JP2022048962A - 非接触式眼圧計及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吹付機構の駆動時間をより短くすることが可能な非接触式眼圧計を提供する。【解決手段】ノズルから被検眼の角膜に対して流体を吹き付ける吹付機構と、ノズルから角膜に流体が吹き付けられている間、角膜に対して光束を投影する投影光学系と、角膜に流体が吹き付けられている間、角膜にて反射された光束の反射光を受光して、反射光の受光信号を出力する受光光学系と、受光光学系から出力される受光信号に基づき、受光信号の信号強度が受光信号の立ち上がり途中の予め設定された設定値に達した場合に、ノズルから角膜への流体の吹き付けが開始されてから信号強度が設定値に達するまでの到達時間を測定する到達時間測定部と、到達時間測定部の測定結果に基づき、吹付機構の駆動を停止させる停止タイミングを決定するタイミング決定部と、を備える。【選択図】図４

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及びその制御方法に関する。

従来、ピストン及びシリンダを有する吹付機構を用いて、ノズルから被検眼の角膜に空気（流体）を吹き付けることで角膜を変形させてその変形状態を検出することで、角膜に接触することなく被検眼の眼圧値を測定する非接触式眼圧計が知られている（特許文献１参照）。この非接触式眼圧計は、ノズルから角膜への空気の吹き付けに合せて角膜に指標光を照射すると共に角膜にて反射された指標光の反射光の光量を検出し、角膜の変形状態が扁平状態（圧平状態）になった場合の反射光の光量と空気の圧力とに基づき被検眼の眼圧値を演算する。

特開２０１８－４７０３６号公報

上記特許文献１に記載の非接触式眼圧計では、角膜が扁平状態になるまでノズルから角膜に対して空気を吹き付ける必要があるので、角膜に大きな圧力がかかり、被検者に不快感を与えてしまう。このため、ノズルから角膜への空気の吹き付けにより被検者に与える不快感のさらなる軽減が求められており、その結果、吹付機構の駆動時間をより短くすることが可能な非接触式眼圧計が求められている。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、吹付機構の駆動時間をより短くすることが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、ノズルから被検眼の角膜に対して流体を吹き付ける吹付機構と、ノズルから角膜に流体が吹き付けられている間、角膜に対して光束を投影する投影光学系と、角膜に流体が吹き付けられている間、角膜にて反射された光束の反射光を受光して、反射光の受光信号を出力する受光光学系と、受光光学系から出力される受光信号に基づき、受光信号の信号強度が受光信号の立ち上がり途中の予め設定された設定値に達した場合に、ノズルから角膜への流体の吹き付けが開始されてから信号強度が設定値に達するまでの到達時間を測定する到達時間測定部と、到達時間測定部の測定結果に基づき、吹付機構の駆動を停止させる停止タイミングを決定するタイミング決定部と、を備える。

この非接触式眼圧計によれば、吹付機構の駆動時間を短くすることができるので、角膜への流体の吹き付けにより被検者に与える不快感を軽減することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、タイミング決定部が、到達時間が予め定めた閾値よりも小さい場合に、停止タイミングとして即時停止を決定する。これにより、到達時間が閾値よりも小さい場合には吹付機構の駆動時間をより短くすることができるので、角膜への流体の吹き付けにより被検者に与える不快感をより軽減することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、タイミング決定部が決定した停止タイミングで吹付機構の駆動を停止させる吹付制御部を備える。これにより、角膜への流体の吹き付けにより被検者に与える不快感をより軽減することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、予め定められた到達時間と停止タイミングとの第１相関関係を取得する第１相関関係取得部を備え、タイミング決定部が、到達時間測定部の測定結果と、第１相関関係取得部が取得した第１相関関係とに基づき、停止タイミングを決定する。これにより、停止タイミングの決定を簡単且つ迅速に行うことができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、タイミング決定部が決定する停止タイミングが、受光信号のピークよりも前のタイミングである。これにより、吹付機構の駆動時間を短くすることができるので、角膜への流体の吹き付けにより被検者に与える不快感を軽減することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、吹付機構が、シリンダと、シリンダの内部の流体を圧縮するピストンと、ピストンにより圧縮されたシリンダの内部の流体をノズルへ導く流体経路と、を有し、流体経路に設けられた大気開放部であって且つタイミング決定部が決定した停止タイミングに合わせて流体経路と大気とを連通させる大気開放部を備える。これにより、停止タイミングにノズルから角膜に噴射される流体の量を大幅に低減させることができるので、被検者に与える不快感をより軽減することができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、角膜への流体の吹き付けが開始されてから予め定めた閾値時間が経過しても到達時間測定部が到達時間を測定することができない場合に、タイミング決定部が、停止タイミングとして即時停止を決定する。これにより、被検者が目を瞑っている或いは睫毛が被検眼にかかっている等のエラーが発生した場合に、ノズルから角膜への流体の吹き付けを即時停止させることができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、角膜の角膜厚を取得する角膜厚取得部と、角膜厚取得部が取得した角膜厚に基づき、ノズルから角膜に吹き付ける流体の量である吐出量を決定する吐出量決定部と、吹付機構を制御して、吐出量が決定した吐出量の流体をノズルから角膜に吹き付ける吹付制御部と、を備える。これにより、被検眼の角膜厚に応じて角膜に吹き付ける空気の吐出量（吐出圧）を適切に調整することができるので、被検者の負担をより減らすことができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、吐出量決定部が、角膜厚取得部により取得された角膜厚の増減に応じて、決定する吐出量を連続的又は段階的に増減させる。これにより、被検眼の角膜厚に応じて角膜に吹き付ける空気の吐出量（吐出圧）を適切に調整することができるので、被検者の負担をより減らすことができる。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、予め定められた角膜厚と吐出量との第２相関関係を取得する第２相関関係取得部を備え、吐出量決定部が、角膜厚取得部が取得した角膜厚と、第２相関関係取得部が取得した第２相関関係とに基づき、吐出量を決定する。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計において、吹付機構が、シリンダと、シリンダの内部の流体を圧縮するピストンと、ピストンにより圧縮されたシリンダの内部の流体をノズルへ導く流体経路と、を有し、吹付制御部が、シリンダ内でのピストンの移動距離及び移動速度の少なくともいずれか一方を制御する。

本発明の目的を達成するための非接触式眼圧計の制御方法は、ノズルから被検眼の角膜に対して流体を吹き付ける吹付機構と、ノズルから角膜に流体が吹き付けられている間、角膜に対して光束を投影する投影光学系と、角膜に流体が吹き付けられている間、角膜にて反射された光束の反射光を受光して、反射光の受光信号を出力する受光光学系と、を備える非接触式眼圧計の制御方法において、受光光学系から出力される受光信号に基づき、受光信号の信号強度が受光信号の立ち上がり途中の予め設定された設定値に達した場合に、ノズルから角膜への流体の吹き付けが開始されてから信号強度が設定値に達するまでの到達時間を測定する到達時間測定ステップと、到達時間測定ステップでの測定結果に基づき、吹付機構の駆動を停止させる停止タイミングを決定するタイミング決定ステップと、を有する。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計の制御方法において、タイミング決定ステップでは、到達時間が予め定めた閾値よりも小さい場合に、停止タイミングとして即時停止を決定する。

本発明の他の態様に係る非接触式眼圧計の制御方法において、角膜の角膜厚を取得する角膜厚取得ステップと、角膜厚取得ステップで取得した角膜厚に基づき、ノズルから角膜に吹き付ける流体の量である吐出量を決定する吐出量決定ステップと、吹付機構を制御して、吐出量が決定した吐出量の流体をノズルから角膜に吹き付ける吹付制御ステップと、を有する。

本発明は、吹付機構の駆動時間をより短くすることができる。

第１実施形態の非接触式眼圧計の側面図である。 測定ヘッド内の複数種類の光学系を上方（Ｙ軸方向）側から見た上面概略図である。 測定ヘッド内の複数種類の光学系を側方（Ｘ軸方向）側から見た側面概略図である。 第１実施形態の制御装置の機能ブロック図である。 到達時間測定部による到達時間の測定を説明するための説明図である。 関数の一例を示した説明図である。 第１実施形態の非接触式眼圧計による被検眼の眼圧値の測定処理の流れを示すフローチャートである。 到達時間に基づいた停止タイミングの決定を行わない比較例の圧平波形、吹付機構の駆動状態、角膜に吹き付けられる空気の圧力波形を示したグラフである。 到達時間に基づいた停止タイミングの決定を行う本実施形態の圧平波形、吹付機構の駆動状態、角膜に吹き付けられる空気の圧力波形を示したグラフである。 第２実施形態の非接触式眼圧計の吹付機構の概略図である。 第２実施形態の制御装置の機能ブロック図である。 第２実施形態の非接触式眼圧計による被検眼の眼圧値の測定処理の流れ、特に弁開閉制御部による大気開放弁の開閉制御の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態の非接触式眼圧計のタイミング決定部による停止タイミングの決定を説明するための説明図である。 第４実施形態の非接触式眼圧計の制御装置の機能ブロック図である。 第４実施形態の関数の一例を示した説明図である。 第４実施形態のデータテーブルの一例を示した説明図である。 第４実施形態の非接触式眼圧計による被検眼の眼圧値の測定処理の流れを示すフローチャートである。

［第１実施形態］
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することで、被検眼Ｅの眼圧値を測定する。

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、測定ヘッド１４（装置本体ともいう）と、表示部１５と、制御装置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による被検眼Ｅの眼圧測定時に被検者の顔を支持する。

駆動機構１３は、ベース１１に対して測定ヘッド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、図示は省略するが、測定ヘッド１４をＸＹＺ軸方向にそれぞれ移動させる公知のアクチュエータにより構成されており、測定ヘッド１４をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向にそれぞれ移動させる。これにより、被検眼Ｅに対して測定ヘッド１４をＸＹＺ軸方向に相対移動させることができる。その結果、後述の制御装置１６の制御の下、駆動機構１３を駆動することにより、被検眼Ｅに対する測定ヘッド１４のＸＹＺ軸方向のアライメント（オートアライメント）が可能になる。

測定ヘッド１４は、被検眼Ｅの眼圧測定に係る複数種類の光学系（後述の図２及び図３参照）と、制御装置１６と、を備える。なお、制御装置１６は、測定ヘッド１４の外部（例えばベース１１の内部）に設けられていてもよい。

また、測定ヘッド１４の被検者（被検眼Ｅ）に対向する側の前面には、後述のノズル２１ｂ（図２参照）及び前眼部窓ガラス２１ｃ（図３参照）を保持する凸状のガラス保持部１４ａが形成されている。

表示部１５は、測定ヘッド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、後述の制御装置１６の制御の下、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、測定ヘッド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。

制御装置１６は、非接触式眼圧計１０の動作を統括制御する。この制御装置１６は、被検眼Ｅの観察像の取得及び表示と、被検眼Ｅに対する測定ヘッド１４のＸＹＺ軸方向のオートアライメントと、被検眼Ｅの角膜Ｅｃ（図２参照）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、被検眼Ｅの眼圧値の演算と、を含む各種動作を制御する。

［測定ヘッドの構成］
図２は、測定ヘッド１４内の複数種類の光学系を上方（Ｙ軸方向）側から見た上面概略図であり、図３は、測定ヘッド１４内の複数種類の光学系を側方（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、測定ヘッド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に対する測定ヘッド１４のＸＹ軸方向のＸＹアライメントに用いられる。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、前眼部観察光学系２１の光軸Ｏ１（非接触式眼圧計１０の主光軸）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、前眼部窓ガラス２１ｃの周囲位置に複数個設けられており、被検眼Ｅの前眼部を直接照明する。

ノズル２１ｂは、後述する吹付機構３４のチャンバー３４ａ（図３参照）に接続しており、被検眼Ｅの前眼部（角膜Ｅｃ）に空気を吹き付ける。

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、後述のガラス板３４ｂ、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、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）型又はＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）型のイメージセンサが用いられる。この撮像素子２１ｉは、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装置１６へ出力する。これにより、制御装置１６の制御の下、撮像素子２１ｉから出力された撮像信号に基づく被検眼Ｅの前眼部の観察像が表示部１５に表示される。

また、前眼部観察光学系２１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。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、測定ヘッド１４と角膜Ｅｃ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。

撮像素子２１ｉは、その受光面上に形成された輝点像を撮像し、この輝点像の撮像信号を制御装置１６へと出力する。これにより、制御装置１６の制御の下、前眼部の観察像と、ＸＹアライメント指標光の輝点像と、が表示部１５に重畳表示される。なお、表示部１５には、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の前眼部に対する測定ヘッド１４の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の眼圧値の測定にも用いられる。従って、ＸＹアライメント指標投影光学系２２は本発明の投影光学系に相当し、ＸＹアライメント指標光は本発明の光束に相当し、角膜Ｅｃで反射されたＸＹアライメント指標光の反射光は本発明の反射光に相当する。以下、角膜ＥｃによるＸＹアライメント指標光の反射光を単に「ＸＹ指標反射光」と略す。

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、その焦点がピンホール板２２ｄに一致するように、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。

ピンホール板２２ｄの穴部を通過した赤外光は、ダイクロイックミラー２２ｅにより反射されてコリメータレンズ２２ｆへと導かれ、さらにコリメータレンズ２２ｆで平行光とされた後、コリメータレンズ２２ｆからハーフミラー２１ｅへ出射される。この赤外光の平行光は、ハーフミラー２１ｅで反射された後、前眼部観察光学系２１の光軸Ｏ１に沿って進行する。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と共用し、且つハーフミラー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。この固視標光は、ピンホール板２３ｂの穴部へと導かれ、ピンホール板２３ｂの穴部及びダイクロイックミラー２２ｅを透過した後、コリメータレンズ２２ｆへ出射される。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、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に沿って進行する。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。この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ことができる。

圧平検出光学系２４（図３参照）は本発明の受光光学系に相当する。圧平検出光学系２４は、ＸＹ指標反射光を受光して、このＸＹ指標反射光の光量を示す受光信号（圧平信号、角膜変形信号ともいう）を出力する。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指標反射光を、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ＸＹ指標反射光の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（圧平波形信号ともいう）を制御装置１６へ出力する。

ＸＹ指標反射光は、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、ＸＹ指標反射光の一部は、ハーフミラー２１ｇで反射された後、レンズ２４ａを経てピンホール板２４ｂに入射する。

圧平検出光学系２４は、ノズル２１ｂからの空気の吹き付けにより角膜Ｅｃの表面が平らな扁平状態（圧平状態）になった場合に、圧平検出光学系２４に進行してきたＸＹ指標反射光の全体を、ピンホール板２４ｂを通して受光センサ２４ｃに到達させる。また、圧平検出光学系２４は、角膜Ｅｃが扁平状態以外の状態ではＸＹ指標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。従って、圧平検出光学系２４から出力されるＸＹ指標反射光の受光信号の信号強度は、角膜Ｅｃの表面が凸状態から扁平状態に変化するのに従って次第に増加し、さらに扁平状態から凹状態に変化するのに従って次第に減少する。

Ｚアライメント指標投影光学系２５（図２参照）は、角膜Ｅｃに対して斜め方向からＺ軸方向のＺアライメント用のＺ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上に沿って、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アライメント用光源２５ａから出射された赤外光は、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、ピンホール板２５ｄの穴部を通過した赤外光は、コリメータレンズ２５ｅで平行光とされた後に、Ｚアライメント指標光として被検眼Ｅに入射して、角膜Ｅｃで反射されることにより被検眼Ｅに輝点像を形成する。

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（以下、Ｚ指標反射光と略す）を受光して、測定ヘッド１４と角膜ＥｃとのＺ軸方向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上に沿って、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Ｚ指標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。

Ｚ指標反射光は、結像レンズ２６ａで集束した後にシリンドリカルレンズ２６ｂへと進行し、このシリンドリカルレンズ２６ｂによりＹ軸方向に集光されることで受光センサ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Ｚ指標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、シリンドリカルレンズ２６ｂにより集光された輝点像の受光信号を制御装置１６へと出力する。

吹付機構３４（図３参照）は、チャンバー３４ａと、シリンダ３４ｄと、連通管３４ｅと、ピストン３４ｆと、ソレノイド３４ｇと、を有する。

チャンバー３４ａ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。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内には、圧力センサ３４ｃが設けられている。この圧力センサ３４ｃは、チャンバー３４ａの内部の圧力（内圧）を示す圧力検出信号を制御装置１６へ出力する。

シリンダ３４ｄは、連通管３４ｅを介してチャンバー３４ａに接続している。これにより、シリンダ３４ｄの内部とチャンバー３４ａの内部とが連通管３４ｅを介して連通する。また、シリンダ３４ｄの内部にはピストン３４ｆが移動自在に設けられている。これらシリンダ３４ｄ及びピストン３４ｆにより空気の圧縮室が構成される。

ソレノイド３４ｇは、シリンダ３４ｄ内でピストン３４ｆを移動させる公知のソレノイドアクチュエータである。このソレノイド３４ｇは、制御装置１６の制御下、ピストン３４ｆを移動させてシリンダ３４ｄ内の空気を圧縮する。これにより、連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａを介して、ノズル２１ｂから被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて空気が吹き付けられる。ここで連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａは、本発明の流体経路に相当する。

なお、吹付機構３４では、圧力センサ３４ｃによりチャンバー３４ａの内圧を検出することにより、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃに空気を吹き付けた際の空気の圧力を取得することができる。

［第１実施形態の制御装置］
図４は、第１実施形態の制御装置１６の機能ブロック図である。図４に示すように、制御装置１６は、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、制御装置１６の各種機能は、１つのプロセッサにより実表されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実表されてもよい。

制御装置１６には、既述の表示部１５、駆動機構１３、各種光学系２１～２６、吹付機構３４、及び圧力センサ３４ｃの他に、操作部４０と記憶部４２とが接続されている。

操作部４０は、非接触式眼圧計１０の電源のオンオフ操作、測定ヘッド１４のアライメント実行操作、及び眼圧値の測定開始操作を含む非接触式眼圧計１０の各種の操作の入力を受け付ける。この操作部４０には、既述のタッチパネル式の表示部１５の表示面（表示パネル）、及び測定ヘッド１４に設けられたハードウェアキー（ボタン及びスイッチ等）が含まれる。

記憶部４２には、非接触式眼圧計１０の制御プログラム及び被検眼Ｅの眼圧値の測定結果の他に、後述のタイミング決定部６２による吹付機構３４の駆動を停止させる停止タイミングΔｔ（図６参照）の決定に用いられる関数４４が記憶されている。

制御装置１６は、記憶部４２内の制御プログラムを読み出して実行することにより、観察制御部５０、アライメント制御部５２、固視制御部５４、吹付制御部５６、測定制御部５８、到達時間測定部６０、タイミング決定部６２、及び眼圧値演算部６４として機能する。なお、制御装置１６の「～部」として説明するものは「～回路」、「～装置」、又は「～機器」であってもよい。すなわち、「～部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。

観察制御部５０は、例えば操作部４０にて非接触式眼圧計１０の電源のオン操作が入力された場合に作動する。この観察制御部５０は、前眼部観察光学系２１を制御して、前眼部照明光源２１ａの点灯と、撮像素子２１ｉによる被検眼Ｅの前眼部の観察像（動画像）の撮像及び撮像信号の出力と、を実行させる。また、観察制御部５０は、撮像素子２１ｉから出力される撮像信号に基づき、表示部１５に観察像を表示させる。

アライメント制御部５２は、例えば操作部４０にて被検眼Ｅの眼圧の測定開始操作が入力された場合に作動する。なお、測定開始操作には、被検者（患者）に付されたバーコードの読み取り操作、及び患者情報の入力操作等も含まれる。

アライメント制御部５２は、前眼部観察光学系２１及びＸＹアライメント指標投影光学系２２を制御して、ＸＹアライメント用光源２２ａの点灯と、撮像素子２１ｉによる被検眼Ｅの前眼部像及び輝点像の撮像と、撮像素子２１ｉによる撮像信号の出力と、を実行させる。そして、アライメント制御部５２は、撮像素子２１ｉから出力される撮像信号に基づき、被検眼Ｅと測定ヘッド１４とのＸＹ軸方向の位置関係を演算する。次いで、アライメント制御部５２は、このＸＹ軸方向の位置関係の演算結果に基づき、既述の駆動機構１３を駆動して、被検眼Ｅに対する測定ヘッド１４のＸＹアライメント（オートアライメント）を行う。

また、アライメント制御部５２は、Ｚアライメント指標投影光学系２５及びＺアライメント検出光学系２６を制御して、Ｚアライメント用光源２５ａの点灯と、受光センサ２６ｃによる輝点像の受光及び受光信号の出力と、を実行させる。そして、アライメント制御部５２は、受光センサ２６ｃから出力される受光信号に基づき、被検眼Ｅと測定ヘッド１４とのＺ軸方向の位置関係を演算する。次いで、アライメント制御部５２は、このＺ軸方向の位置関係の演算結果に基づき、既述の駆動機構１３を駆動して、被検眼Ｅに対する測定ヘッド１４のＺアライメント（オートアライメント）を行う。

なお、被検眼Ｅに対する測定ヘッド１４のＸＹＺアライメントとして、検者が操作部４０に入力した位置調整操作に基づきアライメント制御部５２が駆動機構１３を駆動して行う手動のＸＹＺアライメントを実行してもよい。

固視制御部５４は、例えば測定開始操作に応じて作動する。この固視制御部５４は、固視標投影光学系２３を制御して固視標用光源２３ａを点灯させることで、被検眼Ｅに対して固視標の光束を投影して被検者の視線を固定する。

吹付制御部５６は、例えば被検眼Ｅに対する測定ヘッド１４のオートアライメントが完了した場合に作動する。この吹付制御部５６は、吹付機構３４のソレノイド３４ｇを駆動して、シリンダ３４ｄ内でピストン３４ｆを移動させる。これにより、ピストン３４ｆによってチャンバー３４ａ内の空気が圧縮されて、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃに空気が吹き付けられる。

また、吹付制御部５６は、後述のタイミング決定部６２が決定した停止タイミングΔｔ（図６参照）に基づき吹付機構３４の駆動を停止させる。これにより、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃに対する空気の吹き付けが停止される。

測定制御部５８は、吹付制御部５６の作動前或いはその作動に合せて作動する。この測定制御部５８は、少なくともノズル２１ｂから角膜Ｅｃに空気が吹き付けられている間、ＸＹアライメント指標投影光学系２２及び圧平検出光学系２４を制御して、ＸＹアライメント用光源２２ａの点灯と、受光センサ２４ｃによるＸＹ指標反射光の受光と、を実行させる。これにより、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃに空気が吹き付けられている間、ＸＹアライメント指標投影光学系２２から角膜Ｅｃに対してＸＹアライメント指標光が連続的に投影される。また同時に、受光センサ２４ｃがＸＹ指標反射光を連続的に受光して、このＸＹ指標反射光の受光信号を連続的に到達時間測定部６０及び眼圧値演算部６４へそれぞれ出力する。

図５は、到達時間測定部６０による到達時間ｔの測定を説明するための説明図である。なお、図中のグラフの横軸は時間軸であり、縦軸は受光センサ２４ｃから連続的に出力されるＸＹ指標反射光の受光信号の波形である圧平波形Ｗの信号強度、すなわちＸＹ指標反射光の光量を示す。

図５及び既述の図４に示すように、到達時間測定部６０は、測定制御部５８の作動に合せて作動する。到達時間測定部６０は、受光センサ２４ｃから連続的に出力されるＸＹ指標反射光の受光信号を連続的に取得、すなわちＸＹ指標反射光の光量の時間変化を示す信号波形である圧平波形Ｗの信号強度を取得する。そして、到達時間測定部６０は、ノズル２１ｂによる角膜Ｅｃへの空気の吹き付けが開始されてから圧平波形Ｗ（受光信号）の信号強度がその立ち上がり途中の予め定められた設定値ＳＶに達するまでの到達時間ｔを測定する。なお、図中では到達時間ｔとしてｔ_０、ｔ_１、ｔ_２を例に挙げて示している。

ここで圧平波形Ｗの信号強度が設定値ＳＶに達するまでの到達時間ｔは被検眼Ｅの眼圧値に比例する。このため、到達時間ｔが短くなるほど、被検眼Ｅの眼圧値が低くなるため圧平波形ＷのピークＰが早い時間に現れる。また逆に、到達時間ｔが長くなるほど、被検眼Ｅの眼圧値が高くなるため圧平波形ＷのピークＰが遅い時間に現れる。従って、到達時間ｔに応じて、被検眼Ｅの眼圧値を精度よく測定可能な圧平波形Ｗが得られる最短の吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔ（図６参照）が変化する。

そこで、到達時間ｔと吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔ（図６参照）との相関関係を示す関数４４を予め求めておくことで、後述のタイミング決定部６２が、到達時間ｔと関数４４とに基づき、吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔを決定可能である。

図６は、本発明の第１相関関係に相当する関数４４の一例を示した説明図である。関数４４は、到達時間ｔと、吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔ（到達時間ｔからの吹付機構３４の駆動時間）と、の連続的な相関関係を示す。この関数４４は、下記の［数１］式に示すように、到達時間ｔが予め定めた閾値ｔ_ｃよりも小さくなるか否かに応じて、２種類が用意されている。

上記［数１］式に示すように、到達時間ｔが閾値ｔ_ｃよりも小さい場合（ｔ＜ｔ_ｃ）には、被検眼Ｅの眼圧値が低いので、停止タイミングΔｔが即時停止、すなわちΔｔ＝０となるように関数４４が設定されている。これにより、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃへの空気の吹き付けを即時停止させることができる。

また、到達時間ｔが閾値ｔ_ｃ以上となる場合（ｔ≧ｔ_ｃ）、停止タイミングΔｔを示す関数４４は、例えば、上記［数１］式に示した二次多項式で表される。この場合には、到達時間ｔに応じて停止タイミングΔｔが連続的に変化するので、到達時間ｔごとに適切な停止タイミングΔｔを決定することができる。なお、設定値ＳＶ、閾値ｔｃ、及び二次多項式の係数ａ、ｂ、ｃについては、予め実験及びシミュレーションを行うことで決定される。

なお、本実施形態では、到達時間ｔが閾値ｔ_ｃ以上となる場合の関数４４として二次多項式を例に挙げて説明したが、一次多項式或いは三次以上の多項式など各種関数を用いてよい。

図６及び既述の図４に示すように、タイミング決定部６２は、記憶部４２から関数４４を取得する。このため、タイミング決定部６２は、本発明の第１相関関係取得部としても機能する。このタイミング決定部６２は、到達時間測定部６０が測定した到達時間ｔと、関数４４とに基づき、吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔを決定する。

この際に、到達時間ｔは、圧平波形ＷがピークＰに達するよりも前、すなわちピークＰの重心位置或いは最大値に達するよりも前の時間（早い時間）である。このため、タイミング決定部６２は、停止タイミングΔｔとして、圧平波形Ｗの信号強度がピークＰに達するよりも前のタイミングを決定する。これにより、吹付制御部５６は、タイミング決定部６２が決定した停止タイミングΔｔに基づき、圧平波形Ｗの信号強度がピークＰに達するよりも前に吹付機構３４の駆動を停止させることができる（図９参照）。

眼圧値演算部６８は、受光センサ２４ｃからのＸＹ指標反射光の受光信号の入力に応じて作動し、吹付機構３４の駆動停止後に被検眼Ｅの眼圧値を演算する。例えば、眼圧値演算部６８は、ＸＹ指標反射光の受光信号に基づき圧平波形Ｗの信号強度のピークＰの重心位置、例えばピークＰの幅の中心位置或いはピークＰの面積が半分となる位置を演算する。なお、ピークＰの重心位置を演算する代わりにピークＰの最大値を演算してもよい。そして、眼圧値演算部６８は、ピークＰの重心位置に対応する圧平波形Ｗ（受光信号）の信号強度（光量）及び圧力センサ３４ｃの検出結果（空気の圧力）に基づき、公知の方法で被検眼Ｅの眼圧値を演算する。

眼圧値演算部６８は、被検眼Ｅの眼圧値の演算結果を、眼圧値の測定結果として記憶部４２に記憶させると共に表示部１５に表示させる。

［第１実施形態の非接触式眼圧計の作用］
図７は、本発明の制御方法に係る第１実施形態の非接触式眼圧計１０による被検眼Ｅの眼圧値の測定処理の流れを示すフローチャートである。

図７に示すように、顔支持部１２による被検者の顔の支持後、検者が測定開始操作を行うと（ステップＳ１）、固視制御部５４が固視標投影光学系２３を制御して被検眼Ｅに対して固視標の光束を投影する。また、アライメント制御部５２が、前眼部観察光学系２１、ＸＹアライメント指標投影光学系２２、Ｚアライメント指標投影光学系２５及びＺアライメント検出光学系２６を制御して測定ヘッド１４と被検眼Ｅとのアライメント検出を行う。次いで、アライメント制御部５２が、このアライメント検出の結果に基づき、駆動機構１３を駆動して、被検眼Ｅに対する測定ヘッド１４のオートアライメントを開始する（ステップＳ２）。

被検眼Ｅに対する測定ヘッド１４のアライメントが完了すると、吹付制御部５６が、吹付機構３４の駆動を開始して、シリンダ３４ｄ内でピストン３４ｆを移動させる。これにより、ピストン３４ｆによりシリンダ３４ｄ内の空気が圧縮されることで、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃへの空気の吹き付けが開始される（ステップＳ３）。

また、ステップＳ３が実行されている間、測定制御部５８が、ＸＹアライメント指標投影光学系２２及び圧平検出光学系２４を制御して、ＸＹアライメント指標投影光学系２２から角膜Ｅｃに対するＸＹアライメント指標光の投影と、受光センサ２４ｃによるＸＹ指標反射光の受光及び受光信号の出力と、を連続的に実行させる（ステップＳ４）。

さらに、ステップＳ３，Ｓ４が実行されている間、到達時間測定部６０が、受光センサ２４ｃから出力される受光信号を繰り返し取得して、この受光信号に基づく圧平波形Ｗの信号強度が設定値ＳＶに到達した否かを繰り返し判定する（ステップＳ５）。以下、到達時間測定部６０により圧平波形Ｗの信号強度が設定値ＳＶに到達したと判定されるまで、既述のステップＳ４からステップＳ５の処理が繰り返し実行される（ステップＳ５でＮＯ）。

到達時間測定部６０は、圧平波形Ｗの信号強度が設定値ＳＶに到達したと判定すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、既述の図５に示したように到達時間ｔの測定を実行し、その測定結果をタイミング決定部６２へ出力する（ステップＳ６、本発明の到達時間測定ステップに相当）。

到達時間ｔの測定結果の入力を受けたタイミング決定部６２は、記憶部４２内の関数４４を参照する（ステップＳ７）。そして、タイミング決定部６２は、到達時間ｔの測定結果と、関数４４とに基づき、吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔを決定する（ステップＳ８、本発明の停止タイミング決定ステップに相当）。

この際に、到達時間ｔが閾値ｔ_ｃよりも小さい場合には停止タイミングΔｔとして即時停止が決定され、到達時間ｔが閾値ｔ_ｃ以上である場合には上記［数１］式の二次多項式に基づき停止タイミングΔｔが決定される。そして、タイミング決定部６２は、停止タイミングΔｔの決定結果を吹付制御部５６へ出力する。

吹付制御部５６は、タイミング決定部６２から入力された停止タイミングΔｔに基づき、停止タイミングΔｔに到達した場合に、吹付機構３４の駆動を停止、すなわちピストン３４ｆの移動を停止させる（ステップＳ９，Ｓ１０）。これにより、到達時間ｔが閾値ｔ_ｃよりも小さい場合、すなわち被検眼Ｅの眼圧が低い場合には、停止タイミングΔｔが即時停止となるため、圧平波形Ｗの信号強度が設定値ＳＶに到達するのとほぼ同時に吹付機構３４の駆動が停止する。これにより、吹付機構３４の駆動時間をより短くすることができるので、被検者に与える不快感を軽減させることができる。

一方、到達時間ｔが閾値ｔ_ｃ以上である場合には、圧平波形Ｗの信号強度が設定値ＳＶに到達した後、停止タイミングΔｔに相当する時間が経過した後で、吹付機構３４の駆動が停止する。この停止タイミングΔｔは、既述の通り、圧平波形Ｗの信号強度がピークＰに達するよりも前のタイミングである。この場合にも吹付機構３４の駆動時間を短くすることができるので、被検者に与える不快感を軽減させることができる。

なお、吹付制御部５６は、ピストン３４ｆの移動の停止後、吹付機構３４（ソレノイド３４ｇ）を駆動して、ピストン３４ｆを初期位置に向けて移動させる。

また、吹付機構３４の駆動停止後、眼圧値演算部６８は、受光センサ２４ｃから出力されるＸＹ指標反射光の受光信号に基づき圧平波形Ｗの信号強度のピークＰの重心位置を演算し、この重心位置に対応する受光信号の信号強度及び圧力センサ３４ｃの検出結果に基づき被検眼Ｅの眼圧値を演算する（ステップＳ１１）。

［第１実施形態の効果］
図８は、到達時間ｔに基づいた停止タイミングΔｔの決定を行わない比較例の圧平波形Ｗの信号強度、吹付機構３４の駆動状態Ｗｄ、圧力センサ３４ｃにより検出される内圧の波形Ｗｐを示したグラフである。図９は、到達時間ｔに基づいた停止タイミングΔｔの決定を行う本実施形態の圧平波形Ｗの信号強度、吹付機構３４の駆動状態Ｗｄ、圧力センサ３４ｃにより検出される内圧の波形Ｗｐを示したグラフである。

図８に示すように比較例では、圧平波形Ｗの信号強度のピークＰの検出後に吹付機構３４（ソレノイド３４ｇ）の駆動を停止させているので、圧力センサ３４ｃにより検出される内圧（波形Ｗｐのカーブ、波形Ｗｐの面積）が大きくなる。その結果、被検者に不快感を与えていた。

これに対して図９に示すように、本実施形態では、圧平波形Ｗの信号強度が設定値ＳＶに到達した到達時間ｔに基づき、吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔを決定することで、圧平波形Ｗの信号強度がピークＰに達するよりも前に吹付機構３４の駆動を停止させられる。すなわち吹付機構３４の駆動時間を短くすることができる。その結果、圧力センサ３４ｃにより検出される内圧（波形Ｗｐのカーブ、波形Ｗｐの面積）を小さくすることができるので、被検者に与える不快感を軽減することができる。

さらに本実施形態では、到達時間ｔが閾値ｔ_ｃ以下である場合には、吹付機構３４の駆動を即時停止させるで、この場合には吹付機構３４の駆動時間をより短くすることができる。その結果、被検者に与える不快感をより軽減することができる。

［第２実施形態］
図１０は、第２実施形態の非接触式眼圧計１０の吹付機構３４の概略図である。上記第１実施形態の非接触式眼圧計１０では、タイミング決定部６６が決定した停止タイミングΔｔに合わせて吹付制御部５６により吹付機構３４の駆動を停止、すなわちピストン３４ｆの移動を停止させている。この場合には、吹付制御部５６が吹付機構３４に対して停止指令を出力した後もピストン３４ｆが慣性により移動してしまうため、停止タイミングΔｔ後も角膜Ｅｃに対する空気（余剰エア）の吹き付けが継続するおそれがある。

そこで図１０に示すように、第２実施形態の非接触式眼圧計１０では、停止タイミングΔｔに合わせて本発明の流体経路に相当する連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａの大気開放を行う。この第２実施形態の非接触式眼圧計１０は、吹付機構３４が大気開放弁３４ｈ（大気開放バルブともいう）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。このため、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。

大気開放弁３４ｈは、本発明の大気開放部に相当するものであり、連通管３４ｅに設けられている。この大気開放弁３４ｈは、制御装置１６の制御の下、開閉が切り替えられる。大気開放弁３４ｈを開いた場合には連通管３４ｅの内部と大気とが連通する。これにより、大気開放弁３４ｈを介して連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａの内部の空気（圧縮空気）が外部に排出される。また、大気開放弁３４ｈを閉じた場合には連通管３４ｅの内部と大気との連通が遮断される。これにより、連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａの内部の空気をノズル２１ｂのみから噴出させることができる。

図１１は、第２実施形態の制御装置１６の機能ブロック図である。図１１に示すように、第２実施形態の制御装置１６は、既述の図４に示した第１実施形態の各部の他に、弁開閉制御部７０として機能する点を除けば第１実施形態の制御装置１６と基本的に同じ構成である。弁開閉制御部７０は、後述の図１２に示すように大気開放弁３４ｈの開閉を制御する。

図１２は、第２実施形態の非接触式眼圧計１０による被検眼Ｅの眼圧値の測定処理の流れ、特に弁開閉制御部７０による大気開放弁３４ｈの開閉制御の流れを示すフローチャートである。図１２に示すように、ステップＳ１からステップＳ９までは、既述の図７に示した第１実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。

吹付制御部５６は、タイミング決定部６６が決定した停止タイミングΔｔに到達した場合に、吹付機構３４（ソレノイド３４ｇ）の駆動を停止させる。既述の通り、ソレノイド３４ｇの駆動停止後もピストン３４ｆは慣性で移動するため、この駆動停止後にピストン３４ｆの移動速度が次第に減速し（ステップＳ１０Ａ）、その後にピストン３４ｆが停止する（ステップＳ１０Ｂ）。

この際に、弁開閉制御部７０は、タイミング決定部６６が決定した吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔに合わせて大気開放弁３４ｈを開く（ステップＳ１０α）。これにより、吹付機構３４の駆動停止と同時に大気開放弁３４ｈを介して連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａの内部の空気が外部に排出されて、チャンバー３４ａ内の圧力が急激に減圧される。その結果、吹付機構３４の駆動停止後（停止タイミングΔｔ後）にノズル２１ｂから角膜Ｅｃに噴射される空気の量を大幅に低減させることができる。

吹付制御部５６は、ピストン３４ｆの停止後にソレノイド３４ｇを駆動してピストン３４ｆを初期位置に向けて移動させる戻り動作を実行し（ステップＳ１０Ｃ）、このピストン３４ｆを初期位置で停止させる（ステップＳ１０Ｄ）。

一方、弁開閉制御部７０は、ピストン３４ｆが初期位置に戻るまでの間、例えばソレノイド３４ｇの駆動が継続している間は大気開放弁３４ｈを開いた状態で維持する（ステップＳ１０β）。そして、弁開閉制御部７０は、ソレノイド３４ｇの駆動が停止してピストン３４ｆが初期位置で停止した場合には、大気開放弁３４ｈを閉じる（ステップＳ１０γ）。これにより、吹付機構３４によるノズル２１ｂからの空気の噴射が可能となる。

以下、上記第１実施形態と同様に、眼圧値演算部６８による被検眼Ｅの眼圧値の演算と（ステップＳ１１）、記憶部４２による眼圧値の記憶と、表示部１５による眼圧値の表示と、が実行される。

［第２実施形態の効果］
以上のように第２実施形態では、吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔに合わせて大気開放弁３４ｈを開いて、連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａの大気開放を実行することで、停止タイミングΔｔ後にノズル２１ｂから角膜Ｅｃに噴射される空気の量を大幅に低減させることができる。その結果、被検者に与える不快感をより軽減させることができる。

［第３実施形態］
図１３は、第３実施形態の非接触式眼圧計１０のタイミング決定部６６による停止タイミングΔｔの決定を説明するための説明図である。上記各実施形態の非接触式眼圧計１０のタイミング決定部６６は、到達時間測定部６０が測定した到達時間ｔ、すなわち圧平波形Ｗの信号強度が設定値ＳＶに達するまでの到達時間ｔに基づき停止タイミングΔｔを決定している。この際に、被検者が目（被検眼Ｅ）を瞑っていたり、或いは被検眼Ｅに睫毛がかかっていたりするようなエラーが発生している場合には、時間が経過しても圧平波形Ｗの信号強度が設定値ＳＶに到達しないため、タイミング決定部６６が停止タイミングΔｔを決定できない。その結果、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃへの空気の吹き付けが停止されない。そこで、第３実施形態では、上述のエラーが発生している場合には、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃへの空気の吹き付けを即時停止させる。

なお、第３実施形態の非接触式眼圧計１０は、タイミング決定部６６による停止タイミングΔｔの決定方法が一部異なる点を除けば、上記各実施形態と基本的に同じ構成である。このため、上記各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、第３実施形態のタイミング決定部６６は、角膜Ｅｃへの空気の吹き付けが開始されてから予め定めた閾値時間ｔｓが経過しても到達時間測定部６０が到達時間ｔを測定できない場合、すなわち圧平波形Ｗｓの信号強度が閾値時間ｔｓ内に設定値ＳＶに到達しない場合、停止タイミングΔｔとして即時停止を決定する。これにより、エラーが発生している場合には、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃへの空気の吹き付けを即時停止させることができる。その結果、被検者に与える不快感をより軽減することができる。

［第４実施形態］
図１４は、第４実施形態の非接触式眼圧計１０の制御装置１６の機能ブロック図である。上記各実施形態では圧平波形Ｗの信号強度に基づき吹付機構３４の駆動の停止タイミングΔｔを制御しているが、第４実施形態では、被検眼Ｅの角膜Ｅｃの角膜厚に基づき吹付機構３４よってノズル２１ｂから角膜Ｅｃに吹き付けられる空気の量である吐出量を制御する。

なお、第４実施形態の非接触式眼圧計１０は、制御装置１６がさらに角膜厚検出部８０及び吐出量決定部８２として機能する点と、記憶部４２内にさらに関数８４及びデータテーブル８６が記憶されている点と、吹付制御部５６の機能が一部異なる点と、を除けば上記各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。このため、上記各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。

角膜厚検出部８０は、Ｚアライメント指標投影光学系２５及びＺアライメント検出光学系２６と共に本発明の角膜厚取得部として機能し、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃへの空気の吹き付け開始前（例えばアライメント検出時）に作動する。この角膜厚検出部８０は、Ｚアライメント検出光学系２６の受光センサ２６ｃによるＺ指標反射光の受光結果から角膜Ｅｃの表裏面でそれぞれ反射されたＺ指標反射光のピーク位置を検出し、両ピーク位置の検出結果に基づき角膜Ｅｃの角膜厚を検出する。角膜厚の具体的な検出方法は公知技術（例えば特許第４３９７６８４号公報参照）であるので、ここでは具体的な説明は省略する。

なお、第４実施形態では非接触式眼圧計１０により被検眼Ｅの角膜厚を測定（検出）しているが、例えば過去の診察で測定された角膜Ｅｃの角膜厚のデータを、医療用のサーバ或いはデータベースから取得してもよい。また、被検眼Ｅの角膜Ｅｃの角膜厚の取得を行う代わりに、被検眼Ｅの角膜厚を示す情報（例えば被検者の年齢等のような角膜厚を推定可能な情報）を取得して、この情報に基づいて被検眼Ｅの角膜厚を推定してもよい。

吐出量決定部８２は、角膜厚検出部８０による被検眼Ｅの角膜厚の検出結果に基づき、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃに吹き付ける空気の吐出量を決定する。この吐出量決定部８２は、被検眼Ｅの角膜厚が薄くなるほど吐出量が減少し、逆に被検眼Ｅの角膜厚が厚くなるほど吐出量が増加するように、吐出量の決定を行う。具体的には吐出量決定部８２は、記憶部４２内の関数８４及びデータテーブル８６（本発明の第２相関関係に相当）のいずれか一方を取得して参照することで、吐出量の決定を行う。このため、吐出量決定部８２は、本発明の第２相関関係取得部としても機能する。

図１５は、第４実施形態の関数８４の一例を示した説明図である。図１６は、第４実施形態のデータテーブル８６の一例を示した説明図である。図１５に示すように、関数８４は、角膜厚（例えば４００μｍ～８００μｍ）と吐出量との連続的な相関関係を示す。従って、吐出量決定部８２は、関数８４を参照した場合には、角膜厚検出部８０が検出した角膜厚の増減に応じて、決定する吐出量を連続的に増減させる。

一方、図１６に示すように、データテーブル８６は、角膜厚（例えば４００μｍ～８００μｍ）を１００μｍごとのグループに区切って、各グループと吐出量との相関関係を示したものである。従って、吐出量決定部８２は、データテーブル８６を参照した場合には、角膜厚検出部８０が検出した角膜厚の増減に応じて、決定する吐出量を段階的に増減させる。

これら関数８４及びデータテーブル８６は、予め実験及びシミュレーションを行うことで決定される。なお、本実施形態では、角膜厚の想定範囲を４００μｍ～８００μｍとしているが、この想定範囲は適宜変更してもよい。また、データテーブル８６では、角膜厚を１００μｍごとのグループに区切っているが、任意の幅ごとのグループに区切ってもよい。さらに本実施形態では、吐出量決定部８２が関数８４及びデータテーブル８６を参照して吐出量を決定しているが、角膜厚と吐出量との相関関係を示すものであればその形式は特に限定はされない。

このように吐出量決定部８２は、角膜厚検出部８０の検出結果に基づき、関数８４又はデータテーブル８６を参照して吐出量を決定した後、この吐出量の決定結果を吹付制御部５６へ出力する。

第４実施形態の吹付制御部５６は、吐出量決定部８２の決定結果に基づき吹付機構３４を制御して、吐出量決定部８２が決定した吐出量の空気をノズル２１ｂから角膜Ｅｃに吹き付ける。例えばシリンダ３４ｄ内でのピストン３４ｆの移動距離の増減に応じてノズル２１ｂから角膜Ｅｃに吹き付けられる空気の吐出量が増減するので、吹付制御部５６は、シリンダ３４ｄ内でのピストン３４ｆの移動距離を調整することで、吐出量決定部８２が決定した吐出量でノズル２１ｂから角膜Ｅｃへ空気を吹き付ける。

なお、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃに吹き付けられる空気の吐出量が空気の吐出圧（圧力センサ３４ｃの検出結果）を指す場合、この吐出圧はシリンダ３４ｄ内でのピストン３４ｆの移動速度の増減に応じて増減する。このため、吹付制御部５６は、圧力センサ３４ｃの検出結果に基づきピストン３４ｆの移動速度を調整することで、吐出量決定部８２が決定した吐出量でノズル２１ｂから角膜Ｅｃに空気を吹き付ける。

図１７は、第４実施形態の非接触式眼圧計１０による被検眼Ｅの眼圧値の測定処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ１からステップＳ２までの処理は、図７に示した第１実施形態或いは図１２に示した第２実施形態と基本的に同じであるので、ここでは具体的な説明は省略する。

ステップＳ２のオートアライメントの実行中に、角膜厚検出部８０が、Ｚアライメント検出光学系２６（受光センサ２６ｃ）によるＺ指標反射光の受光結果に基づき、被検眼Ｅの角膜厚を検出する。これにより、ノズル２１ｂからの角膜Ｅｃへの空気の吹き付け前に、被検眼Ｅの角膜厚が取得される（ステップＳ２Ａ、本発明の角膜厚取得ステップに相当）。そして、角膜厚検出部８０は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃの角膜厚の検出結果を吐出量決定部８２へ出力する。

角膜厚検出部８０からの角膜厚の検出結果の入力を受けた吐出量決定部８２は、この角膜厚の検出結果に基づき、記憶部４２内から関数８４又はデータテーブル８６を取得して参照することにより、吐出量の決定を行う共にこの吐出量の決定結果を吹付制御部５６へ出力する。（ステップＳ２Ｂ、本発明の吐出量決定ステップに相当）。これにより、被検眼Ｅの角膜厚に応じて吐出量を連続的又は段階的に増減させることができる。このため、被検眼Ｅの角膜厚の薄い場合には、ノズル２１ｂから角膜Ｅｃに対して余分な空気が吹き付けられることが防止されるので、被検者の負担をより減らすことができる。また逆に被検眼Ｅの角膜厚が厚い場合には、眼圧測定に十分にたる吐出量の空気を角膜Ｅｃに吹き付けられるので、測定エラーによる測定回数の増加が抑えられ、その結果として被検者の負担をより減らすことができる。

吹付制御部５６は、吐出量決定部８２から入力された吐出量の決定結果に基づき、吹付機構３４の駆動（ピストン３４ｆの移動距離或いは移動速度など）を制御して、この吐出量の空気をノズル２１ｂから角膜Ｅｃに吹き付ける（ステップＳ３、本発明の吹付制御ステップに相当）。なお、ステップＳ４以降の処理は、図７に示した第１実施形態或いは図１２に示した第２実施形態と基本的に同じであるので具体的な説明は省略する。

以上のように第４実施形態では、被検眼Ｅの角膜厚に応じてノズル２１ｂから角膜Ｅｃに吹き付ける空気の吐出量（吐出圧）を適切に調整することができるので、被検者の負担をより減らすことができる。

［その他］
上記各実施形態では、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて空気を吹き付けているが、空気以外の各種流体を吹き付けてもよい。

上記第２実施形態では、大気開放弁３４ｈを連通管３４ｅに設けているが、大気開放弁３４ｈをチャンバー３４ａに設けてもよい。この場合にも大気開放弁３４ｈを開くことで、この大気開放弁３４ｈを介して連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａの内部の空気を外部に排出させることができる。

上記第２実施形態では、大気開放弁３４ｈにより連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａの大気開放を行っているが、大気開放弁３４ｈ以外の公知の各種大気開放部を用いて連通管３４ｅ及びチャンバー３４ａの大気開放を行ってもよい。

上記各実施形態では、関数４４が非接触式眼圧計１０内の記憶部４２に記憶されているが、この関数４４が必ずしも非接触式眼圧計１０の内部に記憶されている必要はなく、インターネット上のサーバ或いはメモリカード等の外部記憶部に記憶されていてもよい。この場合には、タイミング決定部６２が外部記憶部から関数４４を取得する。

上記各実施形態では到達時間ｔと停止タイミングΔｔとの相関関係を示す情報として関数４４を例に挙げて説明したが、この相関関係（特に連続的な相関関係）を示す情報或いはデータであれば特に限定はされない。

上記各実施形態では、シリンダ３４ｄ及びピストン３４ｆを有する吹付機構３４を用いてノズル２１ｂから角膜Ｅｃに対して空気の吹き付けを行っているが、他の空気圧縮機構を有する吹付機構３４を用いる場合にも本発明を適用可能である。

非接触式眼圧計１０の制御装置１６以外の構成については、図１から図３に示したものには特に限定されず、公知の非接触式眼圧計１０又はその複合機で採用されている構成を適宜用いてもよい。

１０ 非接触式眼圧計
１１ ベース
１２ 顔支持部
１２ａ 顎受け部
１２ｂ 額当て部
１３ 駆動機構
１４ 測定ヘッド
１４ａ ガラス保持部
１５ 表示部
１６ 制御装置
２１ 前眼部観察光学系
２１ａ 前眼部照明光源
２１ｂ ノズル
２１ｃ 前眼部窓ガラス
２１ｄ チャンバー窓ガラス
２１ｅ ハーフミラー
２１ｆ 対物レンズ
２１ｇ ハーフミラー
２１ｉ 撮像素子
２２ ＸＹアライメント指標投影光学系
２２ａ ＸＹアライメント用光源
２２ｂ 集光レンズ
２２ｃ 開口絞り
２２ｄ ピンホール板
２２ｅ ダイクロイックミラー
２２ｆ コリメータレンズ
２３ 固視標投影光学系
２３ａ 固視標用光源
２３ｂ ピンホール板
２４ 圧平検出光学系
２４ａ レンズ
２４ｂ ピンホール板
２４ｃ 受光センサ
２５ Ｚアライメント指標投影光学系
２５ａ Ｚアライメント用光源
２５ｂ 集光レンズ
２５ｃ 開口絞り
２５ｄ ピンホール板
２５ｅ コリメータレンズ
２６ Ｚアライメント検出光学系
２６ａ 結像レンズ
２６ｂ シリンドリカルレンズ
２６ｃ 受光センサ
３４ 吹付機構
３４ａ チャンバー
３４ｂ ガラス板
３４ｃ 圧力センサ
３４ｄ シリンダ
３４ｅ 連通管
３４ｆ ピストン
３４ｇ ソレノイド
３４ｈ 大気開放弁
４０ 操作部
４２ 記憶部
４４ 関数
５０ 観察制御部
５２ アライメント制御部
５４ 固視制御部
５６ 吹付制御部
５８ 測定制御部
６０ 到達時間測定部
６２ タイミング決定部
６４ 眼圧値演算部
６６ タイミング決定部
６８ 眼圧値演算部
７０ 弁開閉制御部
８０ 角膜厚検出部
８２ 吐出量決定部
８４ 関数
８６ テータテーブル
Ｅ 被検眼
Ｅｃ 角膜
Ｅｐ 角膜頂点
Ｏ１ 光軸
Ｏ２ 光軸
Ｏ３ 光軸
Ｐ ピーク
ＳＶ 設定値
Ｗ 圧平波形
Ｗｄ 駆動状態
Ｗｐ 圧力波形
ｔ 到達時間
ｔ_ｃ 閾値
Δｔ 停止タイミング

Claims (14)

1. ノズルから被検眼の角膜に対して流体を吹き付ける吹付機構と、
   前記ノズルから前記角膜に前記流体が吹き付けられている間、前記角膜に対して光束を投影する投影光学系と、
   前記角膜に前記流体が吹き付けられている間、前記角膜にて反射された前記光束の反射光を受光して、前記反射光の受光信号を出力する受光光学系と、
   前記受光光学系から出力される前記受光信号に基づき、前記受光信号の信号強度が前記受光信号の立ち上がり途中の予め設定された設定値に達した場合に、前記ノズルから前記角膜への前記流体の吹き付けが開始されてから前記信号強度が前記設定値に達するまでの到達時間を測定する到達時間測定部と、
   前記到達時間測定部の測定結果に基づき、前記吹付機構の駆動を停止させる停止タイミングを決定するタイミング決定部と、
   を備える非接触式眼圧計。
2. 前記タイミング決定部が、前記到達時間が予め定めた閾値よりも小さい場合に、前記停止タイミングとして即時停止を決定する請求項１に記載の非接触式眼圧計。
3. 前記タイミング決定部が決定した前記停止タイミングで前記吹付機構の駆動を停止させる吹付制御部を備える請求項１又は２に記載の非接触式眼圧計。
4. 予め定められた前記到達時間と前記停止タイミングとの第１相関関係を取得する第１相関関係取得部を備え、
   前記タイミング決定部が、前記到達時間測定部の測定結果と、前記第１相関関係取得部が取得した前記第１相関関係とに基づき、前記停止タイミングを決定する請求項１から３のいずれか１項に記載の非接触式眼圧計。
5. 前記タイミング決定部が決定する前記停止タイミングが、前記受光信号のピークよりも前のタイミングである請求項１から４のいずれか１項に記載の非接触式眼圧計。
6. 前記吹付機構が、シリンダと、前記シリンダの内部の前記流体を圧縮するピストンと、前記ピストンにより圧縮された前記シリンダの内部の前記流体を前記ノズルへ導く流体経路と、を有し、
   前記流体経路に設けられた大気開放部であって且つ前記タイミング決定部が決定した前記停止タイミングに合わせて前記流体経路と大気とを連通させる大気開放部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の非接触式眼圧計。
7. 前記角膜への前記流体の吹き付けが開始されてから予め定めた閾値時間が経過しても前記到達時間測定部が前記到達時間を測定することができない場合に、前記タイミング決定部が、前記停止タイミングとして即時停止を決定する請求項１から６のいずれか１項に記載の非接触式眼圧計。
8. 前記角膜の角膜厚を取得する角膜厚取得部と、
   前記角膜厚取得部が取得した前記角膜厚に基づき、前記ノズルから前記角膜に吹き付ける前記流体の量である吐出量を決定する吐出量決定部と、
   前記吹付機構を制御して、前記吐出量が決定した前記吐出量の前記流体を前記ノズルから前記角膜に吹き付ける吹付制御部と、
   を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の非接触式眼圧計。
9. 前記吐出量決定部が、前記角膜厚取得部により取得された前記角膜厚の増減に応じて、決定する前記吐出量を連続的又は段階的に増減させる請求項８に記載の非接触式眼圧計。
10. 予め定められた前記角膜厚と前記吐出量との第２相関関係を取得する第２相関関係取得部を備え、
    前記吐出量決定部が、前記角膜厚取得部が取得した前記角膜厚と、前記第２相関関係取得部が取得した前記第２相関関係とに基づき、前記吐出量を決定する請求項８又は請求項９に記載の非接触式眼圧計。
11. 前記吹付機構が、シリンダと、前記シリンダの内部の前記流体を圧縮するピストンと、前記ピストンにより圧縮された前記シリンダの内部の前記流体を前記ノズルへ導く流体経路と、を有し、
    前記吹付制御部が、前記シリンダ内での前記ピストンの移動距離及び移動速度の少なくともいずれか一方を制御する請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の非接触式眼圧計。
12. ノズルから被検眼の角膜に対して流体を吹き付ける吹付機構と、
    前記ノズルから前記角膜に前記流体が吹き付けられている間、前記角膜に対して光束を投影する投影光学系と、
    前記角膜に前記流体が吹き付けられている間、前記角膜にて反射された前記光束の反射光を受光して、前記反射光の受光信号を出力する受光光学系と、
    を備える非接触式眼圧計の制御方法において、
    前記受光光学系から出力される前記受光信号に基づき、前記受光信号の信号強度が前記受光信号の立ち上がり途中の予め設定された設定値に達した場合に、前記ノズルから前記角膜への前記流体の吹き付けが開始されてから前記信号強度が前記設定値に達するまでの到達時間を測定する到達時間測定ステップと、
    前記到達時間測定ステップでの測定結果に基づき、前記吹付機構の駆動を停止させる停止タイミングを決定するタイミング決定ステップと、
    を有する非接触式眼圧計の制御方法。
13. 前記タイミング決定ステップでは、前記到達時間が予め定めた閾値よりも小さい場合に、前記停止タイミングとして即時停止を決定する請求項１２に記載の非接触式眼圧計の制御方法。
14. 前記角膜の角膜厚を取得する角膜厚取得ステップと、
    前記角膜厚取得ステップで取得した前記角膜厚に基づき、前記ノズルから前記角膜に吹き付ける前記流体の量である吐出量を決定する吐出量決定ステップと、
    前記吹付機構を制御して、前記吐出量が決定した前記吐出量の前記流体を前記ノズルから前記角膜に吹き付ける吹付制御ステップと、
    を有する請求項１２又は１３に記載の非接触式眼圧計の制御方法。

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