JP2004159784A - Ocular characteristic measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼特性測定装置に係り、特に、被検眼の光学特性を、波面センサを用いて精密に測定する眼特性測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、医学用に用いられる光学機器は、特に、眼科では、眼の屈折、調節等の眼機能、眼球内部の検査を行う光学特性測定装置として普及している。例えば、被検眼の屈折力と角膜形状とを求めるフォトレフラクトメータという装置が存在する。
【0003】
また、変形可能な鏡のような補正用光学部材を変形することにより、波動収差を補正し、幅は半分であるが波動収差と同一の形状とする網膜画像解像改善装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。この装置では、眼の網膜から反射されたレーザ光は、変形可能な鏡を介してハルトマンシャック波面センサに波面が形成される。形成された波面は、デジタルプロセッサによりカメラを介してデジタル化され、波動収差が測定される。デジタルデータプロセッサは、測定された波動収差を基に変形可能な鏡へフィードバックする矯正信号を発信する。変形可能な鏡は、眼の波動収差を補正するために変形し、波動収差の幅は半分であるが同一の形状を得ている。
【特許文献1】
特表2001−507258号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、収差を有する被検眼の光学特性を測定する装置において、収差量が多い場合に正確な測定が困難な場合があった。特に、収差が多い場合、入射光が眼底上に集光して作る2次光源は、収差の影響を受けて集光状況が悪くなり、ぼけて2次光源が広がる場合がある。幅の広い(径の大きい)ビームを用いるダブルパス測定においては、収差の影響を受けやすく、測定が不可能となる場合があった。
【0005】
本発明は、以上の点に鑑み、収差量が多い場合においても正確な測定が可能となる測定レンジの広い眼特性測定装置を提供することを目的とする。また、本発明は、被検眼への照明を適切な照明状態で行うことを目的とする。さらに、本発明は、被検眼への入射光に対して収差を打ち消す補償を行い、入射光における収差の影響を取り除くことも目的の一つである。本発明は、被検眼の光学特性を測定する場合に、測定光の収差を打ち消すような補償を行い、さらに補償後の収差量を測定し、精密な測定を行う眼特性測定装置を提供することを目的とする。本発明は、測定光の収差を打ち消すような補正をし、さらに低感度と高感度の光学系を用いてより精密に、且つ、より高速に光学特性の測定を行う眼特性測定装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、収差を打ち消すための入力値と、実際に補正されている収差にずれがあることを考慮し、より正確な測定を行うことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の解決手段によると、
第1波長の光束を発する第1光源部と、
上記第1光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を幅広いビームにより照明するための第1照明光学系と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部を、少なくとも実質的に17本のビームに変換する長焦点又は高感度のレンズ部を有する第1変換部材を介して受光するための第1受光光学系と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部を、少なくとも実質的に17本のビームに変換する短焦点又は低感度のレンズ部を有する第2変換部材を介して受光するための第2受光光学系と、
上記第1受光光学系の受光光束を受光する第1受光部と、
上記第2受光光学系の受光光束を受光する第2受光部と、
上記第1受光部及び/又は上記第2受光部の出力に基づき被検眼の光学特性を求め、該光学特性に従い収差を打ち消すための補償量を求めて出力する補償量演算部と、
上記補償量演算部から出力された補償量に従って、上記第1照明光学系からの照明光束及び被検眼網膜からの反射光束の両方に対して収差の補償を行う補償光学部と、
上記補償光学部による補償後の上記第1受光部及び/又は上記第2受光部の出力に基づく光学特性と、上記補償光学部で補償した光学特性に基づき、被検眼の光学特性を求める測定演算部と
を備えた眼特性測定装置が提供される。
【0007】
本発明の第2の解決手段によると、
第1波長の光束を発する第1光源部と、
上記第1光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を幅広いビームにより照明するための第1照明光学系と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部を、少なくとも実質的に17本のビームに変換する第1変換部材を介して受光するための第1受光光学系と、
上記第1受光光学系の受光光束を受光する第1受光部と、
第2波長の光束を発する第2光源部と、
上記第2光源部からの光束で被検眼角膜付近を所定のパターンで照明する前眼部照明部と、
被検眼角膜付近から反射して戻ってくる反射光束を受光するための前眼部観察部と、
上記前眼部観察部の受光光束を受光する前眼部像受光部と、
上記前眼部像受光部の出力に基づき被検眼の光学特性を求め、該光学特性に従い収差を打ち消すための補償量を求めて出力する補償量演算部と、
上記補償量演算部から出力された補償量に従って、上記第1照明光学系からの照明光束及び被検眼網膜からの反射光束の両方に対して収差の補償を行う補償光学部と、
上記補償光学部による補償後の上記第1受光部の出力に基づく光学特性と、上記補償光学部で補償した光学特性に基づき、被検眼の光学特性を求める測定演算部と
を備える眼特性測定装置が提供される。
【0008】
本発明の第3の解決手段によると、
第1波長の光束を発する第1光源部と、
上記第1光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を幅広いビームにより照明するための第1照明光学系と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部を、少なくとも実質的に17本のビームに変換するレンズ部を有する第1変換部材を介して受光するための第1受光光学系と、
上記第1受光光学系の受光光束を受光する第1受光部と、
上記第1受光部の出力に基づき被検眼の光学特性を求め、該光学特性に従い収差を打ち消すための補償量を求めて出力する補償量演算部と、
上記補償量演算部から出力された補償量に従って、上記第1照明光学系からの照明光束及び被検眼網膜からの反射光束の両方に対して収差の補償を行う補償光学部と、
上記補償光学部を照明するための光束を発する第3光源部と、
上記第3光源部からの光束を、上記補償光学部及び少なくとも実質的に17本のビームに変換する第3変換部材を介して受光するための第3受光光学系と、
上記第3受光光学系の受光光束を受光する第3受光部と、
上記補償光学部による補償後の上記第1受光部の出力に基づく光学特性、及び、上記第3受光部の出力に基づく上記補償光学部で補償した光学特性を測定し、測定された光学特性に基づき被検眼の光学特性を求める測定演算部と
を備えた眼特性測定装置が提供される。
【0009】
本発明の第4の解決手段によると、
第1波長の光束を発する第1光源部と、
上記第1光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を幅広いビームにより照明するための第1照明光学系と、
補償した収差を測定するための光束を発する第3光源部と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部及び上記第3光源部からの光束を、少なくとも実質的に17本のビームに変換するレンズ部を有する第1変換部材を介して受光するための第1受光光学系と、
上記第1受光光学系の受光光束を受光する第1受光部と、
上記第1受光部の出力に基づき被検眼の光学特性を求め、該光学特性に従い収差を打ち消すための補償量を求めて出力する補償量演算部と、
上記補償量演算部から出力された補償量に従って、上記第1照明光学系からの照明光束及び被検眼網膜からの反射光束及び上記第3光源部からの光束に対して収差の補償を行う補償光学部と、
上記第3光源部からの光束による上記第1受光部の出力に基づき、上記補償光学部で補償した光学特性を測定し、一方、上記第1光源部からの光束による上記第1受光部の出力に基づき、上記補償光学部による補償後の光学特性を測定し、測定されたこれら光学特性に基づき被検眼の光学特性を求める測定演算部と
を備えた眼特性測定装置が提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】
1.第1の実施の形態
(光学系構成)
図1に、第1の実施の形態における光学系の構成図を示す。
眼特性測定装置は、第1照明光学系10と、第1光源部11と、第1測定部25Aと、前眼部照明部30と、前眼部観察部40と、第1調整光学部50と、第1補償光学部60Aと、第2補償光学部60Bと、第2調整光学部70と、視標光学部90を備える。また、第1測定部25Aは、第1受光光学系20Aと、第1受光部21Aを有する。なお、被検眼100については、網膜(眼底)、角膜(前眼部)が示されている。
【0011】
以下、各部について詳細に説明する。
第1照明光学系10は、第1光源部11からの光束で被検眼100の眼底上で微小な領域を照明するためのものである。第1照明光学系10は、例えば、集光レンズと、正負一組のシリンダーレンズ(いわゆるバリアブルクロスシリンダー)と、リレーレンズとを備える。なお、このバリアブルクロスシリンダーはなくてもよい。
【0012】
第1光源部11は、第1波長の光束を発する。第1光源部11は、空間コヒーレンスが高く、時間コヒーレンスは高くないものが望ましい。ここでは、一例として、第1光源部11には、SLD(スーパールミネセンスダイオード)が採用されており、輝度が高い点光源を得ることができる。なお、第1光源部11は、SLDに限られるものではなく、レーザの様に空間、時間ともコヒーレンスが高いものでも、回転拡散板などを挿入することにより、適度に時間コヒーレンスを下げることで利用できる。そして、LEDの様に、空間、時間ともコヒーレンスが高くないものでも、光量さえ充分であれば、ピンホール等を光路の光源の位置に挿入することで、使用可能になる。また、照明用の第1光源部11の波長は、例えば、赤外域の波長(例、780nm)を使用することができる。
【0013】
第1受光光学系20Aは、例えば、被検眼100の網膜から反射して戻ってきた光束を受光し第1受光部21Aに導くためのものである。第1受光光学系20Aは、例えば、第1変換部材22A(例、ハルトマン板)と、アフォーカルレンズと、バリアブルクロスシリンダーと、リレーレンズを備える。なお、このバリアブルクロスシリンダーはなくてもよい。第1変換部材22Aは、反射光束を少なくとも17本の複数のビームに変換するためのレンズ部を有する波面変換部材である。なお、第1変換部材22Aは、長焦点又は高感度のレンズ部を有する波面変換部材であっても良い。第1変換部材22Aには、光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネルレンズを用いることができる。眼底からの反射光は、第1変換部材22Aを介して第1受光部21A上に集光する。第1受光部21Aは、第1変換部材22Aを通過した第1受光光学系20Aからの光を受光し、第1信号を生成するためのものである。また、アフォーカルレンズ42の前側焦点は、被検眼100の瞳孔と略一致している。
【0014】
移動部15は、第1照明光学系10と第1受光光学系20Aを含む図1の点線で囲まれた部分を一体に移動させる。例えば、第1光源部11からの光束が集光する点で反射されたとして、その反射光による第1受光部21Aでの信号ピークが最大となる関係を維持して、第1受光部21Aでの信号ピークが強くなる方向に移動し、強度が最大となる位置で停止することができる。また、第1照明光学系10と第1受光光学系20Aは別々に移動させ、例えば、第1光源部11からの光束が集光する点で反射されたとして、その反射光による第1受光部21Aでの信号ピークが最大となる関係を維持して、第1受光部21Aでの信号ピークが強くなる方向に移動し、強度が最大となる位置で停止することもできる。
【0015】
第1光源部11から被検眼100への入射光は絞り12により、その径が調節される。本実施の形態では、幅の広い(径の大きい)ビームにより被検眼100を照明する、いわゆるダブルパス測定用に調整されている。ダブルパス測定では、光量を大きくすることができるという長所がある一方で、入射光が眼底に2次光源を作る際に収差の影響を受けやすく、ぼけて2次光源が広がる場合がある。本実施の形態では、収差を打ち消すような光束を被検眼100に入射することにより、収差の影響を取り除きダブルパス測定を可能とする。なお、絞り12は、径がハルトマン板22Aの有効範囲より小さく、受光側だけに眼の収差が影響する、いわゆるシングルパスの収差計測が成り立つように構成されていてもよい。また、第1光源部11から出た入射光線は、眼底から拡散反射された測定光線と共通光路になった後は、近軸的には、眼底から拡散反射された測定光線と同じ進み方をする。
【0016】
前眼部照明部30は、第2波長の光束を発する第2光源部31を備え、第2光源部31からの光束で、例えば、プラチドリング又はケラトリング等を用いて前眼部を所定パターンで照射する。ケラトリングの場合、ケラト像により角膜の曲率中心付近だけのパターンを得ることができる。なお、第2光源部31から発せられる光束の第2波長は、例えば、第1波長(ここでは、780nm)と異なると共に、長い波長を選択できる(例えば、940nm)。
【0017】
前眼部観察部40は、例えば、リレーレンズ、テレセン絞りとCCDで構成される前眼部像受光部41を備え、例えば、プラチドリング、ケラトリング等の前眼部照明部30のパターンが、被検眼100の前眼部から反射して戻ってくる光束を観察する。なお、テレセン絞りは、前眼部像がぼけないようにするための絞りである。
【0018】
第1調整光学部50は、例えば、作動距離調整を主に行うものであって、光源部と、集光レンズと、受光部とを備える。ここで、作動距離調整は、例えば、光源部から射出された光軸付近の平行な光束を、被検眼100に向けて照射すると共に、この被検眼100から反射された光を、集光レンズを介して受光部で受光することにより行われる。また、被検眼100が適正な作動距離にある場合、受光部の光軸上に、光源部からのスポット像が形成される。一方、被検眼100が適正な作動距離から前後に外れた場合、光源部からのスポット像は、受光部の光軸より上又は下に形成される。なお、受光部は、光源部、光軸、受光部を含む面内での光束位置の変化を検出できればいいので、例えば、この面内に配された1次元CCD、ポジションセンシングデバイス(PSD)等を適用できる。
【0019】
第1補償光学部60A及び第2補償光学部60Bは、変形することで測定光の収差を補償する適応光学系(アダプティブオプティクス)である。第1補償光学部60Aは、第1照明光学系10中に配置され、例えば、第1光源部11からの光束を反射し、収差を補償するような光束を被検眼100に送光する。また、第2補償光学系60Bは、第1受光光学系20A中に配置され、例えば、被検眼100から反射して戻ってくる反射光束の収差を補償する。第1及び第2補償光学部60A及び60Bとしては、例えば、可変鏡や液晶空間光変調器を用いることができる。なお、その他、測定光の収差を補償可能な適宜の光学系を用いてもよい。可変鏡は、鏡の内部に備えられたアクチュエータによって鏡を変形させることで、光束の反射方向を変化する。また、静電容量によって変形させる方法や、ピエゾを用いて変形させる方法等もあるが、これ以外にも適宜の方法を用いることができる。液晶空間光変調器は、液晶の配光性を利用して位相を変調させるもので、鏡と同様に反射させて使用する。光路の途中で偏光子が必要であるが、本実施の形態では、ビームスプリッタ63がその役割を果たす。ビームスプリッタ63は、第1光源部11からの光束を反射し、被検眼100の網膜で反射して戻ってくる反射光束を透過するミラー(例えば、偏光ビームスプリッタ)で構成されている。また、第1補償光学部60A及び第2補償光学部60Bは、反射させて使用するもの以外に、透過型の光学系を用いてもよい。なお、これら第1補償光学部60A及び第2補償光学部60Bには、それに限られるわけではないが、平行光束を入射させるようにしたほうがよい。例えば、被検眼100が無収差の場合、第2補償光学部60Bには被検眼100の網膜からの反射光束が平行光として入射する。また、例えば、第1光源部11からの光束は常に平行光として第1補償光学部60Aに入射するようになっている。
【0020】
ビームスプリッタ61は、例えば、第1波長の光束を反射し、第2波長の光束を透過するダイクロイックミラーで構成されている。また、眼底からの反射むら等による光を均一化するためのロータリープリズム62が配置されている。
【0021】
第2調整光学部70は、例えば、XY方向のアライメント調整を行うものであって、角膜頂点に輝点を作るために、アライメント用光源部と、レンズと、ビームスプリッタとを備える。
【0022】
視標光学部90は、例えば、被検眼100の風景チャート、固視や雲霧をさせる為の視標を投影する光路を含むものであって、光源部(例えば、ランプ)、固視標92、リレーレンズを備える。光源部からの光束で固視標92を眼底に照射することができ、被検眼100にその像を観察させる。
【0023】
(共役関係)
被検眼100の眼底、視標光学部90の固視標92、第1光源部11、第1受光部21Aが共役である。また、被検眼100の眼の瞳(虹彩)、ロータリープリズム62、第1変換部材(ハルトマン板)22A、第1照明光学系10の測定光入射側の絞り12、第1補償光学部60A、第2補償光学部60Bが共役である。
【0024】
(電気系構成)
図2は、第1の実施の形態における電気系の構成図である。
眼特性測定装置の電気系の構成は、演算部600と、制御部610と、入力部650と、表示部700と、メモリ800と、第1駆動部910と、第2駆動部911と、第3駆動部912と、第4駆動部913と、第5駆動部914を備える。演算部600は、例えば、補償量演算部601と、各種眼特性の測定を行う測定演算部602とを有する。さらに、入力部650は、表示部700に表示された適宜のボタン、アイコン、位置、領域等を指示するためポインティングデバイス、各種データを入力するためのキーボード等を備える。
【0025】
また、演算部600には、例えば、第1受光部21Aからの第1信号▲4▼と、前眼部観察部40からの信号▲7▼と、第1調整光学部50からの信号(10)が入力される。
【0026】
測定演算部602は、第1受光部21Aからの第1信号▲4▼、前眼部観察部40からの信号▲7▼を入力し、被検眼100の光学特性を求める。また、補償量演算部601は、例えば第1測定部25Aの出力から求めた光学特性に基づき、第1及び第2補償光学部60A及び60Bでの補償量を求める。なお、補償量演算部601は、その他測定部の出力から求めた光学特性、又は、入力部650若しくはメモリ800から入力した光学特性データに基づき、補償量を求めてもよい。演算部600は、これら演算結果に応じた信号又は他の信号・データを、電気駆動系の制御を行う制御部610と、表示部700と、メモリ800とにそれぞれ適宜出力する。
【0027】
制御部610は、演算部600からの制御信号に基づいて、第1光源部11の点灯、消灯を制御したり、第1駆動部910〜第5駆動部914を制御するためのものである。制御部610は、例えば、演算部600での演算結果に応じた信号に基づいて、第1光源部11に対して信号▲1▼を出力し、第2調整光学部70に対して信号▲5▼を出力し、前眼部照明部30に対して信号▲6▼を出力し、第1調整光学部50に対して信号▲8▼及び▲9▼を出力し、視標光学部90に対して信号(11)を出力し、さらに、第1駆動部910〜第5駆動部914に対して信号を出力する。
【0028】
第1駆動部910は、演算部600に入力された第1受光部21Aからの信号▲4▼に基づいて、信号▲2▼を出力して、第1照明光学系10のバリアブルクロスシリンダーと、第1受光光学系20Aのバリアブルクロスシリンダーとを、適宜のレンズ移動手段を駆動させて回動させて、被検眼の乱視成分を補正するためのものである。なお、この補正は行わなくてもよい。
【0029】
第2駆動部911は、例えば、演算部600に入力された第1受光部21Aからの受光信号▲4▼に基づいて、第1照明光学系10及び第1受光光学系20Aを光軸方向に移動させるものであり、移動部15に対して信号▲3▼を出力すると共に、移動部15のレンズ移動手段を駆動する。これら第1受光光学系20A等を光軸方向に移動させることにより、低次収差の球面度数成分の補償を行うことができる。
【0030】
第3駆動部912は、例えば、視標光学部90を移動させるものであり、図示しない適宜の移動手段に対して信号(12)を出力すると共に、この移動手段を駆動する。第4駆動部913は、ロータリープリズム62を回動させるものであり、図示しない適宜のレンズ移動手段に対して信号(13)を出力すると共に、このレンズ移動手段を駆動する。第5駆動部914は、第1及び第2補償光学部60A及び60Bを駆動させるものであり、第1及び第2補償光学部60A及び60Bの変形手段に対して補償量演算部602で求めた補償量に基づいて信号(15)を出力すると共に、この変形手段を駆動する。
【0031】
(フローチャート)
図3及び図4は、第1の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートである。演算部600は、収差測定1における第1受光部21Aからの出力に基づき、補償量を決定して第1及び第2補償光学部60A及び60Bをゆがませて収差を補償し、補償後の収差及び補償した収差から被検眼100の光学特性を求める。また、第1受光部21Aからのハルトマン像により収差が求められない場合、例えば、前眼部像受光部41に基づく角膜付近での光学特性に基づいて補償を行い、収差測定が可能となるようにする。
【0032】
まず、演算部600は、収差測定1として、第1受光部21Aからの第1信号に基づき被検眼100の収差を求める(S101)。演算部600は、第1測定部25Aの第1受光部21Aから、ハルトマン像の第1信号を入力する。次に、演算部600は、入力した第1信号から、ハルトマン像の点像移動量△x、△yを求め、点像移動量に基づいてゼルニケ係数を算出し、被検眼100の収差を求める。さらに、演算部600は、前眼部観察部40の前眼部像受光部41からの信号に基づき角膜形状、角膜収差等を求めてもよい。また、演算部600は、これら計算結果をメモリ800に記憶する。
【0033】
以下に、収差演算について説明する。演算部600は、第1測定部25Aの画像から各点像の移動量△x、△yを求める。この移動量と収差Wは、以下の偏微分方程式によって関係付けられる。
【0034】
【数1】
(f:第1測定部25Aのハルトマン板とCCDとの距離)
【0035】
ここで、波面Wをゼルニケ多項式Zi 2j−iを使った展開であらわすと、
【0036】
【数2】
【0037】
上の2つの式と、測定で求められた△x、△y(よって、X、Yも含む)に関する測定値を使って、ゼルニケ係数ci 2j−iの各値を求めることができる。また、角膜収差を求める場合、前眼部観察部40の前眼部像受光部41からの信号に基づき、角膜の傾き及び角膜の高さを計算し、角膜を光学レンズと同様に扱うことにより光学特性が計算される。なお、図33、図34に、ゼルニケ多項式についての説明図(1)及び(2)を示す。
【0038】
次に、演算部600は、測定結果が得られたか判断する(S103)。演算部600は、例えば、収差測定1において取得したハルトマン像の各点像の重心位置が所定の数以上(例えば3分の1以上)取れない、又は各点像のぼけが大きい(例えば、無収差時の20倍以上など)、又は隣接するスポット像と分離できずに検出できない点が所定の数以上ある等の予め定められたひとつ又は複数の適宜の条件に従い判断することができる。ここで、演算部600は、測定結果が得られた場合(S103)、ステップS105の処理へ移り、一方、測定結果が得られなかった場合(S103)、ステップS150の処理へ移る。
【0039】
ステップS105では、演算部600は、求められた収差を打ち消すような第1及び第2補償光学部60A及び60Bにおける補償量Mを求め、制御部610及び第5駆動部914を介して、補償量Mに応じた信号(15)を出力し、可変鏡等の第1及び第2補償光学部60A及び60Bをゆがませる(S105)。また、第1及び第2補償光学部60A及び60Bは、信号(15)に従い適宜の変形手段により変形する。なお、第1及び第2補償光学部60A及び60Bは、可変鏡以外に、液晶空間光変調器を用いても良い。第1補償光学部60Aにより入射光の収差を補償することで、被検眼100の収差量が多い場合においても眼底上に点光源を作る照明状態することができる。特に、収差の影響を受けやすいダブルパス測定においては、収差の影響を取り除くことができる。また、第2補償光学部60Bにより、被検眼から戻ってくる反射光束の収差を補償することで、補償後の光束を精密に測定することが可能となる。以下、収差を打ち消すための補償量Mの算出について説明する。
【0040】
図5は、可変鏡上の座標(Xm、Ym)と光学系の座標(X、Y)の関係の説明図である。補償する収差をWcとし、解析された収差の式が、
【0041】
【数3】
【0042】
であるとき、可変鏡上の座標(Xm、Ym)と光学系の座標(X、Y)の関係は、可変鏡への入射角θを考慮して、
【0043】
【数4】
【0044】
となる。可変鏡の補償量Mは、反射であることから2倍効くことと、目の瞳孔と可変鏡での倍率を考慮する。可変鏡の瞳孔に対する倍率をkとすると、補償量Mは、
【0045】
【数5】
【0046】
となる。ここで求められた補償量Mは、収差の高次成分を含むことができる。第1及び第2補償光学部60A及び60Bは、演算部600から出力された補償量Mに基づいて変形する。なお、倍率k及び無補償状態での入射角θは予め設定された値であり、予めメモリ800に記憶されている。
【0047】
なお、収差の低次成分である球面度数成分は、移動部15によって第1受光部25Aを移動させることにより補償することもできる。また、低次成分の乱視成分は、バリアブルクロスシリンダーを回動することにより補償することもできる。また、ゆがませた可変鏡をさらにゆがませる場合、補償後に測定された収差に対して上記の解析と同様に補償量Mを求め、補償後の可変鏡にさらにその分を付加すればよい。また、第1及び第2補償光学部60A及び60Bにより完全に収差をなくすのではなく、若干ハルトマン板への入射光を発散方向にする又は傾けるようにしてもよい。これにより例えば、長焦点又は高感度の第1変換部材22Aを有する第1受光光学系20Aを用いて感度の高い測定を行うことができる。
【0048】
ステップS150では、演算部600は、ステップS101での測定結果以外による収差補償処理を行い(S150)、ステップS107へ移る。
【0049】
図4は、収差測定1以外による収差補償処理のフローチャートである。以下、図4に示す処理について説明する。
まず、演算部600は、おおよその収差量が分かる、もしくは適当に収差補正をしてみるか判断する(S151)。例えば、角膜収差,過去の収差データ等を参考に測定を続けるかどうか判断する。判断方法としては、演算部600は、自動的に表示したダイアログボックス、もしくはメニューから立ち上げた入力部650等から測定を続ける又は終了する信号を入力しても良い。また、演算部600は、メモリ800に角膜収差データ又は過去の収差データがあるかを検索し、データの有無によって測定を続けるか終了するかを判断しても良い。
【0050】
演算部600は、測定を続けない場合、表示部700に解析不可能通知表示を行い(S153)、測定を終了する。一方、演算部600は、測定を続ける場合、角膜収差データ、過去の収差データ等のゼルニケ係数、収差データ等を、装置内のメモリ800、もしくは入力部650から入力し、可変鏡等の第1及び第2補償光学部60A及び60Bの補償量Mを求め、制御部610及び第5駆動部914を介して可変鏡をゆがませる(S155)。また、演算部600は、前眼部観察部40の前眼部像受光部41からの信号を入力して角膜収差を求め、求めた収差に基づいて補償量Mを算出してもよい。補償量Mの算出についてはステップS105と同様である。演算部600は、制御部610及び第5駆動部914を介して、補償量Mに応じた信号(15)を出力し、第1及び第2補償光学部60A及び60Bをゆがませる。本実施の形態では、ハルトマン像から被検眼の光学特性が測定できない場合に、上述のように角膜収差等に基づいて第1及び第2補償光学部60A及び60Bにより収差を補償することで測定可能となるようにする。
【0051】
次に、演算部600は、補償後に光学特性の測定が可能か判断する(S157)。演算部600は、例えば、第1受光部21Aからハルトマン像を入力し、入力したハルトマン像の重心位置が所定の数以上(例えば3分の1)取れない、もしくは各点像のぼけが大きい(例えば、無収差時の20倍以上など)、もしくは隣接するスポット像と分離できずに検出できない点が所定の数以上ある等の予め定められたひとつ又は複数の適宜の条件に従い判断することができる。演算部600は、測定不可能な場合、さらに補償するか判断する(S159)。例えば、演算部600は、自動的に表示したダイアログボックス、もしくはメニューから立ち上げた入力部650等から測定を続ける又は終了する信号を入力しても良い。また、演算部600は、メモリ800に別の収差データがあるかを検索しても良い。演算部600は、補償する場合はステップS155へ戻り、一方、補償しない場合は、表示部700に解析不可能通知を表示し(S161)、測定を終了する。
【0052】
一方、演算部600は、測定可能な場合(S157)、収差補償処理を終了する。
図3に戻り、演算部600は、収差測定2として、第1受光部21Aから第1信号を取得し、収差を求める(S107)。ここで求められる収差は、補償後の収差であり、例えば、第1測定部25Aによって、微小な収差を高精度に測定可能である。また、角膜収差を第1及び第2補償光学部60A及び60Bにより補償した場合、ここで求められる収差は眼内収差となる。
【0053】
次に、演算部600は、ステップS107で得られた収差が、予め定められた許容値以下であるか判断する(S109)。例えば、演算部600は、高次収差のRMS値が0.1以下であるかを判断しても良い。収差のRMS値(平均2乗誤差)は、ゼルニケ係数ci 2j−iを用いて次式で算出される。
【0054】
【数6】
【0055】
演算部600は、これら収差のRMS値の予め定められた一つ又は複数が許容値以下であるか判断する。
【0056】
演算部600は、収差が許容値より大きい場合(S109)、ステップS105へ戻り、さらに第1及び第2補償光学部60A及び60Bをゆがませる。一方、演算部600は、許容値より小さい場合(S109)、ステップS107で測定された収差に、第1及び第2補償光学部60A及び60Bで打ち消した収差を加えて、実際の被検眼の収差W(ゼルニケ係数ci 2j−iを含む)を求める(S111)。また、演算部600は、求められたゼルニケ係数ci 2j−iと光学系の配置(例、移動位置が初期条件でどこに来ているかなどの情報)により、既知の方法をつかって、球面度数S、乱視度数C、乱視軸A、高次球面収差等の光学特性を得ることができる。演算部600は、次式のようにゼルニケ係数の2次項から球面度数S、乱視度数C、乱視軸Aを求めることができる。
【0057】
【数7】
(ここに、SE:等価球面度数、Smove:固視移動分の球面度数、r:瞳径)
【0058】
演算部600は、求められた収差マップ、収差係数、ハルトマン像等の測定結果を表示部700に表示し、メモリ800に記憶する(S113)。また、演算部600は、メモリ800から角膜形状データ等を読み出し、表示部700にさらに表示しても良い。
【0059】
さらに、演算部600は、測定を終了するか判断し(S115)、測定を続ける場合はステップS101に戻り、終了の場合は測定を終了する。測定終了の判断は、例えば、演算部600は、自動的に表示したダイアログボックス、もしくはメニューから立ち上げた入力部650等から測定を続ける又は終了する信号を入力しても良い。
【0060】
図6は、第1の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートの変形例である。本変形例は、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行う例である。
【0061】
まず、演算部600は、ステップS101〜S107及びステップS111の処理を実行する。処理の詳細については上述と同様であるので省略する。
【0062】
演算部600は、求められた収差マップ、収差係数等の測定結果を表示部700に表示し、メモリ800に記憶する(S201)。なお、表示部700への表示は必ずしも毎回行う必要はない。例えば、表示部700への表示処理に時間がかかる等、測定に影響を及ぼす場合、一定の測定回数毎に結果を表示するようにしても良い。
【0063】
演算部600は、ステップS111で得られた収差が、予め定められた許容値以下であるか判断する(S109)。判断基準は、上述と同様とすることができる。演算部600は、収差が許容値より大きい場合、ステップS105へ戻り、許容値より小さい場合、求められた収差マップ、収差係数、ハルトマン像等の測定結果を表示部700に表示し、メモリ800に記憶する(S203)。なお、ステップS201において、既に当該測定結果の表示、記憶を行っている場合は、ステップS203の処理を省略しても良い。また、演算部600は、収差が許容値以下であるかを判断する代わりに、さらに第1及び第2補償光学部60A及び60Bをゆがませるかの入力を指示する表示を表示部700に出力し、入力部650から信号を入力するようにしてもよい。次に、演算部600は、ステップS115の処理を実行する。処理の詳細は上述と同様である。
【0064】
2.第2の実施の形態
(光学系構成)
図7は、第2の実施の形態における光学系の構成図である。図7には、図1の点線枠にあたる部分のみを示しているが、その他の部分については図1と同様である。図7における眼特性測定装置は、さらに、短焦点又は低感度の第2測定部25B、ビームスプリッタ23を備える。また、本実施の形態における第1変換部材22Aは、長焦点または高感度のレンズ部を有する波面変換部材である。
【0065】
第2測定部25Bは、第2受光光学系20Bと、第2受光部21Bを有する。第2受光光学系20Bは、第1受光光学系20Aと同様に、被検眼100の網膜から反射して戻ってきた光束を受光し第2受光部21Bに導くためのものである。第2受光光学系20Bは、例えば、第2変換部材22B(例えば、ハルトマン板)と、第1受光光学系20Aと共用されるアフォーカルレンズ及びバリアブルクロスシリンダー及びリレーレンズを備える。第2変換部材22Bは、反射光束を少なくとも17本の複数のビームに変換するための短焦点又は低感度のレンズ部を有する波面変換部材である。第2変換部材22Bには、光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネルレンズを用いることができる。眼底からの反射光は、第2変換部材22Bを介して第2受光部21B上に集光する。第2受光部21Bは、第2変換部材22Bを通過した第2受光光学系20Bからの光を受光し、第2信号を生成するためのものである。第1測定部25Aと第2測定部25Bの光束は、ビームスプリッター23により分けられる。もしくは、ビームスプリッター23の代わりにミラー部を用いて、このミラー部が動いて光路に挿板されることにより第1又は第2測定部25A又は25Bに切り替えることもできる。なお、上述の第2の実施の形態における光学系は、ダブルパス測定用に構成されているが、シングルパス測定用に適宜変更することもできる。
【0066】
本実施の形態における短焦点及び低感度とは、測定可能範囲にわたる第2変換部材22Bにより変換されたビームの変化が、第2変換部材22Bの変換ピッチよりも小さく設定されているものである。その結果、第2受光部21Bで得られる各スポットと格子点との対応付けがしやすく、信号処理が容易かつ高速化が図れる。一方、長焦点又は高感度による測定では、スポット位置のずれが大きくハルトマンの格子の範囲外にもスポットが存在することもある。したがって、収差量が大きい等の理由により、あまりにスポット位置がずれてしまうと、各スポットと格子点との対応付けが難しい場合があり、信号処理に時間がかかることもある。
【0067】
(共役関係)
第2受光部21Bは、被検眼100の眼底等と共役である。また、第2受光光学系20Bの第2変換部材22Bは、被検眼100の瞳(光彩)等と共役である。
【0068】
(電気系構成)
第2の実施の形態における電気系の構成は、第1の実施の形態における電気系の構成と同様のものを用いることができる。なお、演算部600は、さらに、第2受光部21Bからの第2信号(14)を入力し、第2信号(14)に基づき、被検眼100の光学特性を求める。
【0069】
(フローチャート)
図8は、第2の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートである。図8は、短焦点または低感度の第2受光光学系20Bからの信号に基づいて補償量を決定する収差測定のフローチャートである。演算部600は、第2測定部25Bからの出力に基づいて、第1及び第2補償光学部60A及び60Bの補償量Mを高速に求め、収差が補償されている光束を長焦点又は高感度の第1測定部25Aで精密に測定することにより、高感度、かつ高速な測定を可能とする。
【0070】
まず、演算部600は、短焦点又は低感度の第2測定部25Bでの信号に基づいて収差測定1を行う(S251)。演算部600は、第2測定部25Bの第2受光部21Bからハルトマン像の第2信号を取得し、取得した画像に基づき、スポット像の重心点を検出する。無収差での重心点を中心とする矩形エリア内でそのスポットと対応する重心位置を探すことで高速可能となるように対応付けする。演算部600は、得られたスポット像の重心点に基づいて、被検眼100の粗い収差を求める。
【0071】
次に、演算部600は、ステップS103、S105、S150の各処理を実行する。処理の詳細は上述と同様であるので省略する。
演算部600は、長焦点又は高感度の第1測定部25Aからの信号に基づいて収差測定2を行う(S257)。演算部600は、第1測定部25Aの第1受光部21Aから、ハルトマン像の第1信号を入力する。次に、演算部600は、入力した第1信号から、ハルトマン像の点像移動量を求め、点像移動量に基づき被検眼の光学特性を求める。従来の長焦点又は高感度の測定部を用いる収差測定では、スポット像のずれが大きくなることがあり、スポット像の対応付けに時間がかかる、又は、対応が取れず測定ができない場合がある。本実施の形態では、入力したハルトマン像の第1信号は、被検眼100の収差がある程度打ち消されているハルトマン像であるため、長焦点又は高感度であってもスポットの位置ずれは小さくなっており、精密かつ高速な収差演算が可能である。
【0072】
次に、演算部600は、ステップS109〜S115の処理を実行する。処理の詳細は上述と同様であるので省略する。なお、図6に示す変形例のように、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行うようにしても良い。
【0073】
3.第3の実施の形態
図9は、第3の実施の形態における光学系の構成図である。図9には、図1の点線枠にあたる部分のみを示しているが、その他の部分については図1と同様である。図9の光学系は、第2補償光学部60Bが第1及び第2測定部25A及び25Bに共通して挿入されている。被検眼100の網膜から反射して戻ってきた光束は、第2補償光学部60Bを介して、第1及び第2測定部25A及び25Bに導かれる。第2補償光学部60Bを介した光束を第2測定部25Bに導くことにより、補償後の収差を第2測定部25Bでも測定可能となる。また、第2測定部25Bからの出力により測定された収差が予め定められた許容値以下になるまで、第1及び第2補償光学部60A及び60Bを変形することも可能である。また、第3の実施の形態における光学系の第1変換部材22Aは、長焦点または高感度のレンズ部を有する波面変換部材である。なお、上述の第3の実施の形態における光学系は、ダブルパス測定用に構成されているが、シングルパス測定用に適宜変更することもできる。
【0074】
第3の実施の形態における電気系の構成は、第2の実施の形態における電気系と同様のものを用いることができる。また、第3の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートは、図8に示すフローチャートを用いることができる。
【0075】
4.第4の実施の形態
本実施の形態は、さらに、第1及び第2補償光学部60A及び60Bで実際に補償されている収差(補償収差)を測定し、測定した補償収差と補償後の被検眼からの反射光束の収差に基づき、被検眼100の光学特性を求める形態である。例えば、補償光学部での入力値と、実際の補償収差に誤差がある場合、より精密な測定が可能となる。
【0076】
図10は、第4の実施の形態における光学系の構成図である。図10に示す光学系は、図1に示す第1の実施の形態における光学系に、さらに補償収差測定用の光学系を配置したものであり、第3光源部16と、ビームスプリッタ17及び18と、第3測定部25Cをさらに備える。また、第3測定部25Cは、第3受光光学系20C及び第3受光部21Cを有する。その他各部については、図1と同様である。また、図10には、図1の点線の枠内のみを示しているが、それ以外の部分については、図1と同様である。
【0077】
第3光源部16は、第3波長の光束を発する。第3光源部16から発せられる光束は、例えば、第2補償光学部60Bで補償されている収差(第2補償収差)を測定するために用いられる。第3光源部16からの光束は、レンズを介してビームスプリッタ17で反射し、第2補償光学部60Bを照射する。例えば、第3光源部16からの光束は、常に平行光として第2補償光学部60Bに入射するようになっている。第2補償光学部60Bで反射又は透過することによって収差を有した光束は、ビームスプリッタ18で反射し、第3受光光学系20Cで受光され、その収差が測定される。ビームスプリッタ17及び18は、例えば第1光源部11から発せられる第1波長の光束を透過し、第3光源部16から発せられる第3波長の光束を反射するダイクロイックミラーを用いることができる。この場合、第3光源部16から発せられる第3波長は、第1光源部11から発せられる第1波長と異なる波長を用いる。また、第3光源部16から発せられる光束は、被検眼100からの反射光束の偏光方向と逆の偏光光を使用してもよい。これは、ビームスプリッタ17を被検眼100の網膜からの反射光束の偏光方向を透過し、逆の偏光方向を反射するような偏光ビームスプリッタを用いることで実現できる。また、ビームスプリッタ18は、例えば、偏光ビームスプリッタを用いることで被検眼100からの反射光束と第3光源部16からの光束を分割できる。なお、ビームスプリッタ17は、ハーフミラーを用いることもできる。また、第3光源部16は、被検眼100の眼底等と共役である。なお、本実施の形態では、被検眼100の網膜からの反射光束を透過して第1受光部21Aに導き、第3光源部16からの光束を反射して第3受光部21Cに導くようになっているが、反射と透過の関係を逆にし、受光部を入れ替えて測定を行ってもよい。
【0078】
第3受光光学系20Cは、第3光源部16から発し、第2補償光学部60Bで反射された光束を受光して第3受光部21Cに導くためのものである。第3受光光学系20Cは、例えば、第3変換部材22C(例えば、ハルトマン板)と、第1受光光学系20Aと共用されるアフォーカルレンズ及びバリアブルクロスシリンダー及びリレーレンズを備える。第3変換部材22Cは、第2補償光学部60Bで反射された光束を少なくとも17本の複数のビームに変換するためのレンズ部を有する波面変換部材である。第3変換部材22Cには、光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネルレンズを用いることができる。第3光源部16からの光束は、第2補償光学部60B及び第3変換部材22Cを介して第3受光部21C上に集光する。第3受光部21Cは、第3変換部材22Cを通過した第3受光光学系20Cからの光を受光し、第3信号を生成するためのものである。第1受光光学系20Aと第3受光光学系20Cの光束は、例えば、ビームスプリッタ18により分けられる。本実施の形態では、被検眼100の網膜からの反射光束を透過して第1受光部21Aに導き、第3光源部16からの光束を反射して第3受光部21Cに導くようになっているが、反射と透過の関係を逆にし、受光部を入れ替えて測定を行ってもよい。
【0079】
なお、図10では、第2補償光学部60Bでの第2補償収差を測定するために光学系が配置されているが、第1補償光学部60Aでの補償収差(第1補償収差)を測定するために光学系を配置してもよい。この場合、第3光源部16は、第1光源部11と共用することができる。
【0080】
第4の実施の形態における電気系の構成は、第1の実施の形態における電気系の構成と同様のものを用いることができる。なお、演算部600は、さらに、第3受光部21Cからの第3信号(17)を入力し、第3信号(17)に基づいて第2補償光学部60Bでの補償収差を演算する。また、制御部610は、さらに、第3光源部16に対して信号(16)を出力する。
【0081】
図11は、第4の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートである。図11に示すフローチャートは、図3に示すフローチャートに、さらに第2補償光学部60Bが実際に補償している収差を測定し、測定した収差を考慮して被検眼100の光学特性を求めるフローチャートである。
【0082】
まず、演算部600は、ステップS101〜S105、S150の各処理を実行する。処理の詳細は上述と同様であるので省略する。次に、演算部600は、第2補償収差を測定する(S401)。演算部600は、第3受光部21Cから第3信号を入力し、入力した第3信号に基づき、第2補償光学部60Bで補償されている第2補償収差を演算する。収差演算については、上述と同様である。演算部600は、ステップS107、S109の処理を実行する。処理の詳細は上述と同様であるので省略する。なお、ステップS401、S107の処理は順序を逆に行っても良いし、並行して行っても良い。
【0083】
演算部600は、ステップS107で測定された収差にステップS401で測定された第2補償収差を加えて、被検眼100の収差Wを求める(S411)。また、演算部600は、球面度数等の光学特性を求めても良い。演算の詳細は、図3のステップS111と同様である。次に、演算部600は、ステップS113、S115の処理を実行する。処理の詳細は、上述と同様であるので省略する。なお、補償収差の測定は、光学系を適宜配置し、第1補償光学部60Aでの補償収差を測定するようにしてもよい。なお、図6に示す変形例のように、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行うようにしても良い。
【0084】
図12は、第4の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートの変形例である。図12に示すフローチャートは、図11におけるフローチャートの第2補償収差の測定(S401)と、被検眼100からの反射光束の収差測定2(S107)を並行して行う例である。演算は、複数の演算部を用いて並列演算を行っても良い。各ステップの処理は、図11と同様であるので、同じ符号を付しその詳細な説明を省略する。
【0085】
5.第5の実施の形態
図13は、第5の実施の形態における光学系の構成図である。図13に示す光学系は、図10に示す第4の実施の形態における光学系に、さらに、第1補償光学部60Aにより補償されている収差(第1補償収差)を測定するための第4測定部25Dを備えた光学系である。また、第4測定部25Dは、第4受光光学系20Dと第4受光部21Dを有する。その他各部については、図10と同様である。また、図13には、図1の点線の枠内のみを示しているが、それ以外の部分については、図1と同様である。
【0086】
第4受光光学系20Dは、第1光源部11から発し、第1補償光学部60Aで反射された光束を受光して第4受光部21Dに導くためのものである。第4受光光学系20Dは、第4変換部材22D(例えば、ハルトマン板)とレンズを備える。第4変換部材22Dは、第1補償光学部60Aで反射された光束を少なくとも17本の複数のビームに変換するためのレンズ部を有する波面変換部材である。第4変換部材22Dには、光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネルレンズを用いることができる。第1光源部11からの光束は、第1補償光学部60A、ビームスプリッタ24、第4変換部材22Dを介して第4受光部21D上に集光する。第4受光部21Dは、第4変換部材22Dを通過した第4受光光学系20Dからの光を受光し、第4信号を生成するためのものである。第4受光光学系20Dへの光束と被検眼100へ送光される光束は、ビームスプリッタ24により分けられる。もしくは、ビームスプリッタ24の代わりにミラー部を用いて、このミラー部が動いて光路に挿板されることにより第4受光光学系20Dと被検眼100へ送光する光束を切り替えることもできる。また、ビームスプリッタ24は、偏光ビームスプリッタでもよい。
【0087】
第5の実施の形態における電気系の構成は、第4の実施の形態における電気系の構成と同様のものを用いることができる。なお、演算部600は、さらに、第4受光部21Cからの第4信号(18)を入力し、第4信号(18)に基づいて第1補償光学部60Aでの補償収差(第1補償収差)を演算する。
【0088】
図14は、第5の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートである。図14のフローチャートは、図11に示すフローチャートに、さらに第1補償光学部60Aの第1補償収差の測定を行う例である。まず、演算部600は、ステップS101〜S105、S150、S401の処理を実行する。処理の詳細は、上述と同様であるので省略する。次に、演算部600は、第1補償収差を測定する(S403)。演算部600は、第4受光部21Dから第4信号を入力し、入力した第4信号に基づき第1補償光学部60Aで補償されている第1補償収差を演算する。収差演算については、上述と同様である。第4測定部25Dにより測定した、第1補償光学部60Aで実際に補償されている第1補償収差は、被検眼100の眼底上の微小領域を照明しているかどうかを示すものである。演算部600は、例えば、測定した第1補償収差と第2補償収差に予め定められた許容値以上の差がある場合、その差に応じて第1補償光学部60A及び第2補償光学部60Bをさらに補償し、差を許容値以下にするようにしてもよい。また、第1受光部25Aからの出力により測定された収差に基づく補償量が、第1補償光学部60Aに正確に反映されておらず、眼底上で微小領域が形成されていない場合などにより、補償後の収差が許容値より小さくないことがある。その場合には、演算部600は、後に示す処理によりステップS105に戻った際に、ステップS403で測定された第1補償収差に基づき第1補償光学部60Aの補償量の再調整を行ってもよい。なお、演算部600は、例えば第1補償光学部60Aへの入力値と測定した第1補償収差を比較し、再調整を行うか判断することができる。なお、ステップS401とS403の処理は、逆の順序で行っても良いし、並行して行っても良い。
【0089】
さらに、演算部600は、ステップS107、S109の処理を実行する。処理の詳細は上述と同様であるので省略する。次に、演算部600は、測定した第2補償収差にステップS107で測定された収差2を加え、被検眼100の収差Wを求める(S407)。また、演算部600は、球面度数等の光学特性を求めても良い。演算の詳細は、図3のステップS111と同様である。次に、演算部600は、ステップS113、S115の処理を実行する。処理の詳細は、上述と同様であるので省略する。なお、ステップS401及びS403の処理とステップS107の処理は、逆の順序で行っても良いし、並行して行っても良い。また、図6に示す変形例のように、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行うようにしても良い。
【0090】
6.第6の実施の形態
図15は、第6の実施の形態における光学系の構成図である。図15に示す光学系は、図10に示す第4の実施の形態における光学系の第1測定部25Aと、第3測定部25Cを共用させる光学系である。第1光源部11からの光束と第3光源部16からの光束を切り替えることにより、被検眼100からの反射光束と、第3光源部16から発し第2補償光学部60Bで反射した光束を1つの測定部で受光することができる。例えば、第1光源部11及び第3光源部16の点灯・消灯を制御することにより、又は、第1及び第3光源部11及び16の前にチョッパー等の光束を遮断する手段を設け、これを制御することにより第1受光光学系20Aに入射する光束を切り替えることができる。なお、チョッパー以外にもミラーを光路に挿入するなど、適宜の光束遮断手段を用いても良い。その他各部については、図10と同様である。また、図15には、図1の点線の枠内のみを示しているが、それ以外の部分については、図1と同様である。
【0091】
第6の実施の形態における電気系の構成は、第1の実施の形態における電気系の構成と同様のものを用いることができる。なお、制御部610は、さらに、第3光源部16に対して信号(16)を出力する。
【0092】
図16は、第6の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートである。図16に示すフローチャートは、1つの測定部からの出力に基づき、第2補償収差の測定と、補償後の収差の測定を行う例である。
【0093】
まず、演算部600は、第1測定部25Aからの出力に基づく被検眼100の収差測定1を行う(S301)。演算部600は、例えば、第1光源部11を点灯、第3光源部16を消灯することで、被検眼100で反射した光束が第1受光光学系20Aに入射するようにし、第1受光部21Aから第1信号を入力する。次に、演算部600は、入力した第1信号に基づき被検眼100の収差を求める。収差の演算については、上述と同様である。さらに、演算部600は、前眼部観察部40の前眼部像受光部41からの信号に基づき角膜形状、角膜収差等を求めてもよい。また、演算部600は、これら計算結果をメモリ800に記憶する。次に、演算部600は、ステップS103、S105、S150の処理を実行する。処理の詳細は上述と同様であるので省略する。
【0094】
演算部600は、第1測定部25Aからの出力に基づき、第2補償収差を測定する(S306)。演算部600は、例えば、第1光源部11を消灯、第3光源部16を点灯することで、第3光源部16から発し第2補償光学部60Bで反射した光束が第1受光光学系20Aに入射するようにする。さらに、演算部600は、第1受光部21Aから第1信号を入力し、入力した第1信号に基づいて第2補償収差を求める。収差の演算については、上述と同様である。また、演算部600は、求めた収差をメモリ800に記憶する。
【0095】
次に、演算部600は、第1測定部25Aからの出力に基づく被検眼100の収差測定2を行う(S307)。処理の詳細は、ステップS301と同様である。なお、上述の処理では、演算部600は、第1受光光学系20Aへ入射する光束を、第1及び第3光源部11及び16の点灯・消灯によって切り替えているが、第1及び第3光源部11及び16の前にチョッパー等の光束を遮断する手段を設け、これを制御することにより第1受光光学系20Aへ入射する光束を切り替えるようにしてもよい。また、ステップS306とS307の処理は、順序を逆にしてもよい。以下の処理については図11と同様であるので省略する。なお、図6に示す変形例のように、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行うようにしても良い。
【0096】
7.第7の実施の形態
図17は、第7の実施の形態における光学系の構成図である。図17における光学系は、図15に示す第6の実施の形態に、さらに第1補償光学部60Aで補償されている第1補償収差を測定するための第4測定部25Dを備えた光学系である。第4測定部25Dは、第4受光光学系20Dと第4受光部21Dを有する。第6の実施の形態と同様に、第1光源部11からの光束と第3光源部16からの光束を切り替えることにより、被検眼100からの反射光束と、第3光源部16から発し第2補償光学部60Bで反射した光束を第1受光光学系20Aに導くことができる。その他各部については、図13と同様である。また、図17には、図1の点線の枠内のみを示しているが、それ以外の部分については、図1と同様である。
【0097】
第7の実施の形態における電気系の構成は、第6の実施の形態における電気系と同様の構成とすることができる。なお、演算部600は、さらに、第4受光部21Dからの第4信号(18)を入力し、第4信号(18)に基づいて第1補償光学部60Aでの補償収差を演算する。
【0098】
図18は、第7の実施の形態のおける光学系を用いた収差測定のフローチャートである。図18は、図16に示すフローチャートに、さらに第1補償収差を測定する処理を行う例である。各ステップの処理については、図14、図16と同様であるので、同じ符号を付し詳細な説明は省略する。なお、ステップS306とS403の処理は、並行して行ってもよい。また、ステップS306及びS403処理とステップS307の処理は逆の順序で行ってもよい。さらに、図6に示す変形例のように、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行うようにしてもよい。
【0099】
8.第8の実施の形態
図19は、第8の実施の形態における光学系の構成図である。図19に示す光学系は、図1に示す第1の実施の形態における光学系の第1補償光学部60Aと第2補償光学部60Bを共通させる光学系である。第1補償光学部60Aは、被検眼100への入射光と被検眼100からの反射光の共通光路に挿入される。各部の詳細については図1と同様である。
【0100】
第8の実施の形態における電気系の構成は、第1の実施の形態における電気系と同様の構成とすることができる。また、第8の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートは、図3及び図5に示す第1の実施の形態におけるフローチャートを用いることができる。
【0101】
9.変形例
上述の第4乃至第8の実施の形態における光学系は、さらに短焦点又は低感度測定用の第2測定部25Bを備える変形が可能である。以下、その変形例について述べる。
【0102】
(第4の実施の形態の第1変形例)
図20は、第4の実施の形態の第1変形例における光学系の構成図である。図20(a)に示す光学系は、図10に示す第4の実施の形態における光学系に、さらに短焦点又は低感度測定用の第2測定部25Bとビームスプリッタ23を備えた光学系である。第2測定部25Bは、第2受光光学系20Bと第2受光部21Bを有する。第2受光部21Bはビームスプリッタ23で2つに分割された被検眼100からの反射光束を受光する。その際、例えば、第3光源部16は消灯し、第2受光光学系20Bに第3光源部16からの光束が入射しないようにする。その他にも、第3光源部の前にチョッパーなどの光束を遮断する手段を設けたり、ビームスプリッタを用いて被検眼100からの光束と第3光源部16からの光束を分割する等、適宜の方法を用いることができる。その他各部については、図10と同様である。図20(b)に示す光学系は、図20(a)に示す第2補償光学部60Bで反射した光束が、第2測定部25Bにも入射するように配置したものである。第2補償光学部60Bを介した光束を第2測定部25Bに導くことにより、補償後の収差を第2測定部25Bでも測定可能となる。また、第2測定部25Bからの出力により測定された収差が予め定められた許容値以下になるまで、第1及び第2補償光学部60A及び60Bを変形することも可能である。また、図20(a)及び(b)に示す光学系における第1変換部材22Aは、長焦点または高感度のレンズ部を有する波面変換部材である。その他各部については、図10と同様である。なお、図20(a)及び(b)には、図1の点線の枠内のみを示しているが、それ以外の部分については、図1と同様である。
【0103】
第4の実施の形態の第1変形例における電気系の構成は、第4の実施の形態における電気系と同様の構成とすることができる。なお、演算部600は、さらに、第2受光部21Bからの第3信号(11)を入力し、第2信号(14)に基づいて被検眼100の収差を演算する。
【0104】
図21は、第4の実施の形態の第1変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャートである。図21に示すフローチャートは、例えば、図11に示すフローチャートの収差測定1の処理を第2測定部25Bの出力に基づいて行う例である。各ステップの処理は、図8、図11の処理と同様であるので、同じ符号を付しその詳細な説明を省略する。なお、ステップS401とS257の処理は、逆の順序で行っても良いし、並行して行っても良い。また、図6に示す変形例のように、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行うようにしても良い。
【0105】
(第5の実施の形態の変形例)
図22は、第5の実施の形態の変形例における光学系の構成図である。図22(a)に示す光学系は、図13に示す第5の実施の形態の光学系に、さらに短焦点又は低感度測定用の第2測定部25Bとビームスプリッタ23を備えた光学系である。第2測定部25Bは、第2受光光学系20Bと第2受光部21Bを有する。第2受光部21Bはビームスプリッタ23で2つに分割された被検眼100からの反射光束を受光する。第4の実施の形態の第1変形例の場合と同様に、第2受光部21Bで被検眼100からの反射光束を受光する際には、第2受光光学系20Bに第3光源部16からの光束が入射しないようにする。その他各部については、図13と同様である。図22(b)に示す光学系は、図22(a)に示す第2補償光学部60Bで反射した光束が、第2測定部25Bにも入射するように配置したものである。図22(a)の光学系を短焦点又は低感度測定用の第2測定部25Bに第2補償光学部60Bを介した光束が入射するように変形したものである。また、図22(a)及び(b)に示す光学系における第1変換部材22Aは、長焦点または高感度のレンズ部を有する波面変換部材である。その他各部については、図13と同様である。なお、図22(a)及び(b)には、図1の点線の枠内のみを示しているが、それ以外の部分については、図1と同様である。
【0106】
第5の実施の形態の変形例における電気系の構成は、第5の実施の形態における電気系と同様の構成とすることができる。なお、演算部600は、さらに、第2受光部21Bからの第2信号(14)を入力し、第2信号(14)に基づいて被検眼100の収差を演算する。
【0107】
図23は、第5の実施の形態の変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャートである。図23に示すフローチャートは、例えば、図14に示すフローチャートの収差測定1の処理を第2測定部25Bの出力に基づいて行う例である。各ステップの処理は図8、図14と同様であるので、同じ符号を付し詳細な説明を省略する。なお、ステップS401とS403の処理は、逆の順序で行っても良いし、並行して行っても良い。また、ステップS401及びS403の処理とS257の処理は、逆の順序で行っても良いし、並行して行っても良い。さらに、図6に示す変形例のように、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行うようにしても良い。
【0108】
(第6の実施の形態の第1変形例)
図24は、第6の実施の形態の第1変形例における光学系の構成図である。図24(a)に示す光学系は、図15に示す第6の実施の形態の光学系に、さらに短焦点又は低感度測定用の第2測定部25Bとビームスプリッタ23を備えた光学系である。第2測定部25Bは、第2受光光学系20Bと第2受光部21Bを有する。図24(b)に示す光学系は、図24(a)に示す第2補償光学部60Bで反射した光束が、第2測定部25Bにも入射するように配置したものである。また、図24(a)及び(b)に示す光学系における第1変換部材22Aは、長焦点または高感度のレンズ部を有する波面変換部材である。その他各部については、図15と同様である。なお、図24(a)及び(b)には、図1の点線の枠内のみを示しているが、それ以外の部分については、図1と同様である。
【0109】
第6の実施の形態の第1変形例における電気系の構成は、第6の実施の形態における電気系と同様の構成とすることができる。なお、演算部600は、さらに、第2受光部21Bからの第3信号(14)を入力し、第2信号(14)に基づいて被検眼100の収差を演算する。
【0110】
図25は、第6の実施の形態の第1変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャートである。図25に示すフローチャートは、例えば、図16に示すフローチャートの収差測定1の処理を第2測定部25Bの出力に基づいて行う例である。
【0111】
まず、演算部600は、第2測定部25Bに被検眼100からの反射光束を入射させ、第2測定部25Bの出力から被検眼100の収差を求める(S302)。演算部600は、例えば、第1光源部11を点灯、第3光源部16を消灯することで、被検眼100で反射した光束が第2受光光学系20Aに入射するようにし、第2受光部21Aから第2信号を入力する。次に、演算部600は、入力した第2信号に基づき被検眼100の粗い収差を求める。収差の演算については、上述と同様である。さらに、演算部600は、前眼部観察部40の前眼部像受光部41からの信号に基づき角膜形状、角膜収差等を求めてもよい。また、演算部600は、これら計算結果をメモリ800に記憶する。以下の、各ステップの処理は、図16と同様であるので、同じ符号を付し詳細な説明は省略する。なお、ステップS306とS307の処理は、逆の順序で行っても良い。また、図6に示す変形例のように、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行うようにしても良い。なお、図24(b)に示す光学系を用いる場合、ステップS306の処理は、第2測定部25Bの出力に基づいて行っても良い。
【0112】
(第7の実施の形態の変形例)
図26は、第7の実施の形態の変形例における光学系の構成図である。図26(a)に示す光学系は、図17に示す第7の実施の形態における光学系に、さらに短焦点又は低感度測定用の第2測定部25Bとビームスプリッタ23を備えた光学系である。第2測定部25Bは、第2受光光学系20Bと第2受光部21Bを有する。図26(b)に示す光学系は、図26(a)に示す第2補償光学部60Bで反射した光束が、第2測定部25Bにも入射するように配置したものである。また、図26(a)及び(b)に示す光学系における第1変換部材22Aは、長焦点または高感度のレンズ部を有する波面変換部材である。その他各部については、図17と同様である。なお、図26(a)及び(b)には、図1の点線の枠内のみを示しているが、それ以外の部分については、図1と同様である。
【0113】
第7の実施の形態の変形例における電気系の構成は、第7の実施の形態における電気系と同様の構成とすることができる。なお、演算部600は、さらに、第2受光部21Bからの第3信号(14)を入力し、第2信号(14)に基づいて被検眼100の収差を演算する。
【0114】
図27は、第7の実施の形態の変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャートである。図27に示すフローチャートは、例えば、図18に示すフローチャートの収差測定1の処理を第2測定部25Bの出力に基づいて行う例である。各ステップの処理は、図18、図25と同様であるので、同じ符号を付し詳細な説明は省略する。なお、ステップS306とS403の処理は、逆の順序で行っても良い。また、ステップS306及びS403の処理とステップS307の処理は、逆の順序で行っても良い。さらに、図6に示す変形例のように、補償後の収差測定毎に、被検眼100の収差演算及び演算結果の出力を行うようにしても良い。
【0115】
(第8の実施の形態の変形例)
図28は、第8の実施の形態の変形例における光学系の構成図である。図28に示す光学系は、図19に示す第8の実施の形態における光学系に、さらに短焦点又は低感度測定用の第2測定部25Bとビームスプリッタ23を備えた光学系である。第2測定部25Bは、第2受光光学系20Bと第2受光部21Bを有する。また、図28に示す光学系における第1変換部材22Aは、長焦点または高感度のレンズ部を有する波面変換部材である。その他各部については、図17と同様である。なお、図28には、図1の点線の枠内のみを示しているが、それ以外の部分については、図1と同様である。
【0116】
第8の実施の形態の変形例における電気系の構成は、第8の実施の形態と同様の構成とすることができる。なお、演算部600は、さらに、第2受光部21Bからの第3信号(14)を入力し、第2信号(14)に基づいて被検眼100の収差を演算する。また、第8の実施の形態の変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャートは、図8に示すフローチャートを用いることができる。
【0117】
また、各実施の形態における光学系は、第1補償光学部60Aと第2補償光学部60Bを共通させる変形が可能である。以下、その変形例について述べる。
【0118】
(第4の実施の形態の第2変形例)
図29は、第4の実施の形態の第2変形例における光学系の構成図である。図29に示す光学系は、図10に示す第4の実施の形態における光学系の第1補償光学部60A及び第2補償光学部60Bを共通させる例である。第1補償光学部60Aは、被検眼100への入射光と被検眼100からの反射光の共通光路に挿入される。第3受光部21Cは、第1補償光学部60Aで反射し、ビームスプリッタ65によって分けられた第1光源部11からの光束を受光する。なお、図29に示す光学系では、一例として、補償収差の測定用の光束は、第3光源部16からの光束を用いる変わりに第1光源部11からの光束の一部を用いている。なお、第4の実施の形態と同様に、補償収差測定用の第3光源部16を適宜配置してもよい。
【0119】
演算部600は、第3測定部25Cからの出力に基づき、第1補償収差を測定する。ビームスプリッタ65は、第1光源部11からの光束を被検眼100と第3測定部25Cへ分けるビームスプリッタである。また、ビームスプリッタ65は、被検眼100から反射して戻ってくる光束を反射するようなビームスプリッタでもある。例えば、ビームスプリッタ65は、ある一定の比率(例えば、9:1)で反射及び透過するビームスプリッタを用いることができる。また、ビームスプリッタ65は、ハーフミラーを用いてもよい。その他各部については、図10と同様である。なお、図29には、光学系の一部のみを示しているが、それ以外の部分については、図19と同様である。また、第5の実施の形態における光学系の第1補償光学部60A及び第2補償光学部60Bを共通させる変形をした場合も、図29に示す光学系と同様となる。
【0120】
第4の実施の形態の第2変形例における電気系の構成は、第4の実施の形態と同様の構成とすることができる。また、第4の実施の形態の第2変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャートは、図11及び図12に示すフローチャートを用いることができる。
【0121】
(第4の実施の形態の第3変形例)
図30は、第4の実施の形態の第3変形例における光学系の構成図である。図30に示す光学系は、図29に示す第4の実施の形態の第2変形例における光学系に、さらに短焦点又は低感度測定用の第2測定部25Bとビームスプリッタ23を備えた例である。各部の構成は、図28及び図29と同様である。また、図30には、光学系の一部のみを示しているが、それ以外の部分については、図19と同様である。
【0122】
第4の実施の形態の第3変形例における電気系の構成は、第2の実施の形態における電気系と同様の構成とすることができる。また、第4の実施の形態の第3変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャートは、図21に示すフローチャートを用いることができる。
【0123】
(第6の実施の形態の第2変形例)
図31は、第6の実施の形態の第2変形例における光学系の構成図である。図31に示す光学系は、図15に示す第6の実施の形態における光学系の第1補償光学部60Aと第2補償光学部60Bを共通させる例である。第1補償光学部60Aは、被検眼100への入射光と被検眼100からの反射光の共通光路に挿入される。第1光源部11からの光束の一部は、第1補償光学部60A及びビームスプリッタ65を介して被検眼100へ送光される。また、第1光源部11からの光束の一部は、第1補償光学部60Aを介してビームスプリッタ65を通過し、補償収差測定用の光束として第1測定部25Cに導かれる。被検眼100からの反射光束は、ビームスプリッタ65、第1補償光学部60Aを介して、ビームスプリッタ64で反射され、第1測定部25Aに導かれる。ビームスプリッタ64は、例えば、第1光源部11からの光束を透過し、被検眼100からの反射光束を反射する偏光ビームスプリッタである。第1測定部25Cに入射する被検眼100からの反射光束及び補償収差測定用の光束を切り替えることにより、1つの測定部での測定が可能となる。例えば、光路上、ビームスプリッタ64の前にチョッパーを設け、これを制御することにより、光束を切り替えることができる。なお、チョッパーの配置は、適宜の場所に配置することができる。また、光束の切替手段はチョッパーの挿入以外にも適宜の手段を用いてもよい。その他各部については、図15と同様である。なお、図31には、光学系の一部のみを示しているが、それ以外の部分については、図19と同様である。また、第7の実施の形態における光学系の第1補償光学部60A及び第2補償光学部60Bを共通させる変形をした場合も、図31に示す光学系と同様となる。
【0124】
第6の実施の形態の第2変形例における電気系の構成は、第6の実施の形態と同様の構成とすることができる。また、第6の実施の形態の第2変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャートは、図16に示すフローチャートを用いることができる。ただし、第1測定部25Cに入射する被検眼100からの反射光束及び補償収差測定用の光束は、光源の点灯・消灯ではなく、光路上に設けられたチョッパー等を制御することにより切り替える。また、補償収差測定用の光源部を設け、この光源部と第1光源部11を点灯・消灯することにより、第1測定部25Aへの光束を切り替えることができる。
【0125】
(第6の実施の形態の第3変形例)
図32は、第6の実施の形態の第3変形例における光学系の構成図である。図32に示す光学系は、図31に示す第6の実施の形態の第2変形例の光学系に、さらに短焦点又は低感度測定用の第2測定部25Bとビームスプリッタ23を備えた例である。各部の構成は、図28及び図31と同様である。また、図32には、光学系の一部のみを示しているが、それ以外の部分については、図19と同様である。
【0126】
第6の実施の形態の第3変形例における電気系の構成は、第4の実施の形態における電気系と同様の構成とすることができる。また、第6の実施の形態の第3変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャートは、図25に示すフローチャートを用いることができる。
【0127】
【発明の効果】
本発明によると、収差量が多い場合においても正確な測定が可能な、精密かつ測定レンジの広い眼特性測定装置を提供することができる。本発明によると、被検眼100への照明を適切な照明状態で行うことができる。また、本発明によると、被検眼100の光学特性を測定する場合に、収差を打ち消すような補償を行い、さらに補償後の収差量を測定することで、精密な測定を行う眼特性測定装置を提供するができる。本発明によると、測定光の収差を打ち消すような補正をし、さらに低感度と高感度の光学系を用いてより精密に、且つ、より高速に光学特性の測定を行う眼特性測定装置を提供することができる。さらに、本発明によると、収差を打ち消すための入力値と、実際に補償されている収差にずれがあることを考慮し、より正確な測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態における光学系の構成図。
【図2】第1の実施の形態における電気系の構成図。
【図3】第1の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図4】収差測定1以外による収差補償処理のフローチャート。
【図5】座標関係の説明図。
【図6】第1の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートの変形例。
【図7】第2の実施の形態における光学系の構成図。
【図8】第2の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図9】第3の実施の形態における光学系の構成図。
【図10】第4の実施の形態における光学系の構成図。
【図11】第4の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図12】第4の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャートの変形例。
【図13】第5の実施の形態における光学系の構成図。
【図14】第5の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図15】第6の実施の形態における光学系の構成図。
【図16】第6の実施の形態における光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図17】第7の実施の形態における光学系の構成図。
【図18】第7の実施の形態のおける光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図19】第8の実施の形態における光学系の構成図。
【図20】第4の実施の形態の第1変形例における光学系の構成図。
【図21】第4の実施の形態の第1変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図22】第5の実施の形態の変形例における光学系の構成図。
【図23】第5の実施の形態の変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図24】第6の実施の形態の第1変形例における光学系の構成図。
【図25】第6の実施の形態の第1変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図26】第7の実施の形態の変形例における光学系の構成図。
【図27】第7の実施の形態の変形例における光学系を用いた収差測定のフローチャート。
【図28】第8の実施の形態の変形例における光学系の構成図。
【図29】第4の実施の形態の第2変形例における光学系の構成図。
【図30】第4の実施の形態の第3変形例における光学系の構成図。
【図31】第6の実施の形態の第2変形例における光学系の構成図。
【図32】第6の実施の形態の第3変形例における光学系の構成図。
【図33】ゼルニケ多項式(1)。
【図34】ゼルニケ多項式(2)。
【符号の説明】
10 第1照明光学系
11 第1光源部
16 第3光源部
20A 第1受光光学系
21A 第1受光部
25A 第1測定部
25B 第2測定部
25C 第3測定部
25D 第4測定部
30 前眼部観察部
31 第2光源部
40 前眼部照明部
41 前眼部像受光部
50 第1調整光学部
60A 第1補償光学部
60B 第2補償光学部
70 第2調整光学部
90 視標光学部
600 演算部
610 制御部
650 入力部
700 表示部
800 メモリ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an eye characteristic measuring device, and more particularly to an eye characteristic measuring device that precisely measures optical characteristics of an eye to be inspected using a wavefront sensor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, optical devices used for medical use have become widespread, particularly in ophthalmology, as optical characteristics measuring devices for examining eye functions such as refraction and accommodation of eyes and the inside of an eyeball. For example, there is a device called a photo-refractometer that determines the refractive power and the corneal shape of the eye to be examined.
[0003]
In addition, a retinal image resolution improving device that corrects a wave aberration by deforming a correction optical member such as a deformable mirror and has a half width but the same shape as the wave aberration is disclosed. (For example, see Patent Document 1). In this device, the laser light reflected from the retina of the eye forms a wavefront on a Hartmann-Shack wavefront sensor via a deformable mirror. The formed wavefront is digitized by a digital processor via a camera, and the wave aberration is measured. The digital data processor emits a correction signal that feeds back to the deformable mirror based on the measured wave aberration. The deformable mirror is deformed to correct the wave aberration of the eye, and has the same shape, although the width of the wave aberration is half.
[Patent Document 1]
JP 2001-507258 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in an apparatus for measuring the optical characteristics of an eye to be examined having an aberration, accurate measurement may be difficult when the amount of aberration is large. In particular, when there is a large amount of aberration, the secondary light source formed by condensing incident light on the fundus may be deteriorated in the state of light collection due to the influence of aberration, and the secondary light source may be blurred and spread. In a double-pass measurement using a wide (large diameter) beam, there is a case where the measurement is easily affected by aberration and cannot be performed.
[0005]
In view of the above points, an object of the present invention is to provide an eye characteristic measuring device having a wide measurement range that enables accurate measurement even when the amount of aberration is large. Another object of the present invention is to illuminate the subject's eye in an appropriate illumination state. Further, another object of the present invention is to perform compensation for canceling aberration with respect to light incident on the eye to be examined, and to remove the influence of aberration in the incident light. An object of the present invention is to provide an eye characteristic measuring apparatus that performs compensation for canceling out aberration of measurement light when measuring optical characteristics of an eye to be examined, further measures the amount of aberration after compensation, and performs precise measurement. With the goal. The present invention provides an eye characteristic measuring apparatus that performs correction so as to cancel out the aberration of the measurement light, and more precisely and uses a low-sensitivity and high-sensitivity optical system to measure optical characteristics more quickly. The purpose is to: A further object of the present invention is to perform more accurate measurement in consideration of a difference between an input value for canceling aberration and an aberration that is actually corrected.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first solution of the present invention,
A first light source unit that emits a light beam of a first wavelength;
A first illumination optical system for illuminating a minute area on the retina of the subject's eye with a wide beam with a light beam from the first light source unit;
A second part for receiving a part of the reflected light beam reflected from the retina to be examined through a first conversion member having a long focal point or a highly sensitive lens part that converts at least substantially 17 beams. One light receiving optical system,
A second part for receiving light via a second conversion member having a short focus or low sensitivity lens unit that converts a part of the reflected light flux reflected from the retina of the subject's eye and returned to at least substantially 17 beams. Two light receiving optical systems,
A first light receiving unit that receives a light beam received by the first light receiving optical system;
A second light receiving unit that receives a light beam received by the second light receiving optical system;
A compensation amount calculation unit that determines the optical characteristics of the subject's eye based on the output of the first light receiving unit and / or the second light receiving unit, calculates and outputs a compensation amount for canceling the aberration according to the optical characteristics,
A compensating optical unit that performs aberration compensation on both the illumination light beam from the first illumination optical system and the reflected light beam from the retina of the subject's eye, according to the compensation amount output from the compensation amount calculation unit;
Measurement operation for obtaining the optical characteristics of the eye to be examined based on the optical characteristics based on the output of the first light receiving unit and / or the second light receiving unit after the compensation by the compensation optical unit and the optical characteristics compensated by the compensation optical unit. Department and
An eye characteristic measuring device provided with:
[0007]
According to a second solution of the present invention,
A first light source unit that emits a light beam of a first wavelength;
A first illumination optical system for illuminating a minute area on the retina of the subject's eye with a wide beam with a light beam from the first light source unit;
A first light receiving optical system for receiving a part of the reflected light flux reflected from the retina to be examined and returned via at least substantially a first conversion member that converts the light into 17 beams;
A first light receiving unit that receives a light beam received by the first light receiving optical system;
A second light source unit that emits a light beam of a second wavelength;
An anterior segment illuminating unit that illuminates the vicinity of the cornea of the eye to be examined in a predetermined pattern with a light beam from the second light source unit;
An anterior ocular segment observation unit for receiving a reflected light flux that is reflected and returned from near the cornea of the eye to be examined,
An anterior ocular segment image light receiving unit that receives a light beam received by the anterior ocular segment observation unit,
A compensation amount calculation unit that determines the optical characteristics of the subject's eye based on the output of the anterior ocular segment image light receiving unit, calculates and outputs a compensation amount for canceling aberrations according to the optical characteristics,
A compensating optical unit that performs aberration compensation on both the illumination light beam from the first illumination optical system and the reflected light beam from the retina of the subject's eye, according to the compensation amount output from the compensation amount calculation unit;
An optical characteristic based on the output of the first light receiving unit after compensation by the compensation optical unit, and a measurement calculation unit that determines the optical characteristic of the eye to be examined based on the optical characteristic compensated by the compensation optical unit.
An eye characteristic measuring device comprising:
[0008]
According to a third solution of the present invention,
A first light source unit that emits a light beam of a first wavelength;
A first illumination optical system for illuminating a minute area on the retina of the subject's eye with a wide beam with a light beam from the first light source unit;
A first light receiving optical system for receiving, via a first conversion member having a lens unit that converts a part of the reflected light flux reflected from the retina to be examined and returned to at least substantially 17 beams,
A first light receiving unit that receives a light beam received by the first light receiving optical system;
A compensation amount calculation unit that determines an optical characteristic of the eye to be inspected based on an output of the first light receiving unit, and calculates and outputs a compensation amount for canceling aberration according to the optical characteristic;
A compensating optical unit that performs aberration compensation on both the illumination light beam from the first illumination optical system and the reflected light beam from the retina of the subject's eye, according to the compensation amount output from the compensation amount calculation unit;
A third light source unit that emits a light beam for illuminating the adaptive optics unit;
A third light receiving optical system for receiving a light beam from the third light source unit via the compensation optical unit and a third conversion member that converts the light beam into at least substantially 17 beams;
A third light receiving unit that receives a light beam received by the third light receiving optical system;
The optical characteristics based on the output of the first light receiving unit after the compensation by the compensating optical unit, and the optical characteristics compensated by the compensating optical unit based on the output of the third light receiving unit are measured. A measurement calculation unit for determining the optical characteristics of the subject's eye based on
An eye characteristic measuring device provided with:
[0009]
According to a fourth solution of the present invention,
A first light source unit that emits a light beam of a first wavelength;
A first illumination optical system for illuminating a minute area on the retina of the subject's eye with a wide beam with a light beam from the first light source unit;
A third light source unit that emits a light beam for measuring the compensated aberration,
A part of the reflected light beam reflected from the retina of the eye to be examined and the light beam from the third light source unit are received via a first conversion member having a lens unit that converts the light beam into at least substantially 17 beams. A first light receiving optical system for
A first light receiving unit that receives a light beam received by the first light receiving optical system;
A compensation amount calculation unit that determines an optical characteristic of the eye to be inspected based on an output of the first light receiving unit, and calculates and outputs a compensation amount for canceling aberration according to the optical characteristic;
Compensation optics for compensating aberration for the illumination light beam from the first illumination optical system, the reflected light beam from the retina of the eye to be examined, and the light beam from the third light source unit according to the compensation amount output from the compensation amount calculation unit. Department and
An optical characteristic compensated by the compensation optical unit is measured based on an output of the first light receiving unit by a light beam from the third light source unit, and an output of the first light receiving unit by a light beam from the first light source unit is measured. Based on the measured optical characteristics after compensation by the compensation optical unit, a measurement calculation unit that determines the optical characteristics of the eye to be examined based on the measured optical characteristics
An eye characteristic measuring device provided with:
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1. First embodiment
(Optical system configuration)
FIG. 1 shows a configuration diagram of an optical system according to the first embodiment.
The eye characteristic measuring device includes a first illumination
[0011]
Hereinafter, each part will be described in detail.
The first illumination
[0012]
The first
[0013]
The first light receiving
[0014]
The moving
[0015]
The diameter of incident light from the first
[0016]
The anterior
[0017]
The anterior ocular
[0018]
The first adjustment
[0019]
The first compensating
[0020]
The
[0021]
The second adjustment
[0022]
The optotype
[0023]
(Conjugate relationship)
The fundus of the subject's
[0024]
(Electric system configuration)
FIG. 2 is a configuration diagram of an electric system according to the first embodiment.
The configuration of the electrical system of the eye characteristic measuring device includes an
[0025]
In addition, for example, the
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The first drive unit 910 outputs a signal (2) based on the signal (4) from the first light receiving unit 21A input to the
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
(flowchart)
FIGS. 3 and 4 are flowcharts of aberration measurement using the optical system according to the first embodiment. The
[0032]
First, the
[0033]
Hereinafter, the aberration calculation will be described. The
[0034]
(Equation 1)
(F: distance between the Hartmann plate of the
[0035]
Here, the wavefront W is represented by the Zernike polynomial Zi 2j-iWhen expressed by using,
[0036]
(Equation 2)
[0037]
Using the above two equations and the measured values of △ x and △ y (and thus also including X and Y) obtained by the measurement, the Zernike coefficient ci 2j-iCan be obtained. Further, when obtaining the corneal aberration, the inclination of the cornea and the height of the cornea are calculated based on the signal from the anterior ocular segment
[0038]
Next, the
[0039]
In step S105, the
[0040]
FIG. 5 shows the coordinates (Xm, YmFIG. 4 is an explanatory diagram of the relationship between the coordinates (X, Y) of the optical system. The aberration to be compensated is represented by Wc, and the equation of the analyzed aberration is
[0041]
(Equation 3)
[0042]
, The coordinates (Xm, Ym) And the coordinates (X, Y) of the optical system are determined by considering the incident angle θ to the variable mirror.
[0043]
(Equation 4)
[0044]
Becomes The compensation amount M of the variable mirror takes into account the effect of doubling because of reflection and the magnification of the pupil of the eye and the variable mirror. Assuming that the magnification of the deformable mirror with respect to the pupil is k, the compensation amount M is
[0045]
(Equation 5)
[0046]
Becomes The compensation amount M obtained here can include a high-order component of aberration. The first and second compensation
[0047]
The spherical power component, which is a low-order component of the aberration, can be compensated by moving the first
[0048]
In step S150, the
[0049]
FIG. 4 is a flowchart of the aberration compensation processing other than the
First, the
[0050]
When the measurement is not to be continued, the
[0051]
Next, the
[0052]
On the other hand, when the measurement can be performed (S157), the
Returning to FIG. 3, the
[0053]
Next, the
[0054]
(Equation 6)
[0055]
The
[0056]
When the aberration is larger than the allowable value (S109), the
[0057]
(Equation 7)
(Where, SE: equivalent spherical power, Smove: Spherical power for fixation movement, r: pupil diameter)
[0058]
The
[0059]
Further, the
[0060]
FIG. 6 is a modified example of the flowchart of the aberration measurement using the optical system according to the first embodiment. This modified example is an example in which the aberration calculation of the
[0061]
First, the
[0062]
The
[0063]
The
[0064]
2. Second embodiment
(Optical system configuration)
FIG. 7 is a configuration diagram of an optical system according to the second embodiment. FIG. 7 shows only the portion corresponding to the dotted frame in FIG. 1, but the other portions are the same as those in FIG. The eye characteristic measuring apparatus in FIG. 7 further includes a short focus or low sensitivity second measuring
[0065]
The
[0066]
The short focus and the low sensitivity in the present embodiment mean that the change of the beam converted by the second conversion member 22B over the measurable range is set smaller than the conversion pitch of the second conversion member 22B. As a result, it is easy to associate each spot obtained by the second light receiving unit 21B with a grid point, and signal processing can be easily performed at high speed. On the other hand, in the measurement using a long focus or high sensitivity, the spot position is largely displaced, and a spot may exist outside the range of the Hartmann grating. Therefore, if the spot positions are shifted too much due to a large amount of aberration or the like, it may be difficult to associate each spot with a grid point, and it may take time for signal processing.
[0067]
(Conjugate relationship)
The second light receiving unit 21B is conjugate with the fundus of the
[0068]
(Electric system configuration)
The configuration of the electric system in the second embodiment can be the same as the configuration of the electric system in the first embodiment. The
[0069]
(flowchart)
FIG. 8 is a flowchart of aberration measurement using the optical system according to the second embodiment. FIG. 8 is a flowchart of aberration measurement for determining a compensation amount based on a signal from the short-focus or low-sensitivity second light receiving optical system 20B. The
[0070]
First, the
[0071]
Next, the
The
[0072]
Next,
[0073]
3. Third embodiment
FIG. 9 is a configuration diagram of an optical system according to the third embodiment. FIG. 9 shows only the portion corresponding to the dotted frame in FIG. 1, but the other portions are the same as those in FIG. In the optical system of FIG. 9, the second compensation optical unit 60B is inserted commonly to the first and
[0074]
The configuration of the electric system according to the third embodiment can be the same as that of the electric system according to the second embodiment. As a flowchart of the aberration measurement using the optical system according to the third embodiment, the flowchart shown in FIG. 8 can be used.
[0075]
4. Fourth embodiment
In the present embodiment, the aberration (compensation aberration) actually compensated by the first and second compensation
[0076]
FIG. 10 is a configuration diagram of an optical system according to the fourth embodiment. The optical system shown in FIG. 10 is obtained by further arranging an optical system for measuring the compensation aberration in the optical system in the first embodiment shown in FIG. 1, and includes a third
[0077]
The third
[0078]
The third light receiving
[0079]
In FIG. 10, an optical system is arranged to measure the second compensation aberration in the second compensation optical unit 60B, but the compensation aberration (first compensation aberration) in the first compensation
[0080]
The configuration of the electric system according to the fourth embodiment can be the same as the configuration of the electric system according to the first embodiment. The
[0081]
FIG. 11 is a flowchart of aberration measurement using the optical system according to the fourth embodiment. The flowchart illustrated in FIG. 11 is a flowchart in which, in addition to the flowchart illustrated in FIG. 3, the aberration actually compensated by the second compensation optical unit 60B is measured, and the optical characteristics of the
[0082]
First, the
[0083]
The
[0084]
FIG. 12 is a modified example of the flowchart of the aberration measurement using the optical system according to the fourth embodiment. The flowchart shown in FIG. 12 is an example in which the measurement of the second compensation aberration (S401) of the flowchart in FIG. 11 and the aberration measurement 2 (S107) of the light beam reflected from the subject's
[0085]
5. Fifth embodiment
FIG. 13 is a configuration diagram of an optical system according to the fifth embodiment. The optical system shown in FIG. 13 is different from the optical system according to the fourth embodiment shown in FIG. 10 in that the fourth system for measuring aberration (first compensation aberration) compensated by the first compensation
[0086]
The fourth light receiving optical system 20D receives the light beam emitted from the first
[0087]
The configuration of the electric system according to the fifth embodiment can be the same as the configuration of the electric system according to the fourth embodiment. The
[0088]
FIG. 14 is a flowchart of aberration measurement using the optical system according to the fifth embodiment. The flowchart of FIG. 14 is an example in which the first compensation aberration of the first compensation
[0089]
Further, the
[0090]
6. Sixth embodiment
FIG. 15 is a configuration diagram of an optical system according to the sixth embodiment. The optical system shown in FIG. 15 is an optical system that shares the
[0091]
The configuration of the electric system according to the sixth embodiment can be the same as the configuration of the electric system according to the first embodiment. The
[0092]
FIG. 16 is a flowchart of aberration measurement using the optical system according to the sixth embodiment. The flowchart shown in FIG. 16 is an example in which the measurement of the second compensation aberration and the measurement of the aberration after the compensation are performed based on the output from one measurement unit.
[0093]
First, the
[0094]
The
[0095]
Next, the
[0096]
7. Seventh embodiment
FIG. 17 is a configuration diagram of an optical system according to the seventh embodiment. The optical system in FIG. 17 includes the
[0097]
The configuration of the electric system according to the seventh embodiment can be the same as the configuration of the electric system according to the sixth embodiment. The
[0098]
FIG. 18 is a flowchart of aberration measurement using the optical system according to the seventh embodiment. FIG. 18 is an example in which a process for measuring the first compensation aberration is further performed on the flowchart shown in FIG. Since the processing in each step is the same as in FIGS. 14 and 16, the same reference numerals are given and the detailed description is omitted. Note that the processing of steps S306 and S403 may be performed in parallel. Further, the processing of steps S306 and S403 and the processing of step S307 may be performed in reverse order. Further, as in the modification shown in FIG. 6, the aberration calculation of the subject's
[0099]
8. Eighth embodiment
FIG. 19 is a configuration diagram of an optical system according to the eighth embodiment. The optical system shown in FIG. 19 is an optical system in which the first compensation
[0100]
The configuration of the electric system according to the eighth embodiment can be the same as the configuration of the electric system according to the first embodiment. The flowchart of the aberration measurement using the optical system in the eighth embodiment can use the flowchart in the first embodiment shown in FIGS.
[0101]
9. Modified example
The optical systems in the above-described fourth to eighth embodiments can be modified to further include a
[0102]
(First Modification of Fourth Embodiment)
FIG. 20 is a configuration diagram of an optical system according to a first modification of the fourth embodiment. The optical system shown in FIG. 20A is an optical system further including a
[0103]
The configuration of the electrical system according to the first modification of the fourth embodiment can be the same as the configuration of the electrical system according to the fourth embodiment. The
[0104]
FIG. 21 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to a first modification of the fourth embodiment. The flowchart illustrated in FIG. 21 is an example in which the processing of the
[0105]
(Modification of Fifth Embodiment)
FIG. 22 is a configuration diagram of an optical system according to a modified example of the fifth embodiment. The optical system shown in FIG. 22A is an optical system further provided with a
[0106]
The configuration of the electric system in the modification of the fifth embodiment can be the same as the configuration of the electric system in the fifth embodiment. The
[0107]
FIG. 23 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to a modification of the fifth embodiment. The flowchart illustrated in FIG. 23 is an example in which the processing of the
[0108]
(First Modification of Sixth Embodiment)
FIG. 24 is a configuration diagram of an optical system according to a first modification of the sixth embodiment. The optical system shown in FIG. 24A is an optical system further provided with a
[0109]
The configuration of the electric system according to the first modification of the sixth embodiment can be the same as the configuration of the electric system according to the sixth embodiment. The
[0110]
FIG. 25 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to a first modification of the sixth embodiment. The flowchart illustrated in FIG. 25 is an example in which the processing of the
[0111]
First, the
[0112]
(Modification of Seventh Embodiment)
FIG. 26 is a configuration diagram of an optical system according to a modified example of the seventh embodiment. The optical system shown in FIG. 26A is an optical system further including a
[0113]
The configuration of the electrical system in the modification of the seventh embodiment can be the same as the configuration of the electrical system in the seventh embodiment. The
[0114]
FIG. 27 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to a modification of the seventh embodiment. The flowchart illustrated in FIG. 27 is an example in which the processing of the
[0115]
(Modification of the eighth embodiment)
FIG. 28 is a configuration diagram of an optical system according to a modification of the eighth embodiment. The optical system shown in FIG. 28 is an optical system further including a
[0116]
The configuration of the electric system in the modification of the eighth embodiment can be the same as that of the eighth embodiment. The
[0117]
Further, the optical system in each embodiment can be modified so that the first compensation
[0118]
(Second Modification of Fourth Embodiment)
FIG. 29 is a configuration diagram of an optical system according to a second modification of the fourth embodiment. The optical system shown in FIG. 29 is an example in which the first compensation
[0119]
The
[0120]
The configuration of the electrical system according to the second modification of the fourth embodiment can be the same as that of the fourth embodiment. In addition, as a flowchart of the aberration measurement using the optical system in the second modification of the fourth embodiment, the flowcharts shown in FIGS. 11 and 12 can be used.
[0121]
(Third Modification of Fourth Embodiment)
FIG. 30 is a configuration diagram of an optical system according to a third modification of the fourth embodiment. The optical system shown in FIG. 30 is an example in which the optical system in the second modification of the fourth embodiment shown in FIG. 29 further includes a
[0122]
The configuration of the electric system according to the third modification of the fourth embodiment can be the same as the configuration of the electric system according to the second embodiment. In addition, the flowchart shown in FIG. 21 can be used as a flowchart of the aberration measurement using the optical system in the third modification of the fourth embodiment.
[0123]
(Second Modification of Sixth Embodiment)
FIG. 31 is a configuration diagram of an optical system according to a second modification of the sixth embodiment. The optical system shown in FIG. 31 is an example in which the first compensation
[0124]
The configuration of the electrical system according to the second modification of the sixth embodiment can be the same as that of the sixth embodiment. The flowchart of FIG. 16 can be used as a flowchart of aberration measurement using an optical system in the second modification of the sixth embodiment. However, the reflected light beam from the subject's
[0125]
(Third Modification of Sixth Embodiment)
FIG. 32 is a configuration diagram of an optical system according to a third modification of the sixth embodiment. The optical system shown in FIG. 32 is an example in which the optical system of the second modified example of the sixth embodiment shown in FIG. 31 further includes a
[0126]
The configuration of the electric system according to the third modification of the sixth embodiment can be the same as the configuration of the electric system according to the fourth embodiment. In addition, the flowchart shown in FIG. 25 can be used as the flowchart of the aberration measurement using the optical system in the third modification of the sixth embodiment.
[0127]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide a precise and wide-ranging eye characteristic measuring apparatus capable of performing accurate measurement even when the amount of aberration is large. According to the present invention, illumination of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram of an electric system according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart of aberration measurement using the optical system according to the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart of aberration compensation processing other than
FIG. 5 is an explanatory diagram of a coordinate relationship.
FIG. 6 is a modified example of the flowchart of the aberration measurement using the optical system according to the first embodiment.
FIG. 7 is a configuration diagram of an optical system according to a second embodiment.
FIG. 8 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to the second embodiment.
FIG. 9 is a configuration diagram of an optical system according to a third embodiment.
FIG. 10 is a configuration diagram of an optical system according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to a fourth embodiment.
FIG. 12 is a modified example of the flowchart of the aberration measurement using the optical system according to the fourth embodiment.
FIG. 13 is a configuration diagram of an optical system according to a fifth embodiment.
FIG. 14 is a flowchart of aberration measurement using the optical system according to the fifth embodiment.
FIG. 15 is a configuration diagram of an optical system according to a sixth embodiment.
FIG. 16 is a flowchart of aberration measurement using the optical system according to the sixth embodiment.
FIG. 17 is a configuration diagram of an optical system according to a seventh embodiment.
FIG. 18 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to the seventh embodiment.
FIG. 19 is a configuration diagram of an optical system according to an eighth embodiment.
FIG. 20 is a configuration diagram of an optical system according to a first modification of the fourth embodiment.
FIG. 21 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to a first modification of the fourth embodiment.
FIG. 22 is a configuration diagram of an optical system according to a modification of the fifth embodiment.
FIG. 23 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to a modification of the fifth embodiment.
FIG. 24 is a configuration diagram of an optical system according to a first modification of the sixth embodiment.
FIG. 25 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to a first modification of the sixth embodiment.
FIG. 26 is a configuration diagram of an optical system according to a modification of the seventh embodiment.
FIG. 27 is a flowchart of aberration measurement using an optical system according to a modification of the seventh embodiment.
FIG. 28 is a configuration diagram of an optical system according to a modification of the eighth embodiment.
FIG. 29 is a configuration diagram of an optical system according to a second modification of the fourth embodiment.
FIG. 30 is a configuration diagram of an optical system according to a third modification of the fourth embodiment.
FIG. 31 is a configuration diagram of an optical system according to a second modification of the sixth embodiment.
FIG. 32 is a configuration diagram of an optical system according to a third modification of the sixth embodiment.
FIG. 33 shows a Zernike polynomial (1).
FIG. 34 is a Zernike polynomial (2).
[Explanation of symbols]
10 First illumination optical system
11 First light source unit
16 Third light source unit
20A First light receiving optical system
21A First light receiving unit
25A First measurement unit
25B 2nd measuring part
25C 3rd measuring part
25D 4th measuring part
30 Anterior segment observation unit
31 Second light source unit
40 Anterior segment lighting unit
41 Anterior eye image receiving unit
50 First adjustment optical unit
60A first adaptive optics
60B second adaptive optics
70 second adjustment optical unit
90 Opto-optical unit
600 arithmetic unit
610 control unit
650 input section
700 display
800 memory
Claims (27)
上記第1光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を幅広いビームにより照明するための第1照明光学系と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部を、少なくとも実質的に17本のビームに変換する長焦点又は高感度のレンズ部を有する第1変換部材を介して受光するための第1受光光学系と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部を、少なくとも実質的に17本のビームに変換する短焦点又は低感度のレンズ部を有する第2変換部材を介して受光するための第2受光光学系と、
上記第1受光光学系の受光光束を受光する第1受光部と、
上記第2受光光学系の受光光束を受光する第2受光部と、
上記第1受光部及び/又は上記第2受光部の出力に基づき被検眼の光学特性を求め、該光学特性に従い収差を打ち消すための補償量を求めて出力する補償量演算部と、
上記補償量演算部から出力された補償量に従って、上記第1照明光学系からの照明光束及び被検眼網膜からの反射光束の両方に対して収差の補償を行う補償光学部と、
上記補償光学部による補償後の上記第1受光部及び/又は上記第2受光部の出力に基づく光学特性と、上記補償光学部で補償した光学特性に基づき、被検眼の光学特性を求める測定演算部と
を備えた眼特性測定装置。A first light source unit that emits a light beam of a first wavelength;
A first illumination optical system for illuminating a minute area on the retina of the subject's eye with a wide beam with a light beam from the first light source unit;
A second part for receiving a part of the reflected light beam reflected from the retina to be examined through a first conversion member having a long focal point or a highly sensitive lens part that converts at least substantially 17 beams. One light receiving optical system,
A second part for receiving light via a second conversion member having a short focus or low sensitivity lens unit that converts a part of the reflected light flux reflected from the retina of the subject's eye and returned to at least substantially 17 beams. Two light receiving optical systems,
A first light receiving unit that receives a light beam received by the first light receiving optical system;
A second light receiving unit that receives a light beam received by the second light receiving optical system;
A compensation amount calculation unit that determines the optical characteristics of the subject's eye based on the output of the first light receiving unit and / or the second light receiving unit, calculates and outputs a compensation amount for canceling the aberration according to the optical characteristics,
A compensating optical unit that performs aberration compensation on both the illumination light beam from the first illumination optical system and the reflected light beam from the retina of the subject's eye, according to the compensation amount output from the compensation amount calculation unit;
Measurement operation for obtaining the optical characteristics of the eye to be inspected based on the optical characteristics based on the output of the first light receiving unit and / or the second light receiving unit after the compensation by the compensation optical unit and the optical characteristics compensated by the compensation optical unit. Characteristic measuring device comprising:
上記測定演算部は、上記第1受光部の出力に基づく光学特性と上記補償光学部で補償した光学特性に基づき、被検眼の光学特性を高感度に求めるように構成されている請求項1又は2に記載の眼特性測定装置。The compensation amount calculation unit obtains an optical characteristic of the subject's eye based on the output of the second light receiving unit, calculates and outputs a compensation amount for canceling aberration according to the optical characteristic,
The measurement calculation unit is configured to obtain the optical characteristics of the eye to be examined with high sensitivity based on the optical characteristics based on the output of the first light receiving unit and the optical characteristics compensated by the compensation optical unit. 3. The eye characteristic measuring device according to 2.
上記第3光源部からの光束を、上記補償光学部及び少なくとも実質的に17本のビームに変換する第3変換部材を介して受光するための第3受光光学系と、
上記第3受光光学系の受光光束を受光する第3受光部と、
を備え、
上記測定演算部は、上記補償光学部で補償した光学特性を上記第3受光部の出力に基づき測定し、測定された光学特性を用いて被検眼の光学特性を求めるように構成されている請求項1乃至3のいずれかに記載の眼特性測定装置。A third light source unit that emits a light beam for illuminating the adaptive optics unit;
A third light receiving optical system for receiving a light beam from the third light source unit via the compensation optical unit and a third conversion member that converts the light beam into at least substantially 17 beams;
A third light receiving unit that receives a light beam received by the third light receiving optical system;
With
The measurement calculation unit is configured to measure an optical characteristic compensated by the compensation optical unit based on an output of the third light receiving unit, and obtain an optical characteristic of the eye to be inspected using the measured optical characteristic. Item 4. The eye characteristic measuring device according to any one of Items 1 to 3.
上記測定演算部は、上記補償光学部による補償後の上記第1受光部の出力に基づく光学特性の測定と、上記第3受光部の出力に基づく上記補償光学部で補償した光学特性の測定を並行して行うように構成されている請求項4に記載の眼特性測定装置。The wavelength of the light beam from the third light source unit is different from the first wavelength of the first light source unit,
The measurement calculation unit is configured to measure an optical characteristic based on an output of the first light receiving unit after compensation by the compensation optical unit and to measure an optical characteristic compensated by the compensation optical unit based on an output of the third light receiving unit. The eye characteristic measuring device according to claim 4, wherein the eye characteristic measuring device is configured to perform the measurement in parallel.
上記第1受光部は、さらに、上記第3光源部からの光束を、上記補償光学部及び上記第1変換部材を介して受光し、
上記測定演算部は、上記補償光学部で補償した光学特性を、上記第3光源部からの光束による上記第1受光部の出力に基づき測定し、測定された光学特性を用いて被検眼の光学特性を求めるように構成されている請求項1乃至3のいずれかに記載の眼特性測定装置。Furthermore, a third light source unit that emits a light beam for illuminating the adaptive optics unit is provided,
The first light receiving unit further receives a light beam from the third light source unit via the adaptive optics unit and the first conversion member,
The measurement calculation unit measures the optical characteristic compensated by the compensation optical unit based on the output of the first light receiving unit due to the light beam from the third light source unit, and uses the measured optical characteristic to measure the optical characteristic of the eye to be inspected. The eye characteristic measuring device according to claim 1, wherein the eye characteristic measuring device is configured to obtain a characteristic.
上記第3光源部からの光束は、上記第1光源部からの光束の一部が用いられるように構成されていることを特徴とする請求項4乃至6のいずれかに記載の眼特性測定装置。The third light source unit includes a common light source as the first light source unit,
The eye characteristic measuring apparatus according to claim 4, wherein the light beam from the third light source unit is configured to use a part of the light beam from the first light source unit. .
上記第1光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を幅広いビームにより照明するための第1照明光学系と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部を、少なくとも実質的に17本のビームに変換する第1変換部材を介して受光するための第1受光光学系と、
上記第1受光光学系の受光光束を受光する第1受光部と、
第2波長の光束を発する第2光源部と、
上記第2光源部からの光束で被検眼角膜付近を所定のパターンで照明する前眼部照明部と、
被検眼角膜付近から反射して戻ってくる反射光束を受光するための前眼部観察部と、
上記前眼部観察部の受光光束を受光する前眼部像受光部と、
上記前眼部像受光部の出力に基づき被検眼の光学特性を求め、該光学特性に従い収差を打ち消すための補償量を求めて出力する補償量演算部と、
上記補償量演算部から出力された補償量に従って、上記第1照明光学系からの照明光束及び被検眼網膜からの反射光束の両方に対して収差の補償を行う補償光学部と、
上記補償光学部による補償後の上記第1受光部の出力に基づく光学特性と、上記補償光学部で補償した光学特性に基づき、被検眼の光学特性を求める測定演算部と
を備える眼特性測定装置。A first light source unit that emits a light beam of a first wavelength;
A first illumination optical system for illuminating a minute area on the retina of the subject's eye with a wide beam with a light beam from the first light source unit;
A first light receiving optical system for receiving a part of the reflected light flux reflected from the retina to be examined and returned via at least substantially a first conversion member that converts the light into 17 beams;
A first light receiving unit that receives a light beam received by the first light receiving optical system;
A second light source unit that emits a light beam of a second wavelength;
An anterior segment illuminating unit that illuminates the vicinity of the cornea of the eye to be examined in a predetermined pattern with a light beam from the second light source unit;
An anterior ocular segment observation unit for receiving a reflected light flux that is reflected and returned from near the cornea of the eye to be examined,
An anterior ocular segment image light receiving unit that receives a light beam received by the anterior ocular segment observation unit,
A compensation amount calculation unit that determines the optical characteristics of the subject's eye based on the output of the anterior ocular segment image light receiving unit, calculates and outputs a compensation amount for canceling aberrations according to the optical characteristics,
A compensating optical unit that performs aberration compensation on both the illumination light beam from the first illumination optical system and the reflected light beam from the retina of the subject's eye, according to the compensation amount output from the compensation amount calculation unit;
An eye characteristic measuring device comprising: an optical characteristic based on an output of the first light receiving unit after compensation by the compensation optical unit; .
上記第3光源部からの光束を、上記補償光学部及び少なくとも実質的に17本のビームに変換する第3変換部材を介して受光するための第3受光光学系と、
上記第3受光光学系の受光光束を受光する第3受光部と、
を備え、
上記測定演算部は、上記補償光学部で補償した光学特性を上記第3受光部の出力に基づき測定し、測定された光学特性を用いて被検眼の光学特性を求めるように構成されている請求項9又は10に記載の眼特性測定装置。A third light source unit that emits a light beam for illuminating the adaptive optics unit;
A third light receiving optical system for receiving a light beam from the third light source unit via the compensation optical unit and a third conversion member that converts the light beam into at least substantially 17 beams;
A third light receiving unit that receives a light beam received by the third light receiving optical system;
With
The measurement calculation unit is configured to measure an optical characteristic compensated by the compensation optical unit based on an output of the third light receiving unit, and determine an optical characteristic of the subject's eye using the measured optical characteristic. Item 11. The eye characteristic measuring device according to item 9 or 10.
上記測定演算部は、上記補償光学部による補償後の上記第1受光部の出力に基づく光学特性の測定と、上記第3受光部の出力に基づく上記補償光学部で補償した光学特性の測定を並行して行うように構成されている請求項11に記載の眼特性測定装置。The wavelength of the light beam from the third light source unit is different from the first wavelength of the first light source unit,
The measurement calculation unit is configured to measure an optical characteristic based on an output of the first light receiving unit after compensation by the compensation optical unit and to measure an optical characteristic compensated by the compensation optical unit based on an output of the third light receiving unit. The eye characteristic measuring apparatus according to claim 11, wherein the apparatus is configured to perform the measurement in parallel.
上記第1受光部は、さらに、上記第3光源部からの光束を、上記補償光学部及び上記第1変換部材を介して受光し、
上記測定演算部は、上記補償光学部で補償した光学特性を、上記第3光源部からの光束による上記第1受光部の出力に基づき測定し、測定された光学特性を用いて被検眼の光学特性を求めるように構成されている請求項9又は10に記載の眼特性測定装置。Furthermore, a third light source unit that emits a light beam for illuminating the adaptive optics unit is provided,
The first light receiving unit further receives a light beam from the third light source unit via the adaptive optics unit and the first conversion member,
The measurement calculation unit measures the optical characteristics compensated by the compensation optical unit based on the output of the first light receiving unit due to the light beam from the third light source unit, and uses the measured optical characteristics to measure the optical characteristics of the subject's eye. The eye characteristic measuring device according to claim 9, wherein the eye characteristic measuring device is configured to obtain a characteristic.
上記第3光源部からの光束は、上記第1光源部からの光束の一部が用いられるように構成されていることを特徴とする請求項9乃至13のいずれかに記載の眼特性測定装置。The third light source unit includes a common light source as the first light source unit,
14. The eye characteristic measuring device according to claim 9, wherein a part of the light beam from the first light source unit is used as the light beam from the third light source unit. .
上記第1光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を幅広いビームにより照明するための第1照明光学系と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部を、少なくとも実質的に17本のビームに変換するレンズ部を有する第1変換部材を介して受光するための第1受光光学系と、
上記第1受光光学系の受光光束を受光する第1受光部と、
上記第1受光部の出力に基づき被検眼の光学特性を求め、該光学特性に従い収差を打ち消すための補償量を求めて出力する補償量演算部と、
上記補償量演算部から出力された補償量に従って、上記第1照明光学系からの照明光束及び被検眼網膜からの反射光束の両方に対して収差の補償を行う補償光学部と、
上記補償光学部を照明するための光束を発する第3光源部と、
上記第3光源部からの光束を、上記補償光学部及び少なくとも実質的に17本のビームに変換する第3変換部材を介して受光するための第3受光光学系と、
上記第3受光光学系の受光光束を受光する第3受光部と、
上記補償光学部による補償後の上記第1受光部の出力に基づく光学特性、及び、上記第3受光部の出力に基づく上記補償光学部で補償した光学特性を測定し、測定された光学特性に基づき被検眼の光学特性を求める測定演算部と
を備えた眼特性測定装置。A first light source unit that emits a light beam of a first wavelength;
A first illumination optical system for illuminating a minute area on the retina of the subject's eye with a wide beam with a light beam from the first light source unit;
A first light receiving optical system for receiving, via a first conversion member having a lens unit that converts a part of the reflected light flux reflected from the retina to be examined and returned to at least substantially 17 beams,
A first light receiving unit that receives a light beam received by the first light receiving optical system;
A compensation amount calculation unit that determines an optical characteristic of the eye to be inspected based on an output of the first light receiving unit, and calculates and outputs a compensation amount for canceling aberration according to the optical characteristic;
A compensating optical unit that performs aberration compensation on both the illumination light beam from the first illumination optical system and the reflected light beam from the retina of the subject's eye, according to the compensation amount output from the compensation amount calculation unit;
A third light source unit that emits a light beam for illuminating the adaptive optics unit;
A third light receiving optical system for receiving a light beam from the third light source unit via the compensation optical unit and a third conversion member that converts the light beam into at least substantially 17 beams;
A third light receiving unit that receives a light beam received by the third light receiving optical system;
The optical characteristics based on the output of the first light receiving unit after the compensation by the compensating optical unit and the optical characteristics compensated by the compensating optical unit based on the output of the third light receiving unit are measured. An eye characteristic measurement device comprising: a measurement calculation unit that obtains optical characteristics of the subject's eye based on the measurement operation unit.
上記測定演算部は、上記補償光学部による補償後の上記第1受光部の出力に基づく光学特性の測定と、上記第3受光部の出力に基づく上記補償光学部で補償した光学特性の測定を並行して行うように構成されている請求項16に記載の眼特性測定装置。The wavelength of the light beam from the third light source unit is different from the first wavelength of the first light source unit,
The measurement calculation unit is configured to measure an optical characteristic based on an output of the first light receiving unit after compensation by the compensation optical unit and to measure an optical characteristic compensated by the compensation optical unit based on an output of the third light receiving unit. 17. The eye characteristic measuring device according to claim 16, wherein the eye characteristic measuring device is configured to perform the measurement in parallel.
上記第3光源部からの光束は、上記第1光源部からの光束の一部が用いられるように構成されている請求項16又は17に記載の眼特性測定装置。The third light source unit includes a common light source as the first light source unit,
The eye characteristic measuring device according to claim 16, wherein the light beam from the third light source unit is configured to use a part of the light beam from the first light source unit.
上記第1光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を幅広いビームにより照明するための第1照明光学系と、
補償した収差を測定するための光束を発する第3光源部と、
被検眼網膜から反射して戻ってくる反射光束の一部及び上記第3光源部からの光束を、少なくとも実質的に17本のビームに変換するレンズ部を有する第1変換部材を介して受光するための第1受光光学系と、
上記第1受光光学系の受光光束を受光する第1受光部と、
上記第1受光部の出力に基づき被検眼の光学特性を求め、該光学特性に従い収差を打ち消すための補償量を求めて出力する補償量演算部と、
上記補償量演算部から出力された補償量に従って、上記第1照明光学系からの照明光束及び被検眼網膜からの反射光束及び上記第3光源部からの光束に対して収差の補償を行う補償光学部と、
上記第3光源部からの光束による上記第1受光部の出力に基づき、上記補償光学部で補償した光学特性を測定し、一方、上記第1光源部からの光束による上記第1受光部の出力に基づき、上記補償光学部による補償後の光学特性を測定し、測定されたこれら光学特性に基づき被検眼の光学特性を求める測定演算部と
を備えた眼特性測定装置。A first light source unit that emits a light beam of a first wavelength;
A first illumination optical system for illuminating a minute area on the retina of the subject's eye with a wide beam with a light beam from the first light source unit;
A third light source unit that emits a light beam for measuring the compensated aberration,
A part of the reflected light beam reflected from the retina of the eye to be examined and the light beam from the third light source unit are received via a first conversion member having a lens unit that converts the light beam into at least substantially 17 beams. A first light receiving optical system for
A first light receiving unit that receives a light beam received by the first light receiving optical system;
A compensation amount calculation unit that determines an optical characteristic of the eye to be inspected based on an output of the first light receiving unit, and calculates and outputs a compensation amount for canceling aberration according to the optical characteristic;
Compensation optics for compensating aberration for the illumination light beam from the first illumination optical system, the reflected light beam from the retina of the eye to be examined, and the light beam from the third light source unit according to the compensation amount output from the compensation amount calculation unit. Department and
The optical characteristic compensated by the compensation optical unit is measured based on the output of the first light receiving unit by the light beam from the third light source unit, and the output of the first light receiving unit by the light beam from the first light source unit is measured. An eye characteristic measuring apparatus comprising: a measuring and calculating unit that measures optical characteristics after compensation by the compensation optical unit based on the above, and obtains optical characteristics of the eye to be inspected based on the measured optical characteristics.
上記第3光源部からの光束は、上記第1光源部からの光束の一部が用いられるように構成されていることを特徴とする請求項19に記載の眼特性測定装置。The third light source unit includes a common light source as the first light source unit,
20. The eye characteristic measuring device according to claim 19, wherein the light beam from the third light source unit is configured to use a part of the light beam from the first light source unit.
上記第4受光光学系の受光光束を受光する第4受光部と
を備え、
上記第3光源部は、上記第2補償光学部を照明し、
上記第3受光部は、上記第3光源部からの光束を上記第2補償光学部及び上記第3変換部材を介して受光し、
上記測定演算部は、さらに、上記第2補償光学部で補償した光学特性を上記第3受光部の出力に基づき測定し、測定された光学特性を用いて被検眼の光学特性を求めるように構成されている請求項22に記載の眼特性測定装置。Further, a fourth light receiving optical system for receiving a part of the light beam from the first light source unit through the first compensation optical unit and a fourth conversion member that converts the part into at least substantially 17 beams. ,
A fourth light receiving unit that receives a light beam received by the fourth light receiving optical system,
The third light source unit illuminates the second adaptive optics unit,
The third light receiving unit receives a light beam from the third light source unit via the second compensation optical unit and the third conversion member,
The measurement calculation unit is further configured to measure the optical characteristics compensated by the second compensation optical unit based on the output of the third light receiving unit, and determine the optical characteristics of the eye to be inspected using the measured optical characteristics. 23. The eye characteristic measuring device according to claim 22, wherein the eye characteristic is measured.
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