JP5188779B2 - 眼寸法測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検眼の寸法を測定する眼寸法測定装置に関する。

被検眼の寸法を測定する装置としては、低コヒーレント光を発する測定光源から出射された測定光を角膜照射光と眼底照射光に分割する光路分割部材と、光路分割部材によって分割された測定光を再度合成する光路合成部材と、を有し、被検眼角膜と被検眼眼底に向けて測定光を照射する照射光学系と、眼底からの反射光と角膜からの反射光との干渉光を受光して干渉信号を得る干渉光学系と、光路変更部材と、を備え、干渉信号と光路長変更部材の位置とに基づいて被験者眼の眼軸長を測定する装置が知られている（特許文献１参照）。

また、特許文献１の装置では、光路分割部材によって分割された分割光路における眼底照射光の照射光路に高屈折率の光路長変更部材を挿入して、眼底照射光と角膜照射光の光路長差を短縮することにより、被検眼の前房深度を測定する構成が開示されている。
特開平２−２９７３３２号公報

しかしながら、特許文献１のような手法によって前房深度を測定する場合、被検眼の眼底に照射される眼底照射光が水晶体前面を通過する際の反射光と角膜反射光による干渉光を干渉光学系により受光することで干渉信号を得るため、干渉信号の出力レベルが小さく、測定結果にばらつきが生じやすい。

本発明は、上記問題点を鑑み、被検眼の眼軸長及び前房深度を精度よく測定できる眼寸法測定装置を提供することを技術課題とする。

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。

（１） 測定手段は、低コヒーレント光を出射する測定光源と、前記測定光源から出射された前記測定光を第１測定光として被検眼角膜に照射して角膜からの反射光を受光するための第１測定光学系と、前記測定光源から出射された前記測定光を第２測定光として被検眼眼底に照射して眼底からの反射光を受光するための第２測定光学系と、前記第１測定光学系または第２測定光学系のどちらかに配置され、前記第１測定光の光路長または前記第２測定光の光路長のいずれかを変更させるための光路長変更手段と、前記第１測定光学系及び第２測定光学系の共通光路に置かれ，前記第１測定光の反射光と前記第２測定光の反射光との合成による干渉光を受光し干渉信号を得るための受光光学系と、前記共通光路とならない前記第２測定光学系の光路中に配置される光学レンズを移動させることにより前記第２測定光の集光位置を切り換え、前記第２測定光の照射目標を被検眼眼底と被検眼の水晶体前面とに選択的に切り換える集光位置切換手段と、被検眼の眼軸長を測定する眼軸長測定モードと被検眼の前房深度を測定する前房深度測定モードを切り換えるモード切換手段と、該モード切換手段にて前記眼軸長測定モードとされているときは前記照射位置切換手段により前記第２測定光の照射目標を眼底として眼底からの反射光と角膜からの反射光との合成による前記干渉信号及び光路長変更手段の変更情報とに基づいて被検眼の眼軸長を測定し，前記前房深度測定モードとされているときは前記照射位置切換手段により前記第２測定光の照射目標を水晶体前面として、角膜からの反射光と水晶体前面からの反射光との合成による前記干渉信号及び光路長変更手段の変更情報とに基づいて被検眼の前房深度を測定する測定制御手段と、を備えることを特徴とする。
（２） （１）の眼寸法測定装置において、前記測定光源から出射された測定光の一部を透過し一部を反射することにより第１測定光と第２測定光とに分割する光路分割部材と、該光路分割部材により分割された第１測定光と第２測定光を合成する光路合成部材と、を備え、前記光路分割部材によって形成される測定光の透過光路には、前記光路分割部材を透過した測定光を反射する反射部材と，前記反射部材によって反射された測定光を前記光路合成部材へと導く導光部材と，によって形成される迂回光路が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、被検眼の眼軸長及び前房深度を精度よく測定できる眼寸法測定装置を提供することを技術課題とする。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は、本実施形態に係る眼寸法測定装置の光学系の概略構成図である。図１は眼軸長測定時における光学系の配置を示す図であり、図２は前房深度測定時における光学系の配置を示す図である。

被検眼角膜と被検眼の所定部位に測定光を照射する照射光学系１００は、低コヒーレント光を出射する測定光源１を持ち、光源１から出射された測定光を光路分割部材（例えば、偏光ブームスプリッタ３）により被検眼角膜への測定光（第１測定光）が通る第１測定光路Ｔ１と被検眼の所定部位への測定光（第２測定光）が通る第２測定光路Ｔ２とに分割すると共に、再度、光路合成部材（例えば、偏光ビームスプリッタ６）により合成する。

測定光源１からビームスプリッタ３の間には、コリメータレンズ２、ハーフミラー２０、１／２波長板５０、が順次配置されており、測定光源１から発せられた測定光は、コリメータレンズ２によって平行光束とされた後、ハーフミラー２０を透過後、１／２波長板５０によって偏光方向が回転された後、偏光ビームスプリッタ３によって透過光と反射光が互いに直交する直線偏光になるように分離される。なお、入射光の偏光面に対する１／２波長板５０の光学軸を変化させることにより、偏光ビームスプリッタ３によって分離される透過光と反射光の比率を調整できる。

ここで、ビームスプリッタ３を透過する第１測定光は、第１三角プリズム４の反射面４ａで反射され、第１三角プリズム４に対して移動可能な可動三角プリズム５の反射面５ａ及び反射面５ｂによって折り返された後、第１三角プリズム４の反射面４ｂで反射され、ビームスプリッタ６を透過する。すなわち、第１測定光は、第１測定光路Ｔ１（ビームスプリッタ３〜可動三角プリズム５〜ビームスプリッタ６）を通過する。なお、可動三角プリズム５は、第１測定光の光路長を変更させるための光路変更部材として用いられ、駆動部７１の駆動によって第１三角プリズム４に対して矢印Ａ方向に移動される。なお、可動三角プリズム５は、三角ミラーであってもよい。

また、ビームスプリッタ３で反射された第２測定光は、全反射ミラー１１で反射された後、リレーレンズ（フォーカシングレンズ）１２、全反射ミラー１３を介して、ビームスプリッタ６にて反射される。すなわち、第２測定光は、第２測定光路Ｔ２（ビームスプリッタ３〜リレーレンズ１２〜ビームスプリッタ６）を通過する。

ここで、ビームスプリッタ６に到達した第１測定光及び第２測定光は、第１測定光を透過して第２測定光を反射する特性を有する偏光ビームスプリッタ６によって同軸にされた後、被検眼に向かう。

すなわち、ビームスプリッタ６を透過した第１測定光は、リレーレンズ７によって一旦集光された後、全反射ミラー８、ダイクロイックミラー９、対物レンズ１０、ダイクロイックミラー４３を介して、被検眼角膜に照射される。なお、前述のビームスプリッタ３〜第１三角プリズム５〜対物レンズ１０までの光学部材は、被検眼角膜に第１測定光を照射させるために前眼部に測定光を集光させる第１集光光学系１００ａとして用いられる。なお、本実施形態では、前述の第１集光光学系１００ａにより被検眼角膜に向けて第１測定光を照射させる際、被検眼の角膜頂点から水晶体側にずれた約３ｍｍの位置に向かって第１測定光が入射されるように測定光を集光させる構成となっている。このとき、対物レンズ１０は、測定光源１から出射された測定光を被検眼前眼部に向けて収束させる収束レンズとして用いられる。

また、ビームスプリッタ６で反射された第２測定光は、リレーレンズ７、ミラー８を介して、一旦集光された後、ダイクロイックミラー９、対物レンズ１０、ダイクロイックミラー４３を介して、被検眼の眼底に集光される。また、第２測定光は、リレーレンズ１２によって、ミラー１３とビームスプリッタ６との間で一旦集光される。リレーレンズ１２は、駆動部７２の駆動により光軸方向（矢印Ｂ方向）に移動可能であり、その移動によってリレーレンズ１２〜ビームスプリッタ６の光路間のいずれかに形成される集光点Ｃの位置が移動され、被検眼の視度が補正される。これにより、被検眼の屈折誤差にかかわらず、被検眼の眼底上に第２測定光を集光できる。すなわち、第２測定光路に配置されたリレーレンズ１２は、被検眼の眼底に照射される測定光のフォーカス位置を調整するための光学部材として用いられる。なお、ビームスプリッタ３〜リレーレンズ１２〜対物レンズ１０までの光学部材は、第２測定光を被検眼の所定部位（例えば、被検眼眼底）に集光させるための第２集光光学系１００ｂとして用いられる。

また、照射光学系１００における第２測定光路Ｔ２には、第２測定光の集光位置を切り換え、第２測定光の照射目標を被検眼眼底と水晶体前面とに選択的に切り換える集光位置切換機構７０が配置されている。

より具体的には、集光位置切換機構７０として、第２測定光路Ｔ２に配置された光学部材（リレーレンズ１２）を挿脱させるための駆動部７０が設けられている。ここで、制御部８０によって駆動部７０が駆動され、第２集光光学系１００ｂの光路からリレーレンズ１２が外される（図２参照）と、測定光源１から発せられビームスプリッタ３にて反射された第２測定光は、ミラー１１、ミラー１３、ビームスプリッタ６を介して、リレーレンズ７にて一旦集光された後、全反射ミラー８、ダイクロイックミラー９、対物レンズ１０、ダイクロイックミラー４３を介して、被検眼の角膜頂点から水晶体側に所定量ずれた被検眼前眼部のいずれかに第２測定光が集光される。なお、本実施形態では、前述の第２集光光学系１００ｂにより被検眼水晶体前面に向けて第２測定光を照射させる際、被検眼の角膜頂点から水晶体側にずれた約３ｍｍの位置に向かって第２測定光が入射されるような構成となっている。この場合、第２集光光学系１００ｂにより被検眼前眼部に向けて第２測定光を照射させるときの入射位置は、第１集光光学系１００ａによって被検眼前眼部に向けて第１測定光を入射させるときの入射位置と同一になる。

干渉光学系２００は、照射光学系１００によって照射される被検眼角膜からの反射光と被検眼の所定部位からの反射光との干渉光を受光し、干渉信号を得るために用いられる。ここで、干渉光学系２００は、対物レンズ１０〜ハーフミラー２０までの光路を照射光学系１００と共用し、さらに、所定の偏光方向成分の光を透過する直線偏光子５１、集光レンズ２１、受光素子２２、を有する。この場合、被検眼角膜及び被検眼前眼部の所定部位で反射された測定光は、被検眼角膜又は被検眼の所定部位（眼底又は水晶体前面）に照射されるまでの測定光の光路を逆行するように、偏光ビームスプリッタ６によって分離された後、偏光ビームスプリッタ３によって同軸にされた後、再び１／２波長板５０を通過し、ハーフミラー２０によって反射される。また、直線偏光子５１が透過する光の偏光方向が直線偏光子５１に入射されるときの第１測定光と第２測定光の各偏光方向に対して傾斜した関係（例えば、各偏光方向に対して４５°の関係）となるように直線偏光子５１が配置されている。

ここで、被検眼角膜から反射された第１測定光は、対物レンズ１０〜ビームスプリッタ６までの光路を逆行後、ビームスプリッタ６を透過して、第１測定光路を逆行し、ビームスプリッタ３を透過後、ハーフミラー２０によって反射される。そして、ハーフミラー２０で反射された第１測定光の一部は、直線偏光子５１を透過後、集光レンズ２１にて集光され、受光素子２２に入射する。

また、被検眼所定部位（眼底又は水晶体前面）から反射された第２測定光は、対物レンズ１０〜ビームスプリッタ６までの光路を逆行後、ビームスプリッタ６で反射されて、第２測定光路を逆行し、ビームスプリッタ３で反射された後、ハーフミラー２０によって反射される。そして、ハーフミラー２０で反射された第２測定光の一部は、直線偏光子５１を透過後、集光レンズ２１にて集光され、受光素子２２に入射する。

ここで、制御部８０によって集光位置切換機構７０が駆動制御され、被検眼の眼底に測定光が集光された状態（第２測定光の照射目標が眼底に設定されている状態）で、可動三角プリズム５の移動によって第１測定光（参照光）の光路長が変化されると、被検眼の角膜に照射された第１測定光の光路長（光源１〜角膜、角膜〜受光素子２２）と被検眼の眼軸長によって変動する眼底に照射された第２測定光の光路長とが干渉が起こり得る範囲でほぼ等しい関係になるときがある。この場合、第１三角プリズム４で反射されてビームスプリッタ３を透過する第１測定光と、ミラー１１で反射されてビームスプリッタ３で反射される第２測定光とが合成されて干渉光とされたのち、ハーフミラー２０を介して受光素子２２に受光される。

一方、制御部８０によって集光位置切換機構７０が駆動制御され、被検眼前眼部に測定光が集光された状態（第２測定光の照射目標が水晶体前面に設定されている状態）で可動三角プリズム５の移動によって第１測定光の光路長が変化されると、被検眼の角膜に照射された第１測定光の光路長（光源１〜角膜、角膜〜受光素子２２）と被検眼の前房深度によって変動する水晶体前面に照射された第２測定光の光路長（光源１〜水晶体前面、水晶体前面〜受光素子２２）とが干渉が起こり得る範囲でほぼ等しい関係になるときがある。この場合、第１測定光は、第１三角プリズム４で反射されてビームスプリッタ３を透過する際に、ミラー１１で反射されてビームスプリッタ３で反射される第２測定光と合成され干渉光とされたのち、受光素子２２に受光される。

なお、上記構成において、第１測定光路に配置された光学部材と第２測定光路に配置された光学部材によって光路長の変更がなされ、第１測定光の光路長と第２測定光の光路長との光路差は、第１測定光と第２測定光がビームスプリッタ３によって分割されてからビームスプリッタ６で合成されるまでの分割光路での光路差によって生じる。よって、上記のように角膜に照射される第１測定光と眼底に照射される第２測定光との干渉光、及び角膜に照射される第１測定光と水晶体前面に照射される第２測定光との干渉光を発生させるためには、第１測定光路と第２測定光路との光路差をこれに対応させる必要がある。

そこで、前述のように測定光の一部を透過し測定光の一部を反射するビームスプリッタ３によって形成される測定光の透過光路には、ビームスプリッタ３を透過した測定光を反射する反射部材（例えば、三角プリズム４の反射面４ａ）と，反射面４ａによって反射された測定光をビームスプリッタ６へと導く導光部材（例えば、可動三角プリズム５及び三角プリズム４の反射面４ｂ）と，によって形成される迂回光路が設けられている
この場合、第１測定光は、ビームスプリッタ３を透過後に直進してビームスプリッタ６に向かうのではなく、ビームスプリッタ３の透過後、第１三角プリズム４の反射面４ａによって反射され、第２反射プリズム５によって折り返した後に、可動三角プリズム４の反射面４ｂによって反射させてからビームスプリッタ６に到達する。

すなわち、ビームスプリッタ３の透過後、第１三角プリズム４及び可動三角プリズム５によって形成された迂回経路を通過させてからビームスプリッタ６にて第２測定光の光路との合流させることにより、ビームスプリッタ３の反射方向に形成されミラー１１及びミラー１３による迂回光路を持つ第２測定光路の光路長と第１測定光路の光路長との光路差を短くしている。この場合、第１三角プリズム４及び可動三角プリズム５による迂回光路の光路長を調整することにより、角膜に照射された第１測定光の光路長と水晶体前面に照射された第２測定光の光路長との光路差（前房深度測定用の光路差）に対応できる。これにより、被検眼の角膜からの反射光と被検眼の水晶体前面からの反射光との干渉光を受光素子２２に受光させることができる。

また、第１三角プリズム４及び可動三角プリズム５による迂回光路の光路長をさらに延ばすことにより、角膜に照射された第１測定光の光路長と眼底に照射された第２測定光の光路長との光路差（眼軸長測定用の光路差）に対応できる。なお、上記構成においては、ビームスプリッタ３の透過方向を第１測定光路とするような構成としたが、これに限るものではなく、ビームスプリッタ３の透過方向を第２測定光路にするような構成であってもよい。

なお、上記光学系の構成において、上記照射光学系１００及び干渉光学系２００は、測定光源１から出射された測定光を第１測定光として被検眼角膜に照射して角膜からの反射光を受光するための第１測定光学系と、測定光源１から出射された測定光を第２測定光として被検眼眼底に照射して眼底からの反射光を受光するための第２測定光学系と、して機能する。そして、第１測定光の光路長または前記第２測定光の光路長のいずれかを変更させるための光路長変更手段は、第１測定光学系または第２測定光学系のどちらかに配置される。また、干渉光学系２００におけるビームスプリッタ３〜受光素子２２までの光路は、第１測定光学系及び第２測定光学系の共通光路に置かれ，第１測定光の反射光と第２測定光の反射光との合成による干渉光を受光し干渉信号を得るための受光光学系として機能する。そして、集光位置切換機構７０は、第１測定光学系及び第２測定光学系の共通光路の共通光路とならない第２測定光学系の光路中に配置される所定の光学部材（リレーレンズ１２）を移動させることにより、第２測定光の照射目標を被検眼眼底と被検眼の水晶体前面とに選択的に切り換える。

被検眼を固視させるための固視標を被検眼に投影する固視標投影光学系４０は、固視用チャートを表示する液晶ディスプレイ４２、液晶ディスプレイ４２に表示された固視用チャートを被検眼眼底に結像させるための結像レンズ４１、可視光を反射して赤外光（測定光）を透過するダイクロイックミラー４３、を含む。なお、液晶ディスプレイ４２には、所定のパターン形状（例えば、十字マーク）を持つチャートが表示されるようになっており、制御部８０による表示制御によってチャートの表示位置が二次元的に移動できるような構成となっている。

被検眼の前眼部を観察するために被検眼の前眼部を撮像する前眼部撮像光学系３０は、対物レンズ１０、リレーレンズ３１、結像レンズ３２、二次元撮像素子３３、を含む。ここで、図示無き前眼部照明によって赤外照明された前眼部像は、ダイクロイックミラー４３、対物レンズ１０、測定光の大部分を反射し測定光の一部及び前眼部照明光を透過する波長特性を有するダイクロイックミラー９、リレーレンズ３１、結像レンズ３２を介して、二次元撮像素子３３に結像される。

次に、本実施形態に係る装置の制御系について説明する。制御部８０は、表示モニタ８１、光源１、受光素子２２、駆動部７０、駆動部７１、駆動部７２、コントロール部８４、メモリ８５、等が接続される。なお、駆動部７１及び駆動部７２には、パルスモータを用いており、各駆動部に対する駆動量が検出できるようになっている。制御部８０は、受光素子２２から出力される干渉信号と，光路長変更のために駆動される駆動部７１に対する駆動結果（光路長の変更情報）に基づいて、被検眼の眼軸長及び前房深度を演算により求める。また、メモリ８５には、求められた測定値などが記憶される。また、コントロール部８４には、被検眼の眼軸長を測定する眼軸長測定モードと被検眼の前房深度を測定する前房深度測定モードとを切り換えるモード切換スイッチ８４ａ、測定開始のトリガ信号を発する測定開始スイッチ８４ｂ、被検眼の視度を補正するために眼屈折力測定装置（例えば、特開２００６−１８７４８２号公報参照）によって測定された屈折度数を入力する度数入力スイッチ８４ｃ、等の各種スイッチが設けられている。

以上のような構成を備える装置を用いて、被験者眼の眼軸長及び前房深度を測定する場合について説明する。なお、以下の説明では、眼軸長測定、前房深度測定、の順で測定を行う。

眼軸長モードに移行するようにモード切換スイッチ８４ａが検者によって操作されると、制御部８０は、測定モードを眼軸長測定モードに切り換え、駆動部７０を駆動させ、第２測定光路Ｔ２の光路中にリレーレンズ１２が配置された光学配置に切り換える。これにより、被検眼に向けて照射される第２測定光が被検眼の眼底に集光可能な状態となる。

次に、検者は、モニタ８１に表示される被験者眼のアライメント状態を見ながら、図示なきジョイスティック等の操作手段を用いて、装置を上下左右及び前後方向に移動させ、装置を被験者眼Ｅに対して所定の位置関係に置く。より具体的には、被験者眼の角膜頂点もしくは瞳孔中心と測定光軸とが略一致するように装置を上下左右に移動させると共に、装置と被験者眼との作動距離が所定の適正作動距離（例えば、ＷＤ＝４０ｍｍ）となるように装置を前後方向に移動させる。また、検者は、固視標投影光学系４０によって投影される固視標を被験者眼に固視させる。また、検者は、度数入力スイッチ８４ｃを用いて被検眼の眼屈折力を入力する。そして、制御部８０は、入力スイッチ８４ｃで入力された屈折度数に基づいて駆動部７２を駆動させリレーレンズ１２を移動させることにより、被検眼の視度を補正する。

ここで、測定開始のトリガ信号が発せられると、制御部８０は、測定光源１を点灯させ、照射光学系１００により測定光を被検眼に照射すると共に、測定光による被検眼からの反射光を干渉光学系２００の受光素子２２により受光する。また、制御部８０は、駆動部７１を駆動させることにより可動三角プリズム５を移動させていき、受光素子２２から得られる干渉信号と、プリズム５の移動によって変化される第１測定光の光路長（光路長変更部材の駆動結果）、から被検眼の眼軸長を求める。

なお、本実施形態では、第２測定光の光路長より第１測定光の光路長が短くなるようにプリズム５の基準位置（初期位置）が設定されている。したがって、第１測定光の光路長が長くなる方向（第１三角プリズム４から離れる方向）にプリズム５が基準位置から移動されていくと、まず、第１測定光による角膜からの反射光と第２測定光による角膜からの反射光（第２測定光が眼底に向かう際の角膜反射光）との干渉光が受光素子２２に検出される（眼軸長０ｍｍの位置）。さらに、プリズム５が移動されていくと、角膜に照射された第１測定光の光路長と眼底に照射された第２測定光との光路長との光路差が少なくなっていき、第１測定光による角膜からの反射光と第２測定光による眼底からの反射光との干渉光が受光素子２２に検出される。ここで、第１測定光と第２測定光による角膜からの反射光の干渉光が検出される位置から第１測定光による角膜反射光と第２測定光による眼底反射光との干渉光が検出されるまでのプリズム５の移動量Ｍ１は、被検眼の眼軸長に応じて異なる。したがって、所定の演算式を用いて、移動量Ｍ１と被検眼の眼軸長との関係を求めておくことにより、プリズム５の移動量Ｍ１に対応する眼軸長データを求めることができる。なお、取得された被験者眼の眼軸長の情報は、メモリ８５に記憶されるとともに、モニタ８１に表示される。また、制御部８０は、測定完了後、駆動部７１を駆動させることによりプリズム５の移動位置を初期位置に復帰させておく。

以上のように被検眼の眼軸長測定が完了したら、前房深度測定に移行する。ここで、前房深度測定モードの移行するようにモード切換スイッチ８４ａが検者によって操作されると、制御部８０は、測定モードを前房深度モードに切り換え、駆動部７０を駆動させることにより、第２測定光路Ｔ２からリレーレンズ１２が外れた光学配置に切り換える。これにより、被検眼に向けて照射される第２測定光が被検眼の前眼部に集光された状態となる。なお、上記モード切換において、制御部８０は、所定の切換信号に基づいて自動的に眼軸長測定モードから前房深度測定モードに切り換えるようにしてもよい。

次に、検者は、表示モニタ８１上の前眼部像における測定光の角膜反射による輝点と水晶体前面による輝点を見ながら、ディスプレイ４２に表示される固視灯の位置を二次元的に変化させ、モニタ８１に表示される角膜輝点と水晶体前面輝点とが重なるように（測定光軸Ｌａと被検眼の眼軸を一致させるため）、コントロール部８４に設けられた固視位置変更スイッチ８４ｃを操作する。この場合、制御部８０は、スイッチ８４ｃからの操作信号に基づいてディスプレイ４２に表示される固視位置を移動させる。ここで、検者によってスイッチ８４ｃが操作され、角膜輝点と水晶体前面輝点との重なりがモニタ８１で確認されると、検者は、コントロール部８４の測定開始スイッチ８４ｂを押して、被検眼の前房深度測定を開始する。

ここで、測定開始のトリガ信号が発せられると、駆動部７１を駆動させることにより可動三角プリズム５を移動させていき、受光素子２２から得られる干渉信号と、プリズム５の移動によって変化される第１測定光の光路長（光路長変更部材の駆動結果）、から被検眼の前房深度を求める。

ここで、第１測定光の光路長が長くなる方向にプリズム５が基準位置から移動されていくと、まず、第１測定光による角膜からの反射光と第２測定光による角膜からの反射光（第２測定光が水晶体に向かう際の角膜反射光）との干渉光が受光素子２２に検出される（前房深度０ｍｍの位置）。さらに、プリズム５が移動されていくと、角膜に照射（集光）された第１測定光の光路長と水晶体前面に照射（集光）された第２測定光との光路長との光路差が少なくなっていき、第１測定光による角膜からの反射光と第２測定光による水晶体前面からの反射光との干渉光が受光素子２２に検出される。ここで、第１測定光と第２測定光による角膜からの反射光の干渉光が検出される位置から第１測定光による角膜反射光と第２測定光による水晶体前面反射光との干渉光が検出されるまでのプリズム５の移動量Ｍ２は、被検眼の前房深度に応じて異なる。したがって、所定の演算式を用いて、移動量Ｍ２と被検眼の前房深度との関係を求めておくことにより、プリズム５の移動量Ｍ２に対応する前房深度を求めることができる。なお、取得された被験者眼の前房深度の情報は、メモリ８５に記憶されるとともに、モニタ８１に表示される。なお、前房深度測定モードの場合、所定の基準位置からのプリズム５の移動可能範囲は、前房深度の測定が可能な範囲内で移動されるものであればよく、眼軸長測定用に設定された移動可能範囲より短くなるように設定されたものであってもよい。この場合、プリズム５の移動可能範囲が小さい状態（光路長変更部材による光路長の変更範囲が小さい状態）で、プリズム５を往復移動させることで前房深度の測定を複数回行って測定結果の平均化を行うことにより、測定誤差の軽減、測定時間の短縮、が可能となる。

以上のような構成とすれば、被検眼の所定部位に向けて照射される第２測定光を被検眼の眼底に集光するか被検眼の前眼部に集光させるかを切換可能な構成によって、眼底に集光された照射光による眼底反射光と角膜反射光との干渉により眼軸長測定がなされ、被検眼前眼部に集光された照射光による水晶体前面反射光と角膜反射光との干渉により前房深度測定がなされるため、被検眼の眼軸長と前房深度を精度よく測定できる。

なお、以上の説明においては、第１測定光路中に光路変更部材（可動三角プリズム５）を設け、第１測定光の光路長を変更させることにより第１測定光と第２測定光との干渉を生じさせるような構成としたが、第１測定光路と第２測定光路のいずれかに光路変更部材を設け、第１測定光の光路長と第２測定光の光路長のいずれかを変更させることにより第１測定光と第２測定光との干渉を生じさせるような構成であればよい。すなわち、第１測定光と第２測定光の干渉を起こすべく、光路分割部材によって分割された分割光路中に光路長変更部材が設けられた構成により、第１測定光の光路長と第２測定光の光路長との光路差が調整されるものであればよい。この場合、第１測定光路と第２測定光路の各光路長が最も短くなるように各光路の光学部材の位置が調整されたときに（光学部材の可動範囲内）、光路長が短い方の光路に光路長変更部材が配置され、光路長変更部材が配置された光路の光路長が長くなるように光路長変更部材が移動可能な構成であればよい。

なお、以上の説明では、眼軸長測定モードにおける第１測定光の集光位置について、被検眼の角膜頂点から水晶体側に約３ｍｍの位置に向けて第１測定光を入射させるような構成としたが、これに限るものではなく、被検眼前眼部のいずれかに第１測定光を入射させることにより被検眼角膜からの反射光が受光素子２２に受光されるものであればよい。例えば、被検眼の角膜頂点又は角膜曲率中心に向けて第１測定光を入射させるようにしてもよい。

また、以上の説明では、前房深度測定モードにおける第２測定光の集光位置について、被検眼の角膜頂点から水晶体側に約３ｍｍの位置に向けて第２測定光を入射させるような構成としたが、これに限るものではなく、被検眼前眼部のいずれかに第２測定光を入射させることにより水晶体前面からの反射光が受光素子２２に受光されるものであればよい。例えば、被検眼の曲率中心に向けて第２測定光を入射させるようにしてもよい。なお、実験によれば、角膜と水晶体前面からの反射光による干渉信号を感度（効率）よく取得するためには、被検眼の角膜頂点から水晶体側に約２ｍｍ〜４ｍｍずれた位置に第２測定光を入射させる構成が良いことがわかった（より好ましくは、約３ｍｍ）。

なお、以上の説明においては、プリズム５の移動量Ｍ１及びＭ２から眼軸長及び前房深度を求めるような構成としたが、これに限るものではなく、受光素子２２から得られる干渉信号とプリズム５の駆動結果に基づいて眼軸長測定及び前房深度測定が可能な構成であればよい。例えば、第１測定光による角膜反射光と第２測定光による眼底反射光との干渉光、第１測定光による角膜反射光と第２測定光による水晶体前面反射光との干渉光、が検出されたときのプリズム５の移動位置に基づいて眼軸長及び前房深度を求めるような構成であってもよい。

また、以上の説明においては、照射光学系１００の測定光の光路を第１測定光路Ｔ１と第２測定光路Ｔ２に分割する光路分割部材（但し、干渉光学系２００においては光路合成部材として利用される）、及び第１測定光路Ｔ１と第２測定光路Ｔ２に合成する光路合成部材（但し、干渉光学系２００においては光路分割部材として利用される）として、偏光ビームスプリッタ３及び偏光ビームスプリッタ６を用いるような構成により、ハーフミラー等を用いる場合よりも、光路分割部材及び光路合成部材を通過する際の測定光の減衰を軽減できるため、測定精度を向上させることができる。

また、以上の説明においては、リレーレンズ１２を第２測定光路Ｔ２から外すことにより第２測定光を前眼部に集光させるような構成としたが、第２測定光路中に配置される所定の光学部材を移動させることにより、第２測定光の照射目標が被検眼眼底と被検眼の水晶体前面とで選択的に切り換わるものであればよい。例えば、リレーレンズ１２より対物レンズ１０側に凹レンズを配置し、被検眼に照射される平行光束を収束光束に変換させることにより、被検眼前眼部に第２測定光が集光されるような構成であってもよい。また、ズームレンズ系を配置し、ズームレンズ系の移動によって被検眼に照射される平行光束を収束光束に変換するようにしてもよい。

また、以上の説明においては、度数入力スイッチ８４ｃの入力値を基に視度補正を行うような構成としたが、上記装置の光学系に眼屈折力測定光学系を付加し、眼屈折力測定光学系によって得られた屈折度数に基づいて視度補正を行うような構成としてもよい。また、制御部８０は、第２測定光による眼底からの反射光の光量レベルを受光素子２２にてモニタリングし、光量レベルがピークを示す位置に視度補正用の光学部材（例えば、リレーレンズ１２）を移動させるようにしてもよい。

なお、以上の説明においては、照射光学系１００に形成された分割光路を被検眼反射光が通過した後に、ハーフミラー２０によって受光素子２２に導くような構成としたが、ビームスプリッタ６よりも被検眼側に照射光学系１００と干渉光学系２００を分離する光路分割部材を設けるような構成としてもよい。この場合、眼軸長測定時に測定光による角膜反射光と眼底反射光の波面が一致され、前房深度測定時に測定光による角膜反射光と水晶体前面からの反射光の波面を一致させることができるように、干渉光学系２００を構成するのが好ましい。

例えば、被検眼と対物レンズ１０の間にハーフミラーを設け、ハーフミラーの反射方向に、上記に示した干渉光学系における対物レンズ１０〜受光素子２２までの受光光路と同様の構成を設けるようなことが考えられる。この場合、光路が分割された照射光学系と干渉光学系の両方に分割光路が配置された状態となる。

なお、以上の説明においては、ビームスプリッタ３のような光路分割部材によって分割される分割光路中に光路変更部材が設けられるような構成としたが、所定の光路分割部材によって分割される分割光路外に、第１測定光の光路長と第２測定光の光路長の少なくともいずれかを変更させるための光路長変更部材が配置された構成であってもよい。

すなわち、測定光源から出射される低コヒーレント光を測定光として被検眼の軸方向において異なる位置に存在する２つの所定部位に向けて照射し，２つの所定部位からの反射光を合成して干渉させることにより所定部位間の眼寸法を測定するための構成を持つ眼寸法測定装置において、異なる所定部位間の眼寸法を測定するために用いる前記測定光の集光位置を実質的に切り換えるものであればよい。

図３は、第２の実施形態に係る眼寸法測定装置の光学系を示す概略光学図である。この場合、第１測定光路Ｔ１及び第２測定光路Ｔ２の光路外に光路長変更部材が配置された構成となっている。なお、図３において、図１及び図２にて示した番号と同様の番号を付したものについては、特段の説明が無い限り、図１及び図２で説明した構成と同様の構成を備えるものとし、説明を省略する。

照射光学系１００によって被検眼に向けて照射された測定光は、第１測定光と第２測定光に分割され、第１測定光は第１集光光学系１００ａを介して主に被検眼角膜及び水晶体前面に照射され、第２測定光は第２集光光学系１００ｂを介して主に被検眼眼底に照射される。この場合、第１集光光学系１００ａは、被検眼の角膜頂点から水晶体側に所定量ずれた被検眼前眼部のいずれかに第２測定光が集光されるように被検眼の前眼部に向けて測定光が入射されるような構成となっている。なお、三角プリズム５は、第１三角プリズム４に対して固定されている。この場合、第１測定光路Ｔ１における光路長と第２測定光路Ｔ２における光路長が異なるように設定されている。

そして、被検眼角膜及び水晶体前面から反射された第１測定光は、被検眼角膜に照射されるまでの第１測定光の光路に対して対物レンズ１０〜可動三角プリズム５〜ビームスプリッタ３までの光路を逆方向に進行し、ハーフミラー２０で反射される。一方、被検眼眼底から反射された第２測定光は、被検眼眼底に照射されるまでの第２測定光の光路に対して対物レンズ１０〜リレーレンズ１２〜ビームスプリッタ３までの光路を逆方向に進行し、ハーフミラー２０で反射される。

そして、ハーフミラー２０で反射された第１測定光による角膜反射光は、直線偏光子５１を介して、ハーフミラー１０３を透過した後、三角プリズム１０４で反射され、三角プリズム１０４に対して移動可能な可動三角プリズム１０５によって折り返された後、第１三角プリズム４で再び反射され、ハーフミラー１０６を透過する。そして、ハーフミラー１０６を透過した第１測定光は、集光レンズ２１にて集光された後、受光素子２２に入射する。なお、可動三角プリズム１０５は、測定に使用する第１測定光の光路長を変更させるための光路変更部材として用いられ、駆動部１７１の駆動によって三角プリズム１０４に対して矢印Ｄ方向に移動される。

また、ハーフミラー２０で反射された第２測定光による眼底反射光及び第１測定光による水晶体前面反射光は、直線偏光子５１を介して、ハーフミラー１０３で反射され、全反射ミラー１１１で反射された後、全反射ミラー１１３を介して、ビームスプリッタ１０６にて第１測定光の光路と合成される。

なお、上記の場合、第１測定光による角膜反射光にはハーフミラー１０３を反射されるものが含まれ、第２測定光による眼底反射光及び第１測定光による水晶体前眼部反射光はハーフミラー１０３で透過されるものが含まれるが、眼寸法測定に使用するものではないため、以下の説明においては、説明を省略する。

ここで、可動三角プリズム５の移動によって角膜に照射された第１測定光の光路長が変化されると、角膜に照射された第１測定光の光路長（光源１〜角膜、角膜〜受光素子２２）と眼底に照射された第２測定光の光路長が干渉が起こり得る範囲でほぼ等しい関係になるときがある。この場合、三角プリズム１０４で反射されてハーフミラー１０６を透過する第１測定光と、ミラー１１３で反射されてハーフミラー１０６で反射される第２測定光とが合成されて干渉光とされたのち、集光レンズ２１を介して受光素子２２に受光される。

また、可動三角プリズム５の移動によって角膜に照射された第１測定光の光路長が変化されると、角膜に照射された第１測定光の光路長（光源１〜角膜、角膜〜受光素子２２）と水晶体前面に照射された第１測定光の光路長（光源１〜水晶体前面、水晶体前面〜受光素子２２）とが干渉が起こり得る範囲でほぼ等しい関係になるときがある。この場合、角膜に照射された第１測定光は、ハーフミラー１０６を透過する際に、ミラー１１で反射されてハーフミラー１０６で反射される水晶体前面に照射された第１測定光と合成され干渉光とされたのち、受光素子２２に受光される。

この場合、制御部８０は、駆動部１７１を駆動させることにより可動三角プリズム１０５を移動させていき、受光素子２２から得られる干渉信号と、プリズム１０５の移動によって変化される角膜に照射された第１測定光の光路長（光路長変更部材の駆動結果）、から被検眼の眼軸長及び前房深度を求める。

すなわち、制御部８０は、角膜からの第１測定光と眼底からの第２測定光による干渉光が受光素子２２に受光されるように可動三角プリズム１０５を移動させていき、角膜からの第１測定光と眼底からの第２測定光による干渉光の干渉信号及び光路長変更手段の駆動結果とに基づいて被検眼の眼軸長を測定する。

また、制御部８０は、角膜からの第１測定光と水晶体前面からの第１測定光による干渉光が受光素子２２に受光されるように可動三角プリズム１０５を移動させていき、角膜からの第１測定光と水晶体前面からの第１測定光による干渉光の干渉信号及び光路長変更手段の駆動結果とに基づいて被検眼の前房深度を測定する。この場合、上記眼軸長測定に対して、眼寸法を測定するために用いる測定光の集光位置が眼底から前眼部に実質的に切換えられる。

なお、上記の光学系において、第１集光光学系１００ａは、測定光源１から出射された測定光を第１測定光とし被検眼角膜及び水晶体前面を照射目標として照射するための光学系を持つ第１照射光学系として機能する。第２集光光学系１００ｂは、測定光源１から出射された測定光を第２測定光とし被検眼眼底を照射目標として照射するための光学系を持つ第２照射光学系として機能する。また、ハーフミラー２０〜受光素子２２までの光路に配置された光学部材は、第１測定光による被検眼からの反射光と第２測定光による被検眼からの反射光とを干渉させて受光し干渉信号を得るための受光光学系であって，測定に使用する第１測定光の光路長または測定に使用する第２測定光の光路長のいずれかを受光光路における光路長の増減のみにて変更させるための光路長変更手段を持つ受光光学系として機能する。

そして、制御部８０は、第１測定光による角膜反射光と第２測定光による眼底反射光とを干渉させて得られる干渉信号及び光路長変更手段の変更情報とに基づいて被検眼の眼軸長を測定し，第１測定光による角膜反射光及び水晶体反射光を各々干渉用の前記第１測定光及び第２測定光の反射光として干渉させて得られる干渉信号及び光路長変更手段の変更情報とに基づいて被検眼の前房深度を測定する測定制御手段として機能する。

なお、上記の構成の場合、前房深度測定時に受光素子２２への眼底反射光の入射を回避するために、集光光学系１００ａにおける第２測定光路Ｔ２に遮光板を設けるような構成としてもよい。

本実施形態に係る眼寸法測定装置の光学系の概略構成図であり、眼軸長測定時における光学系の配置を示す図である。 本実施形態に係る眼寸法測定装置の光学系の概略構成図であり、前房深度測定時における光学系の配置を示す図である。 第２の実施形態に係る眼寸法測定装置の光学系を示す概略光学図である。

符号の説明

１ 測定光源
２ ビームスプリッタ
４ 三角プリズム
５ 可動三角プリズム
６ ビームスプリッタ
１０ 対物レンズ
１２ リレーレンズ（フォーカシングレンズ）
２２ 受光素子
７０ 集光位置切換機構（駆動部）
７１ 駆動部
８０ 制御部
８４ａ モード切換スイッチ
１００ 照射光学系
１００ａ 第１集光光学系
１００ｂ 第２集光光学系
２００ 干渉光学系

Claims (2)

1. 測定手段は、
   低コヒーレント光を出射する測定光源と、
   前記測定光源から出射された前記測定光を第１測定光として被検眼角膜に照射して角膜からの反射光を受光するための第１測定光学系と、
   前記測定光源から出射された前記測定光を第２測定光として被検眼眼底に照射して眼底からの反射光を受光するための第２測定光学系と、
   前記第１測定光学系または第２測定光学系のどちらかに配置され、前記第１測定光の光路長または前記第２測定光の光路長のいずれかを変更させるための光路長変更手段と、
   前記第１測定光学系及び第２測定光学系の共通光路に置かれ，前記第１測定光の反射光と前記第２測定光の反射光との合成による干渉光を受光し干渉信号を得るための受光光学系と、
   前記共通光路とならない前記第２測定光学系の光路中に配置される光学レンズを移動させることにより前記第２測定光の集光位置を切り換え、前記第２測定光の照射目標を被検眼眼底と被検眼の水晶体前面とに選択的に切り換える集光位置切換手段と、
   被検眼の眼軸長を測定する眼軸長測定モードと被検眼の前房深度を測定する前房深度測定モードを切り換えるモード切換手段と、
   該モード切換手段にて前記眼軸長測定モードとされているときは前記照射位置切換手段により前記第２測定光の照射目標を眼底として眼底からの反射光と角膜からの反射光との合成による前記干渉信号及び光路長変更手段の変更情報とに基づいて被検眼の眼軸長を測定し，前記前房深度測定モードとされているときは前記照射位置切換手段により前記第２測定光の照射目標を水晶体前面として、角膜からの反射光と水晶体前面からの反射光との合成による前記干渉信号及び光路長変更手段の変更情報とに基づいて被検眼の前房深度を測定する測定制御手段と、
   を備えることを特徴とする眼寸法測定装置。
2. 請求項１の眼寸法測定装置において、
   前記測定光源から出射された測定光の一部を透過し一部を反射することにより第１測定光と第２測定光とに分割する光路分割部材と、該光路分割部材により分割された第１測定光と第２測定光を合成する光路合成部材と、を備え、
   前記光路分割部材によって形成される測定光の透過光路には、前記光路分割部材を透過した測定光を反射する反射部材と，前記反射部材によって反射された測定光を前記光路合成部材へと導く導光部材と，によって形成される迂回光路が設けられていることを特徴とする眼寸法測定装置。

Images