JP2000000212A - 非接触式眼圧計 - Google Patents

非接触式眼圧計

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JP2000000212A
JP2000000212A JP10165466A JP16546698A JP2000000212A JP 2000000212 A JP2000000212 A JP 2000000212A JP 10165466 A JP10165466 A JP 10165466A JP 16546698 A JP16546698 A JP 16546698A JP 2000000212 A JP2000000212 A JP 2000000212A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 角膜の硬さに拘わらず常に正確な眼内圧を求
めることのできる非接触式眼圧計を提供する。 【解決手段】 被検眼角膜Cに対して気流を吹き付ける
ノズル12と、角膜Cが所定の変形となったことを検出
する角膜変形手段とを備え、気流の圧力と角膜変形手段
の情報を基にして眼圧を算出する非接触式眼圧計におい
て、角膜変形の復元時間を計時し、この計時時間を基に
して眼圧を補正する制御回路80を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、気流を角膜に吹き付
けることにより角膜を変形させて眼圧を測定する非接触
式眼圧計に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、特開平3−118028号公
報、特開平3−118029号公報や特表平8−507
463号公報等に記載されている非接触式眼圧計が知ら
れている。
【0003】特開平3−118028号公報および特開
平3−118029号公報に記載されている非接触式眼
圧計は、角膜変形の容易性を検出し、この容易性の検出
に基づいて角膜圧平前に気流の吹き付けを停止して、被
検者の負担を軽減するようにしたものである。
【0004】特表平8−507463号公報に記載の非
接触式眼圧計は、角膜の厚みを算出して眼圧を補正する
ようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、気流の圧力
に対する角膜の変形量は、眼圧の他に角膜の硬さによっ
てその変形量が異なってくる。このため、眼圧を正確に
測定するには角膜の硬さを知る必要がある。
【0006】しかしながら、前者の非接触式眼圧計にあ
っては、角膜変形の容易性を検出しているが、この容易
性に基づいて眼圧値を補正する構成となっていない。こ
のため、正確な眼圧値を求めることができないという問
題があった。
【0007】また、後者の非接触式眼圧計にあっては、
角膜の厚みを算出して眼圧を補正しているが、角膜の厚
さが同じでも角膜が軟らかい場合と硬い場合があり、内
部眼圧(眼内圧)が同じであっても、この場合には、気
流の圧力に対する角膜の変形量が異なることになる。こ
のため、角膜の厚さで補正しても正確な眼内圧を求める
ことができないという問題があった。
【0008】この発明は、上記問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、角膜の硬さに拘わらず常に正確な
眼内圧を求めることのできる非接触式眼圧計を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、被検眼角膜に対して気流を吹き
付ける気流吹付手段と、前記角膜が所定の変形となった
ことを検出する角膜変形手段とを備え、前記気流吹付手
段と角膜変形手段との情報を基にして眼圧を算出する非
接触式眼圧計において、角膜変形の復元時間を計時する
計時手段を設けたことを特徴とする。
【0010】請求項2の発明は、前記計時手段が計時し
た復元時間から眼圧を補正する補正手段を設けたことを
特徴とする。
【0011】請求項3の発明は、前記計時手段は、角膜
を所定の変形以上に変形させた際に、この角膜が所定の
変形に戻るまでの時間を計時することを特徴とする。
【0012】請求項4の発明は、前記気流吹付手段が吹
き付ける気流の最大圧力が一定となっていることを特徴
とする。
【0013】請求項5の発明は、前記計時手段は、前記
角膜を陥没状態となるまで変形させ、この状態から所定
の変形状態に戻るまでの時間を計時することを特徴とす
る。
【0014】請求項6の発明は、被検眼角膜に対して気
流を吹き付ける気流吹付手段と、前記角膜が所定の変形
となったことを検出する角膜変形手段とを備え、前記気
流吹付手段と角膜変形手段との情報を基にして眼圧を算
出する非接触式眼圧計において、前記気流吹付手段によ
って所定の圧力値の気流を角膜に吹き付けて角膜を陥没
状態に変形させ、この陥没量から眼圧を算出することを
特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係わる非接触式
眼圧計の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0016】[第1実施形態]図1および図2におい
て、本発明に係る装置Sは、被検眼Eの前眼部を観察す
るための前眼部観察系10、XY方向のアライメント検
出および角膜変形検出のための指標光を被検眼Eの角膜
Cに正面から投影するXYアライメント指標投影光学系
20、被検眼Eに固視標を提供する固視標投影光学系3
0、XYアライメント指標光の角膜Cによる反射光を受
光して装置Sと角膜CのXY方向の位置関係を検出する
XYアライメント検出光学系40、XYアライメント指
標光の角膜Cによる反射光を受光し角膜Cの変形量を検
出する角膜変形検出光学系50、角膜Cに斜めからZ方
向のアライメント用指標光を投影するZアライメント指
標投影光学系60、Zアライメント指標光の角膜Cによ
る反射光を前眼部観察光学系10の光軸に対して対称な
方向から受光し装置Sと角膜CのZ方向の位置関係を検
出するZアライメント検出光学系70を備えている。
【0017】前眼部観察光学系10は、被検眼Eの左右
に位置して前眼部をダイレクトに照明する複数個の前眼
部照明光源11、気流吹き付けノズル12、前眼部窓ガ
ラス13、チャンバー窓ガラス14、ハーフミラー1
5、対物レンズ16、ハーフミラー17,18、CCD
カメラ19を備え、O1はその光軸である。
【0018】前眼部照明光源11によって照明された被
検眼Eの前眼部像は、気流吹き付けノズル12の内外を
通り、前眼部窓ガラス13、チャンバー窓ガラス14、
ハーフミラー15を透過し、対物レンズ16により集束
されつつハーフミラー17,18を透過してCCDカメ
ラ19上に形成される。なお、前眼部窓ガラス13は、
ノズル12内外の光束がCCDカメラ19上で結像する
ようパワーをもっている。
【0019】XYアライメント指標投影光学系20は、
赤外光を出射するXYアライメント用光源21、集光レ
ンズ22、開口絞り23、ピンホール板24、ダイクロ
イックミラー25、ピンホール板24に焦点を一致させ
るように光路上に配置された投影レンズ26、ハーフミ
ラー15、チャンバー窓ガラス14、気流吹き付けノズ
ル12を有する。
【0020】XYアライメント用光源21から出射され
た赤外光は、集光レンズ22により集束されつつ開口絞
り23を通過し、ピンホール板24に導かれる。そし
て、ピンホール板24を通過した光束は、ダイクロイッ
クミラー25で反射され、投影レンズ26によって平行
光束となってハーフミラー15で反射された後に、チャ
ンバー窓ガラス14を透過して気流吹き付けノズル12
の内部を通過し、図3に示すようにXYアライメント指
標光Kを形成する。図3においてXYアライメント指標
光Kは、角膜Cの頂点Pと角膜Cの曲率中心との中間位
置に輝点像Rを形成するようにして角膜表面Tで反射さ
れる。なお、開口絞り23は投影レンズ26に関して角
膜頂点Pと共役な位置に設けられている。
【0021】固視標光学系30は、可視光を出射する固
視標用光源31、ピンホール板32、ダイクロイックミ
ラー25、投影レンズ26、ハーフミラー15、チャン
バー窓ガラス14、気流吹き付けノズル12を有する。
【0022】固視標用光源31から出射された固視標光
は、ピンホール板32、ダイクロイックミラー25を経
て、投影レンズ26により平行光とされハーフミラー1
5で反射された後に、チャンバー窓ガラス14を透過
し、気流吹き付けノズル12の内部を通過して被検眼E
に導かれる。被検者はその固視標を固視目標として注視
することにより視線が固定される。
【0023】XYアライメント検出光学系40は、気流
吹き付けノズル12、チャンバー窓ガラス14、ハーフ
ミラー15、対物レンズ16、ハーフミラー17,1
8、センサ41、XYアライメント検出回路42を有す
る。
【0024】XYアライメント指標投影光学系20によ
り角膜Cに投影され、角膜表面Tで反射された反射光束
は、ノズル12の内部を通りチャンバー窓ガラス14、
ハーフミラー15を透過し、対物レンズ16により集束
されつつハーフミラー17でその一部が透過し、ハーフ
ミラー18でその一部が反射される。ハーフミラー18
で反射された光束は、センサ41上に輝点像R’1を形
成する。センサ41はPSDのような位置検出可能な受
光センサである。XYアライメント検出回路42は、セ
ンサ41の出力を基にして、装置Sと角膜Cの位置関係
(XY方向)を公知の手段によって演算し、その演算結
果をZアライメント検出補正回路74および制御回路8
0に出力する。
【0025】一方、ハーフミラー18を透過した角膜C
による反射光束は、CCDカメラ19上に輝点像R’2
を形成する。CCDカメラ19はモニタ装置に画像信号
を出力し、図4に示すように、被検眼Eの前眼部像
E’、XYアライメント指標光の輝点像R’2がモニタ
装置の画面Gに表示される。なお、Hは図示しない画像
生成手段によって生成されたアライメント補助マークで
ある。
【0026】さらに、ハーフミラー17によって反射さ
れた一部の光束は、角膜変形検出光学系50に導かれ、
ピンホール板51を通過してセンサ52に導かれる。セ
ンサ52はフォトダイオードのような光量検出の可能な
受光センサである。
【0027】Zアライメント指標投影光学系60は、赤
外光を出射するZアライメント用光源61、集光レンズ
62、開口絞り63、ピンホール板64、ピンホール板
64に焦点を一致させるように光路上に配置された投影
レンズ65を有し、O2はその光軸である。
【0028】Zアライメント光源61を出射した赤外光
は、集光レンズ62により集光されつつ開口絞り63を
通過してピンホール板64に導かれる。ピンホール板6
4を通過した光束は、投影レンズ65によって平行光と
され角膜Cに導かれ、図5に示すように、輝点像Qを形
成するようにして角膜表面Tにおいて反射される。な
お、開口絞り63は投影レンズ65に関して角膜頂点P
と共役な位置に設けられている。
【0029】Zアライメント検出光学系70は、結像レ
ンズ71、Y方向にパワーを持ったシリンドリカルレン
ズ72、センサ73、Zアライメント検出補正回路74
を有し、O3はその光軸である。
【0030】Zアライメント指標投影光学系60によっ
て投影された指標光の角膜表面Tにおける反射光束は、
結像レンズ71によって集束されつつシリンドリカルレ
ンズ72を介してセンサ73上に輝点像Q’を形成す
る。センサ73はラインセンサやPSDのような位置検
出可能な受光センサである。センサ73からの情報はZ
アライメント検出補正回路74に導かれる。
【0031】なおXZ平面内においては、輝点像Qとセ
ンサ73は結像レンズ71に関して共役な位置関係にあ
り、YZ平面内においては、角膜頂点Pとセンサ73が
結像レンズ71、シリンドリカルレンズ72に関して共
役な位置関係にある。つまりセンサ73は開口絞り63
と共役関係にあり(このときの倍率は、開口絞り63の
像がセンサ73の大きさより小さくなるように選んであ
る)、Y方向に角膜Cがずれたとしても角膜表面Tにお
ける反射光束は効率良くセンサ73に入射するようにな
る。また、Y方向に長いスリット光を投影することによ
っても効率は落ちるが同様な効果を得ることができる。
【0032】ところで、本実施の形態では、図1に示し
たようにZ方向のアライメントを検出するための投影系
と受光系は、Zアライメント指標投影光学系60および
Zアライメント検出光学系70であり、それぞれ一つず
つ設けられている。このような構成において、XY方向
のアライメントずれの影響を受けずにZ方向のアライメ
ント検出を正確に行うために、XYアライメント検出回
路42からのXYアライメント情報をZアライメント検
出補正回路74に入力するようにしている。
【0033】すなわち、図6(a)に示すように、角膜
Cの位置がZ方向にΔZずれた場合、センサ73上で輝
点像Q’の位置が ΔZ×sinθ×m だけ移動する。
ここでθは軸O1と軸O2および軸O1と軸O3のなす
角度、mはZアライメント光学系70の結像倍率であ
る。角膜CがZ方向にずれただけであればセンサ73上
での輝点像Q’の移動量から、角膜Cのずれ量は容易に
算出できる。
【0034】しかし、図6(b)に示すように、角膜C
の位置がX方向にΔXずれた場合もセンサ73上で輝点
像Q’の位置が ΔX×cosθ×m だけ移動する。そ
こで、Z方向およびX方向にずれた場合は、Zアライメ
ント検出補正回路74は、センサ73上での輝点像Q’
の基準位置からのずれ量ΔQ’とXYアライメント検出
回路42からのずれ量ΔXから、装置Sと角膜CのZ方
向の位置関係(ずれ量ΔZ)を次の式1に基づいて演算
し、その演算結果を制御回路80に出力する。
【0035】 ΔZ=(ΔQ’−ΔX×cosθ×m)/(sinθ×m) ・・・・・・・・・・・・(1) そして検者は、図4に示したモニタ画面で前眼部像E’
を観察しながら、輝点像R’2がアライメント補助マー
クHの中に入り、かつピントが合うように装置SをXY
Z方向に手動で移動させ、アライメントの調整を行う。
このとき、制御回路80はXYアライメント検出回路4
2およびZアライメント検出補正回路74の出力が所定
範囲内に入った場合に、図示しない気流吹き付け手段を
作動させ、気流吹き付けノズル12から角膜Cに向けて
気流を吹き付け、そのときの角膜変形量を角膜変形検出
光学系50によって検出する。
【0036】いま、図7に示すように、ノズル12から
吹き付けられる気流の圧力Pが増加していくと、角膜C
は図8の(イ)に示す状態から(ロ)に示すように圧平
されていく。角膜Cが圧平されると、図7に示すように
角膜変形検出光学系50のセンサ52の受光量が最大と
なる。さらに、気流の圧力Pが増加していくと、角膜C
は図8の(ハ)に示すように窪んでいき、センサ52の
受光量が減少していく。そして、ノズル12からの気流
の圧力Pが最大P1に達した後、気流の吹き付けが停止
される。ノズル12から吹き付ける気流の圧力は、常に
最大値P1まで到達するように設定されている。
【0037】気流の吹き付けの停止により、角膜Cは復
元していき、図8の(ニ)に示すように再度圧平状態を
経て図8の(ホ)に示すように元の状態へ戻る。センサ
52の受光量は、図8の(ニ)に示す圧平状態のとき再
度最大となり、この後減少していく。
【0038】一方、制御回路80は、センサ52の受光
量が最大となる時点t1と時点t2の間の時間(復帰時
間)Tを測定するとともに時点t1における眼圧値Haを
測定する。制御回路80は、その測定した時間Tに基づ
いて眼圧値Haを補正して真の眼内圧Htを求める。制御
回路80は、角膜変形の復元時間を計時する計時手段
と、計時手段が計時した復元時間から眼圧を補正する補
正手段としての機能を有している。
【0039】補正の方法は、復帰時間Tと、真の眼内圧
Htと眼圧値Haとの測定誤差量との相関関係を例えば図
9の表のように予め求めておき、この表から補正値を求
めて補正を行う。この相関関係は、眼内に直接針を入れ
て測定するマノメトリーにより測定した真の眼内圧Ht
と、眼圧計によって測定した眼圧値Haと、角膜Cの圧
平から陥没状態を経て再び圧平状態に復帰するまでの復
帰時間Tとの関係を臨床実験によって求め、そして、復
帰時間Tと、真の眼内圧Htと眼圧値Haとの測定誤差量
との相関関係を求めるものである。
【0040】図9の表は眼圧値15mmHgの場合を示す
が、例えば0〜50mmHgの範囲で、眼圧値1mmHg毎に
図9の表のようなテーブルを作成しておき、このテーブ
ルをR0M等のメモリ(図示せず)に記憶させておく。
【0041】このように、測定した眼圧値Haを復帰時
間Tに基づいて補正するので、角膜Cの厚さや強靭さ等
の全ての要因を含んだ角膜Cの硬さに拘わらず、常に正
確な眼内圧を求めることができる。
【0042】他の例として、オートケラトメータで調べ
た角膜曲率と超音波パキメータで調べた中心角膜厚か
ら、力学的な変形特性を利用して求められる角膜形状因
子を計算し、この計算した角膜形状因子を基にして、視
野変化の関係より求めた経験式により眼圧測定値を補正
して眼内圧を求める方法が知られており、この方法によ
って求めた眼内圧を基にして補正するようにしてもよ
い。
【0043】この場合も上記と同様に、眼圧計で求めた
眼圧測定値と、その補正方法により算出された眼内圧値
との誤差量と、角膜Cの圧平から陥没状態を経て再び圧
平状態に復帰するまでの復帰時間Tとの相関関係を予め
求めておき、この相関関係から補正値を求めて眼内圧を
求める。
【0044】上記実施形態では、ノズル12から吹き付
ける気流の圧力は、常に最大値P1まで到達するように
設定されているので、その気流の最大圧力の変動により
復帰時間Tが変動してしまうことが防止され、このた
め、正確な眼内圧を求めることができる。
【0045】また、上記実施形態では、図8の(ロ)の
圧平から(ニ)の圧平状態に戻るまでの時間Tを復帰時
間として測定しているが、気流の最大圧力によって変形
した図8の(ハ)の状態から(ニ)の圧平状態に戻るま
での時間を復帰時間として測定してもよい。
【0046】[第2実施形態]図10は第2実施形態を
示したものであり、この第2実施形態では、ノズル12
から最大圧力が所定の値の気流を角膜Cに吹き付けて、
角膜Cを図8に示すように変形させていく。そして、角
膜Cが圧平したときの眼圧Hを測定し、気流が最大とな
ったときの角膜Cの陥没をCCDカメラ19で捕らえ、
画像処理回路200によってその陥没量を演算する。そ
の陥没量から角膜Cの硬さ値を制御回路80によって算
出し、この硬さ値で眼圧Hを補正して真の眼内圧力を求
めるものである。なお、補正せずに、モニタ画面Gに眼
圧Hとともに角膜の硬さを表示するようにしてもよい。
【0047】図11は、アライメント調整を自動で行う
ようにした眼圧計の側面図である。図11において、1
00は電源が内蔵されたベースである。ベース100の
上部には架台101がコントロールレバー102の操作
により前後左右移動可能に設けられている。コントロー
ルレバー102には手動スイッチ103が設けられ、こ
の手動スイッチ103は手動モード(実施の形態1の場
合は手動モードである)のときに用いられる。架台10
1の上部にはモータ104、支柱105が設けられてい
る。モータ104と支柱105とは図示を略すピニオン
・ラックにより結合され、支柱105はモータ104に
よって上下方向(Y方向)に移動される。支柱105の
上端にはテーブル106が設けられている。テーブル1
06には支柱107、モータ108が設けられている。
支柱107の上端にはテーブル109が摺動可能に設け
られている。テーブル109の後端には、図示を省略す
るラック110が設けられている。モータ108の出力
軸にはピニオン111が設けられ、ピニオン111はラ
ック110に噛み合わされている。また、テーブル10
9の上部にはモータ112と支柱113とが設けられて
いる。モータ112の出力軸にはピニオン114が設け
られている。支柱113の上部には装置本体ケース11
5が摺動可能に設けられている。装置本体ケース115
の側部にはラック116が設けられている。ラック11
6はピニオン114と噛み合わされている。なお、装置
本体ケース115の内部には、図1および図2に示した
光学系または図10に示す光学系が収納されている。
【0048】モータ104,108,112は、前述の
制御回路80から出力される制御信号によって制御され
る。そして装置本体ケース115は、モータ104に制
御信号が出力されたときはY方向の移動が、モータ10
8に制御信号が出力されたときはX方向の移動が、モー
タ112に制御信号が出力されたときはZ方向の移動が
それぞれ制御され、これによって、アライメント調整が
自動で行われる。
【0049】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、角膜の硬さに拘わらず常に正確な眼内圧を求めるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る非接触式眼圧計の光学系の平面
配置図である。
【図2】図1の非接触式眼圧計の光学系の側面配置図で
ある。
【図3】角膜に正面から照射されたアライメント光束の
反射の説明図である。
【図4】モニタの画面に表示された前眼部像を示す図で
ある。
【図5】角膜に斜め方向から照射されたアライメント光
束の反射の説明図である。
【図6】角膜の位置がずれた場合の光束の入反射関係を
示す図であって、(a)は角膜がZ方向にずれた場合の
説明図、(b)は角膜がX方向にずれた場合の説明図で
ある。
【図7】センサの受光量と角膜の圧平と気流の圧力との
関係を表したグラフである。
【図8】角膜の変化の状態を示した説明図である。
【図9】復帰時間と誤差と補正値との相関関係を示した
表である。
【図10】第2実施形態の構成を示した説明図である。
【図11】オートアライメントを行う場合の機構を示し
た説明図である。
【符号の説明】
12 ノズル 80 制御回路 C 角膜

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検眼角膜に対して気流を吹き付ける気流
    吹付手段と、前記角膜が所定の変形となったことを検出
    する角膜変形手段とを備え、前記気流吹付手段と角膜変
    形手段との情報を基にして眼圧を算出する非接触式眼圧
    計において、 角膜変形の復元時間を計時する計時手段を設けたことを
    特徴とする非接触式眼圧計。
  2. 【請求項2】前記計時手段が計時した復元時間から眼圧
    を補正する補正手段を設けたことを特徴とする請求項1
    の非接触式眼圧計。
  3. 【請求項3】前記計時手段は、角膜を所定の変形以上に
    変形させた際に、この角膜が所定の変形に戻るまでの時
    間を計時することを特徴とする請求項1の非接触式眼圧
    計。
  4. 【請求項4】前記気流吹付手段が吹き付ける気流の最大
    圧力が一定となっていることを特徴とする請求項1の非
    接触式眼圧計。
  5. 【請求項5】前記計時手段は、前記角膜を陥没状態とな
    るまで変形させ、この状態から所定の変形状態に戻るま
    での時間を計時することを特徴とする請求項1の非接触
    式眼圧計。
  6. 【請求項6】被検眼角膜に対して気流を吹き付ける気流
    吹付手段と、前記角膜が所定の変形となったことを検出
    する角膜変形手段とを備え、前記気流吹付手段と角膜変
    形手段との情報を基にして眼圧を算出する非接触式眼圧
    計において、 前記気流吹付手段によって所定の圧力値の気流を角膜に
    吹き付けて角膜を陥没状態に変形させ、 この陥没量から眼圧を算出することを特徴とする非接触
    式眼圧計。
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JP2012250040A (ja) * 2011-05-31 2012-12-20 Oculus Optikgeraete Gmbh 眼科学的分析方法及び分析システム

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