JP4280125B2 - 眼調節機能測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検眼の調節機能を他覚的に測定する眼調節機能測定装置に関する。

眼科医院等においては、一般的に、眼屈折力を他覚的に測定する眼屈折力測定装置を使用し、これにより得られた他覚屈折力値を基にして自覚値検査を行い、遠用処方度数を決定している。しかし、眼に調節緊張がある被検者においては、近くを見る場合に頭痛や肩こり等の眼精疲労を生じる傾向にある。このため、調節緊張を測定する方法及び装置が、下記非特許文献１及び特許文献１にて提案されている。これらの方法及び装置においては、調節緊張の程度と調節微動の高周波成分の出現頻度にある種の相関があることに着目し、固視標（刺激視標）を遠方から０．５Ｄステップ毎に近方へ順次移動させ、８箇所の各位置で固視標が停止状態にあるときの屈折力データの経時変化をそれぞれ２０秒間サンプリングし、サンプリングした屈折力データの経時変化について所定の高周波成分の出現頻度を求めることにより、被検眼の調節機能を他覚的に測定している。
特開平２００３−７０７４０号公報 鈴木説子、他２名「調節微動の高周波成分による調節機能の評価」、視覚の科学、日本眼光学学会、２００１年９月、第２２巻、第３号、ｐ．９３−９７

しかしながら、上記従来技術においては次のような問題があった。すなわち、固視標を移動した各位置でそれぞれ２０秒間の屈折力データを測定すると共に、固視標の移動毎に５秒の休憩を取るとすると、片眼の検査に約３分もの長い時間が掛かり、被検者や検者の負担が大きい。検査時間が長いと、被検眼の固視の維持が安定せず、測定誤差の要因にもなる。

本発明は、上記従来技術に鑑み、検者や被検者の負担を軽減し、被検眼の調節機能状態を容易に測定できる眼調節機能測定装置を提供することを技術課題とする。

本発明は、上記課題を解決するために、次のような構成を備えることを特徴とする。

（１） 被検眼に呈示する固視標の呈示位置を被検眼に対して距離方向に変化可能な固視標呈示手段と、被検眼の屈折力の変化を検出する屈折力検出手段とを備え、固視標を停止した状態で検出される屈折力の経時変化を基に被検眼の調節機能状態を求める眼調節機能測定装置において、被検眼に所定の調節負荷を与える位置に固視標を位置させて被検眼の調節機能状態を測定する簡易測定手段と、該測定結果に基づいて固視標の呈示位置を多くした状態で被検眼の調節機能状態を測定すべきか否かを判定する判定手段と、を設けたことを特徴とする。
（２） 被検眼に呈示する固視標の呈示位置を被検眼に対して距離方向に変化可能な固視標呈示手段と、被検眼の屈折力の変化を検出する屈折力検出手段とを備え、固視標を停止した状態で検出される屈折力の経時変化を基に被検眼の調節機能状態を求める眼調節機能測定装置において、被検眼に所定の調節負荷を与える位置に固視標を位置させて被検眼の調節機能状態を測定する簡易測定手段と、該簡易測定手段よりも固視標の呈示位置を多くした状態で被検眼の調節機能状態を測定する本測定手段と、前記簡易測定手段と本測定手段とを切換える切換手段と、を備えることを特徴とする。
（３） 被検眼に呈示する固視標の呈示位置を被検眼に対して距離方向に変化可能な固視標呈示手段と、被検眼の屈折力の変化を検出する屈折力検出手段とを備え、固視標を停止した状態で検出される屈折力の経時変化を基に毛様体筋の調節微動を示す周波数成分の出現頻度を求めて被検眼の調節機能状態を求める眼調節機能測定装置において、前記固視標が停止状態における屈折力の経時変化をサンプリングする検出時間であって、前記周波数成分の出現頻度を求めるときの対象とする所定の周波数成分が５周期以上で得られるように設定された第１検出時間で屈折力の経時変化を検出して被検眼の調節機能状態を測定する簡易測定手段と、該簡易測定手段の第１検出時間よりも長く設定された第２検出時間で屈折力の経時変化を検出して被検眼の調節機能状態を測定する本測定手段と、前記簡易測定手段と本測定手段とを切換える切換手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、被検者や被検者の負担を軽減し、被検眼の調節機能状態を容易に測定できる。

以下、本発明の最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る眼調節機能測定装置の外観図である。測定装置は、基台１と、基台１に取り付けられた顔支持ユニット２と、基台１上に移動可能に設けられた移動台３と、移動台３に移動可能に設けられ、後述する光学系を収納する測定部４を備える。測定部４は、移動台３に設けられたＸＹＺ駆動部６により、被検眼Ｅに対して左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。駆動部６は、Ｘ，Ｙ，Ｚの方向毎に設けられたスライド機構、モータ等から構成される。移動台３は、ジョイスティック５の操作により、基台１上をＸ方向及びＺ方向に移動され、回転ノブ５ａを回転操作することにより、ＸＹＺ駆動部６のＹ駆動によりＹ方向に移動される。移動台３には被検眼Ｅの観察像や測定結果等の各種の情報を表示するモニタ７、測定モード切換スイッチや作業距離入力用のスイッチ等が配置されたスイッチ部８が設けられている。

図２は光学系の概略構成図である。１１は赤外領域に波長を持つ２個の測定用光源であり、光軸を中心に回転可動に配置されている。１２は集光レンズである。１３は測定用指標（スポット開口）を有し、被検眼Ｅの眼底と共役な位置に配置されるべく移動可能な測定用ターゲット板である。１４は投影レンズ、１５ａ及び１５ｂはビームスプリッタである。１７は対物レンズ、３１はビームスプリッタ、１６はミラー、１８、１９はリレーレンズ、２０は被検眼Ｅの角膜と共役な位置に配置されている帯状の角膜反射除去マスク、２１はターゲット板１３とともに移動する移動レンズ、２２は結像レンズである。２３は測定用受光素子であり、測定用受光素子２３は測定用光源１１及び角膜反射除去マスク２０と同期して光軸を中心に回動する。以上により眼屈折力測定光学系１０が構成される。なお、角膜反射除去マスク２０には角膜反射光が入射する受光素子が設けられており、その受光素子の出力信号により被検眼の瞬きの有無が検出される。

３０は固視標呈示光学系を表す。３２は光軸上を移動可能な第１リレーレンズであり、その移動量は被検眼の球面屈折力と比例関係にある。３７ａ，３７ｂは、焦点距離が等しい正の円柱レンズであり、両者は互いに独立して光軸を中心に同一方向又は反対方向に回転可能であり、乱視矯正光学系を構成する。なお、２枚の円柱レンズにより乱視（柱面）成分を作り出すときは、その生成に伴って発生する球面成分を補正する。３３は第２リレーレンズ、３４は第２リレーレンズ３３の焦点位置に配置されている固視標（刺激視標）、３５は集光レンズ、３６は照明ランプである。固視標３４は、例えば、風景チャートや放射状のラインが描かれたバースト視標である。第１リレーレンズ３２は光軸上を移動することによって固視標３４の呈示位置（呈示距離）を光学的に変化させる。眼屈折力の測定時には、第１リレーレンズ３２の移動により被検眼の調節除去の雲霧を行う。固視標３４の呈示位置の変更は、固視標３４、集光レンズ３５、照明ランプ３６をセットで光軸方向に移動する構成であっても良い。

４０は視軸方向からＸＹ方向のアライメント指標を角膜に投影するＸＹ指標投影光学系を示す。４１は赤外光の光を出射する点光源である。点光源４１を出射した光束は、ビームスプリッタ４２で反射した後、ビームスプリッタ３１を介して、対物レンズ１７により平行光束となり、ビームスプリッタ１５ａで反射し、測定光軸に沿って被検眼Ｅの正面から指標を投影する。

８０はＺ方向のアライメント指標を角膜に投影するＺ指標投影光学系である。Ｚ指標投影光学系８０は、被検眼Ｅに対向する測定光軸Ｌ１を中心に対称に配置された２組の視標投影光学系８０ａ，８０ｂと、この視標投影光学系８０ａ，８０ｂの外側に光軸Ｌ１を中心に対称に配置された２組の視標投影光学系８０ｃ，８０ｄを備える。視標投影光学系８０ａ，８０ｂは赤外の点光源８１ａ，８１ｂにより構成され、それぞれの投影光軸は測定光軸Ｌ１に対して所定の角度で交わるように配置されている。この視標投影光学系８０ａ，８０ｂは、被検眼Ｅに対して有限遠の視標を投影する。視標投影光学系８０ｃ，８０ｄは、赤外の点光源８１ｃ，８１ｄとコリメーティングレンズ８２ｃ，８２ｄとにより構成され、それぞれの投影光軸は測定光軸Ｌ１に対して所定の角度で交わるように配置されている。この視標投影光学系８０ｃ，８０ｄは、被検眼Ｅに対して無限遠に視標を投影する。

４５は観察光学系を示す。図示無き照明光源により照明された被検眼前眼部像及び指標投影光学系４０及び８０により投影された各指標像はビームスプリッタ１５ｂで反射された後、対物レンズ４６、ミラー４７を介してＣＣＤカメラ４８に撮像される。また、観察光学系４５は被検眼Ｅに投影されたアライメント指標像を検出する検出光学系を兼ねる。

図３は装置の制御系の概略構成図である。ＣＣＤカメラ４８からの映像信号は、画像処理部５１に入力され、モニタ７に出力される。５０は制御部であり、ＸＹＺ駆動部６、受光素子２３、スイッチ部８、測定用光源１１及び受光素子２３を駆動するモータ５６、測定用ターゲット板１３及びレンズ２１を移動するモータ５７、第１リレーレンズ３２を移動するモータ５８、ターゲット板１３の移動位置を検出するポテンショメータ６０、円柱レンズ３７ａを回転するモータ６１ａ、円柱レンズ３７ｂを回転するモータ６１ｂ、メモリ６２、音発生器６３、等が接続されている。制御部５０はこれらの各構成部を制御すると共に、受光素子２３やポテンショメータ６０からの検出信号を基に眼屈折力を演算し、また、後述する調節状態を解析する機能を有する。

以上のような構成を備える装置について、以下にその動作を説明する。まず、通常の他覚遠用屈折力の測定について説明する。この場合、測定モードはスイッチ部８のモード切換スイッチ８ａにより通常の遠用屈折力測定モードを選択しておく。被検者の顔を顔支持ユニット２に固定した後、被検眼に対して測定光学系をアライメントする。なお、ここでは自動アライメント及び自動追尾のモードを設定した場合を説明する。

検者は、モニタ７に表示される前眼部像とレチクルＮを観察しながら、ジョイスティック５及び回転ノブ５ａを操作し、移動台３及び測定部４をＸＹＺ方向に移動して粗くアライメントする。図３に示すように、ＸＹ指標投影光学系４０によるアライメント指標像Ｍ１と、Ｚ指標投影光学系による４つのアライメント指標像Ｍａ〜Ｍｄが現われるようになると、自動アライメント及び追尾が行われるようになる。指標像Ｍ１及び指標像Ｍａ〜Ｍｄは画像処理部５１により検出処理される。制御部５０は、アライメント指標像の内の中央に位置する指標像Ｍ１の検出結果を基に、適正位置に対するＸＹ方向のアライメント状態を判定する。また、制御部５０は、指標像Ｍａ〜Ｍｄの検出結果を基にＺ方向のアライメント状態を判定する。

Ｚ方向のアライメント状態の判定は、視標投影光学系８０ｃ，８０ｄによる無限遠指標像Ｍｃ，Ｍｄの像間隔と視標投影光学系８０ａ，８０ｂによる有限遠指標像Ｍａ，Ｍｂの像間隔とを比較することにより行う。無限遠視標の投影では、作動距離（Ｚ方向）が変化しても、その像間隔（像高さ）ほどんど変化しない。一方、有限遠視標の投影では、作動距離（Ｚ方向）の変化に伴ってその像間隔（像高さ）が変化する。この特性を利用してＺ方向のアライメント状態が判定できる（特開平６−４６９９９号参照）。

制御部５０は各方向のアライメント状態の判定結果に基づきＸＹＺ駆動部６を駆動制御し、測定部４を各方向に移動する。ＸＹＺの各方向のアライメント状態がそ共に所定の許容範囲に入れば、トリガ信号を自動的に発して測定を実行する。

測定用光源１１を出射した測定光は、集光レンズ１２、ターゲット板１３、投影レンズ１４、ビームスプリッタ１５ａ及び１５ｂを経て被検眼Ｅの角膜近傍に集光した後、眼底に到達する。正常眼の場合、眼底で反射したターゲット像はビームスプリッタ１５ａで反射し、対物レンズ１７、ビームスプリッタ３１を通過後、ミラー１６でもう一度反射され、リレーレンズ１８，１９及びレンズ２１を通過し、結像レンズ２２によって受光素子２３上で結像する。被検眼に屈折異常がある場合は、受光素子２３で受光した眼底反射光の受信信号に基づき、モータ５７を駆動して移動レンズ２１とともにターゲット板１３を被検眼Ｅの眼底と共役な位置にくるように移動させる。

次に、モータ５８の駆動により第１リレーレンズ３２を移動して固視標３４と被検眼Ｅの眼底とを共役な位置においた後、被検眼の調節を除去すべく、さらに適当なディオプタ分だけ雲霧が掛かるように第１リレーレンズ３２を移動させる。被検眼Ｅに雲霧の掛かった状態で、測定用光源１１、角膜反射除去マスク２０、及び受光素子２３を光軸回りに１８０度回転させる。回転中、受光素子２３からの信号によりターゲット板１３及び移動レンズ２１が移動し、その移動量をポテンショメータ６０が検出して各経線方向の屈折力を求める。制御部５０は、この屈折力に所定の処理を施すことによって被検眼のＳ（球面屈度数）、Ｃ（乱視度数）、Ａ（乱視軸角度）の他覚屈折力値を得る。雲霧状態での他覚屈折力値Ｓ，Ｃ，Ａはメモリ６２に記憶される。

次に、調節機能状態を求める調節緊張の測定について説明する。人の眼は、静止した視標を固視しているときに、自覚的には静止屈折状態にあると認識されているが、経時的に他覚的な屈折力の観察を行うと、調節微動と呼ばれる正弦波様の揺れが認められる。調節微動の高周波成分は水晶体屈折力の振動に起因し、毛様体筋の活動状態を示すと考えられる。毛様体筋に掛かる負荷が大きくなると、調節微動の高周波成分の出現頻度も増加する。調節微動高周波成分の出現頻度（以下、ＨＦＣ）を調べることにより、被検眼の調節緊張の程度を類推することができる。

以下、調節緊張測定について、図４のフローチャートを使用して説明する。調節緊張測定に際しては、一般検査モードと特定作業距離検査モードが用意されている。一般検査モードと特定作業距離検査モードの何れのモードで測定するかは、被検者に対する問診情報を得て、スイッチ８部のモード切換スイッチ８ａで選択する（ステップ１−１）。

＜一般検査＞
一般検査モードでは、さらに本測定モードと簡易測定モードが用意されている。本測定モードは、上記の無調節状態での遠用屈折力測定で得られたＳ値の位置（被検眼の遠点位置と見なすことができる）を基準に、固視標の呈示位置を所定のディオプタステップ毎（以下では、０．５Ｄステップ毎）に８箇所に順次変化させ、各ステップで所定時間Ｔ（例えば、以下では２０秒とする）における屈折力の経時変化をサンプリングし、調節緊張を求めるモードである。簡易測定モードは、本測定モードに対して調節評価に必要な固視標の移動位置を抜粋し、測定ステップ（固視標の移動箇所）を少なくして簡易的に調節緊張を求めるモードである。

まず、一般検査モードが選択されると、上記と同じように、無調節状態での遠用測定が実行された後（ステップ２−１）、初めに簡易測定モードとされる（ステップ２−２）。簡易測定では、被検眼に調節負荷を与える主要な固視標位置として、例えば、遠用測定のＳ値を基準に、＋０．５Ｄと−３．０Ｄの２箇所に固視標が移動される。それぞれの固視標位置で時間Ｔにおける屈折力の経時変化がサンプリングされる。サンプリングされた屈折力の経時変化は、固視標の各移動位置に対応付けられてメモリ６２に記憶される。また、被検眼角膜と共役位置に置かれた角膜反射除去マスク２０の受光素子の出力信号により、サンプリング中の瞬き検出が行われる。瞬きが検出されたときのデータについては、チェックマークを付けておき、後のＨＦＣ算出時に使用しないようにする。

なお、簡易測定モードの固視標の呈示位置は、スイッチ部８のスイッチ８ｂ，８ｃを使用して任意に設定可能である。スイッチ８ｃを押すと、簡易測定モードで使用する固視標の呈示位置を選択する画面がモニタ７に表示されるので、その画面上で固視標の呈示位置をスイッチ８ｂにより選択する。再びスイッチ８ｃを押すことにより、固視標の設定情報が更新される。

制御部５０は、メモリ６２に記憶されているサンプリングの屈折力を基にＨＦＣを算出する。ＨＦＣの算出について簡単に説明する。まず、被検眼の瞬き検出によりチェックされた屈折力データを演算対象から除去する。瞬きによるデータの欠損、乱れは３次スプライン関数にて補正する。次に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて周波数分析を行い、パワースペクトルを求める。パワースペクトルの算出は、時間Ｔ（２０秒間）の各区間を対象とする。各区間は、時間Ｔ内で一定時間（例えば、１秒）ずつずらして設定し、各区間内の時間はそれぞれ同一（例えば、８秒）とする。算出されたパワースペクトルを常用対数に変換して解析する。このパワースペクトルから高周波数成分１．０〜２．３Ｈｚの区間の平均パワースペクトル（単位ｄＢ）を求め、調節微動高周波成分の出現頻度（ＨＦＣ）として評価する。

ＨＦＣが算出されると、調節緊張の測定結果がモニタ７に表示される（ステップ２−３）。図５は簡易測定モードにおける調節緊張測定の測定結果の表示例である。測定結果は、固視標（刺激視標）位置、調節反応量及びＨＦＣの３要素を、カラーコードマップを用いた３次元グラフとしてグラフィック表示している。グラフは縦軸に調節反応量（屈折力Ｄ）を、横軸に固視標位置を取り、各固視標位置では所定時間Ｔ内の経過時間に対応する調節反応量の変化が棒グラフで表されている。ＨＦＣは、例として７段階に色分けしている。例えば、ＨＦＣが５０未満は緑色で、７０以上のときは赤色で表示し、その間を緑色から黄色を経由して赤に至るグラデーションで表示している。調節緊張の少ない被検眼は遠方視におけるＨＦＣの値が低く、カラーコードマップでは緑色を呈する。これに対して、調節緊張が多い被検眼は、ＨＦＣの値が全体的に高くなり、カラーコードマップでは赤色を呈し、毛様体筋が緊張状態にあることが示される。

次に、この簡易測定モードでのＨＦＣが所定値より高値か否かが判定される（ステップ２−４）。制御部５０は、＋０．５Ｄと−３．０Ｄの固視標位置のそれぞれについて、時間Ｔ内におけるＨＦＣの平均を求め、その平均値をランク１〜７の７段階で判定する。例えば、ＨＦＣがランク４以上（平均ＨＦＣが５８以上）のときは、被検眼に眼精疲労の疑いがあるとして、詳細な測定を行うための本測定モードに移行する旨のメッセージが表示される（ステップ２−５）。その後、本測定が実行される（ステップ２−６）。本測定では、遠用屈折力測定で得られたＳ値の位置を基準に、固視標の呈示位置が０．５Ｄステップ毎に８箇所に順次変化され、各ステップで時間Ｔにおける屈折力の経時変化がサンプリングされる。サンプリングされた屈折力の経時変化は、固視標の各移動位置に対応付けられてメモリ６２に記憶され、上記と同じように固視標位置毎のＨＦＣが算出された後、測定結果が表示される（ステップ２−７）。

図６は、本測定モードにおける測定結果の表示例であり、簡易測定のときと同じく、固視標位置、調節反応量及びＨＦＣの３要素が、カラーコードマップを用いた３次元グラフとしてグラフィック表示される。調節反応量は、各固視標位置の時間Ｔ内における変化が棒グラフで表現されている。ＨＦＣは各固視標位置の時間Ｔ内で一定時間（1秒）ずつずらした区間内毎に得られた平均値が、調節反応量を示す棒グラフ内に7段階で色分けして表現されている。測定結果がこのような３次元グラフに示されることにより、検者は被検眼の調節機能状態を客観的に捉えることができる。

しかし、この３次元グラフの解読には熟練が必要であるので、被検眼の調節緊張の程度を示すランク表示１０１が固視標位置毎に算出されて表示されている。このランク表示１０１の値は、制御部５０が固視標位置毎のＨＦＣの平均値を計算し、上記の色分けと同じく７段階のランク分けの何れに属すかにより判定する。すなわち、固視標位置毎に１つのランク分けが表示されている。この例では、０．５Ｄ，０．０Ｄ，−０．５Ｄ，−１．０Ｄの固視標位置においては、それぞれランク「６」にあると判定されている。−１．５Ｄ，−２．０Ｄ，−２．５Ｄ，−３．０Ｄの固視標位置においては、それぞれランク「７」にあると判定されている。本実施形態ではランク分けの定量表示として数値を用いたが、星印の数や棒グラフの長さで表現しても良い。なお、このランク表示１０１は、簡易測定モードの測定結果においても同様に表示される。

また、本測定モードでは固視標位置毎のランク表示１０１に加え、さらに総合判定として、全ての固視標位置の測定結果を対象にしたランク表示１０２が表示されている。このランク表示１０２の値については、全ての固視標位置におけるＨＦＣの平均値を計算し、７段階のランク分けの何れに属するかにより判定している。この例では、ランク「６」に属すると判定され、調節緊張のレベルが高いことを示している。

このような定量化されたランク表示１０１又は１０２により、測定結果の読み取り易さが向上し、症例判定や治療方針の決定、レンズ処方の決定、等の診断の誤差を低減することできる。また、検者の負担が軽減される。

一方、ステップ２−４にてＨＦＣがランク３以下（平均ＨＦＣが５８未満）のときは、眼精疲労の疑いが低い旨等のメッセージが表示され（ステップ２−８）、測定が終了する。被検眼の眼精疲労の疑いが高いか低いかの振り分けは、全範囲の本測定を実施しなくても、その内の主要な屈折力位置を抜粋測定した結果から判断できるので、測定時間の大幅な短縮を図ることができる。このため、簡易測定モードはスクリーニングとして使用できる。

なお、簡易測定モード及び本測定モードは、モード選択スイッチ８ａにより個別に選択することも可能である。上記ステップ２−８にてＨＦＣがランク３以下と判定され、測定が終了した後に本測定を行いたい場合は、スイッチ８ａにて本測定モードに切換えれば良い。

＜特定作業距離検査＞
スイッチ８ａにより特定作業距離検査モードを選択した場合を説明する。この検査モードは、主とする作業距離が近業距離である被検者を検査する場合に効果的である。まず、被検者の問診結果から、被検者の主と作業距離（例えば、３０ｃｍ）をスイッチ部８の作業距離入力用スイッチ８ｂを使用して設定すると（ステップ３−１）、その設定された作業距離に相当する位置に固視標が移動される。設定した作業距離はモニタ７の作業距離欄７ａに表示される。被検眼に対するアライメントを行い、そのアライメント状態が適正範囲に入ると、調節緊張の測定が自動的に実行される（ステップ３−２）。作業距離に位置する固視標を被検眼に見させることにより、被検眼に調節負荷を与えた状態となる。この調節負荷状態で所定時間Ｔにおける屈折力の経時変化がサンプリングされ、そのデータがメモリ６２に記憶される。

サンプリングされた屈折力変化からＨＦＣが求められると、調節緊張の測定結果がモニタ７に表示される（ステップ３−３）。測定結果の表示としては、図５や図６と同じく、特定作業距離に移動させた固視標位置での調節反応量及びＨＦＣをカラーコードマップで示す形式とされる。そして、被検者の主とする作業距離の固視標位置で求められたＨＦＣが高値であるか否かが判定される（ステップ３−４）。その判定基準は、時間Ｔ内におけるＨＦＣの平均値について、先の例と同じくランク１〜７の７段階で判定される。ランク４以上（平均ＨＦＣが５８以上）のときＨＦＣが高値であるとされる。ＨＦＣがランク４以上であれば、眼精疲労傾向に有る旨、加入レンズの処方を促す旨のメッセージがモニタ７に表示される（ステップ３−５）。ＨＦＣがランク３以下であれば、眼精疲労の疑いが低い旨のメッセージが表示される（ステップ３−６）。

このように、被検者が主とする作業距離で調節緊張を強いられていないかについては、先の一般検査モードで説明した全範囲の本測定を行わなくても、この特定作業距離検査モードを使用することによって評価できる。このため、検査時間を大幅に短縮でき、被検者及び検者の負担を軽減できる。

以上のような簡易測定モード及び特定作業距離モードを使用することにより全測定モードに対して検査時間を短縮できるが、さらに、別の方法により検査時間の短縮を図る例を図７のフローチャートを使用して説明する。

まず、固視標を指定位置に移動し（ステップ４−１）、その固視標位置で調節緊張測定が実行される（ステップ４−２）。この測定時には被検眼の瞳孔サイズが検出される（ステップ４−３）。瞳孔サイズの検出は、ＣＣＤカメラ４８からの前眼部像の映像信号を基に画像処理部５１にて検出される。次に、初めの遠用測定時又は1つ前の調節緊張測定時に対して瞳孔サイズが大きく変化していないかが判定される（ステップ４−４）。瞳孔サイズの変化量が少なければ（例えば、１．０ｍｍの変動内であれば）、続いて、固視標位置の換算屈折力と検出された屈折力との差ΔＤが、所定の許容範囲（例えば、１．５Ｄ内）に収まっているかが判定される（ステップ４−５）。ΔＤが許容範囲を超えているときには、固視標位置をそれ以上近方に移動しても被検眼の調節力が追随していない（あるいは、被検眼が調節努力を怠っている）ことを示す。この場合には、調節緊張状態が変化する可能性が少ないと判断できる。このため、ΔＤが許容範囲を超えているときには、この時点で測定結果を表示して測定を終了する（ステップ４−７）。これにより、無駄な測定を省き、検査時間の短縮が図られる。ΔＤが許容範囲内であれば、固視標移動が終了か否か（ステップ４−６）により、次の位置に固視標を移動して測定が継続される。上記の例の本測定モードであれば、固視標は８箇所である。

ここで、固視標を近方に移動すると、被検眼に瞳孔サイズの変化、すなわち縮瞳が生じる場合がある。ステップ４−４にて顕著な縮瞳が認められた場合は、焦点深度が深くなり、屈折力向上の要因が生じたと判断されるので、ステップ４−５における測定終了の判定条件を変える（ステップ４−８）。例えば、１．５Ｄから２．５Ｄに許容範囲を広げる。

調節力の追随状態の判定は、上記以外に、前ステップ（一つ前の固視標位置）における屈折力に比べて、現ステップ（現在の固視標位置）における屈折力の方がマイナス方向にあるか否かを条件としても良い。あるいは、両方を使用しても良い。

また、上記のステップ４−５の判定にて、ΔＤが許容範囲を超えている場合には、先の例の簡易測定モードと同じく、ＨＦＣを算出し、そのＨＦＣの結果を基に測定終了か否かの条件を付けても良い。すなわち、ＨＦＣが高値（ランク４以上）であれば測定を続けるが、ＨＦＣが低値（ランク３以下）であれば測定を終了する。被検眼の調節力が固視標の移動に追随していないときでも、固視標の近方移動に伴って調節緊張が現われる場合があるからである。

なお、以上のような調節緊張においては、屈折力の経時変化をサンプリングする所定時間Ｔは、例示の２０秒に限らず、ＨＦＣを解析するのに必要なデータ量に応じて変えても良い。例えば、調節微動の高周波成分の対象を０．５Ｈｚ以上とした場合には、１０秒程度のサンプリングすれば、５周期以上のデータが得られ、十分に解析可能である。この所定時間Ｔを短くすることにより、全体の測定時間を大幅に短縮できる。所定時間Ｔの切換えは、スイッチ８ｃを押して所定時間Ｔの切換え画面をモニタ７に呼び出すと、Ｔ＝２０秒と１０秒の変更が可能になるので、スイッチ８ｂを使用して変更する。もちろん、さらに、変更え可能な数や範囲を増やしても良い。

また、さらに屈折力の経時変化の検出間隔も変更可能とすれば、調節微動の高周波成分の解析対象に合わせることができる。例えば、２．３Ｈｚまでの高周波成分を対象とする場合には、約８０msecの間隔でサンプリングすれば、２．３Ｈｚの１周期中に５回検出することになるので、ＨＦＣの解析が可能になる。より高周波成分を解析する場合には、さらに短い間隔で屈折力をサンプリングすることが好ましい。本装置は、屈折力の経時変化の検出においては、固視標を移動した各位置での屈折力変化をある一つの経線方向で測定することにより、２０msecの間隔での測定が可能である。測定精度を重視する場合には、屈折力の測定間隔を２０msecに切換える。２０msecとすれば、１０Ｈｚまでの高周波成分の検出も可能になる。この測定間隔の切換えは、スイッチ８ｃを押してその切換え画面をモニタ７に呼び出した後、スイッチ８ｂを使用して、８０〜２０msecの間で所望の測定周期を設定する。ただし、測定間隔を短くするとデータ量が大きくなり、データ転送やデータの処理時間に時間が掛かるようになるので、全体の測定時間を重視する場合には、大き目の間隔に変更しても良い。

ここで、上記のように屈折力変化をある一つの経線方向で測定する方法は、被検眼に乱視があると、眼の固視微動や回旋により、固定した経線方向では屈折力の検出に誤差が生じ、測定誤差の要因となる。そこで、この測定誤差を軽減するための測定方法を、図８のフローチャートを使用して説明する。

まず、固視標を指定位置に移動した後（ステップ５−１）、屈折力を全方向測定する（ステップ５−２）。この測定により乱視の有無が判定され（ステップ５−３）、乱視がある場には測定経線方向が乱視の強主経線方向又は弱主経線方向とされる（ステップ５−４）。強主経線方向又は弱主経線方向から４５°ずれた経線方向で屈折力を測定すると、固視微動や眼の回旋による角度ずれが屈折力の検出に大きく変化しやすい。これに対して、測定経線方向を乱視の強主経線方向又は弱主経線方向とすれば、屈折力検出への影響が少なく、測定誤差を少なく抑えることができる。設定された測定経線方向で時間Ｔにおける屈折力変化を検出する調節緊張測定を実行し（ステップ５−５）、全ての固視標位置における調節緊張測定が終了するまで繰り返す（ステップ５−６）。

なお、乱視検出は初めの無調節状態での遠用屈折力検査の結果を利用しても良いが、調節負荷量を変えることによって乱視の軸角度が変わる被検眼もあるので、好ましくは固視標位置を移動した毎に全方向の屈折力測定を行い、測定経線方向を決定した後に調節緊張測定を行う。被検眼に乱視が無い場合は、測定経線方向を水平方向（０°方向）とする（ステップ５−７）。

また、初めの遠用測定の測定結果又は固視標を移動した各位置で乱視がある場合には、円柱レンズ３７ａ及び３７ｂがモータ６１ａ，６１ｂで回転され、測定結果のＣ値及びＡ値を補正する乱視度数が作り出される。被検眼の乱視状態が矯正されることにより、被検眼は軸角度によらず固視標３４を安定して見ることができ、乱視による測定結果への影響が軽減される。

以上のような調節緊張の測定の実行に際しては、自動アライメントモードに加えて自動追尾モードを設定しておくと都合が良い。特に、本測定モードでは検査時間が約３分と長いので、自動追尾モードを使用することが有利である。自動追尾モードでは、先に説明した遠用屈折力測定と同様に、指標投影光学系４０によるアライメント指標像Ｍ１と、Ｚ指標投影光学系による４つのアライメント指標像Ｍａ〜Ｍｄとが画像処理部５１により検出処理され、その検出結果を基にアライメント状態が判定される。そして、各方向のアライメント状態が所定の許容範囲（適正範囲）内に入るようにＸＹＺ駆動部６が制御されることによって測定部４が移動され、被検眼の動きに測定部４の光学系が自動追尾する。

屈折力の経時変化が検出される所定時間Ｔの測定中に被検眼が動き、アライメント状態が許容範囲から外れた場合、その間にサンプリングされた屈折力データは、ＨＦＣの演算対象から除外される。なお、所定時間Ｔにおけるデータの欠損を無くす為に、制御部５０は屈折力データが除外された時間を計測し、アライメントが適正状態で測定されたトータルの時間が所定時間Ｔとなるまで測定を続けるようにしても良い。こうすれば、信頼性の低い屈折力データを除外し、測定誤差を低減させた測定結果を得られるようになる。また、測定中に被検眼の瞬きについても、アライメント指標像Ｍ１，Ｍａ〜Ｍｄの検出結果から検知することもできる。眼に瞬きがあると、指標像Ｍ１，Ｍａ〜Ｍｄが規定通りに検出されなくなるので、この場合には瞬きがあったと検知される。瞬きが検知された場合も、サンプリングされた屈折力データをＨＦＣの演算対象から除外する。

また、固視標を次の指定位置に移動するときには、５秒間の休憩を取る。このとき、被検者には瞬きをしてもらい眼を休めてもらうわけであるが、被検者が顔支持ユニット２から顔を外したり、眼を大きく動かす可能性があるので、この休憩中は自動追尾を停止させるように制御しても良い。こうすれば、測定部４の不要な動きを、誤動作を軽減できる。

また、自動追尾機構の作動により、アライメント状態が適正範囲に有り、屈折力の経時変化が測定されている所定時間Ｔの間は、音発生器６３から連続的な音又は周期の短い断続的な音が発生され、測定中であることを検者及び被検者に知らせる。固視標を次の位置に換えるときの５秒間の休憩中は、音発生器６３からの音が中止又は測定中とは異なる音が発せられ、その旨が検者及び被検者に報知される。被検眼が大きく動く等により、アライメント状態が適正範囲から外れたり、屈折力の経時変化の測定が正常に行われていない場合には、その旨を音で知ることができるので、検者及び被検者はスムーズに検査を行うことができる。

本発明に係る眼調節機能測定装置の外観図である。 光学系の概略構成図である。 制御系の概略構成図である。 調節緊張測定を説明するフローチャート図である。 簡易測定モードにおける測定結果の表示例である。 本測定モードにおける測定結果の表示例である。 検査時間の短縮を図るための別の例を説明するフローチャート図である。 被検眼に乱視が有る場合の測定誤差を軽減するための測定方法を説明するフローチャート図である。

符号の説明

４ 測定部
６ ＸＹＺ駆動部
７ モニタ
８ スイッチ部
１０ 眼屈折力測定光学系
２３ 受光素子
３０ 固視標呈示光学系
４０ ＸＹ指標投影光学系
４８ ＣＣＤカメラ
５０ 制御部
５１ 画像処理部
６２ メモリ
６３ 音発生器
８０ Ｚ指標投影光学系

Claims (3)

1. 被検眼に呈示する固視標の呈示位置を被検眼に対して距離方向に変化可能な固視標呈示手段と、被検眼の屈折力の変化を検出する屈折力検出手段とを備え、固視標を停止した状態で検出される屈折力の経時変化を基に被検眼の調節機能状態を求める眼調節機能測定装置において、被検眼に所定の調節負荷を与える位置に固視標を位置させて被検眼の調節機能状態を測定する簡易測定手段と、該測定結果に基づいて固視標の呈示位置を多くした状態で被検眼の調節機能状態を測定すべきか否かを判定する判定手段と、を設けたことを特徴とする眼調節機能測定装置。
2. 被検眼に呈示する固視標の呈示位置を被検眼に対して距離方向に変化可能な固視標呈示手段と、被検眼の屈折力の変化を検出する屈折力検出手段とを備え、固視標を停止した状態で検出される屈折力の経時変化を基に被検眼の調節機能状態を求める眼調節機能測定装置において、被検眼に所定の調節負荷を与える位置に固視標を位置させて被検眼の調節機能状態を測定する簡易測定手段と、該簡易測定手段よりも固視標の呈示位置を多くした状態で被検眼の調節機能状態を測定する本測定手段と、前記簡易測定手段と本測定手段とを切換える切換手段と、を備えることを特徴とする眼調節機能測定装置。
3. 被検眼に呈示する固視標の呈示位置を被検眼に対して距離方向に変化可能な固視標呈示手段と、被検眼の屈折力の変化を検出する屈折力検出手段とを備え、固視標を停止した状態で検出される屈折力の経時変化を基に毛様体筋の調節微動を示す周波数成分の出現頻度を求めて被検眼の調節機能状態を求める眼調節機能測定装置において、前記固視標が停止状態における屈折力の経時変化をサンプリングする検出時間であって、前記周波数成分の出現頻度を求めるときの対象とする所定の周波数成分が５周期以上で得られるように設定された第１検出時間で屈折力の経時変化を検出して被検眼の調節機能状態を測定する簡易測定手段と、該簡易測定手段の第１検出時間よりも長く設定された第２検出時間で屈折力の経時変化を検出して被検眼の調節機能状態を測定する本測定手段と、前記簡易測定手段と本測定手段とを切換える切換手段と、を備えることを特徴とする眼調節機能測定装置。

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