JP6661924B2 - Non-contact tonometer - Google Patents

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Description

本開示は、被検眼の眼圧を非接触にて測定する非接触式眼圧計に関する。   The present disclosure relates to a non-contact tonometer for measuring an intraocular pressure of a subject's eye in a non-contact manner.

被検眼に向けて空気等の流体をノズルを介して噴射し、噴射された流体による角膜の所定の変形形態(例えば、圧平状態)を検出して眼圧を測定する非接触式眼圧計が知られている。このような装置では、ソレノイド等の駆動部に駆動電流を供給し、その駆動力によってシリンダ内のピストンを前方へ押し出すことにより、被検眼の角膜に流体を吹き付けて変形させている。また、被検眼への流体噴射後は、次なる眼圧測定に備えるべく、ピストンが初期位置まで戻されるような構成となっている。   A non-contact tonometer that injects a fluid such as air toward a subject's eye through a nozzle, detects a predetermined deformed form of the cornea (for example, an applanation state) due to the ejected fluid, and measures the intraocular pressure has been developed. Are known. In such an apparatus, a driving current is supplied to a driving unit such as a solenoid, and the piston in the cylinder is pushed forward by the driving force, whereby a fluid is sprayed on the cornea of the eye to be examined to deform it. Further, after the fluid is ejected to the eye to be examined, the piston is returned to the initial position in preparation for the next measurement of the intraocular pressure.

特開平03−118034号公報JP-A-03-118034 特開2004−89455号公報JP-A-2004-89455

しかしながら、例えば、特許文献1および2に示すような従来の装置において、ピストンは自重またはバネ等の復帰力によって初期位置まで戻されるような構成となっている。このような場合、ピストンに付与する力を好適に制御することが難しかった。   However, for example, in the conventional devices as shown in Patent Documents 1 and 2, the piston is returned to its initial position by its own weight or a return force such as a spring. In such a case, it has been difficult to appropriately control the force applied to the piston.

本開示は、従来の問題点を鑑み、ピストンに与える力を好適に制御できる非接触式眼圧計を提供することを技術課題とする。   The present disclosure has been made in view of the conventional problems, and has as its technical object to provide a non-contact tonometer capable of suitably controlling a force applied to a piston.

上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problem, the present disclosure is characterized by including the following configuration.

(1) 被検眼の眼圧を非接触にて測定する非接触式眼圧計であって、駆動電流を供給することにより駆動力を生じる駆動手段と、前記駆動手段の駆動によってシリンダ内でピストンを第1方向に移動させて加圧動作をさせることによって被検眼の角膜に流体を噴出する流体噴出手段と、前記駆動手段への駆動電流の供給を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記駆動手段に順方向の駆動電流を供給することによって前記ピストンに前記第1方向の第1駆動力を与え、前記駆動手段に順方向とは逆方向の駆動電流を供給することによって前記ピストンに前記第1方向とは逆方向である第2方向の第2駆動力を与え、前記流体噴出部は、水平面に対して平行に配置された前記シリンダ内で前記ピストンを前記駆動手段により水平に移動させて加圧動作をさせることによって被検眼の角膜に流体を噴射することを特徴とする。 (1) A non-contact tonometer for measuring an intraocular pressure of an eye to be examined in a non-contact manner, wherein a driving means for generating a driving force by supplying a driving current, and a piston in a cylinder driven by the driving means. A fluid ejection unit for ejecting a fluid to the cornea of the eye by moving in a first direction to perform a pressurizing operation; and a control unit for controlling supply of a drive current to the drive unit; Supplies a first driving force in the first direction to the piston by supplying a driving current in a forward direction to the driving means, and supplies a driving current in a direction opposite to the forward direction to the driving means. A second driving force in a second direction opposite to the first direction is applied to the piston, and the fluid ejection unit horizontally moves the piston by the driving unit in the cylinder arranged in parallel with a horizontal plane. Moved to Characterized that you inject fluid into the cornea of the eye by by moving to the pressing operation.

本実施例に係る非接触式眼圧計において、流体(例えば、空気)を被検眼角膜に噴射する流体噴射部の側方概略構成及び制御系の具体例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic side view of a fluid ejecting unit that ejects a fluid (for example, air) to the cornea of a subject and a specific example of a control system in the non-contact tonometer according to the embodiment. 流体噴出部による角膜の変形状態を検出する光学系の具体例を示す図であって、ノズル付近の光学系を上方より見た図である。FIG. 4 is a view showing a specific example of an optical system for detecting a deformed state of the cornea due to a fluid ejection unit, and is a view of an optical system near a nozzle as viewed from above. 復帰力にバネの復元力を用いた場合と、復帰力にソレノイドの駆動力を用いた場合のソレノイドンへの電流波形とノズル部分の圧力波形を示す図である。It is a figure which shows the current waveform to a solenoid and the pressure waveform of a nozzle part at the time of using the restoring force of a spring as a restoring force, and the case of using the driving force of a solenoid as a restoring force. 復帰力にバネの復元力を用いた場合と、復帰力にソレノイドの駆動力を用いた場合のノズル部分の圧力波形を比較する図である。It is a figure which compares the pressure waveform of a nozzle part at the time of using the restoring force of a spring as a restoring force, and the case of using the driving force of a solenoid as a restoring force.

以下、本実施形態の非接触式眼圧計について簡単に説明する。本実施形態の非接触式眼圧計は、例えば、被検眼の眼圧を非接触にて測定する。例えば、非接触式眼圧計は、流体を噴出して被検眼Eの角膜を変形させ、その変形状態と流体の圧力に基づいて被検眼Eの眼圧を測定してもよい。非接触式眼圧計は、例えば、駆動部(例えば、ソレノイド3)と、流体噴出部(例えば、流体噴出部30)と、制御部(例えば、制御部70)と、を備える。   Hereinafter, the non-contact tonometer of the present embodiment will be briefly described. The non-contact tonometer of the present embodiment measures, for example, the intraocular pressure of the eye to be examined in a non-contact manner. For example, the non-contact tonometer may eject the fluid to deform the cornea of the eye E, and measure the intraocular pressure of the eye E based on the deformed state and the pressure of the fluid. The non-contact tonometer includes, for example, a driving unit (for example, the solenoid 3), a fluid ejection unit (for example, the fluid ejection unit 30), and a control unit (for example, the control unit 70).

駆動部は、例えば、駆動電流を供給することにより駆動力を生じる。流体噴出部は、例えば、駆動部の駆動によってシリンダ内でピストンを第1方向に移動させて加圧動作をさせることによって被検眼の角膜に流体を噴出する。第1方向は、例えば、シリンダ内の空気を圧縮するときにピストンが移動する方向である。制御部は、例えば、駆動部への駆動電流の供給を制御する。もちろん、制御部は、駆動電圧を制御することによって駆動部への駆動電流の供給を制御してもよい。制御部は、例えば、駆動部に順方向の駆動電流を供給することによってピストンに第1方向の第1駆動力を与えてもよい。さらに制御部は、例えば、駆動部に順方向とは逆方向の駆動電流を供給することによってピストンに第1方向とは逆方向である第2方向の第2駆動力を与えてもよい。なお、駆動電流の方向は、Hブリッジ回路等の種々のスイッチ回路を用いて切り換えてもよい。   The driving unit generates a driving force by supplying a driving current, for example. The fluid ejection unit ejects a fluid to the cornea of the eye by, for example, moving a piston in a first direction in a cylinder by a driving unit to perform a pressurizing operation. The first direction is, for example, a direction in which the piston moves when compressing air in the cylinder. The control unit controls supply of a drive current to the drive unit, for example. Of course, the control unit may control the supply of the drive current to the drive unit by controlling the drive voltage. The control unit may apply a first driving force in the first direction to the piston by supplying a forward driving current to the driving unit, for example. Further, the control unit may apply a second driving force in a second direction opposite to the first direction to the piston by supplying a driving current in a direction opposite to the forward direction to the driving unit, for example. Note that the direction of the drive current may be switched using various switch circuits such as an H-bridge circuit.

なお、制御部は、例えば、第1駆動力によって第1方向に移動するピストンに対して、第2駆動力を与えることによって、ピストンの移動速度を減少させてもよい。   The control unit may reduce the moving speed of the piston by applying a second driving force to the piston moving in the first direction by the first driving force, for example.

なお、制御部は、駆動部に供給する駆動電流を制御することによって、第1駆動力によって第1方向に移動するピストンに対して、第1駆動力よりも大きな第2駆動力を与えてもよい。これによって、例えば、ピストンの減速を速やかに行ってもよい。   Note that the control unit may control the drive current supplied to the drive unit to apply a second drive force greater than the first drive force to the piston moving in the first direction by the first drive force. Good. Thereby, for example, the piston may be quickly decelerated.

なお、制御部は、駆動部に供給する逆方向の駆動電流を制御することによって、ピストンに与える第2駆動力の大きさを調整してもよい。例えば、制御部は、駆動電流を大きくすることによって、駆動部の駆動力を大きくしてもよい。   Note that the control unit may adjust the magnitude of the second driving force applied to the piston by controlling the reverse driving current supplied to the driving unit. For example, the control unit may increase the driving force of the driving unit by increasing the driving current.

なお、制御部は、駆動部に逆方向の駆動電流を供給する供給時間を制御することによってピストンに第2駆動力を与える時間を調整してもよい。例えば、制御部は、駆動電流を長い時間供給することによって、ピストンに与える第2駆動力の時間を長くしてもよい。   Note that the control unit may adjust the time for applying the second driving force to the piston by controlling the supply time for supplying the driving current in the reverse direction to the driving unit. For example, the control unit may supply the driving current for a long time to lengthen the time of the second driving force applied to the piston.

なお、制御部は、駆動部に供給する順方向の駆動電流の大きさおよび供給時間の少なくともいずれかに応じて駆動部に供給する逆方向の駆動電流の大きさおよび供給時間の少なくともいずれかを制御することによって、第1駆動力の大きさに応じて第2駆動力の大きさを調整してもよい。例えば、制御部は、第1駆動力を大きくした場合、それに応じて第2駆動力の大きさも大きくしてもよい。   The control unit controls at least one of the magnitude and the supply time of the reverse drive current supplied to the drive unit according to at least one of the magnitude and the supply time of the forward drive current supplied to the drive unit. By controlling, the magnitude of the second driving force may be adjusted according to the magnitude of the first driving force. For example, when increasing the first driving force, the control unit may increase the magnitude of the second driving force accordingly.

なお、本装置は、例えば、変形検出部(例えば、検出光学系10)をさらに備えてもよい。変形検出部は、例えば、流体噴射部による角膜の変形を検出する。この場合、制御部は、変形検出部から出力される検出信号の立ち上がりを検知してもよい。そして、制御部は、例えば、ピストンの第1方向への移動による加圧動作を停止させるように、駆動部に逆方向の駆動電流を供給し、ピストンに第2駆動力を与えてもよい。なお、制御部は、変形検出部によって角膜の変形が所定時間の間検出された場合に、検出信号の立ち上がりを検知してもよい。   The present device may further include, for example, a deformation detection unit (for example, the detection optical system 10). The deformation detecting unit detects, for example, the deformation of the cornea by the fluid ejecting unit. In this case, the control unit may detect the rising of the detection signal output from the deformation detection unit. Then, the control unit may supply a driving current in the opposite direction to the driving unit and apply the second driving force to the piston so as to stop the pressurizing operation due to the movement of the piston in the first direction. The control unit may detect the rising of the detection signal when the deformation detection unit detects the deformation of the cornea for a predetermined time.

なお、制御部は、例えば、第1駆動力によってピストンを初期位置から加圧終了位置まで第1方向に移動させ、第2駆動力によってピストンを加圧終了位置から初期位置まで第2方向に移動させてもよい。   The control unit moves the piston in the first direction from the initial position to the pressurizing end position by the first driving force, and moves the piston in the second direction from the pressurizing end position to the initial position by the second driving force, for example. May be.

なお、本装置は、位置検出部(例えば、位置検出センサ50)をさらに備えてもよい。位置検出部は、例えば、ピストンの位置を検出する。この場合、制御部は、位置検出部によって検出されるピストンの位置に応じて、駆動部に供給する駆動電流を変化させてもよい。   Note that the present device may further include a position detection unit (for example, the position detection sensor 50). The position detector detects, for example, the position of the piston. In this case, the control unit may change the drive current supplied to the drive unit according to the position of the piston detected by the position detection unit.

なお、制御部は、ピストンの加圧動作終了後、ピストンを一時的に停止させてから初期位置に戻してもよい。なお、ピストンを一時的に停止させる場合、制御部は、駆動電流の供給を停止させてもよい。   Note that, after the pressurizing operation of the piston, the control unit may temporarily stop the piston and then return the piston to the initial position. When temporarily stopping the piston, the control unit may stop supplying the drive current.

なお、流体噴出部は、水平面に対して平行に配置されたシリンダ内でピストンを駆動部により水平に移動させて加圧動作をさせることによって被検眼の角膜に流体を噴射してもよい。つまり、シリンダおよびピストンは、水平に配置されてもよい。この場合も前述と同様に、制御部は、ピストンを一時的に停止させる際に、駆動電流の供給を停止させてもよい。これによって、例えば、ピストンに対して駆動力が働かないまめ、ピストンは停止する。   The fluid ejection unit may eject the fluid to the cornea of the subject's eye by performing a pressurizing operation by moving the piston horizontally by a driving unit in a cylinder arranged in parallel with a horizontal plane. That is, the cylinder and the piston may be arranged horizontally. In this case, similarly to the above, the control unit may stop supplying the drive current when temporarily stopping the piston. This causes, for example, blisters in which no driving force acts on the piston, and the piston stops.

なお、駆動部は、直動ソレノイドであってもよい。直動ソレノイドは、例えば、作動方向が直線である。   Note that the drive unit may be a direct acting solenoid. The direct acting solenoid has, for example, a linear operation direction.

<実施例>
以下、本実施例について図面に基づいて説明する。本実施例の非接触式眼圧計は、例えば、被検眼の眼圧を非接触にて測定する。非接触式眼圧計は、例えば、被検眼の角膜に流体を噴射し、そのときの角膜の変形状態と流体の圧力の関係から被検眼の眼圧を測定する。図1または図2に示すように、非接触式眼圧計は、例えば、流体噴出部30、検出光学系10(図2)、観察・アライメント光学系11、制御部70等を備える。流体噴出部30は、例えば、被検眼Eの角膜に流体を噴射する。検出光学系10は、例えば、被検眼Eの角膜の変形状態を検出する。観察・アライメント光学系11は、被検眼の観察画像の撮影、アライメント指標の投影などを行う。制御部70は、例えば、装置全体の制御を司る。なお、図1におけるX方向は左右方向、Y方向は上下方向、Z方向は前後方向を表す。
<Example>
Hereinafter, this embodiment will be described with reference to the drawings. The non-contact tonometer of the present embodiment measures, for example, the intraocular pressure of the eye to be examined in a non-contact manner. The non-contact tonometer, for example, ejects a fluid to the cornea of the eye to be inspected, and measures the intraocular pressure of the eye to be inspected from the relationship between the deformation state of the cornea and the pressure of the fluid at that time. As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the non-contact tonometer includes, for example, a fluid ejection unit 30, a detection optical system 10 (FIG. 2), an observation / alignment optical system 11, a control unit 70, and the like. The fluid ejection unit 30 ejects a fluid to the cornea of the eye E, for example. The detection optical system 10 detects, for example, a deformed state of the cornea of the eye E to be inspected. The observation / alignment optical system 11 captures an observation image of the eye to be inspected, projects an alignment index, and the like. The control unit 70 controls, for example, the entire apparatus. Note that the X direction in FIG. 1 represents the left-right direction, the Y direction represents the up-down direction, and the Z direction represents the front-back direction.

<流体噴出部>
流体噴出部30は、例えば、シリンダ1、ピストン2、ソレノイドアクチュエータ(以下、ソレノイドともいう)3、ノズル6を備える。シリンダ1とピストン2は、被検眼に噴出する空気を圧縮する空気圧縮機構として用いられる。シリンダ1は、例えば、円筒状である。ピストン2は、シリンダ1の軸方向に沿って摺動する。ピストン2は、シリンダ1内の空気圧縮室34の空気を圧縮する。本実施例のソレノイド3は、いわゆる直動ソレノイドであり、直線的に作動する。ソレノイド3は、可動体4とコイル5を備える。可動体4には、例えば、永久磁石等の磁性体が用いられる。コイル5に電流が流れると、コイル5の内側に磁界が生じる。可動体4は、磁界から受けた電磁力によって図1のA方向に移動される。可動体4は、図示無きビス、ボルト、ナット等によってピストン2に固定される。したがって、ピストン2は、可動体4とともに移動する。可動体4の移動によって、ピストン2は圧縮方向(または前進方向、図1のA方向)に移動される。
<Fluid ejection section>
The fluid ejection unit 30 includes, for example, a cylinder 1, a piston 2, a solenoid actuator (hereinafter, also referred to as a solenoid) 3, and a nozzle 6. The cylinder 1 and the piston 2 are used as an air compression mechanism that compresses air that is ejected to the eye. The cylinder 1 is, for example, cylindrical. The piston 2 slides along the axial direction of the cylinder 1. The piston 2 compresses air in the air compression chamber 34 in the cylinder 1. The solenoid 3 according to the present embodiment is a so-called direct acting solenoid, and operates linearly. The solenoid 3 includes a movable body 4 and a coil 5. As the movable body 4, for example, a magnetic body such as a permanent magnet is used. When a current flows through the coil 5, a magnetic field is generated inside the coil 5. The movable body 4 is moved in the direction A in FIG. 1 by the electromagnetic force received from the magnetic field. The movable body 4 is fixed to the piston 2 by screws, bolts, nuts and the like (not shown). Therefore, the piston 2 moves together with the movable body 4. The movement of the movable body 4 moves the piston 2 in the compression direction (or the forward direction, the direction A in FIG. 1).

ピストン2の移動によりシリンダ1内の空気圧縮室34で圧縮された空気は、シリンダ1の先端に連結されるチューブ(パイプでもよい)20、圧縮された空気を収容する気密室21を介して、ノズル6から被検者眼Eの角膜に向けて噴出される。なお、例えば、シリンダ1は水平面(XZ面)に対して平行に配置されており、ソレノイド3の駆動によってピストン2がシリンダ1内で水平に移動されることにより空気の圧縮が行われてもよい。例えば、シリンダ1はその長手方向が水平方向と平行に配置され、シリンダ1の内面はピストン2をガイドする。このため、ピストン2の移動方向(圧縮方向)は、水平方向となる。なお、上記各構成部材は、装置本体の筐体内に設けられたステージ上にそれぞれ配置されている(図示省略)。   The air compressed in the air compression chamber 34 in the cylinder 1 by the movement of the piston 2 passes through a tube (may be a pipe) 20 connected to the tip of the cylinder 1 and an airtight chamber 21 containing the compressed air. It is ejected from the nozzle 6 toward the cornea of the subject's eye E. Note that, for example, the cylinder 1 is arranged parallel to a horizontal plane (XZ plane), and air may be compressed by driving the solenoid 3 to move the piston 2 horizontally in the cylinder 1. . For example, the cylinder 1 is arranged so that its longitudinal direction is parallel to the horizontal direction, and the inner surface of the cylinder 1 guides the piston 2. Therefore, the moving direction (compression direction) of the piston 2 is horizontal. Each of the above components is arranged on a stage provided in the housing of the apparatus main body (not shown).

また、本実施例のソレノイド3は、コイル5に流す電流の方向を変えることで、可動体4の移動方向を変更することができる。例えば、コイル5に順方向に電流を流すときに可動体4が圧縮方向(前進方向、図1のA方向)に移動し、逆方向に電流を流すときは可動体4が反対方向(後退方向、図1のB方向)に移動する。したがって、コイル5に流す電流の向きを切り換えることによって、可動体4とともに移動するピストン2の移動方向を変更できる。例えば、コイル5に順方向の電流を流し、ピストン2をA方向に移動させて空気圧縮室34の空気を圧縮した後、コイル5に逆方向の電流を流すことによって、ピストン2をB方向に移動させて初期位置に戻すことができる。   Further, the solenoid 3 of the present embodiment can change the moving direction of the movable body 4 by changing the direction of the current flowing through the coil 5. For example, the movable body 4 moves in the compression direction (forward direction, direction A in FIG. 1) when a current flows through the coil 5 in the forward direction, and moves in the opposite direction (retreat direction) when the current flows in the reverse direction. , B direction in FIG. 1). Therefore, the direction of movement of the piston 2 that moves together with the movable body 4 can be changed by switching the direction of the current flowing through the coil 5. For example, a forward current is applied to the coil 5 to move the piston 2 in the A direction to compress the air in the air compression chamber 34, and then a reverse current is applied to the coil 5 to move the piston 2 in the B direction. It can be moved back to its initial position.

流体噴出部30は、例えば、ガラス板8と、ガラス板9を備えてもよい。ガラス板8は、透明であり、ノズル6を保持するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。ガラス板9は、気密室21の後壁を構成するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。ガラス板9の背後には、観察・アライメント光学系11がその観察光軸及びアライメント光軸と、ノズル6の軸線が同軸になるように配置されているが、本開示とは関連が少ないため、説明は省略する。   The fluid ejection unit 30 may include, for example, a glass plate 8 and a glass plate 9. The glass plate 8 is transparent, holds the nozzle 6, and transmits observation light and alignment light. The glass plate 9 forms a rear wall of the airtight chamber 21 and transmits observation light and alignment light. Behind the glass plate 9, the observation / alignment optical system 11 is disposed so that the observation optical axis and the alignment optical axis are coaxial with the axis of the nozzle 6, but since this is less relevant to the present disclosure, Description is omitted.

なお、流体噴出部30は、例えば、圧力センサ12、エア抜き穴13を備えてもよい。圧力センサ12は、例えば、気密室21の圧力を検出する。エア抜き穴13は、例えば、ピストン2に初速が付くまでの間の抵抗が減少され、時間的に比例的な立ち上がりの圧力変化を得ることができる。   The fluid ejection unit 30 may include, for example, the pressure sensor 12 and the air vent hole 13. The pressure sensor 12 detects, for example, the pressure in the airtight chamber 21. In the air vent hole 13, for example, the resistance until the piston 2 reaches the initial speed is reduced, and a time-proportional rising pressure change can be obtained.

<検出光学系>
検出光学系10は、光源14、コリメータレンズ15、受光レンズ16、ピンホール板17、受光素子18等を備える。光源14は、例えば、角膜変形検出用の赤外LEDであってもよい。コリメータレンズ15は、光源14を出射した光を平行光束として被検眼Eの角膜に投光する。受光レンズ16およびピンポール板17は、角膜で反射した光を通過させて受光素子18に受光させる。なお、検出光学系10は、被検眼が所定の圧平状態のときに受光素子18の受光量が最大となるように配置されている。
<Detection optical system>
The detection optical system 10 includes a light source 14, a collimator lens 15, a light receiving lens 16, a pinhole plate 17, a light receiving element 18, and the like. The light source 14 may be, for example, an infrared LED for detecting corneal deformation. The collimator lens 15 emits the light emitted from the light source 14 to the cornea of the eye E as a parallel light flux. The light receiving lens 16 and the pin pole plate 17 allow the light reflected by the cornea to pass through and be received by the light receiving element 18. The detection optical system 10 is arranged so that the amount of light received by the light receiving element 18 is maximized when the subject's eye is in a predetermined applanation state.

<制御系>
非接触式眼圧計は、例えば、制御部70を備える。制御部70は、例えば、装置全体の制御を司る。制御部70は、例えば、ソレノイド3、検出光学系10、観察・アライメント光学系11、圧力センサ12、位置検出センサ50等と接続される。制御部70は、例えば、圧力センサ12からの信号処理、受光素子18からの信号処理、ソレノイド3の駆動制御等を行ってもよい。
<Control system>
The non-contact tonometer includes, for example, a control unit 70. The control unit 70 controls, for example, the entire apparatus. The control unit 70 is connected to, for example, the solenoid 3, the detection optical system 10, the observation / alignment optical system 11, the pressure sensor 12, the position detection sensor 50, and the like. The control unit 70 may perform, for example, signal processing from the pressure sensor 12, signal processing from the light receiving element 18, drive control of the solenoid 3, and the like.

<制御動作>
以上のような構成を備える非接触式眼圧計における制御動作について説明する。検者は被検眼Eを所定の位置に配置させ、図示なきジョイスティック等を操作してアライメント調整を行う。アライメントが完了すると、検者は測定開始スイッチを押して(あるいは制御部がアライメント光学系からの信号に基づき測定開始信号を自動的に発して)測定を開始する。
<Control operation>
The control operation of the non-contact tonometer having the above configuration will be described. The examiner arranges the eye E at a predetermined position and operates a joystick (not shown) to adjust the alignment. When the alignment is completed, the examiner presses the measurement start switch (or the control unit automatically issues a measurement start signal based on a signal from the alignment optical system) to start the measurement.

制御部70は、測定開始信号が入力されると、ソレノイド3に動作可能な駆動エネルギーとしての電流の付与を開始する。ソレノイド3が作動し、その駆動力がピストン2に伝達されると、ピストン2が圧縮方向に前進され、シリンダ1内で圧縮された空気は、チューブ20を介して気密室21内の空気を圧縮する。そして、ノズル6を介して被検眼の角膜に圧縮空気が吹き付けられることによって、被検眼の角膜が徐々に変形される。   When the measurement start signal is input, the control unit 70 starts applying a current as operable driving energy to the solenoid 3. When the solenoid 3 operates and its driving force is transmitted to the piston 2, the piston 2 advances in the compression direction, and the air compressed in the cylinder 1 compresses the air in the airtight chamber 21 through the tube 20. I do. Then, the compressed cornea of the eye to be inspected is blown through the nozzle 6 to gradually deform the cornea of the eye to be inspected.

光源14から投光された光の角膜による反射光は受光素子18へ入射し、角膜の変形状態が受光素子18により検出される。そして、制御部70は、受光素子18からの信号によって、その受光光量が所定のピ−クを示したことを検知すると、被検眼の角膜が圧平状態に達したことを検知する。そして、制御部70は、圧力センサ12から出力される検出信号に基づいて圧平状態検知時における圧力値を得て、これに基づいて眼圧値を算出する。   The reflected light of the light emitted from the light source 14 by the cornea enters the light receiving element 18, and the deformed state of the cornea is detected by the light receiving element 18. Then, when the control unit 70 detects that the amount of received light shows a predetermined peak by a signal from the light receiving element 18, it detects that the cornea of the eye to be examined has reached the applanation state. Then, the control unit 70 obtains the pressure value at the time of detecting the applanation state based on the detection signal output from the pressure sensor 12, and calculates the intraocular pressure value based on this.

また、制御部70は、角膜が圧平状態に達したことを検知すると、コイル5に逆方向の電流を付与し、B方向の駆動力(復帰力)をピストン2に加える。ピストン2は、復帰力によって徐々に減速し、停止する。制御部70は、ピストンが停止すると、一旦時間を置いてピストン2を停止させてから、ピストン2に再び復帰力を加えて初期位置に戻す。一旦時間を置いてピストン2を停止させるのは、流体の噴射によって被検眼Eから飛散した涙または埃等の吸い込みを抑制するためである。ピストン2を一旦停止させることによって、ピストン2を初期位置に戻すタイミングと、涙または埃等がノズル6付近に飛散するタイミングをずらすことができる。   When detecting that the cornea has reached the applanation state, the control unit 70 applies a current in the opposite direction to the coil 5 and applies a driving force (return force) in the B direction to the piston 2. The piston 2 is gradually decelerated by the return force and stops. When the piston stops, the control unit 70 temporarily stops the piston 2 after a while, and then applies a restoring force to the piston 2 again to return the piston 2 to the initial position. The reason why the piston 2 is temporarily stopped after a certain time is to suppress suction of tears, dust, or the like scattered from the eye E due to ejection of the fluid. By temporarily stopping the piston 2, the timing at which the piston 2 is returned to the initial position and the timing at which tears or dust or the like scatter around the nozzle 6 can be shifted.

なお、制御部70は、ピストン2を初期位置に戻す際、ピストン2がシリンダ1に衝突することによって大きな衝突音が発生することを抑制するために、ピストン2の戻り速度を徐々に落としてもよい。例えば、ピストン2の位置によってコイル5に加える電流を変化させてもよい。例えば、制御部70は、ピストン2の位置を位置検出センサ50によって検出し、その位置に応じて設定された電流をコイル5に流してもよい。例えば、制御部70は、ピストン2が初期位置に近づくにつれて、コイル5に流す電流を小さくしてもよい。これによって、ピストン2に加わる復帰力を段階的に小さくでき、ピストン2の戻り速度を徐々に低下させることができる。位置検出センサ50は、例えば、磁気センサ等であってもよい。例えば、磁気センサによってピストン2に固定された可動体4の位置を検出してもよい。もちろん、位置検出センサ50は、その他の方式のセンサ(例えば、光学式センサ)であってもよい。   When returning the piston 2 to the initial position, the control unit 70 may gradually decrease the return speed of the piston 2 in order to suppress the generation of a loud collision sound due to the piston 2 colliding with the cylinder 1. Good. For example, the current applied to the coil 5 may be changed according to the position of the piston 2. For example, the control unit 70 may detect the position of the piston 2 with the position detection sensor 50 and supply a current set according to the position to the coil 5. For example, the control unit 70 may reduce the current flowing through the coil 5 as the piston 2 approaches the initial position. Thereby, the return force applied to the piston 2 can be reduced stepwise, and the return speed of the piston 2 can be gradually reduced. The position detection sensor 50 may be, for example, a magnetic sensor or the like. For example, the position of the movable body 4 fixed to the piston 2 may be detected by a magnetic sensor. Of course, the position detection sensor 50 may be another type of sensor (for example, an optical sensor).

上記のように、本実施例の制御部70は、コイル5の電流の向きを切り換えることによって、ピストン2の前進と後退を切り換えることができる。さらに、コイル5に流す電流の大きさを調整することによって、ピストン2を前進または後退させるときの駆動力の大きさを調整することができる。例えば、制御部70は、電流の大きさを一定にすることで、復帰力の大きさを一定に保つこともできる。このように、ピストン2を前進または後退させる際の動作を制御しやすい。例えば、バネの復元力などによってピストン2を初期位置に復帰させる構成の場合、ピストン2の位置(つまり、バネの伸び)によって復元力の大きさが異なり、また、復帰力が解除できないため、ピストン2の速度を制御することが難しい。また、バネの復元力は個体差が大きく、装置ごとの調整が必要となる場合がある。これに比べ、本実施例の流体噴出部30は、ソレノイド3の制御によって簡単にピストン2の速度を制御できるため、ピストン2の後退速度を遅く設定し、涙または埃などの吸い込みを抑えることができる。   As described above, the control unit 70 of the present embodiment can switch the forward and backward movements of the piston 2 by switching the direction of the current of the coil 5. Further, by adjusting the magnitude of the current flowing through the coil 5, the magnitude of the driving force when the piston 2 is moved forward or backward can be adjusted. For example, the control unit 70 can keep the magnitude of the return force constant by keeping the magnitude of the current constant. As described above, it is easy to control the operation when the piston 2 is moved forward or backward. For example, in the case of the configuration in which the piston 2 is returned to the initial position by the restoring force of the spring or the like, the magnitude of the restoring force varies depending on the position of the piston 2 (that is, the extension of the spring), and the restoring force cannot be released. 2 is difficult to control. Further, the restoring force of the spring has a large individual difference, and it may be necessary to adjust each device. In contrast, since the fluid ejection unit 30 of the present embodiment can easily control the speed of the piston 2 by controlling the solenoid 3, it is possible to set the retreat speed of the piston 2 to be low and suppress the suction of tears or dust. it can.

図3は、バネの復元力によってピストン2を後退させる場合(図3(a)参照)と、ソレノイド3の駆動方向を切り換えることによってピストン2を後退させる場合(図3(b)参照)に、制御部70がソレノイド3に供給する電流波形(実線)と圧力センサ12によって検出された圧力波形(鎖線)を示す。図3(a)に示すように、バネを用いる場合、制御部70は、ソレノイド3へ順方向の電流を付与する。一方、図3(b)に示すように、ソレノイド3の駆動方向を切り換える場合、制御部70は、ソレノイド3へ順方向の電流を付与し、所期する圧力が得られると、ソレノイド3に逆方向の電流を付与し、ピストン2を減速させる。図4に示すように、両者の圧力波形を比較すると、ソレノイド3の駆動方向を切り換えた場合(実線)の方が、バネを用いた場合(鎖線)より、圧力の減少が速やかになる。つまり、バネの復元力を用いた場合よりも速やかにピストン2を減速させ、余計な流体を被検眼に噴射することを防ぐことができる。これによって、本装置は、被検者に与える不快感を低減させることができる。   FIG. 3 illustrates a case where the piston 2 is retracted by the restoring force of the spring (see FIG. 3A) and a case where the piston 2 is retracted by switching the driving direction of the solenoid 3 (see FIG. 3B). The current waveform (solid line) supplied to the solenoid 3 by the control unit 70 and the pressure waveform (chain line) detected by the pressure sensor 12 are shown. As shown in FIG. 3A, when a spring is used, the control unit 70 applies a forward current to the solenoid 3. On the other hand, as shown in FIG. 3B, when switching the driving direction of the solenoid 3, the control unit 70 applies a forward current to the solenoid 3, and when a desired pressure is obtained, the control unit 70 reverses the solenoid 3. A current is applied in the direction to decelerate the piston 2. As shown in FIG. 4, comparing the two pressure waveforms, the pressure decreases more rapidly when the driving direction of the solenoid 3 is switched (solid line) than when a spring is used (chain line). That is, the piston 2 can be decelerated more quickly than when the restoring force of the spring is used, and it is possible to prevent unnecessary fluid from being ejected to the subject's eye. Thus, the present apparatus can reduce discomfort to the subject.

なお、本実施例において、ピストン2を圧縮方向に前進させるときにコイル5に流す電流の大きさに比べ、圧縮方向に移動するピストン2を停止させるときにコイル5に流す電流の大きさの方が大きくなるように設定される。これは、短い時間でピストン2を停止させ、余計な流体の吹付けを低減させるためである。   In the present embodiment, the magnitude of the current flowing through the coil 5 when the piston 2 moving in the compression direction is stopped is smaller than the magnitude of the current flowing through the coil 5 when the piston 2 is advanced in the compression direction. Is set to be large. This is to stop the piston 2 in a short time and reduce unnecessary spraying of the fluid.

なお、制御部70は、ソレノイド3によって、ピストン2が停止するまで復帰力を加えてもよいし、ピストン2が停止する前に復帰力を解除し、ピストン2とシリンダ1との摩擦力によってピストン2を停止させるようにしてもよい。また、制御部70は、ピストン2が逆方向に移動し始めるまで復帰力を加えて続けてもよい。このように、ソレノイド3の制御方法は本実施例の方法に限定されない。   In addition, the control unit 70 may apply a return force until the piston 2 stops by the solenoid 3, or may cancel the return force before the piston 2 stops, and the piston 3 may generate a piston force by a frictional force between the piston 2 and the cylinder 1. 2 may be stopped. Further, the control unit 70 may continue applying the restoring force until the piston 2 starts to move in the opposite direction. As described above, the control method of the solenoid 3 is not limited to the method of the present embodiment.

なお、制御部70は、検出光学系10によって検出された角膜の変形信号の立ち上がりを検知し、その検知信号に基づいてソレノイド3への電流の方向を順方向から逆方向に切り換えてもよい。ここで、制御部70は、例えば、立ち上がりが検知された時点でソレノイド3への電流の方向を逆方向に切り換える。このとき、ピストン2は、ソレノイド3への電流が逆方向に切り換えられた後も慣性力で圧縮方向に移動されるが、逆方向の電流によって初期位置へ向かう方向への駆動力が働く。そして、この駆動力によりピストン2の速度は減衰されて一旦停止し、その後戻り方向へ移動される。このように、角膜が圧平状態になる前であって角膜の変形が始まるタイミングでソレノイド3の電流の方向を切り換えることによって、被検眼に余計な流体を吹き付けることを低減し、速やかにピストン2を初期位置に戻すことができる。   The control unit 70 may detect the rise of the cornea deformation signal detected by the detection optical system 10 and switch the direction of the current to the solenoid 3 from the forward direction to the reverse direction based on the detection signal. Here, the control unit 70 switches the direction of the current to the solenoid 3 to the opposite direction, for example, when the rising is detected. At this time, the piston 2 is moved in the compression direction by the inertial force even after the current to the solenoid 3 is switched in the reverse direction, but a driving force in the direction toward the initial position is exerted by the reverse current. Then, the speed of the piston 2 is attenuated by this driving force, temporarily stopped, and thereafter moved in the return direction. In this way, by switching the direction of the current of the solenoid 3 at the timing when the cornea starts to deform before the cornea enters the applanation state, it is possible to reduce unnecessary fluid spraying to the eye to be examined, and to quickly move the piston 2. Can be returned to the initial position.

なお、以上の説明では、非接触式眼圧計を例に挙げたが、非接触式眼圧計とその他の眼特性を測定する眼科装置との複合機であってもよい。例えば、被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定部を備える非接触式眼圧計であってもよい。   In the above description, a non-contact tonometer is taken as an example, but a multifunction machine of a non-contact tonometer and other ophthalmic devices for measuring ocular characteristics may be used. For example, a non-contact tonometer provided with an eye-refractive-power measuring unit that measures the eye refractive power of the eye to be examined may be used.

なお、以上の説明では、直動ソレノイドを用いたが、ロータリーソレノイドでもよい。例えば、電流の向きを切り換えることによって回転方向を切り換え可能なロータリーソレノイドを用いて、上記のようなピストン2の駆動制御を行ってもよい。   In the above description, a direct acting solenoid is used, but a rotary solenoid may be used. For example, the drive control of the piston 2 as described above may be performed by using a rotary solenoid capable of switching the direction of rotation by switching the direction of the current.

1 シリンダ
2 ピストン
3 ソレノイド
14 LED
15 コリメータレンズ
16 受光レンズ
17 ピンホール板
18 受光素子
20 制御部
1 Cylinder 2 Piston 3 Solenoid 14 LED
15 Collimator lens 16 Light receiving lens 17 Pinhole plate 18 Light receiving element 20 Control unit

Claims (5)

被検眼の眼圧を非接触にて測定する非接触式眼圧計であって、
駆動電流を供給することにより駆動力を生じる駆動手段と、
前記駆動手段の駆動によってシリンダ内でピストンを第1方向に移動させて加圧動作をさせることによって被検眼の角膜に流体を噴出する流体噴出手段と、
前記駆動手段への駆動電流の供給を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段に順方向の駆動電流を供給することによって前記ピストンに前記第1方向の第1駆動力を与え、
前記駆動手段に順方向とは逆方向の駆動電流を供給することによって前記ピストンに前記第1方向とは逆方向である第2方向の第2駆動力を与え
前記流体噴出部は、水平面に対して平行に配置された前記シリンダ内で前記ピストンを前記駆動手段により水平に移動させて加圧動作をさせることによって被検眼の角膜に流体を噴射することを特徴とする非接触式眼圧計。
A non-contact tonometer for measuring the intraocular pressure of the eye to be examined in a non-contact manner,
Driving means for generating a driving force by supplying a driving current;
A fluid ejecting unit that ejects a fluid to the cornea of the subject's eye by performing a pressurizing operation by moving a piston in a first direction in a cylinder by driving of the driving unit;
Control means for controlling supply of a drive current to the drive means,
The control means applies a first drive force in the first direction to the piston by supplying a forward drive current to the drive means,
A second driving force in a second direction opposite to the first direction is applied to the piston by supplying a driving current in a direction opposite to the forward direction to the driving means ,
The fluid ejection section that you inject fluid into the cornea of the eye by the pressurizing operation is moved horizontally by the driving means said piston in said cylinder which is parallel to the horizontal plane Characteristic non-contact tonometer.
前記制御手段は、バネの復元力を用いずに、前記第2駆動力によって前記ピストンを前記第2方向に移動させることを特徴とする請求項1の非接触式眼圧計。 The non-contact tonometer according to claim 1, wherein the control means moves the piston in the second direction by the second driving force without using a restoring force of a spring . 流体噴射部による角膜の変形を検出する変形検出手段と、
前記制御手段は、前記変形検出手段から出力される検出信号の立ち上がりを検知し、前記ピストンの前記第1方向への移動による加圧動作を停止させるように、前記駆動手段に逆方向の駆動電流を供給し、前記ピストンに前記第2駆動力を与えることを特徴とする請求項1または2の非接触式眼圧計。
Deformation detection means for detecting the deformation of the cornea by the fluid ejection unit,
The control unit detects a rising edge of a detection signal output from the deformation detection unit, and causes the driving unit to stop the pressurizing operation by moving the piston in the first direction. The non-contact tonometer according to claim 1 or 2, wherein the second driving force is supplied to the piston.
前記ピストンの位置を検出する位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記位置検出手段によって検出される前記ピストンの位置に応じて前記駆動手段に供給する駆動電流を変化させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの非接触式眼圧計。
Further comprising position detection means for detecting the position of the piston,
The non-contact tonometer according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit changes a drive current supplied to the drive unit according to a position of the piston detected by the position detection unit. .
前記制御手段は、前記ピストンの加圧動作終了後、前記ピストンを一時的に停止させてから初期位置に戻し、
前記ピストンを一時的に停止させる際に、前記駆動電流の供給を停止させることを特徴とする請求項1〜4のいずれかの非接触式眼圧計。
Wherein, after the pressurizing operation end of the piston, to return to the initial position from the temporarily stopping the piston,
The non-contact tonometer according to any one of claims 1 to 4 , wherein the supply of the driving current is stopped when the piston is temporarily stopped .
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