JP4616457B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、被検眼の測定等を行う光学系を有する光学部を操作レバーの回動操作によって上下動させる眼科装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来から、被検眼角膜に対して気流を吹き付けるノズルと、その角膜に対して光束を投影し、その角膜による反射光を受光して角膜の変形を検出する角膜変形検出光学系等とを有する光学部をジョイスティックの回動操作によって上下移動させる非接触式眼圧計が知られている。
【０００３】
かかる非接触式眼圧計にあっては、ジョイスティックの回動角に対応して光学部の上下動の速度が変化するようなっている。例えば、ジョイスティックの回動角度Ａ,Ｂ,Ｃ（Ａ＜Ｂ＜Ｃ）に対応して光学部の上下動の速度Ｕ1,Ｕ2,Ｕ3（Ｕ1＜Ｕ2＜Ｕ3）が設定されている。このため、例えば、ノズルの高さ位置と被検眼の高さ位置とが大きくずれている場合、検者はジョイスティックを角度Ｃまで回動させて高速Ｕ3で光学部を上昇させ、ノズルが被検眼の高さ位置に近づいたら、ジョイスティックを角度Ａの位置に回動させて光学部を低速Ｕ1で上昇させ、これにより、ノズルの高さ位置と被検眼の高さ位置とをほぼ一致させる。つまり、上下方向（Ｙ方向）の概略アライメントを行う。このような操作により、Ｙ方向の概略アライメントを迅速に行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような非接触式眼圧計にあっては、ジョイスティックの回動角度Ａ,Ｂ,Ｃと、この回動角度Ａ,Ｂ,Ｃに対応した光学部の上下移動の速度Ｕ1,Ｕ2,Ｕ3とが固定されている。このため、熟練者や初心者によってはジョイスティックは非常に使用勝手の悪いものとなる。
【０００５】
例えば、熟練者の場合、ジョイスティックを小さな角度Ｂだけ回動させて高速Ｕ3で光学部を上下動させたり、高速Ｕ3よりも速い速度で光学部を上下動させたりする方がＹ方向の概略アライメントを迅速に行えたりする場合がある。逆に、初心者の場合、低速Ｕ1より遅い速度で上下動させないと、ノズルの高さ位置と被検眼の高さ位置とを迅速に一致させることができない場合がある。このような場合、ジョイスティックの回動角度Ａ,Ｂ,Ｃと、光学部の上下動の速度Ｕ1,Ｕ2,Ｕ3とが固定されていると、検者によってはジョイスティック（操作レバー）の回動操作は非常に使用勝手の悪いものとなる。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的はどのような検者であても、その検者に合わせて操作レバーの回動操作を使用し易くすることのできる眼科装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、被検眼の測定または撮影を行う光学系を有する光学部と、この光学部を前後左右および上下方向に移動させる移動手段と、傾動操作によって前記光学部を前後左右方向に移動させるとともに回動操作によって前記光学部を上下動させるための操作レバーと、この操作レバーの回動角を検出する回動角検出手段とを備えた眼科装置であって、
前記操作レバーの回動角に応じて前記光学部の上下動の速度を段階的に上げていくために、該操作レバーの回動範囲を分割した複数の設定回動角範囲と、その各設定回動角範囲毎に対応して上下動の速度を設定した設定速度とを記憶した記憶手段と、
前記回動角検出手段が検出した回動角と前記記憶手段に記憶された内容とから前記光学部の設定速度を求め、この求めた設定速度で光学部が上下動するように前記上下移動手段を制御する制御手段とを設け、
前記記憶手段に記憶されている設定回動角範囲とこの設定回動角範囲に対応した設定速度とを変更可能にしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に係る眼科装置の一つである非接触式眼圧計の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１において、非接触式眼圧計Ｓは、被検者の頭部を支持する受台１を有する基台２と、基台２の上方に配置される左右前後方向に移動可能な下部架台３と、下部架台３に対して上下左右前後方向に移動可能な光学ユニット（光学部）４とを備えている。
【００１０】
下部架台３の検者側上面には手動用撮影スイッチ５ａを有するジョイスティック（操作レバー）５と、各種の操作キーを有する操作部６が設けられている。また、下部架台３には、モニタ３ａが設けられている。
【００１１】
下部架台３は、ジョイスティック５の左右傾動、前後傾動の各操作によって前後左右に移動し、光学ユニット４は下部架台３とともに前後左右に移動する。
【００１２】
また、光学ユニット４は、ジョイスティック５の回動操作によってモータ（上下移動手段）２０２（図８参照）が駆動され、このモータ２０２の駆動によって上下動するようになっている。例えば、図２に示すように、ジョイスティック５が時計回りに角度Ｅ0〜Ｅ1の範囲内に回動されると光学ユニット４は低速Ｖ1で上昇し、角度Ｅ1〜Ｅ2の範囲内に回動されると中速Ｖ2（Ｖ1＜Ｖ2）で上昇し、角度Ｅ2〜Ｅ3の範囲内に回動されると高速Ｖ3（Ｖ2＜Ｖ3）で上昇するように設定されている。さらに、光学ユニット４は、モータ１０１（図８参照）によって左右方向に移動し、モータ１０２によって前後方向に移動するようになっている。そして、モータ１０１とモータ１０２とで光学ユニット４を前後左右に移動させる前後左右移動手段が構成され、モータ１０１とモータ１０２とモータ２０２とで光学ユニット４を前後左右および上下方向に移動させる移動手段が構成される。
【００１３】
また、ジョイスティック５が反時計回りに、すなわち角度−Ｅ0〜−Ｅ1aの範囲内に回動されると光学ユニット４は低速Ｖ1aで下降し、角度−Ｅ1a〜−Ｅ2aの範囲内に回動されると中速Ｖ2a（Ｖ1a＜Ｖ2a）で下降し、角度−Ｅ2a〜−Ｅ3aの範囲内に回動されると高速Ｖ3a（Ｖ2a＜Ｖ3a）で下降するように設定されている。
【００１４】
光学ユニット４の前面には、被検眼Ｅと対向して被検眼Ｅに気流を吹き付けるノズル７が設けられている。また光学ユニット４内には、図３及び図４に示すように、被検眼Ｅの前眼部を観察するための前眼部観察光学系１０、ＸＹ方向のアライメント検出および角膜変形検出のための指標光を被検眼Ｅの角膜Ｃに正面から投影するＸＹアライメント指標投影光学系２０、被検眼Ｅに固視標を提示する固視標投影光学系３０、ＸＹアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光束を受光して光学ユニット４と角膜ＣのＸＹ方向の位置関係を検出するＸＹアライメント検出光学系４０、ＸＹアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光束を受光し角膜Ｃの変形量を検出する角膜変形検出光学系５０、角膜Ｃに斜めからＺ方向（合焦方向）のアライメント用指標光を投影するＺアライメント指標投影光学系６０、Ｚアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光束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光し光学ユニット４と角膜ＣのＺ方向の位置関係を検出するＺアライメント検出光学系７０等が設けられている。
【００１５】
前眼部観察光学系１０は、被検眼Ｅの左右に位置して前眼部をダイレクトに照明する複数個の前眼部照明光源１１、ノズル７、前眼部窓ガラス１３、チャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５、対物レンズ１６、ハーフミラー１７，１８、ＣＣＤカメラ１９を備え、Ｏ１はその光軸である。
【００１６】
前眼部照明光源１１によって照明された被検眼Ｅの前眼部像は、ノズル７の内外を通り、前眼部窓ガラス１３、チャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５を透過し、対物レンズ１６により集束されつつハーフミラー１７，１８を透過してＣＣＤカメラ１９上に形成される。
【００１７】
ＸＹアライメント指標投影光学系２０は、赤外光を出射するＸＹアライメント用光源２１、集光レンズ２２、開口絞り２３、ピンホール板２４、ダイクロイックミラー２５、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、ハーフミラー１５、チャンバー窓ガラス１４、ノズル７を有する。
【００１８】
ＸＹアライメント用光源２１から出射された赤外光は、集光レンズ２２により集束されつつ開口絞り２３を通過し、ピンホール板２４に導かれる。そして、ピンホール板２４を通過した光束は、ダイクロイックミラー２５で反射され、投影レンズ２６によって平行光束となってハーフミラー１５で反射された後に、チャンバー窓ガラス１４を透過してノズル７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に関して角膜頂点Ｐと共役な位置に設けられている。
【００１９】
固視標光学系３０は、可視光を出射する固視標用光源３１、ピンホール板３２、ダイクロイックミラー２５、投影レンズ２６、ハーフミラー１５、チャンバー窓ガラス１４、ノズル７を有する。
【００２０】
固視標用光源３１から出射された固視標光は、ピンホール板３２、ダイクロイックミラー２５を経て、投影レンズ２６により平行光とされハーフミラー１５で反射された後に、チャンバー窓ガラス１４を透過し、ノズル７の内部を通過して被検眼Ｅに導かれる。被検者はその固視標を固視目標として注視することにより視線が固定される。
【００２１】
ＸＹアライメント検出光学系４０は、ノズル７、チャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５、対物レンズ１６、ハーフミラー１７，１８、センサ４１、ＸＹアライメント検出回路４２を有する。
【００２２】
ＸＹアライメント指標投影光学系２０により角膜Ｃに投影され、角膜表面Ｔで反射された反射光束は、ノズル７の内部を通りチャンバー窓ガラス１４、ハーフミラー１５を透過し、対物レンズ１６により集束されつつハーフミラー１７でその一部が透過し、ハーフミラー１８でその一部が反射される。
【００２３】
ハーフミラー１８で反射された光束は、センサ４１上に輝点像Ｒ’１を形成する。センサ４１はＰＳＤのような位置検出可能な受光センサである。ＸＹアライメント検出回路４２は、センサ４１の出力を基にして、眼科装置Ｓと角膜Ｃの位置関係（ＸＹ方向）を公知の手段によって演算し、その演算結果をＺアライメント検出補正回路７４および制御回路８０に出力する。
【００２４】
一方、ハーフミラー１８を透過した角膜Ｃによる反射光束は、ＣＣＤカメラ１９上に輝点像Ｒ’2を形成する。ＣＣＤカメラ１９はモニタ３ａに画像信号を出力し、図６に示すように、被検眼Ｅの前眼部像Ｅ’、ＸＹアライメント指標光の輝点像Ｒ’2がモニタ３ａに表示される。なお、Ｈは図示しない画像生成手段によって生成されたアライメント補助マークである。
【００２５】
さらに、ハーフミラー１７によって反射された一部の光束は、角膜変形検出光学系５０に導かれ、ピンホール板５１を通過してセンサ５２に導かれる。センサ５２はフォトダイオードのような光量検出の可能な受光センサである。
【００２６】
Ｚアライメント指標投影光学系６０は、赤外光を出射するＺアライメント用光源６１、集光レンズ６２、開口絞り６３、ピンホール板６４、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を有し、Ｏ２はその光軸である。
【００２７】
Ｚアライメント光源６１を出射した赤外光は、集光レンズ６２により集光されつつ開口絞り６３を通過してピンホール板６４に導かれる。ピンホール板６４を通過した光束は、投影レンズ６５によって平行光とされ角膜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に関して角膜頂点Ｐと共役な位置に設けられている。
【００２８】
Ｚアライメント検出光学系７０は、結像レンズ７１、Ｙ方向にパワーを持ったシリンドリカルレンズ７２、センサ７３、Ｚアライメント検出補正回路７４を有し、Ｏ３はその光軸である。
【００２９】
Ｚアライメント指標投影光学系６０によって投影された指標光の角膜表面Ｔにおける反射光束は、結像レンズ７１によって集束されつつシリンドリカルレンズ７２を介してセンサ７３上に輝点像Ｑ’を形成する。センサ７３はラインセンサやＰＳＤのような位置検出可能な受光センサである。センサ７３からの情報はＺアライメント検出補正回路７４に導かれる。
【００３０】
なおＸＺ平面内においては、輝点像Ｑとセンサ７３は結像レンズ７１に関して共役な位置関係にあり、ＹＺ平面内においては、角膜頂点Ｐとセンサ７３が結像レンズ７１、シリンドリカルレンズ７２に関して共役な位置関係にある。つまりセンサ７３は開口絞り６３と共役関係にあり（このときの倍率は、開口絞り６３の像がセンサ７３の大きさより小さくなるように選んである）、Ｙ方向に角膜Ｃがずれたとしても角膜表面Ｔにおける反射光束は効率良くセンサ７３に入射するようになる。
【００３１】
ところで、この実施形態では、図３に示したようにＺ方向のアライメントを検出するための投影系と受光系は、Ｚアライメント指標投影光学系６０およびＺアライメント検出光学系７０であり、それぞれ一つずつ設けられている。このような構成において、ＸＹ方向のアライメントずれの影響を受けずにＺ方向のアライメント検出を正確に行うために、ＸＹアライメント検出回路４２からのＸＹアライメント情報をＺアライメント検出補正回路７４に入力するようにしている。
【００３２】
図８は非接触式眼圧計Ｓの制御系の構成を示したブロック図である。図８において、２００はジョイスティック５の回動角を検出するとともにこの検出した回動角に応じた電圧を出力する回動角検出回路（回動角検出手段）である。２０１はジョイスティック５の回動角と、この回動角に対応した光学ユニット４の上下移動の速度を記憶したメモリ（記憶手段）である。
【００３３】
このメモリ２０１には、例えば図２に示すようにジョイスティック５の回動角Ｅと光学ユニット４の上下移動の速度Ｖとの関係を示すグラフＦ1が記憶されている。このグラフＦ1に示す回動角Ｅ1〜Ｅ3（−Ｅ1a〜−Ｅ3a）と速度Ｖ1〜Ｖ3（−Ｖ1a〜−Ｖ3a）との関係は操作部６の操作キーによって変えることができるようになっている。例えば、鎖線で示すように速度Ｖ1をＶ1b（Ｖ1＞Ｖ1b）に、回動角Ｅ1をＥ1b（Ｅ1＜Ｅ1b）に、速度Ｖ2をＶ2bに、回動角Ｅ2をＥ2b（Ｅ2＜Ｅ2b）に、速度Ｖ3をＶ3bに設定し直して、グラフＦ1をグラフＦ2に設定し直すことができる。
【００３４】
制御回路（制御手段）８０は、回動角検出回路２００が検出する回動角Ｅとメモリ２０１に記憶されているグラフＦ1とに基づいて光学ユニット４の上下移動の速度Ｖを求め、この求めた速度Ｖで光学ユニット４が上下動するようにモータ２０２を駆動制御するようになっている。また、制御回路８０は、概略アライメントが完了するとモータ１０１,１０２を駆動制御してオートアライメント（精密アライメント）を行うようになっている。
【００３５】
次に、上記のように構成される非接触式眼圧計Ｓの動作について説明する。
【００３６】
先ず、図示しない電源スイッチを投入すると、各光源１１,２１,３１,６１が点灯される。なお、各光源２１,３１,６１はそれぞれ異なる周期で点滅を繰り返しており、どの光源からの光かを識別できるように工夫してある。
【００３７】
光源２１の点灯により、図５に示すように平行光束が角膜Ｃに向けて投影され、角膜Ｃで反射された反射光束は受光センサ４１,５２により受光される。また、光源３１の点灯により固視標が被検眼Ｅに投影され、被検眼Ｅが固視されることになる。
【００３８】
光源６１の点灯により、図３に示すようにアライメント用の平行光束が角膜Ｃに投影され、この角膜Ｃで反射された反射光束がセンサ７３に受光される。
【００３９】
光源１１の点灯により、被検眼Ｅの前眼部が照明され、被検眼Ｅの前眼部像がＣＣＤカメラ１９上に結像される。そして、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とアライメント補助マークＨとがモニタ装置の画面Ｇに表示される。
【００４０】
検者は、このモニタ画面Ｇを見ながらジョイスティック５を操作することにより光学ユニット４を上下左右に移動させて輝点像Ｒ′2をアライメント補助マークＨの中に入れて概略アライメントを行う。
【００４１】
ここで、上下方向のアライメントが大きくずれている場合、すなわち、アライメント補助マークＨに対して輝点像Ｒ′2が大きく下方にずれている場合、ジョイスティック５を時計回りに大きく回動させる。つまり、ジョイスティック５を設定回動角範囲Ｅ2〜Ｅ3内に回動させると、光学ユニット４が高速Ｖ3で上昇していく。そして、輝点像Ｒ′2がアライメント補助マークＨに近づいたら、ジョイスティック５を反時計回りに回動させて設定回動角範囲Ｅ1〜Ｅ2内へ回動移動させる。
【００４２】
ジョイスティック５が設定回動角範囲Ｅ1〜Ｅ2内に回動移動させられると、光学ユニット４が中速Ｖ2で上昇していく。さらに、輝点像Ｒ′2がアライメント補助マークＨに近づいたら、ジョイスティック５を反時計回りに回動させて設定回動角範囲Ｅ0〜Ｅ1内へ回動移動させる。ジョイスティック５が設定回動角範囲Ｅ0〜Ｅ1内に回動移動させられると、光学ユニット４が低速Ｖ1で上昇していくので、輝点像Ｒ′2をアライメント補助マークＨ内に確実に入れることができる。
【００４３】
このように、光学ユニット４の上昇速度を高速Ｖ3から順次低速Ｖ1へ切り替えていくことにより、概略アライメントを確実にしかも迅速に行うことができる。
【００４４】
検者が熟練者の場合、ジョイスティック５の回動操作が手慣れているので、高速Ｖ3よりも速い速度Ｖ3cで光学ユニット４を上昇させ、しかも輝点像Ｒ′2がアライメント補助マークＨ内にかなり近づいた位置から光学ユニット４を低速Ｖ1よりも速い速度Ｖ1cで上昇させても、輝点像Ｒ′2をアライメント補助マークＨ内に確実に入れることができる。このため、メモリ２０１に記憶されるグラフＦ1を例えば図９に示すようにグラフＦ3に設定し直せば、さらに、迅速に概略アライメントを行うことができる。
【００４５】
検者が初心者の場合には、図９のグラフＦ4に示すように、低,中,高速をＶ1,Ｖ2,Ｖ3よりも遅い速度Ｖ1d,Ｖ2d,Ｖ3dに設定し、低,中速Ｖ1,Ｖ2の回動角Ｅの範囲も広く設定すれば、初心者であってもジョイスティック５の回動操作がし易くなり、輝点像Ｒ′2をアライメント補助マークＨ内に確実に迅速に入れることができる。なお、光学ユニット４の下降速度についても上記と同様に設定する。
【００４６】
このように、メモリ２０１に記憶されているグラフＦを検者が自分の熟練度やくせに合わせて設定し直すことにより、すなわち、設定回動角範囲Ｅ0〜Ｅ1,Ｅ1〜Ｅ2,Ｅ2〜Ｅ3や光学ユニットの速度Ｖを設定し直すことにより、ジョイスティック５の回動操作が非常に行い易いものとなり、大変使用勝手のよいものとなる。
【００４７】
上記実施形態では、ジョイスティック５の回動角Ｅに対して光学ユニット４の上下移動の速度は段階的に変化するようになっているが、直線的に変化するようにしてもよい。
【００４８】
概略アライメントが完了すると、すなわち、輝点像Ｒ′2がアライメント補助マークＨの中に入ると、ＸＹアライメント検出回路４２が光学ユニット４と角膜ＣのＸＹの位置関係をセンサ４１の受光信号に基づいて演算する。また、Ｚアライメント検出補正回路７４は光学ユニット４と角膜ＣのＺ方向の位置関係をセンサ７３の受光信号とＸＹアライメント検出回路４２の演算結果とに基づいて演算する。制御回路８０は、ＸＹアライメント検出回路４２およびＺアライメント検出補正回路７４から出力される演算結果に基づいてモータ１０１,１０２を制御する。このモータ１０１,１０２の制御によりオートアライメントが行われる。
【００４９】
オートアライメントが完了すると、制御回路８０は図示しない気流吹付手段を作動させてノズル７から角膜Ｃに向けて気流を吹き付ける。この気流により角膜Ｃが圧平されていく。
【００５０】
角膜Ｃの圧平は、角膜変形検出光学系５０のセンサ５２の受光量から検知され、この圧平時のノズル７から噴出される気流の圧力に基づいて眼圧値を制御回路８０が求め、この眼圧値がモニタ３ａに表示される。
【００５１】
この実施形態では、光学ユニット４の上下移動する速度やジョイスティック５の回動角Ｅを任意に設定できる非接触式眼圧計Ｓについて説明したが、これに限らず、例えば眼底カメラや他の眼科装置に適用できることは勿論である。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、検者に合わせて操作レバーの回動操作を使用し易くすることができ、その操作レバーは非常に使用勝手のよいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）この発明に係る非接触式眼圧計の外観を示した正面図である。
（Ｂ）この発明に係る非接触式眼圧計の外観を示した側面図である。
【図２】ジョイスティックの回動角と光学ユニットの上下移動の速度との関係を示したグラフである。
【図３】この発明に係る非接触式眼圧計の光学系の配置を示した平面配置図である。
【図４】この発明に係る非接触式眼圧計の光学系の配置を示した側面配置図である。
【図５】角膜に正面から照射されたアライメント光束の反射の説明図である。
【図６】モニタの画面に表示された前眼部像を示す説明図である。
【図７】角膜表面の圧平を示した説明図である。
【図８】この発明に係る非接触式眼圧計の制御系の構成を示したブロック図である。
【図９】ジョイスティックの回動角と光学ユニットの上下移動の速度との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
４ 光学ユニット（光学部）
５ ジョイスティック
１０１ モータ
１０２ モータ
２０２ モータ

Claims (1)

1. 被検眼の測定または撮影を行う光学系を有する光学部と、この光学部を前後左右および上下方向に移動させる移動手段と、傾動操作によって前記光学部を前後左右方向に移動させるとともに回動操作によって前記光学部を上下動させるための操作レバーと、この操作レバーの回動角を検出する回動角検出手段とを備えた眼科装置であって、
   前記操作レバーの回動角に応じて前記光学部の上下動の速度を段階的に上げていくために、該操作レバーの回動範囲を分割した複数の設定回動角範囲と、その各設定回動角範囲毎に対応して上下動の速度を設定した設定速度とを記憶した記憶手段と、
   前記回動角検出手段が検出した回動角と前記記憶手段に記憶された内容とから前記光学部の設定速度を求め、この求めた設定速度で光学部が上下動するように前記上下移動手段を制御する制御手段とを設け、
   前記記憶手段に記憶されている設定回動角範囲とこの設定回動角範囲に対応した設定速度とを変更可能にしたことを特徴とする眼科装置。

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