JP4354601B2 - 眼科装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動アライメント機構を備えた眼屈折力測定装置、眼底カメラ等の眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼屈折力測定装置、眼底カメラ等の眼科装置により被検眼を検査、撮影等する場合には、事前に被検眼と光学系を収納した光学系収納部との間のアライメントを行うことが必要である。従来、このアライメントは、検者がジョイスティックやトラックボール等を操作して手動で光学系収納部を動かすことにより行われていたが、近年の眼科装置では、光電変換素子から得られたアライメント情報に基づいて自動的に光学系収納部の位置合せを行う自動アライメント機構を採用したものが主流になりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした自動アライメント機構は検出可能なアライメントずれ量の範囲が狭く、自動アライメント機構による光学系収納部の駆動はアライメント完了位置付近のごく狭い範囲でしか行うことができないため、この範囲（アライメント検出可能範囲）に光学系収納部が入るまでの概略のアライメントは、検者がモニタ画面に映った被検眼前眼部像を見ながらジョイスティック等の手動操作手段を操作して手動により行わなければならないのが現状である。すなわち、このような自動アライメント機構を備えた眼科装置においては、光学系収納部は装置本体部に移動可能に設けられ、光学系収納部がアライメント検出可能範囲に入るまでは手動で装置本体部を移動させることによりアライメントを行い、装置本体部が位置合わせされて光学系収納部がアライメント検出可能範囲に入ると、自動アライメント機構が作動を開始してアライメントを自動で完了させる。
【０００４】
しかしながら、自動アライメント機構による光学系収納部の駆動量は僅かであるため、検者にとってはその自動アライメント機構の作動が開始されたことを一見して判断することが難しく、たとえ自動アライメント機構が既に作動を開始して光学系収納部を駆動していたとしても、検者がそれに気付かずに手動操作手段の操作を継続して自動アライメント機構による駆動と手動操作手段による駆動とが重ねてなされてしまうことが多い。ここで、従来の自動アライメント機構では、その作動が開始する時点で手動操作手段の操作がなされていないことを前提にアライメントずれ量を演算し、この演算により求めたずれを補正するように光学系収納部を駆動するので、上述のように手動操作手段の操作が継続して自動アライメント機構による駆動と手動操作手段による駆動とが重ねてなされると、演算によるアライメントずれ量と実際のアライメントずれ量との間に乖離を生じ、光学系収納部が過度に駆動され再度アライメント検出可能範囲外に出る等してアライメント完了までに長時間を要するという問題が生じる。
【０００５】
このような問題を回避するため、特開平８−１０２２５号公報に記載の眼科装置では、自動アライメント機構の作動開始をモニタ表示等により検者に報知するようにしているが、報知後直ちに検者が手動操作手段の操作を止めるのは困難であるので、光学系収納部を適当量だけ駆動することができずになおアライメント完了までに時間を要する。
【０００６】
また、米国特許５５８７７４８号公報（又は特表平１０−５０８２２９号公報）に記載の眼科装置では、自動アライメント機構の作動開始後は手動操作手段の操作による駆動を電気的に無効としているが、このような方式は手動操作手段が機械式のジョイスティックである場合等には適用することができない。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、自動アライメント機構による光学系収納部の駆動と手動操作手段による光学系収納部の駆動とが重ねてなされることに基づくアライメント完了の遅延を、手動操作手段として機械式の機構を採用した場合にも回避する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。
【０００８】
【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、被検眼を撮影又は検査するための光学系を収納した光学系収納部が移動可能に設けられた装置本体部と、該装置本体部を手動により位置合わせするための手動操作手段と、前記被検眼に対してアライメント用の指標光束を投影するアライメント指標投影手段と、前記指標光束の前記被検眼における反射光束を検出する指標検出手段と、該指標検出手段による前記反射光束の検出が可能となるように前記手動操作手段により前記装置本体部の位置合わせがなされた場合に、前記光学系収納部を前記指標検出手段の検出結果に基づいて駆動し前記装置本体部に対して移動させるアライメント駆動手段とを備えた眼科装置において、前記指標検出手段が作動している間における前記手動操作手段による前記装置本体部の位置の変化に関する情報を検出する位置情報検出手段と、該位置情報検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の眼科装置において、前記位置情報検出手段は、所定の基準時刻と該基準時刻から設定時間経過後の時刻との間における前記装置本体部の移動距離を検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の眼科装置において、前記指標検出手段による検出が開始されたことを検者に報知する報知手段を備え、前記設定時間は、前記報知手段による報知がなされてから検者がその報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの時間に対応して設定されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載の眼科装置において、前記設定時間は、検者が前記報知手段による報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの平均的な時間よりも十分に長いことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、被検眼を撮影又は検査するための光学系を収納した光学系収納部が移動可能に設けられた装置本体部と、該装置本体部を手動により位置合わせするための手動操作手段と、前記被検眼に対してアライメント用の指標光束を投影するアライメント指標投影手段と、前記指標光束の前記被検眼における反射光束を検出する指標検出手段と、該指標検出手段による前記反射光束の検出が可能となるように前記手動操作手段により前記装置本体部の位置合わせがなされた場合に、前記光学系収納部を前記指標検出手段の検出結果に基づいて駆動し前記装置本体部に対して移動させるアライメント駆動手段とを備えた眼科装置において、前記指標検出手段が作動している間における前記手動操作手段による前記装置本体部の移動速度を検出する移動速度検出手段と、該移動速度検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５に記載の眼科装置において、前記移動速度検出手段は、所定の基準時刻における前記装置本体部の移動速度と該基準時刻から設定時間経過後の時刻における前記装置本体部の移動速度とを検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項６に記載の眼科装置において、前記指標検出手段による検出が開始されたことを検者に報知する報知手段を備え、前記設定時間は、前記報知手段による報知がなされてから、検者がその報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの時間に対応して設定されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項７に記載の眼科装置において、前記設定時間は、検者が前記報知手段による報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの時間の平均値よりも僅かに長い時間に設定されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明は、被検眼を撮影又は検査するための光学系を収納した光学系収納部が移動可能に設けられた装置本体部と、該装置本体部を手動により位置合わせするための手動操作手段と、前記被検眼に対してアライメント用の指標光束を投影するアライメント指標投影手段と、前記指標光束の前記被検眼における反射光束を検出する指標検出手段と、該指標検出手段による前記反射光束の検出が可能となるように前記手動操作手段により前記装置本体部の位置合わせがなされた場合に、前記光学系収納部を前記指標検出手段の検出結果に基づいて駆動し前記装置本体部に対して移動させるアライメント駆動手段とを備えた眼科装置において、前記指標検出手段が作動している間における前記手動操作手段による前記装置本体部の移動速度を検出する移動速度検出手段と、該移動速度検出手段の検出結果に基づいて、前記アライメント駆動手段による前記光学系収納部の駆動の開始を許可する駆動許可手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を眼屈折力測定装置を例にとって説明する。
【００１８】
〔実施の形態１〕
まず、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図７に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明を適用した眼屈折力測定装置の全体構成を示す。この眼屈折力測定装置１は、被検眼を検査するための光学系がケース２に内蔵されてなる光学系収納部３と、この光学系収納部３がＸ，Ｙ，Ｚの互いに直交する三方向に移動可能に設けられた装置本体部４とを有する。
【００２０】
光学系収納部３は、図２に示すように、被検眼Ｅを固視・雲霧させるために眼底Ｅｒに視標を投影する固視標投影光学系１０と、被検眼Ｅの前眼部Ｅｆの観察に供する観察光学系２０と、後述するＣＣＤ２８に照準スケールを投影するスケール投影光学系３０と、被検眼Ｅの屈折力を測定するためのパターン光束を眼底Ｅｒに投影するパターン光束投影光学系４０と、眼底Ｅｒから反射された光束をＣＣＤ２８に受光させる受光光学系５０と、光軸と垂直な方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に関するアライメント状態を検出するための指標光束を被検眼Ｅに向けて投影するアライメント指標投影光学系６０と、被検眼Ｅと光学系収納部３との間の作動距離を検出する作動距離検出系７０と、信号処理・演算部８０と、ＴＶモニタ９０とから概略構成されている。
【００２１】
固視標投影光学系１０は、光源１１、コリメータレンズ１２、視標板１３、リレーレンズ１４、ミラー１５、リレーレンズ１６、ダイクロイックミラー１７、ダイクロイックミラー１８及び対物レンズ１９を備えている。光源１１、コリメータレンズ１２及び視標板１３はユニット化され、固視標投影光学系１０の光軸Ｏ1に沿って一体的に移動可能となっている。
【００２２】
光源１１から出射された可視光は、コリメータレンズ１２によって平行光束とされ、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た視標板１３を透過する。このターゲット光束は、リレーレンズ１４を透過してミラー１５に反射され、リレーレンズ１６を透過してダイクロイックミラー１７に反射され、光学系収納部３の主光軸Ｏ2に沿ってダイクロイックミラー１８及び対物レンズ１９を透過して被検眼Ｅに導かれる。この固視標投影光学系１０では、上記のようにユニット化された光源１１、コリメータレンズ１２及び視標板１３を移動させることによって、被検眼Ｅを固視・雲霧させることができる。
【００２３】
観察光学系２０は、光源２１、対物レンズ１９、ダイクロイックミラー１８、リレーレンズ２２、絞り２３、ミラー２４、リレーレンズ２５、ダイクロイックミラー２６、結像レンズ２７及びＣＣＤ２８を備えている。
【００２４】
光源２１から出射された光束は、被検眼Ｅの前眼部Ｅｆを直接的に照明する。前眼部Ｅｆにおいて反射された光束は、対物レンズ１９を経てダイクロイックミラー１８に反射され、リレーレンズ２２を透過すると同時に絞り２３を通過し、ミラー２４に反射された後にリレーレンズ２５及びダイクロイックミラー２６を透過して結像レンズ２７によりＣＣＤ２８に結像される。これにより、ＣＣＤ２８の撮像面上には被検眼Ｅの前眼部像Ｅｆ’が形成され、このＣＣＤ２８からの映像信号が信号処理・演算部８０を介してＴＶモニタ９０に出力される（図３参照）。
【００２５】
スケール投影光学系３０は、光源３１、コリメータレンズ３２、リレーレンズ３３、ダイクロイックミラー１８、リレーレンズ２２、絞り２３、ミラー２４、リレーレンズ２５、ダイクロイックミラー２６、結像レンズ２７及びＣＣＤ２８を備え、コリメータレンズ３２には照準スケールが付されている。
【００２６】
光源３１から出射された光束は、コリメータレンズ３２を透過する際に照準スケール光束（平行光束）とされ、リレーレンズ３３、ダイクロイックミラー１８、リレーレンズ２２及び絞り２３を通過してミラー２４に反射される。このミラー２４の反射光束は、リレーレンズ２５及びダイクロイックミラー２６を透過して結像レンズ２７によりＣＣＤ２８に結像される。したがって、ＴＶモニタ９０には、前眼部像Ｅｆ’とともに照準スケールＳが表示される。なお、この眼屈折力測定装置１では、アライメント完了後の屈折力測定時には光源２１，３１を消灯させてＣＣＤ２８の受光を阻止するが、ダイクロイックミラー１８からダイクロイックミラー２６に至る光路中にシャッター等を設けて遮光してもよい。
【００２７】
パターン光束投影光学系４０は、光源４１、コリメータレンズ４２、円錐プリズム４３、リング指標板４４、リレーレンズ４５、ミラー４６、リレーレンズ４７、穴あきプリズム４８、ダイクロイックミラー１７、ダイクロイックミラー１８及び対物レンズ１９を備えている。光源４１、コリメータレンズ４２、円錐プリズム４３及びリング指標板４４はユニット化され、パターン光束投影光学系４０の光軸Ｏ3に沿って一体的に移動可能となっている。光源４１とリング指標板４４とは光学的に共役な位置にあり、リング指標板４４には図示を略すリング状のパターン部分が形成されている。また、リング指標板４４は被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐと光学的に共役な位置に配置される。
【００２８】
光源４１から出射された光束は、コリメータレンズ４２によって平行光束とされ、円錐プリズム４３を透過してリング指標板４４に導かれる。リング指標板４４に導かれた光束は、そのパターン部分を通過してパターン光束となり、リレーレンズ４５、ミラー４６及びリレーレンズ４７を経て穴あきプリズム４８に反射される。この反射されたパターン光束は、光軸Ｏ2に沿ってダイクロイックミラー１７及びダイクロイックミラー１８を透過した後、対物レンズ１９により眼底Ｅｒに結像される。
【００２９】
受光光学系５０は、対物レンズ１９、ダイクロイックミラー１８、ダイクロイックミラー１７、穴あきプリズム４８の穴部４８ａ、リレーレンズ５１、ミラー５２、リレーレンズ５３、ミラー５４、合焦レンズ５５、ミラー５６、ダイクロイックミラー２６、結像レンズ２７及びＣＣＤ２８を備えている。合焦レンズ５５は、パターン光束投影光学系４０の光軸Ｏ3に沿って一体的に移動する光源４１、コリメータレンズ４２、円錐プリズム４３及びリング指標板４４と連動して、受光光学系５０の光軸Ｏ4に沿って移動するようになっている。
【００３０】
そのパターン光束投影光学系４０によって眼底Ｅｒに導かれ、眼底Ｅｒで反射された反射光束は、対物レンズ１９によって集光された後にダイクロイックミラー１８及びダイクロイックミラー１７を透過して、穴あきプリズム４８の穴部４８ａを通過する。この穴部４８ａを通過したパターン反射光束は、リレーレンズ５１を透過してミラー５２に反射され、リレーレンズ５３を透過してミラー５４に反射され、合焦レンズ５５を透過してミラー５６並びにダイクロイックミラー２６に反射されて結像レンズ２７によりＣＣＤ２８に結像される。これにより、ＣＣＤ２８の撮像面上にパターン像が形成される。
【００３１】
アライメント指標投影光学系６０は、ＬＥＤ６１、ピンホール６２、コリメータレンズ６３、ハーフミラー６４、ダイクロイックミラー１８及び対物レンズ１９を備え、被検眼Ｅの角膜に向けてアライメント用の指標光束を投影する。アライメント指標投影光学系６０により投影された指標光束は、被検眼Ｅの角膜において反射され、この角膜反射光束が受光光学系５０によりＣＣＤ２８の撮像面上にアライメント指標像Ｔを形成する。検者はＴＶモニタ９０に表示された前眼部像Ｅｆ’を見ながら瞳孔が照準スケールＳ内に入るように概略のアライメントを行い、これにより光学系収納部３がアライメント検出可能範囲内に入ると自動アライメント機構が作動を開始するが、この点の詳細については後述する。
【００３２】
作動距離検出系７０は、無限遠距離から指標を投影する無限遠距離指標投影系７１Ｌ，７１Ｒと、有限距離から指標を投影する有限距離指標投影系７２Ｌ，７２Ｒとを備えている。無限遠距離指標投影系７１Ｌと７１Ｒ、及び有限距離指標投影系７２Ｌと７２Ｒはそれぞれ光軸Ｏ2に関して対称に設けられ、これら４つの指標投影系７１Ｌ，７１Ｒ，７２Ｌ，７２Ｒからの各指標光束は被検眼Ｅの角膜において反射され、その各反射光束が受光光学系５０を通じてＣＣＤ２８の撮像面上に指標像７１Ｌ’，７１Ｒ’，７２Ｌ’，７２Ｒ’を形成する。この作動距離検出系７０では、その４つの指標像７１Ｌ’，７１Ｒ’，７２Ｌ’，７２Ｒ’が所定の位置関係となった場合に、作動距離が測定に適したものになったと判断される。また、検者がＴＶモニタ９０に表示された前眼部像Ｅｆ’のピントが合うようにその作動距離の調整を概略行うと、あとは自動アライメント機構が作動距離の微調整を自動的に行う。
【００３３】
信号処理・演算部８０は、制御回路８１、Ａ／Ｄ変換器８２、フレームメモリ８３、Ｄ／Ａ変換器８４及びＤ／Ａ変換器８５を備えている。制御回路８１にはＡ／Ｄ変換器８２、フレームメモリ８３を介してＣＣＤ２８が接続されるとともに、Ｄ／Ａ変換器８４を介してＴＶモニタ９０が接続されている。ＴＶモニタ９０はＤ／Ａ変換器８５を介してフレームメモリ８３にも接続され、フレームメモリ８３に蓄えられたＣＣＤ２８からの映像信号が直接又は制御回路８１による処理を経てＴＶモニタ９０に表示される。
【００３４】
図１に戻って装置本体部４を説明すると、この装置本体部４は、眼屈折力測定装置１の基部をなして水平面に載置されるベース１００の上部に設けられ、ベース１００の直上に設けられる中空の架台１０１と、架台１０１の上部に設けられるアライメント機構Ｉとを有する。架台１０１には手動操作手段としてのジョイスティック１０２が設けられ、検者がこのジョイスティック１０２を前後左右に傾動させることにより架台１０１がベース１００に対してＺ方向（前後方向）及びＸ方向（左右方向）に移動する。
【００３５】
詳細には、ジョイスティック１０２は、下部に球面部１０３が設けられたジョイスティック本体１０４と、球面部１０３を側方から保持する球軸受１０５とを有する。ベース１００には球面部１０５に下方から接する摺動板１０６が設けられ、架台１０１の内部には図４に示す摺動案内機構１０７が設けられている。
【００３６】
この摺動案内機構１０７は、ベース１００上に固定されて左右方向にのびる案内管１０８と、案内管１０８に挿通されてベアリング１０９に保持された可動軸１１０とを備えている。可動軸１１０は案内管１０８に案内されつつ、Ｘ方向にスムーズに移動することができるようになっている。
【００３７】
可動軸１１０の両軸端には、ピニオン１１１，１１２が設けられている。一方、架台１０１の天板１０１ａの下面には前後方向にのびるラック１１３，１１４が設けられ、このラック１１３，１１４はピニオン１１１，１１２に噛合している。ラック１１３，１１４の各側面には図示しないストッパーが取り付けられ、可動軸１１０にＸ方向の力が加わってもラック１１３，１１４とピニオン１１１，１１２との係合（噛合）が外れないようになっている。
【００３８】
検者がジョイスティック本体１０４を前後左右方向に傾けて球面部１０３を摺動板１０６上で転がすと、架台１０１がベース１００に対して前後左右方向に移動し、これに伴い光学系収納部３も前後左右方向（ＸＺ方向）に移動する。この際、可動軸１１０とともに回転するピニオン１１１，１１２に案内されつつラック１１３，１１４が移動することによって、架台１０１の前後方向（Ｚ方向）の移動が案内され、ベアリング１０９に保持された可動軸１１０が案内管１０８に案内されつつ軸方向に移動することによって、架台１０１の左右方向（Ｘ方向）の移動が案内される。
【００３９】
ジョイスティック本体１０４の上部には、軸線Ｏ5を中心に回転可能な回転操作部１１５が設けられている。この回転操作部１１５の回転量は、図示しないロータリーエンコーダにより検出される。検者が回転操作部１１５を回転させると、そのロータリーエンコーダにより検出された回転量に基づいて後述の上下動機構Ｉ１が作動し、光学系収納部３が上下方向（Ｙ方向）に移動する。なお、上下方向のアライメントずれ量ΔＹが所定値以下となった場合には、そのロータリーエンコーダからの出力は無視されてあとは自動アライメント機構に委ねられる。
【００４０】
架台１０１の左右方向の移動距離及び前後方向の移動距離は、図５に示すＸ方向移動距離検出部２００及びＺ方向移動距離検出部３００により検出される。Ｘ方向移動距離検出部２００は、滑車２０１，２０２と、ベルト２０３と、ピン２０４と、案内溝２０５とを備えている。滑車２０１，２０２は架台１０１の底板１０１ｂに回転可能に設けられ、ベルト２０３は滑車２０１，２０２間に掛け渡されている。ベルト２０３はその一部２０３ａがＸ方向と平行をなし、ピン２０４はその２０３ａの部分に取り付けられている。ピン２０４は棒状を呈して鉛直方向（図５における紙面垂直方向）にのび、底板１０１ｂに形成された開口１０１ｃから下方に突出している。案内溝２０５はベース１００の上面１００ａにＺ方向と平行となるように延設され、ピン２０４の外径と略同寸の溝幅を有する。案内溝２０５にはピン２０４の開口１０１ｃから突出する部分が挿入されている。
【００４１】
このＸ方向移動距離検出部２００と同様に、Ｚ方向移動距離検出部３００は、滑車３０１，３０２と、ベルト３０３と、ピン３０４と、案内溝３０５とを備えている。滑車３０１，３０２は架台１０１の底板１０１ｂに回転可能に設けられ、ベルト３０３は滑車３０１，３０２間に掛け渡されている。ベルト３０３はその一部３０３ａがＺ方向と平行をなし、ピン３０４はその３０３ａの部分に取り付けられている。ピン３０４は棒状を呈して鉛直方向にのび、底板１０１ｂに形成された開口１０１ｄから下方に突出している。案内溝３０５はベース１００の上面１００ａにＸ方向と平行となるように延設され、ピン３０４の外径と略同寸の溝幅を有する。案内溝３０５にはピン３０４の開口１０１ｄから突出する部分が挿入されている。
【００４２】
架台１０１がベース１００に対してＸ方向に移動すると、ピン２０４は案内溝２０５の側壁２０５ａ又は２０５ｂに押されることによって、底板１０１ｂに対して架台１０１の移動方向と反対方向に移動する。このピン２０４の移動に伴いベルト２０３が滑車２０１，２０２を回転させ、滑車２０１，２０２の少なくとも一方の回転量がロータリーエンコーダ２０６により検出され、架台１０１のＸ方向の移動距離が制御回路８１により算出されるようになっている（図２参照）。このとき、ピン３０４は案内溝３０５に沿って移動するだけで、Ｚ方向移動距離検出部３００には何らの作用も及ばないので、Ｚ方向移動距離検出部３００により検出されるＺ方向の移動距離はゼロとなる。
【００４３】
一方、架台１０１がベース１００に対してＺ方向に移動すると、ピン３０４は案内溝３０５の側壁３０５ａ又は３０５ｂに押されることによって、底板１０１ｂに対して架台１０１の移動方向と反対方向に移動する。このピン３０４の移動に伴いベルト３０３が滑車３０１，３０２を回転させ、滑車３０１，３０２の少なくとも一方の回転量がロータリーエンコーダ３０６により検出され、架台１０１のＺ方向の移動距離が制御回路８１により算出されるようになっている（図２参照）。このとき、ピン２０４は案内溝２０５に沿って移動するだけで、Ｘ方向移動距離検出部２００には何らの作用も及ばないので、Ｘ方向移動距離検出部２００により検出されるＸ方向の移動距離はゼロとなる。
【００４４】
アライメント機構Ｉは、制御回路８１に接続されて眼屈折力測定装置１の自動アライメント機構を構成し、上下動機構Ｉ１と、左右動機構Ｉ２と、前後動機構Ｉ３とを有する（図１参照）。
【００４５】
上下動機構Ｉ１は、架台１０１上に固定されたモータ１１６と、モータ１１６の駆動により架台１０１に対してＹ方向に移動する支柱１１７とを備え、支柱１１７の上部にはテーブル１１８が固定されている。
【００４６】
左右動機構Ｉ２は、テーブル１１８上に固定されたモータ１１９と支柱１２０とを備え、支柱１２０の上部にはテーブル１２１がＸ方向に移動可能に設けられている。モータ１１９の出力軸にはピニオン１２２が取り付けられ、テーブル１２１の一側面にはピニオン１２２と噛合するラック１２３が設けられ、モータ１１９の駆動によりテーブル１２１が支柱１２０に対してＸ方向に移動するようになっている。
【００４７】
前後動機構Ｉ３は、テーブル１２１上に固定されたモータ１２４と支柱１２５とを備え、支柱１２５の上部には光学系収納部３がＺ方向に移動可能に設けられている。モータ１２４の出力軸にはピニオン１２６が取り付けられ、光学系収納部３のケース２の一側面にはピニオン１２６と噛合するラック１２７が設けられ、モータ１２４の駆動により光学系収納部３が支柱１２５に対してＺ方向に移動するようになっている。
【００４８】
つぎに、本実施の形態の作用を図６、図７に基づいて説明する。図６は本実施の形態に係る眼屈折力測定装置１の動作手順を示すフローチャートであり、図７はそのフローが実行される間における架台１０１のＸ方向の移動速度の変化例を示す（横軸：時刻ｔ、縦軸：移動速度ＶX）。なお、図７は架台１０１の移動速度がどのように変化した場合に眼屈折力測定装置１がどのように作用するかを説明するためのものであり、架台１０１の速度変化を実際に測定した結果を示すものではない。また、本実施の形態では、自動アライメント機構のアライメント検出可能範囲はＸ，Ｙ，Ｚの各方向のアライメントずれ量が２ｍｍ以下となる領域（以下、この領域を「アライメント検出可能範囲」という。）であり、後述の所定値δX，δZはこの領域に基づいて決定される。さらに、アライメントが完了したとして眼屈折力測定が開始されるのはＸ，Ｙ，Ｚの各方向のアライメントずれ量が０．５ｍｍ以下となった場合であり、後述の所定値εX，εZはこのアライメントが完了したとみなされる領域（以下、この領域を「アライメント完了域」という。）に基づいて決定される。
・ステップ１（図６においてＳ．１と記載。以下同様。）
検者がジョイスティック１０２を操作してアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺが小さくなるように装置本体部４の位置合わせを行うとともに、アライメントずれ量ΔＹが小さくなるように光学系収納部３の上下位置調整を行いそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺがいずれも２ｍｍ以下になると、本ステップに移行して制御回路８１による自動アライメントが開始される。このステップ１（基準時刻ｔ0）では、制御回路８１はロータリーエンコーダ２０６，３０６からの出力に基づいて架台１０１の位置Ｐ0（Ｘ0，Ｚ0）を検出するとともに、モニタ９０に「AUTO START」の文字を表示させて検者に自動アライメントが開始されたことを報知する。
【００４９】
この「AUTO START」の表示がなされると、検者はジョイスティック１０２の操作を止めようとするが直ぐには反応することができないため、時刻ｔ0からある程度の時間（反応時間）ＴREが経過した後の時刻ｔREになってジョイスティック１０２の操作が止められる。また、ジョイスティック１０２の操作が止められたとしても、架台１０１は慣性によりすぐには停止することができず、時間ＴSの間さらに移動し続ける。
・ステップ２
本ステップは、ステップ１の完了後直ちに実行が開始される。このステップ２では、制御回路８１はＣＣＤ２８からの映像信号に基づいてその時点（すなわち、自動アライメント機構によるアライメント検出が可能となった直後）におけるＸ，Ｙ，Ｚの各方向についてのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの測定を行う。
【００５０】
なお、本実施の形態のようにアライメント検出系の受光素子としてＣＣＤを使用する場合には、所定数のラインを走査し、かつ、これにより得られた映像信号から前眼部像等の不要情報を除去するために適当な閾値による二値化処理を行う必要があるので、そのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺが演算されるまでに２００ｍｓ程度の時間が必要となる。
・ステップ３
本ステップは、ステップ１を実行した時刻ｔ0から予め設定された設定時間ＴP1が経過した後の時刻ｔ1に実行される。このステップ３では、制御回路８１はロータリーエンコーダ２０６，３０６からの出力に基づいて架台１０１の位置を再度検出するが、ここで検出される位置はステップ１で求めた位置Ｐ0（Ｘ0，Ｚ0）と区別するためにＰ1（Ｘ1，Ｚ1）とする。
【００５１】
ここで、その設定時間ＴP1は反応時間ＴREの平均的な値よりも十分に長い時間とする。この「十分に長い時間」とは、平均的な反応時間でジョイスティック１０２の操作を止めたとすれば、架台１０１の慣性による移動時間ＴSを考慮してもステップ３の実行時には架台１０１の移動速度ＶXがゼロ又はゼロに近い値となるような時間を意味する。ここでは、反応時間ＴREの平均値を１５０ｍｓと想定し、設定時間ＴP1を３００ｍｓに設定する。
・ステップ４
本ステップは、ステップ３の完了後直ちに実行される。このステップ４では、制御回路８１はステップ１及びステップ３で求めた位置Ｐ0と位置Ｐ1とを比較し、設定時間ＴP1の間における架台１０１の移動距離をジョイスティック操作による位置の変化に関する情報として求め、その結果に基づいてアライメントずれ量の補正が必要であるか否かを判断する。すなわち、架台１０１のＸ方向の移動距離ＬX、Ｚ方向の移動距離ＬZをＬX＝Ｘ1−Ｘ0、ＬZ＝Ｚ1−Ｚ0の各式により求め、これらがそれぞれ所定値εX，εZよりも小さいか否かを判定し、これによりアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正が必要であるか否かを判断する。
【００５２】
例えば、図７の曲線Ｐ（太線）で示すように、検者がステップ１の時点（時刻ｔ0）においてジョイスティック１０２により移動速度ＶX＝５．０［ｍｍ／ｓ］でＸ方向に架台１０１を動かしていて、モニタ９０に「AUTO START」の文字が表示されてからＴRE＝１５０［ｍｓ］後に反応してジョイスティック１０２の操作を止めたが、その後も慣性により架台１０１がＴS＝１００［ｍｓ］だけ移動した場合を考えてみる。この場合には、ステップ１からステップ３までの間において、架台１０１は図７の台形ＡＢＣＯの面積に相当する距離だけＸ方向に移動し、その移動距離ＬXは
｛（１５０＋２５０）×１０-3｝×５．０／２＝１．０［ｍｍ］
となる。したがって、この移動距離ＬXを考慮してアライメントずれ量ΔＸを補正しないと、アライメントずれ量に基づいて光学系収納部３を自動駆動したときにその駆動量が過度となり、光学系収納部３がアライメント完了域を通り過ぎて再度これを逆方向に駆動しなければならず、アライメント完了までに比較的長時間を要するおそれがある。
【００５３】
一方、反応時間ＴREが例えば５０ｍｓ以下である場合や、時刻ｔ0における架台１０１の移動速度ＶXが１ｍｍ／ｓ程度であり反応時間ＴREも上記１５０ｍｓと同等かそれ以下であるような場合には、架台１０１のＸ方向の移動距離ＬX（台形ＡＢＣＯの面積）は０．５ｍｍよりも小さくなる。このような場合には、アライメントずれ量ΔＸを補正せずにこれを駆動量としてそのまま使用したとしても光学系収納部３がアライメント完了域を通過することはなく、アライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉを駆動するという一連の動作を１回行うだけでアライメントを完了させることができる。
【００５４】
以上はＺ方向についても同様であるので、このステップ４における判定の結果、ＬX＜εXかつＬZ＜εZのときにはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺに補正が不要であるとしてステップ５へ移行し、ＬX≧εX又はＬZ≧εZのときにはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺに補正が必要であるとしてステップ９へ移行する。
・ステップ５
ステップ５では、制御回路８１はアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ６〜ステップ８
ステップ６では、制御回路８１はステップ５でなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否か（光学系収納部３がアライメント完了域に入ったか否か）を判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、ステップ８においてステップ２におけると同様にアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、再度ステップ５に戻り同じ手順を繰り返す。
・ステップ９〜ステップ１０
ステップ９では、制御回路８１はステップ４においてＬX≧εX又はＬZ≧εZと判定された移動距離ＬX，ＬZがさらに所定値δX，δZよりも大きいか否かを判定し、移動距離ＬX，ＬZに基づくアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正が可能か否かを判断する。
【００５５】
例えば検者が「AUTO START」の表示に十分注意を払っていなかった等の理由でジョイスティック操作の停止が遅れ、図７の曲線Ｑ（細線）に示すように反応時間（ここでの反応時間は同図において便宜上ＴRE’と表す。）が設定時間ＴP1以上の場合又は設定時間ＴP1よりも短いがそれに近くなってしまった場合には、ステップ３が実行される時刻ｔ1においては勿論、後述のステップ１２の実行が開始される時刻ｔ2においても架台１０１の移動速度ＶXがゼロにならないことがある。このような場合には、移動距離ＬXの分だけアライメントずれ量ΔＸを補正したとしても図７の斜線部の面積に相当する分だけ補正量が不足し、このように補正量の不足が著しいと従来同様の不都合が生じるおそれがある。
【００５６】
以上はＺ方向についても同様であるので、このステップ９における判定の結果、ＬX＞δX又はＬZ＞δZのときには移動距離ＬX，ＬZに基づくアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正がもはや不能であるとしてステップ１０へ移行し、アライメント機構Ｉの作動を停止させるとともにモニタ９０にその旨を表示して検者に慎重に操作するように注意を促す。一方、ＬX≦δXかつＬZ≦δZのときには移動距離ＬX，ＬZに基づいてアライメントずれ量を補正すべくステップ１１へ移行する。
・ステップ１１
ステップ１１では、制御回路８１は光学系収納部３のジョイスティック操作に起因する駆動と自動アライメント機構による駆動とが移動距離ＬX，ＬZの分だけ重なることを考慮し、以下の各式のようにアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに修正を加えて補正したアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’を算出する。
【００５７】
ΔＸ’＝ΔＸ−ＬX …▲１▼
ΔＹ’＝ΔＹ …▲２▼
ΔＺ’＝ΔＺ−ＬZ …▲３▼
なお、式▲２▼においてアライメントずれ量ΔＹをそのままとしているのは、光学系収納部３の上下方向位置（Ｙ方向位置）の手動調整は回転操作部１１５によりなされる一方、光学系収納部３がアライメント検出可能範囲に入って自動アライメントが開始されると回転操作部１１５の操作は既述のように無視されるからである。
・ステップ１２
ステップ１２では、制御回路８１は前ステップで求めたアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’に基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’に相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ１３〜ステップ１５
ステップ１３では、制御回路８１は前ステップでなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否かを判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、ステップ１４においてステップ２におけると同様にアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、ステップ１５においてアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’の各値をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの値に置換し（ΔＸ’＝ΔＸ、ΔＹ’＝ΔＹ、ΔＺ’＝ΔＺ）、再度ステップ１２に戻り同じ手順を繰り返す。
【００５８】
〔実施の形態２〕
本発明の第２の実施の形態を図８に基づいて説明する。
【００５９】
本実施の形態に係る眼屈折力測定装置の構成は実施の形態１に係るものと同様であり、制御回路８１の制御プログラムのみが異なる。図８はその制御プログラムの概略を示すフローチャートであり、各ステップには各々が対応する実施の形態１におけるステップと同じ番号を付している。
【００６０】
ところで、その実施の形態１では、（イ）ＬX＜εXかつＬZ＜εZのとき、（ロ）ＬX≧εX又はＬZ≧εZのときであってＬX≦δXかつＬZ≦δZのとき、（ハ）ＬX＞δX又はＬZ＞δZのとき、の３通りに場合分けをし、（イ）の場合にはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを補正せずにそのまま使用してアライメント機構Ｉを駆動し、（ロ）の場合には移動距離ＬX，ＬZに基づいて補正したアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’を使用してアライメント機構Ｉを駆動し、（ハ）の場合にはアライメント機構Ｉの作動を停止させることとした。
【００６１】
これに対して、本実施の形態では、実施の形態１のステップ４に相当する判断を省略し、（ハ）の場合に該当するか否かのみを判断する。そして、（ハ）の場合に該当するときには実施の形態１におけると同様にアライメント機構Ｉの作動を停止させるが（ステップ１０）、（ハ）の場合に該当しないときには（イ）の場合に該当するか（ロ）の場合に該当するかにかかわらず、アライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを補正せずにそのまま使用して光学系収納部３を移動させる（ステップ５）。
【００６２】
したがって、（ロ）の場合に該当するときには、光学系収納部３が自動駆動によりアライメント完了域を通り過ぎ、再度アライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉを駆動する動作（ステップ８等）が必要となってアライメント完了までに要する時間がのびると考えられるが、少なくとも光学系収納部３がアライメント検出可能範囲を超えて自動アライメントが中断されることにより生じる程の遅延を招くことはない。
【００６３】
なお、以上の実施の形態１及び実施の形態２においては、ロータリーエンコーダ２０６，３０６により架台１０１の移動距離を直接的に検出したが、ジョイスティック１０２の傾きをセンサにより検出してこれに基づいてその移動距離を求めてもよい。
【００６４】
〔実施の形態３〕
本発明の第３の実施の形態を図９及び図１０に基づいて説明する。
【００６５】
本実施の形態に係る眼屈折力測定装置の構成は実施の形態１に係るものとほぼ同様であるが、実施の形態１ではロータリーエンコーダ２０６，３０６により架台１０１の移動距離を測定したのに対し、本実施の形態ではロータリーエンコーダ２０６，３０６のパルス信号の周波数又は周期を演算して架台１０１の移動速度ＶX（Ｘ方向），ＶZ（Ｚ方向）を測定し、これらの値に基づいてアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正を行う。なお、このような速度検出の構成自体は周知であるのでその説明は省略し、以下では図９のフローチャートに沿って作用を説明する。
・ステップ１（図９においてＳ．１と記載。以下同様。）
検者がジョイスティック１０２を操作してアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺが小さくなるように装置本体部４の位置合わせを行うとともに、アライメントずれ量ΔＹが小さくなるように光学系収納部３の上下位置調整を行いそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺがいずれも２ｍｍ以下になると、本ステップに移行して制御回路８１による自動アライメントが開始される。このステップ１（基準時刻ｔ0）では、制御回路８１はロータリーエンコーダ２０６，３０６のパルス信号に基づいて架台１０１の移動速度ＶX＝ＶX0，ＶZ＝ＶZ0を検出し、モニタ９０に「AUTO START」の文字を表示させて検者に自動アライメントが開始されたことを報知する。ここでは、検者がその報知に気付く等してジョイスティック１０２の操作を止めると、架台１０１はその瞬間から−５０．０ｍｍ／ｓ2の加速度で減速して停止するものとする。
・ステップ２
本ステップは、ステップ１の完了後直ちに実行が開始される。このステップ２では、制御回路８１はＣＣＤ２８からの映像信号に基づいてその時点におけるＸ，Ｙ，Ｚの各方向についてのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの測定を行う。
・ステップ３
本ステップは、ステップ１を実行した時刻ｔ0から予め設定された設定時間ＴP2が経過した後の時刻ｔ3に実行される。このステップ３では、制御回路８１はロータリーエンコーダ２０６，３０６のパルス信号に基づいて架台１０１の移動速度ＶX，ＶZを再度検出するが、ここで検出される移動速度はステップ１で求めた移動速度と区別するためにＶX1，ＶZ1とする。
【００６６】
ここで、その設定時間ＴP2は反応時間ＴREの平均的な値よりも僅かに長い時間であり、実施の形態１における設定時間ＴP1よりも短い時間である。ここでは、反応時間ＴREの平均値を１５０ｍｓと想定し、設定時間ＴP2を２００ｍｓに設定する。
・ステップ４
本ステップは、ステップ３の完了後直ちに実行される。このステップ４では、制御回路８１は架台１０１の移動速度ＶX1，ＶZ1についてＶX1≒０（ＶX1＝０を含む。）、ＶZ1≒０（Ｖz1＝０を含む。）が成り立つか否かを判定し、これによりアライメントずれ量の補正が必要であるか否かを判断する。
【００６７】
ＶX1≒０の場合としては、例えば、図１０に曲線Ｌ1で示すように、ステップ１の時点（時刻ｔ0）における架台１０１の移動速度ＶX0が５．０ｍｍ／ｓであり、反応時間ＴREが平均よりも短い１００ｍｓ又はそれ未満である場合が該当する。このような場合には、架台１０１のＸ方向の移動速度はステップ３の時点（時刻ｔ3）においてゼロとなり、同方向についての架台１０１の全移動距離Ｌ2Xは図１０の台形ＡＢ1Ｃ1Ｏの面積に相当する距離
｛（１００＋２００）×１０-3｝×５．０／２＝０．７５［ｍｍ］
に等しくなるか又はそれより小さくなる。既述のように、アライメント完了域は厳密なアライメント完了位置に対して±０．５ｍｍの許容範囲をＸ，Ｙ，Ｚの各方向に与えてなるものであるため、ジョイスティック操作による移動距離ＬXがこの程度の大きさならばアライメントずれ量ΔＸをそのまま使用して光学系収納部３を駆動したとしても、アライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉを駆動するという一連の動作を１回行うだけでアライメントを完了させることができる蓋然性が高い。
【００６８】
一方、図１０に曲線Ｌ2で示すように、時刻ｔ0における架台１０１の移動速度ＶX0が曲線Ｌ1と同様に５．０ｍｍ／ｓであり、反応時間ＴREが平均値に等しい１５０ｍｓであるような場合には、架台１０１の移動速度は時刻ｔ3においてもなお２．５ｍｍ／ｓであり、全移動距離Ｌ2Xは台形ＡＢ2Ｃ2Ｏの面積に相当する距離
｛（１５０＋２５０）×１０-3｝×５．０／２＝１．０［ｍｍ］
になる。このとき、アライメント完了域のＸ方向の長さが１．０ｍｍであるにもかかわらず、その全移動距離Ｌ2Xを無視して先に求めたアライメントずれ量ΔＸの分だけアライメント機構Ｉを駆動させると、光学系収納部３の移動量が過度となってそれがアライメント完了域から飛び出してしまう可能性が高くなる。
【００６９】
以上はＺ方向についても同様であるので、このステップ４における判定の結果、ＶX1≒０かつＶZ1≒０が成り立つ場合にはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺに補正が不要であるとしてステップ５へ移行し、成り立たない場合にはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺに補正が必要であるとしてステップ９へ移行する。
・ステップ５
ステップ５では、制御回路８１はアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ６〜ステップ８
ステップ６では、制御回路８１はステップ５でなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否かを判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、ステップ８においてステップ２におけると同様にアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、再度ステップ５に戻り同じ手順を繰り返す。
・ステップ９
ステップ９では、制御回路８１は架台１０１の移動速度ＶX，ＶZについてＶX0≒ＶX1（ＶX0＝ＶX1を含む。）又はＶZ0≒ＶZ1（ＶZ0＝ＶZ1を含む。）が成り立つか否かを判定し、アライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正方法を後述のステップ１０、ステップ１１のいずれとするかを判断する。
【００７０】
ＶX0≒ＶX1の場合としては、例えば、図１０に曲線Ｌ3で示すように、ステップ１の時点（時刻ｔ0）における架台１０１の移動速度ＶX0が５．０ｍｍ／ｓであり、反応時間ＴREが設定時間ＴP2（＝２００ｍｓ）以上である場合が該当する。このような場合には、架台１０１のＸ方向の全移動距離Ｌ2Xは少なくとも図１０の台形ＡＢ3Ｃ3Ｏの面積に相当する距離
｛（２００＋３００）×１０-3｝×５．０／２＝１．２５［ｍｍ］
以上となる。既述のように、アライメント検出可能範囲は厳密なアライメント完了位置に対して±２．０ｍｍの大きさをＸ，Ｙ，Ｚの各方向に有するものであるため、その移動距離ＬXを無視して先に求めたアライメントずれ量ΔＸの分だけアライメント機構Ｉを駆動させると、光学系収納部３の移動量が過度となりそれがアライメント検出可能範囲から飛び出して自動アライメントが中断される可能性がある。
【００７１】
一方、ＶX0≒ＶX1及びＶZ0≒ＶZ1が成り立たない場合、例えば、図１０に曲線Ｌ2で示すような場合には、たとえ架台１０１の移動距離ＬXを無視してアライメントずれ量ΔＸの分だけ光学系収納部３を駆動したとしても、上記曲線Ｌ3の場合と異なりそれがアライメント検出可能範囲を飛び出す可能性は少ない。しかしながら、光学系収納部３がアライメント完了域を超える可能性はなお残存し、アライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉを駆動するという一連の動作を複数回繰り返さなければならない蓋然性が高い。
【００７２】
以上はＺ方向についても同様であるので、このステップ９における判定の結果、ＶX0≒ＶX1又はＶZ0≒ＶZ1が成り立つ場合にはステップ１０へ移行し、ＶX0≒ＶX1及びＶZ0≒ＶZ1が成り立たない場合にはステップ１１へ移行する。
・ステップ１０
ステップ１０では、反応時間ＴREが設定時間ＴP2と等しかったと仮定して、制御回路８１は全移動距離Ｌ2X，Ｌ2Zを
Ｌ2X＝１／２×ＶX0×（ＴP2＋αX）
Ｌ2Z＝１／２×ＶZ0×（ＴP2＋αZ）
と算出し、ステップ１２に移行する。なお、αX，αZは定数である。
・ステップ１１
ステップ１１では、制御回路８１は全移動距離Ｌ2X，Ｌ2Zを定数βX1，βX2，βZ1，βZ2を用いて
Ｌ2X＝ＴP2ＶX0＋βX1ＶX0 2＋βX2ＶX0ＶX1
Ｌ2Z＝ＴP2ＶZ0＋βZ1ＶZ0 2＋βZ2ＶZ0ＶZ1
と算出し、ステップ１２に移行する。
・ステップ１２
ステップ１２では、制御回路８１はステップ２で求めたアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ及びステップ１０又はステップ１１で求めたＬ2X，Ｌ2Zを下記の式に代入して、補正したアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’を算出する。
【００７３】
ΔＸ’＝ΔＸ−Ｌ2X
ΔＹ’＝ΔＹ
ΔＺ’＝ΔＺ−Ｌ2Z
・ステップ１３
ステップ１３では、制御回路８１は前ステップで求めたアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’に基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’に相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ１４〜ステップ１６
ステップ１４では、制御回路８１は前ステップでなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否かを判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、ステップ１５においてステップ２におけると同様にアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、ステップ１６においてアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’の各値をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの値に置換し（ΔＸ’＝ΔＸ、ΔＹ’＝ΔＹ、ΔＺ’＝ΔＺ）、再度ステップ１３に戻り同じ手順を繰り返す。
【００７４】
〔実施の形態４〕
本発明の第４の実施の形態を図１１に基づいて説明する。
【００７５】
本実施の形態に係る眼屈折力測定装置の構成は実施の形態３に係るものと同様であり、制御回路８１の制御プログラムのみが異なる。すなわち、実施の形態３では、架台１０１の移動速度を直接的に（架台１０１の移動距離を介することなく）測定し、この測定結果に基づいてアライメントずれ量を補正したが、本実施の形態では、架台１０１の移動速度ＶX，ＶZを直接的に測定し、これらがほぼゼロになった段階で初めてアライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉの駆動を開始する。これにより、一旦検出したアライメントずれ量を補正することなく、光学系収納部３の過度な駆動を防止することができる。図１１はその制御プログラムの概略を示すフローチャートであり、以下では図１１のフローチャートに沿って作用を説明する。
・ステップ１（図１１においてＳ．１と記載。以下同様。）
検者がジョイスティック１０２を操作してアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺが小さくなるように装置本体部４の位置合わせを行うとともに、アライメントずれ量ΔＹが小さくなるように光学系収納部３の上下位置調整を行いそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺがいずれも２ｍｍ以下になると、本ステップに移行して制御回路８１による自動アライメントが開始される。このステップ１（基準時刻ｔ0）では、制御回路８１はモニタ９０に「AUTO START」の文字を表示させて検者に自動アライメントが開始されたことを報知するが、この段階では制御回路８１によるアライメント機構Ｉの駆動は許可されていない。
・ステップ２
ステップ２では、制御回路８１はステップ１を実行した時刻ｔ0から所定時間（例えば０．１ｓ）経過した後の架台１０１の移動速度ＶX，ＶZをロータリーエンコーダ２０６，３０６のパルス信号に基づいて検出する。
・ステップ３〜ステップ４
ステップ３では、前ステップで求めた架台１０１の移動速度ＶX，ＶZについてＶX≒０（ＶX＝０を含む。）及びＶZ≒０（ＶZ＝０）が成り立つか否かを判定し、ＶX≒０及びＶZ≒０が成り立つ場合にはアライメント機構Ｉの駆動を開始すべくステップ４に移行してアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定する。ＶX≒０及びＶZ≒０が成り立たない場合には、ステップ２に戻り移動速度ＶX，ＶZを検出して再度同じ手順を繰り返す。
・ステップ５
ステップ５では、制御回路８１はアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ６〜ステップ７
ステップ６では、制御回路８１はステップ５でなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否かを判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、再度ステップ４に戻りアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、同じ手順を繰り返す。
【００７６】
以上の各実施の形態においては、各ステップをシーケンシャルに実施したが、制御回路にＣＰＵを複数個設ける等して各ステップを適宜並列に実行することとしてもよい。例えば実施の形態１において、ステップ１及びステップ３（架台１０１の位置の検出）を実行するための第１のＣＰＵと、ステップ２（アライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの測定）を実行するための第２のＣＰＵとを設け、ステップ１及びステップ３とステップ２とを同時に実行することとしてもよい。
【００７７】
【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、自動アライメント機構による装置本体の駆動と手動操作手段による装置本体の駆動とが重ねてなされることに基づくアライメント完了の遅延を、手動操作手段として機械式の機構を採用した場合にも回避することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る眼屈折力測定装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】装置本体の光学系を示す説明図である。
【図３】ＴＶモニタの表示例を示す説明図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿った位置における断面図である。
【図５】各移動距離検出部を示す説明図である。
【図６】実施の形態１に係るアライメント手順を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１に係る架台の移動速度の変化例を示す説明図である。
【図８】実施の形態２に係るアライメント手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態３に係るアライメント手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態３に係る架台の移動速度の変化例を示す説明図である。
【図１１】実施の形態４に係るアライメント手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 眼屈折力測定装置（眼科装置）
３ 光学系収納部
４ 装置本体部
５０ 受光光学系（指標検出手段）
６０ アライメント指標投影光学系（アライメント指標投影手段）
７０ 作動距離検出系（アライメント指標投影手段）
８０ 信号処理・演算部（演算手段）
８１ 制御回路
１０２ ジョイスティック（手動操作手段）
２０６，３０６ ロータリーエンコーダ
Ｅ 被検眼
Ｉ アライメント機構（アライメント駆動手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動アライメント機構を備えた眼屈折力測定装置、眼底カメラ等の眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
眼屈折力測定装置、眼底カメラ等の眼科装置により被検眼を検査、撮影等する場合には、事前に被検眼と光学系を収納した光学系収納部との間のアライメントを行うことが必要である。従来、このアライメントは、検者がジョイスティックやトラックボール等を操作して手動で光学系収納部を動かすことにより行われていたが、近年の眼科装置では、光電変換素子から得られたアライメント情報に基づいて自動的に光学系収納部の位置合せを行う自動アライメント機構を採用したものが主流になりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、こうした自動アライメント機構は検出可能なアライメントずれ量の範囲が狭く、自動アライメント機構による光学系収納部の駆動はアライメント完了位置付近のごく狭い範囲でしか行うことができないため、この範囲（アライメント検出可能範囲）に光学系収納部が入るまでの概略のアライメントは、検者がモニタ画面に映った被検眼前眼部像を見ながらジョイスティック等の手動操作手段を操作して手動により行わなければならないのが現状である。すなわち、このような自動アライメント機構を備えた眼科装置においては、光学系収納部は装置本体部に移動可能に設けられ、光学系収納部がアライメント検出可能範囲に入るまでは手動で装置本体部を移動させることによりアライメントを行い、装置本体部が位置合わせされて光学系収納部がアライメント検出可能範囲に入ると、自動アライメント機構が作動を開始してアライメントを自動で完了させる。
【０００４】
しかしながら、自動アライメント機構による光学系収納部の駆動量は僅かであるため、検者にとってはその自動アライメント機構の作動が開始されたことを一見して判断することが難しく、たとえ自動アライメント機構が既に作動を開始して光学系収納部を駆動していたとしても、検者がそれに気付かずに手動操作手段の操作を継続して自動アライメント機構による駆動と手動操作手段による駆動とが重ねてなされてしまうことが多い。ここで、従来の自動アライメント機構では、その作動が開始する時点で手動操作手段の操作がなされていないことを前提にアライメントずれ量を演算し、この演算により求めたずれを補正するように光学系収納部を駆動するので、上述のように手動操作手段の操作が継続して自動アライメント機構による駆動と手動操作手段による駆動とが重ねてなされると、演算によるアライメントずれ量と実際のアライメントずれ量との間に乖離を生じ、光学系収納部が過度に駆動され再度アライメント検出可能範囲外に出る等してアライメント完了までに長時間を要するという問題が生じる。
【０００５】
このような問題を回避するため、特開平８−１０２２５号公報に記載の眼科装置では、自動アライメント機構の作動開始をモニタ表示等により検者に報知するようにしているが、報知後直ちに検者が手動操作手段の操作を止めるのは困難であるので、光学系収納部を適当量だけ駆動することができずになおアライメント完了までに時間を要する。
【０００６】
また、米国特許５５８７７４８号公報（又は特表平１０−５０８２２９号公報）に記載の眼科装置では、自動アライメント機構の作動開始後は手動操作手段の操作による駆動を電気的に無効としているが、このような方式は手動操作手段が機械式のジョイスティックである場合等には適用することができない。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、自動アライメント機構による光学系収納部の駆動と手動操作手段による光学系収納部の駆動とが重ねてなされることに基づくアライメント完了の遅延を、手動操作手段として機械式の機構を採用した場合にも回避する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。
【０００８】
【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、被検眼を撮影又は検査するための光学系を収納した光学系収納部が移動可能に設けられた装置本体部と、該装置本体部を手動により位置合わせするための手動操作手段と、前記被検眼に対してアライメント用の指標光束を投影するアライメント指標投影手段と、前記指標光束の前記被検眼における反射光束を検出する指標検出手段と、該指標検出手段による前記反射光束の検出が可能となるように前記手動操作手段により前記装置本体部の位置合わせがなされた場合に、前記光学系収納部を前記指標検出手段の検出結果に基づいて駆動し前記装置本体部に対して移動させるアライメント駆動手段とを備えた眼科装置において、前記指標検出手段が作動している間における前記手動操作手段による前記装置本体部の位置の変化に関する情報を検出する位置情報検出手段と、該位置情報検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の眼科装置において、前記位置情報検出手段は、所定の基準時刻と該基準時刻から設定時間経過後の時刻との間における前記装置本体部の移動距離を検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の眼科装置において、前記指標検出手段による検出が開始されたことを検者に報知する報知手段を備え、前記設定時間は、前記報知手段による報知がなされてから検者がその報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの時間に対応して設定されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３に記載の眼科装置において、前記設定時間は、検者が前記報知手段による報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの平均的な時間よりも十分に長いことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明は、被検眼を撮影又は検査するための光学系を収納した光学系収納部が移動可能に設けられた装置本体部と、該装置本体部を手動により位置合わせするための手動操作手段と、前記被検眼に対してアライメント用の指標光束を投影するアライメント指標投影手段と、前記指標光束の前記被検眼における反射光束を検出する指標検出手段と、該指標検出手段による前記反射光束の検出が可能となるように前記手動操作手段により前記装置本体部の位置合わせがなされた場合に、前記光学系収納部を前記指標検出手段の検出結果に基づいて駆動し前記装置本体部に対して移動させるアライメント駆動手段とを備えた眼科装置において、前記指標検出手段が作動している間における前記手動操作手段による前記装置本体部の移動速度を検出する移動速度検出手段と、該移動速度検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５に記載の眼科装置において、前記移動速度検出手段は、所定の基準時刻における前記装置本体部の移動速度と該基準時刻から設定時間経過後の時刻における前記装置本体部の移動速度とを検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項６に記載の眼科装置において、前記指標検出手段による検出が開始されたことを検者に報知する報知手段を備え、前記設定時間は、前記報知手段による報知がなされてから、検者がその報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの時間に対応して設定されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項７に記載の眼科装置において、前記設定時間は、検者が前記報知手段による報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの時間の平均値よりも僅かに長い時間に設定されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明は、被検眼を撮影又は検査するための光学系を収納した光学系収納部が移動可能に設けられた装置本体部と、該装置本体部を手動により位置合わせするための手動操作手段と、前記被検眼に対してアライメント用の指標光束を投影するアライメント指標投影手段と、前記指標光束の前記被検眼における反射光束を検出する指標検出手段と、該指標検出手段による前記反射光束の検出が可能となるように前記手動操作手段により前記装置本体部の位置合わせがなされた場合に、前記光学系収納部を前記指標検出手段の検出結果に基づいて駆動し前記装置本体部に対して移動させるアライメント駆動手段とを備えた眼科装置において、前記指標検出手段が作動している間における前記手動操作手段による前記装置本体部の移動速度を検出する移動速度検出手段と、該移動速度検出手段の検出結果に基づいて、前記アライメント駆動手段による前記光学系収納部の駆動の開始を許可する駆動許可手段とを備えたことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を眼屈折力測定装置を例にとって説明する。
【００１８】
〔実施の形態１〕
まず、本発明の第１の実施の形態を図１乃至図７に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明を適用した眼屈折力測定装置の全体構成を示す。この眼屈折力測定装置１は、被検眼を検査するための光学系がケース２に内蔵されてなる光学系収納部３と、この光学系収納部３がＸ，Ｙ，Ｚの互いに直交する三方向に移動可能に設けられた装置本体部４とを有する。
【００２０】
光学系収納部３は、図２に示すように、被検眼Ｅを固視・雲霧させるために眼底Ｅｒに視標を投影する固視標投影光学系１０と、被検眼Ｅの前眼部Ｅｆの観察に供する観察光学系２０と、後述するＣＣＤ２８に照準スケールを投影するスケール投影光学系３０と、被検眼Ｅの屈折力を測定するためのパターン光束を眼底Ｅｒに投影するパターン光束投影光学系４０と、眼底Ｅｒから反射された光束をＣＣＤ２８に受光させる受光光学系５０と、光軸と垂直な方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に関するアライメント状態を検出するための指標光束を被検眼Ｅに向けて投影するアライメント指標投影光学系６０と、被検眼Ｅと光学系収納部３との間の作動距離を検出する作動距離検出系７０と、信号処理・演算部８０と、ＴＶモニタ９０とから概略構成されている。
【００２１】
固視標投影光学系１０は、光源１１、コリメータレンズ１２、視標板１３、リレーレンズ１４、ミラー１５、リレーレンズ１６、ダイクロイックミラー１７、ダイクロイックミラー１８及び対物レンズ１９を備えている。光源１１、コリメータレンズ１２及び視標板１３はユニット化され、固視標投影光学系１０の光軸Ｏ1に沿って一体的に移動可能となっている。
【００２２】
光源１１から出射された可視光は、コリメータレンズ１２によって平行光束とされ、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た視標板１３を透過する。このターゲット光束は、リレーレンズ１４を透過してミラー１５に反射され、リレーレンズ１６を透過してダイクロイックミラー１７に反射され、光学系収納部３の主光軸Ｏ2に沿ってダイクロイックミラー１８及び対物レンズ１９を透過して被検眼Ｅに導かれる。この固視標投影光学系１０では、上記のようにユニット化された光源１１、コリメータレンズ１２及び視標板１３を移動させることによって、被検眼Ｅを固視・雲霧させることができる。
【００２３】
観察光学系２０は、光源２１、対物レンズ１９、ダイクロイックミラー１８、リレーレンズ２２、絞り２３、ミラー２４、リレーレンズ２５、ダイクロイックミラー２６、結像レンズ２７及びＣＣＤ２８を備えている。
【００２４】
光源２１から出射された光束は、被検眼Ｅの前眼部Ｅｆを直接的に照明する。前眼部Ｅｆにおいて反射された光束は、対物レンズ１９を経てダイクロイックミラー１８に反射され、リレーレンズ２２を透過すると同時に絞り２３を通過し、ミラー２４に反射された後にリレーレンズ２５及びダイクロイックミラー２６を透過して結像レンズ２７によりＣＣＤ２８に結像される。これにより、ＣＣＤ２８の撮像面上には被検眼Ｅの前眼部像Ｅｆ’が形成され、このＣＣＤ２８からの映像信号が信号処理・演算部８０を介してＴＶモニタ９０に出力される（図３参照）。
【００２５】
スケール投影光学系３０は、光源３１、コリメータレンズ３２、リレーレンズ３３、ダイクロイックミラー１８、リレーレンズ２２、絞り２３、ミラー２４、リレーレンズ２５、ダイクロイックミラー２６、結像レンズ２７及びＣＣＤ２８を備え、コリメータレンズ３２には照準スケールが付されている。
【００２６】
光源３１から出射された光束は、コリメータレンズ３２を透過する際に照準スケール光束（平行光束）とされ、リレーレンズ３３、ダイクロイックミラー１８、リレーレンズ２２及び絞り２３を通過してミラー２４に反射される。このミラー２４の反射光束は、リレーレンズ２５及びダイクロイックミラー２６を透過して結像レンズ２７によりＣＣＤ２８に結像される。したがって、ＴＶモニタ９０には、前眼部像Ｅｆ’とともに照準スケールＳが表示される。なお、この眼屈折力測定装置１では、アライメント完了後の屈折力測定時には光源２１，３１を消灯させてＣＣＤ２８の受光を阻止するが、ダイクロイックミラー１８からダイクロイックミラー２６に至る光路中にシャッター等を設けて遮光してもよい。
【００２７】
パターン光束投影光学系４０は、光源４１、コリメータレンズ４２、円錐プリズム４３、リング指標板４４、リレーレンズ４５、ミラー４６、リレーレンズ４７、穴あきプリズム４８、ダイクロイックミラー１７、ダイクロイックミラー１８及び対物レンズ１９を備えている。光源４１、コリメータレンズ４２、円錐プリズム４３及びリング指標板４４はユニット化され、パターン光束投影光学系４０の光軸Ｏ3に沿って一体的に移動可能となっている。光源４１とリング指標板４４とは光学的に共役な位置にあり、リング指標板４４には図示を略すリング状のパターン部分が形成されている。また、リング指標板４４は被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐと光学的に共役な位置に配置される。
【００２８】
光源４１から出射された光束は、コリメータレンズ４２によって平行光束とされ、円錐プリズム４３を透過してリング指標板４４に導かれる。リング指標板４４に導かれた光束は、そのパターン部分を通過してパターン光束となり、リレーレンズ４５、ミラー４６及びリレーレンズ４７を経て穴あきプリズム４８に反射される。この反射されたパターン光束は、光軸Ｏ2に沿ってダイクロイックミラー１７及びダイクロイックミラー１８を透過した後、対物レンズ１９により眼底Ｅｒに結像される。
【００２９】
受光光学系５０は、対物レンズ１９、ダイクロイックミラー１８、ダイクロイックミラー１７、穴あきプリズム４８の穴部４８ａ、リレーレンズ５１、ミラー５２、リレーレンズ５３、ミラー５４、合焦レンズ５５、ミラー５６、ダイクロイックミラー２６、結像レンズ２７及びＣＣＤ２８を備えている。合焦レンズ５５は、パターン光束投影光学系４０の光軸Ｏ3に沿って一体的に移動する光源４１、コリメータレンズ４２、円錐プリズム４３及びリング指標板４４と連動して、受光光学系５０の光軸Ｏ4に沿って移動するようになっている。
【００３０】
そのパターン光束投影光学系４０によって眼底Ｅｒに導かれ、眼底Ｅｒで反射された反射光束は、対物レンズ１９によって集光された後にダイクロイックミラー１８及びダイクロイックミラー１７を透過して、穴あきプリズム４８の穴部４８ａを通過する。この穴部４８ａを通過したパターン反射光束は、リレーレンズ５１を透過してミラー５２に反射され、リレーレンズ５３を透過してミラー５４に反射され、合焦レンズ５５を透過してミラー５６並びにダイクロイックミラー２６に反射されて結像レンズ２７によりＣＣＤ２８に結像される。これにより、ＣＣＤ２８の撮像面上にパターン像が形成される。
【００３１】
アライメント指標投影光学系６０は、ＬＥＤ６１、ピンホール６２、コリメータレンズ６３、ハーフミラー６４、ダイクロイックミラー１８及び対物レンズ１９を備え、被検眼Ｅの角膜に向けてアライメント用の指標光束を投影する。アライメント指標投影光学系６０により投影された指標光束は、被検眼Ｅの角膜において反射され、この角膜反射光束が受光光学系５０によりＣＣＤ２８の撮像面上にアライメント指標像Ｔを形成する。検者はＴＶモニタ９０に表示された前眼部像Ｅｆ’を見ながら瞳孔が照準スケールＳ内に入るように概略のアライメントを行い、これにより光学系収納部３がアライメント検出可能範囲内に入ると自動アライメント機構が作動を開始するが、この点の詳細については後述する。
【００３２】
作動距離検出系７０は、無限遠距離から指標を投影する無限遠距離指標投影系７１Ｌ，７１Ｒと、有限距離から指標を投影する有限距離指標投影系７２Ｌ，７２Ｒとを備えている。無限遠距離指標投影系７１Ｌと７１Ｒ、及び有限距離指標投影系７２Ｌと７２Ｒはそれぞれ光軸Ｏ2に関して対称に設けられ、これら４つの指標投影系７１Ｌ，７１Ｒ，７２Ｌ，７２Ｒからの各指標光束は被検眼Ｅの角膜において反射され、その各反射光束が受光光学系５０を通じてＣＣＤ２８の撮像面上に指標像７１Ｌ’，７１Ｒ’，７２Ｌ’，７２Ｒ’を形成する。この作動距離検出系７０では、その４つの指標像７１Ｌ’，７１Ｒ’，７２Ｌ’，７２Ｒ’が所定の位置関係となった場合に、作動距離が測定に適したものになったと判断される。また、検者がＴＶモニタ９０に表示された前眼部像Ｅｆ’のピントが合うようにその作動距離の調整を概略行うと、あとは自動アライメント機構が作動距離の微調整を自動的に行う。
【００３３】
信号処理・演算部８０は、制御回路８１、Ａ／Ｄ変換器８２、フレームメモリ８３、Ｄ／Ａ変換器８４及びＤ／Ａ変換器８５を備えている。制御回路８１にはＡ／Ｄ変換器８２、フレームメモリ８３を介してＣＣＤ２８が接続されるとともに、Ｄ／Ａ変換器８４を介してＴＶモニタ９０が接続されている。ＴＶモニタ９０はＤ／Ａ変換器８５を介してフレームメモリ８３にも接続され、フレームメモリ８３に蓄えられたＣＣＤ２８からの映像信号が直接又は制御回路８１による処理を経てＴＶモニタ９０に表示される。
【００３４】
図１に戻って装置本体部４を説明すると、この装置本体部４は、眼屈折力測定装置１の基部をなして水平面に載置されるベース１００の上部に設けられ、ベース１００の直上に設けられる中空の架台１０１と、架台１０１の上部に設けられるアライメント機構Ｉとを有する。架台１０１には手動操作手段としてのジョイスティック１０２が設けられ、検者がこのジョイスティック１０２を前後左右に傾動させることにより架台１０１がベース１００に対してＺ方向（前後方向）及びＸ方向（左右方向）に移動する。
【００３５】
詳細には、ジョイスティック１０２は、下部に球面部１０３が設けられたジョイスティック本体１０４と、球面部１０３を側方から保持する球軸受１０５とを有する。ベース１００には球面部１０５に下方から接する摺動板１０６が設けられ、架台１０１の内部には図４に示す摺動案内機構１０７が設けられている。
【００３６】
この摺動案内機構１０７は、ベース１００上に固定されて左右方向にのびる案内管１０８と、案内管１０８に挿通されてベアリング１０９に保持された可動軸１１０とを備えている。可動軸１１０は案内管１０８に案内されつつ、Ｘ方向にスムーズに移動することができるようになっている。
【００３７】
可動軸１１０の両軸端には、ピニオン１１１，１１２が設けられている。一方、架台１０１の天板１０１ａの下面には前後方向にのびるラック１１３，１１４が設けられ、このラック１１３，１１４はピニオン１１１，１１２に噛合している。ラック１１３，１１４の各側面には図示しないストッパーが取り付けられ、可動軸１１０にＸ方向の力が加わってもラック１１３，１１４とピニオン１１１，１１２との係合（噛合）が外れないようになっている。
【００３８】
検者がジョイスティック本体１０４を前後左右方向に傾けて球面部１０３を摺動板１０６上で転がすと、架台１０１がベース１００に対して前後左右方向に移動し、これに伴い光学系収納部３も前後左右方向（ＸＺ方向）に移動する。この際、可動軸１１０とともに回転するピニオン１１１，１１２に案内されつつラック１１３，１１４が移動することによって、架台１０１の前後方向（Ｚ方向）の移動が案内され、ベアリング１０９に保持された可動軸１１０が案内管１０８に案内されつつ軸方向に移動することによって、架台１０１の左右方向（Ｘ方向）の移動が案内される。
【００３９】
ジョイスティック本体１０４の上部には、軸線Ｏ5を中心に回転可能な回転操作部１１５が設けられている。この回転操作部１１５の回転量は、図示しないロータリーエンコーダにより検出される。検者が回転操作部１１５を回転させると、そのロータリーエンコーダにより検出された回転量に基づいて後述の上下動機構Ｉ１が作動し、光学系収納部３が上下方向（Ｙ方向）に移動する。なお、上下方向のアライメントずれ量ΔＹが所定値以下となった場合には、そのロータリーエンコーダからの出力は無視されてあとは自動アライメント機構に委ねられる。
【００４０】
架台１０１の左右方向の移動距離及び前後方向の移動距離は、図５に示すＸ方向移動距離検出部２００及びＺ方向移動距離検出部３００により検出される。Ｘ方向移動距離検出部２００は、滑車２０１，２０２と、ベルト２０３と、ピン２０４と、案内溝２０５とを備えている。滑車２０１，２０２は架台１０１の底板１０１ｂに回転可能に設けられ、ベルト２０３は滑車２０１，２０２間に掛け渡されている。ベルト２０３はその一部２０３ａがＸ方向と平行をなし、ピン２０４はその２０３ａの部分に取り付けられている。ピン２０４は棒状を呈して鉛直方向（図５における紙面垂直方向）にのび、底板１０１ｂに形成された開口１０１ｃから下方に突出している。案内溝２０５はベース１００の上面１００ａにＺ方向と平行となるように延設され、ピン２０４の外径と略同寸の溝幅を有する。案内溝２０５にはピン２０４の開口１０１ｃから突出する部分が挿入されている。
【００４１】
このＸ方向移動距離検出部２００と同様に、Ｚ方向移動距離検出部３００は、滑車３０１，３０２と、ベルト３０３と、ピン３０４と、案内溝３０５とを備えている。滑車３０１，３０２は架台１０１の底板１０１ｂに回転可能に設けられ、ベルト３０３は滑車３０１，３０２間に掛け渡されている。ベルト３０３はその一部３０３ａがＺ方向と平行をなし、ピン３０４はその３０３ａの部分に取り付けられている。ピン３０４は棒状を呈して鉛直方向にのび、底板１０１ｂに形成された開口１０１ｄから下方に突出している。案内溝３０５はベース１００の上面１００ａにＸ方向と平行となるように延設され、ピン３０４の外径と略同寸の溝幅を有する。案内溝３０５にはピン３０４の開口１０１ｄから突出する部分が挿入されている。
【００４２】
架台１０１がベース１００に対してＸ方向に移動すると、ピン２０４は案内溝２０５の側壁２０５ａ又は２０５ｂに押されることによって、底板１０１ｂに対して架台１０１の移動方向と反対方向に移動する。このピン２０４の移動に伴いベルト２０３が滑車２０１，２０２を回転させ、滑車２０１，２０２の少なくとも一方の回転量がロータリーエンコーダ２０６により検出され、架台１０１のＸ方向の移動距離が制御回路８１により算出されるようになっている（図２参照）。このとき、ピン３０４は案内溝３０５に沿って移動するだけで、Ｚ方向移動距離検出部３００には何らの作用も及ばないので、Ｚ方向移動距離検出部３００により検出されるＺ方向の移動距離はゼロとなる。
【００４３】
一方、架台１０１がベース１００に対してＺ方向に移動すると、ピン３０４は案内溝３０５の側壁３０５ａ又は３０５ｂに押されることによって、底板１０１ｂに対して架台１０１の移動方向と反対方向に移動する。このピン３０４の移動に伴いベルト３０３が滑車３０１，３０２を回転させ、滑車３０１，３０２の少なくとも一方の回転量がロータリーエンコーダ３０６により検出され、架台１０１のＺ方向の移動距離が制御回路８１により算出されるようになっている（図２参照）。このとき、ピン２０４は案内溝２０５に沿って移動するだけで、Ｘ方向移動距離検出部２００には何らの作用も及ばないので、Ｘ方向移動距離検出部２００により検出されるＸ方向の移動距離はゼロとなる。
【００４４】
アライメント機構Ｉは、制御回路８１に接続されて眼屈折力測定装置１の自動アライメント機構を構成し、上下動機構Ｉ１と、左右動機構Ｉ２と、前後動機構Ｉ３とを有する（図１参照）。
【００４５】
上下動機構Ｉ１は、架台１０１上に固定されたモータ１１６と、モータ１１６の駆動により架台１０１に対してＹ方向に移動する支柱１１７とを備え、支柱１１７の上部にはテーブル１１８が固定されている。
【００４６】
左右動機構Ｉ２は、テーブル１１８上に固定されたモータ１１９と支柱１２０とを備え、支柱１２０の上部にはテーブル１２１がＸ方向に移動可能に設けられている。モータ１１９の出力軸にはピニオン１２２が取り付けられ、テーブル１２１の一側面にはピニオン１２２と噛合するラック１２３が設けられ、モータ１１９の駆動によりテーブル１２１が支柱１２０に対してＸ方向に移動するようになっている。
【００４７】
前後動機構Ｉ３は、テーブル１２１上に固定されたモータ１２４と支柱１２５とを備え、支柱１２５の上部には光学系収納部３がＺ方向に移動可能に設けられている。モータ１２４の出力軸にはピニオン１２６が取り付けられ、光学系収納部３のケース２の一側面にはピニオン１２６と噛合するラック１２７が設けられ、モータ１２４の駆動により光学系収納部３が支柱１２５に対してＺ方向に移動するようになっている。
【００４８】
つぎに、本実施の形態の作用を図６、図７に基づいて説明する。図６は本実施の形態に係る眼屈折力測定装置１の動作手順を示すフローチャートであり、図７はそのフローが実行される間における架台１０１のＸ方向の移動速度の変化例を示す（横軸：時刻ｔ、縦軸：移動速度ＶX）。なお、図７は架台１０１の移動速度がどのように変化した場合に眼屈折力測定装置１がどのように作用するかを説明するためのものであり、架台１０１の速度変化を実際に測定した結果を示すものではない。また、本実施の形態では、自動アライメント機構のアライメント検出可能範囲はＸ，Ｙ，Ｚの各方向のアライメントずれ量が２ｍｍ以下となる領域（以下、この領域を「アライメント検出可能範囲」という。）であり、後述の所定値δX，δZはこの領域に基づいて決定される。さらに、アライメントが完了したとして眼屈折力測定が開始されるのはＸ，Ｙ，Ｚの各方向のアライメントずれ量が０．５ｍｍ以下となった場合であり、後述の所定値εX，εZはこのアライメントが完了したとみなされる領域（以下、この領域を「アライメント完了域」という。）に基づいて決定される。
・ステップ１（図６においてＳ．１と記載。以下同様。）
検者がジョイスティック１０２を操作してアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺが小さくなるように装置本体部４の位置合わせを行うとともに、アライメントずれ量ΔＹが小さくなるように光学系収納部３の上下位置調整を行いそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺがいずれも２ｍｍ以下になると、本ステップに移行して制御回路８１による自動アライメントが開始される。このステップ１（基準時刻ｔ0）では、制御回路８１はロータリーエンコーダ２０６，３０６からの出力に基づいて架台１０１の位置Ｐ0（Ｘ0，Ｚ0）を検出するとともに、モニタ９０に「AUTO START」の文字を表示させて検者に自動アライメントが開始されたことを報知する。
【００４９】
この「AUTO START」の表示がなされると、検者はジョイスティック１０２の操作を止めようとするが直ぐには反応することができないため、時刻ｔ0からある程度の時間（反応時間）ＴREが経過した後の時刻ｔREになってジョイスティック１０２の操作が止められる。また、ジョイスティック１０２の操作が止められたとしても、架台１０１は慣性によりすぐには停止することができず、時間ＴSの間さらに移動し続ける。
・ステップ２
本ステップは、ステップ１の完了後直ちに実行が開始される。このステップ２では、制御回路８１はＣＣＤ２８からの映像信号に基づいてその時点（すなわち、自動アライメント機構によるアライメント検出が可能となった直後）におけるＸ，Ｙ，Ｚの各方向についてのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの測定を行う。
【００５０】
なお、本実施の形態のようにアライメント検出系の受光素子としてＣＣＤを使用する場合には、所定数のラインを走査し、かつ、これにより得られた映像信号から前眼部像等の不要情報を除去するために適当な閾値による二値化処理を行う必要があるので、そのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺが演算されるまでに２００ｍｓ程度の時間が必要となる。
・ステップ３
本ステップは、ステップ１を実行した時刻ｔ0から予め設定された設定時間ＴP1が経過した後の時刻ｔ1に実行される。このステップ３では、制御回路８１はロータリーエンコーダ２０６，３０６からの出力に基づいて架台１０１の位置を再度検出するが、ここで検出される位置はステップ１で求めた位置Ｐ0（Ｘ0，Ｚ0）と区別するためにＰ1（Ｘ1，Ｚ1）とする。
【００５１】
ここで、その設定時間ＴP1は反応時間ＴREの平均的な値よりも十分に長い時間とする。この「十分に長い時間」とは、平均的な反応時間でジョイスティック１０２の操作を止めたとすれば、架台１０１の慣性による移動時間ＴSを考慮してもステップ３の実行時には架台１０１の移動速度ＶXがゼロ又はゼロに近い値となるような時間を意味する。ここでは、反応時間ＴREの平均値を１５０ｍｓと想定し、設定時間ＴP1を３００ｍｓに設定する。
・ステップ４
本ステップは、ステップ３の完了後直ちに実行される。このステップ４では、制御回路８１はステップ１及びステップ３で求めた位置Ｐ0と位置Ｐ1とを比較し、設定時間ＴP1の間における架台１０１の移動距離をジョイスティック操作による位置の変化に関する情報として求め、その結果に基づいてアライメントずれ量の補正が必要であるか否かを判断する。すなわち、架台１０１のＸ方向の移動距離ＬX、Ｚ方向の移動距離ＬZをＬX＝Ｘ1−Ｘ0、ＬZ＝Ｚ1−Ｚ0の各式により求め、これらがそれぞれ所定値εX，εZよりも小さいか否かを判定し、これによりアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正が必要であるか否かを判断する。
【００５２】
例えば、図７の曲線Ｐ（太線）で示すように、検者がステップ１の時点（時刻ｔ0）においてジョイスティック１０２により移動速度ＶX＝５．０［ｍｍ／ｓ］でＸ方向に架台１０１を動かしていて、モニタ９０に「AUTO START」の文字が表示されてからＴRE＝１５０［ｍｓ］後に反応してジョイスティック１０２の操作を止めたが、その後も慣性により架台１０１がＴS＝１００［ｍｓ］だけ移動した場合を考えてみる。この場合には、ステップ１からステップ３までの間において、架台１０１は図７の台形ＡＢＣＯの面積に相当する距離だけＸ方向に移動し、その移動距離ＬXは
｛（１５０＋２５０）×１０-3｝×５．０／２＝１．０［ｍｍ］
となる。したがって、この移動距離ＬXを考慮してアライメントずれ量ΔＸを補正しないと、アライメントずれ量に基づいて光学系収納部３を自動駆動したときにその駆動量が過度となり、光学系収納部３がアライメント完了域を通り過ぎて再度これを逆方向に駆動しなければならず、アライメント完了までに比較的長時間を要するおそれがある。
【００５３】
一方、反応時間ＴREが例えば５０ｍｓ以下である場合や、時刻ｔ0における架台１０１の移動速度ＶXが１ｍｍ／ｓ程度であり反応時間ＴREも上記１５０ｍｓと同等かそれ以下であるような場合には、架台１０１のＸ方向の移動距離ＬX（台形ＡＢＣＯの面積）は０．５ｍｍよりも小さくなる。このような場合には、アライメントずれ量ΔＸを補正せずにこれを駆動量としてそのまま使用したとしても光学系収納部３がアライメント完了域を通過することはなく、アライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉを駆動するという一連の動作を１回行うだけでアライメントを完了させることができる。
【００５４】
以上はＺ方向についても同様であるので、このステップ４における判定の結果、ＬX＜εXかつＬZ＜εZのときにはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺに補正が不要であるとしてステップ５へ移行し、ＬX≧εX又はＬZ≧εZのときにはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺに補正が必要であるとしてステップ９へ移行する。
・ステップ５
ステップ５では、制御回路８１はアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ６〜ステップ８
ステップ６では、制御回路８１はステップ５でなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否か（光学系収納部３がアライメント完了域に入ったか否か）を判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、ステップ８においてステップ２におけると同様にアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、再度ステップ５に戻り同じ手順を繰り返す。
・ステップ９〜ステップ１０
ステップ９では、制御回路８１はステップ４においてＬX≧εX又はＬZ≧εZと判定された移動距離ＬX，ＬZがさらに所定値δX，δZよりも大きいか否かを判定し、移動距離ＬX，ＬZに基づくアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正が可能か否かを判断する。
【００５５】
例えば検者が「AUTO START」の表示に十分注意を払っていなかった等の理由でジョイスティック操作の停止が遅れ、図７の曲線Ｑ（細線）に示すように反応時間（ここでの反応時間は同図において便宜上ＴRE’と表す。）が設定時間ＴP1以上の場合又は設定時間ＴP1よりも短いがそれに近くなってしまった場合には、ステップ３が実行される時刻ｔ1においては勿論、後述のステップ１２の実行が開始される時刻ｔ2においても架台１０１の移動速度ＶXがゼロにならないことがある。このような場合には、移動距離ＬXの分だけアライメントずれ量ΔＸを補正したとしても図７の斜線部の面積に相当する分だけ補正量が不足し、このように補正量の不足が著しいと従来同様の不都合が生じるおそれがある。
【００５６】
以上はＺ方向についても同様であるので、このステップ９における判定の結果、ＬX＞δX又はＬZ＞δZのときには移動距離ＬX，ＬZに基づくアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正がもはや不能であるとしてステップ１０へ移行し、アライメント機構Ｉの作動を停止させるとともにモニタ９０にその旨を表示して検者に慎重に操作するように注意を促す。一方、ＬX≦δXかつＬZ≦δZのときには移動距離ＬX，ＬZに基づいてアライメントずれ量を補正すべくステップ１１へ移行する。
・ステップ１１
ステップ１１では、制御回路８１は光学系収納部３のジョイスティック操作に起因する駆動と自動アライメント機構による駆動とが移動距離ＬX，ＬZの分だけ重なることを考慮し、以下の各式のようにアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに修正を加えて補正したアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’を算出する。
【００５７】
ΔＸ’＝ΔＸ−ＬX …▲１▼
ΔＹ’＝ΔＹ …▲２▼
ΔＺ’＝ΔＺ−ＬZ …▲３▼
なお、式▲２▼においてアライメントずれ量ΔＹをそのままとしているのは、光学系収納部３の上下方向位置（Ｙ方向位置）の手動調整は回転操作部１１５によりなされる一方、光学系収納部３がアライメント検出可能範囲に入って自動アライメントが開始されると回転操作部１１５の操作は既述のように無視されるからである。
・ステップ１２
ステップ１２では、制御回路８１は前ステップで求めたアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’に基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’に相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ１３〜ステップ１５
ステップ１３では、制御回路８１は前ステップでなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否かを判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、ステップ１４においてステップ２におけると同様にアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、ステップ１５においてアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’の各値をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの値に置換し（ΔＸ’＝ΔＸ、ΔＹ’＝ΔＹ、ΔＺ’＝ΔＺ）、再度ステップ１２に戻り同じ手順を繰り返す。
【００５８】
〔実施の形態２〕
本発明の第２の実施の形態を図８に基づいて説明する。
【００５９】
本実施の形態に係る眼屈折力測定装置の構成は実施の形態１に係るものと同様であり、制御回路８１の制御プログラムのみが異なる。図８はその制御プログラムの概略を示すフローチャートであり、各ステップには各々が対応する実施の形態１におけるステップと同じ番号を付している。
【００６０】
ところで、その実施の形態１では、（イ）ＬX＜εXかつＬZ＜εZのとき、（ロ）ＬX≧εX又はＬZ≧εZのときであってＬX≦δXかつＬZ≦δZのとき、（ハ）ＬX＞δX又はＬZ＞δZのとき、の３通りに場合分けをし、（イ）の場合にはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを補正せずにそのまま使用してアライメント機構Ｉを駆動し、（ロ）の場合には移動距離ＬX，ＬZに基づいて補正したアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’を使用してアライメント機構Ｉを駆動し、（ハ）の場合にはアライメント機構Ｉの作動を停止させることとした。
【００６１】
これに対して、本実施の形態では、実施の形態１のステップ４に相当する判断を省略し、（ハ）の場合に該当するか否かのみを判断する。そして、（ハ）の場合に該当するときには実施の形態１におけると同様にアライメント機構Ｉの作動を停止させるが（ステップ１０）、（ハ）の場合に該当しないときには（イ）の場合に該当するか（ロ）の場合に該当するかにかかわらず、アライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを補正せずにそのまま使用して光学系収納部３を移動させる（ステップ５）。
【００６２】
したがって、（ロ）の場合に該当するときには、光学系収納部３が自動駆動によりアライメント完了域を通り過ぎ、再度アライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉを駆動する動作（ステップ８等）が必要となってアライメント完了までに要する時間がのびると考えられるが、少なくとも光学系収納部３がアライメント検出可能範囲を超えて自動アライメントが中断されることにより生じる程の遅延を招くことはない。
【００６３】
なお、以上の実施の形態１及び実施の形態２においては、ロータリーエンコーダ２０６，３０６により架台１０１の移動距離を直接的に検出したが、ジョイスティック１０２の傾きをセンサにより検出してこれに基づいてその移動距離を求めてもよい。
【００６４】
〔実施の形態３〕
本発明の第３の実施の形態を図９及び図１０に基づいて説明する。
【００６５】
本実施の形態に係る眼屈折力測定装置の構成は実施の形態１に係るものとほぼ同様であるが、実施の形態１ではロータリーエンコーダ２０６，３０６により架台１０１の移動距離を測定したのに対し、本実施の形態ではロータリーエンコーダ２０６，３０６のパルス信号の周波数又は周期を演算して架台１０１の移動速度ＶX（Ｘ方向），ＶZ（Ｚ方向）を測定し、これらの値に基づいてアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正を行う。なお、このような速度検出の構成自体は周知であるのでその説明は省略し、以下では図９のフローチャートに沿って作用を説明する。
・ステップ１（図９においてＳ．１と記載。以下同様。）
検者がジョイスティック１０２を操作してアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺが小さくなるように装置本体部４の位置合わせを行うとともに、アライメントずれ量ΔＹが小さくなるように光学系収納部３の上下位置調整を行いそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺがいずれも２ｍｍ以下になると、本ステップに移行して制御回路８１による自動アライメントが開始される。このステップ１（基準時刻ｔ0）では、制御回路８１はロータリーエンコーダ２０６，３０６のパルス信号に基づいて架台１０１の移動速度ＶX＝ＶX0，ＶZ＝ＶZ0を検出し、モニタ９０に「AUTO START」の文字を表示させて検者に自動アライメントが開始されたことを報知する。ここでは、検者がその報知に気付く等してジョイスティック１０２の操作を止めると、架台１０１はその瞬間から−５０．０ｍｍ／ｓ2の加速度で減速して停止するものとする。
・ステップ２
本ステップは、ステップ１の完了後直ちに実行が開始される。このステップ２では、制御回路８１はＣＣＤ２８からの映像信号に基づいてその時点におけるＸ，Ｙ，Ｚの各方向についてのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの測定を行う。
・ステップ３
本ステップは、ステップ１を実行した時刻ｔ0から予め設定された設定時間ＴP2が経過した後の時刻ｔ3に実行される。このステップ３では、制御回路８１はロータリーエンコーダ２０６，３０６のパルス信号に基づいて架台１０１の移動速度ＶX，ＶZを再度検出するが、ここで検出される移動速度はステップ１で求めた移動速度と区別するためにＶX1，ＶZ1とする。
【００６６】
ここで、その設定時間ＴP2は反応時間ＴREの平均的な値よりも僅かに長い時間であり、実施の形態１における設定時間ＴP1よりも短い時間である。ここでは、反応時間ＴREの平均値を１５０ｍｓと想定し、設定時間ＴP2を２００ｍｓに設定する。
・ステップ４
本ステップは、ステップ３の完了後直ちに実行される。このステップ４では、制御回路８１は架台１０１の移動速度ＶX1，ＶZ1についてＶX1≒０（ＶX1＝０を含む。）、ＶZ1≒０（Ｖz1＝０を含む。）が成り立つか否かを判定し、これによりアライメントずれ量の補正が必要であるか否かを判断する。
【００６７】
ＶX1≒０の場合としては、例えば、図１０に曲線Ｌ1で示すように、ステップ１の時点（時刻ｔ0）における架台１０１の移動速度ＶX0が５．０ｍｍ／ｓであり、反応時間ＴREが平均よりも短い１００ｍｓ又はそれ未満である場合が該当する。このような場合には、架台１０１のＸ方向の移動速度はステップ３の時点（時刻ｔ3）においてゼロとなり、同方向についての架台１０１の全移動距離Ｌ2Xは図１０の台形ＡＢ1Ｃ1Ｏの面積に相当する距離
｛（１００＋２００）×１０-3｝×５．０／２＝０．７５［ｍｍ］
に等しくなるか又はそれより小さくなる。既述のように、アライメント完了域は厳密なアライメント完了位置に対して±０．５ｍｍの許容範囲をＸ，Ｙ，Ｚの各方向に与えてなるものであるため、ジョイスティック操作による移動距離ＬXがこの程度の大きさならばアライメントずれ量ΔＸをそのまま使用して光学系収納部３を駆動したとしても、アライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉを駆動するという一連の動作を１回行うだけでアライメントを完了させることができる蓋然性が高い。
【００６８】
一方、図１０に曲線Ｌ2で示すように、時刻ｔ0における架台１０１の移動速度ＶX0が曲線Ｌ1と同様に５．０ｍｍ／ｓであり、反応時間ＴREが平均値に等しい１５０ｍｓであるような場合には、架台１０１の移動速度は時刻ｔ3においてもなお２．５ｍｍ／ｓであり、全移動距離Ｌ2Xは台形ＡＢ2Ｃ2Ｏの面積に相当する距離
｛（１５０＋２５０）×１０-3｝×５．０／２＝１．０［ｍｍ］
になる。このとき、アライメント完了域のＸ方向の長さが１．０ｍｍであるにもかかわらず、その全移動距離Ｌ2Xを無視して先に求めたアライメントずれ量ΔＸの分だけアライメント機構Ｉを駆動させると、光学系収納部３の移動量が過度となってそれがアライメント完了域から飛び出してしまう可能性が高くなる。
【００６９】
以上はＺ方向についても同様であるので、このステップ４における判定の結果、ＶX1≒０かつＶZ1≒０が成り立つ場合にはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺに補正が不要であるとしてステップ５へ移行し、成り立たない場合にはアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺに補正が必要であるとしてステップ９へ移行する。
・ステップ５
ステップ５では、制御回路８１はアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ６〜ステップ８
ステップ６では、制御回路８１はステップ５でなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否かを判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、ステップ８においてステップ２におけると同様にアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、再度ステップ５に戻り同じ手順を繰り返す。
・ステップ９
ステップ９では、制御回路８１は架台１０１の移動速度ＶX，ＶZについてＶX0≒ＶX1（ＶX0＝ＶX1を含む。）又はＶZ0≒ＶZ1（ＶZ0＝ＶZ1を含む。）が成り立つか否かを判定し、アライメントずれ量ΔＸ，ΔＺの補正方法を後述のステップ１０、ステップ１１のいずれとするかを判断する。
【００７０】
ＶX0≒ＶX1の場合としては、例えば、図１０に曲線Ｌ3で示すように、ステップ１の時点（時刻ｔ0）における架台１０１の移動速度ＶX0が５．０ｍｍ／ｓであり、反応時間ＴREが設定時間ＴP2（＝２００ｍｓ）以上である場合が該当する。このような場合には、架台１０１のＸ方向の全移動距離Ｌ2Xは少なくとも図１０の台形ＡＢ3Ｃ3Ｏの面積に相当する距離
｛（２００＋３００）×１０-3｝×５．０／２＝１．２５［ｍｍ］
以上となる。既述のように、アライメント検出可能範囲は厳密なアライメント完了位置に対して±２．０ｍｍの大きさをＸ，Ｙ，Ｚの各方向に有するものであるため、その移動距離ＬXを無視して先に求めたアライメントずれ量ΔＸの分だけアライメント機構Ｉを駆動させると、光学系収納部３の移動量が過度となりそれがアライメント検出可能範囲から飛び出して自動アライメントが中断される可能性がある。
【００７１】
一方、ＶX0≒ＶX1及びＶZ0≒ＶZ1が成り立たない場合、例えば、図１０に曲線Ｌ2で示すような場合には、たとえ架台１０１の移動距離ＬXを無視してアライメントずれ量ΔＸの分だけ光学系収納部３を駆動したとしても、上記曲線Ｌ3の場合と異なりそれがアライメント検出可能範囲を飛び出す可能性は少ない。しかしながら、光学系収納部３がアライメント完了域を超える可能性はなお残存し、アライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉを駆動するという一連の動作を複数回繰り返さなければならない蓋然性が高い。
【００７２】
以上はＺ方向についても同様であるので、このステップ９における判定の結果、ＶX0≒ＶX1又はＶZ0≒ＶZ1が成り立つ場合にはステップ１０へ移行し、ＶX0≒ＶX1及びＶZ0≒ＶZ1が成り立たない場合にはステップ１１へ移行する。
・ステップ１０
ステップ１０では、反応時間ＴREが設定時間ＴP2と等しかったと仮定して、制御回路８１は全移動距離Ｌ2X，Ｌ2Zを
Ｌ2X＝１／２×ＶX0×（ＴP2＋αX）
Ｌ2Z＝１／２×ＶZ0×（ＴP2＋αZ）
と算出し、ステップ１２に移行する。なお、αX，αZは定数である。
・ステップ１１
ステップ１１では、制御回路８１は全移動距離Ｌ2X，Ｌ2Zを定数βX1，βX2，βZ1，βZ2を用いて
Ｌ2X＝ＴP2ＶX0＋βX1ＶX0 2＋βX2ＶX0ＶX1
Ｌ2Z＝ＴP2ＶZ0＋βZ1ＶZ0 2＋βZ2ＶZ0ＶZ1
と算出し、ステップ１２に移行する。
・ステップ１２
ステップ１２では、制御回路８１はステップ２で求めたアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ及びステップ１０又はステップ１１で求めたＬ2X，Ｌ2Zを下記の式に代入して、補正したアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’を算出する。
【００７３】
ΔＸ’＝ΔＸ−Ｌ2X
ΔＹ’＝ΔＹ
ΔＺ’＝ΔＺ−Ｌ2Z
・ステップ１３
ステップ１３では、制御回路８１は前ステップで求めたアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’に基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’に相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ１４〜ステップ１６
ステップ１４では、制御回路８１は前ステップでなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否かを判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、ステップ１５においてステップ２におけると同様にアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、ステップ１６においてアライメントずれ量ΔＸ’，ΔＹ’，ΔＺ’の各値をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの値に置換し（ΔＸ’＝ΔＸ、ΔＹ’＝ΔＹ、ΔＺ’＝ΔＺ）、再度ステップ１３に戻り同じ手順を繰り返す。
【００７４】
〔実施の形態４〕
本発明の第４の実施の形態を図１１に基づいて説明する。
【００７５】
本実施の形態に係る眼屈折力測定装置の構成は実施の形態３に係るものと同様であり、制御回路８１の制御プログラムのみが異なる。すなわち、実施の形態３では、架台１０１の移動速度を直接的に（架台１０１の移動距離を介することなく）測定し、この測定結果に基づいてアライメントずれ量を補正したが、本実施の形態では、架台１０１の移動速度ＶX，ＶZを直接的に測定し、これらがほぼゼロになった段階で初めてアライメントずれ量を検出してアライメント機構Ｉの駆動を開始する。これにより、一旦検出したアライメントずれ量を補正することなく、光学系収納部３の過度な駆動を防止することができる。図１１はその制御プログラムの概略を示すフローチャートであり、以下では図１１のフローチャートに沿って作用を説明する。
・ステップ１（図１１においてＳ．１と記載。以下同様。）
検者がジョイスティック１０２を操作してアライメントずれ量ΔＸ，ΔＺが小さくなるように装置本体部４の位置合わせを行うとともに、アライメントずれ量ΔＹが小さくなるように光学系収納部３の上下位置調整を行いそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺがいずれも２ｍｍ以下になると、本ステップに移行して制御回路８１による自動アライメントが開始される。このステップ１（基準時刻ｔ0）では、制御回路８１はモニタ９０に「AUTO START」の文字を表示させて検者に自動アライメントが開始されたことを報知するが、この段階では制御回路８１によるアライメント機構Ｉの駆動は許可されていない。
・ステップ２
ステップ２では、制御回路８１はステップ１を実行した時刻ｔ0から所定時間（例えば０．１ｓ）経過した後の架台１０１の移動速度ＶX，ＶZをロータリーエンコーダ２０６，３０６のパルス信号に基づいて検出する。
・ステップ３〜ステップ４
ステップ３では、前ステップで求めた架台１０１の移動速度ＶX，ＶZについてＶX≒０（ＶX＝０を含む。）及びＶZ≒０（ＶZ＝０）が成り立つか否かを判定し、ＶX≒０及びＶZ≒０が成り立つ場合にはアライメント機構Ｉの駆動を開始すべくステップ４に移行してアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定する。ＶX≒０及びＶZ≒０が成り立たない場合には、ステップ２に戻り移動速度ＶX，ＶZを検出して再度同じ手順を繰り返す。
・ステップ５
ステップ５では、制御回路８１はアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに基づいてアライメント機構Ｉのモータ１１６，１１９，１２４を駆動し、光学系収納部３をそのアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺに相当する分Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させる。
・ステップ６〜ステップ７
ステップ６では、制御回路８１はステップ５でなされたアライメント機構Ｉの駆動によりアライメントが完了したか否かを判断し、アライメントが完了したと判断した場合にはステップ７に移行して眼屈折力の測定を開始する。未だアライメントが完了していないと判断した場合には、再度ステップ４に戻りアライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを測定し、同じ手順を繰り返す。
【００７６】
以上の各実施の形態においては、各ステップをシーケンシャルに実施したが、制御回路にＣＰＵを複数個設ける等して各ステップを適宜並列に実行することとしてもよい。例えば実施の形態１において、ステップ１及びステップ３（架台１０１の位置の検出）を実行するための第１のＣＰＵと、ステップ２（アライメントずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺの測定）を実行するための第２のＣＰＵとを設け、ステップ１及びステップ３とステップ２とを同時に実行することとしてもよい。
【００７７】
【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、自動アライメント機構による装置本体の駆動と手動操作手段による装置本体の駆動とが重ねてなされることに基づくアライメント完了の遅延を、手動操作手段として機械式の機構を採用した場合にも回避することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る眼屈折力測定装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】装置本体の光学系を示す説明図である。
【図３】ＴＶモニタの表示例を示す説明図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線に沿った位置における断面図である。
【図５】各移動距離検出部を示す説明図である。
【図６】実施の形態１に係るアライメント手順を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態１に係る架台の移動速度の変化例を示す説明図である。
【図８】実施の形態２に係るアライメント手順を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態３に係るアライメント手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態３に係る架台の移動速度の変化例を示す説明図である。
【図１１】実施の形態４に係るアライメント手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 眼屈折力測定装置（眼科装置）
３ 光学系収納部
４ 装置本体部
５０ 受光光学系（指標検出手段）
６０ アライメント指標投影光学系（アライメント指標投影手段）
７０ 作動距離検出系（アライメント指標投影手段）
８０ 信号処理・演算部（演算手段）
８１ 制御回路
１０２ ジョイスティック（手動操作手段）
２０６，３０６ ロータリーエンコーダ
Ｅ 被検眼
Ｉ アライメント機構（アライメント駆動手段）
Claims (9)
- 被検眼を撮影又は検査するための光学系を収納した光学系収納部が移動可能に設けられた装置本体部と、
該装置本体部を手動により位置合わせするための手動操作手段と、
前記被検眼に対してアライメント用の指標光束を投影するアライメント指標投影手段と、
前記指標光束の前記被検眼における反射光束を検出する指標検出手段と、
該指標検出手段による前記反射光束の検出が可能となるように前記手動操作手段により前記装置本体部の位置合わせがなされた場合に、前記光学系収納部を前記指標検出手段の検出結果に基づいて駆動し前記装置本体部に対して移動させるアライメント駆動手段とを備えた眼科装置において、
前記指標検出手段が作動している間における前記手動操作手段による前記装置本体部の位置の変化に関する情報を検出する位置情報検出手段と、
該位置情報検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする眼科装置。 - 前記位置情報検出手段は、所定の基準時刻と該基準時刻から設定時間経過後の時刻との間における前記装置本体部の移動距離を検出することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
- 前記指標検出手段による検出が開始されたことを検者に報知する報知手段を備え、
前記設定時間は、前記報知手段による報知がなされてから検者がその報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの時間に対応して設定されたことを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。 - 前記設定時間は、検者が前記報知手段による報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの平均的な時間よりも十分に長いことを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
- 被検眼を撮影又は検査するための光学系を収納した光学系収納部が移動可能に設けられた装置本体部と、
該装置本体部を手動により位置合わせするための手動操作手段と、
前記被検眼に対してアライメント用の指標光束を投影するアライメント指標投影手段と、
前記指標光束の前記被検眼における反射光束を検出する指標検出手段と、
該指標検出手段による前記反射光束の検出が可能となるように前記手動操作手段により前記装置本体部の位置合わせがなされた場合に、前記光学系収納部を前記指標検出手段の検出結果に基づいて駆動し前記装置本体部に対して移動させるアライメント駆動手段とを備えた眼科装置において、
前記指標検出手段が作動している間における前記手動操作手段による前記装置本体部の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
該移動速度検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動量を補正する補正手段とを備えたことを特徴とする眼科装置。 - 前記移動速度検出手段は、所定の基準時刻における前記装置本体部の移動速度と該基準時刻から設定時間経過後の時刻における前記装置本体部の移動速度とを検出することを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
- 前記指標検出手段による検出が開始されたことを検者に報知する報知手段を備え、
前記設定時間は、前記報知手段による報知がなされてから、検者がその報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの時間に対応して設定されたことを特徴とする請求項６に記載の眼科装置。 - 前記設定時間は、検者が前記報知手段による報知に反応して前記手動操作手段の操作を止めるまでの時間の平均値よりも僅かに長い時間に設定されたことを特徴とする請求項７に記載の眼科装置。
- 被検眼を撮影又は検査するための光学系を収納した光学系収納部が移動可能に設けられた装置本体部と、
該装置本体部を手動により位置合わせするための手動操作手段と、
前記被検眼に対してアライメント用の指標光束を投影するアライメント指標投影手段と、
前記指標光束の前記被検眼における反射光束を検出する指標検出手段と、
該指標検出手段による前記反射光束の検出が可能となるように前記手動操作手段により前記装置本体部の位置合わせがなされた場合に、前記光学系収納部を前記指標検出手段の検出結果に基づいて駆動し前記装置本体部に対して移動させるアライメント駆動手段とを備えた眼科装置において、
前記指標検出手段が作動している間における前記手動操作手段による前記装置本体部の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
該移動速度検出手段の検出結果に基づいて、前記アライメント駆動手段による前記光学系収納部の駆動の開始を許可する駆動許可手段とを備えたことを特徴とする眼科装置。
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