JP5028057B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼圧と眼屈折力等の眼の光学特性を測定（検査）する眼科装置に関する。

診察室等の省スペース化や測定作業の手間の軽減や測定時間の短縮化を図るべく、眼圧と眼屈折力等の眼の光学特性を測定（検査）する複数の機能を搭載した複合型眼科装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に開示する眼科装置では、所定のノズルから被検眼角膜に対して流体を噴射することにより被検眼の眼圧を非接触にて測定する眼圧測定部の上に被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定部が積層配置された構成となっている。
特開２００４−３１３７５８号公報

ところで、眼圧測定は、被検者の瞼を大きく開いた状態で測定を行う必要があるため、検者自身が装置上部から被検者側に手を伸ばし、瞼を開かせる開瞼作業の頻度が多い。また、眼圧測定の場合、被検眼と装置先端（ノズル）との作動距離（ワーキングディスタンス）が短いので、一般的にこのような開瞼作業が行い難いのが現状である。

また、上述したような複合型眼科装置の場合、装置全体が大きくなりやすいという側面を持っている。

本発明は、上記問題点を鑑み、検者にとって、眼圧測定時の被検眼の開瞼作業が行いやすい複合型眼科装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） 被検眼の光学特性を測定する光学系を持つ眼特性測定部の上に、ノズルを介して被検眼角膜に吹き付けるための流体を圧縮する流体圧縮室を持ち流体の吹き付けにより角膜を変形させて眼圧を測定する眼圧測定部が積層配置された測定ユニットを備え、被検眼の光学特性と眼圧の両方を測定可能である。
（２） 被検眼の光学特性を測定する光学系を持つ眼特性測定部と、該眼特性測定部の上に配置された眼圧測定部であって，ノズルを介して被検眼角膜に吹き付けるための流体を圧縮する流体圧縮室が，該眼圧測定部の測定光軸の上方もしくは側方に配置された眼圧測定部とが積層配置され、上下方向に移動可能な測定ユニットを備え、被検眼の光学特性と眼圧の両方を測定可能である
（３） （１）又は（２）の眼科装置において、前記眼特性測定部に対して前記眼圧測定部のノズル先端位置を前後方向に変更させる位置変更手段を備えることを特徴とする。
（４） （１）又は（２）の眼科装置において、前記眼圧測定部もしくは眼特性測定部のいずれかは、前記被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定光学系を備えることを特徴とする。
（５） （１）又は（２）の眼科装置において、
前記眼特性測定部は、被検眼の光学特性を測定する光学系に配置された光学部材の一部を移動させるための駆動機構を持ち、
前記駆動機構は、前記眼特性測定部の測定光軸の下方もしくは側方に配置されていることを特徴とする。
（６） （１）又は（２）の眼科装置において、
眼圧測定を行う眼圧測定モードと被検眼の光学特性を測定する眼特性測定モードとを切り換える測定モード切り換え手段と、
該測定モード切り換え手段により切り換えられた測定モードに用いる前記眼圧測定部または眼特性測定部の測定光軸が被検眼と略同じ高さとなるように前記測定ユニットを被検眼に対して上下方向に移動させる移動制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数の測定機能を有した複合型の眼科装置における眼圧測定時の被検眼の開瞼作業がしやすくなる。

本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、眼圧、眼屈折力及び角膜形状を測定する眼科装置を例として説明する。本実施形態では、さらに、角膜厚測定も行う。図１は、本実施形態に係る眼科装置の外観構成図である。図１（ａ）は、眼屈折力、角膜形状及び角膜厚測定時の状態を表すものであり、図１（ｂ）は、眼圧測定時の状態を表すものである。

眼科装置は、基台１と、基台１に取り付けられた顔支持ユニット２と、基台１上に移動可能に設けられた移動台３と、移動台３に移動可能に設けられた測定ユニット４を備える。測定ユニット４は、被検眼Ｅの眼屈折力及び角膜形状の眼特性を測定するための眼屈折力・角膜形状測定部４ａ（以下、レフ・ケラト測定部と記す）と、レフ・ケラト測定部４ａの上に位置するように積層配置され、非接触で被検眼Ｅの眼圧を測定するための眼圧測定部４ｂとを持つ。このとき、測定ユニット４には、レフ・ケラト測定部４ａの測定光軸Ｌａと眼圧測定部４ｂの測定光軸Ｌｂの高さが異なるようにレフ・ケラト測定部４ａと眼圧測定部４ｂが配置されている。なお、本実施形態では、さらに、被検眼Ｅの角膜厚を測定するための角膜厚測定光学系が設けられている。すなわち、レフ・ケラト測定部４ａの筐体内に、レフ・ケラト測定部４ａの検査窓を介して被検眼角膜Ｅｃに対して角膜厚（パキ）測定用の光を投光する投光光学系１５０ａ（図２参照）が配置されているとともに、レフ・ケラト測定部４ａの下部に、前述の投光光学系による被検眼角膜からの反射光をレフ・ケラト測定光軸Ｌａに対して下方向から異なる角度の光軸（受光光軸）を用いて受光する撮影（受光）光学系１５０ｂ（図３参照）が配置されている。

測定ユニット４は、移動台３に設けられたＹ駆動部６により、被検眼に対して上下方向（図１に示すＹ方向）に移動される。また、Ｙ駆動部６は、眼圧測定モードと，レフ・ケラト測定モードの切換によって、測定ユニット４を被検眼に対してＹ方向に移動させレフ・ケラト測定部４ａの測定光軸Ｌａと眼圧測定部４ｂの測定光軸Ｌｂのいずれかを顔支持ユニット２にて固定された被検者の被検眼Ｅとほぼ同じ高さに合わせる役割を有する。このため、Ｙ駆動部６の駆動量は、少なくとも測定光軸Ｌａと測定光軸Ｌｂとの間隔以上は確保する必要がある。さらに好ましくは、各測定モードにおいて、被検眼に対する自動アライメントをスムーズに行うことができる程度の移動可能範囲を確保するのが好ましい。

また、測定ユニット４は、Ｙ駆動部６の上に設けられたＸＺ駆動部７により、被検眼Ｅに対して左右方向（Ｘ方向）、前後（作動距離）方向（Ｚ方向）に移動される。これにより、測定ユニット４は、３次元方向に移動可能となる。なお、Ｙ駆動部６及びＸＺ駆動部７としては、Ｙ方向に移動可能なＹテーブル上にＸ方向に移動可能なＸテーブルを設け、このＸテーブル上にＺ方向に移動可能なＺテーブルを設け、このＺテーブルの上に測定ユニット４を搭載することにより構成できる。各テーブルの移動はＸＹＺ用のモータを駆動制御することにより行う。この種の三次元移動機構は周知の構成が採用できるので、ここでは詳細な説明を省略する。

また、眼圧測定部４ｂは、駆動部８の駆動によりレフ・ケラト測定部４ａに対してＺ方向に移動可能に配置されており、眼圧測定モードの際には眼圧測定部４ｂを被検眼Ｅに近づく方向に移動させ、レフ・ケラト測定モードの際には眼圧測定部４ｂを被検眼Ｅから遠ざかる方向に移動させるために用いられる。

移動台３は、ジョイスティック５の操作により、基台１上をＸ方向及びＺ方向に移動される。また、検者が回転ノブ５ａを回転操作することにより、測定ユニット４はＹ駆動部６のＹ駆動によりＹ方向に移動される。ジョイスティック５の頂部には、測定開始スイッチ５ｂが設けられている。移動台３には、表示モニタ４０が設けられている。

以下、本実施形態の眼科装置の光学系、眼圧測定部４ｂの流体噴射機構、及び本装置の制御系の構成について説明する。図２は、レフ・ケラト測定部４ａと眼圧測定部４ｂの光学系及び制御系の構成について説明するための図である。

まず、眼屈折力測定光学系と角膜形状測定光学系を持つレフ・ケラト測定部４ａの光学系について説明する。１０は被検眼Ｅの眼屈折力を測定するための眼屈折力測定光学系である。測定光学系１０は、眼Ｅの瞳孔中心部を介して眼Ｅの眼底Ｅｆにスポット状の測定指標を投影する投影光学系１０ａと、眼底Ｅｆから反射された眼底反射光を瞳孔周辺部を介してリング状に取り出し、二次元撮像素子にリング状の眼底反射像を撮像させる受光光学系１０ｂと、から構成される。

投影光学系１０ａは、測定光学系１０の光軸Ｌａ上に配置された，測定光源１１，リレーレンズ１２，ホールミラー１３，及び測定用対物レンズ１４を含む。光源１１は、正視眼の眼底Ｅｆと光学的に共役な位置関係となっている。また、ホールミラー１３の開口は、眼Ｅの瞳孔と光学的にほぼ共役な位置関係となっている。

受光光学系１０ｂは、投影光学系１０ａの対物レンズ１４，ホールミラー１３が共用され、ホールミラー１３の反射方向の光軸Ｌａ上に配置された，リレーレンズ１６及び全反射ミラー１７と、全反射ミラー１７の反射方向の光軸Ｌａ上に配置された受光絞り１８，コリメータレンズ１９，リングレンズ２０，及びエリアＣＣＤ等からなる二次元撮像素子２２を含む。受光絞り１８及び撮像素子２２は、眼底Ｅｆと光学的に共役な位置関係となっている。リングレンズ２０は、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、透明平板状の片側に円筒レンズがリング状に形成されたレンズ部２０ａと、レンズ部２０ａのリング状円筒レンズ部分以外に施された遮光用のコーティングによる遮光部２０ｂと、から構成され、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に共役な位置関係となっている。撮像素子２２からの出力は、制御部１１０に入力される。

対物レンズ１４と被検眼Ｅとの間には、固視標呈示光学系３０からの固視標光束を眼Ｅに導き、被検眼Ｅの前眼部からの反射光を観察光学系５０に導くダイクロイックミラー２９が配置されている。ダイクロイックミラー２９は、測定光学系１０に用いられる測定光束の波長を透過する。

固視標呈示光学系３０は、固視標呈示用可視光源３１，固視標を持つ固視標板３２，投光レンズ３３，ハーフミラー３４、ダイクロイックミラー３５，及び観察用対物レンズ３６を含み、ダイクロイックミラー２９により光軸Ｌａと同軸にされる。ダイクロイックミラー３５は、可視光を通過し赤外光を反射する特性を有する。この場合、固視光源３１は、眼底Ｅｆと光学的に共役な位置関係となっている。光源３１及び固視標板３２は、光軸方向に移動されることにより、被検眼Ｅの雲霧を行う。

眼Ｅの前眼部の前方には、眼Ｅの角膜Ｅｃにリング指標を投影するための近赤外光を発するリング指標投影光学系４５と、眼Ｅの角膜Ｅｃに無限遠指標を投影することにより被検眼に対する作動距離方向のアライメント状態を検出するための近赤外光を発する作動距離指標投影光学系４６が光軸Ｌａに対して左右対称に配置されている。なお、リング投影光学系４５は、被検眼の角膜形状測定用のリング状指標を投影する投影光学系として用いられる他、アライメント検出用指標、及び眼Ｅの前眼部を照明する前眼部照明としても用いられる。

観察光学系５０は、固視標呈示光学系３０の対物レンズ３６及びダイクロイックミラー３５が共用され、ダイクロイックミラー３５の反射方向の光軸上に配置された，撮像レンズ５１及び二次元撮像素子５２を備える。撮像素子５２からの出力は、制御部１１０に入力される。これにより、被検眼Ｅの前眼部像は二次元撮像素子５２により撮像され、モニタ４０上に表示される。なお、この観察光学系５０は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃ上に形成されるリング指標Ｒや、投影光学系４６によるアライメント指標像Ｍを撮像する撮像光学系を兼ね、制御部１１０によりリング指標像やアライメント指標像の位置が検出される。

角膜厚測定用の投光光学系１５０ａは、光源１５１、集光レンズ１５２、左右方向に長手方向を持つスリット１５３を含み、固視標呈示光学系３０のハーフミラー３４、ダイクロイックミラー３５、対物レンズ３６、ダイクロイックミラー２９を共用する。この場合、
スリット１５３は、対物レンズ３６に関して被検眼角膜Ｅｃと共役な位置に配置される。また、投光光学系１５０ａは、固視標呈示光学系３０の光軸と同軸となるように配置されている。なお、投光光学系１５０ａに使用する光源１５１としては、例えば、波長４７５ｎｍを発する可視光源が考えられる。

図３は角膜厚測定用の撮影（受光）光学系を示した概略図である。図示するように、角膜厚測定用の撮影光学系１５０ｂは、撮影レンズ１５５、全反射ミラー１５６、二次元撮像素子１５７を備え、スリット１５３による投影断面をシャインプルークの原理に基づいて撮影する構成となっている（詳しくは、特公平６−５９２７２号公報を参考にされたい）。すなわち、前記スリット１５３の投影像の光断面、撮影レンズ１５５の主平面及び撮像素子１５７の結像面の延長面が一本の光線で交わるような配置となっている。なお、上記のようにレフ・ケラト測定部４ａの下部に角膜厚測定用の撮影光学系１５０ｂを設けることにより、左右それぞれに撮影光学系１５０ｂと同様の構成を設けなくとも、鼻によって測定光がけられるのを回避できるため、装置構成を簡略化できる。

次に、眼圧測定部４ｂの空気（流体）吹付機構を図２に基づいて説明する。６１は空気圧縮用のシリンダである。６２はピストンであり、図示なきロータリソレノイドの駆動力によってシリンダ６１内を移動する。ピストン６２の移動によりシリンダ６１内で圧縮された空気は、ノズル６３を介して被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて噴射される。６４はノズル６３を保持する透明なガラス板である。６５はノズル６３の背後に設けられた透明なガラス板である。ガラス板６５の背後には、後述する観察及びアライメントのための光学系が配置されている。６６はシリンダ６１内の圧力を検出する圧力センサである。圧力センサ６６からの検出信号は、制御部１１０に入力され、眼圧値の算出に利用される。

次に、眼圧測定部４ｂの光学系について説明する。なお、眼圧測定部４ｂを使用する場合（眼圧測定時）は、レフ・ケラト測定部４ａの最前面に対して眼圧測定４ｂに設けられたノズル６３が被検眼Ｅ側にせり出した状態にて使用される。

７０は前眼部照明用の赤外光源であり、ノズル６３の軸線と一致する光軸Ｌｂを中心に４個配置されている。光源７０による被検眼Ｅの前眼部像は、光軸Ｌｂ上に配置されたガラス板６５，ハーフミラー７１，対物レンズ７２，ダイクロイックミラー７３及びフィルタ７４を介して、二次元撮像素子７５により撮像される。なお、ダイクロイックミラー７３は、赤外光を透過し可視光を反射する特性を持つ。また、フィルタ７４は、光源７０及び後述する光源８０の光を透過し後述する光源９０の光を透過しない特性を持つ。二次元撮像素子７５により撮像された前眼部像は、制御部１１０へ入力されたのちに表示モニタ４０上に表示される。

８０はＸ方向及びＹ方向のアライメント用の赤外光源であり、その光は投影レンズ８１，ハーフミラー７１及びガラス板６５を介して、角膜Ｅｃに正面から投影される。光源８０による角膜反射像は、ガラス板６５からフィルタ７４までを介して撮像素子７５に撮像される。撮像素子７５からの撮像信号は、制御部１１０へと入力され、Ｘ方向及びＹ方向のアライメントに利用される。なお、光源７０による角膜反射像をＸ方向及びＹ方向のアライメントに利用することもできる（詳しくは、本出願人による特開平１０−７１１２２号公報を参照）。８５は固視標投影用の可視光源であり、光源８５により照明された固視標８６の光は、投影レンズ８７，ダイクロイックミラー７３，対物レンズ７２，ハーフミラー７１及びガラス板６５を介して、被検眼Ｅに向かう。

９０は角膜Ｅｃの変形状態検出用の赤外光源であり、光源９０による光は、コリメータレンズ９１により略平行光束とされて角膜Ｅｃに投影される。光源９０による角膜反射像は、受光レンズ９２，フィルタ９３，ハーフミラー９４及びピンホール板９５を介して、光検出器９６により受光される。フィルタ９３は、光源９０の光を透過し光源７０及び光源８０の光を透過しない特性を持つ。これら光学系は、角膜Ｅｃが所定の変形状態（偏平状態）のときに光検出器９６の受光量が最大になるように配置されている。光検出器９６からの検出信号は、制御部１１０へと入力され、眼圧値の算出に用いられる。

また、光源９０及びコリメータレンズ９１はＺ方向のアライメント検出の指標投影系に共用され、光源９０による角膜反射像は、受光レンズ９２からハーフミラー９４を介してＰＳＤやラインセンサ等の一次元位置検出素子９７に入射する。そして、位置検出素子９７からの検出信号は、制御部１１０に入力され、Ｚ方向のアライメント検出に利用される。すなわち、被検眼Ｅ（角膜Ｅｃ）がＺ方向に移動すると、光源９０による角膜反射像の入射位置も位置検出素子９７上を移動するため、位置検出素子９７からの検出信号に基づき被検眼Ｅに対するＺ方向のアライメント状態を検出することができる。

なお、図２においては、説明の便宜上、これら角膜変形検出及び作動距離検出の光学系を上下に配置しているように図示したが、本来は被検眼に対して左右方向に配置されているものである。

次に、制御系の構成について説明する。装置全体の制御や測定値の算出等を行う制御部１１０は、レフ・ケラト測定部４ａや眼圧測定部４ｂや角膜厚測定光学系に備わる各部材の他、表示モニタ４０、Ｙ駆動部６、ＸＺ駆動部７、駆動部８、測定結果等を記憶するメモリ１１１、回転ノブ５ａ、測定開始スイッチ５ｂ、及び測定モード選択スイッチ１１２、等が接続されている。

以上のような構成を備える眼科装置において、その動作について説明する。本装置は、眼屈折力及び角膜形状のみを測定する第１モード、眼圧のみを測定する第２モード、及び眼屈折力，角膜形状及び眼圧を連続測定する第３モードを持つ。第３モードでは、先に眼屈折力及び角膜形状を測定するモードが実行（選択）された後、眼圧を測定するモードに自動的に切換えられる。これは先に眼圧を測定すると、圧縮空気の吹き付け等による影響が残る可能性があるからである。以下では、第３モードについて説明する。

測定モード選択スイッチ１１２により第３モードが選択された場合、眼特性測定モードとしてレフ・ケラト測定が初めに行われるが、この場合、制御部１１０は、レフ・ケラト測定をスムーズに開始できるように、測定ユニット４の高さを初期化させておく。すなわち、制御部１１０は、Ｙ駆動部６を駆動させることによりレフ・ケラト測定部４ａの測定光軸Ｌａと被検眼Ｅがほぼ同じ高さになるようにしておく（ラフで構わない）。また、制御部１１０は、駆動部８を駆動させることにより、眼圧測定部４ｂをレフ・ケラト測定部４ａに対して装置本体側に後退させ（被検眼Ｅから遠ざかる方向に移動させ）、レフ・ケラト測定を行う際にノズル６３の先端が被検者の額等に接触しないようにしておく。これにより、レフ・ケラト測定が可能な状態となる（図５（ａ）参照）。

ここで、被検眼Ｅに対する測定ユニット４のＸ，Ｙ及びＺ方向のアライメントを行う。二次元撮像素子５２に撮像された前眼部像Ｆがモニタ４０に表示される（図２参照）ので、検者はモニタ４０を観察しながらジョイスティック５及び回転ノブ５ａを操作し、ラフなアライメントを行う。リング指標投影光学系４５によるリング指標Ｒ及び作動距離投影光学系４６による無限遠指標像Ｍが撮像素子５２により撮像される状態になると、制御部１１０は、Ｙ駆動部６及びＸＺ駆動部７を駆動制御することにより測定ユニット４をＸＹＺの各方向に移動させ、被検眼Ｅに対する測定ユニット４の詳細なアライメントを行う。この場合、制御部１１０は、撮像素子５２によって検出されたリング指標Ｒの中心位置の座標を算出することにより被検眼に対する上下左右方向のアライメント状態を求める。また、制御部１１０は、測定ユニット４が被検眼Ｅに対してＺ（作動距離）方向にずれた場合に、作動距離指標投影光学系４６による角膜Ｅｃ上の無限遠指標Ｍの間隔がほとんど変化しないのに対して、前述のリング指標Ｒの所定経線方向の像間隔が変化するという特性を利用して、被検眼に対する作動距離方向のアライメント状態を求める（詳しくは、特開平６−４６９９９号参照）。

その後、アライメントが完了したら自動的に測定が行われる。一方、オートショットがＯＦＦの場合には、アライメントが完了して、検者から測定開始スイッチ５ｂが押されると、測定が開始される。

制御部１１０は、まず、撮像素子２２にて撮像されたリング指標像Ｒの形状に基づいて眼Ｅの角膜形状を測定する。このとき、制御部１１０は、角膜形状の測定結果をモニタ４０に表示する。そして、測定エラーを除いた測定値が所定数（例えば３個）得られたら、眼屈折力の測定に移行する。

制御部１１０は、測定開始信号の入力に基づき光源１１を点灯させる。光源１１から出射された測定光は、リレーレンズ１２からダイクロイックミラー２９までを介して眼底Ｅｆに投影され、眼底Ｅｆ上でスポット状の点光源像を形成する。

眼底Ｅｆ上に形成された点光源像の光は、反射・散乱されて被検眼Ｅを射出し、対物レンズ１４によって集光され、ホールミラー１３から全反射ミラー１７までを介して受光絞り１８の開口上で再び集光され、コリメータレンズ１９にて略平行光束（正視眼の場合）とされ、リングレンズ２０によってリング状光束として取り出され、リング像として撮像素子２２に受光される。

このとき、はじめに眼屈折力の予備測定が行われ、予備測定の結果に基づいて光源３１及び固視標板３２が光軸方向に移動されることにより、被検眼Ｅに対して雲霧がかけられる。その後、雲霧がかけられた被検眼に対して眼屈折力の測定が行われる。

撮像素子２２からの出力信号は、メモリ１１１に画像データとして記憶される。その後、制御部１１０は、メモリ１１１に記憶されたリング画像に基づいて各経線方向にリング像の位置を特定する。そして、制御部１１０は、特定されたリング像の像位置に基づいて、最小二乗法等を用いて楕円を近似したのち、近似した楕円の形状から各経線方向の屈折誤差を求め、これに基づいて被検眼の眼屈折値、Ｓ（球面度数）、Ｃ（柱面度数）、Ａ（乱視軸角度）の各値を演算し、測定結果をモニタ４０に表示する。そして、測定エラーを除いた測定値が所定数（例えば３個）得られたら、眼屈折力測定を終了する。

眼屈折力測定が終了したら、制御部１１０は、光源１５１を点灯させ、角膜厚測定に移行する。このようにしたのは、眼屈折力測定や角膜形状測定時において可視光源である光源１５１を点灯させることで、被検眼の固視の邪魔になるのを防止するためである。また、制御部１１０は、光源１５１を点灯させている間、固視光源３１を消灯することが好ましい。これは、固視光源３１から発せられた光が角膜Ｅｃ上で反射することによって、撮像素子１５７上に角膜厚測定の際のノイズ光が混入するのを防ぐためである。この場合、固視光源３１の使用波長と光源１５１の使用波長とが異なるような構成としておき、固視光源３１が発する波長の光をカットするためのフィルタを撮影光学系１５０ｂに設けるようにしてもよい。

光源１５１から出射された角膜厚測定用の光束は、集光レンズ１５２、スリット１５３を介して左右方向に長手方向を持つスリット光とされる。スリット１５３により形成されたスリット光は、さらにハーフミラー３４により固視光学系３０の光軸と同軸にされた後、ダイクロイックミラー３５、対物レンズ３６を介した後、ダイクロイックミラー２９により光軸Ｌａに同軸とされる。そして、ダイクロイックミラー２９により光軸Ｌａに同軸とされたスリット光は、被検眼角膜Ｅｃ上に投光される。そして、被検眼角膜Ｅｃ上に投光されたスリット光は、撮像レンズ１５５、全反射ミラー１５６を介して、撮像素子１５７によって撮像される。

図６は、撮像素子１５７によって撮影された角膜断面像を示す。ａは角膜前面、ｂは角膜後面を示し、シャインプルークの原理によって生ずる位置に対する倍率変化を考慮した補正像である。ここで、制御部１１０は、画像処理により被検眼Ｅの角膜厚を演算する。この場合、断面像全体から角膜厚を求める（例えば、多数の位置で測定し平均値を得る）ようにしてもよいし、ある一点での角膜厚（例えば、角膜中心を通過する位置）を求めるようにしてもよい。この場合、被検眼角膜上の所定の位置に点状の光（スポット光）を投影し、角膜上に投影された点像を撮像する構成により角膜厚を求めるようにしてもよい（角膜と共役な位置に配置されたスリット１５３を円孔が形成された遮光板に変更し、二次元撮像素子１５７を一次元受光素子にすればよい。）
眼屈折力及び角膜形状の測定によりそれぞれ予め定められた個数の測定結果が得られる等、所定の測定終了条件が満たされたのち、角膜厚の測定が終了すると、第３モードでは制御部１１０が眼圧測定モードへの切換信号を自動的に発し、眼圧を測定するモードに切換える。眼圧測定モードへの切換信号が入力されると、制御部１１０は、Ｙ駆動部６を駆動にさせることにより測定ユニット４を下方向に移動させ、眼圧測定部４ｂの測定光軸Ｌｂと被検眼Ｅとがほぼ同じ高さになるようにする（ラフで構わない）（図５（ｂ）参照）。

また、制御部１１０は、駆動部８を駆動させることにより眼圧測定部４ｂを被検眼Ｅへ近づく方向に移動させ、ノズル６３の先端をレフ・ケラト測定部４ａの筐体前面より被検者側に位置する（せり出す）ようにしておく。これは、レフ・ケラト測定部４ａの筐体前面が被検者の顔（例えば、鼻）に当接しないようにするとともに、被検眼と装置との作動距離を眼圧測定に合わせて短くするためである。これにより、眼圧測定が可能な状態となる（図５（ｃ）参照）。

なお、眼圧測定部４ｂを被検眼側に移動させる場合、ノズル６３の先端が被検眼Ｅに接触する可能性があるので、好ましくは、一旦、ＸＺ駆動部７を駆動制御して測定ユニット４を被検眼Ｅから遠ざかる方向の後方位置へ一旦移動した後（例えば、最も後方側に設定されている基準位置まで後退させた後）、ノズル６３の先端をレフ・ケラト測定部４ａの前面より一定量だけ突出させる。

制御部１１０は、光源９０による角膜反射像が位置検出素子９７に入射する状態になると、この検出結果に基づいてＸＺ駆動部７を駆動制御し、Ｚ方向の詳細なアライメントを行う。また、制御部１１０は、眼圧測定モードへの切換信号により、モニタ４０に表示する画像を二次元撮像素子７５からの撮像信号に切換えると共に、撮像素子７５の光源８０による角膜反射像の検出結果に基づき、ＸＺ駆動部７及びＹ駆動部６を駆動制御し、Ｘ方向及びＹ方向の詳細なアライメントを行う。

被検眼Ｅに対する眼圧測定部４ｂのＸ，Ｙ及びＺ方向のアライメントがそれぞれ許容範囲に入ると、制御部１１０は、自動的にトリガ信号を発し（またはアライメント完了の旨をモニタ４０に表示することにより、検者が測定開始スイッチ５ｂを押してトリガ信号を入力し）、図示なきロータリソレノイドを駆動させる。ロータリソレノイドの駆動によりピストン６２が移動されると、シリンダ６１内の空気が圧縮され、圧縮空気がノズル６３から角膜Ｅｃに向けて吹き付けられる。角膜Ｅｃは、圧縮空気の吹き付けにより徐々に変形し、扁平状態に達したときに光検出器９６に最大光量が入射される。制御部１１０は、圧力センサ６６からの出力信号と光検出器９６からの出力信号とに基づき眼圧値を求める。

眼圧が求められると、制御部１１０は、レフ・ケラト測定モードの際に測定した角膜厚の測定値に基づいて眼圧値を補正する。この場合、角膜厚と、真の眼圧からの測定誤差量と、相関関係を示す経験的に作成された回帰方程式に、角膜厚の測定値を当てはめ、さらに測定誤差を考慮して眼圧の測定値を修正することにより、眼圧値を補正することができる（例えば、特表平８−５０７４６３号公報を参考にされたい）。その後、制御部１１０は、補正された眼圧値の測定結果を表示モニタ４０に表示する。そして、測定エラーを除いた測定値が所定数（例えば３個）得られたら、眼圧測定を終了する。

以上のように、眼圧測定部４ｂをレフ・ケラト測定部４ａの上に配置することにより、眼圧測定を行う際、測定ユニット４が下がり、筐体上部のスペースが開放されるため、検者は、被検眼Ｅの開瞼を容易に行うことができる（例えば、被検眼と装置との間に検者の手が入れやすくなる、開瞼する被検眼の状態が見やすくなる等）。また、眼圧測定部４ｂをレフ・ケラト測定部４ａに対して作動距離方向に移動可能とすることにより、レフ・ケラト測定を行う際、ノズル６３が被検者の顔付近から退避されるため、被検者の顔にノズル６３が当接することなく測定を行うことができる。

なお、以上の説明においては、眼圧測定部４ｂ全体をレフ・ケラト測定部４ａに対して作動距離方向に移動させるような構成としたが、これに限るものではなく、レフ・ケラト測定部４ａに対して眼圧測定部４ｂのノズル６３の先端位置を前後方向に変更する構成であればよい。例えば、ノズル６３のみが眼圧測定部４ｂの筐体内を出入りするような構成であってもよい。

また、以上の説明においては、レフ・ケラト測定部４ａの光学系内部に角膜厚測定用の投光光学系１５０ａ、レフ・ケラト測定部４ａの下部に角膜厚測定用の撮影光学系１５０ｂを設ける構成としたが、眼圧測定部４ｂの光学系内部に角膜厚測定用の投光光学系１５０ａを設け（例えば、眼圧測定部４ｂに設けられた固視光学系の光軸と同軸になるように配置する）、眼圧測定部４ｂの左右それぞれに撮影光学系１５０ｂを設けるようにしてもよい（図７参照）。このようにすれば、眼圧のみを測定する第２モードを使用する場合、レフ・ケラト測定部４ａを使用することなく、眼圧値の補正のための角膜厚を測定することができる。また、レフ・ケラト測定部４ａ及び眼圧測定部４ｂとは独立して角膜厚測定用の投光光学系及び撮影光学系を設けるようにしてもよい。

以下に、本実施形態に係る眼科装置において、より具体的な構成について説明する。図８は、本実施形態に係る眼科装置の具体例を示す構成概略図である。図９は、図８に示された眼圧測定部４ｂを斜め上方よりみた斜視図である。なお、図１及び図２と同じ符号を付したものについては、特段の説明が無い限り、同じ構成部材を表している。したがって、既に説明した部分については省略し、異なる部分について述べる。

まず、眼圧測定部４ｂについて説明する。この場合、シリンダ６１及びピストン６２を含み、被検眼角膜に流体を吹き付けるための流体を圧縮する空気圧縮ユニット（空気圧縮室）１９０がノズル６３の軸線と一致する測定光軸Ｌｂの上方に配置されている。また、測定光軸Ｌｂ（または、ノズル６３）と同じ階層には、図２で示した光源８０等を含む指標投影光学系、撮像素子７５等を含む前眼部観察光学系、固視光源８５等を含む固視光学系などを内蔵する眼圧光学ユニット２００が配置されている。すなわち、眼圧光学ユニット２００の上に空気圧縮ユニット１９０が配置されている。

図８及び図９に示すように、２０１は眼圧光学ユニット２００等が載置されるステージであり、下部にはレフ・ケラト測定部４ａが配置される。ステージ２０１上に載置されたロータリソレノイド６８のアーム６８ａは、ピストンロッド６２ａを介してピストン６２と連結されている。１３０は圧縮された空気を収容する気密室であり、気密室１３０の上面はシリンダ６１の先端とチューブ１３１を介して連結されている。また、測定光軸Ｌｂと同じ階層に配置される気密室１３０の背後には、眼圧光学ユニット２００が配置されている。また、光源９０や光検出器９６等を含む角膜変形検出及び作動距離検出用光学系９８がノズル６３及び気密室１３０を介して左右方向に配置されている。

上記構成において、被検眼に流体を吹き付ける際の動作について、簡単に説明する。測定開始のトリガ信号が制御部１１０に入力されると、ロータリソレノイド６８が駆動され、アーム６８ａが回動される。そして、この回動によってピストン６２が前進されることでシリンダ６１内で圧縮された空気がチューブ１３１を介して気密室１３０内の空気を圧縮する。これにより、圧縮空気がノズル６３を介して、被検眼Ｅの角膜に突きつけられ、角膜を変形させる。そして、シリンダ６１内に設けられた図示無き圧力センサからの信号と光検出器９６からの信号に基づいて眼圧値が算出される。

次に、レフ・ケラト測定部４ａについて説明する。５００は眼屈折力測定光学系１０に配置された光学部材の一部からなる可動ユニット２５（図２参照）を光軸方向に移動させるための駆動ユニットであり、測定光軸Ｌａの下方に配置されている。また、測定光軸Ｌａ（または、検査窓９）と同じ階層には、測定光学系１０、固視標呈示光学系３０、観察光学系５０等を内蔵するレフ・ケラト光学ユニット３００が配置されている。すなわち、レフ・ケラト光学ユニット３００の下に駆動ユニット５００が配置されている。可動ユニット２５は、光源１１、受光絞り１８、コリメータレンズ１９、リングレンズ２０、撮像素子２２からなる。なお、可動ユニット２５の中に、光軸方向に移動される固視標３１及び固視標板３２を含めてもよい。

駆動ユニット５００は、制御部１１０に接続されるモータ５０１、モータ５０１の回転軸に取り付けられたプーリ５０２、光軸方向に延びるベルト５０３、後方に設けられたプーリ５０４、可動ユニット２５を移動させるための移動部材（スライドテーブル）５０５を含む。プーリ５０２は、ベルト５０３を介してプーリ５０４と連結されている。また、ベルト５０３は移動部材５０５のベルト固定部５０５ａと固定されている。また、移動部材５０５のテーブル部５０５ｂは可動ユニット２５の底面と固定されている。モータ５０１の回転によりプーリ５０２が回転されると、ベルト５０３を介して移動部材５０５が移動されるため、可動ユニット２５が光軸方向に移動される。

上記構成において、駆動ユニット５００の動作について簡単に説明する。すなわち、測定開始のトリガ信号が入力されると、制御部１１０は、前述のように眼屈折力の予備測定を行い、予備測定の結果に基づいて光源３１及び固視標板３２を移動させ、被検眼Ｅに対して雲霧をかける。また、制御部１１０は、前述の予備測定で得られた被検眼の球面屈折誤差（球面屈折力）に応じて駆動ユニット５００を駆動制御し、可動ユニット２５を光軸方向に移動させる。これにより、被検眼の球面屈折誤差が補正され、被検眼眼底に対して光源１１、受光絞り１８及び撮像素子２２が光学的に共役な関係に調整される。そして、被検眼の視度が補正されると、雲霧がかけられた被検眼に対して測定がなされる。このようにすれば、被検眼の眼屈折力の測定範囲を大きくすることができると共に、測定精度を向上させることができる。なお、上記構成においては、モータ５０１、プーリ５０２、ベルト５０３、プーリ５０４、移動部材５０５全体をレフ・ケラト光学系ユニット３００の下に設けるようにしたが、駆動源であるモータ５０１をレフ・ケラト光学系ユニット３００の下に設け、レフ・ケラト光学ユニット３００の側面もしくは上部に設けた所定の移動機構を介して可動ユニット２５を移動させるものであってもよい。

次に、図１０を用いて、レフ・ケラト測定部４ａに対して眼圧測定部４ｂを前後方向に移動させる駆動部（前後移動機構）８について説明する。なお、図１０（ａ）は眼圧測定時、図１０（ｂ）はレフ・ケラト測定時における装置形態を示している。駆動部８は、制御部１１０に接続されるモータ６０１を持ち、レフ・ケラト光学ユニット３００の下部に配置されている。より詳しくは、レフ・ケラト測定部４ａの左側面部であって、上記駆動ユニット５００より側面寄りに設けられている。また、モータ６０１にはクランクアーム６０２が取り付けられ、クランクアーム６０２には連結部材６０３が連結されている。また、レフ・ケラト光学ユニット３００の側面に配置される連結部材６０３は、ステージ２０１に取り付けられた取付部材２１０に固定されている。そして、ステージ２０１は、図示無きガイド機構によってレフ・ケラト測定部４ａに対して前後方向に移動可能な構成となっている。ここで、モータ６０１の回転によってクランクアーム６０２が回転されると、連結部材６０３を介して取付部材２１０が移動されるため、眼圧測定部４ｂが前後方向に移動される。すなわち、測定光軸Ｌａの下方に配置された駆動部８の駆動によってレフ・ケラト光学ユニット３００の上部に配置された眼圧測定部４ｂが移動されるような構成となっている。なお、ガイド機構としては、レフ・ケラト測定部４ａの左右側面に前後方向に延びるガイド棒が固定されると共に、ガイド棒に挿通されて前後移動される移動部材がステージ２０１に固定されるような構成が考えられる。

以上示したように、レフ・ケラト測定部４ａの上に眼圧測定部４ｂが積層配置された測定ユニット４において、眼圧測定部４ｂの空気圧縮ユニット１９０を眼圧光学ユニット２００の上に配置し、レフ・ケラト測定部４ａの駆動ユニット５００をレフ・ケラト光学ユニット３００の下に配置することにより、レフ・ケラト測定部４ａの測定光軸Ｌａと眼圧測定部４ｂの測定光軸Ｌｂの上下方向における光軸間距離を短くすることができる。これにより、測定ユニット４の上下方向における移動距離を短くでき、Ｙ駆動部６の駆動距離を短縮できる。また、一方の眼特性の測定終了後、他方の眼特性の測定に移行するために測定光軸Ｌａもしくは測定光軸Ｌｂを所定の高さ（例えば、アイレベルマーカの高さ）に移動させる際の時間を短縮できる。

なお、上記構成が好ましいが、眼圧測定部４ｂの空気圧縮ユニット１９０を眼圧光学ユニット２００の上に配置するだけでも、一定の効果は得られる。なお、これに限るものではなく、空気圧縮ユニット１９０を眼圧測定ユニット２００の側方に設けるようにしてもよい。なお、空気圧縮ユニット１９０を眼圧測定ユニット２００の上に配置すると、これらの側方にスペースが生まれ、装置筐体の右上部分と左上部分を小さくできる。よって、装置側方から検者の手が入れやすくでき、被検眼の開瞼をさらに容易に行うことができる。

また、レフ・ケラト測定部４ａの駆動ユニット５００をレフ・ケラト光学ユニット３００の下に配置するだけでも、一定の効果は得られる。なお、これに限るものではなく、レフ・ケラト測定部４ａの駆動ユニット５００をレフ・ケラト光学ユニット３００の側方に配置するようにしてもよい。なお、駆動ユニット５００をレフ・ケラト光学ユニット３００の上部に配置しないことで、レフ・ケラト測定部４ａの測定光軸Ｌａから測定ユニット４の筐体上部までの距離が短くできるため、レフ・ケラト測定時の開瞼も容易となる。

また、レフ・ケラト測定部４ａに対して眼圧測定部４ｂを移動させる駆動部８をレフ・ケラト測定部４ａの測定光軸の下部に設けることにより、前述の光軸間距離を短縮できると共に、眼圧測定部４ｂの小型化が可能となる。

なお、以上の説明において、レフ・ケラト光学ユニット３００の下に配置される駆動ユニット５００は、被検眼の視度を補正するための駆動機構であったが、これに限るものではない。例えば、固視標３２の位置を光軸方向に移動させるための駆動系であっても、本発明の適用は可能であるし、固視標の位置を光軸方向に変更するための駆動系と被検眼の視度を補正するための駆動系を共用させてもよい。また、眼屈折力測定用光束を偏心させるための光束偏光部材を回転させるための駆動系を測定光学系１０に設ける（詳しくは、特開２００５−１８５５２３号公報）ような構成であっても、本発明の適用は可能である。

本実施形態に係る眼科装置の外観構成図である。 レフ・ケラト測定部と眼圧測定部の光学系及び制御系の構成について説明するための図である。 角膜厚測定用の撮影光学系を示した概略図である。 リングレンズの構成について説明する図である。 レフ・ケラト測定モードから眼圧測定モードに切り換わる際のレフ・ケラト測定部及び眼圧測定部の移動について説明する図である。 角膜厚測定用の撮像素子によって撮影された角膜断面像を示す。 眼圧測定部の左右それぞれに角膜厚測定用の撮影光学系を設けた場合の図である。 本実施形態に係る眼科装置の具体例を示す構成概略図である。 図８に示された眼圧測定部を斜め上方よりみた斜視図である。 レフ・ケラト測定部に対して眼圧測定部を前後方向に移動させる駆動部の具体例について示す構成概略図である。

符号の説明

４ 測定ユニット
４ａ レフ・ケラト測定部
４ｂ 眼圧測定部
６ Ｙ駆動部
８ 駆動部
１０ 眼屈折力測定光学系
２５ 可動ユニット
６３ ノズル
１１０ 制御部
１１２ 測定モード選択スイッチ
１５０ａ 角膜厚測定用投光光学系
１５０ｂ 角膜厚測定用受光光学系
Ｌａ レフ・ケラト測定部の測定光軸
Ｌｂ 眼圧測定部の測定光軸
１９０ 空気圧縮ユニット
２００ 眼圧光学ユニット
３００ レフ・ケラト光学ユニット
５００ 駆動ユニット

Claims (6)

1. 被検眼の光学特性を測定する光学系を持つ眼特性測定部の上に、ノズルを介して被検眼角膜に吹き付けるための流体を圧縮する流体圧縮室を持ち流体の吹き付けにより角膜を変形させて眼圧を測定する眼圧測定部が積層配置された測定ユニットを備え、被検眼の光学特性と眼圧の両方を測定可能な眼科装置。
2. 被検眼の光学特性を測定する光学系を持つ眼特性測定部と、該眼特性測定部の上に配置された眼圧測定部であって，ノズルを介して被検眼角膜に吹き付けるための流体を圧縮する流体圧縮室が，該眼圧測定部の測定光軸の上方もしくは側方に配置された眼圧測定部とが積層配置され、上下方向に移動可能な測定ユニットを備え、被検眼の光学特性と眼圧の両方を測定可能な眼科装置。
3. 請求項１又は請求項２の眼科装置において、前記眼特性測定部に対して前記眼圧測定部のノズル先端位置を前後方向に変更させる位置変更手段を備えることを特徴とする眼科装置。
4. 請求項１又は請求項２の眼科装置において、前記眼圧測定部もしくは眼特性測定部のいずれかは、前記被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定光学系を備えることを特徴とする眼科装置。
5. 請求項１又は請求項２の眼科装置において、
   前記眼特性測定部は、被検眼の光学特性を測定する光学系に配置された光学部材の一部を移動させるための駆動機構を持ち、
   前記駆動機構は、前記眼特性測定部の測定光軸の下方もしくは側方に配置されていることを特徴とする眼科装置。
6. 請求項１又は請求項２の眼科装置において、
   眼圧測定を行う眼圧測定モードと被検眼の光学特性を測定する眼特性測定モードとを切り換える測定モード切り換え手段と、
   該測定モード切り換え手段により切り換えられた測定モードに用いる前記眼圧測定部または眼特性測定部の測定光軸が被検眼と略同じ高さとなるように前記測定ユニットを被検眼に対して上下方向に移動させる移動制御手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。

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