JP2006272005A - Ophthalmologic measuring device - Google Patents

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JP2006272005A JP2006190623A JP2006190623A JP2006272005A JP 2006272005 A JP2006272005 A JP 2006272005A JP 2006190623 A JP2006190623 A JP 2006190623A JP 2006190623 A JP2006190623 A JP 2006190623A JP 2006272005 A JP2006272005 A JP 2006272005A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable high-accuracy refracted wave surface measurement, adjusting an image obtained by refracted wave surface measurement to an image more suitable for analysis. <P>SOLUTION: A first moving means for moving a condensing position so that a light flux from a first light source is condensed on the vicinity of the eyegrounds of a tested eye and a second moving means for optically moving a first converting part for condensing the light flux reflected from the eyegrounds of the tested eye and a first light receiving part receiving the light flux can be independently driven, and further driven by the operation of an operator. An operation part controls the projection side/light receiving side according to a first light receiving signal from the first light receiving part (S101 to S105). Subsequently, when an independent mode is selected (S106, S107), the projection side/light receiving side is controlled by automatic adjusting processing or manual adjusting processing (S109 to S113). Further, the operation part measures the eye characteristics according to the adjusted measurement condition (S115 to S123). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、眼科測定装置に係り、特に、照明光学系と受光光学系とを独立して調整する機構を有する屈折波面計測機能をもつ眼科測定装置に関する。   The present invention relates to an ophthalmologic measuring apparatus, and more particularly to an ophthalmic measuring apparatus having a refractive wavefront measuring function having a mechanism for independently adjusting an illumination optical system and a light receiving optical system.

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。例えば、特願2000−351796では、複数の条件下で求めた測定データ(測定結果)、測定結果に対応する画像データ及び/又は数値データを表示する光学特性測定装置が記載されている。従来の光学特性測定装置は、アライメント調整において被検眼を照明し、角膜で反射した光束を受光したスポット像と光軸上を一致させるように装置本体を上下左右に移動させる。光学特性測定装置は、スポット像が光軸上と一致するとハルトマン像、前眼部像を取得して、それを信号処理することで眼特性を測定する。また、これらの各種検査の測定結果は、例えば、検査対象となる患者の被検眼がどのような測定条件下に置かれていたかが重要となる。   2. Description of the Related Art In recent years, optical instruments used for medical use have become widespread as optical characteristic measuring apparatuses that perform eye functions such as eye refraction and adjustment, and examination of the inside of an eyeball, particularly in ophthalmology. For example, there is an apparatus called a photorefractometer that obtains the refractive power and corneal shape of the eye to be examined. For example, Japanese Patent Application No. 2000-351796 describes an optical characteristic measurement device that displays measurement data (measurement results) obtained under a plurality of conditions, image data and / or numerical data corresponding to the measurement results. The conventional optical characteristic measuring apparatus illuminates the eye to be examined in alignment adjustment, and moves the apparatus main body up, down, left, and right so that the spot image that receives the light beam reflected by the cornea coincides with the optical axis. The optical characteristic measurement device acquires a Hartmann image and an anterior ocular segment image when the spot image coincides with the optical axis, and measures the eye characteristic by processing the acquired signal. In addition, the measurement results of these various tests are important, for example, under what measurement conditions the patient's eye to be examined is placed.

しかしながら、従来の屈折波面計測機能をもつ眼科装置は、照明光学系と受光光学系が連動して動くような機構となっているため、通常の測定では困難な眼の場合、得られる画像がボケたりして画像解析に適さない場合があった。例えば、手術、外傷、ケガ、傷、病気などの原因により、1つの眼においても場所によって眼球光学特性が異なる場合等がある。そのような場合、従来の自動測定では医師が必要とする測定結果を得られないことがあった。   However, a conventional ophthalmic apparatus having a refractive wavefront measurement function has a mechanism in which an illumination optical system and a light receiving optical system move in conjunction with each other. In some cases, it was not suitable for image analysis. For example, the eyeball optical characteristics may differ depending on the location of one eye due to a cause such as surgery, trauma, injury, injury, or illness. In such a case, the conventional automatic measurement sometimes fails to obtain the measurement result required by the doctor.

本発明では、以上の点に鑑み、操作者が装置本体で照明光学系と受光光学系を独立して調整する操作により、得られる画像をより解析に適した画像に調整することができ、高精度の屈折波面計測が可能な眼科測定装置を提供することを目的とする。   In the present invention, in view of the above points, the operator can adjust the obtained image to an image more suitable for analysis by the operation of independently adjusting the illumination optical system and the light receiving optical system in the apparatus main body. An object of the present invention is to provide an ophthalmologic measuring apparatus capable of measuring a refractive wavefront with high accuracy.

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光源を有し、該第1光源からの第1照明光束で被検眼眼底付近に集光する様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た反射光束を少なくとも17本のビームに変換する第1変換部材及び該第1変換部材で変換された複数の光束を第1受光信号として受光する第1受光部を有し、該反射光束を上記第1受光部に導く第1受光光学系と、
上記第1照明光学系の集光位置を移動させる第1移動手段と、
上記第1受光部及び第1変換部材を光学的に移動させる第2移動手段と、
上記第1移動手段と第2移動手段との移動動作を連動させる連動モードと別個独立に制御可能な独立モードを切り替え可能とするモード切替部と、
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る演算部と
を備え、上記第1移動手段及び/又は第2移動手段は、第1照明光束の集光位置及び/又は上記第1変換部材で変換された光束の集光位置を、上記第1受光部における第1受光信号の受光位置及び/又は受光レベルに応じて調整可能とする眼科測定装置が提供される。
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光源を有し、該第1光源からの第1照明光束で被検眼眼底付近に集光する様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た反射光束を少なくとも17本のビームに変換する第1変換部材及び該第1変換部材で変換された複数の光束を受光する第1受光部を有し、該反射光束を上記第1受光部に導く第1受光光学系と、
上記第1照明光学系の集光位置を移動させる第1移動手段と、
上記第1受光部及び第1変換部材を光学的に移動させる第2移動手段と、
上記第1移動手段又は第2移動手段による異なる条件の下における第1受光部で得られた光束の傾き角データを組み合わせ、組み合わせたデータ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る演算部と
を備える眼科測定装置が提供される。
According to the first solution of the present invention,
A first illumination optical system having a first light source that emits a light beam having a first wavelength, and illuminating the first illumination light beam from the first light source so as to be condensed near the fundus of the eye to be examined;
A first conversion member that converts a reflected light beam reflected from the fundus of the eye to be examined into at least 17 beams, and a first light receiving unit that receives a plurality of light beams converted by the first conversion member as a first light reception signal; A first light receiving optical system for guiding the reflected light flux to the first light receiving unit;
First moving means for moving the condensing position of the first illumination optical system;
Second moving means for optically moving the first light receiving section and the first conversion member;
A mode switching unit capable of switching between an interlocking mode for interlocking movement operations of the first moving means and the second moving means and an independent mode that can be controlled independently;
A calculation unit that performs Zernike analysis and obtains optical characteristics of the eye to be inspected based on the tilt angle of the light beam obtained by the first light receiving unit, and the first moving unit and / or the second moving unit includes: The condensing position of the illumination light beam and / or the condensing position of the light beam converted by the first conversion member can be adjusted according to the light receiving position and / or the light receiving level of the first light receiving signal in the first light receiving unit. An ophthalmic measurement device is provided.
According to the second solution of the present invention,
A first illumination optical system having a first light source that emits a light beam having a first wavelength, and illuminating the first illumination light beam from the first light source so as to be condensed near the fundus of the eye to be examined;
A first conversion member that converts a reflected light beam reflected from the fundus of the eye to be examined into at least 17 beams, and a first light receiving unit that receives a plurality of light beams converted by the first conversion member; A first light receiving optical system that leads to the first light receiving unit;
First moving means for moving the condensing position of the first illumination optical system;
Second moving means for optically moving the first light receiving section and the first conversion member;
The tilt angle data of the light beam obtained by the first light receiving unit under different conditions by the first moving means or the second moving means are combined, and Zernike analysis is performed based on the combined data to obtain the optical characteristics of the eye to be examined. An ophthalmologic measurement apparatus including a calculation unit is provided.

本発明の眼科測定装置によると、測定困難な眼に対して、装置本体でのマニュアル操作により解析に適した画像に調整することができ、高精度の屈折波面計測をすることができる。   According to the ophthalmologic measurement apparatus of the present invention, an eye that is difficult to measure can be adjusted to an image suitable for analysis by manual operation on the apparatus main body, and highly accurate refraction wavefront measurement can be performed.

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
1.眼科測定装置の構成
図1は、本発明に関する眼科測定装置の概略光学系100を示す図である。
眼科測定装置の光学系100は、例えば、対象物である被検眼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3照明光学系75と、第1移動手段110及び第2移動手段120とを備える。なお、被検眼60については、図中、網膜61、角膜62が示されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1. Configuration of Ophthalmic Measuring Device FIG. 1 is a diagram showing a schematic optical system 100 of an ophthalmic measuring device according to the present invention.
The optical system 100 of the ophthalmologic measurement apparatus is an apparatus that measures, for example, the optical characteristics of the eye 60 to be examined, which is an object, and includes a first illumination optical system 10, a first light receiving optical system 20, and a second light receiving optical system. 30, a common optical system 40, an adjustment optical system 50, a second illumination optical system 70, a third illumination optical system 75, a first moving unit 110 and a second moving unit 120. For the eye 60 to be examined, a retina 61 and a cornea 62 are shown in the figure.

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(第1照明光束)で被検眼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。第1照明光学系10は、第1移動手段110によって集光位置を移動させることができる。   The first illumination optical system 10 includes, for example, a first light source unit 11 for emitting a light beam having a first wavelength, and a condensing lens 12, and is covered by a light beam (first illumination light beam) from the first light source unit 11. This is for illuminating a minute region on the retina (fundus) 61 of the optometer 60 so that the illumination conditions can be set as appropriate. The first illumination optical system 10 can move the condensing position by the first moving means 110.

また、第1光源部11から発せられる第1照明光束の第1波長は、一例として、赤外域の波長(例えば、780nm)である。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。   Moreover, the 1st wavelength of the 1st illumination light beam emitted from the 1st light source part 11 is a wavelength (for example, 780 nm) of an infrared region as an example. The first light source unit 11 preferably has a large spatial coherence and a small temporal coherence. Here, the 1st light source part 11 is a super luminescence diode (SLD), for example, Comprising: It can obtain a point light source with high brightness | luminance. The first light source unit 11 is not limited to the SLD. For example, even with a laser having a large spatial coherence or temporal coherence, by inserting a rotating diffusion plate or the like and appropriately reducing the temporal coherence, Can be used. Furthermore, even an LED with small spatial coherence and temporal coherence can be used by inserting a pinhole or the like at the position of the light source in the optical path as long as the amount of light is sufficient.

第1受光光学系20は、例えば、コリメートレンズ21と、被検眼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。第1受光光学系20は、ハルトマン板22で変換されたビームが第2移動手段120によって第1受光部23に集光するように移動させることができる。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。第1受光部23で受光された信号(第1受光信号)は、例えば、眼球波面収差を求めるために使用される。   The first light receiving optical system 20 includes, for example, a collimating lens 21 and a conversion member that converts a part of a light beam (first light beam) reflected and returned from the retina 61 of the eye 60 to be converted into at least 17 beams. And a first light receiving unit 23 for receiving a plurality of beams converted by the Hartman plate 22, and for guiding the first light flux to the first light receiving unit 23. The first light receiving optical system 20 can be moved so that the beam converted by the Hartmann plate 22 is condensed on the first light receiving unit 23 by the second moving means 120. Here, the first light receiving unit 23 is a CCD with low lead-out noise. As the CCD, for example, a general low noise type, a cooling CCD of 1000 × 1000 elements for measurement, etc. An appropriate type can be applied. The signal (first received light signal) received by the first light receiving unit 23 is used, for example, for obtaining eyeball wavefront aberration.

第1移動手段110は、第1照明光学系を移動させるもので、例えば、モータなどによって駆動される。第1移動手段110によって、第1照明光学系を移動させることで、第1照明光学系からの第1照明光束の集光位置を調節することができる。   The first moving unit 110 moves the first illumination optical system, and is driven by, for example, a motor. The condensing position of the first illumination light beam from the first illumination optical system can be adjusted by moving the first illumination optical system by the first moving unit 110.

第2移動手段120は、第1受光光学系を移動させるもので、例えば、モータなどによって駆動される。第2移動手段120によって、第1受光光学系を移動させることで、ハルトマン板22で変換されたビームが第1受光部23に集光するように調節することができる。なお、第1移動手段110及び第2移動手段120の移動手段としては適宜の装置・方法を用いることができる。また、本実施の形態では、第1移動手段110と第2移動手段120は、連動して駆動する以外に、個々に独立して駆動可能になっている。さらに、これら移動手段によって自動的に測定を行う以外に、操作者の操作(マニュアル操作)により、第1移動手段110と第2移動手段120を駆動可能である。   The second moving unit 120 moves the first light receiving optical system, and is driven by, for example, a motor. By moving the first light receiving optical system by the second moving means 120, the beam converted by the Hartmann plate 22 can be adjusted so as to be condensed on the first light receiving unit 23. In addition, as a moving means of the 1st moving means 110 and the 2nd moving means 120, a suitable apparatus and method can be used. Further, in the present embodiment, the first moving means 110 and the second moving means 120 can be independently driven in addition to being driven in conjunction with each other. Further, in addition to automatically performing measurement by these moving means, the first moving means 110 and the second moving means 120 can be driven by an operator's operation (manual operation).

第2照明光学系70は、第2波長の光束を発するための第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。図2に、プラチドリング71の構成図の一例を示す。プラチドリング(PLACIDO’S DISC)71は、図2のように、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。   The second illumination optical system 70 includes a second light source 72 for emitting a light beam having a second wavelength, and a platide ring 71. Note that the second light source 72 may be omitted. In FIG. 2, an example of the block diagram of the placido ring 71 is shown. The Placido ring (PLACIDO'S DISC) 71 is for projecting a pattern index composed of a plurality of concentric annular zones as shown in FIG. Note that the index of a pattern composed of a plurality of concentric annular zones is an example of an index of a predetermined pattern, and other appropriate patterns can be used. And after the alignment adjustment mentioned later is completed, the parameter | index of the pattern which consists of a some concentric ring zone can be projected.

第3照明光学系75は、例えば、後述するアライメント調整を主に行うものであって、第3波長の光束を発するための第3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。
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、被検眼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3光源部31から発せられ被検眼60の角膜62から反射し、戻ってくる光束(第3光束)を第2受光部35に導くこともできる。なお、第2光源72、第3光源部31から発せられる光束の第2波長、第3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)。また、第2受光部35で受光された信号は、例えば、アライメント調整や角膜波面収差を求めるために使用される。
The third illumination optical system 75 mainly performs, for example, alignment adjustment described later, and includes a third light source unit 31 for emitting a light beam having a third wavelength, a condensing lens 32, and a beam splitter 33. .
The second light receiving optical system 30 includes a condenser lens 34 and a second light receiving unit 35. The second light receiving optical system 30 is a light beam (second light beam) that the pattern of the placido ring 71 illuminated from the second illumination optical system 70 reflects and returns from the anterior eye portion or the cornea 62 of the eye 60 to be examined. The light is guided to the second light receiving unit 35. Further, a light beam (third light beam) emitted from the third light source unit 31, reflected from the cornea 62 of the eye 60 to be examined, and returned can be guided to the second light receiving unit 35. The second wavelength and the third wavelength of the light beams emitted from the second light source 72 and the third light source unit 31 are different from the first wavelength (here, 780 nm), for example, and a long wavelength can be selected (for example, 940 nm). ). The signal received by the second light receiving unit 35 is used, for example, to obtain alignment adjustment and corneal wavefront aberration.

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3照明光学系75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3光源部31の波長を被検眼60に送光(反射)し、被検眼60の角膜62から反射して戻ってくる第2光束と第3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の波長を被検眼60に送光(反射)し、被検眼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、第2及び第3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。   The common optical system 40 is disposed on the optical axis of the light beam emitted from the first illumination optical system 10, and includes the first and second illumination optical systems 10 and 70, the first and second light receiving optical systems 20 and 30, and the third. For example, the illumination optical system 75 may include the afocal lens 42, beam splitters 43 and 45, and a condenser lens 44. The beam splitter 43 transmits (reflects) the wavelength of the third light source unit 31 to the eye 60 to be examined, reflects the second light beam and the third light beam that are reflected back from the cornea 62 of the eye 60 to be examined, On the other hand, it is formed of a mirror (for example, a dichroic mirror) that transmits the wavelength of the first light source unit 11. The beam splitter 45 transmits (reflects) the wavelength of the first light source unit 11 to the eye 60 to be examined, and transmits a first light beam reflected and returned from the retina 61 of the eye 60 to be examined (for example, (Polarization beam splitter). The beam splitters 43 and 45 prevent the first, second and third light beams from entering the other optical system and causing noise.

調整用光学系50は、例えば、作動距離調整を主に行うものであって、第4光源部51と、第5光源部55と、集光レンズ52、53と、第3受光部54を備える。作動距離調整は、例えば、第5光源部55から射出された光軸付近の平行な光束を、被検眼60に向けて照射すると共に、この被検眼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、被検眼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5光源部55からのスポット像が形成される。一方、被検眼60が適正な作動距離から前後に外れた場合、第5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5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。   The adjustment optical system 50 mainly adjusts the working distance, for example, and includes a fourth light source unit 51, a fifth light source unit 55, condensing lenses 52 and 53, and a third light receiving unit 54. . The working distance adjustment is performed by, for example, irradiating a parallel light beam near the optical axis emitted from the fifth light source unit 55 toward the eye 60 and reflecting the light reflected from the eye 60 with the condenser lens 52. , 53 is received by the third light receiving unit 54. Further, when the eye 60 to be examined is at an appropriate working distance, a spot image from the fifth light source unit 55 is formed on the optical axis of the third light receiving unit 54. On the other hand, when the subject eye 60 deviates back and forth from an appropriate working distance, the spot image from the fifth light source unit 55 is formed above or below the optical axis of the third light receiving unit 54. The third light receiving unit 54 only needs to be able to detect a change in the position of the light beam in the plane including the fifth light source unit 55, the optical axis, and the third light receiving unit 54. A CCD, a position sensing device (PSD), etc. can be applied.

次に、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3照明光学系75により実施される。
まず、第3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、対象物である被検眼60を平行な光束で照明する。被検眼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。
Next, alignment adjustment will be described. The alignment adjustment is mainly performed by the second light receiving optical system 30 and the third illumination optical system 75.
First, the light beam from the third light source unit 31 illuminates the eye 60 to be inspected with a parallel light beam via the condenser lens 32, the beam splitters 33 and 43, and the afocal lens 42. The reflected light beam reflected by the cornea 62 of the eye 60 to be examined is emitted as a divergent light beam as if it was emitted from a point having a half radius of curvature of the cornea 62. The divergent light beam is received as a spot image by the second light receiving unit 35 through the afocal lens 42, the beam splitters 43 and 33, and the condenser lens 34.

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、被検眼60の角膜62を第4光源部51により照明し、この照明により得られた被検眼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。   Here, when the spot image on the second light receiving unit 35 is off the optical axis, the eye optical characteristic measuring device main body is moved and adjusted vertically and horizontally so that the spot image coincides with the optical axis. As described above, when the spot image coincides with the optical axis, the alignment adjustment is completed. In the alignment adjustment, the cornea 62 of the eye 60 to be examined is illuminated by the fourth light source unit 51, and an image of the eye 60 to be obtained obtained by this illumination is formed on the second light receiving unit 35. Then, the pupil center may coincide with the optical axis.

つぎに、第1照明光学系10と第1受光光学系20との位置関係を概略的に説明する。
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、被検眼60に送光されると共に、被検眼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。
Next, the positional relationship between the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 will be schematically described.
A beam splitter 45 is inserted into the first light receiving optical system 20, and light from the first illumination optical system 10 is transmitted to the eye 60 to be examined by the beam splitter 45 and also from the eye 60 to be examined. The reflected light is transmitted. The first light receiving unit 23 included in the first light receiving optical system 20 receives light that has passed through the Hartmann plate 22 that is a conversion member, and generates a light reception signal.

また、第1光源部11と被検眼60の網膜61とは、共役な関係を形成している。被検眼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と被検眼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では、瞳孔とハルトマン板22は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、瞳孔と略一致している。   Further, the first light source unit 11 and the retina 61 of the eye 60 to be examined form a conjugate relationship. The retina 61 of the eye 60 to be examined and the first light receiving unit 23 are conjugate. The Hartmann plate 22 and the pupil of the eye 60 to be examined form a conjugate relationship. Further, in the first light receiving optical system 20, the pupil and the Hartmann plate 22 form a substantially conjugate relationship. That is, the front focal point of the afocal lens 42 substantially coincides with the pupil.

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、眼の瞳及びハルトマンプレート21と光学的に共役の位置にある。絞り14は、径がハルトマンプレート21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。   The lens 12 converts the diffused light from the light source 11 into parallel light. The stop 14 is in an optically conjugate position with the pupil of the eye and the Hartmann plate 21. The diaphragm 14 has a diameter smaller than the effective range of the Hartmann plate 21 so that so-called single-pass aberration measurement (a method in which the eye aberration affects only the light receiving side) is established. In order to satisfy the above, the lens 13 is disposed so that the fundus conjugate point of the actual light ray is at the front focal position, and further, the rear focal position is coincident with the stop 14 in order to satisfy the conjugate relationship with the eye pupil. ing.

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)。   The light beam 15 travels in the same manner as the light beam 24 in a paraxial manner after the light beam 24 and the beam splitter 45 have a common optical path. However, in the single pass measurement, the diameters of the respective light beams are different, and the beam diameter of the light beam 15 is set to be considerably smaller than that of the light beam 24. Specifically, the beam diameter of the light beam 15 may be, for example, about 1 mm at the pupil position of the eye, and the beam diameter of the light beam 24 may be about 7 mm (in the drawing, from the beam splitter 45 of the light beam 15 to the fundus). 61 is omitted).

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(被検眼60)について、被検眼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、被検眼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。
Next, the Hartmann plate 22 as a conversion member will be described.
The Hartmann plate 22 included in the first light receiving optical system 20 is a wavefront conversion member that converts a reflected light beam into a plurality of beams. Here, a plurality of micro Fresnel lenses arranged in a plane orthogonal to the optical axis is applied to the Hartmann plate 22. Further, in general, in order to measure the spherical component, third-order astigmatism, and other higher-order aberrations of the subject eye 60 with respect to the measurement target portion (the subject eye 60), at least 17 through the subject eye 60 are measured. It is necessary to measure with a beam.

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。   The micro Fresnel lens is an optical element, and includes, for example, an annular zone having a height pitch for each wavelength and a blaze optimized for emission parallel to the focal point. The micro Fresnel lens here is, for example, an optical path length difference of 8 levels applying a semiconductor microfabrication technique, and achieves a high light collection rate (for example, 98%).

また、被検眼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。
図3は、本発明に関する眼光学特性測定装置の概略電気系200を示すブロック図である。眼科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、第1駆動部250及び第2駆動部260と、入力部270とを備える。
Further, the reflected light from the retina 61 of the eye 60 passes through the afocal lens 42 and the collimating lens 21 and is condensed on the first light receiving unit 23 via the Hartmann plate 22. Therefore, the Hartmann plate 22 includes a wavefront conversion member that converts the reflected light beam into at least 17 beams.
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic electrical system 200 of the eye optical property measuring apparatus according to the present invention. The electrical system 200 related to the ophthalmologic measurement apparatus includes, for example, a calculation unit 210, a control unit 220, a display unit 230, a memory 240, a first drive unit 250, a second drive unit 260, and an input unit 270.

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)を入力し、全波面収差、ゼルニケ係数等を演算する。さらに、演算部210は、入力部270から所望の設定、指示、データ等の入力信号を入力する。また、演算部210は、角膜波面収差、収差係数、空間周波数の伝達特性を表す指標である白色光MTF(Modulation Transfer Function)、点像の強度分布PSF(Point Spread Function)の中心強度を、無収差光学系の場合に得られるPSFの中心強度で割ることにより求められるStrehl比、患者の視力を検査するために適宜の視力に応じた大きさを有するランドルト環のパターン等を演算する。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。   The calculation unit 210 inputs the light reception signal (4) obtained from the first light receiving unit 23, the light reception signal (7) obtained from the second light receiving unit 35, and the light reception signal (10) obtained from the third light receiving unit 54, Calculate total wavefront aberration, Zernike coefficient, etc. Further, the arithmetic unit 210 inputs input signals such as desired settings, instructions, and data from the input unit 270. Further, the calculation unit 210 sets the central intensity of white light MTF (Modulation Transfer Function), which is an index representing the transmission characteristics of corneal wavefront aberration, aberration coefficient, and spatial frequency, and the point image intensity distribution PSF (Point Spread Function). The Strehl ratio obtained by dividing by the central intensity of the PSF obtained in the case of the aberration optical system, the pattern of the Landolt ring having a size corresponding to an appropriate visual acuity in order to examine the visual acuity of the patient, and the like are calculated. In addition, signals according to such calculation results are output to the control unit 220 that controls the entire electric drive system, the display unit 230, and the memory 240, respectively.

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3光源部31に対して信号(6)を出力し、第4光源部51に対して信号(8)を出力し、第5光源部55に対して信号(9)を出力し、さらに、第1駆動部250及び第2駆動部260に対して信号を出力する。   The control unit 220 controls turning on and off of the first light source unit 11 based on a control signal from the calculation unit 210, and controls the first driving unit 250 and the second driving unit 260. Based on the signal according to the calculation result in the calculation unit 210, the signal (1) is output to the first light source unit 11, the signal (5) is output to the placido ring 71, and the third light source unit 31 is output. Signal (6) is output to the fourth light source unit 51, the signal (8) is output to the fifth light source unit 55, and the signal (9) is output to the fifth light source unit 55. And outputs a signal to the second driving unit 260.

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)、又は、入力部270から入力された移動信号に基づいて、第1照明光学系10全体を光軸方向に移動させて集光位置を移動するものであり、第1移動手段110に対して信号(2)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。
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)、又は、入力部270から入力された入力信号に基づいて、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、第2移動手段120に対して信号(3)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。
For example, the first drive unit 250 is configured to input the first illumination optical system 10 based on the light reception signal (4) from the first light receiving unit 23 input to the calculation unit 210 or the movement signal input from the input unit 270. The whole is moved in the optical axis direction to move the condensing position, and the signal (2) is output to the first moving means 110 and the moving means is driven. Thereby, the first drive unit 250 can move and adjust the first illumination optical system 10.
For example, the second drive unit 260 is based on the light reception signal (4) from the first light receiving unit 23 input to the calculation unit 210 or the input signal input from the input unit 270. The whole is moved in the optical axis direction, and a signal (3) is output to the second moving means 120 and the moving means is driven. Thereby, the second drive unit 260 can move and adjust the first light receiving optical system 20.

入力部270は、所望の設定、指示、データ等の各種入力信号を入力するための、スイッチ、ボタン、キーボード、ポインティングデバイス等を備える。例えば、入力部270は、モード切替スイッチ271、操作切替スイッチ、測定開始ボタン、第1照明光学系10又は第1受光光学系20を+方向、―方向へ移動させる移動スイッチを備える。モード切替スイッチ271は、第1照明光学系10及び第1受光光学系20を連動させて移動する連動モードと個々に独立して移動する独立モードを切り替えるスイッチである。操作切替スイッチは、自動調整による測定とマニュアル調整による測定を切り替えるスイッチである。移動スイッチは、例えば、第1照明光学系10を移動させる投影側移動スイッチ、第1受光光学系20を移動させる受光側移動スイッチを有する。操作者は、マニュアル調整選択時に移動スイッチを操作することによって、演算部210及び制御部220の制御により、第1駆動部250、第2駆動部260を介して第1移動手段110及び第2移動手段120を駆動し、第1照明光学系10と第1受光光学系20を独立して+方向、−方向へ移動させることができる。なお、移動スイッチ1回の入力に対して、設定ステップ分(例えば0.25ディオプター)だけディオプター値を変更し、第1照明光学系10及び第1受光光学系20を指定方向に移動させるようにしてもよい。また、操作者は、キーボードによって第1照明光学系側及び第1受光光学系側のディオプター値を指定してもよい。この場合、演算部210及び制御部220の制御により、第1駆動部250、第2駆動部260を介して第1移動手段110及び第2移動手段120を駆動し、第1照明光学系10及び第1受光光学系20は、指定されたディオプター値に対応する位置に移動する。なお、これらのディオプター値の指定方法及び入力手段は、適宜のものを用いる事ができる。   The input unit 270 includes switches, buttons, a keyboard, a pointing device, and the like for inputting various input signals such as desired settings, instructions, and data. For example, the input unit 270 includes a mode switch 271, an operation switch, a measurement start button, and a movement switch that moves the first illumination optical system 10 or the first light receiving optical system 20 in the + direction and the − direction. The mode changeover switch 271 is a switch for switching between an interlocking mode in which the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 are moved in conjunction with each other and an independent mode in which the movement is performed independently. The operation changeover switch is a switch for switching between measurement by automatic adjustment and measurement by manual adjustment. The movement switch includes, for example, a projection-side movement switch that moves the first illumination optical system 10 and a light-receiving side movement switch that moves the first light-receiving optical system 20. The operator operates the movement switch when selecting manual adjustment, and controls the first moving unit 110 and the second movement via the first driving unit 250 and the second driving unit 260 under the control of the calculation unit 210 and the control unit 220. The means 120 can be driven to move the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 independently in the + direction and the − direction. Note that the diopter value is changed by a setting step (for example, 0.25 diopter) with respect to one input of the movement switch, and the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 are moved in the designated direction. May be. Further, the operator may designate the diopter values on the first illumination optical system side and the first light receiving optical system side with a keyboard. In this case, the first moving unit 110 and the second moving unit 120 are driven via the first drive unit 250 and the second drive unit 260 under the control of the calculation unit 210 and the control unit 220, and the first illumination optical system 10 and The first light receiving optical system 20 moves to a position corresponding to the designated diopter value. It should be noted that these diopter value designation methods and input means can be used as appropriate.

次に、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C を算出する方法について説明する。ゼルニケ係数C 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。
被検眼60の波面収差W(X,Y)は、ゼルニケ係数C 2j−i、ゼルニケ多項式Z 2j−iを用いて次式で表される。
Next, Zernike analysis will be described. A generally known method of calculating Zernike coefficients C n m from Zernike polynomials will be described. Zernike coefficients C n m is, for example, are important parameters for grasping the optical characteristic of the eye 60 on the basis of inclination angles of the light fluxes obtained by the first light receiving portion 23 through the Hartmann plate 22.
The wavefront aberration W (X, Y) of the eye 60 to be examined is expressed by the following equation using the Zernike coefficient C i 2j−i and the Zernike polynomial Z i 2j−i .

Figure 2006272005
Figure 2006272005

ただし、(X,Y)はハルトマン板22の縦横の座標である。また、上式において、nは解析次数である。
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。
However, (X, Y) are the vertical and horizontal coordinates of the Hartmann plate 22. In the above equation, n is the analysis order.
The wavefront aberration W (X, Y) is received by the first light receiving unit 23 with the vertical and horizontal coordinates of the first light receiving unit 23 being (x, y), the distance between the Hartmann plate 22 and the first light receiving unit 23 being f. If the moving distance of the point image is (Δx, Δy), the following relationship is established.

Figure 2006272005
Figure 2006272005

ここで、ゼルニケ多項式Z は、以下の数式3で表され、具体的には、図13、14に示される。ただし、n、mは、図13、14においてそれぞれi、2j−iに対応する。 Here, the Zernike polynomial Z n m is expressed by the following Expression 3, and specifically, shown in FIGS. However, n and m correspond to i, 2j-i in FIGS.

Figure 2006272005
Figure 2006272005

なお、ゼルニケ係数C は、以下の数式4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。 Incidentally, the Zernike coefficients C n m can obtain specific values by minimizing the squared error expressed by Equation 4 below.

Figure 2006272005
Figure 2006272005

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との距離である。
演算部210は、ゼルニケ係数C 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。
However, W (X, Y): Wavefront aberration, (X, Y): Hartmann plate coordinates, (Δx, Δy): Movement distance of the point image received by the first light receiving unit 23, f: Hartmann plate 22 And the first light receiving unit 23.
Calculation unit 210 calculates the Zernike coefficients C n m, obtaining spherical aberration, coma aberration, the eye's optical characteristics such as astigmatism by using this.

2.照明光学系及び受光光学系の位置ずれの影響
次に、第1照明光学系10(投影側)及び第1受光光学系20(受光側)のディオプター値がずれた場合における、ハルトマン像への影響について説明する。
2. Next, the influence on the Hartmann image when the diopter values of the first illumination optical system 10 (projection side) and the first light reception optical system 20 (light reception side) are deviated. Will be described.

図4は、投影側及び受光側に位置ずれがない場合のハルトマン像の図である。第1照明光学系10から発した光束が、被検眼60の眼底61で反射して、第1受光部23に集光した場合、すなわち投影側及び受光側に位置ずれがない場合のハルトマン像である。   FIG. 4 is a diagram of a Hartmann image when there is no positional deviation on the projection side and the light receiving side. A Hartmann image when the light beam emitted from the first illumination optical system 10 is reflected by the fundus 61 of the eye 60 to be examined and condensed on the first light receiving unit 23, that is, when there is no positional deviation on the projection side and the light reception side. is there.

図5は、投影側及び受光側の位置ずれによるハルトマン像への影響の説明図である。以下、図5を参照して図6及び図7に示すハルトマン像について説明する。   FIG. 5 is an explanatory diagram of the influence on the Hartmann image due to the positional deviation between the projection side and the light receiving side. The Hartmann image shown in FIGS. 6 and 7 will be described below with reference to FIG.

図6は、投影側の位置ずれ発生時のハルトマン像の図である。図4の状態から、投影側のみが+5ディオプター(+5D)ずれた場合のハルトマン像を図6(a)に示す。投影側が+方向にずれると、図5(a)の破線に示すように、第1照明光学系10から発した光束は、中心軸の外側から内側方向へ入射されるため、被検眼60の眼底61の前方で集光する。眼底61では集光していない光束を反射するため、反射した光束を第1受光部23で受光すると、受光信号の点像はぼけ、受光信号の受光レベル(光量)は小さくなる。   FIG. 6 is a diagram of a Hartmann image when a positional deviation on the projection side occurs. FIG. 6A shows a Hartmann image when only the projection side is deviated by +5 diopter (+ 5D) from the state of FIG. When the projection side is deviated in the + direction, as shown by the broken line in FIG. 5A, the light beam emitted from the first illumination optical system 10 is incident from the outside of the central axis to the inside, and therefore the fundus of the eye 60 to be examined. Condensed in front of 61. Since the fundus 61 reflects the light beam that is not condensed, when the reflected light beam is received by the first light receiving unit 23, the point image of the light reception signal is blurred and the light reception level (light amount) of the light reception signal is reduced.

一方、図4の状態から、投影側のみが−5ディオプター(−5D)ずれた場合のハルトマン像を図6(b)に示す。投影側が−方向にずれると、図5(a)の実線に示すように、第1照明光学系10から発した光束が中心軸の内側から外側方向へ入射されるため、被検眼60の眼底61の後方で集光するような光束になる。投影側が+方向にずれた場合と同様に、眼底61では集光していない光束を反射するため、反射した光束を第1受光部23で受光すると、受光信号の点像はぼけ、受光信号の受光レベルは小さくなる。   On the other hand, FIG. 6B shows a Hartmann image when only the projection side is deviated by −5 diopter (−5D) from the state of FIG. When the projection side is deviated in the-direction, as indicated by the solid line in FIG. 5A, the light beam emitted from the first illumination optical system 10 is incident from the inner side to the outer side of the central axis. It becomes a light beam that is condensed behind the light. As in the case where the projection side is deviated in the + direction, since the light beam that is not condensed is reflected on the fundus 61, when the reflected light beam is received by the first light receiving unit 23, the point image of the light reception signal is blurred, The light reception level becomes small.

このように、投影側は、第1受光部23で受光する受光信号の点像の受光レベルに関係する。つまり、投影側を移動することで点像をぼかしたりシャープにしたりすることができる。受光レベルを大きくするには、+方向又は―方向のうち受光レベルが大きくなる方向へ投影側を移動する。自動調整では、演算部210が、第1受光部23の受光信号に基づき、点像の受光レベルが大きくなるように第1照明光学系10を移動させることにより、投影側のディオプター値を調整している。   Thus, the projection side relates to the light reception level of the point image of the light reception signal received by the first light receiving unit 23. That is, the point image can be blurred or sharpened by moving the projection side. In order to increase the light reception level, the projection side is moved to the direction in which the light reception level increases in the + direction or the − direction. In the automatic adjustment, the calculation unit 210 adjusts the diopter value on the projection side by moving the first illumination optical system 10 so as to increase the light reception level of the point image based on the light reception signal of the first light reception unit 23. ing.

図7は、投影側の位置ずれ発生時のハルトマン像の図である。図4の状態から、受光側のみが+5Dずれていた場合のハルトマン像を図7(a)に示す。受光側が+方向にずれると、図5(b)の破線に示すように、眼底61で反射した光束がハルトマン板22に対して垂直ではなく、中心軸の外側から内側方向に入射するため、中心軸よりに集光し、第1受光部へ達する。第1受光部23で受光される点像は、全体的に中心軸よりに集まり、図7(a)のように点像間隔が小さい像となる。   FIG. 7 is a diagram of a Hartmann image when a positional deviation on the projection side occurs. FIG. 7A shows a Hartmann image when only the light receiving side is deviated by + 5D from the state of FIG. When the light receiving side is shifted in the + direction, the light beam reflected by the fundus 61 is not perpendicular to the Hartmann plate 22 but enters the inner direction from the outside of the central axis, as shown by the broken line in FIG. The light is condensed from the axis and reaches the first light receiving unit. The point images received by the first light receiving unit 23 are gathered as a whole from the central axis, and become an image having a small point image interval as shown in FIG.

一方、図4の状態から、受光側のみが−5Dずれていた場合のハルトマン像を図7(b)に示す。受光側が−方向にずれると、図5(b)の実線に示すように、眼底61で反射した光束がハルトマン板22に対して垂直ではなく、中心軸の内側から外側方向に入射するため、中心軸から離れて集光する。第1受光部23で受光される点像は、全体として中心軸から離れ、図7(b)のように点像間隔が大きい像となる。   On the other hand, FIG. 7B shows a Hartmann image when only the light receiving side is shifted by −5D from the state of FIG. When the light receiving side is shifted in the-direction, as shown by the solid line in FIG. 5B, the light beam reflected by the fundus 61 is not perpendicular to the Hartmann plate 22, but enters from the inner side to the outer side of the central axis. Focus away from the axis. The point image received by the first light receiving unit 23 as a whole is separated from the central axis and becomes an image having a large point image interval as shown in FIG. 7B.

このように、受光側は、第1受光部23で受光する受光信号の点像の点像間隔に関係する。つまり、点像間隔が小さい場合は、受光側を―方向に動かすことで、点像間隔が大きい場合は、受光側を+方向に動かすことで適切なディオプター値に修正ができる。自動調整では、演算部210が第1受光部23の受光信号に基づき、点像間隔が所定の間隔になるように第1受光光学系側を移動させることにより、受光側のディオプター値を調整している。   Thus, the light receiving side relates to the point image interval of the point image of the light receiving signal received by the first light receiving unit 23. That is, when the point image interval is small, the light receiving side can be corrected to an appropriate diopter value by moving the light receiving side in the-direction, and when the point image interval is large, the light receiving side can be moved in the + direction. In the automatic adjustment, the calculation unit 210 adjusts the diopter value on the light receiving side by moving the first light receiving optical system side so that the point image interval becomes a predetermined interval based on the light reception signal of the first light receiving unit 23. ing.

図8は、手術、病気、傷、ケガ等の影響により一様でない光学特性を持つ眼のハルトマン像の図である。図8に示すハルトマン像は、上半分と下半分の光学特性が異なる眼球の例である。この例では、上半分のみによってディオプター値の調整がされているため、下半分は点像間隔が狭い、すなわち受光側がずれた状態で測定されている。このような眼に対しては、下半分の点像間隔が狭いため、従来の眼科測定装置では測定が困難な場合があり、微調整を行うことが必要となる。本実施の形態では、このような眼に対してもマニュアル操作によってディオプター値を微調整することにより、ハルトマン像の修正を可能とし、高精度の測定が可能となる。例えば、図8のハルトマン像のように、上半分は光学特性の適切な測定が可能であるが、下半分は点像間隔が狭く適切な測定が不可能な場合、受光側を―方向に移動させることにより点像間隔を広くすることができる。これにより、上半分の点像間隔は広くなるが、全体として解析に適したハルトマン像を検出でき、演算部210で光学特性を求めることができる。また、下半分がぼけているため、適切な測定が不可能な場合は、投影側を+方向又は−方向にずらして点像をシャープにして、上半分及び下半分の両方について適切な測定が可能な状態とすることができる。   FIG. 8 is a diagram of a Hartmann image of an eye having optical characteristics that are not uniform due to the influence of surgery, illness, wound, injury, and the like. The Hartmann image shown in FIG. 8 is an example of an eyeball having different optical characteristics in the upper half and the lower half. In this example, since the diopter value is adjusted only by the upper half, the lower half is measured in a state where the point image interval is narrow, that is, the light receiving side is shifted. For such an eye, since the interval between point images in the lower half is narrow, measurement may be difficult with a conventional ophthalmic measurement apparatus, and fine adjustment is required. In this embodiment, the Hartmann image can be corrected and fine measurement can be performed by finely adjusting the diopter value by manual operation for such an eye. For example, as in the Hartmann image in Fig. 8, the upper half can measure the optical characteristics appropriately, but the lower half moves the light receiving side in the-direction when the point image interval is narrow and appropriate measurement is impossible. By doing so, the point image interval can be widened. Thus, although the upper half point image interval is widened, a Hartmann image suitable for analysis as a whole can be detected, and the optical characteristics can be obtained by the calculation unit 210. If the lower half is blurred and appropriate measurement is not possible, shift the projection side in the + or-direction to sharpen the point image, and make appropriate measurements for both the upper and lower halves. It can be in a possible state.

3.動作モード
本実施の形態では、第1照明光学系10と第1受光光学系20とが連動して移動する連動モードと、第1照明光学系10と第1受光光学系20が独立して移動する独立モードとを備え、入力部270のモード切替スイッチ271により、これらを切替可能な構成とする。さらに、独立モードでは、第1照明光学系10と第1受光光学系20とを別個に自動調整する場合と、操作者によってマニュアル調整する場合とを選択できる構成とする。
3. Operation Mode In the present embodiment, the interlock mode in which the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 move in conjunction with each other, and the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 move independently. And an independent mode that can be switched by the mode changeover switch 271 of the input unit 270. Further, in the independent mode, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 can be selected to be automatically adjusted separately or manually adjusted by the operator.

連動モードでは、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レベル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での信号レベルが大きくなる方向に移動し、信号レベル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、被検眼60上で集光する。なお、信号レベル以外にも適宜の指標により第1照明光学系10と第1受光光学系20を移動させても良い。   In the interlock mode, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 assume that the light beam from the first light source unit 11 is reflected at the point where the light is collected, and the signal by the reflected light from the first light receiving unit 23. Move in conjunction so that the level is maximum. Specifically, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 move in a direction in which the signal level at the first light receiving unit 23 increases, and stop at a position where the signal level becomes maximum. Thereby, the light beam from the first light source unit 11 is collected on the eye 60 to be examined. In addition to the signal level, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 may be moved by an appropriate index.

独立モードにおける自動調整では、第1照明光学系10と第1受光光学系20は独立して移動する。演算部210は、第1受光部23での第1受光信号に基づいて、点像の間隔を求め、その点像間隔に所定間隔範囲より狭い領域がある場合にはマイナス側へ、所定間隔範囲より広い領域がある場合にはプラス側へ、第2移動手段120によって第1受光部23を移動させる。また、演算部210は、第1受光部23での第1受光信号の信号レベルが所定レベル範囲又は最大となるように第1移動手段110によって第1照明光学系10を移動させる。なお、所定間隔範囲及び所定レベル範囲は予め設定され、メモリ240等に記憶されていてもよい。また、これら範囲を入力部270により適宜変更できるようにしてもよい。   In the automatic adjustment in the independent mode, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 move independently. The calculation unit 210 obtains the interval between the point images based on the first received light signal from the first light receiving unit 23, and if there is an area narrower than the predetermined interval range in the point image interval, the calculation unit 210 moves the predetermined interval range to the minus side. When there is a wider area, the first light receiving unit 23 is moved to the plus side by the second moving unit 120. In addition, the calculation unit 210 moves the first illumination optical system 10 by the first moving unit 110 so that the signal level of the first light reception signal in the first light reception unit 23 is within a predetermined level range or maximum. The predetermined interval range and the predetermined level range may be set in advance and stored in the memory 240 or the like. Further, these ranges may be appropriately changed by the input unit 270.

独立モードにおけるマニュアル調整では、投影側及び受光側移動スイッチにより第1照明光学系10と第1受光光学系20を任意のディオプター位置に移動させることができる。独立モード選択時に、操作切替スイッチによってマニュアル波面計測モードになる。マニュアル波面計測モードでは、例えば、連動モードによるレフ、ケラトの測定を行い、測定終了後に停止しマニュアル調整状態になる。   In the manual adjustment in the independent mode, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 can be moved to arbitrary diopter positions by the projection side and light receiving side moving switches. When the independent mode is selected, the manual wavefront measurement mode is set by the operation switch. In the manual wavefront measurement mode, for example, the reflex and kerato measurements are performed in the interlock mode, and after the measurement is completed, the manual adjustment state is entered.

図9は、マニュアル調整状態での表示図である。この時、演算部210は、表示部230にマニュアル波面計測用のディオプター値(S1:投影側、S2:受光側)を表示する。表示するディオプター値の初期値には、連動モードによるレフ、ケラト測定を行ったディオプター値を用いてもよい。また、ディオプター値以外に乱視度数C、乱視軸A、その他適宜のパラメータをさらに表示させても良い。さらに、演算部210は、ハルトマン像についての第1受光信号を第1受光部23から取り込み、ハルトマン像を表示部230に表示する。演算部210は、予め定められた周期毎に又はマニュアル操作によりディオプター値が変更される毎に、第1受光信号を第1受光部23から取り込み、ハルトマン像の表示を更新するようにしてもよい。   FIG. 9 is a display diagram in a manual adjustment state. At this time, the calculation unit 210 displays the diopter values for manual wavefront measurement (S1: projection side, S2: light receiving side) on the display unit 230. As the initial value of the diopter value to be displayed, a diopter value obtained by performing reflex and kerato measurement in the interlock mode may be used. In addition to the diopter value, the astigmatism power C, the astigmatism axis A, and other appropriate parameters may be further displayed. Further, the calculation unit 210 takes in the first light receiving signal for the Hartmann image from the first light receiving unit 23 and displays the Hartman image on the display unit 230. The calculation unit 210 may fetch the first received light signal from the first light receiving unit 23 and update the display of the Hartmann image every predetermined period or whenever the diopter value is changed by manual operation. .

操作者は、マニュアル調整状態の時に、投影側及び受光側移動スイッチ又はキーボード等の入力部270により、投影側及び受光側を任意のディオプター位置に移動させることができる。投影側は、投影側+移動スイッチで+方向に移動し、投影側−移動スイッチで−方向に移動する。投影側の移動により点像をボカしたり、シャープにすることができる。同様に、受光側は、受光側+移動スイッチで+方向に移動し、受光側−移動スイッチで−方向に移動する。受光側を動かすと点像間隔を広げたり、狭くしたりできる。スイッチ入力が行われると、演算部210は、スイッチ入力1回に対して予め設定されたステップ分(例えば0.25ディオプター)だけ+又は−方向にディオプター値を変更する。演算部210は、表示部230に表示されているディオプター値S1、S2を変更する。また、演算部210は、変更されたディオプター値に従って、第1駆動部250及び第2駆動部260を介して第1照明光学系10及び第1受光光学系20を移動させる。ディオプター値の設定が終了したら、測定開始スイッチを押すことで波面測定が開始される。   The operator can move the projection side and the light receiving side to arbitrary diopter positions with the input unit 270 such as a projection side and light receiving side movement switch or a keyboard in the manual adjustment state. The projection side moves in the + direction by the projection side + movement switch, and moves in the-direction by the projection side-movement switch. The point image can be blurred or sharpened by movement on the projection side. Similarly, the light receiving side moves in the + direction by the light receiving side + movement switch, and moves in the-direction by the light receiving side-movement switch. The point image interval can be increased or decreased by moving the light receiving side. When the switch input is performed, the arithmetic unit 210 changes the diopter value in the + or − direction by a preset step (for example, 0.25 diopter) for one switch input. The calculation unit 210 changes the diopter values S1 and S2 displayed on the display unit 230. In addition, the calculation unit 210 moves the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 via the first drive unit 250 and the second drive unit 260 according to the changed diopter value. After setting the diopter value, the wavefront measurement is started by pressing the measurement start switch.

また、操作者は、入力部270のキーボード等によってディオプター値を指定してもよい。演算部210は、入力部270からディオプター値を入力すると、表示部230に表示されているディオプター値S1、S2を変更し、制御部220、第1駆動部250、第2駆動部260を介して第1移動手段110及び第2移動手段120により第1照明光学系10及び第1受光光学系20を入力したディオプター値に対応する位置へ自動的に移動させる制御を行う。   Further, the operator may specify the diopter value by using a keyboard of the input unit 270 or the like. When the diopter value is input from the input unit 270, the calculation unit 210 changes the diopter values S1 and S2 displayed on the display unit 230, and passes through the control unit 220, the first drive unit 250, and the second drive unit 260. The first moving unit 110 and the second moving unit 120 perform control to automatically move the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 to positions corresponding to the input diopter values.

4.フローチャート
図10〜12は、光学系独立調整機構を有する波面計測機能を持つ眼科測定装置の動作を示すフローチャートである。
まず、演算部210は、プリセットとして連動モードである場合、第1照明光学系10と第1受光部23を連動して移動させる連動モードを選択し、アライメント調整をする(S101)。また、演算部210は、連動モードか独立モードを選択するメニューを表示部230に表示し、入力部270のモード切替スイッチ271からモード選択信号を入力するようにしてもよい。その場合、演算部210は、アライメント調整をした後に、連動モード選択時にはステップS103の処理へ移り、独立モード選択時にはステップS109の処理へ移る。
4). Flowchart FIGS. 10 to 12 are flowcharts showing the operation of an ophthalmologic measurement apparatus having a wavefront measurement function having an optical system independent adjustment mechanism.
First, when the interlocking mode is set as the preset, the calculation unit 210 selects the interlocking mode in which the first illumination optical system 10 and the first light receiving unit 23 are interlockedly moved, and performs alignment adjustment (S101). Further, the calculation unit 210 may display a menu for selecting the interlock mode or the independent mode on the display unit 230 and input a mode selection signal from the mode changeover switch 271 of the input unit 270. In this case, after adjusting the alignment, the calculation unit 210 proceeds to the process of step S103 when the interlocking mode is selected, and proceeds to the process of step S109 when the independent mode is selected.

演算部210は、ハルトマン像についての第1受光信号を低ノイズのCCD等の第1受光部23を使って取り込む(S102)。演算部210は、入力した第1受光信号について、受光信号レベルの平均を求める。さらに、演算部210は、メモリ240から所定信号レベルを読み込み、受光信号レベルの平均が所定の信号レベルかを判断する(S103)。なお、所定信号レベルは、予め設定され、メモリ240に記憶されている。演算部210は、平均受光信号レベルが所定の信号レベルの場合、ステップS106の処理へ移る。なお、ステップS103では、受光信号レベルの平均を用いる以外にも、最小値、最大値、合計等の適宜の値を用いても良い。また、演算部210は、ステップS101の後、装置に組み込まれたレフラクトメータにより測定されたディオプター値、若しくは、別のレフラクトメータにより測定されたディオプター値を入力し、第1移動手段110及び第2移動手段120によって、第1照明光学系10及び第1受光部23を入力したディオプター値に対応する位置に移動してもよい。   The calculation unit 210 takes in the first light receiving signal for the Hartmann image using the first light receiving unit 23 such as a low noise CCD (S102). The arithmetic part 210 calculates the average of the received light signal level for the input first received light signal. Further, the calculation unit 210 reads a predetermined signal level from the memory 240 and determines whether the average of the received light signal level is the predetermined signal level (S103). The predetermined signal level is set in advance and stored in the memory 240. When the average received light signal level is the predetermined signal level, the arithmetic part 210 proceeds to the process of step S106. In step S103, an appropriate value such as a minimum value, a maximum value, or a total may be used in addition to the average of the received light signal level. Further, after step S101, the arithmetic unit 210 inputs a diopter value measured by a refractometer incorporated in the apparatus or a diopter value measured by another refractometer, and the first moving means 110 and You may move the 1st illumination optical system 10 and the 1st light-receiving part 23 by the 2nd moving means 120 to the position corresponding to the inputted diopter value.

演算部210は、平均受光信号レベルが所定の信号レベルでない場合、自動的に又は入力部270からの指示により第1駆動部250及び第2駆動部260に、第1照明光学系10及び第1受光部23を移動させる移動信号を出力し、ステップS102の処理へ戻る(S105)。第1駆動部250及び第2駆動部260は、演算部210から移動信号を入力し、入力した信号に従って、第1移動手段110及び第2移動手段120によって、第1照明光学系10及び第1受光部23を連動して移動させる。   When the average received light signal level is not a predetermined signal level, the calculation unit 210 sends the first illumination optical system 10 and the first driving unit 250 and the second driving unit 260 to the first driving unit 250 and the second driving unit 260 automatically or in accordance with an instruction from the input unit 270. A movement signal for moving the light receiving unit 23 is output, and the process returns to step S102 (S105). The first driving unit 250 and the second driving unit 260 receive the movement signal from the calculation unit 210, and the first moving optical system 10 and the first driving unit 120 are operated by the first moving unit 110 and the second moving unit 120 according to the input signal. The light receiving unit 23 is moved in conjunction.

次に、演算部210は、平均受光信号レベルが所定の信号レベルである場合、独立モードを選択するか、自動モードを選択するかの入力を指示するメニューを表示部230に表示し、入力部270のモード切替スイッチ271からモード選択信号を入力する(S106)。この選択は、例えば、受光レベルが所定の信号レベルに達している点像の数(点数)によって自動的に判断させることもできる。演算部210は、入力したモード選択信号が、独立モードの選択を示すか判断する(S107)。なお、モード選択信号の入力には、スイッチによる入力以外にも適宜の方法を用いることができる。演算部210は、独立モードが選択された場合、ステップS109の処理に移り、独立モードが選択されなかった場合、ステップS115の処理に移る。また、タイムアップにより予め定められたモードに移行してもよい。   Next, when the average received light signal level is a predetermined signal level, the calculation unit 210 displays a menu on the display unit 230 for instructing whether to select the independent mode or the automatic mode. A mode selection signal is input from the mode changeover switch 271 (S106). This selection can be automatically determined based on, for example, the number of point images (points) at which the light reception level reaches a predetermined signal level. The calculation unit 210 determines whether the input mode selection signal indicates selection of the independent mode (S107). Note that an appropriate method can be used for inputting the mode selection signal other than the input by the switch. When the independent mode is selected, the calculation unit 210 proceeds to the process of step S109, and when the independent mode is not selected, the calculation unit 210 proceeds to the process of step S115. Moreover, you may transfer to the predetermined mode by time-up.

さらに、演算部210は、投影側及び受光側の調整が自動調整か又はマニュアル調整かを入力を指示するメニューを表示部230に表示し、入力部270の操作切替スイッチから操作選択信号を入力する。演算部210は、入力した操作選択信号が、自動調整か又はマニュアル調整かを判断する(S109)。なお、操作選択信号の入力には、スイッチによる入力以外にも適宜の方法を用いることができる。   Further, the arithmetic unit 210 displays a menu for instructing whether the adjustment on the projection side and the light receiving side is automatic adjustment or manual adjustment on the display unit 230, and inputs an operation selection signal from the operation changeover switch of the input unit 270. . The calculation unit 210 determines whether the input operation selection signal is automatic adjustment or manual adjustment (S109). Note that an appropriate method can be used for inputting the operation selection signal other than the input by the switch.

演算部210は、自動調整と判断した場合(S109)、独立モード自動調整処理を行う(S111)。独立モード自動調整処理では、第1受光部23から取り込まれた第1受光信号の点像間隔に従って第1受光部23を移動させ、点像レベルに従って第1照明光学系10を移動させる。第1受光部23と第1照明光学系10を独立して移動させることにより、眼球に適した測定を行うことが可能となる。   When determining that the automatic adjustment is performed (S109), the calculation unit 210 performs an independent mode automatic adjustment process (S111). In the independent mode automatic adjustment processing, the first light receiving unit 23 is moved according to the point image interval of the first light receiving signal taken from the first light receiving unit 23, and the first illumination optical system 10 is moved according to the point image level. By moving the first light receiving unit 23 and the first illumination optical system 10 independently, measurement suitable for the eyeball can be performed.

図11は、独立モード自動調整処理のフローチャートである。以下にステップS111の独立モード自動調整処理について説明する。   FIG. 11 is a flowchart of the independent mode automatic adjustment processing. The independent mode automatic adjustment process in step S111 will be described below.

まず、演算部210は、第1受光部23から第1受光信号を読み取り、取り込まれた第1受光信号に基づき、各点像の間隔を検出し、点像間隔の平均を求める(S201)。演算部210は、メモリ240から予め設定された所定の間隔を読み込み、第1受光信号から検出した平均点像間隔と比較する。演算部210は、平均点像間隔が予め設定された所定の間隔よりも小さい場合(S203)、第2駆動部260に対して第1受光部23を−方向に移動させる信号を出力し、ステップS201の処理に戻る(S205)。演算部210は、平均点像間隔が所定の間隔よりも大きい場合(S207)、第2駆動部260に対して第1受光部23を+方向に移動させる信号を出力し、ステップS201の処理に戻る(S209)。第2駆動部260は、演算部210から信号を入力し、入力した信号に従って、第2移動手段120を駆動する。また、演算部210は、平均点像間隔が所定の間隔の場合、ステップS211の処理へ移る。なお、点像間隔と所定の間隔の比較は、ステップS201で検出した各点像間隔の平均以外にも、最小値、最大値、合計等の適宜の値を用いても良い。また、演算部210は、点像間隔が所定間隔範囲より狭い領域がある場合にはマイナス側へ、所定間隔範囲より広い領域がある場合にはプラス側へ、第2移動手段によって第1変換部材で変換された光束の集光位置を移動し、点像間隔を所定間隔範囲内に調整することもできる。   First, the calculation unit 210 reads the first light reception signal from the first light reception unit 23, detects the interval between the point images based on the captured first light reception signal, and obtains the average of the point image intervals (S201). The calculation unit 210 reads a predetermined interval set in advance from the memory 240 and compares it with the average point image interval detected from the first light reception signal. When the average point image interval is smaller than the predetermined interval set in advance (S203), the calculation unit 210 outputs a signal for moving the first light receiving unit 23 in the-direction to the second driving unit 260, and step The process returns to S201 (S205). When the average point image interval is larger than the predetermined interval (S207), the arithmetic unit 210 outputs a signal for moving the first light receiving unit 23 in the + direction to the second driving unit 260, and performs the process of step S201. Return (S209). The second drive unit 260 receives a signal from the calculation unit 210 and drives the second moving unit 120 according to the input signal. In addition, when the average point image interval is a predetermined interval, the arithmetic unit 210 proceeds to the process of step S211. In addition, the comparison between the point image interval and the predetermined interval may use an appropriate value such as a minimum value, a maximum value, or a total in addition to the average of the point image intervals detected in step S201. Further, the calculating unit 210 uses the second moving means to move the first conversion member to the minus side when there is an area where the point image interval is narrower than the predetermined interval range, and to the plus side when there is an area wider than the predetermined interval range. It is also possible to adjust the point image interval within a predetermined interval range by moving the condensing position of the light beam converted in (1).

次に、演算部210は、第1受光部23から第1受光信号を読み取り、読み取った第1受光信号に基づいて個々の点像レベルを検出して点像レベルの平均を求める(S211)。演算部210は、平均点像レベルが、メモリ240から読み込んだ所定レベルよりも大きいか判断する(S213)。なお、点像レベルと所定レベルの比較は、ステップS211で検出した個々の点像レベルの平均以外にも、最小値、最大値、合計等の適宜の値を用いても良い。演算部210は、平均点像レベルが所定レベルよりも小さい場合、第1駆動部250に対して第1照明光学系10を移動させる信号を出力し、ステップS211の処理へ戻る(S215)。第1照明光学系10の移動方向は、任意の方向に移動させて点像レベルが大きくなるか判断し、点像レベルが大きくなる方向に移動させてもよい。第1駆動部250は、演算部210から信号を入力し、入力した信号に従って、第1移動手段110によって第1照明光学系10を移動させる。演算部210は、平均点像レベルが所定レベルよりも大きい場合(S213)、独立モード自動調整処理を終了し、ステップS115の処理へ移る。   Next, the calculation unit 210 reads the first light reception signal from the first light reception unit 23, detects individual point image levels based on the read first light reception signal, and obtains the average of the point image levels (S211). The calculation unit 210 determines whether the average point image level is higher than the predetermined level read from the memory 240 (S213). In addition, the comparison between the point image level and the predetermined level may use an appropriate value such as a minimum value, a maximum value, or a total in addition to the average of the individual point image levels detected in step S211. When the average point image level is lower than the predetermined level, the calculation unit 210 outputs a signal for moving the first illumination optical system 10 to the first drive unit 250, and returns to the process of step S211 (S215). The moving direction of the first illumination optical system 10 may be moved in an arbitrary direction to determine whether the point image level increases, and may be moved in the direction in which the point image level increases. The first drive unit 250 receives a signal from the calculation unit 210 and moves the first illumination optical system 10 by the first moving unit 110 in accordance with the input signal. If the average point image level is higher than the predetermined level (S213), the calculation unit 210 ends the independent mode automatic adjustment process, and proceeds to the process of step S115.

一方、図10のフローチャートに戻り、演算部210は、マニュアル調整と判断した場合(S109)、独立モードマニュアル調整処理を行う(S113)。独立モードマニュアル調整処理では、演算部210は、操作者による入力部270の操作を入力し、第1照明光学系10(投影側)及び第1受光光学系20(受光側)を独立して移動させ、微調整ができる測定を可能とする。操作者は、入力部270を用いて投影側及び受光側のディオプター値を設定し、第1照明光学系10及び第1受光光学系20は設定されたディオプター値にしたがって移動される。   On the other hand, returning to the flowchart of FIG. 10, when determining that manual adjustment is made (S <b> 109), the arithmetic unit 210 performs independent mode manual adjustment processing (S <b> 113). In the independent mode manual adjustment process, the calculation unit 210 inputs the operation of the input unit 270 by the operator and moves the first illumination optical system 10 (projection side) and the first light receiving optical system 20 (light receiving side) independently. Measurement that can be fine-tuned. The operator sets the diopter values on the projection side and the light receiving side using the input unit 270, and the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 are moved according to the set diopter values.

図12は、独立モードマニュアル調整処理のフローチャートである。以下にステップS113の独立モードマニュアル調節処理について説明する。
まず、演算部210は、ステップS105の連動モードで調整されたディオプター値を表示部230に表示する(S301)。また、演算部210は、ハルトマン像についての第1受光信号を第1受光部23から取り込み、ハルトマン像を表示部230に表示する。演算部210は、予め定められた周期毎に、第1受光信号を第1受光部23から取り込み、ハルトマン像の表示を更新するようにしてもよい。なお、ハルトマン像の表示の更新は、周期毎に行う以外にもマニュアル操作によりディオプター値が変更されたときに行うなど、適宜のタイミングで行うこともできる。
FIG. 12 is a flowchart of the independent mode manual adjustment process. The independent mode manual adjustment process in step S113 will be described below.
First, the calculation unit 210 displays the diopter value adjusted in the interlock mode in step S105 on the display unit 230 (S301). In addition, the calculation unit 210 takes in the first light reception signal for the Hartmann image from the first light reception unit 23 and displays the Hartman image on the display unit 230. The calculation unit 210 may capture the first light reception signal from the first light reception unit 23 and update the display of the Hartmann image at predetermined intervals. Note that the display of the Hartmann image can be updated at an appropriate timing, such as when the diopter value is changed by a manual operation, in addition to being performed every cycle.

次に、演算部210は、投影側移動スイッチ又はキーボード等の入力部270から投影側のディオプター値指定の信号を入力する(S303)。演算部210は、ディオプター値指定の信号が入力されない又は指定されない場合、ステップS306へ進む。投影側移動スイッチから入力する場合、演算部210は、スイッチ入力1回に対して予め設定されたステップ分のディオプター値だけ変更するようにしてもよい。キーボードから入力する場合、演算部210は、入力した値をディオプター値とする。演算部210は、指定された投影側ディオプター値を表示部230に表示し、さらに投影側ディオプター値に基づき第1駆動部250に対して第1移動手段110の駆動命令を出力する(S305)。また、第1駆動部250は、演算部210から駆動命令を入力し、駆動命令に従って、第1移動手段110を駆動し、第1照明光学系10を移動させる。演算部210は、投影側ディオプター値の調整が完了したかを判断し、未完了の場合には、ステップS303へ戻り、完了の場合にはステップS307へ進む(S306)。調整が完了したかの判断は、例えば、入力部270から調整完了の信号を入力してもよい。
次に、演算部210は、受光側移動スイッチ又はキーボード等の入力部270から受光側のディオプター値指定の信号を入力する(S307)。演算部210は、ディオプター値指定の信号が入力されない又は指定されない場合、ステップS310へ進む。受光側移動スイッチ及びキーボードによるディオプター値の指定は、上述の投影側の場合と同様とすることができる。演算部210は、指定された受光側ディオプター値を表示部230に表示し、さらに受光側ディオプター値に基づき第2駆動部260に対して第2移動手段120の駆動命令を出力する(S309)。また、第2駆動部260は、演算部210から駆動命令を入力し、駆動命令に従って第2移動手段120を駆動し、第1受光光学系20を移動させる。投影側と受光側を独立して任意に移動可能とすることにより、連動モードでは測定が困難な眼球に対して、解析に適した画像を得ることができる。演算部210は、受光側ディオプター値の調整が完了したかを判断し、未完了の場合には、ステップS307へ戻り、完了の場合にはステップS311へ進む(S310)。調整が完了したかの判断は、例えば、入力部270から調整完了の信号を入力してもよい。
Next, the calculation unit 210 inputs a projection-side diopter value designation signal from the input unit 270 such as a projection-side movement switch or a keyboard (S303). If the diopter value designation signal is not input or is not designated, the calculation unit 210 proceeds to step S306. When inputting from the projection-side movement switch, the calculation unit 210 may change only a diopter value corresponding to a preset step for one switch input. When inputting from the keyboard, the arithmetic unit 210 sets the input value as a diopter value. The calculation unit 210 displays the designated projection-side diopter value on the display unit 230, and further outputs a drive command for the first moving unit 110 to the first drive unit 250 based on the projection-side diopter value (S305). Further, the first drive unit 250 receives a drive command from the calculation unit 210, drives the first moving unit 110 according to the drive command, and moves the first illumination optical system 10. The calculation unit 210 determines whether or not the adjustment of the projection-side diopter value has been completed. If not completed, the calculation unit 210 returns to step S303, and if completed, the process proceeds to step S307 (S306). For example, a determination completion signal may be input from the input unit 270.
Next, the calculation unit 210 inputs a light-receiving-side diopter value designation signal from the input unit 270 such as a light-receiving-side movement switch or a keyboard (S307). If the diopter value designation signal is not input or is not designated, the calculation unit 210 proceeds to step S310. The designation of the diopter value by the light receiving side movement switch and the keyboard can be the same as in the case of the projection side described above. The calculation unit 210 displays the designated light receiving side diopter value on the display unit 230, and further outputs a driving command for the second moving means 120 to the second driving unit 260 based on the light receiving side diopter value (S309). In addition, the second drive unit 260 receives a drive command from the calculation unit 210, drives the second moving unit 120 according to the drive command, and moves the first light receiving optical system 20. By allowing the projection side and the light receiving side to move independently independently, an image suitable for analysis can be obtained for an eyeball that is difficult to measure in the interlock mode. The calculation unit 210 determines whether the adjustment of the light receiving side diopter value has been completed. If it has not been completed, the calculation unit 210 returns to step S307, and if it has been completed, the process proceeds to step S311 (S310). For example, a determination completion signal may be input from the input unit 270.

演算部210は、指定されたディオプター値を用いて測定を開始するか判断する(S311)。測定開始の判断は、例えば、測定を開始するか否かの入力を指示する表示を表示部230に表示し、入力部270の測定開始ボタンから測定開始の信号を入力するようにしてもよい。演算部210は、測定開始と判断した場合、独立モードマニュアル調整処理を終了してステップ115の処理へ移る。演算部210は、測定を開始しないと判断した場合、ステップS303の処理へ戻り、再度ディオプター値の設定をする。また、入力部270のモード切替スイッチ271又は操作切替スイッチにより、適宜のタイミングで連動モードや独立モードの自動調整に移ることを可能としてもよい。   The calculation unit 210 determines whether to start measurement using the designated diopter value (S311). For example, the measurement start may be determined by displaying on the display unit 230 a display instructing whether or not to start the measurement, and inputting a measurement start signal from the measurement start button of the input unit 270. If the calculation unit 210 determines that the measurement has started, the calculation unit 210 ends the independent mode manual adjustment process and proceeds to the process of step 115. If the calculation unit 210 determines not to start the measurement, the calculation unit 210 returns to the process of step S303 and sets the diopter value again. Further, the mode changeover switch 271 or the operation changeover switch of the input unit 270 may be used to shift to automatic adjustment in the interlock mode or the independent mode at an appropriate timing.

図10のフローチャートに戻り、演算部210は、連動モード又は独立モードによって調整された測定条件において信号検出を行う(S115)。演算部210は、ハルトマン像についての第1受光信号を低ノイズのCCD等の第1受光部23を使って取り込む。   Returning to the flowchart of FIG. 10, the calculation unit 210 performs signal detection under the measurement conditions adjusted in the interlocking mode or the independent mode (S115). The calculation unit 210 takes in the first light receiving signal for the Hartmann image using the first light receiving unit 23 such as a low noise CCD.

また、演算部210は、取り込んだ第1受光信号に基づき、ゼルニケ解析を行い、ゼルニケ係数を算出する(S117)。次に、演算部210は、第1受光信号に基づき光学特性の演算処理を行う(S119)。ここで光学特性とは、例えば、収差、眼屈折力等、適宜の眼特性である。演算部210は、第1受光信号については、ハルトマン波面センサーの測定原理によって光学特性を計算する。第1受光信号によって得られるのは眼球光学系の波面収差(眼球波面収差)である。さらに、演算部210は、測定されたハルトマン像、眼球波面収差等の光学特性を表示部230に表示する(S121)。   In addition, the calculation unit 210 performs Zernike analysis based on the captured first received light signal and calculates a Zernike coefficient (S117). Next, the calculation unit 210 performs an optical characteristic calculation process based on the first light reception signal (S119). Here, the optical characteristics are appropriate eye characteristics such as aberration and eye refractive power. The calculation unit 210 calculates the optical characteristics of the first received light signal based on the measurement principle of the Hartmann wavefront sensor. What is obtained by the first light reception signal is the wavefront aberration (eyeball wavefront aberration) of the eyeball optical system. Further, the calculation unit 210 displays the measured optical characteristics such as the Hartmann image and the eyeball wavefront aberration on the display unit 230 (S121).

また、演算部210は、ステップS115からS121の代わりに又は並行して第2受光部35により前眼部像についての第2受光信号の取り込み、角膜で発生する波面収差(角膜波面収差)、角膜形状等の光学特性を計算しても良い。演算部210は、第2受光信号の取り込み後、角膜頂点反射の輝点にほぼ同心に写っているリング像の位置を画像処理の手法を使って解析する。リングの位置は、例えば円周上360度にわたって、256点程度取得される。また、演算部210は、リングの位置から角膜の傾斜を計算する。また、演算部210は、角膜の傾きから角膜の高さを計算して、角膜を光学レンズと同様に扱うことにより光学特性を計算する。第2受光信号によって得られるのは角膜で発生する波面収差(角膜波面収差)である。演算部210は、計算された角膜波面収差、角膜形状等を表示部230に表示する。さらに、演算部210は、白色光MTF、Strehl比、ランドルト環のパターン等を演算し、表示部230に表示させても良い。
演算部210は、測定を続ける場合ステップS101に戻り、続けない場合は終了する(S123)。
In addition, in place of or in parallel with steps S115 to S121, the calculation unit 210 captures the second received light signal for the anterior segment image by the second light receiving unit 35, wavefront aberration (corneal wavefront aberration) generated in the cornea, cornea You may calculate optical characteristics, such as a shape. After capturing the second received light signal, the arithmetic unit 210 analyzes the position of the ring image that is substantially concentric with the bright spot of the corneal apex reflection using an image processing technique. For example, about 256 positions of the ring are acquired over 360 degrees on the circumference. In addition, the calculation unit 210 calculates the inclination of the cornea from the position of the ring. In addition, the calculation unit 210 calculates the optical characteristics by calculating the height of the cornea from the inclination of the cornea and treating the cornea in the same manner as the optical lens. What is obtained by the second light receiving signal is wavefront aberration (corneal wavefront aberration) generated in the cornea. The calculation unit 210 displays the calculated corneal wavefront aberration, corneal shape, and the like on the display unit 230. Further, the calculation unit 210 may calculate the white light MTF, the Strehl ratio, the Landolt's ring pattern, and the like, and display them on the display unit 230.
The calculation unit 210 returns to step S101 if the measurement is continued, and ends if the measurement is not continued (S123).

5.変形例
上述の実施の形態における変形例について、以下に説明する。
(独立モードにおける自動調整の変形例)
図15は、図11の独立モードにおける自動調整処理の第1の変形例である。図11において示した独立モードにおける自動調整処理は、まず、S201乃至S209のステップにより点像間隔の調整を行い、S211乃至S213のステップにより点像レベルが所定値以上となるように調整を行うものとしている。
5. Modification Examples Modification examples in the above-described embodiment will be described below.
(Modification of automatic adjustment in independent mode)
FIG. 15 is a first modification of the automatic adjustment process in the independent mode of FIG. In the automatic adjustment processing in the independent mode shown in FIG. 11, first, the point image interval is adjusted in steps S201 to S209, and the point image level is adjusted to a predetermined value or more in steps S211 to S213. It is said.

これに対して、図15に示す独立モードにおける自動調整処理の第1の変形例は、図11に示すものとは逆に、まず点像レベルが所定値以上となるように調整を行い、次に点像間隔の調整を行う形態である。図11に示す処理と順序が入れ替わっているが、各ステップにおける個別の処理は変わりがないので、図11と同様の符号を付しそれらの詳細な説明は、ここでは省略する。   On the other hand, in the first modification of the automatic adjustment process in the independent mode shown in FIG. 15, contrary to the one shown in FIG. 11, the adjustment is first performed so that the point image level is equal to or higher than a predetermined value. In this embodiment, the point image interval is adjusted. Although the order of the processing shown in FIG. 11 is changed, the individual processing in each step is not changed, so that the same reference numerals as those in FIG. 11 are given and detailed description thereof is omitted here.

(本実施の形態に関する眼科測定装置の変形例)
図16は、図1に示す眼科測定装置100の光学系の変形例である。図16に示す眼科測定装置150は、図1に示す眼科測定装置100に屈折力測定用の照明光学系80と、屈折力測定用の受光光学系90とを追加したものである。屈折力測定の際にそれらの両光学系は機能する。
(Modification of the ophthalmologic measurement apparatus relating to the present embodiment)
FIG. 16 is a modification of the optical system of the ophthalmologic measurement apparatus 100 shown in FIG. An ophthalmic measuring apparatus 150 shown in FIG. 16 is obtained by adding an illumination optical system 80 for refractive power measurement and a light receiving optical system 90 for measuring refractive power to the ophthalmic measuring apparatus 100 shown in FIG. Both of these optical systems function during refractive power measurement.

屈折力測定用の照明光学系80は、屈折力測定用光源81、コリメートレンズ82、屈折力測定用のリング状パターン83、リレーレンズ84、ビームスプリッター87を備える。屈折力測定用光源81から発した照明光束は、コリメートレンズ82により平行光束となり、屈折力測定用のリング状パターン83を照明する。照明された屈折力測定用のリング状パターン83からの光束は、リレーレンズ84により平行となり瞳と共役な絞り85、リレーレンズ86を通過しをビームスプリッター87を介して、第1照明光学系10の光軸と重なり、共通光学系40を介して、被検眼60の網膜61上を照明する。この屈折力測定用のリング状パターン83は、正視の被検眼の測定の際に被検眼眼底と共役な位置関係とされる。   The illumination optical system 80 for refractive power measurement includes a refractive power measurement light source 81, a collimator lens 82, a refractive power measurement ring pattern 83, a relay lens 84, and a beam splitter 87. The illumination light beam emitted from the refractive power measurement light source 81 is converted into a parallel light beam by the collimator lens 82, and illuminates the ring-shaped pattern 83 for refractive power measurement. The illuminated light beam from the ring-shaped pattern 83 for measuring the refractive power becomes parallel by the relay lens 84 and passes through the stop 85 and the relay lens 86 conjugated with the pupil, and passes through the beam splitter 87 and passes through the first illumination optical system 10. The retina 61 of the eye 60 to be examined is illuminated via the common optical system 40. The ring-shaped pattern 83 for measuring refractive power has a positional relationship conjugate with the fundus of the subject's eye when measuring the subject's eye with normal vision.

屈折力測定用の受光光学系90は、ビームスプリッター91、リレーレンズ92、屈折力測定用受光部93を備える。リング照明された被検眼60の網膜61からの反射光束は、共通光学系40を介して、ビームスプリッター91に達し、ここで反射され、リレーレンズ92で集光された後、屈折力測定用受光部93で屈折力測定用受光信号として受光される。網膜上で投影された屈折力測定用のリング状パターン像を示す屈折力測定用受光信号は、演算部210に送られる。   The light receiving optical system 90 for measuring refractive power includes a beam splitter 91, a relay lens 92, and a light receiving unit 93 for measuring refractive power. The reflected light beam from the retina 61 of the subject eye 60 illuminated by the ring reaches the beam splitter 91 via the common optical system 40, is reflected here, is collected by the relay lens 92, and then is received for refractive power measurement. The light is received by the unit 93 as a light reception signal for refractive power measurement. A refractive power measurement light-receiving signal indicating a refractive power measurement ring-shaped pattern image projected on the retina is sent to the arithmetic unit 210.

屈折力測定用受光部93は、好ましくは2次元センサーで形成される。演算部210では、屈折力測定用受光信号に基づき網膜上で投影された屈折力測定用のリング状パターン像から、被検眼の屈折力を求める。屈折力を求める演算に関しては特許第2580215号に開示されているのでここではその詳細を省略する。   The refractive power measuring light receiving portion 93 is preferably formed of a two-dimensional sensor. The calculation unit 210 obtains the refractive power of the eye to be examined from the ring-shaped pattern image for refractive power measurement projected on the retina based on the received light signal for refractive power measurement. Since the calculation for calculating the refractive power is disclosed in Japanese Patent No. 2580215, the details thereof are omitted here.

(変形例の全体フローチャート)
図17は、本実施の形態に関する眼科測定装置の全体フローチャートの第1の変形例である。図10に示す全体フローチャートにおいては、連動モードにおいて、第1受光部の第1受光信号のレベルに応じて、ステップS102、S103、S105により、第1照明光学系10及び第1受光光学系20の連動制御を行い概略の位置調整を行う構成とされている。これに対して、図17に示す変形例においては、連動モードにおいて、屈折力測定を行い、測定により求められた被検眼の屈折力に基づいて、第1照明光学系10及び第1受光光学系20を連動して移動させる構成とされている点が相違する。以下相違点に関して説明を行う。
(Overall flowchart of modification)
FIG. 17 is a first modification of the overall flowchart of the ophthalmologic measurement apparatus according to this embodiment. In the overall flowchart shown in FIG. 10, in the interlocking mode, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 are changed in steps S102, S103, and S105 according to the level of the first light receiving signal of the first light receiving unit. It is configured to perform interlocking control and perform approximate position adjustment. On the other hand, in the modification shown in FIG. 17, the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system are measured based on the refractive power of the eye to be examined, which is obtained by measuring the refractive power in the interlock mode. The point which is set as the structure which moves 20 interlockingly differs. The difference will be described below.

図17における連動モードにおいては、屈折力測定用受光信号に基づき演算部210で被検眼の屈折力を求め、求められた屈折力に基づき、第1照明光学系10及び第1受光光学系20の連動制御を行い概略の位置調整を行うものである。   In the interlocking mode in FIG. 17, the refractive power of the eye to be examined is obtained by the calculation unit 210 based on the light receiving signal for refractive power measurement, and the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 are based on the obtained refractive power. Linked control is performed to roughly adjust the position.

まず、演算部210は、連動モードを選択し、それと平行して被検眼とのアライメント調整を行う(S101)。次に演算部210は、屈折力測定用の照明光学系80を介して屈折力測定用のリング状パターン83を被検眼60の網膜61に照明し、それから反射した反射光束を屈折力測定用受光部93で受光し、受光した屈折力測定用受光信号に基づき、被検眼60の屈折力を求める(S130)。演算部210は、求められた屈折力の球面度数成分に見合った位置に、第1照明光学系10及び第1受光光学系20を連動して移動させる(S131)。演算部210は、移動調整が終了したかを判断し、終了していない場合にはステップS131に戻り、終了すればステップS106に進み、モード選択が行われる(S132)。移動調整終了の判断は、例えば、第1照明光学系及び第1受光光学系の停止など、適宜の方法を用いることができる。また、以下の処理は、図10に示すフローチャートと同一であるためその説明は省略する。   First, the calculation unit 210 selects an interlocking mode, and performs alignment adjustment with the eye to be examined in parallel with it (S101). Next, the calculation unit 210 illuminates the retina 61 of the eye 60 with the refractive power measurement ring-shaped pattern 83 via the illumination optical system 80 for refractive power measurement, and receives the reflected light beam reflected from the retina 61 of the eye 60 for refractive power measurement. Based on the received light signal for refractive power measurement received by the unit 93, the refractive power of the eye 60 to be examined is obtained (S130). The calculation unit 210 moves the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 in conjunction with each other to a position corresponding to the obtained spherical power component of refractive power (S131). The calculation unit 210 determines whether or not the movement adjustment has been completed. If the movement adjustment has not been completed, the calculation unit 210 returns to step S131. If completed, the calculation unit 210 proceeds to step S106, and mode selection is performed (S132). The determination of the end of the movement adjustment can be performed using an appropriate method such as stopping the first illumination optical system and the first light receiving optical system. Further, the following processing is the same as the flowchart shown in FIG.

(独立モードにおける自動調整の第2の変形例)
図18は、独立モードにおける自動調整処理の第2の変形例である。図17における眼科測定装置の全体フローチャートの第1の変形例において、独立モードの自動調整処理が選択されると(S107、109)、図18に示す独立モードにおける自動調整処理の第2の変形例が実行されてもよい。
(Second modification of automatic adjustment in independent mode)
FIG. 18 is a second modification of the automatic adjustment process in the independent mode. In the first modification of the overall flowchart of the ophthalmic measurement apparatus in FIG. 17, when the independent mode automatic adjustment process is selected (S107, 109), the second modification of the automatic adjustment process in the independent mode shown in FIG. May be executed.

この変形例での独立モードにおける自動調整では、演算部210は、第1受光信号のレベルに基づき第1照明光学系10及び第1受光光学系20の連動制御を行い、その後、個々の点像レベルに基づき個別に移動調整を行い、さらに点像の間隔に基づき個別に移動調整を行う構成とされている。第1受光信号のレベルに基づく第1照明光学系10及び第1受光光学系20の連動制御に関しては、図10に示すステップS102、S103、S105と同様であり、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。次に、個々の点像レベルに基づき個別に移動調整を行い、さらに点像の間隔に基づき個別に移動調整を行う処理は、図11に示したものと同様であり、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。   In the automatic adjustment in the independent mode in this modification, the calculation unit 210 performs interlocking control of the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 based on the level of the first light receiving signal, and then each point image. The movement adjustment is individually performed based on the level, and the movement adjustment is individually performed based on the point image interval. The interlock control of the first illumination optical system 10 and the first light reception optical system 20 based on the level of the first light reception signal is the same as steps S102, S103, and S105 shown in FIG. The detailed explanation is omitted. Next, the process of performing the movement adjustment individually based on the individual point image levels, and further performing the movement adjustment individually based on the interval between the point images is the same as that shown in FIG. Detailed description thereof is omitted.

(独立モードにおける自動調整の第3の変形例)
図19は、独立モードにおける自動調整処理の第3の変形例である。図17における眼科測定装置の全体フローチャートの第1の変形例において、独立モードの自動調整が選択されると(S107、109)、図19に示す独立モードにおける自動調整処理の第3の変形例が実行されるように構成してもよい。
(Third modification of automatic adjustment in independent mode)
FIG. 19 shows a third modification of the automatic adjustment process in the independent mode. In the first modification of the overall flowchart of the ophthalmic measurement apparatus in FIG. 17, when automatic adjustment in the independent mode is selected (S107, 109), the third modification of the automatic adjustment processing in the independent mode shown in FIG. It may be configured to be executed.

この変形例での独立モードにおける自動調整では、第1受光信号のレベルに基づき第1照明光学系10及び第1受光光学系20の連動制御を行い、その後、点像の間隔に基づき個別に移動調整を行い、さらに個々の点像レベルに基づき個別に移動調整を行う構成とされている。第1受光信号のレベルに基づく第1照明光学系10及び第1受光光学系20の連動制御に関しては、図10に示すステップS102、S103、S105と同様であり、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。次に、点像の間隔に基づき個別に移動調整を行い、さらに個々の点像レベルに基づき個別に移動調整を行う処理は、図15に示したものと同様であり、同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。   In the automatic adjustment in the independent mode in this modification, the interlocking control of the first illumination optical system 10 and the first light receiving optical system 20 is performed based on the level of the first light receiving signal, and then individually moved based on the point image interval. Adjustment is performed, and furthermore, movement adjustment is individually performed based on individual point image levels. The interlock control of the first illumination optical system 10 and the first light reception optical system 20 based on the level of the first light reception signal is the same as steps S102, S103, and S105 shown in FIG. The detailed explanation is omitted. Next, the process of performing individual movement adjustment based on the interval between point images and further performing individual movement adjustment based on individual point image levels is the same as that shown in FIG. Detailed description thereof is omitted.

図20は、本実施の形態に関する眼科測定装置の全体フローチャートの第2の変形例である。特に初期の核白内障、強度の近視眼に屈折矯正手術を施したように眼の一部分の屈折率が著しく変化した場合などでは、独立モードで調整をしても、各像点がすべて測定可能な状態にならないケースもたまに生じることがある。この全体フローチャートの第2の変形例は、その際に、異なるディオプター位置での複数のハルトマン像を検出し、それらを合成して被検眼全体の光学特性を求めるようにするものである。
図21は、眼の一部分の屈折力が異なる眼球におけるハルトマン像である。図21に示すハルトマン像は、中心付近が略正視眼であり周辺部分に強度の近視個所が残存している例である。中心付近の屈折力に合わせた状態を示したものが図21(a)であり、周辺部分の屈折力に合わせた状態を示したものが図21(b)となる。測定の際には、図21(a)の中心付近と、図21(b)の周辺部分の点像から被検眼全体の屈折力を測定することが可能となる。
FIG. 20 is a second modification of the overall flowchart of the ophthalmologic measurement apparatus according to this embodiment. In particular, when the refractive index of a portion of the eye changes significantly, such as when an initial nuclear cataract or refractive myopia is performed on an intense myopic eye, all image points are measurable even when adjusted in the independent mode. Occasional cases may not occur. In the second modification of the overall flowchart, a plurality of Hartmann images at different diopter positions are detected and combined to obtain the optical characteristics of the entire eye to be examined.
FIG. 21 is a Hartmann image in an eyeball having a different refractive power of a part of the eye. The Hartmann image shown in FIG. 21 is an example in which the vicinity of the center is a substantially normal eye, and a high myopia portion remains in the peripheral portion. FIG. 21A shows a state matched to the refractive power in the vicinity of the center, and FIG. 21B shows a state matched to the refractive power in the peripheral portion. At the time of measurement, it becomes possible to measure the refractive power of the entire eye to be examined from the point images of the vicinity of the center of FIG. 21A and the peripheral portion of FIG.

図20において、ステップS101からS113の処理までは、図10における処理と同様であるので、同じ符号を付し、その説明は省略する。   In FIG. 20, the processes from step S101 to S113 are the same as the processes in FIG.

演算部210は、各モードで調整された状態で信号検出を行い、検出した第1受光信号を記憶部に記憶する(S140)。演算部210は、検出した第1受光信号で測定が十分に行えるかどうかを判断する(S141)。例えばハルトマン像が所定の点数以上認識できるか、所定の間隔の点が所定数以上か、所定のレベル以上の点が所定数以上か等により測定が行えるかの判断を行うことができる。   The calculation unit 210 performs signal detection in a state adjusted in each mode, and stores the detected first received light signal in the storage unit (S140). The calculation unit 210 determines whether measurement can be sufficiently performed with the detected first light reception signal (S141). For example, it can be determined whether the measurement can be performed based on whether a Hartmann image can be recognized by a predetermined number or more, whether a predetermined interval is a predetermined number or more, or a predetermined level or more is a predetermined number or more.

演算部210は、測定には不十分であると判断した場合には、ステップS113に戻り、独立モードマニュアル調整処理を行い、不十分であったエリアの点像が鮮明にかつ適当な間隔として現れるように調整が行われ、調整が終わればステップS140の信号検出処理に進み、別の条件でのハルトマン像を検出し、記憶部にさらに記憶する。ハルトマン像の検出は、合成ハルトマンが像を形成して測定が行える信号が得られるまで複数回繰り返してもよい。つぎに、演算部210は、記憶部に記憶された複数のハルトマン画像から合成ハルトマン画像を形成し、そしてゼルニケ解析を行う(S142)。その合成ハルトマン画像を形成する処理は、以下に詳述する。   If the calculation unit 210 determines that the measurement is insufficient, the calculation unit 210 returns to step S113, performs independent mode manual adjustment processing, and the point images of the insufficient area appear clearly and at appropriate intervals. When the adjustment is completed, the process proceeds to the signal detection process of step S140, and a Hartmann image under another condition is detected and further stored in the storage unit. The detection of the Hartmann image may be repeated a plurality of times until a signal that can be measured by the composite Hartmann forming an image is obtained. Next, the calculation unit 210 forms a composite Hartmann image from the plurality of Hartmann images stored in the storage unit, and performs Zernike analysis (S142). The process for forming the composite Hartmann image will be described in detail below.

あるディオプターの位置において、ハルトマン像のある領域の点像がくっついてしまったりぼけてしまったりして認識できないときに、そこでの像を取得し、さらにディオプターの位置を変更して、前に認識できたところは認識できなくなっても、前に認識できなかったところが認識できるような位置に移動し、ここでの像を取得し、先に取得した像と組み合わせて解析する方法を示す。   When the point image of a certain area of the Hartmann image is stuck or blurred at a certain diopter position, the image can be acquired, and the diopter position can be changed to recognize it before. In other words, a method of moving to a position where a previously unrecognizable part can be recognized even if it becomes unrecognizable, acquiring an image here, and analyzing it in combination with the previously acquired image is shown.

例えば、ハルトマン像を2画面取得後、それぞれから検出できた点像の重心位置から、あるディオプターの位置(例えば2画面取得したディオプター値の中央値の位置)での点像の重心位置を推測することができる。第1受光部の画像から点像の移動量を求める。i番目の点像の移動量を△x、△yとする。この移動量と波面収差は,以下の偏微分方程式によって関係付けられる。 For example, after acquiring two Hartmann images, the center of gravity of the point image at a certain diopter position (for example, the median position of the diopter values acquired on the two screens) is estimated from the center of gravity of the point images detected from each screen. be able to. The amount of movement of the point image is obtained from the image of the first light receiving unit. The amount of movement of the i-th point image △ x i, and △ y i. This amount of movement and wavefront aberration are related by the following partial differential equation.

Figure 2006272005
Figure 2006272005

ここで,波面Wをゼルニケ多項式Z を使った展開であらわすと、次式のようになる。 Here, when representing the wavefront W deployment using Zernike polynomials Z n m, it is as follows.

Figure 2006272005
Figure 2006272005

ディオプター位置の変更により、波面Wはディオプターに対応するゼルニケ係数C のみが変化する。この変化分のみ点像の重心位置が移動すると考えられる。
移動前のディオプター位置での点像の重心位置(Xi1、Yi1)、推測(解析)するディオプター位置での点像の重心位置(X、Y)、移動量を△Xi1、△Yi1、ゼルニケ係数変化量を△(C )’、ハルトマン板22と第1受光部23の距離をFとすると、次式の関係が成り立つ。
By changing the diopter position, the wavefront W is only Zernike coefficients C 2 0 corresponding to the diopter changes. It is considered that the center of gravity of the point image moves only by this change.
The centroid position (X i1 , Y i1 ) of the point image at the diopter position before the movement, the centroid position (X i , Y i ) of the point image at the diopter position to be estimated (analyzed), and the amount of movement by ΔX i1 , Δ If Y i1 , the Zernike coefficient change amount is Δ (C 2 0 ) ′, and the distance between the Hartmann plate 22 and the first light receiving unit 23 is F, the following relationship is established.

Figure 2006272005
Figure 2006272005

また、ディオプター変化量△Sからゼルニケ係数△C を算出する式は、次式で表される。 An equation for calculating the Zernike coefficient ΔC 2 0 from the diopter variation ΔS 1 is expressed by the following equation.

Figure 2006272005
Figure 2006272005

ただし、rは、瞳孔半径(mm)である。また、ゼルニケ多項式Z は、図14から次式で表される。 However, r is a pupil radius (mm). The Zernike polynomial Z 2 0 is expressed by the following equation from FIG.

Figure 2006272005
Figure 2006272005

よって、推測するディオプター位置aにおける点像の重心位置(Xia、Yia)は、推測に用いる移動前のディオプター値での点像の重心位置を(Xi1a、Yi1a)とすると、次式で表すことができる。 Therefore, the center-of-gravity position (X ia , Y ia ) of the point image at the estimated diopter position a is represented by the following formula, where the centroid position of the point image at the pre-movement diopter value used for estimation is (X i1a , Y i1a ): Can be expressed as

Figure 2006272005
Figure 2006272005

さらに、推測(解析)するディオプター位置bでの点像の重心位置(Xib、Yib)は、推測に用いる移動後のディオプター位置での点像の重心位置を(Xi2b、Yi2b)、ディオプター変化量を△Sとすると、同様に次式で表される。 Further, the centroid position (X ib , Y ib ) of the point image at the diopter position b to be estimated (analyzed) is the centroid position of the point image at the moved diopter position used for estimation (X i2b , Y i2b ), If the diopter change amount is ΔS 2 , it is similarly expressed by the following equation.

Figure 2006272005
Figure 2006272005

これらを組み合わせて得られる重心位置を基に波面Wを算出することで、2画面で得られた重心位置両方を加味した結果を得られる。例えば、i=1〜100、位置aで測定に向いた点がi=1〜50、位置bにおいて測定に向いた点がi=51〜100である場合には、   By calculating the wavefront W based on the barycentric position obtained by combining these, it is possible to obtain a result in which both the barycentric positions obtained on the two screens are taken into account. For example, if i = 1 to 100, the point suitable for measurement at position a is i = 1 to 50, and the point suitable for measurement at position b is i = 51 to 100,

Figure 2006272005
Figure 2006272005

で合成点像の重心位置が求められる。なお、ハルトマン像の組み合わせは2画面に限らず、それ以上の画像から同様の解析を行うことができる。
これを用いてゼルニケ解析を行えば、全体における光学特性を求めることができる。その後、ステップ119において光学特性演算が行われ、ステップ121において測定結果が表示される。ステップS119〜S123の処理については、図10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、ここでは省略する。
Thus, the position of the center of gravity of the composite point image is obtained. The combination of Hartmann images is not limited to two screens, and the same analysis can be performed from more images.
If Zernike analysis is performed using this, the overall optical characteristics can be obtained. Thereafter, optical characteristic calculation is performed in step 119, and the measurement result is displayed in step 121. The processing in steps S119 to S123 is the same as the processing with the same sign in the flowchart shown in FIG.

本発明に関する眼科測定装置の概略光学系100を示す図。The figure which shows the schematic optical system 100 of the ophthalmologic measuring apparatus regarding this invention. プラチドリングの構成図。The block diagram of a placido ring. 本発明に関する眼科測定装置の概略電気系200を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic electrical system 200 of an ophthalmic measurement apparatus according to the present invention. 投影側及び受光側に位置ずれがない場合のハルトマン像。Hartmann image when there is no misalignment on the projection side and the light receiving side. 投影側及び受光側の位置ずれによるハルトマン像への影響の説明図。Explanatory drawing of the influence on a Hartmann image by the position shift of a projection side and a light-receiving side. 投影側の位置ずれ発生時のハルトマン像。Hartmann image at the time of occurrence of misalignment on the projection side. 受光側の位置ずれ発生時のハルトマン像。Hartmann's image when misalignment occurs on the receiving side. 一様でない光学特性を持つ眼球のハルトマン像。Hartmann image of an eyeball with non-uniform optical properties. マニュアル調整状態での表示図。Display diagram in the manual adjustment state. マニュアル波面計測機能を持つ眼科測定装置の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the ophthalmologic measurement apparatus with a manual wavefront measurement function. 独立モード自動調節処理のフローチャート。The flowchart of an independent mode automatic adjustment process. 独立モードマニュアル調整処理のフローチャート。The flowchart of an independent mode manual adjustment process. ゼルニケ多項式(1)。Zernike polynomial (1). ゼルニケ多項式(2)。Zernike polynomial (2). 独立モード自動調整処理の第1の変形例。The 1st modification of independent mode automatic adjustment processing. 眼科測定装置の概略光学系の変形例。The modification of the outline optical system of an ophthalmology measuring device. 眼科測定装置の全体フローチャートの第1の変形例。The 1st modification of the whole flowchart of an ophthalmologic measurement apparatus. 独立モード自動調整処理の第2の変形例。The 2nd modification of independent mode automatic adjustment processing. 独立モード自動調整処理の第3の変形例。The 3rd modification of independent mode automatic adjustment processing. 眼科測定装置の全体フローチャートの第2の変形例。The 2nd modification of the whole flowchart of an ophthalmologic measurement apparatus. 一部分の屈折力が異なる眼球におけるハルトマン像。Hartmann's image of an eyeball with different refractive powers.

符号の説明Explanation of symbols

10 第1照明光学系
11、72、31、51、55 第1〜5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 被検眼
70 第2照明光学系
71 プラチドリング
75 第3照明光学系
80 屈折力測定用照明系
90 屈折力測定用受光光学系
100 眼科測定装置の光学系
110 第1移動手段
120 第2移動手段
150 眼科測定装置の光学系の変形例
200 眼科測定装置の電気系
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
270 入力部
271 モード切替スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st illumination optical system 11, 72, 31, 51, 55 1st-5th light source part 12, 32, 34, 44, 52, 53 Condensing lens 20 1st light reception optical system 21 Collimating lens 22 Hartmann plate 23, 35 , 54 First to third light receiving units 30 Second light receiving optical systems 33, 43, 45 Beam splitter 40 Common optical system 42 Afocal lens 50 Adjustment optical system 60 Eye to be examined 70 Second illumination optical system 71 Platide ring 75 Third illumination Optical system 80 Refracting power measuring illumination system 90 Refracting power receiving optical system 100 Optical system 110 of ophthalmic measuring apparatus First moving means 120 Second moving means 150 Modification 200 of optical system of ophthalmic measuring apparatus Electricity of ophthalmic measuring apparatus System 210 Calculation unit 220 Control unit 230 Display unit 240 Memory 250 First drive unit 260 Second drive unit 270 Input unit 271 Mode changeover switch

Claims (4)

第1波長の光束を発する第1光源を有し、該第1光源からの第1照明光束で被検眼眼底付近に集光する様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た反射光束を少なくとも17本のビームに変換する第1変換部材及び該第1変換部材で変換された複数の光束を受光する第1受光部を有し、該反射光束を上記第1受光部に導く第1受光光学系と、
上記第1照明光学系の集光位置を移動させる第1移動手段と、
上記第1受光部及び第1変換部材を光学的に移動させる第2移動手段と、
上記第1移動手段又は第2移動手段による異なる条件の下における第1受光部で得られた光束の傾き角データを組み合わせ、組み合わせたデータ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る演算部と
を備える眼科測定装置。
A first illumination optical system having a first light source that emits a light beam having a first wavelength, and illuminating the first illumination light beam from the first light source so as to be condensed near the fundus of the eye to be examined;
A first conversion member that converts a reflected light beam reflected from the fundus of the eye to be examined into at least 17 beams, and a first light receiving unit that receives a plurality of light beams converted by the first conversion member; A first light receiving optical system that leads to the first light receiving unit;
First moving means for moving the condensing position of the first illumination optical system;
Second moving means for optically moving the first light receiving section and the first conversion member;
The tilt angle data of the light beam obtained by the first light receiving unit under different conditions by the first moving means or the second moving means are combined, and Zernike analysis is performed based on the combined data to obtain the optical characteristics of the eye to be examined. An ophthalmologic measurement apparatus comprising a calculation unit.
さらに、上記第1移動手段と上記第2移動手段との移動動作を連動させる連動モードと、別個独立に制御可能な独立モードとに切り替え可能なモード切替部を備え、
上記演算部は、各モードにおいて異なる条件の下における第1受光部で得られた光束の傾き角データを組み合わせ、組み合わせたデータ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るように構成されている請求項1に記載の眼科測定装置。
Furthermore, a mode switching unit capable of switching between an interlocking mode for interlocking the movement operation of the first moving unit and the second moving unit and an independent mode that can be controlled independently,
The calculation unit is configured to combine the tilt angle data of the light flux obtained by the first light receiving unit under different conditions in each mode, perform Zernike analysis based on the combined data, and obtain optical characteristics of the eye to be examined. The ophthalmic measurement apparatus according to claim 1.
上記演算部は、さらに、第1受光信号に基づく値が所定レベルでない時、上記第1及び第2移動手段により、上記第1照明光学系及び上記第1受光光学系を連動して移動させるように構成されている請求項1又は2に記載の眼科測定装置。   The arithmetic unit further moves the first illumination optical system and the first light receiving optical system in conjunction with each other by the first and second moving means when the value based on the first light receiving signal is not a predetermined level. The ophthalmologic measurement apparatus according to claim 1 or 2, wherein 屈折力測定のためのパターンを被検眼網膜に照射する屈折力測定用照明光学系と、
被検眼網膜に投影されたパターン像を受光する屈折力測定用受光光学系と
をさらに備え、
上記演算部は、さらに、上記屈折力測定用受光光学系により受光されたパターン像から屈折力を求め、屈折力に基づいて、上記第1及び第2移動手段により、上記第1照明光学系及び上記第1受光光学系を連動して移動させるように構成されている請求項1又は2に記載の眼科測定装置。
A refractive power measurement illumination optical system that irradiates a retina with a pattern for refractive power measurement;
A light receiving optical system for refractive power measurement that receives a pattern image projected on the retina of the eye to be examined;
The arithmetic unit further obtains a refractive power from the pattern image received by the refractive power measurement light-receiving optical system, and based on the refractive power, the first and second moving means cause the first illumination optical system and The ophthalmologic measurement apparatus according to claim 1, wherein the first light receiving optical system is configured to move in conjunction with each other.
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