JP4694069B2 - 眼科装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科装置に係り、特に、被検眼瞳孔の任意の位置で被検眼の屈折力や眼球収差を自動的に測定することができる眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医学用に用いられる光学機器は、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を測定する眼科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状態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】
この光学特性を測定する眼科装置としては、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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の被検眼の屈折力や収差を測定する測定装置では、そのアライメントが角膜曲率中心を基準にアライメントを行う為、瞳孔がずれていると測定精度が悪くなる場合が想定される。また、角膜曲率分布を測定する機能が付加されている装置では、測定の条件としてアライメントは角膜曲率中心を基準に行う事が精度上求められる。従って、この装置では、角膜曲率中心を基準に測定した後で補正を行い、角膜曲率分布を計算していた。この場合、屈折力や収差を測定する為の光束が瞳孔で蹴られることがあり測定精度が悪化したり、測定が不可能な場合が想定される。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、被検眼瞳孔の任意の位置で被検眼の屈折力や眼球収差を自動的に測定することを目的とする。また、本発明は、角膜曲率分布測定には、角膜曲率中心を基準に、眼屈折力や眼球収差測定には瞳孔中心を基準に、測定を自動的にそれぞれ又は同時に若しくは並行して行うことを目的とする。
また、本発明は、瞳孔中心と角膜曲率中心が大きくずれている被検眼においても、瞳孔に蹴られることによる測定精度の悪化や測定不可能となることをなくし、自動的に精度よく光学特性を測定することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の解決手段によると、
被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光部に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系によりアライメント指標が投影された被検眼前眼部を観察し、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号に基づき上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、次いで、上記アライメントデータ形成部によるアライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部が、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に位置合わせした際に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定し、その後、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳の所定位置で瞳中心近傍に位置合わせして、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定する測定部
を備えた眼科装置を提供する。
【０００８】
本発明の第２の解決手段によると、
被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光部に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系によりアライメント指標が投影された被検眼前眼部を観察し、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号に基づき上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、また、上記アライメントデータ形成部によるアライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部が、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳の所定位置で瞳中心近傍に位置合わせして、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定し、その後、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に位置合わせした際に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定する測定部
を備えた眼科装置を提供する。
【０００９】
本発明の第３の解決手段によると、
被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光部に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系によりアライメント指標が投影された被検眼前眼部を観察し、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号及び上記アライメントデータ形成部によるアライメントデータに基づき、上記第１受光光学系及び上記第２受光光学系の少なくともいずれか一つを移動させ、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、かつ上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部による移動の後に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定し、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定する測定部
を備えた眼科装置を提供する。
【００１０】
本発明の第４の解決手段によると、
被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光素子に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系により投影されたアライメント指標が投影された被検眼前眼部からの反射光束を受け取り、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
前眼部からの反射光を受光し、角膜の形状を含む情報の第３角膜信号を形成する第３受光部を含む第３受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号に基づき上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、次いで、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を、被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部が、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に位置合わせした際に、上記第３受光部からの第３信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定し、その後、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳の所定位置で瞳中心近傍に位置合わせして、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定する測定部
を備えた眼科装置を提供する。
【００１１】
【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。
【００１２】
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投影光学系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、第１調整用光学系５０と、第２投影光学系７０と、第３投影光学系８０と、第２調整用光学系９０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。
【００１３】
第１投影光学系１０は、例えば、第１波長の光束を発するための第１光源部（測定用光源）１１と、リレーレンズ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。また、リレーレンズ１２は、第１光源部１１の拡散光を平行光に変換する。
【００１４】
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。
【００１５】
第１受光光学系２０は、例えば、ミラー２６と、リレーレンズ２５と、移動プリズム２４と、リレーレンズ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（光束分割部材、分割素子）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。
【００１６】
第２投影光学系７０は、第２光源（例えば、発光ダイオード：ＬＥＤ）７２と、プラチドリング（リングパターン）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。
【００１７】
第３投影光学系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（例えば、ＬＥＤ）３１と、リレーレンズ３２と、ダイクロイックミラー３３を備える。
【００１８】
第２受光光学系３０は、リレーレンズ３４、３６、第２受光部（例えば、撮像素子ＣＣＤ）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）。
【００１９】
共通光学系４０は、第１及び第２投影光学系１０及び７０、第１及び第２受光光学系２０及び３０、第３投影光学系８０等に共通に含まれ得るものであり、例えば、ビームスプリッター４５、ダイクロイックミラー４６、４３、対物レンズ４２、絞り４７、リレーレンズ４４を備える。また、ダイクロイックミラー４３は、第２光源部３１の波長を透過し、被測定眼６０の角膜６２から反射して戻ってくる第２光束を透過し、一方、第１光源部１１の波長を反射するようなミラーである。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。このダイクロイックミラー４３、ビームスプリッター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。また、絞り４７は、対物レンズ４２の焦点位置に配置され所謂テレセン絞りとなりその中心を通る光線は被検眼上で装置光軸と平行となる。
【００２０】
第１調整用光学系５０は、例えば、第３光源部５１、５４（例えば、ＬＥＤ）と、レンズ５２、５３とを備え、主に作動距離調整を行うものである。第２調整用光学系９０は、例えば、被検眼の固視や雲霧をさせる為の視標を投影する光路を含むものであって、第４光源部（例えば、ランプ）９１、固視標９２、リレーレンズ９３、９４、ミラー９５を備える。
【００２１】
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３投影光学系８０により実施される。
【００２２】
まず、第２光源部３１からの光束は、リレーレンズ３２、ダイクロイックミラー３３、共通光学系４０に含まれるリレーレンズ４４、絞り４７、ダイクロイックミラー４３、対物レンズ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、対物レンズ４２、ダイクロイックミラー４３、絞り４７、リレーレンズ４４、ダイクロイックミラー３３、リレーレンズ３６、２４を介して、第２受光部３５にスポット像として受光される。
【００２３】
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１００本体を、後述する移動部及び／又はミラー移動部によって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、角膜頂点についての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、５４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。
【００２４】
次に、作動距離調整について説明する。
まず、作動距離調整は、例えば、第３光源部５１の光路ｇ、光路ａにより投影された第２光源部３５上の二つの輝点（角膜反射像）の距離が、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との距離に関係なく一定で、かつ、光軸に対してこれとは異なる距離にある点では、例えば、その位置のプラチドリングパターン７１は、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との距離に応じて距離により変化する。従って、輝点間距離とリング間距離を測定し、比較することにより、移動部２９０により眼光学特性測定装置１００を駆動することで、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００の距離合わせ（Ｚ方向）を行うことができる。
【００２５】
つぎに、第１投影光学系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投影光学系１０及び第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投影光学系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。
【００２６】
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、対物レンズ４２とリレーレンズ２５との合成前側焦点は、被測定眼６０の瞳孔と略一致している。第１受光部２３に投影された少なくとも１７本の光束の内光軸に近傍の点像間隔が所定の量となるように移動させる。
【００２７】
また、第１光源部１１から出力される光線は、第１受光部２３に入力される光線と方向は逆だが、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、第１受光部２３に入力される光線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、第１光源部１１から出力される光線のビーム径は、第１受光部２３に入力される光線に比べ、かなり細く設定される。具体的には、第１光源部１１から出力される光線のビーム径は、例えば、眼の瞳位置で１ｍｍ程度、第１受光部２３に入力される光線のビーム径は、７ｍｍ程度になることもある。
【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、対物レンズ４２、リレーレンズ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、測定部２１０と、制御部２２０と、表示部（モニター）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と、アライメントデータ形成部２８０及び移動部２９０とを備える。
【００３２】
測定部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、測定部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。測定部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▼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、測定部２１０は、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、眼光学特性測定装置の光学系１００全体を移動させる移動部２９０と、表示部２３０と、メモリ２４０とにそれぞれ出力する。さらに、測定部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。測定部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、測定部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、測定部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、測定部２１０は、測定されたときの第２受光部３５の信号を記憶しておき、この第２受光部３５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。測定部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。
【００３３】
制御部２２０は、測定部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、第２駆動部２６０及び第３駆動部２９５を制御するものであり、例えば、測定部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４光源部９１に対して信号▲９▼を出力し、第３光源部５１、５４に対して信号▲８▼を出力し、さらに、第１駆動部２５０、第２駆動部２６０及び第３駆動部２９５に対して信号を出力する。
第１駆動部２５０は、例えば、測定部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の光源部１１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投影光学系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、測定部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の移動プリズム２４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▼を出力することにより、移動プリズム２４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。第３駆動部２９５は、例えば、第２調整光学系９０の固視標９２を移動させるものであり、図示しない適宜の移動手段に対して信号(11)を出力すると共に、この移動手段を駆動する。これにより、第３駆動部２９５は、第２調整光学系９０の固視標９２の移動、調節を行うことができる。
【００３５】
図４は、移動部２９０の概略構成図である。
ここでは、移動部２９０は、眼光学特性測定装置１００の光軸を中心として、光軸方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する方向をＸ方向、Ｙ方向として、眼光学特性測定装置１００全体を駆動するものである。なお、図中には、移動部２９０だけでなく眼光学特性測定装置１００、被測定眼６０も示している。
移動部２９０は、例えば、移動台２９１、連結部材２９８及び載置台２９７を備える。載置台２９７は、適宜の床面に配置されている。連結部材２９８は、載置台２９７に配置されている。また、移動台２９１は、連結部材２９８に対して、Ｚ方向（又はＸ方向）に移動自在に取り付けられている。また、連結部材２９８は、載置台２９７に対して、Ｘ方向（又はＺ方向）に移動自在に取り付けられている。移動台２９１は、例えば、モータ２９２、モータ軸２９３、支持部材２９４を含む。モータ軸２９３には、適宜の歯車等が取り付けられ、モータ２９２の駆動力を支持部材２９４に伝達する。支持部材２９４は、眼光学特性測定装置１００に連結されており、モータ軸２９３の回転に応じて、眼光学特性測定装置１００を上下方向（ここでは、Ｙ方向）に駆動する。このように、移動部２９０によれば、例えば、測定部２１０からの指令により眼光学特性測定装置１００を移動することができる。
【００３６】
入力部２７０は、例えば、測定モード、瞳孔中心の入力、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、瞳孔中心の入力については、入力部２７０を用いて、測定部２１０において被検者の瞳孔中心が計算できない場合（例えば、瞳孔が変形している場合等）、又は、マニュアルで入力する場合に、検者が瞳孔中心を入力することができる。
【００３７】
アライメントデータ形成部２８０は、例えば、第２受光部３５からの前眼部信号から、少なくとも被検眼６０の角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づき、アライメントデータを求める。なお、アラインメントデータは、少なくとも被検眼６０の角膜頂点位置と被検眼瞳中心位置とのずれを示すものである。また、アライメントデータ形成部２８０は、第２受光部３５からの前眼部信号から、被検眼瞳中心位置を画像処理により求めることができない場合、又は、それをマニュアルで入力する場合に、入力部２７０による検者の指示により、被検眼瞳の所定位置を決定する。なお、アラインメントデータ形成部２８０は、瞳中心を自動的に画像処理などで求めるモードと検者がマニュアルで任意の位置を瞳中心として指定するモードが選択的に設けられている。
【００３８】
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５に、イメージ表示の説明図を示す。ここでは、表示部２３０には、例えば、アライメントマーク２３１と、第３投影光学系８０の第２光源部３１の反射像（角膜反射輝点）２３３と、第２投影光学系７０のプラチドリング７１の反射像２３２と、第１調整光学系５０の第３光源部５１の反射像（角膜反射像）２３４と、瞳孔２３５が表示される。
【００３９】
つぎに、眼光学特性測定装置１００の概略的な動作について説明する。
まず、上述の各光学系について説明すると、眼光学特性測定装置１００の光学系には、例えば、光路ａから光路ｇの７つの光路が設けられている。光路ａは、前眼部観察とアライメント及び角膜曲率分布を測定する視標を受光する光路である。また、光路ｂは、被検眼６０の屈折力や眼球収差を測定する為の視標を投影する光路である。光路ｃは、被検眼６０の屈折力や眼球収差を測定する為の眼底からの反射光束を受光する為の光路である。光路ｅは、被検眼６０の装置光軸と直交する方向のアライメントを行う為の視標を投影する光路である。光路ｆは、被検眼角膜の曲率分布を測定する複数リングパターン（前眼部観察光源を兼ねる）を投影する光路である。また、光路ｇは、被検眼６０と装置の距離合わせを行う為の視標を投影する光路である。光路ｄは、被検眼６０の固視や雲霧をさせる為の視標を投影する光路である。
【００４０】
以上の光路について、検者が測定を行う手順に従って説明する。
まず、検者は、表示部２３０上の被検眼６０の前眼部６２を観察しアライメントを行う。つまり、光路ｆで第２光源７２により照明されたプラチドリング７１のリングパターンの拡散光が被検眼６０の角膜（前眼部）６２を照明する。更に、光路ｅからは、第２光源部３１が点灯しリレーレンズ３２、ダイクロイックミラー３３、共通光学系４０に含まれるリレーレンズ４４、絞り４７、ダイクロイックミラー４３、対物レンズ４２により被検眼６０の角膜６２に第２光源部３１の光束が投影される。また、光路ｇからは、第３光源部５１からの光束がレンズ５２により斜め方向から角膜に向けて投影される。
このため、光路ｅ、光路ｆ及び光路ｇの角膜（前眼部）６２からの反射光束は、光路ａにより、対物レンズ４２、ダイクロイックミラー４３、絞り４７、リレーレンズ４４と、ダイクロイックミラー３３と、リレーレンズ３６、３４を通り第２受光部３５に投影される。この際、表示部２３０上には、アライメントマーク２３１と共に図５で示したような映像が映される。
【００４１】
ここで、眼光学特性装置１００の位置合せ及び距離合せを説明すると、眼光学特性測定装置１００の光軸と直交する方向（Ｘ−Ｙ）の位置合わせは、アライメントマーク２３１内の基準位置（アライメントマーク２３１中心に対応した撮像素子の座標）に第２光源部３１の角膜反射輝点２３３が来るように第２受光部３５上の輝点座標を計算し、移動部２９０により眼光学特性測定装置１００を駆動し位置合わせを行う。
また、眼光学特性測定装置１００と被検眼６０の距離合わせ（Ｚ方向）は、光路ｆ及び光路ｇによるプラチドリング７１のリングパターン（第２投影光学系７０の反射像２３２）と第３光源部５１の角膜反射像２３４を用いる。例えば、プラチドリング７１のリングパターンは、被検眼６０に対して有限距離から拡散光束として投影され、第３光源部５１はレンズ５３により無限遠の光束として投影されている。
【００４２】
つまり、第３光源部５１の光路ｇ、光路ａにより投影された第２受光部３５上の二つの輝点（角膜反射像）２３４の距離は、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との距離に関係なく一定で、プラチドリング７１のリングパターンの内側から２番目のリングの距離は、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との距離により変化する。従って、輝点間距離とリング間距離を測定し比較することにより、移動部２９０により眼光学特性測定装置１００を駆動することで、眼光学特性測定装置１００と被検眼６０の距離合わせ（Ｚ方向）を行うことが出来る。
アライメントが所定の状態となると、角膜の曲率分布の測定が行われる。この角膜の曲率分布の測定について説明すると、第２受光部３５には、上述したように角膜によるプラチドリング７１からの反射光束（反射像）２３２と、第２光源部３１の反射輝点（角膜反射輝点）２３３が投影されている。この輝点２３３（或いは、プラチドリング７１のリングパターンの最内側のリング中心）から各リングの距離を測定することで、角膜の曲率分布を求めることが出来る。
【００４３】
つぎに、角膜曲率分布の測定が終わると、第４光源部９１が点灯し、固視標９２が照明され、リレーレンズ９３、９４、ミラー９５、ダイクロイックミラー４６、４３、対物レンズ４２を通り、被検眼６０に投影される。なお、第４光源部９１は、角膜曲率分布の測定時から点灯されていても良い。
また、第１光源部１１が点灯し、その光束は、リレーレンズ１２、ビームスプリッター４５、ダイクロイックミラー４６、４３、対物レンズ４２により被検眼６０の眼底６１に投影される。また、被検眼６０の眼底６１で反射された測定光束は、対物レンズ４２、ダイクロイックミラー４３、４６、ビームスプリッター４５と、ミラー２６、リレーレンズ２５、移動プリズム２４、リレーレンズ２１、ハルトマン板２２を通り第１受光部２３に投影される。
【００４４】
図６は、ビームスプリッター４５の説明図である。
ビームスプリッター４５は、１面が瞳と共役となるように配置され、更に、その面に例えば、図６（Ａ）に示すように、所定半径の円形状にエッチングが施されている。その為、光束は瞳上で細いビームとなり投影される。更に、ビームスプリッター４５の反射面に対して投影面との反対面は瞳と共役となっており、瞳からの光束が瞳全体を通る光束となるような大きさのエッチングが施されている。なお、ビームスプリッター４５のエッチング面と、ハルトマン板２２の第１受光部２３側の面は、図６（Ｂ）に示すように、リレーレンズ２５、２１により共役となるように配置されている。その為、被検眼６０の屈折力に合わせて移動プリズム２４を移動しても共役関係は保持されるようになっている。
【００４５】
ハルトマン板２２を出た光束は、複数に分割され被検眼６０の屈折力或いは眼球の収差により偏向され第１受光部２３に投影される。眼光学特性測定装置１００では、各光束の基準位置からのずれを計測することにより、被検眼６０の屈折力或いは眼球の収差を求めることが出来る。更に、精度を良くする為に、第１受光部２３に投影された各点像の間隔が所定値となるように又はボケを小さくするように、被検眼６０の屈折力に合わせて第１光源部１１と移動プリズム２４及び固視標９２を移動を行う。なお、ここで、第１光源部１１、移動プリズム２４及び固視標９２の移動は、第１駆動部２５０から出力される信号▲２▼、第２駆動部２６０から出力される信号▲３▼及び第３駆動部２９５から出力される信号(11)にそれぞれ基づいている。この場合、測定は２回となり、最初の測定で点像の一部を用いて被検眼６０の概略屈折力を演算し移動量に換算して、第１光源部１１と移動プリズム２４及び固視標９２を移動させ測定を行う。従って、被検眼６０の屈折力は、１回目の測定値（移動量を換算した値）と２回目の測定値を合わせたものとなる。
【００４６】
次に、本実施の形態のアライメントデータに関連する動作について説明する。なお、ここでは、被検眼瞳孔の任意の位置で被検眼の屈折力や眼球収差を自動的に測定する場合について説明する。
図７は、本発明に関する眼光学特性測定装置１００のフローチャートである。
まず、測定部２１０は、第２受光部３５に投影された前眼部像を撮像し、この前眼部像をメモリ２４０に記憶する（Ｓ１０１）。つぎに、測定部２１０は、メモリ２４０に記憶された前眼部像と、光路ｅ、光路ｆ及び光路ｇの角膜反射光束により、被検眼６０の角膜曲率中心を基準にアライメントを行い、角膜反射輝点中心を計算する（Ｓ１０３）。
つぎに、第２受光部３５上には、ステップＳ１０１において被検眼６０の瞳孔も撮影されているので、測定部２１０は、撮影されメモリ２４０に記憶された瞳孔の中心を計算する（Ｓ１０５）。瞳孔中心の計算方法としては、例えば、瞳孔の縁を見つけることは光量の変化により容易である為、何点かの縁の座標より楕円近似を行い中心座標を求めても良いし、仮中心を決めてその点からの任意の縁までの距離の差が最小となる点を中心として求めても良い。瞳孔中心は、これに限られず、その他適宜の方法により求めるようにしてもよい。
つぎに、測定部２１０は、ステップＳ１０５で瞳孔中心が計算されたか否かを判断する（Ｓ１０７）。ステップＳ１０７で瞳孔中心が計算できた場合、アライメントデータ形成部２８０は、ステップＳ１０３で計算された角膜反射輝点中心と、ステップＳ１０５で計算された瞳孔中心との差Δｘ、Δｙを計算して、メモリ２４０に記憶する（Ｓ１０９）。
【００４７】
図８は、表示部２３０での瞳孔中心及び輝点中心を示す図である。
表示部２３０には、例えば、角膜６２の頂点を示す角膜反射輝点（角膜曲率）中心（図中、○）と、瞳孔中心（図中、×）が示されている。なお、一般に、被検眼６０の角膜反射輝点中心と瞳孔中心とは、ずれている場合が想定される。この角膜反射輝点中心と瞳孔中心との差を、表示部２３０の中心を原点としたＸＹ座標の差として、それぞれΔｘ、Δｙとしている（ここでは、角膜反射輝点中心座標から瞳孔中心座標を減算するようにしているが、その逆に減算して計算し、以下の処理を適宜それに対応させてもよい）。被検眼６０の角膜反射輝点中心と瞳孔中心がずれている場合は、被検眼６０の眼屈折力や眼球収差の誤差が大きくなるので、この角膜反射輝点中心と瞳孔中心との差を、検者の設定した適宜の許容値内にする必要がある。角膜中心は輝点により直接表示して測定することができるが、一方、瞳孔中心は、上述のように適宜の計算が必要となる。そこで、上記にあるように被検眼角膜曲率中心と瞳孔中心の座標は求められているので、その座標の差Δｘ、Δｙも容易に計算し記憶でき、この差を用いることにより、瞳孔中心を求める時間（角膜頂点よりも時間が長くかかる）が不要で、直接測定された角膜頂点座標から瞳孔中心座標を容易に求めることができ、測定時間が短縮できる。
【００４８】
測定部２１０は、ステップＳ１０５で計算された瞳孔中心でアライメントを行い（Ｓ１１１）、この状態で、第２受光部３５に投影された前眼部像を撮像し、この前眼部像をメモリ２４０に記憶する（Ｓ１１３）。つぎに、測定部２１０は、角膜反射輝点中心（Ｘｃ、Ｙｃ）を計算する（Ｓ１２１）。
【００４９】
図９は、瞳孔中心でアライメントした場合の表示部２３０での瞳孔中心及び輝点中心を示す図である。
ここでは、瞳孔中心（図中、×）を原点とした場合の角膜輝点中心（図中、○）を示しており、図示のように、角膜輝点中心の位置を（Ｘｃ、Ｙｃ）としている。
測定部２１０は、ステップＳ１２１で計算された（Ｘｃ、Ｙｃ）からステップＳ１０９で計算されたΔｘ、Δｙを減算して、δｘ、δｙを計算する（Ｓ１２３）。なお、被検眼６０の微細な動きにより、必ずしもδｘ、δｙがゼロ（原点）とならない場合が想定される。
ここで、測定部２１０は、このδｘ、δｙがある許容値εｘ、εｙの範囲内にあるか否かを計算する（Ｓ１２５）。なお、この許容値εｘ、εｙは、検者により適宜の値を予め設定することができる。また、ステップＳ１２５で、δｘ、δｙが許容範囲内である場合、測定部２１０は、第１受光部２３により被検眼６０の屈折力や収差を測定する（Ｓ１２９）。また、測定部２１０は、表示部２３０により瞳中心、測定位置の表示を行う（Ｓ１３１）。
【００５０】
また、ステップＳ１２５で、δｘ、δｙが許容範囲外である場合、測定部２１０は、移動部２９０によりεｘ、εｙの移動量で移動して再びアライメントを行い（Ｓ１２７）、ステップＳ１１３〜Ｓ１２５の処理を実行する。ここで、εｘ、εｙの移動量で移動する代わりに、瞳孔中心（図中、Ｘ）をδｘ、δｙ等適宜の予め定められた移動量で移動するようにしてもよい。
また、測定部２１０は、ステップＳ１０７で瞳孔中心が計算できなかった場合、ステップＳ１０１でメモリ２４０に記憶された前眼部像を表示部２３０に表示する（Ｓ１１５）。つぎに、測定部２１０は、表示部２３０等により、検者に瞳孔中心の入力を促すメッセージを出力し（Ｓ１１７）、入力部２７０により瞳孔中心の入力がポインティングデバイス又はキー入力等で行われたか否かを判定する（Ｓ１１９）。ここで、瞳孔中心の入力が行われた場合、アライメントデータ形成部２８０は、被検眼６０の瞳孔中心を決定する（Ｓ１２０）。つぎに、測定部２１０では、上述のステップＳ１１１以降の処理を行う。一方、瞳孔中心の入力が行われていない場合、測定を終了する。なお、瞳中心の入力は、計算できなかった場合以外にも、ステップＳ１０７でマニュアル入力を行うモードを選択又は切替可能として、そのモードが選択された又は切替えられたときに入力部２７０により入力されるようにしてもよい。
【００５１】
このように、測定部２１０、アライメントデータ形成部２８０では、第２受光部３５により撮像しメモリ２４０に記憶された前眼部像を基に、光路ｅの第２光源部３１の角膜反射輝点像２３３の座標とアライメントマーク２３１内の基準位置との差を求め、眼光学特性測定装置１００の移動量を演算して、移動部２９０のモータ２９２を駆動させ、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との位置合わせを自動的に行うことが出来る。
【００５２】
従って、眼光学特性測定装置１００において、被検眼６０の角膜曲率分布を測定する時は、上述のように、被検眼角膜の曲率中心に合わせて（光路ｅの第２光源部３１の角膜反射輝点像２３３とアライメントマーク２３１内の基準位置が一致するように）、眼光学特性測定装置１００と被検眼６０のアライメントを行い測定する。角膜曲率中心と瞳孔中心がずれている場合（Δｘ、Δｙが存在する場合）は、メモリ２４０に記憶された光路ｅの第２光源部３１の角膜反射輝点像２３３の座標とアライメントマーク２３１内の基準位置との差を基に、瞳孔中心にアライメントを再度行い、眼屈折力や眼球収差を測定を行うことになる。なお、眼光学特性測定装置１００では、上述のように、検者に被検眼６０の前眼部像と共に角膜曲率中心（図７中、○印）と瞳孔中心の位置を示すマーク（図７中、×印）を表示部２３０に表示したり、検者によって測定光軸（瞳孔のどの位置を中心に測定するか）を任意に変えて測定が出来るようにすることも可能である。
【００５３】
図１０は、測定部２１０のステップＳ１３１以降の処理を示すフローチャートである。なお、図１０（Ａ）は第１パターン、図１０（Ｂ）は第２パターンである。
図１０（Ａ）を示す第１パターンでは、測定部２１０は、ステップＳ１３１の後、角膜測定を行い（Ｓ１４１）、その後、波面測定を行う（Ｓ１４３）。さらに、測定部２１０は、表示部２３０に前眼部・測定結果の表示及びメモリ２４０に結果の記憶を行う（Ｓ１４５）。なお、ステップＳ１４１での角膜測定と、ステップＳ１４３での波面測定とは、図１０（Ｂ）のように、適宜入れ替えることができるし、両測定を並行して（又は同時に）実行することもできる。
ここで、上述の眼光学特性測定装置１００では、測定部２１０が移動部２９０を駆動することでアライメントを行い、眼屈折力や眼球収差を測定させていたが、これに限られず、測定光学系の一部を移動させアライメントを行うこともできる。以下に、特に両測定を並行して（同時に）行うための実施の形態を説明する。
【００５４】
図１１は、測定光学系の一部が移動する眼光学特性測定装置１５０の光学系の概略構成図である。なお、上述の眼光学特性測定装置１００の光学系と重複する各部については、同一符号を付し、機能、構成は同様である。
眼光学特性測定装置１５０の光学系では、例えば、対物レンズ４２とプラチドリング７０との間に配置されたダイクロイックミラー３０５と、リレーレンズ３０１と、第１移動ミラー部３０３と、第２移動ミラー部３０８とが含まれる。なお、ここで、説明の便宜上、第１移動ミラー部３０３及び第２移動ミラー部３０８を含めてミラー移動部とする。
【００５５】
図１２は、ミラー移動部に含まれる第２移動ミラー部３０８の概略構成図である。なお、ここでの第２移動ミラー部３０８は、図１１に示す矢印Ａ方向から見た状態を示している。
第２移動ミラー部３０８は、例えば、ミラー３０６、移動ミラー３０７を備える。このミラー３０６、移動ミラー３０７は、例えば、互いに並行に配置され、かつ、第１移動ミラー部３０３とダイクロイックミラー３０５に対して光軸が直交するように配置されている。ここで、第１移動ミラー部３０３を、図１１中破線のように移動させると、第１受光光学系２０の光軸は、図１１中破線（Ｙ軸方向）へと移動する。また、第２移動ミラー部３０８に含まれる移動ミラー３０７を、図１２中破線方向に移動させると、第１受光光学系２０の光軸は、図１２中破線（Ｘ軸方向）へと移動する。
【００５６】
このように、ミラー移動部に含まれる第１移動ミラー部３０３、移動ミラー３０７を移動することにより、第１投影光学系１０及び第１受光光学系２０を含む第１測定系の光軸を、被検眼６０の瞳孔中心近傍に位置合せすることができ、さらに、同時に独立して、第２投影光学系７０及び第３投影光学系８０及び第２受光光学系３０を含む第２測定系の光軸を、移動部２９０により被検眼６０の角膜曲率中心近傍に一致させることができる。このため、移動部２９０とミラー移動部とを併用することにより、瞳孔中心を基準に測定される眼屈折力や眼球収差と、角膜曲率中心を基準に測定される角膜の曲率分布とを、並行して同時に測定することができる。なお、移動部２９０で第１測定系の光軸を調整し、ミラー移動部で第２測定系の光軸を調整するように構成してもよい。
【００５７】
上述の実施の形態において、角膜形状測定は、プラチドリングを投影し、この像を観察することにより行っていたが、本発明は、これに限定されるものではなく、他の角膜形状の方式でも適用ができる。例えば、特開平１０−３０５０１３号に記載されているように、ハルトマン板を用いて限屈折力と同様に角膜形状を測定する構成にも適用することができる。
【００５８】
図１３は、本発明に関する眼光学特性測定装置の他の実施の形態の概略光学系４００を示す図である。
これは、ハルトマン板を利用して角膜形状を測定した実施の形態を示している。この概略光学系４００は、例えば、ビームスプリッター４５の上に更に波長分割のダイクロイックプリズム４２４を配置し、分岐された光軸上に分割ミラー４２１を置き、その反射光軸上に第４光源部４２０と、その透過光軸上にハルトマン板４２２を介して第３受光部４２３を配置している。なお、この概略光学系４００に含まれる他の構成及び部材は、上述の概略光学系１００と同様である。
【００５９】
以下、概略光学系４００に特有の各構成及び部材について説明すると、第４光源部４２０は、第１光源部１１と異なる波長の光束を発する。この第４光源部４２０からの光束は、分割ミラー４２１、ダイクロイックプリズム４２４を介して、被検眼６０の角膜曲率中心付近に集光され照明される。また、被検眼６０の角膜から反射して戻ってくる光束（反射光束）は、再び、ダイクロイックプリズム４２４、分割ミラー４２１、レンズ４２５、ハルトマン板４２２を介して受光され、第３受光部４２３に導かれる。ハルトマン板４２２は、この反射光束を少なくとも１７本のビームに変換する。被検眼６０が正視の場合には、第４光源部４２０からの光束（被検眼６０の角膜から反射された光束）は、レンズ４２５の前側焦点位置に集光し、レンズ４２５によって略平行光束となってハルトマン板４２２に照射されることとなる。第３受光部４２３は、ハルトマン板４２２で変換された複数の光束を受光する。
【００６０】
また、第３受光部４２３で得られた第３角膜信号は、測定部２１０にさらに入力される（図３参照）。また、第４光源部４２０は、制御部２２０によりさらに制御される（図３参照）。この実施の形態では、測定部２１０は、第３受光部４２３で得られた光束の傾き角に基づいて被検眼６０の角膜形状を求めるための図示しない演算手段を備えており、この演算手段は、例えば、周辺の角膜形状をプラチドリング７１で測定し、中心付近をハルトマン板４２２で測定する。なお、角膜６０の測定範囲がさほど広くない場合、又は、十分な大きさの光束で照射できる場合には、ハルトマン板４２２のみによる測定で差し支えない。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によると、以上のように、被検眼瞳孔の任意の位置で被検眼の屈折力や眼球収差を自動的に測定することができる。また、本発明によると、角膜曲率分布測定には、角膜曲率中心を基準に、眼屈折力や眼球収差測定には瞳孔中心を基準に、測定を自動的にそれぞれ又は同時に若しくは並行して行うことができる。
また、本発明によると、瞳孔中心と角膜曲率中心が大きくずれている被検眼においても、瞳孔に蹴られることによる測定精度の悪化や測定不可能となることをなくし、自動的に精度よく光学特性を測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】移動部２９０の概略構成図。
【図５】イメージ表示の説明図。
【図６】ビームスプリッター４５の説明図。
【図７】本発明に関する眼光学特性測定装置１００のフローチャート。
【図８】表示部２３０での瞳孔中心及び輝点中心を示す図。
【図９】瞳孔中心でアライメントした場合の表示部２３０での瞳孔中心及び輝点中心を示す図。
【図１０】測定部２１０のステップＳ１３１以降の処理を示すフローチャート。
【図１１】測定光学系の一部が移動する眼光学特性測定装置１５０の光学系の概略構成図。
【図１２】ミラー移動部に含まれる第２移動ミラー部３０８の概略構成図。
【図１３】本発明に関する眼光学特性測定装置の他の実施の形態の概略光学系４００を示す図
【符号の説明】
１０ 第１投影光学系
１１、３１、５１、５４、９１ 第１〜４光源部
１２、３２、３４、４４ リレーレンズ
５２、５３ 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 第１〜２受光部
３０ 第２受光光学系
３３、４３ ダイクロイックミラー
４５ ビームスプリッター
４０ 共通光学系
４２ 対物レンズ
５０ 第１調整用光学系
６０ 被測定眼
７０ 第２投影光学系
７１ プラチドリング
８０ 第３投影光学系
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 アライメントデータ形成部
２９０ 移動部
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科装置に係り、特に、被検眼瞳孔の任意の位置で被検眼の屈折力や眼球収差を自動的に測定することができる眼科装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医学用に用いられる光学機器は、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を測定する眼科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状態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】
この光学特性を測定する眼科装置としては、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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の被検眼の屈折力や収差を測定する測定装置では、そのアライメントが角膜曲率中心を基準にアライメントを行う為、瞳孔がずれていると測定精度が悪くなる場合が想定される。また、角膜曲率分布を測定する機能が付加されている装置では、測定の条件としてアライメントは角膜曲率中心を基準に行う事が精度上求められる。従って、この装置では、角膜曲率中心を基準に測定した後で補正を行い、角膜曲率分布を計算していた。この場合、屈折力や収差を測定する為の光束が瞳孔で蹴られることがあり測定精度が悪化したり、測定が不可能な場合が想定される。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、被検眼瞳孔の任意の位置で被検眼の屈折力や眼球収差を自動的に測定することを目的とする。また、本発明は、角膜曲率分布測定には、角膜曲率中心を基準に、眼屈折力や眼球収差測定には瞳孔中心を基準に、測定を自動的にそれぞれ又は同時に若しくは並行して行うことを目的とする。
また、本発明は、瞳孔中心と角膜曲率中心が大きくずれている被検眼においても、瞳孔に蹴られることによる測定精度の悪化や測定不可能となることをなくし、自動的に精度よく光学特性を測定することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の解決手段によると、
被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光部に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系によりアライメント指標が投影された被検眼前眼部を観察し、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号に基づき上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、次いで、上記アライメントデータ形成部によるアライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部が、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に位置合わせした際に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定し、その後、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳の所定位置で瞳中心近傍に位置合わせして、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定する測定部
を備えた眼科装置を提供する。
【０００８】
本発明の第２の解決手段によると、
被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光部に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系によりアライメント指標が投影された被検眼前眼部を観察し、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号に基づき上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、また、上記アライメントデータ形成部によるアライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部が、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳の所定位置で瞳中心近傍に位置合わせして、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定し、その後、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に位置合わせした際に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定する測定部
を備えた眼科装置を提供する。
【０００９】
本発明の第３の解決手段によると、
被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光部に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系によりアライメント指標が投影された被検眼前眼部を観察し、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号及び上記アライメントデータ形成部によるアライメントデータに基づき、上記第１受光光学系及び上記第２受光光学系の少なくともいずれか一つを移動させ、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、かつ上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部による移動の後に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定し、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定する測定部
を備えた眼科装置を提供する。
【００１０】
本発明の第４の解決手段によると、
被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光素子に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系により投影されたアライメント指標が投影された被検眼前眼部からの反射光束を受け取り、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
前眼部からの反射光を受光し、角膜の形状を含む情報の第３角膜信号を形成する第３受光部を含む第３受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号に基づき上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、次いで、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を、被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部が、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に位置合わせした際に、上記第３受光部からの第３信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定し、その後、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳の所定位置で瞳中心近傍に位置合わせして、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定する測定部
を備えた眼科装置を提供する。
【００１１】
【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。
【００１２】
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投影光学系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、第１調整用光学系５０と、第２投影光学系７０と、第３投影光学系８０と、第２調整用光学系９０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。
【００１３】
第１投影光学系１０は、例えば、第１波長の光束を発するための第１光源部（測定用光源）１１と、リレーレンズ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。また、リレーレンズ１２は、第１光源部１１の拡散光を平行光に変換する。
【００１４】
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。
【００１５】
第１受光光学系２０は、例えば、ミラー２６と、リレーレンズ２５と、移動プリズム２４と、リレーレンズ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（光束分割部材、分割素子）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。
【００１６】
第２投影光学系７０は、第２光源（例えば、発光ダイオード：ＬＥＤ）７２と、プラチドリング（リングパターン）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。
【００１７】
第３投影光学系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（例えば、ＬＥＤ）３１と、リレーレンズ３２と、ダイクロイックミラー３３を備える。
【００１８】
第２受光光学系３０は、リレーレンズ３４、３６、第２受光部（例えば、撮像素子ＣＣＤ）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）。
【００１９】
共通光学系４０は、第１及び第２投影光学系１０及び７０、第１及び第２受光光学系２０及び３０、第３投影光学系８０等に共通に含まれ得るものであり、例えば、ビームスプリッター４５、ダイクロイックミラー４６、４３、対物レンズ４２、絞り４７、リレーレンズ４４を備える。また、ダイクロイックミラー４３は、第２光源部３１の波長を透過し、被測定眼６０の角膜６２から反射して戻ってくる第２光束を透過し、一方、第１光源部１１の波長を反射するようなミラーである。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。このダイクロイックミラー４３、ビームスプリッター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。また、絞り４７は、対物レンズ４２の焦点位置に配置され所謂テレセン絞りとなりその中心を通る光線は被検眼上で装置光軸と平行となる。
【００２０】
第１調整用光学系５０は、例えば、第３光源部５１、５４（例えば、ＬＥＤ）と、レンズ５２、５３とを備え、主に作動距離調整を行うものである。第２調整用光学系９０は、例えば、被検眼の固視や雲霧をさせる為の視標を投影する光路を含むものであって、第４光源部（例えば、ランプ）９１、固視標９２、リレーレンズ９３、９４、ミラー９５を備える。
【００２１】
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３投影光学系８０により実施される。
【００２２】
まず、第２光源部３１からの光束は、リレーレンズ３２、ダイクロイックミラー３３、共通光学系４０に含まれるリレーレンズ４４、絞り４７、ダイクロイックミラー４３、対物レンズ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、対物レンズ４２、ダイクロイックミラー４３、絞り４７、リレーレンズ４４、ダイクロイックミラー３３、リレーレンズ３６、２４を介して、第２受光部３５にスポット像として受光される。
【００２３】
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１００本体を、後述する移動部及び／又はミラー移動部によって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、角膜頂点についての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、５４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。
【００２４】
次に、作動距離調整について説明する。
まず、作動距離調整は、例えば、第３光源部５１の光路ｇ、光路ａにより投影された第２光源部３５上の二つの輝点（角膜反射像）の距離が、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との距離に関係なく一定で、かつ、光軸に対してこれとは異なる距離にある点では、例えば、その位置のプラチドリングパターン７１は、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との距離に応じて距離により変化する。従って、輝点間距離とリング間距離を測定し、比較することにより、移動部２９０により眼光学特性測定装置１００を駆動することで、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００の距離合わせ（Ｚ方向）を行うことができる。
【００２５】
つぎに、第１投影光学系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投影光学系１０及び第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投影光学系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。
【００２６】
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、対物レンズ４２とリレーレンズ２５との合成前側焦点は、被測定眼６０の瞳孔と略一致している。第１受光部２３に投影された少なくとも１７本の光束の内光軸に近傍の点像間隔が所定の量となるように移動させる。
【００２７】
また、第１光源部１１から出力される光線は、第１受光部２３に入力される光線と方向は逆だが、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、第１受光部２３に入力される光線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、第１光源部１１から出力される光線のビーム径は、第１受光部２３に入力される光線に比べ、かなり細く設定される。具体的には、第１光源部１１から出力される光線のビーム径は、例えば、眼の瞳位置で１ｍｍ程度、第１受光部２３に入力される光線のビーム径は、７ｍｍ程度になることもある。
【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、対物レンズ４２、リレーレンズ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、測定部２１０と、制御部２２０と、表示部（モニター）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と、アライメントデータ形成部２８０及び移動部２９０とを備える。
【００３２】
測定部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、測定部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。測定部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▼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、測定部２１０は、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、眼光学特性測定装置の光学系１００全体を移動させる移動部２９０と、表示部２３０と、メモリ２４０とにそれぞれ出力する。さらに、測定部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。測定部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、測定部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、測定部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、測定部２１０は、測定されたときの第２受光部３５の信号を記憶しておき、この第２受光部３５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。測定部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。
【００３３】
制御部２２０は、測定部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、第２駆動部２６０及び第３駆動部２９５を制御するものであり、例えば、測定部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４光源部９１に対して信号▲９▼を出力し、第３光源部５１、５４に対して信号▲８▼を出力し、さらに、第１駆動部２５０、第２駆動部２６０及び第３駆動部２９５に対して信号を出力する。
第１駆動部２５０は、例えば、測定部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の光源部１１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投影光学系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、測定部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の移動プリズム２４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▼を出力することにより、移動プリズム２４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。第３駆動部２９５は、例えば、第２調整光学系９０の固視標９２を移動させるものであり、図示しない適宜の移動手段に対して信号(11)を出力すると共に、この移動手段を駆動する。これにより、第３駆動部２９５は、第２調整光学系９０の固視標９２の移動、調節を行うことができる。
【００３５】
図４は、移動部２９０の概略構成図である。
ここでは、移動部２９０は、眼光学特性測定装置１００の光軸を中心として、光軸方向をＺ方向、Ｚ方向に直交する方向をＸ方向、Ｙ方向として、眼光学特性測定装置１００全体を駆動するものである。なお、図中には、移動部２９０だけでなく眼光学特性測定装置１００、被測定眼６０も示している。
移動部２９０は、例えば、移動台２９１、連結部材２９８及び載置台２９７を備える。載置台２９７は、適宜の床面に配置されている。連結部材２９８は、載置台２９７に配置されている。また、移動台２９１は、連結部材２９８に対して、Ｚ方向（又はＸ方向）に移動自在に取り付けられている。また、連結部材２９８は、載置台２９７に対して、Ｘ方向（又はＺ方向）に移動自在に取り付けられている。移動台２９１は、例えば、モータ２９２、モータ軸２９３、支持部材２９４を含む。モータ軸２９３には、適宜の歯車等が取り付けられ、モータ２９２の駆動力を支持部材２９４に伝達する。支持部材２９４は、眼光学特性測定装置１００に連結されており、モータ軸２９３の回転に応じて、眼光学特性測定装置１００を上下方向（ここでは、Ｙ方向）に駆動する。このように、移動部２９０によれば、例えば、測定部２１０からの指令により眼光学特性測定装置１００を移動することができる。
【００３６】
入力部２７０は、例えば、測定モード、瞳孔中心の入力、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、瞳孔中心の入力については、入力部２７０を用いて、測定部２１０において被検者の瞳孔中心が計算できない場合（例えば、瞳孔が変形している場合等）、又は、マニュアルで入力する場合に、検者が瞳孔中心を入力することができる。
【００３７】
アライメントデータ形成部２８０は、例えば、第２受光部３５からの前眼部信号から、少なくとも被検眼６０の角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づき、アライメントデータを求める。なお、アラインメントデータは、少なくとも被検眼６０の角膜頂点位置と被検眼瞳中心位置とのずれを示すものである。また、アライメントデータ形成部２８０は、第２受光部３５からの前眼部信号から、被検眼瞳中心位置を画像処理により求めることができない場合、又は、それをマニュアルで入力する場合に、入力部２７０による検者の指示により、被検眼瞳の所定位置を決定する。なお、アラインメントデータ形成部２８０は、瞳中心を自動的に画像処理などで求めるモードと検者がマニュアルで任意の位置を瞳中心として指定するモードが選択的に設けられている。
【００３８】
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５に、イメージ表示の説明図を示す。ここでは、表示部２３０には、例えば、アライメントマーク２３１と、第３投影光学系８０の第２光源部３１の反射像（角膜反射輝点）２３３と、第２投影光学系７０のプラチドリング７１の反射像２３２と、第１調整光学系５０の第３光源部５１の反射像（角膜反射像）２３４と、瞳孔２３５が表示される。
【００３９】
つぎに、眼光学特性測定装置１００の概略的な動作について説明する。
まず、上述の各光学系について説明すると、眼光学特性測定装置１００の光学系には、例えば、光路ａから光路ｇの７つの光路が設けられている。光路ａは、前眼部観察とアライメント及び角膜曲率分布を測定する視標を受光する光路である。また、光路ｂは、被検眼６０の屈折力や眼球収差を測定する為の視標を投影する光路である。光路ｃは、被検眼６０の屈折力や眼球収差を測定する為の眼底からの反射光束を受光する為の光路である。光路ｅは、被検眼６０の装置光軸と直交する方向のアライメントを行う為の視標を投影する光路である。光路ｆは、被検眼角膜の曲率分布を測定する複数リングパターン（前眼部観察光源を兼ねる）を投影する光路である。また、光路ｇは、被検眼６０と装置の距離合わせを行う為の視標を投影する光路である。光路ｄは、被検眼６０の固視や雲霧をさせる為の視標を投影する光路である。
【００４０】
以上の光路について、検者が測定を行う手順に従って説明する。
まず、検者は、表示部２３０上の被検眼６０の前眼部６２を観察しアライメントを行う。つまり、光路ｆで第２光源７２により照明されたプラチドリング７１のリングパターンの拡散光が被検眼６０の角膜（前眼部）６２を照明する。更に、光路ｅからは、第２光源部３１が点灯しリレーレンズ３２、ダイクロイックミラー３３、共通光学系４０に含まれるリレーレンズ４４、絞り４７、ダイクロイックミラー４３、対物レンズ４２により被検眼６０の角膜６２に第２光源部３１の光束が投影される。また、光路ｇからは、第３光源部５１からの光束がレンズ５２により斜め方向から角膜に向けて投影される。
このため、光路ｅ、光路ｆ及び光路ｇの角膜（前眼部）６２からの反射光束は、光路ａにより、対物レンズ４２、ダイクロイックミラー４３、絞り４７、リレーレンズ４４と、ダイクロイックミラー３３と、リレーレンズ３６、３４を通り第２受光部３５に投影される。この際、表示部２３０上には、アライメントマーク２３１と共に図５で示したような映像が映される。
【００４１】
ここで、眼光学特性装置１００の位置合せ及び距離合せを説明すると、眼光学特性測定装置１００の光軸と直交する方向（Ｘ−Ｙ）の位置合わせは、アライメントマーク２３１内の基準位置（アライメントマーク２３１中心に対応した撮像素子の座標）に第２光源部３１の角膜反射輝点２３３が来るように第２受光部３５上の輝点座標を計算し、移動部２９０により眼光学特性測定装置１００を駆動し位置合わせを行う。
また、眼光学特性測定装置１００と被検眼６０の距離合わせ（Ｚ方向）は、光路ｆ及び光路ｇによるプラチドリング７１のリングパターン（第２投影光学系７０の反射像２３２）と第３光源部５１の角膜反射像２３４を用いる。例えば、プラチドリング７１のリングパターンは、被検眼６０に対して有限距離から拡散光束として投影され、第３光源部５１はレンズ５３により無限遠の光束として投影されている。
【００４２】
つまり、第３光源部５１の光路ｇ、光路ａにより投影された第２受光部３５上の二つの輝点（角膜反射像）２３４の距離は、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との距離に関係なく一定で、プラチドリング７１のリングパターンの内側から２番目のリングの距離は、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との距離により変化する。従って、輝点間距離とリング間距離を測定し比較することにより、移動部２９０により眼光学特性測定装置１００を駆動することで、眼光学特性測定装置１００と被検眼６０の距離合わせ（Ｚ方向）を行うことが出来る。
アライメントが所定の状態となると、角膜の曲率分布の測定が行われる。この角膜の曲率分布の測定について説明すると、第２受光部３５には、上述したように角膜によるプラチドリング７１からの反射光束（反射像）２３２と、第２光源部３１の反射輝点（角膜反射輝点）２３３が投影されている。この輝点２３３（或いは、プラチドリング７１のリングパターンの最内側のリング中心）から各リングの距離を測定することで、角膜の曲率分布を求めることが出来る。
【００４３】
つぎに、角膜曲率分布の測定が終わると、第４光源部９１が点灯し、固視標９２が照明され、リレーレンズ９３、９４、ミラー９５、ダイクロイックミラー４６、４３、対物レンズ４２を通り、被検眼６０に投影される。なお、第４光源部９１は、角膜曲率分布の測定時から点灯されていても良い。
また、第１光源部１１が点灯し、その光束は、リレーレンズ１２、ビームスプリッター４５、ダイクロイックミラー４６、４３、対物レンズ４２により被検眼６０の眼底６１に投影される。また、被検眼６０の眼底６１で反射された測定光束は、対物レンズ４２、ダイクロイックミラー４３、４６、ビームスプリッター４５と、ミラー２６、リレーレンズ２５、移動プリズム２４、リレーレンズ２１、ハルトマン板２２を通り第１受光部２３に投影される。
【００４４】
図６は、ビームスプリッター４５の説明図である。
ビームスプリッター４５は、１面が瞳と共役となるように配置され、更に、その面に例えば、図６（Ａ）に示すように、所定半径の円形状にエッチングが施されている。その為、光束は瞳上で細いビームとなり投影される。更に、ビームスプリッター４５の反射面に対して投影面との反対面は瞳と共役となっており、瞳からの光束が瞳全体を通る光束となるような大きさのエッチングが施されている。なお、ビームスプリッター４５のエッチング面と、ハルトマン板２２の第１受光部２３側の面は、図６（Ｂ）に示すように、リレーレンズ２５、２１により共役となるように配置されている。その為、被検眼６０の屈折力に合わせて移動プリズム２４を移動しても共役関係は保持されるようになっている。
【００４５】
ハルトマン板２２を出た光束は、複数に分割され被検眼６０の屈折力或いは眼球の収差により偏向され第１受光部２３に投影される。眼光学特性測定装置１００では、各光束の基準位置からのずれを計測することにより、被検眼６０の屈折力或いは眼球の収差を求めることが出来る。更に、精度を良くする為に、第１受光部２３に投影された各点像の間隔が所定値となるように又はボケを小さくするように、被検眼６０の屈折力に合わせて第１光源部１１と移動プリズム２４及び固視標９２を移動を行う。なお、ここで、第１光源部１１、移動プリズム２４及び固視標９２の移動は、第１駆動部２５０から出力される信号▲２▼、第２駆動部２６０から出力される信号▲３▼及び第３駆動部２９５から出力される信号(11)にそれぞれ基づいている。この場合、測定は２回となり、最初の測定で点像の一部を用いて被検眼６０の概略屈折力を演算し移動量に換算して、第１光源部１１と移動プリズム２４及び固視標９２を移動させ測定を行う。従って、被検眼６０の屈折力は、１回目の測定値（移動量を換算した値）と２回目の測定値を合わせたものとなる。
【００４６】
次に、本実施の形態のアライメントデータに関連する動作について説明する。なお、ここでは、被検眼瞳孔の任意の位置で被検眼の屈折力や眼球収差を自動的に測定する場合について説明する。
図７は、本発明に関する眼光学特性測定装置１００のフローチャートである。
まず、測定部２１０は、第２受光部３５に投影された前眼部像を撮像し、この前眼部像をメモリ２４０に記憶する（Ｓ１０１）。つぎに、測定部２１０は、メモリ２４０に記憶された前眼部像と、光路ｅ、光路ｆ及び光路ｇの角膜反射光束により、被検眼６０の角膜曲率中心を基準にアライメントを行い、角膜反射輝点中心を計算する（Ｓ１０３）。
つぎに、第２受光部３５上には、ステップＳ１０１において被検眼６０の瞳孔も撮影されているので、測定部２１０は、撮影されメモリ２４０に記憶された瞳孔の中心を計算する（Ｓ１０５）。瞳孔中心の計算方法としては、例えば、瞳孔の縁を見つけることは光量の変化により容易である為、何点かの縁の座標より楕円近似を行い中心座標を求めても良いし、仮中心を決めてその点からの任意の縁までの距離の差が最小となる点を中心として求めても良い。瞳孔中心は、これに限られず、その他適宜の方法により求めるようにしてもよい。
つぎに、測定部２１０は、ステップＳ１０５で瞳孔中心が計算されたか否かを判断する（Ｓ１０７）。ステップＳ１０７で瞳孔中心が計算できた場合、アライメントデータ形成部２８０は、ステップＳ１０３で計算された角膜反射輝点中心と、ステップＳ１０５で計算された瞳孔中心との差Δｘ、Δｙを計算して、メモリ２４０に記憶する（Ｓ１０９）。
【００４７】
図８は、表示部２３０での瞳孔中心及び輝点中心を示す図である。
表示部２３０には、例えば、角膜６２の頂点を示す角膜反射輝点（角膜曲率）中心（図中、○）と、瞳孔中心（図中、×）が示されている。なお、一般に、被検眼６０の角膜反射輝点中心と瞳孔中心とは、ずれている場合が想定される。この角膜反射輝点中心と瞳孔中心との差を、表示部２３０の中心を原点としたＸＹ座標の差として、それぞれΔｘ、Δｙとしている（ここでは、角膜反射輝点中心座標から瞳孔中心座標を減算するようにしているが、その逆に減算して計算し、以下の処理を適宜それに対応させてもよい）。被検眼６０の角膜反射輝点中心と瞳孔中心がずれている場合は、被検眼６０の眼屈折力や眼球収差の誤差が大きくなるので、この角膜反射輝点中心と瞳孔中心との差を、検者の設定した適宜の許容値内にする必要がある。角膜中心は輝点により直接表示して測定することができるが、一方、瞳孔中心は、上述のように適宜の計算が必要となる。そこで、上記にあるように被検眼角膜曲率中心と瞳孔中心の座標は求められているので、その座標の差Δｘ、Δｙも容易に計算し記憶でき、この差を用いることにより、瞳孔中心を求める時間（角膜頂点よりも時間が長くかかる）が不要で、直接測定された角膜頂点座標から瞳孔中心座標を容易に求めることができ、測定時間が短縮できる。
【００４８】
測定部２１０は、ステップＳ１０５で計算された瞳孔中心でアライメントを行い（Ｓ１１１）、この状態で、第２受光部３５に投影された前眼部像を撮像し、この前眼部像をメモリ２４０に記憶する（Ｓ１１３）。つぎに、測定部２１０は、角膜反射輝点中心（Ｘｃ、Ｙｃ）を計算する（Ｓ１２１）。
【００４９】
図９は、瞳孔中心でアライメントした場合の表示部２３０での瞳孔中心及び輝点中心を示す図である。
ここでは、瞳孔中心（図中、×）を原点とした場合の角膜輝点中心（図中、○）を示しており、図示のように、角膜輝点中心の位置を（Ｘｃ、Ｙｃ）としている。
測定部２１０は、ステップＳ１２１で計算された（Ｘｃ、Ｙｃ）からステップＳ１０９で計算されたΔｘ、Δｙを減算して、δｘ、δｙを計算する（Ｓ１２３）。なお、被検眼６０の微細な動きにより、必ずしもδｘ、δｙがゼロ（原点）とならない場合が想定される。
ここで、測定部２１０は、このδｘ、δｙがある許容値εｘ、εｙの範囲内にあるか否かを計算する（Ｓ１２５）。なお、この許容値εｘ、εｙは、検者により適宜の値を予め設定することができる。また、ステップＳ１２５で、δｘ、δｙが許容範囲内である場合、測定部２１０は、第１受光部２３により被検眼６０の屈折力や収差を測定する（Ｓ１２９）。また、測定部２１０は、表示部２３０により瞳中心、測定位置の表示を行う（Ｓ１３１）。
【００５０】
また、ステップＳ１２５で、δｘ、δｙが許容範囲外である場合、測定部２１０は、移動部２９０によりεｘ、εｙの移動量で移動して再びアライメントを行い（Ｓ１２７）、ステップＳ１１３〜Ｓ１２５の処理を実行する。ここで、εｘ、εｙの移動量で移動する代わりに、瞳孔中心（図中、Ｘ）をδｘ、δｙ等適宜の予め定められた移動量で移動するようにしてもよい。
また、測定部２１０は、ステップＳ１０７で瞳孔中心が計算できなかった場合、ステップＳ１０１でメモリ２４０に記憶された前眼部像を表示部２３０に表示する（Ｓ１１５）。つぎに、測定部２１０は、表示部２３０等により、検者に瞳孔中心の入力を促すメッセージを出力し（Ｓ１１７）、入力部２７０により瞳孔中心の入力がポインティングデバイス又はキー入力等で行われたか否かを判定する（Ｓ１１９）。ここで、瞳孔中心の入力が行われた場合、アライメントデータ形成部２８０は、被検眼６０の瞳孔中心を決定する（Ｓ１２０）。つぎに、測定部２１０では、上述のステップＳ１１１以降の処理を行う。一方、瞳孔中心の入力が行われていない場合、測定を終了する。なお、瞳中心の入力は、計算できなかった場合以外にも、ステップＳ１０７でマニュアル入力を行うモードを選択又は切替可能として、そのモードが選択された又は切替えられたときに入力部２７０により入力されるようにしてもよい。
【００５１】
このように、測定部２１０、アライメントデータ形成部２８０では、第２受光部３５により撮像しメモリ２４０に記憶された前眼部像を基に、光路ｅの第２光源部３１の角膜反射輝点像２３３の座標とアライメントマーク２３１内の基準位置との差を求め、眼光学特性測定装置１００の移動量を演算して、移動部２９０のモータ２９２を駆動させ、被検眼６０と眼光学特性測定装置１００との位置合わせを自動的に行うことが出来る。
【００５２】
従って、眼光学特性測定装置１００において、被検眼６０の角膜曲率分布を測定する時は、上述のように、被検眼角膜の曲率中心に合わせて（光路ｅの第２光源部３１の角膜反射輝点像２３３とアライメントマーク２３１内の基準位置が一致するように）、眼光学特性測定装置１００と被検眼６０のアライメントを行い測定する。角膜曲率中心と瞳孔中心がずれている場合（Δｘ、Δｙが存在する場合）は、メモリ２４０に記憶された光路ｅの第２光源部３１の角膜反射輝点像２３３の座標とアライメントマーク２３１内の基準位置との差を基に、瞳孔中心にアライメントを再度行い、眼屈折力や眼球収差を測定を行うことになる。なお、眼光学特性測定装置１００では、上述のように、検者に被検眼６０の前眼部像と共に角膜曲率中心（図７中、○印）と瞳孔中心の位置を示すマーク（図７中、×印）を表示部２３０に表示したり、検者によって測定光軸（瞳孔のどの位置を中心に測定するか）を任意に変えて測定が出来るようにすることも可能である。
【００５３】
図１０は、測定部２１０のステップＳ１３１以降の処理を示すフローチャートである。なお、図１０（Ａ）は第１パターン、図１０（Ｂ）は第２パターンである。
図１０（Ａ）を示す第１パターンでは、測定部２１０は、ステップＳ１３１の後、角膜測定を行い（Ｓ１４１）、その後、波面測定を行う（Ｓ１４３）。さらに、測定部２１０は、表示部２３０に前眼部・測定結果の表示及びメモリ２４０に結果の記憶を行う（Ｓ１４５）。なお、ステップＳ１４１での角膜測定と、ステップＳ１４３での波面測定とは、図１０（Ｂ）のように、適宜入れ替えることができるし、両測定を並行して（又は同時に）実行することもできる。
ここで、上述の眼光学特性測定装置１００では、測定部２１０が移動部２９０を駆動することでアライメントを行い、眼屈折力や眼球収差を測定させていたが、これに限られず、測定光学系の一部を移動させアライメントを行うこともできる。以下に、特に両測定を並行して（同時に）行うための実施の形態を説明する。
【００５４】
図１１は、測定光学系の一部が移動する眼光学特性測定装置１５０の光学系の概略構成図である。なお、上述の眼光学特性測定装置１００の光学系と重複する各部については、同一符号を付し、機能、構成は同様である。
眼光学特性測定装置１５０の光学系では、例えば、対物レンズ４２とプラチドリング７０との間に配置されたダイクロイックミラー３０５と、リレーレンズ３０１と、第１移動ミラー部３０３と、第２移動ミラー部３０８とが含まれる。なお、ここで、説明の便宜上、第１移動ミラー部３０３及び第２移動ミラー部３０８を含めてミラー移動部とする。
【００５５】
図１２は、ミラー移動部に含まれる第２移動ミラー部３０８の概略構成図である。なお、ここでの第２移動ミラー部３０８は、図１１に示す矢印Ａ方向から見た状態を示している。
第２移動ミラー部３０８は、例えば、ミラー３０６、移動ミラー３０７を備える。このミラー３０６、移動ミラー３０７は、例えば、互いに並行に配置され、かつ、第１移動ミラー部３０３とダイクロイックミラー３０５に対して光軸が直交するように配置されている。ここで、第１移動ミラー部３０３を、図１１中破線のように移動させると、第１受光光学系２０の光軸は、図１１中破線（Ｙ軸方向）へと移動する。また、第２移動ミラー部３０８に含まれる移動ミラー３０７を、図１２中破線方向に移動させると、第１受光光学系２０の光軸は、図１２中破線（Ｘ軸方向）へと移動する。
【００５６】
このように、ミラー移動部に含まれる第１移動ミラー部３０３、移動ミラー３０７を移動することにより、第１投影光学系１０及び第１受光光学系２０を含む第１測定系の光軸を、被検眼６０の瞳孔中心近傍に位置合せすることができ、さらに、同時に独立して、第２投影光学系７０及び第３投影光学系８０及び第２受光光学系３０を含む第２測定系の光軸を、移動部２９０により被検眼６０の角膜曲率中心近傍に一致させることができる。このため、移動部２９０とミラー移動部とを併用することにより、瞳孔中心を基準に測定される眼屈折力や眼球収差と、角膜曲率中心を基準に測定される角膜の曲率分布とを、並行して同時に測定することができる。なお、移動部２９０で第１測定系の光軸を調整し、ミラー移動部で第２測定系の光軸を調整するように構成してもよい。
【００５７】
上述の実施の形態において、角膜形状測定は、プラチドリングを投影し、この像を観察することにより行っていたが、本発明は、これに限定されるものではなく、他の角膜形状の方式でも適用ができる。例えば、特開平１０−３０５０１３号に記載されているように、ハルトマン板を用いて限屈折力と同様に角膜形状を測定する構成にも適用することができる。
【００５８】
図１３は、本発明に関する眼光学特性測定装置の他の実施の形態の概略光学系４００を示す図である。
これは、ハルトマン板を利用して角膜形状を測定した実施の形態を示している。この概略光学系４００は、例えば、ビームスプリッター４５の上に更に波長分割のダイクロイックプリズム４２４を配置し、分岐された光軸上に分割ミラー４２１を置き、その反射光軸上に第４光源部４２０と、その透過光軸上にハルトマン板４２２を介して第３受光部４２３を配置している。なお、この概略光学系４００に含まれる他の構成及び部材は、上述の概略光学系１００と同様である。
【００５９】
以下、概略光学系４００に特有の各構成及び部材について説明すると、第４光源部４２０は、第１光源部１１と異なる波長の光束を発する。この第４光源部４２０からの光束は、分割ミラー４２１、ダイクロイックプリズム４２４を介して、被検眼６０の角膜曲率中心付近に集光され照明される。また、被検眼６０の角膜から反射して戻ってくる光束（反射光束）は、再び、ダイクロイックプリズム４２４、分割ミラー４２１、レンズ４２５、ハルトマン板４２２を介して受光され、第３受光部４２３に導かれる。ハルトマン板４２２は、この反射光束を少なくとも１７本のビームに変換する。被検眼６０が正視の場合には、第４光源部４２０からの光束（被検眼６０の角膜から反射された光束）は、レンズ４２５の前側焦点位置に集光し、レンズ４２５によって略平行光束となってハルトマン板４２２に照射されることとなる。第３受光部４２３は、ハルトマン板４２２で変換された複数の光束を受光する。
【００６０】
また、第３受光部４２３で得られた第３角膜信号は、測定部２１０にさらに入力される（図３参照）。また、第４光源部４２０は、制御部２２０によりさらに制御される（図３参照）。この実施の形態では、測定部２１０は、第３受光部４２３で得られた光束の傾き角に基づいて被検眼６０の角膜形状を求めるための図示しない演算手段を備えており、この演算手段は、例えば、周辺の角膜形状をプラチドリング７１で測定し、中心付近をハルトマン板４２２で測定する。なお、角膜６０の測定範囲がさほど広くない場合、又は、十分な大きさの光束で照射できる場合には、ハルトマン板４２２のみによる測定で差し支えない。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によると、以上のように、被検眼瞳孔の任意の位置で被検眼の屈折力や眼球収差を自動的に測定することができる。また、本発明によると、角膜曲率分布測定には、角膜曲率中心を基準に、眼屈折力や眼球収差測定には瞳孔中心を基準に、測定を自動的にそれぞれ又は同時に若しくは並行して行うことができる。
また、本発明によると、瞳孔中心と角膜曲率中心が大きくずれている被検眼においても、瞳孔に蹴られることによる測定精度の悪化や測定不可能となることをなくし、自動的に精度よく光学特性を測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】移動部２９０の概略構成図。
【図５】イメージ表示の説明図。
【図６】ビームスプリッター４５の説明図。
【図７】本発明に関する眼光学特性測定装置１００のフローチャート。
【図８】表示部２３０での瞳孔中心及び輝点中心を示す図。
【図９】瞳孔中心でアライメントした場合の表示部２３０での瞳孔中心及び輝点中心を示す図。
【図１０】測定部２１０のステップＳ１３１以降の処理を示すフローチャート。
【図１１】測定光学系の一部が移動する眼光学特性測定装置１５０の光学系の概略構成図。
【図１２】ミラー移動部に含まれる第２移動ミラー部３０８の概略構成図。
【図１３】本発明に関する眼光学特性測定装置の他の実施の形態の概略光学系４００を示す図
【符号の説明】
１０ 第１投影光学系
１１、３１、５１、５４、９１ 第１〜４光源部
１２、３２、３４、４４ リレーレンズ
５２、５３ 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 第１〜２受光部
３０ 第２受光光学系
３３、４３ ダイクロイックミラー
４５ ビームスプリッター
４０ 共通光学系
４２ 対物レンズ
５０ 第１調整用光学系
６０ 被測定眼
７０ 第２投影光学系
７１ プラチドリング
８０ 第３投影光学系
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 アライメントデータ形成部
２９０ 移動部
Claims (15)
- 被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光部に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系によりアライメント指標が投影された被検眼前眼部を観察し、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号に基づき上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、次いで、上記アライメントデータ形成部によるアライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部が、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に位置合わせした際に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定し、その後、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳の所定位置で瞳中心近傍に位置合わせして、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定する測定部
を備えた眼科装置。 - 上記移動部は、上記第１受光光学系自体又はその一部を移動するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
- 上記アライメントデータ形成部は、上記第２受光部からの前眼部信号から、画像処理により、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科装置。
- 上記アライメントデータ形成部は、上記第２受光部からの前眼部信号から、被検眼瞳中心位置を画像処理により求めることができない場合に、測定者の指示により、被検眼瞳所定位置を決定するように構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の眼科装置。
- 上記第２投影光学系による所定パターンは、多重リングパターンであり、
上記アラインメントデータ形成部によるアライメントデータは、少なくとも被検眼角膜頂点位置と被検眼瞳中心位置とのずれを示すものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の眼科装置。 - 被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光部に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系によりアライメント指標が投影された被検眼前眼部を観察し、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号に基づき上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、また、上記アライメントデータ形成部によるアライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部が、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳の所定位置で瞳中心近傍に位置合わせして、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定し、その後、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に位置合わせした際に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定する測定部
を備えた眼科装置。 - 被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光部に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系によりアライメント指標が投影された被検眼前眼部を観察し、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号及び上記アライメントデータ形成部によるアライメントデータに基づき、上記第１受光光学系及び上記第２受光光学系の少なくともいずれか一つを移動させ、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、かつ上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部による移動の後に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定し、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定する測定部
を備えた眼科装置。 - 上記移動部及び上記測定部は、観察光学系の光軸を被検眼角膜近傍に合せた際に、上記第２受光部からの第２信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定するように構成し、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に移動させた際に、上記第１受光部からの第１信号に基づき、所定の瞳位置で被検眼の屈折力又は収差を測定するように構成し、同時若しくは並行に測定、又は、その測定順序を切り替え可能に構成したことを特徴とする請求項７に記載の眼科装置。
- 上記移動部は、上記第１投影光学系及び上記第１受光光学系を含む第１測定系と、上記第２及び第３投影光学系及び上記第２受光光学系を含む第２測定系とのそれぞれの光軸を独立に調整できるように構成したことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の眼科装置。
- 上記アラインメントデータ形成部は、瞳中心を自動的に画像処理などで求めるモードと測定者がマニュアルで任意の位置を瞳中心として指定するモードとが選択的に又は処理途中で切替え可能に設けられることで、各モードに応じてアライメントデータを求めることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の眼科装置。
- 測定の際の前眼部の像、上記第１受光光学系の光軸の位置、測定位置を示す指標のいずれか又は複数を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の眼科装置。
- 上記測定部は、瞳中心位置と角膜中心位置とのずれを示すアライメントデータに基づき第２受光光学系の光軸を被検眼瞳中心近傍に位置合せした際、再び測定された角膜中心位置と、先に測定された瞳中心位置と角膜中心位置とのずれを示すアライメントデータにより瞳中心位置を求め、求められた瞳中心位置が所定範囲内か否かを判定し、
所定範囲内であれば、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の眼科装置。 - 上記測定部は、求められた瞳中心位置が所定範囲外であれば、予め定められた所定範囲内の閾値、又は、瞳中心位置と角膜中心位置のずれに相当する移動量で、アライメントの光軸を上記移動部により移動し、再び角膜中心位置を測定し、求められた瞳中心位置が所定範囲内になるまで移動する処理を繰り返すことを特徴とする請求項１２に記載の眼科装置。
- 被検眼眼底に視標を投影するための第１投影光学系と、
被検眼眼底で反射された視標からの光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、第１受光素子に導くための第１受光光学系と、
被検眼角膜に角膜形状測定のための所定パターンを投影する為の第２投影光学系と、
被検眼をアライメントする為のアライメント視標を投影する第３投影光学系と、
上記第２投影光学系により所定パターン及び上記第３投影光学系により投影されたアライメント指標が投影された被検眼前眼部からの反射光束を受け取り、前眼部信号を形成する第２受光部を含む第２受光光学系と、
前眼部からの反射光を受光し、角膜の形状を含む情報の第３角膜信号を形成する第３受光部を含む第３受光光学系と、
上記第２受光部からの前眼部信号から、少なくとも被検眼角膜頂点位置及び被検眼瞳中心位置に基づきアライメントデータを求めるアライメントデータ形成部と、
上記第２受光部からの前眼部信号に基づき上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に一致させ、次いで、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を、被検眼瞳中心近傍に移動させる移動部と、
上記移動部が、上記第２受光光学系の光軸を被検眼角膜中心近傍に位置合わせした際に、上記第３受光部からの第３信号に基づき、角膜の曲率半径又は角膜形状を測定し、その後、該アライメントデータに基づき、上記第１受光光学系の光軸を被検眼瞳の所定位置で瞳中心近傍に位置合わせして、上記第１受光部からの第１信号に基づき、被検眼の屈折力又は収差を測定する測定部
を備えた眼科装置。 - 上記第２投影光学系は、角膜の曲率半径の略１／２となる位置に集光するような光束を投影する光学系をさらに含み、
上記第３受光光学系は、被検眼角膜で反射された光束を、少なくとも１７本の光束に分割する分割素子を介した後、上記第３受光部に導くように形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の眼科装置。
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