JPH02121621A - 眼科器械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、被検眼の眼圧を非接触で測定できるのに加
えて被検眼の角膜の曲率半径をも測定できるようにした
眼科器械に関するものである。

［従来の技術］ 被検眼の眼圧を非接触で測定する眼圧測定系としては、
例えば、特公昭５４−３８４３７号公報、特願昭５９−
２４２２７９号、または特公昭６２−３０７６８号公報
に開示の眼圧計が知られている。

特公昭５４−３８４３７号公報の装置は、被検眼の角膜
に向けて既知の圧力−時間関数に従って流体としての空
気パルスを放出し、光電的に角膜の圧平状態を検知して
空気パルス（エアパフともいう）の放出開始から角膜の
圧平までの時間間隔を測定し、被検眼眼圧を測定するも
のである。

特願昭５９−２４２２７９号の装置は、被検眼の角膜に
空気パルスを放出し、放出される空気パルスの圧力を検
出すると共に、その圧力をパラメータとして角膜からの
反射光量を充電的に検出し、角膜が所定変形をなしたと
きの空気パルスの検出圧力から眼圧を測定するものであ
る。

特公昭６２−３０７６８号公報の装置は、角膜に一定圧
の気流を吹き付けるとともに、角膜に光束を照射し、気
流吹付前後の角膜からの反射光束の変化量により眼圧を
測定するものである。

一方、被検眼の角膜の曲率半径を測定する系としては、
特願昭６１−１０２８００号や特願昭６１−３１０００
９号に開示の角膜形状測定装置が知られている。これら
公報等に開示の装置は、被検眼の角膜にこの被検眼に臨
む対物レンズを介してケラトリング像を投影し、そのケ
ラトリング像をエリアＣＯＤ等の二次元検出素子で受光
し、そのパターン形状から角膜の曲率半径等を測定する
ものである。

このように従来は、被検眼の眼圧の測定と角膜の曲率半
径の測定とは、非接触式眼圧計（以下、トノメータとい
う〉と角膜形状測定装置２２（以下、ケラトメータとい
う）という別々の装置を用いて別々に測定している。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、トノメータもケラトメータも、それぞれの測
定に際し、被検眼と装置本体とのアライメントを必要と
し、このアライメントに多大の時間と熟練を必要とする
ため、両方の測定を必要とする検眼にあっては、検眼に
時間がかかり、測定者及び被検者双方にとって時間的負
担が増大している。

また、眼鏡店、眼科病院等では、これらのためにトノメ
ータ及びケラトメータを別々に購入して、診察室や検眼
室に設置することになるが、経費の面で負担になるばか
りでなく検眼スペースの確保の面でも負担となっている
。

この発明は上記問題点に着目し、眼圧と角膜形状との測
定に関し、検眼時間の短縮と手間の低減、省スペース化
と低価格化とを実現し得る眼科器械を提供することにあ
る。

［課題を解決するための手段］ この発明は、かかる従来の問題点に着目してなされたも
ので、被検眼の角膜の頂点に対して光軸を合わせると共
に、ワーキングディスタンス量を検出するアライメント
検出系と、前記角膜に向けて流体を放出し、該角膜を変
形させると共に、該角膜に光を照明して、この反射光を
検知することにより、前記被検眼の眼圧を測定する非接
触型の眼圧測定系と、前記被検眼の角膜に所定の指標を
投影し、その指標のケラトリング像を受光素子に受光さ
せて該ケラトリング像の形状に基づき演算を行なって前
記角膜の曲率半径を測定する角膜形状測定系と、前記角
膜形状測定系による角膜形状演算時に、前記アライメン
ト検出系により放出された前記ワーキングディスタンス
量に基づき補正を行なう補正手段と、を有する眼科器械
としたことを特徴としている。

［作　用］ この発明に係る眼科器械は、アライメント検出系にて、
被検眼の角膜の頂点に対して眼科器械の光軸を合わせる
と共に、ワーキングディスタンスを調整した後、眼圧測
定系と角膜形状測定系とで被検眼の眼圧及び角膜形状を
測定する。

角膜形状測定形では、ケラトリング像の形状およびワー
キングディスタンス等に基すき前記角膜の曲率半径が測
定される。しかし、アライメント調整した状態で、ワー
キングディスタンスに誤差が生じることがある。そこで
、この誤差を補正手段により補正して、この正規の値に
基すいて角膜形状測定系により、角膜の曲率半径を演算
することにより、適正な角膜形状が測定されることとな
る。

また、このように角膜形状の測定と眼圧の測定との両測
定機能が一台の器械に組み込まれているため、検眼測定
時間の短縮と共に省スペース化、低価格化を図ることが
できる。

［実施例］ 以下、この発明を実施例に基すいて説明する。

各図はこの発明の一実施例を示す図である。

まず、この実施例の眼科器械の構成から説明する。

Ａ、光学構成 ａ）全体構成 第１図は本発明の眼科器械の光学系を含む測定系の要部
構成を斜視図で示している。この測定系は、アライメン
ト及び圧平検知光学系１、流体放出ノズルとしてのエア
バフ放出ノズル３を有する角膜形状測定及び前眼部観察
系２、及びレチクル光学系３０から大略構成されている
。

ｂ）アライメント−圧平検知光学系 第１図、第２図に示すように、アライメント−圧平検知
光学系１は第１光学系１０と第２光学系２０とを備え、
この第１光学系１０は光源としてのＬＥＤ　１００を有
する。そのＬＥＤｌｏｏは例えば波長７６０ｎｍの赤外
光（第２図に実線で示す）を射出する。その波長７６０
　ｎｍの赤外光はコンデンサレンズ１０１で集光された
後、指標としての間口１０２を通過し、赤外ダイクロイ
ックミラー１０３（後述の波長８６０　ｎｍの赤外光は
透過する。）で反射され、投影レンズ１０４に導かれる
。

その投影レンズ１０４は開口１０２の位置に焦点を有し
、ＬＥＤｌｏｏの赤外光はその投影レンズ１０４により
平行光束とされて、被検眼の角膜Ｃに指標光として投影
される。　　その角膜Ｃには、その角膜Ｃにおける指標
光の反射によって指標像としての虚像１Ｋが形成される
。　　その虚像１１を形成する反射光は、第２光学系２
０の投影レンズ２０４を通って平行光束となった後、赤
外ダイクロイックミラー２０３　（波長７６０ｓＩｌの
赤外光は透過する）、ハーフミラ−２０５を通過して、
ミラー２０６とミラー２０８との間の結像レンズ２０７
に導かれ、その結像レンズ２０７によってエリアＣＣＤ
５の受光面５ａにアライメント指標像ｉ、゛として結像
される。

同様に、第２光学系２０は光源としてのＬＥＤ２００を
有する。そのＬＥＤ２００は、例えば波長８６０ｎｍの
赤外光を射出する。その波長８６０ｎＩ１１の赤外光は
コンデンサレンズ２０１で集光された後、指標としての
開口２０２を通過して赤外ダイクロイックミラー２０３
により反射され、投影レンズ２０４に導かれる。その投
影レンズ２０４は開口２０２の位置に焦点を有し、ＬＥ
Ｄ２００の赤外光（第２図に破線で示す）は、その投影
レンズ２０４により平行光束とされ、被検眼の角膜Ｃに
指標像として虚像１２が形成される。　　その虚像１２
を形成する反射光は、第１光学系１０　の投影レンズ１
０４を通って平行光束とされ、赤外ダイクロイックミラ
ー１０３　を通過した後、　ミラー１０５とミラー１０
７との間の結像レンズ１０６に導かれ、その結像レンズ
１０６によってエリアＣＣＤ５の受光面５ａにアライメ
ント指標像１２として結像される。

そして、第１光学系１０、第２光学系２０の各光軸０．
．　０．（第２図参照）とエアパルス放出ノズル３のア
ライメント軸線Ｏｎとの交点と、角膜Ｃの頂点Ｐとが一
致するとき、虚像１１＋　　１２は０１・０２上にあっ
て、かつ、角膜Ｃの焦点面上に位置しており、ＣＣＤ５
の受光面５ａ上で、指標像１１指標像１２−が合致し、
このときに正規のアライメントが得られるものである。

なお、結像レンズ１０６，２０７　　による結像光は、
角膜形状測定系及び前眼部観察系２の一部を構成する可
視透過−赤外反射型のダイクロイックミラー１１０で反
射され、　　ポジションセンサ１１２に入射して結像す
るように構成されている。

このポジションセンサ１１２は受光面１１２ａ上の結像
点Ｒ＋　＋　　Ｒｔの位置に応じた電流すなわち受光面
１１２ａであるＸ、　　Ｙ平面（第３図参照）における
Ｘ、　　Ｙ情報を乗せた電流を４つの出力端子１１２ｂ
〜１１２ｅから出力するものであり、これら４つの出力
端子１１２ｂ〜１１２ｅから出力される電流値から受光
面１１２ａ上の結像点位置を求めるものである。

また、レチクル光学系３０は、主に光源３１、レチクル
板３２、結像レンズ３３から概略構成されている。その
光源３１は赤外光を出射し、赤外光はレチクル板３２を
照明する。そのレチクル板３２を通過した照明光は結像
レンズ３３を通過し、ダイクロイックミラー１１０によ
りＣＣＤ５に向けて反射され、その結像レンズ３３によ
りＣＣＤ５上に円形レチクル像３２ａとして結像される
。

一方、角膜の圧平検知には、第２光学系２０のハーフミ
ラ−２０５、結像レンズ２１０、絞り２１１、圧平検知
センサ２１２が用いられる。即ち、第４図に示すように
、エアパフ放出ノズル３からエアパルスが角膜Ｃに放出
されて角膜Ｃが圧平されると、第１光学系１０の投影レ
ンズ１０４からの赤外光は圧平角膜Ｃａにより平行光束
のまま反射され、第２光学系２０の投影レンズ２０４に
入射し、ハーフミラ−２０５で反射された後、結像レン
ズ２１０で絞り２１１の開口上に結像され、開口２１１
を通過した赤外光は圧平センサ２１２で受光される。　
　そして、角膜圧平時に圧平センサ２１２の受光光量が
最大となる。

Ｃ）角膜形状測定系及び前眼部観察系 角膜形状測定及び前眼部観察系２は、第１図および第５
図に示すように、光源２０′　コンデンサレンズ２１、
円環状パターン２３が形成されたパターン板２２からな
る角膜形状測定光学系を有すると共に、後述する対物レ
ンズ、結像レンズ等よりなる前眼部観察光学系、エアパ
ルス放出系を有する。

光源２０゛は可視光を発生するもので、　　光源２０゛
の可視光はコンデンサレンズ２１で集光され、パターン
板２２上に形成された円環状パターン２３を照明する０
円環状パターン２３を通過した光束はハーフミラ−２４
で反射された後、被検眼に臨む対物レンズ２５により角
膜Ｃに向けて投影される。　　対物レンズ２５は、円環
状パターン２３を被検眼の略虹彩にの位置に結像するよ
うに構成されている０円環状パターン２３を通過した光
束は標準角膜Ｃ，の自車中心ＯＣｏに集束するように投
影される。標準角膜Ｇｏにより反射された光束は対物レ
ンズ２５及び結像レンズ２６によりＣＣＤ５の受光面５
ａに結像される。ここで、対物レンズ２５及び結像レン
ズ２６は、虹彩にの位置に結像されるパターン２３の像
とＣＣＤ５とが光学的に共役となるように配置されてい
る。角膜Ｃｏが曲率半径ｒａを有するとき、ＣＣＤ５上
に結像されるケラトリング像２３′は角膜Ｃａに乱視が
ない場合、直径Ｄｏの円環像として投影される。被検角
膜Ｃ′が曲率半径ｒ′（ｒ−＜　ｒａ　）　　の場合は
、円環状パターン２３は直径Ｄ′の円環像として投影さ
れる。

それ故、ＣＣＤ　Ｓ上に投影されたケラトリング像２３
′の大きさを測定することにより、角［Ｃの曲率半径を
測定することができる。また、角膜Ｃが乱視を持つとき
はケラトリング像２３′は楕円像となり、その長径と短
径とを測定することにより、角膜Ｃの強弱両生径線にお
ける曲率半径を知ることができ、さらに、長径又は短径
の方向により乱視軸方向を知ることができる。

また、第６図に示すように対物レンズ２５と結像レンズ
２６とは共働して、前眼部観察光学系をも構成しており
、被検眼の虹彩Ｋを含む前眼部はＣＣＤ５上に前眼部像
として結像される。その前眼部は可視光ｆｉ７ａ、７ｂ
により照明される。

この実施例の眼科器械は以上のような光学系を有してい
る。

次に、眼圧測定のためのエアパフ放出系の構成について
説明する。

Ｂ、エアパフ放出系 第６図に示すように、エアパフ放出系のエアパフ放出ノ
ズル３は、対物レンズ２５の光軸と同軸のアライメント
軸線Ｏｎに同軸に配置されるため、エアパフ放出ノズル
３は対物レンズ２５の中心部を貫通して、その対物レン
ズ２５に装着されている。エアバフ放出系は対物レンズ
２５とガラス板６と、筒体９で密封形成されたチャンバ
ー室ＣＨと、ピストン−シリンダー系からなるエアパフ
供給系ＡＰとを有する。エアパフ供給系ＡＰは、ロータ
リーソレノイド乳、クランクアームＡ、ロッドＲ、ピス
トンＰＳ、シリンダーＣＬ、パイプＰＥから大略なって
いる。ロータリーソレノイドＳＬはクランクアームＡを
回転させ、クランクアームＡはロッドＲを介してピスト
ンＰＳを上昇させ、シリンダーＣＬ内の空気を圧縮する
。圧縮空気はバイブＰＥを介してチャンバー室ＣＨに高
圧空気として送気され、チャンバー室ＣＨの高圧空気は
エアパフ放出ノズル３から被検眼角膜Ｃに向けて、エア
パフとして放出される。なお、エアパフ供給系ＡＰは図
に示すピストン−シリンダー系の代りに高圧ボンベと電
磁弁とで構成してもよいし、ニアコンプレッサと電磁弁
とで構成することもできる。

なお、チャンバー室ＣＨの筒体９には、チャンバー室Ｃ
Ｈ内の空気圧を測定するための圧力センサ８が取り付け
られている。

次に、以上の光学系、エアパフ放出系を有する眼科器械
の測定回路を作用の順序に従って説明する。

Ｃ０測定回路及び装置の作用 第７図および第８図は、測定回路の構成をブロック図で
示す。

ａ〉前眼部観察・アライメントＦＪ４Ｍステップ測定モ
ード切り換えスイッチ４１６の「オート」モードが選択
されると、演算及び制御回路４０１はドライバ回路４０
７を介して光源３１を点灯させると共に、ドライバ回路
４０８を介してＬＥＤｌｏｏ、２００を交互に点灯させ
る。なお、　ドライバ回路４０９を介して光−１７ａ、
７ｂも同時に点灯される。

次に、制御回路４０１は駆動回路４０６を作動させ、Ｃ
ＣＤ５を走査する。　　　ＣＣＤ５からの受偉信号はゲ
ート回路４０２を介してデイスプレィインターフェース
　４０４により、ＣＲＴ等からなる表示器４０５に第９
図に示すように前眼部像に′、レチクル像３２ａ及びア
ライメント指標像１１１２′を表示する。

測定者は表示画面を見ながら図示を略す架台を上下左右
前後に移動させ、　　アライメント指標像１１Ｚｌ！−
がレチクル像３２ａ内に納まるように装置本体を動かす
。

これにより、アライメント軸線Ｏｎは角膜Ｃの頂点Ｐと
は合致し、かつ、略一定の作動距離（ワーキングディス
タンス）に設定される。

ここで、第８図はアライメント系を示したブロック図で
あり、ポジションセンサ１１２がアンプ４１１を介して
演算及び制御回路４０１に接続されている０図中、符号
７０ａ〜７０ｄはポジションセンサ１１２の各出力端子
１１２ｂ　〜１１２ｅから出力される電流を、その値に
応じた電圧に変換するＩ／Ｖ　変換回路、　７１ａ〜７
１ｄは増幅器、７２は各増幅器７１ａ〜７１ｄから出力
される電圧に基づいてポジションセンサ１１２の受光面
１１２ａにおける結像点Ｒの（Ｘ　、Ｙ　’）座標位置
を演算するアナログ演算回路である。

７３は、アナログスイッチ回路で、これは、アナログ演
算回路７２がＸ座標を演算しているとき接点７３ａを閉
じて演算したＸ座標の値に応じた電圧を出力し、アナロ
グ演算回路７２がＹ座標ヲ演算しているとき接点７３ｂ
を閉じて演算したＹ座標の値に応じた電圧を出力するよ
うになっている。

７４はアナログスイッチ回路７３から出力されるＸ、　
　Ｙ座標値の電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器、７５はＡ／Ｄ変換器７４から出力されるデジタル信
号であるＸ、　　Ｙ座標値を記憶するメモリ回路である
。

７６は、ＬＥＤＩＯｏ、２００の点滅、アナログスイッ
チ回路７３のスイッチ動作、Ａ／Ｄ変換器７４の変換タ
イミング等を制御する制御部である。また、この制御部
７６は、メモリ回路７５に記憶されたＸ、　　Ｙ座標値
のＲ＋　＋　　Ｒ２点が第１０図（ａ）〜（ｆ）に示す
ように受光面１１２上に予め設定した設定範囲Ｓ内であ
るか否かを判断し、設定範囲Ｓ内であればアライメント
完了状態を検知するようになっている。

第２光学系２０によって第１０図（Ａ）〜（ｆ）に示す
ように、その虚像１１による像がポジションセンサ１１
２の受光面１１２ａのＲ１点に結像される。すると、ポ
ジションセンサ１１２の出力端子１１２ｂ〜１１２ｅか
らＲ１点に応じた電流が出力され、これらの電流値から
Ｒ１点の座標ｘｌ＋Ｙ、がアナログ演算回路７２によっ
て演算され、アナログスイッチ７３およびＡ／Ｄ変換器
７４を介してメモリ回路７５にＲ８点の座５　Ｘ　ｌ＋
　　Ｙ　１が記憶される。　この記憶終了後、制御部７
６によってＬＥＤ２００が点灯し、　ＬＥＤｌｏｏが消
灯され、　上記と同様にしてＬＥＤ２００　の指標像が
被検眼Ｅに虚像１２として形成され、第１光学系１０に
よりその虚像ｉｅによる像がポジションセンサ１１２の
受光面１１２ａのＲ２点に結像される。すると、ポジシ
ョンセンサ１１２の出力端子１１２ｂ〜１１２ｅからＲ
２点に応じた電流が出力され、これらの電流値からＲ２
点の座標Ｘ２１Ｙ２がアナログ演算回路７２によって演
算され、メモリ回路７５にＲ２点の座標Ｘ２．Ｙ２が記
憶される。

制御部７６がメモリ回路７５に記憶した結像点Ｒｓ、Ｒ
ｚが予め設定した設定範囲Ｓ内にあるか否かを判断する
。この設定範囲Ｓとレチクル指標像３２ａとは、対応し
た大きさに設定されている。

そして、エアパフ放出ノズル３の軸＆ＱＯｎと被検眼の
アライメント軸線とが一致し、かつ被検眼Ｅとエアパフ
放出ノズル３との間が所定距離にある場合、第１０図（
ａ）に示すように、設定範囲Ｓの中心に結像点Ｒ，，Ｒ
２が重なる。この状態のとき、制御部７６はアライメン
ト完了信号を出力する。

また、第１０図（ｂ）に示す場合も、エアパフ放出ノズ
ル３の軸線Ｏｎと被検眼のアライメント軸線とが略一致
し、かつ被検眼とエアパフ放出ノズル３との間が略所定
距離になっている状態なので、制御部７６はアライメン
ト完了信号を出力する。このように、制御部７６は結像
点Ｒ１，Ｒ２が設定範囲Ｓ内にあるか否かを判断してア
ライメント完了信号を出力するので、被検眼Ｅの反射率
や外来光の影響等に関わりなく被検眼Ｅに対する眼科器
械のアライメント状態を確実に検出することができる。

また、設定範囲Ｓ内に納めるようなアライメント調整は
、第１０図（ａ）に示すように完全に結像点Ｒ１１Ｒ２
を一致させる操作より、簡単に行なうことができる。

第１０図（Ｃ）に示す場合は、エアパフ放出ノズル３の
軸線Ｏｎと被検眼の７ライメント軸線とが略一致してお
り、被検眼とエアパフ放出ノズル３との間の距離が所定
距離よりも短い状態のときである。第１Ｏ図（ｄ）に示
す場合は、エアパフ放出ノズル３の軸線Ｏｎと被検眼の
アライメント軸線とが略一致しており、被検眼とエアパ
フ放出ノズル３との間の距離が所定距離よりも長い状態
のときである。

第１０図（ｅ）に示す場合は、被検眼とエアパフ放出ノ
ズル３との間の距離が略所定距離になっており、エアパ
フ放出ノズル３の軸線Ｏｎが被検眼のアライメント軸線
よりも上下方向にずれている場合である。　　第１０図
（ｆ）に示す場合は、被検眼とエアパフ放出ノズル３と
の間の距離が略所定距離になっており、エアパフ放出ノ
ズル３の軸線Ｏｎが被検眼のアライメント軸線よりも左
右方向にずれている場合である。

ナオ、上記実施例では、ポジションセンサ１１２を使用
して指標の結像点Ｒ１＋　　Ｒ＊の位置を検出するよう
にしているが、エリアイメージセンサである例えばＣＯ
Ｄを使用して結像点Ｒｓ、　　Ｒ２の位置を検出するよ
うにしてもよい、この場合、指標を互いに識別できる形
状にしておけば、ＬＥＤＩＯｏ、２００を交互に点滅さ
せる必要はない。

アライメント調整が完了すると、制御回路４０１はキャ
ラクタ回路４１４を作動させ、デイスプレィインターフ
ェース４０４を介して、表示器４０５に「アライメント
０に」の表示をさせる。

ｂ）角膜形状測定用パターン投影ステップ演算及び制ｔ
Ｂ＠路４０１は、アライメントが完了すると、　ドライ
バ回路４０９へのドライブ信号をｏｆｆＬ、、前眼部照
明用の光源７ａ、７ｂを消灯させ、かつ、同時にドライ
ブ回路４１０を駆動して光源２０を点灯させる。　　ま
た、演算及び制御回路４０１は、ゲート回路４０２を切
り換え、ＣＣＤ５からの出力がＡ／Ｄ変換器４０３にも
入力されるようにする。

また、演算及び制御回路４０１は、キャラクタ回路４１
４を作動させて、デイスプレィインターフェース４０４
を介して、表示器４０５に角膜形状測定を意味する°“
にＥＲＡＴＯ’を表示させる（第１１図参照）。

被検眼の前眼部は光源７ａ、７ｂにより照明されないた
め、Ｃ０Ｄ５には前眼部像が結像されず、従って、表示
器４０５には、前眼部像が表示されないことになる０代
りに、光源２０′が点灯され、円環状パターン２３が被
検眼の角膜Ｃに投影され、対物レンズ２５と結像レンズ
２６とによりＣＣＤ５上に、円環状パターン２３の像が
結像されるため、表示器４０５にケラトリング像２３′
が表示される（第ｉｉ図参照）。

このとき、ＣＣＤ５からの受像信号はゲート回路４０２
を介してＡ／Ｄ変換器４０３に入力され、Ａ／Ｄ変換さ
れたデジタル信号は演算及び制御回路４０１を介してフ
レームメモリ４１７に入力される。フレームメモリ４１
７はＣＣＤ５の１フレ一ム分の情報を記憶する。

しかる債、演算及び制ｍ回路４０１は光源２０を消灯し
、円環状パターン２３の投影を停止し、光源７ａ、７ｂ
　　を再点燈し、前眼部を照明する。

また、ゲート回路４０２を切り替え、Ａ／Ｄ変４１Ｂ＠
４０３にはＣＣＤ５の受像画像の出力が停止される。こ
れにより、表示器４０５には前眼部像に′、レチクル像
３２ａ及びアライメント指標像１１１２′が表示される
。

Ｃ）眼圧測定ステップ ３００は、眼圧測定系の信号処理系の構成を示したブロ
ック図である。このブロック図において、３０２　はア
ンプ３０１　を介して入力される圧平センサ２１２から
の圧平信号（角膜反射光量信号）をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器で、これは、後述するタイミングコン
トローラ３０４の信号指令によって＾／Ｄ変換を行なう
ものである。

３０６はアンプ３０３を介して入力される圧力センサ８
の圧力信号と、後述するカウンタ３０７のカウント数を
Ａ／Ｄ変換器３０８で変換したカウントアナログ信号と
を比較し、圧力信号値がカウントアナログ信号値以上の
ときＨレベルの信号を出力し、以下のときＬレベルの信
号を出力するコンパレータ、３０４はコンパレータ３０
６の出力がＨレベルのときＡ／Ｄ変換器３０２を作動さ
せる指令信号を出力するとともに、このＡ／Ｄ変換器３
０２で変換されたデジタル信号をＲＡＭ３０５に記憶さ
せるタイミングコントローラである。カウンタ３０７は
コンパレータ３０６の出力がＬレベルからＨレベルに変
化するとカウント数を１つ増加させるとともに、このカ
ウント数によりＲＡＭ３０５のアドレスを順次指定し、
ＲＡＭ３０５は指定されたアドレスにＡ／Ｄ変換器３０
２でＡ／Ｄ変換されたデジタル信号を記憶する。

ここで、カウンタ３０７のカウント内容が「０」である
として、まず、圧力信号の電位が上昇すると、コンパレ
ータ３０６がＨレベルとなる。すると、カウンタ３０７
のカウント内容が「１」となる。

Ｄハ変換器３０８はカウンタ３０７のカウント内容「１
」に対応する信号をＤ／Ａ変換してカウントアナログ信
号としてコンパレータ３０６　に出力する。

次の時点で、コンパレータ３０６　はそのカウントアナ
ログ信号と圧力信号とを比較する。このとき、コンパレ
ータ３０６の出力がＨレベルに変化した時点からＤハ変
換器３０８の出力が変化する時点までのエアパフの圧力
の上昇に相当する圧力信号の電位の上昇はＤ／Ａ変換器
３０８の１ビット分の電位以下となるので、コンパレー
タ３０６の出力は再［Ｌレベルに戻る。このようなコン
パレータ３０６、カウンタ３０７、Ｄ／Ａ変換器３０８
で構成されるループにより、エアパフの圧力上昇ととも
にカウンタ３０７のカウント数が増加していくので、カ
ウンタ３０７にはエアパフの圧力に応じたカウント数が
記憶されていくことになり、また、そのカウント数がＲ
ＡＭ３０５のアドレスを指定していくので、そのアドレ
スとエアパフの圧力とが対応する。

次に、眼圧測定系の動作について説明する。

アライメントが完了すると、演算及び制御回路４０１は
、エアパフ放出ノズル３からエアパフを角ＷＡＣに吹き
付ける。

一方、圧力センサ８はエアパフの圧力に応じた圧力信号
を出力する。コンパレータ３０６はこの圧力信号と、Ｄ
ハ変換ｇ＃３０８から出力されるカウントアナログ信号
（ゼロに応じたアナログ信号）とを比較する。この場合
、カウンタ３０７のカウント数はリセットされてゼロに
なっているので、圧力信号値がカウントアナログ信号値
以上となり、これにより、コンパレータ３０６の出力が
ＬレベルからＨレベルとなってカウンタ３０７のカウン
ト数が１になる。このカウント数１の信号がＤ／Ａ変換
器３０８によってカウントアナログ信号に変換されて圧
力信号と比較される。このとき、エアパフの圧力上昇よ
りも１カウント増加するときのＤ／Ａ変換器３０８の出
力の上界の方が大きくなるように設定されているので、
カウントアナログ信号が圧力信号よりも大きくなり、コ
ンパレータ３０６の出力はＨレベルから再度Ｌレベルに
なる。そして、エアバフの圧力が時間の経過とともに上
昇していき、圧力信号がカウントアナログ信号よりも大
きくなるごとにカウント数が１づつ増加していく。

そして、エアバフの圧力の増加とともに角ＷＡＣが第４
図に示すように圧平されると、圧平センサ２１２から出
力される圧平信号が最大となる。その後、その圧力の増
加とともに角膜が凹状になるので、圧平信号の信号値は
減少していく。

他方、タイミングコントローラ３０４はコンパレータ３
０６の出力がＨレベルになる毎に指令信号を出力し、Ａ
／Ｄ変換器３０２がその指令信号を受けるごとに圧平セ
ンサ２１２から出力される圧平信号を圧平デジタル信号
に変換していく、そして、ＲＡＭ３０５がカウンタ３０
７で指定されるアドレスに圧平デジタル信号を第１５図
に示すように記憶していく、このアドレスはエアバフの
圧力に対応しているので、圧平デジタル信号の最大値を
記憶している。アドレス（ＡＤ）が被検眼の眼圧と相関
することになる。

ｄ）角膜形状演算ステップ 眼圧測定回路３００のＲＡＭ　３０５のデータ記憶が完
了すると、次に、演算及び制御回路４０１は、前述の角
膜形状測定用パターン投影ステップでフレームメモリ４
１７に記憶されたケラトリング像２３′の画像データを
、スキャンメモリ４１９に予め記憶されているメモリ読
み出し走査線Ｇ＋。

〜、・・・ｌ　　Ｇ１１　　・・・、Ｇ１．・・・ｌ　
Ｇｏに従って読み出す。

メモリ読み出し走査線Ｇｌ、　　Ｇ２．　　・・・、　
　ＧＩ、　　・・・＋　　Ｇ脅＋・・・　ＧＩ、は、第
１２図に示すようにＸ・−Ｙ−座標系の原点Ｏを中心と
する放射線状にフレームメモリ４１７のデータを走査す
る。

そしてケラトリング像２３゛上の点ｇ１１ｇ２゜・・・
ｌ　　ｇ＋＋　　・・・ｌ　　ｇｌ＋　　・・・、　ｇ
ｏの座標を得る。

演算及び制御回路４０１は得られた座標ｇ＋＋ｇｚ＋　
　・・・＊　　ｇ＋＋　　・・・＋　　ｇ會＋　　・・
・１ｇｏからケラトリング像２３゛の楕円形状を計算す
る。

この楕円２３′の長軸（ＸＫ軸）の半径Ｓｗｗが角膜Ｃ
の弱主径線の曲率半径Ｒ１に相当し、短軸（ＹＫ軸）の
半径ＳｖＫが強主径線の曲率半径Ｒ２に相当し、長軸の
角度θに１及び短軸の角度θに２が各々強主径線の軸角
度θ８、弱主径線の軸角度θ２に相当する。

Ｘに−ＹＫ座標系における楕円２３゛の一般式は、Ａｘ
”＋Ｂ−＋Ｃｘｗ＝１　　・・・・・・（１）Ｙ　＝　
ｈ　ｘ　ｒ　／　２　Ｚ　　−（３）の関係があるため
、（１”）　、（２”）式からＳｙｍ＋　　Ｓ、ｋを求
めて（３）式から強主伴線の曲率半径ｒ１は、強主径線
の曲率半径ｒ、は、同様に、 として表わされる。

そして、ケラトリング像２３′の半径ＳｍＪよ、角Ｉ！
ＩＩＣの半径をｒとし、円環状パターン２３′の半径を
ｈとし、作動距離をＺ、投影光学系２５．２６等の全体
の倍率をβとすると、 Ｓｉ＋＝ＹＸβ として求めることができる。

ここで、アライメント調整は、上記のように、アライメ
ント指標像ｉ＋’＋　　ｉ２−がレチクル像２３ａ内に
納まるようにしており、完全に一致させるものでないた
め、上記ワーキングディスタンスの値Ｚが実際の値より
異なっていることがある。

上記眼圧測定では、許容範囲が広いため略適正な測定が
行えるが、角膜形状測定では、ワーキングディスタンス
の誤差が測定値に大きく影響して来るため、上記のよう
な演算にて、角膜Ｃ形状を測定すると、適正な値が得ら
れない、従って、以下のようにワーキングディスタンス
の誤差量に基づいて測定値を補正してから、角膜Ｃ形状
の演算を行なう。

ワーキングディスタンス誤差量ΔＺは以下のようにして
求める。

エアパフ放出ノズル３の軸線Ｏｎと被検眼のアライメン
ト軸線とが一致し、ワーキングディスタンスが正確に合
っていない場合、例えば第１５図参照点鎖線に示すよう
にズしている場合には、ズレｆｆ１（ワーキングディス
タンス誤差ＩＩ）をΔＺとすると、ポジションセンサ１
１２上には、第１４図に示すように、中心Ｏから距離ｙ
だけ離れた位置に結像点Ｒ１が来ることになる。

ここで、ワーキングディスタンス誤差量ΔＺと距離ｙと
の関係を導けば、 第１３図より、 ΔＺ−完θ１＝ΔＸ θ１はエアバフ放出ノズル３の軸線Ｏｎと第２光学系２
０の光軸ｏ２との角度。

ΔＸは第２光学系２０の光軸ｏ２と光線とのズレ量であ
る。

また、第１４図より ｙ・■θ２＝α・ΔＸ θ２はポジションセンサ１１２の中心０に垂直な軸線と
第２光学系２０の光軸ｏ２との角度。

αは第２光学系２０の倍率である。

従って、上記両式から、 ｙ−■θ２＝α・Δ２・奪θ１ これにより、ワーキングディスタンス誤差量ΔＺが算出
され、実際のワーキングディスタンスは（Ｚ＋ΔＺ）と
なり、これに基すいて、上記（４）。

（４）式等の演算を行なうことにより、ワーキングディ
スタンスの誤差に影響しない適正な角膜形状が測定され
ることとなる。

また、強主径線の軸角度θ、＝θに２、弱主径線の軸角
度θ２＝θｋｌとして求められる。こうして求められた
曲率半径ｒ１．　　ｒ２及び軸角度θ３、θ４はデータ
メモリ４１８に記憶される。

ｅ）眼圧値演算ステップ 演算及び制御回路４０１はＲＡＭ３０５に記憶されてい
る角膜反射光量データを読み出し、各々データを比較し
、最大光１１Ｌ、、、（第１５図参照）が記憶されてい
るアドレスＡＤを知り、このアドレス値ＡＤに基づき、
予め定められた眼圧換算式１式％） という式により眼圧工ｏＰを演算し、求められたＩＯＰ
値はデータメモリ４１８に記憶される。

ｆ）表示ステップ 演算及び制御回路４０１はデータメモリ４１８に記憶さ
れている測定データｒ１、ｒ２、θ１、θ２、ＩＯＰを
キャラクタ回路４１４、デイスプレィインターフェース
４０４を介して表示器４０５にデジタル表示する。

以上の一連の動作は、プログラムメモリ４１５に記憶さ
れているシーケンスプログラムに従って実行される。

以上説明したように測定モード切替スイッチ４１６で“
ＡＵＴＯ”モードを選択すると、アライメント調ｇｌ後
、角膜形状測定パターン投影をまず実行し、その後自動
的に眼圧測定ステップに移行する。この眼科器械は、も
し測定者が「角膜形状測定」又は「眼圧測定」の単一モ
ードのみを選択したときは、それぞれアライメント調整
完了後選択されたモードのステップのみを実行するよう
に構成されている。

このように実施例では、−回のアライメント調整を行っ
た後、眼圧測定および角膜形状測定を行うことができる
ため、従来のように各々の測定毎にアライメントを行う
必要がなくアライメント調整を容易に行うことができる
。また、１台の装置により、上記各測定を行うことがで
きるため、従来のように２台の装置を用意する必要がな
く、配設スペースを削減することができるとともに、経
費削減を図ることもできる。

また、被検眼は表示器４０５により観察されるので、従
来のように検者が接眼レンズで被検眼をくいいるように
観察してアライメント調整時のピント合せ等を行なう必
要がなくなるので、検者の眼精疲労等に起因する測定値
のバラツキ等を防止することが可能となる。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明によれば一台の眼科器械
を用いて、被検眼の角膜形状測定と眼圧の測定との両方
の測定ができるため、測定時間の短縮ができるとともに
、診察室や検眼室の省スペース化及び器械の低価格化を
図ることができる。

また、補正手段を設けることにより、ワーキングディス
タンスの値を補正することができるため、適正な角膜形
状の測定を行なうことができる、という実用上有益な効
果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１５図はこの発明の眼科器械の第１実施
例を示す図で、第１ｅｉｆｆは同眼科器械の光学配置図
、第２図はアライメント光学系の作用を説明するための
概略図、第３図はポジションセンサ上の結像状態を示す
図、第４図は圧平検知作用を説明するための概略図、第
５図は角膜形状測定の作用を、説明するための概略図、
第６図は１）り眼部観察系の作用及びエアパフ放出系の
構成を示す概略図、第７図は電気回路の構成を示すブロ
ック図、１８８図はポジションセンサ及び制御回路等を
示す電気回路図、第９図は前眼部観察状態の表示器の表
示例を示す図、第１０図（ａ）〜（ｆ）はポジションセ
ンサの結像状態を示す図、第１１図は角膜形状測定状態
の表示器の表示例を示す図、第１２図はケラトリング像
を示す図、第１３図は角膜へのアライメント指標光の投
影状態を示す平面図、第１４図はポジションセンサへの
結像状態を示す斜視図、第１５図はアドレスと圧平信号
との関係を示す図である。 １・・・アライメント・圧平検知光学系２・・・角膜形
状測定・前眼部観察系 ３・・・エアパルス噴出ノズル 、Ｃ・・・角膜 第 弔 図 弔 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検眼の角膜の頂点に対して光軸を合わせると共に、ワ
   ーキングディスタンス量を検出するアライメント検出系
   と、 前記角膜に向けて流体を放出し、該角膜を変形させると
   共に、該角膜に光を照明して、この反射光を検知するこ
   とにより、前記被検眼の眼圧を測定する非接触型の眼圧
   測定系と、 前記被検眼の角膜に所定の指標を投影し、その指標のケ
   ラトリング像を受光素子に受光させて該ケラトリング像
   の形状に基づき演算を行なつて前記角膜の曲率半径を測
   定する角膜形状測定系と、前記角膜形状測定系による角
   膜形状演算時に、前記アライメント検出系により放出さ
   れた前記ワーキングディスタンス量に基づき補正を行な
   う補正手段と、 を有することを特徴とする眼科器械。