專利名稱：非接觸式眼壓計的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在眼科醫(yī)院等中使用的非接觸式眼壓計。
背景技術：
以往的非接觸式眼壓計通過旋轉螺旋管的旋轉使活塞在氣缸內(nèi)移動來壓縮氣缸內(nèi)的空氣，向被測眼的角膜吹拂壓縮空氣，同時從光源對角膜投射測定光，用光敏元件等接受來自角膜的反射光，并檢測來自光敏元件的輸出信號的峰值，由此來檢測角膜的預定變形，測定此時的氣缸的內(nèi)壓力值并換算成眼壓值。
當在測定時被測眼的固視不好，對準發(fā)生偏差的情況下，或者眼睫毛蓋住測定區(qū)的情況下等，光敏元件就不能正常地接受光束，光敏元件的輸出值就降低，即使能夠檢測出變形信號的峰值，該測定的可靠性也變低。
為此設定預定的基準值，在光敏元件的輸出的峰值信號比預定的基準值低的情況下，進行把此時的測定結果作為錯誤不予采用，或者附加低可靠性標記等的處理。
但是，被測眼角膜的反射率因人而異，判定測定的可靠性的基準值不考慮角膜的反射率，或者采用固定的值。因此，在角膜的反射率高的被測眼的情況下，即使在測定時發(fā)生對準偏差等，來自光敏元件的輸出信號降低也不會低于基準值，存在盡管原本可靠性低卻被判定為正常的測定的可能性。
另外，在角膜的反射率低的情況下，由于來自光敏元件的輸出變低，故盡管是正常的測定也不會高于基準值，也有判定為測定錯誤或者附加低可靠性標記的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供能夠解決上述問題，能夠與被測眼角膜的反射率的差別無關地，穩(wěn)定進行高可靠性的判定的非接觸式眼壓計。
為了達到上述目的，本發(fā)明的一個技術方案提供一種非接觸眼壓計，其特征在于包括向被測眼角膜投射對準用光束并檢測其反射光的對準檢測裝置；以在時間上可變的壓力向眼角膜吹拂流體使眼角膜變形的加壓裝置；向被測眼角膜投射測定用光束的投射光學系統(tǒng)；檢測來自被測眼角膜的反射光量的受光裝置；通過檢測來自該受光裝置的輸出峰值來檢測角膜的預定變形的變形檢測裝置；以及通過上述受光裝置的峰值時的輸出和基準值的比較來判定測定的可靠性的判定裝置；其中，依照上述對準檢測裝置的受光光量來變更上述可靠性的基準值。


圖1是實施狀態(tài)的外觀圖。
圖2是測定單元的光學系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的結構圖。
圖3是對準棱鏡光圈的斜視圖。
圖4A、4B和4C是利用對準光對準時的前眼部像的說明圖。
圖5是非接觸式眼壓計的電系統(tǒng)的電路結構框圖。
圖6是眼壓測定動作的流程圖。
圖7是光敏元件的輸出與可靠性等級的曲線圖。
圖8是光敏元件的輸出與可靠性等級的曲線圖。
具體實施形式基于圖示的實施形式詳細地說明本發(fā)明。
圖1是非接觸式眼壓計的外觀圖。測定單元2可自由移動地載置在基座1上，在基座1的檢測者進行操作的面上，配置有顯示測定值和被測眼像等的監(jiān)視器3、用于將測定單元2大致位置對合到被測眼上的跟蹤球4和滾柱5、配有打印機打印開關、測定開始開關和選擇設定開關等的開關面板6、和打印機7。
被測者將臉部放在位于檢測者進行操作的面的對面的未圖示的的臉放置部分，使被測眼位于測定單元2的對物部(objective portion)之前由此可進行測定。相對于被測眼測定單元2可以通過左右、上下、前后3個軸的電機驅動在三維方向上移動，通過電動驅動能夠將測定單元2對被測眼進行位置對合。
圖2表示測定單元2的內(nèi)部結構，正對著被測眼E在軸L上配置有被測眼觀察光學系統(tǒng)。在軸L上從被測眼E側開始排列有帶孔窗10、噴嘴11、透鏡12、二向色鏡(dichroic mirror)13、如圖3所示的具有開口部14a～14c的對準棱鏡光圈14、透鏡15、CCD照相機16。此外，在對準棱鏡光圈14的開口部14a、14b上附設有棱鏡14d、14e。
另外，在二向色鏡13的入射方向側，排列有透鏡17、半透明反射鏡18、二向色鏡19、投影透鏡20、光源21。進而，在半透明反射鏡18的入射側，配置有孔徑22、光敏元件23，在二向色鏡19的入射側配置有固視LED24。
進而，氣缸26經(jīng)由管27連通到由透鏡12、二向色鏡13、透鏡17所包圍的壓縮室25，氣缸26的活塞28由螺線管29進行驅動。并且，在壓縮室25中設置有壓力傳感器30。
被測眼E的觀察像通過帶孔窗10、噴管11的外側、透鏡12，透過二向色鏡13，并經(jīng)過對準棱鏡光圈14的開口部14c、透鏡15導入到CCD照相機16。對準光學系統(tǒng)的對準受光系統(tǒng)的一部分與觀察光學系統(tǒng)共用。
在對準投射系統(tǒng)中，從光源21產(chǎn)生光束，透過投影透鏡20、二向色鏡19、半透明反射鏡18、透鏡17，由二向色鏡13反射、經(jīng)過噴管11內(nèi)部而朝向被測眼E。由被測眼E的角膜Ec所反射的光束，通過對準受光系統(tǒng)的帶孔窗10、透鏡12、一部分透過二向色鏡13并由對準棱鏡光圈14的棱鏡14d、14e分離成2個光束，導入到CCD照相機16。
在觀察光學系統(tǒng)中，光束通過中央的開口部14c，在對準受光系統(tǒng)中，入射到只能通過光源18的波長的棱鏡14d、14e，在左側的棱鏡14d上光束向下方折射，在右側的棱鏡14b上光束向上方折射，在適當動作距離(correct operation distance)，光源的光點像作為在CCD照相機16上的中心附近的垂直線上并列的2個亮點而成像。此時的前眼部像如圖4A所示那樣。
若動作距離在前后偏差，則2亮點的各亮點以適當動作距離的亮點的位置為基準，分別在不同的左右方向相對移動，分別如圖4B、4C所示。若相對于被測眼測定單元2在上下左右的方向上進行移動，則2個亮點都依照偏差量在上下左右的方向上不改變相對位置地進行移動。
角膜變形的檢測系統(tǒng)的投射光學系統(tǒng)與對準投射光學系統(tǒng)共用，從光源21照射的光束，透過投影透鏡20、二向色鏡19、半透明反射鏡18、透鏡17，由二向色鏡13所反射，被照射到透鏡12并朝向被測眼E。
被變形的角膜Ec的角膜反射光束通過帶孔窗10、透鏡12，一部分由二向色鏡13所反射，透過透鏡17，一部分由半透明反射鏡18所反射，經(jīng)過孔徑22導入到光敏元件23。受光光學系統(tǒng)進行調整以使在被測眼E的角膜被壓平時，光敏元件23的受光量成為最大。
在固視目標投影光學系統(tǒng)中，從固視LED24照射的光束由二向色鏡19所反射，透過半透明反射鏡18、透鏡17，由二向色鏡13所反射，通過噴管11內(nèi)部，被導入到被測眼E。
圖5是此非接觸式眼壓計的電系統(tǒng)的電路結構框圖。測定開關、開關面板6、內(nèi)置于追蹤球4和滾柱5內(nèi)的旋轉編碼器、以及用于打印測定結果的打印機7被連接到CPU31的端口。
由CCD照相機16所拍攝的前眼部像的圖像信號，由A/D轉換器轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)，并保存到圖像存儲器33。CPU31根據(jù)在圖像存儲器33中所保存的圖像數(shù)據(jù)，進行對準亮點抽取的圖像處理以進行對準的檢測。由CCD照相機16所拍攝的前部眼像的圖像信號與來自字符發(fā)生裝置34的信號進行合成，在監(jiān)視器3上顯示前眼部像和測定值等。左右電機35、上下電機36，前后電機37被連接到電機驅動器38，依照追蹤球4和滾柱5的旋轉編碼器的輸入、或者自動對準動作時對準的偏差量，由來自CPU31的指令進行驅動。
旋轉螺線管29連接到驅動器39，由來自CPU31的指令進行驅動。來自壓力傳感器30的輸出和來自光敏元件23的輸出，被輸入到模擬開關40，模擬開關40將由CPU31在兩個輸入信號中所選擇的一個信號輸出到A/D轉換器41。模擬開關40、A/D轉換器41的輸出被連接到CPU31。另外，存儲器42也連接到CPU31。
圖6是如上所構成的非接觸式眼壓計中的測定動作的流程圖。首先，檢測者通過操作追蹤球4、滾柱5來驅動左右、上下、前后的各電機35、36、37，直到能夠在監(jiān)視器3上確認2個對準亮點，以進行被測眼E和裝置的測定單元2的粗略的對準調整。之后按下開關面板6的開始開關，開始自動對準動作。
自動對準動作是，在步驟S1中將由CCD照相機16所拍攝的被測眼E的前眼部像的圖像信號，用A/D轉換器32轉換成數(shù)字數(shù)據(jù)并保存到圖像存儲器33。之后，在步驟S2中從在步驟S1中所保存的圖像存儲器33內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)由CPU31進行圖像處理，以檢測出對準用的2個亮點的位置。
在步驟S3中，從檢測出的亮點的位置計算左右、上下、前后各個方向的對準偏差量。在步驟S4中，判斷對準偏差量是否在預定的范圍之內(nèi)，如果在范圍之外則轉移到步驟S5，依照對準偏差量驅動左右、上下、前后的各電機35、36、37以移動測定單元2。然后，反復從步驟S1到步驟S5的自動對準動作，直到在步驟S4中判斷為對準偏差量在可測定的預定范圍之內(nèi)。
若自動對準完成則轉移到步驟S6，由CPU31的指令經(jīng)驅動器39開始旋轉螺線管29的驅動。與驅動開始一起活塞28在氣缸26內(nèi)移動，對經(jīng)管27所連接的壓縮室25送入空氣，所送入的空氣被壓縮通過噴管11內(nèi)，被吹到被測眼E使角膜Ec開始變形。
在接著的步驟S7、S8中，進行壓縮室25內(nèi)的內(nèi)壓信號和角膜的變形信號的采樣。內(nèi)壓信號以及變形信號進行在預定的采樣周期內(nèi)所設定的次數(shù)的采樣，并按照時間順序保存到存儲器42。在步驟S7中，進行內(nèi)壓信號的采樣。CPU31切換模擬開關40的輸入，將壓力傳感器30的信號輸入到A/D轉換器41進行A/D轉換，將數(shù)字數(shù)據(jù)保存到存儲器42。在步驟S8中，進行角膜變形信號的采樣。CPU31切換模擬設備開關40的輸入，將光敏元件23的信號輸入到A/D轉換器41進行A/D轉換，將數(shù)字數(shù)據(jù)保存到存儲器42內(nèi)。
若在步驟S9中判定為預定次數(shù)的采樣結束，則轉移到步驟10。在步驟10中，從在步驟S1中所保存的圖像存儲器33內(nèi)的對準完成時的前眼部的圖像數(shù)據(jù)，求得對準檢測用的亮點的亮度，并通過事先所準備的換算公式，求出錯誤等級和警告等級。
在步驟S11中，從在存儲器42中所保存的變形信號數(shù)據(jù)檢測出變形信號的峰值。在步驟S12中，將在步驟S11中計算出的錯誤等級和峰值時的光敏元件23的數(shù)據(jù)進行比較，如果峰值時的大小為錯誤等級以下，則轉移到步驟S13進行錯誤處理。在錯誤處理中，在監(jiān)視器3上進行錯誤表示等，并結束一系列的測定動作。
如果峰值時的大小比錯誤等級大，則轉移到步驟S14。在步驟S14中，把在步驟S10時算出的警告等級與峰值時的光敏元件的數(shù)據(jù)進行比較，如果峰值時的大小為警告等級以下，則轉移到步驟S15進行警告處理。在警告處理中，設置警告數(shù)據(jù)標志。
之后轉移到步驟S16，通過事先所準備的換算公式從變形信號成為峰值時的內(nèi)壓信號的數(shù)據(jù)求出被測驗的眼壓值，并在監(jiān)視器3上進行測定值的顯示。進而，在設置警告標志的情況下，在測定值上附加低可靠性標記，并結束一系列的測定動作。
圖7是表示光敏元件23的輸出與警告等級、錯誤等級關系的曲線圖，橫軸是經(jīng)過時間t，縱軸是光敏元件23的輸出量。用實線所描繪的曲線表示通常眼睛的正常測定時的輸出，用虛線所描繪的曲線表示通常眼睛的1/2的反射率的角膜的正常測定時的輸出。
若假設通常眼睛的峰值的1/4的大小Err為錯誤等級，1/2的大小Warning為警告等級，則在測定來反射率為通常眼睛的1/2的角膜的情況下即使正常地測定，輸出也只上升至警告等級，總是被判斷為低可靠性的測定。如果因對準偏差等原因，輸出低于1/2，則盡管原本是警告等級也將成為錯誤。
因此，根據(jù)對準檢測裝置的受光光量，預測對于被測眼E的峰值時的輸出的大小，如圖8所示通過對于反射率低的角膜相對地將錯誤等級變更成Err’、警告等級變更成Warning’，由此就能夠降低由于角膜Ec的反射率不同而引起的可靠性判定的差異。
如上所說明那樣，涉及本發(fā)明的非接觸式眼壓計，通過依照對準檢測裝置的受光光量來變更進行可靠性判定的基準值，能夠與被測眼角膜的反射率的差別無關地，穩(wěn)定進行可靠性的判定。
權利要求
1.一種非接觸式眼壓計，包括對準用光源，用于向被測眼角膜投射對準用光束；對準檢測裝置，用于接收上述對準用光束的來自被測眼的反射光，檢測被測眼的對準狀態(tài)；加壓裝置，用于向被測眼角膜吹拂流體使角膜變形；眼壓測定用光源，用于向被測眼角膜投射測定用光束；眼壓測定用受光裝置，用于檢測來自被測眼的上述測定用光束的反射光量；變形檢測裝置，通過檢測來自上述測定用受光裝置的預定的輸出值來檢測角膜的預定變形；以及可靠性判定裝置，用于比較上述測定用受光裝置的輸出和基準值，判定可靠性；其中，依照上述對準檢測裝置的檢測結果變更上述基準值。
2.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式眼壓計，其特征在于依照上述對準檢測裝置得到的由被測眼反射的對準光束的受光量，變更上述基準值。
3.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式眼壓計，其特征在于依照上述對準檢測裝置得到的由被測眼反射的對準光束的峰值，變更上述基準值。
4.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式眼壓計，其特征在于進而在判定為前述可靠性判斷裝置的輸出有可靠性時進行眼壓的測定。
5.一種對眼壓進行測定的方法，包括如下步驟向被測眼投射對準檢測用光束；基于對準檢測用光束的反射光進行對準調節(jié)；向被測眼投射眼壓測定用光束，并吹拂流體；接受來自上述被測眼的上述眼壓測定用光束的反射光，輸出受光信號；基于上述對準檢測用光束的反射光的受光量來決定比較上述受光信號的基準值；以及通過比較上述基準值和受光信號的大小來判定上述受光信號的有效性。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于進而在判定為上述受光信號有效時，進行眼壓值的測定。
7.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于進而在判定為上述受光信號有效時，在監(jiān)視器上進行設定值的顯示。
8.一種對眼壓進行測定的方法，包括以下步驟向被測眼投射對準檢測用光束；接受來自被測眼的上述對準檢測用光束的反射光；向被測眼投射眼壓檢測用光束；通過比較基于來自上述被測眼的對準檢測用光束的反射光所決定的基準值和上述眼壓測定用光束的反射光的大小，來判定眼壓測定的有效性。
全文摘要
一種非接觸式眼壓計，通過依照被測眼角膜的反射率來變更用于角膜變形信號的可靠性判定的基準信號，不管被測眼的角膜的反射率如何都能夠穩(wěn)定進行測定。
文檔編號A61B3/16GK1498594SQ20031010231
公開日2004年5月26日 申請日期2003年10月24日 優(yōu)先權日2002年10月25日
發(fā)明者正木俊文 申請人:佳能株式會社