(57)【要約】【課題】ダイクロイックミラー等の光分割部材により発生する非点収差を低減すること。【解決手段】眼科装置が、被検眼に光束を投影する投影光学系と、被検眼からの光束に対し、分岐した光路を形成する光分割部材と、被検眼からの光束を光分割部材を介して受光する結像光学系であって、光分割部材により発生する非点収差を低減する光学特性を持つ光学素子を備える結像光学系と、を有する。【選択図】図１
2014079517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼に光束を投影する投影光学系と、
前記被検眼からの光束に対し、分岐した光路を形成する光分割部材と、
前記被検眼からの光束を前記光分割部材を介して受光する結像光学系であって、前記光分割部材により発生する非点収差を低減する光学特性を持つ光学素子を備える結像光学系と、
を有することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記投影光学系が、前記光学素子とは別の前記非点収差を低減する光学特性を持つ光学素子を備えることを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
【請求項３】
前記光分割部材はダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項１または２に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記分岐した光路には、固視標投影光学系、前記被検眼の前眼部を観察する観察光学系、前記被検眼の位置合わせ状態を検出する位置合わせ光学系、の少なくとも一つが設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項５】
被検眼に光束を投影する投影光学系と、
前記被検眼に対向する対物レンズと、
前記対物レンズと前記被検眼の間の光路内に設けられ、分岐した光路を形成する光分割部材と、
前記被検眼からの光束を前記光分割部材を介して受光する前記対物レンズを含む結像光学系であって、前記光分割部材により発生する非点収差を低減する光学特性を持つ光学素子を備える結像光学系と、
前記結像光学系の結像面に設けられる撮像手段と、
前記撮像手段の出力を基に前記被検眼の固有情報もしくは前記被検眼との位置合わせ情報を取得する取得手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。
【請求項６】
前記投影光学系が、前記光学素子とは別の前記非点収差を低減する光学特性を持つ光学素子を備えることを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
【請求項７】
前記光学素子は、前記対物レンズであることを特徴とする請求項５または６に記載の眼科装置。
【請求項８】
前記対物レンズが、前記光分割部材により発生する非点収差を低減する方向に傾斜していることを特徴とする請求項７に記載の眼科装置。
【請求項９】
前記対物レンズの表面反射光を前記撮像手段に到達させない手段を備えることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項１０】
前記対物レンズが、前記光分割部材により発生する非点収差を低減するトーリックレンズであることを特徴とする請求項７に記載の眼科装置。
【請求項１１】
前記光分割部材はダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項１２】
前記分岐した光路には、固視標投影光学系、前記被検眼の前眼部を観察する観察光学系、前記被検眼の位置合わせ状態を検出する位置合わせ光学系、の少なくとも一つが設けられることを特徴とする請求項５乃至１１のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項１３】
前記投影光学系は前記被検眼の眼底に指標光束を投影し、前記結像光学系はリング状絞りを備え、前記取得手段は前記撮像手段におけるリング状の像出力を基に前記被検眼の眼屈折力情報を取得することを特徴とする請求項５乃至１２のいずれか１項に記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検眼の固有情報（例えば眼屈折力、角膜形状、眼底像等）もしくは位置合わせ情報を取得する眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
眼科装置として、従来から被検眼の眼底に指標を投影し、その眼底反射像から被検眼の球面屈折力、乱視屈折力、乱視軸角度を測定する眼屈折力測定装置が知られている。眼屈折力測定装置は、一般的に、被検眼の眼底に指標を投影し、その眼底反射光をリング像として装置内の二次元センサーに結像させて検出し、そのリング像の径を球面屈折力、歪みを乱視屈折力として演算し、出力するものである。
【０００３】
近年では、装置の小型化とともに、装置内部の光学系は複雑化しており、複数の光学系を合成あるいは分割し、被検者側の対物射出部の光学系を共用するのが一般的となっている。
【０００４】
複数の光学系の具体例としては、眼屈折力測定光学系の他に、測定範囲を選択、確認するための前眼部観察光学系、装置と被検眼との位置合わせに用いるアライメント光学系、装置内の視標を用いて被検眼の固視、調節状態を誘導する固視標光学系がある。更には、製品構成によって角膜形状を測定するための角膜形状測定光学系等がある。
【０００５】
特許文献１に示される眼科装置では、対物射出部付近に受光系における光分割部材あるいは投光系における光合成部材としてダイクロイックミラーを配置し、透過光学系と反射光学系とを波長分離して装置の対物射出部を共用する。そして、透過光学系を眼屈折力測定光学系、反射光学系を観察光学系、固視標光学系、角膜形状測定光学系としている。
【０００６】
ここで、波長分離に用いるダイクロイックミラーは、一般に、数ミリの厚みを持つ平行平板ガラスであり、さらには光軸に対して４５度程度の傾きを持たせて、測定光路（眼底反射光を受光する受光系の光路）中に設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９２７８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、光軸に対して４５度程度の傾きを持って設けられたダイクロイックミラーにより、非点収差が発生する（図３参照）。これは、ダイクロイックミラーが光軸に対してＸＺ平面で傾いていた場合、ＸＺ平面の焦点距離の方がＹＺ平面の焦点距離よりも長くなるからである。
【０００９】
これにより、ＸＺ平面とＹＺ平面とで結像位置に互いに差異が生じるため、非点収差が発生する。この非点収差により、眼屈折測定におけるリング像の状態（形状等）が変化する（図４参照）。
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、受光系におけるダイクロイックミラー等の光分割部材により発生する非点収差を低減する眼科装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る眼科装置の代表的な構成は、被検眼に光束を投影する投影光学系と、前記被検眼からの光束に対し、分岐した光路を形成する光分割部材と、前記被検眼からの光束を前記光分割部材を介して受光する結像光学系であって、前記光分割部材により発生する非点収差を低減する光学特性を持つ光学素子を備える結像光学系と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、受光系に光学素子を設けることにより、ダイクロイックミラー等の光分割部材により発生する非点収差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る眼屈折力計における測定ユニットの光学系の配置図である。
【図２】本発明の実施形態に係る眼屈折力計の外観図である。
【図３】本発明の実施形態に係るダイクロイックミラーによる非点収差の発生に関し、（ａ）は眼底からの反射光の上下方向（ｘ方向）の主光線光路を示す図、（ｂ）は眼底からの反射光の左右方向（ｙ方向）の主光線光路を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るリング像に対する非点収差の影響に関し、（ａ）は非点収差の無い光学系によるリング像を示す図、（ｂ）は非点収差のある光学系によるリング像を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る対物レンズの傾斜による非点収差の発生を説明する図である。
【図６】本発明の実施形態に係るダイクロイックミラーによる非点収差と対物レンズの傾斜による非点収差が打ち消しあう様子を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態に係る非点収差補正効果を説明する図である。
【図８】（ａ）は対物レンズが傾いていない場合に表面反射光がゴーストとならないことを示す図、（ｂ）は対物レンズが傾いている場合に表面反射光がゴーストとなることを示す図である。
【図９】対物レンズが傾いている場合に表面反射光がゴーストとなり、リング像に混入する様子を説明する図である。
【図１０】対物レンズが傾いている場合に表面反射光がゴーストとならないようにした第１の実施形態における受光光学系の配置を示す図である。
【図１１】対物レンズが傾いている場合に表面反射光がゴーストとならないようにした第２の実施形態における受光光学系の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
《第１の実施形態》
図２は、本発明の実施形態に係る眼科装置としての眼屈折力計の概略構成図を示している。フレーム１０２は、ベース１００に対して左右方向（以下、Ｘ軸方向）に移動可能である。Ｘ軸方向の駆動機構は、ベース１００上に固定されたＸ軸駆動モータ１０３と、モータ出力軸に連結された送りねじ（不図示）と、送りねじ上をＸ軸方向に移動可能でフレーム１０２に固定されたナット（不図示）で構成されている。モータ１０３の回転により、送りねじ、ナットを介してフレーム１０２がＸ軸方向に移動する。
【００１５】
フレーム１０６は、フレーム１０２に対して上下方向（以下、Ｙ軸方向）に移動可能である。Ｙ軸方向の駆動機構は、フレーム１０２上に固定されたＹ軸駆動モータ１０４と、モータ出力軸に連結された送りねじ１０５と、送りねじ上をＹ軸方向に移動可能でフレーム１０６に固定されたナット１１４で構成されている。モータ１０４の回転により、送りねじ１０５、ナット１１４を介してフレーム１０６がＹ軸方向に移動する。
【００１６】
フレーム１０７は、フレーム１０６に対して前後方向（以下、Ｚ軸方向）に移動可能である。Ｚ軸方向の駆動機構は、フレーム１０７上に固定されたＺ軸駆動モータ１０８と、モータ出力軸に連結された送りねじ１０９と、送りねじ上をＺ軸方向に移動可能でフレーム１０６に固定されたナット１１５で構成されている。
【００１７】
モータ１０８の回転により、送りねじ１０９、ナット１１５を介して、フレーム１０７がＺ軸方向に移動する。フレーム１０７上には固有情報取得部として眼屈折力測定を行う測定ユニット１１０が固定されている。
【００１８】
測定ユニット１１０の被検者側端部には、アライメントを行うための光源（不図示）や角膜曲率を測定するための光源ユニット１１１が設けられている。
【００１９】
また、フレーム１００には、被検眼に対して測定ユニット１１０を位置合わせするための操作部材であるジョイスティック１０１が設けられている。位置合わせ時にはジョイスティック１０１を左右方向（ｘ方向）、前後方向（ｚ方向）に傾倒させて夫々の方向の位置調整を行い、またジョイスティック１０１を回転することで上下方向（ｙ方向）の位置調整を行う。
【００２０】
屈折力の測定を行う際には、被検者は顎受け１１２上に顎を乗せ、かつフレーム１００に固定されている顔受けフレーム（不図示）の額受け部分に額を押し当てることで被検眼の位置を固定させることができる。また、顎受け１１２は、被検者の顔のサイズに応じて顎受け駆動機構１１３によりＹ軸方向に調整可能である。
【００２１】
測定ユニット１１０の検者側端部には、被検眼を観察するための表示部材であるＬＣＤモニタ１１６が設けられており、測定結果等を表示することができる。
【００２２】
図１は測定ユニット１１０の内部の光学系配置図である。波長８８０ｎｍの照射光束で被検眼眼底に指標光束を照射するために、眼屈折力測定用光源２０１から被検眼Ｅに至る第１の光学系の
光路０１上には、レンズ２０２、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐとほぼ共役な絞り２０３、孔あきミラー２０４、レンズ２０５が順次に配列される。更に、被検眼Ｅ側から波長８８０ｎｍ未満の赤外および可視光を全反射し、波長８８０ｎｍ以上の光束を一部反射するダイクロイックミラー２０６が配置されている。
【００２３】
孔あきミラー２０４の反射方向の光路０２上には、瞳孔Ｅｐとほぼ共役でリング状のスリットを備えたリング状絞り２０７、光束分光プリズム２０８、レンズ２０９、撮像素子２１０が順次に配列されている。上述した光学系は眼屈折力測定用であり、測定光源２０１から発せられた光束は、絞り２０３で光束が絞られつつ、レンズ２０２により対物レンズ２０５の手前で１次結像される。そして、対物レンズ２０５、ダイクロイックミラー２０６を透過して被検眼Ｅの瞳中心に投光される。
【００２４】
投光された光束は眼底Ｅｒで反射し、眼底反射光は瞳周辺を通って再び対物レンズ２０５に入射される。入射された光束は対物レンズ２０５を透過後に、孔あきミラー２０４の周辺で反射される。反射された光束は、対物レンズ２０５を備える第２の光学系を介して、被検眼瞳孔Ｅｐと略共役なリング状絞り２０７および光束分光プリズム２０８で瞳分離され、撮像素子２１０の受光面にリング像として投影される。
【００２５】
被検眼Ｅが正視眼であれば、このリング状の像出力は所定の円になり、近視眼では正視眼に対して円が小さく、遠視眼では正視眼に対して円が大きくなり投影される。被検眼Ｅに乱視がある場合はリング状の像出力が楕円になり、水平軸と楕円のなす角度が乱視軸角度となる。このリング状の像出力を基に眼屈折力情報を求める。
【００２６】
ダイクロイックミラー２０６の反射方向には、固視標投影光学系と、被検眼の前眼部観察とアライメント検出が共用されるアライメント受光光学系が配置されている。
【００２７】
固視標投影光学系の光路０３上には、レンズ２１１、ダイクロイックミラー２１２、レンズ２１３、折り返しミラー２１４、レンズ２１５、固視標２１６、固視標照明用光源２１７が順次に配列されている。
【００２８】
固視誘導時に、点灯された固視標照明用光源２１７の投影光束は、固視標２１６を裏側から照明し、レンズ２１５、折り返しミラー２１４、レンズ２１３、ダイクロイックミラー２１２、レンズ２１１を介して被検眼Ｅの眼底Ｅｒに投影される。
【００２９】
なお、レンズ２１５は被検眼Ｅの視度誘導を行い、雲霧状態を実現するために、固視誘導モータ２２４により光軸方向に移動できるようになっている。
【００３０】
ここで、アライメント検出のための第１の照射手段としての光源は、眼屈折力測定用の測定光源２０１と兼用されている。アライメント時には、拡散板挿脱ソレノイド（不図示）により半透明の拡散板が、対物レンズ２０５の略焦点位置に挿入される。これにより、測定光源２０１の像が拡散板上に一旦投影され、それが二次光源となり対物レンズ２０５から被検眼Ｅに向かって太い光束の平行光束として投影される（第１の照射手段）。
【００３１】
この平行光束が、被検眼角膜Ｅｆで反射されて角膜焦点位置に角膜反射による輝点像（虚像）を形成し、角膜反射光束は再びダイクロイックミラー２０６でその一部が反射され、レンズ２１１を介してダイクロイックミラー２１２で反射する。そして、アライメントプリズム絞り２２３の中央開口部と、両端部のアライメントプリズムおよび両端部の開口部と、を透過する。これにより、レンズ２１８に収斂されて撮像素子２２０に３つの指標像として結像される。
【００３２】
また、被検眼Ｅを平行光束で照射する第１の照射手段とは別に、被検眼Ｅの前眼部の斜め前方には、７８０ｎｍ程度の波長を有する前眼部を照射する前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂが配置されている（第２の照射手段）。この前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂによって照明された被検眼Ｅの前眼部は、ダイクロイックミラー２０６、レンズ２１１、ダイクロイックミラー２１２、アライメントプリズム絞り２２３の中央開口部を介して撮像素子２２０の受光センサ面に結像される。
【００３３】
アライメントプリズム絞り２２３の中央開口部は、前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂの波長７８０ｎｍ以上の光束が通るようになっている。そのため、前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂにより照明された前眼部は、角膜Ｅｆの反射光束の経路と同様に観察光学系を辿り、アライメントプリズム絞り２２３の中央開口部を介して、結像レンズ２１８により撮像素子２２０に結像される。即ち、虹彩並びに前眼部照明光源２２１ａ、２２１ｂの角膜反射像を含む前眼部像が撮像素子２２０に結像される。
【００３４】
左右方向、上下方向に関して、アライメントプリズム絞り２２３を介した３つの指標像の内、中央指標像が瞳孔中心となるようにアライメント制御がなされる。また、前後方向に関しては、３つの指標像が上下方向（鉛直方向）に揃うようにアライメント制御がなされる。ここで、アライメントプリズム絞り２２３の両端部の開口部に対応して設けられるアライメントプリズムを透過した光束は、プリズムの作用で互いに逆方向に屈折変位される。
【００３５】
３つの指標像が検出できると、システム制御部４０１はモータ駆動回路４１３を制御し、中心の指標像を中心方向に一致させるように測定ユニット１１０を上下左右方向に駆動させる。次にシステム制御部は両端部の２つの指標像が中央指標像に対して上下方向（鉛直方向）に並ぶように測定ユニット１１０を前後方向に駆動させ、３つの指標像が上下方向（鉛直方向）に１列に並んだ状態でアライメントを完了する。
【００３６】
ここで、ダイクロックミラー２０６の傾斜による非点収差の発生について図３を用いて説明する。図３は傾斜配置されたダイクロイックミラー２０６と眼底からの反射光０２の主光線光路を示している。図３（ａ）は光学系のＸＺ平面、図３（ｂ）は光学系のＹＺ平面を示している。なお、図３（ｂ）は、ダイクロイックミラー２０６で光が通過するところを抽出した図である。ダイクロイックミラー２０６は厚さがｔで、Ｙ軸を回転軸としてθ度の傾きで配置されている。眼底に投光された光束は、全方位にわたって等方的に拡散反射される。
【００３７】
しかし、本配置のようにダイクロイックミラー２０６が、４５度程度の大きな傾斜を持っていた場合は、光学系は非等方性を持ち、図３において、ガラスの屈折率をｎとし、ＸＺ平面の光路長ｎ×δａとＹＺ平面の光路長ｎ×δｂとを比較する。ダイクロイックミラー２０６が傾斜を持つＸＺ平面の方がダイクロイックミラー２０６表面での屈折の影響を受け、相対的にガラス中の光路長が長くなる。したがって、光学系としてはＹＺ平面よりもＸＺ平面の方が焦点距離が長くなり、ＸＺ平面とＹＺ平面とで結像位置に互いに差異が生じ、非点収差が発生することになる。
【００３８】
図４は装置の光学系における撮像素子２１０で撮像され、ＬＣＤモニタ１１６で表示されたリング像の例を示している。前述の通り、被検眼の眼屈折力はこのリング像を基に求める。この例における被検眼は乱視を持たない正視眼であるとする。図４（ａ）は非点収差の無い光学系の場合、図４（ｂ）は非点収差のある光学系の場合の図である。光学系に非点収差がない場合（図４（ａ））、リング像４０１ａはほぼ真円となって検出される。
【００３９】
一方、光学系に大きな非点収差があると（図４（ｂ））、リング像４０１ｂは縦方向と横方向で光学系の焦点距離が異なるために楕円状になって結像する。乱視屈折力は楕円の縦横比に基づいて演算、出力されるために、たとえ被検眼が乱視の無い正視眼であっても、測定値には乱視屈折力が付加されて出力される。したがって、非点収差の存在が装置の測定精度に影響を与えることになる。このようにダイクロイックミラーの単純な配置には装置品質に問題があり、以下では、非点収差を補正し、これを改善する手段について説明する。
【００４０】
図５はレンズを光軸に対して傾けた場合に非点収差が発生する様子を定性的に説明するものである。レンズ５１０の光軸５０１に対し、物点５０７がθの画角を持ってレンズに入射している場合を考える。５０２、５０３は、それぞれ装置の光学系のＸＺ平面、ＹＺ平面に対応している。５０４は、物点５０７からレンズ５１０の中心を通る主光線、５０５、５０６はそれぞれＸＺ平面内、ＹＺ平面内におけるマージナル光線を示している。物点５０７が光軸５０１に対してθの画角を持つとは、レンズ５１０がＸＺ平面５０２内においてＹ軸を中心にθ回転することと同義である。
【００４１】
この例においては、ＸＺ平面５０２はレンズの光軸と物点を通るメリジオナル面、ＹＺ平面５０３はその平面に垂直で物点を通るサジタル面に対応する。非点収差にはメリジオナル面のパワーの方が、サジタル面のパワーよりも強い特徴がある。従って、焦点距離はＸＺ平面５０２内よりも、ＹＺ平面５０３内の方が長く、それぞれ主光線上において、Ｘ像点５０８、Ｙ像点５０９として異なる位置に結像する。このように、レンズを装置の光学系に対して傾けた場合においても非点収差が発生することになる。次に、ダイクロイックミラーによる非点収差と、レンズの傾けによる非点収差とを合成することを考える。
【００４２】
図６はダイクロイックミラー２０６および、対物レンズ２０５のＸＺ平面内における配置関係と光学系の光路を二つの条件で図示している。条件１として、対物レンズ２０５ａは装置の光学系に対して傾けて配置され、その場合の光路Ｌ１は一次結像面Ｓ１で結像している。条件２として、対物レンズ２０５ｂは装置の光学系に対して従来通り垂直に配置され、その場合の光路Ｌ２は一次結像面Ｓ２で結像している。条件１，２の物点は同じである。一次結像面Ｓ１は不図示のＹＺ平面内における一次結像面と同じである。
【００４３】
なお、ＹＺ平面内における一次結像面は条件１，２において不変である。条件２のように対物レンズ２０５ｂが従来通り垂直に配置されていた場合、光路Ｌ２はダイクロイックミラー２０６による非点収差の影響を受けて、一次結像面Ｓ２はＹＺ平面内における一次結像面に対して奥に位置するようになる。
【００４４】
一方で、条件１のように対物レンズ２０５ａが光学系に対して傾斜して配置されていた場合は、ダイクロイックミラー２０６による非点収差の影響と、傾斜した対物レンズ２０５ａによる非点収差の影響とが互いに打ち消しあう補正作用が生じる。これにより、光路Ｌ１は元のＹＺ平面内における一次結像面と同じ位置に結像することになる。以上が、非点収差の補正手段の定性的な説明である。
【００４５】
なお、本発明の範囲内として、非点収差を低減する手段として、一つは光路中に円柱レンズを追加することも考えられる。但し、本実施形態の方が、極めて微弱な光量の眼底反射光を検出する眼屈折力光学系において光学面が余分に増えないことで光量およびコストの観点から有利となる。また、本発明の範囲内として、ガラスからなる平行平板ではなく、直方体のプリズム中に微小の厚みの反射面を持つダイクロイックプリズムを使用し、非点収差の発生を抑制することが考えられるが、本実施形態の方が、同様に光量およびコストの観点から有利となる。
【００４６】
次に、本手段の効果を定量的に説明する。図７は、本実施形態における眼屈折力光学系において光学計算を実施した結果を示す図である。計算ツールは光学設計ソフトウェアＣＯＤＥ  Ｖ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ）を使用した。ダイクロイックミラー２０６の厚みと傾き角はそれぞれ３ｍｍ、４５度とし、対物レンズ２０５の傾き角は２度としている。この場合の測定対象は乱視成分を持たない模型眼とし、遠視から近視まで幅広く検証した。
【００４７】
横軸は模型眼の球面屈折力（ディオプター、Ｄｉｏｐｔｅｒ）、縦軸は検出リング像の楕円の長径と短径との比の百分率（縦横比、Ａｓｐｅｃｔ  Ｒａｔｉｏ）である（横方向が分母）。縦横比は、値が１（１００％）に近いほど特性が良く、離れるほど楕円形状が顕著になることを意味する。光学系は、以下の（１）乃至（４）の４つの条件に場合分けしている。
【００４８】
（１）条件Ｇ１はダイクロイックミラー２０６が無く、対物レンズ２０５が垂直
（２）条件Ｇ２はダイクロイックミラー２０６が有り、対物レンズ２０５が垂直
（３）条件Ｇ３はダイクロイックミラー２０６が無く、対物レンズ２０５が傾斜
（４）条件Ｇ４はダイクロイックミラー２０６が有り、対物レンズ２０５が傾斜
条件Ｇ１においては、いずれのディオプターにおいても縦横比は１００％近辺であり、非点収差の影響を受けていないことが分かる。条件Ｇ２においては、ディオプターがプラス及びマイナスの高次になるほど縦横比が１００％よりも小さくなり、これはダイクロイックミラー２０６の影響を受け、乱視成分が生じていることが分かる。条件Ｇ３においては、ディオプターがプラスの高次になるほど縦横比が１００％よりも大きくなり、これは対物レンズ２０５の傾斜の影響を受け、乱視成分が生じていることが分かる。
【００４９】
即ち、条件Ｇ２と条件Ｇ３との縦横比を比較した場合に、特にプラスの高次のディオプターにおいて大小が逆の関係になっていることが特徴的である。条件Ｇ４においては、条件Ｇ２と同様にプラス及びマイナスの高次のディオプターにおいて縦横比が１００％よりも小さい傾向がある。しかし、条件Ｇ２と比較すれば特にプラスの高次のディオプターにおいて縦横比が１００％に近く、乱視成分が低減されていることが分かる。以上、ダイクロイックミラー２０６と対物レンズ２０５の傾斜とを組み合わせることにより、装置の光学系の非点収差が打ち消し合い、装置の測定精度が向上されたことが定量的に裏付けられた。
【００５０】
一方で、対物レンズを単純に傾けた場合には光学系に影響をもたらす可能性がある。図８は、装置の光学系において、被検眼へ向かう投影光束０１が、対物レンズ２０５で表面反射をし、受光光学系に向かう様子を説明する図である。なお、ここでの受光光学系とは、孔あきミラー２０４、絞り２０７、光束分光プリズム２０８、レンズ２０９、撮像素子２１０から構成される光学系を表す。図８（ａ）は従来例の対物レンズ２０５が垂直に配置されている場合、図８（ｂ）は対物レンズ２０５が傾斜されて配置されている場合である。
【００５１】
図８（ａ）においては、対物レンズ２０５が投影光束０１の光学軸に対して正対しているために、対物レンズ２０５の表面反射光束０５ａは孔あきミラー２０４の孔部を通過し、投影光束０１の光学軸に沿って絞り２０３に向かう。この場合は表面反射光束０５ａは孔あきミラー２０４で反射して受光光学系に向かうことがないため、余計なゴーストになることは無い。
【００５２】
一方の図８（ｂ）においては対物レンズ２０５が投影光束０１の光学軸に対して傾斜を持つために、対物レンズ２０５の表面反射光束０５ａは孔あきミラー２０４の中心にある孔部ではなく周辺部の反射面に向かう。ここで反射された光束は絞り２０７を通過して撮像素子２１０の受光面に到達する。この場合には被検眼による検出リング像の輝度に対して強いゴーストとして混入し、測定精度に大きく影響を与える。
【００５３】
図９は、図８（ｂ）の場合におけるＬＣＤモニタ１１６で表示された検出リング像の例である。９０１は所望のリング像、９０２は混入したゴーストの像である。この場合においては、測定の演算処理においてエラーが生じ、測定不可となる。
【００５４】
以上のことから、対物レンズ２０５において傾斜を持たせる場合には、受光光学系を適切に配置し、ゴーストの混入を回避する必要がある。図１０はその一例である。この例においては、対物レンズ２０５の傾きから計算される反射光束０５の光路に孔あきミラー２０４の反射面がかからないように、孔あきミラー２０４の外径形状を決めている。なお、所望の被検眼からの反射光束に対する有効反射面は十分に確保されている。このようにすると反射光束０５は受光光学系に混入することなく、良好な測定が行うことができる。
【００５５】
以上、本実施形態によれば、受光系における光分割部材により発生する非点収差を安価で簡易な構成にて低減することができる。そして、非点収差が発生して検出リング像の歪み状態が変化し、特に、乱視屈折力の測定結果に影響を与え、十分な精度の測定をすることが困難となることを回避できる。
【００５６】
《第２の実施形態》
ゴーストを回避する他の配置例について、以下に説明する。対物レンズ２０５に傾斜を持たせる部分までの説明は、第１の実施形態と同等のため割愛する。本実施形態においては、受光光学系の配置の特徴が異なる。図１１は、本実施形態における受光光学系の構成を説明する図である。この例においては、孔あきミラー２０４の外径形状はそのままで、絞り２０７の形状を工夫している。投影光束０１の対物レンズ２０５による表面反射光束０５は孔あきミラー２０４の周辺にある反射面で反射し、絞り２０７に向かう。
【００５７】
ここで対物レンズ２０５の傾斜から計算される反射光束０５の光路が絞り２０７の内側で遮断されるように内径を決めている。この場合には、絞り２０７の外径は不変であるため、測定対象となる瞳孔径には影響を与えない。更には円環状のスリットの幅が細くなるために検出されるリング像が細くなり輝度も低下する懸念もあるが、この場合には測定光源２０１の光量調整、撮像素子２１０のゲイン調整のいずれかまたは両方で対応できるので、装置の測定機能には殆ど影響は与えない。以上のような構成をとることによっても本発明における効果を奏することが可能である。
【００５８】
《第３の実施形態》
対物レンズとしてトーリックレンズを用いる本実施形態においては、対物レンズ２０５および受光光学系の構成以外の説明は第１、第２の実施形態と同等のため割愛する。前述した実施形態では、光分割部材により発生する非点収差を低減する光学特性を以下のように対物レンズ２０５が備えるようにした。即ち、対物レンズ２０５においてレンズ形状を回転対称とし、装置の光学系に傾斜を持たせた傾き偏心レンズとして配置する構成とした。本実施形態においては、レンズ形状をＸＺ面内とＹＺ面内とで曲率半径の異なるトーリック型とし、装置の光学系に対しては従来通り垂直に配置する。
【００５９】
この例においてはレンズの反射光束０５は孔あきミラー２０４の孔部を通過するためにゴーストの混入を考慮する必要は無く、受光光学系の構成は任意でよい。トーリック形状においては、ＸＺ面内においてはパワーを強く、ＹＺ平面内においてはパワーを弱くしている。このようにすることにより、トーリック型レンズ単体では非点収差は生じるが、前述した実施形態と同様にダイクロイックミラーによる非点収差との補正効果が機能し、装置の光学系全体としての非点収差は低減され、良好な測定結果が得られることになる。
【００６０】
（その他の実施形態）
また、本発明は、更に撮像手段の出力を基に被検眼の固有情報もしくは位置合わせ情報を取得する眼科制御方法として、被検眼の所定部位に光束を投影光学系で投影する投影ステップと、以下の結像光学系で撮像手段に結像する結像ステップを有する。即ち、結像光学系として、被検眼に対向する対物レンズと被検眼の間の光路内に設けられ、分岐した光路を形成する光分割部材により発生する非点収差を低減する光学特性を備える光学素子を少なくとも一つ備えるものである。
【００６１】
そして、眼科制御プログラムとして、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【００６２】
（変形例１）
上述した実施形態においては、対物レンズで光分割部材により発生する非点収差の補償を行ったが、本発明はこれに限られない。被検眼の所定部位からの反射光を撮像素子に結像する結像光学系の対物レンズ以外のレンズで非点収差の補償を行っても良い。また、被検眼の所定部位からの反射光を撮像素子に結像する結像光学系の対物レンズと対物レンズ以外のレンズなどの光学素子の組合せで非点収差の補償を行う、或いは対物レンズ以外のレンズなどの光学素子の組合せで非点収差の補償を行なっても良い。
【００６３】
（変形例２）
なお、上述した実施形態においては眼屈折力測定装置について説明したが、本発明はこれに限られない。眼底像を撮影する眼底カメラ、被検眼を走査して撮像し、近赤外レーザーの光干渉による眼底断層像を取得する眼科装置（眼科用ＯＣＴ装置）、共焦点を用いた眼底像を取得するレーザー走査検眼鏡（眼科用ＳＬＯ装置）であっても良い。また、眼底血管の血流量を測定する血流量計、被検眼の所定部位として角膜に指標光束を投影して角膜形状を測定する角膜形状測定装置などであっても良い。
【００６４】
（変形例３）
上述した実施形態においては、被検眼の所定部位として眼底に指標光束を投影し、眼底からの光束を結像光学系を介して撮像手段で撮像することで被検眼の固有情報として眼屈折力情報を取得したが、本発明は被検眼の固有情報を取得するものに限られない。例えば、被検眼の角膜に平行光束を投影し、角膜反射光束（角膜の焦点位置に形成される虚像としての角膜反射像からの発散光束）を結像光学系を介して撮像手段で撮像することで被検眼の位置合わせ情報を取得するものであっても良い。
【００６５】
この場合、光分割部材としてのダイクロイックミラー、もしくはハーフミラー（透過と反射の比率は１対１に限られず、任意の値をとる）で分岐される光路には、被検眼の前眼部を観察する観察光学系または被検眼の視線を固定する固視標投影光学系が設けられる。
【００６６】
（変形例４）
上述した実施形態においては、被検眼に光束を投影する投影光学系および被検眼からの光束を光分割部材を介して受光する対物レンズを含む結像光学系が、光分割部材により発生する非点収差を低減する光学特性を備える光学素子を共に備えたが、これに限られない。
即ち、被検眼からの光束を光分割部材を介して受光する対物レンズを含む結像光学系、
光分割部材により発生する非点収差を低減する光学特性を備える光学素子を備えるものであっても良い。
【符号の説明】
【００６７】
２０１・・測定光源、２０４・・孔あきミラー、２０５・・対物レンズ、２０６・・ダイクロイックミラー、２０７・・リング状絞り、２０９・・レンズ、２１０・・撮像素子、２２１ａ、２２１ｂ・・前眼部照明光源、２２３・・アライメントプリズム絞り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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