JP4630107B2 - 眼光学特性測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼の光学特性を測定する眼光学特性測定装置の改良に関する。

従来から、眼の光学特性を測定する光学特性測定装置として、ハルトマンプレート等の分割光学部材を用いるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
ＷＯ２００３／０２２１３８

ところで、眼光学特性測定装置では、ノイズを取り除くために受光光学系に絞りが挿入されるのが一般的である。

しかし、このように受光光学系に絞りを挿入すると、収差測定の精度はよくなるが、散乱成分が少なくなってしまうという問題がある。つまり、眼底のスポットで反射した光を精度よく取り込むために絞りを設けているのであるが、白内障の度合いなどを検査する場合は、収差の測定だけでなく、散乱も測定しなければならない。

本発明の課題は、収差と散乱を精度よく測定することができる眼光学特性測定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の眼光学特性測定装置は、所定の波長の光束を発する光源部と、上記光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を照射するための照明光学系と、上記光源部からの光束が被検眼網膜から反射された反射光束の一部を、被検眼眼底と略共役位置に設けた絞りを通過させ、その通過した光束を少なくとも実質的に１７本のビームに変換する変換部材を介して受光するための受光光学系と、上記受光光学系により導かれた受光光束を受光し、信号を形成する受光部と、上記受光部からの信号に基づき、被検眼の光学特性と、被検眼での散乱度合いを求める演算部とを有し、上記絞りの径を変更可能に構成したことを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の眼光学特性測定装置において、被検眼の光学特性を測定の際の上記絞りの径は、被検眼での散乱度合いを求める際の上記絞りの径よりも小さく変更されることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１記載の眼光学特性測定装置において、被検眼での散乱度合いを求める際の上記絞りの形状は、径被検眼の光学特性を測定の際の上記絞りの範囲より外側の光束が通過する様に変更されることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１記載の眼光学特性測定装置において、上記演算部は、上記受光光学系に入射する光束の波面収差と、受光光束の散乱度合いの関係の分布を求めることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項４記載の眼光学特性測定装置において、上記演算部は、受光光束の散乱度合いが強いほど、白内障などの影響があるものと判断するように構成されたことを特徴としている。

本発明によれば、絞りの径を変更可能に構成したので、例えば、収差を測定する場合は絞りの径（内径）を小さくし、散乱を測定する場合は絞りの径（内径）を大きくすることができる。これにより、収差と散乱の双方を精度よく測定することが可能となる。

以下に、本発明に係わる光学特性測定装置の発明の実施の形態を図面に示す実施例を参照しつつ説明する。

図１は、本発明に係わる眼光学特性測定装置の光学系を示し、この図１において、１は被測定眼、２は前眼部像観察光学系、３は測定光学系である。

前眼部像観察光学系２は、前眼部照明用の照明光源部４、プラチドリング４’、対物レンズ５、作動距離を調整するための調整用照明光学系６及び調整用受光光学系７、ダイクロイックミラー８、ダイクロイックミラー９ｄ、固視標投影光学系９、テレセン絞り１０、リレーレンズ１１、ハーフミラー１４ｃ、リレーレンズ１３、アライメント光学系１４、結像レンズ１５、ＣＣＤ撮像素子１６から大略構成されている。

照明光源部４は被測定眼１の前眼部を照明する。調整用照明光学系６は照明用ＬＥＤ６ａとコリメートレンズ６ｂとから大略構成されている。調整用受光光学系７は集光レンズ７ａと受光素子７ｂとから大略構成されている。調整用照明光学系６は被測定眼１の角膜Ｃを照明し、その角膜Ｃからの反射光は調整用受光光学系７により受光され、この反射光を所定の位置にくるように調整することにより、角膜Ｃの頂点Ｐ’から対物レンズ５の前面までの光軸方向の作動距離が調整される。

固視標投影光学系９は、固視標光源９ａと固視標パターン９ｂと投影レンズ９ｃとダイクロイックミラー９ｄとから大略構成されている。固視標パターン９ｂは被測定眼１の眼底Ｆと共役であり、固視標パターン９ｂの像が可視光反射近赤外光通過するダイクロイックミラー９ｄ、ダイクロイックミラー８、対物レンズ５を通じて被測定眼１の眼底Ｆに投影され、被験者はその固視標を固視しつつ眼の光学特性の測定を受けるものである。

アライメント光学系１４は、照明光源１４ａと集光レンズ１４ｂとハーフミラー１４ｃとから大略構成されている。その照明光源１４ａからの照明光は集光レンズ１４ｂにより集光され、ハーフミラ１４ｃにより反射され、リレーレンズ１１、テレセン絞り１０、ダイクロイックミラー９ｄ、ダイクロイックミラー８、対物レンズ５を通じて被測定眼１の角膜Ｃに投影される。

被測定眼１の前眼部像は、対物レンズ５、ダイクロイックミラー８、ダイクロイックミラー９ｄ、テレセン絞り１０、リレーレンズ１１、ハーフミラー１４ｃ、リレーレンズ１３、結像レンズ１５を介してＣＣＤ撮像素子１６に結像される。ＣＣＤ撮像素子１６からの映像信号は、後述する演算部３２（図２参照）に入力されて適宜画像処理され、表示部３４（図２参照）の画面に前眼部像として表示される。そして、検者はこの前記前眼部像を肉眼により観察しながら、被測定眼１に対する装置本体の上下左右方向のアライメント調整、作動距離調整を行う。

測定光学系３は、回転プリズム１７、ビームスプリッター１８、リレーレンズ１９、虹彩絞り２０、リレーレンズ２１、リレーレンズ２２、反射ミラー２３、リレーレンズ２４、測定ユニット２５から大略構成されている。

測定ユニット２５は、測定光投影光源２６と測定光受光光学系２７とから大略構成されている。測定光投影光源２６は、リレーレンズ２１、虹彩絞り２０、リレーレンズ１９、ビームスプリッター１８、回転プリズム１７、ダイクロイックミラー８と共に、被測定眼１に所定パターンの光束を照射する照射光学系を構成している。その虹彩絞り２０は被測定眼１の瞳と共役とされ、測定光投影光源２６は被測定眼１の眼底Ｆと共役とされている。回転プリズム１７は測定中常時回転される。

測定光投影光源２６からの測定光は、リレーレンズ２１、虹彩絞り２０、リレーレンズ１９、ビームスプリッター１８、回転プリズム１７、ダイクロイックミラー８、対物レンズ５を介して被測定眼１の眼底Ｆに投影される。

測定ユニット２５は、絞り２８Ａ又は２８Ｂ、結像レンズ２９、ハルトマンプレート３０、受光部としての受光素子３１を有する。結像レンズ２９は被測定眼１からの反射光を合焦するために光束状態を調節する合焦光学部材として機能する。

ハルトマンプレート３０は結像レンズ２９からの測定光束を複数の光束に分割する分割光学素子として機能する。その絞り２８Ａ又は２８Ｂ、結像レンズ２９、ハルトマンプレート３０、受光素子３１は、ダイクロイックミラー８、回転プリズム１７、ビームスプリッター１８、リレーレンズ２２、反射ミラー２３、リレーレンズ２４と共に測定光受光光学系２７を構成している。なお、絞り２８Ａ又は２８Ｂは被測定眼１の眼底Ｆと共役とされている。

そのハルトマンプレート３０は、例えば等間隔の微小レンズプレートから構成され、ハルトマンプレート３０に平行光束（１７本のビーム）が入射しているとすると、受光素子３１には例えば等間隔のレンズアレイ像が形成される。このレンズアレイ像の間隔は微小レンズプレートの間隔に等しい。

ＣＣＤ撮像素子１６の映像信号、受光素子７ｂの受光出力、受光素子３１の受光出力は、図２に示す演算部３２に入力される。演算部３２はメモリ部３３と表示部３４と制御部３５とに向けて信号を出力する。

制御部３５は、照明光源部４、プラチドリング４’、照明用ＬＥＤ６ａ、固視標光源９ａ、照明光源１４ａ、測定光投影光源２６に向けて点灯駆動信号を出力し、これにより、照明光源部４、プラチドリング４’、照明用ＬＥＤ６ａ、固視標光源９ａ、照明光源１４ａ、測定光投影光源２６が必要に応じて適宜点灯される。

また、制御部３５は、第１駆動部３６、第２駆動部３７、第３駆動部３８、第４駆動部３９に制御駆動信号を出力し、第１駆動部３６により絞り２８Ａ又は２８Ｂが矢印Ａのように光軸上に切替駆動され、第２駆動部３７により測定ユニット２５がその光軸方向（Ｚ方向）に沿って前後駆動され、第３駆動部３８によって固視標投影光学系９がその光軸方向に沿って前後駆動され、第４駆動部３９によって回転プリズム１７が回転駆動される。

絞り２８Ａは収差測定用絞りであり、図３（ａ）に示すように、円形の絞り本体２８Ａａの中央に小さな内径の開口部２８Ａｂを有する。また、絞り２８Ｂは散乱測定用絞りであり、図３（ｂ）に示すように、円形の絞り本体２８Ｂａの中央に大きな内径の開口部２８Ｂｂ（開口部２８Ｂｂの内径＞開口部２８Ａｂの内径）を有しており、全体がリング形状となっている。

絞り２８Ａと絞り２８Ｂとは互いに連動して駆動されるよう構成されており、絞り２８Ａを光軸上に挿入したときは絞り２８Ｂは該光軸上から退避し、絞り２８Ｂを光軸上に挿入したときは絞り２８Ａは該光軸上から退避する。

上記のように構成すれば、収差を測定する場合は絞り２８Ａを光軸上に挿入し、散乱を測定する場合は絞り２８Ｂを光軸上に挿入することにより、収差と散乱の双方を精度よく測定することが可能となる。

絞り２８Ａを光軸上に挿入して測定した収差のデータ、及び絞り２８Ｂを光軸上に挿入して測定した散乱のデータは演算部３２（図２参照）に入力され、演算部３２は、測定光受光光学系２７に入射する光束の波面収差と、受光光束の散乱度合いの関係の分布を求める。そして演算部３２は、受光光束の散乱度合いが強いほど、白内障などの影響があるものと判断する（散乱度合いの解析方法については特許文献１を参照）。

図４は、散乱測定用絞りである絞り２８Ｂの変形例を示している。この変形例では、円形の透明板からなる絞り本体２８Ｂｃの中央にマスク２８Ｂｄが設けられ、絞り本体２８Ｂｃの中央部を光が透過するのを抑制する、つまりマスク２８Ｂｄの範囲より外側の光束が絞り本体２８Ｂｃを通過するように構成されている。

このように構成すれば、散乱以外の影響をほぼなくした光のみ受光することができ、散乱をより一層精度よく測定することが可能となる。

本発明に係わる眼光学特性測定装置の光学図である。 本発明に係わる眼光学特性測定装置のブロック回路図である。 絞りを示しており、（ａ）は収差測定用絞りの正面図、（ｂ）は散乱測定用絞りの正面図である。 変形例による散乱測定用絞りの正面図である。

符号の説明

１ 被測定眼
３ 測定光学系
２６ 光源部
２７ 測定光受光光学系（受光光学系）
２８Ａ 絞り（収差測定用絞り）
２８Ｂ 絞り（散乱測定用絞り）
２９ 合焦光学部材
３０ 分割光学素子
３１ 受光素子
３２ 演算部
３５ 制御部

Claims (5)

1. 所定の波長の光束を発する光源部と、
   上記光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を照射するための照明光学系と、
   上記光源部からの光束が被検眼網膜から反射された反射光束の一部を、被検眼眼底と略共役位置に設けた絞りを通過させ、その通過した光束を少なくとも実質的に１７本のビームに変換する変換部材を介して受光するための受光光学系と、
   上記受光光学系により導かれた受光光束を受光し、信号を形成する受光部と、
   上記受光部からの信号に基づき、被検眼の光学特性と、被検眼での散乱度合いを求める演算部とを有し、
   上記絞りの径を変更可能に構成したことを特徴とする眼光学特性測定装置。
2. 請求項１記載の眼光学特性測定装置において、
   被検眼の光学特性を測定の際の上記絞りの径は、被検眼での散乱度合いを求める際の上記絞りの径よりも小さく変更されることを特徴とする眼光学特性測定装置。
3. 請求項１記載の眼光学特性測定装置において、
   被検眼での散乱度合いを求める際の上記絞りの形状は、該被検眼の光学特性を測定の際の上記絞りの範囲より外側の光束が通過する様に変更されることを特徴とする眼光学特性測定装置。
4. 請求項１記載の眼光学特性測定装置において、
   上記演算部は、上記受光光学系に入射する光束の波面収差と、受光光束の散乱度合いの関係の分布を求めることを特徴とする眼光学特性測定装置。
5. 請求項４記載の眼光学特性測定装置において、
   上記演算部は、受光光束の散乱度合いが強いほど、白内障などの影響があるものと判断するように構成されたことを特徴とする眼光学特性測定装置。
   

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