JP2009201636A - 非接触式眼圧計 - Google Patents

Abstract

【課題】 被検眼の角膜厚を精度よく測定して眼圧値の補正を精度よく行う。
【解決手段】 ノズルを介して角膜に流体を吹き付ける流体吹付手段と、角膜の変形状態を検出する変形検出手段と、を有する非接触式眼圧計において、撮影用光源から発せられた光をノズルを介して前眼部に投影する投影光学系であって、該光源から発せられた光を前眼部上に集光させる集光光学系と、光源を出射してノズルの内側を通過する光束を前眼部に向けて投影しノズルの外側を通過する光束を制限する光束制限手段を有する投影光学系と、前眼部断面像を撮像する撮像素子と、前記投影光学系による前眼部からの反射光を撮像素子に導く撮像レンズと、有し、投影光学系による投影像の光断面、撮像レンズの主平面、及び撮像素子の撮像面の延長面が一軸で交わる配置となる前眼部断面撮影光学系と、を有する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被検眼の眼圧を非接触にて測定する非接触式眼圧計に関する。

ノズルを介して被検眼角膜に流体を吹き付けた際の角膜の変形状態を光学的に検出することにより被検眼の眼圧を非接触にて測定する非接触式眼圧計において、被検眼の角膜厚を測定するための光学系を設け、得られた測定結果に基づいて被検眼の眼圧値を補正しようとする装置が知られている（特許文献１参照）。

例えば、特許文献１の装置では、垂直線光源から発せられたスリット光をノズルを介して被検眼角膜に投影し、被検眼角膜からの反射光を左右に配置された検出光学系のＣＣＤセンサにより検出して被検眼角膜の断面像を撮影し、これに基づいて角膜厚を測定する構成が開示されている。
特表平８−５０７４６３号公報

しかしながら、特許文献１の装置構成の場合、ＣＣＤセンサによって撮像される断面像全体のピントが合わず、角膜前面の中心付近でのピントは合うが、角膜前面の周辺部及び角膜後面のピントがぼけてしまうようなことになるため、被検眼の角膜厚を精度よく測定できない。そのため、被検眼の角膜厚に応じて補正される補正眼圧値の結果においても、悪影響を及ぼす可能性がある。

本発明は、上記問題点を鑑み、被検眼の角膜厚を精度よく測定して被検眼の眼圧値の補正を精度よく行うことができる非接触式眼圧計を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） ノズルを介して被検眼角膜に流体を吹き付ける流体吹付手段と、
前記流体吹付手段による角膜の変形状態を検出する変形検出手段と、を有し、
前記変形検出手段からの検出信号に基づいて被検眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計において、
前眼部断面像撮影用光源から発せられた光を前記ノズルを介して被検眼前眼部に向けて投影する投影光学系であって、前記撮影用光源から発せられた光を被検眼前眼部上に集光させる集光光学系と、前記撮影用光源を出射して前記ノズルの内側を通過する光束を被検眼前眼部に向けて投影し，前記撮影用光源を出射して前記ノズルの外側を通過する光束を制限する光束制限手段を有する投影光学系と、
被検眼の前眼部断面像を撮像する撮像素子と、前記投影光学系による被検眼前眼部からの反射光を前記撮像素子に導く撮像レンズと、有し、前記投影光学系による投影像の光断面、前記撮像レンズの主平面、及び前記撮像素子の撮像面の延長面が一軸で交わる配置となる前眼部断面撮影光学系と、を有することを特徴とする。

（２） （１）の前記光束制限手段は、前記撮影用光源に使用される光の波長領域をカットするカットフィルタ、又は前記撮影用光源を出射して前記ノズルの外側を通過する光束を遮光する開口絞りであることを特徴とする。

（３） （２）の非接触式眼圧計は、さらに、被検眼の眼圧測定と前記前眼部断面撮影を開始するためのトリガ信号を発するトリガ信号発生手段を有し、
前記流体吹付手段は、被検眼角膜に流体を吹き付けるための駆動手段を有する流体吹付手段であって、
前記トリガ信号発生手段から発せられたトリガ信号に応じて、前記撮影用光源を点灯させて前記撮像素子により前眼部断面像を撮影すると共に、前記断面像の撮影動作が完了する前に、前記駆動手段に対して電流供給を開始し、前記撮像素子による断面像の取得動作が完了した後に被検眼角膜に流体が吹き付けられるように前記駆動手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする。

（４） （３）の非接触式眼圧計は、
被検眼に対して斜め前方から投光してアライメント用指標を被検眼角膜に投影する指標投影光学系と、前記ノズルの軸線に対して前記指標投影光学系の光軸とほぼ対称な光軸を持ち前記アライメント用指標の位置を検出する指標検出光学系と、を有し、前記指標投影光学系及び前記指標検出光学系は、前記ノズルの外側に形成された前記カットフィルタとなるガラス板を介して前記アライメント指標の投影及び検出を行う光学系を備え、
前記ガラス板は、裏面反射を抑制するための反射防止膜が形成されていることを特徴とする。
（５） （４）の非接触式眼圧計において、前記前眼部断面撮影光学系によって撮影された前眼部断面像に基づいて被検眼の角膜厚を計測し、計測された角膜厚により被検眼の眼圧測定値を補正する補正手段を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被検眼の角膜厚を精度よく測定して被検眼の眼圧値の補正を精度よく行うことができる。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は非接触式眼圧計の流体噴射機構の側方概略及び制御系の要部を示した図である。

１は空気圧縮用のシリンダ部であり、眼圧計本体の水平線に対して傾斜して設けられている。２はピストン、３はロータリソレノイドであり、ロータリソレノイド３に駆動エネルギである電荷（電流、電圧）が付与されると、アーム４、コネクティングロッド（ピストンロッド）５を介してピストン２をシリンダ１に沿って上に押し上げる。ピストン２の上昇によりシリンダ部１に連通する空気圧縮室１１で圧縮された空気は、ノズル６から被検眼Ｅの角膜に向けて噴出される。また、ロータリソレノイド３には図示なきコイルバネが備えられており、付与される電荷がカットされるとコイルバネの下降方向への付勢力により上昇したピストン２を下降させて初期位置に戻す。

７は透明なガラス板であり、ノズル６を保持するとともに、角膜変形検出用の光、前眼部を正面方向より観察するための前眼部観察用の光、アライメント光を透過させる透過部材として用いられる。また、ガラス板７の内、被検眼側に配置されたガラス板７ａは、外部から内部光学系への異物の侵入を防止する役割を兼用し、ガラス板７ｂは空気圧縮室１１の側壁となっている。９はノズル６の背面に設けられた透明なガラス板であり、空気圧縮室１１の後壁を構成するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。ガラス板９の背後には、後述する観察、アライメントのための光学系８が配置される。１２は空気圧縮室１１の圧力を検出する圧力センサである。１３はエア抜き穴であり、エア抜き穴１３によりピストン２に初速が付くまでの間の抵抗が減少され、圧力の立ち上がり時において時間にほぼ比例的な圧力変化を得ることができる。

２０は制御回路であり、圧力センサ１２用の圧力検出処理回路２１、後述する角膜変形検出光学系の光検出器５６用の信号検出処理回路２２、作動距離検出の一次元位置検出素子５７用の信号検出処理回路２６、ＣＣＤカメラ３５用の信号検出処理回路２７、ロータリソレノイド３を駆動させるための駆動回路２３、測定データ等を記憶するためのメモリ２４が接続されている。また、制御回路２０は、図２及び図３に示した光学系に設けられる各種光源（前眼部照明光源、ＬＥＤ４０、ＬＥＤ４５、ＬＥＤ５０、光源９１）、モニタ３６、二次元撮像素子９７、等と接続され、各種の制御を行う。

図２は非接触式眼圧計の上方視光学系要部図である。赤外照明光源３０により照明された被検眼像は、ビームスプリッタ３１、対物レンズ３２、ビームスプリッタ３３、撮像レンズ３７、及びフィルタ３４を介してＣＣＤカメラ３５に結像する。フィルタ３４は、光源３０及びアライメント用光源４０の光を透過し、後述する角膜変形検出用のＬＥＤ５０の光及び可視光に対して不透過の特性を持つ。ＣＣＤカメラ３５に結像した像はモニタ３６に表示される。

４０はアライメント用の赤外ＬＥＤであり、投影レンズ４１を介して投影された赤外光はビームスプリッタ３１により反射され、被検眼に正面より投影される。ＬＥＤ４０により角膜頂点に形成された角膜輝点は、ビームスプリッタ３１〜フィルタ３４を介してＣＣＤカメラ３５に結像し、上下左右方向のアライメント検出に利用される。

４５は固視標投影用のＬＥＤであり、ＬＥＤ４５により照明された固視標４６の光は、後述するダイクロイックミラー９４を透過後、投影レンズ４７を通過した後、ビームスプリッタ３３によって反射されて被検眼Ｅに向かう。検者は被検眼に固視標４６を固視させた状態で測定を行う。なお、前述したＬＥＤ４５から対物レンズ３２までの光学部材は、固視標投影光学系４８を形成する。

５０は角膜変形検出用の赤外ＬＥＤであり、ＬＥＤ５０を出射した光はコリメータレンズ５１により略平行光束とされて被検眼の角膜に投光される。角膜で反射した光は受光レンズ５２、光源３０及び光源４０の光に対して不透過の特性を持つフィルタ５３を通過した後、ビームスプリッタ５４で反射し、ピンホール板５５を通過して光検出器５６に受光される。角膜変形検出用の光学系は、被検眼が所定の変形状態（偏平状態）のときに光検出器５６の受光量が最大になるように配置されている。

また、この角膜変形検出光学系は作動距離検出光学系の一部を兼ねており、ＬＥＤ５０より投光され、角膜で反射した光はＬＥＤ５０の虚像である指標像を形成する。その指標像の光は、受光レンズ５２、フィルタ５３、ビームスプリッタ５４を通過してＰＳＤやラインセンサ等の一次元位置検出素子５７に入射する。被検眼（角膜）が作動距離方向に移動すると、ＬＥＤ５０による指標像も一次元位置検出素子５７上を移動するため、制御回路２０は一次元位置検出素子５７からの出力信号に基づいて作動距離情報を得る。また、制御回路２０はこの一次元位置検出素子５７からの出力信号により、角膜変形状態や被検眼の瞬きを知り、ソレノイド３の駆動を制御する。

また、本実施形態には、被検眼の前眼部断面像を撮影して被検眼の角膜厚を測定するための角膜厚測定光学系が設けられており、被検眼前眼部に向けて前眼部断面撮影用の光をノズル６を介して投影する投影光学系９０ａと、投影光学系９０ａによって被検眼角膜に投影された反射光を受光して前眼部断面像を撮像する撮像光学系９０ｂ（図３参照）とに大別される。投影光学系９０ａは被検眼に向けてスリット光を投影するものであり、前眼部断面撮影用の光源９１、集光レンズ９２、左右方向に長手方向を持つスリット板９３、ダイクロイックミラー９４、投影レンズ４７、ビームスプリッタ３３、対物レンズ３２、が配置されている。この場合、ダイクロイックミラー９４は、光源９１からの光を反射してＬＥＤ４５からの光を透過する波長特性を有し、固視標投影光学系４８と投影光学系９０ａを同軸にする。また、スリット板９３は、被検眼前眼部と共役な位置（例えば、被検眼の角膜頂点付近）に配置される。また、スリット板９３としては、ガラス板の一部にスリット開口が形成され、スリット開口の周辺に光源９１からの光を遮光するコーティングが施されたものであってもよいし、光源９１からの光を遮光するコーティングが施された金属板にスリット開口が形成されたものであってもよい。また、光源９１に使用する光源としては、例えば、中心波長がλ＝４７０ｎｍであって、λ＝４６０〜４９０ｎｍの波長領域の光（青色光）を発する可視光源を用いることが考えられる。また、投影レンズ４７及び対物レンズ３２は、光源９１とノズル６との間に配置され、光源９１から発せられた光を被検眼前眼部上に集光させる集光光学系として用いられる。

また、投影光学系９０ａには、光源９１を出射してノズル６の内側を通過する光束を被検眼前眼部に向けて投影し，光源９１を出射してノズル６の外側を通過する光束を制限する光束制限部材が設けられている。より具体的には、光源９１と被検眼との間に配置されてノズル６を保持するガラス板７ａ又はガラス板７ｂを、光源９１に使用される光の波長領域をカットするカットフィルタとして用いる。この場合、例えば、前眼部観察用の光及びアライメント光等に用いられる光（例えば、赤外光）を透過して、前眼部断面撮影用の光として用いられる光（例えば、可視光）をカットする特性を持つ材質の光学部材を用いる、又は前眼部観察光及びアライメント光等を透過して前眼部断面撮影用の光を不透過とするコーティング処理をガラス板に対して施すこと等が考えられる。なお、本実施形態では、ガラス板７ａを前述のカットフィルタとして用いる。また、ノズル６の外面には、黒塗りのコーティングが施され、ガラス板７ｂを通過してノズル６の外面に到達した前眼部断面撮影用の光を吸収する。

図３は、角膜厚測定用の撮像光学系９０ｂを示した概略光学図である。撮像光学系９０ｂは、投影光学系９０ａによる被検眼前眼部からの反射光を撮像素子９７に導く撮像レンズ９６、被検眼の前眼部断面像を撮像する二次元撮像素子９７を備え、被検眼前眼部に投影されたスリット板９３による投影断面をシャインプルークの原理に基づいて撮影することにより前眼部断面像（角膜断面像）を撮影する構成となっている。すなわち、前眼部断面像を撮像する撮像光学系として、投影光学系９０ａによる投影像の光断面、撮像レンズ９６の主平面及び二次元撮像素子９７の撮像面の延長面が１本の交線（一軸）で交わるような光学配置となっている。なお、撮像光学系９０ｂは、前述の眼圧測定光学系１０の下部に設けられており、鼻によって測定光がけられるのを回避できる構成となっている。

図２に戻る。ここで、光源９１から出射された光束は、集光レンズ９２によって集光され、スリット９３を背後から照明する。このとき、スリット板９３のスリット開口を通過する光束が左右方向に長手方向を持つスリット光となる。スリット板９３により形成されたスリット光は、ダイクロイックミラー９４により固視標投影光学系４８と同軸にされた後、投影レンズ４７によって平行光束とされ、ビームスプリッタ３３にて反射される。そして、対物レンズ３２によって収束された後、ガラス板７ｂを透過した光束のうち、ガラス板７ａに到達した光束はガラス板７ａ（カットフィルタ）によって遮断され、ノズル６の外面に到達した光はノズル６に形成された黒塗りコーティングによりノズル６によって吸収される。また、ノズル６の内側の中空部分を通過した光束は、被検眼前眼部上で集光される。これにより、ノズル６の内部を通過したスリット光によって、被検眼の前眼部上にスリット断面像が形成される。

そして、上記のように被検眼の前眼部に形成されたスリット断面像は、撮像レンズ９６を介して、撮像素子９７によって撮像される。図４は、撮像素子９７上に撮像された角膜断面像を示す。ａは角膜前面、ｂは角膜後面を示している。ここで、制御回路２０は、画像処理により被検眼Ｅの角膜厚を演算する（詳しくは、本出願人による特開昭６３−１９７４３３号公報を参考にされたい）。この場合、断面像全体から角膜厚を求める（例えば、多数の位置で測定し平均値を得る）ようにしてもよいし、ある一点での角膜厚（例えば、角膜中心を通過する位置）を求めるようにしてもよい。なお、制御回路２０は、取得された角膜断面像に基づいて角膜曲率を求め、角膜厚測定値の補正を行う。

以上のような構成を備える装置において、その動作について説明する。検者は被検眼Ｅを所定の位置に配置させ、モニタ３６上に表示されるアライメント情報に基づいて図示なきジョイスティックを操作してアライメント調整を行う。上下左右方向のアライメント調整は、ＬＥＤ４０により形成される角膜輝点をモニタ３６上に表示される図示なきレチクルと所定の関係になるようにする。作動距離方向のアライメント調整は、一次元位置検出素子５７から得られる作動距離情報に基づいて表示される距離指標に従って行う。なお、このアライメント調整の詳細については、本出願人による特開平７−２３９０７号等を参照されたい。また、アライメント指標像の検出情報に基づいて測定部を移動して、自動的にアライメントすることもできる。

制御回路２０は、一次元位置検出素子５７及びＣＣＤカメラ３５から得られるアライメント情報に基づいてアライメント完了が検出されると、測定開始のトリガ信号を自動的に発して（あるいは、検者によるトリガ信号の入力により）、測定を開始する。

測定開始のトリガ信号が発せられると、制御回路２０は、光源９１を点灯させて撮像素子９７により前眼部断面像を撮影すると共に、断面像の撮影動作が完了する前に、ソレノイド３に対して電流供給を開始し、撮像素子９７による断面像の取得動作が完了した後に被検眼角膜に流体が吹き付けられるようにソレノイド３を駆動制御する。

図５は、トリガ信号に基づいて前眼部断面像の取得及び眼圧測定を行う場合のタイミングの具体例を示す図である。図５（ａ）は、光源９１を点灯させる又は予め点灯された光源９１からの出射光量を増加させるタイミング、並びに光源９１を消灯させる又は元の出射光量に戻すタイミングを示すものであり、図５（ｂ）は、ソレノイド３に対して電流供給を開始するタイミングを示すものであり、図５（ｃ）は、トリガ信号が発せられたタイミングについて示すものである。ここで、制御回路２０は、トリガ信号に応じて、光源９１を所定時間点灯させ、二次元撮像素子９７により前眼部断面像を取得し、メモリ２４に記憶させる。ここで、光源９１の点灯時間が１／６０ｓであれば、二次元撮像素子９７は、１／６０ｓにて断面像の取得を完了する。

また、制御回路２０は、撮像素子９７による断面像の撮影動作が完了する（図５中のＴｄ参照）前段階にて、ソレノイド３に対する電流供給を開始する。この場合、例えば、まず、トリガ信号が発せられて、光源９１が点灯されてから消灯するまでの時間Ｔｓと、ソレノイド３に対する電流供給が開始されてから被検眼角膜にエアーが到達するまでの時間（例えば、約１／６０ｓ）を予め実験等により求めておく。そして、トリガ信号が発せられた後、光源９１の点灯中又は点灯前にソレノイド３に対する電流供給を開始して、光源９１が消灯された後（断面像の取得完了後）に被検眼角膜への流体吹付け（角膜変形）が開始されるように、トリガ信号が発せられた時間Ｔｇを基準に、トリガ時間Ｔｇからソレノイド３に対して電流供給を開始するまでの時間Ｔ１を予め求めておき、ソレノイド３に対して電流供給を開始するタイミングとして設定すればよい。これにより、前眼部断面像の撮影後に、眼圧測定用のエアーを素早く被検眼角膜に吹き付けることができるため、光源９１の点灯又は出射光量の増加による眩しさから被検眼の固視状態が不安定になる前に、眼圧測定を完了でき、測定をスムーズに行うことができる。

このとき、制御回路２０は駆動回路２３を介してロータリソレノイド３に動作可能な駆動エネルギとしての電荷を付与してこれを駆動させる。

ロータリソレノイド３に電荷を付与するとピストン２が上昇し、ピストン２により空気圧縮室１１の空気が圧縮され、圧縮空気がノズル６から被検眼Ｅの角膜に向けて吹付けられる。被検眼Ｅの角膜は吹き付けられた圧縮空気によって徐々に変形する。ＬＥＤ５０から投光された光の角膜による反射光は光検出器５６へ入射し、角膜の変形状態は光検出器５６からの出力信号によって検出される。

ここで、被検眼角膜は、圧縮空気の吹き付けにより徐々に変形し、圧平状態に達したときに光検出器５６に最大光量が入射される。そして、制御回路２０は、被検眼角膜が圧平状態に達したときの圧力センサ１２からの出力信号に基づいて眼圧値を求める。

ここで、制御回路２０は、撮像光学系９０ｂによって撮影された前眼部断面像に基づいて被検眼の角膜厚を計測すると共に、計測された角膜厚により被検眼の眼圧測定値を補正する。この場合、角膜厚と、真の眼圧からの測定誤差量と、相関関係を示す経験的に作成された回帰方程式に、角膜厚の測定値を当てはめ、さらに測定誤差を考慮して眼圧の測定値を修正することにより、眼圧値を補正することができる（例えば、特表平８−５０７４６３号公報を参考にされたい）。

その後、制御回路２０は、補正された眼圧値と角膜厚測定値を表示モニタ４０に表示する。そして、測定エラーを除いた測定値が所定数（例えば３個）得られたら、眼圧測定を終了する。

以上のような構成とすれば、光源９１から発せられ被検眼前眼部で集光されるスリット光は、ノズル６の内部を通過する光とガラス板７を通過する光との間の光路差の違い（ガラス７を通過する光の方が光路が長くなる）によってスリット像にぼけが生じるのを回避できるため、ぼけの少ない鮮明な前眼部断面像を得ることができる。よって、被検眼の角膜厚に基づく眼圧値の補正を適正に行うことが可能となる。

なお、上記構成においては、被検眼角膜にスリット光を投影する構成としたが、被検眼角膜上に点状の光（スポット光）を投影し、角膜上に投影された点像による角膜断面像を撮影することにより角膜厚を求めるようにしてもよい。例えば、角膜と共役な位置に配置されたスリット９３を円孔が形成された遮光板に変更し、撮像光学系５０ｂにより角膜断面像を撮影する。この場合、スリット９３の短手（短辺）方向の幅と同程度の直径からなる円孔が形成された遮光板を用いることが考えられる。これにより、角膜中心付近の断面像を得ることができるので、角膜中心付近の角膜厚の測定が可能である。

なお、上記構成においては、眼圧測定光学系１０の下部に撮像光学系９０ｂを設ける構成としたが、眼圧測定光学系の左右それぞれに撮像光学系９０ｂを設けるような構成であってもよい。この場合、ノズル６によって撮影光束がけられない位置に撮像光学系９０ｂを配置する必要がある。

また、以上の説明においては、ノズル６の内側を通過して被検眼に向かう測定光束によって前眼部断面像の撮影を行うために、ノズル６の外側を通過して被検眼前眼部に向かう角膜厚測定用の光束をガラス板７にて遮断するような構成としたが、光源９１からノズル６との間の光路中（例えば、スリット板９３〜投影レンズ４７の間）に、光源９１を出射してノズル６の外側を通過する光を予め遮光するための遮光部と、光源９１を出射してノズル６の内側を通過する光を通過させる開口部を持つ開口絞りを設け、開口絞りの遮光部により角膜厚測定用の光束の一部を遮光させ、結果的にノズル６の外側を通過する角膜厚測定用の光束を遮光するような構成であってもよい。

また、図２に示すように、被検眼に対して斜め前方から投光してアライメント用指標を被検眼角膜に投影する指標投影光学系（ＬＥＤ５０〜コリメータレンズ５１）と、ノズル６の軸線に対して指標投影光学系の光軸とほぼ対称な光軸を持ちアライメント用指標の位置を検出する指標検出光学系（受光レンズ５７〜一次元位置検出素子５７）と、を有し、ノズル６の外側に形成されカットフィルタとなるガラス板７を介してアライメント指標の投影及び検出を行う光学系を用いた場合、光源９１から発せられた光による裏面反射を抑制するための反射防止膜をガラス板７に形成するようにしてもよい。これにより、光源９１からの光が一次元位置検出素子５７に入射することで、Ｚ方向のアライメント検出が困難になるのを回避できる。また、前眼部断面像の撮影時間は、比較的短時間で済むので、光源９１の発光時においては、アライメント検出に基づくモニタ３６へのアライメント情報（例えば、インジケータ）の表示、オートアライメント駆動等を停止させるようにしてもよい。

また、以上の説明においては、ノズル６を支持すると共に少なくとも前眼部観察用の照明光源による前眼部からの反射光を透過する特性を持つ光学部材として平板状のガラス板７を用いる構成としたが、対物レンズの中心にノズルを貫通させた構成とし、その対物レンズによりノズルを支持させると共に、その対物レンズを筐体内に配置される光学系（例えば、前眼部観察光学系）の対物レンズとして用いるような構成であっても、本発明の適用は可能である。この場合、角膜厚測定用の測定光源から発せられ対物レンズを通過する光を遮断するコーティング処理を対物レンズに施すようなことが考えられる。

また、以上の説明においては、角膜厚測定用の投影光学系と固視標投影光学系の光源にそれぞれ別々の光源を用いるものとしたが、図６に示すように、被検眼を固視させるために被検眼眼底に固視標を投影する固視標投影光学系の光源として角膜厚測定用の照明光源を兼用するような構成としてもよい。なお、図６において、図２及び図３と同じ番号を付したものについては、特段の説明がない限り、同様の構成を有するものとする。

被検眼の前眼部に向けて光断面像を形成させるための照明光束を投影する投影光学系１２０ａには、可視光を発する照明光源１００、照明光源１００から発せられた光を集光するコンデンサレンズ１０１、照明光源１００から発せられた照明光の一部を通過させ他の部分を遮光する開口絞りとしてのスリット板１０２（左右方向の長手方向を持つスリット開口を持つ）、光軸上に開口を有するテレセン絞り１１０、投影レンズ１０３、ビームスプリッタ３３、対物レンズ３２、が設けられている。ここで、投影レンズ１０３及び対物レンズ３２は、スリット板１０２のスリット開口を通過した照明光束を被検眼前眼部上に集光させる集光レンズ系１０４として用いられる。この場合、スリット板１０２は、集光レンズ系１０４に関して被検眼前眼部と共役な位置（例えば、被検眼の角膜頂点付近）に配置される。なお、照明光源１００は、被検眼の眼圧測定及び角膜厚測定を行う際の固視光源として用いられる。

また、投影光学系１２０ａについて、スリット板１０２と投影レンズ１０３と間に形成されたテレセン絞り１１０は、集光レンズ系１０４の物側焦点位置に配置されている。このため、集光レンズ系１０４は、像側（被検眼側）テレセントリック光学系として形成される。なお、前述の集光レンズ系１０４の物側焦点位置は、集光レンズ系１０４及び被検眼の光学系に関して、被検眼眼底と共役な位置に対応する。また、テレセン絞り１１０が置かれた眼底共役位置には、集光レンズ系１０４の光軸上に遮光領域が形成された遮光部１１０ａ（黒点板）と、遮光部１１０ａの周辺にリング開口１１０ｂが形成されており、被検眼を固視させるための固視標として用いられる。すなわち、テレセン絞り１１０の開口部内には、光源１００から発せられた光の一部を遮光する遮光部１１０ａが形成されている。

ここで、照明光源１００から発せられた光は、コンデンサレンズ１０１によって集光された後、スリット板１０２を背後から照明する。そして、スリット板１０２の開口部を通過したスリット光束は、テレセン絞り１１０の開口部を通過し、投影レンズ１０３によって平行光束とされた後、ビームスプリッタ３３で反射され、対物レンズ２１によって収束光束とされる。そして、収束光束となったスリット光束は、ノズル６の内部を通過して、被検眼前眼部にて集光され、被検眼の前眼部にスリット断面像を投影させる。この場合、集光レンズ系１０４により被検眼前眼部に集光される照明光束は、集光レンズ系１０４の物側焦点位置に配置されたテレセン絞り１１０を介して被検眼前眼部に集光される。よって、被検眼に入射されるときの投影光束における各画角毎の主光線は、集光レンズ系１０４の光軸Ｌ１と平行な関係となる。そして、投影光学系１２０ａによって被検眼前眼部に形成された光断面像は、撮像光学系９０ｂによって撮影される。

また、被検眼前眼部に集光される光のうち、被検眼前眼部を通過した光は、被検眼の眼底に投影される。このとき、被検眼眼底と共役な位置に遮光部１１０ａが配置されると共に、照明光源１００から発せられた光のうち、ガラス板７ａを通過する光が遮光されることにより、被検眼には、図７に示すように、ノズル６の内部を通過する可視光（例えば、青色光）が視認されると共に、開口部の中心位置に黒点板１１０ａに対応する黒点が視認（固視）される。これにより、被検眼の前眼部に投影するスリット光を被検眼を固視させるための固視光束として用いることが可能となるため、被検眼の眼圧測定及び角膜厚測定を行う際の固視光源として角膜厚測定光源を用いることができる。

上記のような構成において、前眼部断面像の撮影を行う場合、制御回路２０は、被検眼に対してアライメントする段階においては、被検眼の固視に対応する明るさになるように照明光源１００の光量を下げておき、断面撮影時においては、前眼部撮影に対応する明るさになるように照明光源１００の光量を増加させるようにするとよい。また、被検眼の眼圧測定を行う場合には、被検眼の固視に対応する明るさになるように照明光源１００の光量を下げておけばよい。また、制御回路２０は、照明光源１００を点滅させることにより被検眼を注視させるようにしてもよい。

上記のように、被検眼の角膜厚を測定するときに被検眼を固視させるための固視光学系、及び被検眼の眼圧を測定するときに被検眼を固視させるための固視光学系として、投影光学系１２０ａを用いることにより、光学系の構成を簡略化できる。

また、上記のように集光レンズ系１０４の物側焦点位置にテレセン絞り１１０を設けることにより、被検眼前眼部に投影されるときの投影光束における各画角毎の主光線が集光レンズ系１０４の光軸Ｌ１と平行となるため、作動距離方向におけるアライメントずれがあっても、スリットの長手方向である左右方向に関してムラのない均一なスリット光束を投影できる。よって、被検眼に対する作動距離方向のアライメントずれがあっても、被検眼前眼部の周辺部（光軸Ｌ１から遠い位置）に対応する位置での断面画像がぼけにくくなるため、周辺部の形状を正確に検出できる。よって、被検眼角膜の周辺部における角膜厚及び角膜形状を精度よく測定できる。

なお、以上の説明のように、図６に示したように、角膜厚測定用の光源を角膜厚測定時の固視光源及び角膜厚とは異なる眼特性の測定時の固視光源として兼用させる構成としては、非接触式眼圧計に角膜厚測定機能を設けた眼科装置への適用に限るものではなく、他の装置においても適用可能である。例えば、被検眼眼底に指標を投影する投影光学系とその反射光を受光する受光光学系を持ち被検眼の眼屈折力を他覚的に測定する眼屈折力測定装置に角膜厚測定機能を設けた眼科装置であってもよい。この場合、角膜厚測定用の光源を角膜厚測定時の固視光源及び眼屈折力測定時の固視光源として用いるようなことが考えられる。なお、眼屈折力測定装置においては、被検眼の眼屈折力に応じて固視位置を移動させる必要があるが、この場合、照明光源１００から投影レンズ１０３との間に配置された光学部材を一体的に移動させるようなことが考えられる。

なお、以上の説明において、集光レンズ系１０４の物側焦点位置にテレセン絞りを設ける構成自体は、角膜厚測定用の光源と固視光源とが別々の構成であっても、適用可能である。そして、上記のような複合装置に限るものではなく、前眼部断面像撮影装置単体に対して適用させることも可能である。

なお、上記説明においては、被検眼の固視に用いられる遮光部として黒点板を用いたが、これに限るものではなく、テレセン絞り１１０の開口部内に形成され照明光源１００から発せられた光の一部を遮光する遮光部材であればよい。例えば、放射状に遮光パターンが形成された指標板を用いるようにしてもよい。

なお、被検眼前眼部に前眼部断面撮影用の光を投影する投影光学系１２０ａを、被検眼の角膜厚を測定するときに被検眼を固視させるための固視光学系及び被検眼の眼圧を測定するときに被検眼を固視させるための固視光学系として用いる構成（図６参照）においては、被検眼の前眼部に形成される光断面像を撮像する撮像光学系に配置される撮像レンズ及び撮像素子がシャインプルーフの原理に対応する光学配置ではないもの（例えば、撮像レンズの主平面と撮像素子の撮像面とが平行関係にある場合）であっても適用可能である。

本実施形態に係る装置が持つ流体噴射機構の側方概略及び制御系の要部を示した図である。 本実施形態に係る装置の上方視光学系要部図である。 角膜厚測定用の撮像光学系の構成について示す概略光学図である。 角膜厚測定用の撮像光学系が持つ撮像素子によって撮影された角膜断面像を示す。 トリガ信号に基づいて前眼部断面像の撮影及び眼圧測定を行う場合のタイミングの具体例を示す図である。 被検眼を固視させる固視光学系の光源として角膜厚測定用の照明光源を兼用させた場合の概略光学図である。 被検眼に呈示される固視標について示す例である。

符号の説明

１ シリンダ部
２ ピストン
３ ソレノイド
６ ノズル
７ａ、７ｂ ガラス板
２０ 制御回路
３１ ビームスプリッタ
３２ 対物レンズ
４１ 投影レンズ
４７ 投影レンズ
５０ ＬＥＤ
５１ コリメータレンズ
５２ 受光レンズ
５３ フィルタ
５４ ビームスプリッタ
５５ ピンホール
５６ 光検出器
５７ 一次元位置検出素子
９０ａ 投影光学系
９０ｂ 撮像光学系
９１ 前眼部断面撮影用の光源
９６ 撮像レンズ
９７ 二次元撮像素子

Claims (5)

1. ノズルを介して被検眼角膜に流体を吹き付ける流体吹付手段と、
   前記流体吹付手段による角膜の変形状態を検出する変形検出手段と、を有し、
   前記変形検出手段からの検出信号に基づいて被検眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計において、
   前眼部断面像撮影用光源から発せられた光を前記ノズルを介して被検眼前眼部に向けて投影する投影光学系であって、前記撮影用光源から発せられた光を被検眼前眼部上に集光させる集光光学系と、前記撮影用光源を出射して前記ノズルの内側を通過する光束を被検眼前眼部に向けて投影し，前記撮影用光源を出射して前記ノズルの外側を通過する光束を制限する光束制限手段を有する投影光学系と、
   被検眼の前眼部断面像を撮像する撮像素子と、前記投影光学系による被検眼前眼部からの反射光を前記撮像素子に導く撮像レンズと、有し、前記投影光学系による投影像の光断面、前記撮像レンズの主平面、及び前記撮像素子の撮像面の延長面が一軸で交わる配置となる前眼部断面撮影光学系と、を有することを特徴とする非接触式眼圧計。
2. 請求項１の前記光束制限手段は、前記撮影用光源に使用される光の波長領域をカットするカットフィルタ、又は前記撮影用光源を出射して前記ノズルの外側を通過する光束を遮光する開口絞りであることを特徴とする非接触式眼圧計。
3. 請求項２の非接触式眼圧計は、さらに、被検眼の眼圧測定と前記前眼部断面撮影を開始するためのトリガ信号を発するトリガ信号発生手段を有し、
   前記流体吹付手段は、被検眼角膜に流体を吹き付けるための駆動手段を有する流体吹付手段であって、
   前記トリガ信号発生手段から発せられたトリガ信号に応じて、前記撮影用光源を点灯させて前記撮像素子により前眼部断面像を撮影すると共に、前記断面像の撮影動作が完了する前に、前記駆動手段に対して電流供給を開始し、前記撮像素子による断面像の取得動作が完了した後に被検眼角膜に流体が吹き付けられるように前記駆動手段を駆動制御する制御手段を備えることを特徴とする非接触式眼圧計。
4. 請求項３の非接触式眼圧計は、
   被検眼に対して斜め前方から投光してアライメント用指標を被検眼角膜に投影する指標投影光学系と、前記ノズルの軸線に対して前記指標投影光学系の光軸とほぼ対称な光軸を持ち前記アライメント用指標の位置を検出する指標検出光学系と、を有し、前記指標投影光学系及び前記指標検出光学系は、前記ノズルの外側に形成された前記カットフィルタとなるガラス板を介して前記アライメント指標の投影及び検出を行う光学系を備え、
   前記ガラス板は、裏面反射を抑制するための反射防止膜が形成されていることを特徴とする非接触式眼圧計。
5. 請求項４の非接触式眼圧計において、前記前眼部断面撮影光学系によって撮影された前眼部断面像に基づいて被検眼の角膜厚を計測し、計測された角膜厚により被検眼の眼圧測定値を補正する補正手段を備えることを特徴とする非接触式眼圧計。

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