JPH04297226A - 非接触式眼圧計 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検眼角膜上に圧縮さ
れた流体を噴射し、所定の状態に角膜を変形させること
により、非接触で眼圧を測定する非接触式眼圧計に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】被検眼の眼圧を測定する装置には、伝統
的な接触式眼圧計と非接触式眼圧計とがある。後者の非
接触式眼圧計としては、特願昭４４−７９７３３号に示
された眼圧測定装置がある。この装置は、角膜を正常な
凸面形状から平面を経て凹面に変形させた後正常な凸面
形状に復帰すべく、空気パルスを角膜表面に向けて噴射
する。装置は、光ビ−ムを角膜表面に照射し、その反射
光量を検出することにより、角膜の変形状態を監視し、
この時間に対する偏平化発生の関係から被検眼の眼圧を
測定するものである。しかしながら、この装置には、不
要な圧縮空気を被検眼に噴射するという欠点を有する

【
０００３】この点を改善するものとして、特開昭６３−
３００７４０号公報には、圧縮流体の最大圧力を任意に
複数段設定できる装置が提案されている。この装置によ
れば、測定した被検眼の眼圧情報にもとづいて、次の測
定に必要な圧縮流体の最大圧力を選択することができる
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記改善された装置で
は、圧縮流体の最大圧力を選択することができるので、
原理的には必要な圧縮空気のみを被検眼に噴射すること
が可能である。しかしながら、最大圧力のレンジの選択
は抵抗分割によるソレノイドへの電流制御により達成さ
れるので、このための回路構成が複雑となる。

【０００５】また、選択された最大圧力が被検眼の眼圧
を測定する最適なものか、否かを判断することは困難で
ある。なぜならば、この装置は、被検眼の測定圧から直
接最大圧力の選択を行っているので、被検眼眼圧の脈動
、大気圧、微妙なアライメントずれ等による眼圧変動に
対応できないからである。従って、また装置は、レンジ
設定領域を分化するほど供給最大圧力の種類を数多く持
つことができるが、その反面圧力不足による測定不良を
起こす原因となる。

【０００６】本発明の目的は、上記従来装置の欠点に鑑
み、簡単な構成により、被検眼眼圧に最適な流体圧を発
生し、信頼度の高い眼圧値を測定できる非接触式眼圧計
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明の非接触式眼圧計は次のような特徴を有する。 即ち、 （１）　　圧縮された流体を被検眼角膜上に噴射する流
体噴射手段と、圧縮された流体による角膜の所定の変形
を非接触で検出する角膜変形検出手段とを有する、被検
眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計において、所定の条
件で圧縮された流体を被検眼角膜上に噴射したときの測
定デ−タを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶され
た情報に基づいて被検眼への流体圧の付与条件を設定す
る条件設定手段と、該条件設定により設定された条件に
基づいて前記流体噴射手段を制御する制御手段とを有し
、被検眼に最適な流体圧を自動制御することを特徴とし
ている。

【０００８】（２）　　圧縮された流体を被検眼角膜上
に噴射する流体噴射手段と、圧縮された流体による角膜
の所定の変形を非接触で検出する角膜変形検出手段とを
有する、被検眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計におい
て、所定の条件で圧縮された流体を被検眼角膜上に噴射
したときの測定デ−タを記憶する記憶手段と、該記憶手
段に記憶された情報に基づいて被検眼への流体圧の付与
条件を設定する条件設定手段と、該条件設定手段により
設定された条件を表示する表示手段と、該表示手段に表
示された条件に基づいて条件を選択する選択手段と、選
択された条件によって前記流体噴射手段を制御する制御
手段とを、有することを特徴としている。

【０００９】（３）　　（１）又は（２）の条件設定手
段による条件設定は、上記角膜変形検出手段により検出
する流体圧の上昇及び下降時の各検出信号の分離状態を
求め、該分離状態に基づいて算出されることを特徴とし
ている。

【００１０】（４）　　（１）又は（２）の条件設定手
段による条件設定は、流体圧が最大値を示すまでの時間
に基づいて算出されることを特徴としている。

【００１１】（５）　　（１）又は（２）の流体噴射手
段は、ソレノイドにより駆動されるピストンによってシ
リンダ内の空気を圧縮する構成としたことを特徴として
いる。

【００１２】（６）　　（５）の非接触式眼圧計におけ
る流体噴射手段の制御は、上記ピストンを駆動するソレ
ノイドへの印加エネルギ−量を供給するコンデンサの充
電又はソレノイドへの印加電圧供給時間若しくは通電電
流を時間制御可能にしたことを特徴としている。

【００１３】（７）　　（１）又は（２）の条件設定手
段により設定された被検眼への流体圧の付与条件を、該
付与条件下で実測した測定デ−タ及び測定条件に基づい
てさらに補正することを特徴としている。

【００１４】

【実施例１】本発明の１実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は１実施例である非接触式眼圧計の光学系と流
体圧噴射及びその制御機構を示す図である。

【００１５】流体圧は、シリンダ１内の空気をソレノイ
ド２により駆動されるピストン３で押圧することにより
、発生される。ソレノイドの代わりに、リアクションレ
−ルと移動子とから大略構成されるリニアモ−タ等によ
りピストンを動作させても良い。圧縮された空気は、シ
リンダ１に固着され被検眼Ｅに相対する位置に配置され
たウィンドウ部４の中央のノズル５を通り、被検眼Ｅの
角膜Ｃｏに向けて噴出される。ウィンドウ部４は位置合
わせ用の光束の光路に当たる部分は透明ガラスで構成さ
れている。

【００１６】このような流体の噴射機構を制御する制御
機構を次に説明する。６はＣＰＵ、ＲＯＭ等からなるマ
イクロコンピュ−タ回路で本装置全体を制御する。７は
測定デ−タ及び測定条件を記憶するメモリである。マイ
クロコンピュ−タ回路６はタイマ８に駆動時間（時間設
定については後述する）を指示し、タイマ８により監視
された駆動時間だけソレノイド駆動回路９を介してソレ
ノイド２を動作させる。駆動時間を制御する方法として
は、ソレノイド駆動回路８を構成する、ソレノイドへの
印加エネルギ−を供給するコンデンサの充電時間や、ソ
レノイドへの印加電圧供給時間又は通電時間をスイッチ
制御して行う。１０は圧力センサを含む圧力検出回路で
あり、シリンダ１内の空気圧を検出し処理する。本実施
例の圧力センサはシリンダ１から引き出されたノズルの
端部に配置されているが、シリンダ内部に配置しても良
い。

【００１７】次に、装置の光学系を説明する。また、角
膜Ｃｏの中心を通る光軸ＯＬは、被検眼の前眼部像を撮
影する撮影光路である。撮影光路に当たるシリンダ１の
部分には透明ガラス１１が配置されている。１２は対物
レンズ、１３は結像レンズ、１４は近赤外域に感度を持
つテレビカメラである。また、図面では省略されている
が、透明ガラス１１とテレビカメラ１４の間にはハ−フ
ミラ−が配置されており、ハ−フミラ−によりプルキン
エ像を形成する投影光軸と光軸ＯＬは同軸にされる。１
５は前眼部像及び測定結果を表示するテレビモニタであ
る。１６は前眼部を照明する照明光源である。

【００１８】１７は角膜Ｃｏの偏平状態を測定する測定
光源で、近赤外光を発光する。出射レンズを透過し平行
光束にされた測定光は角膜Ｃｏに向けて照射される。角
膜Ｃｏで反射された測定光は集光されピンホ−ルを通過
した後光検出器１８に入射する。光検出器１８は角膜Ｃ
ｏが偏平になったのときに、最大の光量が得られる位置
に配置されている。現在、測定光源１７及び光検出器１
８の配置位置、並びに検出する偏平状態については種々
のものが提案されているが（例えば、特開昭６３−３０
０７４０号公報に記載されたようにハ−フミラ−を使用
し光路ＯＬと同軸にする装置）、これらの機構を使用す
ることもできる。光検出器１８は逐次入射光量を検出し
、その検出信号は信号処理回路１９を経由し、マイクロ
コンピュ−タ回路６に送られる。

【００１９】以上のような構成の装置において、流体圧
の制御方法を説明する。検者が測定開始スイッチをオン
すると、マイクロコンピュ−タ回路６はタイマ８に所定
の制御時間を指定する。ソレノイド駆動回路９はソレノ
イド２を指定された時間駆動し、ソレノイド２により駆
動されるピストン３がシリンダ１内の空気を圧縮し、ノ
ズル５から角膜Ｃｏに噴射気流を吹き付ける。これによ
り角膜Ｃｏは変形を開始し、光検出器１８及び圧力セン
サ１０からの信号は逐次検出され処理される。

【００２０】図２のグラフ（Ａ）は光検出器１８の受光
量及び圧力センサ１０からの流体圧の変化を時系列的に
示したものである。縦軸は受光量Ｉ及び気流圧Ｐを、横
軸は時間Ｔを示している。ノズル５から角膜Ｃｏに噴射
気流を吹き付けると、角膜Ｃｏは次第に変形し、時間Ｔ
ａで受光量が最大（そのときの光量はＩａ）となる。受
光量が最大を示した後、タイマ８が働きソレノイド２は
駆動を停止する。しかし、ソレノイド２の停止後も圧力
曲線ａはソレノイド２の残応力で上昇を続け、時間Ｔｐ
ａで最大気流圧を示す。この間の光検出器１８の受光量
の変化は角膜変形信号Ｓａとして示されている。最大気
流圧を示した後気流圧は徐々に低下するので、角膜は徐
々に復帰し角膜変形信号Ｓ’ａを得る。光検出器１８の
受光量はＴ’ａ時に最大となる。角膜変形信号Ｓａ及び
Ｓ’ａが時間軸に対して完全に分離しないときは、図２
のグラフ（Ａ）の点線で示した状態となる。角膜変形信
号ＳａとＳ’ａが重なったＴｐａ時の光量をＩ０とする
。このようにして得られたＴａ、Ｔ’ａ、Ｔｐａ、Ｉａ
（Ｉ０　　）はメモリ７内に、ソレノイド２の制御時間
算出用のデ−タとして記憶される。

【００２１】ソレノイド２の駆動時間の制御時間の算出
は次のようにして行う。本実施例の制御時間は、角膜変
形検出信号Ｓａ、Ｓ’ａの分離状態に基づいて算出する
。 このＳａ、Ｓ’ａの分離状態は光量Ｉａ、Ｉ０　　を使
用することにより簡略かつ効果的に示される。この分離
状態を示す指標＝分離率（％）は次式で与えられる。

【数１】 数１において、Ｔａ、Ｔ’ａの時間差が小さいほどＩ０
　　が増加し、分離率Ｓの値が小さくなる。分離率Ｓが
０のとき角膜変形検出信号Ｓａ、Ｓ’ａの２信号が完全
に重なったことを示し（Ｉ０　　＝Ｉａ）、Ｓ＝１００
（％）のときは２信号が完全に分離したことを示す（Ｉ
０　　＝０）。完全に２信号が分離したときは、発生気
流圧が被検眼眼圧に対して十分すぎる余裕度で吹き付け
られており、被検眼は余分な気流圧をあびていることに
なる。他方、分離率Ｓ＝０では発生気流圧が不足し十分
な角膜の変形が得られていない。

【００２２】ところで、被検眼眼圧に対する最適な吹き
付け条件は、脈動、大気圧変動、微妙なアライメントず
れを考慮しても十分眼圧値を求めることができる裕度を
持った、最低の気流圧を与える状態を意味する。このよ
うな最低限必要な裕度を与える分離率の閾値をＳｔｈと
すると、分離率ＳはＳ≧Ｓｔｈの条件を満たさなければ
ならない。裕度を要する要因について種々の実験を行っ
たところ、本実施例の装置ではＳｔｈ＝２０（％）前後
が適した値であることが判明した。これらの要因には装
置の構造と関連して現われ方が異なるものもあるので、
厳密には装置の構造ごとに決定されるべきである。

【００２３】このような分離率Ｓ、分離率の閾値Ｓｔｈ
を使用して、角膜が偏平状態となる最適な到達時間（以
下この時間を最適角膜変形到達時間Ｔｐｒｅ　という）
を予測する。この時間は、最大気流圧到達時間Ｔｐａに
対する角膜の偏平状態の検出時間Ｔａ、Ｔ’ａを比例配
分することによってを求めることができる。分離率Ｓ＝
１００（％）、即ち、角膜変形検出信号Ｓａ、Ｓ’ａが
完全に分離するときは、次式による。

【数２】

【００２４】角膜変形検出信号Ｓａ、Ｓ’ａが完全に分
離しないときは、角膜変形検出時間Ｔａ、Ｔ’ａの時間
差がほとんどないので、数２のＴａ、Ｔ’ａに関するフ
ァクタを取り除き、次式を使用する。

【数３】 上述の数１乃至数３の演算はマイクロコンピュ−タ回路
６により実行される。この演算によって得られる最適角
膜変形到達時間Ｔｐｒｅ　を得るには、図２のグラフ（
Ａ）のＴｏｆｆａよりもさらに小さいソレノイド停止時
間Ｔｏｆｆｂを求めることがが必要となる。ところで、
Ｔｏｆｆａ、Ｔｏｆｆｂ、Ｔａ及びＴｐｒｅ　との間に
は次のような関係が認められる。

【数４】 この数４から、Ｔｏｆｆｂが得られる。

【数５】

【００２５】マイクロコンピュ−タ回路６はこのソレノ
イド停止時間Ｔｏｆｆｂをタイマ８に指定し、次の測定
においてＴｏｆｆｂを制御時間としてソレノイド駆動回
路９及びソレノイド２を駆動する。図２の（Ｂ）はＴｏ
ｆｆｂにソレノイドを停止したときに得られた角膜変形
検出信号Ｓｂ、Ｓ’ｂ及び噴射気流圧ｂのグラフを示す
。これで得られたＴｂが最適角膜変形到達時間Ｔｐｒｅ
　に対してある一定の閾値範囲内（例えばＴｐｒｅ　が
±１０％とするなら、Ｔｐｒｅ　×１．１≧Ｔｂ≧Ｔｐ
ｒｅ　×０．９）でないならば、再度Ｔｏｆｆｂを補正
し、第３回目のソレノイド停止時間Ｔｏｆｆｃを演算す
る。この場合、実行されるＴｏｆｆｃはＴｐｒｅ　とＴ
ｂによる時間差のずれを補正することで足りるので、式
５の関係を利用し次式により簡略に求めることができる
。

【数６】

【００２６】図２の（Ｃ）はＴｏｆｆｃにソレノイドを
停止したときに得られた角膜変形検出信号Ｓｃ、Ｓ’ｃ
及び噴射気流圧ｃのグラフを示したものである。図２の
（Ａ）〜（Ｃ）の実行過程をまとめると図３のようにな
る。このＴｏｆｆｃの実行により得られた偏平状態の検
出時間Ｔｃは、Ｔｐｒｅ　に対する閾値内の値である。 このときの最大噴射気流圧は、眼圧変動要因を考慮した
裕度を持った、被検眼眼圧にふさわしい値Ｐｃとなる。 むろん、最初の補正段階で分離率Ｓ≦分離率の閾値Ｓｔ
ｈの条件が満たされたときは、数５、数６のような補正
のステップを踏むことなく次の測定を実行する。

【００２７】

【実施例２】実施例２の装置は演算の過程を除いて実施
例１の装置と同じである。図４のグラフ（Ａ）に示すよ
うに、最適角膜変形到達時間Ｔｐｒｅ　は、気流圧の最
大値到達時間Ｔｐａに対する閾値Ｔｔｈにより決定され
る。

【数７】 最大気流圧到達時間ＴｐａにＴａが近づくほど、小さな
気流圧で測定できる反面、角膜変形検出に十分な気流圧
を得ることができない危険がある。従って、閾値Ｔｔｈ
は、実施例１の分離率の閾値Ｓｔｈと同様、眼圧変動要
因を考慮した上決定しなければならない。実験の結果、
望ましい本装置のＴｔｈはＴｔｈ＝０．９前後である。

【００２８】最初の測定により、図４の（Ａ）に示すよ
うな角膜の偏平状態の検出時間Ｔａと最大気流圧到達時
間Ｔｐａが得られる。このときのタイマ制御時間はＴｏ
ｆｆａである。ここで得られたＴａ、Ｔｐａ、Ｔｏｆｆ
ａ及び数７から得られた最適角膜変形到達時間Ｔｐｒｅ
　により、前述の数５を使用し、図４の（Ｂ）に示す検
出時間Ｔｂを得る。これによって得られた第２回目の角
膜変形検出時間ＴｂがＴｐｒｅ　±１０％以内に入らな
い場合、補正式として数６が同様に実行され図４の（Ｃ
）に示す検出時間Ｔｃが得られる。

【００２９】なお、実施例１及び２のいずれにおいても
被検眼の角膜の眼圧は、ソレノイド停止時間ごとに圧平
時間対眼圧の関係式を予め装置に記憶させ、関係式に従
い圧平に要する時間から間接的に求め、あるいは圧平状
態での気流圧との関係から直接的に求めることができる
。

【００３０】以上の説明は制御手段により被検眼に最適
な流体圧を自動制御するものであるが、条件設定手段に
より設定された条件を表示し、これに基づいて条件を選
択して流体噴射手段を制御するようにしてもよく、この
ような制御方法も本発明に含まれることはいうまでもな
い。

【００３１】以上のような実施例は、種々の変容が可能
であることは当業者に明らかであり、本発明の技術思想
を超えない範囲内において、これらも本発明に含まれる
ものである。例えば、本発明は、ソレノイドの駆動トル
クを変えて圧縮流体の最大圧力を複数段設定できる装置
の駆動トルクの選択にも使用できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、極めて簡単な構成によ
り、被検眼に無用な流体圧を加えることなく、被検眼眼
圧に最適な流体圧を発生させることができる。また、被
検眼は良好な状態で測定されるので、信頼度の高い眼圧
値が得られる。請求項３又は４記載の装置によれば、検
査者の検査技量に左右されることなく、流体圧のレンジ
切換え又はレンジ選択なしに最適流体圧が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】非接触式眼圧計の光学系と流体圧噴射及びその
制御機構を示す図である。

【図２】（Ａ）は光検出器の受光量及び圧力センサから
の流体圧の変化を時系列的に示したグラフである。 （Ｂ）はＴｏｆｆｂにソレノイドを停止した時に得られ
た角膜変形検出信号及び噴射気流圧のグラフである。（
Ｃ）はＴｏｆｆｃにソレノイドを停止した時に得られた
角膜変形検出信号及び噴射気流圧のグラフである。

【図３】図２の（Ａ）〜（Ｃ）の実行過程をまとめたグ
ラフである。

【図４】（Ａ）は最適角膜変形到達時間が気流圧の最大
値到達時間に対する閾値により決定されることを示すグ
ラフである。（Ｂ）は得られた最適角膜変形到達時間に
より式５を使用し検出時間を得る様子を示す図である。 （Ｃ）は補正式として式６を実行したときの検出時間を
求める様子を示す図である。

【符号の説明】

１　　シリンダ ２　　ソレノイド ３　　ピストン ４　　ウィンドウ部 ５　　ノズル ６　　マイクロコンピュ−タ回路 ７　　メモリ ８　　タイマ ９　　ソレノイド駆動回路 １０　　圧力検出回路 １１　　透明ガラス １２　　対物レンズ １３　　結像レンズ １４　　テレビカメラ １５　　テレビモニタ １６　　照明光源 １７　　測定光源 １８　　光検出器 １９　　信号処理回路

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　圧縮された流体を被検眼角膜上に噴射
   する流体噴射手段と、圧縮された流体による角膜の所定
   の変形を非接触で検出する角膜変形検出手段とを有する
   、被検眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計において、所
   定の条件で圧縮された流体を被検眼角膜上に噴射したと
   きの測定デ−タを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記
   憶された情報に基づいて被検眼への流体圧の付与条件を
   設定する条件設定手段と、該条件設定手段により設定さ
   れた条件に基づいて前記流体噴射手段を制御する制御手
   段とを有し、被検眼に最適な流体圧を自動制御すること
   を特徴とする非接触式眼圧計。
2. 【請求項２】　　圧縮された流体を被検眼角膜上に噴射
   する流体噴射手段と、圧縮された流体による角膜の所定
   の変形を非接触で検出する角膜変形検出手段とを有する
   、被検眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計において、所
   定の条件で圧縮された流体を被検眼角膜上に噴射したと
   きの測定デ−タを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記
   憶された情報に基づいて被検眼への流体圧の付与条件を
   設定する条件設定手段と、該条件設定手段により設定さ
   れた条件を表示する表示手段と、該表示手段に表示され
   た条件に基づいて条件を選択する選択手段と、選択され
   た条件によって前記流体噴射手段を制御する制御手段と
   を、有することを特徴とする非接触式眼圧計。
3. 【請求項３】　　請求項１又は２記載の条件設定手段に
   よる条件設定は、上記角膜変形検出手段により検出する
   流体圧の上昇及び下降時の各検出信号の分離状態を求め
   、該分離状態に基づいて算出されることを特徴とする非
   接触式眼圧計。
4. 【請求項４】　　請求項１又は２記載の条件設定手段に
   よる条件設定は、流体圧が最大値を示すまでの時間に基
   づいて算出されることを特徴とする非接触式眼圧計。
5. 【請求項５】　　請求項１又は２記載の流体噴射手段は
   、ソレノイドにより駆動されるピストンによってシリン
   ダ内の空気を圧縮する構成としたことを特徴とする非接
   触式眼圧計。
6. 【請求項６】　　請求項５記載の非接触式眼圧計におけ
   る流体噴射手段の制御は、上記ピストンを駆動するソレ
   ノイドへの印加エネルギ−量を供給するコンデンサの充
   電又はソレノイドへの印加電圧供給時間若しくは通電電
   流を時間制御可能にしたことを特徴とする非接触式眼圧
   計。
7. 【請求項７】　　請求項１又は２記載の条件設定手段に
   より設定された被検眼への流体圧の付与条件を、該付与
   条件下で実測した測定デ−タ及び測定条件に基づいて補
   正することを特徴とする非接触式眼圧計。