JP7283391B2 - 眼屈折力測定装置 - Google Patents

Description

本開示は、被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置に関する。

被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力装置としては、眼鏡装用状態で眼屈折力を測定することを想定した装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１－１６１６４４号公報

ところで、上記装置において、眼鏡装用状態の眼屈折力を測定する場合、眼鏡レンズの反射光を避けるために、ケラト測定に用いられる８つの赤外光源のうち、３個だけを前眼部照明に用いる例が記載されている。

しかしながら、眼鏡レンズのカーブ、眼鏡フレームのフィッティング状態（例えば、眼鏡フレームに対するレンズの配置角度）は、個人差が存在するので、当該構成の場合、眼鏡レンズの反射光が前眼部像に含まれてしまう可能性がある。また、８つの赤外光源を点灯させる場合に対して、前眼部照明の光量不足のため、被検眼に対するアライメントがしづらくなる可能性がある。また、眼鏡非装用状態と眼鏡装用状態との間での設定変更は手間である。
本開示は、眼鏡装用状態の眼屈折力の測定に際し、従来技術の少なくとも１つの問題点を解決可能な眼屈折力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、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１）
被検眼眼底に測定光を投光し、その反射光を受光することによって被検眼の眼屈折力を他覚的に測定するための測定光学系を備える眼屈折力測定装置であって、
前記測定光学系の測定光軸に対して３０°以上傾斜した位置に配置され、眼鏡装用状態の被検眼前眼部を照明するための照明光源と、
前記照明光源によって照明され、前記眼鏡装用状態の被検眼前眼部を観察する観察光学系と、を備え、眼鏡装用状態の被検眼の眼屈折力を他覚的に測定可能な眼屈折力測定装置。
（２）
被検眼眼底に測定光を投光し、その反射光を受光することによって被検眼の眼屈折力を他覚的に測定するための測定光学系を備える眼屈折力測定装置であって、
被検眼角膜の中心領域にリング指標を投影するためのリング投影光学系と、
前記リング投影光学系よりも前記測定光軸から離れた位置に配置され、眼鏡装用状態の被検眼前眼部を照明するための照明光源と、
前記照明光源によって照明され、前記眼鏡装用状態の被検眼前眼部を観察する観察光学系と、
を備え、眼鏡装用状態の被検眼の眼屈折力を他覚的に測定可能な眼屈折力測定装置。
（３）
被検眼眼底に測定光を投光し、その反射光を受光することによって被検眼の眼屈折力を他覚的に測定するための測定光学系を備える眼屈折力測定装置であって、
被検眼に対する眼鏡レンズの装用の有無を検出する検出器と、
眼鏡非装用状態の眼屈折力を測定するための第１の測定モードと、眼鏡装用状態の眼屈折力を測定するための第２の測定モードとを、前記検出器からの検出信号に基づいて切り換えるモード切換手段と、
を備えることを特徴とする眼屈折力測定装置。

本開示によれば、眼鏡装用状態であっても被検眼に対するアライメントをスムーズに行うことができる。

以下に、本開示に係る本実施形態について説明する。

本実施形態に係る眼屈折力測定装置は、眼鏡装用状態の被検眼の眼屈折力を他覚的に測定可能な眼屈折力測定装置であってもよい。眼屈折力測定装置は、例えば、被検眼眼底に測定光を投光し、その反射光を受光することによって被検眼の眼屈折力を他覚的に測定するための眼屈折力測定光学系を備えてもよい。この場合、例えば、眼屈折力測定光学系は、被検眼眼底に測定光を投光する投光光学系と、測定光による眼底反射光を受光する受光光学系を備えてもよい。

眼屈折力測定装置は、被検眼の前眼部正面像を観察するための観察光学系を備えてもよく、眼鏡装用状態の前眼部正面像を観察可能な観察光学系であってもよい。この場合、例えば、観察光学系は、前眼部照明によって照明された前眼部像を撮像するための撮像素子を備えてもよい。

眼屈折力測定装置は、眼鏡装用状態の被検眼前眼部を照明するための照明光源を備えてもよい。当該照明光源としては、専用の前眼部照明光源であってもよいし、他の用途と兼用する前眼部照明光源であってもよい。

眼鏡装用状態の前眼部を照明するための照明光源としては、例えば、眼屈折力測定光学系の測定光軸に対して３０°以上傾斜した位置に配置されてもよい。これによって、例えば、眼鏡レンズのカーブ、眼鏡フレームのフィッティング状態に関わらず、眼鏡レンズからの反射光によるアーチファクトが軽減される。照明光源の配置角度は、例えば、適正作動距離に配置された被検眼の角膜中心と投影光学系とを結んだ直線と、測定光軸Ｌ１との間の角度として規定されてもよい。

眼屈折力測定装置は、被検眼角膜の中心領域にリング指標を投影するリング指標投影光学系を備えてもよい。被検眼角膜の中心領域としては、被検眼の角膜中心から３．５ｍｍ離れた領域よりも内側の角膜領域であってもよい。被検眼角膜の中心領域に投影されるリング指標は、例えば、マイヤーリング指標であってもよく、検者の目視によって円錐角膜等を判断するために用いられてもよい。また、リング指標は、被検眼に対してアライメントを行うために用いられてもよい。また、リング指標は、角膜形状を測定するために用いられてもよい。なお、リング指標の投影は、前眼部を照明するために用いられてもよい。なお、リング指標投影光学系としては、上記用途の少なくともいずれかに用いられる構成であってもよいし、２つ以上の用途に用いられる構成であってもよい。なお、角膜の中心領域に投影されるリング指標としては、リング状の指標であればよく、連続的なリング（例えば、円）であってもよいし、間欠的なリング（例えば、円周状に配置された複数の点（例えば、６点）による間欠的なリング）であってもよい。

なお、眼鏡装用状態の前眼部を照明するための照明光源としては、例えば、リング投影光学系よりも測定光軸から離れた位置に配置されてもよい。これによって、リング指標よりも外側から、前眼部照明が可能となる。

眼屈折力測定装置は、リング指標投影光学系を制御する制御部を備えてもよい。この場合、制御部は、リング指標投影光学系によるリング指標の投影を制御してもよい。例えば、制御部は、眼鏡装用状態の被検眼の眼屈折力を測定する場合、リング指標の投影を制限してもよい。より具体的には、制御部は、眼鏡装用状態の眼屈折力を測定するための測定モードに設定された場合、リング指標の投影を制限してもよい。なお、測定モードの設定は必ずしも必要ない。

この場合、例えば、制御部は、リング指標投影光学系によるリング指標の投影を制限した状態において、眼鏡装用状態の前眼部を照明するための照明光源によって前眼部照明を行ってもよい。さらに、制御部は、当該照明光源によって照明された眼鏡装用時の被検眼の眼屈折力を測定光学系により測定するようにしてもよい。より具体的には、制御部は、リング投影光学系によるリング指標の投影を制限した状態において、眼鏡装用状態の前眼部を照明するための照明光源によって前眼部照明を行い、リング指標の投影が制限された前眼部に対する自動アライメントを行い、自動アライメント完了後、測定光学系によって眼鏡装用時の被検眼の眼屈折力を測定してもよい。もちろん、これに限定されず、マニュアルアライメントにおいても本実施形態の適用は可能である。

眼屈折力測定装置には、被検眼に対する眼鏡レンズの装用の有無を検出する検出器が設けられてもよい。検出器としては、例えば、観察光学系の撮像素子であってもよいし、観察光学系とは別に設けられた検出器であってもよい。検出器は、光学的に有無を検出する構成であってもよいし、超音波や磁気等の別の手法により装用の有無が検出されてもよい。なお、観察光学系の撮像素子が用いられることで、装置構成の簡略化が可能である。また、検出器としては、例えば、眼鏡レンズ又は眼鏡フレームからの反射を検出することによって、装用の有無を検出してもよい。

制御部は、装用の有無を検出する検出器からの検出信号に基づいて測定モードを切り換えもよい。例えば、制御部は、眼鏡非装用状態の眼屈折力を測定するための第１の測定モードと、眼鏡装用状態の眼屈折力を測定するための第２の測定モードと、を検出信号に基づいて切換えてもよい。なお、制御部は、検出信号に基づいて装用ありと判別された場合、第２の測定モードに設定してもよい。これによれば、測定モードの切換をスムーズに行うことができる。

制御部は、装用の有無を検出する検出器からの検出信号に基づいてリング投影光学系によるリング指標の投影を制御するようにしてもよい。なお、制御部は、検出信号に基づいて装用ありと判別された場合、リング指標の投影を制限してもよい。

なお、眼鏡装用状態の前眼部を照明するための照明光源としては、眼屈折力測定光学系の測定光軸に対して３０°以上傾斜した位置に配置された場合に限定されず、リング投影光学系よりも測定光軸から離れた位置に配置された構成であれば、本実施形態の適用は可能であり、例えば、上記に示した各種制御等を用いることも可能である。なお、照明光源としては、点光源が用いられることによって、リング指標の投影に比べて眼鏡レンズによるアーチファクトを軽減できる。

眼屈折力測定装置は、例えば、眼鏡非装用状態の眼屈折力を測定するための第１の測定モードと、眼鏡装用状態の眼屈折力を測定するための第２の測定モードと、を切り換えるモード切換部を備えてもよい。

制御部は、測定光学系による測定結果に対して眼鏡装用の有無を関連付けて出力するようにしてもよい。出力手法としては、例えば、文字、色、記号等が考えられるが、もちろん、これに限定されない。この場合、例えば、制御部は、測定光学系による測定結果を測定モードに応じて判別して出力してもよい。これによって、得られた測定結果に関して、眼鏡装用の有無を容易に判別できる。

＜実施例＞
以下、図面を参照しつつ、本開示の実施形態に係る実施例を説明する。以下の実施例では、一例として、被検眼Ｅの眼屈折力を他覚的に測定する眼屈折力測定装置１を例示する。なお、眼屈折力測定装置としては、例えば、オートレフラクトメータ、眼収差計等が含まれる。

まず、図１を参照して、眼屈折力測定装置１の外観構成の一例を示す。図１に示す眼屈折力測定装置１は、いわゆる据え置き型の装置である。眼屈折力測定装置１は、主に、測定部８を有する。詳細は後述するが、測定部８には、眼特性を測定する際に利用される光学系が少なくとも設けられている。なお、眼屈折力測定装置１は、手持ち型の装置であってもよい。

また、図１の例において、眼屈折力測定装置１は、基台２と、顔支持ユニット４と、移動台６と、駆動部７と、ジョイスティック９と、モニタ７０と、を更に有する。

移動台６は、基台２によって支持されている。移動台６は、ジョイスティック９の操作により、基台２上を上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。また、基台２には、顔支持ユニット４が固定されている。顔支持ユニット４は、図１に示すように、被検眼Ｅを測定部８に対向させた状態で被検者の顔を支持するために利用される。駆動部７は、測定部８を、被検眼Ｅに対して左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動させる。ジョイスティック９に設けられた回転ノブ９ａを、検者が回転することによって、測定部８は駆動部７によってＹ方向に移動される。また、ジョイスティック９の頂部には、スイッチ９ｂが設けられている。モニタ７０は、測定部８において撮影された被検眼Ｅの観察像および測定部８による被検眼Ｅの測定結果等、の各種情報が表示される。

次に、図２を参照して、眼屈折力測定装置１の測定部８が有する光学系を説明する。測定部８は、主に、測定光学系１０と、観察光学系（撮像光学系）５０と、を主に有する。また、図２における測定部８は、固視標呈示光学系３０と、リング指標投影光学系４５と、作動距離指標投影光学系４６と、照明光源４８を有する。

図２に示す測定光学系１０は、被検眼の眼屈折力を測定するために用いられる。図２に示す測定光学系１０において、測定軸は、Ｌ１で示す光軸である。図２に示す測定光学系１０は、投光光学系１０ａと、受光光学系１０ｂと、を有する。投光光学系１０ａは、被検眼Ｅの瞳孔を介して被検眼Ｅの眼底Ｅｒに測定光束を投影する。また、受光光学系１０ｂは、測定光束による眼底反射光をリング状の眼底反射像として二次元撮像素子２２（検出器の一例）で撮像する。リング像は、連続的なリング像であってもよいし、間欠的なリング像（例えば、複数の点による間欠的なリング像）であってもよい。

例えば、投光光学系１０ａは、測定光源１１と、リレーレンズ１２と、ホールミラー１３と、対物レンズ１４と、を含む。受光光学系１０ｂは、ホールミラー１３と、対物レンズ１４と、を投光光学系１０ａと共用している。また、受光光学系１０ｂは、リレーレンズ１６と、全反射ミラー１７と、受光絞り１８と、コリメータレンズ１９と、リングレンズ２０と、二次元撮像素子２２（以下、「撮像素子２２」と称す）と、を含む。これらの測定光学系１０は、図２の例では、ダイクロイックミラー２９の透過方向に設けられている。

受光光学系１０ｂのリングレンズ２０は、眼底反射光をリング状に整形するための光学素子である。リングレンズ２０は、リング状に形成されたレンズ部と、レンズ部以外の領域に遮光用のコーティングを施した遮光部と、を有している。また、リングレンズ２０は、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に共役な位置関係となっている。リングレンズ２０を介したリング状の眼底反射光（即ち、二次元パターン像）は、撮像素子２２で受光される。撮像素子２２は、受光した二次元パターン像の画像情報を、制御部８０に出力する。これによって、二次元パターン像をモニタ７０に表示させたり、二次元パターン像に基づいて被検眼Ｅの屈折力を算出させたりすることが可能となる。なお、撮像素子２２としては、エリアＣＣＤ等の受光素子を用いることができる。

なお、測定光学系１０は、上記のものに限られるものではなく、眼屈折力を他覚的に測定するための構成として、種々の周知の構成が用いられてもよい。また、眼屈折力を他覚的に測定する測定光学系１０としては、被検眼の高次収差を含めて測定可能な眼収差測定光学系であってもよく、例えば、シャックハルトマンセンサーを備えた構成であってもよい。もちろん、他の測定方式の装置が利用されてもよい（例えば、スリットを投影する位相差方式の装置）。

対物レンズ１４とホールミラー１３との間には、ビームスプリッタ２９が配置されている。ビームスプリッタ２９は、後述の固視標呈示光学系３０からの光束を被検眼Ｅに導き、被検眼Ｅの前眼部Ｅｃからの反射光を観察光学系５０に導く。また、ビームスプリッタ２９は、光源１１から出射され、眼底Ｅｒで反射された眼底反射光の一部を反射し、観察光学系５０へ導くと共に、他の眼底反射光を透過し、受光光学系１０ｂへと導く。

固視標呈示光学系３０は、被検眼Ｅを固視させるための固視光学系である。固視標呈示光学系３０は、可視光源３１と、固視標板３２と、投光レンズ３３と、ビームスプリッタ２９と、対物レンズ１４と、を含む。可視光源３１が点灯されることで、固視標板３２が有する固視標が、被検眼Ｅに呈示される。可視光源３１及び固視標板３２は、図示しないスライド機構によって、光軸Ｌ３方向に移動可能に構成されている。可視光源３１及び固視標板３２が光軸Ｌ３方向に移動されることによって、被検眼Ｅの雲霧が行われる。

図３は測定部８の被検者側筐体面の一例を示す概略図である。被検眼Ｅの前眼部の前方には、アライメント指標投影光学系の一例である、リング指標投影光学系４５および作動距離指標投影光学系４６が配置されている。リング指標投影光学系４５は、被検眼角膜の中心領域にリング指標を投影するために利用される。リング指標投影光学系４５は、例えば、被検眼にマイヤーリングを投影する投影光学系であってもよい。

リング指標投影光学系４５の配置角度に関して、内側のリング指標を投影するための投影光学系４５ａは、例えば、被検眼の角膜中心から第１の距離分離れた領域にリング指標Ｒ１が投影されるように構成されてもよい。この場合、リング指標投影光学系４５ａは、例えば、測定光軸Ｌ１に対して第１の角度（例えば、１６度）傾斜して配置された構成であってもよい。なお、第１の距離としては、例えば、１．５ｍｍ～２．７ｍｍの間に設定されうる。

外側のリング指標を投影するための投影光学系４５ｂは、例えば、被検眼の角膜中心から第２の距離分離れた領域にリング指標Ｒ２が投影されるように構成されてもよい。第２の距離は第１の距離とは異なる。この場合、リング指標投影光学系４５ａは、例えば、測定光軸Ｌ１に対して第１の角度とは異なる第２の角度（例えば、２７度）傾斜して配置された構成であってもよい。なお、第２の距離としては、例えば、２．８ｍｍ～３．５ｍｍの間に設定されうる。

なお、本実施例では、同心円状の２つのリング指標を投影する光学系（４５ａ、４５ｂ）としたが、これに限定されず、リング指標投影光学系４５としては、単一のリング指標を投影する構成であってもよいし、同心円状の３つ以上のリング指標を投影する構成であってもよい。また、リング指標が投影される角膜上の領域は、上記に限定されない。なお、傾斜角度は、被検眼と測定部８の間の予め設定された適正作動距離によって変化するものであり、上記に限定されない。

本実施例において、リング指標投影光学系４５は、角膜Ｅｃに対して赤外光（例えば、近赤外光）をリング状に投影する。その結果として、図４に示すように、リング指標像が角膜Ｅｃ上に形成される。角膜頂点（略角膜頂点）がリング像の中心位置として検出される。

角膜に投影されるリング指標は、例えば、検者の目視によって円錐角膜等を判断するために用いられてもよい。また、リング指標は、被検眼に対してアライメントを行うためのアライメント指標として用いられてもよい。また、リング指標は、角膜形状測定用の指標として用いられてもよい。なお、リング投影光学系４５は、被検眼Ｅの前眼部を照明する前眼部照明として用いられてもよい。

作動距離指標投影光学系４６は、例えば、作動距離方向のアライメントを行うための指標を投影するために用いられる。角膜に投影されたアライメント指標は、被検眼に対する位置合わせ（例えば、自動アライメント、アライメント検出、手動アライメント、等）に用いられる。投影光学系４６ａは、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに有限遠指標Ｙ１、Ｙ２を投影するための光学系であり、投影光学系４６ｂは、被検眼Ｅの角膜Ｅｃに無限遠指標Ｍ１、Ｍ２を投影するための光学系である。作動距離指標投影光学系４６は、例えば、赤外光（例えば、近赤外光）が用いられる。本実施例では、作動距離指標投影光学系４６は、リング指標から外れた位置に形成されているが、これに限定されず、例えば、リング指標投影光学系４５の切れ目部分に無限遠指標を投影する投影光学系を設け、リング指標と無限遠指標とを用いて作動距離方向のアライメントが行われてもよい。

＜眼鏡装用状態のための前眼部照明光源＞
照明光源４８は、例えば、眼鏡装用状態の被検眼前眼部を照明するための光源として用いられてもよい。照明光源４８は、照明光による眼鏡レンズからの反射光が前眼部像に含まれることを回避できるように設定された位置に配置されることで、眼鏡装用状態であっても、被検眼に対するアライメントをスムーズに行うことができる。照明光源４８は、赤外光源であってもよいし、可視光源であってもよい。

この場合、例えば、照明光源４８は、測定光学系１０の測定光軸Ｌ１に対して３０°以上傾斜した位置に配置されてもよい。これによって、照明光源４８による眼鏡レンズからの反射像は、測定光軸Ｌ１から離れた位置に形成されるので、当該反射像は、前眼部画像に含まれない、あるいは、前眼部像に含まれたとしても前眼部画像の周辺部に形成される。この結果として、被検眼に対してアライメントを行う際のアーティファクトが軽減される。なお、前眼部画像の周辺部にアーチファクトが形成される場合、前眼部画像の中心部にはアーチファクトが含まれず、角膜中心、瞳孔中心等へのアライメントが容易となる。

なお、眼鏡レンズに対する入射角度が大きくなるので、眼鏡レンズのカーブ、眼鏡フレームのフィッティング状態に関わらず、観察光学系５０を用いたアライメントにおいて、眼鏡レンズからの反射光の影響を受けにくい。なお、アーチファクト軽減の側面として、より好ましくは、照明光源４８は、測定光学系１０の測定光軸Ｌ１に対して３５°以上傾斜した位置に配置されてもよい。これによれば、レンズからの反射像は前眼部像に含まれない状態となる可能性が高まる。

本実施例において、例えば、照明光源４８は、リング指標投影光学系４５よりも測定光軸Ｌ１から離れた位置に配置されてもよい。投影光学系４５は、測定光軸Ｌ１に近い位置に配置されており、リング指標投影光学系４５による眼鏡レンズからの反射光が検査窓に向かいやすい結果、眼鏡レンズからの反射光が撮像素子５２に含まれやすい。これに対して、照明光源４８は、リング指標投影光学系４５よりも測定光軸Ｌ１から離れており、照明光源４８による眼鏡レンズからの反射光が検査窓に向かいにくい結果、眼鏡レンズからの反射光が前眼部に含まれにくい。照明光源４８は、例えば、リング指標投影光学系４５よりも測定光軸Ｌ１に対して大きい角度にて傾斜して配置された構成であってもよい（図２では、５０度～６０度に設定されている）。この場合、例示の配置角度は、一例にすぎず、設定された適正作動距離、照明光源４８による眼鏡レンズからの反射光の影響を考慮して、適宜設定可能である。

なお、本発明者らの実験では、眼屈折力測定装置に一般的に用いられるマイヤーリング投影光学系の場合、当該投影光学系による眼鏡レンズからの反射像が前眼部像に発生してしまうところ（例えば、図５参照）、マイヤーリング投影光学系のリング照明を消灯し、マイヤーリング投影光学系よりも外側の照明光源を前眼部照明として配置することで、眼鏡レンズからの反射像の発生を軽減できることを見出した（例えば、図６参照）。

上記構成において、眼鏡装用状態の被検眼を測定する場合、リング指標投影光学系４５が消灯され、照明光源４８が前眼部照明として用いられることで、眼鏡装用状態の被検眼に対してスムーズにアライメントできる。また、眼鏡非装用状態の被検眼を測定する場合、リング指標投影光学系４５が用いられることで、リング指標を用いたアライメント、円錐角膜等の確認等を行うことができる（照明光源４８は点灯されていてもよい）。

照明光源４８は、例えば、点光源であってもよい。さらに、照明光源４８は、測定光軸Ｌ１を中心として左右対称に点光源が配置されてもよい。点光源によれば、反射像の面積を小さくできるので、眼鏡レンズからの反射によるアーティファクトをより確実に軽減できる。もちろん、照明光源４８としては、点光源に限定されず、リング状の光源であってもよいし、ライン状の光源であってもよい。

なお、照明光源４８は、被検眼の角膜径又は瞳孔径を計測する際に前眼部を照明する前眼部照明を兼用してもよい。一般的に、角膜径又は瞳孔径を計測する際に用いられる前眼部照明は、角膜と強膜の境界、又は瞳孔と虹彩の境界に指標が形成されないように、測定光軸Ｌ１から比較的に離れた位置に配置されている。そこで、角膜径又は瞳孔径を計測する際に用いられる前眼部照明を、眼鏡装用状態の被検眼の眼屈折力を測定する際の前眼部照明として用い、被検眼前眼部に対するアライメントを行うことによって、眼鏡レンズからの反射光が軽減され、スムーズなアライメントが可能となる。

観察光学系（撮像光学系）５０は、被検眼Ｅの前眼部の正面画像を撮像する撮像素子５２を有する。本実施形態において観察光学系５０は、対物レンズ１４と、ビームスプリッタ２９と、を固視標呈示光学系３０と共用している。また、観察光学系５０は、ハーフミラー３５と、撮像レンズ５１と、二次元撮像素子５２（以下、「撮像素子５２」と称す）と、を含む。撮像素子５２は、被検眼Ｅの前眼部と略共役な位置に配置された撮像面を持つ受光素子である。この撮像素子５２によって、被検眼Ｅの前眼部の正面画像が撮像される。撮像素子５２からの出力は、制御部８０に入力される。その結果、撮像素子５２によって撮像される正面画像のライブ画像が、観察画像としてモニタ７０上に表示される。なお、本実施形態では、観察光学系５０が、指標投影光学系４５，４６によって被検眼Ｅの角膜Ｅｃに形成されるアライメント指標像（本実施形態では、リング指標および無限遠指標）を検出する光学系を兼ねている。撮像素子５２によるアライメント指標像の撮像結果に基づいてアライメント指標像の位置が検出される。なお、観察光学系５０は、照明光源４８によって照明された眼鏡装用状態の被検眼前眼部の正面像を撮像可能である。

次に、図２を参照して、眼屈折力測定装置１の制御系について説明する。眼屈折力測定装置１は、制御部８０によっての各部の制御が行われる。制御部８０は、各部の制御処理と、演算処理とを行う電子回路を有する処理装置（プロセッサ）である。制御部８０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリ等で実現される。制御部８０は、光源１１，３１、撮像素子２２，５２、移動台６および駆動部７、ジョイスティック９、モニタ７０、操作部９０、メモリ１０５のそれぞれに電気的に接続されている。

メモリ１０５は、書き換え可能な不揮発性の記憶装置であってもよい。メモリ１０５には、制御部８０に測定動作を実行させるためのプログラムが少なくとも格納されてもよい。

制御部８０は、操作部９０から出力される操作信号に基づいて、眼屈折力測定装置１の各部材を制御する。操作部９０は、タッチパネルやマウスなどのポインティングデバイスであってもよいし、キーボード等であってもよい。

本実施例において、制御部８０は、眼鏡非装用状態の眼屈折力を測定するための第１の測定モードと、眼鏡装用状態の眼屈折力を測定するための第２の測定モードと、を自動又手動にて切換可能であってもよい。例えば、制御部８０は、操作部９０からの操作信号に基づいて測定モードを切り換えてもよい。

さらに、制御部８０は、切り換えられたモードに応じて、リング指標投影光学系４５を制御してもよい。例えば、制御部８０は、第１の測定モードに設定された場合、被検眼に対してリング指標を投影してもよい。例えば、制御部８０は、第２の測定モードに設定された場合、被検眼に対するリング指標の投影を制限してもよい。

なお、被検眼に向けたリング指標の投影を制御する場合、例えば、リング指標投影光学系４５の光源の点灯／消灯を制御してもよいし、光源と被検眼との間に配置されたシャッタ等による遮蔽／非遮蔽を制御してもよい。また、リング指標の投影を制限する場合、被検眼への投影を完全に制限する構成の他、リング指標による眼鏡レンズからの反射光がアライメントに影響しない程度に、リング指標の投影光が減光される構成も含まれる。この場合、リング指標全体の投影が制限されてもよいし、リング指標の一部の投影が制限されてもよい。

本実施例において、制御部８０は、眼鏡非装用状態の被検眼前眼部に対して測定部８をアライメントするための第１のアライメントモードと、眼鏡装用状態の被検眼前眼部に対して測定部８をアライメントするための第２のアライメントモードと、を自動又は手動にて切換可能であってもよい。例えば、制御部８０は、操作部９０からの操作信号に基づいてアライメントモードを切り換えてもよい。

さらに、制御部８０は、切り換えられたモードに応じて、被検眼に対する測定部８のアライメント状態を検出するためのアライメント検出手法を切り換えてもよい。例えば、制御部８０は、第１のアライメントモードに設定された場合、被検眼前眼部に投影されたリング指標を用いてアライメント状態を検出してもよい。例えば、制御部８０は、第２のアライメントモードに設定された場合、照明光源４８によって照明された被検眼前眼部の特徴部（例えば、瞳孔、虹彩等）を用いてアライメント状態を検出してもよい。また、制御部８０は、第２のアライメントモードに設定された場合、照明光源４８によって前眼部上に形成された角膜輝点を用いてアライメント状態を検出してもよい。

なお、制御部８０は、上記のように検出されたアライメント状態の検出結果に基づいて駆動部７を制御することによって、被検眼に対する測定部８の自動アライメントを行ってもよい。また、制御部８０は、上記のように検出されたアライメント状態の検出結果を検者に報知するようにしてもよい（例えば、検出結果がモニタ７０に電子的に表示されてもよい）。

なお、モード設定に関して、第１の測定モードへの切換に連動して第１のアライメントモードに設定されてもよいし、第２の測定モードへの切換に連動して第２のアライメントモードに設定されてもよい。

また、上記に限定されず、眼屈折力測定装置において、第１の測定モードと第１のアライメントモードが一体化された第１のモードが設定可能であってもよいし、第２の測定モードと第２のアライメントモードが一体化された第２のモードが設定可能であってもよい。また、第１の測定モード、第１のアライメントモード、第２の測定モード、第２のアライメントモードとが、それぞれ独立して設定可能であってもよい。

＜装置の動作＞
以上のような構成を備える装置の動作の一例について説明する。図７は本実施例に係る装置の動作について説明するフローチャートである。以下の説明では、眼鏡が装用されていない被検眼である眼鏡非装用状態の被検眼の眼屈折力を測定する場合と、眼鏡が装用された被検眼である眼鏡装用状態の被検眼の眼屈折力を測定する場合と、について説明する。ここで、眼鏡装用状態の被検眼とは、眼鏡フレームを介して眼前に眼鏡レンズが配置された状態の被検眼が想定される。

＜第１の測定モード＞
眼鏡非装用状態の被検眼を測定する場合、検者は、操作部９０を操作し、第１の測定モードに設定する。第１の測定モードでは、例えば、リング指標投影光学系４５によるリング指標と作動距離指標投影光学系４６による指標とが被検眼に投影される。リング指標は、前眼部照明、アライメント検出に用いられる。

検者は、被検者の顔を顔支持ユニット４に固定させると共に、被検者に対して固視標板３２の固視標を固視するよう指示する。次に、被検眼に対する測定部８のＸ，Ｙ及びＺ方向のアライメントが行われる。検者は、モニタ７０を観察しながらジョイスティック９及び回転ノブ９ａを操作し、ラフなアライメントを行う。なお、ラフなアライメントについて、被検者の顔を広範囲に撮影可能なカメラ等を用いて自動アライメントが行われてもよい。

制御部８０は、観察光学系５０を介して撮像される前眼部の観察画像を、随時モニタ７０に表示させる（図４参照）。つまり、モニタ７０には、略リアルタイムに撮影される前眼部の正面画像（ライブ画像）が表示される。なお、レチクルマークＬＴは、測定部８における測定軸の位置（本実施形態では、測定光学系１０の測定光軸Ｌ１）を示す。

ラフなアライメントが行われ、リング指標投影光学系４５によるリング指標像Ｒ１、Ｒ２、作動距離指標投影光学系４６による無限遠指標Ｍ１、Ｍ２、有限遠指標Ｙ１、Ｙ２が撮像素子５２により撮像される状態になると、制御部９０は、撮像素子５２からの撮像信号に基づいて駆動部７の駆動を制御することによって、測定部８をＸＹ方向又はＺ方向に移動させ、被検眼に対する測定部８の詳細なアライメントを行う。

制御部８０は、撮像素子５２によって検出されたリング指標像Ｒ１、Ｒ２の中心位置の座標を算出することにより被検眼に対する上下左右方向のアライメント状態を求める。この場合、リング指標像Ｒ１、Ｒ２の中心位置の座標の少なくともいずれかが用いられてもよい。リング指標像Ｒ１、Ｒ２の両方が用いられる場合、平均位置が用いられてもよい。なお、リング指標像の中心位置を検出することによって、角膜中心位置を求めることができる。

制御部８０は、測定部８が被検眼に対してＺ（作動距離）方向にずれた場合に、無限遠指標Ｍ１、Ｍ２の像間隔がほとんど変化しないのに対して、有限遠指標Ｙ１、Ｙ２の像間隔が変化するという特性を利用して、被検眼に対する作動距離方向のアライメント状態を求める（詳しくは、特開平６－４６９９９号参照）。なお、Ｚ方向のアライメント検出のための構成及び検出手法は、上記に限定されず、例えば、リング指標像のボケ具合等が利用されてもよい。

＜眼屈折力測定＞
その後、アライメントが完了したら、レフ測定が行われる。この場合、測定光源１１からの測定光は、測定光学系１０を介して眼底に投影され、測定光による眼底反射光は、測定光学系１０を介して撮像素子２２によって受光される。この場合、まず、眼屈折力の予備測定が行われる。そして、予備測定の結果に基づいて、光源３１及び固視標板３２が光軸Ｌ２方向に移動されることにより、被検眼に対して雲霧がかけられる。その後、雲霧がかけられた被検眼に対して眼屈折力の測定が行われる。

眼屈折力の測定（および予備測定）において、制御部８０は、撮像素子２２からの出力信号を処理することで、眼屈折力を得る。撮像素子２２からの出力信号は、画像データ（測定画像）としてメモリ１０５に記憶される。その後、制御部８０は、メモリ１０５に記憶された画像データに基づいてリングの経線毎にリング像の位置を特定する。次に、制御部８０は、特定されたリング像の像位置に基づいて、最小二乗法等を用いて楕円を近似する。そして、制御部８０は、近似した楕円の形状から各経線方向の屈折誤差が求め、これに基づいて被検眼Ｅの眼屈折値（Ｓ（球面度数）、Ｃ（柱面度数）およびＡ（乱視軸角度））を演算する。そして、測定結果をモニタ７０に表示する。また、制御部８０は、眼屈折値等の測定結果を、メモリ１０５に記憶してもよい。この場合、制御部８０は、眼鏡非装用状態の被検眼を測定したことを示す判別表示を、測定結果と共に表示するようにしてもよい。

なお、制御部８０は、眼鏡非装用状態の被検眼の眼屈折力を測定する際、さらに、リング指標に基づいて被検眼の角膜形状を測定すると共に、角膜形状の測定結果をモニタ７０に表示するようにしてもよい。

＜第２の測定モード＞
眼鏡装用状態の被検眼を測定する場合、検者は、操作部９０を操作し、第２の測定モードに設定する。第２の測定モードでは、例えば、リング指標投影光学系４５によるリング指標と作動距離指標投影光学系４６による指標の投影が制限され、照明光源４８による照明光が被検眼に投光される。この場合、リング指標の投影のみが制限されてもよい。照明光源４８による照明光は、例えば、前眼部像の観察に用いられ、前眼部像を用いた被検眼に対するアライメントが行われる。なお、以下の説明において、第１の測定モードと同一の部分については、特段の説明を省略する。

この場合、リング指標と無限遠指標の投影が制限されることによって、これらの指標による眼鏡レンズＭＬからの反射光が前眼部観察像に影響することを軽減できると共に、照明光源４８によって前眼部が照明されることによって、結果として、前眼部観察像を良好に観察可能となる（例えば、図６参照）。

ラフなアライメントが行われ、被検眼の瞳孔部Ｐが撮像素子５２により撮像される状態になると、制御部９０は、撮像素子５２からの撮像信号に基づいて駆動部７の駆動を制御することによって、測定部８をＸＹ方向又はＺ方向に移動させ、被検眼に対する測定部８の詳細なアライメントを行う。

制御部８０は、撮像素子５２によって撮像された瞳孔部Ｐを画像処理にて解析し、瞳孔部Ｐにおける瞳孔中心座標を算出することにより被検眼に対する上下左右方向のアライメント状態を求める。瞳孔中心座標を算出する必要は必ずしもなく、測定光学系１０による測定光束が瞳孔領域を通過するように自動アライメントが行われてもよい。

制御部８０は、測定部８が被検眼に対してＺ（作動距離）方向にずれた場合に、前眼部画像（例えば、瞳孔部Ｐ）がぼけてしまうという特性を利用して、被検眼に対する測定部８の作動距離方向のアライメント状態を求めてもよい。例えば、制御部８０は、測定部８をＺ方向に移動させると共に、各Ｚ位置にて前眼部画像のエッジ（ボケ具合）の評価値を取得し、評価値が高い位置を適正位置として測定部８を移動させてもよい。

＜眼屈折力測定＞
その後、アライメントが完了したら、レフ測定が行われる。この場合、測定光源１１からの測定光は、測定光学系１０及び眼鏡レンズＭＬを介して眼底に投影され、測定光による眼底反射光は、眼鏡レンズＭＬ及び測定光学系１０を介して撮像素子２２によって受光される。この場合、眼屈折力の予備測定が行われ、その後、雲霧がかけられた被検眼に対して眼屈折力の測定が行われる。

制御部８０は、撮像素子２２の撮像結果に基づいて被検眼の眼屈折値を演算し、測定結果をモニタ７０に表示する。また、制御部８０は、眼屈折値の測定結果を、メモリ１０５に記憶してもよい。この場合、制御部８０は、眼鏡装用状態の被検眼を測定したことを示す判別表示を、測定結果と共に表示するようにしてもよい。

上記のようにして眼鏡装用状態の眼屈折力を測定することによって、眼鏡によって矯正された状態での眼屈折力を測定できる。これによって、例えば、眼鏡によって被検眼が適正に矯正されているか否かを評価できる。

なお、眼鏡装用状態の被検眼の眼屈折力を測定する場合、被検眼の視度がある程度矯正されており、被検眼からの出射光束は、平行光束に近く、Ｚ方向のアライメントずれの影響を受けにくい傾向にあると考えることもできる。そこで、Ｚ方向に関して、ある程度ラフにアライメントを調整したり、又は、眼鏡非装用状態の被検眼に対して自動アライメントを行うよりもアライメント許容範囲を広く設定するようにしてもよい。

なお、上記説明において、照明光源４８は、第１の測定モードにおいても被検眼に投光されてもよい。この場合、例えば、制御部８０は、第２の測定モードにおける照明光源４８の照明光量を、第１の測定モードでの照明光量よりも増加させるようにしてもよい。これによって、例えば、リング指標の制限による光量低下を補うことができる。

なお、上記説明においては、操作部９０からの操作信号に基づいて測定モードを切り換えたが、これに限定されず、自動的に測定モードが切り換えられてもよい。例えば、制御部８０は、観察光学系５０から出力される撮像信号に基づいて、測定モードを切り換えてもよい。ここで、制御部８０は、観察光学系５０から出力される撮像信号に基づいて眼鏡レンズの装用の有無を判別し、判別結果に基づいて測定モードを切り換えてもよい。

この場合、例えば、リング指標投影光学系４５からのリング指標を眼鏡装用状態の被検眼に対して投影するとき、観察光学系５０の撮像素子５２に眼鏡レンズからの反射光が多く入射され、眼鏡非装用状態よりも前眼部画像全体の輝度値が高くなることを利用してもよい。ここで、制御部８０は、前眼部画像において所定の閾値を超える画素の面積が許容範囲を上回った場合、眼鏡レンズありと判別し、第２の測定モードに設定し、前眼部画像において所定の閾値を超える画素の面積が許容範囲を下回った場合、眼鏡レンズなしと判別し、第１の測定モードに設定してもよい。もちろん、眼鏡レンズの装用の有無の判別手法は、これに限定されず、例えば、制御部８０は、アライメントの際、撮像素子５２によって撮像される眼鏡フレームの有無を画像処理によって判別し、判別結果に基づいて測定モードを切り換えてもよい。また、制御部８０は、撮像素子５２によって撮像される撮像画像の中心領域においてレンズ反射の有無を判別するようにしてもよい。

なお、上記説明においては、照明光源４８よりも測定光軸Ｌ１に近い位置に配置された指標投影光学系として、リング指標を投影する光学系を例示したが、これに限定されず、他の視標（例えば、点指標、ライン指標）を投影する光学系においても、本実施形態の適用は可能である。

なお、上記説明においては、照明光源４８よりも測定光軸Ｌ１に近い位置にリング指標投影光学系が配置された構成を示したが、追加的に、照明光源４８よりも測定光軸Ｌ１に遠い位置にリング指標投影光学系が配置された構成であっても、本実施形態の適用は可能である。この場合、照明光源４８がリング指標投影光学系を兼用する構成であってもよい。

なお、上記説明において、照明光源４８は、測定光軸Ｌ１に対してそれぞれ異なる角度に傾斜して配置された複数の照明光源であってもよい。この場合、複数の照明光源が選択的に点灯されてもよい。例えば、検者は、前眼部画像の観察時において、眼鏡レンズからの反射輝点が映っていた場合、操作部９０を操作して、当該反射輝点に対応する角度の照明光源を消灯し、別の角度の照明光源を点灯させるようにしてもよい。

＜他の装置への適用＞
また、上記説明においては、眼屈折力測定装置として、被検眼の眼屈折力を他覚的に測定する眼屈折力測定装置を例示したが、これに限定されず、被検眼の眼屈折力を自覚的に測定する眼屈折力測定装置においても、本実施形態の適用は可能である。この場合、例えば、眼屈折力を自覚的に測定する際に取得される前眼部像に基づく自覚検査機の自動アライメント、眼位検出等が考えられる。

また、上記説明においては、眼科装置として、眼鏡装用時の眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置を例示したが、これに限定されず、眼鏡装用時の被検眼を検査する眼科検査装置においても、本実施形態の適用は可能である。眼科検査装置は、例えば、被検眼を検査するための検査光学系を備えてもよい。検査光学系は、眼鏡レンズを介して被検眼Ｅに向けて光を照射（投光）し、被検眼Ｅからの反射光を眼鏡レンズを介して検出器（例えば、受光素子、撮像素子等）で受光する。この場合、眼科検査装置は、例えば、非接触式眼軸長測定装置、眼底撮影装置であってもよい。

本実施例に係る眼屈折力測定装置の外観構成の一例を示す図である。 本実施例に係る眼屈折力測定装置の光学系の一例を示す図である。 本実施例に係る測定部の被検者側筐体面の一例を示す概略図である。 本実施例に係る前眼部観察画像の一例を示す図である。 本実施例に係る前眼部観察画面の一例を示す図である。 本実施例に係る前眼部観察画面の一例を示す図である。 本実施例に係る眼屈折力測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。

１ 眼屈折力測定装置
４５ リング指標投影光学系
４８ 照明光源
５０ 観察光学系
８０ 制御部

Claims (6)

1. 被検眼眼底に測定光を投光し、その反射光を受光することによって被検眼の眼屈折力を他覚的に測定するための測定光学系を備える眼屈折力測定装置であって、
   前記測定光学系の測定光軸に対して３０°以上傾斜した位置に配置され、眼鏡装用状態の被検眼前眼部を照明するための照明光源と、
   前記照明光源によって照明され、前記眼鏡装用状態の被検眼前眼部を観察する観察光学系と、
   を備え、眼鏡装用状態の被検眼の眼屈折力を他覚的に測定可能な眼屈折力測定装置。
2. 被検眼角膜の中心領域にリング指標を投影するリング指標投影光学系を備え、
   前記照明光源は、前記リング指標投影光学系よりも前記測定光軸から離れた位置に配置されていることを特徴とする請求項１の眼屈折力測定装置。
3. 眼鏡非装用状態の眼屈折力を測定するための第１の測定モードと、眼鏡装用状態の眼屈折力を測定するための第２の測定モードと、を切り換えるモード切換手段と、
   前記モード切換手段によって切り換えられる測定モードに応じて、前記リング指標投影光学系を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項２のいずれかの眼屈折力測定装置。
4. 被検眼に対する眼鏡レンズの装用の有無を検出する検出器を備え、
   前記検出器からの検出信号に基づいて前記測定モードを切り換えることを特徴とする請求項３の眼屈折力測定装置。
5. 被検眼眼底に測定光を投光し、その反射光を受光することによって被検眼の眼屈折力を他覚的に測定するための測定光学系を備える眼屈折力測定装置であって、
   被検眼角膜の中心領域にリング指標を投影するためのリング投影光学系と、
   前記リング投影光学系よりも前記測定光軸から離れた位置に配置され、眼鏡装用状態の被検眼前眼部を照明するための照明光源と、
   前記照明光源によって照明され、前記眼鏡装用状態の被検眼前眼部を観察する観察光学系と、
   を備え、眼鏡装用状態の被検眼の眼屈折力を他覚的に測定可能な眼屈折力測定装置。
6. 被検眼眼底に測定光を投光し、その反射光を受光することによって被検眼の眼屈折力を他覚的に測定するための測定光学系を備える眼屈折力測定装置であって、
   被検眼に対する眼鏡レンズの装用の有無を検出する検出器と、
   眼鏡非装用状態の眼屈折力を測定するための第１の測定モードと、眼鏡装用状態の眼屈折力を測定するための第２の測定モードとを、前記検出器からの検出信号に基づいて切り換えるモード切換手段と、
   を備えることを特徴とする眼屈折力測定装置。
   

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