JP5896186B2

JP5896186B2 - 眼科装置

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Publication number: JP5896186B2
Application number: JP2014161582A
Authority: JP
Inventors: 一成清水
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: JP2014205078A

Description

本発明は、被検者眼に対して検査光学系（被検者眼を測定、観察、撮影する光学系）を有する検査ユニットを位置合わせする眼科装置に関する。

被検者眼を測定、観察又は撮影する検査光学系を備える眼科装置においては、被検者眼の前眼部を撮像するカメラ（撮像手段）と、撮像された前眼部像を表示するディスプレイを備え、ディスプレイに表示された前眼部像を観察しながらジョイスティック及び回転ノブ等の操作部材により移動信号を入力することにより、検査光学系が配置された検査ユニットが移動され、被検者眼に検査ユニットが位置合わせされるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。

また、タッチパネルが設けられたディスプレイを使用し、ディスプレイの画面上の位置を検者がタッチして特定することにより、特定された位置に表示されている前眼部が画面内に予め設定された位置に表示されるように、検査ユニットが自動的に移動される装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００５−２８７７５２号公報特開２００５−３２３７１２号公報

しかし、移動信号を入力するためのジョイスティック等の操作には熟練を要し、検査に不慣れな検者では微妙な位置合わせが難しく、位置合わせに時間が掛かってしまう。

特許文献２の技術では、予め設定された位置に特定された位置が表示されるように検査ユニットが移動されるのみであり、検査ユニット（検査光学系の光軸）を被検者眼の所望の位置に精度良く位置合わせするためには、画面上で正確な位置へのタッチ操作を必要とする。また、ディスプレイの画面上の位置を特定した後は、検査ユニットの移動が完了するのを待って、その位置合わせが正確か否か確認する必要がある。所望の位置に正確に位置合わせできていない場合は、微妙な距離を位置合わせするために、画面上の位置の特定と検査ユニットの移動後の確認作業とを何度も繰り返して行わなければならない。そのため、特許文献２の技術において改良が望まれる。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、被検者眼と装置との位置合わせを、より短時間で容易に行える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）
被検者の前眼部を撮像する撮像手段及び検査光学系を持つ検査ユニットと、該検査ユニットを被検者眼に対して左右方向（Ｘ方向）及び上下方向（Ｙ方向）に移動させるＸＹ移動手段と、前記撮像手段により撮像された動画の前眼部像を表示するディスプレイと、を備える眼科装置において、
前記ディスプレイの画面上の前眼部像がポインティングデバイスによってドラッグされる場合、前記ドラッグの移動方向および移動量に応じて、前記ドラッグの移動方向とは反対方向に前記検査ユニットが移動されるように、前記ＸＹ移動手段の駆動を制御する第１制御手段と、
前記ディスプレイの画面上の前眼部像における任意の位置が前記ポインティングデバイスによって特定された場合、特定された位置に表示されている前眼部像が、画面内に予め設定された位置に表示されるように、前記ＸＹ移動手段の駆動を制御する第２制御手段と、を備え、
前記第１制御手段が精密なアライメントに利用され、前記第２制御手段が粗いアライメントに利用されることを特徴とする。
（２）
被検者の前眼部を撮像する撮像手段及び検査光学系を持つ検査ユニットと、該検査ユニットを被検者眼に対して左右方向（Ｘ方向）及び上下方向（Ｙ方向）に移動させるＸＹ移動手段と、該検査ユニットを被検者眼に対して前後方向（Ｚ方向）に移動させるＺ移動手段と、前記撮像手段により撮像された動画の前眼部像を表示するディスプレイと、を備える眼科装置において、
前記ディスプレイの画面上の前眼部像がポインティングデバイスによってドラッグされる場合、前記ドラッグの移動方向および移動量に応じて、前記ドラッグの移動方向とは反対方向に前記検査ユニットが移動されるように、前記ＸＹ移動手段の駆動を制御する第１制御手段と、
前記ディスプレイの画面上の前眼部像がポインティングデバイスによってドラッグされる場合、前記ドラッグの移動方向および移動量に応じて前記Ｚ移動手段の駆動を制御する第２制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被検者眼と装置との位置合わせを、より短時間で容易に行うことができる。また、位置合わせの操作を検者が直感的及び感覚的に行うことができ、操作性を向上することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る眼科装置の外観概略図である。本体部１の被検者側には、被検者の顔を固定するための顔固定ユニット２が固設されている。本体部１の上部には、後述する検査光学系（眼屈折力測定光学系）等が収納された検査ユニット３が、被検者眼に対して左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動可能に搭載されている。検査ユニット３は、本体部１に配置されたＸＹＺ駆動機構４（移動ユニット）により、Ｘ・Ｙ・Ｚ方向に電動で移動される。ＸＹＺ駆動機構４は、Ｘ・Ｙ・Ｚ方向の移動方向ごとに、モータ及びスライド機構からなる周知の移動機構で構成されている。

本体部１の検者側には、ディスプレイ部７が設けられている。ディスプレイ部７は、被検者眼像や検者への情報を表示する液晶ディスプレイ７ａと、ディスプレイ７の画面上に配置されたタッチパネル７ｂ（ポインティングデバイス）とで構成される。ディスプレイ部７では、検者の指又はタッチペンのタッチにより、検査ユニット３をＸ・Ｙ・Ｚの各方向に移動させる信号を入力できる。また、本体部１に設けられたジョイスティック５の傾倒及び回転ノブ５ａの回転により、検査ユニット３を移動させる信号を入力することもできる。検査ユニット３は、ジョイスティック５の傾倒信号によりＸ及びＺ方向に移動され、回転ノブ５ａの回転信号によりＹ方向に移動される。ジョイスティック５の頂部には、測定開始のトリガ信号を入力するスイッチ５ｂが設けられている。測定開始のトリガ信号は、フットスイッチ９によっても入力することができる。

ディスプレイ部７の周辺にはスイッチ部８０が配置されている（図２参照）。スイッチ部８０には、自動でアライメントをするか（オートアライメント）、検者の操作による手動でアライメントをするか（マニュアルアライメント）を選択するスイッチ８０ａ、被検者眼に対するアライメントが完了すると自動的に測定開始のトリガ信号が発せられるオートショットモードと、検者の測定開始スイッチ５ｂの操作により測定開始のトリガ信号が発せられるマニュアルショットモードを切換えるショットモード切換スイッチ８０ｂの他、左右眼選択スイッチ、プリントスイッチ、リセットスイッチ等が配置されている。

図２は検査光学系及び制御系の概略構成図である。眼屈折力測定光学系１０は、被検者眼Ｅの瞳孔中心部を介して被検者眼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Ｌ１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、被検者眼Ｅの瞳孔と光学的に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Ｌ１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Ｌ１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、被検者眼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、画像メモリ７１を介して制御部７０に入力される。

対物レンズ１４と被検者眼Ｅとの間には、固視標呈示光学系３０からの固視標光束を被検者眼Ｅに導き、被検者眼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、ダイクロイックミラー２９により光軸Ｌ１と同軸にされた光軸Ｌ２上に配置された、可視光源３１、固視標板３２、投光レンズ３３、ハーフミラー３５、及び観察用対物レンズ３６を含む。光源３１及び固視標板３２は、光軸Ｌ２方向に移動されることにより、被検者眼Ｅの雲霧を行う。

被検者眼Ｅの前方には、アライメント指標を角膜に投影するアライメント指標投影光学系が配置されている。アライメント指標投影光学系は、角膜Ｅｃに有限遠の角膜反射像を投影する第１指標投影光学系４０と、被検者眼Ｅ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に、被検者眼Ｅの角膜Ｅｃに無限遠指標を投影する第２指標投影光学系４５と、により構成される。なお、第１指標投影光学系４０は、被検者眼Ｅの前眼部を照明する前眼部照明としても用いられる。

第１指標投影光学系４０は、複数個の光源４１からなる。光源４１から出射される発散光（近赤外光）によって、角膜Ｅｃに有限遠の角膜反射像が投影される。本実施形態では、角膜反射像としてリング指標像が形成される構成にされている。リング指標像の中心が検出されることにより、ＸＹ方向のアライメント状態が検出される。なお、ＸＹ方向のアライメント指標投影光学系としては、測定光源１１を兼用することもできる。測定光源１１から角膜に照射される光束により、角膜頂点に指標像が形成される。

第２指標投影光学系４５の光源４６は、光軸Ｌ１を中心に２個配置されており、それぞれの投影光軸が光軸Ｌ１に対して水平方向に前記第１指標投影光学系４０よりも広い角度で交わるように配置されている。光源４６からの光は、コリメータレンズ４７を介して、被検者眼Ｅに対して無限遠の指標（無限遠指標像）を投影する。

第２指標投影光学系４５により投影される指標は平行光であるため、被検者眼Ｅに対する検査ユニット３の作動距離（Ｚ方向の距離）が変化しても無限遠指標像の位置はほとんど変化しない。一方、第１指標投影光学系４０により投影される指標は発散光であるので、作動距離が変化するとリング指標像の位置が変化する。これら角膜反射像（無限遠指標像およびリング指標像）の位置に基づきＺ方向のアライメント状態が検出される（詳しくは、特開平６−４６９９９号を参照）。また、被検者眼正面方向より投影される測定光源１１による角膜反射像（アライメント指標像）の位置に基づきＸＹ方向のアライメント状態が検出される。これにより、被検者眼Ｅに対するオートアライメント、又は、ディスプレイ部７に表示される前眼部像に基づいてマニュアルアライメントを行うことが可能となる。

観察光学系５０は、固視標呈示光学系３０の対物レンズ３６及びハーフミラー３５が共用され、ハーフミラー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により被検者眼Ｅの前眼部像が撮影される。撮像素子５２からの出力は、制御部７０に入力される。被検者眼Ｅの前眼部像は、ディスプレイ部７上に表示される。なお、観察光学系５０は被検者眼Ｅの角膜に投影されたアライメント指標を検出する光学系を兼ねており、撮像素子５２は角膜に投影されたアライメント指標を受光する受光センサを兼ねている。そして、撮像素子５２に撮像されたアライメント指標像の位置が制御部７０により検出される。また、制御部７０は、後述する照準マーク１０１、レチクルマーク、インジケータ、その他条件設定等の表示マークを生成する役割を持つ。

制御部７０には、撮像素子５２、メモリ７５、ディスプレイ部７（ディスプレイ７ａ及びタッチパネル７ｂ）、ＸＹＺ駆動機構４、ジョイスティック５（回転ノブ５ａ、測定開始スイッチ５ｂ）、複数のスイッチを持ち測定の各種設定に用いられるスイッチ部８０、画像メモリ７１等が接続されている。制御部７０は、タッチパネル７ｂ、ジョイスティック５及びスイッチ部８０からの入力信号に基づき、ＸＹＺ駆動機構４、撮像素子５２、ディスプレイ７ａの駆動を制御する。

次に、以上のような構成を備える装置の動作を説明する。装置が起動されると、ディスプレイ部７には測定画面１００が表示される。図３、図４はディスプレイ部７に表示される測定画面１００の例である。測定画面１００の中央には、被検者眼Ｅの位置合わせを誘導するためのリング状の照準マーク１０１が表示されている。観察光学系５０の撮像素子５２により撮像された被検眼の前眼部像ＥＭは、測定画面１００に表示される。図３は、被検者眼Ｅのアライメント完了前の状態であり、前眼部像ＥＭは測定画面１００の左上方向に表示されている。図４は、アライメント完了状態の図であり、第１指標投影光学系４０により角膜に投影されたリング指標像（マイヤーリング像）Ｒと、第２指標投影光学系４５により角膜に投影された２つの指標像Ｍと、が画面１００に表示されている。また、光源１１が点灯されることにより、角膜頂点に形成された指標像Ｏが画面１００に表示されている。これらの指標像Ｒ，Ｍ及びＯは、アライメント光の角膜反射光が観察光学系５０に入射して撮像素子５２により撮像されることにより、画面上に現われる。図３のように、被検眼に対する検査ユニット３のＸＹ方向のアライメントが大きくずれているときには、各指標像Ｒ、Ｍ及びＯは画面１００上に現われてきていない。

被検眼に対して検査ユニット３を移動させる場合、本装置ではディスプレイ部７のタッチ機能を使用して検査ユニット３を移動させる信号を入力することができる。以下、検者がタッチパネル７ｂ上でポイントを指定し、その指定ポイントをドラッグ（drag）することにより、検査ユニット３が移動される制御について、図５のフローチャートを用いて説明する。

タッチパネル７ｂには二次元の座標軸（ｘ軸およびｙ軸）が予めプログラムにより設定されている。異なる座標（ｘ，ｙ）からは異なる電圧が送信されるので、タッチパネル７ｂ上で指定された位置（指定ポイント）が制御部７０により認識される。

例えば、ｘ軸成分は、画面の左端Ｘａの座標に０Ｖの電圧が設定され、右端Ｘｂの座標に５Ｖの電圧が設定されている。指定ポイントの座標がＸａ側からＸｂ側に近づくにつれて、タッチパネル７ｂから送信される電圧信号が０Ｖから５Ｖまで所定のステップで増加する。同様にｙ軸成分は、画面の上端Ｙａの座標に０Ｖ、下端Ｙｂの座標に５Ｖの電圧が設定されており、指定ポイントの座標が上端Ｙａから下端Ｙｂに近づくにつれて、電圧信号が０Ｖから５Ｖまで所定のステップで増加する。なお、ｘ軸およびｙ軸の各座標に設定された電圧信号の値は予めメモリ７５に記憶されている。

また、メモリ７５には、単位座標当たりで、検査ユニット３を移動させる距離が予め記憶されている。制御部７０は、指定ポイントがドラッグされたときの単位時間当たりのｘ軸成分及びｙ軸成分の差から検査ユニット３を移動させる距離を求め、ＸＹＺ駆動機構４の駆動量を算出する。

装置が起動されると、制御部７０は、常時または所定の時間間隔でタッチパネル７ｂから送信される信号を読込み（ステップ２０１）、タッチパネル７ｂからの信号が有るかを解析する（ステップ２０２）。タッチパネル７ｂが押されていない状態ではタッチパネル７ｂからの信号は検出されないので、ステップ２０１に戻り、制御部７０は電圧信号の受信を繰り返し行う。

タッチパネル７ｂが押されると、制御部７０はタッチパネル７ｂから送信されてきた信号に基づき指定ポイントの座標（位置）を認識する。図３の例ではタッチペンＳで指定されたポイントＰ１の位置が認識される。（ステップ２０３）。タッチパネル７ｂが押されている状態が継続している間は、タッチパネル７ｂからの信号が継続して送信される。制御部７０は単位時間毎に受信した信号に基づいて検出した座標を比較して、タッチパネル７ｂ上で指定ポイントＰの移動があるかを判定する（ステップ２０４）。

例えば、ある時間ｔ０で検出された信号と、次の時間ｔ１で検出された信号が同じ場合は、制御部７０は指定ポイントが移動されていないと判定する。一方、時間ｔ０と時間ｔ１で検出された信号が異なる場合は、制御部７０は指定ポイントが移動されたと判定する（ステップ２０４）。そして、時間ｔ０と時間ｔ１で検出された座標の変化から指定ポイントがドラッグされた移動方向及び移動量を算出する（ステップ２０５）。

例えば、タッチペンＳをポイントＰ１からポイントＰ２まで矢印Ａ方向へ移動させるとする。この時、制御部７０は最初の検出時間ｔ０でポイントＰ１の座標（ｘ０、ｙ０）を検出し、次の検出時間ｔ１で矢印Ａ上にある座標（ｘ１、ｙ１）を検出する。このとき、タッチペンＳにより指定ポイントが移動（ドラッグ）されているので、制御部７０は時間ｔ１と時間ｔ０で検出された座標から、ｘ軸方向の移動距離（ｘ１−ｘ０）、およびｙ軸方向の移動距離（ｙ１−ｙ０）を算出する。移動方向は、座標（ｘ０、ｙ０）と座標（ｘ１、ｙ１）の変化から求められる。

以上のように、ステップ２０５で、制御部７０は指定ポイントがドラッグされたときの移動量及び移動方向を求めると、求めた移動量及び移動方向に従って検査ユニット３を移動させる信号をＸＹＺ駆動機構４に送信する（ステップ２０６）。

ステップ２０６が完了するとステップ２０１に戻る。そして、その後の検出時間（ｔ２、ｔ３、・・）毎に検出された指定ポイントの座標の変化から移動量及び移動方向の算出を繰り返し行う。なお、単位時間毎に指定ポイントの座標を検出し、その検出に基づいて移動量を算出しているので、指定ポイントがドラッグされる速度に応じて検査ユニット３を移動させる速度が変えられる。

タッチパネル７ｂの指定ポイントの押圧が解除され、タッチパネル７ｂからの信号が受信されなくなると、制御部７０は指定ポイントからタッチペンＳが離されたと認識する（ステップ２０２）。そして、タッチパネル７ｂから送信された信号のうち、最後に検出した座標を最終的な位置としてメモリ７５に記憶する（ステップ２１０）。ここでは、指定ポイントＰ２の座標（例えば、時間ｔ１００で検出された座標（ｘ１００、ｙ１００））がメモリ７５に記憶される。

次に、制御部７０は、最後に記憶した座標と前の信号から検出した座標とから、移動方向と移動量を算出する（ステップ２１１）。このとき、制御部７０は、ＸＹＺ駆動機構４の駆動量の残量をチェックする（ステップ２１２）。ＸＹＺ駆動機構４の駆動量の残量が残っている場合は、残量にステップ２１１で算出された移動量を加えた新たな駆動信号をＸＹＺ駆動機構４へ送信される（ステップ２１３、２１４）。

制御部７０はＸＹＺ駆動機構４の駆動量に残量があるかのモニタを行い、残量がある場合はＸＹＺ駆動機構４の駆動を継続させる（ステップ２１５、２１６）。ＸＹＺ駆動機構４の駆動量の残量が０になると、ＸＹＺ駆動機構４の駆動を停止させる（ステップ２１７）。ステップ２１０〜２１７の信号処理によって、制御部７０はタッチパネル７ｂ上のドラッグの速度が速すぎた場合にも、最終的に指定ポイントがドラッグされた位置まで検査ユニット３を追従して移動させることができる。

以上のようにすることで、タッチパネル７ｂ上の指定ポイントのドラッグと連動させて、検査ユニット３の移動量および移動方向が制御され、最終的には、検査ユニット３がタッチパネル７ｂ上で指定ポイントＰ２（最終的な位置）と一致するように移動される。ディスプレイ部７に表示された前眼部像のドラックによる移動と連動して検査ユニット３が移動されるので、検者は直感的な操作により、アライメントができるようになる。

次に、実際のアライメント動作を説明する。始めに、アライメント指標像（Ｍ、Ｒ及びＯ）の検出に基づいて、検査ユニット３が自動的に移動されるオートアライメントモードを説明する。

スイッチ８０ａによりオートアライメントモードが選択されると、測定画面１００上にオートアライメントモードが設定されていることを示すアイコン１０６が表示される。図３に示されたように、被検眼と検査ユニット３のＸＹ方向のアライメント状態が大きくずれているときは、撮像素子５２により指標像Ｒ及びＭが検出されない。この場合、検者は、アライメント指標像（Ｒ，Ｍ及びＯ）の検出によるオートアライメントが開始されるまで、上記のように、ディスプレイ部７の画面上で指定したポイントをドラッグすることにより、検査ユニット３を移動させることできる。すなわち、画面上で任意のポイントＰ１をタッチペンＳ又は指で指定した後、前眼部像ＥＭの中心を照準マーク１０１の中心に位置させるように、図４のポイントＰ２方向にポイントＰ１をドラッグさせる。このドラッグ操作により、検査ユニット３がＸＹ方向に移動され、相対的にディスプレイ部７の画面上に表示された前眼部像ＥＭが照準マーク１０１に向かうように表示される。

第１指標投影光学系４０及び第２指標投影光学系４５により形成される指標像が撮像素子５２により撮像されるようになれば、リング像指標Ｒ，指標像Ｍ及び指標像Ｏがディスプレイ部７上に表示されるようになり、オートアライメントが可能になる。この時、ディスプレイ部７上にオートアライメントが可能になった事を検者に伝えるメッセージ１０８が表示されると都合が良い。メッセージ１０８の表示により、検者はオートアライメントが可能な状態になったことを簡単に確認できるようになる。

制御部７０は、タッチパネル７ｂからの信号が入力されているときは、アライメント指標に基づくオートアライメントの動作を停止し、タッチパネル７ｂからの信号に基づいてＸＹＺ駆動機構４の駆動を制御する。オートアライメントが可能な状態で、タッチパネル７ｂ上の指定ポイントＰ２が解除される（指またはタッチペンＳが離される）と、制御部７０は、アライメント指標に基づくオートアライメントの動作を開始させる。制御部７０は撮像素子５２で撮像されたリング像指標Ｒの中心位置を画像処理で検出し、検出した中心位置と検査光学系の光軸Ｌ１とのＸＹ方向の偏位を求める。あるいは、角膜頂点に形成された指標像Ｏを検出し、指標像Ｏの中心と検査光学系の光軸Ｌ１とのＸＹ方向の偏位を求める。そして、求めた偏位に基づいてＸＹＺ駆動機構４の駆動を制御し、検査ユニット３を自動的にＸＹ方向に移動させる。また、リング指標像Ｒと指標像Ｍとに基づいてＺ軸方向の偏位を求め、求めた偏位に基づいてＸＹＺ駆動機構４の駆動を制御し、検査ユニット３をＺ方向に移動させる。これにより、自動的にアライメントが完了される。

なお、Ｚ方向のアライメントが大きくずれている場合、検査ユニット３をＺ方向に移動させる移動信号もディスプレイ７部のタッチ操作により入力することができる。例えば、画面１００の右側には、Ｚ方向の移動信号を入力する領域１１０が設けられている。領域１１０上で矢印ＺＦのように、検者がタッチペンＳ又は指により任意のポイントを指定した後、画面の上方向に指定ポイントをドラッグすることにより、検査ユニット３が被検者眼方向に前進される。逆に、右側領域１１０上で矢印ＺＢのように、画面の下方向に指定ポイントをドラッグすることにより、検査ユニット３が後退される。オートアライメントに先立ち、画面に表示される前眼部像ＥＭ又はリング像指標Ｒ等のピントがある程度合うようにしておくことにより、Ｚ方向のオートアライメントが可能にされる。

被検者眼と検査ユニット３（検査光学系）のアライメントが完了されると、自動的に測定開始のトリガ信号が発せられ（又は、アライメント完了のメッセージが画面１００上に表示され、検者がスイッチ５ｂ等を押すことにより）、測定が開始される。

他覚眼屈折力の測定においては、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Ｌ２方向に移動させることにより、被検者眼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本測定が行われる。本測定では、リングレンズ２０によるリング像は撮像素子２２に撮像され、撮像素子２２からの出力信号は、画像メモリ７１に画像データ（測定画像）として記憶される。その後、制御部７０は、画像メモリ７１に記憶されたリング像を画像解析して各経線方向の屈折力の値を求める。制御部７０は、この屈折力に所定の処理を施すことによって被検者眼のＳ（球面度数）、Ｃ（乱視度数）、Ａ（乱視軸角度）の屈折力値を得る。得られた遠用時での屈折力はメモリ７５に記憶されると共に、ディスプレイ部７の画面に表示される。

次に、検者が手動でアライメントを行うマニュアルモードの動作について説明する。通常は、アライメント指標の検出に基づくオートアライメントを使用することにより、眼屈折力の測定は問題なく行われる。しかし、被検者眼が円錐角膜ある場合、リング指標像Ｒ、指標像Ｏ等は角膜頂点からずれた位置に形成される。この場合には、オートアライメントでは測定がエラーになりやすく、また、測定結果も不正確になりやすい。また、角膜頂点に対して瞳孔中心が大きくずれた被検者眼の場合には、瞳孔を通過する測定光束の一部が光彩によって遮られ。この場合も、オートアライメントでは測定がエラーになりやすく、また、測定結果も不正確になりやすい。

例えば、図６（ａ）、（ｂ）は、角膜頂点と瞳孔Ｐｕが大きくずれている場合である。このような時に、検者はスイッチ８０ｂにより、アライメントを手動で行うマニュアルアライメントモードを選択する。検者は、タッチペンＳ又は指で画面上の任意のポントＰ１をタッチし、前眼部像ＥＭの瞳孔Ｐｕの中心が照準マーク１０１の中心に向かうように、図３、４の場合と同様に、指定ポイントＰ１をドラッグする。指定ポイントがドラッグされると、タッチパネル７ｂから出力される信号に基づき、指定ポイントの座標及びドラッグされた座標が制御部７０により検出され、検査ユニット３を移動させる指令信号が駆動機構４に送信される。これにより、指定ポイントＰ１のドラッグに連動して、検査ユニット３がほぼリアルタイムに移動される。すなわち、制御部７０は、単位時間毎に指定ポイントの座標の変化に応じて検査ユニット３を移動させる指令信号を発しているので、指定ポイントＰ１のＸＹ方向のドラッグ及びその移動速度に応じて検査ユニット３が移動される。照準マーク１０１に対して瞳孔Ｐｕの中心（前眼部像ＥＭ）が大きくずれているときは、指定ポイントＰ１が速い速度でドラッグされると、検査ユニット３も速い速度で移動される。照準マーク１０１の付近に瞳孔Ｐｕの中心に近づき、微妙な位置合わせのために、検者がドラッグの速度を遅くすると、検査ユニット３も遅い速度で移動される。

検者はディスプレイ部７の画面に表示された前眼部像ＥＭを観察し、瞳孔Ｐｕの中心と照準マーク１０１の中心との微妙な位置合わせを、感覚的に容易に行える。すなわち、検者は、画面上の前眼部像ＥＭを観察し、僅かな移動量が必要なときには、その必要な移動量だけ画面上の指定ポイントをドラッグすれば、そのドラッグに引きずられるように画面上の前眼部像ＥＭも移動される（移動ユニット３が移動される）。画面上の前眼部像ＥＭが移動されるＸＹ方向も、検者が画面上で指定ポイントをドラッグするＸＹ方向に一致されているので、操作性が直感的で、且つ分り易い。検者は、このような指定ポイントのドラッグにより、図６（ｂ）のように、瞳孔Ｐｕの中心と照準マーク１０１との微妙な位置合わせを（所望する前眼部の部位と装置の所定位置との位置合わせを）、より短時間で容易に行える。

なお、Ｚ方向の位置合わせについては、前述と同様に、検者が領域１１０上で指定ポイントを上下方向にドラッグすることにより、検査ユニット３が進退移動される。この場合も、領域１１０上での指定ポイントのドラッグの速度に応じて移動ユニット３の移動速度が変えられると共に、指定ポイントのドラッグの距離だけ移動ユニット３が移動される。このため、検査ユニット３を大きく移動させるときの粗いアライメントが素早く行え、検査ユニット３を僅かに移動させる微妙なアライメントが精密に行える。そして、被検者が所望する状態にアライメントができたら、フットスイッチ９等によりトリガ信号を入力することにより、測定が実行される。

図６の説明では、検者が手動でアライメントを行う場合に、マニュアルモードに切換えるものとしたが、オートアライメントモードのままでも、被検者が所望する部位へのアライメントを行える。すなわち、制御部７０は、タッチパネル７ｂからポイント指定及びドラッグにより、検査ユニット３を移動させる指令信号が入力されているときには、オートアライメントの動作を停止する（タッチパネル７ｂからの信号を優先する）。従って、図６（ｂ）のように、瞳孔Ｐｕの中心を位置合わせし、タッチパネル７ｂにタッチした状態を維持したままにしておけば、指標像（Ｒ，Ｍ及びＯ）の検出に基づくオートアライメントが作動されず、この状態でフットスイッチ９等によりトリガ信号を入力することにより、測定が実行される。このようにオートアライメント機能を持つ装置においても、マニュアル操作を組み合わせて、所望する部位へ位置合わせした状態で容易に測定を行える。

なお、上記では、ディスプレイ部７の画面上におけるポイントの指定及びドラッグの信号入力にタッチパネル７ｂを使用したが、これらの信号入力には他のポインティングディバイスを使用することができる。例えば、ポインティングディバイスとして、コンピュータシステムで使用されているマウス８（図１参照）を適用することができる。ディスプレイ部７の画面上に表示される所定のポインタをマウスの操作により移動させ、左クリックでポイント指定した後、ドラッグすることにより、検査ユニット３を移動させる信号を入力することができる。また、マウスの代わりに、ジョイスティック５及びスイッチ５ｂをポインティングディバイスとして使用することもできる。

上記の手動のアライメント操作においては、指定ポイントのドラッグ操作のみで検査ユニット３を移動させる例であったが、特開２００５−３２３７１２号に記載された技術とドラッグ操作を組み合わせると、大まかなアライメントと微妙なアライメントをより容易に行える。以下、その例を説明する。

図７のタッチパネルの測定画面２００において、画面下に設けられた領域２０１は、ドラッグ操作により検査ユニット３を左右方向（Ｘ方向）に移動させる信号を入力する領域（Ｘ領域）に設定されている。また、画面の左右に設けられた領域２０２ａ及び領域２０２ｂは、ドラッグ操作により検査ユニット３を上下方向（Ｙ方向）に移動させる信号を入力する領域（Ｙ領域）に設定されている。領域２０１、２０２ａ及び２０２ｂ以外の領域は、当該領域上のポイントが指定されると、照準マーク１０１の中心に対する指定ポイントの方向と距離に応じて検査ユニット３の移動方向（ＸＹ方向）と移動距離が制御部７０によって演算される領域に設定されている。なお、図７の例では、領域２０１、領域２０２ａ及び領域２０２ｂは，回転ダイヤルをイメージさせる図柄で表示されている。

検者は、タッチパネル７ｂの測定画面２００に表示された前眼部像ＥＭを観察し、照準マーク１０１の中心に位置させたい部位であるポイントＰａ１を指等でタッチする。このタッチ操作によりポイントＰａ１が指定されると、タッチパネル７ｂからの信号からポイントＰａ１の位置座標が検知され、照準マーク１０１の中心座標ＣＯに対するポイントＰａ１の位置座標の距離と方向が演算される。すなわち、中心座標ＣＯに対するポイントＰａ１のｘ方向及びｙ方向の距離がそれぞれ求められる。タッチパネル７ｂ上のｘ方向及びｙ方向の単位距離に対して、検査ユニット３をＸＹ方向にそれぞれ移動させる距離は、撮像素子５２により得られる前眼部像の観察倍率との関係で予め設定されている。制御部７０は、中心座標ＣＯに対するポイントＰａ１のｘ方向及びｙ方向の距離に応じて検査ユニット３をＸＹ方向に移動させる。これにより、ポイントＰａ１で指定された前眼部像ＥＭの部位が、照準マーク１０１の中心座標ＣＯに粗くアライメントされる。これにより、粗いアライメントについては、ドラッグ操作に比較して容易で迅速に行える。

しかし、前眼部像の観察で指定されるポイントＰａ１は、指のタッチでは所望の位置が正確に指定できず、誤差を持つ。また、観察倍率に応じて検査ユニット３を移動させる距離が設定されているが、Ｚ方向が所定距離になっていない場合は、観察倍率に誤差がある。このため、所望の位置が正確に指定されたとしても、ポイントＰａ１で指定した部位を照準マーク１０１の中心に正確に位置合わせすることは難しい。

そこで、粗いアライメントが完了したら、厳密なアライメント調整では、検者は領域２０１、２０２ａ及び２０２ｂでのドラッグ操作を利用する。図７（ｂ）は、粗いアライメントが完了したときの前眼部像ＥＭが表示されている。検者が指のタッチ操作で領域２０１の回転ダイヤル図柄を右方向に回転させるようにドラッグしたときは、ドラッグに追従して検査ユニット３を右方向へ移動させる信号が入力され、領域２０１の回転ダイヤル図柄を左方向に回転させるようにドラッグしたときは、ドラッグに追従して検査ユニット３を左方向へ移動させる信号が入力される。また、指でタッチされた指定ポイントの移動量（ドラッグ量）によって検査ユニット３の移動量が求められる。そして、指でタッチされた指定ポイントの移動速度（ドラッグ速度）に応じて検査ユニット３の移動速度が決定される。すなわち、検者が領域２０１の回転ダイヤル図柄を速く回すように指定ポイントを速く移動させると、検査ユニット３も指定ポイントの移動方向に速く移動される。同様に、領域２０２ａ及び領域２０２ｂの回転ダイヤル図柄のドラッグ操作により、検査ユニット３の上下の移動方向、移動量及び移動速度が決定される。

検者は、図７（ｂ）に示される前眼部像ＥＭを観察し、照準マーク１０１に対して瞳孔Ｐｕの中心を合わせたいときは、領域２０１での左右方向のドラッグ操作により検査ユニットを左右方向に移動させ、領域２０２ａ又は領域２０２ｂでの上下方向のドラッグ操作により検査ユニット３の上下に移動させる。例えば、検者が領域２０１に親指をタッチし、領域２０２ａに人差し指をタッチできるように、各領域が設定されていることにより、検者は片手でＸＹ方向の移動信号を同時に入力できる。また、回転ダイヤルを回す感覚で各領域のドラッグ操作を行うことにより、検査ユニット３の移動を微調整できるため、容易に且つ正確な位置合わせができる。また、ドラッグの方向と検査ユニット３の移動方向とが対応しているため、検者は位置合わせの操作を直感的、感覚的に行うことができる。

図８は、図７の変容例である。測定画面２００の下に設けられた領域２１１は、ドラッグ操作により検査ユニット３をＸ方向及びＹ方向に移動させる領域である。この例の領域２１１は、図７の例に対して、ＸＹ方向の２次元的なドラッグ操作の信号が入力される。このため、指等でＸＹ方向の移動信号を同時に入力できる。領域２１１の上の領域は、前眼部像ＥＭが表示されると共に、図７の領域２０１、２０２ａ及び２０２ｂ以外の領域と同様に、当該領域上のポイントが指定されると、照準マーク１０１の中心に対する指定ポイントの方向と距離に応じて検査ユニット３のＸＹ方向と移動距離が制御部７０によって演算される。なお、領域１１０は、図４と同様に、Ｚ方向の位置合わせに利用されるドラッグ領域に設定されている。

図８の例においても、粗いアライメントには領域２１１の上の領域が利用され、微調整には領域２１１でのドラッグ操作が利用されることにより、粗いアライメント段階が迅速に行え、精密なアライメントを精度良く、容易に行える。

眼科装置の外観概略図である。検査光学系及び制御系の概略構成図である。測定画面の例である。測定画面の例である。タッチパネルで指定されたポイントのドラッグにより、検査ユニットを移動させる制御を説明するフローチャートである。角膜頂点と瞳孔が大きくずれている場合のマニュアルモードを説明する図である。変容例の測定画面例である。変容例の測定画面例である。

３検査ユニット
４ＸＹＺ駆動機構
７ディスプレイ部７
７ｂタッチパネル
７０制御部

Claims

被検者の前眼部を撮像する撮像手段及び検査光学系を持つ検査ユニットと、該検査ユニットを被検者眼に対して左右方向（Ｘ方向）及び上下方向（Ｙ方向）に移動させるＸＹ移動手段と、前記撮像手段により撮像された動画の前眼部像を表示するディスプレイと、を備える眼科装置において、
前記ディスプレイの画面上の前眼部像がポインティングデバイスによってドラッグされる場合、前記ドラッグの移動方向および移動量に応じて、前記ドラッグの移動方向とは反対方向に前記検査ユニットが移動されるように、前記ＸＹ移動手段の駆動を制御する第１制御手段と、
前記ディスプレイの画面上の前眼部像における任意の位置が前記ポインティングデバイスによって特定された場合、特定された位置に表示されている前眼部像が、画面内に予め設定された位置に表示されるように、前記ＸＹ移動手段の駆動を制御する第２制御手段と、を備え、
前記第１制御手段が精密なアライメントに利用され、前記第２制御手段が粗いアライメントに利用されることを特徴とする眼科装置。
前記ディスプレイの画面上において、前記ドラッグを行うための表示領域と、前記特定を行うための表示領域とが異なることを特徴とする請求項１の眼科装置。
該検査ユニットを被検者眼に対して前後方向（Ｚ方向）に移動させるＺ移動手段を備え、
前記ディスプレイの画面上の前眼部像がポインティングデバイスによってドラッグされる場合、前記ドラッグの移動方向および移動量に応じて前記Ｚ移動手段の駆動を制御する第３制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１〜２のいずれかの眼科装置。
被検者の前眼部を撮像する撮像手段及び検査光学系を持つ検査ユニットと、該検査ユニットを被検者眼に対して左右方向（Ｘ方向）及び上下方向（Ｙ方向）に移動させるＸＹ移動手段と、該検査ユニットを被検者眼に対して前後方向（Ｚ方向）に移動させるＺ移動手段と、前記撮像手段により撮像された動画の前眼部像を表示するディスプレイと、を備える眼科装置において、
前記ディスプレイの画面上の前眼部像がポインティングデバイスによってドラッグされる場合、前記ドラッグの移動方向および移動量に応じて、前記ドラッグの移動方向とは反対方向に前記検査ユニットが移動されるように、前記ＸＹ移動手段の駆動を制御する第１制御手段と、
前記ディスプレイの画面上の前眼部像がポインティングデバイスによってドラッグされる場合、前記ドラッグの移動方向および移動量に応じて前記Ｚ移動手段の駆動を制御する第２制御手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。