JP6221249B2

JP6221249B2 - 眼屈折力測定装置

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Publication number: JP6221249B2
Application number: JP2013023878A
Authority: JP
Inventors: 昌明羽根渕; 通浩滝井; 郷野　光宏; 光宏郷野
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2013-02-08
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2017-11-01
Anticipated expiration: 2033-02-08
Also published as: JP2014151024A

Description

本発明は、被検者眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置に関する。

被検眼の眼底に測定光束を投光し、その眼底反射光を２重のリング像として取り出して二次元撮像素子に撮像させ、２つのリング像から測定結果として昼間用の視力と夜間用の視力情報を呈示する被検眼の眼屈折力を測定する他覚式眼屈折力測定装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１２−７５６４６号公報

特許文献１の眼屈折力測定装置では、瞳孔の異なる領域を通過した異なる２つの光束から求めた眼屈折力を提示していた。ところで、視細胞の感度は入射する光の方向によって変わる。例えば、瞳孔の外側から入射した光束は瞳孔の略中心から入射した光束に対して感度が低い。本発明は従来とは異なる手法で被検眼の眼屈折値を求める眼屈折力測定装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

測定光軸を用いて被検眼眼底に測定指標を投影する投影光学系と、前記測定指標による眼底からの反射光束を前記測定光軸から距離の異なる複数のリング状光束として同時に取出し、複数のリング像を撮像素子に同時に撮像させる受光光学系と、を備える測定光学系と、被検眼に対して前記測定光軸のアライメントがされた状態における前記受光素子からの受光信号に基づいて、内側の前記リング像を用いた被検眼の第１瞳孔領域に関する第１の眼屈折力特性と、外側の前記リング像を用いた前記第１瞳孔領域より外側に形成される第２瞳孔領域に関する第２の眼屈折力特性とを求める演算手段を備え、被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置であって、前記演算手段は、前記第１の眼屈折力特性と第２の眼屈折力特性との加重平均を求めることにより第３の眼屈折力特性を求め、前記加重平均を求める際の重み付けの係数は、眼底に対する光の入射角度が大きいほど視細胞の感度が下がるというスタイルクロフォード現象を考慮して、前記第１の眼屈折力特性よりも前記第２の眼屈折力特性の方が小さくされている、ことを特徴とする。

本発明によれば、従来とは異なる手法で眼屈折力値を測定できる。

本装置における光学系及び制御系の概略構成図である。本装置におけるリングレンズの構成図である。瞳上での各リング光束について説明する図である。偏心回転されたときの測定領域について説明する図である。撮像素子上のリング像について示す図である。瞳上の各測定領域を示した図である。瞳孔径と重み付け係数の関係を説明する図である。

以下、本発明の最良の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本装置における光学系及び制御系の概略構成図である。測定光学系１０は投影光学系１０ａと受光光学系１０ｂから構成される。本実施形態では、投光手段として投影光学系１０ａは被検眼の瞳孔中心部から眼底に測定指標を投光し、受光手段として受光光学系１０ｂは眼底に投光した測定指標の反射光を瞳孔周辺部から複数のリング光束として取り出す。なお、本実施形態では測定指標をスポット状の光束として投影している。

投光手段となる投影光学系１０ａは、本実施形態では、近赤外点光源１１、リレーレンズ１２、ホールミラー１３、プリズム１５、第１駆動部２３、測定用対物レンズ１４からなり、この順に被検眼に向けて配置されている。近赤外点光源１１は測定光軸Ｌ１上に配置されたＬＥＤやＳＬＤ等である。プリズム１５は光束偏向部材である。第１駆動部２３はプリズム１５を光軸Ｌ１を中心に回転駆動させる回転手段である。光源１１は被検眼眼底と共役な関係となっており、ホールミラー１３のホール部は瞳孔と共役な関係となっている。プリズム１５は被検眼Ｅの瞳孔と共役な位置から外れた位置に配置されており、通過する光束を光軸Ｌ１に対して偏心させる。測定用対物レンズ１４と被検眼の間には、光路分岐部材であるビームスプリッタ２９が配置されている。ビームスプリッタ２９は、前眼部観察光及びアライメント光を観察光学系５０に反射させ、固視標光学系３０の光束を被検眼に導く。

光源３１〜観察系対物レンズ３６により固視標光学系３０が構成される。ビームスプリッタ２９により光軸Ｌ１と同軸にされる光軸Ｌ２上には、観察系対物レンズ３６、ハーフミラー３５、ダイクロイックミラー３４、投光レンズ３３、固視標３２、可視光源３１が順次配置される。光源３１及び固視標３２は光軸Ｌ２方向に移動することにより被検眼の調節を解く。光源３１は固視標３２を照明し、固視標３２からの光束は投光レンズ３３、ダイクロイックミラー３４、ハーフミラー３５、対物レンズ３６を経た後、ビームスプリッタ２９で反射して被検眼に向かい、被検眼は固視標３２を固視する。

４０は被検眼正面からアライメント指標を投影する光学系である。光源４１からの近赤外光は集光レンズ４２により集光されてダイクロイックミラー３４、ハーフミラー３５、対物レンズ３６を介して略平行光束とされた後、ビームスプリッタ２９で反射されて被検眼に投影される。

５０は観察光学系である。ハーフミラー３５の反射側には、撮影レンズ５１、撮像素子であるＣＣＤカメラ５２が配置されている。カメラ５２の出力は画像処理部７７を介してモニタ７に接続されている。被検眼の前眼部像は、ビームスプリッタ２９、対物レンズ３６、ハーフミラー３５、撮影レンズ５１を介してカメラ５２の撮像素子面に結像し、観察画像がモニタ７に表示される。観察光学系５０は被検眼角膜に形成されるアライメント指標像を検出する光学系及び瞳孔位置や瞳孔径を検出する光学系を兼ねることも可能であり、画像処理部７７により指標像の位置及び瞳孔位置、瞳孔径が検出される。

受光手段となる受光光学系１０ｂは、本実施形態では、投影光学系１０ａの測定用対物レンズ１４、プリズム１５及びホールミラー１３を共用し、ホールミラー１３の反射方向の光路に配置されたリレーレンズ１６、ミラー１７、ミラー１７の反射方向の光路に配置された受光絞り１８、コリメータレンズ１９、リングレンズ２０、ＣＣＤ等の二次元撮像素子２２（以下、撮像素子２２と記載する）を備える。受光絞り１８及び撮像素子２２は、被検眼眼底と共役な関係となっている。撮像素子２２の出力は、画像処理部７７を介して制御部７０に接続されている。また、演算手段となる制御部７０には、メモリ７５が接続されており、リング像に基づいて眼屈折力を算出するための演算プログラム等を記憶できる。また、制御部７０は、装置全体の制御を行う。撮像素子２２には、例えば、１／３型の３０万画素ＣＣＤが用いられる。

リングレンズ２０は、測定光学系１０の光路における被検眼前眼部と略共役な位置に配置され、投影光学系１０ａで照明された眼底の微小領域からの反射光を測定光軸Ｌ１から距離の異なる複数の測定光束に分割し、それぞれ撮像素子２２の撮像面に集光させる。これにより測定光軸から距離の異なる複数のリングパターン像が撮像素子２２に受光される。

より詳細には、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、リングレンズ２０は、平板上に円筒レンズをリング状に２つ形成した第１レンズ部２０ａ及び第２レンズ部２０ｂと、このレンズ部以外を遮光のためのコーティングを施した遮光部２０ｃより構成されている。この遮光部２０ｃにより、径が異なる２つのリングが形成された二重リング状開口が形成される。そして、各リング開口に対応する円環状の第１レンズ部２０ａ及び第２レンズ部２０ｂが光軸Ｌ１を中心として、同心円状にそれぞれ異なる半径にて形成されている。

なお、本実施形態においては、第２レンズ部２０ｂの半径が第１レンズ２０ａの半径よりも大きい半径を持つように構成されている。リングレンズ２０は、例えば、遮光部２０ｃが被検眼瞳孔と共役位置（共役位置とは、厳密に共役である必要はなく、測定精度との関係で必要とされる精度で共役であれば良い）となるように受光光学系に設けられている。このため、眼底からの反射光は瞳孔周辺部から第１レンズ部２０ａ及び第２レンズ部２０ｂに対応した大きさでリング状に取り出される。リングレンズ２０に平行光束が入射すると、その焦点位置に配置された撮像素子２２上には、リングレンズ２０と同じサイズのリング像が集光する。なお、リング状開口を持つ遮光部２０ｃは、リングレンズ２０の近傍に別部材で構成しても良い。

また、投影光学系１０ａの光源１１と、受光光学系１０ｂの受光絞り１８、コリメータレンズ１９、リングレンズ２０、撮像素子２２は、可動ユニット２５として光軸方向に一体的に移動可能となっている。駆動ユニット２６は、外側のリング光束が各経線方向に関して撮像素子２２上に入射されるように測定光学系１０の一部を光軸方向に移動させる。すなわち、駆動部２６は可動ユニット２５を光軸方向に移動させる駆動手段である。被検眼の球面屈折誤差（球面屈折力）に応じて移動させることで、球面屈折誤差を補正し、被検眼眼底に対して光源１１、受光絞り１８及び撮像素子２２が光学的に共役になるようにする。可動ユニット２５の移動位置は、ポテンショメータ２７により検出される。なお、ホールミラー１３とリングレンズ２０は、可動ユニット２５の移動量に拘わらず、被検眼の瞳と一定の倍率で共役になるように配置されている。

上記構成において、光源１１から出射された近赤外光は、リレーレンズ１２、ホールミラー１３、プリズム１５、対物レンズ１４、ビームスプリッタ２９を経て、被検眼の眼底上にスポット状の点光源像を形成する。このとき、光軸周りに回転するプリズム１５により、ホールミラー１３のホール部の瞳投影像（瞳上での投影光束）は、高速に偏心回転される。

眼底に投影された点光源像は反射・散乱されて被検眼を射出し、対物レンズ１４によって対物レンズ１４とプリズム１５の間にいちど集光されプリズム１５に向かう。高速回転するプリズム１５、ホールミラー１３、リレーレンズ１６、ミラー１７を介して受光絞り１８の位置に再び集光され、コリメータレンズ１９とリングレンズ２０（第１レンズ部２０ａ及び第２レンズ部２０ｂ）とによって撮像素子２２に二重リング状の像（二重リング像）が結像する（図５参照）。撮像素子２２からの出力信号は画像処理部７７により検出処理される。

プリズム１５は、投影光学系１０ａと受光光学系１０ｂと共通光路に配置されている。このため、眼底からの反射光束は、投影光学１０ａと同じプリズム１５を通過する。よって、それ以降の光学系ではあたかも瞳孔上における投影光束・反射光束（受光光束）の偏心が無かったかのように逆走査される。

次に、測定光学系１０によって形成される瞳上の測定領域について説明する。図３は瞳上での各リング光束について説明する図である。図４は偏心回転されたときの測定領域について説明する図である。図５は、撮像素子２２上のリング像について示す図である。

図３（ａ）に示すように、眼底から反射光のうち、リングレンズ２０の第１レンズ部２０ａによって第１リング光束１０１が瞳孔上から抽出される。このとき、測定光軸Ｌ１（対物レンズ１４の光軸）は、眼Ｅの略瞳孔中心にアライメントされている。よって、第１駆動部２３によりプリズム１５が偏心回転されると、第１リング光束１０１が瞳孔Ｐｕの中心Ｐｃ回りに偏心回転する。

そして、プリズム１５が高速回転されることにより、図４（ａ）に示されるように第１リング光束１０１が瞳孔上の第１測定領域Ｔ１内を高速で移動することになる。したがって、リング光束１０１の偏心回転により略円形上の第１測定領域Ｔ１（第１瞳孔領域）が形成される。

このとき、撮影素子２２上のリング像は、瞬間を捉えれば、異なる測定位置でのリング像になる。しかしながら、プリズム１５が高速回転されることにより、最終的には、各位置で得られたリング像を積分した第１のリング状の像（図５の第１リング像１０５）が撮像素子２２上に受光される。これにより、第１測定領域Ｔ１に対応する瞳孔領域内における平均的な屈折力が得られる。また、一部の屈折情報だけでは、測定結果の算出が困難であるような白内障、小瞳孔眼等の異常眼に対しても、測定領域Ｔ１内の各位置での屈折情報を得ることにより、眼屈折力測定が可能である（詳しくは特開２００５−１８５５２３を参照されたし）。なお、第１リング像は、図５に示される撮像素子２２に結像された二重リング像のうち、内側のリング像１０５を示している。

また、図３（ｂ）に示すように、眼底反射光の内、リングレンズ２０の第２レンズ部２０ｂによって第２リング光束１０２が瞳孔上から抽出される。このとき、第２リング光束１０２は、第１リング光束１０１を円環状に取り囲んで形成される。そして、第１駆動部２３によりプリズム１５が偏心回転されると第２リング光束１０２が瞳孔Ｐｕの中心Ｐｃ回りに偏心回転する。

そして、プリズム１５が高速回転されることにより、図４（ｂ）に示されるように第２リング光束１０２が瞳孔上で、第２測定領域Ｔ２内を高速で移動することになる。したがって、リング光束１０２の偏心回転により略円環状の第２測定領域Ｔ２（第２瞳孔領域）が第１測定領域Ｔ１の外側に形成される。

このとき、撮影素子２２上のリング像は、瞬間を捉えれば、異なる測定位置におけるリング像になる。しかしながら、プリズム１５が高速回転されることにより、最終的には、各位置で得られたリング像を積分した第２のリング状の像（図５の第２リング像１０６参照）が撮像素子２２上に受光される。これにより、第２測定領域Ｔ２に対応する瞳孔領域内における平均的な屈折力が得られる。また、一部の屈折情報だけでは、白内障等の異常眼に対しても、測定領域Ｔ２内の各位置での屈折情報を得ることにより、眼屈折力測定が可能である。なお、本構成は、瞳孔径が第２測定領域Ｔ２より小さく、一部の測定光束が虹彩に遮断されても、瞳孔内を通過した測定光束によるリング像に基づいて眼屈折力を取得できる。

図６は、本発明のように、瞳上の各測定領域を示した図である。本実施形態では、第１リング光束１０１と第２リング光束１０２を高速で同時に偏心回転移動させることにより、φ（直径）＝１．０ｍｍ〜φ＝６．０ｍｍの測定領域を測定可能な構成になっている。第１レンズ部２０ａとプリズム１５の回転により形成される第１測定領域Ｔ１は、瞳上においてφ＝４．０ｍｍより内側の領域に対応するように設定されている。瞳上において、φ＝３．０〜４．０ｍｍのいずれかを上限とする領域に対応するように設定されている。なお、第１測定領域Ｔ１は、中心部に測定しない領域（例えば、φ＝１．０ｍｍ領域内）があってもよい。第２レンズ部２０ｂとプリズム１５の回転により形成される第２測定領域Ｔ２は、瞳上において、測定領域の下限がφ＝３．０〜４．５ｍｍのいずれかに対応するように設定されている。また、第２測定領域Ｔ２は、測定領域の上限がφ＝４．５〜６．５ｍｍのいずれかに対応するように設定されている。

すなわち、リングレンズ２０のレンズ部の重心径、瞳上でのリングレンズ２０のレンズ部の投影倍率（測定光学系１０の光学系によって決定される）、プリズム１５による偏心量は、第１測定領域Ｔ１で所定のリング光束が偏心回転され、かつ、第１測定領域Ｔ１を円環状に取り囲む第２測定領域Ｔ２で他のリング光束が偏心回転されるように設定されている。

以上のような構成を備える装置の測定動作について説明する。まず、被検者の顔を図示なき顔支持ユニットに固定させ、固視標３２を固視するよう指示した後、被検眼に対するアライメントを行う。

制御部７０は、光源１１を点灯すると共に、第１駆動部２３によりプリズム１５を高速回転させる。光源１１から出射された測定光は、リレーレンズ１２からビームスプリッタ２９までを介して眼底Ｅｆ上に投影され、瞳投影像（瞳孔上での投影光束）は、高速に偏心回転される。

そして、第１測定領域Ｔ１及び第２測定領域Ｔ２内をそれぞれ第１リング光束１０１と第２リング光束１０２とが通過する。これらのリング光束は、対物レンズ１４〜コリメータレンズ１９までを介して、リングレンズ２０によってリング状光束として取り出され、撮像素子２２から第１リング像１０５及び第２リング像１０６として検出される。

このとき、はじめに眼屈折力の予備測定が行われ、予備測定の結果に基づいて光源３１及び固視標板３２が光軸Ｌ２方向に移動されることにより、被検眼Ｅに対して雲霧がかけられる。その後、雲霧がかけられた被検眼に対して眼屈折力の測定が行われる。

また、制御部７０は、予備測定の結果に基づいて駆動部２６を制御し、第１リング像１０５が正視眼（０ディオプター）に対応する大きさとなるように測定光学系１０の一部を移動させる。これにより、視度が補正されると共に、第２リング像１０６が撮像素子２２の撮像面から外れるのを回避できる。この場合、視度補正を行う場合、第２リング像１０６が利用されても良い。

図５は、測定の際に撮像素子２２に撮像された二重リング像である。撮像素子２２からの出力信号は、画像メモリ７１に画像データ（測定画像）として記憶される。そして、制御部７０は、撮像素子２２に撮像される各リング像に基づいて眼屈折力をそれぞれ算出する。例えば、制御部７０は、画像メモリ７１に記憶された測定画像に基づいて各経線方向に各リング像の位置を特定（検出）する。この場合、制御部７０は、エッジ検出によりリング像の位置を特定する。なお、各リング像の位置の特定は、輝度信号の波形を所定の閾値にて切断し、その切断位置での波形の中間点や、輝度信号の波形のピーク、輝度信号の重心位置などによって求めてもよい。

次に、制御部７０は、特定された各リング像の像位置に基づいて、最小二乗法等を用いて楕円を近似する。そして、制御部７０は、近似した楕円の形状から各経線方向の屈折誤差が求める。これらの屈折誤差と駆動部２６による視度補正量、および後述する瞳孔の異なる領域を通過する光束に重み付けを行う演算を行い、被検眼の眼屈折力、Ｓ（球面度数）、Ｃ（柱面度数）、Ａ（乱視軸角度）の各値を求め、測定結果をモニタ７にそれぞれ表示する。

ここで、本実施形態ではモニタ７にはφ＝４．０ｍｍより内側の眼屈折力となる第１リング像１０５から求めた眼屈折力を表示する。また、検者が図示なき操作部で印刷指示を行った場合には図示なき印刷ユニットによって測定結果データが印刷される。印刷される測定結果データにはモニタ７に表示したφ＝４．０ｍｍより内側となる昼間用の眼屈折力とともに、下述するφ＝６．０まで測定領域を広げた夜間用の眼屈折力が示される。なお、φ＝６．０まで測定領域を広げた眼屈折力は、本件発明に基づき第１リング像１０５と第２リング像１０６に対して重み付けを行い求めたものであり、その算出方法は下述する。

なお、二重リング像のうち、内側の第１リング像１０５と外側の第２リング像１０６は、ディオプターによるリング径の変化量が異なる。そのため、制御部７０は、各リング像用に設定された眼屈折値とリング径に基づいて第１測定領域Ｔ１及び第２測定領域Ｔ２での眼屈折力をそれぞれ算出する。すなわち、それぞれのリング像の径に対応するディオプターを設定しておく必要がある。そして、内側の第１リング像１０５と外側の第２リング像１０６の各リング像専用に設定されたディオプターとリング像径の設定値に基づいて、各々リングの眼屈折力が算出される。制御部７０は、内側の第１リング像１０５の眼屈折力を測定する際には、内側リング像をエッジ検出し、リング像の径を検出する。次いで、内側のリング像専用に設定されたディオプターとリング像径の設定値に基づいて、検出したリング径に対応するディオプターを算出する。

ここで、本発明に係わる瞳孔の複数の領域を通過した光束から眼屈折力を求める際の演算方法について説明する。まず、前述したように各リング像に対して眼屈折力となるＳ（球面度数）、Ｃ（柱面度数）、Ａ（乱視軸角度）を求める。ここで、各リング像はレンズパワーとして以下第１式で表すこともできる。なお、Ｓは球面度数，Ｃは柱面度数，Ａは乱視軸角度である。

また、２つのレンズパワーＰ_Ａ，Ｐ_Ｂを合成する場合は以下第２式で表すことができる。

ここで、２つのリング像（第１リング像１０５，第２リング像１０６）により全体として１つの眼屈折力（Ｓ，Ｃ，Ａ）を算出する場合、各々のリング像から算出されたレンズパワーＰ_Ａ，Ｐ_Ｂを合成して求めることができる。しかしながら、各領域ごとで瞳孔サイズが異なると、求める眼屈折力測定値に与える影響は異なる。つまり、スタイルクロフォード効果（Ｓｔｉｌｅ−ＣｒａｗｆｏｒｄＥｆｆｅｃｔ）と呼ばれる現象で、瞳孔の外側から入射した光の影響（視細胞での感度）は、瞳孔中心領域に対して小さいとするものである。ここで、光軸からｘだけ離れた位置から入射するときの視細胞の感度Ｓは以下第３式で表すことができる。

前述したスタイルクロフォード現象を考慮し、第２リング像１０６（第２測定領域Ｔ２を通過した光束）のリング像によるレンズパワー（第２の眼屈折力特性）は、第１リング像１０５（第１測定領域Ｔ１を通過した光束）のリング像によるレンズパワー（第１の眼屈折力特性）に対し、重み付けをして、２つのレンズパワーを加重平均することで、より正確な眼屈折力測定値を算出することができる。すなわち、瞳孔径が大きい場合は、第２測定領域Ｔ２の範囲が外側に広くなるため、この領域から算出される眼屈折特性の影響は、内側リングに比べて相対的に小さいと考えることができる。２つのレンズパワーを重み付けして加重平均で求める１つのレンズパワー（第３の眼屈折力特性）は、重み付け係数をα（第１測定領域Ｔ１に対する第２測定領域Ｔ２の重み付け：＜1）として、以下第４式で算出する事ができる。このように演算手段（制御部７０）は第１の眼屈折力特性と第２の眼屈折力特性とを加重平均して第３の眼屈折力特性を求める。

ここで、本実施形態では眼屈折力を測定中の眼Ｅの瞳孔径を検出し、検出した瞳孔径に基づいた重み付け係数を設定する。より詳細には、制御部７０は観察光学系５０のＣＣＤカメラ５２で撮像した眼Ｅの前眼部像から瞳孔径を検出する。続けて、検出した瞳孔径に対応する重み付け係数をメモリ７５に記憶してあるテーブルに基づいて決定する。制御部７０はテーブルから決定した重み付け係数値をαとして第４式で示した演算を行う。第１測定領域Ｔ１に基づく眼屈折力と第２測定領域Ｔ２に基づく眼屈折力とを組み合わせ１つの眼屈折力を生成するが、スタイルクロフォード現象を配慮して瞳孔径が大きくなると、生成する１つの眼屈折力において第２測定領域Ｔ２に基づく眼屈折力の影響を低減させるべくする。

より詳しくは、図７は瞳孔径と重み付け係数の関係を示す。瞳孔径が大きくなると第４式で求める加重平均したレンズパワーにおいて第２測定領域Ｔ２によるレンズパワーの影響が小さくなるように重み付け係数が決められている。本実施形態では瞳孔径が３．５ｍｍから６ｍｍのときは直線で重み付け係数が小さくなってゆき、瞳孔径が６ｍｍを超えると重み付け係数は一定になる。なお、図７で示すテーブルが３．５ｍｍから始めるのは第２測定領域の内径に基づくものであり、この数値に限るものではない。瞳孔径が３．５ｍｍのときは重み付け係数は０．８であり、瞳孔径が６ｍｍのときは重み付け係数は０．５５としている。なお、本実施形態では瞳孔径が６ｍｍを超えると重み付け係数が一定になるが、瞳孔径が大きくなるほど小さくしてもよい。また、本実施形態では瞳孔径と重み付け係数の関係を直線で構成しているが曲線で構成してもよい。
なお、レンズパワーを組み合せる際には、パワーベクトルと呼ばれる手法を用いる。上述したレンズパワーを示す第１式は、ｓｉｎ成分、ｃｏｓ成分、等価球面度数を使って以下第５式に変換される。

第１測定領域Ｔ１に基づく第１リング像１０５、第２測定領域Ｔ２に基づく第２リング像１０６に対してそれぞれＪ_４５，Ｊ_１８０，Ｍを算出し、前述した重み付けを行い１つの眼屈折力を求める第４式に当てはめることで、２つの領域のレンズパワーを組み合せて算出する事ができる。

このように、被検眼の異なる領域に関する受光信号から各々の領域に関する眼屈折力を求め、各眼屈折力を重み付けして組合せて１つの眼屈折力を求めることで、眼Ｅの瞳孔径に対応した精度よい眼屈折力を求め提示することができる。また、各眼屈折力の組合せは加重平均で行い、加重平均の重み付け係数は変更可能であり、眼底に対する光の入射角度が大きいほど視細胞の感度が下がるというスタイルクロフォード現象を考慮した係数を用いる。ここで、スタイルクロフォード現象を考慮して各眼屈折力を測定した領域が測定光軸に対して離れるほど求める１つの眼屈折力への影響が小さくなるように係数を設定する。また、複数の眼屈折力から１つの眼屈折力を求める際にはパワーベクトル法を用いる。更には、測定中の眼Ｅの瞳孔径を検出し、検出した瞳孔径に基づいて加重平均の重み付け係数を変更する。このようにして、測定結果として、昼間と夜間のように変化する瞳孔径に対応した眼屈折力を提供することができる。

なお、本実施形態では、第１測定領域Ｔ１、第２測定領域Ｔ２の２つの領域の組み合わせ算出したが、領域が３つ以上あっても同様に重み付けして算出することができる。例えば、３つ以上のリング光束があってもよい。また、連続的なリング像でなく、間欠的なリング像を取り出す構成であってもよい。点像が略リング状に並べられた眼底反射像を取り出す構成（例えば、６点指標）であってもよい。また受光素子は二次元撮像素子に限るものでなく、領域が区切られた複数のフォトダイオードを並べた受光素子を眼Ｅの瞳孔と共役となる位置に配置して回転させる眼屈折力測定装置にも適用できる。

また、本実施形態は測定光を瞳孔の中央部から眼底に投光し、眼底からの反射光を瞳孔の周辺部（複数領域）から取出す構成としているがこれに限るものではない。眼底への測定光の投光を瞳孔の周辺部（複数領域）から行い、眼底で反射した測定光を瞳孔の中央部から取出す構成としてもよい。つまり、眼Ｅの複数箇所の眼屈折力を求め、複数箇所の眼屈折力を重み付けして組合せ１つの眼屈折力を求めればよい。

また、本実施形態では測定光軸から離れるほど重み付け係数が小さくなることとしたがこれに限らない。視細胞に入射する光束の角度または方向に対応した、その光量の分布を配慮した重み付けを行い眼屈折力を求めてもよい。例えば、白内障により水晶体（略瞳孔）に局所的な混濁がある場合、眼底（黄班）には当該する混濁部の光束が達し難くなる。よって、測定前または測定中に眼Ｅの透光体（角膜から網膜まで）の混濁箇所および混濁度合いを検知し、検知した情報に基づいて瞳孔部で分離させ受光する光束の各々に重み付け係数を設定すればよい。

また、重み付け係数は検者が任意に変更可能であってもよい。検者が図示なき操作部のスイッチを操作して、予め重み付け係数を設定してもよい。

また、本実施形態では測定中の瞳孔径が第２測定領域Ｔ２に掛かる場合、２つのレンズパワーを加重平均する第４式では測定中に検出した眼Ｅの瞳孔径に基づいた重み付け係数を用いたがこれに限らない。第４式の重み付けの係数は測定中に検出した瞳孔径によらず一定であってもよい。

また、本実施形態では二次元撮像素子２２が撮像した２つのリング像に基づく２つのレンズパワー（眼屈折力）から１つの眼屈折力を求める演算（第４式）において重み付けを行っている。しかし、重み付け係数を付与するのは眼屈折力同士を組合せる演算に限るものではない。２つの眼屈折力を求めるとき、または２つの眼屈折力を求める前に、瞳孔の通過領域に基づく重み付けを予め行っておいてもよい。例えば、検出したリング像の形状に対して重み付け係数に基づく補正（変形）を行ってから合成してもよい。

７モニタ
１０測定光学系
１０ａ投影光学系
１０ｂ受光光学系
１１近赤外点光源
１５プリズム
２０リングレンズ
２２二次元撮像素子
２３第１駆動部
２９ビームスプリッタ
３０固視標光学系
４０ＸＹ方向アライメント指標投影光学系
５０観察光学系
７０制御部
７５メモリ

Claims

測定光軸を用いて被検眼眼底に測定指標を投影する投影光学系と、前記測定指標による眼底からの反射光束を前記測定光軸から距離の異なる複数のリング状光束として同時に取出し、複数のリング像を撮像素子に同時に撮像させる受光光学系と、を備える測定光学系と、
被検眼に対して前記測定光軸のアライメントがされた状態における前記受光素子からの受光信号に基づいて、内側の前記リング像を用いた被検眼の第１瞳孔領域に関する第１の眼屈折力特性と、外側の前記リング像を用いた前記第１瞳孔領域より外側に形成される第２瞳孔領域に関する第２の眼屈折力特性とを求める演算手段を備え、被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定装置であって、
前記演算手段は、前記第１の眼屈折力特性と第２の眼屈折力特性との加重平均を求めることにより第３の眼屈折力特性を求め、
前記加重平均を求める際の重み付けの係数は、眼底に対する光の入射角度が大きいほど視細胞の感度が下がるというスタイルクロフォード現象を考慮して、前記第１の眼屈折力特性よりも前記第２の眼屈折力特性の方が小さくされている、
ことを特徴とする眼屈折力測定装置。
被検眼の眼屈折力を測定する際の被検眼の瞳孔径を測定する瞳孔径測定手段を有し、
前記演算手段は、前記加重平均を求める際の重み付けの係数を変更可能であると共に、前記加重平均を求める際の重み付けの係数を，前記瞳孔径測定手段での測定結果に基づいて変更することを特徴とする請求項１に記載の眼屈折力測定装置。