JPH0432652B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 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つて受けたとき
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。

従来技術 従来から、非接触式眼圧計としては、例えば、
特公昭54−38437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
眼角膜に向かつ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、被検眼角膜に向かつて
流体を流すと、その流体の流圧の増加に伴なつて
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、それに伴なつ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つ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ツトされてい
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Ａ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両平面
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、液体の最大流圧を示してい
る。

発明が解決しようとする問題点 ところで、この従来の特公昭54−38437号公報
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。

また、眼圧の低い人から高い人までの眼圧値
を正確に測定するためには、眼圧値の高い人に
合わせて流体の加圧力を設定しておかなければ
ならないため、被検者に過度の負担を与えると
いう問題点もある。

発明の目的 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ができかつ
角膜の所定時点を検出した時点で流体の加圧力を
弱めることにより被検者の負担を軽くすることの
できる。非接触式眼圧計を提供することにある。

発明の構成 本発明に係わる非接触式眼圧計の特徴は、被検
眼角膜に変形を与えるための圧力可変の流体を生
成する流体創成手段と、前記被検眼角膜の変形を
光電的に検出する検出手段と、流体の流圧を測定
して圧力検出信号を出力する圧力検出手段と、 前記圧力検出手段からの信号に基づき、角膜の
所定変形時の前記圧力検出信号から眼圧値を換算
する眼圧値換算手段と、前記検出信号に基づき前
記流体創成手段の加圧力を弱めるための制御手段
と、からなることを特徴とする。

実施例 以下に、本発明に係る非接触式眼圧計の実施例
を図面に基づいて説明する。

第１図は、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は被検眼角膜の変形を光電的に検出する光
電検出手段としての検出光学系である。流体創生
手段１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Ｔ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はピストンロツ
ド１２を介してロータリソレノイド５に連結され
ており、ピストン１１の往復動によつて流体が生
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は角膜２に向かつ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１０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によつ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に向かつて吹き出さ
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つて凸面状態か
ら平面状態に向つ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つて求める
こととしている。被検眼角膜２の中心線0₁上に存
在して変形を受ける前の被検眼角膜２の頂点を
0₂、被検眼角膜２の中心線0₁上に存在して所定の
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正を測定するもの
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0₁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ツト光を検出光として角膜
２に向かつ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0₅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によつて反
射された検出光が光電変換器１７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、一次元構成の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によつ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によつ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１８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１８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つており、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つているか否
かを比較し、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つたと
きに処理回路２２とロータリソレノイド駆動回路
７に向かつ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
つてオンされ、検出信号に基づき流体創成手段１
の加圧力を弱めるための制御手段としての比較回
路２１の出力によつてオフされるものとなつてお
り、メモリ回路２０は、操作ボタン２３の操作に
よつてソレノイド駆動回路７がオンする前にクリ
アされるものとなつている。圧力センサ１３は圧
力測定回路２４に向かつ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に向かつ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つてい
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
ポツト光を利用する構成としたが、円形パターン
や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つている
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P₀を入力し、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′によつて眼圧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、ドリフトによつて生ずる
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、角膜経線方向に沿つて反射スポツト光の位
置、変位量が異なるので、その場合には、角膜経
線方向に沿つて、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と焦光
レンズ２９とスリツト板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
球が使用されており、光源２８は焦光レンズ２９
の焦点位置に設けられており、スリツト板３０は
焦光レンズ２９と投影レンズ３１との間に設けら
れており、スリツト板３０には細長いスリツト３
２が設けられており、このスリツト３２を通過す
る検出光がスリツト投影光３３として投影レンズ
３１によつて被検眼角膜２に向かつて投影され
る。被検眼角膜２は、このスリツト投影光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。左眼光学系３
５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のスリツト
状断面が測定者に観察されるものとなつている。
右眼光学系３６には、変倍光学系４２と結像レズ
４３との間に、ハーフミラー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によつて反射されたスリツト投影光の一部
は、このハーフミラー４７によつて反射されるも
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、スリツト投影光
束に対してシヤ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４９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本の走査線相互のセンサア
レイを有している。対物レンズ３４と左眼光学系
３５と右眼光学系３６とには、従来のスリツトラ
ンプを使用でき、ハーフミラー４７と結像レンズ
４８とエリアセンサ４９とはケース５０に収納し
て、オプシヨ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ツト投影光は、
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、L₁，L₂，L₃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
線によつてエリアセンサ４９の構成素子が走査さ
れるもので、この走査によつて、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，S₃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１９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に入力されるもので
ある。この走査は、高速で行なわれるもので、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からの番地情膜とメモリ回路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S₁′，S₂′，
S₃′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
mmの円形平面になるように圧平する圧平眼圧測定
法があるが、この圧平眼圧測定法を利用する場合
には、結像位置S₁″，S₂″，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。

この実施例のものは、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
を利用したものである。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によつて平行光束として角膜２
に向かつて射出されるものとなつている。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５
５は受光素子５６と結像レンズ５４との間にあつ
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になつたときに、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
うにセツトされている。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、リアクシヨンレール６１と移動子６２
とから大略構成されており、ピストン５９はピス
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はリアクシヨンレール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の往復によりノズル口６０
から流体が角膜２に向かつ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６
４によつ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の出力が最大となつた
か否かを比較する機能を有しており、比較回路６
５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に向かつて出
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
かつて出力するよう作動する。この変換器６６
は、その電流im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路６
９に向かつ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圧力を検出す
る圧力検出手段となつている。

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
のであつて、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７
１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７４，７５を有
しており、ノズル筒部７４は角膜２に向かつて延
びており、ノズル筒部７５は基準板７６に向かつ
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７４，７５には分岐通路７
７，７８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７
７，７８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１
３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に向かつて流出し、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つては、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の調整によつて電子式圧
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の変形に伴なつて分
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７８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ｍだけ変形を受
けたときの圧力が求められ、この圧力に基づいて
眼圧が測定されるものである。

発明の効果 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、その分眼圧測定精度の向上を図ること
ができる。

角膜の所定変形を検出した時点で流体創生手段
の加圧力を弱める構成であるので、被検者の負担
を軽くできるという効果を奏する。

【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】 １ 被検眼角膜に変形を与えるための圧力可変の
   流体を生成する流体創成手段と、 前記被検眼角膜の変形を光電的に検出する検出
   手段と、 流体の流圧を測定して圧力検出信号を出力する
   圧力検出手段と、 前記圧力検出手段からの信号に基づき、角膜の
   所定変形時の前記圧力検出信号から眼圧値を換算
   する眼圧値換算手段と、 前記検出信号に基づき前記流体創成手段の加圧
   力を弱めるための制御手段と、 からなる非接触式眼圧計。