(57)【要約】    【課題】  光電変換素子の感度補正を常に正確に行うことができ、測定の信頼性を向上させる。    【解決手段】  測定光を照射した被検眼で反射した測定光と基準光ＬＥＤ４１からの基準光とを受光する光電子増倍管２６と、基準光を受光するＰＤ４２とを用いて、基準光を測定したＰＤ４２からの信号に基づいて基準光ＬＥＤ４１の発光量を制御する。光電子増倍管２６が測定光を受光していない間、光電子増倍管２６は、制御された基準光ＬＥＤ４１からの基準光を受光する。この検知結果に基づいて、光電子増倍管２６が受光した測定光の検知結果を補正する。基準光ＬＥＤ４１からの発光は、光電子増倍管２６に測定光が入射している間、装置の稼働中、またはアライメントチェックの開始時点から光電子増倍管２６の基準光の受光終了までの間に行う。【選択図】          図６
2006051273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定光源から出射される測定光を検知する方法であって、
測定光と基準光源から出射される基準光とを受光する第１の光電変換素子により、上記測定光を受光するステップと、
上記第１の光電変換素子が測定光を受光していない間に、上記第１の光電変換素子により基準光を受光するステップと、
上記第１の光電変換素子による上記基準光の検知結果に基づいて、上記第１の光電変換素子による測定光の検知結果を補正するステップとを含み、
基準光を受光する第２の光電変換素子から上記基準光源に供給される信号に基づいて、上記基準光源から出射される基準光の発光量が制御される
ことを特徴とする受光検知方法。
【請求項２】
上記測定光の波長が上記基準光源の発光波長域に含まれている
ことを特徴とする請求項１記載の受光検知方法。
【請求項３】
上記基準光源を、上記第１の光電変換素子により基準光が受光されている間のみ発光させる
ことを特徴とする請求項１または２記載の受光検知方法。
【請求項４】
上記測定の前段階において、より正確な測定を行うための測定準備期間が存在し、
上記測定準備期間の開始時点から、上記第１の光電変換素子による上記基準光の受光の終了までの間、上記基準光源の発光を継続させる
ことを特徴とする請求項１または２記載の受光検知方法。
【請求項５】
測定光を発光する測定光源と、
基準光を発光する基準光源と、
上記測定光および上記基準光を受光可能に構成された第１の光電変換素子と、
上記基準光を受光するための第２の光電変換素子とを有し、
上記基準光を受光した第２の光電変換素子から出力される信号に基づいて、上記基準光源による基準光の発光量が制御され、
上記第１の光電変換素子に上記測定光が受光されていない間に、上記第１の光電変換素子により上記制御された基準光源からの基準光が受光され、
上記制御された基準光源から出射された基準光の、上記第１の光電変換素子による検知結果に基づいて、上記第１の光電変換素子により上記測定光が受光されたときの検知結果が補正されて、上記第１の光電変換素子による測定光の測定結果が算出されるように構成された
ことを特徴とする光測定装置。
【請求項６】
上記測定光の波長が上記基準光源の発光波長域に含まれている
ことを特徴とする請求項５記載の光測定装置。
【請求項７】
演算処理を実行可能に構成された演算手段と、
被検眼に測定光を照射可能に構成された照射手段と、
上記被検眼から反射された測定光を受光する受光手段とを有し、
上記受光手段が、
上記反射された測定光を受光可能に構成された第１の光電変換素子と、
上記第１の光電変換素子の感度を測定するための基準光を出射する基準光源と、
上記基準光源から出射される基準光の発光量を検知可能に構成された第２の光電変換素子とを有し、
上記基準光源から出射される基準光の上記第２の光電変換素子による検知結果に基づいて、上記基準光源から出射される基準光の光量が制御され、
上記制御された基準光源から出射される基準光が第１の光電変換素子に導かれ、
上記制御された基準光源から出射される基準光の第１の光電変換素子による検知結果と、上記被検眼において反射された測定光の上記第１の光電変換素子による検知結果とが上記演算手段により演算処理されて、上記被検眼の測定結果を算出可能に構成された
ことを特徴とする眼科測定装置。
【請求項８】
上記第１の光電変換素子および上記第２の光電変換素子のいずれの光電変換素子に、上記測定光を入射させるかを切り換える切換手段をさらに有し、
上記切換手段により上記測定光が上記第２の光電変換素子に入射され、
上記第２の光電変換素子により受光される上記測定光の光量が、上記演算手段により所定の光量以上であると判断された場合に、上記第１の光電変換素子に対する上記測定光の入射を妨げるように構成された
ことを特徴とする請求項７記載の眼科測定装置。
【請求項９】
上記基準光源が、上記第１の光電変換素子により上記基準光が受光されている間のみ発光させるように制御される
ことを特徴とする請求項７記載の眼科測定装置。
【請求項１０】
上記測定の前段階において、より正確な測定を行うための測定準備期間が存在し、
上記測定準備期間の開始時点から、上記第１の光電変換素子による上記基準光の受光の終了までの間、上記基準光源の発光を継続させるように制御される
ことを特徴とする請求項７記載の眼科測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、受光検知方法、光測定装置および眼科測定装置に関し、特に、光電子増倍管が備えられた、眼科検査における測定装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、微弱光検出に用いられる高感度受光素子として、光電子増倍管（通称：フォトマル）が一般的に知られている。ところが、光電子増倍管の感度は、長期的には、経年劣化によって劣化し、短期的には、動作時間や周囲温度に依存して変化するものであるため、微弱光の検出値が変化するという問題があった。
【０００３】
そこで、従来から、光電子増倍管を使用する際に、その感度補正を行う技術が提案されてきた。具体的には、特許文献１においては、光電子増倍管から安定性に優れたシリコンフォトダイオードを用いて、測定光を光電子増倍管と同時に測定して、感度補正を行う方法が提案されている。また、特許文献２においては、測定光とは別に基準光源を設け、測定の直前／直後に基準光源の光を光電子増倍管に入射させ、そのときの光電子増倍管における測定に基づいて、感動補正を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開平４−９５８２７号公報
【特許文献２】特開平４−８９０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された構成においては、測定光がシリコンフォトダイオードの検知可能範囲外の微弱光である場合に採用できないという問題があった。
【０００５】
また、特許文献２に記載された構成においては、基準光の安定性が光源であるＬＥＤの温度特性に依存していることから、その安定性を、周辺温度を一定範囲内に保つことによって保障している。ところが、基準光源として使用されるＬＥＤの発光量は、温度特性以外にも素子の劣化が少なからずあることから、基準光源の光量変化の問題が残存していた。また、周辺温度を一定範囲内に保つためには、温度安定化回路が必要となるため、搭載回路の数の増加を招き、高コスト化してしまう。
【０００６】
以上の感度補正に関わる問題については、定期的なキャリブレーションを実施することによって補正することが可能であるが、このキャリブレーション自体は煩雑な作業であり、キャリブレーションの実施を怠ることも考えられる。キャリブレーションを怠った場合には、得られる測定値に大きな影響が生じてしまう。
【０００７】
したがって、この発明の目的は、温度安定化回路を必要とすることなく、常に正確に光電変換素子の感度補正がされた状態で測定を行うことができ、これによって測定結果の信頼性を向上させることができる受光検知方法、光測定装置および眼科測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、この発明の第１の発明は、
測定光源から出射される測定光を検知する方法であって、
測定光と基準光源から出射される基準光とを受光する第１の光電変換素子により、測定光を受光するステップと、
第１の光電変換素子が測定光を受光していない間に、第１の光電変換素子により基準光
を受光するステップと、
第１の光電変換素子による基準光の検知結果に基づいて、第１の光電変換素子による測定光の検知結果を補正するステップとを含み、
基準光を受光する第２の光電変換素子から基準光源に供給される信号に基づいて、基準光源から出射される基準光の発光量が制御される
ことを特徴とする受光検知方法である。
【０００９】
この発明の第２の発明は、
測定光を発光する測定光源と、
基準光を発光する基準光源と、
測定光および基準光を受光可能に構成された第１の光電変換素子と、
基準光を受光するための第２の光電変換素子とを有し、
基準光を受光した第２の光電変換素子から出力される信号に基づいて、基準光源による基準光の発光量が制御され、
第１の光電変換素子に測定光が受光されていない間に、第１の光電変換素子により制御された基準光源からの基準光が受光され、
制御された基準光源から出射された基準光の、第１の光電変換素子による検知結果に基づいて、第１の光電変換素子により測定光が受光されたときの検知結果が補正されて、第１の光電変換素子による測定光の測定結果が算出されるように構成された
ことを特徴とする光測定装置である。
【００１０】
この発明の第３の発明は、
演算処理を実行可能に構成された演算手段と、
被検眼に測定光を照射可能に構成された照射手段と、
被検眼から反射された測定光を受光する受光手段とを有し、
受光手段が、
反射された測定光を受光可能に構成された第１の光電変換素子と、
第１の光電変換素子の感度を測定するための基準光を出射する基準光源と、
基準光源から出射される基準光の発光量を検知可能に構成された第２の光電変換素子とを有し、
基準光源から出射される基準光の第２の光電変換素子による検知結果に基づいて、基準光源から出射される基準光の光量が制御され、
制御された基準光源から出射される基準光が第１の光電変換素子に導かれ、
制御された基準光源から出射される基準光の第１の光電変換素子による検知結果と、被検眼において反射された測定光の第１の光電変換素子による検知結果とが演算手段により演算処理されて、被検眼の測定結果を算出可能に構成された
ことを特徴とする眼科測定装置である。
【００１１】
この第３の発明において、典型的には、第１の光電変換素子および第２の光電変換素子のいずれの光電変換素子に、測定光を入射させるかを切り換える切換手段をさらに有し、切換手段により測定光が第２の光電変換素子に入射され、第２の光電変換素子により受光される測定光の光量が、演算手段により所定の光量以上であると判断された場合に、第１の光電変換素子に対する測定光の入射を妨げるように構成されている。
【００１２】
このように構成することにより、第１の光電変換素子が、微弱光の検出に用いられる高感度光電変換素子である場合に、過大光が第１の光電変換素子に入射されることを防止することができるので、第１の光電変換素子の劣化を抑制したり、破損を防止したりすることが可能となる。
【００１３】
この発明において、典型的には、測定光の波長は、基準光源の発光波長域に含まれてい
る。
【００１４】
この発明において、典型的には、基準光源を、第１の光電変換素子により基準光が受光されている間のみ発光させる。
【００１５】
このような構成によれば、基準光源を短時間の間だけ発光させるようにすることができるので、基準光源の劣化を抑制することが可能となる。
【００１６】
この発明において、典型的には、測定の前段階において、より正確な測定を行うための測定準備期間が存在し、測定準備期間の開始時点から、第１の光電変換素子による基準光の受光の終了までの間、基準光源の発光を継続させる。
【００１７】
このような構成によれば、基準光源から出射される基準光を安定した状態で常時利用することができるので、第１の光電変換素子による検知結果に対する、基準光の測定に基づいた補正を迅速に行うことが可能となる。
【００１８】
この発明において、典型的には、第１の光電変換素子が光電子増倍管であり、第２の光電変換素子がフォトダイオードであるが、必ずしもこれらに限定されるものではなく、そのほかの光電変換素子を用いることも可能である。
【発明の効果】
【００１９】
この発明による受光検知方法、光測定装置および眼科測定装置によれば、温度安定化回路を必要とすることなく、常に正確に光電変換素子の感度補正がされた状態で測定を行うことができ、これによって測定結果の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の一実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。図１に、この一実施形態による眼科測定装置を示す。
【００２１】
図１に示すように、この一実施形態による光測定装置の一種である眼科測定装置は、固定台１、固定台１の上に移動自在に設けられた架台２、架台２上に固定された測定部３、および測定部３に固定された表示部としてのモニタ４を有して構成されている。
【００２２】
固定台１には、通信ケーブル５が接続されている。この通信ケーブル５は、後述するパーソナルコンピュータに接続されている。また、固定台１には、架台２の位置を検出する架台位置検出器（図１中、図示せず）と、被検者の顔を支持する支持台（図示せず）などが設けられている。
【００２３】
架台２には、架台２の移動やアライメント時の各種操作を行うための操作手段としてのジョイスティック６と、モニタ４に表示される画像の切り替えを指示するための画面切替ボタン７とが設けられている。ジョイスティック６の頂部には、測定ボタン８が設けられている。
【００２４】
測定部３には、モニタ４以外に、４つのファンクションボタン９、プリンタ（図示せず）、このプリンタにより印刷された測定結果の印刷物を排出するための排紙口１０、アライメント用および測定用の光学系および制御系が設けられている。なお、モニタ４は、被検者に向き合った状態で測定者が画像を見ることができるように、被検者と正対する測定部３の背面に、被検者に対して後ろ向きに固定されている。
【００２５】
図２に示すように、アライメント用および測定用の光学系は、被検眼Ａに正面から光を照射可能に構成された赤外ＬＥＤ１１、カメラレンズ１２を介して被検眼Ａを正面から撮影可能に構成されたＣＣＤ１３、被検眼Ａに対して３０°の斜め方向から被検眼Ａに光を照射可能に構成された赤外ＬＥＤ１４、この赤外ＬＥＤ１４と反対側で被検眼Ａに対して６０°の斜め方向から、対物レンズ１５、ハーフミラー１６およびカメラレンズ１７を介して被検眼Ａを撮影可能に構成されたＣＣＤ１８、コリメーティングレンズ１９、回動自在なガルバノミラー２０、被検眼Ａに向けて光線を絞る投光レンズ２１、この投光レンズ２１を介し、被検眼Ａに対して３０°の斜めの方向から被検眼Ａにレーザ光を照射する測定用レーザ２２、および対物レンズ１５、ハーフミラー１６、受光レンズ２３、シャッタ２４および受光マスク２５を介して、レーザ光線の被検眼Ａにおける散乱光を受光する第１の光電変換素子としての高感度受光素子である光電子増倍管２６が設けられた受光検知ユニット４０を有して構成されている。
【００２６】
受光検知ユニット４０は、基準光を発光する基準光ＬＥＤ４１、第２の光電変換素子としてのフォトダイオード４２、測定光の入射の遮断、通過を制御するシャッタ２４、および光電子増倍管２６を有して構成されている。フォトダイオード４２は、基準光ＬＥＤ４１から出射される基準光を受光可能な位置、たとえば対向する位置に配置されている。
【００２７】
ハーフミラー１６は、被検眼Ａに対して６０°の斜めの方向に反射または散乱した光の一部をそのまま通過させ、一部を受光レンズ２３に向けて反射する半透過鏡である。この一実施形態においては、ハーフミラー１６の代わりに孔あきミラーを用いることも可能である。受光レンズ２３は、ハーフミラー１６によって反射された光を受光マスク２５に向けて絞るためのレンズである。また、光電子増倍管２６は、受光した光に応じて電気信号を発信する光電変換器である。
【００２８】
他方、図２および図３に示すように、アライメント用および測定用の制御系は、受光検知ユニット４０の光電子増倍管２６に接続されている。この制御系には、光電子増倍管２６からの電気信号に基づいて被検眼の光学特性を演算可能に構成された演算部２７、ＣＣＤ１３，１８、および演算部２７のそれぞれが接続されている。また、この制御系には、ＣＣＤ１３，１８からモニタ４への画像信号を赤外ＬＥＤ１１，１４のオンオフに対応して切り換えられる切換器２８、および演算部２７に接続された本体メモリ２９が設けられている。また、演算部２７には、赤外ＬＥＤ１１，１４および架台位置検出器３０などがそれぞれ接続されている。なお、切換器２８はモニタ４に接続されている。
【００２９】
測定部３には、さらに、被検眼の視線を固定するための固視灯３１および、排紙口１０から排出される印刷物を印刷するためのプリンタ３２が設けられている。この一実施形態による固視灯３１においては、ＬＥＤに所定の長さおよび内径を有する鏡筒を取り付けた構造を有している。そして、所定の長さおよび内径、すなわち鏡筒の寸法に関しては、測定時において、眼科測定装置と被検眼Ａとが所定距離になったときに、被検眼Ａからは固視灯３１を見ることができるが、被検眼となっていない逆の目（図示せず）からは、固視灯３２が見えないようになる寸法になっている。なお、アライメントの途中の場合には、固視灯３２が左右の少なくとも一方の眼で見えるようになっており、装置が被検眼Ａに近づくに従って、被検眼Ａと逆の眼から見えなくなるように構成されている。
【００３０】
通信ケーブル５は、外部のパーソナルコンピュータ３３に接続されている。このパーソナルコンピュータ３３には、外部プリンタ３４、外部モニタ３５、および入力手段としてのキーボード３６がそれぞれ接続されている。
【００３１】
また、この一実施形態においては、演算部２７に制御部４３が接続され、制御部に基準光ＬＥＤ４１が接続されている。そして、演算部２７による演算に基づき、制御部４３に
より基準光ＬＥＤ４１の発光量の制御が行われる。
【００３２】
また、演算部２７には、光の遮断や透過を切り換えるシャッタ２４，４６、および光を所定の部分に導くための可動式ハーフミラー４４などが接続されている。そして、演算部２７が、これらの機械的動作が行われる種々の部材に接続されていることにより、演算部２７からの電気信号により、可動式ハーフミラー４４、シャッタ２４，４６が機械的に動作される。
【００３３】
次に、上述のように構成されたこの一実施形態による眼科測定装置を用いた、被検眼における光学特性の測定方法について説明する。図４に、この一実施形態による測定方法を示す。
【００３４】
図４に示すように、まず、測定装置のメイン電源がオンされる（電源が入る）。被検者が上述した支持台上に顔を載せる。その後、例えば被検者側に引かれるなどの動作に伴って、架台２が所定の範囲を超えて移動すると、架台位置検出器によって架台２の移動が検出される。これにより、測定における第一段階が開始される。
【００３５】
［第一段階（アライメント１）］
第一段階においては、正面から光が照射されている被検眼を正面から撮影する。そして、この撮影された画像がモニタ４に表示される。モニタ４に表示された第一の虚像の位置に基づいて、レーザ光源および受光部の位置と被検眼の位置とが相対的に調整される。
【００３６】
架台位置検出器３０により架台２の移動が検出されると、演算部２７によってアライメントの第一段階が開始したものと判断され、演算部２７からの指示信号により赤外ＬＥＤ１１および固視灯３１が点灯される。これにより、被検眼の視線が固定されるとともに、被検眼に赤外光が照射される。この赤外光の照射により、被検眼には第一の虚像が映し出される。
【００３７】
また、赤外ＬＥＤ１１の点灯により、モニタ４にはＣＣＤ１３によって撮影された画像が表示される。赤外ＬＥＤ１１が点灯された被検眼は、ＣＣＤ１３により観察され、モニタ４に表示される第一の虚像の位置に基づいて、被検眼と測定部３との位置関係が調整される。この調整は、ジョイスティック６を操作して架台２を移動させることによって行われる。なお、測定部３と被検眼との距離関係の良否については、第一の虚像が輝点となってモニタ４で観察されるか否か、または瞳孔の輪郭や虹彩の模様が明確であるか否かによって判断可能である。
【００３８】
この輝点がモニタ４に付けられた所定の印に対する所定の位置（印と重なるかその近辺）に表示されるように、ジョイスティック６を操作して架台２を移動させる。第一の虚像に基づく、被検眼と測定部３との位置関係が調整できたと測定者が判断したら、画面切替ボタン７を押す。
【００３９】
［第二段階（アライメント２）］
第二段階においては、被検眼を照らす光源を、正面の光源から被検眼Ａに対して３０°の斜めの方向からの光源に切り替えるとともに、被検眼の撮影を正面の撮影から第二の斜め方向からの撮影に切り替え、被検眼に対して第一の斜めの方向から光が照射されている被検眼を、被検眼に対して６０°の斜めの方向から撮影してその画像を表示部の表示し、表示部に表示される第二の虚像の位置に基づいて、レーザ光源および受光部の位置と被検眼の位置とを相対的に調整する。
【００４０】
また、第二段階においては、レーザ光源が照射されている被検眼を、被検眼に対して被
検眼Ａに対して６０°の斜めの方向から撮影してその画像を表示部に表示し、モニタ４に表示されているレーザ光線の散乱光による実像の位置に基づいて、レーザ光源および受光部の位置と被検眼の位置とを相対的に調整する。なお、この第二段階においては、第二の虚像および上述した実像の最適の位置がモニタ４に表示され、これらの最適の位置に基づいて、第二の虚像および前記実像の位置が調整される。
【００４１】
画面切替ボタン７が押下されると、赤外ＬＥＤ１１が消灯して、赤外ＬＥＤ１４が点灯する。さらに、切換器２８により、モニタ４に送られる画像信号が、ＣＣＤ１３からの画像信号からＣＣＤ１８からの画像信号に切り替えられる。なお、赤外ＬＥＤ１４は、赤外ＬＥＤ１１におけると同様、第二の虚像用の光源に加えて虹彩の照明用の光源をも兼ねている。
【００４２】
モニタ４には、ＣＣＤ１８により撮影された画像が表示される。また、測定用レーザ２２からは、レーザ光線が出射される。したがって、モニタ４に表示される画像には、赤外ＬＥＤ１８による第二の虚像と、レーザ光線の照射による角膜における散乱光による実像とが、それぞれ輝点として表示される。そして、ジョイスティック６によって架台２を移動させることにより、第二の虚像および実像がモニタ４上の印に対する所定の位置に表示されるようにする。
【００４３】
そして、測定者により、第二の虚像および実像に基づく被検眼と測定部３との位置関係の調整ができたと判断されたら、測定ボタン８が押下される。なお、上述した第二段階において、過去に同一被検者で同一眼の測定に関するデータが保存されている場合においては、所定のファンクションボタン９を操作して、記憶されている被検者に対応するデータに基づいて、赤外ＬＥＤ１１、１４および測定用レーザ２２の光量と、モニタ４上の複数の印の位置とが設定される。同一眼の測定に関するデータが保存されていない場合においては、例えば、初期値として理論的に求められる位置に印を付けて、上述した第一段階および第二段階が実行される。
【００４４】
また、第二段階の終了時に、測定ボタン８の代わりに画面切替ボタン７が押下されると、点灯する赤外ＬＥＤとモニタ４に表示される画面とが前記第一段階の状態とで、切り替えられる。そのため、第一段階と第二段階とを複数回繰り返して行うことも可能である。
【００４５】
［第三段階（アライメントのチェック）］
測定ボタン８が押下されると、演算部２７により切換器２８を介してモニタ４に測定ウインドウ（図示せず）が表示される。この測定ウインドウは、受光マスク２５の開口幅によって決定される光電子増倍管２６の受光範囲である。測定ウインドウが表示された段階で、演算部２７によりガルバノミラー２０が回動される。これにより、測定ウインドウを含む所定の枠内にレーザ光線が走査され、光電子増倍管２６によってバックグラウンド値が測定される。
【００４６】
そして、演算部２７により、測定ウインドウ内外におけるバックグラウンド値の差や大小からアライメントの良否が判断される。そして、演算部２７によりアライメントが良好であると判断されたら、例えば測定ウインドウの点滅速度や表示色が変化される。これにより、測定者が測定可能な状態を確認することができる。
【００４７】
［第四段階（測定）］
続いて、アライメントのチェック後に被検眼Ａの光学特性の測定が行われる。この第四段階においては、実際に測定が行われる直前に、演算部２７により、第三段階終了時における赤外ＬＥＤ１１，１４の光量、モニタ４に映し出された上述した輝点の位置などのアライメントの情報が、本体メモリ２９に記録される。
【００４８】
その後、測定が開始される。この測定の開始は、自動的に行っても良いし、手動で行っても良い。測定の開始を自動および手動のいずれかで行える形態としては、オートモード、準オートモード、およびマニュアルモードを挙げることができる。
【００４９】
すなわち、オートモードにおいては、演算部２７により、アライメントが十分良好であると判断されたら、自動的に測定が開始される。この場合、測定ボタン８等の手動での操作は不要となる。また、準オートモードにおいては、演算部２７によってアライメントが十分良好であると判断され、かつ測定者によって測定ボタン８が押下されることにより測定が開始される。この場合、測定者は、測定ウインドウの点滅速度や表示色などの、アライメントの良好さを示す信号を参酌して、測定を開始することができる。マニュアルモードにおいては、演算部２７による判断に関わらず、測定者によりアライメントの良好さを示す信号が参酌されて、適当なタイミングで測定ボタン８が押下されることによって測定を開始される。これらのいずれかのモードによって、一回分の測定が行われる。
【００５０】
そして、この第四段階における測定の終了直前において、光電子増倍管２６の感度の補正が実行される。なお、この光電子増倍管２６の感度補正に関する詳細は、後述する。
【００５１】
［第五段階（測定結果の表示）］
上述した、いずれかのモードにより、第四段階における測定が終了すると、第五段階に移行して、測定結果が本体メモリ２９に記録されて、モニタ４に測定結果が表示される。測定結果は、ファンクションボタン９の所定部の押下により、プリンタ３２によって印刷され、排紙口１０から排出される。その後、この印刷状態から自動復帰して、測定結果表示が継続される。なお、この段階において、測定ボタン８が押下されると、第三段階の状態に復帰して、繰り返し測定可能な状態となる。また、被検眼の光学特性の測定は、必要に応じて複数回実行される。
【００５２】
［第六段階（測定結果の一覧の表示）］
また、少なくとも１回の測定が実行された後、画面切替ボタン７が押下されると、モニタ４に、測定結果の数値の一覧を示す表が表示され、固視灯３１が消灯される。また、第五段階におけると同様に、測定結果がモニタ４に表示された状態で所定のファンクションボタン９が押下されると、測定結果がプリンタ３２により印刷されて排紙口１０から排出される。また、この第六段階において、測定結果の一覧がモニタ４に表示されている状態で所定のファンクションボタン９が押下されると、測定結果のデータがパーソナルコンピュータ３３に供給される。
【００５３】
続いて、モニタ４には、測定結果のデータとともに上述した第四段階におけるアライメントの情報を記録するか否かの確認画面が表示される。この記録の要否は、ファンクションボタン９の操作により指定される。ここで、何も指定しない場合では、アライメントの情報が記録されずに、測定結果のデータだけが本体メモリ２９に記録される。
【００５４】
測定結果のデータとともにアライメントの情報の記録が指定されると、測定結果のデータと、アライメントに関係するデータと、被検者および被検眼に関するデータとが、関連付けられて本体メモリ２９に記録される。なお、アライメントに関係するデータとしては、測定時に記録された赤外ＬＥＤ１１，１４の光量や、モニタ４に表示された画像中の角膜反射像、水晶体反射像、レーザスポット、角膜上のレーザ反射像、水晶体上のレーザ反射像などが画像処理によって抽出されて得られるそれぞれの像の位置と、その輝度などである。また、被検者および被検眼に関するデータは、被検者個人を識別する被検者ＩＤ、左右眼データなどである。本体メモリ２９に記録されたデータは、ファンクションボタン９によって操作されると、パーソナルコンピュータ３３に供給して、そこに記録させるこ
とが可能である。
【００５５】
また、架台２を大きく動かしたり、測定ボタン８が押下されたりすると、モニタ４の表示は第一段階の状態に復帰する。このとき、本体メモリ２９の記録内容は消去されるが、誤消去防止のために、消してよいか否かを確認するメッセージがモニタ４に表示される。このときに所定のファンクションボタン９が押下されると、本体メモリ２９のデータが消去される。画面切替ボタン７が押下されると、モニタ４の表示は、上述した第三段階の状態に復帰し、同一の被検眼の測定が行われる。この場合には、本体メモリ２９のデータは消去されない。
【００５６】
この一実施形態においては、被検眼Ａに対して、正面からの光の照射による第一の虚像と、斜めの方向からの光の照射による第二の虚像とによって、測定部３の位置と被検眼Ａの位置とを調整する構成としているので、二方向から位置調整が可能となり、精度の高いアライメントが実現可能となり、被検眼の光学特性を測定に関して、再現性の高い測定を行うことができる。
【００５７】
また、この一実施形態においては、測定部３の背面、すなわち赤外ＬＥＤ１１の赤外光の照射方向を前方とした場合に、赤外ＬＥＤ１１の後方にモニタ４が設けられているので、アライメント時における測定者の視野を狭めることがない。また、測定者が、被検者に対向した状態でアライメントを実行するので、アライメントの操作の方向性を測定者が見誤りにくい。したがって、測定者の視野の制限によるアライメントの操作の不便さや、測定者の見る方向と操作したい方向との相違によるアライメントの操作の不便性が解消され、アライメントの操作をより一層実行しやすくなる。
【００５８】
また、この一実施形態においては、レーザ光線の角膜での散乱光による実像を用いて、測定部３の位置と被検眼Ａの位置とを調整しているので、三方向からの位置調整ができ、より一層高精度のアライメントが可能となるので、再現性がより一層高められた測定を行うことができる。
【００５９】
また、この一実施形態においては、赤外ＬＥＤ１１，１４のうちのいずれかの点灯および消灯と、ＣＣＤ１３，１８のいずれかによる画像のモニタ４への表示とが対応して行われることから、画面の表示の切り替えに関する操作が簡略化され、このような操作に要する時間を短縮でき、操作間に被検眼の位置がずれるのを抑制することができるので、再現性の高い測定を容易に行うことができる。
【００６０】
また、この一実施形態においては、斜め方向から照射された光が被検眼Ａで反射または散乱した光をハーフミラー１６によってＣＣＤ１８への方向と光電子増倍管２６への方向とに分割する構成としたことから、被検眼Ａから光電子増倍管２６への光がＣＣＤ１８で観察される。したがって、従来の測定装置と同等の大きさに構成することができる。また、測定時に光電子増倍管２６に受光されるのと同等の光がＣＣＤ１８で観察されることから、測定の際の被検眼Ａでの反射または散乱に近い状態で、斜め方向からのアライメント（アライメント２）が行われる。したがって、測定に即した状態の、より一層良好なアライメントを行うことができる。
【００６１】
また、この一実施形態においては、測定結果と、アライメントに関するデータと、被検眼および被検者に関するデータとを関連付けて本体メモリ２９に記録させているので、被検者の状態からアライメントの条件、さらには先の測定結果を一括して読み出すことができ、被検眼の経過を把握し、またデータを整理、活用する上でより一層効果的である。
【００６２】
また、この一実施形態においては、測定装置とパーソナルコンピュータ３３とが接続さ
れているので、測定結果やアライメントに関するデータなどを測定装置外に取り出すことができるので、被検眼の測定結果やアライメントの条件、被検眼の経過に関する情報を複数の測定者間で共有することが可能となる。これにより、任意の測定者において、被検眼の光学特性を正確に測定することが可能となる。また被検者にとっては、あらゆる眼科医で上述した正確な測定を受診することができるので、被検者の測定に関する利便性を高めることができる。
【００６３】
以上のようにして構成された、この一実施形態による眼科測定装置における受光素子感度補正方法について、以下に説明する。眼科測定装置における測定のための光学系を、図５に示す。
【００６４】
図５に示すように、この一実施形態による眼科測定装置の光学系は、基準光を出射可能に構成された基準光源ＬＥＤ４１、この基準光を受光可能に構成されたフォトダイオード４２および光電子増倍管２６、フォトダイオード４２から出力される電気信号を入力可能に構成された制御部４３、光電子増倍管２６から出力される電気信号が入力される演算部２７を有して構成されている。また、演算部２７から制御部４３に信号を供給可能に構成され、この制御部４３により基準光ＬＥＤ４１が制御される。
【００６５】
この測定用の光学系において、光電子増倍管２６は、微弱な信号光を検出可能に構成されている。また、基準光ＬＥＤ４１から出射される基準光は、光電子増倍管２６の感度補正を行うための基準となる光である。また、フォトダイオード４２は、基準光ＬＥＤ４１から出射される基準光と、測定用の光源から出射される測定光とを受光可能に構成され、この受光した光の光量に応じた電気信号を出力する検出器である。
【００６６】
このフォトダイオード４２により検知された基準光ＬＥＤ４１からの基準光の光量に応じた信号が、制御部４３に供給される。基準光の光量に応じた信号が入力された制御部４３により、この基準光が所定の光量値に制御され、基準光ＬＥＤ４１から出射される基準光が安定化される。なお、基準光の光量を制御する際において、フォトダイオード４２により検知された基準光の検知結果以外の要素を勘案する場合には、フォトダイオード４２により検知された基準光の光量に応じた結果の信号を、さらにいったん演算部２７に供給し、演算部２７において所定の演算を実行して、演算結果により制御部４３を動作させるようにする。
【００６７】
また、基準光ＬＥＤ４１としては、この基準光ＬＥＤ４１から出射される光の波長が、測定用レーザ２２から出射される光の波長とほぼ同じ波長であるものが、好適である。しかしながら、実際には、ＬＥＤから出射される光の発光波長域には、ある程度の幅が存在する。そのため、基準光ＬＥＤ４１としては、典型的に、発光波長域が測定用レーザから出射される光の波長を含む波長域となるＬＥＤを用いるのが好ましい。なお、この発明による測定用レーザ２２の波長成分における受光素子の感度補正が、十分正確に行うことができるものであれば、基準光ＬＥＤ４１の発光波長域が、測定用レーザ２２の発光波長域以外の光を多く含んでいてもよい。また、感度補正を十分正確に行うことが可能である場合には、基準光ＬＥＤ４１の発光波長域と、測定用レーザ２２の発光波長域とが、重ならなくてもよい。
【００６８】
また、光電子増倍管２６により、測定用レーザ２２から出射され被検眼からのフレア反射光である測定光が検出され、また、基準光も受光可能である。光電子増倍管２６により検出された測定光や基準光は、これらの測定に応じた情報の電気信号に変換されて演算部２７に供給される。
【００６９】
そして、演算部２７により、これらの情報と、演算部２７においてあらかじめ設定され
ている所定値とが比較されて、光電子増倍管２６の感度補正係数が算出される。このようにして算出された感度補正係数が測定光の検出の補正に使用される。具体的には、この感度補正係数が光電子増倍管２６により検知された測定光の検出値に乗算され、乗算された結果が、測定の結果表示時において正規の信号光検出値としてモニタ４に表示されたり、正規の信号光検出値として本体メモリ２９に記憶されたりする。
【００７０】
次に、上述のように構成されたこの一実施形態による感度補正方法に基づいた実施例について説明する。図６に、この一実施形態による第１の実施例から第３の実施例による光源の発光／非発光のタイミングおよびシャッタ開閉のタイミングを示す。
【００７１】
（第１の実施例）
この発明の一実施形態による眼科測定装置における第１の実施例においては、図２に示す受光検知ユニット４０を用いた場合に、光電子増倍管２６の感度補正を行う場合について説明する。
【００７２】
すなわち、この第１の実施例においては、図６の第１の実施例の部分に示すように、光電子増倍管２６による測定光の信号検出後に暗電流が測定され、続けて基準光が測定される。なお、基準光ＬＥＤ４１の発光の光量の安定を確認するために所定時間を要することから、測定終了から測定結果の表示までに時間差が生じる。
【００７３】
具体的には、第４段階の後半において、光電子増倍管２６による測定光の測定が終了した後、暗電流が測定される。その後、基準光ＬＥＤ４１からの光の出射と、これを受光するフォトダイオード４２とが実質的に同期するように作動され、フォトダイオード４２により基準光ＬＥＤ４１の安定性が計測される。
【００７４】
続いて、基準光ＬＥＤ４１の発光が安定した段階で、フォトダイオード４２から出力される信号による基準光ＬＥＤ４１の制御が中断される。他方で基準光ＬＥＤ４１の発光は継続される。その後、基準光ＬＥＤ４１の発光が安定した段階で、光電子増倍管２６による基準光の測定が行われ、感度測定が実行される。
【００７５】
このような構成によれば、基準光ＬＥＤ４１を基準光の測定時にだけ発光させており、ＬＥＤの発光を短時間で終了させることができるので、ＬＥＤの劣化を大幅に抑制することができる。
【００７６】
（第２の実施例）
次に、光電子増倍管２６の感度補正における第２の実施例について説明する。この第２の実施例においては、第１の実施例と異なり、図２に示す受光検知ユニット４０の代わりに、図７に示す受光検知ユニット４０ａが用いられる。
【００７７】
図７に示す受光検知ユニット４０ａは、受光検知ユニット４０と異なり、基準光ＬＥＤ４１と、この基準光ＬＥＤ４１からの基準光の発光を常時検知可能な位置に配置されたフォトダイオード４２とが、ＬＥＤシャッタ４５を隔てて、光電子増倍管２６とは反対側に設けられている。このＬＥＤシャッタ４５は、基準光ＬＥＤ４１からの基準光が、必要時に光電子増倍管２６に照射されるようにするために、基準光の遮断／通過を制御するためのシャッタである。また、受光検知ユニット４０ａには、測定光の遮断／通過を制御するＰＭＴシャッタ２４がさらに設けられている。
【００７８】
（第２の実施例の１）
この受光検知ユニット４０ａを用いた感度補正においては、図６の第２の実施例の１の部分に示すように、第１の実施例と異なり、基準光ＬＥＤ４１を、眼科測定装置の稼働中
にわたって常時発光させておく。この場合、基準光ＬＥＤ４１から出射される基準光の拡散光が、フォトダイオード４２に常時受光されることになる。このように基準光ＬＥＤ４１が常時動作していることにより、その動作は安定したものとなる。なお、フォトダイオード４２の動作、すなわちＬＥＤ制御の開始タイミングについては、基準光ＬＥＤ４１と同期させることが可能である。この場合、基準光ＬＥＤ４１から出射される基準光の光量が安定した段階で、フォトダイオード４２から出力される信号に基づくＬＥＤの制御を中断させてもよい。
【００７９】
そして、光電子増倍管２６による測定光の測定が終了し、暗電流の計測が終了した後、ＬＥＤシャッタ４５が開かれ、基準光が光電子増倍管２６に照射され、基準光の測定が行われる。その後は第１の実施例におけると同様にして感度補正が実行される。
【００８０】
（第２の実施例の２）
また、受光検知ユニット４０ａを用いた感度補正においては、図６の第２の実施例の２の部分に示すタイミングにより行うようにしてもよい。
【００８１】
具体的には、測定直前のアライメントのチェックが開始された段階、すなわち第三段階の初めの段階において、基準光ＬＥＤ４１を発光させる。そして、上述の第１の実施例において説明したように、フォトダイオード４２により基準光ＬＥＤ４１の発光量の安定化が確認された段階で、フォトダイオード４２から出力される信号に基づく制御を中断する。その後は、第２の実施例の１におけると同様であるので、説明を省略する。
【００８２】
このような構成によれば、基準光ＬＥＤ４１を常時発光、または第１の実施例に比して比較的長時間発光させていることにより、ＬＥＤの立ち上がり時における光量の不安定性を回避することができるので、測定終了後、速やかに測定結果を表示することが可能となる。
【００８３】
（第３の実施例）
次に、光電子増倍管２６の感度補正における第３の実施例について説明する。この第３の実施例においては、第１の実施例と異なり、図２に示す受光検知ユニット４０の代わりに、図８に示す受光検知ユニット４０ｂが用いられる。
【００８４】
図８に示す受光検知ユニット４０ｂは、受光検知ユニット４０と同様に、基準光ＬＥＤ４１と、この基準光ＬＥＤ４１から発光される基準光を検知可能な位置に配置されたフォトダイオード４２とが設けられている。これらの基準光ＬＥＤ４１とフォトダイオード４２とは、可動式ハーフミラー４４を隔てて、互いに反対側に設けられている。この可動式ハーフミラー４４は、受光手段を通過した測定光や、基準光ＬＥＤ４１から出射された基準光を反射させて、所定の検出器（フォトダイオード４２または光電子増倍管２６）に入射させるためのものである。なお、この可動式ハーフミラー４４は、フォトダイオード４２のシャッタとしても用いられる。
【００８５】
また、受光レンズ２３および受光マスク２５による受光手段を通過した測定光を受光可能な位置に、光電子増倍管２６が設けられている。この光電子増倍管２６の受光面側近傍には、光電子増倍管２６に光が照射されないようにするためのＰＭＴシャッタ２４が設けられている。
【００８６】
また、基準光ＬＥＤ４１の出射側には、出射される基準光が外部に照射されたり外部に照射させなかったりするための、開閉可能な第１のＬＥＤシャッタ４５が配置されている。同様に、受光手段を通過した測定光を遮断したり通過させたりするために、開閉可能な第２のＬＥＤシャッタ４６が設けられている。
【００８７】
以上のように受光検知ユニット４０ｂを構成することによって、基準光ＬＥＤ４１からの光量がフォトダイオード４２により測定されていない時には、可動式ハーフミラー４４を用いて光路を切り換え、測定光などの光をフォトダイオード４２に導くようにすることで、フォトダイオード４２を過大光の検出に用いることができる。これにより、微弱光の検出に用いられる光電子増倍管２６に過大光が入射されるのを防止することができ、光電子増倍管２６の劣化や破損を抑制することが可能となる。
【００８８】
以上の受光検知ユニット４０ｂを用いた眼科測定装置における光電子増倍管２６の感度補正方法においては、まず、測定直前の第三段階において基準光ＬＥＤ４１が点灯されたときに、第２のＬＥＤシャッタ４６およびＰＭＴシャッタ２４が閉じられた状態となる。このとき、可動式ハーフミラー４４は図８中実線の位置にあり、第１のＬＥＤシャッタ４５が開かれている。
【００８９】
この状態において、フォトダイオード４２を作動させる。そして、フォトダイオード４２により、基準光ＬＥＤ４１から出射され、可動式ハーフミラー４４を通過した基準光の光量の測定が行われる。
【００９０】
そして、基準光ＬＥＤ４１の動作が安定し、第四段階の測定に移行すると、第１のＬＥＤシャッタ４５が閉じられるとともに、第２のＬＥＤシャッタ４６が開かれる。この第２のＬＥＤシャッタ４６の開扉とともに、光電子増倍管２６が作動され暗電流の測定が行われる。このとき、フォトダイオード４２により、所定以上の光量の光が検知されると、光電子増倍管２６を保護するためにＰＭＴシャッタ２４は開扉されず、測定待機の状態となる。
【００９１】
そして、フォトダイオード４２による測定の結果、測定される光の光量が所定未満となった場合には、ＰＭＴシャッタ２４が開扉され、可動式ハーフミラー４４が図８中点線の位置に跳ね上げられる。これにより、測定が開始されるとともに、フォトダイオード４２から出力される信号に基づく制御が停止される。なお、この測定の段階において、光電子増倍管２６に所定量以上の光量の光が入射されると、光電子増倍管は直ちに上述した測定待機の状態となる。
【００９２】
以上のようにして、測定が終了すると、光電子増倍管２６の感度補正が実行される。すなわち、測定が終了すると、第２のＬＥＤシャッタ４６が閉じられ、直後に可動式ハーフミラー４４が図８中実線の位置に復帰する。その後、第１のＬＥＤシャッタ４５が開扉され、基準光ＬＥＤ４１からの出射される基準光が光電子増倍管２６に入射される。これにより、第１の実施例と同様の感度補正が行われる。
【００９３】
感度補正が終了すると、基準光ＬＥＤ４１が消灯されて、ＰＭＴシャッタ２４が閉じられ、光電子増倍管２６の作動も停止される。その後、第五段階に移行して、感度補正の結果が考慮されて補正された正規の測定値が測定結果として表示される。
【００９４】
このような構成を採用することにより、基準光ＬＥＤ４１を、第１の実施例に比して比較的長時間発光させていることにより、ＬＥＤの立ち上がり時における光量の不安定性を回避することができるので、測定終了後、速やかに測定結果を表示することができるとともに、フォトダイオード４２を過大光の検出に利用しているので、微弱光を測定するための光電子増倍管２６の損傷や光電面の破壊を防止することができる。
【００９５】
以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である
。
【００９６】
たとえば、上述の一実施形態においては、第四段階における測定の直後に、基準光による光電子増倍管の感度補正を行う場合を例に説明したが、眼科測定装置の作動上、または時間的に許容される範囲内であれば、測定前や測定前後の２回にわたって、感度補正を実行するようにしてもよい。
【００９７】
また、たとえば、上述の一実施形態に基づく第１の実施例から第３の実施例においては、図６中、点線で示すように、基準光源が安定したところで、フォトダイオードから出力される信号による基準光の制御を中断していたが、さらに安定度を向上させるために、上述したタイミングに限らず、図６中実線で示すように、上述したタイミングで制御を中断することなく、基準光源発光期間、常時フォトダイオードから出力される信号による基準光の制御を実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】この発明の一実施形態による眼科測定装置を示す斜視図である。
【図２】この発明の一実施形態による眼科測定装置の光学系の構成を示す図である。
【図３】この発明の一実施形態による眼科測定装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の一実施形態による測定装置を用いた眼科測定方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】この発明の一実施形態による眼科測定装置の光学系を示すブロック図である。
【図６】この発明の一実施形態による眼科測定装置における構成素子の起動／停止を示すタイミング図である。
【図７】この発明の一実施形態による眼科測定装置における、第２の実施例において用いられる受光検知ユニットの構成を示す略線図である。
【図８】この発明の一実施形態による眼科測定装置における、第３の実施例において用いられる受光検知ユニットの構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【００９９】
１  固定台
２  架台
３  測定部
４  モニタ
４  表示部
５  通信ケーブル
６  ジョイスティック
７  画面切替ボタン
８  測定ボタン
９  ファンクションボタン
１０  排紙口
１１，１４，１８  赤外ＬＥＤ
１２  カメラレンズ
１５  対物レンズ
１６  ハーフミラー
１７  カメラレンズ
１９  コリメーティングレンズ
２０  ガルバノミラー
２１  投光レンズ
２２  測定用レーザ
２３  受光レンズ
２４  シャッタ
２５  受光マスク
２６  光電子増倍管
２７  演算部
２８  切換器
２９  本体メモリ
３０  架台位置検出器
３１  固視灯
３２  プリンタ
３３  パーソナルコンピュータ
３４  外部プリンタ
３５  外部モニタ
３６  キーボード
４０，４０ａ，４０ｂ  受光検知ユニット
４１  基準光ＬＥＤ
４２  フォトダイオード
４３  制御部
４４  可動式ハーフミラー
４５  第１のＬＥＤシャッタ
４６  第２のＬＥＤシャッタ
【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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