(57)【要約】別個の測定機器を用いて、機器間の機械的な切り換えにより、連続的な複数機能の眼科測定を行うためのシステム。従来技術のシステムでは、別個の測定機器を積み重ね、機器間の移動を機械的な直線運動ステージを用いて行う。本出願の別個の測定機器は、機器の光入射開口から離れた位置でジョイント周りに回転可能に軸支されたベースに取り付けられる。測定機器の入射開口は測定される眼を連続的に横切る。旋回ジョイント周りの回転運動は、こうして直線運動ステージを必要とせずに、被検者の眼における直線運動に変換される。照明スリットビームが角膜に常に垂直に当たるように測定ヘッドを角膜走査中に傾ける、シャインプルーフカメラの角膜厚測定も記載されている。
2014525337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科測定システムであって、
第１光軸を有し、少なくとも被検者の眼の第１特性を測定する第１光学測定モジュールと、
第２光軸を有し、少なくとも被検者の眼の第２特性を測定する第２光学測定モジュールであって、前記第１光学測定モジュールに対して垂直方向に並置された第２光学測定モジュールと、
前記第１及び第２光学測定モジュールが連結されたベース要素と
を備え、
前記ベース要素は回転可能なジョイントを有し、前記ジョイントは、前記ジョイントの軸周りの角度回転により前記第１及び第２光学測定モジュールのいずれかが前記被検者の眼の前に配置されることができるように位置合わせされる、眼科測定システム。
【請求項２】
前記回転可能なジョイントの軸は、前記第１及び第２光軸に対して概ね垂直であり且つ前記第１及び第２光軸の間に引かれた線に対して垂直である、請求項１に記載の眼科測定システム。
【請求項３】
前記回転可能なジョイントは、その軸が概ね水平に位置合わせされている、請求項１又は２に記載の眼科測定システム。
【請求項４】
前記回転可能なジョイントは、その軸が概ね垂直に位置合わせされている、請求項１又は２に記載の眼科測定システム。
【請求項５】
前記第１光学測定モジュールは眼圧計である、請求項１から４のいずれか１項に記載の眼科測定システム。
【請求項６】
第２光学測定モジュールは屈折力測定システムである、請求項１から５のいずれか１項に記載の眼科測定システム。
【請求項７】
前記第１及び第２光軸が平行である、請求項１から６のいずれか１項に記載の眼科測定システム。
【請求項８】
前記第１及び第２光学測定モジュールは、前記第１及び前記第２光軸の両方が前記回転可能なジョイント軸の前記中心を通るように位置合わせされる、請求項１から６のいずれか１項に記載の眼科測定システム。
【請求項９】
前記回転可能なジョイントの軸は、前記第１及び第２光軸に対して概ね平行な線上に且つ前記第１及び第２光軸の間に位置する、請求項１から８のいずれか１項に記載の眼科測定システム。
【請求項１０】
眼の角膜厚の測定用の眼科システムであって、
カメラが角膜を通るスリットビームの経路を撮像するように相互の角度で配置されたスリットビーム照明発生源とシャインプルーフカメラとを含む、旋回可能に支持された厚さ測定ヘッドと、
前記旋回可能に支持された測定ヘッドを角膜の前で眼を横切って移動させるための走査機構と、
前記スリットビームが前記測定ヘッドの走査位置と無関係に前記角膜に概ね垂直に衝突するように、前記旋回可能に支持された測定ヘッドをその走査位置に合わせて回転させるための制御システムと
を備える眼科システム。
【請求項１１】
前記走査機構は眼を横切る直線運動ステージを含む、請求項１０に記載の眼科システム。
【請求項１２】
前記走査機構は、眼を横切るために前記測定ヘッドから離れた位置で旋回させられる回転運動プラットフォームを含む、請求項１０に記載の眼科システム。
【請求項１３】
前記眼を横切る移動は、水平又は垂直の角度方向を有する平面内で行われる、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の眼科システム。
【請求項１４】
前記眼を横切る移動は、水平又は垂直以外の角度方向を有する平面内で行われる、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の眼科システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に眼の圧力測定及び屈折測定を行うのに使用する、眼科測定機器の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
各々の測定を別個の機器で行わなければならない複数機能の眼科測定では、行う測定を変更するときに機器を互いに簡単に交代させることができるように、機器をいかに機械的に配置するかという問題がある。各測定機器の光軸は測定される眼と正確に位置合わせされなければならないので、当面の問題は、一方の機器と他方の機器との物理的な入れ替えだけでなく、各機器の入れ替え後の配置でもある。
【０００３】
この問題に取り組む多くの先行技術文献がある。例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３（すべてが日本の株式会社ニデックに譲渡されている）には、互いに積み重ねられた２つの別個の測定機器を用いて複数の眼の特性測定を行うことができる眼科装置の構成が記載されており、これらの測定機器は測定機器間で測定を切り替えるために移動機構によって垂直方向に移動される。これらの特許は、ノズルを使って角膜に流体を吹き付けるユニットを用いた被検者の眼の眼圧の測定のための眼圧計と、眼の光学特性、特に眼の屈折力を測定するための機器との組み合わせに関する。株式会社トプコンに譲渡されたには、測定ヘッドが一直線に並べられた、眼圧測定及び屈折特性測定用の同様の組み合わせ機器が記載され、測定ヘッドの切り替えを最小時間で行うことを可能にするために、測定ヘッドを最小距離だけ逆方向に引き出すことによって測定ヘッドを切り替える方法が記載されている。
【０００４】
しかしながら、直線運動ステージを用いる測定ヘッド全体の動きは、遅くて機械的に複雑な方法である場合がある。また、被検者の左右の眼の間で測定システムを切り替えるのに側方運動機構も必要とされる場合の垂直リフトによる運動も同様に複雑である可能性がある。したがって、１つの機器に２つ以上のこのような測定モジュールを統合し、従来技術のシステム及び方法の少なくともいくつかの欠点を克服する、より簡単な方法が有利であろう。
【０００５】
本明細書の本節及び他の節で述べた刊行物の各々の開示は、各々その全体が参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７３６４２９８号明細書
【特許文献２】米国特許第７５１５３２１号明細書
【特許文献３】米国特許第７７７１０５０号明細書
【特許文献４】米国特許第７９０９４６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示は、測定機器を機械的に切り替えることにより測定を連続的に行うことが必要な場合に、別個の眼科測定機器を用いて被検者の眼に関する複数の機能測定を行うための新規の例示的なシステムを記載している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
別個の測定機器が互いに積み重ねられ、積み重ねた機器を昇降装置で垂直方向に機械的に移動させることにより機器間の移動を行う、このための従来技術のシステムとは対照的に、本開示のシステムでは、別個の測定機器が機器の光入射開口から離れた位置にあるジョイントの周りで回転可能に軸支されたベース要素に取り付けられる。このように離れた回転軸を中心にベース要素を回転させると、別個の測定機器の光入射開口が被検者の眼を連続して通過する。このようにして旋回ジョイントの周りの回転運動は、被検者の眼の直線運動に変換される。このような回転運動は、例えば、電動モータによって作動される、ステッピングモータ又はウォーム駆動を用いることによって、直線リフト機構よりも実質的に簡単で、低コスト且つコンパクトな機構により達成することができる。ウォーム駆動は、一般に機械的に自動ロックであるという利点もある。
【０００９】
眼を横切って垂直走査を行うために、傾斜が垂直方向に行われるように、水平方向の旋回軸によって回転を行うことができ、一方、特許文献４に記載されるような横に並んだ構成のために、垂直方向に位置合わせされた旋回軸によって水平面内でチルト動作を行うことができる。垂直方向又は水平方向のチルト動作が最も実用的であるが、任意の他の回転面も使用され得ることを理解すべきである。なお、本開示は全体的に垂直方向のチルト動作に関して記載されていると理解されるが、いかなる所望の傾斜面にも適用可能であることが理解される。
【００１０】
また、これらのシステムの別の実施は、既知のシャインプルーフカメラの原理を用いた新規な角膜厚測定装置を組み込むものであり、このシステムでは、スリットビーム照明装置とカメラとを備えた測定ヘッドは、被検者の角膜を横切って走査が進む際に、照射スリットビームが常に垂直入射で角膜に当たるように傾けられる。これにより、強い角膜反射がカメラに入って測定値をオーバーフローさせるおそれがないことと、角膜を横切る照明スリットビームの斜めの通過によって生じるいかなる影響も排除されることが確実になる。
【００１１】
したがって、１つの例示的な実施によれば、眼科測定システムであって、
（ｉ）第１光軸を有し、少なくとも被検者の眼の第１特性を測定する第１光学測定モジュールと、
（ｉｉ）第２光軸を有し、少なくとも被検者の眼の第２特性を測定する第２光学測定モジュールであって、第１光学測定モジュールに対して垂直方向に並置された第２光学測定モジュールと、
（ｉｉｉ）第１及び第２光学測定モジュールが連結されたベース要素と
を備え、
ベース要素は回転可能なジョイントを有し、ジョイントは、ジョイントの軸周りの角度回転により第１及び第２光学測定モジュールのいずれかが被検者の眼の前に配置されることができるように位置合わせされる眼科測定システムが提供される。
【００１２】
このようなシステムでは、回転可能なジョイントの軸は一般に、第１光軸と第２光軸に対して垂直であり、且つ第１光軸と第２光軸の間に引かれた線に対して垂直であるべきである。回転可能なジョイントの軸は、被検者の眼の前で測定モジュールを切り替える方向に応じて、概ね水平方向に又は垂直方向に位置合わせすることができる。
【００１３】
また、上述のシステムでは、第１光学測定モジュールは眼圧計であることができ、第２光学測定モジュールは屈折力測定システムであることができる。さらに、第１及び第２光軸は平行であることができ、或いは、第１及び第２光学測定モジュールは、第１及び第２光軸の両方が回転可能なジョイント軸の中心を通るように位置合わせされることができる。
【００１４】
上記システムのすべてにおいて、回転可能なジョイントの軸は、有利なことに、第１光軸と第２光軸に概ね平行な線上に且つ第１光軸と第２光軸の間に位置するべきである。
【００１５】
さらに別の実施は、眼の角膜厚の測定用の眼科システムであって、
（ｉ）カメラが角膜を通るスリットビームの経路を撮像するように相互の角度で配置されたスリットビーム照明発生源とシャインプルーフカメラとを含む、旋回可能に支持された厚さ測定ヘッドと、
（ｉｉ）旋回可能に支持された測定ヘッドを角膜の前で眼を横切って移動させるための走査機構と、
（ｉｉｉ）スリットビームが測定ヘッドの走査位置と無関係に角膜に概ね垂直に衝突するように、旋回可能に支持された測定ヘッドをその走査位置に合わせて回転させるための制御システムと
を備える眼科システムを含む。
【００１６】
このような眼科システムでは、走査機構は、眼を横切る直線運動ステージ、又は眼を横切るために測定ヘッドから離れた位置で旋回させられる回転運動プラットフォームを含むことができる。眼を横切る移動は、水平又は垂直の角度方向を有する平面内で、又は任意の他の選択された平面内の向きで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
現在クレームされている発明は、図面と併せられた、以下の詳細な説明から理解され且つより完全に認識されるであろう。
【図１】垂直運動システムを用いて２つの測定モジュールを切り替えるための従来技術の構成を模式的に示す図である。
【図２Ａ−２Ｂ】本開示に示されるように、２つの眼科測定機器を回転傾斜によって切り替えるためのシステムの例示的な概略の実施を説明する図であり、２つの図の各々がシステムの異なる回転配置を示す。
【図２Ｃ】図２Ａ及び２Ｂのシステムに必要とされる角度傾斜を作動させるのに適した駆動システムの一例を示す。
【図３】回転ピボットジョイントが２つの測定機器モジュールの光軸から等距離の中心線上に位置する、図２Ａ及び２Ｂのシステムの別の実施を示す。
【図４】２つの測定モジュールの間に位置するベース要素を用いた、図３のシステムの別の実施を示す。
【図５】２つの測定モジュールがベース要素に取り付けられ、各々の光軸が回転ピボットジョイントの回転軸を通るように各々が位置合わせされた、図３及び４のシステムのさらなる実施を示す。
【図６Ａ−６Ｂ】眼の角膜の全体形状にわたる走査式厚さ測定を簡略化するために、本開示の傾斜方法を使用することができる新規な角度測定方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
ここで図１を参照すると、図１は、例えば上述の特許、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載されるものの１つのような垂直運動システムによって２つの測定モジュールを切り替えるための従来技術の構成を模式的に示している。２つの測定モジュールは、眼圧測定機器として示され、測定ヘッドの光学的開口が測定される被検者１１の眼１９に近接し且つ位置合わせされた上部モジュール１２と、眼の光学特性を測定するための波面測定機器であることができる下部モジュール１０とであることができる。２つのモジュールの光軸も図１に示されている。波面測定機器は、好都合なことに同じモジュールで行うことができる他の測定、例えば角膜トポグラフィーや角膜厚測定などと組み合わせることもできる。２つの測定モジュールは、単一のユニットとして互いに重ね合わせて取り付けられており、各測定モジュールの光軸を被検者の眼１９のレベルに移動させるために垂直方向に移動される。この運動は、好都合なことに、ベース部分１３に取り付けられた摺動柱体１７を用いて達成することができ、垂直運動は、電動モータ１４によって作動されるナット及びリードスクリュー１６機構によって提供される。スライド１７をその縦軸に沿って移動させるのに、例えばシザーズジャッキ機構などの、垂直方向の機械的な動きの他のいかなる都合の良い形態をも使用することができる。２つの測定モジュールから出るケーブル束１８は、測定モジュール内の照明光源用の電力供給を提供するため、及び測定情報を制御システム（図示しないが、本願に示されるシステムの全て、図１の従来技術のシステムと図２Ａ〜６Ｂに示す例示的なシステムの両方に存在すると理解される）に返送するために使用される。上述の従来技術では、眼圧計は、場合により波面測定システムよりも眼の近くで動作しなければならないため、上方位置にあり、組み合わせシステムを垂直上方に移動させたとき、眼圧計は、一般に顔の下部よりも眼の位置から後退した被検者の前頭領域に向かって移動する。しかしながら、好都合なことにいかなる組み合わせをも使用することができる。
【００１９】
図１に示される機械的リフトの構成は、機器の両方が高さの低いものであるように示されているため、かなりコンパクトであるように見えるが、本出願の譲受人の国際特許出願ＰＣＴ／ＩＬ２００８／００１１４８号に記載されるように、大きな半径のプラチドリング照明システムを有する角膜トポグラフィー計測設備が屈折特性測定機器に組み込まれる場合、結果として下部機器モジュールと上部機器モジュールとの間の必要な距離が図１に模式的に示したものよりも大きくなければならず、垂直リフト組立体が一方から他方の測定軸に移動するのにより広範囲の運動が必要になる。
【００２０】
ここで図２Ａ〜２Ｃを参照すると、図２Ａ〜２Ｃは、図１に示される潜在的に複雑な従来技術の機械的垂直リフト機構を必要とせずに、例えば図１に示されるような２つの眼科測定モジュールを切り替えるための新規なシステムの例示的な実施を示す。図２Ａ及び２Ｂは、先に図１に示したように互いに重ね合わせて取り付けられた２つの測定モジュールを示すが、相互に切り替えるのに垂直に移動されるベースの代わりに、ベース要素２０は、測定モジュールの光入射開口から離れた位置に、制限された回転を行うことができる遠隔回転チルトジョイント２２を備える。この回転ジョイントを作動させることができる１つの例示的な方法が図２Ｃに示される。この回転によって、測定モジュールのどちらかの光学的開口を被検者の眼１９の向かい側に移動させることができる。図２Ａに示される状況では、上部測定モジュール１２（この例で眼圧計）の軸が被検者１１の眼１９と向かい合った状態で位置合わせされるように、ベースが位置合わせされる。図２Ｂに示される状況では、下部測定モジュール１２（この場合には眼の屈折特性の測定用の）の軸が被検者１１の眼１９と向かい合った状態に位置合わせされるようにシステムベースが位置合わせされるまで、回転チルトジョイントが回転されている。異なる被検者の眼のレベルは異なる高さである場合があるが、各被検者の眼は顎台１５に対して一定の垂直位置にあることに留意されたい。顎台の高さの調整は、その結果、被検者ごとに同じ測定基準高さに眼を位置合わせするのに使用することができ、手動調節によって最良に行うことができる。正確な高さ調整は、その結果、取り掛かっている測定のために瞳孔を中心にするために、眼の画像を見ながら傾斜角度を微調整することによって達成することができる。このセンタリングは、画像処理ソフトウェアを用いたフィードバック制御システムを用いて、眼が画像の中心に置かれるまで角度傾斜軸の回転を指令するフィードバック信号を生成することによって自動的に行うことができる。したがって、このチルト動作は、あらゆる測定用に瞳孔をセンタリングするために、あらゆる直線運動の微調整に取って代わるように使用される。
【００２１】
図２Ａ及び２Ｂには、測定モジュールの傾斜可能なベース要素が動作することができる方法をより明確に示すために、システム全体のベースは示されていないが、顎台１５と回転チルトジョイント２２及びその駆動システムとがいずれもシステム全体の剛性ベースプレートに取り付けられ得ることを理解すべきである。図２Ｃに示すような回転チルトジョイント２２用の例示的な駆動システムの詳細な説明は、以下のとおりである。
【００２２】
図２Ｂに示す例示的な位置合わせでは、波面測定装置の軸は眼と垂直に交わっていないことが観察され、このことは、従来技術の直線運動システムと比較した本システムの欠点となり得ると考えられた。しかしながら、被検者は彼又は彼女の眼の向きを変えることができるため、このような眼球の回転動作により、眼の軸が測定モジュールの軸に対して平行であることが確実になるであろう。眼球の回転角が小さい場合、物体が最適に見えるように、この作用は眼が自動的に行う。このことは、屈折特性測定モジュールが患者の固視を制御し且つ調節を排除するために固視標を含むことができるため、特に当てはまる。それはまた、調節能力測定を可能にするために使用することもできる。しかしながら、被検者が測定される眼の軸を各測定モジュールの軸と位置合わせするように眼の向きを変えることを確実にするために、好ましくは無限遠で結像される、任意の適切な物体を機器モジュールのいずれかで使用することができる。
【００２３】
図２Ａ及び２Ｂに示される例示的な実施形態で生じる更なる問題は、測定モジュールの軸に対する回転ジョイント２２のオフセットされた位置のために、各機器の光入斜開口がたどる円弧に関連する。このようにして、眼圧計が図２Ａのように被検者の眼から正確に距離を置いている場合、結果として、図２Ｂのように下部屈折測定機器を眼と位置合わせするためのベース要素２０の回転は、被検者の眼から入射開口の距離の増加をもたらすので、入射開口は被検者の眼から正確な作動距離にない可能性がある。これは、２つの測定機器の位置の所定の長手方向の調整によって、２つの測定機器が変更された傾斜角に対してほぼ正確な焦点位置にあるように補償することができ、その後、より正確な撮影位置に達するために、関係する測定モジュールの細かい焦点調節動作が続く。ベースが位置合わせされる角度に関わらず、測定機器が常にその正確な作動距離にあるように、焦点位置をベースの角度方向に結び付けるアルゴリズムに従って、測定機器の入力レンズの焦点位置を調整するフィードバック機構を設けることができる。
【００２４】
角度変位に対する焦点距離の依存の問題を低減するのに役立つ代替的且つ簡単な解決策は、回転ピボットジョイントを、２つの測定機器モジュールの光軸から等距離の中心線上に位置するように配置することである。このような実施は図３に示され、図３では、回転チルトジョイント２２の回転中心が測定機器モジュールの２つ光軸から等距離にあることを確実にするために、ベース要素３０にブラケットが設けられている。図３は、回転チルトジョイント２２が被検者の眼１９のレベルに及び２つの測定モジュール１０，１２の光軸間の中心線上に位置合わせされることを示すために、中間位置にある測定モジュールを示している。２つのそれぞれの測定を行う際、それぞれの機器モジュールの光入射開口を被検者の眼１９の向かい側に位置合わせするために、ベース３０はいずれかの方向に傾斜させられるであろう。或いは、そしておそらくより簡単には、ベース要素は、図４に示されるように、２つの光軸から必然的に等距離にあるように、２つの機器の間に配置することができる。これらの場合のいずれにおいても、各機器をその正確な作動距離に維持するための焦点距離補正の必要性が最小限に抑えられるように、システムの回転は、２つの測定モジュールの光軸間の中心線に関して対称である。しかしながら、本明細書で提案された実施は単にチルト機構の影響のために必要なリフォーカスのレベルを低下させるものにすぎないように、患者の動きは依然として能動的なフォーカス調整を必要とするであろう。
【００２５】
なお、図３及び４の実施でも、各測定モジュールが被検者の眼の向かい側に位置合わせされる場合、眼の光軸を測定モジュールの光軸と位置合わせするために、依然として被検者が眼球回転を行う必要がある。ここで図５を参照すると、図５はこれらの影響を回避する実施を模式的に示している。図５では、２つの測定モジュール１０，１２は、それらの光軸が平行な状態ではなく、むしろ各々の光軸が回転ピボットジョイント２２の回転軸を通るように各々が整列された状態で、ベース要素に取り付けられている。このような状態では、システムの位置合わせの角度及び眼の高さに関係なく、且つ被検者がその時点で使用されている測定モジュールの軸に眼を向ける必要なく、機器の光軸は常に被検者の眼の光軸と一直線になっている。
【００２６】
回転チルトジョイント運動を用いた上述のシステムはいずれも、これらのシステムに、従来技術の直線運動システムに優る多くの利点をもたらす。まず第一に、回転チルトジョイント２２の小さい回転運動は、被検者の眼において測定モジュールの入射開口の著しく制御された本質的に直線の運動をもたらすことができ、角度回転と側方運動との関係は、図５に記されるがすべての実施に関連するように、チルト軸と測定モジュールの開口との間の距離Ｌによって決まる。したがって、大きな高さを有し、結果として互いに適宜大きな距離をおいて配置される測定機器であっても、本明細書に記載されるような単純な回転ジョイントの実施に使用することができる。このような回転チルトシステムの、従来技術の直線的なリフトシステムと比較した利点は、そのコンパクトさと単純さである。したがって、最適なサイズ優位性を達成するために、機器をできるだけコンパクトに保つように、距離Ｌをできるだけ小さく保つべきである。
【００２７】
第二に、回転軸に回転運動を提供することは、従来技術のシステムの直線運動機構よりも、著しく簡単であり得る。ここで図２Ｃを再び参照すると、図２Ｃは、ウォーム駆動を用いて回転運動がもたらされる例示的な実施を模式的に示し、ウォームギア２６は、回転チルトジョイントの回転軸に取り付けられ、ウォーム２５は、電気モータ２７によって制御可能に駆動され、電気モータ２７は、有利にはステッピングモータであることができる。このようなウォーム駆動はギア比が一般に高いという利点を有し、ギア比は単一のスタートウォームに対して「ウォーム歯車の歯数対１」に等しい。典型的には数度のわずかな回転のみが必要とされ、且つ駆動モータは高い回転速度を有することができるため、このような高いギア比は本願にとって有利である。また、２つの測定モジュールとそれらのベースとを含む組み合わせ測定システムの重量のために、その角度方向を変えるのに、特にシステム全体を持ち上げるのに、かなりのトルクを必要とする可能性がある。したがって、高いギア比を有するこのようなウォーム駆動は、駆動モータの比較的低いトルクを、組み合わせ測定システムを角度的に持ち上げるのに適したトルクに変換するのにも役立つ。最後に、ウォーム駆動は一般に（通常、ウォーム進み角の正接が駆動面間の摩擦係数よりも小さいという条件で）ウォームからウォームギヤへの一方向駆動であるため、システムはウォームギアから加えられるトルクに対する自己ロックであり、組み合わせ測定システムの重量は一般に、回転チルトジョイントを回転することができない。しかしながら、ウォーム駆動の使用は、軸周りの回転をもたらす唯一の方法ではなく、この図示の例はこのような回転運動を実現する可能な方法を限定するものではないことを理解すべきである。直接連結されたステッピングモータ、或いは平歯車列を駆動するモータ又は制御された角度回転運動をもたらす他の任意の適切な駆動機構を用いることもできる。いずれにしても、このような回転運動提供装置は一般に、直線運動システムよりも簡単で且つ低コストである。
【００２８】
システムの最適なコンパクト性を維持する上で回転チルトジョイントを使用する利点は、既に先に記載されている。特に操作ケーブルが取り付けられた測定モジュールの後端に対する、システムに必要とされる動きの全体的なレベルの低下は、システムのコンパクト性を維持する上で重要である。また、測定モジュールの後端における側方運動の有意な低減は、ケーブル束の側方運動のほぼ完全な除去、結果としてより長い耐用年数及びより高い信頼性をもたらす。従来技術のシステムでは、ケーブルは、２つの測定モジュール間の絶え間ない垂直運動によって摩擦を受ける可能性がある。しかしながら、被検者の眼を切り替えるための左右の動きは依然として維持される必要があり、したがって、ケーブル束へのその影響は除去されない。
【００２９】
上述したシステムにおける回転チルトジョイントの使用は本質的に、１軸に沿った直線運動を角運動に置き換えるものであり、この角運動は小さな角度変位の場合には直線運動を模倣する。この効果は、シャインプルーフ法を用いて眼の角膜の全体形状にわたって厚さ測定を行う場合に必要な走査動作を簡略化するのに利用することができる。しかしながら、上記測定方法は、本開示の傾斜構造の使用に限定されないように、測定ヘッドの直接的な直線運動を用いて行うこともできることが重要視されるべきである。
【００３０】
ここで、この用途を説明するために図６Ａ及び６Ｂを参照する。図６Ａには、一般に４５０ｎｍの中心波長を有するＬＥＤ光源などの青色光を用いた、照明光源６３から生じる入射スリットビーム６２で角膜６０を照射することにより、角膜６０の厚さを測定するための例示的な光学配置が模式的に示されている。レンズ６１は角膜の後ろに示されている。角膜によって散乱された光はカメラ６４によって撮像され、画像情報、特に角膜によって散乱されたスリット光のその角膜を通る経路における長さは、角膜の厚さを指示するものを提供する。正確な画像検査法、及び特にスリット像の長さの正確な測定を確実にするために、シャインプルーフの原理は、スリットランプビームの像の焦点を角膜の全厚にわたって合わせることを確実にするべく、傾斜したカメラ平面６５と共に使用される。このような厚さ測定を角膜の全面にわたって行うために、例えば「眼のスリット像を撮影するためのシャインプルーフカメラ及びスリット光プロジェクターを用いた眼の検査用デバイス」というＧ．ケストらの米国特許第６２８６９５８号明細書に記載されるような従来技術の測定は、回転するスリットランプとカメラの構成を使用していた。しかしながら、これは機械的に複雑な解決策である。スリット自体が角膜の領域を横切って走査される別の解決策が、「シャインプルーフ補正を用いた眼科器具及び眼科測定方法」というＲ．Ｋ．スヌークの米国特許第５５１２９６５号明細書に示されている。しかしながら、この解決策は、角膜の異なる厚さを通して撮像することにより、走査における異なる点で撮像された角膜の幅の変化に悩まされる。一方、この方法を簡略化するために、角膜を横切る単純な直線走査を行う場合、直線運動ステージを用いてであろうと、本出願に記載されたチルト機構を用いてであろうと、眼の異なる横方向位置で角膜を通る光の異なる経路長のために、測定の幾何学は複雑になり、測定することが望ましい角膜の厚さと角膜を通るプローブビームの斜めの経路によって生じる光の異なる経路長の両方によって反射像が決まるので、結果として、画像が部分的に不鮮明になる。米国特許第５５１２９６５号明細書で使用される方法の走査のごく一部については、入力ビームの角膜表面からの強い反射は、カメラに入るような角度になり、その結果、走査像の一部を解析に適さないものにする。
【００３１】
この面倒な事態を避けるために、強い角膜反射がカメラに入ることができないように、スリットビーム照明が常に前方角膜表面に対して垂直に眼に入ることを確実にする必要がある。このことは、角膜表面の全域で入射光ビーム６２の複数の異なる位置に関して、図６Ｂに示されている。このような垂直入射走査は、測定ヘッドが角膜を横切って走査する時に常に角膜表面にほぼ垂直に向けられるように、直線走査と測定ヘッドの回転とを組み合わせることによって達成することができる。測定ヘッドのベース６７は、垂直方向の両矢印で示されように、眼の高さの全域で直線的に移動させられ、一方、スリットビーム源６３及び撮像カメラ６４を含む測定ヘッド６６自体は、厚さの画像測定が常に角膜表面に対して垂直に行われるよう、湾曲した円弧状両矢印で示されるように、ピボット６８上で回転させられる。各走査点において正確な傾斜が得られることを確実にするために、回転は、眼の光軸６９に対する走査の位置及び眼からの距離と同期される。これは、２つの動作をリンクさせる制御システム７０によって達成することができ、制御リンクは図６Ｂに、連係させる２つの動作への接続矢印によって模式的に示されているが、これらの動作を所望の方法でリンクさせるのに必要な要素、例えば、２つの動作の位置を測定するためのセンサ又はエンコーダ、動作を行うためのステッピングモータなどのモーションシステム、及び線形位置と回転位置との正しい関係を維持するための制御回路そのものを含むことが理解される。この制御システムは、機器全体を操作するためのメイン制御システムの一部であってもよい。
【００３２】
本明細書は、眼の高さを横切って走査運動を行うことを前提としているが、眼の幅を横切って横方向に走査を行うこともでき、その場合、測定ヘッドの回転は垂直方向の旋回軸周りに行わなければならないことを理解すべきである。上述のように、直線走査は、直線運動ステージを用いてであろうと本出願に記載されたチルト機構を用いてであろうと任意の方法で行うことができ、或いは眼を横切るビームの必要な運動をもたらす別の走査機構であることができる。
【００３３】
本開示に記載された眼科測定機器の組み合わせは一般に使用される組み合わせであるが、異なる組み合わせも可能であり、この開示は、角膜のトポグラフィー及び厚さの測定の有無にかかわらず、眼圧計と眼の屈折特性を明らかにするための波面測定機器とのこの特別な組み合わせに限定されるものではない。
【００３４】
なお、当業者には、本発明が特に先に示され且つ記載されたものに限定されないことが理解される。むしろ、本発明の範囲は、上記様々な特徴の結合と副結合の両方だけでなく、当業者が上記説明を読んだときに思いつく、従来技術にはない変形及び修正を含むものである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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