(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に対する前記測定部の上下左右方向及び前後方向のアライメント状態を検出するアライメント検出手段を有し、被検眼を検査又は測定するための測定部を被検眼に対して所定の位置関係にアライメントする眼科装置において、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を被検眼に対して上下左右方向及び前後方向に相対移動させる移動手段であって、少なくとも前後方向についてはアライメント検出手段の検出結果に基づいて自動的に測定部を移動するアライメント移動手段と、被検眼に対する上下左右方向へのアライメントに合わせて前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を前後方向に移動させるとともに、前記アライメント検出手段により検出される上下左右方向でのアライメント状態がアライメント完了と判断される第１許容範囲より広く設定された第２許容範囲内に入ると、上下左右方向でのアライメント状態が第１許容範囲に入るまで前記移動手段による前後方向の移動を停止するように制御し、上下左右方向及び前後方向のアライメントが完了したことを前記アライメント検出手段が検出すると検査又は測定開始信号を発する制御手段と、を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
被検眼に対する前記測定部の上下左右方向及び前後方向のアライメント状態を検出するアライメント検出手段を有し、被検眼を検査又は測定するための測定部を被検眼に対して所定の位置関係にアライメントする眼科装置において、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を被検眼に対して上下左右方向及び前後方向に相対移動させる移動手段であって、少なくとも前後方向についてはアライメント検出手段の検出結果に基づいて自動的に測定部を移動するアライメント移動手段と、前記アライメント検出手段により検出される上下左右方向でのアライメント状態がアライメント完了と判断される第１許容範囲より広く設定された第２許容範囲内にあり、かつ前後方向でのアライメント状態がアライメント完了と判断される許容範囲より広く設定された所定の範囲内にあるときは、上下左右方向でのアライメント状態が第１許容範囲内に入るまで前記移動手段による前後方向の移動を停止するように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。
【請求項３】
被検眼に対する前記測定部の上下左右方向及び前後方向のアライメント状態を検出するアライメント検出手段を有し、被検眼を検査又は測定するための測定部を被検眼に対して所定の位置関係にアライメントする眼科装置において、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を被検眼に対して上下左右方向及び前後方向に相対移動させる移動手段であって、少なくとも前後方向についてはアライメント検出手段の検出結果に基づいて自動的に測定部を移動するアライメント移動手段と、被検眼に対する上下左右方向へのアライメントに合わせて前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を前後方向に移動させるとともに、前記アライメント検出手段により検出される上下左右方向でのアライメント状態がアライメント完了と判断される第１許容範囲より広く設定された第２許容範囲内に入ると、上下左右方向でのアライメント状態が前記移動手段による前後方向の移動を停止し、上下左右方向でのアライメント状態が第１許容範囲に入る前でも上下左右方向のずれ量により前後方向の移動停止を解除するように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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼に対して装置を所定の位置関係に位置合わせする眼科装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
眼屈折力測定装置や非接触式眼圧計等の眼科装置では、被検眼に対して装置を所定の位置関係にアライメント調整して測定を行う。アライメント調整機構としては、被検眼角膜に投影されたアライメント指標を検出し、その検出情報に基づいて装置を移動させる移動手段を上下左右方向及び前後方向に駆動制御し、自動的にアライメント調整したり追尾させるものが提案されている。
【０００３】
被検眼に対する上下左右方向のアライメントは、一般に、被検眼正面から指標光束を投影して角膜頂点に形成される輝点を検出することに基づいて行われる。また、前後方向のアライメントは、被検眼に対して斜め方向から指標光束を投影し、投影された指標を斜め方向から検出する検出系を用いることが多い。この検出系では前後方向のアライメントを比較的精度良く検出できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような前後方向のアライメント検出は、上下左右方向のアライメントがずれていると不確かなものとなりやすい。このため、上下左右と前後の各方向に自動的にアライメント調整するものは、特に角膜中心付近では被検眼の上下左右方向の微動の度に前後方向もそのずれを補正するように移動してしまうので、前後方向の移動時間が無駄になり、なかなかアライメントが完了しないという問題点があった。また、不用意な前後方向の動きは、被検者に恐怖感を与える可能性がある（非接触式眼圧計のように作動距離が比較的短い装置では、特にこの可能性が大きい）。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑み、無駄なアライメント動作を実行しないようにして、アライメント時間の短縮化を図り、また、被検者の恐怖感を低減する眼科装置を提供することを技術課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
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。
【０００７】
（１）  被検眼に対する前記測定部の上下左右方向及び前後方向のアライメント状態を検出するアライメント検出手段を有し、被検眼を検査又は測定するための測定部を被検眼に対して所定の位置関係にアライメントする眼科装置において、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を被検眼に対して上下左右方向及び前後方向に相対移動させる移動手段であって、少なくとも前後方向についてはアライメント検出手段の検出結果に基づいて自動的に測定部を移動するアライメント移動手段と、被検眼に対する上下左右方向へのアライメントに合わせて前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を前後方向に移動させるとともに、前記アライメント検出手段により検出される上下左右方向でのアライメント状態がアライメント完了と判断される第１許容範囲より広く設定された第２許容範囲内に入ると、上下左右方向でのアライメント状態が第１許容範囲に入るまで前記移動手段による前後方向の移動を停止するように制御し、上下左右方向及び前後方向のアライメントが完了したことを前記アライメント検出手段が検出すると検査又は測定開始信号を発する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
（２）  被検眼に対する前記測定部の上下左右方向及び前後方向のアライメント状態を検出するアライメント検出手段を有し、被検眼を検査又は測定するための測定部を被検眼に対して所定の位置関係にアライメントする眼科装置において、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を被検眼に対して上下左右方向及び前後方向に相対移動させる移動手段であって、少なくとも前後方向についてはアライメント検出手段の検出結果に基づいて自動的に測定部を移動するアライメント移動手段と、前記アライメント検出手段により検出される上下左右方向でのアライメント状態がアライメント完了と判断される第１許容範囲より広く設定された第２許容範囲内にあり、かつ前後方向でのアライメント状態がアライメント完了と判断される許容範囲より広く設定された所定の範囲内にあるときは、上下左右方向でのアライメント状態が第１許容範囲内に入るまで前記移動手段による前後方向の移動を停止するように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
（３）  被検眼に対する前記測定部の上下左右方向及び前後方向のアライメント状態を検出するアライメント検出手段を有し、被検眼を検査又は測定するための測定部を被検眼に対して所定の位置関係にアライメントする眼科装置において、前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を被検眼に対して上下左右方向及び前後方向に相対移動させる移動手段であって、少なくとも前後方向についてはアライメント検出手段の検出結果に基づいて自動的に測定部を移動するアライメント移動手段と、被検眼に対する上下左右方向へのアライメントに合わせて前記アライメント検出手段の検出結果に基づいて測定部を前後方向に移動させるとともに、前記アライメント検出手段により検出される上下左右方向でのアライメント状態がアライメント完了と判断される第１許容範囲より広く設定された第２許容範囲内に入ると、上下左右方向でのアライメント状態が前記移動手段による前後方向の移動を停止し、上下左右方向でのアライメント状態が第１許容範囲に入る前でも上下左右方向のずれ量により前後方向の移動停止を解除するように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、非接触式眼圧計を本実施形態として挙げ、図面に基づいて説明する。図１は装置外観の略図、図２は装置上方から見たアライメント光学系の要部構成図、図３は制御系の要部構成図である。
【００１２】
［外観構成］
基台１には被検眼を固定するための顎台２が固設されている。測定部４を上部に備える本体部３は、ジョイスティック５の操作により基台１の水平面上を被検眼に対して前後方向（Ｚ方向）及び左右方向（Ｘ方向）に摺動する。測定部４の内部には測定光学系や後述するアライメント光学系が収納され、測定部４は本体部３に対して上下方向（Ｙ方向）、左右方向（Ｘ方向）、前後方向（Ｚ方向）に各駆動モータ７４、７５、７６により移動するようになっている。
【００１３】
測定部４の被検者側には、圧縮気体を被検眼に向けて噴出するためのノズル９が配置されたノズル部６が設けられており、さらにこのノズル部６を中心にして被検眼の角膜周辺にアライメント指標を投影する４個の光源７ａ〜７ｄが配置されている。光源７ａ〜７ｄは被検眼前眼部を照明する照明用光源を兼ねている。本体部３の側部にはノズル部６が被検眼に接近できる移動限界を規制するためのツマミ８が配置されている。また、本体部３のジョイスティック５側（検者側）には、観察用のＴＶモニタ１７が備えられている。
【００１４】
なお、非接触式眼圧計は被検眼角膜に圧縮した気体を吹き付けて所定の形状に変形させ、直接あるいは間接的に検出されたその時の気体圧に基づいて、被検眼の眼圧を測定するものであるが、この測定機構自体の説明は本発明とは関係が薄いことから省略する。詳細については本出願人による特開平５−５６９３１号を参照されたい。
【００１５】
［光学系］
（観察光学系）
観察光学系１０の光路上には角膜変形用の気体を噴出するノズル９がガラス板８ａ，８ｂに保持されて配置され、その軸と光軸Ｌ1は一致している。光軸Ｌ1上にはビームスプリッタ１１、対物レンズ１２、ビームスプリッタ１４、フィルタ１５、ＣＣＤカメラ１６が配置されている。観察光学系１０は後述するアライメント指標投影光学系により投影されたアライメント指標像を検出する検出光学系の役割を兼ねている。
【００１６】
フィルタ１５は、波長９５０ｎｍの光束（光源７ａ〜７ｄ、２１、３１）を透過し、可視光及び波長８００ｎｍの光束（光源５１）に対して不透過の特性を持っており、ＣＣＤカメラ１６に不必要なノイズ光が混入することを防止する。ＣＣＤカメラ１６に撮像される前眼部像及び指標像はＴＶモニタ１７に映出され、検者はこれを観察する。
【００１７】
（レチクル投影光学系・固視標投影光学系）
レチクル投影光学系２０、固視標投影光学系２５はビームスプリッタ１４を介して、光軸Ｌ1と同軸にされている。波長９５０ｎｍの赤外光を出射する光源２１に照明されたレチクル板２２上の円環状のレチクル像は、投影レンズ２３、ビームスプリッタ１４、フィルタ１５を介してＣＣＤカメラ１６に受像される。レチクル像はパターンジェネレータにより電気的に生成させてもよい。
【００１８】
可視光を発する光源２６は固視標板２７を照明する。固視標板２７を出射した光束は投影レンズ２８、ビームスプリッタ１４、対物レンズ１２、ビームスプリッタ１１を介した後、ノズル９を通り被検眼に入射する。
【００１９】
（アライメント指標投影光学系）
ＸＹ方向のアライメント指標投影光学系は、光軸Ｌ1と同軸にされた後、被検眼に投光される第１アライメント指標投影光学系３０と、照明用光源を兼ねる光源７ａ〜７ｄにより投光される第２アライメント指標投影光学系７に分けられる。
【００２０】
光源３１を出射した波長９５０ｎｍの赤外光束は投影レンズ３２によって平行光束とされた後、ビームスプリッタ１１によって反射され、光軸Ｌ1に沿ってノズル９内を通過して被検眼角膜Ｅｃに照射される。角膜Ｅｃで鏡面反射する光束は光源３１の虚像である指標ｉ1を形成する。
【００２１】
第２アライメント指標投影光学系７は波長９５０ｎｍの赤外光束を出射する４個の光源７ａ〜７ｄより構成される。光源７ａ〜７ｄからの光は角膜周辺に向けて照射され、４つの指標ｉ2、ｉ3、ｉ4、ｉ5が形成される。４個の指標ｉ2、ｉ3、ｉ4、ｉ5の光は観察光学系１０を介してＣＣＤカメラ１６に入射し、撮像素子上に結像する。
【００２２】
（距離指標投影光学系・距離指標検出光学系）
距離指標投影光学系５０の光軸Ｌ2は光軸Ｌ1に対して傾斜して設けられ、ノズル９から所定の作動距離離れた位置で両光軸は交差する。距離指標投影用の光源５１は光源７ａ〜７ｄ及び３１とは異なる波長８００ｎｍの光を出射する。光源５１を出射した光は投影レンズ５２によって平行光束とされ、光軸Ｌ２に沿って角膜Ｅｃに照射される。角膜Ｅｃで鏡面反射した光束は光源５１の虚像である指標ｉ6を形成する。
【００２３】
距離指標検出光学系６０の光軸Ｌ3は、光軸Ｌ1に対して光軸Ｌ2と対称な軸であり、光軸Ｌ3と光軸Ｌ2の両光軸は光軸Ｌ1上で交差する。光軸Ｌ3上には受光レンズ６１、フィルタ６２、一次元検出素子６３が配置されている。フィルタ６２は波長８００ｎｍ（光源５１）の光束を透過し、波長９５０ｎｍ（光源７ａ〜７ｄ、３１）の光束に対して不透過の特性を持ち、一次元検出素子６３にノイズ光が入射することを防止する。指標ｉ6を形成する光源５１の角膜反射光束は、受光レンズ６１、フィルタ６２を介し一次元検出素子６３に入射する。被検眼が観察光軸Ｌ1の軸方向（前後方向）に移動すると、指標ｉ6の像も一次元検出素子６３の検出方向に移動するため、一次元検出素子６３上における指標ｉ6の像の偏位から被検眼の位置（前後方向の偏位）が検出される。
【００２４】
［制御系］
７０は制御回路、７１は画像処理回路、７２は距離指標の検出処理回路である。７４，７５，７６は本体部３に対して測定部４を駆動させるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸モータである。８０は測定系、８１は文字情報や図形等を生成する表示回路、８２は合成回路である。８３はアライメントモード切換スイッチであり、アライメントを指標検出に基づいて装置が行うオートアライメントにするか、検者によるジョイスティック５のみの操作で行うかを選択する。８４は測定開始の信号を入力する測定スイッチである。
【００２５】
画像処理回路７１はＣＣＤカメラ１６からの撮影像に対して画像処理を施し、その処理結果を制御回路７０に入力する。制御回路７０はその入力信号により、ＸＹ方向のアライメント情報を得る。
【００２６】
また、制御回路７０は検出処理回路７２を介して入力される一次元検出素子６３からの信号により、被検眼Ｅに対するＺ方向の偏位情報を得る。制御回路７０が得た偏位情報は表示回路８１に送られ、表示回路８１はその情報に基づき距離マークの図形信号とＴＶモニタ１７上における位置信号を発生させる。表示回路８１からの出力信号は合成回路８２によりＣＣＤカメラ１６からの映像信号と合成され、ＴＶモニタ１７上に出力される。
【００２７】
図４はＴＶモニタ１７に表示される画面例を示した図であり、ｉ10、ｉ20、ｉ30、ｉ40、ｉ50はそれぞれ指標ｉ1、ｉ2、ｉ3、ｉ4、ｉ5が撮像された指標像である。４１はレチクル投影光学系２０によるレチクル像であり、４２は距離マークである。距離マーク４１は作動距離情報に対応してレチクル像４１の上下をリアルタイムに移動し、角膜が適正作動距離にあるとレチクル像４１に重なる。
【００２８】
以上のような構成を持つ装置において、オートアライメントのモードを選択した時の動作を図５のフローチャート図に基づいて説明する。
【００２９】
検者は顎台２を使って被検眼を固定させ、被検眼には固視標を固視させる。測定の準備ができたら、検者はＴＶモニタ１７を観察して前眼部像及びアライメント指標像が現れるようにジョイスティック５等を操作し、被検眼に対して測定部４を粗くアライメントする。
【００３０】
制御回路７０はＣＣＤカメラ１６からの出力信号によりアライメント指標像が検出できるようになると、角膜頂点に形成される指標像ｉ10がレチクル４１の中央に入るように、Ｘ軸モータ７４及びＹ軸モータ７５を駆動制御して、測定部４をＸＹ方向で移動させる。このとき、指標像ｉ10が検出されていなくても、他の指標像が検出できればその数と位置関係から指標像ｉ10のあるべき位置を特定し、その情報に基づいて測定部４を移動するので、早い段階から自動的なアライメントを可能にすることができる。指標像の数とその位置情報に基づくＸＹ方向のアライメントに関しては、本願出願人による特開平１０−７１１２２号公報を参照されたい。
【００３１】
また、制御部７０はＸＹ方向のアライメントとともに、一次元検出素子６３で検出される距離指標ｉ6の偏位情報から得られる作動距離情報に基づいて、被検眼と測定部４が適性作動距離になるようにＺ軸モータ７６を駆動させてＺ方向の自動的なアライメントを行う。
【００３２】
このように制御部７０は測定部４を各方向に移動するが、図６に示すように、指標像ｉ10がアライメント完了である第１許容範囲１００より広く設定された第２所定範囲１０１内（レチクル付近）に入るようになり、かつＺ方向のアライメントが所定距離以内（Ｚ方向のアライメント完了の許容範囲より広く設定された所定範囲内）であれば、測定部４のＺ方向の移動を停止（禁止）する。ＸＹ方向のアライメントはＺ方向の移動を停止したまま、第１許容範囲１００内に指標像ｉ10が入るまで続ける。これにより、ＸＹ方向のアライメントが合っていない状態での不正確なＺ方向の検出情報に基づくＺ方向の移動を行わないので、被検眼の上下左右方向の微動がある場合であっても、Ｚ方向の無駄な移動を行わずに、迅速なアライメントを可能にすることができる（すなわち、無駄な移動にアライメント時間を費やさずにすむ）。また、被検眼の微動の度にＺ方向の移動補正をしなくて良いので、被検者に恐怖感を与えることを軽減できる。
【００３３】
ＸＹ方向がアライメント完了の適性状態になれば、Ｚ方向の移動停止を解除し、Ｚ方向がアライメント完了するように測定部４を移動する。ＸＹ方向及びＺ方向のそれぞれのアライメントが完了すれば、各方向の移動を停止し、測定開始信号を自動的に発して測定系８０による測定を実行する。
【００３４】
なお、図６に示した、アライメント完了である第１許容範囲１００、及びＺ方向の移動停止を判断する第２所定範囲１０１は、指標像ｉ10がその範囲内に入ったか否かを判断しやすくするために矩形領域としたが、これらはアライメント基準位置からのずれ量（距離）に応じた設定でも良い。
【００３５】
また、非接触眼圧計では一般にＸＹ方向よりもＺ方向のアライメント精度は比較的緩いので、アライメントが一旦合えば被検者が動かない限りずれることは少ない。このため、アライメント完了と判断される以前であっても、ＸＹ方向のずれ量に応じてＺ方向の移動停止を解除しても良く、さほど無駄な動きをさせずに迅速なアライメント行うことができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、無駄なアライメント動作をせずに迅速なアライメントを行うことができ、また、被検者は安心して測定や検査を受けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置の外観略図である。
【図２】装置上方から見たアライメント光学系の要部構成図である。
【図３】制御系の要部構成図である。
【図４】ＴＶモニタに表示される画面例である。
【図５】オートアライメント時のフローチャート図である。
【図６】第１許容範囲と第２所定範囲の説明図である。
【符号の説明】
４  測定部
７  第２アライメント指標投影光学系
１０  観察光学系
３０  第１アライメント指標投影光学系
５０  距離指標投影光学系
６０  距離指標検出光学系
７０  制御部
７４  Ｘ軸モータ
７５  Ｙ軸モータ
７６  Ｚ軸モータ
１００  第１許容範囲
１０１  第２所定範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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