(57)【要約】【課題】  携帯性があり、手持ち式による位置合わせができ、低コストで、測定結果を容易に認識でき、更に自己測定の場合には位置合わせのガイドも行う、家庭や、一般診療所等の高度専門医療機関以外での測定にも利用できる手持ち式の非接触トノメータを提供する。【解決手段】  測定軸（２０）に垂直な透過面パラレルウィンドウ（３１）を有するピストン（３０）を含む手持ち式非接触トノメータ。ピストン（３０）は、測定軸（２０）に沿って進行し、トノメータの光学的位置合わせ機能を妨害することなく流体パルスを噴出する。患者が家庭で自己測定に用いることができるトノメータにおいては、凹面鏡（５０）及び該凹面鏡（５０）の曲率中心を含み測定軸（２０）に垂直な面内にあるターゲット光源（５２）を利用する位置合わせガイドシステムは、患者が自分で位置合わせを行うのをガイドするための位置合わせ像を提供する。【選択図】  図１
2007196069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定軸（２０）；
前記測定軸（２０）上に配置された流入端（２４Ａ）及び流出端（２４Ｂ）を有する流体噴出路（２４）を有する流体噴出管（２２）；
前記流体噴出路（２４）の流入端（２４Ａ）と連通する流体プレナム（２８）；
前記流体噴出路（２４）の流出端（２４Ｂ）から流体パルスを噴出するため前記プレナム（２８）内の圧力を増加するための、緊張（付勢）位置及び緩和（付勢解放）位置間で前記測定軸（２０）に沿って可動のピストン（３０）であって、該測定軸（２０）に沿った該ピストン（３０）の位置に関わらず該測定軸（２０）に平行に進む光を光学的な結果（変化）を伴わず透過するための、該測定軸（２０）に垂直な平行面を備えたウィンドウ（３１）を含むピストン（３０）;
患者が前記測定軸（２０）と被検眼角膜の極（Ｐ）とを自分で合わせるのをガイドするために、該患者に位置合わせの様子を視覚的に認識できるようにするための位置合わせガイド手段；
前記流体パルスにより惹き起こされる角膜の変形をモニタしかつ角膜の変形の生成を示す扁平化信号を発生する扁平化検出手段；
プレナム圧を測定しかつ該プレナム圧に対応する圧力信号を発生するために配設される圧力センサ（９０）;
眼内圧値を求めるために前記扁平化信号及び前記圧力信号を評価するための処理手段（６８）；及び
前記眼内圧値に基づいた測定結果を伝達するための報告手段（１０１，１０２，１０３）
を有すること
を特徴とする手持ち式非接触トノメータ。
【請求項２】
前記位置合わせガイド手段は、
前記眼科用機器の測定軸（２０）上に配設される自己発光凝視ターゲット（５２）;及び
前記測定軸（２０）上に曲率中心を有する凹面鏡（５０）；
を含み、
前記ターゲット（５２）は、前記曲率中心を含みかつ前記測定軸（２０）に垂直な平面内に配置されており、
前記測定軸（２０）が前記被検眼の凝視方向と位置合わせされるとき、前記ターゲット（５２）から発した光が、前記凹面鏡（５０）により反射され、該測定軸（２０）の周囲に該ターゲット（５２）の倒立反転反射像を形成すること
を特徴とする請求項１に記載の手持ち式非接触トノメータ。
【請求項３】
前記ターゲット（５２）は、前記測定軸（２０）上に頂点を有する一対の直交脚部を含み、
前記反射像（アライメント像）は、前記測定軸（２０）と前記凝視方向が位置合わせされると十文字として現れること
を特徴とする請求項２に記載の手持ち式非接触トノメータ。
【請求項４】
Ｘ、Ｙ及びＺ方向の位置合わせが完了した瞬間にアライメント信号を発生するための光電子工学的位置合わせモニタリングシステムを更に含むこと
を特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の手持ち式非接触トノメータ。
【請求項５】
被検眼の眼内圧を測定するための手持ち式非接触トノメータにおいて、
測定軸（２０）；
前記測定軸（２０）上に配置された流入端（２４Ａ）及び流出端（２４Ｂ）を有する流体噴出路（２４）を有する流体噴出管（２２）；
前記流体噴出路（２４）の流入端（２４Ａ）と連通する流体プレナム（２８）；
前記流体噴出路（２４）の流出端から流体パルスを噴出するため前記プレナム（２８）内の圧力を増加するための、緊張（付勢）位置及び緩和（付勢解放）位置間で前記測定軸（２０）に沿って可動のピストン（３０）であって、該測定軸（２０）に沿った該ピストン（３０）の位置に関わらず該測定軸（２０）に平行に進む光を光学的な結果（変化）を伴わず透過するための、該測定軸（２０）に垂直な平行面を備えたウィンドウ（３１）を含むピストン（３０）;
Ｘ、Ｙ及びＺ方向の位置合わせが完了した瞬間にアライメント信号を発生するための光電子工学的位置合わせモニタリングシステム；
前記流体パルスにより惹き起こされる角膜の変形をモニタしかつ角膜の変形の生成を示す扁平化信号を発生する扁平化検出手段；
プレナム圧を測定しかつ該プレナム圧に対応する圧力信号を発生するために配設される圧力センサ（９０）;
眼内圧値を求めるために前記扁平化信号及び前記圧力信号を評価するための処理手段（６８）；及び
前記眼内圧値に基づいた測定結果を伝達するための報告手段
を有すること
を特徴とする手持ち式非接触トノメータ。
【請求項６】
被検眼の角膜を変形させるために流体パルスを測定軸（２０）に沿って向けることにより該被検眼の眼内圧を測定するための非接触トノメータであって、該流体パルスを発生するための該測定軸（２０）に沿って可動のピストン（３０）を含む形式の非接触トノメータにおいて、
前記ピストンは、前記測定軸（２０）に沿った該ピストンの位置に関わらず該測定軸（２０）に平行に進む光を光学的な結果（変化）を伴わずに透過するための、該測定軸（２０）に垂直な平行面を備えたウィンドウ（３１）を含むこと
を特徴とする非接触トノメータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼科用機器の分野、とりわけ患者による「家庭での」自己診断及び一般開業医の診療所での使用に向けられた手持ち式非接触トノメータ（眼圧計）に関し、さらに光学用機器（とりわけ眼科用機器）のための位置合わせガイドシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
「接触」型の手持ち式トノメータは、例えば米国特許4,192,317号、4,622,459号、4,747,296号及び5,174,292号で例示されているように既知である。これら接触型の機器は自己測定には不適切であるが、その理由は明白である。さらに、測定に関する操作者の能力（技術）により測定結果が大きく異なることがありえ、従ってこれらの機器は一般開業医による使用にもあまり適さない。患者が不快に感じることも直接接触するトノメータの欠点である。
【特許文献１】米国特許4,724,843号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
米国特許4,724,843号には、携帯型非接触トノメータが開示されており、これは、流体パルスを発生するために用いられるポンプを収容するためのキャリーケース１０２、及び流体用導管を含む可撓接続管１０４により該ポンプと接続する分離型手持ちユニット１００を含む。この非接触トノメータは自己測定を排除している。というのは、被検眼に対する手持ちユニットの位置を合わせるためには患者の他に別の操作者が必要だからである。さらに、この装置自体、複雑かつ製造コストが大きい。
【０００４】
それゆえ、本発明は各視点に応じ以下の少なくとも一つを課題とする。本発明の一視点における課題は、患者による家庭での使用に好適な非接触トノメータを提供することである。
【０００５】
本発明の他の視点における課題は、一般開業医（ないし看護婦等の医療スタッフ）による診療所ないしクリニックでの使用に好適な（高度専門医療機関でも使用できる）非接触トノメータを提供することである。
【０００６】
本発明の更なる視点における課題は、非接触トノメータの設計を改善して小型化することである。
【０００７】
本発明の他の更なる視点における課題は、自己検査目的で検査される眼球に対する眼科用機器の三次元での位置を患者が自分で合わせることができるようにする、例えばトノメータのような眼科用機器のための位置合わせガイドシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の視点により、
測定軸；
前記測定軸上に配置された流入端及び流出端を有する流体噴出路を有する流体噴出管；
前記流体噴出路の流入端と連通する流体プレナム（ピストン室）；
前記流体噴出路の流出端から流体パルスを噴出するため前記プレナム内の圧力を増加するための、緊張（付勢）位置及び緩和（付勢解放）位置間で前記測定軸に沿って可動のピストンであって、該測定軸に沿った該ピストンの位置に関わらず該測定軸に平行に進む光を光学的な結果（変化）を伴わず透過するための、該測定軸に垂直な平行面を備えたウィンドウを含むピストン;
患者が前記測定軸と被検眼角膜の極とを自分で合わせる（セルフアライメント）のをガイドするために、該患者に位置合わせの様子を視覚的に認識できるようにするための位置合わせガイド手段；
前記流体パルスにより惹き起こされる角膜の変形をモニタしかつ角膜の変形の生成を示す扁平化信号を発生する扁平化検出手段；
プレナム圧を測定しかつ該プレナム圧に対応する圧力信号を発生するために配設される圧力センサ;
眼内圧値を求めるために前記扁平化信号及び前記圧力信号を評価するための処理手段；及び
前記眼内圧値に基づいた測定結果を伝達するための報告手段
を有することを特徴とする手持ち式非接触トノメータを提供する（形態１・第１基本構成）。
上記の課題を解決するために、本発明の第２の視点により、
測定軸；
前記測定軸上に配置された流入端及び流出端を有する流体噴出路を有する流体噴出管；
前記流体噴出路の流入端と連通する流体プレナム；
前記流体噴出路の流出端から流体パルスを噴出するため前記プレナム内の圧力を増加するための、緊張（付勢）位置及び緩和（付勢解放）位置間で前記測定軸に沿って可動のピストンであって、該測定軸に沿った該ピストンの位置に関わらず該測定軸に平行に進む光を光学的な結果（変化）を伴わず透過するための、該測定軸に垂直な平行面を備えたウィンドウを含むピストン;
Ｘ、Ｙ及びＺ方向の位置合わせが完了した瞬間にアライメント信号を発生するための光電子工学的位置合わせモニタリングシステム；
前記流体パルスにより惹き起こされる角膜の変形をモニタしかつ角膜の変形の生成を示す扁平化信号を発生する扁平化検出手段；
プレナム圧を測定しかつ該プレナム圧に対応する圧力信号を発生するために配設される圧力センサ;
眼内圧値を求めるために前記扁平化信号及び前記圧力信号を評価するための処理手段；及び
前記眼内圧値に基づいた測定結果を伝達するための報告手段
を有することを特徴とする、被検眼の眼内圧を測定するための手持ち式非接触トノメータを提供する（形態５・第２基本構成）。
上記の課題を解決するために、本発明の第３の視点により、被検眼の角膜を変形させるために流体パルスを測定軸に沿って向けることにより該被検眼の眼内圧を測定するための非接触トノメータであって、該流体パルスを発生するための該測定軸に沿って可動のピストンを含む形式の非接触トノメータを提供する。この非接触トノメータにおいて、前記ピストンは、前記測定軸に沿った該ピストンの位置に関わらず該測定軸に平行に進む光を光学的な結果（変化、consequence）を伴わずに透過するための、該測定軸に垂直な平行面を備えたウィンドウを含むことを特徴とする（形態６・第３基本構成）。
【０００９】
本発明の他の有利な構成は、従属請求項の対象として記載してある。即ち、
・  上記の手持ち式非接触トノメータにおいて、前記位置合わせガイド手段は、前記眼科用機器の測定軸上に配設される自己発光凝視ターゲット;及び前記測定軸上に曲率中心を有する凹面鏡；を含み、前記ターゲットは、前記曲率中心を含みかつ前記測定軸に垂直な平面内に配置されており、前記測定軸が前記被検眼の凝視方向と位置合わせされるとき、前記ターゲットから発した光が、前記凹面鏡により反射され、該測定軸の周囲に該ターゲットの倒立反転反射像（inverted and reverted image）を形成することが好ましい（形態２）。
・  上記の手持ち式非接触トノメータにおいて、前記ターゲットは、前記測定軸上に頂点を有する一対の直交脚部を含み、前記反射像（アライメント像）は、前記測定軸と前記凝視方向が位置合わせされると十文字として現れることが好ましい（形態３）。
・  上記の手持ち式非接触トノメータにおいて、Ｘ、Ｙ及びＺ方向の位置合わせが完了した瞬間にアライメント信号を発生するための光電子工学的位置合わせモニタリングシステムを更に含むことが好ましい（形態４）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、患者が家庭で使用するための、高価ではなく、携帯性がありかつ自己測定可能な眼圧測定機器（トノメータ）、及び一般開業医等が使用するための、高価ではなく、携帯性のある眼内圧測定機器（トノメ−タ）を提供する。トノメータは、手動で位置合わせができ、かつ測定を行うための三次元での位置合わせが完了すると自動的に流体パルスを噴出する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
携帯性、手で持ったままでの位置合わせ、使用者が自分で位置を合わせるためのガイド、低コスト及び容易に認識できる測定結果は、上記課題に適合する本発明の第一の視点の好ましい利点である。
携帯性、手で持ったままでの位置合わせ、低コスト及び容易に認識できる測定結果は、上記課題に適合する本発明の第二の視点の好ましい利点である。
第三の視点によれば、トノメータの測定軸に沿って直線的に動くピストンを用いることにより、好ましい利点が保たれる。
本発明の第一実施形態の手持ち式非接触トノメータは、一般的に、測定軸を有し、流体（例えば、空気）パルスを被検眼に向けて噴出するために、この測定軸に沿って流体噴出管（ないしノズル）が延在する。流体噴出管は、流体プレナム（ピストン室）と連絡し、この流体プレナムは、緊張（付勢）位置から緩和（付勢解放）位置へ測定軸に沿って移動するために付勢されたピストンにより急速な体積減少・圧力上昇を受ける。
【００１２】
患者は、角膜の極ないし頂点に対する測定軸の位置を自分で合わせかつ流体噴出管の（角膜からの）間隔を決める場合に、位置合わせガイドシステムによりガイドされるが、このシステムは患者に位置合わせの様子を視覚的に認識できるようにする。位置合わせガイドシステムは、被検眼に対向する凹面鏡、及び測定軸に（発散光の）起源を有し、かつ凹面鏡の曲率中心を含み測定軸に垂直な平面内に配設される、所定形状を持つターゲット光源を含む。位置合わせが完了すると、ターゲット光源からの発散光は、凹面鏡により反射され、測定軸の周囲にターゲット光源の倒立反射像を形成し、従って、（ターゲット光源は）患者に対し測定軸に中心を持つ所定の形状として現れる。
【００１３】
ピストン駆動用の電気機械式トリガー機構を活性化するため三次元での位置合わせが完了したことを示す信号（アライメント信号と称する）を生成するために、受動的ないし自動的（passive）位置合わせシステムがトノメータに組み入れられることが好ましい。凹面鏡の焦点に配置される赤外線光源は、光線を凹面鏡に向けて発散させるために片側（凹面鏡に対向しいていない側）が遮光されており、そのため入射光は凹面鏡で反射され平行光となって測定軸に沿って被検眼の方に向かう。光線は、対物レンズの前側焦点で合焦される。適切な位置合わせが行われると対物レンズの前側焦点と角膜の曲率中心が重なり、この時、光線は角膜から反射されて該システムを逆戻りし、ビームスプリッタで偏向され、ピンホールディテクタにおいて光線を合焦するレンズを透過する。環状切欠き（スリット）を有する一対のマスクは、三次元での位置合わせのための基準が満たされない限り、光線がピンホールディテクタに到達するのを妨げる。
【００１４】
角膜の扁平化は、角膜に斜めに入射する光線、及び測定軸に関し該光線の光源と反対側に位置する扁平化信号を提供するための検出器、を用いる既知の反射原理に基づいて検出される。圧力センサは、流体プレナム内部の圧力をモニタするために配設され、対応する圧力信号を提供する。扁平化信号及び圧力信号は、眼内圧を求めるために評価され、そして３色に色分けされた発光ダイオードのうちの１つが、測定された眼内圧が該当する眼内圧の範囲−安全（safe）、注意（borderline）、高い（elevated）−に基づいて照明される（発光する）。
【００１５】
本発明の第二実施形態の手持ち式非接触トノメータは、一般的に、第一実施形態のトノメータと類似するが、位置合わせガイドシステム（凹面鏡を含む）が除去され、かつ操作者が測定軸に沿って対物レンズに対向する位置に配設される接眼レンズを介して（角膜を）観察することができるように、ターゲット光源が測定軸から隔てられて配置される。（角膜で）反射して逆戻りするターゲット光源の光線のうち可視光領域の分光要素は、測定軸上のダイクロイックミラーを透過し接眼レンズで合焦され（操作者の目に達し）、他方該光線の赤外領域の分光要素は、ダイクロイックミラーで偏向され、マスクされた検出器に達し受動的（自動的）に位置合わせが確認される。測定された眼内圧を直ちにトノメータを操作する開業医（ないし医療スタッフ）に知らせるために、デジタル表示器が用いられるのが好ましい。
【実施例】
【００１６】
本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。尚、請求の範囲に付した図面参照符号は、発明の理解の容易化のためであって、図示の態様に限定することを意図しない。
【００１７】
図１及び２には、本発明の第一実施例により構成された手持ち式非接触トノメータが記載されており、一般に図面参照符号１０で示される。トノメータ１０は、例えば緑内障の患者が指揮監督を行う医師のもとに通院する間、定期的に眼内圧をモニタするための家庭での利用に供される。
【００１８】
トノメータ１０は、前端部１４Ａ及び後端部１４Ｂを有するメインチューブ１４、及び前端部１４Ａと後端部１４Ｂとの間でメインチューブ（主管体）１４と結合する柄部１６を有する中空ハウジング１２を含む。ハウジング１２は、トノメータ１０内部の光学的、機械的及び電気的構成要素ないし部品を取り付けるために様々な位置に凹凸を形成するように設計された結合半型から作られるツーピースの精密加工成形物として容易に構成することができる。ハウジング１２は、柄部１６が利用者が握ることができる「ハンドル」としての役割も持つので、トノメータ１０を容易に手で持ち操作できる形態であることが認識できるであろう。バッテリーパック１８は、携帯性を損なわずにトノメータ１０に電力を供給するために柄部１６の底部に接続されるが、（例えば家庭用コンセントからの）交流電源も代替的又は追加的に使用することができる。望みとあらば、テーブル上でトノメータ１０を安定させるためのワイヤーフレームスタンド（不図示）を用いることも可能である。ハウジング１２は、現場で装置の位置合わせと較正をチェックするために使用されるフラッパ装置（不図示）を前端部１４Ａ付近に取り付けられるように改造（変形）することも好ましい。
【００１９】
従来技術の非接触トノメータと同じように、本発明の手持ち式非接触トノメータ１０は、角膜表面の所定の領域を平坦化ないし「扁平化」するために流体パルスを角膜Ｃに向け、流体パルスと関連する対応プレナム圧をモニタし、及びプレナム圧と眼内圧との相関関係を求める機能を持つ。それゆえ、測定軸２０（これに沿って流体パルスが角膜に向けられる）は、その軸方向に貫通して延在する流体噴出路２４を有する流体噴出管２２により画成される。流体噴出管（ノズルパイプ）２２には、ハウジングメインチューブ１４の前端部１４Ａにおいて対物レンズ２６が取り付けられており、流体噴出路２４の流入端２４Ａは、メインチューブ１４に構成された流体プレナム２８と直に連通している。流体噴出路２４の流出端（ノズル端）２４Ｂは、対物レンズ２６の外表面（外気と接する面）と実質的に同一面上にある。測定軸２０と角膜の極（pole）Ｐとの適切な位置合わせ、及び角膜の極Ｐから所定の噴出距離Ｄ（典型的には１１mm）だけ離れた位置への流出端２４Ｂの適切な配置が、測定を行うために必要である。測定軸２０と角膜の極Ｐとの位置合わせは、ＸＹ方向（測定軸２０に垂直な面内）に関する位置合わせと考えることができ、他方好適な噴出距離Ｄに関する流出端２４Ｂの位置決めは、Ｚ方向（測定軸方向）に関する位置合わせと考えることができる。
【００２０】
ピストン３０は、メインチューブ１４内に取り付けられ、測定軸２０に沿って、緊張（付勢）位置（図１及び２の実線で示される位置）及び緩和（付勢解放）位置（図１及び２の破線で示される位置）の間を移動する。ピストン３０は、測定軸に垂直な面に、好ましくは光学級ガラス又は光学級プラスチックからなる透過性平面パラレルウィンドウ３１を含む。ピストン３０は、緊張（付勢）位置から緩和（付勢解放）位置へ移動するために、メインチューブ１４内で内肩部３４に抗支されるスプリング３２により付勢される。磁気的付勢手段も採用することができるであろう。ピストン３０と結合しているトリガアーム３６は、メインチューブ１４の細長スロット３８を貫通して（下方にないし外部に）突き出ており、スプリング３２の反発力に抗して手動でピストン３０のコッキングないしローディング（緩和（付勢解放）位置から緊張（付勢）位置へのピストン３０の移動）を行うことができる。電気機械式トリガ機構４０は、メインチューブ１４の下面及び／又は柄部１６の前面に隣接して配設され、ピストン３０が緊張（付勢）位置に来たとき、トリガアーム３６を受容・保持することができる。実施例について説明すると（実施例の形態に限定する意図はないのは言うまでもない）、トリガ機構は、枢軸ピン４４により形成される軸周りに回転するように取り付けられ、かつ図２に示される（緊張ないし付勢）位置で正規のないし標準の位置を取るようにトーションスプリング（不図示）により付勢されるＬ字型の止め具（ゲート部材ないし係止具）４２を含む。止め具４２の遠位脚部は、ピストン３０をスプリング３２の反発力に抗して緊張（付勢）位置に保持するためにトリガアーム３６をブロックする。自動回転駆動手段４６（例えば回転ソレノイド又は回転モータ）は、ピストン３０を発射させるため止め具の遠位脚部とトリガアーム３６との間のブロック状態を解除するために止め具４２を反時計方向に駆動する機構として組み込まれている。トリガアーム３６は、アーチ面３７を含み、このアーチ面３７によって、ピストン３０を手動でコッキングないしローディングする場合に、反発力を受ける止め具４２がトーションスプリングの付勢力に抗して少々回転し、そのためトリガアーム３６が止め具４２の背後に滑り込むことが可能になる。以上に記載されたトリガ機構は、考えられる電気機械式トリガ機構の１つを例示したものに過ぎず、当業者が採用しうる他の全ての代替しうる電気機械式トリガ機構を採用することを排除しない。そのような代替的なトリガ機構は、クレームされたものとみなされる。手動でコッキングされるピストンは、装置の大きさを小さくできかつコストも小さくできるが、ピストンを緩和（付勢解放）位置から緊張（付勢）位置へ移動するための完全自動復帰手段もまた使用することができ、かつ本発明の範囲に含まれる。
【００２１】
本発明の第一実施例のトノメータ１０は、位置合わせガイドシステムが提供され、これは、患者即ち利用者が自分で行う被検眼に対する三次元（Ｘ、Ｙ及びＺ方向）での位置合わせをガイドするため、検査される当該その眼で認識できる位置合わせの像を生成する。位置合わせガイドシステムは、その中心が測定軸２０上にありかつハウジングメインチューブ１４の後端部１４Ｂ付近に位置し、その反射面が被検眼の方を向いている凹面鏡５０、及び凹面鏡５０の曲率中心を含む（かつ測定軸２０に垂直な）面内に位置する小型の自己発光ターゲット５２を含む。図４Ａに示されるように、ターゲット５２は、好ましくは、測定軸２０と重なる（一致する）頂点を有する２つの直交するアームを含む。それゆえ被検眼は、ターゲット５２それ自体、及び凹面鏡５０により形成されるターゲットの倒立反射（reverted）像を、見ることになる。角膜の極Ｐと測定軸２０とのＸＹ方向で位置が合わせられると、例えば図４Ｂに示されるように、位置合わせ像は、患者に完全な十文字（十字像）として観察される。図４Ｂの図面参照符号５２’は、凹面鏡５０により形成されて眺められる位置合わせ像の位置を示している。ＸＹ方向の位置合わせが完了していない場合は、倒立反射位置５２’は、図４Ｂの位置からずれて現れ、位置合わせ像は、十文字として観察されないであろう。勿論、ターゲット５２は、他の形状にすることができ、これには、ＸＹ方向での適切な位置合わせがなされると位置合わせ像が十文字として観察される（図５Ｂ）上下転倒Ｔ字型ターゲット（図５Ａ）、及びＸＹ方向での適切な位置合わせがなされると位置合わせ像がＸ字の形状で観察される（図６Ｂ）Ｖ字型ターゲット（図６Ａ）が含まれるがこれらの形状に限定されない。利用者に観察されるときの位置合わせ像の合焦状態は、Ｚ方向の位置合わせの状態の指標となり、位置合わせ像の焦点が合うと、適切な噴出距離Ｄになっている。複数の患者の様々な視力に対応するために、小型の補償レンズ５４が、好ましくは、測定軸２０上でかつ被検眼とターゲット５２との間に取り付けられる。補償レンズ５４の軸方向の位置は、図１の両方向矢印で示されるように、特定の患者に適合するように指揮監督を行うの医師によって調節することができる。仕上げとして、メインチューブ１４の上部に取り付けられる伸縮式スタビライザ５６は、患者の額と当接し患者自身によるＺ方向での位置合わせを容易にする。
【００２２】
患者が手作業でトノメータ１０の位置合わせをするために視覚的にガイドされる一方で、受動的光電子工学的モニタリングシステムは、三次元での位置合わせの基準が何時満たされたかを求め、及びトリガアーム３６を解放するための信号を何時トリガ機構４０に送るかを決定する。この目的のために、小型の光源６０が、測定軸２０上でかつ凹面鏡５０の焦点に配設される。光源６０は、可視光の波長範囲外の光、好ましくは赤外線を発光し、及び凹面鏡５０の口径全体だけが照明されるように、被検眼の方を向いた面が遮光（マスク）される。赤外線は、凹面鏡５０で反射され、平行光線となって測定軸２０に沿って被検眼に向かって進む。赤外平行光線は、ビームスプリッタ（分光器）６２及びピストンウィンドウ３１を通過した後対物レンズ２６により焦点Ｆで合焦される。焦点Ｆと角膜の局部の曲率中心が重なると、（角膜に入射した）光線は全て、反射されて対物レンズ２６及びピストンウィンドウ３１を通りビームスプリッタ６２へと逆戻りする。ビームスプリッタ６２に達すると、反射されて逆戻りした赤外線は、ビームスプリッタ６２で反射され測定軸２０と垂直な方向に偏向される。この偏向された赤外線は、合焦レンズ６４によりピンホールを備えた遮蔽プレート６６のピンホールを通り光検出器６８へと合焦される。合焦レンズ６４と光検出器６８との間には、２つのマスク７０及び７２が配設されており、これらは検出器６８に向かう方向に進むにつれその直径が短くなるリング状の切欠き（スリット）７０Ａ及び７２Ａをそれぞれ有する。シャイナーディスクフォーカス（Scheiner disk focus）法と類似した方法により、マスク７０及び７２は、三次元での位置合わせの基準が満たされない限り、光線が開状態の（即ち、受光面が塞がれていない）検出器６８に到達するのを阻止する。ＸＹＺの位置合わせが完了すると、スパイク電圧（信号）が検出器６８により発生される。
【００２３】
ここで、図３のブロック線図も参照する。検出器６８からの信号は、三次元での位置合わせ完了を示すスパイク電圧の存在を判断する中央演算処理装置（ＣＰＵ）７３の制御下、増幅及び処理される。位置合わせが達成されると、（検出）信号がソレノイドドライヴァ７４に送信され、トリガ機構４０の回転駆動手段４６を活性化（作動）し、即時にピストン３０を解放（レリース）する。ピストン３０は、測定軸２０に沿って緩和（付勢解放）位置へ向けて押し込まれ、そのためプレナム（ピストン室）２８の容積が急速に圧縮され、プレナム２８内の圧力は急増し、流体パルスは流体噴出管２２の流体噴出路（ノズル孔）２４を通って噴出する。
【００２４】
トノメータ１０には、図２に示すように、流体パルスにより惹き起こされる角膜の変形をモニタし、かつ角膜に扁平化が生じたことを示す扁平化信号を発生するための扁平化検出手段が備えられている。より具体的に言うと、赤外線発光部８０及びコリメートレンズ８２は、角膜の極Ｐの近傍に角膜Ｃに対し斜めに光線を入射し、及びコレクタレンズ８４及び開口（アパーチャ）を備えた検出器８６は、測定軸２０に関し赤外線発光部８０及びコリメートレンズ８２と対称的な位置に配設されている。角膜Ｃが自然な（変形していない）凸状態のとき、発光部８０から斜めに入射する平行光線は、角膜の湾曲した曲面により扇形に広がるように反射（散乱）され、従って、検出器８６には極めて強度の小さい信号しか生じない。流体パルスは、角膜Ｃを本来の凸状態から、扁平化状態を経由し、凹状態へと変形する。角膜の表面が、ほぼ平面状のとき、入射する平行光線は、角膜の表面で反射し、平行光線の形態のままコレクタレンズ８４へ向かう。従って、検出器８６で生じる信号の強度は、扁平化している間は、鋭く立ち上がり、角膜が凹状態になると鋭く立ち下がる。従って、検出器８６から得られる明確な信号のピークは、ほぼ扁平化の瞬間と一致する。扁平化を求めるための光学的反射機構は他にもトノメータの分野で知られているが、本願の発明者の米国特許3,538,754号については、とりわけ扁平化を検出する手段について、引用をもってその記載を本書に繰込み、ここに記載されたものとみなす。小型化を実現するために、開口数の非常に小さい複数の光ファイバを融着（ないし接着）させた２つの束であって、その遠位端（の延長線）が測定軸２０で交差するような角度を付けられた２つの束をコリメートレンズ８２及びコレクタレンズ８４の代わりに用いることができる。
【００２５】
圧力センサ９０（例えば圧力トランスデューサ）は、流体プレナム２８内に配設され、流体パルスが発生したとき、プレナム圧を測定する。圧力センサ９０は、プレナム２８内の流体圧の大きさに比例した信号を発生する。
【００２６】
扁平化信号及び圧力信号は、扁平化が生じた瞬間のプレナム圧を求めるために処理される。これに関して、トノメータ１０は、例えばライヒェルト・オフタルミック・インストルメンツ（Reichert Ophthalmic Instruments）から入手できるXPERT NCTのような先行技術の非接触トノメータと類似した方法で作動する。トノメータ１０の臨床上の（ないし現場での）較正の間にメモリ７５に記憶された回帰関数（regression equation）により、プレナム圧を水銀柱のミリメートル値（mmHg）で測定される眼内圧に相関させることができる。眼内圧の測定結果は、その結果を患者（即ち使用者）が容易に認識できるような方法で患者に提示される。測定結果は、好ましくは、図３に描かれたように、ハウジング１２の表面に配設されるか、或いはメインチューブ１４を通して眺めるために内部に取り付けられるかした三色の発光ダイオード１０１,１０２及び１０３のうち何れか１つを発光させることにより、患者に提示される。緑色ＬＥＤ１０１は、眼内圧が「安全（safe）」な範囲（例えば７mmHg〜１７mmHg）を示し、橙色又は黄色ＬＥＤ１０２は、眼内圧が「注意（ボーダーライン）」の範囲（患者の特別な要求及び状態に応じて掛り付けの医師により設定される範囲）を示し、及び赤色ＬＥＤ１０３は、眼内圧が「ボーダーライン」の範囲を越える「高い（elevated）」（ないし危険な）範囲にあることを警告するためのものであるのが好ましい。「注意」の眼内圧の範囲を設定するための範囲選択コントロールユニット７７は、患者が調節を狂わせてしまわないようにトノメータ１０の外部に配設するよりもむしろ内部に配設するのが好ましい。トノメータ１０が患者に渡される前に、指揮監督を行う医師は、「注意」の範囲を設定調節し患者の必要に応じて補償レンズ５４の位置を決める。
【００２７】
次に、本発明の第二実施例をなすトノメータ１１０を図７及び８を用いて説明する。トノメータ１１０は、高い（危険な）眼内圧を早期に発見するために、一般開業医によって診療所で使用されるためのものである。トノメータ１１０は、流体パルスの発生、扁平化の検出、圧力検知及び信号処理に関して第一実施例のトノメータ１０と機能（動作）が類似しており、それぞれの実施例において、同一の図面参照符号は、同一の構成要素を表している。トノメータ１１０が、第一実施例のトノメータ１０と異なるのは、第一実施例において使用される自己位置合わせシステムが除去されて、操作者が患者の眼球と対向する後端部１４Ｂからメインチューブ１４を通して眺めることにより、測定軸２０に沿っての位置合わせを直接視覚的に認識することができるようにした点である。
【００２８】
操作者の観察に便宜を図るために、可動合焦接眼レンズ１１１が、メインチューブ１４の後端部１４Ｂに配設される。可視及び赤外領域の光を発光するターゲット光源１５２は、測定軸２０から外れた柄部１１６に物理的に配設され、及びレンズ１１３は、ターゲット光源１５２からの光線を測定軸２０上に配設されたビームスプリッタ１１５が前方に反射するに先立ってコリメートする。ターゲット（光源からの）光線は、ピストンウィンドウ３１を透過し、対物レンズ２６の前側焦点Ｆで合焦される。焦点Ｆが角膜Ｃの曲率中心（曲面の中心）と一致する（重なる）とき、全ての入射光線は角膜に対し垂直であり、従って角膜で反射して逆戻りし、対物レンズ２６を通ることにより平行光線として測定軸２０を進行する。角膜で反射した光線は、ピストンウィンドウ３１、ビームスプリッタ１１５及びダイクロイックミラー１１７を経由して進行する。ダイクロイックミラー１１７は、接眼レンズ１１１で合焦するための（角膜からの反射光の）可視光成分を透過し、操作者がトノメータ１１０の位置合わせをするのを支援するためにターゲット像を提示する。操作者が接眼レンズ１１１を介して観察するために、固定前頭安定部１２１が配設されるのが好ましい。（角膜からの反射光の）赤外成分は、ダイクロイックミラー１１７で反射され測定軸２０に垂直な経路を進行し、第一実施例に関して上述した方法と同様にして、受動的位置合わせのモニタリング及びトリガの活性化に用いられる。デジタル表示器１２３は、図３に示されるように、トノメータ１１０で測定された眼内圧値を直ちに表示するために、第一実施例の色分けされたＬＥＤによる（眼内圧）範囲表示器に替えるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】患者の家庭での利用に供される本発明の第一実施例の手持ち式非接触トノメータの模式縦断面図。（側面から見て）
【図２】図１に記載のトノメータの模式水平断面図。（上面から見て）
【図３】本発明の電子回路システムの模式ブロック線図。
【図４】Ａは図１及び２に記載のトノメータの自己発光位置合わせターゲットの拡大図。  Ｂは図４Ａに記載の形態のターゲットが適切な位置合わせが完了した時に患者に認識されるであろうような位置合わせ（ターゲット）像。
【図５】Ａは図１及び２に記載のトノメータで使用するための、他の形態の位置合わせターゲットの拡大図。  Ｂは図５Ａに記載の形態のターゲットが適切な位置合わせが完了した時に患者に認識されるであろうような位置合わせ（ターゲット）像。
【図６】Ａは図１及び２に記載のトノメータで使用するための、更に別の形態の位置合わせターゲットの拡大図。  Ｂは図６Ａに記載の形態のターゲットが適切な位置合わせが完了した時に患者に認識されるであろうような位置合わせ（ターゲット）像。
【図７】一般開業医ないし医療スタッフにより診療所での利用に供される本発明の第二実施例の手持ち式非接触トノメータの模式縦断面図。
【図８】図７に記載のトノメータの模式水平断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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