JP2005103069A - Ocular adjusting function measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検眼の調節機能を他覚的に測定する眼調節機能測定装置に関する。 The present invention relates to an eye accommodation function measuring apparatus that objectively measures the accommodation function of an eye to be examined.
眼科医院等においては、一般的に、眼屈折力を他覚的に測定する眼屈折力測定装置を使用し、これにより得られた他覚屈折力値を基にして自覚値検査を行い、遠用処方度数を決定している。しかし、眼に調節緊張がある被検者においては、近くを見る場合に頭痛や肩こり等の眼精疲労を生じる傾向にある。このため、調節緊張を測定する方法及び装置が、下記非特許文献1及び特許文献1にて提案されている。これらの方法及び装置においては、調節緊張の程度と調節微動の高周波成分の出現頻度にある種の相関があることに着目し、固視標(刺激視標)を遠方から0.5Dステップ毎に近方へ順次移動させ、8箇所の各位置で固視標が停止状態にあるときの屈折力データの経時変化をそれぞれ20秒間サンプリングし、サンプリングした屈折力データの経時変化について所定の高周波成分の出現頻度を求めることにより、被検眼の調節機能を他覚的に測定している。
しかしながら、従来の装置においては、片眼ずつ調節機能状態を測定するものであった。人は両眼で物を見るので、片眼ずつ測定する従来の方法では、必ずしも正確な調節機能状態を測定しているとは言えなかった。特に、片眼ずつ測定では両眼視時の輻輳が伴わないため、正しく固視標を見た状態での測定に対応できないという問題がある。
また、屈折力測定の方法としては眼底からの反射光束をリング像で2次元センサに受光させ、これを画像解析して屈折力を求める測定方法があるが、画像解析ではその解析に時間が掛かるため、屈折力の経時変化から調節機能状態を求める装置には向かなかった。
However, in the conventional apparatus, the adjustment function state is measured for each eye. Since a person sees things with both eyes, the conventional method of measuring one eye at a time cannot always say that an accurate adjustment function state is measured. In particular, there is a problem that measurement in a state where the fixation target is correctly viewed cannot be performed because measurement for each eye does not involve convergence during binocular vision.
In addition, as a method for measuring the refractive power, there is a measuring method in which a reflected light beam from the fundus is received by a two-dimensional sensor as a ring image, and this is image-analyzed to obtain the refractive power. For this reason, it is not suitable for an apparatus for obtaining an adjustment function state from a change in refractive power with time.
本発明は、上記従来技術に鑑み、より正確な眼調節機能状態を測定できる眼調節機能測定装置を提供することを技術課題とする。また、画像解析方法の測定光学系を採用した場合にも、十分な精度で調節機能状態を測定することができる眼調節機能測定装置を提供することを技術課題とする。 An object of the present invention is to provide an eye accommodation function measuring device capable of measuring a more accurate eye accommodation function state in view of the above prior art. It is another object of the present invention to provide an eye accommodation function measuring device capable of measuring the accommodation function state with sufficient accuracy even when the measurement optical system of the image analysis method is employed.
上記課題を解決するために、本発明は次のような構成を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.
(1) 右眼及び左眼の屈折力変化を検出する測定光学系をそれぞれ有する右眼屈折力検出手段及び左眼屈折力検出手段と、右眼及び左眼に対して距離方向に移動可能な固視標をそれぞれ有する右眼固視標光学系及び左眼固視標光学系と、右眼及び左眼の調節がそれぞれ除去された遠用屈折力を基準に、左右の前記固視標を同じディオプタ分だけ移動させた位置にて前記右眼屈折力検出手段及び左眼屈折力検出手段により検出される屈折力の経時変化を基に右眼及び左眼の調節機能状態をそれぞれ求める調節機能測定手段と、を備えることを特徴とする。
(2) 請求項1の眼調節機能測定装置において、左右の固視標を近方位置に移動したときには、両眼の視軸を固視標の呈示距離に応じた輻輳状態に導くべく、左右の前記測定光学系及び固視標光学系の光軸をそれぞれ輻輳させる輻輳手段を備えることを特徴とする。
(3) 請求項2の眼調節機能測定装置において、遠用視における右眼と左眼の瞳孔間距離を検知又は入力する瞳孔間距離決定手段を備え、前記輻輳手段は左右の前記固視標を近方に移動したときの呈示距離と遠用視における前記瞳孔間距離とに基づいて固視標光学系の光軸を輻輳させる角度を決定して輻輳を実行することを特徴とする。
(4) (2)の眼調節機能測定装置において、右眼及び左眼に対する左右の前記測定光学系及び固視標光学系のアライメント状態をそれぞれ検出するアライメント検出手段と、前記輻輳手段による輻輳と同時に前記アライメント検出手段の検出結果を基に左右の前記測定光学系及び固視標光学系をそれぞれアライメント調整するアライメント調整手段と、を備えることを特徴とする。
(5) (1)の眼調節機能測定装置において、右眼固視標光学系及び左眼固視標光学系は、それぞれ呈示距離に応じて視差を持った固視標を呈示することを特徴とする。
(6) (1)の屈折力検出手段は、被検眼眼底に光束を投影し、眼底からの反射光束を2次元の受光素子にリング像として受光する測定光学系を備え、前記受光素子で受光されたリング像を部分的に画像解析して屈折力の経時変化を検出することを特徴とする。
(7) 被検眼の屈折力変化を検出する屈折力検出手段と、被検眼に対して距離方向に移動可能な固視標を有する固視標光学系とを具備し、被検眼に調節負荷を与えるべく前記固視標を移動させた呈示位置にて前記屈折力検出手段により検出される屈折力の経時変化を基に被検眼の調節機能状態を求める眼調節機能測定装置において、前記屈折力検出手段は、被検眼眼底に光束を投影し、眼底からの反射光束を2次元の受光素子にリング像として受光する測定光学系を備え、前記受光素子で受光されたリング像を部分的に画像解析して屈折力の経時変化を検出することを特徴とする。
(1) Right eye refractive power detection means and left eye refractive power detection means each having a measurement optical system for detecting a change in refractive power of the right eye and the left eye, and movable in the distance direction with respect to the right eye and the left eye The right and left eye fixation target optical systems having the fixation target respectively, and the right and left eye fixation target optical systems, and the distance power from which the adjustment of the right eye and the left eye has been removed are used as a reference. Adjustment function for obtaining right and left eye adjustment function states based on temporal changes in refractive power detected by the right eye refractive power detection means and left eye refractive power detection means at a position moved by the same diopter amount And measuring means.
(2) In the eye accommodation function measuring apparatus according to
(3) The apparatus for measuring an eye accommodation function according to
(4) In the eye accommodation function measuring apparatus according to (2), the alignment detection means for detecting the alignment states of the right and left measurement optical systems and the fixation target optical system for the right eye and the left eye, respectively, and the congestion caused by the convergence means At the same time, it comprises an alignment adjustment means for adjusting the alignment of the right and left measurement optical systems and the fixation target optical system based on the detection result of the alignment detection means.
(5) In the eye accommodation function measuring apparatus according to (1), the right eye fixation target optical system and the left eye fixation target optical system each present a fixation target having a parallax according to a presentation distance. And
(6) The refractive power detection means of (1) includes a measurement optical system that projects a light beam on the fundus of the subject's eye and receives the reflected light beam from the fundus as a ring image on a two-dimensional light receiving element, and receives the light by the light receiving element. It is characterized in that a change in refractive power with time is detected by analyzing a part of the ring image.
(7) A refractive power detection unit that detects a change in refractive power of the eye to be examined and a fixation target optical system having a fixation target that is movable in the distance direction with respect to the eye to be examined. In the eye accommodation function measuring device for obtaining the accommodation function state of the eye to be examined based on the change with time of the refractive power detected by the refractive power detection means at the presentation position where the fixation target is moved to give, the refractive power detection The means includes a measurement optical system that projects a light beam on the fundus of the subject's eye and receives a reflected light beam from the fundus as a ring image on a two-dimensional light receiving element, and partially analyzes the ring image received by the light receiving element. Thus, it is characterized in that a change in refractive power with time is detected.
本発明によれば、眼調節機能状態を両眼視の状態で測定できるので、より正確な測定結果が得られる。画像解析方法の測定光学系を採用した場合にも、十分な精度で調節機能状態を測定することができる。 According to the present invention, since the eye accommodation function state can be measured in a binocular vision state, a more accurate measurement result can be obtained. Even when the measurement optical system of the image analysis method is employed, the adjustment function state can be measured with sufficient accuracy.
本発明の最良の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明に係る眼調節機能測定装置の構成図である。装置は、被検者の右眼ER及び左眼ELの調節機能状態をそれぞれ測定するための光学系が配置された右眼測定ユニット10Rと左眼測定ユニット10Lを備える。右眼測定ユニット10R及び左眼測定ユニット10Lは、それぞれ被検眼ER,ELに対して上下(Y方向)左右(X方向)前後(Z方向)の3次元方向に移動可能に固定台2に搭載されている。11Rは右眼測定ユニット10Rを3次元方向に移動する3次元駆動部であり、11Lは左眼測定ユニット10Lを3次元方向に移動する駆動部である。駆動部11R,11Lは、各方向のスライド機構やモータ等から構成される。なお、測定ユニット10R,10Lは、アーム等に吊下げた状態で3次元方向に移動する構成としても良い。12R,12Lは、それぞれ左右の測定ユニット10R,10LのX方向の位置を検出する位置検出部であり、その検出情報は被検眼ER,ELの瞳孔間距離の検知に利用される。
The best mode of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an eye accommodation function measuring apparatus according to the present invention. The apparatus includes a right
右眼測定ユニット10R及び左眼測定ユニット10Lには、眼屈折力測定光学系20R,20L、アライメント位置検出用に兼用される観察光学系50R,50L、固視標呈示光学系55R,55L、アライメント指標投影光学系45R,45L、光束を左右方向(X方向)に偏向する可動ミラー15R,15Lがそれぞれ配置されている。
The right
図2は、右眼測定ユニット10Rに配置される光学系構成を説明する図である。眼屈折力測定光学系20Rは、被検眼の瞳孔中心部から眼底にスポット状の光束を投影する投影光学系と、その反射光を瞳孔周辺部からリング状に取り出す受光光学系から構成される。投影光学系は、光軸L1上に配置されたLEDやSLD等の赤外点光源21R、リレーレンズ22R、ホールミラー23R、測定用対物レンズ24Rからなり、この順に被検眼に向けて配置されている。光源21Rは正視の被検眼眼底と共役な関係となっている。被検者の右眼ERの正面には可動ミラー15Rが配置されており、可動ミラー15Rにより光束の向きが変えられる。可動ミラー15Rと測定用対物レンズ24Rとの間には、被検眼前眼部の反射光を観察光学系50Rに反射させ、固視標光学系55Rの光束を被検眼に導くビームスプリッタ19Rが配置されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system configuration arranged in the right
受光光学系は、投影光学系の測定用対物レンズ24R及びホールミラー23Rを共用し、ホールミラー23Rの反射方向の光路に配置されたリレーレンズ25R、ミラー26R、ミラー26Rの反射方向の光路に配置された受光絞り27R、コリメータレンズ28R、リングレンズ29R、CCD等の2次元受光素子30Rを備える。受光絞り27R及び受光素子30Rは、被検眼眼底と共役な関係となっている。
The light receiving optical system shares the measurement
リングレンズ29Rは、図3(a)及び(b)に示すように、平板上に円筒レンズをリング状に形成したレンズ部32と、このレンズ部32以外に遮光のためのコーティングを施した遮光部33より構成されている。この遮光部33によりリング状開口が形成される。リングレンズ29Rは遮光部33が被検眼瞳孔と共役位置となるように受光光学系に設けられている(共役位置とは、厳密に共役である必要はなく、測定精度と関係で必要となれる精度で共役であれば良い)。このため、眼底からの反射光は瞳孔周辺部から遮光部33に対応した大きさでリング状に取り出される。リングレンズ29Rに平行光束が入射すると、その焦点位置に配置された受光素子30R上には、リングレンズ29Rと同じサイズのリング像が集光する。なお、リング状開口を持つ遮光部33は、リングレンズ29Rの近傍に別部材で構成しても良い。また、光源21R、受光絞り27R、コリメータレンズ28R、リングレンズ29R、受光素子30Rは、可動ユニットとして光軸L1方向に一体的に移動可能となっている。この可動ユニットを被検眼ERの球面屈折誤差(球面屈折力)に応じて移動さることで、球面屈折誤差を補正し、被検眼眼底に対して光源21R、受光絞り27R及び受光素子30Rが光学的に共役になるようにする。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
ビームスプリッタ19Rにより光軸L1と同軸にされる光軸L2方向には、観察光学系50Rと固視標呈示光学系55Rが配置されている。観察光学系50Rは、観察系対物レンズ51R、ハーフミラー52R、撮影レンズ53R、撮像素子であるCCDカメラ54Rを備える。被検眼の前眼部像は、可動ミラー15R、ビームスプリッタ19R、対物レンズ51R、ハーフミラー52R、撮影レンズ53Rを介してカメラ54Rの撮像素子面に結像し、観察画像が後述するモニタに表示される。観察光学系50Rは被検眼角膜に形成される各指標像を検出する光学系を兼ねる。
An observation
固視標呈示光学系55Rは、被検眼ER側から順に、観察系対物レンズ51R、ハーフミラー52R、ミラー56R、レンズ57R、固視標58R、可視光源59Rが順次配置されている。固視標58Rは、光軸方向に移動することにより被検眼ERの雲霧を行う。
In the fixation target presenting
45Rはアライメント指標を投影する光学系であり、光軸L1 を挟んで対称に配置された2組の第1投影光学系と、この第1投影光学系より狭い角度に配置された光軸を持ち光軸L1 を挟んで対称に配置された2組の第2投影光学系を備える。第1投影光学系は、近赤外光を出射する点光源46aR、46bR、コリメータレンズ47aR、47bRを持ち、略平行光束の光により被検眼ERに無限遠の指標を投影する。一方、第2投影光学系は、近赤外光を出射する点光源46cR、46dRを持ち、発散光束により被検眼Eに有限遠の指標を投影する。 45R is an optical system for projecting the alignment index, and has two sets of first projection optical systems arranged symmetrically with respect to the optical axis L1, and an optical axis arranged at a narrower angle than the first projection optical system. Two sets of second projection optical systems arranged symmetrically with respect to the optical axis L1 are provided. The first projection optical system has point light sources 46aR and 46bR that emit near-infrared light, and collimator lenses 47aR and 47bR, and projects an infinite index onto the eye ER to be examined by light of substantially parallel light flux. On the other hand, the second projection optical system has point light sources 46cR and 46dR that emit near-infrared light, and projects a finite index onto the eye E to be examined by a divergent light beam.
可動ミラー15Rは、近方視時の輻輳に対応できるようにモータ16Rにより回転駆動され、被検眼ERに向かう光束及び被検眼ERからの反射光束の向きを左右方向に変える。
The
右眼測定ユニット10Rと左眼測定ユニット10Lは基本的に左右対称であるので、左眼測定ユニット10Lに配置される光学系構成は、上記で説明した右眼測定ユニット10Rに配置される光学部材の符号の「R」を「L」に読み替えるものとし、その説明は省略する。なお、右眼測定ユニット10Rの固視標58Rと左眼測定ユニット10Lの固視標58Lは、同一の視標を持つものである。このため、両眼同時測定においても、被検者は同時に呈示された固視標58R,58Lを融像させて一つの固視標として見ることができる。
Since the right
図4は、本装置の制御系ブロック図である。右眼測定ユニット10R及び左眼測定ユニット10Lのカメラ54R,54Lの出力は、それぞれ画像処理部71R,71Lを介して制御部70に接続されている。制御部70は、画像処理部71R,71Lにより解析処理されるアライメント指標像に基づき、被検眼ER,ELに対するアライメント状態を検出する。モニタ7には、カメラ54R,54Lに撮像された前眼部像が切換え表示又は2画面で表示される。また、測定ユニット10R及び10Lの受光素子30R及び30Lの出力も、それぞれ画像処理部72R,72Lを介して制御部70に接続されており、制御部70は画像処理部72R,72Lにより解析処理されるリング像を基に屈折力を得る。また、制御部70には、右眼ER及び左眼ELに呈示する固視標58R,58Lをそれぞれ光軸方向に移動する駆動部60R,60L、駆動ミラー15R,15Lをそれぞれ駆動するモータ16R,16L、各種の入力スイッチを持つスイッチ部80、右眼測定ユニット10R及び左眼測定ユニット10LをXZ方向にマニュアル操作で移動するためのジョイスティック81、右眼測定ユニット10R及び左眼測定ユニット10LをY方向にマニュアル操作で移動するための回転スイッチ82、等が接続されている。
FIG. 4 is a control system block diagram of this apparatus. Outputs of the
以上のような構成を備える装置において、その動作を説明する。まず、他覚遠用屈折力測定について説明する。 The operation of the apparatus having the above configuration will be described. First, the objective distance measurement will be described.
被検者の顔を、図示を略す顔支持ユニット(額当て、顎受け台等)で固定し、右眼測定ユニット10R及び左眼測定ユニット10Lを被検眼ER,ELに対してそれぞれアライメントする。検者は、モニタ7に映し出される被検眼ER,ELを観察し、アライメント指標投影光学系45R,45Lによる4つの指標像が画面上に表れるように、ジョイスティック81及び回転スイッチ82を使用して右眼測定ユニット10R及び左眼測定ユニット10Lを駆動部11R,11LによりXYZ方向に移動し、粗くアライメントする。ジョイスティック81及び回転スイッチ82による操作により、右眼測定ユニット10R及び左眼測定ユニット10Lを同時又は別々に移動できるようになっている。別々に移動するときは、スイッチ部8に配置されたスイッチで個別移動を設定する。
The face of the subject is fixed with a face support unit (forehead, chin rest, etc.) (not shown), and the right
カメラ54Rに被検眼ERからの4つのアライメント指標像が撮像されるようになると、制御部70はその指標像に基づいて駆動部11Rを駆動制御し、右眼測定ユニット10Rを自動的に移動するオートアライメントを実行する。YZ方向のアライメント状態は、無限遠指標を投影する第1投影光学系による2つの指標像の中心位置と光軸L1の位置との偏位情報から得られ、その偏位がアライメント適正の共用範囲に入るように右眼測定ユニット10RがYZ方向に移動される。X方向(作動距離方向)のアライメント状態は、第1投影光学系による2つの無限遠指標像の間隔Aと第2投影光学系による2つの有限遠指標像の間隔Bとの比較から検出される。これは、無限遠光源と有限遠光源とにより角膜反射象を形成した場合、作動距離が変化しても無限遠の光源による角膜反射象の象高さは変化しないが、有限遠光源による象高さは作動距離の変化に伴って変化するという特性を利用するものである(この詳細は特開平6−46999号公報参照)。X方向のアライメントの偏位が所定の許容範囲に入るように右眼測定ユニット10RがX方向に移動される。
When four alignment index images from the eye ER to be examined are picked up by the
同様に、カメラ54Lに被検眼ELからの4つのアライメント指標像が撮像されるようになると、制御部70はその指標像に基づいて駆動部11Lを駆動制御し、左眼測定ユニット10Lを自動的に移動するオートアライメントを実行する。
Similarly, when four alignment index images from the eye to be examined EL are picked up by the
アライメントに関しては、左右それぞれのカメラ54R,54Lによる観察範囲を広くとっておくことで、粗いアライメントを簡略できる。また、大人、子供等をスイッチ操作で選択することで、概略の粗いアライメントが自動的に行えるようにしておくと、使い勝手が良くなる。
Regarding the alignment, rough alignment can be simplified by keeping wide observation ranges by the left and
上記のアライメントに際しては、右眼測定ユニット10Rの固視標呈示光学系55R及び左眼測定ユニット10Lの固視標呈示光学系55Lにより、右眼ERと左眼ELに同一視標を持つ固視標58R,58Lが同時に呈示される。遠用測定においては、可動ミラー15R,15Lは回転されず、両眼の視軸は正面方向に平行に導かれる。
In the above alignment, the fixation target having the same target in both the right eye ER and the left eye EL by the fixation target presentation
屈折力測定について説明する。右眼測定ユニット10R及び左眼測定ユニット10Lのアライメントが共に完了すると、制御部70は自動的にトリガ信号を発して、左右眼の測定を同時に開始する(検者が図示なき測定開始スイッチを押して、トリガ信号を入力しても良い)。右眼測定ユニット10Rの光源21Rから出射された赤外光は、リレーレンズ22R、ホールミラー23R、対物レンズ24R、ビームスプリッタ19Rを経て駆動ミラー15Rで反射され、被検眼の眼底上にスポット状の点光源像を投影する。眼底に投影された点光源像は反射・散乱されて被検眼を射出し、駆動ミラー15Rで反射された後に、対物レンズ24Rによって集光され、ホールミラー23R、リレーレンズ25R、ミラー26Rを介して、受光絞り27R上で再び集光され、コリメータレンズ28Rを介してリングレンズ29Rに至る。このリングレンズ29Rによって眼底から反射光束が、リング光束として取り出された後、受光素子30Rに受光される。受光素子30Rに結像したリング像は画像処理部71Rに取り込まれる。
The refractive power measurement will be described. When the alignment of both the right
制御部70は、予備測定として像処理部72Rで検出処理されるリング像のある角度方向(例えば、水平方向)のリング座標から屈折力を求める。その屈折力に基づいて固視標58Rを光軸方向に移動し、眼底と固視標58Rを共役位置に置き、その後適当なディオプタ分だけ遠方に移動させることにより、被検眼に雲霧を掛ける。この状態で上述と同様に画像処理部72Rに取り込まれるリング像を基に遠用屈折力を測定する。画像処理部72Rでは、リング像の中心位置(例えば、受光素子30Rの測定光軸位置に当たる座標)から、例えば10度毎の円周方向に走査し、予め決められた閾値を越えるデータを抽出することにより、各角度方向のリング像座標が検出される。検出された全方向のリング像座標を最小二乗法等の処理で楕円近似することにより、リング像の形状が求まる。そして、リング像の形状から右眼のS,C,Aの屈折値が求められる。
The
左眼測定ユニット10Lにおいても、同様に、被検眼ELに雲霧を掛けた状態で測定が行われ、受光素子30Lからの出力に基づいて左眼のS,C,Aの屈折値が求められる。
Similarly, in the left
次に、調節機能状態を求める調節緊張の測定について説明する。人の眼は、静止した視標を固視しているときに、自覚的には静止屈折状態にあると認識されているが、経時的に他覚的な屈折力の観察を行うと、調節微動と呼ばれる正弦波様の揺れが認められる。調節微動の高周波成分は水晶体屈折力の振動に起因し、毛様体筋の活動状態を示すと考えられる。毛様体筋に掛かる負荷が大きくなると、調節微動の高周波成分の出現頻度も増加する。調節微動高周波成分の出現頻度(以下、HFC)を調べることにより、被検眼の調節緊張の程度を類推することができる。 Next, the measurement of the adjustment tension for obtaining the adjustment function state will be described. The human eye is subjectively perceived to be in a static refractive state when staring at a stationary target, but it can be adjusted by observing objective refractive power over time. A sine wave-like vibration called fine movement is observed. It is considered that the high-frequency component of accommodation fine movement is caused by the vibration of the refractive power of the crystalline lens and indicates the activity state of the ciliary muscle. As the load on the ciliary muscle increases, the frequency of appearance of the high-frequency component of accommodation fine movement also increases. The degree of accommodation tension of the eye to be examined can be estimated by examining the appearance frequency (hereinafter referred to as HFC) of the accommodation fine movement high frequency component.
スイッチ部80に配置されたモード切換えスイッチにより調節緊張測定モードが選択されると、上記と同じように左右眼に同時に雲霧を掛けた状態で両眼の遠用屈折力測定が行われ、その測定結果がメモリ84に記憶される。そして、この遠用測定で得られた屈折力値(S値)を基準(この基準位置は被検眼の遠点位置と見なすことができる)より0.5D分だけ遠方位置となるように両眼の固視標58R,58Lが移動され、固視標58R,58Lが停止状態で所定時間T(例えば、20秒)における屈折力の経時変化がサンプリングされ、メモリ84に記憶される。その後、0.5Dステップずつ両眼の固視標58R,58Lが同時に近方に順次移動されると共に、固視標58R,58Lが停止状態とされた状態でそれぞれ所定時間Tにおける屈折力の経時変化がサンプリングされ、メモリ84に記憶される。固視標58R,58Lの移動位置は、例えば、遠用測定でのS値を基準に+0.5D〜−3.0D間を0.5Dステップで変化させた8箇所である。近方に移動した固視標58R,58Lを被検眼に見させることにより、被検眼に調節負荷を与えることとなる。なお、固視標58R,58Lを次の指定位置に移動するときには、5秒間の休憩を取る。
When the adjustment tension measurement mode is selected by the mode switching switch arranged in the
ここで、固視標58R,58Lの近方位置への移動に伴い、各位置での被検眼の輻輳量に当たる分だけ左右の測定ユニット10R,10Lの駆動ミラー15R,15Lが、制御部70により回転駆動される。
Here, as the
図5は、被検眼の輻輳量に応じた駆動ミラー15R,15Lの駆動を説明する図であり、被検眼ER,ELの眼球回旋点Oから角膜頂点Cpまでの距離をa、角膜頂点Cpから固視標呈示位置までの距離をb、遠方視における瞳孔間距離をdとすると、遠方視に対する片眼の視軸の振れ角α(輻輳角θの半分)は、
α=tan-1(d/(2a+2b))
で求められる。このときの駆動ミラー15R,15Lに対する光軸L1(眼屈折力測定光学系及び固視標呈示光学系の光軸)の入射角をβとすると、
β=(90°−α)/2
となる。遠方視における瞳孔間距離dは、遠用屈折力測定時に測定ユニット10R,10Lをアライメント完了させたときの2つの検出部12R,12Lにより検知されるので、その情報を利用することができる。あるいは、スイッチ部80のスイッチを利用して、瞳孔間距離計により測定した距離を入力しても良い。
FIG. 5 is a diagram for explaining the driving of the drive mirrors 15R and 15L according to the amount of convergence of the eye to be examined. The distance from the eyeball rotation point O to the corneal vertex Cp of the eye ER and EL to be examined is a, Assuming that the distance to the fixation target presenting position is b and the distance between the pupils in far vision is d, the deflection angle α (half of the convergence angle θ) of the visual axis of one eye for far vision is
α = tan −1 (d / (2a + 2b))
Is required. If the incident angle of the optical axis L1 (the optical axis of the eye refractive power measurement optical system and the fixation target presenting optical system) with respect to the drive mirrors 15R and 15L at this time is β,
β = (90 ° −α) / 2
It becomes. The inter-pupil distance d in far vision is detected by the two
本実施例では、遠用屈折力測定で得られた屈折力を基準に固視標位置を0.5D分だけ遠方に移動し、その後0.5Dステップで近方に近づけていく。このときに調節負荷が与えられる各固視標位置を距離bに換算すると、図6のようになる。 In the present embodiment, the fixation target position is moved farther by 0.5D with reference to the refractive power obtained by the distance power measurement, and then closer to the nearer in 0.5D steps. When each fixation target position to which the adjustment load is applied at this time is converted into the distance b, it is as shown in FIG.
制御部70は、両眼の視軸が固視標の呈示距離に応じた輻輳状態となるように、上記の各固視標位置における駆動ミラー15R,15Lの回転駆動量を得て、モータ16,16Lの駆動制御により駆動ミラー15R,15Lをそれぞれ回転させる。また、この駆動ミラー15R,15Lの回転に伴って、測定ユニット10R,10Lをそれぞれアライメント調整する。測定ユニット10R,10Lのアライメント調整は、前述と同様に、カメラ54R,64Lでそれぞれ検出される4つのアライメント指標像を基に駆動部11R,11Lを駆動制御することによりなされる。
The
この輻輳機構とアライメント調整機構により、両眼の視軸が固視標の呈示距離に応じた輻輳状態となるように導かれ、被検者は自然な輻輳状態で固視標を見続けることができる。したがって、精度良く両眼の調節緊張測定を行うことができる。 By this convergence mechanism and alignment adjustment mechanism, the visual axis of both eyes is guided to be in a convergence state corresponding to the fixation target presentation distance, and the subject can continue to look at the fixation target in a natural congestion state. it can. Therefore, it is possible to accurately measure the accommodation tension of both eyes.
調節緊張測定時においても、左右の受光素子30R,30Lに結像したリング像はそれぞれ画像処理部71R,71Lに取り込まれ,そのリング像の画像解析により屈折力の経時変化が求められる。しかし、調節緊張測定においては、屈折力の変化からその高周波成分の出現頻度(HFC)を算出するために、0.1秒以下の短い周期で屈折力データをサンプリングする必要がある。遠用屈折力測定のように受光素子30R(30L)で受光された指標像であるリング像の全方向を画像解析してリング形状を求めると時間かかり、調節微動の検出が行い難くなる。そのため、調節緊張測定においては、受光素子30R(30L)で受光された指標像の部分的情報を使用して屈折力を得る。例えば、リング像中心を基準とした水平経線方向というように、ある特定の方向のみの2座標を検出し、その間隔からその方向の屈折力を検出する。これにより、屈折力の経時変化を高速で検出でき、十分な精度を持つHFCの算出も可能になる。0.1秒以下の時間で処理時間が間に合えば、垂直方向等の別方向の検出を加えても良いが、少なくとも一経線方向の屈折力が得られれば良い。
Also during the adjustment tension measurement, the ring images formed on the left and right
調節緊張測定において、を移動させた8箇所の各位置でそれぞれサンプリングされた屈折力の経時変化がメモリ84に記憶されると、制御部70により調節緊張が解析される。この解析について簡単に説明する。まず、被検眼の瞬きがあると、屈折力データに大幅に異なる値をあるので、これを除去する。瞬きによるデータの欠損、乱れは3次スプライン関数にて補正する。次に、高速フーリエ変換(FFT)を用いて周波数分析を行い、パワースペクトルを求める。パワースペクトルの算出は、時間T(20秒間)の各区間を対象とする。各区間は、時間T内で一定時間(例えば、1秒)ずつずらして設定し、各区間内の時間はそれぞれ同一(例えば、8秒)とする。算出されたパワースペクトルを常用対数に変換して解析する。このパワースペクトルから高周波数成分1.0〜2.3Hzの区間の平均パワースペクトル(単位dB)を求め、調節微動高周波成分の出現頻度(HFC)として評価する。
In the adjustment tension measurement, when the temporal change of the refractive power sampled at each of the eight positions where the position is moved is stored in the
HFCが算出されると、調節緊張の測定結果がモニタ7に表示される。図7は、右眼の測定結果の表示例である。両眼の測定結果をモニタ7に同時に表示しても良い。測定結果は、固視標(刺激視標)位置、調節反応量及びHFCの3要素を、カラーコードマップを用いた3次元グラフとしてグラフィック表示している。グラフは縦軸に調節反応量(屈折力D)を、横軸に固視標位置を取り、各固視標位置では所定時間T内の経過時間に対応する調節反応量の変化が棒グラフで表されている。HFCは、例として7段階に色分けしている。例えば、HFCが50未満は緑色で、70以上のときは赤色で表示し、その間を緑色から黄色を経由して赤に至るグラデーションで表示している。調節緊張の少ない被検眼は遠方視におけるHFCの値が低く、カラーコードマップでは緑色を呈する。これに対して、調節緊張が多い被検眼は、HFCの値が全体的に高くなり、カラーコードマップでは赤色を呈し、毛様体筋が緊張状態にあることが示される。また、この例では遠用測定で得られたS値を示すグラフィック状のラインFSを、各固視標位置における調節反応量と関連付けてグラフ上に表示し、遠用測定のS値に対して各固視標位置の調節反応量が+側にあるか否かを視覚的に容易に理解できるようにしている。
When the HFC is calculated, the adjustment tension measurement result is displayed on the
以上説明した実施形態は種々の変容が可能である。例えば、駆動ミラー15R,15Lは、2次元的に駆動可能とし、左右方向のみでなく、上下方向にも反射方向を変更できるようにし、近方視の場合に少し下を見させるように固視標を呈示しつつ、測定を行うようにしても良い。こうすれば、より自然な近業作業の視認状態を作り出すことができ、調節緊張をより精度良く行うことができる。 The embodiment described above can be variously modified. For example, the drive mirrors 15R and 15L can be driven two-dimensionally, and the reflection direction can be changed not only in the left-right direction but also in the up-down direction, and fixedly fixed so as to look down slightly in near vision. Measurement may be performed while presenting the mark. By doing so, it is possible to create a more natural visual state of near work, and to perform adjustment tension more accurately.
また、固視標58R,58Lは視標を自由に変化できるLCD等の画像表示器とし、近方視の距離に応じた視差を持つ画像を左右眼にそれぞれ呈示することにより、両眼視では立体感のある視標を見させることができる。例えば、図8に示すように、左眼に呈示する固視標58Lには中央に丸図柄100とその右側で上下に分離した棒図101Lを描き、右眼に呈示する固視標58Rには丸図柄100とその左側で上下に分離した棒図柄101Rを描くことにより、中央の丸図柄100及び回りの固視標枠が左右の融像刺激となり、棒図柄101Rと100Lが一つになって丸図柄100の手前に位置するように立体的に見えるようになる。棒図柄101R,101Lは、近方視の距離に応じた視差との関係で、中央の丸図柄100に対する距離を変える。立体感が得られる固視標を呈示することにより、より自然視に近い状態での測定が可能になる。
The fixation targets 58R and 58L are image displays such as an LCD that can freely change the target and present images with parallax corresponding to the distance of near vision to the left and right eyes, respectively. The target with a three-dimensional feeling can be seen. For example, as shown in FIG. 8, the
また、近方視における測定光軸、固視標呈示光軸の輻輳機構としては、駆動ミラー15R,15Lの駆動に代えて、左右の測定ユニット10R,10Lをそれぞれ水平方向に回旋する機構を設けて対応する構成でも良い。
In addition, as a convergence mechanism for the measurement optical axis and the fixation target presenting optical axis in near vision, a mechanism for rotating the left and
また、屈折力の変化を測定する測定光学系は、瞳孔周辺から光束を入射させて眼底にリング光束を投影し、瞳孔中心からその反射光束を取り出して2次元の受光素子(撮像素子)にリング像として受光させる光学系を採用しても良い。この場合も、リング像の画像解析においては部分的に画像解析することで、十分に短い周期で屈折力の経時変化をサンプリングすることができる。 The measurement optical system that measures the change in refractive power projects a light beam from the periphery of the pupil, projects a ring light beam on the fundus, extracts the reflected light beam from the center of the pupil, and rings it on a two-dimensional light receiving element (imaging device). An optical system that receives light as an image may be employed. Also in this case, in the image analysis of the ring image, the temporal change in refractive power can be sampled with a sufficiently short period by performing partial image analysis.
10R 右眼測定ユニット
10L 左眼測定ユニット
15R,15L 可動ミラー
20R,120L 眼屈折力測定光学系
45R,45L アライメント指標投影光学系
55R,55L 固視標呈示光学系
58R,58L 固視標
30R,30L 受光素子
29R,29L リングレンズ
11R,11L 3次元駆動部
12R,12L 位置検出部
70 制御部
71R,71L 画像処理部
72R,72L 画像処理部
10R Right
Claims (7)
A refractive power detecting means for detecting a refractive power change of the eye to be examined; and a fixation target optical system having a fixation target that is movable in the distance direction with respect to the eye to be examined. In the eye accommodation function measuring device for obtaining the accommodation function state of the eye to be examined based on the temporal change of the refractive power detected by the refractive power detection means at the presentation position where the fixation target is moved, the refractive power detection means comprises: A measuring optical system that projects a light beam onto the fundus of the subject's eye and receives a reflected light beam from the fundus as a ring image on a two-dimensional light receiving element, and partially refracts the ring image received by the light receiving element by image analysis An apparatus for measuring an eye accommodation function, which detects a change in force over time.
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