JP2012045236A - 眼科装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 装置を大型化することなく、検者の負担(負荷)を軽減して観察ユニット等の上下動を好適に行える眼科装置を提供する。
【解決手段】 被検者眼を観察するための観察ユニットを備える眼科装置において、前記観察ユニットを上下方向に移動させるための上下動機構であって,前記観察ユニットを支持する上下動可能な上下動部と,検者に回転操作される回転操作部材と,前記回転操作部材の回動を前記上下動部の上下動に変換する変換ユニットと,を備える上下動機構と、前記変換ユニットに伝達部材を介して駆動力を送るモータと、前記回転操作部材の回転力又は回転量を検出する回転センサと、前記回転センサからの信号に基づいて前記モータのトルクを制御する制御ユニットであって,前記回転センサによって検出された回転力又は回転量に比例させて前記モータのトルクを制御する制御ユニットと、を備える。
【選択図】 図3
【解決手段】 被検者眼を観察するための観察ユニットを備える眼科装置において、前記観察ユニットを上下方向に移動させるための上下動機構であって,前記観察ユニットを支持する上下動可能な上下動部と,検者に回転操作される回転操作部材と,前記回転操作部材の回動を前記上下動部の上下動に変換する変換ユニットと,を備える上下動機構と、前記変換ユニットに伝達部材を介して駆動力を送るモータと、前記回転操作部材の回転力又は回転量を検出する回転センサと、前記回転センサからの信号に基づいて前記モータのトルクを制御する制御ユニットであって,前記回転センサによって検出された回転力又は回転量に比例させて前記モータのトルクを制御する制御ユニットと、を備える。
【選択図】 図3
Description
本発明は、被検者眼の観察等を行う眼科装置に関する。
眼科の診察では、被検者眼を観察するために、観察ユニットである顕微鏡ユニットを備えるスリットランプ(細隙灯顕微鏡)等の眼科装置が使用されている(例えば、特許文献1参照)。このような装置は、検者が観察したい被検者眼の部位に観察ユニットの観察光軸をアライメントするために、観察ユニットを水平方向に移動させる摺動機構と、観察ユニットを上下方向に移動させる上下動機構と、を備えている。上下動機構は、ジョイスティック(操作桿)の上部に取り付けられた回転ノブ(回転操作部材)を回転操作することによって観察ユニットを上下動させる機構である。このような上下動機構は、回転ノブの回動を上下方向の直動に変換するユニット等を備えている。
このような上下動機構には、観察ユニット等の重量が加わっている。このため、観察ユニットの上昇時においては、検者は、回転ノブの回転操作時に観察ユニット等の重量分の負担(負荷)を感じる。これに対し、上下動機構にモータ等の電動ユニットを組み込み、回転ノブはモータの駆動信号を入力する手段として用い、観察ユニット等を電動によって上下動させる技術が知られている(例えば、特許文献2,3参照)。この場合、検者は、回転ノブの回転操作時に負担(負荷)を感じることはほとんどない。
しかしながら、特許文献2,3のような電動による観察ユニット等の上下動には、以下のような問題がある。すなわち、眼科装置の観察ユニットのアライメントは繊細であり、特に、スリットランプの顕微鏡ユニットは、観察部位が拡大されているため、微妙な上下動によって観察部位が大きく外れてしまう惧れがある。電動によって観察ユニット等を上下動させる場合、繊細なアライメントのためには、微動に対応したモータが必要となる。また、モータのみの駆動力で観察ユニット等を上下動させる場合、高トルクのモータが必要になる。このため、モータが高コストになり大型化してしまい、装置全体も大型化してしまう。特に、スリットランプでは、レーザビーム照射ユニット等の手術ユニットを搭載する場合があり、上下動機構に加わる重量はさらに増すため、より高トルクのモータが必要となってしまう。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、装置を大型化することなく、検者の負担(負荷)を軽減して観察ユニット等の上下動を好適に行える眼科装置を提供することを技術課題とする。
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有することを特徴とする。
(1) 被検者眼を観察するための観察ユニットを備える眼科装置において、
前記観察ユニットを上下方向に移動させるための上下動機構であって,前記観察ユニットを支持する上下動可能な上下動部と,検者に回転操作される回転操作部材と,前記回転操作部材の回動を前記上下動部の上下動に変換する変換ユニットと,を備える上下動機構と、
前記変換ユニットに伝達部材を介して駆動力を送るモータと、
前記回転操作部材の回転力又は回転量を検出する回転センサと、
前記回転センサからの信号に基づいて前記モータのトルクを制御する制御ユニットであって,前記回転センサによって検出された回転力又は回転量に比例させて前記モータのトルクを制御する制御ユニットと、
を備える、
ことを特徴とする。
(2) (1)の眼科装置は、さらに、前記上下動部の上下方向の位置を検出する高さセンサを備え、前記制御ユニットは、前記高さセンサからの信号に基づいて前記モータのトルクを制御し、前記回転操作部材に加わる回転負荷(回転抵抗)を前記上下動部の上下方向の位置に依らずほぼ一定とする、ことを特徴とする。
(3) (2)の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の上昇時においては、前記上下動部の上下方向の位置が高くなる程、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする。
(4) (2)の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の下降時においては、前記上下動部の上下方向の位置が低くなる程、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする。
(5) (2)の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の上昇時においては、前記高さセンサからの信号に基づき、前記付勢部材の付勢力と前記付勢部材に掛る荷重とが均衡する位置よりも上方の位置に前記上下動部がある場合に、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする。
(6) (2)の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の下降時においては、前記高さセンサからの信号に基づき、前記付勢部材の付勢力と前記付勢部材に掛る荷重とが均衡する位置よりも下方の位置に前記上下動部がある場合に、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする。
(7) (1)の眼科装置は、さらに、前記制御ユニットによって制御される前記モータのトルクのオフセット量を選択するセレクタを備える、ことを特徴とする。
(1) 被検者眼を観察するための観察ユニットを備える眼科装置において、
前記観察ユニットを上下方向に移動させるための上下動機構であって,前記観察ユニットを支持する上下動可能な上下動部と,検者に回転操作される回転操作部材と,前記回転操作部材の回動を前記上下動部の上下動に変換する変換ユニットと,を備える上下動機構と、
前記変換ユニットに伝達部材を介して駆動力を送るモータと、
前記回転操作部材の回転力又は回転量を検出する回転センサと、
前記回転センサからの信号に基づいて前記モータのトルクを制御する制御ユニットであって,前記回転センサによって検出された回転力又は回転量に比例させて前記モータのトルクを制御する制御ユニットと、
を備える、
ことを特徴とする。
(2) (1)の眼科装置は、さらに、前記上下動部の上下方向の位置を検出する高さセンサを備え、前記制御ユニットは、前記高さセンサからの信号に基づいて前記モータのトルクを制御し、前記回転操作部材に加わる回転負荷(回転抵抗)を前記上下動部の上下方向の位置に依らずほぼ一定とする、ことを特徴とする。
(3) (2)の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の上昇時においては、前記上下動部の上下方向の位置が高くなる程、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする。
(4) (2)の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の下降時においては、前記上下動部の上下方向の位置が低くなる程、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする。
(5) (2)の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の上昇時においては、前記高さセンサからの信号に基づき、前記付勢部材の付勢力と前記付勢部材に掛る荷重とが均衡する位置よりも上方の位置に前記上下動部がある場合に、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする。
(6) (2)の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の下降時においては、前記高さセンサからの信号に基づき、前記付勢部材の付勢力と前記付勢部材に掛る荷重とが均衡する位置よりも下方の位置に前記上下動部がある場合に、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする。
(7) (1)の眼科装置は、さらに、前記制御ユニットによって制御される前記モータのトルクのオフセット量を選択するセレクタを備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、装置を大型化することなく、検者の負担(負荷)を軽減して観察ユニット等の上下動を好適に行える。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態であるスリットランプの概略外観図である。図2は、スリットランプの光学系の概略構成図である。
スリットランプ(細隙灯顕微鏡)100は、顔支持ユニット10と、移動ユニット20と、照明ユニット60と、顕微鏡ユニット(観察ユニット)70と、を備えている。
移動ユニット20は、テーブル1上で水平方向(左右方向(X方向)及び前後方向(Z方向))に摺動可能なスライドベース(摺動台)21と、スライドベース21を移動させるために検者の手に把持されて傾倒操作されるジョイスティック(操作棹)22と、スライドベース21から上方に略鉛直方向(Y方向)に延びるベースシャフト(基軸)23と、を備えている。ジョイスティック22の上方には、検者の手に把持されて回転操作されるグリップ(回転ノブ(回転操作部材))22aが一体的に形成されている。また、移動ユニット20は、ジョイスティック22が左右前後に傾倒されることによってスライドベース21(及びベースシャフト23)を水平方向(左右及び前後方向(X及びZ方向))に移動させる周知の摺動機構を備えている。さらにまた、移動ユニット20は、ジョイスティック22(グリップ22a)が水平方向に回転されることによってベースシャフト23を上下方向(Y方向)に移動させる上下動機構を備えている(詳細は後述する)。
ベースシャフト23には、照明ユニット60を支持するアーム60aと、顕微鏡ユニット70を支持するアーム70aと、が、ベースシャフト23の中心軸Aを中心に個々に水平方向に回転可能に支持されている。これにより、照明ユニット60及び顕微鏡ユニット70は、中心軸Aを中心に別個に水平方向に回転できる。
顔支持ユニット10は、ベースシャフト23の上方に被検者眼E(図2参照)が位置するように、被検者の顔(頭)を支持する。すなわち、顔支持ユニット10は、照明ユニット60及び顕微鏡ユニット70に対して被検者側に配置されている。顔支持ユニット10は、被検者の額を支持する額当11と、被検者の顎を支持する顎台12と、を備えており、2本の支柱13によってテーブル1に固定されている。
照明ユニット60において、ハロゲンランプ等の光源61からの白色光(可視光)は、コンデンサレンズ62を透過して可変アパーチャ63及び可変スリット64を照明する。アパーチャ63及びスリット64を通過した白色光は、投影レンズ65を透過してプリズムミラー66で反射され、被検者眼Eに投射される。このような構成により、照明光学系60оが成立する(図2参照)。
顕微鏡ユニット70において、被検者眼Eで反射された白色光は、対物レンズ71と変倍光学系72と結像レンズ73とを透過し、正立プリズム74で反射される。プリズム74で反射された白色光は、視野絞り75を通過して接眼レンズ76を透過し、検者眼Fに入射する。このような構成により、観察光学系70оが成立する(図2参照)。
次に、スリットランプ100の上下動機構について説明する。図3は、移動ユニット20の概略構成を示す斜視図である。図3(a)は、左後方斜視図(検者側の左方向から見た斜視図)であり、図3(b)は、右後方斜視図である。
本実施形態では、ジョイスティック22(グリップ22a)の水平方向の回転(回動)をベースシャフト23の上下方向(Y方向)の直動に変換する上下動機構は、ジョイスティック22内を略鉛直方向(Y方向)に挿通してジョイスティック22(グリップ22a)を水平方向に回転可能に支持するシャフト(支持部材)31と、シャフト31を傾倒可能に保持すると共にジョイスティック22の水平方向の回転に伴って水平方向に回転する,外周部に歯が形成された第1のギアである回転ベース(回転部材)32と、回転ベース32の歯と噛合する歯が外周部に形成された,回転ベース32の水平方向の回転を伝達するために水平方向に回転する第2のギアである伝達部材33と、伝達部材33の水平方向の回転を上下方向(Y方向)の直動に変換する変換ユニット34と、変換ユニット34に駆動力(回転力)を付加するモータ(駆動源)35と、モータ35の駆動力を変換ユニット34に伝達するベルト(伝達部材)36と、変換ユニット34によって上下方向(Y方向)に移動される,ベースシャフト23が固定された(照明ユニット60及び顕微鏡ユニット70を支持する)上下動部37と、上下動部37の下方に設けられた中空のシャフト38と、スライドベース21に設けられた,上方がシャフト38内に収まる中空のシャフト40と、シャフト38及び40内に収められたバネ等の付勢部材41と、を備えている。
変換ユニット34は、スライドベース21から略鉛直方向(Y方向)に延びているシャフト(支持部材)34aと、伝達部材33の歯と噛合する歯が外周部に形成された,伝達部材の水平方向の回転を伝達するためにシャフト34aを中心に水平方向に回転する第3のギアである第1変換部材34bと、シャフト34aを中心に変換部材34bの上方に一体的に形成された送りネジである第2変換部材34cと、を備えている。
モータ35は、回転シャフトに取り付けられたピニオンギア(伝達部材)を備えており、何れの方向にも回転するものである。第1変換部材34bと第2変換部材34cとの間には、ベルト36を受けるピニオンであるベルト受け(伝達部材)34dが設けられている。
上下動部37は、雄ネジである第2変換部材34cと螺合する雌ネジである第3変換部材39を備えている。上下動部37を上方に付勢する付勢部材41は、上下動部37に上方から加わる荷重を打ち消す(小さくする)役割を持ち、上下動部37を上方に移動させる際にグリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)を軽減する。この付勢部材41の付勢力は、上下動部37に上方から加わる荷重より若干弱い程度とする。これにより、第3変換部材39の雌ネジのネジ山が第2変換部材34cの雄ネジのネジ山に常に載ることとなり、ネジ同士のがたつきが低減され、上下動部37の上下方向(Y方向)の移動が滑らかに行える。
なお、図示は略すが、上下動部37には、上下動部37の高さの最上限(最上位置)を規制する規制部材が設けられている。また、シャフト38及び40の長手方向(Y方向)の長さにより、上下動部37の高さの最下限(最下位置)が規制される。
次に、上下動部37の上下方向(Y方向)の移動動作について説明する。上下動部37が最下限にある状態からグリップ22aが水平方向に回転される(例えば、時計回りに回転される)と、シャフト31の外周にあるジョイスティック22が水平方向に回転される。そして、ジョイスティック22に連結された回転ベース32も水平方向に回転される。回転ベース32の回転は、伝達部材33を介して第1変換部材34bに伝達され、第1変換部材34bが水平方向に回転する。第1変換部材34bの回転に伴って第2変換部材34cも回転するため、第2変換部材34c(雄ネジ)に螺合している第3変換部材39(雌ネジ)が固定された上下動部37が上方に直動(上昇)する。一方、この状態で、モータ35が回転駆動されると、ピニオンギアが回転し、その回転力はベルト36を介してベルト受け34dに伝達されてベルト受け34dが水平方向に回転する。ベルト受け34dの回転にも伴って第2変換部材34cも回転するため、前述と同様に上下動部37が上方に直動(上昇)する。そして、グリップ22a(及び/又はモータ35)の回転が続くと、上下動部37は、最上限まで上昇する(図示は略す)。
一方、グリップ22aが前述とは逆方向に水平方向に回転される(例えば、反時計回りに回転される)と、各部材は前述とは逆の動作を行い、上下動部37は下方に直動(下降)する。同様に、モータ35が前述とは逆方向に回転駆動されると、上下動部37は下方に直動(下降)する。そして、グリップ22a(及び/又はモータ35)の回転が続くと、上下動部37は、最下限まで下降する(図示は略す)。
このようにして、グリップ22aの回転操作によって上下動部37(及びベースシャフト23)が上下方向(Y方向)に移動する。また、モータ35の回転駆動によっても上下動部37(及びベースシャフト23)が上下方向(Y方向)に移動する。
次に、上下動機構に関連する制御系について説明する。図4は、スリットランプ100の制御系の概略ブロック図である。図5及び図6は、上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)を検出する構成を示す図である。
装置全体を統合・制御するCPU等の制御部80には、モータ35、センサ50、センサ53H、センサ53L、スイッチ55、メモリ81、等が接続されている。メモリ81には、装置の制御プログラム、設定条件、等が記憶されている。制御部80は、ジョイスティック22(グリップ22a)を回転させる力(以下、ジョイスティック22(グリップ22a)の回転力)と上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)とに基づいてモータ35を回転駆動し、検者による顕微鏡ユニット70等の上下方向(Y方向)への移動を補助する。
シャフト31の中腹には、ジョイスティック22(グリップ22a)の回転力を検出するセンサ50が取り付けられている。センサ50としては、例えば、磁歪式のセンサ等が利用できる。センサ50は、ジョイスティック22(グリップ22a)の回転力をモニタする機能を持っており、検出した回転力を経時的(リアルタイム)に制御部80に送る。制御部80は、センサ50からの信号によってジョイスティック22(グリップ22a)の回転方向を検出する。例えば、ジョイスティック22(グリップ22a)が時計回りに回転されると正の信号がセンサ50から出力され、ジョイスティック22(グリップ22a)が反時計回りに回転されると負の信号がセンサ50から出力される。これにより、制御部80は、上下動部37の移動方向を取得できる。
なお、本実施形態では、センサ50は、少なくとも3段階のジョイスティック22(グリップ22a)の回転力を検出できるものとする。ここでいう3段階とは、上下動部37の粗動(粗い上下動)のためにグリップ22aを強く回転させた場合の強回転力と、上下動部37の微動(細かい上下動)のためにグリップ22aを弱く回転させた場合の弱回転力と、微動よりももっと微小なグリップ22aの回転時の微小回転力と、を指す。制御ユニット80は、センサ50からの信号に基づき、ジョイスティック22(グリップ22a)の回転力が大きい(強い)程、モータ35のトルク(回転量)を大きくする(比例させる)。なお、微小回転力が検出された場合は、制御部80は、モータ35を回転駆動しないものとする。これにより、ジョイスティック22(グリップ22a)を僅かに(ちょっと)動かしただけではモータ35は回転駆動しないため、上下動部37の余計な上下動を抑制できる。また、制御部80は、センサ50が検出した回転力よりも小さいトルク(回転量)でモータ35を回転駆動する。これにより、ジョイスティック22(グリップ22a)を回転させただけ上下動部37が上下動すると共に、ジョイスティック22(グリップ22a)の回転時にモータ35の駆動力が付加されて手動操作に電動操作のアシストが加わることになる。
上下動部37の側部には、図示なき保持部材を介して遮光板51が取り付けられている(図3(b)参照)。また、スライドベース21上には、遮光板51の取り付け位置に対応し、保持部材54を介してセンサ53が取り付けられている。図5(a)は、遮光板51及びセンサ53の側方図であり、図5(b)は、遮光板51及びセンサ53の俯瞰図である。遮光板51は、上下動部37の上下動に伴って、遮光する部分の上下方向(Y方向)の位置(高さ)が変わるように、板面が略鉛直方向(Y方向)になるように配置されている。一方、センサ53は、フォトインタラプタ機能を持つ光学式のセンサ53H及び53Lが上下方向(Y方向)に並べて配置されている。センサ53H及び53Lは、コの字状の内空間に遮光物(遮光板51)が挿入されると信号を発する(又は信号を停止する)。本実施形態では、センサ53H及び53Lは、遮光されたときにオン信号を制御部80に送るものとする。上下動部37の上下動に伴って遮光板51が上下動することにより、センサ53H及び53Lでの遮光状態が変化し、制御部80が受信する信号も変化する。本実施形態では、センサ53H及び53Lのオン・オフ信号の組合せにより、制御部80は4段階の位置情報を得るものとする。
遮光板51の上下動に伴う遮光板51とセンサ53との位置関係を図6に示す、図6(a)に示すように、遮光板51が最下位置にある場合(上下動部37が最下位置にある場合)、遮光板51は、センサ53Lのみを遮光する。従って、センサ53Hはオフ状態となり、センサ53Lはオン状態となる。図6(a)の状態から遮光板51が上昇して図7(b)に示す状態になると、遮光板51は、センサ53H及び53Lを遮光する。従って、センサ53H及び53Lは共にオン状態となる。遮光板51がさらに上昇して図6(c)の状態になると、遮光板51は、センサ53Hのみを遮光する。従って、センサ53Hはオン状態となり、センサ53Lはオフ状態となる。遮光板51がさらに上昇して図6(d)に示すように最上位置に達すると、遮光板51はセンサ53Hよりも上方に位置し、センサ53H及び53Lは共にオフ状態となる。センサ53H及び53Lのオン・オフ信号は、常に制御部80に送られる。このようにして、制御部80は、センサ53H及び53Lからの信号に基づいて、遮光板61(上下動部37)の上下方向(Y方向)の位置(高さ)を4段階で検出できる。
なお、図6(c)の位置は、付勢部材41の付勢力と付勢部材41に掛る荷重(上下動部37に上方から加わる荷重)とが均衡する位置よりも上方の位置として定められている。また、図6(b)の位置は、付勢部材41の付勢力と付勢部材41に掛る荷重(上下動部37に上方から加わる荷重)とが均衡する位置よりも下方の位置として定められている。
制御部80は、グリップ22aの回転操作時に検者が感じる回転負荷(回転抵抗)が、上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)に依らずほぼ一定となるように、モータ35を回転駆動する。具体的には、制御部80は、センサ50及び53の各検出結果に基づき、モータ35のトルク(回転量)にオフセット量を加えた上で回転駆動する。このオフセット量とは、上下動部37の上下動に伴って全長が変わる付勢部材41の付勢力(蓄積・放出されたエネルギ量)によってグリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)が変化してしまう現象をキャンセルするように、センサ50からの信号とは関係なくモータ35に加えるバイアス量をいう。例えば、制御部80は、上下動部37の上昇時においては、センサ53からの信号によって図6(c)の状態を把握した際に、モータ35に加えるオフセット量を増大させた上で、センサ50からの信号に応じてモータ35を回転駆動する。また、制御部80は、上下動部37の下降時においては、センサ53からの信号によって図6(b)の状態を把握した際に、モータ35に加えるオフセット量を増大させた上で、センサ50からの信号に応じてモータ35を回転駆動する。
図7は、上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)とモータ35に加えるオフセット量との関係を示す模式図である。図7(a)は、上下動部37の上昇時を示しており、図7(b)は、上下動部37の下降時を示している。ここでは、最下位置を位置Aとし、最上位置を位置Dとし、中間位置の低い方を位置Bとし、中間位置の高い方を位置Cとする。
上下動部37が位置Aから上昇する際、付勢部材41は最も圧縮された状態となり、上下動部37は最も強い力で上方に付勢されることとなる。従って、位置Aから位置Bへの上昇時には、モータ35のトルクはあまり必要としない。一方、位置Cから位置Dへの上昇時には、付勢部材41の全長が最も長くなる。このため、付勢部材41の付勢力は最も弱くなる。従って、この場合には、モータ35のトルクを高める(大きくする)必要がある。これらの状況を踏まえて、制御部80は、上下動部37の上昇時においては、上下動部の上下方向(Y方向)の位置が高くなる程、モータ35のトルクを上昇させる(オフセット量を増大させる)。制御部80は、ジョイスティック22(グリップ22a)が時計回りに回転されたことをセンサ50が検出することにより、上下動部37の上昇を把握する。これにより、グリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)は、上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)に依らずほぼ一定となる。
一方、上下動部37が位置Dから下降する際には、上下動部37等の荷重が下方へ加わっているため、グリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)は小さい。また、付勢部材41は最も長い状態であり、上方への付勢力は小さい。このため、モータ35のトルクはあまり必要ない。一方、位置Bから位置Aへの下降時には、付勢部材41の全長が最も短くなる(圧縮される)ため、付勢部材41の付勢力は最も大きくなる。従って、この場合には、モータ35のトルクを高める(大きくする)必要がある。これらの状況を踏まえて、制御部80は、上下動部37の下降時においては、上下動部37の上下方向(Y方向)の位置が低くなる程、モータ35のトルクを上昇させる(オフセット量を増大させる)。制御部80は、ジョイスティック22(グリップ22a)が反時計回りに回転されたことをセンサ50が検出することにより、上下動部37の下降を把握する。これにより、グリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)は、上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)に依らずほぼ一定となる。
このようにして、上下動部37の移動方向に応じてモータ35のトルクのオフセット量を変えることにより、上下動部37の上下動時にグリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)をほぼ一定にできる。これにより、検者による上下動部37(及びベースシャフト23)の上下動操作がスムーズに行える。
なお、モータ35のトルクのオフセット量は、センサ53によって検出された上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)に依らずほぼ一定としたが、センサ50によって検出されたジョイスティック22(グリップ22a)の回転力に応じて比例的に加えてもよい。
なお、スライドベース21には、モータ35のトルクを切換えるためのスイッチ(セレクタ)55が設けられている。本実施形態では、モータ35に加えるオフセット量を切換える(選択する)ものとする。スイッチ55は、2段階の切換スイッチであり、例えば、ディップスイッチ、トグルスイッチ、等である。スイッチ55が切換えられることにより、制御部80に信号が入力される。制御部80は、スイッチ55からの信号に基づき、モータ35のトルクにセンサ53からの信号に依らない一定のオフセットを加える。例えば、スイッチ55が第1段階である場合、制御部80は、通常モードとして、モータ35を回転駆動する。一方、スイッチ55が第2段階である場合、制御部80は、高出力モードとして、モータ35にバイアスを加えて回転駆動する。
このような構成により、グリップ22aの操作感を変更できる。例えば、顕微鏡ユニット70にレーザビーム照射ユニット等を搭載した場合には、上下動部37にさらなる荷重が加わることとなり、通常では、グリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)が大きくなる。しかし、スイッチ55を第1段階から第2段階に切換えることにより、レーザビーム照射ユニットがない場合と同様の回転負荷(回転抵抗)でグリップ22aの回転操作が行える。
なお、スイッチ55は、少なくとも2段階の切換え機能を持っていればよい。すなわち、ディップスイッチ等を複数設けることにより、多段階の切換え機能を持たせることができる。この場合、検者は、上下動部37(及びベースシャフト23)の上下動操作時のグリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)を細かく設定でき、装置の操作性を向上できる。また、スイッチ55をモータ35に直接接続し、モータ35の駆動電流量等を制御することにより、モータ35の回転駆動にバイアスを加える構成としてもよい。なお、モータ35に加えるバイアスの切換えは、メモリ81の書き換えによって行ってもよい。
以上のような構成を有する装置の動作について説明する。検者は、検査に先立ち、スリットランプ100の電源(図示を略す)を入れる。次に、検者は、顔支持ユニット10に被検者の顔を固定させ、移動ユニット20の操作(ジョイスティック22の傾倒操作及びグリップ22aの回転操作)を行い、照明ユニット60及び顕微鏡ユニット70の大まかなアライメント(X,Y及びZ方向の位置決め)を行う。そして、照明ユニット60の光源61を点灯して照明光(白色光)を被検者眼Eに投光し、顕微鏡ユニット70を介して被検者眼Eを観察する。検者は、被検者眼Eを観察しながら移動ユニット20の操作(ジョイスティック22の傾倒操作及びグリップ22aの回転操作)を行い、照明ユニット60及び顕微鏡ユニット70の細かなアライメント(X,Y及びZ方向の位置決め)を行う。上下方向(Y方向)のアライメントを行う場合、検者は、グリップ22aを回転操作して、照明ユニット60及び顕微鏡ユニット70の上下方向(Y方向)の位置(高さ)を変更する。このとき、制御部80は、ジョイスティック22(グリップ22a)の回転力をセンサ50からの信号に基づいて検出する。また、制御部80は、センサ53からの信号に基づいて上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)を検出する。制御ユニット80は、センサ50の信号に基づいてジョイスティック22(グリップ22a)の回転力と上下動部37の移動方向を読み取ると共に、センサ53からの信号に基づいてモータ35の駆動量を決め、モータ35を回転駆動する。これにより、検者は、軽快なグリップ22aの操作感で顕微鏡ユニット70等を上下動できる。
以上のようにして、ジョイスティック(グリップ22a)の回転(回動)を伝達することによって上下動部37等を上下動させる上下動機構にモータの駆動力を付加する構成とすることにより、モータを大型化することなく、検者の操作を補助できる。これにより、装置を大型化することなく、顕微鏡ユニット等の上下動の粗動・微動を好適に行える。
なお、本実施形態では、スリットランプを挙げたが、観察ユニットを備えている眼科装置であればよい。
また、本実施形態では、スイッチ55を用いてモータ35に加えるバイアスを切換えるものとしたが、これに限るものではない。例えば、上下動部37に加わる荷重をモニタする重量センサを設け、重量センサの検出結果に基づいてモータ35に加えるバイアスを切換えるものとしてもよい。
また、本実施形態では、センサ53によって上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)を検出し、付勢部材41の付勢力によるグリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)をほぼ一定にするためにモータ35にバイアスを加えるものとしたが、これに限るものではない。例えば、上下動部37に加わる荷重をモニタする重量センサを設け、上下動部37に加わる総重量と付勢部材41の付勢力とが均衡した上で上下動部37に加わる荷重をモニタし、その結果に基づいてモータ35にバイアスを加えるものとしてもよい。
また、本実施形態では、センサ50を用いてジョイスティック22(グリップ22a)の回転力を検出するものとしたが、これに限るものではない。例えば、シャフト31にジョイスティック22(グリップ22a)の回転量を検出するエンコーダ等を設け、単位時間当りの回転量(回転速度)を検出するものとしてもよい。また、回転ベース32等のギアの回転量を検出するものとしてもよい。
また、上下動部37の上下方向(Y方向)の位置(高さ)をセンサ53等で検出する構成は、必ずしも必要ではない。また、スイッチ55によってモータ35に加えるバイアスを切換える構成も、必ずしも必要ではない。少なくとも、モータ35の回転駆動によって検者の操作を補助する構成であればよい。
また、上下動部37等を上方に付勢する付勢部材41は、必ずしも必要ではない。モータ35の回転駆動によってグリップ22aに加わる回転負荷(回転抵抗)が軽減される構成であればよい。
また、本実施形態では、回転ノブとしてグリップ22aを用いたが、回転ノブとなる部材は装置の何れに設けられてもよい。
また、本実施形態の移動ユニット20に、モータ35を上下動機構から一時的に切り離す(回転伝達を分離する)クラッチ機構を設けてもよい。これにより、仮に、モータ35が故障しても、モータが負荷になることなく上下動部37等を上下動できる。また、電源が供給されていない状態でも、上下動部37等を上下動できる。
10 顔支持ユニット
20 移動ユニット
22 ジョイスティック
22a グリップ
34 変換ユニット
35 モータ
37 上下動部
50、53 センサ
51 遮光板
55 スイッチ
60 照明ユニット
70 顕微鏡ユニット
80 制御部
100 スリットランプ
20 移動ユニット
22 ジョイスティック
22a グリップ
34 変換ユニット
35 モータ
37 上下動部
50、53 センサ
51 遮光板
55 スイッチ
60 照明ユニット
70 顕微鏡ユニット
80 制御部
100 スリットランプ
Claims (7)
- 被検者眼を観察するための観察ユニットを備える眼科装置において、
前記観察ユニットを上下方向に移動させるための上下動機構であって,前記観察ユニットを支持する上下動可能な上下動部と,検者に回転操作される回転操作部材と,前記回転操作部材の回動を前記上下動部の上下動に変換する変換ユニットと,を備える上下動機構と、
前記変換ユニットに伝達部材を介して駆動力を送るモータと、
前記回転操作部材の回転力又は回転量を検出する回転センサと、
前記回転センサからの信号に基づいて前記モータのトルクを制御する制御ユニットであって,前記回転センサによって検出された回転力又は回転量に比例させて前記モータのトルクを制御する制御ユニットと、
を備える、
ことを特徴とする眼科装置。 - 請求項1の眼科装置は、さらに、前記上下動部の上下方向の位置を検出する高さセンサを備え、
前記制御ユニットは、前記高さセンサからの信号に基づいて前記モータのトルクを制御し、前記回転操作部材に加わる回転負荷(回転抵抗)を前記上下動部の上下方向の位置に依らずほぼ一定とする、
ことを特徴とする眼科装置。 - 請求項2の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の上昇時においては、前記上下動部の上下方向の位置が高くなる程、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする眼科装置。 - 請求項2の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の下降時においては、前記上下動部の上下方向の位置が低くなる程、前記モータのトルクを増大させる、ことを特徴とする眼科装置。 - 請求項2の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の上昇時においては、前記高さセンサからの信号に基づき、前記付勢部材の付勢力と前記付勢部材に掛る荷重とが均衡する位置よりも上方の位置に前記上下動部がある場合に、前記モータのトルクを増大させる、
ことを特徴とする眼科装置。 - 請求項2の眼科装置は、さらに、前記上下動部を上方に付勢する付勢部材を備え、
前記制御ユニットは、前記上下動部の下降時においては、前記高さセンサからの信号に基づき、前記付勢部材の付勢力と前記付勢部材に掛る荷重とが均衡する位置よりも下方の位置に前記上下動部がある場合に、前記モータのトルクを増大させる、
ことを特徴とする眼科装置。 - 請求項1の眼科装置は、さらに、前記制御ユニットによって制御される前記モータのトルクのオフセット量を選択するセレクタを備える、
ことを特徴とする眼科装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010191418A JP2012045236A (ja) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 眼科装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010191418A JP2012045236A (ja) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 眼科装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012045236A true JP2012045236A (ja) | 2012-03-08 |
Family
ID=45900822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010191418A Pending JP2012045236A (ja) | 2010-08-27 | 2010-08-27 | 眼科装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012045236A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012231935A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Nidek Co Ltd | 眼科装置 |
EP2682047A1 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-08 | Nidek Co., Ltd | Ophthalmic apparatus |
JP2014012034A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Nidek Co Ltd | 眼科装置 |
JP2014012035A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Nidek Co Ltd | 眼科装置 |
-
2010
- 2010-08-27 JP JP2010191418A patent/JP2012045236A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20140009740A1 (en) * | 2012-07-03 | 2014-01-09 | Nidek Co., Ltd. | Ophthalmic apparatus |
JP2014012034A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Nidek Co Ltd | 眼科装置 |
JP2014012035A (ja) * | 2012-07-03 | 2014-01-23 | Nidek Co Ltd | 眼科装置 |
US9326680B2 (en) | 2012-07-03 | 2016-05-03 | Nidek Co., Ltd. | Ophthalmic apparatus |
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