JP4692939B2 - 眼特性測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の光学特性を精密に測定する装置に係わり、特に、照明状態を適切にするための結像状態変化部を備え、照明条件、受光条件を最良とすることのできる眼特性測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
眼の光学特性を測定する装置には、本出願が特許出願を行ったものとして、第１受光部の受光レベルで照明光学系のピント調整を行い、第１受光部の出力から求めた光学特性（Ｓ）に基づき受光光学系のピント調整を行う装置が存在している。（特願平９−１３７６３０号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の被検眼の光学特性を測定する装置では、眼鏡の矯正しか行うことができず、十分なものとは言えなかった。
【０００４】
本発明は、照明状態を適切にする様に、照明状態を変化させることのできる眼特性測定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、第１波長の光束を発する第１光源部と、該第１光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換する第１変換部材を介して第１受光部に導く第１受光光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導く第２受光光学系と、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求める演算部と、少なくとも上記第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させる結像状態変化部とから構成されている。
【０００９】
また本発明の結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、演算部により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とするように構成することもできる。
【００１０】
そして本発明の結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、第１受光部の受光信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とするように構成することもできる。
【００１１】
そして本発明は、第１波長の光束を発するための第１の光源部と、該第１の光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材を介して第１受光部に導くための第１受光光学系と、第２波長の光束を発するための第２の光源部と、該第２の光源部からの第２光束で被検眼網膜上に所定の領域を照明するための第２照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導くための第２受光光学系と、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求め、第２受光部からの第２信号に基づき、被検眼の光学特性を求めるための演算部と、前記第２信号に基づき、前記演算部により求められた光学特性に応じて、前記第１照明光学系及び前記第１受光光学系の結像状態を変化させるための結像状態変化部とから構成されている。
【００１２】
また本発明の前記結像状態変化部は、第１受光部からの第１信号のレベルに応じて、前記第１照明光学系及び前記第１受光光学系の結像状態を変化させる機能を更に有する構成にすることもできる。
【００１３】
更に本発明は、照明光学系で変化可能とする照明条件は、眼底へ照明する照明光束のフォーカス状態であり、前記結像状態変化部が変化させる結像状態とは、前記受光部に入射する受光光束の集光状態であることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以上の様に構成された本発明は、第１の光源部が第１波長の光束を発し、第１照明光学系が、第１の光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明し、第１受光光学系が、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材を介して第１受光部に導き、演算部が、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求め、結像状態変化部が、少なくとも上記第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させることができる。
【００１８】
また本発明の結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、演算部により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とすることもできる。
【００１９】
そして本発明の結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、第１受光部の受光信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とすることもできる。
【００２０】
また本発明は、第１の光源部が第１波長の光束を発し、第１照明光学系が、第１の光源部からの第１光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明し、第１受光光学系が、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材を介して第１受光部に導き、第２の光源部が、第２波長の光束を発し、第２照明光学系が、第２の光源部からの第２光束で被検眼網膜上に所定の領域を照明し、第２受光光学系が、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導き、演算部が、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求めると共に、第２受光部からの第２信号に基づき、第１照明光学系の照明状態を検出し、結像状態変化部が、第１受光部からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、第２信号に基づき演算部により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させることができる。
【００２１】
更に本発明は、照明光学系で変化可能とする照明条件は、眼底へ照明する照明光束のフォーカス状態であり、結像状態変化部が変化させる結像状態とは、受光部に入射する受光光束の集光状態であることもできる。
【００２２】
本明細書中において、第１信号に応じてあるのは、被測定眼での照明光のピント状態に相当するような第１信号のレベルの大小や、被測定眼からの反射光束の波面形状に相当するような第１信号中の受光ビームに相当するパルスの間隔、受光面上での受光ビームの密度又は位置などに応じることを含むものである。また、同様に第２信号に応じてあるのは、被測定眼での照明光のピント状態に相当するような第２信号のレベルの大小と、被測定眼からの反射光束の波面形状に相当するような第２信号中の受光ビームに相当するパルスの間隔、受光面上での受光ビームの密度又は位置などに応じることを含むものである。
【００２３】
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【００２５】
［第１実施例］
【００２６】
本発明の第１実施例である眼特性測定装置１００００は、図１及び図２に示す様に、第１波長の光束を発するための第１の光源部１００と、第１の光源部１００からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系２００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材４００を介して第１受光部５１０に導くための第１受光光学系３００Ａと、光束の傾き角に対応する第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求めるための演算部６００と、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるための結像状態変化部とから構成されている。
【００２７】
そして演算部６００が、制御部６１０を含む全体の制御を司っている。更に、制御部６１０は、第１の光源部１００等を制御駆動する様に構成されている。
【００２８】
第１の光源部１００は、空間コヒーレンスが高く、時間コヒーレンスは高くないものが望ましい。本第１実施例の第１の光源部１００には、ＳＬＤが採用されており、輝度が高い点光源を得ることができる。
【００２９】
また、本第１実施例の第１の光源部１００は、ＳＬＤに限られるものではなく、レーザーの様に空間、時間ともコヒーレンスが高いものでも、回転拡散板などを挿入することにより、適度に時間コヒーレンスを下げることで利用できる。
【００３０】
そして、ＳＬＤの様に、空間、時間ともコヒーレンスが高くないものでも、光量さえ充分であれば、ピンホール等を光路の光源の位置に挿入することで、使用可能になる。
【００３１】
本第１実施例の照明用の第１の光源部１００の波長は、赤外域の波長、例えば７８０ｎｍを使用することができる。第１の光源部１００は、連続点灯させている場合には、第１受光部５１０において、光学特性測定用の光束と、被検査対象物である被検眼前眼部の光束とが同時に受光される。
【００３２】
第１照明光学系２００Ａは、第１の光源部１００からの光束で被検眼眼底上で微小な領域を照明するためのものである。第１照明光学系２００Ａは、第１の集光レンズ２１０と、第１のシリンダーレンズ２２０ａ、リレーレンズ２００ｂとから構成されている。
【００３３】
第１受光光学系３００Ａは、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束を受光し第１受光部５１０に導くためのものである。第１受光光学系３００Ａは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第２のシリンダーレンズ３２０ａと、第２のリレレンズ３２０ｂと、第１のビームスプリッタ３３０と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための変換部材４００とから構成されている。
【００３４】
また、第１受光光学系３００Ａには、第１のビームスプリッタ３３０が挿入されており、第１照明光学系２００Ａからの光を被検眼１０００に送光し、反射光を透過させる様に構成されている。
【００３５】
第１受光部５１０は、変換部材４００を通過した第１の受光光学系３００Ａからの光を受光し、第１信号を生成するためのものである。
【００３６】
第１の光源部１００と眼底が共役となっており、眼底と第１受光部５１０とが共役となっている。更に、変換部材４００と瞳孔も共役となっている。
【００３７】
即ち、第１のアフォーカルレンズ３１０の前側焦点は、被検査対象物である被検眼前眼部と略一致している。
【００３８】
そして、第１照明光学系２００Ａと第１受光光学系３００Ａとは、第１の光源部１００からの光束が集光する点で反射されたとして、その反射光による第１受光部５１０での信号ピークが最大となる関係を維持して、連動して移動し、第１受光部５１０での信号ピークが強くなる方向に移動し、強度が最大となる位置で停止する様に構成されている。この結果、第１の光源部１００からの光束が、被検眼上で集光することとなる。
【００３９】
次に、変換部材４００について説明する。
【００４０】
第１受光光学系３００Ａに配置された変換部材４００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。本第１実施例の変換部材４００には、光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネルレンズが採用されている。
【００４１】
ここでマイクロフレネルレンズについて詳細に説明する。
【００４２】
マイクロフレネルレンズは波長ごとの高さピッチの輪帯をもち、集光点と平行な出射に最適化されたブレーズを持つ光学素子である。ここで利用することのできる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つけたもので、９８％の集光効率を実現できる。
【００４３】
眼底からの反射光は、第１のアフォーカルレンズ３１０及び第２のシリンダーレンズ３２０を通過し、変換部材４００を介して、その１次光として第１受光部５１０上に集光する。ここで０次光は透過光束に相当し、１次光は収束光束に相当する。
【００４４】
また変換部材４００は、少なくとも１７個の領域に分けられた各領域において、収束作用を行うマイクロレンズ部と透過作用を行う開口部分で構成することも可能である。
【００４５】
本第１実施例の変換部材４００は、反射光束を少なくとも１７以上のビームに変換する波面変換部材から構成されている。
【００４６】
次に第１受光部５１０は、変換部材４００で変換された複数のビームを受光するためのものであり、本第１実施例では、リードアウトノイズの少ないＣＣＤが採用されている。ＣＣＤは、他に低ノイズタイプの一般的なものから測定用の２０００＊２０００素子の冷却ＣＣＤ等、何れのタイプのものが使用できる。
【００４７】
低ノイズタイプのＣＣＤとそのドライバーからの画像信号出力は、対応した画像入力ボードを使用することで簡単に実現することができる。
【００４８】
ここで、眼特性測定装置１００００の電気的な構成を図２に基づいて説明する。眼特性測定装置１００００の電気的な構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１の駆動部９１０と、第２の駆動部９２０とから構成されている。
【００４９】
制御部６１０は、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の光源部１００の点灯、消灯を制御したり、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御するためのものである。
【００５０】
第１の駆動部９１０は、演算部６００に入力された第１受光部５１０からの信号に基づいて、第１照明光学系２００Ａの第１のシリンダーレンズ２２０ａを回動させるためのものである。第１の駆動部９１０は、適宜のレンズ移動手段を駆動させて、第１のシリンダーレンズ２２０ａを回動させる様に構成されている。
【００５１】
第２の駆動部９２０は、演算部６００に入力された第１受光部５１０からの
信号に基づいて、受光光学系３００Ａの第２のシリンダーレンズ３２０ａを回動させるためのものである。第２の駆動部９２０は、適宜のレンズ移動手段を駆動させて、第２のシリンダーレンズ３２０ａを回動させる様に構成されている。
【００５２】
第１シリンダーレンズ２２０及び第２のシリンダーレンズ３２０の詳細な構成及びそれによる駆動方法を以下に説明する。これらのシリンダーレンズは、それぞれ、２つ１組のシリンダーレンズで構成される。
その円柱度数をそれぞれＤ、−Ｄとする。ここでｘｙ座標上のシリンダーを考える。 円柱度数ＤとーＤのシリンダーの軸がｘ軸となす角をそれぞれφ＋、φーとする。この時、角度θにおける非点収差は、それぞれ
【００５３】
Ｄｃｏｓ２（θーφ＋）
ーＤｃｏｓ２（θーφー）
【００５４】
となる。
【００５５】
これらの合成非点収差ＡＳ（θ）は、足し合わせればよいので、
【００５６】
【００５７】
合成円柱度数は、合成非点収差の最大値となる。このとき、
【００５８】
ｓｉｎ（２θーφ＋ーφー）＝１
【００５９】
よって、θ＝（（φ＋ーφー）／２）＋４５度
（θ： 円柱度数の軸の向きとなる）
【００６０】
の時に、
【００６１】
ＡＳ（θ）＝２Ｄｓｉｎα
【００６２】
（α＝φ＋ーφー （交差角 （開き角）））の最大値をとり、円柱度数Ｃが
【００６３】
形成される。
【００６４】
なお、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０と適宜のレンズ移動手段とは、
第１照明光学系２００及び第１受光光学系３００の結像状態を変化させるための結像状態変化部に該当するものである。
【００６５】
次に、眼特性測定装置１００００の具体的な測定方法を図３に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【００６６】
次に、Ｓ４では、測定準備Ａを実行する。
【００６７】
ここで、図４に基づいて、測定準備Ａを詳細に説明する。
【００６８】
まずＳ１で、測定準備Ａを開始する。次にＳ２では、第１受光部５１０によりスポット像レベルＬＳ を検出する。そしてＳ３では、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えているか否かを演算部６００により判断する。Ｓ３で演算部６００が、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えていると判断した場合には、Ｓ４に進み、測定準備を完了する。
【００６９】
ここでは、測定準備Ａとして、スポット像のレベルに基づく判断で説明を行ったが、後述する第２実施例の第２変形例で説明するような、第１受光部５１０上での変換部材４００で変換されたビームの受光位置が密になりすぎていると演算部が判断した場合に、適切な間隔となるように、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる測定準備Ｂに置き換えることも可能である。
【００７０】
なおＳ３で、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えていないと判断した場合には、Ｓ５に進み、結像状態変化部を制御して照明条件、受光条件を補正する。即ち、演算部６００が、第１の駆動部９１０を制御し、第１照明光学系２００Ａを移動させて照明条件を変化させて補正する。また演算部６００が、第２の駆動部９２０を制御し、受光光学系３００Ａを移動させて受光条件を変化させて補正する。
【００７１】
そしてＳ５で、照明条件、受光条件を補正した後、Ｓ２に戻る様になっている。
【００７２】
ここで、再び、図３に戻って説明する。
【００７３】
Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。次にＳ６で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【００７４】
次にＳ７で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【００７５】
Ｓ８では、後述する第１式乃至第６式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【００７６】
そしてＳ９では、演算された球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【００７７】
そしてＳ１０で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１１に進み測定を終了する。またＳ１０で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【００７８】
なお、第１照明光学系２００Ａで変化可能とする照明条件は、眼底へ照明する照明光束のフォーカス状態であり、結像状態変化部が変化させる結像状態とは、第１受光部５１０に入射する受光光束の集光状態とすることもできる
【００７９】
「第１実施例の測定方法の第１変形例」
【００８０】
ここで、第１実施例の測定方法の第１変形例を説明する。
【００８１】
第１実施例の結像状態変化部は、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されていたが、第１実施例の第１変形例の結像状態変化部は、演算部により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されている。
【００８２】
次に、眼特性測定装置１００００の測定方法の第１変形例を図５に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【００８３】
次に、Ｓ４では、測定準備（Ｂ−１）を実行する。
【００８４】
ここで、図６に基づいて、測定準備（Ｂ−１）を詳細に説明する。
【００８５】
Ｓ１で、予備測定（Ｂ−１）を開始する。
【００８６】
次にＳ２で、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。そしてＳ３で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【００８７】
次にＳ４で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【００８８】
Ｓ５では、後述の第１式乃至第６式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【００８９】
Ｓ５で演算された球面度数、乱視度数、乱視軸角度（Ｓ、Ｃ、ＡＸ）より矯正値Ｄ１を演算する。
【００９０】
そしてＳ６では、補正値を補正値Ｄ２とした時、
【００９１】
｜Ｄ２−Ｄ１｜＜ε
【００９２】
となっているか否かを判断し、補正値Ｄ２と矯正値Ｄ１との差が、ε以下である場合には、Ｓ７に進み、予備測定（Ｂ−１）を終了する。
【００９３】
またＳ６で、補正値Ｄ２と矯正値Ｄ１との差が、ε以上である場合には、Ｓ８に進み、補正値Ｄ２を新たな補正量Ｄ２’を加えて、結像状態変化部を制御して照明条件、受光条件を補正する。即ち、演算部６００が、第１の駆動部９１０を制御し、第１照明光学系２００Ａを移動させて照明条件を変化させて補正する。また演算部６００が、第２の駆動部９２０を制御し、受光光学系３００Ａを移動させて受光条件を変化させて補正する。
【００９４】
そしてＳ６で補正後、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【００９５】
ここで、再び、図５に戻って説明する。
【００９６】
Ｓ４で測定準備（Ｂ−１）が完了した後、Ｓ５に進み、球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【００９７】
そしてＳ６で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ７に進み測定を終了する。またＳ６で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【００９８】
「第１実施例の測定方法の第２変形例」
【００９９】
ここで、第１実施例の測定方法の第２変形例を説明する。
【０１００】
第１実施例の結像状態変化部は、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されていたが、第１実施例の第２変形例の結像状態変化部は、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２変化状態とする様に構成されている。
【０１０１】
次に、眼特性測定装置１００００の第２変形例の具体的な測定方法を図７に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【０１０２】
次に、Ｓ４では、測定準備Ａを実行する。
【０１０３】
測定準備Ａは、第１実施例の図４と同様であるから説明を省略する。
【０１０４】
ここで、再び、図７に戻って説明する。
【０１０５】
Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、予備測定（Ｂ−１）を実行する。
【０１０６】
予備測定（Ｂ−１）は、第１実施例の第１変形例の図６と同様であるから説明を省略する。
【０１０７】
Ｓ５で予備測定（Ｂ−１）が、完了すると、Ｓ６に進み、Ｓ６では、球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【０１０８】
そしてＳ７で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ８に進み測定を終了する。またＳ７で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【０１０９】
［第２実施例］
【０１１０】
次に本発明の第２実施例である眼特性測定装置２００００は、図８及び図９に示す様に、第１波長の光束を発するための第１の光源部１００と、第１の光源部１００からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系２００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材４００を介して第１受光部５１０に導くための第１受光光学系３００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部５２０に導くための第２受光光学系３００Ｂと、光束の傾き角に対応する第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求めるための演算部６００と、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるための結像状態変化部とから構成されている。
【０１１１】
演算部６００が、光束の傾き角に対応する第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求める様になっている。
【０１１２】
結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されている。
【０１１３】
第１の受光光学系３００Ａは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第２のシリンダーレンズ３２０ａと、第２リレーレンズ３２０ｂと、第１のビームスプリッタ３３０と、第２のビームスプリッタ３４０と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための変換部材４００とから構成されている。
【０１１４】
第１受光部５１０は、変換部材４００を通過した第１の受光光学系３００Ａからの光を受光し、第１信号を生成するためのものである。
【０１１５】
第２の受光光学系３００Ｂは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第２のシリンダーレンズ３２０ａと、第２リレーレンズ３２０ｂと、第１のビームスプリッタ３３０と、第２のビームスプリッタ３４０と、第２の集光レンズ３５０とから構成されている。第２のシリンダーレンズ３２０と変換部材４００の間に形成された第２のビームスプリッタ３４０で反射された光は、第２の集光レンズ３５０を介して第２受光部５２０に導く様に構成されている。第２受光部５２０は、第２信号を生成する。
【０１１６】
第１光源部１００と眼底が共役となっており、眼底と第１受光部５１０、第２受光部５２０とが共役となっている。更に、変換部材４００と瞳孔も共役となっている。
【０１１７】
その他の構成は、第１実施例と同様であるから説明を省略する。
【０１１８】
ここで、眼特性測定装置２００００の電気的な構成を図９に基づいて説明する。眼特性測定装置２００００の電気的な構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１の駆動部９１０と、第２の駆動部９２０とから構成されている。
【０１１９】
なお、演算部６００には、第１受光部５１０からの第１信号と、第２受光部５２０からの第２信号とが入力される様に構成されており、演算部６００は、第２受光部５２０からの第２信号に基づき、被検眼の光学特性を求め、結像状態変化部を制御して、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されている。
【０１２０】
次に、眼特性測定装置２００００の具体的な測定方法を図３に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａの第２のシリンダーレンズ３２０を原点位置に移動させる。
【０１２１】
次に、Ｓ４では、測定準備Ａを実行する。
【０１２２】
測定準備Ａは、図１０に示す様に、第２受光部５２０を使用するものである。
【０１２３】
ここで、図１０に基づいて、測定準備Ａを詳細に説明する。
【０１２４】
まずＳ１で、測定準備Ａを開始する。次にＳ２では、第２受光部５２０によりスポット像レベルＬＳ を検出する。そしてＳ３では、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えているか否かを演算部６００により判断する。Ｓ３で演算部６００が、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えていると判断した場合には、Ｓ４に進み、測定準備を完了する。
【０１２５】
なおＳ３で、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えていないと判断した場合には、Ｓ５に進み、結像状態変化部を制御して照明条件、受光条件を補正する。即ち、演算部６００が、第１の駆動部９１０を制御し、第１照明光学系２００Ａを移動させて照明条件を変化させて補正する。また演算部６００が、第２の駆動部９２０を制御し、受光光学系３００Ａを移動させて受光条件を変化させて補正する。
【０１２６】
そしてＳ５で、照明条件、受光条件を補正した後、Ｓ２に戻る様になっている。
【０１２７】
ここで、再び、図３に戻って説明する。
【０１２８】
Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。次にＳ６で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【０１２９】
次にＳ７で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【０１３０】
Ｓ８では、後述の第１式乃至第６式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【０１３１】
そしてＳ９では、演算された球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【０１３２】
そしてＳ１０で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１１に進み測定を終了する。またＳ１０で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【０１３３】
［第２実施例の測定方法の第１変形例］
【０１３４】
第２実施例では、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号レベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。これに対して、本第２実施例の第１変形例は、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２状態とするように構成されている。
【０１３５】
即ち、第１状態では、第２信号の信号レベルが最大となるように第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。また、第２状態では、演算部６００により求められた被検眼の光学特性として、球面成分、乱視成分及び乱視軸角度に応じて、これらを略うち消すように第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。具体的には、第１状態で球面成分の概略補正を、第２状態で球面成分の精密補正と、球面以外の乱視成分、乱視軸角度の補正を行うように構成される。
【０１３６】
次に、眼特性測定装置２００００の具体的な測定方法を図１２（ａ）に基づいて説明する。
【０１３７】
ステップ１（以下Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の▲１▼のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【０１３８】
次にＳ４では、測定準備Ａを実行する。この測定準備Ａは、第２実施例で説明した図１０の測定準備Ａと同様である。なお測定準備Ａが完了した状態が第１変化状態に該当する。
【０１３９】
Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、予備測定（Ｂ−１）を実行する。この予備測定（Ｂ−１）は、第１実施例の測定方法の第１変形例の図６で説明したものと同様であり、（Ｓ、Ｃ、ＡＸ）により矯正値を求め、これに基づき受光条件を変化させて補正するものである。
【０１４０】
そしてＳ５の予備測定（Ｂ−１）が終了すると、図１２（ｂ）のＳ６に進み第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。以下Ｓ６からＳ１０までの処理により被検眼の光学特性として、球面度数、乱視度数、乱視軸角度、球面収差、コマ収差及びその他の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、Ａｘ、ＳＡ、Ｃｏｍａ…）などが測定され、表示される。それらの処理は、第２実施例と共通であるのでその詳細な説明は省略する。Ｓ１１では、測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１２に進み、測定を終了する。また、Ｓ１１で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻り測定を続行するように構成される。
【０１４１】
［第２実施例の測定方法の第２変形例］
【０１４２】
第２実施例では、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号レベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。これに対して、本第２実施例の第２変形例は、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、第１受光部の受光信号に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２状態とするように構成されている。
【０１４３】
即ち、第１状態では、第２信号の信号レベルが最大となるように第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。また、第２状態では、第１受光部の受光信号のレベル又は受光スポット信号の位置に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。具体的には、第１状態で球面成分の概略補正を、第２状態で球面成分の精密補正と、球面以外の乱視成分、乱視軸角度の補正を行うように構成される。
【０１４４】
次に、眼特性測定装置２００００の具体的な測定方法を図１２（ｃ）に基づいて説明する。
【０１４５】
ステップ１（以下Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の▲１▼のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【０１４６】
次にＳ４では、測定準備Ａを実行する。この測定準備Ａは、第２実施例で説明した図１０の測定準備Ａと同様である。なお測定準備Ａが完了した状態が第１変化状態に該当する。Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、測定準備Ｂを実行する。この測定準備Ｂは、第１受光部５１０の信号に応じて第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。具体的には、被測定眼に屈折異常があり、確認したい範囲の第１受光部５１０上での変換部材４００で変換されたビームの受光位置が密になりすぎていると演算部が判断した場合には、適切な間隔となるように、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。例えば、収束光束となっている場合には、収束の度合いが弱くなる方向に変化される。
【０１４７】
そしてＳ５の測定準備Ｂが終了すると、図１２（ｃ）のＳ６に進み第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。以下、Ｓ６からＳ１０までの処理により被検眼の光学特性として、球面度数、乱視度数、乱視軸角度、球面収差、コマ収差及びその他の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ…）などが測定され、表示される。それらの処理は、第２実施例と共通であるのでその詳細な説明は省略する。Ｓ１１では、測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１２に進み、測定を終了する。また、Ｓ１１で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻り測定を続行するように構成される。
【０１４８】
［第３実施例］
【０１４９】
次に本発明の第３実施例である眼特性測定装置３００００は、図１１に示す様に、第１波長の光束を発するための第１の光源部１００と、第１の光源部１００からの第１光束で被検眼網膜上で微小な領域を照明するための第１照明光学系２００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材４００を介して第１受光部５１０に導くための第１受光光学系２００と、第２波長の光束を発するための第２の光源部１１０と、第２の光源部１１０からの第２光束で被検眼網膜上に所定の領域を照明するための第２照明光学系２００Ｂと、被検眼網膜から反射して戻ってくる第１光束を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材４００を介して第１受光部５１０に導くための第１受光光学系３００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部５２０に導くための第２受光光学系３００Ｂと、光束の傾き角に対応する第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求めると共に、第２受光部５２０からの第２信号に基づき、第１照明光学系２００Ａの照明状態を検出するための演算部６００と、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２変化状態とするための結像状態変化部とから構成されている。
【０１５０】
第１照明光学系２００Ａは、第１の光源部１００からの光束で被検眼眼底上で微小な領域を照明するためのものである。第１照明光学系２００Ａは、第１の集光レンズ２１０と、第１のシリンダーレンズ２２０ａと、第１リレーレンズ２２０ｂとから構成されている。
【０１５１】
第２照明光学系２００Ｂは、第２の光源部１１０からの第２光束で被検眼網膜上に所定の領域を照明するためのものである。第２の光源部１１０は、例えば波長８６０ｎｍの第２波長の光束を発するためのものである。
【０１５２】
第２照明光学系２００Ｂは、第２の光源部１１０と、第３の集光レンズ２３０と、第１の絞りリング２４０と、第４の集光レンズ２５０と、第２の絞りリング２６０と、レンズ２７０と、第３のビームスプリッタ３３０とから構成されている。
【０１５３】
第３の集光レンズ２３０と第１の絞りリング２４０とは、瞳を照明するためのものであり、第４の集光レンズ２５０と第２の絞りリング２６０とは、眼底を照明するためのものである。
【０１５４】
第１受光光学系３００Ａは、被検眼網膜から反射して戻ってきて第２のビームスプリッタ３４０を通過した光束を受光し第１受光部５１０に導くためのものである。第１受光光学系３００Ａは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第２のシリンダーレンズ３２０ａと、第２リレーレンズ３２０ｂと、第１のビームスプリッタ３３０と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための変換部材４００とから構成されている。
【０１５５】
第１受光部５１０は、変換部材４００を通過した第１の受光光学系３００Ａからの光を受光し、第１信号を生成するためのものである。
【０１５６】
第２の受光光学系３００Ｂは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第１のビームスプリッタ３３０と、第２のビームスプリッタ３４０と、第２の集光レンズ３５０とから構成されている。第１のビームスプリッタ３３０と第２のシリンダーレンズ３２０との間に形成された第２のビームスプリッタ３４０で反射された第２波長の光は、第２の集光レンズ３５０を介して第２受光部５２０に導く様に構成されている。第２受光部５２０は、第２信号を生成する。第２のビームスプリッタ３４０は、第１波長の光束を通過し、第２波長の光束を反射するダイクロイックミラーで構成されている。
【０１５７】
第１の光源部１００、第２の光源部１１０の２次光源に相当する第２絞りリング２６０と、眼底とが共役となっており、眼底と第１受光部５１０、第２受光部５２０とが共役となっている。更に、変換部材４００と瞳孔も共役となっており、瞳孔と第１の絞りリング２４０とが共役となっている。
【０１５８】
その他の構成は、第１実施例及び第２実施例と同様であるから説明を省略する。
【０１５９】
ここで、眼特性測定装置３００００の電気的な構成を図９に基づいて説明する。眼特性測定装置２００００の電気的な構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１の駆動部９１０と、第２の駆動部９２０とから構成されている。
【０１６０】
なお、演算部６００には、第１受光部５１０からの第１信号と、第２受光部５２０からの第２信号とが入力される様に構成されており、演算部６００は、第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求め、第２受光部５２０からの第２信号に基づき、第１照明光学系２００Ａの照明状態を検出する様になっている。
【０１６１】
結像状態変化部は、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２変化状態とするものである。
【０１６２】
なお、本実施例において第１波長は、第２波長よりも短く設定したが、逆の関係としてもよい。また第１波長と第２波長とを同じ波長とし、第２のビームスプリッタ３４０をハーフミラーで構成することもできる。この場合には、第１照明光学系２００Ａと第２照明光学系２００Ｂとを共通の構成にすることもできる。
【０１６３】
次に、眼特性測定装置３００００の具体的な測定方法を図１２（ａ）に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【０１６４】
次に、Ｓ４では、測定準備Ａを実行する。この測定準備Ａは、第１実施例で説明した図４の測定準備Ａと同様である。なお測定準備Ａが完了した状態が、第１変化状態に該当する。
【０１６５】
Ｓ４で測定準備Ａが完了したら、Ｓ５に進み、予備測定（Ｂ−２）を実行する。
【０１６６】
ここで図１３に基づいて、予備測定（Ｂ−２）を詳細に説明する。
【０１６７】
Ｓ１で、予備測定（Ｂ−２）を開始する。
【０１６８】
次にＳ２で、第２受光部５２０によりリング像を検出する。これは、第２照明光学系２００Ｂにより、瞳又は眼底を照明し、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部５２０で検出するものである。瞳を照明する場合には、第１の絞りリング２４０がリング像を形成し、眼底を照明する場合には、第２の絞りリング２６０がリング像を形成する。
【０１６９】
そしてＳ３で、演算部６００が、球面度数、乱視度数、乱視軸角度（Ｓ、Ｃ、ＡＸ）を演算する。
【０１７０】
更にＳ４では、Ｓ３で演算部６００が算出した球面度数、乱視度数、乱視軸角度（Ｓ、Ｃ、ＡＸ）に応じて、結像状態変化部を制御し、照明条件、受光条件を補正する。この状態が、第２変化状態に該当するものである。
【０１７１】
Ｓ４で、照明条件、受光条件を補正した後、Ｓ５に進んで予備測定（Ｂ−２）を終了する。
【０１７２】
ここで、再び、図１２（ａ）に戻って説明する。
【０１７３】
Ｓ５で予備測定（Ｂ−２）が完了した後、Ｓ６に進み、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。次にＳ７で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【０１７４】
次にＳ８で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【０１７５】
Ｓ９では、後述の第１式乃至第６式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【０１７６】
そしてＳ１０では、球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【０１７７】
そしてＳ１１で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１２に進み測定を終了する。またＳ１１で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【０１７８】
「第３実施例の測定方法の変形例」
【０１７９】
第３実施例では、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２変化状態とするものである。
【０１８０】
これに対して本第３実施例の変形例は、結像状態変化部が、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されている。
【０１８１】
次に、眼特性測定装置３００００の変形例の具体的な測定方法を図１４に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａの第１のシリンダーレンズ２２０を原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａの第２のシリンダーレンズ３２０を原点位置に移動させる。
【０１８２】
そしてＳ４に進み、予備測定（Ｂ−２）を実行する。
【０１８３】
予備測定（Ｂ−２）は、第３実施例の図１３と同様であるから説明を省略する。
【０１８４】
ここで、再び、図１４に戻って説明する。
【０１８５】
Ｓ４で予備測定（Ｂ−２）が完了した後、Ｓ５に進み、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。次にＳ６で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【０１８６】
次にＳ７で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【０１８７】
Ｓ８では、後述の第４式、第５式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【０１８８】
そしてＳ９では、球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【０１８９】
そしてＳ１０で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１１に進み測定を終了する。またＳ１０で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【０１９０】
ここで、第１受光部５１０で得られた光束の傾き角に基づいて被検眼１０００の光学特性を求めるための演算部６００の動作原理について詳細に説明する。
【０１９１】
本発明によって測定されるものは、眼の波面収差である。
【０１９２】
図１５に示す様に変換部材４００の座標をＸ、Ｙとし、 第１受光部５１０の座標を ｘ、ｙとすれば、
【０１９３】
一般に第３式で表される波面Ｗ（Ｘ、Ｙ）は、下記の第１式と第２式の関係で結び付けられる。
【０１９４】
「数１」
【０１９５】
・・・・・第１式
【０１９６】
「数２」
【０１９７】
・・・・・第２式
【０１９８】
「数３」
【０１９９】
・・・・・第３式
【０２００】
そこで、第３式の両辺を、変換部材４００上の座標Ｘ、Ｙでそれぞれ微分し、第１式と第２式の左辺に代入すると、Ｃｉｊ の多項式を得ることができる。
【０２０１】
なお、第３式のＺｉｊ は、ゼルニケの多項式と呼ばれるものであり、 下記の第４式と第５式で表されるものである。
【０２０２】
「数４」
【０２０３】
・・・・・第４式
【０２０４】
「数５」
【０２０５】
・・・・・第５式
【０２０６】
そして、下記の第６式の自乗誤差を最小にすることにより、未知量のＣｉｊ を求めることができる。
【０２０７】
「数６」
【０２０８】
・・・・・第６式
【０２０９】
以上の様に求められたＣｉｊ を利用することにより、眼の光学的に重要なパラメータとして利用することができる。
【０２１０】
ここで、ゼルニケの多項式の意味を示す。
【０２１１】
Ｚ１０、Ｚ１１ プリズム
Ｚ２１ Ｓ値
Ｚ２０、Ｚ２２ Ｃ、ＡＸ 値
Ｚ３０、Ｚ３３ 矢状収差
Ｚ３１、Ｚ３２ ３次コマ収差
Ｚ４２ ３次球面収差
Ｚ４１、Ｚ４３ ３次非点収差
Ｚ５２、Ｚ５３ ５次コマ収差
Ｚ６３ ５次球面収差
Ｚ８４ ７次球面収差
【０２１２】
【効果】
以上の様に構成された本発明は、第１波長の光束を発する第１光源部と、該第１光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換する第１変換部材を介して第１受光部に導く第１受光光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導く第２受光光学系と、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求める演算部と、少なくとも上記第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させる結像状態変化部とから構成されているので、結像状態変化部により、照明条件、受光条件が最適化され、眼の光学特性を高精度に測定することができるという卓越した効果がある。
【０２１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の眼特性測定装置１００００の構成を示す図である。
【図２】第１実施例の眼特性測定装置１００００の電気的構成を示す図である。
【図３】第１実施例の動作を説明する図である。
【図４】測定準備Ａを説明する図である。
【図５】第１実施例の第１変形例の動作を説明する図である。
【図６】測定準備（Ｂ−１）を説明する図である。
【図７】第１実施例の第２変形例の動作を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施例の眼特性測定装置２００００の構成を示す図である。
【図９】第２実施例の眼特性測定装置２００００の電気的構成を示す図である。
【図１０】測定準備Ａを説明する図である。
【図１１】本発明の第３実施例の眼特性測定装置３００００の構成を示す図である。
【図１２（ａ）】第３実施例の動作を示す図である。
【図１２（ｂ）】第２実施例の動作を示す図である。
【図１２（ｃ）】第２実施例の動作を示す図である。
【図１３】測定準備（Ｂ−２）を説明する図である。
【図１４】第３実施例の変形例の動作を示す図である。
【図１５】光学特性の演算方法を説明する図である。
【符号の説明】
１００００ 第１実施例の光学特性測定装置
２００００ 第２実施例の光学特性測定装置
３００００ 第３実施例の光学特性測定装置
４００００ 第４実施例の光学特性測定装置
１０００ 被検眼
１００ 第１の光源部
１１０ 第２の光源部
２００Ａ 第１照明光学系
２００Ｂ 第２照明光学系
２１０ 第１の集光レンズ
２２０ 第１のシリンダーレンズ
２３０ 第３の集光レンズ
２４０ 第１の絞りリング
２５０ 第４の集光レンズ
２６０ 第２の絞りリング
２７０ レンズ
３００Ａ 第１受光光学系
３００Ｂ 第２受光光学系
３１０ 第１のアフォーカルレンズ
３２０ 第２のシリンダーレンズ
３３０ 第１のビームスプリッタ
３４０ 第２のビームスプリッタ
３５０ 第２の集光レンズ
４００ 第１変換部材
５１０ 第１受光部
５２０ 第２受光部
６００ 演算部
７００ 表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の光学特性を精密に測定する装置に係わり、特に、照明状態を適切にするための結像状態変化部を備え、照明条件、受光条件を最良とすることのできる眼特性測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
眼の光学特性を測定する装置には、本出願が特許出願を行ったものとして、第１受光部の受光レベルで照明光学系のピント調整を行い、第１受光部の出力から求めた光学特性（Ｓ）に基づき受光光学系のピント調整を行う装置が存在している。（特願平９−１３７６３０号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の被検眼の光学特性を測定する装置では、眼鏡の矯正しか行うことができず、十分なものとは言えなかった。
【０００４】
本発明は、照明状態を適切にする様に、照明状態を変化させることのできる眼特性測定装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑み案出されたもので、第１波長の光束を発する第１光源部と、該第１光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換する第１変換部材を介して第１受光部に導く第１受光光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導く第２受光光学系と、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求める演算部と、少なくとも上記第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させる結像状態変化部とから構成されている。
【０００９】
また本発明の結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、演算部により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とするように構成することもできる。
【００１０】
そして本発明の結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、第１受光部の受光信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とするように構成することもできる。
【００１１】
そして本発明は、第１波長の光束を発するための第１の光源部と、該第１の光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材を介して第１受光部に導くための第１受光光学系と、第２波長の光束を発するための第２の光源部と、該第２の光源部からの第２光束で被検眼網膜上に所定の領域を照明するための第２照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導くための第２受光光学系と、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求め、第２受光部からの第２信号に基づき、被検眼の光学特性を求めるための演算部と、前記第２信号に基づき、前記演算部により求められた光学特性に応じて、前記第１照明光学系及び前記第１受光光学系の結像状態を変化させるための結像状態変化部とから構成されている。
【００１２】
また本発明の前記結像状態変化部は、第１受光部からの第１信号のレベルに応じて、前記第１照明光学系及び前記第１受光光学系の結像状態を変化させる機能を更に有する構成にすることもできる。
【００１３】
更に本発明は、照明光学系で変化可能とする照明条件は、眼底へ照明する照明光束のフォーカス状態であり、前記結像状態変化部が変化させる結像状態とは、前記受光部に入射する受光光束の集光状態であることもできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以上の様に構成された本発明は、第１の光源部が第１波長の光束を発し、第１照明光学系が、第１の光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明し、第１受光光学系が、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材を介して第１受光部に導き、演算部が、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求め、結像状態変化部が、少なくとも上記第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させることができる。
【００１８】
また本発明の結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、演算部により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とすることもできる。
【００１９】
そして本発明の結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、第１受光部の受光信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とすることもできる。
【００２０】
また本発明は、第１の光源部が第１波長の光束を発し、第１照明光学系が、第１の光源部からの第１光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明し、第１受光光学系が、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材を介して第１受光部に導き、第２の光源部が、第２波長の光束を発し、第２照明光学系が、第２の光源部からの第２光束で被検眼網膜上に所定の領域を照明し、第２受光光学系が、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導き、演算部が、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求めると共に、第２受光部からの第２信号に基づき、第１照明光学系の照明状態を検出し、結像状態変化部が、第１受光部からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、第２信号に基づき演算部により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させることができる。
【００２１】
更に本発明は、照明光学系で変化可能とする照明条件は、眼底へ照明する照明光束のフォーカス状態であり、結像状態変化部が変化させる結像状態とは、受光部に入射する受光光束の集光状態であることもできる。
【００２２】
本明細書中において、第１信号に応じてあるのは、被測定眼での照明光のピント状態に相当するような第１信号のレベルの大小や、被測定眼からの反射光束の波面形状に相当するような第１信号中の受光ビームに相当するパルスの間隔、受光面上での受光ビームの密度又は位置などに応じることを含むものである。また、同様に第２信号に応じてあるのは、被測定眼での照明光のピント状態に相当するような第２信号のレベルの大小と、被測定眼からの反射光束の波面形状に相当するような第２信号中の受光ビームに相当するパルスの間隔、受光面上での受光ビームの密度又は位置などに応じることを含むものである。
【００２３】
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
【００２５】
［第１実施例］
【００２６】
本発明の第１実施例である眼特性測定装置１００００は、図１及び図２に示す様に、第１波長の光束を発するための第１の光源部１００と、第１の光源部１００からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系２００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材４００を介して第１受光部５１０に導くための第１受光光学系３００Ａと、光束の傾き角に対応する第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求めるための演算部６００と、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるための結像状態変化部とから構成されている。
【００２７】
そして演算部６００が、制御部６１０を含む全体の制御を司っている。更に、制御部６１０は、第１の光源部１００等を制御駆動する様に構成されている。
【００２８】
第１の光源部１００は、空間コヒーレンスが高く、時間コヒーレンスは高くないものが望ましい。本第１実施例の第１の光源部１００には、ＳＬＤが採用されており、輝度が高い点光源を得ることができる。
【００２９】
また、本第１実施例の第１の光源部１００は、ＳＬＤに限られるものではなく、レーザーの様に空間、時間ともコヒーレンスが高いものでも、回転拡散板などを挿入することにより、適度に時間コヒーレンスを下げることで利用できる。
【００３０】
そして、ＳＬＤの様に、空間、時間ともコヒーレンスが高くないものでも、光量さえ充分であれば、ピンホール等を光路の光源の位置に挿入することで、使用可能になる。
【００３１】
本第１実施例の照明用の第１の光源部１００の波長は、赤外域の波長、例えば７８０ｎｍを使用することができる。第１の光源部１００は、連続点灯させている場合には、第１受光部５１０において、光学特性測定用の光束と、被検査対象物である被検眼前眼部の光束とが同時に受光される。
【００３２】
第１照明光学系２００Ａは、第１の光源部１００からの光束で被検眼眼底上で微小な領域を照明するためのものである。第１照明光学系２００Ａは、第１の集光レンズ２１０と、第１のシリンダーレンズ２２０ａ、リレーレンズ２００ｂとから構成されている。
【００３３】
第１受光光学系３００Ａは、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束を受光し第１受光部５１０に導くためのものである。第１受光光学系３００Ａは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第２のシリンダーレンズ３２０ａと、第２のリレレンズ３２０ｂと、第１のビームスプリッタ３３０と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための変換部材４００とから構成されている。
【００３４】
また、第１受光光学系３００Ａには、第１のビームスプリッタ３３０が挿入されており、第１照明光学系２００Ａからの光を被検眼１０００に送光し、反射光を透過させる様に構成されている。
【００３５】
第１受光部５１０は、変換部材４００を通過した第１の受光光学系３００Ａからの光を受光し、第１信号を生成するためのものである。
【００３６】
第１の光源部１００と眼底が共役となっており、眼底と第１受光部５１０とが共役となっている。更に、変換部材４００と瞳孔も共役となっている。
【００３７】
即ち、第１のアフォーカルレンズ３１０の前側焦点は、被検査対象物である被検眼前眼部と略一致している。
【００３８】
そして、第１照明光学系２００Ａと第１受光光学系３００Ａとは、第１の光源部１００からの光束が集光する点で反射されたとして、その反射光による第１受光部５１０での信号ピークが最大となる関係を維持して、連動して移動し、第１受光部５１０での信号ピークが強くなる方向に移動し、強度が最大となる位置で停止する様に構成されている。この結果、第１の光源部１００からの光束が、被検眼上で集光することとなる。
【００３９】
次に、変換部材４００について説明する。
【００４０】
第１受光光学系３００Ａに配置された変換部材４００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。本第１実施例の変換部材４００には、光軸と直交する面内に配置された複数のマイクロフレネルレンズが採用されている。
【００４１】
ここでマイクロフレネルレンズについて詳細に説明する。
【００４２】
マイクロフレネルレンズは波長ごとの高さピッチの輪帯をもち、集光点と平行な出射に最適化されたブレーズを持つ光学素子である。ここで利用することのできる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つけたもので、９８％の集光効率を実現できる。
【００４３】
眼底からの反射光は、第１のアフォーカルレンズ３１０及び第２のシリンダーレンズ３２０を通過し、変換部材４００を介して、その１次光として第１受光部５１０上に集光する。ここで０次光は透過光束に相当し、１次光は収束光束に相当する。
【００４４】
また変換部材４００は、少なくとも１７個の領域に分けられた各領域において、収束作用を行うマイクロレンズ部と透過作用を行う開口部分で構成することも可能である。
【００４５】
本第１実施例の変換部材４００は、反射光束を少なくとも１７以上のビームに変換する波面変換部材から構成されている。
【００４６】
次に第１受光部５１０は、変換部材４００で変換された複数のビームを受光するためのものであり、本第１実施例では、リードアウトノイズの少ないＣＣＤが採用されている。ＣＣＤは、他に低ノイズタイプの一般的なものから測定用の２０００＊２０００素子の冷却ＣＣＤ等、何れのタイプのものが使用できる。
【００４７】
低ノイズタイプのＣＣＤとそのドライバーからの画像信号出力は、対応した画像入力ボードを使用することで簡単に実現することができる。
【００４８】
ここで、眼特性測定装置１００００の電気的な構成を図２に基づいて説明する。眼特性測定装置１００００の電気的な構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１の駆動部９１０と、第２の駆動部９２０とから構成されている。
【００４９】
制御部６１０は、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の光源部１００の点灯、消灯を制御したり、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御するためのものである。
【００５０】
第１の駆動部９１０は、演算部６００に入力された第１受光部５１０からの信号に基づいて、第１照明光学系２００Ａの第１のシリンダーレンズ２２０ａを回動させるためのものである。第１の駆動部９１０は、適宜のレンズ移動手段を駆動させて、第１のシリンダーレンズ２２０ａを回動させる様に構成されている。
【００５１】
第２の駆動部９２０は、演算部６００に入力された第１受光部５１０からの
信号に基づいて、受光光学系３００Ａの第２のシリンダーレンズ３２０ａを回動させるためのものである。第２の駆動部９２０は、適宜のレンズ移動手段を駆動させて、第２のシリンダーレンズ３２０ａを回動させる様に構成されている。
【００５２】
第１シリンダーレンズ２２０及び第２のシリンダーレンズ３２０の詳細な構成及びそれによる駆動方法を以下に説明する。これらのシリンダーレンズは、それぞれ、２つ１組のシリンダーレンズで構成される。
その円柱度数をそれぞれＤ、−Ｄとする。ここでｘｙ座標上のシリンダーを考える。 円柱度数ＤとーＤのシリンダーの軸がｘ軸となす角をそれぞれφ＋、φーとする。この時、角度θにおける非点収差は、それぞれ
【００５３】
Ｄｃｏｓ２（θーφ＋）
ーＤｃｏｓ２（θーφー）
【００５４】
となる。
【００５５】
これらの合成非点収差ＡＳ（θ）は、足し合わせればよいので、
【００５６】
合成円柱度数は、合成非点収差の最大値となる。このとき、
【００５８】
ｓｉｎ（２θーφ＋ーφー）＝１
【００５９】
よって、θ＝（（φ＋ーφー）／２）＋４５度
（θ： 円柱度数の軸の向きとなる）
【００６０】
の時に、
【００６１】
ＡＳ（θ）＝２Ｄｓｉｎα
【００６２】
（α＝φ＋ーφー （交差角 （開き角）））の最大値をとり、円柱度数Ｃが
【００６３】
形成される。
【００６４】
なお、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０と適宜のレンズ移動手段とは、
第１照明光学系２００及び第１受光光学系３００の結像状態を変化させるための結像状態変化部に該当するものである。
【００６５】
次に、眼特性測定装置１００００の具体的な測定方法を図３に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【００６６】
次に、Ｓ４では、測定準備Ａを実行する。
【００６７】
ここで、図４に基づいて、測定準備Ａを詳細に説明する。
【００６８】
まずＳ１で、測定準備Ａを開始する。次にＳ２では、第１受光部５１０によりスポット像レベルＬＳ を検出する。そしてＳ３では、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えているか否かを演算部６００により判断する。Ｓ３で演算部６００が、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えていると判断した場合には、Ｓ４に進み、測定準備を完了する。
【００６９】
ここでは、測定準備Ａとして、スポット像のレベルに基づく判断で説明を行ったが、後述する第２実施例の第２変形例で説明するような、第１受光部５１０上での変換部材４００で変換されたビームの受光位置が密になりすぎていると演算部が判断した場合に、適切な間隔となるように、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる測定準備Ｂに置き換えることも可能である。
【００７０】
なおＳ３で、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えていないと判断した場合には、Ｓ５に進み、結像状態変化部を制御して照明条件、受光条件を補正する。即ち、演算部６００が、第１の駆動部９１０を制御し、第１照明光学系２００Ａを移動させて照明条件を変化させて補正する。また演算部６００が、第２の駆動部９２０を制御し、受光光学系３００Ａを移動させて受光条件を変化させて補正する。
【００７１】
そしてＳ５で、照明条件、受光条件を補正した後、Ｓ２に戻る様になっている。
【００７２】
ここで、再び、図３に戻って説明する。
【００７３】
Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。次にＳ６で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【００７４】
次にＳ７で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【００７５】
Ｓ８では、後述する第１式乃至第６式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【００７６】
そしてＳ９では、演算された球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【００７７】
そしてＳ１０で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１１に進み測定を終了する。またＳ１０で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【００７８】
なお、第１照明光学系２００Ａで変化可能とする照明条件は、眼底へ照明する照明光束のフォーカス状態であり、結像状態変化部が変化させる結像状態とは、第１受光部５１０に入射する受光光束の集光状態とすることもできる
【００７９】
「第１実施例の測定方法の第１変形例」
【００８０】
ここで、第１実施例の測定方法の第１変形例を説明する。
【００８１】
第１実施例の結像状態変化部は、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されていたが、第１実施例の第１変形例の結像状態変化部は、演算部により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されている。
【００８２】
次に、眼特性測定装置１００００の測定方法の第１変形例を図５に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【００８３】
次に、Ｓ４では、測定準備（Ｂ−１）を実行する。
【００８４】
ここで、図６に基づいて、測定準備（Ｂ−１）を詳細に説明する。
【００８５】
Ｓ１で、予備測定（Ｂ−１）を開始する。
【００８６】
次にＳ２で、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。そしてＳ３で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【００８７】
次にＳ４で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【００８８】
Ｓ５では、後述の第１式乃至第６式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【００８９】
Ｓ５で演算された球面度数、乱視度数、乱視軸角度（Ｓ、Ｃ、ＡＸ）より矯正値Ｄ１を演算する。
【００９０】
そしてＳ６では、補正値を補正値Ｄ２とした時、
【００９１】
｜Ｄ２−Ｄ１｜＜ε
【００９２】
となっているか否かを判断し、補正値Ｄ２と矯正値Ｄ１との差が、ε以下である場合には、Ｓ７に進み、予備測定（Ｂ−１）を終了する。
【００９３】
またＳ６で、補正値Ｄ２と矯正値Ｄ１との差が、ε以上である場合には、Ｓ８に進み、補正値Ｄ２を新たな補正量Ｄ２’を加えて、結像状態変化部を制御して照明条件、受光条件を補正する。即ち、演算部６００が、第１の駆動部９１０を制御し、第１照明光学系２００Ａを移動させて照明条件を変化させて補正する。また演算部６００が、第２の駆動部９２０を制御し、受光光学系３００Ａを移動させて受光条件を変化させて補正する。
【００９４】
そしてＳ６で補正後、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【００９５】
ここで、再び、図５に戻って説明する。
【００９６】
Ｓ４で測定準備（Ｂ−１）が完了した後、Ｓ５に進み、球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【００９７】
そしてＳ６で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ７に進み測定を終了する。またＳ６で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【００９８】
「第１実施例の測定方法の第２変形例」
【００９９】
ここで、第１実施例の測定方法の第２変形例を説明する。
【０１００】
第１実施例の結像状態変化部は、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されていたが、第１実施例の第２変形例の結像状態変化部は、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２変化状態とする様に構成されている。
【０１０１】
次に、眼特性測定装置１００００の第２変形例の具体的な測定方法を図７に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【０１０２】
次に、Ｓ４では、測定準備Ａを実行する。
【０１０３】
測定準備Ａは、第１実施例の図４と同様であるから説明を省略する。
【０１０４】
ここで、再び、図７に戻って説明する。
【０１０５】
Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、予備測定（Ｂ−１）を実行する。
【０１０６】
予備測定（Ｂ−１）は、第１実施例の第１変形例の図６と同様であるから説明を省略する。
【０１０７】
Ｓ５で予備測定（Ｂ−１）が、完了すると、Ｓ６に進み、Ｓ６では、球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【０１０８】
そしてＳ７で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ８に進み測定を終了する。またＳ７で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【０１０９】
［第２実施例］
【０１１０】
次に本発明の第２実施例である眼特性測定装置２００００は、図８及び図９に示す様に、第１波長の光束を発するための第１の光源部１００と、第１の光源部１００からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系２００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材４００を介して第１受光部５１０に導くための第１受光光学系３００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部５２０に導くための第２受光光学系３００Ｂと、光束の傾き角に対応する第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求めるための演算部６００と、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるための結像状態変化部とから構成されている。
【０１１１】
演算部６００が、光束の傾き角に対応する第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求める様になっている。
【０１１２】
結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されている。
【０１１３】
第１の受光光学系３００Ａは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第２のシリンダーレンズ３２０ａと、第２リレーレンズ３２０ｂと、第１のビームスプリッタ３３０と、第２のビームスプリッタ３４０と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための変換部材４００とから構成されている。
【０１１４】
第１受光部５１０は、変換部材４００を通過した第１の受光光学系３００Ａからの光を受光し、第１信号を生成するためのものである。
【０１１５】
第２の受光光学系３００Ｂは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第２のシリンダーレンズ３２０ａと、第２リレーレンズ３２０ｂと、第１のビームスプリッタ３３０と、第２のビームスプリッタ３４０と、第２の集光レンズ３５０とから構成されている。第２のシリンダーレンズ３２０と変換部材４００の間に形成された第２のビームスプリッタ３４０で反射された光は、第２の集光レンズ３５０を介して第２受光部５２０に導く様に構成されている。第２受光部５２０は、第２信号を生成する。
【０１１６】
第１光源部１００と眼底が共役となっており、眼底と第１受光部５１０、第２受光部５２０とが共役となっている。更に、変換部材４００と瞳孔も共役となっている。
【０１１７】
その他の構成は、第１実施例と同様であるから説明を省略する。
【０１１８】
ここで、眼特性測定装置２００００の電気的な構成を図９に基づいて説明する。眼特性測定装置２００００の電気的な構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１の駆動部９１０と、第２の駆動部９２０とから構成されている。
【０１１９】
なお、演算部６００には、第１受光部５１０からの第１信号と、第２受光部５２０からの第２信号とが入力される様に構成されており、演算部６００は、第２受光部５２０からの第２信号に基づき、被検眼の光学特性を求め、結像状態変化部を制御して、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されている。
【０１２０】
次に、眼特性測定装置２００００の具体的な測定方法を図３に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａの第２のシリンダーレンズ３２０を原点位置に移動させる。
【０１２１】
次に、Ｓ４では、測定準備Ａを実行する。
【０１２２】
測定準備Ａは、図１０に示す様に、第２受光部５２０を使用するものである。
【０１２３】
ここで、図１０に基づいて、測定準備Ａを詳細に説明する。
【０１２４】
まずＳ１で、測定準備Ａを開始する。次にＳ２では、第２受光部５２０によりスポット像レベルＬＳ を検出する。そしてＳ３では、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えているか否かを演算部６００により判断する。Ｓ３で演算部６００が、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えていると判断した場合には、Ｓ４に進み、測定準備を完了する。
【０１２５】
なおＳ３で、スポット像レベルＬＳ が、予め設定されたレベルＬ０を越えていないと判断した場合には、Ｓ５に進み、結像状態変化部を制御して照明条件、受光条件を補正する。即ち、演算部６００が、第１の駆動部９１０を制御し、第１照明光学系２００Ａを移動させて照明条件を変化させて補正する。また演算部６００が、第２の駆動部９２０を制御し、受光光学系３００Ａを移動させて受光条件を変化させて補正する。
【０１２６】
そしてＳ５で、照明条件、受光条件を補正した後、Ｓ２に戻る様になっている。
【０１２７】
ここで、再び、図３に戻って説明する。
【０１２８】
Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。次にＳ６で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【０１２９】
次にＳ７で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【０１３０】
Ｓ８では、後述の第１式乃至第６式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【０１３１】
そしてＳ９では、演算された球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【０１３２】
そしてＳ１０で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１１に進み測定を終了する。またＳ１０で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【０１３３】
［第２実施例の測定方法の第１変形例］
【０１３４】
第２実施例では、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号レベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。これに対して、本第２実施例の第１変形例は、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２状態とするように構成されている。
【０１３５】
即ち、第１状態では、第２信号の信号レベルが最大となるように第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。また、第２状態では、演算部６００により求められた被検眼の光学特性として、球面成分、乱視成分及び乱視軸角度に応じて、これらを略うち消すように第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。具体的には、第１状態で球面成分の概略補正を、第２状態で球面成分の精密補正と、球面以外の乱視成分、乱視軸角度の補正を行うように構成される。
【０１３６】
次に、眼特性測定装置２００００の具体的な測定方法を図１２（ａ）に基づいて説明する。
【０１３７】
ステップ１（以下Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の▲１▼のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【０１３８】
次にＳ４では、測定準備Ａを実行する。この測定準備Ａは、第２実施例で説明した図１０の測定準備Ａと同様である。なお測定準備Ａが完了した状態が第１変化状態に該当する。
【０１３９】
Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、予備測定（Ｂ−１）を実行する。この予備測定（Ｂ−１）は、第１実施例の測定方法の第１変形例の図６で説明したものと同様であり、（Ｓ、Ｃ、ＡＸ）により矯正値を求め、これに基づき受光条件を変化させて補正するものである。
【０１４０】
そしてＳ５の予備測定（Ｂ−１）が終了すると、図１２（ｂ）のＳ６に進み第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。以下Ｓ６からＳ１０までの処理により被検眼の光学特性として、球面度数、乱視度数、乱視軸角度、球面収差、コマ収差及びその他の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、Ａｘ、ＳＡ、Ｃｏｍａ…）などが測定され、表示される。それらの処理は、第２実施例と共通であるのでその詳細な説明は省略する。Ｓ１１では、測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１２に進み、測定を終了する。また、Ｓ１１で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻り測定を続行するように構成される。
【０１４１】
［第２実施例の測定方法の第２変形例］
【０１４２】
第２実施例では、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号レベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。これに対して、本第２実施例の第２変形例は、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、第１受光部の受光信号に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２状態とするように構成されている。
【０１４３】
即ち、第１状態では、第２信号の信号レベルが最大となるように第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。また、第２状態では、第１受光部の受光信号のレベル又は受光スポット信号の位置に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。具体的には、第１状態で球面成分の概略補正を、第２状態で球面成分の精密補正と、球面以外の乱視成分、乱視軸角度の補正を行うように構成される。
【０１４４】
次に、眼特性測定装置２００００の具体的な測定方法を図１２（ｃ）に基づいて説明する。
【０１４５】
ステップ１（以下Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の▲１▼のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【０１４６】
次にＳ４では、測定準備Ａを実行する。この測定準備Ａは、第２実施例で説明した図１０の測定準備Ａと同様である。なお測定準備Ａが完了した状態が第１変化状態に該当する。Ｓ４で測定準備Ａが完了した後、Ｓ５に進み、測定準備Ｂを実行する。この測定準備Ｂは、第１受光部５１０の信号に応じて第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。具体的には、被測定眼に屈折異常があり、確認したい範囲の第１受光部５１０上での変換部材４００で変換されたビームの受光位置が密になりすぎていると演算部が判断した場合には、適切な間隔となるように、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させるものである。例えば、収束光束となっている場合には、収束の度合いが弱くなる方向に変化される。
【０１４７】
そしてＳ５の測定準備Ｂが終了すると、図１２（ｃ）のＳ６に進み第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。以下、Ｓ６からＳ１０までの処理により被検眼の光学特性として、球面度数、乱視度数、乱視軸角度、球面収差、コマ収差及びその他の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ…）などが測定され、表示される。それらの処理は、第２実施例と共通であるのでその詳細な説明は省略する。Ｓ１１では、測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１２に進み、測定を終了する。また、Ｓ１１で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻り測定を続行するように構成される。
【０１４８】
［第３実施例］
【０１４９】
次に本発明の第３実施例である眼特性測定装置３００００は、図１１に示す様に、第１波長の光束を発するための第１の光源部１００と、第１の光源部１００からの第１光束で被検眼網膜上で微小な領域を照明するための第１照明光学系２００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材４００を介して第１受光部５１０に導くための第１受光光学系２００と、第２波長の光束を発するための第２の光源部１１０と、第２の光源部１１０からの第２光束で被検眼網膜上に所定の領域を照明するための第２照明光学系２００Ｂと、被検眼網膜から反射して戻ってくる第１光束を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材４００を介して第１受光部５１０に導くための第１受光光学系３００Ａと、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部５２０に導くための第２受光光学系３００Ｂと、光束の傾き角に対応する第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求めると共に、第２受光部５２０からの第２信号に基づき、第１照明光学系２００Ａの照明状態を検出するための演算部６００と、第１受光部５１０からの第１信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２変化状態とするための結像状態変化部とから構成されている。
【０１５０】
第１照明光学系２００Ａは、第１の光源部１００からの光束で被検眼眼底上で微小な領域を照明するためのものである。第１照明光学系２００Ａは、第１の集光レンズ２１０と、第１のシリンダーレンズ２２０ａと、第１リレーレンズ２２０ｂとから構成されている。
【０１５１】
第２照明光学系２００Ｂは、第２の光源部１１０からの第２光束で被検眼網膜上に所定の領域を照明するためのものである。第２の光源部１１０は、例えば波長８６０ｎｍの第２波長の光束を発するためのものである。
【０１５２】
第２照明光学系２００Ｂは、第２の光源部１１０と、第３の集光レンズ２３０と、第１の絞りリング２４０と、第４の集光レンズ２５０と、第２の絞りリング２６０と、レンズ２７０と、第３のビームスプリッタ３３０とから構成されている。
【０１５３】
第３の集光レンズ２３０と第１の絞りリング２４０とは、瞳を照明するためのものであり、第４の集光レンズ２５０と第２の絞りリング２６０とは、眼底を照明するためのものである。
【０１５４】
第１受光光学系３００Ａは、被検眼網膜から反射して戻ってきて第２のビームスプリッタ３４０を通過した光束を受光し第１受光部５１０に導くためのものである。第１受光光学系３００Ａは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第２のシリンダーレンズ３２０ａと、第２リレーレンズ３２０ｂと、第１のビームスプリッタ３３０と、反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための変換部材４００とから構成されている。
【０１５５】
第１受光部５１０は、変換部材４００を通過した第１の受光光学系３００Ａからの光を受光し、第１信号を生成するためのものである。
【０１５６】
第２の受光光学系３００Ｂは、第１のアフォーカルレンズ３１０と、第１のビームスプリッタ３３０と、第２のビームスプリッタ３４０と、第２の集光レンズ３５０とから構成されている。第１のビームスプリッタ３３０と第２のシリンダーレンズ３２０との間に形成された第２のビームスプリッタ３４０で反射された第２波長の光は、第２の集光レンズ３５０を介して第２受光部５２０に導く様に構成されている。第２受光部５２０は、第２信号を生成する。第２のビームスプリッタ３４０は、第１波長の光束を通過し、第２波長の光束を反射するダイクロイックミラーで構成されている。
【０１５７】
第１の光源部１００、第２の光源部１１０の２次光源に相当する第２絞りリング２６０と、眼底とが共役となっており、眼底と第１受光部５１０、第２受光部５２０とが共役となっている。更に、変換部材４００と瞳孔も共役となっており、瞳孔と第１の絞りリング２４０とが共役となっている。
【０１５８】
その他の構成は、第１実施例及び第２実施例と同様であるから説明を省略する。
【０１５９】
ここで、眼特性測定装置３００００の電気的な構成を図９に基づいて説明する。眼特性測定装置２００００の電気的な構成は、演算部６００と、制御部６１０と、表示部７００と、メモリ８００と、第１の駆動部９１０と、第２の駆動部９２０とから構成されている。
【０１６０】
なお、演算部６００には、第１受光部５１０からの第１信号と、第２受光部５２０からの第２信号とが入力される様に構成されており、演算部６００は、第１受光部５１０からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求め、第２受光部５２０からの第２信号に基づき、第１照明光学系２００Ａの照明状態を検出する様になっている。
【０１６１】
結像状態変化部は、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２変化状態とするものである。
【０１６２】
なお、本実施例において第１波長は、第２波長よりも短く設定したが、逆の関係としてもよい。また第１波長と第２波長とを同じ波長とし、第２のビームスプリッタ３４０をハーフミラーで構成することもできる。この場合には、第１照明光学系２００Ａと第２照明光学系２００Ｂとを共通の構成にすることもできる。
【０１６３】
次に、眼特性測定装置３００００の具体的な測定方法を図１２（ａ）に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａを原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａを原点位置に移動させる。
【０１６４】
次に、Ｓ４では、測定準備Ａを実行する。この測定準備Ａは、第１実施例で説明した図４の測定準備Ａと同様である。なお測定準備Ａが完了した状態が、第１変化状態に該当する。
【０１６５】
Ｓ４で測定準備Ａが完了したら、Ｓ５に進み、予備測定（Ｂ−２）を実行する。
【０１６６】
ここで図１３に基づいて、予備測定（Ｂ−２）を詳細に説明する。
【０１６７】
Ｓ１で、予備測定（Ｂ−２）を開始する。
【０１６８】
次にＳ２で、第２受光部５２０によりリング像を検出する。これは、第２照明光学系２００Ｂにより、瞳又は眼底を照明し、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部５２０で検出するものである。瞳を照明する場合には、第１の絞りリング２４０がリング像を形成し、眼底を照明する場合には、第２の絞りリング２６０がリング像を形成する。
【０１６９】
そしてＳ３で、演算部６００が、球面度数、乱視度数、乱視軸角度（Ｓ、Ｃ、ＡＸ）を演算する。
【０１７０】
更にＳ４では、Ｓ３で演算部６００が算出した球面度数、乱視度数、乱視軸角度（Ｓ、Ｃ、ＡＸ）に応じて、結像状態変化部を制御し、照明条件、受光条件を補正する。この状態が、第２変化状態に該当するものである。
【０１７１】
Ｓ４で、照明条件、受光条件を補正した後、Ｓ５に進んで予備測定（Ｂ−２）を終了する。
【０１７２】
ここで、再び、図１２（ａ）に戻って説明する。
【０１７３】
Ｓ５で予備測定（Ｂ−２）が完了した後、Ｓ６に進み、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。次にＳ７で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【０１７４】
次にＳ８で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【０１７５】
Ｓ９では、後述の第１式乃至第６式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【０１７６】
そしてＳ１０では、球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【０１７７】
そしてＳ１１で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１２に進み測定を終了する。またＳ１１で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【０１７８】
「第３実施例の測定方法の変形例」
【０１７９】
第３実施例では、結像状態変化部が、第２受光部５２０からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第１変化状態とし、その後に、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させて第２変化状態とするものである。
【０１８０】
これに対して本第３実施例の変形例は、結像状態変化部が、演算部６００により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系２００Ａ及び第１受光光学系３００Ａの結像状態を変化させる様に構成されている。
【０１８１】
次に、眼特性測定装置３００００の変形例の具体的な測定方法を図１４に基づいて説明する。ステップ１（以下、Ｓ１と略する）で、測定を開始する。次にＳ２で、被検眼の位置のアライメント調整を行う。そしてＳ３では、制御部６１０が、演算部６００からの制御信号に基づいて、第１の駆動部９１０と第２の駆動部９２０とを制御して、可動部を原点位置に移動させる。即ち、第１の駆動部９１０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、第１照明光学系２００Ａの第１のシリンダーレンズ２２０を原点位置に移動させる。また第２の駆動部９２０が、適宜のレンズ移動手段を駆動し、受光光学系３００Ａの第２のシリンダーレンズ３２０を原点位置に移動させる。
【０１８２】
そしてＳ４に進み、予備測定（Ｂ−２）を実行する。
【０１８３】
予備測定（Ｂ−２）は、第３実施例の図１３と同様であるから説明を省略する。
【０１８４】
ここで、再び、図１４に戻って説明する。
【０１８５】
Ｓ４で予備測定（Ｂ−２）が完了した後、Ｓ５に進み、第１受光部５１０によりスポット像を撮像する。次にＳ６で重心位置を検出する。この重心位置は、例えば、投影される光束が受光面において複数の画素上に投影される様にし、各画素の光束の強度を参考にして重心位置を求めることもできる。この様に重心の計算をすることにより、素子の１／１０以下の測定位置精度を確保することができる。
【０１８６】
次にＳ７で、正視の重心位置からのずれ量を算出する。
【０１８７】
Ｓ８では、後述の第４式、第５式に基づいて、ゼルニケ係数の算出を行う。
【０１８８】
そしてＳ９では、球面度数、乱視度数、乱視軸角度及びそれ以外の高次収差成分（Ｓ、Ｃ、ＡＸ、ＳＡ、Ｃｏｍａ、・・・・・）等を表示部７００に表示する。
【０１８９】
そしてＳ１０で測定を終了するか否かを判断し、終了する場合には、Ｓ１１に進み測定を終了する。またＳ１０で測定を終了しない場合には、Ｓ２に戻る様に構成されている。
【０１９０】
ここで、第１受光部５１０で得られた光束の傾き角に基づいて被検眼１０００の光学特性を求めるための演算部６００の動作原理について詳細に説明する。
【０１９１】
本発明によって測定されるものは、眼の波面収差である。
【０１９２】
図１５に示す様に変換部材４００の座標をＸ、Ｙとし、 第１受光部５１０の座標を ｘ、ｙとすれば、
【０１９３】
一般に第３式で表される波面Ｗ（Ｘ、Ｙ）は、下記の第１式と第２式の関係で結び付けられる。
【０１９４】
「数１」
・・・・・第１式
【０１９６】
「数２」
・・・・・第２式
【０１９８】
「数３」
・・・・・第３式
【０２００】
そこで、第３式の両辺を、変換部材４００上の座標Ｘ、Ｙでそれぞれ微分し、第１式と第２式の左辺に代入すると、Ｃｉｊ の多項式を得ることができる。
【０２０１】
なお、第３式のＺｉｊ は、ゼルニケの多項式と呼ばれるものであり、 下記の第４式と第５式で表されるものである。
【０２０２】
「数４」
・・・・・第４式
【０２０４】
「数５」
・・・・・第５式
【０２０６】
そして、下記の第６式の自乗誤差を最小にすることにより、未知量のＣｉｊ を求めることができる。
【０２０７】
「数６」
・・・・・第６式
【０２０９】
以上の様に求められたＣｉｊ を利用することにより、眼の光学的に重要なパラメータとして利用することができる。
【０２１０】
ここで、ゼルニケの多項式の意味を示す。
【０２１１】
Ｚ１０、Ｚ１１ プリズム
Ｚ２１ Ｓ値
Ｚ２０、Ｚ２２ Ｃ、ＡＸ 値
Ｚ３０、Ｚ３３ 矢状収差
Ｚ３１、Ｚ３２ ３次コマ収差
Ｚ４２ ３次球面収差
Ｚ４１、Ｚ４３ ３次非点収差
Ｚ５２、Ｚ５３ ５次コマ収差
Ｚ６３ ５次球面収差
Ｚ８４ ７次球面収差
【０２１２】
【効果】
以上の様に構成された本発明は、第１波長の光束を発する第１光源部と、該第１光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換する第１変換部材を介して第１受光部に導く第１受光光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導く第２受光光学系と、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求める演算部と、少なくとも上記第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させる結像状態変化部とから構成されているので、結像状態変化部により、照明条件、受光条件が最適化され、眼の光学特性を高精度に測定することができるという卓越した効果がある。
【０２１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の眼特性測定装置１００００の構成を示す図である。
【図２】第１実施例の眼特性測定装置１００００の電気的構成を示す図である。
【図３】第１実施例の動作を説明する図である。
【図４】測定準備Ａを説明する図である。
【図５】第１実施例の第１変形例の動作を説明する図である。
【図６】測定準備（Ｂ−１）を説明する図である。
【図７】第１実施例の第２変形例の動作を説明する図である。
【図８】本発明の第２実施例の眼特性測定装置２００００の構成を示す図である。
【図９】第２実施例の眼特性測定装置２００００の電気的構成を示す図である。
【図１０】測定準備Ａを説明する図である。
【図１１】本発明の第３実施例の眼特性測定装置３００００の構成を示す図である。
【図１２（ａ）】第３実施例の動作を示す図である。
【図１２（ｂ）】第２実施例の動作を示す図である。
【図１２（ｃ）】第２実施例の動作を示す図である。
【図１３】測定準備（Ｂ−２）を説明する図である。
【図１４】第３実施例の変形例の動作を示す図である。
【図１５】光学特性の演算方法を説明する図である。
【符号の説明】
１００００ 第１実施例の光学特性測定装置
２００００ 第２実施例の光学特性測定装置
３００００ 第３実施例の光学特性測定装置
４００００ 第４実施例の光学特性測定装置
１０００ 被検眼
１００ 第１の光源部
１１０ 第２の光源部
２００Ａ 第１照明光学系
２００Ｂ 第２照明光学系
２１０ 第１の集光レンズ
２２０ 第１のシリンダーレンズ
２３０ 第３の集光レンズ
２４０ 第１の絞りリング
２５０ 第４の集光レンズ
２６０ 第２の絞りリング
２７０ レンズ
３００Ａ 第１受光光学系
３００Ｂ 第２受光光学系
３１０ 第１のアフォーカルレンズ
３２０ 第２のシリンダーレンズ
３３０ 第１のビームスプリッタ
３４０ 第２のビームスプリッタ
３５０ 第２の集光レンズ
４００ 第１変換部材
５１０ 第１受光部
５２０ 第２受光部
６００ 演算部
７００ 表示部
Claims (7)
- 第１波長の光束を発する第１光源部と、該第１光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換する第１変換部材を介して第１受光部に導く第１受光光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導く第２受光光学系と、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求める演算部と、少なくとも上記第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させる結像状態変化部とから構成された眼特性測定装置。
- 上記結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号のレベルに応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、演算部により求められた光学特性に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とするように構成されている請求項１記載の眼特性測定装置。
- 上記結像状態変化部が、第２受光部からの第２信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第１状態とし、その後に、第１受光部の受光信号に応じて、第１照明光学系及び第１受光光学系の結像状態を変化させて第２状態とするように構成されている請求項１記載の眼特性測定装置。
- 第１波長の光束を発するための第１の光源部と、該第１の光源部からの光束で被検眼網膜上で微小な領域を、その照明条件を変化可能に照明するための第１照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる光束の一部を、該反射光束を少なくとも１７本のビームに変換するための第１変換部材を介して第１受光部に導くための第１受光光学系と、第２波長の光束を発するための第２の光源部と、該第２の光源部からの第２光束で被検眼網膜上に所定の領域を照明するための第２照明光学系と、被検眼網膜から反射して戻ってくる第２光束を第２受光部に導くための第２受光光学系と、光束の傾き角に対応する第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の光学特性を求め、第２受光部からの第２信号に基づき、被検眼の光学特性を求めるための演算部と、前記第２信号に基づき、前記演算部により求められた光学特性に応じて、前記第１照明光学系及び前記第１受光光学系の結像状態を変化させるための結像状態変化部とから構成された眼特性測定装置。
- 前記結像状態変化部は、第１受光部からの第１信号のレベルに応じて、前記第１照明光学系及び前記第１受光光学系の結像状態を変化させる機能を更に有する請求項４記載の眼特性測定装置。
- 前記結像状態変化部は、２つ１組のシリンダーレンズを含んでいることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の眼特性測定装置。
- 前記照明光学系で変化可能とする照明条件は、眼底へ照明する照明光束のフォーカス状態であり、前記結像状態変化部が変化させる結像状態とは、前記受光部に入射する受光光束の集光状態であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項記載の眼特性測定装置。
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