JP4531190B2

JP4531190B2 - Ophthalmic equipment

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Publication number: JP4531190B2
Application number: JP2000093050A
Authority: JP
Inventors: 博飯島; 健行加藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2001275985A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼圧測定、眼底撮影等を行うに先立って、その測定、撮影等のための光学系が設けられた装置本体の被検眼に対するアライメントを自動的に行う機能を備えた眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、いわゆる自動アライメント機能を備えた眼科装置として、被検者の被検眼にアライメント用指標光を投影し、その角膜反射光束を位置検出センサに導き装置本体（測定ユニット等）を自動的に移動させるとともに、角膜反射光束の光量を光量検出センサで確認することによって自動アライメントを行うものが知られている（例えば特開平１１−３１８８２８号公報参照）。
【０００３】
このような眼科装置では、検者はまずファインダやモニタを見ながらジョイスティック等を操作して手動で装置本体を移動させ、装置本体の被検眼に対するアライメントを概略行う。この概略のアライメントがなされると、上記の自動アライメント機能が作動して、装置本体のアライメント状態が所定の位置基準を満たすと位置検出センサにより判断され、かつ、そのアライメント状態が所定の光量基準を満たすと光量検出センサにより判断されることを条件にアライメントが完了したものとみなされる。そして、このアライメントの完了後、装置本体による測定等が自動的に開始される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば被検眼の角膜表面が荒れていてその状態が良くない場合には、本来角膜反射光束として一つの光点が検出されるはずなのに複数の光点が検出されたり、明瞭に検出されるべき光点がぼやけていたり、予定された形状とは異なる形状を有する光点が検出されたりすることがある。このような場合には、自動アライメント機能を有する眼科装置のその機能が正常に作動せず、装置本体を不適切な位置に移動させた状態で測定や撮影等が開始されるおそれがある。
【０００５】
あるいは、位置検出センサと光量検出センサの双方によりアライメント完了が判断されない限り測定等が開始されない上記のような構成では、そのようなアライメント未完了状態での測定等を避けることもできるが、そのままでは測定等に至らず作業が中断したままとなるため、再度一からアライメントしなおす等の必要がある。このような自動アライメントの再実行は再度同じ結果を招く可能性があるとともに、そのようなアライメント未完了状態においても装置本体はある程度アライメント完了位置に近い位置に追い込まれてはいるので、再度同じ自動アライメント手順を繰り返すことなくそれまでの結果を有効に利用する方が、アライメント作業の効率化や被検者の負担を軽減する観点からは望ましい。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、たとえ被検眼の状態が良くない場合であっても自動アライメント機能を有効に活用してアライメントすることができ、アライメント作業の効率化、被検者の負担軽減を図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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、装置本体を被検眼に対してアライメントすることを要する眼科装置において、前記被検眼の角膜に向けてアライメント用指標光を投影するアライメント指標投影系と、前記装置本体を移動制御する移動制御手段と、入射光束の重心位置を検出可能な位置検出素子に前記アライメント用指標光の角膜反射光束を入射させて前記装置本体のアライメント状態を検出する第一検出手段と、該第一検出手段により検出されたアライメント状態が、前記装置本体のアライメント完了位置に基づいて規定される所定の位置基準を満たすか否かを判断する第一判断手段と、入射光束の光量を検出可能な光量検出素子に前記角膜反射光束を入射させて前記装置本体のアライメント状態を検出する第二検出手段と、該第二検出手段により検出されたアライメント状態が所定の光量基準を満たすか否かを判断する第二判断手段とを備え、前記移動制御手段は、前記アライメント状態が前記位置基準を満たしていないと前記第一判断手段により判断されたときに、前記装置本体を前記第一検出手段の検出結果に基づいて移動させ、前記アライメント状態が前記位置基準を満たしているが前記光量基準を満たしていないと前記第一判断手段及び前記第二判断手段により判断されたときに、前記装置本体を所定エリア内で移動させることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼科装置において、前記移動制御手段が前記装置本体を前記所定エリア内で移動させているときに前記アライメント状態が前記光量基準を満たすと判断された場合に、前記装置本体による測定又は撮影が自動的に開始されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の眼科装置において、前記装置本体による測定又は撮影が自動的に開始されることとなった場合に、その測定又は撮影が行われるときの前記装置本体の位置を前記アライメント完了位置として記憶するとともに、該記憶したアライメント完了位置に基づいて前記位置基準を新たに規定することを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の眼科装置において、前記移動制御手段が前記装置本体を前記所定エリア内で移動させたにもかかわらず前記アライメント状態が前記光量基準を満たすと判断されなかった場合に、前記装置本体が手動で移動してアライメントが行われ、該アライメントが完了して前記装置本体による測定又は撮影が開始されたときに、その測定又は撮影が行われているときの前記装置本体の位置を前記アライメント完了位置として記憶するとともに、該記憶したアライメント完了位置に基づいて前記位置基準を新たに規定することを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る眼科装置の一例である眼圧測定装置のアライメント駆動機構を示す側面図であり、図２はその平面図である。このアライメント駆動機構は、図示しない電源が内蔵されている固定ベース１００上でジョイスティック等のコントロールレバー１０２の操作により前後左右に移動可能な架台１０１上に設けられており、上下（Ｙ方向）移動機構、水平（Ｘ方向）移動機構、及び前後（Ｚ方向）移動機構によって構成されている。また、この眼圧測定装置はアライメント及び測定を自動で行うオートモードと手動で行うマニュアルモードとを備えており、コントロールレバー１０２にはマニュアルモード時に測定開始スイッチとして使用される手動スイッチ１０３が設けられている。
【００１５】
上下移動機構は、架台１０１の上部に設けられた昇降駆動のためのモータ１０４と、架台１０１に上下（Ｙ方向）に移動可能（すなわち昇降可能）に保持された支柱１０５とによって構成されている。モータ１０４と支柱１０５とは図示しないピニオン及びラックにより結合されている。支柱１０５はモータ１０４によって上下に移動し、支柱１０５の上端にはテーブル１０６が設けられている。
【００１６】
水平移動機構は、テーブル１０６上に設けられた支柱１０７及びモータ１０８と、支柱１０７の上端に左右（Ｘ方向）に摺動可能に保持されたテーブル１０９と、テーブル１０９の一端に設けられたラック１１０と、モータ１０８の出力軸に設けられてラック１１０に噛合するピニオン１１１とによって構成されている。
【００１７】
前後移動機構は、テーブルｌ０９の上部に設けられたモータ１１２及び支柱１１３と、モータ１１２の出力軸に設けられたピニオン１１４と、支柱１１３の上部に設けられた装置本体Ｓのケース１１５とによって構成される。ケース１１５は前後（Ｚ方向）に摺動可能に保持され、ケース１１５の側部にはラック１１６が設けられ、ラック１１６はピニオン１１４と噛合している。
【００１８】
モータ１０４、１０８及び１１２は、後述の制御回路８０から出力される制御信号によって駆動制御され、モータ１０４は装置本体ＳのＹ方向のアライメントを自動的に行うために用いられ、モータ１０８は装置本体ＳのＸ方向のアライメントを自動的に行うために用いられ、モー夕１１２は装置本体ＳのＺ方向のアライメントを自動的に行うために用いられる。なお、モータ１０４、１０８及び１１２としては、位置制御が可能な例えばステッピングモータ（パルスモータ）が用いられている。
【００１９】
図３及び図４は、ケース１１５の内部に収納された光学系の側面配置図及び平面配置図である。図３及び図４に示すように、装置本体Ｓは、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と、ＸＹ方向（上下左右方向）のアライメント検出及び眼圧測定のための空気の吹き付けによる被検眼Ｅの角膜変形量検出のための指標光（ＸＹアライメント指標光）を被検眼Ｅの角膜Ｃにその正面から投影するＸＹアライメント指標投影光学系２０と、被検眼Ｅに固視標を投影する固視標投影光学系３０と、ＸＹアライメント指標光の角膜Ｃからの反射光を受けて装置本体Ｓと角膜Ｃとの間のＸＹ方向における位置関係を検出する第一のＸＹアライメント検出光学系４０と、ＸＹアライメント指標光の角膜Ｃからの反射光を受けて空気の吹き付けによる角膜Ｃの変形量を検出する角膜変形量検出光学系５０と、角膜Ｃに対して斜め方向からＺ方向（前後方向）のアライメント検出のための指標光（Ｚアライメント指標光）を投影するＺアライメント指標投影光学系６０と、Ｚアライメント指標光の角膜Ｃからの反射光を前眼部観察光学系１０の光軸に対して対称な方向から受けて装置本体Ｓと角膜ＣのＺ方向における位置関係を検出するＺアライメント検出光学系７０と、ＸＹアライメント指標光の角膜Ｃからの反射光を受けて装置本体Ｓと角膜ＣのＸＹ方向における位置関係を検出する第二のＸＹアライメント検出光学系９０とを備えている。
【００２０】
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直接照明する複数の前眼部照明光源１１ａ、１１ｂと、眼圧測定時に被検眼Ｅに空気を吹き付けるための気流吹き付けノズル１２と、前眼部窓ガラス１３と、チャンバー窓ガラス１４と、ハーフミラー１５と、対物レンズ１６と、ハーフミラー１７、１８と、電荷結合デバイス（ＣＣＤ）カメラ１９とによって構成され、これらは光軸Ｏ₁上に配置されている。
【００２１】
被検眼Ｅの眼圧を測定する場合には、図３に示すピストン１２ａによってシリンダ１２ｂ内の空気を圧縮し、気流吹き付けノズル１２を通して被検眼Ｅの角膜Ｃに空気を吹き付ける。ピストン１２ａは、図示しない気流吹き付けユニットにより駆動され、この気流吹き付けユニットは後述するＸＹアライメント光量検出回路９４及びＺアライメント検出補正回路７４の出力に基づいて駆動される。
【００２２】
前眼部照明光源１１ａ、１１ｂによって照明された被検眼Ｅの前眼部像は、気流吹き付けノズル１２の内側及び外側を通過し、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上に形成される。
【００２３】
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と、集光レンズ２２と、開口絞り２３と、ピンホール板２４と、ダイクロイックミラー２５と、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た投影レンズ２６と、ハーフミラー１５と、チャンバー窓ガラス１４と、気流吹き付けノズル１２とによって構成される。
【００２４】
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。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によって平行光束となり、ハーフミラー１５で反射された後、チャンバー窓ガラス１４を透過して気流吹き付けノズル１２の内部を通過し、図５に示すようにＸＹアライメント指標光Ｋを形成する。図５において、ＸＹアライメント指標光Ｋは、角膜Ｃの頂点Ｐと角膜Ｃの曲率中心との中間位置に輝点像Ｒを形成するようにして角膜表面Ｔで反射される。なお、開口絞り２３は投影レンズ２６に関して角膜Ｃの頂点Ｐと共役な位置に設けられ、ＸＹアライメント指標光Ｋは後述するように角膜変形検出光に兼用される。
【００２５】
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と、ピンホール板３２と、ダイクロイックミラー２５と、投影レンズ２６と、ハーフミラー１５と、チャンバー窓ガラス１４と、気流吹き付けノズル１２とによって構成される。
【００２６】
固視標用光源３１から出射された固視標用光は、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により平行光束となり、ハーフミラー１５で反射された後、チャンバー窓ガラス１４を透過し、気流吹き付けノズル１２の内部を通過して被検眼Ｅに導かれる。そして、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（すなわち被検眼Ｅ）は固定される。
【００２７】
第一のＸＹアライメント検出光学系４０は、気流吹き付けノズル１２と、チャンバー窓ガラス１４と、ハーフミラー１５と、対物レンズ１６と、ハーフミラー１７、１８、９１と、輝点像Ｒ’１の重心位置を公知の方法により検出するための位置検出センサ４１と、ＸＹアライメント位置検出回路４２とによって構成される。また、第二のＸＹアライメント検出光学系９０は、気流吹き付けノズル１２と、チャンバー窓ガラス１４と、ハーフミラー１５と、対物レンズ１６と、ハーフミラー１７、１８、９１と、ＸＹアライメント検出絞り９２と、光量検出センサ９３と、ＸＹアライメント光量検出回路９４とによって構成される。
【００２８】
ＸＹアライメント視標投影光学系２０により角膜Ｃに投影され、角膜表面Ｔで反射された光束は、気流吹き付けノズル１２の内部を通過し、チャンバー窓ガラス１４及びハーフミラー１５を透過し、対物レンズ１６により収束されつつその一部がハーフミラー１７を透過し、さらにその一部がハーフミラー１８で反射される。
【００２９】
ハーフミラー１８で反射された光束は、その一部がハーフミラー９１を透過し、位置検出センサ４１上に輝点像Ｒ’１を形成する。ＸＹアライメント位置検出回路４２は、位置検出センサ４１の出力に基づいて装置本体Ｓと角膜ＣのＸＹ方向における位置関係を演算し、その演算結果をＺアライメント検出補正回路７４及び制御回路８０に出力する。
【００３０】
制御回路８０は、この演算結果に基づきモータ１０４、１０８に駆動制御信号を出力する。すなわち、第一のＸＹアライメント検出光学系４０は、前記アライメント駆動機構による自動アライメントのために用いることができる。その反面、第一のＸＹアライメント検出光学系４０は位置検出センサ４１により入射光束の重心位置を検出するので、外乱光が入射した場合にはその検出結果に誤差が含まれる。したがって、このような場合には正確なＸＹ方向のアライメント検出ができないという欠点がある。
【００３１】
ハーフミラー９１で反射された光束は、ＸＹアライメント検出絞り９２を通過して光量検出センサ９３上に輝点像Ｒ’３を形成する。ＸＹアライメント検出絞り９２は、ＸＹアライメント視標投影光学系２０により角膜Ｃに生じた虚像Ｒと対物レンズ１６に関して共役な位置に設けられている。ＸＹアライメント検出絞り９２の大きさは、角膜Ｃの頂点と光軸Ｏ₁との間のずれ量が眼圧測定の精度に影響がない程度にまで小さくなった場合において、所定量以上の光量が光量検出センサ９３に入射するような大きさとなっている。ＸＹアライメント光量検出回路９４は、光量検出センサ９３の出力に基づいて、ＸＹ方向のアライメントが完了したか否かを判断し、その判断結果を制御回路８０に出力する。
【００３２】
すなわち、角膜Ｃの頂点と光軸Ｏ₁との間のずれ量がないときの理想的な装置本体Ｓの位置を「アライメント完了位置」とし、そのずれ量が許容しうる範囲内となるための位置的基準を「所定の位置基準」とすると、この所定の位置基準はアライメント完了位置により規定されるということができ、第二のＸＹアライメント検出光学系９０は所定の位置基準が満たされるときの角膜反射光束の光量が所定の光量基準を満たすか否かを判断するものであるということができる（ここで、「所定の光量基準」は、角膜反射光束と外乱光等とを区別するために角膜反射光束が少なくとも有すべき光量に基づいて決定される。）。
【００３３】
この第二のＸＹアライメント検出光学系９０は、光量検出センサ９３により入射光量を検出するのみであるので、ＸＹ方向のアライメントのずれ量を検出することはできず、ＸＹ方向のアライメントが完了したか否かを二値的に検出するに止まる。しかしながら、ＸＹアライメント検出絞り９２の作用によって外乱光の影響を除去することができるので、この第二のＸＹアライメント検出光学系９０と第一のＸＹアライメント検出光学系４０との組み合わせによりＸＹ方向のアライメントの完了を正確に判断することができる。
【００３４】
また、その第一のＸＹアライメント検出光学系４０により装置本体Ｓのアライメント状態が所定の位置基準を満たすと判断されたにもかかわらず、第二のＸＹアライメント検出光学系９０により所定の光量基準を満たすと判断されなかった場合には、制御回路８０はモニタ８１の画面Ｇ上に自動アライメントが不可能である旨を表示させるとともに、その時点で停止している装置本体Ｓをその停止位置を中心としてＸＹ平面中の所定エリア内で周回移動させる。この所定エリアについては、例えばその停止位置を中心としてＸ方向に±１ｍｍ、Ｙ方向に±１ｍｍと規定したり、その停止位置を中心として半径１ｍｍと規定したりすればよい。
【００３５】
一方、ハーフミラー１８を透過した角膜Ｃからの反射光束は、ＣＣＤカメラ１９上に輝点像Ｒ’２を形成する。ＣＣＤカメラ１９は、制御回路８０を介してモニタ８１に画像信号を出力する。これにより、図６に示すように、被検眼Ｅの前眼部像Ｅ’とＸＹアライメント指標光の輝点像Ｒ’２とがモニタ８１の画面Ｇ上に表示される。なお、画面Ｇ上に表示されているアライメント補助マークＨは、図示しない画像生成装置によって生成されている。
【００３６】
さらに、ハーフミラー１７によって反射された角膜Ｃからの反射光束は、角膜変形量検出光学系５０に導かれ、ピンホール板５１を通過して変形量検出センサ５２に入射する。この変形量検出センサ５２としては、フォトダイオードのような光量検出の可能な受光センサが用いられている。
【００３７】
変形量検出センサ５２の出力は、光量変化検出回路５３に入力され、変形量検出センサ５２における受光光量の時間的変化が検出される。この光量変化検出回路５３の検出結果は制御回路８０に出力され、制御回路８０はその検出結果及びシリンダ１２ｂの圧力変化曲線に基づき被検眼Ｅの眼圧値を演算する。
【００３８】
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と、集光レンズ６２と、開口絞り６３と、ピンホール板６４と、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た投影レンズ６５とによって構成され、これらは光軸Ｏ₂上に配置されている。
【００３９】
Ｚアライメント用光源６１を出射した赤外光は、集光レンズ６２によって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によって平行光束となって角膜Ｃに導かれ、図７に示すように、輝点像Ｑを形成するようにして角膜表面Ｔにおいて反射される。なお、開口絞り６３は投影レンズ６５に関して角膜Ｃの頂点Ｐと共役な位置に設けられている。
【００４０】
Ｚアライメント検出光学系７０は、結像レンズ７１と、Ｙ方向に屈折力を有するシリンドリカルレンズ７２と、検出センサ７３と、Ｚアライメント検出補正回路７４とによって構成され、これらは光軸Ｏ₃上に配置されている。
【００４１】
Ｚアライメント指標投影光学系６０によって投影されたＺアライメント指標光の角膜表面Ｔからの反射光束は、結像レンズ７１によって収束されつつシリンドリカルレンズ７２を介して検出センサ７３上に輝点像Ｑ’を形成する。この検出センサ７３はラインセンサやＰＳＤのような位置検出が可能な受光センサであり、検出センサ７３の出力はＺアライメント検出補正回路７４に出力される。
【００４２】
なお、光軸Ｏ₃及びＸ軸を含む平面内（ＸＺ平面内）においては、輝点像Ｑと検出センサ７３とは結像レンズ７１に関して共役な位置関係にあり、光軸Ｏ₃及びＹ軸を含む平面内においては、角膜頂点Ｐと検出センサ７３とは結像レンズ７１及び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。すなわち、検出センサ７３は開口絞り６３と共役関係にあるので（このときの倍率は、開口絞り６３の像が検出センサ７３の大きさよりも小さくなるように選択されている）、Ｙ方向において角膜Ｃの位置がずれたとしても角膜表面Ｔにおける反射光束は検出センサ７３に効率良く入射するようになる。また、Ｙ方向に長いスリット光を角膜Ｃに投影する場合には、上述のようにＹ方向に角膜Ｃがずれたとしても、全体の入射効率は低下するが反射光束を検出センサ７３に効率良く入射させることができる。
【００４３】
さらに、ここでは、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の検出を正確に行うために、ＸＹアライメント位置検出回路４２の出力（ＸＹ方向のアライメント情報）をＺアライメント検出補正回路７４に入力し、検出センサ７３により得られるＺアライメント情報を補正するようにしている。
【００４４】
図８は被検眼Ｅの角膜Ｃの位置がずれた場合のアライメント用指標光の入射及び反射の関係を説明するための図であり、（ａ）は角膜Ｃの位置がＺ方向にずれた場合を示し、（ｂ）は角膜Ｃの位置がＸ方向にずれた場合を示している。
【００４５】
図８（ａ）に示すように、角膜Ｃの位置がＺ方向にΔＺだけずれた場合には、検出センサ７３上における輝点像Ｑ’の位置がΔＱ_Z×ｍ（ΔＱ_Z＝ΔＺｓｉｎθ）だけ移動することになる。ここで、θは光軸Ｏ₁と光軸Ｏ₂のなす角度、あるいは光軸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。したがって、角膜Ｃの位置がＸＹ方向については合致しておりＺ方向にずれただけである場合には、検出センサ７３上における輝点像Ｑ’の基準位置からのずれ量（移動量）ΔＱ’が得られれば、角膜Ｃの位置のずれ量ΔＺは
ΔＺ＝ΔＱ’／（ｓｉｎθ×ｍ）
により容易に算出することができる。
【００４６】
しかし、図８（ｂ）に示すように、角膜Ｃの位置がＸ方向にΔＸだけずれた場合にも、検出センサ７３上における輝点像Ｑ’の位置がΔＱ_X×ｍ（ΔＱ_X＝ΔＸｃｏｓθ）だけ移動することになる。そこで、角膜Ｃの位置がＺ方向及びＸ方向にずれた場合には、検出センサ７３上における輝点像Ｑ’の位置は
ΔＱ’＝ΔＱ_Z×ｍ＋ΔＱ_X×ｍ
＝（ΔＺ×ｓｉｎθ×ｍ）＋（ΔＸ×ｃｏｓθ×ｍ）
だけ移動する。
【００４７】
したがって、この場合、Ｚアライメント検出補正回路７４は、検出センサ７３上における輝点像Ｑ’の移動量ΔＱ’とＸＹアライメント位置検出回路４２から出力されるずれ量ΔＸとに基づいて、装置本体Ｓと角膜ＣのＺ方向の位置関係（ずれ量ΔＺ）を次の（１）式に従って演算し、その演算結果であるずれ量ΔＺを制御回路８０に出力する。
【００４８】
ΔＺ＝（ΔＱ’−ΔＸｃｏｓθ×ｍ）／（ｓｉｎθ×ｍ）（１）
制御回路８０は、この演算結果に基づいてモータ１１２に駆動制御信号を出力する。
【００４９】
次に、本発明の実施の形態の作用をオートモードが選択されている場合について説明する。
【００５０】
健常眼を測定する場合、検者は図６に示すモニタ８１の画面Ｇ上において前眼部像Ｅ’を観察しながら、前眼部像Ｅ’がモニタ８１の画面Ｇの中央に位置するようにコントロールレバー１０２を操作して架台１０１を移動させる。位置検出センサ４１及び検出センサ７３に角膜Ｃの反射光が入射すると、ＸＹアライメント位置検出回路４２及びＺアライメント検出補正回路７４から制御回路８０にＸＹアライメント情報及びＺアライメント情報がそれぞれ出力される。
【００５１】
制御回路８０は、出力されたＸＹアライメント情報及びＺアライメント情報に基づいて、モータ１０４、１０８、１１２に対して制御信号を出力する。これにより、輝点像Ｒ’１を位置検出センサ４１上の所望の位置に移動させるために、すなわちモニタ８１の画面Ｇにおいて輝点像Ｒ’２をアライメント補助マークＨの範囲内でかつピントが合う位置に移動させるために、ケース１１５をＸＹ方向及びＺ方向に移動させながら自動アライメントを行っている。
【００５２】
角膜Ｃの頂点が光軸Ｏ₁と略一致すると、光量検出センサ９３に所定量以上の光が入射するので、ＸＹアライメント光量検出回路９４から制御回路８０にアライメント完了信号が出力される。制御回路８０は、ＸＹアライメント光量検出回路９４からＸＹ方向についてのアライメント完了信号を受け、かつ、Ｚアライメント検出補正回路７４からＺ方向についてのアライメント完了信号を受けた場合に、図示しない気流吹き付けユニットを作動させて気流吹き付けノズル１２から角膜Ｃに向けて空気を吹き付け、空気吹き付け時の角膜Ｃの変形量を角膜変形量検出光学系５０によって検出する。その後、所定の変形量となったときの空気吹き付け圧力から被検眼Ｅの眼圧値が公知の方法を用いて計算されることになる。
【００５３】
なお、ＸＹアライメント位置検出回路４２から出力されるＸＹアライメント情報及びＺアライメント検出補正回路７４から出力されるＺアライメント情報に基づいて装置本体Ｓと被検眼Ｅのアライメント状態を検出し、その検出結果をモニタ８１に表示するようにしてもよい。
【００５４】
一方、病眼等の良好状態にない被検眼を測定する場合には、図９に示すように、位置検出センサ４１には被検眼Ｅの角膜Ｃからの輝点像Ｒ’１の他に、角膜手術による角膜表面の荒れ等に起因する微量の角膜散乱光Δｒが入射する。このため、ＸＹアライメント位置検出回路４２が出力するＸＹアライメント情報には、角膜散乱光Δｒに基づく誤差が含まれている。
【００５５】
すなわち、このような角膜散乱光Δｒがある場合、位置検出センサ４１は、輝点像Ｒ’１と角膜散乱光Δｒとを合わせた全体の重心位置Ｗを検出する。ＸＹアライメント位置検出回路４２は、この輝点像Ｒ’１と角膜散乱光Δｒとの重心位置Ｗに基づいて被検眼Ｅの角膜Ｃの頂点と光軸Ｏ₁とのずれ量を演算し、その演算結果を制御回路８０に出力する。
【００５６】
したがって、同図に示すように、輝点像Ｒ’１がアライメント補助マークＨに対応するアライメントエリアＨ’内に入っていない場合であっても、輝点像Ｒ’１と角膜散乱光Δｒとの重心位置ＷがアライメントエリアＨ’内に入って光軸と略一致してしまうと、ＸＹアライメント位置検出回路４２はその一致した位置でＸＹ方向のアライメントが完了したと誤認する。
【００５７】
しかし、この場合には、輝点像Ｒ’３の一部又は全部がＸＹアライメント検出絞り９２により遮られるから、光量検出センサ９３には十分な光量が入射せず、ＸＹアライメント光量検出回路９４は光量検出センサ９３の検出光量が不十分であることを理由にＸＹアライメントは完了していないと判断する。そして、このようにＸＹアライメント位置検出回路４２がＸＹアライメント完了を示す演算結果を出力しているが、ＸＹアライメント光量検出回路９４が所定量以上の光量が入射されていないことを示す判断結果を出力している場合には、制御回路８０はモニタ８１の画面Ｇに自動アライメントが不可能である旨を表示させるとともに、装置本体Ｓがそのときの位置を中心としてＸＹ平面内の所定エリアで周回移動するようにモータ１０４、１０８を駆動させる。
【００５８】
装置本体Ｓが所定エリアを周回移動している間に、光量検出センサ９３に上記所定量以上の光量が入射すると、ＸＹアライメント光量検出回路９４はその時点でアライメントが完了したと判断して、制御回路８０へアライメント完了信号を送出する。また、この場合には、ＸＹアライメント位置検出回路４２の出力によって補正されない（検出センサ７３により直接的に得られる）Ｚアライメント情報がＺアライメント検出補正回路７４から制御回路８０に出力される。制御回路８０はＸＹアライメント光量検出回路９４及びＺアライメント検出補正回路７４の双方からアライメント完了信号を受けると、前述したと同様に図示しない気流吹き付けユニットを作動させて眼圧の測定を開始する。
【００５９】
その一方で、制御回路８０は、ＸＹアライメント光量検出回路９４からアライメント完了信号を受信したときのＸＹアライメント位置検出回路４２の出力番地を図示しないメモリに記憶して、次の測定時にはその記憶した出力番地に対応する位置へ装置本体Ｓが移動するように（その記憶した位置をその被検眼に対する固有のアライメント完了位置とし、この新たなアライメント完了位置により規定される位置基準を装置本体Ｓが満たすように）制御する。通常、ある被検眼について眼圧を測定するときには複数回の測定がなされるが、このようにＸＹアライメント位置検出回路４２の中心番地を被検眼に合わせて変化させることによって、次回の測定よりＸＹアライメント光量検出回路９４がアライメント完了信号を出力する位置に装置本体Ｓを直接移動させることができる。また、被検眼が変わったとき（左右眼が変わったとき、被検者がかわったとき）や図示しないクリアースイッチ、プリントスイッチが操作されたときには、制御回路８０は変化させたＸＹアライメント位置検出回路４２の中心番地をリセットする。
【００６０】
ところで、以上のように装置本体Ｓを所定エリア内で移動させ走査させてみても、光量検出センサ９３に所定光量が入射しない場合には、制御回路８０はモニタ８１又は音声出力ユニット８２（図４参照）を通じて検者にその旨を報知する。このような場合には、検者は図示しないモード切換スイッチによりオートモードからマニュアルモードに切り換え、モニタ８１の画面Ｇを確認しながらコントロールレバー１０２を操作して手動でアライメントを行う。このマニュアルモードでは、検者の視覚に頼ることによってアライメント結果が不要な反射光等に影響されず、被検眼の状態が悪く自動アライメントが困難であることが当初より明らかである場合には、初めからこのマニュアルモードを選択しておくことによってアライメント作業の効率化を図ることができる。
【００６１】
このアライメント完了後に検者が手動スイッチ１０３を押すと、気流吹き付けユニットが作動して眼圧測定が開始される。また、制御回路８０は、手動スイッチ１０３が押されたときのＸＹアライメント位置検出回路４２の出力番地を図示しないメモリに記憶し、ＸＹアライメント位置検出回路４２の中心番地をその出力番地に置換する。
【００６２】
このようにマニュアルモードで測定した後の２回目以降の測定では、検者がモード切換スイッチにより再度オートモードを選択することにより、制御回路８０はメモリに記憶したアライメント完了位置（ＸＹアライメント位置検出回路４２の置換された中心番地）に装置本体Ｓを移動させ、この自動アライメントが完了すると眼圧測定を開始する。これにより、本来自動アライメントを行うことが困難な被検眼に対しても２回目以降の測定では自動アライメントを行うことができ、さらに自動で測定を開始することもできる。
【００６３】
なお、本発明に係る眼科装置は上述した眼圧測定装置に限られるものではなく、角膜内皮撮影装置やスリットランプ等のアライメントを要する装置であればよい。また、測定等に際して眼科装置に患者（被検者）のＩＤナンバーが入力され、又はＩＤカードがセットされる場合等には、そのＩＤと関連づけて患者個々の適切なアライメント完了位置を記憶させておくことにより、別の日に同じ患者を診断するときにその被検眼に応じた適切な位置に装置本体を自動的に移動させることができる。
【００６４】
【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、たとえ被検眼の状態が良くない場合であっても自動アライメント機能を有効に活用してアライメントすることができ、アライメント作業の効率化、被検者の負担軽減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施の形態に係る眼圧測定装置のアライメント駆動機構の構成を示す側面図である。
【図２】図１のアライメント駆動機構の構成を示す平面図である。
【図３】図１及び図２の眼圧測定装置の装置本体の光学系を概略的に示す側面配置図である。
【図４】図３の光学系を示す平面配置図である。
【図５】被検眼の角膜に対して正面から投影されたアライメント用指標光の反射について示す説明図である。
【図６】眼圧測定装置のモニタ画面に表示された健常眼の前眼部像を示す説明図である。
【図７】被検眼の角膜に対して斜め方向から投影されたアライメント用指標光の反射について示す説明図である。
【図８】被検眼の角膜の位置がＸＺ平面内でずれた場合のアライメント用指標光の入射及び反射の関係を示し、（ａ）はＺ方向にずれた場合の説明図、（ｂ）はＸ方向にずれた場合の説明図である。
【図９】角膜の荒れた被検眼を測定した場合の位置検出センサにおける受光状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０前眼部観察光学系
２０ＸＹアライメント指標投影光学系
３０固視標投影光学系
４０第一のＸＹアライメント検出光学系
４１位置検出センサ
４２ＸＹアライメント位置検出回路
５０角膜変形量検出光学系
６０Ｚアライメント指標投影光学系
７０Ｚアライメント検出光学系
７４Ｚアライメント検出補正回路
８０制御回路
８１モニタ
９０第二のＸＹアライメント検出光学系
９２ＸＹアライメント検出絞り
９３光量検出センサ
９４ＸＹアライメント光量検出回路
Ｃ角膜
Ｅ被検眼
ＫＸＹアライメント指標光（アライメント用指標光）
Ｓ装置本体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ophthalmologic apparatus having a function of automatically performing alignment with respect to an eye of an apparatus main body provided with an optical system for measuring, photographing, etc. prior to performing intraocular pressure measurement, fundus photographing, etc. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an ophthalmologic apparatus equipped with a so-called automatic alignment function, an alignment index light is projected onto the subject's eye, and the cornea reflected light beam is guided to a position detection sensor, so that the apparatus main body (measurement unit, etc.) is automatically A device that performs automatic alignment by moving and confirming the light quantity of the corneal reflected light beam with a light quantity detection sensor is known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-318828).
[0003]
In such an ophthalmologic apparatus, the examiner first moves the apparatus body manually by operating a joystick or the like while looking at the viewfinder or the monitor, and roughly aligns the apparatus body with the eye to be examined. When this rough alignment is performed, the automatic alignment function is activated, the position detection sensor determines that the alignment state of the apparatus main body satisfies a predetermined position reference, and the alignment state satisfies a predetermined light amount reference. If it is satisfied, it is considered that the alignment is completed on the condition that it is determined by the light amount detection sensor. Then, after the alignment is completed, measurement by the apparatus main body is automatically started.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, when the corneal surface of the eye to be examined is rough and the state thereof is not good, a plurality of light spots are detected or clearly detected although one light spot should be detected as a corneal reflected light beam. The light spot to be blurred may be blurred, or a light spot having a shape different from the planned shape may be detected. In such a case, the function of the ophthalmologic apparatus having the automatic alignment function does not operate normally, and there is a possibility that measurement or photographing is started in a state where the apparatus main body is moved to an inappropriate position.
[0005]
Alternatively, in the configuration as described above in which measurement or the like is not started unless alignment completion is determined by both the position detection sensor and the light amount detection sensor, measurement in such an incomplete alignment state can be avoided, but as it is Since the measurement is not completed and the operation remains interrupted, it is necessary to re-align from the beginning. Such re-execution of automatic alignment may cause the same result again, and even in such an incomplete alignment state, the apparatus main body is driven to a position close to the alignment completion position to some extent. It is desirable from the viewpoint of improving the efficiency of the alignment work and reducing the burden on the subject to effectively use the results so far without repeating the alignment procedure.
[0006]
The present invention was made in view of the above circumstances, and even if the condition of the eye to be examined is not good, the automatic alignment function can be effectively utilized for alignment, improving the efficiency of the alignment work, An object of the present invention is to provide an ophthalmologic apparatus that can reduce the burden on the subject.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is an ophthalmic apparatus that requires alignment of the apparatus main body with respect to the eye to be examined. Alignment for projecting alignment index light toward the cornea of the eye to be examined. The alignment state of the apparatus main body is obtained by causing the corneal reflection light beam of the alignment index light to enter the index projection system, movement control means for controlling the movement of the apparatus main body, and a position detecting element capable of detecting the center of gravity position of the incident light beam. First detection means for detecting, and first determination means for determining whether or not the alignment state detected by the first detection means satisfies a predetermined position reference defined based on the alignment completion position of the apparatus body And a second detection for detecting the alignment state of the apparatus body by causing the corneal reflected light beam to enter a light amount detection element capable of detecting the light amount of the incident light beam. And a second determination unit that determines whether or not the alignment state detected by the second detection unit satisfies a predetermined light amount criterion, and the movement control unit includes the alignment state that satisfies the position criterion. If it is determined by the first determination means that the device body is not, the apparatus main body is moved based on the detection result of the first detection means, and the alignment state satisfies the position reference but satisfies the light quantity reference. When it is determined by the first determination means and the second determination means that it is not, the apparatus main body is moved within a predetermined area.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the ophthalmic apparatus according to the first aspect, when the movement control unit moves the apparatus main body within the predetermined area, it is determined that the alignment state satisfies the light quantity standard. In this case, the measurement or photographing by the apparatus main body is automatically started.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the ophthalmic apparatus according to the second aspect, when the measurement or photographing by the apparatus main body is automatically started, the measurement or photographing is performed. The position of the apparatus main body is stored as the alignment completion position, and the position reference is newly defined based on the stored alignment completion position.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ophthalmic apparatus according to the first aspect, the alignment state satisfies the light amount criterion even though the movement control unit moves the apparatus main body within the predetermined area. If the determination is not made, the apparatus main body is manually moved to perform alignment, and when the alignment is completed and measurement or imaging by the apparatus main body is started, the measurement or imaging is performed. The position of the apparatus main body at the time is stored as the alignment completion position, and the position reference is newly defined based on the stored alignment completion position.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a side view showing an alignment driving mechanism of an intraocular pressure measuring apparatus which is an example of an ophthalmic apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof. This alignment drive mechanism is provided on a gantry 101 that can be moved back and forth and left and right by operating a control lever 102 such as a joystick on a fixed base 100 incorporating a power source (not shown). , A horizontal (X direction) moving mechanism, and a front / rear (Z direction) moving mechanism. This intraocular pressure measuring device has an auto mode for automatically performing alignment and measurement and a manual mode for performing manual operation. The control lever 102 is provided with a manual switch 103 used as a measurement start switch in the manual mode. ing.
[0015]
The vertical movement mechanism is configured by a motor 104 for driving up and down provided on the top of the gantry 101 and a support column 105 held on the gantry 101 so as to be movable in the vertical direction (Y direction) (that is, movable up and down). . The motor 104 and the column 105 are coupled by a pinion and a rack (not shown). The column 105 is moved up and down by a motor 104, and a table 106 is provided at the upper end of the column 105.
[0016]
The horizontal movement mechanism includes a column 107 and a motor 108 provided on the table 106, a table 109 slidably held on the upper end of the column 107 in the left and right direction (X direction), and a rack provided at one end of the table 109. 110 and a pinion 111 which is provided on the output shaft of the motor 108 and meshes with the rack 110.
[0017]
The back-and-forth movement mechanism includes a motor 112 and a support column 113 provided on the upper portion of the table 1009, a pinion 114 provided on the output shaft of the motor 112, and a case 115 of the apparatus main body S provided on the upper portion of the support column 113. Is done. The case 115 is slidably held in the front-rear direction (Z direction). A rack 116 is provided on a side portion of the case 115, and the rack 116 meshes with the pinion 114.
[0018]
The motors 104, 108, and 112 are driven and controlled by a control signal output from a control circuit 80, which will be described later. The motor 104 is used for automatically aligning the apparatus body S in the Y direction, and the motor 108 is the apparatus body. S is used to automatically align S in the X direction, and the function 112 is used to automatically align the apparatus body S in the Z direction. As the motors 104, 108 and 112, for example, stepping motors (pulse motors) capable of position control are used.
[0019]
3 and 4 are a side view and a plan view of the optical system housed in the case 115. FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the apparatus main body S includes an anterior ocular segment observation optical system 10 for observing the anterior ocular segment of the eye E, XY direction (up / down / left / right) alignment detection, and intraocular pressure measurement. XY alignment index projection optical system 20 for projecting index light (XY alignment index light) for detecting the amount of corneal deformation of the eye E by blowing air to the cornea C of the eye E from the front, and the eye A fixation target projection optical system 30 for projecting a fixation target onto E, and a position relationship in the XY direction between the apparatus main body S and the cornea C in response to the reflected light from the cornea C of the XY alignment index light. One XY alignment detection optical system 40, a corneal deformation detection optical system 50 that receives the reflected light of the XY alignment index light from the cornea C and detects the deformation of the cornea C due to the blowing of air, and the cornea C Diagonally A Z alignment index projection optical system 60 that projects index light (Z alignment index light) for detecting alignment in the Z direction (front-rear direction), and an anterior ocular segment observation optical system that reflects the Z alignment index light reflected from the cornea C A Z alignment detection optical system 70 for detecting the positional relationship in the Z direction between the apparatus main body S and the cornea C received from a direction symmetric with respect to the optical axis 10, and a reflected light from the cornea C of the XY alignment index light. A second XY alignment detection optical system 90 that detects the positional relationship between the apparatus main body S and the cornea C in the XY directions is provided.
[0020]
The anterior ocular segment observation optical system 10 is located on the left and right sides of the eye E, and directly illuminates the anterior ocular segment. The anterior ocular segment observation optical system 10 blows air to the eye E during measurement of intraocular pressure. It is constituted by an airflow spray nozzle 12, an anterior ocular window glass 13, a chamber window glass 14, a half mirror 15, an objective lens 16, half mirrors 17 and 18, and a charge coupled device (CCD) camera 19. These are the optical axes O ₁ Is placed on top.
[0021]
When measuring the intraocular pressure of the eye E, the air in the cylinder 12 b is compressed by the piston 12 a shown in FIG. 3, and the air is blown onto the cornea C of the eye E through the airflow blowing nozzle 12. The piston 12a is driven by an airflow blowing unit (not shown), and this airflow blowing unit is driven based on outputs of an XY alignment light quantity detection circuit 94 and a Z alignment detection correction circuit 74 described later.
[0022]
The anterior segment image of the eye E to be inspected illuminated by the anterior segment illumination light sources 11a and 11b passes through the inside and outside of the airflow blowing nozzle 12, and passes through the anterior segment window glass 13, the chamber window glass 14, and the half mirror 15. The light passes through the half mirrors 17 and 18 while being focused by the objective lens 16 and is formed on the CCD camera 19.
[0023]
The XY alignment index projection optical system 20 focuses on 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, and a pinhole plate 24. The projection lens 26, the half mirror 15, the chamber window glass 14, and the airflow spray nozzle 12 are arranged on the optical path so as to match each other.
[0024]
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. The light beam that has passed through the pinhole plate 24 is reflected by the dichroic mirror 25, becomes a parallel light beam by the projection lens 26, is reflected by the half mirror 15, passes through the chamber window glass 14, and passes through the interior of the air blowing nozzle 12. Then, XY alignment index light K is formed as shown in FIG. In FIG. 5, 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 apex P of the cornea C and the center of curvature of the cornea C. The aperture stop 23 is provided at a position conjugate with the apex P of the cornea C with respect to the projection lens 26, and the XY alignment index light K is also used as corneal deformation detection light as will be described later.
[0025]
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 air current. And a spray nozzle 12.
[0026]
The fixation target light emitted from the fixation target light source 31 passes through the pinhole plate 32 and the dichroic mirror 25 to become a parallel light beam by the projection lens 26, is reflected by the half mirror 15, and then passes through the chamber window glass 14. Then, the air passes through the air blowing nozzle 12 and is guided to the eye E. Then, when the subject gazes at the fixation target as the fixation target, the subject's line of sight (that is, eye E) is fixed.
[0027]
The first 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, 18, 91, and the center of gravity of the bright spot image R′1. A position detection sensor 41 for detecting the position by a known method and an XY alignment position detection circuit 42 are configured. The second XY alignment detection optical system 90 includes an air blowing nozzle 12, a chamber window glass 14, a half mirror 15, an objective lens 16, half mirrors 17, 18, 91, and an XY alignment detection diaphragm 92. The light quantity detection sensor 93 and the XY alignment light quantity detection circuit 94 are configured.
[0028]
The light beam projected onto the cornea C by the XY alignment target projection optical system 20 and reflected by the cornea surface T passes through the inside of the airflow spray nozzle 12, passes through the chamber window glass 14 and the half mirror 15, and is supplied to the objective lens 16. A part of the light is transmitted through the half mirror 17 while being converged, and a part of the light is reflected by the half mirror 18.
[0029]
A part of the light beam reflected by the half mirror 18 passes through the half mirror 91, and forms a bright spot image R ′ 1 on the position detection sensor 41. The XY alignment position detection circuit 42 calculates the positional relationship between the apparatus main body S and the cornea C in the XY direction based on the output of the position detection sensor 41, and outputs the calculation result to the Z alignment detection correction circuit 74 and the control circuit 80. .
[0030]
The control circuit 80 outputs a drive control signal to the motors 104 and 108 based on the calculation result. That is, the first XY alignment detection optical system 40 can be used for automatic alignment by the alignment drive mechanism. On the other hand, since the first XY alignment detection optical system 40 detects the position of the center of gravity of the incident light beam by the position detection sensor 41, an error is included in the detection result when disturbance light is incident. Therefore, in such a case, there is a disadvantage that accurate alignment detection in the XY directions cannot be performed.
[0031]
The light beam reflected by the half mirror 91 passes through the XY alignment detection diaphragm 92 and forms a bright spot image R ′ 3 on the light amount detection sensor 93. The XY alignment detection diaphragm 92 is provided at a conjugate position with respect to the virtual image R generated on the cornea C by the XY alignment target projection optical system 20 and the objective lens 16. The size of the XY alignment detection diaphragm 92 depends on the apex of the cornea C and the optical axis O. ₁ In such a case, the light amount more than a predetermined amount is incident on the light amount detection sensor 93 when the amount of deviation between the two becomes small enough not to affect the accuracy of the tonometry. The XY alignment light amount detection circuit 94 determines whether or not the alignment in the XY directions is completed based on the output of the light amount detection sensor 93 and outputs the determination result to the control circuit 80.
[0032]
That is, the apex of the cornea C and the optical axis O ₁ The ideal position of the apparatus main body S when there is no deviation amount between is “alignment completion position”, and the positional reference for making the deviation amount within an allowable range is “predetermined position reference”. Then, it can be said that this predetermined position reference is defined by the alignment completion position, and the second XY alignment detection optical system 90 determines that the light quantity of the corneal reflected light beam when the predetermined position reference is satisfied satisfies the predetermined light quantity reference. It can be said that whether or not it is satisfied (here, the “predetermined light quantity reference” is based on at least the light quantity that the corneal reflected light flux should have in order to distinguish between the corneal reflected light flux and the disturbance light, etc. Determined.)
[0033]
Since this second XY alignment detection optical system 90 only detects the amount of incident light by the light amount detection sensor 93, it cannot detect the amount of misalignment in the XY direction, and is the alignment in the XY direction completed? Only binary detection of whether or not. However, since the influence of disturbance light can be removed by the action of the XY alignment detection diaphragm 92, the combination of the second XY alignment detection optical system 90 and the first XY alignment detection optical system 40 allows alignment in the XY direction. Can be accurately determined.
[0034]
In addition, although the first XY alignment detection optical system 40 determines that the alignment state of the apparatus main body S satisfies a predetermined position reference, the second XY alignment detection optical system 90 sets the predetermined light amount reference. If it is not determined that the condition is satisfied, the control circuit 80 displays on the screen G of the monitor 81 that automatic alignment is impossible, and the apparatus main body S stopped at that time is centered on the stop position. As a circular movement within a predetermined area in the XY plane. For example, the predetermined area may be defined as ± 1 mm in the X direction and ± 1 mm in the Y direction centered on the stop position, or may be defined as a radius of 1 mm around the stop position.
[0035]
On the other hand, the reflected light beam from the cornea C that has passed 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 monitor 81 via the control circuit 80. Thereby, as shown in FIG. 6, 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 monitor 81. The alignment auxiliary mark H displayed on the screen G is generated by an image generation device (not shown).
[0036]
Further, the reflected light beam from the cornea C reflected by the half mirror 17 is guided to the corneal deformation detection optical system 50, passes through the pinhole plate 51, and enters the deformation detection sensor 52. As the deformation amount detection sensor 52, a light receiving sensor capable of detecting the amount of light such as a photodiode is used.
[0037]
The output of the deformation amount detection sensor 52 is input to the light amount change detection circuit 53, and the temporal change of the received light amount in the deformation amount detection sensor 52 is detected. The detection result of the light quantity change detection circuit 53 is output to the control circuit 80, and the control circuit 80 calculates the intraocular pressure value of the eye E based on the detection result and the pressure change curve of the cylinder 12b.
[0038]
The Z alignment index projection optical system 60 is configured to make the focal point coincide with the Z alignment light source 61 that emits infrared light, the condenser lens 62, the aperture stop 63, the pinhole plate 64, and the pinhole plate 64. And a projection lens 65 arranged on the optical path, and these are optical axes O. ₂ Is placed on top.
[0039]
The infrared light emitted from the light source 61 for Z alignment 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 guided to the cornea C as a parallel light beam by the projection lens 65, 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 apex P of the cornea C with respect to the projection lens 65.
[0040]
The Z alignment detection optical system 70 includes an imaging lens 71, a cylindrical lens 72 having a refractive power in the Y direction, a detection sensor 73, and a Z alignment detection correction circuit 74, and these include an optical axis O. _Three Is placed on top.
[0041]
The reflected light beam from the corneal surface T of the Z alignment index light projected by the Z alignment index projection optical system 60 is converged by the imaging lens 71 and forms a bright spot image Q ′ on the detection sensor 73 via the cylindrical lens 72. Form. The detection sensor 73 is a light receiving sensor capable of position detection such as a line sensor or PSD, and the output of the detection sensor 73 is output to the Z alignment detection correction circuit 74.
[0042]
The optical axis O _Three In the plane including the X axis (in the XZ plane), the bright spot image Q and the detection sensor 73 are in a conjugate positional relationship with respect to the imaging lens 71, and the optical axis O _Three In the plane including the Y axis, the corneal apex P and the detection sensor 73 are conjugated with respect to the imaging lens 71 and the cylindrical lens 72. That is, since the detection sensor 73 is conjugated 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 detection sensor 73), the cornea C in the Y direction. Even if the position is shifted, the reflected light beam on the corneal surface T enters the detection sensor 73 efficiently. Further, when the slit light that is long in the Y direction is projected onto the cornea C, even if the cornea C is displaced in the Y direction as described above, the overall incident efficiency is reduced, but the reflected light flux is efficiently applied to the detection sensor 73. It can be made incident.
[0043]
Further, here, in order to accurately detect the alignment in the Z direction without being affected by the alignment deviation in the XY directions, the output of the XY alignment position detection circuit 42 (alignment information in the XY directions) is corrected for Z alignment detection. The Z alignment information input to the circuit 74 and obtained by the detection sensor 73 is corrected.
[0044]
FIG. 8 is a diagram for explaining the relationship between the incidence and reflection of the alignment index light when the position of the cornea C of the eye E is shifted, and (a) is the case where the position of the cornea C is shifted in the Z direction. (B) has shown the case where the position of the cornea C has shifted | deviated to the X direction.
[0045]
As shown in FIG. 8A, when the position of the cornea C is shifted by ΔZ in the Z direction, the position of the bright spot image Q ′ on the detection sensor 73 is ΔQ. _Z × m (ΔQ _Z = ΔZsinθ). Where θ is the optical axis O ₁ And optical axis O ₂ The angle formed by or the optical axis O ₁ And optical axis O _Three Where m is the imaging magnification of the Z alignment detection optical system 70. Therefore, when the position of the cornea C matches in the XY direction and only shifts in the Z direction, the shift amount (movement amount) ΔQ ′ from the reference position of the bright spot image Q ′ on the detection sensor 73. Is obtained, the shift amount ΔZ of the position of the cornea C is
ΔZ = ΔQ ′ / (sin θ × m)
Can be easily calculated.
[0046]
However, as shown in FIG. 8B, 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 detection sensor 73 is ΔQ. _X × m (ΔQ _X = ΔX cos θ). Therefore, when the position of the cornea C is shifted in the Z direction and the X direction, the position of the bright spot image Q ′ on the detection sensor 73 is
ΔQ ′ = ΔQ _Z × m + ΔQ _X × m
= (ΔZ × sin θ × m) + (ΔX × cos θ × m)
Just move.
[0047]
Therefore, in this case, the Z alignment detection correction circuit 74 is based on the movement amount ΔQ ′ of the bright spot image Q ′ on the detection sensor 73 and the deviation amount ΔX output from the XY alignment position detection circuit 42. And the corneal C in the Z direction (deviation amount ΔZ) are calculated according to the following equation (1), and the deviation amount ΔZ as the calculation result is output to the control circuit 80.
[0048]
ΔZ = (ΔQ′−ΔX cos θ × m) / (sin θ × m) (1)
The control circuit 80 outputs a drive control signal to the motor 112 based on the calculation result.
[0049]
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described in the case where the auto mode is selected.
[0050]
When measuring a healthy eye, the examiner observes the anterior segment image E ′ on the screen G of the monitor 81 shown in FIG. 6 so that the anterior segment image E ′ is positioned at the center of the screen G of the monitor 81. The control lever 102 is operated to move the gantry 101. When reflected light from the cornea C enters the position detection sensor 41 and the detection sensor 73, the XY alignment information and the Z alignment information are output from the XY alignment position detection circuit 42 and the Z alignment detection correction circuit 74 to the control circuit 80, respectively.
[0051]
The control circuit 80 outputs a control signal to the motors 104, 108, and 112 based on the output XY alignment information and Z alignment information. Thereby, in order to move the bright spot image R′1 to a desired position on the position detection sensor 41, that is, the bright spot image R′2 is focused on the screen G of the monitor 81 within the range of the alignment auxiliary mark H. In order to move to the matching position, automatic alignment is performed while moving the case 115 in the XY direction and the Z direction.
[0052]
The apex of the cornea C is the optical axis O ₁ Since the light quantity detection sensor 93 has a predetermined amount or more of light incident thereon, an alignment completion signal is output from the XY alignment light quantity detection circuit 94 to the control circuit 80. When the control circuit 80 receives an alignment completion signal in the XY direction from the XY alignment light amount detection circuit 94 and receives an alignment completion signal in the Z direction from the Z alignment detection correction circuit 74, the control circuit 80 installs an air blowing unit (not shown). The airflow spray nozzle 12 is actuated to blow air toward the cornea C, and the deformation amount of the cornea C at the time of air blowing is detected by the cornea deformation amount detection optical system 50. Thereafter, the intraocular pressure value of the eye E is calculated using a known method from the air blowing pressure when the predetermined deformation amount is reached.
[0053]
The alignment state between the apparatus main body S and the eye E is detected based on the XY alignment information output from the XY alignment position detection circuit 42 and the Z alignment information output from the Z alignment detection correction circuit 74, and the detection result is obtained. You may make it display on the monitor 81. FIG.
[0054]
On the other hand, when measuring an eye to be examined that is not in a good state, such as a sick eye, the position detection sensor 41 includes a bright spot image R′1 from the cornea C of the eye E, as shown in FIG. A small amount of corneal scattered light Δr caused by corneal surface roughness due to corneal surgery is incident. For this reason, the XY alignment information output from the XY alignment position detection circuit 42 includes an error based on the corneal scattered light Δr.
[0055]
That is, when there is such corneal scattered light Δr, the position detection sensor 41 detects the entire center-of-gravity position W obtained by combining the bright spot image R′1 and the corneal scattered light Δr. The XY alignment position detection circuit 42 determines the apex of the cornea C and the optical axis O of the eye E based on the barycentric position W of the bright spot image R′1 and the corneal scattered light Δr. ₁ And the calculation result is output to the control circuit 80.
[0056]
Therefore, as shown in the figure, even when the bright spot image R′1 is not within the alignment area H ′ corresponding to the alignment auxiliary mark H, the bright spot image R′1 and the corneal scattered light Δr When the center of gravity position W of the light enters the alignment area H ′ and substantially coincides with the optical axis, the XY alignment position detection circuit 42 erroneously recognizes that the alignment in the XY directions is completed at the coincident position.
[0057]
However, in this case, since part or all of the bright spot image R′3 is blocked by the XY alignment detection diaphragm 92, a sufficient amount of light does not enter the light amount detection sensor 93, and the XY alignment light amount detection circuit 94 It is determined that the XY alignment is not completed because the light amount detected by the light amount detection sensor 93 is insufficient. In this way, the XY alignment position detection circuit 42 outputs a calculation result indicating completion of XY alignment, but the XY alignment light amount detection circuit 94 outputs a determination result indicating that a predetermined amount of light is not incident. In such a case, the control circuit 80 displays on the screen G of the monitor 81 that automatic alignment is impossible, and the apparatus body S moves around in a predetermined area in the XY plane centering on the position at that time. Then, the motors 104 and 108 are driven.
[0058]
If the light amount more than the predetermined amount is incident on the light amount detection sensor 93 while the apparatus main body S is moving around the predetermined area, the XY alignment light amount detection circuit 94 determines that the alignment is completed at that time, and performs control. An alignment completion signal is sent to the circuit 80. In this case, the Z alignment information that is not corrected by the output of the XY alignment position detection circuit 42 (obtained directly by the detection sensor 73) is output from the Z alignment detection correction circuit 74 to the control circuit 80. When receiving an alignment completion signal from both the XY alignment light quantity detection circuit 94 and the Z alignment detection correction circuit 74, the control circuit 80 activates an airflow blowing unit (not shown) and starts measuring the intraocular pressure as described above.
[0059]
On the other hand, the control circuit 80 stores the output address of the XY alignment position detection circuit 42 when receiving the alignment completion signal from the XY alignment light amount detection circuit 94 in a memory (not shown), and the stored output at the next measurement. The apparatus main body S moves to a position corresponding to the address (the stored position is set as a unique alignment completion position for the eye to be examined, and the apparatus main body S satisfies the position standard defined by the new alignment completion position. To control). Usually, when measuring intraocular pressure for a certain eye, a plurality of measurements are performed. In this way, by changing the center address of the XY alignment position detection circuit 42 according to the eye to be examined, XY alignment is performed from the next measurement. The apparatus main body S can be directly moved to a position where the light amount detection circuit 94 outputs an alignment completion signal. The control circuit 80 changes the XY alignment position detection circuit when the subject's eye changes (when the left and right eyes change, when the subject changes), or when a clear switch or print switch (not shown) is operated. The central address of 42 is reset.
[0060]
If the predetermined light quantity does not enter the light quantity detection sensor 93 even if the apparatus main body S is moved and scanned within the predetermined area as described above, the control circuit 80 displays the monitor 81 or the audio output unit 82 (FIG. 4). Inform the examiner of that through (see). In such a case, the examiner switches from the auto mode to the manual mode by a mode change switch (not shown), and manually operates the control lever 102 while confirming the screen G of the monitor 81 to perform alignment. In this manual mode, depending on the examiner's vision, the alignment result is not affected by unnecessary reflected light, etc., and when it is clear from the beginning that the condition of the subject's eye is poor and automatic alignment is difficult, Thus, the efficiency of the alignment work can be improved by selecting this manual mode.
[0061]
When the examiner presses the manual switch 103 after the alignment is completed, the airflow blowing unit is activated to start the measurement of intraocular pressure. In addition, the control circuit 80 stores the output address of the XY alignment position detection circuit 42 when the manual switch 103 is pressed in a memory (not shown), and replaces the center address of the XY alignment position detection circuit 42 with the output address.
[0062]
As described above, in the second and subsequent measurements after the measurement in the manual mode, the control circuit 80 selects the auto mode again with the mode changeover switch, so that the control circuit 80 stores the alignment completion position (XY alignment position detection circuit) stored in the memory. When the automatic alignment is completed, the intraocular pressure measurement is started. As a result, even for the subject's eye, which is difficult to perform automatic alignment, automatic alignment can be performed in the second and subsequent measurements, and the measurement can be started automatically.
[0063]
The ophthalmologic apparatus according to the present invention is not limited to the above-described intraocular pressure measuring apparatus, and may be any apparatus that requires alignment, such as a corneal endothelium imaging apparatus or a slit lamp. Further, when an ID number of a patient (subject) is input to the ophthalmic apparatus at the time of measurement or the like, or when an ID card is set, an appropriate alignment completion position of each patient is stored in association with the ID. Thus, when the same patient is diagnosed on another day, the apparatus main body can be automatically moved to an appropriate position according to the eye to be examined.
[0064]
【The invention's effect】
Since the ophthalmologic apparatus according to the present invention is configured as described above, even if the condition of the eye to be examined is not good, the automatic alignment function can be effectively utilized for alignment, and the efficiency of the alignment work is improved. The burden on the subject can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a configuration of an alignment drive mechanism of an intraocular pressure measurement device according to an embodiment of the invention.
2 is a plan view showing the configuration of the alignment drive mechanism of FIG. 1. FIG.
3 is a side arrangement diagram schematically showing an optical system of the apparatus main body of the intraocular pressure measurement apparatus of FIGS. 1 and 2. FIG.
4 is a plan layout view showing the optical system of FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the reflection of alignment index light projected from the front onto the cornea of the eye to be examined.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an anterior segment image of a healthy eye displayed on a monitor screen of the intraocular pressure measurement device.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing reflection of alignment index light projected from an oblique direction onto the cornea of an eye to be examined.
8A and 8B show the relationship between the incidence and reflection of alignment index light when the position of the cornea of the eye to be examined is deviated in the XZ plane. FIG. 8A is an explanatory diagram when the position is deviated in the Z direction. It is explanatory drawing at the time of shifting | deviating to a X direction.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a light receiving state in a position detection sensor when an eye to be examined with rough cornea is measured.
[Explanation of symbols]
10 Anterior eye observation optical system
20 XY alignment index projection optical system
30 Fixation target projection optical system
40 First XY alignment detection optical system
41 Position detection sensor
42 XY alignment position detection circuit
50 Corneal deformation detection optical system
60 Z alignment index projection optical system
70 Z alignment detection optical system
74 Z alignment detection correction circuit
80 Control circuit
81 monitor
90 Second XY alignment detection optical system
92 XY alignment detection diaphragm
93 Light quantity detection sensor
94 XY alignment light quantity detection circuit
C cornea
E Eye to be examined
K XY alignment index light (alignment index light)
S Device body

Claims

In an ophthalmic apparatus that requires the apparatus body to be aligned with the eye to be examined,
An alignment index projection system for projecting alignment index light toward the cornea of the eye to be examined;
Movement control means for controlling movement of the apparatus main body;
First detection means for detecting the alignment state of the apparatus main body by causing the corneal reflection light beam of the alignment index light to enter a position detection element capable of detecting the center of gravity position of the incident light beam;
First determination means for determining whether the alignment state detected by the first detection means satisfies a predetermined position standard defined based on the alignment completion position of the apparatus main body;
Second detection means for detecting the alignment state of the apparatus body by causing the corneal reflection light flux to enter a light quantity detection element capable of detecting the light quantity of the incident light flux;
Second determination means for determining whether or not the alignment state detected by the second detection means satisfies a predetermined light quantity standard;
The movement control means moves the apparatus main body based on a detection result of the first detection means when the first determination means determines that the alignment state does not satisfy the position reference, and the alignment The apparatus main body is moved within a predetermined area when the first determination means and the second determination means determine that the state satisfies the position reference but does not satisfy the light quantity reference. Ophthalmic equipment.

When the movement control means moves the apparatus main body within the predetermined area and the alignment state is determined to satisfy the light quantity standard, measurement or photographing by the apparatus main body is automatically started. The ophthalmic apparatus according to claim 1.

When measurement or photographing by the apparatus main body is automatically started, the position of the apparatus main body when the measurement or photographing is performed is stored as the alignment completion position, and the stored alignment completion The ophthalmologic apparatus according to claim 2, wherein the position reference is newly defined based on a position.

When the movement control means moves the apparatus main body within the predetermined area and the alignment state is not determined to satisfy the light quantity standard, the apparatus main body is manually moved to perform alignment. When the alignment is completed and measurement or photographing by the apparatus main body is started, the position of the apparatus main body when the measurement or photographing is performed is stored as the alignment completion position, and the storage The ophthalmic apparatus according to claim 1, wherein the position reference is newly defined based on the completed alignment position.