JP3895007B2

JP3895007B2 - 眼科装置

Info

Publication number: JP3895007B2
Application number: JP18275197A
Authority: JP
Inventors: 章成高木
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2017-07-08
Also published as: JPH1119045A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、被検眼の所定特性を測定する測定部と、この測定部と被検眼とのアライメント状態を検出するアライメント検出手段等とを備えている眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の眼科装置の多くは、被検者と検者とが装置本体を挟んで相対する位置に座り、検者がディスプレイ上に表示された被検眼像とアライメント光束の位置関係を見ながらジョイスティック等を操作することにより、被検眼に対する測定部の位置合わせを調整している。この種の眼科装置にあっては、被検者は一人で測定することできず、不便なものであった。
【０００３】
そこで、被検者が自力で被検眼を位置合わせすることが可能な眼科装置が提案されている（特公平７−５３１５５号）。
【０００４】
この眼科装置では、被検者が、凹面ダイクロイックミラーに写る被検者自身の瞳像や７セグメントＬＥＤのような表示板に示される矢印を見ながら自己の眼位置を調整する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この眼科装置にあっては、凹面ダイクロイックミラーが被検眼Ｅから極めて近い位置となるので、被検眼からは凹面ダイクロイックミラーに映った被検眼像が見え難いという問題があった。すなわち、非接触式眼圧計の作動距離は、角膜に吹き付ける圧縮空気との関係から、約１１mm前後となる。いわゆる明視距離が２５０mmであることを考慮すれば、この眼科装置の構成では、現実問題として実施することは不可能に近い。
【０００６】
また、この眼科装置では、被検者が移動すべき方向を矢印で表示するに過ぎず、被検者はどの位の距離を移動すべきなのかがわからない。このため、迅速なアライメント調整を期待することができないという問題があった。
【０００７】
一方、被検者が自力で被検眼を位置合わせすることが可能な他の眼科装置として、特開昭６３−２３６３９号公報に記載されたものが知られている。この眼科装置は、複数の固視標を測定光軸方向に沿って所定の間隔をおいて配置する構成を採用している。
【０００８】
この眼科装置によれば、被検者は、これら固視標が重なって見える位置まで被検眼を自ら移動させるだけで、検者の手を借りずにアライメント調整を行なうことができるようになっている。
【０００９】
しかしながら、この眼科装置の構成では、被検眼の視軸と眼科装置の測定光軸とが一致されるにすぎず、視軸と約５度のずれがある被検眼角膜光軸にアライメントする必要のある眼科装置（例えば非接触式眼圧計）では、最終的なアライメント調整を完了することができないものであった。
【００１０】
この発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、検者の手を借りずに最終的な角膜光軸へのアライメント調整を完了させることのできる眼科装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、被検眼の所定特性を測定する測定部と、この測定部と前記被検眼とのアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、固視標投影光学系とを備えた眼科装置において、
前記固指標投影光学系は、この固指標投影光学系の光軸上に配置された第１固指標と、光学的に第１固指標より後方の位置に配置されて前記第１固指標と色が異なる可視光を出射する第２固指標と、この第１、第２固指標をそれぞれ前記測定部の光軸に沿って被検眼に向けて投影する投影光学系とを有し、
被検者の操作により被検眼に対して前記測定部を相対移動させる被検眼相対移動手段と、
前記アライメント検出手段の検出結果に基づき前記被検眼相対移動手段を制御する制御手段とを備え、
この制御手段は、被検者に対して第１、第２固指標が所定の位置関係に見える位置まで測定部が前記被検眼相対移動手段により相対移動されたとき、前記被検眼相対移動手段を制御して、前記測定部を移動させてアライメントを完了させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、前記第１、第２固指標は、大きさ又は形状のいずれかが互いに異なることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る眼科装置の一つである眼圧計の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１において、１１は被検眼Ｅの角膜Ｃに向けて気流を吹き付けるノズル、１２はチャンバ１３に設けたチャンバ窓ガラスである。このチャンバ１３内では、従来と同様にピストン(図示せず)の往復移動によって空気を圧縮するようになっており、具体的な構成は従来の非接触式眼圧計と全く同様なのでその説明は省略する。
【００１５】
また、図１において、２０はＸＹ方向の正確なアライメント検出および角膜変形検出のための指標光を被検眼Ｅの角膜Ｃに正面から投影するＸＹアライメント指標投影光学系、３０は被検眼の視線を固定するための固視標を被検眼Ｅの角膜Ｃに正面から投影する固視標投影光学系、４０はＸＹアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光を受光して装置本体１１５と角膜ＣのＸＹ方向の位置関係を検出するＸＹアライメント検出光学系（アライメント検出手段）、５０はＸＹアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光を受光し角膜Ｃの変形量を検出する角膜変形検出光学系、６０は角膜Ｃに斜めからＺ方向のアライメント用指標光を投影するＺアライメント指標投影光学系、７０はＺアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光を後述するノズル１１の軸線１１ａに対して対称な方向から受光し装置本体１１５と角膜ＣのＺ方向の位置関係を検出するＺアライメント検出光学系（アライメント検出手段）である。
【００１６】
そして、ＸＹアライメント指標投影光学系２０と、固視標投影光学系３０と、ＸＹアライメント検出光学系４０と、角膜変形検出光学系５０と、Ｚアライメント指標投影光学系６０とで測定部が構成され、ノズル１１の軸線１１ａと測定部の光軸Ｏ1とが一致されている。
【００１７】
ＸＹアライメント指標投影光学系２０は、赤外光を出射するＸＹアライメント用光源２１、後述する対物レンズ２５の焦点面に配置されたピンホール板２２、ハーフミラー２３、ハーフミラー２４、対物レンズ２５、ダイクロイックミラー２６、チャンバ窓ガラス１２、ノズル１１を有する。ノズル１１の軸線１１ａとＸＹアライメント用光源２１から出射された赤外光は、ピンホール板２２を通ってハーフミラー２３,２４に反射されて対物レンズ２５に導かれる。そして、この対物レンズ２５を透過した光束は、平行光束となってダイクロイックミラー２６、チャンバー窓ガラス１２を透過してノズル１１の内部を通過し、図２に示すようにＸＹアライメント指標光Ｋを形成する。
【００１８】
図２において、ＸＹアライメント指標光Ｋは、角膜Ｃの頂点Ｐと角膜Ｃの曲率中心との中間位置に輝点像Ｒを形成するようにして角膜表面Ｔで反射される。
【００１９】
固視標投影光学系３０は、可視光を出射する第１固視標用光源３１、第１ピンホール板３２、ハーフミラー３３、投影レンズ３４、第１固視標用光源３１とは中心波長が異なる可視光、すなわち第１固視標用光源３１とは色が異なる可視光を出射する第２固視標用光源３５、第２ピンホール板３６、ダイクロイックミラー２６、チャンバ窓ガラス１２、ノズル１１を有する。第２ピンホール板３６の投影レンズ３４からの距離は、第１ピンホール板３２の投影レンズ３４からの距離よりも大きく設定されている。また、第１ピンホール板３２のピーホール３２ａの大きさは、第２ピンホール板３６のピンホール３６ａの大きさよりも小さく設定されている。
【００２０】
第１固視標用光源３１から出射された固視標光は、ピンホール板３２、ハーフミラー３３、投影レンズ３４、ダイクロイックミラー２６、チャンバー窓ガラス１４、ノズル１２を通過して被検眼Ｅに導かれる。
【００２１】
同様に、第２固視標用光源３５から出射された固視標光は、ピンホール板３６、ハーフミラー３３、投影レンズ３４、ダイクロイックミラー２６、チャンバー窓ガラス１４、ノズル１２を通過して被検眼Ｅに導かれる。
【００２２】
ピンホール板３２,３６のピンホール３２ａ,３６ａによる第１,第２固視標は、投影レンズ３４からピンホール板３２,３６までの距離が異なるので、被検眼Ｅへの投影距離が異なる。このため、被検眼軸と測定部の光軸Ｏ1とが完全に一致している場合には、図３（Ａ）に示すように、被検者から第１固視標３２Ｋと第２固視標３６Ｋとが同心上に重なって見えることになる。
【００２３】
被検眼軸と光軸Ｏ1とが上下方向にずれている場合には、例えば図３（Ｂ）に示すように、第１固視標３２Ｋの一部が第２固視標３６Ｋの上部や下部に重なって見えるか、あるいは第１固視標３２Ｋが第２固視標３６Ｋから上方や下方へ離れた位置に見えることになる。また、被検眼軸と光軸Ｏ1とが左右方向にずれている場合には、例えば図３（Ｃ）に示すように、第１固視標３２Ｋの一部が第２固視標３６Ｋの左側部や右側部に重なって見えるか、あるいは第１固視標３２Ｋが第２固視標３６Ｋから左方や右方へ離れた位置に見えることになる。
【００２４】
そして、第１固視標３２Ｋと第２固視標３６Ｋとの位置関係から装置本体１１５を移動させるべき方向が分かることになる。
【００２５】
第１固視標３２Ｋや第２固視標３６Ｋは、図３（Ｄ）に示すように、互いに形状が異なっていてもよい。
【００２６】
ＸＹアライメント検出光学系４０は、ノズル１１、チャンバー窓ガラス１２、ダイクロイックミラー２６、対物レンズ２５、ハーフミラー２４、センサ４１、ＸＹアライメント検出回路４２を有する。
【００２７】
ＸＹアライメント指標投影光学系２０により角膜Ｃに投影され、角膜表面Ｔで反射された反射光束は、ノズル１１の内部を通りチャンバー窓ガラス１２、ダイクロイックミラー２６を透過し、対物レンズ２５により収束されつつ一部がハーフミラー２４を透過してエリアセンサ４１上に輝点像Ｒ′を形成する。センサ４１はＰＳＤのような位置検出可能な受光センサである。
【００２８】
ＸＹアライメント検出回路４２は、センサ４１の出力を基にして、装置本体と角膜Ｃの位置関係（ＸＹ方向）を公知の手段によって演算し、その演算結果を制御回路４５に出力する。
【００２９】
一方、ハーフミラー２４を反射した角膜Ｃによる反射光束は、角膜変形検出光学系５０に導かれ、ピンホール板５１を通過してセンサ５２に導かれる。センサ５２はフォトダイオードのような光量検出の可能な受光センサである。
【００３０】
Ｚアライメント指標投影光学系６０は、赤外光を出射するＺアライメント用光源６１、ピンホール板６２、ピンホール板６２に焦点を一致させるように光路上に配置された投影レンズ６３を有し、Ｏ2はその光軸である。
【００３１】
Ｚアライメント光源６１を出射した赤外光は、ピンホール板６２を通過し、このピンホール板６２を通過した光束は、投影レンズ６３によって平行光とされ角膜Ｃに導かれ、図４に示すように、輝点像Ｑを形成するようにして角膜表面Ｔにおいて反射される。
【００３２】
Ｚアライメント検出光学系７０は、結像レンズ７１、センサ７２、Ｚアライメント検出補正回路７３を有し、Ｏ3はその光軸である。
【００３３】
Ｚアライメント指標投影光学系６０によって投影された指標光の角膜表面Ｔにおける反射光束は、結像レンズ７１によって集束されセンサ７２上に輝点像Ｑ′を形成する。センサ７２はラインセンサやＰＳＤのような位置検出可能な受光センサである。センサ７２からの情報はＺアライメント検出回路７３に導かれる。Ｚアライメント検出回路７３は、センサ７２の出力に基づいてＺ方向のアライメント状態を公知の手段によって演算し、この演算した演算結果を制御回路（制御手段）４５に出力するものである。
【００３４】
ところで、図３(Ｅ)に示すように、第１固視標３２Ｋが第２固視標３６Ｋ内に入った状態に見える場合に、エリアセンサ４１上に輝点像Ｒ′が形成され、センサ７２上に輝点像Ｑ′が形成されるように設定されており、ＸＹ方向のアライメントおよびＺ方向のアライメントが検出可能となっている。
【００３５】
図５は、眼圧計の全体構成を示す側面図で、１００は電源が内蔵されたベースである。ベース１００の上部には架台１０１が設けられている。この架台１０１は、従来の装置と同様に検者によるコントロールレバー１０２の操作により前後左右上下に移動可能に設けられている。コントロールレバー１０２には手動スイッチ１０３が設けられ、この手動スイッチ１０３は手動モードのときに用いられる。また、架台１０１の右側（図５において）にもコントロールレバー１５２が設けられており、このコントロールレバー１５２を被検者が操作することにより架台１０１が前後左右上下に移動できるようにもなっている。１５３は手動スイッチ１０３と同様な手動スイッチである。
【００３６】
また、ベース１００の右側部には、支柱１４０が設けられており、この支柱１４０には顎受け台１４１が設けられている。この顎受け台１４１は調整つまみ１４２によって上下（Ｙ方向）に移動し、調整つまみ１４３によって左右（Ｘ方向）に移動するようになっている。１４４は額当てである。
【００３７】
架台１０１の上部には、モータ（駆動手段）１０４と支柱１０５とが設けられている。モータ（駆動手段）１０４と支柱１０５とは図示を略すピニオン・ラックにより結合され、支柱１０５はモータ１０４によって上下方向（Ｙ方向）に移動される。支柱１０５の上端にはテーブル１０６が設けられている。
【００３８】
テーブル１０６には、支柱１０７とモータ（駆動手段）１０８とが設けられている。支柱１０７の上端にはテーブル１０９が摺動可能に設けられている。テーブル１０９の後端には、図６に示すようにラック１１０が設けられている。モータ１０８の出力軸にはピニオン１１１が設けられ、ピニオン１１１はラック１１０に噛み合わされている。
【００３９】
また、テーブル１０９の上部には、モータ１１２と支柱１１３とが設けられている。モータ１１２の出力軸にはピニオン１１４が設けられている。支柱１１３の上部には装置本体１１５が摺動可能に設けられている。装置本体１１５の側部にはラック１１６が設けられている。ラック１１６はピニオン１１４と噛み合わされている。なお、装置本体１１５の内部には、図１に示した光学系が内蔵されている。そして、各モータ１０４,１０８,１１２等によって被検眼相対移動手段が構成される。
【００４０】
モータ１０４，１０８，１１２は、前述の制御回路４５から出力される制御信号によって制御される。そして、装置本体１１５は、モータ１０４にＹ制御信号が出力されたときはＹ方向の移動が、モータ１０８にＸ制御信号が出力されたときはＸ方向の移動が、モータ１１２にＺ制御信号が出力されたときはＺ方向の移動がそれぞれ制御され、これによって、最終的なアライメントの完了が自動で行われる。この制御回路４５によるオートアライメントは、被検眼Ｅの視軸と測定部の光軸Ｏ1とが所定の範囲内に入るようになったときに開始されるものである。
【００４１】
次に、上記眼圧計の動作について説明する。
【００４２】
先ず、被検者が図示しないメインスイッチを投入して、各光源２１,３１,３５６１を点灯させる。次に、被検者は自分の額を額当て１４４に当てるとともに顎受け台１４１に顎を載せて顔を固定する。
【００４３】
第１,第２固視標用光源３１,３５の点灯により、固視標光がピンホール板３２,３６、ハーフミラー３３、投影レンズ３４、ダイクロイックミラー２６、チャンバー窓ガラス１４およびノズル１２を介して被検眼Ｅの角膜Ｃに投影される。このため、被検者は、ノズル１１内を覗くことにより、図３に示すように、２つの第１,第２固視標３２Ｋ,３６Ｋを見ることができる。第１,第２固視標３２Ｋ,３６Ｋは互いに色が異なるので、図３(Ｅ)に示すように重なっているか否かの判断は容易である。この第１,第２固視標３２Ｋ,３６Ｋが図３(Ｅ)に示すように重なるように、コントロールレバー１５２を操作して、装置本体１１５をＸ,Ｙ方向へ移動させる。
【００４４】
２つの第１,第２固視標３２Ｋ,３６Ｋが図３(Ｅ)に示すように重なると、ＸＹアライメント用光源２１が点灯しているので、エリアセンサ４１上に輝点像Ｒ′が形成されるようになり、ＸＹアライメント検出回路４２がＸＹ方向の位置を検出することが可能となる。また、Ｚアライメント光源６１が点灯しているので、センサ７２上に輝点像Ｑ′が形成されるようになり、Ｚアライメント検出回路７３がＺ方向の位置を検出することが可能となる。
【００４５】
そして、ＸＹアライメント検出回路４２およびＺアライメント検出回路７３が各輝点像Ｒ′,Ｑ′の位置からＸ,Ｙ方向の位置およびＺ方向の位置を検出し、この検出結果を出力する。制御回路４５は、ＸＹアライメント検出回路４２およびＺアライメント検出回路７３から出力された検出信号に基づいてモータ１０４,１０８,１１２を制御する。
【００４６】
このモータ１０４,１０８,１１２の制御により、装置本体１１５はＸ,Ｙ,Ｚ方向に移動されて、最終的なアライメント調整が行われる。すなわち、アライメント状態が所定範囲内に入ると、図示しない気流吹き付け手段が駆動されて、ノズル１１から角膜Ｃに向けて気流が吹き付けられる。
【００４７】
角膜Ｃに気流が吹き付けられると、角膜Ｃが圧平していき、この圧平状態に応じて、角膜変形検出光学系５０のセンサ５２の受光量が変化していき、この受光量が最大となったときの気流の圧力に基づいて眼圧値が求められる。この求めた眼圧値は図示しない表示部に表示される。
【００４８】
この実施形態では、ＸＹＺ方向のアライメント検出が全て検出可能となった時点でオートアライメントを開始しているが、装置本体１１５のＺ方向の初期位置を被検眼Ｅから最も離れる位置に設定しておき、ＸＹ方向のアライメント検出が可能となった時点で装置本体１１５を前進させながらアライメント完了を行うようにしてもよい。
【００４９】
また、概略アライメントが終了し、オートアライメント動作が可能となった時点で固視標を連続点灯から点滅に切り換えて、あるいは点滅周期を変化させたり、ブザーを鳴らすなどをすることにより被検者に知らせるようにしてもよい。また、この知らせを受けて、被検者が手動スイッチ１５３を操作することによりオートアライメントが行われるようにしてもよい。
【００５０】
また、概略アライメント時ではコントロールレバー１５２の操作で装置本体１１５を移動させているが、顎受け台１４１を上下左右に移動せて概略アライメントを行ってもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、検者の手を借りずに最終的なアライメント調整を完了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る眼科装置の光学系の配置等を示した平面配置図である。
【図２】角膜に正面から照射されたアライメント光束の反射の説明図である。
【図３】 (Ａ)角膜光軸と測定部の光軸とが一致したときの第１,第２固視標の位置関係を示した説明図である。
(Ｂ)角膜光軸と測定部の光軸とが上下方向にずれた場合の第１,第２固視標の位置関係を示した説明図である。
(Ｃ)角膜光軸と測定部の光軸とが左右方向にずれた場合の第１,第２固視標の位置関係を示した説明図である。
(Ｄ)第１,第２固視標の他の例を示した説明図である。
(Ｅ)概略アライメントが終了した場合の第１,第２固視標の位置関係を示した説明図である。
【図４】角膜に斜め方向から照射されたアライメント光束の反射の説明図である。
【図５】眼圧計の全体装置を示す側面図である。
【図６】図５に示す眼圧計の平面図である。
【符号の説明】
３０固視標投影光学系
４２ＸＹアライメント検出回路
４５制御回路
７３Ｚアライメント検出回路
Ｅ被検眼

Claims

被検眼の所定特性を測定する測定部と、この測定部と前記被検眼とのアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、固視標投影光学系とを備えた眼科装置において、
前記固指標投影光学系は、この固指標投影光学系の光軸上に配置された第１固指標と、光学的に第１固指標より後方の位置に配置されて前記第１固指標と色が異なる可視光を出射する第２固指標と、この第１、第２固指標をそれぞれ前記測定部の光軸に沿って被検眼に向けて投影する投影光学系とを有し、
被検者の操作により被検眼に対して前記測定部を相対移動させる被検眼相対移動手段と、
前記アライメント検出手段の検出結果に基づき前記被検眼相対移動手段を制御する制御手段とを備え、
この制御手段は、被検者に対して第１、第２固指標が所定の位置関係に見える位置まで測定部が前記被検眼相対移動手段により相対移動されたとき、前記被検眼相対移動手段を制御して、前記測定部を移動させてアライメントを完了させることを特徴とする眼科装置。
前記第１、第２固指標は、大きさ又は形状のいずれかが互いに異なることを特徴とする請求項１の眼科装置。