<概要>
以下、典型的な実施形態の1つについて、図面を参照して説明する。図1〜図12は本実施形態に係る自覚式検眼装置を説明する図である。なお、本開示においては、本実施例に記載した装置に限定されない。例えば、下記実施例の機能を行う端末制御ソフトウェア(プログラム)を、ネットワークまたは各種記憶媒体等を介してシステムあるいは装置に供給し、システムあるいは装置の制御装置(例えば、CPU等)がプログラムを読み出して実行することも可能である。なお、以下の<>にて分類された項目は、独立又は関連して利用されうる。
以下の説明においては、自覚式検眼装置の奥行き方向(被検者の前後方向)をZ方向、奥行き方向に垂直な平面上の水平方向(被検者の左右方向)をX方向、奥行き方向に垂直な平面上の鉛直方向(被検者の上下方向)をY方向として説明する。なお、符号に付されるL及びRは、それぞれ左眼用及び右眼用を示すものとする。
例えば、本実施形態における自覚式検眼装置(例えば、自覚式検眼装置1)は、投光光学系(例えば、投光光学系30)と、矯正光学系(例えば、矯正光学系60、自覚式測定光学系25)と、を有し、被検眼の光学特性を自覚的に測定する。
例えば、自覚的に測定される被検眼の光学特性としては、眼屈折力(例えば、球面度数、乱視度数、乱視軸角度等の少なくともいずれか)、コントラスト感度、両眼視機能(例えば、斜位量、立体視機能等の少なくともいずれか)等の少なくともいずれかであってもよい。
例えば、投光光学系は、視標光束を被検眼に向けて投影する。例えば、矯正光学系は、投光光学系の光路中に配置され、視標光束の光学特性を変化させる。なお、投光光学系については、自覚式検眼装置において一体的に設けられている必要は無く、別途、投光光学系を備える装置が設けられる構成であってもよい。すなわち、本実施形態における自覚式検眼装置としては、少なくとも矯正光学系を備える構成であってもよい。
<投光光学系>
例えば、投光光学系は、視標光束を照射する光源を有する。また、例えば、投光光学系は、視標光束を投影する光源から投影された視標光束を被検眼に向けて導光する少なくとも1つ以上の光学部材等を有してもよい。
例えば、視標光束を投影する光源としては、ディスプレイ(例えば、ディスプレイ31)を用いる構成であってもよい。例えば、ディスプレイとしては、LCD(Liquid Crystal Display)や有機EL(Electro Luminescence)等が用いられる。例えば、ディスプレイには、ランドルト環視標等の検査視標等が表示される。
例えば、視標光束を投影する光源としては、DMD(Digital Micromirror Device)を用いてもよい。一般的に、DMDは反射率が高く明るい。そのため、偏光を用いる液晶ディスプレイを用いた場合と比べ、視標光束の光量を維持できる。
例えば、視標光束を投影する光源としては、視標呈示用可視光源と、視標板と、を有する構成であってもよい。この場合、例えば、視標板は回転可能なディスク板であり、複数の視標を持つ。複数の視標は、例えば、自覚測定時に使用される視力検査用視標等を含んでいる。例えば、視力検査用視標は、視力値毎の視標(視力値0.1、0.3、・・・、1.5)が用意されている。例えば、視標板はモータ等によって回転され、視標は、被検眼に視標光束が導光される光路上で切換え配置される。もちろん、視標光束を投影する光源としては、上記構成以外の光源を用いてもよい。
例えば、本実施形態において、投光光学系は、左右一対に設けられた右眼用投光光学系と左眼用投光光学系を有するようにしてもよい。例えば、右眼用投光光学系と左眼用投光光学系は、右眼用投光光学系を構成する部材と左眼用投光光学系を構成する部材とが、同一の部材によって構成されていてもよい。また、例えば、右眼用投光光学系と左眼用投光光学系は、右眼用投光光学系を構成する部材と左眼用投光光学系を構成する部材とで少なくとも一部の部材が異なる部材によって構成されていてもよい。例えば、右眼用投光光学系と左眼用投光光学系は、右眼用投光光学系を構成する部材と左眼用投光光学系を構成する部材とで少なくとも一部の部材が兼用されている構成であってもよい。また、例えば、右眼用投光光学系と左眼用投光光学系は、右眼用投光光学系を構成する部材と左眼用投光光学系を構成する部材とが、別途それぞれ設けられている構成であってもよい。
<矯正光学系>
例えば、矯正光学系は、視標光束の光学特性(例えば、球面度数、円柱度数、円柱軸、偏光特性、及び収差量等の少なくともいずれか)を変更する構成であればよい。例えば、視標光束の光学特性を変更する構成として、光学素子を制御する構成であってもよい。例えば、光学素子としては、球面レンズ、円柱レンズ、クロスシリンダレンズ、ロータリプリズム、波面変調素子等の少なくともいずれかを用いる構成であってもよい。もちろん、例えば、光学素子としては、上記記載の光学素子とは異なる光学素子を用いるようにしてもよい。
例えば、矯正光学系は、被検眼に対する視標の呈示位置(呈示距離)が光学的に変えられることにより、被検眼の球面度数が矯正される構成であってもよい。この場合、例えば、視標の呈示位置(呈示距離)が光学的に変更する構成としては、光源(例えば、ディスプレイ)を光軸方向に移動させる構成であってもよい。また、この場合、例えば、光路中に配置された光学素子(例えば、球面レンズ)を光軸方向に移動させる構成であってもよい。もちろん、矯正光学系は、光学素子を制御する構成と光路中に配置された光学素子を光軸方向に移動させる構成と組み合わせた構成であってもよい。
例えば、矯正光学系としては、被検眼の眼前に配置される光学素子を切り換えて配置する検眼ユニット(フォロプタ)であってもよい。例えば、検眼ユニットは、複数の光学素子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させるための駆動手段と、を有し、駆動手段(例えば、モータ)の駆動により光学素子を電気的に切り換える構成であってもよい。
例えば、矯正光学系としては、投光光学系から視標光束を被検眼に向けて導光するための光学部材と、投光光学系の光源と、間に光学素子を配置して、光学素子を制御することによって、視標光束の光学特性を変更する構成であってもよい。すなわち、矯正手段としては、ファントムレンズ屈折計(ファントム矯正光学系)の構成であってもよい。この場合、例えば、矯正光学系によって矯正された視標光束が光学部材を介して被検眼に導光される。
例えば、本実施形態において、矯正光学系は、左右一対に設けられた右眼用矯正光学系と左眼用矯正光学系を有する。例えば、右眼用矯正光学系と左眼用矯正光学系は、右眼用矯正光学系を構成する部材と左眼用矯正光学系を構成する部材とが、同一の部材によって構成されていてもよい。また、例えば、右眼用矯正光学系と左眼用矯正光学系は、右眼用矯正光学系を構成する部材と左眼用矯正光学系を構成する部材とで少なくとも一部の部材が異なる部材によって構成されていてもよい。例えば、右眼用矯正光学系と左眼用矯正光学系は、右眼用矯正光学系を構成する部材と左眼用矯正光学系を構成する部材とで少なくとも一部の部材が兼用されている構成であってもよい。また、例えば、右眼用矯正光学系と左眼用矯正光学系は、右眼用矯正光学系を構成する部材と左眼用矯正光学系を構成する部材とが、別途それぞれ設けられている構成であってもよい。
<被検眼の位置ずれと眼屈折力とに基づく視標光束の投影倍率補正>
例えば、本実施形態における自覚式検眼装置は、矯正光学系の矯正度数を取得する取得手段(例えば、制御部70)を備えてもよい。また、例えば、本実施形態における自覚式検眼装置は、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する検出手段(例えば、制御部70)を備えてもよい。また、例えば、自覚式検眼装置は、検出手段によって検出された検出結果と、取得手段によって取得された矯正度数と、に基づいて、被検眼に投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する補正量設定手段(例えば、制御部70)を備えてもよい。また、例えば、補正量設定手段によって設定された補正量に基づいて、視標光束の投影倍率を補正する補正手段(例えば、制御部70)を備えていてもよい。
上記の構成によって、検者は、瞳共役位置から被検眼がずれること及び被検眼の眼屈折力が原因となって生じる視標のサイズの変化を抑制して、被検眼の光学特性を自覚的に測定することができる。このため、検者は自覚測定を精度よく行うことができる。
また、例えば、被検眼の位置が移動した場合等で、被検眼に対して投光光学系の瞳共役位置の位置合わせが困難であっても、被検眼が瞳共役位置に位置合わせされた際に観察することのできる視標のサイズと、同様のサイズにて、視標を呈示することができる。これによって、被検眼の位置がずれた際に、視標のサイズが変更してしまい、被検者が視標を観察しづらくなることを抑制することができる。すなわち、検者は自覚測定を精度よく行うことができる。
例えば、検出手段は、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する構成として、被検眼(例えば、被検眼角膜頂点又は被検眼瞳孔位置)と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する構成であってもよい。また、例えば、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する構成として、被検眼のアライメント状態を検出する構成であってもよい。この場合、例えば、アライメント基準位置が設定され、アライメント基準位置からずれ量が検出されることで、被検眼のアライメント状態が検出されるようにしてもよい。なお、アライメント基準位置とは、アライメント状態が適正(例えば、被検眼と投光光学系を収納する測定ユニットとの位置合わせが適正)であるとされる位置である。つまり、被検眼がアライメント基準位置に位置合わせされることによって、アライメント状態が適正となり、正視の被検眼(眼屈折力が0Dの被検眼)の瞳孔位置が瞳共役位置と一致する。また、例えば、被検眼がアライメント基準位置に位置合わせされた際の、被検眼から自覚式検眼装置1における所定の部材(例えば、呈示窓3、測定手段7等)までの距離を作動距離として用いるようにしてもよい。この場合、例えば、アライメント基準位置は、被検眼と自覚式検眼装置1との作動距離を適正な作動距離とするための位置である。被検眼と自覚式検眼装置1との作動距離が適正な作動距離である場合に、正視の被検眼(眼屈折力が0Dの被検眼)の瞳孔位置が瞳共役位置と一致する構成となっている。
例えば、矯正光学系による矯正度数は、予め、被検眼の眼屈折力が取得されて、眼屈折力に基づいて、矯正光学系が制御されることで、設定されるようにしてもよい。この場合、例えば、自覚式検眼装置は、被検眼の眼屈折力を取得する眼屈折力取得手段を有してもよい。例えば、眼屈折力取得手段によって取得された眼屈折力に基づいて、矯正光学系が制御されてもよい。矯正光学系が制御された後、矯正光学系による矯正度数を取得して、補正量の設定を行うようにしてもよい。
例えば、眼屈折力取得手段は、自覚式検眼装置に備えられた他覚測定光学系(例えば、他覚式測定光学系10)によって眼屈折力を測定することで、被検眼の眼屈折力を取得する構成であってもよい。また、例えば、眼屈折力取得手段は、自覚式検眼装置に備えられた自覚測定光学系(例えば、他覚式測定光学系25)によって取得された眼屈折力を測定することで、被検眼の眼屈折力を取得する構成であってもよい。この場合、例えば、自覚測定中のタイミングで取得されている眼屈折力であってもよい。また、この場合、例えば、自覚測定中とは異なるタイミングで測定された眼屈折力であってもよい。また、例えば、眼屈折力取得手段は、自覚式検眼装置とは別途、異なる装置の他覚測定光学系又は自覚測定光学系によって測定された眼屈折力を、受信することによって被検眼の眼屈折力を取得する構成であってもよい。また、例えば、眼屈折力取得手段は、検者が操作手段を操作することによって入力された眼屈折力を受信することによって、被検眼の眼屈折力を取得する構成であってもよい。
例えば、補正量設定手段は、予め、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離と、眼屈折力と、に基づく補正量が設定されている構成であってもよい。この場合、例えば、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離と、眼屈折力と、に基づく補正テーブルが記憶手段(例えば、メモリ75)に記憶され、記憶手段より補正量を呼び出すことで、補正量を設定するようにしてもよい。また、例えば、補正量設定手段は、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離と、眼屈折力と、に基づいて演算処理を行い、補正量を算出する構成であってもよい。
<被検眼と瞳共役位置との位置合わせに基づく視標光束の投影倍率補正>
例えば、自覚式検眼装置は、視標光束の像を光学的に所定の検査距離となるように被検眼に導光する固定光学部材(例えば、凹面ミラー85)を備えていてもよい。また、例えば、自覚式検眼装置は、投光光学系を収納する測定ユニット(例えば、測定手段7)を備えていてもよい。また、例えば、自覚式検眼装置は、測定ユニットの位置情報を取得する位置情報取得手段(例えば、制御部70)を備えていてもよい。例えば、自覚式検眼装置は、位置情報に基づいて、被検眼に投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する補正量設定手段(例えば、制御部70)と、を備えていてもよい。また、例えば、自覚式検眼装置は、補正量設定手段によって設定された補正量に基づいて、視標光束の投影倍率を補正する補正手段(例えば、制御部70)を備えていてもよい。例えば、上記のような構成によって、固定光学部材を有した自覚式検眼装置において、被検眼と投光光学系の瞳共役位置とのずれを調整した際に、被検眼に投影される視標の投影倍率が変化した場合であっても、検者は被検眼に同じサイズの視標を投影することができる。このため、被検眼に対する自覚測定を精度よく行うことができる。
なお、例えば、位置情報に基づいて被検眼に投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する補正量設定手段と、検出手段によって検出された検出結果と取得手段によって取得された矯正光学系の矯正度数とに基づいて被検眼に投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する補正量設定手段とは、少なくとも一部が兼用される構成であってもよい。もちろん、上記それぞれの補正量設定手段が別途設けられる構成であってもよい。
例えば、固定光学部材は、装置本体に固定配置されていてもよい。例えば、装置本体は、被検眼に対して固定配置される構成であってもよい。例えば、固定光学部材は、矯正光学系によって矯正された視標光束を前記被検眼に導光する構成であってもよい。
例えば、固定光学部材は、凹面ミラーを用いてもよい。例えば、凹面ミラーを用いることによって、自覚式検査手段において光学的に所定の検査距離に視標を呈示することが可能となり、所定の検査距離に視標を呈示する際に、実際の距離となるように部材等を配置する必要がなくなる。これによって、余分な部材、スペースが必要なくなり、装置を小型化することができる。もちろん、固定光学部材は、凹面ミラーに限定されない。例えば、固定光学部材は、視標光束の像を光学的に所定の検査距離となるように被検眼に導光する構成であればよい。この場合、例えば、固定光学部材として、レンズ等を用いるようにしてもよい。
例えば、位置情報取得手段は、測定ユニットの位置情報を取得できる構成であればよい。例えば、測定ユニットの位置情報を取得する構成としては、測定ユニットの移動(例えば、測定ユニットの位置情報)を検出する構成であってもよい。なお、測定ユニットの位置情報を検出する構成としては、測定ユニットの位置を検出する構成であってもよいし、測定ユニットの移動量を検出する構成であってもよい。なお、測定ユニットの位置情報は、測定ユニット全体の位置情報であってもよいし、測定ユニットに収納された投光光学系の少なくとも1つの部材の位置情報であってもよい。また、測定ユニットの位置情報は、自覚式検眼装置1において、測定ユニットとともに移動される光学部材の位置情報であってもよい。この場合、測定ユニットとともに移動される光学部材は、測定ユニットと一体的に移動される構成であってもよい。
また、例えば、測定ユニットの位置情報を取得する構成としては、被検眼(例えば、被検眼角膜頂点又は被検眼瞳孔位置等)と測定ユニットとの相対位置情報を取得する構成であってもよい。なお、例えば、位置情報取得手段は、被検眼と測定ユニットの相対位置情報を取得する場合、被検眼の位置と測定ユニットの位置とのそれぞれを検出することによって、相対位置情報を取得する構成であってもよい。なお、例えば、位置情報取得手段は、被検眼と測定ユニットの相対位置情報を取得する場合、測定ユニットの位置を検出することによって、相対位置情報を取得する構成であってもよい。この場合、例えば、予め、被検眼の位置が記憶手段に記憶されていてもよい。また、例えば、位置情報取得手段は、測定ユニットの移動量を検出することによって、相対位置情報を取得する構成であってもよい。この場合、例えば、予め設定された初期位置からの測定ユニットに移動量を検出するようにしてもよい。なお、測定ユニットの位置情報は、測定ユニット全体の位置情報であってもよいし、測定ユニットに収納された投光光学系の少なくとも1つの部材の位置情報であってもよい。
また、例えば、測定ユニットの位置情報を取得する構成としては、固定光学部材と測定ユニットの相対位置情報を取得することで、測定ユニットの位置情報を取得する構成としてもよい。なお、例えば、位置情報取得手段は、固定光学部材と測定ユニットの相対位置情報を取得する場合、固定光学部材の位置と測定ユニットの位置とのそれぞれを検出することによって、相対位置情報を取得する構成であってもよい。なお、例えば、位置情報取得手段は、固定光学部材と測定ユニットの相対位置情報を取得する場合、測定ユニットの位置を検出することによって、相対位置情報を取得する構成であってもよい。この場合、例えば、予め、固定光学部材の位置が記憶手段に記憶されていてもよい。また、例えば、位置情報取得手段は、測定ユニットの移動量を検出することによって、相対位置情報を取得する構成であってもよい。この場合、例えば、予め設定された初期位置からの測定ユニットに移動量を検出するようにしてもよい。なお、測定ユニットの位置情報は、測定ユニット全体の位置情報であってもよいし、測定ユニットに収納された投光光学系の少なくとも1つの部材の位置情報であってもよい。
例えば、補正量設定手段は、予め、相対位置情報に基づく補正量が設定されている構成であってもよい。この場合、例えば、相対位置情報に基づく補正テーブルが記憶手段に記憶され、記憶手段より補正量を呼び出すことで、補正量を設定するようにしてもよい。また、例えば、補正量設定手段は、相対位置情報に基づいて、演算処理を行い、補正量を算出する構成であってもよい。
例えば、自覚式検眼装置は、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する検出手段(例えば、制御部70)を備えていてもよい。また、例えば、自覚式検眼装置は、検出手段による検出結果に基づいて、固定光学部材に対する光軸方向における測定ユニットの位置を調整する調整手段(例えば、左眼用駆動手段9L、右眼用駆動手段9R)を備えていてもよい。これによって、被検眼の位置がずれていた場合には、投光光学系の瞳共役位置が被検眼に一致するように、固定光学部材と測定ユニットとの間の距離が自動的に調整される。このため、検者は、被検眼に対して測定ユニットを容易にアライメントすることができる。
例えば、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する検出手段は、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する構成として、被検眼(例えば、被検眼角膜頂点又は被検眼瞳孔位置)と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する構成であってもよい。また、例えば、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する構成として、被検眼のアライメント状態を検出する構成であってもよい。
なお、検出手段による検出結果に基づいて、測定ユニットの位置を調整する構成を例に挙げたがこれに限定されない。例えば、調整手段は、手動によって、光軸方向における測定ユニットの位置を調整する構成であってもよい。この場合、例えば、操作手段を操作することによって、測定ユニットの位置が調整される構成であってもよい。
なお、例えば、測定ユニットの位置の調整は、測定ユニットに収納された投光光学系の少なくとも一部の部材を移動させることによって、投光光学系の瞳共役位置を移動させることができる構成であればよい。
<補正手段>
例えば、補正手段は、補正量に基づいて、ディスプレイ(例えば、ディスプレイ31)に表示される視標のサイズを変更することで、視標光束の投影倍率を補正する構成であってもよい。この場合、投光光学系はディスプレイを有し、ディスプレイに視標が表示されることで視標光束が出射される構成であればよい。例えば、設定された補正量に基づいてディスプレイに表示される視標のサイズを変更する構成によって、検者は、視標光束の投影倍率を容易に補正することができる。
また、例えば、補正手段は、補正量に基づいて、駆動手段を制御して前記光学部材を移動させることで視標光束の投影倍率を補正するようにしてもよい。この場合、例えば、投光光学系の光路において移動可能な光学部材と、光学部材を投光光学系の光路において移動させる駆動手段と、を備える構成であればよい。なお、例えば、光学部材としては、レンズ、プリズム、ミラー等を用いてもよい。また、例えば、光学部材としては、投光光学系中におけるいずれかの光学部材であってもよいし、投光光学系とは、別途、異なる部材として設けられた光学部材であってもよい。例えば、このような構成によって、検者は、被検眼に対して光学部材を適切な位置に配置し、視標光束の投影倍率を精度よく補正することができる。
なお、例えば、補正手段は、駆動手段を制御して光学部材を移動させる構成として、補正量に基づいて、駆動手段を制御して光学部材を投光光学系の光軸方向に移動させることで視標光束の投影倍率を補正する構成であってもよい。例えば、これによって、検者は、簡易的な構成で視標光束の投影倍率を補正することができる。また、例えば、補正手段は、駆動手段を制御して光学部材を移動させる構成として、補正量に基づいて駆動手段を制御して、光学部材を投光光学系の光路中に挿脱することで、視標光束の投影倍率を補正する構成であってもよい。例えば、これによって、検者は、容易な構成で視標光束の投影倍率を補正することができる。
<実施例>
以下、本実施例における自覚式検眼装置について説明する。例えば、自覚式検眼装置としては、自覚式測定手段を備えていてもよい。また、例えば、自覚式検眼装置としては、他覚式測定手段を備えていてもよい。なお、本実施例においては、自覚式測定手段と、他覚式測定手段と、をどちらも備えた自覚式検眼装置を例に挙げて説明する。
図1は、本実施例に係る自覚式検眼装置1の外観図を示す。例えば、自覚式検眼装置1は、筐体2、呈示窓3、モニタ4、顎台5、基台6、前眼部撮像光学系100等を備える。例えば、筐体2は、その内部に測定手段7を備える(詳細については後述する)。例えば、呈示窓3は、被検者に視標を呈示するために用いる。例えば、被検者の被検眼Eには、測定手段7からの視標光束が呈示窓3を介して投影される。
例えば、モニタ(ディスプレイ)4は、被検眼Eの光学特性結果(例えば、球面屈折度S、円柱屈折度C、乱視軸角度A等)を表示する。例えば、モニタ4はタッチパネルである。すなわち、本実施例においては、モニタ4が操作部(コントローラ)として機能する。例えば、モニタ4から入力された操作指示に応じた信号は、後述する制御部70に出力される。なお、モニタ4はタッチパネル式でなくてもよいし、モニタ4と操作部とを別に設ける構成であってもよい。例えば、この場合には、操作部として、マウス、ジョイスティック、キーボード等の操作手段の少なくともいずれかを用いる構成が挙げられる。
例えば、モニタ4は、筺体2に搭載されたディスプレイであってもよいし、筺体2に接続されたディスプレイであってもよい。例えば、この場合には、パーソナルコンピュータのディスプレイを用いる構成としてもよい。また、複数のディスプレイを併用してもよい。
例えば、顎台5によって、被検眼Eと自覚式検眼装置1との距離が一定に保たれる。なお、本実施例では、被検眼Eと自覚式検眼装置1との距離を一定に保つために顎台5を用いる構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、本実施例においては、被検眼Eと自覚式検眼装置1との距離を一定に保つために、額当てや顔当て等を用いる構成であってもよい。例えば、基台6には、顎台5と筐体2が固定されている。
例えば、前眼部撮像光学系100は、図示なき撮像素子とレンズによって構成される。例えば、前眼部撮像光学系100は、被検者の顔を撮像するために用いる。
<測定手段>
例えば、測定手段7は、左眼用測定手段7Lと右眼用測定手段7Rを備える。例えば、本実施例における左眼用測定手段7Lと右眼用測定手段7Rは、同一の部材を備えている。すなわち、本実施例における自覚式検眼装置1は、左右一対の自覚式測定手段と左右一対の他覚式測定手段を有する。もちろん、左眼用測定手段7Lと右眼用測定手段7Rは、少なくとも一部の部材が異なる構成であってもよい。
図2は、測定手段7の構成について説明する図である。例えば、本実施例においては、左眼用測定手段7Lを例に挙げて説明する。なお、右眼用測定手段7Rは、左眼用測定手段7Lと同様の構成であるため、その説明を省略する。例えば、左眼用測定手段7Lは、自覚式測定光学系25、他覚式測定光学系10、第1指標投影光学系45、第2指標投影光学系46、観察光学系50等を備える。
<自覚式光学系>
例えば、自覚式測定光学系25は、被検眼Eの光学特性を自覚的に測定する自覚式測定手段の構成の一部として用いられる(詳細は後述する)。例えば、被検眼Eの光学特性としては、眼屈折力、コントラスト感度、両眼視機能(例えば、斜位量、立体視機能等)等が挙げられる。なお、本実施例においては、被検眼Eの眼屈折力を測定する自覚式測定手段を例に挙げて説明する。例えば、自覚式測定光学系25は、投光光学系(視標投光系)30と、矯正光学系60と、補正光学系90とで構成される。
例えば、投光光学系30は、視標光束を被検眼Eに向けて投影する。例えば、投光光学系30は、ディスプレイ31、投光レンズ33、投光レンズ34、反射ミラー36、ダイクロイックミラー35、ダイクロイックミラー29、対物レンズ14等を備える。例えば、ディスプレイ31から投影された視標光束は、投光レンズ33、投光レンズ34、反射ミラー36、ダイクロイックミラー35、ダイクロイックミラー29、対物レンズ14の順に光学部材を経由して、被検眼Eに投影される。
例えば、ディスプレイ31には、ランドルト環視標等の検査視標、被検眼Eを固視させるための固視標等が表示される。例えば、ディスプレイ31からの視標光束は、被検眼Eに向けて投影される。例えば、本実施例においては、ディスプレイ31として、LCD(Liquid Crystal Display)を用いた場合を例に挙げて以下の説明を行う。なお、ディスプレイとしては、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイやプラズマディスプレイ等を用いることもできる。
例えば、矯正光学系60は、投光光学系30の光路中に配置される。例えば、矯正光学系60は、視標光束の光学特性を変化させる。例えば、矯正光学系60は、乱視矯正光学系63と駆動機構39を備える。例えば、乱視矯正光学系63は、投光レンズ34と投光レンズ33との間に配置されている。例えば、乱視矯正光学系63は、被検眼Eの円柱度数や円柱軸(乱視軸)等を矯正するために用いられる。例えば、乱視矯正光学系63は、焦点距離の等しい、2枚の正の円柱レンズ61aと61bから構成される。円柱レンズ61aと円柱レンズ61bは、それぞれ回転機構62aと62bの駆動によって、光軸L2を中心として各々が独立に回転される。なお、本実施例においては、乱視矯正光学系63として、2枚の正の円柱レンズ61aと61bを用いる構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。乱視矯正光学系63は、円柱度数、乱視軸等を矯正できる構成であればよい。この場合には、例えば、矯正レンズを投光光学系30の光路に出し入れする構成でもよい。
例えば、駆動機構39は、モータ及びスライド機構からなる。例えば、駆動機構39によって、ディスプレイ31は光軸L2の方向に一体的に移動される。例えば、自覚測定時においては、ディスプレイ31が移動することによって、被検眼Eに対する視標の呈示位置(呈示距離)が光学的に変えられ、被検眼Eの球面屈折力が矯正される。すなわち、ディスプレイ31の移動によって、球面度数の矯正光学系が構成される。また、例えば、他覚測定時においては、ディスプレイ31が移動することによって、被検眼Eに雲霧が掛けられる。なお、球面度数の矯正光学系としてはこれに限定されない。例えば、球面度数の矯正光学系は、多数の光学素子を有し、光路中に光学素子が配置されることによって矯正を行う構成であってもよい。また、例えば、球面度数の矯正光学系は、光路中に配置されたレンズを光軸方向に移動させる構成であってもよい。
なお、本実施例においては、球面度数、円柱度数、円柱軸を矯正する矯正光学系を例に挙げて説明しているがこれに限定されない。例えば、プリズム値が矯正される矯正光学系を設けてもよい。プリズム値の矯正光学系を設けることによって、被検者が斜位眼であっても、視標光束が被検眼に投影されるように矯正することができる。
なお、本実施例においては、円柱度数及び円柱軸(乱視軸)を矯正するための乱視矯正光学系63と、球面度数を矯正するための矯正光学系(例えば、駆動手段39)と、を別途設ける構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、矯正光学系としては、球面度数、円柱度、乱視軸が矯正される矯正光学系を備える構成であればよい。すなわち、本実施例における矯正光学系は、波面を変調させる光学系であってもよい。また、例えば、矯正光学系としては、球面度数、円柱度数、乱視軸等を矯正する光学系であってもよい。この場合には、例えば、矯正光学系が、同一円周上に多数の光学素子(球面レンズ、円柱レンズ、分散プリズム等)を配置したレンズディスクを備える構成が挙げられる。レンズディスクは駆動部(アクチュエータ等)によって回転制御され、検者が所望する光学素子(例えば、円柱レンズ、クロスシリンダレンズ、ロータリプリズム等)が、検者が所望する回転角度にて、光軸L2に配置される。例えば、光軸L2に配置される光学素子の切換え等は、モニタ4等の操作によって行われてもよい。
レンズディスクは、1つのレンズディスク、又は複数のレンズディスクからなる。複数のレンズディスクが配置された場合、各レンズディスクに対応する駆動部がそれぞれ設けられる。例えば、レンズディスク群として、各レンズディスクが開口(又は0Dのレンズ)及び複数の光学素子を備える。各レンズディスクの種類としては、度数の異なる複数の球面レンズを有する球面レンズディスク、度数の異なる複数の円柱レンズを有する円柱レンズディスク、複数種類の補助レンズを有する補助レンズディスクが代表的である。補助レンズディスクには、赤フィルタ/緑フィルタ、プリズム、クロスシリンダレンズ、偏光板、マドックスレンズ、オートクロスシリンダレンズの少なくともいずれかが配置される。また、円柱レンズは、駆動部により光軸L2を中心に回転可能に配置され、ロータリプリズム及びクロスシリンダレンズは、駆動部により各光軸を中心に回転可能に配置されてもよい。
例えば、補正光学系90は、対物レンズ14と後述する偏向ミラー81の間に配置される。例えば、補正光学系90は、自覚測定において生じる光学収差(例えば、非点収差等)を補正するために用いられる。例えば、補正光学系90は、焦点距離の等しい、2枚の正の円柱レンズ91aと91bから構成される。例えば、補正光学系90は、円柱度数と乱視軸を調整することによって、非点収差を補正する。円柱レンズ91aと円柱レンズ91bは、それぞれ回転機構92aと92bの駆動によって、光軸L3を中心として各々が独立に回転される。なお、本実施例では、補正光学系90として、2枚の正の円柱レンズ91aと91bを用いる構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。補正光学系90は、非点収差を矯正できる構成であればよい。この場合には、例えば、補正レンズを光軸L3に出し入れする構成でもよい。
なお、本実施例においては、矯正光学系60とは別に補正光学系90を配置する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、矯正光学系60が補正光学系90を兼用する構成であってもよい。この場合には、被検眼Eの円柱度数と円柱軸(乱視軸)が非点収差量に応じて補正される。すなわち、矯正光学系60が、非点収差量を考慮した(補正した)円柱度数や乱視軸に矯正するように駆動される。例えば、矯正光学系60と補正光学系90とを兼用することによって、複雑な制御を必要としないため、簡易的な構成で光学収差を補正することができる。また、例えば、矯正光学系60と補正光学系90とを兼用することによって、光学収差用の補正光学系を別途設ける必要がないため、簡易的な構成で光学収差を補正することができる。
<他覚式光学系>
例えば、他覚式測定光学系10は、被検眼の光学特性を他覚的に測定する他覚式測定手段の構成の一部として用いられる(詳細は後述する)。例えば、被検眼の光学特性としては、眼屈折力、眼軸長、角膜形状等が挙げられる。本実施例においては、被検眼の眼屈折力を測定する他覚式測定手段を例に挙げて説明する。例えば、他覚式測定光学系10は、投影光学系10a、受光光学系10b、補正光学系90、で構成される。
例えば、投影光学系(投光光学系)10aは、被検眼Eの瞳孔中心部を介して被検眼Eの眼底にスポット状の測定指標を投影する。例えば、受光光学系10bは、眼底から反射された眼底反射光を、瞳孔周辺部を介してリング状に取り出し、二次元撮像素子22にリング状の眼底反射像を撮像させる。
例えば、投影光学系10aは、他覚式測定光学系10の光軸L1上に配置された測定光源11、リレーレンズ12、ホールミラー13、プリズム15、駆動部(モータ)23、ダイクロイックミラー35、ダイクロイックミラー29、及び対物レンズ14を含む。例えば、プリズム15は光束偏向部材である。例えば、駆動部23は、光軸L1を中心としてプリズム15を回転駆動させる。例えば、光源11は被検眼Eの眼底と共役な関係となっている。また、ホールミラー13のホール部は、被検眼Eの瞳孔と共役な関係となっている。例えば、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。なお、プリズム15に代えて、光束偏向部材として平行平面板を光軸L1上に斜めに配置する構成でもよい。
例えば、ダイクロイックミラー35は、自覚式測定光学系25の光路と、他覚式測定光学系10の光路と、を共通にする。すなわち、例えば、ダイクロイックミラー35は、自覚式測定光学系25の光軸L2と、他覚式測定光学系10の光軸L1と、を同軸にする。例えば、光路分岐部材であるダイクロイックミラー29は、自覚測定光学系25による光束及び投影光学系10aによる測定光を反射して、被検眼Eに導く。
例えば、受光光学系10bは、投影光学系10aの対物レンズ14、ダイクロイックミラー29、ダイクロイックミラー35、プリズム15、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を備える。例えば、受光絞り18及び二次元撮像素子22は、被検眼Eの眼底と共役な関係となっている。例えば、リングレンズ20は、リング状に形成されたレンズ部と、レンズ部以外の領域に遮光用のコーティングを施した遮光部と、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。例えば、二次元撮像素子22からの出力は、制御部70に入力される。
例えば、ダイクロイックミラー29は、被検眼Eの眼底に導かれた投影光学系10aからの測定光の反射光を受光光学系10に向けて反射する。また、例えば、ダイクロイックミラー29は、前眼部観察光及びアライメント光を透過して、観察光学系50に導く。例えば、ダイクロイックミラー35は、被検眼Eの眼底に導かれた投影光学系10aからの測定光の反射光を受光光学系10に向けて反射する。
なお、他覚式測定光学系10は上記のものに限らず、瞳孔周辺部から眼底にリング状の測定指標を投影して瞳孔中心部から眼底反射光を取り出し、二次元撮像素子22にリング状の眼底反射像を受光させる構成等、周知のものが使用できる。
なお、他覚式測定光学系10は上記のものに限らず、被検眼Eの眼底に向けて測定光を投光する投光光学系と、眼底における測定光の反射によって取得される反射光を受光素子によって受光する受光光学系と、を有する測定光学系であればよい。例えば、眼屈折力測定光学系は、シャックハルトマンセンサーを備えた構成であってもよい。もちろん、他の測定方式を備えた装置を利用してもよい(例えば、スリットを投影する位相差方式の装置)。
例えば、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、二次元撮像素子22は、光軸方向に一体的に移動可能となっている。本実施例において、例えば、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、二次元撮像素子22は、ディスプレイ31を駆動させる駆動機構39により、光軸L1の方向に一体的に移動される。すなわち、ディスプレイ31、投影光学系10aの光源11、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、二次元撮像素子22は、駆動ユニット95として同期し、一体的に移動する。もちろん、別途、それぞれが駆動される構成としてもよい。
例えば、駆動ユニット95は、外側のリング光束が各経線方向に関して二次元撮像素子22上に入射するように、他覚式測定光学系10の一部を光軸方向に移動させる。すなわち、他覚式測定光学系10の一部を被検眼Eの球面屈折誤差(球面屈折力)に応じて光軸L1方向に移動させることで、球面屈折誤差を補正し、被検眼Eの眼底に対して光源11、受光絞り18及び二次元撮像素子22が光学的に共役になるようにする。例えば、駆動機構39の移動位置は、図示なきポテンショメータによって検出される。なお、ホールミラー13とリングレンズ20は、駆動ユニット95の移動量に拘わらず、被検眼Eの瞳と一定の倍率で共役になるように配置されている。
上記の構成において、光源11から出射された測定光束は、リレーレンズ12、ホールミラー13、プリズム15、ダイクロイックミラー35、ダイクロイックミラー29、対物レンズ14、を経て被検眼E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によって、ホールミラー13における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Eから射出し、対物レンズ14によって集光され、ダイクロイックミラー29、ダイクロイックミラー35、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とによって二次元撮像素子22にリング状の像が結像する。
例えば、プリズム15は、投影光学系10aと受光光学系10bの共通光路に配置されている。例えば、眼底からの反射光束は投影光学系10aと同じプリズム15を通過するため、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)の偏心がなかったかのように逆走査される。
例えば、補正光学系90は、自覚式測定光学系25と兼用される。もちろん、別途、他覚式測定光学系10で用いる補正光学系を設ける構成としてもよい。
<第1指標投影光学系及び第2指標投影光学系>
例えば、本実施例においては、第1指標投影光学系45及び第2指標投影光学系46が、補正光学系90と、偏向ミラー81との間に配置される。もちろん、第1指標投影光学系45及び第2指標投影光学系46の配置位置は、これに限定されない。例えば、第1指標投影光学系45と第2指標投影光学系46は、筐体2のカバーに備えられていてもよい。例えば、この場合には、第1指標投影光学系45及び第2指標投影光学系46が、呈示窓3の周囲に配置される構成が挙げられる。
例えば、第1指標投影光学系45は、光軸L3を中心として同心円上に45度間隔で赤外光源が複数個配置されており、光軸L3を通る垂直平面を挟んで左右対称に配置されている。例えば、第1指標投影光学系45は、被検眼Eの角膜にアライメント指標を投影するための近赤外光を発する。例えば、第2指標投影光学系46は、第1指標投影光学系45とは異なる位置に配置された6つの赤外光源を備える。この場合、第1指標投影光学系45は、被検眼Eの角膜に無限遠の指標を左右方向から投影し、第2指標投影光学系46は被検眼Eの角膜に有限遠の指標を上下方向もしくは斜め方向から投影する構成となっている。なお、便宜上、図2には第1指標投影光学系45と第2指標投影光学系46の一部のみを図示している。なお、第2指標投影光学系46は、被検眼Eの前眼部を照明する前眼部照明としても用いられる。また、第2指標投影光学系46は、角膜形状測定用の指標としても利用できる。なお、第1指標投影光学系45及び第2指標投影光学系46は、点状光源に限定されない。例えば、リング状の光源やライン状の光源であってもよい。
<観察光学系>
例えば、観察光学系(撮像光学系)50は、自覚式測定光学系25及び他覚式測定光学系10における対物レンズ14とダイクロイックミラー29を共用し、撮像レンズ51及び二次元撮像素子52を備える。例えば、撮像素子52は、被検眼Eの前眼部と略共役な位置に配置された撮像面を持つ。例えば、撮像素子52からの出力は、制御部70に入力される。これによって、被検眼Eの前眼部画像は二次元撮像素子52により撮像され、モニタ4上に表示される。なお、この観察光学系50は、第1指標投影光学系45及び第2指標投影光学系46によって、被検眼Eの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を兼ね、制御部70によってアライメント指標像の位置が検出される。
<自覚式検眼装置内部構成>
以下、自覚式検眼装置1の内部構成について説明する。図3は、本実施例に係る自覚式検眼装置1の内部を正面方向(図1のA方向)から見た概略構成図である。図4は、本実施例に係る自覚式検眼装置1の内部を側面方向(図1のB方向)から見た概略構成図である。図5は、本実施例に係る自覚式検眼装置1の内部を上面方向(図1のC方向)から見た概略構成図である。なお、図3では、説明の便宜上、ハーフミラー84の反射を示す光軸については省略している。また、図4では、説明の便宜上、左眼用測定手段7Lの光軸のみを示している。また、図5では、説明の便宜上、左眼用測定手段7Lの光軸のみを示している。
例えば、自覚式検眼装置1は、自覚式測定手段と、他覚式測定手段と、を備える。例えば、自覚式測定手段は、測定手段7、偏向ミラー81、駆動手段82、駆動手段83、ハーフミラー84、凹面ミラー85、で構成される。もちろん、自覚式測定手段は、この構成に限定されない。一例として、ハーフミラー84を有しない構成であってもよい。この場合、凹面ミラー85の光軸に対して光束を斜め方向から照射して、その反射光束を被検眼Eに導光するようにしてもよい。例えば、他覚式測定手段は、測定手段7、偏向ミラー81、ハーフミラー84、凹面ミラー85、で構成される。もちろん、他覚式測定手段は、この構成に限定されない。一例として、ハーフミラー84を有しない構成であってもよい。この場合、凹面ミラー85の光軸に対して光束を斜め方向から照射して、その反射光束を被検眼Eに導光するようにしてもよい。
例えば、自覚式検眼装置1は、左眼用駆動手段9Lと右眼用駆動手段9Rとを有し、左眼用測定手段7L及び右眼用測定手段7RをそれぞれX方向に移動することができる。例えば、左眼用測定手段7L及び右眼用測定手段7Rが移動されることによって、偏向ミラー81と測定手段7との間の距離が変更され、Z方向における視標光束の呈示位置が変更される。これによって、矯正光学系60によって矯正された視標光束を被検眼Eに導光し、矯正光学系60によって矯正された視標光束の像が被検眼Eの眼底に形成されるように、測定手段7をZ方向に調整することができる。
例えば、偏向ミラー81は、左右一対にそれぞれ設けられた、右眼用の偏向ミラー81Rと左眼用の偏向ミラー81Lとを有する。例えば、偏向ミラー81は、矯正光学系60と被検眼Eとの間に配置される。すなわち、矯正光学系60は、左右一対に設けられた左眼用矯正光学系と右眼用矯正光学系とを有しており、左眼用の偏向ミラー81Lは左眼用矯正光学系と左眼ERの間に配置され、右眼用の偏向ミラー81Rは右眼用矯正光学系と右眼ERの間に配置される。例えば、偏向ミラー81は、瞳の共役位置に配置されることが好ましい。
例えば、左眼用の偏向ミラー81Lは、左眼用測定手段7Lから投影される光束を反射し、左被検眼ELに導光する。また、例えば、左眼用の偏向ミラー81Lは、左被検眼ELで反射された反射光を反射し、左眼用測定手段7Lに導光する。例えば、右眼用の偏向ミラー81Rは、右眼用測定手段7Rから投影される光束を反射し、右被検眼ERに導光する。また、例えば、右眼用の偏向ミラー81Rは、右被検眼ERで反射された反射光を反射し、右眼用測定手段7Rに導光する。なお、本実施例においては、測定手段7から投影される光束を反射し、被検眼Eに導光する偏向部材として、偏向ミラー81を用いる構成を例に挙げて説明しているがこれに限定されない。偏向部材は、測定手段7から投影される光束を反射し、被検眼Eに導光する偏向部材であればよい。例えば、偏向部材としては、プリズムやレンズ等が挙げられる。
例えば、駆動手段82は、モータ(駆動部)等からなる。例えば、駆動手段82は、左眼用の偏向ミラー81Lを駆動するための駆動手段82Lと、右眼用の偏向ミラー81Rを駆動するための駆動手段82Rと、を有する。例えば、駆動手段82の駆動によって、偏向ミラー81は回転移動する。例えば、駆動手段82は、水平方向(X方向)の回転軸、及び鉛直方向(Y方向)の回転軸に対して偏向ミラー81を回転させる。すなわち、駆動手段82は偏向ミラー81をXY方向に回転させる。なお、偏向ミラー81の回転は、水平方向又は鉛直方向の一方であってもよい。
例えば、駆動手段83は、モータ(駆動部)等からなる。例えば、駆動手段83は、左眼用の偏向ミラー81Lを駆動するための駆動手段83Lと、右眼用の偏向ミラー81Rを駆動するための駆動手段83Rと、を有する。例えば、駆動手段83の駆動によって、偏向ミラー81はX方向に移動する。例えば、左眼用の偏向ミラー81L及び右眼用の偏向ミラー81Rが移動されることによって、左眼用の偏向ミラー81L及び右眼用の偏向ミラー81Rとの間の距離が変更され、被検眼Eの瞳孔間距離にあわせて、左眼用光路と右眼用光路との間のX方向における距離を変更することができる。
なお、例えば、偏向ミラーは、左眼用光路と右眼用光路とのそれぞれにおいて複数設けられてもよい。例えば、左眼用光路と右眼用光路とのそれぞれにおいて、2つの偏向ミラーが設けられる(例えば、左眼用光路で2つの偏向ミラー等)構成が挙げられる。この場合、一方の偏向ミラーがX方向に回転され、他方の偏向ミラーがY方向に回転されてもよい。例えば、偏向ミラー81が回転移動されることによって、矯正光学系60の像を被検眼の眼前に形成するためのみかけの光束を偏向させることにより、像の形成位置を光学的に補正することができる。
例えば、凹面ミラー85は、右眼用測定手段7Rと左眼用測定手段7Lとで共有される。例えば、凹面ミラー85は、右眼用矯正光学系を含む右眼用光路と、左眼用矯正光学系を含む左眼用光路と、で共有される。すなわち、凹面ミラー85は、右眼用矯正光学系を含む右眼用光路と、左眼用矯正光学系を含む左眼用光路と、を共に通過する位置に配置されている。もちろん、凹面ミラー85は、右眼用光路と左眼用光路とで共有される構成でなくてもよい。すなわち、右眼用矯正光学系を含む右眼用光路と、左眼用矯正光学系を含む左眼用光路と、でそれぞれ凹面ミラーが設けられる構成であってもよい。例えば、凹面ミラー85は、矯正光学系を通過した視標光束を被検眼Eに導光し、矯正光学系を通過した視標光束の像を被検眼Eの眼前に形成する。なお、本実施例においては凹面ミラー85を用いる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、種々の光学部材を用いることができる。例えば、光学部材としては、レンズや平面ミラー等を用いることができる。
例えば、凹面ミラー85は、自覚式測定手段と、他覚式測定手段と、で兼用される。例えば、自覚測定光学系25から投影された視標光束は、凹面ミラー85を介して、被検眼Eに投影される。例えば、他覚測定光学系10から投影された測定光は、凹面ミラー85を介して、被検眼Eに投影される。また、例えば、他覚測定光学系10から投影された測定光の反射光は、凹面ミラー85を介して、他覚測定光学系10の受光光学系10bに導光される。なお、本実施例においては、他覚測定光学系10による測定光の反射光が、凹面ミラー85を介して、他覚測定光学系10の受光光学系10bに導光される構成を例に挙げているがこれに限定されない。例えば、他覚測定光学系10による測定光の反射光は、凹面ミラー85を介さない構成であってもよい。
より詳細には、例えば、本実施例においては、自覚式測定手段における凹面ミラー85から被検眼Eまでの間の光軸と、他覚式測定手段における凹面ミラー85から被検眼Eまでの間の光軸と、が少なくとも同軸で構成されている。例えば、本実施例においては、ダイクロイックミラー35によって、自覚式測定光学系25の光軸L2と他覚式測定光学系10の光軸L1とが合成され、同軸となっている。
<自覚測定手段の光路>
以下、自覚測定手段の光路について説明する。例えば、自覚測定手段は、矯正光学系60を通過した視標光束を、凹面ミラー85によって被検眼方向に反射することで被検眼Eに視標光束を導光し、矯正光学系60を通過した視標光束の像を光学的に所定の検査距離となるように被検眼Eの眼前に形成する。すなわち、凹面ミラー85は、視標光束を略平行光束にするように反射する。このため、被検者から見た視標像は、被検眼Eからディスプレイ31までの実際の距離よりも遠方にあるように見える。すなわち、凹面ミラー85を用いることで、所定の検査距離の位置に視標光束の像が見えるように、被検者に視標像を呈示することができる。
より詳細に説明する。なお、以下の説明においては左眼用光路を例に挙げて説明するが、右眼用光路においても左眼用光路と同様の構成となっている。例えば、左眼用の自覚測定手段において、左眼用測定手段7Lのディスプレイ13から投影された視標光束は、投光レンズ33を介して、乱視矯正光学系63に入射する。乱視矯正光学系63を通過した視標光束は、反射ミラー36、ダイクロイックミラー35、ダイクロイックミラー29、対物レンズ14を経由して、補正光学系90に入射される。補正光学系90を通過した視標光束は、左眼用測定手段7Lから左眼用の偏向ミラー81Lに向けて投影される。左眼用測定手段7Lから出射されて左眼用の偏向ミラー81で反射された視標光束は、ハーフミラー84によって凹面ミラー85に向けて反射される。凹面ミラーによって反射された視標光束は、ハーフミラー84を透過して左被検眼ELに到達する。
これによって、左被検眼ELの眼鏡装用位置(例えば、角膜頂点から12mm程度)を基準として、矯正光学系60により矯正された視標像が左被検眼ELの眼底上に形成される。従って、乱視矯正光学系63があたかも眼前に配置されたこと、及び球面度数の矯正光学系(本実施例においては、駆動機構39の駆動)による球面度数の調整が眼前で行われたこと、と等価になっており、被検者は凹面ミラー85を介して自然な状態で視標の像を視準することができる。なお、本実施例においては、右眼用光路においても、左眼用光路と同様の構成であり、両被検眼ER及びELの眼鏡装用位置(例えば、角膜頂点から12mm程度)を基準として、左右一対の矯正光学系60により矯正された視標像が、両被検眼の眼底上に形成されるようになっている。このようにして、被検者は自然視の状態で視標を直視しつつ検者に対する応答を行い、検査視標が適正に見えるまで矯正光学系60による矯正を図り、その矯正値に基づいて自覚的に被検眼の光学特性の測定を行う。
<他覚測定手段の光路>
次いで、他覚測定手段の光路について説明する。なお、以下の説明においては左眼用光路を例に挙げて説明するが、右眼用光路においても左眼用光路と同様の構成となっている。例えば、左眼用の他覚測定手段において、他覚式測定光学系10における投影光学系10aの光源11から出射された測定光は、リレーレンズ12から対物レンズ14までを介して補正光学系90に入射する。補正光学系90を通過した測定光は、左眼用測定手段7Lから左眼用の偏向ミラー81Lに向けて投影される。左眼用測定手段7Lから出射されて左眼用の偏向ミラー81で反射された測定光は、ハーフミラー84によって凹面ミラー85に向けて反射される。凹面ミラーによって反射された測定光は、ハーフミラー84を透過して左被検眼ELに到達し、左被検眼EL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によって、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。
左被検眼ELの眼底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、測定光が通過した光路を経由して対物レンズ14により集光され、ダイクロイックミラー29、ダイクロイックミラー35、プリズム15、ホールミラー13、リレーレンズ16、ミラー17までを介する。ミラー17までを介した反射光は、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。受光したリング像を解析することによって、他覚的に被検眼Eの光学特性を測定することができる。
<制御部>
図6は、本実施例に係る自覚式検眼装置1の制御系を示す図である。例えば、制御部70には、モニタ4、不揮発性メモリ75(以下、メモリ75)、測定手段7が備える測定光源11、撮像素子22、ディスプレイ31、二次元撮像素子52等の各種部材が電気的に接続されている。また、例えば、制御部70には、駆動手段9、駆動機構39、回転機構62aと62b、駆動手段83、回転機構92aと92bがそれぞれ備える図示なき駆動部が電気的に接続されている。
例えば、制御部70は、CPU(プロセッサ)、RAM、ROM等を備える。例えば、CPUは、自覚式検眼装置1における各部材の制御を司る。例えば、RAMは、各種の情報を一時的に記憶する。例えば、ROMには、自覚式検眼装置1の動作を制御するための各種プログラム、各種検査のための視標データ、初期値等が記憶されている。なお、制御部70は、複数の制御部(つまり、複数のプロセッサ)によって構成されてもよい。
例えば、メモリ75は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、メモリ75としては、ハードディスクドライブ、フラッシュROM、及び自覚式検眼装置1に着脱可能に装着されるUSBメモリ等を使用することができる。例えば、メモリ75には、自覚式測定手段及び他覚式測定手段を制御するための制御プログラムが記憶されている。
<制御動作>
以上の構成を備える自覚式検眼装置1において、その動作を説明する。例えば、本実施例においては、自覚測定を実施する前に、上述の構成を備える他覚測定光学系を用いて、被検眼Eに対して他覚測定が行われる。この場合、例えば、制御部70は、被検眼Eがもつ球面屈折度S、円柱屈折度C、乱視軸角度A、プリズム量Δ等の他覚的に測定された屈折力を取得する。すなわち、制御部70は、被検眼Eの他覚眼屈折力(他覚値)を取得する。また、例えば、制御部70はメモリ75に他覚値を記憶する。例えば、後述する自覚測定においては、自覚測定を実施する際に、取得された眼屈折力に基づいて矯正光学系60が制御され、被検眼Eを矯正した状態を初期状態として測定を開始する。
例えば、図7は、本実施例における制御動作を示すフローチャートである。以下においては、このフローチャートに基づいて順に説明する。
<瞳共役位置の検出とアライメント(S1)>
例えば、自覚測定の開始時においては、前述した他覚眼屈折力(他覚値)を用いることで、被検眼Eの眼屈折力に合わせて矯正光学系60の制御が行われる。例えば、制御部70は、他覚測定によって取得された他覚眼屈折力に基づいて、ディスプレイ31を光軸L2方向に移動することにより、被検眼Eの眼屈折力を矯正する。一例として、例えば、被検眼Eの眼屈折力が−4.0D(ディオプタ)であった場合、制御部70は、被検眼Eの眼屈折力を0Dに矯正するように、ディスプレイ31を光軸L2方向に移動させる。
また、例えば、制御部70は、初期呈示視標として、ディスプレイ31に所要の視力値視標(例えば、視力値1.0の視標)を表示してもよい。被検眼Eに初期呈示視標が呈示されたら、検者は被検者の遠用視力測定を行う。例えば、検者はモニタ4における所定のスイッチを選択することで、ディスプレイに表示される視力値視標を切換えることができる。例えば、検者は、被検者の回答が正答の場合には、1段階高い視力値の視標に切換える。一方で、被検者の回答が誤答の場合には、1段階低い視力値の視標に切換える。つまり、制御部70は、モニタ4からの視力値変更の信号に基づいて、ディスプレイ31に表示する視標を切換えてもよい。なお、本実施例においては、遠用視力測定を例に挙げて説明するがこれに限定されない。例えば、近用視力測定についても、遠用視力測定と同様に測定を行うことができる。
例えば、検者は被検者に、顎を顎台5にのせて呈示窓3を観察し、視標を固視するよう指示する。例えば、前眼部撮像光学系100によって被検眼Eの前眼部が検出されると、制御部70は、被検眼Eと測定手段7との位置合わせを開始する。すなわち、制御部70は自動アライメントを開始する。
図8は被検眼Eの前眼部画像を示す図である。例えば、アライメント状態を検出する際には、第1指標投影光学系45及び第2指標投影光学系46が備える光源が点灯する。これによって、被検眼Eには指標像Ma〜Mhがリング状に投影される。例えば、制御部70は、指標像Ma〜MhにおけるXY中心座標(図8に示す十字マーク)を略角膜頂点位置として検出する。例えば、指標像Ma及びMeは無限遠であり、指標像Mh及びMfは有限遠である。例えば、被検眼Eが自覚式検眼装置1に対して適正な作動距離に位置する場合(すなわち、被検眼Eが後述する位置Z1にある場合)、無限遠の指標像MaからMeまでの像間隔aと、有限遠の指標像MhからMfまでの像間隔bと、はある一定の比率となるように設定されている。なお、本実施例において、例えば、適正な作動距離とは、被検眼Eの瞳孔位置Pと投光光学系30の瞳共役位置Rとが一致する位置である。なお、本実施例においては、被検眼Eの角膜頂点位置Kから自覚式検眼装置1の呈示窓3までの作動距離を用いて、被検眼Eの瞳孔位置Pと投光光学系30の瞳共役位置Rを一致させる構成を例に挙げて説明する。
例えば、被検眼EがZ方向にずれて適正な作動距離に位置しなかった場合、無限遠の指標像MaからMeまでの像間隔はほとんど変化しないが、有限遠の指標像MhからMfまでの像間隔は変化する。例えば、制御部70は、無限遠の指標像Ma及びMeの像間隔aと、有限遠の指標像Mh及びMfの像間隔bとの像比率(つまり、a/b)を比較することで、被検眼Eの角膜頂点位置Kから自覚式検眼装置1の呈示窓3までの作動距離の変化を求めることができる。例えば、作動距離の変化量は、被検眼Eの角膜頂点位置KがZ方向へずれた距離Δg(図9参照)と一致する。なお、上記構成の詳細については特開平6−46999号公報を参照されたい。
なお、本実施例では、被検眼Eにおける角膜頂点位置Kの特定に有限遠及び無限遠の指標像を用いる構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、被検眼Eの角膜頂点位置Kは、このような指標像を用いることなく、前眼部撮像光学系100が撮像した被検者の前眼部画像から特定してもよい。
図9は測定手段7における瞳共役位置Rを説明する図である。例えば、図9(a)は、被検眼Eと測定手段7との位置ずれが無い場合を示している。例えば、図9(b)は、被検眼Eが測定手段7に対してZ方向にずれた場合を示している。例えば、図9(c)は、被検眼Eが測定手段7に対してZ方向にずれた場合に、測定手段7が移動されて、位置合わせが行われた場合を示している。なお、図9では、説明の便宜上、被検眼E、呈示窓3、凹面ミラー85、及び測定手段7を一直線上に配置して簡略化した図を用いる。
例えば、呈示窓3及び凹面ミラー85は自覚式検眼装置1内に固定配置されている。例えば、測定を行う場合には、被検眼Eの瞳孔位置Pと、自覚式検眼装置1の外部にある瞳共役位置R(投光光学系における視標の光束径の幅を制限する位置、すなわち、本実施例においては対物レンズ14の被検者側にある瞳共役位置R)と、が位置合わせされる。本実施例において、例えば、第1指標投影光学系45及び第2指標投影光学系46が用いられて作動距離が検出され、アライメントの調整が行われる。例えば、第1指標投影光学系45及び第2指標投影光学系46が用いられて、アライメントが完了した状態とすることで、被検眼Eの瞳孔位置Pと、自覚式検眼装置1の外部にある瞳共役位置Rとが位置合わせされる。
例えば、本実施例においては、被検眼Eと測定手段7との位置関係を変更することによって、測定手段7をZ方向に移動させることで、瞳共役位置RをZ方向に移動させ、被検眼の瞳孔位置Pと瞳共役位置Rとの位置合わせをすることができる。また、この場合に、測定手段7とともに自覚式検眼装置1における他の光学部材(例えば、偏向ミラー81)が移動される構成であってもよい。例えば、他の光学部材は、測定手段7と一体的に移動する構成であってもよい。また、例えば、他の光学部材と測定手段7とが別途それぞれ移動される構成であってもよい。
なお、本実施例においては、第1指標投影光学系45及び第2指標投影光学系46を用いて、被検眼Eと呈示窓3との作動距離を検出し、アライメント状態の調整を行っているがこれに限定されない。例えば、検出される作動距離としては、被検眼と自覚式検眼装置1の他の部材との作動距離であってもよい。例えば、検出される作動距離としては、被検眼Eと測定手段7との作動距離であってもよい。例えば、検出される作動距離としては、被検眼Eと偏向ミラー81との作動距離であってもよい。
本実施例において、例えば、被検眼Eと呈示窓3との作動距離におけるずれ量は、被検眼Eの瞳孔位置Pと投光光学系30の瞳共役位置Rとのずれ量と一致する。なお、本実施例において、一致とは略一致を含む。なお、本実施例において、被検眼Eと呈示窓3との作動距離は、被検眼Eの角膜頂点位置Kから呈示窓3までの距離として設定されている。
なお、例えば、被検眼Eの瞳孔位置Pは、角膜頂点位置Kから所定の距離(例えば、3mm)だけ奥側に位置しているとされるため、被検眼Eの角膜頂点位置Kを検出することで、瞳孔位置Pを検出することができる。
例えば、被検眼Eの角膜頂点位置Kから自覚式検眼装置1の呈示窓3までの作動距離の変化量(ずれ量)は、被検眼Eの角膜頂点位置KがZ方向へずれた距離Δg(図9参照)と一致する。例えば、被検眼Eの角膜頂点位置Kから自覚式検眼装置1の呈示窓3までの作動距離のずれ量は、G1−Gで示すことができる(図9(a)、図9(b)参照)。すなわち、例えば、作動距離のずれ量(G1−G)は、被検眼Eの角膜頂点位置KがZ方向へずれた距離Δgと一致する。
なお、例えば、被検眼Eの瞳孔位置Pは、角膜頂点位置Kから所定の距離(例えば、3mm)だけ奥側に位置しているとされるため、被検眼Eの角膜頂点位置Kのずれ量は、瞳孔位置Pのずれ量と一致すると考えることができる。すなわち、被検眼Eの角膜頂点位置KがZ方向へずれた距離が距離Δgであった場合に、瞳孔位置PがZ方向へずれた距離もΔgとなる。
例えば、図9においては、投光光学系30の瞳共役位置Rが位置Z1の位置に設定されており、正視の被検眼(眼屈折力が0Dの被検眼)の瞳孔位置Pが瞳共役位置Rと一致する場合における測定手段7の位置を初期位置T1としている。また、例えば、正視の被検眼(眼屈折力が0Dの被検眼)の瞳孔位置Pが瞳共役位置Rと一致する場合における作動距離を、測定を行うのに適正な作動距離Gとして設定している。
例えば、図9(a)に示す状態は、被検眼Eが自覚式検眼装置1の呈示窓3に対して適正な作動距離に位置する状態(アライメント完了状態)であり、被検眼Eの瞳孔位置Pと位置Z1とが一致している。このため、被検眼Eの瞳孔位置Pと瞳共役位置Rとが一致し、被検眼Eと測定手段7とが凹面ミラー85を介して光学的に共役な位置関係となる。例えば、本実施例においては、このように瞳孔位置Pと瞳共役位置Rとが位置合わせされることで、測定を開始できる状態となる。
例えば、被検者が顎を顎台5にのせた際には、被検眼Eが適正な作動距離に位置しておらず、被検眼Eの瞳孔位置Pが位置Z1に対して前後方向(Z方向)にずれている場合がある。例えば、図9(b)では、被検眼Eの瞳孔位置Pが位置Z1から距離Δgだけ後方の位置Z2にずれている。この状態では、被検眼Eが適正な作動距離に位置しておらず(アライメントが完了しておらず)、被検眼Eの瞳孔位置Pと、瞳共役位置Rと、が一致しない。
このとき、例えば、制御部70は、被検眼Eの角膜頂点位置Kと呈示窓3との作動距離に基づいて、測定手段7をZ方向に移動させ、アライメント状態を調整する。すなわち、測定手段7をZ方向に移動させることによって、瞳共役位置Rの位置を被検眼Eの瞳孔位置Pまで移動させる。例えば、制御部70は、図9(c)に示すように、測定手段7を初期位置T1から位置T2まで移動させる。
例えば、制御部70は、被検眼Eの角膜頂点位置Kと呈示窓3との作動距離G1を検出し、検出した作動距離G1に基づいて、測定手段7を移動させる。この場合、例えば、制御部70は、検出した作動距離G1と予め設定された適正な作動距離Gとのずれ量(被検眼Eの瞳孔位置Pが位置Z1から位置Z2にずれた場合のずれ量Δgと一致)に基づいて、測定手段7を移動させる。これによって、瞳共役位置Rの位置が被検眼Eの瞳孔位置Pまで移動する。すなわち、制御部70は、被検眼Eに対する作動距離方向(Z方向)のアライメント状態を検出することによって、被検眼Eに対して測定手段7を光軸方向に移動させる。
より詳細には、例えば、制御部70は、被検眼Eが位置Z1から位置Z2までZ方向にずれた距離Δg(被検眼Eの角膜頂点位置Kから呈示窓3までの作動距離の変化量)に基づいて、測定手段7を光軸L4方向へ移動させる(図9参照)。例えば、本実施例においては、測定手段7を、凹面ミラー85に対して光軸L4方向へ一体的に移動させることで、被検眼Eの瞳孔位置Pから瞳共役位置Rまでの距離を変更することができる。これによって、投光光学系30における瞳共役位置Rが、光軸L4方向に移動する。
例えば、制御部70は上述のようにZ方向のアライメント状態(例えば、作動距離)を検出し、これに基づいて測定手段7の位置を調整することで、位置Z2に位置する被検眼Eに対して、瞳共役位置Rを配置することができる。すなわち、位置Z2に位置する被検眼Eと、測定手段7と、が光学的に共役な位置関係となり、位置Z2において被検眼Eに対する測定手段7のアライメントが完了する。
<アライメントずれによる視標投影倍率の補正(S2)>
ここで、例えば、被検眼Eに対して測定手段7の位置が調整されると、瞳共役位置Rが移動するために、被検眼Eに投影される視標の投影倍率が変化する。このため、例えば、制御部70は、測定手段7の位置情報を取得する。
例えば、測定手段7の位置情報としては、測定手段7の移動量が取得されてもよいし、測定手段7の位置座標が取得されてもよい。また、例えば、測定手段7の位置情報としては、凹面ミラー85と測定手段7との相対位置情報が取得されてもよいし、被検眼Eと測定手段7との相対位置情報が取得されてもよい。例えば、この場合、制御部70は、凹面ミラー85あるいは被検眼Eと、測定手段7と、の相対的な位置関係を取得する。例えば、このような相対位置情報は、制御部70が、凹面ミラー85あるいは被検眼Eの位置と、測定手段7の位置と、をそれぞれ検出することで取得されてもよい。
なお、例えば、測定手段7の位置情報は、測定手段7の全体の位置が調整されたことによって変化した位置情報を利用する構成でもよい。また、例えば、測定手段7の位置情報は、測定手段7が備える投光光学系30のうち、少なくとも1つの部材(例えば、レンズやディスプレイ等)の位置が調整されて変化した位置情報を利用する構成でもよい。
例えば、制御部70は、測定手段7の位置情報を取得することによって、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率を求める構成としてもよい。以下、視標光束の投影倍率の変化について説明する。例えば、視標光束の投影倍率の変化には、被検眼Eの視角αが影響する。図10は被検眼Eの視角αを説明する図である。
例えば、被検眼Eがディスプレイ31に表示される視標F(斜線で示す部分)の中央を注視しているとき、被検眼Eの周辺視野には視標Fの両端F’が映っている。なお、視標Fには上下方向及び左右方向にそれぞれ両端があるが、本実施例においては、便宜上、視標Fにおける上下方向の両端F’のみを図示して説明する。例えば、被検眼Eの視角αは、被検眼Eにおける瞳孔位置Pと、視標Fの両端F’と、を結んだ2直線のなす角として表される。すなわち、視角αは、被検眼Eが視標Fをみる角度として表される。
例えば、視角αは、被検眼Eの瞳孔位置Pから視標Fまでの距離Dと、視標Fのサイズhと、を用いて以下の式で表すことができる。
例えば、式1より、被検眼Eの瞳孔位置Pから視標Fまでの距離Dが短いほど、視角αは大きくなる。また、視角αが大きいほど、被検眼Eには視標Fのサイズhが大きくみえる。一方で、被検眼Eの瞳孔位置Pから視標Fまでの距離Dが長いほど、視角αは小さくなる。また、視角αが小さいほど、被検眼Eには視標Fのサイズhが小さくみえる。なお、視角αが同一であれば、被検眼Eの瞳孔位置Pから視標Fまでの距離Dが異なっていても、被検眼Eには視標Fが同じサイズにみえる。
例えば、このような被検眼Eの視角αは、被検眼Eに対する測定手段7のアライメント状態によって変化する。つまり、視角αの大きさは、凹面ミラー85に対して測定手段7の位置が調整され、瞳共役位置Rが移動したことで変化する。
例えば、図11はアライメントによる視角αの変化について説明する図である。図11(a)は、被検眼Eが位置Z1(図8参照)にある状態を示す。図11(b)は、被検眼Eが位置Z1よりも後方(すなわち、凹面ミラー85から離れる方向)の位置Z2にある状態を示す。図11(c)は、被検眼Eが位置Z1よりも前方(すなわち、凹面ミラー85に近づく方向)の位置Z3にある状態を示す。なお、図11では、説明の便宜上、偏向ミラー81を省略し、測定手段7が備える対物レンズ14、投光レンズ33、及び投光レンズ34を1枚の凸レンズCLに置き換えて説明する。また、本実施例における凹面ミラー85は凸レンズでも同様に考えることができるので、図11では凹面ミラー85を凸レンズMに置き換えて説明する。例えば、図11においては、被検眼Eが位置Z1(図11(a))、位置Z2(図11(b))、あるいは位置Z3(図11(c))のどこに位置しても、被検眼Eに対して測定手段7の位置が調整され、被検眼Eの瞳孔位置Pと瞳共役位置Rとが位置合わせされているものとする。
なお、例えば、図11においては、ディスプレイ31からの視標光束が平行に出射される。すなわち、ディプレイ31から出射される視標光束が凸レンズCLの位置まで平行に進む。例えば、この視標光束は凸レンズCLによって屈折された後、さらに固定配置された凹面ミラー85(図11においては凸レンズM)によって屈折され、被検眼Eへ入射する。このため、実質的には、凸レンズMの位置をディスプレイ31が配置されている位置と考えることができる。すなわち、被検眼Eの瞳孔位置Pから視標Fまでの距離D(図10参照)は、被検眼Eの瞳孔位置Pから凸レンズMまでの距離として考えることができる。
例えば、図11(a)に示すように、視標Fの両端F’からの視標光束は、凸レンズCLと凸レンズMを介して被検眼Eの瞳孔位置Pに入射する。例えば、この状態においては、瞳孔位置Pから視標Fまでの距離(瞳孔位置Pから凸レンズMまでの距離)は、距離D1となっている。また、例えば、被検眼Eの視角α1が、被検眼Eの瞳孔位置Pと、凸レンズMによって屈折された視標光束と、のなす角で表される。
例えば、被検眼Eが位置Z2あるいはZ3に位置する状態では、被検眼Eの瞳孔位置Pに対して瞳共役位置Rを一致させるために測定手段7が移動すると、被検眼Eがディスプレイ31に表示される視標Fをみる視角αが変化する。
例えば、図11(b)に示すように、被検眼Eが位置Z1よりも後方の位置Z2に位置する状態では、被検眼Eの瞳孔位置Pから凸レンズMまでの距離D2が距離D1よりも長くなる。このため、被検眼Eが凸レンズM及び凸レンズCLを介して視標Fをみる視角α2は、被検眼Eが位置Z1にある状態の視角α1よりも狭くなる(小さくなる)。例えば、このとき、被検眼Eの視角α1>視角α2となるので、被検眼Eが位置Z1から視標Fをみたときに比べて、被検眼Eが位置Z2から視標Fをみた場合には、視標Fのサイズhが小さくみえている。
また、例えば、図11(c)に示すように、被検眼Eが位置Z1よりも前方の位置Z3に位置する状態では、被検眼Eの瞳孔位置Pから凸レンズMまでの距離D3が距離D1よりも短くなる。このため、被検眼Eが凸レンズM及び凸レンズCLを介して視標Fをみる視角α3は、被検眼Eが規定の位置Z1にある状態の視角α1よりも広くなる(大きくなる)。例えば、このとき、被検眼Eの視角α1<視角α3となるので、被検眼Eが規定の位置Z1から視標Fをみたときに比べて、被検眼Eが測定位置Z3から視標Fをみた場合には、視標Fのサイズhが大きくみえている。
例えば、上記で説明したように、被検眼Eが位置Z1からずれていた場合には、被検眼Eに対するZ方向のアライメント完了にともなって、視角αの大きさが変化する。このため、視標Fから被検眼Eに向けて投影される視標光束の投影倍率は、被検眼Eが位置Z1にある状態と、位置Z2あるいは位置Z3にある状態と、では一致しない。例えば、制御部70は、被検眼Eの瞳孔位置Pが位置Z1からずれている(測定手段7が初期位置T1から移動している)ことを検出した場合には、Z方向のアライメントを実施するとともに、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率を補正する。
例えば、制御部70は、凹面ミラー85と測定手段7の相対位置情報に基づいて、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する。例えば、凹面ミラー85と測定手段7の相対位置情報は、被検眼Eが位置Z1からZ方向にずれた距離Δgから算出するようにしてもよい。例えば、Z方向のアライメントを行う場合に、被検眼Eが位置Z1からZ方向にずれた距離Δg(図9参照)に基づいて、凹面ミラー85に対する測定手段7の移動が行われる。すなわち、距離Δgに基づいて、凹面ミラー85と測定手段7の相対位置情報を取得することができる。
例えば、メモリ75には、凹面ミラー85と測定手段7の相対位置情報に基づいて、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量に変換するための補正テーブルが記憶されている。例えば、このような補正テーブルは、予め実験やシミュレーションを行うことで設定されていてもよい。例えば、制御部70は、凹面ミラー85と測定手段7の相対位置情報を取得した後で、この補正テーブルから視標光束の投影倍率を補正するための補正量を取得する。例えば、補正量は、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率が1.0となるように設定されている。なお、例えば、本実施例における自覚式検眼装置1は、測定手段7が初期位置T1に位置している場合(瞳共役位置Rが位置Z1に位置している場合)に、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率が1.0となるように構成されている。
例えば、以下においては、被検眼Eが位置Z1よりも後方に10mm離れていた状態を例に挙げて説明する。例えば、制御部70は、前述した指標像Ma〜Mhを用いて、被検眼Eが位置Z1からずれた距離Δgを検出する。例えば、これによって、距離Δgが10mmであることが検出される。次いで、制御部70は、被検眼Eに対するZ方向のアライメントを実施し、測定手段7の瞳共役位置Rを移動させて、瞳共役位置Rを被検眼Eの瞳孔位置Pに一致させる。例えば、このとき、測定手段7が凹面ミラー85に対して10mm移動されることによって、Z方向におけるアライメント(瞳共役位置Rと瞳孔位置Pとの位置合わせ)が完了する。
例えば、制御部70はアライメントが完了すると、凹面ミラー85と測定手段7の相対位置情報(例えば、測定手段7の移動量)として10mmを取得する。例えば、制御部70は、凹面ミラー85と測定手段7の相対位置情報に基づいて、投影倍率の補正量を設定する。例えば、視標光束の投影倍率は、凹面ミラー85と測定手段7の相対位置情報に応じて、視標光束の投影倍率を1.0に設定する補正量が補正テーブルとして記憶されている。例えば、このような補正量としては、投影倍率の逆数が設定されていてもよい。例えば、距離Δgが位置Z1の後方に10mm(測定手段7が後方に10mm移動した状態)であった場合には、視標光束の投影倍率が0.975となるので、補正量が約1.026と取得される。例えば、制御部70は補正テーブルを用いることによって、凹面ミラー85と測定手段7の相対位置情報から視標光束の投影倍率を補正するための補正量を取得し、これを設定することができる。
次いで、制御部70は、上記の補正量に基づいて、視標光束の投影倍率を補正する。例えば、制御部70は、被検眼Eに視標光束を1.0の投影倍率で投影するために、設定された補正量に基づいてディスプレイ31に表示する視標Fのサイズを変更する。例えば、本実施例における制御部70は、ディスプレイ31に表示する視標Fのピクセル数を変更することによって、視標Fのサイズを変更することができる。
例えば、被検眼Eが位置Z1に位置する状態では、視標Fの投影倍率が1.0となるように、被検眼Eに視標光束が投影されている。例えば、このとき、ディスプレイ31には100ピクセルの視標Fが表示されている。例えば、被検眼Eが位置Z1からZ方向にずれており、補正量が1.026と設定された場合、制御部70は視標Fのサイズを1.026倍し、約103ピクセルの視標Fをディスプレイ31に表示する。例えば、制御部70がこのようにディスプレイ31の表示を制御することによって、被検眼Eに向けて投影される視標光束の投影倍率が1.0に補正される。
例えば、上述のように被検眼EにおけるZ方向のアライメントがなされ、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率が補正された後で、自覚測定光学系を用いた被検眼Eに対する自覚測定が開始される。
<被検眼の眼屈折力と瞳共役位置の距離に基づく視標投影倍率の補正(S3)>
例えば、投光光学系30が備えるディスプレイ31は、測定手段7が初期位置T1に配置されていた場合に、被検眼Eに矯正をしていない視標光束(0Dの視標光束)を投影する待機位置に配置されている。すなわち、例えば、ディスプレイ31の待機位置とは、眼屈折力が0Dの被検眼Eに対する、対物レンズ14、投光レンズ33、及び投光レンズ34の合成焦点位置f(図12参照)である。
例えば、自覚測定を開始する際には、上記に記載したように、他覚眼屈折力を用いることで、被検眼の眼屈折力に合わせて矯正光学系60の制御が行われる。例えば、制御部70は、被検眼Eがもつ球面屈折度S、円柱屈折度C、乱視軸角度A、プリズム量Δ等の他覚的に測定された屈折力のうち、少なくともいずれかに基づいて、ディスプレイ31を光軸L2方向に移動させて、自覚測定の際の初期位置e(図12参照)に配置させる。
例えば、ディスプレイ31の初期位置eは、被検眼Eの眼屈折力によって変化する。つまり、眼屈折力が0Dでない被検眼Eに対しては、ディスプレイ31が待機位置から待機位置とは異なる初期位置eに移動する。例えば、眼屈折力が0Dである被検眼Eに対しては、ディスプレイ31が待機位置から移動せず、待機位置が初期位置eとして設定される。例えば、これによって、制御部70は矯正光学系60の矯正度数を取得することができる。すなわち、制御部70は、被検眼Eを矯正して0Dの眼屈折力とするための矯正度数を、ディスプレイ31の配置位置から取得することができる。
例えば、ディスプレイ31の位置が移動されると、自覚測定が開始される。例えば、自覚測定が開始された後、自覚測定中に被検眼Eが視標を固視した状態を保つことができず、微動して固視ずれが生じることがある。また、被検者の顔の位置が移動してしまい、固視ずれが生じることがある。
例えば、この場合には、視標光束の投影倍率が変化することがある。例えば、ディスプレイ31が待機位置とは異なる初期位置eにあり(被検眼が0Dの屈折力をもつ被検眼でない場合)、さらに、被検眼Eがアライメントの完了した位置(例えば、図9における位置Z2)から前後方向(Z方向)に微動する(被検眼Eの瞳孔位置Pと投光光学系30の瞳共役位置Rとがずれる)と、被検眼Eが視標Fをみる視角αが変化する。これによって、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率が変化する。なお、例えば、ディスプレイ31が待機位置にあり(被検眼が0Dの屈折力をもつ被検眼である場合)、被検眼Eがアライメントの完了した位置から前後方向(Z方向)に微動した場合には、視角αは変化しない。
以下、被検眼Eと瞳共役位置Rとの距離と、被検眼Eの眼屈折力と、視角αの関係について説明する。例えば、図12は被検眼Eの眼屈折力に応じた視角αの変化を説明する図である。図12(a)は、被検眼Eの眼屈折力が0Dの場合を示している。図12(b)は被検眼Eにおける眼屈折力が0Dでない場合を示している。例えば、本実施例では、眼屈折力が0Dでない場合として、被検眼Eが近視眼である場合(例えば、−10Dの眼屈折力をもつ場合)を例として挙げる。なお、例えば、図12においては、便宜上、測定手段7が備える対物レンズ14、投光レンズ33、及び投光レンズ34を1枚の凸レンズCLに置き換えて説明する。
例えば、眼屈折力が0Dである被検眼E1の場合(すなわち、図12(a)に示す状態)、ディスプレイ31は、待機位置に配置される。すなわち、ディスプレイ31は、対物レンズ14、投光レンズ33、及び投光レンズ34の合成焦点位置f(図12では凸レンズCLの焦点位置f)に配置される。
例えば、ディスプレイ31は、様々な方向に視標光束を出射している。例えば、被検眼E1が位置Z2(アライメントの完了位置(瞳孔位置Pと瞳共役位置Rが一致する位置))にある場合、被検眼E1には、視標Fの両端F’から照射される平行な視標光束r1及びr2が凸レンズCLに屈折されることで入射する。このとき、位置Z2に位置する被検眼E1の視角αは、被検眼Eの瞳孔位置Pと、視標光束r1及びr2と、のなす角として表すことができる。
例えば、被検眼E1がZ方向に微動した位置S(以降、微動位置S)にあると、被検眼E1の瞳孔位置Pへ入射する視標光束が変化する。例えば、微動位置Sにある被検眼E1の瞳孔位置Pには、ディスプレイ31から照射される平行な視標光束r1及びr2が入射しない。例えば、この状態においては、ディスプレイ31から様々な方向に照射される視標光束のうち、視標光束r3及びr4が凸レンズCLに屈折されることで、被検眼E1の瞳孔位置Pへ入射する。このとき、微動位置Sにおける被検眼E1の視角α’は、被検眼Eの瞳孔位置Pと、視標光束r3及びr4と、のなす角として表すことができる。
例えば、視標光束r1と視標光束r3は、凸レンズCLに対する焦点位置fが同一であるため、凸レンズCLを介して互いに平行な角度で被検眼Eに入射する視標光束となる。同様に、例えば、視標光束r2と視標光束r4は、凸レンズCLに対する焦点位置fが同一であるため、凸レンズCLを介して互いに平行な角度で被検眼Eに入射する視標光束となる。このため、被検眼E1の視角αと視角α’は等しくなる。つまり、0Dの眼屈折力をもつ被検眼E1は、ディスプレイ31は、待機位置に配置され、位置Z2から被検眼E1がZ方向に微動しても、被検眼E1に投影される視標光束の投影倍率が変化しない。
例えば、近視眼である被検眼E2の場合(すなわち、図12(b)に示す状態)、ディスプレイ31は、待機位置とは異なる初期位置eに配置される。すなわち、被検眼E2が0Dの被検眼E1よりも手前側で焦点を結ぶため、ディスプレイ31は被検眼E2の眼屈折力に応じて、凸レンズCLの焦点位置fよりも手前側に配置される。
例えば、被検眼E1が位置Z2(アライメントの完了位置(瞳孔位置Pと瞳共役位置Rが一致する位置))にある場合、被検眼E2には、視標Fの両端F’から照射される平行な視標光束r1及びr2が、凸レンズCLに屈折されることで入射する。このとき、測定位置Z2に位置する被検眼E2の視角αは、被検眼Eの瞳孔位置Pと、視標光束r1及びr2と、のなす角として表すことができる。
例えば、被検眼E2が微動位置Sにあると、被検眼E2の瞳孔位置Pへ入射する視標光束が変化する。例えば、微動位置Sにある被検眼E2の瞳孔位置Pには、ディスプレイ31から照射される平行な視標光束r1及びr2が入射しない。例えば、この状態においては、ディスプレイ31から様々な方向に照射される視標光束のうち、視標光束r5及びr6が凸レンズCLに屈折されることで、被検眼E2の瞳孔位置Pへ入射する。例えば、被検眼E2に対しては、ディスプレイ31の配置位置が凸レンズCLに対する焦点位置fよりも近づいているため、視標光束r5及びr6は拡散した視標光束となって被検眼E2に入射する。このとき、微動位置Sにおける被検眼E2の視角α’は、被検眼Eの瞳孔位置Pと、視標光束r5及びr6と、のなす角として表すことができる。
例えば、視標光束r5及びr6は拡散した視標光束であるため、視標光束r1と視標光束r5は、凸レンズCLを介して互いに平行な角度で被検眼Eに入射する視標光束とはならない。同様に、視標光束r5及びr6は拡散した視標光束であるため、視標光束r2と視標光束r6は、凸レンズCLを介して互いに平行な角度で被検眼Eに入射する視標光束とはならない。例えば、このように、近視眼である被検眼E2では、視角αに対して視角α’の大きさが変化する。つまり、近視眼である被検眼E2では、位置Z2から被検眼E1がZ方向に微動すると、被検眼E2に投影される視標光束の投影倍率が変化する。なお、このような視角α’の大きさは、被検眼Eの眼屈折力における絶対値が大きいほど変化する。このため、眼屈折力の絶対値が大きい被検眼Eが微動した場合には、眼屈折力の絶対値が小さい被検眼Eが微動した場合と比較して、視標光束の投影倍率をより多く補正する必要がある。
以下、被検眼Eと瞳共役位置Rとの距離と、被検眼Eの眼屈折力に基づく矯正光学系60の矯正度数と、に基づく、視標光束の投影倍率補正について説明する。例えば、本実施例において、制御部70は、被検眼E(本実施例においては、被検眼Eの瞳孔位置P)と投光光学系30の瞳共役位置Rとの距離を検出する。本実施例において、例えば、被検眼Eと投光光学系30の瞳共役位置Rとの距離は、作動距離の変化量から求めるようにしてもよい。すなわち、被検眼Eと投光光学系30の瞳共役位置Rとの距離は、アライメント状態を検出することによって求めることができる。
例えば、制御部70は、上記検出結果と、被検眼Eの眼屈折力に基づく矯正光学系60の矯正度数と、に基づいて、被検眼に投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する。すなわち、例えば、制御部70は、検出結果と、被検眼Eの屈折力に基づいて移動させたディスプレイ31の位置と、に基づいて、被検眼に投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する。例えば、制御部70は、設定した補正量に基づいて、視標光束の投影倍率を補正する。
例えば、被検眼Eと投光光学系30の瞳共役位置Rとの距離は、被検眼Eの作動距離方向(Z方向)におけるアライメント状態を検出することで検出される。例えば、制御部70は、被検眼Eの作動距離方向(Z方向)におけるアライメント状態を検出する。なお、アライメント状態は、上述したように無限遠の指標像Ma及びMeの像間隔aと、有限遠の指標像Mh及びMfの像間隔bとの像比率(つまり、a/b)を比較することによって判断することができる(図8参照)。例えば、制御部70は、被検眼Eの位置Z2(アライメントの完了位置)から、被検眼EがZ方向に微動した微動位置Sまでの距離Δdを検出する。すなわち、制御部70は、被検眼Eから呈示窓3までの作動距離の変化量(アライメントのずれ量)から、被検眼Eと投光光学系30の瞳共役位置Rとの距離として、距離Δdを取得することができる。
例えば、制御部70は、被検眼Eと投光光学系30の瞳共役位置Rとの距離を検出すると、その検出結果と、矯正光学系60の矯正度数と、に基づいて、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する。例えば、制御部70が備えるメモリ75には、矯正度数及び距離Δdに基づいて、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量に変換するための補正テーブルが記憶されている。例えば、このような補正テーブルは、実験やシミュレーションを行うことで、矯正度数及び距離Δdごとに予め設定されていてもよい。例えば、制御部70は、補正テーブルに基づいて、矯正度数及び距離Δdに対応した補正量を取得する。例えば、補正量は、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率が1.0となるように設定されている。
例えば、制御部70は、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率が1.0となるような補正量を取得すると、上述したようにピクセル数を変更することによって視標Fのサイズを調節する。これによって、制御部70は、被検眼Eに向けて投影される視標光束の投影倍率を1.0に補正することができる。
以上説明したように、例えば、本実施例における自覚式検眼装置は、矯正光学系の矯正度数を取得する取得手段と、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する検出手段と、被検眼に投影される視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する補正量設定手段と、視標光束の投影倍率を補正する補正手段と、を備える。これによって、検者は、瞳共役位置から被検眼がずれること及び被検眼の眼屈折力が原因となって生じる視標のサイズの変化を抑制して、被検眼の光学特性を自覚的に測定することができる。このため、検者は自覚測定を精度よく行うことができる。
また、例えば、被検眼の位置が移動した場合等で、被検眼に対して投光光学系の瞳共役位置の位置合わせが困難であっても、被検眼が瞳共役位置に位置合わせされた際に観察することのできる視標のサイズと、同様のサイズにて、視標を呈示することができる。これによって、被検眼の位置がずれた際に、視標のサイズが変更してしまい、被検者が視標を観察しづらくなることを抑制することができる。すなわち、検者は自覚測定を精度よく行うことができる。
また、例えば、本実施例における自覚式検眼装置は、投光光学系を収納する測定ユニットと、測定ユニットの位置情報を取得する取得手段と、被検眼に投影される前記視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する補正量設定手段と、視標光束の投影倍率を補正する補正手段と、を備える。これによって、固定光学部材を有した自覚式検眼装置において、被検眼と投光光学系の瞳共役位置とのずれを調整した際に、被検眼に投影される視標の投影倍率が変化した場合であっても、検者は被検眼に同じサイズの視標を投影することができる。このため、被検眼に対する自覚測定を精度よく行うことができる。
また、例えば、本実施例における自覚式検眼装置は、被検眼と投光光学系の瞳共役位置との距離を検出する検出手段と、検出手段による検出結果に基づいて、光軸方向における測定ユニットの位置を調整する調整手段と、を備える。これによって、被検眼の位置がずれていた場合には、投光光学系の瞳共役位置が被検眼に一致するように、固定光学部材と測定ユニットとの間の距離が自動的に調整される。このため、検者は、被検眼に対して測定ユニットを容易にアライメントすることができる。
また、例えば、本実施例における自覚式検眼装置は、設定された補正量に基づいてディスプレイに表示される視標のサイズを変更する。これによって、検者は、視標光束の投影倍率を容易に補正することができる。
また、例えば、本実施例における自覚式検眼装置は、投光光学系の光路において移動可能な光学部材と、光学部材を前記投光光学系の光路において移動させる駆動手段を備える。また、例えば、本実施例における自覚式検眼装置は、補正量に基づいて光学部材を移動させることができる。このため、検者は、被検眼に対して光学部材を適切な位置に配置し、視標光束の投影倍率を精度よく補正することができる。
また、例えば、本実施例における自覚式検眼装置は、凹面ミラーを用いることによって、自覚式検査手段において光学的に所定の検査距離に視標を呈示することが可能となり、所定の検査距離に視標を呈示する際に、実際の距離となるように部材等を配置する必要がなくなる。これによって、余分な部材、スペースが必要なくなり、装置を小型化することができる。
<変容例>
なお、本実施例では、制御部70によって自動的に被検眼Eと測定手段7とのアライメントが実施される構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、被検眼Eと測定手段7とのアライメントは、検者によって手動で行われてもよい。例えば、この場合には、測定手段7を手動で移動させることが可能な構成を設ける構成が挙げられる。
なお、本実施例では、視標光束の投影倍率が1.0となるように補正量を設定したがこれに限定されない。もちろん、視標光束の投影倍率は1.0以外となるように設定されてもよい。例えば、このような場合であっても、上記と同様にして被検眼Eに対する視標光束の投影倍率を補正することができる。
なお、本実施例においては、視標光束の投影倍率が1.0となるように補正量を設定する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、補正量は、被検眼Eに向けて投影される視標光束の視角αの値として設定してもよい。例えば、この場合には、被検眼EがZ方向に移動したことによって変化する視角αを、位置Z1において被検眼Eが視標Fをみる視角αに一致させるように、補正量が設定される構成であってもよい。
なお、本実施例においては、ディスプレイ31に表示する視標Fのサイズを変更することによって、被検眼Eに投影される視標光束の投影倍率を補正する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、本実施例では、設定された補正量に基づいて光学部材を移動させることで、光学的な距離を変更し、視標光束の投影倍率を補正してもよい。例えば、この場合には、投光光学系30が備える光学部材を利用してもよいし、光学部材を別途設けてもよい。
例えば、投光光学系30が備える光学部材を利用して視標光束の投影倍率を補正する場合には、制御部70が設定した補正量に基づいて、光学部材を投光光学系30の光軸方向に移動させてもよい。例えば、光学部材としては、投光レンズ33や投光レンズ34を光軸L2方向に移動させてもよい。また、例えば、光学部材としては、対物レンズ14を光軸L3方向に移動させてもよい。例えば、これらの投光レンズあるいは対物レンズのいずれかを光軸方向に移動させると、被検眼Eの眼屈折力に合わせて配置した矯正光学系60の位置が変化するため、ディスプレイ31を光軸L2方向に移動させる必要がある。すなわち、投光レンズあるいは対物レンズのいずれかが移動したことによって、被検眼Eに対してディスプレイ31に表示される視標Fの焦点がずれるため、ディスプレイ31を焦点位置に移動させる必要がある。例えば、制御部70は、設定された補正量に基づいて投光レンズあるいは対物レンズのいずれかを光軸方向に移動させ、かつディスプレイ31を光軸方向に移動させることによって、視標光束の投影倍率を補正してもよい。
例えば、これらの投光レンズあるいは対物レンズの複数を光軸方向に移動させる構成とした場合には、矯正光学系60の配置を変化させても、被検眼Eに対してディスプレイ31に表示される視標の焦点を合わせた状態を維持できる。例えば、制御部70は、設定された補正量に基づいて投光レンズあるいは対物レンズの複数を光軸方向に移動させることによって、視標光束の投影倍率を補正してもよい。
例えば、このように、本実施例における自覚式検眼装置は、補正量に基づいて駆動手段を制御し、光学部材を投光光学系の光軸方向に移動させることができる。このため、検者は、簡易的な構成でディスプレイ31から被検眼Eまでの光学的な距離を変更し、視標光束の投影倍率を補正することができる。
また、例えば、光学部材を別途設けることによって視標光束の投影倍率を補正する場合には、設定された補正量に基づいて、光学部材を投光光学系30の光軸中に挿脱してもよい。例えば、光学部材は、ディスプレイ31から被検眼Eに向けて投光される視標光束が通過する光軸上であれば、どこに挿脱されてもよい。言い換えると、光学部材は光軸L2上及び光軸L3上のどこに挿脱されてもよい。例えば、このような光学部材としては、レンズ(例えば、凸レンズや凹レンズ)、プリズム、ミラー等を使用することができる。なお、以下の説明では、光学部材としてレンズを用いる場合を例に挙げる。
例えば、光軸L2上または光軸L3上に1枚のレンズを挿脱する構成とした場合には、被検眼Eの眼屈折力に合わせて配置した矯正光学系60に対してレンズが1枚追加されるので、被検眼Eに対してディスプレイ31に表示される視標の焦点がずれてしまう。このため、例えば、制御部70は、設定された補正量に基づいて1枚のレンズを挿入し、かつディスプレイ31を光軸方向に移動させることによって、視標の焦点位置を被検眼Eに合わせ、視標光束の投影倍率を補正してもよい。
また、例えば、光学部材を別途設けることによって視標光束の投影倍率を補正する場合には、光軸L2上及び光軸L3上に複数枚のレンズを挿入する構成とすることもできる。このとき、複数枚のレンズはすべてが光軸L2上に挿入されてもよいし、すべてが光軸L3上に挿入されてもよい。もちろん、複数枚のレンズのうち、いずれかのレンズが光軸L2上に挿入され、いずれかのレンズが光軸L3上に挿入されてもよい。例えば、このように複数枚のレンズを挿入した際には、被検眼Eに対してディスプレイ31に表示される視標の焦点位置が変化しない。例えば、制御部70は、設定された補正量に基づいて複数枚のレンズを挿入することによって、視標光束の投影倍率を補正してもよい。なお、複数枚のレンズとしては、いずれも凸レンズを用いてもよいし、いずれも凹レンズを用いてもよいし、凸レンズと凹レンズを組み合わせて用いてもよい。
例えば、このように、本実施例における自覚式検眼装置は、補正量に基づいて駆動手段を制御し、光学部材を投光光学系の光路中に挿脱することができる。このため、検者は、容易な構成でディスプレイ31から被検眼Eまでの光学的な距離を変更し、視標光束の投影倍率を補正することができる。
なお、本実施例では、被検眼Eが位置Z1からZ方向にずれていた場合に、被検眼Eに投影される視標の投影倍率を補正する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、被検眼Eが位置Z1からずれた位置によっては、視標の投影倍率の変化がわずかであるため、倍率を補正しなくてもよい場合がある。例えば、このときには、アライメントのずれに対して許容範囲を設定してもよい。例えば、このような許容範囲は、シミュレーションや実験等によって予め算出されていてもよい。例えば、制御部70は、被検眼Eが位置Z1からずれたことを検出した後で、そのずれが許容範囲を超えているか、あるいは許容範囲に収まっているかを判断する。例えば、このように、制御部70は、被検眼Eにおけるアライメントのずれが許容範囲に収まっていたときには、被検眼Eに投影される視標の投影倍率を補正しない構成であってもよい。
また、本実施例では、自覚測定中に被検眼Eが微動した場合に、被検眼Eに投影される視標の投影倍率を補正する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、被検眼Eが微動した位置と、被検眼Eがもつ眼屈折力と、によっては、視標の投影倍率の変化が小さいため、倍率を補正しなくてもよい場合がある。すなわち、被検眼Eの微動がわずかであり、かつ被検眼Eにおける眼屈折力の絶対値が小さいときには、視標の投影倍率を補正しなくてもよい場合がある。例えば、このときには、被検眼Eが微動したことによるずれと、被検眼Eの眼屈折力と、に基づいて許容範囲が設定されてもよい。例えば、このような許容範囲は、シミュレーションや実験等によって予め算出されていてもよい。例えば、制御部70は、眼屈折力が小さい被検眼Eに対して自覚測定を実施し、さらに被検眼Eが微動したことによるずれを検出した際に、投影倍率の変化が許容範囲にあるか否かを判断する。例えば、制御部70はこのような判断に基づいて、被検眼Eに投影される視標の投影倍率を補正するかしないかを決定する構成であってもよい。
なお、本実施例においては、自覚測定中に被検眼Eが微動した場合を例に挙げて説明したが、自覚測定中に被検眼Eが大きく移動することもある。例えば、このような場合、被検眼Eの眼屈折力やZ方向のずれによっては、ディスプレイ31の表示を制御して視標光束の投影倍率を補正する際に、ディスプレイの表示範囲を超えてしまうことがある。言い換えると、ディスプレイ31に表示する視標Fのサイズ変更では、投影倍率の補正に対応できない場合がある。このため、被検眼Eが大きく移動した際には、測定手段7が被検眼Eに対して再度アライメントされ、被検眼Eの瞳孔位置Pに瞳共役位置Rを配置しなおしてもよい。例えば、この場合、制御部70は被検眼Eに対するアライメントが完了した後であっても、XYZ方向のアライメントずれを随時検出し、被検眼EにおけるZ方向の移動を常に検出する追尾制御(トラッキング)を行う構成が挙げられる。例えば、このように、被検眼Eの移動にともなって自動的にアライメントがなされ、ディスプレイ31に表示される視標Fのサイズが常に補正されてもよい。
なお、本実施例においては、補正テーブルを用いてアライメントずれによる視標光束の投影倍率を補正するための補正量を取得する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、被検眼Eの瞳孔位置Pと瞳共役位置Rがアライメントによって一致し、位置Z1から位置Z2(アライメントの完了位置)までの距離Δgが検出されたとき、制御部70は演算式を用いることによって、距離Δgから視標光束の投影倍率を補正するための補正量を取得する演算処理を行ってもよい。例えば、このような演算処理を行うための演算式は、予め実験やシミュレーションを行うことで設定され、制御部70が備えるメモリ75に記憶されていてもよい。例えば、制御部70は上記のように、演算式からアライメントずれによる視標光束の投影倍率を補正するための補正量を取得する構成であってもよい。
同様に、本実施例においては、補正テーブルを用いて被検眼Eが微動したことによる視標光束の投影倍率を取得する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、位置Z2(アライメントの完了位置)から微動位置Sまでの距離Δdが検出されたとき、制御部70は演算式を用いることによって、距離Δdと、矯正光学系60の矯正度数と、から視標光束の投影倍率を補正するための補正量を取得する演算処理を行ってもよい。例えば、このような演算式は予め実験やシミュレーションを行うことで設定され、制御部70が備えるメモリ75に記憶されていてもよい。例えば、制御部70は上記のように、演算式から被検眼Eが微動したことによる視標光束の投影倍率を補正するための補正量を設定する構成であってもよい。
なお、本実施例においては、自覚式検眼装置1が備える他覚測定光学系によって被検眼Eの眼屈折力を取得する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、被検眼Eの眼屈折力は、自覚式検眼装置1が備える自覚測定光学系によって取得される構成であってもよい。この場合、矯正光学系60の矯正度数は、本実施例で説明したように他覚眼屈折力(他覚値)を用いて取得することができるし、自覚測定において取得された自覚眼屈折力(自覚値)を用いて取得することもできる。例えば、自覚測定中に取得された自覚値は随時メモリ75に記憶され、被検眼Eがアライメントの完了位置から微動した際に、制御部70が自覚値を呼び出す構成であってもよい。
また、本実施例においては、自覚式検眼装置1が備える他覚測定光学系によって被検眼Eの眼屈折力を取得する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、被検眼Eの眼屈折力は、別の装置によって取得した被検眼Eの他覚値あるいは自覚値を用いてもよい。例えば、この場合には、自覚式検眼装置1に別の装置からの眼屈折力を受信するための受信機能を設ける構成が挙げられる。また、例えば、この場合には、検者が被検眼Eの眼屈折力を入力する構成としてもよい。
なお、本実施例では、固定光学部材として凹面ミラー85が配置された光学系を備える自覚式検眼装置1について説明したがこれに限定されない。例えば、本実施例における自覚式検眼装置1は、凹面ミラー85ではなく、凸レンズを固定配置した光学系を備えていてもよい。例えば、凸レンズが固定配置された光学系でも、視標光束の投影倍率が変化するため、本実施例と同様にして投影倍率を補正することができる。
なお、本実施例においては、被検眼Eの作動距離(アライメント状態)を検出することによって、被検眼Eから投光光学系30における瞳共役位置Rまでの距離が検出される構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、被検眼Eから瞳共役位置Rまでの距離は、被検眼Eの瞳孔位置Pを検出することによって求められてもよい。例えば、この場合には、自覚式検眼装置1に被検眼Eの断面像を撮像するための撮像光学系を設けてもよい。これによって、被検眼Eの断面像から瞳孔位置Pを直接検出し、被検眼Eから投光光学系30における瞳共役位置Rまでの距離を求める構成であってもよい。
なお、本実施例においては被検眼Eに対する作動距離方向(Z方向)のアライメントについて述べたが、被検眼Eが位置Z1からX方向及びY方向にずれていた場合には、X方向及びY方向におけるアライメントを調整してもよい。例えば、本実施例においては、偏光ミラー81及び測定手段7をX方向に一体的に移動させることによって、被検眼EのX方向(左右方向)におけるアライメントを行うことができる。また、例えば、本実施例においては、偏光ミラー81及び測定手段7をZ方向に一体的に移動させることによって、被検眼EのY方向(上下方向)におけるアライメントを行うことができる。
また、例えば、被検眼Eがアライメントの完了位置(例えば、位置Z2)からX方向及びY方向に微動していた場合には、X方向及びY方向における視標光束の投影倍率を考慮して、視標Fのサイズhを変更する構成であってもよい。
なお、本実施例においては、偏向ミラー81と測定手段7とを一体的に駆動することでXYZ方向のアライメントを調整する構成を例に挙げて説明したがこれに限定されない。例えば、本実施例においては、偏向ミラー81及び測定手段7の駆動によって、被検眼Eと、自覚式測定手段及び他覚式測定手段と、の位置関係を調整できる構成であればよい。すなわち、投光光学系30からの視標光束が被検眼Eの眼底上に形成されるようにXYZ方向を調整できる構成であればよい。例えば、この場合、顎台5に対して自覚式検眼装置1をXYZ方向に移動可能な構成を設けて、自覚式検眼装置1を移動させる構成であってもよい。また、例えば、偏向ミラー81が固定配置され、測定手段7のみが移動する構成であってもよい。また、例えば、偏向ミラー81のみでXYZ方向の調整を行うことができる構成としてもよい。この場合には、例えば、偏向ミラー81が回転駆動するとともに、Z方向へと移動し、偏向ミラー81と測定手段7との間の距離を変更する構成が挙げられる。
なお、本実施例では説明していないが、被検者の顔が水平方向面(X方向面)において回転し、左被検眼ELと右被検眼ERにおいて前後方向(Z方向)の位置が異なった場合には、左右それぞれの被検眼Eに対して上記の制御動作が実施されてもよい。例えば、これによって、左被検眼ELと右被検眼ERのそれぞれにおいて視標の投影倍率が補正され、左右の被検眼Eに同じサイズの視標を投影することができる。このため、検者は被検眼Eに対して両眼視機能を検査する場合等においても、精度のよい測定結果を得ることができる。