JP5887092B2 - 眼科装置 - Google Patents

Description

本発明は、マニュアルアライメントによる測定を行うことが可能な眼科装置の改良に関する。

従来から、眼科装置には、被検者に対面して上下左右前後方向に駆動されかつ前眼部像を光学系を介して観察しつつオートアライメントにより眼圧の測定を行う測定ヘッドと、これを操作するジョイスティックを有しかつ被検者の前眼部像を表示するモニタ部とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、そのモニタ部の表示画面がタッチパネル式の表示画面とされ、そのタッチパネル式の表示画面に、操作ボタンと各種の画像情報とを表示するものも知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特許第３６７６０５３号 特開２００７−６８５８３号公報

ところで、被検眼には、オートアライメントを行って眼圧測定を実行したくとも、オートアライメントを行うことができない被検眼がある。また、マニュアルアライメントを行って眼圧測定を行うにしても、タッチパネル式の表示画面にタッチしてマニュアルアライメントを実行する構成とする場合には、タッチパネル式の表示画面上で測定したい箇所を特定しずらく、その結果、マニュアルアライメントによる眼圧の測定も行い難いという不都合がある。

このような不都合は、角膜形状がイビツであったり、歪んでいたり、荒れていた場合に起こり易い。このような不都合は、眼科装置としての眼圧計の他、角膜形状測定装置を用いて、角膜形状を測定する場合にも起こり得る。
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的は、マニュアルアライメント測定の際に測定箇所の特定の容易化を図った眼科装置を提供することにある。

本発明に係る眼科装置は、前眼部像を光学系を介して観察しつつ測定を行う測定ヘッドと、該測定ヘッドを前記被検眼に対して上下左右前後に駆動する駆動機構と、前記前眼部像を提示可能なタッチパネル式の表示画面を有するモニタ部と、マニュアルアライメントモードで前記駆動機構を制御すると共に、前記測定ヘッドに測定を実行させる制御部とを備え、該制御部は、前記マニュアルアライメントモードのときに、前記表示画面上での前記前眼部像の瞳孔中心の位置を演算することにより該瞳孔中心が前記表示画面の目標エリアに位置して停止するように又は前記表示画面上での角膜の輝点像の位置を求めて該輝点像が前記表示画面の目標エリアに位置して停止するように前記駆動機構を制御するステップと、前記表示画面に前記前眼部像が拡大して表示されるように前記前眼部像を画像処理するステップと、前記表示画面に拡大された前記前眼部像の表示領域の特定箇所がタッチされたときに、このタッチ箇所が前記目標エリアに位置して停止するように前記駆動機構を制御するステップと、前記タッチ箇所を測定指定箇所として前記被検眼の測定を実行させるように前記測定ヘッドを制御するステップとを実行することを特徴とする。

本発明によれば、マニュアルアライメントの場合に、前眼部像を拡大して表示画面に表示させ、その後、被検眼の測定したい箇所を特定して測定を実行する構成としたので測定箇所の指定の容易化を図ることができるという効果を奏する。

図１は本発明に係る眼科装置の側面図である。 図２は図１に示す眼科装置を被検者側から見た図である。 図３は表示画面に表示される前眼部像と操作ボタンとの一例を示す説明図であって、オートアライメント完了後でかつ測定実行時の状態を示す図である。 図４は表示画面に表示される前眼部像と操作ボタンとの一例を示す説明図であって、アライメント完了前の前眼部像を示す図である。 図５は表示画面に表示される前眼部像と操作ボタンとの一例を示す説明図であって、マニュアルアライメントの際に、瞳孔中心が目標エリアに位置された状態を示す図である。 図６は表示画面上に図５に示す前眼部像が拡大された状態を示すと共に前眼部像の測定したい箇所がタッチされた状態を示す図である。 図７は図６に示すタッチ箇所が目標エリアに位置された状態を示す図である。 図８は本発明に係る眼科装置の実施例の作用を説明するためのフローチャートである。 図９は眼科装置としての眼圧計の光学系を示す平面図である。 図１０は図９に示す光学系の側面図である。

図１、図２において、１は眼科装置である。この眼科装置１は、ベース部２と測定ヘッド３と、顎受け部４とから概略構成されている。その顎受け部４にはこれと一体に額当て５が設けられている。被検者は、顎受け部４に顎を置き、額当て５に額を当てた状態で検査を受ける。

測定ヘッド３の内部には、図１に破線で示すように公知の観察・撮影用の光学系６が設けられている。この光学系６は、被検眼に対して測定ヘッド３を上下左右前後方向にアライメントするアライメント光学系（図示を略す）を有する。この光学系６により、被検者の前眼部、被検眼の角膜、眼底等が観察・撮影可能である。

測定ヘッド３の被検者に対面する側には、図２に示すように、前眼部照明用の光源７が輪環状に配置されている。この光源７は、角膜形状を測定する測定光源としても用いられる。

ベース部２には、図１に破線で示すように測定ヘッド３を駆動する公知の駆動機構（駆動回路）８が設けられている。駆動機構８の駆動部には、例えば、図示を略すステッピングモータが用いられる。

測定ヘッド３は、モニタ部１０を有する。測定ヘッド３は、そのモニタ部１０を操作することにより、被検眼に対して上下左右前後方向に駆動される。そのモニタ部１０は、図３に拡大して示すように、表示画面１０aを有する。

その表示画面１０aには、前眼部像等の表示領域２５ｃと操作ボタンの表示領域とが設けられている。表示領域２５ｃには、その画面中央に矩形状の目標エリアマーク２５ｇとアライメント開始許容マーク２５ｈとが表示されている。
操作ボタンの表示領域は、表示領域２５ｃを挟んでその左右両辺部と表示領域２５ｃの下辺部とに設けられている。

操作ボタンの表示領域には、表示画面１０aに向かって左側の表示領域２５ｄに操作ボタンとしてキーボードボタンＢ１、ＲボタンＢ２、顎受け上下動ボタンＢ３、測定モードボタンＢ４が配置されている。表示画面１０aに向かって右側の表示領域２５ｅに操作ボタンとしてセットアップボタンＢ５、ＬボタンＢ６、測定ヘッド３を前後動させる測定ヘッド前後ボタン（Ｚ方向ボタン）Ｂ７、スタートボタンＢ８、マニュアル・オート切り替えボタンＢ９が配置されている。

表示画面１０aに向かって下辺部の表示領域２５ｆに操作ボタンとして白内障ボタンＢ１０、ターゲット像ボタンＢ１１、角膜直径ボタンＢ１２、プリントボタンＢ１３、グラフィックプリントボタンＢ１４、観察像表示ボタンＢ１５、全測定値クリアボタンＢ１６が配置されている。

キーボードボタンＢ１は患者のＩＤを入力するのに用い、測定モードボタンＢ４は、レフ（眼屈折力）、ケラト（角膜形状）、レフ／ケラト、眼圧測定のいずれかの測定モードに切り替えるのに用い、ＲボタンＢ２は右眼を選択するのに用い、ＬボタンＢ６は左眼を選択するのに用い、スタートボタンＢ８はマニュアルアライメントモード時に測定を実行させるのに用い、セットアップボタンＢ５はセットアップ画面を表示するのに用いられる。

白内障ボタンＢ１０は白内障等があって測定エラーが生じやすいときに用いられ、ターゲット像ボタンＢ１１は記憶している測定ターゲットを表示画面１０aに表示させる際に用いられ、角膜直径ボタンＢ１２は角膜の直径を測定するモードに切り替える際に用いる。

プリントボタンＢ１３は測定結果をプリントアウトするのと紙送りをするのとに用いられ、グラフィックプリントボタンＢ１４は屈折状態示す図形をプリントアウトするのに用いられ、観察像表示ボタンＢ１５は観察像を表示するのに用いられ、全測定値クリアボタンＢ１６は全測定値をクリアするのに用いられる。

顎受け上下動ボタンＢ３は、顎受け部４の高さを上下動させて、被検者の被検眼の高さを調整するのに用いられる。測定ヘッド前後ボタン（Ｚ方向ボタン）Ｂ７は被検眼に対して測定ヘッド３を前後方向に駆動させる際に用いられる。
なお、アライメント開始許容マーク２５ｈは、後述する角膜の輝点像P１を用いてXYZ方向のオートアライメントを行うのに用いる。

表示領域２５ｃには、観察中の前眼部像の他、測定結果やその他検査に関連する文字、記号、符号等の他、図形等の画像が適宜表示される。
その図３には、ここでは、被検者の前眼部像Ｇｆと測定結果Ｓ，Ｃ、Ａが表示され、その図３において、Ｇｆ’は虹彩像、Ｇｆ”は瞳孔像である。また、Ｐ１は角膜の輝点像、Ｐ２はアライメント指標像である。

測定ヘッド３には、図１に示すように、制御部２４が設けられている。この制御部２４は、例えば、図４に示すように、前眼部像Ｇｆの観察モードのときに、検者が指等でその表示領域２５ｃをタッチすると、タッチ箇所ｔｐに対応する画像部位が画面中心Ｇ０に位置するように、測定ヘッド３を上下左右に駆動する。これにより、前眼部像の瞳孔像Ｇｆ”が画面中央に位置するように制御される。

制御部２４は、例えば、画面中心Ｇ０からタッチ箇所ｔｐまでの画面上での距離Ｌを演算し、この距離Ｌに基づいて左右方向ステッピングモータと上下方向ステッピングモータとを駆動制御することにより、被検眼に対して測定ヘッド３を上下左右に移動させる。

制御部２４は、距離Lが所定値以下になると、オートアライメントモードのときには、アライメント光学系により被検眼の角膜に投影された輝点像P１を用いて上下左右前後方向（XYZ方向）のアライメント制御を行う。すなわち、この制御部２４の制御により、駆動機構８が制御され、輝点像P1が自動的に目標エリアマーク２５ｇ内に位置される。

図３には輝点像P１が目標エリアマーク２５ｇ内に位置された状態が示されている。制御部２４は、オートアライメントモードの場合、輝点像P1が表示されている箇所を測定中心箇所として測定ヘッド３に自動的に測定を実行させる。

一方、マニュアルアライメントモードの場合、角膜の輝点像P1がアライメント開始許容マーク内に位置したか否かを判断し、この状態で表示画面領域２５ｃをタッチすると、輝点像P1が目標エリアマーク２５ｇに位置するように測定ヘッド３を制御する。
制御部２４は、図３に示す輝点像P１が目標エリアマーク２５ｇ内に位置されたときに前眼部像Gfを拡大して、スタートボタンB８が操作されるか又は表示領域２５ｃがタッチされると、制御部２４は、輝点像P１が映っている箇所を測定中心箇所として測定ヘッド３に測定を実行させる。

制御部２４は、マニュアルアライメントモードのとき、角膜が荒れていたり、歪んでいたりして、輝点像P１が角膜に映っていなくて、輝点像P1によるアライメントを行うことができないと判断したときには、図５に示すように、表示画面１０a上での瞳孔中心ＰＤＯの位置を演算することにより、表示画面２５の目標エリアマーク２５ｇの位置に瞳孔中心PDOが位置して停止するように駆動機構８の制御行う。なお、瞳孔中心PDOの求め方は、周知であるのでその詳細な説明は省略する。

ついで、制御部２４は、図６に示すように、表示画面10aに前眼部像Gfを拡大して表示させる画像処理を行う。
制御部２４は、図６に示すように、表示画面１０aに前眼部像Gfが拡大されて表示されている状態において、表示画面10aの拡大された前眼部像Gfの表示領域２５ｃの特定領域ｔｐ’がタッチされると、タッチ箇所ｔｐ’が測定中心箇所として被検眼の測定が実行されるように、駆動機構８を制御する。なお、スタートボタンB8を操作して被検眼の測定が実行されるように、駆動機構８を制御する構成を併用しても良い。

図７には、そのタッチ箇所ｔｐ’が目標エリアマーク２５ｇ内に位置されて、停止された状態が示されている。制御部２４は、この図７に示すタッチ箇所ｔｐ’が目標エリアマーク２５ｇ内に位置したときに、このタッチ箇所ｔｐ’を測定中心箇所と指定して測定が実行されるように、測定ヘッド３を制御する。

以下、本発明の実施例に係る眼科装置の作用を図８を参照しつつマニュアルアライメントモードの場合についてのみ説明する。
図８はこの眼科装置１のマニュアルアライメントモード時の作用を説明するためのフローチャートである。

制御部２４は、マニュアルアライメントモードの場合、図３に示す輝点像P１が得られたか否かを判断する。すなわち、制御部２４は、S.1において、角膜の頂点に映っている輝点像P1がアライメント開始許容マーク２５ｈ内に位置したか否かを判断する。

制御部２４は、S.1においてYESと判断されると、XYZ方向に測定ヘッド３を駆動して輝点像P１が目標エリアマーク２５ｇ内に位置するようにマニュアルアライメントを実行する（S.2）。 制御部２４は、図３に示すように、目標エリアマーク２５ｇ内に輝点像P１が位置した時点で、測定ヘッド３の上下左右前後方向の移動を停止させる。

ついで、制御部２３は、S．３に移行して、前眼部像Gfを拡大して表示画面１０aに提示する（図６参照）。
ついで、スタートボタンB8が押されたか否かを判断する（S.4）。スタートボタンB８が押されると、制御部２４は測定ヘッド３に測定を実行させる（S.5）。そして、制御部２４はS．１に戻る処理を行う。スタートボタンB8が押されなかったときには、S.8に移行して拡大して表示された前眼部像の表示領域２５ｃがタッチされたか否かを判断する。S.8において、表示領域２５ｃがタッチされなかったときには、制御部２４はS．１に戻る処理を行う。

制御部２４は、S.1において、輝点像P1が得られないときには、S.6に移行して、表示画面１０a上での瞳孔中心PDOの位置を演算する。そして、制御部２４は、瞳孔中心PDOの位置が、図５に示すように、目標エリアマーク２５ｇ内に位置して停止するように駆動機構８を制御する（S.7）。

その後、制御部２４は、図６に示すように、前眼部像Gfを拡大して表示画面１０aに提示する（S.３）。
ついで、制御部２４は、S.4に移行してスタートボタンB8が押されたか否かを判断する。
S.4において、スタートボタンB８が押されたときには、この状態で測定を実行する。
S.4において、スタートボタンB8が押されなかったときには、S.8に移行して拡大して表示された前眼部像の表示領域２５ｃがタッチされたか否かを判断する。S.8において、表示領域２５ｃがタッチされなかったときには、制御部２４はS．１に戻る処理を行う。

S.8において、拡大した前眼部像Gfの表示領域２５ｃがタッチされた場合、制御部２４は、図７に示すようにタッチ箇所ｔｐ’が目標エリア２５ｇ内に位置するように測定ヘッド３を移動させて、停止させた後（S.９）、測定を実行する（S.1０）。そして、制御部２４はS．１に戻る処理を行う。

（眼圧を測定する場合の光学系６の構成）
光学系６は、図９に示すように、被検眼Ｅの前眼部を観察する前眼部観察光学系１００と、図１０に示すように、ＸＹ方向のアライメント検出と角膜変形検出を行う指標光を被検眼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２００と、被検眼Ｅに固視標を提示する固視標投影光学系３００とを備える。

この光学系６は、更に、図１０に示す角膜Ｃに対する測定ヘッド３のＸＹ方向の位置を検出するＸＹアライメント検出光学系４００、角膜Ｃの変形量を検出する角膜変形検出光学系５００、図９に示す角膜Ｃに斜め方向から指標光を投影するＺアライメント指標投影光学系６００、この指標光による角膜Ｃからの反射光を検出して測定ヘッド３の角膜Ｃに対するＺ方向の位置を検出するＺアライメント検出光学系７００を備えている。

前眼部観察光学系１００は、図９に示すように、前眼部を照明する前眼部照明光源７、気流吹き付けノズル１２０、前眼部窓ガラス１３０、チャンバー１４０Ａ（図１０参照）、チャンバー窓ガラス１４０、ハーフミラー１５０、対物レンズ１６０、ハーフミラー１７０、１８０及びＣＣＤカメラ１９０を備える。気流吹き付けノズル１２０の軸は前眼部観察光学系の光軸と同軸である。

前眼部照明光源７による照明光束は被検眼Ｅにより反射され、前眼部窓ガラス１３０、チャンバー窓ガラス１４０、ハーフミラー１５０を通過して対物レンズ１６０により集束され、ハーフミラー１７０、１８０を経由してＣＣＤカメラ１９０に導かれ、このＣＣＤカメラ１９０に前眼部像Gfとして結像される。

ＸＹアライメント指標投影光学系２００は、図１０に示すように、赤外光を出射するＸＹアライメント光源２１０、集光レンズ２２０、開口絞り２３０、ピンホール板２４０、ダイクロイックミラー２５０、投影レンズ２６０を有する。

その赤外光は、集光レンズ２２０により集束され、開口絞り２３０を通過した後、ピンホール板２４０に導かれる。このピンホール板２４０に導かれた赤外光は、ダイクロイックミラー２５０により反射され、投影レンズ２６０を通過して平行光束とされる。

この赤外光は、ハーフミラー１５０により反射され、チャンバー窓ガラス１４０、気流吹き付けノズル１２０の内部を通過して被検眼Ｅの角膜Ｃに導かれる。その角膜Ｃに導かれた赤外光は、この角膜Ｃの表面で反射される。

この角膜Ｃからの反射光は、前眼部窓ガラス１３０、気流吹き付けノズル１２０の内部を通じて、チャンバー窓ガラス１４０Ａ、ハーフミラー１５０、対物レンズ１６０、ハーフミラー１７０を経てハーフミラー１８０に導かれ、このハーフミラー１８０により分割されて、ＣＣＤカメラ１９０とセンサ４１０とに導かれる。

モニタ部１０の表示画面１０ａには、図３に示すように、前眼部照明光源７による照明光束の被検眼Ｅにおける反射により前眼部像Gｆが表示されると共に、ＸＹアライメント指標投影光学系２００による赤外光の角膜Ｃにおける反射により輝点像Ｐ１が目標エリアマーク２５ｇと共に表示される。

固視標光学系３００は、図１０に示すように可視光を発する固視標光源３１０、ピンホール板３２０を備えている。その固視標光源３１０からの可視光は、ピンホール板３２０を通過後、ダイクロイックミラー２５０を透過して投影レンズ２６０に導かれる。

その可視光は、この投影レンズ２６０により平行光束とされて、ハーフミラー１５０により反射され、チャンバー窓ガラス１４０、気流吹き付けノズル１２０の内部を通して、被検眼Ｅの眼底に導かれる。被検者はこの固視標光源３１０を固視標として注視する。これにより、被検眼Ｅの視線が固定される。

センサ４１０は、ＸＹアライメント検出光学系４００の一部を構成する。そのセンサ４１０には輝点像Ｐ１に対応する輝点像Ｐ１’が結像される。そのセンサ４１０はＰＳＤ等から構成され、そのセンサ４１０の出力はＸＹアライメント検出回路４２０に入力される。このＸＹアライメント検出回路４２０の出力は制御部２４に入力される。

角膜変形検出光学系５００は、図１０に示すように、ピンホール板５１０、センサ５２０を有する。センサ５２はフォトダイオード等の光量検出が可能な受光センサにより構成される。

ハーフミラー１７０により反射された赤外光は、ピンホール板５１０を通過した後、センサ５２０に導かれる。このセンサ５２０の光量検出信号は図９に示す制御部２４に入力される。これにより、角膜Ｃの圧平が検出される。

Ｚアライメント指標投影光学系６００は、図９に示すように、赤外光を出射するＺアライメント光源６１０、集光レンズ６２０、開口絞り６３０、ピンホール板６４０、投影レンズ６５０を備える。

Ｚアライメント光源６１０から発せられた赤外光は、集光レンズ６２０による集光後、開口絞り６３０を通過してピンホール板６４０に導かれ、投影レンズ６５０により平行光束として角膜Ｃに導かれる。この平行光束は、角膜Ｃの表面で反射される。

Ｚアライメント検出光学系７００は、図９に示すように、結像レンズ７１０、センサ７３０を備えている。Ｚアライメント光源６１０からの赤外光は角膜Ｃの表面で反射されて、結像レンズ７１０により集束されてセンサ７３０に輝点像Ｑ’を形成する。

そのセンサ７３０は輝点像Ｑ’の位置を検出可能な位置センサである。このセンサ７３０の出力はＺアライメント検出回路７４に入力される。このＺアライメント検出回路７４の出力は、制御部２４に入力される。

チャンバー１４０Ａ内には、図１０に示すように、圧力センサ１４０Ｂが設けられている。圧力センサ１４０Ｂの出力も制御部２４に入力される。なお、これらの光学系６の構成、角膜圧平検出による眼圧の測定値の演算による求め方は公知である。

この光学系６を用いてマニュアルアライメントを行う場合も、前眼部像Gfを拡大して表示画面10aに表示し、拡大された前眼部像Gfの特定箇所を指定して、その特定箇所を測定中心箇所として眼圧測定を行うことが可能である。

３…測定ヘッド
６…光学系
８…駆動機構（駆動回路）
１０…モニタ部
１０a…表示画面
２４…制御部
２５ｃ…表示領域
Gf…前眼部像
ｔｐ’…タッチ箇所

Claims (6)

1. 被検眼に対面されて前眼部像を光学系を介して観察しつつ測定を行う測定ヘッドと、該測定ヘッドを前記被検眼に対して上下左右前後に駆動する駆動機構と、
   前記前眼部像と操作ボタンとを少なくとも提示可能なタッチパネル式の表示画面を有するモニタ部と、
   前記前眼部像の情報と前記操作ボタンの操作情報とが入力されかつ少なくともマニュアルアライメントモードで前記駆動機構を制御すると共に、前記測定ヘッドに測定を実行させる制御部とを備え、
   該制御部は、前記マニュアルアライメントモードのときに、前記表示画面上での前記前眼部像の瞳孔中心の位置を演算することにより該瞳孔中心が前記表示画面の目標エリアに位置して停止するように前記駆動機構を制御するステップと、前記表示画面に前記前眼部像が拡大して表示されるように前記前眼部像を画像処理するステップと、前記表示画面に拡大された前記前眼部像の表示領域の特定箇所がタッチされたときに、このタッチ箇所が前記目標エリアに位置して停止するように前記駆動機構を制御するステップと、前記タッチ箇所を測定指定箇所として前記被検眼の測定を実行させるように前記測定ヘッドを制御するステップとを実行することを特徴とする眼科装置。
2. 被検眼に対面されて前眼部像を光学系を介して観察しつつ測定を行う測定ヘッドと、該測定ヘッドを前記被検眼に対して上下左右前後に駆動する駆動機構と、
   前記前眼部像と操作ボタンとを少なくとも提示可能なタッチパネル式の表示画面を有するモニタ部と、
   前記前眼部像の情報と前記操作ボタンの操作情報とが入力されかつ少なくともマニュアルアライメントモードで前記駆動機構を制御すると共に、前記測定ヘッドに測定を実行させる制御部とを備え、
   前記光学系は、前記被検眼の角膜に輝点像を投影して前記被検眼に対して前記測定ヘッドを上下左右前後方向にアライメントするアライメント光学系を有し、
   前記制御部は、前記マニュアルアライメントモードのときに、前記表示画面上での角膜の輝点像の位置を演算することにより該輝点像が前記表示画面の目標エリアに位置して停止するように前記駆動機構を制御するステップと、前記表示画面に前記前眼部像が拡大して表示されるように前記前眼部像を画像処理するステップと、前記表示画面に拡大された前記前眼部像の表示領域の特定箇所がタッチされたときに、このタッチ箇所が前記目標エリアに位置して停止するように前記駆動機構を制御するステップと、前記タッチ箇所を測定指定箇所として前記被検眼の測定を実行させるように前記測定ヘッドを制御するステップとを実行することを特徴とする眼科装置。
3. 前記表示画面に前記操作ボタンとして測定開始ボタンが設けられ、前記制御部は、該測定開始ボタンの操作により前記測定ヘッドに測定を実行させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。
4. 前記操作ボタンは前記マニュアルアライメントモードとオートアライメントモードとを切り替える切り替えボタンを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。
5. 前記測定ヘッドは前記光学系の光軸と同軸の気流吹き付けノズルを有し、前記制御部は前記被検眼の眼圧を演算により求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。
6. 前記測定ヘッドは、角膜形状測定用の照明光源を備え、前記制御部は前記被検眼の角膜の形状を求めることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。