JP2004180706A

JP2004180706A - 非接触式眼圧計

Info

Publication number: JP2004180706A
Application number: JP2002347552A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Umekawa; 一昭梅川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】被検眼角膜の変形状態からアライメント位置を変更することにより、高精度な眼圧値を求めることを可能とする。
【解決手段】（ａ）はモニタ２８に映出された前眼部像Ｅ’のアライメント完了状態を示し、アライメント完了時には、受光センサ１６のセンサ素子１６ａ〜１６ｄに４つの角膜反射像Ｃ１〜Ｃ４が検出されている。（ｂ）は角膜に向けて加圧した空気パルスを吹き付け、角膜が変形途中の状態を示しており、この場合には角膜の下部が他の部分に比べて先に変形しているため、下側にある光電センサ１６ｄの受光光量が減少している。（ｃ）では角膜が所定量圧平され、光電センサ１６では角膜反射像が検出されない。例えば（ｂ）の場合には、アライメント位置を上側に所定量変更して、角膜に空気を吹き付けることで、角膜を均等に変形させることができる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気パルスにより変形する角膜の変形状態を検出することにより眼圧を測定する非接触式眼圧計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の非接触式眼圧計では、被検眼に対して測定光束を照射した状態において、圧縮した空気パルスを被検眼に吹き付け、被検眼の角膜を前面から変形させ、変形した部位によって反射される測定光束を受光センサで受光している。この場合に被検眼の眼圧の違いにより、変形による角膜上の変形部位の変形速度が異なることから、受光センサによる反射光の受光時間特性が異なる。非接触式眼圧計はこの現象を利用し、受光時間を検出することによって眼圧を測定している。
【０００３】
また特開平１１−１２３１７７号公報には、被検眼に視標を投影し視標反射像を撮像素子で撮像を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来例において、非接触式眼圧計は変形手段により角膜を変形させ、眼圧を測定しているが、変形部位を正確に知ることができない。一般に、非接触式眼圧計はアライメント検出手段を備えており、これによって被検眼の角膜中央位置を変形させることができるような位置に変形手段を設定し、角膜頂点位置に光が照射されるように光源を設定する。
【０００５】
しかしながら、被検眼角膜が角膜頂点に対して球面対称でない場合には、アライメント位置が角膜中央位置とずれてしまい、角膜の変形状態がアライメント位置に対して対称でなくなってしまうことがある。
【０００６】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、被検眼の角膜圧を高精度で測定可能な非接触式眼圧計を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る非接触式眼圧計は、被検眼と装置測定部との位置関係を整合させるためにアライメント用視標を投影するアライメント視標投影手段と、該アライメント視標投影手段による前眼部反射像を検出するアライメント視標検出手段と、被検眼角膜に空気パルスを吹き付けて変形させる変形手段と、該変形手段による被検眼角膜の変形状態から被検眼眼圧を測定する測定手段と、被検眼角膜に視標を投影する視標投影手段と、該視標投影手段による前眼部視標反射像を検出する視標検出手段と、該視標検出手段の結果から被検眼と装置測定部とのアライメント基準位置を変更するアライメント基準位置変更手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は実施の形態の構成図を示しており、光軸Ｌ１上には被検眼Ｅに対向して、光学ガラス１の中心軸上にノズル２が取り付けられている。光学ガラス１の後方には、対物レンズ３、空気室４、観察窓５、ダイクロイックミラー６、偏向プリズムを伴う絞り板７、結像レンズ８、ＣＣＤカメラ等の撮像素子９が順次に配置されている。これらの光学ガラス１〜撮像素子９により、被検眼Ｅの観察系が構成されている。
【０００９】
また、光学ガラス１の周囲には図２に示すように、光学ガラス１の中心軸上のノズル２の光軸Ｌ１に対し、左右上下に対称な位置に計４個のＬＥＤから成る視標光源１０ａ〜１０ｄ、更に視標光源１０ｃ、１０ｄの外側には前眼部照明光源１１ａ、１１ｂが配置されている。
【００１０】
ダイクロイックミラー６は前眼部照明光源１１ａ、１１ｂから発せられる波長光を透過し、後述する測定及びアライメント兼用のＬＥＤから成る測定光源１２からの波長光の大部分を反射する特性を有している。偏向プリズムを伴う絞り板７は３つの開口部を有しており、上下の開口部には、互いに異なる左右方向に光束を偏向するためのプリズムが設けられ、外眼照明光源１１ａ、１１ｂからの波長光を吸収し、測定光源１２からの波長光を透過する分光特性を有するフィルタも設けられている。
【００１１】
ダイクロイックミラー６の反射方向の光軸Ｌ２上には、レンズ１３、ハーフミラー１４、１５、十字状の先端に配置した４個のセンサ素子１６ａ〜１６ｄから成る光電センサ１６が順次に配置され、光電センサ１６は被検眼Ｅと装置光学部が所定の作動距離にあるときに、視標光源１０ａ〜１０ｄの角膜反射像と共役位置に配置され、アライメント検出系が構成されている。
【００１２】
ハーフミラー１５の反射方向の光軸Ｌ３上にはピンホール板１７、光電センサ１８が配置されている。これらの対物レンズ３〜ダイクロイックミラー６、レンズ１３、ハーフミラー１４、１５、ピンホール板１７、光電センサ１８により、被検眼Ｅの角膜Ｅｃがパルス状の空気流によって視軸方向に変形される際の角膜反射光量の変化を検出する変形検出受光系が構成されている。
【００１３】
また、ハーフミラー１４の反射方向の光軸Ｌ４上には、可視光を反射し赤外光を透過する特性を有するダイクロイックミラー１９、投影レンズ２０、測定視標板２１、前述の測定及びアライメント兼用の測定光源１２が順次に配置されており、これらにより測定光投影系及びアライメント視標投影系が構成されている。
【００１４】
更に、ダイクロイックミラー１９の反射方向の光軸Ｌ５上には、被検眼Ｅを固視するためのＬＥＤから成る固視灯２２が配置され、光束を被検眼Ｅに提示する固視灯投影系が設けられている。
【００１５】
空気室４内の空気は空気加圧系２３に接続され、圧縮したパルス状の空気流がノズル２を介して被検眼Ｅに吹き付けるようにされている。そして、これらのノズル２、空気室４、空気加圧系２３により被検眼加圧部が構成されている。
【００１６】
撮像素子９、光電センサ１６、１８、測定光源１２、空気加圧系２３は信号処理部２４に接続され、信号処理部２４は装置各部の制御を行い、得られた信号の処理を行い、更に信号処理の結果を記憶するメモリ２５、検者が装置を操作するための操作部２６、被検眼Ｅに対して光軸Ｌ１方向及び光軸Ｌ１に垂直な２方向の計３軸方向に装置測定部を駆動するモータ等から成る駆動部２７、モニタ２８が接続され、モニタ２８には撮像素子９で撮像された被検眼Ｅの前眼部像が表示されるようになっている。
【００１７】
先ず被検者の顔を顎受け台に固定し、モニタ２８に被検眼Ｅの像が写っていることを確認した後に、操作部２６の図示しない測定開始スイッチを押すと、装置は測定動作を開始し、固視灯２２を点灯し被検眼Ｅに呈示して固視させる。同時に、光軸Ｌ１に対称に設けられた前眼部照明光源１１ａ、１１ｂにより被検眼Ｅを照明する。前眼部照明光源１１ａ、１１ｂによる被検眼Ｅの前眼部付近からの反射散乱光は、光学ガラス１、対物レンズ３により略平行光とされ、ダイクロイックミラー６を透過し、結像レンズ８により撮像素子９上に結像する。
【００１８】
撮像素子９の出力信号は信号処理部２４を介してメモリ２５に記憶され、このメモリ２５に記憶された画像情報から被検眼Ｅの瞳孔位置を検出し、光軸Ｌ１と検出した瞳孔中心とのずれが、光軸Ｌ１に垂直な面内で所定範囲内になるように駆動部２７を制御する。
【００１９】
次に、測定光源１２を点灯すると、その光束は視標板２１のピンホール部を透過して投影レンズ２０を経て、ダイクロイックミラー１９、ハーフミラー１４、レンズ１３、ダイクロイックミラー６を介してノズル２内で一旦結像し、被検眼Ｅに達する。投影光束は被検眼Ｅの角膜Ｅｃにより反射され角膜反射視標像を形成し、その光束の一部が光学ガラス１、対物レンズ３により略平行光とされ、ダイクロイックミラー６を透過し、光路Ｌ１へ導かれ、絞り板７の３つの開口部により、３つの光束に分割され、結像レンズ８を介して撮像素子９上に達し、被検眼前眼部像と共に３点の角膜反射視標像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３として撮像される。
【００２０】
図３はモニタ２８上の前眼部像を示しており、撮像素子９の出力信号は信号処理部２４で処理され、モニタ２８上に前眼部像Ｅ’が映出され、同時に被検眼前眼部像Ｅ’のデータはメモリ２５に記憶される。
【００２１】
次に、信号処理部２４はメモリ２５に記憶された画像情報から３点の角膜反射視標像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の重心位置を検出し、重心位置が検出されると、被検眼測定部の光軸Ｌ１と３点の角膜反射視標像の真中の重心位置との光軸と垂直な面内でのずれ量を算出し、それらが一致するように駆動部２７を制御する。そして、３点の角膜反射視標像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の上下の重心位置からピント位置を検出し、ピント状態が許容範囲外の場合には駆動部２７のワーキング用モータを駆動する。
【００２２】
１回目の角膜反射視標像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の重心位置及びピント状態検出、モータ駆動が終了すると、信号処理部２５は再び角膜反射視標像の重心位置及びピント状態の検出を行い、装置測定部の光軸Ｌ１とのずれ量が予め設定してある許容範囲内にあるか否かを判断する。装置測定部の光軸Ｌ１とのずれ量が許容範囲外の場合には、再び駆動部２７を駆動する。角膜反射視標像Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が装置測定部の光軸Ｌ１とのずれ量が許容範囲内に連続で所定回数検出されるとアライメント完了となる。
【００２３】
このようにして、被検眼Ｅと測定部とのアライメントが終了すると、空気加圧系２３に信号が送られ、ノズル２から角膜Ｅｃに向けて加圧した空気パルスが吹き付けられる。これによって角膜Ｅｃが変形し所定の変形量に達すると、測定光源１２から投影され被検眼角膜Ｅｃで反射された光束が、光学ガラス１、対物レンズ３及びレンズ１３により絞り１３と共役になり、光電センサ１８の出力が最大となるため、このときの空気圧を測定し、この測定値から眼圧値を算出する。
【００２４】
視標光源１０ａ〜１０ｄを点灯する。視標光源１０ａ〜１０ｄから出射した光束は被検眼Ｅの角膜Ｅｃ上に投影され、その反射光はハーフミラー１５の透過方向の光軸Ｌ２上に光軸対称上下左右方向に配置されている光電センサ１６で受光される。
【００２５】
図４は撮像素子９において撮像されモニタ２８に映出された前眼部像Ｅ’と光電センサ１６上における受光光束の関係を示している。図４（ａ）はアライメント完了状態を示し、アライメント完了時には、受光センサ１６のセンサ素子１６ａ〜１６ｄに４つの角膜反射像Ｃ１〜Ｃ４が検出されている。図４（ｂ）は角膜Ｅｃに向けて加圧した空気パルスを吹き付け、角膜Ｅｃが変形途中の状態を示しており、この場合には角膜Ｅｃの下部が他の部分に比べて先に変形しているため、下側にある光電センサ１６ｄの受光光量が減少している。図４（ｃ）では角膜Ｅｃが所定量圧平され、光電センサ１６では角膜反射像が検出されない。
【００２６】
図５は角膜Ｅｃが図４（ｂ）に示すように、均等に変形しなかった場合の受光センサ１６のセンサ素子１６ａ〜１６ｄのそれぞれの光量検出と時間変化を示したグラフ図である。
【００２７】
図６は図４と同様の説明図であり、図６（ａ）はアライメント完了状態を示し、光電センサ１６には４つの角膜反射像Ｃ１〜Ｃ４が検出されている。図６（ｂ）は角膜Ｅｃに向けて加圧した空気を吹き付け、角膜Ｅｃが変形途中の状態を示しており、角膜Ｅｃが均等に変形しているため、センサ素子１６ａ〜１６ｄは共に均等に受光している。図６（ｃ）は角膜が所定量変形され、センサ素子１６ａ〜１６ｄでは角膜反射像が検出されない。
【００２８】
図７はアライメント位置に対して、図６（ｂ）に示すように均等に角膜が変形したときのセンサ素子１６ａ〜１６ｄの変化を示している。角膜Ｅｃに加圧した空気が吹き付けることにより角膜Ｅｃが変形すると、センサ素子１６ａ〜１６ｄで受光状態が変化する。角膜Ｅｃがアライメント位置、つまり空気の吹き付け位置に対して均等に変形されていない場合には、センサ素子１６ａ〜１６ｄの受光光量の変化により確認することができる。
【００２９】
この受光光量の変化により、アライメント位置を所定量変更することで、角膜Ｅｃが均等に変形するようになる。例えば図４（ｂ）の場合には、アライメント位置を上側に所定量変更して角膜Ｅｃに空気を吹き付けることで、角膜Ｅｃを均等に変形させることができる。
【００３０】
また本実施の形態では、光軸Ｌ１に対し左右上下対称な位置に視標を配したが、図８に示すように光軸Ｌ１から等距離かつ等角度に視標光源１０ａ〜１０ｃを配置し、光電センサ１６のセンサ素子１６ａ〜１６ｄとを図９に示すように配置することにより、同様のアライメントを確認できる。
【００３１】
本実施の形態では、自動測定の場合で説明を行ったが、手動測定時には図３に示すアライメントマークＭの位置を所定量移動させることにより、同等の効果を得ることができる。
【００３２】
なお、本発明の実施の形態の幾つかを、次に列挙する。
【００３３】
［実施の形態１］被検眼と装置測定部との位置関係を整合させるためにアライメント用視標を投影するアライメント視標投影手段と、該アライメント視標投影手段による前眼部反射像を検出するアライメント視標検出手段と、被検眼角膜に空気パルスを吹き付けて変形させる変形手段と、該変形手段による被検眼角膜の変形状態から被検眼眼圧を測定する測定手段と、被検眼角膜に視標を投影する視標投影手段と、該視標投影手段による前眼部視標反射像を検出する視標検出手段と、該視標検出手段の結果から被検眼と装置測定部とのアライメント基準位置を変更するアライメント基準位置変更手段とを有することを特徴とする非接触式眼圧計。
【００３４】
［実施の形態２］前記アライメント基準位置変更手段は、被検眼像に重ねて表示する位置合わせマーク位置を変更することを特徴とする実施の形態１に記載の非接触式眼圧計。
【００３５】
［実施の形態３］前記視標投影手段は、測定光軸対称に対して対称な位置に配置した少なくとも２対の視標を投影することを特徴とする実施の形態１に記載の非接触式眼圧計。
【００３６】
［実施の形態４］前記視標投影手段は、測定光軸から等距離かつ互いに等角度に配置された視標を投影することを特徴とする実施の形態１に記載の非接触式眼圧計。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る非接触式眼圧計は、被検眼を前面から変形させ、被検眼による前眼部視標反射像を検出することにより、角膜の変形状態がアライメント位置に対して対称でない場合に、被検眼角膜がアライメント位置に対して対称に変形されるアライメント位置に変更して測定することができ、被検眼眼圧値を精度良く求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における構成図である。
【図２】装置光学部の前眼部側の配置図である。
【図３】モニタに映し出された被検眼像である。
【図４】前眼部像と受光センサの受光状態の説明図である。
【図５】光電センサ素子の時間変化のグラフ図である。
【図６】前眼部像と受光センサの受光状態の説明図である。
【図７】光電センサ素子の時間変化のグラフ図である。
【図８】変形例の装置光学部の前眼部側の配置図である。
【図９】変形例の光電センサの配置図である。
【符号の説明】
１光学ガラス
２ノズル
３対物レンズ
４空気室
６、１９ダイクロイックミラー
９撮像素子
１０観察光源
１１前眼部照明用光源
１２測定光源
１６、１８光電センサ
２１測定視標板
２２固視灯
２３空気加圧系
２４信号処理部
２５メモリ
２６操作部
２７駆動部
２８モニタ

Claims

被検眼と装置測定部との位置関係を整合させるためにアライメント用視標を投影するアライメント視標投影手段と、該アライメント視標投影手段による前眼部反射像を検出するアライメント視標検出手段と、被検眼角膜に空気パルスを吹き付けて変形させる変形手段と、該変形手段による被検眼角膜の変形状態から被検眼眼圧を測定する測定手段と、被検眼角膜に視標を投影する視標投影手段と、該視標投影手段による前眼部視標反射像を検出する視標検出手段と、該視標検出手段の結果から被検眼と装置測定部とのアライメント基準位置を変更するアライメント基準位置変更手段とを有することを特徴とする非接触式眼圧計。