JP3649839B2 - 眼科装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は被検眼の機能を測定する眼科装置に係り、殊に複数回の測定を行うのに好適な装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
眼屈折力測定装置や角膜曲率測定装置等の眼科装置は、被検眼に対して装置を所定の位置関係にアライメント調整して測定を行う。この種の装置による測定は、通常、同一被検眼で複数回の測定を行っている。例えば、眼屈折力測定では調節等の介入があると測定結果が変動しやすいので、複数回測定してその中から平均的なデ−タを求めたり、測定値が安定したところで測定を中止し、その時のデ−タを採用したりする。
【0003】
また、眼屈折力測定と角膜曲率測定のように複数の測定機能を合わせ持つ複合装置も知られており、この装置ではそれぞれの測定機能による測定を同一被検眼で順次行うようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように複数回の測定を行って平均的なデ−タを求めたりするときには、検者は何回測定を行ったかを数えたり、表示される測定値を確認して検査を終了するかどうかを判断する必要があり、手間であった。また、検者により得られる測定結果にバラツキがあるという問題があった。
【0005】
測定値が安定したときのデータを採用しようとした場合、検者は測定ごとの測定結果を全て記憶したり、あるいは表示される測定結果を一々確認し、それを判断する必要があったので、検者は測定に集中できないという問題があった。
【0006】
また、複数の測定機能を合わせ持つ複合装置では、一つの測定機能による測定が終了しても他の測定機能による測定が終了していないときには、測定が終了した方の測定機能による測定を再び繰り返してしまうため、全体の測定時間が長引くという欠点があった。測定時間が長いと被検眼を疲労させてしまい、得られる測定結果の精度に影響する。
【0007】
本発明は、上記従来技術に鑑み、検者が測定回数を数えたり測定終了を判断したりすることなく測定に集中し、また、検者による測定終了の判断の差を無くして、精度の高い測定結果が得られる眼科装置を提供することを技術課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を有することを特徴としている。
【0009】
(1) 被検眼の視機能を測定する測定手段を有する測定ユニットと、アライメント状態を検出するアライメント状態検出手段を含み、被検眼に対して測定ユニットをアライメントするアライメント手段と、を備える眼科装置において、所定の測定有効条件を充足する測定データ数を定めて、測定を終了させる条件を設ける終了条件を設ける終了条件設定手段と、前記アライメント状態検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了状態にあると判定されると自動的にトリガ信号を発して測定を開始するオートショット制御手段と、測定エラーが所定数続いたときは、測定を停止するとともに測定を停止したことをモニタに表示する測定停止制御手段と、前記アライメント状態検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了が一旦外れた後、再度アライメント完了状態にあると判定されると測定停止を解除し、不足する測定データ数を得るべく測定を再開する測定再開制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0010】
(2) 被検眼の第1の視機能を測定する第1測定手段と第2の視機能を測定する第2測定手段を有する測定ユニットと、アライメント状態を検出するアライメント状態検出手段を含み、被検眼に対して測定ユニットをアライメントするアライメント手段とを備える眼科装置において、第1測定手段及び第2測定手段による各測定手段について所定の測定有効条件を充足する測定データ数を定めて、測定を終了させる条件を設ける終了条件設定手段と、前記アライメント状態検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了状態にあると判定されると自動的にトリガ信号を発して測定を開始するオートショット制御手段と、測定エラーが所定数続いたときは、測定を停止するとともに測定を停止したことをモニタに表示する測定停止制御手段と、前記アライメント状態検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了が一旦外れた後、再度アライメント完了状態にあると判定されると測定停止を解除し、不足する測定データ数を得るべく測定を再開させ、また測定エラーにより第1測定手段又は第2測定手段の一方の所定の測定有効条件を充足する測定データ数が得られないときは不足する測定手段による測定を実行する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0021】
【実施例】
以下、本発明の一実施例として眼屈折力および角膜曲率を測定する機能を備える眼科装置を例に挙げ、図面に基づいて説明する。図1は実施例の装置の外観概略図を示す図である。
【0022】
1は基台であり、基台1には被検者の顔を固定するための顔固定ユニット2が固設されている。顔固定ユニット2には顎台2aが上下動可能に支持されており、顎台ノブ2bを回すことにより顎台2aを上下させ被検眼の高さ位置を調節することができる。
【0023】
3は本体部、4は後述する光学系を収納した測定部である。5は本体部3と測定部4を移動するためのジョイスティックであり、ジョイスティック5の操作により本体部3は基台1の水平面上をZ方向(前後方向)およびX方向(左右方向)に摺動し、ジョイスティック5に設けられた回転ノブ5aの操作により測定部4は本体部3に対してY方向(上下方向)に移動する(このジョイスティック機構の詳細については、本願出願人による特開平6−7292号を参照されたい)。また、測定部4は自動アライメントに対応できるように、本体部3に対してXY方向に移動するようになっている(後述する)。
【0024】
6は被検眼像や検者に報知する情報を表示するTVモニタである。7はジョイスティック5の頂部に設けられた測定開始スイッチである。
【0025】
次に、装置の光学系の概略構成を図2に基づいて説明する。
【0026】
10は眼屈折力測定光学系を示す。11は赤外領域に波長を持つ2個の測定用光源であり、光軸L1 を中心に回動可能に配置されている。12は集光レンズであり、その前側焦点位置に光源11が位置する。13は測定用指標(スポット開口)を有し、被検眼Eの眼底と共役な位置に配置されるべく移動可能な測定用ターゲット板である。14は投影レンズ、15はビームスプリッタ、20は対物レンズ、21はビームスプリッタ、22、23はリレーレンズ、24は被検眼Eの角膜と共役な位置に配置されている帯状の角膜反射除去マスク、25はターゲット板13とともに移動する移動レンズ、26は結像レンズである。27は測定用受光素子であり、受光素子27は測定用光源11および角膜反射除去マスク24と同期して光軸を中心に回動する。
【0027】
30は固視標光学系を示す。31はハーフミラー、32は光軸上を移動可能な第1リレーレンズであり、第1リレーレンズ32は光軸上を移動することによって被検眼の雲霧を行う。33は第2リレーレンズ、34は第2リレーレンズ33の焦点位置に配置されている固視標、35は集光レンズ、36は照明ランプである。
【0028】
40a〜40dは測定光軸L1 を中心として同一円周上に配置された4組の角膜曲率測定用の指標投影光学系である。指標投影光学系40a、40bは装置の水平方向に、指標投影光学系40c、40d(図2では図示を略している)は装置の垂直方向に、それぞれの投影光軸が測定光軸L1 に対し所定の角度で交わるように配置されている。41a〜41dは赤外光の光を出射する点光源、42a〜42dはコリメーティングレンズであり、被検眼に無限遠の指標を投影する。
【0029】
45は角膜曲率測定用の指標を検出する指標検出光学系であり、角膜曲率測定時に測定光軸L1 上に挿入されるミラー46、ミラー47、結像レンズ48、2次元の受光素子49を備える。
【0030】
50は視軸方向からアライメント指標を投影する指標投影光学系を示す。赤外光の光を出射する点光源51からの光は、ハーフミラー31、ビームスプリッタ21を介して対物レンズ20により平行光束とされた後、ビームスプリッタ15により反射され、測定光軸L1 に沿って被検眼Eの正面から指標を投影する。
【0031】
54は作動距離検出のためのアライメント指標を投影する指標投影光学系である。この指標投影光学系54は、前述の角膜曲率測定用の指標投影光学系の内、水平方向に配置された指標投影光学系40a、40bを共用し、さらに測定光軸L1 を挟んで水平方向に所定の角度(指標投影光学系40a、40bよりも狭い角度)で対称に配置された指標投影光学系54a,54bを備える。指標投影光学系54a,54bは赤外光の光を出射する点光源55a,55bを持ち、被検眼Eに有限遠の指標を投影する。
【0032】
60は観察光学系を示す。図示なき照明光源により照明された被検眼前眼像は、ビームスプリッタ15で反射された後、対物レンズ61、ミラー62、テレセントリック絞り63を介してCCDカメラ64に撮像される。また、観察光学系60は被検眼に投影されたアライメント指標の検出光学系を兼ねている。
【0033】
次に、装置の制御系の要部構成を図3に基づいて説明する。CCDカメラ64からのビデオ信号は、A/D変換器71によりデジタル化され、タイミングジェネレータ72の信号に同期してフレームメモリ73に取り込まれる。フレームメモリ73に取り込まれた画像は、D/A変換回路74、画像合成回路75を介してTVモニタ6にリアルタイムに映出される。
【0034】
76はTVモニタ6上に表示するレチクルマークや図形、文字情報等を生成するための表示回路である(レチクルマークは光学的に作成してもよい)。表示回路76からの信号は画像合成回路75によりCCDカメラ64からの映像信号と合成され、TVモニタ6に映出される。84はフレ−ムメモリ73に取り込まれた画像に所定の処理を施してアライメント指標像を検出する画像処理回路であり、制御部70は画像処理回路84からの信号により指標像の座標位置を得る。また、受光素子27、49からの各々の信号は、A/D変換器77、78によりデジタル化された後、各検出処理回路79、80により所定の処理が施されて制御部70に入力される。
【0035】
90は測定部4を本体部3に対してX方向に移動させるX駆動系、91はY方向に移動させるY駆動系であり、各駆動系はスライド機構やモ−タ、モ−タの駆動回路等から構成される。
【0036】
93はメインスイッチ部であり、自動的にトリガ信号を発して測定を行うオ−トショット測定を行うか否かの切換えスイッチ、手動アライメントと自動アライメントのモ−ドを選択するアライメントモ−ド切換スイッチ、眼屈折力測定と角膜曲率測定を続けてまたは単独で行うかを選択する測定モ−ド切換スイッチ、測定デ−タをクリアにするリセットスイッチ等を持つ。94は補助スイッチ部であり、各種の条件設定の変更や入力を行うためのスイッチを持つ。
【0037】
以上のような装置における動作を説明する。ここでは、自動アライメントモ−ド、オ−トショット測定、及び眼屈折力測定と角膜曲率測定の連続測定を選択した場合について説明する(図4参照)。
【0038】
検者は顔固定ユニット2に被検者の顔を位置させて被検眼を固定する。その後、TVモニタ6に映出される前眼部像100、レチクルマーク101、アライメント指標像102、103a〜103dを観察しながら(図5参照)、角膜中心の反射により形成された点光源51の指標像102がレチクルマーク101に向かうように、ジョイスティック5と回転ノブ5aの操作により粗いアライメントを行う。
【0039】
CCDカメラ64に5つのアライメント指標像が捉られるようになると、制御部70は画像処理回路84からの信号により点光源51の指標像102を抽出処理してXY方向の偏位量を得る。そして、その偏位情報に基づきX駆動系90及びY駆動系91を作動させて測定部4を移動し、得られる偏位が所定の許容範囲に入るようにしてXY方向のアライメントを完了する。
【0040】
XY方向のアライメントが完了したら、検者はジョイスティック5を操作して被検眼に対して測定部4を前後させ、作動距離のアライメント調整を行う。装置は指標投影光学系40a、40b、54a、54bによる指標像を検出することにより、作動距離のアライメント状態を判定する。作動距離の検出は、指標投影光学系40a、40bによる指標像と、指標投影光学系54a、54bによる指標像との距離(像高さ)を比較することによりなされる。これは、無限遠光源と有限遠光源とにより角膜反射像を形成した場合、作動距離が変化しても無限遠光源による角膜反射像の像高さは変化しないが、有限遠光源による像高さは変化するという特性を利用するものである(この関係の詳細は本出願人による特開平6−46999号を参照されたい)。
【0041】
制御部70は、Z方向(作動距離)およびXY方向のアライメント状態の判定に基づき所定のアライメント完了状態になると自動的にトリガ信号を発して測定を開始する(オ−トショット測定を行う)。実施例では、まず角膜曲率測定を先に行う。制御部70は、DCモータ83を駆動してミラー46を測定光軸L1 上に挿入し、アライメント用の点光源51、55a,55bを消灯するとともに角膜曲率測定用の点光源41a〜41dを点灯させる。点光源41a〜41dによる反射光束は、ミラー46、47等によって受光素子49に入射する。受光素子49からの信号に基づき、制御部70は角膜曲率を算出する。角膜曲率の測定は、本願出願人による特公平1−19896号に記載されるように3点の指標像が検出されれば、角膜曲率を算出できる。
【0042】
角膜曲率測定は、測定エラーを除いた測定値が所定数(例えば3個)得られるまで続けて行う。または、測定エラーに関係なく所定の測定回数(例えば3回)を行うように設定しても良い。角膜曲率測定は眼屈折力測定に比べて測定時間が短いので、初めに必要数を続けて行うと都合が良いからである。TVモニタ6上には最新の測定値と得られた測定値の数が表示される。
【0043】
所定数の測定値が得られると(または所定の測定回数が終了すると)、眼屈折力測定に移行する。制御部70はミラー46を光軸L1 上から退去させ、眼屈折力測定を自動的に開始する。測定用光源11を出射した測定光束は、集光レンズ12、ターゲット板13、投影レンズ14、ビームスプリッタ15を経て、被検眼Eの角膜近傍に集光した後、眼底に到達する。眼底で反射したターゲット像は、ビームスプリッタ15、対物レンズ20、ビームスプリッタ21、リレーレンズ22、23を通過後、結像レンズ26によって受光素子27上に結像する。被検眼に屈折異常がある場合は、受光素子27で受光した眼底反射光の受光信号に基づき、制御部70はDCモータ82を駆動して移動レンズ25とともにターゲット板13を被検眼Eの眼底と共役な位置にくるように移動する。
【0044】
次に、第1リレーレンズ32を移動して固視標34と被検眼Eの眼底とを共役な位置においた後、さらにこれを適当なディオプタ分だけ雲霧がかかるように移動させる。被検眼Eに雲霧がかかった状態で、測定用光源11、角膜反射除去マスク24及び受光素子27を光軸回りに180度回転させる。回転中、受光素子27からの信号によりターゲット板13及び移動レンズ25が移動し、その移動量をポテンショメータ84が検出して各径線方向の屈折力値を求める。制御部70は、この屈折力値に所定の処理を施すことによって被検眼の屈折力を得る。
【0045】
制御部70は1回の眼屈折力測定が終了するごとに、角膜曲率測定に再び移行するかを判断する。角膜曲率測定で測定エラ−を除いた所定数の測定値が既に得られていれば、角膜曲率測定は行わずに続けて眼屈折力測定に移る(角膜曲率測定で測定エラーに関係なく所定の測定回数分を行う設定の場合、所定数の測定値が得られていなければ再度角膜曲率測定になる)。このように複数の測定機能の内、測定が既に完了しているものがあれば、その測定は中止し、それ以外の測定のみを行うので、余分な測定を行わずに全体の測定時間を短縮できる。また、完了した側の測定機能が残りの測定機能の障害にならずにすむ。よって、被検眼の疲労を低減でき、より精度の高い測定が可能になる。
【0046】
眼屈折力測定も測定エラーを除いた測定値が所定数(例えば3個)得られると、制御部70は測定終了条件に達したと判断し、オ−トショット測定を終了する。そしてTVモニタ6上には片眼の測定終了を意味する「FINISH」の文字が表示される(または音声等により、測定終了を検者に知らせることもできる)。これにより、検者自身は測定回数や表示される測定値の数を一々確認して測定終了を判断することなく、TVモニタ6上の表示(または音声)により即座に所定の条件の測定結果が得られたことを知ることができ、検者は被検眼の測定に集中することができる。
【0047】
なお、角膜曲率測定や眼屈折力測定で測定エラ−が所定数(例えば6回)続いたときは、モニタ6上に「ERROR FINISH」を表示して検者に知らせると共に、測定を停止する。モニタ6上には角膜曲率測定と眼屈折力測定のそれぞれの測定回数(得られた測定値の数)が常に表示されるようになっているので、検者はその数を見て得られた測定値の数を知ることができる。この場合、測定値の数が設定された所定数に達しなかった方の表示を点滅させたり反転表示させたりすると、より分かりやすい。
【0048】
「ERROR FINISH」が表示されたときは、検者は測定エラーの原因を取り除いた後、一旦ジョイスティック5の操作により被検眼とのアライメント完了を解除し、再度アライメント調整する。自動アライメントの作動によりアライメントが完了すると、オ−トショット測定が再開する(オ−トショット測定を行わないときは、そのまま測定開始スイッチ7を押すことにより測定が再開する)。このとき、角膜曲率測定及び眼屈折力測定の所定数に足りない分の測定のみを行い、それぞれ設定された所定数に達したところで「FINISH」を表示して、測定を終了する。
【0049】
片眼の測定が終了したら、同様にもう一方の眼の測定を行う。左右両眼の測定値が角膜曲率と眼屈折力の測定において所定の測定終了条件になったところで、制御部70は測定を終了し、プリンタ95(又は接続された他の外部装置やICカ−ド)にその測定デ−タを出力する。測定デ−タは複数回行った測定の平均値や中間値等の処理が施されるて出力される。
【0050】
以上は、眼屈折力測定と角膜曲率測定の連続測定について説明したが、単独の測定を行うモ−ドを選択したときには、単独の測定モ−ドごとに装置が所定の測定終了条件に達した判断したときに「FINISH」の表示を行い、左右両眼の測定値が所定数得られれば測定を終了して測定デ−タを出力する。
【0051】
また、自動アライメントやオ−トショット測定を行わないときも、所定の測定終了条件になったか否かについて、検者は「FINISH」の表示(又は音声)を確認するすれば良いので、アライメント調整や被検眼の観察に集中でき、結果的に精度の高い測定が容易に行える。なお、オ−トショット測定を使用せずに、検者が測定開始スイッチ7を押すことにより測定を行う場合、眼屈折力測定では測定開始スイッチ7が押し続けられている間、被検眼にかける雲霧量を前回のまま固定して連続測定を行う機能を持っており、その分測定を高速で行うことができる。この機能を使用する場合も、所定の測定終了条件になると眼屈折力測定が自動的に停止し、測定終了を検者に知らせるので、とくに都合が良い。
【0052】
以上の実施例での同一被検眼における測定終了条件の判断は、得られる測定値の安定度(複数個得られる測定値のバラツキ具合がある条件に入っている度合い)により行うようにしても良い。角膜曲率測定の場合には、例えば、強主径線方向曲率R1 と弱主径線方向曲率R2 の各々が、1回前の測定値と比べて一定値(例えば、0.04mm)以内のズレで、規定数以上(3個以上)の測定値が得られれば測定終了とする。あるいは、標準偏差を条件として、規定数得られた測定値の平均値から標準偏差を越えて外れた値がないか見る。無ければ有効な測定値が得られたものとして測定終了と判断する。平均値から標準偏差を越えて外れた値があるときは、その測定値は信頼性の低いデータとしてこれを除去し、さらに追加の測定を行う。そして再度同じ計算を行い、測定終了とするか追加の測定が必要かを判断する。
【0053】
眼屈折力測定の場合には、S値(球面度数)とC値(柱面度数)との各々において、1回前の測定値との差が一定値(例えば、0.12D)以下のズレで規定数以上(3個以上)の測定値が得られれば測定終了とする。A値(乱視軸角度)はC値によってその精度が変化するため、C値が一定値(例えば、0.5D)以上であった場合に、条件を加えて有効な測定値を抽出しても良い。また、角膜曲率測定の場合と同じように標準偏差を条件としても良い。
【0054】
このように、測定値の安定度も測定終了の条件に加えれば、より精度の高い測定結果が得られる。殊に、眼屈折力測定では、被検眼によっては雲霧の効きめが弱く、徐々にS値がプラス方向に変化し、安定していくという場合(遠視眼に多い)があるので、測定値の安定度を条件に加えると都合が良い。
【0055】
なお、上述した測定終了条件の判断によりその旨を検者に知らせる機能、連続的な測定時での測定終了の機能、左右両眼の測定終了の判断によりその測定デ−タを自動的に出力(プリント出力等)する機能は、それぞれ補助スイッチ部94が持つスイッチにより、有効/無効が選択できるようになっている(無効を選択した場合は、その機能については検者自身が判断する)。また、角膜曲率測定や眼屈折力測定におけるそれぞれの測定終了条件についても、補助スイッチ部94が持つスイッチにより、その条件が可変設定できるようになっている。このような設定機能により、検者や患者の状態に応じて自由に使い分けができる。
【0056】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、さらに被検者が自分自身で測定を行えるようにしたフルオートタイプの装置に本発明を適用すると、非常に有用である。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置が所定の測定終了条件に達したことを検者に知らせるので、検者は測定に集中し、精度の高い測定結果を得ることができる。
【0058】
また、検者ごとの測定終了の判断の差が無くなるので、検者の違いにかかわらず得られる測定結果の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の装置の外観概略図を示す図である。
【図2】実施例の装置の光学系の概略配置図である。
【図3】装置の制御系の要部構成を示す図である。
【図4】測定動作を説明するフローチャート図である。
【図5】アライメント時にTVモニタに表示される画面例を示す図である。
【符号の説明】
3 測定部
5 ジョイスティック
6 TVモニタ
10 眼屈折力測定光学系
45 指標検出光学系
70 制御部
76 表示回路
93 メインスイッチ部
94 補助スイッチ部
Claims (2)
- 被検眼の視機能を測定する測定手段を有する測定ユニットと、アライメント状態を検出するアライメント状態検出手段を含み、被検眼に対して測定ユニットをアライメントするアライメント手段と、を備える眼科装置において、所定の測定有効条件を充足する測定データ数を定めて、測定を終了させる条件を設ける終了条件を設ける終了条件設定手段と、前記アライメント状態検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了状態にあると判定されると自動的にトリガ信号を発して測定を開始するオートショット制御手段と、測定エラーが所定数続いたときは、測定を停止するとともに測定を停止したことをモニタに表示する測定停止制御手段と、前記アライメント状態検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了が一旦外れた後、再度アライメント完了状態にあると判定されると測定停止を解除し、不足する測定データ数を得るべく測定を再開する測定再開制御手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
- 被検眼の第1の視機能を測定する第1測定手段と第2の視機能を測定する第2測定手段を有する測定ユニットと、アライメント状態を検出するアライメント状態検出手段を含み、被検眼に対して測定ユニットをアライメントするアライメント手段とを備える眼科装置において、第1測定手段及び第2測定手段による各測定手段について所定の測定有効条件を充足する測定データ数を定めて、測定を終了させる条件を設ける終了条件設定手段と、前記アライメント状態検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了状態にあると判定されると自動的にトリガ信号を発して測定を開始するオートショット制御手段と、測定エラーが所定数続いたときは、測定を停止するとともに測定を停止したことをモニタに表示する測定停止制御手段と、前記アライメント状態検出手段の検出結果に基づいてアライメント完了が一旦外れた後、再度アライメント完了状態にあると判定されると測定停止を解除し、不足する測定データ数を得るべく測定を再開させ、また測定エラーにより第1測定手段又は第2測定手段の一方の所定の測定有効条件を充足する測定データ数が得られないときは不足する測定手段による測定を実行する制御手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03334497A JP3649839B2 (ja) | 1997-01-31 | 1997-01-31 | 眼科装置 |
US09/015,630 US5940165A (en) | 1997-01-31 | 1998-01-29 | Ophthalmic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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