专利名称：非接触式眼压计的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过将空气等流体吹向被测眼的角膜使角膜变形，检测并分析投射到角膜的指标光(index light)的变化，测定被测眼的眼压的非接触式眼压计。
背景技术：
因为非接触式眼压计是非接触的，具有不需要向眼睛点麻醉剂等的优点，所以作为由高血压引起的青光眼的检测(screening)方法，广泛地应用于眼科等中。当眼压值在预定值以上时，要进行眼底检查和视野测定等的精密检查。
又，近年来，在本专利申请人的日本特开平9-84760号专利公报中已经揭示了通过检测投射到被测眼的指标像(index image)等，求得被测眼与装置的眼睛检测单元的相对位置，由电机驱动控制检测台，自动进行位置调整的装置。
进一步，当结束预先设定的次数的测定时，自动地移动到还未测定的另一只眼睛进行位置调整，可以进行预定次数的测定的全自动测定的非接触式眼压计也正在实用化。
可是在已有的非接触式眼压计中，当测定时眼睫毛挂在被测眼的角膜上时，由于眼睫毛的阻力不能够使角膜充分形变，尽管本来的眼压值是在通常的范围内，但有时测定值变高。又，当被测眼的固定视线(fixation)偏离时，也存在很少出现的测定值比本来的眼压值低的情形。所以，当眼压值比预定值高和低时，检测者为了确认起见要进行再测定。
在这种情形中也是，在通过检测被测眼的位置进行自动位置调整，以预先设定的次数对双眼进行连续测定的全自动控制装置中，对单眼进行预定次数的测定时，使眼睛检测单元移动到还未测定的另一只眼睛的位置上，进行预定次数的测定。所以，在需要对第1被测眼进行确认测定的情形中，需要再次移动眼睛检测单元，妨碍缩短测定需要的时间。又，因为装置的测定动作结束了，所以也存在着忘记进行为了确认的测定的情形。
发明内容
本发明的目的是提供能够消除上述问题，当眼压值比预定值高和低时，能够快速并且高效率地实施为了确认的再测定的非接触式眼压计。
为了达到上述目的，在本发明中，提供一种非接触式眼压计，其特征在于比较设定的预定眼压值和测定的眼压值，根据上述比较结果变更测定操作。
关于本发明的进一步的目的和结构在后述的实施形式的说明中会弄清楚。
图1是第1实施形式的构成图。
图2是棱镜光圈的透视图。
图3是第1实施形式的控制操作的流程图。
图4是监视器的设定画面的说明图。
图5是监视器上的眼压值和消息的说明图。
图6是第2实施形式的控制操作的流程图。
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表示非接触式眼压计的测定单元的构成，在光轴L1上与被测眼对置地，配置物镜10和物镜11，在它们的中心轴上设置喷嘴12。在喷嘴12的后方，依次排列空气室13、观察窗14、二向色镜15、16、棱镜光圈17、成像透镜18、和摄像元件19。
由这些物镜10～摄像元件19构成对于被测眼E的观察系统和对准检测系统。在对于物镜10、11的光轴对称的位置上，配置着用于照明前眼部的外部眼照明光源20a、20b。
二向色镜16具有透过从外部眼照明光源20a、20b发出的波长光，除了来自兼用于测定和对准的后述的LED光源的波长光的一部分进行反射的特性。
棱镜光圈17如图2所示具有3个孔径(aperture)单元，在上下孔径单元中，设置用于在相互不同的左右方向上偏转光束的棱镜17a、17b，进一步在上下孔径单元中，设置具有吸收来自外部眼照明光源20a、20b的波长光，透过来自兼用于测定和对准的LED光源的波长光的光特性的滤光器。
另一方面，在二向色镜15的反射方向的光轴L2上，配置上述的兼用于测定和对准的LED光源21和投射透镜22，构成测定光投射系统和对准指标(alignment-index)投射系统。进一步，图中未画出，但是在光轴L2上，以45度的角度倾斜地设置具有反射可见光透过红外光特性的二向色镜，在它的反射方向的光轴上，设置向被测眼E呈示用于被测眼E固定视线的固定视线灯的固定视线灯投射系统。
在二向色镜16的反射方向的光轴L3上，配置透镜23、针孔板24、光检测器25。由这些物镜10、11、二向色镜16、透镜23、针孔板24、光检测器25，构成检测角膜反射光量变化的角膜形变检测系统。
在空气室13内的圆筒26中可以自由滑动地嵌入由螺线管27驱动上推的活塞28。而且，由喷嘴12、空气室13、螺线管27、活塞28构成加压单元。又，在空气室13内配置用于监视空气室13内的压力的压力传感器29。
摄像元件19的输出与控制单元31连接，在控制单元31上连接有操作单元32、监视器33、螺线管27、LED光源21。进一步，将内置图1的光学系统的装置测定单元载置在图中未画出的载物台单元上，由电机进行驱动，可以对被测眼E在光轴L1方向和与光轴L1垂直的方向的3轴方向上被驱动。
当操作者按下设置在操作单元32中的测定开始开关时，来自外部眼照明光源20a、20b的照明光束照明被测眼E的前眼部。由前眼部反射散射的照明光束通过物镜10、11成为大致平行光，在透过观察窗14、二向色镜15、16后，通过棱镜光圈17的中央部分的孔径单元，由成像透镜18成像在摄像元件19上。
控制单元31根据从摄像元件19得到的前眼部图像，用适当的阈值进行2值化处理检测瞳孔求得瞳孔中心，当装置测定单元的光轴L1和被测眼的瞳孔在与光轴L1垂直的xy方向的面内的相对位置不在允许范围内时，驱动载物台使装置测定单元移动，进行粗对准使得进入允许范围内。
当被测眼E和装置测定单元在与光轴垂直的面内的位置调整大致结束时，控制单元31点亮LED光源21。来自LED光源21的光束通过投射透镜22、二向色镜15先在喷嘴12内成像到达被测眼E，在角膜Ec上发生反射。角膜Ec的反射光束由物镜10、11进行会聚，通过观察窗14后大约50％的光束透过二向色镜15，另一部分透过二向色镜16。
透过二向色镜16的光束由棱镜光圈17的3个孔径单元分割成3个光束，由成像透镜18成像在摄像元件19上。这时，因为通过棱镜光圈17的上下孔径单元的光束由偏转棱镜17a、17b分别偏转到纸面后侧的方向和跟前的方向，所以在摄像元件19上，LED光源21的3分割的角膜亮点像的位置关系取决于被测眼E和装置测定单元的相对位置而变化，通过检测3分割的角膜亮点像的位置关系，能够知道被测眼E和装置测定单元的位置关系。
例如，当被测眼E和装置测定单元的距离比预定距离远时，在摄像元件19上的纸面后侧的角膜亮点像移动到下方，纸面跟前的角膜亮点像移动到上方，相反地，当被测眼E和装置测定单元的距离比预定距离近时，在摄像元件19上的纸面后侧的角膜亮点像移动到上方，纸面跟前的角膜亮点像移动到下方。又，当被测眼E和装置测定单元在与光轴垂直的面内存在偏离时，通过检测3分割的角膜亮点像的重心或中央的角膜亮点像的位置，能够知道被测眼E和装置测定单元的位置关系。
控制单元31驱动载物台，进行精密对准以使求得的被测眼E和装置测定单元的位置关系在预定范围内。通过这种位置调整，当被测眼E和装置测定单元的位置调整结束时，控制单元31驱动螺线管27使活塞28移动。这样，空气室13内的压力上升，由压力传感器29检测该压力，同时伴随着空气室13内的压力上升而增强的流体从喷嘴12吹向被测眼E的角膜Ec。角膜Ec与流体的强度相应地开始徐徐地形变。
角膜形变检测系统当由于脉冲状地发生的流体，使角膜的曲率半径R达到预定的曲率半径Ra时，在与从LED光源21发出的投射到角膜Ec的光束通过角膜Ec的反射形成的虚像对于物镜10、11、透镜23的光学共轭位置上配置针孔板24，只有通过该针孔板24的针孔的光束被光检测器25检测。在该第1实施形式的非接触式眼压计中，角膜Ec的曲率半径R接近预定的曲率半径Ra时光检测器25的受光量增大，当曲率半径Ra无限大时形成峰值，即检测出当角膜Ec由于脉冲状发生的压缩空气成为平面时的峰值。
从而，通过求得角膜形变检测系统的光检测器25的输出信号取峰值时的压力传感器29的输出信号的值，求得使角膜Ec的曲率半径形变到Ra所需的压力，能够从这个值换算到并求得被测眼E的眼压值P。
图3是该第1实施形式的控制操作的流程图，在步骤S1进行基于上述瞳孔位置检测的粗对准，基于角膜亮点检测的精密对准，螺线管27的驱动，基于角膜形变检测的眼压测定。
其次，控制单元31的操作判断在步骤S2预先设定的n次眼压测定是否结束。当测定的眼压值为P1、P2、......Pn的n个时，进到步骤S3。当不到n个时，回到步骤S1，再次进行对准和测定眼压。
这里，图4表示在监视器33上显示的设定画面，在第1实施形式中如图4所示，在控制单元31中能够预先设定2个值。图4中所示的“上限(UPPER LIMIT)20mmHg ON”指的是当测定的眼压值P超过20mmHg时变更一连串测定操作的上限值PH。又，“下限(UNDER LIMIT)6mmHg OFF”指的是当测定的眼压值P低于6mmHg时变更一连串测定操作的下限值PL。这里，因为成为“OFF”，所以这个下限值被无效地设定。
此外，能够将上限值PH和下限值PL的设定值变更到任意值，又，能够任意地设定使它们有效或无效。
在步骤S3，控制单元31比较N次测定的N个眼压值P1、P2、......PN中的各个眼压值和上限值PH，判断是否存在超过上限值PH的眼压值P，即便只有1个。当没有超过上限值PH的眼压值P时进到步骤S4。在第1实施形式中，因为设定下限值无效，所以跳过步骤S4进到步骤S5。
在步骤S5，判断左右眼睛的眼压测定是否结束。当左右眼睛的眼压测定结束时，控制单元31结束测定操作。当左右眼睛的眼压测定没有结束时，控制单元31的操作进到步骤S6，驱动载物台，使装置测定单元移动没有结束眼压测定的另一只眼睛。
当左右移动结束时控制单元31的操作进到步骤S1，对于还没有结束测定的被测眼，进行基于瞳孔位置检测的粗对准，基于角膜亮点检测的精密对准，螺线管27的驱动，基于角膜形变检测的眼压测定。以后，依次进行上述的步骤S2～步骤S5，当左右眼睛的眼压测定结束时，结束测定操作。
另一方面，在步骤S3，比较N次测定的N个眼压值P1、P2、......PN中的各个眼压值和上限值PH，当存在超过上限值PH的眼压值P，即便只有1个时，控制单元31的操作进到步骤S7。
这里，图5是当显示预定测定次数N＝2时的眼压值和消息M时的监视器33的画面的说明图。当在步骤S3，判断是否存在超过上限值PH的眼压值Pn，即便只有1个时，控制单元31在监视器33上显示出N个眼压值P1、P2、......PN，并且为了将存在超过上限值PH的眼压值P通知操作者，和为了促使进行确认的追加测定，而显示消息M，停止连续的测定操作。而且，成为等待对操作单元32的各操作开关等的输入的状态。
在该输入等待状态时，当操作者判断需要追加眼压测定，按下操作单元32的测定开始开关时，控制单元31的操作进到步骤S9。在步骤S9进行与上述步骤S1相同的控制，进行基于瞳孔位置检测的粗对准，基于角膜亮点检测的精密对准，螺线管27的驱动，基于角膜形变检测的眼压测定。
当追加的眼压测定结束时，再次成为等待对操作单元32的各操作开关等的输入的状态。进一步，在上述输入等待状态时，当操作者判断不需要进一步的追加眼压测定，按下操作单元32的R/L移动开关时，控制单元31的操作进到步骤S10。
在步骤S10驱动载物台，使装置测定单元左右方向移动，移动到另一只眼睛，成为等待对操作单元32的各操作开关等的输入的状态。这里，操作者按下操作单元32的测定开始开关时，控制单元31的操作进到步骤S1，进行步骤S1～步骤S5的上述一连串的测定操作。
这样，第1实施形式那样的在一连串的测定操作中，对左右眼睛连续地进行预定次数的眼压测定的非接触式眼压计，设定上限值PH和下限值PL，比较求得的眼压值与上限值PH或下限值PL的大小，当求得的眼压值P比上限值PH大时，或者当眼压值P比下限值PL小时，停止一连串的连续测定操作。而且，通过在监视器33等的显示装置中显示出该情况，通知操作者促使追加测定，在结束左右眼睛测定后，因为不需要再次使装置测定单元移动到被测眼位置，所以能够高效率地进行追加测定。又，也能够防止操作者忘记进行确认的追加测定。
当在上述第1实施形式中，判断为在求得的眼压值P中存在异常时，在监视器33等的显示装置中显示出该情况通知操作者，但是也可以通过声音和蜂鸣器等通知操作者，能得到同样的效果。
进一步，在上述第1实施形式中，在结束了预先设定的预定次数的N次眼压测定后，进行控制使得与上限值PH或下限值PL进行比较，但是也可以对于每个测定值比较眼压值P与上限值PH或下限值PL，当眼压值P异常时，停止一连串的测定操作，在监视器33上显示出消息M，将该情况通知操作者。
图6是第2实施形式的控制操作的流程图，图中表示各步骤的标号S1～S6，与图3的相同标号的各步骤相同。由操作者按下图1的操作单元32的测定开始开关时，在步骤S1进行基于利用控制单元31的瞳孔位置检测的粗对准，基于角膜亮点检测的精密对准，螺线管27的驱动，基于角膜形变检测的眼压测定，在步骤S2判断预先设定的n次眼压测定是否结束。当N次眼压测定结束时进到步骤S3，当不到N次时回到步骤S1，再次进行对准和眼压测定。
能够预先设定与第1实施形式相同的上限值PH或下限值PL这样2个值，能够将上限值PH或下限值PL变更到任意的值，也能够任意地设定使它们有效或无效。
其次，在步骤S3，控制单元31比较N次测定的N个眼压值P1、P2、......PN中的各个眼压值和上限值PH，判断是否存在超过上限值PH的眼压值P，即便只有1个。当没有超过上限值PH的眼压值P时进到步骤S4。在该第2实施形式中，也因为设定下限值无效，所以跳过步骤S4进到步骤S5。
在步骤S5，判断左右眼睛的眼压测定是否结束。当左右眼睛的眼压测定结束时，控制单元31结束测定操作。当左右眼睛的眼压测定没有结束时，进到步骤S6，驱动载物台，使装置测定单元移动到没有结束眼压测定的另一只眼睛。
当左右移动结束时进到步骤S1，对于还没有结束测定的被测眼，进行基于瞳孔位置检测的粗对准，基于角膜亮点检测的精密对准，螺线管27的驱动，基于角膜形变检测的眼压测定。以后，依次进行上述的步骤S2～步骤S5，当左右眼睛的眼压测定结束时，完成测定操作。
在步骤S3，当判断存在超过上限值PH的眼压值P即便是1个时，在步骤S13控制单元31在监视器33上显示出N个眼压值P1、P2、......PN并且通过使蜂鸣器等发出鸣叫将存在超过上限值PH的眼压值P的情况通知操作者，进到步骤S14。
在步骤S14，预定的N次测定次数结束了，但是自动地进行预先设定的追加预定次数m次的基于瞳孔位置检测的粗对准，基于角膜亮点检测的精密对准，螺线管27的驱动，基于角膜形变检测的眼压测定。当自动的m次的追加预定次数的眼压测定结束时进到步骤S5，按照上述流程进行一连串的连续测定操作。
这样，第2实施形式那样的在一连串的测定操作中，对左右眼睛连续地进行预定次数的眼压测定的非接触式眼压计，设定上限值PH和下限值PL的眼压值，比较求得的眼压值与上限值PH或下限值PL的大小，当求得的眼压值P比上限值PH大时，或者当眼压值P比下限值PL小时，通过使蜂鸣器等发出鸣叫显示该情况通知操作者。
而且，因为自动地进行预先设定的m次的追加预定次数的眼压测定，使测定单元移动到还没有结束测定的另一只眼睛位置，进行N次的预定次数的眼压测定，所以能够高效率地进行追加测定。又，因为操作者不需要进行用于进行确认的追加测定的操作，所以能够防止操作者忘记追加测定。
此外，在第2实施形式中，设定上限值PH或下限值PL，比较求得的眼压值P与上限值PH或下限值PL的大小，当求得的眼压值P比上限值PH大时，能够控制螺线管27，用比通常强的流体吹角膜Ec，当眼压值P比下限值PL小时，也能够控制螺线管27，用比通常弱的流体吹角膜Ec。
这样，在眼压值P比上限值PH高的被测眼E的时候，提高了测定精度，在眼压值P比下限值PL低的被测眼E时，因为不需要向被测眼E吹超过需要的流体，所以能够减轻被检测者的负担。
如以上说明的那样，本发明的非接触式眼压计，即便在一连串的测定操作中对左右眼睛连续地进行预定次数的眼压测定的情形中，通过设定上限值和下限值的眼压值，比较求得的眼压值与上限值或下限值的大小，当求得的眼压值比上限值大时，或者当眼压值比下限值小时，停止一连串的连续测定操作，在监视器等的显示装置中显示出该情况，通知操作者，促使追加测定，因为在左右眼睛测定结束后不需要再次使装置测定单元移动到被测眼位置，所以能够高效率地进行追加测定。也能够防止操作者忘记进行确认的追加测定。
权利要求
1.一种非接触式眼压计，包括用于使被测眼角膜形变而向角膜吹流体的流体吹出装置；用于将测定光透射到角膜上的测定光投射装置；用于检测当流体使角膜形变形成预定的曲率半径时的上述测定光的角膜反射光的角膜形变检测装置；用于根据上述角膜形变检测装置的检测结果计算眼压值的计算装置；以及用于控制上述非接触式眼压计的测定操作的控制装置；其中，上述非接触式眼压计还包括可以设定预定眼压值的预定眼压值设定装置，和比较由上述计算装置求得的眼压值和上述预定眼压值的大小的比较装置，上述控制装置根据上述比较装置的结果变更上述非接触式眼压计的测定操作。
2.权利要求项1所述的眼压计，其特征在于，上述眼压值设定装置至少可以设定第1预定眼压值和第2预定眼压值。
3.权利要求项2所述的眼压计，其特征在于，上述比较装置比较由上述计算装置计算的眼压值是否比上述第1预定眼压值大，比较是否比上述第2预定眼压值小。
4.权利要求项1所述的眼压计，其特征在于，上述控制装置根据上述比较装置的结果，停止连续测定操作。
5.权利要求项1所述的眼压计，其特征在于，上述控制装置根据上述比较装置的结果，追加预先设定的预定次数的测定。
6.权利要求项1所述的眼压计，其特征在于，上述控制装置具有将上述比较装置的结果通知操作者的通知装置。
7.权利要求项1所述的眼压计，其特征在于，上述流体吹出装置具有控制吹向角膜的流体强度的流体控制装置，上述流体控制装置根据上述比较装置的结果变更流体的强度。
全文摘要
本发明提供一种非接触式眼压计，当眼压值比预定值高或低时，能够快速并且高效率地实施再测定。判断眼压测定是否结束了预定次数N次，当眼压值为N个时，比较N个眼压值与设定的上限值和下限值。当上述N个眼压值在上限值和下限值之间时，接着判断左右眼的测定是否结束，当没有结束时使装置测定部分移动到另一只眼睛。当左右移动结束时进行下一次眼压测定。而当N个眼压值内即便有1个是在上述设定的上限值和下限值之间以外的眼压值时，进行警告显示。
文档编号A61B3/16GK1494864SQ0315702
公开日2004年5月12日 申请日期2003年9月11日 优先权日2002年9月11日
发明者岩永知行 申请人:佳能株式会社