WO2021024765A1 - 超音波眼圧計 - Google Patents

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WO2021024765A1
WO2021024765A1 PCT/JP2020/027937 JP2020027937W WO2021024765A1 WO 2021024765 A1 WO2021024765 A1 WO 2021024765A1 JP 2020027937 W JP2020027937 W JP 2020027937W WO 2021024765 A1 WO2021024765 A1 WO 2021024765A1
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WO
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ultrasonic
holding shape
shape portion
eye
inspected
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/027937
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English (en)
French (fr)
Inventor
努 植村
三輪　哲之
浩二 濱口
健志 中村
Original Assignee
株式会社ニデック
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ニデック filed Critical 株式会社ニデック
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/16—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring intraocular pressure, e.g. tonometers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/16—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring intraocular pressure, e.g. tonometers
    • A61B3/165—Non-contacting tonometers

Definitions

  • the present disclosure relates to an ultrasonic tonometer that measures the intraocular pressure of the eye to be inspected using ultrasonic waves.
  • an air injection tonometer As a non-contact tonometer, an air injection tonometer is still common.
  • the air injection type tonometer has converted the air pressure in a predetermined deformed state into an intraocular pressure by detecting the deformed state of the cornea when air is injected into the cornea and the air pressure injected into the cornea.
  • Patent Document 1 an ultrasonic tonometer that measures intraocular pressure using ultrasonic waves has been proposed (see Patent Document 1).
  • the ultrasonic tonometer of Patent Document 1 detects the deformed state of the cornea when ultrasonic waves are radiated to the cornea and the radiation pressure injected to the cornea, thereby measuring the radiation pressure in the predetermined deformed state. It is converted to.
  • the technical subject of the present disclosure is to provide an ultrasonic tonometer capable of appropriately irradiating an eye to be inspected with ultrasonic waves.
  • the present disclosure is characterized by having the following configuration.
  • An ultrasonic tonometer that measures the tonometric pressure of the eye to be inspected using ultrasonic waves, and when the Langevin-type oscillator that irradiates the eye to be inspected with ultrasonic waves and the Langevin-type oscillator are assembled.
  • a holding shape portion for preventing the Langevin type vibrator from rotating with respect to the jig is provided, and the holding shape portion is positioned to be mirror image symmetric in a plane perpendicular to the sound axis of the Langevin type vibrator. It is characterized in that it is provided at at least one of the positions that are rotationally symmetrical around the sound axis.
  • the ultrasonic tonometer (for example, ultrasonic tonometer 1) of the present embodiment measures the intraocular pressure of the eye to be inspected by using ultrasonic waves in a non-contact manner.
  • the ultrasonic tonometer includes a Langevin type oscillator (for example, an ultrasonic actuator 100) and a holding shape portion (for example, a holding shape portion 140).
  • the Langevin type oscillator irradiates the eye to be inspected with ultrasonic waves.
  • the holding shape portion prevents the Langevin type oscillator from rotating with respect to the jig, for example, when the Langevin type oscillator is assembled.
  • a position that is mirror-symmetrical on a plane perpendicular to the sound axis of the Langevin type oscillator and a position that is rotationally symmetric around the sound axis.
  • the Langevin type oscillator includes a sonot load (for example, a sonot load 131), a back mass (for example, a back mass 132), and an ultrasonic element (for example, an ultrasonic element 110) sandwiched between the sonot load and the back mass. , May have.
  • the holding shape portion may be provided in at least one of the sonot load and the back mass.
  • the holding shape portion may be at least one of a cut portion, a concave portion, a convex portion, and a rough surface portion. It can be said that the holding shape portion has a structure for strengthening the holding force of the jig at the time of assembly, for example.
  • the holding shape portion is arranged at a position that is mirror-symmetrical or rotationally symmetric so as not to hinder the generation of ultrasonic waves as much as possible.
  • the holding shape portion may be integrally formed with the sonot load or back mass, for example, so that the sonot load or back mass has a polygonal shape or an elliptical shape.
  • the Langevin type oscillator may have an opening (for example, an opening 101).
  • the holding ordinary B140 may be provided inside the opening.
  • the ultrasonic tonometer of this embodiment measures the intraocular pressure of the eye to be inspected in a non-contact manner using, for example, ultrasonic waves.
  • the ultrasonic tonometer measures the intraocular pressure by, for example, optically or acoustically detecting a change in shape or vibration of the eye to be inspected when the eye to be inspected is irradiated with ultrasonic waves.
  • an ultrasonic tonometer continuously irradiates the cornea with a pulse wave or a burst wave, and calculates the intraocular pressure based on the output information of ultrasonic waves when the cornea is deformed into a predetermined shape.
  • the output information is, for example, the sound pressure of ultrasonic waves, the acoustic radiation pressure, the irradiation time (for example, the elapsed time since the trigger signal is input), the frequency, and the like.
  • ultrasonic sound pressure, acoustic radiation pressure, acoustic flow, or the like is used.
  • the ultrasonic tonometer 1 includes, for example, a base 2, a measuring unit 3, a face support unit 4, a driving unit 5, and the like.
  • An ultrasonic actuator 100, an optical unit 200, and the like, which will be described later, are arranged inside the measuring unit 3.
  • the face support portion 4 supports the face of the eye to be inspected.
  • the face support portion 4 is installed on, for example, the base 2.
  • the drive unit 5 moves the measurement unit 3 with respect to the base 2 for alignment, for example.
  • An ultrasonic actuator 100, an optical unit 200, and the like are arranged inside the measuring unit 3 (see FIG. 2).
  • the ultrasonic actuator 100 irradiates the eye E to be inspected with ultrasonic waves, for example.
  • the ultrasonic actuator 100 irradiates the cornea with ultrasonic waves to generate acoustic radiation pressure in the cornea.
  • Acoustic radiation pressure is, for example, a force acting in the direction of sound waves.
  • the ultrasonic tonometer 1 of this embodiment uses, for example, this acoustic radiation pressure to deform the cornea.
  • the ultrasonic actuator 100 of this embodiment has a cylindrical shape, and the optical axis O1 of the optical unit 200, which will be described later, is arranged in the central opening 101.
  • the ultrasonic actuator 100 of this embodiment is a so-called Langevin type oscillator.
  • the ultrasonic actuator 100 includes, for example, an ultrasonic element 110, an electrode 120, a mass member 130, a tightening member 160, and the like.
  • the ultrasonic element 110 generates ultrasonic waves.
  • the ultrasonic element 110 may be a voltage element (for example, piezoelectric ceramics), a magnetostrictive element, or the like.
  • the ultrasonic element 110 of this embodiment has a ring shape.
  • the ultrasonic element 110 may be a stack of a plurality of piezoelectric elements.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the area A1 of FIG. In this embodiment, as shown in FIG.
  • the ultrasonic element 110 uses two laminated piezoelectric elements (for example, the piezoelectric element 111 and the piezoelectric element 112).
  • electrodes 120 electrode 121, electrode 122 are connected to the two piezoelectric elements, respectively.
  • the electrodes 121 and 122 of this embodiment are, for example, ring-shaped.
  • the mass member 130 sandwiches the ultrasonic element 110, for example. By sandwiching the ultrasonic element 110, for example, the mass member 130 increases the tensile strength of the ultrasonic element 110 so that it can withstand strong vibration. As a result, high-power ultrasonic waves can be generated.
  • the mass member 130 may be, for example, a metal block.
  • the mass member 130 includes a sonot load (also referred to as a horn or a front mass) 131, a back mass 132, and the like.
  • the sonot load 131 is a mass member arranged in front of the ultrasonic element 110 (on the side to be inspected).
  • the sonot load 131 propagates and amplifies the ultrasonic waves generated by the ultrasonic element 110.
  • the sonot load 131 of this embodiment has a hollow cylindrical shape (hollow cylindrical shape).
  • a female screw portion 133 is partially formed on the inner circle side of the sonot load 131.
  • the female screw portion 133 is screwed with the male screw portion 161 formed on the tightening member 160 described later.
  • the sonot load 131 of this embodiment is a hollow cylinder having a non-uniform thickness.
  • the sonot load 131 has a shape in which the outer diameter and the inner diameter change with respect to the sound axis Q1 direction (longitudinal direction) of the hollow cylinder.
  • a concave-convex portion 180 including a thick-walled portion 181 and a thin-walled portion 182 is provided.
  • the sound axis Q1 may be, for example, an axis parallel to the stacking direction of the ultrasonic element 110 and the electrode 120 of the Langevin type oscillator, or an axis parallel to the vibration direction of the Langevin type oscillator. Good.
  • the back mass 132 is a mass member arranged behind the ultrasonic element 110.
  • the back mass 132 sandwiches the ultrasonic element 110 together with the sonot load 131.
  • the back mass 132 is, for example, cylindrical.
  • a female threaded portion 134 is partially formed on the inner circular portion of the back mass 132.
  • the female threaded portion 134 is screwed with the male threaded portion 161 of the tightening member 160 described later.
  • the back mass 132 includes a flange portion 135.
  • the flange portion 135 is held by the mounting portion 400.
  • the tightening member 160 tightens, for example, the mass member 130 and the ultrasonic element 110 sandwiched between the mass members 130.
  • the tightening member 160 is, for example, a hollow bolt.
  • the tightening member 160 has, for example, a cylindrical shape, and has a male screw portion 161 on the outer circular portion.
  • the male threaded portion 161 of the tightening member 160 is screwed with the female threaded portions 133 and 134 formed inside the sonot load 131 and the back mass 132.
  • the sonot load 131 and the back mass 132 are tightened in a direction approaching each other by the tightening member 160.
  • the ultrasonic element 110 sandwiched between the sonot load 131 and the back mass 132 is tightened, and pressure (clamp pressure) is applied.
  • pressure clamp pressure
  • increasing this pressure increases the sound pressure (or acoustic radiation pressure, etc.).
  • the Langevin type oscillator of this embodiment includes a holding shape portion 140.
  • the holding shape portion 140 is used for assembling the Langevin type oscillator.
  • the holding shape portion 140 has a shape for being held by a jig (vice, clamp, wrench, socket, etc.) when the ultrasonic element 110 is tightened by the tightening member 160.
  • the holding shape portion 140 prevents, for example, the sonot load 131 and the back mass 132 from slipping and rotating with respect to the jig.
  • the holding shape portion 140 is, for example, a cut portion (D cut, H cut, etc.), a concave portion (groove, step, etc.), a convex portion (projection, step, etc.), or a rough surface portion.
  • FIG. 5 is an example of the shape of the holding shape portion 140 of this embodiment.
  • the holding shape portion 140 is provided on each of the sonot load 131 and the back mass 132.
  • the sonot load 131 includes a holding shape portion 141 having a shape in which a part of the outer circle portion (side surface portion) is cut flat.
  • the holding shape portions 141 are provided at four locations of, for example, the sonot load 131.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view when the sonot load 131 is cut on a surface perpendicular to the sound axis Q1 and including the holding shape portion 141.
  • the holding shape portion 141 is provided at a position that becomes rotationally symmetric when the sonot load 131 is rotated around the sound axis Q1.
  • the position of the holding shape portion 141a becomes the position of the holding shape portion 141b
  • the position of the holding shape portion 141b is the position of the holding shape portion 141c.
  • the position of the holding shape portion 141c is the position of the holding shape portion 141d
  • the position of the holding shape portion 141d is the position of the holding shape portion 141a.
  • the holding shape portion 141 is arranged at a position that is symmetrical four times.
  • it is not limited to 4-fold symmetry and may be n-fold symmetric (n is a natural number of 2 or more).
  • the holding shape portion 141 is provided at a position that is mirror image symmetric (line symmetric) with respect to the axis Q2 orthogonal to the sound axis Q1. Further, the holding shape portion 141 is provided at a position symmetrical with respect to the sound axis Q1 and the axis Q3 orthogonal to the axis Q2. For example, as shown in FIG. 5B, the holding shape portion 141a and the holding shape portion 141c are provided at positions symmetrical with respect to the axis Q2. Further, the holding shape portion 141b and the holding shape portion 141d are provided at positions symmetrical with respect to the axis Q3. Therefore, the holding shape portion 141 is provided at a position symmetrical in the vertical and horizontal directions.
  • the holding shape portion 141a and the holding shape portion 141b are provided at positions that are mirror image symmetric, and the holding shape portion 1141c and the holding shape portion 141d are provided at positions that are mirror image symmetric.
  • the back mass 132 includes a holding shape portion 142 having a shape in which the outer circle portion (side surface portion) is cut flat so that the entire back mass 132 has a hexagonal shape.
  • FIG. 5C is a cross-sectional view when the back mass 132 is cut on a plane perpendicular to the sound axis Q1.
  • the holding shape portions 142 are provided at six positions that are rotationally symmetric when the back mass 132 is rotated around the sound axis Q1. For example, as shown in FIG. 5C, when viewed from the direction of the sound axis Q1 and rotated 1/6 (60 °) around the sound axis Q1, the position of the holding shape portion 142a is the position of the holding shape portion 142b.
  • the position of the holding shape portion 142b is the position of the holding shape portion 142c
  • the position of the holding shape portion 142c is the position of the holding shape portion 142d
  • the position of the holding shape portion 142d is the position of the holding shape portion 142e
  • the position of the portion 142e is the position of the holding shape portion 142f
  • the position of the holding shape portion 142f is the position of the holding shape portion 142a.
  • the holding shape portion 142 is arranged at a position symmetrical about 6 times.
  • the symmetry is not limited to 6 times, and may be n times symmetry (n is a natural number of 2 or more).
  • the holding shape portion 142 is provided at a position that is mirror image symmetric with respect to the axis Q2 orthogonal to the sound axis Q1. Further, the holding shape portion 142 is provided at a position that is mirror image symmetric with respect to the sound axis Q1 and the axis Q3 orthogonal to the axis Q2. For example, as shown in FIG. 5C, the holding shape portion 142a and the holding shape portion 142c, and the holding shape portion 142d and the holding shape portion 142f are provided at positions symmetrical with respect to the axis Q2, respectively.
  • the holding shape portion 142a and the holding shape portion 142f, the holding shape portion 142b and the holding shape portion 142e, and the holding shape portion 142c and the holding shape portion 142d are provided at positions symmetrical with respect to the axis Q3, respectively.
  • the holding shape portion 140 is arranged at a position that is mirror-symmetrical on the plane perpendicular to the sound axis Q1 of the Langevin type oscillator and a position that is rotationally symmetric about the sound axis Q1.
  • the holding shape portion 140 may be arranged at either a position that is mirror-symmetrical or a position that is rotationally symmetric.
  • the sonot load 131 may include only the holding shape portion 141a and the holding shape portion 141b.
  • the holding shape portion 140 is mirror-symmetrical with respect to the axis Q4, but is not rotationally symmetric with respect to the sound axis Q1.
  • the holding shape portion 141 of the sonot load 131 and the holding shape portion 142 of the back mass 132 may be arranged in different shapes or different positions, or have the same shape and the same position. May be placed in.
  • a general-purpose socket or the like can be used by making the sonot load 131 or the back mass 132 into a regular polygonal shape such as a regular hexagon by the holding shape portion 140. Further, since the holding shape portion 140 can prevent the mass member 130 from rotating, it becomes easy to assemble the Langevin type oscillator with a predetermined torque using a torque wrench or the like.
  • the holding shape portion 140 is not limited to the above configuration.
  • the holding shape portion 140 may be a cut portion provided at two positions.
  • the holding shape portion 140 may be a cut portion provided at four positions.
  • a recess may be provided as the holding shape portion 140.
  • a convex portion may be provided.
  • the holding shape portion 140 may have a pentagonal shape.
  • the shape is not limited to the pentagonal shape and the hexagonal shape, and other polygonal shapes may be used. Further, as shown in FIG.
  • the holding shape portion 140 may be formed integrally with the mass member 130.
  • the holding shape portion 140 may be integrally formed so that the mass member 130 has a polygonal shape as a whole.
  • the holding shape portion 140 may be integrally formed with the mass member 130 so that the mass member 130 has an elliptical shape having a major axis r1 and a minor axis r2 having different lengths. Good.
  • the mass member 130 may be roughened or the like as the holding shape portion 140 so that the friction coefficient becomes large.
  • the holding shape portions 140 arranged at symmetrical positions such as mirror image symmetry or rotational symmetry may have different shapes.
  • the holding shape portion 143a and the holding shape portion 143b which have a symmetrical positional relationship in the sonot load 131, may have different shapes.
  • the holding shape portion 144a and the holding shape portion 144b which are symmetrically positioned in the back mass 132, may have different shapes.
  • the area of the joint surface between the mass member 130 and the holding shape portion 140 is the same. For example, as shown in FIG.
  • the holding shape portion 140 may be provided inside the opening 101.
  • a jig attached to the inside of the opening 101 is used.
  • the ultrasonic actuator 100 may be attached to the ultrasonic tonometer 1 so that the direction of the axis of symmetry is the vertical direction of the ultrasonic tonometer 1. .. As a result, it is possible to measure under the same conditions at the time of right eye measurement and at the time of left eye measurement.
  • the ultrasonic actuator 100 may include an insulating member 170.
  • the insulating member 170 prevents, for example, the electrode 120 or the ultrasonic element 110 from coming into contact with the tightening member 160.
  • the insulating member 170 is arranged, for example, between the electrode 120 and the tightening member 160.
  • the insulating member 170 is, for example, sleeve-shaped.
  • the optical unit 200 observes or measures the eye to be inspected, for example (see FIG. 2).
  • the optical unit 200 includes, for example, an objective system 210, a frontal imaging system 220, a fixed target projection system 230, an index projection system 250, a deformation detection system 260, a corneal film thickness measurement system 270, a working distance detection system 280, and a cross-sectional imaging system 290.
  • a dichroic mirror 201, a beam splitter 202, a beam splitter 203, a beam splitter 204, and the like are provided.
  • the objective system 210 is, for example, an optical system for taking light from the outside of the measuring unit 3 into the optical unit 200 or irradiating the light from the optical unit 200 to the outside of the measuring unit 3.
  • the objective system 210 includes, for example, an optical element.
  • the objective system 210 may include an optical element (objective lens, relay lens, etc.).
  • the illumination optical system 240 illuminates the eye to be inspected.
  • the illumination optical system 240 for example, illuminates the eye to be inspected with infrared light.
  • the illumination optical system 240 includes, for example, an illumination light source 241.
  • the illumination light source 241 is arranged diagonally in front of the eye to be inspected, for example.
  • the illumination light source 241 emits infrared light, for example.
  • the illumination optical system 240 may include a plurality of illumination light sources 241.
  • the frontal imaging system 220 captures, for example, an observation image of the eye to be inspected.
  • the frontal imaging system 220 captures, for example, an image of the anterior segment of the eye to be inspected.
  • the front photographing system 220 includes, for example, a light receiving lens 221 and a light receiving element 222.
  • the front photographing system 220 receives, for example, the light from the illumination light source 241 reflected by the eye to be inspected.
  • the front photographing system 220 receives, for example, the reflected light flux from the eye to be inspected centered on the optical axis O1.
  • the reflected light from the eye to be inspected passes through the opening 101 of the ultrasonic actuator 100 and is received by the light receiving element 222 via the objective system 210 and the light receiving lens 221.
  • the fixation target projection system 230 projects the fixation target onto the eye to be inspected, for example.
  • the fixation target projection system 230 includes, for example, an optotype light source 231, an aperture 232, a projection lens 233, an aperture 234, and the like.
  • the light from the optotype light source 231 passes through the diaphragm 232, the projection lens 233, the diaphragm 232, and the like along the optical axis O2, and is reflected by the dichroic mirror 201.
  • the dichroic mirror 201 makes the optical axis O2 of the fixation target projection system 230 coaxial with the optical axis O1.
  • the light from the optotype light source 231 reflected by the dichroic mirror 201 passes through the objective system 210 along the optical axis O1 and is applied to the eye to be inspected.
  • the optotype of the fixation target projection system 230 is fixed by the subject, so that the subject's line of sight is stabilized.
  • the index projection system 250 projects an index onto the eye to be inspected, for example.
  • the index projection system 250 projects an index for XY alignment onto the eye to be inspected.
  • the index projection system 250 includes, for example, an index light source (for example, an infrared light source) 251 and an aperture 252, a projection lens 253, and the like.
  • the light from the index light source 251 passes through the diaphragm 252 and the projection lens 253 along the optical axis O3 and is reflected by the beam splitter 202.
  • the beam splitter 202 makes the optical axis O3 of the index projection system 250 coaxial with the optical axis O1.
  • the light of the index light source 251 reflected by the beam splitter 202 passes through the objective system 210 along the optical axis O1 and is applied to the eye to be inspected.
  • the light of the index light source 251 irradiated to the eye to be inspected is reflected by the eye to be inspected, passes through the objective system 210, the light receiving lens 221 and the like again along the optical axis O1, and is received by the light receiving element 222.
  • the index received by the light receiving element is used for, for example, XY alignment.
  • the index projection system 250 and the frontal imaging system 220 function as XY alignment detection means.
  • the deformation detection system 260 detects, for example, the deformed state of the cornea of the eye to be inspected.
  • the deformation detection system 260 includes, for example, a light receiving lens 261, a diaphragm 262, a light receiving element 263, and the like.
  • the deformation detection system 260 may detect the deformation state of the cornea based on the corneal reflex light received by the light receiving element 263, for example.
  • the deformation detection system 260 may detect the deformation of the cornea by receiving the light reflected by the cornea of the eye to be inspected by the light receiving element 263 from the light from the index light source 251.
  • the corneal reflected light passes through the objective system 210 along the optical axis O1 and is reflected by the beam splitter 202 and the beam splitter 203. Then, the corneal reflected light passes through the light receiving lens 261 and the diaphragm 262 along the optical axis O4, and is received by the light receiving element 263.
  • the deformation detection system 260 may detect the deformation state of the cornea based on the magnitude of the light receiving signal of the light receiving element 236, for example. For example, the deformation detection system 260 may detect that the cornea is in a flattened state when the amount of light received by the light receiving element 236 is maximized. In this case, for example, the deformation detection system 260 is set so that the amount of light received is maximized when the cornea of the eye to be inspected is flattened.
  • the corneal thickness measuring system 270 measures, for example, the corneal thickness of the eye to be inspected.
  • the corneal thickness measurement system 270 may include, for example, a light source 271, a light projecting lens 272, an aperture 273, a light receiving lens 274, a light receiving element 275, and the like.
  • the light from the light source 271 passes through the light projecting lens 272 and the diaphragm 273 along the optical axis O5, and is applied to the eye to be inspected. Then, the reflected light reflected by the eye to be inspected is collected by the light receiving lens 274 along the optical axis O6 and received by the light receiving element 275.
  • the working distance detection system 280 detects, for example, the alignment state in the Z direction.
  • the working distance detection system 280 includes, for example, a light receiving element 281.
  • the working distance detection system 280 may detect the alignment state in the Z direction, for example, by detecting the reflected light from the cornea.
  • the working distance detection system 280 may receive the reflected light reflected by the cornea of the eye to be inspected by the light from the light source 271.
  • the working distance detection system 280 may receive, for example, a bright spot formed by reflection of light from the light source 271 by the cornea of the eye to be inspected.
  • the light source 271 may also be used as a light source for detecting the working distance.
  • the light from the light source 271 reflected by the cornea is reflected by the beam splitter 204 along the optical axis O6 and received by the light receiving element 281.
  • the detection unit 500 detects, for example, the output of the ultrasonic actuator 100.
  • the detection unit 500 is, for example, a sensor such as an ultrasonic sensor, a displacement sensor, or a pressure sensor.
  • the ultrasonic sensor detects ultrasonic waves generated from the ultrasonic actuator 100.
  • the displacement sensor detects the displacement of the ultrasonic actuator 100.
  • the displacement sensor may detect the vibration when the ultrasonic actuator 100 generates ultrasonic waves by continuously detecting the displacement.
  • the detection unit 500 is arranged outside the ultrasonic irradiation path A.
  • the irradiation path A is, for example, a region connecting the front surface F of the ultrasonic actuator 100 and the ultrasonic irradiation target Ti.
  • the detection unit 500 is arranged, for example, on the side or the rear of the ultrasonic actuator 100.
  • the detection unit 500 detects ultrasonic waves leaking from the side or the rear of the ultrasonic actuator 100.
  • the detection unit 500 detects the displacement of the ultrasonic actuator 100 from the side or the rear of the ultrasonic actuator 100. For example, the displacement sensor irradiates the ultrasonic actuator 100 with a laser beam and detects the displacement of the ultrasonic actuator 100 based on the reflected laser beam. The detection signal detected by the detection unit 500 is sent to the control unit.
  • the configuration of the control system will be described with reference to FIG.
  • the control unit 70 controls the entire device, performs arithmetic processing of measured values, and the like, for example.
  • the control unit 70 is realized by, for example, a general CPU (Central Processing Unit) 71, a ROM 72, a RAM 73, or the like.
  • the ROM 72 stores various programs, initial values, and the like for controlling the operation of the ultrasonic tonometer 1.
  • the RAM 73 temporarily stores various types of information.
  • the control unit 70 may be composed of one control unit or a plurality of control units (that is, a plurality of processors).
  • the control unit 70 may be connected to, for example, a drive unit 5, a storage unit 74, a display unit 75, an operation unit 76, an ultrasonic actuator 100, an optical unit 200, a detection unit 500, and the like.
  • the storage unit 74 is a non-transient storage medium that can retain the stored contents even when the power supply is cut off.
  • a hard disk drive, a flash ROM, a detachable USB memory, or the like can be used as the storage unit 74.
  • the display unit 75 displays, for example, the measurement result of the eye to be inspected.
  • the display unit 75 may have a touch panel function.
  • the operation unit 76 receives various operation instructions from the inspector.
  • the operation unit 76 outputs an operation signal corresponding to the input operation instruction to the control unit 70.
  • the operation unit 76 for example, at least one user interface such as a touch panel, a mouse, a joystick, or a keyboard may be used.
  • the display unit 75 is a touch panel, the display unit 75 may function as an operation unit 76.
  • the control unit 70 aligns the ultrasonic tonometer 1 with respect to the eye of the subject whose face is supported by the face support unit 4. For example, the control unit 70 detects a bright spot by the index projection system 250 from the front image acquired by the light receiving element 222, and drives the drive unit 5 so that the position of the bright spot becomes a predetermined position.
  • the examiner may manually align the eye to be inspected by using the operation unit 76 or the like while looking at the display unit 75.
  • the control unit 70 determines whether or not the alignment is appropriate depending on whether or not the position of the bright spot in the front eye portion image is a predetermined position.
  • the control unit 70 measures the corneal thickness by the corneal thickness measuring system 270. For example, the control unit 70 calculates the corneal thickness based on the light receiving signal received by the light receiving element 275. For example, the control unit 70 may obtain the corneal film thickness from the positional relationship between the peak value of the reflected light on the corneal surface and the peak value of the reflected light on the back surface of the cornea based on the received signal.
  • the control unit 70 stores, for example, the obtained corneal thickness in a storage unit 74 or the like.
  • the control unit 70 measures the intraocular pressure of the eye to be inspected using the ultrasonic actuator 100. For example, the control unit 70 applies a voltage burst signal to the ultrasonic element 110 and irradiates the eye E to be inspected with ultrasonic waves.
  • the cornea is deformed.
  • the control unit 70 detects the deformed state of the cornea by the deformation detection system 260. For example, the control unit 70 detects that the cornea has been deformed into a predetermined shape (flattened state or flattened state) based on the light receiving signal of the light receiving element 263.
  • the acoustic radiation pressure gradually increases and the cornea becomes flat (flattened).
  • the signal of the deformation detection system 260 is maximized, and the control unit 70 determines that the cornea is in a flattened state.
  • the cornea collapsed.
  • the received signal of the deformation detection system 260 is weakened.
  • the control unit 70 gradually weakens and stops the ultrasonic irradiation. Then, the cornea returns from the depressed state to the flattened state. At this time, the received signal is maximized again. After that, as the cornea returns to its original shape, the light receiving signal of the deformation detection system 260 also weakens.
  • the control unit 70 calculates the intraocular pressure of the eye to be inspected, for example, based on the acoustic radiation pressure when the cornea of the eye to be inspected is deformed into a predetermined shape.
  • the acoustic radiation pressure applied to the eye to be inspected correlates with the ultrasonic irradiation time, and increases as the ultrasonic irradiation time increases. Therefore, the control unit 70 obtains the acoustic radiation pressure when the cornea is deformed into a predetermined shape based on the irradiation time of ultrasonic waves.
  • the relationship between the acoustic radiation pressure when the cornea is deformed into a predetermined shape and the intraocular pressure of the eye to be inspected is obtained in advance by an experiment or the like and is stored in a storage unit 74 or the like.
  • the control unit 70 determines the intraocular pressure of the eye to be inspected based on the relationship between the acoustic radiation pressure when the cornea is deformed into a predetermined shape and the relationship stored in the storage unit 74.
  • the ultrasonic tonometer of this embodiment is provided with a holding shape portion 140 for preventing the Langevin type oscillator from rotating with respect to the jig when the Langevin type oscillator is assembled.
  • the holding shape portion 140 is a position of a mass member 130 (sonot load 131, back mass 132, etc.) that is rotationally symmetric about the sound axis Q1, a position that is mirror image symmetric with respect to an axis orthogonal to the sound axis Q1, or both. Placed in position.
  • the Langevin type oscillator can be assembled with an appropriate torque, and the adverse effect on the ultrasonic output can be suppressed.
  • the method for calculating the intraocular pressure is not limited to the above, and various methods may be used.
  • the control unit 70 may obtain the amount of deformation of the cornea by the deformation detection system 260, and obtain the intraocular pressure by multiplying the amount of deformation by a conversion coefficient. Further, the control unit 70 may correct the intraocular pressure value calculated according to the corneal thickness of the eye to be inspected, for example.
  • control unit 70 may measure the intraocular pressure based on the ultrasonic waves reflected by the eye to be inspected.
  • the intraocular pressure may be measured based on the characteristic change of the ultrasonic wave reflected by the eye to be inspected, or the amount of deformation of the cornea is obtained from the ultrasonic wave reflected by the eye to be inspected and the intraocular pressure is measured based on the amount of deformation. You may measure.

Abstract

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。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ランジュバン型振動子と、前記ランジュバン型振動子の組み付け時に、前記ランジュバン型振動子が治具に対して回転することを防止するための保持形状部と、を備え、前記保持形状部は、前記ランジュバン型振動子の音軸に垂直な面において鏡像対称となる位置と、前記音軸回りに回転対称となる位置と、の少なくともいずれかに設けられ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ランジュバン型振動子と、前記ランジュバン型振動子の組み付け時に、前記ランジュバン型振動子が治具に対して回転することを防止するための保持形状部と、を備え、前記保持形状部は、前記ランジュバン型振動子の音軸に垂直な面において鏡像対称となる位置と、前記音軸回りに回転対称となる位置と、の少なくともいずれかに設けられ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一部を拡大した図である。 保持形状部を説明するための概略図である。 保持形状部を説明するための概略図である。 保持形状部を説明するための概略図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 保持形状部の変容例を示す図である。 超音波眼圧計の制御系を示すブロック図である。
＜実施形態＞
　本開示の実施形態について説明する。本実施形態の超音波眼圧計（例えば、超音波眼圧計１）は、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、ランジュバン型振動子（例えば、超音波アクチュエータ１００）と、保持形状部（例えば、保持形状部１４０）と、を備える。ランジュバン型振動子は、被検眼に対して超音波を照射する。保持形状部は、例えば、ランジュバン型振動子の組み付け時に、ランジュバン型振動子が治具に対して回転することを防止する。また、ランジュバン型振動子の音軸に垂直な面において鏡像対称となる位置と、音軸回りに回転対称となる位置と、の少なくともいずれかに設けられる。本実施形態の超音波眼圧計は、以上のような構成を備えることによって、例えば、ランジュバン型振動子を適正に組み付けることができ、被検眼に対して超音波を適正に照射することができる。例えば、角膜を所定変形させるのに十分な圧力を発生させることができる。
　なお、ランジュバン型振動子は、ソノトロード（例えば、ソノトロード１３１）と、バックマス（例えば、バックマス１３２）と、ソノトロードとバックマスとの間に挟まれる超音波素子（例えば、超音波素子１１０）と、を有してもよい。この場合、保持形状部は、ソノトロードと、バックマスと、の少なくともいずれかに設けられてもよい。
　なお、保持形状部は、カット部、凹部、凸部、粗面部の少なくともいずれかであってもよい。保持形状部は、例えば、組付け時の冶具による保持力を強化する構造であるといえる。保持形状部は、超音波の発生を極力阻害しないように鏡像対称または回転対称となる位置に配置される。
　なお、保持形状部は、例えば、ソノトロードまたはバックマスが、多角形状または楕円形状となるように、ソノトロードまたはバックマスと一体的に形成されてもよい。
　なお、ランジュバン型振動子は、開口部（例えば、開口部１０１）を有してもよい。この場合、保持経常Ｂ１４０は、開口部の内側に設けられてもよい。
＜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Ｑ１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。なお、音軸Ｑ１は、例えば、ランジュバン型振動子の超音波素子１１０および電極１２０の積層方向に平行な軸であってもよいし、ランジュバン型振動子の振動方向に平行な軸であってもよい。
　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、互いに近づく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（クランプ圧）が負荷される。ランジュバン型振動子において、この圧力を増加させると、音圧（または音響放射圧など）が増加する。
　なお、ランジュバン型振動子を組み付ける際、マス部材１３０の側面を治具（バイス、クランプなど）で挟んで保持する。しかしながら、音軸Ｑ１と垂直な断面においてマス部材１３０が真円形状だった場合、治具がマス部材１３０を保持するときの保持力が不足する。したがって、ソノトロード１３１とバックマス１３２を雄ねじ部１６１によって互いに近づく方向に回転させると、ソノトロード１３１またはバックマス１３２が治具に対して滑ってしまい、充分なトルクを掛けることができなくなる。これによって、超音波素子１１０への圧力を高めることができず、所望の音圧が得られなくなる。
　そこで、本実施例のランジュバン型振動子は、保持形状部１４０を備える。保持形状部１４０は、ランジュバン型振動子の組み付けに利用される。例えば、保持形状部１４０は、締付部材１６０によって超音波素子１１０を締め付けるときに、治具（バイス、クランプ、レンチ、ソケットなど）によって保持されるための形状を有する。保持形状部１４０は、例えば、治具に対してソノトロード１３１とバックマス１３２が滑って回転することを防止する。保持形状部１４０は、例えば、カット部（Ｄカット、Ｈカットなど）、凹部（溝、段差など）、凸部（突起、段差など）、または粗面部などである。
　図５は、本実施例の保持形状部１４０の形状の一例である。図５Ａに示すように、保持形状部１４０は、ソノトロード１３１とバックマス１３２のそれぞれに設けられる。例えば、ソノトロード１３１は、外円部（側面部）の一部が平坦にカットされた形状の保持形状部１４１を備える。保持形状部１４１は、例えば、ソノトロード１３１の４箇所に設けられる。図５Ｂは、音軸Ｑ１に垂直で保持形状部１４１を含む面でソノトロード１３１を切断したときの断面図である。例えば、保持形状部１４１は、ソノトロード１３１を音軸Ｑ１回りに回転させたときに回転対称となる位置に設けられる。例えば、ソノトロード１３１を音軸Ｑ１回りに１／４（９０°）回転させたときに、保持形状部１４１ａの位置が保持形状部１４１ｂの位置となり、保持形状部１４１ｂの位置が保持形状部１４１ｃの位置となり、保持形状部１４１ｃの位置が保持形状部１４１ｄの位置となり、保持形状部１４１ｄの位置が保持形状部１４１ａの位置となる。このように、保持形状部１４１は、４回対称となる位置に配置される。もちろん、４回対称に限らずｎ回対称（ｎは２以上の自然数）であってもよい。
　また、保持形状部１４１は、音軸Ｑ１と直交する軸Ｑ２に関して鏡像対称（線対称）となる位置に設けられる。また、保持形状部１４１は、音軸Ｑ１および軸Ｑ２に直交する軸Ｑ３に関して鏡像対称となる位置に設けられる。例えば、図５Ｂに示すように、保持形状部１４１ａと保持形状部１４１ｃは、軸Ｑ２に関して鏡像対称となる位置に設けられる。また、保持形状部１４１ｂと保持形状部１４１ｄは、軸Ｑ３に関して鏡像対称となる位置に設けられる。したがって、保持形状部１４１は、上下左右対称となる位置に設けられる。また、斜め方向に軸Ｑ４に関しても、保持形状部１４１ａと保持形状部１４１ｂは鏡像対称となる位置に設けられ、保持形状部１１４１ｃと保持形状部１４１ｄは鏡像対称となる位置に設けられる。
　バックマス１３２は、全体が六角形となるように外円部（側面部）が平坦にカットされた形状の保持形状部１４２を備える。図５Ｃは、音軸Ｑ１に垂直な面でバックマス１３２を切断したときの断面図である。保持形状部１４２は、バックマス１３２を音軸Ｑ１回りに回転させたときに回転対称となる６箇所の位置に設けられる。例えば、図５Ｃに示すように、音軸Ｑ１の方向から見たときに、音軸Ｑ１回りに１／６（６０°）回転させたときに、保持形状部１４２ａの位置が保持形状部１４２ｂの位置となり、保持形状部１４２ｂの位置が保持形状部１４２ｃの位置となり、保持形状部１４２ｃの位置が保持形状部１４２ｄの位置となり、保持形状部１４２ｄの位置が保持形状部１４２ｅの位置となり、保持形状部１４２ｅの位置が保持形状部１４２ｆの位置となり、保持形状部１４２ｆの位置が保持形状部１４２ａの位置となる。このように、保持形状部１４２は、６回対称となる位置に配置される。もちろん、６回対称に限らずｎ回対称（ｎは２以上の自然数）であってもよい。
　また、保持形状部１４２は、音軸Ｑ１と直交する軸Ｑ２に関して鏡像対称となる位置に設けられる。また、保持形状部１４２は、音軸Ｑ１および軸Ｑ２に直交する軸Ｑ３に関して鏡像対称となる位置に設けられる。例えば、図５Ｃに示すように、保持形状部１４２ａと保持形状部１４２ｃ、および保持形状部１４２ｄと保持形状部１４２ｆはそれぞれ軸Ｑ２に関して鏡像対称となる位置に設けられる。また、保持形状部１４２ａと保持形状部１４２ｆ、保持形状部１４２ｂと保持形状部１４２ｅ、および保持形状部１４２ｃと保持形状部１４２ｄは、それぞれ軸Ｑ３に対して鏡像対称となる位置に設けられる。このように、保持形状部１４０は、ランジュバン型振動子の音軸Ｑ１に垂直な面において鏡像対称となる位置、および音軸Ｑ１回りに回転対称となる位置に配置される。
　もちろん、保持形状部１４０は、鏡像対称となる位置、または回転対称となる位置のいずれか一方に配置されてもよい。例えば、図５Ｂにおいて、ソノトロード１３１は、保持形状部１４１ａと保持形状部１４１ｂのみを備えてもよい。この場合、保持形状部１４０は、軸Ｑ４に関して鏡像対称となるが、音軸Ｑ１に関して回転対称ではない。
　なお、図５Ａ～Ｃに示すように、ソノトロード１３１の保持形状部１４１と、バックマス１３２の保持形状部１４２は、異なる形状または、異なる位置に配置されてもよいし、同じ形状で、同じ位置に配置されてもよい。
　ランジュバン型振動子を組み付ける際は、例えば、ソノトロード１３１の４箇所の保持形状部１４１ａ～１４１ｄの少なくとも２つに治具（バイス、クランプ、またはスパナなど）を取り付けて固定する。そして、バックマス１３２の保持形状部１４２に治具（ソケット、レンチ、スパナなど）を取り付けて、ソノトロード１３１に対してバックマス１３２を回転させることによって、ソノトロード１３１とバックマス１３２が締付部材１６９によって締め付けられる。このとき、保持形状部１４０と治具との接触面に反力が発生するため、治具に対してソノトロード１３１またはバックマス１３２が締め付け方向とは逆方向に滑って回転してしまうことを防止できる。これによって、ソノトロード１３１と、バックマス１３２を適正に締め付けることができ、超音波素子１１０を適正な力で挟み込むことができる。
　また、保持形状部１４０によってソノトロード１３１またはバックマス１３２を正六角形などの正多角形状とすることで、汎用のソケットなどを用いることもできる。また、保持形状部１４０によってマス部材１３０の回転を防止できるため、トルクレンチなどを用いてランジュバン型振動子を所定のトルクで組み付けることが容易となる。
　なお、保持形状部１４０は、上記の構成に限らない。例えば、図６Ａに示すように、保持形状部１４０は、２箇所に設けられたカット部であってもよい。もちろん、図６Ｂに示すように、保持形状部１４０は、４箇所に設けられたカット部であってもよい。また、図６Ｃのように、保持形状部１４０として、凹部（溝、段差など）を設けてもよい。また、図６Ｄのように、凸部（突起、段差など）を設けてもよい。また、図６Ｅのように、保持形状部１４０は五角形状であってもよい。もちろん、五角形状、六角形状に限らず、他の多角形状であってもよい。また、図６Ｆに示すように、保持形状部１４０は、マス部材１３０と一体的に形成されてもよい。例えば、保持形状部１４０は、マス部材１３０が全体的に多角形状となるように一体的に形成されてもよい。また、図６Ｇに示すように、保持形状部１４０は、マス部材１３０が互いに長さの異なる長径ｒ１と短径ｒ２を有する楕円形状となるように、マス部材１３０と一体的に形成されてもよい。なお、図６Ｈに示すように、保持形状部１４０として、マス部材１３０に粗面加工などを施し、摩擦係数が大きくなるようにしてもよい。
　なお、鏡像対称または回転対称などの対称的な位置に配置される保持形状部１４０は、それぞれ異なる形状であってもよい。例えば、図７Ａに示すように、ソノトロード１３１において対称的な位置関係にある保持形状部１４３ａと保持形状部１４３ｂとは異なる形状であってもよい。また、バックマス１３２において対称的な位置関係にある保持形状部１４４ａと保持形状部１４４ｂとは異なる形状であってもよい。この場合、マス部材１３０と保持形状部１４０の接合面の面積が同じであるとよい。例えば、図７Ｂに示すように、対称的な位置関係にある保持形状部１４３ａ（または１４４ａ）とソノトロード１３１（またはバックマス１３２）の接合面Ｓ１の面積と、保持形状部１４３ｂ（または１４４ｂ）とソノトロード１３１（またはバックマス１３２）との接合面Ｓ２の面積とが同じであることが好ましい。これによって、保持形状部１４０が超音波の発生を極力阻害しないようにできる。
　なお、本実施例のように、ランジュバン型振動子に開口部１０１が設けられている場合、保持形状部１４０は、開口部１０１の内側に設けられてもよい。この場合、ランジュバン型振動子の組み付け時は、開口部１０１の内側に取り付ける治具が用いられる。
　なお、保持形状部１４０が鏡像対称となる位置に設けられる場合、対称軸の方向が超音波眼圧計１の上下方向となるように、超音波アクチュエータ１００を超音波眼圧計１に取り付けてもよい。これによって、右眼測定時と左眼測定時とで同様の条件で測定することができる。
　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８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。
　以上のように、本実施例の超音波眼圧計は、ランジュバン型振動子の組み付け時に、ランジュバン型振動子が治具に対して回転しないようにするための保持形状部１４０を備える。また、保持形状部１４０は、音軸Ｑ１回りに回転対称となるマス部材１３０（ソノトロード１３１、バックマス１３２など）の位置、音軸Ｑ１に直交する軸に関して鏡像対称となる位置、またはその両方の位置に配置される。これによって、適正なトルクでランジュバン型振動子を組み付けることができるとともに、超音波の出力に与える悪影響を抑制できる。
　なお、眼圧の算出方法は、上記に限らず、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
　１４０　保持形状部
　２００　光学ユニット
 

Claims (5)

  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ランジュバン型振動子と、
    　前記ランジュバン型振動子の組み付け時に、前記ランジュバン型振動子が治具に対して回転することを防止するための保持形状部と、を備え、
    　前記保持形状部は、前記ランジュバン型振動子の音軸に垂直な面において鏡像対称となる位置と、前記音軸回りに回転対称となる位置と、の少なくともいずれかに設けられることを特徴とする超音波眼圧計。
  2. 　前記ランジュバン型振動子は、ソノトロードと、バックマスと、前記ソノトロードと前記バックマスとの間に挟まれる超音波素子と、を有し、
    　前記保持形状部は、前記ソノトロードと、前記バックマスと、の少なくともいずれかに設けられることを特徴とする請求項１の超音波眼圧計。
  3. 　前記保持形状部は、カット部、凹部、凸部、粗面部の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１または２の超音波眼圧計。
  4. 　前記保持形状部は、前記ソノトロードまたは前記バックマスが、多角形状または楕円形状となるように、前記ソノトロードまたは前記バックマスと一体的に形成されることを特徴とする請求項２の超音波眼圧計。
  5. 　前記ランジュバン型振動子は、開口部を有す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。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05253190A (ja) 1991-10-10 1993-10-05 Massie Res Lab Inc 非接触式トノメーター
US5375595A (en) * 1993-03-17 1994-12-27 The Regents Of The University Of Calif. Apparatus and method for non-contact, acoustic resonance determination of intraocular pressure
JP2003250810A (ja) * 2002-03-04 2003-09-09 Olympus Optical Co Ltd 超音波処置具
JP2003333695A (ja) * 2002-05-15 2003-11-21 Olympus Optical Co Ltd ボルト締めランジュバン型振動子
JP2015008955A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 株式会社ニデック 非接触式超音波眼圧計

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5478230B2 (ja) * 2009-03-31 2014-04-23 株式会社ニデック 非接触式超音波眼圧計
GB2566532A (en) * 2017-09-18 2019-03-20 Active Needle Tech Ltd Vibrating probe
WO2020065387A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Nidek Co., Ltd. Ultrasonic tonometer and ultrasonic actuator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05253190A (ja) 1991-10-10 1993-10-05 Massie Res Lab Inc 非接触式トノメーター
US5375595A (en) * 1993-03-17 1994-12-27 The Regents Of The University Of Calif. Apparatus and method for non-contact, acoustic resonance determination of intraocular pressure
JP2003250810A (ja) * 2002-03-04 2003-09-09 Olympus Optical Co Ltd 超音波処置具
JP2003333695A (ja) * 2002-05-15 2003-11-21 Olympus Optical Co Ltd ボルト締めランジュバン型振動子
JP2015008955A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 株式会社ニデック 非接触式超音波眼圧計

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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