JP4338857B2

JP4338857B2 - Ophthalmic equipment

Info

Publication number: JP4338857B2
Application number: JP37522699A
Authority: JP
Inventors: 博飯島
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP2001187024A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼と光学系を収容する可動部との間の作動距離が複数設定され、いずれかの作動距離に合わせて可動部を移動させアライメントを行う眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、被検眼と光学系を収容する可動部との間の作動距離が複数設定され、いずれかの作動距離に合わせて可動部を移動させアライメントを行う眼科装置が知られている。このような眼科装置としては、例えば特開平８−１９６５１０号公報に記載の眼圧計のように、第一の作動距離とこの第一の作動距離よりも長い第二の作動距離とを有し、検者が切替スイッチを操作することにより第一の作動距離と第二の作動距離とのいずれかが選択され、その選択された作動距離に合わせて可動部を光軸方向に移動させることによりアライメントを行うものがある。これにより、通常は第二の作動距離をもって眼圧を測定するが、被検者の眼圧が高く第二の作動距離では測定が困難な場合には、第一の作動距離をもって測定を行うというようなことが可能となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような眼科装置では、被検者の眼圧によって作動距離が切り替えられることはあるものの、被検者の顔立ちによって作動距離が自動的に切り替えられるわけではない。すなわち、眼科装置の作動距離及び可動部の形状は多くの被検者に合うように設計され、作動距離についてはできるだけ短い方が測定精度の面から好ましいことがあるためそのように設定されることも多いが、可動部が所定の作動距離となるように被検者に近づいたときに被検者の顔形によっては鼻や眉の部分と接触することがあり、これにより可動部のアライメント動作が中断されて測定等に支障をきたすことがあった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、被検者の顔立ちにより可動部が被検者に接触してしまうような場合でも、可動部のアライメント動作が中断されず測定等を迅速に行うことのできる眼科装置を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、被検眼に対して光束を投影するとともに該光束の前記被検眼における反射光束を受光して前記被検眼までの距離を検出する距離検出手段が設けられた可動部と、該可動部を前記距離検出手段の検出結果に基づいて光軸方向に移動させる位置合わせ手段とを備え、前記被検眼と前記可動部との間の作動距離として一の作動距離と該一の作動距離よりも長い他の作動距離とが設定され、前記位置合わせ手段は前記作動距離のいずれかに合わせて前記可動部を移動させる眼科装置において、前記可動部が被検者に接触又は近接したことを検知する接触検知手段を備え、前記位置合わせ手段は前記一の作動距離に合わせて前記可動部を移動させているときに前記接触検知手段が接触又は近接を検知すると前記他の作動距離に合わせて前記可動部を移動させることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００７】
図１及び図２は、本発明に係る眼科装置としての非接触式眼圧計を示す。この眼圧計Ｓは、電源が内蔵されたベース１００と、ベース１００の上部に設けられた架台１０１とを備える。架台１０１には移動コントロールレバー１０２が設けられ、架台１０１はその移動コントロールレバー１０２の操作によりベース１００に対してＸ方向（左右方向）及びＺ方向（前後方向）に移動可能となっている。
【０００８】
架台１０１の上部には、可動部としての測定ヘッド１１５ａを含む装置本体ケース１１５が設けられている。その測定ヘッド１１５ａは、後述のように架台１０１に対してＸ方向、Ｙ方向（上下方向）及びＺ方向に移動可能となっている。
【０００９】
装置本体ケース１１５の前面側（被検者側）には、下部がベース１００に固着された支持柱２０１が設けられている。この支持柱２０１の上部には顔受け部材２００が設けられている。装置本体ケース１１５の後面側（検者側）には、検者が操作する各種の操作スイッチ２４０及びテレビモニタの画面Ｇが設けられている。
【００１０】
その測定ヘッド１１５ａは後述する光学系の構成との関係で、被検者側に突出する突出部１１５ａ’を備えており、被検者側から見た場合に図２（ａ）、図２（ｂ）に示すように正面長方形状（例えば横幅４０ｍｍで高さ２０ｍｍ）とされている。その正面には、接触検知手段としての近接センサＳＫ１が上下左右に設けられている。この近接センサＳＫ１は被検者の顔に測定ヘッド１１５ａが接触又は近接しているか否かを公知の方法により検知し、この接触又は近接により後述のように作動距離が切り換えられる。
【００１１】
顔受け部材２００は、被検者に測定ヘッド１１５ａに向かって正面を凝視させるために被検者の顔を固定するものであり、被検者の前額部を固定する前額固定部（額当て）２１０と、被検者の顎を受けて固定する顎受け部２２０とを備えている。支持柱２０１の上部には支持台２０２が固定され、顎受け部２２０はその支持台２０２に取り付けられている。また、支持台２０２には被検者の顔幅よりも大きい間隔で一対のフレーム２０３，２０３が立設され、前額固定部２１０はその一対のフレーム２０３，２０３に支持されている。
【００１２】
図３はこの眼圧計Ｓの内部構造を模式的に示し、架台１０１の上部にはモータ１０４と支柱１０５とが設けられている。このモータ１０４と支柱１０５とは図示を略すラック・ピニオンにより結合され、支柱１０５はモータ１０４の駆動により上下方向（Ｙ方向）に移動するようになっている。支柱１０５の上部には、テーブル１０６が固定されている。
【００１３】
テーブル１０６の上面には、モータ１０７と支柱１０８とが設けられている。支柱１０８の上部には、テーブル１０９が左右方向（Ｘ方向）に摺動可能に設けられている。テーブル１０９の後面にはラック１１０が設けられ、モータ１０７の出力軸にはラック１１０と噛合するピニオン１１１が設けられ、テーブル１０９はモータ１０７の駆動により左右方向（Ｘ方向）に移動するようになっている。
【００１４】
テーブル１０９の上面には、モータ１１２と支柱１１３とが設けられている。支柱１１３の上部には、測定ヘッド１１５ａが前後方向（Ｚ方向）に摺動可能に設けられている。測定ヘッド１１５ａの側部にはラック１１６が設けられ、モータ１１２の出力軸にはラック１１６と噛合するピニオン１１４が設けられ、測定ヘッド１１５ａはモータ１１２の駆動により前後方向（Ｚ方向）に移動するようになっている。なお、そのモータ１１２、ピニオン１１４、ラック１１６、及び後述の制御回路により位置合わせ手段が構成されている。
【００１５】
測定ヘッド１１５ａの内部には、図４及び図５に示すように、被検眼Ｅの前眼部を観察するための前眼部観察光学系１０、ＸＹ方向のアライメント検出及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２０、被検眼Ｅに固視標を呈示する固視標投影光学系３０、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測定ヘッド１１５ａと角膜Ｃとの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４０、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角膜Ｃの変形量を検出する角膜変形検出光学系５０、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６０、Ｚアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光を前眼部観察光学系１０の光軸Ｏ₁に対して対称な方向から受光して測定ヘッド１１５ａと角膜Ｃとの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７０、各光学系及びモータ１０４，１０７，１１２を統合制御する制御回路８０が設けられている。ここでは、そのＺアライメント指標投影光学系６０及びＺアライメント検出光学系７０により距離検出手段が構成されている。
【００１６】
前眼部観察光学系１０は、被検眼Ｅの左右に位置して前眼部をダイレクトに照明する複数個の前眼部照明光源１１、気流吹付けノズル１２、前眼部窓ガラス１３、チャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５、対物レンズ１６、ハーフミラー１７，１８、ＣＣＤカメラ１９を有する。
【００１７】
前眼部照明光源１１によって照明された被検眼Ｅの前眼部像は、気流吹付けノズル１２の内外を通り、前眼部窓ガラス１３、チャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５を透過し、対物レンズ１６により集束されつつハーフミラー１７，１８を透過してＣＣＤカメラ１９上に結ばれる。ここで、前眼部窓ガラス１３は、気流吹付けノズル１２の内外を通った光束がＣＣＤカメラ１９上に結像するよう所定のパワーをもっている。
【００１８】
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、集光レンズ２２、開口絞り２３、ピンホール板２４、ダイクロイックミラー２５、投影レンズ２６、ハーフミラー１５、チャンバー窓ガラス１４、気流吹付けノズル１２を有する。投影レンズ２６はピンホール板２４に焦点を一致させるように光路上に配置されている。
【００１９】
ＸＹアライメント用光源２１から出射された赤外光は、集光レンズ２２により集束されつつ開口絞り２３を通過し、ピンホール板２４に導かれる。そして、ピンホール板２４を通過した光束は、ダイクロイックミラー２５で反射され、投影レンズ２６により平行光となってハーフミラー１５で反射された後に、チャンバー窓ガラス１４を透過して気流吹付けノズル１２の内部を通過し、図６に示すようにＸＹアライメント指標光Ｋを形成する。このＸＹアライメント指標光Ｋは、角膜Ｃの曲率中心と角膜頂点Ｐとの中間位置に輝点像Ｒを形成するように、角膜表面Ｔにおいて反射される。なお、開口絞り２３は投影レンズ２６に関して角膜頂点Ｐと共役な位置に設けられている。
【００２０】
固視標投影光学系３０は、可視光を出射する固視標用光源３１、ピンホール板３２、ダイクロイックミラー２５、投影レンズ２６、ハーフミラー１５、チャンバー窓ガラス１４、気流吹付けノズル１２を有する。
【００２１】
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、ダイクロイックミラー２５を経て投影レンズ２６により平行光となり、ハーフミラー１５で反射された後にチャンバー窓ガラス１４を透過し、気流吹付けノズル１２の内部を通過して被検眼Ｅに導かれる。被検者がその固視標を固視目標として注視することにより、被検者の視線、つまり被検眼Ｅが固定される。
【００２２】
ＸＹアライメント検出光学系４０は、気流吹付けノズル１２、チャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５、対物レンズ１６、ハーフミラー１７，１８、センサ４１、ＸＹアライメント検出回路４２を有する。
【００２３】
ＸＹアライメント指標投影光学系２０により角膜Ｃに投影された指標光の角膜表面Ｔによる反射光は、気流吹付けノズル１２の内部を通りチャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５を透過し、対物レンズ１６により集束されつつハーフミラー１７をその一部が透過し、ハーフミラー１８によってその一部が反射される。ハーフミラー１８によって反射された光束は、センサ４１上に輝点像Ｒ’１を形成する。このセンサ４１はＰＳＤのような位置検出可能な受光センサであり、ＸＹアライメント検出回路４２は、そのセンサ４１の出力に基づいて、測定ヘッド１１５ａと角膜ＣとのＸＹ方向の位置関係を公知の手段によって演算する。この演算結果は制御回路８０及びＺアライメント検出補正回路７４に出力される。
【００２４】
一方、ハーフミラー１８を透過した角膜Ｃによる反射光は、ＣＣＤカメラ１９上に輝点像Ｒ’２を形成する。ＣＣＤカメラ１９はテレビモニタに画像信号を出力し、図７に示すように、被検眼Ｅの前眼部像Ｅ’及びＸＹアライメント指標光の輝点像Ｒ’２がテレビモニタの画面Ｇに表示される。なお、同図においてＨは図示しない画像生成手段により生成されたアライメント補助マークである。
【００２５】
さらに、ハーフミラー１７によって反射された一部の光束は、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。このセンサ５２はフォトダイオードのような光量検出可能な受光センサである。
【００２６】
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、集光レンズ６２、開口絞り６３、ピンホール板６４、投影レンズ６５を有する。投影レンズ６５はピンホール板６４に焦点を一致させるように光路上に配置され、また、Ｏ₂はこのＺアライメント指標投影光学系６０の光軸である。
【００２７】
Ｚアライメント光源６１を出射した赤外光は、集光レンズ６２により集光されつつ開口絞り６３を通過してピンホール板６４に導かれる。ピンホール板６４を通過した光束は、投影レンズ６５により平行光となって角膜Ｃに導かれ、図８に示すように、輝点像Ｑを形成するように角膜表面Ｔにおいて反射される。なお、開口絞り６３は投影レンズ６５に関して角膜頂点Ｐと共役な位置に設けられている。
【００２８】
Ｚアライメント検出光学系７０は、結像レンズ７１、シリンドリカルレンズ７２、センサ７３、Ｚアライメント検出補正回路７４を有する。シリンドリカルレンズ７２はＹ方向にパワーをもち、また、Ｏ₃はこのＺアライメント検出光学系７０の光軸である。
【００２９】
Ｚアライメント指標投影光学系６０により角膜Ｃに投影された指標光の角膜表面Ｔによる反射光は、結像レンズ７１によって集束されつつシリンドリカルレンズ７２を介してセンサ７３上に輝点像Ｑ’を形成する。センサ７３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り、センサ７３からの情報はＺアライメント検出補正回路７４に出力される。
【００３０】
なお、Ｘ方向と平行で光軸Ｏ₁を含む平面内（ＸＺ平面内）において、輝点像Ｑ（図８参照）とセンサ７３とは結像レンズ７１に関して共役な位置関係にあり、Ｙ方向と平行で光軸Ｏ₃を含む平面内において、角膜頂点Ｐとセンサ７３とは結像レンズ７１、シリンドリカルレンズ７２に関して共役な位置関係にある。つまり、センサ７３は開口絞り６３と共役関係にあり（このときの倍率は、開口絞り６３の像がセンサ７３の大きさよりも小さくなるように選んである。）、角膜ＣがＹ方向にずれたとしても角膜表面Ｔによる反射光は効率良くセンサ７３に入射する。あるいは、Ｙ方向に長いスリット光を投影することによっても、効率は落ちるが同様の効果を得ることができる。
【００３１】
ところで、本実施の形態では、Ｚ方向のアライメントを検出するための投影系及び受光系はＺアライメント指標投影光学系６０及びＺアライメント検出光学系７０であり、それぞれ一つずつ設けられている。このような構成において、ＸＹ方向のアライメントのずれの影響を受けずにＺ方向のアライメント検出を正確に行うために、既述のようにＸＹアライメント検出回路４２からのＸＹアライメント情報はＺアライメント検出補正回路７４に出力される。
【００３２】
すなわち、図９（ａ）に示すように、角膜Ｃの位置がＺ方向（光軸Ｏ₁方向）にΔＺずれた場合、センサ７３上で輝点像Ｑ’の位置がΔＺ×sinθ×ｍだけ移動する。ここで、θは光軸Ｏ₁と光軸Ｏ₂及び光軸Ｏ₁と光軸Ｏ₃のなす角度であり、ｍはＺアライメント検出光学系７０の結像倍率である。角膜ＣがこのようにＺ方向にずれただけであれば、センサ７３上における輝点像Ｑ’の移動量から角膜Ｃのずれ量は容易に算出することができる。ところが、図９（ｂ）に示すように、角膜Ｃの位置がＸ方向にΔＸずれた場合にもセンサ７３上における輝点像Ｑ’の位置はΔＸ×cosθ×ｍだけ移動する。そこで、Ｚアライメント検出補正回路７４は、角膜Ｃの位置がＸ方向及びＺ方向にずれた場合に、センサ７３上における輝点像Ｑ’の基準位置からのずれ量ΔＱ’とＸＹアライメント検出回路４２により求められたずれ量ΔＸとから、測定ヘッド１１５ａと角膜ＣとのＺ方向の位置関係（作動距離に対する実測距離のずれ量ΔＺ）を次式（１）を用いて演算し、この演算結果を制御回路８０に出力する。
【００３３】
ΔＺ＝（ΔＱ’−ΔＸ×cosθ×ｍ）／（sinθ×ｍ） …（１）
制御回路８０には、図１０に示すように、モータ１０４，１０７，１１２が接続されている。また、この眼圧計Ｓでは、被検眼Ｅと測定ヘッド１１５ａとの間の作動距離Ｗ（図５参照）として第一の作動距離Ｗ１と第二の作動距離Ｗ２（Ｗ１＜Ｗ２）とが設定されている。制御回路８０は被検眼Ｅの視軸と光軸Ｏ₁とが合致するように、かつ、被検眼Ｅと測定ヘッド１１５ａとの間の距離が第一の作動距離Ｗ１となるようにモータ１０４，１０７，１１２を駆動して測定ヘッド１１５ａの位置調整（アライメント）を行うが、電流検出器３００の検出電流が所定値以上となると、被検眼Ｅの視軸と光軸Ｏ₁とが合致するように、かつ、被検眼Ｅと測定ヘッド１１５ａとの間の距離が第二の作動距離Ｗ２となるようにモータ１１２を逆転させる。この点については後に詳述する。
【００３４】
この実施の形態に係る非接触式眼圧計Ｓを用いて被検者Ｍ（図１１参照）の眼圧を測定する際には、まず、検者がテレビモニタの画面Ｇで前眼部像Ｅ’を観察しながら、輝点像Ｒ’２がアライメント補助マークＨの中に入ってピントが合うように手動で測定ヘッド１１５ａの概略の位置合わせを行う。この位置合わせは、Ｘ方向又はＺ方向については移動コントロールレバー１０２を傾けると架台１０１がその方向に移動するようになっているので、移動コントロールレバー１０２を傾動操作することにより行うことができ、Ｙ方向については移動コントロールレバー１０２の上部に設けられたダイヤル部１０３を回転させるとモータ１０４が回転するようになっているので、ダイヤル部１０３を回転操作することにより行うことができる。
【００３５】
検者による位置合わせによって概略のアライメントが完了すると、制御回路８０はＸＹアライメント検出回路４２とＺアライメント検出回路７４との検出結果に基づいて自動アライメントを開始する。この自動アライメントは、被検眼Ｅの視軸と光軸Ｏ₁とが合致するように、かつ、被検眼Ｅと測定ヘッド１１５ａとの間の距離が第一の作動距離Ｗ１となるように（ＸＹアライメント検出回路４２により検出されるＸ，Ｙ方向のアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹがゼロに近づくように、かつ、Ｚアライメント検出回路７４により検出されるＺ方向のアライメントずれ量ΔＺがゼロに近づくように）モータ１０４，１０７，１１２を駆動して行われる。
【００３６】
この自動アライメントによりアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺがそれぞれ所定の微少量ε_X，ε_Y，ε_Zよりも小さくなると、制御回路８０はアライメントが完了したものと判断する。そして、制御回路８０は図示しない気流吹付け手段を作動させ、気流吹付けノズル１２から角膜Ｃに向けて気流を吹き付ける。この気流の吹付けに伴う角膜変形量は角膜変形検出光学系５０によって検出される。すなわち、気流吹付けノズル１２の吹き付ける気流の圧力が増加して角膜Ｃが圧平されると、角膜変形検出光学系５０のセンサ５２の受光量が増大してやがて最大となる。このとき、制御回路８０は気流の吹付けを停止するとともにセンサ５２の最大受光量から公知の手段により眼圧を算出し、算出された眼圧が画面Ｇに表示される。この眼圧測定結果は、測定作業終了後に制御回路８０内のメモリからクリアされるか又はプリントアウトされる。
【００３７】
一方、自動アライメントにより第一の作動距離Ｗ１に合わせて測定ヘッド１１５ａを移動させて被検者Ｍに近づけているときに、測定ヘッド１１５ａの前部が被検者Ｍの顔の一部に接触又は近接して近接センサＳＫ１がこれを検知すると（図１１（ａ））、制御回路８０はモータ１１２を逆転させて測定ヘッド１１５ａを被検者Ｍから遠ざけるとともに（図１１（ｂ））、作動距離Ｗを第一の作動距離Ｗ１から第二の作動距離Ｗ２へと切り替える。なお、このように測定ヘッド１１５ａと被検者Ｍとが接触又は近接する場合としては、例えば測定ヘッド１１５ａの突出部１１５ａ’が被検者Ｍの左眼の角膜頂点と右眼の角膜頂点とを結ぶ線上に位置する鼻の付け根部分に近づく場合や、測定ヘッド１１５ａが被検者Ｍの鼻先に近づく場合がある。また、その第一の作動距離Ｗ１から第二の作動距離Ｗ２への切替えは、対物レンズ１６及び距離検出手段の光学要素を図示しない他の対物レンズ及び光学要素に交換するとともに、制御回路８０の制御プログラムを別途用意されている他のものに変更することにより行われる。
【００３８】
モータ１１２が逆転して被検眼Ｅと測定ヘッド１１５ａとの間の距離が第二の作動距離Ｗ２になると、アライメントが完了したとして眼圧測定が上記のように行われる。これにより、被検者Ｍの顔立ちによって測定ヘッド１１５ａが被検者Ｍに接触又は近接したとしても、測定ヘッド１１５ａのアライメント動作は中断されず、眼圧測定を迅速に行うことができる。
【００３９】
なお、本発明は上述の形態に限られるものではなく、例えば作動距離ＷとしてＷ１，Ｗ２の二つだけでなく三つ以上のものが設定されていてもよい。また、一旦他の作動距離に切り替わって測定が行われた後に測定結果がクリア又はプリントアウトされると、自動的に第一の作動距離に復帰するように構成してもよい。さらに、測定ヘッド１１５ａと被検者Ｍとの接触を検知する場合には、図１０に示すように、モータ１１２に流れる電流の大きさを検出する電流検出器３００を制御回路８０に接続し、測定ヘッド１１５ａと被検者Ｍとの接触によりモータ１１２が過負荷となって電流検出器３００の検出電流が所定値以上となったときに制御回路８０がモータ１１２を逆転させるように構成してもかまわない。
【００４０】
【発明の効果】
本発明に係る眼科装置は、以上説明したように構成したので、被検者の顔立ちにより可動部が被検者に接触してしまうような場合でも、可動部のアライメント動作が中断されず測定等を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る非接触式眼圧計の検者側から見た外観を示す斜視図である。
【図２】図１の眼圧計の被検者側から見た外観図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す測定ヘッドの突出部の正面図である。
【図３】図１の眼圧計の測定ヘッドの移動機構を模式的に示す説明図である。
【図４】図１の眼圧計の光学系を示す平面図である。
【図５】図１の眼圧計の光学系を示す側面図である。
【図６】被検眼に対して正面から入射されたアライメント指標光の反射を示す説明図である。
【図７】テレビモニタの画面に表示された前眼部像を示す説明図である。
【図８】被検眼に対して斜め方向から入射されたアライメント指標光の反射を示す説明図である。
【図９】図６において角膜の位置がずれた場合の光束の入反射関係を示し、（ａ）は角膜の位置がＺ方向にずれた場合の説明図、（ｂ）は角膜の位置がＸ方向にずれた場合の説明図である。
【図１０】図１の眼圧計の制御系統を示すブロック図である。
【図１１】測定ヘッドが被検者と接触する場合の自動アライメント動作を示し、（ａ）は第一の作動距離に合わせて移動する測定ヘッドが被検者と接触した様子を示す説明図、（ｂ）は測定ヘッドが後方に退避し第二の作動距離に合わせて移動する様子を示す説明図である。
【符号の説明】
６０Ｚアライメント視標投影光学系
７０Ｚアライメント検出光学系
８０制御回路
１００ベース
１０１架台
１１５装置本体ケース
１１５ａ測定ヘッド（可動部）
３００電流検出器（接触検知手段）
Ｅ被検眼
Ｍ被検者
Ｓ非接触式眼圧計
ＳＫ１近接センサ（接触検知手段）
Ｗ作動距離
Ｗ１第一の作動距離（一の作動距離）
Ｗ２第二の作動距離（他の作動距離）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ophthalmologic apparatus in which a plurality of working distances between an eye to be examined and a movable part that houses an optical system are set, and the movable part is moved according to any working distance to perform alignment.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an ophthalmologic apparatus is known in which a plurality of working distances are set between an eye to be examined and a movable part that houses an optical system, and alignment is performed by moving the movable part according to any working distance. As such an ophthalmologic apparatus, for example, a tonometer described in JP-A-8-196510 has a first working distance and a second working distance longer than the first working distance, When the examiner operates the changeover switch, either the first working distance or the second working distance is selected, and alignment is performed by moving the movable portion in the optical axis direction according to the selected working distance. There is something to do. As a result, the intraocular pressure is normally measured at the second working distance, but when the subject's intraocular pressure is high and measurement is difficult at the second working distance, the measurement is performed at the first working distance. This is possible.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such an ophthalmologic apparatus, the working distance may be switched depending on the intraocular pressure of the subject, but the working distance is not automatically switched depending on the face of the subject. In other words, the working distance of the ophthalmologic apparatus and the shape of the movable part are designed to suit many subjects, and the working distance should be set as such because it may be preferable from the aspect of measurement accuracy to be as short as possible. However, depending on the face shape of the subject, the movable part may come into contact with the nose and eyebrows when approaching the subject so that the movable part has a predetermined working distance. May be interrupted and interfere with measurement.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the movable part comes into contact with the subject due to the face of the subject, the alignment operation of the movable part is not interrupted and the measurement is performed. An object of the present invention is to provide an ophthalmologic apparatus that can be performed quickly.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is provided with distance detecting means for projecting a light beam onto the eye to be examined and receiving a reflected light beam from the eye to be examined to detect a distance to the eye to be examined. A movable portion provided and positioning means for moving the movable portion in the optical axis direction based on a detection result of the distance detection means, and a working distance between the eye to be examined and the movable portion is one. In the ophthalmologic apparatus in which the working distance and another working distance longer than the one working distance are set, and the positioning means moves the movable part according to any of the working distances, the movable part is examined. Contact detection means for detecting contact or proximity to a person, and when the contact detection means detects contact or proximity when the movable portion is moved in accordance with the one working distance. Serial to target a different working distance and wherein the moving the movable portion.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0007]
1 and 2 show a non-contact tonometer as an ophthalmologic apparatus according to the present invention. The tonometer S includes a base 100 with a built-in power supply and a gantry 101 provided on the top of the base 100. The gantry 101 is provided with a movement control lever 102, and the gantry 101 can move in the X direction (left-right direction) and the Z direction (front-back direction) with respect to the base 100 by operating the movement control lever 102.
[0008]
An apparatus main body case 115 including a measuring head 115 a as a movable part is provided on the upper part of the gantry 101. The measuring head 115a is movable in the X direction, the Y direction (up and down direction), and the Z direction with respect to the gantry 101 as will be described later.
[0009]
A support column 201 whose lower part is fixed to the base 100 is provided on the front side (subject side) of the apparatus main body case 115. A face receiving member 200 is provided above the support column 201. Various operation switches 240 operated by the examiner and a screen G of the television monitor are provided on the rear side (examiner side) of the apparatus main body case 115.
[0010]
The measurement head 115a is provided with a protruding portion 115a ′ protruding toward the subject side in relation to the configuration of the optical system described later, and when viewed from the subject side, FIG. 2 (a) and FIG. As shown to b), it is set as the front rectangular shape (For example, width 40mm and height 20mm). Proximity sensors SK1 as contact detection means are provided on the front, top, bottom, left and right. The proximity sensor SK1 detects whether or not the measuring head 115a is in contact with or close to the face of the subject by a known method, and the working distance is switched as described later by this contact or proximity.
[0011]
The face receiving member 200 fixes the subject's face in order to cause the subject to stare at the front toward the measuring head 115a, and a forehead fixing portion (forehead) for fixing the subject's forehead portion. And a chin rest 220 for receiving and fixing the subject's chin. A support base 202 is fixed to the upper portion of the support column 201, and the chin rest 220 is attached to the support base 202. In addition, a pair of frames 203 and 203 are erected on the support base 202 at an interval larger than the face width of the subject, and the forehead fixing portion 210 is supported by the pair of frames 203 and 203.
[0012]
FIG. 3 schematically shows the internal structure of the tonometer S. A motor 104 and a support column 105 are provided on the top of the gantry 101. The motor 104 and the column 105 are coupled by a rack and pinion (not shown), and the column 105 is moved in the vertical direction (Y direction) by driving the motor 104. A table 106 is fixed to the upper portion of the column 105.
[0013]
A motor 107 and a support column 108 are provided on the upper surface of the table 106. A table 109 is provided above the support column 108 so as to be slidable in the left-right direction (X direction). A rack 110 is provided on the rear surface of the table 109, and a pinion 111 that meshes with the rack 110 is provided on the output shaft of the motor 107, and the table 109 moves in the left-right direction (X direction) by driving the motor 107. ing.
[0014]
A motor 112 and a support column 113 are provided on the upper surface of the table 109. A measuring head 115a is provided on the upper portion of the support 113 so as to be slidable in the front-rear direction (Z direction). A rack 116 is provided on the side of the measurement head 115a, and a pinion 114 that meshes with the rack 116 is provided on the output shaft of the motor 112. The measurement head 115a moves in the front-rear direction (Z direction) by driving the motor 112. It is like that. The motor 112, the pinion 114, the rack 116, and a control circuit described later constitute an alignment means.
[0015]
As shown in FIGS. 4 and 5, the measurement head 115a includes an anterior ocular segment observation optical system 10 for observing the anterior ocular segment of the eye E to detect alignment in the XY directions and corneal deformation. XY alignment index projection optical system 20 that projects index light onto the cornea C of the eye E from the front, a fixation target projection optical system 30 that presents the fixation target on the eye E, and reflected light of the XY alignment index light from the cornea C XY alignment detection optical system 40 that detects the positional relationship between the measurement head 115a and the cornea C in the XY direction, receives the reflected light of the XY alignment index light from the cornea C, and detects the deformation amount of the cornea C. The deformation detection optical system 50, the Z alignment index projection optical system 60 that projects the alignment index light in the Z direction obliquely onto the cornea C, and the reflected light from the cornea C of the Z alignment index light is viewed in the anterior segment. Z alignment detection optical system 70, the optical system and the motor 104 and 107 for detecting the position in the Z direction between the measurement head 115a and the cornea C by receiving from the direction symmetric with respect to the optical axis O ₁ of the optical system 10, A control circuit 80 for integrated control of 112 is provided. Here, the Z alignment index projection optical system 60 and the Z alignment detection optical system 70 constitute a distance detection means.
[0016]
The anterior ocular segment observation optical system 10 includes a plurality of anterior ocular segment illumination light sources 11 that are positioned on the left and right sides of the eye E and directly illuminate the anterior segment, an airflow spray nozzle 12, an anterior segment window glass 13, and a chamber. A window glass 14, a half mirror 15, an objective lens 16, half mirrors 17 and 18, and a CCD camera 19 are provided.
[0017]
The anterior segment image of the eye E illuminated by the anterior segment illumination light source 11 passes through the inside and outside of the airflow spray nozzle 12, passes through the anterior segment window glass 13, the chamber window glass 14, and the half mirror 15, While being focused by the lens 16, the light passes through the half mirrors 17 and 18 and is connected to the CCD camera 19. Here, the anterior ocular window glass 13 has a predetermined power so that a light beam passing through the inside and outside of the airflow spray nozzle 12 forms an image on the CCD camera 19.
[0018]
The XY alignment index projection optical system 20 includes an XY alignment light source 21 that emits infrared light, a condenser lens 22, an aperture stop 23, a pinhole plate 24, a dichroic mirror 25, a projection lens 26, a half mirror 15, and a chamber window glass. 14. It has an airflow spray nozzle 12. The projection lens 26 is disposed on the optical path so that the focal point coincides with the pinhole plate 24.
[0019]
Infrared light emitted from the light source 21 for XY alignment passes through the aperture stop 23 while being focused by the condenser lens 22 and is guided to the pinhole plate 24. Then, the light beam that has passed through the pinhole plate 24 is reflected by the dichroic mirror 25, becomes parallel light by the projection lens 26, is reflected by the half mirror 15, and then passes through the chamber window glass 14 to flow through the airflow spray nozzle 12. And XY alignment index light K is formed as shown in FIG. The XY alignment index light K is reflected on the corneal surface T so as to form a bright spot image R at an intermediate position between the center of curvature of the cornea C and the corneal apex P. The aperture stop 23 is provided at a position conjugate with the corneal apex P with respect to the projection lens 26.
[0020]
The fixation target projection optical system 30 includes a fixation target light source 31 that emits visible light, a pinhole plate 32, a dichroic mirror 25, a projection lens 26, a half mirror 15, a chamber window glass 14, and an airflow spray nozzle 12. .
[0021]
The fixation target light emitted from the fixation target light source 31 passes through the pinhole plate 32 and the dichroic mirror 25, becomes parallel light by the projection lens 26, is reflected by the half mirror 15, and then passes through the chamber window glass 14. It passes through the inside of the airflow spray nozzle 12 and is guided to the eye E. When the subject gazes at the fixation target as the fixation target, the gaze of the subject, that is, the eye E to be examined is fixed.
[0022]
The XY alignment detection optical system 40 includes an airflow spray nozzle 12, a chamber window glass 14, a half mirror 15, an objective lens 16, half mirrors 17 and 18, a sensor 41, and an XY alignment detection circuit 42.
[0023]
Reflected light from the cornea surface T of the index light projected onto the cornea C by the XY alignment index projection optical system 20 passes through the inside of the airflow spray nozzle 12, passes through the chamber window glass 14 and the half mirror 15, and is reflected by the objective lens 16. A part of the light is transmitted through the half mirror 17 while being focused, and a part of the light is reflected by the half mirror 18. The light beam reflected by the half mirror 18 forms a bright spot image R ′ 1 on the sensor 41. This sensor 41 is a light receiving sensor capable of detecting a position such as PSD, and the XY alignment detection circuit 42 is a known means for determining the positional relationship in the XY direction between the measuring head 115a and the cornea C based on the output of the sensor 41. Calculate by The calculation result is output to the control circuit 80 and the Z alignment detection correction circuit 74.
[0024]
On the other hand, the reflected light from the cornea C transmitted through the half mirror 18 forms a bright spot image R ′ 2 on the CCD camera 19. The CCD camera 19 outputs an image signal to the television monitor, and as shown in FIG. 7, the anterior segment image E ′ of the eye E and the bright spot image R′2 of the XY alignment index light are displayed on the screen G of the television monitor. Is done. In the figure, H is an alignment auxiliary mark generated by an image generating means (not shown).
[0025]
Further, a part of the light beam reflected by the half mirror 17 is guided to the corneal deformation detection optical system 50, passes through the pinhole plate 51, and is guided to the sensor 52. This sensor 52 is a light receiving sensor capable of detecting the amount of light such as a photodiode.
[0026]
The Z alignment index projection optical system 60 includes a Z alignment light source 61 that emits infrared light, a condenser lens 62, an aperture stop 63, a pinhole plate 64, and a projection lens 65. The projection lens 65 is disposed on the optical path so that the focal point coincides with the pinhole plate 64, and O ₂ is the optical axis of the Z alignment index projection optical system 60.
[0027]
Infrared light emitted from the Z alignment light source 61 passes through the aperture stop 63 while being condensed by the condenser lens 62 and is guided to the pinhole plate 64. The light beam that has passed through the pinhole plate 64 is converted into parallel light by the projection lens 65 and guided to the cornea C, and is reflected on the cornea surface T so as to form a bright spot image Q as shown in FIG. The aperture stop 63 is provided at a position conjugate with the corneal apex P with respect to the projection lens 65.
[0028]
The Z alignment detection optical system 70 includes an imaging lens 71, a cylindrical lens 72, a sensor 73, and a Z alignment detection correction circuit 74. The cylindrical lens 72 has power in the Y direction, and O ₃ is the optical axis of the Z alignment detection optical system 70.
[0029]
The reflected light from the corneal surface T of the index light projected onto the cornea C by the Z alignment index projection optical system 60 forms a bright spot image Q ′ on the sensor 73 via the cylindrical lens 72 while being focused by the imaging lens 71. To do. The sensor 73 is a light receiving sensor capable of position detection such as a line sensor or PSD, and information from the sensor 73 is output to the Z alignment detection correction circuit 74.
[0030]
In the plane parallel to the X direction and including the optical axis O ₁ (in the XZ plane), the bright spot image Q (see FIG. 8) and the sensor 73 are in a conjugate positional relationship with respect to the imaging lens 71, and the Y direction. The corneal apex P and the sensor 73 are in a conjugate positional relationship with respect to the imaging lens 71 and the cylindrical lens 72 in a plane parallel to the optical axis O ₃ and including the optical axis O ₃ . That is, the sensor 73 is in a conjugate relationship with the aperture stop 63 (the magnification at this time is selected so that the image of the aperture stop 63 is smaller than the size of the sensor 73), and the cornea C is displaced in the Y direction. Even so, the reflected light from the corneal surface T efficiently enters the sensor 73. Alternatively, a similar effect can be obtained by projecting long slit light in the Y direction, although the efficiency is lowered.
[0031]
By the way, in the present embodiment, the projection system and the light receiving system for detecting the alignment in the Z direction are the Z alignment index projection optical system 60 and the Z alignment detection optical system 70, one each. In such a configuration, in order to accurately detect the alignment in the Z direction without being affected by the misalignment in the XY directions, the XY alignment information from the XY alignment detection circuit 42 is used for the Z alignment detection correction as described above. It is output to the circuit 74.
[0032]
That is, as shown in FIG. 9A, when the position of the cornea C is shifted by ΔZ in the Z direction (optical axis O ₁ direction), the position of the bright spot image Q ′ on the sensor 73 is ΔZ × sinθ × m. Moving. Here, θ is an angle formed by the optical axis O ₁ and the optical axis O _2, and the optical axis O ₁ and the optical axis O ₃ , and m is an imaging magnification of the Z alignment detection optical system 70. If the cornea C is only shifted in the Z direction in this way, the shift amount of the cornea C can be easily calculated from the moving amount of the bright spot image Q ′ on the sensor 73. However, as shown in FIG. 9B, even when the position of the cornea C is shifted by ΔX in the X direction, the position of the bright spot image Q ′ on the sensor 73 moves by ΔX × cos θ × m. Therefore, when the position of the cornea C is shifted in the X direction and the Z direction, the Z alignment detection correction circuit 74 determines the shift amount ΔQ ′ from the reference position of the bright spot image Q ′ on the sensor 73 and the XY alignment detection circuit 42. The positional relationship in the Z direction between the measuring head 115a and the cornea C (the amount of deviation ΔZ of the measured distance with respect to the working distance) is calculated using the following equation (1) from the amount of deviation ΔX obtained by the following equation (1). Output to the control circuit 80.
[0033]
ΔZ = (ΔQ′−ΔX × cos θ × m) / (sin θ × m) (1)
As shown in FIG. 10, motors 104, 107, and 112 are connected to the control circuit 80. In the tonometer S, the first working distance W1 and the second working distance W2 (W1 <W2) are set as the working distance W (see FIG. 5) between the eye E and the measurement head 115a. ing. The control circuit 80 controls the motor 104, so that the visual axis of the eye E and the optical axis O ₁ coincide with each other, and the distance between the eye E and the measuring head 115a becomes the first working distance W1. 107 and 112 are driven to adjust the position of the measurement head 115a (alignment). When the detection current of the current detector 300 exceeds a predetermined value, the visual axis of the eye E and the optical axis O ₁ are matched. In addition, the motor 112 is reversed so that the distance between the eye E and the measurement head 115a becomes the second working distance W2. This point will be described in detail later.
[0034]
When measuring the intraocular pressure of the subject M (see FIG. 11) using the non-contact tonometer S according to this embodiment, first, the examiner displays the anterior eye image E on the screen G of the television monitor. While observing ', the rough alignment of the measuring head 115a is manually performed so that the bright spot image R'2 enters the alignment auxiliary mark H and is in focus. This alignment can be performed by tilting the movement control lever 102 because the gantry 101 moves in that direction when the movement control lever 102 is tilted in the X direction or the Z direction. The direction can be adjusted by rotating the dial 103 because the motor 104 is rotated when the dial 103 provided on the upper part of the movement control lever 102 is rotated.
[0035]
When the rough alignment is completed by the alignment by the examiner, the control circuit 80 starts automatic alignment based on the detection results of the XY alignment detection circuit 42 and the Z alignment detection circuit 74. This automatic alignment is performed so that the visual axis of the eye E and the optical axis O ₁ coincide with each other, and the distance between the eye E and the measurement head 115a becomes the first working distance W1 (XY). The alignment deviation amounts ΔX and ΔY in the X and Y directions detected by the alignment detection circuit 42 approach zero, and the alignment deviation amount ΔZ in the Z direction detected by the Z alignment detection circuit 74 approaches zero. ) This is performed by driving the motors 104, 107, and 112.
[0036]
When the alignment deviation amounts ΔX, ΔY, ΔZ become smaller than predetermined minute amounts ε _X , ε _Y , ε _Z by this automatic alignment, the control circuit 80 determines that the alignment is completed. Then, the control circuit 80 activates an air current blowing means (not shown) and blows an air current from the air current spray nozzle 12 toward the cornea C. The corneal deformation amount associated with the blowing of the airflow is detected by the corneal deformation detection optical system 50. That is, when the pressure of the airflow blown by the airflow blowing nozzle 12 increases and the cornea C is applanated, the amount of light received by the sensor 52 of the corneal deformation detection optical system 50 increases and eventually becomes maximum. At this time, the control circuit 80 stops the blowing of airflow and calculates the intraocular pressure from the maximum amount of light received by the sensor 52 by a known means. The calculated intraocular pressure is displayed on the screen G. This intraocular pressure measurement result is cleared from the memory in the control circuit 80 or printed out after the measurement operation is completed.
[0037]
On the other hand, when the measurement head 115a is moved close to the subject M by automatic alignment according to the first working distance W1, the front part of the measurement head 115a contacts a part of the face of the subject M. Alternatively, when the proximity sensor SK1 detects this (FIG. 11 (a)), the control circuit 80 reverses the motor 112 to move the measuring head 115a away from the subject M (FIG. 11 (b)) and operates. The distance W is switched from the first working distance W1 to the second working distance W2. As described above, when the measurement head 115a and the subject M are in contact with or close to each other, for example, the protruding portion 115a ′ of the measurement head 115a is connected to the corneal vertex of the left eye and the corneal vertex of the right eye. The measurement head 115a may approach the tip of the subject M's nose. Further, the switching from the first working distance W1 to the second working distance W2 is performed by replacing the optical elements of the objective lens 16 and the distance detecting means with other objective lenses and optical elements (not shown) and the control circuit 80. This is done by changing the control program to another one prepared separately.
[0038]
When the motor 112 reverses and the distance between the eye E and the measurement head 115a reaches the second working distance W2, the intraocular pressure measurement is performed as described above, assuming that the alignment is completed. Thereby, even if the measurement head 115a contacts or approaches the subject M due to the face of the subject M, the alignment operation of the measurement head 115a is not interrupted, and the intraocular pressure measurement can be performed quickly.
[0039]
In addition, this invention is not restricted to the above-mentioned form, For example, as the working distance W, not only two of W1 and W2, but three or more things may be set. Further, once the measurement result is switched to another working distance and the measurement result is cleared or printed out, it may be configured to automatically return to the first working distance. Further, when detecting the contact between the measuring head 115a and the subject M, as shown in FIG. 10, a current detector 300 for detecting the magnitude of the current flowing through the motor 112 is connected to the control circuit 80. The control circuit 80 reverses the motor 112 when the motor 112 is overloaded by the contact between the measuring head 115a and the subject M and the detected current of the current detector 300 exceeds a predetermined value. It doesn't matter.
[0040]
【The invention's effect】
Since the ophthalmologic apparatus according to the present invention is configured as described above, even when the movable part comes into contact with the subject due to the face of the subject, the alignment operation of the movable part is not interrupted, and the measurement is performed. Can be done quickly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a non-contact tonometer according to the present invention viewed from an examiner side.
2 is an external view of the tonometer of FIG. 1 viewed from the subject side, where (a) is a perspective view thereof, and (b) is a front view of a protruding portion of the measuring head shown in (a).
3 is an explanatory view schematically showing a moving mechanism of a measuring head of the tonometer of FIG. 1. FIG.
4 is a plan view showing an optical system of the tonometer of FIG. 1. FIG.
5 is a side view showing an optical system of the tonometer of FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the reflection of alignment index light incident from the front onto the eye to be examined.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an anterior segment image displayed on the screen of the television monitor.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing reflection of alignment index light that is incident on the eye to be examined from an oblique direction.
9A and 9B show the incident / reflection relationship of light fluxes when the position of the cornea is shifted, FIG. 9A is an explanatory diagram when the position of the cornea is shifted in the Z direction, and FIG. 9B is a view when the position of the cornea is X It is explanatory drawing at the time of shifting | deviating to a direction.
10 is a block diagram showing a control system of the tonometer of FIG. 1. FIG.
FIG. 11 shows an automatic alignment operation when the measurement head comes into contact with the subject, (a) is an explanatory view showing a state in which the measurement head moving according to the first working distance comes into contact with the subject; (B) is explanatory drawing which shows a mode that a measurement head retract | saves back and moves according to a 2nd working distance.
[Explanation of symbols]
60 Z Alignment Target Projection Optical System 70 Z Alignment Detection Optical System 80 Control Circuit 100 Base 101 Base 115 Device Body Case 115a Measuring Head (Moving Part)
300 Current detector (contact detection means)
E Eye to be examined M Subject S Non-contact tonometer SK1 Proximity sensor (contact detection means)
W Working distance W1 First working distance (one working distance)
W2 Second working distance (other working distance)

Claims

A movable part provided with distance detecting means for detecting a distance to the eye to be examined by projecting a light flux on the eye to be examined and receiving a reflected light flux of the light flux from the eye to be examined, and detecting the distance of the movable part. Positioning means for moving in the direction of the optical axis based on the detection result of the means, and one working distance as the working distance between the eye to be examined and the movable part and another operation longer than the one working distance In the ophthalmologic apparatus in which the distance is set, and the positioning means moves the movable part according to any of the working distances,
Contact detecting means for detecting that the movable part is in contact with or close to the subject is provided, and the positioning means moves the movable part in accordance with the one working distance. An ophthalmologic apparatus characterized by moving the movable part according to the other working distance when contact or proximity is detected.