JPH08126609A

JPH08126609A - 眼科装置

Info

Publication number: JPH08126609A
Application number: JP6288972A
Authority: JP
Inventors: Koji Uchida; 浩治内田; Takashi Masuda; 高増田; Yoshimasa Hamano; 好正濱野; Satoshi Shimashita; 聡嶋下; Toshibumi Masaki; 俊文正木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1994-10-28
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】被検眼に装置の先端が接触しないように安全
な制御を行う。【構成】検者はリング像をテレビモニタの中央に位置
合わせし、検眼ユニット７を被検眼の角膜に近付けるよ
う制御する。電気回路９は角膜と検眼ユニット７の相対
位置を常時検出し、検眼ユニット７が適正作動距離を越
えて角膜に近付いて接近禁止距離に達すると、モータ４
を駆動して自動的に検眼ユニット７を角膜から所定作動
距離だけ離すように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、眼科病院や眼鏡店等に
おける検眼時に、安全に検眼し得る眼科装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の非接触眼圧計には、特開平１−２
７４７３７号公報のように、固定台に対して可動部を水
平、垂直方向に移動して被検眼との位置合わせを行い、
被検眼と装置の作動距離をアライメント検出手段で検出
し、所定距離以上は被検眼に近付かないようにする接近
防止手段が備えられている。この場合の接近防止手段
は、固定台に対して可動部が必要以上に移動しないため
の停止機構や可動部を退避させるための退避機構により
構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述の従
来例は、固定台と摺動台の相対移動による位置合わせを
検者の手動操作により行っているので、検者の誤操作な
どにより被検眼に装置の先端が接触することがあり、新
たに接近防止手段を設けて事故の発生を回避する必要が
ある。そして、検者が誤って激しく操作した場合には、
接近防止手段に強い負担が掛かり破損する虞れがある。
この破損を避けるために強固な接近防止手段が必要であ
り、そのための構造が複雑でコストが上昇する問題点が
ある。

【０００４】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
被検者に装置が接触することなく安全で比較的簡単に検
眼ユニットの駆動する眼科装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る眼科装置は、被検眼に対して検眼ユニッ
トの位置合わせを行う駆動手段と、該駆動手段により被
検眼に検眼ユニットが所定距離以上接近しないように制
動する制動手段又は退避する退避手段を有することを特
徴とする。

【０００６】

【作用】上述の構成を有する本発明に係る眼科装置は、
制御手段又は退避手段により駆動手段による検眼ユニッ
トが被検眼に所定距離以上防止しないようにする。

【０００７】

【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。図１は第１の実施例の構成図を示し、フレーム１
にガイド軸２と送りねじ３が渡されており、送りねじ３
の片端にはモータ４が直結され、モータ４はフレーム１
に固定されている。ガイド軸２上の直動軸受５と送りね
じ３上の軸受ねじ６は検眼ユニット７の下部に固定され
ており、モータ４の駆動により検眼ユニット７が左右に
移動するようになっている。

【０００８】また、送りねじ３の軸には送りねじ３の回
転を制動するブレーキ８が具備されている。更に、検眼
ユニット７の出力は電気回路９に接続され、電気回路９
の出力はモータ４とブレーキ８に接続されており、この
電気回路９はモータ４の駆動をブレーキ８により制動し
て検眼ユニット７の移動を規制するようになっている。

【０００９】図２は検眼ユニット７内のケラトメータ光
学系の構成図を示し、被検眼Ｅの前方の光軸O1上には、
対物レンズ１０、ハーフミラー１１、１２、レンズ１
３、マスク１４、テレビカメラ１５が順次に配列されて
いる。ハーフミラー１１の入射方向の光軸O2上には、投
影レンズ１６、リングスリット板１７、光源１８が配置
され、ハーフミラー１２の反射方向の光軸O3上には、紙
面に垂直に並んだ２個のプリズムレンズ１９、１９’、
二次元受光素子２０が配置されている。また、対物レン
ズ１０の周りには前眼部照明用光源２１が設けられてい
る。

【００１０】図３は電気回路９のブロック回路構成図を
示し、テレビカメラ１５の出力は、Ａ／Ｄ変換器２２、
フレームメモリ２３、Ｄ／Ａ変換器２４を介して、テレ
ビモニタ２５に接続されており、これらの部材は内部メ
モリ２６を有する制御回路２７に接続されている。ま
た、二次元受光素子２０の出力はＡ／Ｄ変換器２８を介
して制御回路２７に接続され、制御回路２７には測定開
始釦２９とモータ駆動釦３０が接続され、制御回路２７
の出力はプリンタ駆動回路３１を介してプリンタ３２に
接続され、モータドライバ３３を介してモータ４に接続
され、更にブレーキ駆動回路３４を介してブレーキ８に
接続されている。

【００１１】測定開始釦２９を押すと、光源１８が発光
しリングスリット板１７を照明する。リングスリット板
１７を通過した光束は、投影レンズ１６を経てハーフミ
ラー１１で反射され、対物レンズ１０を介して被検眼Ｅ
の角膜Ecに照射される。角膜Ecからの反射光は、対物レ
ンズ１０、ハーフミラー１１、１２、レンズ１３、マス
ク１４を通って、テレビカメラ１５に結像する。この信
号はＡ／Ｄ変換回路２１でデジタル信号に変換され、フ
レームメモリ２３にリング像が記録される。また、フレ
ームメモリ２３に取り込まれたリング像は、Ｄ／Ａ変換
回路２３を介して前眼部照明光源２１による前眼部像と
共にテレビモニタ２５に映出される。検者はこのリング
像がテレビモニタ２５の中央にくるように位置合わせを
行った後に、モータ駆動釦３０を押してモータ４を駆動
し、検眼ユニット７を被検眼Ｅの角膜Ecに近付ける制御
を行う。

【００１２】一方、ハーフミラー１２を反射した光束
は、プリズムレンズ１９、１９’により２方向に曲折さ
れ、二次元受光素子２０で受光される。この光束は光電
変換されて電気信号となり、Ａ／Ｄ変換回路２７でデジ
タル変換されて制御回路２７に送られる。制御回路２７
はこの信号から被検眼Ｅの角膜Ecと検眼ユニット７との
相対位置を算出し、常にこの位置を検出して監視する。
即ち、制御回路２７の内蔵メモリ２６には、適正作動距
離と、被検眼Ｅの角膜Ecから１０ｍｍ程度離れた接近禁
止距離の所定値とが記憶されており、検者が検眼ユニッ
ト７を被検眼Ｅに近付ける際に、適正作動距離よりも被
検眼Ｅ側に近付き過ぎて接近禁止距離に達すると、制御
回路２７からブレーキ駆動回路３４に制動信号を送り、
ブレーキ８を作動させ検眼ユニット７の移動を制動させ
る。そして、制御回路２７はモータドライバ３３を介し
てモータ４を逆回転し、検眼ユニット７を被検眼Ｅから
所定の距離だけ離すように制御する。そして、検者は再
びモータ駆動釦３０を押して適正作動距離に合致させる
ようにする。

【００１３】このようにして位置合わせが完了した条件
と、測定開始釦２９が再び押されたとの条件により角膜
形状の測定を開始する。制御回路２７はフレームメモリ
２３に取り込まれたリング像を抽出して角膜曲率半径を
計算し、プリンタ駆動回路３１を駆動して自動的にプリ
ンタ３２に計算結果を出力する。

【００１４】このようにして、誤操作などによって被検
眼Ｅに検眼ユニット７が近付き過ぎた場合にも、自動的
に検眼ユニット７を退避させるように制御することがで
きるので、検者は安心して検査を進行させることができ
る。特に、二次元受光素子２０が検出する被検眼Ｅの位
置情報に基づいて、自動的に適正作動距離に合わせて眼
科測定を行う装置にこのような接近防止制御機構を設け
れば、より安全性の優れた有効な装置を形成することが
できる。そして、この接近防止制御機構も固定台に対し
て可動台を手動操作するものと異なり、比較的簡単な構
成とすることができる。

【００１５】また、位置合わせ用の駆動部を退避手段と
して使用することができるので、検者が装置全体を持ち
上げて被検眼Ｅに或る程度合わせてから、自動的に微妙
な位置合わせを行う小型の装置にも利用することがで
き、ラフアライメント中の被検眼Ｅと装置の接触事故を
防止するための欠かせない機能とすることができる。更
に、検眼ユニット７を退避させる特別な機構を必要とし
ないので、装置の構成を単純化できコスト軽減に有効と
なる。

【００１６】また上述の実施例において、パルスモータ
を使ってモータ４の回転数を計数できるようにし、これ
によって移動範囲内の検眼ユニット７の位置を検出でき
るようにすれば、被検者の顔の固定部材を有する装置で
は被検眼Ｅは所定位置にほぼ固定されてしまうので、検
眼ユニット７が制御回路２７内のメモリ２６に記憶され
た接近限界位置より被検眼Ｅに近付かないように、ブレ
ーキ８やモータ４を駆動して制御することができる。

【００１７】また、接近限界位置を複数記憶して選択で
きるようにしたり、メモリ２６内に過去の測定位置を記
憶して、それよりも所定距離以上は被検眼Ｅに近付かな
いように制御すれば、更に安全な装置を形成することが
できる。

【００１８】上述のように、検眼ユニット７とフレーム
等の固定側との間で位置検出を行うように構成すること
により、検眼ユニット７の位置を外光などのために誤っ
て検出した場合でも、安全に測定を進めることができ
る。

【００１９】図４は第２の実施例を示し、オートアライ
メント機能を有する眼圧計の構成図である。また、図５
は測定光学部の拡大構成図である。固定台４０に上下方
向駆動用の上下モータ４１が固定され、上下モータ４１
の回転軸に直結させて上下ねじ４２が上下方向に設けら
れている。上下ねじ４２に噛合して雌ねじ部４３が設け
られ、雌ねじ部４３は上下可動台４４を支持している。
上下可動台４４と固定台４０の間の上下ねじ４２の周囲
にバランスばね４５が設けられ、上下可動台４４の遊び
を防止するようにされている。また、固定台４０にガイ
ド軸４６が上下ねじ４２に平行に固定され、上下可動台
４４を貫通してその上下動の際に上下可動台４４が回転
しないようになっている。

【００２０】上下可動台４４の上に左右方向駆動用の左
右モータ４７の本体が固定されており、左右モータ４７
の回転軸はプーリ４８に連結され、２個のプーリ４８に
よりベルト４９が張設され、２個のプーリ４８は上下可
動台４４に固設された軸支部５０により支持されてい
る。ベルト４９に平行に左右方向移動用のガイドとなる
ガイド軸５１が設けられ、このガイド軸５１により軸受
５２が支持されている。また、ベルト４９にはベルト押
さえ５３が係止され、ベルト押さえ５３と軸受５２は固
定板５４の下面に固定されている。

【００２１】固定板５４の上には、前後方向駆動用の前
後モータ５５が固定され、前後モータ５５の回転軸はね
じ軸５６に連結され、ねじ軸５６の先端は固定板５４の
端部の屈曲部に支持されている。ねじ軸５６には雌ねじ
部５７が噛合されており、雌ねじ部５７はスライドテー
ブル５８の下部を支持し、スライドテーブル５８上には
測定光学部５９が固設されている。なお、ねじ軸５６は
測定光学部５９の光路O1にほぼ平行に配置されている。

【００２２】測定光学部５９においては、被検者Ｓの被
検眼Ｅの前方の光路O1上にノズル６０が配置され、ノズ
ル６０は赤外光を透過する孔あきガラス６１と孔あきレ
ンズ６２により支持されている。孔あきレンズ６２の後
方の光路O1上には、ダイクロイック小ミラー６３、ダイ
ロックミラー６４が配列され、孔あきレンズ６２とダイ
クロイックミラー６４により空気室６５が形成されてい
る。ダイクロイックミラー６４の後方には、リレーレン
ズ６６とハーフミラー６７が配列され、更にシリンドリ
カルレンズ６８、アパーチャ６９、二次元受光素子７０
から成るアライメント受光部７１が配置されている。

【００２３】ダイクロイック小ミラー６３の９０度入射
方向には、投影レンズ７２と近赤外光を発する光源７３
が配置され、ダイクロイックミラー６４の反射方向に
は、結像レンズ７４と撮像素子７５が配置され、更にハ
ーフミラー６７の反射方向には、アパーチャ７６と受光
素子７７から成る角膜変形検出部７８が配置されてい
る。アライメント受光部７１のアパーチャ６９は、適正
アライメント時の近赤外光源７３による角膜反射像と共
役な位置に配置されており、角膜変形検出部７８のアパ
ーチャ７６は角膜Ecへの空気の吹き付けによって、受光
素子７７の光量が最大になるように位置付けられてい
る。

【００２４】また、被検眼Ｅの前眼部を照明する例えば
ＬＥＤから成る照明光源７９が、孔あきガラス６１の付
近に設けられており、これら全ての光学部材は部材８０
に固定され、測定光学部５９が形成されている。

【００２５】測定光学部５９の外側には空気加圧系８１
が設けられ、この空気加圧系８１はロータリソレノイド
８２、シリンダ８３、ピストン８４から構成され、シリ
ンダ８３の壁面に沿って移動するピストン８４はロータ
リソレノイド８２に係止されている。シリンダ８３の先
端からはチューブ８５が延在され、空気室６５に設けら
れた吸入口８６に接続されている。また、空気室６５に
は内圧を検出するための圧力センサ８７が取り付けられ
ている。

【００２６】測定光学部５９の受光素子７０、７７、圧
力センサ８７、前眼部の観察を行う撮像素子７５の出力
は、信号処理回路９８を介してメモリ回路を内蔵するマ
イクロコンピュータ８９に接続されている。また、マイ
クロコンピュータ８９の出力は、光源用ドライバ９０を
介して近赤外光源７３と照明光源７９に接続され、ソレ
ノイドライバ９１を介してロータリソレノイド８２に接
続され、モータドライバ９２を介して前後モータ５５、
左右モータ４７、上下モータ４１に接続されており、更
に前眼像を映出するテレビモニタ９３に接続されてい
る。

【００２７】また、操作パネル９４の出力はマイクロコ
ンピュータ８９に接続され、操作パネル９４には、図６
に示すように左右アライメントスイッチ９５、前後アラ
イメントスイッチ９６、上下アライメントスイッチ９
７、測定開始スイッチ９８、左右眼切換えスイッチ９９
が設けられている。

【００２８】近赤外光源７３から発した光束は、投影レ
ンズ７２を介してダイクロイック小ミラー６３で反射さ
れ、ノズル６０の管内を通って被検眼Ｅに照射される。
被検眼Ｅの角膜Ecで反射された光束は、ノズル６０の外
側の孔あきガラス６１を通って孔あきレンズ６２で平行
光束となり、ダイクロイックミラー６４とリレーレンズ
６６を通って、一部がハーフミラー６７を透過してアラ
イメント受光部７１に集光する。

【００２９】アライメント受光部７１のアパーチャ６９
の前にシリンドリカルレンズ６８が挿入されているの
で、被検眼Ｅに対し測定光学部５９を作動距離方向に移
動すると、二次元受光素子７０の受光面上で光源７３の
角膜反射像の形状が変化するので、そのときの角膜反射
像の形状から作動距離方向の大きさと方向が検出でき
る。即ち、被検眼Ｅと測定光学部５９の作動距離が適正
位置よりも大きい場合には、二次元受光素子７０の受光
面上で光源７３の角膜反射像が水平方向に細長くなり、
被検眼Ｅと測定光学部５９の作動距離が適正位置よりも
小さい場合には、二次元受光素子７０の受光面上で光源
７３の角膜反射像が垂直方向に細長くなり、その像の大
きさ、変形の方向が信号処理回路９８を介してマイクロ
コンピュータ８９により判断される。

【００３０】また、光源７３の角膜反射光束の他の一部
は、ダイクロミラー６４に反射されて撮像素子７５に受
光され、撮像素子７５に受光された光源７３の像の二次
元位置から、被検眼Ｅと測定光学部５９の上下左右方向
のずれ量が検出される。即ち、撮像素子７５に映出され
た前眼部像と光源７３の角膜反射像は、光源７３の点滅
発光により前眼部像のみ検出した映像信号と、光源７３
の角膜反射像と前眼部像の両方を検出した映像信号とが
分離して信号処理回路９８に取り込まれ、２つの映像信
号が減算処理されて角膜反射像の映像のみが抽出されて
マイクロコンピュータ８９に入力される。

【００３１】マイクロコンピュータ８９では、同期信号
により撮像素子７５での二次元方向の位置検出が行わ
れ、二次元受光素子７０によって作動距離方向の大きさ
と方向が検出され、撮像素子７５によって上下左右方向
のずれ量が検出され、これらから被検眼Ｅの三次元位置
を検出することができる。

【００３２】検者はテレビモニタ９３を見ながら、光源
７３の角膜反射像が被検眼Ｅの瞳孔の中心にくるよう
に、操作パネル９４の左右アライメントスイッチ９５と
前後アライメントスイッチ９６を使って測定光学部５９
を移動させる。このとき、測定光学部５９内の位置検出
系は、被検眼Ｅの角膜Ecと測定光学部５９との相対位置
を検出し常にこの位置を監視する。マイクロコンピュー
タ８９のメモリには、適正作動距離と、被検眼Ｅの角膜
Ecから６ｍｍ程度離れた接近防止所定距離とが記憶され
ており、検者が測定光学部５９を被検眼Ｅに近付ける際
に、適正作動距離よりも被検眼Ｅ側に近付け過ぎて接近
防止距離に達すると、測定光学部５９が自動的に被検眼
Ｅから一定距離だけ離れるように制御される。

【００３３】ここで、再び前後アライメントスイッチ９
６を操作すると、測定光学部５９は適正作動距離に合う
ように移動され、撮像素子７５に受光された光束が信号
処理回路９８を介してマイクロコンピュータ８９に入力
されて、適正範囲に位置合わせされたことが判断され、
テレビモニタ９３にアライメント適正の表示マークＭが
表示される。ここで、検者が測定開始スイッチ９８を押
すと、自動的に被検眼Ｅの位置検出が行われ、測定光学
部５９と被検眼Ｅの位置合わせがなされ、眼圧測定が開
始される。

【００３４】測定光学部５９の先端付近に人体温度セン
サや静電容量型のセンサを配置して、被検者Ｓの顔が近
付くことを検知すれば、前後方向だけでなく上下、左右
方向にも測定光学部５９を退避させるようにすることが
でき、その後に左右、上下、前後の３個のアライメント
スイッチ９５、９６、９７を押して、再度位置合わせを
行って眼圧測定を行う。

【００３５】このように、誤操作などによって被検眼Ｅ
に検眼ユニット７が近付き過ぎた場合には、自動的に検
眼ユニット７を退避させるよう制御することにより、検
者は安心して検査を進行させることができる。また、位
置合わせ用の駆動部を退避手段として使用することがで
きるので、検者が手で持って検眼するような小型の眼科
機器にも利用でき、更に検眼ユニット７の移動を停止し
たり退避させたりする特別な機構を必要としないので、
装置の構成を単純化できコスト軽減に有効となる。

【００３６】また上述の実施例において、パルスモータ
を使ってモータ５５の回転数を計数できるようにし、固
定側と移動側との相対位置を検出するためのフォトイン
タラプタとスリット板を設けて、移動範囲内の測定光学
部５９の位置を検出するようにすれば、被検者の顔の固
定部材により被検眼Ｅは所定位置にほぼ固定されてしま
うので、各アライメントスイッチ９５、９６、９７を入
力したときに、測定光学部５９がマイクロコンピュータ
８９内のメモリに記憶された接近限界位置よりも被検眼
Ｅに近付かないように、それぞれのモータ４７、５５、
４１を制御することができる。また、接近限界位置を複
数記憶して選択できるようにしてもよいし、マイクロコ
ンピュータ８９のメモリ内に過去の測定位置を記憶し
て、それよりも所定距離以上は被検眼に近付かないよう
に制動すれば、より安全な装置を形成することができ
る。

【００３７】上述のように、測定光学部５９と固定側と
の間で位置検出を行うように構成することにより、測定
光学部５９の位置を外光などのために誤って検出した場
合でも、安全に測定を進めることができる。

【００３８】なお、本発明はケラトメータや眼圧測定だ
けでなく、他の眼底検査や屈折測定にも応用できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る眼科装
置は、位置合わせ駆動手段に制動手段又は退避手段を設
けることにより、検眼ユニットを備えた固定台に対して
可動台を手動で操作する場合に比べて強固な停止機構は
必要なく、また特別な退避機構を設ける必要がなくな
り、装置の構成が簡素になり、自動的に安全かつ正確に
眼科測定を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の構成図である。

【図２】光学系の構成図である。

【図３】電気ブロック回路の構成図である。

【図４】第２の実施例の構成図である。

【図５測定光学
部の拡大構成図である。【図６】操作パネルの正面図である。

【符号の説明】

４、４１、４７、５５モータ７検眼ユニット８ブレーキ１４テレビカメラ１７、７３、７９光源１９、１９’ プリズムレンズ１９、７０、７７二次元受光素子２４、９３テレビモニタ２６制御回路５９測定光学部７１アライメント受光部７５撮像素子８９マイクロコンピュータ９４操作パネル

フロントページの続き (72)発明者嶋下聡神奈川県川崎市中原区今井上町53番地キヤノン株式会社小杉事業所内 (72)発明者正木俊文神奈川県川崎市中原区今井上町53番地キヤノン株式会社小杉事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼に対して検眼ユニットの位置合わ
せを行う駆動手段と、該駆動手段により被検眼に検眼ユ
ニットが所定距離以上接近しないように制動する制動手
段又は退避する退避手段を有することを特徴とする眼科
装置。
【請求項２】前記制動手段は前記駆動手段とは別の手
段により前記駆動手段を制動する請求項１に記載の眼科
装置。
【請求項３】前記制動手段又は前記退避手段は、位置
検出手段の位置情報に基づいて制動又は退避する請求項
１に記載の眼科装置。
【請求項４】前記制動手段又は前記退避手段は、前記
駆動手段の始動開始情報に基づいて、制動又は退避する
請求項１に記載の眼科装置。
【請求項５】前記位置検出手段の過去の検眼時の位置
情報を記憶する記憶手段を設け、該記憶手段の出力に基
づいて、前記制動手段又は退避手段は制動又は退避する
請求項１に記載の眼科装置。