JPS63139529A - 眼科器械のアライメント装置 - 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】 １１Δ且攻 （産業上の利用分野） 本発明は、レフラクトメータ−１眼底カメラ。

オフサルモメーター、非接触式眼圧計等の眼科器械のア
ライメント装置に関する。更に詳しくは、被検眼に一対
の指標光を投影して２個の指標像を形成し、その２個の
指標像に基づくアライメント指標を前眼部像と共にＴＶ
モニターでＲ察しつつそのアライメント指標に基づいて
被検眼に対する機械本体の作動距離、被検眼に対する機
械本体の上下左右の位置等のアライメント調整を行なう
眼科器械のアライメント装置の改良に関する。

（従来の技術） 本件出願人は、先に眼科器械のアライメント装置として
非接触式眼圧計のアライメント装置を提案している（特
願昭６０−５９９９４号参照）、この特願昭６０−５９
９９４号に開示の非接触式眼圧計のアライメント装置は
、被検眼に第１指標光を投影して第１指標像を形成させ
る第１指標投影系と、その被検眼に第２指標光を投影し
て第２指標像を形成させる第２指標投影系とを備えてい
る。

そして、このものでは、前眼部像と共にその第１指標像
、第２指標像をＴＶカメラを用いて観察し、その第１指
標像、第２．指標像の合致、非合致に基づいて作動距離
を決定すると共に、その第１指標像、第２指標像がアラ
イメント軸線としてのエアパルス放出ノズル軸線を、そ
のエアパルス放出ノズル軸線に対して予め光学的に同軸
に配置されたアライメントスケールに合致させることに
よって被検眼に対する上下左右のアライメント調整を行
なうようにしている。なお、このものでは、アライメン
トの完了を光電的に検出して自動的にエアパルスを放出
させるため、アライメントスケールと光学的に共役な位
置にホトダイオードが設けられている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記に記載の非接触式眼圧計のアライメント
装置では、アライメントが正確に為されたときのＴＶカ
メラの撮像面の位置にアライメントスケールが正確に結
像されるように光学的位置合わせを行なう作業が必要で
あり、かつ、そのアライメントスケールに対してホトダ
イオード又はそのホトダイオードに指標光を制限的に導
くアバーチュを正確に位置合せしなければならず、この
製造組立作業に相当の熟練とかなりの工夫を要するとい
う問題点がある。

また、アライメント完了を光電的に検出するためにホト
ダイオードを用い、検者のアライメントのＩｊｌはＴＶ
カメラを用いており、ＴＶカメラの撮像管は一種の光電
蓄積効果を有していてその感度がホトダイオードに対し
てはるかに高いため。

両者のバランスを採ることが難しく、ホトダイオードの
受光回路の感度を上げるようにするのは、Ｓ／Ｎと応答
速度とが問題となる。

また、指標像が点像であるため、基準作動距離に対して
機械本体の作動距離が前すぎであるのか後すぎであるの
か判断できず、アライメント操作が不便であり、最悪の
場合には器械本体が被検眼に当たって安全上好ましくな
いという問題点もある。

本発明に係る眼科機械のアライメント装置は。

上記の各種の問題点に鑑みて為されたもので、その第１
の目的は、アライメントスケールを投影するスケール投
影系を設けなくともアライメント調整を行なうことがで
き、このスケール投影系とＴＶ撮像面との位置出し調整
工程を不要とした眼科器械のアライメント装置を提供す
ることにある。

本発明の第２の目的は、作動距離の調整に際し、眼科機
械本体が被検眼に対して前すぎであるのか後すぎである
のかを検者が容易に判断することのできる眼科器械のア
ライメント装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、ホトダイオードに関連する欠
点を解消することのできる眼科器械のアライメント装置
を提供することにある。

ｌ胛立隻處 （問題点を解決するための手段） 本発明に係る眼科器械の特徴は、第１指標投影系と第２
指標投影系との双方が指標非投影状態となる第１状態と
、その第１指標投影系のみが指標投影状態となる第２状
態と、その第２指標投影系のみが指標投影状態となる第
３状態とを順次繰り返すようにその第１指標投影系とそ
の第２指標投影系とを制御する制御手段と。

その第２状態のときにその撮像手段により得られた画像
情報からその第１状態のときに撮像手段により得られた
画像情報を減算してその第１指標像の二次元的位置情報
を求めると共に、その第３状態のときにその撮像手段に
より得られた画像情報からその第１状態のときに撮像手
段により得られた画像情報を減算してその第２指標像の
二次元的位置情報を求め、その第１指標像の二次元的位
置情報と前記第２指標像の二次元的位置情報とからアラ
イメント操作方向を指定するためのグラフィック情報を
作成するグラフィック回路と、その第１状態のときの画
像情報とそのグラフィック情報とを画像合成して表示す
る表示手段とを設けたところにある。

（実施例） 第２図は本発明に係る眼科機械のアライメント装置のア
ライメント光学系を示す図であって、１は第１光学系、
２は第２光学系である。第１光学系１と第２光学系２と
は、エアパルス放出ノズル３のアライメント軸１ｉｏｎ
を対称軸として対称位置に配設されている。そのアライ
メント軸線Ｏｎには、対物レンズ４が設けられている。

この対物レンズ４は、撮像手段としてのＣＣＤ　５の受
光面５ａに前眼部像Ｋ（第３図参照）を結像させる機能
を有する。

第１光学系１は第１指標投影系６と第１指標観察系７と
を有し、第２光学系２は第２指標投影系８と第２指標Ｉ
ｌＫ察系９とを有する。第１指標投影系６は光源として
のＬＥＤＩＯを有し、そのＬＥＤＩＯの光は、指標とし
ての開口１１を通過し、ハーフミラ−１２で反射され、
投影レンズ１３に導かれるものである。その投影レンズ
１３は開口１２の位置に焦点を有し、光源１０の光はそ
の投影レンズ１３により平行光束とされて、被検眼Ｅの
角膜Ｃに指標光として投影され、その角膜Ｃの鏡面反射
によってその角膜Ｃに指標像としての虚像ｉ工が形成さ
れる。この虚像ｉ工を形成する反射光は、第２光学系２
の投影レンズ１４を通ってハーフミラ−１５を通過した
後、第２指標観察系９のミラー１６とミラー１７どの間
の結像レンズ１８に導かれ、その結像レンズ１８によっ
てＣＣＤ　５の受光面５ａに指標像１１′（第３図参照
）として結像される。

同様に、第２光学系２の第２指標投影系８は光源として
のＬＥＤ　１９を有し、そのＬＥＤ１９の光は指標とし
ての開口２０を通過してハーフミラ−１５により反射さ
れ、投影レンズ１４に導かれるものである。その投影レ
ンズ１４は開口２０の位置に焦点を有し。

ＬＥＤ１９の光はその投影レンズ１４により平行光束と
され、被検眼Ｅの角膜Ｃに指標光として投影される。そ
して、その指標光の角膜鏡面反射によって角膜Ｃに指標
像として虚像１２が形成される。その虚像１２を形成す
る反射光は、第１光学系１の投影レンズ１３を通ってハ
ーフミラ−１２を通過した後、第１指標観察系７のミラ
ー２１とミラー２２との間の結像レンズ２３に導かれ、
その結像レンズ２３によってＣＣＤ　５の受光面５ａに
指標像ｉ、′（第３図参照）として結像される。

そして、角膜Ｃの頂点と第１光学系１、第２光学系２の
各光軸０１．０．と、エアパルス放出ノズル３のアライ
メント軸線Ｏｎとの交点Ｐが角膜頂点と一致するとき、
虚像ｉｉ、ｉ、は○１．０２上にあってかつ角膜Ｃの焦
点面上に位置しており、ＣＣＤ　５の受光面５ａ上では
、指標像ｉ工′、ｉ２／が合致し、このときに正規の基
準作動距離ＷＤ、が得られるものである。

なお、以上述べた構成の大略は、特開昭６１−１２８９
３７号公報又は本件出願人が先に出願した特願昭６０−
５９９９４号に開示されている。

第１図は本発明に係る眼科器械の７ライメント装置のブ
ロック回路を示すもので、ＣＣＤ　５はＴＶカメラ３０
の一部を構成するもので、そのＣＣＤ　５は信号処理回
路兼用のＣＣＤ駆動回路３１によって駆動され、そのＣ
ＣＤ　５に蓄積された蓄積電荷が画像信号として信号処
理回路兼用のＣＣＤ駆動回路３１から取り出されるもの
である。その画像信号は、タイミングコントロール回路
３２とＡ／Ｄ変換回路兼用の減算コントロール回路３３
とに入力されている。

タイミングコントロール回路３２は、−垂直同期信号が
入力されるたびにＬＥＤ駆動回路３４とＬＥＤ駆動回路
３５とを交互に駆動する機能を有し、ＬＥＤ駆動回路３
４．３５が共に非駆動のとき、被検眼Ｅに指標が投影さ
れず、第１指標投影系６と第２指標投影系８との双方が
指標非投影状態の第１状態となり。

ＬＥＤ駆動回路３４が駆動され、ＬＥＤ駆動回路３５が
非駆動のとき第１指標投影系６のみが指標投影状態の第
２状態となり、ＬＥＤ駆動回路３５が駆動され、ＬＥＤ
駆動回路３４が非駆動のとき、第２指標投影系８のみが
指標投影状態の第３状態となり、タイミングコントロー
ル回路３２はこれを順次繰り返すように第１指標投影系
６と第２指標投影系８とを制御する制御手段として機能
する。

Ａ／Ｄ変換回路兼用の減算コントロール回路３３は、グ
ラフィック回路３６の一部を構成しており、このグラフ
ィック回路３６は、第１フレームメモリ３７と第２フレ
ームメモリ３８と第３フレームメモリ３９と減算回路４
０と演算処理回路４１とグラフィックメモリ４２とを備
えている。その第１フレームメモリ３７には、　Ａ／Ｄ
変換回路兼用の減算コントロール回路３３の制御によっ
て、第１指標投影系６と第２指標投影系８との双方が指
標非投影状態の第１状態の画像情報としての前眼部像に
のみが第３図の（ａ）に示すように記憶されるものであ
る。その第１フレームメモリ３７に記憶された画像情報
は減算回路４０に入力されている。

減算回路４０には、第２状態のときにＡ／Ｄ変換回路兼
用の減算コントロール回路３３の制御によって、その第
１フレームメモリ３７に記憶された画像情報と共に指標
像ｉ□′を含んだ前眼部像に１が画像信号として入力さ
れる（第３図（ｂ）参照）、減算回路４０はその前眼部
像に１から前眼部像Ｋを減算し、その減算結果を第２フ
レームメモリ３８に向かって出力する。第２フレームメ
モリ３８はその減算結果を第１指標像ｉ□′の二次元的
位置情報として記憶する（第３図（ｃ）参照）。

次に、その減算回路４０には、第３状態のときにＡ／Ｄ
変換回路兼用の減算コントロール回路３３の制御によっ
て、その第１フレームメモリ３７に記憶された画像情報
と共に第２指標像１２′を含んだ前眼部像に、が画像信
号として入力される（第３図（ｄ）参照）、減算回路４
０はその前眼部像に、から前眼部像Ｋを減算し、その減
算結果を第３フレームメモリ３９に向かって出力する。

第３フレームメモリ３９はその減算結果を第２指標像ｉ
　２′の二次元的位置情報として記憶する（第３図（ｅ
）参照）、ここで。

第１指標像ｉｉ′の二次元的位置情報、第２指標像１２
′の二次元的位置情報のみが減算回路４０から取り出さ
れるのは、第１状態から第３状態までの繰り返し周期に
対して被検眼Ｅの動きが緩慢で、前眼部像にはその第１
状態から第３状態までの間開−とみなせるからである。

その第２フレームメモリ３８．４０に記憶された二次元
的位置情報は、演算処理回路４１に入力されている。そ
の演算処理回路４１はその第１指標像ｉ□′の二次元的
位置情報、第２指標像ｉ、′の二次元的位置情報に基づ
いて器械本体の被検眼Ｅに対するアライメント位置を演
算し、その結果、グラフィック情報として後述する３個
のアライメント指標ＳＳ（第４図参照）のうちの１個を
選択する信号をグラフィックメモリ４２に出力する。こ
こで。

このグラフィックメモリ４２には、大、中、小の３個の
アライメント指４１１ＳＳに関するグラフィック情報が
記憶されていると共に、第５図に示すようなアライメン
トスケールＡｓに関するグラフィック情報が予め記憶さ
れており、このグラフィック情報は前眼部像Ｋに関する
情報と共にＴＶ信号化回路４３に入力され、そのＴＶ信
号化回路４３によって画像合成され５表示手段としての
ディスプレイ４４に入力されている。このディスプレイ
４４は前眼部像にと共にそのグラフィック情報を表示す
る。

ここで、アライメントスケールＡＳに関する情報の記憶
アドレスは、入力装置４５、プリセット回路４６によっ
て変更できるようにされており、この入力装置４５を操
作することによって、ディスプレイ４４に表示されるア
ライメントスケールＡＳの位置を上下左右（第４図参照
）に変更でき、アライメントスケールＡＳを適正位置に
セットできる。

次に、本発明に係る眼科器械のアライメント装置の演算
処理回路４１の演算の一例を説明する。

第６図示すように、Ｙ方向への第１指標像１１、第２指
標像１２′のずれがないと仮定して、第１指標像１１′
の二次元的位置を（Ｘ、、Ｙ、）、第２指標像ｉｔ′の
二次元的位置を（ｘｚ、ｙｉ）とする、そのアライメン
トスケールのＸ方向、Ｙ方向の中心位置を（ｘ　ｏ−Ｙ
　ａ　）、四角形の角の点の位置を（Ｘ　ｓ　ｅ　Ｙ　
ｓ　）、（Ｘｐｅ　Ｙｇ）、（Ｘｓ＋、　Ｙｐ）、（Ｘ
　ｐ　ｖＹｓ）として、演算処理回路４１は、第７図に
示すように、まず、Ｘ１＝　Ｘｉ　、Ｘｉ＞　Ｘｚ　、
　Ｘｓ　＜　Ｘｔであるか否かを判定する（ステップ５
ｔ）−Ｘ１＝Ｘｔのときには、第１指標像１１′、第２
指標像５１が合致しているのであるから、作動距離ＷＤ
が適正であるとして、中間アライメント指標ＳＳを選択
する処理を行なう信号をグラフィックメモリ４２に出力
しくステップＳｔ）、Ｘｌ＞Ｘｉのときには小アライメ
ント指標ＳＳを選択する処理を行なう信号をグラフィッ
クメモリ４２に出力しくステップＳ３）。

Ｘ　Ｌ　＜　ｘ　ｔのときには大アライメント指標ＳＳ
を選択する処理（ステップＳ４）を行なう信号をグラフ
ィックメモリ４２に出力するものである。

ここで、中７ライメント指標ＳＳの大きさは。

アライメントスケールＡｓの大きさと同じ大きさとされ
、大アライメント指標ＳＳは、アライメントスケールＡ
ｓよりも大きく設定され、小アライメント指標ＳＳは、
アライメントスケールＡＳよりも小さく設定されて、中
アライメント指標ＳＳは被検眼Ｅに対する器械本体の作
動距離が適正であることを意味し、小アライメント指標
ＳＳは、被検眼Ｅに対して器械本体が遠すぎることを意
味し、大アライメント指標ＳＳは被検眼Ｅに対して器械
本体が近すぎることを意味している。

次に、演算処理回路４１は第１指標像ｉユ′、第２指標
像ｉ　ＳのＸ方向中心位置Ｘｃを求める処理を行ない（
ステップＳ５）、中心位置（Ｘ　ｃ、　Ｙ　、　）とか
ら器械本体の移動方向とその移動量とを演算し、その演
算結果をグラフィックメモリ４２に出力する。

そのグラフィックメモリ４２は、その演算結果をディス
プレイ４４に向かって出力し、ディスプレイ４４にはそ
の演算結果に基づいて第８図〜第１４図に示すようなア
ライメント指＠ＳＳが前眼部像に、アライメントスケー
ルＡｓと共に表示される。なお、前眼部像にの図示はこ
こでは省略されている。

その第８図は被検眼Ｅに対する器械本体の作動距離ＷＤ
、上下左右の位置が適正であるという意味での７ライメ
ント指標ＳＳが適正である状態を示しており、第９図は
被検眼Ｅに対して器械本体が還すざると共に斜め上側に
ある状態を示しており、斜め下側に器械本体を移動させ
ると共に被検眼Ｅに器械本体を近づける操作が必要であ
り、第１０図は被検眼Ｅに対する器械本体の上下左右の
位置は適正であるが器械本体が被検眼Ｅに近すぎる状態
を示しており、器械本体を被検眼Ｅから遠ざける操作が
必要であり、第１１図は被検眼Ｅに対して器械本体が斜
め下側にあって被検眼Ｅに器械本体が近づきすぎている
状態を示しており、器械本体を斜め上方に移動させる操
作と遠ざける操作とが必要であり、第１２図は被検眼Ｅ
に対する器械本体の上下左右の位置は適正であるが、被
検眼Ｅに対して還すざる状態を示しており、第１３図は
被検眼Ｅに対する作動距離ＷＤは適正であるが、器械本
体が真上にずれていて真下に移動させる操作が必要であ
る。

演算処理回路４１はその器械本体の操作に応じてステッ
プＳユ〜Ｓ６を繰り返して、その都度、Ｘｓ≦ｘｅ≦Ｘ
ｐ、Ｙｇ≦Ｙ１≦ＹＰであるか否かを判定しくステップ
Ｓ、）、ｒＹＥｓＪと判定されたときに、アライメント
指標ＳＳとアライメントスケールＡＳとが合致したとし
て、流体放出手段４７としての駆動回路４８に信号を出
力し、その駆動回路４８はソレノイド４９を励磁し、そ
のソレノイド４９によってピストン５０が可動されて、
流体放出ノズル３から流体放出が開始される。

以上、実施例では、ＣＣＤ５を撮像手段として用いたが
、これはＣＣＤ　５の画素位置精度が撮像管に較べて良
好であるからである。また、実施例では。

演算処理回路４１の処理結果に基づいて流体放出手段４
７を作動させるようにしたので、流体放出を自動的に行
なわせるためのホトダイオードが不要となる。

ｌ１ｊす１１ 本発明に係る眼科器械のアライメント装置は、以上説明
したように、第１指標投影系と第２指標投影系との双方
が指標非投影状態となる第１状態と、その第１指標投影
系のみが指標投影状態となる第２状態と、その第２指標
投影系のみが指標投影状態となる第３状態とを順次繰り
返すようにその第１指標投影系とその第２指標投影系と
を制御する制御手段と。

その第２状態のときにその撮像手段により得られた画像
情報からその第１状態のときに撮像手段により得られた
画像情報を減算してその第１指標像の二次元的位置情報
を求めると共に、その第３状態のときにその撮像手段に
より得られた画像情報からその第１状態のときに撮像手
段により得られた画像情報を減算してその第２指標像の
二次元的位置情報を求め、その第１指標像の二次元的位
置情報とその第２指標像の二次元的位置情報とからアラ
イメント操作方向を指定するためのグラフィック情報を
作成するグラフィック回路と、その第１状態のときの画
像情報とそのグラフィック情報とを画像合成して表示す
る表示手段とを設けたところに特徴があるから、アライ
メントスケールを投影するスケール投影系を設けなくと
もアライメント調整を行なうことができ、このスケール
投影系とＴＶ撮像面との位置出し調整工程を不要とでき
る効果がある。

また、作動距離の調整に際し、眼科器械本体が被検眼に
対して前すぎであるのか後すぎであるのかを検者が容易
に判断することのできる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る眼科器械のアライメント装置の要
部構成を示す回路図、第２図は本発明に係る眼科器械の
アライメント装置に用いるアライメント光学系の概要図
、第３図は第１図に示す減算回路の作用を説明するため
の説明図、第４図は本発明に係るアライメント指標の一
例を示す図、第５図は本発明に係るアライメントスケー
ルの一例を示す図、第６図は本発明に係る演算処理回路
の作用の一例を説明するための説明図、第７図はその演
算処理回路の作用の一例を説明するためのフローチャー
ト、第８図〜第１３図は本発明に係るディスプレイに表
示されたアライメントスケールとアライメント指標との
関係を説明するための説明図である。 ５・・・ＣＣＤ ６・・・第１指標投影系 ８・・・第２指標投影系 １０．１９・・・ＬＥＤ ３２・・・タイミングコントロール回路３６・・・グラ
フィック回路 ４４・・・ディスプレイ Ｋ・・・前眼部像 ｉ、／・・・第１指標像 ｉ　％・・・第２指標像 第３図 第８図 第１０図 第１２図 第９図 第１３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検眼に第１指標光を投影して第１指標像を形成
   させる第１指標投影系と、前記被検眼に第２指標光を投
   影して第２指標像を形成させる第２指標投影系と、前記
   第１指標像と前記第２指標像とを受像すると共に前眼部
   像を受像する撮像手段とを有する眼科器械のアライメン
   ト装置において、前記第１指標投影系と前記第２指標投
   影系との双方が指標非投影状態となる第１状態と、前記
   第１指標投影系のみが指標投影状態となる第２状態と、
   前記第２指標投影系のみが指標投影状態となる第３状態
   とを順次繰り返すように前記第１指標投影系と前記第２
   指標投影系とを制御する制御手段と、 前記第２状態のときに前記撮像手段により得られた画像
   情報から前記第１状態のときに撮像手段により得られた
   画像情報を減算して前記第１指標像の二次元的位置情報
   を求めると共に、前記第３状態のときに前記撮像手段に
   より得られた画像情報から前記第１状態のときに撮像手
   段により得られた画像情報を減算して前記第２指標像の
   二次元的位置情報を求め、前記第１指標像の二次元的位
   置情報と前記第２指標像の二次元的位置情報とからアラ
   イメント操作方向を指定するためのグラフィック情報を
   作成するグラフィック回路と、前記第１状態のときの画
   像情報と前記グラフィック情報とを画像合成して表示す
   る表示手段とが設けられていることを特徴とする眼科器
   械のアライメント装置。
2. （２）前記撮像手段がＣＣＤ撮像素子であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の眼科機械のアライ
   メント装置。