JP3073279B2 - 非接触式眼圧計 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被検眼の角膜に気流を吹
き付けて角膜を変形させることにより眼圧の測定を行う
非接触式眼圧計の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、非接触式眼圧計には、被検眼
の角膜に気流を吹き付けることにより角膜を変形させる
ための気流吹き付け手段と、その角膜に光束を投影して
角膜変形に伴う反射光束の光量変化を検出することによ
り角膜の変形を検出する角膜変形検出光学系と、気流吹
き付け手段に設けられてこの気流吹き付け手段内の圧力
を逐次検出する圧力検出手段とを備えたものが知られて
いる。

【０００３】この従来の非接触式眼圧計は、その気流吹
き付け手段の一部を構成するロータリソレノイドを作動
させてピストンを駆動すると、その気流吹き付け手段の
ノズルから気流が角膜に向けて放出される。

【０００４】その角膜は気流の圧力の変化に伴って図８
に示すように変形される。図８において、符号Ｃは角膜
を示している。角膜Ｃは気流の放出開始直後はほとんど
変形されない（期間ｔ１を参照）。放出開始から所定の
時間が経過して気流の放出圧力が増加すると、角膜Ｃが
実線で示すように変形され（期間ｔ２参照）、気流の放
出圧力が更に増加すると角膜Ｃは偏平Ｃ′に圧平される
（時刻ｔ０参照）。更に、気流の放出圧力が増加する
と、角膜Ｃが凹む（期間ｔ３、ｔ４参照）。

【０００５】角膜Ｃからの反射光束の光量は、その角膜
Ｃが凸から偏平に向かって変形するに伴って増加し、偏
平状態において理論的に最大となり、偏平状態から凹に
変形するに伴って減少する。従って、符号Ｄで示すよう
な光量変化曲線を描くことになる。

【０００６】一方、圧力検出手段の検出圧力は時間の経
過に伴って図９に示すように圧力変化曲線Ｐを描く。角
膜Ｃが偏平状態のときの気流吹き付け手段内の圧力値と
被検眼の眼圧値との間には相関関係があるので、光量変
化曲線Ｄがピーク値Ｄ′を示すときの圧力変化曲線Ｐの
圧力値Ｐ０を求め、演算回路を用いてこの圧力値Ｐ０か
ら眼圧値ＩＯＰが測定される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、必ずし
も角膜Ｃが偏平状態のときに光量変化曲線Ｄがピーク値
を示すとは限らない。例えば、角膜Ｃが偏平状態に至る
直前に角膜変形検出光学系の投影反射光路に被検眼のま
つ毛等が偶然に混入したような場合には、角膜Ｃの偏平
状態を含めてその前後の期間ｔ５で反射光束の光量が減
少し、図１０に示すような光量変化曲線Ｄが得られるこ
とになる。

【０００８】この場合には、二つのピーク値Ｄ１′、Ｄ
２′が角膜Ｃの偏平状態の前後で得られ、このピーク値
Ｄ１′、Ｄ２′に基づき眼圧値が得られるため、測定に
安定性（信頼性も含む）を欠くことになる。

【０００９】また、涙、角膜の弾性、気流の不均一性等
によって図１１、図１２に示すような光量変化曲線Ｄが
得られることもある。図１１は光量が緩やかに増加減少
する場合を示しており、この場合にはピーク位置を特定
し難いこととなる。また、図１２はピークに細かな乱れ
が生じた場合を示しており、この場合にもピーク位置を
特定し難い。

【００１０】従って、角膜Ｃのピーク位置の検出に基づ
き眼圧の測定を行う従来の非接触式眼圧計では、測定に
安定性を欠く不具合がある。

【００１１】そこで、本発明の目的は、角膜に吹き付け
られる気流の不均一性、涙、角膜の弾性、まつ毛の等の
混入に起因する測定の不安定性を回避することのできる
非接触式眼圧計を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる非接触式
眼圧計は、上記課題を解決するため、被検眼の角膜に気
流を吹き付けて角膜を変形させる気流吹き付け手段と、
前記角膜に光束を投影して角膜変形に伴う反射光束の光
量変化曲線を検出して該角膜の変形を検出する角膜変形
検出光学系と、前記気流吹き付け手段に設けられて該気
流吹き付け手段内の圧力を逐次検出する圧力検出手段
と、前記光量変化曲線の光量増加側と減少側とにおいて
同一反射光量レベルとなる反射光量対応点の位置をそれ
ぞれ求めると共にこの各反射光量対応点の間の前記光量
変化曲線の反射光量レベルを積算することにより眼圧値
を測定するための反射光量対応重心点を演算しかつ該反
射光量対応重心点における前記圧力検出手段の圧力値に
基づき前記眼圧値を演算する演算回路とを備えている。

【００１３】

【作用】本発明に係わる非接触式眼圧計によれば、気流
吹き付け手段は気流を被検眼の角膜に向けて放出する。
これにより角膜が変形される。角膜変形検出光学系によ
りその角膜変形に伴う反射光量変化曲線が得られる。圧
力検出手段は気流吹き付け手段内の圧力を逐次検出す
る。

【００１４】演算回路は反射光量変化曲線の増加側と減
少側とにおいて同一反射光量レベルとなる反射光量対応
点の位置をそれぞれ求め、この各反射光量対応点の間の
光量変化曲線の反射光量レベルを積算することにより反
射光量対応重心点を演算し、この反射光量対応重心点に
おける圧力検出手段の圧力値に基づき眼圧値を演算す
る。

【００１５】

【実施例】図１において、１は被検眼Ｅの前眼部を観察
する観察光学系、２、３は投影光束を被検眼Ｅの角膜Ｃ
に向けて投影するアライメント投影光学系、４、５はそ
の投影光束の各膜Ｃによる反射光束を受光する受光光学
系である。観察光学系１は対物レンズ６、ハーフミラー
７、ＣＣＤカメラ８を有する。対物レンズ６の光軸は、
ノズル９の軸線Ｍと同軸である。ノズル９は角膜Ｃに向
けて気流を放出する気流吹き付け手段の一部を構成して
いる。被検眼Ｅは発光ダイオード１０によって照明さ
れ、対物レンズ６によりＣＣＤカメラ８に前眼像が形成
される。ＣＣＤカメラ８はテレビモニター（図示を略
す）に接続され、図２に示すようにその画面１１には前
眼部像１２が表示される。

【００１６】ノズル９は図３に示すように保持ガラス１
３に保持され、シリンダー装置１４のチャンバー１５に
連通されている。１６はチャンバー窓ガラスである。チ
ャンバー１５にはチャンバー内の圧力を逐次検出する圧
力検出手段としての圧力センサ１５ａが設けられてい
る。

【００１７】チャンバー１５は圧縮室１７に連通し、往
復動可能のピストン１８がピストンロッド１９、アーム
２０を介してロータリーソレノイド２１に連結されてい
る。そのロータリーソレノイド２１は、被検眼Ｅが正規
にアライメントされてノズル９の先端９ａから角膜Ｃの
頂点２２までの距離が基準作動距離Ｗになると駆動開始
されるものである。

【００１８】アライメント投影光学系２は、図１に示す
ように、赤外発光ダイオード２４、絞り２５、コンデン
サレンズ２６、ハーフミラー２７、対物レンズ２８を備
え、アライメント投影光学系３は赤外発光ダイオード２
９、絞り３０、コンデンサレンズ３１、ハーフミラー３
２、３３、対物レンズ３４を備えている。

【００１９】赤外発光ダイオード２４からの赤外光は、
絞り２５を通過してコンデンサレンズ２６により集光さ
れ、ハーフミラー２７の中央部を透過して対物レンズ２
８に導かれ、この対物レンズ２８により平行光束Ｐ１と
して角膜Ｃに向けて投影される。同様に、赤外発光ダイ
オード２９からの赤外光は対物レンズ３４により平行光
束Ｐ２として角膜Ｃに向けて投影される。その平行光束
Ｐ１、Ｐ２の角膜鏡面反射により一対の虚像ｉ、ｉ′が
形成される。

【００２０】受光光学系４は、対物レンズ２８、ハーフ
ミラー２７、結像レンズ３５、反射ミラー３６等から大
略構成され、受光光学系５は対物レンズ３４、ハーフミ
ラー３３、３２、結像レンズ３７、反射ミラー３８から
大略構成されている。ハーフミラー３２は赤外発光ダイ
オード２４の赤外光に基づき虚像ｉを形成する鏡面反射
光束をその周辺部で反射する機能を有し、ハーフミラー
２７は赤外発光ダイオード２９の赤外光に基づき虚像
ｉ′を形成する鏡面反射光束をその周辺部で反射する機
能を有する。

【００２１】虚像ｉを形成する鏡面反射光束は対物レン
ズ３４によって平行光束とされ、ハーフミラー３２によ
り反射されて結像レンズ３７に導かれ、この結像レンズ
３７により収束され、反射ミラー３８を介してハーフミ
ラー７に導かれる。同様に、虚像ｉ′を形成する鏡面反
射光束は対物レンズ２８、ハーフミラー２７、結像レン
ズ３５、反射ミラー３６を介してハーフミラー７に導か
れる。虚像ｉ、ｉ′を形成する鏡面反射光束はその一部
がハーフミラー７により反射されて、図４に示す受光器
３９に導かれる。

【００２２】画面１１には、ハーフミラー７を透過して
ＣＣＤカメラ８に導かれた鏡面反射光束により一対の虚
像ｉ、ｉ′に対応する一対の指標像Ｋ、Ｋ′が形成さ
れ、その一対の指標像Ｋ、Ｋ´は被検眼Ｅが正規にアラ
イメントされると（受光光学系４、５の光軸Ｌ１、Ｌ２
とノズル９の軸線Ｍとの交点が角膜頂点２２に合致する
と）、図５に示すように互いに合致し、被検眼Ｅが正規
にアライメントされていないときには、図２に示すよう
に分離する。受光器３９はその一対の指標像Ｋ、Ｋ´が
合致すると検出回路４０に検出信号を出力する。検出回
路４０はこれによりソレノイド駆動手段４１に駆動信号
を出力し、角膜Ｃに向けての気流の放出が開始される。

【００２３】アライメント投影光学系２と受光光学系５
の一部とは角膜Ｃに向けて光束を投影して角膜Ｃの変形
に伴う反射光束の光量変化を検出して角膜Ｃの変形を検
出する角膜変形検出光学系に兼用されている。その角膜
Ｃからの反射光束はハーフミラー３３により反射されて
コンデンサレンズ４３に導かれ、このコンデンサレンズ
４３により集光されて絞り４４に導かれ、この絞り４４
を通過して受光器４５に至る。

【００２４】圧力センサ１５ａの出力と受光器４５の出
力とは、演算回路４６に入力されている。圧力センサ１
５ａにより検出されるチャンバー内の圧力はピストンの
作動に伴って図６に示すような圧力変化曲線Ｐを描き、
受光器４５に受光される反射光束の光量は気流吹き付け
に伴う角膜Ｃの変形に伴って光量変化曲線Ｄを描く。こ
こでは、演算回路４６には反射光束の光量検出レベルＬ
が図６に示すように設けられている。

【００２５】この光量検出レベルＬは光量変化曲線Ｄの
光量増加側において反射光束の光量が光量検出レベルＬ
を横切る反射光量対応点Ｘと光量変化曲線Ｄの光量減少
側において反射光束の光量が光量検出レベルＬを横切る
反射光量対応点Ｙとを定義するのに用いられる。

【００２６】演算回路４６はその反射光量対応点Ｘの位
置と反射光量対応点Ｙとの間の光量変化曲線Ｄの光量検
出レベルＬを積算して反射光量対応重心点Ｚの位置を算
出する。そして、演算回路４６はその反射光量対応重心
点Ｚの位置に対応する圧力センサ１５ａの圧力値Ｐ０か
ら眼圧値ＩＯＰを演算する。

【００２７】尚、光量検出レベルＬを複数個設けて、こ
の複数個の反射光量対応重心点を求め、この複数個の反
射光量対応重心点の平均値に対応する圧力値Ｐ０から眼
圧値ＩＯＰを求めることも可能である。また、複数個の
反射光量対応重心点に対応する圧力値Ｐ０を夫々求め、
その平均圧力値に基づいて眼圧値ＩＯＰを求めてもよ
い。

【００２８】図７は反射光束の光量検出レベルＬを０と
した場合の実施例を示すもので、この場合には、反射光
量対応点Ｘは光量変化開始点Ｘ′を意味し、反射光量対
応点Ｙは光量変化終点Ｙ′を意味し、反射光量対応重心
点Ｚは、光量変化開始点Ｘ′の位置と光量変化終点Ｙ′
の位置との間の光量変化曲線Ｄの光量検出レベルＬを積
算して求められる。

【００２９】これらの実施例によれば、理論的にピーク
値となる角膜Ｃが偏平Ｃ′に圧平されたことを検出する
代わりに、光量変化曲線Ｄの増加側と減少側とにおいて
同一反射光量レベルとなる反射光量対応点の位置をそれ
ぞれ求めて、その各反射光量対応点の間の光量変化曲線
の反射光量レベルの重心点を求めて眼圧値を測定してい
るので、気流の不均一性、角膜の弾性、涙、まつ毛等に
起因する測定の不安定性を回避することができる。

【００３０】なお、光量検出レベルＬはソフト的にもハ
ード的にも設定できるものである。例えば、受光器４５
の後段に、光量検出レベルＬを設定するための逆方向ダ
イオードを設けて反射光束の光量が所定値以上でなけれ
ば受光器４５の検出信号が演算回路４６に向かって出力
されないようにする構成として光量レベルＬを設定する
こともできる。

【００３１】また、反射光量対応点には時間を用いるこ
ともできるが、メモリの座標位置を用いることもでき
る。

【００３２】

【発明の効果】本発明に係わる非接触式眼圧計は、以上
説明したように構成したので、角膜に吹き付けられる気
流の不均一性、涙、角膜の弾性、まつ毛の等の混入に起
因する測定の不安定性を回避することができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる非接触式眼圧計の光学系の一例
を示す平面図である。

【図２】図１に示す非接触式眼圧計の非アライメント状
態の説明図である。

【図３】図１に示す非接触式眼圧計の気流吹き付け手段
の概略構成図である。

【図４】図１に示す非接触式眼圧計の要部を説明するた
めの図である。

【図５】図１に示す非接触式眼圧計のアライメント状態
の説明図である。

【図６】本発明に係わる非接触式眼圧計の眼圧値測定の
一例を説明するための光量・圧力変化曲線図である。

【図７】本発明に係わる非接触式眼圧計の眼圧値測定の
他の例を説明するための光量・圧力変化曲線図である。

【図８】角膜変形と光量変化曲線との関係を示す説明図
である。

【図９】光量変化曲線と圧力変化曲線との関係を示す説
明図である。

【図１０】二つのピークを有する光量変化曲線を示す説
明図である。

【図１１】緩やかな光量変化曲線を示す説明図である。

【図１２】ピークに細かな乱れを有する光量変化曲線を
示す図である。

【符号の説明】

Ｃ…角膜 Ｄ…光量変化曲線 Ｅ…被検眼 Ｘ…反射光量対応点（増加側） Ｙ…反射光量対応点（減少側） Ｚ…反射光量対応重心点 ＩＯＰ…眼圧値 ２…アライメント投影光学系（角膜変形検出光学系） ５…受光光学系（角膜変形検出光学系） ９…ノズル（気流吹き付け手段） １５ａ…圧力センサ（圧力検出手段） ４６…演算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 3/16

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼の角膜に気流を吹き付けて角膜を
   変形させる気流吹き付け手段と、前記角膜に光束を投影
   して角膜変形に伴う反射光束の光量変化曲線を検出して
   該角膜の変形を検出する角膜変形検出光学系と、前記気
   流吹き付け手段に設けられて該気流吹き付け手段内の圧
   力を逐次検出する圧力検出手段と、前記光量変化曲線の
   光量増加側と減少側とにおいて同一反射光量レベルとな
   る反射光量対応点の位置をそれぞれ求めると共にこの各
   反射光量対応点の間の前記光量変化曲線の反射光量レベ
   ルを積算することにより眼圧値を測定するための反射光
   量対応重心点を演算しかつ該反射光量対応重心点におけ
   る前記圧力検出手段の圧力値に基づき前記眼圧値を演算
   する演算回路と、を備えていることを特徴とする非接触
   式眼圧計。