JP2014147570A

JP2014147570A - 眼科装置

Info

Publication number: JP2014147570A
Application number: JP2013018599A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakamura; 健二中村
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2014-08-21
Also published as: US20140218685A1; KR20140099195A

Abstract

【課題】被検眼の近方での屈折力を良好に測定できる眼屈折力測定装置を提供する。
【解決手段】被検眼の眼底に測定光を投光し，眼底からの反射光に基づいて被検眼の眼屈折力を測定する測定手段と、被検眼に対して固視標を呈示する固視標呈示手段と、被検眼に呈示される固視標の呈示位置を移動させるための駆動手段と、駆動手段を制御して固視標の呈示位置を遠方から近方に移動させる制御手段と、を備え、少なくとも遠方位置及び近方位置での眼屈折力を測定可能な眼屈折力測定装置であって、制御手段は、駆動手段を制御して、固視標を遠方から近方に移動させる間に、駆動手段の制御量を変更可能である。
【選択図】図７

Description

本発明は、被検眼の眼屈折力値を測定する眼屈折力測定装置に関する。

被検眼の屈折力を他覚的に測定する眼屈折力測定装置において、被検眼が固視する固視標の呈示距離（呈示位置）を遠点から近点へと複数の呈示距離に変更させ、遠点と近点で測定した屈折力に基づいて被検眼の調節力（幅）を求め、被検眼の加入度の決定に利用する眼屈折力測定装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００６−１２５０８６号公報

ところで、従来装置において、近方での屈折力を測定する場合、固視標を遠方から近方に移動させる間における固視標の移動速度が一定であった。よって、被検眼に対する呈示距離が近方に近づいてきたとき、被検眼の追従が追いつかず、被検眼は追従を諦めてしまう場合がある。

例えば、被検眼の調節力を測定する場合においては、追従を諦らめた段階での眼屈折力に基づいて調節力が算出される。しかしながら、追従を諦らめた位置は、必ずしも被検眼の調節力の限界位置とは限らず、被検眼の調節力は、さらに大きい場合もありうる。本発明は、上記問題点を鑑み、被検眼の近方での屈折力を良好に測定でき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。

被検眼の眼底に測定光を投光し，前記眼底からの反射光に基づいて前記被検眼の眼屈折力を測定する測定手段と、前記被検眼に対して固視標を呈示する固視標呈示手段と、前記被検眼に呈示される前記固視標の呈示位置を移動させるための駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記固視標の呈示位置を遠方から近方に移動させる制御手段と、を備え、少なくとも遠方位置及び近方位置での眼屈折力を測定可能な眼屈折力測定装置であって、前記制御手段は、前記駆動手段を制御して、前記固視標を遠方から近方に移動させる間に、前記駆動手段の制御量を変更可能であることを特徴とする。

本発明によれば、被検眼の近方での屈折力を良好に測定できる。

以下、本発明の実施形態に係る眼屈折力測定装置について、図面に基づいて説明する。図１は、実施形態に係る装置の外観構成図である。測定装置は、基台１と、基台１に取り付けられた顔支持ユニット２と、基台１上に移動可能に設けられた移動台３と、移動台３に移動可能に設けられ、後述する光学系を収納する測定部４を備える。測定部４は、移動台３に設けられたＸＹＺ駆動部６により、被検眼Ｅに対して左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。駆動部６は、Ｘ，Ｙ，Ｚの方向毎に設けられたスライド機構、モータ等から構成される。移動台３は、ジョイスティック５の操作により、基台１上をＸ方向及びＺ方向に移動され、回転ノブ５ａを回転操作することにより、ＸＹＺ駆動部６のＹ駆動によりＹ方向に移動される。移動台３には被検眼Ｅの観察像や測定結果等の各種情報を表示するモニタ７、各種設定を行うためのスイッチが配置されたスイッチ部８が設けられている。

図２は、本装置の光学系及び制御系の概略構成図である。測定光学系１０は、被検眼Ｅの瞳孔中心部を介して被検眼Ｅの眼底Ｅｆにスポット状の測定指標光束を投影する投影光学系１０ａと、眼底Ｅｆから反射された測定指標光束を瞳孔周辺部を介してリング状に取り出す受光光学系１０ｂと、から構成される。

投影光学系１０ａは、測定光学系１０の光軸Ｌ１上に配置された，ＬＥＤやＳＬＤ等の測定用赤外点光源１１，リレーレンズ１２，ホールミラー１３，駆動部２３により光軸Ｌ１を中心に回転されるプリズム１５，及び対物レンズ１４を備え、投光手段となる。光源１１は、正視眼の眼底Ｅｆと光学的に共役な位置関係となっている。また、ホールミラー１３の開口は、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に共役な位置関係となっている。なお、本明細書でいう「共役」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よいことを意味する。

受光光学系１０ｂは、投影光学系１０ａの対物レンズ１４，プリズム１５，及びホールミラー１３が共用され、ホールミラー１３の反射方向の光軸Ｌ１上に配置された，リレーレンズ１６及び全反射ミラー１７と、全反射ミラー１７の反射方向の光軸Ｌ１上に配置された，受光絞り１８，コリメータレンズ１９，リングレンズ２０，及びエリアＣＣＤ等からなる撮像素子２２を備える。受光絞り１８及び撮像素子２２は、眼底Ｅｆと光学的に共役な位置関係となっている。リングレンズ２０は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、透明平板状の片側に円筒レンズがリング状に形成されたレンズ部２０ａと、レンズ部２０ａのリング状円筒レンズ部分以外に施された遮光用のコーティングによる遮光部２０ｂと、から構成され、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に共役な位置関係となっている。撮像素子２２からの出力は、画像メモリ７１を介して制御部７０に入力される。

対物レンズ１４と被検眼Ｅとの間には、固視標呈示光学系３０からの固視標光束を被検眼Ｅに導き被検眼Ｅの前眼部からの反射光を観察光学系５０に導くビームスプリッタ（ハーフミラー）２９が配置されている。本実施形態において、固視標呈示光学系３０は、被検眼に対して固視標を呈示する固視標呈示手段として使用される。固視標呈示光学系３０は、例えば、ビームスプリッタ２９により光軸Ｌ１と同軸にされた光軸Ｌ２上に配置された，固視標呈示用可視光源３１，固視標を持つ固視標板３２，投光レンズ３３，可視光透過・赤外光反射のダイクロイックミラー３４，ハーフミラー３５，及び観察用対物レンズ３６を備える。光源３１及び固視標板３２は、制御部７０が駆動部３７を制御して光軸Ｌ２方向に移動されることにより、被検眼Ｅの雲霧を行う。なお、固指標板３２として他覚遠用屈折力測定の際に用いる第１固指標板３２ａと、被検眼Ｅの調節力測定の際に用いる第２固指標板３２ｂの２種類を備える。

また、第１固指標板３２ａと第２固指標板３２ｂとは、制御部７０が駆動部３４を駆動することによって切り替えることができる。本実施形態では駆動部３７にアクチュエータとしてステッピングモータを使用し、基準位置となるフォトインタラプタを併用する。ステッピングモータとフォトインタラプタによって、駆動部３７を制御する制御部７０は光軸Ｌ２上の固指標板３２の位置を検知することが出来る。駆動部３７を構成する部品は本実施形態に限るものでない。制御部７０が固指標３２を移動制御でき、光軸Ｌ２上の位置を検知できる形態であればよい。なお、本実施形態において、駆動部２７は、前記被検眼に呈示される固視標の呈示位置を移動させるための駆動手段として使用される。また、本実施形態において、制御部７０は、駆動部２７を制御して固視標の呈示位置を遠方から近方に移動させる制御手段として使用される。

Ｚ方向アライメント指標投影光学系４５は前後方向（Ｚ方向）検出用のアライメント指標を投影する光学系であり、測定光軸Ｌ１を挟んで対称に配置された２組の第１投影光学系４５ａ、４５ｂと、この第１投影光学系４５ａ、４５ｂより狭い角度に配置された光軸を持ち測定光軸Ｌ1 を挟んで対称に配置された２組の第２投影光学系４５ｃ、４５ｄを備える。第１投影光学系４５ａ、４５ｂは、近赤外光を出射する点光源４６ａ、４６ｂ、コリメータレンズ４７ａ、４７ｂを持ち、略平行光束の光により被検眼Ｅに無限遠の指標を投影する。一方、第２投影光学系４５ｃ、４５ｄは、近赤外光を出射する点光源４６ｃ、４６ｄを持ち、発散光束により被検眼Ｅに有限遠の指標を投影する。

観察光学系５０は、固視標呈示光学系３０の対物レンズ３６及びハーフミラー３５が共用され、ハーフミラー３５の反射方向の光軸上に配置されたハーフミラー５３，撮像レンズ５１及び撮像素子５２を備える。撮像素子５２は被検眼Ｅの前眼部と光学的に共役な位置関係となっている。撮像素子５２からの出力は画像処理部７７を介して制御部７０及びモニタ７に入力される。図示なき前眼部照明用光源による被検眼Ｅの前眼部像は、撮像素子５２により撮像され、モニタ７上に動画として表示される。なお、この観察光学系５０は被検眼Ｅの角膜に形成されるアライメント指標像（後述する指標像Ｍａ，Ｍｂ）を検出する光学系を兼ねる。画像処理部７７と制御部７０とによりアライメント指標像（後述する指標像Ｍａ，Ｍｂ）の位置が検出される。

制御部７０には、画像メモリ７１、メモリ７５、画像処理部７７、モニタ７、ＸＹＺ駆動機構６、スイッチ部８等が接続される。制御部７０は、装置全体の制御を行うと共に、被検眼Ｅの屈折値および屈折力の算出等を行う。本実施形態では、メモリ７５は、記憶手段として使用される。

被検眼の屈折力を求める場合、制御部７０は、スイッチ部８からの測定開始信号の入力に基づいて測定用赤外点光源１１を点灯させると共に、プリズム１５を駆動部２３により高速回転させる。測定用赤外点光源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に投影され、眼底Ｅｆ上で回転するスポット状の点光源像を形成する。このとき、光軸Ｌ１を中心に回転するプリズム１５により、ホールミラー１３の開口の瞳投影像（瞳上での投影光束）は、高速に偏心回転される。なお、プリズム１５は撮像素子２２の１回の露光時間（蓄光時間）で２回転する速度で回転する。

眼底Ｅｆ上に形成された点光源像の光は、反射・散乱されて被検眼Ｅを射出し、対物レンズ１４によって集光され、高速回転するプリズム１５から全反射ミラー１７までを介して受光絞り１８の開口上で再び集光され、コリメータレンズ１９にて略平行光束（正視眼の場合）とされ、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、リング像として撮像素子２２に受光される。

なお、本実施形態の撮像素子２２および撮像素子５２は二次元撮像素子であり、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）イメージセンサが用いられる。二次元撮像素子にＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサを用いてもよい。また、本実施形態の撮像素子２２と撮像素子５２とは信号の入出力が同期して動作する。撮像素子２２と二次元撮像素子５２の撮像間隔は１／３０秒であり、１回の露光時間も１／３０秒である。

以上のような構成を備える装置において、その動作を説明する。本実施形態の眼屈折力測定装置は、通常の他覚遠用屈折力を測定する他覚遠用屈折力測定モードと、被検眼Ｅの調節力を測定する調節力測定モードを備える。まず、他覚遠用屈折力測定モードについて説明し、続けて調節力測定モードについて説明する。なお、他覚遠用屈折力測定モードは固指標を遠方に配置させて被検眼Ｅの眼屈折力を精度よく求める測定モードである。調節力測定モードは固指標の呈示距離を変化させて遠点と近点を検出し、被検眼Ｅの調節力（幅）を求める測定モードである。

被検者の顔を顔支持ユニット２に固定させた後、被検眼Ｅの角膜にアライメント指標を投影して、測定部４と被検眼の位置合わせを行う。なお、被検眼Ｅへの位置合わせ前に、検者はスイッチ部８を操作して他覚遠用屈折力測定モードを選択しておく。制御部７０は、撮像素子５２からの撮像信号に基づいて被検眼Ｅに対するアライメント状態を検出する。制御部７０はマイヤーリング像Ｍａの中心位置（略角膜中心）を算出することによりＸＹ方向のアライメントずれを求める。Ｚ方向のアライメント状態はアライメント指標投影光学系４５により形成される４つの指標像の位置関係から検出される。Ｚ方向のアライメント状態の適否は、第１投影光学系４５ａ、４５ｂによる２つの無限遠指標像の像間隔と第２投影光学系４５ｃ、４５ｄによる有限遠指標像の像間隔とを比較することにより検出される。無限遠視標の投影では、Ｚ方向が変化しても、その像間隔は殆ど変化しない。一方、有限遠視標の投影では、Ｚ方向の変化に伴ってその像間隔が変化する。この特性を利用してＺ方向のアライメント状態が判定できる（特開平６−４６９９９号参照）。制御部７０は、Ｚ方向のアライメント検出結果に基づいてインジゲータＧの数を増減させる。

制御部７０は光源４１により形成される指標像に基づいて測定部４をＸＹ方向に移動し、アライメント指標投影光学系４５により形成される４つの指標像に基づいて測定部４をＺ方向に移動する。ＸＹＺの各方向のアライメント状態がそれぞれ所定の許容範囲に入ると、制御部７０はアライメント完了を判断し、測定開始信号を自動的に発して測定を実行する。手動測定の場合は、検者がジョイスティック５等を操作してアライメント完了させた後、図示なき測定開始スイッチを押して測定開始信号を入力する。

トリガ信号が出力されると、制御部７０は、測定用赤外点光源１１を点灯させて眼底Ｅｆに測定指標を投光する。そして、制御部７０は、その反射光を撮像素子５２により受光し、指標像（リング像Ｒ）を検出する。このとき、はじめに予備測定が行われ、その結果に基づいて固視標呈示用可視光源３１及び固視標板３２が光軸方向に移動され、被検眼Ｅに対して雲霧がかけられる。その後、被検眼Ｅに対して本測定が行われる。

図４は、測定開始信号をトリガとして測定が実行されることによって、撮像素子２２にて撮像されたリング像である。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（リング画像）として記憶される。なお、本実施形態の本測定では、撮像素子２２にリング画像（リング像Ｒ）を連続して撮像させ、リング画像の加算／蓄積処理を行う。加算処理の回数が１〜２回を基本とし、撮像素子２２にリング画像を連続して撮像させ、加算処理を行うための画像データとして画像メモリ７１に複数の画像データを記憶させる。

その後、制御部７０は、画像メモリ７１に記憶された複数の画像を用い、加算した画像データを生成する。制御部７０は画像データに基づいて各経線方向にリング像の位置を特定する（細線化する）。制御部７０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を求めることによりリング像の位置を特定する。なお、加算処理によって画像データに重畳するノイズ光を抑制することで、精度よく測定結果を求めることが可能になる（詳しくは、特開２００６−１８７４８２号参照）。

次に、制御部７０は、特定された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像を近似する。なお、楕円近似の方法としては、眼屈折力測定や角膜形状測定等で周知である楕円近似の式を用いることができる。そして、近似された楕円の形状から各経線方向の屈折誤差を求めることができるので、これに基づいて被検眼の眼屈折値、Ｓ（球面度数）、Ｃ（柱面度数）、Ａ（乱視軸角度）の各値が演算され、測定結果がモニタ７に表示される。

続けて、図７を用いて調節力測定モードのフローを説明する。制御部７０はスイッチ部８からの入力信号に基づいて検者が測定モードを他覚遠用屈折力測定モードから調節力測定モードへと変更したことを検出する。なお、調節力測定モードは他覚遠用屈折力測定モードと同様に、撮像素子２２の出力信号に基づいてモニタ７に被検眼の前眼部像Ｆ（動画）が表示される。また、アライメント検出および測定部４のＸＹＺ方向の移動も他覚遠用屈折力測定モードと同様にして行われる。

図７のフローにおいて、制御部７０は、駆動部３７を制御して、固視標を遠方から近方に移動させる間に、駆動部３７の制御量を変更する（図７のステップＳ１０８〜Ｓ１１１参照）。なお、本実施形態では、固視標として、第２固視標３２ｂが用いられるが、もちろんこれに限定されず、第１固視標３２ａを用いるようにしてもよい。制御量を変更させる場合、例えば、制御部７０は、固視標が遠方から近方に移動させる間に固視標の移動速度、又は固視標を遠方から近方に段階的に移動させる間に各段階における移動量、の少なくともいずれかを変更する。

固視標が遠方から近方まで移動される間、本実施形態では、制御部７０は、固視標の呈示位置情報、眼屈折力の測定結果を、リアルタイムにてモニタリングする。これらのモニタリング結果は、制御量の変更に用いられる。モニタリングにおいて、例えば、制御部７０は、呈示位置情報及び測定結果を連続的又は所定の時間間隔にて取得し、随時更新する。なお、制御部７０は、各位置での測定結果を、呈示位置と関連付けてメモリ７４に記憶しておくようにしてもよい。

モニタリング結果を用いて制御量を変更する場合、本実施形態では、図７に示すように、制御部７０は、固視標の呈示位置情報と、呈示距離における眼屈折力の測定結果と、に基づいて制御量を変更するようになっている。これによって、被検眼の固視標に対する追従状態が、制御量に反映される。例えば、制御部７０は、固視標の呈示位置が、眼屈折値に対して許容範囲を超えると、固視標の移動速度又は各段階における移動量を落とすようにしてもよい。また、制御部７０は、固視標の呈示位置が、現在での測定時における眼屈折値に対して許容範囲を超えないように、固視標の移動を制御するようにしてもよい。なお、固視標の呈示位置と、眼屈折力の測定結果は、例えば、ディオプター値（Ｄ）、距離値（ｍ）のいずれかに換算されて使用される。なお、制御部７０は、固視標の呈示位置が、固視標が遠方から近方まで移動される間に測定された最もマイナス側の測定結果に対し、設定された閾値以上離れないように、駆動部３７の制御量を変更するようにしてもよい。

図８は調節力測定モードでのモニタ７の表示画面を示す。モニタ７には被検眼の前眼部像Ｆ（動画）、他覚遠用屈折力測定モードで測定した測定値（Ｓ，Ｃ，Ａ）、調節力を測定中の屈折力（ディオプタ）の最小値を示す屈折力最小値Ｄｈ、現在の固視標の呈示距離をディオプタに換算した固指標換算値Ｄｐ、調節力の測定を開始してからの経過時間を示す測定経過時間Ｔａｃｍが表示される。後述するように、遠点となる屈折力最小値Ｄｈから現在の固視標の呈示距離において測定した屈折力を減算して求めた直近調節力Ｄａ、固指標の呈示距離の変化に伴う直近調節力Ｄａの変化を表す屈折力変化グラフＧＬＰａ、移動する固視標の呈示距離をディオプタに換算して描画した固指標換算グラフＧＬＰｂが調節力の測定中に表示される。なお、グラフＧＬＰａとグラフＧＬＰｂの横軸の単位は時間（秒）であり、縦軸の単位はディオプタ（ディオプタ値）を示す。

＜ステップＳ１０１＞
制御部７０は駆動部３４を制御し、固視標３２の種類を他覚遠用屈折力測定モードで使用していた第１固視標３２ａから、調節力測定モードで使用する第２固視標３２ｂへと変更する。図６は調節力測定モードで使用する固視標３２ｂである。固視標３２ｂは円や線で構成された幾何学図柄や文字で構成される。なお、本実施形態では他覚遠用屈折力測定モードと調節力測定モードとで固視標３２の図柄を変更するがこれに限るものではない。他覚遠用屈折力測定モードと調節力測定モードとで同じ図柄の固指標板を用いてもよい。

＜ステップＳ１０２＞
制御部７０は駆動部３７を制御し、固指標の呈示距離を他覚遠用屈折力測定モードで測定した遠用屈折力Ｄｎに対して０．５ディオプタだけ遠方にずらした位置に移動させる。なお、調節力測定モードでは固視標の呈示距離を遠方から近方へと移動させる。他覚遠用屈折力測定モードで精度よく測定した被検眼Ｅの遠用屈折力Ｄｎよりも遠方に指標を配置し、遠方から近方に向かう調節力の測定中に固視標の呈示距離が被検眼Ｅの遠用屈折力Ｄｎとなる距離を通過させることで、調節力の測定の初期段階で固視標の追従性（視認性）を確保し、遠点を速やかに検出できる効果がある。

＜ステップＳ１０３＞
制御部７０はステップＳ１０１で固視標の変更、ステップＳ１０２で固視標の移動が完了すると、ジョイスティック５の先端に配置されている図示なきスタートスイッチの状態を監視する。検者が調節力測定を開始するためにスタートスイッチを押したことを検出すると、制御部７０は測定開始信号を出力してステップＳ１０４に進む。スタートスイッチの変化が無い間はステップＳ１０３で測定を待機する。なお、調節力の測定においては被検眼Ｅに呈示距離が変化する固視標を追従してもらう必要があるため、検者は調節力測定モードで測定を開始する前に被検者に変化する固視標の呈示距離に追従してもらうよう説明しておくことが好ましい。よって本実施形態では他覚遠用屈折力測定モードと異なり、制御部７０は被検眼Ｅと測定部４のアライメント状態が所定の許容範囲に入っていても調節力の測定を自動で開始させず、固視標の変更と固視標の呈示位置の呈示距離の移動が完了するとモニタ７に準備完了を示すメッセージまたは図柄（アイコン）を表示させる。

＜ステップＳ１０４＞
制御部７０はスタートスイッチが押されたことを検出すると、被検眼Ｅと測定部４のアライメント状態を判定する。被検眼Ｅと測定部４のアライメント状態が所定の許容範囲内に入っているときはステップＳ１０６に進む。被検眼と測定部４のアライメント状態が所定の許容範囲に入っていないときはステップＳ１０５に進む。なお、所定の許容範囲内とは他覚遠用屈折力測定モードのアライメント検出条件と同様である。

＜ステップＳ１０５＞
ステップＳ１０５ではスタートスイッチが押された直後に被検眼Ｅと測定部４のアライメント状態を検出してから、アライメント状態が所定の許容範囲に入らない経過時間を所定の判定時間と比較する。経過時間が所定の判定時間に達しない場合はステップＳ１０４に戻る。経過時間が所定の判定時間に達する場合は測定を中断してステップＳ１０３に戻る。なお、本実施形態ではスタートスイッチが押された直後から、アライメント状態が所定の許容範囲に入らない経過時間が５秒以上続くとエラーと判定して測定を停止させる。また、測定を中断してステップ１０３に戻る際には、モニタ７に再度スタートスイッチを押すことで測定が開始されることを示す図柄（アイコン）を表示させる。

＜ステップＳ１０６＞
制御部７０は受光素子２２から出力される垂直同期信号を監視し、受光素子２２が新たに露光期間を開始するタイミングを待つ。新たに露光期間を開始するタイミングになると、制御部７０は受光素子２２から出力される垂直同期信号を監視して屈折力を求めるために必要な露光期間だけ待機する。ここで、他覚遠用屈折力測定モードおよび調節力測定の固視標の初期の呈示位置を決定するための屈折力の測定方法（第１屈折力測定）と、調節力測定モードの調節力の測定中に測定する屈折力の測定方法（第２屈折力測定）とを変えている。調節力測定中の屈折力測定（第２屈折力測定）では被検眼Ｅの雲霧を行う必要が無い、また、調節力測定モードでは被検眼Ｅの屈折力を求めるために必要な撮像素子２２の露光期間（時間）を、他覚遠用屈折力測定モードで必要とする待機時間よりも短い時間とする。他覚遠用屈折力測定モードでは精度よく被検眼Ｅの遠用屈折力を測定するために撮像素子２２の出力信号に対して加算処理を行うが、調節力測定モードでは速やかな測定を行うために加算処理を行わない。

より詳細には、他覚遠用屈折力測定モードでは撮像素子２２から１／３０秒の間隔で逐次出力される出力信号（１画像）を用いて１〜２回の加算を行う。２回の加算は３つの画像で行うため、屈折力を求めるために必要な露光時間として最大で約１００ｍｓを要する。一方、調節力測定モードでは加算を行わず１画像のみで屈折力を求めるため、屈折力を求めるため必要な露光時間は１／３０秒（約３３ｍｓ）となる。

なお、被検眼Ｅの屈折力は固視標の呈示距離で変化する。撮像素子２２の露光期間中に固視標の呈示距離を移動（変化）させると、固指標の呈示距離が変化したことに伴う複数の屈折力の成分が撮像素子２２が受光する視標像（リング像）に重畳し、屈折力の精度が低下する。調節力の測定は被検眼Ｅの屈折力の変化に基づいて遠点および近点を求めるため、撮像素子２２の露光期間中に固指標の呈示距離を変化すると信頼性の乏しい屈折力で調節力を求めることになる。よって本実施形態の調節力測定は固視標の呈示距離を遠方から近方へと略連続的に移動させてゆきつつ被検眼Ｅの屈折力を測定してゆく。制御部７０は屈折力を求めるために必要な撮像素子２２の露光期間中に固視標の呈示距離を移動させない制御（つまり、固視標の移動を一旦停止させる制御）を行っている。

＜ステップＳ１０７＞
制御部７０は、ステップＳ１０６で取得した撮像素子２２の出力信号に基づいて、当該する固視標の呈示距離における被検眼Ｅの屈折力を求める。加算処理を行わない以外、屈折力の測定は他覚遠用屈折力測定モードと同様の方法で行われる。

＜ステップＳ１０８＞
制御部７０は、固視標の呈示位置情報と、眼屈折力の測定結果とのずれ量に基づいて、被検眼の固視標に対する追従状態を判定する。

より詳細には、制御部７０は、固視標の呈示距離に基づいて求められるディオプタ値からステップＳ１０７で求めた屈折力（ディオプタ値）を減算することで、当該する固視標の呈示距離における被検眼Ｅの追従評価値ΔＤ（ディオプタ値）を求める。ステップＳ１０８では追従評価値ΔＤと所定の条件（第１条件）とを比較する。追従評価値ΔＤがマイナス１ディオプタよりも大きい場合はステップＳ１１０に進む。追従評価値ΔＤがマイナス１ディオプタ以下の場合はステップＳ１０９に進む。なお、本実施形態では移動させた固視標の呈示距離に対して被検眼の調節追従性がよい場合、追従評価値ΔＤはマイナス１ディオプタよりも大きい値（例えばマイナス０．５ディオプタ）をとる。また、被検眼の追従性が悪いほど追従評価値ΔＤは小さい値（例えばマイナス２．０ディオプタ）をとる。

＜ステップＳ１０９＞
制御部７０は、ステップＳ１０８と同様にして追従評価値ΔＤと所定の条件とを比較する。だたし比較する条件はステップＳ１０９とは異なる第２条件となる。追従評価値ΔＤがマイナス１．７５ディオプタよりも大きい場合はステップＳ１１１に進み、追従評価値ΔＤがマイナス１．７５ディオプタ以下の場合はステップＳ１１２に進む。

＜ステップＳ１１０，Ｓ１１１＞
制御部７０は、前述の追従状態の判定結果に基づいて、固視標の制御量を変更する。制御部７０は、さらに、固視標の呈示位置情報と、その呈示距離における眼屈折力の測定結果と、に基づいて固視標の移動制御を変更する。

より詳細には、制御部７０は、ステップＳ１０８、ステップＳ１０９で判定した結果に基づいて固視標の呈示距離を移動させる。現在の固視標の呈示距離に対してステップＳ１１０では近方に２ステップ移動させる。ステップＳ１１１では近方に１ステップ移動させる。なお、本実施形態では固指標の呈示距離を１ステップの移動させるべく駆動部３７に制御を行うと、固指標の呈示距離はディオプタに換算すると０．０５ディオプタ離れた距離に移動する。なお、制御部７０は固視標が移動中か否かを、駆動部３７に対して制御を行ったタイミングから所定の経過時間が達したか否かで判断する。なお、固視標が移動中か否かの判断はこれに限るものではない。固指標板３２ｂが移動する箇所に移動量を検出する検出手段を設けてもよい。

以上のように、制御部７０は、固指標の呈示距離に基づくディオプタ値と、当該呈示距離において測定した被検眼Ｅの屈折力とから被検眼Ｅの調節追従状態を求めることで、固視標の呈示距離を変化させるための制御に反映する。つまり、固視標の呈示距離が遠方（遠点付近）から近方に向かって移動すると、被検眼Ｅの調節力の限界が徐々に現われる。その結果被検眼Ｅの固視標の追従性が悪くなる（固視標の呈示距離からくるディオプタ値と被検眼Ｅの屈折力を測定したディオプタ値の差分が増加してゆく）。

制御部７０は、被検眼Ｅの調節追従状態を、固視標の呈示距離と、測定した屈折力とから検知する。制御部７０は、被検眼Ｅの調節力の限界よりも早く被検者が調節を諦めないように、検知した調節追従状態に基づいて固視標の移動を制御する。例えば、制御部７０は、被検眼Ｅの調節追従状態が良好なときは固視標の呈示距離を大きく（早く）移動させる。制御部７０は、被検眼Ｅの調節追従状態が悪化してゆく（若しくは調節力の限界が近づいてくる）とき、固視標の呈示距離の移動を小さく，または被検眼Ｅの調節追従を待つ形で制御する。よって、被検眼Ｅの調節追従性を確保しつつ、短い所要時間で被検眼Ｅの調節力を測定することができる。

なお、本実施形態ではステップＳ１０９で追従評価値ΔＤがマイナス１．７５ディオプタ以下（第２条件）の場合はステップＳ１１２に進み固視標の呈示位置を停止させたままとしている。ここで、ステップＳ１０９で比較結果ＮＯと判定されステップＳ１１２に進む区間に追従評価値ΔＤを更に判定する第３条件を設けてもよい。第３条件として、例えば、追従評価値ΔＤがマイナス２ディオプタよりも小さい場合は固視標の呈示位置を遠方に１ステップ移動させ、追従評価値ΔＤがマイナス２ディオプタ以上の場合はステップＳ１１２に進ませる。このように、検知した調節追従状態に関し、被検眼Ｅの調節追従が明らかに悪いときは、制御部７０は、固視標の呈示距離を移動してきた方向とは逆方向に戻し、被検眼Ｅの調節追従を促進させるべく制御を行ってもよい。

なお、本実施形態では、被検眼Ｅの調節追従状態に基づいて固視標の呈示距離を変化させるときは、制御部７０は、固視標を一定の速度で、移動距離のみ変化させている。固視標の移動速度によっても被検眼Ｅの調節追従性は変化するため、制御部７０は検知した被検眼Ｅの調節追従状態に基づいて固視標の呈示距離の移動速度を変化させてもよい。本実施形態では調節測定中の１サイクル（Ｓ１０６〜Ｓ１１３）は約８３ｍｓであり、１サイクルのうち約４０％は撮像素子２２の受光期間となる。また、調節力の測定中は前述した１サイクルを測定完了まで連続して行う。よって本実施形態では制御部７０は固視標の移動速度を変させず移動距離のみを変化させるべく制御を行っているが、１サイクルでみれば移動距離を変化させることと移動速度を変化させることとは略変わりない制御となっている。

＜ステップＳ１１２＞
制御部７０はモニタ７に測定した直近調節力Ｄａを表示し、かつ、屈折力変化グラフＧＬＰａ、固視標換算グラフＧＬＰｂを描画する。なお、直近調節力Ｄａは屈折力最小値Ｄｈから固視標換算値Ｄｐを減算した値（ディオプタ）となる。屈折力変化グラフＧＬＰａは調節力測定中の直近調節力Ｄａの変化を示したグラフである。固視標換算グラフＧＬＰｂは調節力測定中の固視標の呈示距離の変化を示したグラフである。なお、グラフＧＬＰａとグラフＧＬＰｂの横軸の単位は時間（秒）であり、縦軸の単位はディオプタ（ディオプタ値）を示す。制御部７０は調節力測定の開始からの経過時間に相当する横軸の位置に描画を行う。つまり、本実施形態では屈折力変化グラフＧＬＰａおよび固視標換算グラフＧＬＰｂは測定開始から1サイクル（ステップＳ１０６〜ステップＳ１１３）が経過する度に更新され、測定開始から測定完了までグラフの描画が右側に伸びてゆく。

なお、屈折力変化グラフＧＬＰａおよび固視標換算グラフＧＬＰｂは、被検眼Ｅの前眼部を観察する調節力測定モードの画面に、前眼部像Ｆにスーパーインポーズさせる形態で表示させる。また、前眼部像Ｆの視認性を損なわないように、モニタ７の表示領域全体に表示される前眼部像Ｆに対し、モニタ７の表示領域全体の２０％以下となる領域を使用し、モニタ７の表示領域の右下の位置に配置させる。このように配置させることで、屈折力変化グラフＧＬＰａおよび固視標換算グラフＧＬＰｂは、モニタ７に表示される被検眼Ｅの瞳孔の領域だけでなく虹彩の領域にも重なり難くなる。よって、検者は被検眼の前眼部像を好適に観察しながら調節力測定の進行状態（固指標の呈示距離に対する被検眼Ｅの屈折力の追従状態）を確認することが可能になる。なお、本実施形態の測定では屈折力変化グラフＧＬＰａおよび固視標換算グラフＧＬＰｂの更新（描画の追加）は、モニタ７の解像度に対応するため所定の経過時間（例えば２サイクルに１回）で行う。また、後述するように屈折力変化グラフＧＬＰａは描画した領域内において垂直方向で色が変化する。

＜ステップＳ１１３＞
制御部７０は、さらに、各呈示位置での被検眼の眼屈折力をメモリ７４に関連付けて記憶する。ここで、メモリ７４は測定中の屈折力の最大値または最小値を保持する保持手段（ピークホールド手段）も兼ねる。測定中にメモリ７４に保持（記憶）してある最大値または最小値を超える屈折力の取得があった場合、制御部７０はメモリ７４の所定の番地に保持している最大値または最小値の更新を行う。このように、制御部７０は調節力の測定を終了させるか否かの判定を行ない、該判定結果に基づいて固視標の移動を終了する。例えば、所定の条件として、測定開始からの経過時間が３０秒を超えたとき、または調節力測定中の屈折力の最大値が６秒以上変化されていないとき、または固視標を停止させている時間が６秒を超えるときに所定に条件を満たしたと判定して調節力の測定を完了する。所定の条件を満たしていない場合、調節力の測定を継続させるべくステップＳ１０６に移る。

なお、測定完了の条件を満たした場合は、調節力測定の結果を確認できる画面に遷移可能となる図柄（アイコン）をモニタ７に表示する。図９は検者が調節力測定の結果を確認するためスイッチ部８の図示なき調節力結果表示スイッチを押した場合に表示される画面である。調節力結果画面では測定結果となる被検眼Ｅの調節力Ｄｂ、調節力測定中に測定した屈折力の最大値に基づく近点値Ｄｍａｘ、調節力測定中に測定した屈折力の最小値に基づく遠点値Ｄｍｉｎ、屈折力変化グラフＧＬＰａ、固視標換算グラフＧＬＰｂを表示させる。なお、屈折力変化グラフＧＬＰａは垂直方向に向けて色を変化させて描画する。Ａｒｅａ１の領域は水色、Ａｒｅａ２の領域は緑色、Ａｒｅａ３の領域は黄色、Ａｒｅａ４の領域はオレンジ色で表示される。なお、Ａｒｅａ１からＡｒｅａ４にかけて各々の領域が接する近傍境界は中間色を使用して表示する。このように垂直方向に伸びるグラフの色を変えることで、検者は調節力測定中の被検眼Ｅの追従状態の変化を捉えやすく、調節力結果画面においても最大調節力を掴み易くなる。

なお、本実施形態では、制御部７０は、固視標の呈示位置が遠方から近方に移動される際の各呈示位置での被検眼の眼屈折力における最大値と最小値に基づいて被検眼の調節力Ｄｂを算出するようになっている。これにより、調節力の測定性を向上させることができる。

また、調節力結果画面が表示されている状態で検者がスイッチ部8に設けられた図示なき印刷スイッチを操作すると制御部７０はプリンタ７８を制御して測定結果の印刷を行う。図１０はサーマルプリンタを用いた場合の印刷例を示す。印刷された用紙には他覚遠用屈折力測定モードで測定した情報ＰＲａおよびＰＲｂのほか、調節力測定モードで測定した被検眼Ｅの調節力Ｄｂ、調節力測定中に測定した屈折力の最大値に基づく近点値Ｄｍａｘ、調節力測定中に測定した屈折力の最小値に基づく遠点値Ｄｍｉｎ、印刷用の屈折力変化グラフＰＲｃが測定結果として印刷される。

なお、本実施形態では調節力測定モードの開始位置を他覚遠用屈折力測定モードで測定した屈折値から求め設定したがこれに限るものでない。スタートボタンが押されたら他覚遠用屈折力測定モードと同じ制御内容で被検眼の屈折力を測定し、遠用位置を求めて固視標を呈示位置へと移動させてもよい。

なお、以上の説明においては、眼底反射光によるリングパターン像を取得する測定光学系を例にとって説明したが、これに限るものではない。固指標の呈示距離を移動させ、他覚屈折力測定によって被検者眼Ｅの調節力を測定する装置であれば本発明の適用が可能である。例えば、被検者眼の波面収差を求めるために被検眼Ｅの眼底Ｅｆにスポット指標を投光し、その眼底反射光をシャックハルトマンセンサを用いて検出する測定光学系であってもよい。

なお、以上の説明においては、モニタリング結果を用いて制御量を変更する場合、固視標の呈示位置情報と、呈示距離における眼屈折力の測定結果と、が第１の許容範囲を満たさない場合、制御量を変更したが、これに限定されない。

例えば、制御部７０は、固視標の呈示位置が遠方から近方に移動される間の眼屈折力の測定結果の変化に基づいて、固視標の移動に対する被検眼の追従状態（例えば、追従状態が良好か否か）を判定すればよい。そして、制御部７０は、追従状態が悪くなったと判定された場合、制御量を変更するようにすればよい。

より詳細には、制御部７０は、呈示距離における眼屈折力の測定結果に応じて、制御量を変更するようにしてもよい。詳細には、例えば、単位時間当たりの眼屈折力の変化量が減少した場合、固視標に対する被検眼の追従性に変化があると考えられる。そこで、単位時間当たりの眼屈折力の変化量に応じて、制御部７０は、制御量（例えば、固視標の移動速度、又は各段階における固視標の移動量）を変更するようにしてもよい。これによって、検者は、固視標の追従が可能となる。したがって、本来の調節力をスムーズに測定できる。なお、変化量が増加したときは、制御量を増加させる。変化量が減少したとき（又は変化量がなくなったとき）は、制御量を減少させればよい。

また、制御部７０は、例えば、固視標の呈示位置に応じて、制御量を変更するようにしてもよい。例えば、固視標の呈示距離が、被検眼に近づくほど、調節負荷が大きくなり、追従が難しくなる。そこで、固視標の呈示位置に応じて制御量（例えば、固視標の移動速度、又は各段階における固視標の移動量）を変更してもよい。これによって、検者は、固視標の追従が可能となる。したがって、本来の調節力をスムーズに測定できる。なお、呈示距離が被検眼から遠いときは、制御量を大きくし、呈示距離が被検眼に近いときは、制御量を少なくすればよい。

なお、上記説明においては、固視標の呈示位置情報と、呈示距離における眼屈折力の測定結果と、が許容範囲を満たさない場合、固視標の移動方向を変更，または固視標の移動を一旦停止したが、これに限定されない。つまり、制御部７０は、固視標の呈示位置が遠方から近方に移動される間の眼屈折力の測定結果の変化に基づいて、固視標の移動に対する被検眼の追従の可否を判定する。そして、制御部７０は、被検眼が追従できていないと判定されたとき、固視標の移動方向を変更，または固視標の移動を一旦停止するようにすればよい。例えば、制御部７０は、単位時間当たりの眼屈折力の変化量が許容範囲を満たすか否かにより被検眼が固視標を追従できているか否かを判定する。そして、制御部７０は、変化量が許容範囲を満たさないと判定されたとき、固視標の移動方向を変更，または固視標の移動を一旦停止するようにすればよい。

なお、以上の説明においては、眼屈折力の測定結果の変化が下降に転じてから所定時間経過後に、固視標の移動を終了したが、これに限定されない。つまり、制御部７０は、固視標の呈示位置が遠方から近方に移動される間の眼屈折力の測定結果の変化に基づいて、固視標の移動に対する被検眼の追従の可否を判定する。そして、制御部７０は、被検眼が追従できていない状態が一定時間続いたとき、固視標の移動を終了するようにすればよい。例えば、制御部７０は、制御量を変更したにも関わらず、単位時間当たりの眼屈折力の変化量が許容範囲を満たすか否かにより被検眼が固視標を追従できているか否かを判定する。そして、制御部７０は、変化量が許容範囲を満たさない状態が一定時間続いたときい、固視標の移動を終了するようにしてもよい。

なお、以上の説明においては、固視標の呈示位置が遠方から近方に移動される際の各呈示位置での被検眼の眼屈折力に基づいて被検眼の調節力を測定する場合を例として、制御量の変更手法について、説明したが、これに限定されない。例えば、被検眼の近方での眼屈折力を測定する際に、遠方から近方に固視標を移動させる場合においても、本実施形態の技術の適用は可能である。

本発明に係る眼屈折力測定装置の外観図である。光学系および制御部の概略構成図である。リングレンズの構成について説明する概略図である。撮像素子２２に撮像されたリング像である。モニタ７に表示される前眼部像及び各種指標像を示した図である。調節力測定モードで使用する第１固指標板である。調節力測定を説明するフローチャート図である。調節力測定中のモニタ７の表示例である。モニタ７に表示される調節力測定結果の画面である。調節力測定結果を含めた測定結果の印刷例である。

４測定部
６ＸＹＺ駆動部
７モニタ
８スイッチ部
１０測定光学系
２２撮像素子
３０固指標呈示光学系
３２固指標板
３７駆動部
５０観察光学系
５２撮像素子
７０制御部
７５メモリ
７７画像処理部

Claims

被検眼の眼底に測定光を投光し，前記眼底からの反射光に基づいて前記被検眼の眼屈折力を測定する測定手段と、前記被検眼に対して固視標を呈示する固視標呈示手段と、前記被検眼に呈示される前記固視標の呈示位置を移動させるための駆動手段と、前記駆動手段を制御して前記固視標の呈示位置を遠方から近方に移動させる制御手段と、を備え、少なくとも遠方位置及び近方位置での眼屈折力を測定可能な眼屈折力測定装置であって、
前記制御手段は、前記駆動手段を制御して、前記固視標を遠方から近方に移動させる間に、前記駆動手段の制御量を変更可能であることを特徴とする眼屈折力測定装置。
前記制御手段は、前記制御量を変更させる場合、前記固視標が遠方から近方に移動させる間に前記固視標の移動速度、又は前記固視標を遠方から近方に段階的に移動させる間に各段階における移動量、の少なくともいずれかを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。
前記測定手段は、前記固視標の呈示位置が遠方から近方に移動される際の各呈示位置での前記被検眼の眼屈折力に基づいて被検眼の調節力を測定することを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の眼屈折力測定装置。
前記制御手段は、前記固視標の呈示位置が遠方から近方に移動される間の眼屈折力の測定結果の変化に基づいて前記制御量を変更することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の眼屈折力測定装置。
前記制御手段は、さらに、前記固視標の呈示位置が遠方から近方に移動される間の眼屈折力の測定結果の変化に基づいて、前記固視標の移動方向を変更，または前記固視標の移動を一旦停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の眼屈折力測定装置。
前記制御手段は、さらに、前記固視標の呈示位置が遠方から近方に移動される間の眼屈折力の測定結果の変化に基づいて、前記固視標の移動に対する前記被検眼の追従の可否を判定し、前記被検眼が追従できていない状態が一定時間続いたとき、前記固視標の移動を終了することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の眼屈折力測定装置。
前記制御手段は、前記測定手段により被検眼の調節力が測定される場合、前記固指標の初期の呈示位置を決定するために眼屈折力を測定する第１屈折力測定と、呈示位置を移動させながら眼屈折力を測定するための第２屈折力測定とで、眼屈折力の測定方法を変更することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の眼屈折力測定装置。
前記測定手段は、前記反射光を蓄光する二次元撮像素子を備え、前記視標が静止しているときの前記二次元撮像素子の出力信号を用いて屈折力を求めることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の眼屈折力測定装置。