JP2018047036A - 非接触式眼圧計 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルから吹き出される流体の拡散を抑制可能な非接触式眼圧計を提供する。【解決手段】被検眼の角膜に対して流体を吹き付けるノズルと、ノズルから吹き出される流体を、ノズルの中心を通る中心軸に沿った中心軸方向に整流して、ノズルから吹き出される流体の拡散を抑える整流部と、を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、ノズルから被検眼の角膜に対して流体を吹き付ける非接触式眼圧計に関する。

従来から、被検眼の角膜に向けて円筒状のノズルから空気（流体）を吹き付けると共に、被検眼の角膜に投影された指標光の反射光を受光して得られた受光信号に基づき、被検眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような非接触式眼圧計では、ノズル内を流れる空気の流れに偏りが生じると、被検眼の角膜に吹き付けられる空気の圧力分布が不均一になり、角膜が歪んだ形状で変形する。その結果、角膜からの反射光を受光して得られた受光信号の信号波形が乱れ、被検眼の眼圧の測定精度が低下する。

そこで、特許文献２には、ノズル内に多孔質状のフィルタを設けて、ノズル内の空気の流れを均一化することにより、被検眼の角膜に吹き付けられる空気の圧力分布を均一化する非接触式眼圧計が記載されている。これにより、受光信号の信号波形の乱れが抑えられるため、被検眼の眼圧の測定精度を向上させることができる。

実開昭６３−１２７６０３号公報 特開平７−１６２０９号公報

しかしながら、特許文献２に記載の非接触式眼圧計では、ノズル内に設けた多孔質状のフィルタによりノズル内の空気の流れが均一化されるものの、ノズルの先端開口から被検眼の角膜に向けて吹き付けられる空気が略錐状に拡散してしまう。このようにノズルの先端開口から吹き出される空気が拡散すると、角膜上の本来空気を吹き付けたい範囲、例えば角膜頂点の周囲３φの範囲に対して十分な圧力を与えることができなくなる。その結果、ノズルから必要以上の空気を被検眼に対して吹き付ける必要が生じ、本来空気を吹ける必要のない角膜の周辺部にも空気を吹き付けることになる。このため、被検者に不快感を与えることになり、被検者の負担が大きくなってしまう。

また、ノズルの先端開口から吹き出される空気が拡散すると、ノズルの先端開口から角膜頂点までの作動距離（ワークディスタンス）を十分に確保することができない。この作動距離は一般的に１０ｍｍ〜１１ｍｍ前後であるため、被検眼に対する特許文献２の非接触式眼圧計のアライメントを行う場合に、ノズルが被検眼に接近しているので被検者に不安感を与えるという問題がある。

さらに、ノズルの先端開口から吹き出される空気が拡散すると、この拡散の態様によっては被検眼の角膜に吹き付けられる空気の圧力分布が不均一になる。このため、特許文献２に記載の非接触式眼圧計では、依然として、受光信号の信号波形の乱れが発生する場合があり、被検眼の眼圧の測定精度の向上には限界がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ノズルから吹き出される流体の拡散を抑制可能な非接触式眼圧計を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するための非接触式眼圧計は、被検眼の角膜に対して流体を吹き付けるノズルと、ノズルから吹き出される流体を、ノズルの中心を通る中心軸に沿った中心軸方向に整流して、ノズルから吹き出される流体の拡散を抑える整流部と、を備える。

この非接触式眼圧計によれば、ノズルから吹き出される流体をノズルの中心軸方向に整流して拡散を抑制するので、角膜に対して流体が吹き付けられる範囲を狭めることができる、これにより、角膜上の流体を吹き付けたい範囲に対して十分な圧力が与えられ、ノズルから必要以上の流体を被検眼に対して吹き付ける必要が無くなり、被検者に不快感を与えてしまうことが防止される。また、作動距離を十分に確保することができるので、被検者に不安感を与えることが防止される。さらに、角膜に吹き付けられる流体の圧力分布が非対称形状となることが防止されるので、被検眼の眼圧の測定精度を向上することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、整流部は、ノズルの先端部内周面に形成され、且つノズルの先端側に向かってノズルの内径を漸増させる第１テーパ面である。これにより、ノズルから吹き出される流体の速度の減衰が抑えられ、且つノズルから吹き出された瞬間の流体の急激な拡がりが低減されるので、ノズルから吹き出される流体の拡散を抑えることができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、整流部は、第１テーパ面と、ノズルの先端部外周面に形成され、且つノズルの先端側に向かってノズルの外径を漸減させる第２テーパ面と、を含む。これにより、ノズルから吹き出される流体の周囲にある周囲空気の巻き込み（誘引）が抑えられることで、ノズルから吹き出される流体の速度の減衰がよりも抑えられるため、ノズルから吹き出される流体の拡散をより抑えることができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、整流部は、ノズルの内周面に形成され且つ中心軸方向に延びた複数の第１線条である。これにより、ノズル内を流れる流体とノズルの内周面との摩擦抵抗が減少するため、ノズルから吹き出される流体の速度の減衰が抑えられ、その結果、ノズルから吹き出される流体の拡散が抑えられる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、整流部は、ノズルの内周面に設けられ、内周面と流体との間の摩擦を低減させる摩擦低減部である。これにより、ノズル内を流れる流体とノズルの内周面との摩擦抵抗が減少するため、ノズルから吹き出される流体の速度の減衰が抑えられ、その結果、ノズルから吹き出される流体の拡散が抑えられる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、整流部は、流体をノズルの中心軸周りに螺旋状に流れる螺旋流に整流する。これにより、流体（螺旋流）の回転する力が中心軸に対して垂直方向に拡がろうとする力よりも強く流体に作用するので、流体が中心軸に対して垂直方向に拡がることを抑制できる。その結果、ノズルから吹き出される流体の拡散が抑制される。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、整流部は、ノズルの内周面に設けられた略螺旋状の第２線条である。これにより、流体を螺旋流に整流することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、整流部は、ノズル内に設けられ、且つノズルの中心軸を中心として捩れた形状を有する第１フィンである。これにより、流体を螺旋流に整流することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、ノズルが角膜に対して流体を吹き付ける方向とは異なる方向から第１指標光を角膜に対して投影する第１指標光投影光学系と、角膜にて反射された第１指標光の反射光を検出する反射光検出光学系と、反射光検出光学系に設けられ、反射光の一部を反射光検出光学系の光路から分岐させる光分岐部と、光分岐部にて分岐された反射光の一部を受光する第１受光部と、を備え、第１受光部の受光信号に基づき被検眼の眼圧を測定する。これにより、ノズル内に整流部を設けた場合であっても、被検眼の眼圧を測定することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、整流部は、ノズルの内周面に設けられた略螺旋状の第２フィンである。これにより、流体を螺旋流に整流することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、ノズルの後端側には、圧縮された流体をノズルへ導くチャンバーが接続されており、整流部は、チャンバー内での流体の移動方向に沿ってチャンバーの内壁面に設けられた略螺旋状の第３フィンである。これにより、流体を螺旋流に整流することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、チャンバーのノズルが接続している面側とは反対面側に設けられたチャンバー窓ガラス、チャンバーの内部、及びノズルの内部を通して、第２指標光を角膜に対して投影する第２指標光投影光学系と、角膜で反射された第２指標光の反射光を、ノズルの内部、チャンバーの内部、及びチャンバー窓ガラスを通して受光する第２受光部と、を備え、第２受光部の受光信号に基づき、被検眼の眼圧を測定する。これにより、被検眼の眼圧を測定することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、チャンバーは、ノズルとの接続部の内径がノズルに向かうに従って次第に狭くなる形状を有し、ノズルが角膜に対して流体を吹き付ける方向とは異なる方向から、被検眼の前眼部を撮影する撮影部を備える。これにより、チャンバーを通して前眼部を観察できない場合でも、撮影部により前眼部の観察像が得られる。

本発明の非接触式眼圧計は、ノズルから吹き出される流体の拡散を抑制することができる。

第１実施形態の非接触式眼圧計の側面図である。 装置本体内の光学的構成を上方側から見た上面概略図である。 装置本体内の光学的構成を側方側から見た側面概略図である。 圧平検出光学系による角膜の表面の圧平状態の検出を説明するための説明図である。 第１実施形態のノズルの断面図である。 本実施例の先端開口から吹き出される空気の流れと、比較例のノズルの先端開口から吹き出される空気の流れとを比較した説明図である。 非接触式眼圧計による被検眼の眼圧測定処理の流れを示すフローチャートである。 本実施例のノズルから吹き出される空気が被検眼の角膜に吹き付けられる範囲と、比較例のノズルから吹き出される空気が被検眼の角膜に吹き付けられる範囲と、を比較した比較図である。 本実施例のノズルを採用した場合の先端開口から角膜頂点までの作動距離と、比較例のノズルを採用した場合の作動距離と、を比較した比較図である。 比較例のノズルを採用した場合に圧平検出光学系の受光センサで得られる受光信号の一例を示したグラフである。 第１実施形態のノズルの改良例となるノズルの断面図である。 第２実施形態のノズルの断面図及び正面図である。 第３実施形態のノズルの断面図である。 第４実施形態のノズルを先端開口側から見た正面図である。 第４実施形態のノズルの先端開口から吹き出される空気の状態を説明するための説明図である。 第５実施形態のノズルの断面図である。 第５実施形態の装置本体内の光学的構成を上方側から見た上面概略図である。 第６実施形態のノズルの断面図である。 第６実施形態のノズルを先端開口側から見た正面図である。 第７実施形態のノズル及びチャンバーの断面図である。

［第１実施形態の非接触式眼圧計］
図１は、第１実施形態の非接触式眼圧計１０の側面図である。図１に示すように、非接触式眼圧計１０は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃ（図２参照）に向けて空気（本発明の流体に相当）を吹き付けて角膜Ｅｃを変形（圧平）させながら、角膜Ｅｃにて反射された指標光の反射光を受光して、角膜Ｅｃの圧平状態を検出することにより被検眼Ｅの眼圧を測定する。

なお、図中のＸ軸は被検者を基準とした左右方向（被検眼Ｅの眼幅方向）であり、Ｙ軸方向は上下方向である。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の双方に直交するＺ軸方向は、非接触式眼圧計１０の主光軸に平行な方向、すなわち、被検者に近づく前方向と被検者から遠ざかる後方向とに平行な前後方向（作動距離方向）である。

非接触式眼圧計１０は、ベース１１と、顔支持部１２と、駆動機構１３と、装置本体１４（測定ヘッドともいう）と、表示部１５と、制御部１６と、を備えている。

ベース１１上には、被検者側から検者側に向かって顔支持部１２と駆動機構１３とが設けられている。

顔支持部１２は、被検者の顎を受ける顎受け部１２ａと、被検者の額が当接する額当て部１２ｂとを備え、非接触式眼圧計１０による眼圧測定時に被検者の顔を所定の支持位置で支持する。

駆動機構１３は、ベース１１に対して装置本体１４をＸＹＺ軸方向（左右、上下、前後の各方向）にそれぞれ移動自在に保持する。この駆動機構１３は、Ｙ軸駆動部１３ａとＺ軸駆動部１３ｂとＸ軸駆動部１３ｃとを有する。

Ｙ軸駆動部１３ａは、ベース１１に設けられており、Ｚ軸駆動部１３ｂ及びＸ軸駆動部１３ｃを介して装置本体１４をＹ軸方向に移動させる。Ｚ軸駆動部１３ｂは、Ｙ軸駆動部１３ａ上に設けられており、Ｘ軸駆動部１３ｃを介して装置本体１４をＺ軸方向に移動させる。Ｘ軸駆動部１３ｃは、Ｚ軸駆動部１３ｂ上に設けられており、装置本体１４をＸ軸方向に移動させる。

各軸駆動部１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、それぞれモータ、駆動伝達機構、及び移動台等により構成されているが、装置本体１４をＸＹＺ軸方向の各方向に移動可能であればその構成については特に限定はされない。そして、後述の制御部１６の制御の下、各軸駆動部１３ａ，１３ｂ，１３ｃを駆動することにより、被検眼Ｅ（図２参照）に対する装置本体１４のＸＹＺ軸方向のアライメント調整が可能になる。

装置本体１４は、被検眼Ｅ（図２参照）の前眼部（瞳孔及び虹彩等）のリアルタイム動画観察像（以下、観察像と略す）を取得する構成と、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに対して空気を吹き付ける構成と、角膜Ｅｃからの反射光を受光して角膜Ｅｃの圧平状態を検出する構成と、を含む被検眼Ｅの眼圧測定に係る各種構成を備えている。

表示部１５は、装置本体１４の検者に対向する背面側に取り付けられている。この表示部１５は、例えばタッチパネル式モニタが用いられる。表示部１５は、後述の制御部１６の制御の下、被検眼Ｅ（図２参照）に対する装置本体１４の位置調整を行うために、被検眼Ｅの前眼部の観察像を表示する。また、表示部１５は、被検眼Ｅの眼圧測定の結果を表示する。さらに、表示部１５は、被検眼Ｅの眼圧測定に係る各種操作を行うための操作メニュー画面と、装置本体１４のＸＹＺ軸方向の位置調整を行うための位置調整画面と、を表示する。なお、表示部１５をタッチパネル式にする代わりに、各種操作を行う操作部を装置本体１４等に設けてもよい。

制御部１６は、例えば装置本体１４内（装置本体１４以外でも可）に設けられている。この制御部１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等を含む各種の演算部及び記憶部等から構成されている。この制御部１６は被検眼Ｅの観察像の取得及び表示と、被検眼Ｅに対する装置本体１４のＸＹＺ軸方向のオートアライメント（自動でのアライメント調整）と、被検眼Ｅの角膜Ｅｃへの空気の吹き付けと、角膜Ｅｃへの指標光の出射及び角膜Ｅｃからの反射光の受光と、角膜Ｅｃの圧平状態の検出と、被検眼Ｅの眼圧の測定及び表示と、を含む各種動作を制御する。

［装置本体の光学的構成］
図２は、装置本体１４内の光学的構成を上方（Ｙ軸方向）側から見た上面概略図であり、図３は、装置本体１４内の光学的構成を側方（Ｘ軸方向）側から見た側面概略図である。

図２及び図３に示すように、装置本体１４は、前眼部観察光学系２１と、ＸＹアライメント指標投影光学系２２と、固視標投影光学系２３と、圧平検出光学系２４と、Ｚアライメント指標投影光学系２５と、Ｚアライメント検出光学系２６と、を備える。

前眼部観察光学系２１は、被検眼Ｅの前眼部の観察、及び被検眼Ｅに対する装置本体１４のＸＹ軸方向のＸＹアライメントを行うために設けられている。この前眼部観察光学系２１には、前眼部照明光源２１ａ（図２参照）が設けられている。また、非接触式眼圧計１０の主光軸である前眼部観察光学系２１の光軸Ｏ１上には、空気吹き付け用のノズル２１ｂと、前眼部窓ガラス２１ｃ（図３参照）と、チャンバー窓ガラス２１ｄと、ハーフミラー２１ｅと、ハーフミラー２１ｇと、対物レンズ２１ｆと、撮像素子２１ｉと、が設けられている。

前眼部照明光源２１ａは、被検眼Ｅの前眼部を直接照明すべく前眼部窓ガラス２１ｃの周囲位置に複数個設けられている。ノズル２１ｂは、被検眼Ｅの前眼部に空気を吹き付けるためのノズルであり、後述する吹付機構３４のチャンバー３４ａ（空気圧縮室ともいう、図３参照）に接続している。

被検眼Ｅの前眼部の像（前眼部からの像光）は、ノズル２１ｂの外側を通り、前眼部窓ガラス２１ｃ（後述するガラス板３４ｂも含む）、チャンバー窓ガラス２１ｄ、ハーフミラー２１ｇ、及びハーフミラー２１ｅを通過し、対物レンズ２１ｆにより撮像素子２１ｉの受光面上に結像される。

撮像素子２１ｉは、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型又はＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型のイメージセンサであり、その受光面に入射した前眼部の像を撮像して撮像信号を生成し、生成した撮像信号を制御部１６へ出力する。制御部１６は、撮像素子２１ｉから入力された撮像信号に基づき、被検眼Ｅの前眼部の観察像を表示部１５に適宜表示させる。

また、前眼部観察光学系２１では、後述のＸＹアライメント指標投影光学系２２により被検眼Ｅに投影されたＸＹアライメント指標光の角膜Ｅｃによる反射光を、撮像素子２１ｉの受光面へと導く。具体的に、この反射光はノズル２１ｂ、チャンバー窓ガラス２１ｄ、ハーフミラー２１ｇ、及びハーフミラー２１ｅを通過して、対物レンズ２１ｆにより撮像素子２１ｉの受光面上に結像される。これにより、撮像素子２１ｉの受光面上には、装置本体１４と角膜Ｅｃ頂点とのＸＹ軸方向の位置関係に応じた位置に輝点像が形成される。これにより、撮像素子２１ｉは、その受光面上に形成された前眼部像と併せて輝点像を撮像した撮像信号を制御部１６へと出力する。

そして、制御部１６は、撮像素子２１ｉから入力される撮像信号に基づき輝点像が映り込んだ観察像を表示部１５に表示させる。なお、表示部１５には、不図示の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も表示される。

ＸＹアライメント指標投影光学系２２は、ＸＹアライメント指標光を被検眼Ｅの角膜Ｅｃに正面から投影する。このＸＹアライメント指標光は、被検眼Ｅの前眼部に対する装置本体１４のＸＹ軸方向の位置の調整、いわゆるＸＹアライメントに用いられる。また、ＸＹアライメント指標光は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃの圧平状態の検出にも用いられる。

ＸＹアライメント指標投影光学系２２は、ＸＹアライメント用光源２２ａと、集光レンズ２２ｂと、開口絞り２２ｃと、ピンホール板２２ｄと、ダイクロイックミラー２２ｅと、コリメータレンズ２２ｆと、を有する（図３参照）。なお、ＸＹアライメント指標投影光学系２２は、ハーフミラー２１ｅを前述の前眼部観察光学系２１と共用している。

ＸＹアライメント用光源２２ａは赤外光を出射する。コリメータレンズ２２ｆは、ピンホール板２２ｄに焦点を一致させるように、ＸＹアライメント指標投影光学系２２の光路上に配置されている。このＸＹアライメント指標投影光学系２２では、ＸＹアライメント用光源２２ａから出射された赤外光が、集光レンズ２２ｂにより集束されつつ開口絞り２２ｃを通過して、ピンホール板２２ｄの穴部へと導かれる。

そして、ＸＹアライメント指標投影光学系２２では、ピンホール板２２ｄの穴部を通過した赤外光を、ダイクロイックミラー２２ｅで反射してコリメータレンズ２２ｆへと導き、この赤外光をコリメータレンズ２２ｆで平行光とした後、ハーフミラー２１ｅへ出射する。

次いで、ＸＹアライメント指標投影光学系２２では、赤外光の平行光をハーフミラー２１ｅで反射することで、この平行光を前眼部観察光学系２１の光軸Ｏ１上で進行させる。これにより、赤外光の平行光は、ハーフミラー２１ｇ及びチャンバー窓ガラス２１ｄを透過した後、ノズル２１ｂの内部を通過することでＸＹアライメント指標光として被検眼Ｅに入射する。

被検眼Ｅに入射したＸＹアライメント指標光は、図示は省略するが、角膜Ｅｃ表面で反射し輝点像を形成する。なお、開口絞り２２ｃは、コリメータレンズ２２ｆに関して角膜Ｅｃの角膜頂点Ｅｐと共役な位置に設けられている。

固視標投影光学系２３は、被検眼Ｅに固視標を投影する。この固視標投影光学系２３は、固視標用光源２３ａとピンホール板２３ｂとを有する（図３参照）。また、固視標投影光学系２３は、ダイクロイックミラー２２ｅ及びコリメータレンズ２２ｆをＸＹアライメント指標投影光学系２２と共用すると共に、ハーフミラー２１ｅを前眼部観察光学系２１と共用している。

固視標用光源２３ａは可視光を固視標光として出射する。この固視標投影光学系２３では、固視標用光源２３ａから出射した固視標光をピンホール板２３ｂの穴部へと導き、そのピンホール板２３ｂの穴部及びダイクロイックミラー２２ｅを透過させた後、コリメータレンズ２２ｆへ出射する。そして、固視標光は、コリメータレンズ２２ｆにより略平行光とされてハーフミラー２１ｅに向けて出射され、このハーフミラー２１ｅで反射されることで前眼部観察光学系２１の光軸Ｏ１上を進行する。これにより、固視標光は、ハーフミラー２１ｇ及びチャンバー窓ガラス２１ｄを透過した後、ノズル２１ｂの内部を通過して被検眼Ｅに至る。固視標投影光学系２３は、被検眼Ｅに投影した固視標を被検者に固視目標として注視させることにより、被検者の視線を固定する。

圧平検出光学系２４（図３参照）は、ＸＹアライメント指標投影光学系２２により被検眼Ｅに投影されたＸＹアライメント指標光の角膜Ｅｃによる反射光を受光して、角膜Ｅｃの表面の圧平状態を検出する。この圧平検出光学系２４は、レンズ２４ａとピンホール板２４ｂと受光センサ２４ｃとを有すると共に、ハーフミラー２１ｇを前述の前眼部観察光学系２１と共用している。

レンズ２４ａは、角膜Ｅｃの表面が平面とされた場合に、ＸＹアライメント指標光の角膜Ｅｃによる反射光を、ピンホール板２４ｂの開口に集光させる。ピンホール板２４ｂの開口は、レンズ２４ａの焦点位置に設けられている。

受光センサ２４ｃは、例えば受光した光量に応じた受光信号を出力するフォトダイオードである。この受光センサ２４ｃは受光信号を制御部１６へ出力する。

圧平検出光学系２４において、被検眼Ｅの角膜Ｅｃの表面（角膜表面）で反射されたＸＹアライメント指標光の反射光は、ノズル２１ｂの内部を通り、チャンバー窓ガラス２１ｄを透過してハーフミラー２１ｇに至る。そして、圧平検出光学系２４では、反射光の一部をハーフミラー２１ｇで反射してレンズ２４ａへと進行させ、このレンズ２４ａで集束させた後、ピンホール板２４ｂへと進行させる。

図４は、圧平検出光学系２４による角膜Ｅｃの表面の圧平状態の検出を説明するための説明図である。なお、図中の実線は受光センサ２４ｃにより得られた受光信号の信号強度を示し、図中の点線は後述の吹付機構３４のチャンバー３４ａの内圧を示す。

図４に示すように、被検眼Ｅは、後述の吹付機構３４によりノズル２１ｂから角膜Ｅｃに向けて空気が吹き付けられることにより、角膜Ｅｃの表面が変形して徐々に平らな状態になる。そして、圧平検出光学系２４では、角膜Ｅｃの表面が平らな状態になった場合に、圧平検出光学系２４に進行してきた反射光の全体がピンホール板２４ｂを通して受光センサ２４ｃに到達し、その他の状態では反射光をピンホール板２４ｂで部分的に遮りつつ受光センサ２４ｃに到達させる。

なお、圧平検出光学系２４では、角膜Ｅｃの表面が圧平状態から凹状状態を経て凸状態に復元する途中において、角膜Ｅｃの表面が平らな状態になった場合にも、反射光の全体がピンホール板２４ｂを通して受光センサ２４ｃに到達する。

そして、圧平検出光学系２４では、受光センサ２４ｃで受光した受光信号の信号強度が最大となった時点を検出することにより、角膜Ｅｃの表面が平面とされたこと（圧平）を検出することができる。これにより、圧平検出光学系２４では、空気の吹き付けにより変形した角膜Ｅｃの圧平状態を検出することができる。

図２及び図３に戻って、Ｚアライメント指標投影光学系２５（図２参照）は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに対して、斜め方向からＺ軸方向のアライメント指標光を投影する。このＺアライメント指標投影光学系２５は、光軸Ｏ２上に、Ｚアライメント用光源２５ａと、集光レンズ２５ｂと、開口絞り２５ｃと、ピンホール板２５ｄと、コリメータレンズ２５ｅと、を備える。

Ｚアライメント用光源２５ａは、赤外光（例えば波長８６０ｎｍ）を出射する。開口絞り２５ｃは、コリメータレンズ２５ｅに関して角膜頂点Ｅｐと共役な位置に設けられている。コリメータレンズ２５ｅは、ピンホール板２５ｄの穴部に焦点を一致させるように配置されている。

Ｚアライメント指標投影光学系２５では、Ｚアライメント用光源２５ａから出射された赤外光が、集光レンズ２５ｂにより集光されつつ開口絞り２５ｃを通過してピンホール板２５ｄへと進行する。そして、Ｚアライメント指標投影光学系２５では、ピンホール板２５ｄの穴部を通過した赤外光をコリメータレンズ２５ｅへと進行させ、コリメータレンズ２５ｅで平行光として角膜Ｅｃへと進行させる。この赤外光の平行光は、Ｚアライメント指標光として被検眼Ｅに入射し、角膜Ｅｃで反射して被検眼Ｅの内方に位置する輝点像を形成する。

Ｚアライメント検出光学系２６は、Ｚアライメント指標光の角膜Ｅｃによる反射光を受光して、装置本体１４と角膜ＥｃとのＺ軸方向での位置関係を検出する。このＺアライメント検出光学系２６は、光軸Ｏ３上に、結像レンズ２６ａと、シリンドリカルレンズ２６ｂと、受光センサ２６ｃと、を有している。

シリンドリカルレンズ２６ｂは、Ｙ軸方向にパワーを有するものが用いられる。受光センサ２６ｃは、その受光面における反射光の受光位置を検出可能なセンサであり、例えばラインセンサ又はＰＳＤ（Position Sensitive Detector）が用いられる。この受光センサ２６ｃの受光信号は制御部１６へ出力される。

このようなＺアライメント検出光学系２６では、Ｚアライメント指標投影光学系２５によりアライメント指標光が投影されることにより、角膜Ｅｃの表面で反射されたアライメント指標光の反射光が結像レンズ２６ａへと進行する。そして、Ｚアライメント検出光学系２６では、アライメント指標光の反射光を結像レンズ２６ａで集束した後、シリンドリカルレンズ２６ｂへと進行させ、このシリンドリカルレンズ２６ｂにより反射光をＹ軸方向に集光して受光センサ２６ｃ上に輝点像を形成する。

受光センサ２６ｃは、ＸＺ平面内においては結像レンズ２６ａに関して、Ｚアライメント指標投影光学系２５により被検眼Ｅの内方に形成された前述の輝点像と共役な位置関係にある。また、受光センサ２６ｃは、ＹＺ平面内においては結像レンズ２６ａ及びシリンドリカルレンズ２６ｂに関して、角膜頂点Ｅｐと共役な位置関係にある。すなわち、受光センサ２６ｃは開口絞り２５ｃと共役関係にあるので、Ｙ軸方向に角膜Ｅｃがずれたとしても角膜Ｅｃの表面における反射光は効率良く受光センサ２６ｃに入射する。そして、受光センサ２６ｃは、被検眼Ｅの内方に形成された輝点像の受光信号を制御部１６へと出力する。

吹付機構３４（図３参照）は、チャンバー３４ａと、空気圧縮駆動部３４ｄとを有する。空気圧縮駆動部３４ｄは、図示は省略するが、チャンバー３４ａ内で移動可能なピストンと、このピストンを移動させる駆動部と、を有する。そして、空気圧縮駆動部３４ｄは、制御部１６の制御下で駆動されることで、チャンバー３４ａ内の空気を圧縮する。

チャンバー３４ａ内には、透明なガラス板３４ｂを介してノズル２１ｂが取り付けられている（図３参照）。また、チャンバー３４ａ内には、ノズル２１ｂと対向する位置にチャンバー窓ガラス２１ｄが設けられている。さらに、チャンバー３４ａには、その内部の圧力を検出する圧力センサ３４ｃが設けられている。この圧力センサ３４ｃは、制御部１６に接続されており、検出した圧力に応じた信号を制御部１６へ出力する。

このような吹付機構３４は、制御部１６の制御下で、空気圧縮駆動部３４ｄがチャンバー３４ａ内の空気を圧縮することにより、ノズル２１ｂから被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて空気を吹き付ける。また、吹付機構３４は、圧力センサ３４ｃによりチャンバー３４ａ内の圧力を検出することにより、ノズル２１ｂから空気を吹き付けた際の圧力を取得することができる。

装置本体１４は、前眼部照明光源２１ａと、ＸＹアライメント用光源２２ａと、固視標用光源２３ａと、Ｚアライメント用光源２５ａとの点灯制御を行うための不図示のドライバ（駆動機構）を１又は複数有し、ドライバに制御部１６が接続されている。このため、制御部１６の制御の下、前眼部照明光源２１ａと、ＸＹアライメント用光源２２ａと、固視標用光源２３ａと、Ｚアライメント用光源２５ａと、が適宜点灯される。

また、制御部１６は、前眼部観察光学系２１の撮像素子２１ｉの撮像信号から、装置本体１４と角膜ＥｃとのＸＹ軸方向の位置関係を演算し、この演算結果に基づき、既述のＹ軸駆動部１３ａ及びＸ軸駆動部１３ｃを駆動して、装置本体１４のＸＹ軸方向の位置を調整するＸＹアライメントを行う。さらに、制御部１６は、Ｚアライメント検出光学系２６の受光センサ２６ｃから得られる受光信号から装置本体１４と角膜ＥｃとのＺ軸方向の位置関係を演算し、この演算結果に基づき、既述のＺ軸駆動部１３ｂを駆動して、装置本体１４のＺ軸方向の位置を調整するＺアライメントを行う。これにより、被検眼Ｅに対するＸＹＺ軸方向のオートアライメントが実行される。なお、Ｚアライメントの状態をバーメーターなどにより表示部１５に表示し、この表示を基に検者が手動でＺアライメントを実施しても良い。

さらにまた、制御部１６は、表示部１５に表示される操作画面上での検者による測定開始操作（タッチ操作）、或いは装置本体１４等に設けられた吹付操作部（不図示）での測定開始操作に応じて、吹付機構３４を駆動して、ノズル２１ｂから被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて空気を吹き付けさせる。検者は、表示部１５で装置本体１４のアライメント状態を確認した後、前述の測定開始操作を行ってノズル２１ｂからの空気の吹き付けを開始させる。なお、ノズル２１ｂからの空気の吹き付けは、オートアライメント完了後に自動的に開始してもよい。

さらにまた、制御部１６は、装置本体１４の受光センサ２４ｃから得られる受光信号の大きさの変化に基づき、角膜Ｅｃの表面が平面とされたことを判断、すなわち角膜Ｅｃの圧平を検出する。そして、制御部１６は、角膜Ｅｃが圧平されたタイミングでの圧力センサ３４ｃからの出力（吹き付けた空気の圧力）に基づき、角膜Ｅｃの眼圧を求め（眼圧値を算出し）、その算出結果を表示部１５に表示させる。なお、制御部１６は、ノズル２１ｂ（吹付機構３４）による空気の吹き付け開始時点から角膜Ｅｃの表面が平面とされたことを検知した時点までの時間に基づいて、角膜Ｅｃの眼圧を求めてもよい。

［ノズルの構成］
図５は第１実施形態のノズル２１ｂの断面図である。図５に示すように、ノズル２１ｂは、円筒形状を有しており、被検者（被検眼Ｅ）側の先端部に開口した先端開口４０ａと、検者（チャンバー３４ａ）側の後端部に開口した後端開口４０ｂと、を有している。

ノズル２１ｂの先端部内周面には、ノズル２１ｂの先端側（先端開口４０ａ側）に向かってノズル２１ｂの内径を漸増させる第１テーパ面４１（本発明の整流部に相当）が形成されている。第１テーパ面４１は、ノズル２１ｂの先端開口４０ａから被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向かって吹き出される空気Ｆをノズル２１ｂの中心を通る中心軸Ｃに沿った中心軸方向（Ｚ軸方向）に整流して、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの拡散を抑える。

図６は、本実施例のノズル２１ｂの先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの流れと、第１テーパ面４１を有さない比較例のノズル３００の先端開口３００ａから吹き出される空気Ｆの流れとを比較した説明図である。

図６の上段に示すように、比較例のノズル３００では、ノズル３００の内径が後端側から先端側に向かって一定（ノズル３００が円筒ストレート形状）であるため、先端開口３００ａから吹き出された空気Ｆの速度は、先端開口３００ａから出た直後に減衰する。その結果、先端開口３００ａから吹き出される空気Ｆはすぐに拡散する。なお、既述の特許文献２に記載のように多孔質状のフィルタをノズル３００内に設けた場合であっても、このフィルタは抵抗となって先端開口３００ａから吹き出される空気Ｆの速度を減速する方向に作用するため、先端開口３００ａから吹き出される空気Ｆは拡散してしまう。

これに対して図６の下段に示すように、本実施例のノズル２１ｂでは、ノズル２１ｂの先端部内周面に第１テーパ面４１を形成することにより、チャンバー３４ａ内から先端開口４０ａまでの空気Ｆの流路の径は、ノズル２１ｂの後端部及び中央部にて一旦絞られる。すなわち、チャンバー３４ａ内から先端開口４０ａまでの空気Ｆの流路の径は、チャンバー３４ａ内が最大となり、且つノズル２１ｂの後端部及び中央部において最小に絞られ、且つノズル２１ｂの先端部内周面の第１テーパ面４１において最小状態から漸増していく。このように本実施例のノズル２１ｂは、略ラバールノズル形状（ラバール形状又は超音速ノズル形状ともいう）を有している。このため、ノズル２１ｂの先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの速度の減衰が抑えられ、その結果、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆが中心軸方向に整流されて拡散が抑えられる。

また、比較例のノズル３００ではその内径が一定であるため、空気Ｆが先端開口３００ａから吹き出された瞬間に急激に拡がる結果、先端開口３００ａから吹き出される空気Ｆが拡散してしまう。これに対して、本実施例のノズル２１ｂでは、第１テーパ面４１によりノズル２１ｂの内径が徐々に拡がるため、先端開口４０ａから吹き出された瞬間の空気Ｆの急激な拡がりが低減される結果、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆが中心軸方向に整流されて拡散が抑えられる。

［第１実施形態の非接触式眼圧計の作用］
次に、図７を用いて上記構成の非接触式眼圧計１０による被検眼Ｅの眼圧測定について説明を行う。図７は、非接触式眼圧計１０による被検眼Ｅの眼圧測定処理の流れを示すフローチャートである。なお、後述の第２実施形態以降の各実施形態においても、眼圧測定処理の流れは第１実施形態と同じである。

被検者の顔を顔支持部１２で支持するのと前後して、検者が非接触式眼圧計１０を起動させる（ステップＳ１）。これにより、制御部１６は、前眼部照明光源２１ａとＸＹアライメント用光源２２ａと固視標用光源２３ａとＺアライメント用光源２５ａとを適宜点灯させる（ステップＳ２）。なお、この際に、制御部１６が各光源２１ａ、２３ａ、２５ａをそれぞれ異なる周期での点滅を繰り返させることにより、いずれの光源からの光であるかを識別可能にしてもよい。

前眼部照明光源２１ａを点灯させることで、被検眼Ｅの前眼部の像が前眼部観察光学系２１の撮像素子２１ｉにより撮像され、前眼部の撮像信号が制御部１６へ出力される。これにより、制御部１６は、前眼部の観察像を表示部１５に表示させる（ステップＳ３）。

また、固視標用光源２３ａを点灯させることで固視標が被検眼Ｅに投影されるため、眼圧測定の間、被検眼Ｅを固視させる、すなわち被検者の視線を固定することができる。

さらに、ＸＹアライメント用光源２２ａを点灯させることで、ＸＹアライメント視標光が被検眼Ｅの角膜Ｅｃに正面から投影され、このＸＹアライメント視標光の輝点像が前眼部像に重ねて撮像素子２１ｉにより撮像される。これにより、制御部１６は、前眼部の観察像とＸＹアライメント視標光の輝点像にアライメント補助マークを重畳して表示部１５に表示させる。そして、検者は、輝点像が表示部１５の画面内に映るように、表示部１５に表示される位置調整画面をタッチ操作する。なお、装置本体１４の位置調整用の操作部（不図示）が設けられている場合、操作部を操作してもよい。この操作を受けて、制御部１６は、Ｙ軸駆動部１３ａ及びＸ軸駆動部１３ｃを駆動して、装置本体１４をＸＹＺ軸方向（左右上下前後方向）に移動させる概略アライメントを行う。

次いで、制御部１６は、前眼部観察光学系２１の撮像素子２１ｉの撮像信号から、装置本体１４と角膜ＥｃとのＸＹ方向での位置関係を演算した結果に基づき、Ｙ軸駆動部１３ａ及びＸ軸駆動部１３ｃを駆動して、装置本体１４のＸＹ軸方向の位置を自動調整するＸＹアライメントを行う。

また、Ｚアライメント用光源２５ａを点灯させることで、赤外光が被検眼Ｅの角膜Ｅｃに対して斜め方向から投影され、角膜Ｅｃで反射された赤外光の反射光により形成される輝点像がＺアライメント検出光学系２６の受光センサ２６ｃで受光される。そして、受光センサ２６ｃは、輝点像の受光信号を制御部１６へ出力する。これにより、制御部１６は、ＸＹアライメント後、受光センサ２６ｃで得られる受光信号から、装置本体１４と角膜ＥｃとのＺ軸方向の位置関係を演算した結果に基づき、Ｚ軸駆動部１３ｂを駆動して、装置本体１４のＺ軸方向の位置を自動調整するＺアライメントを行う。

以上で、被検眼Ｅに対するＸＹＺ軸方向のオートアライメントが完了する（ステップＳ４）。なお、Ｚアライメントについては既述の通り、手動で行ってもよい。

検者は、オートアライメント完了を確認した後、測定開始操作を行ってノズル２１ｂによる空気Ｆの吹き付けを開始させる。この操作を受けて、制御部１６は、空気圧縮駆動部３４ｄ（吹付機構３４）を駆動して、ノズル２１ｂから被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて空気Ｆを吹き出させる。ノズル２１ｂの先端開口４０ａから吹き出された空気Ｆは、既述の図６の下段に示したように、ノズル２１ｂの中心軸方向に整流されて拡散が抑えられた状態で角膜Ｅｃに吹き付けられる（ステップＳ５）。なお、ノズル２１ｂからの空気Ｆの吹き付けはオートアライメント完了後に自動で行ってもよい。

ノズル２１ｂからの空気Ｆの吹き付けにより、被検眼Ｅの角膜Ｅｃの表面が変形して徐々に平らな状態になる。角膜Ｅｃが徐々に平らな状態になる過程において、角膜Ｅｃの表面が平面とされた時、圧平検出光学系２４の受光センサ２４ｃでの受光量が最大となる。このため、制御部１６は、受光センサ２４ｃから得られる受光信号の大きさの変化に基づいて、角膜Ｅｃの表面が平面とされたことを判断する。すなわち、角膜Ｅｃの圧平を検出する（ステップＳ６）。

そして、制御部１６は、角膜Ｅｃが圧平されたタイミングでの圧力センサ３４ｃからの出力（吹き付けた空気Ｆの圧力）、或いは空気Ｆの吹き付け開始時点から角膜Ｅｃの表面が平面とされたことを検知した時点までの時間等に基づき、角膜Ｅｃの眼圧を測定し、眼圧の測定結果を表示部１５に表示させる（ステップＳ７）。なお、必要に応じて眼圧の測定結果のデータを外部のデータベースに転送したり、内蔵又は外部プリンターに出力することも可能である。

［第１実施形態の非接触式眼圧計の効果］
以上の通り、第１実施形態の非接触式眼圧計１０では、ノズル２１ｂの先端部内周面に第１テーパ面４１を形成することで、ノズル２１ｂの先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆをノズル２１ｂの中心軸方向に整流して拡散を抑制することができる。

図８は、本実施例のノズル２１ｂから吹き出される空気Ｆが被検眼Ｅの角膜Ｅｃに吹き付けられる範囲と、比較例のノズル３００から吹き出される空気Ｆが被検眼Ｅの角膜Ｅｃに吹き付けられる範囲と、を比較した比較図である。

図８の上段に示すように、比較例のノズル３００では、先端開口３００ａから吹き出される空気Ｆは拡散してしまうため、角膜Ｅｃ上の空気Ｆを吹き付けたい範囲（角膜頂点Ｅｐの周囲の所定範囲）に対して十分な圧力が与えられない。その結果、ノズル３００から必要以上の空気Ｆを被検眼Ｅに対して吹き付ける必要が生じ、空気Ｆを吹き付ける必要のない角膜Ｅｃの周辺部にも空気Ｆを吹き付けることになり、被検者に不快感を与えてしまう。

これに対して図８の下段に示すように、本実施例のノズル２１ｂでは、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆがノズル２１ｂの中心軸方向に整流されてその拡散が抑えられる。このため、本実施例のノズル２１ｂでは、角膜Ｅｃに対して空気Ｆが吹き付けられる範囲を、比較例のノズル３００よりも図中のドット表示した範囲だけ狭めることができる。これにより、本実施例のノズル２１ｂでは、角膜Ｅｃ上の空気Ｆを吹き付けたい範囲に対して十分な圧力が与えられる。その結果、ノズル２１ｂから必要以上の空気Ｆを被検眼Ｅに対して吹き付ける必要が無くなるため、被検者に不快感を与えてしまうことが防止される。

図９は、本実施例のノズル２１ｂを採用した場合の先端開口４０ａから角膜頂点Ｅｐまでの作動距離（ワークディスタンス）と、比較例のノズル３００を採用した場合の作動距離と、を比較した比較図である。

図９の上段に示すように、比較例のノズル３００では、先端開口３００ａから吹き出される空気Ｆは拡散してしまう。このため、図９の中段に示すように作動距離を十分に確保することができず、作動距離は１０ｍｍ〜１１ｍｍ前後となる。その結果、装置本体１４のアライメント時にノズル３００の先端が被検眼Ｅに接近するおそれがあり、被検者に不安感を与える場合がある。また、検者が被検者の瞼を開く開瞼動作がしにくい。

これに対して図９の下段に示すように、本実施例のノズル２１ｂでは、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆがノズル２１ｂの中心軸方向に整流されてその拡散が抑えられるので、作動距離を比較例よりもΔＤだけ長くした場合であっても角膜Ｅｃ上の空気Ｆを吹き付けたい範囲に対して空気Ｆを吹き付けることができる。その結果、本実施例のノズル２１ｂでは、作動距離を十分に確保することができるので、被検者に不安感を与えることが防止される。また、開瞼がしやすくなる。

図１０は、比較例のノズル３００を採用した場合に圧平検出光学系２４の受光センサ２４ｃで得られる受光信号の一例を示したグラフである。図１０に示すように、比較例のノズル３００では、先端開口３００ａから吹き出される空気Ｆが拡散することで、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに吹き付けられる空気Ｆの圧力分布が非対称になったり、分布にムラが生じたりしてしまう。このため、空気Ｆの吹き付けにより角膜Ｅｃが既述の図４に示したように変形せず、角膜Ｅｃの変形形状が乱れたり、或いは圧平面が傾いたりする場合がある。

その結果、図１０の上段に示すように、受光信号の波形にノイズが含まれる場合がある。また、図１０の下段に示すように、受光信号の波形のピークが割れたり（図中矢印Ｅ１参照）、受光信号の波形に含まれる２つのピークの間の信号波形の落ち込み量（図中矢印Ｅ２参照）が少なくなったりする場合がある。このため、比較例では、被検眼Ｅの眼圧の測定結果にばらつきが生じたり、誤差が生じたりするなどの眼圧の測定精度が低下するおそれがある。

これに対して、本実施例のノズル２１ｂを採用した場合、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆがノズル２１ｂの中心軸方向に整流されてその拡散が抑えられるので、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに吹き付けられる空気Ｆの圧力分布が対称形状となる。その結果、既述の図４に示したように、空気Ｆの吹き付けにより角膜Ｅｃが変形するため、理想に近い受光信号が得られる。その結果、被検眼Ｅの眼圧の測定精度を向上することができる。

以上のように、第１実施形態の非接触式眼圧計１０では、ノズル２１ｂの先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの拡散を抑制することができるので、被検者に不快感及び不安感を与えることが防止され、且つ被検眼Ｅの眼圧の測定精度を向上させることができる。

＜第１実施形態のノズルの変形例＞
図１１は、上記第１実施形態のノズル２１ｂの改良例となるノズル２１ｋの断面図である。上記第１実施形態のノズル２１ｂは、その先端部内周面に第１テーパ面４１が形成されているが、改良例のノズル２１ｋには、既述の第１テーパ面４１の他に先端部外周面に第２テーパ面４３が形成されている。

第２テーパ面４３は、ノズル２１ｋの先端側（先端開口４０ａ側）に向かってノズル２１ｋの外径を漸減させるように形成されている。この第２テーパ面４３を形成することにより、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの気流の周囲にある周囲空気の巻き込み（誘引）が抑えられる。その結果、ノズル２１ｋの先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの速度の減衰が第１実施形態のノズル２１ｂよりも抑えられるので、このノズル２１ｂよりもさらに空気Ｆの拡散が抑えられる。これにより、被検者に与える不快感がより低減され、且つ作動距離を第１実施形態よりも長くすることができるので被検者に与える不安感もより低減され、さらに被検眼Ｅの眼圧の測定精度をより向上させることができる。

［第２実施形態のノズル］
図１２は、第２実施形態のノズル５０の断面図及び正面図である。なお、第２実施形態は、第１実施形態とは異なるノズル５０を備えている点を除けば、上記第１実施形態の非接触式眼圧計１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

図１２に示すように、ノズル５０の内周面（全領域でなくとも可）には、その周方向に沿って等間隔に複数の第１線条５１（凸条又は突条ともいう）が形成されている。各第１線条５１は、本発明の整流部に相当するものであり、それぞれノズル５０の中心軸方向に沿って延びた形状を有している。このように、ノズル５０の内周面に複数の第１線条５１を形成することにより、ノズル５０内を流れる空気Ｆとノズル５０の内周面との摩擦抵抗を減少させることができる。このため、第１実施形態と同様に、ノズル５０の先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの速度の減衰が抑えられ、その結果、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆが中心軸方向に整流されて拡散が抑えられる。これにより、第１実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。

［第３実施形態のノズル］
図１３は、第３実施形態のノズル５５の断面図である。なお、第３実施形態は、第１実施形態とは異なるノズル５５を備えている点を除けば、上記第１実施形態の非接触式眼圧計１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

図１３に示すように、ノズル５５の内周面（全領域でなくとも可）には、例えばコーティングなどの手法によりノズル５５内を流れる空気Ｆとの摩擦を低減可能な摩擦低減部５６が形成されている。この摩擦低減部５６は、本発明の整流部に相当するものであり、例えば鏡面加工層などのように空気Ｆとの摩擦抵抗を低減可能であれば材質及び加工方法は特に限定はされない。これにより、第１実施形態と同様に、ノズル５５の先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの速度の減衰が抑えられ、その結果、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆが中心軸方向に整流されて拡散が抑えられる。従って、第１実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。

［第４実施形態のノズル］
図１４は、第４実施形態のノズル６０を先端開口４０ａ側から見た正面図である。また、図１５は、第４実施形態のノズル６０の先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの状態を説明するための説明図である。なお、第４実施形態は、第１実施形態とは異なるノズル６０を備えている点を除けば、上記第１実施形態の非接触式眼圧計１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

図１４に示すように、ノズル６０の内周面には、ノズル６０の中心軸方向に沿って略螺旋状の第２線条６１（凸条又は突条ともいう）が形成されている（図１５では図示は省略）。これにより、図１５に示すように、第２線条６１によって、ノズル６０の先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆが中心軸Ｃ周りを螺旋状に流れる螺旋流（渦流又は旋回流ともいう）に整流される（図中、２点鎖線及び矢印を参照）。

なお、第２線条６１が「略螺旋状」に形成とは、空気Ｆを螺旋流に整流可能な形状に形成されていることを示し、中心軸Ｃ周りを回転しながら中心軸方向に進んでいく形状であれば特に限定はされない。また、第２線条６１は、ノズル６０の内周面の全領域に限らず、一部の領域に形成してもよい。

このように、第２線条６１が先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆを中心軸Ｃ周りの螺旋流に整流することで、空気Ｆが中心軸Ｃ周りを回転しながら被検眼Ｅに向かって進むため、この回転する力が中心軸Ｃに対して垂直方向に拡がろうとする力よりも強く空気Ｆに作用する。このため、空気Ｆが中心軸Ｃに対して垂直方向に拡がることを抑制することができる。その結果、第１実施形態と同様に、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの拡散を抑制することができる。これにより、第１実施形態で説明した効果と同様の効果が得られる。

［第５実施形態のノズル］
図１６は、第５実施形態のノズル６５の断面図である。なお、第５実施形態は、第１実施形態とは異なるノズル６５を備えている点を除けば、上記第１実施形態の非接触式眼圧計１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

図１６に示すように、ノズル６５内には、その中心軸Ｃ上において中心軸方向に延びた第１フィン６６（羽根ともいう）が設けられている。第１フィン６６は、本発明の整流部に相当するものであり、中心軸Ｃを中心として捩れた捩れ形状（ツイスト形状）を有している。この第１フィン６６によって、既述の第４実施形態と同様に、ノズル６５の先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆが中心軸Ｃ周りを螺旋状に流れる螺旋流に整流される。その結果、第４実施形態と同様に、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの拡散を抑制することができるので、第４実施形態と同様の効果が得られる。

なお、ノズル６５内に第１フィン６６を設けた場合には、既述の図３に示した圧平検出光学系２４で受光される反射光等が第１フィン６６によって遮られ（ケラレ）てしまう。そこで、第５実施形態では、上記第１実施形態とは異なる圧平検出光学系６８（図１７参照）を有している。

図１７は、第５実施形態の装置本体１４内の光学的構成を上方（Ｙ軸方向）側から見た上面概略図である。図１７に示すように、圧平検出光学系６８は、Ｚアライメント指標投影光学系２５により被検眼Ｅに投影されたＺアライメント指標光の角膜Ｅｃによる反射光であって、且つＺアライメント検出光学系２６で受光された反射光の一部を受光して、角膜Ｅｃの表面の圧平状態を検出する。すなわち、第５実施形態では、Ｚアライメント指標投影光学系２５が本発明の第１指標光投影光学系に相当し、Ｚアライメント指標光が本発明の第１指標光に相当し、Ｚアライメント検出光学系２６が本発明の反射光検出光学系に相当する。

圧平検出光学系６８は、レンズ６８ａと、ピンホール板６８ｂと、本発明の第１受光部に相当する受光センサ６８ｃとを有すると共に、結像レンズ２６ａ及びハーフミラー６８ｄをＺアライメント検出光学系２６と共用している。ハーフミラー６８ｄは、本発明の光分岐部に相当するものであり、結像レンズ２６ａとシリンドリカルレンズ２６ｂとの間に配置されている。このハーフミラー６８ｄは、Ｚアライメント指標光の反射光の一部をＺアライメント検出光学系２６の光路から分岐させて、圧平検出光学系６８に入射する。

レンズ６８ａとピンホール板６８ｂと受光センサ６８ｃとは、既述の第１実施形態（図３参照）で説明したレンズ２４ａとピンホール板２４ｂと受光センサ２４ｃと基本的に同じものであるので、ここでは具体的な説明は省略する。受光センサ６８ｃは、反射光に基づく輝点像の受光信号を制御部１６へ出力する。これにより、第１実施形態と同様に、制御部１６は、被検眼Ｅの眼圧を測定することができる。

なお、圧平検出光学系６８をＺアライメント検出光学系２６に設ける代わりに、第１フィン６６の中心軸Ｃが通っている部分にピンホールを形成、或いは第１フィン６６の少なくとも中心軸Ｃが通っている部分を光透過材料で形成してもよい。これにより、第１フィン６６によってノズル６５内を通る各種光が遮られることが防止されるため、既述の図２及び図３に示した第１実施形態の光学的構成を第５実施形態に適用することができる。

［第６実施形態のノズル］
図１８は、第６実施形態のノズル７０の断面図である。なお、第６実施形態は、第１実施形態とは異なるノズル７０を備えている点を除けば、上記第１実施形態の非接触式眼圧計１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

図１８に示すように、ノズル７０の内周面には、ノズル７０の中心軸方向に沿って略螺旋状の第２フィン７１（羽根ともいう）が複数形成されている。各第２フィン７１は、本発明の整流部に相当する。なお、「略螺旋状」の第２フィン７１とは、上記第４実施形態及び第５実施形態と同様に、中心軸Ｃ周りを回転しながら中心軸方向に進んでいく形状、すなわち、ノズル６０の先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆを、中心軸Ｃ周りを螺旋状に流れる螺旋流に整流可能な形状であれば特に限定されない。すなわち、第２フィン７１が、既述の図１４に示した第２線条６１と同様の形状、或いは略コイル形状であってもよい。

このように、第２フィン７１によってもノズル７０の先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆが中心軸Ｃ周りを螺旋状に流れる螺旋流に整流される。その結果、第４実施形態と同様に、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの拡散を抑制することができるので、第４実施形態と同様の効果が得られる。

図１９は、第６実施形態のノズル７０を先端開口４０ａ側から見た正面図である。ノズル７０の内周面に第２フィン７１を設けた場合、ノズル７０内で第２フィン７１が設けられている領域は、図１９に示すように、光が第２フィン７１によって遮られる遮光領域７１Ａとなる。一方、ノズル７０内の中心軸Ｃを含む中心領域７２は光が通過可能な光通過領域となる。このため、第６実施形態のノズル７０では、既述の第５実施形態のようにノズル７０内を通る各種光が遮られることはない。従って、第６実施形態では、既述の図２及び図３に示した第１実施形態の光学的構成をそのまま適用することができる。

［第７実施形態のノズル及びチャンバー］
図２０は、第７実施形態のノズル７５及びチャンバー７６の断面図である。なお、第７実施形態は、第１実施形態とは異なるノズル７５及びチャンバー７６を備えている点を除けば、上記第１実施形態の非接触式眼圧計１０と基本的に同じ構成であるので、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。

ノズル７５は、円筒ストレート形状を有しており、既述の図６等に示した比較例のノズル３００と基本的に同じものである。

チャンバー７６は、ノズル７５と接続する接続部７６ａの内径がノズル７５に向かうに従って次第に狭くなる形状（例えば錐形状）を有している。この接続部７６ａの内壁面には、チャンバー７６内での空気Ｆの移動方向（経路）に沿って、略螺旋状の第３フィン７７（羽根ともいう）が複数形成されている。第３フィン７７は、本発明の整流部に相当する。なお、「略螺旋状」の第３フィン７７とは、チャンバー７６からノズル７５内に送り込まれる空気Ｆを前述の螺旋流に整流可能な形状であれば特にその形状は限定されない。

第３フィン７７によって、チャンバー７６からノズル７５内に送り込まれる空気Ｆを螺旋流に整流することで、ノズル７５の先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆも螺旋流に整流される。その結果、第４実施形態と同様に、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの拡散を抑制することができるので、第４実施形態と同様の効果が得られる。

なお、チャンバー７６のノズル７５が接続している面側とは反対面側には、開口部７６ｂと、この開口部７６ｂを覆うチャンバー窓ガラス７８と、が設けられている。これにより、ＸＹアライメント指標投影光学系２２から前眼部観察光学系２１の一部を経て出射されたＸＹアライメント指標光、及び固視標投影光学系２３から前眼部観察光学系２１の一部を経て出射された固視標光が、チャンバー窓ガラス７８、チャンバー７６の内部、及びノズル７５の内部を経て、被検眼Ｅに投影される。すなわち、第７実施形態では、主としてＸＹアライメント指標投影光学系２２が本発明の第２指標光投影光学系として機能し、且つＸＹアライメント指標光が本発明の第２指標光となる。

また、被検眼Ｅの角膜Ｅｃにて反射されたＸＹアライメント指標光の反射光は、ノズル７５の内部、チャンバー７６の内部、チャンバー窓ガラス７８、及び前眼部観察光学系２１の一部を経て、圧平検出光学系２４で受光される。すなわち、第７実施形態では、主として圧平検出光学系２４（受光センサ２４ｃ）が本発明の第２受光部として機能する。

一方、第７実施形態では、チャンバー７６の接続部７６ａが略錐形状を有しているので、既述の図３に示した第１実施形態のように、被検眼Ｅの前眼部の像が透過する前眼部窓ガラス２１ｃが設けられていない。このため、第７実施形態では、ノズル７５が被検眼Ｅの角膜Ｅｃに対して空気Ｆを吹き付ける方向とは異なる方向から、例えばステレオカメラ等の撮影部７９により被検眼Ｅの前眼部を撮影する。撮影部７９は、被検眼Ｅの前眼部の像信号を制御部１６へ出力する。これにより、被検眼Ｅの前眼部の観察像を表示部１５に表示させることができる。

［その他］
上記第１実施形態のノズル２１ｂ以外の非接触式眼圧計１０の構成（第２実施形態から第６実施形態も同様）と、上記第７実施形態のチャンバー７６以外の構成については、本明細書で説明した構成に限定されるものではなく、公知の非接触式眼圧計の構成を採用することができる。また、非接触式眼圧計１０のオートアライメント方法、及び眼圧（眼圧値）の測定方法についても、公知の非接触式眼圧計で採用されている方法を採用してもよい。

先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆの速度の減衰を抑える方法は、上記第１実施形態から第３実施形態で説明した方法に限定されるものではなく、各種方法を採用してもよい。また、先端開口４０ａから吹き出される空気Ｆをノズル中心軸周りに螺旋状に流れる螺旋流に整流する方法は、上記第４実施形態から第７実施形態で説明した方法に限定されるものではなく、各種方法を採用してもよい。

上記各実施形態では、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて空気Ｆを吹き付けているが、空気Ｆ以外の各種流体を吹き付けるようにしてもよい。

１０…非接触式眼圧計，１４…装置本体，１６…制御部，２１…前眼部観察光学系，２１ｂ，５０，５５，６０，６５，７０，７５…ノズル，２２…ＸＹアライメント指標投影光学系，２４，６８…圧平検出光学系，２５…Ｚアライメント指標投影光学系，２６…Ｚアライメント検出光学系，３４…吹付機構，３４ａ，７６…チャンバー，４０ａ…先端開口，４１…第１テーパ面，４３…第２テーパ面，５１…第１線条，５６…摩擦低減部，６１…第２線条，６６…第１フィン，７１…第２フィン，７７…第３フィン，７９…撮影部

Claims (13)

1. 被検眼の角膜に対して流体を吹き付けるノズルと、
   前記ノズルから吹き出される前記流体を、前記ノズルの中心を通る中心軸に沿った中心軸方向に整流して、前記ノズルから吹き出される前記流体の拡散を抑える整流部と、
   を備える非接触式眼圧計。
2. 前記整流部は、前記ノズルの先端部内周面に形成され、且つ前記ノズルの先端側に向かって前記ノズルの内径を漸増させる第１テーパ面である請求項１に記載の非接触式眼圧計。
3. 前記整流部は、前記第１テーパ面と、前記ノズルの先端部外周面に形成され、且つ前記ノズルの先端側に向かって前記ノズルの外径を漸減させる第２テーパ面と、を含む請求項２に記載の非接触式眼圧計。
4. 前記整流部は、前記ノズルの内周面に形成され且つ前記中心軸方向に延びた複数の第１線条である請求項１に記載の非接触式眼圧計。
5. 前記整流部は、前記ノズルの内周面に設けられ、当該内周面と前記流体との間の摩擦を低減させる摩擦低減部である請求項１に記載の非接触式眼圧計。
6. 前記整流部は、前記流体を前記ノズルの中心軸周りに螺旋状に流れる螺旋流に整流する請求項１に記載の非接触式眼圧計。
7. 前記整流部は、前記ノズルの内周面に設けられた略螺旋状の第２線条である請求項６に記載の非接触式眼圧計。
8. 前記整流部は、前記ノズル内に設けられ、且つ前記ノズルの中心軸を中心として捩れた形状を有する第１フィンである請求項６に記載の非接触式眼圧計。
9. 前記ノズルが前記角膜に対して前記流体を吹き付ける方向とは異なる方向から第１指標光を前記角膜に対して投影する第１指標光投影光学系と、
   前記角膜にて反射された前記第１指標光の反射光を検出する反射光検出光学系と、
   前記反射光検出光学系に設けられ、前記反射光の一部を前記反射光検出光学系の光路から分岐させる光分岐部と、
   前記光分岐部にて分岐された前記反射光の一部を受光する第１受光部と、を備え、
   前記第１受光部の受光信号に基づき前記被検眼の眼圧を測定する請求項８に記載の非接触式眼圧計。
10. 前記整流部は、前記ノズルの内周面に設けられた略螺旋状の第２フィンである請求項６に記載の非接触式眼圧計。
11. 前記ノズルの後端側には、圧縮された前記流体を前記ノズルへ導くチャンバーが接続されており、
    前記整流部は、前記チャンバー内での前記流体の移動方向に沿って前記チャンバーの内壁面に設けられた略螺旋状の第３フィンである請求項６に記載の非接触式眼圧計。
12. 前記チャンバーの前記ノズルが接続している面側とは反対面側に設けられたチャンバー窓ガラス、前記チャンバーの内部、及び前記ノズルの内部を通して、第２指標光を前記角膜に対して投影する第２指標光投影光学系と、
    前記角膜で反射された前記第２指標光の反射光を、前記ノズルの内部、前記チャンバーの内部、及び前記チャンバー窓ガラスを通して受光する第２受光部と、を備え、
    前記第２受光部の受光信号に基づき、前記被検眼の眼圧を測定する請求項１１に記載の非接触式眼圧計。
13. 前記チャンバーは、前記ノズルとの接続部の内径が前記ノズルに向かうに従って次第に狭くなる形状を有し、
    前記ノズルが前記角膜に対して前記流体を吹き付ける方向とは異なる方向から、前記被検眼の前眼部を撮影する撮影部を備える請求項１１又は１２に記載の非接触式眼圧計。

Images