专利名称：眼科设备和用于控制眼科设备的方法
技术领域：
本发明涉及一种眼科设备和用于控制所述眼科设备的方法。
背景技术：
近年来，医院、医务室等广泛使用眼科设备。例如，作为用于在摄像和测量之前通过使用眼科设备中的光学构件来确定各种条件的眼科设备，已知诸如日本特开2001-245848和2006-14904所公开的眼科设备等。在日本特开2001-245848所公开的眼科摄像设备中，插入在照明光学系统和摄像光学系统所共用的光路中的位置处的扩散板对眼底照明单元所发射的光束进行扩散和散射，并且设置在摄像光学系统中的眼底图像传感器对该散射光进行摄像。该文献公开了通过使用所拍摄的图像来进行白平衡调节的技术。日本特开2006-14904所公开的眼屈光力测量设备具有反射构件，其可拆卸地配置在投射光学系统和光接收光学系统共用的光路中的眼底共轭位置处。该文献公开了一种技术，其通过使用反射构件对从测量光源投射出的光束进行反射，通过使用光接收光学系统中所设置的光接收元件来对反射光进行接收，由此根据温度变化所导致的反射图像的变化来获取校正数据。然而，日本特开2001-245848和2006-14904所公开的眼科设备不检测扩散板和反射构件的插入/移除。因此，该设备不能检测出由时效劣化所导致的光学构件的插入/移除不良。这可能会对眼科摄 像的结果有负面的影响。
发明内容
考虑到上述问题，本发明提供了用于发现时效劣化所导致的光学构件的插入/移除不良的技术。根据本发明的一个方面，提供了一种眼科设备，包括:照明光学系统，其包括光源并用于照亮被检眼；摄像光学系统，其包括图像传感器并用于对通过所述照明光学系统所照亮的被检眼进行摄像；光学构件插入移除单元，用于将光学构件插入至或移除出所述照明光学系统和所述摄像光学系统中的至少一个的光路；以及通知单元，用于基于与所述光学构件插入至或移除出所述光路同步地从所述图像传感器输出的信号，来通知所述光学构件相对于所述光路的插入移除的状态。根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制眼科设备的方法，所述方法包括以下步骤:将光学构件插入至或移除出照明光学系统和摄像光学系统中的至少一个的光路，所述照明光学系统包括光源并用于照亮被检眼，所述摄像光学系统包括图像传感器并用于对通过所述照明光学系统所照亮的被检眼进行摄像；以及基于与所述光学构件插入至或移除出所述光路同步地从所述图像传感器输出的信号，来通知所述光学构件相对于所述光路的插入移除的状态。通过以下参考附图对典型实施例的详细说明，本发明的其它特征将变得明显。
图1是示出眼科设备的配置的示例的图；图2是用于说明光阑207的图；图3是用于说明对准棱镜光阑223的图；图4是示出眼科设备的配置的框图；图5是用于说明观察图像的图；图6是示出如下处理过程的流程图，所述处理过程涉及将光学构件插入至或移除出光路的操作的检测；以及图7是示出图像传感器210和220所拍摄的图像的示例的图。
具体实施例方式将参考附图来详细说明本发明的典型实施例。应当注意的是，除非另有特别说明，否则这些实施例所表述的构件的相对配置、数学表达式和数值不限制本发明的范围。眼科设备的配置将参考图1来说明作为眼科设备示例的眼科屈光力测量装置的示意配置。透镜202、与被检眼E的瞳孔Ep基本共轭的光阑203、穿孔镜204、扩散板222、透镜205、以及对来自眼E侧的具有等于或小于880nm波长的红外光和可见光进行完全反射并对具有等于或大于880nm波长的光束进行部分反射的分色镜206顺次布置，以在从眼屈光力测量光源201延伸至眼E的光路01上形成测量光投射光学系统，其中，所述光源201发射具有880nm波长的光。此外，在本说明书中，可以将测量光投射光学系统称为照明光学系统。具有与角膜Ec基本共轭的环状开口的光阑207、光束分光棱镜208、透镜209和图像传感器210顺次布置，以在穿孔镜204的反射方向上的光路02上形成测量光接收光学系统。此外，在本说明书中，可以将测量光接收光学系统称为摄像光学系统。上述光学系统用于眼屈光力测量。光阑203限制由测量光源201所发射出的光束。透镜202在透镜205的前方进行光的一次成像。然后合成光透过透镜205和分色镜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。眼底反射光通过瞳孔中心再次照射至透镜205。入射光束通过透镜205，然后被穿孔镜204的外围反射。应用Gullstrand原理、通过与被检眼的角膜Ec基本共轭的位置处所设置的光阑207来使锥形的光束分光棱镜208对反射光束进行分离。所得到的光在图像传感器210的光接收表面投射为环图像。如果眼E是正视眼，则该环图像成为预定圆形。如果眼E是近视眼，则投射图像所具有的圆形小于正视眼的圆形。如果眼E是远视眼，则投射图像所具有的圆形大于正视眼的圆形。当眼E具有散光时，环图像具有椭圆形状。水平轴和所述椭圆形所限定的角度表示散光轴角。可以基于该椭圆的系数来获得屈光力。扩散板插入/移除单元301 (后面将参考图4来说明)允许扩散板222相对于测量光投射光学系统和测量光接收光学系统所共用的光路上的位置处可拆卸地插入/移除。将在后面详细说明插入/移除操作。
如图2所示，光阑207由两个光阑构成，这两个光阑所包括的环开口部具有不同的大小。各光阑具有用于保持中心部dl的上下保持部k。所述设备在根据眼E的角膜Ec (或瞳孔Ep)的大小来切换光阑207的两个光阑207a和207b的情况下进行测量。光阑207a和207b具有环区域形状的开口。这些光阑的内直径dl是相同的。光阑的外直径表示为d2>d3。通常，设备在将光阑207a插入光路02的情况下进行测量。然而，如果眼E的瞳孔Ep的大小为小，并且形成在瞳孔Ep上的图像的外直径d2具有的大小d2’表达为d2’ >瞳孔Ep的大小，则图像传感器210上的环图像的亮度和大小会变化。这会导致错误的测量。在这种情况下，设备在使得光阑插入/移除单元302 (将在后面参考图4来说明)将光阑207a切换为207b的情况下进行测量。固视目标投射光学系统、以及针对眼E的前眼部观察和对准检测共用的对准光接收光学系统布置在分色镜206的反射方向上。顺次将透镜211、分色镜212、透镜213、折叠反射镜214、透镜215、固视目标216、固视目标照明光源217布置在固视目标投射光学系统的光路03上。在进行眼固视诱导时，来自接通的固视目标照明光源217的投射光束从固视目标216的后侧将其照亮，并通过透镜215、折叠反射镜214、透镜213、分色镜212和透镜211来投射至眼E的眼底Er。注意，固视诱导马达224可以将透镜215在光轴方向上移动，以通过进行眼E的屈光度诱导来实现雾视状态。由对准棱镜光阑插入/移除单元303所插入/移除的对准棱镜光阑223 (将参考图4说明)、透镜218、用于角膜测量的由角膜光阑插入/移除单元304在光路上可拆卸地进行插入/移除的角膜光阑503 (后面将参考图4说明)、以及图像传感器220顺次布置在分色镜212的反射方向上的光路04上。插入/移除对准棱镜光阑223使得在对准棱镜光阑223位于光路04上的情况下能够进行对准，并且在对准棱镜光阑223从光路04移除的情况下能够进行前眼部观察或透照观察。将各自具有大约 780nm波长的前眼部照明光源221a和221b配置在眼E的斜前方。将参考图3来说明对准棱镜光阑223的形状。对准棱镜光阑223的碟状光阑板设置有用于限制光束的三个开口部223a、223b和223c。仅透过波长接近880nm的光束的对准棱镜301a和301b分别接合到位于分色镜212侧的两侧的开口部223a和223b。角膜光阑503是用于角膜形状测量的光阑。在设备测量眼E的角膜Ec的曲率半径的情况下，角膜光阑插入/移除单元304将角膜光阑503插入光路。角膜光阑503是小开口光阑，将其设置成即使在眼E的角膜Ec和角膜测量光源290之间的距离(操作距离)与设置值有轻微偏差的情况下，在角膜测量光源290所发射出的以环形形式照亮眼E的角膜Ec并且由角膜Ec反射的光束中、也选择同一主光线(光束)。这使得无论操作距离是否出现轻微偏差，图像传感器220所拍摄的环形图像的大小都保持不变，并由此获得精确的曲率半径值(角膜值)。图5示出显示在IXD监视器403 (后面将参考图4来说明)上的观察图像的示例。来自前眼部照明光源221a和221b所照亮的眼E的前眼部图像光束通过分色镜206、透镜211、分色镜212和对准棱镜光阑223的中心开口部223c，在图像传感器220的光接受传感器表面上形成图像。眼屈光力测量光源201还用作对准检测所用的光源。在对准时，扩散板插入/移除单元301将半透明扩散板222插入光路01。扩散板222的插入位置与上述测量光源的投射透镜202的一次成像位置基本相一致，并且还与透镜205的焦点位置相一致。这样将来自测量光源201的光在扩散板222上暂时形成为图像。然后该图像用作二次光源，并且作为从透镜205至眼E传播的粗平行光束进行投射。眼E的角膜Ec将该平行光束反射以形成亮点图像。分色镜206再次部分地反射该光束。该光束经由透镜211被分色镜212反射，并且透过对准棱镜光阑223的开口部223a、223b和223c以及对准棱镜301a和301b。透镜218使光束集中以在图像传感器220上形成图像Ta、Tb和Tc。将对准棱镜光阑223的中心开口部223c设计为使得来自前眼部照明光源221a和221b的具有780nm以上波长的光束通过。由前眼部照明光源221a和221b所照明的前眼部图像的反射光束，在与来自角膜Ec的反射光束的光路相同的观察光学系统中的光路上传播。然后成像透镜218通过对准棱镜光阑223的开口部223c将上述反射光束在图像传感器220上形成为图像221a’和221b’。可以基于通过这些光阑所获得的各光束之间的位置关系来对准眼E。参考图1,在相对于分色镜206的光路04的透过侧上,设置在光路05上的掩模501和位于扩散板附近并用于照明掩模501的光源502构成了温度补偿光学系统。如图7中707所表示，掩模501具有围绕光轴的四个开口部，并且掩模501在光路05上配置在与眼E的角膜Ec基本共轭的位置处。例如，在壳体等由于环境温度的改变而膨胀或收缩的情况下，测量角膜时的光学成像关系改变。这样会改变形成在图像传感器220上的角膜图像的大小。该温度补偿光学系统是用于补偿由于角膜图像大小的改变而导致的测量值的改变。该设备在进行角膜测量之前接通光源502，并在角膜光阑503插入光路的情况下，使用图像传感器220来进行摄像。该设备将已被拍摄图像的掩模501的四个开口部之间的间距与预先分析并存储的开口部间距相比较，并基于该 改变量来校准角膜测量值。这样，即使环境温度改变，也可以计算出正确的角膜测量值。图4是眼科设备的框图。该眼科设备包括:控制单元401、光源驱动电路402、IXD监视器403、存储单元404、存储器405、扩散板插入/移除单元301、光阑插入/移除单元302、对准棱镜光阑插入/移除单元303、角膜光阑插入/移除单元304、通知单元305、以及时间变化存储单元306。控制单元401控制整个眼科设备，并且包括:程序存储单元；数据存储单元，其存储用于校正眼屈光力值的数据；输入/输出控制单元，其用于控制针对各种装置的输入/输出操作；以及计算处理单元，用于计算从各种设备(均未示出)所获得的数据。光源驱动电路402根据来自控制单元401的命令，来控制测量光源201、前眼部照明光源221a、前眼部照明光源221b、固视目标照明光源217、角膜测量光源290和光源502的0N/0FF(接通/断开)操作或光量的改变。在用作显示控制单元的控制单元401的控制下，IXD监视器403显示图像传感器220所拍摄的前眼部图像和测量值等。存储单元404存储下述预定值:所述预定值用于判断在插入进/移除出光路的各种光学构件(扩散板222、光阑207、对准棱镜光阑223、角膜光阑503等)插入和移除时所拍摄的图像的质量(将在后面说明)。存储器405用于存储图像传感器220所拍摄的眼E的前眼部图像。设备通过从存储器405存储的图像中提取眼E的瞳孔Ep和角膜反射图像来进行对准检测。图像传感器220所拍摄的眼E的前眼部图像与文字数据和图形数据进行合成。然后，IXD监视器403显示合成后的前眼部图像、测量值等。存储器405存储图像传感器210所拍摄的眼屈光力计算环图像。在控制单元401的控制下，扩散板插入/移除单元301、光阑插入/移除单元302、对准棱镜光阑插入/移除单元303、以及角膜光阑插入/移除单元304对于各插入/移除目标进行插入/移除操作。扩散板插入/移除单元301用作光学构件插入/移除单元，并将扩散板222插入进/移除出由测量光投射光学系统和测量光接收光学系统所共用的光路中的位置。光阑插入/移除单元302用作光学构件插入/移除单元，并在对光阑207的光阑207a和207b之间进行切换的情况下，将光阑207的光阑207a和207b插入进/移除出光路。对准棱镜光阑插入/移除单元303用作光学构件插入/移除单元，并将对准棱镜光阑223插入进/移除出光路。角膜光阑插入/移除单元304用作光学构件插入/移除单元，并将用于角膜测量的角膜光阑503插入进/移除出光路。在控制单元401的控制下，通知单元305具有向检查者通知在对光学构件的插入和移除进行检查时的异常的功能。通知单元305可以经由声音或将插入/移除检查结果显示在IXD监视器403上来进行通知。可选地，通知单元305可以用于向检查者通知正常操作而非异常。即，通知单元305可以以任何方式进行通知，只要其用于通知将光学构件插入进/移除出光路的状态即可。时间变化存储单元306存储针对各光学构件的插入/移除操作的正常/异常判断结果。控制单元401在接收到来自检查者或其它用户的输出时间变化信息的请求的情况下，从时间变化存储单元306读取相对应的时间变化信息，并经由LCD监视器403或单独设置的输出端来输出用于表示时间变化的显示形式。将参考图6的流程图来说明在进行针对扩散板222、光阑207、对准棱镜光阑223和角膜光阑503各自的插入/移除操作时的处理过程。在检查者于进行处理之前接通眼科设备的电源的情况下，控制单元401对各驱动单元进行操作检查。第一实施例:检测扩散板222相对于光路的插入/移除操作将参考图6来说明第一实施例,其中，将检测作为光学构件的不例的扩散板222相对于光路的插入/移除操作·。在将扩散板222移除出光路的情况下要进行的处理将参考图6的流程图来说明移除扩散板222时的处理过程。在步骤S601中，控制单元401控制光源驱动电路402以接通测量光源201，从而发射预定量的光，并且控制光阑插入/移除单元301以将光阑207a插入光路中。然后控制单元401控制扩散板插入/移除单元301以将扩散板222从光路移除。在步骤S602中，图像传感器210与移除扩散板222同步地进行摄像。存储器405存储所拍摄的图像。如图7中701所示，这种情况下所获得的图像什么也没有示出，这是由于测量光透过透镜205并从眼科设备出射，因此没有反射光抵达图像传感器210。在步骤S603中，控制单元401从存储单元404读取出在将扩散板222移除时的预定值。作为移除时的预定值，设置了所获取的图像的亮度分布的标准差或最大亮度值等。在步骤S604中，控制单元401比较步骤S602中获得的图像分析结果和步骤S603中读出的预定值，以基于比较结果来判断是否已正常进行操作(针对扩散板222的移除操作)。如果比较结果在预定范围内，则可以判断为操作结果为正常(步骤S604中为“是”)，并且处理进行至步骤S605。如果控制单元401判断为操作结果为异常(步骤S604中为“否”)，则处理进行至步骤S606。在步骤S605中，控制单元401将当前图像分析结果存储在时间变化存储单元306中。在步骤S606中，控制单元401控制通知单元305来通知检查者该操作异常。通过以上操作，完成图6的流程图中的各个处理。在将扩散板222插入至光路的情况下要进行的处理以下通过将图6中流程图中的步骤S60fS605中的操作替换为S611 S615中的操作，来说明在插入扩散板222时要进行的处理过程。在步骤S611中，控制单元401控制光源驱动电路402以接通测量光源201，从而发射预定量的光，并且控制光阑插入/移除单元302以将光阑207a插入光路中。然后控制单元401控制扩散板插入/移除单元301以将扩散板222插入至光路。在步骤S612中，图像传感器210与插入扩散板222同步地进行摄像。存储器405存储所拍摄的图像。如果将扩散板222正确地插入光路，则测量光源201所射出的光束由扩散板222来扩散。然后扩散板222用作扩散光源。来自该光源的反射光透过穿孔镜204、光阑207 (假设将光阑207a插入光路)、光束分光棱镜208和透镜209后由图像传感器210来拍摄。如图7中702所表示，这种情况下所获得的图像具有像环一样的形状。由于光阑207具有保持部k，因此所拍摄的图像在上下位置处具有保持部k的影。在步骤S613，控制单元401从存储单元404读取出在将扩散板222插入时的预定值。由于预先确定了扩散板222在光轴上的位置，因此在将扩散板222正常插入光路的情况下要拍摄到的环图像的大小或者亮度是已知的。因此，将环图像的近似圆的直径或亮度分布设置为插入时的预定值。在步骤S614中，控制单元401比较在步骤S612中获得的图像分析结果和在步骤S613中读出的预定值，以基于比较结果来判断是否已正常进行操作(针对扩散板222的插入操作)。控制单元401将分析出的直径或亮度分布与存储单元404中所存储的直径或亮度分布相比较。如果比较结果在预定范围内，则可以判断为已正常进行了操作。如果控制单元401判断为操作结果为正常(步骤S614中为“是”)，则处理进行至步骤S615。如果控制单元401判断为判断操作结果为异常(步骤S614中为“否”)，则处理进行至步骤S616。在步骤S615中，控制单元401将当前图像分析结果存储在时间变化存储单元306中。在步骤S616中，控制单元401控制通知单元305，以向检查者通知该操作异常。第二实施例:检测光阑207相对于光路的插入/移除操作将参考图6来说明第二实施例，其中，将检测作为光学构件的示例的光阑207相对于光路的插入/移除操作。在将光阑207a插入光路的情况下要进行的处理以下通过将图6中流程图中的步骤S601 S605中的操作替换为S801 S805中的操作，来说明在插入光阑207a时要进行的处理过程。在步骤S801中，控制单元401控制光源驱动电路402以接通测量光源201，从而以预定的量来发射光，并且控制扩散板插入/移除单元301以将扩散板222移除出光路。然后控制单元401控制光阑插入/移除单元302以将光阑207a插入光路。注意，控制单元401可以检测到光阑207b已从光路移除。
在步骤S802中，图像传感器210与插入光阑207a同步地进行摄像。存储器405存储所拍摄的图像。如图7中702所表示，这种情况下所获得的图像具有像环一样的形状。由于光阑207具有保持部k，因此所拍摄的图像在上位置和下位置处具有保持部k的影。在步骤S803中，控制单元401从存储单元404读取出在将光阑207a插入时的预定值。将所获取的图像的亮度值等设置为插入时的预定值。光阑207a和光阑207b具有不同的开口面积。因此，即使环图像的大小相同，它们的亮度也不同。由此，将亮度值设置为预定值。假设在光阑插入/移除单元302处发生某些问题，使得光阑207a没有完全插入至或移除出光路。在这种情况下，如图7中的708所表示，由于环图像上的光阑207a的保持部k的影的位置发生变化，因此可以将环图像上的影的位置设置为预定值。可选地，在扩散板222插入的位置偏离了透镜205的焦点位置的情况下，所拍摄的环图像的大小会改变。因此，可以将环图像的近似圆的直径设置为预定值。在步骤S804中，控制单元401比较在步骤S802中获得的图像分析结果和在步骤S803中读出的预定值，以基于比较结果来判断是否已正常进行操作(针对光阑207a的插入操作)。如果比较结果在预定范围内，则可以判断为已正常进行了操作。如果控制单元401判断为操作结果为正常(步骤S804中为“是”)，则处理进行至步骤S805。如果控制单元401判断为操作结果为异常(步骤S804中为“否”)，则处理进行至步骤S806。在步骤S805中，控制单元401将当前图像分析结果存储在时间变化存储单元306中。在步骤S806中，控制单元401控制通知单元305，以向检查者通知该操作为异常。在将光阑207b插入光路的情况下要进行的处理接着通过将图6中流程图中的步骤S601 S605中的操作替换为S811 S815中的操作，来说明在插入光阑207b时的处理过程。在步骤S811中，控制单元401控制光源驱动电路402以接通测量光源201，从而以预定的量来发射光，并且控制扩散板插入/移除单元301以将扩散板222从光路移除。然后控制单元401控制光阑插入/移除单元302以将光阑207a切换至具有较小外直径的光阑207b，并且将光阑207b插入光路。注意，控制单元401可以检测到光阑20 7a移除出光路。在步骤S812中，图像传感器210与插入光阑207b同步地进行摄像。存储器405存储所拍摄的图像。如图7中703所表示，这种情况下所获得的图像具有像环一样的形状。由于光阑207b具有保持部k，因此所拍摄的图像在上位置和下位置处具有保持部k的影。然而，注意，由于光阑207b的开口面积比光阑207a的开口面积小，因此该环图像的亮度低于由702所表示的环图像的亮度。在步骤S813中，控制单元401从存储单元404读取出在将光阑207b插入时的预定值。如在光阑207a的情况中那样，将所获取的图像的亮度值等设置为插入时的预定值。在步骤S814中，控制单元401比较在步骤S812中获得的图像分析结果和在步骤S813中读出的预定值，以基于比较结果来判断是否已正常进行操作(针对光阑207b的插入操作)。如果比较结果在预定范围内，则可以判断为已正常进行操作。如果控制单元401判断为操作结果为正常(步骤S814中为“是”)，则处理进行至步骤S815。如果控制单元401判断为操作结果为异常(步骤S814中为“否”)，则处理进行至步骤S816。在步骤S815中，控制单元401将当前图像分析结果存储在时间变化存储单元306中。在步骤S816中，控制单元401控制通知单元305，以向检查者通知该操作为异常。注意，上述针对光阑207的操作检测处理可以跟随针对扩散板222的操作检测处理来进行。例如，可以在被检眼的对准操作期间进行该操作。
第三实施例:检测对准棱镜光阑223相对于光路的插入/移除操作将参考图6来说明第三实施例，其中，将检测作为光学构件的示例的对准棱镜光阑223相对于光路的插入/移除操作。在将对准棱镜光阑223移除出光路的情况下要进行的处理以下通过将图6的流程图中的步骤S601 S605中的操作替换为S901 S905中的操作，来说明在移除对准棱镜光阑223时要进行的处理过程。在步骤S901中，控制单元401控制光源驱动电路402以断开测量光源201和角膜测量光源290，并接通光源502。控制单元401还控制角膜光阑插入/移除单元304以将角膜光阑503插入光路。此外，控制单元401控制对准棱镜光阑插入/移除单元303以将对准棱镜光阑223移除出光路。注意，扩散板222的位置是任意的。在步骤S902中，图像传感器220与移除对准棱镜光阑223同步地拍摄温度补偿光学系统的掩模501。存储器405存储所拍摄的图像。如图7中704所表示，这种情况下所获得的图像清楚地示出了掩模501的四个开口部。在步骤S903中，控制单元401从存储单元404读取出在将对准棱镜光阑223移除时的预定值。将四个开口部图像的重心之间的距离、亮度值、左右开口部图像之间或上下开口部图像之间的差、亮点的渐晕等设置为移除时的预定值。在步骤S904中，控制单元401比较在步骤S902中获得的图像分析结果和在步骤S903中读出的预定值，以基于比较结果来判断是否已正常进行了操作(针对对准棱镜光阑223的移除操作)。如果比较结果在预定范围内，则可以判断为已正常进行了操作。如果未正常移除对准棱镜光阑223，则由于四个开口部图像的左右开口部图像或上下开口部图像的亮度值不同或出现渐晕，因此可以检测到正常/异常的移除。如果控制单元401判断为操作结果为正常(步骤S904中为“是”)，则处理进行至步骤S905。如果控制单元401判断为操作结果为异常(步骤S9·04中为“否”)，则处理进行至步骤S906。在步骤S905中，控制单元401将当前图像分析结果存储在时间变化存储单元306中。在步骤S906中，控制单元401控制通知单元305，来通知检查者该操作为异常。在将对准棱镜光阑223插入光路的情况下要进行的处理以下通过将图6中流程图中的步骤S601 S605中的操作替换为S911 S915中的操作，来说明在插入对准棱镜光阑223时要进行的处理过程。在步骤S911中，控制单元401控制光源驱动电路402以断开测量光源201和角膜测量光源290，并接通光源502。控制单元401还控制角膜光阑插入/移除单元304以将角膜光阑503插入光路。控制单元401还控制对准棱镜光阑插入/移除单元303以相对于光路插入对准棱镜光阑223。注意，扩散板222的位置是任意的。在步骤S912中，图像传感器220与插入对准棱镜光阑223同步地进行摄像。存储器405存储所拍摄的图像。对准棱镜光阑223的开口部223a、223b和223c的三个光阑接收光束。由于对准棱镜301a和301b分别与开口部223a和223b相接合，因此通过开口部223a和223b的光束左右分离。由此，如图7的705所示，这种情况下所获得的图像示出了掩模501的四个开口部，其中每个开口部被分为三个部。在步骤S913中，控制单元401从存储单元404读取出在将对准棱镜光阑223插入时的预定值。将四个开口部图像的分离部的数量、透过对准棱镜光阑223的开口部223c的光束所形成的四个开口部图像的重心之间的距离、亮度值、12个开口部图像的左右部之间或上下部之间的亮度值差或渐晕量等设置为插入时的预定值。在步骤S914中，控制单元401比较在步骤S912中获得的图像分析结果和在步骤S913中读出的预定值，以基于比较结果来判断是否已正常进行操作(对准棱镜光阑223的插入操作)。如果比较结果在预定范围内，则可以判断已正常进行了操作。如果控制单元401判断为操作结果为正常(步骤S914中为“是”)，则处理进行至步骤S915。如果控制单元401判断为操作结果为异常(步骤S914中为“否”)，则处理进行至步骤S916。在步骤S915中，控制单元401将当前图像分析结果存储在时间变化存储单元306中。在步骤S916中，控制单元401控制通知单元305，来通知检查者该操作为异常。注意，控制单元401可以被配置为通过将步骤S902中拍摄的图像与步骤S912中拍摄的图像相比较，并通过基于检测到的开口部图像的数量或亮度值差来判断对准棱镜光阑223的正常/异常操作而进行判断操作，从而对插入/移除进行检查。第四实施例:检测角膜光阑503相对于光路的插入/移除操作将参考图6来说明第四实施例，其中，将检测作为光学构件的示例的角膜光阑503相对于光路的插入/移除操作。在将角膜光 阑503插入光路的情况下要进行的处理以下通过将图6的流程图中的步骤S601 S605中的操作替换为S1101 S1105中的操作，来说明在插入角膜光阑503时要进行的处理过程。在步骤SllOl中，控制单元401控制光源驱动电路402以断开测量光源201和角膜测量光源290，并接通光源502。控制单元401还控制对准棱镜光阑插入/移除单元303以将对准棱镜光阑223移除出光路。注意，扩散板222的位置是任意的。此外，控制单元401控制角膜光阑插入/移除单元304以将角膜光阑503插入光路。在步骤S1102中，图像传感器220与插入角膜光阑503同步地对温度补偿光学系统的掩模501进行摄像。存储器405存储所拍摄的图像。这种情况下所获得的图像与在步骤S902中所获得的图像相同。因此，如果已进行了步骤S902中的处理，则相对应的图像还可以在上述处理中使用。即，可以省略步骤S1102中的处理。在步骤S1103中，控制单元401从存储单元404读取出在将角膜光阑503插入时的预定值。将这四个开口部图像的重心之间的距离、亮度值、四个开口部图像的左右图像之间或上下图像之间的亮度值差或渐晕量等设置为插入时的预定值。在步骤S1104中，控制单元401比较在步骤S1102中获得的图像分析结果和在步骤S1103中读出的预定值，以基于比较结果来判断是否已正常进行操作(角膜光阑503的插入操作)。如果比较结果在预定范围内，则可以判断为已正常进行操作。如果控制单元401判断为操作结果为正常(步骤S1104中为“是”)，则处理进行至步骤S1105。如果控制单元401判断为操作结果为异常(步骤S1104中为“否”)，则处理进行至步骤S1106。在步骤SI 105中，控制单元401将当前图像分析结果存储在时间变化存储单元306中。在步骤S1106中，控制单元401控制通知单元305，来通知检查者该操作为异常。在将角膜光阑503移除出光路的情况下要进行的处理以下通过将图6中流程图中的步骤S60fS605中的操作替换为Slllf S1115中的操作，来说明在移除角膜光阑503时要进行的处理过程。在步骤Sllll中，控制单元401控制光源驱动电路402以断开测量光源201和角膜测量光源290，并接通光源502。控制单元401还控制对准棱镜光阑插入/移除单元303以将对准棱镜光阑223移除出光路。注意，扩散板222的位置是任意的。此外，控制单元401控制角膜光阑插入/移除单元304以将角膜光阑503移除出光路。在步骤S1112中，图像传感器220与移除角膜光阑503同步地对温度补偿光学系统的掩模501进行摄像。存储器405存储所拍摄的图像。如图7中706所表示，这种情况下所获得的图像如图7中704所表示的图像那样示出了四个部处的开口图像。从上述图像中观察到较大的开口图像，原因如下。在将对准棱镜光阑223移除出光路的情况下，光瞳直径增大，并且光量增大而使得亮度值增加。在步骤S1113中，控制单元401从存储单元404读取出在将角膜光阑503移除时的预定值。将开口部图像的亮度值、四个开口部图像的左右图像或上下图像之间的亮度值差或者渐晕量等设置为移除时的预定值。在步骤S1114中，控制单元401比较在步骤S1112中获得的图像分析结果和在步骤S1113中读出的预定值，以基于比较结果来判断是否已正常地进行操作(针对角膜光阑503的移除操作)。如果比较结果在预定范围内，则可以判断为已正常进行了操作。如果控制单元401判断为操作结果为正常(步骤S1114中为“是”)，则处理进行至步骤S1115。如果控制单元401判断为操作结果为异常(步骤S1114中为“否”)，则处理进行至步骤S1116。在步骤S1115中，控制单元401将当前图像分析结果存储在作为第二存储单元的时间变化存储单元306中。在步骤SI 116中，控制单元401控制通知单元305，来通知检查者该操作为异常。注意，控制单元401可以被配置为将步骤S1102中拍摄的图像与步骤S1112中拍摄的图像相比较，并基于检测到的开口部图像的数量或亮度值差来判断角膜光阑503的正常/异常操作而进行判断操作，从而对 插入/移除进行检查。注意，操作检查不限于上述的处理顺序。操作检查的进行时间不限于接通电源时。即，可以在执行测量之前进行操作检测，或针对各检查者进行操作检查。该设备可以用于在出现异常时使得通知单元通知时间变化，或者可以用于在定期检查时通知时间变化。尽管以上说明例示出用于基于图像分析结果进行插入/移除判断的结构，不过可以基于与插入/移除同步地从图像传感器获取的信号来进行插入/移除的判断。该设备可以通过比较从图像传感器获取的信号和提前保持的应当获取的信号来进行插入/移除的判断。可选地，设备可以基于插入时和移除时分别从图像传感器获得的信号的差来进行插入/移除的判断。注意，用于测量被检眼屈光力的眼科设备可以包括诸如专用微动开关或光遮断器等的检测单元，以在通过将光学构件插入至/移除出光路来实现适合于测量模式的结构的情况下，检查诸如光阑或扩散板等的光学构件是否已可靠地插入或移除。与之对比，这种设备可以如本实施例中那样不包括专用检测单元。如上所述，根据本实施例的眼科设备通过使用用于眼特性测量的光源和用于检测的图像传感器，来检查光学构件相对于光路的插入/移除操作，因此可以发现由于时效劣化所导致的光学构件的插入/移除的不良。此外，这种设备不需要再另外包括任何专用检测单元，由此可以使得组件的数量减少。同样，不需确保用于安装检测单元的空间。因此可以缩减设备的大小。此外，由于通知单元通知检查者操作不良，因此检查者可以避免测量误差。这样可以减少测量误差以及检查者的负担。此外，可以在电源接通时检查插入/移除操作。这样可以将操作检查作为眼科设备的初始化的一部分来进行。此外，由于不频繁进行操作检查，因此可以避免测量的延长。可以在投射光束之前对插入/移除操作进行检查。这样可以防止在使用眼科设备时发生测量误差。如果接受插入/移除操作检查的光学构件是扩散板，则可以消除在进行眼屈光力测量时的测量误差，并可以避免在对准时出现诸如亮点图像的检测范围缩小等的问题。假设要接受插入/移除操作检查的光学构件是用于眼屈光力测量并可以切换的多个光阑(光阑207a和207b)。在这种情况下，如果被摄体的瞳孔直径小，则可以切换至更合适的光阑。此外，该设备可以在进行对准(对准操作)时，执行针对眼屈光力测量光阑的插入/移除操作检查。在对准时，诸如扩散板等的光学构件插入光路，并且用于眼屈光力测量的光源接通。这样可以通过使用眼屈光测量图像传感器容易地进行检查。因此，可以缩短初始化时间，或缩短用于在测量之前检查操作的时间。通过使用由来自温度补偿光学系统的光学系统光源的光作为操作检查光束所照亮的开口部图像，不需要再设置任何新的光源。假设要进行插入/移除检查的光学构件是对准棱镜光阑。在这种情况下，如果前眼部图像没有过度曝光，并且对准开口和棱镜整合为一体，则由于可以检查对准开口是否处于正确的位置，因而可以进行正确的对准。此外，如果要进行插入/移除检查的光学构件是用于角膜测量的角膜光阑，则该设备没有由于光阑插入/移除不良所 导致的角膜测量误差。此外，由于该眼科设备检查时间变化并存储操作检查结果，因此可以在进行维护时容易地检查眼科设备的状态。由于操作检查光源和图像传感器还用作测量光源和图像传感器，因此可以避免眼科设备的复杂性。注意，本发明可以执行上述单个实施例或所有的实施例。本发明可以执行所述实施例中的至少一个。例如，可以执行对对准棱镜光223相对于光路的插入/移除操作的检测以及对角膜光阑503相对于光路的插入/移除操作的检测这两者。根据本发明，可以发现由于时效劣化所导致的光学构件的插入/移除不良。其它实施例还可以通过读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等装置)和通过下面的方法来实现本发明的各方面，其中，系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行上述方法的各步骤。由于该原因，例如经由网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读介质)将该程序提供给计算机。尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。
权利要求
1.一种眼科设备，包括 照明光学系统，其包括光源并用于照亮被检眼； 摄像光学系统，其包括图像传感器并用于对通过所述照明光学系统所照亮的被检眼进行摄像； 光学构件插入移除单元，用于将光学构件插入至或移除出所述照明光学系统和所述摄像光学系统中的至少一个光路；以及 通知单元，用于基于与所述光学构件插入至或移除出所述光路同步地从所述图像传感器输出的信号，来通知所述光学构件相对于所述光路的插入或移除状态。
2.根据权利要求I所述的眼科设备，其中，还包括判断单元，用于基于与所述光学构件插入至或移除出所述光路同步地从所述图像传感器输出的信号，来判断所述光学构件是否已正常插入至或移除出所述光路， 其中，所述通知单元通知由所述判断单元所获得的判断结果。
3.根据权利要求2所述的眼科设备，其中，所述判断单元基于对所述图像传感器与插入或移除操作同步地拍摄的图像的分析结果和预定值之间的比较，来判断是否正常进行了插入或移除操作。
4.根据权利要求2所述的眼科设备，其中，在判断为所述光学构件未正常插入至或移除出所述光路的情况下，所述通知单元通知异常。
5.根据权利要求3所述的眼科设备，其中，还包括 存储单元，用于将对所述图像传感器所拍摄的图像的分析结果和预定值之间的比较结果作为时间变化进行存储；以及 显示控制单元，用于使得显示单元显示用于表示存储在所述存储单元中的所述比较结果的显示形式。
6.根据权利要求2所述的眼科设备，其中，所述判断单元在所述眼科设备的电源接通时进行判断。
7.根据权利要求2所述的眼科设备，其中，所述判断单元在所述照明光学系统照亮所述被检眼之前进行判断。
8.根据权利要求I所述的眼科设备，其中，所述光学构件包括扩散板，其设置在所述照明光学系统和所述摄像光学系统共用的光路上，以及 所述图像传感器包括用于眼屈光力测量的图像传感器。
9.根据权利要求2所述的眼科设备，其中，所述光学构件包括被配置为能够切换的多个光阑，设置在用于进行眼屈光力测量的所述摄像光学系统中与所述被检眼大致共轭的位置处，以及 所述图像传感器包括用于眼屈光力测量的图像传感器。
10.根据权利要求9所述的眼科设备，其中，所述判断单元在进行针对所述被检眼的对准操作时进行判断。
11.根据权利要求3所述的眼科设备，其中，还包括温度补偿光学系统，所述温度补偿光学系统包括掩模，其包括多个开口部，并且所述掩模位于与所述被检眼的角膜共轭的位置处；以及光学系统光源，用于照亮所述掩模， 其中，所述摄像光学系统共用作所述温度补偿光学系统的摄像光学系统，以及所述判断单元基于预定值和对以下图像的分析结果之间的比较来判断是否正常进行了插入或移除操作，该图像是通过使得所述图像传感器与针对所述光学构件的插入或移除操作同步地拍摄来自所述光学系统光源的光所获得的。
12.根据权利要求11所述的眼科设备，其中，所述光学构件包括对准棱镜光阑，其设置在所述摄像光学系统中，并且用于限制光束。
13.根据权利要求11所述的眼科设备，其中，所述光学构件包括用于角膜形状的测量的光阑，所述光阑设置在所述摄像光学系统的成像透镜和所述图像传感器之间，并且被配置为测量所述被检眼的角膜的曲率半径值。
14.根据权利要求I所述的眼科设备，其中，用于检查针对所述光学构件的插入或移除操作的光源和图像传感器共用作用于测量所述被检眼的眼特性的测量光源和图像传感器。
15.一种用于控制眼科设备的方法，所述方法包括以下步骤 将光学构件插入至或移除出照明光学系统和摄像光学系统中的至少一个光路，所述照明光学系统包括光源并用于照亮被检眼，所述摄像光学系统包括图像传感器并用于对通过所述照明光学系统所照亮的被检眼进行摄像；以及 基于与所述光学构件插入至或移除出所述光路同步地从所述图像传感器输出的信号，来通知所述光学构件相对于所述光路的插入或移除状态。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，还包括下述步骤基于与所述光学构件插入至或移除出所述光路同步地从所述图像传感器输出的信号，来判断所述光学构件是否已正常插入至或移除出所述光路， 其中，在进行所述通知的步骤中，通知在所述判断的步骤中所获得的判断结果。
全文摘要
本发明涉及眼科设备和用于控制眼科设备的方法。一种眼科设备，包括照明光学系统，其包括光源并用于照亮被检眼；摄像光学系统，包括图像传感器并用于摄像由照明光学系统所照亮的眼；光学构件插入/移除单元，用于将光学构件插入至/移除出照明光学系统和摄像光学系统中光路的至少一个光路；以及通知单元，用于基于与光学构件插入至/移除出光路同步的来自图像传感器的信号输出，从而判断光学构件针对光路的插入/移除状态。
文档编号A61B3/107GK103251376SQ20131005134
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月16日 优先权日2012年2月15日
发明者伊藤宏 申请人:佳能株式会社