专利名称：非接触眼压计的制作方法
技术领域：
本发明涉及当向被测眼吹空气，使角膜变形时由光学检测装置计算眼压值的非接触眼压计。
背景技术：
非接触眼压计以Bernard Grolman开发的美国专利P3585849号的空气吹出式眼压计为代表。它从离开被测眼的角膜11mm的喷嘴吹出空气，在光学地检测角膜的压平后，基于测量至压平为止的时间来确定测定值，用Grolman型的眼压计对该值进行校正，计算眼压值。利用Grolman原理，能够得到正确的眼压值。
这种非接触眼压计从开发出来起已经过了将近30年，提出了许多改良的眼压计。特别是，被测眼与空气吹出喷嘴的对准是引起测定值误差的主要原因，近年来提出了将光束投射到被测眼，接收它的反射光自动调整到与被测眼对准的位置，能够实现位置偏离1/10mm单位的位置调整的眼压计。
但是，被测眼并不一定常保持静止，当在紧接吹空气之前从固定视线偏离或者眨眼时，不能得到正确的测定值，产生测定错误要进行再测定。因为用非接触眼压计瞬间地进行测定，所以存在着当产生测定错误时，无法区分是由于被测眼移动不能够测定还是由于眨眼不能够测定的情形。
作为现有技术，从日本特开平6-142051号专利公报中已经知道了观察被测眼拍摄前眼部像，存储拍摄图像的眼科装置。该发明通过存储测定中的前眼部像，测定后使其显示预定时间，根据静止图像确认是否没有眼睑和眼睫毛产生的影响。
又，日本第3108261号专利公报公开了一种非接触眼压计，通过确认被测眼的压平中的前眼部像，检测者能够客观地判断眼压测定的可靠性。
但是上述的日本特开平6-142051号专利公报，从记载的实施例可知，是在每次测定结束时显示静止图像。实际上，在医院内和做全面检查的人的检查诊断中，被测眼由于眼睑和眼睫毛下盖对测定产生影响的在全部被测眼中占1成左右，佘下的9成都能够正常地测定。另一方面，在医院内和做全面检查的人等患者很多时，必须迅速正确地对眼睛进行检查测定眼压。
这时，静止图像每次显示数秒钟，不能连续地进行对于眼睛的位置调整操作，效率很低。又，也存在着确认静止图像的检测者看到将近9成的没有问题的静止图像而不注意余下的1成，放过了具有眼睑和眼睫毛影响的静止图像的担心。
又，日本第3108261号专利公报显示在被吹空气的角膜被压平的状态中的拍摄结果，但是在压平的状态中，投射到角膜的对准检测用的投射光束，它的反射光束不成像在观察前眼部的摄像元件上，装置与被测眼的位置的偏离很微妙而不能判断。
在其实施例中，记载了在紧接空气喷射之前和之后设定摄影的定时，在紧接喷射空气之前的拍摄图像中，目视确认角膜反射像和视标的偏离，但是要微妙地判断这个偏离量的好坏是困难的。在眼压测定后，检测者确认所显示的在紧接空气喷射之前和之后的图像，即便能够得知存在微小的对准偏离，当测定值成为与紧接该测定之前的测定结果相同的测定值时，检测者也会发生如何判断为好的迷惑。检查眼压的效率由于这种迷惑而恶化。
发明内容
本发明的目的是提供能够解决上述问题，容易地判断眼压测定是否正常进行的非接触眼压计。
在为了达到上述目的，本发明的特征在于，在紧接向角膜吹空气之前将上述前眼部像存储在存储装置中，根据测定结果在显示装置上显示出存储的上述前眼部像。
本发明的进一步的目的和构成能够在后述的实施形式的说明中弄清楚。
图1是从检测者一侧看的非接触眼压计的外观图。
图2是从被测眼一侧看的外观图。
图3是光学系统的构成图。
图4是系统整体的电路方框图。
图5是取入各种信号的时序图。
图6是图像数据的处理流程的方框图。
图7是图像显示的判断流程图。
图8是BLINK错误显示画面的说明图。
图9是静止图像显示的说明图。
图10是合成图像显示的说明图。
图11是动图像数据的处理流程的方框图。
图12是动图像显示的说明图。
图13是测定错误时显示的说明图。
图14是超过基准眼压值的静止图像的说明图。
图15是超过基准眼压值时的流程图。
具体实施例方式
根据图示的实施形式详细地说明本发明。
图1是从检测者一侧看的非接触眼压计的外观图，图2是从被测眼一侧看的外观图。在主体部分1中检测者进行操作的面上，配置着选择测定值和被测眼图像等的显示、以及各种装置的设定的由液晶和CRT构成的监视器2，用于操作该显示画面和用于将测定单元大致位置调整到被测眼的跟踪球3、滚柱4、打印机打印开关5、和测定开始开关6。
在主体部分1上载置测定单元7，可以相对于主体部分1在上下左右前后方向中移动，通过对于被测眼实施位置调整能够测定眼压值。测定单元7能够相对于主体部分1在左右方向90mm、在被测眼E的前后方向40mm、在上下方向30mm的范围内移动。测定单元7的移动也可以是如日本特开平8-126611号专利公报那样通过电控制进行驱动的类型，和将测定单元搭载在可移动台上，通过操作控制杆同样地进行移动的类型。
在主体部分1的检测者进行操作的面的相反一侧，设置脸放置部分8、在脸放置部分8中配置搭载被检测者的下颚的下颚台9，利用下颚台上下移动开关10，能够使下颚台9在上下方向中移动。
图3表示测定单元7的光学系统的构成图，与被测眼E的角膜Ec对置地，将喷嘴22配置在平行平面玻璃20和物镜2 1的中心轴上，在它的后方依次排列空气室23、观察窗24、二向色镜25、棱镜光圈26、成像透镜27、摄像元件28。它们形成对于被测眼E的观察光学系统的受光用的光路和检测对准用的光路。
平行平面玻璃20和物镜21由物镜镜筒29支承，在其外侧配置照明被测眼E的外部眼照明光源30a、30b。
在二向色镜25的反射方向中，配置中继透镜31、半反射镜32、孔径33、受光元件34。此外，将孔径33的位置配置在当发生预定形变时与后述的测定光源的角膜反射像共轭的位置上，与受光元件34一起形成当角膜Ec在视轴方向上形变时的形变检测受光光学系统。
在半反射镜32的入射方向中，配置着半反射镜35、投影透镜36、兼用于测定和对被测眼E的对准的由近红外LED构成的测定用光源37，在半反射镜35的入射方向中，配置着使被检测者固定视线的由LED构成的固定视线用光源38。
又，在空气室23内在构成它的一部分的圆筒39中嵌入活塞40，该活塞40由螺线管42驱动。此外，在空气室23内配置用于监视内压的压力传感器43。
图4是当通过电控制进行测定单元7的位置调整时的整体系统的电路方框图。用于控制整体系统的MPU50由存储程序的PROM50a、计算从受光元件34、摄像元件28等的各种器件得到的数据的计算处理单元50b、存储用于校正眼压值的数据的参数PROM50c、控制数据输入输出的I/O50d等构成。
在MPU50的端口上，连接着配置了测定开始开关6，打印机打印开关5等的开关板51、用于将测定单元7大致位置调整到被测眼E的跟踪球3、内置在滚柱4中的旋转编码器、和用于打印测定结果的打印机52。
由摄像元件28拍摄的被测眼E的前眼部像的图像信号，由A/D变换器53变换成数字数据后，存储在图像存储器54中，进一步与MPU50连接。MPU50根据存储在图像存储器54中的图像，抽取被测眼E的角膜反射像进行对准检测。使由摄像元件28拍摄的前眼部像的图像信号与来自字符发生装置55的信号进行合成，在监视器2上显示出前眼部像和测定值等。
由摄像元件28受光的信号和由空气室23的压力传感器43检测出的压力信号被放大，由A/D变换器56变换成数字数据，依次地存储在存储器57中，MPU50检测经过A/D变换的来自受光元件34的受光信号的峰值，并读出经过A/D变换的压力传感器43的数据，存储在存储器57中。又，将受光信号和压力信号的数据全部存储在存储器57中。
上下电机58、前后电机59、左右电机60、用于驱动下颚台的电机61，分别通过电机驱动器62、63、64、65，根据来自MPU50的指令来驱动。又，螺线管42通过驱动电路66根据MPU50的指令进行驱动控制。测定用光源37、外部眼照明光源30a、30b的输出与D/A变换器67连接，能够根据来自MPU50的指令改变光量。
当测定时，点亮固定视线用光源38，在使被测眼E固定视线在该光源38上的状态下，按下测定开始开关6。由外部眼照明光源30a、30b产生的照明光的角膜反射像经过平行平面玻璃20、物镜21、空气室23、观察窗24、二向色镜25、棱镜光圈26、成像透镜27到达摄像元件28。由摄像元件28抽取角膜反射像，计算对于正确位置的偏离量，通过将位置调整校正与该偏离相当的量的自动对准控制，将物镜镜筒29相对于角膜Ec位置调整到适当位置。
同时，MPU50驱动螺线管42，通过由螺线管42将活塞40上推而压缩空气室23内的空气，从喷嘴22向被测眼E的角膜Ec喷出脉冲状的空气。
来自测定用光源37的光束由投影透镜36变换成平行光，由半反射镜32进行弯曲，由中继透镜31先成像在喷嘴22中，照射被测眼E的角膜Ec。由角膜Ec产生的测定用光源37的反射光束通过喷嘴22的外侧的平行平面玻璃20和物镜21，在半反射镜25上反射，透过半反射镜32，由受光元件34进行光电变换变换成电信号。这时，中继透镜31设计得当预定形变时成像为与孔径33大致相同大小的角膜反射像。
图5是表示从根据摄像元件28的检测判断为调整到适当位置起到测定结束时的、受光元件34的受光信号，压力传感器43的检测信号，螺线管42的驱动信号和图像存储器54的记录定时信号的时序图。
图5的时刻t1是判断为调整到适当位置，螺线管42开始驱动的定时。因此，从t1开始，螺线管42开始驱动，活塞40开始在圆筒39中上升。当活塞40移动预定量时，空气室23的压力开始上升，它的开始点是时刻t2。当空气室23的压力开始上升时从喷嘴22喷出空气，在时刻t3角膜Ec开始形变。角膜Ec形变，在预定形变时受光元件34的受光量在时刻t4达到最大。
进一步，当发生形变后使空气的吹力减弱时，角膜Ec的形变恢复，在预定形变时受光元件34的受光量再次增加最后变小。压力传感器43的压力信号形成山的形状，角膜Ec的预定形变后信号成为最大。螺线管42的驱动信号，当角膜Ec发生预定形变时，即在时刻t4停止驱动电流，由此减轻形变检测后的多余的空气吹力。
该螺线管42的驱动时间Tdef约为20ms，又图像取入信号在每个Tf=16.7ms的场(Tf场时间)取入图像。为了设定时间Tf使其尽可能地在紧接形变检测之前，加上若干延迟时间△Tf对螺线管42的驱动信号进行AD变换，使取入结束时刻成为时刻t2。
这样，进行了定时控制而取入的前眼部画像存储在图像存储器54中。又，受光信号和压力信号从时刻t2开始由A/D变换器56进行AD变换，变换后的数据，2个场的长度的数据存储在存储器57。
图6是表示取入到摄像元件28的图像数据的处理流程的方框图。在自动对准时，按每个场进行了AD变换的图像，依次反复图像存储器54内的存储区域1(M1)、存储区域2(M2)、存储区域1(M1)、存储区域2(M2)、进行覆盖存储。取入的间隔，是场间隔的约17ms。由MPU50对于存储在各存储区域中的图像，当检测瞳孔时进行瞳孔抽取和位置检测的处理，当检测角膜反射亮点时，进行亮点抽取和位置检测的处理。因为这个处理时间能够在比约17ms短的时间中进行处理，所以可以以场速率对前眼部像的图像进行连续处理。
当取入图5的时刻t1～t2的图像信号时，图像转移到存储区域3(M3)。测定后，根据取入到存储器57的受光信号和压力信号计算测定结果，当正常地进行了测量时，存储区域3(M3)的图像数据保持不变，并使得在下次测定时能够盖写。又，当未能进行正确测定时，检查是否从存储区域3(M3)的图像中抽取了角膜反射亮点。
当在前1个场中能够抽取亮点，而在这个场中不能够抽取亮点时，认为由眼睑遮住角膜反射光，判断为眨眼错误。又，如果能够抽取角膜反射亮点，则使在字符发生装置55的字符发生单元68中产生表示适当对准位置的视标，该图像数据与存储区域3(M3)的图像数据混合，由DA变换单元69将图像变换成模拟图像信号在监视器2中显示出来。
这样，按照图7所示的流程图进行测定结果的显示判断。当进行了完成自动对准，驱动螺线管42，将来自喷嘴22的空气吹在角膜Ec上的一连串作为眼压测定操作的步骤S1时，在步骤S2进行存储器57的压力信号、受光信号的取入处理。在下一个判断步骤S3中用预定的判断条件进行是否能够得到测定值的判断。当在判断步骤S3判断为得到了测定值时转移到步骤S4，将测定值换算成眼压值在监视器2上显示出眼压值。
当在判断步骤S3，判断为不能得到测定值时，转移到步骤S5，进行将图像从存储区域1或存储区域2转移到存储区域3的处理。在判断步骤S6，判断是否能够从存储区域3抽取角膜亮点，当不能抽取时，确认是否从前1个图像，即存储在存储区域1或存储区域2中并判断为对准OK的图像抽取亮点，从而判断为存在眨眼，转移到步骤S7。
在步骤S7，通过在字符发生单元68中产生BLK的字符，形成测定值的结果栏，如图8所示在存储器2中，与实时图像信号混合显示出BLINK错误。又，当在判断步骤S6判断为抽取了角膜亮点时，在步骤S8如后所述地在监视器2中显示出存储区域3的图像。
图9A-图9D是在储区域3的图像数据和字符发生装置55的字符发生单元68中，混合了适当对准位置的视标的图像。在瞳孔中心显示的十字线是对准位置视标。通过确认图9A，检测者能够判断因为在测定瞬间被测眼E移动而向右侧稍稍偏移进行了测定，所以成为测定错误。又，通过观看图9B，能够判断被测眼E在前后方向移动了。进一步，在图9C中，能够判断由于眼睑盖下形成测定错误。此外，图9D是正确的测定位置。
图10是在监视器2上显示了多个图像的说明图。这样，不是在整个显示画面上显示存储区域3的图像数据，而是在一部分上进行显示，因为在眼压计的情形中喷嘴22和角膜Ec的顶点的动作距离约为11mm相当短，所以当隐去实时图像在整个画面上显示图像时，存在着检测者不能看到装置与被测眼E接触的可能性。故这是照顾到安全性的显示方法。
在上述实施形式中，图像存储器54分成3个存储区域，但是也可以分成2个存储区域。这是因为，当测定眼压时紧接眼压测定之前的图像数据成为1次测定的最后数据，所以例如将紧接测定之前的图像数据存储保持在存储区域2中，它的前一个场是判断为完成对准的下一个图像数据，因为在该场中判断是否完成了对准，所以通过将该图像数据存储保持在存储区域1中，使分成2个存储区域成为可能。
该保持的图像数据，可以在测定结果后，在进入下一个测定的左右切换操作和打印开关的接通、开始开关的接通的定时消去，或者也可以在测定结果后的下一次对准时盖写。
图11是图6的变形图，当存储动图像时备有能够存储比存储区域3多的场图像的存储区域4。将判断为完成对准的场的下一个场和紧接测定前的场依次送到存储区域4，将从紧接测定前的场起的4～5个场、作为与约0.1秒长相当的图像数据的合计6～7个场存储在存储区域4中。
如上述图7所示的流程图那样，当判断测定结果的显示，并显示紧接测定之前的图像时，由D/A变换单元69′控制存储区域4的各场的图像数据使得各场40次与场速率一致地与实时图像混合进行显示。
即，40次显示判断为完成对准的下一个场，40次显示它的下一个，即紧接测定之前的场，40次显示之后的测定中的场，依次将这些场混合。从而，将慢重放图像合计4～4.7秒长度，240～280个场的慢重放画面，如图12所示显示在监视器2的右上角的小画面部分中。
这时，将图中未示出的慢重放的专用开关配置在下颚台上下移动的开关10的近旁，能够进行反复确认直到下次测定。又，在要中断慢重放时，当接触慢重放的专用开关以外的任何开关时，能够进行中断。
又，图12是正常状态的监视器2的显示状态，图13是表示当发生测定错误时的监视器2的显示状态的说明图。小画面是静止画面，中央的被消息遮盖的图像是实时图像。图13A的目的是将被测眼发生移动通知检测者，图13B在小画面内显示移动偏离量，图13C表示由于眼睑盖下造成错误时的显示例。
从显示的静止画面的提示回到通常画面的时间设定为5～6秒的预定时间。又，想要比它更早地解除时，检测者能够利用跟踪球3、滚柱4、打印机打印开关5、和测定开始开关6等的各开关进行解除。
此外，即便在能够得到没有测定错误的测定值的情形中，有时最好也显示静止图像。被检测者的眼睫毛因人而异，存在着当测定眼压时即便眼睫毛某种程度地下盖，测定值也不会产生问题的情形，但是其中也存在着由于眼睫毛下盖，使测定值提高5～8mmHg以上的情形。非接触眼压计，通常作为检测(screening)用当18mmHg以上时需要接受精密眼压测定和眼底检查。
但是，由于眼睫毛影响使眼压升高，作为青光眼患者接受上述检查时，患者也好医疗机构也好负担都很大。所以，眼压高时最好首先显示紧接测定之前的图像，确认眼睫毛是否下盖。
图像的取入与图6的方框图的情形同样地进行。从存储器57的压力信号和受光信号计算眼压值，如果测定眼压值1OP在18mmHg以上，则如图14所示地进行画面显示。图15是该显示控制的流程图，是图7所示的流程图的变形图。在图15所示的流程图中，在判断步骤S3中得到测定值时，由判断步骤S10判断是否为预先设定的值18mmHg以上，如果是18mmHg以上则转移到步骤S8，如图14所示地进行显示。
假定，如果比18mmHg低则转移到步骤S4，在监视器2上如通常那样地显示出眼压值。上述的基准值18mmHg能够由各个医疗机构自行选择，也能够使它的缺省值变化为17mmHg或20mmHg。
又，当对单只眼睛进行多次测定时，最好只对最初的1次设定该静止图像。这是因为当每次显示该静止图像时检查效率恶化，并且如果要确认眼睫毛在最初的1次就能够确认。当解除该静止图像的显示时，通过与上述同样地触动任何一个开关或操作单元，或者经过预定时间实现解除。
如以上说明的那样本发明的非接触眼压计，因为在不能得到测定结果时，能向被检测者表示它的错误原因，所以例如当固定视线发生偏离时在下次测定时检测者促使被检测者注视固定视线目标，当眼睑下盖时在下次测定时可以帮助被检测者留心眼睑实施测定，从而在下次测定中能够可靠地进行测定。
又，与现有例比较因为只在需要时显示错误，所以不会损害检查效率，用于更详细地进行确认的动图像的慢重放使检测者能够容易地明白，进一步，当超过基准眼压值时，能够确认被测眼的眼睫毛是否没有影响。
权利要求
1.一种非接触眼压计，包括向角膜吹空气的吹气装置；拍摄前眼部像的摄像装置；存储上述前眼部像的存储装置；在紧接向角膜吹空气之前使得将上述前眼部像存储在上述存储装置中的控制装置；根据由吹到角膜的上述空气产生的角膜的形变量测定眼压值的眼压测定装置；以及根据上述眼压测定装置的测定结果显示存储的上述前眼部像的显示装置。
2.根据权利要求1所述的非接触眼压计，其特征在于当上述测定结果为错误或在预定眼压值以上时进行上述显示。
3.根据权利要求1所述的非接触眼压计，其特征在于上述显示装置与上述前眼部像一起显示表示适当对准位置的视标。
4.根据权利要求1所述的非接触眼压计，其特征在于上述存储装置是记录动图像的装置，上述显示装置可以慢重放上述动图像。
5.根据权利要求1所述的非接触眼压计，其特征在于上述显示装置将存储的上述前眼部像显示在显示画面的一部分中。
全文摘要
本发明提供一种非接触眼压计，将紧接眼压值测定之前的前眼部像存储在存储装置中，当在测定结果中发现异常时，通过自动地显示先前所取得的前眼部像，就可以容易地确定异常的原因。采用本发明，则实现能够容易地判断眼压测定是否正常地进行的非接触眼压计。
文档编号A61B3/16GK1489971SQ0315697
公开日2004年4月21日 申请日期2003年9月16日 优先权日2002年9月17日
发明者内田浩治 申请人:佳能株式会社