JPS61321A - 非接触式眼圧計 - Google Patents

非接触式眼圧計

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JPS61321A
JPS61321A JP59119099A JP11909984A JPS61321A JP S61321 A JPS61321 A JP S61321A JP 59119099 A JP59119099 A JP 59119099A JP 11909984 A JP11909984 A JP 11909984A JP S61321 A JPS61321 A JP S61321A
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eye
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進 高橋
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/16Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring intraocular pressure, e.g. tonometers
    • A61B3/165Non-contacting tonometers

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】 、級深1 (7) iJ J’ll 年国本発明は、空
気等の流体を使用して、被検眼角膜に変形を与えるため
の流体を生成し、被検眼角膜が所定量の変形をその流体
によって受けたときの流体の流圧に基づいて被検眼角膜
の眼圧を測定する被接触式眼圧計に関するものである。
災米致先 従来から、非接触式眼圧計としては1例えば、特公昭5
4−38437号公報に開示するものが知られている。
この特公昭54−38437号公報のものは、被検眼角
膜に変形を与えるための流体を生成する流体創生手段と
しての流体パルス発生器と、被検眼角膜に向かって検出
光を射出する射出光学系と、その射出光学系から射出さ
れて被検眼角膜を経由する検出光を受光する受光光学系
とを備えており、この従来のものは、被検眼角膜に向か
って流体を流すと、その流体の流圧の増加に伴なって被
検眼角膜が凸面状態から平面状態を経て凹面状態に変形
し、かつ、その流体の流圧を減少させると、それに伴な
って被検眼角膜が凹面状態から平面状態を経て凸面状態
に復元するという現象を利用しており、射出光学系と受
光光学系とは、被検眼角膜が平面状態となっているとき
にその受光光学系の受光量が最大となるようにセットさ
れている。流体パルス発生器は、第8図に符号Aで示す
ような時間tをパラメータとする流圧特性曲線を描く流
体を創生するようにされており、この流体を受けたとき
の被検眼角膜の変形・復帰時間が眼圧と相関関係を有し
ていて、その時間tをパラメータとして眼圧を測定でき
ることから、特公昭54−38437号公報に開示のも
のでは、被検眼角膜に向かつて流圧特性曲線へに従う流
体を流し始めてから凸面状態にある被検眼角膜が平面状
態に変形するまでの時間t1を、受光光学系により被検
眼角膜から反射される検出光の検出光量が最大となるま
での時間として測定して、その時間t1を眼圧に換算し
ている。すなわち、時間t1における流体の流圧Peを
特性曲線Aから求めて、その流圧Peを眼圧に換算する
のと同意味を有する処理をして(いるのである。この従
来のものでは、被検眼角膜が凸面状態から平面状態を経
て凹面状態に変形しその凹面状態から平面状態に復元す
るときの周平面状態形成の時間の間隔を測定し、これに
基づいて眼圧を求めることもできる。なお、この第8図
において、符号Bは受光光学系の受光量特性曲線を示し
、符号Pmaxは、流体の最大流圧を示している。
■が  しようとする4 点 ところで、この従来の特公昭54−38437 %公報
に開示の被接触式眼圧計は、 ■ 時間に対する流体の流圧が流圧特性曲線Aに従うこ
とを必須の条件としており、測定毎に流体の流圧特性曲
線Aが異なるものであると、眼圧の測定誤差を直接的に
招来する、 ■ 流体の生成開始と時間の測定開始との時間が一致し
ていないと、被検眼角膜が平面状態となるまでの時間を
正確に測定できず、その不正確な時間に基づいて眼圧を
得るために、その眼圧は正確なものを得られない、 という不具合を有しており、従来の非接触式眼圧計では
、眼圧の測定精度の向上を図り難いという問題点を有し
ている。
U直 本発明は上記従来技術が有する問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、眼圧の測定精度の向
上をより一層図ることのできる非接触式眼圧計を提供す
ることにある。
f1辺豊底 本発明は、流体の流圧と眼圧との間には、直接的な相関
関係があることに着目してなされたもので、本発明の構
成上の特徴は、被接触式眼圧計が、被検眼角膜に変形を
与えるための流体を生成する流体創生手段と、その被検
眼角膜の変形を光電的に検出する検出手段と、該検出手
段からの情報に基づいてその被検眼角膜が所定の変形を
受けたことを検知して、角膜変形信号が出力される検知
手段と、眼圧と相関関係を有する流体の流圧と対応する
対応圧力を測定する圧力検出手段と、その検知手段が角
膜変形信号を出力したときと対応する圧力検出手段の検
出した対応圧力値を眼圧値1こ換算する眼圧換算手段と
を備えているところにある。
寒」し鮭 以下に、本発明に係る非接触式眼圧計の実施例を図面に
基づいて説明する。
第1図は1本発明に係る非接触式眼圧計の第1の実施例
を示すもので、この第1図において、1は流体創生手段
、2は被検眼角膜、3は射出光学系、4は検出光学系で
ある。流体創生手段lは、被検眼角膜(以下、角膜とい
う。)2に変形を与えるための流体を生成する機能を有
している。この流体創生手段1は、ロータリソレノイド
5とシリンダ6とロータリソレノイド駆動回路7とから
大略構成されている。シリンダ6は、略丁字形状とされ
ており、このシリンダ6はシリンダ筒部8とノズル筒部
9,10を有している。シリンダ筒部8には、ピストン
11が往復動可能に設けられており。
ピストン11はピストンロッド12を介してロータリソ
レノイド5に連結されており、ビス1−ン11の往復動
゛によって流体が生成されるものであり、ロータリソレ
ノイド駆動回路7のオン・オフ条件については後述する
。ノズル筒部9は角llI2に向かって真直ぐに延びて
おり、ノズル筒部10はノズル筒部9と反対方向に延び
ている。ノズル筒部1oの開口端部には、圧力センサ素
子13が装着されている。
この圧力センサ素子13には、ここでは、ピエゾ効果を
利用した拡散形半導体が使用されており、この圧力セン
サ素子13の機能については後述する。
ピストン11によって生成される流体は、ノズル筒部9
とノズル筒部10とに案内されるものであり、ノズル筒
部9から流体が角膜2に向がって吹き出されるものであ
る。
角膜2は、流体の流圧に基づいて変形を受けるもので、
流体の流圧の増大に伴なって凸面状態から平面状態に向
って変形するものであり、この第1図において、符号C
は、角膜2が所定量だけ変形を受けた状態を示している
。ここでは、この所定変形量mは以下に説明する約束に
よって求めることとしている。被検眼角膜2の中心線0
1上に存在して変形を受ける前の被検眼角膜2の頂点を
(°°・被検眼角膜2″中心線0゛1に存在I所定の変
形を受けたときの被検眼角膜Cの頂点を03とするとき
、頂点02と頂点03との距離を所定変形量mであると
約束する。この実施例では、この所定変形量mを基準と
して被検者の眼圧を測定するもので、所定変形量mだけ
変形させるに要する流体の流圧は、被検眼の眼圧に対応
することを利用している。
射出光学系3は、投光レンズ14と赤外発光ダイオード
15とを備えており、投光レンズ14の光軸04が、被
検眼角膜の中心線軸o1と平行となるようにして、投光
レンズ14は設けられている。赤外発光ダイオード15
は、その発光中心が投光レンズ14の焦点位置に存する
ようにして設けられており、投光レンズ14は、絞りA
′を通して平行光束からなるスポット光を検出光として
角膜2に向がって射出するものである。検出光学系4は
、結像レンズ16と光電変換器17とを備えており、検
出光学系4は、射出光学系3から射出されて角膜2を経
由する検出光を受光し、その検出光を光電変換して被検
眼角膜変形量に対応する被検眼角膜変形対応信号を出力
する機能を有している。結像レンズ16は、その光軸0
5が光軸04と交差するようにして設けられており、光
電変換器17は結像レンズ16の焦点位置に設けられて
おり、角膜2によって反射された検出光が光電変換器1
7において結像するようにされている。光電変換器17
には、ここでは、−次元構成のCCDリニアセンサアレ
イが使用されている。
第1図において、符号P1は変形を受ける前の被検眼角
膜2によって反射された検出光を示しており、符号P2
は所定変形量mだけ変形を受けたときの被検眼角膜Cに
よって反射された検出光を示しており、ここでは、検出
光P1がセンサアレイ17の構成素子のr1番目に結像
されている状態が示されており、検出光P2が構成素子
のr2番目に結像されている状態が示されている。セン
サアレイ17からの時系列の出力信号は、検出回路19
に入力されており、この検出回路19は、構成素子の番
地情報を出力する機能を有している。この検出回路19
の出力はメモリ回路20との比較回路21とに出力され
るように構成されている。
角膜2が所定変形量mだけ変形すると、検出光の結像位
置はΔrだけ変化するものであり、この結像位置の変化
Δrと所定変形量mとは対応関係にある。この結像位置
の変化Δrは番地情報の差として把握されるものであり
、メモリ回路20には、検出回路19から変形を受ける
前の検出光の結像位置に対応する番地情報が入力されて
その番地情報r1’ が記憶される。比較回路21には
変形を受けつつある角膜2から反射される検出光の結像
位置に対応する番地情報r2’が逐次入力されると共に
、メモリ回路20から出力される番地情報r1’とが入
力されるものとなっており、比較回路21は。
番地情報r1’ と番地情報r2′との差が所定変形量
mに対応する所定の番地差となっているか否かを比較し
、番地情報rl’ と番地情報r2′ との差が所定変
形量mに対応する所定の番地差となったときに処理回路
22とロータリソレノイド駆動回路7に向かって角膜変
形検知信号を出力する。
ソレノイド駆動回路7は、操作ボタン23によってオン
され、比較回路21の出力によってオフされるものとな
っており、メモリ回路20は、操作ボタン23の操作に
よってソレノイド駆動回路7がオンする前にクリアされ
るものとなっている。圧力センサ13は圧力測定回路2
4に向がって検出信号を出力するものとされており、圧
力測定回路24と圧力センサ13とはノズル筒部9に案
内される流体の流圧と対応する対応圧力を検出する圧力
検出手段として機能するものである。処理回路22は比
較回路21の角膜変形検知信号の出力に基づいてオンさ
れることにより、所定変形量mに対応する対応圧力Pa
を読み込んで、眼圧Peに換算し、その眼圧換算信号を
表示器25に向かって出力するものである。
この実施例では、比較回路21の出力に基づいてソレノ
イド駆動回路7をオフさせ、眼圧値を得ると同時に、流
体の生成を止める構成となっているので、被検者に不要
の不快感を与えることを防止できる。
この実施例では、射出光学系として、微小のス’XI 
    M y h ”11:=’t□−t6□、、□
ヵ1.8ゎ71.−ッ、格子状パターンを角膜に投影し
、その変形量を検出する構成とすることもできる。
この実施例では、検出光学系としては、結像位置の一次
元的変化を利用する構成となっているが、円形パターン
の面積変化を検出する二次元的な構成とすることもでき
る。
、なお、この実施例のものに、メモリ回路26を設け、
このメ°モリ回路26に眼圧測定開始前に初期圧力値P
oを入力し、対応圧力Paと初期圧力値Poとの圧力差
Pa’ =Pa−Poを処理回路22において求め、こ
の圧力差Pa’ によって眼圧Peを換算する構成とす
れば、圧力センサ素子13や圧力測定回路24の特性の
バラツキ、ドリフトによって生ずる誤差を除去すること
ができる。
また、メモリ回路27に対応圧力と眼圧とを対応させて
記憶させておき、処理回路22に情報検索を行なわせて
対応圧力Paに対応する眼圧Peを読み取らせることに
より眼圧値を得ることもできる。
さらに、被検者が角膜性乱視眼である場合には、角膜経
線方向に沿って反射スポット光の位置、変位量が異なる
ので、その場合には、角膜経線方向に沿って、例えば、
60度毎に変形検出光学系を配置するとよい。
次に本発明に係る非接触式眼圧計の第2の実施例を第2
図ないし第4図に基づいて説明する。
この実施例では、流体創生手段及び検出処理回路は前記
第1の実施例と同一構成のため、その図示は省略する。
射出光学系3は、光源28と集光レンズ29とスリット
板30と投影レンズ31とから大略構成されている。光
源28には、白熱電球が使用さ九ており、光源28は集
光レンズ29の焦点位置に設けられており、スリット板
30は集光レンズ29と投影レンズ31との間に設けら
れており、スリット板30には細長いスリット32が設
°けられており、このスリット32を通過する検出光が
スリット投影光33として投影レンズ31によって被検
眼角膜2に向かって投影される。被検眼角膜2は、この
スリット投影光33により切断される。
検出光学系4は、観察顕微鏡構成とされており、対物レ
ンズ34と左眼光学系35と右眼光学系36とから大略
構成されている6左眼光学系35は、変倍光学系37と
結像レンズ38と正立光学系39と焦点板40と接眼レ
ンズ41とを有しており、右眼光学系36は、変倍光学
系42と結像レンズ43と正立光学系44と焦点板45
と接眼レンズ46とを有しており、角膜2のスリット状
断面が測定者に観察されるものとなっている。右眼光学
系36には、変倍光学系42と結像レンズ43との間に
、ハーフミラ−47がその右眼光学系36の光軸に対し
て斜めに設けられている。角膜2によって反射されたス
リット投影光の一部は、このハーフミラ−47によって
反射されるもので、反射方向先方には、結像レンズ48
とエリアセンサ49とが設けられている。この結像レン
ズ48とエリアセンサ49とは、スリット投影光束に対
してシャインプルフの原理を満足するようにして配置さ
れている。エリアセンサー9には、面積型CCDが使用
されており、このエリアセンサ49は少なくとも3本の
走査線を有している。対物レンズ34と左眼光学系35
と右眼光学系36とには、従来のスリン1へランプを使
用でき、ハーフミラ−47と結像レンズ48とエリアセ
ンサ49とはケース5oに収納して、オプション構成と
することができる。、角膜2の断面位置は、左眼光学系
35と右眼光学系36とを使用して、測定者により所定
の位置に調節される。角膜2から反射されるスリット投
影光は、結像レンズ48により角膜断面像としてエリア
センサ49に結像される。第3図は、この角膜断面像を
示すもので、符号C1は角膜2が変形を受ける前の角膜
断面像を示しており、符号C2は角膜2が所定変形量Δ
だけ変形を受けたときの角膜断面像を示し、LJ、L2
゜しは走査線を示しており、操作ボタン23を押すと、
少なくとも3本の走査線によってエリアセンサ49の構
成素子が走査されるもので、この走査によって、どの構
成素子に角膜断面像が結像されているかという意味での
結像位置が求められるものである。ここでは、3個の結
像位置S1.S2 、S 3が求められ、これが結像位
置信号として検出回路19に入力され、この検出回路1
9により変形前の結像位置信号が素子の番地情報として
メモリ回路20に入(”atL6−1++71t−&7
b・::(7)& * +t 、 II * t’ #
i tt IDれるもので、結像位置は、被検眼角膜2
が変形を受けている過程においては、時々刻々と変化す
るものであり、その変化過程における結像位置信号が検
出回路19に時々刻々と入力されるものであり、その検
出回路19からの番地情報とメモリ回路20からの変形
前に対応する番地情報が比較回路21に入力される。比
較回路21は、所定変形量Δだけ被検眼角膜2が変形し
たときに(第3図のSl ’ 、S2’ 。
S% に結像位置がずれたとき)に角膜変形信号を処理
回路22に出力し、処理回路22はその出力に基づいて
流体の流圧に対応する対応圧力Paを読み取り、それに
基づいて眼圧値を求めるものである。
ところで、被検眼角膜2の眼圧測定法として、角膜自身
が有する弾性力、涙液の眼圧測定への影響を除去するた
めに、被検眼角膜2を直径が3.06閣の円形平面にな
るように圧平する圧平眼圧alII定法があるが、との
圧平眼圧測定法を利用する場合には、結像位置S 、 
II 、52II 、S3°′が第4図に示すように直
線上に並んだときの流体の流圧を利用することができる
次に本発明に係る非接触式眼圧計の第3の実施例を第5
図に基づいて説明する。
二の実施例のものは、角膜2を平面状態に圧平するとき
のシリンダ内圧とピストンを駆動するときのピストン駆
動用電流とに相関関係があることを利用したもので、こ
の実施例のものでは、シリンダ内圧が対応圧力となる。
ここでは、射出光学系3は、発光ダイオード51と、絞
り部材52と、投影レンズ53とから大略構成されてお
り、検出光は投影レンズ53によって平行光束として角
膜2に向かって射出されるものとなっている。検出光学
系4は、結像レンズ54と絞り部材55と受光素子56
とから大略構成されており、絞り部材55は受光素子5
6と結像レンズ54との間にあって、結像レンズ54の
焦点位置に設けられている。検出光学系4と射出光学系
3とは角膜2が平面状態x1になったときに、その検出
光学系4の受光素子56に受光される受光量が最大とな
るようにセットされている。
流体創生手段6は、シリンダ筒57とリニアモータ58
とピストン59とから大略構成されており、シリンダ筒
57の先端にはノズル口60が形成されている。
リニアモータ58は、リアクションレール61と移動子
62とから大略構成されており、ピストン5911ピス
トンロツド63を介して移動子62に連結され、この移
動子62はリアクレヨンレール61上を往復動するもの
で、ピストン59はこの移動子62の往復動によりシリ
ンダ筒57内を往復動される。このピストン59の往動
によりノズル口60から流体が角膜2に向かって放出さ
れるものである。
リニアモータ58は、リニアモータ駆動回路64によっ
て駆動されるものである。受光素子56の出力は、比較
回路65に入力されており、比較回路65は、受光素子
56の出力が最大となったか否かを比較する機能を有し
ており、比較回路65は、受光素子56の出力が最大の
ときに、検出信号eをリニアモータ駆動回路64に向か
って出力するよう作動する。。
リニアモータ58の駆動用の電流Iは、ピストン59の
駆動力を増すために徐々に増大されるものであり、この
電流Iが増大すると、シリンダ内部の圧力Pfが徐々に
増大するものである。リニアモータ駆動回路64は、検
出信号eが入力されると、そのときにリニアモータ58
に流されている電流imを変換器66に向かって出力す
るよう作動する。この変換器66は、その電流1I11
をシリンダ内部の圧力Pfmに変換する機能を有してお
り、その変換器66の出力は処理回路67に入力されて
おり、処理回路67は、その圧力Pfmに基づいてメモ
リ回路68を検索し、そのメモリ回路68に記憶されて
いる眼圧値を読み取り、その眼圧値を信号として表示器
69に向かって出力するものであり、この実施例では、
変換器66とリニアモータ駆動回路64と比較器65と
が流体の流圧と対応する対応圧力を検出する圧力検出手
段となっている。
次に非接触式眼圧計の第4の実施例を第6図に基づいて
説明する。
この実施例は、第1の実施例の変形例を示すものであっ
て、変形前の角膜2の頂点02からノズル筒部9の先端
までの距離D1と等しい距離D2だけノズル筒部10の
先端から圧力センサ素子13を離4       間さ
せて設け、角膜2が受ける流圧に極力近づけて流体の流
圧に対応する対応圧力を検出する構成としたものであり
、その他の構成は第1実施例と同一であるのでその説明
は省略する。
第7図は、本発明に係る非接触式眼圧計の第5の実施例
を示すもので、この実施例では、流体創生手段1は、エ
アボンベ70とバルブ71とバルブコントローラ72と
放流管73とから大略構成されており、バルブコントロ
ーラ72はバルブ71の開口量を調節する機能を有して
いる。放流管73は、平行に延びるノズル筒部74.7
5を有しており、ノズル筒部74は角膜2に向かって延
びており、ノズル筒部75は基準板76に向かって延び
ており、ノズル筒部75の先端から基準板76までの距
離D3とノズル筒部74の先端から角膜2の頂点02ま
での距離D4とは等しく設定されている。ノズル筒部7
4.75には分岐通路77.78が設けられ、その分岐
通路77.78の下流端には電子式圧力発振器79が設
けられている。
この電子式圧力発振器79は、分岐通路77、78の差
圧に基づく信号を出力するもので、この電子式圧力発振
器79は、圧力センサ素子13として機能するものであ
る。ノズル筒部75には、調整バルブ80が設けられて
おり、この調整バルブ80は、角膜2が変形を受ける前
の状態にあるときに、電子式圧力発振器79の出力が零
となるように調節する機能を有している。
次にこの第5の実施例の作用について説明する。
バルブ71を開くと、エアボンベ70からの空気が放流
管73に向かって流出し、被検眼角膜変形用の流体とし
てノズル筒部74.75に案内される。角膜2が変形を
受ける前にあっては、ノズル筒部74から放出される放
出状態とノズル筒部75から放出される放出状態との関
係に変化がないから、調整バルブ80の調整によって電
子式圧力発振器79の出力は零とされている。バルブ7
1の開度を増大させると、角膜2が流体の流圧により変
形して、ノズル筒部74から放出される放出状態とノズ
ル筒部75から放出される放出状態との関係に変化を生
ずる。
すなわち、角膜2が変形を生じ始めると、その角膜2の
変形に伴なって分岐通路77内の圧力が低下するが、基
準板76がそのままの状態を維持するので、分岐通路7
8の圧力はそのままの状態が維持され、電子式圧力発振
器79は、平衡が崩れて出力が増大する。この電子式圧
力発振器79の出力が圧力測定回路24に入力され、角
膜2が所定変形量rnだけ変形を受けたときの対応圧力
が求められ、この対応圧力に基づいて眼圧が測定される
ものである。
且里り鬼来 本発明は、以上説明したような構成としたので、時間を
パラメータとして眼圧を測定するものに較べて、時間測
定に起因する測定誤差を排除できるので、その分限圧測
定精度の向上を図ることができる。
また、従来のものでは、時間に対する流体の流圧が流圧
特性曲線Aに従うことを必須の条件としており、測定毎
に流体の流圧特性曲線Aが異なるものであると測定誤差
を生じるために、流体創生手段の設計、製作、品質管理
に厳格なるものが要求されていたが、本発明によれば、
その設貫1、製作、品質管理の不具合による誤差が眼圧
の測定精度に直接には寄与しないので、流体創生手段の
設計、製作、品質管理の容易化を図ることができる。
また、温度変化による流体の密度変化による流圧特性変
化があっても、本発明は直接対応圧力を測定しているた
めその影響がない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る非接触式眼圧計の第1実施例の全
体構成図、第2図は本発明に係る非接触式眼圧計の第2
実施例の要部構成図、第3図、第4図は第2実施例を説
明するための説明図、第5図は本発明に係る非接触式眼
圧計の第3実施例の全体構成図、第6図は本発明に係る
非接触式眼圧計の第4の実施例を示す要部構成図、第7
図は本発明に係る非接触式眼圧計の第5の実施例を示す
要部構成図、第8図は従来の非接触式眼圧計の不具合を
説明するための特性曲線図である。 1・・流体創生手段、 2・・・被検眼角膜、3・・・
射出光学系、 4・・・検出光学系(検出手段)、 13・・圧力センサ素子(圧力検出手段)、21・・・
比較器(検知手段)、 22・・・処理回路(眼圧値換算手段)。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 被検眼角膜に変形を与えるための流体を生成する流体創
    生手段と、 前記被検眼角膜の変形を光電的に検出する検出手段と、 該検出手段からの情報に基づいて前記被検眼角膜が所定
    の変形を受けたことを検知して、角膜変形信号が出力さ
    れる検知手段と、 眼圧と相関関係を有する前記流体の流圧と対応する対応
    圧力を測定する圧力検出手段と、 前記検知手段が前記角膜変形信号を出力したときと対応
    する前記圧力検出手段の検出した対応圧力を眼圧値に換
    算する眼圧値換算手段と、から構成されたことを特徴と
    する非接触式眼圧計。
JP59119099A 1984-06-12 1984-06-12 非接触式眼圧計 Granted JPS61321A (ja)

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