特開 2024-257 眼軸長測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024000257

(43)【公開日】2024-01-05

(54)【発明の名称】眼軸長測定装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/10 20060101AFI20231225BHJP

【ＦＩ】

A61B3/10 100

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022098943

(22)【出願日】2022-06-20

(71)【出願人】

【識別番号】501299406

【氏名又は名称】株式会社トーメーコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山成 正宏

(72)【発明者】

【氏名】中島 智樹

【テーマコード（参考）】

4C316

【Ｆターム（参考）】

4C316AA26

4C316AB02

4C316FA09

4C316FY01

(57)【要約】

【課題】ＴＤ－ＯＣＴ方式を用いて、装置を大型化することなく深さ方向の広い範囲を計測可能な技術を提供する。
【解決手段】眼軸長測定装置は、光源と、測定光学系と、参照光学系と、第１受光素子と、演算部を備える。参照光学系は、インボリュート反射体と、集光レンズと、駆動部を備える。インボリュート反射体は、回転軸の周りに回転し、回転軸に沿ってみたときにインボリュート曲線を有する外周部を備えており、インボリュート曲線によって参照光の光路長を変更する。集光レンズは、光源からの光を集光してインボリュート反射体の外周部に照射する。駆動部は、インボリュート反射体を回転軸の周りに回転させる。インボリュート反射体は、インボリュート反射体が回転軸の周りに回転したときに、集光レンズの焦点とレイリー長との間に外周部のインボリュート曲線の全体が位置するように配置されている。レイリー長は、２０．３ｍｍ以上である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源と、
前記光源からの光を被検眼に照射すると共に、前記被検眼からの反射光を導く測定光学系と、
前記光源からの光を導いて参照光とする参照光学系と、
前記測定光学系により導かれた前記反射光と前記参照光学系により導かれた前記参照光とを合波した干渉光を受光する第１受光素子と、
前記第１受光素子で受光した前記干渉光を干渉信号に変換して、前記干渉信号から前記被検眼の眼軸長を測定する演算部と、を備えており、
前記参照光学系は、
回転軸の周りに回転可能とされると共に、前記光源からの光が照射される外周部を備えており、前記回転軸に沿ってみたときに前記外周部はインボリュート曲線を有しており、前記インボリュート曲線によって前記参照光の光路長を変更するインボリュート反射体と、
前記インボリュート反射体の前記光源側に配置されており、前記光源からの光を集光して前記インボリュート反射体の前記外周部に照射する集光レンズと、
前記インボリュート反射体を前記回転軸の周りに回転させる駆動部と、を備えており、
前記インボリュート反射体は、前記駆動部によって前記インボリュート反射体が前記回転軸の周りに回転したときに、前記集光レンズの焦点とレイリー長との間に前記外周部の前記インボリュート曲線の全体が位置するように配置されており、
前記レイリー長は、２０．３ｍｍ以上である、眼軸長測定装置。

【請求項2】

前記参照光学系は、前記焦点レンズより前記光源側に配置され、前記焦点レンズにコリメート光を照射するコリメートレンズをさらに備えており、
前記光源から出射される光の波長と、前記集光レンズから前記集光レンズの焦点までの距離と、前記コリメートレンズから前記集光レンズに入射する光の直径と、の少なくとも１つが、前記レイリー長が２０．３ｍｍ以上となるように調整可能に構成されている、請求項１に記載の眼軸長測定装置。

【請求項3】

前記参照光学系は、前記インボリュート反射体に取付けられ、前記インボリュート反射体と一体となって回転する重量バランサをさらに備えており、
前記回転軸に沿って前記インボリュート反射体及び前記重量バランサをみたときに、前記重量バランサを取付けた前記インボリュート反射体の重心が、前記インボリュート反射体の前記回転軸上に位置するように、前記重量バランサが前記インボリュート反射体に取付けられている、請求項１又は２に記載の眼軸長測定装置。

【請求項4】

前記参照光学系に配置され、前記インボリュート反射体からの反射光を前記参照光と第１分岐光とに分岐する光学素子と、
前記光学素子で分岐された前記第１反射光を受光する第２受光素子と、をさらに備えており、
前記演算部は、前記第２受光素子で受光した前記第１分岐光から、前記干渉信号のサンプリングの開始を規定するトリガー信号を生成する、請求項１に記載の眼軸長測定装置。

【請求項5】

前記光学素子は、前記光源からの光を前記インボリュート反射体に導く光路上であって、前記インボリュート反射体からの反射光を前記第１受光素子に導く光路上に配置されており、
前記光学素子は、前記光源からの光を前記インボリュート反射体に照射する照射光と第２分岐光とにさらに分岐するように構成されており、
前記光学素子で分岐された前記第２分岐光を受光する第３受光素子をさらに備えている、請求項４に記載の眼軸長測定装置。

【請求項6】

光源と、
前記光源からの光を被検眼に照射すると共に、前記被検眼からの反射光を導く測定光学系と、
前記光源からの光を導いて参照光とする参照光学系と、
前記測定光学系により導かれた前記反射光と前記参照光学系により導かれた前記参照光とを合波した干渉光を受光する受光素子と、
前記受光素子で受光した前記干渉光を干渉信号に変換して、前記干渉信号から前記被検眼の眼軸長を測定する演算部と、を備えており、
前記参照光学系は、
回転軸の周りに回転可能とされると共に、前記光源からの光が照射される外周部を備えており、前記回転軸に沿ってみたときに前記外周部はインボリュート曲線を有しており、前記インボリュート曲線によって前記参照光の光路長を変更するインボリュート反射体と、
前記インボリュート反射体に取付けられ、前記インボリュート反射体と一体となって回転する重量バランサと、を備えており、
前記回転軸に沿って前記インボリュート反射体及び前記重量バランサをみたときに、前記重量バランサを取付けた前記インボリュート反射体の重心が、前記インボリュート反射体の前記回転軸上に位置するように、前記重量バランサが前記インボリュート反射体に取付けられている、眼軸長測定装置。

【請求項7】

光源と、
前記光源からの光を被検眼に照射すると共に、前記被検眼からの反射光を導く測定光学系と、
前記光源からの光を導いて参照光とする参照光学系と、
前記測定光学系により導かれた前記反射光と前記参照光学系により導かれた前記参照光とを合波した干渉光を受光する第１受光素子と、
前記第１受光素子で受光した前記干渉光を干渉信号に変換して、前記干渉信号から前記被検眼の眼軸長を測定する演算部と、を備えており、
前記参照光学系は、
回転軸の周りに回転可能とされると共に、前記光源からの光が照射される外周部を備えており、前記回転軸に沿ってみたときに前記外周部はインボリュート曲線を有しており、前記インボリュート曲線によって前記参照光の光路長を変更するインボリュート反射体と、
前記インボリュート反射体からの反射光の一部を分岐する分岐手段と、
前記分岐手段で分岐された前記インボリュート反射体からの反射光の一部を受光する第２受光素子と、を備えており、
前記演算部は、前記第２受光素子で受光した光から、前記干渉信号のサンプリングの開始を規定するトリガー信号を生成する、眼軸長測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示する技術は、眼軸長測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光干渉を用いて被検眼の眼軸長を測定する眼軸長測定装置が開発されている。従来の眼軸長測定装置としては、波長掃引型の光源を用いたフーリエドメイン方式（いわゆる、ＳＳ－ＯＣＴ方式）のものがよく知られている。しかしながら、波長掃引型の光源は高価なため、コスト低減のためにタイムドメイン方式（いわゆるＴＤ－ＯＣＴ方式）による眼軸長測定装置が求められている。

【0003】

ＴＤ－ＯＣＴ方式の眼軸長測定装置では、参照光学系に可変ディレイラインを用いることによって、被検眼の深さ方向の信号を検出する。しかしながら、通常の可変ディレイラインでは、深さ方向の測定範囲は数ｍｍ程度であるため、被検眼の深さ方向全体を測定することができない。このため、眼軸長を測定するためには、深さ方向のより広い範囲を測定可能な可変ディレイラインが必要となる。例えば、特許文献１には、深さ方向の広い範囲を計測可能なＴＤ－ＯＣＴ方式の測定装置が開示されている。特許文献１の可変ディレイラインでは、回転台の上に複数のプリズムを配置している。これにより、深さ方向の広い範囲を測定可能としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－３１０８９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１の技術を用いると、ＴＤ－ＯＣＴ方式の測定装置において、深さ方向の広い範囲を測定可能となる。しかしながら、特許文献１の可変ディレイラインでは、回転台を等速回転するため、光学的遅延が時間に対して非線形になる。眼軸長を測定するためには、被検眼の深さ方向全体である数十ｍｍの範囲を測定する必要がある。測定精度を向上するためには、光学的遅延が線形に近い領域のみを使用する必要があり、かつ数十ｍｍの範囲を測定するためには、回転半径を大きくする必要がある。このため、可変ディレイラインが大型化するという問題があった。

【0006】

本明細書は、ＴＤ－ＯＣＴ方式を用いて、装置を大型化することなく深さ方向の広い範囲を計測可能な技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書に開示する技術の第１の態様では、眼軸長測定装置は、光源と、光源からの光を被検眼に照射すると共に、被検眼からの反射光を導く測定光学系と、光源からの光を導いて参照光とする参照光学系と、測定光学系により導かれた反射光と参照光学系により導かれた参照光とを合波した干渉光を受光する第１受光素子と、第１受光素子で受光した干渉光を干渉信号に変換して、干渉信号から被検眼の眼軸長を測定する演算部と、を備えている。参照光学系は、インボリュート反射体と、集光レンズと、駆動部と、を備えている。インボリュート反射体は、回転軸の周りに回転可能とされると共に、光源からの光が照射される外周部を備えており、回転軸に沿ってみたときに外周部はインボリュート曲線を有しており、インボリュート曲線によって参照光の光路長を変更する。集光レンズは、インボリュート反射体の光源側に配置されており、光源からの光を集光してインボリュート反射体の外周部に照射する。駆動部は、インボリュート反射体を回転軸の周りに回転させる。インボリュート反射体は、駆動部によってインボリュート反射体が回転軸の周りに回転したときに、集光レンズの焦点とレイリー長との間に外周部のインボリュート曲線の全体が位置するように配置されている。レイリー長は、２０．３ｍｍ以上である。

【0008】

上記の眼軸長測定装置では、インボリュート反射体を用いることによって、参照光学系の光路長を広い範囲で変化させることができる。また、インボリュート反射体のインボリュート曲線が、参照光の光軸上において集光レンズの焦点から見て長短両方向にレイリー長だけ離れた２点間の領域内に配置され、レイリー長を２０．３ｍｍ以上にすることによって、被検眼の深さ方向全体を測定することができる。このため、参照光学系の光路長を変化させる可変ディレイライン（すなわち、インボリュート反射体）を大型化することなく、被検眼の眼軸長を測定できる。このようにして、コストを低減した小型の眼軸長測定装置を実現できる。

【0009】

また、本明細書に開示する技術の他の態様では、眼軸長測定装置は、光源と、光源からの光を被検眼に照射すると共に、被検眼からの反射光を導く測定光学系と、光源からの光を導いて参照光とする参照光学系と、測定光学系により導かれた反射光と参照光学系により導かれた参照光とを合波した干渉光を受光する受光素子と、受光素子で受光した干渉光を干渉信号に変換して、干渉信号から被検眼の眼軸長を測定する演算部と、を備えている。参照光学系は、インボリュート反射体と、重量バランサと、を備えている。インボリュート反射体は、回転軸の周りに回転可能とされると共に、光源からの光が照射される外周部を備えており、回転軸に沿ってみたときに外周部はインボリュート曲線を有しており、インボリュート曲線によって参照光の光路長を変更する。重量バランサは、インボリュート反射体に取付けられ、インボリュート反射体と一体となって回転する。回転軸に沿ってインボリュート反射体及び重量バランサをみたときに、重量バランサを取付けたインボリュート反射体の重心がインボリュート反射体の回転軸上に位置するように、重量バランサがインボリュート反射体に取付けられている。

【0010】

上記の眼軸長測定装置では、インボリュート反射体を用いることによって、参照光学系の光路長を広い範囲で変化させることができる。一方で、例えばインボリュート反射体が１つのインボリュート曲線のみを備え、かつ重量バランサを備えない場合、インボリュート反射体はその回転軸に対して回転対称性のない構造を持つ。このようなインボリュート反射体を回転させると、重量バランスの不均衡によってインボリュート反射体が振動するおそれがある。また、インボリュート反射体がインボリュート反射体の重心の周りに回転するように回転軸を設置すれば、インボリュート反射体はバランス良く回転する。しかしながら、インボリュート反射体の回転軸の位置をインボリュート反射体の中心からずらすと、インボリュート曲線により調整される参照光の光路長が、所望の範囲にならないことがある。上記の眼軸長測定装置では、インボリュート反射体に重量バランサを取り付けることによって、インボリュート反射体の回転軸上に、インボリュート反射体の重心を移すことができる。このため、インボリュート反射体をバランス良く回転させることができる。なお、インボリュート反射体は、インボリュート反射体の重心をその回転軸上に配置するだけでなく、インボリュート反射体の重心をインボリュート反射体の回転軸及びインボリュート反射体へ入射する光の光軸中心線が成す平面上に配置してもよい。これにより、最適な重量バランスを取ることができる。ただし、インボリュート反射体の重心は、インボリュート反射体の回転軸上のどこかにあればよく、実用上は十分である場合が多い。

【0011】

また、本明細書に開示する技術の他の態様では、眼軸長測定装置は、光源と、光源からの光を被検眼に照射すると共に、被検眼からの反射光を導く測定光学系と、光源からの光を導いて参照光とする参照光学系と、測定光学系により導かれた反射光と参照光学系により導かれた参照光とを合波した干渉光を受光する第１受光素子と、第１受光素子で受光した干渉光を干渉信号に変換して、干渉信号から被検眼の眼軸長を測定する演算部と、を備えている。参照光学系は、インボリュート反射体と、分岐手段と、第２受光素子と、を備えている。インボリュート反射体は、回転軸の周りに回転可能とされると共に、光源からの光が照射される外周部を備えており、回転軸に沿ってみたときに外周部はインボリュート曲線を有しており、インボリュート曲線によって参照光の光路長を変更する。分岐手段は、インボリュート反射体からの反射光の一部を分岐する。第２受光素子は、分岐手段で分岐されたインボリュート反射体からの反射光の一部を受光する。演算部は、第２受光素子で受光した光から、干渉信号のサンプリングの開始を規定するトリガー信号を生成する。

【0012】

上記の眼軸長測定装置では、インボリュート反射体を用いることによって、参照光学系の光路長を広い範囲で変化させることができる。また、インボリュート反射体からの反射光は、インボリュート曲線に沿って光路長が変化する。例えば、徐々に光路長が大きくなり、光路長が最大になった後に光路長が最小となる。このように光路長が最大から最小に切り替わる部分では、反射面が非連続であるため、反射光量が局所的に急峻に低下する。このような反射光量の局所的な変化を利用することで、トリガー信号を容易に生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例１に係る眼軸長測定装置の光学系の概略構成を示す図。

【図2】インボリュート反射体を示す図。

【図3】実施例１に係る眼軸長測定装置の制御系を示すブロック図。

【図4】実施例１に係る眼軸長測定装置の光学系の他の一例の概略構成を示す図。

【図5】インボリュート反射体とインボリュート反射体に集光した光を照射するレンズを示す図。

【図6】インボリュート反射体に集光した光を照射するレンズから照射される光の焦点付近を示す模式図。

【図7】インボリュート反射体と、インボリュート反射体に集光した光を照射するレンズと、当該レンズに平行光を照射するコリメートレンズを示す図。

【図8】インボリュート反射体と重量バランサを示す斜視図。

【図9】インボリュート反射体と重量バランサの他の一例を示す図。

【図10】深さ方向に分解された干渉信号の模式図。

【図11】実施例２に係る眼軸長測定装置の光学系の概略構成を示す図。

【図12】実施例２に係る眼軸長測定装置の光学系の他の一例の概略構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

【0015】

本明細書に開示する技術の第２の態様では、上記の第１の態様において、参照光学系は、焦点レンズより光源側に配置され、焦点レンズにコリメート光を照射するコリメートレンズをさらに備えていてもよい。光源から出射される光の波長と、集光レンズから集光レンズの焦点までの距離と、コリメートレンズから集光レンズに入射する光の直径と、の少なくとも１つが、レイリー長が２０．３ｍｍ以上となるように調整可能に構成されていてもよい。このような構成によると、レイリー長が２０．３ｍｍ以上となるように、適切に調整することができる。

【0016】

本明細書に開示する技術の第３の態様では、上記の第１又は第２の態様において、参照光学系は、インボリュート反射体に取付けられ、インボリュート反射体と一体となって回転する重量バランサをさらに備えていてもよい。回転軸に沿ってインボリュート反射体及び重量バランサをみたときに、重量バランサを取付けたインボリュート反射体の重心がインボリュート反射体の回転軸上に位置するように、重量バランサがインボリュート反射体に取付けられていてもよい。

【0017】

本明細書に開示する技術の第４の態様では、上記の第１の態様において、眼軸長測定装置は、参照光学系に配置され、インボリュート反射体からの反射光の一部を分岐する光学素子と、光学素子で分岐されたインボリュート反射体からの反射光の一部を受光する第２受光素子と、をさらに備えていてもよい。演算部は、第２受光素子で受光した光から、干渉信号のサンプリングの開始を規定するトリガー信号を生成してもよい。

【0018】

本明細書に開示する技術の第５の態様では、上記の第４の態様において、光学素子は、光源からの光をインボリュート反射体に導く光路上であって、インボリュート反射体からの反射光を第１受光素子に導く光路上に配置されていてもよい。光学素子は、光源からの光をインボリュート反射体に照射する照射光と第２分岐光とにさらに分岐するように構成されていてもよい。眼軸長測定装置は、光学素子で分岐された第２分岐光を受光する第３受光素子をさらに備えていてもよい。このような構成によると、第３受光素子を備えることによって、光源の出力を監視することができる。また、第２受光素子に光を分岐するための光学素子を用いて、光源からの光の一部である第２分岐光を第３受光素子に受光させるため、装置内に設置する光学部材を増加させることなく、光源の出力を監視する構成を追加することができる。

【実施例0019】

（実施例１）
図面を参照して、実施例に係る眼軸長測定装置１について説明する。図１に示すように、眼軸長測定装置１は、被検眼１００から反射される反射光と参照光とを干渉させる干渉光学系１０と、被検眼１００に対して干渉光学系１０を所定の位置関係にアライメントするためのアライメント光学系（図示省略）と、信号処理部５０を有している。アライメント光学系は、公知の光断層画像撮影装置に用いられているものを用いることができるため、その詳細な説明は省略する。

【0020】

干渉光学系１０は、光源１２と、光源１２の光を被検眼１００に照射すると共にその反射光を生成する測定光学系１６と、光源１２の光から参照光を生成する参照光学系２０と、測定光学系１６により導かれた反射光と参照光学系２０により導かれた参照光とを合波した干渉光を受光する受光素子４０を備えている。

【0021】

光源１２は、広帯域光源であり、本実施例では、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）である。本実施例の眼軸長測定装置１は、タイムドメイン方式（いわゆる、ＴＤ－ＯＣＴ方式）を用いる。光源１２は、平行光を出射する。

【0022】

測定光学系１６は、ビームスプリッタ１４と、レンズ１８を備えている。光源１２から出射された光（平行光）は、ビームスプリッタ１４に照射される。ビームスプリッタ１４に照射された光は、測定光と参照光に分岐する。ビームスプリッタ１４を通過した測定光は、レンズ１８で集光され、被検眼１００に照射される。レンズ１８は、レンズ１８で集光した光の焦点位置が、被検眼１００の内部に位置するように配置されている。すなわち、レンズ１８としては、固定焦点を持つレンズが用いられる。被検眼１００からの反射光（具体的には、被検眼１００の角膜前面、角膜後面、水晶体前面、水晶体後面、網膜の内境界膜及び網膜色素上皮のそれぞれからの反射光）は、上記とは逆に、レンズ１８を介してビームスプリッタ１４へ導かれ、ビームスプリッタ１４から受光素子４０へ導かれる。

【0023】

参照光学系２０は、ビームスプリッタ１４と、ミラー２２と、分散補正プリズム２４と、ナイフエッジ２６と、レンズ２８と、インボリュート反射体３０と、重量バランサ３８（図８及び図９参照）を備えている。なお、重量バランサ３８については、後に詳述する。ビームスプリッタ１４で反射された参照光は、ミラー２２で反射され、分散補正プリズム２４に照射される。分散補正プリズム２４を透過した参照光は、ナイフエッジ２６に照射される。参照光の一部はナイフエッジ２６によって遮蔽されるため、参照光の光量が調整される。ナイフエッジ２６を通過した参照光は、レンズ２８で集光され、インボリュート反射体３０に照射される。

【0024】

図２に示すように、インボリュート反射体３０は、板状であり、回転軸３２の周りに回転するように構成されている。インボリュート反射体３０の外周部３４は、回転軸３２に沿ってみたときにインボリュート曲線を有している。インボリュート曲線とは、曲線上の各点（例えば、Ｃ点）を通過する当該曲線の法線がエボリュート円３６に接する曲線である。本実施例では、インボリュート反射体３０は、１つのエボリュート円３６に対する１つのインボリュート曲線を備えている。図２では、インボリュート曲線は、回転軸３２を中心座標（０，０）とする半径ａのエボリュート円３６に接する曲線である。インボリュート曲線上の座標を（ｘ，ｙ）とし、回転軸３２の周りに回転する回転角をθとすると、インボリュート曲線上の座標は、以下の数１で表す式で示される。

【0025】

【数1】

【0026】

インボリュート反射体３０は、外周部３４に参照光が照射されるように配置される。すなわち、インボリュート反射体３０は、回転軸３２が光軸と直交すると共に、外周部３４が光軸上に位置するように配置される。インボリュート反射体３０は、第２駆動装置５４（図３参照）の駆動力によって回転軸３２の周りに回転するように構成されている。インボリュート反射体３０を回転軸３２の周りに回転させながら、インボリュート反射体３０の外周部３４に参照光を照射することによって、レンズ２８とインボリュート反射体３０の間で参照光の光路長が往復で変化する。具体的に説明するために、外周部３４上の位置のうち、回転軸３２からの距離が最も短くなる位置を位置Ａとして、回転軸３２からの距離が最も長くなる位置を位置Ｂとする。インボリュート反射体３０のインボリュート曲線に沿って参照光が照射されるようにインボリュート反射体３０を回転させたとき（すなわち、図２のインボリュート反射体３０を時計回りに回転させたとき）、参照光が位置Ａからインボリュート曲線に沿って位置Ｂまで照射される間、参照光の光路長は徐々に長くなる。図２では、インボリュート反射体３０に照射される参照光を矢印で示している。インボリュート反射体３０を回転軸３２の周りに時計回りに回転させると、インボリュート反射体３０に参照光が照射される深さ方向の位置Ｃは、ａθと表すことができる。インボリュート反射体３０を一回転させると、θ＝２πとなるため、インボリュート反射体３０に参照光が照射される深さ方向の長さは、２ａπだけ変化する。なお、上記ではインボリュート反射体３０を時計回りに回転させる場合を例にして説明したが、インボリュート反射体３０は、反時計回りに回転させてもよい。

【0027】

上述したように、本実施例のインボリュート反射体３０は、１つのエボリュート円３６に対する１つのインボリュート曲線を備えている。例えば、インボリュート反射体が、１つのエボリュート円３６に対して複数のインボリュート曲線を備えている場合には、インボリュート反射体を一回転する間に複数回の深さ掃引が行われる一方で、インボリュート反射体に参照光が照射される深さ方向の長さ掃引レンジが小さくなる。このため、被検眼１００の深さ方向の測定範囲を大きくするためには、エボリュート円３６の直径を長くしたインボリュート反射体を用いる必要が生じる。本実施例では、インボリュート反射体３０に設けられるインボリュート曲線が、１つのエボリュート円３６に対して１つのみであることによって、１つのインボリュート曲線による参照光が照射される深さ方向の変化量（光路長差）を大きくすることができる。このため、インボリュート反射体３０を大型化させることなく、被検眼１００の深さ方向の測定範囲を大きくすることができる。

【0028】

図１に示すように、インボリュート反射体３０からの反射光は、上記とは逆に、レンズ２８、ナイフエッジ２６、分散補正プリズム２４及びミラー２２を介してビームスプリッタ１４に導かれ、ビームスプリッタ１４から受光素子４０に導かれる。

【0029】

受光素子４０は、被検眼１００からの反射光（測定光）とインボリュート反射体３０からの反射光（参照光）とを合成した干渉光を検出する。受光素子４０は、干渉光を受光すると、それに応じた電気的な干渉信号を信号処理部５０に出力する。受光素子４０としては、例えば、フォトダイオードを用いることができる。

【0030】

信号処理部５０は、バンドパスフィルタ４２と、エンベロープ検出器４４と、対数アンプ４６と、データ取得ボード４８を備えている。信号処理部５０で処理された干渉信号は、演算部５８（図３参照）に入力される。

【0031】

受光素子４０から出力される干渉信号は、搬送周波数を持った信号となる。搬送周波数をｆ_cとし、インボリュート反射体３０の回転によるインボリュート反射体３０の反射面の深さ方向の位置の移動速度をｖ_Rとし、光源１２から出射される光の中心波長をλ₀とすると、搬送周波数ｆ_cは、以下の数２で表す式で示される。

【0032】

【数2】

【0033】

上記の数２で表す式の搬送周波数ｆ_cの包絡線は、深さ分解された被検眼１００からの反射光強度を示す。受光素子４０から出力される干渉信号のうち、搬送周波数ｆ_cの近傍の信号周波数成分のみが必要な信号であり、搬送周波数ｆ_cから離れた信号周波数成分は不要なノイズである。したがって、不要なノイズを除去するために適切にフィルタリングする必要がある。この目的のため、干渉信号はバンドパスフィルタ４２において搬送周波数ｆ_cが透過周波数帯の中心となるようにフィルタリングされる。

【0034】

バンドパスフィルタ４２でフィルタリングされた干渉信号は、エンベロープ検出器４４に出力される。エンベロープ検出器４４は、干渉信号から搬送周波数ｆ_cを除去する。これにより、干渉信号中の包絡線の信号のみが抽出される。なお、エンベロープ検出器４４の代わりに、復調器を用いてもよい。次いで、エンベロープ検出器４４で処理された干渉信号（すなわち、包絡線の信号のみが抽出された干渉信号）は、対数アンプ４６に出力される。対数アンプ４６は、干渉信号を対数的に増幅する。対数アンプ４６で増幅された干渉信号は、データ取得ボード４８に出力される。データ取得ボード４８は、干渉信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。データ取得ボード４８で処理された干渉信号は、演算部５８（図３参照）に出力される。

【0035】

また、受光素子４０は、上述したようにバンドパスフィルタ４２等を介して干渉信号をデータ取得ボード４８に出力すると共に、バンドパスフィルタ４２等を介することなく干渉信号をデータ取得ボード４８に直接出力する。データ取得ボード４８は、受光素子４０から直接出力された信号のうち、上記搬送周波数ｆ_cよりも低い信号周波数成分を利用してトリガー信号を生成する。なお、データ取得ボード４８は、トリガー信号に対してローパスフィルタを備えていてもよい。データ取得ボード４８がローパスフィルタを備えることによって、受光素子４０から直接出力された信号から干渉信号を除去し、参照光強度に対応したトリガー信号を生成することができる。ここで、トリガー信号は干渉信号のサンプリングの開始を規定する信号である。図２に示すインボリュート反射体３０が回転するとき、その外周部３４上の位置Ａと位置Ｂの間の段差において参照光が受光素子４０へ導かれる光量は瞬間的に減少する。この理由は、位置Ａや位置Ｂにおける不連続な反射面の有限な工作精度によるものである。このような参照光の光量の瞬間的な減少をトリガー信号として利用することができる。

【0036】

また、本実施例の眼軸長測定装置１では、被検眼１００に対して眼軸長測定装置１の位置を調整するための位置調整機構５６（図３参照）と、その位置調整機構５６を駆動する第１駆動装置５２（図３参照）を備えている。第１駆動装置５２が、検査者の操作部材の操作に応じて位置調整機構５６を駆動することで、被検眼１００に対する眼軸長測定装置１のｘｙ方向（縦横方向）の位置とｚ方向（進退動する方向）の位置が調整される。

【0037】

次に、本実施例の眼軸長測定装置１の制御系の構成を説明する。図３に示すように、眼軸長測定装置１は演算部５８によって制御される。演算部５８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（マイクロプロセッサ）によって構成されている。演算部５８には、光源１２と、第１駆動装置５２と、第２駆動装置５４と、データ取得ボード４８が接続されている。演算部５８は、光源１２のオン／オフを制御し、第１駆動装置５２を制御することで位置調整機構５６を駆動し、第２駆動装置５４を制御することでインボリュート反射体３０を駆動する。また、演算部５８は、データ取得ボード４８から干渉信号を取得する。

【0038】

なお、本実施例では、干渉光学系１０は光ファイバを備えていないが、図４に示すように、眼軸長測定装置２は、光ファイバを用いて干渉光学系１１０を構築してもよい。図４では、光ファイバは、シングルモードファイバ（ＳＭＦ）である。

【0039】

干渉光学系１１０は、光源１２と、測定光学系１１６と、参照光学系１２０と、受光素子４０を備えている。なお、光源１２は、図１の光源１２と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

【0040】

測定光学系１１６は、ファイバカプラ１１４と、コリメートレンズ１６０と、レンズ１８と、偏光コントローラ１６２を備えている。光源１２から出射された光は、ＳＭＦを通ってファイバカプラ１１４に入力される。ファイバカプラ１１４に入力された光は、測定光と参照光に分波されて出力される。ファイバカプラ１１４から出力された測定光は、コリメートレンズ１６０に向かって出射される。コリメートレンズ１６０に出射された測定光は、平行光となり、レンズ１８を介して被検眼１００に照射される。被検眼１００からの反射光は、上記とは逆に、レンズ１８を介してコリメートレンズ１６０に導かれる。コリメートレンズ１６０に入力された反射光は、ＳＭＦを通り、ファイバカプラ１１４に入力される。偏光コントローラ１６２は、ファイバカプラ１１４とコリメートレンズ１６０との間に配置されるＳＭＦに配置されている。具体的には、偏光コントローラ１６２は、ＳＭＦを複数のパドルに巻き付けることによって構成されている。偏光コントローラ１６２は、測定光の偏光状態を制御する。

【0041】

参照光学系１２０は、ファイバカプラ１１４と、コリメートレンズ１６６と、分散補正プリズム２４と、ナイフエッジ２６と、レンズ２８と、インボリュート反射体３０と、偏光コントローラ１６４を備えている。ファイバカプラ１１４から出力された参照光は、コリメートレンズ１６６に向かって出射される。コリメートレンズ１６６に出射された参照光は、平行光となり、分散補正プリズム２４に照射される。そして、ナイフエッジ２６及びレンズ２８を介してインボリュート反射体３０に照射される。なお、分散補正プリズム２４、ナイフエッジ２６、レンズ２８及びインボリュート反射体３０は、図１と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。インボリュート反射体３０からの反射光は、上記とは逆に、レンズ２８、ナイフエッジ２６及び分散補正プリズム２４を介してコリメートレンズ１６６に導かれる。コリメートレンズ１６６に入力された反射光は、ＳＭＦを通り、ファイバカプラ１１４に入力される。偏光コントローラ１６４は、ファイバカプラ１１４とコリメートレンズ１６６との間に配置されるＳＭＦに配置されている。具体的には、偏光コントローラ１６４は、ＳＭＦを複数のパドルに巻き付けることによって構成されている。偏光コントローラ１６４は、参照光の偏光状態を制御する。

【0042】

ファイバカプラ１１４は、入力された被検眼１００からの反射光とインボリュート反射体３０からの反射光を合波して受光素子４０に入力する。受光素子４０は、入力された被検眼１００からの反射光とインボリュート反射体３０からの反射光とを合成した干渉光を生成し、それに応じた干渉信号を信号処理部５０に出力する。なお、信号処理部５０における干渉信号の処理については、図１と同様であるため、詳細な説明は省略する。図４に示すように、干渉光学系１１０が光ファイバを用いて構築されていると、光源１２、測定光学系１１６、参照光学系１２０及びファイバカプラ１１４の光学調整を、それぞれ独立して行うことができる。

【0043】

ここで、ファイバカプラ１１４で合波される参照光と測定光の偏光状態が一致しているほど干渉信号強度は強くなる。ＳＭＦに加えて、例えば角膜等の一部の生体組織は複屈折を持ち、測定光学系１１６と参照光学系１２０はそれぞれ異なる複屈折を持つ。そのため、ファイバカプラ１１４で合波される参照光と測定光の偏光状態は一般に一致せず、干渉信号強度が減衰する原因となる。本実施例では、偏光コントローラ１６２及び１６４を用いて参照光の偏光状態と測定光の偏光状態が一致するように調整する。これにより、干渉信号強度を最大にすることができる。この調整は工場出荷時に行われる。なお、参照光の偏光状態と測定光の偏光状態の調整は、偏光コントローラ１６２及び１６４を電動化して被検眼１００を測定するたびに行ってもよい。

【0044】

ここで、インボリュート反射体３０について、さらに詳細に説明する。具体的には、インボリュート反射体３０への光照射光学系についてと、インボリュート反射体３０の重量バランスについて説明する。

【0045】

まず、インボリュート反射体３０への光照射光学系について説明する。上述したように、インボリュート反射体３０には、レンズ２８で集光された光が照射される。インボリュート反射体３０は、その反射面（外周部３４）が光軸に対して僅かに傾いてしまうことがある。すると、インボリュート反射体３０からの反射光が入射した方向と同じ方向へ戻らなくなるため、例えばインボリュート反射体３０に平行光を入射した場合には、コリメートレンズ１６６を通してＳＭＦへカップリングする光のロスが大きくなってしまう。本実施例では、レンズ２８が集光レンズであることにより、インボリュート反射体３０の反射面が傾いた場合であっても、インボリュート反射体３０からの反射光がレンズ２８を通過すると、光軸が横ずれするだけで光軸の向きは不変である。したがって、反射面の傾きによる戻り光のカップリングロスの変化は大きくない。一方で、インボリュート反射体３０が回転して反射深さが変化し、反射位置が焦点から深さ方向にずれると、ＳＭＦの端面で戻り光はデフォーカスするため、カップリングロスが発生する。この影響を防ぐには、レンズ２８として可変焦点レンズを用いる必要が生じる。しかし、可変焦点レンズは高価である上に、焦点距離を変化させるために一定の時間がかかるため、インボリュート反射体の回転速度に大きな制約が発生してしまう。そこで、レンズ２８は固定焦点レンズとし、以下のようにインボリュート反射体３０に照射する光の焦点深度を適切に設定する。これにより、レンズ２８として固定焦点レンズを用いながら、インボリュート反射体３０に光が照射される深さ方向の位置の全ての範囲について、インボリュート反射体３０からの反射光をレンズ２８に導くことができる。このため、ＳＭＦへのカップリングロスを最小限にすることができる。

【0046】

図５に示すように、レンズ２８で集光された光は、インボリュート反射体３０の外周部３４又はその近傍に焦点を結ぶ。レンズ２８で集光された光の焦点位置は、光の回析現象により幅（ビームウエスト）を有する。ここで、レンズ２８で集光された光の焦点位置のビームウエストを２ｗ₀とする。図６は、レンズ２８で集光された光の焦点付近を示す模式図である。レンズ２８で集光された光の焦点位置のビームウエスト２ｗ₀は、典型的にはビーム中心の光強度に対して１／ｅ²となる幅で定義される。このとき、光の焦点位置から、ビームウエストが２ｗ₀の１／２乗の２倍（２ルート２ｗ₀）となるまでの光軸方向の距離は、レイリー長ｚ_Rと呼ばれる。図６に示すように、光の焦点位置を中心とする２ｚ_Rの範囲ではビームウエストは十分に小さく、この範囲内全体を焦点として近似的に扱うことができる。このため、本実施例では、光の焦点位置を中心とする２ｚ_Rの範囲内に、インボリュート反射体３０を回転させたときのインボリュート反射体３０の反射面（外周部３４）のほぼ全てが収まるように、インボリュート反射体３０の位置を設定する。これにより、回転するインボリュート反射体３０からの反射光が安定した光量でＳＭＦへカップリングされる。

【0047】

上記２ｚ_Rは、以下の数３で表す式で示される。なお、λ₀は、光源１２から出射される光の中心波長を示す。

【0048】

【数3】

【0049】

典型的なヒトの眼軸長を確実に測定できるよう、２ｚ_Rは一定以上の長さでなければならない。日本人の成人の眼軸長の分布を参照すると、日本人の成人の多くは２２～２５ｍｍの眼軸長を有しており（Kumagai, K. et al. Birth Year-Dependent Increase in Axial Length of Japanese Adult. Am. J. Ophthalmol. 232, 98-108 (2021) ）、統計的に眼軸長が３０ｍｍまで測定可能であれば、日本人の成人のほとんどの被検眼１００の眼軸長を測定することができる。眼の屈折率を１．３５４９とすると、２ｚ_Rが３０×１．３５４９以上、すなわち、２ｚ_R≧４０．６を満たせば、日本人の成人のほとんどの被検眼１００の眼軸長が測定可能となる。また、眼軸長の分布は、人種のよる差がほとんどないことが知られている。このため、日本人の成人の眼軸長の分布に基づいて設定した２ｚ_R≧４０．６という範囲は、日本人の成人に限らず、全ての人種に対して適用することができる。

【0050】

眼軸長を測定する際には、光源１２から出射される光の中心波長λ₀は、水の光吸収と視感度がいずれも小さい数値を用いるとよいことが知られている（山成正宏「OCT技術の基本を紐解こう」 視覚の科学 39, 37-44 (2018)）。また、この条件を満たす波長帯としては、約７８０～９５０ｎｍ及び１０００～１１００ｎｍが知られている。そこで、以下では、光源１２から出射される光の中心波長λ₀が８５０ｎｍである場合を例にする。すると、上記の数３で表す式及び上記の２ｚ_R≧４０．６という範囲から、ビームウエストが２ｗ₀≧１４８μｍとなるように、参照光学系２０、１２０を構築すればよいことがわかる。

【0051】

２ｚ_Rを示す式については、上記の数３で表す式の他に、以下の数４で表す式も成り立つ。図７は、図４の眼軸長測定装置２のコリメートレンズ１６６からインボリュート反射体３０までの間の光学系を示している。図面を見易くするために、コリメートレンズ１６６、レンズ２８及びインボリュート反射体３０のみを図示しており、その他の構成については図示を省略している。図７では、ｆは、レンズ２８からレンズ２８で集光された光の焦点位置までの距離を示し、ｄは、レンズ２８に入射する平行光のビーム直径を示している。２ｚ_Rは、以下の数４で表す式で示される。

【0052】

【数4】

【0053】

上述したように、２ｚ_R≧４０．６、λ₀＝８５０ｎｍとする。また、ｄ＝５００μｍとする。すると、上記の数４で表す式から、ｆ≧４８．４ｍｍを満たせばよいことがわかる。したがって、レンズ２８から焦点位置までの距離が４８．４ｍｍとなるように、レンズ２８及びインボリュート反射体３０を設置すれば、ほぼすべての被検眼１００（ただし、下記の強度近視眼を除く）について眼軸長を測定することができる。

【0054】

強度近視眼は正常眼よりも眼軸長が長いため、上記の条件では眼軸長を測定できない場合がある。文献（例えば、Saka, N. et al. Long-term changes in axial length in adult eyes with pathologic myopia. Am. J. Ophthalmol. 150, 562-568.e1 (2010)）によれば、ほとんどの強度近視眼の眼軸長についても測定可能とするためには、眼軸長の測定可能範囲を、例えば３５ｍｍ以上とする必要がある。したがって、２ｚ_Rが３５×１．３５４９以上、すなわち、２ｚ_R≧４７．４という条件を満たす必要がある。また、上記と同様に、λ₀＝８５０ｎｍ、ｄ＝５００μｍとする。すると、上記の数４で表す式から、ｆ≧５２．３ｍｍを満たせばよいことがわかる。したがって、レンズ２８から焦点位置までの距離が５２．３ｍｍとなるように、レンズ２８及びインボリュート反射体３０を設置すれば、被検眼１００が強度近視眼であったとしても、ほぼすべての被検眼１００の眼軸長を測定することができる。また、ｆは１００ｍｍ以下となるように設定することができる。ｆが長すぎると、レンズ２８とインボリュート反射体３０の間の距離が長くなり、眼軸長測定装置１が大型化する。ｆを１００ｍｍ以下にすることによって、ほぼすべての被検眼１００の眼軸長を測定可能であると共に、眼軸長測定装置１が大型化することを抑制することができる。

【0055】

ここで、インボリュート反射体３０の大きさの一例について説明する。インボリュート反射体３０の大きさとしては、図２に示すインボリュート反射体３０のエボリュート円３６の半径ａを８ｍｍとする。この場合、インボリュート反射体３０が一回転すると（すなわち、θが０から２πに変化すると）、インボリュート反射体３０の反射面（外周部３４）の長さの変化量（すなわち、深さ方向の変化量）は、２ａπ＝５０．３ｍｍとなる。上述したように、ほとんどの被検眼１００は、眼軸長が３０ｍｍ以下であり、被検眼１００が強度近眼であった場合でも、眼軸長は３５ｍｍ以下である。このため、エボリュート円３６の半径ａが８ｍｍ以上のインボリュート反射体３０を用いれば、どのような被検眼１００であっても、眼軸長を測定することができる。

【0056】

また、インボリュート反射体３０の回転速度は特に限定されないが、一例としては１００Ｈｚとすることができる。この場合、インボリュート反射体３０の反射面の深さ方向の位置の移動速度をｖ_Rは、５０３０ｍｍ／秒となる。上述したように、光源１２から出射される光の中心波長λ₀を８５０ｎｍとすると、上記の数２で表す式から、搬送周波数ｆ_cは、１１．８ＭＨｚとなる。

【0057】

次に、インボリュート反射体３０の重量バランスについて説明する。図８に示すように、インボリュート反射体３０には、重量バランサ３８が取り付けられている。上述したように、本実施例のインボリュート反射体３０は１つのエボリュート円３６に対する１つのインボリュート曲線を備えている（図２参照）。また、インボリュート反射体３０の回転軸３２はエボリュート円３６の中心と一致している。インボリュート反射体３０を均一な材料を用いて均一な厚さで形成すると、インボリュート反射体３０の重心と回転軸３２の位置がずれる。このため、インボリュート反射体３０のみを回転軸３２の周りに回転させると、不要な振動が生じてしまう。重量バランサ３８は、重量バランサ３８を取り付けたインボリュート反射体３０の重心が回転軸３２上に位置するように、インボリュート反射体３０に取り付けられている。なお、重量バランサ３８を取り付けたインボリュート反射体３０の重心が回転軸３２上に位置すればよく、重量バランサ３８の形状については特に限定されない。インボリュート反射体３０に重量バランサ３８を取り付けることによって、インボリュート反射体３０を回転軸３２の周りに回転させたときに、不要な振動が生じることを抑制することができる。

【0058】

また、図９は、インボリュート反射体３０に取り付けられる重量バランサ１３８の他の一例を示している。図９に示すように、重量バランサ１３８は、インボリュート反射体３０と同一の形状を有しており、また、インボリュート反射体３０と同一の重量分布を有している。重量バランサ１３８は、その上面がインボリュート反射体３０の下面に当接している。重量バランサ１３８は、インボリュート反射体３０の回転軸３２の周りに１８０度回転させた位置に取り付けられている。インボリュート反射体３０に重量バランサ１３８を取り付けることによって、重量バランサ３８を取り付けたインボリュート反射体３０の重心を回転軸３２上に位置させることができる。

【0059】

図１０は、本実施例の眼軸長測定装置１、２を用いて取得した干渉信号（いわゆるＡスキャン信号）の模式図である。上述したように参照光学系２０、１２０にインボリュート反射体３０を配置することによって、被検眼１００の角膜前面、角膜後面、水晶体前面、水晶体後面、網膜の内境界膜及び網膜色素上皮のそれぞれの干渉信号を、深さ方向に分解して検出することができる。

【0060】

（実施例２）
上記の実施例１においてデータ取得ボード４８は受光素子４０から出力された干渉信号を用いてトリガー信号を生成したが、必ずしもこのような構成に限定されない。図１１に示すように、データ取得ボード４８は参照光学系２２０から分岐した光を用いてトリガー信号を生成してもよい。本実施例の眼軸長測定装置３は光ファイバを用いて干渉光学系１１０を構築している。このため、実施例１の図４に示す眼軸長測定装置２と異なる構成について説明する。

【0061】

眼軸長測定装置３は、干渉光学系２１０を備えている。干渉光学系２１０は、光源１２と、測定光学系１１６と、参照光学系２２０と、バランス検出器２４０を備えている。なお、光源１２は、図４の光源１２と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

【0062】

光源１２から出射された光は、ＳＭＦを通ってファイバカプラ２６８に入力される。ファイバカプラ２６８に入力された光は分波され、ファイバカプラ１１４と光アッテネータ２７０にそれぞれ出力される。光アッテネータ２７０に入力された光は、ＳＭＦを通ってバランス検出器２４０のポートＡに入力される。このようにファイバカプラ２６８からバランス検出器２４０のポートＡまでを伝搬する光の経路を経路１と呼ぶことにする。ファイバカプラ２６８と光アッテネータ２７０との間に配置されるＳＭＦには、光路長差生成部２７２が設けられている。ここで、ファイバカプラ２６８で分岐されたあとインボリュート反射体３０で反射され、後述するバランス検出器２４０のポートＢまでを伝搬する光の経路を経路２と呼ぶことにする。経路１にある光路長差生成部２７２によって、経路１の光路長と経路２の光路長がほぼ一致するように経路１の光路長が調整される。理想的には、インボリュート反射体３０が変調する光路長が中央値を取る場合の経路２の光路長と経路１の光路長が一致するように光路長差生成部２７２が調整されることが望ましい。上記の条件から外れるほど、バランス検出器２４０においてコモンモードノイズが低減される信号周波数帯が制限されることになる。実用上は、１０ｃｍ程度のオーダーの誤差で経路１と経路２の光路長が一致していれば問題ない。

【0063】

ファイバカプラ１１４に入力された光は、測定光と参照光に分波されて出力される。ファイバカプラ１１４から出力された測定光は、測定光学系１１６において被検眼１００に照射され、その反射光が再びファイバカプラ１１４に入力される。なお、測定光学系１１６は、実施例１の図４に示す眼軸長測定装置２の測定光学系１１６と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

【0064】

参照光学系２２０は、ファイバカプラ１１４と、コリメートレンズ１６６と、ビームスプリッタ２７４と、分散補正プリズム２４と、ナイフエッジ２６と、レンズ２８と、インボリュート反射体３０と、偏光コントローラ１６４と、光検出器２７６、２８０を備えている。ファイバカプラ１１４から出力された参照光は、コリメートレンズ１６６に向かって出射され、コリメートレンズ１６６からビームスプリッタ２７４に出射される。ビームスプリッタ２７４で反射（分岐）された参照光（すなわち、インボリュート反射体３０に照射される前の参照光）は、光検出器２７６に入力する。なお、本実施例ではビームスプリッタ２７４を用いて光を分岐しているが、このような構成に限定されない。光を分岐する光学素子であればビームスプリッタ２７４の代わりに用いることができ、例えば、溶融型ファイバカプラを用いてもよい。光検出器２７６は、入力した参照光を出力モニタ２７８に出力する。インボリュート反射体３０に照射される前の参照光を出力モニタ２７８でモニタすることによって、光源１２の出力パワーをモニタすることができる。

【0065】

コリメートレンズ１６６から出射されてビームスプリッタ２７４を透過した参照光は、分散補正プリズム２４に照射される。そして、ナイフエッジ２６及びレンズ２８を通過してインボリュート反射体３０に照射される。インボリュート反射体３０からの反射光は、レンズ２８、ナイフエッジ２６及び分散補正プリズム２４を通過して、再びビームスプリッタ２７４に照射される。なお、分散補正プリズム２４、ナイフエッジ２６、レンズ２８及びインボリュート反射体３０は、図１と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。また、偏光コントローラ１６４も、図１と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。ビームスプリッタ２７４を透過したインボリュート反射体３０からの反射光は、コリメートレンズ１６６に照射され、ＳＭＦを通ってファイバカプラ１１４に入力される。

【0066】

ビームスプリッタ２７４で反射（分岐）したインボリュート反射体３０からの反射光は、光検出器２８０に入力する。光検出器２８０は、入力したインボリュート反射体３０からの反射光をデータ取得ボード４８に出力する。データ取得ボード４８は、光検出器２８０から出力されたインボリュート反射体３０からの反射光を用いてトリガー信号を生成する。上記の実施例１では、データ取得ボード４８は、受光素子４０から出力された干渉信号を用いてトリガー信号を生成した。干渉信号には、インボリュート反射体３０からの反射光だけでなく、被検眼１００からの反射光も含まれている。本実施例では、インボリュート反射体３０からの反射光のみを用いてトリガー信号を生成するため、より鋭敏なトリガー信号を生成することができる。また、上述したように、ビームスプリッタ２７４は、インボリュート反射体３０に照射される前の参照光を光検出器２７６へと分岐すると共に、インボリュート反射体３０からの反射光を光検出器２８０へと分岐する。参照光学系２２０に１つのビームスプリッタ２７４を配置することによって、光学部材を増加させることなく、光源１２の出力パワーをモニタする構成と、トリガー信号生成用の光をデータ取得ボード４８に出力する構成の両方を実現することできる。

【0067】

ファイバカプラ１１４は、入力された被検眼１００からの反射光とインボリュート反射体３０からの反射光を合波してバランス検出器２４０のポートＢに入力する。バランス検出器２４０は、ポートＢから入力された被検眼１００からの反射光とインボリュート反射体３０からの反射光とを合成した干渉光を生成し、それに応じた干渉信号を信号処理部５０に出力する。なお、信号処理部５０における干渉信号の処理については、図１と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、バランス検出器２４０は、ポートＡから入力された光を用いて、光源１２が有するコモンモードノイズをキャンセルする。これによって、被検眼１００の角膜前面、角膜後面、水晶体前面、水晶体後面、網膜の内境界膜及び網膜色素上皮のそれぞれの干渉信号の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を向上させることができる。

【0068】

なお、バランス検出器２４０のポートＡへの入力経路は、図１２に示すような経路であってもよい。図１２に示すように、眼軸長測定装置４は、干渉光学系３１０を備えている。干渉光学系３１０は、光源１２と、測定光学系１１６と、参照光学系２２０と、バランス検出器２４０を備えている。なお、光源１２、測定光学系１１６及び参照光学系２２０は、上記の眼軸長測定装置３と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

【0069】

光源１２から出射された光は、ＳＭＦを通ってファイバカプラ３６８を介してファイバカプラ３１４に出力される。ファイバカプラ３１４に入力された光は、分波して、測定光学系１１６と参照光学系２２０にそれぞれ出力される。そして、測定光学系１１６による被検眼１００からの反射光と、参照光学系２２０によるインボリュート反射体３０からの反射光が、ファイバカプラ３１４に入力される。ファイバカプラ３１４は、入力された被検眼１００からの反射光とインボリュート反射体３０からの反射光を合波して、ファイバカプラ３６８とバランス検出器２４０のポートＢにそれぞれ出力する。ファイバカプラ３６８は、入力された被検眼１００からの反射光とインボリュート反射体３０からの反射光を、バランス検出器２４０のポートＡに出力する。なお、バランス検出器２４０のポートＡ及びポートＢで受光した信号のバランスを取るために、バランス検出器２４０の各ポートのアンプのゲインを調整しても構わない。

【0070】

図１１の構成と比較して図１２の構成では、バランス検出器２４０の両方のポートがインボリュート反射体３０からの反射光を受光する。この構成により、インボリュート反射体３０からの反射光がＳＭＦへ導かれるカップリング効率の時間変化に対してバランス検出器２４０の両方のポートの光パワーが追従する。そのため、図１１の構成よりも図１２の構成のほうがコモンモードノイズ低減の効果を高く得ることができる。

【0071】

以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0072】

１、２、３、４：眼軸長測定装置
１０、１１０、２１０、３１０：干渉光学系
１２：光源
１６、１１６：測定光学系
２０、１２０、２２０：参照光学系
２８：レンズ
３０：インボリュート反射体
３２：回転軸
３４：外周部
３６：エボリュート円
３８、１３８：重量バランサ
４０：受光素子
５０：信号処理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】