JP2694340B2 - トノメータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は目の眼内圧力を測定するための非接触型の
トノメータに関する。 この発明の背景 英国特許出願番号第2175412号は非接触トノメータの
改良された形およびその使用方法を記述している。 この発明の目的はそのようなトノメータにおける試験
中に眼に対して空気のパルスを伝えるための改良された
空気圧送り装置を提供することである。 この発明のさらなる目的は以前に述べられたトノメー
タに組込まれる光学および空気圧系統の構造の改良した
形を提供することである。 この発明の要約 この発明は、目の眼内圧力を測定するためのトノメー
タに関するものであって、そのトノメータでは、流体の
パルスが目の角膜に対して発射され、そのパルスの圧力
によって角膜表面を歪め、その角膜表面の歪みは角膜に
向けられた光の反射における変化によって検出され、そ
のトノメータが、 （１） 流体送りシステムの一部を形成する一定容積の
チャンバと、 （２） 流体パルスが必要とされると圧力下の流体がチ
ャンバに供給され得るインレット手段と、 （３） 試験中、目に対して光を送るためにチャンバの
壁に固定されたレンズ手段と、 （４） レンズ手段を通じて同軸に延在し、かつチャン
バの内側に突出しているチューブとを備え、 そのチューブが、チャンバからチューブ内への流体の
通路を与えており、 流体パルスを送る間、チャンバ内の不均一な圧力の影
響を最小限にするためにチャンバ内のチューブの部分の
端部が閉じられており、チャンバ内のチューブの部分
が、チューブの部分に沿って間隔をあけた位置でチュー
ブの壁に複数個の開口を有することを特徴としている。 この発明の課題は、トノメータにおいて一定の容積の
チャンバの内部に突出するチューブの部分の長さを正確
に決定する必要性をなくすことである。従来の技術（英
国特許出願番号第2175412号）によれば、流体パルスが
不安定な流れとして送られるので、一定の容積のチャン
バの中で圧力の振動と乱流が生じるため、チャンバの中
でそれらの影響がない位置でチューブの開放端を非常に
正確に位置決めることが必要であった。そのような影響
のない点を見出すことは困難であり、製造や組立におい
て極度な精度を必要とし、最終組立において調整に時間
がかかるという問題を引き起こしていた。 本発明は、チャンバ内に突出しているチューブの部分
の端部が閉じられ、かつその代わりにチューブの長さに
沿って間隔をあけてチューブの壁に設けられた複数個の
開口部を通じて空気が入れられれば、チューブの位置決
めにおける製造公差を容易に緩和することができる、と
いう知見に基づいてなされたものである。すなわち、従
来の技術によれば、チャンバ（時にはプリーナムチャン
バと呼ばれる）内に突出しているチューブの長さを調整
し、あるいはチューブの端部を極めて正確に位置決める
必要があったが、本発明によれば、チャンバ内に突出し
ているチューブの部分の端部を閉じ、かつチャンバ内の
チューブの部分に、チューブの部分に沿って間隔をあけ
た位置でチューブの壁に複数個の開口を設けることによ
って、流体パルスが不安定な流れとして送られるときに
一定の容積のチャンバ内で生ずる圧力の振動や乱流の影
響をなくするための調整、すなわち、チャンバ内に突出
しているチューブの端部を正確に位置決める必要性をな
くすことができる。したがって、製造や組立において極
度な精度を必要とせず、最終組立において調整時間を削
減することができる。 好ましくは、チャンバは、一方の端部のレンズと他方
での目視接眼レンズとの間に延在する第１のセクション
の含むハウジングの一部を形成し、かつ照明の源と光学
収束および反射システムを収容してもよい。 ハウジングは、照明の源が置かれる第２のセクション
を含んでもよい。 ハウジングは、流体インレット手段と光検出手段とを
含む第３のセクションを含んでもよい。 好ましくは、前記第３のセクションと第３のセクショ
ンからアパーチャを有するレンズに通じるハウジングの
第１のセクションの一部を含む、ハウジングのある部分
がハウジングの一部と残余の部分との間の流体密封止を
現わすように嵌合された半反射ミラー手段によってハウ
ジングの残余の部分と分けられる。 典型的には、ハウジングの壁の少なくとも一部がハウ
ジングと少なくとも光密封止を形成する印刷回路基板か
らなり、かつそのハウジング内に置かれることが必要と
される電気構成要素はその内部と直接に通じている印刷
回路基板の領域に取付けられている。 そのアパーチャを有するレンズは便宜上、１対の整列
された中央にアパーチャを有する平凸レンズを含み、そ
してチューブはそのレンズの整列されたアパーチャを介
して延在し、そして光検出手段上に最終的な像を形成す
るであろう光のパターンを決定するマスクがレンズの平
らな表面の一部上に形成される。 好ましくは、そのマスクは中央の開口部に関して対称
的に配置されかつ不透明な周囲と境界が付けられた２つ
のスリット状窓を含む。 この発明は添付の図面と関連して具体例によって次に
説明される。 第１図はこの発明に従って構成された手で保持される
トノメータの側面図である。 第２図は第１図のトノメータの正面図である。 第３図は第１図に示されるトノメータの後方図であ
る。 第４図は机のような水平表面に置かれるように適合さ
れたベースユニットに取付けられた手で保持されるトノ
メータを示す透視図である。 第５図は同様のベースユニットに取付けられているが
ここでは壁に取付けるように適合された手で保持される
トノメータの透視図である。 第６図は左側のカバーが取り除かれた第１図に示され
るユニットの側面図である。 第７図は拡大されたトノメータの光要素を含むハウジ
ングの側面図である。 第８図は矢印Ａの方向における図でありかつ対象のパ
ターンを示す。 第９図は第７図のハウジングのパフチューブの端部を
介した断面図である。 第10図は第７図のハウジングの接眼レンズの端部を介
した断面図である。 第11図は第７図のハウジングのランプホルダの端部を
介した断面図である。 第12図は第７図に示されるハウジングの下部の縁を介
した断面図である。 第13図は第12図の矢印Ｂの方向における図である。 図面の簡単な説明 第１図、第２図、第３図はこの発明を具体化する手で
保持されるトノメータの３つの図を示す。これはハンド
グリップセクション12と、そのハンドグリップセクショ
ン12を握っている一方で、その手の指が装入され得る切
抜き14を有する一般に10で示されるケーシングを含む。
そのユニットは接眼レンズ16と試験中目に与えられるべ
き空気パルスのためのアウトレットを中央部分に含む検
査レンズ18とを含む。その目は図で20で示される。 ユーザはその器具を左または右手で保持し、接眼レン
ズ16を通して見る一方で、連続番号第2175412号の下で
出されるべき早い方の出願番号第8611901号においてす
べて記述されているように、そのユニットを位置決めす
る。 そのユニットの後部には、22および24のような種々の
プッシュボタンのスイッチが置かれかつ試験中、目の眼
内圧力に起因する数値を示すためのデジタルディスプレ
イデバイス26が置かれている。 そのユニットの上部には、後に述べられるランプハウ
ジングと関連したキャップまたはカバー28が見られる。 手で保持されるユニットが使用の際に嵌合されるベー
スユニットが設けられる。そのベースユニットは傾いた
上部セクション30を含み、それは第４図に示される形に
おいては手で保持されるユニットが適所にあるときハン
ドグリップセクション12の方が他方の端部より低いこと
が規定される。手で保持されるユニットは必要に応じて
パイプと電力ケーブルとを収容する連絡コード（umbili
cal cord）32を介してベースユニットに接続される。 或る状況においては、ベースユニットは壁に取付けら
れることが好ましく、このためハウジング34の下部は上
方部分から取り除かれることができて180゜を介して回
転し、その結果、もし次に壁のような垂直表面に取付け
られるならハウジングの上部は第５図に示されるユニッ
ト10を受取りかつ支持するように傾けられる。この態様
で、ベースユニットはホルスタとみなされることができ
る。 第６図は第１図に示されるユニット10の左側のケーシ
ングを取り外すことによって明らかにされた手で保持さ
れるユニットの内部を例示する。内部では、連絡コード
32が気槽36と通じており、そのアウトレットは空気バル
ブ38のインレットに接続される。空気バルブ38はソレノ
イドで動作され、そのソレノイドはハウジング40内に収
容されかつバルブは通常閉じられている。バルブ42のア
ウトレット部分はインレット46を有するチューブ44を介
して一般に48で示されるハウジング内に含まれたプリー
ナムチャンバ（第６図には示されていない）につなが
る。 後に説明されるように、プリーナムチャンバからの空
気は検査レンズ18の小さな穴を介して逃げる。プリーナ
ムチャンバ内の空気の圧力は圧力変換器によって感知さ
れ、その変換器は印刷回路基板50上に置かれかつそれ自
身チューブ54を介してプリーナムチャンバとつながって
いる円筒状のハウジング52によって覆われている。チュ
ーブ54の他方の端部はハウジング48内のプリーナムチャ
ンバの壁を介して延びているアウトレット56に接続され
る。 58、60、62および64のスイッチは印刷回路基板50上に
装設されかつ第１図および第２図に示されるようにハウ
ジングの10のケーシングを介して突出している作動ボタ
ンを有する。また第６図には第２図と関連して述べられ
る２桁のデジタルディスプレイデバイス26が見られる。 ハウジング48は接眼レンズ16から検査レンズ18に延び
ている水平セクションと、その上方端部にランプ（後に
より詳細に述べられる）が収容される66で示される真直
ぐな（limb）縁と、これもまた後に説明されるプリーナ
ムチャンバの大部分を収容する68で示される下方の縁と
を含む。 ハウジング48はハウジングを介した断面図である第７
図により詳細に見ることができる。プリーナムチャンバ
の領域においてカバープレート70がそのハウジングの下
側に嵌合されている。 こうして、空気インレット46はプリーナムチャンバに
72で突出されて示されており、圧力変換器に供給するた
めの空気アウトレットが突出しているパイプ74を有して
示されている。 そのハウジングは上部の縁66に突出しているランプを
含みかつキャップまたはカバープレート28を含み、それ
によってランプは変位またはクリーニングのために引込
められ得る。そのランプは典型的にはキャップ28と同
様、差込みピンまたはねじ山によって適所に保持され
る。ランプからの光は縁66の軸に対して45゜の角度およ
びハウジング48の中央縁の軸に対して45゜の角度で置か
れた第１の半反射ミラー78の上部表面76によって反射さ
れる。光は第２の半反射ミラー80に対しておよびそれを
介して反射されかつ検査レンズアセンブリに置かれる対
象を照らして、矢印Ａの方向に見ると第８図のように見
える。こうして、通過する光のみが２つの浅いＶ形の窓
82および84に入り、かつ目の上で形成され、かつ検査レ
ンズアセンブリ18を介して反射して戻るのはそれらの２
つの窓のパターンである。第２の半反射ミラー80の下部
表面86に入射する或る光のいくらかは軸88に対して90゜
で反射し、レンズおよび透明な窓（説明される）を通過
した後第７図で点線で示される傾いたミラー90によって
反射されるが、なぜなら、それはハウジング縁68内に置
かれた支持プレート92の傾けられた面上に置かれるから
である。 ミラー90からの光は３つの光ダイオード（第12図によ
り詳細に示される）上で反射される。 このように第２の半反射ミラー80の下部表面86によっ
て反射されない光は軸88に沿って半反射ミラー78を通過
し、レンズ台92内に置かれたレンズおよび接眼レンズ94
に取付けられた第２のレンズを通過した後観察者によっ
て見られ得る。 半反射ミラー80は適所に固定されてハウジング48内で
領域98と領域96を孤立させてもよいが、後に述べられる
ように、これは示されている具体例においてはそうでは
なく、気密封止がその代わりに後に述べられるようにミ
ラー80の向こうの光要素のまわりに提供される。 プリーナムチャンバ96の下方端部でガラスプレート10
0はハウジングの縁68の下部セクションをチャンバから
封止する。 拘束レンズ102はガラスプレート100の下に置かれる。 不所望の光の反射を削減するために、黒い綿ビロード
のパッドが半反射ミラー78および80の領域にそれぞれ10
4および106で置かれる。そのパッド104は半反射ミラー8
0を通過するいかなる光も吸収するが、これはもし吸収
しなかったなら光学系において不所望の光を引き起こす
であろう。同様に、パッド106は半反射ミラー80の下に
置かれて、走行ビームに対して直角の上部表面から反射
される光とともに、試験中目によって反射された後にそ
のミラーを通過するいかなる光も吸収する。 マスク内に２つの浅いＶ形窓を用いることによってア
パーチャの先端に光が当てられ、これによってレンズお
よびミラーの表面からの反射に関する通常の問題がずい
分よくなることに気付くべきであり、なぜなら光は従来
の光学系のように光学軸に沿って光はもはや集められな
いからである。 第９図はハウジング48の光学軸の断面であり、プリー
ナムチャンバからのアウトレット（試験中目に対して空
気のパルス与えるためのもの）を示し、これは２つのレ
ンズ110および112が中央で突出しているチューブ108を
含み、これらのレンズの一方は第８図に示されるマスク
をその平坦表面で有している。この発明に従えば、その
チューブは、プリーナムチャンバに後方に突出してお
り、そこではその内部の端部が114で閉じられている。
空気はチャンバから118のような一連のアパーチャを介
して108へと通過し、これらのアパーチャは第２のレン
ズ112を越えたチューブの壁内に形成される。 このようにチューブの壁にアパーチャを設けることに
よってプリーナムチャンバに突出しているチューブの長
さは通常の端部が開かれたチューブが用いられるときほ
ど重大ではないことがわかり、内部に突出している長さ
はもし最適の性能が得られるべきなら正確に決定されな
くてはならないということが今では十分に確立されてい
る。 こうして、アパーチャを有するチューブ108を与える
ことによって、１つの端部の開いたチューブを用いるよ
りもずっと顕著な利点があり、なぜならさらにきつい製
造公差がその機器のアセンブリから取り除かれるからで
ある。 プリーナムチャンバからくるアパーチャを有するチュ
ーブ108の動作は以下のようになる。プリーナムチャン
バ内の空気の分配される量および弾性はプリーナムチャ
ンバの充電時間に比べて無視でき得るほど短くない時定
数を有する。これはプリーナムチャンバがそれ自身比較
的小さい穴チューブを介して供給されるという事実から
起こる。こうして振動およびもしかしたらタービュラン
スがプリーナムチャンバ内に起こるかもしれず、その結
果いかなる瞬間にもその異なる部分において異なる圧力
が存在するかもしれない。振動および／またはもしかし
たらタービュランスであり得る影響が最小であるチャン
バ内の特定の点を選択しかつその点で１つのアパーチャ
を有するパフチューブに入口を置くことはチャンバを注
意深く設計することによって可能であり得る一方で、一
連のアパーチャを設けることによって得られる配置は、
製造の変型に対して寛容でありかつ他の設計の特徴であ
る、チャンバ内の障害の最小の点に１つの任意の特定の
アパーチャを置くための正確な調整を必要としない。 第７図を参照すると、カバープレート70はねじまたは
他の固定手段によって120および122で示される２つの対
の出張りに固定され、このカバープレート70は第９図で
も見ることができる。 第８図を再び参照すると、２つのＶ形の窓82および84
を規定するマスクは平凸レンズ110または112の平坦表面
上に形成されてもよい。保護ガラス窓116はチューブ108
の開放端部を越えて嵌合し、その中にレンズが収容され
てレンズ110を保護する。 チューブ108の後部には第７図に示される半鍍銀ミラ
ーまたはビームスプリッタ80が置かれており、その半鍍
銀ミラーはカットされてその断面図で断面が現われてい
る。 第９図に見られるように、ミラーはハウジング48の閉
じられた壁の内部に対して１つの端縁に沿って固定され
ているが、その反対側の端縁とハウジング48の開放面上
に嵌合されたカバープレート70の下側との間に隙間があ
る。これは空気が半鍍銀ミラー80を通過して領域98（第
７図を参照）に逃げることができることを意味し、この
ために半鍍銀ミラー78はハウジングにわたって良好な気
密の嵌め合いで作られていなくてはならないかまたは気
密封止がレンズおよびレンズ台92のまわりに形成されて
いなくてはならず、その結果ハウジングのその端部での
空気圧の損失が防がれる。同様に、ランプホルダは縁66
内で良好な気密の嵌め合いが作られなくてはならない。 第10図はレンズ台92と一般に94で示される接眼レンズ
の構造を詳細に示している。平凸レンズ124はレンズ台9
2内に取付けられており、封止126はそれとレンズ台92の
間のレンズの周辺に設けられておりもし必要とされるな
ら気密封止を提供する。 接眼レンズ94は固定された焦点距離がら、その遠方端
部で第２の平凸レンズ128を含む。窓がレンズ128を収容
するチューブ状部材132の内側端部で130で形成され、か
つ封止134は窓130の領域に提供されてもし封止126が働
くなったとき空気圧の損失を防ぐ。 空気圧の損失を防ぐ上に、機器内に設けられた気密封
止はまたハウジング内への埃および湿気の入来を防ぐ。 第10図に示されるように、レンズ台92は１個以上のね
じによって136で適所に固定される。 第11図はランプホルダと関連したレンズの詳細を現わ
す。ランプホルダはそれ自身、ハウジング48の縁66内で
気密の嵌め合いであるスリーブ138のの形である。その
スリーブ138の下方端部では平凸レンズ140があり、その
下にチューブ138の内部内に気密封止で嵌合されている
透明な窓142が置かれている。ランプホルダ（示されて
いない）はスリーブ138内に摺動し、レンズ140上の適所
に位置決めされて好ましくは正確に中央に置かれたフィ
ラメントを有する非常に正確な寸法のレンズが利用され
て集光レンズ140からの良好な均一な照明を提供する。 第12図はプリーナムチャンバ96の下方の先端を規定す
る第７図の縁68の中央領域をより詳細に示す。プリーナ
ムチャンバはプレートガラス窓144によって閉じられ、
その窓は窓フレーム146内に固定され、148で１個以上の
ねじによって適所に固定される。その真下は再び１個以
上のねじ152によって適所に固定されているレンズ台150
である。凸レンズ154はレンズ台150内に置かれている。
レンズの中央領域は第12図からわかるであろうように取
り外されており、中央の円状のアパーチャ156を残して
いる。レンズの動作は以前に述べた特許出願に記述され
ている。 レンズの両側の領域および窓上には第13図に示される
２つのマーキングストリップが形成されており、そのた
めもし第12図の矢印Ｂの方向に見るとレンズの上方およ
び底部領域が完全に不透明である。 レンズの真下には支持160によって保持される傾いた
ミラー158が置かれている。その支持はハウジングの縁9
6の内部を横切って延びており、縁の軸に対して45゜で
鏡158を支持する。 プレート70はプリーナムチャンバを規定するために縁
を孤立させる一方で、縁のレンズ154下の面は開いてお
り、それによって印刷回路基板50上に取付けられたフォ
トダイオードD5、D6およびD7が縁の内部に突出すること
が可能となり、ミラー158から直接に光を受取る。ハウ
ジングは印刷回路基板に関連して置かれるとダイオード
D5、D6およびD7が正しい点にあり、光をミラー158から
受取り、その結果器具が正しく試験中に目に関して位置
決めされると、２つの外部ダイオードD5およびD7が器具
の前部のマスクの２つのＶ形窓82および84から受取りそ
の一方でダイオードD6はいかなる光も全く受取らない。 162および164でのレンズ154の上部および下部領域の
マスキングは不所望の光を減じ、反射を減じるように働
き、フォトダイオードD5、D6およびD7に関連して以前に
述べられた差動照明状態をより正確に得るようにする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィッシャー，ジョン イギリス、ハーツ、ロイストン、ホワッ ドン、ブリッジ・ストリート、27 (56)参考文献 特開 昭61−272028（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−9432（ＪＰ，Ａ) 英国特許1266918（ＧＢ，Ｂ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．目の眼内圧力を測定するためのトノメータであっ
   て、流体のパルスが目の角膜に対して発射され、そのパ
   ルスの圧力によって角膜表面を歪め、その角膜表面の歪
   みは角膜に向けられた光の反射における変化によって検
   出され、 （１） 流体送りシステムの一部を形成する一定容積の
   チャンバ（96）と、 （２） 流体パルスが必要とされると圧力下の流体が前
   記チャンバに供給され得るインレット手段（72）と、 （３） 試験中、目に対して光を送るために前記チャン
   バの壁に固定されたレンズ手段（110,112）と、 （４） 前記レンズ手段を通じて同軸に延在し、かつ前
   記チャンバの内側に突出しているチューブ（108）とを
   備え、 そのチューブは、前記チャンバから前記チューブ内への
   流体の通路を与えており、 流体パルスを送る間、前記チャンバ（96）内の不均一な
   圧力の影響を最小限にするために前記チャンバ内の前記
   チューブ（108）の部分の端部は閉じられており、前記
   チャンバ内の前記チューブの部分は、前記チューブの部
   分に沿って間隔をあけた位置で前記チューブの壁に複数
   個の開口を有することを特徴とする、トノメータ。 ２．前記チャンバ（96）が、一方端部のレンズ（18）と
   他方の目視接眼レンズ（16）との間に延びる第１のセク
   ションを含み、かつ光収束および反射システム（78,80,
   92）を収容するハウジングの一部を形成する、請求項１
   に記載のトノメータ。 ３．前記ハウジング（48）が、その中に照射源が位置付
   けられる第２のセクション（66）を含む、請求項２に記
   載のトノメータ。 ４．前記ハウジングが、流体インレット手段（72）およ
   び光検出手段を収容する第３のセクション（68）を含
   む、請求項２に記載のトノメータ。 ５．アパーチャを有するレンズ手段（110,112）が１対
   の整列された、中央のアパーチャを有する平凸レンズを
   含み、前記チューブ（108）がレンズにおける整列され
   たアパーチャを介して延在し、光検出手段上に最終的な
   像を形成するべき光のパターンを定めるマスクが、レン
   ズの平坦表面の１つの上に形成される、請求項１に記載
   のトノメータ。