JPH0394727A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば検出部、突出部等が被検眼に接触する
ことを未然に防止するための安全装置を装備した眼科機
器に関するものである．［従来の技術］ 例えば、非接触型眼圧計は測定部に設けたノズルから被
検眼の角膜に空気を噴射をして眼圧を測定するが、ノズ
ルは通常金属製で先端の直径が約３ｍｍ程度であり、こ
のノズルを約１０ｍｍ程度の作動距離で角膜に対向させ
るので、検者が位置合わせの操作を誤るとノズルを角膜
に接触させて角膜を傷付ける虞れがある．そこで、従来
からこの接触を未然に防止する手段として、眼圧測定の
位置合わせの際に被検者の顔部を顔支持ユニットで固定
してから、先ず測定部を被検眼にでき得る限り接近移動
させて、測定部と被検眼との安全作動距離の限界値を検
知してから、機械式接触手段によってその最小の安全作
動距離よりも測定部が被検眼に接近しないようにする方
法が知られている． 或いは、角膜に最も近接するノズルの先端に作動型静電
容量センサを設けて，ノズルの先端と角膜との作動距離
を検知し、位置合わせの際にノズルの先端が角膜に接近
して危険な状態になると、このセンサから接触防止手段
に危険信号を送って、同様に機械式接触手段により測定
部の移動を制止させるようにしている． ［発明が解決しようとする課８］ しかしながら上述の従来例において、予め安全作動距離
の限界値を検知する場合には，この検知に時間と手間が
掛かり、また検者がこの作動距離を検知し忘れると角膜
に測定部を接触させる危険性が高くなる．また、差動型
静電容量センサを用いる場合には、測定部から空気を噴
射をして被検眼の涙が散乱してセンサに付着すると、セ
ンサが作動距離を誤検知してノズルの先端が角膜に接触
する虞れがある． 木発明の目的は、上述の従来例の欠点を解消し、測定部
と被検眼の接触を未然に防止することができ、コストも
安価な眼科機器を提供することにある． ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達或するために、本発明に係る眼科機器に
おいては、測定部を摺動させることにより該測定部を被
検眼に合わせて被検眼の測定を行う眼科機器において、
被検眼に光束を投影するための外眼照明系と、該外眼照
明系により投影された光束の角膜反射像を光位置検出器
により受光する受光光学系と、該受光光学系により検出
された角膜反射像を基に前記測定部と被検眼の作動距離
を検知する検知手段と、該検知手段から出力される危険
信号により前記測定部の移動を規制する移動規制手段と
を有することを特徴とするものである． ［作用］ 上記の構或を有する眼科機器は、測定部を被検眼に対し
て前後左右に摺動させて角膜に測定部を位置合わせをす
る際に、外限照明系で被検眼に光束を投影し、その角膜
反射像を光位置検出器で受光し、角膜反射像の位置を基
に測定部と角膜との作動距離を検知し、作動距離が小さ
くなり測定部が角膜に接触する危険が発生すると、測定
部の移動を制止する． ［実施例］ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する． ＄１図は本発明を非接触眼圧計に適用した第１の実施例
を示し、基台１の上部の被検者側には顔支持ユニット２
が設けられており、基台１上には支持軸３と操作桿４の
基部によって支持され基台１上を摺動可能な可動台５が
構設され，基台１と可動台５の間には可動部５に対する
移動規制部６が設けられている．更に、可動台５の上部
には被検者側に対物レンズ７を設けた検眼ユニット８が
設けられている． 第２図は検眼ユニット８の内部を上方から見た断面図、
第３図は側方から見た断面図を示し、被検眼Ｅに対向す
る対物レンズ７の光軸Ｐ上には，対物レンズ７の中央に
設けられた空気噴射ノズル９，可視透過ガラス１０．集
光レンズｌ１、ＣＣＤカメラ１２が設けられ、ＣＯＤカ
メラ１２の出力はテレビモニタ１３に接続されている．
また，可視透過ガラス１０はピストン１４ａを有する空
気噴射手段１４に取り付けられ、ピストン１４ａを駆動
するためのソレノイド１５が設けられている．更に，対
物レンズ７の左右両側には光軸Ｐから距＃Ｌだけ離れて
１対の外眼照明光源１６ａ．１６ｂが設けられている． 第４図は移動規制部６の拡大断面図を示し、基台ｌに設
けられた孔部１７を挟んで、基台１の内側の被検者側Ａ
と検者側Ｂに１対のベアリング１８ａ，１８ｂが配置さ
れ、これらのベアリング１８ａ、１８ｂに凸部１９ａを
有する摺動板ｌ９が嵌挿され、凸部１９ａは基台１の孔
部ｌ７内に配されている．孔部１７よりも検者側Ｂの移
動規制部６の下部にはリミットスイッチ２０が設けられ
ており、摺動板１９がこのリミットスイッチ２０に当接
するまで、摺動板ｌ９は基台１に対して検者側Ｂに摺動
可能となっている．また，基台ｌの被検者側Ａの下部に
固定されたフック２１ａと摺動板１９の中央下部に固定
されたフック２ｌｂの間には復帰ばね２２が掛着されて
いる．摺動板ｌ９上に固定され孔部１７に面するソレノ
イド２３には、その上部にレバー２３ａが上下動可能に
取り付けられ、レバー２３ａが上昇した際には可動台５
の下部に形或された鋸歯状の歯状部２４に噛合するよう
になっている．第５図は被検眼Ｅと検眼ユニット８とが
接近し過ぎた危険状態を検知する検知回路を示し、ＣＣ
Ｄ力メラ１２の出力は増幅器２５、Ａ／Ｄ変換器２６を
介して制御回路２７に接続されている．制御回路２７は
ＣＰＵ２８、メモリ２９、Ｉ／Ｏ回路３０、ゲート回路
３１，基本クロック発生回路３２から構威され、Ａ／Ｄ
変換器２６の出力はＣＰＵ２８に接続され、ＣＰＵ２８
には制御回路２７内の他の回路が接続されている．Ｉ／
Ｏ回路３０の出力は駆動回路３３に接続され、移動規制
部６のソレノイド２３を駆動するようになっている．ま
た、移動規制部６のリミットスイッチ２０の出力はＩ／
Ｏ回路３０に接続されている． 眼圧の測定をする際には、先ず被検者の両被検眼が検眼
ユニット８に対して平行に、更に被検眼Ｅが凡そ対物レ
ンズ７に対向するように、被検者の顔部を顔支持ユニッ
ト２により基台１に対して固定し、検者は操作桿４を動
かすことにより，可動台２を基台１上で被検者に対して
前後左右に摺動させる。厳密な位置合わせをするために
点灯する外眼照明光源１６ａ，１６ｂからの光束は角膜
Ｅｃを照明し、その反射光は光軸Ｐ上を対物レンズ７，
可視透過ガラス１０を経て集光レンズ１１で集光されて
ＣＯＤカメラｌｚ上に投影され，更にテレビモニタ１３
上に映出される．検者はテレビモニタ１３上の角膜反射
像を観察しながら，角膜Ｅｃに対して検眼ユニット８の
厳密な位置合わせを行う．この位置合わせの間は、常に
ＣＯＤカメラ１２で撮影した画像信号を第５図に示す検
知回路に送り続け、検知回路で空気噴射ノズル９が角膜
Ｅｃに接近し過ぎる危険状態に陥っていないことを確認
する． 検知手段により危険状態にあることが検知された場合に
は、直ちに検知回路の駆動回路３３により移動規制部６
のソレノイド２３を駆動させ，検眼ユニット８の基台１
に対する摺動を制止させる．危険状態に陥り検眼ユニッ
ト８が制止された場合には、後述する方法で制止を解除
してから再び位置合わせを行い、位置合わせが終了する
とンレノイド１５で空気噴射手段１４を駆動し、空気噴
射ノズル９によって角膜Ｅｃに空気を噴射して眼圧の測
定を行う． 角膜Ｅｃに対して左右対称に設けられた２個の外眼照明
光源ｌ６ａ、１６ｂの角膜反射像点旧、Ｍｌ’は、第６
図（ａ）に示すようにＣＯＤカメラ１２上では凡そ左右
対称に観察されるので、このＣＯＤカメラ１２上の上下
中心の走査線上を走査すると、その走査出力信号は第７
図に示すようになる． 第８図において、角ｉｉＥｃの表面を球面と見做し，そ
の曲率中心位置を点Ｏ、半径をＲとし、外眼照明光源１
６ａ、１６ｂがの位置Ｑ１にあるときの外眼照明光源１
６ａ、１６ｂの位置と曲率中心Ｏとを結ぶ直線をそれぞ
れｉＡ１．ｉＢ１とし、これらの直線と光軸Ｐのなす角
度を０１とし、曲率中心Ｏを中心とした半径Ｒ／２の球
と直線，ＲＡＩ．１Ｂ１との交点をＳＡ１　．　５８１
とする．一対の外眼照明光源１６ａ．１６ｂから角膜Ｅ
ｃに照射された照明光が，角膜Ｅｃによって反射された
反射像は、外眼照明光源１６ａ，Ｌ６ｂが充分に遠いの
で２点ＳＡＩ　，　ＳＢＩ間の距離はＤＩ＝　２●　（
Ｒ／２）ｓｉｎθ１に近似することができる．ＣＯＤカ
メラ１２上にはこれらの反射像が投影され第６図（ａ）
に示す２つの反射像点Ｍ１、Ｎ２を形威し、このＭｌ，
　Ｍ２間の距離はＳＡＩ　．　ＳＢＩ間の距離に比例す
る． いま、検眼ユニット８が角膜Ｅｃに対して距＃Ｘだけ近
接して外眼照明光源１６ａ、１６ｂが位置Ｑ２にきたと
きに、同様に外眼照明光源１６ａ，Ｌ６ｂの位置と曲率
中心Ｏを結ぶ直線をそれぞれｉＡ２とρＢ２とし、これ
らの直線と光軸Ｐのなす角度を０２とし、曲率中心Ｏを
中心とした半径Ｒ／２の球と直線クＡ２、，ＲＢ２との
交点をＳＡ２とＳＢ２とする．外眼照明光源Ｌｅａ，Ｌ
６ｂと光軸Ｐとの距＃Ｌは変化しないので、θ２〉θｌ
となり、外眼照明光源１６ａ、ｌ　６　ｂ（７）ＣＯＤ
カメラ１２上の反射像点Ｍ１、Ｍｌ’間の距離はＤ２＝
２（Ｒ／２）　　　ｓｉｎθ２に比例し、外眼照明光源
１６ａ．Ｌ６ｂが位置Ｑ１にある場合よりも第６図（ｂ
）に示すように大きくなる． つまり、第９図に示すように検眼ユニット８と角膜Ｅｃ
の作動距離が小さくなるにつれ、近似するために用いら
れる輝点間距離は大きくなり、ＣＯＤカメラ１２上の角
膜反射像点Ｍｌ．　Ｍｌ’間の距離も大きくなるので、
この角膜反射像点Ｍｌ，Ｍｌ’間の距離によって外眼照
明光源１６ａ、１６ｂと角膜Ｅｃ間の作動距離を検知す
ることができる． また、ＣＯＤカメラ１２で撮像された反射像点訓、訓′
の画像の上下中心の水平走査線の走査信号は第７図に示
すようになり，外眼照明光源１６ａ．１６ｂの角膜Ｅｃ
による角膜反射像によって２つの顕著なレベルピークが
得られるので、この２つのレベルビークを利用して２つ
の像点Ｍｌ，訓′間の距離を検知する．予め、受光信号
の閾値ｂｄを設定しておき、画像の上下中心の走査線を
走査して，そのレベルが一旦閾値ｈｄ以上になって再び
閾値ｈｄ以上になるまでの走査時間ｔを測定すれば，角
膜反射像点旧、旧゛間の距離を検知することができる． 検眼ユニット８と距ｐＥｃ間の作動距離が小さ〈なって
危険状態にあることを検知するためには、予め閾値ｈｄ
に相当する操作時間ｔｄを設定しておき、走査時間ｔを
測定し始めて，走査時間ｔが危険状態と見做せる閾値操
作時間ｔｄ以上になると、走査線を最後まで走査せずに
、直ちに検眼ユニット８が被検眼Ｅに接近することを防
止する措置をとる． ＣＯＤカメラ１２は常時角膜反射像を撮像し、ＣＣＤカ
メラ１２からの受光信号は増幅器２５で増幅されてＡ／
Ｄ変換器２６でデジタル値に変換され，制御回路２７内
部のＣＰ０２８に入力される．そこで、検知に必要な画
像の上下中心の走査線上の走査信号だけを受光信号から
抽出して、予めメモリ２９に記憶してあり、ＣＰＵ２８
に読み込んできた閾値ｈｄ，閾値操作時間ｔｄを用いて
危険状態の検知をする．基本クロック発生回路３２は一
定時間間隔で基本夕ロックパルスを発振していて，ゲー
ト回路３１のゲートが開いているときだけＣＰ０２８に
より基木クロックパルスを計数し，ゲート回路３１のゲ
ートが閉止している間は計数しないようになっている．
そこで、各画像に対して走査信号のレベルｈが閾値ｈｄ
以上になったときにゲート回路３１のゲートを開き、再
びレベルｈが閾値ｈｄ以上になったときに閉じて、ゲー
トが開いてる間の走査時間ｔに相当する開閉の間のクロ
ックパルス数ＣＯをＣＰＵ２８で計数する．そして、計
数値Ｇｏが所定の閾値ｔｄ以上になった場合には危険状
態であると検知して，直ちにＩ／Ｏ回路３０から駆動回
路３３に危険状態信号を送る．ＣＰＵ２ｇによって危険
状態が検知され、Ｉ／Ｏ回路３０によって駆動回路３３
に危険信号が送られると、駆動回路３３により移動規制
部６の内部のンレノイド２３が駆動され，レバー２３ａ
が上昇して歯状部２４に噛合して、可動台５が基台１に
対して移動が制止され、空気噴射ノズル９が角膜Ｅｃに
按触することを未然に防止することができる． この制止状態を解除するには、検者が操作桿４を操作し
て基台１に対して可動台５を検者側Ｂに移動させれば、
レバー２３ａが歯状部２４に噛合しているので、ソレノ
イド２３と共に復帰ばね２２の復元力に反して摺動板１
９が基台１に対して検者側Ｂに移動してきて、摺動板１
９の検者側Ｂの縁部によってリミットスイッチ２０が押
される．この移動によって、検眼ユニット８が基台１に
対して一定距離だけ検者側に移動するので危険状態では
なくなる．リミットスイッチ２０が押されると，脱危険
状態の信号がＩ／Ｏ回路３０を介してＣＰＵ２８に送ら
れ、次いでＣＰＵ２８からＩ／Ｏ回路を介して駆動回路
３３に解除信号が送られて，駆動回路３３がンレノイド
２３のレバー２３ａを降下させる．すると、復帰ばね２
２の復元力によって摺動板１９の凸部１９ａが，孔部ｌ
７内の被検者側Ａの縁部に当接するまで摺動板１９が基
台ｌに対して被検者側Ａに戻り、制医状態が解除される
．なお、復帰ばね２２の復元力は検者が操作桿４を復帰
ばね２２に抗して操作する際には支障がなく、解除信号
が送られてきた際に摺動板１９を元の状態に戻すことが
できる程度である． 第１０図は第２の実施例による移動検出手段、第１１図
はその要部拡大図を示し、基台ｌ上の被検者側Ａには一
対の軸受３４ａ、３４ｂによって移動軸３５が支承され
、この移動軸３５の両端部にギア３６ａ、３６ｂが取り
付けられていて、可動台５の下部に刻設された図示しな
いラックと噛合するようになっている．また、移動軸３
５の中央部に磁気式ロータリエンコーダのドラム３７が
周設され、ドラム３７の下方の基台ｌの上の移動軸３５
と直交する方向に１組の磁気センサ３８ａ、３８ｂが設
けられ、これらの出力はそれぞれコンパレータ３９ａ、
３９ｂに接続されている。また、他の構或は第１の実施
例と同様である． 移動軸３５は軸中心の周囲つまり第ｌ１図のＰＱ方向に
回転可能であり，また被検者に対して左右方向に可動と
されている．移動軸３５の両端のギア３６ａ、３６ｂが
基台１の上方に載置されている可動台５の下部のラック
と噛合しているので、可動台５が顔支持ユニット２に対
して被検者の前後方向に摺動すると、移動軸３５がＰＱ
方向に回転し、また可動台５が被検者の左右方向に摺動
すると移動軸３５が左右方向に移動する．移動軸３５の
ＰＱ方向の回転角度は中央部に設けられているドラム３
７のＰＱ方向の回転角度として磁気センサ３８ａ、３８
ｂで検知され、磁気センサ３８ａ、３８ｂの出力はそれ
ぞれコンバレータ３９ａ．３９ｂに入力して、その信号
の位相差を検出することにより、移動軸３５がＰ方向或
いはＱ方向の何れの方向に回転しているかを検出するこ
とができる．つまり、可動台５が基台１に対して被検者
に近付いたか遠去かったかを判別できることになる． 第ｌの実施例においては、危険状態の検知にＣＯＤカメ
ラ１２上の２個の角膜反射像間の距離を用いたが、本実
施例においては角膜反射像のぼけの様子を用いている．
可動台５が基台ｌ上を被検者に対して前後に移動すると
、ＣＯＤカメラ１２上の角膜反射像はぼけたり焦点が合
ったりして，角膜反射像の輝点径は第１２図に示すよう
に変化し、ＣＯＤカメラ１２上の角膜反射像がベストフ
ォーカスになる外眼照明光源１６ａ、１６ｂと被検眼Ｅ
の作動距離ｘｂで輝点径が最小になる．そこで、第１の
実施例と同様の画像走査信号において、第１３図に示す
ように走査信号のレベルが閾値ｈｏ以上である間の操作
時間をＷｔとすれば、作動距離がｘｂのとき走査時間Ｗ
ｔは最小値をとり、作動距離がｘｂからずれると走査時
間Ｗｔは大きくなる．ＣＯＤカメラＬ２により角膜反射
像を撮像する際に随時操作時間Ｗｔを測定し，この走査
時間Ｗｔが変化すると作動距離が変化したと検知される
．しかし、ベストフォーカスの作動距離Ｘｂからずれる
と、作動距離が大きくなっても小さくなっても走査時間
Ｗｔは大きくなる． そこで第１の実施例と同様に、被検眼Ｅに検眼ユニット
８の位置合わせをする際には、走査時間Ｗｔを検出する
と同時に、移動軸３５を用いた移動検出手段により、可
動台５が基台１に対して被検者の前後何れの方向に移動
しているかを検知する．そして、走査時間Ｗｔが閾値Ｗ
ｄより大きくなって、可動台５が被検者側Ａに移動して
いることが検出されれば危険状態であると判断し、同様
に移動規制部６に危険状態の信号を送り、基台１に対し
て可動台５を制止する． なお、上述の２つの実施例においては、作動距離を検知
するために角膜反射像を用いているので、被検者が閉眼
していたり、まばたきする際には作動距離が検知できな
いことになる．しかし、検眼するときには開眼している
ことが必須の条件であり、まばたきによる閉眼時間は約
３００〜４００ｍ秒と短いので、この時間内に基台１上
を検眼ユニット８が移動して、検眼ユニット８と角膜Ｅ
ｃとの作動距離がＯｍｍになることは不可能であるので
、検眼ユニット８が角膜Ｅｃに接触する危険はない． また、実施例においては、危険状態の検知手段の信号処
理はマイクロコンピュータによるデジタル回路で行って
いるが、アナログ回路により行ってもよい．また、非接
触型眼圧計に限らず、眼屈折計や眼底カメラに用いても
よい．更に、外眼照明光学系と被検眼の観察光学系の一
部とを併用すればコストを安価にすることができる．［
発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る眼科機器は、外眼照明
光学系の角膜反射像から測定部と被検眼との作動距離を
検知し、測定部と被検眼とが近付き過ぎて接触する危険
状態に陥った場合には，測定部の移動を被検眼に対して
直ちに制止させるので，被検眼が測定部に接触すること
を未然に防止することができ、検者がその測定前に予め
測定部と被検眼との安全作動距離の限界値を検知する手
間と時間とを省略して測定を効率良く行うことかで゛き
、また検者が限界値を検知し忘れて測定部と被検眼が接
触する危険性もない．また、危険状態の検知手段には外
眼照明光学系を用いているので、例えば非接触眼圧計に
適用した場合に測定部から空気を噴射した際に被検眼の
涙が散乱しても，検知手段で誤検知して測定部と被検眼
とが接触する危険性がない．

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る眼科機器の実施例を示し、第ｌ図は
非接触眼圧計に適用した第ｌの実施例による側面図、第
２図は上方から見た断面図、第３図は側方から見た断面
図、第４図は移動制止手段の断面図、第５図は回路の構
成図，＄６図（ａ）（ｂ）は角膜反射像点の説明図、第
７図は走査線信号の説明図、第８図は作動距離検知原理
の説明図、第９図は角膜反射像点間の距離の説明図、第
ｌＯ図は第２の実施例による移動検出手段の斜視図、第
１ｌ図はその要部拡大図，第１２図は角膜反射像径と作
動距離の関係のグラフ図、第ｌ３図は走査線信号の説明
図である． 符号１は基台、４は操作桿、５は摺動台、６は移動規制
部２　８は検眼ユニー，ト、ｌ２はＣＣＤカメラ、ｌ６
は外眼照明光源、２０はリミットスイッチ、２３はンレ
ノイド，２７は制御回路、２８はＣＰＵ、３３は駆動回
路である．第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、測定部を摺動させることにより該測定部を被検眼に
   合わせて被検眼の測定を行う眼科機器において、被検眼
   に光束を投影するための外眼照明系と、該外眼照明系に
   より投影された光束の角膜反射像を光位置検出器により
   受光する受光光学系と、該受光光学系により検出された
   角膜反射像を基に前記測定部と被検眼の作動距離を検知
   する検知手段と、該検知手段から出力される危険信号に
   より前記測定部の移動を規制する移動規制手段とを有す
   ることを特徴とする眼科機器。