JP2003235801A - 眼光学特性測定装置 - Google Patents
眼光学特性測定装置Info
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】被検者に視認結果を問うことなく、測定データ
より客観的に正確な視力値が得られる眼光学特性測定装
置を提供する。 【解決手段】被検眼１眼底に視標像を投影する為の視標
投影系２と、前記視標像を光電検出器２１に導く為の受
光光学系３と、前記光電検出器により検出された視標像
の光量強度分布に基づき被検眼の光伝達関数を算出する
為の算出部と、前記光伝達関数と所定のスレッシュホー
ルド値との交点により被検者の視力値を演算する演算部
２８を具備する。
より客観的に正確な視力値が得られる眼光学特性測定装
置を提供する。 【解決手段】被検眼１眼底に視標像を投影する為の視標
投影系２と、前記視標像を光電検出器２１に導く為の受
光光学系３と、前記光電検出器により検出された視標像
の光量強度分布に基づき被検眼の光伝達関数を算出する
為の算出部と、前記光伝達関数と所定のスレッシュホー
ルド値との交点により被検者の視力値を演算する演算部
２８を具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検眼眼底に投影
された視標像の光量強度分布特性に基づき被検眼の視力
値を推定演算可能な眼光学特性測定装置に関するもので
ある。
された視標像の光量強度分布特性に基づき被検眼の視力
値を推定演算可能な眼光学特性測定装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、被検眼眼底に視標像を投影する為
の視標投影系と、前記視標像を光電検出器上に導く為の
受光光学系を有し、前記光電検出器に検出された視標像
の光量強度分布に基づき、被検眼眼底に視標像を投影し
た場合に形成されるであろう眼底上のシミュレーション
画像を演算し、この演算結果により、被検眼眼底上にど
の様な画像が形成されるかを観察可能にした装置を本出
願人が既に出願している。
の視標投影系と、前記視標像を光電検出器上に導く為の
受光光学系を有し、前記光電検出器に検出された視標像
の光量強度分布に基づき、被検眼眼底に視標像を投影し
た場合に形成されるであろう眼底上のシミュレーション
画像を演算し、この演算結果により、被検眼眼底上にど
の様な画像が形成されるかを観察可能にした装置を本出
願人が既に出願している。
【０００３】この装置に於いては、実際に各種の視標像
を投影しなくても、各種視標像がどの様な状態で被検眼
眼底に投影されるかを演算により算出して観察できると
いう効果を有する。
を投影しなくても、各種視標像がどの様な状態で被検眼
眼底に投影されるかを演算により算出して観察できると
いう効果を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、この既に出
願をしている装置に於いて、シミュレーションで得られ
た画像自体を観察できるという利点がある反面、被検眼
の視力値に関しては観察結果から検者自身が視力値を推
測しなければならず、正確な視力値を得ることは困難で
あるという問題を有していた。
願をしている装置に於いて、シミュレーションで得られ
た画像自体を観察できるという利点がある反面、被検眼
の視力値に関しては観察結果から検者自身が視力値を推
測しなければならず、正確な視力値を得ることは困難で
あるという問題を有していた。
【０００５】本発明は斯かる実情に鑑み、従来の眼光学
特性測定装置の有する問題点を解決することを目的とす
るものであり、被検者に視認結果を問うことなく、測定
データより客観的に正確な視力値を得る様にするもので
ある。
特性測定装置の有する問題点を解決することを目的とす
るものであり、被検者に視認結果を問うことなく、測定
データより客観的に正確な視力値を得る様にするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検眼眼底に
視標像を投影する為の視標投影系と、前記視標像を光電
検出器に導く為の受光光学系と、前記光電検出器により
検出された視標像の光量強度分布に基づき被検眼の光伝
達関数を算出する為の算出部と、前記光伝達関数と所定
のスレッシュホールド値との交点により被検者の視力値
を演算する演算部を具備する眼光学特性測定装置に係
り、又前記光伝達関数は矩形波周波数特性である眼光学
特性測定装置に係り、又前記スレッシュホールド値はモ
ジュレーションスレッシュホールドである眼光学特性測
定装置に係り、又前記モジュレーションスレッシュホー
ルドは年代に応じて複数用意され、被検者に対応したモ
ジュレーションスレッシュホールドが用いられる眼光学
特性測定装置に係るものである。
視標像を投影する為の視標投影系と、前記視標像を光電
検出器に導く為の受光光学系と、前記光電検出器により
検出された視標像の光量強度分布に基づき被検眼の光伝
達関数を算出する為の算出部と、前記光伝達関数と所定
のスレッシュホールド値との交点により被検者の視力値
を演算する演算部を具備する眼光学特性測定装置に係
り、又前記光伝達関数は矩形波周波数特性である眼光学
特性測定装置に係り、又前記スレッシュホールド値はモ
ジュレーションスレッシュホールドである眼光学特性測
定装置に係り、又前記モジュレーションスレッシュホー
ルドは年代に応じて複数用意され、被検者に対応したモ
ジュレーションスレッシュホールドが用いられる眼光学
特性測定装置に係るものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【０００８】先ず、人眼の眼底組織について略述する。
【０００９】図１は人眼の眼底組織の模式図を示してお
り、３１は視細胞層、３２は網膜色素上皮層、３３は脈
絡膜、３４は強膜を示している。
り、３１は視細胞層、３２は網膜色素上皮層、３３は脈
絡膜、３４は強膜を示している。
【００１０】前記視細胞層３１は前記網膜色素上皮層３
２に対して垂直な繊維状の視細胞の集合である。前記視
細胞層３１（視細胞）を透過した光束は、前記網膜色素
上皮層３２により鏡面反射される一方、一部の光束は該
網膜色素上皮層３２を透過し、その後方の前記脈絡膜３
３、強膜３４で散乱反射される。但し、この散乱反射光
は人が認識する像としては殆ど影響を与えない。
２に対して垂直な繊維状の視細胞の集合である。前記視
細胞層３１（視細胞）を透過した光束は、前記網膜色素
上皮層３２により鏡面反射される一方、一部の光束は該
網膜色素上皮層３２を透過し、その後方の前記脈絡膜３
３、強膜３４で散乱反射される。但し、この散乱反射光
は人が認識する像としては殆ど影響を与えない。
【００１１】ここで、前記視細胞層３１に入射した光束
が視細胞を透過する際、視細胞内で略全反射を繰返して
透過することが実験上確かめられている。
が視細胞を透過する際、視細胞内で略全反射を繰返して
透過することが実験上確かめられている。
【００１２】図２は本実施の形態に係る眼光学特性測定
装置の基本構成を示している。
装置の基本構成を示している。
【００１３】図中、１は被検眼、２は投影光学系、３は
受光光学系を示す。
受光光学系を示す。
【００１４】前記投影光学系２は光源５、該光源５から
発せられた投影光束を集光する投影レンズ６、該投影レ
ンズ６の光軸上に配設されたハーフミラー７、該ハーフ
ミラー７を透過した投影光束を前記被検眼１に向け第１
の偏光方向の直線偏光成分（Ｐ直線偏光）を反射して投
影すると共にＰ直線偏光とは偏光方向が９０°異なるＳ
直線偏光を透過する偏光ビームスプリッタ８、該偏光ビ
ームスプリッタ８の投影光軸上に該偏光ビームスプリッ
タ８側から配設されたリレーレンズ９、対物レンズ１
１、該対物レンズ１１と前記被検眼１との間に配設され
球面レンズで構成される矯正光学系１２、１／４波長板
１３を有する。更に、前記ハーフミラー７に対向して固
視標１５、集光レンズ１６を有する固視標系１７が配設
されている。前記光源５、固視標１５は前記被検眼１の
眼底と共役な位置にあり、後述する様に、前記光源５、
固視標１５は眼底に結像する。尚、前記光源５と投影レ
ンズ６とは一体に構成され、後述の合焦レンズ１９と連
動して光軸方向に沿って移動可能となっている。
発せられた投影光束を集光する投影レンズ６、該投影レ
ンズ６の光軸上に配設されたハーフミラー７、該ハーフ
ミラー７を透過した投影光束を前記被検眼１に向け第１
の偏光方向の直線偏光成分（Ｐ直線偏光）を反射して投
影すると共にＰ直線偏光とは偏光方向が９０°異なるＳ
直線偏光を透過する偏光ビームスプリッタ８、該偏光ビ
ームスプリッタ８の投影光軸上に該偏光ビームスプリッ
タ８側から配設されたリレーレンズ９、対物レンズ１
１、該対物レンズ１１と前記被検眼１との間に配設され
球面レンズで構成される矯正光学系１２、１／４波長板
１３を有する。更に、前記ハーフミラー７に対向して固
視標１５、集光レンズ１６を有する固視標系１７が配設
されている。前記光源５、固視標１５は前記被検眼１の
眼底と共役な位置にあり、後述する様に、前記光源５、
固視標１５は眼底に結像する。尚、前記光源５と投影レ
ンズ６とは一体に構成され、後述の合焦レンズ１９と連
動して光軸方向に沿って移動可能となっている。
【００１５】前記受光光学系３は、前記偏光ビームスプ
リッタ８、該偏光ビームスプリッタ８の投影光軸上に配
設された前記リレーレンズ９、対物レンズ１１、矯正光
学系１２、１／４波長板１３を前記投影光学系２と共用
している。
リッタ８、該偏光ビームスプリッタ８の投影光軸上に配
設された前記リレーレンズ９、対物レンズ１１、矯正光
学系１２、１／４波長板１３を前記投影光学系２と共用
している。
【００１６】前記偏光ビームスプリッタ８を透過する反
射光軸上には反射光軸に沿って移動可能な合焦レンズ１
９、結像レンズ２０が配設され、該結像レンズ２０は前
記被検眼１の眼底と共役な位置にある光電検出器２１上
に反射光束を結像させる。
射光軸上には反射光軸に沿って移動可能な合焦レンズ１
９、結像レンズ２０が配設され、該結像レンズ２０は前
記被検眼１の眼底と共役な位置にある光電検出器２１上
に反射光束を結像させる。
【００１７】該光電検出器２１からの受光信号は信号処
理部２６を介して記憶部２７に記憶される。前記信号処
理部２６から前記記憶部２７へのデータの書込みは制御
部２８によって制御され、又該制御部２８は視力演算部
を有し前記記憶部２７に記憶されたデータを基に所要の
演算をして推定視力値を演算し、又演算結果を表示部２
９に表示する。
理部２６を介して記憶部２７に記憶される。前記信号処
理部２６から前記記憶部２７へのデータの書込みは制御
部２８によって制御され、又該制御部２８は視力演算部
を有し前記記憶部２７に記憶されたデータを基に所要の
演算をして推定視力値を演算し、又演算結果を表示部２
９に表示する。
【００１８】以下、上記光学系の作用について説明す
る。
る。
【００１９】前記合焦レンズ１９を基準位置とし、前記
被検眼１に前記固視標１５を注視させる。この時、前記
矯正光学系１２は矯正量０に設定する。
被検眼１に前記固視標１５を注視させる。この時、前記
矯正光学系１２は矯正量０に設定する。
【００２０】前記被検眼１に前記固視標１５を注視させ
た状態で、前記投影光学系２により投影光束が前記被検
眼１の眼底に投影され、該被検眼１の眼底には点光源像
が形成される。尚、前記固視標１５に関しては、可視光
が用いられ、前記投影光束については赤外光が用いられ
る。
た状態で、前記投影光学系２により投影光束が前記被検
眼１の眼底に投影され、該被検眼１の眼底には点光源像
が形成される。尚、前記固視標１５に関しては、可視光
が用いられ、前記投影光束については赤外光が用いられ
る。
【００２１】前記光源５からの投影光束（赤外光）が前
記投影レンズ６、ハーフミラー７を透過して前記偏光ビ
ームスプリッタ８に至り、該偏光ビームスプリッタ８で
Ｐ直線偏光分が反射され、前記リレーレンズ９を経て前
記対物レンズ１１、矯正光学系１２により前記１／４波
長板１３を経て前記被検眼１の眼底に投影され、該眼底
上に第１視標像が結像される。
記投影レンズ６、ハーフミラー７を透過して前記偏光ビ
ームスプリッタ８に至り、該偏光ビームスプリッタ８で
Ｐ直線偏光分が反射され、前記リレーレンズ９を経て前
記対物レンズ１１、矯正光学系１２により前記１／４波
長板１３を経て前記被検眼１の眼底に投影され、該眼底
上に第１視標像が結像される。
【００２２】Ｐ直線偏光が前記１／４波長板１３を透過
することで、右円偏光となる。前記被検眼１の眼底で投
影光束が全反射され、全反射光束は眼底で反射されるこ
とで左円偏光となる。更に、全反射光束が前記１／４波
長板１３を透過することで、前記Ｐ直線偏光とは偏光方
向が９０°異なるＳ直線偏光となる。
することで、右円偏光となる。前記被検眼１の眼底で投
影光束が全反射され、全反射光束は眼底で反射されるこ
とで左円偏光となる。更に、全反射光束が前記１／４波
長板１３を透過することで、前記Ｐ直線偏光とは偏光方
向が９０°異なるＳ直線偏光となる。
【００２３】Ｓ直線偏光は前記矯正光学系１２、対物レ
ンズ１１、リレーレンズ９により前記偏光ビームスプリ
ッタ８に導かれる。該偏光ビームスプリッタ８はＰ直線
偏光を反射し、Ｓ直線偏光を透過するので、前記全反射
光束は該偏光ビームスプリッタ８を透過し、前記合焦レ
ンズ１９、結像レンズ２０により前記光電検出器２１上
に第２視標像として結像される。
ンズ１１、リレーレンズ９により前記偏光ビームスプリ
ッタ８に導かれる。該偏光ビームスプリッタ８はＰ直線
偏光を反射し、Ｓ直線偏光を透過するので、前記全反射
光束は該偏光ビームスプリッタ８を透過し、前記合焦レ
ンズ１９、結像レンズ２０により前記光電検出器２１上
に第２視標像として結像される。
【００２４】ところで、前記被検眼１の眼底に投影され
た投影光束は眼底表面で全て鏡面反射されるわけではな
く、一部は眼底表面から表層内部に侵入し、散乱反射さ
れる現象、所謂にじみ反射が発生する。この散乱反射光
束が、鏡面反射光束と共に前記光電検出器２１に受光さ
れると、第２視標像の光量強度分布のノイズとなり、正
確な眼球光学系の眼光学特性が測定できない。
た投影光束は眼底表面で全て鏡面反射されるわけではな
く、一部は眼底表面から表層内部に侵入し、散乱反射さ
れる現象、所謂にじみ反射が発生する。この散乱反射光
束が、鏡面反射光束と共に前記光電検出器２１に受光さ
れると、第２視標像の光量強度分布のノイズとなり、正
確な眼球光学系の眼光学特性が測定できない。
【００２５】斯かる散乱反射による光束の偏光状態はラ
ンダム状態である。この為、前記１／４波長板１３を透
過し、直線偏光となった場合にＳ直線偏光と合致するも
のは限られた部分に限定され、前記偏光ビームスプリッ
タ８により散乱反射光束でＳ直線偏光と合致するもの以
外は反射される。従って、前記被検眼１の眼底で鏡面反
射されたＳ直線偏光分に対して散乱反射光束によるＳ直
線偏光分の比率は無視できる程度に小さくなる。
ンダム状態である。この為、前記１／４波長板１３を透
過し、直線偏光となった場合にＳ直線偏光と合致するも
のは限られた部分に限定され、前記偏光ビームスプリッ
タ８により散乱反射光束でＳ直線偏光と合致するもの以
外は反射される。従って、前記被検眼１の眼底で鏡面反
射されたＳ直線偏光分に対して散乱反射光束によるＳ直
線偏光分の比率は無視できる程度に小さくなる。
【００２６】従って、前記光電検出器２１が受光するの
は実質上散乱反射光束分が除去された鏡面反射光束とな
る。而して、前記１／４波長板１３を投影光学系２、受
光光学系３の構成要素とすることで、正確な眼球光学系
の眼光学特性測定を可能とする。前記制御部２８は前記
光電検出器２１からの受光信号及び前記記憶部２７に記
憶されたデータを基に光量強度分布特性、眼球光学系の
光伝達関数を演算し、更に光伝達関数に基づき被検眼１
の推定視力値を演算する。
は実質上散乱反射光束分が除去された鏡面反射光束とな
る。而して、前記１／４波長板１３を投影光学系２、受
光光学系３の構成要素とすることで、正確な眼球光学系
の眼光学特性測定を可能とする。前記制御部２８は前記
光電検出器２１からの受光信号及び前記記憶部２７に記
憶されたデータを基に光量強度分布特性、眼球光学系の
光伝達関数を演算し、更に光伝達関数に基づき被検眼１
の推定視力値を演算する。
【００２７】以下の手順により、眼底光学特性を測定す
ることができる。
ることができる。
【００２８】ここで図３（Ａ）は眼底上に光束のピント
が合った状態であり、図３（Ｂ）は眼底上に光束のピン
トが合っていない状態を示すが、前述した眼底の細部構
造の影響により、いずれの状態でも前記被検眼１の眼球
光学系の振幅透過率をＰ（ｘ，ｙ）、前記網膜色素上皮
層３２での反射特性を含む視細胞の振幅透過率をＲ
（ｘ，ｙ）、二次元検出器（光電検出器２１）からの受
光信号に基づき演算され、測定される二次元検出器上の
二次元光量強度分布をＩ（ｘ，ｙ）とすると下記式が成
立する。 Ｐ（ｘ，ｙ）※Ｒ（ｘ，ｙ）※Ｒ（ｘ，ｙ）※Ｐ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ） （１） ここで、※はコンボルーション積分を意味する。
が合った状態であり、図３（Ｂ）は眼底上に光束のピン
トが合っていない状態を示すが、前述した眼底の細部構
造の影響により、いずれの状態でも前記被検眼１の眼球
光学系の振幅透過率をＰ（ｘ，ｙ）、前記網膜色素上皮
層３２での反射特性を含む視細胞の振幅透過率をＲ
（ｘ，ｙ）、二次元検出器（光電検出器２１）からの受
光信号に基づき演算され、測定される二次元検出器上の
二次元光量強度分布をＩ（ｘ，ｙ）とすると下記式が成
立する。 Ｐ（ｘ，ｙ）※Ｒ（ｘ，ｙ）※Ｒ（ｘ，ｙ）※Ｐ（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ，ｙ） （１） ここで、※はコンボルーション積分を意味する。
【００２９】次に、（１）式の両辺をフーリエ変換す
る。ここで、眼球光学系の光伝達関数をｐ（ｕ，ｖ）、
視細胞の光伝達関数をｒ（ｕ，ｖ）、二次元検出器上の
二次元光伝達関数をｉ（ｕ，ｖ）とすると下記式が成立
する。 ＦＴ［Ｐ（ｘ，ｙ）］＝ｐ（ｕ，ｖ） ＦＴ［Ｒ（ｘ，ｙ）］＝ｒ（ｕ，ｖ） ＦＴ［Ｉ（ｘ，ｙ）］＝ｉ（ｕ，ｖ） 従って、（１）式をフーリエ変換すると、 ｐ（ｕ，ｖ）×｛ｒ（ｕ，ｖ）｝2 ×ｐ（ｕ，ｖ）＝ｉ（ｕ，ｖ） （２） となる。従って、略下記式が成立する。 ［ｐ（ｕ，ｖ）ｒ（ｕ，ｖ）］2 ＝ｉ（ｕ，ｖ） （３） 従って、 ｐ（ｕ，ｖ）ｒ（ｕ，ｖ）＝√［ｉ（ｕ，ｖ）］ （４） となる。 ここで、｜ＦＴ［Ｉ（ｘ，ｙ）］｜＝ｉ（ｕ，ｖ） （５） であるから、測定される二次元検出器上の二次元光量強
度分布Ｉ（ｘ，ｙ）をフーリエ変換し、（５）式でｉ
（ｕ，ｖ）を求め、（４）式に代入して眼球光学系と視
細胞の光伝達関数ｐ（ｕ，ｖ）ｒ（ｕ，ｖ）を算出す
る。
る。ここで、眼球光学系の光伝達関数をｐ（ｕ，ｖ）、
視細胞の光伝達関数をｒ（ｕ，ｖ）、二次元検出器上の
二次元光伝達関数をｉ（ｕ，ｖ）とすると下記式が成立
する。 ＦＴ［Ｐ（ｘ，ｙ）］＝ｐ（ｕ，ｖ） ＦＴ［Ｒ（ｘ，ｙ）］＝ｒ（ｕ，ｖ） ＦＴ［Ｉ（ｘ，ｙ）］＝ｉ（ｕ，ｖ） 従って、（１）式をフーリエ変換すると、 ｐ（ｕ，ｖ）×｛ｒ（ｕ，ｖ）｝2 ×ｐ（ｕ，ｖ）＝ｉ（ｕ，ｖ） （２） となる。従って、略下記式が成立する。 ［ｐ（ｕ，ｖ）ｒ（ｕ，ｖ）］2 ＝ｉ（ｕ，ｖ） （３） 従って、 ｐ（ｕ，ｖ）ｒ（ｕ，ｖ）＝√［ｉ（ｕ，ｖ）］ （４） となる。 ここで、｜ＦＴ［Ｉ（ｘ，ｙ）］｜＝ｉ（ｕ，ｖ） （５） であるから、測定される二次元検出器上の二次元光量強
度分布Ｉ（ｘ，ｙ）をフーリエ変換し、（５）式でｉ
（ｕ，ｖ）を求め、（４）式に代入して眼球光学系と視
細胞の光伝達関数ｐ（ｕ，ｖ）ｒ（ｕ，ｖ）を算出す
る。
【００３０】以下、この光伝達関数に基づき、被検眼の
視力値を推定する為の演算方法に関して述べる。
視力値を推定する為の演算方法に関して述べる。
【００３１】ここで前述の式で計算され得られる光伝達
関数ｐ（ｕ，ｖ）ｒ（ｕ，ｖ）は、正弦波の光量強度分
布に対するものであり、正弦波チャートに対する眼の周
波数特性は、いわゆるＭＴＦと呼ばれる。以下、前記光
伝達関数を一次元関数として、 ＭＴＦ（ｕ）＝ｐ（ｕ）ｒ（ｕ）とする。 （６）
関数ｐ（ｕ，ｖ）ｒ（ｕ，ｖ）は、正弦波の光量強度分
布に対するものであり、正弦波チャートに対する眼の周
波数特性は、いわゆるＭＴＦと呼ばれる。以下、前記光
伝達関数を一次元関数として、 ＭＴＦ（ｕ）＝ｐ（ｕ）ｒ（ｕ）とする。 （６）
【００３２】一方視力値を判断する場合、例えば視力検
査用視標として用いられる白黒ランドルト環であれば、
切れ目をどの程度の大きさまで認識できるかを測定する
ものであるので、切れ目の大きさには矩形波の光量強度
分布が対応する。
査用視標として用いられる白黒ランドルト環であれば、
切れ目をどの程度の大きさまで認識できるかを測定する
ものであるので、切れ目の大きさには矩形波の光量強度
分布が対応する。
【００３３】ここで、矩形波チャートに対する眼の周波
数特性（光伝達関数）は、Ｓｑｕａｒｅ- ＭＴＦ（矩形
波周波数特性）（以下、Ｓ- ＭＴＦという）と呼ばれ
る。視力を測定する場合は、矩形波チャートに対する周
波数特性に基づいて測定されるので、上記正弦波チャー
トに対する眼の周波数特性、ＭＴＦをＳ- ＭＴＦに換算
する必要がある。
数特性（光伝達関数）は、Ｓｑｕａｒｅ- ＭＴＦ（矩形
波周波数特性）（以下、Ｓ- ＭＴＦという）と呼ばれ
る。視力を測定する場合は、矩形波チャートに対する周
波数特性に基づいて測定されるので、上記正弦波チャー
トに対する眼の周波数特性、ＭＴＦをＳ- ＭＴＦに換算
する必要がある。
【００３４】上記Ｓ- ＭＴＦ（ｕ）は、上記（６）式に
基づき下記（７）式で演算される。 Ｓ- ＭＴＦ（ｕ）＝４／π｛ＭＴＦ（ｕ）−（ＭＴＦ（３ｕ））／３＋（ＭＴ Ｆ（５ｕ））／５−（ＭＴＦ（７ｕ））／７＋・・・｝ （７）
基づき下記（７）式で演算される。 Ｓ- ＭＴＦ（ｕ）＝４／π｛ＭＴＦ（ｕ）−（ＭＴＦ（３ｕ））／３＋（ＭＴ Ｆ（５ｕ））／５−（ＭＴＦ（７ｕ））／７＋・・・｝ （７）
【００３５】この（７）式の演算結果を示したのが図４
に示されるＳ- ＭＴＦ曲線であり、図中縦軸はＳ- ＭＴ
Ｆ値を示し、横軸は周波数ｕを示す。
に示されるＳ- ＭＴＦ曲線であり、図中縦軸はＳ- ＭＴ
Ｆ値を示し、横軸は周波数ｕを示す。
【００３６】ここで、このＳ- ＭＴＦ曲線から被検者の
視力値を推定する際、一定のスレッシュホールド値を決
め、スレッシュホールド値とＳ- ＭＴＦ曲線との交点に
より視力値を推定することも可能であるが、Ｓ- ＭＴＦ
の値が小さな被検者にとっては、その方法では推定値に
誤差が生じやすい。その為、本発明では、一定のスレッ
シュホールド値ではなく、視覚系の中の神経系の閥値を
示す、いわゆるＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｔｈｒｅｓｈｏ
ｌｄ（モジュレーションスレッシュホールド）（以下、
ＭＴ（ｕ）とする）を使用する。
視力値を推定する際、一定のスレッシュホールド値を決
め、スレッシュホールド値とＳ- ＭＴＦ曲線との交点に
より視力値を推定することも可能であるが、Ｓ- ＭＴＦ
の値が小さな被検者にとっては、その方法では推定値に
誤差が生じやすい。その為、本発明では、一定のスレッ
シュホールド値ではなく、視覚系の中の神経系の閥値を
示す、いわゆるＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｔｈｒｅｓｈｏ
ｌｄ（モジュレーションスレッシュホールド）（以下、
ＭＴ（ｕ）とする）を使用する。
【００３７】ＭＴ（ｕ）は、眼球に２光束を入光させ、
眼底網膜上に干渉縞を直接形成し、干渉縞の状態を観察
することで実験的に求められるものである。尚、求めら
れるＭＴ（ｕ）は、正弦波ＭＴ（ｕ）であり、閥値とし
て使用されるのは矩形波に対するＳｑｕａｒｅ- ＭＴ
（以下、Ｓ- ＭＴ）であるので、前記正弦波ＭＴ（ｕ）
から換算される。
眼底網膜上に干渉縞を直接形成し、干渉縞の状態を観察
することで実験的に求められるものである。尚、求めら
れるＭＴ（ｕ）は、正弦波ＭＴ（ｕ）であり、閥値とし
て使用されるのは矩形波に対するＳｑｕａｒｅ- ＭＴ
（以下、Ｓ- ＭＴ）であるので、前記正弦波ＭＴ（ｕ）
から換算される。
【００３８】換算はＳ- ＭＴＦを求めたのと同様、下記
式によって得られる。 Ｓ- ＭＴ（ｕ）＝４／π｛ＭＴ（ｕ）−（ＭＴ（３ｕ））／３＋（ＭＴ（５ｕ ））／５−（ＭＴ（７ｕ））／７＋・・・｝ （８）
式によって得られる。 Ｓ- ＭＴ（ｕ）＝４／π｛ＭＴ（ｕ）−（ＭＴ（３ｕ））／３＋（ＭＴ（５ｕ ））／５−（ＭＴ（７ｕ））／７＋・・・｝ （８）
【００３９】ここで求められたＳ- ＭＴ（ｕ）は被検眼
が識別可能な境界値を示すものであり、Ｓ- ＭＴ（ｕ）
より大きな値では被検眼が識別可能、又Ｓ- ＭＴ（ｕ）
より小さな値では被検眼が識別できないことを示す。
が識別可能な境界値を示すものであり、Ｓ- ＭＴ（ｕ）
より大きな値では被検眼が識別可能、又Ｓ- ＭＴ（ｕ）
より小さな値では被検眼が識別できないことを示す。
【００４０】更に、前記Ｓ- ＭＴ（ｕ）は、一般的には
年代により変化するもので、１０才台での関数Ｓ- ＭＴ
10（ｕ）、２０才台でのＳ- ＭＴ20（ｕ）、３０才台で
のＳ- ＭＴ30（ｕ）、…を用意し、被検者の年代に対応
したＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（Ｓ-
ＭＴa （ｕ）） を用いて、被検者のＳ- ＭＴＦを示す
図４のグラフにＳ- ＭＴa （ｕ）を重合せ、Ｓ- ＭＴＦ
曲線とＳ- ＭＴａ（ｕ）曲線との交点に対応する周波数
ｕを算出する。
年代により変化するもので、１０才台での関数Ｓ- ＭＴ
10（ｕ）、２０才台でのＳ- ＭＴ20（ｕ）、３０才台で
のＳ- ＭＴ30（ｕ）、…を用意し、被検者の年代に対応
したＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ−Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（Ｓ-
ＭＴa （ｕ）） を用いて、被検者のＳ- ＭＴＦを示す
図４のグラフにＳ- ＭＴa （ｕ）を重合せ、Ｓ- ＭＴＦ
曲線とＳ- ＭＴａ（ｕ）曲線との交点に対応する周波数
ｕを算出する。
【００４１】例えば、被検者が１０代の場合、図４中、
Ｓ- ＭＴ10とＳ- ＭＴＦとの交点に対応する周波数ｕ10
が求められる。
Ｓ- ＭＴ10とＳ- ＭＴＦとの交点に対応する周波数ｕ10
が求められる。
【００４２】いわゆる小数視力値（Ｄ．Ｖ．Ａ．）とｕ
との関係は、Ｄ．Ｖ．Ａ．＝ｕ／１００の関係があり、
前記求められた周波数ｕ10を基に小数視力値Ｄ．Ｖ．
Ａ．が求められる。而して、被検者の年代のＭＴ（ｕ）
に相応したスレッシュホールド値を用いて視力値を求め
るので、推定値の誤差を低減できる。
との関係は、Ｄ．Ｖ．Ａ．＝ｕ／１００の関係があり、
前記求められた周波数ｕ10を基に小数視力値Ｄ．Ｖ．
Ａ．が求められる。而して、被検者の年代のＭＴ（ｕ）
に相応したスレッシュホールド値を用いて視力値を求め
るので、推定値の誤差を低減できる。
【００４３】而して、被検者の応答によることなく、被
検眼の視力値を測定することができる。
検眼の視力値を測定することができる。
【００４４】尚、本実施の形態では、合焦レンズ１９を
基準位置とし、且つ、矯正光学系１２は矯正量０に設定
して測定を行い、その測定結果に基づき被検者の裸眼で
の視力値を推定する例で説明を行ったが、その場合に限
らず、矯正光学系を調整し、或は、合焦レンズを移動さ
せ、所定量の屈折矯正を行った状態で測定を行い同様な
演算を行えば、所定量の屈折矯正後の視力値をも推定す
ることができる。
基準位置とし、且つ、矯正光学系１２は矯正量０に設定
して測定を行い、その測定結果に基づき被検者の裸眼で
の視力値を推定する例で説明を行ったが、その場合に限
らず、矯正光学系を調整し、或は、合焦レンズを移動さ
せ、所定量の屈折矯正を行った状態で測定を行い同様な
演算を行えば、所定量の屈折矯正後の視力値をも推定す
ることができる。
【００４５】
【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、被検眼
眼底に視標像を投影する為の視標投影系と、前記視標像
を光電検出器に導く為の受光光学系と、前記光電検出器
により検出された視標像の光量強度分布に基づき被検眼
の光伝達関数を算出する為の算出部と、前記光伝達関数
と所定のスレッシュホールド値との交点により被検者の
視力値を演算する演算部を具備するので、各種大きさの
視力検査用視標を見せて被検者の応答により視力値を測
定するといういわゆる自覚式検眼方法を使用せずに、所
定の視標像を眼底に投影し、その視標像の光量強度分布
を測定することだけで、演算処理により、被検眼の視力
値を正確に推測できるという効果を奏する。
眼底に視標像を投影する為の視標投影系と、前記視標像
を光電検出器に導く為の受光光学系と、前記光電検出器
により検出された視標像の光量強度分布に基づき被検眼
の光伝達関数を算出する為の算出部と、前記光伝達関数
と所定のスレッシュホールド値との交点により被検者の
視力値を演算する演算部を具備するので、各種大きさの
視力検査用視標を見せて被検者の応答により視力値を測
定するといういわゆる自覚式検眼方法を使用せずに、所
定の視標像を眼底に投影し、その視標像の光量強度分布
を測定することだけで、演算処理により、被検眼の視力
値を正確に推測できるという効果を奏する。
【図１】人眼の眼底の模式図である。
【図２】本実施の形態に係る眼光学特性測定装置の基本
構成図である。
構成図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は該眼光学特性測定装置に於ける
被検眼眼底での反射状態を示す説明図である。
被検眼眼底での反射状態を示す説明図である。
【図４】被検眼の光伝達関数と各年代に応じたスレッシ
ュホールド値との関係を示す線図である。
ュホールド値との関係を示す線図である。
１ 被検眼
２ 投影光学系
５ 光源
１２ 矯正光学系
１３ １／４波長板
１５ 固視標
１７ 固視標系
１９ 合焦レンズ
２１ 光電検出器
２６ 信号処理部
２９ 表示部
フロントページの続き
(72)発明者 渋谷 雅博
東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト
プコン内
(72)発明者 窪寺 裕美
東京都板橋区蓮沼町75番１号 株式会社ト
プコン内
Claims (4)
- 【請求項１】 被検眼眼底に視標像を投影する為の視標
投影系と、前記視標像を光電検出器に導く為の受光光学
系と、前記光電検出器により検出された視標像の光量強
度分布に基づき被検眼の光伝達関数を算出する為の算出
部と、前記光伝達関数と所定のスレッシュホールド値と
の交点により被検者の視力値を演算する演算部を具備す
ることを特徴とする眼光学特性測定装置。 - 【請求項２】 前記光伝達関数は矩形波周波数特性であ
る請求項１の眼光学特性測定装置。 - 【請求項３】 前記スレッシュホールド値はモジュレー
ションスレッシュホールドである請求項１の眼光学特性
測定装置。 - 【請求項４】 前記モジュレーションスレッシュホール
ドは年代に応じて複数用意され、被検者に対応したモジ
ュレーションスレッシュホールドが用いられる請求項３
の眼光学特性測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002039154A JP3821720B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 眼光学特性測定装置 |
| US10/364,771 US20030156256A1 (en) | 2002-02-15 | 2003-02-11 | Eye's optical characteristic measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002039154A JP3821720B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 眼光学特性測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003235801A true JP2003235801A (ja) | 2003-08-26 |
| JP3821720B2 JP3821720B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=27678231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002039154A Expired - Lifetime JP3821720B2 (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 眼光学特性測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030156256A1 (ja) |
| JP (1) | JP3821720B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006247234A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Topcon Corp | 眼光学特性測定装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4404648B2 (ja) * | 2004-01-27 | 2010-01-27 | 株式会社ニデック | 眼科装置 |
| US7824032B2 (en) * | 2005-01-07 | 2010-11-02 | Nidek Co., Ltd. | Eye refractive power measurement apparatus |
| JP4684700B2 (ja) * | 2005-03-23 | 2011-05-18 | 株式会社トプコン | 眼光学特性測定装置 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6185917A (ja) * | 1984-10-02 | 1986-05-01 | 株式会社トプコン | 自覚式検眼装置 |
| JP3346618B2 (ja) * | 1993-10-04 | 2002-11-18 | 株式会社トプコン | 検眼装置 |
| US5598235A (en) * | 1994-03-22 | 1997-01-28 | Heijl; Anders | Method and an apparatus for testing a subject's response to visual stimuli |
| CA2172471C (en) * | 1995-03-29 | 1999-01-26 | Hua Qi | Apparatus for and method of simulating ocular optical system |
| US5946075A (en) * | 1996-05-21 | 1999-08-31 | Horn; Gerald | Vision screening system |
| JP4171995B2 (ja) * | 1997-10-16 | 2008-10-29 | 潤 福原 | フリッカー感度分布測定装置及びフリッカー感度分布測定プログラムを記録したコンピューター読み取り可能な記録媒体 |
| EP1139855B1 (en) * | 1998-12-30 | 2008-08-27 | HEIJL, Anders | A method and an apparatus for performing a visual field test, and computer programs for processing the results thereof |
| JP2001095760A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-10 | Topcon Corp | 眼の光学特性測定装置 |
| JP4618592B2 (ja) * | 2000-07-28 | 2011-01-26 | 株式会社トプコン | 眼光学特性測定装置 |
| AU2002213370A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-05-06 | Wavefront Sciences Inc. | Method for computing visual performance from objective ocular aberration measurements |
| JP4598261B2 (ja) * | 2000-11-16 | 2010-12-15 | 株式会社トプコン | 眼光学特性測定装置 |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002039154A patent/JP3821720B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-02-11 US US10/364,771 patent/US20030156256A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006247234A (ja) * | 2005-03-14 | 2006-09-21 | Topcon Corp | 眼光学特性測定装置 |
| JP4598570B2 (ja) * | 2005-03-14 | 2010-12-15 | 株式会社トプコン | 眼光学特性測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3821720B2 (ja) | 2006-09-13 |
| US20030156256A1 (en) | 2003-08-21 |
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