JP3548838B2

JP3548838B2 - 眼圧測定装置

Info

Publication number: JP3548838B2
Application number: JP00625098A
Authority: JP
Inventors: 博飯島
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1998-01-16
Filing date: 1998-01-16
Publication date: 2004-07-28
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: JPH10165373A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、被検眼の眼圧を測定することが可能な眼圧測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、眼圧測定装置として、被検眼に向けて空気を噴射して角膜を変形させ、この角膜からの反射光の光量と空気圧とから眼圧を測定するものが知られている。角膜が平圧されると反射光量が最大となるため、このときの空気圧から眼圧を求めることができる。
【０００３】
このものでは、被検眼の角膜に向けてアライメント光を照射し、被検眼に対する装置本体の上下左右方向のアライメント、被検眼に対する装置本体の作動距離を調節して眼圧測定を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の眼圧測定装置は、アライメント指標光の情報に基づいてのみ作動距離の調整を行っていたので、作動距離の調節精度の向上を図り難いという問題がある。
また、従来の眼圧測定装置はこれにのみ専用の構成であるので、検査の効率が芳しくないという問題がある。
【０００５】
【発明の目的】
この発明は、上述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、作動距離の調節精度の向上を図ることができる眼圧測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に記載の眼圧測定装置は、上記の課題を解決するため、被検眼の角膜を変形させるために該角膜に向けて流体を噴射する流体噴射装置と、前記流体噴射装置の作動により変形された前記角膜からの反射光と前記流体噴射装置からの流体の噴射圧とに基づいて眼圧を測定する眼圧測定手段と、前記角膜からの反射光が導かれるラインセンサと、前記ラインセンサの各番地の素子の出力が入力される合焦判断回路とを備え、前記合焦判断回路は、前記角膜の表面による反射光のピークから前記角膜の裏面による反射光のピークまでの全ての信号を記憶するとともに前記角膜の裏面による反射光のピークの番地を検出し、合焦を判断した後に信号を送出して前記流体噴射装置及び前記眼圧測定手段を作動させることを特徴とする。
この発明の請求項２に記載の眼圧測定装置は、照明光源からの照明光を被検眼の角膜に向けて斜め方向から照射する照射光学系と、前記被検眼の角膜からの反射光が導かれるラインセンサと、前記ラインセンサの各番地の素子の出力が入力される合焦判断回路と、前記角膜を変形させるために該角膜に向けて流体を噴射する流体噴射装置と、前記流体噴射装置の作動により変形された前記角膜からの反射光と前記流体噴射装置からの流体の噴射圧とに基づいて眼圧を測定する眼圧測定手段とを備え、前記合焦判断回路は、前記角膜の表面による反射光のピークから前記角膜の裏面による反射光のピークまでの全ての信号を記憶するとともに前記角膜の裏面による反射光のピークの番地を検出し、合焦を判断した後に信号を送出して前記流体噴射装置及び前記眼圧測定手段を作動させることを特徴とする。
【０００７】
【作用】
この発明にかかる眼圧測定装置によれば、角膜の表面からの反射光のピークと角膜の裏面からの反射光のピークとを利用して作動距離調整を行うことができる。
【０００８】
【実施例】
次に、この発明の眼科測定装置（眼圧測定装置）の実施例を図１から図１０に基づいて説明する。
【０００９】
図１は眼科測定装置の光学系を示す平面図であって、符号１は被検眼Ｅの前眼部を観察する前眼部観察光学系である。前眼部観察光学系１は、カバーガラス２００´、ハーフミラー２、３０１、対物レンズ３、ハーフミラー４、光路切り換えミラー５、ＣＣＤ６から大略構成され、Ｏ１はその光軸である。被検眼Ｅの前眼部は前眼部照明光源７によって照明される。ハーフミラー２はアライメント光学系８の一部を構成している。
【００１０】
アライメント光学系８は、図２に示すように、アライメント用光源９、ピンホール板１０、投影レンズ１１、絞り１２、ハーフミラー１３を有する。ピンホール板１０は投影レンズ１１の焦点に配置されている。ピンホール板１０を透過したアライメント指標光は、投影レンズ１１により平行光束とされる。アライメント指標光の一部は、ハーフミラー１３を透過した後、ハーフミラー２で反射されて角膜Ｃに導かれる。ハーフミラー１３は固視標投影光学系１４の一部を構成している。
【００１１】
カバーガラス２００´には、流体噴射装置２０１の一部を構成する噴射ノズル２００がハーフミラー２を貫通して光軸Ｏ１と同軸に設けられている。流体噴射装置２０１は、ロータリーソレノイド２０２、シリンダー２０３、ピストン２０４、圧力センサー２０５から概略構成される。また、カバーガラス２００´、ハーフミラー１３とハーフミラー２との間は気密室２０６になっている。気密室２０６と流体噴射装置２０１とはフレキシブルチューブ２０７により接続されている。なお、対物レンズ３を最も被検眼Ｅに近接した位置に設け、この対物レンズの光軸に沿ってノズルを貫通させる構成としてもよい。
【００１２】
ロータリーソレノイド２０２は後述する噴射判断回路の判断結果に基づいて駆動され、ピストン２０４を押し上げて流体としての空気を噴射ノズル２００を介して角膜Ｃに向けて噴射させ、角膜Ｃを所定量変形させる。なお、圧力センサー２０５はシリンダー室内の圧力を逐次検出しており、後述の圧平検出センサー３０４から検出される光量が所定値に達した時点で、ロータリーソレノイド２０２の駆動が停止される。噴射装置２０１の構造は、非接触眼圧計に使用される噴射装置と大略同一であるので、その詳細は割愛する。
【００１３】
気密室２０６は、フレキシブルチューブ２０７を外すことによりアライメント光学系８、固視標投影光学系１４と共に一体として取り外すことができる。流体噴射装置２０１の作動時、噴射される空気により被検眼から涙等が飛散し、噴射ノズル２００やハーフミラー２が汚れる可能性がある。長期にわたる使用でこれらの部材が汚れた場合には、フレキシブルチューブ２０７を外して、気密室２０６を交換すればよい。
【００１４】
固視標投影光学系１４は、固視標光源１７、ピンホール板１８、複数の固視標を提示するための光学部材１９、投影レンズ２０を有する。固視標光源１７は図示を略す装置本体の可動に連係しており、装置が被検眼に近付くに連れて輝度が低下するよう構成されている。
【００１５】
固視標投影光学系１４からの固視標光はハーフミラー１３、ハーフミラー２を介してノズル２００内を通り被検眼Ｅに導かれる。その際、固視標光は光学部材１９の反射面１９ａ、１９ｂにおいて複数回反射されることにより、複数個の固視標が被検眼Ｅに提示される。アライメント調整は、被検者にその視度に応じた固視標を固視させつつ行われる。
【００１６】
アライメント光束Ｋは図４に示すように噴射ノズル２００の中を通して角膜Ｃの表面Ｔで反射され、角膜頂点Ｐと角膜曲率中心Ｏ３との間の中間位置に輝点像Ｒを形成する。角膜Ｃから反射されたアライメント光束の一部は、ハーフミラー２を透過して対物レンズ３により収束され、ハーフミラー４によって２つの成分に分離される。ハーフミラー４により反射された光束は、位置検出可能なセンサー等を用いた受光手段としてのアライメント検出センサー４´に導かれる。一方、ハーフミラー４を通過した光束は、光路切り換えミラー５が前眼部観察光学系１の光路から退避している場合にはＣＣＤ６に導かれて結像され、ＣＣＤ６に輝点像が形成される。光路切り換えミラー５は、その一面が遮光面５ａ、他面が全反射面５ｂであり、常時は前眼部観察光学系１の光路から退避されている。
【００１７】
アライメントパターン投影光学系２１は、図１に示すように、アライメントパターン用光源２２、アライメントパターン板２３、投影レンズ２４から概略なっている。アライメントパターン板２３には円環状パターンが形成されている。ハーフミラー４は、アライメントパターン投影光学系２１からの光束をＣＣＤ６側へ向けて反射させ、ＣＣＤ６に円環状パターン像を形成する。
【００１８】
ＣＣＤ６は図示を略すモニター装置に接続され、モニター装置の画面２５には図５に示すように被検眼Ｅの前眼部像２６が表示される。また、円環状パターン像２７も同様に表示される。角膜Ｃにより反射されて輝点像Ｒ´を形成する光束が円環状パターン像２７の中央に位置するように図示省略の装置本体を上下（Ｙ方向）、左右（Ｘ方向）に振らせてアライメント調整を行い、被検眼Ｅの眼球光軸Ｏ２と装置光軸Ｏ１とを合致させる。また、その装置本体を被検眼Ｅに対して前後（Ｚ方向）にずらして作動距離を設定する。
【００１９】
前眼部観察光学系１の両側には、照明光学系２８と観察撮影光学系２９とが設けられている。照明光学系２８は被検眼Ｅの角膜Ｃに向けて斜め方向から照明光束を照射する。照明光学系２８は、観察用の照明光源３０、集光レンズ３１、赤外フィルター３１´、撮影用の照明光源３２、集光レンズ３３、スリット板３４、投光レンズ３５、光路長補正用光学部材３５´を有する。照明光源３０と照明光源３２とは集光レンズ３１に関して共役である。図１は内皮細胞観察時に光路中に光路長補正用光学部材３５´が挿入された状態を示しており、可視光での撮影時には光路長補正用光学部材３５´は照明光学系２８の光路から退避される。
【００２０】
照明光源３０にはハロゲンランプが用いられ、照明光源３２にはキセノンランプが用いられる。観察用の照明光束は、赤外フィルター３１´が挿入されているので赤外光束となる。赤外光束は照明光源３２の配設位置で一旦収束される。赤外光束は照明光源３２から射出されたかのようにして集光レンズ３３に導かれる。集光レンズ３３により集光された赤外光束はスリット板３４に導かれる。スリット板３４には細長い長方形状のスリット３６が形成されている。赤外光束はスリット３６を通過して投光レンズ３５に導かれる。アライメントが完了した状態では、スリット板３４と角膜Ｃとは投光レンズ３５に関してほぼ共役であり、角膜Ｃにはスリット光束が照射される。スリット光束は角膜Ｃをその表面Ｔから内部に向かって横切る。
【００２１】
なお、照明光源３０、集光レンズ３１、赤外フィルター３１´、照明光源３２、集光レンズ３３とからなる光源部は、図６に示すように配設してもよい。図６において、３７はダイクロイックミラー、３８、３９は凹面反射鏡である。ダイクロイックミラー３７は集光レンズ３１とスリット板３４との間に配設され、赤外光を透過させ、可視光を反射させる。
【００２２】
観察撮影光学系２９は、対物レンズ４０、ハーフミラー４１、マスク４２、リレーレンズ４３、ミラー４４、変倍レンズ４５、合焦レンズ４６、光路切り換えミラー５から大略構成されている。光路切り換えミラー５はアライメント検出センサー４´とラインセンサ４７との検出出力に基づいて前眼部観察光学系１の光路に自動的に挿入される。アライメントが完了した状態では、マスク４２と角膜Ｃとは対物レンズ４０に関してほぼ共役である。
【００２３】
スリット光束は角膜Ｃにおいて反射される。その反射の状態を図７に示す。スリット光束の一部は空気と角膜Ｃとの境界面である角膜表面Ｔにおいてまず反射される。角膜表面Ｔからの反射光束Ｌの光量が最も多い。角膜内皮細胞Ｎからの反射光束Ｍの光量は相対的に小さい。角膜実質Ｍ´からの反射光束Ｌ´の光量が最も小さい。反射光束Ｍは対物レンズ４０により集光されてハーフミラー４１に導かれる。反射光束の一部はハーフミラー４１により反射されて合焦状態検出センサーとしてのラインセンサ４７に導かれる。また、ハーフミラー４１を通過した反射光束はマスク４２に導かれ、角膜内皮細胞Ｎを含めて角膜内皮細胞像がマスク４２の配設位置に形成される。
【００２４】
なお、マスク４２は角膜内皮細胞像を形成する以外の余分の反射光束を遮光する役割を果たす。角膜内皮細胞像を形成する反射光束はリレーレンズ４３、ミラー４４、変倍レンズ４５、合焦レンズ４６を介して光路切り換えミラー５に導かれ、光路切り換えミラー５により反射されて、ＣＣＤ６に結像される。画面２５には角膜内皮細胞像４８が図８に示すように表示される。なお、図８において、４９はマスク４２によって遮光されないとしたら角膜表面Ｔからの反射光束により形成される光像であり、５０は角膜実質Ｍ´からの反射光束による光像である。
【００２５】
角膜Ｃからの反射光に対してラインセンサ４７は、図９（ロ）に示すように配置されており、反射光束の強度分布は図９（イ）に示すようなものとなる。図９（イ）において、符号Ｕは角膜Ｃの表面Ｔにおいて反射された反射光束によるピーク部である。符号Ｖは角膜Ｃの内皮細胞部分において反射された反射光束によるピーク部である。ピーク部Ｕは光像４９に対応し、ピーク部Ｖは光像４８に対応する。なお、ピークの検出には公知の手段を用いる。ラインセンサ４７の各番地の素子の出力は図１に示すように合焦判断回路４７´に入力される。
【００２６】
合焦判断回路４７´は図９（イ）に示すような、ピークＵ及びピークＶの全ての信号を記憶し、演算処理することによりピークＶの番地を判断する。そして、合焦判断回路４７´はピーク部Ｖの番地Ｌがラインセンサ４７の中心番地Ｑに一致するか否かを判断する。
【００２７】
図示を略す装置本体を被検眼Ｅの前眼部に向かって離反接近させる（装置光学系をＺ方向に移動させる）とピーク部Ｖの番地Ｌが移動する。装置本体はピーク部Ｖの番地Ｌが中心番地Ｑに一致するとき、角膜内皮細胞に焦点が合うように設計されている。ここで、番地Ｌが中心番地Ｑに一致したとき合焦判断回路４７´は、撮影光源発光制御回路３２´に向かって撮影信号Ｓ１を出力する。
【００２８】
また、アライメント検出センサー４´は、その基準位置に反射光束が位置するか否かを検出し、基準位置に位置すると判断された場合には撮影信号Ｓ２を撮影光源発光制御回路３２´へ出力する。
【００２９】
撮影光源発光制御回路３２´は、上記の撮影信号Ｓ１とＳ２とが共に入力されたときに照明光源３２を発光させ、被検眼Ｅを照明して角膜内皮細胞像を自動的に撮影する。
【００３０】
一方、撮影信号Ｓ１とＳ２は、噴射判断回路４７″にも同時に入力され、噴射判断回路４７″は、両信号が入力されてから照明光源３２の発光時間Δｔだけ遅延してロータリーソレノイド２０２に向かって駆動信号を出力する。これにより、ロータリーソレノイド２０２が駆動され、ピストン２０４が上昇して噴射ノズル２００から空気が角膜Ｃに向けて吹き付けられ、角膜Ｃが圧平される。
【００３１】
角膜Ｃが平圧されると、図３に示すように角膜Ｃから反射されるアライメント光が平行光となり、噴射ノズル２００を通過し、その一部がハーフミラー２を透過してハーフミラー３０１により反射され、コンデンサレンズ３０２、ピンホール３０３を介して圧平検出センサー３０４に導かれる。
【００３２】
眼圧測定回路４００は、圧平検出センサー３０４からの出力と圧力センサー２０５からの情報とを受け、圧平検出センサー３０４の出力が最大となった時点での圧力センサー２０５からの情報に基づいて眼圧を求める。なお、眼圧測定回路４００には、圧力センサー２０５から出力される情報を逐次検出する圧力検出回路と、検出された圧力から眼圧を求める演算回路とが設けられている。
【００３３】
図１０は、撮影した角膜内皮像と測定した眼圧測定値とを同一画面上に表示したモニター装置の画面である。
【００３４】
以上の手順により、一回のアライメントで自動的に角膜内皮細胞を撮影し、眼圧を測定することができる。ただし、これらの撮影、測定をスイッチ等の切り替えにより別個に行なうようにしてもよい。また、上記実施例のように眼圧測定時の作動距離を角膜内皮からの反射光を受光するラインセンサ４７の出力によらず、アライメント検出センサー４´により受光されるアライメント光の像の大きさで判断してもよい。
【００３５】
なお、上記実施例では、圧平された角膜により反射されたアライメント光を受光することにより角膜の変形を検出して眼圧を測定しているが、角膜の変形を検出するためにはアライメント光学系を用いる他にも、図４に破線で示したように専用の投光光学系２０７と受光光学系２０８を設けてもよい。
【００３６】
また、上記実施例では、角膜内皮細胞を撮影する際に角膜を自然状態で撮影する構成としている。ところが、角膜の厚さは薄いため、角膜内皮細胞を観察するためには倍率を高くしなければならずに焦点深度が浅くなり、かつ、角膜は曲率を持つため、撮影中心部にピントが合うよう設定すると、撮影周辺部ではピントがずれて撮影されるという不具合がある。
【００３７】
そこで、流体噴射装置により角膜に流体を吹き付け、角膜をほぼ圧平させて観察・撮影すれば、撮影中心部から撮影周辺部までの広い範囲にわたってピントの良好な撮影像を得ることができる。また、この場合には、角膜内皮細胞の観察時に同時に眼圧の測定をすることもできる。
【００３８】
流体噴射装置は、眼圧の測定のために必須の要素であるため、これを角膜内皮細胞の観察・撮影の際にも利用することにより、新たな手段を設けることなく角膜内皮細胞の観察・撮影の際のピントのずれをなくすことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、角膜の表面からの反射光のピークと角膜の裏面からの反射光のピークとを検出でき、これを利用して作動距離調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる眼圧測定装置の実施例を示す光学系の説明図である。
【図２】実施例の装置のアライメント光学系、流体噴射装置、圧平検出光学系を示す図である。
【図３】図２と同様で角膜が圧平された状態を示す図である。
【図４】実施例の装置のアライメント指標光束の反射状態を示す図である。
【図５】前眼部像の表示状態を示す図である。
【図６】照明光学系の変形例を示す図である。
【図７】角膜におけるスリット光束の反射状態を示す図である。
【図８】この発明に係わる角膜内皮細胞像の説明図である。
【図９】角膜内皮細胞像とラインセンサに受光される光量との対応関係を示す図である。
【図１０】撮影、および測定結果を表すモニター画面である。
【符号の説明】
２８…照明光学系
２９…観察撮影光学系
３０、３２…照明光源
３２´…発光量制御回路
４７…ラインセンサ（検出センサ）
２００…噴射ノズル
２０１…流体噴射装置
４００…眼圧測定回路
Ｅ…被検眼
Ｃ…角膜
Ｎ…角膜内皮細胞

Claims

被検眼の角膜を変形させるために該角膜に向けて流体を噴射する流体噴射装置と、前記流体噴射装置の作動により変形された前記角膜からの反射光と前記流体噴射装置からの流体の噴射圧とに基づいて眼圧を測定する眼圧測定手段と、前記角膜からの反射光が導かれるラインセンサと、前記ラインセンサの各番地の素子の出力が入力される合焦判断回路とを備え、前記合焦判断回路は、前記角膜の表面による反射光のピークから前記角膜の裏面による反射光のピークまでの全ての信号を記憶するとともに前記角膜の裏面による反射光のピークの番地を検出し、合焦を判断した後に信号を送出して前記流体噴射装置及び前記眼圧測定手段を作動させることを特徴とする眼圧測定装置。
照明光源からの照明光を被検眼の角膜に向けて斜め方向から照射する照射光学系と、前記被検眼の角膜からの反射光が導かれるラインセンサと、前記ラインセンサの各番地の素子の出力が入力される合焦判断回路と、前記角膜を変形させるために該角膜に向けて流体を噴射する流体噴射装置と、前記流体噴射装置の作動により変形された前記角膜からの反射光と前記流体噴射装置からの流体の噴射圧とに基づいて眼圧を測定する眼圧測定手段とを備え、前記合焦判断回路は、前記角膜の表面による反射光のピークから前記角膜の裏面による反射光のピークまでの全ての信号を記憶するとともに前記角膜の裏面による反射光のピークの番地を検出し、合焦を判断した後に信号を送出して前記流体噴射装置及び前記眼圧測定手段を作動させることを特徴とする眼圧測定装置。