(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検者が検眼用指標を観察した場合の見え具合の指標像を表示させる検眼装置において、
屈折度数を変換可能な矯正用レンズ系を通して被検者に検眼用指標を観察させる観察部と、
上記検眼用指標と異なる屈折力測定用指標を被検眼に投影し、その反射光から被検眼の屈折力を測定する屈折力測定部と、
上記観察部における矯正用レンズ系の矯正値と、上記屈折力測定部で求められた被検眼の屈折のデータとの差から残存矯正値を求め、この残存矯正値に設定される表示用の調整レンズ系を介して、上記検眼用指標を撮像することにより、被検眼が上記検眼用指標を観察した場合の見え具合の指標像を形成する指標像形成部と、
該指標像形成部で形成された、被検眼が上記検眼用指標を観察した場合の見え具合の指標像を表示する表示部と、
から構成され、被検眼における検眼用指標像を処理することなく、被検者が、検眼用指標を観察した場合の見え具合の指標像を表示させるように構成したことを特徴とする検眼装置。
【請求項２】
上記指標像形成部は、調整レンズ系に何らの屈折力も与えられていない場合には、鮮明な指標像を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の検眼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は被検者が検眼用指標を観察した場合の見え具合の指標像を表示させる検眼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の検眼装置においては、被検眼の眼底へ特殊な形状（例えばスリット状）のスプリット指標を投影し、このスプリット量から被検眼の屈折度を測定していた。これが、いわゆる他覚的検眼と呼ばれているものである。また、被検者にランドルト環のような検眼用指標を矯正レンズ系を通して観察させ、被検者の応答により被検者が該検眼用指標を適正に視準できるまで矯正用レンズ系を調節し、この調節量から屈折度を測定していた。これが、いわゆる自覚式検眼として知られているものである。
【０００３】
他覚式検眼装置は、被検者の応答を必要としないと言う利点がある。しかし、被検眼に最適の矯正度数を検出すると言う点では自覚式検眼装置の方が優れている。そのため、最近では、被検者の応答の煩わしさ、不正確さを考慮して、他覚式検眼装置において概略の矯正度数を測定し、この測定値を基にして、さらに個別の、或るいは内蔵の自覚式検眼装置により、最終的な矯正度数を決定する方法が採用されている。
【０００４】
また、自覚式検眼装置において、検眼用指標の被検眼の眼底上の指標像を撮像装置上に形成し、この指標像の信号と網膜以降の信号レスポンス関数を掛け合わせることによって、検者が、被検者の観察しているものと同じ検眼用指標像を観察可能とした自覚式検眼装置が提案されている。特公平４−１７０４７号公報を参照。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述の自覚式検眼装置において、被検者の応答に生じ得る誤りを排除しようとしてより正確な測定を行うためには、自覚式検眼装置においても検者が被検者の視準状態を観察可能にすることが望ましいが、従来の装置ではこの様なことは不可能であった。
【０００６】
しかも、例え被検者に自覚検眼用に指標を視準させた状態で、被検眼眼底上の指標像の結像状態を一般の撮像素子によって観察したとしても、眼底の反射率の低さや撮像素子の感度の低さから、指標像だけを明確に観察することは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、被検眼の眼底における検眼用指標像を明確に観察できるようにする検眼装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の好ましい解決手段は次のとおりである。
【０００９】
（１）被検者が検眼用指標を観察した場合の見え具合の指標像を表示させる検眼装置において、
屈折度数を変換可能な矯正用レンズ系を通して被検者に検眼用指標を観察させる観察部と、
上記検眼用指標と異なる屈折力測定用指標を被検眼に投影し、その反射光から被検眼の屈折力を測定する屈折力測定部と、
上記観察部における矯正用レンズ系の矯正値と、上記屈折力測定部で求められた被検眼の屈折のデータとの差から残存矯正値を求め、この残存矯正値に設定される表示用の調整レンズ系を介して、上記検眼用指標を撮像することにより、被検眼が上記検眼用指標を観察した場合の見え具合の指標像を形成する指標像形成部と、
該指標像形成部で形成された、被検眼が上記検眼用指標を観察した場合の見え具合の指標像を表示する表示部と、
から構成され、被検眼における検眼用指標像を処理することなく、被検者が、検眼用指標を観察した場合の見え具合の指標像を表示させるように構成したことを特徴とする検眼装置。
【００１０】
（２）上記指標像形成部は、調整レンズ系に何らの屈折力も与えられていない場合には、鮮明な指標像を形成するように構成されていることを特徴とする前述の検眼装置。
【００１１】
【実施例】
図１に示すように、自覚式検眼装置は、被検眼の光学的特性に由来する点像強度分布を測定する測定手段７と、この点像強度分布を重ね合わせて積分する画像処理手段（例えばコンピュータ８）と、コンピュータ８を介して検者によって操作されて所定の検眼用指標１を指示する指標提示装置２と、指標提示装置２の視準光軸３上に配置されて同じくコンピュータ８を介して検者によって操作される被検眼の屈折度を矯正する矯正用レンズ系４とを備えている。被検眼Ｅは、矯正用レンズ系４を介して検眼用指標１を視準する。そのとき被検眼Ｅの眼底Ｅｒ上に検眼用指標１の像１´が結像する。
【００１２】
一方、指標提示装置２と矯正用レンズ系４との間の視準光軸３上にはハーフミラー５が斜設されている。そのハーフミラー５の反射光軸６上には被検眼Ｅの光学的特性に由来する点像強度分布を測定する測定手段７が備えられている。
【００１３】
この測定手段７は、点像のパターンを被検眼Ｅ内に投影する投影部、例えば測定手段７に内蔵されている図示していない赤外点光源の光源面と、被検眼ＥのＥｒ眼底上でのパターン像の強度分布を検出する検出部、例えば測定手段７に設けられた図示していない受光装置の受光面とを有する。
【００１４】
検眼用指標１と、測定手段７に内蔵されている図示していない前述の赤外点光源の光源面とは、矯正用レンズ系４と被検眼Ｅの光学系に関し共役となるように配置されている。また、眼底Ｅｒと、測定手段７の図示していない前述の受光装置の受光面とは、矯正用レンズ系４と被検眼Ｅの光学系に関し共役となるように配置されている。
【００１５】
測定手段７は、図３に１０１として示す光強度分布を持つ赤外点光源をハーフミラー５、矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系を通して被検眼Ｅの眼底Ｅｒ上に投影する。図３に１０１として示すような光強度分布SO(X,y)を持つ赤外点 光源は矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系によって変調されて特有の光強度分布を持つ点像１０２（図４）となる。この点像１０２は被検眼Ｅの光学系、矯正用レンズ系４及びハーフミラー５を介して再び測定手段７の図示していない前述の受光装置の受光面に結像され、コンピュータ８内で補正されて点像強度分布関数Ph(X,y)として取り込まれる。
【００１６】
さらに、コンピュータ８内では検眼用指標１を現す画像信号O(X,y)に対して点像強度分布関数Ph(X,y)が以下のように重ね合わせて積分されて被検眼Ｅの眼底 Ｅｒ上に結像しているのと同じ像状態の検眼用指標１の像１´が数式１によりシミュレートされる。
【００１７】
【数１】
0003637038.tif 000002
シミュレートされた像１´の画像１０が表示手段たとえばモニターＴＶ９上に表示される。
【００１８】
また、表示手段つまり図１のモニターＴＶ９は、上記パターン像の強度分布に対応する強度分布データ及び所定の指標に対応する指標データに基づいて、その被検眼Ｅによって所定の指標を観察した場合の見え具合の指標像を形成するか、あらかじめ用意してある複数の見え具合の指標像から選択するかして、見え具合の指標像１０を表示する。
【００１９】
例えば、測定手段７が、被検眼Ｅの光学的特性に由来する線像強度分布を測定する場合は、測定手段７により得られた光軸３を中心とする少なくとも３方向の線像強度分布を基にして、画像処理手段（図示例ではコンピュータ８）によって点像強度分布が算出される。
【００２０】
この点について図５〜１０を参照して説明する。
【００２１】
図５に示すように、ｒ60軸とｒ120軸はｘ軸（r0軸）に対してそれぞれ６０度 と１２０度の角度を有する。
【００２２】
測定手段７は、図６に示すようなr0軸方向のみに光強度分布をもつ赤外線光源４０１をハーフミラー５、矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系を通して被検眼Ｅの眼底Ｅｒ上に投影する。４０１として示すような光強度分布を持つ赤外線光源は矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系によって変調されてr0軸方向のみに光強度分布を持つ特有の線像４０２となる。
【００２３】
また、測定手段７は、図７に示すようなR60軸方向のみに光強度分布を持つ赤 外線光源４１１をハーフミラー５、矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系を通して被検眼Ｅの眼底Ｅｒ上に投影する。４１１として示すような光強度分布を持つ赤外線光源は矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系によって変調されてR60 軸方向のみに光強度分布を持つ特有の線像４１２となる。
【００２４】
さらに、測定手段７は、図８に示すようなR120軸方向のみに光強度分布を持つ赤外線光源４２１をハーフミラー５、矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系を通して被検眼の眼底Ｅｒ上に投影する。４２１として示すような光強度分布を持つ赤外線光源は矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系によって変調されてr120軸方向のみに光強度分布を持つ特有の線像４２２となる。
【００２５】
これら三つの線像４０２、４１２、４２２は被検眼Ｅの光学系、矯正用レンズ系４及びハーフミラー５を介して再び測定手段７の図示していない受光装置の受光面に結像され、コンピュータ８内で補正されて点像強度分布関数1h(r0)、1h(r60)及び1h(r120)として取り込まれる。
【００２６】
次に、コンピュータ８内では、これら三つの関数1h(r0)、1h(r60)及び1h(r120)より、ある光強度zを切る楕円の長軸長Az、短軸長Bz及び長軸のX軸からの回転 角θが算出され、これを基に、矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系によって生じる点像強度分布の、ある光強度zを切る平面上の楕円関数として数式２が算 出される。
【００２７】
【数２】
0003637038.tif 000003
この楕円関数を光強度z軸の複数点について算出し、補完法により最終的に矯 正用レンズ系４おより被検眼Ｅの光学系によって生じる図９に示す点像強度分布関数５０１がph(x,y)として算出される。
【００２８】
さらに、コンピュータ８内では、図２に示すように、検眼用指標１の画像信号O(x,y,)に対して点像強度分布関数ph(x,y)が重ね合わせ積分されて被検眼Ｅの眼底Er上に結像しているのと同じ像状態の検眼用指標１の像１´がシミュレートされる。シミュレートされた像１´の画像１０がコンピュータ８のモニターＴＶ９上に表示される。
【００２９】
なお、図２及び数式１において、「※」印は「コンボリューション」を示す。数式３〜５において「×」印は掛け算を示す。
【００３０】
他方、本発明の別の実施例においては、上記測定手段７は、スリット状又は階段状のパターンを上記被検眼内に投影する投影部（図示せず）と、被検眼の眼底上での上記パターン像の少なくとも２方向の強度分布に基づき、点像における強度分布を求める検出部（図示せず）を有し、上記表示手段（コンピュータ９）は、上記強度分布に対応する強度分布データ及び所定の指標に対応する指標データに基づいて、その被検眼によって所定の指標を観察した場合の見え具合の指標像を形成するか、あらかじめ用意してある複数の見え具合の指標像から選択するかして、見え具合の指標像を表示する。
【００３１】
例えば、図１０に示す例においては、測定手段７が被検眼Ｅの光学的特性に由来する階段状ステップ像強度分布を測定する。この例を説明すると、測定手段７により得られた光軸３を中心とする少なくとも３方向の階段状ステップ像強度分布を基にして画像処理手段（つまり図示例ではコンピュータ８）によって点像強度分布が算出される。
【００３２】
この点を図１０を参照してさらに詳細に説明する。
【００３３】
測定手段７は、図１０に６０１として示すようなr0軸方向のみに光強度分布を持つ赤外段階ステップ状光源を図１１に示すようなハーフミラー５、矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系を通して被検眼Ｅの眼底Er上に投影する。図１０に６０１として示すような光強度分布を持つ赤外階段状ステップ光源は矯正用レンズ系４及び被検眼Ｅの光学系によって変調されてr0軸方向に光強度分布を持つ特有のステップ像となる。
【００３４】
このステップ像は被検眼Ｅの光学系、矯正用レンズ４及びハーフミラー５を介して再び測定装置７の図示していない受光装置の受光面に結像され、コンピュータ８内で補正されてステップ像強度分布関数e(r0)としてと取り込まれる。
【００３５】
次に、コンピュータ８内ではde(r0/dr0）を計算することで、X軸方向の線像強度分布関数eh(r0)を算出する。
【００３６】
この操作を図５に示す三つの軸（r0軸、r60軸、r120軸）方向について行うと 、eh(r0)、eh(r60)及びeh(r120)が求められる。前述したように、測定手段７が 、被検眼Ｅの光学的特性に由来する線像強度分布を測定する場合と同様にして点像強度分布ph(x,y)が求められる。
【００３７】
さらに、コンピュータ８内では、図２に示すように、検眼用指標１の画像信号O(x,y)対して点像強度分布関数ph(x,y)が重ね合わせ積分されて、被検眼Ｅの眼 底Er上に結像しているのと同じ像状態の検眼用指標１の像１´がシミュレートされる。シミュレートされた像１´の画像１０がコンピュータ８のモニターＴＶ９上に表示される。
【００３８】
さらに本発明の別の実施例においては、測定手段７は、被検眼の屈折力データを測定する屈折力測定部（図示せず）を有し、表示手段（コンピュータ８）は、上記屈折力測定部で求められた被検眼の屈折のデータ及び所定の指標に対応するデータに基づいて、その被検眼によって所定の指標像を観察した場合の見え具合の指標像を形成するか、あらかじめ用意してある複数の見え具合の指標像から選択するかして、見え具合の指標像を表示する。
【００３９】
たとえば、測定手段７が、被検眼の屈折状態を測定する。この場合には、予めコンピュータ８内に記憶されている点像強度分布関数群の中から、測定手段７により得られた被検眼Ｅの屈折力を基にして、この屈折力に対応する点像強度分布関数ph(x,y)が画像処理手段（コンピュータ８）によって決定される。
【００４０】
さらに、コンピュータ８内では、図２に示すように、検眼用指標１の画像信号O(x,y)に対して点像強度分布関数ph(x,y)が重ね合わせて積分されて、被検眼Ｅ の眼底Er上に結像しているのと同じ像状態の検眼用指標１の１´がシミュレートされる。シミュレートされた像１´の画像１０がコンピュータ８のモニターＴＶ９上に表示される。
【００４１】
続いて、上記自覚式検眼装置による測定方法を説明する。
【００４２】
検者はコンピュータ８を介して検眼用指標１を呈示して、被検者がこれを注視するようにさせる。この時点での被検眼Ｅの眼底Er上に結像しているのと同じ像状態の検眼用指標１の像１´がシミュレートされて、モニターＴＶ９上に表示される。検者はモニターＴＶ９上に表示される指標像１０を見ながら、これが最適の合焦状態となるようにコンピュータ８を介して矯正用レンズ系４を操作する。このときの矯正レンズ系４の矯正量から被検眼Ｅの屈折度を求める。
【００４３】
次に、図１１を参照して本発明のさらに別の実施例（矯正値を利用する態様）を説明する。
【００４４】
レフラクトメータ２０で被検眼Ｅの矯正値D1を求める。これは屈折力データに相当し、その要素は、球面成分S1、円柱成分C1、円柱軸角度A1である。
【００４５】
レフラクトメータ２０は、円環状の光束を被検眼Ｅの眼底Ｅrに投影し、結像 された像の大きさから球面成分S1を、楕円の度合いから円柱成分C1を、楕円の長軸方向から円柱角度A1をそれぞれ求める。このようなレフラクトメータ２０は、すでに公知のものを利用すればよい。
【００４６】
矯正用として、被検眼Ｅの前方に挿入されている矯正用レンズ系４の矯正値をD2とする。この矯正値Ｄ2の要素は、球面成分S2、円柱成分C2、円柱軸角度A2で ある。画像処理手段（コンピュータ２３）では、被検眼Ｅが観察している残存矯正値D0（その要素は、球面成分S0、円柱成分C0、円柱軸角度A0）を「D0=-(D1-D2)」として演算し、表示用の調整レンズ系２１に残存矯正値D0に設定するように 指示する。表示用カメラ２２は、調整レンズ系２１を介して検眼用指標１を撮像し、その画像信号をモニタＴＶ９が出力する。モニタＴＶ９は、表示用カメラ２２から受け取った画像信号に基づき、検眼用指標１の像を形成する。
【００４７】
モニタＴＶ９は、調整用レンズ系２１に何等の屈折力も与えられないときに、指標１の像を鮮明に（ボケることなく）撮像するように調整されている。このため、モニタＴＶ９は、矯正用レンズ系４にレフラクトメーター２０で求めた矯正値が設定されている際には、調整用レンズ系２１には、何等の屈折力も与えられず、鮮明な指標１の像を（ボケる事なく）撮像する。モニタＴＶ９上では、鮮明な（ボケのない）指標１の像１０が表示される。
【００４８】
また、表示用カメラ２２がある残存矯正値D0に設定された調整レンズ系２１を介して検眼用指標１を撮像する際には、モニタＴＶ９に、被検者が観察しているのと同じような状態のボケた検眼用指標１の像１０が表示される。
【００４９】
残存矯正値D0=-(D1-D2)の演算は、その要素を用いると、残存矯正値D0(θ)の円柱成分C0は数式３として求められ、残存矯正値D0(θ)の球面成分S0は数式４とし て求められ、残存矯正値D0(θ)の円柱軸角度A0は数式５として求められる。
【００５０】
【数３】
0003637038.tif 000004
【数４】
0003637038.tif 000005
【数５】
0003637038.tif 000006
【００５１】
【発明の効果】
本発明は、前述のように自覚式検眼装置において被検眼の眼底の検眼用指標の指標像がシュミレートされて表示手段に表示されるから、検者は該指標像の観察により被検者の応答の誤りを排除する等して正確な検眼を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自覚式検眼装置の一例を示す説明図。
【図２】検眼用指標と、シュミレートされた像の画像の関係を示す説明図。
【図３】特定の光強度分布をもつ赤外点光源を示す。
【図４】変調された特有の光強度分布をもつ点像を示す。
【図５】  r0軸、r60軸、及びr120軸の関係を示す。
【図６】  r0軸方向のみに光強度分布をもつ赤外線光源を示す。
【図７】  r60軸方向のみに光強度分布をもつ赤外線光源を示す。
【図８】  r120軸方向のみに光強度分布をもつ赤外線光源を示す。
【図９】コンピュータにより算出される点像強度分布関数の一例を示す。
【図１０】被検眼の光学的特性に由来する階段状ステップ像強度分布とそれにより算出される点像強度分布の関係を示す。
【図１１】本発明による自覚式検眼装置の他の例を示す説明図。
【符号の説明】
１    検眼用指標
２    指標提示装置
３    視準光軸
４    矯正用レンズ系
５    ハーフミラー
６    反射光軸
７    測定手段
８    画像処理手段（コンピュータ）
９    モニターＴＶ
１０  画像
Ｅ    被検眼
Ｅｒ  眼底
２０  レフラクトメータ
２２  表示用カメラ
２３  画像処理手段（コンピュータ）
【図１】
0003637038.tif 000007
【図２】
0003637038.tif 000008
【図３】
0003637038.tif 000009
【図４】
0003637038.tif 000010
【図５】
0003637038.tif 000011
【図６】
0003637038.tif 000012
【図７】
0003637038.tif 000013
【図８】
0003637038.tif 000014
【図９】
0003637038.tif 000015
【図１０】
0003637038.tif 000016
【図１１】
0003637038.tif 000017