(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の前眼部に正面から光を照射して前眼部による反射像を検知するアライメント光学系と、上記前眼部に斜めから光を照射して反対側の斜めから反射光を検知する合焦光学系と、上記アライメント光学系および合焦光学系を有する主光学系を被検眼に対して移動させる駆動手段とを備えており、
主光学系の待機位置が主光学系の前後のストロークの中間位置に設定されており、作動開始時に前眼部反射像を検知していないときには上記駆動手段が主光学系を前進させ、前眼部反射像を検知しているときには駆動手段が主光学系を一旦後退させて前眼部反射像を検知しなくなった時点から前進させるように構成されてなる眼科装置の位置決め機構。
【請求項２】
被検者の顔面に検出用信号を発信してその反射信号を検出する被検者検知機構と、被検眼の前眼部に斜めから光を照射して反対側の斜めから反射光を検知する合焦光学系と、上記合焦光学系を含む主光学系および被検者検知機構を被検眼に対して移動させる駆動手段とを備えており、
主光学系の待機位置が主光学系の前後のストロークの中間位置に設定されており、作動開始時に被検者を検知していないときには上記駆動手段が主光学系を前進させ、被検者を検知しているときには駆動手段が主光学系を一旦後退させて被検者を検知しなくなった時点から前進させるように構成されてなる眼科装置の位置決め機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼との位置関係において、主光学系（照明光学系、撮影光学系、アライメント光学系および合焦光学系などを含んでいる）の動作準備に適した所定の待機位置に主光学系を待機させうる眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検眼の角膜や眼底等を撮影する眼科撮影装置は眼科装置の一種である。例えば、かかる眼科撮影装置においては、装置に取り付けられた顔当に被検者の頭部を当接して、頭部が動かないように支持してから照明光学系による照明と撮影光学系による撮影とがなされる。顔当は額当やアゴ台によって構成され、被検者は額を額当にあてがったり、アゴをアゴ台にのせたりする。このようにして頭部をある程度固定した状態で、装置の開始スイッチを押す。そうすると、撮影光学系の被検眼に対するアライメントが自動的に行われる。それと同時に作動距離合わせ（合焦動作ともいう）が行われる。作動距離合わせとは、撮影光学系を最後部から徐々に被検眼に向かって前進駆動（Ｚ軸方向駆動）し、撮影光学系が被検眼に対する作動位置（撮影光学系の被検眼の被検部に対して撮影光学系の焦点が合う位置）に至らせることである。なお、アライメントとは、眼科撮影装置における撮影光学系や観察光学系の光軸を被検眼の被検部に一致させることをいい、これら光学系を被検眼に対してＸ−Ｙ方向、すなわち上下左右方向に位置合わせする。
【０００３】
このようなアライメントや作動距離合わせを自動的に行う眼科撮影装置が、例えば特開平８−２０６０８０号公報および特開平９−３２７４３９号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、作動距離合わせを自動的に行う機能を備えた眼科撮影装置を用いても、作動距離合わせには相当の時間が必要である。被検者の頭部における被検眼の位置は被検者によってまちまちである。例えば額と眼球とのＺ軸方向の距離は一般的に欧米人と東洋人との間に大きな差がある。額当に額をあてがって頭部を固定するようにすると、アライメントのための照明光反射像の検出や作動距離合わせのための撮影光学系の前進駆動時間に大きな差ができる。従って、被検者によっては相当の時間を要することもある。装置が作動距離合わせを行っている間中、被検者は緊張状態を持続させる必要がある。例えば、作動距離合わせのために撮影光学系が被検眼光軸方向（Ｚ軸方向）に駆動されている間は、被検者は装置の顔当に対して頭部を固定したまま動かすことができないし、まばたきをすることもできない。このように、被検者に精神的な負担を強いることになる。
【０００５】
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、被検者の顔の形状などの相違によって合焦やアライメントに長時間を要しない眼科装置の位置決め機構を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の眼科装置の位置決め機構は、
被検眼の前眼部に正面から光を照射して前眼部による反射像を検知するアライメント光学系と、上記前眼部に斜めから光を照射して反対側の斜めから反射光を検知する合焦光学系と、上記アライメント光学系および合焦光学系を有する主光学系を被検眼に対して移動させる駆動手段とを備えており、
主光学系の待機位置が主光学系の前後のストロークの中間位置に設定されており、作動開始時に前眼部反射像を検知していないときには上記駆動手段が主光学系を前進させ、前眼部反射像を検知しているときには駆動手段が主光学系を一旦後退させて前眼部反射像を検知しなくなった時点から前進させるように構成されている。
【０００７】
かかる構成により、従来のようにアライメントおよび合焦に際して主光学系をその前後ストロークの最後部から移動させる必要が無く、移動時間が短くて済む。すなわち、アライメントおよび合焦が従来より遙かに迅速に行われる。
【０００８】
すなわち、前眼部による反射像（プルキンエ像）の受光量がしきい値以上である場合は主光学系をしきい値未満になる位置まで一旦後退させて引き続き前進させる。そして、合焦光学系によって斜めからの反射光のピーク（角膜内皮からの反射光）を検知したときに撮影指示がなされるようにするのが好ましい。また、前眼部による反射像の受光量がしきい値未満であるときにはそのまま主光学系を前進させ、しきい値以上になった後、斜めからの反射光のピークを検知したときに撮影指示がなされるようにするのが好ましい。
【０００９】
また、本発明の他の位置決め機構は、
被検者の顔面に検出用信号を発信してその反射信号を検出する被検者検知機構と、被検眼の前眼部に斜めから光を照射して反対側の斜めから反射光を検知する合焦光学系と、上記合焦光学系を含む主光学系および被検者検知機構を被検眼に対して移動させる駆動手段とを備えており、
主光学系の待機位置が主光学系の前後のストロークの中間位置に設定されており、作動開始時に被検者を検知していないときには上記駆動手段が主光学系を前進させ、被検者を検知しているときには駆動手段が主光学系を一旦後退させて被検者を検知しなくなった時点から前進させるように構成されている。
【００１０】
したがって、上記位置決め機構とは異なり、プルキンエ像の検知に代えて直接的な被検者検知の有無によって主光学系の移動方向を決定する。その結果、上記位置決め機構と同等の作用効果を奏する。
【００１１】
上記中間位置は、とくに前後ストロークの１／２の位置（中央位置）に限定されない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
添付図面に示される実施形態に基づいて本発明の眼科装置の位置決め機構を説明する。
【００１３】
図１は本発明の眼科装置の位置決め機構の一実施形態が適用された角膜内皮撮影装置を示す概略配置図である。
【００１４】
図示のごとく位置決め機構１は、アライメント光学系２と合焦光学系３と図示しない駆動機構とを有している。
【００１５】
アライメント光学系２は、被検眼Ｅに平行光を照射するためのアライメント光照射光学系５と、前眼部におけるアライメント光の反射像を含む前眼部を観察、撮影する前眼部観察光学系６とを有している。アライメント光照射光学系５は近赤外光であるアライメント指標光を発光する発光ダイオード７と、アライメント指標光を平行光線にする平行化レンズ８を備えている。前眼部観察光学系６は前眼部撮影レンズ９とテレビカメラ１０とを備えている。このテレビカメラ１０によって観察される前眼部にはアライメント指標光の反射像（プルキンエ像ともいわれる輝点）が含まれる。符号１１は可視光カットフィルタであり、符号１２は赤外光を透過して可視光を反射するハーミラーである。
【００１６】
アライメント光学系２によって被検眼Ｅの前眼部を撮像すれば、テレビカメラ１０が得た受像信号は図示しない画像入出力制御回路に入力され、この回路からの映像信号によってモニタ画面Ｄ（図２）に前眼部が表示される。テレビカメラ１０のモニタ画面に、前眼部像における前眼部観察光学系６の光軸Ａ６相当位置にプルキンエ像Ｐなる輝点が観察される。このテレビカメラ１０の光軸（モニタ画面の中心に設定されている）は前眼部観察光学系６の光軸Ａ６と一致させられている。画像入出力制御回路からの信号を受けた図示しないＸＹ方向位置制御回路（アライメント制御回路）において、上記プルキンエ像Ｐを検知して、図２に示すようにプルキンエ像Ｐが画面の中心Ｏ（テレビカメラ１０の光軸）に一致するように、主光学系配設部ＢがＸ方向およびＹ方向に移動させらる。アライメント制御回路がプルキンエ像Ｐと画面の中心Ｏとが一致したことを検知した時点でアライメントがなされたことになる。
【００１７】
つぎに、合焦光学系３は、被検眼Ｅに斜め前方からスリット光を照射するための合焦光照射光学系１３と、被検眼Ｅの反対側斜め前方から上記スリット光の反射光を検知する合焦検知光学系１４とを備えている。合焦光照射光学系１３は、合焦用ランプ１５、可視光カットフィルタ１６、スリット１７、ハーフミラー１８および投影レンズ１９を備えている。合焦検知光学系１４は、対物レンズ２０、ハーフミラー２１、合焦用スリット２２および合焦検知用受光素子２３を備えている。図示のごとく合焦光照射光学系１３と合焦検知光学系１４とは所定角度をもって交差している。これは、合焦用の上記スリット光が合焦用スリット２２を通過するためには上記所定角度をなすように反射する必要があるようにしておき、かかる反射位置に被検眼の前面がくるように被検眼を固定せしめるためである。そして、この所定の反射位置が後述の角膜内皮撮影光学系２５の焦点Ｆと一致させられている。
【００１８】
主光学系配設部Ｂをテレビカメラ１０の光軸Ａ６に沿って被検眼Ｅに向けて（Ｚ方向）前進または後退せしめることによって合焦作動が開始する。後述するとおり、この装置は合焦のためにＺ方向のストロークの後端ではなく、ストロークの中間位置に待機するように設定されている。Ｚ方向ストロークの中間位置が合焦動作に際しての初期位置（待機位置）である。合焦光照射光学系１３によるスリット光は被検眼Ｅの前眼部で反射し、この反射光が合焦用スリット２２を通過して合焦検知用受光素子２３によって検知される。そして、合焦用検知受光素子２３から受光信号が図示しない合焦光検知回路に入力される。そうすると、合焦光検知回路から後述の照明光学系２４の図示しないストロボ発光制御回路に合焦信号が送られる。かかる信号によって照明用ストロボ２６の発光が開始させられる。
【００１９】
本装置には上記照明光学系２４と角膜内皮撮影光学系２５とが備えられている。照明光学系２４は照明用ストロボ２６とスリット絞り２７とを有し、ストロボ２６からの照明光は上記ハーフミラー１８を透過後、合焦光照射光学系１３の光路に沿って被検眼Ｅの前眼部に至る。角膜内皮撮影光学系２５は上記ハーフミラー２１まではその光路を合焦検知光学系１４の光路と同一にしている。そして、スリット状照明光の前眼部による反射光はハーフミラー２１に反射され、撮影レンズ２８を透過して上記テレビカメラ１０に至る。そうすることにより、テレビカメラ１０によって被検眼の角膜内皮細胞が撮影される。
【００２０】
図３には、主光学系配設部ＢのＺ方向位置によって、合焦用検知受光素子２３が合焦用スリット光を検知し、テレビカメラ１０がプルキンエ像を受像する状況を示している。符号Ｃ１は被検眼Ｅの角膜上皮を示し、Ｃ２は角膜内皮を示している。図３（ａ）は、ある基準位置に固定された被検眼Ｅに対して主光学系が合焦点より後方にある状態を示している。すなわち、被検眼Ｅと主光学系とが離れすぎてプルキンエ像が検知されていない状態を示す。図３（ｂ）は主光学系が被検眼Ｅに対して合焦した状態を示している。すなわち、被検眼Ｅと主光学系とが近づいてプルキンエ像が検知された状態を示す。図３（ｃ）は主光学系が被検眼Ｅに対して合焦点より前方にある状態を示している。すなわち、被検眼Ｅと主光学系とが近づきすぎてプルキンエ像が検知されていない状態を示す。図中、Ｒ１は合焦用検知受光素子２３が受光しうる角膜上皮による強い反射光を示し、Ｒ２は角膜内皮による弱い反射光を示している。また、図中の符号ＬはのＺ方向位置に関するテレビカメラ１０が受光しうるプルキンエ像の光量を示している。本装置ではプルキンエ像の受光量にしきい値Ｓを設定し、その値以上である場合にはプルキンエ像を検知したと判定するようにしている。そして、光量がしきい値Ｓ以上である場合と未満である場合とで主光学系のＺ方向移動の向きが異なるようにされている。
【００２１】
すなわち、図３（ｂ）に示すように、合焦検知受光素子２３が角膜内皮Ｃ２からの反射光を受光するときにはプルキンエ像の光量がしきい値Ｓ以上であるように、合焦光照射光学系１３および合焦検知光学系１４の光軸の交差角設定と前眼部観察光学系６の焦点設定とがなされている。図中の符号Ｑはテレビカメラ１０が受光するプルキンエ像の受光量を示す点である。また、仮に主光学系をそのストロークの後端から被検眼Ｅに向けて前進させるときに、テレビカメラ１０によるプルキンエ像の受光量がしきい値Ｓ以上（プルキンエ像検知）になるまでは、合焦用検知受光素子２３が角膜上皮Ｃ１の反射光を受光しないように合焦光照射光学系１３および合焦検知光学系１４の光軸の交差角設定と前眼部観察光学系６の焦点設定とがなされている。そして、主光学系の待機位置は図３（ａ）に示すようにテレビカメラ１０によるプルキンエ像の受光量がしきい値Ｓ未満（プルキンエ像未検知）であり、合焦用検知受光素子２３が角膜上皮Ｃ１の反射光を未だ受光していない位置に設定されている。以上の設定は、予め定めた（頭蓋骨の形状や眼球の位置についての）標準的な形状の顔の被検眼に基づいて定める。
【００２２】
そうすれば、主光学系の待機位置においては、被検者の顔の形状によって図３（ａ）に示す状態になったり、図３（ｂ）に示す状態になったりする可能性はあるが、図３（ｃ）に示すように主光学系の待機位置が被検眼Ｅに近すぎるようになることはない。図４（ａ）に示すように、額を基準にして比較的後方に眼球が位置している被検者であれば図３（ａ）に示す状態になる可能性が高く、図４（ｂ）に示すように比較的前方に眼球が位置している被検者であれば図３（ｂ）に示す状態になる可能性が高くなるであろう。図４において符号３１はアゴ台であり、符号３２は額当てである。そこで、本装置では、待機位置においてテレビカメラ１０がプルキンエ像の受光量がしきい値Ｓ以上である場合は主光学系をしきい値Ｓ未満になる位置まで一旦後退させて引き続き前進させる。そして、合焦用検知受光素子２３が反射光の二つ目のピーク（角膜内皮からの反射光）を検知したときに撮影指示がなされるようにしている。また、プルキンエ像の受光量がしきい値Ｓ未満であるときにはそのまま主光学系を前進させ、しきい値Ｓ以上になった後、合焦用検知受光素子２３が反射光の二つ目のピークを検知したときに撮影指示がなされるようにしている。
【００２３】
前述したとおり主光学系の待機位置を前後ストロークの中間位置としているが、この中間位置は前後ストロークの中央（１／２の位置）には限らない。一般的には前後ストロークの後端（ストローク中の被検眼から最も遠い位置）から１／６ストロークの位置から２／３ストロークの位置の間のいずれかの位置に設定される。とくに後端（ストローク中の被検眼から最も遠い点）から１／３ストロークの位置が好ましい。しかし、装置の使用地域によって（西洋、東洋など）設定位置および設定可能領域を変更すればよい。地域によって被検者の平均的な目の位置が異なるからである。要するに、顔の比較的前方位置に眼球がある被検者も比較的後方に眼球がある被検者も、合焦のための主光学系の移動量を同程度にしうる位置がよい。
【００２４】
前述のアゴ台３１は、被検者が自分の顔を動かし易いように上下動可能にしてもよく、また、被検者の顔の形状に応じて取り外しができるように着脱自在にしておいてもよい。さらに、アゴ台３１の装置フレームへの取付位置を上下方向および左右方向に変更して再固定しうるように調節自在にしてもよい。
【００２５】
上記実施形態では合焦動作のための主光学系の移動の向きは、プルキンエ像を検知しているか否かによって決定されている。しかし、本発明においてはかかる構成に限定されることはない。たとえば、プルキンエ像の検知に代えて被検者の顔の一部を検知したか否かによって決定してもよい。すなわち、本願の出願人が特願平１０−２６８０８２号において提案しているいわば被検者検知機構を用いてもよい。この被検者検知機構の一例を説明する。図５に示すように、本装置の被検者の顔に対向する部位に被検者検知機構３３が配設されている。この被検者検知機構３３は主光学系配設部Ｂとともに移動する。そして、この被検者検知機構３３は少なくとも被検者検出用信号の発信手段としての発光ダイオード３４と、被検者の顔の一部で反射された発光ダイオード３４からの赤外光を検出するための検出手段としてのラインセンサ３５とを備えている。本実施形態では、発光する上記赤外光が装置のアゴ台３１や額当て３２によって固定された被検者の瞼や眼球など、被検部に近い部位で反射されるように発光ダイオード３４の向きを定めている。そして、上記ラインセンサ３５の検知領域の前端位置、すなわち、主光学系をそのストロークの後端から被検眼Ｅに向けて前進させるときに初めて被検者を検知する点においては、合焦用検知受光素子２３が角膜上皮Ｃ１の反射光を受光しないように合焦光照射光学系１３および合焦検知光学系１４の光軸の交差角設定と被検者検知機構３３の光軸角度設定とがなされている（図３（ａ）と同様）。
【００２６】
なお、本実施形態ではラインセンサ３５によって被検眼Ｅの位置を検知したが、たとえば、ラインセンサに代えてポジションセンサデバイス（ＰＳＤ）などの素子を用いてもよい。
【００２７】
以上の実施形態では、合焦光照射光学系１３と照明光学系２４とを実質的に同一光路上に配設し、合焦検知光学系１４と角膜内皮撮影光学系２５とを実質的に同一光路上に配設したが、とくに同一に限定されれることはない。上記合焦光照射光学系１３および合焦検知光学系１４の光軸を如上のように設定しておけば、とくに照明光学系２４および角膜内皮撮影光学系２５の光路とは異なるものであってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の眼科装置の位置決め機構によれば、従来のようにアライメントおよび合焦に際して主光学系をその前後ストロークの最後部から移動させる必要が無く、被検者の顔の形状に拘わらず移動時間が短くて済む。すなわち、アライメントおよび合焦が従来より遙かに迅速に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の眼科装置の位置決め機構の一実施形態が適用された角膜内皮撮影装置を示す概略配置図である。
【図２】被検眼の前眼部が表示されたモニタ画面を示す正面図である。
【図３】図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）ともに、図１の眼科装置における合焦用スリット光の反射状態を示す概略図である。
【図４】眼科装置による被検者の検査時の状態を示す概略側面図である。
【図５】本発明の眼科装置の位置決め機構の他の実施形態が適用された角膜内皮撮影装置の要部を示す概略図である。
【符号の説明】
１・・・位置決め機構
２・・・アライメント光学系
３・・・合焦光学系
５・・・アライメント光照射光学系
６・・・前眼部観察光学系
７・・・発光ダイオード
８・・・平行化レンズ
９・・・前眼部撮影レンズ
１０・・・テレビカメラ
１１、１６・・・可視光カットフィルタ
１２、１８、２１・・・ハーフミラー
１３・・・合焦光照射光学系
１４・・・合焦検知光学系
１５・・・合焦用ランプ
１７・・・スリット
１９・・・投影レンズ
２０・・・対物レンズ
２２・・・合焦用スリット
２３・・・合焦検知用受光素子
２４・・・照明光学系
２５・・・角膜内皮撮影光学系
２６・・・照明用ストロボ
２７・・・スリット絞り
２８・・・撮影レンズ
３１・・・アゴ台
３２・・・額当て
３３・・・被検者検知機構
３４・・・発光ダイオード
３５・・・ラインセンサ
Ａ６・・・前眼部観察光学系の光軸
Ｂ・・・主光学系配設部
Ｃ１・・・角膜上皮
Ｃ２・・・角膜内皮
Ｄ・・・モニタ画面
Ｅ・・・被検眼
Ｌ・・・プルキンエ像の光量
Ｏ・・・モニタ画面の中心
Ｐ・・・プルキンエ像
Ｑ・・・主光学系の位置におけるプルキンエ像の受光量
Ｒ１・・・角膜上皮における反射光
Ｒ２・・・角膜内皮における反射光
【図１】
0004168533.tif 000002
【図２】
0004168533.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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