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技術 非接触式眼圧計

出願人 株式会社トーメーコーポレーション
発明者 山本重義加藤千比呂
出願日 2015年9月15日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2015-181790
公開日 2017年3月23日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2017-055889
状態 特許登録済
技術分野 眼の診断装置
主要キーワード 空気挿入口 プロファイルセンサ 眼部領域 空気放出 ホットミラー 変形度合い 粗アライメント オートアライメント
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年3月23日)のものです。
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図面 (6)

課題

検眼から飛散したノズル内に流入することを防止し、かつ、被検眼に放出する空気を制御して患者の負担を低減可能な非接触式眼圧計を提供する。

解決手段

シリンダー215内の空気をピストン216により圧縮してノズル205から被検眼に向けて吹付ける非接触式眼圧計に於いて、シリンダー215とノズル205との間に少なくとも1つの弁218と少なくとも1つの大気開放する開口部217からなる空気路変更手段を備え、弁218が「閉」の時は開口部217が大気に開放してシリンダー215内に空気を送り込むと同時にシリンダー215とノズル205間を遮断するように構成した。

概要

背景

従来から、非接触式眼圧計にはシリンダー内を移動可能なピストンによりノズル部から被検眼角膜に向けて空気を放出する空気放出手段を設けたものが知られている。この非接触式眼圧計では、ピストンにより圧縮した空気を被検眼に向けて噴出し、その後、シリンダー内が負圧になるため、噴出した際に飛散したがノズルの中やシリンダー内に入り込んでしまい、涙液を含んだ空気を次の患者の被検眼に吹き付ける恐れがあり、衛生上好ましくなかった。

特許文献1はこの課題を解決する方法を開示したものであり、ピストンの上部と、シリンダーとノズルの間に一方向弁(第1一方向弁と第2一方向弁)を備え、空気圧縮時(ノズルから空気を被眼位置に浮き付け時)には(シリンダー内部の正圧により)第2一方向弁を「開」に、第1一方向弁を「閉」にし、浮き付け後は(シリンダー内部の負圧により)第2一方向弁を「閉」に、第1一方向弁を「開」にすると共に、シリンダー内に通気孔により空気を流入ことで、エア吸入時に被検眼から飛散した涙がノズルから圧縮室に吸入することが防止できるとしている。

概要

被検眼から飛散した涙がノズル内に流入することを防止し、かつ、被検眼に放出する空気を制御して患者の負担を低減可能な非接触式眼圧計を提供する。シリンダー215内の空気をピストン216により圧縮してノズル205から被検眼に向けて吹付ける非接触式眼圧計に於いて、シリンダー215とノズル205との間に少なくとも1つの弁218と少なくとも1つの大気開放する開口部217からなる空気路変更手段を備え、弁218が「閉」の時は開口部217が大気に開放してシリンダー215内に空気を送り込むと同時にシリンダー215とノズル205間を遮断するように構成した。

目的

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、少なくとも1つの弁と少なくとも1つの開口部から成る空気路変更手段を設けることにより、被検眼から飛散した涙がノズル内に流入することを防止し、かつ、被検眼に放出する空気を制御して患者の負担を低減可能な非接触式眼圧計を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

シリンダー内の空気をピストンにより圧縮してノズルから被検眼に向けて吹付け非接触式眼圧計に於いて、シリンダーとノズルとの間に少なくとも1つの弁と少なくとも1つの大気開放する開口部からなる空気路変更手段を備えたことを特徴とする非接触式眼圧計。

請求項2

空気路変更手段は、弁が「開」の時は開口部を遮断し、シリンダーとノズル間を開放し、弁が「閉」の時は開口部が大気に開放してシリンダー内に空気を送り込むと同時にシリンダーとノズル間を遮断するように構成されることを特徴とする請求項1に記載の非接触式眼圧計。

請求項3

弁を「開」/「閉」する制御は、眼圧値算出のための受光信号角膜反射光)に基づいて制御されることを特徴とする請求項2に記載の非接触式眼圧計。

請求項4

弁はバタフライ弁或いはボール弁であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の非接触式眼圧計。

技術分野

0001

本発明は、シリンダー内の空気をピストンにより圧縮してノズルから被検眼に向けて吹付けて被検眼の眼圧検査する非接触式眼圧計に関する。

背景技術

0002

従来から、非接触式眼圧計にはシリンダー内を移動可能なピストンによりノズル部から被検眼角膜に向けて空気を放出する空気放出手段を設けたものが知られている。この非接触式眼圧計では、ピストンにより圧縮した空気を被検眼に向けて噴出し、その後、シリンダー内が負圧になるため、噴出した際に飛散したがノズルの中やシリンダー内に入り込んでしまい、涙液を含んだ空気を次の患者の被検眼に吹き付ける恐れがあり、衛生上好ましくなかった。

0003

特許文献1はこの課題を解決する方法を開示したものであり、ピストンの上部と、シリンダーとノズルの間に一方向弁(第1一方向弁と第2一方向弁)を備え、空気圧縮時(ノズルから空気を被眼位置に浮き付け時)には(シリンダー内部の正圧により)第2一方向弁を「開」に、第1一方向弁を「閉」にし、浮き付け後は(シリンダー内部の負圧により)第2一方向弁を「閉」に、第1一方向弁を「開」にすると共に、シリンダー内に通気孔により空気を流入ことで、エア吸入時に被検眼から飛散した涙がノズルから圧縮室に吸入することが防止できるとしている。

先行技術

0004

特公平05−054780号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、特許文献1に開示された構成は、シリンダー内の圧力の変化を利用して2つの一方向弁の開閉を行うため、2つの一方向弁の開閉のタイミングを制御しているわけではない。そのため、2つの一方向弁の開閉のタイミングによっては、被検眼から飛散した涙がノズルから圧縮室に吸入されたり、過剰な空気が被検眼に噴出され、被検眼の患者負担が過大になる恐れがある。

0006

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、少なくとも1つの弁と少なくとも1つの開口部から成る空気路変更手段を設けることにより、被検眼から飛散した涙がノズル内に流入することを防止し、かつ、被検眼に放出する空気を制御して患者の負担を低減可能な非接触式眼圧計を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記目的を達成するために、請求項1に記載の非接触式眼圧計はシリンダー内の空気をピストンにより圧縮してノズルから被検眼に向けて吹付ける非接触式眼圧計に於いて、シリンダーとノズルとの間に少なくとも1つの弁と少なくとも1つの大気開放する開口部からなる空気路変更手段を備えたことを特徴とする。

0008

また、上記目的を達成するために、請求項2に記載の非接触式眼圧計は、請求項1に記載の非接触式眼圧計であって、空気路変更手段は、弁が「開」の時は開口部を遮断し、シリンダーとノズル間を開放し、弁が「閉」の時は開口部が大気に開放してシリンダー内に空気を送り込むと同時にシリンダーとノズル間を遮断するように構成されることを特徴とする。

0009

本発明に係る空気路変更手段は例えば、少なくとも1つの弁と少なくとも1つの大気に開放する開口部からなり、ノズルとシリンダーの間に配置される。そして、被検眼に空気を吹き付ける際は弁が「開」、開口部が「閉」となり、吹き付け後は、弁が「閉」、開口部が「開」となるように構成されている。そのため、吹き付け後、シリンダーとノズル間の遮断とシリンダーの大気開放が同時に、かつ、確実に実施することが可能になり、被検眼から飛散した涙がノズルやシリンダー内、又は光学系内に侵入或いは付着することを確実に防止できる。

0010

さらに、本発明に係る空気路変更手段は、単に弁を閉じシリンダーからの空気の流れを止めるだけではなく、弁を「閉」にすると同時に空気を大気に排出するため、ピストンが急停止する際にシリンダー内の急減圧を防止できる(つまり、シリンダー内は急減圧されない)ことから、ピストンが急停止する際に発生する圧縮音を防ぐことができ、患者に対する不快感も防止可能である。

0011

また、上記目的を達成するために、請求項3に記載の非接触式眼圧計は、請求項1又は2に記載の非接触式眼圧計であって、弁を「開」/「閉」する制御は、眼圧値算出のための受光信号角膜反射光)に基づいて制御されることを特徴とする。

0012

眼圧値算出のための受光信号(角膜反射光)に基づいて弁の「開」/「閉」が制御されるため、例えば受光信号のピーク値を検出してそのタイミングで弁を「閉」にすることにより、余分な吹き付けを排除して、被検眼に吹き付ける空気の量を低らして患者負担を低減できる。

0013

また、上記目的を達成するために、請求項4に記載の非接触式眼圧計は、請求項1から3のいずれか1項に記載の非接触式眼圧計であって、弁はバタフライ弁或いはボール弁であることを特徴とする。

0014

例えば、バタフライ弁を用いることにより、簡易な構成で上記に係る空気路変更手段を構成し得るため、低コストで本発明に係る効果を実現できるのである。

発明の効果

0015

本発明に係る空気路変更手段を設けることにより、被検眼から飛散した涙がノズル内に流入することを防止し、かつ、被検眼に放出する空気を制御して患者の負担を低減し、かつ、不快な圧縮音を防止できるのである。

図面の簡単な説明

0016

本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計の光学系の概略構成図である。
本発明の一実施例に係る空気路変更手段の詳細を説明する図である。
本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計の制御系ブロック図である。
本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計の操作フローを説明する図である。
被検眼に放出する空気の流圧(P)と角膜からの反射光受光量(L)の関係を示した図である。)

0017

以下、本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計について図面を参照して説明する。
[一実施形態]
図1には本発明に係る非接触式眼圧計1の光学系の詳細を説明した図である。そして、図2は本発明のポイントである空気路変更手段の詳細を説明する図であり、図3は制御系を含めた本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計1の全体構成を説明するブロック図である。これら図1から3を用いて本発明の一実施例に係る非接触式眼圧計1について以下に説明する。

0018

非接触式眼圧計1は図3に示すように、被検眼を検査するための光学系が配置されたヘッド部とヘッド部の中の光学系などを制御し、撮影された前眼部の画像や検査結果を表示するモニタなどを備えた本体部で構成される。検査時はヘッド部を本体部に対してXYZ(左右、上下、前後)方向に移動して被検眼の検査を実施する。

0019

(眼圧検査光学系図1には被検眼の眼圧検査における全体光学系(眼圧検査光学系)を示す。眼圧検査光学系は、光源101からプロファイルセンサ107、108で構成されるアライメント光学系100、光源301、302から2次元撮像素子(CCD)306で構成される観察光学系300、光源401からミラー404で構成される固視光学系400及び光源201からノズル205、平面ガラス206で構成される被検眼の角膜の変形度合いを検出する変位変形検出受光光学系200から構成される。図1に示すように眼圧検査光学系を構成する各光学系はその一部が共有される構成になっている。

0020

(アライメント光学系100)アライメント光学系100は、光源101からの光がホットミラー102で反射され、対物レンズ103を通り、ホットミラー104で反射された後、平面ガラス206及びノズル205の開口部を通り被検眼Eの角膜に照射する。本実施例では、光源101は赤外光を出力するLEDが採用されている。

0021

角膜で反射された光は主光軸O1に対して対称的に配置された第1の検出部であるレンズ105及びプロファイルセンサ107、第2の検出部であるレンズ106及びプロファイルセンサ108で受光される。プロファイルセンサ107及びプロファイルセンサ108で得られた信号は本体部の制御装置600で処理され、XYZ駆動制御630によりヘッド部を被検眼に対してXYZアライメント微調整)を実施する。後述するが、被検眼に対するヘッド部のアライメントは、モニタ650に表示された前眼部画像アライメント光による輝点検者が見て本体部に備えたジョイスティック640を操作して粗アライメントし、輝点が所定の範囲に入るとXYZ駆動制御630によりXYZのオートアライメントを実施するように制御される。

0022

(観察光学系300)
観察光学系300は、ヘッド部の被検眼側に配置された光源301及び光源302により被検眼の角膜部を含む前眼部領域を照射し、対物レンズ303、結像レンズ305及び2次元撮像素子(CCD)306により、被検眼の前眼部画像を取得して、取得した被検眼の前眼部画像をモニタ650に表示する。光源301及び光源302は赤外光を出力するLEDが採用されるが、アライメント用の光源101より短波長の光を採用する。そのため、ホットミラー104は観察用の光(観察光)は透過し、アライメント用の光(アライメント光、光源101からの光)は反射する。また、ダイクロイックミラー304は、観察光は透過するように反射/透過の波長領域が設定されている。これにより、アライメント光と観察光は適切に分割され、各々の測定を可能にしている。

0023

(固視光学系400)
固視光学系400は、光源401からの光(固視光)をホットミラー402で反射し、リレーレンズ403を通り、反射ミラー404で反射した後、ダイクロイックミラー304で反射して主光軸O1を通り、対物レンズ303、ホットミラー104を通って、被検眼の網膜上で結像する。そのため、光源401と被検眼の網膜位置は略共役であることが望ましい。被検眼は固視光に基づいて固視され、眼圧検査などの眼特性の検査が可能になる。光源401は被検者視認可能な可視光を出力するLEDが採用される。

0024

(変位変形検出受光光学系200)
変位変形検出受光光学系200は、光源201からの光(変形検出光)の一部がハーフミラー202を透過後、ホットミラー102、対物レンズ103を透過し、ホットミラー104で反射して主光軸O1を通り、平面ガラス206、ノズル205の開口部を通って、被検眼の角膜に照射する。角膜に照射した光は角膜で反射し、逆の経路で、ノズル205の開口部、平面ガラス206を通過し、ホットミラー104で反射して対物レンズ103、ホットミラー102を通り、その一部がハーフミラー202で反射され、集光レンズ203により、受光素子25で受光される。後述するが、眼圧検査時は、ノズル205から圧縮された空気が被検眼の角膜に向けて噴射される。空気が噴射されると角膜は変位変形するため受光素子25で受光する光量が変化する。この光量の変化の度合いから被検眼の眼圧値を算出するのである。光源201も赤外光を出力するLEDが採用されるが、観察光より長波長で、かつ、アライメント光より短波長を光が選択され、採用される。このように、アライメント光、観察光、固視光、変形検出光(光源201からの光)の波長が設定され、ホットミラー102、104、402及びダイクロイックミラー304の反射/透過特性を適宜設定することにより、これら4つの光が適切な光路に沿って進むように構成されているのである。

0025

(空気路変更手段)次に、本発明の特徴である空気路変更手段の一実施例について図2を参照して説明する。図2(a)は非接触式眼圧計1の見口部の断面図である。見口部には被検眼の角膜に向けて圧縮した空気を噴出するためのノズル205と角膜からの反射光をホットミラーに案内するための平面ガラス206、及びシリンダー215で生成される圧縮空気をノズル205へ送る空気挿入口210を備えている。図2(a)の矢印に従い、圧縮空気は空気挿入口210から流入し、ノズル205へ送られる。

0026

図2(b)は見口部を被検者から見た図である。見口部は配管213を介してシリンダー215に接続されている。そして、見口部とシリンダー215の間にはバルブ212が配置されている。図2(b)及び(c)に示すように、バルブ212の中にはバタフライ弁218が回転軸211と共に配置されている。そして、バルブ212上部には回転軸211に取り付けられた半円形の蓋219が配置されている。蓋219は回転軸211に合わせてバタフライ弁218と共に回転する。バルブ212の上面の一部には大気に開放する開口部217があり、蓋219の回転により、開口部217は開閉するようになっている。図2(c)に示すように、バタフライ弁218が「開」のときは、開口部217は「閉」の状態になり、バタフライ弁218が「閉」のときは、開口部217は「開」の状態になる。回転軸211にはソレノイド214が接続され、ソレノイド214により回転軸211が回転制御される。そして、見口部には図2(a)及び(b)に示すように圧力センサ220が配置され、見口部内の流圧(P)をモニタしている。圧力センサ220からの信号はソレノイド214の制御にも使用される。例えば、機器の不具合などで流圧(P)が過大になった場合にソレノイド214を制御して、患者眼への負荷を予め防止することが可能である。また、角膜からの反射光の受光量(L)によるソレノイド214の制御の補完としても圧力センサ220からの信号は使用される。

0027

つまり、ピストン216の駆動によりシリンダー215内で圧縮された空気をノズル205から被検眼の角膜に向けて噴出する際は、バタフライ弁218は「開」になるようにソレノイド214が制御される。そして、噴出が終了後は、バタフライ弁218は「閉」になるようにソレノイド214が制御される。上述のように、バタフライ弁218が「閉」になると同時に開口部217が「開」になり、残留した圧縮空気を大気に開放すると同時に、シリンダー215内が急減圧にならないように、大気が開口部217から流入する。このため、圧縮空気の噴出後に生じやすいシリンダー215内の急減圧を防止できて、急減圧により生じる(患者に不快を与える)圧縮音も防止することができるのである。

0028

また、噴出が終了後は、バタフライ弁218は「閉」になるため、(主にシリンダー215内が急減圧で生じる)被検眼から飛散した涙がノズル205やシリンダー215内、又は光学系内に侵入或いは付着することも同時に防止できるのである。

0029

図5には、被検眼に放出する空気の流圧(P)と角膜からの反射光の受光量(L)の関係を示した図である。反射光の受光量(L)は被検眼の角膜が平らになった時に最大値ピーク)になる。被検眼の角膜は、圧縮した空気が噴出する前は球面状態であるが、空気が噴出すると、平ら(L:ピーク)になり、一度凹面(L:ゼロ)になり、噴出後は再び平ら(L:ピーク)になるため、反射光の受光量(L)は、図5に示すように時間軸に対して2度ピークになる。

0030

本発明に係る一実施例では、反射光の受光量(L)が最初にピークになる時間t1を求め、時間t1の時にソレノイド214を制御してバタフライ弁218を「閉」するように制御される。そのため、t1でノズル201からの圧縮空気の噴出は時間t1で停止されるため、図5(b)に示す斜線部の空気は被検眼に噴出されず、上述のように開口部217から開放されるため、患者負担が低減できるのである。

0031

(操作フロー)
図4は本実施例に係る眼科装置の操作フローを説明する図である。

0032

S10では、ジョイスティック640を用いて、患者の右眼がモニタ650に表示されるようにヘッド部を移動する。操作フローに記載はないが、この時、観察用の光源301、302、アライメント用の光源101、固視用の光源401及び角膜の変位変形検出の光源201が点灯する。そして、モニタ650に表示するアライメント光による角膜上の輝点が所定の領域に入るようにヘッド部をXYZ方向に租アライメントする。

0033

S12で、光源401からの固視光により被検眼Eを固視させる。S14では、プロファイルセンサ107及びプロファイルセンサ108で得られた信号からアライメント状態を検出し、その検出結果から本体内部のXYZ駆動制御630によりヘッド部のXYZアライメントを実施する。

0034

XYZアライメントが完了したら、S16で測定を開始する。上述したように、光源201からの光を被検眼Eの角膜に照射し、その反射光を受光素子204で受光する。そして、図2(b)に示すシリンダー215内のピストン216を駆動して、シリンダー内で圧縮された空気が配管を介して見口部の空気挿入口210から見口部に流入し、ノズル205から被検眼Eの角膜に向けて噴出させる。噴出した空気により角膜は変位変形するため、受光素子204で受光する光量(L)が変化(空気の噴出により角膜は平らになるため、受光素子204で受光する光量が増加)する。受光素子204で得られた受光信号が所定の値になるまでの時間を測定し、S18で、その測定値メモリ670に保存する。眼圧値は、空気を噴出してから受光信号が所定の値になるまでの時間と相関があるため、保存された測定値(時間)から被検眼Eの眼圧値が算出できるのである。受光素子204で受光する光量(L)の時間軸に対する変化は図5の通りである。

0035

S20では、左右眼とも測定したかどうかを判断する。右眼のみの場合は、S22で、ヘッド部を左眼側に動かして、右眼と同様S12からS18で左眼の眼圧検査を実施してその結果をメモリ670に保存する。

0036

左右眼とも測定を終えたら(S20で「Y」)、検査は終了する。

0037

尚、上記実施例では、右眼から検査を実施しているが、これも、左眼から実施してもよいし、一方の眼のみ検査してもよい。

0038

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明はかかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることが、理解されるべきである。

0039

上記実施例では、空気路変更手段には1つのバタフライ弁と1つの開口部を備えた構成を開示したが、バタフライ弁や開口部は1つに限定するものではない。例えば、上記実施例に開示した空気路変更手段をノズル205とシリンダー215の間に2つ以上配置してもよい。これにより、本発明に係る効果を向上させることが可能である。また、上記実施例では、バルブ211の上面の開口部は1箇所であったが、これも2つ以上あってもよい。

実施例

0040

また、本実施例では、バタフライ弁を採用したが、これも他の弁、例えば、ボール弁なども採用可能である。要は、ノズル205とシリンダー215の間を開閉可能であればよい。

0041

100・・アライメント光学系200・・変位変形検出受光光学系300・・観察光学系400・・固視光学系500・・シリンダー制御600・・制御装置630・・XYZ駆動制御650・・モニタ

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