眼球用光學測量設備的制作方法

本發明涉及一種眼球用光學測量設備。

背景技術：

ptl1公開了一種葡萄糖濃度測量設備，其包括光源裝置、光電檢測器、折射率計算單元、存儲部和葡萄糖濃度計算單元。這里，眼球被預先設置在預定位置處并且光源裝置利用光來照射眼球。光電檢測器分別檢測由從光源裝置發射的光所照射的眼球的角膜與空氣之間的邊界界面導致的第一后向散射光的強度以及由角膜與眼前房之間的邊界界面導致的第二后向散射光的強度。折射率計算單元基于第一和第二后向散射光的強度來獲得充滿眼前房內部的眼房水的折射率。存儲部預先存儲眼房水的折射率與眼房水中的葡萄糖濃度之間的對應關系。葡萄糖濃度計算單元基于存儲在存儲部中的對應關系以及由折射率計算單元獲得的眼房水的折射率來獲得眼房水中的葡萄糖濃度。

ptl2公開了一種用于在測量樣本內的葡萄糖水平時測量并補償雙折射的非侵入式雙折射補償感測偏振計。該非侵入式雙折射補償感測偏振計包括光學雙折射分析器和復合光電系統。這里，光學雙折射分析器被配置為實時地感測樣本中的雙折射的貢獻，并且被配置為向復合光電系統供應反饋信號。復合光電系統被配置為接收來自雙折射分析器的信號并且被配置為使在樣本中找到的貢獻無效。

ptl3公開了一種測量通過濃度未知的旋光性物質以外的旋光性干擾物質表現出來的旋光角范圍已知的尿液的旋光角的尿液檢查方法。該尿液檢查方法確定旋光性物質的濃度c[kg/dl]在(a-ah)/(α×l)≤c≤(a-al)/(α×l)的范圍內。這里，a指示所測量的尿液的旋光角[deg]，ah指示通過旋光性干擾物質表現出來的旋光角的最高值[deg]，al指示通過旋光性干擾物質表現出來的旋光角的最低值[deg]，α指示旋光性物質的比旋光度[deg/cm×dl/kg]，l指示測量光路長度[cm]。

npl1公開了激光束在橫穿眼前房的方向上透射通過兔子的眼球并且測量葡萄糖濃度。在npl1中，反射鏡被設置在眼前房的前面和后面。激光束的光路被反射鏡折射并且激光束透射通過眼前房。

引用列表

專利文獻

[ptl1]日本專利no.3543923

[ptl2]jp-t-2007-518990

[ptl3]jp-a-09-138231

非專利文獻

[npl1]georgeannepurvinis、brentd.cameron、douglasm.altrogge)，“非侵入式基于偏振測量的葡萄糖監測：體內研究)”，糖尿病科學與技術雜志)，第5卷，第2號，2011年3月，第380至387頁

技術實現要素：

發明要解決的技術問題

順便一提，存在通過以下步驟來執行與眼前房內的眼房水有關的光學測量的情況：發射光以使得所述光橫穿測量對象的眼球的眼前房并且接收橫穿眼前房并且從眼球出射的光。在這種情況下，考慮由眼球的角膜與空氣之間的折射率差異確定的光的折射方向，需要對發射部(光發射部)和光接收部進行定位。

這里，作為將發射部和光接收部相對于測量對象的眼球定位的方法，可考慮將發射部和光接收部以適當的位置和角度固定到保持構件并且在眼球的前后方向上調節保持構件的方法。

然而，眼球的眼前房是極其小的區域，并且眼球周圍的臉部形狀因人而異。因此，當在發射部和光接收部固定到保持構件的狀態下相對于眼球僅調節前后方向上的位置時，存在難以通過橫穿眼前房的光路發射和接收光的情況。

本發明的目的在于提供一種眼球用光學測量設備，其中與簡單地僅在眼球的前后方向上調節發射部和光接收部的定位方法相比，更容易通過橫穿眼前房的光路發射和接收光。

問題的解決方案

[1]根據本發明的一方面，提供了一種眼球用光學測量設備，包括：光發射部，其發射光以橫穿測量對象的眼球內的眼前房；光接收部，其接收橫穿眼前房的光；保持構件，其保持光發射部和光接收部；以及調節部，其被設置在保持構件中并且切換從光發射部朝著眼前房發射的光的角度以將所述光的角度調節為使所述光橫穿眼前房并被光接收部接收的角度。

[2]在根據[1]的眼球用光學測量設備中，光發射部可包括光源、改變從光源發射的光的方向的光反射構件以及測量入射在光反射構件上的光的入射角的角度測量部。調節部可調節光反射構件相對于光源的角度。

[3]在根據[2]的眼球用光學測量設備]中，調節部可使光反射構件繞軸旋轉以調節光反射構件相對于光源的角度。

[4]在根據[1]的眼球用光學測量設備中，光發射部還可包括光源、改變從光源發射的光的方向的光反射構件以及固定光源和光反射構件之間的位置關系的固定構件。調節部可使固定構件旋轉以調節從光源發射并被光反射構件反射的光的方向。

[5]在根據[4]的眼球用光學測量設備中，調節部可使固定構件繞固定到固定構件的光反射構件旋轉以調節被光反射構件反射的光的方向。

[6]根據本發明的另一方面，提供了一種眼球用光學測量設備，包括：光反射構件，其在從光源發射的光橫穿測量對象的眼球內的眼前房的方向上反射所述光；光接收部，其接收橫穿眼前房的光；以及調節部，其在從光源入射在光反射構件的反射面上的光的角度固定的情況下切換從光反射構件朝著眼前房發射的光的角度。

發明的效果

根據[1]的配置，與簡單地僅在眼球的前后方向上調節發射部和光接收部的定位方法相比，可提供一種容易地通過橫穿眼前房的光路來發射和接收光的眼球用光學測量設備。

根據[2]的配置，與不包括測量入射在光反射構件上的光的入射角的角度測量部的情況相比，測量旋光度的精度改進。

根據[3]的配置，與光反射構件不用作旋轉軸的情況相比，可限制靠近臉側的光反射構件移動。

根據[4]和[6]的配置，與通過改變光相對于光反射構件的入射角來執行的光路改變相比，從光反射構件反射的光的偏振狀態被限制改變。

根據[5]的配置，與光反射構件不用作旋轉軸的情況相比，可限制靠近臉側的光反射構件移動。

附圖說明

圖1是示出應用第一示例性實施方式的光學測量設備的配置的示例的示圖。

圖2是從后側看時光學測量設備的透視圖。

圖3是描述眼球與光學系統中的光路之間的關系的示圖。

圖4是描述利用光學測量設備測量由眼前房中的眼房水中所包含的旋光性物質導致的振動面的旋轉角(旋光度)的方法的示圖。

圖5示出光路中的反射鏡的影響。這里，圖5的(a)示出光沒有穿過眼前房以橫穿眼前房的情況，圖5的(b)示出光穿過眼前房以橫穿眼前房的情況。

圖6示出測量反射鏡的角度的方法。圖6的(a)示出利用調節部中所包括的步進電機來測量反射鏡的角度的方法，圖6的(b)示出通過反射鏡角度測量部來測量反射鏡的角度的方法，該反射鏡角度測量部包括朝著反射鏡發射束狀測量光的光源以及圖像拾取裝置。

圖7示出當反射鏡的角度改變時的旋轉軸。這里，圖7的(a)示出旋轉軸與反射鏡上的反射點一致的情況，圖7的(b)示出旋轉軸與反射鏡的中心一致的情況，圖7的(c)示出旋轉軸與反射鏡的前后方向上的后側的末端一致的情況。

圖8示出應用第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備的光學系統中的光發射系統。這里，圖8的(a)示出光路沒有穿過眼前房以橫穿眼前房的情況，圖8的(b)示出光路穿過眼前房以橫穿眼前房的情況。

圖9示出應用第三示例性實施方式的眼球用光學測量設備的光學系統中的光發射系統。這里，圖9的(a)示出光路沒有穿過眼前房以橫穿眼前房的情況，圖9的(b)示出光路穿過眼前房以橫穿眼前房的情況。

圖10是示出應用第四示例性實施方式的眼球用光學測量設備的示例的示圖。

具體實施方式

以下，參照附圖，將描述本發明的示例性實施方式。在附圖中，為了使眼球與光路之間的關系清楚，與其它構件(例如，稍后描述的光學系統)相比眼球被放大比例。

[第一示例性實施方式]

<光學測量設備1>

圖1是示出應用第一示例性實施方式的光學測量設備1的配置的示例的示圖。圖1所示的眼球10為左眼。

光學測量設備1包括：光學系統20，其用于測量在測量對象的眼球10的眼前房13(將稍后描述)內的眼房水的特性；控制部40，其控制光學系統20；保持部50，其保持光學系統20和控制部40；計算部60，其基于使用光學系統20測量的數據來計算眼房水的特性；以及眼瞼壓緊部70，其與測量對象的眼瞼接觸并且壓緊眼瞼。

在下面的描述中，關于圖1所示的光學測量設備1與紙面的上側和紙面的下側交叉的方向有時被稱作上下方向。另外，與圖1所示的測量對象的前側和測量對象的后側交叉的方向有時被稱作前后方向。另外，當從圖1所示的光學測量設備1的測量對象看時與內側(內眥側，鼻側)和外側(外眥側，耳側)交叉的方向有時被稱作內外方向。

另外，通過應用第一示例性實施方式的光學測量設備1測量的眼房水的特性表示由包含在眼房水中的旋光性物質導致的線偏振光的振動面的旋轉角(旋光度αm)、相對于圓偏振光的吸色度(圓二色性)等。線偏振光的振動面表示線偏振光的電場振動的面。

光學系統20包括向眼球10的眼前房13(將稍后描述)發射光的光發射系統21以及接收穿過眼前房13的光的光接收系統23。

首先，作為光發射部的示例的光發射系統21包括光發射部25、偏振器27和反射鏡29。

作為光源的示例的光發射部25可以是具有寬波長寬度的光源，例如發光二極管(led)和燈，或者可以是具有窄波長寬度的光源，例如激光器。或者，光發射部25可包括多個led、燈或激光器，并且如下所述，優選的是能夠使用多個波長。

例如，偏振器27是尼克爾棱鏡。在入射光線中，偏振器27允許具有預定振動面的線偏振光通過。

作為光反射構件的示例的反射鏡29反射通過偏振器27的光，使得由虛線指示的光路28被折射。

隨后，作為光接收部的示例的光接收系統23包括補償器31、檢偏器33和受光部35。

例如，補償器31是磁光元件，例如使用石榴石等的法拉第元件。補償器31響應于磁場使線偏振光的振動面旋轉。

檢偏器33是與偏振器27相似的構件并且允許具有預定振動面的線偏振光通過。

受光部35是諸如硅二極管的光接收元件并且輸出與光的強度對應的輸出信號。

控制部40控制光學系統20中的光發射部25、補償器31、受光部35等，從而獲得與眼房水的特性有關的測量數據。

作為保持部的示例的保持部50是保持光學系統20和控制部40的近似圓柱形殼體。圖1所示的保持部50呈現出通過沿著與軸方向平行的平面切割圓柱體而實現的形狀，使得容易地識別光學系統20。另外，保持部50的形狀可為不同的形狀。例如，橫截面可具有四邊形或橢圓管形狀。保持部50將稍后詳細描述。

計算部60從控制部40接收測量數據并且計算眼房水的特性。

眼瞼壓緊部70被設置在保持部50中并且通過與眼瞼接觸來壓緊眼瞼(上眼瞼和下眼瞼)，從而使眼瞼維持在張開狀態。眼瞼壓緊部70包括上眼瞼壓緊部71和下眼瞼壓緊部72。

光學測量設備1可不包括眼瞼壓緊部70。

圖2是從后側看時光學測量設備1的透視圖。省略了計算部60的例示。

這里，將描述保持部50。

保持部50包括圓柱形主體50a以及支撐部50b、50c、50d和50e。支撐部50b、50c、50d和50e通過在后側固定到主體50a的端部的方式來設置。支撐部50b和50c支撐光發射系統21并且分別支撐上眼瞼壓緊部71的一個端部和下眼瞼壓緊部72的一個端部。支撐部50d和50e支撐光接收系統23并且分別支撐上眼瞼壓緊部71的另一端部和下眼瞼壓緊部72的另一端部。

支撐光發射系統21的支撐部50b和50c設置有當從光發射系統21發射的光的方向改變時使用的軸o-o’。如下所述，在以軸o-o’為中心的同時，當光發射系統21中的反射鏡29或光發射系統21移動(其角度改變)時，從光發射系統21發射的光的方向改變。

此外，光學測量設備1包括調節部80，其可通過在以軸o-o’為中心的同時旋轉(移動)光發射系統21中的反射鏡29或光發射系統21(改變其角度)來調節光的方向。

調節部80可包括電機等以基于控制部40的控制通過使光發射系統21中的反射鏡29或光發射系統21旋轉來調節光的方向。另外，調節部80可包括諸如可旋轉撥號盤的機構，使得測量對象通過手動地旋轉光發射系統21中的反射鏡29或光發射系統21來調節光的方向。即，調節部80可具有不同的機構，只要該機構可調節光發射系統21中的反射鏡29的角度即可。

在光學測量設備1不包括眼瞼壓緊部70的情況下，支撐部50b和50c被配置為支撐光發射系統21，支撐部50d和50e被配置為支撐光接收系統23。

<眼球10與光學系統20中的光路28之間的關系>

圖3是描述眼球10與光學系統30中的光路28之間的關系的示圖。圖3示出從頭側(上側)看人(測量對象)時的狀態。另外，在該示圖中，光學系統20的一部分看起來相對于臉部表面的不平形狀被埋入臉部內。實際上，光學系統20被設置在臉部表面上。

隨后，參照圖3，將描述眼球10與光學系統20的光路28之間的關系。

這里，首先，將描述眼球10的結構。隨后，將詳細描述眼球10與光學系統20的光路28之間的關系。

如圖3所示，眼球10具有大致球形的外形并且中央有玻璃體(glassbody)11。起到透鏡的作用的晶狀體12埋入玻璃體11的一部分中。眼前房13在晶狀體12的前側，角膜14在眼前房13的前側。眼前房13和角膜14以凸形從球形形狀鼓出。

晶狀體12的周邊部分被虹膜圍繞，其中心是瞳孔15。除了與晶狀體12接觸的部分之外，玻璃體11被視網膜16覆蓋。

眼前房13是被角膜14和晶狀體12圍繞的區域。當從正面看時(參照圖1)，眼前房13具有圓形形狀。眼前房13充滿了眼房水。

隨后，將描述眼球10與光學系統20的光路28之間的位置關系。

如圖3所示，在光學系統20中，用于測量眼房水的特性的光從光發射部25發射并且沿著光路28向前傳播，從而入射在受光部35上。即，從光發射部25發射的光穿過偏振器27。隨后，光在橫穿眼前房13的方向(與眼睛平行的方向)上被反射鏡29折射。光穿過眼前房13以橫穿(內外方向)眼前房13。此外，穿過眼前房13的光經由補償器31和檢偏器33入射在受光部35上。

這里，如圖3所示，從光發射系統21發射的光在內外方向上按照朝著外側(外眥側)的取向并且在前后方向上按照朝著前側的取向入射在眼前房13上。另外，穿過眼前房13的光在內外方向上按照朝著外側的取向并且在前后方向上按照朝著后側的取向入射在光接收系統23上。

即，光發射系統21(反射鏡29)被設置為使得由光發射系統21朝著眼前房13發射的光在前后方向上傾斜地朝著前側傳播。即，反射鏡29相對于眼球10的暴露部分(眼前房13)與其前側頂點相比更靠近后側(里側)設置。

另外，光接收系統23被設置為接收在前后方向上傾斜地從眼前房13朝著后側傳播的光。

出于以下原因而執行這樣的設置。即，從光發射部25發射的光穿過角膜14并且入射在眼前房13上。在這種情況下，光由于從眼球10以凸形鼓出的眼前房13和角膜14并且由于空氣(折射率：1)與角膜14(折射率：1.37至1.38)之間以及角膜14(折射率：1.37至1.38)與眼房水(折射率：大約1.34)之間的折射率差異而被折射。即，當光入射在角膜14和眼前房13(眼房水)上時光路28朝著后側(眼球10側)折射，并且當光從眼前房13(眼房水)和角膜14發射時光路28進一步朝著后側折射。考慮穿過角膜14和眼前房13并且朝著后側被折射的光來設置光發射系統21和光接收系統23。

另外，在臉部，鼻子(鼻梁)位于眼睛(眼球10)周圍，用于設定光學系統20的空間較小。此外，當光偏離眼前房13時，無法執行精確測量。因此，優選的是設定光路28，使得光不偏離眼前房13并且光路28穿過眼前房13以橫穿眼前房13。

在所示的光學測量設備1中，光路28被設定為使得光以幾乎平行于眼球10的角度入射并且光路28橫穿眼前房13。因此，如在圖1中所例示的，旨在通過設置反射鏡29并在鼻側折射光路28來有效地利用空間。

光路28不限于所示的配置，只要光路28被設定為使得從光發射系統21發射的光穿過眼前房13以橫穿眼前房13并且被受光部35接收即可。另外，光穿過眼前房13以橫穿眼前房13的情形表示光在從正面看眼球10的情況下以與上下方向相比更靠近內外方向的角度(即，在內外方向上相對于水平軸小于±45度的范圍)穿過眼前房13，包括光在前后方向上傾斜地穿過眼前房13的情況。

<眼房水的光學測量>

隨后，將描述使用光學測量設備1來計算眼前房13中的眼房水的葡萄糖濃度的示例。

(測量眼房水的葡萄糖濃度的背景)

首先，將描述測量眼房水的葡萄糖濃度的背景。

為需要胰島素治療的1型糖尿病患者和2型糖尿病患者(測量對象)推薦自我血糖測量。在自我血糖測量中，為了精確地控制血糖，測量對象自己在家中或其它地方測量他/她自己的血糖水平。

在目前市場上的自我血糖測量儀器中，用注射針穿刺指尖等并且采集非常少量的血液，從而測量血液中的葡萄糖濃度。自我血糖測量常常推薦在每餐之后、睡覺之前等執行，并且需要一天執行一次到幾次。具體地講，在強化胰島素治療中，需要更多次測量。

因此，由于苦惱于采集血液時(在采血期間)的疼痛，使用穿刺型自我血糖測量儀器的侵入型血糖水平測量方法可能導致測量對象的自我血糖測量的積極性下降。因此，存在難以有效地進行胰島素治療的情況。

因此，代替諸如穿刺的侵入型血糖水平測量方法，開發了不需要穿刺的非侵入型血糖水平測量方法。

作為非侵入型血糖水平測量方法，回顧了近紅外分光法、光聲分光法、使用旋光性的方法等。在這些方法中，從葡萄糖濃度推測血糖水平。

在近紅外分光法或光聲分光法中，檢測手指的血管內的血液中的光學吸收譜或聲振動。然而，在血液中，存在諸如紅血球和白血球的細胞物質。因此，這些方法極大地受光散射影響。此外，除了血管內的血液之外，這些方法還受周圍組織影響。因此，在這些方法中，需要從與諸如蛋白質和氨基酸的眾多物質關聯的信號檢測與葡萄糖濃度有關的信號，并且難以從其中分離信號。

此外，眼前房13中的眼房水基本上與血清成本相同并且包括蛋白質、葡萄糖、抗壞血酸等。然而，眼房水不同于血液并且不包括諸如紅血球和白血球的細胞物質，從而較少受光散射影響。因此，眼房水適合于葡萄糖濃度的光學測量。

包含在眼房水中的蛋白質、葡萄糖、抗壞血酸等是旋光性物質并且具有旋光性。

應用第一示例性實施方式的光學測量設備利用旋光性從眼房水對包含葡萄糖的旋光性物質的濃度進行光學測量。

由于眼房水是用于輸送葡萄糖的組織液，所以眼房水的葡萄糖濃度被認為與血液中的葡萄糖濃度相關。根據關于使用兔子的測量的報告，從血液向眼房水輸送葡萄糖所花費的時間(輸送延遲時間)在10分鐘內。

(光路的設定)

在對包含在眼房水中的諸如葡萄糖的旋光性物質的濃度進行光學測量的技術中，可如下設定兩條光路。

在與圖3所示的第一示例性實施方式不同的一條光路中，光以幾乎垂直于眼球10的角度(即，沿著前后方向)入射，光被角膜14與眼房水之間的界面或者眼房水與晶狀體12之間的界面反射，并且接收(檢測)反射光。在與圖2所示的第一示例性實施方式中一樣的另一條光路中，光以與前后方向交叉的角度(具體地講，以幾乎平行于眼球10的角度)入射，并且接收(檢測)穿過眼前房13以橫穿眼前房13的光。

在諸如上文前者的光以幾乎垂直于眼球10的角度入射的光路中，存在光到達視網膜16的可能性。具體地講，在光發射部25中使用具有高相干性的激光的情況下，光到達視網膜16是不可取的。

相比之下，在諸如第一示例性實施方式中(即，上文后者)的光以幾乎平行于眼球10的角度入射的光路中，光穿過眼前房13以經由角膜14橫穿眼前房13，并且接收(檢測)穿過眼房水的光。因此，限制光到達視網膜16。

由旋光性物質導致的振動面的旋轉角(旋光度)取決于光路長度。隨著光路長度延長，旋光度增加。因此，可通過使得光穿過眼前房13以橫穿眼前房13來將光路長度設定為長的。

(旋光性物質的濃度的計算)

圖4是描述利用光學測量設備1來測量由眼前房13中的眼房水中所包含的旋光性物質導致的振動面的旋轉角(旋光度)的方法的示圖。這里，為了使描述簡單，光路28被配置為不折射并且反射鏡29的例示被省略。

另外，在圖4所示的光發射部25、偏振器27、眼前房13、補償器31、檢偏器33和受光部35之間的各個空間中，在光的傳播方向上看時偏振光的狀態分別利用圓圈中的箭頭來指示。

光發射部25發射具有隨機振動面的光。偏振器27允許具有預定振動面的線偏振光通過。在圖4中，作為示例，具有平行于紙面的振動面的線偏振光通過。

穿過偏振器27的線偏振光的振動面由于包含在眼前房13中的眼房水中的旋光性物質而旋轉。在圖4中，振動面旋轉了角度αm(旋光度αm)。

隨后，通過補償器31使由于包含在眼前房13中的眼房水中的旋光性物質而旋轉的振動面返回到原始狀態。在補償器31是諸如法拉第元件的磁光元件的情況下，對補償器31施加磁場并且穿過補償器31的光的振動面旋轉。

穿過檢偏器33的線偏振光被受光部35接收并且被轉換為與光的強度對應的輸出信號。

這里，將描述利用光學系統20來測量旋光度αm的方法的示例。

首先，在從光發射部25發射的光被禁止通過眼前房13的狀態下，盡管使用包括光發射部25、偏振器27、補償器31、檢偏器33和受光部35的光學系統20，補償器31和檢偏器33被設定為使得來自受光部35的輸出信號被最小化。在圖4所示的示例中，在光被禁止通過眼前房13的狀態下，穿過偏振器27的線偏振光的振動面變得與穿過檢偏器33的振動面正交。

隨后，建立光穿過眼前房13的狀態。然后，振動面由于包含在眼前房13中的眼房水中的旋光性物質而旋轉。因此，來自受光部35的輸出信號偏離最小值。通過對補償器31施加磁場來使振動面旋轉，使得來自受光部35的輸出信號最小化。即，使得從補償器31發射的光的振動面與穿過檢偏器33的振動面正交。

通過補償器31旋轉的振動面的角度對應于由包含在眼房水中的旋光性物質導致的旋光度αm。這里，對補償器31施加的磁場的大小與旋轉的振動面的角度之間的關系預先已知。因此，基于對補償器31施加的磁場的大小，確定旋光度αm。

具體地講，具有多個波長λ(波長λ1、λ2、λ3等)的光線從光發射部25入射在眼前房13中的眼房水上，并且針對波長分別獲得旋光度αm(旋光度αm1、αm2、αm3等)。波長λ和旋光度αm的集合被代入計算部60中，計算預期旋光性物質的濃度。

由計算部60計算的旋光性物質的濃度可通過包括在光學測量設備1中的顯示部(未示出)來顯示，或者可經由包括在光學測量設備1中的輸出部(未示出)被輸出至諸如個人計算機(pc)的不同終端裝置(未示出)。

另外，如上所述，眼房水包含多種旋光性物質。因此，所測量的旋光度αm是多種旋光性物質的各個旋光度αm之和。因此，需要從所測量的旋光度αm計算預期旋光性物質(這里，葡萄糖)的濃度。例如，可利用諸如jp-a-09-138231(上面引用的ptl3)中所公開的已知方法來計算預期旋光性物質的濃度。因此，本文將省略描述。

另外，在圖4中，偏振器27的振動面和穿過檢偏器33之前的振動面二者平行于紙面。然而，在從光發射部25發射的光被禁止通過眼前房13的狀態下，在通過補償器31使振動面旋轉的情況下，穿過檢偏器33之前的振動面可傾斜于平行于紙面的平面。即，在光被禁止通過眼前房13中的眼房水的狀態下，補償器31和檢偏器33優選被設定為使得來自受光部35的輸出信號最小化。

另外，這里，描述使用補償器31的示例作為獲得旋光度αm的方法。然而，可利用補償器31以外的部分來獲得旋光度αm。此外，這里，描述了正交偏振器方法(然而，使用補償器31)，這是測量振動面的旋轉角(旋光度αm)的最基本的測量方法。然而，可應用諸如旋轉分析儀方法、法拉第調制方法和光學延遲調制方法的其它測量方法。

<反射鏡29對偏振狀態的影響>

如上所述，在臉部，鼻子(鼻梁)位于眼睛(眼球10)周圍，用于設定光學系統20的空間較小。因此，為了使得光穿過眼前房13以橫穿眼前房13，優選的是利用反射鏡29來折射光路28。

將描述射反射鏡29的光反射。

當通過應用旋光性來測量旋光性物質(例如，葡萄糖)的濃度時，需要如上所述測量旋光度αm。旋光度αm是偏振光的振動面的旋轉。因此，當由于眼房水中的旋光性物質(例如，葡萄糖)所導致的旋光性以外的影響，偏振光的振動面旋轉或者偏振光的狀態(偏振狀態)改變時，葡萄糖濃度的測量變得不精確。即，測量的精度降低。

反射鏡29的反射是由旋光性物質導致的光旋轉以外的使振動面旋轉或者改變偏振狀態的因素之一。

在反射鏡29的反射中，與入射面平行的分量(p)的反射率以及與入射面垂直的分量(s)的反射率取決于反射鏡29的折射率和入射角。因此，當偏振光入射在反射鏡29上時，反射光的偏振狀態有時由于入射角而改變。例如，在線偏振光入射的情況下，反射光有時在特定入射角下變為線偏振光，反射光有時在不同的入射角下變為橢圓偏振光。

如果反射鏡29的折射率、入射光的偏振狀態(振動面的取向、線偏振光、和橢圓偏振光)和入射角已知，則可計算出反射光的偏振狀態。

圖5是描述光路28中的反射鏡29的影響的示圖。圖5的(a)示出光沒有穿過眼前房13以橫穿眼前房13的情況，圖5的(b)示出光穿過眼前房13以橫穿眼前房13的情況。

如圖5的(a)所示，從光發射部25發射并入射在反射鏡29上的入射光28a被反射鏡29反射并且朝著眼球10取向。然而，被反射鏡29反射的反射光28b沒有穿過眼前房13以橫穿眼前房13并且朝著后側(里側、眼球10側)取向。

這里，眼球的眼前房是極其小的區域，并且眼球周圍的臉部形狀因人而異。因此，當在光發射系統21和光接收系統23固定到保持部50的狀態下相對于眼球僅調節前后方向上的位置時，存在無法針對各種類型的臉部形狀發射和接收光以使得光橫穿眼前房的情況。

如圖5的(b)所示，除了相對于眼球調節前后方向上的位置之外，反射鏡29的角度改變，以調節被反射鏡29反射的反射光28c使其穿過眼前房13并橫穿眼前房13。這樣，當前后方向的調節和發射角度的調節被組合在一起時，可針對更多測量對象確保橫穿眼前房的光路。

另外，在圖5的(b)中，在不移動光發射部25的情況下改變反射鏡29的角度，并且來自反射鏡29的反射光28b改變為反射光28c。在這種情況下，反射光28b和反射光28c的偏振狀態可彼此不同。

因此，即使確定了圖5的(a)中的反射鏡29的反射光28b的偏振狀態，由于反射鏡29的角度如圖5的(b)所示改變，反射光28c的偏振狀態也不再確定。因此，即使測量穿過眼前房13以橫穿眼前房13的光，也無法精確地計算包含在眼房水中的旋光性物質的旋光度αm。

然而，如果確定了圖5的(b)中的反射鏡29的角度，則可計算反射光28c的偏振狀態。因此，考慮由反射鏡29導致的偏振狀態的變化，更精確地計算包含在眼房水中的旋光性物質的旋光度αm。

即，在圖5的(b)中，需要測量反射鏡29的角度。

圖6是描述測量反射鏡29的角度的方法的示圖。圖6的(a)示出利用包括在調節部80中的步進電機m來測量反射鏡29的角度的方法，圖6的(b)示出通過反射鏡角度測量部37來測量反射鏡29的角度的方法，反射鏡角度測量部37包括朝著反射鏡29發射束狀測量光的光源以及圖像拾取裝置。

首先，將描述圖6的(a)所示的利用步進電機m來測量反射鏡29的角度的方法。步進電機m是調節部的示例并且是角度測量部的示例。

步進電機m被配置為包括轉子(磁體)以及圍繞轉子設置的多個線圈。通過預定方法來激勵多個線圈，并且步進電機m的轉子以微小角度旋轉。即，當供應激勵線圈的電流時設定步進電m機的旋轉角。

以圖5的(a)所示的反射鏡29的角度作為基準，步進電機m旋轉，從而實現圖5的(b)所示的反射鏡29的角度。在這種情況下，從步進電機m的旋轉角測量反射鏡29的角度的改變。即，確定反射鏡29的角度。因此，可計算出反射鏡29的反射光28c的偏振狀態。

步進電機m由控制部40來控制。

隨后，將描述圖6的(b)所示的利用反射鏡角度測量部37來測量反射鏡29的角度的方法。反射鏡角度測量部37是角度測量部的另一示例。

反射鏡角度測量部37包括朝著反射鏡29發射束狀測量光的光源以及圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置包括接收從反射鏡29反射的光的多個光接收單元。

應用圖5的(a)所示的反射鏡29的角度作為基準。在這種情況下，從光源發射的束狀角度測量光被反射鏡29的表面反射并且入射在圖像拾取裝置的多個光接收單元中的任一個上。反射鏡29的角度改變，從而實現圖5的(b)所示的反射鏡29的角度。然后，從光源發射的束狀角度測量光被反射鏡29的表面反射并且入射在圖像拾取裝置的多個光接收單元中的不同的任一個上。即，由于接收被反射鏡29的表面反射的角度測量光的光接收單元的位置移位(不重合)，測量反射鏡29的角度的變化。即，確定反射鏡29的角度。因此，可計算出反射鏡29的反射光的偏振狀態。

朝著反射鏡29發射的束狀測量光的光源可以是led或激光器。接收被反射鏡29的表面反射的測量光的圖像拾取裝置可以是ccd或cmos傳感器。

在這種情況下，反射鏡29的角度可通過使包括在調節部80中的電機旋轉來設定，或者可由測量對象利用包括在調節部80中的撥號盤等來手動地設定(調節)。

反射鏡角度測量部37可由控制部40控制。

反射鏡29的角度可通過上述使用步進電機m的方法或者使用反射鏡角度測量部37的方法以外的方法來測量。

如上所述，如果確定了反射鏡29的角度，則可計算被反射鏡29反射的光的偏振狀態。因此，通過考慮由反射鏡29導致的偏振狀態的變化，更精確地計算包含在眼房水中的旋光性物質的旋光度αm。

<反射鏡29的旋轉軸o-o’>

這里，將描述當反射鏡29的角度改變時的旋轉軸o-o’。當調節部80繞軸o-o’移動反射鏡29時，反射鏡29的角度改變。這里，這樣的情形被表現為反射鏡29繞軸o-o’旋轉。

圖7是描述當反射鏡29的角度改變時的旋轉軸o-o’(在示圖中，指示為o(o’))的示圖。圖7的(a)示出旋轉軸o-o’與反射鏡29的反射點r一致的情況，圖7的(b)示出旋轉軸o-o’與反射鏡29的中心一致的情況，圖7的(c)示出旋轉軸o-o’與反射鏡29的前后方向上的后側的末端29a一致的情況。

這里，反射鏡29中的光路28的反射點r被示出為靠近反射鏡29的前后方向上的后側。在反射鏡29包括具有反射面的構件以及在具有反射面的構件的后表面上并支撐具有反射面的構件的構件的情況下，構件作為整體被指示為反射鏡29。

如圖7的(a)所示，在軸o-o’與反射鏡29上的光路28的反射點r一致的情況下，即使反射鏡29的角度改變，反射點r沒有移動。因此，容易地調節光路28。

如圖7的(b)所示，在軸o-o’和反射點r彼此不一致的情況(例如，軸o-o’在反射鏡29的中心側的情況)下，當反射鏡29的角度改變時，反射鏡29上的光路28的反射點r移動。因此，與軸o-o’與反射點r一致的情況相比，難以調節光路28。隨著軸o-o’和反射點r彼此遠離，移動量增加。另外，在圖7的(b)的情況下，反射鏡29的末端29a移動。如圖3所示，反射鏡29被設置在臉部的眼球10附近。因此，根據反射鏡29與臉部的眼球10之間的距離或者軸o-o’與反射點r之間的距離，存在反射鏡29的末端29a移動并且反射鏡29碰到臉部(眼球10)的可能性。

如圖7的(c)所示，在軸o-o’與反射鏡29的末端29a一致的情況下，當反射鏡29的角度改變時，反射鏡29上的在光路28中的反射點r移動。因此，與軸o-o’與反射點r一致的情況相比，難以調節光路28。然而，由于反射鏡29的末端29a沒有移動，所以反射鏡29碰到臉部(眼球10)的可能性降低。

如上所述，當反射鏡29旋轉的軸o-o’與反射點r一致時，容易地調節光路28。此外，當反射鏡29旋轉的軸o-o’與反射鏡29的前后方向上的后側(臉側)的末端29a一致時，限制反射鏡29與臉部之間的距離改變。

因此，為了盡可能地禁止反射點r移動，優選將反射鏡29旋轉的軸o-o’設置在反射鏡29的區域中靠近反射點r的位置處，更優選的是軸o-o’與反射點r一致。另外，為了降低反射鏡29碰到臉部(眼球10)的可能性，優選將軸o-o’設置在反射鏡29的區域中靠近臉側一側的區域中，更優選的是將軸o-o’設置在靠近臉側一側的端部。

[第二示例性實施方式]

根據應用了第一示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，在光學系統20的光發射系統21中，光發射部25和偏振器27被固定。通過改變反射鏡29的角度來將光路28設定為穿過眼前房13以橫穿眼前房13并且入射在光接收系統23上。

根據應用了第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，在光學系統20的光發射系統21中，光發射部25、偏振器27和反射鏡29被固定到固定構件38。通過固定構件38來改變光發射系統21整體的角度，并且光路28被設定為穿過眼前房13以橫穿眼前房13并且入射在光接收系統23上。

在應用了第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備1中，光學系統20中的光發射系統21不同于應用了第一示例性實施方式的眼球用光學測量設備1。然而，其它配置相同。因此，在下文中，將描述光學系統20中的光發射系統21。

圖8是描述應用了第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備1的光學系統20中的光發射系統21的示圖。圖8的(a)示出光路28沒有穿過眼前房13以橫穿眼前房13的情況，圖8的(b)示出光路28穿過眼前房13以橫穿眼前房13的情況。

如圖8的(a)所示，在光學系統20中的光發射系統21中，光發射部分25、偏振器27和反射鏡29被固定到固定構件38。反射鏡29的角度也通過固定構件38固定。即，從光發射部分25入射在反射鏡29的反射面上的光的角度處于固定狀態，因此，反射鏡29的角度無法相對于光發射部分25獨立地改變。

如圖8的(b)所示，包括光發射部分25、偏振器27和反射鏡29的固定構件38作為整體繞軸o-o’旋轉。因此，光路28被設定為穿過眼前房13并橫穿眼前房13。

軸o-o’的位置可被設置在與光發射系統21整體在長度方向上的中心相比更靠近光發射部25的一側。然而，如第一示例性實施方式中所描述的，隨著軸o-o’和反射鏡29的反射點r彼此遠離，在反射鏡29旋轉的情況下反射鏡29碰到臉部(眼球10)的可能性增加。因此，當軸o-o’被設置在與光發射系統21整體在長度方向上的中心相比更靠近反射鏡29的一側時，與設置在更靠近光發射部25的一側的情況相比，反射鏡29碰到臉部(眼球10)的可能性降低。另外，當軸o-o’被設置于光發射系統21整體在長度方向上設置有反射鏡29的區域中時，反射鏡29碰到臉部(眼球10)的可能性進一步降低。在圖8的(a)和圖8的(b)中，如第一示例性實施方式中所描述的，軸o-o’穿過反射鏡29的反射點r并且靠近臉側設置。

如上所述，應用了第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備1的光學系統20中的光發射系統21經由固定構件38相對于軸o-o’一體地旋轉。因此，即使光發射系統21旋轉，入射在反射鏡29上的光的入射角沒有改變。因此，從反射鏡29反射的光的偏振狀態沒有改變。

因此，根據不同于應用了第一示例性實施方式的眼球用光學測量設備1的應用了第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，無需每次反射鏡29的角度改變時考慮從反射鏡29反射的光的偏振狀態。

如上所述，根據應用了第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備1的配置，可更精確地計算包含在眼房水中的旋光性物質的旋光度αm。

[第三示例性實施方式]

根據應用了第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，光學系統20的光發射系統21繞由支撐部50b和50c支撐的軸o-o’移動，并且光路28被設定為穿過眼前房13以橫穿眼前房13并且入射在光接收系統23上。

根據應用了第三示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，代替支撐部50b和50c，使用導軌51。光發射系統21在導軌51上移動，并且光路28被設定為穿過眼前房13以橫穿眼前房13并且入射在光接收系統23上。

根據應用了第三示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，光學系統20中的光發射系統21不同于應用了第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備1。然而，其它配置相同。因此，在下文中，將描述光學系統20中的光發射系統21。

圖9是描述應用了第三示例性實施方式的眼球用光學測量設備1的光學系統20中的光發射系統21的示圖。這里，圖9的(a)示出光路28沒有穿過眼前房13以橫穿眼前房13的情況，圖9的(b)示出光路28穿過眼前房13以橫穿眼前房13的情況。

如圖9的(a)所示，與第二示例性實施方式相似，除了光發射部25、偏振器27和反射鏡29之外，光學系統20中的光發射系統21還包括固定構件38。光發射部25、偏振器27和反射鏡29被固定到固定構件38。此外，反射鏡29的角度也通過固定構件38固定。即，反射鏡29的角度無法相對于光發射部25獨立地改變。

光發射系統21被設定為使得光發射部25側在具有半徑d的導軌51上移動。例如，導軌51被固定到保持部50的圓柱形主體50a。以反射鏡29上的光路28的反射點r作為中心來設定導軌51的半徑d。因此，即使光發射系統21在導軌51上移動，反射點r不移動。

可由測量對象手動地使光發射系統21在導軌51上移動。在這種情況下，導軌51是調節部的另一示例。另外，在由導軌51支撐光發射系統21的部分中可包括電機等。電機的旋轉軸和導軌51的表面可彼此接觸，并且可通過基于控制部40的控制使電機旋轉來移動光發射系統21。在這種情況下，使導軌51移動以及使光發射系統21在導軌51上移動的機構是調節部的另一示例。

因此，根據不同于應用了第一示例性實施方式的眼球用光學測量設備1的應用了第三示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，無需每次反射鏡29的角度改變時考慮從反射鏡29反射的光的偏振狀態。

如上所述，根據應用了第三示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，可更精確地計算包含在眼房水中的旋光性物質的旋光度αm。

[第四示例性實施方式]

根據應用了第一示例性實施方式至第三示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，如圖1和圖2所示，在光學系統20的光接收系統23中，穿過眼前房13的光在不涉及反射鏡的情況下入射。

根據應用了第四示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，光學系統20中的光接收系統23被配置為還包括反射鏡以使得光路28被折射。

圖10是示出應用了第四示例性實施方式的眼球用光學測量設備1的示例的示圖。

根據應用了第四示例性實施方式的眼球用光學測量設備1，光學系統20中的光接收系統23還包括反射鏡39以使得光路28在光接收系統23中也被折射。

反射鏡39在圖4所示的光路28中位于補償器31的前面。即，穿過眼前房13并且從角膜14發射的光被反射鏡39反射并入射在補償器31上。

應用了第四示例性實施方式的眼球用光學測量設備1的其它配置與應用了第一示例性實施方式的眼球用光學測量設備1相似。因此，將省略描述。

如上所述，當經由反射鏡39折射光路28時，存在偏振狀態由于反射鏡39上的入射光及其反射光而改變的可能性。因此，存在包含在眼房水中的旋光性物質的旋光度αm的測量精度劣化的可能性。

因此，在通過改變反射鏡39的角度來設定光路28的情況下，如關于應用了第一示例性實施方式的眼球用光學測量設備1中的光學系統20的光發射系統21中的反射鏡29所描述的，每次反射鏡39的角度改變時，優選測量反射鏡39的角度并且計算由反射鏡39導致的偏振狀態的變化。

軸q-q’被設置在支撐部50d和50e中，并且光學系統20中的光接收系統23的反射鏡39可通過不同于調節部80的調節部(未示出)來繞軸q-q’移動。

另外，與應用了第二示例性實施方式的眼球用光學測量設備1中的光學系統20的光發射系統21相似，可通過在光接收系統23中另外設置保持構件，將反射鏡39、補償器31、檢偏器33和光接收部分35固定到保持構件，并且使光接收系統23整體移動來設定光路28。在這種情況下，反射鏡39的角度也固定。這樣，光相對于反射鏡39的入射角和反射角固定。因此，有利于關于反射鏡39的固定的角度來計算由反射鏡39導致的偏振狀態的變化。

在這種情況下，光學系統20中的光接收系統23可以在設置在支撐部50d和50e中的軸q-q’為中心的同時被移動。如第三示例性實施方式中所描述的，可在保持部50中的圓柱形主體50a中設置導軌，并且光接收系統23可在導軌上移動。

在上述第一示例性實施方式至第四示例性實施方式中，沒有描述角膜14的雙折射特性。已知的是角膜14具有雙折射特性。因此，偏振狀態也受角膜14的雙折射影響。需要排除由角膜14的雙折射導致的影響來測量眼前房13的眼房水中的旋光性物質的旋光度αm。可預先計算由角膜14的雙折射導致的偏振狀態的變化。因此，可在排除由角膜14的雙折射導致的影響的同時測量眼前房13的眼房水中的旋光性物質的旋光度αm。

以上描述了各種示例性實施方式。然而，示例性實施方式可組合配置。

另外，本公開不限于上述的任何示例性實施方式，在不脫離本公開的主旨的情況下可按照各種形式來執行。

本申請基于2014年11月26日提交的日本專利申請(no.2014-239092)要求保護，其內容以引用方式并入本文。

標號列表

1...光學測量設備，10...眼球，13...眼前房，14...角膜，20...光學系統，21...光發射系統，23...光接收系統，25...光發射部，27...偏振器，28...光路，29、39...反射鏡，31...補償器，33...檢偏器，35...受光部，37...反射鏡角度測量部，38...固定構件，40...控制部，50...保持部，70...眼瞼壓緊部，71...上眼瞼壓緊部，72...下眼瞼壓緊部。