JP3939229B2 - 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、眼科医院等で使用される眼科装置に関する。
【0002】
【従来技術】
眼屈折力測定装置、非接触式眼圧計、眼底カメラ等の眼科装置では、検査窓(測定窓)や対物レンズ等の光学部材に汚れや異物が付着していると、検査の信頼性が低下したり、測定エラーとなる。この対処として、従来は検査窓に保護キャップを付けたり、操作者に対して定期的にチェックするように取扱い説明書で指示していた。なお、装置の光学部材の汚れを検知する従来技術としては、検査窓の前方にミラーの付いたレンズキャップを被せるもの(特許文献1)、被検眼で反射されたアライメント光を検出するもの(特許文献2)が提案されている。
また、日光や照明光等の外乱光が装置内部の受光系に侵入した場合も検査結果に影響する。このため、装置の設置場所についても取扱い説明書で指示していた。
【0003】
【特許文献1】
特開昭61−185247号公報
【特許文献2】
特開平7−39516号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、操作者による保護キャップの取付けやチェックは忘れることも多いし、手間である。検査窓の汚れが原因で故障と誤解して修理をすることは、コストや時間の無駄となる。同じく、検査窓の前方にミラーの付いたレンズキャップを被せる方法は、操作者にとって手間であり、忘れることも多い。被検眼からのアライメント光の反射を利用する方法は、被検眼が無い状態で、検査前に事前に光学系のチェックができない。
また、外乱光の影響についても、操作者は気が付かないことが多く、検査異常や誤動作があっても、直ぐにそれが原因だと特定できずに、故障と誤解してしまうこともある。
【0005】
本発明は、光学部材の汚れ等の異常や、装置が外乱光の影響を受ける状態にあるかを検査前にチェックすることができる眼科装置を提供することを技術課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
(1) 被検眼にアライメント光を投光し、被検眼で反射したアライメント光を受光センサで検出するアライメント検出光学系と、測定光の被検眼からの反射光を検査窓を介して受光素子で受光する検査光学系と、を持つ眼科装置において、少なくとも前記検査窓を含む前記検査光学系の光学部材に向けて投光する投光用光源と、検査窓の前方に反射物がない状態で該投光用光源を点灯したときの前記光学部材の反射光を前記アライメント検出光学系の受光センサ又は前記検査光学系の受光素子で検出し、検出された出力信号に基づいて光学部材の異常を検知する異常検知手段と、を備えることを特徴とする。
(2) 被検眼にアライメント光を投光し、被検眼で反射したアライメント光を受光センサで検出するアライメント検出光学系と、測定光の被検眼からの反射光を検査窓を介して受光素子で受光する検査光学系と、を持つ眼科装置において、少なくとも前記検査窓を含む前記検査光学系の光学部材に向けて投光する投光用光源と、検査窓の前方に反射物がない状態で該投光用光源を点灯したときの前記光学部材の反射光を前記アライメント検出光学系の受光センサ又は前記検査光学系の受光素子で検出し、検出された出力信号に基づいて光学部材の異常を検知する異常検知手段と、を備え、前記投光用光源は前記アライメント検出光学系のアライメント用光源又は前記検査光学系の測定用の光源と共用される、ことを特徴とする。
(3) (1)又は(2)の眼科装置において、前記異常検知手段は、前記受光センサ又は前記受光素子の出力信号から太陽光の直流成分及び蛍光灯の周波数成分をカットするフィルタ回路を設けたことを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は眼屈折力測定装置の光学系の概略構成図である。
11は近赤外領域に波長を持つ2個の測定用光源であり、光軸を中心に回転可動に配置されている。12は集光レンズである。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、15a及び15bはビームスプリッタである。17は対物レンズ、31はビームスプリッタ、16はミラー、18、19はリレーレンズ、20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、21はターゲット板13とともに移動する移動レンズ、22は結像レンズである。23は測定用受光素子であり、受光素子23は測定用光源11及び角膜反射除去マスク20と同期して光軸を中心に回動する。この装置ではビームスプリッタ15bの被検眼側の面が検査窓10となる。
【0008】
30は固視標呈示光学系を表す。32は光軸上を移動可能な第1リレーレンズ、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。第1リレーレンズ32は光軸上を移動することによって固視標34の呈示位置(距離)を光学的に変化させる。測定時には、第1リレーレンズ32の移動により被検眼の調節除去の雲霧を行う。
【0009】
40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。41は赤外光の光を出射する点光源41である。点光源41を出射した光束は、ビームスプリッタ42で反射した後、ビームスプリッタ31を介して、対物レンズ17により平行光束となり、ビームスプリッタ15aで反射され、検査窓10を通過し、測定光軸に沿って被検眼Eの正面から指標を投影する。
【0010】
45は観察光学系を示す。図示無き照明光源により照明された被検眼前眼部像での反射光及び指標投影光学系40により投影されたアライメント指標像は、ビームスプリッタ15bで反射された後、対物レンズ46、ミラー47を介してCCDカメラ48に受光される。
【0011】
図2は装置の制御系の概略構成図である。CCDカメラ48からの映像信号は、表示回路51で生成される文字や図形信号とともに合成回路52で合成され、TVモニタ7に表示される。50は制御部である。受光素子23からの出力信号は、信号処理回路54により処理されて制御部50に入力される。制御部50には、スイッチ部8、測定用光源11、測定用光源11及び受光素子23を回動するモータ56、測定用ターゲット板13及びレンズ21を移動するモータ57、第1リレーレンズ32を移動するモータ58、ターゲット板13の移動位置を検出するポテンショメータ60、メモリ62、電源スイッチ63等が接続されている。
【0012】
このような構成の装置の測定動作を説明する。測定用光源11を出射した測定光は、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15a及び15b、検査窓10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。正常眼の場合、眼底で反射したターゲット像の光は、検査窓10を通過してビームスプリッタ15aで反射し、対物レンズ17、ビームスプリッタ31を通過後、ミラー16でもう一度反射され、リレーレンズ18、19を通過し、結像レンズ22によって受光素子23上で結像する。被検眼に屈折異常がある場合は、受光素子23で受光した眼底反射光の受信信号に基づき、モータ57を駆動して移動レンズ21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させる。
【0013】
モータ58の駆動により第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、さらに適当なディオプタ分だけ雲霧が掛かるように第1リレーレンズ32を移動させる。被検眼Eに雲霧の掛かった状態で、測定用光源11、角膜反射除去マスク20、及び受光素子23を光軸回りに180度回転させる。回転中、受光素子23からの信号によりターゲット板13及び移動レンズ21が移動し、その移動量をポテンショメータ60が検出して各経線方向の屈折力値を求める。制御部50は、この屈折力に所定の処理を施すことによって被検眼のS(球面屈度数)、C(乱視度数)、A(乱視軸角度)の他覚値を得る。
【0014】
次に、光学系の汚れ検知及び外乱光の検知について説明する。検査窓10の前方に被検眼や他の反射物が無い状態で、装置の電源スイッチ63を入れると、初期化動作が実行された後、汚れ検知モードに入る。汚れ検知モードになると、モニタ7上には「汚れチェック中」のメッセージが表示される。制御部50は、モータ57を駆動して測定光学系の移動レンズ21及びターゲット板13を、正視眼の位置(0Dの位置)等、予め決められた位置に移動させ、測定光源11を点灯させる。測定光源11は所定の周波数で点滅する。測定用光源11を出射した測定光は、集光レンズ12、ターゲット板13、投影レンズ14を経てビームスプリッタ15a及び15bに向かう。検査窓10からの反射光はビームスプリッタ15aで反射された後、測定時の被検眼眼底からの反射光と同様に対物レンズ17〜結像レンズ22を経て受光素子23により受光される。制御部50は信号処理回路54を経て入力される受光素子23からの出力信号レベルと予め決められた所定の基準レベル(被検眼が無い状態の信号レベル)とを比較し、その基準レベルを超える異常信号が無いかをチェックする。ここで、検査窓10が汚れている場合には、その汚れ部分での反射光の光量が増大し、それが受光素子23に入射するので異常信号として検出される。
【0015】
なお、制御部50は汚れ検知においても、測定時と同様に測定用光源11、角膜反射除去マスク20及び受光素子23を光軸回りに180度回転させる。これらを回転することにより、検査窓10の広い範囲にわたって検出光を投光でき、その汚れ等の異常をチェックできる。また、帯上の角膜反射除去マスク20にも受光素子を設けておけば、ここでも異常信号をチェックできるので、より細かい異常検知が可能である。
【0016】
異常信号が検出された場合、制御部50はモニタ7に「検査窓をクリーニングして下さい」等の警告メッセージを表示する。同時に、図示無き音発生装置により、警告音や音声ガイド等で操作者に知らせる。操作者は検査窓のクリーニングをした後、検査窓10の前方に反射物が無い状態でスイッチ部8のスイッチより、再度汚れ検動作を実行する。異常信号が検出されなければ、「OK」の表示をして汚れ検知モードを抜ける。
【0017】
上記の基準信号レベルは、実験等により決めても良いし、装置製造時の調整に汚れ検知モードと同様な動作をさせ、そのときの信号レベル記憶させておいても良い。ターゲット板13及び移動レンズ21を移動させる位置についても、検査窓10の汚れによる反射光の光量が検出し易い位置を、予め実験により求めておけば良い。移動レンズ21を移動させることにより、受光素子23と共役な部位を変えることができ、汚れや異常反射を検出する部位も変えることができる。
【0018】
また、ターゲット板13及び移動レンズ21を可動範囲全体に渡って移動し、同様に受光素子23の出力信号をチェックすることにより、検査窓10を含めた受光光学系における他の光学部材の汚れや異物等による異常な反射が無いかを検知することもできる。予め汚れ等をチェックする部位が決まっている場合は、その位置へ移動レンズ21を移動させてチェックするようにすれば効率が良い。こうしたチェックは、汚れ検知モードのときに同時に行っても良いし、別の設定で個別に行うこともできる。また、受光素子23の異常検出信号のレベルに応じて、汚れ等の異常の程度を5段階等で表現してやれば、操作者は定期点検を行うタイミングを容易に決めることができる。
【0019】
汚れ検知モードを抜けると、続いて、日光や室内照明などによる外乱光が、測定光学系(検査光学系)に侵入していないかを調べる外乱光検知モードに移る。これは、測定光源11を点灯しないで、上記と同様に測定用光源11、マスク20及び受光素子23を回転しながら、受光素子23の出力信号レベルをチェックする。好ましくは、移動レンズ21を可動範囲全体に渡って移動しながらチェックする。測定光源11を点灯していないにも拘らず、受光素子23や角膜反射除去マスク20に設けられた受光素子から異常に大きな出力信号が得られた場合(汚れ検知の基準レベルとは別に定められた外乱光検知用の基準レベルと比較し、それを越える信号レベルが得られた場合)には、外乱光が入っていると判断し、モニタ7上に「外乱光が入っています。検査窓の向きを変えて下さい。」などの表示をする。また、音声発生装置によりその旨を意味する警告音を発し、操作者に知らせる。
【0020】
操作者は外乱光となる要因を取り除いた後に、スイッチ部8のスイッチにより、再度外乱光検知動作を行う。異常が無ければ、「OK」の表示をして、外乱光検知モードを抜け、測定が開始できるスタンバイ状態のモードとなる。実際に外乱光が入射しない状態で、受光素子23(及び他の受光素子)から異常な信号レベルが出力されている場合は、電気回路等の故障も考えられるので、その旨を報知するようにしても良い。
【0021】
上記の汚れ検知における信号検出については、信号処理回路54により太陽光や蛍光灯の外乱光とある程度区別して、検査窓10の反射光の異常信号を検出できる。図3はその信号処理回路54の例を示す図であり、70は増幅器、71はフィルタ回路である。測定用光源11は、1KHzの高周波数で点滅点灯させる。受光素子23からの出力信号は、増幅器70により増幅され、フィルタ回路71側に送られる。ここで、フィルタ回路71は、1KHzより低い周波数成分や直流成分の信号を通さず、測定用光源11の高周波数成分の信号のみを通す役目を果たす。太陽光は主に直流成分であり、室内照明用の蛍光灯は60Hz等の低周波数成分の信号であるので、これらをカットできる。フィルタ回路71をバンドパスフィルタとし、1KHzより高い周波数成分の光、例えば、インバータ式の蛍光灯による10kHz等の高周波成分の光もカットするようにすると、さらに良い。制御部50は、フィルタ回路71を経た出力信号レベルと基準レベルとを比較し、基準レベルを越える信号があれば異常を検知する。
汚れ検知及び外乱光検知に用いる光源及び受光センサは、専用のものをそれぞれ設けても良いが、上記のように測定光学系の測定用光源11及び受光素子23と兼用すると、構成が複雑にならず、経済的にも有利である。
【0022】
また、測定用の光源及び受光素子以外にも、装置が内部に持つ他の光源や受光センサを兼用することもできる。例えば、この装置ではアライメントの光源41及び観察用のCCDカメラ48を用いることもできる。光源41を発したアライメント光も、検査窓10に汚れがあれば、そこで反射する。その反射光は、ビームスプリッタ15b、対物レンズ46、ミラー47を経てCCDカメラ48に受光される。汚れ検知モードの場合、制御部50は光源41の点灯を制御すると共に、検査窓10の前方に反射物が無い状態で、光源41を点灯したときと、非点灯にしたときにCCDカメラ48に受光される光量の信号レベルをチェックする。
【0023】
図4は、光源を点灯したときと非点灯にしたときに、CCDカメラ48で受光された光量を表す出力信号の例を示す図である。I1は光源41が非点灯のときの信号レベルであり、この場合、検査窓10からの反射光は無く、検査窓10から入射する外乱光の信号レベルとなる。I2は光源41を点灯したときの出力信号レベルであり、検査窓10からの反射光と検査窓10から入射する外乱光が合わさった信号レベルとなる。したがって、I1とI2との差ΔIが検査窓10からの反射光の信号レベルとなり、検査窓10が汚れている場合は、このΔIの信号レベルが増大する。制御部50は、ΔIと予め設定された基準信号レベルIsとを比較し、ΔIがIsを超えるときは異常であると検出する。2次元センサの場合は、平均的な光量を見て判断することもできるし、2次元的な場所ごとに判断することもできる。もちろん、この検出方法は、測定用光源11及び受光素子23を使用する場合にも適用でき、外乱光と区別して汚れ等の光学部材の異常のみを検出し易くなる。基準信号レベルIsは、実験等により決めても良いし、装置製造時の調整に汚れ検知モードと同様な動作をさせ、そのときの信号レベル記憶させておいても良い。外乱光検知モードでは、光源41が非点灯のときのCCDカメラ48からの出力信号レベルを見れば良い。
【0024】
以上の汚れ検知モードや外乱光検知モードの動作は、スイッチ部8に配置されたプリントスイッチの信号がある毎、被検者が代わった新しい測定を始める毎、等で行うことでも良い。検知に時間が掛かる場合は、被検者の測定回数をカウントし、一定回数毎(例えば、10回の測定に1回)に行うことでも良い。また、装置に備えられた時計機能64を使用して、予め設定された時間やインターバル時間(それに一番近い時間、あるいはその日の一番最初に装置の電源を入れたとき、等)に実施することでも良い。また、これとは別に、これらの検知モードを実行するモードスイッチを設けておけば、汚れ等が気になった段階で、操作者が任意に実施できるので都合が良い。
【0025】
また、装置の電源スイッチ63や予め設定された条件の時間に自動的に実施する汚れ検知モードや外乱光検知モードでは、検査窓や外乱光が入り易い部分のみの検知を行い、短い時間で終了するようにする。そして、スイッチ操作ではそれより細かくチェックするモードを選べるようにしておくと良い。
【0026】
汚れ検知モードや外乱光検知モードの検知方法(実施するか否か、どの程度まで実施するか、実施のタイミング、等)、その報知方法(表示や音による報知)を含めた各種設定を、スイッチ操作のより設定できるようにしておけば、使用者の希望に合わせることができる。
【0027】
以上、本発明を眼屈折力測定装置に適用した例を説明したが、角膜形状測定装置、非接触式眼圧計、被検眼を撮影する眼底カメラ等の種々の眼科装置にも本発明を適用できる。また、レンズメータにおいても利用できる。
【0028】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光学部材の異常の有無、装置が外乱光の影響を受けるか否かなど、装置の状態の適否を検査前にチェックすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】眼屈折力測定装置の光学系の概略構成図である。
【図2】装置の制御系の概略構成図である。
【図3】汚れ検知の信号検出について、太陽光や蛍光灯の外乱光と区別する信号処理回路の例である。
【図4】光源を点灯したときと非点灯にしたときに、CCDカメラで受光された光量を表す出力信号の例を示す図である。
【符号の説明】
7 モニタ
8 スイッチ部
10 検査窓
11 測定用光源
21 移動レンズ
23 測定用受光素子
41 点光源
48 CCDカメラ
50 制御部
54 信号処理回路
Claims (3)
- 被検眼にアライメント光を投光し、被検眼で反射したアライメント光を受光センサで検出するアライメント検出光学系と、測定光の被検眼からの反射光を検査窓を介して受光素子で受光する検査光学系と、を持つ眼科装置において、少なくとも前記検査窓を含む前記検査光学系の光学部材に向けて投光する投光用光源と、検査窓の前方に反射物がない状態で該投光用光源を点灯したときの前記光学部材の反射光を前記アライメント検出光学系の受光センサ又は前記検査光学系の受光素子で検出し、検出された出力信号に基づいて光学部材の異常を検知する異常検知手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
- 被検眼にアライメント光を投光し、被検眼で反射したアライメント光を受光センサで検出するアライメント検出光学系と、測定光の被検眼からの反射光を検査窓を介して受光素子で受光する検査光学系と、を持つ眼科装置において、少なくとも前記検査窓を含む前記検査光学系の光学部材に向けて投光する投光用光源と、検査窓の前方に反射物がない状態で該投光用光源を点灯したときの前記光学部材の反射光を前記アライメント検出光学系の受光センサ又は前記検査光学系の受光素子で検出し、検出された出力信号に基づいて光学部材の異常を検知する異常検知手段と、を備え、前記投光用光源は前記アライメント検出光学系のアライメント用光源又は前記検査光学系の測定用の光源と共用される、ことを特徴とする眼科装置。
- 請求項1又は2の眼科装置において、前記異常検知手段は、前記受光センサ又は前記受光素子の出力信号から太陽光の直流成分及び蛍光灯の周波数成分をカットするフィルタ回路を設けたことを特徴とする眼科装置。
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