WO2025192518A1

WO2025192518A1 - 眼科測定装置

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Publication number: WO2025192518A1
Application number: PCT/JP2025/008776
Authority: WO
Inventors: 春輝阪
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 2024-03-11
Filing date: 2025-03-10
Publication date: 2025-09-18
Anticipated expiration: 2026-09-11

Abstract

高感度の光電変換素子を採用したとしても計数値が大きい範囲でも真値に近い計測が可能な眼科測定装置を提供するために、光源からの測定光を被検眼の所定点に集光する投光部と、被検眼からの戻り光を光電変換素子に入射させて受光する受光部と、光源からの測定光の射出を制御し、かつ、光電変換素子の検知結果に基づいて戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行する制御部と、測定光及び／又は戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を有する光量制限部とを備え、制御部は、光電変換素子の検知結果に応じて光量制限部による減光量を調整するように設定した。

Description

眼科測定装置

　本発明は、被検眼の光学特性に基づいて蛋白質の濃度等を定量するための眼科測定装置に関する。

　従来、被検者の眼球（以下、被検眼ともいう）の光学特性に基づいて蛋白質の濃度等を定量することが可能な眼科測定装置が存在する。例えば、被検眼の前房の房水中の蛋白質に起因するフレア（もや）は、各種疾患の病状を反映するため、蛋白質濃度を定量的に測定することは重要である。

　このような眼科測定装置としては、例えば、被検眼の前眼部の光学特性を測定する眼科測定装置であって、アライメント方法や測定方法の組合せをより効率的に選択可能で、より自由度の高い測定が可能な眼科測定装置として、特許文献１が提案されている。

特許第５８６４５５０号公報

　ところで、被検眼の前眼部の光学特性を測定する眼科測定装置では、眼内からの戻り光を受光する光電変換素子を採用している。従来、光電変換素子としては、光電子増倍管が用いられてきたが、より高感度であるMulti-Pixel Photon Counter（以下、ＭＰＰＣ（登録商標）という。）も存在する。ＭＰＰＣなどの高感度の光電変換素子を採用すると、計数値が小さい範囲では検出精度が良くなる一方で、計数値が大きい範囲においては隣接したパルス信号が融合して読み落としが増え、計測値が真値よりも低下するという現象が生じる問題があった。

　本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、高感度の光電変換素子を採用したとしても計数値が大きい範囲でも真値に近い計測が可能な眼科測定装置を提供することを目的とする。

　本発明に係る眼科測定装置は、被検眼に測定光を投光し被検眼内のたんぱく質からの戻り光に基づいて被検眼を測定するための眼科測定装置であって、光源からの前記測定光を前記被検眼の所定点に集光する投光部と、前記被検眼からの前記戻り光を光電変換素子に入射させて受光する受光部と、前記光源からの前記測定光の射出を制御し、かつ、前記光電変換素子の検知結果に基づいて前記戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行する制御部と、前記測定光及び／又は前記戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を有する光量制限部とを備え、前記制御部は、前記光電変換素子の検知結果に応じて前記光量制限部による減光量を調整することを特徴とする。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記減光手段は、前記測定光及び／又は前記戻り光の光路に挿抜可能に構成された一以上の減光フィルタであることを特徴としてもよい。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記減光手段は、前記測定光及び／又は前記戻り光の光路に挿抜可能に構成された一以上の絞りであることを特徴としてもよい。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記減光手段は、前記測定光及び／又は前記戻り光の光路に配置された可変絞りであることを特徴としてもよい。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記制御部は、測定時の前記光電変換素子の検知結果が所定の閾値以上の場合、前記光量制限部によって前記測定光及び／又は前記戻り光を減光した上で、再度測定を実行することを特徴としてもよい。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記制御部は、測定前に測定時よりも短い時間だけ被検眼に測定光を照射する事前測定を実行し、当該事前測定時の前記光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光量制限部によって前記測定光及び／又は前記戻り光を減光し、測定を実行することを特徴としてもよい。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記制御部は、測定前にアライメントを実行し、当該アライメント時の前記光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光量制限部によって前記測定光／戻り光を減光し、測定を実行することを特徴としてもよい。

　本発明に係る眼科測定装置は、被検眼に測定光を投光し被検眼内のたんぱく質からの戻り光に基づいて被検眼を測定するための眼科測定装置であって、光源からの前記測定光を前記被検眼の所定点に集光する投光部と、前記被検眼からの前記戻り光を第１光電変換素子に入射させて受光する第１受光部と、前記戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を介して前記被検眼からの前記戻り光を第２光電変換素子に入射させて受光する第２受光部と、前記光源からの前記測定光の射出を制御し、かつ、前記第１光電変換素子又は第２光電変換素子の検知結果に基づいて前記戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行する制御部と、前記戻り光の光路を前記第１受光部側又は前記第２受光部側に選択的に切替可能に構成された光路選択部とを備え、前記制御部は、前記第１光電変換素子の検知結果に応じて、前記光路選択部による前記戻り光の光路の切り替えを実行することを特徴とする。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記制御部は、測定時の前記第１光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光路選択部によって前記戻り光の光路を第２受光部側に切り換えて、再度測定を実行することを特徴としてもよい。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記制御部は、測定前に測定時よりも短い時間だけ被検眼に測定光を照射する事前測定を実行し、当該事前測定時の前記第１光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光路選択部によって前記戻り光の光路を前記第２受光部側に切り替え、測定を実行することを特徴としてもよい。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記制御部は、測定前のアライメントを実行し、当該アライメント時の前記第１光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光路選択部によって前記戻り光の光路を前記第２受光部側に切り替え、測定を実行することを特徴としてもよい。

　本発明に係る眼科測定装置は、被検眼に測定光を投光し被検眼内のたんぱく質からの戻り光に基づいて被検眼を測定するための眼科測定装置であって、光源からの前記測定光を前記被検眼の所定点に集光する投光部と、前記被検眼からの前記戻り光を第１光電変換素子に入射させて受光する第１受光部と、前記戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を介して前記被検眼からの前記戻り光を第２光電変換素子に入射させて受光する第２受光部と、前記光源からの前記測定光の射出を制御し、かつ、前記第１光電変換素子又は第２光電変換素子の検知結果に基づいて前記戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行する制御部とを備え、前記制御部は、第１光電変換素子又は第２光電変換素子の何れかの検知結果を選択し、当該選択した検知結果に基づいて測定結果を得ることを特徴とする。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記制御部は、前記第１受光部の光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、第２光電変換素子の検知結果を選択し、当該検知結果に基づいて測定結果を得ることを特徴としてもよい。

　また、本発明に係る眼科測定装置において、更に、前記光電変換素子は、Multi-Pixel Photon Counterであることを特徴としてもよい。

　本願の実施の形態により１又は２以上の不足が解決される。

本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の構成の一例を示すブロック図である。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の構成の一例を示すブロック図である。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の構成の一例を示すブロック図である。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置で採用される光電変換素子の入出力特性の一例を表したグラフである。本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。

　以下、本発明の実施の形態の例について図面を参照して説明する。なお、以下で説明する実施の形態の例における各種構成要素は、矛盾等が生じない範囲で適宜組み合わせ可能である。また、ある実施の形態の例として説明した内容については、他の実施の形態においてその説明を省略している場合がある。

　また、以下の説明において、測定とは、被検眼に光源からの測定光を照射して被検眼からの戻り光を光電変換素子で受光するまでの一連の処理をいうものとし、検知結果とは、光電変換素子の出力信号が示す数値結果のことをいうものとし、測定結果とは、減光手段が検知結果に与える影響等を逆算することで得られる減光手段を採用していない場合の光量を示す数値のことをいうものとする。

［第１の実施の形態］
　以下、図面を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係る眼科測定装置の例について説明する。本例に係る眼科測定装置は、被検眼の光学特性に基づいて蛋白質の濃度等を定量するための装置である。

　図１は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、眼科測定装置１００Ａは、投光部１０と、受光部２０と、制御部３０と、光量制限部４０と、表示部５０を備える。投光部１０は、光源からの測定光を被検眼の所定点に集光するための構成である。受光部２０は、被検眼からの戻り光を光電変換素子に入射させて受光するための構成である。制御部３０は、光源からの測定光の射出を制御し、かつ、光電変換素子の検知結果に基づいて戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行するための構成である。光量制限部４０は、測定光及び／又は前記戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を有する構成である。表示部５０は、測定結果を表示させるなど、各種表示を表示させるための構成である。

　なお、制御部３０は、必要な制御を実行可能であればどのような手段にて構成されてもよいが、例えば、コンピュータ、マイコン、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、又はこれらの組合せにて実現される。このうち、コンピュータは、一般的なコンピュータが通常備えているであろうＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）と、メモリと、ハードディスクドライブ、ＳＳＤ（Solid State Drive）等のストレージとを備えており、また、マウス、キーボード等の入力装置と、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置と、通信ネットワークと接続するための通信装置とを備えており、これらがバスを介して接続されている構成であってもよい。制御部３０における処理は、各部における処理を実行するためのプログラムをメモリから読み込んで制御回路（Processing circuit、Processing circuitry）として機能するＣＰＵやＧＰＵ（Graphics Processing Unit）あるいはＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）において実行することで実現する。言い換えると、当該プログラムの実行により、プロセッサ（処理回路）が、各装置の各処理を実行できるように構成される。また、制御部３０に用いる各種データ、及び、制御部３０による処理の結果として得られた各種データは、記憶部に適宜記憶されることはいうまでもない。

　図２は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。図２に示すように、投光部１０は、一例として、光源１１、レンズ１２、ミラー１３、レンズ１４を含む。光源１１は、ある程度の指向性を持つ光源であればどのようなものであってもよいが、例えば、レーザーダイオードが考えられる。光源１１からの測定光は、レンズ１２によって平行光に調整された後に、ミラー１３によって所望の角度に反射され、レンズ１４によって集光されて被検眼に照射される。なお、本例における眼科測定装置は、被検眼の前房の房水内に存在する蛋白質に起因するフレア（もや）による散乱光を測定することを目的とするために、被検眼に対して例えば３０°の角度で照射する場合には、鏡面反射による光を受光しないような角度、例えば被検眼に対して６０°の角度の位置に受光部２０を配置することで、散乱光のみを受光し得るように構成することが好ましい。

　また、図２に示すように、受光部２０は、一例として、レンズ２１、レンズ２２、光電変換素子２３を含む。被検眼からの戻り光は、レンズ２１によって平行光に調整された後に、レンズ２２によって集光されて光電変換素子２３に入射される。また、戻り光の光路の途中には、光量制限部４０として、減光手段として減光フィルタ４１が挿抜可能に設置されている。なお、減光フィルタ４１の設置場所は、光源からの測定光が被検眼に到達するまでの光路上に設置する構成であってもよい。

　また、図２に示すように、光電変換素子２３での検知結果は、制御部３０に入力される。制御部３０は、光電変換素子２３での検知結果に基づいて戻り光の光量を示す測定結果を出力する。出力結果は、例えば、表示部５０に表示させる。

　光電変換素子２３は、入射される光子（光のパルス）を電気信号に変換する素子である。光電変換素子２３は、例えば、Multi-Pixel Photon Counter（以下、ＭＰＰＣ（登録商標）という。）を用いることが考えられる。ここで、Ｍ：実際の計数率、Ｎ：真の計数率、ｔ：パルスペア分解能（１パルスを１パルスと認識できる時間）とすると、Ｍ＝Ｎ／｛Ｎ×ｔ＋１｝と表すことができる。パルスペア分解能ｔがゼロに近ければ、真の計数率Ｎと実際の計数率Ｍの間にはほとんど差が生じないことになる。しかし、実際には、受光する光量が増えると、連続する光のパルスの時間間隔が短くなるため、パルスペア分解能ｔよりも短時間で２つの光のパルスを連続して受光すると、光電変換素子の性能の限界からそれらを２つのパルスとカウントすることができなくなる。すなわち、光量が多くなればなるほど真の計数率Ｎと実際の計数率Ｍの間に差が生じることになる。

　そこで、真の計数率Ｎと実際の計数率Ｍの間に差が生じる領域に該当する光量であると判断した場合には、光量制限部４０としての減光フィルタ４１を適用して、光電変換素子２３に入射される光量を減光させるようにする。ここで、ｌ：被検眼からの戻り光（散乱光）、ｄ：減光フィルタの遮光率、ｎ：減光フィルタの適用枚数、ｌ´：光電変換素子に入射される戻り光（散乱光）とすると、ｌ＝ｌ´×｛１／（１－ｄ）｝^ｎと表すことができる。例えば、遮光率９０％の減光フィルタを２枚適用する場合、ｌ＝１００×ｌ´となる。すなわち、光量を１／１００にして光電変換素子に入射させることで真の計数率Ｎと実際の計数率Ｍに差が生じない光量の領域にて測定を実行し、事後的に光電変換素子での検知結果であるｌ´を１００倍したものをｌ：被検眼からの戻り光（散乱光）であると扱う。このように、減光フィルタを用いることで、光量が多い場合であっても実際の検知結果と真値に誤差が生じにくい測定を実現する。

　真の計数率Ｎと実際の計数率Ｍの間の誤差がどの程度の光量から大きくなるかについては、採用する光電変換素子の特性に依存するため、採用する光電変換素子の特性上、誤差を気にする必要がない光量の領域と、誤差を無視できなくなる光量の領域との境界付近に、光量に関する閾値を設定して、光電変換素子での検知結果がその閾値を超えた場合には、減光フィルタ４１を適用するように制御することが好ましい。

　図３は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。図３に示すように、測定処理は、眼科測定装置の制御部３０において、減光フィルタ４１が光路から除去された初期状態となるように制御を実行することによって開始される（ステップＳ１０１）。次に、制御部３０は、測定を実行する（ステップＳ１０２）。次に、制御部３０は、光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えていない場合（Ｓ１０３－Ｎ）、制御部３０は、光電変換素子２３での検知結果を測定結果として出力して（ステップＳ１０６）、測定処理を終了する。光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えている場合（Ｓ１０３－Ｙ）、制御部３０は、光路上に減光フィルタ４１を挿入する（ステップＳ１０４）。次に、制御部３０は、減光フィルタ４１を挿入した状態にて、再度測定を実行する（ステップＳ１０５）。そして、制御部３０は、減光フィルタ４１を挿入した状態での光電変換素子２３での検知結果から減光フィルタを適用しなかった場合の光量を演算によって求めて、これを測定結果として出力して（ステップＳ１０６）、測定処理を終了する。

　以上のように、第１の実施の形態に係る眼科測定装置によれば、光電変換素子での検知結果が所定の閾値を超えた場合には、減光フィルタ４１を適用した上で再度測定を実行して、減光フィルタ４１を適用した状態での光電変換素子２３での検知結果から減光フィルタを適用しなかった場合の光量を演算によって求めて、これを測定結果として出力するように設定したので、実際の検知結果と真値との間に誤差が生じる光量の領域を避けて、実際の検知結果と真値に誤差が生じない光量の領域での測定が可能となる。すなわち、高感度の光電変換素子を採用したとしても計数値が大きい範囲でも真値に近い計測が可能となる。

［第２の実施の形態］
　第１の実施の形態では、測定を実行した際の光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えている場合には、減光フィルタ４１を挿入した上で再度測定を実行するものとして説明したが、この第２の実施の形態は、減光フィルタ４１を適用するか否かを判定するための事前測定を実行することを特徴とする。なお、事前測定を実行する制御が異なるのみで、他の構成については第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

　ここで、本例における事前測定とは、通常の測定よりも短時間だけ光源からの測定光を照射して、その際の光電変換素子２３での検知結果を取得する行為をいう。

　図４は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。図４に示すように、測定処理は、眼科測定装置の制御部３０において、減光フィルタ４１が光路から除去された初期状態となるように制御を実行することによって開始される（ステップＳ２０１）。次に、制御部３０は、事前測定を実行する（ステップＳ２０２）。次に、制御部３０は、事前測定における光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えていない場合（Ｓ２０３－Ｎ）、制御部３０は、減光フィルタ４１を適用せずに測定を実行し（ステップＳ２０５）、光電変換素子２３での検知結果を測定結果として出力して（ステップＳ２０６）、測定処理を終了する。事前測定における光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えている場合（Ｓ２０３－Ｙ）、制御部３０は、光路上に減光フィルタ４１を挿入する（ステップＳ２０４）。次に、制御部３０は、減光フィルタ４１を挿入した状態にて、測定を実行する（ステップＳ２０５）。そして、制御部３０は、減光フィルタ４１を挿入した状態での光電変換素子２３での検知結果から減光フィルタを適用しなかった場合の光量を演算によって求めて、これを測定結果として出力して（ステップＳ２０６）、測定処理を終了する。

　以上のように、第２の実施の形態に係る眼科測定装置によれば、事前測定を実行して、事前測定の際の光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えているか否かに応じて減光フィルタ４１の適用の有無を判断して、その後に測定を実行するように設定したので、減光フィルタ不適用での測定と減光フィルタ適用での測定の２回の測定を実行する場合と比較して、被検者への負担を軽減することが可能となる。

［第３の実施の形態］
　第２の実施の形態では、事前測定を実行して、事前測定の際の光電変換素子２３での検知結果に応じて減光フィルタ４１の適用の有無を判断して、その後に測定を実行するものとして説明したが、この第３の実施の形態は、眼科測定装置と被検眼とのアライメント時の光電変換素子２３の検知結果に応じて、減光フィルタ４１を適用するか否かを判定することを特徴とする。なお、アライメント時の光電変換素子２３の検知結果に応じて、減光フィルタ４１を適用するか否かを判定する制御が異なるのみで、他の構成については第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

　ここで、本例におけるアライメントとは、眼科測定装置と被検眼との位置を調整する行為をいう。アライメントの一例としては、（１）カメラを用いて角膜頂点が画面の所定の位置となるように調整する手順、（２）レーザを照射し、角膜反射光と水晶体反射光が所定の位置となるように調整する手順、（３）レーザによる走査中にアライメントレベルを確認しながら微調整してアライメントレベルが一定以上のタイミングで測定を実行する手順が考えられる。本例では、アライメント時に背景光（ＢＧ）や参照光（ＳＩＧ）を光電変換素子２３での検知結果として取得して、背景光（ＢＧ）や参照光（ＳＩＧ）の強さに基づいて減光フィルタ４１の挿抜を判断する。

　なお、事前測定の代わりに、アライメント時の光電変換素子２３での検知結果を利用する以外は、第２の実施の形態に係る図４のフローチャートと同様の測定処理の流れであるため、処理フローに関する説明は省略する。

　以上のように、第３の実施の形態に係る眼科測定装置によれば、アライメントを実行して、アライメントの際の光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えているか否かに応じて減光フィルタ４１の適用の有無を判断して、その後に測定を実行するように設定したので、減光フィルタ不適用での測定と減光フィルタ適用での測定の２回の測定を実行する場合と比較して、被検者への負担を軽減することが可能となる。また、背景光（ＢＧ）や参照光（ＳＩＧ）が強い場合に減光フィルタ４１を適用すると、信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善することもできる。

［第４の実施の形態］
　第１の実施の形態では、測定を実行した際の光電変換素子２３での検知結果が所定の閾値を超えている場合には、減光フィルタ４１を挿入した上で再度測定を実行するものとして説明したが、減光手段として絞り４２を用いるものであってもよい。

　図５は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。図５に示すように、第４の実施の形態においては、第１の実施の形態において減光手段として採用していた減光フィルタ４１に替えて、減光手段として絞り４２を挿抜可能に設置していることを特徴とする。なお、図５において、図２と同一符号を付しているものは第１の実施の形態と同様に機能するものであるため、説明を省略する。

　絞り４２は、光路の一部を遮蔽することで光の透過率を調整するものであり、減光フィルタ４１と同様に機能する。光の遮蔽率を予め把握しておくことで、絞り４２を適用した場合の光電変換素子２３での検知結果から、絞り４２を適用しなかった場合の光量を演算によって求めることが可能となる。

　なお、絞り４２は、光の遮蔽率が固定された絞り４２を挿抜可能に設置するものであってもよいし、光の遮蔽率を適宜変更可能な可変絞り４２を光路上に設置して、遮蔽率０～１００％を適宜調整の上で測定する構成としてもよいし、２以上の絞り４２を併用して光の遮蔽率を調整可能とする構成であってもよい。

　また、絞り４２は、図５に示す受光部２０側の光路（戻り光の光路）に設置する場合に限らず、投光部１０側の光路（測定光の光路）に設置してもよい。なお、絞り４２は、ミラー１３と光学的に共役の位置に配置する必要がある。

　第１の実施の形態のように減光フィルタ４１を使用する場合、減光フィルタ４１の表面での反射光を考慮し、その影響が少ない場所に減光フィルタ４１を配置する必要があるが、絞り４２を使用する場合、面積を絞るだけなので反射光の影響が少ないため、減光フィルタ４１よりも配置の自由度が高いといえる。しかし、減光フィルタを使用する場合、フィルタが光軸幅をカバーするように配置すれば良いため、必ずしも光軸の中心に正確に配置する必要はないが、絞り４２を使用する場合、面積を絞る構造であることから、光軸中心に正確に配置する必要がある。

［第５の実施の形態］
　以下、図面を参照しながら、本発明の第５の実施の形態に係る眼科測定装置の例について説明する。

　図６は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の構成の一例を示すブロック図である。図６に示すように、眼科測定装置１００Ｂは、投光部１０と、第１受光部２０ａと、第２受光部２０ｂと、制御部３０と、光量制限部４０と、表示部５０と、光路選択部６０とを備える。投光部１０は、光源からの測定光を被検眼の所定点に集光するための構成である。第１受光部２０ａは、被検眼からの戻り光を第１光電変換素子２３ａに入射させて受光するための構成である。第２受光部２０ｂは、戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を介して被検眼からの戻り光を第２光電変換素子２３ｂに入射させて受光するための構成である。制御部３０は、光源からの測定光の射出を制御し、かつ、第１光電変換素子２３ａ又は第２光電変換素子２３ｂの検知結果に基づいて戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行するための構成である。光量制限部４０は、戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を有する構成である。表示部５０は、測定結果を表示させるなど、各種表示を表示させるための構成である。光路選択部６０は、戻り光の光路を第１受光部２０ａ側又は第２受光部２０ｂ側に選択的に切り替えるための構成である。

　図７は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。図７に示すように、投光部１０は、一例として、光源１１、レンズ１２、ミラー１３、レンズ１４を含む。光源１１は、例えば、レーザーダイオードが考えられる。光源１１からの測定光は、レンズ１２によって平行光に調整された後に、ミラー１３によって所望の角度に反射され、レンズ１４によって集光されて被検眼に照射される。なお、本例における眼科測定装置は、被検眼の前房の房水内に存在する蛋白質に起因するフレア（もや）による散乱光を測定することを目的とするために、被検眼に対して例えば３０°の角度で照射する場合には、鏡面反射による光を受光しないような角度、例えば被検眼に対して６０°の角度の位置に受光部２０を配置することで、散乱光のみを受光し得るように構成することが好ましい。

　また、図７に示すように、第１受光部２０ａは、一例として、レンズ２１、レンズ２２ａ、第１光電変換素子２３ａを含む。被検眼からの戻り光は、レンズ２１によって平行光に調整された後に、レンズ２２ａによって集光されて第１光電変換素子２３ａに入射される。また、戻り光の光路の途中には、光路選択部６０の構成として、第２受光部２０ｂ側に光路を切り替えるためのミラー６１が挿抜可能に設置される。

　また、図７に示すように、第２受光部２０ｂは、一例として、レンズ２１、レンズ２２ｂ、第２光電変換素子２３ｂを含む。光路選択部６０としてのミラー６１が戻り光の光路に挿入されている場合、被検眼からの戻り光は、レンズ２１によって平行光に調整された後に、ミラー６１によって第２受光部２０ｂ側に光路が変更され、レンズ２２ｂによって集光されて第２光電変換素子２３ｂに入射される。また、第２受光部２０ｂの光路の途中には、光量制限部４０における減光手段として、減光フィルタ４１が設置されている。なお、この減光フィルタ４１は減光手段の一例であり、他の減光手段である絞りや可変絞りを採用してもよい。

　また、図７に示すように、第１光電変換素子２３ａでの検知結果と、第２光電変換素子２３ｂでの検知結果は、それぞれ制御部３０に入力される。制御部３０は、第１光電変換素子２３ａ又は第２光電変換素子２３ｂでの検知結果に基づいて戻り光の光量を示す測定結果を出力する。出力結果は、例えば、表示部５０に表示させる。

　図８は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。図８に示すように、測定処理は、眼科測定装置の制御部３０において、戻り光の光路が第１受光部２０ａ側に切り替えられた初期状態となるように制御を実行することによって開始される（ステップＳ３０１）。次に、制御部３０は、測定を実行する（ステップＳ３０２）。次に、制御部３０は、第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ３０３）。第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えていない場合（Ｓ３０３－Ｎ）、制御部３０は、第１光電変換素子２３ａでの検知結果を測定結果として出力して（ステップＳ３０６）、測定処理を終了する。第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えている場合（Ｓ３０３－Ｙ）、制御部３０は、戻り光の光路を減光フィルタ４１が適用された第２受光部２０ｂ側に切り替える制御を実行する（ステップＳ３０４）。次に、制御部３０は、戻り光の光路を第２受光部２０ｂ側に切り替わった状態にて、再度測定を実行する（ステップＳ３０５）。そして、制御部３０は、第２光電変換素子２３ｂでの検知結果から減光フィルタ４１を適用しなかった場合の光量を演算によって求めて、これを測定結果として出力して（ステップＳ３０６）、測定処理を終了する。

　以上のように、第５の実施の形態に係る眼科測定装置によれば、第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えた場合には、戻り光の光路を減光フィルタ４１が適用された第２受光部２０ｂ側に切り替えた上で再度測定を実行して、減光フィルタ４１を適用した状態での第２光電変換素子２３ｂでの検知結果から減光フィルタを適用しなかった場合の光量を演算によって求めて、これを測定結果として出力するように設定したので、実際の検知結果と真値との間に誤差が生じる光量の領域を避けて、実際の検知結果と真値に誤差が生じない光量の領域での測定が可能となる。すなわち、高感度の光電変換素子を採用したとしても計数値が大きい範囲でも真値に近い計測が可能となる。

　なお、第５の実施の形態においては、戻り光の光路を第１受光部２０ａ側に設定した状態にて測定を実行して、第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えている場合に、戻り光の光路を第２受光部２０ｂ側に切り替えた上で再度測定を実行するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第５の実施の形態の構成において、第２の実施の形態のように事前測定における第１光電変換素子２３ａでの検知結果に基づいて、戻り光の光路を第２受光部２０ｂ側に切り替えるか否かを判定してもよい。あるいは、第５の実施の形態の構成において、第３の実施の形態のようにアライメント時の第１光電変換素子２３ａでの検知結果に基づいて、戻り光の光路を第２受光部２０ｂ側に切り替えるか否かを判定してもよい。

［第６の実施の形態］
　以下、図面を参照しながら、本発明の第６の実施の形態に係る眼科測定装置の例について説明する。

　図９は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の構成の一例を示すブロック図である。図９に示すように、眼科測定装置１００Ｃは、投光部１０と、第１受光部２０ａと、第２受光部２０ｂと、制御部３０と、光量制限部４０と、表示部５０とを備える。投光部１０は、光源からの測定光を被検眼の所定点に集光するための構成である。第１受光部２０ａは、被検眼からの戻り光を第１光電変換素子２３ａに入射させて受光するための構成である。第２受光部２０ｂは、戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を介して被検眼からの戻り光を第２光電変換素子２３ｂに入射させて受光するための構成である。制御部３０は、光源からの測定光の射出を制御し、かつ、第１光電変換素子２３ａ又は第２光電変換素子２３ｂの検知結果に基づいて戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行するための構成である。光量制限部４０は、戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を有する構成である。表示部５０は、測定結果を表示させるなど、各種表示を表示させるための構成である。

　図１０は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。図１０に示すように、投光部１０は、一例として、光源１１、レンズ１２、ミラー１３、レンズ１４を含む。光源１１は、例えば、レーザーダイオードが考えられる。光源１１からの測定光は、レンズ１２によって平行光に調整された後に、ミラー１３によって所望の角度に反射され、レンズ１４によって集光されて被検眼に照射される。なお、本例における眼科測定装置は、被検眼の前房の房水内に存在する蛋白質に起因するフレア（もや）による散乱光を測定することを目的とするために、被検眼に対して例えば３０°の角度で照射する場合には、鏡面反射による光を受光しないような角度、例えば被検眼に対して６０°の角度の位置に受光部２０を配置することで、散乱光のみを受光し得るように構成することが好ましい。

　また、図１０に示すように、第１受光部２０ａは、一例として、レンズ２１、レンズ２２ａ、第１光電変換素子２３ａを含む。被検眼からの戻り光は、レンズ２１によって平行光に調整された後に、レンズ２２ａによって集光されて第１光電変換素子２３ａに入射される。また、戻り光の光路の途中には分光素子２４が設置されており、戻り光の一部は分光素子２４を透過して第１受光部２０ａ側に進むが、戻り光の他の一部は分光素子２４で反射されて、第２受光部２０ｂ側に進む。分光素子２４の一例としては、ハーフミラーが考えられる。ハーフミラーの特性は適宜選択可能であり、例えば、波長６００～９００ｎｍにおいて、透過率１０％、反射率９０％といった特性のハーフミラーを採用することも可能である。この分光素子２４の透過率及び反射率の情報は、測定結果を演算する際に用いられる。

　また、図１０に示すように、第２受光部２０ｂは、一例として、レンズ２１、レンズ２２ｂ、第２光電変換素子２３ｂを含む。被検眼からの戻り光の一部は、レンズ２１によって平行光に調整された後に、分光素子２４によって第２受光部２０ｂ側に光路が変更され、レンズ２２ｂによって集光されて第２光電変換素子２３ｂに入射される。また、第２受光部２０ｂの光路の途中には、光量制限部４０における減光手段として、減光フィルタ４１が設置されている。なお、この減光フィルタ４１は減光手段の一例であり、他の減光手段である絞りや可変絞りを採用してもよい。

　また、図１０に示すように、第１光電変換素子２３ａでの検知結果と、第２光電変換素子２３ｂでの検知結果は、それぞれ制御部３０に入力される。制御部３０は、第１光電変換素子２３ａ又は第２光電変換素子２３ｂでの検知結果に基づいて戻り光の光量を示す測定結果を出力する。出力結果は、例えば、表示部５０に表示させる。

　図１１は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。図１１に示すように、測定処理は、眼科測定装置の制御部３０において、測定を実行することによって開始される（ステップＳ４０１）。分光素子２４で分岐された戻り光は、第１受光部２０ａの第１光電変換素子２３ａと第２受光部２０ｂの第２光電変換素子２３ｂの何れに対しても入射されて、それぞれにおいて検知結果が得られる。次に、制御部３０は、第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ４０２）。第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えていない場合（Ｓ４０２－Ｎ）、制御部３０は、第１光電変換素子２３ａでの検知結果を測定結果とし（ステップＳ４０３）、測定結果を出力して（ステップＳ４０５）、測定処理を終了する。第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えている場合（Ｓ４０２－Ｙ）、制御部３０は、第２光電変換素子２３ｂでの検知結果から減光フィルタ４１を適用しなかった場合の光量を演算によって求めて（ステップＳ４０４）、これを測定結果として出力して（ステップＳ４０５）、測定処理を終了する。

　以上のように、第６の実施の形態に係る眼科測定装置によれば、第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えていない場合には、減光フィルタ４１を適用していない第１光電変換素子２３ａでの検知結果から測定結果を得るようにし、第１光電変換素子２３ａでの検知結果が所定の閾値を超えている場合には、減光フィルタ４１が適用された第２光電変換素子２３ｂでの検知結果から減光フィルタを適用しなかった場合の光量を演算によって求めて、これを測定結果として出力するように設定したので、実際の検知結果と真値との間に誤差が生じる光量の領域を避けて、実際の検知結果と真値に誤差が生じない光量の領域での測定が可能となる。すなわち、高感度の光電変換素子を採用したとしても計数値が大きい範囲でも真値に近い計測が可能となる。また、切り替え処理を行わずとも第１受光部２０ａと第２受光部２０ｂとの両方に対して戻り光が進行する構成としているため、切り替え処理を行わなくとも必ず何れかの測定結果を得ることが可能となる。

　なお、この第６の実施の形態の構成において、第２の実施の形態のように事前測定における第１光電変換素子２３ａでの検知結果に基づいて、第１光電変換素子２３ａと第２光電変換素子２３ｂの検知結果の何れを採用して測定結果を算出するかを判定してもよいし、第３の実施の形態のようにアライメント時の第１光電変換素子２３ａでの検知結果に基づいて、第１光電変換素子２３ａと第２光電変換素子２３ｂの検知結果の何れを採用して測定結果を算出するかを判定してもよい。

［第７の実施の形態］
　第１乃至第６の実施の形態においては、減光手段を１つ採用した例に基づいて説明したが、減光手段を複数設置し、複数の減光手段を組み合わせて減光してもよい。

　図１２は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置の光学的な構成の一例を説明するための光路図である。図１２は、第１の実施の形態に対応した図２とほぼ同じ構成であるが、減光手段として減光フィルタ４１ａと減光フィルタ４１ｂの２つを挿抜可能に設置している点で異なる。本例では同じ遮光率である２つの減光フィルタ４１ａと減光フィルタ４１ｂを適用したものとして説明するが、遮光率の異なる複数の減光フィルタを組み合わせてもよい。本例では、光電変換素子２３における検知結果に応じて、使用する減光フィルタを調整することを特徴とする。

　図１３は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置で採用される光電変換素子の入出力特性の一例を表したグラフである。ＭＰＰＣなどの高感度の光電変換素子は、光量が多い領域において実際の検知結果と真値との間に誤差が生じる。図１３の例では、入射フォトン数が２×１０^６［ｃｐｓ］を超えた領域において誤差が徐々に大きくなっていっていることが分かる。そのため、減光フィルタを適用することで誤差が生じる領域を避けて使用することが好ましい。本例では、検出フォトン数が１×１０^３［ｃｐｓ］の点を第１閾値Ａとして設定し、検出フォトン数が１×１０^６［ｃｐｓ］の点を第２閾値Ｂとして設定している。

　図１４は、本発明の少なくとも１つの実施の形態に対応する眼科測定装置における測定処理の流れを表したフローチャートである。図１４に示すように、測定処理は、眼科測定装置の制御部３０において、減光フィルタ４１ａ又は減光フィルタ４１ｂの何れか一方のみが光路上に挿入された初期状態となるように制御を実行することによって開始される（ステップＳ５０１）。次に、制御部３０は、測定を実行する（ステップＳ５０２）。次に、制御部３０は、光電変換素子２３での検知結果が第１閾値Ａ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０３）。光電変換素子２３での検知結果が第１閾値Ａ未満である場合（Ｓ５０３－Ｎ）、制御部３０は、適用中の減光フィルタを１段階解除して（ステップＳ５０４）、再度測定を実行する（ステップＳ５０２）。光電変換素子２３での検知結果が第１閾値Ａ以上である場合（Ｓ５０３－Ｙ）、制御部３０は、光電変換素子２３での検知結果が第２閾値Ｂ以下であるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。光電変換素子２３での検知結果が第２閾値Ｂを超えている場合（Ｓ５０５－Ｎ）、制御部３０は、減光フィルタの適用を１段階増やして（ステップＳ５０６）、再度測定を実行する（ステップＳ５０２）。そして、光電変換素子２３での検知結果が第２閾値Ｂ以下である場合（Ｓ５０５－Ｙ）、制御部３０は、光電変換素子２３での検知結果から減光フィルタを適用しなかった場合の光量を演算によって求めてこれを測定結果として出力して（ステップＳ５０７）、測定処理を終了する。

　以上のように、複数の減光手段を適用して、それらを組み合わせて使用することで、例えば、光量が少ない領域においては減光手段を一切適用せずに測定を実行し、光量が増えるに従って減光手段の適用数を増やして測定を実行することで、実際の検知結果と真値との間に誤差が生じにくい領域を常に使用するように制御しつつも、光量に応じて減光手段を調整することで、過度に減光し過ぎない運用を行うことが可能となる。

　この第７の実施の形態は、第１の実施の形態における減光手段を複数に変更した構成にて説明したが、第２乃至第６の実施の形態においても、減光手段を複数採用して、光電変換素子での検知結果に基づいて減光手段の適用数を調整してもよい。

　１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ　　　　眼科測定装置
　１０　　　　　　　投光部
　１１　　　　　　　光源
　１２　　　　　　　レンズ
　１３　　　　　　　ミラー
　１４　　　　　　　レンズ
　２０　　　　　　　受光部
　２０ａ　　　　　　第１受光部
　２０ｂ　　　　　　第２受光部
　２１　　　　　　　レンズ
　２２　　　　　　　レンズ
　２３　　　　　　　光電変換素子
　２３ａ　　　　　　第１光電変換素子
　２３ｂ　　　　　　第２光電変換素子
　２４　　　　　　　分光素子
　３０　　　　　　　制御部
　４０　　　　　　　光量制限部
　４１　　　　　　　減光フィルタ
　４１ａ　　　　　　減光フィルタ
　４１ｂ　　　　　　減光フィルタ
　４２　　　　　　　絞り
　５０　　　　　　　表示部
　６０　　　　　　　光路選択部
　６１　　　　　　　ミラー

Claims

　被検眼に測定光を投光し被検眼内のたんぱく質からの戻り光に基づいて被検眼を測定するための眼科測定装置であって、
　光源からの前記測定光を前記被検眼の所定点に集光する投光部と、
　前記被検眼からの前記戻り光を光電変換素子に入射させて受光する受光部と、
　前記光源からの前記測定光の射出を制御し、かつ、前記光電変換素子の検知結果に基づいて前記戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行する制御部と、
　前記測定光及び／又は前記戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を有する光量制限部と
　を備え、
　前記制御部は、前記光電変換素子の検知結果に応じて前記光量制限部による減光量を調整する
　ことを特徴とする眼科測定装置。
　前記減光手段は、前記測定光及び／又は前記戻り光の光路に挿抜可能に構成された一以上の減光フィルタである
　請求項１に記載の眼科測定装置。
　前記減光手段は、前記測定光及び／又は前記戻り光の光路に挿抜可能に構成された一以上の絞りである
　請求項１に記載の眼科測定装置。
　前記減光手段は、前記測定光及び／又は前記戻り光の光路に配置された可変絞りである
　請求項１に記載の眼科測定装置。
　前記制御部は、測定時の前記光電変換素子の検知結果が所定の閾値以上の場合、前記光量制限部によって前記測定光及び／又は前記戻り光を減光した上で、再度測定を実行する
　ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の眼科測定装置。
　前記制御部は、測定前に測定時よりも短い時間だけ被検眼に測定光を照射する事前測定を実行し、当該事前測定時の前記光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光量制限部によって前記測定光及び／又は前記戻り光を減光し、測定を実行する
　請求項１から請求項４の何れか１項に記載の眼科測定装置。
　前記制御部は、測定前にアライメントを実行し、当該アライメント時の前記光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光量制限部によって前記測定光／戻り光を減光し、測定を実行する
　請求項１から請求項４の何れか１項に記載の眼科測定装置。
　被検眼に測定光を投光し被検眼内のたんぱく質からの戻り光に基づいて被検眼を測定するための眼科測定装置であって、
　光源からの前記測定光を前記被検眼の所定点に集光する投光部と、
　前記被検眼からの前記戻り光を第１光電変換素子に入射させて受光する第１受光部と、
　前記戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を介して前記被検眼からの前記戻り光を第２光電変換素子に入射させて受光する第２受光部と、
　前記光源からの前記測定光の射出を制御し、かつ、前記第１光電変換素子又は第２光電変換素子の検知結果に基づいて前記戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行する制御部と、
　前記戻り光の光路を前記第１受光部側又は前記第２受光部側に選択的に切替可能に構成された光路選択部と
　を備え、
　前記制御部は、前記第１光電変換素子の検知結果に応じて、前記光路選択部による前記戻り光の光路の切り替えを実行する
　ことを特徴とする眼科測定装置。
　前記制御部は、測定時の前記第１光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光路選択部によって前記戻り光の光路を第２受光部側に切り換えて、再度測定を実行する
　請求項８に記載の眼科測定装置。
　前記制御部は、測定前に測定時よりも短い時間だけ被検眼に測定光を照射する事前測定を実行し、当該事前測定時の前記第１光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光路選択部によって前記戻り光の光路を前記第２受光部側に切り替え、測定を実行する
　請求項８に記載の眼科測定装置。
　前記制御部は、測定前のアライメントを実行し、当該アライメント時の前記第１光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、前記光路選択部によって前記戻り光の光路を前記第２受光部側に切り替え、測定を実行する
　請求項８に記載の眼科測定装置。
　被検眼に測定光を投光し被検眼内のたんぱく質からの戻り光に基づいて被検眼を測定するための眼科測定装置であって、
　光源からの前記測定光を前記被検眼の所定点に集光する投光部と、
　前記被検眼からの前記戻り光を第１光電変換素子に入射させて受光する第１受光部と、
　前記戻り光に対する減光量を調整するための減光手段を介して前記被検眼からの前記戻り光を第２光電変換素子に入射させて受光する第２受光部と、
　前記光源からの前記測定光の射出を制御し、かつ、前記第１光電変換素子又は第２光電変換素子の検知結果に基づいて前記戻り光の受光量を表す測定結果を得る測定を実行する制御部と
　を備え、
　前記制御部は、第１光電変換素子又は第２光電変換素子の何れかの検知結果を選択し、当該選択した検知結果に基づいて測定結果を得る
　ことを特徴とする眼科測定装置。
　前記制御部は、前記第１受光部の光電変換素子の検知結果が所定値以上の場合、第２光電変換素子の検知結果を選択し、当該検知結果に基づいて測定結果を得る
　請求項１２に記載の眼科測定装置。
　前記光電変換素子は、Multi-Pixel Photon Counterである
　請求項１から請求項４及び請求項８から請求項１３の何れか１項に記載の眼科測定装置。