(57)【要約】【課題】  コンタクトレンズ装用時における被検眼に相応しい矯正データを求める。【解決手段】  演算部は、被検眼に照射し反射された光束を受光して得られた受光信号に基づき、被検眼の低次及び高次収差を含む波面収差を求める（Ｓ２１０５）。また、演算部は、被検眼前眼部に光束を照射し反射された光束により得られる前眼部像に基づき、被検眼の角膜収差及び角膜形状を求める（Ｓ２１０５）。演算部は、被検眼全体の眼球光学系収差から角膜収差を除き、これに被検眼に装用するコンタクトレンズを含む矯正光学系の収差を加えて矯正光学系収差を求める（Ｓ２１０６）。演算部は、求められた矯正光学系収差に基づいて被検眼に相応しい矯正となるコンタクトレンズ装用の矯正データを求め（Ｓ２１０７）、出力する（Ｓ２１０９）。【選択図】  図６
2006034744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼眼底に光束を照射し、被検眼眼底からの反射光を受光するための波面収差測定光学系と、
上記波面収差測定光学系により受光された信号に基づき、被検眼の低次収差及び高次収差を含む波面収差を求める波面収差演算部と、
被検眼角膜付近を所定のパターンで照明し、被検眼角膜付近からの反射光束を受光するための角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系と、
上記角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系により受光された信号に基づき、被検眼の角膜形状及び角膜収差を求める角膜・コンタクトレンズデータ演算部と、
上記角膜・コンタクトレンズデータ演算部により求められた角膜形状に応じたコンタクトレンズを含む矯正光学系の収差を求め、上記波面収差演算部により求められた被検眼の波面収差と、角膜収差と、矯正光学系の収差とに基づき、被検眼に該コンタクトレンズが装用された、被検眼とコンタクトレンズを含む矯正眼光学系の収差を求めて、求められた矯正眼光学系の収差に従い、被検眼に相応しい矯正となるコンタクトレンズ装用の矯正データを求める矯正データ演算部と
を備えた眼科装置。
【請求項２】
上記矯正データ演算部は、
上記波面収差演算部により求められた波面収差に基づいた又は予め定められた仮球面度数と、上記角膜・コンタクトレンズデータ演算部により求められた角膜形状とに応じた、コンタクトレンズの厚さ、後面径、形状、曲率及び屈折率のいずれか又は複数を含む装用矯正データに基づいて、光線追跡によりコンタクトレンズを含む矯正光学系の収差を求める請求項１に記載の眼科装置。
【請求項３】
上記矯正データ演算部は、
上記波面収差演算部により求められた波面収差から、上記角膜・コンタクトレンズデータ演算部により求められた角膜収差を差し引いて眼内収差を求め、
上記角膜・コンタクトレンズデータ演算部により求められた角膜形状に応じた形状のコンタクトレンズ及び／又は涙液層を含む矯正光学系の収差を求め、
求められた眼内収差と、矯正光学系の収差とを加えて矯正眼光学系の収差を求める請求項１に記載の眼科装置。
【請求項４】
求められた矯正データに基づき、被検眼による予め定められた検眼用視標の見え具合をシミュレートし、見え具合を表示又は出力するシミュレーション部
をさらに備えた請求項１に記載の眼科装置。
【請求項５】
コンタクトレンズ識別子及び角膜形状に対応して、該コンタクトレンズの後面形状データが記憶された後面形状テーブル
をさらに備え、
上記矯正データ演算部は、
コンタクトレンズ識別子を入力し、
入力されたコンタクトレンズ識別子と、求められた角膜形状とに基づき上記後面形状テーブルを参照して、対応する後面形状データを取得し、
被検眼の角膜形状、及び、取得されたコンタクトレンズの後面形状に応じた形状の涙液層と、コンタクトレンズとを含む矯正眼光学系の収差を求める請求項１に記載の眼科装置。
【請求項６】
コンタクトレンズ識別子と矯正球面度数と後面形状データとに対応して、前面形状データ、曲率及び屈折率が記憶された前面形状テーブル
をさらに備え、
上記矯正データ演算部は、
入力されたコンタクトレンズ識別子と、上記波面収差演算部により求められた波面収差に応じた又は予め定められた矯正球面度数と、取得された後面形状データとに基づき、上記前面形状テーブルを参照して、対応する前面形状データ、曲率及び屈折率を取得し、
取得された前面形状データ、曲率及び屈折率に基づいて、光線追跡により矯正光学系の収差を求める請求項５に記載の眼科装置。
【請求項７】
上記矯正データ演算部は、
コンタクトレンズの形状が、上記角膜・コンタクトレンズデータ演算部で求められた被検眼の角膜形状とフィット又はほぼフィットするとして、角膜形状に応じてコンタクトレンズの後面形状及び前面形状を求め、
求められた後面形状及び前面形状を有するコンタクトレンズ及び／又は涙液層とを含む矯正光学系の収差を求める請求項１に記載の眼科装置。
【請求項８】
上記角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系により受光された信号に基づき、被検眼の瞳径を求める瞳径測定部
をさらに備え、
上記波面収差演算部は、上記瞳径測定部で求められた瞳径と、上記波面収差測定光学系により受光された信号とに基づき、被検眼の低次収差及び／又は高次収差を求めるように構成された請求項１に記載の眼科装置。
【請求項９】
上記矯正データ演算部は、
求められた矯正眼光学系の収差に基づき、ストレール比、位相シフト、及び、矯正後の被検眼の伝達特性を示すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のいずれかひとつを求め、
ストレール比が大きくなるように、又は、位相シフトが小さくなるように、又は、ＭＴＦが大きく及び均一になるように、収差量、又は、球面度数、乱視度数、乱視軸のいずれか若しくは複数を含む矯正値を変化させて、被検眼に相応しい矯正となるコンタクトレンズ装用の矯正データを求める請求項１に記載の眼科装置。
【請求項１０】
求められた矯正眼光学系の収差に基づき、矯正後の被検眼における予め定められた検眼用視標の見え具合をシミュレートして視標画像データを求めるシミュレーション部
をさらに備え、
上記矯正データ演算部は、
上記シミュレーション部で求められた該視標画像データと該検眼用視標のパターンデータとについて、パターンマッチングによるマッチングの度合いを求め、
マッチング度合いが高くなるように球面度数、乱視度数、乱視軸のいずれか若しくは複数を含む矯正値、又は、収差量を変化させて、被検眼に相応しい矯正となるコンタクトレンズ装用の矯正データを求める請求項１に記載の眼科装置。
【請求項１１】
上記矯正データ演算部は、
上記波面収差演算部により求められた波面収差から、上記角膜・コンタクトレンズデータ演算部により求められた角膜収差を差し引いて眼内収差を求め、
上記角膜・コンタクトレンズデータ演算部により求められた角膜形状に応じた形状のコンタクトレンズ及び／又は涙液層を含む矯正光学系の収差を求め、
求められた眼内収差と、矯正光学系の収差とを加えて第１の矯正眼光学系の収差を求め、
求められた第１の矯正眼光学系の収差に従い、被検眼に相応しい矯正となるコンタクトレンズ装用の第１の矯正データを求め、
上記波面収差演算部により求められた波面収差から、その二次収差を差し引いて第２の矯正眼光学系の収差を求め、
求められた第２の矯正眼光学系の収差に従い、被検眼に相応しい矯正となる眼鏡装用の第２の矯正データを求め、
求められた第１及び第２の矯正データ、及び／又は、該矯正による見え具合をそれぞれ表示又は出力する請求項１に記載の眼科装置。
【請求項１２】
コンタクトレンズを装用した被検眼眼底に光束を照射し、被検眼眼底からの反射光を受光するための波面収差測定光学系と、
上記波面収差測定光学系により受光された信号に基づき、被検眼の低次収差及び高次収差を含む波面収差を求める波面収差演算部と、
コンタクトレンズを装用した被検眼角膜付近を所定のパターンで照明し、被検眼角膜付近からの反射光束を受光するための角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系と、
上記角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系により受光された信号に基づき、被検眼のコンタクトレンズ装用時のコンタクトレンズ前面形状及びコンタクトレンズ前面収差を求める角膜・コンタクトレンズデータ演算部と、
変更装用されるコンタクトレンズの球面度数を設定して、上記波面収差演算部により求められた波面収差に基づく球面度数と、設定されたコンタクトレンズの球面度数とのずれによる収差を求め、求められた該収差とコンタクトレンズ前面収差との差分を取り補正された収差を求め、上記波面収差演算部により求められた波面収差に補正された収差を足して被検眼とコンタクトレンズを含む矯正眼光学系の収差を求め、求められた矯正眼光学系の収差に従い、被検眼に相応しい矯正となるコンタクトレンズ装用の矯正データを求める矯正データ演算部と
を備えた眼科装置。
【請求項１３】
上記矯正データ演算部は、
上記波面収差演算部により求められた波面収差に、補正された収差の二次収差を足して、矯正眼光学系の収差を求める請求項１２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、眼科装置に係り、特に、コンタクトレンズ装用により角膜前面の収差が補正されることを考慮して最適なコンタクトレンズの処方値を得るための眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、眼の矯正データを測定するための技術として、レフラクトメータによるＳ（球面度数）、Ｃ（乱視度数）、Ａ（軸）の測定が行われている。また、最近は高次収差まで測定できる眼特性測定装置も開発され、レフラクトメータのような例えばφ３ｍｍのリングなどのような線上のＳ、Ｃ、Ａのみではなく、面上でのＳ、Ｃ、Ａを低次収差から算出できるようになった。このような、眼特性測定装置は、特に屈折矯正手術後や病眼などにおいてはレフラクトメータより眼鏡・コンタクトレンズ等の処方値に近い値が算出されるようになった（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
また、光線追跡を行うソフトウェアが入手可能になっている（例えば、ＣｏｄｅＶ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｐｔｉｃａｌｒｅｓ．ｃｏｍ／）、Ｚｅｍａｘ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｚｅｍａｘ．ｃｏｍ／）など）。
本発明者らは、眼の波面収差から瞳径を限定し、ストレール（Ｓｔｒｅｈｌ）比、位相シフト（ＰＴＦ）などの光学特性から最適な処方値を得る装置等について出願している（例えば、特願２００３−２５４２８号、特願２００３−１３４８２９号等）。
【特許文献１】特開２００２−２０４７８５号公報
【特許文献２】特開２００２−２０９８５４号公報
【特許文献３】特開２００２−３０６４１６号公報
【特許文献４】特開２００２−３０６４１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の眼特性測定装置の他覚的算出結果と眼鏡・コンタクトレンズ等の処方値には、まだなお適正とされる値との差が生じる場合があり、Ｓ、Ｃ、Ａの評価としては不十分な場合があった。また、従来、被検眼の瞳径は固定値を用いて測定しているため、被検眼の瞳径に応じた適正な処方値が得られない場合があった。
【０００５】
さらに、コンタクトレンズ（ＣＬ）を装用すると、角膜前面とコンタクトレンズ間の涙液層により角膜前面の収差が補正される。その一方で、コンタクトレンズ前面の収差が影響することになる。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑み、コンタクトレンズ装用時における最適なコンタクトレンズ処方値を得るための眼科装置を提供することを目的とする。また、本発明は、コンタクトレンズ装用により角膜前面の収差が補正されることから、この補正量を考慮に入れて最適なコンタクトレンズの処方値(例えば、球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ、乱視軸Ａ)を得ることを目的とする。さらに、本発明は、涙液層を考慮して、コンタクトレンズと涙液層と被検眼とを含む光学系を想定し、コンタクトレンズの処方値を得ることを目的のひとつとする。
【０００７】
また、本発明は、高次収差まで測定できる眼特性測定装置で測定した結果において、高次収差を含む場合には、他覚的な完全矯正時にあたる低次収差を補正矯正データとせずに、例えばストレール比や位相ずれにより光学性能を評価し、ストレール比が大きく、及び／又は、位相ずれが少なくなるような低次収差量を算出し、そのときのＳ、Ｃ、Ａ等の補正矯正データを求めることでより最適な眼鏡・コンタクト等の処方値に近い矯正データを得ることを目的とする。さらに、検眼用視標の見え具合のシミュレーションを行い、適正な矯正要素を求めることで、自覚値と近い矯正データを得ることを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、被検眼の瞳径に応じた光学特性及び最適な処方値に近い矯正データを算出し、より正確な測定を行うことを目的とする。また、本発明は、被検者の環境にあった明るさ（例えば、白昼時や屋内）のもとでの瞳径を用いて、その環境下における最適な処方値に近い矯正データを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の解決手段によると、
被検眼眼底に光束を照射し、被検眼眼底からの反射光を受光するための波面収差測定光学系と、
上記波面収差測定光学系により受光された信号に基づき、被検眼の低次収差及び高次収差を含む波面収差を求める波面収差演算部と、
被検眼角膜付近を所定のパターンで照明し、被検眼角膜付近からの反射光束を受光するための角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系と、
上記角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系により受光された信号に基づき、被検眼の角膜形状及び角膜収差を求める角膜・コンタクトレンズデータ演算部と、
上記角膜・コンタクトレンズデータ演算部により求められた角膜形状に応じたコンタクトレンズを含む矯正光学系の収差を求め、上記波面収差演算部により求められた被検眼の波面収差と、角膜収差と、矯正光学系の収差とに基づき、被検眼に該コンタクトレンズが装用された、被検眼とコンタクトレンズを含む矯正眼光学系の収差を求めて、求められた矯正眼光学系の収差に従い、被検眼に相応しい矯正となるコンタクトレンズ装用の矯正データを求める矯正データ演算部と
を備えた眼科装置が提供される。
【００１０】
本発明の第２の解決手段によると、
コンタクトレンズを装用した被検眼眼底に光束を照射し、被検眼眼底からの反射光を受光するための波面収差測定光学系と、
上記波面収差測定光学系により受光された信号に基づき、被検眼の低次収差及び高次収差を含む波面収差を求める波面収差演算部と、
コンタクトレンズを装用した被検眼角膜付近を所定のパターンで照明し、被検眼角膜付近からの反射光束を受光するための角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系と、
上記角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系により受光された信号に基づき、被検眼のコンタクトレンズ装用時のコンタクトレンズ前面形状及びコンタクトレンズ前面収差を求める角膜・コンタクトレンズデータ演算部と、
変更装用されるコンタクトレンズの球面度数を設定して、上記波面収差演算部により求められた波面収差に基づく球面度数と、設定されたコンタクトレンズの球面度数とのずれによる収差を求め、求められた該収差とコンタクトレンズ前面収差との差分を取り補正された収差を求め、上記波面収差演算部により求められた波面収差に補正された収差を足して被検眼とコンタクトレンズを含む矯正眼光学系の収差を求め、求められた矯正眼光学系の収差に従い、被検眼に相応しい矯正となるコンタクトレンズ装用の矯正データを求める矯正データ演算部と
を備えた眼科装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、コンタクトレンズ装用時における最適なコンタクトレンズ処方値を得るための眼科装置を提供することができる。また、本発明によると、コンタクトレンズ装用により角膜前面の収差が補正されることから、この補正量を考慮に入れて最適なコンタクトレンズの処方値(例えば、球面度数Ｓ、乱視度数Ｃ、乱視軸Ａ)を得ることができる。さらに、本発明によると涙液層を考慮して、コンタクトレンズと涙液層と被検眼とを含む光学系を想定し、コンタクトレンズの処方値を得ることができる。
【００１２】
また、本発明によると、高次収差まで測定できる眼特性測定装置で測定した結果において、高次収差を含む場合には、他覚的な完全矯正時にあたる低次収差を補正矯正データとせずに、例えばストレール比や位相ずれにより光学性能を評価し、ストレール比が大きく、及び／又は、位相ずれが少なくなるような低次収差量を算出し、そのときのＳ、Ｃ、Ａ等の補正矯正データを求めることでより最適な眼鏡・コンタクト等の処方値に近い矯正データを得ることができる。さらに、検眼用視標の見え具合のシミュレーションを行い、適正な矯正要素を求めることで、自覚値と近い矯正データを得ることができる。
【００１３】
また、本発明によると、被検眼の瞳径に応じた光学特性及び最適な処方値に近い矯正データを算出し、より正確な測定を行うことができる。また、本発明によると、被検者の環境にあった明るさ（例えば、白昼時や屋内）のもとでの瞳径を用いて、その環境下における最適な処方値に近い矯正データを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
１．  眼科装置
図１は、眼科装置（眼光学特性測定装置）の光学系１００の構成図である。
眼光学特性測定装置の光学系１００は、対象物である被測定眼６０の光学特性を測定する装置であって、第１照明光学系１０と、第１受光光学系２０と、第２受光光学系３０と、共通光学系４０と、調整用光学系５０と、第２照明光学系７０と、第２送光光学系８０とを備える。なお、被測定眼（以下、被検眼と称することもある）６０については、図中、網膜６１、角膜６２が示されている。なお、本実施の形態において、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０とを含む光学系を波面収差測定光学系、第２受光光学系３０と第２照明光学系７０とを含む光学系を角膜・コンタクトレンズデータ測定光学系とそれぞれ呼ぶことがある。
【００１５】
第１照明光学系１０は、例えば、第１波長の光束を発するための第１光源部１１と、集光レンズ１２とを備え、第１光源部１１からの光束で被測定眼６０の網膜（眼底）６１上の微小な領域を、その照明条件を適宜設定できるように照明するためのものである。なお、ここでは、一例として、第１光源部１１から発せられる照明用の光束の第１波長は、赤外域の波長（例えば、７８０ｎｍ）である。
【００１６】
また、第１光源部１１は、空間コヒーレンスが大きく、時間コヒーレンスが小さいものが望ましい。ここでは、第１光源部１１は、例えば、スーパールミネッセンスダイオード（ＳＬＤ）であって、輝度の高い点光源を得ることができる。なお、第１光源部１１は、ＳＬＤに限られるものではなく、例えば、空間コヒーレンス、時間コヒーレンスが大きいレーザー等であっても、回転拡散板や偏角プリズム（Ｄプリズム）等を挿入し、適度に時間コヒーレンスを下げることで、利用することができる。さらに、空間コヒーレンス、時間コヒーレンスが小さいＬＥＤであっても、光量さえ十分であれば、例えば、光路の光源の位置にピンホール等を挿入することで、利用することができる。
【００１７】
第１受光光学系２０は、例えば、コリメートレンズ２１と、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる光束（第１光束）の一部を、少なくとも１７本のビームに変換する変換部材であるハルトマン板２２と、このハルトマン板２２で変換された複数のビームを受光するための第１受光部２３とを備え、第１光束を第１受光部２３に導くためのものである。また、ここでは、第１受光部２３は、リードアウトノイズの少ないＣＣＤが採用されているが、ＣＣＤとしては、例えば、一般的な低ノイズタイプ、測定用の１０００＊１０００素子の冷却ＣＣＤ等、適宜のタイプのものを適用することができる。
【００１８】
第２照明光学系７０は、第２光源７２と、プラチドリング７１を備える。なお、第２光源７２を省略することもできる。プラチドリング（ＰＬＡＣＩＤＯ’Ｓ  ＤＩＳＣ）７１は、複数の同心輪帯からなるパターンの指標を投影するためのものである。なお、複数の同心輪帯からなるパターンの指標は、所定のパターンの指標の一例であり、他の適宜のパターンを用いることができる。そして、後述するアライメント調整が完了した後、複数の同心輪帯からなるパターンの指標を投影することができる。
【００１９】
第２送光光学系８０は、例えば、後述するアライメント調整及び座標原点、座標軸の測定・調整を主に行うものであって、第２送光光源部３１と、集光レンズ３２と、ビームスプリッター３３を備える。
【００２０】
第２受光光学系３０は、集光レンズ３４、第２受光部３５を備える。第２受光光学系３０は、第２照明光学系７０から照明されたプラチドリング７１のパターンが、被測定眼６０の前眼部又は角膜６２から反射して戻ってくる光束（第２光束）を、第２受光部３５に導く。また、第２送光光源部３１から発せられ被測定眼６０の角膜６２から反射し、戻ってくる光束を第２受光部３５に導くこともできる。なお、第２送光光源部３１から発せられる光束の第２波長は、例えば、第１波長（ここでは、７８０ｎｍ）と異なると共に、長い波長を選択できる（例えば、９４０ｎｍ）。
【００２１】
共通光学系４０は、第１照明光学系１０から発せられる光束の光軸上に配され、第１及び第２照明光学系１０及び７０、第１及び第２受光光学系２０及び３０、第２送光光学系８０等に共通に含まれ得るものであり、例えば、アフォーカルレンズ４２と、ビームスプリッター４３、４５と、集光レンズ４４とを備える。また、ビームスプリッター４３は、第２送光光源部３１の波長を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる第２光束を反射し、一方、第１光源部１１の波長を透過するようなミラー（例えば、ダイクロイックミラー）で形成される。ビームスプリッター４５は、第１光源部１１の光束を被測定眼６０に送光（反射）し、被測定眼６０の網膜６１から反射して戻ってくる第１光束を、透過するようなミラー（例えば、偏光ビームスプリッター）で形成される。このビームスプリッター４３、４５によって、第１及び２光束が、互いに他方の光学系に入りノイズとなることがない。
調整用光学系５０は、例えば、後述する作動距離調整を主に行うものであって、第３光源部５１と、第４光源部５５と、集光レンズ５２、５３と、第３受光部５４を備える。
【００２２】
第３照明光学系９０は、例えば、被測定眼６０の固視や雲霧をさせるための視標を投影する光路を含むものであって、第５光源部(例えば、ランプ)９１、固視標９２、リレーレンズ９３を備える。第５光源部９１からの光束で固視標９２を眼底６１に照射することができ、被検眼６０にその像を観察させる。固視標９２と眼底６１とが第３照明光学系９０によって、共役な関係にある。また、第５光源部９１は、被測定眼６０の前眼部を異なる明るさで照明する光源(前眼照明部)でもある。第５光源部９１の光量を調整する事により、被測定眼６０の照明状態を変化させて瞳孔の大きさを変化させることができる。なお、前眼照明部としては、第５光源部９１以外にも第２光源７２等、適宜の光源を用いても良い。
【００２３】
つぎに、アライメント調整について説明する。アライメント調整は、主に、第２受光光学系３０及び第２送光光学系８０により実施される。
まず、第２送光光源部３１からの光束は、集光レンズ３２、ビームスプリッター３３、４３、アフォーカルレンズ４２を介して、対象物である被測定眼６０を略平行な光束で照明する。被測定眼６０の角膜６２で反射した反射光束は、あたかも角膜６２の曲率半径の１／２の点から射出したような発散光束として射出される。この発散光束は、アフォーカルレンズ４２、ビームスプリッター４３、３３及び集光レンズ３４を介して、第２受光部３５にスポット像として受光される。
【００２４】
ここで、この第２受光部３５上のスポット像が光軸上から外れている場合、眼光学特性測定装置本体を、上下左右に移動調整し、スポット像を光軸上と一致させる。このように、スポット像が光軸上と一致すると、アライメント調整は完了する。なお、アライメント調整は、被測定眼６０の角膜６２を第３光源部５１により照明し、この照明により得られた被測定眼６０の像が第２受光部３５上に形成されるので、この像を利用して瞳中心が光軸と一致するようにしてもよい。
【００２５】
つぎに、作動距離調整について説明する。作動距離調整は、主に、調整用光学系５０により実施される。
まず、作動距離調整は、例えば、第４光源部５５から射出された光軸付近の平行な光束を、被測定眼６０に向けて照射すると共に、この被測定眼６０から反射された光を、集光レンズ５２、５３を介して第３受光部５４で受光することにより行われる。また、被測定眼６０が適正な作動距離にある場合、第３受光部５４の光軸上に、第４光源部５５からのスポット像が形成される。一方、被測定眼６０が適正な作動距離から前後に外れた場合、第４光源部５５からのスポット像は、第３受光部５４の光軸より上又は下に形成される。なお、第３受光部５４は、第４光源部５５、光軸、第３受光部５４を含む面内での光束位置の変化を検出できればいいので、例えば、この面内に配された１次元ＣＣＤ、ポジションセンシングデバイス（ＰＳＤ）等を適用できる。
【００２６】
つぎに、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０との位置関係を説明する。
第１受光光学系２０には、ビームスプリッター４５が挿入されており、このビームスプリッター４５によって、第１照明光学系１０からの光は、被測定眼６０に送光されると共に、被測定眼６０からの反射光は、透過される。第１受光光学系２０に含まれる第１受光部２３は、変換部材であるハルトマン板２２を通過した光を受光し、受光信号を生成する。
【００２７】
また、第１光源部１１と被測定眼６０の網膜６１とは、共役な関係を形成している。被測定眼６０の網膜６１と第１受光部２３とは、共役である。また、ハルトマン板２２と被測定眼６０の瞳孔とは、共役な関係を形成している。さらに、第１受光光学系２０は、被測定眼６０の前眼部である角膜６２、及び瞳孔と、ハルトマン板２２と略共役な関係を形成している。すなわち、アフォーカルレンズ４２の前側焦点は、被測定眼６０の前眼部である角膜６２及び瞳孔と略一致している。
【００２８】
また、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０は、第１光源部１１からの光束が、集光する点で反射されたとして、第１受光部２３での反射光による信号ピークが最大となるように、連動して移動する。具体的には、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０は、第１受光部２３での信号ピークが大きくなる方向に移動し、信号ピークが最大となる位置で停止する。これにより、第１光源部１１からの光束は、被測定眼６０上で集光する。
【００２９】
また、レンズ１２は、光源１１の拡散光を平行光に変換する。絞り１４は、眼の瞳、あるいはハルトマン板２２と光学的に共役の位置にある。絞り１４は、径がハルトマン板２２の有効範囲より小さく、いわゆるシングルパスの収差計測（受光側だけに目の収差が影響する方法）が成り立つ様になっている。レンズ１３は、上記を満たすために、実光線の眼底共役点を前側焦点位置に、さらに、眼の瞳との共役関係を満たすために、後側焦点位置が絞り１４と一致するように配置されている。
【００３０】
また、光線１５は、光線２４とビームスプリッター４５で共通光路になった後は、近軸的には、光線２４と同じ進み方をする。但し、シングルパス測定のときは、それぞれの光線の径は違い、光線１５のビーム径は、光線２４に比べ、かなり細く設定される。具体的には、光線１５のビーム径は、例えば、眼の瞳位置で１ｍｍ程度、光線２４のビーム径は、７ｍｍ程度になることもある（なお、図中、光線１５のビームスプリッター４５から眼底６１までは省略している）。
【００３１】
つぎに、変換部材であるハルトマン板２２について説明する。
第１受光光学系２０に含まれるハルトマン板２２は、反射光束を複数のビームに変換する波面変換部材である。ここでは、ハルトマン板２２には、光軸と直交する面内に配された複数のマイクロフレネルレンズが適用されている。また、一般に、測定対象部（被測定眼６０）について、被測定眼６０の球面成分、３次の非点収差、その他の高次収差までも測定するには、被測定眼６０を介した少なくとも１７本のビームで測定する必要がある。
【００３２】
また、マイクロフレネルレンズは、光学素子であって、例えば、波長ごとの高さピッチの輪帯と、集光点と平行な出射に最適化されたブレーズとを備える。ここでのマイクロフレネルレンズは、例えば、半導体微細加工技術を応用した８レベルの光路長差を施したもので、高い集光率（例えば、９８％）を達成している。
【００３３】
また、被測定眼６０の網膜６１からの反射光は、アフォーカルレンズ４２、コリメートレンズ２１を通過し、ハルトマン板２２を介して、第１受光部２３上に集光する。したがって、ハルトマン板２２は、反射光束を少なくとも、１７本以上のビームに変換する波面変換部材を備える。
【００３４】
図２は、眼光学特性測定装置の電気系２００の構成図である。眼光学特性測定装置に関する電気系２００は、例えば、演算部２１０と、制御部２２０と、表示部２３０と、メモリ２４０と、入力部２７０と、第１駆動部２５０及び第２駆動部２６０及び第３駆動部２８０とを備える。また、演算部２１０は、波面収差演算部２１１、角膜・コンタクトレンズデータ演算部２１２、矯正データ演算部２１３、シミュレーション部２１４及び瞳径測定部２１５を備えることができる。
【００３５】
演算部２１０は、第１受光部２３から得られる受光信号（４）、第２受光部３５から得られる受光信号（７）、第３受光部５４から得られる受光信号（１０）を入力すると共に、座標原点、座標軸、座標の移動、回転、瞳径、全波面収差、角膜波面収差、ゼルニケ係数、収差係数、ストレール比（Ｓｔｒｅｈｌ比）、位相シフト（ＰＴＦ、位相ずれ）、白色光ＭＴＦ、ランドルト環パターン等を演算する。また、このような演算結果に応じた信号を、電気駆動系の全体の制御を行う制御部２２０と、表示部２３０と、メモリ２４０とにそれぞれ出力する。なお、演算２１０の詳細は後述する。
【００３６】
波面収差演算部２１１は、第１受光部２３からの受光信号（４）に基づき、被検眼の低次及び高次収差を含む波面収差を求める。角膜・コンタクトレンズデータ演算部２１２は、第２受光部３５からの受光信号（７）（又は前眼部像）に基づいて、被検眼の角膜形状、角膜収差等を含む角膜データ、または、被検眼がコンタクトレンズ装用時のコンタクトレンズ前面形状、コンタクトレンズ前面による収差等を含むコンタクトレンズ前面データを求める。角膜形状、コンタクトレンズ前面形状は、角膜、コンタクトレンズ頂点、もしくは瞳孔中心の座標を原点とし、各位置での高さ情報のデータ、もしくはゼルニケ係数のデータとして持つ。なお、角膜・コンタクトレンズデータ演算部２１２は、角膜又はコンタクトレンズのいずれかのデータを求めるように構成されてもよい。
【００３７】
また、矯正データ演算部２１３は、シミュレーション部２１４に与える矯正要素を演算又は設定する。矯正データ演算部２１３は、設定された矯正要素により矯正され、且つ、シミュレーション部２１４で形成された矯正視標画像データに基づき、適正な矯正要素が設定されているかどうかを判定する。また、矯正データ演算部２１３は、判定結果に基づき矯正要素を設定し、且つ、適正な矯正要素であると判定するまで、矯正要素を繰り返し変化させるように構成されている。矯正要素は、球面度数（Ｓ）、乱視度数（Ｃ）、乱視軸角度（Ａ）のいずれか一つ又は複数の組合せである。
【００３８】
後述するテンプレートマッチングにおける矯正データ算出において、シミュレーション部２１４は、少なくとも被検眼の波面収差を示す測定データに基づき、屈折矯正のため矯正要素を考慮して、検眼用視標の見え具合のシミュレーションを行い視標網膜画像データを形成する。被検眼の波面収差には高次収差まで含まれる。瞳径測定部２１５は、前眼部像から瞳径データを形成する。例えば、瞳径測定部２１５は、第２受光部３５から前眼部像を入力し、瞳孔のエッジ上の点、瞳孔が楕円形であるとした時の焦点、長径及び短径を算出し、瞳径を求める。
【００３９】
制御部２２０は、演算部２１０からの制御信号に基づいて、第１光源部１１の点灯、消灯を制御したり、第１駆動部２５０及び第２駆動部２６０を制御するものであり、例えば、演算部２１０での演算結果に応じた信号に基づいて、第１光源部１１に対して信号（１）を出力し、プラチドリング７１に対して信号（５）を出力し、第２送光光源部３１に対して信号（６）を出力し、第３光源部５１に対して信号（８）を出力し、第４光源部５５に対して信号（９）を出力し、第５光源部９１に対して、信号（１１）を出力し、さらに、第１駆動部２５０及び第２駆動部２６０及び第３駆動部２８０に対して信号を出力する。
【００４０】
第１駆動部２５０は、例えば、演算部２１０に入力された第１受光部２３からの受光信号（４）に基づいて、第１照明光学系１０全体を光軸方向に移動させるものであり、図示しない適宜のレンズ移動手段に対して信号（２）を出力すると共に、このレンズ移動手段を駆動する。これにより、第１駆動部２５０は、第１照明光学系１０の移動、調節を行うことができる。
【００４１】
第２駆動部２６０は、例えば、演算部２１０に入力された第１受光部２３からの受光信号（４）に基づいて、第１受光光学系２０全体を光軸方向に移動させるものであり、図示しない適宜のレンズ移動手段に対して信号（３）を出力すると共に、このレンズ移動手段を駆動する。これにより、第２駆動部２６０は、第１受光光学系２０の移動、調節を行うことができる。
【００４２】
第３駆動部２８０は、例えば、第３照明光学系９０の固視標９２を移動させるものであり、図示しない適宜の移動手段に対して信号（１２）を出力すると共に、この移動手段を駆動する。これにより、第３駆動部２８０は、第３照明光学系９０の固視標９２の移動、調節を行うことができる。
【００４３】
図３は、メモリ２４０に予め記憶される前面形状テーブルの構成例である。前面形状テーブルは、コンタクトレンズＩＤ（メーカＩＤ、種類など）、矯正球面度数及び後面形状データに対応して、前面形状データ、曲率及び屈折率等を含む。また、コンタクトレンズＩＤ、矯正球面度数、及び、後面形状データに対応して、コンタクトレンズの厚さ、後面径をさらに含むことができる。
【００４４】
図４は、メモリ２４０に予め記憶される後面形状テーブルの構成例である。後面形状テーブルは、ケラト値又は角膜形状とコンタクトレンズＩＤとに対応して、後面形状データを含む。演算部２１０は、測定されたケラト値又は角膜形状、及び、設定されるコンタクトレンズＩＤに基づいて、ＣＬの後面形状データを取得する。
【００４５】
２．ゼルニケ解析
つぎに、ゼルニケ解析について説明する。一般に知られているゼルニケ多項式からゼルニケ係数Ｃｉ２ｊ−ｉを算出する方法について説明する。ゼルニケ係数Ｃｉ２ｊ−ｉは、例えば、ハルトマン板２２を介して第１受光部２３で得られた光束の傾き角に基づいて被検眼６０の光学特性を把握するための重要なパラメータである。
被検眼６０の波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、ゼルニケ係数Ｃｉ２ｊ−ｉ、ゼルニケ多項式Ｚｉ２ｊ−ｉを用いて次式で表される。
【００４６】
【数１】
2006034744.tif 000003
ただし、（Ｘ，Ｙ）はハルトマン板２２の縦横の座標である。
【００４７】
また、波面収差Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、第１受光部２３の縦横の座標を（ｘ、ｙ）、ハルトマン板２２と第１受光部２３の距離をｆ、第１受光部２３で受光される点像の移動距離を（△ｘ、△ｙ）とすると、次式の関係が成り立つ。
【００４８】
【数２】
2006034744.tif 000004
【００４９】
【数３】
2006034744.tif 000005
ここで、ゼルニケ多項式Ｚｉ２ｊ−ｉは、以下の式（４）及び式（５）で表される（より具体的な式は、例えば特開２００２−２０９８５４号公報参照）。
【００５０】
【数４】
2006034744.tif 000006
【００５１】
【数５】
2006034744.tif 000007
なお、ゼルニケ係数Ｃｉ２ｊ−ｉは、以下の式（６）で表される自乗誤差を最小にすることにより具体的な値を得ることができる。
【００５２】
【数６】
2006034744.tif 000008
ただし、Ｗ（Ｘ、Ｙ）：波面収差、（Ｘ、Ｙ）：ハルトマン板座標、（△ｘ、△ｙ）：第１受光部２３で受光される点像の移動距離、ｆ：ハルトマン板２２と第１受光部２３との距離。
【００５３】
演算部２１０は、ゼルニケ係数Ｃｉ２ｊ−ｉを算出し、これを用いて球面収差、コマ収差、非点収差等の眼光学特性を求める。
【００５４】
（瞳径の正規化）
ゼルニケ多項式は、常に半径１の円内での形を示しており、ある瞳径（瞳孔径）でゼルニケ解析するときは、その瞳半径で規格化する。例えば、瞳半径ｒｐの瞳孔の中心座標を（０，０）としたときに、瞳孔内の点Ｐ（Ｘ、Ｙ）は、ゼルニケ解析するときはＰ（Ｘ／ｒｐ、Ｙ／ｒｐ）とする。ハルトマン像のスポットの重心点がＰのとき、この点と対応する参照格子点Ｐｒｅｆ（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ）は、Ｐｒｅｆ（Ｘｒｅｆ／ｒｐ、Ｙｒｅｆ／ｒｐ）として点像の移動距離を求め、ゼルニケ係数を算出する。実際の波面（座標が規格化されていない波面）Ｗ（Ｘ，Ｙ）は、次式で表される。
【００５５】
【数７】
2006034744.tif 000009
ただし、（Ｘ、Ｙ）：規格化されていない座標、（ｘｓ、ｙｓ）：規格化された座標である。
【００５６】
３．ランドルト環
図５に、ランドルト環の説明図を示す。
以下に、ランドルト環の輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）のデータの作成について説明する。
ランドルト環は確認できる最小視角の逆数で表され、１分の視角を確認できる能力を、視力１．０という。例えば、確認できる最小視角が２分なら視力は１÷２で０．５、１０分なら１÷１０で０．１と定義されている。一般にランドルト環は、図に示すように外側のリングの大きさに対して１／５の大きさの隙間を空けたものを指標として用いる。
【００５７】
眼底に投影されるランドルト環の大きさｄは、視力Ｖのときに
【数８】
2006034744.tif 000010
（Ｒ：  瞳から像点（網膜）までの距離）
で計算できる。この式とランドルト環の定義をもとにランドルト環の黒い部分を０、白い部分を１としてランドルト環の輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）を作成する。作成された輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）のデータはメモリ２４０に記憶され、演算部２１０により読み出され、所定の視力に対応して設定される。
【００５８】
４．矯正データ測定方法
４−１  メインフロー
図６に、コンタクトレンズ装用の矯正データ測定のフローチャートを示す。
まず、眼光学特性測定装置は、被測定眼６０の瞳位置のＸ、Ｙ、Ｚ軸をアライメントする（Ｓ２１０１）。次に、測定装置は、可動部の原点移動を行う（Ｓ２１０３）。例えば、ハルトマン板２２やプラチドリング７１等をゼロディオプターに合わせる。演算部２１０は、測定された受光信号（４）、（７）及び／又は（１０）に基づき、瞳径と、角膜形状及び角膜収差Ｗｃｏ等の角膜データと、全波面収差及びゼルニケ係数等の眼球光学系データ（例えば、眼球光学系収差Ｗｅｙｅ）を測定する（Ｓ２１０５）。なお、ステップＳ２１０５の詳細は後述する。
【００５９】
演算部２１０は、矯正眼光学系シミュレーションを行う（Ｓ２１０６）。例えば、演算部２１０は、ステップＳ２１０５で測定された眼球光学系の収差から角膜収差を除き、これにコンタクトレンズ等の矯正光学系の収差を加えて、例えばコンタクトレンズによる矯正後の矯正光学系収差を求める（矯正眼光学系シミュレーション−１）。又は、例えば、演算部２１０は、ステップＳ２１０５で測定された眼球光学系の収差Ｗｅｙｅから、その二次収差を除くことにより、例えば眼鏡による矯正後の矯正光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを求めてもよい（矯正眼光学系シミュレーション−２）。
【００６０】
図３２は、矯正眼光学系及び矯正光学系の説明図である。本実施の形態では、図３２（ａ）は矯正眼光学系の概略を示す。矯正眼光学系は、例えば、コンタクトレンズ、涙液層、被測定眼を含む。コンタクトレンズを装用していない場合、空気・角膜間のように屈折率が大きく変化する箇所の収差（例えば、角膜収差）の影響が大きいが、コンタクトレンズを装用すると、角膜での収差よりも、空気と触れるコンタクトレンズの前面形状による収差の影響がおおきくなる。そこで、本実施の形態では、例えば、図３２（ａ）に示すような光学系を想定することで、コンタクトレンズ装用における最適な処方値を得ることを可能にする。なお、涙液層を省略することもできる。
【００６１】
図３２（ｂ）は、矯正光学系の概略を示す。矯正光学系は、例えば、コンタクトレンズ、涙液層、角膜を含む。測定される被検眼の収差から角膜収差を差し引き、例えば図３２（ｂ）に示すような矯正光学系の収差を加えることにより、図３２（ａ）の矯正眼光学系の収差を得ることができる。
【００６２】
図７は、ステップＳ２１０６の矯正眼光学系シミュレーション−１のサブフローチャートである。以下、矯正眼光学系シミュレーション−１の詳細な処理について説明する。
まず、演算部２１０（例えば、矯正データ演算部２１３、以下ステップ２２０５まで同様）は、ステップＳ２１０５で求められた眼球光学系収差Ｗｅｙｅから角膜収差Ｗｃｏを除いて、眼内収差Ｗｉｎｔｅｒを求める（Ｓ２２０１）。
眼内収差Ｗｉｎｔｅｒ＝眼球光学系収差Ｗｅｙｅ−角膜収差Ｗｃｏ
次に、演算部２１０は、コンタクトレンズ装用時におけるコンタクトレンズ及び角膜を含む収差ＷＣＬＣＯを算出する（Ｓ２２０３）。例えば、本実施の形態では、コンタクトレンズの前面形状に応じた収差を含めることができる。なお、コンタクトレンズ前面形状は、例えば矯正球面度数、コンタクトレンズ後面形状、メーカ、コンタクトレンズの種類によって変化する。演算部２１０は、空気の層、コンタクトレンズの層、涙液層、角膜らをそれぞれレンズ群として考え、これらを全体の光学系（矯正光学系）として全体の収差（以下、ＣＬ・角膜収差、又は矯正光学系収差と称す）ＷＣＬＣＯを求める。
【００６３】
例えば、矯正データ演算部２１３は、波面収差演算部２１１により求められた波面収差に基づいた又は予め定められた仮球面度数と、角膜・コンタクトレンズデータ演算部２１２により求められた角膜形状とに応じた、コンタクトレンズの厚さ、後面径、形状、曲率及び屈折率のいずれか又は複数を含む装用矯正データに基づいて、光線追跡によりコンタクトレンズを含む矯正光学系の収差を求める
【００６４】
なお、ハードコンタクトレンズとソフトコンタクトレンズでは、レンズの前面形状の変化が異なるため、以下のようにハードレンズ、ソフトレンズに応じた処理を行うことができる。例えば、ハードコンタクトレンズであれば、コンタクト自体の形状は保たれ、及び、角膜の波面収差は打ち消されるので、コンタクトレンズの前面形状による球面収差が被測定眼に付加されるとして近似的にＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯを計算することもできる。一方、ソフトコンタクトレンズであれば角膜形状に完全に（又はほぼ完全に）沿うと仮定し、又は、それぞれのコンタクトの剛性等に基づき角膜形状に沿う度合いを計算して、シミュレーションすることができる。
【００６５】
なお、演算部２１０は、ハードコンタクトレンズか又はソフトコンタクトレンズかを、入力部２７０から入力していずれの処理を実行するか判断してもよいし、選択されたコンタクトレンズＩＤに基づいて、ハードコンタクトレンズか又はソフトコンタクトレンズかを判別し、いずれの処理を実行するか判断してもよい。
【００６６】
図３３は、ハードコンタクトレンズの場合の処理フローを示す。
まず、ハードコンタクトレンズの場合の処理について説明する。まず演算部２１０は、例えば、メーカＩＤ、型番などのコンタクトレンズの種類を示す識別情報（以下、コンタクトレンズＩＤ）を選択する（Ｓ２２３１）。なお、コンタクトレンズＩＤは、メーカＩＤ等以外にも適宜の識別情報を用いることができる。演算部２１０は、例えば入力部２７０からコンタクトレンズＩＤを入力することができる。また、演算部２１０は、前面形状テーブル又は後面形状テーブルに記憶されているコンタクトレンズＩＤの一覧及びこの一覧の中からコンタクトレンズＩＤを選択する指示を表示部２３０に表示して、入力部２７０から選択されたコンタクトレンズＩＤを入力してもよい。
【００６７】
演算部２１０は、選択されたコンタクトレンズＩＤと、ステップＳ２１０５で求められた角膜形状又はケラト値とに基づき後面形状テーブルを参照して、対応する後面形状データを取得する（Ｓ２２３３）。次に、演算部２１０は、選択されたコンタクトレンズＩＤと、取得された後面形状データと、仮球面度数とに基づき前面形状テーブルを参照し、対応する前面形状データ、曲率、屈折率等を取得する（Ｓ２２３５）。なお、仮球面度数としては、例えば、レフ値、もしくは波面収差から算出した値などを用いてもよいし、予めメモリ２４０に記憶してある値や入力部２７０から入力された値を用いてもよい。
【００６８】
次に、演算部２１０は、測定された角膜形状、与えられたコンタクトレンズのデータ（前面及び後面の曲率、屈折率等）を利用して、ＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯを光線追跡法などにより求める（Ｓ２２３７）。「光線追跡法」は、光学系を通過する光領の状態をいい、幾何学的に計算により求める方法であり、一般に用いられる手法を用いることができる。例えば市販されている適宜のソフトウェアを用いることができるが、これに限られない。演算部２１０は、例えば光学系として空気−コンタクトレンズ−角膜（屈折率１．３３７５）として、コンタクトレンズ装用時のＣＬ・角膜収差をシミュレーションすることができる。また、このときの球面度数、乱視度数を算出することができる。シミュレーションとして、演算部２１０は、無限遠、もしくは第１照明光学系１０と第１受光光学系２０の移動量から求められた球面度数もしくは眼球光学系収差Ｗｅｙｅから求められた球面度数に応じた眼の焦点位置に光源があるとして行える。
【００６９】
また、涙液層を考慮して、コンタクトレンズ装用時のＣＬ、涙液層、角膜前面を含む光学系による収差を光線追跡により算出することもできる。上述と同様に、ハードコンタクトレンズのときはコンタクトレンズの形状は保たれるとし、ソフトコンタクトレンズのときは角膜形状の影響を受けるとして解析を行う。涙液層の厚みは経験上例えば２μｍとすることができるが、これに限らず所定の厚みとしてもよい。コンタクトレンズの素材（屈折率）、厚さ、装用前の前面形状、後面形状は、コンタクトレンズの種類（コンタクトレンズＩＤ）ごとに各データが前面形状テーブル及び／又は後面形状テーブルに記憶されている。
【００７０】
例えば、演算部２１０は、光学系として空気−コンタクトレンズ−涙液層（屈折率１．３３７）−角膜（屈折率１．３３７５）として、コンタクトレンズ装用時のＣＬ・角膜収差をシミュレーションすることができ、このときの球面度数、乱視度数を算出することができる。涙液層は、角膜形状とコンタクトレンズの後面形状に基づき、所定の厚さを有するものとして想定できる。
【００７１】
また、演算部２１０は、光線追跡をする代わりに、ＣＬ・角膜の球面収差（Ｃ４０、Ｃ６０、・・・）だけ発生するとして、例えば、光線追跡のための形状、屈折率等の所定のデータに対応して、予め計算された球面収差が記憶されたテーブルを参照して、形状、屈折率等に対応する収差ＷＣＬＣＯを求めてもよい。
【００７２】
なお、ハードコンタクトレンズで乱視補正のものを使用する場合はこの限りではなく、非点収差なども考慮に入れて光線追跡により収差ＷＣＬＣＯを計算してもよい。もしくは、予め計算された非点収差等が記憶されたテーブルを有し、このテーブルを参照して収差ＷＣＬＣＯを求めてもよい。なお、球面収差、非点収差等を複数考慮して収差ＷＣＬＣＯを求めてもよい。また、上述の処理は、ハードコンタクトレンズに限らず、ソフトコンタクトレンズについても同様に実行してもよい。
【００７３】
図３４は、ソフトコンタクトレンズの場合の処理フローである。
次に、ソフトコンタクトレンズの場合の処理について説明する。ソフトコンタクトレンズの場合、コンタクトレンズの形状は、角膜形状に沿って変形すると考えられ、ソフトコンタクトレンズの厚み分各位置での前面形状が変化することを考慮に入れて形状を算出することができる。
【００７４】
まず、演算部２１０は、コンタクトレンズＩＤを選択する（Ｓ２２５１）。演算部２１０は、例えば上述と同様に入力部２７０からコンタクトレンズＩＤを入力することができる。演算部２１０は、装用されるコンタクトレンズの後面形状が、求められた被検眼の角膜形状とフィット（又はほぼフィット）するとして、角膜形状に応じてコンタクトレンズの後面形状を求める（Ｓ２２５３）。また、例えば、コンタクトレンズに剛性があるものであれば、経験上角膜形状の何割程度を補正するかを予めデータとして記憶しておき、その割合に応じた分の形状を補正してもよい。
【００７５】
例えば、コンタクトレンズＩＤに対応して、角膜形状の何割程度を補正するかを示す経験値（％）が記憶された補正テーブルを有し、演算部２１０は、設定されたコンタクトレンズＩＤに基づき補正テーブルを参照して対応する経験値を読み出し、角膜形状と読み出された経験値に基づきコンタクトレンズの装用時の後面形状を求める。なお、このとき、球面収差は補正の対象としないが、これに限られない。なお、演算部２１０は、上述のハードコンタクトレンズの場合と同様に、選択されたコンタクトレンズＩＤと、ステップＳ２１０５で求められた角膜形状又はケラト値とに基づき、後面形状テーブルを参照して対応する後面形状データを取得してもよい。
【００７６】
次に、演算部２１０は、選択されたコンタクトレンズＩＤと、求められた後面形状と、仮球面度数とに基づき前面形状テーブルを参照し、コンタクトレンズの前面形状を求める（Ｓ２２５５）。なお、仮球面度数としては、例えば、レフ値、もしくは波面収差から算出した値などを用いてもよいし、予めメモリ２４０に記憶してある値や入力部２７０から入力された値を用いてもよい。演算部２１０は、例えば、コンタクトレンズの形状が測定された角膜形状にフィットするとして、前面形状を角膜形状に応じた形状に変化したコンタクトレンズ後面が元の形状から変化した分を前面形状に付加されるとすることができる。また、例えば、コンタクトレンズに剛性があるものであれば、経験上角膜形状の何割程度を補正するかを予めデータとして記憶しておき、その割合に応じた分の形状を補正してもよい。
【００７７】
例えば、コンタクトレンズＩＤに対応して、角膜形状の何割程度を補正するかを示す経験値（％）が記憶された補正テーブルを有し、演算部２１０は、設定されたコンタクトレンズＩＤに基づき補正テーブルを参照して対応する経験値を読み出し、角膜形状と読み出された経験値に基づきコンタクトレンズの装用時の前面形状を求める。なお、このとき、球面収差は補正の対象としないが、これに限られない。
【００７８】
次に、演算部２１０は、選択されたコンタクトレンズＩＤと、求められた後面形状と、求められた前面形状から、対応する曲率、屈折率等を取得する（Ｓ２２５７）。
なお、上述と同様に、演算部２１０は、例えば光学系として空気−コンタクトレンズ−角膜として、コンタクトレンズ装用時のＣＬ・角膜収差をシミュレーションすることができる。また、演算部２１０は、光学系として空気−コンタクトレンズ−涙液層−角膜として、コンタクトレンズ装用時のＣＬ・角膜収差をシミュレーションすることができる。
【００７９】
次に、演算部２１０は、取得された曲率及び屈折率等のデータ及び求められた前面形状等に従い、例えば光線追跡によりコンタクトレンズ及び角膜を含むＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯを求める（Ｓ２２５９）。光線追跡として、演算部２１０は、無限遠、もしくは第１照明光学系１０と第１受光光学系２０の移動量から求められた球面度数もしくは眼球光学系収差Ｗｅｙｅから求められた球面度数に応じた眼の焦点位置に光源があるとして行える。なお、光線追跡は、一般に入手可能なソフトウェアを使用することができる。光線追跡における入力データは、例えば、各面の曲率半径、屈折率、形状データ、面間隔等である。形状データは、例えば、ゼルニケ係数などで表すことが可能である。なお、球面収差（Ｃ４０、Ｃ６０、・・・）だけ発生するとして、予め計算された球面収差が曲率、屈折率、前面形状等に対応して記憶されたテーブルを有し、演算部２１０は、光線追跡をする代わりにこれを参照して収差を求めてもよい。
【００８０】
図７に戻り、次にステップＳ２２０５では、演算部２１０は、眼内収差ＷｉｎｔｅｒにＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯを加えて、矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを求める（Ｓ２２０５）。
矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔ＝眼内収差Ｗｉｎｔｅｒ＋ＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯ
ここで求められる矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔは、コンタクトレンズ装用時の被検眼及びコンタクトレンズを含む光学系の収差を示す。
【００８１】
図６に戻り、次に、演算部２１０は、矯正画像シミュレーションを行う（Ｓ２１０７）。演算部２１０は、求められた矯正眼光学系の収差に基づき矯正画像シミュレーションを実行し、コンタクトレンズ装用時における最適な処方値を求める。例えば、演算部２１０は、ストレール比、ＰＴＦ、ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）のいずれか又は複数を被測定眼６０での見え具合の質を表す評価パラメータとして、適正な矯正データを求める。また、例えば、演算部２１０は、検眼用視標の見え具合をシミュレーションし、所定のテンプレートとの比較結果を評価パラメータとして適正な矯正データを求めても良い。なお、ステップＳ２１０７の詳細は後述する。
演算部２１０は、表示部２３０及びメモリ２４０に出力する（Ｓ２１０９）。なお、前の処理において既にデータ出力されている場合、ステップＳ２１０９の処理を省略しても良い。
【００８２】
４−２  瞳径、角膜データ、眼球光学系データ測定
図８は、ステップＳ２１０５の瞳径の算出、角膜データ及び眼球光学系データの測定についてのサブフローチャートである。また、図９は、瞳径算出の説明図である。なお、瞳径の算出を省略し、予め決められた径（例えばφ４ｍｍ）若しくは被測定眼６０個々の白昼時の径などを用いることができる。
【００８３】
まず、演算部２１０は、第１受光部２０及び第２受光部３５からハルトマン像及び前眼部像を取得する（Ｓ６０１）。演算部２１０は、第５光源部９１により、所望の環境条件における照明状態で被測定眼６０を照明させ、第１受光部２０及び第２受光部３５からハルトマン像及び前眼部像を取得する。例えば、演算部２１０は、表示部２３０に矯正データを求める環境条件を選択する指示を表示し、選択された環境条件を入力部２７０から入力してもよい。環境条件としては、例えば、「昼間視」、「薄暮視」、「室内（蛍光灯下）」、「夜間視」、「通常の視力測定」等である。次に、演算部２１０は、例えば、予めメモリ２４０に記憶された環境条件と照明状態が対応したテーブルを参照し、入力した環境条件に対応する照明状態を取得する。各環境条件での照明状態としては、例えば、「通常の視力測定」の場合は５０［ｌｘ］、「昼間視」は１０００００［ｌｘ］、「室内（蛍光灯下）」は２０００［ｌｘ］等とすることができる。なお、これらの値は、その環境条件に応じた適宜の値を用いることができる。環境としては、通常より大型の固視標を用いることが望ましい。ここでは、第５光源部９１により、所望の環境条件における照明状態で被測定眼６０を照明させているが、被検眼の周囲の照明や、背景の照明を利用して、その照明状態を作り出すように構成しても差し支えない。
【００８４】
演算部２１０は、制御部２２０を介し、第５光源部９１に対して取得した照明状態に応じた信号（１１）を出力し、被測定眼６０を照明させる。また、演算部２１０は、照明状態を暗い方から明るい方へ順次変化させ、複数の照明状態におけるハルトマン像及び前眼部像取得することができる。
【００８５】
なお、演算部２１０は、ステップＳ６０１を省略し、予め測定されメモリ２４０に記憶されているハルトマン像データと、前眼部像、瞳孔エッジ上の点などの瞳孔形状、瞳径のいずれかを含む瞳径データとを読み込んでもよい。また、例えば、演算部２１０は、瞳径データとして電子カルテ内にある、過去に撮影されメモリ２４０に記憶された写真データをメモリから読み込み、前眼部像を取得してもよい。
【００８６】
次に、演算部２１０（例えば、瞳径測定部２１５、以下のステップＳ６０７まで同様）は、取得した前眼部像に基づいて、瞳孔のエッジ上の点Ｐｉ（ｉ＝１〜ｎ）を、例えば３６点（ｎ＝３６）検出する（Ｓ６０３）。演算部２１０は、画像処理の手法により、取得した前眼部像の光量の変化（画像上の濃淡）を検出し、瞳孔のエッジ上の点を求めることができる。図９において、検出点Ｐｉは＋の印で表されている点である。
【００８７】
次に、演算部２１０は、検出した瞳孔のエッジ上の点に最もフィットする楕円フィッティングを行う（Ｓ６０５）。まず、演算部２１０は、楕円の焦点（図９における点Ｆ１、Ｆ２）を求める。例えば、演算部２１０は、焦点の初期値として予め設定されている２点の座標をメモリ２４０から読み出す。次に、演算部２１０は、検出点Ｐｉから読み出した２点までの距離をそれぞれ求め、距離の和をＬｉとする。演算部２１０は、全ての検出点Ｐｉについて距離の和Ｌｉを求め、Ｌｉの平均値Ａを求める。さらに、演算部２１０は、最小２乗近似等の手法を用いて、次式で表される距離の和Ｌｉと平均値Ａの自乗誤差Ｓｅが最小となる２点を算出することにより、楕円の焦点を求めることができる。
【００８８】
【数９】
2006034744.tif 000011
ただし、Ｌｉ：エッジ上の点Ｐｉから２点Ｆ１、Ｆ２までの距離の和、Ａ：エッジ上の各点におけるＬｉの平均値、ｎ：検出したエッジ上の点数である。なお、これ以外にも適宜の方法により、楕円の焦点を求めてもよい。
【００８９】
次に、演算部２１０は、楕円上の１点から焦点（Ｆ１及びＦ２）までの距離の和Ｌを求める。なお、演算部２１０は、上述の平均値Ａを楕円上の１点から焦点までの距離の和Ｌとしてもよい。次に、演算部２１０は、楕円の長軸の長さ（長径）及び短軸の長さ（短径）から、瞳径を算出する（Ｓ６０７）。長軸の長さ２ａ及び短軸の長さ２ｂは、次式で表すことができる。
【００９０】
【数１０】
2006034744.tif 000012
ただし、Ｌ：エッジ上の点から焦点までの距離の和、（ｘ１、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）：楕円の焦点である。瞳径ｄｐは、例えば、長軸の長さ２ａ及び短軸の長さ２ｂの平均値とすると、次式で表される。
【００９１】
【数１１】
2006034744.tif 000013
なお、平均値を瞳径とする以外にも、短軸の長さ、長軸の長さ、短軸及び長軸の長さの中間値等、長軸の長さ２ａ、短軸の長さ２ｂに基づく適宜の値を用いてもよい。
【００９２】
また、演算部２１０は、白昼時における瞳径とする照明状態以外に、被検者の希望する環境（例えば、事務室、教室、夜間の運転時等）における瞳径とする照明状態になるように第５光源部９１の明るさを調整してもよい。これにより、被検者の希望する環境での最適な処方値を解析することができる。なお、演算部２１０は、ステップＳ６０３〜Ｓ６０７の処理の代わりに、予めメモリ２４０に記憶された瞳径（例えば、φ４ｍｍ）を読み込んでも良い。
演算部２１０（例えば、角膜・コンタクトレンズデータ演算部２１２）は、角膜データを算出する（Ｓ６０８）。
【００９３】
図１０は、角膜データ算出を示すフローチャートである。図１０を参照して、上述のステップＳ６０８の処理について詳細に説明する。
まず、演算部２１０は、第２受光部３５からの信号（取得された前眼部像）に基づき、角膜頂点を基準とし、プラチドリングの受光位置に応じて角膜形状の高さを示す角膜形状のマップ（ｈｅｉｇｈｔ  ｍａｐ）のデータを算出する（Ｓ３０１）。演算部２１０は、ステップＳ３０１で求めた角膜形状になるべくフィットする参照球面の形状を算出する（Ｓ３０２）。これにより、ゼルニケ係数の算出精度の向上が図れる。なお、測定範囲（例えば、φ３、φ７又は求められた瞳径）に応じて必要な個所を求めれば足りる。
【００９４】
次に、演算部２１０は、角膜形状の成分（ｈｅｉｇｈｔ  ｍａｐ、ｈｅｉｇｈｔ  ｄａｔａ）から参照球面の成分を減算する（Ｓ３０３）。これにより、参照球面との相違のみの残差成分が求められる。演算部２１０は、参照球面の球面収差を算出する（Ｓ３０４）。演算部２１０は、ステップＳ３０３で求めた残差成分の波面収差を算出する（Ｓ３０５）。角膜形状の成分から波面収差を算出するときは角膜の換算屈折率（１．３３７５）もしくは何らかの方法で算出された角膜の屈折率を使用する。また、測定波面と参照球面の波面収差を合成したのちにゼルニケ係数を算出する第１測定モードと、ゼルニケ係数を測定波面と参照球面の波面収差のそれぞれの収差に対して求めて、ゼルニケ係数を合成する第２測定モードとの間で選択が行われる（Ｓ３０６）。ここで、第１測定モードの選択がされると（Ｓ３０６）ステップＳ３０７に進み、第２測定モードが選択されると（Ｓ３０６）ステップＳ３０９に進む。
【００９５】
第１測定モードでは、ステップＳ３０４で求められた参照球面の波面収差と、ステップＳ３０５で求められた残差成分の波面収差を加えた後、それらの波面収差を角膜波面収差ＷＣＯとして求める（Ｓ３０７）。さらに、ステップＳ３０７で求められた角膜波面収差のゼルニケ係数を算出する（Ｓ３０８）。なお、このゼルニケ係数は、角膜収差を示している。
【００９６】
一方、ステップＳ３０６において、第２測定モードが選択されると、参照球面の波面収差からゼルニケ係数を算出する（Ｓ３０９）。つぎに、ステップＳ３０５で求められた残差成分の波面収差からゼルニケ係数を算出する（Ｓ３１０）。ステップＳ３０９、Ｓ３１０で求められたゼルニケ係数を合成して、角膜収差を求める（Ｓ３１１）。
【００９７】
また、上述のステップＳ３０１〜Ｓ３１１を実行して角膜データを算出する以外にも、演算部２１０は、プラチドリングの受光位置に応じて角膜形状の高さを示す角膜形状のマップ（Ｈｅｉｇｈｔ  Ｍａｐ）を算出し、第１照明光学系１０と第１受光光学系２０の移動量から求められた球面度数もしくは眼球光学系収差Ｗｅｙｅから求められた球面度数に応じた眼の焦点位置に光源があるとし、その角膜形状のマップを持つ角膜に光束を入射させて光線追跡を行い角膜収差Ｗｃｏを算出することもできる。なお、光線追跡は、一般に入手可能なソフトウェアを使用することができる。光線追跡における入力データは、例えば、各面の曲率半径、屈折率、形状データ、面間隔等である。形状データは、例えば、ゼルニケ係数などで表すことが可能である。本実施の形態では、一例として角膜前面の形状をゼルニケ係数で算出したデータを使用する。また、Ｈｅｉｇｈｔ  Ｍａｐをゼルニケ多項式に解析して、解析されたデータを光線追跡のときに使用することも可能である。なお、演算部２１０は、適宜のタイミングで、ケラト値を求めてもよい。
【００９８】
図８に戻り、次に演算部２１０（例えば、波面収差演算部２１１）は、瞳径及びハルトマン像に基づき、眼球光学系データを算出する（Ｓ６０９）。ここで眼球光学系とは、被測定眼全体の光学系を示す。まず、演算部２１０は、ステップＳ６０１で取得したハルトマン像から各スポットの重心点を検出する。次に、演算部２１０は、検出した重心点座標を瞳半径ｒｐで規格化する。ここで、瞳半径ｒｐ＝瞳径ｄｐ／２である。すなわち、演算部２１０は、瞳半径ｒｐの瞳孔の中心座標を（０、０）としたときに、瞳径の範囲内にある重心点Ｐｓ（Ｘ、Ｙ）をＰｓ（Ｘ／ｒｐ，Ｙ／ｒｐ）とし、ハルトマン像のスポットの重心点がＰｓのとき、この点と対応する参照格子点Ｐｒｅｆ（Ｘｒｅｆ、Ｙｒｅｆ）を、Ｐｒｅｆ（ｘｒｅｆ／ｒｐ、ｙｒｅｆ／ｒｐ）とする。実際の波面（座標が規格化されていない波面）Ｗ（Ｘ、Ｙ）は、次式で表される。
【００９９】
【数１２】
2006034744.tif 000014
ここで、（Ｘ、Ｙ）：規格化されていない座標、（ｘｓ、ｙｓ）：規格化された座標である。
演算部２１０は、規格化した座標を用いて、ゼルニケ係数、全波面収差等の眼球光学系データを算出する。また、演算部２１０は、適宜のタイミングでデータをメモリ２４０に記憶する。
【０１００】
４−３  矯正画像シミュレーションの第１のフローチャート
図１１に、上記ステップＳ２１０７の矯正画像シミュレーションのフローチャートを示す。
演算部２１０（例えば、矯正データ演算部２１３）は、最良画像条件を計算する（Ｓ２０１）。この詳細は後述するように、演算部２１０はストレール比が最大になるように、又は、位相シフトができる限りなくなるように、低次ゼルニケ係数を求め、補正矯正データを求める。補正矯正データとしては、例えば、デフォーカス（Ｄｅｆｏｃｕｓ）にあたる係数、乱視成分、Ｓ、Ｃ、Ａ、高次球面収差、高次非点収差、高次コマ収差、ストレール比等のうち適宜のデータが挙げられる。
【０１０１】
演算部２１０（例えば、シミュレーション部２１４、以下ステップＳ２１５まで同様）は、Ｓ２０１で求められた最良画像条件時の波面収差Ｗ（ｘ，ｙ）に基づき、そのＷ（ｘ，ｙ）から瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）を次式により計算する（Ｓ２０３）。
【０１０２】
【数１３】
2006034744.tif 000015
【０１０３】
演算部２１０は、ランドルト環（又は任意の像）の輝度分布関数Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）をメモリ２４０を参照して計算する（Ｓ２０５）。演算部２１０は、Ｌａｎｄ（ｘ，ｙ）を２次元フーリエ変換して空間周波数分布ＦＲ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ２０７）。演算部２１０は、ランドルト環（又は任意の像）の空間周波数分布ＦＲ（ｕ，ｖ）と眼球の空間周波数分布ＯＴＦ（ｕ，ｖ）を次式のように掛け合わせることで、眼の光学系通過後の周波数分布ＯＲ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ２０９）。
ＦＲ（ｕ，ｖ）×ＯＴＦ（ｕ，ｖ）→ＯＲ（ｕ，ｖ）
【０１０４】
つぎに、演算部２１０は、ＯＲ（ｕ，ｖ）を２次元逆フーリエ変換してランドルト環（又は、任意の像）の輝度分布画像ＬａｎｄＩｍａｇｅ（Ｘ、Ｙ）を求める（Ｓ２１１）。演算部２１０は、ＬａｎｄＩｍａｇｅ（Ｘ、Ｙ）、ＰＳＦ（Ｘ，Ｙ）を表示部２３０に、図、グラフィックデータ、グラフ及び／又は数値等の適宜の表示方法で表示し、そのデータを適宜メモリ２４０に記憶する（Ｓ２１３）。演算部２１０は、補正矯正データを、必要に応じてメモリ２４０から読み出し、表示部２３０に出力する（Ｓ２１５）。
【０１０５】
（ストレール比に基づく矯正データ算出）
図１２に、最良画像条件計算の第１例についてのフローチャートを示す。図１２は、上述のステップＳ２０１についての詳細フローチャート（１）である。
まず、演算部２１０は、分岐条件として各収差量ＲＭＳｉ２ｊ−ｉの閾値を設定する（Ｓ４０１）。例えば、この閾値は、収差の十分小さい値（例、０．１）とすることができる。演算部２１０は、求められた矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔからゼルニケの係数Ｃｉ２ｊ−ｉを算出し、次式により収差量ＲＭＳｉ２ｊ−ｉに変換する（Ｓ４０３）。
【０１０６】
【数１４】
2006034744.tif 000016
【０１０７】
演算部２１０は、ＲＭＳｉ２ｊ−ｉ（ｉ＞２）の値の少なくともひとつが閾値以上であるか否か判断する（Ｓ４０５）。ここでＮｏと判断された場合、ステップＳ４１９に進む。一方、ここでＹｅｓと判断されると次の処理を演算部２１０は実行する。
【０１０８】
すなわち、演算部２１０は、収差量ＲＭＳ（Ｒｉ２ｊ−ｉ）の高次球面収差量Ｒ４０、Ｒ６０・・・の少なくともひとつが閾値以上であるか判断する（Ｓ４０７）。ここでＹｅｓの場合、演算部２１０は、ストレール比が最大となるように収差のデフォーカスにあたる係数（Ｃ２０）を変化させ（Ｓ４０９）、一方、Ｎｏの場合は、ステップＳ４１１に進む。なお、球面度数に対応する係数Ｃ２０を変化させるためにコンタクトレンズ形状を変化させると他の収差も変化するため、近似的にこのときの係数Ｃ４０、Ｃ６０の変化量を加えて対応させることができる。一方、最適な矯正値を求めるために、Ｃ２０を変化させるたびにＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯを算出し、及び矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを算出しなおすことにより、高い精度での矯正値を求めることもできる。矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔの算出は、例えば、上述の図７に示す各ステップを実行することができる。
【０１０９】
つぎに、演算部２１０は、非対称である高次コマ様収差成分ＲＭＳｉ２ｊ−ｉ（ｉ：奇数）の少なくともひとつが閾値以上であるか判断する（Ｓ４１１）。ここで、Ｙｅｓの場合、演算部２１０は、ストレール比が最大となるように収差のデフォーカスにあたる係数（Ｃ２０）を変化させ（Ｓ４１３）、一方、Ｎｏの場合はステップＳ４１４に進む。なお、ここでも上述のステップＳ４０９と同様に、近似的にこのときのＣ４０、Ｃ６０の変化量を加えて対応させることができ、また、最適な矯正値を求めるために、Ｃ２０を変化させるたびにＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯを算出し、及び矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを算出しなおすことにより、高い精度での矯正値を求めることもできる。
【０１１０】
次に、演算部２１０は、乱視矯正を行うか判断する（Ｓ４１４）。例えば、乱視矯正を行うか否かが予め設定されていてもよいし、入力部から乱視矯正を行うか否かの指示を入力してもよい。演算部２１０は、乱視矯正を行うと判断した場合（Ｓ４１４）、ステップＳ４１５へ移り、一方乱視矯正を行わないと判断した場合（Ｓ４１４）、ステップＳ４１９へ移る。
【０１１１】
ステップＳ４１５では、演算部２１０は、高次非点収差量ＲＭＳｉ２ｊ−ｉ（ｉ：偶数、かつ２ｊ−ｉ≠０）の少なくともひとつが閾値以上であるか判断する（Ｓ４１５）。ここで、Ｙｅｓの場合、演算部２１０は、ストレール比が最大となるように収差に乱視成分（Ｃ２−２、Ｃ２２）を加え（Ｓ４１７）、一方、Ｎｏの場合ステップＳ４１９に進む。
【０１１２】
こうして、演算部２１０は、収差からＯＴＦ（ｕ，ｖ）、ＰＳＦ（Ｘ，Ｙ）を算出し、さらにゼルニケ係数から補正矯正データ（デフォーカスにあたる係数、乱視成分、Ｓ、Ｃ、Ａ、高次球面収差、高次非点収差、高次コマ収差、ストレール比等の適宜のデータ）を算出し、メモリ２４０に蓄えておく（Ｓ４１９）。
【０１１３】
なお、デフォーカス、乱視成分のうち所望の成分のみ補正するように、各ステップＳ４０７及びＳ４０９、Ｓ４１１及びＳ４１３，Ｓ４１５及びＳ４１７、の組のいずれかを省略してもよいし、また、これら以外の適宜の高次収差又はゼルニケ係数を補正するようにステップを追加してもよい。例えば、４次の球面収差が高次収差に主として含まれている場合に、低次収差に相当するデフォーカス量を増加させる方向に補正することで補正矯正データを得ることができる。
【０１１４】
つぎに、ステップＳ４０９、Ｓ４１３、Ｓ４１７の詳細処理について説明する。各ステップにおいて、演算部２１０は、次のように処理を実行する。
演算部２１０は、より最適な像面を求めるためにフローで１つ前に注目した高次収差量（ＲＭＳ４０、ＲＭＳ６０・・・）の閾値から高次収差量と同程度の収差量分の今注目している各ステップにおける低次ゼルニケ係数Ｃｉ２ｊ−ｉ（１≦ｉ≦２）を波面収差Ｗ（ｘ，ｙ）に加える。例えば、ステップＳ４０９ではＣ２０、ステップＳ４１３ではＣ２０、ステップＳ４１７ではＣ２−２、Ｃ２２である。
さらに瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）は、波面収差Ｗ（ｘ、ｙ）から以下のように求められる。
ｆ（ｘ，ｙ）＝ｅｉｋＷ（ｘ，ｙ）
（ｉ：虚数、ｋ：波数ベクトル（２π／λ）、λ：波長）
ここで、Ｗ（ｘ、ｙ）は、矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔ又はそれをストレール比が最大となるように変化させた波面収差である。また、演算部２１０は、この瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）をフーリエ変換することにより点像の振幅分布Ｕ（ｕ，ｖ）を次式のように求める。
【０１１５】
【数１５】
2006034744.tif 000017
（λ：波長
Ｒ：瞳から像点（網膜）までの距離
（ｕ，ｖ）：像点Ｏを原点とし，光軸に直行する面内での座標値
（ｘ，ｙ）：瞳面内の座標値）
演算部２１０は、Ｕ（ｕ，ｖ）とその複素共役を掛けて、次式により点像強度分布（ＰＳＦ）であるＩ（ｕ，ｖ）を求める。
Ｉ（ｕ，ｖ）＝Ｕ（ｕ，ｖ）Ｕ＊（ｕ，ｖ）
【０１１６】
また、ストレール比は、無収差（Ｗ（Ｘ，Ｙ）＝０）のときのＰＳＦの中心強度をＩ０（０，０）とすると、
ストレール比＝Ｉ（０，０）／Ｉ０（０，０）
で定義されている。
第１の例では、演算部２１０は、ストレール比の値が最大になるような低次ゼルニケ係数Ｃｉ２ｊ−ｉ（１≦ｉ≦２）の値を再帰的、或いは解析的に求める。
【０１１７】
（位相シフトに基づく矯正データ算出）
図１３に、最良画像条件計算の第２の例についてのフローチャートを示す。
まず、演算部２１０は、分岐条件として各収差量ＲＭＳｉ２ｊ−ｉの閾値を設定する（Ｓ５０１）。例えば、この閾値は、収差の十分小さい値（例、０．１）とする。
【０１１８】
演算部２１０は、求められた矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔからゼルニケの係数Ｃｉ２ｊ−ｉを算出し、第１例で示した式により収差量ＲＭＳｉ２ｊ−ｉに変換する（Ｓ５０３）。演算部２１０は、ＲＭＳｉ２ｊ−ｉ（ｉ＞２）の値の少なくともひとつが閾値以上であるか否か判断する（Ｓ５０５）。ここで、Ｎｏと判断された場合、ステップＳ５１９に進む。一方、ここでＹｅｓと判断されると次の処理を演算部２１０は実行する。
【０１１９】
すなわち、演算部２１０は、高次球面収差量Ｒ４０、Ｒ６０・・・の少なくともひとつが閾値以上であるか判断する（Ｓ５０７）。ここで、Ｙｅｓの場合、演算部２１０は、位相シフトができる限りなくなるように収差のデフォーカスにあたる係数（Ｃ２０）を変化させ（Ｓ５０９）、一方、Ｎｏの場合は、ステップＳ５１１に進む。
【０１２０】
なお、球面度数に対応する係数Ｃ２０を変化させるためにコンタクトレンズ形状を変化させると他の収差も変化するため、近似的にこのときの係数Ｃ４０、Ｃ６０の変化量を加えて対応させることができる。一方、最適な矯正値を求めるために、Ｃ２０を変化させるたびにＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯを算出し、及び矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを算出しなおすことにより、高い精度での矯正値を求めることもできる。矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔの算出は、例えば、上述の図７に示す各ステップを実行することができる。
【０１２１】
つぎに、演算部２１０は、高次コマ様収差成分Ｒｉ２ｊ−ｉ（ｉ：奇数）の少なくともひとつが閾値以上であるか判断する（Ｓ５１１）。ここで、Ｙｅｓの場合、演算部２１０は、位相シフトができる限りなくなるように収差にデフォーカスにあたる係数（Ｃ２０）を変化させ（Ｓ５１３）、一方、Ｎｏの場合はステップＳ５１５に進む。なお、ここでも上述のステップＳ５０９と同様に、近似的にこのときのＣ４０、Ｃ６０の変化量を加えて対応させることができる。また、最適な矯正値を求めるために、Ｃ２０を変化させるたびにＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯを算出し、及び矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを算出しなおすことにより、高い精度での矯正値を求めることもできる。
【０１２２】
次に、演算部２１０は、乱視矯正を行うか判断する（Ｓ５１４）。例えば、乱視矯正を行うか否かが予め設定されていてもよいし、入力部から乱視矯正を行うか否かの指示を入力してもよい。演算部２１０は、乱視矯正を行うと判断した場合（Ｓ５１４）、ステップＳ５１５へ移り、一方乱視矯正を行わないと判断した場合（Ｓ５１４）、ステップＳ５１９へ移る。
【０１２３】
ステップＳ５１５では、演算部２１０は、高次非点収差量Ｒｉ２ｊ−ｉ（ｉ：偶数、かつ２ｊ−ｉ≠０）の少なくともひとつが閾値以上であるか判断する（Ｓ５１５）。ここで、Ｙｅｓの場合、演算部２１０は、位相シフトができる限りなくなるように収差に乱視成分（Ｃ２−２、Ｃ２２）を加え（Ｓ５１７）、一方Ｎｏの場合ステップＳ５１９に進む。
【０１２４】
こうして、演算部２１０は、収差からＯＴＦ（ｕ，ｖ）、ＰＳＦ（Ｘ，Ｙ）を算出し、さらにゼルニケ係数から補正矯正データ（デフォーカスにあたる係数、乱視成分、Ｓ、Ｃ、Ａ、高次球面収差、高次非点収差、高次コマ収差、ＰＴＦ等の適宜のデータ）を算出し、メモリ２４０に蓄えておく（Ｓ５１９）。
【０１２５】
なお、デフォーカス、乱視成分のうち所望の成分のみ補正するように、各ステップＳ５０７及びＳ５０９、Ｓ５１１及びＳ５１３，Ｓ５１５及びＳ５１７、の組のいずれかを省略してもよいし、また、これら以外の適宜の高次収差又はゼルニケ係数を補正するようにステップを追加してもよい。
【０１２６】
つぎに、ステップＳ５０９、Ｓ５１３、Ｓ５１７の詳細処理について説明する。演算部２１０は、次のように処理を実行する。
まず、ステップＳ４０９、Ｓ４１３、Ｓ４１７の詳細処理で説明したように、演算部２１０はゼルニケ係数から算出される他覚的な完全矯正時の波面の式から、点像強度分布（ＰＳＦ）を求める。つぎに、演算部２１０は、次式のように、ＰＳＦをフーリエ変換（又は自己相関）して規格化することによりＯＴＦを求める。
【０１２７】
【数１６】
2006034744.tif 000018
一般に空間周波数領域の振幅と位相の分布Ｒ（ｒ，ｓ）は複素数になり、実数部Ａ（ｒ，ｓ）、虚数部Ｂ（ｒ，ｓ）とすれば、
Ｒ（ｒ，ｓ）＝Ａ（ｒ，ｓ）＋ｉＢ（ｒ，ｓ）
となり、位相のずれ（位相シフト、ＰＴＦ）は、
【０１２８】
【数１７】
2006034744.tif 000019
で計算できる。第２の例では、演算部２１０は、このＲ（ｒ，ｓ）が極値を持つ値をできる限り高周波に持っていくような即ち、位相シフトができる限りなくなるような低次ゼルニケ係数Ｃｉ２ｊ−ｉの値を再帰的、或いは解析的に求める。
【０１２９】
なお、上述した最良画像条件計算の第１例及び第２例は、両方の処理を実行するようにしてストレール比が大きく且つ位相ずれが少ない条件を求めるようにしてもよい。
【０１３０】
５．測定フローの変形例
（矯正眼光学系シミュレーション−２）
図１４は、ステップＳ２１０６における矯正眼光学系シミュレーション−２のサブフローチャートである。図１４に示す処理は、例えば、眼鏡による矯正の場合に用いられることができる。演算部２１０は、例えば、ステップＳ２１０５で測定された眼球光学系の収差Ｗｅｙｅから、その二次収差を除くことにより、矯正後の矯正光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを求める。求められた矯正光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔは、例えば眼鏡による矯正後の収差を表す。このとき、眼鏡の高次収差Ｗｇｌａｓｓが既知ならば、それを足して、さらに実際の眼鏡装用時の収差を精密に計算したＷｃｏｒｒｅｃｔを算出してもよい。
【０１３１】
（メインフローの変形例（１））
図１５は、コンタクトレンズ装用の矯正データ測定のフローチャートの変形例（１）を示す。図１５に示すフローは、矯正眼光学系シミュレーションとして、上述のコンタクトレンズ用の矯正眼光学系シミュレーション−１と、上述の眼鏡用の矯正眼光学系シミュレーション−２とをそれぞれ実行し、コンタクトレンズと眼鏡のそれぞれについて、矯正画像シミュレーションを実行するものである。これにより、例えば、コンタクトレンズによる矯正と眼鏡による矯正の双方を表示することができ、両矯正を比較することが可能になる。なお、図６に示す処理と同様の処理については、図６と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１３２】
まず、演算部２１０は、ステップＳ２１０１〜Ｓ２１０５の処理を実行する。次に、演算部２１０は、矯正眼光学系シミュレーション−１と矯正眼光学系シミュレーション−２をそれぞれ実行する（Ｓ２４０６）。ここで、演算部２１０は、例えば、図７に示す矯正眼光学系シミュレーション−１を実行して得られた矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔ（第１の矯正眼光学系収差）と、図１４に示す矯正眼光学系シミュレーション−２を実行して得られた矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔ（第２の矯正眼光学系収差）とを、それぞれ記憶部に記憶する。
【０１３３】
次に、演算部２１０は、矯正画像シミュレーションを行う（Ｓ２４０７）。例えば、演算部２１０は、記憶部に記憶された第１の矯正眼光学系収差に基づき、上述のステップＳ２１０７と同様にして矯正画像シミュレーションを実行してコンタクトレンズ矯正による矯正データ及び／又は見え具合を求め、さらに、記憶部に記憶された第２の矯正眼光学系収差に基づき、上述のステップＳ２１０７と同様にして矯正画像シミュレーションを実行して眼鏡矯正による矯正データ及び／又は見え具合を求める。
演算部２１０は、ステップＳ２４０７により得られたコンタクトレンズ矯正及び眼鏡矯正の矯正データ及び／又は見え具合を表示部にそれぞれ表示し、又は、出力部に出力する（Ｓ２４０９）。
【０１３４】
（メインフローの変形例（２））
図１６は、コンタクトレンズ装用の矯正データ測定のフローチャートの変形例（２）を示す。検討したい種類のＣＬを装用して眼球光学系、角膜収差（コンタクトレンズ前面収差）ＷＣＬの測定を行い、そこから球面度数をずらしたことにより発生する収差（例えば、球面収差等）を付加してＷｃｏｒｒｅｃｔを算出しなおし、上記と同様の処理を行う。なお、図６に示す処理と同様の処理については、図６と同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１３５】
まず、演算部２１０は、ステップＳ２１０１〜Ｓ２１０５の処理を実行する。ステップＳ２１０５では、角膜収差（コンタクトレンズ前面収差）を算出するときに角膜の屈折率を使用せず、装用しているコンタクトレンズの屈折率を使用して算出する。なお、ステップＳ２１０５における角膜形状は、本変形例におけるコンタクトレンズ前面形状に対応し、ステップＳ２１０５における角膜収差は、本変形例におけるコンタクトレンズの収差（例えば、前面収差）に対応する。次に、演算部２１０は、矯正眼光学系シミュレーション−３、又は、矯正眼光学系シミュレーション−４を実行する（Ｓ２１０６）。処理の詳細は、後述する。次に、演算部２１０は、ステップＳ２１０７及びＳ２１０９の処理を実行する。
【０１３６】
（矯正眼光学系シミュレーション−３）
図１７は、矯正眼光学系シミュレーション−３のサブフローチャートである。図１７は、ＣＬの度数を変化させたときに、高次収差も変化するとした場合におけるフローチャートである。
まず、演算部２１０（例えば、矯正データ演算部２１３、以下ステップＳ２５０７まで同じ）は、変更後のコンタクトレンズの球面度数を設定する（Ｓ２５０２）。例えば、演算部２１０は、入力部から球面度数を入力してもよいし、測定された収差等に基づく球面度数に対して増加又は減少させる指示を入力部から入力し、入力された指示に応じた球面度数を設定してもよい。
【０１３７】
演算部２１０は、変更後のコンタクトレンズ前面の球面度数をずらしたことにより発生する収差ＷＣＬ  ＮＥＷを求める（Ｓ２５０３）。変更後のコンタクトレンズ前面形状は、コンタクトレンズＩＤ、設定された球面度数、及び、後面形状データに基づき前面形状テーブルを参照することにより既知であることから、コンタクトレンズ前面形状の高さを示すコンタクトレンズ前面形状のマップ（ｈｅｉｇｈｔ  ｍａｐ）のデータを算出し、ステップＳ２１０５でのコンタクトレンズ前面収差を算出したときと同様の方法で算出できる。または、形状、屈折率がわかっていることから光線追跡法により算出することもできる。演算部２１０は、設定された球面度数と装用しているコンタクトレンズの球面度数との差を求め、その差に応じた収差を求めてもよい。次に、演算部２１０は、求められたＷＣＬ  ＮＥＷと装用しているＣＬの収差ＷＣＬの差を取り、補正されたＷＣＬ  ｃｏｒｒｅｃｔを求める（Ｓ２５０５）。
ＷＣＬ  ｃｏｒｒｅｃｔ＝ＷＣＬ  Ｎｅｗ−ＷＣＬ
【０１３８】
演算部２１０は、Ｓ２１０５で求められた眼球光学系収差Ｗｅｙｅに、求められたＷＣＬ  ｃｏｒｒｅｃｔを足し、矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを求める（Ｓ２５０７）。
矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔ＝Ｗｅｙｅ＋ＷＣＬ  ｃｏｒｒｅｃｔ
【０１３９】
（矯正眼光学系シミュレーション−４）
図１８は、矯正眼光学系シミュレーション−４のサブフローチャートである。図１８は、ＣＬの度数を変化させたときに、高次収差は変化しないとした場合におけるフローチャートである。
演算部２１０（例えば、矯正データ演算部２１３、以下ステップＳ２５１７まで同じ）は、装用されるコンタクトレンズの球面度数を設定する（Ｓ２５１２）。演算部２１０は、波面収差演算部２１１により求められた波面収差に基づく球面度数と、設定されたコンタクトレンズの球面度数とのずれ量を求め、求められた球面度数のずれ量に基づいて、該ずれにより発生する収差ＷＣＬ  ＮＥＷを求める（Ｓ２５１３）。
【０１４０】
演算部２１０は、求められた収差ＷＣＬ  ＮＥＷと、求められた矯正光学系の収差ＷＣＬの差を取り補正された収差ＷＣＬ  ｃｏｒｒｅｃｔを求める（Ｓ２５１５）。
演算部２１０は、Ｓ２１０５で求められた眼球光学系収差Ｗｅｙｅと、求められたＷＣＬ  ｃｏｒｒｅｃｔの二次収差を足し、矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを求める（Ｓ２５１７）。
矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔ＝Ｗｅｙｅ＋ＷＣＬ  ｃｏｒｒｅｃｔ（二次収差）
なお、矯正光学系の収差ＷＣＬ、ずれにより発生する収差ＷＣＬ  ＮＥＷ、補正された収差ＷＣＬ  ｃｏｒｒｅｃｔのいずれか又は複数については、二次収差を求めるようにしてもよい。
【０１４１】
６．矯正画像シミュレーションの変形例
６−１．矯正画像シミュレーションの第２のフローチャート（テンプレートマッチングにおける球面度数算出）
図１９に、矯正画像シミュレーションの第２のフローチャートを示す。図１９は、網膜像シミュレーションを行い、ランドルト環が判別できるように矯正球面度数を求めるフローチャートである。なお、以下の各フローチャートで同符号のステップは同様の処理が実行される。
【０１４２】
まず、演算部２１０は、仮球面度数Ｓｒを算出する（Ｓ１４０１）。仮球面度数Ｓｒとしては、例えば、レフ値、もしくは波面収差（例えば、矯正眼光学系の波面収差）から算出した値などを用いてもよいし、予めメモリ２４０に記憶してある値や入力部２７０から入力された値を用いてもよい。
【０１４３】
次に、演算部２１０は、シミュレーション用球面度数Ｓｓの設定を行う（Ｓ１４５１）。Ｓｓは、通常は、Ｓｒに対し、弱矯正に設定（例えばＳｓ＝Ｓｒ＋５Ｄ）する。演算部２１０は、予め定められた視力Ｖｓ（例えば、Ｖｓ＝０．１）のランドルト環の設定を行う（Ｓ１４５３）。
【０１４４】
演算部２１０のシミュレーション部２１４は、ランドルト環網膜像シミュレーションを行い、視標画像データを得る（Ｓ１４０５）。ここで、シミュレーション部２１４は、まず予め定められたある方向（例えば上、下、右、左の方向にリングの隙間が空いたもの）のランドルト環に対して行う。すなわち、シミュレーション部２１４は、求められた矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔに従い、ランドルト環がどのような見え具合であるかを示す視標画像データをシミュレーションにより求める。このシミュレーションの具体的処理は後述する。
【０１４５】
つぎに、演算部２１０の矯正データ演算部２１３は、ランドルト環テンプレートマッチングを行う（Ｓ１４０７）。矯正データ演算部２１３は、シミュレーションで得られた視標画像データとある方向のランドルト環とのテンプレートマッチングを行い、そのときの方向と一致度を示す点数ｎをメモリ２４０に記憶しておく。この具体的処理は後述する。
【０１４６】
矯正データ演算部２１３は、すべての方向でテンプレートマッチングしたか判断する（Ｓ１４０９）。ここで、Ｎｏの場合は、ステップＳ１４０７に進み、すべての方向でテンプレートマッチングするまで処理を繰返す。一方、ステップＳ１４０９でＹｅｓの場合、矯正データ演算部２１３は、点数ｎが一番大きい点数ｎｈがステップＳ１４０５でシミュレーションした視標画像データのランドルト環の方向と一致するか判断する（Ｓ１４１１）。ここで、Ｙｅｓの場合、矯正データ演算部２１３は、点数ｎｈがメモリ２４０等に予め定められた闘値より高いか判断する（Ｓ１４１３）。
【０１４７】
ステップＳ１４１１又はＳ１４１３でＮｏの場合、矯正データ演算部２１３は、Ｓｓが予め定められた許容値（例えば、Ｓｒ−５Ｄ）を超えたか判断する（Ｓ１４１５）。ここでＮｏの場合、矯正データ演算部２１３はＳｓの矯正要素を若干強く設定し（例えば、Ｓｓ−０．２５Ｄ）（Ｓ１４１７）、シミュレーション部２１４はこの矯正要素に基づきランドルト環網膜像シミュレーションを行う。なお、矯正データ演算部２１３は、最適な矯正値を求めるために、Ｓｓを変化させるたびにＣＬ・角膜収差ＷＣＬＣＯを算出し、及び矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔを算出しなおすことにより、高い精度での矯正値を求めることもできる。
【０１４８】
演算部２１０は、このシミュレーションにより得られた視標画像データについてステップＳ１４０７以降の処理を実行する。一方、ステップＳ１４１５でＹｅｓの場合、矯正データ演算部２１３は、ランドルト環判別不能と判断し（Ｓ１４１９）、このときの方向と、この方向が不可能であったことをメモリ２４０に記憶しておく。
【０１４９】
ステップＳ１４１９の後又はステップＳ１４１３でＹｅｓの場合、矯正データ演算部２１３は、ランドルト環の全ての方向でシミュレーションしたか判断する（Ｓ１４２１）。ここで、Ｎｏの場合、ステップＳ１４０５に戻り、演算部２１０は全ての方向で上述の処理を繰返す。一方、ステップＳ１４２１で、Ｙｅｓの場合、矯正データ演算部２１３は、さらに設定方向数の半分以上判別できたか判断する（Ｓ１４５５）。
【０１５０】
ステップＳ１４５５でＹｅｓの場合、矯正データ演算部２１３は、Ｓ＝Ｓｓ、Ｖ＝Ｖｓと設定し、また、視力Ｖｓ＝Ｖｓ＋０．１のランドルト環の設定を行う（Ｓ１４５７）。その後、ステップＳ１４０５に進み、シミュレーション部２１４は、設定された矯正要素及びランドルト環に基づき網膜像シミュレーションを行い視標画像データを求め、ステップＳ１４０７以降の処理を実行する。一方、ステップＳ１４５５でＮｏの場合、演算部２１０は、データ出力を行う（Ｓ１４２３）。すなわち、演算部２１０は、例えば、このときの球面度数Ｓ＝Ｓｓ、判別できたランドルト環の方向、シミュレーション結果を表示部２３０に表示し、メモリ２４０に記憶する。
【０１５１】
図２０に、上記ステップＳ１４０５の網膜像シミュレーションのフローチャートを示す。まず、演算部２１０は、図６のステップＳ１０６で求められた矯正眼光学系収差Ｗｃｏｒｒｅｃｔ及び設定された矯正要素に基づき瞳関数ｆ（ｘ，ｙ）を計算する（Ｓ２０４）。ステップＳ２０５〜Ｓ２１１の処理の詳細は、図１１の同符号のステップと同様であるので省略する。
【０１５２】
図２１に、上述ステップＳ１４０７のテンプレートマッチングの説明図を示す。
図示のようにランドルト環原画像（上図）に対応して、テンプレート画像（下図）を設定し、メモリ２４０にランドルト環の大きさを示す識別子に対応してこのようなテンプレート画像を記憶する。テンプレート画像は、この例では、ｂ＝１．５ａ、ランドルト環部の画素数をＮ１、画素値を１とし、ランドルト環の周囲のぼやかした点像部の画素数をＮ２、画素値を−Ｎ１／Ｎ２としているが、これに限らず適宜設定することができる。
【０１５３】
図２２に、上記ステップＳ１４０７のランドルト環テンプレートマッチングのフローチャートを示す。
演算部２１０は、設定されたランドルト環の大きさに従いテンプレート画像をメモリ２４０から読み取り、その空間周波数分布Ｔｅｍｐ（ｘ，ｙ）を求める（Ｓ１３０１）。つぎに、演算部２１０は、Ｔｅｍｐ（ｘ，ｙ）の２次元フーリエ変換ＦＴ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ１３０３）。演算部２１０は、網膜像のシミュレーションによる視標画像データの空間周波数分布の２次元フーリエ変換ＯＲ（ｕ，ｖ）を求め、ＯＲ（ｕ，ｖ）とテンプレートの空間周波数分布ＦＴ（ｕ，ｖ）とを次式のように掛け合わせ、ＯＴｍｐ（ｕ，ｖ）を求める（Ｓ１３０５）。
ＯＲ（ｕ，ｖ）×ＦＴ（ｕ，ｖ）→ＯＴｍｐ（ｕ，ｖ）
演算部２１０は、ＯＴｍｐ（ｕ，ｖ）を二次元逆フーリエ変換を行い、ＴｍｐＩｍ（Ｘ，Ｙ）（４ａ×４ａの複素数行列）を求める（Ｓ１３０７）。演算部２１０は、ＴｍｐＩｍ（Ｘ，Ｙ）の絶対値の最大値を取得して点数ｎとする（Ｓ１３０９）。
このような相関をとることにより、シミュレーション視標画像が原画像に近ければ点数が高く、ぼやけた場合はそれに応じて点数が低くなる。
【０１５４】
６−２．矯正画像シミュレーションの第３のフローチャート（乱視−１）
図２３、図２４に、矯正画像シミュレーションの第３のフローチャート（１）及び（２）を示す。図２３、図２４は、網膜像シミュレーションを行い、ランドルト環が判別できるように乱視軸Ａ、乱視度数Ｃを求めるフローチャートである。
【０１５５】
演算部２１０（例えば、矯正データ演算部２１３）は、上述のステップＳ１４０１と同様に、仮球面度数Ｓｒを算出する（Ｓ１４０１）。つぎに、演算部２１０は、シミュレーション用乱視度数Ｃｓの設定を行う（Ｓ１５０１）。例えば、Ｃｓはレフ値、もしくは波面収差（例えば、矯正眼光学系の波面収差）から算出した乱視度数Ｃなどを用いたり、予めＳ又はＣ等の矯正要素やゼルニケ係数と対応してＣｓを記憶した対応表をメモリ２４０に記憶しておき、それを参照して求めてもよい。つぎに、演算部２１０は、視力Ｖｓ（例えばＶｓ＝０．１）のランドルト環設定を行う（Ｓ１４５３）。
【０１５６】
ステップＳ１４０５〜Ｓ１４１３では、上述と同様に、演算部２１０は、ランドルト環網膜像シミュレーション、ランドルト環テンプレートマッチング等の処理を行う。矯正データ演算部２１３は、ステップＳ１４１１又はＳ４１３でＮｏの場合、ランドルト環判別不能と判断し、このときの方向と、この方向が不可能であったことをメモリ２４０に記憶しておく（Ｓ１４１９）。ステップＳ１４１９の後、又はステップＳ１４１３でＹｅｓの場合、演算部２１０は、上述と同様に、ステップＳ１４２１及びＳ１４５５の処理を実行する。
【０１５７】
ステップＳ１４５５で設定方向数の半分以上判別できたと判断した場合、演算部２１０は、設定されている矯正要素をメモリ２４０に記憶する（Ｓ１５０３）。つぎに、矯正データ演算部２１３は、Ｖ＝Ｖｓと設定し、また、視力Ｖｓ＝Ｖｓ＋０．１のランドルト環を設定する（Ｓ１５０５）。その後、Ｓ１４０５に進み、シミュレーション部２１４は、設定された矯正要素及びランドルト環に基づき網膜像シミュレーションを行い指標画像データを求め、ステップＳ１４０７以降の処理を実行する。
【０１５８】
一方、ステップＳ１４５５でＮｏの場合、矯正データ演算部２１３は、全ての乱視軸角度方向（０〜１８０）でシミュレーションしたか判断する（Ｓ１５０７）。ここでＮｏの場合、矯正データ演算部２１３は乱視軸角度Ａｓを回転する（例えば、Ａｓ＝Ａｓ＋５）（Ｓ１５０９）。その後、ステップＳ１４５３に進み、ステップＳ１４５３以降の処理を繰返し実行する。
【０１５９】
つぎに、図２４を参照し、矯正データ演算部２１３がステップＳ１５０７でＹｅｓと判断した場合、演算部２１０の矯正データ演算部２１３は、乱視軸角度Ａとして視力Ｖがもっとも大きかったときのＡｓを代入する（Ｓ１５１１）。なお、乱視軸角度Ａは、もっとも大きい時のＡｓが複数あるときは、視力Ｖで判別できたランドルト環の数が最も大きいものを設定し、さらにそのＡｓも複数あるときは視力Ｖでの判別できた方向のｎｈの和が最大となるものを設定する。これにより、乱視軸角度Ａが決定された。
【０１６０】
ステップＳ１４５３、Ｓ１４０５〜Ｓ１４１３では、上述の実施の形態で説明したように、設定されたＳｒ、Ｃｓ、Ａに基づき、演算部２１０は、ランドルト環網膜像シミュレーション、ランドルト環テンプレートマッチング等の各処理を実行する。
【０１６１】
矯正データ演算部２１３は、ステップＳ１４１１又はＳ１４１３でＮｏの場合、Ｃｓが予め定められた許容値（例えば、Ｃｓ−１０Ｄ）を超えたか判断する（Ｓ１５１５）。ここでＮｏの場合、矯正データ演算部２１３はＣｓの矯正要素を若干強く設定し（例えば、Ｃｓ−０．２５Ｄ）（Ｓ１５１７）、シミュレーション部２１４は、この矯正要素に基づきランドルト環網膜像シミュレーションを行う（Ｓ１４０５）。演算部２１０は、このシミュレーションにより得られた視標画像データについてステップＳ１４０７以降の処理を繰返し実行する。一方、矯正データ演算部２１３は、ステップＳ１４１５でＹｅｓの場合、ランドルト環判別不能と判断し（Ｓ１４１９）、このときの方向と、この方向が不可能であったことをメモリ２４０に記憶しておく。
【０１６２】
ステップＳ１４１９の後、又は、ステップＳ１４１３でＹｅｓの場合、上述と同様に、演算部２１０は、ステップＳ１４２１及びＳ１４５５の処理を実行する。ステップＳ１４５５でＹｅｓの場合、演算部２１０は、ステップＳ１５０３及びＳ１５０５の処理を実行する。各ステップの処理については上述と同様である。その後、ステップＳ１４０５に進み、シミュレーション部２１４は、設定された矯正要素及びランドルト環に基づき網膜像シミュレーションを行い指標画像データを求め、ステップＳ１４０７以降の処理を実行する。
【０１６３】
一方、ステップＳ１４５５でＮｏの場合、演算部２１０はデータ出力を行う（Ｓ１４２３）。すなわち、演算部２１０は、このときの球面度数Ｓ＝Ｓｓ、判別できた方向、シミュレーション結果等を表示部２３０に表示し、メモリ２４０に記憶する。
【０１６４】
６−３．矯正画像シミュレーションの第４のフローチャート（乱視−２）
図２５に、矯正画像シミュレーションの第４のフローチャートを示す。
ステップＳ１４０１では、上述のように演算部２１０（例えば、矯正データ測定部２１３）は、仮球面度数Ｓｒを算出する。次に、演算部２１０は、乱視成分である乱視度数Ｃｓ及び乱視軸角度Ａｓ、比較用数値Ｍｈを初期設定する（Ｓ１５７１）。これらの値は、メモリ２４０に予め記憶しておいたデータを用いてもよいし、入力部２７０により入力してもよい。演算部２１０は、例えば、Ｃｓ＝０、Ａｓ＝０、Ｍｈ＝０に初期設定する。
【０１６５】
演算部２１０は、既に求めた波面収差（例えば、矯正眼光学系の波面収差）に基づき、ＭＴＦを算出する（Ｓ１５７３）。ＭＴＦの具体的計算方法は後述する。演算部２１０は、設定された乱視軸角度ＡｓでのＭＴＦ断面から比較用数値Ｍを算出する（Ｓ１５７５）。比較用数値Ｍとしては、ＭＴＦ断面積等を用いることができる。演算部２１０は、現在設定されているＡｓと、例えば、ＭＴＦの総和、ＭＴＦ断面積、もしくは３、６、１２、１８ｃｐｄの和などをメモリ２４０に記憶しておく。
【０１６６】
演算部２１０は、Ｍ≧Ｍｈか判断する（Ｓ１５７７）。ここでＮｏの場合、ステップＳ１５８１に進み、一方、Ｙｅｓの場合、演算部２１０の矯正データ演算部２１３は、Ｍｈ＝Ｍ、Ａ＝Ａｓとする（Ｓ１５７９）。つぎに、矯正データ演算部２１３は、Ａｓが１８０以上か判断する（Ｓ１５８１）。ここでＮｏの場合、矯正データ演算部２１３は、乱視軸角度Ａｓを回転する（例えばＡｓ＝Ａｓ＋５）（Ｓ１５０９）。その後、演算部２１０は、ステップＳ１５７５に戻って処理を繰り返すことで、０〜１８０度の軸角度でＭが最大となる方向が乱視軸角度（弱主経線又は強主経線）であり、そのときのＭの値とＡｓの値を求める。
【０１６７】
ステップＳ１５８１でＹｅｓの場合、即ち、乱視軸角度Ａが求まると、演算部２１０は、乱視成分Ｃｓ、Ａｓ＝Ａに基づき、ＭＴＦを算出する（Ｓ１５８５）。演算部２１０は、さらに、０〜１８０度（例えば５度間隔）での各ＭＴＦ断面から比較用数値Ｍを算出する（Ｓ１５８７）。
【０１６８】
矯正データ演算部２１３は、算出されたＭが各角度で全てほぼ同じか判断する（Ｓ１５８９）。例えば、これは、各Ｍの差が予め定められた闘値ｔよりすべて小さくなっているかどうかで判断することができる。ステップＳ１５８９でＮｏの場合、演算部２１０は、乱視度数Ｃｓを若干（例えばＣｓ＝Ｃｓ−０．２５）変化させ（Ｓ１５９１）、ステップＳ１５８５以降の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１５８９でＹｅｓの場合、演算部２１０は、Ｃ＝Ｃｓとする（Ｓ１５９３）。
演算部２１０は、求められた乱視度数Ｃ、乱視軸角度Ａをメモリ２４０に記憶し、必要に応じて、表示部２３０に表示する（Ｓ１５９５）。
【０１６９】
（ＭＴＦ算出）
つぎに、ＭＴＦの算出について説明する。
まず、ＭＴＦは、空間周波数の伝達特性を示す指標であって、光学系の性能を表現するために広く使われている。このＭＴＦは、例えば、１度当たり、０〜１００本の正弦波状の濃淡格子に対しての伝達特性を求めることで見え方を予測することが可能である。本実施の形態では、以下に説明するように、単色ＭＴＦを用いてもよいし、白色ＭＴＦを用いてもよい。
【０１７０】
まず、単色ＭＴＦを波面収差Ｗ（ｘ，ｙ）から算出する。なお、Ｗ（ｘ，ｙ）は、入力値（測定値）であって、角膜収差に関しては、角膜形状から求めた角膜波面収差を用いることもできる。図１２のステップＳ４０９等の詳細処理の場合と同様に波面収差から瞳関数、点像の振幅分布、点像の強度分布（ＰＳＦ）を求める。次に、図１３のステップＳ５０９等の詳細処理の説明における式（１６）を用いてＯＴＦを求める。また、ＯＴＦの大きさがＭＴＦであるため、
ＭＴＦ（ｒ，ｓ）＝｜ＯＴＦ（ｕ，ｖ）｜
が成り立つ。
【０１７１】
つぎに、上述のように求められた単色ＭＴＦに基づいて、白色光ＭＴＦを算出する。白色光ＭＴＦを求めるには、まず、各波長でのＭＴＦに重み付けをし、足し合わせる。ここで、上述のＭＴＦは、波長ごとに値が異なるため、波長λでのＭＴＦをＭＴＦλと表すと、
【０１７２】
【数１８】
2006034744.tif 000020
【０１７３】
ここでは、可視光に多く重み付けをし、計算を行う。
具体的には、色の３原色（ＲＧＢ）である赤、緑、青が、例えば、６５６．２７ｎｍ：１、５８７．５６ｎｍ：２、及び４８６．１３ｎｍ：１であるとすると、
ＭＴＦ（ｒ，ｓ）＝（１×ＭＴＦ６５６．２７＋２×ＭＴＦ５８７．５６＋１
×ＭＴＦ４８６．１３）／（１＋２＋１）
となる。
【０１７４】
また、白色光ＭＴＦは、一波長（８４０ｎｍ）のみで測定されるので、この測定結果に基づいて他の波長について校正を行い、白色に補正することにより求めてもよい。具体的には、各波長でのＭＴＦは、眼の収差の場合、眼光学特性測定装置での測定波長が、例えば、８４０ｎｍであるとき、模型眼により各波長８４０ｎｍでの波面収差Ｗ８４０（ｘ，ｙ）からのずれ量に相当する色収差ＷΔ（ｘ，ｙ）を測定し、この色収差ＷΔ（ｘ，ｙ）にＷ８４０（ｘ，ｙ）を足し合わせ、この波面収差によりＭＴＦを算出することにより求められる。すなわち、
Ｗλ（ｘ，ｙ）＝Ｗ８４０（ｘ，ｙ）＋ＷΔ（ｘ，ｙ）
となる。
なお、上述した第１、第２、第３、第４のフローチャートを組み合わせて使用し、球面度数、乱視度数、乱視軸の矯正値を求めるようにしてもよい。
【０１７５】
７．表示例
図２６は、補正前と補正後の比較についての表示例を示す図である。この図では、補正前後の矯正視力、波面収差、ランドルト環の見え方と、瞳径が表示される。図示のように、補正矯正後は波面収差を比較的均一に近づけ、ランドルト環も比較的良く見えることが示される。また、補正矯正後の被検者の環境における矯正視力が示される。
【０１７６】
図２７に、眼鏡、コンタクト用の処方データ例の説明図を示す。これら各データは、演算部２１０よりメモリ２４０に記憶され、及び／又は、表示部２３０に表示される。この例は、ＳＣＡのみを補正矯正データとする屈折矯正手術を行う場合のデータでは、補正矯正データ中Ｓの値を強くして、Ｃの値を弱くＡの軸方向を若干変化させる矯正することにより、矯正視力が良くなることが示される。
【０１７７】
図２８に、コンタクトごとの最適処方データ例の説明図を示す。これら各データは、演算部２１０よりメモリ２４０に記憶され、及び／又は、表示部２３０に表示される。例えば、複数の種類のコンタクトレンズ及び／又は眼鏡に対して、ＳＣＡの値、矯正視力、ランドルト環（例えば、０．５）の見え具合が示される。また、測定に用いられた瞳径が示される。
【０１７８】
眼鏡による補正（単にＳ、Ｃ、Ａの補正）での光学特性（ＰＳＦ、ＭＴＦ、ランドルト環シミュレーション等）とコンタクト装用時の光学特性からより最適な方を自動、もしくはマニュアルで選択することができる。
【０１７９】
図２９に、環境条件が変化した時の眼鏡、コンタクト用処方データ例の説明図を示す。例えば、各環境条件に応じた照明状態で被測定眼６０の瞳径を測定し、各瞳径における矯正データ及び矯正視力を表示している。瞳径により、補正矯正データが若干異なることが示される。すなわち、被検者の環境により最適な処方値が異なることが示される。また、例えば、医師等が被検者の環境を考慮し、処方値を選択することも可能である。なお、表示する環境条件は、適宜変更することができる。
【０１８０】
なお、図２９に示す例では、各環境条件に応じた矯正データを求め、その環境条件における視力を表示しているが、他の環境条件下での視力を推測・表示することもできる。例えば、白昼時の補正矯正データにより矯正した場合において、白昼時、蛍光灯下、昼間室内での視力をそれぞれ推測し表示することもできる。
【０１８１】
図３０に、環境条件が変化した時の瞳孔データ例の説明図を示す。例えば、各環境条件に応じた照明状態で被測定眼６０の瞳径を測定し、各瞳径における瞳中心のリンバス中心からのずれ量（ｘ方向、ｙ方向）及び矯正視力を示している。環境条件の変化により、瞳中心がずれることが示され、解析時の中心（原点）がずれることが示される。
【０１８２】
図３１に、眼鏡、コンタクト用処方データの一定瞳径による測定との比較図を示す。例えば、従来の測定と同様に、瞳径が４ｍｍ、６ｍｍとした場合と、瞳径を測定した場合（例えば、５０ｌｘで照明）の矯正データ及び矯正視力が表示されている。瞳径を固定した場合と、測定した場合では、矯正データ及び矯正視力が若干異なる、なお、図３０には、一例として５０ｌｘで照明した時の瞳径を用いたデータを示しているが、照明条件を適宜変えることにより、被検者の適宜の環境での視力を推測することが可能である。
なお、上述の図では、視力を少数視力で表しているが、ｌｏｇＭＡＲ視力で表示してもよい。また、表示する条件は、適宜変更することができる。
【０１８３】
８．付記
本発明の眼科装置に係る装置・システムは、その各手順をコンピュータに実行させるための矯正データ測定プログラム、矯正データ測定プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体、矯正データ測定プログラムを含みコンピュータの内部メモリにロード可能なプログラム製品、そのプログラムを含むサーバ等のコンピュータ、等により提供されることができる。
【０１８４】
被測定眼の屈折力分布を示す測定データは、図１で示す光学系１００により求めているがこれに限定されるものでなく、他のアベロメータ等により構成することができる。例えば、波面センサーの測定結果にこだわらず、眼の収差（アベロメータ等）と角膜形状（トポグラフィー等）が得られていればその結果を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】
本発明は、眼科装置及びその応用装置、眼科手術装置等に適用可能である。また、コンタクトレンズの処方、検査のための装置等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】眼科装置（眼光学特性測定装置）の光学系の構成図。
【図２】眼光学特性測定装置の電気系２００の構成図。
【図３】メモリ２４０に予め記憶される前面形状テーブルの構成例。
【図４】メモリ２４０に予め記憶される後面形状テーブルの構成例。
【図５】ランドルト環の説明図。
【図６】コンタクトレンズ装用の矯正データ測定のフローチャート。
【図７】ステップＳ２１０６の矯正眼光学系シミュレーション−１のサブフローチャート。
【図８】ステップＳ２１０５の瞳径の算出、角膜データ及び眼球光学系データの測定についてのサブフローチャート。
【図９】瞳径算出の説明図。
【図１０】角膜データ算出を示すフローチャート。
【図１１】ステップＳ２１０７の矯正画像シミュレーションのフローチャート。
【図１２】最良画像条件計算の第１例についてのフローチャート。
【図１３】最良画像条件計算の第２の例についてのフローチャート。
【図１４】ステップＳ２１０６における矯正眼光学系シミュレーション−２のサブフローチャート。
【図１５】コンタクトレンズ装用の矯正データ測定のフローチャートの変形例（１）。
【図１６】コンタクトレンズ装用の矯正データ測定のフローチャートの変形例（２）。
【図１７】矯正眼光学系シミュレーション−３のサブフローチャート。
【図１８】矯正眼光学系シミュレーション−４のサブフローチャート。
【図１９】矯正画像シミュレーションの第２のフローチャート。
【図２０】ステップＳ１４０５の網膜像シミュレーションのフローチャート。
【図２１】ステップＳ１４０７のテンプレートマッチングの説明図。
【図２２】ステップＳ１４０７のランドルト環テンプレートマッチングのフローチャート。
【図２３】矯正画像シミュレーションの第３のフローチャート（１）。
【図２４】矯正画像シミュレーションの第３のフローチャート（２）。
【図２５】矯正画像シミュレーションの第４のフローチャート。
【図２６】補正前と補正後の比較についての表示例を示す図。
【図２７】眼鏡、コンタクト用の処方データ例の説明図。
【図２８】コンタクトごとの最適処方データ例の説明図。
【図２９】環境条件が変化した時の眼鏡、コンタクト用処方データ例の説明図。
【図３０】環境条件が変化した時の瞳孔データ例の説明図。
【図３１】眼鏡、コンタクト用処方データの一定瞳径による測定との比較図。
【図３２】矯正眼光学系及び矯正光学系の説明図。
【図３３】ハードコンタクトレンズの場合の処理フロー。
【図３４】ソフトコンタクトレンズの場合の処理フロー。
【符号の説明】
【０１８７】
１０    第１照明光学系
１１    第１光源部
１２、３２、３４、４４、５２、５３  集光レンズ
２０    第１受光光学系
２１    コリメートレンズ
２２    ハルトマン板
２３、３５、５４  第１〜３受光部
３０    第２受光光学系
３３、４３、４５  ビームスプリッター
４０    共通光学系
４２    アフォーカルレンズ
５０    調整用光学系
６０    被測定眼
７０    第２照明光学系
７１    プラチドリング
７２    第２光源
８０    第２送光光学系
９０    第３照明光学系
９１    第５光源部
９２    固視標
１００  矯正データ測定装置の光学系
２００  電気系
２１０  演算部
２１１  波面収差演算部
２１２  角膜・コンタクトレンズデータ演算部
２１３  矯正データ演算部
２１４  シミュレーション部
２１５  瞳径測定部
２２０  制御部
２３０  表示部
２４０  メモリ
２５０  第１駆動部
２６０  第２駆動部
２８０  第３駆動部
２７０  入力部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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