JP2017055889A - 非接触式眼圧計 - Google Patents

Abstract

【課題】被検眼から飛散した涙がノズル内に流入することを防止し、かつ、被検眼に放出する空気を制御して患者の負担を低減可能な非接触式眼圧計を提供する。【解決手段】シリンダー２１５内の空気をピストン２１６により圧縮してノズル２０５から被検眼に向けて吹付ける非接触式眼圧計に於いて、シリンダー２１５とノズル２０５との間に少なくとも１つの弁２１８と少なくとも１つの大気に開放する開口部２１７からなる空気路変更手段を備え、弁２１８が「閉」の時は開口部２１７が大気に開放してシリンダー２１５内に空気を送り込むと同時にシリンダー２１５とノズル２０５間を遮断するように構成した。【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダー内の空気をピストンにより圧縮してノズルから被検眼に向けて吹付けて被検眼の眼圧を検査する非接触式眼圧計に関する。

従来から、非接触式眼圧計にはシリンダー内を移動可能なピストンによりノズル部から被検眼角膜に向けて空気を放出する空気放出手段を設けたものが知られている。この非接触式眼圧計では、ピストンにより圧縮した空気を被検眼に向けて噴出し、その後、シリンダー内が負圧になるため、噴出した際に飛散した涙がノズルの中やシリンダー内に入り込んでしまい、涙液を含んだ空気を次の患者の被検眼に吹き付ける恐れがあり、衛生上好ましくなかった。

特許文献１はこの課題を解決する方法を開示したものであり、ピストンの上部と、シリンダーとノズルの間に一方向弁（第１一方向弁と第２一方向弁）を備え、空気圧縮時（ノズルから空気を被眼位置に浮き付け時）には（シリンダー内部の正圧により）第２一方向弁を「開」に、第１一方向弁を「閉」にし、浮き付け後は（シリンダー内部の負圧により）第２一方向弁を「閉」に、第１一方向弁を「開」にすると共に、シリンダー内に通気孔により空気を流入ことで、エア吸入時に被検眼から飛散した涙がノズルから圧縮室に吸入することが防止できるとしている。

特公平０５−０５４７８０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成は、シリンダー内の圧力の変化を利用して２つの一方向弁の開閉を行うため、２つの一方向弁の開閉のタイミングを制御しているわけではない。そのため、２つの一方向弁の開閉のタイミングによっては、被検眼から飛散した涙がノズルから圧縮室に吸入されたり、過剰な空気が被検眼に噴出され、被検眼の患者負担が過大になる恐れがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、少なくとも１つの弁と少なくとも１つの開口部から成る空気路変更手段を設けることにより、被検眼から飛散した涙がノズル内に流入することを防止し、かつ、被検眼に放出する空気を制御して患者の負担を低減可能な非接触式眼圧計を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の非接触式眼圧計はシリンダー内の空気をピストンにより圧縮してノズルから被検眼に向けて吹付ける非接触式眼圧計に於いて、シリンダーとノズルとの間に少なくとも１つの弁と少なくとも１つの大気に開放する開口部からなる空気路変更手段を備えたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、請求項２に記載の非接触式眼圧計は、請求項１に記載の非接触式眼圧計であって、空気路変更手段は、弁が「開」の時は開口部を遮断し、シリンダーとノズル間を開放し、弁が「閉」の時は開口部が大気に開放してシリンダー内に空気を送り込むと同時にシリンダーとノズル間を遮断するように構成されることを特徴とする。

本発明に係る空気路変更手段は例えば、少なくとも１つの弁と少なくとも１つの大気に開放する開口部からなり、ノズルとシリンダーの間に配置される。そして、被検眼に空気を吹き付ける際は弁が「開」、開口部が「閉」となり、吹き付け後は、弁が「閉」、開口部が「開」となるように構成されている。そのため、吹き付け後、シリンダーとノズル間の遮断とシリンダーの大気開放が同時に、かつ、確実に実施することが可能になり、被検眼から飛散した涙がノズルやシリンダー内、又は光学系内に侵入或いは付着することを確実に防止できる。

さらに、本発明に係る空気路変更手段は、単に弁を閉じシリンダーからの空気の流れを止めるだけではなく、弁を「閉」にすると同時に空気を大気に排出するため、ピストンが急停止する際にシリンダー内の急減圧を防止できる（つまり、シリンダー内は急減圧されない）ことから、ピストンが急停止する際に発生する圧縮音を防ぐことができ、患者に対する不快感も防止可能である。

また、上記目的を達成するために、請求項３に記載の非接触式眼圧計は、請求項１又は２に記載の非接触式眼圧計であって、弁を「開」／「閉」する制御は、眼圧値算出のための受光信号（角膜反射光）に基づいて制御されることを特徴とする。

眼圧値算出のための受光信号（角膜反射光）に基づいて弁の「開」／「閉」が制御されるため、例えば受光信号のピーク値を検出してそのタイミングで弁を「閉」にすることにより、余分な吹き付けを排除して、被検眼に吹き付ける空気の量を低らして患者負担を低減できる。

また、上記目的を達成するために、請求項４に記載の非接触式眼圧計は、請求項１から３のいずれか１項に記載の非接触式眼圧計であって、弁はバタフライ弁或いはボール弁であることを特徴とする。

例えば、バタフライ弁を用いることにより、簡易な構成で上記に係る空気路変更手段を構成し得るため、低コストで本発明に係る効果を実現できるのである。

本発明に係る空気路変更手段を設けることにより、被検眼から飛散した涙がノズル内に流入することを防止し、かつ、被検眼に放出する空気を制御して患者の負担を低減し、かつ、不快な圧縮音を防止できるのである。

本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計の光学系の概略構成図である。 本発明の一実施例に係る空気路変更手段の詳細を説明する図である。 本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計の制御系のブロック図である。 本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計の操作フローを説明する図である。 被検眼に放出する空気の流圧（Ｐ）と角膜からの反射光の受光量（Ｌ）の関係を示した図である。）

以下、本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計について図面を参照して説明する。
[一実施形態]
図１には本発明に係る非接触式眼圧計１の光学系の詳細を説明した図である。そして、図２は本発明のポイントである空気路変更手段の詳細を説明する図であり、図３は制御系を含めた本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計１の全体構成を説明するブロック図である。これら図１から３を用いて本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計１について以下に説明する。

非接触式眼圧計１は図３に示すように、被検眼を検査するための光学系が配置されたヘッド部とヘッド部の中の光学系などを制御し、撮影された前眼部の画像や検査結果を表示するモニタなどを備えた本体部で構成される。検査時はヘッド部を本体部に対してＸＹＺ（左右、上下、前後）方向に移動して被検眼の検査を実施する。

（眼圧検査光学系）図１には被検眼の眼圧検査における全体光学系（眼圧検査光学系）を示す。眼圧検査光学系は、光源１０１からプロファイルセンサ１０７、１０８で構成されるアライメント光学系１００、光源３０１、３０２から２次元撮像素子（ＣＣＤ）３０６で構成される観察光学系３００、光源４０１からミラー４０４で構成される固視光学系４００及び光源２０１からノズル２０５、平面ガラス２０６で構成される被検眼の角膜の変形度合いを検出する変位変形検出受光光学系２００から構成される。図１に示すように眼圧検査光学系を構成する各光学系はその一部が共有される構成になっている。

（アライメント光学系１００）アライメント光学系１００は、光源１０１からの光がホットミラー１０２で反射され、対物レンズ１０３を通り、ホットミラー１０４で反射された後、平面ガラス２０６及びノズル２０５の開口部を通り被検眼Ｅの角膜に照射する。本実施例では、光源１０１は赤外光を出力するＬＥＤが採用されている。

角膜で反射された光は主光軸Ｏ１に対して対称的に配置された第１の検出部であるレンズ１０５及びプロファイルセンサ１０７、第２の検出部であるレンズ１０６及びプロファイルセンサ１０８で受光される。プロファイルセンサ１０７及びプロファイルセンサ１０８で得られた信号は本体部の制御装置６００で処理され、ＸＹＺ駆動制御６３０によりヘッド部を被検眼に対してＸＹＺアライメント（微調整）を実施する。後述するが、被検眼に対するヘッド部のアライメントは、モニタ６５０に表示された前眼部画像のアライメント光による輝点を検者が見て本体部に備えたジョイスティック６４０を操作して粗アライメントし、輝点が所定の範囲に入るとＸＹＺ駆動制御６３０によりＸＹＺのオートアライメントを実施するように制御される。

（観察光学系３００）
観察光学系３００は、ヘッド部の被検眼側に配置された光源３０１及び光源３０２により被検眼の角膜部を含む前眼部領域を照射し、対物レンズ３０３、結像レンズ３０５及び２次元撮像素子（ＣＣＤ）３０６により、被検眼の前眼部画像を取得して、取得した被検眼の前眼部画像をモニタ６５０に表示する。光源３０１及び光源３０２は赤外光を出力するＬＥＤが採用されるが、アライメント用の光源１０１より短波長の光を採用する。そのため、ホットミラー１０４は観察用の光（観察光）は透過し、アライメント用の光（アライメント光、光源１０１からの光）は反射する。また、ダイクロイックミラー３０４は、観察光は透過するように反射／透過の波長領域が設定されている。これにより、アライメント光と観察光は適切に分割され、各々の測定を可能にしている。

（固視光学系４００）
固視光学系４００は、光源４０１からの光（固視光）をホットミラー４０２で反射し、リレーレンズ４０３を通り、反射ミラー４０４で反射した後、ダイクロイックミラー３０４で反射して主光軸Ｏ１を通り、対物レンズ３０３、ホットミラー１０４を通って、被検眼の網膜上で結像する。そのため、光源４０１と被検眼の網膜位置は略共役であることが望ましい。被検眼は固視光に基づいて固視され、眼圧検査などの眼特性の検査が可能になる。光源４０１は被検者が視認可能な可視光を出力するＬＥＤが採用される。

（変位変形検出受光光学系２００）
変位変形検出受光光学系２００は、光源２０１からの光（変形検出光）の一部がハーフミラー２０２を透過後、ホットミラー１０２、対物レンズ１０３を透過し、ホットミラー１０４で反射して主光軸Ｏ１を通り、平面ガラス２０６、ノズル２０５の開口部を通って、被検眼の角膜に照射する。角膜に照射した光は角膜で反射し、逆の経路で、ノズル２０５の開口部、平面ガラス２０６を通過し、ホットミラー１０４で反射して対物レンズ１０３、ホットミラー１０２を通り、その一部がハーフミラー２０２で反射され、集光レンズ２０３により、受光素子２５で受光される。後述するが、眼圧検査時は、ノズル２０５から圧縮された空気が被検眼の角膜に向けて噴射される。空気が噴射されると角膜は変位変形するため受光素子２５で受光する光量が変化する。この光量の変化の度合いから被検眼の眼圧値を算出するのである。光源２０１も赤外光を出力するＬＥＤが採用されるが、観察光より長波長で、かつ、アライメント光より短波長を光が選択され、採用される。このように、アライメント光、観察光、固視光、変形検出光（光源２０１からの光）の波長が設定され、ホットミラー１０２、１０４、４０２及びダイクロイックミラー３０４の反射／透過特性を適宜設定することにより、これら４つの光が適切な光路に沿って進むように構成されているのである。

（空気路変更手段）次に、本発明の特徴である空気路変更手段の一実施例について図２を参照して説明する。図２（ａ）は非接触式眼圧計１の見口部の断面図である。見口部には被検眼の角膜に向けて圧縮した空気を噴出するためのノズル２０５と角膜からの反射光をホットミラーに案内するための平面ガラス２０６、及びシリンダー２１５で生成される圧縮空気をノズル２０５へ送る空気挿入口２１０を備えている。図２（ａ）の矢印に従い、圧縮空気は空気挿入口２１０から流入し、ノズル２０５へ送られる。

図２（ｂ）は見口部を被検者から見た図である。見口部は配管２１３を介してシリンダー２１５に接続されている。そして、見口部とシリンダー２１５の間にはバルブ２１２が配置されている。図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、バルブ２１２の中にはバタフライ弁２１８が回転軸２１１と共に配置されている。そして、バルブ２１２上部には回転軸２１１に取り付けられた半円形の蓋２１９が配置されている。蓋２１９は回転軸２１１に合わせてバタフライ弁２１８と共に回転する。バルブ２１２の上面の一部には大気に開放する開口部２１７があり、蓋２１９の回転により、開口部２１７は開閉するようになっている。図２（ｃ）に示すように、バタフライ弁２１８が「開」のときは、開口部２１７は「閉」の状態になり、バタフライ弁２１８が「閉」のときは、開口部２１７は「開」の状態になる。回転軸２１１にはソレノイド２１４が接続され、ソレノイド２１４により回転軸２１１が回転制御される。そして、見口部には図２（ａ）及び（ｂ）に示すように圧力センサ２２０が配置され、見口部内の流圧（Ｐ）をモニタしている。圧力センサ２２０からの信号はソレノイド２１４の制御にも使用される。例えば、機器の不具合などで流圧（Ｐ）が過大になった場合にソレノイド２１４を制御して、患者眼への負荷を予め防止することが可能である。また、角膜からの反射光の受光量（Ｌ）によるソレノイド２１４の制御の補完としても圧力センサ２２０からの信号は使用される。

つまり、ピストン２１６の駆動によりシリンダー２１５内で圧縮された空気をノズル２０５から被検眼の角膜に向けて噴出する際は、バタフライ弁２１８は「開」になるようにソレノイド２１４が制御される。そして、噴出が終了後は、バタフライ弁２１８は「閉」になるようにソレノイド２１４が制御される。上述のように、バタフライ弁２１８が「閉」になると同時に開口部２１７が「開」になり、残留した圧縮空気を大気に開放すると同時に、シリンダー２１５内が急減圧にならないように、大気が開口部２１７から流入する。このため、圧縮空気の噴出後に生じやすいシリンダー２１５内の急減圧を防止できて、急減圧により生じる（患者に不快を与える）圧縮音も防止することができるのである。

また、噴出が終了後は、バタフライ弁２１８は「閉」になるため、（主にシリンダー２１５内が急減圧で生じる）被検眼から飛散した涙がノズル２０５やシリンダー２１５内、又は光学系内に侵入或いは付着することも同時に防止できるのである。

図５には、被検眼に放出する空気の流圧（Ｐ）と角膜からの反射光の受光量（Ｌ）の関係を示した図である。反射光の受光量（Ｌ）は被検眼の角膜が平らになった時に最大値（ピーク）になる。被検眼の角膜は、圧縮した空気が噴出する前は球面状態であるが、空気が噴出すると、平ら（Ｌ：ピーク）になり、一度凹面（Ｌ：ゼロ）になり、噴出後は再び平ら（Ｌ：ピーク）になるため、反射光の受光量（Ｌ）は、図５に示すように時間軸に対して２度ピークになる。

本発明に係る一実施例では、反射光の受光量（Ｌ）が最初にピークになる時間ｔ１を求め、時間ｔ１の時にソレノイド２１４を制御してバタフライ弁２１８を「閉」するように制御される。そのため、ｔ１でノズル２０１からの圧縮空気の噴出は時間ｔ１で停止されるため、図５（ｂ）に示す斜線部の空気は被検眼に噴出されず、上述のように開口部２１７から開放されるため、患者負担が低減できるのである。

（操作フロー）
図４は本実施例に係る眼科装置の操作フローを説明する図である。

Ｓ１０では、ジョイスティック６４０を用いて、患者の右眼がモニタ６５０に表示されるようにヘッド部を移動する。操作フローに記載はないが、この時、観察用の光源３０１、３０２、アライメント用の光源１０１、固視用の光源４０１及び角膜の変位変形検出の光源２０１が点灯する。そして、モニタ６５０に表示するアライメント光による角膜上の輝点が所定の領域に入るようにヘッド部をＸＹＺ方向に租アライメントする。

Ｓ１２で、光源４０１からの固視光により被検眼Ｅを固視させる。Ｓ１４では、プロファイルセンサ１０７及びプロファイルセンサ１０８で得られた信号からアライメント状態を検出し、その検出結果から本体内部のＸＹＺ駆動制御６３０によりヘッド部のＸＹＺアライメントを実施する。

ＸＹＺアライメントが完了したら、Ｓ１６で測定を開始する。上述したように、光源２０１からの光を被検眼Ｅの角膜に照射し、その反射光を受光素子２０４で受光する。そして、図２（ｂ）に示すシリンダー２１５内のピストン２１６を駆動して、シリンダー内で圧縮された空気が配管を介して見口部の空気挿入口２１０から見口部に流入し、ノズル２０５から被検眼Ｅの角膜に向けて噴出させる。噴出した空気により角膜は変位変形するため、受光素子２０４で受光する光量（Ｌ）が変化（空気の噴出により角膜は平らになるため、受光素子２０４で受光する光量が増加）する。受光素子２０４で得られた受光信号が所定の値になるまでの時間を測定し、Ｓ１８で、その測定値をメモリ６７０に保存する。眼圧値は、空気を噴出してから受光信号が所定の値になるまでの時間と相関があるため、保存された測定値（時間）から被検眼Ｅの眼圧値が算出できるのである。受光素子２０４で受光する光量（Ｌ）の時間軸に対する変化は図５の通りである。

Ｓ２０では、左右眼とも測定したかどうかを判断する。右眼のみの場合は、Ｓ２２で、ヘッド部を左眼側に動かして、右眼と同様Ｓ１２からＳ１８で左眼の眼圧検査を実施してその結果をメモリ６７０に保存する。

左右眼とも測定を終えたら（Ｓ２０で「Ｙ」）、検査は終了する。

尚、上記実施例では、右眼から検査を実施しているが、これも、左眼から実施してもよいし、一方の眼のみ検査してもよい。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明はかかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることが、理解されるべきである。

上記実施例では、空気路変更手段には１つのバタフライ弁と１つの開口部を備えた構成を開示したが、バタフライ弁や開口部は１つに限定するものではない。例えば、上記実施例に開示した空気路変更手段をノズル２０５とシリンダー２１５の間に２つ以上配置してもよい。これにより、本発明に係る効果を向上させることが可能である。また、上記実施例では、バルブ２１１の上面の開口部は１箇所であったが、これも２つ以上あってもよい。

また、本実施例では、バタフライ弁を採用したが、これも他の弁、例えば、ボール弁なども採用可能である。要は、ノズル２０５とシリンダー２１５の間を開閉可能であればよい。

１００・・アライメント光学系２００・・変位変形検出受光光学系３００・・観察光学系４００・・固視光学系５００・・シリンダー制御６００・・制御装置６３０・・ＸＹＺ駆動制御６５０・・モニタ

Claims (4)

1. シリンダー内の空気をピストンにより圧縮してノズルから被検眼に向けて吹付ける非接触式眼圧計に於いて、シリンダーとノズルとの間に少なくとも１つの弁と少なくとも１つの大気に開放する開口部からなる空気路変更手段を備えたことを特徴とする非接触式眼圧計。
2. 空気路変更手段は、弁が「開」の時は開口部を遮断し、シリンダーとノズル間を開放し、弁が「閉」の時は開口部が大気に開放してシリンダー内に空気を送り込むと同時にシリンダーとノズル間を遮断するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の非接触式眼圧計。
3. 弁を「開」／「閉」する制御は、眼圧値算出のための受光信号（角膜反射光）に基づいて制御されることを特徴とする請求項２に記載の非接触式眼圧計。
4. 弁はバタフライ弁或いはボール弁であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の非接触式眼圧計。