JP3521980B2 - 眼科器械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、被検眼の角膜に向けて
アライメント光束を投影するアライメント光投影光学系
と、角膜にて反射されたアライメント反射光束を受光手
段に結像させて作動距離を検出するアライメント光結像
光学系とを備え、アライメント光投影光学系により被検
眼に光束を投影してその反射像をアライメント光結像光
学系の受光手段により受光して被検眼と装置本体との作
動距離合わせを行うようにした眼科器械に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から、被検眼の角膜に向けてアライ
メント光束を投影するアライメント光投影光学系と、角
膜にて反射されたアライメント反射光束を受光手段に結
像させて作動距離を検出するアライメント光結像光学系
とを備えた眼科器械としては、角膜を変形させるために
空気パルスを噴射する射出ノズルを主光学系の光軸と軸
線が一致するように設けた非接触式眼圧計等が知られて
いる。 【０００３】このような非接触式眼圧計では、アライメ
ント光投影光学系により被検眼の角膜に向けてアライメ
ント光束が投影され、角膜にて反射されたアライメント
反射光束をアライメント光結像光学系によりその光路周
端部に設けた受光手段に結像させ、角膜曲率中心と角膜
頂点とを結ぶ角膜軸線と主光学系の光軸とが一致され且
つ角膜曲率中心から射出ノズル先端までの距離が所定距
離にセットされたことをその受光位置並びに受光量で受
光手段が検出したときに、角膜頂点から射出ノズル先端
までの作動距離が所定距離にセットされたとして角膜に
向けて空気パルスが射出される。 【０００４】また、角膜変形検出光を角膜に向けて投影
する角膜変形検出光投影光学系と、その角膜変形検出光
の反射光を受光する角膜変形検出光学系とを設け、角膜
変形検出光投影光学系により空気パルスの噴射に伴って
変形（圧平）された状態である角膜に向けて角膜変形検
出光が投影され、角膜変形検出光学系により角膜変形検
出光の反射光を受光して眼圧が測定される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
非接触式眼圧計にあっては、角膜軸線と光軸との一致調
整、並びに作動距離調整を一つの受光手段により検出す
る際、角膜の曲率中心にアライメント光束を結像させ、
その角膜からの反射光量から作動距離を求めているた
め、角膜の反射率の違いにより作動距離が変化してしま
い、アライメント精度並びに測定精度の信頼性が低いと
いう問題が生じていた。 【０００６】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あって、角膜の反射率が違っても作動距離が変化しにく
く、アライメント精度並びに測定精度を向上させること
ができる眼科器械を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】その目的を達成するた
め、請求項１の発明は、被検眼の角膜に向けてアライメ
ント光束を投影するアライメント光投影光学系と、角膜
にて反射されたアライメント反射光束を受光手段に結像
させて作動距離を検出するアライメント光結像光学系と
を備えた眼科器械において、前記アライメント光結像光
学系は、結像レンズと、この結像レンズを透過したアラ
イメント反射光束を分割するハーフミラーと、このハー
フミラーによって分割された一方の反射光束を受光する
第１受光センサと、他方の反射光束を受光する第２受光
センサと、前記ハーフミラーの前に配置された円柱レン
ズとを有し、第１受光センサが受光する反射像の長手方
向の長さと、第２受光センサが受光する反射像の長手方
向の長さとに基づいて作動距離を検出することを特徴と
する。 【０００８】 【作用】このような請求項１に記載の構成においては、
第１受光センサが受光する反射像の長手方向の長さと、
第２受光センサが受光する反射像の長手方向の長さとに
基づいて作動距離を検出するものであるから、角膜の反
射率に拘わりなく作動距離を正確に検出することができ
る。 【０００９】 【実施例】次に、本発明の眼科器械の実施例を非接触式
眼圧計に適用し、図面に基づいて説明する。 【００１０】図１，図２において、非接触式眼圧計１
は、固視用の注視目標を被検眼Ｅに投影する固視標投影
光学系１０、被検眼Ｅを含めて前眼部像を観察すると共
に光軸Ｏ１と被検眼Ｅの視軸Ｏ２との整合検出（光軸Ｏ
１と視軸Ｏ２のずれ検出）が可能な前眼部観察光学系２
０、被検眼Ｅにアライメント光束を投影するアライメン
ト光投影光学系３０、被検眼Ｅに対する作動距離を検出
するアライメント光結像光学系４０、角膜Ｃの変形を光
学的に検出する角膜変形検出光学系５０を備えている。 【００１１】固視標投影光学系１０は、可視光を出射す
るＬＥＤ１１、ピンホール１２、可視光を透過し且つ近
赤外光を反射する特性を有する波長分割フィルター１
３、コリメータレンズ１４、ハーフミラー１５、チャン
バー窓ガラス１６、噴射ノズル１７を有する。チャンバ
ー窓ガラス１６は、噴射ノズル１７に空気パルスを供給
するためのシリンダ部材等の供給装置を包囲する枠体と
なっている。 【００１２】ＬＥＤ１１から出射された注視目標となる
可視光は、ピンホール１２を通過して波長分割フィルタ
ー１３を透過し、コリメータレンズ１４により平行光束
とされてハーフミラー１５に反射された後、チャンバー
窓ガラス１６を透過し、噴射ノズル１７の内部を通って
被検眼Ｅの角膜Ｃに像が提示される。 【００１３】前眼部観察光学系２０は、前眼部観察用と
して左右から被検眼Ｅをダイレクトに照明する赤外光を
出射する複数のＬＥＤ２１、噴射ノズル１７の先端に固
定のカバーガラス２２、噴射ノズル１７の一端を支持す
る受けガラス２３、チャンバー窓ガラス１６、ハーフミ
ラー１５、対物レンズ２４、ハーフミラー２５、結像レ
ンズ２６、ＣＣＤカメラ２７を有する。 【００１４】被検眼Ｅにて反射されたＬＥＤ２１からの
赤外反射光は、ガラス２２，２３及びチャンバー窓ガラ
ス１６、ハーフミラー１５を透過して対物レンズ２４に
より平行光束とされ、ハーフミラー２５を透過した後、
結像レンズ２６に集光されてＣＣＤカメラ２７に結像さ
れる。 【００１５】ＣＣＤカメラ２７に結像された赤外反射光
束は、画像処理回路（図示せず）に入力されて信号化さ
れ、図１に示すように、モニタの画面２８に前眼部像
Ｅ’が表示される。また、画面２８には、アライメント
エリア２８ａが電気的に合成表示される。 【００１６】アライメント光投影光学系３０は、アライ
メント操作用と角膜変形検出用とに兼用されるＬＥＤ３
１、コンデンサーレンズ３２，３３、開口絞り３４、角
膜Ｃへ投影される像を形成するためのピンホール３５、
波長分割フィルター１３、コリメータレンズ１４、ハー
フミラー１５、チャンバー窓ガラス１６、噴射ノズル１
７を有する。ピンホール３５はコンデンサーレンズ１４
の後側焦点位置に配設されている。 【００１７】ＬＥＤ３１から出射された近赤外光は、コ
ンデンサーレンズ３２，３３、開口絞り３４、ピンホー
ル３５を通過して波長分割フィルター１３に反射され、
コリメータレンズ１４により平行光束とされてハーフミ
ラー１５に反射された後、チャンバー窓ガラス１６を透
過し、噴射ノズル１７の内部を通って被検眼Ｅの角膜Ｃ
に投影され、この角膜Ｃで反射される。 【００１８】また、角膜Ｃで反射された角膜反射光束
は、前眼部観察光学系２０により、ガラス２２，２３，
１６並びにハーフミラー１５を透過して対物レンズ２４
により平行光束とされ、その一部はハーフミラー２５を
透過した後、結像レンズ２６によって集光されてＣＣＤ
カメラ２７に結像されて画面２８に視標像２８ｂが合成
表示される。 【００１９】検者は、視標像２８ｂがアライメントエリ
ア２８ａに入るように装置本体を３次元的に移動させ
る。装置本体の光軸Ｏ１と被検眼Ｅの視軸Ｏ２とがずれ
ている場合には、視標像２８ｂは画面２８内で上下左右
方向に移動し、作動距離がずれている場合には視標像２
８ｂが大きくなってアライメントエリア２８ａからはみ
出る。これにより、検者は光軸合わせと概略の作動距離
合わせ調整を行うことができる。 【００２０】アライメント光結像光学系４０は、カバー
ガラス２２からハーフミラー２５に至る光学部品を共用
すると共に、結像レンズ４１、反射ミラー４２、円柱レ
ンズ４３、ハーフミラー４４、受光センサ４５，４６を
有する。 【００２１】受光センサ４４，４５は、例えば、一次元
のポジションセンサーやラインＣＣＤ等で、同一のもの
を使用しても良い。受光センサ４５は水平方向の光束成
分が集束（図１の実線状態）する位置に配置され、受光
センサ４６は垂直方向の光束成分が集束（図１の鎖線状
態）する位置に配置されている。 【００２２】角膜Ｃで反射されたアライメント反射光束
は、その一部がハーフミラー２５に反射されて結像レン
ズ４１に導かれ、結像レンズ４１で集光されつつ反射ミ
ラー４２に反射されて円柱レンズ４３へと至り、この円
柱レンズ４３を経て一部はハーフミラー４４を透過して
受光センサ４５に入射し、その他の一部はハーフミラー
４４を反射して受光センサ４６に入射する。 【００２３】また、受光センサ４５，４６は、図３に示
すように、作動距離が所定の距離となると受光された反
射像４５ａ，４６ｂの長手方向の距離ａ，ｂが等しくな
るように構成され、距離ａ，ｂを図示しない演算処理回
路が演算処理して［例えば、（ａ−ｂ）／（ａ＋ｂ）］
作動距離を算出し、画面２８に作動距離バー２８ｃとし
て電気的に表示する。又、作動距離エリアマーク２８ｄ
も併せて表示し、作動距離が所定距離以上ずれるとその
量に応じて作動距離バー２８ｃが長くなり、作動距離エ
リアマーク２８ｄからはみ出す長さとなる。さらに、装
置本体が被検眼Ｅに近付き過ぎた場合には、画面２８に
“ＴＯＯ ＣＬＯＳＥ”等の警告表示を行って検者に認
識させる。 【００２４】尚、受光センサ４５、４６に二次元センサ
を用いて反射像４５ａ，４５ｂの重心位置をも検出する
ようにして光軸ずれと作動距離とを求めることも可能だ
が、この場合には二次元センサ上の必要光量が大となる
為に、角膜Ｃへ投影するアライメント光束の投光量が多
大となり眼の安全上好ましいものではない。 【００２５】角膜変形検出光学系５０は、カバーガラス
２２からハーフミラー２５までの各光学部品と、反射ミ
ラー５１、結像レンズ５２、絞り５３、受光センサ５４
を有する。 【００２６】結像レンズ５２は、図１の鎖線で示すよう
に、光軸ずれ検出を受光センサ５４で行うためのもの
で、光軸ずれ検出と作動距離検出とを別々の受光センサ
４５，４６，５４で行うことにより、設計の自由度をさ
らに増すことができるばかりでなく、例えば、適正作動
距離を検出するための受光センサ４５，４６と光軸ずれ
を検出するための受光センサ５４の光量比により、噴射
ノズル１７から噴射された空気パルスの圧力で飛散して
カバーガラス２２等に付着した涙に起因する汚れを検出
し、画面２８にその汚れを認識させて清掃を促すことも
可能である。 【００２７】受光センサ４５，４６，５４により光軸ず
れ並びに作動距離調整の完了が検出されると、結像レン
ズ５２が光路から退避されると共に、図示を略す空気噴
射駆動装置へ噴射ＯＫ信号が出力され、この噴射ＯＫ信
号の出力を受けてガラス２３，１６の間（チャンバー）
に空気が噴出されて噴射ノズル１７内を通って噴射され
た空気パルスによって角膜Ｃが変形される。また、同時
にＬＥＤ３１から角膜Ｃに向けて検出光が出射される。 【００２８】この際の検出光は、図２に示すように、ア
ライメント検出時と同様に、コンデンサーレンズ３２，
３３、開口絞り３４、ピンホール３５、波長分割フィル
ター１３、コリメータレンズ１４、ハーフミラー１５、
チャンバー窓ガラス１６、噴射ノズル１７を経て被検眼
Ｅの角膜Ｃに投影され、この角膜Ｃで反射される。 【００２９】そして、角膜Ｃで反射された検出反射光
は、噴射ノズル１７からハーフミラー２５を経て、この
ハーフミラー２５に反射され、反射ミラー５１に反射さ
れて絞り５３を通過して受光センサ５４に結像される。 【００３０】受光センサ５４では、角膜Ｃの変形開始と
共に受光センサ５４の受光量が増加するため、この角膜
Ｃの変形に伴う受光量の増加信号に基づいて公知の手順
に従って眼圧を測定する。また、その演算結果が画面２
８に表示される。 【００３１】このように、受光センサ４５，４６は、被
検眼角膜の反射率に関係なく適正作動距離を検出するこ
とができ、検出性度の向上を図ることができる。 【００３２】また、装置本体と角膜Ｃとの相対距離を画
面２８上に表示することにより、作動距離合わせ操作の
操作性を向上させることができるばかりでなく、近付き
過ぎの警告表示が可能となって安全性を向上させること
ができる。 【００３３】さらに、光学部材、特に、被検眼Ｅの直前
に位置する光学部材の汚れを検知して検者にその汚れの
存在を認識させることも可能であるため、常に安定した
測定結果を得ることができる。 【００３４】 【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、第１受光センサが受光する反射像の長手方向の長さ
と、第２受光センサが受光する反射像の長手方向の長さ
とに基づいて作動距離を検出するものであるから、角膜
の反射率に拘わりなく作動距離を正確に検出することが
でき、アライメント精度並びに測定精度を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の眼科器械を示し、アライメント検出状
態の光学計の説明図である。 【図２】同じく、眼圧測定状態の光学系の説明図であ
る。 【図３】同じく、（Ａ），（Ｂ）は作動距離検出用の受
光センサ上の作動距離検出像の結像状態を示す説明図で
ある。 【符号の説明】 Ｃ…角膜 Ｅ…被検眼 ３０…アライメント光投影光学系 ４０…アライメント光結像光学系 ４３…円柱レンズ ４５…受光センサ（受光手段） ４６…受光センサ（受光手段）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】被検眼の角膜に向けてアライメント光束を
   投影するアライメント光投影光学系と、角膜にて反射さ
   れたアライメント反射光束を受光手段に結像させて作動
   距離を検出するアライメント光結像光学系とを備えた眼
   科器械において、前記アライメント光結像光学系は、結像レンズと、この
   結像レンズを透過したアライメント反射光束を分割する
   ハーフミラーと、このハーフミラーによって分割された
   一方の反射光束を受光する第１受光センサと、他方の反
   射光束を受光する第２受光センサと、前記ハーフミラー
   の前に配置された円柱レンズとを有し、 第１受光センサが受光する反射像の長手方向の長さと、
   第２受光センサが受光する反射像の長手方向の長さとに
   基づいて 作動距離を検出することを特徴とする眼科器
   械。