JPH07289523A

JPH07289523A - 非接触式眼圧計

Info

Publication number: JPH07289523A
Application number: JP7096502A
Authority: JP
Inventors: Koji Nishio; 幸治西尾
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1995-11-07

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、測定を行う際の電源投入時に自動
的に眼圧値測定のための作動が正常であるか否かをチェ
ックすることのできる非接触式眼圧計を提供する。【構成】本発明に係わる非接触式眼圧計は、被検眼角
膜２に向けて時間的に圧力が変化する流体を放出するた
めの流体放出手段１と、流体放出手段１による流体の放
出に伴う角膜の変形を検出する角膜変形検出手段４とを
有し、角膜変形検出手段４からの信号に基づき被検眼の
眼圧値を測定する非接触式眼圧計において、眼圧値の測
定のための作動を電源投入時に自動的にチェックするた
めのセルフチェック回路４０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流体放出手段から時間
的に圧力が変化する流体を被検眼の角膜に向かって放出
し、その流体の放出に基づいて角膜を変形させ、眼圧値
を測定する非接触式眼圧計の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、非接触式眼圧計には、被検眼
角膜に向けて時間的に圧力が変化する流体を放出するた
めの流体放出手段と、流体放出手段による流体の放出に
伴う角膜の変形を検出する角膜変形検出手段とを有し、
角膜変形検出手段からの信号に基づき被検眼の眼圧値を
測定する非接触式眼圧計が知られている。

【０００３】この種の眼圧計では、被検眼角膜に向けて
時間的に圧力が変化する流体を放出するための流体放出
手段や、眼圧測定のための回路等が適正に作動している
か否かを自動的にチェックするいわゆるセルフチェック
回路が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来のチェック手段は、眼圧値を測定する前に、そのシリ
ンダ−装置が正常に作動するか否かのチェックをチェッ
ク専用のスイッチを操作して行う構成となっているため
に、このチェックを忘れることがあり、不便であるのに
加えてチェックを忘れたまま眼圧値の測定を行うと測定
結果に誤差を含むという問題もある。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、その目的は、測定を行う際の電源投入時に自動的
に眼圧値測定のための作動が正常であるか否かをチェッ
クすることのできる非接触式眼圧計を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る非接触式眼
圧計の特徴は、被検眼角膜に向けて時間的に圧力が変化
する流体を放出するための流体放出手段と、流体放出手
段による流体の放出に伴う角膜の変形を検出する角膜変
形検出手段とを有し、前記角膜変形検出手段からの信号
に基づき被検眼の眼圧値を測定する非接触式眼圧計にお
いて、前記眼圧値の測定のための作動を電源投入時に自
動的にチェックするためのセルフチェック回路を設けた
ところにある。

【０００７】

【作用】本発明に係る非接触眼圧測定装置によれば、電
源投入と同時に自動的にセルフチェック回路が作動す
る。そして、このセルフチェック回路によって眼圧値測
定のための作動が正常であるか・異常であるか否かがチ
ェックされる。であるから、操作者のチェック忘れの防
止を図ることができ、もって、正確な眼圧測定を行うこ
とができる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明に係る非接触式眼圧計の実施
例を図面を参照しつつ説明する。

【０００９】第１図において、１は流体放出手段として
のシリンダ−装置、２は被検眼の角膜、３は射出光学
系、４は検出光学系である。シリンダ−装置１は、被検
眼の角膜２に流体としての空気パルスを放出してその角
膜２を変形させる機能を有し、ロ−タリ−ソレノイド
５、シリンダ−６、ソレノイド駆動回路７から概略構成
され、符号８はそのロ−タリ−ソレノイド５のドラムを
示す。

【００１０】シリンダ−６はシリンダ−筒部９を有し、
そのシリンダ−筒部９にはノズル筒部10とセンシング筒
部11とが設けられている。ノズル筒部10はシリンダ−筒
部９と同軸に形成され、センシング筒部11はシリンダ筒
部９の周壁に突出形成されている。シリンダ筒部９には
ピストン12が往復動可能に設けられている。このピスト
ン12はピストンロッド13を介してドラム８に連結されて
いる。ノズル筒部10は、角膜２に向かって真っ直ぐに延
びており、シリンダ筒部９内の流体としての空気がパル
スとして、そのピストン12の往動によってノズル筒部10
から角膜２に向かって放出されるものである。センシン
グ筒部11には、圧力センサ−11aが装着されているが、
この圧力センサ−11aの機能については後述する。

【００１１】角膜２は流体の流圧の増大に伴って凸面状
態から平面状態に向かって変形されるものであり、符号
Ｃは角膜２が変形を受けた状態を示し、符号ｍはその変
形量を示す。この変形量ｍは、変形を受ける前の角膜２
の頂点をO₂、変形を受けたことを示している角膜Ｃの頂
点をO₃とするとき、角膜２の中心線O₁上に存在する頂点
O₂と頂点O₃との間の距離をいう。

【００１２】射出光学系３と検出光学系４とは、角膜２
の変形量に対応する物理量を検出する機能を有し、ここ
では、射出光学系３と検出光学系４とはシリンダ−装置
１に基づく角膜２の変形量を光電的に検出する角膜変形
量光電検出手段を構成している。その射出光学系３は、
光源14と集光レンズ15と絞り16と投光レンズ17とから構
成され、O₄はこの射出光学系３の光軸を示す。絞り16は
レンズ17の焦点位置に設けられ、光源14の射出光は、集
光レンズ15により集光され、絞り16でその光量を調整さ
れ、投光レンズ17によって平行光束に変換され、検出光
として角膜２に投影されるものである。

【００１３】その検出光学系4は、結像レンズ18と絞り1
9と光電変換回路20とから構成され、光電変換回路20は
受光素子21と増幅回路22とから構成されている。角膜２
において反射された検出光は、結像レンズ18、絞り19を
介して受光素子21に導かれ、その受光素子21によって光
電変換され、増幅回路22によって増幅され、光電変換回
路20は、角膜２の変形量mに対応する物理量すなわち角
膜反射光量の光電出力Vzを後述する眼圧値換算回路に向
かって出力する機能を有する。

【００１４】圧力センサ−11aは、被検眼の眼圧に対応
する流体の状態量の変化を検出する状態量変化検出回路
23の一部を構成しており、ここでは、流体の状態量は、
センシング筒部11に案内された流体の流圧であり、その
圧力センサ−11aによって検出された検出出力Vpは、増
幅回路24を介して眼圧値換算回路25に入力されている。
この眼圧値換算回路25は、流体圧変化検出回路23の検出
出力Vpと光電変換回路20の光電出力Vzとに基づいて、流
体圧の変化に対応する角膜反射光量の変化の関係を相関
関係として求め、あらかじめ定められた変形量ｍに対応
する流体圧を眼圧値に換算する機能を有する。

【００１５】次に眼圧値換算回路25の構成を第２図を参
照しつつ説明する。

【００１６】この第２図において、26はCPUである。こ
のCPU26はパワ−スイッチ27によってオンされるもので
ある。このCPU26には、セルフチェックモ−ドと眼圧測
定モ−ドがプログラムされている。この CPU26はパワ
−スイッチ27をオンすると同時にセルフチェックモ−ド
となって後述するセルフチェック回路を動作させる動作
信号を出力するものであるが、その詳細は後述すること
にし、まず、 CPU26が眼圧測定モ−ドとなっている場
合を説明する。

【００１７】CPU26は、眼圧測定モ−ドになると眼圧測
定回路系を作動させる動作信号の出力が可能となるもの
である。すなわち、CPU26は測定スイッチ28をオンする
とソレノイド駆動回路７に向かって動作信号としての駆
動信号を出力し、シリンダ−装置１を駆動させるもので
ある。このシリンダ−装置１の駆動によって角膜２に向
かっての空気パルスの放出が開始される。これによっ
て、シリンダ−９内の圧力は、静的圧力から動的圧力に
変化し、その圧力が上昇する。圧力センサ−11aはこの
シリンダ−９内の圧力上昇を検出する。

【００１８】眼圧測定回路系は、流体圧変化検出回路23
と角膜反射光量変化検出回路29とから構成されている。
この流体圧変化検出回路23は、比較回路30と、タイミン
グパルス発生器31と、アドレスカウンタ32と、OR回路33
と、インクリメンタルカウンタ34と、D/A変換器35と、
切り換え回路36とを有する。比較回路30の一端子には、
圧力センサ−11aの検出出力Vpが入力されている。この
検出出力Vpは、 A/D変換器37にも入力されているが、A
/D変換器37は、セルフチェック回路の一部を構成するも
のであるので、ここでは、その説明を、A/D変換器37が
検出出力Vpをアナログ・デジタル変換する機能を有する
ものであることにとどめる。

【００１９】比較回路30の他端子には基準電圧Vsが入力
されている。この比較回路30は、基準電圧Vsと検出出力
Vpとを比較して検出出力Vpが基準電圧Vsよりも大きいと
きに、その比較パルスPがハイレベルとなるものであ
る。この比較パルスPはタイミングパルス発生器31と、
アドレスカウンタ32と、OR回路33とに入力されている。
タイミングパルス発生器31とアドレスカウンタ32との機
能は後述することにし、OR回路33、インクリメンタルカ
ウンタ34、D/A変換器35と基準電圧Vsとの関係を次に説
明する。

【００２０】OR回路33とインクリメンタルカウンタ34と
D/A変換器35とは、基準電圧Vsを階段的に上昇させる機
能を有する。すなわち、比較パルスＰがOR回路33を介し
てインクリメンタルカウンタ34に入力されるたびに、比
較パルスＰの個数を加算してその個数に対応するカウン
トパルスＣをD/A変換器35に向かって出力し、D/A変換器
35はそのカウント値Ｃに対応する基準電圧Vsを比較回路
30に向かって出力するものである。

【００２１】この基準電圧Vsは、後述するセルフチェッ
クモ−ドにおいて説明するオフセット除去操作によっ
て、その初期値Vsoがシリンダ−装置１を駆動する前の
検出出力Vpoに等しく設定されるもので、眼圧測定モ−
ドにおいてのこの基準電圧Vsの初期値Vsoの設定は、CPU
26から出力されるオフセット除去パルスPSによって与え
られるものであり、このオフセット除去パルスPSはOR回
路33を介してインクリメンタルカウンタ34に入力されて
いる。

【００２２】たとえば、初期値Vso=Vpoとして、シリン
ダ−装置１の駆動によって、検出出力Vpがわずかに上昇
したとする。すると、比較回路30がハイレベルとなっ
て、１個の比較パルスＰを、インクリメンタルカウンタ
34に向かって出力する。インクリメンタルカウンタ34
は、仮りにその初期値を「０」として、１個の比較パルス
Ｐが入力されると、そのカウント値が「０」から「１」に更
新される。すると、インクリメンタルカウンタ34は、そ
れに対応するカウント値ＣをD/A変換器35に向かって出
力する。すると、D/A変換器35は、そのカウント値Ｃを
デジタル・アナログ変換する。これによって、D/A変換
器35から出力される基準電圧Vsは、Vso＋ΔVpになる。
すると、基準電圧Vsよりも検出出力Vpが低くなるので、
比較回路30の比較パルスＰは、ロ−レベルとなる。検出
出力Vpは、空気パルスの放出に伴って高くなっていくの
で、その後、検出出力Vpの大きさが基準電圧Vs=Vso＋Δ
Vpを超える。すると、比較回路30の比較パルスPは、ハ
イレベルとなる。この繰り返しによって、基準電圧Vsが
階段的に上昇する。

【００２３】タイミングパルス発生器31の出力とアドレ
スカウンタ32の出力とは、切り換え回路36に入力されて
いる。切り換え回路36は、概念的に示されており、スイ
ッチ回路36a、36b、36cを有している。スイッチ回路36a
は可動接点36d、固定接点36e、 36fから構成され、スイ
ッチ回路36bは可動接点 36g、固定接点36h、36iから構
成され、スイッチ回路36cは可動接点36j、固定接点36
k、36ｌから構成されている。

【００２４】この切り換え回路36は、CPU26によって制
御されるもので、その可動接点36d、36g、36jは、CPU26
が眼圧測定モ−ドにあるときには、それぞれ固定接点36
f、36h、36kに接続されている。タイミングパルス発生
器31は、角膜反射光量としての光電出力Vzのサンブリン
グを逐次指定する機能を有し、比較回路30の比較パルス
Ｐが１個入力されるたびに、スイッチ回路36bを介して
タイミングパルスPtをA/D変換器37の制御端子37a、角膜
反射光量変化検出回路29の一部を構成するA/D変換器38
の制御端子38aに向かって出力するものである。このA/D
変換器38には光電変換回路20の光電出力 Vzが入力され
ている。なお、ここでは、この光電変換回路20は、測定
スイッチ28をオンすると同時にオンされるものである。

【００２５】この光電出力Vzは、角膜2が偏平状態に向
かって変形を受けるに伴って角膜からの反射光束は発散
光束から平行光束に近ずくため増大するものである。A/
D変換器38は、タイミングパルスPtに基づいてその光電
出力Vzを逐次アナログ・デジタル変換する機能を有す
る。そのデジタル信号としての光電出力値Dzは、メモリ
−回路39に入力される。アドレスカウンタ32は、比較回
路30の周辺回路を含めてアドレス生成部を構成するもの
で、そのメモリ−回路39のアドレスを指定する機能を有
する。そのアドレス指定信号としての指定アドレス値Ia
は、スイッチ回路36cを介してメモリ−回路39と後述す
るセルフチェック回路の比較回路45とに入力されてい
る。このアドレスカウンタ32は、比較パルスＰが入力さ
れるたびに、その内容が逐次更新されるものである。こ
れによって、メモリ−回路39のアドレスが、たとえば、
「０」、「１」、「２」、…、「Ｎ」と指定され、その指定され
たアドレスに、検出出力Vpの変化に対応する光量デ−タ
としての光電出力値Dzが順次メモリ−される。このよう
にして、メモリ−回路39は、アドレス指定信号に基づい
て、逐次デジタル化された光電出力値をその指定アドレ
スにメモリ−する。なお、A/D変換器 37もタイミングパ
ルスPtが入力されると、検出出力Vpをアナログ・デジタ
ル変換し、検出圧力値Dpとしてスイッチ回路36aに向か
って出力するが、可動接点36dが固定接点36fに接続され
ているので、後述するセルフチェック回路の作動は停止
されている。

【００２６】メモリ−回路39は、このようにして、検出
圧力の変化に対応する検出光量の変化を逐次アドレスに
記憶する。CPU26は、あらかじめ定められた時間が経過
するとソレノイド駆動回路７に向かって駆動停止信号を
出力する。このソレノイド駆動回路７の駆動停止と共
に、CPU26にメモリ−回路39に記憶された検出光量のデ
−タが入力される。 CPU26はこの検出光量デ−タと指
定アドレス値Iaに基づいて演算し、第３図に示すような
圧力−光量関数曲線を求めるものであり、光量が最大と
なるときのLmaxから眼圧値を得るものである。なお、こ
の第３図において、実線で示す相関関数曲線Hiは被検眼
の眼圧が高い場合を表しており、破線で示す相関関数曲
線Loは被検眼の眼圧が低い場合を表している。

【００２７】次に、セルフチェック回路について説明す
る。

【００２８】第２図において、符号40はセルフチェック
回路である。このセルフチェック回路40は、シリンダ−
装置１の作動検出系41と、アドレス生成部の作動検出系
42とを有している。作動検出系41は比較回路43と基準値
発生回路44とから構成され、作動検出系42は比較回路45
と基準値発生回路46とから構成されている。比較回路43
の一端子は可動接点36dに接続され、その他端子は基準
値発生回路44に接続されている。比較回路45の一端子は
可動接点36jに接続され、その他端子は基準値発生回路
46に接続されている。

【００２９】CPU26は、パワ−スイッチ27がオンされる
と同時に基準値発生回路44、46に基準値設定信号を出力
するものである。と同時に、CPU26は切り換え回路36に
向かってスイッチ切り換え信号Scを出力するものであ
る。切り換え回路36は、このスイッチ切り換え信号Scに
よってその可動接点36d、36g、36jがそれぞれ固定接点3
6f、36i、36ｌに接続されるものである。比較回路43、4
5は、その可動接点36d、36jが固定接点36f、36ｌに接続
されると、CPU26の出力が入力されて、比較回路43、45
はリセットされるものである。なお、この比較回路43、
45はデジタル的に比較する機能を有する。

【００３０】CPU26は、この比較回路43、45をリセット
すると同時にアドレスカウンタ32、インクリメンタルカ
ウンタ34をリセットするリセット信号Ｒを出力するもの
である。アドレスカウンタ32、インクリメンタルカウン
タ34のカウント値は、このリセット信号によって「０」と
なる。CPU26は、次に、圧力センサ−11aの検出出力Vpと
基準電圧Vsとのオフセットを除去するためのオフセット
除去パルスPSをOR回路33を介してインクリメンタルカウ
ンタ34に向かって出力する。これは、シリンダ−９内の
静的圧力が、温度、密度の関数であり、常に一定である
とは限らず変化するものであるから、基準圧力値Vsoと
検出出力Vpoとの間に差を生じ、「ゼロ」点あわせを行う
ためにオフセット操作が必要となるのである。

【００３１】インクリメンタルカウンタ34はそのオフセ
ット除去パルスPSが入力されると、そのオフセット除去
パルスPSに対応してカウント値ＣをD/A変換器 35に向か
って出力する。D/A変換器35はそのカウント値Ｃをデジ
タル・アナログ変換し、基準電圧Vsとして比較回路30に
向かって出力する。比較回路30は、基準電圧Vsが検出出
力Vpoよりも大きくなるとロ−レベルとなる。この基準
電圧Vsが検出出力Vpoよりも大きくなるまで、CPU26はオ
フセット除去パルスPSをインクリメンタルカウンタ34に
向かって出力する。インクリメンタルカウンタ34は、こ
のオフセット除去パルスPSを逐次カウントし、基準電圧
VsをΔVs=ΔVp毎に階段的に上昇させる。比較回路30が
ロ−レベルになると、その出力がオフセット解除信号Po
としてCPU26に入力され、CPU26はそのオフセット除去パ
ルスPSの出力を停止する。

【００３２】CPU26は、オフセット解除信号が入力され
ると、スイッチ切り換え信号Scを切り換え回路36に向か
って出力すると共に、ソレノイド駆動回路７に向かって
駆動信号を出力するものである。これによって、切り換
え回路36は、その可動接点36d、36g、36jがそれぞれ固
定接点36e、36h、36kに接続されると共に、シリンダ−
装置１が駆動される。すると、圧力センサ−11aから出
力される検出出力Vpが増大する。この検出出力Vpは、A/
D変換器37に入力される。A/D変換器37は、タイミングパ
ルス Pt毎に検出出力Vpをアナログ・デジタル変換し、検
出圧力値Dpとして比較回路43に出力する。比較回路43
は、基準圧力値Cpとその検出圧力値Dpとをデジタル的に
比較する。この基準圧力値Cpは、後述する基準アドレス
値Iaと一対一に対応させてあり、シリンダ−装置１は、
この基準圧力値Dpに従って作動するように製作されてい
る。比較回路43は、この基準圧力値Cpとその検出圧力値
Dpとが一致しているときに、ハイレベルとなって、その
出力をAND回路47に向かって出力する。シリンダ−装置
１の作動を含めてタイミングパルス発生器31、A/D変換
器37のいずれかに故障がある場合には、その検出圧力値
Dpは、基準圧力値Cpに一致しないことになるので、これ
によって、シリンダ−装置１の作動系統が正常であるか
・異常であるかのチェックがされることになる。

【００３３】アドレスカウンタ32は、比較回路30の比較
パルスＰが入力されるたびに指定アドレス値Iaを比較回
路4745に出力する。比較回路45は、基準アドレス値Caと
指定アドレス値Iaとを比較し、基準アドレス値Caと指定
アドレス値Iaとが一致しているときにハイレベルとなっ
て、その出力をAND回路47に向かって出力する。アドレ
スカウンタ32、比較回路30、OR回路33、インクリメンタ
ルカウンタ34、A/D変換器35のいずれかに故障がある
と、アドレスカウンタ32の指定アドレス値Iaが更新され
ないかあるいは正常の指定アドレス値Iaを出力しないこ
とになるために、基準アドレス値Caと指定アドレス値Ia
とが不一致となり、これによって、アドレス生成部が正
常に作動しているか否かのチェックがされることにな
る。

【００３４】AND回路47は、比較回路43、45の出力が、
双方ともハイレベルのときに、シリンダ−装置１の作動
とアドレス生成部の作動が正常であるとして、CPU26に
向かって判定信号を出力する。CPU26は AND回路47から
の判定信号を受けるとその内部のROM(図示せず)から基
準値発生回路44,46に次ステップの基準電圧Vsに対応し
た基準圧力値Cpと基準アドレス値Caを入力し、新たな基
準値に設定しなおす。そしてこの入力新たな基準電圧値
Vs、基準圧力値Cp及び基準アドレス値Caとでセルフチェ
ックを実行し作動が正常な場合はAND回路47は再度判定
信号をCPU26に出力する。

【００３５】CPU26は、この基準値Cp,Caの書換えを予め
定めたステップを数分実行し、その全ステップについて
AND回路47から判定信号が得られたとき作動が正常と判
定し、CPU26はそのAND回路47の全ステップ判定信号に基
づいて、たとえば、表示器48に「SELF CHECK OK」を表
示させる信号を出力し、眼圧測定モ−ドに移行するもの
である。CPU26は、AND回路46から判定信号が１ステップ
でも出力されないときは、眼圧測定モ−ドへの移行を中
止して、「作動不良(測定不能);サ−ビスセンタ−に御連
絡下さい。」との表示を表示器48に行わせる信号を表示
器48に出力する。

【００３６】以上、実施例について説明したが、本発明
はこれに限らず、流体の状態量として流速を採用するこ
とともでき、その場合には圧力センサ−の代りに流速セ
ンサ−を使用するものである。また、本発明は、角膜の
圧平までに要する時間を計測して、この時間から眼圧値
を算出する構成の非接触式眼圧計にも適用できる。

【００３７】

【発明の効果】本発明に係る非接触式眼圧計によれば、
電源オンと同時に自動的にセルフチェック回路が作動し
て、眼圧値測定のための作動が正常であるか・異常であ
るか否かのチェックを行うことができるので、操作の手
間を省くことができ、かつ、チェック忘れを防止できる
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る眼圧測定器械としての非接触式眼
圧計の概略構成図である。

【図２】本発明に係る非接触式眼圧計の眼圧値換算回路
の要部回路図である。

【図３】検出出力と検出光量との相関関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…シリンダ−装置（流体放出手段）２…角膜３…射出光学系４…検出光学系（角膜変形検出手段） 11a…圧力センサ− 23…状態量変化検出回路 26…CPU 27…パワ−スイッチ 28…測定スイッチ 29…物理量変化検出回路 30…比較回路 31…タイミングパルス発生器 32…アドレスカウンタ 34…インクリメンタルカウンタ 35…D/A変換器 36…切り換え回路 37…A/D変換器 40…セルフチェック回路 41、42…作動チェック系 47…AND回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検眼角膜に向けて時間的に圧力が変化
する流体を放出するための流体放出手段と、流体放出手段による流体の放出に伴う角膜の変形を検出
する角膜変形検出手段とを有し、前記角膜変形検出手段からの信号に基づき被検眼の眼圧
値を測定する非接触式眼圧計において、前記眼圧値の測定のための作動を電源投入時に自動的に
チェックするためのセルフチェック回路を設けたことを
特徴とする非接触式眼圧計。