JP4731989B2 - 眼光学特性測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検眼眼底に投影された視標像の光強度分布特性に基づき被検眼の眼光学特性を演算可能な眼光学特性測定装置に関するものである。

従来、被検眼眼底に視標像を投影する為の視標投影手段と、前記視標像を光電検出器上に導く為の受光手段とを有し、前記光電検出器により検出された視標像の光強度分布に基づき、被検眼の眼光学特性を演算により求める眼光学特性測定装置が知られている。

又、特許文献１に示される様に本出願人は、求められた眼光学特性から被検眼眼底に視標像を投影した場合に形成されるであろう眼底上のシミュレーション画像を演算表示し、被検眼眼底にどの様な画像が形成されるか、被検者がどの様に視覚しているのかを他覚的に観察可能とした眼光学特性測定装置を提案している。

該眼光学特性測定装置に於いては、測定の対象となる光強度分布画像を複数枚取得し、その内の１の画像から眼光学特性を求めている。

上述の眼光学特性の測定に於いては、レフラクトメータ等で測定される被検眼の度数に比べて演算に用いられる画像の測定位置のディオプタ値を詳細に知る必要がある。この為、測定目標位置を含む測定範囲で粗いディオプタ位置移動量でラフ測定を行い、続けて測定範囲とディオプタ位置移動量を再度設定して、眼光学特性を演算する為の詳細なディオプタ位置に於ける画像を取得する為の本測定を行っている。

この際、粗いディオプタ位置の移動量で測定した後の、本測定を行う為の測定範囲等の設定は複数の画像を検者自身が比較して判断せねばならず、大変煩わしく、又時間が掛かるという問題があった。更に測定範囲の設定等が検者の主観的な判断に任される為に同一の検者であっても同一条件の画像が選択されるとは限らず、同一の被検眼であるにも拘わらず異なる測定結果となる可能性があった。

又、上述の眼光学特性の測定範囲について、取得される複数の画像中に於いて、演算に用いられる最小錯乱円を有する画像の他に、その前後焦線についての画像が含まれていると被検眼の診断に大変有用である。この為、検者はその測定範囲が前後焦線画像が含まれる様に設定する必要があるが、その設定についても検者の主観的な判断に基づいて行われる為に、実際の測定時には前記前後焦線画像が測定範囲内で取得できず、再度測定範囲を設定して測定し直す必要が生じ、被検者の負担が大きくなるという問題があった。

更に、被検眼のディオプタ値が事前に不明の場合には測定初期の目標位置すら検者が主観的な判断し、測定範囲を決定しているので、上記問題が生じることが更に多い。

特開２００３−７０７４１号公報

特開２００２−２０９８５２号公報

本発明は斯かる実情に鑑み、被検眼眼底からの視標像を受光した受光画像の光強度分布から眼光学特性を測定する場合に、受光画像を取得する測定範囲を設定し、取得した複数の画像から測定に適した画像を選択する場合に、検者の個人差が介在せず、最適な測定範囲の設定、最適な測定用画像の選択を行える様にするものである。

本発明は、被検眼眼底に視標像を投影する為の視標投影光学系と、被検眼眼底から反射された前記視標像投影系からの視標像を受光する受光手段と、該受光手段が受光した視標像をディオプタと対応させて複数取得可能であり、取得した複数の画像の形状を判断し、形状とディオプタとの関連付けを行う様にした制御部とを具備した眼光学特性測定装置に係り、又前記制御部は、取得した複数の画像の形状に基づき、測定範囲を設定する様にした眼光学特性測定装置に係り、又前記制御部は、取得した複数の画像の内、画像形状の判断から最小錯乱円を認定して選択し、測定範囲の基準として最小錯乱円を設定する様にした眼光学特性測定装置に係り、又前記制御部により前記最小錯乱円の画像を中心として測定範囲が設定される眼光学特性測定装置に係り、又前記制御部は、取得した複数の画像の形状判断から、最小錯乱円、前焦線、後焦線と認定できる画像を選択可能である眼光学特性測定装置に係り、又設定された測定範囲で、画像が所定ディオプタピッチで取得され、取得された画像から形状判断により最小錯乱円の画像が選択される眼光学特性測定装置に係り、又前記制御部は、選択された最小錯乱円画像の複数の経線方向の光強度分布を求め、該光強度分布に基づき被検眼の眼光学特性を演算する眼光学特性測定装置に係り、又前記制御部は、設定された測定範囲に応じてディオプタピッチを設定可能とした眼光学特性測定装置に係り、更に又測定条件を設定可能な操作部を具備し、該操作部を介し前記最小錯乱円の画像を中心として測定範囲を設定可能とした眼光学特性測定装置に係るものである。

本発明によれば、被検眼眼底に視標像を投影する為の視標投影光学系と、被検眼眼底から反射された前記視標像投影系からの視標像を受光する受光手段と、該受光手段が受光した視標像をディオプタと対応させて複数取得可能であり、取得した複数の画像の形状を判断し、形状とディオプタとの関連付けを行う様にした制御部とを具備したので、被検眼眼底から反射された視標像の形状と被検眼のディオプタとの関連付けが客観的に行われ、画像に基づき測定範囲の設定、被検眼の眼屈折力の情報が容易に得られる。

又本発明によれば、前記制御部は、取得した複数の画像の形状判断から、最小錯乱円、前焦線、後焦線と認定できる画像を選択可能であり、眼屈折力測定が検者の個人差なく測定可能となる。

又本発明によれば、前記制御部は、選択された最小錯乱円画像の複数の経線方向の光強度分布を求め、該光強度分布に基づき被検眼の眼光学特性を演算するので、検者の主観に頼らず適切な最小錯乱円の選択が可能であり、検者が異なった場合でも同一の測定結果が得られ、信頼性が向上すると共に検者の作業量が減少し、測定時間の短縮操作性の向上が図れる等の優れた効果を発揮する。

以下、図面を参照しつつ本発明を実施する為の最良の形態を説明する。

先ず、図１に於いて、本発明が実施される眼光学特性測定装置の光学系について説明する。

図中、１は被検眼、２は被検眼に点状の視標像を投影する投影光学系、３は被検眼眼底から反射して得られる視標像を受光器に導く為の受光光学系、４は光源５、リレーレンズ６から構成される光源部を示す。

前記投影光学系２は光源５、該光源５から発せられた投影光束を集光するリレーレンズ６、該リレーレンズ６の光軸上に配設されたハーフミラー７、該ハーフミラー７を透過した投影光束を前記被検眼１に向け第１の偏光方向の直線偏光成分（Ｓ直線偏光）を反射して投影する偏光ビームスプリッタ８、該偏光ビームスプリッタ８の投影光軸に前記偏光ビームスプリッタ８側から配設されたリレーレンズ９、対物レンズ１１、１／４波長板１３を有する。前記投影光学系２の所要位置、例えば前記ハーフミラー７と前記偏光ビームスプリッタ８との間に投影系開口絞り１４が設けられている。更に、前記ハーフミラー７に対向して固視標１５、リレーレンズ１６を有する固視標系１７が配設されている。

前記光源５、固視標１５は前記被検眼１の眼底と共役な位置にあり、後述する様に、前記光源５、固視標１５は瞳１８を通して眼底に結像される。該瞳１８は前記投影系開口絞り１４と共役、或は略共役の位置となっている。前記固視標１５には視力検査用の視標、例えばランドルト環が記されている。ここで、前記光源部４は前記光源５とリレーレンズ６とが一体的に構成され、前記光源部４は、後述の合焦レンズ１９と連動して光軸方向に沿って移動可能となっており、前記光源部４、前記合焦レンズ１９の移動は図示しない駆動部によって実行され、該駆動部は後述する制御部２８によって制御される。

前記受光光学系３は、前記偏光ビームスプリッタ８、該偏光ビームスプリッタ８の投影光軸に配設された前記リレーレンズ９、対物レンズ１１、１／４波長板１３を前記投影光学系２と共用している。

前記偏光ビームスプリッタ８を透過する反射光軸上には反射光軸に沿って受光系開口絞り２２、移動可能な前記合焦レンズ１９、結像レンズ２０が配設され、該結像レンズ２０は光電検出器２１上に反射光束を結像させる。該光電検出器２１と前記被検眼１の眼底とは共役、又は略共役な位置となっている。

図２は、前記投影系開口絞り１４、前記受光系開口絞り２２を示しており、本実施の形態では前記投影系開口絞り１４と前記受光系開口絞り２２とは同一のものが用いられている。以下、投影系開口絞り１４について説明する。

該投影系開口絞り１４は円板に所要数、例えば６つの絞り孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆが穿設されたものであり、該絞り孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆは同一円周上の６等分した位置に設けられ、孔径は瞳の大きさを考慮してφ１ｍｍ〜φ８ｍｍ程度となっている。例えば、φ１ｍｍ、φ２ｍｍ、φ３ｍｍ、φ４ｍｍ、φ５ｍｍ、φ６ｍｍが選択される。

前記投影系開口絞り１４、前記受光系開口絞り２２は回転可能に設けられ、前記絞り孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆの中心が前記投影光学系２の光軸、前記受光光学系３の光軸に合致する様になっている。

前記投影系開口絞り１４、前記受光系開口絞り２２は、例えばステッピングモータ（図示せず）に取付けられ、該ステッピングモータは前記制御部２８によって間欠回転される様に制御され、該ステッピングモータが６０°ずつ間欠回転することで前記絞り孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆの所要の絞り孔が選択される様になっている。又、それぞれのステッピングモータは後述する制御部２８によって独立して制御される。前記絞り孔２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ，２３ｅ，２３ｆの選択は、被検者の瞳径に合わせ選択され、又前記投影系開口絞り１４で選択された絞り孔２３の径と前記受光系開口絞り２２で選択した絞り孔２３の径を変えることで、例えば前記投影系開口絞り１４で選択された絞り孔２３の径に対し、前記受光系開口絞り２２で選択した絞り孔２３の径を大きく設定すると、前記光電検出器２１で得られる画像からＰＴＦ（Ｐｈａｓｅ Ｔｒａｎｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が算出可能である。

前記光電検出器２１はＣＣＤ受光センサ等、受光面が画素の集合であり、受光信号は各画素からの信号の集合であり、受光信号に基づき受光面内での各画素の位置、受光面での像の形状等を検出可能となっている。各画素の位置、像の形状については、受光面上に座標を設定し、各画素の座標値を算出することで決定される。前記光電検出器２１からの受光信号は信号処理部２６を介して記憶部２７に記憶される。

該記憶部２７はデータ格納部（図示せず）とプログラム格納部（図示せず）とを有し、前記データ格納部には前記信号処理部２６で処理された信号が書込まれ、書込みは前記制御部２８によって制御される様になっている。該制御部２８は上記した様に、駆動機構の制御を行うと共に眼光学特性演算手段として機能し、シミュレーション画像演算部（図示せず）と、視力演算部（図示せず）とを有し、前記記憶部２７に記憶されたデータを基に所要の演算をし、又演算結果を表示部２９に表示する。

前記記憶部２７には、前記光電検出器２１からの信号に基づき受光像の状態を判定する受光画像判定プログラム、検者からの指示に対応し或は前記受光画像判定プログラムからの判断結果に対応して測定を実行する為のシーケンスプログラム、更に、前記光電検出器２１からの受光信号を基に眼光学特性の演算、シミュレーション画像の演算を行う演算プログラム等が格納されている。又、前記制御部２８には操作パネル、或はキーボード等の操作部３０から検者による指示、命令が入力される様になっている。

以下、上記光学系の作用について説明する。

前記被検眼１に前記固視標１５を注視させた状態で、前記投影光学系２により投影光束を投影する。尚、前記固視標１５に関しては可視光が用いられ、前記投影光束については赤外光が用いられる。

前記光源５から発せられた投影光束（赤外光）は、前記リレーレンズ６、ハーフミラー７を透過し、透過した投影光束は前記開口絞り１４により光束径が決定され、前記偏光ビームスプリッタ８に至り、該偏光ビームスプリッタ８でＳ直線偏光分が反射され、前記リレーレンズ９を経て前記対物レンズ１１により前記１／４波長板１３を経て前記被検眼１の眼底に投影され、点像として第１次視標像が結像される。

Ｓ直線偏光が前記１／４波長板１３を透過することで、右円偏光となる。前記被検眼１の眼底で投影光束が反射され、反射光束は眼底で反射されることで、左円偏光となる。更に、反射光束が前記１／４波長板１３を透過することで、前記Ｓ直線偏光とは偏光方向が９０°異なるＰ直線偏光となる。

Ｐ直線偏光は、前記対物レンズ１１、リレーレンズ９により前記偏光ビームスプリッタ８に導かれる。該偏光ビームスプリッタ８はＳ直線偏光を反射し、Ｐ直線偏光を透過するので、前記反射光束は該偏光ビームスプリッタ８を透過し、前記受光系開口絞り２２により受光光束径が決定される。該受光系開口絞り２２を通過した反射光束は前記合焦レンズ１９、結像レンズ２０により前記光電検出器２１上に第２次視標像として結像される。

該光電検出器２１が受光した第２次視標像の光量強度分布は前記被検眼１の眼光学特性を反映しており、前記光電検出器２１の受光状態を検出することで、眼光学特性を測定することができる。

次に、図３、図４を参照して眼光学特性を測定する為の作動について説明する。

検者により前記操作部３０から測定開始の指令が発せられると、シーケンスプログラム等所要のプログラムが展開され、測定が開始される。

ＳＴＥＰ：０１ 先ず、ラフ測定が行われる。前記光源部４、前記合焦レンズ１９が移動され、眼光学特性測定装置が測定可能な全範囲を所定ディオプタピッチΔＤで、前記光電検出器２１に投影された画像を取得し、測定する。例えば、全測定範囲が±２０ディオプタ（以下、Ｄとする）で、ディオプタピッチΔＤが１Ｄ単位であるとすると、４１画像が取得される。

ＳＴＥＰ：０２ 各画像は、画像取得時のディオプタ値と対応させて前記記憶部２７に記憶され、更に各画像毎に形状判定がなされ、画像の形状とディオプタ値とが関連付けられる。被検眼に乱視がない場合は、前記光電検出器２１に受光される像はぼやけた大きな円形から小さくなると共に輝度が増大し、最小円を経過すると円は増大すると共に輝度が減少する。

又、被検眼が乱視を含む場合、前記光電検出器２１に受光される像は、ぼやけた大きな円形から小さくなり輝度が増大すると共に形状は楕円となる。図５に示される様に、扁平な楕円を経て最小円（最小錯乱円）となり、最小錯乱円を経過すると前記楕円とは方向の異なる傾斜を有する楕円形状となり、更に円形状となり、円形状が大きくなると共に輝度が減少する。図５は最小散乱円前後のディオプタでの画像を示している。

以下は、被検眼が乱視を含む場合について説明する。

取得した各画像に対して、前記受光画像判定プログラムにより形状判断が行われる。形状の判断一例として、例えば図６により説明する。

前記光電検出器２１の受光面上にＸ−Ｙ座標軸を設定し、該Ｘ−Ｙ座標軸上に形成される画像３１についてＸｍａｘとＸｍｉｎ及びＹｍａｘとＹｍｉｎを検出して形状を判断する。例えば、（Ｘｍａｘ−Ｘｍｉｎ）＝ΔＸ、及び（Ｙｍａｘ−Ｙｍｉｎ）＝ΔＹを求め、ΔＹ／ΔＸ（＝Ｋ）の値を形状値とする。Ｋ＝１で、ΔＸ又はΔＹが最小値となる画像が最小錯乱円であると仮定される。該最小錯乱円は、ラフ測定で最も焦点が合った位置と認定される。最小錯乱円が得られた画像（ベストフォーカス画像）に対するディオプタ値Ｄ0 が、データとして取得され、前記制御部２８に記録される。

ＳＴＥＰ：０３ 最小錯乱円が得られた画像の前後で前焦線、後焦線が求められる。前焦線、後焦線の判断は、各画像上より求められるＸｍａｘとＸｍｉｎ及びＹｍａｘとＹｍｉｎに基づき楕円が最も扁平となった状態を前焦線、後焦線とされる。前焦線、後焦線が得られた画像に対するディオプタ値Ｄf ，Ｄb が、データとして取得され、前記制御部２８に記録される。

ＳＴＥＰ：０４ 前記ディオプタ値Ｄ0 ，Ｄf ，Ｄb を基に本測定が行われる。即ち、前記ディオプタ値Ｄ0 が目標値として設定され、該ディオプタ値Ｄ0 を中心として前記ディオプタ値Ｄf ，Ｄb を含む様に、本測定範囲Ｗが設定される。

該本測定範囲Ｗは、予め初期設定で設定し、更に該本測定範囲Ｗで取得する画像の枚数を、例えば１１枚と設定しておけば、本測定範囲Ｗでの本測定ディオプタピッチΔＤは、Ｗ／１０となる。例えば、図４に於いて、本測定の範囲を±１Ｄとすれば、本測定ディオプタピッチΔＤ＝０．２Ｄとなる。

尚、初期設定で設定される本測定範囲Ｗは、検者により前記操作部３０を介して設定され、設定される値は過去の乱視のデータ等を基に選択、或は決定される。

又、本測定範囲Ｗは、前記ディオプタ値Ｄ0 、Ｄf ，Ｄb を基に、該ディオプタ値Ｄf ，Ｄb を含む様に前記シーケンスプログラムが演算により求め、設定する様にしてもよい。本測定範囲Ｗでの取得画像の枚数を初期設定で設定しておけば、該本測定範囲Ｗでの本測定ディオプタピッチΔＤは前記本測定範囲Ｗと、画像枚数に基づき演算により求められる。更に、初期設定で本測定ディオプタピッチΔＤを設定しておいてもよい。この場合、前記本測定範囲Ｗは前記ディオプタ値Ｄf ，Ｄb を含み、且つ本測定ディオプタピッチΔＤの倍数となっており、取得画像枚数は演算により求められる。

尚、被検眼の乱視についての測定が必要ない場合は、本測定範囲Ｗは最小錯乱円近傍について設定すればよく、前焦線、後焦線の前記ディオプタ値Ｄf ，Ｄb を含む必要はない。

ＳＴＥＰ：０５ 本測定での本測定範囲Ｗが設定されると、前記目標値（ディオプタ値Ｄ0 ）を中心として本測定範囲Ｗを本測定ディオプタピッチΔＤで、前記光電検出器２１に投影された画像を取得し、測定する。

ここで、本測定ディオプタピッチΔＤは、測定前に初期設定で予め固定値、例えば０．０３Ｄ等に設定しておいてもよく、或は初期設定で本測定範囲Ｗで取得する画像枚数を設定し、本測定範囲Ｗに応じて本測定ディオプタピッチΔＤの数値が増減する様にしておいてもよい。

本測定で取得した各画像について、ＳＴＥＰ：０２で実施したと同様、前記受光画像判定プログラムにより形状判断が行われ、本測定範囲Ｗでの最小錯乱円の画像（ベストフォーカス画像）が求められる。

ＳＴＥＰ：０６，０７ 選択された画像について、ＭＴＦ等眼光学特性が演算される。

ＳＴＥＰ：０６ 視標ギャップ方向のプロフィールが演算される。

ＳＴＥＰ：０７ 更に、Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ値、Ｃｏｎｔｒａｓｔ値が演算される。演算されたＤｅｐｒｅｓｓｉｏｎ値、Ｃｏｎｔｒａｓｔ値は、前記表示部２９に表示される。

ここで、ＳＴＥＰ：０６、ＳＴＥＰ：０７、ＳＴＥＰ：０８、ＳＴＥＰ：０９に於けるＭＴＦ等の眼光学特性、視標ギャップ方向のプロフィール、Ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ値、Ｃｏｎｔｒａｓｔ値の演算については、本出願人が既に出願した、特願２０００−３６４８３４（特開２００２−２０９８５２号公報）（特許文献２）に於いて説明されている。

又、図７に於いて、ＳＴＥＰ：０２、ＳＴＥＰ：０５に於ける、ベストフォーカス位置の画像が選択される形状判断について、前記受光画像判定プログラムの作用について説明する。

ＳＴＥＰ：２０１，２０２ 取得した複数の画像から各画像に於ける最高輝度値を算出し、各最高輝度値が第１スライスレベル以上である画像が選択される。選択された画像は、例えば図５（Ａ）〜図５（Ｊ）に示される。図中では、図５（Ｆ）が最小錯乱円の画像として示されている。

ＳＴＥＰ：２０３ ＳＴＥＰ：２０２で選択された画像の中から最高輝度値が最も高い画像が選択される。

ＳＴＥＰ：２０４，２０５ ＳＴＥＰ：２０３で選択された画像が１枚かどうかが判断され、１枚である場合は、該画像について第１スライスレベル以上の輝度値を示している画素数が求められる。

ＳＴＥＰ：２０６，２０７ ＳＴＥＰ：２０５で得られた画素が形成する形状について、例えば、直交する２方向の大きさで形状の判断が行われる。例えば、前記光電検出器２１の受光面の座標上で水平、垂直方向で略同等な大きさになっているかが判断され、略同等な大きさと判断された場合は、ＳＴＥＰ：２０３で選択された１枚の画像が演算対象画像（測定画像）として選択される。例えば、図５（Ｆ）が選択される。

ＳＴＥＰ：２０８ 次に、ＳＴＥＰ：２０６に於いて、画素の形成する形状が、水平、垂直方向で略同等な大きさとなっていない場合、ＳＴＥＰ：２０５で選択された画像の前後の画像について、それぞれ第１スライスレベル以上の画素数が求められる。

ＳＴＥＰ：２０９ ＳＴＥＰ：２０８で得られた画素が形成する形状の判断が行われる。受光面の座標上で水平、垂直方向の大きさが求められ、水平、垂直方向の大きさから形状が判断される。例えば、形状を判断するものとして、水平、垂直方向の大きさの比が求められる。

ＳＴＥＰ：２１０ 選択された各画像それぞれについて、水平、垂直方向の大きさが最も近いもの、例えば求められた比が最も１に近いものが演算対象画像として決定される。

更に、ＳＴＥＰ：２０３で選択された画像が複数枚ある場合は、ＳＴＥＰ：２１１の以降の作用により、演算対象画像が決定される。

ＳＴＥＰ：２１１ 選択された複数の画像それぞれについて、第１スライスレベル以上の画素数が求められる。

ＳＴＥＰ：２１２ 画素数が一番少ない画像が選択される。

ＳＴＥＰ：２１３，２１４ 選択された画像で、第１スライスレベル以上の画素が形成する形状について、座標上で水平、垂直方向で略同等な大きさになっているかが判断され、略同等な大きさと判断された場合は、ＳＴＥＰ：２１２で選択された１枚の画像が演算対象画像として決定される。

ＳＴＥＰ：２１５，２１６ ＳＴＥＰ：２１２で選択された画像に関し、第１スライスレベル以上の画素が形成する形状が、水平、垂直方向で略同等な大きさでない場合、ＳＴＥＰ：２１２で得られた前後の画像について第１スライスレベル以上の画素数が求められ、更に画素が形成する形状について、座標上で水平、垂直方向の大きさが求められ、水平、垂直方向の大きさから形状が判断される。

ＳＴＥＰ：２１７ 選択された各画像それぞれについて、水平、垂直方向の大きさが最も近いものが演算対象画像として決定される。

上述した、画像の判断により、フォーカス状態が最もよく、更に最も最小錯乱円に近い画像が演算対象画像として選択される。従って、演算対象画像の選択に検者の個人差による影響が排除される。

選択された画像は、前記表示部２９に表示され、検者により確認され、ＳＴＥＰ：０６〜ＳＴＥＰ：０９に於いてＰＳＦ等眼光学特性が演算され、或は選択されると直ちに演算が実行される。

尚、ＳＴＥＰ：２０６，２０９，２１３，２１６等の座標上での水平、垂直方向の大きさの判断は、様々な方法で判断可能である。上述の選択された画像中の第１スライスレベル以上の画素が形成する形状について水平、垂直方向の大きさを比較する方法のみではなく、例えば画素が形成する画像の重心位置を求め、該重心位置を中心として形状の長径及び短径を比較する方法（画素による形状を楕円と近似してもよいし、しなくてもよい）を用いてもよい。

次に、図８に於いて、ＳＴＥＰ：０３に於ける、画像の形状判断、前後焦線の画像の選択についての、前記受光画像判定プログラムの作用について説明する。

ＳＴＥＰ：３０１ 本測定目標値の画像より手前側のディオプタについて画像が全て選択される。

ＳＴＥＰ：３０２〜ＳＴＥＰ：３０４ 各画像について、第１スライスレベルに於けるＸｍａｘとＸｍｉｎ及びＹｍａｘとＹｍｉｎをそれぞれ求める（図６参照）。

ＳＴＥＰ：３０５、ＳＴＥＰ：３０６ 座標（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）と座標（Ｘｍｉｎ，Ｙｍｉｎ）を結ぶ線分の中点に法線を立て、各画像に於いて法線上の輝度値が第１スライスレベル以下となる点Ｐ，Ｓを求める。

ＳＴＥＰ：３０７ 線分ＰＳが最短になる画像を選択し、該画像を前焦線画像とする。

ＳＴＥＰ：３０８ 本測定目標値の画像より後側のディオプタについて画像が全て選択される。

ＳＴＥＰ：３０９ ＳＴＥＰ：３０２〜ＳＴＥＰ：３０６と同様の処理がなされる。

ＳＴＥＰ：３１０ 線分ＰＳが最短になる画像を選択し、該画像を後焦線画像とする。

上記した様に、最小錯乱円が検者の個人差を含まず選択でき、該最小錯乱円から精度の高い眼光学特性が測定できる。

更に、前述した様に画像処理から、正確な最小錯乱円のディオプタ、前焦線のディオプタ、後焦線のディオプタが求められると共に前焦線、後焦線の画像から長軸の傾斜角も求めることができる。従って、検者の個人差に影響されない、被検眼の眼屈折力の測定、乱視測定が可能である。

即ち、被検眼の眼屈折力は、正確な最小錯乱円でのディオプタ値として測定される。

次に、乱視測定としては前焦線の屈折度と、後焦線の屈折度との差が乱視度Ｃとして測定され、又、前焦線の乱視軸は画像中の傾きを示す直線であり、即ち（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）、（Ｘｍｉｎ，Ｙｍｉｎ）の２点を結ぶ直線であり、又前焦線での乱視軸角Ａｘ、後焦線での乱視軸角Ａｙとは、それぞれ前焦線、後焦線の画像からｔａｎ^-1 （ΔＹ／ΔＸ）を求めることでそれぞれ得られる。而して、撮像画像から、屈折度Ｓ、乱視度Ｃ、乱視軸Ａが演算される。

上記被検眼について、屈折度Ｓ、乱視度Ｃ、乱視軸Ａを測定する場合、被検眼に投影する視標像の光束は点状であるので、反射光束が角膜の形状、浮腫、水晶体の濁り等の影響を殆ど受けることがなく、被検眼の状態に拘らず、眼屈折力の測定、乱視測定が可能である。

次に、第２の実施の形態について図３、図４を参照して説明する。

上記ＳＴＥＰ：０４、ＳＴＥＰ：０５で本測定範囲Ｗを設定し、本測定を実行したが、被検眼によっては充分な最小錯乱円が求められない場合がある。この場合、図３に示される様に、更に細密な測定（細密測定）がＳＴＥＰ：０５１、ＳＴＥＰ：０５２に於いて実行される。尚、細密測定に移行する条件としては、最小錯乱円と判断できる画像に対して隣接する画像との差異が、所定の条件（例えば輝度の差、直径の差等）を満たしていない場合である。

ＳＴＥＰ：０５で得られたベストフォーカス画像のディオプタを目標値として、細密測定範囲が設定される。この場合の細密測定範囲も、初期設定で範囲を予め設定しておいてもよく、或は本測定ディオプタピッチΔＤの値に応じ所定倍数に設定する等、演算で求める様にしてもよい。例えば、図４に示される様に、細密測定範囲を±０．２Ｄとし、細密ディオプタピッチΔＤを０．０４Ｄとして１１枚の画像を取得する。取得した１１枚の画像に対して、前記受光画像判定プログラムが実行され、図７に示される作用によって細密測定範囲での最小錯乱円、即ちベストフォーカス画像が選択される。選択されたベストフォーカス画像に対して、ＳＴＥＰ：０６〜ＳＴＥＰ：０９が実行され、複数方向の経線の光強度分布が求められ、該光強度分布に基づき被検眼の眼光学特性が演算される。

上記実施の形態では、ラフ測定から本測定、更に細密測定迄プログラムによって検者の作業が介在することなく自動で行われたが、第３の実施の形態として、ラフ測定から本測定、本測定から細密測定に移行する過程で、検者が測定状態の確認、或は測定条件の設定、或は変更を行える様にしてもよい。

例えば、測定を開始する前の初期設定として、ラフ測定が終了した時点で、プログラムが待機状態となり、検者が指示することによってプログラムが続行し、本測定に移行する様に設定する。

待機状態では、ラフ測定により選択された本測定範囲Ｗ、本測定ディオプタピッチΔＤ、取得した画像等が前記表示部２９で確認できる様になっており、又検者は前記操作部３０を介して本測定範囲Ｗ、或は本測定ディオプタピッチΔＤ等の測定条件が変更可能となっている。

従って、検者は、ラフ測定の結果を確認してそのまま測定を続行するか、或は本測定範囲Ｗ、或は本測定ディオプタピッチΔＤ等の測定条件を変更して実行するかの選択が可能である。検者の判断が加わることで、無用に測定範囲を広くしたり、或は無用に本測定ディオプタピッチΔＤを細かく測定する等の無駄が省け、或は必要部分のみを精度よく測定する等の測定の効率化が図れる。

上述した様に、本発明では演算対象画像を取得する測定範囲が自動的に設定され、眼光学特性の演算の対象とする光強度分布画像が同一条件で選択され、選択が検者の個人差により左右されないので、極めて短時間に測定が実施され、測定時間の短縮が図れ、被検者の負担が軽減する。

本発明の実施の形態を示す概略構成図である。 本実施の形態に使用される開口絞りの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に於ける眼光学特性を測定する為の作動を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に於ける測定範囲の設定についての説明図である。 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）（Ｆ）（Ｇ）（Ｈ）（Ｉ）（Ｊ）は、本発明の実施の形態に於ける取得画像を示す説明図である。 取得画像についての形状判断の説明図である。 眼光学特性測定に於いて、演算対象画像を選択する作動を示すフローチャートである。 取得画像から形状判断で前焦線、後焦線の画像を判断するフローチャートである。

符号の説明

１ 被検眼
２ 投影光学系
３ 受光光学系
４ 光源部
５ 光源
１４ 投影系開口絞り
１５ 固視標
１７ 固視標系
１９ 合焦レンズ
２１ 光電検出器
２２ 受光系開口絞り
２６ 信号処理部
２７ 記憶部
２８ 制御部
２９ 表示部
３０ 操作部

Claims (8)

1. 被検眼眼底に視標像を投影する為の視標投影光学系と、被検眼眼底から反射された前記視標像投影系からの視標像を受光する受光手段と、該受光手段が受光した視標像をディオプタと対応させて複数取得可能であり、取得した複数の画像の形状を判断し、形状とディオプタとの関連付けを行う様にした制御部とを具備し、該制御部は取得した複数の画像の形状に基づき、測定範囲を設定する様にしたことを特徴とする眼光学特性測定装置。
2. 被検眼眼底に視標像を投影する為の視標投影光学系と、被検眼眼底から反射された前記視標像投影系からの視標像を受光する受光手段と、該受光手段が受光した視標像をディオプタと対応させて複数取得可能であり、取得した複数の画像の形状を判断し、形状とディオプタとの関連付けを行う様にした制御部とを具備し、該制御部は取得した複数の画像の内、画像形状の判断から最小錯乱円を認定して選択し、測定範囲の基準として最小錯乱円を設定する様にしたことを特徴とする眼光学特性測定装置。
3. 前記制御部により前記最小錯乱円の画像を中心として測定範囲が設定される請求項２の眼光学特性測定装置。
4. 前記制御部は、取得した複数の画像の形状判断から、最小錯乱円、前焦線、後焦線と認定できる画像を選択可能である請求項１の眼光学特性測定装置。
5. 設定された測定範囲で、画像が所定ディオプタピッチで取得され、取得された画像から形状判断により最小錯乱円の画像が選択される請求項１の眼光学特性測定装置。
6. 前記制御部は、選択された最小錯乱円画像の複数の経線方向の光強度分布を求め、該光強度分布に基づき被検眼の眼光学特性を演算する請求項５の眼光学特性測定装置。
7. 前記制御部は、設定された測定範囲に応じてディオプタピッチを設定可能とした請求項５の眼光学特性測定装置。
8. 測定条件を設定可能な操作部を具備し、該操作部を介し前記最小錯乱円の画像を中心として測定範囲を設定可能とした請求項２又は請求項５の眼光学特性測定装置。

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