JP2000060801A - 非接触式眼圧計 - Google Patents
非接触式眼圧計Info
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Abstract
で行って、高精度で眼圧を求めることができる非接触式
眼圧計を提供すること。 【解決手段】 特定部位における被検眼角膜Cの厚さを
測定した後に、再度アライメントを行ったっときに、装
置のアライメント位置がアライメント許容範囲内であっ
てアライメント許容範囲よりも狭い所定範囲内にあるの
を、XYアライメント検出回路42から出力されるアラ
イメント位置情報から検出したときにのみ、気流吹付手
段を作動制御して気流を気流吹付ノズル12から測定部
位に吹き付けさせる制御回路80を備える非接触式眼圧
計。
Description
する非接触式眼圧計に関するものである。
眼に対してアライメントを行った後、被検眼角膜の厚さ
を測定する共に、気流吹付手段で気流を被検眼角膜に吹
き付けて被検眼角膜を圧平させ、この圧平状態を検出し
たときの気流吹付圧から眼圧を求めて、測定により得ら
れた被検眼角膜の厚さに基づいて測定された眼圧を補正
する様にしたものが考えられている。
厚さは全体的に一様ではなく場所によって異なるもので
ある。しかも、角膜厚さの測定から気流吹き付けまでに
は多少時間がかかるために、固視微動等により角膜厚さ
の測定位置と気流吹き付け位置とが大きくずれることも
ある。
圧の補正に用いても、誤ったデータとなり、好ましいも
のではない。
流吹き付けとを略同じ位置で行って、高精度で眼圧を求
めることができる非接触式眼圧計を提供することを目的
とするものである。
に、請求項1の発明は、被検眼角膜に対し光束を投影し
てその反射光を検知して装置と被検眼角膜との位置を検
知する位置検知手段と、被検眼角膜に対し光束を投影し
てその反射光を検知し角膜の厚さを測定する角膜厚測定
手段と、前記角膜厚測定手段により角膜の厚さを測定し
た時の前記位置検知手段の位置情報を記憶する記憶手段
と、角膜に気流を吹付け、角膜が所定の変形となったこ
とを光学的に検知し眼圧を測定する眼圧測定手段とを備
え、角膜厚測定後に引き続き眼圧測定を行う非接触式眼
圧計において、角膜厚測定後に前記位置検知手段の情報
と前記記憶手段の情報とを比較する比較手段を備え、該
比較手段の情報を基に角膜厚測定後に引き続き眼圧測定
を実施するか否かを判断し、気流の吹き付けを制御する
非接触式眼圧計としたことを特徴とする。
情報により、角膜厚測定を行った位置から角度が所定値
以上ずれている場合には、眼圧測定に移行せず、再度角
膜厚測定から測定し直す非接触式眼圧計としたことを特
徴とする。
定により算出した角膜厚さから、前記測定した眼圧を補
正する非接触式眼圧計としたことを特徴とする。
膜厚、眼圧、補正された眼圧のいずれかを検者に対し報
知する報知手段をもつ非接触式眼圧計としたことを特徴
とする。
の実施の形態を図面に基づいて説明する。
示したものであり、この眼科装置の光学系は装置本体1
15内(図7参照)に設けられている。
の前眼部を観察するための前眼部観察系、20は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
光を被検眼角膜(以下、単に角膜と省略)Cに正面から
投影するXYアライメント指標投影光学系、30は被検
眼Eに固視標を投影する固視標投影光学系、40は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
置本体115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、50は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、60は角膜Cに斜めから
幅の狭いスリット光束を投影するスリット投影光学系、
90はスリット光束より幅の広い指標光束を角膜Cに斜
めから投影する指標投影光学系、70は指標光束やスリ
ット光束の角膜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する受光光学系であ
る。
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、気流吹付ノズル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15、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。
検眼Eの前眼部像は、気流吹付ノズル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。ノズル12からは、図示しない気
流吹き付け手段によってエアパフが被検眼Eに向けて吹
き出すようになっている。そして、ノズル12と気流吹
き付け手段と角膜変形検出光学系50等とから眼圧計が
構成される。
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、気流吹付ノズル1
2を有する。
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を透過して気流吹付ノズル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。
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、気流吹付ノズル12を有する。
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、気流吹付ノズル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。
吹付ノズル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17,18、セ
ンサ41、XYアライメント検出回路42を有する。
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(位置検出
手段)42は、センサ41の出力を基にして、装置本体
115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、その演算結果を角膜厚測定回路(角膜厚
測定手段)74および演算制御手段(演算制御回路)と
しての制御回路80に出力する。
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。
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。この角膜変形検出光学系50と制御
回路80の演算部(図示せず)は、眼圧測定手段を構成
している。
するスリット光源61、集光レンズ62、スリット6
3、矩形開口絞り64、ハーフミラー95、開口絞り6
4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を有する。O2はスリット投影光学系60の光
軸である。
光レンズ62により集光されてスリット63に導かれ
る。スリット63を通過したスリット光束Lは開口絞り
64,ハーフミラー95を通過し、投影レンズ65によ
って角膜Cに投影される。
は、図5に示すように、空気と角膜Cの境界面である角
膜表面Tで反射され、角膜表面Tを通過した光束の一部
は角膜裏面Nで反射される。角膜表面Tの反射光束La
の光量は角膜裏面Nからの反射光束Lbの光量よりも1
00倍程度多い。なお、スリット63は投影レンズ65
に関して角膜裏面Nと共役な位置に設けられている。
ンセンサ72を有する。O3は受光光学系70の光軸で
ある。
り角膜表面Tおよび角膜裏面Nで反射された反射光束L
a,Lbは、結像レンズ71によって収束されてラインセ
ンサ72上に、図6(B)に示すように、スリット像6
3Aが形成される。このスリット像63Aの光量分布を
図6(A)に示すものとなる。図6(A)において、符
号Uは角膜Cの表面Tにおいて反射された反射光束によ
るピークであり、符号Vは角膜Cの裏面Nにおいて反射
されたピークである。そのピークUはスリット像63A
の光像63aに対応し、ピークVは光像63bに対応す
る。
に示すように、Zアライメント検出回路73へ入力され
る。
Zアライメント光源91、集光レンズ92、開口絞り9
3、ピンホール板94、ハーフミラー95、ピンホール
板94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を有する。指標投影光学系90は、スリッ
ト投影光学系60より太い幅を有する指標光束W(図9
参照)を角膜Cへ投影する。
は、集光レンズ92により集光されて開口絞り93に達
し、この開口絞り93を通過してピンホール板94に導
かれる。ピンホール板94を通過した指標光束Wは、ハ
ーフミラー95で反射して投影レンズ65によって角膜
Cに導かれ、図9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93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。
標光束Wの角膜表面Tにおける指標反射光束W′は、結
像レンズ71によって集束されてラインセンサ72上に
輝点像Q’を形成する。
される指標光束Wの幅は、スリット投影光学系60によ
るスリット光束Lの幅より大きく設定されている。そし
て、図10に示すように、角膜Cに投影された指標光束
Wは、角膜表面Tおよび角膜裏面Nで反射し、この反射
した反射指標光束WaおよびWbは、結像レンズ71によ
って収束されてラインセンサ72上に開口絞り93の開
口像として形成される。この開口像の光量分布は、反射
光束Waの光量は反射光束Wbの光量よりもはるかに大き
いことにより、図11に示すものとなる。図11におい
て、符号Fで示すピークは反射光束Waの中心位置にお
ける光量を示す。
2の基準番地72aとがほぼ一致したとき、Z方向の概
略アライメントが完了するように設定しておくことによ
り、ピークFの位置情報(番地情報)から装置本体11
5のZ方向の位置を求めることができる。装置本体11
5が角膜Cに近づきすぎている場合には、光量分布は一
点鎖線で示すようになり、装置本体115が角膜Cから
離れすぎている場合には光量分布は二点鎖線で示すよう
になる。
射光束Waの幅が広くなっているので、装置本体115
のZ方向のアライメントが大きくずれていても、ライン
センサ72は反射光束Waを受光することになる。
(A)に示すピークU,Vや図11に示すピークFの位
置情報(番地情報)を求めて制御回路80や角膜厚測定
回路(測定手段)74へ出力する。角膜厚測定回路74
はピークU,Vの位置情報に基づいて角膜Cの厚さを公
知の手段によって演算する。また、制御回路80は、ピ
ークU,Fの位置情報に基づいてモータ112を制御し
て、装置本体115をZ方向に移動させてZ方向のアラ
イメントを行うようになっている。
で、100は電源が内蔵されたベースである。ベース1
00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101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1
04によって上下方向(Y方向)に移動される。支柱1
05の上端にはテーブル106が設けられている。
08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8に示すようにラック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109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115が摺動可能に設けられている。装
置本体115の側部にはラック116が設けられてい
る。ラック116はピニオン114と噛み合わされてい
る。なお、装置本体115の内部には、図1および図2
に示した光学系が収納されている。
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108に制
御信号が出力されたときはX方向の移動が、モータ11
2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。
いて説明する。
1が点灯されて被検眼の固視が行われるとともに、指標
投影光学系90のZアライメント光源91が点灯され
る。そして、検者は前眼部観察系10によって被検者の
前眼部像E′をモニタの画面Gで観察しながら大まかな
アライメントを行う。このとき、XYアライメント検出
光学系40のセンサ41の出力(アライメント位置情
報)と、受光光学系70のラインセンサ72の出力(ア
ライメント位置情報)とに基づいて、XYアライメント
検出回路42とZアライメント検出回路73とが、被検
眼角膜Cに対する装置本体115の位置(アライメント
位置)を算出し、この算出して位置をモニタの画面(報
知手段)G上に表示して検者に知らせる。なお、このと
き、スリット投影光学系60の光源61は消灯されてい
る。
は、Zアライメント検出回路73が出力する図11に示
すピークFの位置情報に基づいて行うが、反射光束Wa
の幅が広いことにより、Z方向のアライメントが大きく
ずれていても、ラインセンサ72は反射光束Waを受光
するので、装置本体115のZ方向の位置、すなわち位
置ずれの方向が分かり、画面Gに装置本体115のZ方
向の移動方向や位置を表示することができ、装置本体1
15をアライメントが行われる適正な方向へ速やかに移
動させることができる。
1を少し移動させると、制御回路80が各モータ10
4,108,112を駆動制御して装置本体115をアラ
イメント方向へ移動させていく。なお、架台101が移
動したか否かの判断は、ラインセンサ72の出力変化、
すなわちZアライメント検出回路73の出力変化に基づ
いて行う。
12の駆動制御により、被検眼角膜Cに対する装置本体
115の概略アライメントが行われると、すなわち、モ
ニタの画面G上における輝点像R’2がアライメント補
助マークH内に入る。そして、輝点像R’2がアライメ
ント補助マークH内の中央部に移動し、且つ、図11に
示すピークFがラインセンサ72の基準位置72aの近
傍に位置したとき、指標投影光学系90のZアライメン
ト光源91が消灯されるとともに、スリット投影光学系
60の光源61が点灯される。
は、図11に示すピークFがラインセンサ72の基準位
置72aの近傍に位置したときのラインセンサ72の出
力に基づいて、Zアライメント検出回路73が装置本体
115のZ方向の位置を演算し、この演算した位置に基
づいて制御回路80がモータ112を制御して装置本体
115をZ方向へ移動させることになる。
されると、ラインセンサ72上には、図6(B)に示す
ように、スリット像63Aが形成され、このスリット像
63Aの光量分布に基づいてZ方向のアライメントが行
われる。すなわち、図6(A)に示すピークUがライン
センサ72の基準位置72aに一致する方向に装置本体
115が移動されていく。そして、ピークUがラインセ
ンサ72の基準位置72aに一致したとき、すなわち、
Z方向のアライメントが完了したとき、ラインセンサ7
2の出力(アライメント位置情報)に基づいてZアライ
メント検出回路73が出力するピークU,Vの位置情報
により角膜厚測定回路74が角膜Cの厚さを演算する。
を得た時点のXYアライメント検出回路42の位置情報
(XYアライメント検出回路42から出力される位置検出
信号に基づく位置情報)が、制御回路80の図示しない
記憶部(メモリ)に記憶される。制御回路80の演算部
(図示せず)は、記憶部に記憶されたXYアライメント検
出回路42の位置情報(アライメント位置情報)に変化
がなければ、ノズル12からエアパフが吹き付けて角膜
Cを圧平させていく。この時の角膜Cの変形量が角膜形
検出光学系50によって検出する。
アライメント検出回路42の位置情報を測定位置情報と
し、この角膜Cの厚さを測定した直後にエアを吹き付け
るために求めたXYアライメント検出回路42の位置情報
をエア吹付位置情報としたとき、上述のXYアライメント
検出回路42の位置情報に変化がないとは、エア吹付位
置情報によるエア吹付位置が測定位置情報による測定位
置に対して殆どズレていないこと(角膜厚さの測定値を
眼圧補正に用いることができる許容範囲内にあること)
を意味する。
(演算手段)は、角膜変形検出光学系50により検出さ
れた角膜Cの変形量と、ノズル12から吹き付けられる
エアパフの圧力とから眼圧を算出すると共に、更に、こ
の算出した眼圧を角膜Cの厚さに基づいて補正する。
尚、この補正の為には、眼内の圧力を直接測定した真の
眼圧値と角膜厚さとの関係のデータ、及び、このデータ
と角膜Cの圧平により得られる眼圧との関係のデータ等
を予め求めて、これら求めたデータを制御回路80の記
憶部に予め記憶させておく。そして、このデータを利用
して、上述のように算出した眼圧を角膜Cの厚さで補正
する。
憶されたXYアライメント検出回路42の位置情報に変化
があれば、制御回路80は、再度各モータ104,10
8,112をXYアライメント検出回路42及びZアライ
メント検出回路73の出力を基に駆動制御して再度装置
本体115を角膜Cに合わせ直し、前記と同様に角膜厚
測定回路74により角膜Cの厚さを演算する。そして、
同様にこのとき記憶されたXYアライメント検出回路42
の情報に変化がなければ、制御回路80はノズル12か
らエアパフを吹き付けて角膜Cを圧平させる。そして、
制御回路80の演算部は、この検出された角膜Cの変形
量と、ノズル12から吹き付けられるエアパフの圧力と
から眼圧を算出し、更に、この算出した眼圧を角膜Cの
厚さに基づいて補正する。
と、補正された眼圧とがモニタ画面G表示される。
によってノズル12から吹き出されるものであり、又、
エアパフの圧力は気流吹付手段に設けた圧力センサ(図
示せず)によって検出されるものである。
は、所定回数だけ角膜厚測定を繰り返しても、眼圧測定
に移行できなければ、記憶されたXYアライメント検出回
路42の情報に変化があっても、制御回路80はノズル
12からエアパフを吹き付けて眼圧測定を行う。この場
合には、モニタ画面Gに角膜厚さを測定した位置と眼圧
測定のエアパフを吹き付けた位置が異なることを表示
し、検者に報知する。
て制御回路80により各モータ104,108,112
を駆動制御して位置合わせし直して眼圧測定に移行して
も良い。
さの測定と気流吹き付けとを略同じ位置で行って、高精
度で眼圧を求めることができる。
た平面配置図である。
置図である。
反射の説明図である。
明図である。
態を示した説明図である。
である。(B)ラインセンサ上に結像されるスリット像
を示した説明図である。
る。
る。
図である。
上の光量分布を示した説明図である。
の一部)
Claims (4)
- 【請求項1】 被検眼角膜に対し光束を投影してその反
射光を検知して装置と被検眼角膜との位置を検知する位
置検知手段と、被検眼角膜に対し光束を投影してその反
射光を検知し角膜の厚さを測定する角膜厚測定手段と、
前記角膜厚測定手段により角膜の厚さを測定した時の前
記位置検知手段の位置情報を記憶する記憶手段と、角膜
に気流を吹付け、角膜が所定の変形となったことを光学
的に検知し眼圧を測定する眼圧測定手段とを備え、角膜
厚測定後に引き続き眼圧測定を行う非接触式眼圧計にお
いて、 角膜厚測定後に前記位置検知手段の情報と前記記憶手段
の情報とを比較する比較手段を備え、該比較手段の情報
を基に角膜厚測定後に引き続き眼圧測定を実施するか否
かを判断し、気流の吹き付けを制御することを特徴とす
る非接触式眼圧計。 - 【請求項2】 前記比較手段の情報により、角膜厚測定
を行った位置から角度が所定値以上ずれている場合に
は、眼圧測定に移行せず、再度角膜厚測定から測定し直
すことを特徴とする請求項1に記載の非接触式眼圧計。 - 【請求項3】 前記角膜厚測定により算出した角膜厚さ
から、前記測定した眼圧を補正することを特徴とする請
求項1に記載の非接触式眼圧計。 - 【請求項4】 前記算出した角膜厚、眼圧、補正された
眼圧のいずれかを検者に対し報知する報知手段をもつ請
求項1乃至3に記載の非接触式眼圧計。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23282698A JP3386376B2 (ja) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | 非接触式眼圧計 |
US09/371,428 US6053867A (en) | 1998-08-19 | 1999-08-10 | Noncontact tonometer for measuring intraocular pressure |
Applications Claiming Priority (1)
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