JP4694025B2 - 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、眼特性測定装置に係り、特に、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状等の演算前に演算に相応しいデータを、目視で確認することで一層的確に選択可能とする眼特性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医学用に用いられる光学機器は、極めて多種多様な広がりを見せている。この光学機器は、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。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測定眼がどのような測定タイミング決定要因下に置かれていたかが重要となる。
【０００３】
また、一般に、角膜トポグラフィーは、角膜切開術・角膜切削術等の手術の結果予測、角膜移植後の臨床、近視・遠視用のコンタクトレンズの設計及び評価、角膜の診断・病気判定等、多数の用途に有効である。従来の角膜形状の測定方法としては、例えば、プラシード円板技術、立体写真技術、モアレ技術、トポグラフィー干渉技術等がある。
【０００４】
この光学特性測定装置としては、例えば、眼底に点光源を投影して、ハルトマン板のような変換部材により所定数のビームに変換し、このビームを受光部で受光して眼の光学特性を測定する装置や、可視光によるプラチドリングを用いて角膜形状を測定する角膜形状測定装置などが知られている。なお、本明細書中、被測定眼の光学特性を測定するために必要とされるハルトマン板を介して得られる信号を第１信号とし、同様に、被測定眼の角膜形状を測定するために必要とされる、プラチドリングを介して得られる信号を第２信号とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、手動または自動でアライメントが調整された時点で、測定が手動または自動で開始されるが、測定時のＣＣＤに付帯した座標系（ＣＣＤ座標）は、ＣＣＤとレンズを介して反対側の物体側（眼側）のそのＣＣＤ座標に対応する。そして、ハルトマン波面センサー（第１測定系）と角膜形状測定（第２測定系）は、それぞれのＣＣＤでほぼ同時であるが、厳密には同時でない時刻に測定される場合がある。このため測定中に、例えば、目が動くこと等が主因となり、第１測定系のＣＣＤ座標系が、第２測定系のＣＣＤ座標に対して等しくなる保証はない。また、前眼部像から瞳のエッジを得て、それをアライメントに利用することは既に行われている。しかし、ハルトマン像の取得タイミングと前眼部アライメント像の取得タイミングが完全に一致しない場合には、前眼部アライメント像だけでアライメントしたのでは、眼球運動等によりハルトマン測定のアライメントにずれが生じる可能性がある。このように、従来の光学特性測定装置では、被測定眼の光学特性及び角膜形状を同時に測定することが困難である場合が想定される。
また、眼特性を演算するにあたり、測定された第１信号及び第２信号が必ずしも適当なものであるとは限らない。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、波面測定を含む眼特性測定装置において、データ処理を効率的に行わせることを目的とする。本発明は、特に、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状等の演算前に演算に相応しいデータを、いっそう的確に目視で確認して、選択可能とすることを目的とする。
また、本発明は、第１測定系の第１信号及び第２測定系の第２信号を同時又は略同時に取り込むことに相応しい構成とすることを目的とする。また、本発明は、第１信号及び第２信号を同時又は略同時に連続的に取り込むことに相応しい構成とすることを目的とする。また、本発明は、第１信号及び第２信号が測定に相応しい状態となったときに測定を行うことを目的とする。また、本発明は、測定に影響を与える複数の要因があるが、それぞれを検出しやすい信号でそれらの要因の適否を判断し測定タイミングを決定することで信頼性の高い測定結果を得られるような状態で測定を行うことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決手段によると、
近赤外の第１波長の第１光束を発する第１光源部と、
上記第１光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を照明するための第１照明光学系と、
上記第１光源部からの第１光束が被検眼網膜から反射された第１反射光束の一部を、少なくとも実質的に１７本のビームに変換する第１変換部材を介して受光するための第１受光光学系と、
上記第１受光光学系により導かれた第１受光光束を受光し、第１信号を形成する第１受光部と、
近赤外であって第１光束の第１波長よりも長い波長である第２波長の第２光束を発する第２光源部と、
上記第２光源からの第２光束で被検眼角膜付近を所定のパターンで照明する第２照明光学系と、
上記第２光源部からの第２光束が被検眼角膜付近から反射された第２反射光束を受光するための第２受光光学系と、
上記第２受光光学系により導かれた第２受光光束を受光し、第２信号を形成する第２受光部と、
上記第１受光部及び／又は第２受光部からの第１及び／又は第２信号をイメージとして表示する表示部と、
上記表示部で表示された第１及び／又は第２信号のイメージ表示に基づき、演算処理に利用する第１及び／又は第２信号を選択するための入力部と、
上記入力部により選択された第１及び／又は第２信号に相当する第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める演算部と、
を備えた眼特性測定装置を提供する。
【０００８】
本発明の特徴のひとつとしては、例えば、第１受光部からの第１信号（又は、第１受光部で得られた光束の傾き角）に基づいて、被検眼の光学特性（例えば、屈折力）を測定すると共に、第２受光部からの第２信号に基づいて、角膜形状を測定する。本発明の他の特徴としては、例えば、被測定眼を縮瞳させずに、第１信号及び第２信号を同時に、又は、同時に複数回続けて取り込むことができる。本発明の他の特徴としては、例えば、測定に相応しい第１信号及び第２信号を取り込むタイミングを決定することができる。本発明の他の特徴としては、例えば、第１信号と第２信号とで、別々の要因を判定したり、第１信号又は第２信号だけで複数の要因を判定したり、一方、重要な要因（例えば、瞬き）については、第１信号と第２信号の両方を用いて判定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。
図１は、本発明に関する眼光学特性測定装置の概略光学系１００を示す図である。
【００１０】
眼光学特性測定装置の光学系１００は、例えば、対象物である被測定眼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２送光光学系８０とを備える。なお、被測定眼６０については、図中、網膜６１、角膜６２が示されている。
【００１１】
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からの光束で被測定眼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。なお、ここでは、一例として、第１光源部１１から発せられる照明用の光束の第１波長は、赤外域の波長（例えば、８４０ｎｍ、７８０ｎｍ等）である。
【００１２】
また、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。
【００１３】
第１受光光学系２０は、例えば、コリメートレンズ２１と、被測定眼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。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。
【００１４】
第２照明光学系７０は、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、プラチドリングの構成図の一例を示す。プラチドリング（ＰＬＡＣＩＤＯ'Ｓ ＤＩＳＣ）７１は、図示のように、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。
【００１５】
第２送光光学系８０は、例えば、後述するアライメント調整及び座標原点、座標軸の測定・調整を主に行うものであって、第２波長の光束を発するための第２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。
【００１６】
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、被測定眼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２光源部３１から発せられ被測定眼６０の角膜６２から反射し、戻ってくる光束を第２受光部３５に導くこともできる。なお、第２光源部３１から発せられる光束の第２波長は、例えば、第１波長（ここでは、８４０ｎｍ）と異なると共に、それより長い波長を選択できる（例えば、９４０ｎｍ）。
【００１７】
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２送光光学系８０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２光源部３１の波長を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる第２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、ダイクロミックミラー）で形成される。ビームスプリッター４５は、第１光源部１１の波長を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼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、ダイクロミックミラー）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及び２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。
【００１８】
調整用光学系５０は、例えば、後述する作動距離調整を主に行うものであって、第３光源部５１と、第４光源部５５と、集光レンズ５２、５３と、第３受光部５４を備え、主に作動距離調整を行うものである。
【００１９】
つぎに、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２送光光学系８０により実施される。
【００２０】
まず、第２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、対象物である被測定眼６０を略平行な光束で照明する。被測定眼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。
【００２１】
ここで、この第２受光部３５上のスポット像を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、スポット像が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、被測定眼６０の角膜６２を第３光源部５１により照明し、この照明により得られた被測定眼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。
【００２２】
つぎに、作動距離調整について説明する。作動距離調整は、主に、調整用光学系５０により実施される。
まず、作動距離調整は、例えば、第４光源部５５から射出された光軸付近の平行な光束を、被測定眼６０に向けて照射すると共に、この被測定眼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、被測定眼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４光源部５５からのスポット像が形成される。一方、被測定眼６０が適正な作動距離から前後に外れた場合、第４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４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。
【００２３】
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、被測定眼６０に送光されると共に、被測定眼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。
【００２４】
また、第１光源部１１と被測定眼６０の網膜６１とは、共役な関係を形成している。被測定眼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と被測定眼６０の瞳孔とは、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、被測定眼６０の瞳孔と略一致している。
【００２５】
また、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ピーク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での信号ピークが大きくなる方向に移動し、信号ピーク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、被測定眼６０上で集光する。
【００２６】
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、あるいはハルトマンプレート２２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２２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。
【００２７】
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）。
【００２８】
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（被測定眼６０）について、被測定眼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、被測定眼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。
【００２９】
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。
【００３０】
また、被測定眼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。
【００３１】
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。
眼光学特性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と、第２駆動部２６０と、入力部２７０及び付加測定部２８０とを備える。
【００３２】
演算部２１０は、第１受光部２３と上記第２受光部３５からの第１及び第２信号を同じ又は略同じタイミングで取り込み、第１受光部２３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３５からの第２信号に基づき被検眼角膜形状を求める。ここで、演算部２１０は、入力部２７０により選択された第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める。演算部２１０は、第１受光部２３から得られる受光信号（第１信号）▲４▼、第２受光部３５から得られる受光信号(第２信号)▲７▼、第３受光部５４から得られる受光信号（１０）を入力すると共に、座標原点、座標軸、座標の移動、回転、全波面収差、角膜波面収差、ゼルニケ係数、収差係数、Ｓｔｒｅｈｌ比、白色光ＭＴＦ、ランドルト環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。さらに、演算部２１０は、第１信号、第２信号、又は、第１信号と第２信号両方により、測定タイミング決定要因に基づき、測定可能期間を求める。演算部２１０は、連続測定モードを選択可能であって、連続測定モードにおいては、第１信号又は第２信号の測定適合条件が充足している場合に、所定間隔で第１信号及び第２信号の測定を行うことができる。また、演算部２１０は、連続測定モードにおいては、第１信号又は第２信号の測定適合条件が再度充足している場合に、自動的に測定を行うことができる。さらに、演算部２１０は、学習モード（例えば、測定タイミングに関しての学習モード）を選択（切替）可能である。学習モードが選択された場合には、その測定のときの測定適合条件を記憶しておき、第１信号又は第２信号の測定適合条件の設定に反映させるようにしてもよい。この学習モードでは、例えば、熟練者の測定の際に、学習モードをＯＮとして、その際の測定タイミングを記憶し、まばたきからの所定時間後を測定可能期間の設定の参考とするようにしてもよい。また、演算部２１０は、測定されたときの第２受光部の信号を記憶しておき、この第２受光部の信号を、測定データと共に表示部２３０において表示可能とすることができる。演算部２１０は、例えば、測定の際の前眼部像と測定結果とを関連付けてメモリ２４０に記憶して、この前眼部像及び測定結果を表示部２３０に表示することができる。なお、演算部２１０の詳細は後述する。
【００３３】
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２光源部３１に対して信号▲６▼を出力し、第３光源部５１に対して信号▲８▼を出力し、第４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。
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▼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るものであり、図示しない適宜のレンズ移動手段に対して信号▲２▼を出力すると共に、このレンズ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。
【００３４】
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▼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、図示しない適宜のレンズ移動手段に対して信号▲３▼を出力すると共に、このレンズ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。
入力部２７０は、例えば、測定モード、測定タイミング決定要因、測定可能期間（範囲）、連続モードの場合の連続測定回数等の各種選択を行うためのものである。測定モードとは、自動又はマニュアル、単発測定又は連続測定などを選択するためのものである。なお、測定モードとしてマニュアルが選択された場合、入力部２７０は、例えば、マニュアルで測定するためのファインダースイッチとなる。また、測定タイミング決定要因とは、第１受光部２３から得られる受光信号（第１信号）▲４▼、第２受光部３５から得られる受光信号（第２信号）▲７▼、又は、第１信号と第２信号の両方を用いて、適宜の要因により測定可否が設定されるものである。
付加測定部２８０は、例えば、脈拍測定を行う。付加測定部２８０により、脈拍を考慮した測定を行なうことができる。演算部２１０は、付加測定部２８０からさらに被測定者の脈拍に相当する信号を受け取り、脈拍に相当する信号に応じて、初回測定のタイミング時点の脈拍状態と略同じ状態でその後の測定タイミングを決定することができる。また、演算部２１０は、付加測定部２８０からさらに被測定者の脈拍に相当する信号を受け取り、脈拍に相当する信号に応じて、所定の脈拍状態となったときに測定タイミングを決定することもできる。このように、演算部２１０では、例えば、脈拍で測定タイミングを決定することができる。
【００３５】
表示部２３０は、第１受光部２３及び／又は第２受光部３５からの第１及び／又は第２信号をイメージとして表示する。図１６に、イメージ表示の説明図を示す。ここでは、表示部２３０は、第１及び第２信号をイメージとして表示しているが、第１信号又は第２信号のいずれか一方をイメージとして表示してもよい。この設定は、予め入力部２７０等により設定されることができる。入力部２７０により、表示部２３０で表示された第１及び／又は第２信号のイメージ表示に基づき、演算処理に利用する第１及び第２信号を選択する。操作者はこれらイメージから、上述の各測定タイミング決定要因により測定適合か否かを測定対象として適合するかどうかを判断して、適宜所望の画像を選択する。
この図では、前眼部とハルトマン像の２つ一組で都合、３組の画像が１つの画面で表示されている。各画面中、光学特性を測定するデータの場合には、［ANALYZE］をクリックし、測定対象から除外したい場合には、[DELETE]をクリックすることにより画像の選択が行われる。選択しない場合に、[DELETE]を押すことを省略することもできる。表示されている画面の選択が終了すると、左下の矢印キーをクリックして次の画面又は前の画面に移動し必要な選択が完了するまで繰り返す。[ＯＤ]は右眼を、[ＯＳ]は左眼を示す。[ＯＤ]を押すと右眼に対する画像、[ＯＳ]を押すと左眼に対する画像のみが表示される。すべての選択が終わると[CONTINUE]をクリックし、選択されたデータに基づいて光学特性の測定が開始される。また、[ANALYZE]をクリックしたときにその画像に対して光学特性の測定を行ってもよい。なお、レフラクトメータと同時に測定を行うなど、被検眼の球面度数、乱視度数、乱視軸角度がわかっているような場合には、中央部分にそれらの表示を加えることもできる。もし、ハルトマンが像をとるたびに、これらの値を測定する構成である場合には、そのばらつきにより、選択すべきかどうかの判断材料とできる。
【００３６】
また、表示部２３０が、第１受光部２３の第１信号又は上記第２受光部３５の第２信号のいずれか一方の信号をイメージとして表示する場合、入力部２７０は、表示部２３０で表示された一方の信号のイメージ表示中から、演算処理に利用する信号が選択されると、演算部２１０は、入力部２７０により選択された信号に基づき、選択された一方の信号と同じ又は略同じタイミングで測定された他の信号とを第１及び第２信号として用いて被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める。また、表示部２３０が、第１受光部２３及び第２受光部３５の第１及び第２信号をイメージとして表示する場合、入力部２７０は、表示部２３０で表示された第１及び第２信号のイメージ表示中から、演算処理に利用する第１及び第２信号を選択すると、演算部２１０は、入力部２７０により選択された第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める。
また、演算部２１０は、第１受光部２３及び第２受光部３５の第１及び第２信号に演算部２１０での処理に相応しいデータかどうかを判定する判定処理を行うように構成されてもよく、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の判定処理結果を表示するように構成され、入力部２７０は、表示部２３０で表示された判定処理結果に基づき、測定演算処理に利用する第１及び第２測定信号を選択するように構成される。
【００３７】
図４に、本発明の眼特性測定装置の演算部に関する詳細構成図を示す。演算部２１０は、測定部１１１、座標設定部１１２、アライメント制御部１１３、マーカー設置部１１４、入出力部１１５、変換部１１６、測定タイミング決定部１１７、測定対象信号決定部１１８、視線検知部１１９を備える。なお、測定タイミング決定部１１７、測定対象信号決定部１１８は、いずれか一方を備えるようにしてもよい。また、視線検知部１１９は省略されてもよい。
【００３８】
第１受光部２３は、被検眼眼底から反射して戻ってくる受光光束から第１受光信号を形成し、測定部１１１に導く。第２受光部３５は、被検眼前眼部の特徴部分及び／又は被検眼前眼部に形成されたマーカーに関する情報を含む受光光束から前眼部の情報を含む第２受光信号を形成し、測定部１１１及び座標設定部１１２に導く。
【００３９】
測定部１１１は、第１受光部からの第１受光信号に基づき、被検眼の屈折力又は角膜形状を含む光学特性を求める。測定部１１１は、特に、第１受光部２３からの第１受光信号に基づき、眼光学特性測定を行う。また、測定部１１１は、特に、第２受光部３５からの第２受光信号に基づき、角膜トポグラフィー測定等の角膜形状測定を行う。また、測定部１１１は、収差結果の演算、また必要に応じてアブレーション量を演算し、その演算結果を入出力部１１５を介して手術装置に出力する。また、測定部１１１は、複数回取り込んだ第１信号に基づいて、被検眼の光学特性を求め、同じ又は略同じタイミングで複数回取り込んだ第２受光部からの第２信号に基づき、被検眼角膜形状を求める。
測定部１１１は、第１受光部２３と上記第２受光部３５からの第１及び第２信号を同じ又は略同じタイミングで取り込み、第１受光部２３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３５からの第２信号に基づき被検眼角膜形状を求める。
【００４０】
座標設定部１１２は、第１及び第２受光信号に含まれる被検眼瞳に対応する第１及び第２座標系の信号を、それぞれ基準座標系の信号に変換する。座標設定部１１２は、第１及び第２座標系の各信号に基づき、瞳エッジと瞳中心を求める。
【００４１】
また、座標設定部１１２は、被検眼前眼部の特徴信号を含む第２受光信号に基づき、座標原点及び座標軸の向きを決定する。また、座標設定部１１２は、第２受光信号中の被検眼前眼部の特徴信号の少なくともいずれかひとつに基づき、座標原点、座標軸の回転や移動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行う。なお、特徴部分は、瞳位置、瞳中心、角膜中心、虹彩位置、虹彩の模様、瞳の形状、リンバス形状の少なくとも一つを含むものである。例えば、座標設定部１１２は、瞳中心、角膜中心等の座標原点を設定する。座標設定部１１２は、第２受光信号に含まれる被検眼前眼部の特徴部分の像に対応する特徴信号に基づき座標系を形成する。また、座標設定部１１２は、第２受光信号に含まれる被検眼に設けられたマーカーについてのマーカー信号及び被検眼前眼部についての信号に基づき座標系を形成する。座標設定部１１２は、マーカー信号を含む第２受光信号に基づき、座標原点及び座標軸の向きを決定することができる。座標設定部１１２は、第２受光信号中のマーカー信号に基づいて、座標原点を求め、第２受光信号中の被検眼前眼部の特徴信号の少なくともいずれかひとつに基づき、座標軸の回転や移動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行うことができる。または、座標設定部１１２は、第２受光信号中の前眼部についての特徴信号の少なくともいずれかひとつに基づき座標原点を求め、第２受光信号中のマーカー信号に基づいて座標軸の回転や移動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行うようにしてもよい。または、座標設定部１１２は、第２受光信号中の被検眼前眼部の特徴信号の少なくともいずれかひとつに基づき、座標原点、座標軸の回転や移動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行うようにしてもよい。
【００４２】
変換部１１６は、測定部１１１により求めれられた被検眼の第１及び第２光学特性を、前記座標設定部により形成された各基準座標系により関係つけて合成する。また、変換部１１６は、座標設定部１１２が求めた瞳中心を原点とすることにより基準座標系に変換する。
【００４３】
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２送光光学系８０等のいずれかひとつ又は複数又は全ては、適宜光学系１００のアライメント部に掲載される。アライメント制御部１１３は、第２受光部により得られた第２受光信号に基づく座標設定部１１２の演算結果に従い、被検眼の動きに応じてこのアラインメント部を移動可能とする。マーカー設置部１１４は、座標設定部１１２により設定された座標系に基づき被検眼前眼部にこの座標系に関連づけられたマーカーを形成する。入出力部１１５は、測定部又は座標設定部からの、収差量、座標原点、座標軸、座標軸の回転、移動、アブレーション量等のデータや演算結果を手術装置に出力するためのインタフェースである。表示部２４０は、測定部１１１により求めれられた被検眼の光学特性を、上記座標設定部により形成された座標系との関係で表示を行う。
【００４４】
手術装置３００は、手術制御部１２１、加工部１２２、メモリ部１２３を含む。手術制御部１２１、は、加工部１２２を制御し、角膜切削等の手術の制御を行う。加工部１２２は、角膜切削等の手術のためのレーザを含む。手術メモリ部１２３は、切削に関するデータ、ノモグラム、手術計画等の手術のためのデータが記憶されている。
【００４５】
測定タイミング決定部１１７は、測定演算を行う対象である第１信号及び第２信号の測定タイミングを、第１及び／又は第２信号に基づき、決定する。測定タイミング決定部１１７は、所定の測定タイミング決定要因として、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともひとつを用いる。測定タイミング決定部１１７は、第１信号に基づき、第１の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、第２信号に基づき、第２の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、これらの判断に応じて、第１信号及び第２信号の測定タイミングを決定する。第１の測定タイミング決定要因は、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともいずれかひとつであり、第２の測定タイミング決定要因は、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足、固視はずれのうち少なくともひとつとすることができる測定タイミング決定部１１７は、第１信号及び／又は第２信号に基づき、被検眼の瞬きを検出し、その瞬きのタイミングに基づき、所定の測定可能範囲を設定し、さらに、第１信号又は第２信号の測定タイミング決定要因による測定の適否に基づき、第１信号及び第２信号の測定タイミングを決定する。この際、第１信号又は第２信号についての測定タイミング決定要因は、瞳径、涙液層の状態、又は、瞼の開き具合のうち、少なくともひとつを選択的に設定されることができる。さらに、測定タイミング決定部１１７は、第１信号及び第２信号の測定タイミングを同時又は略同時タイミングで決定する。測定タイミング決定部１１７は、測定部１１１に、第１信号及び第２信号の測定適合条件が充足したときに、測定を自動的に開始、又は、その測定を許容する。
【００４６】
測定対象信号決定部１１８は、測定演算を行う対象である第１信号及び第２信号を決定する。測定対象信号決定部１１８は、第１信号及び／又は第２信号に基づき、所定の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、これに応じて、第１信号及び第２信号の測定対象信号を決定する。所定の測定対象信号決定要因は、被検眼の瞬き、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともひとつとすることができる。測定対象信号決定部１１８は、第１信号に基づき、第１の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、第２信号に基づき、第２の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、これらの判断に応じて、第１信号及び第２信号の測定タイミングを決定する。この際、第１の測定タイミング決定要因は、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともひとつとし、第２の測定タイミング決定要因は、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足、固視はずれのうち少なくともひとつとすることができる。
【００４７】
視線検知部１１９は、被検眼角膜へ平行光束を照明する第３照明光学系と、第２受光部３５からの第３照明光学系による照明光の位置に基づき、被検眼の視線方向を検知する。視線検知部１１９をさらに備えることで、演算部２１０の測定部１１１は、視線検知部により固視はずれを検出したときに、測定を抑制するようにしてもよい。
ここで、上述の第１信号、第２信号により検出できる測定タイミング決定要因（ファクター）について説明する。なお、ここでは、演算部２１０の行う各種演算のうち、第１信号及び第２信号に関する測定演算について主に説明する。
【００４８】
図５は、第１信号及び第２信号に関する測定タイミング決定要因についての説明図である。
テーブル２７１は、第１信号と第２により検出できる測定タイミング決定要因を示す表であって、測定タイミング決定要因としては、例えば、まばたき、涙液層、瞳孔径、瞼の開き、固視状況を含む。また、固視状況については、瞳中心が頂点から所定距離内か大きくずれたかにより、測定可能か否かの適合性を判定することができる。また、第1信号及び第２信号の各測定タイミング決定要因に対応して付された、図中の◎印、○印、△印、×印は、それぞれ各信号により測定良好、測定可能、測定難、測定不可であることをそれぞれ示す。
【００４９】
テーブル２７２は、例えば、同じ測定タイミング決定要因を異なる信号、即ち、第１及び第２信号で検出する場合の測定に好適な適合条件を示す表であって、測定タイミング決定要因としては、テーブル２７１と同様に、まばたき、涙液層、瞳孔径、瞼の開き、固視状況を含む。また、ここでは、適合条件としては、固視状況は適当でなく（−）、それ以外では良好（◎）である。また、テーブル２７３は、例えば、異なる測定タイミング決定要因又は同じ測定タイミング決定要因を、異なる信号で検出する場合の適合条件を示す表であって、各測定タイミング決定要因としては、第１信号でのみ検出できる内部異常が決定要因として追加され、これらの測定タイミング決定要因の組合わせにより適合条件が示される。また、第１及び第２信号で同じ測定タイミング決定要因（まばたき、涙液層、瞳孔径、瞼の開き等）を検出する場合、適合条件は良好（◎）となる。また、第１及び第２信号で異なる測定タイミング決定要因を検出する場合、図示の組み合わせにより適合条件として使用可能なもの（○）となる。なお、第１信号では、ここでは、固視状況を精度よく測定できない場合が想定されるので、第１信号による固視状況を測定タイミング決定要因として使用することは条件に適合しないものとなる（−）。
【００５０】
ここで、第１信号の測定タイミング決定要因による測定の適否判断について、演算部２１０とテーブル２７１〜２７３で示した各測定タイミング決定要因とを関連付けて説明する。なお、入力部２３０は、第１信号の測定タイミング決定要因を、設定しない場合と設定する場合とを適宜選択できる。演算部２１０は、第１信号に基づき、例えば、第１受光部２３で受光される領域点の数が所定レベルを超えたものがどの程度あるか、又は、第１受光部２３で受光される信号レベルのピークのレベルが所定値を超えたものがどのあるかをカウントする。これにより、演算部２１０は、最終的に測定結果を得るのに十分なデータが入手できるかどうかを判定することができる。演算部２１０は、例えば、次のように測定の適否を判断することができる（テーブル２７１〜２７３参照）。
・第１信号レベルが瞬間的に全体的に低下したかどうかを検出することにより、まばたきがあったことが判断される。
・第１信号レベルの一部周辺で低下したかどうかを検出することにより、瞼の開き具合が十分か否かが判断される。
・第１信号レベルが揺らぎがあるかどうかを検出することにより、涙液層が不安定か否かが判断される。
・第１信号レベルが周辺部で低下したかどうかを検出することにより、瞳孔径が縮瞳したか否かが判断される。なお、本実施の形態による眼特性測定装置では、縮瞳については、光源として近赤外の光束を共に用いているので、眩しくなく縮瞳しないため連続測定を行うことができる。
【００５１】
つぎに、第２信号の測定タイミング決定要因による測定の適否判断について、演算部２１０とテーブル２７１〜２７３で示した各測定タイミング決定要因とを関連付けて説明する。なお、入力部２３０は、第２信号に基づき、例えば、測定タイミング決定要因をひとつ又は複数の組み合わせで選択することができる。演算部２１０による第２信号の測定タイミング決定要因として、瞬き、瞳径、涙液層の状態、又は、瞼の開き具合がある。演算部２１０は、例えば、次のように測定の適否を判断することができる（テーブル２７１〜２７３参照）。
・まばたきについては、まばたきを検出し直後に固定して測定することができる。このまばたきの種類としては、数秒つぶって開ける、ぎゅっとつぶる、数回続けて普通に軽くつぶるなどがある。また、測定の間隔としては、例えば、まばたきの直後、又は、過去の適切な測定可能経験値に基づいた一定秒後がある。なお、この適切な測定可能経験値は、例えば、熟練者による測定値及び解析結果と、間隔とを対応付けることにより、患者ごとの指定値を求め、より精度の高い測定結果を得るようにすることが期待できる。さらに、演算部２１０は、例えば、まばたきの直後は、一時的に縮瞳が起こるが、すぐに瞳孔が広がって少し安定し、涙液層も安定した頃となる数ｍｓ後が測定に都合が良く、このタイミングを利用して精度の高い前眼部画像データを算出できる。
・瞳が所定の径（例えば、暗視野で６φ）よりも大きいかどうかを検出することにより、瞳径が適当か否かが判断される。
・プラチドリング７１によるパターン２７５の歪み、同心輪帯が途切れていない、もしくは流動的なゆがみが生じていないかどうか検出することにより、涙液層が適当か否かが判断される。
・リンバス径と瞼間隔の比が所定値以上かどうか検出することにより、瞼の開き具合が適当か否かが判断される。
【００５２】
本実施の形態では、上述のような第１信号及び第２信号が測定に適合するか否かを、操作者がさらに目視で検査することができる。定性的に言えば、例えば、瞼にかかる、リングの切れ、リングがぼけている、コントラスト不良等を確認することができる。
図６は、第１及び第２受光部により受光された画像の説明図である。
第１受光部により受光されたハルトマン像２７４は、例えば、被測定眼６０からの反射光に基づいた画像であって、この反射光がハルトマン板２２を介して概ね外側に広がった光束として第1受光部２３上に受光された場合での複数の領域点（図中、円状、楕円状等）を含む。この例のハルトマン像２７４に含まれる複数の領域点は、例えば被測定眼６０の涙液層がやぶれている又は薄い又は厚い部分では、楕円状態又は領域点自体が見えない状態と複数の領域点の配列は、不均一な状態になっている。また、ハルトマン像２７４に関する光信号は、電気信号に変換され、上述の第１信号として演算部２１０に入力（又は、取り込まれる）される。
第２受光部により受光されたプラチドリング像２７５では、被測定眼６０の涙液層がやぶれている又は薄い又は厚い部分では、像に含まれる同心輪帯の輪が途切れて観測される。また、プラチドリング像２７５に関する光信号は、電気信号に変換され、上述の第２信号として演算部２１０に入力（又は、取り込まれる）される。
【００５３】
つぎに、本発明の関する眼特性測定装置による動作についてタイムチャート及びフローチャートを用いて説明する。
演算部２１０は、入力部２７０により選択された第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める。演算部２１０では、測定タイミングの決定に関する、測定タイミング決定要因の数（ひとつ又は複数）、第１信号と第２信号の組合わせ（第１及び／又は第２信号、第１及び第２信号、第１信号のみ）により、複数の演算パターンが実行される（後述の４つのフローチャートを参照）。具体的には、演算部２１０は、例えば、第１信号及び第２信号の信号を複数回取り込んで測定を行う。また、演算部２１０は、例えば、測定タイミングを決定する測定タイミング決定部１１７又は測定対象信号決定部１１８又は両決定部を備え、これにより、第１及び／又は第２信号に基づき、所定の測定タイミングを決定する要因による測定の適否を判定して、この判定に基づいて、第１信号及び第２信号の測定タイミングを決定又は測定対象信号を選択する。
以下各実施の形態について説明する。
【００５４】
（１）第１の実施の形態
図７に、眼特性測定についての第１の実施の形態の説明図を示す。
この第１の実施の形態は、例えば、第１信号及び／又は第２信号で、測定タイミング決定要因をチェックして測定タイミングを決定する場合の動作を示している。
【００５５】
測定モードとしては、例えば、自動又はマニュアルと、単発又は連続との組合わせにより、自動（単発）モード９３、マニュアル（単発）モード９４、自動連続モード９５及びマニュアル連続モードがそれぞれ入力部２７０により選択可能である。まず、各測定モードにおける測定タイミングの決定についての概略を、時間軸に沿って説明する。例えば、演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、第１信号、第２信号、又は両信号を入力し、測定可能かどうかを判定する（測定判断期間９０）。測定可能と判断されると、所定の測定可能期間９１が設定される。測定可能期間９１の長さは、入力部２７０等により予め定められる。測定可能期間９１が経過後、測定不可期間９２となる。なお、測定タイミング決定部１１７は、測定可能かどうかは、第１信号、第２信号、又は、第１信号と第２信号両方の測定タイミング決定要因（ファクター）に基づいた測定条件により判断する。
【００５６】
自動モード９３は、例えば、設定されている測定条件がすべて満足したタイミングで自動的に測定を開始するモードであって、測定可能期間９１になると直ぐに測定、又は、Δｔ後に測定する。なお、Δｔの値は、入力部２７０等により適宜設定できる。マニュアルモード９４は、例えば、設定されている測定条件がすべて満足したときから、所定の時間測定待機期間として定められ、その測定可能期間９１は、適宜の表示部２３０の表示により操作者に表示される。なお、表示部としては、例えば、入力部２７０に表示ランプ、ファインダスイッチなどを取り付けるようにしてもよい。この測定可能期間９１、操作者により入力部２７０のファインダ等を用いて測定指示がなされ、演算部２１０により第１及び第２信号が測定される。また、この測定指示は、測定可能期間９１では許可されるが、測定不可期間９２では非許可となる。なお、この測定可能期間９１内では、複数回操作者の指示により、測定が可能である。
【００５７】
自動連続モード９５は、例えば、設定されている測定条件が満足している間、測定可能期間９１になると直ぐに測定、又は、Δｔ後に測定するモードであって、さらに、入力部２７０等で予め定めれらた所定の回数（又は、所定の間隔δｔ）で連続的に測定を行う。なお、δｔの値は、入力部２７０等により適宜設定できる。
【００５８】
マニュアル連続モード９６は、例えば、設定されている測定タイミング決定要因がすべて満足したときから、測定可能期間（ここでは、測定待機状態）９１となり、この測定可能期間９１での操作者による測定指示により測定するモードであって、測定指示から所定の回数、所定の間隔δｔで連続的に測定を行う。なお、δｔの値は、入力部２７０等により予め適宜設定できる。また、測定指示は、最後の測定タイミングが測定可能期間９１の場合は測定が許可されるが、それが測定不可期間９２となる場合測定は非許可となる。
【００５９】
図８は、本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第１の実施の形態のフローチャートである。
まず、測定者（操作者）により測定対象物である被測定眼６０の測定が開始され、入力部２７０により測定モードの選択（自動モード９３、マニュアルモード９４、自動連続モード９５及びマニュアル連続モード９６のいずれか）が行われる（Ｓ１０１）。
【００６０】
第２受光部３５からの信号は、表示部２３０のモニタ画面上に前眼部像として形成される（Ｓ１０３）。つぎに、角膜の頂点反射光をアライメントターゲットにして横方向（角膜頂点と装置の光軸、ＸＹ方向）のアライメントを行い、また、Ｚアライメント装置により、縦方向（深度方向、Ｚ方向）のアライメントがなされる（Ｓ１０５）。光学特性測定装置１００は、アラインメントが完了したか判定する（Ｓ１０７）。このように、アライメント調整が不十分であれば、再び、ステップＳ１０５に戻り、アライメントの調整が行われる。
【００６１】
つぎに、光学特性測定装置１００は、入力部２７０により設定された測定タイミング決定要因に従い、第１光源及び／又は第２光源を点灯する（Ｓ１０９）。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、測定タイミング決定要因に従い、測定タイミングとしての期間である測定可能期間９１の設定が可能かどうかを判定する（Ｓ１１３）。測定タイミング決定部１１７が、各測定タイミング決定要因に応じた決定条件に従い、測定可能であると判断すると、測定可能期間内で、演算部２１０は、例えば、表示部２３０又は入力部２７０に含まれるランプ又はスピーカなどにより、測定可能期間９１を視聴可能なようにする（Ｓ１１４）。なお、自動モード（単一、連続）のときは、ステップＳ１１４は省略可能である。
【００６２】
つぎに、測定可能期間内で選択されたモードに応じて、光学特性測定装置１００は、第１光源、第２光源を点灯する（Ｓ１１５）。演算部２１０は、例えば、第１及び第２信号を同時又は略同時に取り込む（Ｓ１１７）。第１測定系においては、ステップＳ１０３では、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。一方、第２測定系においては、ステップＳ１９１で示すように、第１受光信号の取り込みとほぼ同時に、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も行われる。上述のように、自動モード９３では、測定可能期間９１の開始タイミング直後又はΔｔ後、マニュアルモード９４では、測定可能期間９１内の入力部２７０等のファインダによる測定指示時、自動連続モード９５では、測定可能期間９１の開始タイミング直後又はΔｔ後所定間隔（δｔ）で複数回、マニュアル連続モード９６では、測定可能期間９１内の測定指示後所定間隔（δｔ）で複数回、それぞれ測定が行われる。
【００６３】
つぎに、演算部２１０は、第１及び第２信号を測定に十分なだけ取得するために所定の回数以上、測定を行ったかどうかを判定する（Ｓ１１９）。演算部２１０は、ステップＳ１１９で所定の回数以上、測定を行っていない場合、再び、ステップＳ１０９に戻る。一方、演算部２１０は、ステップＳ１１９で所定の回数以上、測定を行った場合、演算部２１０は、メモリ２４０から所定数の第１及び第２信号を読み出し、表示部２３０にイメージ表示する（Ｓ１５１）。この際、上述のように、表示するイメージは、第１信号か第２信号のいずれかのイメージでも、両方の信号のイメージでもよい。また、測定を１回行う毎にその都度イメージ表示してもよい。また、複数ページ、複数画面に渡り表示することもできる。さらに、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の画像が適当か否かに関する判定処理結果を表示することで、操作者の選択の参考になるように構成されてもよい。つぎに、操作者は、表示されたイメージを確認して、入力部２７０により測定対象として使用すべき信号を選択すると、演算部２１０は、その選択された信号に対応する第１信号及び第２信号を以降の演算に用いる第１及び第２測定信号としてメモリ２４０から選択し、必要に応じてメモリ２４０に記憶する（Ｓ１５３）。演算部２１０は、入力部２７等により予め定められた所定数（例えば３，４個等）選択されなかったら、ステップＳ１５１に戻り再びイメージ表示する（Ｓ１３５）。一方、所定数第１及び第２測定信号が選択されると、以降の演算処理にすすむ。
【００６４】
測定部１１１は、つぎに、選択された第１又は第２測定信号に基づき光学特性を求める（Ｓ１２１）。ここで、光学特性とは、例えば、収差（角膜、眼内、眼）屈折力、角膜形状などである。すなわち、ステップＳ１２１では、演算部２１０は、第１測定系については、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。これ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（図９（Ａ）参照）。また、第２測定系については、角膜の傾きが得られているので、演算部２１０により、これから角膜の高さを計算して、角膜を光学レンズ（鏡面）と同様に扱うことにより光学特性が計算される。こちらで得られるのは角膜前面で発生する波面収差（角膜波面収差）である（図９（Ｂ）参照）。なお、光学特性は使用すべき信号を選択したときにその信号に基づき、その都度求めてもよい。
【００６５】
つぎに、演算部２１０の測定部１１１は、出力データを計算し、ステップＳ１２１による測定結果をメモリ２４０に記憶する（Ｓ１２２）。出力データとしては、例えば、基準座標系のデータ、測定データ、被検眼の収差量それ自体、光学特性データ、手術装置で切除するために必要とされるアブレーション量などを演算して求める
【００６６】
つぎに、演算部２１０は、ステップＳ１２２によりメモリ２４０に記憶された測定結果・出力データを、表示部２３０に表示する（Ｓ１２３）。なお、ステップＳ１２３では、複数の第１及び第２信号が選択された場合には求められた複数の眼特性についてのイメージ又はデータを表示してもよいし、それらの平均等の統計的処理を行ったイメージ又はデータを表示してもよい。表示部２４０による光学特性の表示は、例えば、図９に示した様に、第１測定系に関する眼球波面収差マップと、第２測定系に関する角膜波面収差マップが別個に表示されるのと同時に、
（差分波面収差マップ）＝（眼球波面収差マップ）−（角膜波面収差マップ）
も表示される（図９（Ｃ）参照）。この差分波面収差マップは、光学的には、眼球光学系の角膜前面を除いた、内部の光学系の収差に対する影響を示しており、主に水晶体の屈折率分布に異常が生じるような疾患、たとえば白内障の診断に非常に役立つマップである。
【００６７】
さらに、必要に応じて、これらの出力データを出力することができる。ここで、出力の形態は、例えば、次の態様がある。
▲１▼オフライン的な態様で、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体や、信号ライン無線ライン等のインタフェースで出力され、その後に手術が別の時期に行われる形態。
▲２▼出力データがオンラインで手術装置３００に信号ライン等のインタフェースで繋がっており、手術の際に連続的又は切換により被検眼の光学特性を測定するような形態。
以上のように、データ出力の後、測定が未了であれば繰り返し、終了であれば測定終了となる（Ｓ１２５）。
【００６８】
（２）第２の実施の形態
図１０に、眼特性測定についての第２の実施の形態の説明図を示す。
この第２の実施の形態では、測定タイミング決定部１１７は、例えば、第２信号により、第１測定タイミング決定要因に従い測定可否について第１の判断を行い、測定可能と判断された後、さらに、第１信号及び／又は第２信号で、第２測定タイミング決定要因に従い測定可否について第２の判断を行う。複数の測定タイミング決定要因により測定が可能であると判断されると、測定可能範囲９１を設定し、第１及び第２信号を取り込む。なお、第１測定タイミング決定要因による第１の判断は、第１信号でも、第１及び第２信号の両方についてでもよい。
【００６９】
図１１は、本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第２の実施の形態のフローチャートである。
まず、第１の実施の形態と同様に、測定モードの選択（Ｓ２０１）、前眼部像の測定（Ｓ２０３）、アライメント（Ｓ２０５、Ｓ２０７）の各処理が実行される。
【００７０】
つぎに、光学特性測定装置１００は、入力部２７０により設定された第１測定タイミング決定要因に従い、第２光源を点灯する（Ｓ２０９）。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、第１測定タイミング決定要因に従い、測定タイミングとしての期間である測定可能期間９１の設定が可能かどうかを判定する（Ｓ２１３）。測定タイミング決定部１１７は、各測定タイミング決定要因に応じた決定条件に従い、測定可能であると判断すると、測定可能であることを表示部２３０のランプ、又は、スピーカなどにより可視又は可聴表示する（Ｓ２１４）。
【００７１】
つぎに、光学特性測定装置１００は、入力部２７０により設定された第２測定タイミング決定要因に従い、第１光源及び／又は第２光源を点灯する（Ｓ２１５）。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、第２測定タイミング決定要因に従い、測定タイミングとしての期間である測定可能期間９１の設定が可能かどうかを判定する（Ｓ２１７）。測定タイミング決定部１１７は、各測定タイミング決定要因に応じた決定条件に従い、測定可能であると判断すると（Ｓ２１９）、ステップＳ１０１で選択された各モードにより第１及び第２信号の測定が行われる。ステップＳ２１９で測定可能期間９１を設定できない場合、再び、ステップＳ２１５に戻る。
【００７２】
つぎに、第１の実施の形態と同様に、演算部２１０は、設定されたモードに従い、第１及び第２信号を同時又は略同時に取り込む（Ｓ２２１）。つぎに、演算部２１０は、第１及び第２信号を測定に十分なだけ取得するために所定の回数以上、測定を行ったかどうかを判定する（Ｓ２２２）。演算部２１０は、ステップＳ２２６で所定の回数以上、測定を行っていない場合、再び、ステップＳ２０９に戻る。一方、演算部２１０は、ステップＳ２２２で所定の回数以上、測定を行った場合、演算部２１０は、メモリ２４０から所定数の第１及び第２信号を読み出し、表示部２３０にイメージ表示する（Ｓ２５１）。この際、上述のように、表示するイメージは、第１信号か第２信号のいずれかのイメージでも、両方の信号のイメージでもよい。また、測定を１回行う毎にその都度イメージ表示してもよい。また、複数ページ、複数画面に渡り表示することもできる。さらに、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の画像が適当か否かに関する判定処理結果を表示することで、操作者の選択の参考になるように構成されてもよい。つぎに、操作者は、表示されたイメージを確認して、入力部２７０により測定対象として使用すべき信号を選択すると、演算部２１０は、その選択された信号に対応する第１信号及び第２信号を以降の演算に用いる第１及び第２測定信号としてメモリ２４０から選択し、必要に応じてメモリ２４０に記憶する（Ｓ２５３）。演算部２１０は、入力部２７等により予め定められた所定数（例えば３，４個等）選択されなかったら、ステップＳ２５１に戻り再びイメージ表示する（Ｓ２３５）。一方、所定数第１及び第２測定信号が選択されると、以降の演算処理にすすむ。
【００７３】
演算部２１０は、例えば、被測定眼６０の光学特性を第１信号により演算し、さらに、被測定眼６０の角膜形状を第２信号により演算する（Ｓ２２３）。演算部２１０は、ステップＳ２２３による測定結果をメモリ２４０に記憶する（Ｓ２２４）。なお、光学特性は使用すべき信号を選択したときにその信号に基づきその都度求めてもよい。演算部２１０は、ステップＳ２２４によりメモリ２４０に記憶された測定結果を、表示部２３０に表示する（Ｓ２２５）。なお、ステップＳ２２５では、複数の第１及び第２信号が選択された場合には求められた複数の眼特性についてのイメージ又はデータを表示してもよいし、それらの平均等の統計的処理を行ったイメージ又はデータを表示してもよい。演算部２１０は、上述の各処理による測定を終了するかどうかを判定して、終了しない場合は、再び、ステップＳ２０３に戻る（Ｓ２２７）。
【００７４】
（３）第３の実施の形態
図１２に、眼特性測定についての第３の実施の形態の説明図を示す。
この第３の実施の形態は、例えば、第１信号及び第２信号の取り込み、その後に第１信号又は／及び第２信号で測定対象信号として使用可能であるか否かを決定する場合の動作を示している。演算部２１０の測定対処信号決定部１１８は、例えば、同時又は略同時に取り込まれた第１及び第２信号のチェックを行う。測定対象信号決定部１１８は、予め定められた測定タイミング決定要因に従い、いずれか又は両信号に基づき測定された信号が測定対象信号として使用可能であると判断すると、これら両信号を採用して、以後の眼特性の演算処理を実行する。
【００７５】
図１３は、本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第３の実施の形態のフローチャートである。
まず、第１の実施の形態と同様に、測定モードの選択（Ｓ３０１）、前眼部像の測定（Ｓ３０３）、アライメント（Ｓ３０５、Ｓ３０７）の各処理が実行される。
つぎに、光学特性測定装置１００は、第１光源及び第２光源を点灯する（Ｓ３０９）。選択されたモードに従い、演算部２１０は、第１及び第２信号を同時又は略同時に取り込む（Ｓ３１１）。ここで、演算部２１０は、自動モードでは、適宜のタイミングによりひとつ又は複数連続で両信号を取込み、一方、マニュアルモードでは、操作の測定指示によりひとつ又は複数連続で両信号を取組む。つぎに、演算部２１０は、第１及び第２信号を測定に十分なだけの所定対象信号数をメモリ２４０に記憶したかどうかを判定する（Ｓ３１２）。この所定対象信号は、例えば、入力部２７０等により予め設定される。演算部２１０は、ステップＳ３１２で所定対象信号数をメモリ２４０に記憶していない場合、再び、ステップＳ３０９に戻る。
【００７６】
一方、ステップＳ３１２で所定対象信号数をメモリ２４０に記憶した場合、演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、例えば、第１信号及び／又は第２信号で予め定められた測定タイミング決定要因により、取り込まれた第１及び第２信号の各組が測定対象として適当か否かを判断する（Ｓ３１３）。ここで、演算部２１０は、ステップＳ３１３で取得した対象信号決定要因において、対象信号が所定数あるかどうかを判定し（Ｓ３１５）、所定対象信号数になるまでステップＳ３０９に戻り上述の処理を繰り返す。つぎに、演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、メモリ２４０に記憶された対象信号の中から、入力部２７０等で予め定められたひとつ又は複数の対象信号を採用する。
【００７７】
さらに、演算部２１０は、採用された対象信号の中から所定数の第１及び第２信号を読み出し、表示部２３０にイメージ表示する（Ｓ３５１）。この際、上述のように、表示するイメージは、第１信号か第２信号のいずれかのイメージでも、両方の信号のイメージでもよい。また、測定を１回行う毎にその都度イメージ表示してもよい。また、複数ページ、複数画面に渡り表示することもできる。さらに、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の画像が適当か否かに関する判定処理結果を表示することで、操作者の選択の参考になるように構成されてもよい。つぎに、操作者は、表示されたイメージを確認して、入力部２７０により測定対象として使用すべき信号を選択すると、演算部２１０は、その選択された信号に対応する第１信号及び第２信号を以降の演算に用いる第１及び第２測定信号としてメモリ２４０から選択し、必要に応じてメモリ２４０に記憶する（Ｓ３５３）。演算部２１０は、入力部２７等により予め定められた所定数（例えば３，４個等）選択されなかったら、ステップＳ３５１に戻り再びイメージ表示する（Ｓ３３５）。一方、所定数第１及び第２測定信号が選択されると、以降の演算処理にすすむ。
【００７８】
以降は、上述の実施の形態と同様に、演算部２１０は、これら第１及び第２受光信号に基づき光学特性を求める（Ｓ３１７）。つぎに、演算部２１０は、出力データを計算し、メモリ２４０に記憶し（Ｓ３１９）、表示部２３０に表示し（Ｓ３２１）、必要に応じて、これらの出力データを出力する。なお、光学特性は使用すべき信号を選択したときにその信号に基づきその都度求めてもよい。なお、ステップＳ３２１では、複数の第１及び第２信号が選択された場合には求められた複数の眼特性についてのイメージ又はデータを表示してもよいし、それらの平均等の統計的処理を行ったイメージ又はデータを表示してもよい。その後、測定が未了であれば処理を繰り返し、終了であれば測定終了となる（Ｓ３２３）。
【００７９】
（４）第４の実施の形態
図１４に、眼特性測定についての第４の実施の形態の説明図を示す。
この第４の実施の形態は、例えば、第１信号で測定タイミングを決定し、第１信号及び第２信号の取り込み後に測定対象信号を決定する場合の動作を示している。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、まず、第１信号を入力して測定タイミング決定要因に従いチェックを行う。なお、このチェックは、第２信号又は両信号により行われてもよい。測定タイミング決定部１１７により測定可能期間であると判断されると、演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、測定可能期間９１内で、第１信号及び第２信号を同時又は略同時に取り込み、第１及び第２信号の測定チェックを行う。測定対象信号決定部１１８は、予め定められた測定タイミング決定要因に従い、いずれか又は両信号に基づき測定された信号が測定対象信号として使用可能であると判断すると、これら両信号を採用して、以後の眼特性の演算処理を実行する。
【００８０】
図１５は、本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第４の実施の形態のフローチャートである。
まず、第１の実施の形態と同様に、測定モードの選択（Ｓ４０１）、前眼部像の測定（Ｓ４０３）、アライメント（Ｓ４０５、Ｓ４０７）の各処理が実行される。
【００８１】
つぎに、光学特性測定装置１００は、入力部２７０により設定された第１測定タイミング決定要因に従い、第１光源を点灯する（Ｓ４０９）。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、測定タイミング決定要因に従い、測定タイミングとしての期間である測定可能期間９１の設定が可能かどうかを判定する（Ｓ４１１）。測定タイミング決定部１１７は、各測定タイミング決定要因に応じた決定条件に従い、測定可能であると判断すると（Ｓ４１３）、測定可能であることを表示部２３０等により可視又は可視表示する。（Ｓ４１５）。
【００８２】
つぎに、第３の実施の形態と同様に、光学特性測定装置１００は、第１光源及び第２光源を点灯する（Ｓ４１９）。入力部２７０により設定されたモードに従い、演算部２１０は、第１及び第２信号を同時又は略同時に取り込み（Ｓ４２１）、第１及び第２信号を測定に十分なだけの所定対象信号数をメモリ２４０に記憶したかどうかを判定する（Ｓ４２２）。演算部２１０は、ステップＳ４２２で所定対象信号数をメモリ２４０に記憶していない場合、再び、ステップＳ４１９に戻る。
【００８３】
一方、ステップＳ４２２で所定対象信号数をメモリ２４０に記憶した場合、演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、例えば、第１信号及び／又は第２信号で予め定められた測定タイミング決定要因により、取り込まれた第１及び第２信号の各組が測定対象として適当か否かを判断する（Ｓ４２３）。ここで、演算部２１０は、ステップＳ４２３で取得した対象信号決定要因において、対象信号が所定数あるかどうかを判定し（Ｓ４２５）、所定対象信号数になるまでステップＳ４１９に戻り上述の処理を繰り返す。演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、メモリ２４０に記憶された対象信号の中から入力部２７０等で予め定められたひとつ又は複数の対象信号を採用する。
【００８４】
さらに、演算部２１０は、採用された対象信号の中から所定数の第１及び第２信号を読み出し、表示部２３０にイメージ表示する（Ｓ４５１）。この際、上述のように、表示するイメージは、第１信号か第２信号のいずれかのイメージでも、両方の信号のイメージでもよい。また、測定を１回行う毎にその都度イメージ表示してもよい。また、複数ページ、複数画面に渡り表示することもできる。さらに、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の画像が適当か否かに関する判定処理結果を表示することで、操作者の選択の参考になるように構成されてもよい。つぎに、操作者は、表示されたイメージを確認して、入力部２７０により測定対象として使用すべき信号を選択すると、演算部２１０は、その選択された信号に対応する第１信号及び第２信号を以降の演算に用いる第１及び第２測定信号としてメモリ２４０から選択し、必要に応じてメモリ２４０に記憶する（Ｓ４５３）。演算部２１０は、入力部２７等により予め定められた所定数（例えば３，４個等）選択されなかったら、ステップＳ４５１に戻り再びイメージ表示する（Ｓ４３５）。一方、所定数第１及び第２測定信号が選択されると、以降の演算処理にすすむ。
【００８５】
以降は、上述の実施の形態と同様に、演算部２１０は、これら第１及び第２受光信号に基づき光学特性を求める（Ｓ４２７）。なお、光学特性は使用すべき信号を選択したときにその信号に基づきその都度求めてもよい。つぎに、演算部２１０は、出力データを計算し、メモリ２４０に記憶し（Ｓ４２９）、表示部２３０に表示し（Ｓ４３１）、必要に応じて、これらの出力データを出力する。なお、ステップＳ４３１では、複数の第１及び第２信号が選択された場合には求められた複数の眼特性についてのイメージ又はデータを表示してもよいし、それらの平均等の統計的処理を行ったイメージ又はデータを表示してもよい。その後、測定が未了であれば処理を繰り返し、終了であれば測定終了となる（Ｓ４３３）。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によると、以上のように、第１信号及び第２信号を同時に取り込み、被測定眼の光学特性及び角膜形状を同時に測定することができる眼特性測定装置を提供することができる。また、本発明によると、第１信号及び第２信号を同時又は連続的に取り込むことができる。また、本発明によると、第１信号及び第２信号の状態が測定に及ぼす影響を考慮して、第１信号及び第２信号の状態が、信頼性の高い測定結果を得られるような状態になったときに測定を行うことができる。
【００８７】
また、本発明によると測定に影響を与える複数の要因の適否を判断して、適切な測定タイミングを決定することができる。また、本発明によると、第１信号及び第２信号を同時に複数回続けて取り込むことができる。また、本発明によると、測定に相応しい第１信号及び第２信号を取り込むタイミングを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する眼光学特性測定装置の概略光学系１００を示す図。
【図２】プラチドリングの一例を示す構成図。
【図３】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。
【図４】本発明の眼特性測定装置の演算部に関する詳細構成図。
【図５】第１信号及び第２信号に関する測定タイミング決定要因についての説明図。
【図６】第１及び第２受光部により受光された画像の説明図。
【図７】眼特性測定についての第１の実施の形態の説明図。
【図８】本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第１の実施の形態のフローチャート。
【図９】眼特性測定についての説明図。
【図１０】眼特性測定についての第２の実施の形態の説明図。
【図１１】本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第２の実施の形態のフローチャート。
【図１２】眼特性測定についての第３の実施の形態の説明図。
【図１３】本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第３の実施の形態のフローチャート。
【図１４】眼特性測定についての第４の実施の形態の説明図。
【図１５】本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第４の実施の形態のフローチャート。
【図１６】イメージ表示の説明図。
【符号の説明】
１０ 第１照明光学系
１１、３１、５１、５５ 第１〜４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 被測定眼
７０ 第２照明光学系
７１ プラチドリング
８０ 第２送光光学系
１００ 眼特性測定装置の光学系
２００ 眼特性測定装置の電気系
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
２８０ 付加測定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼特性測定装置に係り、特に、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状等の演算前に演算に相応しいデータを、目視で確認することで一層的確に選択可能とする眼特性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医学用に用いられる光学機器は、極めて多種多様な広がりを見せている。この光学機器は、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。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測定眼がどのような測定タイミング決定要因下に置かれていたかが重要となる。
【０００３】
また、一般に、角膜トポグラフィーは、角膜切開術・角膜切削術等の手術の結果予測、角膜移植後の臨床、近視・遠視用のコンタクトレンズの設計及び評価、角膜の診断・病気判定等、多数の用途に有効である。従来の角膜形状の測定方法としては、例えば、プラシード円板技術、立体写真技術、モアレ技術、トポグラフィー干渉技術等がある。
【０００４】
この光学特性測定装置としては、例えば、眼底に点光源を投影して、ハルトマン板のような変換部材により所定数のビームに変換し、このビームを受光部で受光して眼の光学特性を測定する装置や、可視光によるプラチドリングを用いて角膜形状を測定する角膜形状測定装置などが知られている。なお、本明細書中、被測定眼の光学特性を測定するために必要とされるハルトマン板を介して得られる信号を第１信号とし、同様に、被測定眼の角膜形状を測定するために必要とされる、プラチドリングを介して得られる信号を第２信号とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、手動または自動でアライメントが調整された時点で、測定が手動または自動で開始されるが、測定時のＣＣＤに付帯した座標系（ＣＣＤ座標）は、ＣＣＤとレンズを介して反対側の物体側（眼側）のそのＣＣＤ座標に対応する。そして、ハルトマン波面センサー（第１測定系）と角膜形状測定（第２測定系）は、それぞれのＣＣＤでほぼ同時であるが、厳密には同時でない時刻に測定される場合がある。このため測定中に、例えば、目が動くこと等が主因となり、第１測定系のＣＣＤ座標系が、第２測定系のＣＣＤ座標に対して等しくなる保証はない。また、前眼部像から瞳のエッジを得て、それをアライメントに利用することは既に行われている。しかし、ハルトマン像の取得タイミングと前眼部アライメント像の取得タイミングが完全に一致しない場合には、前眼部アライメント像だけでアライメントしたのでは、眼球運動等によりハルトマン測定のアライメントにずれが生じる可能性がある。このように、従来の光学特性測定装置では、被測定眼の光学特性及び角膜形状を同時に測定することが困難である場合が想定される。
また、眼特性を演算するにあたり、測定された第１信号及び第２信号が必ずしも適当なものであるとは限らない。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、波面測定を含む眼特性測定装置において、データ処理を効率的に行わせることを目的とする。本発明は、特に、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状等の演算前に演算に相応しいデータを、いっそう的確に目視で確認して、選択可能とすることを目的とする。
また、本発明は、第１測定系の第１信号及び第２測定系の第２信号を同時又は略同時に取り込むことに相応しい構成とすることを目的とする。また、本発明は、第１信号及び第２信号を同時又は略同時に連続的に取り込むことに相応しい構成とすることを目的とする。また、本発明は、第１信号及び第２信号が測定に相応しい状態となったときに測定を行うことを目的とする。また、本発明は、測定に影響を与える複数の要因があるが、それぞれを検出しやすい信号でそれらの要因の適否を判断し測定タイミングを決定することで信頼性の高い測定結果を得られるような状態で測定を行うことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決手段によると、
近赤外の第１波長の第１光束を発する第１光源部と、
上記第１光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を照明するための第１照明光学系と、
上記第１光源部からの第１光束が被検眼網膜から反射された第１反射光束の一部を、少なくとも実質的に１７本のビームに変換する第１変換部材を介して受光するための第１受光光学系と、
上記第１受光光学系により導かれた第１受光光束を受光し、第１信号を形成する第１受光部と、
近赤外であって第１光束の第１波長よりも長い波長である第２波長の第２光束を発する第２光源部と、
上記第２光源からの第２光束で被検眼角膜付近を所定のパターンで照明する第２照明光学系と、
上記第２光源部からの第２光束が被検眼角膜付近から反射された第２反射光束を受光するための第２受光光学系と、
上記第２受光光学系により導かれた第２受光光束を受光し、第２信号を形成する第２受光部と、
上記第１受光部及び／又は第２受光部からの第１及び／又は第２信号をイメージとして表示する表示部と、
上記表示部で表示された第１及び／又は第２信号のイメージ表示に基づき、演算処理に利用する第１及び／又は第２信号を選択するための入力部と、
上記入力部により選択された第１及び／又は第２信号に相当する第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める演算部と、
を備えた眼特性測定装置を提供する。
【０００８】
本発明の特徴のひとつとしては、例えば、第１受光部からの第１信号（又は、第１受光部で得られた光束の傾き角）に基づいて、被検眼の光学特性（例えば、屈折力）を測定すると共に、第２受光部からの第２信号に基づいて、角膜形状を測定する。本発明の他の特徴としては、例えば、被測定眼を縮瞳させずに、第１信号及び第２信号を同時に、又は、同時に複数回続けて取り込むことができる。本発明の他の特徴としては、例えば、測定に相応しい第１信号及び第２信号を取り込むタイミングを決定することができる。本発明の他の特徴としては、例えば、第１信号と第２信号とで、別々の要因を判定したり、第１信号又は第２信号だけで複数の要因を判定したり、一方、重要な要因（例えば、瞬き）については、第１信号と第２信号の両方を用いて判定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。
図１は、本発明に関する眼光学特性測定装置の概略光学系１００を示す図である。
【００１０】
眼光学特性測定装置の光学系１００は、例えば、対象物である被測定眼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２送光光学系８０とを備える。なお、被測定眼６０については、図中、網膜６１、角膜６２が示されている。
【００１１】
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からの光束で被測定眼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。なお、ここでは、一例として、第１光源部１１から発せられる照明用の光束の第１波長は、赤外域の波長（例えば、８４０ｎｍ、７８０ｎｍ等）である。
【００１２】
また、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。
【００１３】
第１受光光学系２０は、例えば、コリメートレンズ２１と、被測定眼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。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。
【００１４】
第２照明光学系７０は、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、プラチドリングの構成図の一例を示す。プラチドリング（ＰＬＡＣＩＤＯ'Ｓ ＤＩＳＣ）７１は、図示のように、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。
【００１５】
第２送光光学系８０は、例えば、後述するアライメント調整及び座標原点、座標軸の測定・調整を主に行うものであって、第２波長の光束を発するための第２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。
【００１６】
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、被測定眼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２光源部３１から発せられ被測定眼６０の角膜６２から反射し、戻ってくる光束を第２受光部３５に導くこともできる。なお、第２光源部３１から発せられる光束の第２波長は、例えば、第１波長（ここでは、８４０ｎｍ）と異なると共に、それより長い波長を選択できる（例えば、９４０ｎｍ）。
【００１７】
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２送光光学系８０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２光源部３１の波長を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる第２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、ダイクロミックミラー）で形成される。ビームスプリッター４５は、第１光源部１１の波長を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼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、ダイクロミックミラー）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及び２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。
【００１８】
調整用光学系５０は、例えば、後述する作動距離調整を主に行うものであって、第３光源部５１と、第４光源部５５と、集光レンズ５２、５３と、第３受光部５４を備え、主に作動距離調整を行うものである。
【００１９】
つぎに、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２送光光学系８０により実施される。
【００２０】
まず、第２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、対象物である被測定眼６０を略平行な光束で照明する。被測定眼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。
【００２１】
ここで、この第２受光部３５上のスポット像を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、スポット像が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、被測定眼６０の角膜６２を第３光源部５１により照明し、この照明により得られた被測定眼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。
【００２２】
つぎに、作動距離調整について説明する。作動距離調整は、主に、調整用光学系５０により実施される。
まず、作動距離調整は、例えば、第４光源部５５から射出された光軸付近の平行な光束を、被測定眼６０に向けて照射すると共に、この被測定眼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、被測定眼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４光源部５５からのスポット像が形成される。一方、被測定眼６０が適正な作動距離から前後に外れた場合、第４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４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。
【００２３】
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、被測定眼６０に送光されると共に、被測定眼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。
【００２４】
また、第１光源部１１と被測定眼６０の網膜６１とは、共役な関係を形成している。被測定眼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と被測定眼６０の瞳孔とは、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、被測定眼６０の瞳孔と略一致している。
【００２５】
また、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ピーク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での信号ピークが大きくなる方向に移動し、信号ピーク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、被測定眼６０上で集光する。
【００２６】
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、あるいはハルトマンプレート２２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２２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。
【００２７】
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）。
【００２８】
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（被測定眼６０）について、被測定眼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、被測定眼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。
【００２９】
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。
【００３０】
また、被測定眼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。
【００３１】
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。
眼光学特性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と、第２駆動部２６０と、入力部２７０及び付加測定部２８０とを備える。
【００３２】
演算部２１０は、第１受光部２３と上記第２受光部３５からの第１及び第２信号を同じ又は略同じタイミングで取り込み、第１受光部２３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３５からの第２信号に基づき被検眼角膜形状を求める。ここで、演算部２１０は、入力部２７０により選択された第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める。演算部２１０は、第１受光部２３から得られる受光信号（第１信号）▲４▼、第２受光部３５から得られる受光信号(第２信号)▲７▼、第３受光部５４から得られる受光信号（１０）を入力すると共に、座標原点、座標軸、座標の移動、回転、全波面収差、角膜波面収差、ゼルニケ係数、収差係数、Ｓｔｒｅｈｌ比、白色光ＭＴＦ、ランドルト環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。さらに、演算部２１０は、第１信号、第２信号、又は、第１信号と第２信号両方により、測定タイミング決定要因に基づき、測定可能期間を求める。演算部２１０は、連続測定モードを選択可能であって、連続測定モードにおいては、第１信号又は第２信号の測定適合条件が充足している場合に、所定間隔で第１信号及び第２信号の測定を行うことができる。また、演算部２１０は、連続測定モードにおいては、第１信号又は第２信号の測定適合条件が再度充足している場合に、自動的に測定を行うことができる。さらに、演算部２１０は、学習モード（例えば、測定タイミングに関しての学習モード）を選択（切替）可能である。学習モードが選択された場合には、その測定のときの測定適合条件を記憶しておき、第１信号又は第２信号の測定適合条件の設定に反映させるようにしてもよい。この学習モードでは、例えば、熟練者の測定の際に、学習モードをＯＮとして、その際の測定タイミングを記憶し、まばたきからの所定時間後を測定可能期間の設定の参考とするようにしてもよい。また、演算部２１０は、測定されたときの第２受光部の信号を記憶しておき、この第２受光部の信号を、測定データと共に表示部２３０において表示可能とすることができる。演算部２１０は、例えば、測定の際の前眼部像と測定結果とを関連付けてメモリ２４０に記憶して、この前眼部像及び測定結果を表示部２３０に表示することができる。なお、演算部２１０の詳細は後述する。
【００３３】
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２光源部３１に対して信号▲６▼を出力し、第３光源部５１に対して信号▲８▼を出力し、第４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。
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▼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るものであり、図示しない適宜のレンズ移動手段に対して信号▲２▼を出力すると共に、このレンズ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。
【００３４】
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▼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、図示しない適宜のレンズ移動手段に対して信号▲３▼を出力すると共に、このレンズ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。
入力部２７０は、例えば、測定モード、測定タイミング決定要因、測定可能期間（範囲）、連続モードの場合の連続測定回数等の各種選択を行うためのものである。測定モードとは、自動又はマニュアル、単発測定又は連続測定などを選択するためのものである。なお、測定モードとしてマニュアルが選択された場合、入力部２７０は、例えば、マニュアルで測定するためのファインダースイッチとなる。また、測定タイミング決定要因とは、第１受光部２３から得られる受光信号（第１信号）▲４▼、第２受光部３５から得られる受光信号（第２信号）▲７▼、又は、第１信号と第２信号の両方を用いて、適宜の要因により測定可否が設定されるものである。
付加測定部２８０は、例えば、脈拍測定を行う。付加測定部２８０により、脈拍を考慮した測定を行なうことができる。演算部２１０は、付加測定部２８０からさらに被測定者の脈拍に相当する信号を受け取り、脈拍に相当する信号に応じて、初回測定のタイミング時点の脈拍状態と略同じ状態でその後の測定タイミングを決定することができる。また、演算部２１０は、付加測定部２８０からさらに被測定者の脈拍に相当する信号を受け取り、脈拍に相当する信号に応じて、所定の脈拍状態となったときに測定タイミングを決定することもできる。このように、演算部２１０では、例えば、脈拍で測定タイミングを決定することができる。
【００３５】
表示部２３０は、第１受光部２３及び／又は第２受光部３５からの第１及び／又は第２信号をイメージとして表示する。図１６に、イメージ表示の説明図を示す。ここでは、表示部２３０は、第１及び第２信号をイメージとして表示しているが、第１信号又は第２信号のいずれか一方をイメージとして表示してもよい。この設定は、予め入力部２７０等により設定されることができる。入力部２７０により、表示部２３０で表示された第１及び／又は第２信号のイメージ表示に基づき、演算処理に利用する第１及び第２信号を選択する。操作者はこれらイメージから、上述の各測定タイミング決定要因により測定適合か否かを測定対象として適合するかどうかを判断して、適宜所望の画像を選択する。
この図では、前眼部とハルトマン像の２つ一組で都合、３組の画像が１つの画面で表示されている。各画面中、光学特性を測定するデータの場合には、［ANALYZE］をクリックし、測定対象から除外したい場合には、[DELETE]をクリックすることにより画像の選択が行われる。選択しない場合に、[DELETE]を押すことを省略することもできる。表示されている画面の選択が終了すると、左下の矢印キーをクリックして次の画面又は前の画面に移動し必要な選択が完了するまで繰り返す。[ＯＤ]は右眼を、[ＯＳ]は左眼を示す。[ＯＤ]を押すと右眼に対する画像、[ＯＳ]を押すと左眼に対する画像のみが表示される。すべての選択が終わると[CONTINUE]をクリックし、選択されたデータに基づいて光学特性の測定が開始される。また、[ANALYZE]をクリックしたときにその画像に対して光学特性の測定を行ってもよい。なお、レフラクトメータと同時に測定を行うなど、被検眼の球面度数、乱視度数、乱視軸角度がわかっているような場合には、中央部分にそれらの表示を加えることもできる。もし、ハルトマンが像をとるたびに、これらの値を測定する構成である場合には、そのばらつきにより、選択すべきかどうかの判断材料とできる。
【００３６】
また、表示部２３０が、第１受光部２３の第１信号又は上記第２受光部３５の第２信号のいずれか一方の信号をイメージとして表示する場合、入力部２７０は、表示部２３０で表示された一方の信号のイメージ表示中から、演算処理に利用する信号が選択されると、演算部２１０は、入力部２７０により選択された信号に基づき、選択された一方の信号と同じ又は略同じタイミングで測定された他の信号とを第１及び第２信号として用いて被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める。また、表示部２３０が、第１受光部２３及び第２受光部３５の第１及び第２信号をイメージとして表示する場合、入力部２７０は、表示部２３０で表示された第１及び第２信号のイメージ表示中から、演算処理に利用する第１及び第２信号を選択すると、演算部２１０は、入力部２７０により選択された第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める。
また、演算部２１０は、第１受光部２３及び第２受光部３５の第１及び第２信号に演算部２１０での処理に相応しいデータかどうかを判定する判定処理を行うように構成されてもよく、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の判定処理結果を表示するように構成され、入力部２７０は、表示部２３０で表示された判定処理結果に基づき、測定演算処理に利用する第１及び第２測定信号を選択するように構成される。
【００３７】
図４に、本発明の眼特性測定装置の演算部に関する詳細構成図を示す。演算部２１０は、測定部１１１、座標設定部１１２、アライメント制御部１１３、マーカー設置部１１４、入出力部１１５、変換部１１６、測定タイミング決定部１１７、測定対象信号決定部１１８、視線検知部１１９を備える。なお、測定タイミング決定部１１７、測定対象信号決定部１１８は、いずれか一方を備えるようにしてもよい。また、視線検知部１１９は省略されてもよい。
【００３８】
第１受光部２３は、被検眼眼底から反射して戻ってくる受光光束から第１受光信号を形成し、測定部１１１に導く。第２受光部３５は、被検眼前眼部の特徴部分及び／又は被検眼前眼部に形成されたマーカーに関する情報を含む受光光束から前眼部の情報を含む第２受光信号を形成し、測定部１１１及び座標設定部１１２に導く。
【００３９】
測定部１１１は、第１受光部からの第１受光信号に基づき、被検眼の屈折力又は角膜形状を含む光学特性を求める。測定部１１１は、特に、第１受光部２３からの第１受光信号に基づき、眼光学特性測定を行う。また、測定部１１１は、特に、第２受光部３５からの第２受光信号に基づき、角膜トポグラフィー測定等の角膜形状測定を行う。また、測定部１１１は、収差結果の演算、また必要に応じてアブレーション量を演算し、その演算結果を入出力部１１５を介して手術装置に出力する。また、測定部１１１は、複数回取り込んだ第１信号に基づいて、被検眼の光学特性を求め、同じ又は略同じタイミングで複数回取り込んだ第２受光部からの第２信号に基づき、被検眼角膜形状を求める。
測定部１１１は、第１受光部２３と上記第２受光部３５からの第１及び第２信号を同じ又は略同じタイミングで取り込み、第１受光部２３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３５からの第２信号に基づき被検眼角膜形状を求める。
【００４０】
座標設定部１１２は、第１及び第２受光信号に含まれる被検眼瞳に対応する第１及び第２座標系の信号を、それぞれ基準座標系の信号に変換する。座標設定部１１２は、第１及び第２座標系の各信号に基づき、瞳エッジと瞳中心を求める。
【００４１】
また、座標設定部１１２は、被検眼前眼部の特徴信号を含む第２受光信号に基づき、座標原点及び座標軸の向きを決定する。また、座標設定部１１２は、第２受光信号中の被検眼前眼部の特徴信号の少なくともいずれかひとつに基づき、座標原点、座標軸の回転や移動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行う。なお、特徴部分は、瞳位置、瞳中心、角膜中心、虹彩位置、虹彩の模様、瞳の形状、リンバス形状の少なくとも一つを含むものである。例えば、座標設定部１１２は、瞳中心、角膜中心等の座標原点を設定する。座標設定部１１２は、第２受光信号に含まれる被検眼前眼部の特徴部分の像に対応する特徴信号に基づき座標系を形成する。また、座標設定部１１２は、第２受光信号に含まれる被検眼に設けられたマーカーについてのマーカー信号及び被検眼前眼部についての信号に基づき座標系を形成する。座標設定部１１２は、マーカー信号を含む第２受光信号に基づき、座標原点及び座標軸の向きを決定することができる。座標設定部１１２は、第２受光信号中のマーカー信号に基づいて、座標原点を求め、第２受光信号中の被検眼前眼部の特徴信号の少なくともいずれかひとつに基づき、座標軸の回転や移動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行うことができる。または、座標設定部１１２は、第２受光信号中の前眼部についての特徴信号の少なくともいずれかひとつに基づき座標原点を求め、第２受光信号中のマーカー信号に基づいて座標軸の回転や移動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行うようにしてもよい。または、座標設定部１１２は、第２受光信号中の被検眼前眼部の特徴信号の少なくともいずれかひとつに基づき、座標原点、座標軸の回転や移動を求め、測定データと座標軸の関係付けを行うようにしてもよい。
【００４２】
変換部１１６は、測定部１１１により求めれられた被検眼の第１及び第２光学特性を、前記座標設定部により形成された各基準座標系により関係つけて合成する。また、変換部１１６は、座標設定部１１２が求めた瞳中心を原点とすることにより基準座標系に変換する。
【００４３】
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２送光光学系８０等のいずれかひとつ又は複数又は全ては、適宜光学系１００のアライメント部に掲載される。アライメント制御部１１３は、第２受光部により得られた第２受光信号に基づく座標設定部１１２の演算結果に従い、被検眼の動きに応じてこのアラインメント部を移動可能とする。マーカー設置部１１４は、座標設定部１１２により設定された座標系に基づき被検眼前眼部にこの座標系に関連づけられたマーカーを形成する。入出力部１１５は、測定部又は座標設定部からの、収差量、座標原点、座標軸、座標軸の回転、移動、アブレーション量等のデータや演算結果を手術装置に出力するためのインタフェースである。表示部２４０は、測定部１１１により求めれられた被検眼の光学特性を、上記座標設定部により形成された座標系との関係で表示を行う。
【００４４】
手術装置３００は、手術制御部１２１、加工部１２２、メモリ部１２３を含む。手術制御部１２１、は、加工部１２２を制御し、角膜切削等の手術の制御を行う。加工部１２２は、角膜切削等の手術のためのレーザを含む。手術メモリ部１２３は、切削に関するデータ、ノモグラム、手術計画等の手術のためのデータが記憶されている。
【００４５】
測定タイミング決定部１１７は、測定演算を行う対象である第１信号及び第２信号の測定タイミングを、第１及び／又は第２信号に基づき、決定する。測定タイミング決定部１１７は、所定の測定タイミング決定要因として、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともひとつを用いる。測定タイミング決定部１１７は、第１信号に基づき、第１の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、第２信号に基づき、第２の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、これらの判断に応じて、第１信号及び第２信号の測定タイミングを決定する。第１の測定タイミング決定要因は、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともいずれかひとつであり、第２の測定タイミング決定要因は、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足、固視はずれのうち少なくともひとつとすることができる測定タイミング決定部１１７は、第１信号及び／又は第２信号に基づき、被検眼の瞬きを検出し、その瞬きのタイミングに基づき、所定の測定可能範囲を設定し、さらに、第１信号又は第２信号の測定タイミング決定要因による測定の適否に基づき、第１信号及び第２信号の測定タイミングを決定する。この際、第１信号又は第２信号についての測定タイミング決定要因は、瞳径、涙液層の状態、又は、瞼の開き具合のうち、少なくともひとつを選択的に設定されることができる。さらに、測定タイミング決定部１１７は、第１信号及び第２信号の測定タイミングを同時又は略同時タイミングで決定する。測定タイミング決定部１１７は、測定部１１１に、第１信号及び第２信号の測定適合条件が充足したときに、測定を自動的に開始、又は、その測定を許容する。
【００４６】
測定対象信号決定部１１８は、測定演算を行う対象である第１信号及び第２信号を決定する。測定対象信号決定部１１８は、第１信号及び／又は第２信号に基づき、所定の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、これに応じて、第１信号及び第２信号の測定対象信号を決定する。所定の測定対象信号決定要因は、被検眼の瞬き、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともひとつとすることができる。測定対象信号決定部１１８は、第１信号に基づき、第１の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、第２信号に基づき、第２の測定タイミング決定要因による測定の適否を判断し、これらの判断に応じて、第１信号及び第２信号の測定タイミングを決定する。この際、第１の測定タイミング決定要因は、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともひとつとし、第２の測定タイミング決定要因は、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足、固視はずれのうち少なくともひとつとすることができる。
【００４７】
視線検知部１１９は、被検眼角膜へ平行光束を照明する第３照明光学系と、第２受光部３５からの第３照明光学系による照明光の位置に基づき、被検眼の視線方向を検知する。視線検知部１１９をさらに備えることで、演算部２１０の測定部１１１は、視線検知部により固視はずれを検出したときに、測定を抑制するようにしてもよい。
ここで、上述の第１信号、第２信号により検出できる測定タイミング決定要因（ファクター）について説明する。なお、ここでは、演算部２１０の行う各種演算のうち、第１信号及び第２信号に関する測定演算について主に説明する。
【００４８】
図５は、第１信号及び第２信号に関する測定タイミング決定要因についての説明図である。
テーブル２７１は、第１信号と第２により検出できる測定タイミング決定要因を示す表であって、測定タイミング決定要因としては、例えば、まばたき、涙液層、瞳孔径、瞼の開き、固視状況を含む。また、固視状況については、瞳中心が頂点から所定距離内か大きくずれたかにより、測定可能か否かの適合性を判定することができる。また、第1信号及び第２信号の各測定タイミング決定要因に対応して付された、図中の◎印、○印、△印、×印は、それぞれ各信号により測定良好、測定可能、測定難、測定不可であることをそれぞれ示す。
【００４９】
テーブル２７２は、例えば、同じ測定タイミング決定要因を異なる信号、即ち、第１及び第２信号で検出する場合の測定に好適な適合条件を示す表であって、測定タイミング決定要因としては、テーブル２７１と同様に、まばたき、涙液層、瞳孔径、瞼の開き、固視状況を含む。また、ここでは、適合条件としては、固視状況は適当でなく（−）、それ以外では良好（◎）である。また、テーブル２７３は、例えば、異なる測定タイミング決定要因又は同じ測定タイミング決定要因を、異なる信号で検出する場合の適合条件を示す表であって、各測定タイミング決定要因としては、第１信号でのみ検出できる内部異常が決定要因として追加され、これらの測定タイミング決定要因の組合わせにより適合条件が示される。また、第１及び第２信号で同じ測定タイミング決定要因（まばたき、涙液層、瞳孔径、瞼の開き等）を検出する場合、適合条件は良好（◎）となる。また、第１及び第２信号で異なる測定タイミング決定要因を検出する場合、図示の組み合わせにより適合条件として使用可能なもの（○）となる。なお、第１信号では、ここでは、固視状況を精度よく測定できない場合が想定されるので、第１信号による固視状況を測定タイミング決定要因として使用することは条件に適合しないものとなる（−）。
【００５０】
ここで、第１信号の測定タイミング決定要因による測定の適否判断について、演算部２１０とテーブル２７１〜２７３で示した各測定タイミング決定要因とを関連付けて説明する。なお、入力部２３０は、第１信号の測定タイミング決定要因を、設定しない場合と設定する場合とを適宜選択できる。演算部２１０は、第１信号に基づき、例えば、第１受光部２３で受光される領域点の数が所定レベルを超えたものがどの程度あるか、又は、第１受光部２３で受光される信号レベルのピークのレベルが所定値を超えたものがどのあるかをカウントする。これにより、演算部２１０は、最終的に測定結果を得るのに十分なデータが入手できるかどうかを判定することができる。演算部２１０は、例えば、次のように測定の適否を判断することができる（テーブル２７１〜２７３参照）。
・第１信号レベルが瞬間的に全体的に低下したかどうかを検出することにより、まばたきがあったことが判断される。
・第１信号レベルの一部周辺で低下したかどうかを検出することにより、瞼の開き具合が十分か否かが判断される。
・第１信号レベルが揺らぎがあるかどうかを検出することにより、涙液層が不安定か否かが判断される。
・第１信号レベルが周辺部で低下したかどうかを検出することにより、瞳孔径が縮瞳したか否かが判断される。なお、本実施の形態による眼特性測定装置では、縮瞳については、光源として近赤外の光束を共に用いているので、眩しくなく縮瞳しないため連続測定を行うことができる。
【００５１】
つぎに、第２信号の測定タイミング決定要因による測定の適否判断について、演算部２１０とテーブル２７１〜２７３で示した各測定タイミング決定要因とを関連付けて説明する。なお、入力部２３０は、第２信号に基づき、例えば、測定タイミング決定要因をひとつ又は複数の組み合わせで選択することができる。演算部２１０による第２信号の測定タイミング決定要因として、瞬き、瞳径、涙液層の状態、又は、瞼の開き具合がある。演算部２１０は、例えば、次のように測定の適否を判断することができる（テーブル２７１〜２７３参照）。
・まばたきについては、まばたきを検出し直後に固定して測定することができる。このまばたきの種類としては、数秒つぶって開ける、ぎゅっとつぶる、数回続けて普通に軽くつぶるなどがある。また、測定の間隔としては、例えば、まばたきの直後、又は、過去の適切な測定可能経験値に基づいた一定秒後がある。なお、この適切な測定可能経験値は、例えば、熟練者による測定値及び解析結果と、間隔とを対応付けることにより、患者ごとの指定値を求め、より精度の高い測定結果を得るようにすることが期待できる。さらに、演算部２１０は、例えば、まばたきの直後は、一時的に縮瞳が起こるが、すぐに瞳孔が広がって少し安定し、涙液層も安定した頃となる数ｍｓ後が測定に都合が良く、このタイミングを利用して精度の高い前眼部画像データを算出できる。
・瞳が所定の径（例えば、暗視野で６φ）よりも大きいかどうかを検出することにより、瞳径が適当か否かが判断される。
・プラチドリング７１によるパターン２７５の歪み、同心輪帯が途切れていない、もしくは流動的なゆがみが生じていないかどうか検出することにより、涙液層が適当か否かが判断される。
・リンバス径と瞼間隔の比が所定値以上かどうか検出することにより、瞼の開き具合が適当か否かが判断される。
【００５２】
本実施の形態では、上述のような第１信号及び第２信号が測定に適合するか否かを、操作者がさらに目視で検査することができる。定性的に言えば、例えば、瞼にかかる、リングの切れ、リングがぼけている、コントラスト不良等を確認することができる。
図６は、第１及び第２受光部により受光された画像の説明図である。
第１受光部により受光されたハルトマン像２７４は、例えば、被測定眼６０からの反射光に基づいた画像であって、この反射光がハルトマン板２２を介して概ね外側に広がった光束として第1受光部２３上に受光された場合での複数の領域点（図中、円状、楕円状等）を含む。この例のハルトマン像２７４に含まれる複数の領域点は、例えば被測定眼６０の涙液層がやぶれている又は薄い又は厚い部分では、楕円状態又は領域点自体が見えない状態と複数の領域点の配列は、不均一な状態になっている。また、ハルトマン像２７４に関する光信号は、電気信号に変換され、上述の第１信号として演算部２１０に入力（又は、取り込まれる）される。
第２受光部により受光されたプラチドリング像２７５では、被測定眼６０の涙液層がやぶれている又は薄い又は厚い部分では、像に含まれる同心輪帯の輪が途切れて観測される。また、プラチドリング像２７５に関する光信号は、電気信号に変換され、上述の第２信号として演算部２１０に入力（又は、取り込まれる）される。
【００５３】
つぎに、本発明の関する眼特性測定装置による動作についてタイムチャート及びフローチャートを用いて説明する。
演算部２１０は、入力部２７０により選択された第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める。演算部２１０では、測定タイミングの決定に関する、測定タイミング決定要因の数（ひとつ又は複数）、第１信号と第２信号の組合わせ（第１及び／又は第２信号、第１及び第２信号、第１信号のみ）により、複数の演算パターンが実行される（後述の４つのフローチャートを参照）。具体的には、演算部２１０は、例えば、第１信号及び第２信号の信号を複数回取り込んで測定を行う。また、演算部２１０は、例えば、測定タイミングを決定する測定タイミング決定部１１７又は測定対象信号決定部１１８又は両決定部を備え、これにより、第１及び／又は第２信号に基づき、所定の測定タイミングを決定する要因による測定の適否を判定して、この判定に基づいて、第１信号及び第２信号の測定タイミングを決定又は測定対象信号を選択する。
以下各実施の形態について説明する。
【００５４】
（１）第１の実施の形態
図７に、眼特性測定についての第１の実施の形態の説明図を示す。
この第１の実施の形態は、例えば、第１信号及び／又は第２信号で、測定タイミング決定要因をチェックして測定タイミングを決定する場合の動作を示している。
【００５５】
測定モードとしては、例えば、自動又はマニュアルと、単発又は連続との組合わせにより、自動（単発）モード９３、マニュアル（単発）モード９４、自動連続モード９５及びマニュアル連続モードがそれぞれ入力部２７０により選択可能である。まず、各測定モードにおける測定タイミングの決定についての概略を、時間軸に沿って説明する。例えば、演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、第１信号、第２信号、又は両信号を入力し、測定可能かどうかを判定する（測定判断期間９０）。測定可能と判断されると、所定の測定可能期間９１が設定される。測定可能期間９１の長さは、入力部２７０等により予め定められる。測定可能期間９１が経過後、測定不可期間９２となる。なお、測定タイミング決定部１１７は、測定可能かどうかは、第１信号、第２信号、又は、第１信号と第２信号両方の測定タイミング決定要因（ファクター）に基づいた測定条件により判断する。
【００５６】
自動モード９３は、例えば、設定されている測定条件がすべて満足したタイミングで自動的に測定を開始するモードであって、測定可能期間９１になると直ぐに測定、又は、Δｔ後に測定する。なお、Δｔの値は、入力部２７０等により適宜設定できる。マニュアルモード９４は、例えば、設定されている測定条件がすべて満足したときから、所定の時間測定待機期間として定められ、その測定可能期間９１は、適宜の表示部２３０の表示により操作者に表示される。なお、表示部としては、例えば、入力部２７０に表示ランプ、ファインダスイッチなどを取り付けるようにしてもよい。この測定可能期間９１、操作者により入力部２７０のファインダ等を用いて測定指示がなされ、演算部２１０により第１及び第２信号が測定される。また、この測定指示は、測定可能期間９１では許可されるが、測定不可期間９２では非許可となる。なお、この測定可能期間９１内では、複数回操作者の指示により、測定が可能である。
【００５７】
自動連続モード９５は、例えば、設定されている測定条件が満足している間、測定可能期間９１になると直ぐに測定、又は、Δｔ後に測定するモードであって、さらに、入力部２７０等で予め定めれらた所定の回数（又は、所定の間隔δｔ）で連続的に測定を行う。なお、δｔの値は、入力部２７０等により適宜設定できる。
【００５８】
マニュアル連続モード９６は、例えば、設定されている測定タイミング決定要因がすべて満足したときから、測定可能期間（ここでは、測定待機状態）９１となり、この測定可能期間９１での操作者による測定指示により測定するモードであって、測定指示から所定の回数、所定の間隔δｔで連続的に測定を行う。なお、δｔの値は、入力部２７０等により予め適宜設定できる。また、測定指示は、最後の測定タイミングが測定可能期間９１の場合は測定が許可されるが、それが測定不可期間９２となる場合測定は非許可となる。
【００５９】
図８は、本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第１の実施の形態のフローチャートである。
まず、測定者（操作者）により測定対象物である被測定眼６０の測定が開始され、入力部２７０により測定モードの選択（自動モード９３、マニュアルモード９４、自動連続モード９５及びマニュアル連続モード９６のいずれか）が行われる（Ｓ１０１）。
【００６０】
第２受光部３５からの信号は、表示部２３０のモニタ画面上に前眼部像として形成される（Ｓ１０３）。つぎに、角膜の頂点反射光をアライメントターゲットにして横方向（角膜頂点と装置の光軸、ＸＹ方向）のアライメントを行い、また、Ｚアライメント装置により、縦方向（深度方向、Ｚ方向）のアライメントがなされる（Ｓ１０５）。光学特性測定装置１００は、アラインメントが完了したか判定する（Ｓ１０７）。このように、アライメント調整が不十分であれば、再び、ステップＳ１０５に戻り、アライメントの調整が行われる。
【００６１】
つぎに、光学特性測定装置１００は、入力部２７０により設定された測定タイミング決定要因に従い、第１光源及び／又は第２光源を点灯する（Ｓ１０９）。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、測定タイミング決定要因に従い、測定タイミングとしての期間である測定可能期間９１の設定が可能かどうかを判定する（Ｓ１１３）。測定タイミング決定部１１７が、各測定タイミング決定要因に応じた決定条件に従い、測定可能であると判断すると、測定可能期間内で、演算部２１０は、例えば、表示部２３０又は入力部２７０に含まれるランプ又はスピーカなどにより、測定可能期間９１を視聴可能なようにする（Ｓ１１４）。なお、自動モード（単一、連続）のときは、ステップＳ１１４は省略可能である。
【００６２】
つぎに、測定可能期間内で選択されたモードに応じて、光学特性測定装置１００は、第１光源、第２光源を点灯する（Ｓ１１５）。演算部２１０は、例えば、第１及び第２信号を同時又は略同時に取り込む（Ｓ１１７）。第１測定系においては、ステップＳ１０３では、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。一方、第２測定系においては、ステップＳ１９１で示すように、第１受光信号の取り込みとほぼ同時に、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も行われる。上述のように、自動モード９３では、測定可能期間９１の開始タイミング直後又はΔｔ後、マニュアルモード９４では、測定可能期間９１内の入力部２７０等のファインダによる測定指示時、自動連続モード９５では、測定可能期間９１の開始タイミング直後又はΔｔ後所定間隔（δｔ）で複数回、マニュアル連続モード９６では、測定可能期間９１内の測定指示後所定間隔（δｔ）で複数回、それぞれ測定が行われる。
【００６３】
つぎに、演算部２１０は、第１及び第２信号を測定に十分なだけ取得するために所定の回数以上、測定を行ったかどうかを判定する（Ｓ１１９）。演算部２１０は、ステップＳ１１９で所定の回数以上、測定を行っていない場合、再び、ステップＳ１０９に戻る。一方、演算部２１０は、ステップＳ１１９で所定の回数以上、測定を行った場合、演算部２１０は、メモリ２４０から所定数の第１及び第２信号を読み出し、表示部２３０にイメージ表示する（Ｓ１５１）。この際、上述のように、表示するイメージは、第１信号か第２信号のいずれかのイメージでも、両方の信号のイメージでもよい。また、測定を１回行う毎にその都度イメージ表示してもよい。また、複数ページ、複数画面に渡り表示することもできる。さらに、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の画像が適当か否かに関する判定処理結果を表示することで、操作者の選択の参考になるように構成されてもよい。つぎに、操作者は、表示されたイメージを確認して、入力部２７０により測定対象として使用すべき信号を選択すると、演算部２１０は、その選択された信号に対応する第１信号及び第２信号を以降の演算に用いる第１及び第２測定信号としてメモリ２４０から選択し、必要に応じてメモリ２４０に記憶する（Ｓ１５３）。演算部２１０は、入力部２７等により予め定められた所定数（例えば３，４個等）選択されなかったら、ステップＳ１５１に戻り再びイメージ表示する（Ｓ１３５）。一方、所定数第１及び第２測定信号が選択されると、以降の演算処理にすすむ。
【００６４】
測定部１１１は、つぎに、選択された第１又は第２測定信号に基づき光学特性を求める（Ｓ１２１）。ここで、光学特性とは、例えば、収差（角膜、眼内、眼）屈折力、角膜形状などである。すなわち、ステップＳ１２１では、演算部２１０は、第１測定系については、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。これ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（図９（Ａ）参照）。また、第２測定系については、角膜の傾きが得られているので、演算部２１０により、これから角膜の高さを計算して、角膜を光学レンズ（鏡面）と同様に扱うことにより光学特性が計算される。こちらで得られるのは角膜前面で発生する波面収差（角膜波面収差）である（図９（Ｂ）参照）。なお、光学特性は使用すべき信号を選択したときにその信号に基づき、その都度求めてもよい。
【００６５】
つぎに、演算部２１０の測定部１１１は、出力データを計算し、ステップＳ１２１による測定結果をメモリ２４０に記憶する（Ｓ１２２）。出力データとしては、例えば、基準座標系のデータ、測定データ、被検眼の収差量それ自体、光学特性データ、手術装置で切除するために必要とされるアブレーション量などを演算して求める
【００６６】
つぎに、演算部２１０は、ステップＳ１２２によりメモリ２４０に記憶された測定結果・出力データを、表示部２３０に表示する（Ｓ１２３）。なお、ステップＳ１２３では、複数の第１及び第２信号が選択された場合には求められた複数の眼特性についてのイメージ又はデータを表示してもよいし、それらの平均等の統計的処理を行ったイメージ又はデータを表示してもよい。表示部２４０による光学特性の表示は、例えば、図９に示した様に、第１測定系に関する眼球波面収差マップと、第２測定系に関する角膜波面収差マップが別個に表示されるのと同時に、
（差分波面収差マップ）＝（眼球波面収差マップ）−（角膜波面収差マップ）
も表示される（図９（Ｃ）参照）。この差分波面収差マップは、光学的には、眼球光学系の角膜前面を除いた、内部の光学系の収差に対する影響を示しており、主に水晶体の屈折率分布に異常が生じるような疾患、たとえば白内障の診断に非常に役立つマップである。
【００６７】
さらに、必要に応じて、これらの出力データを出力することができる。ここで、出力の形態は、例えば、次の態様がある。
▲１▼オフライン的な態様で、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体や、信号ライン無線ライン等のインタフェースで出力され、その後に手術が別の時期に行われる形態。
▲２▼出力データがオンラインで手術装置３００に信号ライン等のインタフェースで繋がっており、手術の際に連続的又は切換により被検眼の光学特性を測定するような形態。
以上のように、データ出力の後、測定が未了であれば繰り返し、終了であれば測定終了となる（Ｓ１２５）。
【００６８】
（２）第２の実施の形態
図１０に、眼特性測定についての第２の実施の形態の説明図を示す。
この第２の実施の形態では、測定タイミング決定部１１７は、例えば、第２信号により、第１測定タイミング決定要因に従い測定可否について第１の判断を行い、測定可能と判断された後、さらに、第１信号及び／又は第２信号で、第２測定タイミング決定要因に従い測定可否について第２の判断を行う。複数の測定タイミング決定要因により測定が可能であると判断されると、測定可能範囲９１を設定し、第１及び第２信号を取り込む。なお、第１測定タイミング決定要因による第１の判断は、第１信号でも、第１及び第２信号の両方についてでもよい。
【００６９】
図１１は、本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第２の実施の形態のフローチャートである。
まず、第１の実施の形態と同様に、測定モードの選択（Ｓ２０１）、前眼部像の測定（Ｓ２０３）、アライメント（Ｓ２０５、Ｓ２０７）の各処理が実行される。
【００７０】
つぎに、光学特性測定装置１００は、入力部２７０により設定された第１測定タイミング決定要因に従い、第２光源を点灯する（Ｓ２０９）。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、第１測定タイミング決定要因に従い、測定タイミングとしての期間である測定可能期間９１の設定が可能かどうかを判定する（Ｓ２１３）。測定タイミング決定部１１７は、各測定タイミング決定要因に応じた決定条件に従い、測定可能であると判断すると、測定可能であることを表示部２３０のランプ、又は、スピーカなどにより可視又は可聴表示する（Ｓ２１４）。
【００７１】
つぎに、光学特性測定装置１００は、入力部２７０により設定された第２測定タイミング決定要因に従い、第１光源及び／又は第２光源を点灯する（Ｓ２１５）。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、第２測定タイミング決定要因に従い、測定タイミングとしての期間である測定可能期間９１の設定が可能かどうかを判定する（Ｓ２１７）。測定タイミング決定部１１７は、各測定タイミング決定要因に応じた決定条件に従い、測定可能であると判断すると（Ｓ２１９）、ステップＳ１０１で選択された各モードにより第１及び第２信号の測定が行われる。ステップＳ２１９で測定可能期間９１を設定できない場合、再び、ステップＳ２１５に戻る。
【００７２】
つぎに、第１の実施の形態と同様に、演算部２１０は、設定されたモードに従い、第１及び第２信号を同時又は略同時に取り込む（Ｓ２２１）。つぎに、演算部２１０は、第１及び第２信号を測定に十分なだけ取得するために所定の回数以上、測定を行ったかどうかを判定する（Ｓ２２２）。演算部２１０は、ステップＳ２２６で所定の回数以上、測定を行っていない場合、再び、ステップＳ２０９に戻る。一方、演算部２１０は、ステップＳ２２２で所定の回数以上、測定を行った場合、演算部２１０は、メモリ２４０から所定数の第１及び第２信号を読み出し、表示部２３０にイメージ表示する（Ｓ２５１）。この際、上述のように、表示するイメージは、第１信号か第２信号のいずれかのイメージでも、両方の信号のイメージでもよい。また、測定を１回行う毎にその都度イメージ表示してもよい。また、複数ページ、複数画面に渡り表示することもできる。さらに、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の画像が適当か否かに関する判定処理結果を表示することで、操作者の選択の参考になるように構成されてもよい。つぎに、操作者は、表示されたイメージを確認して、入力部２７０により測定対象として使用すべき信号を選択すると、演算部２１０は、その選択された信号に対応する第１信号及び第２信号を以降の演算に用いる第１及び第２測定信号としてメモリ２４０から選択し、必要に応じてメモリ２４０に記憶する（Ｓ２５３）。演算部２１０は、入力部２７等により予め定められた所定数（例えば３，４個等）選択されなかったら、ステップＳ２５１に戻り再びイメージ表示する（Ｓ２３５）。一方、所定数第１及び第２測定信号が選択されると、以降の演算処理にすすむ。
【００７３】
演算部２１０は、例えば、被測定眼６０の光学特性を第１信号により演算し、さらに、被測定眼６０の角膜形状を第２信号により演算する（Ｓ２２３）。演算部２１０は、ステップＳ２２３による測定結果をメモリ２４０に記憶する（Ｓ２２４）。なお、光学特性は使用すべき信号を選択したときにその信号に基づきその都度求めてもよい。演算部２１０は、ステップＳ２２４によりメモリ２４０に記憶された測定結果を、表示部２３０に表示する（Ｓ２２５）。なお、ステップＳ２２５では、複数の第１及び第２信号が選択された場合には求められた複数の眼特性についてのイメージ又はデータを表示してもよいし、それらの平均等の統計的処理を行ったイメージ又はデータを表示してもよい。演算部２１０は、上述の各処理による測定を終了するかどうかを判定して、終了しない場合は、再び、ステップＳ２０３に戻る（Ｓ２２７）。
【００７４】
（３）第３の実施の形態
図１２に、眼特性測定についての第３の実施の形態の説明図を示す。
この第３の実施の形態は、例えば、第１信号及び第２信号の取り込み、その後に第１信号又は／及び第２信号で測定対象信号として使用可能であるか否かを決定する場合の動作を示している。演算部２１０の測定対処信号決定部１１８は、例えば、同時又は略同時に取り込まれた第１及び第２信号のチェックを行う。測定対象信号決定部１１８は、予め定められた測定タイミング決定要因に従い、いずれか又は両信号に基づき測定された信号が測定対象信号として使用可能であると判断すると、これら両信号を採用して、以後の眼特性の演算処理を実行する。
【００７５】
図１３は、本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第３の実施の形態のフローチャートである。
まず、第１の実施の形態と同様に、測定モードの選択（Ｓ３０１）、前眼部像の測定（Ｓ３０３）、アライメント（Ｓ３０５、Ｓ３０７）の各処理が実行される。
つぎに、光学特性測定装置１００は、第１光源及び第２光源を点灯する（Ｓ３０９）。選択されたモードに従い、演算部２１０は、第１及び第２信号を同時又は略同時に取り込む（Ｓ３１１）。ここで、演算部２１０は、自動モードでは、適宜のタイミングによりひとつ又は複数連続で両信号を取込み、一方、マニュアルモードでは、操作の測定指示によりひとつ又は複数連続で両信号を取組む。つぎに、演算部２１０は、第１及び第２信号を測定に十分なだけの所定対象信号数をメモリ２４０に記憶したかどうかを判定する（Ｓ３１２）。この所定対象信号は、例えば、入力部２７０等により予め設定される。演算部２１０は、ステップＳ３１２で所定対象信号数をメモリ２４０に記憶していない場合、再び、ステップＳ３０９に戻る。
【００７６】
一方、ステップＳ３１２で所定対象信号数をメモリ２４０に記憶した場合、演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、例えば、第１信号及び／又は第２信号で予め定められた測定タイミング決定要因により、取り込まれた第１及び第２信号の各組が測定対象として適当か否かを判断する（Ｓ３１３）。ここで、演算部２１０は、ステップＳ３１３で取得した対象信号決定要因において、対象信号が所定数あるかどうかを判定し（Ｓ３１５）、所定対象信号数になるまでステップＳ３０９に戻り上述の処理を繰り返す。つぎに、演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、メモリ２４０に記憶された対象信号の中から、入力部２７０等で予め定められたひとつ又は複数の対象信号を採用する。
【００７７】
さらに、演算部２１０は、採用された対象信号の中から所定数の第１及び第２信号を読み出し、表示部２３０にイメージ表示する（Ｓ３５１）。この際、上述のように、表示するイメージは、第１信号か第２信号のいずれかのイメージでも、両方の信号のイメージでもよい。また、測定を１回行う毎にその都度イメージ表示してもよい。また、複数ページ、複数画面に渡り表示することもできる。さらに、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の画像が適当か否かに関する判定処理結果を表示することで、操作者の選択の参考になるように構成されてもよい。つぎに、操作者は、表示されたイメージを確認して、入力部２７０により測定対象として使用すべき信号を選択すると、演算部２１０は、その選択された信号に対応する第１信号及び第２信号を以降の演算に用いる第１及び第２測定信号としてメモリ２４０から選択し、必要に応じてメモリ２４０に記憶する（Ｓ３５３）。演算部２１０は、入力部２７等により予め定められた所定数（例えば３，４個等）選択されなかったら、ステップＳ３５１に戻り再びイメージ表示する（Ｓ３３５）。一方、所定数第１及び第２測定信号が選択されると、以降の演算処理にすすむ。
【００７８】
以降は、上述の実施の形態と同様に、演算部２１０は、これら第１及び第２受光信号に基づき光学特性を求める（Ｓ３１７）。つぎに、演算部２１０は、出力データを計算し、メモリ２４０に記憶し（Ｓ３１９）、表示部２３０に表示し（Ｓ３２１）、必要に応じて、これらの出力データを出力する。なお、光学特性は使用すべき信号を選択したときにその信号に基づきその都度求めてもよい。なお、ステップＳ３２１では、複数の第１及び第２信号が選択された場合には求められた複数の眼特性についてのイメージ又はデータを表示してもよいし、それらの平均等の統計的処理を行ったイメージ又はデータを表示してもよい。その後、測定が未了であれば処理を繰り返し、終了であれば測定終了となる（Ｓ３２３）。
【００７９】
（４）第４の実施の形態
図１４に、眼特性測定についての第４の実施の形態の説明図を示す。
この第４の実施の形態は、例えば、第１信号で測定タイミングを決定し、第１信号及び第２信号の取り込み後に測定対象信号を決定する場合の動作を示している。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、まず、第１信号を入力して測定タイミング決定要因に従いチェックを行う。なお、このチェックは、第２信号又は両信号により行われてもよい。測定タイミング決定部１１７により測定可能期間であると判断されると、演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、測定可能期間９１内で、第１信号及び第２信号を同時又は略同時に取り込み、第１及び第２信号の測定チェックを行う。測定対象信号決定部１１８は、予め定められた測定タイミング決定要因に従い、いずれか又は両信号に基づき測定された信号が測定対象信号として使用可能であると判断すると、これら両信号を採用して、以後の眼特性の演算処理を実行する。
【００８０】
図１５は、本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第４の実施の形態のフローチャートである。
まず、第１の実施の形態と同様に、測定モードの選択（Ｓ４０１）、前眼部像の測定（Ｓ４０３）、アライメント（Ｓ４０５、Ｓ４０７）の各処理が実行される。
【００８１】
つぎに、光学特性測定装置１００は、入力部２７０により設定された第１測定タイミング決定要因に従い、第１光源を点灯する（Ｓ４０９）。演算部２１０の測定タイミング決定部１１７は、測定タイミング決定要因に従い、測定タイミングとしての期間である測定可能期間９１の設定が可能かどうかを判定する（Ｓ４１１）。測定タイミング決定部１１７は、各測定タイミング決定要因に応じた決定条件に従い、測定可能であると判断すると（Ｓ４１３）、測定可能であることを表示部２３０等により可視又は可視表示する。（Ｓ４１５）。
【００８２】
つぎに、第３の実施の形態と同様に、光学特性測定装置１００は、第１光源及び第２光源を点灯する（Ｓ４１９）。入力部２７０により設定されたモードに従い、演算部２１０は、第１及び第２信号を同時又は略同時に取り込み（Ｓ４２１）、第１及び第２信号を測定に十分なだけの所定対象信号数をメモリ２４０に記憶したかどうかを判定する（Ｓ４２２）。演算部２１０は、ステップＳ４２２で所定対象信号数をメモリ２４０に記憶していない場合、再び、ステップＳ４１９に戻る。
【００８３】
一方、ステップＳ４２２で所定対象信号数をメモリ２４０に記憶した場合、演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、例えば、第１信号及び／又は第２信号で予め定められた測定タイミング決定要因により、取り込まれた第１及び第２信号の各組が測定対象として適当か否かを判断する（Ｓ４２３）。ここで、演算部２１０は、ステップＳ４２３で取得した対象信号決定要因において、対象信号が所定数あるかどうかを判定し（Ｓ４２５）、所定対象信号数になるまでステップＳ４１９に戻り上述の処理を繰り返す。演算部２１０の測定対象信号決定部１１８は、メモリ２４０に記憶された対象信号の中から入力部２７０等で予め定められたひとつ又は複数の対象信号を採用する。
【００８４】
さらに、演算部２１０は、採用された対象信号の中から所定数の第１及び第２信号を読み出し、表示部２３０にイメージ表示する（Ｓ４５１）。この際、上述のように、表示するイメージは、第１信号か第２信号のいずれかのイメージでも、両方の信号のイメージでもよい。また、測定を１回行う毎にその都度イメージ表示してもよい。また、複数ページ、複数画面に渡り表示することもできる。さらに、このとき、表示部２３０は、演算部２１０の画像が適当か否かに関する判定処理結果を表示することで、操作者の選択の参考になるように構成されてもよい。つぎに、操作者は、表示されたイメージを確認して、入力部２７０により測定対象として使用すべき信号を選択すると、演算部２１０は、その選択された信号に対応する第１信号及び第２信号を以降の演算に用いる第１及び第２測定信号としてメモリ２４０から選択し、必要に応じてメモリ２４０に記憶する（Ｓ４５３）。演算部２１０は、入力部２７等により予め定められた所定数（例えば３，４個等）選択されなかったら、ステップＳ４５１に戻り再びイメージ表示する（Ｓ４３５）。一方、所定数第１及び第２測定信号が選択されると、以降の演算処理にすすむ。
【００８５】
以降は、上述の実施の形態と同様に、演算部２１０は、これら第１及び第２受光信号に基づき光学特性を求める（Ｓ４２７）。なお、光学特性は使用すべき信号を選択したときにその信号に基づきその都度求めてもよい。つぎに、演算部２１０は、出力データを計算し、メモリ２４０に記憶し（Ｓ４２９）、表示部２３０に表示し（Ｓ４３１）、必要に応じて、これらの出力データを出力する。なお、ステップＳ４３１では、複数の第１及び第２信号が選択された場合には求められた複数の眼特性についてのイメージ又はデータを表示してもよいし、それらの平均等の統計的処理を行ったイメージ又はデータを表示してもよい。その後、測定が未了であれば処理を繰り返し、終了であれば測定終了となる（Ｓ４３３）。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によると、以上のように、第１信号及び第２信号を同時に取り込み、被測定眼の光学特性及び角膜形状を同時に測定することができる眼特性測定装置を提供することができる。また、本発明によると、第１信号及び第２信号を同時又は連続的に取り込むことができる。また、本発明によると、第１信号及び第２信号の状態が測定に及ぼす影響を考慮して、第１信号及び第２信号の状態が、信頼性の高い測定結果を得られるような状態になったときに測定を行うことができる。
【００８７】
また、本発明によると測定に影響を与える複数の要因の適否を判断して、適切な測定タイミングを決定することができる。また、本発明によると、第１信号及び第２信号を同時に複数回続けて取り込むことができる。また、本発明によると、測定に相応しい第１信号及び第２信号を取り込むタイミングを決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する眼光学特性測定装置の概略光学系１００を示す図。
【図２】プラチドリングの一例を示す構成図。
【図３】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。
【図４】本発明の眼特性測定装置の演算部に関する詳細構成図。
【図５】第１信号及び第２信号に関する測定タイミング決定要因についての説明図。
【図６】第１及び第２受光部により受光された画像の説明図。
【図７】眼特性測定についての第１の実施の形態の説明図。
【図８】本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第１の実施の形態のフローチャート。
【図９】眼特性測定についての説明図。
【図１０】眼特性測定についての第２の実施の形態の説明図。
【図１１】本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第２の実施の形態のフローチャート。
【図１２】眼特性測定についての第３の実施の形態の説明図。
【図１３】本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第３の実施の形態のフローチャート。
【図１４】眼特性測定についての第４の実施の形態の説明図。
【図１５】本発明に関する眼光学特性測定装置の動作を示す第４の実施の形態のフローチャート。
【図１６】イメージ表示の説明図。
【符号の説明】
１０ 第１照明光学系
１１、３１、５１、５５ 第１〜４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 被測定眼
７０ 第２照明光学系
７１ プラチドリング
８０ 第２送光光学系
１００ 眼特性測定装置の光学系
２００ 眼特性測定装置の電気系
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
２８０ 付加測定部
Claims (10)
- 近赤外の第１波長の第１光束を発する第１光源部と、
上記第１光源部からの光束で被検眼網膜上の微小な領域を照明するための第１照明光学系と、
上記第１光源部からの第１光束が被検眼網膜から反射された第１反射光束の一部を、少なくとも実質的に１７本のビームに変換する第１変換部材を介して受光するための第１受光光学系と、
上記第１受光光学系により導かれた第１受光光束を受光し、第１信号を形成する第１受光部と、
近赤外であって第１光束の第１波長よりも長い波長である第２波長の第２光束を発する第２光源部と、
上記第２光源からの第２光束で被検眼角膜付近を所定のパターンで照明する第２照明光学系と、
上記第２光源部からの第２光束が被検眼角膜付近から反射された第２反射光束を受光するための第２受光光学系と、
上記第２受光光学系により導かれた第２受光光束を受光し、第２信号を形成する第２受光部と、
上記第１受光部及び／又は第２受光部からの第１及び／又は第２信号をイメージとして表示する表示部と、
上記表示部で表示された第１及び／又は第２信号のイメージ表示に基づき、演算処理に利用する第１及び／又は第２信号を選択するための入力部と、
上記入力部により選択された第１及び／又は第２信号に相当する第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求める演算部と、
を備えた眼特性測定装置。 - 上記表示部は、上記第１受光部の第１信号又は上記第２受光部の第２信号のいずれか一方の信号をイメージとして表示するように構成され、
上記入力部は、上記表示部で表示された一方の信号のイメージ表示中から、演算処理に利用する信号が選択されるように構成され、
上記演算部は、上記入力部により選択された信号に基づき、選択された一方の信号と同じ又は略同じタイミングで測定された他の信号とを用いて被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求めること
を特徴とする請求項１記載の眼特性測定装置。 - 上記表示部は、上記第１受光部及び第２受光部の第１及び第２信号をイメージとして表示するように構成され、
上記入力部は、上記表示部で表示された第１及び第２信号のイメージ表示中から、演算処理に利用する第１及び第２信号を選択するように構成され、
上記演算部は、上記入力部により選択された第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求めること
を特徴とする請求項１記載の眼特性測定装置。 - 上記演算部は、上記第１受光部及び第２受光部の第１及び第２信号に演算部での処理に相応しいデータかどうかを判定する判定処理を行うように構成され、
上記表示部は、上記演算部の判定処理結果を表示するように構成され、 上記入力部は、上記表示部で表示された判定処理結果に基づき、測定演算処理に利用する第１及び／又は第２信号を選択するように構成され、
上記演算部は、上記入力部により選択された第１及び／又は第２測定信号相当する第１及び第２信号に基づき、被検眼の光学特性と被検眼角膜形状を求めること
を特徴とする請求項１記載の眼特性測定装置。 - 上記演算部は、上記第１受光部と上記第２受光部からの第１及び第２信号を同じ又は略同じタイミングで取り込み、上記第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、上記第２受光部からの第２信号に基づき被検眼角膜形状を求めることを特徴とする請求項１記載の眼特性測定装置。
- 上記演算部は、測定演算を行う対象である第１信号及び第２信号を決定する測定対象信号決定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の眼特性測定装置。
- 上記測定対象信号決定部は、第１信号及び／又は第２信号に基づき、所定の測定タイミング決定要因による適否を判断し、これに応じて、第１信号及び第２信号の測定対象信号を決定することを特徴とする請求項６に記載の眼特性測定装置。
- 上記所定の測定対象信号決定要因は、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともひとつであることを特徴とする請求項７に記載の眼特性測定装置。
- 上記演算部は、測定演算を行う対象である第１信号及び第２信号の測定タイミングを、第１及び／又は第２信号に基づき、決定する測定タイミング決定部をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の眼特性測定装置。
- 上記測定タイミング決定部は、所定の測定タイミング決定要因として、被検眼の瞬き、涙液層の不良、瞳孔径の不足、開瞼不足のうち少なくともひとつを用いることを特徴とする請求項９に記載の眼特性測定装置。
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