中央リング状指標像51bの内方が、眼特性測定部40からの測定光による測定領域Amを常に指し示すこととなる。このことから、眼科装置10(眼特性測定部40)は、本実施例では、被検眼Eの角膜の形状を測定するための角膜形状測定光学系からの角膜形状測定光(測定光)としての角膜形状測定用リング状指標光を、眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系による被検眼Eの前眼部における測定領域Amの認識を可能とする測定領域標示光としても利用していることとなる。このため、本実施例では、眼特性測定部40の角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46C(角膜形状測定光学系)が、眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系の光軸である主光軸O10上で測定領域標示光を投影する測定領域標示投影光学系として機能する。また、角膜形状測定用リング状指標51は、測定領域標示光が投影されることにより被検眼E(その角膜Ec)に形成される測定領域標示指標として機能する。
本実施例の眼科装置10では、制御部33が、入力された画像(そのデータ)において、被検眼E(角膜Ec)における瞳孔Epの位置および当該瞳孔Epの大きさを検出することが可能とされている。この瞳孔Epの検出は、例えば、前眼部の画像において、瞳孔Epとして認識すべき形状を予め記憶させておき、当該画像におけるコントラストに基づいてその認識すべき形状を検出することにより行うことができる。これにより、制御部33は、前眼部の画像において、瞳孔Epを示す領域を検出することができる。
また、眼科装置10では、制御部33が、この入力された画像(そのデータ)において、被検眼E(角膜Ec)に投影された角膜形状測定用リング状指標51(その形状)を認識することが可能とされている。この角膜形状測定用リング状指標51(その形状)の認識は、例えば、前眼部の画像において、角膜形状測定用リング状指標51として認識すべき形状を予め記憶させておき、画像におけるコントラストや輝度値が所定の閾値を超える箇所に基づいて当該認識すべき形状を検出することにより行うことができる。これにより、制御部33は、前眼部の画像において、角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像51a、51b、51c)を検出することができる。
このため、眼科装置10では、制御部33が、角膜形状測定用リング状指標51の中央リング状指標像51bに囲まれた領域を検出することができる。この中央リング状指標像51bに囲まれた領域は、上述したように、眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系における測定領域Amを示している。このことから、眼科装置10では、制御部33が、認識した角膜形状測定用リング状指標51を用いて、眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系における測定領域Amを検出することが可能とされている。
さらに、眼科装置10では、制御部33が、認識した角膜形状測定用リング状指標51すなわち内側リング状指標像51aと中央リング状指標像51bと外側リング状指標像51cとが、適切な状態であるか否かを判断することが可能とされている。詳細には次のようになる。角膜形状測定用リング状指標51は、本実施例では、上述したように3つの円となる各リング状指標で構成されていることから、適切な状態である場合、各リング状指標像(51aから51c)に欠けが生じることなくかつ各リング状指標像(51aから51c)が途切れることなく円を描くこととなる。ところが、被検眼Eの前眼部(角膜Ec)の前方に障害物が位置している場合には、各リング状指標像(51aから51c)において一部が途切れてしまったり欠けが生じたりしてしまう。その障害物とは、例えば、閉じた(閉じかけも含む)瞼や、前眼部(角膜Ec)に覆い被さる睫毛等が挙げられる。これは、角膜形状測定用リング状指標51が角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cを用いて被検眼E(角膜Ec)に投影されて形成されるものであることから、上記した障害物が前眼部(角膜Ec)の前方に位置すると当該障害物により投影される光が遮られることで角膜形状測定用リング状指標51(各リング状指標像(51aから51c))に障害物の影が生じてしまう(所謂ケラレ)ことによる。そして、制御部33では、角膜形状測定用リング状指標51として認識した各リング状指標像(51aから51c)において、全体の面積に対するケラレの面積が閾値を超えることや、ケラレにより円が途切れた箇所の数が閾値を超えること等を検出した場合に、角膜形状測定用リング状指標51が適切な状態ではないものと判断する。このため、角膜形状測定用リング状指標51が適切な状態ではない場合、眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系からの眼屈折力測定光も同様に被検眼Eに適切に投影されないので、被検眼Eが眼屈折力測定光学系により眼屈折力測定を実行することに適した状態ではないことを意味する。このため、制御部33では、角膜形状測定用リング状指標51としての各リング状指標像(51aから51c)の形状を取得することにより、当該角膜形状測定用リング状指標51が適切な状態すなわち眼屈折力測定を実行することに適した状態であるか否かを判断することができる。
なお、この瞳孔Epや角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))の検出は、制御部33が撮像素子42d(観察光学系42)から入力された画像(そのデータ)に基づいて行うものであればよく、本実施例の方法に限定されるものではない。
このため、制御部33では、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼Eの前眼部(角膜Ec)に投影されるか否かを判断する(測定光適否判断方法)ことができる。制御部33は、図7に示すように、角膜形状測定用リング状指標51に基づく測定領域Amが瞳孔Epの内方に完全に入っているとともに、角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))が適切な状態である場合、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるものと判断する。すなわち、制御部33は、本実施例では、角膜形状測定用リング状指標51の中央リング状指標像51b(測定領域Am)が瞳孔Epの内方に完全に入っていることと、角膜形状測定用リング状指標51の各リング状指標像(51aから51c)が適切な状態であることと、の双方を満たした場合のみ、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるものと判断する。その図7に示す例では、被検眼Eにおいて、瞼がしっかりと開かれているとともに、睫毛が前眼部(角膜Ec)に掛かっていることがなく、加えて瞳孔Epの内方に角膜形状測定用リング状指標51(その中央リング状指標像51b)が完全に入っている。
また、制御部33は、図8に示すように、角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))が適切な状態ではない場合、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されないものと判断する。この図8に示す例では、瞳孔Epの内方に角膜形状測定用リング状指標51(その中央リング状指標像51b)が完全に入っているが、被検眼Eにおいて、瞼がしっかりと開かれていないことに伴って睫毛が前眼部(角膜Ec)に掛かっている。
さらに、制御部33は、図9に示すように、瞳孔Epの内方に角膜形状測定用リング状指標51(その中央リング状指標像51b)が完全には入っていない場合、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されないものと判断する。この図9に示す例では、被検眼Eにおいて、瞼がしっかりと開かれているとともに、睫毛が前眼部(角膜Ec)に掛かっていることはないが、被検者に真っ直ぐ向いていない場合、あるいは瞳孔中心と角膜曲率中心とにずれがある場合であって、瞳孔Epの内方に角膜形状測定用リング状指標51(その中央リング状指標像51b)が完全には入っていない。
そして、制御部33では、上述したように眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるか否かを判断する際、その判断に用いた画像(そのデータ)を記憶する。その画像(そのデータ)は、上述したように、撮像素子42d(観察光学系42)から入力されたものである。
次に、制御部33において実行される、本発明に係る眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるか否かを判断する一実施例としての測定光適否判断方法を実行する測定光適否判断処理について、図10を用いて説明する。その図10は、本実施例における制御部33にて実行される測定光適否判断処理(測定光適否判断方法)を示すフローチャートである。この測定光適否判断処理(測定光適否判断方法)は、制御部33の内蔵する記憶部もしくは当該制御部33の外部に設けられた記憶部に記憶されたプログラムに基づいて、制御部33が実行する。以下、図10のフローチャートの各ステップ(各工程)について説明する。この測定光適否判断処理(測定光適否判断方法)は、オートアライメントを開始することにより開始される。
ステップS1では、測定領域標示光(角膜形状測定用リング状指標光)が投影された前眼部の画像を取得して、ステップS2へ進む。このステップS1では、眼特性測定部40において、角膜形状測定光学系の角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cを点灯した後に、観察光学系42の撮像素子42d(その受光面)から前眼部の画像(そのデータ)を取得する。これにより、測定領域標示光としての角膜形状測定用リング状指標光が投影されて角膜形状測定用リング状指標51が形成された前眼部(角膜Ec)の画像(そのデータ)を取得することができる。このとき、制御部33が、この取得した画像(そのデータ)に基づいて、前眼部の画像を表示部14に表示させる(図7等参照)。このステップS1では、平行してオートアライメントを実行している。
ステップS2では、ステップS1での測定領域標示光(角膜形状測定用リング状指標光)が投影された前眼部の画像の取得に続き、画像解析処理を行って、ステップS3へ進む。このステップS2では、上述したように、画像(そのデータ)において、被検眼E(角膜Ec)の瞳孔Ep(その位置および大きさ)を検出し、測定領域標示光(角膜形状測定用リング状指標光)により形成された角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))の形状を認識するとともにその中央リング状指標像51b(そこに囲まれた領域(測定領域Am))を検出する。
ステップS3では、ステップS2での画像解析処理に続き、角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))が適切な状態であるか否かを判断し、Yesの場合はステップS4へ進み、Noの場合はステップS7へ進む。このステップS3では、上述したように、測定領域標示光としての角膜形状測定用リング状指標光により形成された角膜形状測定用リング状指標51の各リング状指標像51a、51b、51cにおけるケラレに基づいて、当該角膜形状測定用リング状指標51が適切な状態であるか否かを判断する。すなわち、ステップS3では、オートアライメント中にステップS1で取得した画像(そのデータ)における角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))を用いて、被検眼Eが眼屈折力測定に適した状態であるか否かを判断する。ステップS3では、角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))が適切な状態である場合には、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるためのもう一つの要件を満たしているか否か、すなわち瞳孔Epと角膜形状測定用リング状指標51の中央リング状指標像51bとの位置関係を判断すべく、ステップS4へ進む。また、ステップS3では、角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))が適切な状態ではない場合には、アライメントを適宜繰り返した後に眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されないものと判断して、ステップS7へ進む。
ステップS4では、ステップS3での角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))が適切な状態であるとの判断に続き、瞳孔Epと中央リング状指標像51bとの位置関係が適切であるか否かを判断し、Yesの場合はステップS5へ進み、Noの場合はアライメントを適宜繰り返した後にステップS7へ進む。このステップS4では、上述したように、ステップS2において検出した角膜形状測定用リング状指標51の中央リング状指標像51bと瞳孔Epとに基づいて、その中央リング状指標像51bが瞳孔Epの内方に完全に入っているか否かを判断し、入っている場合には瞳孔Epと中央リング状指標像51bとの位置関係が適切であると判断し、入っていない場合には瞳孔Epと中央リング状指標像51bとの位置関係が適切ではないものと判断する。すなわち、角膜形状測定用リング状指標51の中央リング状指標像51bは、上述したように、眼屈折力測定用リング状指標投影光学系43(眼屈折力測定光学系)の測定領域Amを示すものとされていることから、このステップS4では、オートアライメント中にステップS1で取得した画像(そのデータ)における角膜形状測定用リング状指標51の中央リング状指標像51bと瞳孔Epとを用いて、測定領域Amが瞳孔Epの内方に完全に入っているか否かを判断している。ステップS4では、中央リング状指標像51bが瞳孔Epの内方に完全には入っている(位置関係が適切である)場合には、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるものと判断して、ステップS5へ進む。
ステップS5では、ステップS4での瞳孔Epと中央リング状指標像51bとの位置関係が適切であるとの判断に続き、眼特性測定部40による被検眼Eの眼特性の測定を行って、ステップS6へ進む。このステップS5では、ステップS3およびステップS4を経て、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるものと判断したことから、眼特性測定部40による被検眼Eの眼特性の測定を実行する。本実施例のステップS5では、特性測定部40により、被検眼Eの角膜形状と眼屈折力(光学特性)とを測定する。なお、ステップS5では、眼特性測定部40による被検眼Eの眼屈折力の測定を実行することと平行して、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されているか否かを判断するものとすることができる。これは、その判断は、眼特性測定部40の角膜形状測定光学系としての観察光学系42の撮像素子42dで取得した角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))が形成された前眼部(角膜Ec)の画像(そのデータ)を用いるものであり、被検眼Eの被検眼Eの眼屈折力の測定は、眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系として観察光学系42の撮像素子42とは異なる受光光学系44の撮像素子44dで取得した眼底Efで反射されたパターン反射光束の画像(そのデータ)を用いるものであることで可能となる。本実施例には記載しないが、観察光学系42の撮像素子42dと眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系の撮像素子44dを共有する場合には、眼特性測定部40の測定光が適切な状態で投影されたか否かを判断する為に、被検眼Eの眼屈折力の測定を実行した直後の角膜形状測定用リング状指標51が形成された前眼部(角膜Ec)の画像(そのデータ)を用いても良い。これらの場合、判断に用いた画像(そのデータ)を、当該測定結果に関連付けて記憶させるものとすることが望ましい。
ステップS6では、ステップS5での眼特性測定部40による被検眼Eの眼特性の測定に続き、被検眼Eの眼特性の測定結果のデータを生成して、測定光適否判断処理(測定光適否判断方法)を終了する。このステップS6では、ステップS5で測定した眼特性の測定結果のデータを生成して記憶する。この記憶は、制御部33の内蔵する記憶部もしくは当該制御部33の外部に設けられた記憶部に格納することにより行う。なお、ステップS6では、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるか否かの判断に用いた画像(そのデータ)を、生成したデータに関連付けて記憶するものとしてもよい。そして、生成したデータを、適宜表示部14に表示させたり、外部機器に出力したりしても良い。
ステップS7では、ステップS3での角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))が適切な状態ではないとの判断、あるいは、ステップS4での瞳孔Epと中央リング状指標像51bとの位置関係が適切ではないとの判断に続き、警告を発して、ステップS8へ進む。この警告は、本実施例では、装置本体部13に設けた警告音発生器から警告音を発生することにより行う。なお、この警告は、装置本体部13に警告灯を設け当該警告灯を点灯(点滅)させることにより行うものであってもよく、表示部14にその旨を知らせる表示をさせるものであってもよく、装置本体部13に振動発生器を設け当該振動発生器により振動を生じさせるものであってもよく、本実施例の構成に限定されるものではない。
ステップS8では、ステップS7での警告を発することに続き、続行操作が為されたか否かを判断し、Yesの場合はステップS9へ進み、Noの場合はステップS1に戻る。このステップS8では、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されない状態であるとの警告があった場面において、眼特性測定部40による測定を直ちに行うことを検者が望んでいるか否かを判断すべく、続行操作が為されたか否かを判断する。直ちに行う場合としては、例えば、検者が問題ないと判断した場合が挙げられる。そのまま行わない場合としては、例えば検者が被検眼を開瞼したい場合等が挙げられる。この続行操作の判断は、例えば、表示部14に続行操作のためのアイコンと、警告状態の確認のためのアイコンと、を表示させることにより、行うことができる。続行操作が為された(続行操作のためのアイコンがタッチされた)場合、直ちに眼特性測定部40による測定を行うべくステップS8に進む。続行操作が為されない(警告状態の確認のためのアイコンがタッチされた)場合、ステップS1に戻ることから、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されるか否かをもう一度確認することができる。なお、続行操作が為された否かを判断することなく、一定時間後に自動で測定開始するものとしても良い。
ステップS9では、ステップS8での続行操作が為されたとの判断に続き、眼特性測定部40による被検眼Eの眼特性の測定を行って、ステップS10へ進む。ステップS9では、特性測定部40により、被検眼Eの角膜形状と眼屈折力(光学特性)とを測定する。なお、ステップS9では、ステップS5と同様に、眼特性測定部40による被検眼Eの眼屈折力の測定を実行することと平行して、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されているか否かを判断するものとすることができる。さらに、ステップS9では、ステップS5と同様に、眼特性測定部40による被検眼Eの眼屈折力の測定を実行した直後の角膜形状測定用リング状指標51(その各リング状指標像(51aから51c))が形成された前眼部(角膜Ec)の画像(そのデータ)を用いて、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されているか否かを判断するものとすることができる。これらの場合、ステップS5と同様に、判断に用いた画像(そのデータ)を、当該測定結果に関連付けて記憶させるものとすることが望ましい。
ステップS10では、ステップS9での眼特性測定部40による被検眼Eの眼特性の測定に続き、被検眼Eの眼特性の測定結果のデータを生成して、測定光適否判断処理(測定光適否判断方法)を終了する。このステップS10では、ステップS9で測定した眼特性の測定結果のデータを生成して記憶する。また、ステップS9では、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影される状態か否かの判断に用いた画像(そのデータ)を、生成したデータに関連付けて記憶する。記憶した画像(そのデータ)には、角膜形状測定用リング状指標51の中央リング状指標像51bの内方すなわち眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系の測定領域Amの把握を容易なものとするために、その中央リング状指標像51b(測定領域Am)に相当する箇所に色を付したりハッチ(斜線)等の情報を付したりしてもよい。そして、記憶した生成したデータおよびそれに関連付けた画像(そのデータ)や情報(測定領域Amに侵入した目蓋や睫毛の量や面積、瞳孔Epと測定領域Amが重なっている面積等)を、適宜表示部14に表示させたり、外部機器に出力したりする。
本発明に係る眼科装置の一実施例としての眼科装置10では、測定領域標示投影光学系(上記した実施例では角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46C)により、被検眼Eに測定領域標示光(上記した実施例では角膜形状測定用リング状指標光)を投影する。これにより、眼科装置10では、被検眼Eの角膜Ecに測定領域標示指標(上記した実施例では角膜形状測定用リング状指標51)を形成する。また、眼科装置10では、その測定領域標示光が投影された被検眼Eの画像を、観察光学系42(その撮像素子42d(その受光面))で取得する。そして、眼科装置10では、制御部33が、測定領域標示光が投影された被検眼Eの画像に基づいて、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が被検眼Eに適切に投影される状態か否かを判断する。すなわち、眼科装置10では、測定領域標示投影光学系が投影する測定領域標示光が、被検眼Eの前眼部における眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系による測定領域Amを示すものであることから、測定領域標示光が投影された被検眼Eの画像における測定領域標示光の位置や状態を判断することにより、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が被検眼Eに適切に投影される状態か否かを判断することができる。
また、眼科装置10では、測定を実行する前に眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼Eに投影されない状態にあることを認識することができるため、測定を実行する前にその旨を報知することができるので、測定のやり直しを招くことを防止することができる。また、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が投影された時の被検眼Eの状態を眼特性測定部40の測定光の測定領域を示す測定領域標示投影光学系による指標像(角膜形状測定用リング状指標51)と共に記憶することができるため、測定結果が良好ではなかった場合であっても被検眼Eの内部光学系の異常との誤った判断を招くことを防止することができる。
眼科装置10では、制御部33が、観察光学系42(その撮像素子42d(その受光面))で取得した被検眼Eの画像に基づいて、当該被検眼Eの瞳孔Epの位置とその瞳孔Epの大きさとを取得することができる。このため、眼科装置10では、被検眼Eの画像における測定領域標示光の位置や状態に瞳孔Epの位置や大きさを加えて判断することができるので、より適切に眼特性測定部40の測定光が被検眼Eに適切に投影される状態か否かを判断することができる。
眼科装置10では、測定領域標示投影光学系が、被検眼Eの角膜の形状を測定すべく角膜形状測定光(上記した実施例では角膜形状測定用リング状指標光)を投影する角膜形状測定光学系(角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cおよび観察光学系42)とされている。このため、眼科装置10では、角膜の形状を測定するために設けられた角膜形状測定用リング状指標投影光源46A、46B、46Cを用いて測定領域標示光としての角膜形状測定光を投影することができるので、簡易な構成とすることができるとともに本願発明の適用を容易なものとすることができる。
したがって、本発明に係る眼科装置の一実施例としての眼科装置10では、測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼Eに投影される状態か否かの判断を可能とすることができる。
なお、上記した実施例では、眼特性測定部40と眼圧測定部20とが一体的に設けられかつその眼特性測定部40において眼屈折力測定光学系と角膜形状測定光学系とが設けられていたが、被検眼E(その眼底Ef)に測定光を投影して被検眼Eからの反射光を受光して当該被検眼Eの光学特性を測定する眼特性測定部(本実施例では、眼特性測定部40における眼屈折力測定光学系)を備えるものであれば適用することができ、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、被検眼Eの角膜の形状を測定するための角膜形状測定光として、3つの円(各リング状指標像(51aから51c))から為る角膜形状測定用リング状指標51を被検眼E(その前眼部(角膜Ec))に投影していたが、点群とされた角膜形状測定光を投影するものであってもよく、円の数が異なるものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、眼特性測定部として眼特性測定部40の眼屈折力測定光学系を搭載していたが、被検眼Eの瞳孔Epを通して眼底Efからの反射光を受光して当該被検眼Eの光学特性を測定するものであれば、例えば波面計測を行うものであってもよく、光学的な構成、各光学部材の配置および測定原理が異なるものであってもよく、測定の内容(種類)が異なるものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、制御部33が測定光適否判断処理(測定光適否判断方法(図10参照))を実行するものとされていたが、測定領域標示光(角膜形状測定用リング状指標51)に基づく測定領域Amが瞳孔Epの内方に完全に入っているとともに測定領域標示光が適切な状態である場合、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影される状態であるものと判断し、かつ、いずれか一方を満たしていない場合、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼E(前眼部(角膜Ec))に投影されない状態であるものと判断するものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、制御部33が、測定領域標示光(角膜形状測定用リング状指標51)に基づく測定領域Amが瞳孔Epの内方に完全に入っていることと、角膜形状測定用リング状指標51(各リング状指標像(51aから51c))(その像)が適切な状態であることと、の双方を満たした場合のみ、眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼Eに投影される状態であるものと判断していたが、角膜形状測定用リング状指標51(各リング状指標像(51aから51c))(その像)が適切な状態であることのみをもって眼特性測定部40の測定光(眼屈折力測定光)が適切に被検眼Eに投影される状態であるものと判断するものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、本願発明の一例としてアライメントを自動で行うオートアライメントに適用した例を示していたが、検者が自らアライメント操作を行うマニュアルアライメントにも適用することができる。
以上、本発明の眼科装置を実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。