JP3346468B2

JP3346468B2 - 非接触式眼圧計

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Publication number: JP3346468B2
Application number: JP21406198A
Authority: JP
Inventors: 峰基早藤
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2002-11-18
Anticipated expiration: 2018-07-29
Also published as: JP2000041949A; US6190317B1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被検眼の眼圧を求め
る非接触式眼圧計に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、被検眼に気流を吹き付けて角
膜を変形させ、この変形の度合いを光学的に検知するこ
とにより、被検眼の眼圧を非接触で測定する非接触式眼
圧計が知られている。

【０００３】この種の非接触式眼圧計では、ノズルから
気流を吹き付けるので涙や埃等により光学系が汚れ易
く、光学系が汚れるとアライメントが不可能になった
り、測定値に誤差が生じたりする。このため、光学系の
汚れを検知してその旨を検者に警告する機構を備えた非
接触式眼圧計が特公平２−１２０８６号公報や特開平７
−１７１１１０号公報により提案されている。

【０００４】この特公平２−１２０８６号公報のもの
は、対物レンズの手前にレンズキャップを装着して汚れ
を検知するものであり、汚れを検知する度毎にレンズキ
ャップを装着しなければならないので、非常に面倒であ
るという問題がある。

【０００５】また、特開平７−１７１１１０号公報のも
のは、アライメント検出光の角膜反射光の光量が所定値
以下になった場合に光学系が汚れていると判断するよう
に構成されている。このため、上記のような問題はな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
７−１７１１１０号公報のものでは、模型眼に気流を吹
き付けて器械の動作チェックを行う場合、その模型眼の
反射率が人眼の平均的な反射率よりも大幅に低いもので
あると、光学系が汚れていないにも拘わらず光学系が汚
れていると判断してしまう。

【０００７】すなわち、特開平７−１７１１１０号公報
のものは、測定毎のアライメント検出光の角膜反射光の
光量が所定値以下になった場合に光学系が汚れていると
判断するが、この「所定値」は、人眼の平均的な反射率
を考慮して決定される。

【０００８】一方、模型眼の反射率は材質や構造によっ
てまちまちであり、人眼の平均的な反射率に近い模型眼
もあるが、その一方で、人眼の平均的な反射率よりも大
幅に小さい反射率のものもある。

【０００９】このため、このような反射率の極端に低い
模型眼により動作チェックを行うとすると、光学系が汚
れていなくてもアライメント検出光の反射光の光量は所
定値以下となり、器械は汚れ警告を行ってしまう。

【００１０】この発明は上記事情に鑑みなされたもので
あって、その目的は、測定対象が人眼か模型眼かを判別
して、反射率の低い模型眼の場合であっても、汚れ警告
を発することのない非接触式眼圧計を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、気流を被検眼に向けて吹き付け
る気流吹付手段と、該気流吹付手段による角膜の変形を
光学的に検出する角膜変形検出手段と、該角膜変形検出
手段の検出結果に基づき被検眼の眼圧を演算する演算部
とを備えた非接触式眼圧計において、前記被検眼に向け
て投影した光束の反射光の光量を検出する光量測定手段
と、該光量測定手段によって得た複数の光量データを互
いに比較することにより、前記被検眼が人眼か模型眼か
を判断する判断手段と、前記光量測定手段が検出する光
量レベルに基づいて光学系の汚れを検出する汚れ検出手
段と、この汚れ検出手段が汚れを検出したとき警告表示
する警告表示部とを備え、前記汚れ検出手段は、判断手
段が被検眼が模型眼であると判断した際、前記光量測定
手段が検出する光量レベルが低いとき光学系が汚れてい
ると判断しないことを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、前記光量測定手段は、
眼圧測定が複数回行われる場合において、各測定毎に前
記反射光の光量を検出することを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、前記判断手段は、前記
複数の光量データ間の差が所定値以上の場合に、被検眼
が人眼であると判断することを特徴とする。

【００１４】請求項４の発明は、前記光量測定手段は、
被検眼と装置本体との間のアライメント状態を検出する
アライメント検出系を兼用したことを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる非接触式
眼圧計の実施の形態を図面に基づいて説明する。［光学系］図１は、非接触式眼圧計の光学系を示したも
のであり、図１（Ａ）は平面図を、図１（Ｂ）は側面図
を示している。以下、光学系側から被検眼Ｉに向かって
上下,左右方向をＹ,Ｘ方向とし、光学系の光軸Ｏと平行
な方向をＺ方向とする。

【００１６】本発明の非接触式眼圧計の光学系は、前眼
部観察光学系１０と、ＸＹアライメント指標投影光学系
１７と、ＸＹアライメント受光光学系１７′と、Ｚアラ
イメント指標投影光学系２４,２５と、Ｚアライメント
受光光学系２４′,２５′等とから大略構成されてい
る。

【００１７】［前眼部観察光学系］前眼部観察光学系１
０は、対物レンズ１１、ハーフミラー１４、結像レンズ
１２、補正レンズ１５、ハーフミラー２２、ＣＣＤ１６
とを備え、前眼部像を形成する光束を、対物レンズ１
１、ハーフミラー１４、結像レンズ１２、補正レンズ１
５、ハーフミラー２２を介してＣＣＤカメラ１６に結像
させるように構成している。ＣＣＤ１６は、受光した前
眼部像形成光を映像信号に変換し、モニタ１００上に前
眼部像を形成せしめる。

【００１８】補正レンズ１５は、被検眼が適正距離より
も遠くにある場合に光軸Ｏ内に挿入され、被検眼が適正
距離または適正距離よりも近くにある場合には光軸Ｏか
ら退避されるようになっている。この補正レンズ１５の
挿脱は、図示しないソレノイドにより行われる。なお、
対物レンズ１１の光軸Ｏ上には被検眼Ｉに向けて眼圧測
定用空気パルスを噴射する吹付ノズル１３が設けられて
いる。

【００１９】［アライメント検出光学系］ＸＹアライメ
ント指標投影光学系１７は、被検眼軸Ｏeが、前眼部観
察光学系１０の光軸Ｏへの整合を検出するための指標を
被検眼に投影するためのものであり、赤外光を射出する
光源としてのＬＥＤ１８と、このＬＥＤ１８からの光束
を点光源化するピンホール１９と、このピンホール１９
からの光束を平行光束に変えるコリメートレンズ２０
と、ハーフミラー１４等とを備えている。すなわち、平
行光束をノズル１３の孔内を介して被検眼Ｉの角膜２１
に向けて投影し、アライメント指標光として利用できる
ように構成されている。

【００２０】ＸＹアライメント受光光学系１７′は、ア
ライメント指標光の角膜反射光を受光素子に受光させる
ことにより被検眼光軸と光軸Ｏの整合状態を検出するた
めのものであり、ハーフミラー１４と、結像レンズ１２
と、ハーフミラー２２と、二次元位置を検出可能な受光
素子２３と、ＣＣＤ１６とを備えている。すなわち、ア
ライメント指標光の角膜反射光を吹付ノズル１３の孔、
結像レンズ１２等を介して導き、ハーフミラー２２に反
射させた後受光素子２３上に投影せしめ、指標像ｉ3を
結像させる。この指標像ｉ3の結像位置に基づいて装置
本体と被検眼とのアライメント状態を検出するように構
成されている。

【００２１】また、ハーフミラー２２で反射しない光の
一部は、ＣＣＤ１６に投影され、指標像ｉ３をＣＣＤ１
６上に形成する。これにより、モニタ１００上に前眼部
像及び指標像ｉ３´が形成され、検者はこれらの像の位
置関係に基づきアライメント状態を肉眼により確認でき
る。また、モニタ１００上には、アライメント調整の目
安として用いるレチクル像が電気的に合成表示される。

【００２２】Ｚアライメント指標投影光学系２４は、波
長７６０ｎｍの赤外光を発するＬＥＤ２６、コンデンサ
レンズ２８、ピンホール２９、波長７６０ｎｍの赤外光
を反射し波長８６０ｎｍの赤外光を透過するダイクロイ
ックミラー３０、ピンホール２９の位置に焦点位置を一
致させた対物レンズ３４を備え、これによりＺアライメ
ント用指標としての平行光束を被検眼に向けて右斜め方
向から投影するように構成されているものである。一
方、Ｚアライメント指標投影光学系２５は、波長８６０
ｎｍの赤外光を発するＬＥＤ２７、コンデンサレンズ３
１、ピンホール３２、波長８６０ｎｍの赤外光を反射し
波長７６０ｎｍの赤外光を透過するダイクロイックミラ
ー３３、ピンホール３２の位置に焦点位置を一致させた
対物レンズ３５を備え、これによりＺアライメント用の
指標としての平行光束を被検眼に向けて左斜め方向から
投影し、これにより指標像ｉ２を被検眼に形成させるよ
うに構成されているものである。そして、図１に示すよ
うに、Ｚアライメント指標投影光学系２４，２５は前眼
部観察光学系１０の対物レンズ１１の光軸Ｏに関して左
右対称に配置されている。

【００２３】Ｚアライメント受光光学系２５´は、対物
レンズ３４、ミラー４２、リレーレンズ４３、ミラー４
４、全反射ミラー４５、受光素子４１とを備えている。
図１(Ａ)から明らかなように、Ｚアライメント検出光学
系２５´は対物レンズ３４をＺアライメント指標投影光
学系２４と共有している一方、Ｚアライメント指標投影
光学系２４，２５は、前述のように前眼部観察光学系１
０の対物レンズ１１の光軸Ｏに関して左右対称に配置さ
れている。このため、Ｚアライメント指標投影光学系２
５からの指標光束の角膜反射光束は、対物レンズ３４、
リレーレンズ４３を通って全反射ミラー４５に達し、受
光素子４１に指標像ｉ２を再度形成させることになる。

【００２４】Ｚアライメント受光光学系２４´は、対物
レンズ３５、ダイクロイックミラー３３、ミラー３７、
リレーレンズ３８、ミラー３９、全反射ミラー４０とを
備えている。図１(Ａ)から明らかなように、Ｚアライメ
ント受光光学系２４´は対物レンズ３５をＺアライメン
ト指標投影光学系２５と共有している。このため、Ｚア
ライメント指標投影光学系２４からの指標光束の角膜反
射光束は、対物レンズ３５、リレーレンズ３８を通って
全反射ミラー４０に達し、受光素子４１に指標像ｉ１を
再度形成させる。

【００２５】指標像ｉ１，ｉ２は被検眼の角膜頂点Ｐか
らノズルの先端Ｑまでの距離が正規の作動距離にあると
きに受光素子４１上において合致して結像され、それ以
外の場合には分離して結像されるので、この合致・不合
致を検出することにより、距離即ちＺアライメントが適
正になされているか否かを検出することができる。ＬＥ
Ｄ２６，２７の点滅周期を互いに異ならしめたり、また
はピンホール２９，３２の形状を互いに異ならしめるな
どすることにより、作動距離が長いのか短いのかを判断
するようにしてもよい。

【００２６】このように、本実施例では上述のように左
右対称の異なる２方向からＺアライメント指標を投影す
るとともに、受光素子上の２つの指標像の重心位置を演
算（即ち平均化）し、この重心位置から指標像の位置を
求めるするようにしているので、ＸＹアライメントが大
きくずれている場合であってもＺアライメントの測定誤
差が少なくなるという利点がある。

【００２７】［角膜変形検出光学系］角膜変形検出光学
系（角膜変形検出手段）２０１は、Ｚアライメント受光
光学系２４′と光学系の一部を共有している。即ち、角
膜変形検出光学系２０１は、対物レンズ３５、ハーフミ
ラー３６、コンデンサレンズ５６、受光素子５７を備え
ている。これにより、Ｚアライメント指標投影光学系２
４からの指標光をこれらの光学素子を介して受光素子５
７上に投影させるとともに、吹き付けノズル１３から被
検眼角膜に向けて噴射されるエアパルスに基づく受光素
子５７における受光光量の時間的変化を検出することに
より、被検眼の眼圧を測定するようにしている。即ち、
Ｚアライメント指標投影光学系２４は、角膜変形検出用
の光束を被検眼に投影するための光学系を兼用してい
る。

【００２８】［演算制御系及び駆動装置］この実施形態
の非接触式眼圧計は、上記アライメント検出光学系の出
力に基づき模型眼か人眼かを判断するとともにアライメ
ントのずれ量を演算する演算制御系と、この演算結果に
基づき装置本体を駆動制御する駆動制御装置をも備えて
いる。

【００２９】演算制御系は、信号処理回路４９、信号処
理回路（光量測定手段）５０、制御回路（判断手段）５
１とを備えている。信号処理回路４９は、その入力端子
から受光素子４１の出力を受け取るように接続されてお
り、一対の指標像ｉ１，ｉ２の重心位置を検出する機能
を有する。一方、信号処理回路５０は、その入力端子か
ら受光素子２３の出力を受け取るように接続されてお
り、指標像ｉ３の重心位置を検出する機能と受光素子２
３の受光光量を検出する光量測定手段としての機能を有
する。

【００３０】そして、これらの検出結果は制御回路５１
に入力されるようになっていて、制御回路５１は、一対
の指標像ｉ１，ｉ２の重心間距離並びに指標像ｉ３の重
心位置を演算するとともに、測定毎の受光素子２３の受
光光量をメモリ２００に記憶させていく。

【００３１】また、制御回路５１は、メモリ２００に記
憶された複数の受光光量レベル（光量データ）を互いに
比較して、その差が所定値以下であれば模型眼と判断
し、その差が所定値以上であれば人眼と判断する。この
とき、複数の光量データの最大値と最小値とを比較して
もよいし、最新の２つの光量データを比較するようにし
てもよい。

【００３２】これは、人眼の場合、図３の（イ）に示す
ように、眼圧測定のために噴射ノズル１３から気流が吹
き付けられる毎に、涙が飛散されたりまつげが光路内に
入ってきたりするため、受光素子２３の光量レベルが大
きく変化していくためである。他方、模型眼の場合に
は、噴射ノズル１３から気流が吹き付けられても涙が飛
散されたりまつげが光路内に入ってきたりすることがな
いので、図３の（ロ）に示すように、測定毎の受光素子
２３の光量レベルはほとんど一定である。したがって、
受光光量レベルの差のしきい値を適切に設定することに
より、噴射ノズル１３の前に置かれた測定対象が人眼か
模型眼かを判別できる。

【００３３】また、制御回路５１は、人眼と判断した
後、メモリ２００に記憶されたそれぞれの受光光量レベ
ルから光学系の汚れを検出し、汚れを検出するとモニタ
１００に警告表示するとともに測定動作を禁止する。

【００３４】制御回路５１は、指標像ｉ３の重心位置及
び一対の指標像ｉ１，ｉ２の重心間距離とから、それぞ
れ被検眼角膜と装置との間の距離及び光軸Ｏと被検眼角
膜光軸との間のずれ量△を演算する機能を有する。これ
らの演算結果は、上下駆動装置１０３及び前後左右駆動
装置１０２に出力される。上下駆動装置１０３及び前後
左右駆動装置１０２は、この演算結果に基づき、上記の
光学系収納部を上下左右及び前後方向に移動させ、アラ
イメント調整を行う機能を有する。

【００３５】また、制御回路５１は、所定の場合に光学
測定部に向けて測定開始を指示する測定開始信号を送る
ように構成されている。［全体構成］次に、上下駆動装置１０３及び前後左右駆
動装置の具体的構成を含めて非接触式眼圧計の全体構成
を図２に用いて説明する。

【００３６】図２において、１４１は電源が内蔵された
ベースで、このベース１４１上には架台１２１が前後左
右に移動可能に取り付けられ、架台１２１の後部にはジ
ョイスティック１２２が任意の方向に傾動自在に保持さ
れている。そして、このジョイスティック１２２の前後
左右への傾動操作により、架台１２１がベース１４１上
を前後左右に移動されるようになっている。この構造は
周知のものが採用されているので、詳細な説明は省略す
る。また、ジョイスティック１２２の上端部にはマニュ
アル測定スイッチ１２３が取り付けられている。このマ
ニュアル測定スイッチ１２３は、説明を省略するマニュ
アル測定モードのとき、測定を開始するために使用され
るものである。

【００３７】上述のベース１４１の上面には前端部に傾
斜面１３２ａを有するカム板１３２が取り付けられ、架
台１２１の側部にはマイクロスイッチ１３１が取り付け
られている。このマイクロスイッチ１３１は、架台１２
１の後方への移動操作によりカム板１３２でＯＮさせら
れ、これにより前述の補助レンズ１５を挿脱するソレノ
イド（図示せず）が駆動し、補助レンズを光軸Ｏ上に挿
入するようになっている。この架台１２１の中央には支
柱１２４を介してのモニタ取付板１２５が取り付けら
れ、モニタ取付板１２５上にはモニタ１００が取り付け
られている。

【００３８】また、このモニタ取付板１２５の前端部側
には、前述の上下駆動装置１０３、前後左右駆動装置１
０２からなる三次元駆動機構Ｄ（駆動手段）を介して、
図１に示した光学系を収納した光学測定部１０１がｘｙ
ｚ方向に自動駆動可能に取り付けられている。［動作］次に、上記の非接触式眼圧計の動作について
説明する。

【００３９】模型眼を使って機器の動作チェックを行う
場合、先ず、検者は、架台１２１を手前に引いておく。
この時マイクロスイッチ１３１がベース１４１上の板１
３２によりＯＮ状態となり、補正レンズ１５が光軸Ｏ上
に挿入される。

【００４０】そして、検者はジョイスティック１２２を
前方に押し込むことにより架台１２１を前進させると、
マイクロスイッチ１３１がＯＦＦとなり、補正レンズ１
５が光軸Ｏ上から退避する。そして、モニタ１００に映
し出された模型眼像及びレチクル像に基づいて、ジョイ
スティック１２２を操作して光学測定部１０１と被検眼
との間の概略のアライメントを行う。概略のアライメン
トが完了すると、受光素子２３及び受光素子４１に各Ｌ
ＥＤ１８,２６,２７からの模型眼の角膜反射光が入る。
すると、受光素子２３、受光素子４１からの出力がそれ
ぞれ信号処理回路４９、５０を介して制御回路５０に入
力される。

【００４１】制御回路５１は、上下駆動装置１０３のモ
ータ１０４、前後左右駆動装置１０２のモータ１０８，
１１２に信号を送り、光学測定部１０１を移動せしめて
アライメントが行われる。アライメントが完了すると、
信号処理回路５０は受光素子２３の指標像ｉ３から受光
量を検出し、制御回路５１がその受光量をメモリ２００
に記憶させていく。

【００４２】また、制御回路５１は、アライメントが完
了すると測定開始信号を図示しない圧縮空気生成装置に
送出する。この圧縮空気生成装置は、この信号を受けて
気流をノズル１３を通して模型眼に吹き付ける。これに
より、模型眼の角膜が変形されるので、角膜変形検出系
２０１の受光素子５７に入射される光束の光量が変化す
る。角膜変形検出系２０１は、この光量の時間的変化に
基づき、公知の方法により模型眼の眼圧を演算すること
になる。

【００４３】これら測定が数回行われると、測定毎の受
光素子２３の指標像ｉ３の受光量がメモリ２００に記憶
されているので、制御回路５１は、メモリ２００に記憶
された受光光量レベルを互いに比較して差を求める。こ
の場合、模型眼であるから受光光量レベルの差がほとん
どなく、その差が所定値以下となり、制御回路５１は模
型眼と判断する。

【００４４】制御回路５１は、模型眼と判断した場合、
受光素子２３の受光光量が低くても光学系が汚れている
と判断しない。したがって、汚れ警告表示は行われな
い。一方、人眼を測定した場合には、メモリ２００に記
憶されたそれぞれの受光光量レベルが大きくばらつくの
で、それらの差が大きくなる。これにより、制御回路５
１は測定対象が人眼であると判断する。この場合には、
従来と同様に、複数回の測定毎に得られた光量データを
基にして光学系の汚れを検知する。

【００４５】以上において説明した実施形態では、アラ
イメント完了後の気流吹き付け前に受光素子２３の受光
量を検出するようにしているが、これに限らず概略のア
ライメントが完了した後や、測定終了直後等に受光量を
検出するようにしてもよい。また、アライメントずれ量
△に基づいて受光量データを補正するようにしてもよ
い。また、圧平検出用の受光素子５７の受光光量に基づ
いて光学系の汚れを検知するようにしてもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の非接触
式眼圧計にあっては、測定対象が人眼か模型眼かを判別
して、汚れ警告表示機能の誤動作を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はこの発明の非接触式眼圧計に係る光学
系の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の吹き付けノズル内を光路
として用いた光学系と制御回路との関係を示す説明図で
ある。

【図２】図１に示した光学系を備える非接触式眼圧計の
側面図である。

【図３】人眼と模型眼の光量レベルを示したグラフであ
る。

【符号の説明】

２１角膜５０信号処理回路（光量測定手段）５１制御回路（判断手段）２０１角膜変形検出光学系（角膜変形検出手段）Ｉ被検眼

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】気流を被検眼に向けて吹き付ける気流吹付
手段と、該気流吹付手段による角膜の変形を光学的に検出する角
膜変形検出手段と、該角膜変形検出手段の検出結果に基づき被検眼の眼圧を
演算する演算部とを備えた非接触式眼圧計において、前記被検眼に向けて投影した光束の反射光の光量を検出
する光量測定手段と、該光量測定手段によって得た複数の光量データを互いに
比較することにより、前記被検眼が人眼か模型眼かを判断する判断手段と、前記光量測定手段が検出する光量レベルに基づいて光学
系の汚れを検出する汚れ検出手段と、この汚れ検出手段が汚れを検出したとき警告表示する警
告表示部とを備え、前記汚れ検出手段は、判断手段が被検眼が模型眼である
と判断した際、光量測定手段が検出する光量レベルが低
いとき光学系が汚れていると判断しないことを特徴とす
る非接触式眼圧計。
【請求項２】前記光量測定手段は、眼圧測定が複数回行
われる場合において、各測定毎に前記反射光の光量を検
出することを特徴とする請求項１の非接触式眼圧計。
【請求項３】前記判断手段は、前記複数の光量データ間
の差が所定値以上の場合に、被検眼が人眼であると判断
することを特徴とする請求項１の非接触式眼圧計。
【請求項４】前記光量測定手段は、被検眼と装置本体と
の間のアライメント状態を検出するアライメント検出系
を兼用したことを特徴とする請求項１の非接触式眼圧
計。