| 【発明の名称】 |
眼科装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】飯島 博
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| 【要約】 |
【課題】測定値の信頼性を高くすることのできる眼科装置を提供する。
【解決手段】被検眼の所定特性を測定するための光学系を収納した光学測定部１０１と、この光学測定部１０１と被検眼所定部との間のアライメントのずれ量を光学的に検出するアライメント検出光学系１７′と、このアライメント検出光学系１７′の出力に基づき光学測定部１０１を上下左右方向および前後方向に移動させる駆動装置１０２,１０３と、測定可能エリアに被検眼光軸Ｏeが入ったことがアライメント検出光学系１７′により検出された場合に、光学測定部１０１に対し測定開始を支持する信号を送る制御回路５１とを備えた眼科装置において、駆動装置１０２,１０３は、測定開始指示に先立ち、測定可能エリアよりも小さく且つこのエリアに包含される駆動目標エリアに被検眼光軸Ｏeが入るように所定時間だけ駆動を継続するように構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】被検眼の所定特性を測定するための光学系を収納した光学測定部と、この光学測定部と被検眼所定部との間のアライメントのずれ量を光学的に検出するアライメント検出光学系と、このアライメント検出光学系の出力に基づき前記光学測定部を上下左右方向および前後方向に移動させる駆動手段と、測定可能エリアに前記被検眼所定部が入ったことが前記アライメント検出光学系により検出された場合に、前記光学測定部に対し測定開始を支持する信号を送る測定開始指示手段とを備えた眼科装置において、前記駆動手段は、前記測定開始指示手段の作動に先立ち、前記測定可能エリアよりも小さく且つこのエリアに包含される駆動目標エリアに前記被検眼所定部が入るように所定時間だけ駆動を継続するように構成したことを特徴とする眼科装置。
【請求項２】前記測定開始指示手段により測定が開始されたときにおける前記アライメントのずれ量を演算するとともに、この演算結果を報知するようにしたことを特徴とする請求項１の眼科装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動アライメント機構を備えるとともに、この自動アライメント機構によりアライメントが完了した場合に自動的に測定が開始されるように構成された眼科装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、操作の簡便化のため、いわゆる自動アライメント機構および自動測定開始機構を採用した眼科装置が知られている。
【０００３】自動アライメント機構は、アライメントのずれ量を光学的に検出するアライメント検出光学系と、この検出結果に基づきアライメントのずれ量△が小さくなる方向に装置本体を移動させるパルスモータ等の駆動制御装置とからなる。そして、自動測定開始機構は、アライメントすれ量△により生ずる測定誤差が無視できる程度にアライメントずれ量△が小さくなった場合に前記駆動制御装置の駆動を停止させるとともに、光学測定部に対し測定開始信号を出力することにより、装置本体に測定に必要な動作（例えば、非接触式眼圧計における角膜変形用エアパルスの噴射）を開始せしめるよう構成している。換言すれば、信頼性のある測定値を得ようとする場合に許される測定光学系の光軸Ｏ1と被検眼の光軸Ｏeとの間のずれ量の最大値が△Ｏであると考えた場合、実際のずれ量△が△Ｏより小さくなった場合に測定開始信号を出力するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の従来の眼科装置は、アライメントのずれ量△が許容限界の△Ｏに極めて近い値となった場合（図１２でいえば、許容限界を示す半径ａoの円周内側近くに被検眼光軸Ｏeが位置した場合）であっても測定開始信号を発生する構成となっている。
【０００５】このため、測定開始信号を受けてから測定に必要な動作が始まるまでにある程度の時間（タイムラグ）を必要とする眼科装置では、このタイムラグの間に被検眼光軸Ｏeが上記半径ａoの円周の内側近傍から外側へ出てしまう場合があり、このため測定値の信頼性に欠けるという問題があった。
【０００６】この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、測定値の信頼性を高くすることのできる眼科装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１の発明は、被検眼の所定特性を測定するための光学系を収納した光学測定部と、この光学測定部と被検眼所定部との間のアライメントのずれ量を光学的に検出するアライメント検出光学系と、このアライメント検出光学系の出力に基づき前記光学測定部を上下左右方向および前後方向に移動させる駆動手段と、測定可能エリアに前記被検眼所定部が入ったことが前記アライメント検出光学系により検出された場合に、前記光学測定部に対し測定開始を支持する信号を送る測定開始指示手段とを備えた眼科装置において、前記駆動手段は、前記測定開始指示手段の作動に先立ち、前記測定可能エリアよりも小さく且つこのエリアに包含される駆動目標エリアに前記被検眼所定部が入るように所定時間だけ駆動を継続するように構成したことを特徴とする。
【０００８】請求項２の発明は、前記測定開始指示手段により測定が開始されたときにおける前記アライメントのずれ量を演算するとともに、この演算結果を報知するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、この発明の眼科装置の実施の形態を図１,図２に基づいて説明する。
【００１０】［第１実施形態］
＜光学系＞図１は、本発明を適用した非接触式眼圧計の光学系を示したものであり、図１（Ａ）は平面図を、図１（Ｂ）は側面図を示している。以下、光学系側から被検眼に向かって上下,左右方向をＹ,Ｘ方向とし、光学系の光軸Ｏと平行な方向をＺ方向とする。
【００１１】本発明の非接触式眼圧計の光学系は、前眼部観察光学系１０と、ＸＹアライメント指標投影光学系１７と、ＸＹアライメント検出光学系１７′と、Ｚアライメント指標投影光学系２４,２５と、Ｚアライメント受光光学系２４′,２５′等とから大略構成されている。
【００１２】［前眼部観察光学系］前眼部観察光学系１０は、対物レンズ１１、ハーフミラー１４、結像レンズ１２、補正レンズ１５、ハーフミラー２２、ＣＣＤ１６とを備え、前眼部像を形成する光束を、対物レンズ１１、ハーフミラー１４、結像レンズ１２、補正レンズ１５、ハーフミラー２２を介してＣＣＤカメラ１６に結像させるように構成している。ＣＣＤ１６は、受光した前眼部像形成光を映像信号に変換し、モニタ１００上に前眼部像を形成せしめる。
【００１３】補正レンズ１５は、被検眼が適正距離よりも遠くにある場合に光軸Ｏ内に挿入され、被検眼が適正距離または適正距離よりも近くにある場合には光軸Ｏから退避されるようになっている。この補正レンズ１５の挿脱は、図示しないソレノイドにより行われる。なお、対物レンズ１１の光軸Ｏ上には被検眼Ｉに向けて眼圧測定用空気パルスを噴射する吹付ノズル１３が設けられている。
【００１４】［アライメント検出光学系］ＸＹアライメント指標投影光学系１７は、被検眼軸Ｏeが、前眼部観察光学系１０の光軸Ｏへの整合を検出するための指標を被検眼に投影するためのものであり、赤外光を射出する光源としてのＬＥＤ１８と、このＬＥＤ１８からの光束を点光源化するピンホール１９と、このピンホール１９からの光束を平行光束に変えるコリメートレンズ２０と、ハーフミラー１４等とを備えている。すなわち、平行光束をノズル１３の孔内を介して被検眼Ｉの角膜２１に向けて投影し、アライメント指標光として利用できるように構成されている。
【００１５】ＸＹアライメント受光光学系１７′は、アライメント指標光の角膜反射光を受光素子に受光させることにより被検眼光軸と光軸Ｏの整合状態を検出するためのものであり、ハーフミラー１４と、結像レンズ１２と、ハーフミラー２２と、二次元位置を検出可能な受光素子２３と、ＣＣＤ１６とを備えている。すなわち、アライメント指標光の角膜反射光を吹付ノズル１３の孔、結像レンズ１２等を介して導き、ハーフミラー２２に反射させた後受光素子２３上に投影せしめ、指標像ｉ3を結像させる。この指標像ｉ3の結像位置に基づいて装置本体と被検眼とのアライメント状態を検出するように構成されている。
【００１６】また、ハーフミラー２２で反射しない光の一部は、ＣＣＤ１６に投影され、指標像ｉ３をＣＣＤ１６上に形成する。これにより、モニタ１００上に前眼部像及び指標像ｉ３´が形成され、検者はこれらの像の位置関係に基づきアライメント状態を肉眼により確認できる。また、モニタ１００上には、アライメント調整の目安として用いるレチクル像が電気的に合成表示される。
【００１７】Ｚアライメント指標投影光学系２４は、波長７６０ｎｍの赤外光を発するＬＥＤ２６、コンデンサレンズ２８、ピンホール２９、波長７６０ｎｍの赤外光を反射し波長８６０ｎｍの赤外光を透過するダイクロイックミラー３０、ピンホール２９の位置に焦点位置を一致させた対物レンズ３４を備え、これによりＺアライメント用指標としての平行光束を被検眼に向けて右斜め方向から投影するように構成されているものである。一方、Ｚアライメント指標投影光学系２５は、波長８６０ｎｍの赤外光を発するＬＥＤ２７、コンデンサレンズ３１、ピンホール３２、波長８６０ｎｍの赤外光を反射し波長７６０ｎｍの赤外光を透過するダイクロイックミラー３３、ピンホール３２の位置に焦点位置を一致させた対物レンズ３５を備え、これによりＺアライメント用の指標としての平行光束を被検眼に向けて左斜め方向から投影し、これにより指標像ｉ２を被検眼に形成させるように構成されているものである。そして、図１に示すように、Ｚアライメント指標投影光学系２４，２５は前眼部観察光学系１０の対物レンズ１１の光軸Ｏに関して左右対称に配置されている。
【００１８】Ｚアライメント受光光学系２５´は、対物レンズ３４、ミラー４２、リレーレンズ４３、ミラー４４、全反射ミラー４５、受光素子４１とを備えている。図１ａから明らかなように、Ｚアライメント検出光学系２５´は対物レンズ３４をＺアライメント指標投影光学系２４と共有している一方、Ｚアライメント指標投影光学系２４，２５は、前述のように前眼部観察光学系１０の対物レンズ１１の光軸Ｏに関して左右対称に配置されている。このため、Ｚアライメント指標投影光学系２５からの指標光束の角膜反射光束は、対物レンズ３４、リレーレンズ４３を通って全反射ミラー４５に達し、受光素子４１に指標像ｉ２を再度形成させることになる。
【００１９】Ｚアライメント受光光学系２４´は、対物レンズ３５、ダイクロイックミラー３３、ミラー３７、リレーレンズ３８、ミラー３９、全反射ミラー４０とを備えている。図１ａから明らかなように、Ｚアライメント受光光学系２４´は対物レンズ３５をＺアライメント指標投影光学系２５と共有している。このため、Ｚアライメント指標投影光学系２４からの指標光束の角膜反射光束は、対物レンズ３５、リレーレンズ３８を通って全反射ミラー４０に達し、受光素子４１に指標像ｉ１を再度形成させる。
【００２０】指標像ｉ１，ｉ２ は被検眼の角膜頂点Ｐからノズルの先端Ｑまでの距離が正規の作動距離にあるときに受光素子４１上において合致して結像され、それ以外の場合には分離して結像されるので、この合致・不合致を検出することにより、距離即ちｚアライメントが適正になされているか否かを検出することができる。ＬＥＤ２６，２７の点滅周期を互いに異ならしめたり、またはピンホール２９，３２の形状を互いに異ならしめるなどすることにより、作動距離が長いのか短いのかを判断するようにしてもよい。尚、ＬＥＤ２６，２７は、図示を略す制御回路によりＯＮ，ＯＦＦされる。
【００２１】このように、本実施例では上述のように左右対称の異なる２方向からＺアライメント指標を投影するとともに、受光素子上の２つの指標像の重心位置を演算（即ち平均化）し、この重心位置から指標像の位置を求めるするようにしているので、ＸＹアライメントが大きくずれている場合であってもＺアライメントの測定誤差が少なくなるという利点がある。
【００２２】［角膜変形検出光学系］角膜変形検出光学系２０１は、Ｚアライメント受光光学系２４′と光学系の一部を共有している。即ち、角膜変形検出光学系２０１は、対物レンズ３５、ハーフミラー３６、コンデンサレンズ５６、受光素子５７を備えている。これにより、Ｚアライメント指標投影光学系２４からの指標光をこれらの光学素子を介して受光素子５７上に投影させるとともに、吹き付けノズル１３から被検眼角膜に向けて噴射されるエアパルスに基づく受光素子５７における受光光量の時間的変化を検出することにより、被検眼の眼圧を測定するようにしている。即ち、Ｚアライメント指標投影光学系２４は、角膜変形検出用の光束を被検眼に投影するための光学系を兼用している。
【００２３】［演算制御系及び駆動装置］本実施例の非接触式眼圧計は、上記アライメント検出光学系の出力に基づきアライメントのずれ量を演算する演算制御系と、この演算結果に基づき装置本体を駆動制御する駆動制御装置をも備えている。
【００２４】演算制御系は、信号処理回路４９、信号処理回路５０、制御回路５１とを備えている。信号処理回路４９は、その入力端子から受光素子４１の出力を受け取るように接続されており、一対の指標像ｉ１，ｉ２の重心位置を検出する機能を有する。一方、信号処理回路５０は、その入力端子から受光素子２３の出力を受け取るように接続されており、指標像ｉ３の重心位置を検出する機能を有する。
【００２５】そして、これらの検出結果は制御回路５１に入力されるようになっていて、制御回路５１は一対の指標像ｉ１，ｉ２の重心間距離並びに指標像ｉ３の重心位置を演算するように構成されている。
【００２６】制御回路５１は、指標像ｉ３の重心位置及び一対の指標像ｉ１，ｉ２の重心間距離とから、それぞれ被検眼角膜と装置との間の距離及び光軸Ｏと被検眼角膜光軸との間のずれ量△を演算する機能を有する。これらの演算結果は、上下駆動装置１０３及び前後左右駆動装置１０２に出力される。上下駆動装置１０３及び前後左右駆動装置１０２は、この演算結果に基づき、上記の光学系収納部を上下左右及び前後方向に移動させ、アライメント調整を行う機能を有する。
【００２７】また、制御回路５１は、ずれ量△が所定の値△Ｏよりも小さくなったか否かを判断するとともに、ずれ量△が△Ｏよりも小さくなった場合には、内蔵するタイマー（図示せず）を作動させ、ずれ量△が△Ｏ以下となってからの経過時間を計測するようになっている。こうした判断をするのは、△≦△Ｏである場合には、ずれ量△自体が原因となって生ずる眼圧値の測定誤差が無視でき、この結果誤差の無視できる測定が可能となるからである。以下においては、△≦△Ｏとなるエリアを「測定可能エリアＫ」と称する。
【００２８】加えて、制御回路５１は、ずれ量△が、所定の値△ｍ（△ｍは△Ｏよりもはるかに小さい値である）よりも小さくなったか否かを判断する機能をも有する。△≦△ｍである場合には、被検眼が多少動いた場合でも、被検眼光軸Ｏｅが「測定可能エリアＫ」から外れる危険が極めて少なくなり、信頼性のある測定値が得られるからである。このため、本発明は、後述するように「測定可能エリアＫ」に被検眼光軸Ｏｅが入っても直ちには測定開始信号を送出せず、所定時間だけ被検眼光軸Ｏｅが△≦△ｍとなる範囲に入るように三次元駆動機構Ｄを駆動させるようにしている。即ち、△≦△ｍとなる範囲を目標に三次元駆動機構Ｄを駆動させている。以下においては、△≦△ｍである範囲を「駆動目標エリアＬ」と称する。この駆動目標エリアＬ及び測定可能エリアＫの位置関係を概念的に表現すると、図１１のようになる。
【００２９】また、制御回路５１は、所定の場合に光学測定部に向けて測定開始を指示する測定開始信号を送るように構成されている。
【００３０】＜全体構成＞次に、上下駆動装置１０３及び前後左右駆動装置の具体的構成を含めて非接触式眼圧計の全体構成を図２に用いて説明する。
【００３１】図２において、１４１は電源が内蔵されたベースで、このベース１４１上には架台１２１が前後左右に移動可能に取り付けられ、架台１２１の後部にはジョイスティック１２２が任意の方向に傾動自在に保持されている。そして、このジョイスティック１２２の前後左右への傾動操作により、架台１２１がベース１４１上を前後左右に移動されるようになっている。この構造は周知のものが採用されているので、詳細な説明は省略する。また、ジョイスティック１２２の上端部にはマニュアル測定スイッチ１２３が取り付けられている。このマニュアル測定スイッチ１２３は、説明を省略するマニュアル測定モードのとき、測定を開始するために使用されるものである。
【００３２】上述のベース１４１の上面には前端部に傾斜面１３２ａを有するカム板１３２が取り付けられ、架台１２１の側部にはマイクロスイッチ１３１が取り付けられている。このマイクロスイッチ１３１は、架台１２１の後方への移動操作によりカム板１３２でＯＮさせられ、これにより前述の補助レンズ１５を挿脱するソレノイド（図示せず）が駆動し、補助レンズを光軸Ｏ上に挿入するようになっている。この架台１２１の中央には支柱１２４を介してのモニタ取付板１２５が取り付けられ、モニタ取付板１２５上にはモニタ１００が取り付けられている。
【００３３】また、このモニタ取付板１２５の前端部側には、前述の上下駆動装置１０３、前後左右駆動装置１０２からなる三次元駆動機構Ｄ（駆動手段）を介して、図１に示した光学系を収納した光学測定部１０１がｘｙｚ方向に自動駆動可能に取り付けられている。
【００３４】次に、上下駆動装置１０３、前後左右駆動装置１０２の具体的構造を図３を用いて説明する。
【００３５】上下駆動装置１０３は、モーター１０４と、支柱１０５とからなり、モータ１０４と支柱１０５とは図示を略すピニオン・ラックにより結合され、支柱１０５はモータ１０４によって上下方向（Ｙ方向）に駆動されるようになっている。この支柱１０５の上端にはテーブル１０６が設けられている。
【００３６】前後左右駆動装置１０２は、テーブル１０６の上に据え付けられた支柱１０７、支柱１０７上にＸ方向に摺動可能に取り付けられたテーブル１０９、同じくテーブル１０６上に固定されたモーター１０８を備えている。テーブル１０９の後端には、図４に示すようにラック１１０が設けられており、これがモーター１０８の回転軸上に取り付けられたピニオン１１１と噛合している。前後左右駆動装置１０２は、テーブル１０９の上部に取り付けられたモーター１１２と、支柱１１３とを備えている。そして、支柱１１３の上部には光学測定部１０１が摺動可能に設けられていて、其の側部にはｚ方向と平行にラック１１６が設けられている。加えて、モータ１１２の出力軸にはピニオン１１４が設けられており、これがラック１１６に噛合させられている。
【００３７】即ち、上下駆動装置１０３及び前後左右駆動装置の一部であるモータ１０４，１０８及び１１２は、制御回路５１から出力に基づき、必要量だけ回転し、それぞれ、ｙ方向、ｘ方向、ｚ方向に光学測定部１０１を移動させ、光学測定部１０１と被検眼との間のアライメント調整を行うものである。
【００３８】［動作］次に、上記眼科装置の動作について説明する。
【００３９】先ず、検者は、架台１２１を手前においておく。この時マイクロスイッチ１３１がベース１４１上の板１３２によりＯＮ状態となり、補正レンズ１５が光軸Ｏ上に挿入される。
【００４０】次に、顎受け１５１に被検者の顔を乗せる。そして、検者はジョイスティック１２２を前方に押し込むことにより架台１２１を前進させると、マイクロスイッチ１３１がＯＦＦとなり、補正レンズ１５が光軸Ｏ上から退避する。そして、モニタ１００に映し出された前眼部像及びレチクル像に基づいて、ジョイスティック１２２を操作して光学測定部１０１と被検眼との間の概略のアライメントを行う。概略のアライメントが完了すると、受光素子２３及び受光素子４１に各ＬＥＤからの角膜反射光が入る。すると、受光素子２３、受光素子４１からの出力がそれぞれ信号処理回路４９、５０を介して制御回路５０に入力される。制御回路５１は、上下駆動装置１０３のモータ１０４、前後左右駆動装置１０２のモータ１０８，１１２に信号を送り、光学測定部１０１を移動せしめ、これにより被検眼光軸Ｏｅが測定可能エリアＫに入るようにする。
【００４１】以上の動作の結果、被検眼光軸Ｏｅが測定可能エリアＫ内に入ると、制御回路５１は上下駆動装置１０３および前後左右駆動装置１０２をさらに駆動制御して被検眼光軸Ｏｅが駆動目標エリアＬ内に入る方向へ移動させる。同時に、測定可能エリアＫに入ってからの経過時間を計測するため、制御回路５１に内蔵されたタイマー（不図示）が作動する。そして、タイマーによる計測時間が所定の時間（例えば３秒）を超えないうちに、被検眼光軸Ｏｅが駆動目標エリアＬ内に入った場合には、制御回路５１はその時点で測定開始信号を図示しない圧縮空気生成装置に送出する。この圧縮空気生成装置は、この信号を受けて圧縮空気を吹き付けノズル１３を通して被検眼に吹き付ける。これにより、被検眼の角膜Ｃが変形されるので、角膜変形検出系２０１の受光素子５７に入射される光束の光量が変化する。角膜変形検出系２０１は、この光量の時間的変化に基づき、公知の方法により眼圧を演算する。駆動目標エリアＬ内に被検眼光軸Ｏｅが入っている状態で測定開始信号を送出しているので、該信号送出から所定時間（例えば０．１秒程度）経過後のエアパルスの噴射時に被検眼光軸Ｏｅが測定可能エリアＫ外に出ている可能性は皆無である。したがって、得られる測定値は信頼性の高い値であると考えられる。
【００４２】一方、タイマーによる計測時間が所定の時間（例えば３秒）を超えたにも拘わらず被検眼光軸Ｏｅが駆動目標エリアＬ内に入らなかった場合には、制御回路５１は、被検眼光軸Ｏｅが測定可能エリアＫ内に入っている限り、測定開始信号を送出する。このようにするのは、被検眼の固視微動が激しい場合には駆動目標エリアＬ内に被検眼光軸Ｏｅを入れるのは極めて困難である一方、測定可能エリアＫ内で測定がされている限り測定は可能であるからである。ただし、この場合の測定値は、駆動目標エリアＬに入ってから測定を開始した場合に比して測定値の信頼性は落ちる。上述したように、被検眼光軸Ｏｅが測定可能エリアＫの境界内側付近にある状態で測定開始信号が出る可能性もあり、この場合には、エアパルス噴射の頃には被検眼光軸Ｏｅが測定可能エリアＫの外へ出てしまう場合があるからである。
【００４３】なお、このとき被検眼Ｅの固視微動による影響の少ないＺ→Ｙ→Ｘの順番に駆動装置１０２，１０３を駆動させると、固視微動の影響による光学測定部１０１のズレを最小に抑えることができる。
【００４４】ところで、測定が実行される時点のアライメントのズレ量（被検眼光軸Ｏeと測定光軸Ｏとのズレ量）を演算して、このズレ量をモニタ１００に表示するようにしてもよい。このズレ量により、被検者は測定値の信頼度を知ることができる。
【００４５】［第２実施形態］図５および図６において、この発明に係る装置Ｓは、被検眼Ｅの前眼部を観察するための前眼部観察系５１０、ＸＹ方向のアライメント検出および角膜変形検出のための指標光を被検眼Ｅの角膜Ｃに正面から投影するＸＹアライメント指標投影光学系５２０、被検眼Ｅに固視標を提供する固視標投影光学系５３０、ＸＹアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光を受光して装置Ｓと角膜ＣのＸＹ方向の位置関係を検出するＸＹアライメント検出光学系５４０、ＸＹアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光を受光し角膜Ｃの変形量を検出する角膜変形検出光学系５５０、角膜Ｃに斜めからＺ方向のアライメント用指標光を投影するＺアライメント指標投影光学系５６０、Ｚアライメント指標光の角膜Ｃによる反射光を前眼部観察光学系５１０の光軸に対して対称な方向から受光し装置Ｓと角膜ＣのＺ方向の位置関係を検出するＺアライメント検出光学系５７０を備えている。
【００４６】これら光学系５１０,５２０,５３０,５４０,５５０,５６０,５７０は、第１実施形態と同様に、図２に示す本体ケース１０１内に設けられている。
【００４７】前眼部観察光学系５１０は、被検眼Ｅの左右に位置して前眼部をダイレクトに照明する複数個の前眼部照明光源５１１、気流吹き付けノズル５１２、前眼部窓ガラス５１３、チャンバー窓ガラス５１４、ハーフミラー５１５、対物レンズ５１６、ハーフミラー５１７,５１８、ＣＣＤカメラ５１９を備え、Ｏ1はその光軸である。
【００４８】前眼部照明光源５１１によって照明された被検眼Ｅの前眼部像は、気流吹き付けノズル５１２の内外を通り、前眼部窓ガラス５１３、チャンバー窓ガラス５１４、ハーフミラー５１５を透過し、対物レンズ５１６により集束されつつハーフミラー５１７,５１８を透過してＣＣＤカメラ５１９上に形成される。
【００４９】ＸＹアライメント指標投影光学系５２０は、赤外光を出射するＸＹアライメント用光源５２１、集光レンズ５２２、開口絞り５２３、ピンホール板５２４、ダイクロイックミラー５２５、ピンホール板５２４に焦点を一致させるように光路上に配置された投影レンズ５２６、ハーフミラー５１５、チャンバー窓ガラス５１４、気流吹き付けノズル５１２を有する。
【００５０】ＸＹアライメント用光源５２１から出射された赤外光は、集光レンズ５２２により集束されつつ開口絞り５２３を通過し、ピンホール板５２４に導かれる。そして、ピンホール板５２４を通過した光束は、ダイクロイックミラー５２５で反射され、投影レンズ５２６によって平行光束となってハーフミラー５１５で反射された後に、チャンバー窓ガラス５１４を透過して気流吹き付けノズル５１２の内部を通過し、図７に示すようにＸＹアライメント指標光Ｋを形成する。図７においてＸＹアライメント指標光Ｋは、角膜Ｃの頂点Ｐと角膜Ｃの曲率中心との中間位置に輝点像Ｒを形成するようにして角膜表面Ｔで反射される。なお、開口絞り５２３は投影レンズ５２６に関して角膜頂点Ｐと共役な位置に設けられている。
【００５１】固視標光学系５３０は、可視光を出射する固視標用光源５３１、ピンホール板５３２、ダイクロイックミラー５２５、投影レンズ５２６、ハーフミラー５１５、チャンバー窓ガラス５１４、気流吹き付けノズル５１２を有する。
【００５２】固視標用光源５３１から出射された固視標光は、ピンホール板５３２、ダイクロイックミラー５２５を経て、投影レンズ５２６により平行光とされハーフミラー５１５で反射された後に、チャンバー窓ガラス５１４を透過し、気流吹き付けノズル５１２の内部を通過して被検眼Ｅに導かれる。被検者はその固視標を固視目標として注視することにより視線が固定される。
【００５３】ＸＹアライメント検出光学系５４０は、気流吹き付けノズル５１２、チャンバー窓ガラス５１４、ハーフミラー５１５、対物レンズ５１６、ハーフミラー５１７,５１８、センサ５４１、ＸＹアライメント検出回路５４２を有する。
【００５４】ＸＹアライメント指標投影光学系５２０により角膜Ｃに投影され、角膜表面Ｔで反射された反射光束は、ノズル５１２の内部を通りチャンバー窓ガラス５１４、ハーフミラー５１５を透過し、対物レンズ５１６により集束されつつハーフミラー５１７でその一部が透過し、ハーフミラー５１８でその一部が反射される。ハーフミラー５１８で反射された光束は、センサ５４１上に輝点像Ｒ′1を形成する。センサ５４１はＰＳＤのような位置検出可能な受光センサである。ＸＹアライメント検出回路５４２は、センサ５４１の出力を基にして、装置Ｓと角膜Ｃの位置関係（ＸＹ方向）を公知の手段によって演算し、その演算結果をＺアライメント検出補正回路５７４および制御回路５８０に出力する。
【００５５】一方、ハーフミラー５１８を透過した角膜Ｃによる反射光束は、ＣＣＤカメラ５１９上に輝点像Ｒ′2を形成する。ＣＣＤカメラ５１９はモニタ装置に画像信号を出力し、図８に示すように、被検眼Ｅの前眼部像Ｅ′、ＸＹアライメント指標光の輝点像Ｒ′2がモニタ装置の画面Ｇに表示される。なお、Ｈは図示しない画像生成手段によって生成されたアライメント補助マークである。
【００５６】さらに、ハーフミラー５１７によって反射された一部の光束は、角膜変形検出光学系５５０に導かれ、ピンホール板５５１を通過してセンサ５５２に導かれる。センサ５５２はフォトダイオードのような光量検出の可能な受光センサである。
【００５７】Ｚアライメント指標投影光学系５６０は、赤外光を出射するＺアライメント用光源５６１、集光レンズ５６２、開口絞り５６３、ピンホール板５６４、ピンホール板５６４に焦点を一致させるように光路上に配置された投影レンズ５６５を有し、Ｏ2はその光軸である。
【００５８】Ｚアライメント光源５６１を出射した赤外光は、集光レンズ５６２により集光されつつ開口絞り５６３を通過してピンホール板５６４に導かれる。ピンホール板５６４を通過した光束は、投影レンズ５６５によって平行光とされ角膜Ｃに導かれ、図９に示すように、輝点像Ｑを形成するようにして角膜表面Ｔにおいて反射される。なお、開口絞り５６３は投影レンズ５６５に関して角膜頂点Ｐと共役な位置に設けられている。
【００５９】Ｚアライメント検出光学系５７０は、結像レンズ５７１、Ｙ方向にパワーを持ったシリンドリカルレンズ５７２、センサ５７３、Ｚアライメント検出補正回路５７４を有し、Ｏ3はその光軸である。
【００６０】Ｚアライメント指標投影光学系５６０によって投影された指標光の角膜表面Ｔにおける反射光束は、結像レンズ５７１によって集束されつつシリンドリカルレンズ５７２を介してセンサ５７３上に輝点像Ｑ′を形成する。センサ５７３はラインセンサやＰＳＤのような位置検出可能な受光センサである。センサ５７３からの情報はＺアライメント検出補正回路５７４に導かれる。
【００６１】なおＸＺ平面内においては、輝点像Ｑとセンサ５７３は結像レンズ５７１に関して共役な位置関係にあり、ＹＺ平面内においては、角膜頂点Ｐとセンサ５７３が結像レンズ５７１、シリンドリカルレンズ５７２に関して共役な位置関係にある。つまりセンサ５７３は開口絞り５６３と共役関係にあり（このときの倍率は、開口絞り５６３の像がセンサ５７３の大きさより小さくなるように選んである）、Ｙ方向に角膜Ｃがずれたとしても角膜表面Ｔにおける反射光束は効率良くセンサ５７３に入射するようになる。また、Ｙ方向に長いスリット光を投影することによっても効率は落ちるが同様な効果を得ることができる。
【００６２】ところで、第２実施形態では、図５に示したようにＺ方向のアライメントを検出するための投影系と受光系は、Ｚアライメント指標投影光学系５６０およびＺアライメント検出光学系５７０であり、それぞれ一つずつ設けられている。このような構成において、ＸＹ方向のアライメントずれの影響を受けずにＺ方向のアライメント検出を正確に行うために、ＸＹアライメント検出回路５４２からのＸＹアライメント情報をＺアライメント検出補正回路５７４に入力するようにしている。
【００６３】すなわち、図１０（ａ）に示すように、角膜Ｃの位置がＺ方向にΔＺずれた場合、センサ５７３上で輝点像Ｑ′の位置が ΔＺ×sinθ×ｍ だけ移動する。ここでθは軸Ｏ1と軸Ｏ2および軸Ｏ1と軸Ｏ3のなす角度、ｍはＺアライメント光学系５７０の結像倍率である。角膜ＣがＺ方向にずれただけであればセンサ５７３上での輝点像Ｑ′の移動量から、角膜Ｃのずれ量は容易に算出できる。
【００６４】しかし、図１０（ｂ）に示すように、角膜Ｃの位置がＸ方向にΔＸずれた場合もセンサ５７３上で輝点像Ｑ′の位置が ΔＸ×cosθ×ｍ だけ移動する。そこで、Ｚ方向およびＸ方向にずれた場合は、Ｚアライメント検出補正回路５７４は、センサ５７３上での輝点像Ｑ′の基準位置からのずれ量ΔＱ′とＸＹアライメント検出回路５４２からのずれ量ΔＸから、装置Ｓと角膜ＣのＺ方向の位置関係（ずれ量ΔＺ）を次の式１に基づいて演算し、その演算結果を制御回路５８０に出力する。
【００６５】
ΔＺ＝（ΔＱ′−ΔＸ×cosθ×ｍ）／（sinθ×ｍ） ・・・・・・・・・・・・（１）
次に、この第２実施形態の眼科装置の動作について簡単に説明する。
【００６６】先ず、検者は、図８に示したモニタ画面で前眼部像Ｅ′を観察しながら、輝点像Ｒ2′がアライメント補助マークＨの中に入るように装置本体ＳをＸＹ方向に手動で移動させる。輝点像Ｒ2′がアライメント補助マークＨの中に入ると、Ｚアライメント指標投影光学系５６０によって投影された指標光の反射光束がセンサ５７３に入り、制御回路５８０は上下駆動装置１０３のモータ１０４、前後左右駆動装置１０２のモータ１０８，１１２に信号を送り、光学測定部１０１を移動せしめ、これにより被検眼光軸Ｏｅが測定可能エリアＫに入るようにする。そして、第１実施形態と同様にして測定が行われるので、その説明は省略する。
【００６７】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明によれば、駆動手段は、前記測定開始指示手段の作動に先立ち、前記測定可能エリアよりも小さく且つこのエリアに包含される駆動目標エリアに前記被検眼所定部が入るように所定時間だけ駆動を継続するように構成したものであるから、被検眼所定部が測定可能エリアに入ったことが検知された場合に、直ちに測定を開始せずに、所定時間だけ測定可能エリアよりも小さく且つ測定可能エリアに包含される駆動目標エリアに被検眼所定部が入るように駆動手段が駆動され、この後測定が行われる。このため、測定開始信号を受けてから測定が実行されるまでの時間内に被検眼光軸が測定可能エリアの境界の内側近傍から外側へ出てしまうことが防止され、この結果、信頼性の高い測定値を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２０３４３
【氏名又は名称】株式会社トプコン
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】西脇 民雄
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１１３８４６ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月２７日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２７７５６３ |
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