JP6993722B2 - 視覚検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、視覚検査装置に関し、例えば被検者の視覚検査を行う視覚検査装置に関する。

被検者の視力等の視覚検査に他覚式検眼器や自覚的検眼器を用いることが知られている（例えば特許文献１）。

特開平８－８９４８０号公報

視覚検査として、被検者の遠視力、近視力および乱視度、被検者に適した眼鏡のディオプタ値の測定等がある。このような視覚検査は、レンズの屈折率や歪みを調整することで行う。このため、眼科医または検眼士が行い、かつ時間を要する。このように、視覚検査を簡便に行うことができない。また、角膜、水晶体および硝子体等（以下前眼部という）が影響しない網膜の視力を測定することが難しい。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、適切に被検者の視覚検査を行うことを目的とする。

本発明は、レーザ光を２次元に走査することで、被検者の網膜に前記レーザ光を用い画像を投影する投影部と、前記レーザ光のビーム径を設定するビーム径設定部と、前記レーザ光の開口数を設定する開口数設定部と、を備え、前記投影部は、前記設定されたビーム径および前記設定された開口数を有するレーザ光を用い前記被検者の視覚情報を測定するための検査用画像を、前記網膜に投影する視覚検査装置である。

上記構成において、前記投影部は、前記開口数の変化に基づき前記被検者に適した開口数を設定するための画像を前記網膜に投影する構成とすることができる。

上記構成において、前記開口数設定部は前記被検者に適した開口数に設定し、前記投影部は前記被検者に適した開口数を有するレーザ光を用い前記被検者の視覚情報を測定するための前記検査用画像を前記網膜に投影させる構成とすることができる。

上記構成において、前記投影部は、前記開口数の変化に基づき前記被検者のディオプタ値を算出するための画像を前記網膜に投影する構成とすることができる。

上記構成において、前記検査用画像は、前記被検者の視覚情報としての、視力もしくは視野の測定または乱視を評価するための画像である構成とすることができる。

上記構成において、前記被検者の前記検査用画像の視認に応じた応答が入力される入力部と、前記入力部に入力された応答に基づき前記被検者の前記視覚情報を測定する制御部と、を備える構成とすることができる。

上記構成において、前記制御部は、前記開口数の変化に応じ前記入力部に入力される前記被検者の応答に基づき前記被検者に適した開口数を決定し、前記被検者に適した開口数を有するレーザ光を用い前記網膜に投影された前記検査用画像の視認に応じ前記入力部に入力された応答に基づき前記被検者の前記視覚情報を測定する構成とすることができる。

上記構成において、前記検査用画像は、前記被検者の視覚情報を測定するための、大きさの異なる検査用視標を含む構成とすることができる。

上記構成において、前記検査用画像は、前記被検者の視線を固定させるための固視視標と、前記視覚情報を測定するための検査用視標とを含む構成とすることができる。

上記構成において、前記検査用画像は、前記視覚情報を測定するための検査用視標を含み、前記検査用視標が点滅する構成とすることができる。

上記構成において、前記被検者の視覚情報を測定するための検査用視標を投影する前記網膜内の位置の情報が入力される入力部を備え、前記投影部は、前記位置の情報に対応する前記網膜内の位置に前記検査用視標が投影されるように前記検査用画像を前記網膜に投影する構成とすることができる。

上記構成において、前記ビーム径設定部は、前記レーザ光のビーム径を８００μｍより大きく設定し、前記投影部は８００μｍより大きいビーム径を有するレーザ光を用い前記被検者の視覚情報を測定するための前記検査用画像を前記網膜に投影する構成とすることができる。

上記構成において、前記被検者の眼球に照射されるレーザ光を前記眼球に対し回動させる回動部と、前記投影部の眼球に対する前記眼球に照射されるレーザ光の角度を検出する角度検出部と、を備える構成とすることができる。

本発明によれば、適切に被検者の視覚検査を行うことができる。

図１は、実施例１に係る視覚検査装置のブロック図である。 図２は、実施例１に係る視覚検査装置の光学系を示す図である。 図３は、実施例１における画像の生成方法を示す図である。 図４は、実験１の結果を示す図である。 図５は、シミュレーションに用いた眼球モデルを示す図である。 図６は、シミュレーション１の結果を示す図である。 図７（ａ）から図７（ｃ）は、シミュレーション２の結果を示す図である。 図８は、実施例１における獲得視力を測定する方法を示すフローチャートである。 図９は、実施例１における初期設定用の画像例を示す図である。 図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例１における中心視野または周辺視野への検査用画像の投影の例を示す図である。 図１１は、実施例１における開口数を調整する方法を示すフローチャートである。 図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、実施例１における調整用画像の別の例を示す図である。 図１３は、実施例１における視力検査の方法を示すフローチャートである。 図１４（ａ）から図１４（ｄ）は、実施例１における画像の例である。 図１５は、実施例１における表示装置の画面例を示す図である。 図１６（ａ）は、実施例１におけるディオプタ値を算出する処理のフローチャート、図１６（ｂ）は、実施例１における乱視を評価する処理のフローチャートである。 図１７は、実施例１における調整工程の例を示すフローチャートである。 図１８は、実施例１の変形例１に係る視覚検査装置の光学系を示す図である。 図１９（ａ）および図１９（ｂ）は、実施例１の変形例１における回動部の角度を示す図である。 図２０は、実施例１の変形例１における斜視角を測定する処理のフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。

図１は、実施例１に係る視覚検査装置のブロック図である。図１に示すように、投影部１０、制御部２０、入力部２２および表示部２４を備えている。投影部１０は、光源１１、調整部１２、走査部１３、投影光学系１４、駆動回路１５および入力回路１６を備えている。

制御部２０は、網膜に投影する画像を生成する。入力回路１６には、制御部２０から画像信号が入力する。駆動回路１５は、入力回路１６が取得した画像信号および制御部２０の制御信号に基づき光源１１および走査部１３を駆動する。

光源１１は、例えば赤色レーザ光（波長：６１０ｎｍ～６６０ｎｍ程度）、緑色レーザ光（波長：５１５ｎｍ～５４０ｎｍ程度）および青色レーザ光（波長：４４０ｎｍ～４８０ｎｍ程度）を出射する。赤色、緑色および青色レーザ光を出射する光源１１として、例えばＲＧＢ（赤・緑・青）それぞれのレーザダイオードチップと３色合成デバイスとマイクロコリメートレンズとが集積された光源が挙げられる。また光源１１は１つの光源であり単一の波長のレーザ光を出射してもよい。

調整部１２は、コリメートレンズ２７、トーリックレンズ２６およびアパーチャ２５等を有しており、レーザ光５０を成型する。走査部１３（スキャナ）は例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー等の走査ミラーまたは透過型のスキャナであり、レーザ光５０を２次元方向に走査する。投影光学系１４は、走査されたレーザ光５０を被検者の眼球７０に照射する。

制御部２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがプログラムと協働し処理を行ってもよい。制御部２０は、専用に設計された回路でもよい。入力部２２は、被検者または操作者が結果等を入力する機器であり、例えばボタン、タッチパネル、キーボードおよび／またはマウスである。表示部２４は、例えば液晶ディスプレイ等である。記憶部２３は、揮発性メモリまたは不揮発性メモリであり、例えば半導体メモリまたはハードディスクドライブである。

図２は、実施例１に係る視覚検査装置の光学系を示す図である。視覚検査装置は、マクスウェル視を利用し網膜に検査用画像を投影する。コリメートレンズ２７は、レーザ光５０の光軸方向に移動することにより、レーザ光５０の開口数を調整する。トーリックレンズ２６は、レーザ光５０の集光パワーをレーザ光５０の断面内の方向により異ならせる。アパーチャ２５は、レーザ光５０の直径（以下ビーム径という）を調整する。ハーフミラー３１はレーザ光５０の一部を反射する。検出器３０は、反射されたレーザ光５０の一部の光の強度を検出する。検出器３０およびハーフミラー３１は、レーザ光５０の経路のいずれかに設けられていればよい。制御部２０は、検出器３０の出力信号により、レーザ光５０の強度が所望となるようにフィードバック制御する。

平面ミラー１７により反射されたレーザ光５０は走査部１３であるＭＥＭＳミラーにより２次元に走査される。走査されたレーザ光５０はレンズ１８および１９を介し、被検者の眼球７０に照射する。レーザ光５０は、角膜７２を通過し水晶体７６付近で収束し、硝子体７８を通過し網膜７４に照射される。

図３は、実施例１における画像の生成方法を示す図である。図３に示すように、網膜７４に画像６０を投影する。走査部１３はレーザ光５０を矢印５２のように左上から右下までラスタースキャンする。走査部１３が駆動しても光源１１がレーザ光５０を出射しないと、レーザ光５０は網膜７４に照射されない。図３の破線矢印５２ではレーザ光５０は出射されない。駆動回路１５は、光源１１と走査部１３とを同期させる。これにより、光源１１は、太実線５３においてレーザ光５０を出射する。これにより、網膜７４に検査用視標６２としてランドルト環等が投影され、他の領域にはレーザ光５０は照射されない。検査用視標６２としてランドルト環を例に説明するが、検査用視標６２はランドルト環以外の文字等でもよい。

［実験１］
一般的な視力検査と、実施例１のように網膜７４にレーザ光５０を照射する場合の視力検査についてシミュレーションを行った。実験は、一般的な視力検査において、視力が０．０４、０．５、０．９、及び１．２と異なる複数の被検者に対して、角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径を異ならせた場合に、網膜７４に投影された検査用視標６２を視認者がどの程度視認できるかを測定することで行った。網膜７４に投影した画像は、水平視野角２０°、画面アスペクト比１６：９、有効垂直解像度７２０本の画像とした。例えば眼軸長が２４ｍｍであれば、網膜７４に投影される画像６０の大きさは、横５７００μｍ×縦３２００μｍとなる。

図４は、実験１の結果を示す図である。図４の横軸は原視力、縦軸は獲得視力である。原視力は、一般的な視力検査によって測定される視力とした。獲得視力は、前眼部の影響を受けない網膜７４の視力の一視標として、被検者の網膜７４に投影された検査用視標６２に対する視力とした。実験した角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径は３１０μｍ、４７０μｍ、８２０μｍおよび１３６０μｍである。角膜７２に入射する際のレーザ光５０の開口数（ＮＡ：Numerical Aperture）は－０．００１～０であり、レーザ光５０は略平行光で角膜７２に入射している。なお、開口数は、角膜７２に収束光として入射するときをマイナスとしている。

図４に示すように、角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径が３１０μｍの場合は原視力が異なる場合でも獲得視力は０．４程度でほぼ一定になり、ビーム径が４７０μｍの場合は原視力が異なる場合でも獲得視力は０．５程度でほぼ一定になっている。一方、角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径が８２０μｍ、１３６０μｍのように大きくなると、原視力が変化すると獲得視力も変化している。

［シミュレーション１］
図５は、シミュレーションに用いた眼球モデルを示す図である。図５に示すように、シミュレーションに用いた眼球７０は、角膜７２、前房７３、水晶体７６、硝子体７８および網膜７４を備え、眼軸長は２４ｍｍであるとした。レーザ光５０は、角膜７２に平行光で入射し、角膜７２、前房７３、水晶体７６、及び硝子体７８を通過して、網膜７４に照射されるとした。角膜７２、前房７３、水晶体７６および硝子体７８の屈折率は、それぞれ適切な値に設定した。

シミュレーション１において、水晶体７６の形状（曲率）を変えて焦点距離を変えることで原視力を設定した。図４に示した角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径が４７０μｍのときの実測値を基準にして獲得視力を算出した。すなわち、角膜７２に入射する際のビーム径が４７０μｍのレーザ光５０を眼球７０に入射したときの網膜７４上でのレーザ光５０のビーム径を算出し、当該ビーム径と図４におけるレーザ光５０のビーム径が４７０μｍのときの獲得視力が得られるために必要な分解能との比率を算出した。そして、この比率を用いて角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径を変えることで網膜７４上でのレーザ光５０のビーム径が変わった場合の獲得視力を算出した。

図６は、シミュレーション１の結果を示す図である。図６の横軸は原視力、縦軸は獲得視力である。シミュレーションした角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径が３５０μｍ、４７０μｍ、６００μｍ、７００μｍ、８００μｍ、１２５０μｍ、１３４０μｍ、１５００μｍ、３０００μｍ、５０００μｍである。

図６に示すように、角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径が３５０μｍ以上かつ８００μｍ以下のとき、原視力が異なる場合でもほぼ一定の獲得視力となる。これは、走査されたレーザ光５０は、水晶体７６近傍で収束する。このため、ビーム径の小さいレーザ光５０は、水晶体７６によるレンズ機能の影響を受け難くい。これにより、原視力が異なっても獲得視力はほぼ一定になると考えられる。

一方、角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径が８００μｍより大きくなると、獲得視力は原視力に依存するようになる。特にレーザ光５０のビーム径が１２５０μｍ以上では獲得視力は原視力に大きく依存するようになる。これは、ビーム径の大きいレーザ光５０は、水晶体７６によるレンズ機能の影響を受けるためと考えられる。

［シミュレーション２］
角膜７２に入射する際のレーザ光５０の開口数を変化させ、原視力と獲得視力との関係をシミュレーションした。シミュレーション２は、図５で説明した眼球モデルを用いて行い、原視力および獲得視力についてはシミュレーション１で説明した方法によって設定および算出した。

図７（ａ）から図７（ｃ）は、シミュレーション２の結果を示す図である。図７（ａ）は、原視力が０．０８で開口数を最適化したときのシミュレーション結果である。図７（ｂ）は、原視力が０．１６で開口数を最適化したときのシミュレーション結果である。図７（ｃ）は、原視力が０．３７で開口数を最適化したときのシミュレーション結果である。図７（ａ）から図７（ｃ）において、横軸は原視力、縦軸は獲得視力である。角膜７２に入射する際のレーザ光５０のビーム径は９５０μｍおよび１４５０μｍである。

図７（ａ）に示すように、原視力が０．０８では、レーザ光５０のビーム径が１４５０μｍのとき、開口数の最適値は－０．００２であり、獲得視力は１．８程度である。レーザ光５０のビーム径が９５０μｍのとき、開口数の最適値は－０．００１２であり、獲得視力は１．４５程度である。

図７（ｂ）に示すように、原視力が０．１６では、レーザ光５０のビーム径が１４５０μｍのとき、開口数の最適値は－０．００１であり、獲得視力は２．２程度である。レーザ光５０のビーム径が９５０μｍのとき、開口数の最適値は－０．００４８であり、獲得視力は１．４５程度である。

図７（ｃ）のように、原視力が０．３７では、レーザ光５０のビーム径が１４５０μｍのとき、開口数の最適値は－０．００００６であり、獲得視力は２．２程度である。レーザ光５０のビーム径が９５０μｍのとき、開口数の最適値は－０．００００３であり、獲得視力は１．４５程度である。

実験１およびシミュレーション１の結果から、レーザ光５０のビーム径が８００μｍ以下では、レーザ光５０は水晶体７６のレンズ機能の影響を受けにくく、レーザ光５０のビーム径が８００μｍより大きいと、レーザ光５０は水晶体７６のレンズ機能の影響を受ける。シミュレーション２の結果から、レーザ光５０のビーム径を大きくすると、開口数を最適化することで、獲得視力を高くすることができる。これは、ビーム径が大きいときに開口数を最適化すると、網膜７４上にレーザ光５０が焦点を結ぶためと考えられる。また、ビーム径が大きいため焦点を結んだレーザ光５０の径を小さくできる。よって、ビーム径が大きいと獲得視力を高くできる。

図６では、レーザ光５０のビーム径が８００μｍでは獲得視力は原視力に対し一定でない。このことから、レーザ光５０のビーム径が８００μｍより大きいと水晶体７６のレンズ機能がレーザ光５０に影響する。ビーム径が１２５０μｍでは、獲得視力は原視力に大きく依存する。このことからビーム径が１２５０μｍ以上では水晶体７６のレンズ機能はレーザ光５０に大きく影響する。ビーム径が５０００μｍでは、獲得視力は原視力より小さい。これにより、ビーム径は５０００μｍ以下が好ましく、３０００μｍ以下がより好ましい。

水晶体７６のレンズ機能が影響するビーム径において、開口数を被検者に適した開口数を測定する。これにより、遠視力、近視力、被検者に適した眼鏡のディオプタ値、被検者の焦点距離を決定できる。被検者に適した開口数で、獲得視力を測定する。これにより、最大の獲得視力を測定できる。さらに、水晶体７６のレンズ機能が影響するビーム径のレーザ光を用いることで、乱視の検査を行うことができる。

［獲得視力の測定］
図８は、実施例１における被験者の視覚情報としての獲得視力を測定する方法を示すフローチャートである。各処理は制御部２０、被検者または被検者の検査を行う検査者が実行する。図８に示すように、まず、初期視力を設定する（ステップＳ１０）。

図９は、実施例１における初期設定用の画像例を示す図である。図９に示すように、初期設定用画像６１には視力が０．１から１．５に相当する複数の検査用視標６２として複数のランドルト環が設けられている。投影部１０は、初期設定用画像６１を網膜７４に投影する。被検者または検査者は、被検者が視認できる最も小さい検査用視標６２の数値（視力に相当する）を初期視力として入力部２２から入力する。初期視力の設定は制御部２０が記憶部２３から取得してもよい。

図８に戻り、レーザ光５０のビーム径の大きさを設定する（ステップＳ１１）。例えば、アパーチャ２５を用い、角膜７２に入射するときのレーザ光５０のビーム径を８００μｍより大きくする。ビーム径の設定は、制御部２０、または被検者を検査する検査者が行う。アパーチャ２５が固定されており、ビーム径は例えば８００μｍより大きい値で固定されていてもよい。

アパーチャ２５は、例えば円盤状の板でもよい。円盤状の板には、複数の口径の孔が同心円状に配置されている。同心円の中心を中心に円盤状の板を回動させることにより、所定の口径の孔を選択する。選択された孔をレーザ光５０が通過することで、レーザ光５０のビーム径を設定できる。アパーチャ２５は、例えば絞り機構を有する孔を備える板でもよい。絞り機構により孔の径を可変することで、孔を通過するレーザ光５０のビーム径を設定できる。

開口数の調整を行う（ステップＳ１２）。開口数の調整は、初期視力に相当する検査用視標６２を網膜７４に投影して行う。被検者の視野の状況や測定目的に応じて中心視野測定または周辺視野測定の選択を入力する（ステップＳ１４）。中心視野測定または周辺視野測定の選択は、被検者または検査者が入力部２２から入力してもよいし、制御部２０が記憶部２３から取得してもよい。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例１における中心視野または周辺視野への検査用視標の投影の例を示す図である。図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、網膜７４に投影される画像６０を示している。画像６０の中心５４が網膜７４の中心に投影されるようにする。図１０（ａ）に示すように、中心視野の測定では網膜７４の中心付近にランドルト環等の検査用視標６２を投影する。図１０（ｂ）に示すように、周辺視野での視力の測定では被検者の視線を固定させるための固視視標６４を画像の中心５４に投影する。固視視標６４の周辺の領域６８にランドルト環等の検査用視標６２を投影する。

図８に戻り、明るさを入力する（ステップＳ１６）。明るさは、検査用視標６２の明るさである。例えば網膜７４の周辺は中心より感度が悪いため、周辺視野の測定では中心視野の測定より明るくする。明るさは、被検者または検査者が入力部２２から入力してもよいし、制御部２０が記憶部２３から取得または制御部２０が決定してもよい。明るさ以外に画像のコントラストを設定してもよい。明るさを一定にするため、制御部２０は検出器３０の出力信号を用いレーザ光５０の強度をフィードバック制御してもよい。

検査用視標６２の明るさの設定は、光源１１の出力を制御することで行うことができる。また、レーザ光５０の光路上に、減光フィルタを選択できるような機構を備える。レーザ光５０が通過する減光フィルタを選択することで、検査用視標６２の明るさを設定することができる。

制御部２０は、ステップＳ１４で選択された中心視野測定か否かを判定する（ステップＳ１８）。Ｙｅｓの場合、ステップＳ２２に進む。Ｎｏの場合、周辺視野を測定する位置を入力する（ステップＳ２０）。周辺視野を測定する位置は、例えば図１０（ｂ）の領域６８のように８つの位置から選択できる。中心５４から周辺視野を測定する位置の距離を入力してもよい。周辺視野を測定する位置は、被検者または検査者が入力部２２から入力してもよいし、制御部２０が記憶部２３から取得または制御部２０が決定してもよい。視力検査を行う（ステップＳ２２）。制御部２０は表示部２４に視力検査の結果を表示する（ステップＳ２４）。

図１１は、実施例１における開口数を調整する方法（図８のステップＳ１２）を示すフローチャートである。図１１に示すように、開口数を初期値に設定する（ステップＳ３０）。開口数の調整は、例えばコリメートレンズ２７を光軸方向に移動させることによって行う。開口数の初期値への設定は、被検者または検査者が入力部２２から設定してもよいし、制御部２０が設定してもよい。汎用的な測定の場合には、開口数の初期値として、あらかじめ記憶部２３等に記憶された初期値を用いてもよい。また、近視用、遠視用など、被検者の状態に応じて、開口数の初期値を選択してもよい。

制御部２０は、調整用画像を生成し、投影部１０に生成した調整用画像を網膜７４に投影させる（ステップＳ３２）。例えば、投影部１０は制御部２０または検査者の指示により図８のステップＳ１０において設定した初期視力に相当するランドルト環等の調整用画像を網膜７４に投影する。

図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、実施例１における調整用画像の別の例を示す図である。図１２（ａ）に示すように、調整用画像６３は、暗部６４ａおよび明部６４ｂを有するチェッカパターンでもよい。暗部６４ａおよび明部６４ｂの大きさは例えば視野角で１°、０．５°または０．２５°とする。図１２（ｂ）に示すように、調整用画像６３は、解像度チャートでもよい。

図１１に戻り、開口数を変更する（ステップＳ３４）。例えば、開口数の初期値から開口数を変更する。開口数の変更は、コリメートレンズ２７を移動させることにより、制御部２０または検査者が行う。決定の入力があったか否かを判定する（ステップＳ３６）。例えば、制御部２０または検査者は、開口数を連続的に変化させ、被検者は最も調整用画像６３がよく見えるタイミングで入力部２２を操作する。

ステップＳ３６においてＮｏの場合ステップＳ３４に戻り、開口数の変更を継続する。Ｙｅｓの場合、被検者に最適な開口数を決定する（ステップＳ３８）。例えば、ステップＳ３６において入力があったときの開口数を被検者に最適な開口数とする。その後終了し、図８に戻る。

開口数を設定する方法は、コリメートレンズ２７を移動させる方法に限定されることはない。例えば、開口数設定部は、焦点距離の異なるリレーレンズを有しており、これらのリレーレンズの組み合わせを切り替えることで開口数を変更してもよい。開口数設定部は、開口数設定用のアパーチャを有し、開口径を可変することで開口数を変更してもよい。すなわち、レーザ光の焦点距離と、開口径とを可変にすることによって、開口数を変更することができる。

また、開口数を調整する方法として、実施例１のように、被検者が調整用画像６３を最もよく見えるように開口数を調整してもよい。また、記憶部２３等に近視、遠視、乱視、または眼科疾患などに合わせた開口数の値をあらかじめ記憶しておき、制御部２０または検査者は記憶された開口数の値に開口数を設定してもよい。

図１３は、実施例１における視力検査の方法（図８のステップＳ２２）を示すフローチャートである。図１３に示すように、開口数を図１１のステップＳ３８において決定した最適な開口数に設定する（ステップＳ４０）。例えば、制御部２０または検査者は、コリメートレンズ２７を用い開口数を最適な開口数に設定する。検査用視標６２の大きさを初期の大きさにする（ステップＳ４１）。例えば、ランドルト環等の検査用視標６２の大きさを、図８のステップＳ１０において設定した初期視力に相当する大きさにする。初期の大きさの設定は、被検者または検査者が入力部２２から設定してもよいし、制御部２０が設定してもよい。

視覚検査装置は、コリメートレンズ２７の位置を検出できる位置情報検出部を備えていてもよい。位置情報検出部がコリメートレンズ２７の位置を測定する。これにより、制御部２０は、コリメートレンズ２７の位置を把握することができ、その位置に応じて開口数の制御を行うことができる。

設定された大きさの検査用視標６２を網膜に投影する（ステップＳ４２）。例えば、制御部２０または検査者は、投影部１０に設定された大きさの検査用視標６２を網膜７４に投影させる。このとき、検査用視標６２を投影する網膜７４内の位置は、図８のステップＳ１４およびＳ２０において入力された位置とする。また、検査用視標６２の明るさは図８のステップＳ１６において入力された明るさとする。

結果を入力する（ステップＳ４４）。例えば、被検者が検査用視標６２であるランドルト環の向きが視認できたとき、被検者または検査者は、その向きを入力部２２に入力する。制御部２０または検査者は、入力された結果が正解か否か判定する（ステップＳ４６）。例えば制御部２０は入力されたランドルト環の向きが正解か否か判定する。Ｙｅｓのとき、検査用視標６２を小さくする（ステップＳ４８）。例えば制御部２０または検査者は、検査用視標６２の大きさを１ランク小さくする。ステップＳ４２に戻る。

被検者の視認の結果、ステップＳ４６においてＮｏのとき、検査用視標６２を大きくする（ステップＳ５０）。例えば、制御部２０または検査者は、検査用視標６２の大きさを１ランク大きくする。ステップＳ４２と同様に、検査用視標６２を網膜７４に投影する（ステップＳ５２）。ステップＳ４４と同様に、結果を入力する（ステップＳ５４）。

視力が決定できるか判定する（ステップＳ５６）。例えば制御部２０または検査者は、これまでの検査結果から被検者の視力が決定できるか判定する。Ｎｏのとき、検査用視標６２の大きさを変更するか判定する（ステップＳ５８）。例えば制御部２０または検査者は、これまでの検査結果から検査用視標６２の大きさを変更するか判定する。Ｎｏのとき、ステップＳ５２に戻る。

Ｙｅｓのとき、検査用視標６２の大きさを変更する（ステップＳ６０）。例えば、制御部２０または検査者は、検査用視標６２の大きさを変更する。ステップＳ５２に戻る。被検者の視認の結果、ステップＳ５６においてＹｅｓのとき、被検者の視力を決定する（ステップＳ６２）。例えば、制御部２０または検査者は、被検者の視力を決定する。その後、図８に戻る。

ステップＳ５６およびＳ５８の処理の例を説明する。最大５回同じ検査用視標６２の大きさでステップＳ５２からＳ６０を繰り返す。同じ検査用視標６２の大きさで３回正解すると、検査用視標６２を１ランク小さくし、ステップＳ５２に戻る。同じ検査用視標６２の大きさで３回不正解となると、３回正解した最も小さな検査用視標６２に相当する視力に決定する。初回の５回で３回不正解となったときは、検査用視標６２の大きさを１ランク大きくしてステップＳ５２に戻る。

図１４（ａ）から図１４（ｄ）は、実施例１における画像の例である。図１４（ａ）に示すように、中心視野の獲得視力を測定する画像６０では、画像６０の中心に検査用視標６２としてランドルト環を投影する。検査用視標６２を囲むように固視視標６４として複数のドットパターンを投影する。被検者は、複数のドットパターンを一様にみることにより、検査用視標６２は網膜７４の中心に投影される。

網膜７４に投影する画像６０が固視視標を有する例を説明する。図１４（ｂ）および図１４（ｃ）に示すように、周辺視野の獲得視力を測定する画像６０では、画像６０の中心５４に固視視標６４を投影する。被検者に固視視標６４を固視させることにより、検査用視標６２が網膜７４内の所望の位置に投影される。図１４（ｄ）に示すように、検査用視標６２は文字でもよい。

網膜７４の中心付近に固視視標６４を投影せずに、網膜７４の周辺に検査用視標６２を投影すると、被検者の視線は固視視標６４に移動してしまう。そこで、画像６０の中心５４に固視視標６４を投影することで、画像６０の中心５４付近が網膜７４の中心付近に投影される。被検者の視線を固定させるためには、固視視標６４を表示せずに、検査用視標６２を点滅表示させてもよい。これにより、被検者の視線は検査用視標６２に移動しない。よって、検査用視標６２を網膜７４の所望領域に投影できる。

図１５は、実施例１における表示装置の画面例を示す図である。表示装置は、図１の入力部２２と表示部２４を変えており画面５８がタッチパネルとなっている。図１５に示すように、画面５８には、各表示およびタッチパネルのボタンが表示されている。表示４１には初期視力が表示される。図８のステップＳ１０において、被検者または検査者は視力設定ボタン４２を操作することで、初期視力を設定する。

図８のステップＳ１４において、被検者または検査者は８方向表示ＯＮ／ＯＦＦボタン４３を押すことにより、周辺視野測定が選択され、図１０（ｂ）に示すような周辺視野測定用の検査用視標６２が投影されるとともに、表示エリア４５にも同様の検査用視標６２が表示される。図８のステップＳ１６において、被検者または検査者はボタン４４を押すことにより検査用視標６２の明るさを設定する。周辺視野測定が選択されたことから、図８のステップＳ２０において、被検者または検査者は、周辺視野の位置を設定する。表示エリア４５に周辺視野の位置が表示される。図１３の処理は、被検者または検査者がボタン４６を押すことにより開始される。検査者は表示４７により、表示されている検査用視標６２を確認できる。図１３のステップＳ４４およびＳ５４において、被検者または検査者はボタン４８を押すことにより結果を入力する。図８のステップＳ２４において、検査結果は表示４９に表示される。ボタン４０は、検査中に検査を強制終了するボタンである。

実施例１によれば、投影部１０は、レーザ光５０を２次元に走査することで、被検者の網膜７４にレーザ光５０を用い画像６０を投影する。ビーム径設定部（例えばアパーチャ２５）は、レーザ光５０のビーム径を設定する（図８のステップＳ１１）。開口数設定部（例えばコリメートレンズ２７）は、レーザ光５０の開口数を設定する（図１３のステップＳ４１）。投影部１０は、設定されたビーム径および設定された開口数を有するレーザ光５０を用い被検者の視覚情報を測定するための画像６０（検査用画像）を、網膜７４に投影する（図１３のステップＳ４２およびＳ５２）。その後、制御部２０または検査者は、被検者の画像６０の視認に応じた応答に基づき被検者の視覚情報を測定する。これにより、実験１、シミュレーション１および２のように、レーザ光５０のビーム径および開口数を適切に設定することで、適切に被検者の視覚検査を行うことができる。

図１１のステップＳ３２のように、投影部１０は、開口数の変化に基づき被検者に適した開口数を設定するための調整用画像６３を網膜７４に投影する。その後、制御部２０または検査者は、開口数の変化に応じ入力部２２に入力される被検者の応答に基づき、被検者に適した開口数を決定する。実験１、シミュレーション１および２のように、レーザ光５０のビーム径を適切に設定することで、被検者に適した開口数の設定が可能となる。眼科医または検眼士がレンズの屈折率を調整しなくてもよいため、簡単に被検者に適した開口数の設定が可能となる。被検者に適した開口数により、被検者の遠視度、近視度、焦点距離を決定できる。

図１３のように、開口数設定部（例えばコリーメートレンズ２７）は被検者に適した開口数に設定する（ステップＳ４０）。投影部１０は被検者に適した開口数を有するレーザ光５０を用い画像６０（検査用画像）を網膜７４に投影する（ステップＳ４２およびＳ５２）。このように、開口数を被検者に適した開口数とし、被検者の視力を測定することで、最大の獲得視力等の視覚情報を測定できる。

例えば、白内障手術または角膜屈折異常による角膜移植手術を行う前に、獲得視力を測定することで、手術後にどの程度視力が回復するか確認できる。また、獲得視力を測定することで、網膜疾患の診断や白内障の事前診断を行うことができる。

また、入力部２２は、被検者の画像６０の視認に応じた応答が入力される。制御部２０（検査部）は、入力部２２に入力された応答に基づき被検者の視覚情報を測定する。これにより、制御部２０が、視覚情報の測定を実施できる。

図１１のように、制御部２０は、開口数の変化（ステップＳ３４）に応じ入力部２２に入力される被検者の応答（ステップＳ３６）に基づき被検者に適した開口数を決定（ステップＳ３８）する。図１３のように、制御部２０は、被検者に適した開口数（ステップＳ４０）を有するレーザ光を用い網膜７４に画像６０を投影し（ステップＳ４２およびＳ５２）、画像６０の視認に応じ入力部２２に入力された応答（ステップＳ５４）に基づき被検者の視覚情報を測定する（ステップＳ６２）。これにより、制御部２０は、被検者に適した開口数を用い、被検者の視覚情報を測定できる。

図９のように、画像６０は、被検者の視覚情報を測定するための、大きさの異なる検査用視標６２を含む。これにより、被検者の視力を判定できる。

図８のステップＳ１４およびＳ２０において、入力部２２には、被検者の視覚情報を測定するための検査用視標６２を投影する網膜７４内の位置の情報が入力される。図１３のステップＳ４２およびＳ５２において、投影部１０は、位置の情報に対応する網膜７４内の位置に検査用視標６２を含む画像６０（検査用画像）を網膜７４に投影する。これにより、制御部２０または検査者は中心視野測定または周辺視野測定を行うことができる。

このような実施例１における動作により、被検者の視覚情報である視力、視野の測定に基づいた視覚検査を行うことができる。

［ディオプタ値の算出］
図１６（ａ）は、実施例１におけるディオプタ値を算出する処理のフローチャートである。図１６（ａ）に示すように、図８のステップＳ１１と同様に、レーザ光５０のビーム径を設定する（ステップＳ１１）。例えばビーム径を８００μｍより大きくする。図８のステップＳ１２と同様に開口数の調整を行う（ステップＳ１２）。ディオプタ値を決定する（ステップＳ７０）。例えば、ステップＳ１２において決定された被検者に適した開口数からディオプタ値を決定する。ディオプタ値の決定は例えば制御部２０または検査者が行う。

ディオプタ値は焦点距離の逆数で算出されるので、コリメートレンズ２７の位置とディオプタ値とを対応させたテーブルをあらかじめ記憶部２３に記憶しておく。制御部２０がこのテーブルを参照してコリメートレンズ２７の位置からディオプタ値を取得することで、ディオプタ値を算出できる。または、被験者に適した開口数とディオプタ値とを対応させるテーブルを記憶しておくことで、同様に被験者に適した開口数に対応するディオプタ値を取得することもできる。ディオプタ値の算出結果を出力する（ステップＳ２４）。

図１６（ａ）のステップＳ１２において、投影部１０は、開口数の変化に基づき被検者のディオプタ値を算出するための画像（例えば図１２（ａ）および図１２（ｂ）の調整用画像６３）を網膜に投影する（図１１のステップＳ３２）。その後、制御部２０または検査者は、図１１のステップＳ３８で決定された被検者に最適な開口数に基づき被検者のディオプタ値を決定する（ステップＳ７０）。このように、開口数を変化させることで、被検者のディオプタ値を算出することが可能となる。眼科医または検眼士がレンズの屈折率を調整しなくてもよいため、簡単にディオプタ値の算出が可能となる。

［乱視度の測定］
図１６（ｂ）は、実施例１における乱視を評価する処理のフローチャートである。図１６（ｂ）に示すように、図８のステップＳ１１と同様に、レーザ光５０のビーム径を設定する（ステップＳ１１）。例えばビーム径を８００μｍより大きくする。

乱視の調整を行う（ステップＳ７２）。例えば、レーザ光の集光パワーをレーザ光の断面内の方向により異ならせるトーリックレンズ２６をレーザ光５０が通過するように配置する。投影部１０は乱視検査用画像（例えば図１２（ａ）のチェッカパターン）を網膜７４に投影する。トーリックレンズ２６をレーザ光５０に対し回転させる。および／または曲率の異なるトーリックレンズ２６を用いる。被験者に見える乱視検査用画像が歪まないようにトーリックレンズ２６を調整する。トーリックレンズ２６を回転させることで、被検者の乱視軸方向を調整できる。曲率の異なるトーリックレンズ２６を用いることで、被検者の度数を調整できる。乱視の調整は、制御部２０または検査者が行なう。

乱視の調整結果から乱視度を決定する（ステップＳ７４）。例えば、トーリックレンズ２６の調整結果から被験者の乱視軸方向および度数を決定する。乱視度の決定は、制御部２０または検査者が行なう。乱視度の結果を出力する（ステップＳ２４）。

図１６（ｂ）のように、トーリックレンズ２６を調整することで、被検者の乱視を評価することが可能となる。眼科医または検眼士がレンズの歪の調整を行わなくてもよいため、簡単に乱視を評価できる。

以上のように、被検者の視覚情報を測定する検査用画像としては、被検者の視覚情報としての、視力または視野の測定または乱視を評価するための画像とすることができる。

ビーム径設定部（例えばアパーチャ２５）は、レーザ光５０のビーム径を８００μｍより大きく設定する（図８のステップＳ１１）。投影部１０は８００μｍより大きいビーム径を有するレーザ光を用い被検者の視覚情報を測定するための画像６０（検査用画像）を網膜７４に投影する（図１３のステップＳ４２およびＳ５２）。これにより、実験１、シミュレーション１および２のように、前眼部の影響を受け難いため、獲得視力等の視覚情報の測定、視野の測定、被検者に適した開口数の設定、ディオプタ値を算出、および／または乱視の評価が可能となる。

［ビーム径の調整］
以上の例では、レーザ光５０のビーム径を固定（例えば８００μｍより大きく固定）して視覚検査を行う例を説明したが、角膜７２に入射するときのレーザ光５０のビーム径を調整してもよい。図１７は、実施例１における調整工程（図８のステップＳ１２）の例を示すフローチャートである。

図１７に示すように、ビーム径を初期値に設定する（ステップＳ７６）。ビーム径の設定は、図８のステップＳ１１と同様に制御部２０または検査者が行う。例えばビーム径を９００μｍとする。制御部２０は、画像を表示する（ステップＳ７８）。例えば、投影部１０は制御部２０の指示によりランドルト環、図１２（ａ）または図１２（ｂ）のような調整用画像６３を網膜７４に投影する。

図１１のステップＳ３４からＳ３８と同様に開口数を調整する（ステップＳ８０）。ビーム径の変更が終了したか判定する（ステップＳ８２）。Ｎｏの場合ビーム径を変更する（ステップＳ８４）。例えばビーム径を１２００μｍとする。その後ステップＳ８０に戻る。ビーム径は例えば３０００μｍまで任意の間隔で変更する。

例えば３０００μｍのビーム径で開口数の調整が終了すると、ステップＳ８２においてＹｅｓと判定する。ステップＳ８２においてＹｅｓのとき、ビーム径および開口数を決定する（ステップＳ８６）。例えば制御部２０または検査者は、被検者が調整用画像が最もよくみえたビーム径および開口数にビーム径および開口数を設定する（ステップＳ８８）。例えば制御部２０または検査者は図１６（ｂ）のステップＳ７２と同様に乱視の調整を行う。乱視度を設定する（ステップＳ９０）。例えば制御部２０または検査者は被検者に最も適したトーリックレンズ２６を設定する。その後図８に戻る。

図１７のように、被検者に適したビーム径、開口数および乱視度に設定した後に、図８において視力検査を行う。これにより、被検者の最大の獲得視力を測定できる。

［実施例１の変形例１］
実施例１の変形例１は、斜視角を測定する機能を有する例である。図１８は、実施例１の変形例１に係る視覚検査装置の光学系を示す図である。図１８に示すように、投影ブロック８０は、走査部１３、平面ミラー１７、レンズ１８および１９を備えている。回動部８２は、投影ブロック８０を眼球７０に対し回動させる。回動部８２は、例えば投影ブロック８０を駆動するアクチュエータである。角度検出部８４は、投影ブロック８０の眼球７０に対する角度を検出する。回動部８２は、眼球７０に対しレーザ光５０が照射させる方向を変えることができれば、投影部１０全体を回動させてもよいし、投影部１０の一部を回動させてもよい。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

図１９（ａ）および図１９（ｂ）は、実施例１の変形例１における回動部の角度を示す図である。ＹＺ面は被検者の顔８６の正面である。＋Ｚ方向は顔８６の上方向、－Ｚ方向は顔８６の下方向、＋Ｙ方向は被検者からみて右方向、－Ｙ方向は被検者からみて左方向、および－Ｘ方向は顔８６の法線方向である。

図１９（ａ）に示すように、顔８６の法線８８に対する投影ブロック８０のＺ方向の角度を角度θ１とする。図１９（ｂ）に示すように、顔８６の法線８８に対する投影ブロック８０のＹ方向の角度を角度θ２とする。角度θ１およびθ２は、投影ブロック８０の眼球７０に対する角度である。

図２０は、実施例１の変形例１における斜視角を測定する処理のフローチャートである。図２０に示すように、図８のステップＳ１１と同様に、レーザ光５０のビーム径を設定する（ステップＳ１１）。例えばビーム径を８００μｍより大きくする。制御部２０または検査者は、被検者が正面を向いた状態で角度θ１およびθ２を０°とする（ステップＳ９２）。制御部２０または検査者は、検査用視標を網膜７４に投影する（ステップＳ９４）。検査用視標は例えば図１０（ａ）の検査用視標６２である。

被検者が斜視でない場合、角度θ１およびθ２を０°とすると、正面を向いた被検者は画像の中心の検査用視標を視野の中心に視認できる。被検者が斜視の場合、被検者は正面を向いたつもりでも瞳孔が正面（－Ｘ方向）を向いていない。このため、角度θ１およびθ２を０°としても、画像の中心の検査用視標が網膜７４の中心に投影されない。よって、被検者は検査用視標を視野の中心に視認できない。そこで、被検者は角度θ１およびθ２を調整する（ステップＳ９６）。例えば被検者は回動部８２を用い投影ブロック８０を回動させる。被検者が検査用視標を視野の中心に視認できると、制御部２０または検査者は角度検出部８４に角度θ１およびθ２を検出させる（ステップＳ９８）。制御部２０は、角度検出部８４が検出した角度θ１およびθ２を被検者の斜視角に関連する情報として出力する（ステップＳ２４）。

実施例１の変形例１によれば、回動部８２は、被検者の眼球７０に照射されるレーザ光５０を眼球７０に対し回動させる。角度検出部８４は、眼球７０に対する眼球７０に照射されるレーザ光５０の角度θ１およびθ２を検出する。これにより、被検者の斜視角を検査することができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 投影部
１１ 光源
１３ 走査部
２０ 制御部
２２ 入力部
２４ 表示部
２５ アパーチャ
２６ トーリックレンズ
２７ コリメートレンズ
６０ 画像
６２ 検査用視標
７０ 眼球
７２ 角膜
７４ 網膜
７６ 水晶体
７８ 硝子体
８０ 投影ブロック
８２ 回動部
８４ 角度検出部

Claims (13)

1. レーザ光を２次元に走査することで、被検者の網膜に前記レーザ光を用い画像を投影する投影部と、
   前記レーザ光のビーム径を設定するビーム径設定部と、
   前記レーザ光の開口数を設定する開口数設定部と、
   を備え、
   前記投影部は、前記設定されたビーム径および前記設定された開口数を有するレーザ光を用い前記被検者の視覚情報を測定するための検査用画像と、前記開口数の変化に基づき前記被検者に適した開口数を設定するための画像または前記開口数の変化に基づき前記被検者のディオプタ値を算出するための画像と、を、前記網膜に投影する視覚検査装置。
2. レーザ光を２次元に走査することで、被検者の網膜に前記レーザ光を用い画像を投影する投影部と、
   前記レーザ光のビーム径を設定するビーム径設定部と、
   前記レーザ光の開口数を設定する開口数設定部と、
   前記被検者の検査用画像の視認に応じた応答が入力される入力部と、
   前記入力部に入力された応答に基づき前記被検者の視覚情報を測定する制御部と、
   を備え、
   前記投影部は、前記設定されたビーム径および前記設定された開口数を有するレーザ光を用い前記被検者の前記視覚情報を測定するための前記検査用画像を、前記網膜に投影し、
   前記制御部は、前記開口数の変化に応じ前記入力部に入力される前記被検者の応答に基づき前記被検者に適した開口数を決定し、前記被検者に適した開口数を有するレーザ光を用い前記網膜に投影された前記検査用画像の視認に応じ前記入力部に入力された応答に基づき前記被検者の前記視覚情報を測定する視覚検査装置。
3. 前記開口数設定部は前記被検者に適した開口数に設定し、前記投影部は前記被検者に適した開口数を有するレーザ光を用い前記被検者の視覚情報を測定するための前記検査用画像を前記網膜に投影する請求項１または２に記載の視覚検査装置。
4. （削除）
5. 前記検査用画像は、前記被検者の視覚情報としての、視力もしくは視野の測定または乱視を評価するための画像である請求項１から３のいずれか一項に記載の視覚検査装置。
6. （削除）
7. （削除）
8. 前記検査用画像は、前記被検者の視覚情報を測定するための、大きさの異なる検査用視標を含む請求項１から３および５のいずれか一項に記載の視覚検査装置。
9. 前記検査用画像は、前記被検者の視線を固定させるための固視視標と、前記視覚情報を測定するための検査用視標とを含む請求項１から３、５および８のいずれか一項に記載の視覚検査装置。
10. 前記検査用画像は、前記視覚情報を測定するための検査用視標を含み、前記検査用視標が点滅する請求項１から３、５、８および９のいずれか一項に記載の視覚検査装置。
11. 前記被検者の視覚情報を測定するための検査用視標を投影する前記網膜内の位置の情報が入力される入力部を備え、
    前記投影部は、前記位置の情報に対応する前記網膜内の位置に前記検査用視標が投影されるように前記検査用画像を前記網膜に投影する請求項１から３、５および８から１０のいずれか一項に記載の視覚検査装置。
12. 前記ビーム径設定部は、前記レーザ光のビーム径を８００μｍより大きく設定し、前記投影部は８００μｍより大きいビーム径を有するレーザ光を用い前記被検者の視覚情報を測定するための前記検査用画像を前記網膜に投影する請求項１から３、５および８から１１のいずれか一項に記載の視覚検査装置。
13. 前記被検者の眼球に照射されるレーザ光を前記眼球に対し回動させる回動部と、
    前記投影部の眼球に対する前記眼球に照射されるレーザ光の角度を検出する角度検出部と、
    を備える、請求項１から３、５および８から１２のいずれか一項に記載の視覚検査装置。

Images