JP2023050472A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弁開閉時における衝突音の発生を防ぎ、被検者へ与える不快感を無くすことができる眼科装置を提供する。【解決手段】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気体吹付機構を備える非接触式眼圧計において、弁が「開」の時は気体通路を開放し、弁と弁棒は一体的に駆動するように構成され、弁が「閉」の時は気体通路を遮断し、弁は停止し、弁棒のみ独立して駆動するように構成されることを特徴とする。【選択図】図４

Description

本開示は、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者眼角膜に吹き付け、被検者眼角膜の所定変形（例えば、圧平状態）を検出することにより被検者眼の眼圧を測定している。

このような非接触式眼圧計において、被検眼への過剰な空気の吹付けを防ぐため、ノズルとは別に開口部を設け、開口部に設けられた弁を開閉することで空気の流量を制御する構成が開示されている（特許文献１)。

特開２００９－８２５１４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成は、開口部に設けられる弁の開閉時に衝突音が発生する恐れがあり、衝突音を聞いた被検者は眼に強い空気が当てられたと思い、大きな不快感を与えてしまうことになる可能性がある。

本発明は、上記問題点を鑑み、その目的は弁開閉時における衝突音の発生を防ぎ、被検者に与える不快感を無くす眼科装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、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る気体吹付機構を備える非接触式眼圧計において、前記シリンダーと前記ノズルとの間に空気路変更手段を備え、前記空気路変更手段は、弁と、前記弁を駆動させる弁棒と、前記弁棒に設けられた第１の弾性部材及び第２の弾性部材と、前記弁棒を駆動させる駆動手段と、大気を開放する開口部と、圧縮された空気をノズルへ通す気体通路を有し、前記空気路変更手段は、前記弁が「開」の時は前記気体通路を開放し、前記弁と前記弁棒は一体的に駆動するよう構成され、前記弁が「閉」の時は気体通路を遮断し、前記弁は停止し、前記弁棒のみ独立して駆動するように構成されることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１にかかる発明において、前記空気路変更手段は、第３の弾性部材をさらに備え、前記第３の弾性部材は、前記弁が閉じる方向に独立して駆動する前記弁棒の駆動力を吸収するよう働く位置に配置されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項２に係る発明において、前記空気路変更手段は第４の弾性部材をさらに備え、前記第４の弾性部材は、前記弁に対し開く方向に働く駆動力を吸収するよう働く位置に配置されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１～３のいずれか1項に係る発明において、前記非接触式眼圧計は、予め設定されたタイミングにて前記駆動手段に対し信号を出力する駆動信号出力手段と、をさらに備え、前記駆動手段は前記駆動信号出力手段による信号に基づいて駆動することを特徴とする。

上記のように、本発明にかかる眼科装置は、弁が「閉」の時、弁棒のみ独立して駆動する構成をもつことで、弁開閉時における弁と筐体内部との衝突音の発生を防ぎ、被検者へ与える不快感を無くすことができる。

眼屈折力を測定する際に利用される光学系を示す図である。 眼圧を測定する際に利用される光学系を示す図である。 制御部を含めた本発明の一実施例に係る眼科装置の全体構成を説明するブロック図である。 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。

以下、本発明の一実施例にかかる眼科装置について図面を参照して説明する。
［一実施形態］
図１、２は本発明にかかる眼科装置１の光学系の詳細を説明した図である。図１は眼屈折力検査時における光学系を示す図であり、図２は眼圧力検査時における光学系を示す図である。そして、図３は制御部を含めた本発明の一実施例にかかる眼科装置１の全体構成を説明するブロック図である。これら図１～図３を用いて本発明の一実施例にかかる眼科装置の眼科装置１について以下に説明する。眼科装置１は図３に示すように、被検眼を測定するための光学系が配置されたヘッド部７１０と、ヘッド部７１０の中の光学系や切り替え部７００の回転動作などを制御する制御部６００を備えた本体部７２０によって構成される。

なお、本体部７２０は、ヘッド部７１０を本体部７２０に対してＸＹＺ（左右、上下、前後）方向に移動させるＸＹＺ駆動制御部６３０、ヘッド部７１０の空間位置の調整等を行うジョイスティック６４０、撮影された被検眼の画像や、眼屈折力、眼圧等の測定結果を表示するディスプレイ６５０、測定項目等の指示を受け付けるタッチパネル６６０、制御部６００の制御処理において利用されるメモリ６７０、固視標部（後述）を制御する固視標制御部６８０、アライメントが完了したか否かを判定する判定部６９０を備えている。

(眼屈折力検査光学系)
図１には被検眼の眼屈折力検査時の全体光学系（眼屈折力検査光学系）を示す。
眼屈折力検査光学系は、光源１０１からの光を被検眼に向けて照射し、角膜からの反射光を受光するプロファイルセンサ１０８及び光源１０９からの光を被検眼に向けて照射し、角膜からの反射光を受光するラインセンサ１１２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）３０７で構成される観察光学系３００、固視標５１２から光源５１４及びリレーレンズ４０３、ミラー４０４で構成される固視光学系４００及び光源５０１から平面ガラス５１１で構成される被検眼の眼屈折力を検出する眼屈折力光学系５００から構成される。図１に示すように眼屈折力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。そして、見口部は回転されて、眼屈折力検査のための平面ガラス５１０及び５１１が配置される。

（アライメント光学系１００）
アライメント光学系１００は、光源１０１からの光がハーフミラー１０２、リレーレンズ１０３、ホットミラー１０４、リレーレンズ１０５を通り、ホットミラー１０６で反射された後、平面ガラス５１１、５１０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ホットミラー１０６で反射し、リレーレンズ１０５を通り、ホットミラー１０４で反射し、集光レンズ１０７を通して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１０８で得られた信号は制御装置６００で処理される。また、光源１０９からの光はリレーレンズ１１０を通り、角膜に照射する。本実施例では光源１０９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リレーレンズ１１１を通してラインセンサ１１２で受光される。ラインセンサ１１２で得られた信号は制御装置６００で処理される。プロファイルセンサ１０８で得られた信号とラインセンサ１１２で得られた信号とに基づいてＸＹＺ駆動制御部６３０によりヘッド部７１０を被検眼に対してＸＹＺ方向にアライメントを実施する。

（観察光学系３００）
観察光学系３００は、ヘッド部７１０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、リレーレンズ３０５、結像レンズ３０６及び２次元撮像素子（ＣＣＤ）３０７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ディスプレイ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１０６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：眼屈折力検査）
固視光学系４００は、光源５１４からの光を拡散板５１３に通し、固視標５１２に照射する。そして、固視標からの光はホットミラー４０２、リレーレンズ４０３を透過した後、ミラー４０４で反射し、ホットミラー５０６を透過して、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１０６、平面ガラス５１１、５１０を透過して、被検眼の網膜上で結像する。そのため、固視標５１２と被検眼の網膜位置は略共役であることが望ましい。被検眼は固視標５１２に基づいて固視される。眼屈折力を検査する際は、一度、固視標と被検眼の網膜位置が略共役になるように固視標部（固視標５１２、拡散板５１３及び光源５１４）を移動制御して被検眼を固視させ、その後、所定距離移動して雲霧状態にしてから、眼屈折力を検査する。そのため、制御部６００からの信号により固視標部は光軸に沿って前後に移動可能となっている。光源５１４は光源４０１より短波長である被検者が視認可能な可視光を出力するＬＥＤが採用される。

（眼屈折力光学系５００）
眼屈折力光学系５００は光源５０１からの光（レフ光）がミラー５０２で集光し、集光レンズ５０３で反射して穴あきミラー５０４の中心にある穴を通り、光軸Ｏ２に対して斜めに配置し、図示しない駆動部により光軸Ｏ２を中心に回転する平行平面ガラス５０５を透過した後、ホットミラー５０６及びダイクロイックミラー３０４で反射して光軸Ｏ１を通り、対物レンズ３０３、ホットミラー１０６、平面ガラス５１１及び平面ガラス５１０を透過して被検眼Ｅの網膜に照射する。そして、被検眼Ｅの網膜からの反射光は、照射時とは逆の経路で、平面ガラス５１０、平面ガラス５１１、ホットミラー１０６及び対物レンズ３０３を透過し、ダイクロイックミラー３０４及びホットミラー５０６で反射して光軸Ｏ２を通り、平行平面ガラス５０５を透過した後、穴あきミラー５０４で反射し、レンズ５０７を透過後リングレンズ５０８により、２次元撮像素子（ＣＣＤ）５０９でリング状に結像（リング像）する。光源５０１は、アライメント光（光源１０１）や観察光（光源３０１及び３０２）より長波長の赤外光が採用されている。

（眼圧検査光学系）
図２には被検眼の眼圧検査時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からの光を被検眼に向けて照射し、角膜からの反射光を受光するプロファイルセンサ１０８及び光源１０９からの光を被検眼に向けて照射し、角膜からの反射光を受光するラインセンサ１１２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）３０７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１０１からノズル２０１、平面ガラス２０２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２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。そして、見口部は回転されて、眼圧検査のためのノズル２０１が配置される。

（固視光学系４００：眼圧検査）
眼圧を検査する場合は、眼屈折力検査時に用いた光源５１４を消灯して、別の光源である光源４０１を点灯する。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、ホットミラー５０６を透過し、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１０６を通って、被検眼Ｅの網膜上で結像する。被検眼Ｅ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１０１からの光（変形検出光）の一部がハーフミラー１０２を透過後、リレーレンズ１０３、ホットミラー１０４、リレーレンズ１０５を透過し、ホットミラー１０６で反射して主光軸Ｏ１を通り、平面ガラス２０２、ノズル２０１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２０１の開口部、平面ガラス２０２を通過し、ホットミラー１０６で反射してリレーレンズ１０５、ホットミラー１０４、リレーレンズ１０３を通り、その一部がハーフミラー１０２で反射され、受光素子２０４で受光される。眼圧検査時は、ノズル２０１から圧縮された空気が被検眼の角膜に向けて噴出される。空気が噴出されると角膜は変位変形するため受光素子２０４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１０１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の光が選択され、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１０１からの光）の波長が設定され、ホットミラー１０４、１０６、５０６、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４を参照して説明する。図４（ａ）は弁８０４が「開」の状態（気体通路８０２が開いている状態）の空気路変更手段の断面図である。空気路変更手段は図示しないシリンダーとノズルの間に配置されており、図示しないピストンが前進することによりシリンダー内で生成される圧縮空気は空気挿入口８０１へ押出され、気体通路８０２及び気体経由口８０３を介してノズルへ送られる。図４（ｂ）及び図４（ｃ）は弁８０４が「閉」の状態（気体通路を閉じた状態）であり、ピストンはシリンダー内の空気が無くなるまで前進し、シリンダー内に残留した圧縮空気は吸排気路８０８を介してボンネット８０７に設けられる開口部８０９から大気へ排出される。

空気挿入口８０１と気体経由口８０３との間には弁８０４と弁棒８０５が配置される。弁棒８０５の中腹部には凸部８０６が、上端部にはネジ等の固定部材が備えられており、第１の弾性部材であるバネ８１０と第２の弾性部材であるバネ８１１には弁棒８０５が貫通している。バネ８１０とバネ８１１は凸部８０６と固定部材との間に介在し、さらにバネ８１０とバネ８１１との間に弁８０４が介在された状態となっているため、弁８０４及び弁棒８０５は一体的に駆動するよう構成されている。第３の弾性部材であるバネ８１２は弁箱８００の内部且つ凸部８０６の下側に配置されている。第４の弾性部材である８１４は弁８１４の上側且つ上記固定部材と接しない位置に配置されている。第５の弾性部材であるバネ８１３は、バネ８１３の付勢力と、弁８０４、弁棒８０５及び弁棒８０５と一体となっているプランジャー８２１の荷重とがつり合うよう配置され、弁８０４、弁棒８０５及びプランジャー８２１は固定鉄芯８２２から浮いた状態になる。

シリンダー内で生成された圧縮空気をノズルから被検眼の角膜に向けて噴出している時、弁８０４を「閉」の状態にするために予め設定されたタイミングで駆動信号出力手段７３０による信号が出力され、信号に基づきソレノイド８２０に対し駆動電流が供給される。ソレノイド８２０に駆動電流が供給されると、ソレノイド８２０内のプランジャー８２１は弁８０４が閉じられる方向（-Ｙ軸方向）に駆動し、プランジャー８２１と一体となっている弁棒８０５も駆動する。また上述の通りバネ８１０とバネ８１１との間に介在する弁８０４が弁棒８０５と一体的に駆動する。

図４（ｂ）に示すように弁８０４が「閉」の状態（弁８０４が気体通路８０２を塞いだ状態）になると弁８０４は静止し、プランジャー８２１及び弁棒８０５のみ駆動し続ける。このように、弁８０４と一体的に駆動する弁棒８０５が弁８０４が静止した際に独立して駆動するよう構成されることで、気体通路８０２の内壁へかかる弁８０４からの力を弁棒８０５へ逃がすことができ、これにより弁８０４が閉じられる際の衝撃を和らげ、衝突音の発生を防ぐことが出来る。

弁棒８０５の駆動力はバネ８１２の付勢力により吸収され、ソレノイド８２０による引張力とバネ８１０、８１２、８１３、８１４の付勢力がつり合う位置でプランジャー８２１は静止する（図４（ｃ）参照）。これによりプランジャー８２１と固定鉄芯８２２との衝突を防ぐことができる。

ソレノイドが駆動し、弁８０４が「閉」の状態となった後もピストンは前進し続け、シリンダー内の空気を押し出す。弁８０４が塞がれ気体通路８０２への逃げ道を失った圧縮空気は吸排気路８０８を介して開口部８０９から大気へ排出される。よって上述の通り、圧縮空気噴出中に弁８０４を閉じる構成にすることで被検眼に対する不要な空気の噴出を軽減することができ、さらに開口部を設けることでピストンの駆動力と弁箱内部の空気の圧力が拮抗することによる故障を防ぐことができる。ピストンの前進が終了するとピストンは後退し、開口部８０９から吸排気路８０８を介してシリンダー内に大気が充填される。ピストンの後退が終了するとソレノイド８２０への駆動電流の供給を停止し、ソレノイドによる引張力を失った弁棒８０５はバネ８１０、８１２、８１３の付勢力により弁８０４が開く方向へ（＋Ｙ軸方向）駆動を始める。

弁８０４はバネ８１１の付勢力により持ち上げられ、弁棒８０５と一体的に＋Ｙ軸方向へ駆動する。この際、バネ８１０、８１２、８１３の付勢力により弁及び弁棒が跳ね上がり、ボンネット８０７と衝突する可能性が考えられるが、弁８０４及び弁棒８０５の駆動力はバネ８１４により吸収されるため、弁８０４とボンネット８０７及び弁棒８０５の上端部に備えられるネジ等の固定部材とボンネット８０７との衝突を防ぐことができる。

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、かかる実施形態における具体的な記載によって、本発明は限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

上記実施例では、予め設定されたタイミングで駆動信号出力手段７３０から信号が出力され、信号に基づいてソレノイド８２０に対し駆動電流が供給されることで制御を行うものとしたが、これに限るものではない。例えば、１回目の測定において、圧縮空気の噴出開始から変位変形検出光学系により被検眼角膜の圧平を検出するまでの時間ΔＴを記憶し、２回目の測定では圧縮空気の噴出開始から時間ΔＴ秒後に信号を出力し、ソレノイド８２０の制御を行うようにしてもよい。

また、上記実施例のバネ８１０～８１４は、「弾性部材」の一例でありこれに限定するものではない。例えば、ゴムなどでもよく、要は弁８０４及び弁棒８０５の駆動力を吸収し、弁８０４と気体通路８０２内部及び弁８０４とボンネット８０７との衝突音の発生を防ぐことができればよい。

また、上記実施例のソレノイド８２０は「駆動手段」の一例であり、これに限定するものではない。例えば磁石を挿抜するなどして弁棒８０５を駆動させてもよく、要は弁棒８０５へ引張力を付与することができればよい。

また上記実施例の空気路変更手段には１つの弁と１つの開口部を備えた構成を開示したが、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のノズルとシリンダーの間に２つ以上配置してもよい。

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・・眼屈折力光学系、６００・・制御部、６１０・・見口部回転制御部、６２０・・シリンダー制御部、６３０・・ＸＹＺ駆動制御部、６４０・・ジョイスティック、６５０・・ディスプレイ、６６０・・タッチパネル、６７０・・メモリ、６８０・・固視標制御部、６９０・・判定部、７３０・・駆動信号出力手段、８００・・弁箱、８０１・・空気挿入口、８０２・・気体通路、８０３・・気体経由口、８０４・・弁、８０５・・弁棒、８０６・・凸部、８０７・・ボンネット、８０８・・吸排気路、８０９・・開口部、８１０・・バネ、８１１・・バネ、８１２・・バネ、８１３・・バネ、８１４・・バネ、８２０・・ソレノイド、８２１・・プランジャー、８２２・・固定鉄芯

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気体吹付機構を備える非接触式眼圧計において、
   前記シリンダーと前記ノズルとの間に空気路変更手段を備え、
   前記空気路変更手段は、弁と、前記弁を駆動させる弁棒と、前記弁棒に設けられた第１の弾性部材及び第２の弾性部材と、前記弁棒を駆動させる駆動手段と、大気へ開放する開口部と、圧縮された空気をノズルへ通す気体通路を有し、
   前記空気路変更手段は、前記弁が「開」の時は前記気体通路を開放し、前記弁と前記弁棒は一体的に駆動するよう構成され、前記弁が「閉」の時は気体通路を遮断し、前記弁は停止し、前記弁棒のみ独立して駆動するように構成されることを特徴とする、
   非接触式眼圧計。
2. 前記空気路変更手段は、第３の弾性部材をさらに備え、
   前記第３の弾性部材は、前記弁が閉じる方向に独立して駆動する前記弁棒の駆動力を吸収するよう働く位置に配置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. 前記空気路変更手段は第４の弾性部材をさらに備え、
   前記第４の弾性部材は、前記弁に対し開く方向に働く駆動力を吸収するよう働く位置に配置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. 前記非接触式眼圧計は、
   予め設定されたタイミングにて前記駆動手段に対し信号を出力する駆動信号出力手段と、をさらに備え、
   前記駆動手段は前記駆動信号出力手段による信号に基づいて駆動することを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載の非接触式眼圧計。
   

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