眼科装置
【課題】 被検眼の位置合わせに用いる顎受けの高さ調整の手間を軽減することができるとともに、検者の意思に基づいて顎受けを上下させることができる。
【解決手段】 被検眼を検査する検査光学系を持つ検査部と、被検者の顎を受ける顎受けと、該顎受けを上下動に移動させる駆動手段と、被検眼に対する前記検査部のアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、該制御手段による前記駆動手段の駆動制御を開始するためのトリガ信号を検者による所定の操作に基づいて発信するトリガ信号発信手段と、を備える。
【解決手段】 被検眼を検査する検査光学系を持つ検査部と、被検者の顎を受ける顎受けと、該顎受けを上下動に移動させる駆動手段と、被検眼に対する前記検査部のアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、該制御手段による前記駆動手段の駆動制御を開始するためのトリガ信号を検者による所定の操作に基づいて発信するトリガ信号発信手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼を検査・測定する眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科医院等で用いられる眼底カメラやオートレフラクトメータ等の眼科装置には、被検者の顔を固定する顎受けが設けられ、被検者の顔の大きさに合わせて上下動可能な構成となっている。このような顎受けの上下動は、検者が専用の回転ノブ等を操作して行うのが一般的であるが、近年では検者の作業を簡略化するべく、被検眼の前眼部を撮像して取得した被検眼と装置との位置情報に基づいて、顎受けの上下移動機構の駆動を制御するものが提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２等）。
【特許文献１】特開２００４−１７４１５５号公報
【特許文献２】特開平１１−４７０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１の場合、顎受けの上下移動機構の駆動制御を開始するトリガとして、顎受けに設けられたタッチセンサからの出力を利用している。また、特許文献２の場合には、専用の光電センサにより被検者の顔を検出したときの検出信号を利用している。このような装置の場合、検者の意志に関係なく顎受けの移動が開始されてしまう。
【０００４】
本発明は、上記問題点を鑑み、被検眼の位置合わせに用いる顎受けの高さ調整の手間を軽減することができるとともに、検者の意思に基づいて顎受けを上下させることができる眼科装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
（１） 被検眼を検査する検査光学系を持つ検査部と、被検者の顎を受ける顎受けと、該顎受けを上下動に移動させる駆動手段と、被検眼に対する前記検査部のアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、該制御手段による前記駆動手段の駆動制御を開始するためのトリガ信号を検者による所定の操作に基づいて発信するトリガ信号発信手段と、を備えることを特徴とする。
（２） （１）の眼科装置は、被検者の顔が固定されたことを検出する検出手段を有し、前記トリガ信号発信手段は前記検出手段による検出信号及び前記検者の所定の操作に基づいて前記トリガ信号を発信することを特徴とする。
（３） （１）の眼科装置は、被検眼に対して前記検査部を左右方向に移動させる移動手段と、該移動手段により前記検査部が前記左右方向における所定位置に達したことを検知する位置検知手段と、を備え、前記検者による所定の操作とは、前記位置検出手段による検出信号が得られる前記所定位置まで少なくとも前記検査部を前記移動手段により移動させる操作であることを特徴とする。
（４） （３）の眼科装置において、前記位置検知手段にて検知する前記所定位置とは、前記アライメント検出手段における左右方向の検出範囲に被検眼が含まれる位置であることを特徴とする。
（５） （１）の眼科装置は、さらに、前記駆動手段の駆動開始を報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被検眼の位置合わせに用いる顎受けの高さ調整の手間を軽減することができるとともに、検者の意思に基づいて顎受けを上下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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、本実施形態の眼科装置の外観略図を示す図である。
【０００９】
眼科装置の基台１には、被検者の顔を固定する顔支持ユニット２が固定されている。顔支持ユニット２には被検者の顎を受ける顎受け２ａが上下移動可能に設けられている。顎受け２ａは後述する顎受け移動機構３０により上下移動する。また、２ｂは被検者の顎が載置されたことを検出するタッチセンサである。
【００１０】
３は基台１に対してＸＺ方向に移動する本体部であり、５は本体部３の上に搭載され検査光学系等が収納された検査部である。６は検査部５を上下（Ｙ）方向に移動するＹ駆動部であり、７は検査部５を左右（Ｘ）及び前後（Ｚ）方向に移動するＸＺ駆動部であり、これらは本体部３の内部に搭載されている。検査部５は、Ｙ駆動部６及びＸＺ駆動部７により被検眼に対してＸＹＺの三次元方向にそれぞれ移動可能な構成となっている。なお、Ｙ駆動部６とＸＺ駆動部７は、図示なきスライド機構とモータ等により構成される。
【００１１】
４は検者がアライメントを行う場合に使用するジョイスティックであり、このジョイスティック４を用いて、本体部３をＸＺ方向に移動させることができる。これにより本体部３の上に搭載された検査部５をＸＺ方向に移動させることができる。なお、本体部３自体を検者の手でＸＺ方向に動かすことも可能である。また、ジョイスティック４の回転ノブ４ａを回転操作することにより検査部５は上下方向に移動する。また、ジョイスティック４の頂部には、測定開始スイッチが設けられている。また、本体部３の検者側にはモニタ８、各種スイッチ等を持つスイッチ部９４が設けられている。
【００１２】
図２は、検査部５が左右方向における所定位置に達したことを検知する左右移動検知機構１１の構成を示す図である。なお、図２は検者方向から見た図である。１０１ａ及び１０１ｂは、本体部３に設けられた遮光板１００の有無を光学的に検出するフォトセンサである。初期位置として中央付近に置かれた本体部３が左右いずれかに移動し、本体部３の遮光板１００がフォトセンサ１０１ａもしくは１０１ｂに達する（通過も含む）と、制御部９０は、本体部３（検査部５）が基台１に対して左右方向における所定の位置に達したことを検知することができる。また、遮光板１００がフォトセンサ１０１ａより左側、遮光板１００がフォトセンサ１０１ｂより右側にある場合であっても、検者による本体部３を中央に移動させるようジョイスティック４を操作することにより、本体部３が左右方向における所定の位置に達したことを検知できる。
【００１３】
図３は顎受け台２ａを自動的に上下動させる顎受け移動機構３０の構成を示す概略断面図である。支基２０には送りネジ２１が立設されており、これに螺合する雌ネジを持つ支柱２３が支基２０にガイドされて上下に移動可能に取り付けられている。支柱２３の上に顎受け台２ａが固定されている。送りネジ２１の下方にはギヤ２２が設けられており、このギヤ２２にパルスモータ２４側のギヤと噛み合っている。また、支柱２３には溝２５があり、この溝２５と回転止め用のビス２６により支柱２３が回転するのを防止している。モータ２４の回転により送りネジ２１が回転し、これによって支柱２３と共に顎受け台２ａが上下移動する。支柱２３の下方には遮光板２７が取り付けられており、支基２０側には遮光板２７を検知するフォトセンサ２８が設けられている。フォトセンサ２８は、遮光板２７を検知することにより、顎受け台２ａが下限に下がったことを検知する。
【００１４】
図４は、本実施形態の検査部５内に設けられた光学系及び制御系の構成を説明する概略構成図である。光軸Ｌ１上には、対物レンズ１２、検査光学系１１が配置されている。検査光学系１１は、例えば、眼屈折力測定光学系や眼底撮影光学系等が採用できる。検査光学系１１から発せられた光束は、対物レンズ１２を介して被検眼に入射する。そして、被検眼からの反射光が、再び対物レンズ１２を介して検査光学系１１内に入射し、所定の被検眼特性（例えば、眼屈折力や眼底画像等）を得る。また、検査部５には、アライメント指標投影光学系４０と前眼部観察光学系６０が収納されている。
【００１５】
アライメント指標投影光学系４０は、光軸Ｌ１を中心に左右対称に配置された２組の第１指標投影光学系と、第１指標投影光学系より狭い角度に配置された光軸を持ち光軸Ｌ１が通る垂直平面を挟んで左右対称に配置された２組の第２指標投影光学系を備える。第１指標投影光学系は、被検眼に無限遠の視標を投影する。一方、第２指標投影光学系は、被検眼に有限遠の視標を投影する。なお、アライメント指標投影光学系５０は実際には左右方向に配置されたものである。
【００１６】
被検眼の前眼部を観察可能な前眼部観察光学系６０は、ビームスプリッタ１３の反射側に、フィールドレンズ６１、ミラー６２、絞り６３、リレーレンズ６４、二次元受光素子６５を備える。なお、上記の光学系において、光源５８により照明された前眼部からの反射光は、対物レンズ１２、ビームスプリッタ１３及びフィールドレンズ６１〜リレーレンズ６４を介して二次元受光素子６５に受光される。なお、前眼部観察光学系６０は、アライメント指標投影光学系４０によって投影されたアライメント指標の検出を兼用するため、二次元受光素子６５には照明光源５８により照明された前眼部とアライメント指標が受光される。図５は二次元受光素子６５で撮像された画像がモニタ８に表示された時の例である。
【００１７】
二次元受光素子６５からの出力は画像処理部８０に接続されている。画像処理部８０は、二次元受光素子６５に撮像された前眼部の画像から、画像処理により被検眼の検出及び被検眼の位置の特定を行う。また、画像処理部８０は、前眼部の画像から前記アライメント指標を検出処理することにより、被検眼に対する装置のアライメント状態を得る。なお、本実施形態の装置は、画像処理部８０にて検出処理されたアライメント状態に基づいてＸＺ駆動部７及びＹ駆動部６を駆動制御して検査部５を被検眼に自動的にアライメントするオートアライメント機能を有する。
【００１８】
また、画像処理部８０は表示モニタ８に接続されており、その表示画像を制御する。制御部９０には画像処理部８０、Ｙ駆動部６、ＸＺ駆動部７、モータ２４、フォトセンサ２８、ジョイスティック４、各種の操作スイッチを持つスイッチ部９４、フォトセンサ１０１ａおよび１０１ｂ、各光源等が接続されている。
【００１９】
以下、本実施形態に係る眼科装置の動作について説明する。測定に際して、図示無き電源スイッチを入力すると、タッチセンサ２ｂは検出可能状態となる。なお、本実施形態においては、検査前の初期状態において、本体部３の位置は中央に置かれているものとする。また、顎受け２ａの高さは、初期状態において下限位置にあるものとする。ここで、、被検者の顔を固定するために被検者の顎が顎受け２ａに置かれると、タッチセンサ２ｂから検知信号が制御部９０へ入力される。これにより制御部９０は、被検者が検査可能な状態になったことを検知する。なお、被検者が検査可能な状態になったことを検出する構成としては、タッチセンサ２ｂに限るものではなく、顔指示ユニット２にて被検者の顔が固定されたことを検出する構成であればよい。例えば、顔指示ユニットの一つである額当てに被検者の額が接触したことを検出する構成が挙げられる。また、被検者の顔に専用の光源から光を投光し、顔からの反射光を検出するための光電センサを組み合わせることにより、間接的に顔指示ユニット２のいずれかに被検者の顔が接触したことを検出する構成であってもよい。
【００２０】
次に、検者はジョイスティック４を用いて本体部３（検査部５）を水平方向（ＸＺ方向）に移動させ、被検眼に対して位置合わせを行うようにする。この際に、本体部３に設けられた遮光板１００がフォトセンサ１０１ａに達すると、フォトセンサ１０１ａからの検知信号が制御部９０に入力される。制御部９０はフォトセンサ１０１ａからの信号をトリガとしてモータ２４を駆動して顎受け２ａのＹ方向への移動を開始する。これに伴い、制御部９０は顎受け２ａの移動をモニタ８により検者に報知する。これにより、検者は顎受け２ａの移動を知ることができる。
【００２１】
制御部９０は、顎受け２ａを下限位置から上方向に移動させていくと、二次元受光素子６５により被検眼が撮像されるようになり、画像処理部８０により被検眼が検出されるとともに被検眼の位置が特定されるようになる。この場合、画像処理部８０は、例えば、二次元受光素子６５から得られる画像に対してエッジ抽出を行う。顔の中では眼の部分にエッジが多く存在する特性を持つので、そのエッジ画像データを水平、垂直のそれぞれの方向について解析し、得られるエッジ分布から眼の位置がほぼ特定できる（眉毛の部分にもエッジが多く現れたとしても、水平、垂直のそれぞれのエッジ形状を見ることにより区別できる）。眼の位置がほぼ特定できたら、さらにその付近の画像から濃淡情報を取り出すことにより、瞳孔の黒い部分を抽出する。すなわち、眼の周りでは瞳孔が一番黒いので、眼のＸ方向、Ｙ方向の位置が特定できる。
【００２２】
このようにして、画像処理部８０により被検眼の位置が特定され、被検眼のＹ方向の高さが検査部５のＹ方向の移動範囲内になったら、制御部９０は顎受け２ａの移動を停止する。また、顎受け２ａの移動が停止した旨をモニタ８に表示する。なお、顎受け２ａの停止位置として、検査部５による自動アライメントが動作可能な範囲内とすれば、スムーズに自動アライメントに移行できる。
【００２３】
このようにして制御部９０は、顎受け２ａの移動を停止させた後、被検眼と検査部５とが粗くアライメントされ、二次元受光素子６５によりアライメント指標像Ｍａ〜Ｍｄが撮像されるようになったら、検査部５の移動をアライメント指標像の検出による制御に切換える（図５（ａ）参照）。ここで、制御部９０は、指標像Ｍａ，Ｍｂの中間位置を角膜頂点位置Ｍ0として、ＸＹ方向のアライメント基準位置に対する偏位量を求め、ＸＺ駆動部６及びＹ駆動部７を駆動制御する。また、無限遠光源による指標像Ｍａ，Ｍｂの間隔と、有限遠光源による指標像Ｍｃ，Ｍｄの間隔とを比較することにより、Ｚ方向のアライメント状態を検出して、Ｚ方向のアライメント基準位置に対する偏位量を求め、ＸＺ駆動部７を駆動制御する（詳しくは、特開平６−４６９９９号公報）。このようにして制御部９０は、被検眼に対する検査部５のＸＹＺ方向の自動アライメントを作動させ、所定のアライメント条件を満たすよう検査部５を移動させる。そして、ＸＹＺ方向のアライメント状態が適正になった（図５（ｂ）参照）ことが判定されると、制御部９０はトリガ信号を発して検査光学系１１による測定を実行する。
【００２４】
以上のような構成とすれば、顎受け２ａの高さ調整が顎受け移動機構３０の駆動制御により行われるため検者の手間が軽減されると共に、顎受け移動機構３０の駆動制御を開始するトリガ信号を検者からの所定の操作に基づいて発信する構成としたことにより、検者の意志に基づいて顎受け２ａを上下させることができる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、検査部５が左右方向の所定位置に達したことを検知する構成として、フォトセンサ１０１ａ及び１０１ｂを設けたが、これに限るものではない。
例えば、ポテンショメータ等からなる検査部５の左右方向における位置を検出可能な位置検出機構を設け、この位置検出機構からの位置情報に基づいて検査部５が所定の位置に達したことを検知するような構成としてもよい。なお、電源投入時に検査部５が左右方向の所定位置にあるような場合において、顎受け２ａが上下に動いてしまうのを防止するべく、顎受け移動機構３０を駆動制御することが好ましい。
【００２６】
なお、検査部５が左右方向の所定位置に達したことを検知し、この検知信号を顎受け移動機構３０の駆動制御を開始するトリガ信号とする場合、その所定の位置としては、二次元受光素子６５の左右方向における撮像可能範囲に被検眼が含まれるようにすることが好ましい。これは、顎受け２ａが上下動した際に、被検眼が二次元受光素子６５に検出できれば、被検眼に対する検査部５のアライメント状態を得ることができるためである。例えば、本実施形態のように、フォトセンサ１０１ａおよび１０１ｂを用いる場合、遮光板１００がフォトセンサ１０１ａもしくは１０１ｂに達した時に、二次元受光素子６５の左右方向における撮像可能範囲に被検眼が含まれるようにすればよい（図６参照）。このようにすれば、顎受け移動機構２ａの駆動制御による顎受け２ａの移動に連動して、検者による手動アライメント操作や検査部５の自動アライメントの動作をスムーズに実行することが可能となる。さらに、検査部５が左右方向における所定の位置に達したことが検知され、その検知信号が入力された制御部９０が顎受け移動機構３０の駆動制御の開始の旨をモニタ８にて検者に報知するような場合に、検者がジョイスティック４の操作を一旦停止する（その旨をモニタ８で示唆してもよい）ようにすれば、顎受け２ａの移動により二次元受光素子６５に被検眼を確実に検出させることができるため、自動アライメントの動作もしくは手動アライメントにスムーズに移行できるとともに、検者による無駄な操作を少なくすることができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、検査前の初期状態において、顎受け２ａが下限位置にあるような構成としてが、これにかぎりものではなく、初期位置が上限位置にあるような構成として、検者による所定の装置操作による顎受け移動開始信号に伴い、顎受け２ａを下方向に移動するような構成としてもよい。また、顎受け２ａの初期位置が上限でも下限でもない中間位置にあるような場合、被検眼の位置が検査部５に対して上方向にあるか下方向にあるか特定することが難しいが、この場合であっても、Ｙ方向における被検眼の位置が検出できるような構成（例えば、撮影範囲の広い撮像光学系により被検眼を特定する）を設ければよい。
【００２８】
また、検者がジョイスティック４（検者による手動アライメント用操作部材）の操作したことを検知し、この検知信号を顎受け２ａ移動開始のトリガ信号としてもよい。この場合、ジョイスティック４の操作されたことを検知する構成としては、ジョイスティック４操作による基台１に対する本体部３の移動を検知するような構成としても良いし、回転ノブ９の操作を検知するような構成としても良い。また、ジョイスティック４の傾倒を光学的や電気的に検出するようにしてもよい。
【００２９】
また、近年、検査部３の可動範囲を広くし、検査部３の移動制御のみで被検眼のアライメントを行う構成の装置が提案されているが、このような装置の場合でも、ジョイスティックやトラックボール等の操作量を電気的に検出したり検査部３の移動量を求めることにより、本発明の適用が可能である。
【００３０】
また、検者の所定の操作により自動顎受け機構３０の駆動制御を開始するためのトリガ信号を発信するための構成として、検者が操作するための専用のスイッチを設けてもよい。この場合、検者からの専用スイッチからの入力操作をトリガ信号として、制御部９０は顎受け２ａの自動高さ調節を開始する。このような構成であっても、顎受けの駆動制御の開始を十分に予期できる状態で、顎受け２ａの自動的な高さ調節を行うことができる。
【００３１】
また、顎受け２ａの上下動の開始を被検者に報知するための音声発生器を設けてもよい。これにより、被検者は顎受け２ａの上下動の開始を事前に知ることができる。
【００３２】
また、スイッチ部９４において、上記のような検者の所定の動作をトリガとした顎受け移動機構３０の駆動制御を行うか否かを選択する選択スイッチ９４ａを設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態の眼科装置の外観略図を示す図である。
【図２】検査部が左右方向における所定位置に達したことを検知する左右移動検知機構の構成を示す図である。
【図３】顎受け台を自動的に上下動させる顎受け移動機構の構成を示す概略断面図である。
【図４】本実施形態の検査部内に設けられた光学系及び制御系の構成を説明する概略構成図である。
【図５】二次元受光素子で撮像された画像がモニタに表示された時の例である。
【図６】二次元受光素子の左右方向における撮像可能範囲と被検眼との位置関係を説明する図である．
【符号の説明】
【００３４】
２ 顔支持ユニット
２ａ 顎受け
２ｂ タッチセンサ
３ 本体部
５ 検査部
１１ 左右移動検知機構
３０ 顎受け移動機構
４０ アライメント指標投影光学系
６０ 前眼部観察光学系
８０ 画像処理部
９０ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼を検査・測定する眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科医院等で用いられる眼底カメラやオートレフラクトメータ等の眼科装置には、被検者の顔を固定する顎受けが設けられ、被検者の顔の大きさに合わせて上下動可能な構成となっている。このような顎受けの上下動は、検者が専用の回転ノブ等を操作して行うのが一般的であるが、近年では検者の作業を簡略化するべく、被検眼の前眼部を撮像して取得した被検眼と装置との位置情報に基づいて、顎受けの上下移動機構の駆動を制御するものが提案されている（例えば、特許文献１や特許文献２等）。
【特許文献１】特開２００４−１７４１５５号公報
【特許文献２】特開平１１−４７０９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１の場合、顎受けの上下移動機構の駆動制御を開始するトリガとして、顎受けに設けられたタッチセンサからの出力を利用している。また、特許文献２の場合には、専用の光電センサにより被検者の顔を検出したときの検出信号を利用している。このような装置の場合、検者の意志に関係なく顎受けの移動が開始されてしまう。
【０００４】
本発明は、上記問題点を鑑み、被検眼の位置合わせに用いる顎受けの高さ調整の手間を軽減することができるとともに、検者の意思に基づいて顎受けを上下させることができる眼科装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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。
【０００６】
（１） 被検眼を検査する検査光学系を持つ検査部と、被検者の顎を受ける顎受けと、該顎受けを上下動に移動させる駆動手段と、被検眼に対する前記検査部のアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、該制御手段による前記駆動手段の駆動制御を開始するためのトリガ信号を検者による所定の操作に基づいて発信するトリガ信号発信手段と、を備えることを特徴とする。
（２） （１）の眼科装置は、被検者の顔が固定されたことを検出する検出手段を有し、前記トリガ信号発信手段は前記検出手段による検出信号及び前記検者の所定の操作に基づいて前記トリガ信号を発信することを特徴とする。
（３） （１）の眼科装置は、被検眼に対して前記検査部を左右方向に移動させる移動手段と、該移動手段により前記検査部が前記左右方向における所定位置に達したことを検知する位置検知手段と、を備え、前記検者による所定の操作とは、前記位置検出手段による検出信号が得られる前記所定位置まで少なくとも前記検査部を前記移動手段により移動させる操作であることを特徴とする。
（４） （３）の眼科装置において、前記位置検知手段にて検知する前記所定位置とは、前記アライメント検出手段における左右方向の検出範囲に被検眼が含まれる位置であることを特徴とする。
（５） （１）の眼科装置は、さらに、前記駆動手段の駆動開始を報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、被検眼の位置合わせに用いる顎受けの高さ調整の手間を軽減することができるとともに、検者の意思に基づいて顎受けを上下させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
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、本実施形態の眼科装置の外観略図を示す図である。
【０００９】
眼科装置の基台１には、被検者の顔を固定する顔支持ユニット２が固定されている。顔支持ユニット２には被検者の顎を受ける顎受け２ａが上下移動可能に設けられている。顎受け２ａは後述する顎受け移動機構３０により上下移動する。また、２ｂは被検者の顎が載置されたことを検出するタッチセンサである。
【００１０】
３は基台１に対してＸＺ方向に移動する本体部であり、５は本体部３の上に搭載され検査光学系等が収納された検査部である。６は検査部５を上下（Ｙ）方向に移動するＹ駆動部であり、７は検査部５を左右（Ｘ）及び前後（Ｚ）方向に移動するＸＺ駆動部であり、これらは本体部３の内部に搭載されている。検査部５は、Ｙ駆動部６及びＸＺ駆動部７により被検眼に対してＸＹＺの三次元方向にそれぞれ移動可能な構成となっている。なお、Ｙ駆動部６とＸＺ駆動部７は、図示なきスライド機構とモータ等により構成される。
【００１１】
４は検者がアライメントを行う場合に使用するジョイスティックであり、このジョイスティック４を用いて、本体部３をＸＺ方向に移動させることができる。これにより本体部３の上に搭載された検査部５をＸＺ方向に移動させることができる。なお、本体部３自体を検者の手でＸＺ方向に動かすことも可能である。また、ジョイスティック４の回転ノブ４ａを回転操作することにより検査部５は上下方向に移動する。また、ジョイスティック４の頂部には、測定開始スイッチが設けられている。また、本体部３の検者側にはモニタ８、各種スイッチ等を持つスイッチ部９４が設けられている。
【００１２】
図２は、検査部５が左右方向における所定位置に達したことを検知する左右移動検知機構１１の構成を示す図である。なお、図２は検者方向から見た図である。１０１ａ及び１０１ｂは、本体部３に設けられた遮光板１００の有無を光学的に検出するフォトセンサである。初期位置として中央付近に置かれた本体部３が左右いずれかに移動し、本体部３の遮光板１００がフォトセンサ１０１ａもしくは１０１ｂに達する（通過も含む）と、制御部９０は、本体部３（検査部５）が基台１に対して左右方向における所定の位置に達したことを検知することができる。また、遮光板１００がフォトセンサ１０１ａより左側、遮光板１００がフォトセンサ１０１ｂより右側にある場合であっても、検者による本体部３を中央に移動させるようジョイスティック４を操作することにより、本体部３が左右方向における所定の位置に達したことを検知できる。
【００１３】
図３は顎受け台２ａを自動的に上下動させる顎受け移動機構３０の構成を示す概略断面図である。支基２０には送りネジ２１が立設されており、これに螺合する雌ネジを持つ支柱２３が支基２０にガイドされて上下に移動可能に取り付けられている。支柱２３の上に顎受け台２ａが固定されている。送りネジ２１の下方にはギヤ２２が設けられており、このギヤ２２にパルスモータ２４側のギヤと噛み合っている。また、支柱２３には溝２５があり、この溝２５と回転止め用のビス２６により支柱２３が回転するのを防止している。モータ２４の回転により送りネジ２１が回転し、これによって支柱２３と共に顎受け台２ａが上下移動する。支柱２３の下方には遮光板２７が取り付けられており、支基２０側には遮光板２７を検知するフォトセンサ２８が設けられている。フォトセンサ２８は、遮光板２７を検知することにより、顎受け台２ａが下限に下がったことを検知する。
【００１４】
図４は、本実施形態の検査部５内に設けられた光学系及び制御系の構成を説明する概略構成図である。光軸Ｌ１上には、対物レンズ１２、検査光学系１１が配置されている。検査光学系１１は、例えば、眼屈折力測定光学系や眼底撮影光学系等が採用できる。検査光学系１１から発せられた光束は、対物レンズ１２を介して被検眼に入射する。そして、被検眼からの反射光が、再び対物レンズ１２を介して検査光学系１１内に入射し、所定の被検眼特性（例えば、眼屈折力や眼底画像等）を得る。また、検査部５には、アライメント指標投影光学系４０と前眼部観察光学系６０が収納されている。
【００１５】
アライメント指標投影光学系４０は、光軸Ｌ１を中心に左右対称に配置された２組の第１指標投影光学系と、第１指標投影光学系より狭い角度に配置された光軸を持ち光軸Ｌ１が通る垂直平面を挟んで左右対称に配置された２組の第２指標投影光学系を備える。第１指標投影光学系は、被検眼に無限遠の視標を投影する。一方、第２指標投影光学系は、被検眼に有限遠の視標を投影する。なお、アライメント指標投影光学系５０は実際には左右方向に配置されたものである。
【００１６】
被検眼の前眼部を観察可能な前眼部観察光学系６０は、ビームスプリッタ１３の反射側に、フィールドレンズ６１、ミラー６２、絞り６３、リレーレンズ６４、二次元受光素子６５を備える。なお、上記の光学系において、光源５８により照明された前眼部からの反射光は、対物レンズ１２、ビームスプリッタ１３及びフィールドレンズ６１〜リレーレンズ６４を介して二次元受光素子６５に受光される。なお、前眼部観察光学系６０は、アライメント指標投影光学系４０によって投影されたアライメント指標の検出を兼用するため、二次元受光素子６５には照明光源５８により照明された前眼部とアライメント指標が受光される。図５は二次元受光素子６５で撮像された画像がモニタ８に表示された時の例である。
【００１７】
二次元受光素子６５からの出力は画像処理部８０に接続されている。画像処理部８０は、二次元受光素子６５に撮像された前眼部の画像から、画像処理により被検眼の検出及び被検眼の位置の特定を行う。また、画像処理部８０は、前眼部の画像から前記アライメント指標を検出処理することにより、被検眼に対する装置のアライメント状態を得る。なお、本実施形態の装置は、画像処理部８０にて検出処理されたアライメント状態に基づいてＸＺ駆動部７及びＹ駆動部６を駆動制御して検査部５を被検眼に自動的にアライメントするオートアライメント機能を有する。
【００１８】
また、画像処理部８０は表示モニタ８に接続されており、その表示画像を制御する。制御部９０には画像処理部８０、Ｙ駆動部６、ＸＺ駆動部７、モータ２４、フォトセンサ２８、ジョイスティック４、各種の操作スイッチを持つスイッチ部９４、フォトセンサ１０１ａおよび１０１ｂ、各光源等が接続されている。
【００１９】
以下、本実施形態に係る眼科装置の動作について説明する。測定に際して、図示無き電源スイッチを入力すると、タッチセンサ２ｂは検出可能状態となる。なお、本実施形態においては、検査前の初期状態において、本体部３の位置は中央に置かれているものとする。また、顎受け２ａの高さは、初期状態において下限位置にあるものとする。ここで、、被検者の顔を固定するために被検者の顎が顎受け２ａに置かれると、タッチセンサ２ｂから検知信号が制御部９０へ入力される。これにより制御部９０は、被検者が検査可能な状態になったことを検知する。なお、被検者が検査可能な状態になったことを検出する構成としては、タッチセンサ２ｂに限るものではなく、顔指示ユニット２にて被検者の顔が固定されたことを検出する構成であればよい。例えば、顔指示ユニットの一つである額当てに被検者の額が接触したことを検出する構成が挙げられる。また、被検者の顔に専用の光源から光を投光し、顔からの反射光を検出するための光電センサを組み合わせることにより、間接的に顔指示ユニット２のいずれかに被検者の顔が接触したことを検出する構成であってもよい。
【００２０】
次に、検者はジョイスティック４を用いて本体部３（検査部５）を水平方向（ＸＺ方向）に移動させ、被検眼に対して位置合わせを行うようにする。この際に、本体部３に設けられた遮光板１００がフォトセンサ１０１ａに達すると、フォトセンサ１０１ａからの検知信号が制御部９０に入力される。制御部９０はフォトセンサ１０１ａからの信号をトリガとしてモータ２４を駆動して顎受け２ａのＹ方向への移動を開始する。これに伴い、制御部９０は顎受け２ａの移動をモニタ８により検者に報知する。これにより、検者は顎受け２ａの移動を知ることができる。
【００２１】
制御部９０は、顎受け２ａを下限位置から上方向に移動させていくと、二次元受光素子６５により被検眼が撮像されるようになり、画像処理部８０により被検眼が検出されるとともに被検眼の位置が特定されるようになる。この場合、画像処理部８０は、例えば、二次元受光素子６５から得られる画像に対してエッジ抽出を行う。顔の中では眼の部分にエッジが多く存在する特性を持つので、そのエッジ画像データを水平、垂直のそれぞれの方向について解析し、得られるエッジ分布から眼の位置がほぼ特定できる（眉毛の部分にもエッジが多く現れたとしても、水平、垂直のそれぞれのエッジ形状を見ることにより区別できる）。眼の位置がほぼ特定できたら、さらにその付近の画像から濃淡情報を取り出すことにより、瞳孔の黒い部分を抽出する。すなわち、眼の周りでは瞳孔が一番黒いので、眼のＸ方向、Ｙ方向の位置が特定できる。
【００２２】
このようにして、画像処理部８０により被検眼の位置が特定され、被検眼のＹ方向の高さが検査部５のＹ方向の移動範囲内になったら、制御部９０は顎受け２ａの移動を停止する。また、顎受け２ａの移動が停止した旨をモニタ８に表示する。なお、顎受け２ａの停止位置として、検査部５による自動アライメントが動作可能な範囲内とすれば、スムーズに自動アライメントに移行できる。
【００２３】
このようにして制御部９０は、顎受け２ａの移動を停止させた後、被検眼と検査部５とが粗くアライメントされ、二次元受光素子６５によりアライメント指標像Ｍａ〜Ｍｄが撮像されるようになったら、検査部５の移動をアライメント指標像の検出による制御に切換える（図５（ａ）参照）。ここで、制御部９０は、指標像Ｍａ，Ｍｂの中間位置を角膜頂点位置Ｍ0として、ＸＹ方向のアライメント基準位置に対する偏位量を求め、ＸＺ駆動部６及びＹ駆動部７を駆動制御する。また、無限遠光源による指標像Ｍａ，Ｍｂの間隔と、有限遠光源による指標像Ｍｃ，Ｍｄの間隔とを比較することにより、Ｚ方向のアライメント状態を検出して、Ｚ方向のアライメント基準位置に対する偏位量を求め、ＸＺ駆動部７を駆動制御する（詳しくは、特開平６−４６９９９号公報）。このようにして制御部９０は、被検眼に対する検査部５のＸＹＺ方向の自動アライメントを作動させ、所定のアライメント条件を満たすよう検査部５を移動させる。そして、ＸＹＺ方向のアライメント状態が適正になった（図５（ｂ）参照）ことが判定されると、制御部９０はトリガ信号を発して検査光学系１１による測定を実行する。
【００２４】
以上のような構成とすれば、顎受け２ａの高さ調整が顎受け移動機構３０の駆動制御により行われるため検者の手間が軽減されると共に、顎受け移動機構３０の駆動制御を開始するトリガ信号を検者からの所定の操作に基づいて発信する構成としたことにより、検者の意志に基づいて顎受け２ａを上下させることができる。
【００２５】
なお、本実施形態においては、検査部５が左右方向の所定位置に達したことを検知する構成として、フォトセンサ１０１ａ及び１０１ｂを設けたが、これに限るものではない。
例えば、ポテンショメータ等からなる検査部５の左右方向における位置を検出可能な位置検出機構を設け、この位置検出機構からの位置情報に基づいて検査部５が所定の位置に達したことを検知するような構成としてもよい。なお、電源投入時に検査部５が左右方向の所定位置にあるような場合において、顎受け２ａが上下に動いてしまうのを防止するべく、顎受け移動機構３０を駆動制御することが好ましい。
【００２６】
なお、検査部５が左右方向の所定位置に達したことを検知し、この検知信号を顎受け移動機構３０の駆動制御を開始するトリガ信号とする場合、その所定の位置としては、二次元受光素子６５の左右方向における撮像可能範囲に被検眼が含まれるようにすることが好ましい。これは、顎受け２ａが上下動した際に、被検眼が二次元受光素子６５に検出できれば、被検眼に対する検査部５のアライメント状態を得ることができるためである。例えば、本実施形態のように、フォトセンサ１０１ａおよび１０１ｂを用いる場合、遮光板１００がフォトセンサ１０１ａもしくは１０１ｂに達した時に、二次元受光素子６５の左右方向における撮像可能範囲に被検眼が含まれるようにすればよい（図６参照）。このようにすれば、顎受け移動機構２ａの駆動制御による顎受け２ａの移動に連動して、検者による手動アライメント操作や検査部５の自動アライメントの動作をスムーズに実行することが可能となる。さらに、検査部５が左右方向における所定の位置に達したことが検知され、その検知信号が入力された制御部９０が顎受け移動機構３０の駆動制御の開始の旨をモニタ８にて検者に報知するような場合に、検者がジョイスティック４の操作を一旦停止する（その旨をモニタ８で示唆してもよい）ようにすれば、顎受け２ａの移動により二次元受光素子６５に被検眼を確実に検出させることができるため、自動アライメントの動作もしくは手動アライメントにスムーズに移行できるとともに、検者による無駄な操作を少なくすることができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、検査前の初期状態において、顎受け２ａが下限位置にあるような構成としてが、これにかぎりものではなく、初期位置が上限位置にあるような構成として、検者による所定の装置操作による顎受け移動開始信号に伴い、顎受け２ａを下方向に移動するような構成としてもよい。また、顎受け２ａの初期位置が上限でも下限でもない中間位置にあるような場合、被検眼の位置が検査部５に対して上方向にあるか下方向にあるか特定することが難しいが、この場合であっても、Ｙ方向における被検眼の位置が検出できるような構成（例えば、撮影範囲の広い撮像光学系により被検眼を特定する）を設ければよい。
【００２８】
また、検者がジョイスティック４（検者による手動アライメント用操作部材）の操作したことを検知し、この検知信号を顎受け２ａ移動開始のトリガ信号としてもよい。この場合、ジョイスティック４の操作されたことを検知する構成としては、ジョイスティック４操作による基台１に対する本体部３の移動を検知するような構成としても良いし、回転ノブ９の操作を検知するような構成としても良い。また、ジョイスティック４の傾倒を光学的や電気的に検出するようにしてもよい。
【００２９】
また、近年、検査部３の可動範囲を広くし、検査部３の移動制御のみで被検眼のアライメントを行う構成の装置が提案されているが、このような装置の場合でも、ジョイスティックやトラックボール等の操作量を電気的に検出したり検査部３の移動量を求めることにより、本発明の適用が可能である。
【００３０】
また、検者の所定の操作により自動顎受け機構３０の駆動制御を開始するためのトリガ信号を発信するための構成として、検者が操作するための専用のスイッチを設けてもよい。この場合、検者からの専用スイッチからの入力操作をトリガ信号として、制御部９０は顎受け２ａの自動高さ調節を開始する。このような構成であっても、顎受けの駆動制御の開始を十分に予期できる状態で、顎受け２ａの自動的な高さ調節を行うことができる。
【００３１】
また、顎受け２ａの上下動の開始を被検者に報知するための音声発生器を設けてもよい。これにより、被検者は顎受け２ａの上下動の開始を事前に知ることができる。
【００３２】
また、スイッチ部９４において、上記のような検者の所定の動作をトリガとした顎受け移動機構３０の駆動制御を行うか否かを選択する選択スイッチ９４ａを設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態の眼科装置の外観略図を示す図である。
【図２】検査部が左右方向における所定位置に達したことを検知する左右移動検知機構の構成を示す図である。
【図３】顎受け台を自動的に上下動させる顎受け移動機構の構成を示す概略断面図である。
【図４】本実施形態の検査部内に設けられた光学系及び制御系の構成を説明する概略構成図である。
【図５】二次元受光素子で撮像された画像がモニタに表示された時の例である。
【図６】二次元受光素子の左右方向における撮像可能範囲と被検眼との位置関係を説明する図である．
【符号の説明】
【００３４】
２ 顔支持ユニット
２ａ 顎受け
２ｂ タッチセンサ
３ 本体部
５ 検査部
１１ 左右移動検知機構
３０ 顎受け移動機構
４０ アライメント指標投影光学系
６０ 前眼部観察光学系
８０ 画像処理部
９０ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼を検査する検査光学系を持つ検査部と、被検者の顎を受ける顎受けと、該顎受けを上下動に移動させる駆動手段と、被検眼に対する前記検査部のアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、該制御手段による前記駆動手段の駆動制御を開始するためのトリガ信号を検者による所定の操作に基づいて発信するトリガ信号発信手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
請求項１の眼科装置は、被検者の顔が固定されたことを検出する検出手段を有し、前記トリガ信号発信手段は前記検出手段による検出信号及び前記検者の所定の操作に基づいて前記トリガ信号を発信することを特徴とする眼科装置。
【請求項３】
請求項１の眼科装置は、被検眼に対して前記検査部を左右方向に移動させる移動手段と、該移動手段により前記検査部が前記左右方向における所定位置に達したことを検知する位置検知手段と、を備え、前記検者による所定の操作とは、前記位置検出手段による検出信号が得られる前記所定位置まで少なくとも前記検査部を前記移動手段により移動させる操作であることを特徴とする眼科装置。
【請求項４】
請求項３の眼科装置において、前記位置検知手段にて検知する前記所定位置とは、前記アライメント検出手段における左右方向の検出範囲に被検眼が含まれる位置であることを特徴とする眼科装置。
【請求項５】
請求項１の眼科装置は、さらに、前記駆動手段の駆動開始を報知する報知手段を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項１】
被検眼を検査する検査光学系を持つ検査部と、被検者の顎を受ける顎受けと、該顎受けを上下動に移動させる駆動手段と、被検眼に対する前記検査部のアライメント状態を検出するアライメント検出手段と、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて前記駆動手段を駆動制御する制御手段と、該制御手段による前記駆動手段の駆動制御を開始するためのトリガ信号を検者による所定の操作に基づいて発信するトリガ信号発信手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
請求項１の眼科装置は、被検者の顔が固定されたことを検出する検出手段を有し、前記トリガ信号発信手段は前記検出手段による検出信号及び前記検者の所定の操作に基づいて前記トリガ信号を発信することを特徴とする眼科装置。
【請求項３】
請求項１の眼科装置は、被検眼に対して前記検査部を左右方向に移動させる移動手段と、該移動手段により前記検査部が前記左右方向における所定位置に達したことを検知する位置検知手段と、を備え、前記検者による所定の操作とは、前記位置検出手段による検出信号が得られる前記所定位置まで少なくとも前記検査部を前記移動手段により移動させる操作であることを特徴とする眼科装置。
【請求項４】
請求項３の眼科装置において、前記位置検知手段にて検知する前記所定位置とは、前記アライメント検出手段における左右方向の検出範囲に被検眼が含まれる位置であることを特徴とする眼科装置。
【請求項５】
請求項１の眼科装置は、さらに、前記駆動手段の駆動開始を報知する報知手段を備えることを特徴とする眼科装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−２０４６４５（Ｐ２００６−２０４６４５Ａ）
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２３１０（Ｐ２００５−２２３１０）
【出願日】平成１７年１月２８日（２００５．１．２８）
【出願人】（０００１３５１８４）株式会社ニデック (745)
【公開日】平成１８年８月１０日（２００６．８．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２８日（２００５．１．２８）
【出願人】（０００１３５１８４）株式会社ニデック (745)
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