JP6403423B2 - 眼科装置及び制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、眼科装置、特に被検眼の観察、撮影などを行う眼底カメラ、及びその制御方法に関する。
眼科装置、特に被検眼の観察、撮影などを行う眼底カメラは、被検眼に対し、検眼部を所定の位置にアライメントする必要がある。従来、検者によるジョイスティックへの手動操作によって、検眼部が載置された可動部を固定部に対してメカニカルに水平移動させる摺動機構を有するものが知られている。また、このような可動部上に、検眼部を前後左右上下方向へ移動可能な駆動機構を設けることにより、アライメントを自動化させたものが知られている。(特許文献1参照)。
特開2009−201981号公報
手動によるマニュアルアライメントに比べ、自動化された所謂オートアライメントの方が短時間でアライメントすることが可能である。しかしながら、撮影する被検眼が固視微動の激しい被検眼の場合、被検眼の動きに駆動機構による検眼部の移動が追従出来ず、オートアライメントでは撮影出来ないことがある。また、瞳孔中心にアライメントしても撮影出来ない疾病眼であること等により、アライメントに微細な操作が必要とされる場合がある。この様な場合、電動のアライメント操作部材(電動ジョイスティック、トラックボール等)を用いたマニュアルアライメントでは操作性が悪く、アライメントに手間を要する可能性がある。
対策として、微細な操作が必要でない瞳孔中心近傍までをオートアライメントで行い、その後、微細な操作が必要な場合にはメカニカルな摺動機構及びアライメント操作部材により微細なマニュアルアライメントを行うシーケンスが考えられる。従って、該シーケンスを実行可能な構成が望まれる。
ここで、従来の眼科装置での該シーケンスの実行を想定すると、メカ可動部上に電動可動部が載置された可動部二段構成が必要となる。しかしこの様な二段構成では、オートアライメント後のマニュアルアライメント開始時点で、電動可動部が被検眼側(左右どちらか)に寄っていることが考えられる。この状態では、メカ可動部に対し検眼部の重心が偏るということを考慮する必要が生じる。
本発明は、この様な状況に対して為されたものであって、複数の可動様式を含む可動部であっても、前述した重心の偏りによらず、両可動様式が個々の可動範囲内で好適に作動し得る眼科装置及びその制御方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一実施態様に係る眼科装置は、
検者によりアライメント操作部材を用いて実行される被検眼に対する検眼手段のマニュアルアライメントと、前記被検眼に対する前記検眼手段の相対位置に基づいて実行される前記被検眼に対する前記検眼手段のオートアライメントとで摺動機構を兼用することにより一段構成される可動手段であって、前記オートアライメントの際に前記可動手段に対する前記アライメント操作部材及び前記検眼手段の相対位置を維持するために前記アライメント操作部材及び前記検眼手段が設けられ、固定手段に対して水平方向に移動する可動手段と、
前記可動手段の前記水平方向の移動のための電動駆動力を伝達する駆動手段と、
前記駆動手段から前記可動手段への前記電動駆動力の伝達を実行するか否かを切り換える駆動伝達切換手段と、
前記電動駆動力を用いて実行される前記オートアライメントの完了が判定された後に前記被検眼に対するオートフォーカスを実行し、前記オートフォーカスの完了が判定された後に前記マニュアルアライメントを実行可能とするために前記電動駆動力の伝達を停止するように前記駆動伝達切換手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明によれば、複数の可動様式を含む可動部であっても、両可動様式が個々の可動範囲内で好適に作動させることが可能となる。
本発明の実施例1に係る眼底カメラの全体図である。 図1に示す眼底カメラのアライメント操作部材の斜視図である。 図1に示す眼底カメラにおける検眼部の光学系の構成を示す図である。 図1に示す眼底カメラの電気ブロック図である。 図1に示す眼底カメラのプリズムを用いたアライメントの原理を説明する概要図である。 図1に示す眼底カメラにおける眼底観察像のアライメント指標及びフォーカス指標を説明する概要図である。 図1に示す眼底カメラ撮影時のフルマニュアルモードに関する動作を示すフローチャートである。 図1に示す眼底カメラ撮影時のセミオートモードに関する動作を示すフローチャートである。 図1に示す眼底カメラ撮影時のフルオートモードに関する動作を示すフローチャートである。 図1に示す眼底カメラ 撮影時のモード切り換えに関する動作を示すフローチャートである。
[実施例1]
本発明の実施例を適応した眼底カメラの詳細を図1乃至図10に基づいて説明する。
図1(a)は本発明の実施例1を説明する眼底カメラの全体図である。また、図1(b)は後述するZ駆動部の構成を模式的に示す平面図である。
図1(a)に示す眼底カメラは、固定部1、顎受け部2、可動部3、アライメント操作部材4、フォーカス操作部材5、検眼部6、表示部7、及びモード切換スイッチ8を主たる構成として有する。固定手段たる固定部1は、被検者の顎を支持する顎受け部2を有する。可動手段たる可動部3は固定部1により移動可能に支持され、検眼部6が載置される。アライメント操作部材4、フォーカス操作部材5、検眼部6、及びモード切換スイッチ8は可動部3へ設けられ、表示部7は検眼部6に設けられている。検眼手段たる検眼部6には、被検眼Eへの観察光等の照射、及び被検眼Eの観察、撮影を行なうために用いられる後述の各種光学系が配置されている。表示部7はタッチパネルであり、眼底カメラの操作や設定を行うためのインターフェースとして使用可能である。
モード切換スイッチ8は、押下毎にフルマニュアルモード/セミオートモード/フルオートモードを切り換えるためのスイッチである。各モードに関しては、後述のフローチャート項にて述べる。アライメント操作部材4は、被検眼Eと検眼部6とのアライメントを行うために用いられ、本実施例では可動部3の固定部1上での水平、及び垂直方向の移動のために操作される。尚、本実施例中では表示部7を検眼部6に設けているが、固定部1又は可動部3に設けても良い。また、モード切換スイッチ8も本実施例中では可動部3に設けているが、固定部1、アライメント操作部材4、検眼部6、及び表示部7の何れかに設けることとしても良い。もしくは、複数箇所に設置しても良い。
[XYZ可動部]
可動部3は、摺動軸とリニアブッシュの組み合わせに代表されるような周知の摺動機構により、固定部1上を左右及び前後方向に移動可能とされる。なお、左右(X)方向は被検眼Eの眼幅方向である紙面に垂直な方向に対応し、前後(Z)方向は被検眼Eへ接近、離間する方向である図中左右方向に対応する。よって、本実施形態での水平方向は、被検眼の眼幅方向であるX方向と、被検眼に対して接近或いは離間する方向であるZ方向とにより規定される水平面内の方向である。また、検眼部6は、駆動源(モータ)、減速機構、回動直動変換機構(送りねじとナット)、及び摺動機構の組み合わせに代表される周知の駆動機構により、固定部1に対して上下(Y)方向(図中上下方向)に移動可能とされている。該駆動機構は、好適には可動部3に設けられ、水平面に直行するY方向に検眼手段を移動する本実施形態におけるY方向可動手段を構成する。これにより、可動部3を介することで検眼部6は固定部1に対し、三次元(XYZ)方向に移動可能となり、被検眼Eとのアライメントが可能となる。
さらに、可動部3はXZ方向の摺動機構に対して電動駆動力を駆動伝達可能な駆動部を有している。駆動手段たる駆動部に設けられた駆動伝達切換手段の切り換えによって、モータからの駆動力を摺動機構に伝達するか否かを切り換え可能である。
駆動伝達切換手段により駆動部から摺動機構への駆動力を伝達していない状態において、可動部3に設けられたアライメント操作部材4に対する検者の手動操作により、該摺動機構は可動部3を水平方向へ移動させるための手動移動機構として用いられる。代表的なアライメント操作部材4としてはジョイスティックが例示され、詳細については後述する。
一方、駆動伝達切換手段により駆動部から摺動機構へ駆動力を伝達している状態において、該摺動機構は駆動部からの駆動力により、可動部3を水平方向へ移動させるための電動移動機構として用いられる。
以下に、可動部3における(XZ)摺動機構、Z駆動部、X駆動部、及びY駆動機構の詳細を述べる。
[摺動機構]
本実施例の摺動機構は、固定部1のX方向両端に設けられた二つのラックギヤ30(他方30−2)、二つのギヤ31(他方31−2)、シャフト32、及びXZフレーム33を有する。二つのラックギヤ30、30−2は、固定部1のX方向両端に設けられる。各々のラックギヤ30はギヤ31、31−2の各々と噛合う。ギヤ31、31−2はシャフト32の両端に取り付けられる。XZフレーム33には、不図示のリニアブッシュ及びベアリングを介してシャフト32が回転直線摺動可能に取り付けられる。
XZフレーム33がアライメント操作部材4に対する検者の手動操作によりZ方向へ力を受けると、XZフレーム33に対しシャフト32がベアリングにより回転摺動する。該可移転摺動により、シャフト32及びギヤ31、31−2が対応するラックギヤ30、30−2上を転がることで、可動部3はZ方向に移動する。また、XZフレーム33がアライメント操作部材4に対する検者の手動操作によりX方向へ力を受けると、XZフレーム33がシャフト32に対しリニアブッシュにより直線摺動する。これにより、可動部3はX方向に移動する。
なお、ここで詳述した本実施例では、スリットランプで周知の摺動機構を用い説明しているが、本件はこれに限定されない。水平方向に移動可能な摺動機構であれば、種々の形態の構成が使用可能である。
[Z駆動部]
図1(b)に示すZ駆動部D1は、ZモータM1、エンコーダE01、Z駆動量検出センサS01、不図示の減速機構、Z電磁クラッチC1、Z駆動部最終段ギヤG1、エンコーダE02、Z移動量検出センサS02、Z基準位置検知センサS03、及びZ限界検知センサS04を有する。エンコーダE01は、ZモータM1と同期して回転する。Z駆動量検出センサS01は、エンコーダE01の回転(Zモータ駆動量)を検出する。Z駆動部最終段ギヤG1は、Z電磁クラッチC1より作動側に配される。Z移動量検出センサS02は、Z駆動部最終段ギヤG1に設けられたエンコーダE02の回転を検出することによって可動部3のZ方向移動量を検出する。フォトインタラプタ/スリット板等のZ基準検知センサS03は、可動部3がZ基準位置にあることを検知する。同じくフォトインタラプタ/スリット板等のZ限界検知センサS04は、可動部3のZオート限界位置を検知する。また、Z駆動部D1は不図示のベアリングを介して回転摺動可能にシャフト32が取り付けられている。
Z駆動部最終段ギヤG1はシャフト32に取り付けられたギヤG2と噛み合っており、ZモータM1からの駆動力を摺動機構へと伝達する。ZモータM1が駆動すると、不図示の減速機構、Z電磁クラッチC1、駆動部最終段ギヤG1及びギヤG2を介し、シャフト32が回転する。シャフト32が回転すると、シャフト32に取り付けられたギヤ31、31−2が固定部1に取り付けられたラックギヤ30、31−2に噛合いながら転がる。これにより、可動部3はZ方向へ電動駆動により移動する。このとき、Z駆動部D1も可動部3と共にZ方向へ移動する。尚、ギヤの位相を合せた二つのラックギヤ30、30−2がZ方向直線ガイドの役割を果たしている。
[X駆動部]
図1(b)に示すX駆動部D2は、XモータM2、エンコーダE05、X駆動量検出センサS05、不図示の減速機構、X電磁クラッチC2、X駆動部最終段ギヤ37、エンコーダE06、X移動量検出センサS06、X基準検知センサS07、及びX限界検知センサS08を有する。エンコーダE05は、XモータM2と同期して回転する。X駆動量検出センサS05は、エンコーダE05の回転(Xモータ駆動量)を検出する。X駆動部最終段ギヤ37は、X電磁クラッチC2より作動側に配される。X駆動部最終段ギヤ37に設けられたエンコーダE06の回転を検出することによって、X移動量検出センサS06は可動部3のX方向移動量を検出する。フォトインタラプタ/スリット板等のX基準検知センサS07は、可動部3がX基準位置にあることを検知する。同じくフォトインタラプタ/スリット板等のX限界検知センサS08は、可動部3のXオート限界位置を検知する。また、X駆動部D2はZ駆動部D1に取り付けられている。
X駆動部最終段ギヤ37は、XZフレーム33に取り付けられたラックギヤ38と噛み合っており、XモータM2からの駆動力を摺動機構へと伝達する。XモータM2が駆動すると、不図示の減速機構、X電磁クラッチC2を介し、X駆動部最終段ギヤ37が回転する。X駆動部最終段ギヤ37がXZフレーム33に取り付けられたラックギヤ38に噛合いながら転がることで、可動部3はX方向へ電動駆動により移動する。このとき、X駆動部D2はZ駆動部D1と一体であり、X方向へは移動しない。尚、シャフト32が直線ガイドの役割を果たしている。
なお、本実施例中では駆動伝達切換手段として電磁クラッチを用いているが、ZモータM1及びXモータM2とは別にメカクラッチ切り換え用の駆動源を設け、ドグクラッチを始めとするメカクラッチを用いることとでしても良い。
[Y駆動機構]
Y駆動機構は、YモータM3、Y駆動量検出センサS09、Yフレーム34、Y送りねじ35、Yナット36、Y基準検知センサS10、及びY限界検知センサS11を有する。Y駆動量検出センサS09は、Yモータの駆動量を検出する。Yフレーム34には、YモータM3が取り付けられる。Y送りねじ35はYモータ出力軸に連結され、Yナット36はY送りねじ35上をY方向に移動可能となるようにXZフレーム33に固定される。フォトインタラプタ/スリット板等のY基準検知センサS10は、可動部3がY基準位置にあることを検知する。同じく、フォトインタラプタ/スリット板等のY限界検知センサS11は、可動部3のYオート限界位置を検知する。
YモータM3が駆動すると、Y送りねじ35、Yナット36を介して、Yフレーム34がXZフレーム33に対しY方向へ電動駆動により移動する。
尚、摺動機構は各摺動部において嵌合隙間を有し、後述の撮影光軸と瞳孔中心の偏心を生じる。例えば、本実施例1に記載の眼底カメラの場合、摺動部嵌合隙間による撮影光軸偏心量を、撮影画像にフレアが写り込むことを防ぐために0.4mm以下に抑えることが望ましい。オートアライメントとマニュアルアライメントとを可動部一段で構成で実現している本構成であれば、XYZ摺動機構摺動部の総嵌合隙間が可動部二段の構成に比べて低減されている。このため、撮影光軸偏心量を0.2mm以下とすることが可能である。
[XZ位置検出/位置制御]
次にXYZ方向の基準位置及びオート限界位置の検出方法と位置制御について述べる。
可動部3のXZ位置検出は先述のセンサS01〜S08を用いて行う。
駆動伝達切換手段により駆動部から摺動機構への駆動力を伝達していない場合、アライメント操作部材4に対する検者の手動操作により可動部3を水平方向へ移動したとしても、駆動伝達切換手段より作動側のギヤしか回転しない。従って、モータシャフトが回転しないことから、駆動量検出センサS01、S05では可動部3の位置を把握出来ない。そこで、後述の前眼部観察光学系にて、被検眼Eを検出していないときは、基準検知センサS03、S07を基準位置とし、移動量検出センサS02、S06の出力に基づき、後述のシステム制御部100(図4参照)が可動部3を大まかに絶対位置制御する。その際、該移動量検出センサ及びシステム制御部100において該絶対位置を得るモジュール領域は、合わせて本実施例において可動部3の絶対位置を検出する絶対位置検出手段を構成する。
一方、被検眼Eを検出しているときは、被検眼Eを検出した、即ち像を得た際の可動部3の絶対位置を基準とし、駆動量検出センサS01、S05の出力に基づき、システム制御部100が可動部3を詳細に相対位置制御する。基準検知センサS03、S07は可動部3の可動域中心近傍に設けると良い。その際、該駆動量検出センサ及びシステム制御部100において該相対位置を得るモジュール領域は、合わせて本実施例において可動部3の相対位置を検出する相対位置検出手段を構成する。
ここで、本実施例では減速機構を有するため、駆動量検出センサS01、S05の検出分解能に比べ、移動量検出センサS02、S06の検出分解能は粗くなる。例えば、本実施例1に記載の眼底カメラの場合、撮影に際し、可動部3の要求停止精度0.2mmである。この要求精度に対し、本構成では駆動量検出センサS01、S05の検出分解能を0.1mm、移動量検出センサS02、S06の検出分解能を約0.5mmに設定している。
また、システム制御部100は、基準検知センサS03、S07を基準とした移動量検出センサS02、S06の出力に基づき、可動部3については絶対位置制御している。しかし、電動駆動時の可動限界は外的要因や故障に起因する位置ずれに影響されることから、その対策として本実施例では限界検知センサS04、S08を設けている。これにより、電動駆動時に限界検知センサ外へ可動部3が移動することは無く、電動駆動前に限界検知センサ外に可動部3がいるときは、可動域内側へ移動するようシステム制御部100が制御することとなる。なお、検者の手動操作により可動部を移動する際の可動限界は、限界検知センサS04、S08より広く設定されている。よって、可動限界でのメカ的な接触箇所には、弾性体を配すると良い。
なお、ギヤのように嵌り合って運動する機械要素には、自由に動くために運動方向に隙間が必要である。これは、送りねじ機構の送りねじとナットの隙間やナットとナットカバーの隙間にも設けられる。これをバックラッシュと呼ぶ。可動部3は、駆動部の減速機構(ギヤ等)、駆動伝達切換手段(クラッチ等)、回動直動変換機構(ラックピニオン等)においてバックラッシュを有する。しかしながら、ばね等により片寄せ付勢を行うことで、上述の隙間を打ち消そうとした場合、マニュアル操作性に影響が生じる。
そこで、本実施例では、基準検知センサS03、S07より、任意の移動量分往復し、そのときの移動量と駆動量検出センサS01、S05の検出結果とのの差よりバックラッシュ量を測定し、システム制御部100にこれを記憶している。これにより、電動駆動中に可動部3の移動方向が反転された際、記憶したバックラッシュ量分多めに駆動することで、バックラッシュによる位置ずれを打ち消すことが可能となる。
ここで、上記フィードバック制御は絶対位置制御中は行わなくとも良い。被検眼検出状態、つまり相対位置制御を行っている時にフィードバック制御が行われていれば問題ない。また、Y方向に関しては、検眼部6の自重により下方向へ自重付勢されるため、上記フィードバック制御は適用しない。
なお、バックラッシュ量の測定方法は、限界検知センサS04、S08を用いて可動域両端の往復で行っても良い。また、基準検知センサS03、S07から限界検知センサS04、S08の往復で行っても良い。さらに、撮影シーケンス中に左右眼が切り換えられる際等、基準検知センサS03、S07を通過してから、再度通過するまでの駆動量と反転回数から算出しても良い。ここで、バックラッシュ量は経年により変化する可能性があるため、起動毎に記憶し直すことが望ましい。
[Y位置検出/位置制御]
可動部3のY位置検出は、先述のセンサS09〜S11を用いて行う。
基準検知センサS10を基準位置とし、駆動量検出センサS09の出力に基づき、システム制御部100が可動部3を詳細に相対位置制御する。ここで、基準検知センサS10は可動部3の可動域中心近傍に設けると良い。
また、システム制御部100は、可動部3について基準検知センサS10を基準とした駆動量検出センサS09の出力に基づき相対位置制御する。本実施例では、可動限界については、外的要因や故障に起因する位置ずれ対策として、限界検知センサS11を設けている。これにより、限界検知センサ外へ可動部3が移動することは無い。
[アライメント操作部材]
図2は図1に示す眼底カメラのアライメント操作部材の斜視図である。
アライメント操作部材4は、前述した摺動機構及び駆動機構を操作するための操作棹40及び回転ダイアル41、Yアライメント操作量検出センサS12、前眼/眼底切換スイッチ42、及び撮影スイッチ43で構成される。
操作棹40は、可動部3をXZ方向へ移動させるため被検眼Eに対し検眼部6を大まかにアライメントする粗動時には保持部材として用いられ、詳細にアライメントする微動時には傾倒操作を行う操作部材として用いられる。検者が手動操作することで、操作桿40の下側に同軸に設けられた不図示の中球が、固定部1に取り付けられた不図示の摩擦板上を滑り、可動部3を水平方向に粗動させることができる。また、検者が操作桿40をFB方向及びLR方向に傾倒操作することで、不図示の中球が不図示の摩擦板上を滑ることなく転がり、可動部3を水平方向に微動させることができる。
回転ダイアル41は、検眼部6をY方向へ移動させる回転操作を行うために用いられる。回転ダイアル41は操作桿40と同軸に配置され、内部にYアライメント操作量検出センサS12が構成されている。検者が回転ダイアル41をUD方向に回転操作することで、Yアライメント操作量検出センサS12により回転方向と単位時間当たりの回転角が検出される。システム制御部100は、この操作量に応じてYモータM3を駆動し、検眼部6をY方向に移動する。また、前眼/眼底切換スイッチ42は、検者が押下することで表示部7に表示するための後述の撮像素子を切り換えるスイッチである。撮影スイッチ43は、検者が押下することで撮影を行うスイッチである。
[フォーカス操作部材]
フォーカス操作部材5は、アライメント操作部材4と同軸に配置されたフォーカスダイヤル、及びフォーカスダイヤル内部に配置されたフォーカス操作量検出センサS13で構成される。
検者がフォーカスダイヤルを回転操作することで、フォーカス操作量検出センサS13により回転方向と単位時間当たりの回転角が検出される。システム制御部100は、この操作量に応じて後述のフォーカスレンズ駆動モータを駆動し、後述のフォーカスレンズを移動する。
[光学系]
図3は図1に示す眼底カメラにおける検眼部の光学系の構成を示す図である。
検眼部6の光学系は、大まかに分けて撮影光源部O1、観察光源部O2、照明光学系O3、撮影/照明光学系O4、撮影光学系O5、前眼部観察光学系O6、及び内部固視灯部O7から構成される。撮影光源部O1または観察光源部O2によって射出された光束は照明光学系O3、撮影/照明光学系O4を経て被検眼Eを照明し、その像の一部は撮影/照明光学系O4、撮影光学系O5を経て撮像素子に結像され、一部は前眼観察系O6を経て撮像素子に結像される。
撮影光源部O1は以下の構成からなる。光量検出手段601は、フォトダイオード(PD)などの光電変換を利用したセンサである。ミラー602は、ガラス板にアルミや銀の蒸着を施したものやアルミ板などで構成され、光軸付近の光は透過させ、光軸付近以外の光は反射させる。撮影光源603は、ガラス管の中にXeを封入し電圧を印加することで発光し、撮影時に眼底像を記録するために十分な強度の白色光を得ることが可能である。撮影コンデンサレンズ604は、一般的な球面レンズである。撮影リングスリット605は、環状の開口を持った平板である。撮影水晶体バッフル606も環状の開口を持った平板である。撮影光源603から射出された光束は一部が眼底方向に向かう光束となり、さらに、反対側に射出された光束がミラー602によって反射され眼底方向に向かう光束となる。このために、撮影光源603の発光光量はミラー602が無いものに比べ少なくて済む。ミラー602は平面としており、光のムラを生じさせないとともに、撮影光源603に対する距離的制約もない。光束はさらに撮影コンデンサレンズ604によって眼底に向けて集光され、撮影リングスリット605によって前眼部を通過する際の光束形状を環状となるよう成形される。成形後の光束は、さらに撮影水晶体バッフル606によって、被検眼水晶体へ投影される範囲が制限され、眼底像への水晶体からの反射光の写り込みを防いでいる。
観察光源部O2は以下の構成からなる。観察光源607は、LEDなど連続発光可能な光源で、素子の特性や光学フィルタによって赤外光を発光する。観察コンデンサレンズ608は、一般的な球面レンズである。観察リングスリット609は、環状の開口を持った平板である。観察水晶体バッフル610も環状の開口を持った平板である。これらは撮影光源部O1と光源の種類が異なるだけである。該光現部O2では、観察コンデンサレンズ608で光束を集光し、観察リングスリット609によって前眼部を通過する際の光束形状を環状に成形する。その後、さらに観察水晶体バッフル610によって、被検眼水晶体へ投影される光束を制限し、眼底像への水晶体からの反射光の写り込みを防いでいる。
照明光学系O3では、撮影光源部O1、観察光源O2で作られた光束をリレーするとともに、眼底像の焦点合わせのための指標像を造りこむ。ダイクロイックミラー611は、赤外光を透過、可視光を反射する。撮影光源部O1で作られた可視光による光束は反射し、観察光源部O2で作られた赤外光による光束は透過し、照明光学系O3に導光される。第一の照明リレーレンズ612、第二の照明リレーレンズ614によって、リング状の照明光は被検眼Eに結像される。
スプリットユニット613は、フォーカス指標光源613a、プリズム613b、フォーカス指標マスク613c、後述する進退機構、及び後述する移動機構を有する。フォーカス指標光源613aはフォーカス指標を投影するために用いられ、プリズム613bは光源を分割するために用いられる。また、フォーカス指標マスク613cはフォーカス指標の外形を示すために用いられる。進退機構は、スプリット進退駆動モータM4を有する。スプリット進退駆動モータM4は、眼底観察時に照明光学系O3内にスプリットユニット613を進入させて、観察像の中にスプリット指標を投影する。また、撮影時に照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させ、撮影像の中にフォーカス指標が移り込むことが無いように制御される。移動機構は、スプリットシフト駆動モータM5、及びスプリット位置センサS14を有する。スプリットシフト駆動モータM5は、フォーカス指標光源613a、プリズム613b、及びフォーカス指標マスク613cを光軸方向(図中矢印方向)にシフト駆動する。このシフト駆動により、これら構成は眼底観察時にフォーカス指標の焦点を合せるために用いられ、スプリット位置センサS14はその停止位置を検出する。
角膜バッフル615は、眼底像に不要な被検眼Eの角膜からの反射光の写りこみを防いでいる。
撮影/観察光学系O4は、被検眼Eに対して照明光束を投影するとともに、被検眼Eからの反射光束を導出する。穴あきミラー616は、外周部がミラー、中央部が穴となっている。照明光学系O3から導かれた光束はミラー部分で反射して、対物レンズ617を介して被検眼Eを照明する。照明された被検眼Eからの反射光束の一部は対物レンズ617を戻り、穴あきミラー616の中央部の穴を通って撮影光学系O5に導出される。
撮影光学系O5は被検眼E眼底像の焦点調節を行った上で撮像素子に結像する。視度補正レンズ618は、後述の焦点調節のためのフォーカスレンズ619で調整困難な強度の近視・遠視の被検眼E眼底に焦点を合せるために、撮影光学系O5内に進退可能に設置される凸レンズ、及び凹レンズである。視度補正レンズ進退駆動モータM6により、患者が強度の近視である場合には視度補正−レンズ618bを、強度の遠視である場合には視度補正+レンズ618aを撮影光学系O5に対して進退させる。
フォーカスレンズ619は、穴明きミラー616の中央の穴を通過した撮影光束の焦点調節を行うためのレンズで、図中矢印方向に移動することで焦点調節を行う。フォーカスレンズ駆動モータM7、フォーカスレンズ位置センサS15は、フォーカスレンズ618を駆動して焦点を合わせるとともに、その停止位置を検出する。撮像素子620は、撮影光を光電変換する。撮像素子620で得られた電気信号はデジタルデータとすべく画像処理部621によってA−D変換され、赤外観察時には、表示部7に表示され、撮影後には不図示の記録媒体に記録される。
前眼部観察光学系O6は、ハーフミラー622によって撮影/観察光学系O4から光路が分割される。被検眼E前眼部からの反射光は、ハーフミラー622によって一部の光が反射され、前眼プリズム623を通過し、レンズ624によって赤外域の感度を持つ前眼撮像素子625に結像される。これらの光学系によって、被検眼E前眼部を観察し、被検眼Eと検眼部6とのアライメント状態の検出が可能になっている。
内部固視灯部O7は、ハーフミラー626によって撮影光学系O5から光路が分割され、その光路に対して内部固視灯ユニット627が対向している。内部固視灯ユニット627は複数のLEDによって構成され、検者が選択した固視部に対応した位置のLEDを点灯させる。被検者が点灯したLEDを固視することで、検者は所望の向きの眼底像を得ることができる。
[制御系]
図4は図1に示す眼底カメラの電気ブロック図である。
図1に示す眼底カメラはシステム制御部100によって以下の全ての動作が制御されている。
電源スイッチ101は眼底カメラの電源状態を選択するスイッチである。
XZクラッチ駆動回路102は、マニュアルアライメントモードの場合、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、ZモータM1及びXモータM2の駆動力を摺動機構へ伝達しないように切り換える。一方、オートアライメントモードの場合、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2に通電し、ZモータM1及びXモータM2の駆動力を摺動機構に伝達するように切り換える。
XZモータ駆動回路103は、後述のセミオートモード及びフルオートモード時にXZ各種センサS01〜S08の出力、及び後述のアライメント状態に対するシステム制御部100の出力に応じてZモータM1及びXモータM2を駆動させる。Yモータ駆動回路104は、後述のフルマニュアルモードの場合、Y各種センサS09〜S11の出力、及びYアライメント操作量検出センサS12の出力に応じてYモータM3を駆動させる。一方、後述のセミオートモード及びフルオートモードの場合、Y各種センサS09〜S11の出力、及び後述のアライメント状態に対するシステム制御部100の出力に応じてYモータM3を駆動させる。
M4駆動回路105は、後述のフルマニュアルモード又はセミオートモードにおいて、撮影スイッチ43が検者手動操作により押下された際に、スプリットユニット613が照明光学系O3より退避するようスプリット進退駆動モータM4を駆動する。また、後述のフルオートモードにおいて、撮影条件を全て満足し、自動撮影(オートショット)される際に、スプリットユニット613が照明光学系O3より退避するようスプリット進退駆動モータM4を駆動する。M5駆動回路106は、後述のフルマニュアルモードにおいて、フォーカス各種センサS13〜S15の出力に応じてスプリットシフト駆動モータM5を駆動する。また、後述のセミオートモード又はフルオートモードにおいて、フォーカス各種センサS14〜S15の出力、及び後述のフォーカス状態に対するシステム制御部100の出力に応じてスプリットシフト駆動モータM5を駆動する。
M6駆動回路107は、後述のフルマニュアルモードにおいて、フォーカス各種センサS13〜S15の出力に応じて視度補正レンズ進退駆動モータM6を駆動する。また、後述のセミオートモード又はフルオートモードにおいて、フォーカス各種センサS14〜S15の出力、及び後述のフォーカス状態に対するシステム制御部100の出力に応じて視度補正レンズ進退駆動モータM6を駆動する。
M7駆動回路108は、後述のフルマニュアルモードにおいて、フォーカス各種センサS13〜S15の出力に応じてフォーカスレンズ駆動モータM7を駆動する。また、後述のセミオートモード又はフルオートモードにおいて、フォーカス各種センサS14〜S15の出力、及び後述のフォーカス状態に対するシステム制御部100の出力に応じてフォーカスレンズ駆動モータM7を駆動する。
撮影光源制御回路109は、撮影前に撮影光源603を発光するためのエネルギを充電し、撮影時に充電した電気エネルギを放電して撮影光源603を発光させる。
[アライメント原理/指標]
図5は図1に示す眼底カメラのプリズムを用いたアライメントの原理を説明する概要図である。
図5は図2で説明した前眼部観察光学系O6の撮像素子625上の観察像を示している。被検眼E前眼部は、前眼プリズム623により上下に分割され、前眼撮像素子625上で図5のように観察されている。被検眼Eに対して前後方向のアライメントは以下の原理で行なわれる。前眼プリズム623に入射した光は、上半分と下半分で相反する左右方向に屈折して分離される。このため、レンズ624による結像位置が被検眼Eと検眼部6の距離が所定の作動距離よりも長い場合は、観察像の上半分は右側に、下半分は左側にずれて結像される。一方で、被検眼Eと検眼部6の距離が所定の作動距離よりも短い場合は、観察像の上半分は左側に、下半分は右側にずれて結像される。よって、観察像の前後方向は観察像のずれ方向によりアライメントが可能である。
また、被検眼Eに対して上下左右方向のアライメントは以下の原理で行なわれる。瞳孔以外の部分は反射光が多く反射して入ってくるために白く映り、一方、瞳孔部Pは反射光が入らないので黒く映る。従って、このコントラスト差から瞳孔部Pを抽出可能となっていて、瞳孔位置を決定することができる。図5(a)では、上下に分割された瞳孔部Pの内、下部の瞳孔部Pから、瞳孔中心P0を検出している。図5(b)に示す通り、瞳孔中心P0を前眼撮像素子625の画像中心Oに合せることで被検眼Eと検眼部6とのアライメントが行われる。マニュアルアライメントモードである後述のフルマニュアルモードの内、前眼マニュアルアライメントは、検者がアライメント操作部材4を手動操作し、上記位置合せを行う。一方、オートアライメントモードである後述のフルオートモード及びセミオートモードでは、上記位置合せをシステム制御部100が自動で行う。以上のアライメントに関する光学系及び被検眼と検査部6とのアライメント(相対的な位置合わせ)を行うシステム制御部100のモジュール領域は、合わせて本実施例のアライメント検出手段を構成する。
図6は図1に示す眼底カメラの眼底観察像のアライメント指標及びフォーカス指標を説明する概要図である。尚、フォーカス指標に関しては後述する。
図6(a)、(b)は、それぞれ撮像素子620上の眼底観察像を示している。アライメント指標P1及びアライメント指標P2は、撮影光軸から対称にずらした二つのデジタルアライメント指標である。ガイド枠A1及びガイド枠A2は、それぞれアライメント指標P1及びアライメント指標P2の合せ位置を示している。マニュアルアライメントモードである後述のフルマニュアルモードの内、眼底マニュアルアライメントでは、検者がアライメント操作部材4を手動操作し、ガイド枠A1、A2にアライメント指標P1、P2を合せる。この操作により、上記アライメント原理にて検出した被検眼E瞳孔中心P0と撮像素子625の画像中心Oが合わさり、被検眼Eと検眼部6とのアライメントが完了する。
[フォーカス原理/指標]
フォーカス指標613L及びフォーカス指標613Rは、スプリットユニット613によって投影され、被検眼Eの瞳上で分割された指標である。スプリットユニット613とフォーカスレンズ619は、システム制御部100からの制御に基づいて連動して移動し、撮像素子620がフォーカス指標マスク613cと光学的に略共役関係となっている。そのため、スプリットユニット613を光軸方向にシフト移動させることで、スプリット指標613Lと613Rとが撮像素子620上の眼底観察像で移動するとともに、フォーカスレンズ619が光軸方向に連動して移動する。つまり、このスプリット指標613Lと613Rを、撮像素子620上で図6(a)の状態から図6(b)の状態(同一直線)にすることで、被検眼E眼底にフォーカスが合う。
後述のフルマニュアルモードでは、検者がフォーカス操作部材5を手動操作し、上記指標合せを行う。一方、オートフォーカスが行われる後述のフルオートモード及びセミオートモードでは、上記指標合せをシステム制御部100が自動で行う。
[フローチャート]
図7は図1に示す眼底カメラ撮影時のフルマニュアルモードに関する動作を示すフローチャートである。
(S000)から開始する。
(S001)にて、可動部3が基準位置へ移動する。Z基準検知センサS03、X基準検知センサS07、及びY基準検知センサS10の出力より、可動部3基準位置への移動完了を検知し、(S002)へ進む。
(S002)にて、不図示の前眼観察光源の発光が開始される。
(S003)にて、表示部7に前眼撮像素子625の像が表示される。
(S004)では、フルマニュアルモード/セミオートモード/フルオートモードが選択される。モード切換スイッチ8を押下毎に上記順で撮影モードが切り換えられる。現在どのモードが選択されているかは表示部7に表示される。フルマニュアルモードの場合、検眼部6と被検眼Eとの前眼アライメントが完了したかの判定を行う。
撮影シーケンス完了後、又は眼底カメラ起動後は、フルマニュアルモードが選択されている。検者がアライメント操作部材4を手動操作し、前眼アライメントを行い、アライメント完了後に前眼/眼底切換スイッチ42を押下する。セミオートモード/フルオートモードに切り換えられていない状態で、前眼/眼底切換スイッチ42が押下されたことを検知すると、フルマニュアルモード選択が確定され、かつ、前眼アライメントが完了したと判定して、(S005)へ進む。なお、設定により、前眼アライメントの完了を検知して、自動で前眼/眼底切り換えを行っても良い。その場合、前眼/眼底自動切り換えと同時にフルマニュアルモード選択が確定されたものとすれば良い。
セミオートモードに切り換えられた場合、(S105)へ進む。フルオートモードに切り換えられた場合、(S205)へ進む。前眼/眼底切換スイッチ42が押下されるまで、モード選択中又は前眼アライメント中であるとして待機する。
まず始めに、フルマニュアルモードでの撮影シーケンスを説明する。
(S005)にて、表示部7に撮像素子620の像が表示される。
(S006)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3へスプリットユニット613を進入させる。
(S007)にて、不図示の前眼観察光源の発光が停止し、眼底観察光源607の発光が開始される。
(S008)では、撮影準備が完了したかの判定を行う。検者がアライメント操作部材4を手動操作し、眼底アライメントを、フォーカス操作部材5を操作して眼底像のフォーカスをそれぞれ行い、眼底アライメント及びフォーカス完了後に撮影スイッチ43を押下する。撮影スイッチ43が押下されたことを検知すると、撮影準備が完了したと判定して、(S009)へ進む。撮影スイッチ43が押下されるまで、撮影準備中であるとして待機する。尚、設定により、オートフォーカス及びオートショットを選択して行っても良い。
(S009)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる。
(S010)にて、撮影光源603が発光し、被検眼E眼底に可視光が照射される。
(S011)にて、眼底像が撮影される。
(S999)にて、フルマニュアルモードの撮影シーケンスを完了する。
次に、セミオートモードでの撮影シーケンスを説明する。
図8は図1に示す眼底カメラ撮影時のセミオートモードに関する動作を示すフローチャートである。
(S105)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。ここで、本実施例中においては、電磁クラッチC1、C2への通電から連結が完了するまでのインターバルとして30msec待機後、(S106)へ移行する。尚、以降の「電磁クラッチ通電開始」シーケンスは同様のインターバルを持つものとする。
(S106)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、被検眼E検出のため、所定の位置に検眼部6を移動する。
(S107)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出した場合、(S108)へ進む。被検眼Eが検出できなかった場合、(S110)へ進む。
(S108)にてZモータM1、XモータM2、及びYモータM3を駆動し、オートアライメントを行う。
(S109)では、オートアライメント完了判定を行う。被検眼E瞳孔中心P0と前眼撮像素子625の画像中心Oとのずれ量が規定量以下であれば、オートアライメントは完了したと判定して(S111)へ進む。規定量以上である場合、オートアライメントが出来なかったと判定して(S110)へ進む。
(S110)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行する。移行後、(S004)へ進む。ここで、本実施例中においては、電磁クラッチC1、C2への通電停止から連結が解除されるまでのインターバルとして50msec程度待機後、表示部7にフルマニュアルモードに移行した旨を表示して、(S004)へ移行する。尚、以降の「電磁クラッチ通電停止」シーケンスは同様のインターバルを持つものとする。
(S111)にて、表示部7に撮像素子620の像が表示される。
(S112)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3へスプリットユニット613を進入させる。
(S113)にて、不図示の前眼観察光源の発光が停止し、眼底観察光源607の発光が開始される。
(S114)にて、スプリットシフト駆動モータM5、フォーカスレンズ駆動モータM7を連動して駆動し、オートフォーカスを行う。
(S115)では、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカススプリット指標613Lと613Rのずれ量が規定量以下であれば、オートフォーカス完了と判定して(S120)へ進む。ずれ量は規定量以上ではあるが、フォーカスレンズ位置センサS14の出力がフォーカスレンズ可動域端ではない場合、(S114)に戻る。ずれ量が規定値以上であり、かつフォーカスレンズ位置センサS14の出力がフォーカスレンズ可動域端であった場合、(S116)へ進む。
(S116)にて、視度補正レンズ進退駆動モータM6を駆動し、撮影光学系O5に対して視度補正レンズ618を進入させる。
(S117)にて、視度補正レンズ618が撮影光学系O5内に進入した状態で、スプリットシフト駆動モータM5、及びフォーカスレンズ駆動モータM7を連動して駆動し、オートフォーカスを行う。
(S118)にて、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカススプリット指標613Lと613Rのずれ量が規定量以下であれば、オートフォーカス完了と判定して(S120)へ進む。規定以上の場合、オートフォーカスできなかったとして(S119)へ進む。
(S119)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して、(S008)へ進む。
(S120)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、マニュアルアライメントモードへ移行する。
(S121)では、撮影準備が完了したかの判定を行う。検者がアライメント操作部材4を手動操作し、眼底アライメントを、フォーカス操作部材5を操作して眼底像のフォーカスをそれぞれ行い、眼底アライメント及びフォーカス完了後に撮影スイッチ43を押下する。撮影スイッチ43が押下されたことを検知すると、撮影準備が完了したと判定して、(S122)へ進む。撮影スイッチ43が押下されるまで、撮影準備中であるとして待機する。
(S122)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる。
(S123)にて、撮影光源603が発光し、被検眼E眼底に可視光が照射される。
(S124)にて、眼底像が撮影される。
(S999)にて、セミオートモードの撮影シーケンスを完了する。
続いて、フルオートモードでの撮影シーケンスを説明する。
図9は図1に示す眼底カメラ撮影時のフルオートモードに関する動作を示すフローチャートである。
(S205)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態とする。
(S206)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、被検眼E検出のため、所定の位置に検眼部6を移動する。
(S207)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出した場合、(S208)へ進む。被検眼Eが検出できなかった場合、(S210)へ進む。
(S208)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、オートアライメントを行う。
(S209)では、オートアライメント完了判定を行う。被検眼E瞳孔中心P0と前眼撮像素子625の画像中心Oのずれ量が規定量以下であれば、(S211)へ進む。ずれ量が規定量以上である場合、オートアライメントが出来なかったと判定して(S210)へ進む。
(S210)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して、(S004)へ進む。
(S211)にて、表示部7に撮像素子620の像が表示される。
(S212)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3へスプリットユニット613を進入させる。
(S213)にて、不図示の前眼観察光源の発光が停止し、眼底観察光源607の発光が開始される。
(S214)にて、スプリットシフト駆動モータM5、フォーカスレンズ駆動モータM7を連動して駆動し、オートフォーカスを行う。
(S215)では、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカススプリット指標613Lと613Rのずれ量が規定量以下であれば、(S220)へ進む。ずれ量が規定量以上ではあるが、フォーカスレンズ位置センサS14の出力がフォーカスレンズ可動域端ではない場合、(S214)に戻る。ずれ量が規定値以上であり、かつフォーカスレンズ位置センサS14の出力がフォーカスレンズ可動域端であった場合、(S216)へ進む。
(S216)にて、視度補正レンズ進退駆動モータM6を駆動し、撮影光学系O5に対して視度補正レンズ618を進入させる。
(S217)にて、視度補正レンズ618が撮影光学系O5内に進入した状態で、スプリットシフト駆動モータM5、フォーカスレンズ駆動モータM7を連動して駆動し、オートフォーカスを行う。
(S218)にて、オートフォーカス完了判定を行う。フォーカススプリット指標613Lと613Rのずれ量が規定量以下であれば、(S220)へ進む。ずれ量が規定量以上の場合、(S219)へ進む。
(S219)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して、(S008)へ進む。
(S220)では、撮影準備が完了したかの判定を行う。再度、アライメント完了判定を行い、被検眼E瞳孔中心P0と前眼撮像素子625の画像中心Oのずれ量が規定量以下であれば、(S225)へ進む。ずれ量が規定量以上である場合、(S221)へ進む。
(S221)にて、ZモータM1、XモータM2、YモータM3を駆動し、再度、オートアライメントを行う。
(S222)にて、スプリットシフト駆動モータM5、フォーカスレンズ駆動モータM7を連動して駆動し、オートフォーカスを行う。
(S223)では、再度、撮影準備が完了したかの判定を行う。アライメント完了判定、及びフォーカス完了判定を行い、被検眼E瞳孔中心P0と前眼撮像素子625の画像中心Oのずれ量、及びフォーカススプリット指標613Lと613Rのずれ量が相方規定量以下であれば、(S225)へ進む。どちらか一方でも規定量以上である場合、(S224)へ進む。
(S224)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態とし、フルマニュアルモードへ移行して、(S008)へ進む。
(S225)にて、スプリット進退駆動モータM4を駆動し、照明光学系O3からスプリットユニット613を退避させる。
(S226)にて、撮影光源603が発光し、被検眼E眼底に可視光が照射される。
(S227)にて、眼底像が撮影される。
(S999)にて、フルオートモードの撮影シーケンスを完了する。
尚、現在選択されている撮影モードは表示部7に表示する。
上記各撮影モード説明にて、セミオートモード及びフルオートモードからオート動作の失敗によって、フルマニュアルモードへ切り換わるシーケンスは述べた。以下に、各撮影モード実行中に、検者がモード切換スイッチ8を押下し、撮影モードを切り換えた場合のシーケンスを述べる。
図10は図1に示す眼底カメラの撮影時のモード切り換えに関する動作を示すフローチャートである。
まず、フルマニュアルモード実行中にモード切換スイッチ8が押下された場合について説明する。
(S300)では、フルマニュアルモード実行中にモード切換スイッチ8が連続で押下された回数をカウントする。1回押下された場合、(S301)へ進む。2回以上押下された場合、(S311)へ進む。
(S301)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態となる。
(S302)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子625の像が表示されている場合、(S303)へ進む。撮像素子620の像が表示されている場合、セミオートモードへ移行して、(S114)へ進む。
(S303)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出していた場合、セミオートモードへ移行して、(S108)へ進む。被検眼Eが検出していなかった場合、セミオートモードへ移行して、(S106)へ進む。
(S311)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2が通電され、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達可能な状態となる。
(S312)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子625の像が表示されている場合、(S313)へ進む。撮像素子620の像が表示されている場合、フルオートモードへ移行して、(S214)へ進む。
(S313)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出していた場合、フルオートモードへ移行して、(S208)へ進む。被検眼Eが検出していなかった場合、フルオートモードへ移行して、(S206)へ進む。
次に、セミオートモード実行中にモード切換スイッチ8が押下された場合について説明する。
(S400)では、セミオートモード実行中にモード切換スイッチ8が連続で押下された回数をカウントする。1回押下された場合、(S401)へ進む。2回以上押下された場合、(S411)へ進む。
(S401)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子625の像が表示されている場合、(S402)へ進む。撮像素子620の像が表示されている場合、フルオートモードへ移行して、(S214)へ進む。
(S402)では、被検眼Eの検出判定を行う。前眼観察像より被検眼Eを検出していた場合、フルオートモードへ移行して、(S208)へ進む。被検眼Eが検出していなかった場合、フルオートモードへ移行して、(S206)へ進む。
(S411)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態となる。
(S412)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子625の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、(S004)へ進む。撮像素子620の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、(S008)へ進む。
最後に、フルオートモード実行中にモード切換スイッチ8が押下された場合について説明する。
(S501)にて、Z電磁クラッチC1及びX電磁クラッチC2への通電を停止し、駆動部D1、D2からの駆動力を摺動機構に伝達できない状態となる。
(S502)では、表示部7が前眼観察像を表示しているか、眼底観察像を表示しているかを判定する。前眼撮像素子625の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、(S004)へ進む。撮像素子620の像が表示されている場合、フルマニュアルモードへ移行して、(S008)へ進む。
以上のような構成であれば、可動部3を電動駆動しても、可動部3に対し、アライメント操作部材4及び検眼部6の相対位置は変わらないため、可動部3に対し、検眼部6重心が偏ることは無い。また、略同一直線状に配置されているアライメント操作部材4、表示部7、撮影光軸(検眼部6)の相対位置が変わらないため、マニュアルアライメントの操作性が良く、微細なアライメントが可能である。さらに、オートアライメントとマニュアルアライメントを可動部が一段の構成で実現しているため、可動部が二段構成の場合に比べ、摺動機構の嵌合隙間に起因する撮影光軸と瞳孔中心の偏心量を低減している上に、省スペースであり、安価かつ軽量である。加えて、モータを始めとする駆動部の部品か故障した際にも、駆動伝達切換手段により摺動機構への駆動力伝達を伝達していない状態と同じであるため、オートアライメント機能を持たない眼科装置として使用が可能である。
尚、上述した実施例では眼底カメラを例示したが、本発明は当該眼底カメラの態様に限定されず、被検眼Eと光学系等とのアライメントを要する各種眼科装置に適用可能である。
以上述べたように、本実施例によれば、オートアライメントとマニュアルアライメントとを好適に使い分けることにより、被検眼と検眼部とのアライメント精度を高める効果が得られる。また、メカ可動部のみ、もしくは電動可動部のみの可動部一段構成に比べ、ガタ量が増大してアライメント制度に影響を与える二段構成の従来装置とは異なり、ガタ量を抑えてアライメント精度を高めることが可能となる。
即ち、本実施例では、オートアライメントを実行可能な電動可動部と、微細なマニュアルアライメントを実行可能なメカ可動部を、摺動機構を兼用することで可動部を一段構成にて実現している。そのため、オートアライメント後のマニュアルアライメント操作時に可動部に対し、検眼部の重心が偏ることが無い。また、メカ可動上に電動可動部を配置した可動部が二段構成の場合に比べ装置のガタ量が低減されており、被検眼と検眼部のアライメント精度が向上している。さらに、微細なマニュアルアライメント実行時にアライメント操作部材、表示部、撮影光学系の光軸、被検眼が一直線上に位置することで、マニュアル操作性が向上している。加えて、可動部を二段構成にした場合に比べ省スペースであり、安価かつ軽量である。また、オートアライメントを実現するための電動駆動部を除いても、マニュアルアライメントを実行可能なメカ可動部としての機能に影響がないため、例えば、モータ等の駆動部に関わる部品が故障した場合においても、修理までの間、オートアライメント機能を持たない眼科装置として使用することが可能である。
(その他の実施例)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
E:被検眼
1:固定部
3:可動部
4:アライメント操作部材
6:検眼部
8:モード切換スイッチ
100:システム制御部
102:XZクラッチ駆動回路
103:XZモータ駆動回路
D1:Z駆動部
D2:X駆動部
M1:Zモータ
M2:Xモータ
C1:Z電磁クラッチ
C2:X電磁クラッチ
S01:Z駆動量検出センサ
S02:Z移動量検出センサ
S03:Z基準検知センサ
S04:Z限界検知センサ
S05:X駆動量検出センサ
S06:X移動量検出センサ
S07:X基準検知センサ
S08:X限界検知センサ

Claims (13)

  1. 検者によりアライメント操作部材を用いて実行される被検眼に対する検眼手段のマニュアルアライメントと、前記被検眼に対する前記検眼手段の相対位置に基づいて実行される前記被検眼に対する前記検眼手段のオートアライメントとで摺動機構を兼用することにより一段構成される可動手段であって、前記オートアライメントの際に前記可動手段に対する前記アライメント操作部材及び前記検眼手段の相対位置を維持するために前記アライメント操作部材及び前記検眼手段が設けられ、固定手段に対して水平方向に移動する可動手段と、
    前記可動手段の前記水平方向の移動のための電動駆動力を伝達する駆動手段と、
    前記駆動手段から前記可動手段への前記電動駆動力の伝達を実行するか否かを切り換える駆動伝達切換手段と、
    前記電動駆動力を用いて実行される前記オートアライメントの完了が判定された後に前記被検眼に対するオートフォーカスを実行し、前記オートフォーカスの完了が判定された後に前記マニュアルアライメントを実行可能とするために前記電動駆動力の伝達を停止するように前記駆動伝達切換手段を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする眼科装置。
  2. 前記被検眼と前記検眼手段とのずれ量が規定量以下の場合に前記オートアライメントの完了が判定されることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
  3. 前記制御手段は、前記オートアライメントが完了できなかったと判定された場合、前記マニュアルアライメントを実行可能とするために前記電動駆動力の伝達を停止するように前記駆動伝達切換手段を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の眼科装置。
  4. 前記被検眼と前記検眼手段とのずれ量が規定量より大きい場合に前記オートアライメントが完了できなかったと判定されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の眼科装置。
  5. 前記駆動伝達切換手段は、クラッチを含み、前記クラッチへの通電の停止により前記電動駆動力の伝達の停止に切り換えることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の眼科装置。
  6. 前記被検眼に対するフォーカス状態のずれ量が規定量以下の場合に、前記オートフォーカスが完了したと判定することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の眼科装置。
  7. 前記検眼手段は、照明された前記被検眼を撮影するための撮影光学系と、前記撮影光学系の光路に設けられ、前記光路に沿って移動可能なフォーカスレンズと、前記光路に対して進退可能に設けられた視度補正レンズと、を含み、
    前記制御手段は、前記被検眼に対するフォーカス状態のずれ量が規定量より大きく且つ前記フォーカスレンズが可動域端にあると判定された場合に、前記視度補正レンズを前記光路に侵入させることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の眼科装置。
  8. 前記オートアライメント、前記オートフォーカス、前記被検眼を自動撮影するオートショットを実行するためのフルオートモードと、前記マニュアルアライメント、検者により前記被検眼に対するフォーカスが実行されるマニュアルフォーカス、検者による撮影スイッチの押下に応じて前記被検眼の撮影が実行されるマニュアルショットを実行するためのフルマニュアルモードと、前記オートアライメント、前記オートフォーカス、前記マニュアルアライメント、前記マニュアルショットを実行するためのセミオートモードと、を含む複数のモードのいずれかに切り換えるモード切換手段、を更に備え
    前記制御手段は、前記セミオートモードに切り換えられた場合には、前記オートフォーカスの完了が判定された後に前記マニュアルアライメントを実行可能とするために前記電動駆動力の伝達を停止するように前記駆動伝達切換手段を制御し、前記フルオートモードに切り換えられた場合には、前記オートフォーカスの完了が判定された後に前記オートアライメントを再度実行し、前記オートアライメントの完了が判定された後に前記オートショットを実行することを特徴とする請求項1乃至の何れか項に記載の眼科装置。
  9. 前記可動手段の絶対位置を検出する絶対位置検出手段と、
    前記絶対位置検出手段の検出分解能よりも細かい検出分解能であり、前記被検眼に対する前記可動手段の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
    更に備え
    前記制御手段は、前記被検眼検出されていない状態では前記検出された絶対位置に基づいて前記オートアライメントを実行、前記被検眼検出されている状態では前記検出された相対位置に基づいて前記オートアライメントを実行することを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の眼科装置。
  10. 前記摺動機構は、前記水平方向において互いに交差する前記可動手段の2軸の移動に対応して設けられ、
    前記駆動手段は、前記2軸の一方に対する前記可動手段の移動のための第1の電動駆動力を伝達する第1の駆動手段と、他方に対する前記可動手段の移動のための第2の電動駆動力を伝達する第2の駆動手段とからなり、
    前記駆動伝達切換手段は、前記第1の電動駆動力の伝達を実行するか否かを切り換える第1の切換手段と、前記第2の電動駆動力の伝達を実行するか否かを切り換える第2の切換手段とからなることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の眼科装置。
  11. 前記水平方向は、前記被検眼の眼幅方向であるX方向と、該被検眼に対して接近或いは離間する方向であるZ方向とにより規定される水平面内の方向であり、
    前記可動手段に設けられ、前記水平面に直交するY方向に前記検眼手段を移動するY方向可動手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至10の何れか項に記載の眼科装置。
  12. 検者によりアライメント操作部材を用いて実行される被検眼に対する検眼手段のマニュアルアライメントと、前記被検眼に対する前記検眼手段の相対位置に基づいて実行される前記被検眼に対する前記検眼手段のオートアライメントとで摺動機構を兼用することにより一段構成される可動手段であって、前記オートアライメントの際に前記可動手段に対する前記アライメント操作部材及び前記検眼手段の相対位置を維持するために前記アライメント操作部材及び前記検眼手段が設けられ、固定手段に対して水平方向に移動する可動手段と、前記可動手段の前記水平方向の移動のための電動駆動力を伝達する駆動手段と、を備える眼科装置の制御方法であって
    前記電動駆動力を用いて実行される前記オートアライメントの完了が判定された後に前記被検眼に対するオートフォーカスを実行する工程と、
    前記オートフォーカスの完了が判定された後に前記マニュアルアライメントを実行可能とするために前記電動駆動力の伝達を停止する工程と、
    を含むことを特徴とする眼科装置の制御方法。
  13. 請求項12に記載の眼科装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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