CN1419887A - 非接触式眼压计 - Google Patents

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Abstract

在非接触式眼压计中用下述步骤进行测定。开始测定时，于步骤S1相对于摄像的信号进行图像处理提取瞳孔，算出重心位置，移动测定机构以使此重心位置到达喷嘴中心轴位置。于步骤S2，根据图像信号检测一对准直指标像的位置，据其重心位置间隔计算喷嘴前端至角膜的距离。当喷嘴前端接触角膜C，使测定机构沿移离角膜方向移动。于步骤S3，使测定机构沿喷嘴中心轴方向移近被检眼，探测出据第二准直指标光源的第二指标像。于步骤S4，用第二指标像进行精密对位。完成准直后，于步骤S5完成眼压测定。于步骤S6，使测定机构沿喷嘴中心轴方向移至距被检眼最远处。

Description

非接触式眼压计
技术领域
本发明涉及用于眼科医院等测定眼压的非接触式眼压计。
背景技术
既有的非接触式眼压计是通过将流体喷射到眼中，求出使角膜进行预定量变形所需的压力，根据此压力求被检眼的眼压。
用这种非接触式眼压计时，为了确保测定精度，需要正确地对合安装于光学部件中央的喷嘴与被检眼角膜顶点的间隔。
已提出过由检查人员通过操纵控制杆与上下环等进行相对于被检眼的准直操作，或者按特开平8-10225号公报所示，检查者在进行到某种程度的准直操作后，再由装置本身自动地进行精密地准直。
此外，非接触式眼压计的喷嘴与角膜顶点的距离短，为使喷嘴不触及被检眼，设有不接触被检眼或与之保持一定距离以上的止动器作为安全装置，当被检者就位于下颚托承台上后，检查人员在从横向检视时使装置接近被检眼，在判断为界限处起动止动器。
但在既有的由检查者进行准直操作的方法中，取决于检查人员的熟练程度，到测定完成时需要颇长的时间而增加了被检查的负担。
此外，检查者在把准直对合到最适位置附近后，即使是具有使装置本身对合最适位置功能的装置，检查人员也需要操作直至到达最适位置附近，这就不能说是得以充分地减少所要求的熟练程度。
不论是安全装置或是在测定中预先设置止动器，但当后来被检者移动了脸部时，又需要再度设定和改正，这除了要增加测定时间外，还需花费劳力。
发明内容
本发明的目的在于提供能解决上述问题的，不依赖于检查人员的熟练程度而可容易与安全地测定眼底的非接触式眼压计。
为了实现上述目的，本发明设定了用于检查被检眼角膜与喷嘴前端的大致距离与水平和垂直方向大致位置偏差的第一准直指标；设于后述眼压测定光学系统内，经上述喷嘴对被检眼投影，用于检测比第一准直指标更精密的距离以及水平与垂直方向的位置偏差的第二准直指标；且具有对被检眼的前眼部像与前述第一、第二指标进行摄像的摄像装置。
根据上述摄像装置摄像的前述第一指标计算上述角膜与喷嘴间隔，设定喷嘴沿中心轴方向可移动的范围，同时沿三维方向移动上述眼压测定光学系统进行准直。
再检测上述第二准直指标，沿三维方向进行更精密地准直。准直完成后进行眼压测定。眼压测定结束时，将后述机壳从被检眼处移动到超出上述测定距离的位置。
通过按上述方式控制眼压计，就能容易和安全地测定眼压。
有关本发明的其他目的及其结构可通过后述实施形式中的说明获得理解。
附图说明
图1概示本发明实施形式的结构。
图2是从上方观察的光学系统的结构图。
图3是前眼部与第一准直指标像的观察画面。
图4是前眼部与第一准直指标像的观察画面。
图5是测定步骤的流程图。
图6是前眼部与第一准直指标像和第二准直指标像的观察画面。
图7是第二准直指标像的观察画面。
具体实施方式
下面根据图示的实施形式说明本发明。
图1示明第一实施形式的非接触式眼压计的概略结构，于底座1上设有用于放置被检者S的脸部的下颚托承台2。底座1的上面通过驱动装置3安装有用于收纳眼压测定光学系统的机壳4内，驱动装置3能沿三维方向驱动机壳4。此外，底座1上设有用于起动测定的测定开关。
图2是收容于机壳3内的眼压测定光学系统结构的俯视图，喷嘴11由透明的光学部件13、14保持于筒状的保持部件12中，保持部件12的后方设有透明的窗部15。喷嘴11与窗部15之间设有压力室16，压力室16经导管17与加压装置18连接。在保持部件12的外侧，相对于被检眼的倾斜方向，依相对于光路01的对称位置设有例如波长为780nm的一对第一准直指标光源19L、19R，将光束射出端面与喷嘴11的射出口同样地配置于距被检眼E约10mm处且布置成能广角地照明被检眼E的角膜。
在被检眼的前方的光路01上顺次排列着喷嘴11、窗部15、小反射镜20、透镜21、分光部件22、孔口板23、透镜24以及区域阵列传感器25。孔口板23上相对于光路01对称地设有两个小孔23C、23R，它们之上则分别安装着作为光束分裂装置的楔形棱镜24L、24R。
于小反射镜20的入射方向的光路02上排列着透镜26、分光部件27、兼用作眼压测定光源的例如由波长880nm的IRED组成的第二准直指标光源28，分光部件27的入射方向的光路03上设有固定视觉用光源29。在分光部件22反射方向的光路04上则设有狭缝30、用于测定眼压的角膜变形传感器31。此外，在楔形棱镜24L、24R的背面贴附有只透过第二准直指标光源28的波长的滤光片。
区域阵列传感器25与角膜变形传感器31的输出二者与控制部32连接，控制部32上还连接有加压装置18、用于驱动机壳4的步进马达等组成的驱动装置3、测定开关5、运算-对准直指标像P1、P2间的间隔的运算装置33、显示摄像的图像的监控器34。
准直时，使来自第二准直指标光源28的光束照射被检眼E，由被检眼E的角膜C反射的第二指标像通过孔口板23上所设的小孔23L、23R于区域阵列传感器25上摄像。此时，第二指标像通过准直用楔形棱镜24L、24R，成像于区域阵列传感器25上的不同处。
但此第二指标像相反，不适合于精密的对位，当喷嘴11的中心轴与被检眼E在左右上下有很大偏心时，由于喷嘴11易拒绝接受光束，此第二准直指标像能检测到时即在最佳准直位置附近。
检查眼睛时，载有眼液测定光学系统的机壳4处于沿喷嘴11的中心轴方向离被检眼最远的位置处等待。被检查人S以其下颚落放到下颚托承台2上，将固定视觉用光源来的光束通过光路03、02、01照射被检眼E。被检眼E通过喷嘴11观察光路01延长线上的固定视觉用光源。一对第一准直指标光源19L、19R通过照明被检眼E的前眼部，将第一准直指标像P1、P2投影到角膜C上，其反射光则通过光学部件13、14、窗部15、透镜21、分光部件22、孔口板23、透镜24而入射到区域阵列传感器25。
区域阵列传感器25中，当准直指标像P1、P2与喷嘴11的中心轴和瞳孔Ep的中心一致时，这两个准直指标像P1、P2便如图3所示，于监控器34上与喷嘴11的中心轴方向对称的位置处成像。图3中虚线的交点即表明喷嘴11的中心轴位置。
但当喷嘴11的中心轴与被检眼E的瞳孔Ep错位时，两个准直指标像P1、P2都与瞳孔Ep错位，如图4的所示，有时只对一方的准直指标像摄像。
图5示明由准直到眼压测定的步骤的流程图。首先检查者如图4所示，观察映射到监控器34上被检眼的瞳孔Ep。这就是说，在确认区域阵列传感器25摄像之后，按压测定开关，开始测定。
于步骤S1，控制部32相对于区域阵列传感器25拍摄的映像信号进行例如二进化处理的图像处理，从设定的阈值提取瞳孔部，算出重心位置，为使此重心位置如图3所示到达喷嘴11的中心轴位置，可通过驱动装置3移动包含眼压测定光学系统的机壳4。
步骤S1完成后，于步骤S2，控制部32相对于运算装置33如图3所示，根据区域阵列传感器25的图像信号检测一对准指标像P1、P2的位置，算出各准直指标像P1、P2的重心位置，根据此重心位置间的间隔D计算从喷嘴11的前端到角膜C的距离。控制部32根据运算装置32的计算结果，参考数据表确定机壳4沿喷嘴11的中心轴方向能移动的程度。利用此结果可以增大喷嘴11接近被检眼E时的指标间隔D。
控制部32为使喷嘴11的前端不接触角膜C，将角膜C的位置与喷嘴11前端位置间的最小距离作为设定值预定设定，当运算装置33的算出结果比此设定值小即喷嘴11的前端接近角膜C时，控制部32即驱动装置3使机壳4沿喷嘴11的中心轴方向朝远离角膜的方向移动。
由运算装置33测定的一对准直指标像P1、P2间的间隔D因被检眼E的角膜C的曲率半径而异。但是控制部32确定的距离并非以严格的距离为目的，其主要目的在于防止喷嘴11的前端与角膜C接触，因而若能考虑到因曲率半径不同致准直指标像P1、P2形成的位置相异来设定设定值时，就能发挥防止接触的安全功能。
若将移动的距离设定为约数mm，也可不返回步骤S1而根据步骤S2的间隔D的计算进行。此外也可构成为使筐体4不沿离开的方向移动而停止于其位置上。
于步骤S3，控制部32通过驱动部4使包含眼压测定光学系统的筐体4沿喷嘴11的中心轴方向朝接近被检眼的方向移动，如图6所示，检测第二准直指标光源28的第二指标像T1、T2。
于步骤S4，应用步骤S3检测的第二指标像T1、T2进行精密的对位。在图6中是偏离开喷嘴11的中心轴方向的。
控制部32在进行准直时，算出两个指标像T1、T2的坐标T1(X1，Y1)、T2(X2、Y2)和中心坐标T(Xt、Yt)。
图7中以X坐标轴与Y坐标轴的交点C(X0、Y0)示明角膜C的中心。当喷嘴11的中心轴与角膜C的中心沿上下方向错位，如图7(a)所示，Y1与Y2一致，相对于角膜中心C(X0、Y0)X0与Yt一致，但由于在Y方向上Y0、Yt不同，可控制驱动装置3使机壳4沿上下方向移动使之成为相同的坐标。
同样，于左右方向偏移时，如图7(b)所示，Y1、Y2一致，此时由于X0与Xt相异，故需控制使机壳4沿左右方向移同以成为相同坐标。
当喷嘴11的中心轴方向与角膜C的中心作用距离方向偏离，如图7所示，虽然重心位置与角膜C的中心一致，但由于X1与X2、Y1与Y2都互异，故控制机壳4向喷嘴11的中心轴方向移动，使坐标Y1与Y2一致。
准直完成后，如图7(d)所示，两个指标像T1、T2在离角膜C的中心等间隔的位置处而且是在X轴上，同时中心坐标T(Xt、Yt)与角膜中心(X0、Y0)一致。
准直完成后，于步骤S5，控制部32输出信号给加压装置18，进行眼压测定。最后于步骤S6。控制部32通过驱动装置32进行的眼压测定结束后，即将机壳4沿喷嘴11的中心轴方向移到距被检眼E最远的位置。
根据以上步骤完成了一次眼压测定，但也并非一定要经历所有步骤，也可以只经过这六个步骤S1-S6内的几个步骤。
本实施形式中是通过第六步骤使包含眼压测定光学系统的机壳4沿喷嘴11的中心轴方向移至离被检眼E的最远处，但也可移动到比设定的工作距离即设定的相对于被检眼E的角膜C的位置到喷嘴11前端的距离较远的位置。
本实施形式中，是把第一准直指标光源19L、19R作为相对于喷嘴11的中心轴的一对光源，但也可考虑例如圆环状光源等相对于喷嘴中心轴为点对称的其他实施形式。
此外，测定时的眼压测定光学系统构成为，在测定之先设定初始位置而在测定完成后则移至被检眼E最远的位置处，但显然在把电源加入装置之后也可取这同样的位置。
如上所述，本发明的非接触式眼压计，第一，只需由检查者输入测定开始开关进行准直就能完成测定，因而可不要求检查者对装置操作的熟练程度，且即令是假定检查者不熟悉装置的操作，但由于测定时间不长，故不会增加被检测者的负担。还由于根据第一准直指标像确定了沿喷嘴中心轴方向可移动的范围，就不会使喷嘴过份地接近被检眼。再者，通过将眼压测定光学系统的初始位置配置于相对于被检眼E比工作距离更远的位置，即使被检者的脸部活动也可避免使眼与光学部件或喷嘴接触的危险。
第二，能最大限度地避免被检查者在脸部处于下颚托水件上时被检者的眼与脸为光学部件或喷嘴等装置接触的危险性，还由于被检眼是在沿喷嘴中心轴方向最远离眼压测定光学系统的位置处，在脸部处于下颚托水件上时也不会给被检查者以压迫感。
第三，测定之先当被检查者的下颚置于下颚托承件后，检查者能在从横向观察的同时使装置趋近于被检眼，在判断到界限处不需从事机械地设定止动器位置的劳动。再者，准直中当被检查者活动了脸部时，若是在过去就有必要重新进行恰当的止动器的设定，但在这里的准直中，由于通常是计算了从第一准直指标像到喷嘴前端与被检眼的距离，就不必要作上述的改正，假定被检查者的脸部活动了而被检查眼与喷嘴间隔的工作距离比设定值小，但由于使眼压测定光学系统从离开被检眼的方向移动，故可避免接触危险。
第四，通过将相对于喷嘴中心轴对称设置的一对准直指标光源作为第一指标光源，就能简化运算装置进行的运算，在检查者监控器等观察摄像装置摄取的图像时，由于只是以两个点光源映照，就易于观察前眼部。

Claims (5)

1.一种非接触式眼压计，包括：
(1)眼压测定光学系统，它在对向被检眼的光学部件的中央部件设有将流体释放到被检眼中的喷嘴；
(2)第一准直指标光源，它设于上述喷嘴的周边部，用于在前眼部中形成第一指标像，
(3)第二准直指标光源，它设于眼压测定光学系统内，通过上述喷嘴于被检眼中形成第二指标像；
(4)分光部件，它用于将上述第二指标像分成多个；
(5)摄像装置，它用于对上述第一指标像、上述分离的第二指标像、上述被检眼的前眼部像进行摄像；
(6)驱动装置，它用于将眼压测定光学系统相对于被检眼，作三维方向驱动，
(7)控制装置，它通过下述步骤测定眼压；
根据上述摄像装置所摄被检眼的瞳孔中心与前述第一指标像的位置关系，控制前述驱动装置进行准直作业，以使前述眼压测定光学系统的光轴与前述瞳孔中心成为预定关系；
根据上述第一指标像计算上述被检眼与喷嘴的间隔，确定可沿上述喷嘴的中心轴方向移动的范围；
在以上决定的移动范围内相对于被检眼移动此眼压测定光学系统，探测由上述分光部件分离的第二指标像；
在完成上述准直作业后测定眼压；
基于上述第二指标像控制上述驱动装置进行比依据第一指标像的准直作业更精确的另一准直作业；
测定完眼压后将所述喷嘴移至比上述眼压测定时为远的位置。
2.根据权利要求1所述的非接触式眼压计，其特征在于，在前述眼压测定完成后的将移动此眼压测定光学系统的位置相对于被检眼沿所述喷嘴的中心轴方向设定到可能移动的最远位置。
3.根据权利要求1所述的非接触式眼压计，其特征在于，将从上述喷嘴的前端到被检眼的距离的最小距离作为预设值存储，当被检眼与上述喷嘴的距离比前述设定值小时，停止驱动上述眼压测定光学系统而使其沿远离被检眼的方向移动。
4.根据权利要求1所述的非接触式眼压计，其特征在于，所述第一准直指标光源是相对于所述喷嘴中心轴对称设置的一对光源，所述运算装置则根据上述这对准直指标光源的指标像间隔来计算上述喷嘴的前端与被检眼的间隔。
5.一种应用非接触式眼压计测定眼压的方法，此方法包括下述步骤：
根据摄像装置所摄被检眼的瞳孔中心与前述第一指标像位置的关系，控制驱动装置进行准直作业，以使前述眼压制定光学系统的光轴与前述瞳孔中心成为预定关系；
根据第一指标像计算上述被检眼与喷嘴的间隔，确定可沿上述喷嘴的中心轴方向移动的范围；
在决定的移动范围内相对于被检眼移动此眼压测定光学系统，探测由分光部件分离的第二指标像部分；
据此第二指标像控制驱动装置进行比依据第一指标像的准直作业更精确的另一准直作业；
在完成上述准直作业后测定眼压；
在测定眼压后将所述喷嘴从被检眼移开，至比上述眼压测定时喷嘴的位置远。
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