WO2021024764A1

WO2021024764A1 - 超音波眼圧計

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Publication number: WO2021024764A1
Application number: PCT/JP2020/027936
Authority: WO
Inventors: 三輪　哲之
Original assignee: 株式会社ニデック
Priority date: 2019-08-05
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2021-02-11
Also published as: JPWO2021024764A1; CN114206202A

Abstract

被検眼に対して超音波を適正に照射することができる超音波眼圧計を提供することを技術課題とする。超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、被検眼に対して超音波を照射する超音波アクチュエータと、振幅変調させた信号を超音波アクチュエータに印加する制御手段と、を備えることを特徴とする。また、超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、開口部が設けられたランジュバン型振動子を有し、被検眼に対して超音波を照射する超音波アクチュエータと、前記角膜の変形状態を検出する変形検出手段と、前記変形検出手段によって取得された前記角膜の変形状態に基づいて、前記角膜のヒステリシスを算出する制御手段と、を備えることを特徴とする。

Description

超音波眼圧計

　本開示は、超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計に関する。

　非接触式眼圧計としては、未だ空気噴射式眼圧計が一般的である。空気噴射式眼圧計は、角膜に空気を噴射したときの角膜の変形状態と、角膜に噴射される空気圧とを検出することによって、所定の変形状態における空気圧を眼圧に換算していた。

　また、非接触式眼圧計としては、超音波を用いて眼圧を測定する超音波式眼圧計が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の超音波式眼圧計は、角膜に超音波を放射したときの角膜の変形状態と、角膜に噴射される放射圧とを検出することによって、所定の変形状態における放射圧を眼圧に換算するものである。

特開平５ー２５３１９０号公報

　しかしながら、従来の装置では、被検眼の角膜に対して超音波を適正に照射することができていなかった。例えば、特許文献１の装置では、実際に角膜を扁平または陥没させる程度の超音波を被検眼に加えることはできておらず、被検眼に対して超音波を適正に照射することはできていなかった。

　本開示は、従来の問題点を鑑み、被検眼に対して超音波を適正に照射できる超音波眼圧計を提供することを技術課題とする。

　上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。

　（１）　超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、被検眼に対して超音波を照射する超音波アクチュエータと、振幅変調させた信号を超音波アクチュエータに印加する制御手段と、を備えることを特徴とする。
　（２）　超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、開口部が設けられたランジュバン型振動子を有し、被検眼に対して超音波を照射する超音波アクチュエータと、前記角膜の変形状態を検出する変形検出手段と、前記変形検出手段によって取得された前記角膜の変形状態に基づいて、前記角膜のヒステリシスを算出する制御手段と、を備えることを特徴とする。

超音波眼圧計の外観図である。超音波眼圧計の内部構成図である。超音波アクチュエータの構造を示す図である。超音波アクチュエータの構造を示す図である。超音波眼圧計の制御系について説明する図である。超音波アクチュエータへの印加信号を示す図である。超音波アクチュエータへの印加信号を示す図である。超音波による圧力の時間変化を示す図である。超音波による圧力の時間変化を示す図である。変形検出系の受光信号と音響放射圧の時間変化を示す図である。

＜実施形態＞
　以下、本開示に係る実施形態を説明する。本実施形態の超音波眼圧計（例えば、超音波眼圧計１）は、例えば、超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する。超音波眼圧計は、例えば、超音波アクチュエータ（例えば、超音波アクチュエータ１００）と、制御部（例えば、制御部７０）を備える。超音波アクチュエータは、例えば、被検眼に対して超音波を照射する。制御部は、例えば、振幅変調させた信号を超音波アクチュエータに印加する。本実施形態の超音波眼圧計は、このような構成を備えることによって、被検眼に対して超音波を適正に照射できる。例えば、被検眼に対して緩やかに上昇する圧力を加えることによって、被検眼を確実に変形させることができる。

　なお、超音波アクチュエータに印加する信号はバースト信号であってもよい。バースト信号を印加することによって、より適正に超音波を発生させることができる。

　なお、制御部は、振幅が徐々に大きくなるように信号を変調してもよい。これによって、超音波によって発生する圧力の上昇を緩やかにすることができる。例えば、制御部は、正弦波を変調波として信号を変調してもよい。

　なお、超音波アクチュエータは、開口部（例えば、開口部１０１）が設けられたランジュバン型振動子を備えてもよい。例えば、開口部は、超音波の音軸（例えば、音軸Ｑ１）に対して平行な方向に開口されてもよい。また、開口部は、被検眼を観察するための観察光学系（例えば、正面撮影系２２０）の光軸（例えば、光軸Ｏ１）が通過するように設けられてもよい。

　なお、超音波眼圧計は、角膜の変形状態を検出する変形検出部（例えば、変形検出系２６０）を備えてもよい。この場合、制御部は、変形検出部によって取得された角膜の変形状態に基づいて、角膜のヒステリシスを算出してもよい。制御部は、角膜のヒステリシスに基づいて、より正確な眼圧を算出してもよい。また、制御部は、角膜のヒステリシスに基づいて眼圧を補正してもよい。超音波眼圧計は、ランジュバン型振動子の超音波によって角膜を十分に変形させることで、角膜のヒステリシスを好適に算出することができる。なお、制御部は、変形検出部の検出結果に基づいて角膜が所定形状に変形したか否かを判定し、角膜が所定形状に変形したときの超音波アクチュエータの出力情報に基づいて、被検眼の眼圧を算出してもよい。

　なお、変形検出部は、角膜の変形状態を光学的に検出してもよいし、音響学的に検出してもよい。例えば、変形検出部は、被検眼の角膜に測定光または超音波を照射し、その反射を検出することによって角膜の変形状態を検出してもよい。

＜実施例＞
　以下、本開示に係る実施例について説明する。本実施例の超音波眼圧計は、例えば、超音波を用いて非接触にて被検眼の眼圧を測定する。超音波眼圧計は、例えば、被検眼に超音波を照射したときの被検眼の形状変化または振動等を、光学的または音響的に検出することで眼圧を測定する。例えば、超音波眼圧計は、角膜へパルス波またはバースト波を連続的に照射し、角膜が所定形状に変形したときの超音波の出力情報等に基づいて眼圧を算出する。出力情報とは、例えば、超音波の音圧、音響放射圧、照射時間（例えば、トリガ信号が入力されてからの経過時間）、または周波数等である。なお、被検眼の角膜を変形させる場合、例えば、超音波の音圧、音響放射圧、または音響流等が用いられる。

　図１に示すように、超音波眼圧計１は、例えば、基台２と、測定部３と、顔支持部４、駆動部５等を備える。測定部３の内部には後述する超音波アクチュエータ１００、光学ユニット２００等が配置される。顔支持部４は、被検眼の顔を支持する。顔支持部４は、例えば、基台２に設置される。駆動部５は、例えば、アライメントのために基台２に対して測定部３を移動させる。測定部３の内部には、超音波アクチュエータ１００と、光学ユニット２００等が配置される（図２参照）。

＜超音波アクチュエータ＞
　超音波アクチュエータ１００は、例えば、超音波を被検眼Ｅに照射する。例えば、超音波アクチュエータ１００は、角膜に対して超音波を照射し、角膜に音響放射圧を発生させる。音響放射圧は、例えば、音波の進む方向に働く力である。本実施例の超音波眼圧計１は、例えば、この音響放射圧を利用して、角膜を変形させる。なお、本実施例の超音波アクチュエータ１００は、円筒状であり、中央の開口部１０１に、後述する光学ユニット２００の光軸Ｏ１が配置される。

　本実施例の超音波アクチュエータ１００は、いわゆるランジュバン型振動子である。図３に示すように、超音波アクチュエータ１００は、例えば、超音波素子１１０、電極１２０、マス部材１３０、締付部材１６０等を備える。超音波素子１１０は、超音波を発生させる。超音波素子１１０は、電圧素子（例えば、圧電セラミックス）、または磁歪素子等であってもよい。本実施例の超音波素子１１０はリング状である。例えば、超音波素子１１０は複数の圧電素子が積層されたものでもよい。図４は、図３の領域Ａ１を拡大した図である。本実施例では、図４に示すように、超音波素子１１０は積層された２つの圧電素子（例えば、圧電素子１１１、圧電素子１１２）が用いられる。例えば、２つの圧電素子には、それぞれ電極１２０（電極１２１,電極１２２）が接続される。本実施例の電極１２１,電極１２２は、例えば、リング状である。

　マス部材１３０は、例えば、超音波素子１１０を挟む。マス部材１３０は、超音波素子１１０を挟み込むことによって、例えば、超音波素子１１０の引っ張り強度を強くし、強い振動に耐えられるようにする。これによって、高出力の超音波を発生させることができる。マス部材１３０は、例えば、金属ブロックであってもよい。例えば、マス部材１３０は、ソノトロード（ホーン、またはフロントマスともいう）１３１と、バックマス１３２等を備える。

　ソノトロード１３１は、超音波素子１１０の前方（被検眼側）に配置されたマス部材である。ソノトロード１３１は、超音波素子１１０によって発生した超音波を伝搬し、増幅させる。本実施例のソノトロード１３１は、中空円筒状（中空円柱状）である。ソノトロード１３１の内円側には、一部に雌ねじ部１３３が形成される。雌ねじ部１３３は、後述する締付部材１６０に形成された雄ねじ部１６１と螺合する。

　本実施例のソノトロード１３１は、不均一な厚さを有する中空円筒である。例えば、ソノトロード１３１は、中空円筒の音軸Ｏ１方向（長手方向）に関して外径と内径が変化する形状である。例えば、図３のように、厚肉部１８１と薄肉部１８２を含む凹凸部１８０を備える。

　バックマス１３２は、超音波素子１１０の後方に配置されたマス部材である。バックマス１３２は、ソノトロード１３１とともに超音波素子１１０を挟み込む。バックマス１３２は、例えば、円筒状である。バックマス１３２の内円部には、一部に雌ねじ部１３４が形成される。雌ねじ部１３４は、後述する締付部材１６０の雄ねじ部１６１と螺合する。また、バックマス１３２はフランジ部１３５を備える。フランジ部１３５は、装着部４００によって保持される。

　締付部材１６０は、例えば、マス部材１３０と、マス部材１３０に挟み込まれる超音波素子１１０と、を締め付ける。締付部材１６０は、例えば、中空ボルトである。締付部材１６０は、例えば、円筒状であり、外円部に雄ねじ部１６１を備える。締付部材１６０の雄ねじ部１６１は、ソノトロード１３１およびバックマス１３２の内側に形成された雌ねじ部１３３，１３４と螺合する。ソノトロード１３１とバックマス１３２は、締付部材１６０によって、互いに引き合う方向に締め付けられる。これによって、ソノトロード１３１とバックマス１３２との間に挟まれた超音波素子１１０が締め付けられ、圧力が負荷される。

　なお、超音波アクチュエータ１００は、絶縁部材１７０を備えてもよい。絶縁部材１７０は、例えば、電極１２０または超音波素子１１０などが締付部材１６０に接触することを防ぐ。絶縁部材１７０は、例えば、電極１２０と締付部材１６０との間に配置される。絶縁部材１７０は、例えば、スリーブ状である。

＜光学ユニット＞
　光学ユニット２００は、例えば、被検眼の観察、または測定等を行う（図２参照）。光学ユニット２００は、例えば、対物系２１０、正面撮影系２２０、固視標投影系２３０、指標投影系２５０、変形検出系２６０、角膜厚測定系２７０、作動距離検出系２８０、断面撮影系２９０、ダイクロイックミラー２０１、ビームスプリッタ２０２、ビームスプリッタ２０３、ビームスプリッタ２０４等を備える。

　対物系２１０は、例えば、光学ユニット２００に測定部３の外からの光を取り込む、または光学ユニット２００からの光を測定部３の外に照射するための光学系である。対物系２１０は、例えば、光学素子を備える。対物系２１０は、光学素子（対物レンズ、リレーレンズなど）を備えてもよい。

　照明光学系２４０は、被検眼を照明する。照明光学系２４０は、例えば、被検眼を赤外光によって照明する。照明光学系２４０は、例えば、照明光源２４１を備える。照明光源２４１は、例えば、被検眼の斜め前方に配置される。照明光源２４１は、例えば、赤外光を出射する。照明光学系２４０は、複数の照明光源２４１を備えてもよい。

　正面撮影系２２０は、例えば、被検眼の観察画像を撮影する。正面撮影系２２０は、例えば、被検眼の前眼部画像を撮影する。正面撮影系２２０は、例えば、受光レンズ２２１、受光素子２２２等を備える。正面撮影系２２０は、例えば、被検眼によって反射した照明光源２４１からの光を受光する。正面撮影系２２０は、例えば、光軸Ｏ１を中心とする被検眼からの反射光束を受光する。例えば、被検眼からの反射光は、超音波アクチュエータ１００の開口部１０１を通り、対物系２１０、受光レンズ２２１を介して受光素子２２２に受光される。

　固視標投影系２３０は、例えば、被検眼に固視標を投影する。固視標投影系２３０は、例えば、視標光源２３１、絞り２３２、投光レンズ２３３、絞り２３４等を備える。視標光源２３１からの光は、光軸Ｏ２に沿って絞り２３２、投光レンズ２３３、絞り２３２等を通り、ダイクロイックミラー２０１によって反射される。ダイクロイックミラー２０１は、例えば、固視標投影系２３０の光軸Ｏ２を光軸Ｏ１と同軸にする。ダイクロイックミラー２０１によって反射された視標光源２３１からの光は、光軸Ｏ１に沿って対物系２１０を通り、被検眼に照射される。固視標投影系２３０の視標が被検者によって固視されることで、被検者の視線が安定する。

　指標投影系２５０は、例えば、被検眼に指標を投影する。指標投影系２５０は、被検眼にＸＹアライメント用の指標を投影する。指標投影系２５０は、例えば、指標光源（例えば、赤外光源であってもよい）２５１と、絞り２５２、投光レンズ２５３等を備える。指標光源２５１からの光は、光軸Ｏ３に沿って絞り２５２、投光レンズ２５３を通り、ビームスプリッタ２０２によって反射される。ビームスプリッタ２０２は、例えば、指標投影系２５０の光軸Ｏ３を光軸Ｏ１と同軸にする。ビームスプリッタ２０２によって反射された指標光源２５１の光は、光軸Ｏ１に沿って対物系２１０を通り、被検眼に照射される。被検眼に照射された指標光源２５１の光は、被検眼によって反射され、再び光軸Ｏ１に沿って対物系２１０と受光レンズ２２１等を通り、受光素子２２２によって受光される。受光素子によって受光された指標は、例えば、ＸＹアライメントに利用される。この場合、例えば、指標投影系２５０および正面撮影系２２０は、ＸＹアライメント検出手段として機能する。

　変形検出系２６０は、例えば、被検眼の角膜の変形状態を検出する。変形検出系２６０は、例えば、受光レンズ２６１、絞り２６２、受光素子２６３等を備える。変形検出系２６０は、例えば、受光素子２６３によって受光された角膜反射光に基づいて、角膜の変形状態を検出してもよい。例えば、変形検出系２６０は、指標光源２５１からの光が被検眼の角膜によって反射した光を受光素子２６３で受光することによって角膜の変形を検出してもよい。例えば、角膜反射光は、光軸Ｏ１に沿って対物系２１０を通り、ビームスプリッタ２０２、ビームスプリッタ２０３によって反射される。そして、角膜反射光は、光軸Ｏ４に沿って受光レンズ２６１および絞り２６２を通過し、受光素子２６３によって受光される。

　変形検出系２６０は、例えば、受光素子２３６の受光信号の大きさに基づいて角膜の変形状態を検出してもよい。例えば、変形検出系２６０は、受光素子２３６の受光量が最大となったときに角膜が圧平状態になったことを検出してもよい。この場合、例えば、変形検出系２６０は、被検眼の角膜が圧平状態になったときに受光量が最大となるように設定される。

　角膜厚測定系２７０は、例えば、被検眼の角膜厚を測定する。角膜厚測定系２７０は、例えば、光源２７１と、投光レンズ２７２と、絞り２７３と、受光レンズ２７４と、受光素子２７５等を備えてもよい。光源２７１からの光は、例えば、光軸Ｏ５に沿って投光レンズ２７２、絞り２７３を通り、被検眼に照射される。そして、被検眼によって反射された反射光は、光軸Ｏ６に沿って受光レンズ２７４によって集光され、受光素子２７５によって受光される。

　作動距離検出系２８０は、例えば、Ｚ方向のアライメント状態を検出する。作動距離検出系２８０は、例えば、受光素子２８１を備える。作動距離検出系２８０は、例えば、角膜からの反射光を検出することによって、Ｚ方向のアライメント状態を検出してもよい。例えば、作動距離検出系２８０は、光源２７１からの光が被検眼の角膜によって反射した反射光を受光してもよい。この場合、作動距離検出系２８０は、例えば、光源２７１からの光が被検眼の角膜によって反射してできた輝点を受光してもよい。このように、光源２７１は、作動距離検出用の光源として兼用されてもよい。例えば、角膜によって反射した光源２７１からの光は、光軸Ｏ６に沿ってビームスプリッタ２０４によって反射され、受光素子２８１によって受光される。

＜検出部＞
　検出部５００は、例えば、超音波アクチュエータ１００の出力を検出する。検出部５００は、例えば、超音波センサ、変位センサ、圧力センサ等のセンサである。超音波センサは、超音波アクチュエータ１００から発生した超音波を検出する。変位センサは、超音波アクチュエータ１００の変位を検出する。変位センサは、変位を継続的に検出することによって、超音波アクチュエータ１００が超音波を発生させるときの振動を検出してもよい。

　図２に示すように、検出部５００は、超音波の照射経路Ａの外に配置される。照射経路Ａは、例えば、超音波アクチュエータ１００の前面Ｆと、超音波の照射目標Ｔｉを結ぶ領域である。検出部５００は、例えば、超音波アクチュエータ１００の側方または後方などに配置される。本実施例のように、検出部５００が側方に配置される場合、正面撮影系２２０での被検眼の観察を行い易い。検出部５００として超音波センサが用いられる場合、検出部５００は、超音波アクチュエータ１００の側方または後方から漏れる超音波を検出する。検出部５００として変位センサが用いられる場合、検出部５００は、超音波アクチュエータ１００の側方または後方から超音波アクチュエータ１００の変位を検出する。変位センサは、例えば、超音波アクチュエータ１００にレーザ光を照射し、反射したレーザ光に基づいて超音波アクチュエータ１００の変位を検出する。検出部５００によって検出された検出信号は、制御部に送られる。

＜制御部＞
　図５を用いて、制御系の構成について説明する。制御部７０は、例えば、装置全体の制御、測定値の演算処理等を行う。制御部７０は、例えば、一般的なＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３等で実現される。ＲＯＭ７２には、超音波眼圧計１の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ７３は、各種情報を一時的に記憶する。なお、制御部７０は、１つの制御部または複数の制御部（つまり、複数のプロセッサ）によって構成されてもよい。制御部７０は、例えば、駆動部５、記憶部７４、表示部７５、操作部７６、超音波アクチュエータ１００、光学ユニット２００、検出部５００等と接続されてもよい。

　記憶部７４は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ、着脱可能なＵＳＢメモリ等を記憶部７４として使用することができる。

　表示部７５は、例えば、被検眼の測定結果を表示する。表示部７５は、タッチパネル機能を備えてもよい。

　操作部７６は、検者による各種操作指示を受け付ける。操作部７６は、入力された操作指示に応じた操作信号を制御部７０に出力する。操作部７６には、例えば、タッチパネル、マウス、ジョイスティック、キーボード等の少なくともいずれかのユーザーインターフェイスを用いればよい。なお、表示部７５がタッチパネルである場合、表示部７５は、操作部７６として機能してもよい。

＜測定動作＞
　以上のような構成を備える装置の制御動作について説明する。まず、制御部７０は、顔支持部４に顔を支持された被検者の被検眼に対する超音波眼圧計１のアライメントを行う。例えば、制御部７０は、受光素子２２２によって取得される正面画像から指標投影系２５０による輝点を検出し、輝点の位置が所定の位置になるように駆動部５を駆動させる。もちろん、検者は、表示部７５を見ながら、操作部７６等を用いて被検眼に対するアライメントを手動で行ってもよい。制御部７０は、駆動部５を駆動させると、前眼部画像の輝点の位置が所定の位置であるか否かによってアライメントの適否を判定する。

　被検眼Ｅに対するアライメント完了後、制御部７０は、角膜厚測定系２７０によって角膜厚を測定する。例えば、制御部７０は、受光素子２７５によって受光された受光信号に基づいて角膜厚を算出する。例えば、制御部７０は、受光信号に基づいて、角膜表面の反射光によるピーク値と、角膜裏面の反射光のピーク値との位置関係から角膜厚を求めてもよい。制御部７０は、例えば、求めた角膜厚を記憶部７４等に記憶させる。

　続いて制御部７０は、超音波アクチュエータ１００を用いて被検眼の眼圧を測定する。例えば、制御部７０は、超音波素子１１０に電圧のバースト信号を印加し、被検眼Ｅに超音波を照射する。超音波アクチュエータ１００から照射された超音波によって被検眼の角膜に音響放射圧が発生すると、角膜が変形する。制御部７０は、変形検出系２６０によって角膜の変形状態を検出する。例えば、制御部７０は、受光素子２６３の受光信号に基づいて角膜が所定形状（圧平状態または扁平状態）に変形したことを検出する。音響放射圧は徐々に強まり、角膜が平坦（圧平状態）になる。このとき、変形検出系２６０の信号が最大になり、制御部７０は角膜が圧平状態になったと判定する。

　音響放射圧がさらに強まると、角膜が陥没する。このとき、変形検出系２６０の受光信号は弱まる。制御部７０は超音波の照射を徐々に弱め、停止させる。すると、角膜が陥没状態から圧平状態に戻る。このとき、再度、受光信号が最大となる。その後、角膜が元の形状に戻るにつれて、変形検出系２６０の受光信号も弱くなる。

　制御部７０は、例えば、被検眼の角膜が所定形状に変形したときの音響放射圧に基づいて被検眼の眼圧を算出する。被検眼に加わる音響放射圧は超音波の照射時間と相関があり、超音波の照射時間が長くなるにつれて大きくなる。したがって、制御部７０は、超音波の照射時間に基づいて、角膜が所定形状に変形したときの音響放射圧を求める。角膜が所定形状に変形するときの音響放射圧と、被検眼の眼圧との関係は、予め実験等によって求められ、記憶部７４等に記憶される。制御部７０は、角膜が所定形状に変形したときの音響放射圧と、記憶部７４に記憶された関係に基づいて被検眼の眼圧を決定する。

＜バースト信号の振幅変調＞
　制御部７０は、超音波素子１１０に印加する電圧のバースト信号に対して振幅変調を行う。例えば、図６Ａは振幅変調前のバースト信号Ｂ１を示し、図６Ｂは振幅変調後のバースト信号Ｂ２を示す。図６Ａ，Ｂに示すように、振幅変調前のバースト信号Ｂ１は振幅が一定であり、振幅変調後のバースト信号Ｂ２は振幅が変化している。例えば、制御部７０は、電圧の大きさが徐々に大きくなり、その後、徐々に小さくなるように振幅変調する。例えば、制御部７０は、正弦波を変調波としてもよい。つまり、バースト信号の振幅が正弦波の波形に沿って徐々に大きくなり、その後、徐々に小さくなるように振幅変調してもよい。

　図７Ａは、超音波アクチュエータ１００にバースト信号Ｂ１を印加したときの音響放射圧の時間変化である。図７Ｂは、超音波アクチュエータ１００にバースト信号Ｂ２を印加したときの音響放射圧の時間変化である。図７に示すように、振幅が一定のバースト信号Ｂ１を印加する場合に比べ、振幅を変調したバースト信号Ｂ２を印加する方が、音響放射圧の上昇が緩やかになっている。つまり、制御部７０は、超音波素子１１０に印加する電圧の振幅を変調することによって音響放射圧の上昇率（例えば、単位時間当たりの上昇量）を変化させることができる。

　例えば、眼圧値Ｊ１の被検眼を測定するために必要な音響放射圧をＫ１、眼圧値Ｊ２よりも大きな眼圧値Ｊ２（＞Ｊ１）を測定するために必要な音響放射圧をＫ２とする（図７参照）。また、バースト信号Ｂ１を印加してから音響放射圧Ｋ１に達するまで時間をｔ１１、バースト信号Ｂ１を印加してから音響放射圧Ｋ２に達するまでの時間をｔ１２とする（図７Ａ参照）。さらに、バースト信号Ｂ２を印加してから音響放射圧Ｋ１に達するまでの時間をｔ２１、バースト信号Ｂ２を印加してから音響放射圧Ｋ２に達するまでの時間をｔ２２とする（図７Ｂ参照）。図７Ａ，Ｂに示すように、電圧信号の振幅を変調して徐々に電圧を大きくすることで圧力の上昇が緩やかになるため、時間ｔ２１と時間ｔ２２との間隔Δｔ２は、時間ｔ１１と時間ｔ１２との間隔Δｔ１よりも大きくなり、時間分解能が向上する。つまり、音響放射圧の上昇を緩やかにすることで眼圧値ごとの角膜変形信号のピーク間隔が広がり、眼圧値ごとのピーク位置を誤検出する可能性が低下する。これによって、眼圧の測定精度が向上する。

＜ヒステリシスの算出＞
　なお、制御部７０は、ランジュバン型振動子の超音波によって十分に変形させることによって、角膜のヒステリシスを算出してもよい。ヒステリシスは、例えば、角膜の剛性を示す指標として用いられる。例えば、制御部７０は超音波によって角膜を変形させたときの変形検出系２６０の受光信号に基づいて、角膜のヒステリシスを算出してもよい。例えば、図８に示すような変形検出系２６０の受光信号Ｓｇにおいて、角膜が通常形状から圧平状態になり信号強度が極大となる時間ｔ１と、角膜が陥没した状態から圧平状態まで戻り信号強度が再び極大となる時間ｔ２との時間間隔を時間Δｔとする。また、圧平状態での信号強度Ｖ１と、最も変形（陥没）した状態での信号強度Ｖ２との差を強度差ΔＶとする。制御部７０は、これらのパラメータに基づいて角膜のヒステリシスを求めてもよい。例えば、制御部７０は、時間Δｔ、強度差ΔＶなどをヒステリシスとして求めてもよいし、ΔＶ／Δｔで求められる角膜分離率（角膜からの反射の分離割合）に基づいてヒステリシスを求めてもよい。また、例えば、制御部７０は、時間ｔ１に対する時間Δｔ、または強度差ΔＶなどをヒステリシスとして求めてもよい。

　なお、ヒステリシスの求め方は、上記の方法に限らない。例えば、制御部７０は、変形検出系２６０の受光信号Ｓｇの時間的な変化から角膜のヒステリシスを算出してもよい。例えば、角膜が変形し始めたときから元の形状に戻るまでの時間、角膜が変形し始めたときから最も変形するまでの時間、または角膜が最も変形してから元の形状に戻るまでの時間などをヒステリシスとして求めてもよい。また、制御部７０は、角膜が変形し始めたときから最も変形するまでの信号強度の傾き、または角膜が最も変形したときから元の形状に戻るまでの信号強度の傾きなどをヒステリシスとして求めてもよい。制御部７０は、例えば、角膜の時間的な変形状態を示す指標の一つとしてヒステリシスを求めてもよい。

　また、例えば、図８の音響放射圧Ｐのグラフにおいて、制御部７０は、時間ｔ１における音響放射圧Ｐ１と、時間ｔ２における音響放射圧Ｐ２との圧力差ΔＰをヒステリシスとして求めてもよい。制御部７０は、例えば、算出したヒステリシスを用いて眼圧を補正してもよい。例えば、ヒステリシスのパラメータが角膜の剛性が低いときの値であった場合、眼圧を高く補正してもよい。

　なお、眼圧の算出方法は、上記のように、角膜が所定変形したときの超音波アクチュエータ１００の出力に基づいて眼圧を算出する方法に限らず、種々の方法が用いられてもよい。例えば、制御部７０は、変形検出系２６０によって角膜の変形量を求め、変形量に換算係数を掛けることによって眼圧を求めてもよい。また、制御部７０は、例えば、被検眼の角膜厚に応じて算出した眼圧値を補正してもよい。

　なお、制御部７０は、被検眼によって反射した超音波に基づいて眼圧を測定してもよい。例えば、被検眼によって反射した超音波の特性変化に基づいて眼圧を測定してもよいし、被検眼によって反射した超音波から角膜の変形量を取得し、その変形量に基づいて眼圧を測定してもよい。

　１　超音波眼圧計
　２　基台
　３　測定部
　４　顔支持部
　５　駆動部
　７０　制御部
　７５　表示部
　７６　操作部
　１００　超音波アクチュエータ
　１０１　開口部
　２００　光学ユニット

Claims

　超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、
　被検眼に対して超音波を照射する超音波アクチュエータと、
　振幅変調させた信号を前記超音波アクチュエータに印加する制御手段と、
を備えることを特徴とする超音波眼圧計。
　前記信号はバースト信号であることを特徴とする請求項１の超音波眼圧計。
　前記制御手段は、振幅が徐々に大きくなるように前記信号を変調することを特徴とする請求項１または２の超音波眼圧計。
　前記制御手段は、正弦波を変調波として前記信号を変調することを特徴とする請求項１～３のいずれかの超音波眼圧計。
　前記超音波アクチュエータは、開口部が設けられたランジュバン型振動子を備えることを特徴とする請求項１～４のいずれかの超音波眼圧計。
　前記角膜の変形状態を検出する変形検出手段を備え、
　前記制御手段は、前記変形検出手段によって取得された前記角膜の変形状態に基づいて、前記角膜のヒステリシスを算出することを特徴とする請求項１～５のいずれかの超音波眼圧計。
　超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、
　開口部が設けられたランジュバン型振動子を有し、被検眼に対して超音波を照射する超音波アクチュエータと、
　前記角膜の変形状態を検出する変形検出手段と、
　前記変形検出手段によって取得された前記角膜の変形状態に基づいて、前記角膜のヒステリシスを算出する制御手段と、
を備えることを特徴とする超音波眼圧計。