JPWO2013151171A1 - 眼科測定装置、及び眼科測定装置を備える眼科測定システム - Google Patents

Abstract

【課題】 良好なシミュレーションを行うことができる。【解決手段】 被検眼の網膜像のシミュレーションを行うための眼科測定装置であって、被検眼の収差を測定するための眼収差計と、前記眼収差計によって得られた前記被検眼の裸眼での収差データを解析処理する演算制御部と、を備え、前記演算制御部は、前記収差データにおけるレフ値と、自覚式検眼装置によって得られた前記被検眼の新たな自覚値と、の間の各経線方向における差分を求めることによって、自覚値での処方を想定した自覚矯正データを演算し、前記収差データを近似する第１の多項式の係数に対し、前記レフ値を表す係数を、前記自覚矯正データに対応する係数に置き換えた第２の多項式を求め、前記第２の多項式を用いて収差データを逆算し、逆算された収差データに基づいてシミュレーション画像を作成する。【選択図】 図２

Description

本発明は、被検眼の網膜像のシミュレーションを行うための眼科測定装置、及び眼科測定装置を備える眼科測定システム

被検眼の眼底にスポット状の光束を投光し、眼底からの反射光束の波面情報を波面センサによって検出することにより、被検眼の波面収差（特に、高次の収差成分）を測定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、被検眼の眼底にスリット光束を投影し、その反射光束を受光素子によって検出したときの位相差信号から被検眼の波面収差を測定する眼科装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。

このようにして取得された波面収差データに基づく網膜像のシミュレーションが行われている。しかしながら、従来の網膜像のシミュレーションは、被検眼の他覚的な波面収差から点像強度分布（ＰＳＦ）を求め、求められた点像強度分布に基づいて所定の指標像のシミュレーション画像を取得し、モニタに表示する。

被検眼の前眼に球面レンズや円柱レンズの光学素子を組み合わせて切換配置し、前方に呈示する指標を見せながら被検眼の眼屈折力を自覚的に検査する検眼装置が知られている（特許文献３参照）。
特開平１０−２１６０９２号公報 特開平１０−１０８８３７号公報 特開２００５−２１１４２３号公報

ところで、従来の自覚検査において、必ずしも実際に眼鏡を装用する環境で行うわけではなく、眼鏡を装用した状態において、どのように指標が見えるかどうか被検者は分からなかった。また、従来の網膜像のシミュレーションは、他覚的なデータによるものであり、実際の眼鏡処方値においてどのように指標が見えるかどうか、被検者又は検者は分からなかった。

本発明は、上記従来技術を鑑み、良好なシミュレーションを行うことができる眼科測定装置、及び眼科測定装置を備える眼科測定システム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。
（１）
被検眼の網膜像のシミュレーションを行うための眼科測定装置であって、
被検眼の収差を測定するための眼収差計と、
前記眼収差計によって得られた前記被検眼の裸眼での収差データを解析処理する演算制御部と、を備え、
前記演算制御部は、前記収差データにおけるレフ値と、自覚式検眼装置によって得られた前記被検眼の新たな自覚値と、の間の各経線方向における差分を求めることによって、自覚値での処方を想定した自覚矯正データを演算し、
前記収差データを近似する第１の多項式の係数に対し、前記レフ値を表す係数を、前記自覚矯正データに対応する係数に置き換えた第２の多項式を求め、前記第２の多項式を用いて収差データを逆算し、逆算された収差データに基づいてシミュレーション画像を作成することを特徴とする。
（２）
前記演算制御部は、さらに、
前記レフ値と、レンズメータによって得られた眼鏡の度数値と、の間の各経線方向における差分を求めることによって、前記眼鏡の装用を想定した眼鏡矯正データを演算し、
前記収差データを近似する第１の多項式の係数に対し、前記レフ値を表す係数を、前記眼鏡矯正データに対応する係数に置き換えた第３の多項式を求め、前記第３の多項式を用いて収差データを逆算し、逆算された収差データに基づいてシミュレーション画像を作成することを特徴とする（１）の眼科測定装置。
（３）
前記演算制御部は、昼間用の自覚値と夜間用の自覚値を前記自覚値としてそれぞれ取得することを特徴とする（１）〜（２）のいずれかの眼科測定装置。
（４）
前記演算制御部は、前記自覚値又は前記眼鏡の度数値を、被検眼の識別情報に関連付けて記憶部に記憶すると共に、記憶部からの読み出しを可能とすることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかの眼科測定装置。
（５）
前記演算制御部は、作成されたシミュレーション画像をモニタに表示可能であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれかの眼科測定装置。
（６）
前記演算制御部は、
前記モニタに表示するシミュレーション画像を、前記自覚値に基づくシミュレーション画像、前記眼鏡の度数値に基づくシミュレーション画像、前記裸眼での収差データに基づくシミュレーション画像のいずれかから選択するための操作入力信号を受け取り、
受け取られた操作入力信号に基づいて、シミュレーション画像を前記モニタに表示する（５）の眼科測定装置。
（７）
前記演算制御部は、前記自覚値に基づくシミュレーション画像と、前記眼鏡の度数値に基づくシミュレーション画像と、をモニタ上に並列して表示することを特徴とする（５）の眼科測定装置。
（８）
前記演算制御部は、０．２５Ｄより細かいステップで算出された前記自覚値である第１自覚値と、０．２５Ｄ以上のステップで算出された前記自覚値である第２自覚値と、を前記自覚値としてそれぞれ取得することを特徴とする（１）〜（７）のいずれかの眼科測定装置。
（９）
前記演算制御部は、前記第１自覚値に基づくシミュレーション画像、前記第２自覚値に基づくシミュレーション画像を選択的又は並列的にモニタ上に表示することを特徴とする（８）の眼科測定装置。

（１０）
（１）〜（９）のいずれかの眼科測定装置と、
被検眼の眼前に配置される光学素子と、前記光学素子の光学特性を切換える切換ユニットと、を有し、被検眼の新たな自覚値を測定するための自覚式検眼装置と、
検眼データを受け渡しするためのデータ通信部と、を備え、
前記演算制御部は、前記自覚式検眼装置によって得られた前記自覚値を、前記データ通信部を介して取得することを特徴とする眼科測定システム。
（１１）
（１０）の眼科測定システムにおいて、
さらに、眼鏡の度数値を測定するためのレンズメータを備え、
前記演算制御部は、前記レンズメータによって得られた現在の眼鏡の度数値を、データ通信部を介して取得することを特徴とする眼科測定システム。

本発明によれば、良好なシミュレーションを行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る眼科測定プログラムを備えるシミュレーション装置（眼科測定装置）の全体構成について説明するブロック図である。図２は、本実施形態に係るシミュレーションの流れの一例を示すフローチャートである。

シミュレーション装置１は、主に、被検眼Ｅの網膜像をシミュレーションするために用いられる。シミュレーション装置１は、ＣＰＵ（演算制御部）３０、メモリ３５、操作入力部（以下、入力部）４０、プリンタ４３、モニタ５０、画像処理部３１等、から構成されており、各部はバス等を介して接続されている。

ＣＰＵ３０は、網膜像シミュレーションプログラム、各種制御プログラムに基づいて各部の動作を制御する。入力部４０は、検者によって操作される入力装置である。入力部４０としては、スイッチ、キーボード、マウス、タッチパネル等のポインティングデバイスなどが用いられる。画像処理部３１は、各種データやシミュレーション画像等を表示するモニタ５０の表示画面を制御する。メモリ３５は、記憶部であり、例えば、ＣＰＵ３０で実行される各種プログラム（装置動作のための各種制御プログラム、網膜像シミュレーションプログラム）等を記憶する。メモリ３５は、記憶装置として用いられ、例えば、半導体メモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置などが用いられる。モニタ５０は、出力装置として用いられ、ＣＰＵ３０によって制御される。本実施例のモニタ５０は、検者による入力操作が可能なタッチパネルであり、入力部４０の少なくとも一部を兼用する。プリンタ４３は、シミュレーションの結果を印刷する。

なお、本実施形態は、例えば、ＣＰＵ３０、入力部４０、メモリ３５、モニタ５０、画像処理部３１として、市販のＰＣ（パーソナルコンピュータ）を用い、網膜像シミュレーションプログラムをインストールするようにしてもよい。また、下記の波面収差測定装置１００、検眼装置２００、レンズメータ３００の少なくともいずれかと一体化された構成であってもよい。

シミュレーション装置１には、眼Ｅの波面収差を測定するための波面収差測定装置（眼収差計とも言われる。）１００が接続されている。波面収差測定装置（以下、測定装置）１００は、眼Ｅの眼底に測定指標を投影し、測定指標の眼底からの反射光を受光する測定光学系を持ち、の波面収差を測定する。

測定装置１００は、測定光学系１０を持ち、眼の波面収差を測定する。測定光学系１０は、投光光学系１０ａと、受光光学系１０ｂと、を含む。

投光光学系１０ａは、例えば、測定光源からスポット状の光束を眼Ｅの眼底に投光する。受光光学系１０ｂは、例えば、眼底で反射され眼Ｅから射出された光束を複数に分割して二次元受光素子に受光させる。測定装置１００は、二次元受光素子からの出力に基づいて眼Ｅの波面収差を測定する。

より具体的には、投光光学系１０ａは、測定光源１１から順に、リレーレンズ１２、対物レンズ１４を有する。測定光源１１は、眼Ｅの眼底と共役な位置に配置される。受光光学系１０ｂは、眼Ｅ前方から、対物レンズ１４、ハーフミラー１３、リレーレンズ１６、全反射ミラー１７、コリメータレンズ１９、マイクロレンズアレイ２０、二次元受光素子２２を有する。受光光学系１０ｂは、眼Ｅの瞳孔とレンズアレイ２０とが光学的に略共役な関係となるように構成されている。マイクロレンズアレイ２０は、測定光軸と直交する面に二次元的に配置された微小レンズと遮光板からなり、眼底反射光を複数の光束に分割する（特開平１０−２１６０９２号公報）。なお、上記の構成は、いわゆるシャックハルトマン方式の波面センサを用いたものであるが、瞳孔共役位置に直交格子上のマスクを配置し、マスクを透過した光を二次元受光素子により受光するようないわゆるタルボット式波面センサを用いるようにしてもよい（詳しくは、本出願人による特開２００６−１４９８７１号公報参照）。

測定光源１１から出射された光束は、リレーレンズ１２、対物レンズ１４、眼Ｅの瞳孔を介して眼Ｅの眼底に投光される。これにより、眼Ｅの眼底上に点光源像が形成される。

そして、眼Ｅの眼底に投光された点光源像は、反射光束として眼Ｅを射出し、対物レンズ１４で集光された後、ハーフミラー１３で反射される。ハーフミラー１３で反射された光は、リレーレンズ１６にて一旦集光された後、全反射ミラー１７で反射される。そして、全反射ミラー１７で反射された光束は、コリメータレンズ１９を介して、レンズアレイ２０によって複数の光束に分割された後、二次元受光素子２２に受光される。そして、二次元受光素子２２に受光されたパターン像は画像データとしてメモリ３５に記憶される。

パターン像は、眼Ｅの収差（低次収差、高次収差）の影響によって変化する。無収差の光が通過するときの基準パターン像に対して、眼Ｅからの反射光により生じるパターン像を解析することにより、眼の波面収差が測定される。すなわち、測定装置１００は、パターン像における各ドット像の偏位量に基づいて波面収差Ｗ（ρ、θ）を求める。

なお、測定装置１００は、上記構成に限定されず、周知の構成が用いられる。他の構成としては、測定装置１００は、眼Ｅの眼底にスリット光束を投影し、その反射光束を受光素子によって検出したときの位相差信号から眼の波面収差を測定してもよい（特開平１０−１０８８３７号公報参照）。

シミュレーション装置１と測定装置１００は、一定化された装置、又は別筐体として構成される。一定化された装置の場合、ＣＰＵ３０は、測定光学系１０を制御し、測定光学系１０にて得られたデータに基づいて眼の波面収差を測定する。ＣＰＵ３０は、測定装置１００での制御・演算処理を兼用する。別筐体の場合、シミュレーション装置１と測定装置１００は、ＬＡＮ等によって検眼データの送受信（受け渡し）が可能な状態で接続される。測定装置１００で得られた各種データ（例えば、眼Ｅの波面収差データ）は、メモリ３５に記憶される。

＜自覚式検眼装置との接続＞
シミュレーション装置１には、自覚式検眼装置（以下、検眼装置）２００が接続されている。検眼装置２００は、主に、眼Ｅの屈折力を自覚的に測定するために用いられる。自覚検査は、視標呈示装置又は視力表によって呈示された視標を、被験者が視認できるか否かによって自覚的な眼屈折力を検査する。

検眼装置２００は、シミュレーション装置１及び測定装置１００との間で検眼データの送受信（受け渡し）が可能である。検眼装置２００は、測定装置１００にて測定された波面収差に基づくレフ値（他覚値：例えば、球面度数（Ｓ）、円柱度数（Ｃ）、乱視軸角度（Ａ）で表現される）を取得する。検眼装置２００は、得られたレフ値を基にして眼前に配置される光学素子（球面レンズ、円柱レンズ等）の光学特性を切り換えた結果として、自覚検査を行う。検眼装置２００は、測定装置１００によって得られたレフ値をメモリ２２０に記憶する。検眼装置２００は、レンズメータ３００によって得られた眼鏡の度数をメモリ２２０に記憶する。

自覚検査において、検眼装置２００は、被検者の最高の視力を得るための完全矯正度数を求める。その後、検眼装置２００は、この完全矯正度数から、検者の経験又は所定の手法にしたがって、最終的な自覚値（眼鏡処方値）を決定する。なお、検眼装置２００は、明所視状態での自覚値と、薄暮視状態での自覚値をそれぞれ測定してもよい。

検眼装置２００は、例えば、眼Ｅの眼前に配置される左右一対のレンズユニット２０１を備える。各レンズユニット２１０は、様々の光学素子（球面レンズ、円柱レンズ等）が同一円周上に配置されたレンズディスクと、レンズディスクを回転する回転駆動部と、を有する。

なお、検眼装置２００としては、上記構成に限定されない。例えば、仮枠眼鏡は、検眼装置２００の一つに含まれる。仮枠眼鏡は、仮枠に配置される光学素子が検者の手によって切り換えられる構成となっている。

検眼装置２００は、得られた眼鏡の度数を基にして眼前に配置される光学素子（球面レンズ、円柱レンズ等）の光学特性を切り換えた結果として、自覚検査を行うことができる。

＜レンズメータとの接続＞
シミュレーション装置１には、レンズメータ３００が接続されている。レンズメータ３００は、被検者が使用している眼鏡の度数を測定するために用いられる。検者は、レンズメータ３００を用いて被検者が装用している眼鏡の度数を検査する。

レンズメータ３００は、シミュレーション装置１との間で検眼データの送受信（受け渡し）が可能である。レンズメータ３００は、眼鏡レンズに向けて検査光束を投光する投光光学系と、眼鏡レンズを通過した検査光束を受光素子により受光する受光光学系と、を有し、受光素子からの受光信号に基づいて眼鏡の度数を測定する。なお、レンズメータ３００は、眼鏡の度数分布をマッピング測定可能なレンズメータであってもよい。また、レンズメータ３００は、被検者が持つ昼間用と夜間用の眼鏡の度数をそれぞれ測定するようにしてもよい。

レンズメータ３００により予め測定された眼鏡の度数（Ｓ、Ｃ、Ａ）は、シミュレーション装置１に転送され、シミュレーション画像の作成に用いられる。データの転送は、レンズメータ３００からシミュレーション装置１へ直接転送されてもよいし、検眼装置２００を介してレンズメータ３００からシミュレーション装置１へ転送されてもよい。

図２は、本実施形態に係る見え方シミュレーションの例について示すフローチャートである。

概して、シミュレーション装置１は、測定装置１００によって測定された眼Ｅの波面収差データと、検眼装置２００によって自覚的に測定された自覚値とに基づいて見え方シミュレーションを行う。

ステップ１において、測定装置１００は、眼Ｅの波面収差を測定する。測定装置１００は、例えば、検査室に配置される。

ステップ２において、シミュレーション装置１は、測定装置１００によって測定された眼Ｅの裸眼波面収差データを取得する。シミュレーション装置１は、例えば、検眼ルームに配置される。シミュレーション装置１は、取得された波面収差データをメモリ３５に記憶する。

ＣＰＵ３０は、測定装置１００によって得られた波面収差データを解析する。ＣＰＵ３０は、得られた波面収差Ｗ（ρ、θ）に基づいて球面度数（Ｓ）、乱視度数（Ｃ）、乱視軸角度（Ａ）を算出する。例えば、ＣＰＵ３０は、所定瞳孔径の領域に対応する眼Ｅの波面収差データを求める。そして、求められた波面収差データから算出される低次収差成分に基づいて眼Ｅのレフ値（ＳＣＡ（ＲＥＦ））を求める。

本実施形態では、ＣＰＵ３０は、昼間（明所視）用と夜間（薄暮視）用の所定瞳孔径をそれぞれ設定し、昼レフ値と夜レフ値を出力する。例えば、ＣＰＵ３０は、昼間用の瞳孔径の所定値とてφ＝４ｍｍを採用し、夜間用の瞳孔径の所定値とてφ＝６ｍｍを採用する。

以下に、波面収差Ｗ（ρ、θ）からの他覚値（ＳＣＡ）の算出手法について、簡単に説明する。波面収差Ｗ（ρ、θ）は、波面収差データを近似する多項式の１つである周知のゼルニケ（Zernike）多項式の展開を適用することによって定量化される。

ここで、Ｚｉはｉ番目のZernike項、Ｃｉはその係数である。ρは瞳孔径に対する相対的な位置（０〜１の範囲）を示し、θはＸ軸に対して反時計回りに計測した角度（０〜２π）である。また、標準化した表示方式では、

正規化の定数は、

で表される。

そして、球面度数（Ｓ）、乱視度数（Ｃ）、乱視軸角度（Ａ）は多項式次数２次以下の項で表される。

ここで、Ｒは解析する瞳孔径の半径（ｍｍ）である。なお、高次収差成分は多項式次数３次以上で求められる。

例えば、所定瞳孔径Ｐの値を用いて波面収差Ｗ（ρ、θ）を求め、他覚値（Ｓ、Ｃ、Ａ）を求める場合に、Ｒ＝Ｐ／２を用いる。ＣＰＵ３０は、求められた眼Ｅのレフ値（ＳＣＡ（ＲＥＦ））をモニタ５０上に出力する。

そして、シミュレーション装置１は、求められた眼Ｅのレフ値（ＳＣＡ（ＲＥＦ））を検眼装置２００に送信する。なお、波面収差に基づく眼Ｅのレフ値が測定装置１００の演算処理部によって算出され、検眼装置２００に転送される構成であってもよい。

ステップ３では、レンズメータ３００により現在の眼鏡の度数値を測定する。検眼装置２００は、レフ値を用いて自覚値を測定する。

検眼装置２００は、シミュレーション装置１又は測定装置１００、から受信した昼・夜レフ値を基に、昼・夜それぞれの自覚値を自覚検眼で決定する。検眼装置２００は、現在の眼鏡の度数値、昼・夜の自覚値をシミュレーション装置１に送信する。レンズメータ３００の測定結果は、検眼装置２００の操作入力部を介して検眼装置２００のメモリ２２０に記憶される。

ステップ４において、受信した３つの処方値から見え方シミュレーションを行いたい処方値を選択する。例えば、薄暮視、明所視それぞれに対して処方値分の球面矯正、乱視矯正を反映したシミュレーションを実施する。

＜自覚値に基づくシミュレーション＞
シミュレーション装置１は、検眼装置２００によって測定された眼Ｅの新たな自覚値を取得する。ＣＰＵ３０は、例えば、検眼装置２００にて測定された自覚値を、通信回線を介して取得する。通信回線は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。また、ＣＰＵ３０は、検者によって入力部４０から操作入力された自覚値を取得してもよい。ＣＰＵ３０は、例えば、昼間用自覚値と夜間用自覚値をそれぞれ取得する。ＣＰＵ３０は、取得された自覚値を、眼Ｅの識別情報に関連付けてメモリ３５に記憶すると共に、メモリ３５からの読み出しを可能とする。

シミュレーション装置１は、測定装置１００によって測定された裸眼波面収差データと、検眼装置２００によって測定された自覚値と、に基づいて自覚値に基づく矯正を想定した波面収差データを算出する。

ＣＰＵ３０は、裸眼波面収差データにおけるレフ値と自覚値と間の各経線方向における差分を求めることによって、自覚値での処方を想定した自覚矯正データ（ＳＣＡ矯正）を演算する（矯正データ＝波面収差に基づくレフ値―自覚値）。そして、ＣＰＵ３０は、裸眼波面収差データを近似する多項式の係数に対し、裸眼でのレフ値を表す係数を、自覚矯正データに対応する係数に置き換える。そして、ＣＰＵ３０は、置き換えられた多項式を用いて波面収差データを逆算する。ＣＰＵ３０は、逆算された波面収差データに基づいて自覚シミュレーション画像を作成する。波面収差データを近似する多項式としては、ゼルニケ多項式が代表的である。もちろん、波面収差を近似する式であればよく、これに限定されない。

具体的には、ＣＰＵ３０は、レフ値、自覚値をそれぞれ近似曲線（経線方向（θ）毎の眼屈折力（Ｄ）の分布を示す近似曲線）に変換し、レフ値の近似曲線と自覚値の近似曲線の差分を求める。ＣＰＵ３０は、求められた近似曲線の差分に基づいて自覚矯正データ（ＳＣＡ矯正）を算出する。なお、近似曲線は、例えば、ｓｉｎカーブとして表現される。

ＣＰＵ３０は、自覚値に基づく矯正データ（ＳＣＡ矯正）を、ゼルニケ多項式の２次式におけるＳＣＡに代入する。ＣＰＵ３０は、自覚値に基づく矯正データ（ＳＣＡ矯正）に基づく２次式の係数を算出する。

ＣＰＵ３０は、裸眼のＺｅｒｎｉｋｅ係数に対し、裸眼での２次式の係数を、自覚値に基づく矯正データ（ＳＣＡ矯正）に基づく２次式の係数に置き換える。そして、ＣＰＵ３０は、置き換えられたＺｅｒｎｉｋｅ係数を用いて波面収差データを逆算する。ＣＰＵ３０は、逆算により算出された波面収差データを利用して点像強度特性（point spread function；ＰＳＦ）を求める。

本実施形態では、ＣＰＵ３０は、昼間用の瞳孔径に対応する裸眼の波面収差データと昼間の自覚値、を用いて昼間用自覚値による処方での昼間を想定した点像強度分布を求める。ＣＰＵ３０は、夜間用の瞳孔径に対応する裸眼の波面収差データと昼間用の自覚値を用いて昼間用自覚値による処方での夜間を想定した点像強度分布を求める。ＣＰＵ３０は、昼間用の瞳孔径に対応する裸眼の波面収差データと夜間用の自覚値を用いて、夜間用自覚値による処方での昼間を想定した点像強度分布を求める。ＣＰＵ３０は、夜間用の瞳孔径に対応する裸眼の波面収差データと夜間用の自覚値を用いて、夜間用自覚値による処方での夜間を想定した点像強度分布を求める。なお、求める点像強度分布は、任意に設定されうる。

ＣＰＵ３０は、得られたＰＳＦと所定の指標（例えば、ＥＴＤＲＳ視標、解像度チャート、風景チャート）とを画像処理（コンボリューション積分）する。これにより、ＣＰＵ３０は、シミュレーション画像を得ることができる。シミュレーション画像は、自覚値で眼Ｅを処方した際に所定の視標がどのように眼Ｅ網膜面に形成されるかを示す。すなわち、ＣＰＵ３０は、検眼装置２００で測定された自覚値に関してシミュレーション画像を取得する。

本実施形態では、ＣＰＵ３０は、自覚値で眼Ｅを処方した場合の明所視と薄暮視での所定視標の見え方をシミュレーション画像として構築する、画像処理を行う。より具体的には、ＣＰＵ３０は、昼間用自覚値で眼Ｅを処方した場合の明所視と薄暮視でのシミュレーション画像と、夜間用自覚値で眼Ｅを処方した場合の明所視と薄暮視でのシミュレーション画像とそれぞれ取得する。また、ＣＰＵ３０は、昼間用自覚値で眼Ｅを処方した場合の明所視でのシミュレーション画像と、夜間用自覚値で眼Ｅを処方した場合の薄暮視でのシミュレーション画像と、をそれぞれ取得するようにしてもよい。

ＣＰＵ３０は、上記のように取得されたシミュレーション画像を、画像処理部３１を介してモニタ５０上に表示する。図２においては、ＣＰＵ３０は、ＰＳＦ画像、ＥＴＤＲＳ視標、解像度チャートを並列して表示する。

＜カスタムレンズに対応するシミュレーション＞
従来の眼鏡処方は、０．２５Ｄステップで自覚値が算出され、０．２５Ｄステップに対応する眼鏡が処方されている。近年、０．２５Ｄより細かいステップ（例えば、０．１２ステップ、０．０１ステップ）に対応する眼鏡レンズが提案され、さらに詳細な眼鏡処方が求められている。このような眼鏡レンズとしては、例えば、度数を０．０１ステップで設定可能なフリーフォームレンズが提案されている。この場合、０．２５Ｄより細かいステップで自覚値が算出され、算出された自覚値に対応するレンズが処方される。

ＣＰＵ３０は、０．２５Ｄより細かいステップで算出された第１自覚値で眼Ｅを処方した場合の第１シミュレーション画像と、０．２５Ｄ以上のステップで算出された第２自覚値で眼Ｅを処方した場合の第２シミュレーション画像と、をそれぞれ取得するようにしてもよい。なお、ＣＰＵ３０は、例えば、第１自覚値を０．２５Ｄ以上のステップに変換することにより第２自覚値を取得する。検眼装置２００は、第２自覚値への変換処理を予め行うようにしてもよい。第１自覚値、第２自覚値は、自覚検査によってそれぞれ算出されてもよい。なお、自覚値が得られた後のシミュレーション画像の取得手法については、上記手法と同様であるため、説明を省略する。

ＣＰＵ３０は、上記のように取得されたシミュレーション画像を、画像処理部３１を介してモニタ５０上に表示する。ＣＰＵ３０は、例えば、第１シミュレーション画像と第２シミュレーション画像を並列表示する。あるいは、ＣＰＵ３０は、第１シミュレーション画像と第２シミュレーション画像を選択的に表示する。

このようにすれば、検者、被検者は、０．２５Ｄより細かいステップに対応する眼鏡レンズでの処方の結果と、通常のレンズでの処方の結果が容易に比較できる。このようにすれば、検者は、０．２５Ｄより細かいステップに対応する眼鏡レンズの装用のメリットを被検者に容易に認識させることができる。

なお、第１自覚値としては、Ｓ値、Ｃ値の少なくともいずれかが、０．２５Ｄより細かいステップで算出された自覚値であればよい。ＣＰＵ３０は、Ｓ値のみが０．２５Ｄより細かいステップで算出された自覚値に基づくシミュレーション画像、Ｃ値のみが０．２５Ｄより細かいステップで算出された自覚値に基づくシミュレーション画像、Ｓ値、Ｃ値の両方が、０．２５Ｄより細かいステップで算出された自覚値に基づくシミュレーション画像、を、適宜取得できる。ＣＰＵ３０は、これらのシミュレーション画像を選択的或いは並列的にモニタ５０上に表示する。

＜前眼鏡データに基づくシミュレーション＞
概して、シミュレーション装置１は、測定装置１００によって他覚的に測定された眼Ｅの波面収差データと、レンズメータ３００によって測定された眼鏡のレンズ度数値と、に基づいて見え方シミュレーションを行う。

シミュレーション装置１は、レンズメータ３００にて測定された被検者の現在の眼鏡のレンズ度数値を取得する。シミュレーション装置１は、取得されたレンズ度数はメモリ３５に記憶する。

ＣＰＵ３０は、例えば、レンズメータ３００にて測定された眼鏡のレンズ度数値を、通信回線を介して取得する。通信回線は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。また、ＣＰＵ３０は、検者によって入力部４０から操作入力された眼鏡のレンズ度数値を取得してもよい。ＣＰＵ３０は、取得された眼鏡の度数値を、眼Ｅの識別情報に関連付けてメモリ２２０に記憶すると共に、メモリ２２０からの読み出しを可能とする。

次に、シミュレーション装置１は、測定装置１００によって測定された波面収差データと、レンズメータ３００にて測定された眼鏡のレンズ度数値とに基づいてレンズ度数値に基づく矯正を想定した波面収差データを算出する。

ＣＰＵ３０は、眼Ｅの裸眼波面収差データにおけるレフ値と眼鏡の度数値との間の各経線方向における差分を求める。そして、ＣＰＵ３０は、差分を求めることによって、現在の眼鏡の装用を想定した眼鏡矯正データ（ＳＣＡ眼鏡）を演算する（矯正データ＝他覚値―レンズ度数値）。そして、ＣＰＵ３０は、眼Ｅの裸眼波面収差データを近似する多項式の係数に対し、裸眼でのレフ値を表す係数を、眼鏡矯正データに対応する係数に置き換える。ＣＰＵ２０は、置き換えられた多項式を用いて波面収差データを逆算し、逆算された波面収差データに基づいて眼鏡シミュレーション画像を作成する。

具体的には、ＣＰＵ３０は、レフ値、レンズ度数値をそれぞれ近似曲線（経線方向（θ）毎の眼屈折力（Ｄ）の分布を示す近似曲線）に変換し、レフ値の近似曲線とレンズ度数値の近似曲線の差分を求める。ＣＰＵ３０は、求められた近似曲線の差分に基づいて矯正データ（ＳＣＡ矯正）を算出する。なお、近似曲線は、例えば、ｓｉｎカーブとして表現される。

ＣＰＵ３０は、レンズ処方値に基づく矯正データ（ＳＣＡ眼鏡）を、ゼルニケ多項式の２次式のＳＣＡに代入する。ＣＰＵ３０は、レンズ度数値に基づく矯正データ（ＳＣＡ眼鏡）に基づく２次式の係数を算出する。

ＣＰＵ３０は、裸眼のＺｅｒｎｉｋｅ係数に対し、裸眼での二次式の係数を、レンズ度数値に基づく矯正データ（ＳＣＡ眼鏡）に基づく係数に置き換える。ＣＰＵ２０は、置き換えられたＺｅｒｎｉｋｅ係数を用いて波面収差データを逆算する。ＣＰＵ３０は、逆算により算出された波面収差データを利用して点像強度特性（point spread function；ＰＳＦ）を求める。

本実施形態では、ＣＰＵ３０は、昼間用の瞳孔径に対応する裸眼の波面収差データと眼鏡のレンズ度数値を用いて、現在の眼鏡での昼間での装用を想定した点像強度分布を求める。一方、ＣＰＵ３０は、夜間用の瞳孔径に対応する裸眼の波面収差データと眼鏡のレンズ度数値を用いて、現在の眼鏡での夜間での装用を想定した点像強度分布を求める。

次に、ＣＰＵ３０は、得られたＰＳＦと所定の指標（例えば、ＥＴＤＲＳ視標、解像度チャート、風景チャート）とを画像処理（コンボリューション積分）する。これにより、ＣＰＵ３０は、シミュレーション画像を得ることができる。シミュレーション画像は、レンズ度数値で眼Ｅを処方した際に所定の視標がどのように眼Ｅ網膜面に形成されるかについてのシミュレーション画像である。

ＣＰＵ３０は、レンズメータ３００で測定されたレンズ度数値に関してシミュレーション画像を取得する。本実施形態では、ＣＰＵ３０は、眼鏡のレンズ度数値で眼Ｅを処方した場合の明所視と薄暮視での所定視標の見え方をシミュレーション画像として構築する画像処理を行う。

ＣＰＵ３０は、上記のように取得されたシミュレーション画像を、画像処理部３１を介してモニタ５０上に表示する。図２においては、ＣＰＵ３０は、ＰＳＦ画像、ＥＴＤＲＳ視標、解像度チャートを並列して表示する。

なお、上記見え方シミュレーションにおいて、空間周波数特性ＭＴＦを表示（例えば、横軸を空間周波数、縦軸をコントラスト感度としたグラフ表示）するようにしてもよい。なお、ＭＴＦは、眼Ｅの波面収差から求められる点像強度特性ＰＳＦを、フーリエ変換することによって求めることができる。これにより、より精密な見え方シュミレーションが可能となる。

＜自覚値に基づくシミュレーション画像と、前眼鏡データに基づくシミュレーション画像の選択的表示、及び並列表示＞
ＣＰＵ３０は、モニタに表示するシミュレーション画像を、昼間用自覚値に基づく自覚シミュレーション画像、昼間用自覚値に基づく自覚シミュレーション画像、眼鏡度数値に基づく眼鏡シミュレーション画像、裸眼波面収差に基づく裸眼シミュレーション画像のいずれかから選択するための操作入力信号を受け取る（選択ステップ）。ＣＰＵ３０は、選択されたシミュレーション画像をモニタ５０に表示する。

図３は、本実施形態に係るシミュレーションを行う際の各装置間での接続形態及びデータの流れの一例を示す図であると共に、取得されたシミュレーション画像を表示する表示画面の一例を示す。モニタ５０上に表示されたＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎボタンが押されると、ＣＰＵ３０は、検眼装置２００で取得した処方値をリストにて表示し、選択された処方値に関してシミュレーション画像を表示する。リストには、処方なしの裸眼データ、昼間用自覚値、夜間用自覚値、眼鏡の度数値が表示され、が選択的に表示される。そして、ＣＰＵ３０は、選択された処方値における薄暮視シミュレーション画像と明所視シミュレーション画像を並列して表示する。例えば、昼間用自覚値が選択された場合、明所視シミュレーション画像がはっきり見え、薄暮視シミュレーション画像はぼけて見える。これを見た被検者は、夜間用処方の必要性を容易に認識できる。さらに、夜間用自覚値が選択された場合、薄暮視シミュレーション画像がはっきり見え、明所視シミュレーション画像はぼけて見える。これを見た被検者は、夜間用処方の必要性をさらに認識できる。また、眼鏡の度数値が選択された場合、明所視シミュレーション画像と薄暮視シミュレーション画像はぼけて見える場合がありうる。これを見た被検者は、新しい眼鏡の必要性を容易に認識できる。

また、ＣＰＵ３０は、各処方値（処方なしの裸眼データ、昼間用自覚値、夜間用自覚値、眼鏡の度数値（眼鏡処方値））のシミュレーション画像の少なくとも２つを並列して表示するようにしてもよい。裸眼データと自覚値（昼間・夜間）のシミュレーション画像の並列表示において、被検者は、裸眼の状態と自覚処方での画像の違いを容易に認識できる。このため、特に、これまで眼鏡レンズを装用していなかった被検者に対し、眼鏡装用の必要性を容易に認識させることができる。

また、眼鏡の度数値データと、自覚値（昼間・夜間）のシミュレーション画像の並列表示において、被験者は、現在使用している眼鏡の状態と自覚処方での画像の違いを容易に認識できる。このため、特に、被検者に対し、新しい眼鏡を装用する必要性を容易に認識させることができる。

また、昼間用自覚値と夜間用自覚値における薄暮視シミュレーション画像の並列表示において、昼間用処方と夜間用処方との間の薄暮視下での画像の違いを容易に認識できる。このため、特に、被検者に対し、夜間用の眼鏡を装用する必要性を容易に認識させることができる。

本実施形態に係る眼科測定装置の光学系及び制御系の構成について説明するための概略構成図である。 本実施形態にかかる眼科測定装置におけるＳＣＡの出力手法について説明する図である。 本実施形態に係るシミュレーションを行う際の各装置間での接続形態及びデータの流れの一例を示す図であると共に、取得されたシミュレーション画像を表示する表示画面の一例を示す。

７ 表示モニタ
１０ 波面収差測定光学系
３０ 観察光学系
３２ 二次元撮像素子
７０ 制御部

Claims (11)

1. 被検眼の網膜像のシミュレーションを行うための眼科測定装置であって、
   被検眼の収差を測定するための眼収差計と、
   前記眼収差計によって得られた前記被検眼の裸眼での収差データを解析処理する演算制御部と、を備え、
   前記演算制御部は、前記収差データにおけるレフ値と、自覚式検眼装置によって得られた前記被検眼の新たな自覚値と、の間の各経線方向における差分を求めることによって、自覚値での処方を想定した自覚矯正データを演算し、
   前記収差データを近似する第１の多項式の係数に対し、前記レフ値を表す係数を、前記自覚矯正データに対応する係数に置き換えた第２の多項式を求め、前記第２の多項式を用いて収差データを逆算し、逆算された収差データに基づいてシミュレーション画像を作成することを特徴とする眼科測定装置。
2. 前記演算制御部は、さらに、
   前記レフ値と、レンズメータによって得られた眼鏡の度数値と、の間の各経線方向における差分を求めることによって、前記眼鏡の装用を想定した眼鏡矯正データを演算し、
   前記収差データを近似する第１の多項式の係数に対し、前記レフ値を表す係数を、前記眼鏡矯正データに対応する係数に置き換えた第３の多項式を求め、前記第３の多項式を用いて収差データを逆算し、逆算された収差データに基づいてシミュレーション画像を作成することを特徴とする請求項１の眼科測定装置。
3. 前記演算制御部は、昼間用の自覚値と夜間用の自覚値を前記自覚値としてそれぞれ取得することを特徴とする請求項１〜２のいずれかの眼科測定装置。
4. 前記演算制御部は、前記自覚値又は前記眼鏡の度数値を、被検眼の識別情報に関連付けて記憶部に記憶すると共に、記憶部からの読み出しを可能とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの眼科測定装置。
5. 前記演算制御部は、作成されたシミュレーション画像をモニタに表示可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの眼科測定装置。
6. 前記演算制御部は、
   前記モニタに表示するシミュレーション画像を、前記自覚値に基づくシミュレーション画像、前記眼鏡の度数値に基づくシミュレーション画像、前記裸眼での収差データに基づくシミュレーション画像のいずれかから選択するための操作入力信号を受け取り、
   受け取られた操作入力信号に基づいて、シミュレーション画像を前記モニタに表示する請求項５の眼科測定装置。
7. 前記演算制御部は、前記自覚値に基づくシミュレーション画像と、前記眼鏡の度数値に基づくシミュレーション画像と、をモニタ上に並列して表示することを特徴とする請求項５の眼科測定装置。
8. 前記演算制御部は、０．２５Ｄより細かいステップで算出された前記自覚値である第１自覚値と、０．２５Ｄ以上のステップで算出された前記自覚値である第２自覚値と、を前記自覚値としてそれぞれ取得することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの眼科測定装置。
9. 前記演算制御部は、前記第１自覚値に基づくシミュレーション画像、前記第２自覚値に基づくシミュレーション画像を選択的又は並列的にモニタ上に表示することを特徴とする請求項８の眼科測定装置。
10. 請求項１〜９のいずれかの眼科測定装置と、
    被検眼の眼前に配置される光学素子と、前記光学素子の光学特性を切換える切換ユニットと、を有し、被検眼の新たな自覚値を測定するための自覚式検眼装置と、
    検眼データを受け渡しするためのデータ通信部と、を備え、
    前記演算制御部は、前記自覚式検眼装置によって得られた前記自覚値を、前記データ通信部を介して取得することを特徴とする眼科測定システム。
11. 請求項１０の眼科測定システムにおいて、
    さらに、眼鏡の度数値を測定するためのレンズメータを備え、
    前記演算制御部は、前記レンズメータによって得られた現在の眼鏡の度数値を、データ通信部を介して取得することを特徴とする眼科測定システム。
    
    

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