JPS5995031A - 視覚系測定用超音波装置 - 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】 本発明は、一般に視覚系の測定を行なう装置、特に眼球
の軸長を測定する超音波診断走査装置に関する。

超音波振動又は音波は、しばしば医学の分野において、
たとえば、人間や器官や物体の特定の内部特性に関する
情報を判定するのに使用される。

超音波振動は、代表的には、患者の身体又はその他の物
体に接触して置かれたプローブを通して伝送され、また
、内部の要素又は器官から反射して返される振動はプロ
ーブによって受信される。このような応用の１つに、眼
球の角膜から網膜までの眼球の軸長な測定する超音波診
断走査装置が含まれる。これらの超音波診断走査装置は
、代表的には、特定のしきい値レベルを超える反響反射
を検査しかつこれらの反響反射の特定の数が起こるまで
に要する時間な配録又は記憶することによって眼球の軸
長乞ｎ１１１定している。この時間値は、次に、長さの
値と、よく知られた方程式を介して関係づけられるが、
この方程式は超音波が伝送された際の経過時間とその速
度とを相関させる。

これらの鉋離方程式の１つ又は２つ以上は、通常、超音
波診断走査装置内にプログラムされているので、測定さ
れた軸長け、視覚系の検査を行なう医師に便第１１なよ
うに数イーとして表示される。先行技術の超音波診断走
査装置のあるものも陰極線ｇ映像スクリーンを採用し、
これによって反響反射の実時間画像が表示される。これ
らの超音波診断走査装置は、一般に、反響反射が帰って
きた際にその振幅のみを記録する「Ａ走査」と、反響反
射から眼球の二次元画像な生成するに必要な輝度変調又
は無彩色スケール変量を与える「Ｂ走査」とに分類され
る。

先行技術の超音波診断走査装置の１例は、ｃｏＭｐ′ｒ
Ｊ−ｓｃＡｎ　（商品名）バイオメトリック・ルーラ−
１（Ｂｉｏｍａｔｒｉｃ　Ｒｕ１ｅｒ　）、モデル（ｍ
ｏｄｅｌ　）Ｕ２０２０として、本発明の譲受人である
ストルツ・インスツルメント社（５ｔｏｒｚ工ｎｓｔｒ
ｕｍｅｎｔＣｏｍｐａｎｙ　）によって製造される製品
である。この器械は必要なレンズ計算を遂行する自蔵コ
ンピュータ、及び音響反射のＡ走査を表示する陰極線管
を含んでいる。この器械にとっても本発明にとっても共
に使用可能な超音波ゾローデは、１９８２年１０月２６
日付出願の米国特許出願「超音プローデ」に開示されて
いる。この特許出願もまた本発明の譲受人に譲渡されて
おり、かつ本願明細書に参照される。

視覚系測定の実施に使用可能なその他の器械は、００Ｒ
ＮＦｉＯ−８ＣＡＮ　（商品名）ウルトラソニック・パ
ッチメータ（Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　Ｐａａｈｙｍｅｔ
ｅｒ　）　、モデル０８１０００であり、製造元は同じ
くストルッ・インスツルメント社である。この器械は、
眼球の角膜の厚さを測定するのに使用され、角膜厚さ計
ヤを実行する自蔵コンピュータと角膜厚さの数値を表示
する液晶表示製雪（ＬＣＤ）とを含む。この器挿げ、測
定を行なう準備ができたときに「準備よし」という言葉
などのような合成音声を電気的に発生する回路も含んで
いる。この器械中の音声回路により、得られた数回の測
定値に対する杼準偏差値を話すこともできる。

本発明の主要な目的は、視覚系の測定を行なう改善さね
た超音波装量を提供することである。

本発明のさらに特定された目的は、眼球の軸長を測定す
る改善された超音波診断走査装置を提供することである
。

本発明の他の目的は、軸方向不整列状態を検出すること
ができる超音波診断走査装ｆｔｔｗ提催することである
。

本発明のさらに他の目的は、角膜のへこみ状態を検出す
ることができる超音波診断走査装置を提供することであ
る。

本発明のさらに他の目的は、その感度を自動的忙調節す
ることができる超音波診断走査装置な提供することであ
る。

本発明のさらに他の目的は、反響反射が処理されるに当
ってのしきい値レベルを自動的に調節することができる
超音波診断装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、反響反射の反響ヒストグラ
ムを液晶表示製雪上に表示することができる超音波診断
表示装置を提供することである。

前述の目的に従って、本発明による装置は、変換器に超
音波を送信させる送信機、反響信号を受信しかつこの反
響信号が所定のしきい値レベルケ超えるときこの反響信
号の最大振幅と実質的に同時にピーク信号を出力する受
信機、超音波信号の送信から選択された番号のピーク信
号の発生までの時間及び同送信から所定のピーク信号の
発生までの時間を表示する計数信号を出力するプログラ
ム制御装置、送信様とプログラマデル装置を制御するマ
イク目コンピュータ装置、及び測定される視覚系パラメ
ータを表示する知覚可能な出力な発生する出力装置とを
、全体的に含んでいる。この超音波診断走査装置け、ま
た、マイクロコンピュータの制御の下に反響信号の少な
くとも一つの所定振幅レベルを雑持する感度調節装置を
含んでいる。しきい値調節装置も、マイクロコンピュ−
タの制御の下に所定のし舞い値レベルを調節するために
具備さねている。ドツトマトリクス液晶表示装置も、反
管信号の反響ヒストグラムを可視表示するために含まれ
ている。

本発明のこのほかの数々の利漬と特徴とは、以下、添附
図面を参照した、本発明の好適実施例の詳細な説明によ
り明かにされる。

第１図を参照すると、本発明による超音波装置１０の頭
初、図が示されている。超音波装置１０は、ト音波診断
定査製雪１２、ケーブル１６を径由して走査装置１２に
接続された超音波プローブ１４及び手を使用しないで操
作を可能とするためにケーブル２０を径由して走査装置
に接続された踏スイッチ１８を含んでいる。走査装置１
２は、超音波装置１０に必要な回路の全てを含むが、こ
れらのなかには、後でさらに詳しく述べられるように、
超音波信号を発生する送信機及び送信された超音波信号
からの反響信号を受信する受信機も含まれる。

視覚系の測定を行なうために、走査装置１２内の送信機
は、高電圧パルスを発生し、このパルスはケーブル１６
を通してプローブ１４に送られる。

このパルスによってプローブ１４内の圧電変換器が超可
聴周波数波、すなわち超音波振動の短時間幅パース）Ｙ
出力し、これがプローブ１４の流体ｖ２２とたわみ膜２
４を通り抜けて検査を受ける患者の眼球２６内に入る。

この超音波振動が眼球２６を通って進行するに従い、振
動が様々な組織境界に当る際に、振動の１部が後方へ反
射される。

それゆえ、たとえば、このような超音波の反射は、その
バーストがプローブ１４から角膜２８へ、水性領域３０
から水晶体３２へ、水晶体３２からガラス体領域３４へ
、またガラス体領域３４から網膜３６へ、それぞれ通過
するときに、銹き起こされる。

プローブ１４の変換器は、次いで、送信された超音波振
動バーストの反響反射な電気信号に変換し、この電気信
号が走査装置１２内の受信機により受信されかつ処理さ
れる。走査装置１２からの出力のうちで医師によって取
り挙げられると思われる一つは、走査装置１２０ドツト
・マトリクス液晶表示装置３７上での反響反射の反響「
ヒストグラム」表示である。ここで使用される反響ヒス
トグラムとは、ディジタル「ピクチャー」すなわち反響
反射のフレーム凍結表現を指し、これは従来の陰！＃線
管表示装置におけるように、実時間ベースで更新される
ことはない。本発明によれば、ヒストグラムを作成する
に必要なデータは走査装置１２の記憶装置内に記憶され
ており、これによって、ヒストグラムは反響反射が受信
された時刻に時間的に無関係に表示されることができる
。このような反物ヒストグラムは第１図に描かれており
、眼球２６の様々な組織境界に相関付けられている。

第１図における第１スパイク３８は、超音波振動が発射
される所であるプローブの変換器外側端の軸方向上の位
置を表しており、以下で「主材」と呼ぶことにする。し
かしながら、注意しなければならないのは、このスパイ
クは液晶表示装置３７上のヒストグラムの１部を形成す
るのではなく、走査回路の動作の理′Ｍを容易にするた
めに、ここで識別を付けられているということである。

第２スパイク４０は角膜２８の軸方向上位置を示しかつ
超音波振動バーストの第１反響を表す。第２スパイク４
０は、また、実質的に、プローブのたわみ隔膜２４の最
外面の軸方向上位置にも相肖する。第３、第４、及び第
５スパイク４２．４４゜４６は、それぞれ、水晶体３２
の前面（及び／又は虹彩）、水晶体３２の後面、及び網
膜３６の各軸方向上位置を表示する。

これらの主要な軸方向寸法を求めることによって、医師
その他医療実務者は、眼球２６の肉体的形状及び状態に
関する価値あるかつ必要な情報を得ることができる。こ
のような情報は、眼球の治療、水晶体移植外科における
適正な人工水晶体の選択、等々に使用される。注意しな
ければならないのけ、超音波プローブ１４は、正規には
、使用の際に、スタンド型装置内に取り付けられるが、
スタンド型装置はプローブに対し位置が固定された面を
含み、この面に対して、＠渚がそのあごとひたいヲ部着
させるということである。このようなスタンド型装置は
、暑通、スリット・ランプｅスタンドと呼ばれている。

超音波プローブ１４のさらに詳しい説１明は、前掲され
た名称「超音波プローブ」なる特許出願中に見られる。

第１図に示されているように、走査装置１２の前面パネ
ル４８け、オン／オフ・スイッチ５０、液晶表示製筒（
ＬＣＤ）　３７、及びキー・ボード５２ヶ含む。キー１
１ボード５２は、２つのキー・パッド５４と５６を含み
、これによって使用者は、データを入力したり記憶させ
たり、走査装置１２内に予めプログラムされている各種
のプログラムと情報のメニューを選択し、また走査装ｆ
？’＃１２の動作ｓ節を制御することができる。キ一番
ボード５２をより詳細に抜いたものは第４図に示されて
おり、後でさらに充分に論じられる。赤査装置は、また
、独立した紙テープ印刷機（第３図のブロック５８）乞
具備し、これは表示装置３７上に表示された数値データ
とヒストグラムの永久記録を作成する。

次に、第２ａ図〜第２Ｃ図を参照すると、３つの概略さ
れた反響グラフ１００〜１０４が示されている。第１反
響グラフ１００（第２ａ図）は、軸方向不整列状態な表
しており、それゆえプローブ１４は眼球２６と適正な整
列をとっていない。

このような軸方向不整列は、たとえば、プローブ１４が
眼球２６に適正に心出しされていない及び／又はプロー
ブが眼球に対して傾いていると、起こる。

反響グラフ１００において、スパイク１０６は角膜を表
し、スパイク１０８は前水晶体を表し、スパイク１１０
は後水晶体を表し、スパイク１１２は網膜を表し、また
スパイク１１４〜１１６は掌（きよう）膜（眼球の外部
被膜）を表す。注意しなければならないのは、網膜を表
すスパイク１１２１ の択Ｉｌ＠け他のスパイクの振幅よりも遥かに／Ｊ’ｔ
さく、また２つの水晶体な表すスパイク１０８，１１０
の択−幅けｌなろということである。この反響グラ−フ
は軸方向整列状態中の測定値を表す第２ｃ図の反響グラ
フ１０４と比較されるべきものである。

反酬・グラフ１０４内のスパイクの各々け反軒グラフ１
００内と同じ眼球組織境界を表し、これらのスパイクは
同じ参照贈号にダッシュを付けて繊別さ才１ている。注
意しなければならないのけ、網膜ケ表すスパイク１１２
′の振＠け、ここでは他のスパイクの′＃、幅に匹敵し
ており、また２つの水晶体ケ表すスパイクは１０　Ｂ’
　、　１１０’はほぼ同じ振幅であるということである
。

両反響グラフ１００と１０４とは、伝統的な軸長測定技
術に採用されるしきい値レベルを表す破線１１８を含ん
でい′る。これらの技術は、典型的にパターンＶ詳アル
ゴリズムにいままで依存しており、このアルプリズムは
振ｃＩＪ′−所定のしきい値レベルを持つスパイクすｔ
（わち反響信号の数を計数することに基づいている。角
膜、水晶体、及び２ 網膜はよく画定された組織境界であるので、これらの組
織境界からの反響反射もまたよく画定されていて、プロ
ーブが眼球と適正に部列させられたとき雑音又は無意反
射から容易に区別される。したがって、もし角膜から網
膜までの距離を測定したい場合、最初の四つの有意反響
信号、すなわζ所定のしきい値レベルな趙える最初の四
つの反響反射が計数され、また第１反響信号と第４反響
信号の間の時間が測定される。この時間値は、次いで、
時間値を超音波振動バーストが眼球を通して伝送される
際の速度と相関されるよく知られた方程式を通して距離
すなわち軸長値に関係付けられる。

上に概括的に述べられた伝統的な探求により、第２Ｃ図
に示されるように、正確な軸長ｒＸＪけ、プローブが眼
球に適正に勢列させられたときに生じる。しかしながら
、第２ａ図に示されるように、この伝統的追求は不正確
な軸長ｒＹＪを結果として生じるおそれがあるが、これ
は前水晶体を表すスパイク１０８も網膜スパイク１１２
のどちらもしきい値レベルより上にないからである。こ
のように、伝統的追求の下では、計数される第４有意反
響信号は、網膜を表すスパイク１１２ではなくて第２９
膜を表すスパイク１１６であろう。

その他の不正確な山ＩＩ長測定は、第２ｂ図に示される
測定状態に関連してケじる。第２′ｂ図の反響グラフ１
０２け、検査される眼球内の肺癌の存在に肺内するよう
な眼球の異常状態を表示している。

層表′］）グラフ１Ｑ２ＶＣおいて、スパイク１２０は
角膜を表し、スパイク１２２は前水晶体を表し、スパイ
ク１２４け後水晶体を表し、スパイク１２６け１１・」
７ｇを表し、スパイク１２８は網膜を表し、またスパイ
ク１３０．１３２は型膜を表す。注意しｔＣ＜てはなｒ
）ないのけ、この測定状態において、プローブは眼球と
適正に整列しているということである。しかしながら、
ｌｌｌ！！球内の胛瘍の存在によってしきい値レベル１
３４を超える途方１の反響・反射（スパイク１２６）が
起こるということである。

上に徊括された伝統的脚長測定の下では、不正確な軸長
「ｚ」が生じるが、これは第４有意反響信号が＃瘍の最
初の境界で起こるからである。

本発明によれば、超音波診断走査装置１２は、軸方向不
整列を検出しかつ走査装置１２が不正確な軸長表示出力
を出力するのを防止することのできる新しい測定技術を
採用している。後でさらに充分に論じられるように、走
査装＃１２はどの反響反射が特定のしきい値レベルを超
えるか検査するだけでなく、これらの反響反射の所定の
対の間の一時的な関係も検査してこの結果これらの所定
の対間の時間が所定範囲内にあるかどうかも検査する。

超音波診断走査装置１２は、また、「主灯」と角膜を表
す反響反射の発生との間の一時的な関係を検査する。し
たがって、第１図を参照すると、走査装置１２は「主灯
」３８と角膜な表すスパイク４０との間の時間を検査す
る。この検査は角膜へこみ状態を検出するために遂行さ
れるが、この状態はプローブ１４が眼球２６に対して余
りにしっかりと押圧されると起こる。このような局面に
おいて、プローブ１４のたわみ膜２４は変形し、５ これによって、角膜を表すスパイクが超音波バースト（
すなわち、主灯）の送信に関連して起こるまでに要する
時間を変化又は短縮させる。後でさらに充分に説明され
るように、走査装置１２が角膜へこみを検出するとき、
走査装置はこの状態の起こっていることを医師に報らせ
る知覚可能の出力を発生する。

次に、第３図を参照すると、第１図の超音波診断走査装
置１２に含まれる超音波装置回路１５０のブロック線図
が示されている。この超音波装置の６腫一部にあるマイ
クロプロセッサ１５２は、超音波装置のデータバス１５
４に載せられた適洛な命令信号を通して超音波装置回路
１５００機能を制御する。超音波装置回路１５０は送信
機１５６を含み後者によって変換器１５８が超音波信号
を所定の速度で送信する。送信機１５６は送信命令信号
に応答性で命令信号はマイクロプロセッサ１５２によっ
てデータバス１５４上に載せられる。

送信命令信号は制御論理回路１６０によって検出され、
これは命令信号を導体１６２に沿って送信６ 機１５６に送る。

゛変換器１５８は、また、送信された超音波信号の反響
反射な受信するように働くが、この反響反射は、前に論
ぜられたように検査される眼球の様様な組織境界に出合
うときに生じる。変換器１５８は、次いで、これらの反
響反射を電気反曽信号に変換し、後者の信号は導体１６
４に沿って参照番号１６６で全体的に指示された受信機
回路へ伝送される。注意しなければならないのは、送信
機１５６、変換器１５８及び受信機回路１６６は全て導
体１６４に接続されているので、受信機もまた超音波信
号が送信されるとき「主灯」を検出することができる。

受信機回路１６６は、全体的に、増幅器回路１６８、混
合器回路１７０、低域通過フィルタ回路１７２、ピーク
検出器回路１７４及びしきい値検出器回路１７６を含む
。増幅回路１６８の利得はｇ度調節回路によって調節さ
れ、後者はディジタル・アナログ（Ｄ／Ａ　）変換器１
７８を含む。

感度調節回路は、受信機増幅器回路１６８と組み合され
て動作することにより走査装置１２がその感度を自動的
に調節することを可能とする。超音波プローブの＃度は
一般にデローデによって変動するのである場合にはデロ
ーデを特定の定査装置に「整合」させる必要があること
が判っている。

しかしながら、本発明の自動感度調節の特徴は、この手
続きの必要性を除去しかつ受信機回路が超感度プローブ
を採用したときに飽和しない保証をすることである。

受信機増幅器回路１６８の利得、それゆえ、走査装＃１
２の感度を調節するために、マイクロプロセッサ１５２
はディジタル・アナログ変換器１７８をアドレスし、感
度命令信号をデータ・バス１５４上に載せる。ディジタ
ル感度命令信号は、次いで、適当なアナログ値に変換さ
れて、導体１８０に沿って受信機増幅器回路１６８に伝
送される。理解しなければならない膚は、このｇ度調節
技術は走査装置１２の送信側にも適用が可能であって、
送信機１５６の送信電力を制御することによって所望の
調節を実施するということである。

受信機回路１６６の混合器回路１７０は、増幅器回路１
６８の二重出力に接続されて、増幅された反響信号に全
波整流動作ケ遂行する。整流された反響信号は、次いで
、低域通過フィルタ回路１７２を通って処理されるが、
このフィルタは、これらの反響信号から高調波を除去す
る。反響信号が受信されるとき、これらの各々は高度に
圧縮された澱衰正弦波エネルギーバーストに似る。混合
器回路１７０は、このエネルギー・バーストの正の部分
を整流し、また低域通過フィルタ回路１７２けこのエネ
ルギー・バーストの全体的に平滑な包結線を生成する。

この包絡線波形のグラフ表示は第８図の流れ図中に示さ
れている。

低域道連フィルタ１１２からの出力はピーク検出器回路
１７４としきい値検出器回路１７６の両方に接続されて
いる。しきい値検出器回路１７６は、全体的に比較器を
含み、この比較器はフィルタ処理された反響信号が所定
のしきい値レベルを超えると必ず「エツジ」信号を導体
１８２上に発生させる。このしきい値レベルはしきい値
レベル９ 調節回路によって制御されるが、この調節回路はディジ
タル・アナログ変換器１８４を含む。変換器１８４けさ
らにマイクロプロセッサ１５２によ−って制御されるが
、後者は変換器１８４をアドレスすることによってしき
い値レベルを変化させまたし鎗い値命令信号？データ・
バス　１５４上に載せる。ディジタルしきい値命令信号
は変換器１８４によって情景なアナログ・レベルに変換
されて、導体１８６に沿う入力としてしきい値検出器の
比較器に送られる。

ピーク検出器回路１７４は、アナログ・ディジタル変換
器１８４によって設定された所定のしきい値レベルを超
える各１ｙ響信号の最大振幅とほぼ同時Ｉ／ｒ、短時間
幅「ピーク」パルスすなわチ「ＰＫ」パルス？導体１８
日上に発生するように動作する。

ここでＪ’ｌ解しなければならない点け、もし反Ｉｗ伊
号が所定のし六い値レベルを超えないならげ、ぎ−り信
号はピーク検出器回路１７４によって出方されｊｃいと
いうことである。したがって、次のようなことが藺めら
れる、すなわち、ピーク検出器０ 回路１７４はフィルタ処理された反響信号包絡線中の最
大廃すなわち中央点を識別するように働き、これによっ
て、反響反射が起こった時刻をしきい値検出回路１７６
によって作られたエツジ信号との比較を通してより正確
に画定することができる。

上述の識別されたピーク信号及びエツジ信号は、次いで
、全体的に参照番号１９０で指示されたプログラマブル
論理兼計時機構回路に送られる。プログラマブル論理兼
計時機構回路１９０は、全体的に、制御論理回路１６０
．１０ｎＨｚ計時機構／計数器回路１９２、パルス計数
器回路１９４及び二進比較器回路１９６を含んでいる。

制御論理回路１６０け、マイクロプロセッサ１５２かラ
テータバス１５４を径由してピーク信号とエツジ信号の
両方、並びに特定の命−令信号を受ける。マイクロプロ
セッサ１５２からの適当な命令信号に応答して、制御論
理回路１６０は、ピーク信号又はエツジ信号のどちらが
計時機構／計数器回路１９０内に含まれる計数器を制御
するのに採用されるかを決定する。

主灯が起こると、瞼埋兼計時優構回％１９０はストロー
ブ信号を導体１９８’ａ−通して適当な時刻に計時機構
／計数器回路１９２に送る。後でさらに光分に説明され
るように、このストローブ信号の時眼け、何の距離が測
定されるかに依存する。

たとえば、ストローブ信号は、第１ピーク信号（すなわ
ち、角膜反ＪｔＪｌ”ｋ表すピーク信号）の受信のとき
又は主灯の検出のときに発射されるであろう。ストロー
ブ信号によって、計時機構／計数器回路１９２内に含ま
れる岨数器が１Ｑ　ＭＨ２の速度で計数ケ開始する。こ
の計数動作は、停止信号が二進比較回路１９６によって
発生されるまで持続する。二進比較回路１９６は、超音
波信号（すなわち、主灯）の送信の前にマイクロプロセ
ッサによってデータバス１５４上に載せられるパルス数
命令信号によって制御される。

眼球の軸長が測定されようとしているとき、マイクロプ
ロセッサ１５２は制御論理回路１６０に命令してぎ−り
信号ケ利用させて計時機構／計数器回路１９２内に含ま
れる計数器を停止させる。

したがって、制御論理回路１６０によって導体１８８上
に受けたぎ−り信号が導体１９９乞径由してパルス計数
器１９４に伝送される。たとえば、眼球の角膜と網膜と
の間の距離が測定される場合、マイクロプロセッサによ
って番号４に相当する二進値？二進比較器回路１９６が
記憶する。次いで、これらのピーク信号がパルス計数器
回路１９４によって受信されるに従って、これらは計数
されかつ二進比較器回路１９６によって記憶された二進
ｆ酢と比較される。四つのピーク信号がパルス計ｉ器回
路１９４によって計数された後、二進比較器回路１９６
は導体２００上に停止信号を発生し、この信号によって
計時機構／計数器回路１９２に含まれる計数器が計数？
停止する。

計時機構／計数器回路１９２内の計数器は所定の速Ｗ（
すなわち、１０ＭＨ２）で計数？行ったのであるから、
この計数器内に記憶された数値すなわち計数信号は超音
波信号の送信と選択された番号（すなわち、４）のピー
ク信号の発生との間の時間を表している。計数信号は、
次いで、コンビ３ ユータ訳憶装置２０２の等速呼出し記憶装置（ＲＡＭ　
）部分に伝送され、ここで、後で記載するよらに、マイ
クロプロセッサがコンピュータ記憶装置の固定Ｆ憶装置
（ＲＯＭ　）部分にｎＰ憶されている方程式から眼球の
軸長を決定するために必要な計算を遂行する。

第７図は、眼球の軸長ケ測定するために本発明によって
採用された方法の流れ図を示す。第７図は、また、角膜
へこみ状態を判定する及び軸方向不整列を判定する好適
方法を示す。第１ブロツク２０４け、主灯がすでに起こ
り、計時機構／計数器回路１９２が計数を行なっており
、また、パルス計数器１９４が第１ピーク信号を受信す
るために待期している測定手続中の段階を表す。

ブロック２０６は、定査装置１２が主灯と角膜のＦ：！
轡尺射との間の時間？最初に測定する段階ケ表す。上に
５本べたように、この時間はマイクロプロセッサ１５２
によって測定され、マイクロプロセッサは計時機構／計
数器回路１９２内に含まれる計数器を第１ピーク信号（
すなわち、角膜にお４ ける反響反射に起因されるピーク信号）の発生の際に停
止させるために二進の１１」を二進比較器１９６内にそ
う入するようにプログラム制御を行なう。

ひし形ブロック２０８は、角膜へこみ状態を検出する好
適技術を表わす。主灯と角膜を表す反響反射との間の測
定時間はこれが最小許容時間より短いかどうかを判定す
るために検査される。この最小許容時間は走査装置の固
定記憶装會内に予めプログラムされてもよいが、この時
間は測定時間の直前に定められる方が好ましい。たとえ
ば、プローブ１４が眼球と接触していないとき、反物反
射はたわみ膜２４で起こって走査装置１２によって検出
されるであろう。この反物反射が起こるまでに要した時
間は、次いで、記憶装置２０２の等速呼出し記憶装置部
分にＦ憶されて、後になって、プローブが検査される眼
球と接触しているときの主灯と角膜ケ表す反響反射との
間の測定時間と比較されるのに供せられる。もし角膜を
表す反物反射までの時間が前板って記憶されているたわ
み膜の反響反射までの時間よりも低い所定の百分率にあ
る（又はその他の適当なアルゴリズム）ならば、そのと
きひし形ブロック２０８から［ｙｅｓＪが出される。

ひし形ブロック２０Ｂか「７０日」を出してこれによっ
て角膜へこみが起こっているということを報らせると、
マイクロプロセッサ１５２は勧告命令信号をデータバス
１５４に載せ、この命令信号によって液晶表示装置３７
が可視的に知覚可能のメツセージを発光又は表示する（
ブロック２１０）。

このメツセージは伎１作者に角膜へこみ状態が起こって
いることを表示するから、そこで操作者はプローブ１４
の位置又はこの上に加っている圧力を治当に調節で救る
ことになる。

ブロック２１４〜２１８は、角膜を表す反響反射と次の
三つのぎ−り信号との間の各時間が個別ｔｔｃ　ｇ、＋
定されることケ表示する。これらの即−１定の各各が行
われた後、ひし形ブロック２２０〜２２４は、反響反射
すなわちピーク４ｇ号とこれに続く三つのピーク信号と
の間の一時的な関係が検査されることを表示している。

これらの一時的な関係の判定は軸方向不整列状態を検出
する好適方法を表している。

ネｌ−聾、系パラメータは、一般に、思考ごとに異なる
けれども、それにもかかわらず、選択されたパラメータ
にとっての特定の範囲が定められている。

たとえは、角膜を表すＶ−り信号と前水晶体を表すピー
ク信号゛との間の時間は第１７５ｒ定範囲内になければ
ならず、角膜を表すピーク信号と後水晶体を表すピーク
信号との間の時間は第２所定範囲内になければならない
等々である。もしこれらのピーク信号のいずれかの間の
時間がこれらそれぞれの範ｆ４ｔ４の外にあるならば、
その場合は走査装置１２が軸方向不整列が起こっている
と判断する。

軸方向不整列が検出されると、第７Ｎの線２１２は測定
がこの状態が修正されるまで繰り返されることを表示す
る。つぎの点に注意することが重要である、すなわち、
計時機構／計数器回路１９２内に含まれる計数器によっ
て出力された計数信号は、マイクロプロセッサ１５２に
よっていかなる７ 後続の軸長計算にも使用されることはなく、これは走査
装置１２から不正確な軸長が出力されるのを防止するた
めである。

なおまた、注意しなければならないことは、こ、の状態
が検出されると、マイクロプロセッサ１５２は信号音を
信号発生器回路２２５に発射させることである。これと
は逆に、マイクロプロセッサ１５２は、測定手続きが開
始された後に軸方向整列状態が存在するときにのみ信号
音発生器回路２２５に特殊な信号音を発射させるように
プログラムされることもできる。この場合は、医師が踏
みスイッチ１８を押すかそうでなければ測定手続を開始
したかの後に、信号音が発せられてこの医師にプローブ
１４が眼球と適正に整列させられてかつ軸長の測定が進
行していることを報らせる。

第７図を再び参照すると、線２２６は軸方向整列状態が
存在しているとき、上述のように識別された個別の時間
測定が所定の回数、好ましくは６０回繰り返されること
を表示している。これらの測定の各々に対して、適当な
計数信号が記憶装８ 置２０２の等速呼用し記憶装置部分内に記憶さへ６０回
の測定の群が完了した後忙、マイクロプロセッサ１５２
はこれらの計数信号の平均を計算する。次いで、ブロッ
ク２２８によって表示されているように、６０回測定の
群がさらに７回にわたって繰り返され、結局、全部で８
群の測定が行われる。八つの平均計数信号は、次いで、
さらに平均されて、その結果の計数信号が軸長数個に関
係付けられる。この数個は、次いで、液晶表示装置３７
上に表示される。評価されるべき点は、取られた測定の
回数数と平均化技術の採用が走査装置１２に上り出力さ
れた軸長値の正確性を増長するために利用されていると
いうことである。

本発明の一実施例においては、記憶装置２０２の固定記
憶装置部分に記憶されているプログラムの１つは取られ
た八つの測定群の標準偏差値も同様に表示できるように
なっている。この標準偏差値は、医師に検査される眼球
に対するプローブ位置の安定性についての表示を与える
。

上述の角膜へこみ状態と軸方向不整列状態を測定及び検
出する方法は好適方法を表しているけれども、もとよシ
これに係わる原理から逸脱することなく適当な変更を行
うことができる。たとえば軸方向不整列状態は上に記載
された時間以外の他の時間を比較することＫよっても検
出され得る。

したがって、前水晶体を表すピーク信号の発生と後水晶
体を表すピーク信号の発生との間の時間、等々を比較す
ることも有利である。同様に、第２ａ図に示されている
ように、網膜を表す反響反射の直前に小さな反響反射が
起こるかどうかを判定することも有利である。次の点も
注意することが重要である、すなわち、走査装置１２は
、白内障、腫瘍、その他に起因される特別な反射などの
状況に対処するためＫこれらの方法を無視するか又は変
調する能力をも含んでいる。たとえば、キー・ボードを
通して、医師は考慮している反響の数をプログラムした
シ又は採用される特定のしきい値レベルを選択すること
ができる。

なおまた、注意しなくてはならないことは、第６図の超
音波装置回路１５０は、音声合成器回路２３０を含んで
いるということである。音声合成器回路２３０は、走査
装置１２によっていくつかの用途に利用される。たとえ
ば、マイクロプロセッサ１５２は、音声合成器回路２３
０に液晶表示装置３７上に表示された軸長と標準偏装置
を可聴的に発声させるようにプログラムされることもで
きる。音声合成器回路２３０は、また、走査装置１２が
測定を行う準備が完了されたとき等に、「準備よし」な
ど各種の言葉を可聴的に発声するのにも使用され得る。

反響ヒスドグ２ムが走査装置１２の液晶表示装置３７上
に表示されようとするとき、マイクロプロセッサ１５２
は制御論理回路１６０に命令して１ エツジ信号を利用して計時機構／計数器回路１９２内に
含まれる計数器を停止させる。したがって、制御論理回
路１６０によシ導体１８２上に受けたエツジ信号のパル
ス計数器１９４への伝送が可能になる。マイクロプロセ
ッサによって二進値が二進比較器１９６内に記憶される
が、この二進値は検査されるエツジ信号の数に等しい。

第８図を参照すると、本発明による反響ヒストグラムを
表示する好適方法を表す流れ図が示されている。フィル
タ処理された反磐信号（ぎ−ク検出器回路１７４としき
い値検出器回路１７６に送られる）のグラフ表示２３２
もまた関連する方法の理解を容易にするために示されて
いる。

グラフ表示２３２は、しきい値レベルを表す破線２３４
、及び反響信号包絡線２３６を含んでいる。包絡線２３
６の第１の山２３８は角膜の反響反射を表し、第２の山
２４０は前水晶体の反響反射を表し、第６の山２４２は
後水晶体の反響反射を表し、また、第４の山２４４は網
膜の反響反射を表す。点２４６〜２６０は、包絡線がし
きい値２ レベル２３４と交さする八つの点を表している。

包絡線２３６がしきい値レベル２３４と交さするたびに
、第３図内の導体１８２上のエツジ信号が論理状態を変
化させる。つｔシ、点２４６において、エツジ信号は低
（ＩＪＯ）状態から高（Ｈ工）状態に切り換わシ、一方
、点２４８においてエツジ信号は再びその低（ＩＪｏ）
状態に切シ換わる。

エツジ信号のこのような変化は、制御論理回路１６０に
よって計時機構／計数器回路１９２内に含まれる計数器
を制御するために使用される。したがって、包絡線２３
６がしきい値レベルと交さする精密な点が決定されて記
憶装置２０２の等速呼出し記憶装置部分内に記憶される
。これらの交さ点が特定のしきい値レベルにおいて起こ
るときを測定することによって、包絡線２３６のマツプ
が作成される。

このように１本発明によって、しきい値レベルはある所
定レベルに調節され、また各レベルにおいて包絡線がそ
のしきい値レベルと交さする回数が決定される。走査装
置１２内で、これらの所定しきい値レベルは、一般に、
液晶表示装置３７の解像度によって規定される。液晶表
示装置３７は、６２行掛ける８０列のドツト・マトリク
ス表示装置であるけれども、マイクロプロセッサ１５２
は１６の異なるしきい値レベルを分解するようにプログ
ラムされる。この点において注目されるのは、ここに開
示された実施例に使用されている液晶表示装置はニブツ
ム（Ｂｐｓｏｍ）モデルｍｅｙ８４３２０ＡＴ表示装置
であるということである。

第８図を再び参照すると、ブロック２６２によって表示
されているように、しきい値レベル２３４は、反響ヒス
トグラム・プログラムが開始された後に最初に零に再設
定される。ブロック２６４は、Ｌｌい値レベル２３４が
それから次の高いレベルに増分され、このレベルはこの
時点において、液晶表示装置３７上に表示されることの
できる最低しきい値レベルであることを表示している。

ブロック２６６は、二進比較器１９６内に記憶されてい
るパルス数が零に再設定されることを表示している。こ
のパルス数はこれに続いて増分される（ブロック２６８
）ので、計時機構／計数器回路１９２内をζ含まれる計
数器性受信された第１エツジ信号の発生の際に停止する
。さらに、ブロック２６８は、制御論理回路１６０もま
た検出されるエツジ信号を次のように変化させること表
示している、すなわち、この変化は計時機構／計数器回
路１９２内に含まれる計数器がエツジ信号が低論理状態
に切シ換わるとき並びにそれが高論理状態に切り換ると
きに停止させられるように行われる。

計時機構／計数器回路１９２内の計数器は、次いで、零
に再設定され（ブロック２７０）、マイクロプロセッサ
１５２は送信機１５６に命令してパルスを出力させ、こ
のパルスによって変換器が超音波信号を発生する（ブロ
ック２７２）。ブロック２７２は、マイクロプロセッサ
１５２が制御論理回路１６０に命令して計時機構／計数
器回路１９２内に含まれる計数器に使用可能にさせて適
当な時点において計数を開始させる。たとえば、この時
点は第１ｆ−り信号の発生のときとすることができる。

５ パルス計数器１９４によって計数されたエツジ信号の数
が二進比較器１９６内に記憶されているパルス数に等し
くなるとき、ブロック２７４は、現行のしきい値レベル
の値が等速呼出し記憶装置部分に記憶されこれが計時機
構／計数器回路１９２によって決定された計数信号に相
当することを表示する。線２７６はパルス数が次の高い
数に増分され、かつ測定が再び繰シ返されることを表示
する。

この過程は、包絡線２３６が現行のしきい値レベルと交
さする各点が検査されてしまうまで続けられる。この判
定は、ひし形ブロック２７Ｂを参照することによって行
われる。最後の交さ点が検出された後は、二進比較器１
９６は、存在しないエツジ信号をさがしている。したが
って、計時機構／計数器回路１９２内に含まれる計数器
は、計数が計数器の最大値に達するまで計数を続ける。

この時点で、マイクロプロセッサ１５２は、しきい値レ
ベルがその最大値まで増分されてしまったか否かを判定
する（ひし形ブロック２ＢＯ）。も６ し否であるならば、線２８２は、しきい値レベル２３４
が次の高い値に増分され、また、上述の過程が新しいし
きい値レベルにおける交さ点の全てが検出されてしまう
まで繰シ返されることを、表示する。

全過程が分解可能なしきい値レベルの各々において繰シ
返されてしまったとき、記憶装置２０２の等速呼出し記
憶装置部分は包絡線２３６のマツプを含み、これは、次
いで、マイクロプロセッサによって発せられた適当な命
令信号に応答して表示される。上述の方法は本発明によ
る反響ヒストグラムを表示する好適方法を表しているけ
れども、この方法が開示された原理から逸脱することな
く変更できることは明かである。たとえば、この手続中
）ζしきい値レベルが上向きに調節される代わシに、こ
れはまた最大しきい値レベルから同様に下向きに調節さ
れることもできよう。なおまた注意しなければならない
のは、反響ヒストグラムを眼球の軸長の測定に付随的に
作成することが有利でおるということである。さらに、
ヒストグラムを適当な環境の下で周期的に又は連続的に
更新することが有利であろう。

また、次の点を理解しておかなければならない。

すなわち、走査装置１２が反響反射の正確なヒストグラ
ムを表示するためには、ヒストグラムが作られる速度は
反響反射が変化する速度よりも充分に高いことが必要で
あって、そうすれば結果のヒストグラムは単一掃引期間
中に作られたヒストグラムと等価になる。ある揚台には
反響反射の陰極線管表示を行うことが望まれるかも知れ
ないが、評価されるべき点は、本発明によシデイジタル
的に作成されるヒストグラムは前記の表示形式に対する
安価な代替を提供する反面その利点の全てを実質的に維
持しているということである。

第４図を参照すると、キー・ボード５２の正面図が示さ
れている。キー・ボード５２は、数値キー・パッド５４
と制・御キー・パッド５６を含んでいることが示されて
いる。制御キー・パッド５６は［ＡＵＤ工Ｏ（可聴）」
キーを含みこのキーは、その両隣りの二つの垂直矢印キ
ーと協調して走査装置によって出力される可聴信号音及
び音声の音量を調節するのに使用される。「ＤＥＬ］１
ｃＴＥ（抹消）」キーは、数値キー・パッド５４から入
力された最終文字を消去するのに使用される。「ＲＥＳ
ＩＩ＋Ｔ（再設定）」キーは、走査装置１２に命令して
先行動作モードすなわち［ＲＫＳＥＴ　（再設定）」キ
ーが入れられた以前に走査装置があったモードに復帰さ
せるの）Ｃ使用される。［ＰＲ工ＮＴ　（印刷）」キー
は、走査装置１２に命令して印刷機５８に液晶表示装置
３７上に表示されているデータを記録させるのに使用さ
れる。

制御キー・パッド５６の「工ＯＩＪ」キーは、液晶表示
装置３Ｔ上に走査装置１２の記録装置内に記録されてい
る工ＯＬ数式を表掲しているメニューを呼び出すのに使
用される。「ｏＡｒ、ｏ（計算）」キーは、走査装置１
２に命令してＩＯＬ数式又は選択された適当な数式に対
する解答を計算させるのに使用される。「Ｍｍｗａ（メ
ニュー）」キーは、１つ又は２つ以上のメニューが液晶
表示装置３７上に表示されるメニュー・モードを開始さ
せるのに９ 使用される。２つの水平矢印キーは、液晶表示装置３７
上に表示されている２本のカーソルの位置を調節するの
に使用される。これらのカーソルは、たとえば、液晶表
示装置３７上に表示されているヒストグラムとの関連に
おいて、計算したい軸長を間に挟む二つの特定反響反射
を識別するために採用される。最後に、「１ＤＮＴＩＩ
！Ｒ（入力）」キーは、あらゆる選択された数値を走査
装置１２の等速呼出し記憶装置部内に入力させるのに使
用される。

次に、第５ａ図を参照すると、送信機１５６の概略図面
が示されている。送信機１５６は、送信命令信号を制御
論理回路１６０から導体１６２を通して受信する。送信
命令信号は、切換電圧調整器Ｕ２５とレベル偏移回路Ｕ
２６の両方に接続される。切換電圧調整器Ｕ２５は、直
流高電圧（すなわち２５０ボルト）を直流低電圧（すな
わち１５ボルト）から発生させるのに使用される。この
切換電圧調整器は、抵抗器Ｒ４５とコンデンサ０３２に
よって決定される周波数で導体上にパルス出力を発生す
る。このパルス出力はトランジスタ りＱ１〜Ｑ３の切換えを制御する。トランジスタＱ３は
、変圧器Ｔ１の電流通過を制御するが、これは次のよう
に行なわれる、すなわち、変圧器Ｔ１を通る電流が停止
されるとき、変圧器は高電圧出力を導体２８６上に発生
する。この高電圧はコンデンサ０３６を充電し、後者は
次いでダイオ−ＰＤ６と組み合わさって導体２８８上の
電圧を高直流電圧レベルにクランプする。これに付随し
て、コンデンサ０３８が抵抗器Ｒ５１とダイオードＤ４
を通してこの高直流電圧レベルまで緩かに充電される。

レベル偏移回路Ｕ２６は、導体１６２上の０．０から５
．０ボルト入力を導体２９０上の０．０から１５．０ｙ
ｌｅルト出力へ偏移させるように動作する。

送信命令信号が導体１６２上に受けられると、レベル偏
移回路Ｕ２６の出力は、電界効果トランジスタＱ４を導
通させる。これによって、コンデンサ０３８が抵抗器Ｒ
５２を通じて急速に放電し、−大、後者はゾローデの変
換器１５８の両端間に接続されている。このため、さら
に、高電圧パルスが変換器１５８の両端間に発生し、こ
れによってこの変換器が約１０　ＭＨ２の周波数で短時
間幅超音波パルスを発生する。

なおまた注意しなければならないことは、送信命令信号
も切換電圧調整器Ｕ２５の［運転停止（５ｈｕｔ　Ｄｗ
ｎ　）　Ｊ端子に送られるということである。したがっ
て、送信命令信号によって切換電圧調整器Ｕ２５は測定
中にターンオフし、この結果、高電圧パルスが測定の正
確性に干渉しないことを確保する。

第５ａ図は、さらに、マイクロコンピュータから（端子
２９２）印刷機５４への（端子２９４）インタフェース
を示している。このインタフェースは、複数の光学結合
器２９６を含み、これらの光学結合器は印刷機をマイク
ロコンピュータ回路から分離するのに使用される。

第５ｂ図を参照すると、受信機回路１６６の前方部分の
概略線図が示されている。この受信機回路１６６は、変
換器１５８に導体１６４を径由して接続されている。導
体１６４は、さらに、比例増幅器Ｕ２８と対数増幅器Ｕ
　２７　ｐ＝　（導体２９８を径由して）接続されてい
る。しかしながら、注意しなければならないのは、ダイ
オードＤ７〜Ｄ１０がこれらの回路への高電圧レベル入
力と低電圧レベル人力とを最高１．５ボルトと最低一１
．５ボルトにクランプする役を果し、これによってこれ
らの回路を主材の際に誘導される高電圧から保護してい
るということである。

比例（至）形）増幅器Ｕ２８は、導体１６４上に受けら
れる減衰正弦波反響信号を増幅し、かつ差分出力を発生
する。この差分出力はインピーダンス整合変圧器Ｔ２に
接続され、後者は増幅反響信号を導体３００と３０２上
に出力する。導体３００は対数増幅器Ｕ２７に接続され
ている。このように、対数増幅器Ｕ２７への二つの入力
、導体２９８上の非増幅反響信号と導体３００上の増幅
信号とがある。対数増幅器Ｕ２７はその内部でこれら二
つの入力を重ね合せて増幅の第２段を演する。

対数増幅器Ｕ２７からの差の出力は、比例増幅器Ｕ３０
に接続され、後者は増幅の第３段を演ず３ る。増幅の第３段は重要である、なぜならば、この段の
利得が前に論じた感度調節回路によって導体３０４を径
由して調節されるからである。比例、増幅器Ｕ３０から
の出力はインピーダンス整合変圧器Ｔ３に接続され、後
者はまた第５ｃ図に示されている混合器回路１７０に接
続されている。

注意しなければならないことは、変圧器Ｔ２からの出力
も比例増幅器Ｕ２９に導体３０２を径由して接続されて
いることである。この増幅器は、走査装置が眼球の角膜
厚さを測定するのに使用される場合に比例増幅器Ｕ３０
の代わシに使用される。角膜厚さを測定するのに使用さ
れるプローブは軸長を測定するのに使用されるプローブ
と異なる感度を有するから、異なる増幅技術が採用され
なければならない。しかしながら、注意することが重要
な点は、比例増幅器Ｕ２９の利得も感度調節回路によっ
て導体３０６を径由して調節されるということである。

次に、第５ｃ図に移ると、受信機回路１６６の残余の部
分の概略線図が示されている。混合器回４ 路１７０は、全体的に、平衡混合器ＴＴ３１を含んでい
ることが示され、後者は増幅反響信号を整流する役を果
す。トランジスタＱ５はエミッタ・ホロワ構成配置にお
いて接続されて高入力インｆ　−ダンスを与えかつ平衡
混合器Ｕ３１と低域通過フィルタ回路１７２との間の緩
衝器として動作する。

低域通過フィルタ１７２からの出力は、導体３０８を径
由してぎ−ク検出器１７４と導体３１０を径由してしき
い値検出器１７６の両方に接続されている。しきい値検
出器１７６は、全体的に、比較器Ｕ３３を含んでいるこ
とが示され、後者は、フィルタ処理されたエツジ信号が
所定のしきい値レベルを超えるとき必ず高（Ｈ工）論理
エツジ信号を導体１８２上に出力するように動作する。

このしきい値レベルはしきい値レベル調節回路から導体
３１２を径由して比較器Ｕ３３に伝送される。

ピーク検出器回路１７４は、全体的に参照数字３１４で
指示される微分器回路と比較器Ｕ３４を含んでいる。微
分器回路３１４は、フィルタ処理された反響信号の傾斜
に比例する出方を発生し、とれによって、フィルタ処理
反響信号が（はぼその最大振幅において）正の傾斜から
負の傾斜へ変わるときに、比較器Ｕ３４への零電圧レベ
ル入力を発生する。この零電圧レベル入力によって比較
器Ｕ３４は、高（Ｈ工）論理ピーク信号パルスを導体３
１６上に出力する。導体３１６は比較器Ｕ３３中の内部
ＷＡＮＤゲートに接続され、この比較器は、したがって
、フィルタ処理された反響信号の最大振幅がしきい値レ
ベルより上にあるとき、低（ＬＯ）論理ピーク信号パル
スを導体１８８上に出力する。

第５ｃ図は、また、しきい値レベル調節回路３１８の概
路線図を示している。しきい値レベル調節回路３１８は
ディジタル・アナログ変換器１８４と演算増幅器３２０
を含んでいる。アナログ・ディジタル変換器１８４は、
データ・バス１５４上のディジタルしきい値レベル命令
信号をアナログ電流出力に変換する。このアナログ電流
出力は、演算増幅器３２０に接続され、この演算増幅器
はアナログ電流値をアナログ電圧値に変換して導体３１
２上に出力する。

第５ｄ図を参照すると、感度調節回路３２２の概路線図
が示されている。感度調節回路は、ディジタル・アナロ
グ変換器１７８、電流・電圧変換演算増幅器Ｕ８、及び
アナログ・スイッチＵ１４を含んでいる。アナログ・ス
イッチＵ１４は、受信機回路１６６中の二つの比例増幅
器Ｕ２９とＵ３０のうち反響信号の増幅に採用されるも
のを選択するのた使用される。このアナログ・スイッチ
は、これらの増幅器の一つをフランジしてかつ導体３２
４上の適当な切換信号に応答して適当なアナログ電圧値
を演算増幅器Ｕ８から他の増幅器に伝送するように動作
する。この切換信号は、マイクロプロセッサ１５２から
の適当な命令に応答して制御論理回路１６０によって伝
送される。

第５ｄ図は、音声合成器回路２３０と信号音発生器回路
２２５の概路線図を示す。音声合成回路２３０は、ディ
ジタル・アナログ音声調節器回路Ｕ１１と二つの記憶回
路Ｕ１２．ｌＴ１３を含んでいる。調節器回路ＴＴ１１
は、マイクロプロセッサ７ １５２からの様々な命令信号に応答して記憶回路Ｕ１２
．ＴＴ１３をアドレスし、かつアナログ音声信号を導体
３２６上に出力する。記憶回路Ｕ１２゜Ｕ１３は、適当
な環境の下で走査装置１２によって可聴的に出力される
ことを望まれる特定の音と語で予めプログラムされてい
る。

音声合成器回路２３０からの導体３２６上への出力は、
音量調節回路３２８に接続されている。

音量調節回路３２８は、低域通過フィルタ３３０、ディ
ジタル・アナログ変換器Ｕ６、及び電流・電圧変換演算
増幅器Ｕ２を含んでいる。音量調節回路３２８は、また
、拡声器駆動回路Ｕ５と拡声器３３２を含み、この両者
は第５ｅ図に示されている。ディジタル・アナログ変換
器Ｕ６は、マイクロプロセッサによってデータ・バス１
５４に載せられた適当な音量調節命令信号に応答して拡
声器３３２によって発生される音声の音量を調節する。

信号音発生回路２２５は、信号音回路Ｕ１０を含むこと
が示されているが、後者は、また、音量調節回路３２８
の低域通過フィルタ３３０に接続８ されている。信号音回路Ｕ１０は、マイクロプロセッサ
１５２によってデータ・バス上に載せられた適当な信号
音命令信号に応答して、アナログ電圧信号を出力しこの
信号によって拡声器３３２が望まれる特殊な信号音を出
力する。

第５ｅ図を参照すると、プログラマデル論理兼計時機構
回路１９０が示されている。このプログラマデル論理兼
計時機構回路の制御論理回路１６０は、プログラマデル
論理配列（ＰＡＬ　）回路Ｕ２３とフリップ・フロツゾ
回路Ｕ２４を含んでいる。

フリップ・フロツゾ回路Ｕ２４は、データ・バス１５４
上の様々な命令信号に応答して、伝送命令信号などのよ
うな特定の命令信号を導体１６２上に出力する。プログ
ラマデル論理配列回路Ｕ２３は、導体１８２と１８８上
のエツジ信号とピーク信号をそれぞれ受け、また選択的
にこれらの信号を利用して計時機構／計数器回路１９２
を制御する。

注意しなければならないことは、プログラマゾル論理配
列回路Ｕ２３は、次の方程式に従って棒いくつかの信号
を出力するようにプログラムされることである。すなわ
ち、 ５ｔｒｏｂｅ＝＝Ｐａｒｔ　１　＋　オ・ＢａｎｇＰａ
ｒｔ　１　＝ＰｅａｋａＭｅａｓｅＰＫ＋Ｐｅａ？Ｅｎ
＠ＭｅａｓｓＰＫ＊ＳＧ十Ｐｅａｋ−Ｋｎ−Ｔｈｒ （Ｐθａｋ十育） ＝Ｐｅａｋ＠ＰＫ＋ＰｅａｋＩＩＴｈｒ＋ＰＫ＠Ｔｈｒ
Ｔｈｒ＝ＥｄｇｅＩＩＰｏｓｉｔｉｖｅ　　Ｆｆｄｇｅ
−Ｉｎ＋Ｅｄｇｅ・Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　　Ｆｆａｇｅｏ
Ｆｉｎ。

ここで、記号「＋」は論理和「ＯＲ」を示し、記号「・
」は論理積［ＡＮＤ　Ｊを示す。したがって、たとえば
、「８ｔｒｏｂθ（ストロープ）」信号は、［Ｐａｒｔ
　Ｉ　Ｊ信号が起こるときは必ず、又は［ｓ　ＧＪ倍信
号つ［ＢａｎｇＪ信号が起こるときは必ず、発生させら
れる。「「丁」信号は計時機構／計数器回路１９２内に
含まれる計数器が工材の発生で計数を開始すべき旨を示
し、一方「ＳＧＪ伯号はこの計数器が第１ピーク信号の
発生で計数を開始すべき旨を示している。［ＢａｎｇＪ
信号は主灯が起こった旨を示す。

さらに、１２０日１ｔｉｖｅ　ｅａｇｅ」信号はパルス
計数器Ｕ１９が低（ｒ、ｏ）論理状態から高（ＨＩ）論
理状態に切シ換わるエツジ信号を計数すべき旨を示し、
これに反し、「Ｐｏ５ｉｔ４ｖｅ　ｅａｇｅ　ｊ信号は
高（）ＩＩ）論理状態から低（ＬＯ）論理状態に切シ換
わるエツジ信号が計数されるべき旨を示す。

「Ｐｅａｋ　Ｊ信号はパルス計数器ＴＴ１９がエツジ信
号でなくピーク信号を計数すべき旨を示す。

計時機構／計数器回路１９２は１０　ＭＨｚ刻時装置Ｕ
１５、ラッチ回路Ｕ１８、及び１６♂ツト計数器を含ん
でいる。１６ビツト計数器は、下位４桁♂ット用計数器
回路Ｕ１７、第５桁ビット用、ＴＫフリップ・フロップ
Ｕ１６、及び残シ１１のビット用計数器回路Ｕ３９（第
６ｂ図に示されている）の１部、を含んでいる。開示さ
れた本実施例は、計時機構／計数器回路１９２内にただ
１台の計数器を具備させているが、もとよシ複数台の計
数器が採用されることもできこれに従がって複数の計数
信号を発生する。

１ パルス計数器回路１９４は、パルス計数器Ｕ１９とＤ型
フリップ・フロップＵ２２を含み、後者はパルス計数器
Ｕ１９を再設定するのに使用される。

−最後に、二進比較器回路１９６が、二進比較器Ｕ２０
、ラッチ回路Ｕ２１、ＪＫ７リツプ・フロップＵ１６、
及びＤ型フリツゾ・フロップＵ２２を含んでいることが
示されている。

プログラマデル論理兼制御回路１９０の動作を簡単に説
明すると、マイクロプロセッサ１５２がプログラマデル
論理配列回路ｔｙ　２３　Ｉｔ：命令してエツジ信号又
はピーク信号のいずれかを導体１９９上に送信させる。

例として、軸長測定を取シ挙げると、プログラマデル論
理配列回路Ｕ２３は、ぎ−り信号が導体１８８から受信
されるに従ってこれを導体１９９上に送信する。マイク
ロプロセッサ１５２は、選択したパルス番号をデータ・
バス１５４に載せると、これがラッチＵ２１によって記
憶される。送信命令信号が７リツプ・フロップ回路Ｕ２
４によって解読されると、パルス計数器Ｕ１９と計時機
構／計数器回路は再設定される。

２ 次いで、主灯（ＳＧ＝０）又は第１ピーク（ＳＧ＝１）
がプログラマゾル論理配列回路ＴＴ２３によって検出さ
れると、ストロープ信号が導体１９８上に出力される。

これによって７リツプ・フロップＵ２２の出力が状態を
変化し、計数器Ｕ１７を始動させて計数を開始させる。

もし、たとえば、ラッチＵ２１によって記憶されている
パルス番号が二進の「１」であるならば、二進比較器Ｕ
２０によって最初の高（ＨＩ）から低（ＬＯ）反響バー
遷移に続いて低（ＬＯ）論理信号が導体３３４上に出力
される。この信号によって７リツプ・フロップＵ２２の
出力が再び状態を変化し、次のストロープから高（ＨＩ
）への遷移に続いて停止信号を導体２００上に出力する
。

この停止信号によって計時機構／計数器回路１９２内に
含まれる計数器（すなわち、Ｕ１６１Ｕ１７゜及びＵ１
９）が計数を停止させられる。導体３３６上に「デート
低（ＬＯ）Ｊ命令信号を受けると、ラッチＵ１８は計数
器によって出力された下位５桁ビット計数信号をデータ
・バス１５４に載せる。

注意したければならないことは、第５ｅ図は超音波装置
１５０に対する再設定回路３３８の概略線図も示してい
ることである。

次に、第６ａ図〜第６Ｃ図を参照すると、本発明ニよる
マイクロコンぎユータ回路の軌路線図が示されている。

マイクロコンピュータ回路３４０は、マイクロプロセッ
サ１５２（又は中央処理装置Ｕ４０）を含んでいる。モ
トローラ（Ｍｏｔｏｒｏｌａ）ＭＯ６８０９８ビツトマ
イクロプロセツサ・チップが開示された実施例に利用さ
れているけれども、あらゆる適当なマイクロプロセッサ
・チップ又はミニコンぎユータ・チップが本発明によっ
て採用可能であることは云うまでもない。マイクロプロ
セッサ１５２のデータ端子はＤＯ〜Ｄ７で以て識別され
、一方アドレス端子はＵ４１〜Ｕ４３で識別されている
。複数の緩衝器Ｕ４１〜Ｕ４３はデータ信号とアドレス
信号との各１組をこれらがマイクロプロセッサ１５２に
よって出力されるに従い捕捉するために採用される。緩
衝器Ｕ４３の出力はデータ・バス１５４に供給され、一
方、緩衝器Ｕ４１〜Ｕ４２の組合せ出力はアドレス・バ
ス３４２に供給される。

マイクロコンぎユータ回路３４０は、また、四つの等速
呼出し記憶装置回路Ｕ４４　、Ｕ４５及びＵ４７．Ｕ４
１１１含み、これらのうちのはじめの三つは８にバイト
記憶装置を保持しまた超音波装置のソフトウェアを記憶
する。固定記憶装置回路Ｕ４Ｂは商品化された演算ソフ
トウェア・パッケーシヲ含む。マイクロコンぎユータ回
路３４０は、また、二つの不揮発性記憶装置回路Ｕ５４
とＵ５７を具備し、これらは音速、等々のようなパラメ
ータの記憶に使用される。超音波装置記憶装置の等速呼
出し記憶装置部分に対しては、二つの等速呼出し記憶装
置Ｕ５１　、Ｕ５２があシその各々が２にバイト記憶容
量を備えている。注意しなければならないのは、これら
の記憶装置の各々が記憶装置データ・バス３４３シて連
結され、このバスは緩衝器Ｕ５５を介して超音波装置デ
ータ・バス１５４とインタフェースすることである。

第６ａ図は、また、記憶マツプ解読論理回路５ Ｕ４６．Ｕ４９及びＵ５３も示している。これらの回路
は上述した各種の記憶装置回路内の特殊な場所をアドレ
スするのに使用される。解読器／多重分離装置回路Ｕ５
０もまた示されているが、これはマイクロプロセッサ１
５２の制御の下に特定の回路動作をアドレスするのに必
要な信号を出力するのに使用される。たとえば、解読器
／多重分離装置回路Ｕ５０は、［ＡＧＯＳＴＢ　Ｊ信号
を導体３４４上に出力し、この信号は感度調節回路３２
２のアナログ・ディジタル変換器１７８をアドレスする
のに使用される。

第６ｂ図を参照すると、マイクロコンピュータ回路が三
つのラッチ回路Ｕ５６　、Ｕ３Ｏ、及びＵ６１を含んで
いることが示されている。これらのラッチ回路は各々デ
ータ・バス１５４に連絡されて、このデータ・バスと液
晶表示装置３７との間のインタフェースとして使用され
る。第６ｂ図は、また、汎用非同期受信機・送信機装置
（ＵＡＲＴ）回路Ｕ６０を示しており、この回路はポー
速度発生回路Ｕ６２（第６Ｃ図に示されている）と−緒
６ になって保守目的用に使用される試験インタフェース回
路３４６の１部を形成する。

第６Ｃ図を参照すると、周辺インタフェース・アダプタ
（Ｐ工Ａ）回路Ｕ６３が示されている。この周辺インタ
フェース・アダプタ回路は、印刷機５４を制御するのに
使用される。周辺インタフェース・アダプタ回路Ｕ６３
は、また、解読器／駆動器回路Ｕ６４と協調してキー・
ボーｔ’５２からデータを受信しかつこのデータを記憶
装置データ・バス３４３に送信するのに使用される。

超音波装置回路１５０に採用されている回路の理解を深
めるのを容易にするために、次に掲げる表は、超音波装
置回路内の集積回路部品番号の６各及び多くの構成要素
の値を識別している。

０ ５９ ６１ 本発明の好適実施例は、上述された特徴と利点を与える
ように充分に計画されているけれども、先に掲げられた
特許請求の範囲から逸脱することなく、本発明は変更可
能であることは理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本楯明による視覚系測定用超音波装置の斜視
図である。 第２ａ図から第２Ｃ図は、異なる測定状態を図解する反
轡グラフを示す図面である。 第３図は、本発明による超音波装置のブロック線図であ
る。 第４図は、第１図に示されたキー・ボードの正面図であ
る。 第５ａ図は、第４図に示された送信機の概略図である。 第５ｂ図は、第４図に示された受信機の前部の概略線図
である。 第５Ｃ図は、第４図に示された受信機の残余の部分及び
本発明はよるしきい値レベル調節装置を示す概略図であ
る。 第５ｄ図は、本発明による感度調節装置及び第４図に示
された音声合成器及び信号発生器の概略図である。 第５ｅ図は、本発明によるプログラマデル装置の概略図
である。 第６ａ図から第６ｃ図までは、それぞれ本発明によるマ
イクロコンぎユータの各部の概略図である。 第７図は、角膜へこみ状態及び軸方向不整列を検出する
ために用いる方法の流れ図である。 第８図は、本発明による反響ヒストグラムを表示するた
めに用いる方法の流れ図である。 １０・・・超音波装置、 １２・・・超音波診断走査装置、 １４・・・ゾローデ、 １８、・・・踏スイッチ、 ２４・・・たわみ膜、 ３７・・・液晶表示装置、 ５０・・・オン／オフ・スイッチ、 ５２・・・キー・ボード、 １５０・・・超音波装置回路、 １５２・・・マイクロプロセッサ、 １５４・・・データ・バス、 １５６・・・送信機、 １５８・・・変換器、 １６０・・・制御論理回路、 １６６・・・送信機回路、 １６８・・・増幅器回路、 １７０・・・混合器回路、 １７２・・・低域通過フィルタ、 １７４・・・ぎ−ク検出器回路、 １７６・・・しきい値検出器回路、 １７８．１８４・・・ディジタル・アナログ変換器、１
９０・・・プログラマブル論理兼計時機構回路、１９２
・・・計時機構／計数器回路、 １９４・・・パルス計数器回路、 １９６・・・二進比較器回路、 ２０２・・・記憶装置、 ２２５・・・信号音発生器回路、 ４ ２３０・・・音声合成器回路、 ３１８・・・しきい値レベル調節回路、３２０・・・演
算増幅器、 ３２２・・・感度調節回路、 ３２８・・・音量調節回路、 ３３０・・・低域通過フィルタ、 ３３２・・・拡声器、 ３４０・・・マイクロコンビ二−タ回路。 代理人　浅　村　　　皓 ５ 二＝工＝シ；・工・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）眼球の少なくとも１つのパラメータを測定する超
   音波診断走査装置であって、 変換器に超音波信号を送信させる送信装置と、前記送信
   された超音波信号の反射を表示する反響信号を受信しか
   つ前記反響信号が所定のしきい仙のレベルを超えたとき
   に前記反響信号の実質上最大振幅においてピーク信号を
   出力する受信装着・と、 前記ビー゛り信号に応答する結果前記超音波信号の送信
   と選択された番号の前記ピーク信号の発生との間の時間
   を表示する計数信号と、前記超音波信号の送信と所定の
   ぎ−ク信号の発生との間の時間を表示する計数信号とを
   出力するプログラマブル装量と、 前記送信装置と前記プログラマデル製雪とを制御しかつ
   少なくとも前記計数装置の１つから前記眼球のパラメー
   タを決定するマイクロコンぎユータ装置と、 前記マイクロコンピュータ装置に応答して前記眼球のパ
   ラメータを表示する知覚可能な出力を発生する出力装置
   と、 をω含することを特徴とする超音波診断走査装置