CN1498594A - 非接触式眼压计 - Google Patents

Abstract

一种非接触式眼压计，通过依照被测眼角膜的反射率来变更用于角膜变形信号的可靠性判定的基准信号，不管被测眼的角膜的反射率如何都能够稳定进行测定。

Description

非接触式眼压计

技术领域

本发明涉及在眼科医院等中使用的非接触式眼压计。

背景技术

以往的非接触式眼压计通过旋转螺旋管的旋转使活塞在气缸内移动来压缩气缸内的空气，向被测眼的角膜吹拂压缩空气，同时从光源对角膜投射测定光，用光敏元件等接受来自角膜的反射光，并检测来自光敏元件的输出信号的峰值，由此来检测角膜的预定变形，测定此时的气缸的内压力值并换算成眼压值。

当在测定时被测眼的固视不好，对准发生偏差的情况下，或者眼睫毛盖住测定区的情况下等，光敏元件就不能正常地接受光束，光敏元件的输出值就降低，即使能够检测出变形信号的峰值，该测定的可靠性也变低。

为此设定预定的基准值，在光敏元件的输出的峰值信号比预定的基准值低的情况下，进行把此时的测定结果作为错误不予采用，或者附加低可靠性标记等的处理。

但是，被测眼角膜的反射率因人而异，判定测定的可靠性的基准值不考虑角膜的反射率，或者采用固定的值。因此，在角膜的反射率高的被测眼的情况下，即使在测定时发生对准偏差等，来自光敏元件的输出信号降低也不会低于基准值，存在尽管原本可靠性低却被判定为正常的测定的可能性。

另外，在角膜的反射率低的情况下，由于来自光敏元件的输出变低，故尽管是正常的测定也不会高于基准值，也有判定为测定错误或者附加低可靠性标记的可能性。

发明内容

本发明的目的在于，提供能够解决上述问题，能够与被测眼角膜的反射率的差别无关地，稳定进行高可靠性的判定的非接触式眼压计。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案提供一种非接触眼压计，其特征在于包括：向被测眼角膜投射对准用光束并检测其反射光的对准检测装置；以在时间上可变的压力向眼角膜吹拂流体使眼角膜变形的加压装置；向被测眼角膜投射测定用光束的投射光学系统；检测来自被测眼角膜的反射光量的受光装置；通过检测来自该受光装置的输出峰值来检测角膜的预定变形的变形检测装置；以及通过上述受光装置的峰值时的输出和基准值的比较来判定测定的可靠性的判定装置；其中，依照上述对准检测装置的受光光量来变更上述可靠性的基准值。

附图说明

图1是实施状态的外观图。

图2是测定单元的光学系统和机械系统的结构图。

图3是对准棱镜光圈的斜视图。

图4A、4B和4C是利用对准光对准时的前眼部像的说明图。

图5是非接触式眼压计的电系统的电路结构框图。

图6是眼压测定动作的流程图。

图7是光敏元件的输出与可靠性等级的曲线图。

图8是光敏元件的输出与可靠性等级的曲线图。

具体实施形式

基于图示的实施形式详细地说明本发明。

图1是非接触式眼压计的外观图。测定单元2可自由移动地载置在基座1上，在基座1的检测者进行操作的面上，配置有显示测定值和被测眼像等的监视器3、用于将测定单元2大致位置对合到被测眼上的跟踪球4和滚柱5、配有打印机打印开关、测定开始开关和选择设定开关等的开关面板6、和打印机7。

被测者将脸部放在位于检测者进行操作的面的对面的未图示的的脸放置部分，使被测眼位于测定单元2的对物部(objective portion)之前由此可进行测定。相对于被测眼测定单元2可以通过左右、上下、前后3个轴的电机驱动在三维方向上移动，通过电动驱动能够将测定单元2对被测眼进行位置对合。

图2表示测定单元2的内部结构，正对着被测眼E在轴L上配置有被测眼观察光学系统。在轴L上从被测眼E侧开始排列有带孔窗10、喷嘴11、透镜12、二向色镜(dichroic mirror)13、如图3所示的具有开口部14a～14c的对准棱镜光圈14、透镜15、CCD照相机16。此外，在对准棱镜光圈14的开口部14a、14b上附设有棱镜14d、14e。

另外，在二向色镜13的入射方向侧，排列有透镜17、半透明反射镜18、二向色镜19、投影透镜20、光源21。进而，在半透明反射镜18的入射侧，配置有孔径22、光敏元件23，在二向色镜19的入射侧配置有固视LED24。

进而，气缸26经由管27连通到由透镜12、二向色镜13、透镜17所包围的压缩室25，气缸26的活塞28由螺线管29进行驱动。并且，在压缩室25中设置有压力传感器30。

被测眼E的观察像通过带孔窗10、喷管11的外侧、透镜12，透过二向色镜13，并经过对准棱镜光圈14的开口部14c、透镜15导入到CCD照相机16。对准光学系统的对准受光系统的一部分与观察光学系统共用。

在对准投射系统中，从光源21产生光束，透过投影透镜20、二向色镜19、半透明反射镜18、透镜17，由二向色镜13反射、经过喷管11内部而朝向被测眼E。由被测眼E的角膜Ec所反射的光束，通过对准受光系统的带孔窗10、透镜12、一部分透过二向色镜13并由对准棱镜光圈14的棱镜14d、14e分离成2个光束，导入到CCD照相机16。

在观察光学系统中，光束通过中央的开口部14c，在对准受光系统中，入射到只能通过光源18的波长的棱镜14d、14e，在左侧的棱镜14d上光束向下方折射，在右侧的棱镜14b上光束向上方折射，在适当动作距离(correct operation distance)，光源的光点像作为在CCD照相机16上的中心附近的垂直线上并列的2个亮点而成像。此时的前眼部像如图4A所示那样。

若动作距离在前后偏差，则2亮点的各亮点以适当动作距离的亮点的位置为基准，分别在不同的左右方向相对移动，分别如图4B、4C所示。若相对于被测眼测定单元2在上下左右的方向上进行移动，则2个亮点都依照偏差量在上下左右的方向上不改变相对位置地进行移动。

角膜变形的检测系统的投射光学系统与对准投射光学系统共用，从光源21照射的光束，透过投影透镜20、二向色镜19、半透明反射镜18、透镜17，由二向色镜13所反射，被照射到透镜12并朝向被测眼E。

被变形的角膜Ec的角膜反射光束通过带孔窗10、透镜12，一部分由二向色镜13所反射，透过透镜17，一部分由半透明反射镜18所反射，经过孔径22导入到光敏元件23。受光光学系统进行调整以使在被测眼E的角膜被压平时，光敏元件23的受光量成为最大。

在固视目标投影光学系统中，从固视LED24照射的光束由二向色镜19所反射，透过半透明反射镜18、透镜17，由二向色镜13所反射，通过喷管11内部，被导入到被测眼E。

图5是此非接触式眼压计的电系统的电路结构框图。测定开关、开关面板6、内置于追踪球4和滚柱5内的旋转编码器、以及用于打印测定结果的打印机7被连接到CPU31的端口。

由CCD照相机16所拍摄的前眼部像的图像信号，由A/D转换器转换成数字数据，并保存到图像存储器33。CPU31根据在图像存储器33中所保存的图像数据，进行对准亮点抽取的图像处理以进行对准的检测。由CCD照相机16所拍摄的前部眼像的图像信号与来自字符发生装置34的信号进行合成，在监视器3上显示前眼部像和测定值等。左右电机35、上下电机36，前后电机37被连接到电机驱动器38，依照追踪球4和滚柱5的旋转编码器的输入、或者自动对准动作时对准的偏差量，由来自CPU31的指令进行驱动。

旋转螺线管29连接到驱动器39，由来自CPU31的指令进行驱动。来自压力传感器30的输出和来自光敏元件23的输出，被输入到模拟开关40，模拟开关40将由CPU31在两个输入信号中所选择的一个信号输出到A/D转换器41。模拟开关40、A/D转换器41的输出被连接到CPU31。另外，存储器42也连接到CPU31。

图6是如上所构成的非接触式眼压计中的测定动作的流程图。首先，检测者通过操作追踪球4、滚柱5来驱动左右、上下、前后的各电机35、36、37，直到能够在监视器3上确认2个对准亮点，以进行被测眼E和装置的测定单元2的粗略的对准调整。之后按下开关面板6的开始开关，开始自动对准动作。

自动对准动作是，在步骤S1中将由CCD照相机16所拍摄的被测眼E的前眼部像的图像信号，用A/D转换器32转换成数字数据并保存到图像存储器33。之后，在步骤S2中从在步骤S1中所保存的图像存储器33内的图像数据由CPU31进行图像处理，以检测出对准用的2个亮点的位置。

在步骤S3中，从检测出的亮点的位置计算左右、上下、前后各个方向的对准偏差量。在步骤S4中，判断对准偏差量是否在预定的范围之内，如果在范围之外则转移到步骤S5，依照对准偏差量驱动左右、上下、前后的各电机35、36、37以移动测定单元2。然后，反复从步骤S1到步骤S5的自动对准动作，直到在步骤S4中判断为对准偏差量在可测定的预定范围之内。

若自动对准完成则转移到步骤S6，由CPU31的指令经驱动器39开始旋转螺线管29的驱动。与驱动开始一起活塞28在气缸26内移动，对经管27所连接的压缩室25送入空气，所送入的空气被压缩通过喷管11内，被吹到被测眼E使角膜Ec开始变形。

在接着的步骤S7、S8中，进行压缩室25内的内压信号和角膜的变形信号的采样。内压信号以及变形信号进行在预定的采样周期内所设定的次数的采样，并按照时间顺序保存到存储器42。在步骤S7中，进行内压信号的采样。CPU31切换模拟开关40的输入，将压力传感器30的信号输入到A/D转换器41进行A/D转换，将数字数据保存到存储器42。在步骤S8中，进行角膜变形信号的采样。CPU31切换模拟设备开关40的输入，将光敏元件23的信号输入到A/D转换器41进行A/D转换，将数字数据保存到存储器42内。

若在步骤S9中判定为预定次数的采样结束，则转移到步骤10。在步骤10中，从在步骤S1中所保存的图像存储器33内的对准完成时的前眼部的图像数据，求得对准检测用的亮点的亮度，并通过事先所准备的换算公式，求出错误等级和警告等级。

在步骤S11中，从在存储器42中所保存的变形信号数据检测出变形信号的峰值。在步骤S12中，将在步骤S11中计算出的错误等级和峰值时的光敏元件23的数据进行比较，如果峰值时的大小为错误等级以下，则转移到步骤S13进行错误处理。在错误处理中，在监视器3上进行错误表示等，并结束一系列的测定动作。

如果峰值时的大小比错误等级大，则转移到步骤S14。在步骤S14中，把在步骤S10时算出的警告等级与峰值时的光敏元件的数据进行比较，如果峰值时的大小为警告等级以下，则转移到步骤S15进行警告处理。在警告处理中，设置警告数据标志。

之后转移到步骤S16，通过事先所准备的换算公式从变形信号成为峰值时的内压信号的数据求出被测验的眼压值，并在监视器3上进行测定值的显示。进而，在设置警告标志的情况下，在测定值上附加低可靠性标记，并结束一系列的测定动作。

图7是表示光敏元件23的输出与警告等级、错误等级关系的曲线图，横轴是经过时间t，纵轴是光敏元件23的输出量。用实线所描绘的曲线表示通常眼睛的正常测定时的输出，用虚线所描绘的曲线表示通常眼睛的1/2的反射率的角膜的正常测定时的输出。

若假设通常眼睛的峰值的1/4的大小Err为错误等级，1/2的大小Warning为警告等级，则在测定来反射率为通常眼睛的1/2的角膜的情况下即使正常地测定，输出也只上升至警告等级，总是被判断为低可靠性的测定。如果因对准偏差等原因，输出低于1/2，则尽管原本是警告等级也将成为错误。

因此，根据对准检测装置的受光光量，预测对于被测眼E的峰值时的输出的大小，如图8所示通过对于反射率低的角膜相对地将错误等级变更成Err’、警告等级变更成Warning’，由此就能够降低由于角膜Ec的反射率不同而引起的可靠性判定的差异。

如上所说明那样，涉及本发明的非接触式眼压计，通过依照对准检测装置的受光光量来变更进行可靠性判定的基准值，能够与被测眼角膜的反射率的差别无关地，稳定进行可靠性的判定。

Claims (8)

1.一种非接触式眼压计，包括：

对准用光源，用于向被测眼角膜投射对准用光束；

对准检测装置，用于接收上述对准用光束的来自被测眼的反射光，检测被测眼的对准状态；

加压装置，用于向被测眼角膜吹拂流体使角膜变形；

眼压测定用光源，用于向被测眼角膜投射测定用光束；

眼压测定用受光装置，用于检测来自被测眼的上述测定用光束的反射光量；

变形检测装置，通过检测来自上述测定用受光装置的预定的输出值来检测角膜的预定变形；以及

可靠性判定装置，用于比较上述测定用受光装置的输出和基准值，判定可靠性；

其中，依照上述对准检测装置的检测结果变更上述基准值。

2.根据权利要求1所述的非接触式眼压计，其特征在于：

依照上述对准检测装置得到的由被测眼反射的对准光束的受光量，变更上述基准值。

3.根据权利要求1所述的非接触式眼压计，其特征在于：

依照上述对准检测装置得到的由被测眼反射的对准光束的峰值，变更上述基准值。

4.根据权利要求1所述的非接触式眼压计，其特征在于：

进而在判定为前述可靠性判断装置的输出有可靠性时进行眼压的测定。

5.一种对眼压进行测定的方法，包括如下步骤：

向被测眼投射对准检测用光束；

基于对准检测用光束的反射光进行对准调节；

向被测眼投射眼压测定用光束，并吹拂流体；

接受来自上述被测眼的上述眼压测定用光束的反射光，输出受光信号；

基于上述对准检测用光束的反射光的受光量来决定比较上述受光信号的基准值；以及

通过比较上述基准值和受光信号的大小来判定上述受光信号的有效性。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

进而在判定为上述受光信号有效时，进行眼压值的测定。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

进而在判定为上述受光信号有效时，在监视器上进行设定值的显示。

8.一种对眼压进行测定的方法，包括以下步骤：

向被测眼投射对准检测用光束；

接受来自被测眼的上述对准检测用光束的反射光；

向被测眼投射眼压检测用光束；

通过比较基于来自上述被测眼的对准检测用光束的反射光所决定的基准值和上述眼压测定用光束的反射光的大小，来判定眼压测定的有效性。

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