(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼を観察する観察光学系と、被検眼角膜に向けて圧縮流体を噴射する流体噴射手段と、該観察光学系の光軸に対して所定の角度で交差するように角膜変形検出用の光束を投光し、観察光学系の光軸に対して角膜変形検出用の光束の投光光軸と対称的な方向から角膜変形検出用の角膜反射光の光量を検出する検出手段と、該検出手段の検出信号に基づいて被検眼の眼圧値を求める眼圧演算手段と、を有する非接触式眼圧計において、前記検出手段の検出信号に基づいて、角膜変形開始時から圧平状態までの経過時間又は角膜変形開始時から圧平状態までの検出光量の傾きを得て、角膜厚さや硬さの影響度を求める影響算出手段と、を備えることを特徴とする非接触式眼圧計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科医院等で使用される非接触式眼圧計に関する。
【０００２】
【従来技術】
被検眼角膜に向けて空気等の圧縮流体を噴射し、角膜が圧平された変形状態となったことを検出して眼圧値を測定する非接触式眼圧計が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、角膜が圧平されたことを検出して求めた眼圧値は、角膜厚や角膜硬さによる影響を受け易いという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、角膜厚や角膜硬さ等による眼圧値への影響を知ることができ、測定結果の確度を向上させることができる非接触式眼圧計を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
（１）  被検眼を観察する観察光学系と、被検眼角膜に向けて圧縮流体を噴射する流体噴射手段と、該観察光学系の光軸に対して所定の角度で交差するように角膜変形検出用の光束を投光し、観察光学系の光軸に対して角膜変形検出用の光束の投光光軸と対称的な方向から角膜変形検出用の角膜反射光の光量を検出する検出手段と、該検出手段の検出信号に基づいて被検眼の眼圧値を求める眼圧演算手段と、を有する非接触式眼圧計において、前記検出手段の検出信号に基づいて、角膜変形開始時から圧平状態までの経過時間又は角膜変形開始時から圧平状態までの検出光量の傾きを得て、角膜厚さや硬さの影響度を求める影響算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る非接触式眼圧計の流体噴出機構及びその制御機構を示す図であり、図２は光学系の概略構成を示す図である。
【０００７】
［流体噴射機構］
流体圧は、シリンダ１内の空気をソレノイド３により駆動されるピストン２で押圧することにより、空気圧縮室１１で圧縮されて発生する。圧縮された空気はノズル６を通り、被検眼Ｅの角膜に向けて噴出される。
７は透明なガラス板で、ノズル６を保持するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。また、ガラス板７は空気圧縮室１１の側壁となっている。９はノズル６の背面に設けられた透明なガラス板で、空気圧縮室１１の後壁を構成するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。ガラス板９の背後には、後述する観察・アライメントのための光学系が配置される。１２は空気圧縮室１１の圧力を検出する圧力センサである。
【０００８】
［光学系］
図２において、赤外照明光源３０により照明された被検眼像は、ビームスプリッタ３１、対物レンズ３２、フィルタ３４を介してＣＣＤカメラ３５に結像する。フィルタ３４は、光源３０、アライメント用光源４０の光を透過し、後述する角膜変形検出用のＬＥＤ５０の光に対して不透過の特性を持つ。ＣＣＤカメラ３５に結像した像はテレビモニタ３６に映し出される。ＯＬはこの観察光学系の光軸を示し、ノズル６の軸線と一致している。
４０はアライメント用の赤外ＬＥＤであり、投影レンズ４１を介して投影された赤外光はビームスプリッタ３１で反射され、被検眼Ｅに照明から投影される。ＬＥＤ４０により被検眼角膜に形成される角膜輝点は、ビームスプリッタ３１〜フィルタ３４を介してＣＣＤカメラ３５に結像し、アライメントに利用される。
【０００９】
５０は角膜変形検出用のＬＥＤであり、ＬＥＤ５０を出射した光はコリメータレンズ５１により略平行光束とされて被検眼角膜に投光される。角膜で反射した光は受光レンズ５２、光源３０及び光源４０の光に対して不透過の特性を持つフィルタ５３を通過した後、ビームスプリッタ５４で反射し、ピンホール板５５を通過して光検出器５６に受光される。角膜変形検出用の光学系は、被検眼角膜が圧平されたときに光検出器５６の受光量が最大になるように配置されている。
また、この角膜変形検出用の光学系は、作動距離検出光学系の一部を兼ねており、ビームスプリッタ５４を通過した光は一次元検出素子５７に入射し、この出力信号から作動距離が検出される。
【００１０】
［制御系］
図１において、２０は装置全体を制御する制御回路であり、圧力センサ１２からの出力信号及び光検出器５６からの出力信号は、圧平検出信号処理回路２１、信号検出処理回路２２を介して制御回路２０に入力される。制御回路２０は入力される各出力信号に基づき、所定の演算処理を行って眼圧を求める。その測定結果はテレビモニタ３６に表示出力される。２３はソレノイド３を駆動させる駆動回路である。２４はメモリであり、圧力センサ１２で検出される経時的な圧力変化のデータ及び光検出器５６からの経時的な出力信号データを記憶する。また、メモリ２４は、圧力センサ１２からの出力信号を眼圧データに変換補正する眼圧補正データを記憶している。
【００１１】
以上のような構成の装置において、眼圧算出の動作を中心に説明する。検者は、テレビモニタ３６に表示される前眼部像及びアライメント輝点を観察し、上下左右方向のアライメント調整を行う。また、作動距離方向は一次元検出素子５７から送られる位置情報に基づいてテレビモニタ３６に誘導指標が表示されるので、これに従ってアライメント調整を行う。
【００１２】
アライメント完了後、検者が測定開始スイッチを押すと（又は制御回路２０がアライメント光学系からの検出信号に基づき測定開始信号を自動的に発し）、制御回路２０は駆動回路２３を介してソレノイド３を駆動する。ピストン２はシリンダ１内の空気を圧縮し、ノズル６から圧縮された空気を被検眼角膜に吹きつける。圧縮空気の吹きつけにより角膜は徐々に変形し、ＬＥＤ５０の角膜反射光は角膜が圧平状態に達したとき、光検出器５６に最大光量が入射される。圧力センサ１２、光検出器５６からの出力信号は、逐次処理されて時間と共にメモリ２４に保存される。
【００１３】
図３は、圧力センサ１２による圧力信号Ｐｓ、光検出器５６による角膜反射光量信号Ｑｓの経時的変化グラフを示した図である。光量信号Ｑｓは、角膜表面を変形させる圧力値に達すると圧力信号Ｐｓの増加と共に増える。制御回路２０は圧縮空気の吹き付け開始から終了までの間、所定のサンプリング時間間隔で圧力信号Ｐｓと光量信号Ｑｓをメモリ２４に記憶する。
【００１４】
圧縮空気の吹き付けが終了すると、サンプリングした光量信号Ｑｓからその最大値Ｑmaxが得られたときの時間ｔａを基準にして、その前後を同じ時間幅でとった時間ｔｂ〜ｔｃの圧力信号Ｐｓの値を抽出し、その平均圧力値Ｐav１を求める。例えば、サンプリング時間０．０３ｍsecでＱmaxの前後各５点、計１１点の圧力値データを抽出してその平均を計算する。そして、この平均圧力値Ｐav１から所定の眼圧換算式で演算することによって眼圧値ＰＥ１を算出する。
【００１５】
なお、眼圧値ＰＥ１は光量信号Ｑｓのピークが得られたときの圧力信号Ｐｓから直接求めても良い。また、圧縮空気の吹き付け開始から光量信号Ｑｓのピークが得られるまでの時間によって求めることもできる。
【００１６】
ここで、角膜の厚さや硬さが異なると、光量信号Ｑｓのピーク検出から求めた眼圧値ＰＥ１は真の眼内圧とは異なる結果となる。例えば、角膜が厚く硬い眼の場合、最大値Ｑmaxは時間的に遅れる。したがって、このときの圧力信号Ｐｓも大きな値となり、圧平時の圧力信号から求められる眼圧値は真の眼内圧に対して高めの結果となる。
【００１７】
そこで、本装置では圧平状態に至る以前の角膜変形開始の段階を検出し、そのときの圧力信号Ｐｓによっても眼圧値を測定する。一般的に、角膜変形の初期においては、真の眼内圧と吹き付けられる圧縮空気圧力がほぼつりあいながら変形される。そのため、この初期段階では角膜が変形する面積が小さく、圧平時に比べて角膜厚さや硬さの影響を受けにくい。また、圧平面のふらつきも少ない。
【００１８】
角膜変形開始の段階における眼圧値の算出について説明する。図４に示したように、光量信号Ｑｓが時間ｔｄに立ち上がり、光量信号の値が閾値Ｑｅ以上になると、制御回路２０は角膜の変形が開始されたと判断する。閾値Ｑｅはノイズなどにより、光量信号Ｑｓの波形が実際には波打っているため、このノイズの影響を受けない様に設定することが好ましい。例えば、光量信号の最大値Ｑmaxの１／１０程度である。そしてその閾値Ｑｅになった時間ｔｅから所定の時間後ｔｆまでの圧力信号Ｐｓの値を抽出し、圧平時の測定と同様に、その平均圧力値Ｐav２を求める。この平均圧力値Ｐav２に対する眼圧値ＰＥ２も、予め定められた眼圧換算式で演算することによって求められる。
【００１９】
眼圧値ＰＥ２は、圧平時に比べて角膜厚さや硬さの影響を然程受けていない眼圧値と見なすことができる。角膜の厚さや硬さの影響を考慮するため、次式で表される眼圧値ＰＰＥ２と眼圧値ＰＥ１の眼圧差Ｐｃを計算する。
【００２０】
Ｐｃ＝ＰＥ１−ＰＥ２
図５に示すように、測定結果はテレビモニタ３６に圧平時の眼圧値ＰＥ１とともに眼圧差Ｐｃを表示する。検者は眼圧差Ｐｃの値が大きい程、角膜の厚さや硬さの影響度が大きい眼圧測定値であることを知ることができる。例えば、エキシマレーザ治療により角膜屈折力矯正手術を受けた眼では、レーザ光により角膜を蒸散させているので、角膜の厚さが通常の人より薄くなっている。角膜厚さが薄いため眼圧値ＰＥ１の値は低くなり、検者はテレビモニタ３６に表示された眼圧差Ｐｃにより角膜厚さの影響を知ることができる。
【００２１】
また、眼圧値ＰＥ１と眼圧値ＰＥ２の両者を表示することでも良い。この場合、何れの変形状態での測定値であるかが分かるように、識別マーク等を付しておくことが好ましい。また、１回の圧縮空気の噴射で２つの測定値が得られるので、何れの方を表示に採用するか選択するスイッチを設けても良い。
【００２２】
また、圧縮空気の噴射の途中で睫毛が掛かると、圧平状態での光量信号Ｑｓのピークが検出されずに、眼圧値ＰＥ１が得られないことがある。この場合でも、角膜変形開始の段階を検出できれば測定値ＰＥ２が得られるので、測定エラーを少なくすることができる。したがって、測定の確実性を増すことができる。
【００２３】
また、角膜厚さ、硬さの影響度を求める他の方法を図６により説明する。角膜が柔らかい場合の角膜反射光量信号Ｑｓ1と、これに対して眼内圧が等しく、その角膜が厚く硬い場合に得られる角膜反射光量信号Ｑｓ2、及び圧力信号Ｐｓの経時的変化グラフを示した図である。ここで、角膜が厚く硬い方の光量信号Ｑｓ2から求められる圧平時の圧力値Ｐ(ｔ2)は、角膜の柔らかい方の圧力値Ｐ(ｔ1)に比べて高い値となる。
【００２４】
眼内圧が等しい場合、角膜の厚さや硬さに拘わらず、角膜は吹き付け圧力が眼内圧を上回ったときに変形し始める。つまり、光量信号Ｑｓ1、Ｑｓ2の立ち上がり時点（時間）は両者とも略同じ時点ｔｘである。しかし、角膜変形の開始から圧平状態までの時間（光量信号Ｑｓが最大となる時間）は角膜変形に角膜自体の弾性力が影響してくる。このため、光量信号Ｑｓ1側のΔＴ１（角膜変形の開始から圧平状態までの時間）に比べ、角膜が厚く硬い光量信号Ｑｓ2側のΔＴ2の方が長くなる。なお、角膜変形開始の検出は、図４の場合と同様に、ノイズの影響を考慮した閾値Ｑｅを定めて行うことが好ましい。
【００２５】
眼圧値に対する角膜厚さや硬さに影響度は、角膜変形の開始から圧平状態までの時間ΔＴと測定眼圧値（ＰＥ１）との組み合わせに対応させ、この対応関係をテーブルとしてメモリ２４に記憶しておく。そして、測定時には、このテーブルから影響度が算出される。時間ΔＴと測定眼圧値（ＰＥ１）との組み合わせに対する影響度の関係は、多数の眼についての実験により定めておけば良い。
【００２６】
また、角膜変形開始を検出するときの閾値Ｑｅより大きな閾値Ｑｅ'を設けることにより、圧平状態に至る前の中間的な角膜の変化を検出し、その時間から圧平状態になるまでの時間ΔＴ'を使用しても良い。あるいは、中間的な角膜変化の検出と圧平状態の検出とから、角膜変形開始時点の時間を求め、これを利用することでも良い。さらには、時間ΔＴを使用する代わりに光量信号Ｑｓの圧平状態までの傾きの違いを利用することもできる。
この場合も、上記同様に角膜厚さや硬さの影響度をテレビモニタ３６に表示することによって、検者は角膜の厚さや硬さの影響を知ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、角膜厚や角膜硬さ等による眼圧値への影響を知ることが可能となり、測定結果の確度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる非接触式眼圧計の流体機構及びその制御機構を示す図である。
【図２】光学系の概略構成を示す図である。
【図３】光量信号及び圧力信号の時系列変化を示した図である。
【図４】光量信号及び圧力信号の時系列変化を示した図である。
【図５】測定結果の表示例を示した図である。
【図６】角膜厚さ、硬さの異なる被検眼の光量信号及び圧力信号の時系列変化を示す図である。
【符号の説明】
１  シリンダ
２  ピストン
３  ソレノイド
２０  制御回路
２２  信号検出処理回路
２３  駆動回路
２４  メモリ
３６  テレビモニタ
５０  ＬＥＤ
５６  光検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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