JP2004337236A - 眼科データ測定装置、眼科データ測定プログラム、眼科データ測定プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
眼科データ測定装置、眼科データ測定プログラム、眼科データ測定プログラムを記録した記録媒体 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】被検者の日常生活下での瞳径に応じた視力及び感度を推測する。
【解決手段】演算部は、被検眼の屈折力分布を示す測定データ及び被検眼の瞳径データを受け取り、その測定データおよび瞳径データに基づき低次及び高次収差を求める（Ｓ１０１〜１０５）。例えば、前眼部像から瞳エッジを検出して瞳径を求め、この瞳径を用いて低次及び高次収差を求める。演算部は、求めた低次及び高次収差に基づき、高コントラスト又は低コントラストの視標を用いて網膜像シミュレーションを行い、その結果とテンプレートの比較により視力を推測する（Ｓ１０７）。又は、演算部は、求めた低次及び高次収差に基づきコントラスト感度を求める。演算部は、視力、感度、シミュレーション結果等の適宜のデータをメモリ又は表示部に出力する（Ｓ１０９）。
【選択図】 図４
【解決手段】演算部は、被検眼の屈折力分布を示す測定データ及び被検眼の瞳径データを受け取り、その測定データおよび瞳径データに基づき低次及び高次収差を求める（Ｓ１０１〜１０５）。例えば、前眼部像から瞳エッジを検出して瞳径を求め、この瞳径を用いて低次及び高次収差を求める。演算部は、求めた低次及び高次収差に基づき、高コントラスト又は低コントラストの視標を用いて網膜像シミュレーションを行い、その結果とテンプレートの比較により視力を推測する（Ｓ１０７）。又は、演算部は、求めた低次及び高次収差に基づきコントラスト感度を求める。演算部は、視力、感度、シミュレーション結果等の適宜のデータをメモリ又は表示部に出力する（Ｓ１０９）。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、日常生活下での視力を推測するための眼科データ測定装置、眼科データ測定プログラム、眼科データ測定プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、眼の矯正データを測定するための技術として、レフラクトメータによるＳ（球面度数）、Ｃ（乱視度数）、Ａ（軸）の測定が行われている。また、最近は高次収差まで測定できる眼特性測定装置も開発され、レフラクトメータのような例えばφ３ｍｍのリングなどのような線上のＳ、Ｃ、Ａのみではなく、面上でのＳ、Ｃ、Ａを低次収差から算出できるようになった。このような、眼特性測定装置は、特に屈折矯正手術後や病眼などにおいてはレフラクトメータより眼鏡・コンタクト等の処方値に近い値が算出されるようになった（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
また、矯正時又は裸眼での被検者の見え具合を表示する装置として、本出願人による装置が開示されている（例えば、特許文献５、６参照）。これらの装置では、例えば、測定した被検眼（被測定眼）の光学特性に基づいて所定の視標の見え具合を表示手段に表示させている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２０４７８５号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０９８５４号公報
【特許文献３】
特開２００２−３０６４１６号公報
【特許文献４】
特開２００２−３０６４１７号公報
【特許文献５】
特開２００１−１２０５０４号公報
【特許文献６】
特開平７−１００１０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の矯正データを測定する装置では、被検眼の瞳径は固定値を用いて測定しているため、被検眼の瞳径に応じた適正な処方値が得られなかった。また、従来の測定では、視標等の見え具合を表示するものの、被検者の視力を推測していなかった。さらに、見え具合の予測は、一般に用いられる視力測定条件下での見え具合であることが多く、例えば日常生活下などの被検眼の環境における見え具合及び視力は得られていなかった。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑み、日常生活下における被検者の環境にあった明るさ（例えば、白昼時や屋内）での被検眼の視力を推測することを目的とする。また、本発明は、日常生活下での被検眼の瞳径を考慮して高コントラスト及び／又は低コントラストの視標に対する視力を推測することを目的とする。本発明は、瞳径を考慮したコントラスト感度を予測することを目的とする。また、本発明は、被検者の環境にあった明るさのもとでの瞳径を用いて、その環境下における最適な処方値に近い矯正データを求め、求めた矯正データによる矯正時の被検者の環境での視力を推測することも目的のひとつである。また、上記途中の過程で計算される瞳孔領域の大きさを考慮した網膜上のランドルト環などの視標のシミュレーションも単独で有効である。
【０００７】
【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、
演算部は、被検眼の屈折力分布を示す測定データと、被検眼の瞳径の値若しくは瞳径画像を含み、被検者の環境に応じた観測条件に対応する瞳径データとを得て、その測定データ及び瞳径データを含む観測条件パラメータに基づき、低次収差及び高次収差を求める第１ステップと、
演算部は、観測条件パラメータ、及び／又は、求められた低次収差並びに高次収差に基づき、被検眼での像の見え具合をシミュレートし、見え具合の質を示す評価パラメータを算出する第２ステップと、
演算部は、算出された評価パラメータに従い、被検者の環境に応じた観測条件下での被検眼の視力、光学特性及び／又は感度を推測する第３ステップと
をコンピュータに実行させるための眼科データ測定用プログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【０００８】
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眼底付近に集光するように照明するための第１照明光学系と、
被検眼眼底から反射して戻ってくる光束の一部を、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、
上記第１受光部で得られた光束の傾き角に基づいてゼルニケ解析を行い、被検眼の光学特性を求め、且つ、被検眼の環境に応じた観察条件下での被検眼の視力、光学特性及び／又は感度を推測する演算部と
を備え、
上記演算部は、
被検眼の屈折力分布を示す測定データと、被検眼の瞳径の値若しくは瞳径画像を含み、被検者の環境に応じた観測条件に対応する瞳径データとを得て、その測定データ及び瞳径データを含む観測条件パラメータに基づき、低次収差及び高次収差を求める第１手段と、
観測条件パラメータ、及び／又は、求められた低次収差及び高次収差に基づき、被検眼での像の見え具合をシミュレートし、見え具合の質を示す評価パラメータを算出する第２手段と、
算出された評価パラメータに従い、被検者の環境に応じた観測条件下での被検眼の視力、光学特性及び／又は感度を推測する第３手段と
を有する眼科データ測定装置が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
１． 眼光学特性測定装置
図１は、眼光学特性測定装置（眼科データ測定装置）の光学系１００の構成図である。
眼光学特性測定装置の光学系１００は、対象物である被測定眼６０の光学特性を測定する装置であって、第１照明光学系１０と、第１受光光学系２０と、第２受光光学系３０と、共通光学系４０と、調整用光学系５０と、第２照明光学系７０と、第２送光光学系８０とを備える。なお、被測定眼６０については、図中、網膜６１、角膜６２が示されている。
【００１０】
第１照明光学系１０は、例えば、第１波長の光束を発するための第１光源部１１と、集光レンズ１２とを備え、第１光源部１１からの光束で被測定眼６０の網膜（眼底）６１上の微小な領域を、その照明条件を適宜設定できるように照明するためのものである。なお、ここでは、一例として、第１光源部１１から発せられる照明用の光束の第１波長は、赤外域の波長（例えば、７８０ｎｍ）である。
【００１１】
また、第１光源部１１は、空間コヒーレンスが大きく、時間コヒーレンスが小さいものが望ましい。ここでは、第１光源部１１は、例えば、スーパールミネッセンスダイオード（ＳＬＤ）であって、輝度の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、例えば、空間コヒーレンス、時間コヒーレンスが大きいレーザー等であっても、回転拡散板や偏角プリズム（Ｄプリズム）等を挿入し、適度に時間コヒーレンスを下げることで、利用することができる。さらに、空間コヒーレンス、時間コヒーレンスが小さいＬＥＤであっても、光量さえ十分であれば、例えば、光路の光源の位置にピンホール等を挿入することで、利用することができる。
【００１２】
第１受光光学系２０は、例えば、コリメートレンズ２１と、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる光束（第１光束）の一部を、少なくとも１７本のビームに変換する変換部材であるハルトマン板２２と、このハルトマン板２２で変換された複数のビームを受光するための第１受光部２３とを備え、第１光束を第１受光部２３に導くためのものである。また、ここでは、第１受光部２３は、リードアウトノイズの少ないＣＣＤが採用されているが、ＣＣＤとしては、例えば、一般的な低ノイズタイプ、測定用の１０００＊１０００素子の冷却ＣＣＤ等、適宜のタイプのものを適用することができる。
【００１３】
第２照明光学系７０は、第２光源７２と、プラチドリング７１を備える。なお、第２光源７２を省略することもできる。プラチドリング（ＰＬＡＣＩＤＯ’ＳＤＩＳＣ）７１は、複数の同心輪帯からなるパターンの指標を投影するためのものである。なお、複数の同心輪帯からなるパターンの指標は、所定のパターンの指標の一例であり、他の適宜のパターンを用いることができる。そして、後述するアライメント調整が完了した後、複数の同心輪帯からなるパターンの指標を投影することができる。
【００１４】
第２送光光学系８０は、例えば、後述するアライメント調整及び座標原点、座標軸の測定・調整を主に行うものであって、第２送光光源部３１と、集光レンズ３２と、ビームスプリッター３３を備える。
【００１５】
第２受光光学系３０は、集光レンズ３４、第２受光部３５を備える。第２受光光学系３０は、第２照明光学系７０から照明されたプラチドリング７１のパターンが、被測定眼６０の前眼部又は角膜６２から反射して戻ってくる光束（第２光束）を、第２受光部３５に導く。また、第２送光光源部３１から発せられ被測定眼６０の角膜６２から反射し、戻ってくる光束を第２受光部３５に導くこともできる。なお、第２送光光源部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）。
【００１６】
共通光学系４０は、第１照明光学系１０から発せられる光束の光軸上に配され、第１及び第２照明光学系１０及び７０、第１及び第２受光光学系２０及び３０、第２送光光学系８０等に共通に含まれ得るものであり、例えば、アフォーカルレンズ４２と、ビームスプリッター４３、４５と、集光レンズ４４とを備える。また、ビームスプリッター４３は、第２送光光源部３１の波長を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる第２光束を反射し、一方、第１光源部１１の波長を透過するようなミラー（例えば、ダイクロイックミラー）で形成される。ビームスプリッター４５は、第１光源部１１の光束を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる第１光束を、透過するようなミラー（例えば、偏光ビームスプリッター）で形成される。このビームスプリッター４３、４５によって、第１及び２光束が、互いに他方の光学系に入りノイズとなることがない。
【００１７】
調整用光学系５０は、例えば、後述する作動距離調整を主に行うものであって、第３光源部５１と、第４光源部５５と、集光レンズ５２、５３と、第３受光部５４を備える。
【００１８】
第３照明光学系９０は、例えば、被測定眼６０の固視や雲霧をさせるための視標を投影する光路を含むものであって、第５光源部（例えば、ランプ）９１、固視標９２、リレーレンズ９３を備える。第５光源部９１からの光束で固視標９２を眼底６１に照射することができ、被測定眼６０にその像を観察させる。固視標９２と眼底６１とが第３照明光学系９０によって、共役な関係にある。また、第５光源部９１は、被測定眼６０の前眼部を異なる明るさで照明する光源（前眼照明部）でもある。第５光源部９１の光量を調整する事により、被測定眼６０の照明状態を変化させて瞳孔の大きさを変化させることができる。なお、前眼照明部としては、第５光源部９１以外にも第２光源７２等、適宜の光源を用いても良い。
【００１９】
つぎに、アライメント調整について説明する。アライメント調整は、主に、第２受光光学系３０及び第２送光光学系８０により実施される。
まず、第２送光光源部３１からの光束は、集光レンズ３２、ビームスプリッター３３、４３、アフォーカルレンズ４２を介して、対象物である被測定眼６０を略平行な光束で照明する。被測定眼６０の角膜６２で反射した反射光束は、あたかも角膜６２の曲率半径の１／２の点から射出したような発散光束として射出される。この発散光束は、アフォーカルレンズ４２、ビームスプリッター４３、３３及び集光レンズ３４を介して、第２受光部３５にスポット像として受光される。
【００２０】
ここで、この第２受光部３５上のスポット像が光軸上から外れている場合、眼光学特性測定装置本体を、上下左右に移動調整し、スポット像を光軸上と一致させる。このように、スポット像が光軸上と一致すると、アライメント調整は完了する。なお、アライメント調整は、被測定眼６０の角膜６２を第３光源部５１により照明し、この照明により得られた被測定眼６０の像が第２受光部３５上に形成されるので、この像を利用して瞳中心が光軸と一致するようにしてもよい。
【００２１】
つぎに、作動距離調整について説明する。作動距離調整は、主に、調整用光学系５０により実施される。
まず、作動距離調整は、例えば、第４光源部５５から射出された光軸付近の平行な光束を、被測定眼６０に向けて照射すると共に、この被測定眼６０から反射された光を、集光レンズ５２、５３を介して第３受光部５４で受光することにより行われる。また、被測定眼６０が適正な作動距離にある場合、第３受光部５４の光軸上に、第４光源部５５からのスポット像が形成される。一方、被測定眼６０が適正な作動距離から前後に外れた場合、第４光源部５５からのスポット像は、第３受光部５４の光軸より上又は下に形成される。なお、第３受光部５４は、第４光源部５５、光軸、第３受光部５４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。
【００２２】
つぎに、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０との位置関係を説明する。第１受光光学系２０には、ビームスプリッター４５が挿入されており、このビームスプリッター４５によって、第１照明光学系１０からの光は、被測定眼６０に送光されると共に、被測定眼６０からの反射光は、透過される。第１受光光学系２０に含まれる第１受光部２３は、変換部材であるハルトマン板２２を通過した光を受光し、受光信号を生成する。
【００２３】
また、第１光源部１１と被測定眼６０の網膜６１とは、共役な関係を形成している。被測定眼６０の網膜６１と第１受光部２３とは、共役である。また、ハルトマン板２２と被測定眼６０の瞳孔とは、共役な関係を形成している。さらに、第１受光光学系２０は、被測定眼６０の前眼部である角膜６２、及び瞳孔と、ハルトマン板２２と略共役な関係を形成している。すなわち、アフォーカルレンズ４２の前側焦点は、被測定眼６０の前眼部である角膜６２及び瞳孔と略一致している。
【００２４】
また、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０は、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、第１受光部２３での反射光による信号ピークが最大となるように、連動して移動する。具体的には、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０は、第１受光部２３での信号ピークが大きくなる方向に移動し、信号ピークが最大となる位置で停止する。これにより、第１光源部１１からの光束は、被測定眼６０上で集光する。
【００２５】
また、レンズ１２は、光源１１の拡散光を平行光に変換する。絞り１４は、眼の瞳、あるいはハルトマン板２２と光学的に共役の位置にある。絞り１４は、径がハルトマン板２２の有効範囲より小さく、いわゆるシングルパスの収差計測（受光側だけに目の収差が影響する方法）が成り立つ様になっている。レンズ１３は、上記を満たすために、実光線の眼底共役点を前側焦点位置に、さらに、眼の瞳との共役関係を満たすために、後側焦点位置が絞り１４と一致するように配置されている。
【００２６】
また、光線１５は、光線２４とビームスプリッター４５で共通光路になった後は、近軸的には、光線２４と同じ進み方をする。但し、シングルパス測定のときは、それぞれの光線の径は違い、光線１５のビーム径は、光線２４に比べ、かなり細く設定される。具体的には、光線１５のビーム径は、例えば、眼の瞳位置で１ｍｍ程度、光線２４のビーム径は、７ｍｍ程度になることもある（なお、図中、光線１５のビームスプリッター４５から眼底６１までは省略している）。
【００２７】
つぎに、変換部材であるハルトマン板２２について説明する。
第１受光光学系２０に含まれるハルトマン板２２は、反射光束を複数のビームに変換する波面変換部材である。ここでは、ハルトマン板２２には、光軸と直交する面内に配された複数のマイクロフレネルレンズが適用されている。また、一般に、測定対象部（被測定眼６０）について、被測定眼６０の球面成分、３次の非点収差、その他の高次収差までも測定するには、被測定眼６０を介した少なくとも１７本のビームで測定する必要がある。
【００２８】
また、マイクロフレネルレンズは、光学素子であって、例えば、波長ごとの高さピッチの輪帯と、集光点と平行な出射に最適化されたブレーズとを備える。ここでのマイクロフレネルレンズは、例えば、半導体微細加工技術を応用した８レベルの光路長差を施したもので、高い集光率（例えば、９８％）を達成している。
【００２９】
また、被測定眼６０の網膜６１からの反射光は、アフォーカルレンズ４２、コリメートレンズ２１を通過し、ハルトマン板２２を介して、第１受光部２３上に集光する。したがって、ハルトマン板２２は、反射光束を少なくとも、１７本以上のビームに変換する波面変換部材を備える。
【００３０】
図２は、眼光学特性測定装置の電気系２００の構成図である。眼光学特性測定装置に関する電気系２００は、例えば、演算部２１０と、制御部２２０と、表示部２３０と、メモリ２４０と、入力部２７０と、第１駆動部２５０及び第２駆動部２６０及び第３駆動部２８０とを備える。また、演算部２１０は、瞳径データ形成部２１５、画像データ形成部２１１、判定部２１２、矯正要素設定部２１３を備えることができる。
【００３１】
演算部２１０は、第１受光部２３から得られる受光信号▲４▼、第２受光部３５から得られる受光信号▲７▼、第３受光部５４から得られる受光信号（１０）を入力すると共に、座標原点、座標軸、座標の移動、回転、瞳径、全波面収差、角膜波面収差、ゼルニケ係数、収差係数、視力シミュレーション、白色光ＭＴＦ、ランドルト環パターン、コントラスト感度等を演算する。また、このような演算結果に応じた信号を、電気駆動系の全体の制御を行う制御部２２０と、表示部２３０と、メモリ２４０とにそれぞれ出力する。なお、演算２１０の詳細は後述する。
【００３２】
瞳径データ形成部２１５は、前眼部像から瞳径データを形成する。例えば、瞳径データ形成部２１５は、第２受光部３５から前眼部像を入力し、瞳孔のエッジ上の点、瞳孔が楕円形であるとした時の焦点、長径及び短径を算出し、瞳径を求める。
【００３３】
後述するテンプレートマッチングにおける視力シミュレーションにおいて、画像データ形成部２１１は、少なくとも被検眼の波面収差を示す測定データに基づき、屈折矯正のため矯正要素を考慮して、検眼用視標の見え具合のシミュレーションを行い視標網膜画像データを形成する。被検眼の波面収差には高次収差まで含まれる。判定部２１２は、画像データ形成部２１２で形成された視標網膜画像データに基づき、検眼用視標が見えているかどうかを判定する。
【００３４】
また、矯正要素設定部２１３は、画像データ形成部２１１に与える矯正要素を設定する。さらに、判定部２１２は、矯正要素設定部２１３で設定される矯正要素により矯正され、且つ、画像データ形成部２１１で形成された視標網膜画像データに基づき、適正な矯正要素が設定されているかどうかを判定する。また、矯正要素設定部２１３は、判定部２１２の結果に基づき矯正要素を設定し、且つ、判定部２１２が適正な矯正要素であると判定するまで、矯正要素を繰り返し変化させるように構成されている。矯正要素は、球面度数、乱視度数、乱視軸角度のいずれか一つ又は複数の組合せである。
【００３５】
制御部２２０は、演算部２１０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２５０及び第２駆動部２６０を制御するものであり、例えば、演算部２１０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、プラチドリング７１に対して信号▲５▼を出力し、第２送光光源部３１に対して信号▲６▼を出力し、第３光源部５１に対して信号▲８▼を出力し、第４光源部５５に対して信号▲９▼を出力し、第５光源部９１に対して、信号（１１）を出力し、さらに、第１駆動部２５０及び第２駆動部２６０及び第３駆動部２８０に対して信号を出力する。
【００３６】
第１駆動部２５０は、例えば、演算部２１０に入力された第１受光部２３からの受光信号▲４▼に基づいて、第１照明光学系１０全体を光軸方向に移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▲２▼を出力すると共に、このレンズ移動手段を駆動する。これにより、第１駆動部２５０は、第１照明光学系１０の移動、調節を行うことができる。
【００３７】
第２駆動部２６０は、例えば、演算部２１０に入力された第１受光部２３からの受光信号▲４▼に基づいて、第１受光光学系２０全体を光軸方向に移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▲３▼を出力すると共に、このレンズ移動手段を駆動する。これにより、第２駆動部２６０は、第１受光光学系２０の移動、調節を行うことができる。
【００３８】
第３駆動部２８０は、例えば、第３照明光学系９０の固視標９２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。これにより、第３駆動部２８０は、第３照明光学系９０の固視標９２の移動、調節を行うことができる。
【００３９】
２．ゼルニケ解析
つぎに、ゼルニケ解析について説明する。一般に知られているゼルニケ多項式からゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉを算出する方法について説明する。ゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉは、例えば、ハルトマン板２２を介して第１受光部２３で得られた光束の傾き角に基づいて被検眼６０の光学特性を把握するための重要なパラメータである。
【００４０】
被検眼６０の波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、ゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉ、ゼルニケ多項式Ｚｉ ２ｊ−ｉを用いて次式で表される。
【００４１】
【数１】
【００４２】
ただし、（Ｘ，Ｙ）はハルトマン板２２の縦横の座標である。
また、波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、第１受光部２３の縦横の座標を（ｘ、ｙ）、ハルトマン板２２と第１受光部２３の距離をｆ、第１受光部２３で受光される点像の移動距離を（△ｘ、△ｙ）とすると、次式の関係が成り立つ。
【００４３】
【数２】
【００４４】
【数３】
【００４５】
ここで、ゼルニケ多項式Ｚｉ ２ｊ−ｉは、以下の数式４及び数式５で表される（より具体的な式は、例えば特開２００２−２０９８５４を参照）。
【００４６】
【数４】
【００４７】
【数５】
【００４８】
なお、ゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉは、以下の数式６で表される自乗誤差を最小にすることにより具体的な値を得ることができる。
【００４９】
【数６】
【００５０】
ただし、Ｗ（Ｘ、Ｙ）：波面収差、（Ｘ、Ｙ）：ハルトマン板座標、（△ｘ、△ｙ）：第１受光部２３で受光される点像の移動距離、ｆ：ハルトマン板２２と第１受光部２３との距離。
演算部２１０は、ゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉを算出し、これを用いて球面収差、コマ収差、非点収差等の眼光学特性を求める。
【００５１】
（瞳径の正規化）
ゼルニケ多項式は、常に半径１の円内での形を示しており、ある瞳径（瞳孔径）でゼルニケ解析するときは、その瞳半径で規格化する。例えば、瞳半径ｒｐの瞳孔の中心座標を（０，０）としたときに、瞳孔内の点Ｐ（Ｘ、Ｙ）は、ゼルニケ解析するときはＰ（Ｘ／ｒｐ、Ｙ／ｒｐ）とする。ハルトマン像のスポットの重心点がＰのとき、この点と対応する参照格子点Ｐｒｅｆ（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ）は、Ｐｒｅｆ（Ｘｒｅｆ／ｒｐ、Ｙｒｅｆ／ｒｐ）として点像の移動距離を求め、ゼルニケ係数を算出する。実際の波面（座標が規格化されていない波面）Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、次式で表される。
【００５２】
【数７】
【００５３】
ただし、（Ｘ、Ｙ）：規格化されていない座標、（ｘｓ、ｙｓ）：規格化された座標である。
【００５４】
３．ランドルト環
図３に、ランドルト環の説明図を示す。以下に、ランドルト環の輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）のデータの作成について説明する。図３には、上段に高コントラストのランドルト環、下段に低コントラストのランドルト環を示す。
【００５５】
ランドルト環は確認できる最小視角の逆数で表され、１分の視角を確認できる能力を、視力１．０という。例えば、確認できる最小視角が２分なら視力は１÷２で０．５、１０分なら１÷１０で０．１と定義されている。一般にランドルト環は、図に示すように外側のリングの大きさに対して１／５の大きさの隙間を空けたものを指標として用いる。
眼底に投影されるランドルト環の大きさｄは、視力Ｖのときに
【００５６】
【数８】
【００５７】
（Ｒ： 瞳から像点（網膜）までの距離）
で計算できる。この式とランドルト環の定義をもとにランドルト環の黒い部分を０（又は１）、白い部分を１（又は０）としてランドルト環の輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）を作成する。作成された輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）のデータはメモリ２４０に記憶され、演算部２１０により読み出され、所定の視力に対応して設定される。
【００５８】
高コントラスト原画像は、例えば、ランドルト環の黒の部分と白の部分のコントラストが１００％（例えば白が０に対して黒が１）であり、一方、低コントラスト原画像は、ランドルト環の黒の部分と白の部分とコントラストが１０％（例えば、白が０に対して黒が０．１）のものを用いることができる。なお、この例以外にも適宜のコントラストの原画像を用いても良い。メモリ２４０に記憶される輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ、ｙ）は、高コントラストと低コントラストのものがそれぞれ作成され、記憶される。
【００５９】
４．眼科データ測定方法
図４に、眼科データ測定のフローチャートを示す。
まず、眼光学特性測定装置は、被測定眼６０の瞳位置のＸ、Ｙ、Ｚ軸をアライメントする（Ｓ１０１）。次に、測定装置は、可動部の原点移動を行う（Ｓ１０３）。例えば、ハルトマン板２２やプラチドリング７１等をゼロディオプターに合わせる。演算部２１０は、測定された受光信号▲４▼、▲７▼及び／又は（１０）に基づき、瞳径、全波面収差及びゼルニケ係数等の眼球光学系データを測定する（Ｓ１０５）。演算部２１０は、視力シミュレーションを行う（Ｓ１０７）。例えば、演算部２１０は、検眼用視標の見え具合のシミュレーション結果と所定のテンプレートとの比較結果、及び／又は、被検眼の伝達特性を示すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を被測定眼６０での見え具合の質を表す評価パラメータとして、評価パラメータに従い被検眼の視力又は感度を推測する。なお、視力としては、検眼用視標を適宜設定することで、高コントラスト視力及び低コントラスト視力を推測することができる。また、演算部２１０は、被検眼のＭＴＦ、点像強度分布（ＰＳＦ）等の光学特性を推測する。ステップＳ１０５及びＳ０１７の詳細は後述する。演算部２１０は、表示部２３０及びメモリ２４０に出力する（Ｓ１０９）。なお、前の処理において既にデータ出力されている場合、ステップＳ１０９の処理を省略しても良い。
【００６０】
図５は、ステップＳ１０５の瞳径の算出及び眼球光学系データの測定についてのサブフローチャートである。また、図６は、瞳径算出の説明図である。
【００６１】
まず、演算部２１０は、第１受光部２０及び第２受光部３５からハルトマン像及び前眼部像を取得する（Ｓ６０１）。演算部２１０は、第５光源部９１により、所望の環境条件（観察条件）における照明状態で被測定眼６０を照明させ、第１受光部２０及び第２受光部３５からハルトマン像及び前眼部像を取得する。例えば、演算部２１０は、表示部２３０に視力又は感度を推測する環境条件を選択する指示を表示し、選択された環境条件を入力部２７０から入力してもよい。環境条件としては、例えば、「昼間視」、「薄暮視」、「室内（蛍光灯下）」、「夜間視」、「通常の視力測定」等である。次に、演算部２１０は、例えば、予めメモリ２４０に記憶された環境条件と照明状態が対応したテーブルを参照し、入力した環境条件に対応する照明状態を取得する。各環境条件での照明状態としては、例えば、「通常の視力測定」の場合は５０［ｌｘ］、「昼間視」は１０００００［ｌｘ］、「室内（蛍光灯下）」は２０００［ｌｘ］等とすることができる。なお、これらの値は、その環境条件に応じた適宜の値を用いることができる。環境としては、通常より大型の固視標を用いることが望ましい。ここでは、第５光源部９１により、所望の環境条件における照明状態で被測定眼６０を照明させているが、被検眼の周囲の照明や、背景の照明を利用して、その照明状態を作り出すように構成しても差し支えない。
【００６２】
演算部２１０は、制御部２２０を介し、第５光源部９１に対して取得した照明状態に応じた信号（１１）を出力し、被測定眼６０を照明させる。また、演算部２１０は、照明状態を暗い方から明るい方へ順次変化させ、複数の照明状態におけるハルトマン像及び前眼部像取得することができる。
【００６３】
なお、演算部２１０は、ステップＳ６０１を省略し、予め測定されメモリ２４０に記憶されているハルトマン像データと、前眼部像、瞳孔エッジ上の点などの瞳孔形状、瞳径のいずれかを含む瞳径データとを読み込んでもよい。また、例えば、演算部２１０は、瞳径データとして電子カルテ内にある、過去に撮影されメモリ２４０に記憶された写真データをメモリから読み込み、前眼部像を取得してもよい。
【００６４】
次に、演算部２１０は、取得した前眼部像に基づいて、瞳孔のエッジ上の点Ｐｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、例えば３６点（ｎ＝３６）、検出する（Ｓ６０３）。演算部２１０は、画像処理の手法により、取得した前眼部像の光量の変化（画像上の濃淡）を検出し、瞳孔のエッジ上の点を求めることができる。図６において、検出点Ｐｉは＋の印で表されている点である。
【００６５】
次に、演算部２１０は、検出した瞳孔のエッジ上の点に最もフィットする楕円フィッティングを行う（Ｓ６０５）。まず、演算部２１０は、楕円の焦点（図６における点Ｆ１、Ｆ２）を求める。例えば、演算部２１０は、焦点の初期値として予め設定されている２点の座標をメモリ２４０から読み出す。次に、演算部２１０は、検出点Ｐｉから読み出した２点までの距離をそれぞれ求め、距離の和をＬｉとする。演算部２１０は、全ての検出点Ｐｉについて距離の和Ｌｉを求め、Ｌｉの平均値Ａを求める。さらに、演算部２１０は、最小２乗近似等の手法を用いて、次式で表される距離の和Ｌｉと平均値Ａの自乗誤差Ｓｅが最小となる２点を算出することにより、楕円の焦点を求めることができる。
【００６６】
【数９】
【００６７】
ただし、Ｌｉ：エッジ上の点Ｐｉから２点Ｆ１、Ｆ２までの距離の和、Ａ：エッジ上の各点におけるＬｉの平均値、ｎ：検出したエッジ上の点数である。なお、これ以外にも適宜の方法により、楕円の焦点を求めてもよい。
【００６８】
次に、演算部２１０は、楕円上の１点から焦点までの距離の和Ｌを求める。なお、演算部２１０は、上述の平均値Ａを楕円上の１点から焦点までの距離の和Ｌとしてもよい。次に、演算部２１０は、楕円の長軸の長さ（長径）及び短軸の長さ（短径）から、瞳径を算出する（Ｓ６０７）。長軸の長さ２ａ及び短軸の長さ２ｂは、次式で表すことができる。
【００６９】
【数１０】
【００７０】
ただし、Ｌ：エッジ上の点から焦点までの距離の和、（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）：楕円の焦点である。瞳径ｄｐは、例えば、長軸の長さ２ａ及び短軸の長さ２ｂの平均値とすると、次式で表される。
【００７１】
【数１１】
【００７２】
なお、平均値を瞳径とする以外にも、短軸の長さ、長軸の長さ、短軸及び長軸の長さの中間値等、長軸の長さ２ａ、短軸の長さ２ｂに基づく適宜の値を用いてもよい。
【００７３】
演算部２１０は、例えば、楕円の焦点及び／又は長軸、短軸の長さに基づき瞳中心位置を求め、さらにリンバス中心を求めて又は設定して、リンバス中心からのずれ量等の瞳中心位置のずれ量を算出してもよい。また、演算部２１０は、算出したずれ量を瞳径に対応してメモリ２４０に記憶する。
【００７４】
なお、演算部２１０は、白昼時における瞳径とする照明状態以外に、被検者の希望する環境（例えば、事務室、教室、夜間の運転時等）における瞳径とする照明状態になるように第５光源部９１の明るさを調整してもよい。また、上記環境での瞳径を予め測定しておいたものを使用して解析しても良い。これにより、被検者の希望する環境での最適な処方値を解析することができる。なお、演算部２１０は、ステップＳ６０１〜Ｓ６０７の処理の代わりに、予めメモリ２４０に記憶された測定データ及び瞳径を読み込んでも良い。
【００７５】
演算部２１０は、瞳径及びハルトマン像に基づき、眼球光学系データを算出する（Ｓ６０９）。まず、演算部２１０は、ステップＳ６０１で取得したハルトマン像から各スポットの重心点を検出する。次に、演算部２１０は、瞳中心を原点としたときに検出した重心点座標を瞳半径ｒｐで規格化する。ここで、瞳半径ｒｐ＝瞳径ｄｐ／２である。すなわち、演算部２１０は、瞳径の範囲内にある重心点Ｐｓ（Ｘ、Ｙ）をＰｓ（Ｘ／ｒｐ，Ｙ／ｒｐ）とし、ハルトマン像のスポットの重心点がＰｓのとき、この点と対応する参照格子点Ｐｒｅｆ（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ）を、Ｐｒｅｆ（ｘｒｅｆ／ｒｐ、ｙｒｅｆ／ｒｐ）とする。実際の波面（座標が規格化されていない波面）Ｗ（Ｘ、Ｙ）は、次式で表される。
【００７６】
【数１２】
【００７７】
ここで、（Ｘ、Ｙ）：規格化されていない座標、（ｘｓ、ｙｓ）：規格化された座標である。
演算部２１０は、規格化した座標を用いて、ゼルニケ係数、全波面収差等の眼球光学系データを算出する。また、演算部２１０は、適宜のタイミングでデータをメモリ２４０に記憶する。
【００７８】
４−１．視力シミュレーションの第１のフローチャート（球面度数矯正）
図７に、視力シミュレーションの第１のフローチャートを示す。図７は、網膜像シミュレーションを行い、ランドルト環が判別できるように矯正球面度数を求め、その矯正時における視力を推測するフローチャートである。なお、以下の各フローチャートで同符号のステップは同様の処理が実行される。
【００７９】
まず、演算部２１０は、仮球面度数Ｓｒを算出する（Ｓ１４０１）。仮球面度数Ｓｒとしては、例えば、レフ値、もしくは波面収差から算出した値などを用いてもよいし、予めメモリ２４０に記憶してある値や入力部２７０から入力された値を用いてもよい。
【００８０】
次に、演算部２１０は、シミュレーション用球面度数Ｓｓの設定を行う（Ｓ１４５１）。Ｓｓは、通常は、Ｓｒに対し、弱矯正に設定（例えばＳｓ＝Ｓｒ＋５Ｄ）する。演算部２１０は、予め定められた視力Ｖｓ（例えば、Ｖｓ＝０．１）のランドルト環の設定を行う（Ｓ１４５３）。この時、まず演算部２１０は、高コントラスト視力又は低コントラスト視力のいずれの視力を推測するか設定する。例えば、演算部２１０は、入力部２７０からの入力又は予めメモリ２４０に記憶されている設定に従い高コントラスト又は低コントラストの設定しても良い。演算部２１０は、設定に従い、予め定められた視力Ｖｓに応じた高コントラスト又は低コントラストのランドルト環を設定する。
【００８１】
演算部２１０の画像データ形成部２１１は、ランドルト環網膜像シミュレーションを行い、視標画像データを得る（Ｓ１４０５）。ここで、画像データ形成部２１１は、まず予め定められたある方向（例えば上、下、右、左の方向にリングの隙間が空いたもの）のランドルト環に対して行う。すなわち、画像データ形成部２１１は、ステップＳ１０５で測定された波面収差に従い、ランドルト環がどのような見え具合であるかを示す視標画像データをシミュレーションにより求める。このシミュレーションの具体的処理は後述する。
【００８２】
つぎに、演算部２１０の判定部２１２は、ランドルト環テンプレートマッチングを行う（Ｓ１４０７）。判定部２１２は、シミュレーションで得られた視標画像データとある方向のランドルト環とのテンプレートマッチングを行い、そのときの方向と一致度を示す点数ｎをメモリ２４０に記憶しておく。この具体的処理は後述する。
【００８３】
判定部２１２は、すべての方向でテンプレートマッチングしたか判断する（Ｓ１４０９）。ここで、Ｎｏの場合は、ステップＳ１４０７に進み、すべての方向でテンプレートマッチングするまで処理を繰返す。一方、ステップＳ１４０９でＹｅｓの場合、判定部２１２は、点数ｎが一番大きい点数ｎｈがステップＳ１４０５でシミュレーションした視標画像データのランドルト環の方向と一致するか判断する（Ｓ１４１１）。ここで、Ｙｅｓの場合、判定部２１２は、点数ｎｈがメモリ２４０等に予め定められた闘値より高いか判断する（Ｓ１４１３）。なお、この閾値（ランドルト環が識別できたかどうかを判断する閾値）は、例えば過去に多数の正常眼の自覚値と対比して得られた値を使用することができる。
【００８４】
ステップＳ１４１１又はＳ１４１３でＮｏの場合、判定部２１２は、Ｓｓが予め定められた許容値（例えば、Ｓｒ−５Ｄ）を超えたか判断する（Ｓ１４１５）。ここでＮｏの場合、矯正要素設定部２１３はＳｓの矯正要素を若干強く設定し（例えば、Ｓｓ−０．２５Ｄ）（Ｓ１４１７）、画像データ形成部２１１はこの矯正要素に基づきランドルト環網膜像シミュレーションを行う。演算部２１０は、このシミュレーションにより得られた視標画像データについてステップＳ１４０７以降の処理を実行する。一方、ステップＳ１４１５でＹｅｓの場合、判定部２１２は、ランドルト環判別不能と判断し（Ｓ１４１９）、このときの方向と、この方向が不可能であったことをメモリ２４０に記憶しておく。
【００８５】
ステップＳ１４１９の後又はステップＳ１４１３でＹｅｓの場合、判定部２１２は、ランドルト環の全ての方向でシミュレーションしたか判断する（Ｓ１４２１）。ここで、Ｎｏの場合、ステップＳ１４０５に戻り、演算部２１０は全ての方向で上述の処理を繰返す。一方、ステップＳ１４２１で、Ｙｅｓの場合、判定部２１２は、さらに設定方向数の半分以上判別できたか判断する（Ｓ１４５５）。
【００８６】
ステップＳ１４５５でＹｅｓの場合、矯正要素設定部２１３は、Ｓ＝Ｓｓ、Ｖ＝Ｖｓと設定し、また、視力Ｖｓ＝Ｖｓ＋０．１のランドルト環の設定を行う（Ｓ１４５７）。この時、設置するランドルト環は、上述のステップＳ１４５３での設定に従い高コントラスト又は低コントラストのランドルト環を設定する。その後、ステップＳ１４０５に進み、画像データ形成部２１１は、設定された矯正要素及びランドルト環に基づき網膜像シミュレーションを行い視標画像データを求め、ステップＳ１４０７以降の処理を実行する。一方、ステップＳ１４５５でＮｏの場合、演算部２１０は、データ出力を行う（Ｓ１４２３）。すなわち、演算部２１０は、例えば、このときの視力Ｖ、球面度数Ｓ＝Ｓｓ、判別できたランドルト環の方向、シミュレーション結果等を表示部２３０に表示し、メモリ２４０に記憶する。なお、演算部２１０は、視力として少数視力を用いてもよいし、ｌｏｇＭＡＲ（ｌｏｇ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ａｎｇｌｅ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）視力を用いてもよい。ｌｏｇＭＡＲ視力は、最小視覚の対数で表される視力である。
【００８７】
図８に、上記ステップＳ１４０５の網膜像シミュレーションのフローチャートを示す。まず、演算部２１０は、図４のステップＳ１０５で求めた波面収差Ｗ（Ｘ、Ｙ）及び設定された矯正要素に基づき瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）を次式により計算する（Ｓ２０４）。
【００８８】
【数１３】
【００８９】
演算部２１０は、ランドルト環（又は任意の像）の輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）をメモリ２４０を参照して計算する（Ｓ２０５）。演算部２１０は、Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）を２次元フーリエ変換して空間周波数分布ＦＲ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ２０７）。演算部２１０は、瞳関数に基づき、眼球の空間周波数分布ＯＴＦを算出し、ランドルト環（又は任意の像）の空間周波数分布ＦＲ（ｕ，ｖ）と眼球の空間周波数分布ＯＴＦ（ｕ，ｖ）を次式のように掛け合わせることで、眼の光学系通過後の周波数分布ＯＲ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ２０９）。
ＦＲ（ｕ，ｖ）×ＯＴＦ（ｕ，ｖ）→ＯＲ（ｕ，ｖ）
なお、ＯＴＦの具体的算出方法については後述する。
【００９０】
つぎに、演算部２１０は、ＯＲ（ｕ，ｖ）を２次元逆フーリエ変換してランドルト環（又は、任意の像）の輝度分布画像ＬａｎｄＩｍａｇｅ（Ｘ、Ｙ）を求める（Ｓ２１１）。
【００９１】
図９に、上述ステップＳ１４０７のテンプレートマッチングの説明図を示す。図示のようにランドルト環原画像（上図）に対応して、テンプレート画像（下図）を設定し、メモリ２４０にランドルト環の大きさを示す識別子に対応してこのようなテンプレート画像を記憶する。テンプレート画像は、この例では、ｂ＝１．５ａ、ランドルト環部の画素数をＮ１、画素値を１とし、ランドルト環の周囲のぼやかした点像部の画素数をＮ２、画素値を−Ｎ１／Ｎ２としているが、これに限らず適宜設定することができる。また、図９上段に示すランドルト原画像は、高コントラストのランドルト環原画像を示しているが、低コントラストのランドルト環原画像を用いる場合も同様のテンプレートを用いることができる。
【００９２】
図１０に、上記ステップＳ１４０７のランドルト環テンプレートマッチングのフローチャートを示す。
演算部２１０は、設定されたランドルト環の大きさに従いテンプレート画像をメモリ２４０から読み取り、その空間周波数分布Ｔｅｍｐ（ｘ，ｙ）を求める（Ｓ１３０１）。つぎに、演算部２１０は、Ｔｅｍｐ（ｘ，ｙ）の２次元フーリエ変換ＦＴ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ１３０３）。演算部２１０は、網膜像のシミュレーションによる視標画像データの空間周波数分布の２次元フーリエ変換ＯＲ（ｕ，ｖ）を求め、ＯＲ（ｕ，ｖ）とテンプレートの空間周波数分布ＦＴ（ｕ，ｖ）とを次式のように掛け合わせ、ＯＴｍｐ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ１３０５）。ＯＲ（ｕ，ｖ）×ＦＴ（ｕ，ｖ）→ＯＴｍｐ（ｕ，ｖ）
【００９３】
演算部２１０は、ＯＴｍｐ（ｕ，ｖ）を二次元逆フーリエ変換を行い、ＴｍｐＩｍ（Ｘ，Ｙ）（４ａ×４ａの複素数行列）を求める（Ｓ１３０７）。演算部２１０は、ＴｍｐＩｍ（Ｘ，Ｙ）の絶対値の最大値を取得して点数ｎとする（Ｓ１３０９）。
【００９４】
このような相関をとることにより、シミュレーション視標画像が原画像に近ければ点数が高く、ぼやけた場合はそれに応じて点数が低くなる。
【００９５】
４−２．視力シミュレーションの第２のフローチャート（乱視矯正−１）
図１１、図１２に、視力シミュレーションの第２のフローチャート（１）及び（２）を示す。図１１、図１２は、網膜像シミュレーションを行い、ランドルト環が判別できるように矯正乱視軸Ａ、乱視度数Ｃを求め、その矯正時における視力を推測するフローチャートである。
【００９６】
演算部２１０は、上述のステップＳ１４０１と同様に、仮球面度数Ｓｒを算出する（Ｓ１４０１）。つぎに、演算部２１０は、シミュレーション用乱視度数Ｃｓの設定を行う（Ｓ１５０１）。例えば、Ｃｓはレフ値、もしくは波面収差から算出した乱視度数Ｃなどを用いたり、予めＳ又はＣ等の矯正要素やゼルニケ係数と対応してＣｓを記憶した対応表をメモリ２４０に記憶しておき、それを参照して求めてもよい。つぎに、演算部２１０は、上述と同様に視力Ｖｓ（例えばＶｓ＝０．１）のランドルト環設定を行う（Ｓ１４５３）。
【００９７】
ステップＳ１４０５〜Ｓ１４１３では、上述と同様に、演算部２１０は、ランドルト環網膜像シミュレーション、ランドルト環テンプレートマッチング等の処理を行う。判定部２１２は、ステップＳ１４１１又はＳ１４１３でＮｏの場合、ランドルト環判別不能と判断し、このときの方向と、この方向が不可能であったことをメモリ２４０に記憶しておく（Ｓ１４１９）。ステップＳ１４１９の後、又はステップＳ１４１３でＹｅｓの場合、演算部２１０は、上述と同様に、ステップＳ１４２１及びＳ１４５５の処理を実行する。
【００９８】
ステップＳ１４５５で設定方向数の半分以上判別できたと判断した場合、演算部２１０は、設定されている矯正要素をメモリ２４０に記憶する（Ｓ１５０３）。つぎに、矯正要素設定部２１３は、Ｖ＝Ｖｓと設定し、また、視力Ｖｓ＝Ｖｓ＋０．１のランドルト環を設定する（Ｓ１５０５）。この時、設定するランドルト環は、上述のステップＳ１４５３での設定に従い、高コントラスト又は低コントラストのランドルト環を設定する。その後、Ｓ１４０５に進み、画像データ形成部２１１は、設定された矯正要素及びランドルト環に基づき網膜像シミュレーションを行い視標画像データを求め、ステップＳ１４０７以降の処理を実行する。
【００９９】
一方、ステップＳ１４５５でＮｏの場合、判定部２１２は、全ての乱視軸角度方向（０〜１８０）でシミュレーションしたか判断する（Ｓ１５０７）。ここでＮｏの場合、矯正要素設定部２１３は乱視軸角度Ａｓを回転する（例えば、Ａｓ＝Ａｓ＋５）（Ｓ１５０９）。その後、ステップＳ１４５３に進み、ステップＳ１４５３以降の処理を繰返し実行する。
【０１００】
つぎに、図１２を参照し、判定部２１２がステップＳ１５０７でＹｅｓと判断した場合、演算部２１０の矯正要素設定部２１３は、乱視軸角度Ａとして視力Ｖがもっとも大きかったときのＡｓを代入する（Ｓ１５１１）。なお、乱視軸角度Ａは、もっとも大きい時のＡｓが複数あるときは、視力Ｖで判別できたランドルト環の数が最も大きいものを設定し、さらにそのＡｓも複数あるときは視力Ｖでの判別できた方向のｎｈの和が最大となるものを設定する。これにより、乱視軸角度Ａが決定された。
【０１０１】
ステップＳ１４５３、Ｓ１４０５〜Ｓ１４１３では、上述の実施の形態で説明したように、設定されたＳｒ、Ｃｓ、Ａに基づき、演算部２１０は、ランドルト環網膜像シミュレーション、ランドルト環テンプレートマッチング等の各処理を実行する。
【０１０２】
判定部２１２は、ステップＳ１４１１又はＳ１４１３でＮｏの場合、Ｃｓが予め定められた許容値（例えば、Ｃｓ−１０Ｄ）を超えたか判断する（Ｓ１５１５）。ここでＮｏの場合、矯正要素設定部２１３はＣｓの矯正要素を若干強く設定し（例えば、Ｃｓ−０．２５Ｄ）（Ｓ１５１７）、画像データ形成部２１１は、この矯正要素に基づきランドルト環網膜像シミュレーションを行う（Ｓ１４０５）。演算部２１０は、このシミュレーションにより得られた視標画像データについてステップＳ１４０７以降の処理を繰返し実行する。一方、判定部２１２は、ステップＳ１５１５でＹｅｓの場合、ランドルト環判別不能と判断し（Ｓ１４１９）、このときの方向と、この方向が不可能であったことをメモリ２４０に記憶しておく。
【０１０３】
ステップＳ１４１９の後、又は、ステップＳ１４１３でＹｅｓの場合、上述と同様に、演算部２１０は、ステップＳ１４２１及びＳ１４５５の処理を実行する。ステップＳ１４５５でＹｅｓの場合、演算部２１０は、ステップＳ１５０３及びＳ１５０５の処理を実行する。各ステップの処理については上述と同様である。その後、ステップＳ１４０５に進み、画像データ形成部２１１は、設定された矯正要素及びランドルト環に基づき網膜像シミュレーションを行い視標画像データを求め、ステップＳ１４０７以降の処理を実行する。
【０１０４】
一方、ステップＳ１４５５でＮｏの場合、演算部２１０はデータ出力を行う（Ｓ１４２３）。すなわち、演算部２１０は、このときの視力Ｖ、乱視度数Ｃ＝Ｃｓ、乱視軸Ａ、判別できた方向、シミュレーション結果等を表示部２３０に表示し、メモリ２４０に記憶する。
４−３．視力シミュレーションの第３のフローチャート（乱視矯正−２）
【０１０５】
図１３に、視力シミュレーションの第３のフローチャートを示す。図１３は、ＭＴＦを評価パラメータとして乱視軸Ａ、乱視度数Ｃを求め、その矯正時における視力を推測するフローチャートである。
【０１０６】
ステップＳ１４０１では、上述のように演算部２１０は、仮球面度数Ｓｒを算出する。次に、演算部２１０は、乱視成分である乱視度数Ｃｓ及び乱視軸角度Ａｓ、比較用数値Ｍｈを初期設定する（Ｓ１５７１）。これらの値は、メモリ２４０に予め記憶しておいたデータを用いてもよいし、入力部２７０により入力してもよい。演算部２１０は、例えば、Ｃｓ＝０、Ａｓ＝０、Ｍｈ＝０に初期設定する。
【０１０７】
演算部２１０は、既に求めた波面収差に基づき、ＭＴＦを算出する（Ｓ１５７３）。ＭＴＦの具体的計算方法は後述する。演算部２１０は、設定された乱視軸角度ＡｓでのＭＴＦ断面から比較用数値Ｍを算出する（Ｓ１５７５）。比較用数値Ｍとしては、ＭＴＦ断面積等を用いることができる。演算部２１０は、現在設定されているＡｓと、例えば、ＭＴＦの総和、ＭＴＦ断面積、もしくは３、６、１２、１８ｃｐｄの和などをメモリ２４０に記憶しておく。
【０１０８】
演算部２１０の判断部２１２は、Ｍ≧Ｍｈか判断する（Ｓ１５７７）。ここでＮｏの場合、ステップＳ１５８１に進み、一方、Ｙｅｓの場合、演算部２１０の矯正要素設定部２１３は、Ｍｈ＝Ｍ、Ａ＝Ａｓとする（Ｓ１５７９）。つぎに、判定部２１２は、Ａｓが１８０以上か判断する（Ｓ１５８１）。ここでＮｏの場合、矯正要素設定部２１３は、乱視軸角度Ａｓを回転する（例えばＡｓ＝Ａｓ＋５）（Ｓ１５０９）。その後、演算部２１０は、ステップＳ１５７５に戻って処理を繰り返すことで、０〜１８０度の軸角度でＭが最大となる方向が乱視軸角度（弱主経線又は強主経線）であり、そのときのＭの値とＡｓの値を求める。
【０１０９】
ステップＳ１５８１でＹｅｓの場合、即ち、乱視軸角度Ａが求まると、演算部２１０は、乱視成分Ｃｓ、Ａｓ＝Ａに基づき、ＭＴＦを算出する（Ｓ１５８５）。演算部２１０は、さらに、０〜１８０度（例えば５度間隔）での各ＭＴＦ断面から比較用数値Ｍを算出する（Ｓ１５８７）。
【０１１０】
判定部２１２は、算出されたＭが各角度で全てほぼ同じか判断する（Ｓ１５８９）。例えば、これは、各Ｍの差が予め定められた闘値ｔよりすべて小さくなっているかどうかで判断することができる。ステップＳ１５８９でＮｏの場合、演算部２１０は、乱視度数Ｃｓを若干（例えばＣｓ＝Ｃｓ−０．２５）変化させ（Ｓ１５９１）、ステップＳ１５８５以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１５８９でＹｅｓの場合、演算部２１０は、Ｃ＝Ｃｓとする（Ｓ１５９３）。
【０１１１】
演算部２１０は、求められた乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａに基づく矯正後の視力を推測する（Ｓ１５９４）。例えば、演算部２１０は、後に示す第４のフローチャートの処理を実行することで矯正後の視力を推測する。なお、演算部２１０は、視力を推測する代わりに又は視力の推測に加えて、コントラスト感度を求めても良い。
演算部２１０は、求められた乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａをメモリ２４０に記憶し、必要に応じて、表示部２３０に表示する（Ｓ１５９５）。
【０１１２】
４−４．視力推測
図１４は、ステップＳ１０７の視力シミュレーションの第４のフローチャートである。また、図１４に示すフローチャートは、上述のステップＳ１５９４のサブフローチャートでもある。まず、演算部２１０は、シミュレーション用の矯正データを設定する（Ｓ１４５２）。例えば、演算部２１０は、矯正データとしてレフ値又は波面収差に基づき算出した値を用いることができる。また、演算部２１０は、矯正データの各要素を０とすることで矯正しない時の被検者の環境における視力を推測こともできる。また、例えば、演算部２１０は、上述のフローチャートの処理を実行することにより求められた乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａ、及び／又は、球面度数Ｓを設定してもよい。ステップＳ１４５３以下の各ステップの処理は、上述の図７及び図１１に示すフローチャートの同符号の処理と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【０１１３】
４−５．コントラスト感度
演算部２１０は、ステップＳ１０７の視力シミュレーションとしてコントラスト感度を算出することができる。演算部２１０は、波面収差に基づき眼球光学系のＭＴＦであるＭｏｐｔ（ｒ、ｓ）を求め、求めたＭＴＦに基づきコントラスト感度を算出する。また、演算部２１０は、算出したコントラスト感度を表示部２３０に表示する又はメモリ２４０に記憶する。なお、コントラスト感度は、ステップＳ１０７の処理として算出するだけでなく、上述の第１〜第４のフローチャートの処理中に算出し、表示することもできる。
【０１１４】
（ＭＴＦ算出）
まず、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の算出について説明する。
ＭＴＦは、空間周波数の伝達特性を示す指標であって、光学系の性能を表現するために広く使われている。このＭＴＦは、例えば、１度当たり、０〜１００本の正弦波状の濃淡格子に対しての伝達特性を求めることで見え方を予測することが可能である。本実施の形態では、以下に説明するように、単色ＭＴＦを用いてもよいし、白色ＭＴＦを用いてもよい。
【０１１５】
まず、単色ＭＴＦを波面収差Ｗ（ｘ，ｙ）から算出する。なお、Ｗ（ｘ，ｙ）は、入力値（測定値）であって、角膜収差に関しては、角膜形状から求めた角膜波面収差を用いることもできる。
単色ＭＴＦを求めるに際し、演算部２１０は、瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）を波面収差から以下のように求める。
ｆ（ｘ，ｙ）＝ｅｉｋＷ（ｘ，ｙ）
（ｉ：虚数、ｋ：波数ベクトル（２π／λ）、λ：波長）
このとき、スタイルス・クロフォード効果を考慮して（ｅ−ａｒｐ）２（ａは、例えば０．０５程度）をかけても良い。ここで、ｒｐは瞳半径である。
【０１１６】
演算部２１０は、この瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）をフーリエ変換することにより点像の振幅分布Ｕ（ｕ，ｖ）を次式のように求める。
【０１１７】
【数１４】
【０１１８】
（λ：波長
Ｒ：瞳から像点（網膜）までの距離
（ｕ，ｖ）：像点Ｏを原点とし，光軸に直行する面内での座標値
（ｘ，ｙ）：瞳面内の座標値 ）
演算部２１０は、Ｕ（ｕ，ｖ）とその複素共役を掛けて、次式により点像強度分布（ＰＳＦ）であるＩ（ｕ，ｖ）を求める。
Ｉ（ｕ，ｖ）＝Ｕ（ｕ，ｖ）Ｕ＊（ｕ，ｖ）
つぎに、演算部２１０は、次式のように、ＰＳＦをフーリエ変換（又は自己相関）して規格化することによりＯＴＦを求める。
【０１１９】
【数１５】
【０１２０】
また、ＯＴＦの大きさがＭＴＦであるため、
ＭＴＦ（ｒ，ｓ）＝｜ＯＴＦ（ｕ，ｖ）｜
が成り立つ。
【０１２１】
つぎに、上述のように求められた単色ＭＴＦに基づいて、白色光ＭＴＦを算出する。白色光ＭＴＦを求めるには、まず、各波長でのＭＴＦに重み付けをし、足し合わせる。ここで、上述のＭＴＦは、波長ごとに値が異なるため、波長λでのＭＴＦをＭＴＦλと表すと、
【０１２２】
【数１６】
【０１２３】
ここでは、可視光に多く重み付けをし、計算を行う。
具体的には、色の３原色（ＲＧＢ）である赤、緑、青が、例えば、６５６．２７ｎｍ：１、５８７．５６ｎｍ：２、及び４８６．１３ｎｍ：１であるとすると、
ＭＴＦ（ｒ，ｓ）＝（１×ＭＴＦ６５６．２７＋２×ＭＴＦ５８７．５６＋１×ＭＴＦ４８６．１３）／（１＋２＋１）
となる。
【０１２４】
また、白色光ＭＴＦは、一波長（８４０ｎｍ）のみで測定されるので、この測定結果に基づいて他の波長について校正を行い、白色に補正することにより求めてもよい。具体的には、各波長でのＭＴＦは、眼の収差の場合、眼光学特性測定装置での測定波長が、例えば、８４０ｎｍであるとき、模型眼により各波長８４０ｎｍでの波面収差Ｗ８４０（ｘ，ｙ）からのずれ量に相当する色収差ＷΔ（ｘ，ｙ）を測定し、この色収差ＷΔ（ｘ，ｙ）にＷ８４０（ｘ，ｙ）を足し合わせ、この波面収差によりＭＴＦを算出することにより求められる。すなわち、
Ｗλ（ｘ，ｙ）＝Ｗ８４０（ｘ，ｙ）＋ＷΔ（ｘ，ｙ）
となる。
【０１２５】
（コントラスト感度算出）
次に、コントラスト感度について説明する。コントラスト感度は、次式で表される。
【０１２６】
【数１７】
【０１２７】
ここで、各パラメータは以下の通りである。Ｍｏｐｔ（ｒ、ｓ）：眼球光学系のＭＴＦ、ｋ：Ｓ／Ｎ比：３、Ｔ：神経系の加重時間：０．１ｓｅｃ、Ｘ０：物体の視角：３．８ｄｅｇ、Ｘｍａｘ：空間加重の最大視角：１２ｄｅｇ、Ｎｍａｘ：加重したときの最大周波数：１５ｃｙｃｌｅｓ、η：眼の光受容器の量子効率：０．３、ｐ：光源の光子換算係数（ＣＲＴ）：１．２４（液晶でも可）、Ｅ：網膜照度（Ｔｒｏｌａｎｄ）：５０（ｃｄｍ２）×ｒ２π（ｍｍ）＝５０ｒ２π（ｔｄ）（ｒ：瞳半径）１００以下、Φ０：神経系ノイズのスペクトル密度：３×１０８ｓｅｃ・ｄｅｇ２、ｕ０：側方抑制の空間周波数：７ｃｙｃｌｅｓ／ｄｅｇ。この式を用いることにより眼球光学系によるコントラスト感度ではなく、他の要素（例えば、神経系）も加味した視覚系全体のコントラスト感度が予測できる。
【０１２８】
図１５は、コントラスト感度の説明図である。図１５に示すグラフは、縦軸に上述の式を用いて算出したコントラスト感度、横軸に空間周波数を表し、原点を通るある断面での１次元グラフ（例えば、ｓ＝０とした時のグラフ）である。空間周波数に対応する視覚系全体のコントラスト感度を求めることで、例えば、縞視標の見え具合を予測することができる。
【０１２９】
また、眼科医等は、例えば、表示部に表示されたコントラスト感度と自覚測定による感度とを比較することができる。例えば、一般的な自覚測定で求められた縦の縞視標による３ｃｐｄ、６ｃｐｄ、９ｃｐｄ、１２ｃｐｄのｘ方向の感度と、ｓ＝０としたときの各空間周波数に対応するコントラスト感度とを比較することができる。なお、コントラスト感度は、極座標表示で回転対称である場合には角度に依存しないため、グラフの横軸を極座標表示の振幅成分として表示することもできる。
【０１３０】
なお、上述した第１、第２、第３、第４のフローチャート及びコントラスト感度の算出を組み合わせて使用し、球面度数、乱視度数、乱視軸の矯正値を求め、その矯正時における視力及び／又は感度を測定するようにしてもよい。乱視を考慮に入れる場合、第１のフローチャートにより算出された球面度数は、等価球面度数ＳＥとなるため、球面度数Ｓ＝ＳＥ−（１／２）Ｃとする。
【０１３１】
５．表示例
図１６は、最良画像表示−テンプレートマッチングについて、数値データとして、補正矯正データの球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａｘと、その矯正データにおける矯正視力と、瞳径と、補正矯正前の測定値の球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａｘ、矯正視力とを表示している。この例では、高次収差成分が所定値以上あるため、補正矯正データと測定値との数値に差が生じている。これらの図では、波面収差、ＰＳＦ、ＯＴＦ、ＯＴＦ（二次元表示）、Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ランドルト環、指標の見え具合等が表示部２３０に表示されている。さらに、例えば図１５に示すコントラスト感度を表示部２３０に表示してもよい。また、これらの中から適宜選択して表示するようにしてもよい。
【０１３２】
図１７は、補正前と補正後の比較についての表示例を示す図である。この図では、補正前後の矯正視力、波面収差、ランドルト環の見え方と、瞳径が表示される。図示のように、補正矯正後は波面収差を比較的均一に近づけ、ランドルト環も比較的良く見えることが示される。また、補正矯正後の被検者の環境における矯正視力が示される。
【０１３３】
図１８に、眼鏡、コンタクト用の処方データ例の説明図を示す。図１９に、屈折矯正手術用データ例の説明図を示す。
【０１３４】
これら各データは、演算部２１０よりメモリ２４０に記憶され、及び／又は、表示部２３０に表示される。この例は、ＳＣＡのみを補正矯正データとする屈折矯正手術を行う場合のデータでは、補正矯正データ中Ｓの値を強くして、Ｃの値を弱くＡの軸方向を若干変化させる矯正することにより、矯正視力が良くなることが示される。また、図１９には、補正矯正後、図示の瞳孔径における各パラメータの予想値が示されている。
【０１３５】
図２０に、環境条件が変化した時の眼鏡、コンタクト用処方データ例の説明図を示す。例えば、各環境条件に応じた照明状態で被測定眼６０の瞳径を測定し、各瞳径における矯正データ及び矯正視力を表示している。瞳径により、補正矯正データが若干異なることが示される。すなわち、被検者の環境により最適な処方値が異なることが示される。また、例えば、医師等が被検者の環境を考慮し、処方値を選択することも可能である。なお、表示する環境条件は、適宜変更することができる。
【０１３６】
図２０に示す例では、各環境条件に応じた矯正データを求め、その環境条件における視力を表示しているが、他の環境条件下での視力を推測・表示することもできる。例えば、白昼時の補正矯正データにより矯正した場合において、白昼時、蛍光灯下、昼間室内での視力をそれぞれ推測し表示することもできる。
【０１３７】
図２１に、環境条件が変化した時の瞳孔データ例の説明図を示す。例えば、各環境条件に応じた照明状態で被測定眼６０の瞳径を測定し、各瞳径における瞳中心のリンバス中心からのずれ量（ｘ方向、ｙ方向）及び矯正視力を示している。環境条件の変化により、瞳中心がずれることが示され、解析時の中心（原点）がずれることが示される。
【０１３８】
図２２に、眼鏡、コンタクト用処方データの一定瞳径による測定との比較図を示す。例えば、従来の測定と同様に、瞳径が４ｍｍ、６ｍｍとした場合と、瞳径を測定した場合（例えば、５０ｌｘで照明）の矯正データ及び矯正視力が表示されている。瞳径を固定した場合と、測定した場合では、矯正データ及び矯正視力が若干異なる、なお、図２１には、一例として５０ｌｘで照明した時の瞳径を用いたデータを示しているが、照明条件を適宜変えることにより、被検者の適宜の環境での視力を推測することが可能である。
【０１３９】
なお、上述の図では、視力を少数視力で表しているが、ｌｏｇＭＡＲ視力で表示してもよい。また、表示する条件は、適宜変更することができる。
【０１４０】
６．付記
本発明の眼科データ測定の装置・システムは、その各手順をコンピュータに実行させるための眼科データ測定プログラム、眼科データ測定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、眼科データ測定プログラムを含みコンピュータの内部メモリにロード可能なプログラム製品、そのプログラムを含むサーバ等のコンピュータ、等により提供されることができる。
【０１４１】
また、被測定眼の屈折力分布を示す測定データは、図１で示す光学系１００により求めているがこれに限定されるものでなく、他のアベロメータ等により構成することができる。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明によると、日常生活下における被検者の環境にあった明るさ（例えば、白昼時や屋内）での被検眼の視力を推測することができる。また、本発明によると、日常生活下での被検眼の瞳径を考慮して高コントラスト及び／又は低コントラストの視標に対する視力を推測することができる。本発明によると、瞳径を考慮したコントラスト感度を予測することができる。さらに、本発明によると、被検者の環境にあった明るさ（例えば、白昼時や屋内）のもとでの瞳径を用いて、その環境下における最適な処方値に近い矯正データを求め、求めた矯正データによる矯正により被検者の環境での視力を推測することができる。また、上記途中の過程で計算される瞳孔領域の大きさを考慮した網膜上のランドルト環などの視標のシミュレーションも単独で有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】眼光学特性測定装置の光学系１００の構成図。
【図２】眼光学特性測定装置の電気系２００の構成図。
【図３】ランドルト環の説明図。
【図４】眼科データ測定のフローチャート。
【図５】瞳径の算出及び眼球光学系データの測定についてのサブフローチャート。
【図６】瞳径算出の説明図。
【図７】視力シミュレーションの第１のフローチャート。
【図８】網膜像シミュレーションのフローチャート。
【図９】テンプレートマッチングの説明図。
【図１０】ランドルト環テンプレートマッチングのフローチャート。
【図１１】視力シミュレーションの第２のフローチャート（１）。
【図１２】視力シミュレーションの第２のフローチャート（２）。
【図１３】視力シミュレーションの第３のフローチャート。
【図１４】視力シミュレーションの第４のフローチャート。
【図１５】コントラスト感度の説明図。
【図１６】テンプレートマッチングによる視力推測の表示例。
【図１７】補正前と補正後の比較についての表示例。
【図１８】眼鏡、コンタクト用の処方データ例の説明図。
【図１９】屈折矯正手術用データ例の説明図。
【図２０】環境条件が変化した時の眼鏡、コンタクト用処方データ例の説明図
【図２１】環境条件が変化した時の瞳孔データ例の説明図。
【図２２】眼鏡、コンタクト用処方データの一定瞳径による測定との比較図。
【符号の説明】
１０ 第１照明光学系
１１ 第１光源部
１２、３２、３４、４４、５２、５３ 集光レンズ
２０ 第１受光光学系
２１ コリメートレンズ
２２ ハルトマン板
２３、３５、５４ 第１〜３受光部
３０ 第２受光光学系
３３、４３、４５ ビームスプリッター
４０ 共通光学系
４２ アフォーカルレンズ
５０ 調整用光学系
６０ 被測定眼
７０ 第２照明光学系
７１ プラチドリング
７２ 第２光源
８０ 第２送光光学系
９０ 第３照明光学系
９１ 第５光源部
９２ 固視標
１００ 眼科データ測定装置の光学系
２００ 眼科データ測定装置の電気系
２１０ 演算部
２２０ 制御部
２３０ 表示部
２４０ メモリ
２５０ 第１駆動部
２６０ 第２駆動部
２８０ 第３駆動部
２７０ 入力部
【発明の属する技術分野】
本発明は、日常生活下での視力を推測するための眼科データ測定装置、眼科データ測定プログラム、眼科データ測定プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、眼の矯正データを測定するための技術として、レフラクトメータによるＳ（球面度数）、Ｃ（乱視度数）、Ａ（軸）の測定が行われている。また、最近は高次収差まで測定できる眼特性測定装置も開発され、レフラクトメータのような例えばφ３ｍｍのリングなどのような線上のＳ、Ｃ、Ａのみではなく、面上でのＳ、Ｃ、Ａを低次収差から算出できるようになった。このような、眼特性測定装置は、特に屈折矯正手術後や病眼などにおいてはレフラクトメータより眼鏡・コンタクト等の処方値に近い値が算出されるようになった（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
また、矯正時又は裸眼での被検者の見え具合を表示する装置として、本出願人による装置が開示されている（例えば、特許文献５、６参照）。これらの装置では、例えば、測定した被検眼（被測定眼）の光学特性に基づいて所定の視標の見え具合を表示手段に表示させている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２０４７８５号公報
【特許文献２】
特開２００２−２０９８５４号公報
【特許文献３】
特開２００２−３０６４１６号公報
【特許文献４】
特開２００２−３０６４１７号公報
【特許文献５】
特開２００１−１２０５０４号公報
【特許文献６】
特開平７−１００１０７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の矯正データを測定する装置では、被検眼の瞳径は固定値を用いて測定しているため、被検眼の瞳径に応じた適正な処方値が得られなかった。また、従来の測定では、視標等の見え具合を表示するものの、被検者の視力を推測していなかった。さらに、見え具合の予測は、一般に用いられる視力測定条件下での見え具合であることが多く、例えば日常生活下などの被検眼の環境における見え具合及び視力は得られていなかった。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑み、日常生活下における被検者の環境にあった明るさ（例えば、白昼時や屋内）での被検眼の視力を推測することを目的とする。また、本発明は、日常生活下での被検眼の瞳径を考慮して高コントラスト及び／又は低コントラストの視標に対する視力を推測することを目的とする。本発明は、瞳径を考慮したコントラスト感度を予測することを目的とする。また、本発明は、被検者の環境にあった明るさのもとでの瞳径を用いて、その環境下における最適な処方値に近い矯正データを求め、求めた矯正データによる矯正時の被検者の環境での視力を推測することも目的のひとつである。また、上記途中の過程で計算される瞳孔領域の大きさを考慮した網膜上のランドルト環などの視標のシミュレーションも単独で有効である。
【０００７】
【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、
演算部は、被検眼の屈折力分布を示す測定データと、被検眼の瞳径の値若しくは瞳径画像を含み、被検者の環境に応じた観測条件に対応する瞳径データとを得て、その測定データ及び瞳径データを含む観測条件パラメータに基づき、低次収差及び高次収差を求める第１ステップと、
演算部は、観測条件パラメータ、及び／又は、求められた低次収差並びに高次収差に基づき、被検眼での像の見え具合をシミュレートし、見え具合の質を示す評価パラメータを算出する第２ステップと、
演算部は、算出された評価パラメータに従い、被検者の環境に応じた観測条件下での被検眼の視力、光学特性及び／又は感度を推測する第３ステップと
をコンピュータに実行させるための眼科データ測定用プログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【０００８】
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眼底付近に集光するように照明するための第１照明光学系と、
被検眼眼底から反射して戻ってくる光束の一部を、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、
上記第１受光部で得られた光束の傾き角に基づいてゼルニケ解析を行い、被検眼の光学特性を求め、且つ、被検眼の環境に応じた観察条件下での被検眼の視力、光学特性及び／又は感度を推測する演算部と
を備え、
上記演算部は、
被検眼の屈折力分布を示す測定データと、被検眼の瞳径の値若しくは瞳径画像を含み、被検者の環境に応じた観測条件に対応する瞳径データとを得て、その測定データ及び瞳径データを含む観測条件パラメータに基づき、低次収差及び高次収差を求める第１手段と、
観測条件パラメータ、及び／又は、求められた低次収差及び高次収差に基づき、被検眼での像の見え具合をシミュレートし、見え具合の質を示す評価パラメータを算出する第２手段と、
算出された評価パラメータに従い、被検者の環境に応じた観測条件下での被検眼の視力、光学特性及び／又は感度を推測する第３手段と
を有する眼科データ測定装置が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
１． 眼光学特性測定装置
図１は、眼光学特性測定装置（眼科データ測定装置）の光学系１００の構成図である。
眼光学特性測定装置の光学系１００は、対象物である被測定眼６０の光学特性を測定する装置であって、第１照明光学系１０と、第１受光光学系２０と、第２受光光学系３０と、共通光学系４０と、調整用光学系５０と、第２照明光学系７０と、第２送光光学系８０とを備える。なお、被測定眼６０については、図中、網膜６１、角膜６２が示されている。
【００１０】
第１照明光学系１０は、例えば、第１波長の光束を発するための第１光源部１１と、集光レンズ１２とを備え、第１光源部１１からの光束で被測定眼６０の網膜（眼底）６１上の微小な領域を、その照明条件を適宜設定できるように照明するためのものである。なお、ここでは、一例として、第１光源部１１から発せられる照明用の光束の第１波長は、赤外域の波長（例えば、７８０ｎｍ）である。
【００１１】
また、第１光源部１１は、空間コヒーレンスが大きく、時間コヒーレンスが小さいものが望ましい。ここでは、第１光源部１１は、例えば、スーパールミネッセンスダイオード（ＳＬＤ）であって、輝度の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、例えば、空間コヒーレンス、時間コヒーレンスが大きいレーザー等であっても、回転拡散板や偏角プリズム（Ｄプリズム）等を挿入し、適度に時間コヒーレンスを下げることで、利用することができる。さらに、空間コヒーレンス、時間コヒーレンスが小さいＬＥＤであっても、光量さえ十分であれば、例えば、光路の光源の位置にピンホール等を挿入することで、利用することができる。
【００１２】
第１受光光学系２０は、例えば、コリメートレンズ２１と、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる光束（第１光束）の一部を、少なくとも１７本のビームに変換する変換部材であるハルトマン板２２と、このハルトマン板２２で変換された複数のビームを受光するための第１受光部２３とを備え、第１光束を第１受光部２３に導くためのものである。また、ここでは、第１受光部２３は、リードアウトノイズの少ないＣＣＤが採用されているが、ＣＣＤとしては、例えば、一般的な低ノイズタイプ、測定用の１０００＊１０００素子の冷却ＣＣＤ等、適宜のタイプのものを適用することができる。
【００１３】
第２照明光学系７０は、第２光源７２と、プラチドリング７１を備える。なお、第２光源７２を省略することもできる。プラチドリング（ＰＬＡＣＩＤＯ’ＳＤＩＳＣ）７１は、複数の同心輪帯からなるパターンの指標を投影するためのものである。なお、複数の同心輪帯からなるパターンの指標は、所定のパターンの指標の一例であり、他の適宜のパターンを用いることができる。そして、後述するアライメント調整が完了した後、複数の同心輪帯からなるパターンの指標を投影することができる。
【００１４】
第２送光光学系８０は、例えば、後述するアライメント調整及び座標原点、座標軸の測定・調整を主に行うものであって、第２送光光源部３１と、集光レンズ３２と、ビームスプリッター３３を備える。
【００１５】
第２受光光学系３０は、集光レンズ３４、第２受光部３５を備える。第２受光光学系３０は、第２照明光学系７０から照明されたプラチドリング７１のパターンが、被測定眼６０の前眼部又は角膜６２から反射して戻ってくる光束（第２光束）を、第２受光部３５に導く。また、第２送光光源部３１から発せられ被測定眼６０の角膜６２から反射し、戻ってくる光束を第２受光部３５に導くこともできる。なお、第２送光光源部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）。
【００１６】
共通光学系４０は、第１照明光学系１０から発せられる光束の光軸上に配され、第１及び第２照明光学系１０及び７０、第１及び第２受光光学系２０及び３０、第２送光光学系８０等に共通に含まれ得るものであり、例えば、アフォーカルレンズ４２と、ビームスプリッター４３、４５と、集光レンズ４４とを備える。また、ビームスプリッター４３は、第２送光光源部３１の波長を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる第２光束を反射し、一方、第１光源部１１の波長を透過するようなミラー（例えば、ダイクロイックミラー）で形成される。ビームスプリッター４５は、第１光源部１１の光束を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる第１光束を、透過するようなミラー（例えば、偏光ビームスプリッター）で形成される。このビームスプリッター４３、４５によって、第１及び２光束が、互いに他方の光学系に入りノイズとなることがない。
【００１７】
調整用光学系５０は、例えば、後述する作動距離調整を主に行うものであって、第３光源部５１と、第４光源部５５と、集光レンズ５２、５３と、第３受光部５４を備える。
【００１８】
第３照明光学系９０は、例えば、被測定眼６０の固視や雲霧をさせるための視標を投影する光路を含むものであって、第５光源部（例えば、ランプ）９１、固視標９２、リレーレンズ９３を備える。第５光源部９１からの光束で固視標９２を眼底６１に照射することができ、被測定眼６０にその像を観察させる。固視標９２と眼底６１とが第３照明光学系９０によって、共役な関係にある。また、第５光源部９１は、被測定眼６０の前眼部を異なる明るさで照明する光源（前眼照明部）でもある。第５光源部９１の光量を調整する事により、被測定眼６０の照明状態を変化させて瞳孔の大きさを変化させることができる。なお、前眼照明部としては、第５光源部９１以外にも第２光源７２等、適宜の光源を用いても良い。
【００１９】
つぎに、アライメント調整について説明する。アライメント調整は、主に、第２受光光学系３０及び第２送光光学系８０により実施される。
まず、第２送光光源部３１からの光束は、集光レンズ３２、ビームスプリッター３３、４３、アフォーカルレンズ４２を介して、対象物である被測定眼６０を略平行な光束で照明する。被測定眼６０の角膜６２で反射した反射光束は、あたかも角膜６２の曲率半径の１／２の点から射出したような発散光束として射出される。この発散光束は、アフォーカルレンズ４２、ビームスプリッター４３、３３及び集光レンズ３４を介して、第２受光部３５にスポット像として受光される。
【００２０】
ここで、この第２受光部３５上のスポット像が光軸上から外れている場合、眼光学特性測定装置本体を、上下左右に移動調整し、スポット像を光軸上と一致させる。このように、スポット像が光軸上と一致すると、アライメント調整は完了する。なお、アライメント調整は、被測定眼６０の角膜６２を第３光源部５１により照明し、この照明により得られた被測定眼６０の像が第２受光部３５上に形成されるので、この像を利用して瞳中心が光軸と一致するようにしてもよい。
【００２１】
つぎに、作動距離調整について説明する。作動距離調整は、主に、調整用光学系５０により実施される。
まず、作動距離調整は、例えば、第４光源部５５から射出された光軸付近の平行な光束を、被測定眼６０に向けて照射すると共に、この被測定眼６０から反射された光を、集光レンズ５２、５３を介して第３受光部５４で受光することにより行われる。また、被測定眼６０が適正な作動距離にある場合、第３受光部５４の光軸上に、第４光源部５５からのスポット像が形成される。一方、被測定眼６０が適正な作動距離から前後に外れた場合、第４光源部５５からのスポット像は、第３受光部５４の光軸より上又は下に形成される。なお、第３受光部５４は、第４光源部５５、光軸、第３受光部５４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。
【００２２】
つぎに、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０との位置関係を説明する。第１受光光学系２０には、ビームスプリッター４５が挿入されており、このビームスプリッター４５によって、第１照明光学系１０からの光は、被測定眼６０に送光されると共に、被測定眼６０からの反射光は、透過される。第１受光光学系２０に含まれる第１受光部２３は、変換部材であるハルトマン板２２を通過した光を受光し、受光信号を生成する。
【００２３】
また、第１光源部１１と被測定眼６０の網膜６１とは、共役な関係を形成している。被測定眼６０の網膜６１と第１受光部２３とは、共役である。また、ハルトマン板２２と被測定眼６０の瞳孔とは、共役な関係を形成している。さらに、第１受光光学系２０は、被測定眼６０の前眼部である角膜６２、及び瞳孔と、ハルトマン板２２と略共役な関係を形成している。すなわち、アフォーカルレンズ４２の前側焦点は、被測定眼６０の前眼部である角膜６２及び瞳孔と略一致している。
【００２４】
また、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０は、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、第１受光部２３での反射光による信号ピークが最大となるように、連動して移動する。具体的には、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０は、第１受光部２３での信号ピークが大きくなる方向に移動し、信号ピークが最大となる位置で停止する。これにより、第１光源部１１からの光束は、被測定眼６０上で集光する。
【００２５】
また、レンズ１２は、光源１１の拡散光を平行光に変換する。絞り１４は、眼の瞳、あるいはハルトマン板２２と光学的に共役の位置にある。絞り１４は、径がハルトマン板２２の有効範囲より小さく、いわゆるシングルパスの収差計測（受光側だけに目の収差が影響する方法）が成り立つ様になっている。レンズ１３は、上記を満たすために、実光線の眼底共役点を前側焦点位置に、さらに、眼の瞳との共役関係を満たすために、後側焦点位置が絞り１４と一致するように配置されている。
【００２６】
また、光線１５は、光線２４とビームスプリッター４５で共通光路になった後は、近軸的には、光線２４と同じ進み方をする。但し、シングルパス測定のときは、それぞれの光線の径は違い、光線１５のビーム径は、光線２４に比べ、かなり細く設定される。具体的には、光線１５のビーム径は、例えば、眼の瞳位置で１ｍｍ程度、光線２４のビーム径は、７ｍｍ程度になることもある（なお、図中、光線１５のビームスプリッター４５から眼底６１までは省略している）。
【００２７】
つぎに、変換部材であるハルトマン板２２について説明する。
第１受光光学系２０に含まれるハルトマン板２２は、反射光束を複数のビームに変換する波面変換部材である。ここでは、ハルトマン板２２には、光軸と直交する面内に配された複数のマイクロフレネルレンズが適用されている。また、一般に、測定対象部（被測定眼６０）について、被測定眼６０の球面成分、３次の非点収差、その他の高次収差までも測定するには、被測定眼６０を介した少なくとも１７本のビームで測定する必要がある。
【００２８】
また、マイクロフレネルレンズは、光学素子であって、例えば、波長ごとの高さピッチの輪帯と、集光点と平行な出射に最適化されたブレーズとを備える。ここでのマイクロフレネルレンズは、例えば、半導体微細加工技術を応用した８レベルの光路長差を施したもので、高い集光率（例えば、９８％）を達成している。
【００２９】
また、被測定眼６０の網膜６１からの反射光は、アフォーカルレンズ４２、コリメートレンズ２１を通過し、ハルトマン板２２を介して、第１受光部２３上に集光する。したがって、ハルトマン板２２は、反射光束を少なくとも、１７本以上のビームに変換する波面変換部材を備える。
【００３０】
図２は、眼光学特性測定装置の電気系２００の構成図である。眼光学特性測定装置に関する電気系２００は、例えば、演算部２１０と、制御部２２０と、表示部２３０と、メモリ２４０と、入力部２７０と、第１駆動部２５０及び第２駆動部２６０及び第３駆動部２８０とを備える。また、演算部２１０は、瞳径データ形成部２１５、画像データ形成部２１１、判定部２１２、矯正要素設定部２１３を備えることができる。
【００３１】
演算部２１０は、第１受光部２３から得られる受光信号▲４▼、第２受光部３５から得られる受光信号▲７▼、第３受光部５４から得られる受光信号（１０）を入力すると共に、座標原点、座標軸、座標の移動、回転、瞳径、全波面収差、角膜波面収差、ゼルニケ係数、収差係数、視力シミュレーション、白色光ＭＴＦ、ランドルト環パターン、コントラスト感度等を演算する。また、このような演算結果に応じた信号を、電気駆動系の全体の制御を行う制御部２２０と、表示部２３０と、メモリ２４０とにそれぞれ出力する。なお、演算２１０の詳細は後述する。
【００３２】
瞳径データ形成部２１５は、前眼部像から瞳径データを形成する。例えば、瞳径データ形成部２１５は、第２受光部３５から前眼部像を入力し、瞳孔のエッジ上の点、瞳孔が楕円形であるとした時の焦点、長径及び短径を算出し、瞳径を求める。
【００３３】
後述するテンプレートマッチングにおける視力シミュレーションにおいて、画像データ形成部２１１は、少なくとも被検眼の波面収差を示す測定データに基づき、屈折矯正のため矯正要素を考慮して、検眼用視標の見え具合のシミュレーションを行い視標網膜画像データを形成する。被検眼の波面収差には高次収差まで含まれる。判定部２１２は、画像データ形成部２１２で形成された視標網膜画像データに基づき、検眼用視標が見えているかどうかを判定する。
【００３４】
また、矯正要素設定部２１３は、画像データ形成部２１１に与える矯正要素を設定する。さらに、判定部２１２は、矯正要素設定部２１３で設定される矯正要素により矯正され、且つ、画像データ形成部２１１で形成された視標網膜画像データに基づき、適正な矯正要素が設定されているかどうかを判定する。また、矯正要素設定部２１３は、判定部２１２の結果に基づき矯正要素を設定し、且つ、判定部２１２が適正な矯正要素であると判定するまで、矯正要素を繰り返し変化させるように構成されている。矯正要素は、球面度数、乱視度数、乱視軸角度のいずれか一つ又は複数の組合せである。
【００３５】
制御部２２０は、演算部２１０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２５０及び第２駆動部２６０を制御するものであり、例えば、演算部２１０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、プラチドリング７１に対して信号▲５▼を出力し、第２送光光源部３１に対して信号▲６▼を出力し、第３光源部５１に対して信号▲８▼を出力し、第４光源部５５に対して信号▲９▼を出力し、第５光源部９１に対して、信号（１１）を出力し、さらに、第１駆動部２５０及び第２駆動部２６０及び第３駆動部２８０に対して信号を出力する。
【００３６】
第１駆動部２５０は、例えば、演算部２１０に入力された第１受光部２３からの受光信号▲４▼に基づいて、第１照明光学系１０全体を光軸方向に移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▲２▼を出力すると共に、このレンズ移動手段を駆動する。これにより、第１駆動部２５０は、第１照明光学系１０の移動、調節を行うことができる。
【００３７】
第２駆動部２６０は、例えば、演算部２１０に入力された第１受光部２３からの受光信号▲４▼に基づいて、第１受光光学系２０全体を光軸方向に移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▲３▼を出力すると共に、このレンズ移動手段を駆動する。これにより、第２駆動部２６０は、第１受光光学系２０の移動、調節を行うことができる。
【００３８】
第３駆動部２８０は、例えば、第３照明光学系９０の固視標９２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。これにより、第３駆動部２８０は、第３照明光学系９０の固視標９２の移動、調節を行うことができる。
【００３９】
２．ゼルニケ解析
つぎに、ゼルニケ解析について説明する。一般に知られているゼルニケ多項式からゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉを算出する方法について説明する。ゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉは、例えば、ハルトマン板２２を介して第１受光部２３で得られた光束の傾き角に基づいて被検眼６０の光学特性を把握するための重要なパラメータである。
【００４０】
被検眼６０の波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、ゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉ、ゼルニケ多項式Ｚｉ ２ｊ−ｉを用いて次式で表される。
【００４１】
【数１】
ただし、（Ｘ，Ｙ）はハルトマン板２２の縦横の座標である。
また、波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、第１受光部２３の縦横の座標を（ｘ、ｙ）、ハルトマン板２２と第１受光部２３の距離をｆ、第１受光部２３で受光される点像の移動距離を（△ｘ、△ｙ）とすると、次式の関係が成り立つ。
【００４３】
【数２】
【数３】
ここで、ゼルニケ多項式Ｚｉ ２ｊ−ｉは、以下の数式４及び数式５で表される（より具体的な式は、例えば特開２００２−２０９８５４を参照）。
【００４６】
【数４】
【数５】
なお、ゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉは、以下の数式６で表される自乗誤差を最小にすることにより具体的な値を得ることができる。
【００４９】
【数６】
ただし、Ｗ（Ｘ、Ｙ）：波面収差、（Ｘ、Ｙ）：ハルトマン板座標、（△ｘ、△ｙ）：第１受光部２３で受光される点像の移動距離、ｆ：ハルトマン板２２と第１受光部２３との距離。
演算部２１０は、ゼルニケ係数Ｃｉ ２ｊ−ｉを算出し、これを用いて球面収差、コマ収差、非点収差等の眼光学特性を求める。
【００５１】
（瞳径の正規化）
ゼルニケ多項式は、常に半径１の円内での形を示しており、ある瞳径（瞳孔径）でゼルニケ解析するときは、その瞳半径で規格化する。例えば、瞳半径ｒｐの瞳孔の中心座標を（０，０）としたときに、瞳孔内の点Ｐ（Ｘ、Ｙ）は、ゼルニケ解析するときはＰ（Ｘ／ｒｐ、Ｙ／ｒｐ）とする。ハルトマン像のスポットの重心点がＰのとき、この点と対応する参照格子点Ｐｒｅｆ（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ）は、Ｐｒｅｆ（Ｘｒｅｆ／ｒｐ、Ｙｒｅｆ／ｒｐ）として点像の移動距離を求め、ゼルニケ係数を算出する。実際の波面（座標が規格化されていない波面）Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、次式で表される。
【００５２】
【数７】
ただし、（Ｘ、Ｙ）：規格化されていない座標、（ｘｓ、ｙｓ）：規格化された座標である。
【００５４】
３．ランドルト環
図３に、ランドルト環の説明図を示す。以下に、ランドルト環の輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）のデータの作成について説明する。図３には、上段に高コントラストのランドルト環、下段に低コントラストのランドルト環を示す。
【００５５】
ランドルト環は確認できる最小視角の逆数で表され、１分の視角を確認できる能力を、視力１．０という。例えば、確認できる最小視角が２分なら視力は１÷２で０．５、１０分なら１÷１０で０．１と定義されている。一般にランドルト環は、図に示すように外側のリングの大きさに対して１／５の大きさの隙間を空けたものを指標として用いる。
眼底に投影されるランドルト環の大きさｄは、視力Ｖのときに
【００５６】
【数８】
（Ｒ： 瞳から像点（網膜）までの距離）
で計算できる。この式とランドルト環の定義をもとにランドルト環の黒い部分を０（又は１）、白い部分を１（又は０）としてランドルト環の輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）を作成する。作成された輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）のデータはメモリ２４０に記憶され、演算部２１０により読み出され、所定の視力に対応して設定される。
【００５８】
高コントラスト原画像は、例えば、ランドルト環の黒の部分と白の部分のコントラストが１００％（例えば白が０に対して黒が１）であり、一方、低コントラスト原画像は、ランドルト環の黒の部分と白の部分とコントラストが１０％（例えば、白が０に対して黒が０．１）のものを用いることができる。なお、この例以外にも適宜のコントラストの原画像を用いても良い。メモリ２４０に記憶される輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ、ｙ）は、高コントラストと低コントラストのものがそれぞれ作成され、記憶される。
【００５９】
４．眼科データ測定方法
図４に、眼科データ測定のフローチャートを示す。
まず、眼光学特性測定装置は、被測定眼６０の瞳位置のＸ、Ｙ、Ｚ軸をアライメントする（Ｓ１０１）。次に、測定装置は、可動部の原点移動を行う（Ｓ１０３）。例えば、ハルトマン板２２やプラチドリング７１等をゼロディオプターに合わせる。演算部２１０は、測定された受光信号▲４▼、▲７▼及び／又は（１０）に基づき、瞳径、全波面収差及びゼルニケ係数等の眼球光学系データを測定する（Ｓ１０５）。演算部２１０は、視力シミュレーションを行う（Ｓ１０７）。例えば、演算部２１０は、検眼用視標の見え具合のシミュレーション結果と所定のテンプレートとの比較結果、及び／又は、被検眼の伝達特性を示すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を被測定眼６０での見え具合の質を表す評価パラメータとして、評価パラメータに従い被検眼の視力又は感度を推測する。なお、視力としては、検眼用視標を適宜設定することで、高コントラスト視力及び低コントラスト視力を推測することができる。また、演算部２１０は、被検眼のＭＴＦ、点像強度分布（ＰＳＦ）等の光学特性を推測する。ステップＳ１０５及びＳ０１７の詳細は後述する。演算部２１０は、表示部２３０及びメモリ２４０に出力する（Ｓ１０９）。なお、前の処理において既にデータ出力されている場合、ステップＳ１０９の処理を省略しても良い。
【００６０】
図５は、ステップＳ１０５の瞳径の算出及び眼球光学系データの測定についてのサブフローチャートである。また、図６は、瞳径算出の説明図である。
【００６１】
まず、演算部２１０は、第１受光部２０及び第２受光部３５からハルトマン像及び前眼部像を取得する（Ｓ６０１）。演算部２１０は、第５光源部９１により、所望の環境条件（観察条件）における照明状態で被測定眼６０を照明させ、第１受光部２０及び第２受光部３５からハルトマン像及び前眼部像を取得する。例えば、演算部２１０は、表示部２３０に視力又は感度を推測する環境条件を選択する指示を表示し、選択された環境条件を入力部２７０から入力してもよい。環境条件としては、例えば、「昼間視」、「薄暮視」、「室内（蛍光灯下）」、「夜間視」、「通常の視力測定」等である。次に、演算部２１０は、例えば、予めメモリ２４０に記憶された環境条件と照明状態が対応したテーブルを参照し、入力した環境条件に対応する照明状態を取得する。各環境条件での照明状態としては、例えば、「通常の視力測定」の場合は５０［ｌｘ］、「昼間視」は１０００００［ｌｘ］、「室内（蛍光灯下）」は２０００［ｌｘ］等とすることができる。なお、これらの値は、その環境条件に応じた適宜の値を用いることができる。環境としては、通常より大型の固視標を用いることが望ましい。ここでは、第５光源部９１により、所望の環境条件における照明状態で被測定眼６０を照明させているが、被検眼の周囲の照明や、背景の照明を利用して、その照明状態を作り出すように構成しても差し支えない。
【００６２】
演算部２１０は、制御部２２０を介し、第５光源部９１に対して取得した照明状態に応じた信号（１１）を出力し、被測定眼６０を照明させる。また、演算部２１０は、照明状態を暗い方から明るい方へ順次変化させ、複数の照明状態におけるハルトマン像及び前眼部像取得することができる。
【００６３】
なお、演算部２１０は、ステップＳ６０１を省略し、予め測定されメモリ２４０に記憶されているハルトマン像データと、前眼部像、瞳孔エッジ上の点などの瞳孔形状、瞳径のいずれかを含む瞳径データとを読み込んでもよい。また、例えば、演算部２１０は、瞳径データとして電子カルテ内にある、過去に撮影されメモリ２４０に記憶された写真データをメモリから読み込み、前眼部像を取得してもよい。
【００６４】
次に、演算部２１０は、取得した前眼部像に基づいて、瞳孔のエッジ上の点Ｐｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、例えば３６点（ｎ＝３６）、検出する（Ｓ６０３）。演算部２１０は、画像処理の手法により、取得した前眼部像の光量の変化（画像上の濃淡）を検出し、瞳孔のエッジ上の点を求めることができる。図６において、検出点Ｐｉは＋の印で表されている点である。
【００６５】
次に、演算部２１０は、検出した瞳孔のエッジ上の点に最もフィットする楕円フィッティングを行う（Ｓ６０５）。まず、演算部２１０は、楕円の焦点（図６における点Ｆ１、Ｆ２）を求める。例えば、演算部２１０は、焦点の初期値として予め設定されている２点の座標をメモリ２４０から読み出す。次に、演算部２１０は、検出点Ｐｉから読み出した２点までの距離をそれぞれ求め、距離の和をＬｉとする。演算部２１０は、全ての検出点Ｐｉについて距離の和Ｌｉを求め、Ｌｉの平均値Ａを求める。さらに、演算部２１０は、最小２乗近似等の手法を用いて、次式で表される距離の和Ｌｉと平均値Ａの自乗誤差Ｓｅが最小となる２点を算出することにより、楕円の焦点を求めることができる。
【００６６】
【数９】
ただし、Ｌｉ：エッジ上の点Ｐｉから２点Ｆ１、Ｆ２までの距離の和、Ａ：エッジ上の各点におけるＬｉの平均値、ｎ：検出したエッジ上の点数である。なお、これ以外にも適宜の方法により、楕円の焦点を求めてもよい。
【００６８】
次に、演算部２１０は、楕円上の１点から焦点までの距離の和Ｌを求める。なお、演算部２１０は、上述の平均値Ａを楕円上の１点から焦点までの距離の和Ｌとしてもよい。次に、演算部２１０は、楕円の長軸の長さ（長径）及び短軸の長さ（短径）から、瞳径を算出する（Ｓ６０７）。長軸の長さ２ａ及び短軸の長さ２ｂは、次式で表すことができる。
【００６９】
【数１０】
ただし、Ｌ：エッジ上の点から焦点までの距離の和、（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）：楕円の焦点である。瞳径ｄｐは、例えば、長軸の長さ２ａ及び短軸の長さ２ｂの平均値とすると、次式で表される。
【００７１】
【数１１】
なお、平均値を瞳径とする以外にも、短軸の長さ、長軸の長さ、短軸及び長軸の長さの中間値等、長軸の長さ２ａ、短軸の長さ２ｂに基づく適宜の値を用いてもよい。
【００７３】
演算部２１０は、例えば、楕円の焦点及び／又は長軸、短軸の長さに基づき瞳中心位置を求め、さらにリンバス中心を求めて又は設定して、リンバス中心からのずれ量等の瞳中心位置のずれ量を算出してもよい。また、演算部２１０は、算出したずれ量を瞳径に対応してメモリ２４０に記憶する。
【００７４】
なお、演算部２１０は、白昼時における瞳径とする照明状態以外に、被検者の希望する環境（例えば、事務室、教室、夜間の運転時等）における瞳径とする照明状態になるように第５光源部９１の明るさを調整してもよい。また、上記環境での瞳径を予め測定しておいたものを使用して解析しても良い。これにより、被検者の希望する環境での最適な処方値を解析することができる。なお、演算部２１０は、ステップＳ６０１〜Ｓ６０７の処理の代わりに、予めメモリ２４０に記憶された測定データ及び瞳径を読み込んでも良い。
【００７５】
演算部２１０は、瞳径及びハルトマン像に基づき、眼球光学系データを算出する（Ｓ６０９）。まず、演算部２１０は、ステップＳ６０１で取得したハルトマン像から各スポットの重心点を検出する。次に、演算部２１０は、瞳中心を原点としたときに検出した重心点座標を瞳半径ｒｐで規格化する。ここで、瞳半径ｒｐ＝瞳径ｄｐ／２である。すなわち、演算部２１０は、瞳径の範囲内にある重心点Ｐｓ（Ｘ、Ｙ）をＰｓ（Ｘ／ｒｐ，Ｙ／ｒｐ）とし、ハルトマン像のスポットの重心点がＰｓのとき、この点と対応する参照格子点Ｐｒｅｆ（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ）を、Ｐｒｅｆ（ｘｒｅｆ／ｒｐ、ｙｒｅｆ／ｒｐ）とする。実際の波面（座標が規格化されていない波面）Ｗ（Ｘ、Ｙ）は、次式で表される。
【００７６】
【数１２】
ここで、（Ｘ、Ｙ）：規格化されていない座標、（ｘｓ、ｙｓ）：規格化された座標である。
演算部２１０は、規格化した座標を用いて、ゼルニケ係数、全波面収差等の眼球光学系データを算出する。また、演算部２１０は、適宜のタイミングでデータをメモリ２４０に記憶する。
【００７８】
４−１．視力シミュレーションの第１のフローチャート（球面度数矯正）
図７に、視力シミュレーションの第１のフローチャートを示す。図７は、網膜像シミュレーションを行い、ランドルト環が判別できるように矯正球面度数を求め、その矯正時における視力を推測するフローチャートである。なお、以下の各フローチャートで同符号のステップは同様の処理が実行される。
【００７９】
まず、演算部２１０は、仮球面度数Ｓｒを算出する（Ｓ１４０１）。仮球面度数Ｓｒとしては、例えば、レフ値、もしくは波面収差から算出した値などを用いてもよいし、予めメモリ２４０に記憶してある値や入力部２７０から入力された値を用いてもよい。
【００８０】
次に、演算部２１０は、シミュレーション用球面度数Ｓｓの設定を行う（Ｓ１４５１）。Ｓｓは、通常は、Ｓｒに対し、弱矯正に設定（例えばＳｓ＝Ｓｒ＋５Ｄ）する。演算部２１０は、予め定められた視力Ｖｓ（例えば、Ｖｓ＝０．１）のランドルト環の設定を行う（Ｓ１４５３）。この時、まず演算部２１０は、高コントラスト視力又は低コントラスト視力のいずれの視力を推測するか設定する。例えば、演算部２１０は、入力部２７０からの入力又は予めメモリ２４０に記憶されている設定に従い高コントラスト又は低コントラストの設定しても良い。演算部２１０は、設定に従い、予め定められた視力Ｖｓに応じた高コントラスト又は低コントラストのランドルト環を設定する。
【００８１】
演算部２１０の画像データ形成部２１１は、ランドルト環網膜像シミュレーションを行い、視標画像データを得る（Ｓ１４０５）。ここで、画像データ形成部２１１は、まず予め定められたある方向（例えば上、下、右、左の方向にリングの隙間が空いたもの）のランドルト環に対して行う。すなわち、画像データ形成部２１１は、ステップＳ１０５で測定された波面収差に従い、ランドルト環がどのような見え具合であるかを示す視標画像データをシミュレーションにより求める。このシミュレーションの具体的処理は後述する。
【００８２】
つぎに、演算部２１０の判定部２１２は、ランドルト環テンプレートマッチングを行う（Ｓ１４０７）。判定部２１２は、シミュレーションで得られた視標画像データとある方向のランドルト環とのテンプレートマッチングを行い、そのときの方向と一致度を示す点数ｎをメモリ２４０に記憶しておく。この具体的処理は後述する。
【００８３】
判定部２１２は、すべての方向でテンプレートマッチングしたか判断する（Ｓ１４０９）。ここで、Ｎｏの場合は、ステップＳ１４０７に進み、すべての方向でテンプレートマッチングするまで処理を繰返す。一方、ステップＳ１４０９でＹｅｓの場合、判定部２１２は、点数ｎが一番大きい点数ｎｈがステップＳ１４０５でシミュレーションした視標画像データのランドルト環の方向と一致するか判断する（Ｓ１４１１）。ここで、Ｙｅｓの場合、判定部２１２は、点数ｎｈがメモリ２４０等に予め定められた闘値より高いか判断する（Ｓ１４１３）。なお、この閾値（ランドルト環が識別できたかどうかを判断する閾値）は、例えば過去に多数の正常眼の自覚値と対比して得られた値を使用することができる。
【００８４】
ステップＳ１４１１又はＳ１４１３でＮｏの場合、判定部２１２は、Ｓｓが予め定められた許容値（例えば、Ｓｒ−５Ｄ）を超えたか判断する（Ｓ１４１５）。ここでＮｏの場合、矯正要素設定部２１３はＳｓの矯正要素を若干強く設定し（例えば、Ｓｓ−０．２５Ｄ）（Ｓ１４１７）、画像データ形成部２１１はこの矯正要素に基づきランドルト環網膜像シミュレーションを行う。演算部２１０は、このシミュレーションにより得られた視標画像データについてステップＳ１４０７以降の処理を実行する。一方、ステップＳ１４１５でＹｅｓの場合、判定部２１２は、ランドルト環判別不能と判断し（Ｓ１４１９）、このときの方向と、この方向が不可能であったことをメモリ２４０に記憶しておく。
【００８５】
ステップＳ１４１９の後又はステップＳ１４１３でＹｅｓの場合、判定部２１２は、ランドルト環の全ての方向でシミュレーションしたか判断する（Ｓ１４２１）。ここで、Ｎｏの場合、ステップＳ１４０５に戻り、演算部２１０は全ての方向で上述の処理を繰返す。一方、ステップＳ１４２１で、Ｙｅｓの場合、判定部２１２は、さらに設定方向数の半分以上判別できたか判断する（Ｓ１４５５）。
【００８６】
ステップＳ１４５５でＹｅｓの場合、矯正要素設定部２１３は、Ｓ＝Ｓｓ、Ｖ＝Ｖｓと設定し、また、視力Ｖｓ＝Ｖｓ＋０．１のランドルト環の設定を行う（Ｓ１４５７）。この時、設置するランドルト環は、上述のステップＳ１４５３での設定に従い高コントラスト又は低コントラストのランドルト環を設定する。その後、ステップＳ１４０５に進み、画像データ形成部２１１は、設定された矯正要素及びランドルト環に基づき網膜像シミュレーションを行い視標画像データを求め、ステップＳ１４０７以降の処理を実行する。一方、ステップＳ１４５５でＮｏの場合、演算部２１０は、データ出力を行う（Ｓ１４２３）。すなわち、演算部２１０は、例えば、このときの視力Ｖ、球面度数Ｓ＝Ｓｓ、判別できたランドルト環の方向、シミュレーション結果等を表示部２３０に表示し、メモリ２４０に記憶する。なお、演算部２１０は、視力として少数視力を用いてもよいし、ｌｏｇＭＡＲ（ｌｏｇ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ａｎｇｌｅ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）視力を用いてもよい。ｌｏｇＭＡＲ視力は、最小視覚の対数で表される視力である。
【００８７】
図８に、上記ステップＳ１４０５の網膜像シミュレーションのフローチャートを示す。まず、演算部２１０は、図４のステップＳ１０５で求めた波面収差Ｗ（Ｘ、Ｙ）及び設定された矯正要素に基づき瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）を次式により計算する（Ｓ２０４）。
【００８８】
【数１３】
演算部２１０は、ランドルト環（又は任意の像）の輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）をメモリ２４０を参照して計算する（Ｓ２０５）。演算部２１０は、Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）を２次元フーリエ変換して空間周波数分布ＦＲ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ２０７）。演算部２１０は、瞳関数に基づき、眼球の空間周波数分布ＯＴＦを算出し、ランドルト環（又は任意の像）の空間周波数分布ＦＲ（ｕ，ｖ）と眼球の空間周波数分布ＯＴＦ（ｕ，ｖ）を次式のように掛け合わせることで、眼の光学系通過後の周波数分布ＯＲ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ２０９）。
ＦＲ（ｕ，ｖ）×ＯＴＦ（ｕ，ｖ）→ＯＲ（ｕ，ｖ）
なお、ＯＴＦの具体的算出方法については後述する。
【００９０】
つぎに、演算部２１０は、ＯＲ（ｕ，ｖ）を２次元逆フーリエ変換してランドルト環（又は、任意の像）の輝度分布画像ＬａｎｄＩｍａｇｅ（Ｘ、Ｙ）を求める（Ｓ２１１）。
【００９１】
図９に、上述ステップＳ１４０７のテンプレートマッチングの説明図を示す。図示のようにランドルト環原画像（上図）に対応して、テンプレート画像（下図）を設定し、メモリ２４０にランドルト環の大きさを示す識別子に対応してこのようなテンプレート画像を記憶する。テンプレート画像は、この例では、ｂ＝１．５ａ、ランドルト環部の画素数をＮ１、画素値を１とし、ランドルト環の周囲のぼやかした点像部の画素数をＮ２、画素値を−Ｎ１／Ｎ２としているが、これに限らず適宜設定することができる。また、図９上段に示すランドルト原画像は、高コントラストのランドルト環原画像を示しているが、低コントラストのランドルト環原画像を用いる場合も同様のテンプレートを用いることができる。
【００９２】
図１０に、上記ステップＳ１４０７のランドルト環テンプレートマッチングのフローチャートを示す。
演算部２１０は、設定されたランドルト環の大きさに従いテンプレート画像をメモリ２４０から読み取り、その空間周波数分布Ｔｅｍｐ（ｘ，ｙ）を求める（Ｓ１３０１）。つぎに、演算部２１０は、Ｔｅｍｐ（ｘ，ｙ）の２次元フーリエ変換ＦＴ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ１３０３）。演算部２１０は、網膜像のシミュレーションによる視標画像データの空間周波数分布の２次元フーリエ変換ＯＲ（ｕ，ｖ）を求め、ＯＲ（ｕ，ｖ）とテンプレートの空間周波数分布ＦＴ（ｕ，ｖ）とを次式のように掛け合わせ、ＯＴｍｐ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ１３０５）。ＯＲ（ｕ，ｖ）×ＦＴ（ｕ，ｖ）→ＯＴｍｐ（ｕ，ｖ）
【００９３】
演算部２１０は、ＯＴｍｐ（ｕ，ｖ）を二次元逆フーリエ変換を行い、ＴｍｐＩｍ（Ｘ，Ｙ）（４ａ×４ａの複素数行列）を求める（Ｓ１３０７）。演算部２１０は、ＴｍｐＩｍ（Ｘ，Ｙ）の絶対値の最大値を取得して点数ｎとする（Ｓ１３０９）。
【００９４】
このような相関をとることにより、シミュレーション視標画像が原画像に近ければ点数が高く、ぼやけた場合はそれに応じて点数が低くなる。
【００９５】
４−２．視力シミュレーションの第２のフローチャート（乱視矯正−１）
図１１、図１２に、視力シミュレーションの第２のフローチャート（１）及び（２）を示す。図１１、図１２は、網膜像シミュレーションを行い、ランドルト環が判別できるように矯正乱視軸Ａ、乱視度数Ｃを求め、その矯正時における視力を推測するフローチャートである。
【００９６】
演算部２１０は、上述のステップＳ１４０１と同様に、仮球面度数Ｓｒを算出する（Ｓ１４０１）。つぎに、演算部２１０は、シミュレーション用乱視度数Ｃｓの設定を行う（Ｓ１５０１）。例えば、Ｃｓはレフ値、もしくは波面収差から算出した乱視度数Ｃなどを用いたり、予めＳ又はＣ等の矯正要素やゼルニケ係数と対応してＣｓを記憶した対応表をメモリ２４０に記憶しておき、それを参照して求めてもよい。つぎに、演算部２１０は、上述と同様に視力Ｖｓ（例えばＶｓ＝０．１）のランドルト環設定を行う（Ｓ１４５３）。
【００９７】
ステップＳ１４０５〜Ｓ１４１３では、上述と同様に、演算部２１０は、ランドルト環網膜像シミュレーション、ランドルト環テンプレートマッチング等の処理を行う。判定部２１２は、ステップＳ１４１１又はＳ１４１３でＮｏの場合、ランドルト環判別不能と判断し、このときの方向と、この方向が不可能であったことをメモリ２４０に記憶しておく（Ｓ１４１９）。ステップＳ１４１９の後、又はステップＳ１４１３でＹｅｓの場合、演算部２１０は、上述と同様に、ステップＳ１４２１及びＳ１４５５の処理を実行する。
【００９８】
ステップＳ１４５５で設定方向数の半分以上判別できたと判断した場合、演算部２１０は、設定されている矯正要素をメモリ２４０に記憶する（Ｓ１５０３）。つぎに、矯正要素設定部２１３は、Ｖ＝Ｖｓと設定し、また、視力Ｖｓ＝Ｖｓ＋０．１のランドルト環を設定する（Ｓ１５０５）。この時、設定するランドルト環は、上述のステップＳ１４５３での設定に従い、高コントラスト又は低コントラストのランドルト環を設定する。その後、Ｓ１４０５に進み、画像データ形成部２１１は、設定された矯正要素及びランドルト環に基づき網膜像シミュレーションを行い視標画像データを求め、ステップＳ１４０７以降の処理を実行する。
【００９９】
一方、ステップＳ１４５５でＮｏの場合、判定部２１２は、全ての乱視軸角度方向（０〜１８０）でシミュレーションしたか判断する（Ｓ１５０７）。ここでＮｏの場合、矯正要素設定部２１３は乱視軸角度Ａｓを回転する（例えば、Ａｓ＝Ａｓ＋５）（Ｓ１５０９）。その後、ステップＳ１４５３に進み、ステップＳ１４５３以降の処理を繰返し実行する。
【０１００】
つぎに、図１２を参照し、判定部２１２がステップＳ１５０７でＹｅｓと判断した場合、演算部２１０の矯正要素設定部２１３は、乱視軸角度Ａとして視力Ｖがもっとも大きかったときのＡｓを代入する（Ｓ１５１１）。なお、乱視軸角度Ａは、もっとも大きい時のＡｓが複数あるときは、視力Ｖで判別できたランドルト環の数が最も大きいものを設定し、さらにそのＡｓも複数あるときは視力Ｖでの判別できた方向のｎｈの和が最大となるものを設定する。これにより、乱視軸角度Ａが決定された。
【０１０１】
ステップＳ１４５３、Ｓ１４０５〜Ｓ１４１３では、上述の実施の形態で説明したように、設定されたＳｒ、Ｃｓ、Ａに基づき、演算部２１０は、ランドルト環網膜像シミュレーション、ランドルト環テンプレートマッチング等の各処理を実行する。
【０１０２】
判定部２１２は、ステップＳ１４１１又はＳ１４１３でＮｏの場合、Ｃｓが予め定められた許容値（例えば、Ｃｓ−１０Ｄ）を超えたか判断する（Ｓ１５１５）。ここでＮｏの場合、矯正要素設定部２１３はＣｓの矯正要素を若干強く設定し（例えば、Ｃｓ−０．２５Ｄ）（Ｓ１５１７）、画像データ形成部２１１は、この矯正要素に基づきランドルト環網膜像シミュレーションを行う（Ｓ１４０５）。演算部２１０は、このシミュレーションにより得られた視標画像データについてステップＳ１４０７以降の処理を繰返し実行する。一方、判定部２１２は、ステップＳ１５１５でＹｅｓの場合、ランドルト環判別不能と判断し（Ｓ１４１９）、このときの方向と、この方向が不可能であったことをメモリ２４０に記憶しておく。
【０１０３】
ステップＳ１４１９の後、又は、ステップＳ１４１３でＹｅｓの場合、上述と同様に、演算部２１０は、ステップＳ１４２１及びＳ１４５５の処理を実行する。ステップＳ１４５５でＹｅｓの場合、演算部２１０は、ステップＳ１５０３及びＳ１５０５の処理を実行する。各ステップの処理については上述と同様である。その後、ステップＳ１４０５に進み、画像データ形成部２１１は、設定された矯正要素及びランドルト環に基づき網膜像シミュレーションを行い視標画像データを求め、ステップＳ１４０７以降の処理を実行する。
【０１０４】
一方、ステップＳ１４５５でＮｏの場合、演算部２１０はデータ出力を行う（Ｓ１４２３）。すなわち、演算部２１０は、このときの視力Ｖ、乱視度数Ｃ＝Ｃｓ、乱視軸Ａ、判別できた方向、シミュレーション結果等を表示部２３０に表示し、メモリ２４０に記憶する。
４−３．視力シミュレーションの第３のフローチャート（乱視矯正−２）
【０１０５】
図１３に、視力シミュレーションの第３のフローチャートを示す。図１３は、ＭＴＦを評価パラメータとして乱視軸Ａ、乱視度数Ｃを求め、その矯正時における視力を推測するフローチャートである。
【０１０６】
ステップＳ１４０１では、上述のように演算部２１０は、仮球面度数Ｓｒを算出する。次に、演算部２１０は、乱視成分である乱視度数Ｃｓ及び乱視軸角度Ａｓ、比較用数値Ｍｈを初期設定する（Ｓ１５７１）。これらの値は、メモリ２４０に予め記憶しておいたデータを用いてもよいし、入力部２７０により入力してもよい。演算部２１０は、例えば、Ｃｓ＝０、Ａｓ＝０、Ｍｈ＝０に初期設定する。
【０１０７】
演算部２１０は、既に求めた波面収差に基づき、ＭＴＦを算出する（Ｓ１５７３）。ＭＴＦの具体的計算方法は後述する。演算部２１０は、設定された乱視軸角度ＡｓでのＭＴＦ断面から比較用数値Ｍを算出する（Ｓ１５７５）。比較用数値Ｍとしては、ＭＴＦ断面積等を用いることができる。演算部２１０は、現在設定されているＡｓと、例えば、ＭＴＦの総和、ＭＴＦ断面積、もしくは３、６、１２、１８ｃｐｄの和などをメモリ２４０に記憶しておく。
【０１０８】
演算部２１０の判断部２１２は、Ｍ≧Ｍｈか判断する（Ｓ１５７７）。ここでＮｏの場合、ステップＳ１５８１に進み、一方、Ｙｅｓの場合、演算部２１０の矯正要素設定部２１３は、Ｍｈ＝Ｍ、Ａ＝Ａｓとする（Ｓ１５７９）。つぎに、判定部２１２は、Ａｓが１８０以上か判断する（Ｓ１５８１）。ここでＮｏの場合、矯正要素設定部２１３は、乱視軸角度Ａｓを回転する（例えばＡｓ＝Ａｓ＋５）（Ｓ１５０９）。その後、演算部２１０は、ステップＳ１５７５に戻って処理を繰り返すことで、０〜１８０度の軸角度でＭが最大となる方向が乱視軸角度（弱主経線又は強主経線）であり、そのときのＭの値とＡｓの値を求める。
【０１０９】
ステップＳ１５８１でＹｅｓの場合、即ち、乱視軸角度Ａが求まると、演算部２１０は、乱視成分Ｃｓ、Ａｓ＝Ａに基づき、ＭＴＦを算出する（Ｓ１５８５）。演算部２１０は、さらに、０〜１８０度（例えば５度間隔）での各ＭＴＦ断面から比較用数値Ｍを算出する（Ｓ１５８７）。
【０１１０】
判定部２１２は、算出されたＭが各角度で全てほぼ同じか判断する（Ｓ１５８９）。例えば、これは、各Ｍの差が予め定められた闘値ｔよりすべて小さくなっているかどうかで判断することができる。ステップＳ１５８９でＮｏの場合、演算部２１０は、乱視度数Ｃｓを若干（例えばＣｓ＝Ｃｓ−０．２５）変化させ（Ｓ１５９１）、ステップＳ１５８５以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１５８９でＹｅｓの場合、演算部２１０は、Ｃ＝Ｃｓとする（Ｓ１５９３）。
【０１１１】
演算部２１０は、求められた乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａに基づく矯正後の視力を推測する（Ｓ１５９４）。例えば、演算部２１０は、後に示す第４のフローチャートの処理を実行することで矯正後の視力を推測する。なお、演算部２１０は、視力を推測する代わりに又は視力の推測に加えて、コントラスト感度を求めても良い。
演算部２１０は、求められた乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａをメモリ２４０に記憶し、必要に応じて、表示部２３０に表示する（Ｓ１５９５）。
【０１１２】
４−４．視力推測
図１４は、ステップＳ１０７の視力シミュレーションの第４のフローチャートである。また、図１４に示すフローチャートは、上述のステップＳ１５９４のサブフローチャートでもある。まず、演算部２１０は、シミュレーション用の矯正データを設定する（Ｓ１４５２）。例えば、演算部２１０は、矯正データとしてレフ値又は波面収差に基づき算出した値を用いることができる。また、演算部２１０は、矯正データの各要素を０とすることで矯正しない時の被検者の環境における視力を推測こともできる。また、例えば、演算部２１０は、上述のフローチャートの処理を実行することにより求められた乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａ、及び／又は、球面度数Ｓを設定してもよい。ステップＳ１４５３以下の各ステップの処理は、上述の図７及び図１１に示すフローチャートの同符号の処理と同様であるので、その詳細な説明を省略する。
【０１１３】
４−５．コントラスト感度
演算部２１０は、ステップＳ１０７の視力シミュレーションとしてコントラスト感度を算出することができる。演算部２１０は、波面収差に基づき眼球光学系のＭＴＦであるＭｏｐｔ（ｒ、ｓ）を求め、求めたＭＴＦに基づきコントラスト感度を算出する。また、演算部２１０は、算出したコントラスト感度を表示部２３０に表示する又はメモリ２４０に記憶する。なお、コントラスト感度は、ステップＳ１０７の処理として算出するだけでなく、上述の第１〜第４のフローチャートの処理中に算出し、表示することもできる。
【０１１４】
（ＭＴＦ算出）
まず、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の算出について説明する。
ＭＴＦは、空間周波数の伝達特性を示す指標であって、光学系の性能を表現するために広く使われている。このＭＴＦは、例えば、１度当たり、０〜１００本の正弦波状の濃淡格子に対しての伝達特性を求めることで見え方を予測することが可能である。本実施の形態では、以下に説明するように、単色ＭＴＦを用いてもよいし、白色ＭＴＦを用いてもよい。
【０１１５】
まず、単色ＭＴＦを波面収差Ｗ（ｘ，ｙ）から算出する。なお、Ｗ（ｘ，ｙ）は、入力値（測定値）であって、角膜収差に関しては、角膜形状から求めた角膜波面収差を用いることもできる。
単色ＭＴＦを求めるに際し、演算部２１０は、瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）を波面収差から以下のように求める。
ｆ（ｘ，ｙ）＝ｅｉｋＷ（ｘ，ｙ）
（ｉ：虚数、ｋ：波数ベクトル（２π／λ）、λ：波長）
このとき、スタイルス・クロフォード効果を考慮して（ｅ−ａｒｐ）２（ａは、例えば０．０５程度）をかけても良い。ここで、ｒｐは瞳半径である。
【０１１６】
演算部２１０は、この瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）をフーリエ変換することにより点像の振幅分布Ｕ（ｕ，ｖ）を次式のように求める。
【０１１７】
【数１４】
（λ：波長
Ｒ：瞳から像点（網膜）までの距離
（ｕ，ｖ）：像点Ｏを原点とし，光軸に直行する面内での座標値
（ｘ，ｙ）：瞳面内の座標値 ）
演算部２１０は、Ｕ（ｕ，ｖ）とその複素共役を掛けて、次式により点像強度分布（ＰＳＦ）であるＩ（ｕ，ｖ）を求める。
Ｉ（ｕ，ｖ）＝Ｕ（ｕ，ｖ）Ｕ＊（ｕ，ｖ）
つぎに、演算部２１０は、次式のように、ＰＳＦをフーリエ変換（又は自己相関）して規格化することによりＯＴＦを求める。
【０１１９】
【数１５】
また、ＯＴＦの大きさがＭＴＦであるため、
ＭＴＦ（ｒ，ｓ）＝｜ＯＴＦ（ｕ，ｖ）｜
が成り立つ。
【０１２１】
つぎに、上述のように求められた単色ＭＴＦに基づいて、白色光ＭＴＦを算出する。白色光ＭＴＦを求めるには、まず、各波長でのＭＴＦに重み付けをし、足し合わせる。ここで、上述のＭＴＦは、波長ごとに値が異なるため、波長λでのＭＴＦをＭＴＦλと表すと、
【０１２２】
【数１６】
ここでは、可視光に多く重み付けをし、計算を行う。
具体的には、色の３原色（ＲＧＢ）である赤、緑、青が、例えば、６５６．２７ｎｍ：１、５８７．５６ｎｍ：２、及び４８６．１３ｎｍ：１であるとすると、
ＭＴＦ（ｒ，ｓ）＝（１×ＭＴＦ６５６．２７＋２×ＭＴＦ５８７．５６＋１×ＭＴＦ４８６．１３）／（１＋２＋１）
となる。
【０１２４】
また、白色光ＭＴＦは、一波長（８４０ｎｍ）のみで測定されるので、この測定結果に基づいて他の波長について校正を行い、白色に補正することにより求めてもよい。具体的には、各波長でのＭＴＦは、眼の収差の場合、眼光学特性測定装置での測定波長が、例えば、８４０ｎｍであるとき、模型眼により各波長８４０ｎｍでの波面収差Ｗ８４０（ｘ，ｙ）からのずれ量に相当する色収差ＷΔ（ｘ，ｙ）を測定し、この色収差ＷΔ（ｘ，ｙ）にＷ８４０（ｘ，ｙ）を足し合わせ、この波面収差によりＭＴＦを算出することにより求められる。すなわち、
Ｗλ（ｘ，ｙ）＝Ｗ８４０（ｘ，ｙ）＋ＷΔ（ｘ，ｙ）
となる。
【０１２５】
（コントラスト感度算出）
次に、コントラスト感度について説明する。コントラスト感度は、次式で表される。
【０１２６】
【数１７】
ここで、各パラメータは以下の通りである。Ｍｏｐｔ（ｒ、ｓ）：眼球光学系のＭＴＦ、ｋ：Ｓ／Ｎ比：３、Ｔ：神経系の加重時間：０．１ｓｅｃ、Ｘ０：物体の視角：３．８ｄｅｇ、Ｘｍａｘ：空間加重の最大視角：１２ｄｅｇ、Ｎｍａｘ：加重したときの最大周波数：１５ｃｙｃｌｅｓ、η：眼の光受容器の量子効率：０．３、ｐ：光源の光子換算係数（ＣＲＴ）：１．２４（液晶でも可）、Ｅ：網膜照度（Ｔｒｏｌａｎｄ）：５０（ｃｄｍ２）×ｒ２π（ｍｍ）＝５０ｒ２π（ｔｄ）（ｒ：瞳半径）１００以下、Φ０：神経系ノイズのスペクトル密度：３×１０８ｓｅｃ・ｄｅｇ２、ｕ０：側方抑制の空間周波数：７ｃｙｃｌｅｓ／ｄｅｇ。この式を用いることにより眼球光学系によるコントラスト感度ではなく、他の要素（例えば、神経系）も加味した視覚系全体のコントラスト感度が予測できる。
【０１２８】
図１５は、コントラスト感度の説明図である。図１５に示すグラフは、縦軸に上述の式を用いて算出したコントラスト感度、横軸に空間周波数を表し、原点を通るある断面での１次元グラフ（例えば、ｓ＝０とした時のグラフ）である。空間周波数に対応する視覚系全体のコントラスト感度を求めることで、例えば、縞視標の見え具合を予測することができる。
【０１２９】
また、眼科医等は、例えば、表示部に表示されたコントラスト感度と自覚測定による感度とを比較することができる。例えば、一般的な自覚測定で求められた縦の縞視標による３ｃｐｄ、６ｃｐｄ、９ｃｐｄ、１２ｃｐｄのｘ方向の感度と、ｓ＝０としたときの各空間周波数に対応するコントラスト感度とを比較することができる。なお、コントラスト感度は、極座標表示で回転対称である場合には角度に依存しないため、グラフの横軸を極座標表示の振幅成分として表示することもできる。
【０１３０】
なお、上述した第１、第２、第３、第４のフローチャート及びコントラスト感度の算出を組み合わせて使用し、球面度数、乱視度数、乱視軸の矯正値を求め、その矯正時における視力及び／又は感度を測定するようにしてもよい。乱視を考慮に入れる場合、第１のフローチャートにより算出された球面度数は、等価球面度数ＳＥとなるため、球面度数Ｓ＝ＳＥ−（１／２）Ｃとする。
【０１３１】
５．表示例
図１６は、最良画像表示−テンプレートマッチングについて、数値データとして、補正矯正データの球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａｘと、その矯正データにおける矯正視力と、瞳径と、補正矯正前の測定値の球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａｘ、矯正視力とを表示している。この例では、高次収差成分が所定値以上あるため、補正矯正データと測定値との数値に差が生じている。これらの図では、波面収差、ＰＳＦ、ＯＴＦ、ＯＴＦ（二次元表示）、Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ランドルト環、指標の見え具合等が表示部２３０に表示されている。さらに、例えば図１５に示すコントラスト感度を表示部２３０に表示してもよい。また、これらの中から適宜選択して表示するようにしてもよい。
【０１３２】
図１７は、補正前と補正後の比較についての表示例を示す図である。この図では、補正前後の矯正視力、波面収差、ランドルト環の見え方と、瞳径が表示される。図示のように、補正矯正後は波面収差を比較的均一に近づけ、ランドルト環も比較的良く見えることが示される。また、補正矯正後の被検者の環境における矯正視力が示される。
【０１３３】
図１８に、眼鏡、コンタクト用の処方データ例の説明図を示す。図１９に、屈折矯正手術用データ例の説明図を示す。
【０１３４】
これら各データは、演算部２１０よりメモリ２４０に記憶され、及び／又は、表示部２３０に表示される。この例は、ＳＣＡのみを補正矯正データとする屈折矯正手術を行う場合のデータでは、補正矯正データ中Ｓの値を強くして、Ｃの値を弱くＡの軸方向を若干変化させる矯正することにより、矯正視力が良くなることが示される。また、図１９には、補正矯正後、図示の瞳孔径における各パラメータの予想値が示されている。
【０１３５】
図２０に、環境条件が変化した時の眼鏡、コンタクト用処方データ例の説明図を示す。例えば、各環境条件に応じた照明状態で被測定眼６０の瞳径を測定し、各瞳径における矯正データ及び矯正視力を表示している。瞳径により、補正矯正データが若干異なることが示される。すなわち、被検者の環境により最適な処方値が異なることが示される。また、例えば、医師等が被検者の環境を考慮し、処方値を選択することも可能である。なお、表示する環境条件は、適宜変更することができる。
【０１３６】
図２０に示す例では、各環境条件に応じた矯正データを求め、その環境条件における視力を表示しているが、他の環境条件下での視力を推測・表示することもできる。例えば、白昼時の補正矯正データにより矯正した場合において、白昼時、蛍光灯下、昼間室内での視力をそれぞれ推測し表示することもできる。
【０１３７】
図２１に、環境条件が変化した時の瞳孔データ例の説明図を示す。例えば、各環境条件に応じた照明状態で被測定眼６０の瞳径を測定し、各瞳径における瞳中心のリンバス中心からのずれ量（ｘ方向、ｙ方向）及び矯正視力を示している。環境条件の変化により、瞳中心がずれることが示され、解析時の中心（原点）がずれることが示される。
【０１３８】
図２２に、眼鏡、コンタクト用処方データの一定瞳径による測定との比較図を示す。例えば、従来の測定と同様に、瞳径が４ｍｍ、６ｍｍとした場合と、瞳径を測定した場合（例えば、５０ｌｘで照明）の矯正データ及び矯正視力が表示されている。瞳径を固定した場合と、測定した場合では、矯正データ及び矯正視力が若干異なる、なお、図２１には、一例として５０ｌｘで照明した時の瞳径を用いたデータを示しているが、照明条件を適宜変えることにより、被検者の適宜の環境での視力を推測することが可能である。
【０１３９】
なお、上述の図では、視力を少数視力で表しているが、ｌｏｇＭＡＲ視力で表示してもよい。また、表示する条件は、適宜変更することができる。
【０１４０】
６．付記
本発明の眼科データ測定の装置・システムは、その各手順をコンピュータに実行させるための眼科データ測定プログラム、眼科データ測定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、眼科データ測定プログラムを含みコンピュータの内部メモリにロード可能なプログラム製品、そのプログラムを含むサーバ等のコンピュータ、等により提供されることができる。
【０１４１】
また、被測定眼の屈折力分布を示す測定データは、図１で示す光学系１００により求めているがこれに限定されるものでなく、他のアベロメータ等により構成することができる。
【０１４２】
【発明の効果】
本発明によると、日常生活下における被検者の環境にあった明るさ（例えば、白昼時や屋内）での被検眼の視力を推測することができる。また、本発明によると、日常生活下での被検眼の瞳径を考慮して高コントラスト及び／又は低コントラストの視標に対する視力を推測することができる。本発明によると、瞳径を考慮したコントラスト感度を予測することができる。さらに、本発明によると、被検者の環境にあった明るさ（例えば、白昼時や屋内）のもとでの瞳径を用いて、その環境下における最適な処方値に近い矯正データを求め、求めた矯正データによる矯正により被検者の環境での視力を推測することができる。また、上記途中の過程で計算される瞳孔領域の大きさを考慮した網膜上のランドルト環などの視標のシミュレーションも単独で有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】眼光学特性測定装置の光学系１００の構成図。
【図２】眼光学特性測定装置の電気系２００の構成図。
【図３】ランドルト環の説明図。
【図４】眼科データ測定のフローチャート。
【図５】瞳径の算出及び眼球光学系データの測定についてのサブフローチャート。
【図６】瞳径算出の説明図。
【図７】視力シミュレーションの第１のフローチャート。
【図８】網膜像シミュレーションのフローチャート。
【図９】テンプレートマッチングの説明図。
【図１０】ランドルト環テンプレートマッチングのフローチャート。
【図１１】視力シミュレーションの第２のフローチャート（１）。
【図１２】視力シミュレーションの第２のフローチャート（２）。
【図１３】視力シミュレーションの第３のフローチャート。
【図１４】視力シミュレーションの第４のフローチャート。
【図１５】コントラスト感度の説明図。
【図１６】テンプレートマッチングによる視力推測の表示例。
【図１７】補正前と補正後の比較についての表示例。
【図１８】眼鏡、コンタクト用の処方データ例の説明図。
【図１９】屈折矯正手術用データ例の説明図。
【図２０】環境条件が変化した時の眼鏡、コンタクト用処方データ例の説明図
【図２１】環境条件が変化した時の瞳孔データ例の説明図。
【図２２】眼鏡、コンタクト用処方データの一定瞳径による測定との比較図。
【符号の説明】
１０ 第１照明光学系
１１ 第１光源部
１２、３２、３４、４４、５２、５３ 集光レンズ
２０ 第１受光光学系
２１ コリメートレンズ
２２ ハルトマン板
２３、３５、５４ 第１〜３受光部
３０ 第２受光光学系
３３、４３、４５ ビームスプリッター
４０ 共通光学系
４２ アフォーカルレンズ
５０ 調整用光学系
６０ 被測定眼
７０ 第２照明光学系
７１ プラチドリング
７２ 第２光源
８０ 第２送光光学系
９０ 第３照明光学系
９１ 第５光源部
９２ 固視標
１００ 眼科データ測定装置の光学系
２００ 眼科データ測定装置の電気系
２１０ 演算部
２２０ 制御部
２３０ 表示部
２４０ メモリ
２５０ 第１駆動部
２６０ 第２駆動部
２８０ 第３駆動部
２７０ 入力部
Claims (27)
- 演算部は、被検眼の屈折力分布を示す測定データと、被検眼の瞳径の値若しくは瞳径画像を含み、被検者の環境に応じた観測条件に対応する瞳径データとを得て、その測定データ及び瞳径データを含む観測条件パラメータに基づき、低次収差及び高次収差を求める第１ステップと、
演算部は、観測条件パラメータ、及び／又は、求められた低次収差並びに高次収差に基づき、被検眼での像の見え具合をシミュレートし、見え具合の質を示す評価パラメータを算出する第２ステップと、
演算部は、算出された評価パラメータに従い、被検者の環境に応じた観測条件下での被検眼の視力、光学特性及び／又は感度を推測する第３ステップと
をコンピュータに実行させるための眼科データ測定用プログラム。 - 上記第１ステップは、
演算部が、被検眼の屈折力分布を示す測定データと、測定時の瞳孔画像を含む瞳径データとを受け取り、受け取った瞳径データに基づき観測条件下での瞳径を算出し、受け取った測定データ及び算出した瞳径に基づき低次収差と高次収差を求めるように構成されている請求項１に記載の眼科データ測定用プログラム。 - 上記第１ステップは、
演算部が、被検眼の屈折力分布を示す測定データと、測定時の瞳孔画像を含む瞳径データとを受け取るステップと、
演算部が、受け取った瞳径データに基づき瞳孔エッジ上の点を検出するステップと、
演算部が、検出した点にフィットする楕円の焦点及び長径及び／又は短径を算出するステップと、
演算部が、楕円の長径及び／又は短径に基づき被検眼の瞳径を算出するステップと、
演算部が、受け取った測定データ及び算出した瞳径に基づき低次収差と高次収差を求めるステップと
を含む請求項１に記載の眼科データ測定用プログラム。 - 上記第２ステップは、
演算部が、検眼用視標の見え具合をシミュレートして視標画像データを形成するステップと、
演算部が、該視標画像データと該検眼用視標のパターンデータとをパターンマッチングにより比較するステップと、
演算部が、パターンマッチングによる比較結果に基づき評価パラメータを算出するステップと
を含む請求項１に記載の眼科データ測定用プログラム。 - 上記検眼用視標は、コントラストの高い視標及び／又は低い視標を用い、被検眼の高コントラスト視力及び／又は低コントラスト視力を推測するように構成されている請求項４に記載の眼科データ測定用プログラム。
- 上記第３ステップは、
演算部が、検眼用指標の見え具合を示す評価パラメータが予め設定された基準を満たすか判断し、基準を満たした評価パラメータに対応する検眼用視標の大きさに従い視力を推測する請求項４に記載の眼科データ測定用プログラム。 - 上記第３ステップは、
光学特性として、被検眼のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、点像強度分布（ＰＳＦ）を推測するように構成されている請求項１に記載の眼科データ測定用プログラム。 - 演算部が、低次収差及び高次収差に基づき、被検眼の伝達特性を示すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のデータを求めるステップと、演算部が、求められたＭＴＦのデータに基づきコントラスト感度を推測するステップと
をさらに含む請求項６に記載の眼科データ測定用プログラム。 - 上記第２ステップは、演算部が、低次収差及び高次収差に基づき、被検眼の伝達特性を示すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のデータを求め、
上記第３ステップは、演算部が、求められたＭＴＦのデータに基づきコントラスト感度を推測する請求項１に記載の眼科データ測定用プログラム。 - 演算部が、上記第２ステップで算出した評価パラメータに従い、デフォーカスに対応する低次収差を変化させて被検眼に相応しい適正な矯正データを求め、該矯正データに基づく矯正時の被検眼での像の見え具合をシミュレートしてさらに評価パラメータを算出するステップ
をさらに含み、該矯正時の視力及び／又は感度を推測するための請求項１に記載の眼科データ測定用プログラム。 - 演算部が、上記第２ステップで算出した評価パラメータに従い、乱視成分に相当する低次収差を変化させて被検眼に相応しい適正な矯正データを求め、該矯正データに基づく矯正時の被検眼での像の見え具合をシミュレートしてさらに評価パラメータを算出するステップ
をさらに含み、該矯正時の視力及び／又は感度を推測するための請求項１に記載の眼科データ測定用プログラム。 - 演算部が、受け取った瞳径データに基づき、観測条件下での瞳中心位置を求め、瞳中心位置のずれ量を算出して、解析中心をずらすステップをさらに含む請求項１に記載の眼科データ測定用プログラム。
- 演算部は、視力、感度、シミュレーション結果のいずれか又は複数をメモリに記憶する、又は、表示部に表示するステップをさらに含む請求項１に記載の眼科データ測定用プログラム。
- 請求項１乃至１３のいずれかに記載の眼科データ測定用プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
- 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眼底付近に集光するように照明するための第１照明光学系と、
被検眼眼底から反射して戻ってくる光束の一部を、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、
上記第１受光部で得られた光束の傾き角に基づいてゼルニケ解析を行い、被検眼の光学特性を求め、且つ、被検眼の環境に応じた観察条件下での被検眼の視力、光学特性及び／又は感度を推測する演算部と
を備え、
上記演算部は、
被検眼の屈折力分布を示す測定データと、被検眼の瞳径の値若しくは瞳径画像を含み、被検者の環境に応じた観測条件に対応する瞳径データとを得て、その測定データ及び瞳径データを含む観測条件パラメータに基づき、低次収差及び高次収差を求める第１手段と、
観測条件パラメータ、及び／又は、求められた低次収差及び高次収差に基づき、被検眼での像の見え具合をシミュレートし、見え具合の質を示す評価パラメータを算出する第２手段と、
算出された評価パラメータに従い、被検者の環境に応じた観測条件下での被検眼の視力、光学特性及び／又は感度を推測する第３手段と
を有する眼科データ測定装置。 - 上記第１手段は、
上記演算部が、被検眼の屈折力分布を示す測定データと、測定時の瞳孔画像を含む瞳径データとを受け取り、受け取った瞳径データに基づき観測条件下での瞳径を算出し、受け取った測定データ及び算出した瞳径に基づき低次収差と高次収差を求めるように構成されている請求項１５に記載の眼科データ測定装置。 - 上記第１手段は、
上記演算部が、被検眼の屈折力分布を示す測定データと、測定時の瞳孔画像を含む瞳径データとを受け取る手段と、
上記演算部が、受け取った瞳径データに基づき瞳孔エッジ上の点を検出する手段と、
上記演算部が、検出した点にフィットする楕円の焦点及び長径及び／又は短径を算出する手段と、
上記演算部が、楕円の長径及び／又は短径に基づき被検眼の瞳径を算出する手段と、
上記演算部が、受け取った測定データ及び算出した瞳径に基づき低次収差と高次収差を求める手段と
を有する請求項１５に記載の眼科データ測定装置。 - 第２波長の光束を発する第２光源と、
上記第２光源からの第２照明光束で被検眼角膜付近を所定のパターンで照明する第２照明光学系と、
被検眼角膜付近から反射して戻ってくる第２照明光束を受光するための第２受光光学系と、
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２受光部の出力から被検眼の瞳径データを形成する瞳径データ形成部とをさらに備え、
上記演算部は、上記瞳径データ形成部により瞳径データを求めるように構成されている請求項１５に記載の眼科データ測定装置。 - 被検眼の前眼部を所望の明るさで照明可能に構成した前眼照明部をさらに備え、
上記演算部は、上記前眼照明部を所定の観察条件に応じた明るさに調整し、その照明状態における上記第１受光部の出力信号及び瞳径データに基づき被検眼の視力及び／又は感度を推測するように構成されている請求項１５に記載の眼科データ測定装置。 - 上記前眼照明部は、複数の照明状態を形成する場合に、照明状態を暗い方から明るい方へ順次変化させて測定が行われるように構成されている請求項１９に記載の眼科データ測定装置。
- 上記第２手段は、
上記演算部が、検眼用視標の見え具合をシミュレートして視標画像データを形成する手段と、
上記演算部が、該視標画像データと該検眼用視標のパターンデータとをパターンマッチングにより比較する手段と、
上記演算部が、パターンマッチングによる比較結果に基づき評価パラメータを算出する手段と
を有する請求項１５に記載の眼科データ測定装置。 - 上記検眼用視標は、コントラストの高い視標及び／又は低い視標を用い、被検眼の高コントラスト視力及び／又は低コントラスト視力を推測するように構成されている請求項２１に記載の眼科データ測定装置。
- 上記第３手段は、
上記演算部が、検眼用指標の見え具合を示す評価パラメータが予め設定された基準を満たすか判断し、基準を満たした評価パラメータに対応する検眼用視標の大きさに従い視力を推測する請求項２１に記載の眼科データ測定装置。 - 上記演算部は、
低次収差及び高次収差に基づき、被検眼の伝達特性を示すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のデータを求める手段と、
求められたＭＴＦのデータに基づきコントラスト感度を推測する手段と
をさらに有する請求項２３に記載の眼科データ測定装置。 - 上記第２手段は、上記演算部が、低次収差及び高次収差に基づき、被検眼の伝達特性を示すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のデータを求め、
上記第３手段は、上記演算部が、求められたＭＴＦのデータに基づきコントラスト感度を推測する請求項１５に記載の眼科データ測定装置。 - 上記演算部は、受け取った瞳径データに基づき、観測条件下での瞳中心位置を求め、瞳中心位置のずれ量を算出して、解析中心をずらす手段をさらに有する請求項１５に記載の眼科データ測定装置。
- 上記演算部は、視力、感度、シミュレーション結果のいずれか又は複数をメモリに記憶する、又は、表示部に表示する手段をさらに有する請求項１５に記載の眼科データ測定装置。
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