非接触式超音波測定装置
【課題】 被検体の第１の特性を精度良く測定すると共に、被検体の観察又は第２の特性の測定を良好に行う。
【解決手段】 気体中を介して被検体に対して超音波ビームを送受信する超音波探触子を備え，前記探触子からの出力信号を処理して前記被検体の第１の特性を測定する第１のユニットを有する非接触式超音波測定装置であって、非接触で前記被検体を正面方向から観察するための観察ユニットと、非接触で前記被検体の第２の特性を正面方向から測定するための測定ユニットと、の少なくとも何れかを備える第２のユニットを有し、前記探触子は、その中心部に設けられた，前記第２ユニットによる前記被検体の観察又は測定のために十分な大きさを持つ開口部と、該開口部を囲むように配置された前記超音波ビームの送受信部と、を備える。
【解決手段】 気体中を介して被検体に対して超音波ビームを送受信する超音波探触子を備え，前記探触子からの出力信号を処理して前記被検体の第１の特性を測定する第１のユニットを有する非接触式超音波測定装置であって、非接触で前記被検体を正面方向から観察するための観察ユニットと、非接触で前記被検体の第２の特性を正面方向から測定するための測定ユニットと、の少なくとも何れかを備える第２のユニットを有し、前記探触子は、その中心部に設けられた，前記第２ユニットによる前記被検体の観察又は測定のために十分な大きさを持つ開口部と、該開口部を囲むように配置された前記超音波ビームの送受信部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて非接触で被検体の特性を測定する非接触式超音波測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触式超音波測定装置の一つとして、近年、被検者眼の角膜に向けて超音波を出射する振動子と角膜で反射された超音波を検出するセンサとを有する探触子を備えて非接触で被検者眼の眼圧を測定する非接触式超音波眼圧計が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／０７２５２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような超音波測定装置において、被検体と装置とが離れた状態で被検体を良好に観察できることが好ましい。また、被検体に関する種々の情報を良好に測定できることが好ましい。
【０００５】
例えば、特許文献１の構成の場合、模型眼に対する測定を想定したものにすぎず、実際の人眼を測定するにはまだ不十分であり、実用化に向けた課題は多い。例えば、被検者の恐怖心を緩和するには、角膜と装置との作動距離をある程度確保する必要がある（例えば、１０ｍｍ程度）。また、角膜と装置とが離れた状態で被検者眼の状態を良好に観察できることが好ましい。また、眼圧とは異なる第２の眼特性を測定することはできない。
【０００６】
本発明は、上記従来技術を鑑み、被検体の第１の特性を精度良く測定すると共に、被検体の観察又は第２の特性の測定を良好に行うことができる非接触式超音波測定装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
（１） 気体中を介して被検体に対して超音波ビームを送受信する超音波探触子を備え，前記探触子からの出力信号を処理して前記被検体の第１の特性を測定する第１のユニットを有する非接触式超音波測定装置であって、
非接触で前記被検体を正面方向から観察するための観察ユニットと、非接触で前記被検体の第２の特性を正面方向から測定するための測定ユニットと、の少なくとも何れかを備える第２のユニットを有し、
前記探触子は、その中心部に設けられた，前記第２ユニットによる前記被検体の観察又は測定のために十分な大きさを持つ開口部と、該開口部を囲むように配置された前記超音波ビームの送受信部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
（２） （１）の前記観察ユニット又は前記測定ユニットは、光学ユニットと、Ｘ線ユニットと、超音波ユニットと、音響ユニットと、の少なくとも何れかを含む、
ことを特徴とする。
【００１０】
（３） （２）の非接触式超音波測定装置において、 前記第１特性は、前記被検体の内圧である、ことを特徴とする。
【００１１】
（４） （３）の非接触式超音波測定装置において、
前記被検体は、被検者眼であり、
前記第１特性は、前記被検者眼の第１の眼特性である眼圧であり、
前記観察ユニットは、前記被検者眼の前眼部を正面方向から観察するための観察光学系である、ことを特徴とする。
【００１２】
（５） （４）の非接触式超音波測定装置において、
被検眼に対する作動距離方向のアライメント状態を検出するための作動距離検出ユニットを備え、該作動距離検出ユニットは、作動距離方向のアライメント状態検出用の指標を前記被検者眼に向けて斜め方向から投影する投影光学系と，位置検出素子を有し前記投影光学系による角膜反射光を斜め方向から受光する受光光学系と，を有し、位置検出素子からの出力に基づいてアライメント状態を検出する作動距離検出ユニットと、
前記超音波探触子からの出力信号を処理してアライメント状態を検出する作動距離検出ユニットと、の何れかであることを特徴とする。
【００１３】
（６） （４）の非接触式超音波測定装置において、前記測定ユニットは、前記被検者眼の第２の眼特性を測定するための測定光学系である、ことを特徴とする。
【００１４】
（７） （６）の非接触式超音波装置において、前記測定光学系は、被検者眼眼底に測定光を投光してその反射光を受光することによって眼屈折力を測定する眼屈折力測定光学系と、被検者眼の角膜に測定光を投光してその反射光を受光することによって角膜形状を測定する角膜形状測定光学系と、の少なくとも何れかを含む、ことを特徴とする。
【００１５】
（８） （７）の非接触式超音波測定装置において、前記観察光学系は、前記被検者眼の前に配置される対物レンズを有し、該対物レンズは、前記開口部に配置されている、ことを特徴とする。
【００１６】
（９） （３）の非接触式超音波測定装置において、前記送受信部は、広帯域の周波数成分を持つ超音波ビームを送受信する空気結合型送受信部である、ことを特徴とする。
【００１７】
（１０） （９）の非接触式超音波測定装置において、前記送受信部は、前記開口部より外側に略円環状に配置されている、ことを特徴とする。
【００１８】
（１１） （１０）の非接触式超音波測定装置において、前記送受信部は、その中心軸が前記第２ユニットの中心軸と略同軸になるように配置されている、ことを特徴とする。
【００１９】
（１２） （１１）の非接触式超音波測定装置において、前記送受信部の送信部と受信部とは、それぞれ異なる位置に同心円状に配置されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、被検体の第１の特性を精度良く測定すると共に、被検体の観察又は第２の特性の測定を良好に行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本実施形態に係る非接触式超音波測定装置である非接触式超音波眼圧計の測定系及び光学系の概略構成図である。なお、以下の測定系及び光学系は、図示無き筐体に内蔵されている。また、その筐体は、周知のアライメント用移動機構により、被検者眼Ｅに対して三次元的に移動されてもよい。また、手持ちタイプ（ハンディタイプ）であってもよい。
【００２２】
超音波探触子１０は、空気を媒体として被検者眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて超音波ビーム（パルス波又は連続波）を出射し、また、角膜Ｅｃで反射された超音波ビームを検出する。探触子１０は、超音波の送受信部１１として、角膜Ｅｃに入射させる超音波（入射波）を出射する送信部１２と、角膜Ｅｃで反射された超音波（反射波）を検出する受信部１３と、を有し、被検者眼Ｅの眼圧を非接触で測定するために用いられる。なお、本実施形態の探触子１０は、送信部１２と受信部１３とが別構成となっており、それぞれ異なる位置に配置されている。もちろん、これに限るものではなく、送信部１２と受信部１３とが兼用されていてもよい。
【００２３】
本装置の光学系としては、被検者眼Ｅの前眼部を正面方向から観察するための観察光学系２０と、被検者眼Ｅを固視させるための固視標投影（呈示）光学系３０と、上下左右方向のアライメント状態検出用の第１指標を角膜Ｅｃに投影するための第１指標投影光学系４０と、前後方向である作動距離方向のアライメント状態検出用の第２指標を角膜Ｅｃに投影するための第２指標投影光学系５０と、角膜Ｅｃに投影された第２指標を検出するための指標検出光学系５５と、が設けられている。
【００２４】
観察光学系２０は、対物レンズ２２と、結像レンズ２４と、二次元撮像素子２６と、を有し、その光軸（観察光軸）Ｌ１が送受信部１１の中心軸と略同軸となるように配置されている。このため、被検者眼Ｅの所定部位（例えば、角膜中心、瞳孔中心）に対して観察光軸Ｌ１がアライメントされると、被検者眼Ｅに対する探触子１０の上下左右方向のアライメントがなされる。
【００２５】
赤外光源３８によって照明された被検者眼Ｅの前眼部像は、開口部１５を通過し、対物レンズ２２を透過し、ハーフミラー４６を透過し、ダイクロイックミラー３６を透過し、結像レンズ２４によって撮像素子２６に結像する。撮像素子２６によって撮像された前眼部像は、後述するモニタ７２に表示される。
【００２６】
固視標投影光学系３０は、可視光源３２を有し、被検者眼Ｅを固視させるための固視標を被検者眼Ｅに投影する。光源３２からの可視光は、赤外光を透過して可視光を反射するするダイクロイックミラー３６で反射され、ハーフミラー４６を透過し、対物レンズ２２を透過して被検者眼Ｅの眼底に投影される。固視標投影光学系３０の光軸Ｌ２は、観察光学系２０の光路（観察光路）中に配置されたダイクロイックミラー３６によって観察光軸Ｌ１と同軸にされている。
【００２７】
第１指標投影光学系４０は、赤外光源４２を有し、上下左右方向のアライメント状態検出用の第１指標である赤外光を正面方向から角膜Ｅｃに投影する。光源４２からの赤外光は、ハーフミラー４６で反射され、対物レンズ２２を透過して角膜Ｅｃに投影される。第１指標投影光学系４０の光軸Ｌ３は、観察光路（観察光束の光路）中に配置されたハーフミラー４６によって観察光軸Ｌ１と同軸にされている。
【００２８】
観察光学系２０は、第１指標投影光学系４０によって角膜Ｅｃに形成された第１指標像を検出する（角膜Ｅｃで反射された光源４１からの赤外光を受光する）。すなわち、観察光学系２０は、指標検出光学系を兼ねる。撮像素子２６によって撮像された第１指標像は、モニタ７２に表示される（図２の点像Ｉ参照）。
【００２９】
第２指標投影光学系５０は、赤外光源５１を有し、作動距離方向のアライメント状態検出用の第２指標である赤外光を斜め方向から角膜Ｅｃに投影する。
【００３０】
指標検出光学系５５は、位置検出素子（例えば、ラインＣＣ）５８を有し、第２指標投影光学系５０によって角膜Ｅｃに形成された第２指標像を検出する（角膜Ｅｃで反射された光源５１からの赤外光を受光する）。なお、作動距離方向のアライメント状態の検出は、探触子１０によって行われてもよい（例えば、被検者眼に出射された超音波が探触子１０に戻っているまでの時間が距離に換算される）。
【００３１】
図２は、本実施形態に係る探触子１０を正面から見たときの概略構成図である。探触子１０は、その中心部に、観察光路として用いるのに十分な大きさを持つ開口部１５を有し、送受信部１１が開口部１５を囲むように配置されている。
【００３２】
より具体的には、送受信部１１は、開口部１５に対応する内径を持つ貫通孔が形成されたベース部１０ａの被検者眼Ｅ側に配置されており、貫通孔の外側に略円環状に配置されている。また、送信部１２と受信部１３とは、それぞれ異なる位置に同心円状に配置されている。
【００３３】
なお、図２の場合、送信部１２が内側に配置され、受信部１３が外側に配置されているが、受信部１３が内側に配置され、送信部１２が外側に配置されていてもよい。
【００３４】
また、対物レンズ２２は、開口部１５に配置されている。もちろん、開口部１５には他の光学部材（例えば、ガラス板、フィルタ、等）が配置されていてもよいし、また、前述のような光学部材が配置されていなくてもよい。
【００３５】
また、開口部１５は、観察光学系２０による観察範囲が許容できる範囲で確保されるように、観察光学系２０による被検者眼の観察のために十分な大きさを持つ。例えば、開口部１５の大きさ（ベース部１０ａの貫通孔の内径）は、被検者眼に対するアライメントがスムーズに行えるか、前眼部の状態が良好に確認できるか、等を考慮して適宜決定される。また、開口部１５の形状は、正円形に限るものではなく、種々の形状（例えば、矩形、楕円形、等）であってもよい。
【００３６】
また、送受信部１１には、空気中での伝播効率を高めるために、広帯域の周波数成分を持つ超音波ビームを送受信する空気結合型の超音波送受信部（超音波探触子）が用いられることが好ましい。この場合、マイクロアコースティック（Microacoustic）社のBATTM探触子を用いることができる。このような探触子の詳細については、米国特許５２８７３３１号公報、特表２００５−５０６７８３号公報、等を参照されたい。もちろん、これに限るものではなく、ピエゾ型の超音波送受信部（超音波探触子）が用いられてもよい。
【００３７】
図３は、本実施形態に係る装置の制御系の概略ブロック図である。演算制御部７０は、装置全体の制御等を行う。また、探触子１０からの出力信号を処理して被検者眼Ｅの眼圧を求める。探触子１０（送受信部１１）は増幅器８１に接続されており、探触子１０から出力された電気信号は増幅器８１によって増幅され、演算制御部７０に入力される。また、演算制御部７０には、撮像素子２６、光源３２、光源３８、光源４２、光源５１、位置検出素子５８、モニタ７２、メモリ７５、等が接続されている。なお、メモリ７５には、探触子１０を用いて眼圧を測定するための測定プログラム、装置全体の制御を行うための制御プログラム、等が記憶されている。
【００３８】
以上のような構成を備える装置において、被検者眼Ｅの眼圧を測定する場合について説明する。まず、検者は、被検者に固視標を注視させる。また、モニタ７２に表示された前眼部像を観察しながら、被検者眼Ｅに対する探触子１０のアライメントを行う。このとき、演算制御部７０は、図３に示すように、撮像素子２６によって撮像された第１指標像Ｉを含む前眼部像と後述するレチクルＬＴ及びインジケータＧとをモニタ７２に表示する。なお、演算制御部７０は、位置検出素子５８からの出力信号に基づいて作動距離方向のアライメント状態を検出し、その検出結果に基づいてインジケータＧの表示を制御する。
【００３９】
検者は、第１指標像ＩがレチクルＬＴ内に入るように、上下左右方向のアライメントを行う。また、インジケータＧが適正な表示状態（例えば、インジゲータが一本の状態）となるように、作動距離方向のアライメントを行う。
【００４０】
上下左右前後方向のアライメントが完了され、所定のトリガ信号が手動で又は自動的に入力されると、演算制御部７０は、送信部１２から超音波ビームを角膜Ｅｃに向けて出射し、角膜Ｅｃで反射された超音波ビームを受信部１３で検出する。そして、演算制御部７０は、送受信部１１による検出結果に基づいて被検者眼Ｅの眼圧を求め、その結果をモニタ８に表示する。すなわち、演算制御部７０は、送受信部１１によって検出された超音波の振幅，位相，等と眼圧との関係から眼圧値を得る。
【００４１】
以上のように、送受信部１１が観察光路の外側に配置されていることにより、送信部１２及び受信部１３の面積が確保でき、かつ、観察光路が遮光されるのを回避できる。そして、送受信部１１が開口部１５を囲むように配置されていることにより、被検者眼Ｅに対する作動距離を長くしても、探触子１０によって検出される角膜Ｅｃからの反射波の検出信号のＳ／Ｎ比を高くできる。
【００４２】
すなわち、前眼部を観察するための領域が中心部分に好適に配置され、角膜に対して超音波を送受信するための領域が周辺部分に好適に配置されることにより、探触子１０及び観察光学系２０が最適化され、超音波の送受信による眼圧測定と前眼部観察とを好適に行うことができる。
【００４３】
なお、送受信部１１（送信部１２及び受信部１３）が略円環状にされることにより、角膜Ｅｃへの入射波が略均一となるため、角膜Ｅｃからの反射波を精度良く検出できる。
【００４４】
また、送受信部１１の被検者眼Ｅ側の断面形状は、図１のような平面状ではなく、図４（ａ）のような円錐状（テーパ状）でもよいし、図４（ｂ）のような球面状でもよい。
【００４５】
また、送信部１２及び受信部１３は、図２のような二重リング構成ではなく、３つ以上のリング構成であってもよい。すなわち、送信部１２及び受信部１３の少なくとも一方が２つ以上のリング構成であってもよい。
【００４６】
また、送受信部１１は、図２のような開口部１５の略全体を囲む構成ではなく、開口部１５の外周の一部を囲む構成であってもよい。したがって、送受信部１１が略円環状に配置される場合、連続的な円でなく、間欠的な円であってもよい。
【００４７】
また、送受信部１１の形状は、略円環状であることが好ましいが、種々の変容が可能である。例えば、多角形（辺の数が多い方が好ましい）状であってもよい。
【００４８】
なお、探触子１０（送受信部１１）を用いて超音波によって眼圧を測定する構成に加え、眼圧とは異なる被検者眼Ｅの第２の眼特性を測定するための測定光学系が設けられてもよい。この場合、測定光路（測定光束の光路）として開口部１５が用いられる。また、開口部１５は、許容できる測定精度を確保されるよう、測定光学系による被検者眼の測定のために十分な大きさを持つ。測定光学系としては、例えば、被検者眼Ｅの眼底に測定光を投光してその反射光を受光することによって眼屈折力を測定する眼屈折力測定光学系、角膜Ｅｃに測定光を投光してその反射光を受光することによって角膜形状を測定する角膜形状測定光学系、測定光と参照光とによる干渉光を受光して眼軸長を測定する眼軸長測定光学系、等が考えられる。
【００４９】
図５は、眼圧測定系に加えて測定光学系が設けられた場合の具体例の測定系及び光学系の概略構成図である。なお、図１と同様の番号を付したものについては、特段の説明がない限り、同様の機能及び構成を有するものとする。また、眼圧測定に関しては、前述の構成と同様の構成によって行われるため、その説明は省略する。
【００５０】
測定光学系６０は、被検者眼Ｅに測定光を投光してその反射光を受光する構成を備える測定光学ユニット６１と、全反射ミラー６２と、前眼部観察光を透過し測定光を反射するビームスプリッタ６３（例えば、ハーフミラー、ダイクロイックミラー）と、対物レンズ２２と、を有する。なお、測定光学ユニット６１として眼屈折力測定ユニットが設けられる場合、固視標投影光学系３０は、雲霧をかけることが可能な周知の構成であることが好ましい。
【００５１】
測定光学ユニット６１の測定用光源から出射された測定光は、ミラー６２及びビームスプリッタ６３で反射され、対物レンズ２２を透過して被検者眼Ｅに入射される。被検者眼Ｅの眼底，角膜，等の所定部位で反射された測定光は、対物レンズ２２を透過し、ビームスプリッタ６３及びミラー６２で反射され、測定光学ユニット６１の受光素子，撮像素子，等で受光される。そして、演算制御部７０は、受光結果（撮像結果）に基づいて被検者眼Ｅの検査（例えば、眼特性の測定、被検者眼像の取得、等）を行う。
【００５２】
このような構成とすれば、眼圧測定系と測定光学系とを備える複合型眼科装置を従来装置に対して非常に小型化できる。
【００５３】
また、上記構成に限るものではなく、角膜Ｅｃに角膜曲率測定用指標（例えば、リング指標、プラチド指標）を投影する投影光学系が設けられ、角膜Ｅｃに投影された指標像を観察光学系２０（撮像素子２６）で撮像することによって角膜曲率が測定されるてもよい。この場合、角膜曲率測定用指標投影光学系は、送受信部１１と干渉しないように配置される。
【００５４】
また、開口部１５を介して被検者眼Ｅの前眼部にスリット光を投光する投光光学系と、観察光軸（測定光軸）Ｌ１と所定角度で交わる撮像光軸を持ち前眼部からの反射光を受光して前眼部断面像を撮像する撮像光学系と、が設けられ、撮像された前眼部断面像に基づいて角膜厚，前房深度，等が測定されてもよい。この場合、撮像光学系は、送受信部１１と干渉しないように配置される。
【００５５】
また、観察光軸Ｌ１と所定角度で交わる照射光軸を持ち照明光を角膜Ｅｃに向けて斜めから照射する照射光学系と、観察光軸Ｌ１と所定角度で交わる撮像光軸を持ち角膜Ｅｃからの反射光を受光して角膜内皮細胞像を撮像する撮像光学系と、が設けられ、角膜内皮細胞像が撮像されてもよい。この場合、照射光学系及び撮像光学系は、送受信部１１と干渉しないように配置される。
【００５６】
なお、本発明は、探触子１０を用いて眼圧を測定する構成に限るものではなく、探触子１０を用いて被検体（生体に限定されない。）の内圧を測定する構成であれば適用可能である。さらに、探触子１０を用いて被検体の特性（例えば、応力分布、形状）を測定する構成であれば適用可能である。
【００５７】
上記の場合、装置には、非接触で被検体を正面方向から観察するための観察ユニット（例えば、光学観察ユニット、Ｘ線観察ユニット、超音波観察ユニット、音響観察ユニット）と、観察ユニットによる被検体の観察のための十分な大きさを持つ開口部を有する探触子（第１のユニット）と、が配置される（図１参照）。この場合、探触子１０の開口部１５を介して観察ユニットによって被検体が観察される。なお、観察ユニットの中心軸と、送受信部１１の中心軸と、が略同軸に配置されるのが好ましい。
【００５８】
また、以上の説明では、探触子１０の開口部１５を被検者眼Ｅの第２の特性の測定に用いる構成としたが、これに限るものではなく、探触子１０の開口部１５を被検体の第２の特性の測定に用いる構成であれば適用可能である。
【００５９】
上記の場合、装置には、非接触で被検体Ｓの第２の特性を正面方向から測定するための第２の測定ユニット１００（例えば、光学測定ユニット、Ｘ線測定ユニット、超音波測定ユニット、音響測定ユニット）と、測定ユニット１００による被検体Ｓの測定のための十分な大きさを持つ開口部１５を有する探触子１０（第１のユニット）と、が配置される（図６参照）。この場合、探触子１０の開口部１５を介して測定ユニット１００によって被検体Ｓの第２の特性が測定される。なお、測定ユニット１００の中心軸と、送受信部１１の中心軸と、が略同軸に配置されるのが好ましい。
【００６０】
すなわち、測定ユニット１００は、被検体Ｓの第２の特性を測定するための測定波を出射及び／又は検出する。測定波としては、測定目的に応じて、電磁波（電波、光、Ｘ線、ガンマ線、等）、音波（超音波、音響エネルギー）、等が用いられる。
【００６１】
以上のような構成とすれば、開口部を有する探触子を持つ第１の超音波測定システムと第２の測定システムとがお互いに分離され、各測定がそれぞれ最適化される。
【００６２】
なお、本発明は、空気中において使用される構成に限るものではなく、気体中において使用される構成であれば、適用可能である。例えば、大気圧下での空気を含んだ気体中、若しくは任意の圧力下における任意の気体中（不活性な気体を含む）での使用が想定される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施形態に係る非接触式超音波測定装置である非接触式超音波眼圧計の測定系及び光学系の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る探触子を正面から見たときの概略構成図である。
【図３】本実施形態に係る装置の制御系の概略ブロック図である。
【図４】本実施形態に係る送受信部の断面形状の変容例を示す図である。
【図５】眼圧測定系に加えて測定光学系が設けられた場合の具体例の測定系及び光学系の概略構成図である。
【図６】探触子の開口部を被検体の第２の特性の測定に用いる構成の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 超音波探触子
１１ 送受信部
１２ 送信部
１３ 受信部
１５ 開口部
２０ 観察光学系
５０ 第２指標投影光学系
５５ 指標検出光学系
６０ 測定光学系
１００ 第２の測定ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を用いて非接触で被検体の特性を測定する非接触式超音波測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触式超音波測定装置の一つとして、近年、被検者眼の角膜に向けて超音波を出射する振動子と角膜で反射された超音波を検出するセンサとを有する探触子を備えて非接触で被検者眼の眼圧を測定する非接触式超音波眼圧計が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００８／０７２５２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような超音波測定装置において、被検体と装置とが離れた状態で被検体を良好に観察できることが好ましい。また、被検体に関する種々の情報を良好に測定できることが好ましい。
【０００５】
例えば、特許文献１の構成の場合、模型眼に対する測定を想定したものにすぎず、実際の人眼を測定するにはまだ不十分であり、実用化に向けた課題は多い。例えば、被検者の恐怖心を緩和するには、角膜と装置との作動距離をある程度確保する必要がある（例えば、１０ｍｍ程度）。また、角膜と装置とが離れた状態で被検者眼の状態を良好に観察できることが好ましい。また、眼圧とは異なる第２の眼特性を測定することはできない。
【０００６】
本発明は、上記従来技術を鑑み、被検体の第１の特性を精度良く測定すると共に、被検体の観察又は第２の特性の測定を良好に行うことができる非接触式超音波測定装置を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
（１） 気体中を介して被検体に対して超音波ビームを送受信する超音波探触子を備え，前記探触子からの出力信号を処理して前記被検体の第１の特性を測定する第１のユニットを有する非接触式超音波測定装置であって、
非接触で前記被検体を正面方向から観察するための観察ユニットと、非接触で前記被検体の第２の特性を正面方向から測定するための測定ユニットと、の少なくとも何れかを備える第２のユニットを有し、
前記探触子は、その中心部に設けられた，前記第２ユニットによる前記被検体の観察又は測定のために十分な大きさを持つ開口部と、該開口部を囲むように配置された前記超音波ビームの送受信部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
（２） （１）の前記観察ユニット又は前記測定ユニットは、光学ユニットと、Ｘ線ユニットと、超音波ユニットと、音響ユニットと、の少なくとも何れかを含む、
ことを特徴とする。
【００１０】
（３） （２）の非接触式超音波測定装置において、 前記第１特性は、前記被検体の内圧である、ことを特徴とする。
【００１１】
（４） （３）の非接触式超音波測定装置において、
前記被検体は、被検者眼であり、
前記第１特性は、前記被検者眼の第１の眼特性である眼圧であり、
前記観察ユニットは、前記被検者眼の前眼部を正面方向から観察するための観察光学系である、ことを特徴とする。
【００１２】
（５） （４）の非接触式超音波測定装置において、
被検眼に対する作動距離方向のアライメント状態を検出するための作動距離検出ユニットを備え、該作動距離検出ユニットは、作動距離方向のアライメント状態検出用の指標を前記被検者眼に向けて斜め方向から投影する投影光学系と，位置検出素子を有し前記投影光学系による角膜反射光を斜め方向から受光する受光光学系と，を有し、位置検出素子からの出力に基づいてアライメント状態を検出する作動距離検出ユニットと、
前記超音波探触子からの出力信号を処理してアライメント状態を検出する作動距離検出ユニットと、の何れかであることを特徴とする。
【００１３】
（６） （４）の非接触式超音波測定装置において、前記測定ユニットは、前記被検者眼の第２の眼特性を測定するための測定光学系である、ことを特徴とする。
【００１４】
（７） （６）の非接触式超音波装置において、前記測定光学系は、被検者眼眼底に測定光を投光してその反射光を受光することによって眼屈折力を測定する眼屈折力測定光学系と、被検者眼の角膜に測定光を投光してその反射光を受光することによって角膜形状を測定する角膜形状測定光学系と、の少なくとも何れかを含む、ことを特徴とする。
【００１５】
（８） （７）の非接触式超音波測定装置において、前記観察光学系は、前記被検者眼の前に配置される対物レンズを有し、該対物レンズは、前記開口部に配置されている、ことを特徴とする。
【００１６】
（９） （３）の非接触式超音波測定装置において、前記送受信部は、広帯域の周波数成分を持つ超音波ビームを送受信する空気結合型送受信部である、ことを特徴とする。
【００１７】
（１０） （９）の非接触式超音波測定装置において、前記送受信部は、前記開口部より外側に略円環状に配置されている、ことを特徴とする。
【００１８】
（１１） （１０）の非接触式超音波測定装置において、前記送受信部は、その中心軸が前記第２ユニットの中心軸と略同軸になるように配置されている、ことを特徴とする。
【００１９】
（１２） （１１）の非接触式超音波測定装置において、前記送受信部の送信部と受信部とは、それぞれ異なる位置に同心円状に配置されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、被検体の第１の特性を精度良く測定すると共に、被検体の観察又は第２の特性の測定を良好に行うことができる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本実施形態に係る非接触式超音波測定装置である非接触式超音波眼圧計の測定系及び光学系の概略構成図である。なお、以下の測定系及び光学系は、図示無き筐体に内蔵されている。また、その筐体は、周知のアライメント用移動機構により、被検者眼Ｅに対して三次元的に移動されてもよい。また、手持ちタイプ（ハンディタイプ）であってもよい。
【００２２】
超音波探触子１０は、空気を媒体として被検者眼Ｅの角膜Ｅｃに向けて超音波ビーム（パルス波又は連続波）を出射し、また、角膜Ｅｃで反射された超音波ビームを検出する。探触子１０は、超音波の送受信部１１として、角膜Ｅｃに入射させる超音波（入射波）を出射する送信部１２と、角膜Ｅｃで反射された超音波（反射波）を検出する受信部１３と、を有し、被検者眼Ｅの眼圧を非接触で測定するために用いられる。なお、本実施形態の探触子１０は、送信部１２と受信部１３とが別構成となっており、それぞれ異なる位置に配置されている。もちろん、これに限るものではなく、送信部１２と受信部１３とが兼用されていてもよい。
【００２３】
本装置の光学系としては、被検者眼Ｅの前眼部を正面方向から観察するための観察光学系２０と、被検者眼Ｅを固視させるための固視標投影（呈示）光学系３０と、上下左右方向のアライメント状態検出用の第１指標を角膜Ｅｃに投影するための第１指標投影光学系４０と、前後方向である作動距離方向のアライメント状態検出用の第２指標を角膜Ｅｃに投影するための第２指標投影光学系５０と、角膜Ｅｃに投影された第２指標を検出するための指標検出光学系５５と、が設けられている。
【００２４】
観察光学系２０は、対物レンズ２２と、結像レンズ２４と、二次元撮像素子２６と、を有し、その光軸（観察光軸）Ｌ１が送受信部１１の中心軸と略同軸となるように配置されている。このため、被検者眼Ｅの所定部位（例えば、角膜中心、瞳孔中心）に対して観察光軸Ｌ１がアライメントされると、被検者眼Ｅに対する探触子１０の上下左右方向のアライメントがなされる。
【００２５】
赤外光源３８によって照明された被検者眼Ｅの前眼部像は、開口部１５を通過し、対物レンズ２２を透過し、ハーフミラー４６を透過し、ダイクロイックミラー３６を透過し、結像レンズ２４によって撮像素子２６に結像する。撮像素子２６によって撮像された前眼部像は、後述するモニタ７２に表示される。
【００２６】
固視標投影光学系３０は、可視光源３２を有し、被検者眼Ｅを固視させるための固視標を被検者眼Ｅに投影する。光源３２からの可視光は、赤外光を透過して可視光を反射するするダイクロイックミラー３６で反射され、ハーフミラー４６を透過し、対物レンズ２２を透過して被検者眼Ｅの眼底に投影される。固視標投影光学系３０の光軸Ｌ２は、観察光学系２０の光路（観察光路）中に配置されたダイクロイックミラー３６によって観察光軸Ｌ１と同軸にされている。
【００２７】
第１指標投影光学系４０は、赤外光源４２を有し、上下左右方向のアライメント状態検出用の第１指標である赤外光を正面方向から角膜Ｅｃに投影する。光源４２からの赤外光は、ハーフミラー４６で反射され、対物レンズ２２を透過して角膜Ｅｃに投影される。第１指標投影光学系４０の光軸Ｌ３は、観察光路（観察光束の光路）中に配置されたハーフミラー４６によって観察光軸Ｌ１と同軸にされている。
【００２８】
観察光学系２０は、第１指標投影光学系４０によって角膜Ｅｃに形成された第１指標像を検出する（角膜Ｅｃで反射された光源４１からの赤外光を受光する）。すなわち、観察光学系２０は、指標検出光学系を兼ねる。撮像素子２６によって撮像された第１指標像は、モニタ７２に表示される（図２の点像Ｉ参照）。
【００２９】
第２指標投影光学系５０は、赤外光源５１を有し、作動距離方向のアライメント状態検出用の第２指標である赤外光を斜め方向から角膜Ｅｃに投影する。
【００３０】
指標検出光学系５５は、位置検出素子（例えば、ラインＣＣ）５８を有し、第２指標投影光学系５０によって角膜Ｅｃに形成された第２指標像を検出する（角膜Ｅｃで反射された光源５１からの赤外光を受光する）。なお、作動距離方向のアライメント状態の検出は、探触子１０によって行われてもよい（例えば、被検者眼に出射された超音波が探触子１０に戻っているまでの時間が距離に換算される）。
【００３１】
図２は、本実施形態に係る探触子１０を正面から見たときの概略構成図である。探触子１０は、その中心部に、観察光路として用いるのに十分な大きさを持つ開口部１５を有し、送受信部１１が開口部１５を囲むように配置されている。
【００３２】
より具体的には、送受信部１１は、開口部１５に対応する内径を持つ貫通孔が形成されたベース部１０ａの被検者眼Ｅ側に配置されており、貫通孔の外側に略円環状に配置されている。また、送信部１２と受信部１３とは、それぞれ異なる位置に同心円状に配置されている。
【００３３】
なお、図２の場合、送信部１２が内側に配置され、受信部１３が外側に配置されているが、受信部１３が内側に配置され、送信部１２が外側に配置されていてもよい。
【００３４】
また、対物レンズ２２は、開口部１５に配置されている。もちろん、開口部１５には他の光学部材（例えば、ガラス板、フィルタ、等）が配置されていてもよいし、また、前述のような光学部材が配置されていなくてもよい。
【００３５】
また、開口部１５は、観察光学系２０による観察範囲が許容できる範囲で確保されるように、観察光学系２０による被検者眼の観察のために十分な大きさを持つ。例えば、開口部１５の大きさ（ベース部１０ａの貫通孔の内径）は、被検者眼に対するアライメントがスムーズに行えるか、前眼部の状態が良好に確認できるか、等を考慮して適宜決定される。また、開口部１５の形状は、正円形に限るものではなく、種々の形状（例えば、矩形、楕円形、等）であってもよい。
【００３６】
また、送受信部１１には、空気中での伝播効率を高めるために、広帯域の周波数成分を持つ超音波ビームを送受信する空気結合型の超音波送受信部（超音波探触子）が用いられることが好ましい。この場合、マイクロアコースティック（Microacoustic）社のBATTM探触子を用いることができる。このような探触子の詳細については、米国特許５２８７３３１号公報、特表２００５−５０６７８３号公報、等を参照されたい。もちろん、これに限るものではなく、ピエゾ型の超音波送受信部（超音波探触子）が用いられてもよい。
【００３７】
図３は、本実施形態に係る装置の制御系の概略ブロック図である。演算制御部７０は、装置全体の制御等を行う。また、探触子１０からの出力信号を処理して被検者眼Ｅの眼圧を求める。探触子１０（送受信部１１）は増幅器８１に接続されており、探触子１０から出力された電気信号は増幅器８１によって増幅され、演算制御部７０に入力される。また、演算制御部７０には、撮像素子２６、光源３２、光源３８、光源４２、光源５１、位置検出素子５８、モニタ７２、メモリ７５、等が接続されている。なお、メモリ７５には、探触子１０を用いて眼圧を測定するための測定プログラム、装置全体の制御を行うための制御プログラム、等が記憶されている。
【００３８】
以上のような構成を備える装置において、被検者眼Ｅの眼圧を測定する場合について説明する。まず、検者は、被検者に固視標を注視させる。また、モニタ７２に表示された前眼部像を観察しながら、被検者眼Ｅに対する探触子１０のアライメントを行う。このとき、演算制御部７０は、図３に示すように、撮像素子２６によって撮像された第１指標像Ｉを含む前眼部像と後述するレチクルＬＴ及びインジケータＧとをモニタ７２に表示する。なお、演算制御部７０は、位置検出素子５８からの出力信号に基づいて作動距離方向のアライメント状態を検出し、その検出結果に基づいてインジケータＧの表示を制御する。
【００３９】
検者は、第１指標像ＩがレチクルＬＴ内に入るように、上下左右方向のアライメントを行う。また、インジケータＧが適正な表示状態（例えば、インジゲータが一本の状態）となるように、作動距離方向のアライメントを行う。
【００４０】
上下左右前後方向のアライメントが完了され、所定のトリガ信号が手動で又は自動的に入力されると、演算制御部７０は、送信部１２から超音波ビームを角膜Ｅｃに向けて出射し、角膜Ｅｃで反射された超音波ビームを受信部１３で検出する。そして、演算制御部７０は、送受信部１１による検出結果に基づいて被検者眼Ｅの眼圧を求め、その結果をモニタ８に表示する。すなわち、演算制御部７０は、送受信部１１によって検出された超音波の振幅，位相，等と眼圧との関係から眼圧値を得る。
【００４１】
以上のように、送受信部１１が観察光路の外側に配置されていることにより、送信部１２及び受信部１３の面積が確保でき、かつ、観察光路が遮光されるのを回避できる。そして、送受信部１１が開口部１５を囲むように配置されていることにより、被検者眼Ｅに対する作動距離を長くしても、探触子１０によって検出される角膜Ｅｃからの反射波の検出信号のＳ／Ｎ比を高くできる。
【００４２】
すなわち、前眼部を観察するための領域が中心部分に好適に配置され、角膜に対して超音波を送受信するための領域が周辺部分に好適に配置されることにより、探触子１０及び観察光学系２０が最適化され、超音波の送受信による眼圧測定と前眼部観察とを好適に行うことができる。
【００４３】
なお、送受信部１１（送信部１２及び受信部１３）が略円環状にされることにより、角膜Ｅｃへの入射波が略均一となるため、角膜Ｅｃからの反射波を精度良く検出できる。
【００４４】
また、送受信部１１の被検者眼Ｅ側の断面形状は、図１のような平面状ではなく、図４（ａ）のような円錐状（テーパ状）でもよいし、図４（ｂ）のような球面状でもよい。
【００４５】
また、送信部１２及び受信部１３は、図２のような二重リング構成ではなく、３つ以上のリング構成であってもよい。すなわち、送信部１２及び受信部１３の少なくとも一方が２つ以上のリング構成であってもよい。
【００４６】
また、送受信部１１は、図２のような開口部１５の略全体を囲む構成ではなく、開口部１５の外周の一部を囲む構成であってもよい。したがって、送受信部１１が略円環状に配置される場合、連続的な円でなく、間欠的な円であってもよい。
【００４７】
また、送受信部１１の形状は、略円環状であることが好ましいが、種々の変容が可能である。例えば、多角形（辺の数が多い方が好ましい）状であってもよい。
【００４８】
なお、探触子１０（送受信部１１）を用いて超音波によって眼圧を測定する構成に加え、眼圧とは異なる被検者眼Ｅの第２の眼特性を測定するための測定光学系が設けられてもよい。この場合、測定光路（測定光束の光路）として開口部１５が用いられる。また、開口部１５は、許容できる測定精度を確保されるよう、測定光学系による被検者眼の測定のために十分な大きさを持つ。測定光学系としては、例えば、被検者眼Ｅの眼底に測定光を投光してその反射光を受光することによって眼屈折力を測定する眼屈折力測定光学系、角膜Ｅｃに測定光を投光してその反射光を受光することによって角膜形状を測定する角膜形状測定光学系、測定光と参照光とによる干渉光を受光して眼軸長を測定する眼軸長測定光学系、等が考えられる。
【００４９】
図５は、眼圧測定系に加えて測定光学系が設けられた場合の具体例の測定系及び光学系の概略構成図である。なお、図１と同様の番号を付したものについては、特段の説明がない限り、同様の機能及び構成を有するものとする。また、眼圧測定に関しては、前述の構成と同様の構成によって行われるため、その説明は省略する。
【００５０】
測定光学系６０は、被検者眼Ｅに測定光を投光してその反射光を受光する構成を備える測定光学ユニット６１と、全反射ミラー６２と、前眼部観察光を透過し測定光を反射するビームスプリッタ６３（例えば、ハーフミラー、ダイクロイックミラー）と、対物レンズ２２と、を有する。なお、測定光学ユニット６１として眼屈折力測定ユニットが設けられる場合、固視標投影光学系３０は、雲霧をかけることが可能な周知の構成であることが好ましい。
【００５１】
測定光学ユニット６１の測定用光源から出射された測定光は、ミラー６２及びビームスプリッタ６３で反射され、対物レンズ２２を透過して被検者眼Ｅに入射される。被検者眼Ｅの眼底，角膜，等の所定部位で反射された測定光は、対物レンズ２２を透過し、ビームスプリッタ６３及びミラー６２で反射され、測定光学ユニット６１の受光素子，撮像素子，等で受光される。そして、演算制御部７０は、受光結果（撮像結果）に基づいて被検者眼Ｅの検査（例えば、眼特性の測定、被検者眼像の取得、等）を行う。
【００５２】
このような構成とすれば、眼圧測定系と測定光学系とを備える複合型眼科装置を従来装置に対して非常に小型化できる。
【００５３】
また、上記構成に限るものではなく、角膜Ｅｃに角膜曲率測定用指標（例えば、リング指標、プラチド指標）を投影する投影光学系が設けられ、角膜Ｅｃに投影された指標像を観察光学系２０（撮像素子２６）で撮像することによって角膜曲率が測定されるてもよい。この場合、角膜曲率測定用指標投影光学系は、送受信部１１と干渉しないように配置される。
【００５４】
また、開口部１５を介して被検者眼Ｅの前眼部にスリット光を投光する投光光学系と、観察光軸（測定光軸）Ｌ１と所定角度で交わる撮像光軸を持ち前眼部からの反射光を受光して前眼部断面像を撮像する撮像光学系と、が設けられ、撮像された前眼部断面像に基づいて角膜厚，前房深度，等が測定されてもよい。この場合、撮像光学系は、送受信部１１と干渉しないように配置される。
【００５５】
また、観察光軸Ｌ１と所定角度で交わる照射光軸を持ち照明光を角膜Ｅｃに向けて斜めから照射する照射光学系と、観察光軸Ｌ１と所定角度で交わる撮像光軸を持ち角膜Ｅｃからの反射光を受光して角膜内皮細胞像を撮像する撮像光学系と、が設けられ、角膜内皮細胞像が撮像されてもよい。この場合、照射光学系及び撮像光学系は、送受信部１１と干渉しないように配置される。
【００５６】
なお、本発明は、探触子１０を用いて眼圧を測定する構成に限るものではなく、探触子１０を用いて被検体（生体に限定されない。）の内圧を測定する構成であれば適用可能である。さらに、探触子１０を用いて被検体の特性（例えば、応力分布、形状）を測定する構成であれば適用可能である。
【００５７】
上記の場合、装置には、非接触で被検体を正面方向から観察するための観察ユニット（例えば、光学観察ユニット、Ｘ線観察ユニット、超音波観察ユニット、音響観察ユニット）と、観察ユニットによる被検体の観察のための十分な大きさを持つ開口部を有する探触子（第１のユニット）と、が配置される（図１参照）。この場合、探触子１０の開口部１５を介して観察ユニットによって被検体が観察される。なお、観察ユニットの中心軸と、送受信部１１の中心軸と、が略同軸に配置されるのが好ましい。
【００５８】
また、以上の説明では、探触子１０の開口部１５を被検者眼Ｅの第２の特性の測定に用いる構成としたが、これに限るものではなく、探触子１０の開口部１５を被検体の第２の特性の測定に用いる構成であれば適用可能である。
【００５９】
上記の場合、装置には、非接触で被検体Ｓの第２の特性を正面方向から測定するための第２の測定ユニット１００（例えば、光学測定ユニット、Ｘ線測定ユニット、超音波測定ユニット、音響測定ユニット）と、測定ユニット１００による被検体Ｓの測定のための十分な大きさを持つ開口部１５を有する探触子１０（第１のユニット）と、が配置される（図６参照）。この場合、探触子１０の開口部１５を介して測定ユニット１００によって被検体Ｓの第２の特性が測定される。なお、測定ユニット１００の中心軸と、送受信部１１の中心軸と、が略同軸に配置されるのが好ましい。
【００６０】
すなわち、測定ユニット１００は、被検体Ｓの第２の特性を測定するための測定波を出射及び／又は検出する。測定波としては、測定目的に応じて、電磁波（電波、光、Ｘ線、ガンマ線、等）、音波（超音波、音響エネルギー）、等が用いられる。
【００６１】
以上のような構成とすれば、開口部を有する探触子を持つ第１の超音波測定システムと第２の測定システムとがお互いに分離され、各測定がそれぞれ最適化される。
【００６２】
なお、本発明は、空気中において使用される構成に限るものではなく、気体中において使用される構成であれば、適用可能である。例えば、大気圧下での空気を含んだ気体中、若しくは任意の圧力下における任意の気体中（不活性な気体を含む）での使用が想定される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施形態に係る非接触式超音波測定装置である非接触式超音波眼圧計の測定系及び光学系の概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る探触子を正面から見たときの概略構成図である。
【図３】本実施形態に係る装置の制御系の概略ブロック図である。
【図４】本実施形態に係る送受信部の断面形状の変容例を示す図である。
【図５】眼圧測定系に加えて測定光学系が設けられた場合の具体例の測定系及び光学系の概略構成図である。
【図６】探触子の開口部を被検体の第２の特性の測定に用いる構成の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０ 超音波探触子
１１ 送受信部
１２ 送信部
１３ 受信部
１５ 開口部
２０ 観察光学系
５０ 第２指標投影光学系
５５ 指標検出光学系
６０ 測定光学系
１００ 第２の測定ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体中を介して被検体に対して超音波ビームを送受信する超音波探触子を備え，前記探触子からの出力信号を処理して前記被検体の第１の特性を測定する第１のユニットを有する非接触式超音波測定装置であって、
非接触で前記被検体を正面方向から観察するための観察ユニットと、非接触で前記被検体の第２の特性を正面方向から測定するための測定ユニットと、の少なくとも何れかを備える第２のユニットを有し、
前記探触子は、その中心部に設けられた，前記第２ユニットによる前記被検体の観察又は測定のために十分な大きさを持つ開口部と、該開口部を囲むように配置された前記超音波ビームの送受信部と、を備えることを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項２】
請求項１の前記観察ユニット又は前記測定ユニットは、光学ユニットと、Ｘ線ユニットと、超音波ユニットと、音響ユニットと、の少なくとも何れかを含む、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項３】
請求項２の非接触式超音波測定装置において、
前記第１特性は、前記被検体の内圧である、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項４】
請求項３の非接触式超音波装置において、
前記被検体は、被検者眼であり、
前記第１特性は、前記被検者眼の第１の眼特性である眼圧であり、
前記観察ユニットは、前記被検者眼の前眼部を正面方向から観察するための観察光学系である、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項５】
請求項４の非接触式超音波測定装置において、
被検眼に対する作動距離方向のアライメント状態を検出するための作動距離検出ユニットを備え、
該作動距離検出ユニットは、作動距離方向のアライメント状態検出用の指標を前記被検者眼に向けて斜め方向から投影する投影光学系と，位置検出素子を有し前記投影光学系による角膜反射光を斜め方向から受光する受光光学系と，を有し、位置検出素子からの出力に基づいてアライメント状態を検出する作動距離検出ユニットと、
前記超音波探触子からの出力信号を処理してアライメント状態を検出する作動距離検出ユニットと、の何れかであることを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項６】
請求項４の非接触式超音波測定装置において、
前記測定ユニットは、前記被検者眼の第２の眼特性を測定するための測定光学系である、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項７】
請求項６の非接触式超音波測定装置において、
前記測定光学系は、被検者眼眼底に測定光を投光してその反射光を受光することによって眼屈折力を測定する眼屈折力測定光学系と、被検者眼の角膜に測定光を投光してその反射光を受光することによって角膜形状を測定する角膜形状測定光学系と、の少なくとも何れかを含む、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項８】
請求項７の非接触式超音波測定装置において、
前記観察光学系は、前記被検者眼の前に配置される対物レンズを有し、
該対物レンズは、前記開口部に配置されている、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項９】
請求項３の非接触式超音波測定装置において、
前記送受信部は、広帯域の周波数成分を持つ超音波ビームを送受信する空気結合型送受信部である、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項１０】
請求項９の非接触式超音波測定装置において、
前記送受信部は、前記開口部より外側に略円環状に配置されている、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項１１】
請求項１０の非接触式超音波測定装置において、
前記送受信部は、その中心軸が前記第２ユニットの中心軸と略同軸になるように配置されている、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項１２】
請求項１１の非接触式超音波測定装置において、
前記送受信部の送信部と受信部とは、それぞれ異なる位置に同心円状に配置されている、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項１】
気体中を介して被検体に対して超音波ビームを送受信する超音波探触子を備え，前記探触子からの出力信号を処理して前記被検体の第１の特性を測定する第１のユニットを有する非接触式超音波測定装置であって、
非接触で前記被検体を正面方向から観察するための観察ユニットと、非接触で前記被検体の第２の特性を正面方向から測定するための測定ユニットと、の少なくとも何れかを備える第２のユニットを有し、
前記探触子は、その中心部に設けられた，前記第２ユニットによる前記被検体の観察又は測定のために十分な大きさを持つ開口部と、該開口部を囲むように配置された前記超音波ビームの送受信部と、を備えることを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項２】
請求項１の前記観察ユニット又は前記測定ユニットは、光学ユニットと、Ｘ線ユニットと、超音波ユニットと、音響ユニットと、の少なくとも何れかを含む、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項３】
請求項２の非接触式超音波測定装置において、
前記第１特性は、前記被検体の内圧である、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項４】
請求項３の非接触式超音波装置において、
前記被検体は、被検者眼であり、
前記第１特性は、前記被検者眼の第１の眼特性である眼圧であり、
前記観察ユニットは、前記被検者眼の前眼部を正面方向から観察するための観察光学系である、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項５】
請求項４の非接触式超音波測定装置において、
被検眼に対する作動距離方向のアライメント状態を検出するための作動距離検出ユニットを備え、
該作動距離検出ユニットは、作動距離方向のアライメント状態検出用の指標を前記被検者眼に向けて斜め方向から投影する投影光学系と，位置検出素子を有し前記投影光学系による角膜反射光を斜め方向から受光する受光光学系と，を有し、位置検出素子からの出力に基づいてアライメント状態を検出する作動距離検出ユニットと、
前記超音波探触子からの出力信号を処理してアライメント状態を検出する作動距離検出ユニットと、の何れかであることを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項６】
請求項４の非接触式超音波測定装置において、
前記測定ユニットは、前記被検者眼の第２の眼特性を測定するための測定光学系である、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項７】
請求項６の非接触式超音波測定装置において、
前記測定光学系は、被検者眼眼底に測定光を投光してその反射光を受光することによって眼屈折力を測定する眼屈折力測定光学系と、被検者眼の角膜に測定光を投光してその反射光を受光することによって角膜形状を測定する角膜形状測定光学系と、の少なくとも何れかを含む、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項８】
請求項７の非接触式超音波測定装置において、
前記観察光学系は、前記被検者眼の前に配置される対物レンズを有し、
該対物レンズは、前記開口部に配置されている、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項９】
請求項３の非接触式超音波測定装置において、
前記送受信部は、広帯域の周波数成分を持つ超音波ビームを送受信する空気結合型送受信部である、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項１０】
請求項９の非接触式超音波測定装置において、
前記送受信部は、前記開口部より外側に略円環状に配置されている、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項１１】
請求項１０の非接触式超音波測定装置において、
前記送受信部は、その中心軸が前記第２ユニットの中心軸と略同軸になるように配置されている、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【請求項１２】
請求項１１の非接触式超音波測定装置において、
前記送受信部の送信部と受信部とは、それぞれ異なる位置に同心円状に配置されている、
ことを特徴とする非接触式超音波測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２８４２２３（Ｐ２０１０−２８４２２３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３８６２０（Ｐ２００９−１３８６２０）
【出願日】平成２１年６月９日（２００９．６．９）
【出願人】（０００１３５１８４）株式会社ニデック (745)
【出願人】（５０９１６２４８１）マイクロアコースティック インスツルメンツ インク (1)
【上記１名の代理人】
【識別番号】０００１３５１８４
【氏名又は名称】株式会社ニデック
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月９日（２００９．６．９）
【出願人】（０００１３５１８４）株式会社ニデック (745)
【出願人】（５０９１６２４８１）マイクロアコースティック インスツルメンツ インク (1)
【上記１名の代理人】
【識別番号】０００１３５１８４
【氏名又は名称】株式会社ニデック
【Ｆターム（参考）】
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