JPH02167134A - 非接触眼圧計 - 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］ 本発明は、被検眼の角膜に気流を吹き付けて角膜を変形
させ、その変形を光学的に検知して眼圧値を測定する非
接触眼圧計に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の非接触眼圧計においては、アライメント
検知用光束の角膜反射光が光軸と同軸の空気流方向にあ
るか否かを光電的に検知し、もし反射光と光軸とがずれ
ている場合や作動距離がずれていて光検出器に反射光が
集光していない場合には、空気の噴射を停止するように
している。

第１１図において、Ｅは被検眼、Ｅｃはその角膜を表し
、被検眼Ｅの斜め前方には角膜変形検知用光束を出射す
る光源ｌ、レンズ２が設けられ、光源１からの光束の角
膜Ｅｃにおける反射方向にはレンズ３、及びこのレンズ
３の後側焦点位置に単一の光検出器４が設けられている
。また、被検眼Ｅの眼軸とほぼ一致する光軸り上には、
中心部にノズル５を有する対物レンズ６、光分割部材７
、レンズ８、光検出器９が順次に配置され、光分割部材
７の反射方向にはレンズ１０、アライメント検知用光束
を出射する光源１１が設けられている。

更に、ノズル５にはシリンダ１２が接続され、ピストン
１３によって圧縮空気がノズル５から吹き出すようにさ
れている。

角膜Ｅｃに向けて、角膜形状の変形検知゛用光束が光源
１からレンズ２を通して平行光束として投射すると、そ
の角膜反射光はレンズ３を通してその光軸上に配されレ
ンズ３の後側焦点位置にある光検出器４に入射する。一
方、アライメント検知用光束は光源１１からレンズ１０
、光分割部材７、対物レンズ６を経て角膜Ｅｃの曲率中
心に投射され、角膜Ｅｃが所定の位置にあるとき、つま
りアライメントが合っている時はそのまま同じ光路を戻
り、光分割部材７及びレンズ８を通過して光検出器９に
到達する。また、シリンダ１２とピストン１３から成る
シリンダ機構によって得られる圧縮空気は、光軸り上に
配置されたノズル５から角膜Ｅｃに向かって吹き付けら
れる。この空気流の方向は光軸りと一致しており、角膜
Ｅｃが圧平されると光検出器４での受光信号は最大とな
り、そのときの空気圧から被検眼Ｅの眼圧値が得られる
。なお、この空気圧はシリンダ１２内に設けられた図示
しない圧力センサの出力から求めることができる。

また、角膜Ｅｃが所定の位置にある場合には、光源１１
から出射したアライメント検知用光束の角膜反射光によ
り光検出器９の出力が上昇するので、装置と被検眼Ｅと
のアライメントが可能となる。また、光検出器９の信号
によりアライメントずれがあると判断された場合には、
測定動作に禁止が掛かるような制御が行われるのが通例
である。

更に、別の従来例として特開昭５９−８０２２８号公報
或いは特開昭６０−８３６４２号公報に示されるように
、角膜変形検出系の光路内にセンサアレイを設け、この
センサアレイ上の角膜反射光の光位置に基づいて眼圧測
定をする眼圧計も知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第１１図に示した従来例では充分な測定
精度を保証するためのアライメント許容値は極度に狭く
、測定に注意力を要すると共に時間が掛かり、効率の良
い測定を行うためには検者は充分な訓練を受ける必要が
ある。

ここで、アライメントずれによって生ずる測定誤差には
次の要因が考えられる。先ず、吹き付けられた空気流の
一部が横に逃げるため角膜変形量が減少し、眼圧値が見
掛は上高く測定されてしまうことがある。これについて
は、特開昭６２−２６８５２４号公報に示されるように
、アライメントすれと見掛は上の眼圧値の上昇の関係は
一定であり、これを予め求めておいて補正をすればよい
。

ところが、アライメンｈずれが極く僅かな状態でも測定
誤差が発生してしまうことがあり、これは空気流の・偏
心によって角１ｌｉＥｃの変形が非対称となるために生
じ、例えば角膜Ｅｃの圧平面が対物レンズ６の光軸に対
して垂直よりも稍々傾く場合に起き易い、この場合に、
角Ｉｌ！変形検知用光束は光軸上にあ・る光検出器４か
らずれた側方に集光することになり、光検出器４の出力
からは角膜Ｅｃの所定の変形を正確に検出することはで
きないために測定誤差が生ずる。

また、特開昭５９−８０２２８号公報或いは特開昭６０
−“８３６４２号公報に示されるようなセンサアレイ上
での光位置を求める形式の眼圧計にあっては、基本的に
センサアレイは被検眼に対し光軸方向の任意の位置にあ
ってもよいが、センサアレイ上の光位置を検出するため
に、センサアレイは被検眼に対し光軸垂直面内で正しく
アライメントされなければならない、そして、アライメ
ントが不正確な状態で測定すると、前述した問題点が同
様に生ずることになる。

本発明の目的は、アライメントが少々不正確であっても
眼圧測定を正しく行うことができ、操作性を向上させた
非接触眼圧計を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明に係る非接触眼圧
計においては、被検眼の角膜に気流を噴射して変形を生
じさせる気流発生手段と、角膜の変形を検出するために
角膜に照明光源からの光を照射する照射手段と、角膜で
の反射光を受光する受光光学系と、該受光光学系を介し
て角膜での反射光量を検出する複数個分割センサとを備
え、該複数個分割センサの各センサ要素は角膜が所定の
変形をしたとき角膜反射を介して前記光源と略共役な面
内に配置し、前記複数個分割センサの各センサ要素の内
の受光出力が最大となるセンサ要素の出力を用いて眼圧
値を測定する手段を有することを特徴とするものである
。

［作用］ 上記の構成を有する非接触眼圧計は、角膜変形検出用と
して複数個のセンサ要素を有する分割センサを用いて、
これらのセンサ要素の内の出力が最大となるものの出力
を用いて眼圧値を測定する。

Ｃ実施例］ 本発明を第１図〜第１Ｏ図に図示の実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図であり、第１１図と
同一の符号は同一の部材を表している。

先に説明した従来例と異なる点は、受光光学系の単一の
光検出器４の代りに、角膜Ｅｃが所定変形つまり圧平し
たときの角膜反射を介して光源ｌと共役な平面上に、第
２図に示すように受光素子４及びその周囲に例えば８個
の受光素子４ａ〜４ｈが配置されていることである。

角膜Ｅｃの変形前においては、光源１から発した角膜変
形検知用光束は、受光素子４．４ａ〜４ｈの面上では例
えば第２図のＩＡに示すように外側まで広がって分布し
ている。ここで、空気流が角膜Ｅｃに吹き付けられ角膜
Ｅｃが所定の変形状態となったときに、アライメントが
正しければ第２図のＩＢに示すように光軸り上の受光素
子４上に集光する。第３図（ａ）はこのときの各受光素
子４．４ａ〜４ｈの出力の変化を示し、１＝１０で角膜
Ｅｃに所定の変形が発生すると、受光素子４の出力はピ
ークを持つが、他の受光素子４ａ〜４ｈ上には検知用光
束は到達せず、破線のような出力変化を示す。

これに対し、アライメントが僅かにずれている場合には
、前述したように角膜Ｅｃは非対称の変形を生じ、検知
用光束は例えば第２図のＩｃに示すように光軸りからず
れた位置に集光する。第３図（ｂ）はこのような場合の
受光素子４と４ｂの出力の変化を示し、角ＩＩ＊ＥＣに
所定の変形が発生した１＝１０においては受光素子４ｂ
がピーク出力を有し、受光素子４はｔ＝ｔｌという異な
る時点でより低いピークを発生する。従って、この場合
に正しい眼圧値を測定するためには、ｔ＝ｔｌで受光素
子４に発生した偽ピークではなく３、受光素子４ｂに発
生したピークを用いて空気流の強さを知ればよいことに
なる。即ち、正しい眼圧値を得るためには、何れかの受
光素子４．４ａ〜４ｈの出力が最大となる時点での空気
流の強さを知ればよい、そのための最も確実な方法は、
各受光素子４，４ａ〜４ｈの出力の変化と空気流の強さ
の変化を全てデジタル化してコンピュータのメモリに取
り込み、測定終了後にこれらのデータの比較判断を行っ
て真のピークを選択し、そのピーク発生時点に対応した
空気流の強さを眼圧値に換算すればよい、この空気流の
強さは例えばシリング１２内の圧力を図示しない圧力セ
ンサで測定することにより得られる。

先の実施例においては、全ての測定データをコンピュー
タに取り込んで演算を行う方法を示したが、この方法は
確実ではあるが複雑かつ高価となる。第４図に示す本発
明の他の実施例は、先の実施例を単純化した回路構成の
一例を示し、各受光素子４．４ａ〜４ｈの出力はそれぞ
れ電流・電圧変換器１４．１４ａ　〜１４ｈ、ダイオー
ド１５．１５ａ〜１５ｈを介してピーク検出回路１６に
接続され、ピーク検出回路１６の出力はコントローラ１
７に接続されている。また、電流・電圧変換器１４及び
各ダイオード１５ａ、１５ａ　〜１５ｈの合成された出
力はコンパレータ１８に接続され、コンパレータ１８の
出力はコントローラ１７に接続されている。

各受光素子４．４ａ〜４ｈの出力は電流Φ電圧変換器１
４、ｌ　４　ａ　−１４ｈでそれぞれ電流・電圧変換さ
れた後に、アナログ的にオア回路を構成されたダイオー
ド１５．１５ａ〜１５ｈを用いて真のピークが最も大き
な出力を有するという性質を利用し、各ダイオード１５
．１５ａ〜１５ｈの中で最も大きな信号が加わるダイオ
ードのみが順方向になって導通し、ピーク検出回路１６
に入力される。ピーク検出回路１６はその入力のピーク
、即ち各受光素子４．４ａ〜４ｈの出力のピークの中で
最大ピークが発生した時点でコントローラ１７に信号を
送る。コントローラ１７はこの信号を受け、例えばシリ
ンダ１２に取り付けられた図示しない圧力センサ等から
空気圧の強さを読み込んで、これらから被検眼Ｅの眼圧
値を算出する。また、光軸り上の受光素子４の出力と、
各ダイオード１５．１５ａ−１５ｈの出力和を比較する
コンパレータ１８を設けることにより、検出された最大
ピークが受光素子４のものか、他の受光素子４ａ〜４ｈ
のものかを判断することができる。このコンパレータ１
８の出力を用いて、最大ピークが受光素子４からのもの
ではないとコントローラ１７が判断した際には、即時に
アライメントがずれていたことを操作者に警告する等の
処理を行うことができる。

なお、各受光素子の配置は第２図に限定されるものでは
なく、例えば第５図に示すように光軸り上の受光素子４
の周囲に環状に配置した形態であってもよい、また、受
光素子４ａ〜４ｈは受光素子４と同一面はなく、共役面
に設けてもよい。

第６図は更に他の実施例の構成図であり、被検眼Ｅの斜
め方向に角膜Ｅｃの変形を検出する光学系が設けられ、
前方に気流発生装置が設置されている。角膜Ｅｃに対し
て斜め方向に、ＬＥＤ等から成る指標光源２１と投光レ
ンズ２２が配置され、その反射側に受光レンズ２３とＣ
ＯＤ等の多数の受光素子から成る複数個分割センサとし
てのセンサアレイ２４が配置されている。なお、指標光
源２１とセンサアレイ２４はそれぞれ投光レンズ２２と
受光レンズ２３の焦点位置に設置されている。また、被
検眼Ｅの正面にはチェンバ２５が配置され、このチェン
バ２５の前後には透光用の窓部２６．２７が設けられ、
前側部の窓部２６の中央部に気流噴射用のノズル２８が
被検眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて設置されている。また、チ
ェンバ２５の内部には圧力センサ２９が設けられ、チェ
ンバ２５の後方の光軸り上にはレンズ３０、斜設された
ハーフミラ−３１、テレビカメラ３２が順次に配列され
ている。更に、ハーフミラ−ミラー３１の反射方向にア
ライメント用の光源３３、ハーフミラ−３４が設けられ
、このハーフミラ−３４の反射方向にアライメント用の
ポジションセンサ３５が設置され、ポジションセンサ３
５のアライメント信号はセンサアレイ２４に接続されて
いる。

ピストンによりチェンバ２５の内部で加圧された空気は
、ノズル２８がら空気流となって角膜Ｅｃに噴射され角
膜Ｅｃを変形させる。指標光源２１から照射された光は
、角膜Ｅｃで反射され受光レンズ２３によりセンサアレ
、イ２４上に像を投影する。

空気流により角膜Ｅｃの表面が平面化され所定の変形が
起ったときに、指標光源２１は角膜Ｅｃでの反射を介し
てセンサアレイ２４と共役となる。

第７図に変形検出用のセンサアレイ２４上の角膜Ｅｃの
反射像を示すが、（ａ）は角膜Ｅｃが変形する前の反射
像２１Ａ、（ｂ）は角１１ｉＥｃが圧平され指標光源２
１がセンサアレイ２４と共役になったときの反射像２１
Ｂを示している。このように、反射像は変形前はぼけて
いて広い面積に光が拡散されており、圧平されたときは
小さなスポットとなる。この小さなスポットとなったと
きの圧力を圧力センサ２９で測定し、眼圧値を求めるこ
とができる。

第７図に示すように反射像２１Ａがセンサアレイ２４の
中心部からずれているのは、装置のアライメントが充分
に得られていないからである。そこで、アライメント用
のポジションセンサ３５が気流噴射前に予め装置と被検
眼Ｅのずれを検知して、センサアレイ２４上での角膜Ｅ
ｃからの反射像の中心部を予測しておく、そして１反射
像２１Ａ、２１Ｂの中心部に位置するセンサアレイ２４
上のセンサ要素のピーク出力を利用して角膜Ｅｃの変形
を検出する。なお、この場合にアライメント用のポジシ
ョンセンサ３５は省略してもよい。

第８図に示すように、センサアレイ２４は多くのセンサ
要素である受光素子から成り、反射像２１Ａ、２１Ｂの
中心に素子２４ａが位置するとすると、気流噴射時間に
対応する素子２４ａでの出力は第９図に示すようになる
。ここで、第９図のピークに対応する時刻ｔｏにおいて
、指標光源２１とセンサアレイ２４は共役となり、角膜
Ｅｃに所定の変形が生じたことが検出される。ピーク検
出は１個のセンサ要素の出力のみを用いてもよいが、そ
の周辺部の複数個のセンサ要素の出力をも用いると更に
精度を高めることができる。即ち、第８図に示すように
、中心部の素子２４ｂの出力をｓｂ、周辺部の素子２４
ａ、２４ｃの出力をそれぞれＳａ、　Ｓｃとすると、反
射像２１Ａがぼけているときは周辺部の素子２４ａ、２
４ｃにも反射光が入射するが、角膜Ｅｃが圧平されて反
射像が小さくなり２１Ｂとなると、周辺部の素子２４ａ
、２４ｃには反射光が入射しなくなる。そこで、中心部
の出力と周辺部の出力和の比、つまりＳｂ／　（Ｓａ＋
Ｓｃ）を算出すれば、時刻ｔｏにおけるピークはより鋭
くなり検出精度は高まる。

第１０図は更に他の実施例を示し、第６図と同一の符号
は同一の部材を示している。被検眼Ｅの前方に第６図の
実施例と同様の気流噴射装置が設けられ、窓部２７の後
方に小ミラー４１、受光レンズ４２、ＣＯＤ等のセンサ
アレイ４３が順次に配列され、小ミラー４１の反射方向
にＬＥＤ等の指標及びアライメント用光源４４と投光レ
ンズ４５が設けられている。センサアレイ４３はイメー
ジセンサとしても用いられ、センサアレイ４３の出力は
テレビモニタ４６に接続され反射像が写し出される。光
源４４の角膜反射像４４Ａは、気流が噴射され角膜Ｅｃ
が変形するにつれて鮮明になる。所定の変形を検出する
にはセンサアレイ４３上の反射像４４Ａの中心部の素子
と周辺部の素子の出力比を算出し、その比がピーク近傍
の所定値を越える時点を検出すればよい、そして、その
時点における噴射気流の空気圧から眼圧値を測定するこ
とができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る非接触眼圧計は、アラ
イメントが少々不正確であっても型圧測定を正しく行う
ことができ操作性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第１０図は本発明に係る非接触眼圧計の実
施例を示し、第１図は第１の実施例の構成図、第２図は
光検出器と光源像との関係図、第３図（ａ）　、　（ｂ
）は各受光素子の出力の変化の説明図、第４図は他の実
施例の回路構成図、第５図は各受光素子の配置の変形例
の構成図、第６図は更に他の実施例の構成図、第７図（
ａ）　、　（ｂ）は受光素子上の角膜反射像の説明図、
第８図はセンサアレイの正面図、第９図はセンサアレイ
の出力特性図、第１０図は他の実施例の構成図であり、
第１１図は従来例の構成図である。 符号１は角膜変形検出用光源、′４．４ａ〜４ｈは受光
素子、６は対物レンズ、１１．３３．４４はアライメン
ト用光源、９は光検出器、１２はシリンダ、１３はピス
トン、１５．２８はノズル、２１は指標光源、２４．４
３はセンサアレイ、２５はチェンバ、２９は圧力センサ
、３２はテレビカメラ、３５はポジションセンサ、４６
はテレビモニタ、Ｅｃは角膜である。 特許出願人　　　キャノン株式会社 代 理 人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検眼の角膜に気流を噴射して変形を生じさせる気
   流発生手段と、角膜の変形を検出するために角膜に照明
   光源からの光を照射する照射手段と、角膜での反射光を
   受光する受光光学系と、該受光光学系を介して角膜での
   反射光量を検出する複数個分割センサとを備え、該複数
   個分割センサの各センサ要素は角膜が所定の変形をした
   とき角膜反射を介して前記光源と略共役な面内に配置し
   、前記複数個分割センサの各センサ要素の内の受光出力
   が最大となるセンサ要素の出力を用いて眼圧値を測定す
   る手段を有することを特徴とする非接触眼圧計。 ２、受光出力が最大となる前記センサ要素の周辺部の各
   センサ要素の出力の和に対する前記受光出力が最大とな
   る前記センサ要素の出力の比を検出する請求項１に記載
   の非接触眼圧計。 ３、前記気流発生手段内に圧力センサを備え、前記受光
   出力が最大となるセンサ要素の出力が最大のときの前記
   圧力センサの出力から眼圧値を演算する請求項１に記載
   の非接触眼圧計。 ４、前記複数個分割センサはセンサアレイとした請求項
   １に記載の非接触眼圧計。 ５、前記複数個分割センサは前記受光光学系の光軸上に
   配置した第１の受光素子と、該第１の受光素子の周辺に
   配置した複数個の第２の受光素子とから成る請求項１に
   記載の非接触眼圧計。 ６、前記気流発生手段による気流噴射前に前記照明光源
   から出射して角膜で反射した反射光が、前記センサアレ
   イに到達する領域内のセンサ要素を角膜が所定の変形を
   したとき受光出力が最大となるセンサ要素として予測し
   ておく請求項４に記載の非接触眼圧計。