CN101352333A - 非接触型眼压计 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在非接触状态下使被检眼的角膜变形而测量眼压的非接触型眼压计，其具有沿基准轴向所述被检眼的角膜吹空气而使该被检眼的角膜变形的压缩空气喷射部、向所述被检眼射入投影光的投影光学系统、从所述投影光学系统投影并接收被所述被检眼反射的反射光的受光光学系统、根据所述受光光学系统接收到的所述反射光的光量而使所述投影光学系统和所述受光光学系统相对于所述被检眼沿所述基准轴方向移动并定位的定位部和根据所述受光光学系统接收到的所述反射光的光量来检测由所述压缩空气喷射部引起的所述被检眼的角膜的变形的眼压检测部，所述投影光学系统具有将所述投影光规定为沿一个方向延伸的非圆形状的光束形状规定部。

Description

非接触型眼压计

本申请基于2007年7月27日提交的日本专利申请No.2007-195340，并且要求其优先权，因此其公开内容全部引用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及对被检眼角膜吹空气并检测出此时作为反射光量的变化的被检眼角膜的变形状态来计量被检眼眼球的眼压值的非接触型眼压计。

背景技术

现有技术的非接触型眼压计(又称“非接触式眼压计”、“非接触眼压计”)是从喷嘴喷射空气而压平被检眼角膜并由角膜变形为一定形状时的腔室内部压力来测定被检眼的眼压值。

众所周知，这种非接触型眼压计中，分别独立设置前眼部照明用光源、注视目标用光源、XY定位用光源、Z定位用光源、压平检测用光源等五个光源(例如，参照日本专利特开2002-165763号公报)。

非接触型眼压计中，将共有光源用作XY定位用光源和压平检测用光源，而分别设置前眼部照明用光源、注视目标用光源、XY定位/压平检测用光源、Z定位用光源等四个光源(例如，参照日本专利特开2006-334435号公报)。

这里，所谓“XY定位”是指被检眼角膜相对于仪器的左右上下方向(XY轴构成的二维坐标系)的位置关系，对被检眼从正面进行光投影，接收来自被检眼角膜的反射光，检测二维传感器上光点的移动。

所谓“Z定位”是指被检眼角膜相对于仪器的前后方向(Z轴的一维坐标系)的位置关系，对被检眼从斜方向进行光投影，接收来自被检眼角膜的反射光，检测一维传感器上光点的移动。

所谓“定位调整”是指根据XY定位和Z定位的检测将被检眼角膜的仪器的左右上下方向和前后方向的位置关系调整至正常的位置，定位调整后即刻从喷嘴向被检眼角膜喷出空气并测定被检眼的眼压值。

但是，日本专利特开2002-165763号公报所记载的非接触型眼压计存在的问题是，由于分别独立设定五个光源，所以对每一个光源设定的投影系统成为复杂的光学系统，导致仪器大型化。

日本专利特开2006-334435号公报所记载的非接触型眼压计存在的问题是，虽然将来自共有光源即XY定位用光源/压平检测用光源的光做成圆形光束照射被检眼角膜，但是由于是圆形光束产生的照明范围，因此无法同时确保根据压平检测的眼压值测定精度和XY定位范围。

也就是说，如果扩大圆形光束的照明范围，XY定位的范围会被扩大，但是根据压平检测的眼压值测定精度则会下降。相反，如果缩小圆形光束的照明范围，可以确保根据压平检测的眼压值测定精度，但是XY定位的范围会缩小。特别是在自动进行定位调整的自动定位眼压计的情况下，不能满足尽可能扩大定位调整范围的要求。

发明内容

着眼于上述问题，本发明的目的在于提供一种紧凑而又较简单的光学系统，同时既能够确保根据压平测定的眼压值测定精度又可以确保Z定位范围的非接触型眼压计。

为了实现上述目的，本发明的非接触型眼压计是在非接触状态下使被检眼的角膜变形以检测其眼压的非接触型眼压计，其特征在于具备：沿基准轴向所述被检眼的角膜吹空气而使该被检眼的角膜变形的压缩空气喷射部、向所述被检眼射入投影光的投影光学系统、从所述投影光学系统投影并接收被所述被检眼反射的反射光的受光光学系统、根据所述受光光学系统接收到的所述反射光的光量而使所述投影光学系统和所述受光光学系统相对于所述被检眼沿所述基准轴方向移动并定位的定位部，和根据所述受光光学系统接收到的所述反射光的光量检测由所述压缩空气喷射部引起的所述被检眼的角膜变形的眼压检测部，所述投影光学系统具有将所述投影光规定为沿一个方向延伸的非圆形的光束形状规定部。

附图说明

图1是实施例1的非接触型眼压计的光学系统的平面配置图。

图2是实施例1的非接触型眼压计的光学系统的侧面配置图。

图3是实施例1的非接触型眼压计的Z定位/压平检测投影系统5的照明光阑52的正面放大图。

图4是实施例1的使用非接触型眼压计测眼压时因压平引起的光量变化和腔室内压变化的各特性的示意图。

图5是被检眼角膜在Z方向上移动时Z定位所必要的照明范围和最适合于压平的照明范围的平面图。

图6是被检眼角膜和喷嘴的距离为最适宜的情况、近的情况和远的情况下，光源的光点在横方向上移动的说明图。

图7是比较例1、比较例2和实施例1中由被检眼角膜的移动使Z定位受光传感器的光量变化特性的比较特性图。

图8是照明光阑的光阑孔形状的变形例1的正面图。

图9是照明光阑的光阑孔形状的变形例2的正面图。

具体实施方式

以下根据附图所示的实施例1说明实现本发明的非接触型眼压计的最佳方式。

首先说明其构成。

图1是实施例1的非接触型眼压计的光学系统的平面配置图。图2是实施例1的非接触型眼压计的光学系统的侧面配置图。

实施例1的非接触型眼压计是在非接触状态下使被检眼E的角膜变形以测定其眼压的非接触型眼压计。如图1所示，该非接触型眼压计具备作为沿基准轴向被检眼E的角膜吹空气而使该被检眼E的角膜变形的压缩空气喷射部的压缩空气喷射构造1、作为向被检眼E射入投影光的投影光学系统的Z定位/压平检测投影系统5、作为从Z定位/压平检测投影系统5投影并且接收被检眼E反射的反射光的受光光学系统的Z定位/压平检测受光系统6、根据Z定位/压平检测受光系统6所接收的反射光的光量使Z定位/压平检测投影系统5和Z定位/压平检测受光系统6相对于被检眼E沿基准轴方向相对移动而定位的定位部(未图示)、根据Z定位/压平检测受光系统6所接收的反射光的光量检测由压缩空气喷射构造1产生的被检眼E的角膜变形的眼压检测部(未图示)。

Z定位/压平检测投影系统5具有将投影光规定为向一个方向延伸的非圆形状的光束形状规定部。Z定位/压平检测投影系统5以及Z定位/压平检测受光系统6沿基准轴方向移动时，投影光沿非圆形状的投影光延伸的方向向被检眼E上移动。这里，所谓基准轴是指例如被检眼角膜相对于仪器的前后方向。

如图1以及图2所示，压缩空气喷射构造1是从喷嘴沿作为基准轴方向的Z轴方向喷射空气使被检眼角膜C变形，例如，将其压平。本实施例的非接触型眼压计还设置有前眼部观察系统2、XY定位/注视目标投影系统3和XY定位受光系统4。在来自Z定位/压平检测投影系统5的投影光相对于基准轴具有角度的情况下，优选该非圆形状的投影光延伸的一个方向沿包含基准轴和该投影光的光轴的平面的方向，在图1和图2中，是X轴方向，这里也称为“横方向”。

以下说明各构成要素。

[压缩空气喷射构造]

如图1和图2所示，所述压缩空气喷射构造1由腔室10、喷嘴11、前眼部窗玻璃12、腔室窗玻璃13、气缸14、活塞15和腔室内压传感器16构成。

也就是说，由未图示的电磁线圈驱动的活塞15使气缸14内被压缩的空气经腔室10和喷嘴11对被检眼角膜C进行喷射。腔室10中还设置有检测腔室10内气压变化的腔室内压传感器16。

[前眼部观察系统]

如图1和图2所示，所述前眼部观察系统2在仪器外壳21内设置有对被检眼E前眼部直接照射观察光的多个前眼部照明用光源20、20。在前眼部观察光轴2L(＝喷嘴轴)上，从被检眼角膜C开始按顺序还设置有喷嘴11、前眼部窗玻璃12、腔室窗玻璃13、第一半透半反镜22、第二半透半反镜23、物镜24和CCD25(电荷耦合器件Charge Coupled Devices)。

被前眼部照明光源20、20照明的被检眼E的前眼部图像通过喷嘴11的内外，透过前眼部窗玻璃12、腔室窗玻璃13、第一半透半反镜22和第二半透半反镜23后被物镜24聚焦，并在电荷耦合器件CCD25上成像。该CCD25是与未图示的监视器连接的图像传感器，在测定者能够观察到的位置处设定的监视器屏幕上显示出被检眼E的前眼部图像。并且，在监视器屏幕上还一并显示出作为XY定位标识光的光点像。

[XY定位/注视目标投影系统]

如图2所示，所述XY定位/注视目标投影系统3设置有发射红外光的XY定位用光源30、聚光镜31、开口光阑32、针孔板33、发射可见光的注视目标用光源34、针孔板35、使焦点在针孔板33、35上一致而配置在光路上的分色镜36和准直透镜37。所谓“分色镜”是指一种用特殊的光学材料制成的镜，它反射特定波长的光，而透过其他波长的光。

聚光镜31将从XY定位用光源30射出的红外光聚焦，通过开口光阑32后被导入针孔板33。通过了针孔板33的光束被分色镜36反射，由准直透镜37准直为平行光束并被第一半透半反镜22反射后，透过腔室窗玻璃13并通过喷嘴11的内部，形成XY定位标识光。另外，XY定位标识光在角膜表面被反射，使得被检眼角膜C的顶点和被检眼角膜C的曲率中心之间的中间位置上形成光点像。并且，开口光阑32被设置在相关于准直透镜37与角膜顶点共轭的位置上。

从注视目标用光源34射出的注视目标光经过针孔板35和分色镜36，被准直透镜37准直为平行光，并被第一半透半反镜22反射后，透过腔室窗玻璃13并通过喷嘴11的内部被导入被检眼E。受验者在检测眼压时，将该注视目标光作为目标来注视，从而固定视线，抑制被检眼E的移动。

[XY定位受光系统]

所述XY定位受光系统4是检测仪器外壳21和被检眼角膜C的偏心的光学系统，如图1所示，它具有成像透镜40、反射镜41和XY定位受光传感器42。并且，使用PSD传感器作为XY定位受光传感器42。

这里，所谓“PSD传感器”是能够使用PSD(Position Sensitive Detector：位置灵敏探测器)来检测点状光的位置的光传感器。基本上如光电二极管那样是有一个接合面的PIN结构，但其面积非常大，大小达到1mm×12mm或10mm×10mm。只要将光点投射在该半导体面上，则产生电荷，所产生的电荷到达两端的电极，到达的电荷量与光点位置到电极之间的距离成反比。因此，进行必要的计算，从电极取出的电流可用作与光点位置成比例的数据。并且，根据半导体面和电极的结构，可分为一维PSD传感器和二维PSD传感器。由于PSD传感器是进行如上所述非常简单的动作的器件，因此反应非常快，对位置识别具有很高的可靠性。而且由于分辨率非常高，所以还具有很高的位置检测精度。

由XY定位/注视目标投影系统3对被检眼角膜C投影，角膜表面反射的反射光束通过喷嘴11的内部并透过腔室窗玻璃13和第一半透半反镜22，被第二半透半反镜23反射其一部分。被第二半透半反镜23反射的光束，由成像镜40使光点成像后，被反射镜41反射，在XY定位受光传感器42上形成光点像。

[Z定位/压平检测投影系统]

如图1所示，所述Z定位/压平检测投影系统5具有射出红外光的共有光源50、配置在连接该共有光源50和被检眼角膜C的投影光轴5L上的聚光镜51、针孔板53、在聚光镜51和针孔板53之间配置在与被检眼E大约共轭的位置上的照明光阑52和准直透镜54。并且，使用LED(发光二极管)作为共有光源50。

共有光源50射出的红外光由聚光镜51进行聚光后，通过照明光阑52并被导入针孔板53。通过针孔板53的光束被准直透镜54准直为平行光束，然后导入被检眼角膜C。

如后面所述，所述光束形状规定部例如是照明光阑52的光阑孔。另外，光束形状规定部也可以将来自共有光源50的投影光规定为具有圆形光束区域部(圆形光束)和在圆形光束区域部的两侧从该圆形光束区域部横向延伸的狭缝形光束区域部(狭缝形光束)。如图3所示，照明光阑52的光阑孔也可以具有配置在所述照明光阑中央的圆形孔部52a和在圆形孔部52a两侧形成的狭缝形孔部52b、52c。用来检测被导入被检眼角膜C的Z定位的狭缝形光束和用来检测压平的圆形光束的组合光束在角膜表面被反射。并且，照明光阑52被配置在相关于准直透镜51与角膜顶点共轭的位置上。

[Z定位/压平检测受光系统]

所述Z定位/压平检测受光系统6是共有检测仪器外壳21与被检眼角膜C的距离(工作距离)的Z定位受光系统和将被检眼角膜C的形状变化作为光量变化进行检测的压平检测受光系统的光学系统。

如图1所示，该Z定位/压平检测受光系统6在起自被检眼角膜C的反射光轴6L上具有聚光镜60和半透半反镜61；在半透半反镜61反射的光束形成的光轴上具有成像透镜62和用来检测Z轴方向移动的光量的Z定位受光传感器63；在半透半反镜61透过的光束上具有成像透镜64和对检测被检眼E的变形的光量进行检测的压平检测受光传感器65。并且，与XY定位受光传感器42同样，使用PSD传感器作为Z定位受光传感器63。

聚光镜60将被检眼角膜C的角膜表面上反射的光束聚光并在半透半反镜61上反射后，经成像透镜62将光点像形成在Z定位受光传感器63上。聚光镜60将被检眼角膜C的角膜表面上反射的光束聚光并透过半透半反镜61后，经成像透镜64将光量随被检眼角膜C的压平程度而变化的光点像形成在压平检测受光传感器65上。并且，半透半反镜61反射被检眼角膜C的角膜表面反射的光束中的例如一半的光量，而透过剩下的一半光量。

上述定位部根据由Z定位/压平检测受光系统6接收的反射光的光量，测定压缩空气喷射构造1、例如喷嘴11和被检眼E之间的距离，根据测定出来的距离将压缩空气喷射构造1定位在Z轴方向上。例如，定位部使压缩空气喷射构造1与Z定位/压平检测投影系统5和Z定位/压平检测受光系统6一起沿Z轴方向移动。

上述定位部将Z定位/压平检测投影系统5和Z定位/压平检测受光系统6定位在Z轴方向上，使得来自共有光源50的投影光的圆形光束照射在被检眼E的角膜上。这里，实施例1的非接触型眼压计具有作为上述定位部的定位自动控制电路，在进行定位调整时，该定位自动控制电路根据来自XY定位受光传感器42和Z定位受光传感器63的检测信号，使仪器外壳21在图中的X方向、Y方向和Z方向上动作，例如对电动机进行驱动控制，将相对于被检眼角膜C的仪器外壳21的X方向、Y方向和Z方向的位置关系调整至正确位置(来自共有光源50的光束在被检眼角膜C的角膜表面中心部反射的位置)。也就是说，实施例1的非接触型眼压计是一种自动进行定位调整的自动定位眼压计。另外，定位部也可以具有手动定位用的操纵杆等。

图3表示的是实施例1的非接触型眼压计的Z定位/压平检测投影系统5的照明光阑52的正面放大图。以下说明照明光阑52的具体构成。

来自共有光源50的光束经聚光镜51对针孔板53照明。通过针孔板53的光束由准直透镜54准直为平行光并对被检眼角膜C进行照明。在聚光镜51和针孔板53之间配置决定光学系统的亮度的照明光阑52，且该照明光阑52被配置在与被检眼角膜C大概共轭的位置上。因此，被检眼角膜C上的照明范围取决于该照明光阑52的大小和形状。

另一方面，在Z定位投影系统中，被检眼E在Z方向(前后方向或纵向)上移动的情况下，被检眼角膜C上的有效照明范围在X方向(左右方向或横向)上移动，而在Y方向(上下或垂直方向)上不移动。因此，横向上要求有宽阔的照明范围。对于压平检测投影系统来说，优选照明形状是圆形，而面积本身优选尽可能接近于规定的大小。为满足双方的条件，将被检眼角膜C照明的光束规定为同时具有角膜照明用的圆形光束区域部和从该圆形光束区域部向两侧延伸的距离检测用的狭缝形光束区域部的形状(光束形状规定装置)。这时，优选来自共有光源50的投影光的圆形光束区域部的宽度是最适宜于检测被检眼E的角膜变形的大小，优选狭缝形光束区域部的垂直方向的宽度小于圆形光束区域部的宽度。

对被检眼角膜C照明的光束的形状规定是根据照明光阑52的光阑孔的形状来进行的，如图3所示，照明光阑52具有形成角膜照明用的圆形光束的中央位置的圆形孔部52a和形成距离检测用的狭缝形光束的左右位置的狭缝形孔部52b、52c。就是说照明光阑52是在压平测量所必要的圆形照明区域上组合了能够覆盖住Z定位的检测范围的横长的狭缝的照明范围形成的。

这里，照明光阑52的光阑孔孔加工是蚀刻处理进行的，圆形孔部52a例如做成直径1.5mm，狭缝形孔部52b、52c的狭缝宽度例如做成0.2mm。像这样，只要狭缝形孔部52b、52c的狭缝宽度窄，就能够将面积的增加抑制到最小限度，压平波形的破坏也很微小，能够将对测定的影响抑制在不成问题的范围内。关于Z定位的范围，一旦有效光束从圆形孔部52a移动到狭缝形孔部52b、52c，则向Z定位受光传感器63射入的光量减少，但只要能确保比求出位置所需的充分的光量阈值高的光量就可以(参照图7)。并且，如图3所示，共有光源50被设定在圆形孔部52a的中央位置。换言之，光阑孔的圆形孔部与Z定位/压平检测投影系统5的光轴同轴配置。

以下，说明非接触型眼压计技术。非接触型眼压计从喷嘴喷射空气来压平被检眼角膜，由角膜变形为一定形状时的腔室内部压力测定被检眼的眼压值。

上述眼压检测部主要可以根据作为圆形光束区域部投影在被检眼E上并且被被检眼E反射的光束的光量检测被检眼E的变形。上述定位部可以根据作为狭缝形光束区域部投影在被检眼E上并且被被检眼E反射的光束的光量使Z定位/压平检测投影系统5和Z定位/压平检测受光系统6在Z轴方向上移动。

在该非接触型眼压计中，为了实现光投影系统的削减、简化光学系统构成，而在定位投影系统和压平检测投影系统内采用共有光源的情况下，可以考虑采用两种光阑结构方案，即：(1)使用圆形的固定光阑结构、(2)使用切换光阑形状的可变光阑结构。

(1)的使用圆形的固定光阑结构的情况

为了取得左右对称的压平波形，可以缩细照射被检眼角膜的光束直径。但是，如果缩细光束直径，反过来会使XY定位受光传感器或Z定位受光传感器的检测范围变窄。因此，扩大定位用的照明范围和确保眼压值测量精度呈相反的权衡关系，两者不能兼顾。

(2)的使用切换光阑形状的可变光阑结构的情况

用非接触型眼压计测定眼压的情况下，让被检眼确认注视目标而使被检眼固定在规定位置。但是，实际上，由于被检眼因注视微动等而在不停地动，所以定位调整完成后，必须立刻向被检眼角膜吹空气进行测定。因此，使用可以改变光阑形状的可变光阑结构的情况下，定位调整完成后，必须等待可变光阑变至所规定的大小所用的动作时间和光阑切换所用的动作时间，这期间如果被检眼动则无法测定眼压。

更进一步，测定者边看监视器上的图像边手动进行定位调整的眼压计的情况下，检测范围虽然没有必要那么大，但直到自动进行定位调整的自动定位眼压计被众所周知，由于可以省略手动作业那样麻烦的定位调整作业，所以逐步普及起来。在该自动定位眼压计的情况下，有必要尽可能扩大定位调整范围，优选照明范围大。

另一方面，如果使压平检测用的照明范围大到所需以上的范围，则压平波形的宽度宽得成为非对称波形，因此求眼压值的重心计算中的误差变大。就是说，优选压平检测用的照明范围尽可能窄。

对于这样的要求，本发明者着眼于，与二维坐标系即XY定位不同，Z定位是一维坐标系，在被检眼沿Z方向移动过的情况下，被检眼角膜上的有效照明范围仅在X方向上移动，而不沿Y方向移动。

根据这一着眼点，为了谋求光投影系统的削减，同时实现兼顾确保由压平测量的眼压值测定精度和确保Z定位范围，而采用了在压平测量所必要的圆形照明区域上组合了能够覆盖住Z定位的检测范围的横长的狭缝的照明范围的照明光阑结构定位。

下面，说明其作用。

以下将实施例1的非接触型眼压计的作用分为“眼压测定作用”、“眼压值测定精度的确保作用”和“Z定位调整范围的扩大作用”进行说明。

“眼压测定作用”

由实施例1的非接触型眼压计进行的眼压测定大体如下。被检者用额垫和颌托将脸部固定住，用被检眼E注视注视目标投影系统产生的光点。在此状态下，非接触型眼压计根据来自XY定位系统的XY定位受光传感器42和Z定位系统的Z定位受光传感器63的传感器信号，自动对被检眼E进行定位调整。

一旦确认XYZ所有的定位一致，则驱动电磁线圈，从喷嘴11向被检眼角膜C喷射空气。这时，存储射入到压平检测系统的压平检测受光传感器65的光量和腔室内压传感器内部气压随时间的变化。

压平检测系统的构成为使得在被检眼角膜C压平成平面时射入压平检测受光传感器65的光量达到最大。因此，对被检眼角膜C喷射空气时，则如图4的实线特性所示，射入压平检测受光传感器65的光量随被检眼角膜C的压平而增加，在变成平面的时间tp时达到最大。如果更进一步压平，被检眼角膜C成为凹面，光量再次减少。

从而，检测出随时间变化的光量的重心位置(时间tp的位置)，求出这时的腔室内压值Pc。这里，腔室10的内压和喷射到受验角膜C上的空气的压力存在一定的相关关系，所以能够根据腔室内压值Pc得出被检眼眼压值。

“眼压值测定精度的确保作用”

如上所述，压平检测系统构成为使得射入到压平检测受光传感器65的光量随被检眼角膜C的压平而发生变化(增加→最大→减少)。

因此，例如设想将照明光阑52的中央位置的圆形孔部52a的形状设定为图3所示的比压平最适宜的面积更大的情况。这种情况下，射入压平检测受光传感器65的光量随被检眼角膜C的压平而增加，在变成平面的时间tp时达到最大(与图4的实线特性基本一致的特性)。如果进一步压平，被检眼角膜C成为凹面，光量再次减少，但如图4的虚线特性所示，由于圆形孔部的直径扩大致使接收到周边部的角膜变形引起的反射光，射入到压平检测受光传感器65的光量随之增加，光量减少的坡度变缓。

从而，检测出图4的虚线特性所示的随时间变化的光量的重心位置(时间tp′的位置)，如果求出这时的腔室内压值Pc′，该内压值Pc′仅比图4的实线特性的腔室内压值Pc大ΔP，根据腔室内压值取得的被检眼眼压值产生误差。

对此，在实施例1中，由于将照明光阑52的中央位置的圆形孔部52a的形状设定为图3所示的压平最适宜的面积，因此，如图4的实线特性所示，可以得到具有单一的尖锐波峰的适当照明范围时的压平波形。从而，随时间变化的光量的重心位置(时间tp的位置)与光量的波峰位置基本一致，确保了高的眼压值测定精度。

“Z定位调整范围的扩大作用”

被检眼角膜C和仪器的距离即工作距离可以由Z定位系统按如下方式求得。

来自共有光源50的光束被准直透镜54准直为平行光，从斜方向对被检眼E进行照明。被检眼角膜C反射的光束经透镜系统到达Z定位受光传感器63。作为平行光射入被检眼角膜C的光束被被检眼角膜C反射，在被检眼角膜C的曲率半径的中间(r/2)位置上生成虚像即普尔金耶(Purkinje)像。这里，所谓“普尔金耶像”是指眼球外部的光源被作为反射镜的角膜映出，看起来如同在眼球内的光点像。

Z定位受光系统的Z定位受光传感器63被配置在与该普尔金耶像大体共轭的位置上。因此，如图5所示，射入被检眼角膜C的光束具有角度θ，所以，如果被检眼角膜C和仪器的距离从定位成功的位置发生变化，则Z定位受光传感器63上的光点横向移动。也就是说，如果被检眼角膜C和仪器(例如，喷嘴11)的距离从定位成功位置(dZ＝0的位置；例如，与喷嘴11相距11mm的位置)变化到靠近距离dZ的位置，则如图6所示，在Z定位受光传感器63上，来自变形时的被检眼角膜的反射光束Rc从圆形孔部52a的位置向狭缝形孔部52b横向移动。另一方面，如果被检眼角膜C和仪器(喷嘴11)的距离从定位成功位置变化到远离dZ的位置，则在Z定位受光传感器63上来自变形时的被检眼角膜的反射光束Rc从圆形孔部52a向狭缝形孔部52c横向移动。

因此，能够根据光点的移动量检测出从被检眼角膜的基准位置向轴方向(空气喷射方向)的移动距离(工作距离)。而且，即使被检眼在与空气喷射轴正交的平面(XY平面内)内移动，光点也会发生移动，所以由XY定位系统得到的情报来修正工作距离，或者，在完成XY定位调整而使得XY平面内没有偏离定位之后，检测出工作距离并进行Z方向的Z定位调整。

图7是被检眼角膜C的移动引起的Z定位受光传感器63的光量变化的比较特性的示意图。压平检测受光传感器65的光量变化特性也同样。

如图7所示，由于上述光束形状规定部规定来自共有光源60的投影光，使得该投影光具有横方向的两端部的第一投影光束和中央部的第二投影光束，因此，优选投影为该第一投影光束并被被检眼E反射的第一反射光束的光量在Z定位受光传感器的可受光的阈值以上，且优选投影为第二投影光束并被被检眼E反射的第二反射光束的光量大于第一反射光束的光量。

首先，作为照明光阑的光阑孔具有形成用于角膜照明和距离检测的大口径的圆形光束的大圆形孔部，将这个大圆形孔部中央配置有光源的Z定位范围优先的例子作为比较例1。在此比较例1的情况下，如图7的虚线特性所示，表示了在Z定位正常位置(dZ＝0)前后的宽的移动量范围内由远远高于阈值的光量形成的梯形变化的特性，能够实现Z定位范围的扩大。但是，测定眼压时，漏光量多，不能得到具有单一的尖锐波峰的压平波形，眼压测定精度低。

其次，作为照明光阑的光阑孔，只具有形成用于角膜照明和距离检测的圆形光束的圆形孔部，将该圆形孔部中央部配置有光源的压平测量优先的例子作为比较例2。在此比较例2的情况下，如图7的虚线特性所示，表示了在Z定位正常位置(dZ＝0)前后窄的移动量范围内由远远高于阈值的光量形成的梯形变化的特性，在测定眼压时，可以得到具有单一的尖锐波峰的适宜的照明范围时的压平波形，能够实现高的眼压测定精度。但是，Z定位的范围成为由图7的虚线特性和光量阈值相交的两个点划定的窄的范围(＝原来的定位范围)，Z定位范围窄，不适合自动定位眼压计。

对此，如实施例1，照明光阑52的光阑孔如图3所示，具有形成用于角膜照明的圆形光束的中央位置的圆形孔部52a和形成用于距离检测的狭缝形光束的左右位置的狭缝形孔部52b、52c。且将共有光源50设定在圆形孔部52a的中央位置。

因此，如图7的实线特性所示，成为表示在Z定位正常位置(dZ＝0)前后窄的移动量范围内远远高于光量阈值的光量的梯形特性部和表示在Z定位正常位置(dZ＝0)前后的宽的移动量范围内稍高于光量阈值的光量的梯形特性部的组合特性。

从而在测定眼压时可以得到具有单一的尖锐波峰的适宜的照明范围时的压平波形，能够确保高的眼压测定精度。特别是，由于将狭缝形孔部52b、52c的狭缝宽度设定得狭窄，所以能够将对于圆形孔部52a的开口面积的增加抑制到最小限度，压平波形的破坏也很微小，能够将对测定的影响抑制在不存在问题的范围内。

归纳起来说，Z定位的范围成为由图7的实线特性和光量阈值相交的两个点划定的宽的范围(＝本次的定位范围)，Z定位范围大，适合自动进行定位调整的自动定位眼压计。关于该Z定位的范围，有效光束从圆形孔部52a向狭缝形孔部52b、52c移动时，则射入Z定位受光传感器63的光量减少，但确保高于求得位置所需的充分的光量阈值的光量的范围可以用作Z定位的调整范围。

以下说明其效果。

实施例1的非接触型眼压计可以得到以下列举的效果。

(1)对被检眼角膜C吹空气，将这时的被检眼角膜C的变形状态作为反射的光量变化检测出来，由于在测量被检眼球的眼压值的非接触型眼压计中设置有共有为测量所述眼压值而对被检眼角膜C照明的光源和为检测仪器与被检眼E的距离而对被检眼E照明的光源的共有光源50，以及设定在从所述共有光源50向被检眼E的光路上，用来将对被检眼角膜C照明的光束规定为横长的非圆形的光束形状规定装置，所以既可以实现紧凑而又较简单的光学系统，又能够同时确保用压平进行的眼压值测定精度和Z定位范围。

(2)由于所述光束规定装置将对被检眼角膜C照明的光束规定为同时具有用于角膜照明的圆形光束区域部和从该圆形光束区域部向两侧延伸的用于距离检测的狭缝形光束区域部的形状，因此，能够根据具有波峰的压平波形来确保高的眼压值测定精度，同时，能够扩大Z定位的调整范围而不降低眼压值测定精度定位。

(3)由于在从所述共有光源50到被检眼角膜C之间设置Z定位/压平检测系统5，该Z定位/压平检测系统5配置有聚光镜51、照明光阑52、针孔板53和准直透镜54，准直透镜54将通过针孔板53的光束准直为平行光而对被检眼角膜进行照明；所述光束形状规定装置处于聚光镜51和针孔板53之间，并且以被配置在与被检眼角膜C大体共轭的位置上的所述照明光阑52的光阑孔的形状来规定光束形状，所以，能够用所谓决定照明光阑52的光阑孔形状的容易的方法将对被检眼角膜C照明的光束形状规定为所希望的形状。

(4)所述照明光阑52的光阑孔具有形成用于角膜照明的圆形光束的中央位置的圆形孔部52a和形成用于距离检测的狭缝形光束的左右位置的狭缝形孔部52b、52c。由于所述共有光源50被设定在所述光阑52的圆形孔部52a的中央位置，所以，能够根据具有尖锐波峰的单一的压平波形实现眼压值测定精度的提高，同时，能够将压平波形的破坏抑制到最小限度，又可以大幅度地扩大Z定位的调整范围。

(5)由于设置具有Z定位受光传感器63和压平检测受光传感器65的Z定位压平/检测受光系统6，其中Z定位受光传感器63在从斜方向以角度θ射入所述被检眼角膜C的光束被被检眼角膜C反射后，经透镜系统接收光；作为相对于被检眼角膜C的仪器的移动量和所述Z定位/压平检测受光系统6受光的光量的变化特性，将Z定位可检测的光量下限值定义为光量阈值时，能够得到Z定位正常位置前后的窄的移动量范围内呈现远高于光量阈值的光量的梯形特性部与Z定位正常位置前后的宽的移动量范围内呈现稍微高于光量阈值的光量的梯形特性部的组合特性，所述光束形状规定装置以此方式规定对被检眼角膜C照明的光束形状，因此，可以根据适当的检测光量变化引起的压平波形进行高精度的眼压值测定，同时，能够依据求出Z定位位置所需的充分的检测光量来实现Z定位的调整范围的扩大。

(6)由于所述Z定位受光传感器63是检测点状光位置的半导体位置检测元件做成的PSD传感器，所以即使检测光量有一些变化也能够正确地检测出Z定位的位置。

以上，基于实施例1对本发明的非接触型眼压计进行了说明，但关于具体构成，不只局限于该实施例1，只要不脱离涉及权利要求范围内的各项权利要求的发明宗旨，就允许对设计进行变更和追加等。

在实施例1中，作为光束形状规定装置，例示出用照明光阑52的光阑孔形状规定光束的例子，但对于Z定位/压平检测投影系统，例如也可以用照明光阑只决定光学系统的亮度，而另外设置用准直透镜进行的规定平行光的光束形状的光束形状规定装置。

在实施例1中，作为照明光阑52的光阑孔，所例示的是具有形成角膜照明用的圆形光束的中央位置的圆形孔部52a和形成距离检测用的狭缝形光束的左右位置的狭缝形孔部52b、52c。但是，例如，如图8所示，也可以是用平缓的曲线连接圆形孔部52a′和狭缝形孔部52b′、52c′的变形例，或者，如图9所示，也可以是经由狭小的连接部而独立地具有圆形孔部52a″和狭缝形孔部52b″、52c″的变形例。总之，只要是呈现如图7的实线特性所示的由被检眼角膜的移动引起的受光传感器的光量变化特性的形状，则具体的光阑孔的形状不局限于实施例1中的形状。

据此，本发明的非接触型眼压计中，由于做成共有为测定眼压值而对被检眼角膜照明的光源(压平检测光源)和为检测仪器和被检眼距离(＝Z定位)而对被检眼照明的光源(Z定位用光源)的共有光源，所以能够减少带光源的投影系统的数量。另外，由于用设置在从共有光源向被检眼方向的光路上的光束形状规定装置将对被检眼角膜照明的光束规定为横长的非圆形，所以，例如，如果做成横长的狭缝和圆形的组合形状，由于圆形部分光束的限制使照明范围窄小，而能确保根据压平进行的眼压值测定精度；由于确保狭缝部分的光束使照明范围横向扩大，能够确保Z定位的范围。也就是说，在Z定位的投影系统和受光系统中，当被检眼角膜在前后方向(Z方向)移动时，被检眼角膜上的有效照明范围在左右方向(X方向)上移动，而在上下方向(Y方向)上不移动。换言之，只需扩大X方向(＝横方向)的照明范围，则可以扩大Z定位的调整范围。结果，既能做成紧凑而又较简单的光学系统，又能同时确保根据压平进行的眼压值测定精度和Z定位的范围。

实施例1中，展示了自动进行XYZ所有的定位调整的非接触型眼压计的例子，但也可以适用于仅自动进行XY定位调整和Z定位调整之中的任何一方的非接触型眼压计，还可以适用于手动进行XYZ所有的定位调整的非接触型眼压计。总之，只要是对被检眼角膜吹空气，检测出当时的作为反射的光量变化的被检眼角膜的变形状态，测出被检眼眼球的眼压值的非接触型眼压计，则都可以适用。

虽然已经根据实施例描述了本发明，但并不局限于此。应该理解，所属领域的普通技术人员可在所描述的实施例中作出变更，而不脱离由权利要求所限定的本发明的范围。

Claims (17)

1.一种在非接触状态下使被检眼的角膜发生变形而测量眼压的非接触型眼压计，其特征在于具有：

沿基准轴向所述被检眼的角膜吹空气而使该被检眼的角膜变形的压缩空气喷射部、

向所述被检眼射入投影光的投影光学系统、

从所述投影光学系统投影并接收被所述被检眼反射的反射光的受光光学系统、

根据所述受光光学系统接收到的所述反射光的光量而使所述投影光学系统和所述受光光学系统相对于所述被检眼沿所述基准轴方向移动并定位的定位部、以及

根据所述受光光学系统接收到的所述反射光的光量检测由所述压缩空气喷射部引起的所述被检眼的角膜变形的眼压检测部，

所述投影光学系统具有将所述投影光规定为沿一个方向延伸的非圆形状的光束形状规定部。

2.根据权利要求1所述的非接触型眼压计，其特征在于所述定位部根据所述受光光学系统接收的所述反射光的光量来测定压缩空气喷射部与所述被检眼的距离。

3.根据权利要求2所述的非接触型眼压计，其特征在于所述定位部根据所述测定出来的距离将所述压缩空气喷射部定位在所述基准轴方向上。

4.根据权利要求1所述的非接触型眼压计，其特征在于所述定位部使所述压缩空气喷射部与所述投影光学系统和所述受光光学系统一起沿所述基准轴方向移动。

5.根据权利要求1所述的非接触型眼压计，其特征在于所述光束形状规定部将所述投影光规定为具有圆形光束区域部和在所述圆形光束区域部的两侧从该圆形光束区域部向所述一个方向延伸的狭缝形光束区域部。

6.根据权利要求1所述的非接触型眼压计，其特征在于所述眼压检测部根据所述受光光学系统接收到的光的光量的变化来检测所述被检眼的眼压。

7.根据权利要求1所述的非接触型眼压计，其特征在于所述投影光学系统具有一个光源。

8.根据权利要求5所述的非接触型眼压计，其特征在于所述定位部将所述投影光学系统和所述受光光学系统定位在所述基准轴方向上，使得所述投影光的所述圆形光束区域部照射到被检眼的角膜上。

9.根据权利要求5所述的非接触型眼压计，其特征在于所述投影光的所述圆形光束区域部的宽度的大小最适合于检测所述被检眼的角膜的变形；所述狭缝形光束区域部的所述一个方向的垂直方向的宽度小于所述圆形光束区域部的宽度。

10.根据权利要求5所述的非接触型眼压计，其特征在于所述检测部根据作为所述圆形光束区域部被投影到所述被检眼上并被所述被检眼反射的光束的光量来检测所述被检眼的变形，

所述定位部根据作为所述狭缝形光束区域部被投影到所述被检眼上并被所述被检眼反射的光束的光量使所述投影光学系统和所述受光光学系统沿所述基准轴方向移动。

11.根据权利要求1所述的非接触型眼压计，其特征在于所述非圆形形状延伸的方向是沿包含所述基准轴和所述投影光的光轴的平面的方向。

12.根据权利要求1所述的非接触型眼压计，其特征在于所述投影光学系统具有聚光镜、针孔板、被配置在所述聚光镜和所述针孔板之间而与所述被检眼大体共轭的位置上的照明光阑、准直透镜，并且将所述投影光作为平行光投影到所述被检眼上，

所述光束形状规定部是所述照明光阑的光阑孔。

13.根据权利要求12所述的非接触型眼压计，其特征在于所述照明光阑的光阑孔具有被配置在所述照明光阑的中央的圆形孔部和在所述圆形孔部两侧形成的狭缝形孔部。

14.根据权利要求13所述的非接触型眼压计，其特征在于所述投影光学系统具有一个光源，

所述光阑孔的圆形孔部被配置成与所述投影光学系统的光轴同轴。

15.根据权利要求1所述的非接触型眼压计，其特征在于来自所述投影光学系统的投影光相对于所述基准轴具有角度。

16.根据权利要求1所述的非接触型眼压计，其特征在于所述受光光学系统具有检测使所述投影光学系统和所述受光光学系统沿所述基准轴方向移动用的光量的Z定位受光传感器和对检测所述被检眼的变形用的光量进行检测的压平检测受光传感器，

所述光束形状规定部将所述投影光规定为具有所述一个方向的两端部的第一投影光束和中央部的第二投影光束，

投影为所述第一投影光束并被所述被检眼反射的第一反射光束的光量在所述Z定位受光传感器的可接收的光的阈值以上，

投影为所述第二投影光束并被所述被检眼反射的第二反射光束的光量大于所述第一反射光束的光量。

17.根据权利要求16所述的非接触型眼压计，其特征在于所述Z定位受光传感器是由检测点状光位置的半导体位置检测元件组成的PSD传感器。

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