眼科設備和用於控制眼科設備的方法
2023-08-07 03:31:41
專利名稱：眼科設備和用於控制眼科設備的方法
技術領域：
本發明涉及一種眼科設備和用於控制所述眼科設備的方法。
背景技術：
近年來，醫院、醫務室等廣泛使用眼科設備。例如，作為用於在攝像和測量之前通過使用眼科設備中的光學構件來確定各種條件的眼科設備，已知諸如日本特開2001-245848和2006-14904所公開的眼科設備等。在日本特開2001-245848所公開的眼科攝像設備中，插入在照明光學系統和攝像光學系統所共用的光路中的位置處的擴散板對眼底照明單元所發射的光束進行擴散和散射，並且設置在攝像光學系統中的眼底圖像傳感器對該散射光進行攝像。該文獻公開了通過使用所拍攝的圖像來進行白平衡調節的技術。日本特開2006-14904所公開的眼屈光力測量設備具有反射構件，其可拆卸地配置在投射光學系統和光接收光學系統共用的光路中的眼底共軛位置處。該文獻公開了一種技術，其通過使用反射構件對從測量光源投射出的光束進行反射，通過使用光接收光學系統中所設置的光接收元件來對反射光進行接收，由此根據溫度變化所導致的反射圖像的變化來獲取校正數據。然而，日本特開2001-245848和2006-14904所公開的眼科設備不檢測擴散板和反射構件的插入/移除。因此，該設備不能檢測出由時效劣化所導致的光學構件的插入/移除不良。這可能會對眼科攝 像的結果有負面的影響。
發明內容
考慮到上述問題，本發明提供了用於發現時效劣化所導致的光學構件的插入/移除不良的技術。根據本發明的一個方面，提供了一種眼科設備，包括:照明光學系統，其包括光源並用於照亮被檢眼；攝像光學系統，其包括圖像傳感器並用於對通過所述照明光學系統所照亮的被檢眼進行攝像；光學構件插入移除單元，用於將光學構件插入至或移除出所述照明光學系統和所述攝像光學系統中的至少一個的光路；以及通知單元，用於基於與所述光學構件插入至或移除出所述光路同步地從所述圖像傳感器輸出的信號，來通知所述光學構件相對於所述光路的插入移除的狀態。根據本發明的一個方面，提供了一種用於控制眼科設備的方法，所述方法包括以下步驟:將光學構件插入至或移除出照明光學系統和攝像光學系統中的至少一個的光路，所述照明光學系統包括光源並用於照亮被檢眼，所述攝像光學系統包括圖像傳感器並用於對通過所述照明光學系統所照亮的被檢眼進行攝像；以及基於與所述光學構件插入至或移除出所述光路同步地從所述圖像傳感器輸出的信號，來通知所述光學構件相對於所述光路的插入移除的狀態。通過以下參考附圖對典型實施例的詳細說明，本發明的其它特徵將變得明顯。
圖1是示出眼科設備的配置的示例的圖；圖2是用於說明光闌207的圖；圖3是用於說明對準稜鏡光闌223的圖；圖4是示出眼科設備的配置的框圖；圖5是用於說明觀察圖像的圖；圖6是示出如下處理過程的流程圖，所述處理過程涉及將光學構件插入至或移除出光路的操作的檢測；以及圖7是示出圖像傳感器210和220所拍攝的圖像的示例的圖。
具體實施例方式將參考附圖來詳細說明本發明的典型實施例。應當注意的是，除非另有特別說明，否則這些實施例所表述的構件的相對配置、數學表達式和數值不限制本發明的範圍。眼科設備的配置將參考圖1來說明作為眼科設備示例的眼科屈光力測量裝置的示意配置。透鏡202、與被檢眼E的瞳孔Ep基本共軛的光闌203、穿孔鏡204、擴散板222、透鏡205、以及對來自眼E側的具有等於或小於880nm波長的紅外光和可見光進行完全反射並對具有等於或大於880nm波長的光束進行部分反射的分色鏡206順次布置，以在從眼屈光力測量光源201延伸至眼E的光路01上形成測量光投射光學系統，其中，所述光源201發射具有880nm波長的光。此外，在本說明書中，可以將測量光投射光學系統稱為照明光學系統。具有與角膜Ec基本共軛的環狀開口的光闌207、光束分光稜鏡208、透鏡209和圖像傳感器210順次布置，以在穿孔鏡204的反射方向上的光路02上形成測量光接收光學系統。此外，在本說明書中，可以將測量光接收光學系統稱為攝像光學系統。上述光學系統用於眼屈光力測量。光闌203限制由測量光源201所發射出的光束。透鏡202在透鏡205的前方進行光的一次成像。然後合成光透過透鏡205和分色鏡206以投射在眼E的瞳孔中心上。眼E的眼底Er反射所投射的光束。眼底反射光通過瞳孔中心再次照射至透鏡205。入射光束通過透鏡205，然後被穿孔鏡204的外圍反射。應用Gullstrand原理、通過與被檢眼的角膜Ec基本共軛的位置處所設置的光闌207來使錐形的光束分光稜鏡208對反射光束進行分離。所得到的光在圖像傳感器210的光接收表面投射為環圖像。如果眼E是正視眼，則該環圖像成為預定圓形。如果眼E是近視眼，則投射圖像所具有的圓形小於正視眼的圓形。如果眼E是遠視眼，則投射圖像所具有的圓形大於正視眼的圓形。當眼E具有散光時，環圖像具有橢圓形狀。水平軸和所述橢圓形所限定的角度表示散光軸角。可以基於該橢圓的係數來獲得屈光力。擴散板插入/移除單元301 (後面將參考圖4來說明)允許擴散板222相對於測量光投射光學系統和測量光接收光學系統所共用的光路上的位置處可拆卸地插入/移除。將在後面詳細說明插入/移除操作。
如圖2所示，光闌207由兩個光闌構成，這兩個光闌所包括的環開口部具有不同的大小。各光闌具有用於保持中心部dl的上下保持部k。所述設備在根據眼E的角膜Ec (或瞳孔Ep)的大小來切換光闌207的兩個光闌207a和207b的情況下進行測量。光闌207a和207b具有環區域形狀的開口。這些光闌的內直徑dl是相同的。光闌的外直徑表示為d2>d3。通常，設備在將光闌207a插入光路02的情況下進行測量。然而，如果眼E的瞳孔Ep的大小為小，並且形成在瞳孔Ep上的圖像的外直徑d2具有的大小d2』表達為d2』 >瞳孔Ep的大小，則圖像傳感器210上的環圖像的亮度和大小會變化。這會導致錯誤的測量。在這種情況下，設備在使得光闌插入/移除單元302 (將在後面參考圖4來說明)將光闌207a切換為207b的情況下進行測量。固視目標投射光學系統、以及針對眼E的前眼部觀察和對準檢測共用的對準光接收光學系統布置在分色鏡206的反射方向上。順次將透鏡211、分色鏡212、透鏡213、摺疊反射鏡214、透鏡215、固視目標216、固視目標照明光源217布置在固視目標投射光學系統的光路03上。在進行眼固視誘導時，來自接通的固視目標照明光源217的投射光束從固視目標216的後側將其照亮，並通過透鏡215、摺疊反射鏡214、透鏡213、分色鏡212和透鏡211來投射至眼E的眼底Er。注意，固視誘導馬達224可以將透鏡215在光軸方向上移動，以通過進行眼E的屈光度誘導來實現霧視狀態。由對準稜鏡光闌插入/移除單元303所插入/移除的對準稜鏡光闌223 (將參考圖4說明)、透鏡218、用於角膜測量的由角膜光闌插入/移除單元304在光路上可拆卸地進行插入/移除的角膜光闌503 (後面將參考圖4說明)、以及圖像傳感器220順次布置在分色鏡212的反射方向上的光路04上。插入/移除對準稜鏡光闌223使得在對準稜鏡光闌223位於光路04上的情況下能夠進行對準，並且在對準稜鏡光闌223從光路04移除的情況下能夠進行前眼部觀察或透照觀察。將各自具有大約 780nm波長的前眼部照明光源221a和221b配置在眼E的斜前方。將參考圖3來說明對準稜鏡光闌223的形狀。對準稜鏡光闌223的碟狀光闌板設置有用於限制光束的三個開口部223a、223b和223c。僅透過波長接近880nm的光束的對準稜鏡301a和301b分別接合到位於分色鏡212側的兩側的開口部223a和223b。角膜光闌503是用於角膜形狀測量的光闌。在設備測量眼E的角膜Ec的曲率半徑的情況下，角膜光闌插入/移除單元304將角膜光闌503插入光路。角膜光闌503是小開口光闌，將其設置成即使在眼E的角膜Ec和角膜測量光源290之間的距離(操作距離)與設置值有輕微偏差的情況下，在角膜測量光源290所發射出的以環形形式照亮眼E的角膜Ec並且由角膜Ec反射的光束中、也選擇同一主光線(光束)。這使得無論操作距離是否出現輕微偏差，圖像傳感器220所拍攝的環形圖像的大小都保持不變，並由此獲得精確的曲率半徑值(角膜值)。圖5示出顯示在IXD監視器403 (後面將參考圖4來說明)上的觀察圖像的示例。來自前眼部照明光源221a和221b所照亮的眼E的前眼部圖像光束通過分色鏡206、透鏡211、分色鏡212和對準稜鏡光闌223的中心開口部223c，在圖像傳感器220的光接受傳感器表面上形成圖像。眼屈光力測量光源201還用作對準檢測所用的光源。在對準時，擴散板插入/移除單元301將半透明擴散板222插入光路01。擴散板222的插入位置與上述測量光源的投射透鏡202的一次成像位置基本相一致，並且還與透鏡205的焦點位置相一致。這樣將來自測量光源201的光在擴散板222上暫時形成為圖像。然後該圖像用作二次光源，並且作為從透鏡205至眼E傳播的粗平行光束進行投射。眼E的角膜Ec將該平行光束反射以形成亮點圖像。分色鏡206再次部分地反射該光束。該光束經由透鏡211被分色鏡212反射，並且透過對準稜鏡光闌223的開口部223a、223b和223c以及對準稜鏡301a和301b。透鏡218使光束集中以在圖像傳感器220上形成圖像Ta、Tb和Tc。將對準稜鏡光闌223的中心開口部223c設計為使得來自前眼部照明光源221a和221b的具有780nm以上波長的光束通過。由前眼部照明光源221a和221b所照明的前眼部圖像的反射光束，在與來自角膜Ec的反射光束的光路相同的觀察光學系統中的光路上傳播。然後成像透鏡218通過對準稜鏡光闌223的開口部223c將上述反射光束在圖像傳感器220上形成為圖像221a』和221b』。可以基於通過這些光闌所獲得的各光束之間的位置關係來對準眼E。參考圖1,在相對於分色鏡206的光路04的透過側上,設置在光路05上的掩模501和位於擴散板附近並用於照明掩模501的光源502構成了溫度補償光學系統。如圖7中707所表示，掩模501具有圍繞光軸的四個開口部，並且掩模501在光路05上配置在與眼E的角膜Ec基本共軛的位置處。例如，在殼體等由於環境溫度的改變而膨脹或收縮的情況下，測量角膜時的光學成像關係改變。這樣會改變形成在圖像傳感器220上的角膜圖像的大小。該溫度補償光學系統是用於補償由於角膜圖像大小的改變而導致的測量值的改變。該設備在進行角膜測量之前接通光源502，並在角膜光闌503插入光路的情況下，使用圖像傳感器220來進行攝像。該設備將已被拍攝圖像的掩模501的四個開口部之間的間距與預先分析並存儲的開口部間距相比較，並基於該 改變量來校準角膜測量值。這樣，即使環境溫度改變，也可以計算出正確的角膜測量值。圖4是眼科設備的框圖。該眼科設備包括:控制單元401、光源驅動電路402、IXD監視器403、存儲單元404、存儲器405、擴散板插入/移除單元301、光闌插入/移除單元302、對準稜鏡光闌插入/移除單元303、角膜光闌插入/移除單元304、通知單元305、以及時間變化存儲單元306。控制單元401控制整個眼科設備，並且包括:程序存儲單元；數據存儲單元，其存儲用於校正眼屈光力值的數據；輸入/輸出控制單元，其用於控制針對各種裝置的輸入/輸出操作；以及計算處理單元，用於計算從各種設備(均未示出)所獲得的數據。光源驅動電路402根據來自控制單元401的命令，來控制測量光源201、前眼部照明光源221a、前眼部照明光源221b、固視目標照明光源217、角膜測量光源290和光源502的0N/0FF(接通/斷開)操作或光量的改變。在用作顯示控制單元的控制單元401的控制下，IXD監視器403顯示圖像傳感器220所拍攝的前眼部圖像和測量值等。存儲單元404存儲下述預定值:所述預定值用於判斷在插入進/移除出光路的各種光學構件(擴散板222、光闌207、對準稜鏡光闌223、角膜光闌503等)插入和移除時所拍攝的圖像的質量(將在後面說明)。存儲器405用於存儲圖像傳感器220所拍攝的眼E的前眼部圖像。設備通過從存儲器405存儲的圖像中提取眼E的瞳孔Ep和角膜反射圖像來進行對準檢測。圖像傳感器220所拍攝的眼E的前眼部圖像與文字數據和圖形數據進行合成。然後，IXD監視器403顯示合成後的前眼部圖像、測量值等。存儲器405存儲圖像傳感器210所拍攝的眼屈光力計算環圖像。在控制單元401的控制下，擴散板插入/移除單元301、光闌插入/移除單元302、對準稜鏡光闌插入/移除單元303、以及角膜光闌插入/移除單元304對於各插入/移除目標進行插入/移除操作。擴散板插入/移除單元301用作光學構件插入/移除單元，並將擴散板222插入進/移除出由測量光投射光學系統和測量光接收光學系統所共用的光路中的位置。光闌插入/移除單元302用作光學構件插入/移除單元，並在對光闌207的光闌207a和207b之間進行切換的情況下，將光闌207的光闌207a和207b插入進/移除出光路。對準稜鏡光闌插入/移除單元303用作光學構件插入/移除單元，並將對準稜鏡光闌223插入進/移除出光路。角膜光闌插入/移除單元304用作光學構件插入/移除單元，並將用於角膜測量的角膜光闌503插入進/移除出光路。在控制單元401的控制下，通知單元305具有向檢查者通知在對光學構件的插入和移除進行檢查時的異常的功能。通知單元305可以經由聲音或將插入/移除檢查結果顯示在IXD監視器403上來進行通知。可選地，通知單元305可以用於向檢查者通知正常操作而非異常。即，通知單元305可以以任何方式進行通知，只要其用於通知將光學構件插入進/移除出光路的狀態即可。時間變化存儲單元306存儲針對各光學構件的插入/移除操作的正常/異常判斷結果。控制單元401在接收到來自檢查者或其它用戶的輸出時間變化信息的請求的情況下，從時間變化存儲單元306讀取相對應的時間變化信息，並經由LCD監視器403或單獨設置的輸出端來輸出用於表示時間變化的顯示形式。將參考圖6的流程圖來說明在進行針對擴散板222、光闌207、對準稜鏡光闌223和角膜光闌503各自的插入/移除操作時的處理過程。在檢查者於進行處理之前接通眼科設備的電源的情況下，控制單元401對各驅動單元進行操作檢查。第一實施例:檢測擴散板222相對於光路的插入/移除操作將參考圖6來說明第一實施例,其中，將檢測作為光學構件的不例的擴散板222相對於光路的插入/移除操作·。在將擴散板222移除出光路的情況下要進行的處理將參考圖6的流程圖來說明移除擴散板222時的處理過程。在步驟S601中，控制單元401控制光源驅動電路402以接通測量光源201，從而發射預定量的光，並且控制光闌插入/移除單元301以將光闌207a插入光路中。然後控制單元401控制擴散板插入/移除單元301以將擴散板222從光路移除。在步驟S602中，圖像傳感器210與移除擴散板222同步地進行攝像。存儲器405存儲所拍攝的圖像。如圖7中701所示，這種情況下所獲得的圖像什麼也沒有示出，這是由於測量光透過透鏡205並從眼科設備出射，因此沒有反射光抵達圖像傳感器210。在步驟S603中，控制單元401從存儲單元404讀取出在將擴散板222移除時的預定值。作為移除時的預定值，設置了所獲取的圖像的亮度分布的標準差或最大亮度值等。在步驟S604中，控制單元401比較步驟S602中獲得的圖像分析結果和步驟S603中讀出的預定值，以基於比較結果來判斷是否已正常進行操作(針對擴散板222的移除操作)。如果比較結果在預定範圍內，則可以判斷為操作結果為正常(步驟S604中為「是」)，並且處理進行至步驟S605。如果控制單元401判斷為操作結果為異常(步驟S604中為「否」)，則處理進行至步驟S606。在步驟S605中，控制單元401將當前圖像分析結果存儲在時間變化存儲單元306中。在步驟S606中，控制單元401控制通知單元305來通知檢查者該操作異常。通過以上操作，完成圖6的流程圖中的各個處理。在將擴散板222插入至光路的情況下要進行的處理以下通過將圖6中流程圖中的步驟S60fS605中的操作替換為S611 S615中的操作，來說明在插入擴散板222時要進行的處理過程。在步驟S611中，控制單元401控制光源驅動電路402以接通測量光源201，從而發射預定量的光，並且控制光闌插入/移除單元302以將光闌207a插入光路中。然後控制單元401控制擴散板插入/移除單元301以將擴散板222插入至光路。在步驟S612中，圖像傳感器210與插入擴散板222同步地進行攝像。存儲器405存儲所拍攝的圖像。如果將擴散板222正確地插入光路，則測量光源201所射出的光束由擴散板222來擴散。然後擴散板222用作擴散光源。來自該光源的反射光透過穿孔鏡204、光闌207 (假設將光闌207a插入光路)、光束分光稜鏡208和透鏡209後由圖像傳感器210來拍攝。如圖7中702所表示，這種情況下所獲得的圖像具有像環一樣的形狀。由於光闌207具有保持部k，因此所拍攝的圖像在上下位置處具有保持部k的影。在步驟S613，控制單元401從存儲單元404讀取出在將擴散板222插入時的預定值。由於預先確定了擴散板222在光軸上的位置，因此在將擴散板222正常插入光路的情況下要拍攝到的環圖像的大小或者亮度是已知的。因此，將環圖像的近似圓的直徑或亮度分布設置為插入時的預定值。在步驟S614中，控制單元401比較在步驟S612中獲得的圖像分析結果和在步驟S613中讀出的預定值，以基於比較結果來判斷是否已正常進行操作(針對擴散板222的插入操作)。控制單元401將分析出的直徑或亮度分布與存儲單元404中所存儲的直徑或亮度分布相比較。如果比較結果在預定範圍內，則可以判斷為已正常進行了操作。如果控制單元401判斷為操作結果為正常(步驟S614中為「是」)，則處理進行至步驟S615。如果控制單元401判斷為判斷操作結果為異常(步驟S614中為「否」)，則處理進行至步驟S616。在步驟S615中，控制單元401將當前圖像分析結果存儲在時間變化存儲單元306中。在步驟S616中，控制單元401控制通知單元305，以向檢查者通知該操作異常。第二實施例:檢測光闌207相對於光路的插入/移除操作將參考圖6來說明第二實施例，其中，將檢測作為光學構件的示例的光闌207相對於光路的插入/移除操作。在將光闌207a插入光路的情況下要進行的處理以下通過將圖6中流程圖中的步驟S601 S605中的操作替換為S801 S805中的操作，來說明在插入光闌207a時要進行的處理過程。在步驟S801中，控制單元401控制光源驅動電路402以接通測量光源201，從而以預定的量來發射光，並且控制擴散板插入/移除單元301以將擴散板222移除出光路。然後控制單元401控制光闌插入/移除單元302以將光闌207a插入光路。注意，控制單元401可以檢測到光闌207b已從光路移除。
在步驟S802中，圖像傳感器210與插入光闌207a同步地進行攝像。存儲器405存儲所拍攝的圖像。如圖7中702所表示，這種情況下所獲得的圖像具有像環一樣的形狀。由於光闌207具有保持部k，因此所拍攝的圖像在上位置和下位置處具有保持部k的影。在步驟S803中，控制單元401從存儲單元404讀取出在將光闌207a插入時的預定值。將所獲取的圖像的亮度值等設置為插入時的預定值。光闌207a和光闌207b具有不同的開口面積。因此，即使環圖像的大小相同，它們的亮度也不同。由此，將亮度值設置為預定值。假設在光闌插入/移除單元302處發生某些問題，使得光闌207a沒有完全插入至或移除出光路。在這種情況下，如圖7中的708所表示，由於環圖像上的光闌207a的保持部k的影的位置發生變化，因此可以將環圖像上的影的位置設置為預定值。可選地，在擴散板222插入的位置偏離了透鏡205的焦點位置的情況下，所拍攝的環圖像的大小會改變。因此，可以將環圖像的近似圓的直徑設置為預定值。在步驟S804中，控制單元401比較在步驟S802中獲得的圖像分析結果和在步驟S803中讀出的預定值，以基於比較結果來判斷是否已正常進行操作(針對光闌207a的插入操作)。如果比較結果在預定範圍內，則可以判斷為已正常進行了操作。如果控制單元401判斷為操作結果為正常(步驟S804中為「是」)，則處理進行至步驟S805。如果控制單元401判斷為操作結果為異常(步驟S804中為「否」)，則處理進行至步驟S806。在步驟S805中，控制單元401將當前圖像分析結果存儲在時間變化存儲單元306中。在步驟S806中，控制單元401控制通知單元305，以向檢查者通知該操作為異常。在將光闌207b插入光路的情況下要進行的處理接著通過將圖6中流程圖中的步驟S601 S605中的操作替換為S811 S815中的操作，來說明在插入光闌207b時的處理過程。在步驟S811中，控制單元401控制光源驅動電路402以接通測量光源201，從而以預定的量來發射光，並且控制擴散板插入/移除單元301以將擴散板222從光路移除。然後控制單元401控制光闌插入/移除單元302以將光闌207a切換至具有較小外直徑的光闌207b，並且將光闌207b插入光路。注意，控制單元401可以檢測到光闌20 7a移除出光路。在步驟S812中，圖像傳感器210與插入光闌207b同步地進行攝像。存儲器405存儲所拍攝的圖像。如圖7中703所表示，這種情況下所獲得的圖像具有像環一樣的形狀。由於光闌207b具有保持部k，因此所拍攝的圖像在上位置和下位置處具有保持部k的影。然而，注意，由於光闌207b的開口面積比光闌207a的開口面積小，因此該環圖像的亮度低於由702所表示的環圖像的亮度。在步驟S813中，控制單元401從存儲單元404讀取出在將光闌207b插入時的預定值。如在光闌207a的情況中那樣，將所獲取的圖像的亮度值等設置為插入時的預定值。在步驟S814中，控制單元401比較在步驟S812中獲得的圖像分析結果和在步驟S813中讀出的預定值，以基於比較結果來判斷是否已正常進行操作(針對光闌207b的插入操作)。如果比較結果在預定範圍內，則可以判斷為已正常進行操作。如果控制單元401判斷為操作結果為正常(步驟S814中為「是」)，則處理進行至步驟S815。如果控制單元401判斷為操作結果為異常(步驟S814中為「否」)，則處理進行至步驟S816。在步驟S815中，控制單元401將當前圖像分析結果存儲在時間變化存儲單元306中。在步驟S816中，控制單元401控制通知單元305，以向檢查者通知該操作為異常。注意，上述針對光闌207的操作檢測處理可以跟隨針對擴散板222的操作檢測處理來進行。例如，可以在被檢眼的對準操作期間進行該操作。
第三實施例:檢測對準稜鏡光闌223相對於光路的插入/移除操作將參考圖6來說明第三實施例，其中，將檢測作為光學構件的示例的對準稜鏡光闌223相對於光路的插入/移除操作。在將對準稜鏡光闌223移除出光路的情況下要進行的處理以下通過將圖6的流程圖中的步驟S601 S605中的操作替換為S901 S905中的操作，來說明在移除對準稜鏡光闌223時要進行的處理過程。在步驟S901中，控制單元401控制光源驅動電路402以斷開測量光源201和角膜測量光源290，並接通光源502。控制單元401還控制角膜光闌插入/移除單元304以將角膜光闌503插入光路。此外，控制單元401控制對準稜鏡光闌插入/移除單元303以將對準稜鏡光闌223移除出光路。注意，擴散板222的位置是任意的。在步驟S902中，圖像傳感器220與移除對準稜鏡光闌223同步地拍攝溫度補償光學系統的掩模501。存儲器405存儲所拍攝的圖像。如圖7中704所表示，這種情況下所獲得的圖像清楚地示出了掩模501的四個開口部。在步驟S903中，控制單元401從存儲單元404讀取出在將對準稜鏡光闌223移除時的預定值。將四個開口部圖像的重心之間的距離、亮度值、左右開口部圖像之間或上下開口部圖像之間的差、亮點的漸暈等設置為移除時的預定值。在步驟S904中，控制單元401比較在步驟S902中獲得的圖像分析結果和在步驟S903中讀出的預定值，以基於比較結果來判斷是否已正常進行了操作(針對對準稜鏡光闌223的移除操作)。如果比較結果在預定範圍內，則可以判斷為已正常進行了操作。如果未正常移除對準稜鏡光闌223，則由於四個開口部圖像的左右開口部圖像或上下開口部圖像的亮度值不同或出現漸暈，因此可以檢測到正常/異常的移除。如果控制單元401判斷為操作結果為正常(步驟S904中為「是」)，則處理進行至步驟S905。如果控制單元401判斷為操作結果為異常(步驟S9·04中為「否」)，則處理進行至步驟S906。在步驟S905中，控制單元401將當前圖像分析結果存儲在時間變化存儲單元306中。在步驟S906中，控制單元401控制通知單元305，來通知檢查者該操作為異常。在將對準稜鏡光闌223插入光路的情況下要進行的處理以下通過將圖6中流程圖中的步驟S601 S605中的操作替換為S911 S915中的操作，來說明在插入對準稜鏡光闌223時要進行的處理過程。在步驟S911中，控制單元401控制光源驅動電路402以斷開測量光源201和角膜測量光源290，並接通光源502。控制單元401還控制角膜光闌插入/移除單元304以將角膜光闌503插入光路。控制單元401還控制對準稜鏡光闌插入/移除單元303以相對於光路插入對準稜鏡光闌223。注意，擴散板222的位置是任意的。在步驟S912中，圖像傳感器220與插入對準稜鏡光闌223同步地進行攝像。存儲器405存儲所拍攝的圖像。對準稜鏡光闌223的開口部223a、223b和223c的三個光闌接收光束。由於對準稜鏡301a和301b分別與開口部223a和223b相接合，因此通過開口部223a和223b的光束左右分離。由此，如圖7的705所示，這種情況下所獲得的圖像示出了掩模501的四個開口部，其中每個開口部被分為三個部。在步驟S913中，控制單元401從存儲單元404讀取出在將對準稜鏡光闌223插入時的預定值。將四個開口部圖像的分離部的數量、透過對準稜鏡光闌223的開口部223c的光束所形成的四個開口部圖像的重心之間的距離、亮度值、12個開口部圖像的左右部之間或上下部之間的亮度值差或漸暈量等設置為插入時的預定值。在步驟S914中，控制單元401比較在步驟S912中獲得的圖像分析結果和在步驟S913中讀出的預定值，以基於比較結果來判斷是否已正常進行操作(對準稜鏡光闌223的插入操作)。如果比較結果在預定範圍內，則可以判斷已正常進行了操作。如果控制單元401判斷為操作結果為正常(步驟S914中為「是」)，則處理進行至步驟S915。如果控制單元401判斷為操作結果為異常(步驟S914中為「否」)，則處理進行至步驟S916。在步驟S915中，控制單元401將當前圖像分析結果存儲在時間變化存儲單元306中。在步驟S916中，控制單元401控制通知單元305，來通知檢查者該操作為異常。注意，控制單元401可以被配置為通過將步驟S902中拍攝的圖像與步驟S912中拍攝的圖像相比較，並通過基於檢測到的開口部圖像的數量或亮度值差來判斷對準稜鏡光闌223的正常/異常操作而進行判斷操作，從而對插入/移除進行檢查。第四實施例:檢測角膜光闌503相對於光路的插入/移除操作將參考圖6來說明第四實施例，其中，將檢測作為光學構件的示例的角膜光闌503相對於光路的插入/移除操作。在將角膜光 闌503插入光路的情況下要進行的處理以下通過將圖6的流程圖中的步驟S601 S605中的操作替換為S1101 S1105中的操作，來說明在插入角膜光闌503時要進行的處理過程。在步驟SllOl中，控制單元401控制光源驅動電路402以斷開測量光源201和角膜測量光源290，並接通光源502。控制單元401還控制對準稜鏡光闌插入/移除單元303以將對準稜鏡光闌223移除出光路。注意，擴散板222的位置是任意的。此外，控制單元401控制角膜光闌插入/移除單元304以將角膜光闌503插入光路。在步驟S1102中，圖像傳感器220與插入角膜光闌503同步地對溫度補償光學系統的掩模501進行攝像。存儲器405存儲所拍攝的圖像。這種情況下所獲得的圖像與在步驟S902中所獲得的圖像相同。因此，如果已進行了步驟S902中的處理，則相對應的圖像還可以在上述處理中使用。即，可以省略步驟S1102中的處理。在步驟S1103中，控制單元401從存儲單元404讀取出在將角膜光闌503插入時的預定值。將這四個開口部圖像的重心之間的距離、亮度值、四個開口部圖像的左右圖像之間或上下圖像之間的亮度值差或漸暈量等設置為插入時的預定值。在步驟S1104中，控制單元401比較在步驟S1102中獲得的圖像分析結果和在步驟S1103中讀出的預定值，以基於比較結果來判斷是否已正常進行操作(角膜光闌503的插入操作)。如果比較結果在預定範圍內，則可以判斷為已正常進行操作。如果控制單元401判斷為操作結果為正常(步驟S1104中為「是」)，則處理進行至步驟S1105。如果控制單元401判斷為操作結果為異常(步驟S1104中為「否」)，則處理進行至步驟S1106。在步驟SI 105中，控制單元401將當前圖像分析結果存儲在時間變化存儲單元306中。在步驟S1106中，控制單元401控制通知單元305，來通知檢查者該操作為異常。在將角膜光闌503移除出光路的情況下要進行的處理以下通過將圖6中流程圖中的步驟S60fS605中的操作替換為Slllf S1115中的操作，來說明在移除角膜光闌503時要進行的處理過程。在步驟Sllll中，控制單元401控制光源驅動電路402以斷開測量光源201和角膜測量光源290，並接通光源502。控制單元401還控制對準稜鏡光闌插入/移除單元303以將對準稜鏡光闌223移除出光路。注意，擴散板222的位置是任意的。此外，控制單元401控制角膜光闌插入/移除單元304以將角膜光闌503移除出光路。在步驟S1112中，圖像傳感器220與移除角膜光闌503同步地對溫度補償光學系統的掩模501進行攝像。存儲器405存儲所拍攝的圖像。如圖7中706所表示，這種情況下所獲得的圖像如圖7中704所表示的圖像那樣示出了四個部處的開口圖像。從上述圖像中觀察到較大的開口圖像，原因如下。在將對準稜鏡光闌223移除出光路的情況下，光瞳直徑增大，並且光量增大而使得亮度值增加。在步驟S1113中，控制單元401從存儲單元404讀取出在將角膜光闌503移除時的預定值。將開口部圖像的亮度值、四個開口部圖像的左右圖像或上下圖像之間的亮度值差或者漸暈量等設置為移除時的預定值。在步驟S1114中，控制單元401比較在步驟S1112中獲得的圖像分析結果和在步驟S1113中讀出的預定值，以基於比較結果來判斷是否已正常地進行操作(針對角膜光闌503的移除操作)。如果比較結果在預定範圍內，則可以判斷為已正常進行了操作。如果控制單元401判斷為操作結果為正常(步驟S1114中為「是」)，則處理進行至步驟S1115。如果控制單元401判斷為操作結果為異常(步驟S1114中為「否」)，則處理進行至步驟S1116。在步驟S1115中，控制單元401將當前圖像分析結果存儲在作為第二存儲單元的時間變化存儲單元306中。在步驟SI 116中，控制單元401控制通知單元305，來通知檢查者該操作為異常。注意，控制單元401可以被配置為將步驟S1102中拍攝的圖像與步驟S1112中拍攝的圖像相比較，並基於檢測到的開口部圖像的數量或亮度值差來判斷角膜光闌503的正常/異常操作而進行判斷操作，從而對 插入/移除進行檢查。注意，操作檢查不限於上述的處理順序。操作檢查的進行時間不限於接通電源時。即，可以在執行測量之前進行操作檢測，或針對各檢查者進行操作檢查。該設備可以用於在出現異常時使得通知單元通知時間變化，或者可以用於在定期檢查時通知時間變化。儘管以上說明例示出用於基於圖像分析結果進行插入/移除判斷的結構，不過可以基於與插入/移除同步地從圖像傳感器獲取的信號來進行插入/移除的判斷。該設備可以通過比較從圖像傳感器獲取的信號和提前保持的應當獲取的信號來進行插入/移除的判斷。可選地，設備可以基於插入時和移除時分別從圖像傳感器獲得的信號的差來進行插入/移除的判斷。注意，用於測量被檢眼屈光力的眼科設備可以包括諸如專用微動開關或光遮斷器等的檢測單元，以在通過將光學構件插入至/移除出光路來實現適合於測量模式的結構的情況下，檢查諸如光闌或擴散板等的光學構件是否已可靠地插入或移除。與之對比，這種設備可以如本實施例中那樣不包括專用檢測單元。如上所述，根據本實施例的眼科設備通過使用用於眼特性測量的光源和用於檢測的圖像傳感器，來檢查光學構件相對於光路的插入/移除操作，因此可以發現由於時效劣化所導致的光學構件的插入/移除的不良。此外，這種設備不需要再另外包括任何專用檢測單元，由此可以使得組件的數量減少。同樣，不需確保用於安裝檢測單元的空間。因此可以縮減設備的大小。此外，由於通知單元通知檢查者操作不良，因此檢查者可以避免測量誤差。這樣可以減少測量誤差以及檢查者的負擔。此外，可以在電源接通時檢查插入/移除操作。這樣可以將操作檢查作為眼科設備的初始化的一部分來進行。此外，由於不頻繁進行操作檢查，因此可以避免測量的延長。可以在投射光束之前對插入/移除操作進行檢查。這樣可以防止在使用眼科設備時發生測量誤差。如果接受插入/移除操作檢查的光學構件是擴散板，則可以消除在進行眼屈光力測量時的測量誤差，並可以避免在對準時出現諸如亮點圖像的檢測範圍縮小等的問題。假設要接受插入/移除操作檢查的光學構件是用於眼屈光力測量並可以切換的多個光闌(光闌207a和207b)。在這種情況下，如果被攝體的瞳孔直徑小，則可以切換至更合適的光闌。此外，該設備可以在進行對準(對準操作)時，執行針對眼屈光力測量光闌的插入/移除操作檢查。在對準時，諸如擴散板等的光學構件插入光路，並且用於眼屈光力測量的光源接通。這樣可以通過使用眼屈光測量圖像傳感器容易地進行檢查。因此，可以縮短初始化時間，或縮短用於在測量之前檢查操作的時間。通過使用由來自溫度補償光學系統的光學系統光源的光作為操作檢查光束所照亮的開口部圖像，不需要再設置任何新的光源。假設要進行插入/移除檢查的光學構件是對準稜鏡光闌。在這種情況下，如果前眼部圖像沒有過度曝光，並且對準開口和稜鏡整合為一體，則由於可以檢查對準開口是否處於正確的位置，因而可以進行正確的對準。此外，如果要進行插入/移除檢查的光學構件是用於角膜測量的角膜光闌，則該設備沒有由於光闌插入/移除不良所 導致的角膜測量誤差。此外，由於該眼科設備檢查時間變化並存儲操作檢查結果，因此可以在進行維護時容易地檢查眼科設備的狀態。由於操作檢查光源和圖像傳感器還用作測量光源和圖像傳感器，因此可以避免眼科設備的複雜性。注意，本發明可以執行上述單個實施例或所有的實施例。本發明可以執行所述實施例中的至少一個。例如，可以執行對對準稜鏡光223相對於光路的插入/移除操作的檢測以及對角膜光闌503相對於光路的插入/移除操作的檢測這兩者。根據本發明，可以發現由於時效劣化所導致的光學構件的插入/移除不良。其它實施例還可以通過讀出並執行記錄在存儲器裝置上的程序以進行上述實施例的功能的系統或設備的計算機(或者CPU或MPU等裝置)和通過下面的方法來實現本發明的各方面，其中，系統或設備的計算機通過例如讀出並執行記錄在存儲器裝置上的程序以進行上述實施例的功能來進行上述方法的各步驟。由於該原因，例如經由網絡或者通過用作存儲器裝置的各種類型的記錄介質(例如，計算機可讀介質)將該程序提供給計算機。儘管已經參考典型實施例說明了本發明，但是應該理解，本發明不限於所公開的典型實施例。所附權利要求書的範圍符合最寬的解釋，以包含所有修改、等同結構和功能。
權利要求
1.一種眼科設備，包括 照明光學系統，其包括光源並用於照亮被檢眼； 攝像光學系統，其包括圖像傳感器並用於對通過所述照明光學系統所照亮的被檢眼進行攝像； 光學構件插入移除單元，用於將光學構件插入至或移除出所述照明光學系統和所述攝像光學系統中的至少一個光路；以及 通知單元，用於基於與所述光學構件插入至或移除出所述光路同步地從所述圖像傳感器輸出的信號，來通知所述光學構件相對於所述光路的插入或移除狀態。
2.根據權利要求I所述的眼科設備，其中，還包括判斷單元，用於基於與所述光學構件插入至或移除出所述光路同步地從所述圖像傳感器輸出的信號，來判斷所述光學構件是否已正常插入至或移除出所述光路， 其中，所述通知單元通知由所述判斷單元所獲得的判斷結果。
3.根據權利要求2所述的眼科設備，其中，所述判斷單元基於對所述圖像傳感器與插入或移除操作同步地拍攝的圖像的分析結果和預定值之間的比較，來判斷是否正常進行了插入或移除操作。
4.根據權利要求2所述的眼科設備，其中，在判斷為所述光學構件未正常插入至或移除出所述光路的情況下，所述通知單元通知異常。
5.根據權利要求3所述的眼科設備，其中，還包括 存儲單元，用於將對所述圖像傳感器所拍攝的圖像的分析結果和預定值之間的比較結果作為時間變化進行存儲；以及 顯示控制單元，用於使得顯示單元顯示用於表示存儲在所述存儲單元中的所述比較結果的顯示形式。
6.根據權利要求2所述的眼科設備，其中，所述判斷單元在所述眼科設備的電源接通時進行判斷。
7.根據權利要求2所述的眼科設備，其中，所述判斷單元在所述照明光學系統照亮所述被檢眼之前進行判斷。
8.根據權利要求I所述的眼科設備，其中，所述光學構件包括擴散板，其設置在所述照明光學系統和所述攝像光學系統共用的光路上，以及 所述圖像傳感器包括用於眼屈光力測量的圖像傳感器。
9.根據權利要求2所述的眼科設備，其中，所述光學構件包括被配置為能夠切換的多個光闌，設置在用於進行眼屈光力測量的所述攝像光學系統中與所述被檢眼大致共軛的位置處，以及 所述圖像傳感器包括用於眼屈光力測量的圖像傳感器。
10.根據權利要求9所述的眼科設備，其中，所述判斷單元在進行針對所述被檢眼的對準操作時進行判斷。
11.根據權利要求3所述的眼科設備，其中，還包括溫度補償光學系統，所述溫度補償光學系統包括掩模，其包括多個開口部，並且所述掩模位於與所述被檢眼的角膜共軛的位置處；以及光學系統光源，用於照亮所述掩模， 其中，所述攝像光學系統共用作所述溫度補償光學系統的攝像光學系統，以及所述判斷單元基於預定值和對以下圖像的分析結果之間的比較來判斷是否正常進行了插入或移除操作，該圖像是通過使得所述圖像傳感器與針對所述光學構件的插入或移除操作同步地拍攝來自所述光學系統光源的光所獲得的。
12.根據權利要求11所述的眼科設備，其中，所述光學構件包括對準稜鏡光闌，其設置在所述攝像光學系統中，並且用於限制光束。
13.根據權利要求11所述的眼科設備，其中，所述光學構件包括用於角膜形狀的測量的光闌，所述光闌設置在所述攝像光學系統的成像透鏡和所述圖像傳感器之間，並且被配置為測量所述被檢眼的角膜的曲率半徑值。
14.根據權利要求I所述的眼科設備，其中，用於檢查針對所述光學構件的插入或移除操作的光源和圖像傳感器共用作用於測量所述被檢眼的眼特性的測量光源和圖像傳感器。
15.一種用於控制眼科設備的方法，所述方法包括以下步驟 將光學構件插入至或移除出照明光學系統和攝像光學系統中的至少一個光路，所述照明光學系統包括光源並用於照亮被檢眼，所述攝像光學系統包括圖像傳感器並用於對通過所述照明光學系統所照亮的被檢眼進行攝像；以及 基於與所述光學構件插入至或移除出所述光路同步地從所述圖像傳感器輸出的信號，來通知所述光學構件相對於所述光路的插入或移除狀態。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，還包括下述步驟基於與所述光學構件插入至或移除出所述光路同步地從所述圖像傳感器輸出的信號，來判斷所述光學構件是否已正常插入至或移除出所述光路， 其中，在進行所述通知的步驟中，通知在所述判斷的步驟中所獲得的判斷結果。
全文摘要
本發明涉及眼科設備和用於控制眼科設備的方法。一種眼科設備，包括照明光學系統，其包括光源並用於照亮被檢眼；攝像光學系統，包括圖像傳感器並用於攝像由照明光學系統所照亮的眼；光學構件插入/移除單元，用於將光學構件插入至/移除出照明光學系統和攝像光學系統中光路的至少一個光路；以及通知單元，用於基於與光學構件插入至/移除出光路同步的來自圖像傳感器的信號輸出，從而判斷光學構件針對光路的插入/移除狀態。
文檔編號A61B3/107GK103251376SQ20131005134
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月16日 優先權日2012年2月15日
發明者伊藤宏 申請人:佳能株式會社