(57)【要約】【課題】被検眼の度数に応じた黒点の最適な選択が可能な眼科装置を得る。【解決手段】対物レンズ１０３と、対物レンズ１０３を介して被検眼１０１の眼底１０１ａに測定光を照射する波面計測投影系２０と、前記測定光の眼底１０１ａからの反射光の波面の状態を検出する波面計測検出系４０と、波面計測検出系４０における対物レンズ１０３からの反射光の集光点に黒点を形成する黒点形成用可変マスク４３と、被検眼１０１の度数を検出する度数検出部と、前記度数検出部が検出した被検眼１０１の度数に基づき黒点形成用可変マスク４３における黒点の状態を制御する黒点制御部とを備えることを特徴とする眼科装置１００。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対物レンズと、
前記対物レンズを介して被検眼の眼底に測定光を照射する照射光学系と、
前記測定光の前記眼底からの反射光を受光し被検眼の屈折特性を検出する眼屈折特性検出系と、
前記眼屈折特性検出系における前記対物レンズからの反射光の集光点近傍に遮光部を形成する遮光部形成装置と、
前記被検眼の屈折力を検出する屈折力検出部と、
前記屈折力検出部が検出した前記被検眼の屈折力に基づき前記遮光部形成装置における前記遮光部の状態を制御する遮光部制御部と
を備えることを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記遮光部制御部は、前記遮光部の測定光束内における実質的な有無を制御す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】
前記遮光部制御部は、前記遮光部の径を制御す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】
前記遮光部制御部は、
前記被検眼の近視状態の程度が大きい程、前記遮光部の径を小さくする制御を行い、
前記近視眼の近視状態の程度が閾値以上である場合に前記遮光部を消失させる制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記遮光部形成装置は、エレクトロウェッティング現象を利用して遮光材料を含む液滴の径および位置の少なくとも一方を制御する光学装置であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一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、眼科装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検眼の屈折の状態を測定する眼科装置が知られている（例えば特許文献１を参照）。この技術では、眼底に測定光を照射し、その反射光をハルトマン板に導き、ハルトマン板を通過することで得られるハルトマン像をエリアセンサで検出する。そして、エリアセンサで検出されるハルトマン像に基づき、被検眼の波面収差の情報を取得する。
【０００３】
上記の技術では、測定光の対物レンズでの反射や角膜での反射がエリアセンサに届き、それがゴーストとして検出される問題がある。このゴーストは、被検眼内部で生じる波面収差を反映したものではなく、上述した被検眼の屈折の状態に係る情報を阻害する。
【０００４】
角膜の反射は、角膜に入射する光束の位置を角膜の中心からわずかに偏心させる方法で対処できる。この技術では、角膜からの反射光が眼科装置の光軸に対して角度を持ち、検出光学系の有効範囲外に逃げるので、眼科測定における角膜からの反射光の影響が抑えられる。
【０００５】
しかしながら、同様な手法は、対物レンズからの反射の影響を抑えるのには適当でない。これは、角膜に比較して対物レンズの曲率が小さく、また透過する光束径が大きいため、同様な方法で反射光を回避しようとすると必要な偏心量が大きくなり過ぎ、測定結果への悪影響が生じるからである。
【０００６】
対物レンズからの反射光を抑える技術としては、（１）対物レンズの表面に反射防止膜を形成する方法、（２）投影系に偏光板を配置し偏光ビームスプリッターと組み合わせて対物レンズ表面や角膜による反射光が検出系に入らないようにする方法がある。
【０００７】
しかしながら、反射防止膜を設ける方法は、反射光の発生を完全に抑えることはできず、またコスト増となる問題がある。偏光を利用する方法も偏光板の性能が完全ではなく、また偏光の乱れもあるので、その効果は完全ではない。
【０００８】
また、対物レンズからの反射光を抑える技術として、光軸上の反射光束が集光する位置に黒点を配置し、ゴーストの要因となる当該反射光を黒点で遮蔽し、検出されないようにする技術がある（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−７５４９１号公報
【特許文献２】特開２００９−１７２１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
被検眼の波面情報を検出する技術では、被検眼の眼底にできるだけ小さな光束径の測定光を照射し、また波面検出部も被検眼の眼底と共役な位置に配置されることが望ましい。ところで、被検眼の度数が変わると眼底共役位置が光軸上を移動する。これに対応するために、例えばハルトマン板の前にある結像レンズ、ハルトマン板、エリアセンサを一体で光軸上で動かす構造が採用されている。
【００１１】
ここで、被検眼が近視眼である場合と遠視眼である場合とを比較すると、遠視眼の場合は、近視眼に比べて対物レンズ反射光の結像レンズによるセンサ上の集光の程度が大きい。そのため、遠視眼の方が対物レンズで生じるゴーストの輝度が高く、信号光の検出への影響が相対的に大きい。逆に近視眼では、集光の度合いが小さいので、対物レンズで生じるゴーストの輝度が低く影響は相対的に小さい。
【００１２】
また、遠視眼では、眼底共役位置とゴースト光の集光位置が離れているため、上記ゴースト抑制用の黒点の位置における測定光束の径が比較的大きい。そのため、測定光束の中心部分が黒点で遮られるものの、波面収差の測定へのその影響は小さい。つまり、ゴースト防止用の黒点が存在するデメリットは小さい。
【００１３】
逆に、近視眼では、眼底共役位置とゴースト光の集光位置が近づくため、黒点の位置における測定光束の径が相対的に小さい。このため、測定光束のうちの黒点で遮られる割合が遠視眼の場合よりも大きく、黒点が存在するデメリットが顕在化する。
【００１４】
以上のことをまとめると、
（遠視眼）
・ゴーストの影響は大きい。⇒ゴースト防止用の黒点の効果大
・ゴースト防止用の黒点の波面計測への影響小さい。
・つまり、ゴースト防止用の黒点のメリットは大きく、デメリットは小さい。
【００１５】
（近視眼）
・ゴーストの影響小。⇒ゴースト防止用の黒点の効果小
・ゴースト防止用の黒点の波面計測への影響は大きい。
・つまり、ゴースト防止用の黒点のメリットは小さく、デメリットは大きい。
【００１６】
上記ことから、遠視眼ではゴースト防止用の黒点があった方がよいが、近視眼ではゴースト防止用の黒点はない方がよいことが結論される。
【００１７】
以上の議論より、被検眼の度数に応じて、黒点の有無を選択できる構成が望まれる。黒点の有無を選択できる構成としては、黒点を配置したガラス板等の光軸への挿入および退避を行う機構が考えられる。しかしながら、この機構は、位置決め精度、耐久性、コストといった点で実用性に問題がある。
【００１８】
このような背景において、本発明は、被検眼の屈折力に応じた黒点の最適な選択が可能な眼科装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１に記載の発明は、対物レンズと、前記対物レンズを介して被検眼の眼底に測定光を照射する照射光学系と、前記測定光の前記眼底からの反射光を受光し被検眼の屈折特性を検出する眼屈折特性検出系と、前記眼屈折特性検出系における前記対物レンズからの反射光の集光点近傍に遮光部を形成する遮光部形成装置と、前記被検眼の屈折力を検出する屈折力検出部と、前記屈折力検出部が検出した前記被検眼の屈折力に基づき前記遮光部形成装置における前記遮光部の状態を制御する遮光部制御部とを備えることを特徴とする眼科装置である。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記遮光部制御部は、前記遮光部の測定光束内における実質的な有無を制御することを特徴とする。ここで、実質的な有無における遮光部無しには、遮光部の位置が有効光束領域（測定に係る光の光束が存在する領域）から退避した状態、更に遮光部を構成する遮光材料の厚みが薄い為に、その存在が遮光材料として機能せず、光透過材料として見なせる場合が含まれる。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記遮光部制御部は、前記遮光部の径を制御することを特徴とする。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発明において、前記遮光部制御部は、前記被検眼の近視状態の程度が大きい程、前記遮光部の径を小さくする制御を行い、前記近視眼の近視状態の程度が閾値以上である場合に前記遮光部を消失させる制御を行うことを特徴とする。ここで、近視状態には、実際の近視の状態に加えて、正視、遠視眼であっても近用調節状態（例えば近方視状態での眼収差を測定する場合）も含まれる。
【００２３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の発明において、前記遮光部形成装置は、エレクトロウェッティング現象を利用して遮光材料を含む液滴の径および位置の少なくとも一方を制御する光学装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、被検眼の度数に応じた遮光部の最適な選択が可能な眼科装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態における眼科装置の概念図である。
【図２】黒点形成装置の一例の断面図である。
【図３】アクティブマトリクス層の斜視図である。
【図４】黒点制御の一例を示す概念図である。
【図５】黒点制御の一例を示す概念図である。
【図６】被検眼の度数の違いによるゴースト光の集光位置と眼底共役位置の関係を示す説明図である。
【図７】被検眼の度数の違いによるゴースト光の集光位置と眼底共役位置の関係を示すグラフでる。
【図８】制御系のブロック図である。
【図９】被検眼の度数と黒点の径との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（全体の概要）
図１には、眼科装置１００が示されている。眼科装置１００は、対物レンズ１０３と、対物レンズ１０３を介して被検眼１０１の眼底１０１ａに測定光を照射する波面計測投影系３０と、前記測定光の眼底１０１ａからの反射光の波面の状態を検出する波面計測検出系４０と、波面計測検出系４０における対物レンズ１０３からの反射光の集光点に黒点を形成する黒点形成用可変マスク４３と、被検眼１０１の度数を検出する度数検出部３０１（図８参照）と、度数検出部３０１が検出した被検眼１０１の度数に基づき黒点形成用可変マスク４３における黒点の状態を制御する黒点制御部３０２（図８参照）を備えている。
【００２７】
眼科装置１００は、被検眼の屈折情報を計測する。被検眼で生じる屈折の情報は、例えば眼鏡やコンタクトレンズの処方、更には眼内レンズを選択する際に利用される。眼科装置１００は、固視投影系１０、前眼部観察系２０、波面計測投影系３０、波面計測検出系４０を備えている。
【００２８】
固視投影系１０は、被検眼１０１の収差の情報を取得する際に、被検眼１０１が見つめる固視標１１を備えている。固視票１１は、遠方の風景などの画像であり、光軸に沿って移動可能であり、被検眼を雲霧視状態とする。固視票１１は、裏面から白色光源で照明される表示パターンやＬＣＤ等の表示装置により構成される。固視投影系１０は、結像レンズ１２、フィールドレンズ１３およびミラー１４を備えている。なお、近用調節状態の眼屈折力を測定する場合は、任意の有限距離に光学的に指標像を呈示する位置に固視票１１を移動させる。
【００２９】
ダイクロイックミラー１０４は、固視投影系１０で利用する可視光（波長４００〜７８０ｎｍ）、および波面計測に利用する波長８５０ｎｍ近傍の光を反射し、前眼部観察で使用する近赤外光（波長９５０ｎｍ）の光を透過する。ダイクロイックミラー１０５は、固視投影系１０で利用する可視光（波長４００〜７８０ｎｍ）の光を透過し、波面計測に利用する波長８５０ｎｍ近傍の光を反射する。
【００３０】
前眼部観察系２０は、近赤外光（波長９５０ｎｍ）を用いて被検眼１０１の外観（例えば、虹彩の状態）を観察する。また、前眼部観察系２０は角膜形状計測光学系も兼ねている。プラチド板１０２の裏面に配置された図示省略したＬＥＤから波長９５０ｎｍの光が被検眼１０１に照射され、この照射光は被検眼１０１の角膜で反射される。この反射光（前眼部反射光）は、対物レンズ１０３を介して、ダイクロイックミラー１０４に入射し、そこを透過する。プラチド板１０２は、多重のリング状の透過パターンを有した光学マスクであり、角膜により反射したプラチドリング像をエリアセンサ２５で撮像、解析することで、角膜形状の測定が行われる。
【００３１】
ダイクロイックミラー１０４を透過した波長９５０ｎｍの前眼部反射光は、光学絞りであるテレセン絞り２１、ハーフミラー２２、リレーレンズ２３、結像レンズ２４を通ってエリアセンサ２５に入射する。エリアセンサ２５は、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサであり、被検眼１０１の前眼部の画像を撮像し、その画像データを出力する。
【００３２】
前眼部観察系２０は、アライメント処理（被検眼１０１に対する位置合わせ）を行う際に利用されるＸＹ輝点２６およびリレーレンズ２７を有する。ＸＹ輝点２６は、ＬＥＤにより構成されている。ＸＹ輝点２６からの光束は、ハーフミラー２２にて前眼部観察系２０に合成され、対物レンズ１０３を介して略平行光束として被検眼１０１を照明する。被検眼１０１の角膜で反射した光束はプルキンエ像を生じ、プルキンエ像は前眼部観察系を経てエリアセンサ２５に結像する。そのプルキンエ像の像位置がエリアセンサ２５上の規定の位置となるように被検眼１０１に対して眼科装置１００の位置が調整される。また、プルキンエ像のピントが合うように被検眼角膜と装置１００の距離を調整する。距離の調整は既知であるこのほかの方法が用いられても良い。
【００３３】
波面計測投影系３０は、被検眼１０１の屈折の状態（被検眼の屈折特性）を検出するための測定光を被検眼に投影する。波面計測投影系３０は、ＳＬＤ（Super luminescent diode）等により構成された光源３１を備えている。光源３１は、眼底１０１ａの眼底共役となる位置に配置されている。被検眼１０１の度数によって眼底共役位置は変化するので、被検眼１０１の度数に応じて光源３１の光軸上における位置が調整できるようになっている。
【００３４】
光源３１から発せられた光（波面測定光）は、リレーレンズ３２および偏光板３３を介して偏光ビームスプリッター３４に入射する。この例では、偏光板３３はｐ偏光を透過し、偏光ビームスプリッター３４は、ｐ偏光を反射、ｓ偏光を透過する設定となっている。偏光板３３を透過したｐ偏光成分の波面測定光は、偏光ビームスプリッター３４でロータリープリズム３５の方向に反射される。
【００３５】
ロータリープリズム３５は、投影系３０と検出系４０の共通の光路に配置する回転するプリズムであり、ハルトマン画像の取り込み(１フレーム)中に複数周回転する。回転により眼底上の照射位置をわずかにずれた像を平均化でき、スペックルノイズを低減し、眼底上の部位による反射率のムラによる測定値のバラツキを低減できる。ロータリープリズム３５を通過した波面測定光は、ダイクロイックミラー１０５で反射され、さらにダイクロイックミラー１０４で反射されて対物レンズ１０３に入射する。
【００３６】
対物レンズ１０３を透過した波面測定光は、プラチド板１０２の中心に設けられた孔を通過し、被検眼１０１の眼底１０１ａに集光して照射される。波面測定光は、ｐ偏光であるが、眼底１０１ａで反射される際に散乱反射されるので、偏光が乱れ、その反射光（波面検出光）にはｓ偏光が含まれる。また、波面検出光は、被検眼１０１内で屈折し、被検眼１０１内の収差の影響を受けている。
【００３７】
ｓ偏光を含む波長８５０ｎｍの波面検出光は、波面測定光と逆の経路をたどり、偏光ビームスプリッター３４に入射する。偏光ビームスプリッター３４は、ｓ偏光を透過する設定なので、波面検出光は、偏光ビームスプリッター３４を透過し、波面計測検出系４０に入射する。
【００３８】
波面計測検出系４０は、フィールドレンズ３６、ミラー４１、リレーレンズ４２、黒点形成用可変マスク４３、結像レンズ４４、ハルトマン板４５およびエリアセンサ４６を備えている。黒点形成用可変マスク４３は、対物レンズ１０３で生じる反射光の影響を取り除く黒点を光軸上に形成する。黒点形成用可変マスク４３の詳細については後述する。ハルトマン板４５は、格子状のレンズアレイであり、入射光を６×６や９×９といった格子状に配列した複数の光束に分割する。高次収差を検出するためには１７個以上のレンズアレイが望ましい。波面検出光がハルトマン板４５を通過することで、ハルトマン像が得られ、このハルトマン像はエリアセンサ４６で検出される。ハルトマン像には、被検眼の屈折特性が含まれ、ハルトマン像を解析することで、被検眼の屈折特性を知ることができる。
【００３９】
結像レンズ４４、ハルトマン板４５およびエリアセンサ４６は一体となって光軸上を移動可能な構造とされている。被検眼１０１の度数によって×印で示される眼底共役位置が変わるので、被検眼１０１の度数に合わせて、エリアセンサ４６の位置が眼底共役位置となるように、結像レンズ４４、ハルトマン板４５およびエリアセンサ４６の光軸上の位置が調整される。この調整は、エリアセンサ４６が検出するハルトマン像の格子状の点像の間隔が規定の間隔になるように、結像レンズ４４、ハルトマン板４５およびエリアセンサ４６の光軸上の位置を移動させることで行われる。固指標１１、測定光源３１、波面計測ユニット４４、４５、４６はリンクして移動する構成になっていても良い。
【００４０】
（黒点形成用可変マスク）
黒点形成用可変マスク４３は、黒点の有無の選択および径の変更が可能である。この例では、被検眼１０１が正視眼および遠視眼の場合は、黒点を形成する。他方で被検眼が近視眼の場合、黒点を消失させる。また、被検眼の近視眼が軽度の場合は、黒点の径を調整する。なお、黒点の径を徐々に小さくしていった極値が、黒点無し（黒点の消失）の場合と捉えることができる。なお、黒点は、必ずしも黒である必要はなく、測定に用いる光を遮光する色であればよい。
【００４１】
黒点形成用可変マスク４３は、対物レンズ１０３からの反射光の集光点近傍に配置される。実際には、黒点形成用可変マスク４３に光軸方向の厚みがあり、また中心ゴースト光の原因となる対物レンズ１０３からの反射光は、その表裏２面および複合レンズの場合は、内部の接合面からのものがあるので、光軸上における黒点形成用可変マスク４３の最適な位置は、対物レンズ１０３からの反射光の集光点と共役な位置を中心にその付近で実験的に探索することが望ましい。例えば、光源３１の移動範囲の両極にあるとき、対物レンズ１０３の表面で反射する光束の集光（結像）位置と対物レンズ裏面で反射する光束の集光（結像）位置を含む範囲において黒点形成用可変マスク４３の位置が決定される。ここで当該反射光の集光（結像）位置は光源３１と共役な位置になる。
【００４２】
（例１）
図２には、黒点形成用可変マスク４３の一例である黒点形成用可変マスク４３ａの断面構造が示されている。光軸の方向から見た黒点形成用可変マスク４３ａの形状は、円形の外観を有している。黒点形成用可変マスク４３ａは、一対のガラス基板１２１と１２２を用いて構成されている。下側のガラス基板１２１上には、透明電極１２３と高誘電フィルム１２４が積層されている。透明電極１２３としては、ＩＴＯ膜が用いられ、高誘電フィルム１２４としては、例えばPVdF（ポリフッ化ビニリデン）やPTFE（ポリテトラフルオロエチレン）が用いられる。高誘電フィルム１２４に接して撥水膜１２５が配置されている。撥水膜１２５は、撥水性を有する膜で、例えばテフロンAF（登録商標）やサイトップ（登録商標）が用いられる。
【００４３】
撥水膜１２５に接してリング部材１２６が配置されている。リング部材１２６は、リング状の部材で、撥水膜１２５と高誘電膜１２７に接し、その内側に内部空間１２８が形成されている。上側の高誘電膜１２７は、上側の透明導電膜（ＩＴＯ膜）１２９に接し、透明導電膜１２９は上側のガラス基板１２２に接している。透明導電膜１２３と１２９は、光学部材として有効に働く領域の全面に一様に設けられている。リング部材１２６の周囲は、封止材１３０により封止され、内部空間１２８を密閉空間としている。
【００４４】
高誘電膜１２７の内部空間１２８の側には、親水膜１３１が配置されている。親水膜１３１は、親水機能を有する膜で、例えばトリシラノールやシリカなどの無機分散体により構成されている。内部空間１２８は、水系の透明な有極性液１３２と、黒色の色素材料を含んだ無極性のオイル１３３で満たされている。有極性液１３２の具体的な例としては、水やメタノール等が挙げられる。オイル１３３としては、カーボンブラックを混合した炭化水素系合成油、シリコーンオイル等が挙げられる。
【００４５】
各部の寸法としては、一例であるが、有効面の寸法が直径１ｍｍ〜３ｍｍ程度の円形、ガラス基板１２１，１２２の厚みが０．１〜０．５ｍｍ、高誘電フィルム１２４の厚みは０．３〜５μｍ、撥水膜１２５の厚みは数〜５００ｎｍ、内部空間の高さ（撥水膜１２５と親水膜１３１との間の距離）が０．１〜５ｍｍ、高誘電膜１２７の厚みが０．３〜５μｍ、親水膜１３１の厚みが数〜５００μｍ、透明導電膜（ＩＴＯ膜）１２３，１２９の厚みが１０〜２００ｎｍが採用される
【００４６】
透明電極１２３と透明電極１２９との間に電圧を加えない状態では、撥水膜１２５で水系の有極性液１３２が弾かれ、他方でオイル１３３は有極性液１３２から分離し、更に親水膜１３１でオイル１３３が弾かれるので、図４(Ａ)に示すように、オイル１３３がガラス基板１２１の側に薄く全体に分布する。この場合、オイル１３３の厚みが薄いので、全面を光が透過し、黒点は形成されない。つまり、透明電極１２３と透明電極１２９との間に電圧を加えない状態で、黒点がなく、全面を光が透過する状態が得られる。
【００４７】
図４（Ｂ）には、透明電極１２３と透明電極１２９との間に電圧を加えた状態が示されている。この場合、透明な有極性液が電極間の方向（図の上下方向）に分布しようとするので、行き場のない黒色のオイルが中央に集まり、また厚みが厚くなって水滴状になり、黒色の光吸収層として機能する円形の黒点１３５が形成される。黒点１３５の最適な径は、光源の種類、波長、光学系の構成、レンズの種類等によって異なるので、装置の種類ごとに異なるが、例えば１００μｍ〜１ｍｍ程度である。
【００４８】
図４（Ｂ）の状態において、透明電極１２３と透明電極１２９の間に加える電圧を変化させると、黒点１３５の径（光軸方向から見た直径）が変化する。例えば、電圧を上げれば黒点１３５の径が小さくなり、電圧を下げれば黒点１３５の径が大きくなる。この現象がエレクトロウェッティング現象である。
【００４９】
図１における黒点形成用可変マスク４３として、図２に示す黒点形成用可変マスク４３ａを用いることで、（１）遠視眼の場合に黒点あり、（２）近視眼の場合に黒点なし、または黒点の径を制御、を電子制御により選択できる。すなわち、遠視眼および正規眼の場合は、透明電極１２３と透明電極１２９の間に加える電圧をＯＮにして黒点１３５（図４）を光軸上に配置する。他方で、近視眼の場合は、透明電極１２３と透明電極１２９の間に加える電圧をＯＦＦにして黒点１３５（図４）を光軸上に配置しない。また、加える電圧を制御することで、黒点の径を可変することができる。
【００５０】
（例２）
透明電極１２３の代わりにアクティブマトリクス電極層を用いることもできる。図３は、ガラス基板１２１上に形成されたアクティブマトリクス電極層１２３ａを矩形に切り取った状態の斜視イメージ図である。アクティブマトリクス電極層１２３ａは、マトリクス状に配置されたＩＴＯ膜で構成された複数の画素電極、各画素に配置された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、薄膜トランジスタを駆動する周辺駆動回路を備えている。これらの技術は、アクティブマトリクス型の液晶ディスプレイの技術を応用している。
【００５１】
アクティブマトリクス電極層１２３ａは、マトリクス状に配置された複数の画素のそれぞれを独立に制御できる。図４（Ｃ）には、マトリクス配置された各画素に加わる電圧を個別に制御できるアクティブマトリクス電極層１２３ａの機能を利用し、アクティブマトリクス電極層１２３ａの周辺部以外の部分に電圧を加えた場合が示されている。この場合、電圧が加わっている領域（周辺部以外の領域）に有極性液が集まり、電圧が加わっていない領域（周辺部の領域）にオイルが押し出されて集まるので、図４（Ｃ）に示すように、中央を光が透過し、周辺で光が遮蔽される光学マスクが得られる。
【００５２】
アクティブマトリクス電極層１２３ａを用いた場合、（１）図４（Ｂ）の状態で黒点あり、（２）図４（Ｃ）の状態で黒点なし（光軸上から黒点を退避）の２通りの場合が選択できる。図４（Ｃ）の黒点を光軸上から退避させる態様は、黒色のオイルが光軸上から退避するので、黒色のインクが光軸上に残存している図４（Ａ）の場合より、高い透過率が得られる。勿論、アクティブマトリクス電極層１２３ａを用いた場合に、図４（Ａ）の状態とすることも可能である。
【００５３】
（例３）
光軸上への黒点の挿入／退避を選択できる黒点形成用可変マスク４３の他の例を説明する。図５には、黒点形成用可変マスク４３として利用できる黒点形成用可変マスク４３ｂが示されている。黒点形成用可変マスク４３ｂは、黒色のオイルと透明無色の有極性液が存在する空間として、左下の「逃げ領域」と中央の「遮光／非遮光選択領域」の２つが用意されている。２つの領域の容積は同じであり、間が通路で繋がっている。黒点形成用可変マスク４３ｂは、「遮光／非遮光選択領域」の中心に波面計測検出系４０の光軸がくるように配置されており、「逃げ領域」は測定光束外に配置されている。
【００５４】
２つの領域は個別に電圧の印加または非印加が可能である。図５（Ａ）には、「逃げ領域」に電圧印加、「遮光／非遮光選択領域」に電圧非印加とした場合が示されている。この場合、波面計測検出系４０の光軸に黒点が挿入される。図５（Ｂ）には、「逃げ領域」に電圧非印加、「遮光／非遮光選択領域」に電圧印加した場合が示されている。この場合、波面計測検出系４０の光束領域から黒点が退避した状態となる。
【００５５】
図５の黒点形成用可変マスク４３ｂは、黒色のオイルを測定光束外へ退避させることができるので、「黒点無し」の状態における測定光束領域の透過率が高い。
【００５６】
（被検眼の度数と黒点の関係）
以下、被検眼の度数によって黒点の必要性が変わる理由について説明する。図６には、被検眼の度数による眼底共役位置の違い、およびゴースト光の集光状態の違いが示されている。図６に示すように、被検眼の度数の違いによって、眼底共役位置に違いが生じる、これは、度数が異なると被検眼の屈折の状態が異なるからである
【００５７】
図７には、眼底共役位置およびゴースト光の集光位置と、被検眼の度数との関係が示されている。図７において、１面ゴーストというのは、図１における対物レンズ１０３の右側の面からの反射に起因するゴーストのことであり、３面ゴーストというのは、図１における対物レンズ１０３の左側の面からの反射に起因するゴーストのことである。対物レンズは一般的にダブレットレンズが用いられる。２面は貼りあわせ面となり、双方の屈折率差が小さくこの面での反射は弱く反射光の影響は無視できる。
【００５８】
図７に示されるように、対物レンズ１０３からの反射に起因するゴースト光の集光位置は被検眼の度数にあまり依存しない。つまり、被検眼の度数が異なってもゴースト光の集光位置の違いは少ない。これは、ゴースト光は、被検眼の手前で反射する光であり、被検眼の内部を通過した光でないからである。よって、図７に示すように、被検眼の度数の違いによって、ゴースト光の焦点位置と被検眼の眼底共役位置との差（両者の間の距離）は変化する。横軸の「被検眼の度数」は被検眼を矯正する(0D)ために装用する眼鏡の度数を表す。よって、近視眼ではマイナス、遠視眼ではプラスで表記する。
【００５９】
（近視眼の場合）
被検眼が近視眼（度数がマイナス）である場合、ゴースト光の集光位置と眼底共役位置とが近くなる。この結果、ゴースト光の集光位置に近い位置で、眼底からの反射光である波面検出光の光束が結像する。したがって、ゴースト光の集光位置で見た場合に、両者の光束径の違いは小さくなる。
【００６０】
この場合、ゴースト光の集光位置に黒点を配置し、ゴースト光を遮光しようとすると、その位置で光束径が小さい波面検出光もかなりの割合で黒点によって遮蔽される。つまり、黒点によって波面検出光自体が失われる傾向が大となる。
【００６１】
ところで、眼底反射光（波面検出光）がハルトマン板に対して平行光として入射するよう結像レンズ４４、ハルトマン板４５およびエリアセンサ４６は一体となって結像レンズ４４の前側焦点位置と眼底共役位置が一致するよう光軸上での位置が調整される。上記の場合、ゴースト光の集光位置と眼底の共役位置が近づくため、この調整が行われることで、結像レンズ４４の前側焦点位置はゴースト光の集光位置に近い位置に移動させられることとなる。すなわち、エリアセンサ４６の位置を眼底共役位置とするために、結像レンズ４４の前側焦点位置はゴースト光の集光位置に近い位置に移動させる必要がある。結像レンズ４４の前側焦点位置をゴースト光の集光位置に近い位置に移動させると、結像レンズ４４によるゴースト光の結像位置はエリアセンサ４６を通り越した遠方（図６の右の遠方）となり、エリアセンサ４６の位置におけるゴースト光は広がっている。この結果、エリアセンサ４６の位置おけるゴースト像の照度が下がり、波面計測におけるゴーストの影響は小さくなる。つまり、被検眼が近視眼であると、黒点がなくてもゴーストの影響は小さい。
【００６２】
以上まとめると、被検眼が近視眼の場合、黒点の悪影響が大きく、他方で黒点がなくてもゴーストの影響は小さい。よって、近視の程度が大きい場合、黒点がない方がよい。
【００６３】
（遠視眼の場合）
被検眼が遠視眼（度数がプラス）である場合、ゴースト光の集光位置と眼底共役位置とが遠くなる。よって、ゴースト光の集光位置における波面検出光の光束径は大きい。この場合、ゴースト光の集光位置に黒点を配置し、ゴースト光を遮光すると、その位置における波面検出光の光束径が大きく眼底共役位置とも離れているので、波面検出光が黒点で遮光される程度が小さく、波面検出光の波面情報が黒点で失われる問題は顕在化しない。
【００６４】
他方において、波面測定光をハルトマン板４５およびエリアセンサ４６に導くために、結像レンズ４４はゴースト光の集光位置から遠い位置に配置される。この場合、ゴースト光の光束は結像レンズ４４によってセンサ４６の近傍に結像し、ハルトマン板４５およびエリアセンサ４６の位置おけるゴースト光の光束が小さくなる（光束径が小さくなる）。この結果、ハルトマン板４５およびエリアセンサ４６の位置おけるゴースト光の光束が小さくなり、ゴースト像としてより明確になる傾向（より輝度が大きくなる傾向）が大となり、波面計測におけるゴーストの影響が大きくなる。つまり、被検眼が遠視眼であると、黒点がないとゴーストの影響は大きい。
【００６５】
以上まとめると、被検眼が遠視眼の場合、黒点の悪影響が小さく、他方で黒点がないとゴーストの影響は大きい。よって、被検眼が遠視眼の場合、黒点は必要となる。
【００６６】
なお、正規眼の場合、近視眼と遠視眼の中間の状態となるが、黒点の悪影響は比較的軽微であり、ゴーストの悪影響の排除が優先されるので、遠視眼の場合と同様に黒点を配置することが好ましい。
【００６７】
（近視の程度が軽度の場合）
近視眼を考えた場合、近視が軽度になる程、ゴースト光の影響は徐々に増加し、同時に黒点の悪影響の程度は徐々に低下する。この場合、黒点を波面計測検出系の光軸上に配置し、且つ、その径を近視の程度に応じて調整する。こうすることで、ゴーストの影響を低減しつつ、且つ、黒点の悪影響が大きくならないようにできる。例えば、黒点径を被検眼の度数に対応させて変化させることで、上記の作用効果を得ることができる。
【００６８】
（制御系の一例）
黒点形成用可変マスク４３の制御を行う制御系の一例を説明する。なお、波面計測その他の眼科装置としての機能に係る制御系については説明を省略する。図８には、黒点形成用可変マスク４３の制御を行う制御系３００が示されている。制御系３００は、マイコンにより構成されている。制御系３００は、度数検出部３０１と黒点制御部３０２を備えている。
【００６９】
度数検出部３０１は、被検眼１０１の度数（屈折力）の検出を行う。被検眼１０１の度数の検出は、以下のようにして行う。まず、正視眼に対応した基準位置において、眼底１０１ａからの反射光（波面測定光）を検出する。この際、エリアセンサ４６は、ハルトマン板４５を通過することで得られる格子状の輝点（ハルトマン像）を検出する。この格子状の輝点の間隔は、被検眼の度数によって変化する。よって、輝点像の移動量から被検眼の度数を取得することができる。また、ここで得られた被検眼の度数に応じて、固指標１１、測定光源３１、波面計測可動部４４〜４６を移動する。
【００７０】
黒点制御部３０２は、度数検出部３０１が検出した被検眼１０１の度数に応じて黒点形成用可変マスク４３の黒点（円形の遮光領域）の制御を行う。この制御には２つもモードがある。第１のモードは、黒点の有無を制御するモードである。第２のモードは、黒点の径（直径）を選択するモードである。
【００７１】
第１のモードでは、予め、被検眼の度数と黒点の有無との最適な関係を調べて置き、その事前データに基づき、度数検出部３０１が検出した被検眼１０１の度数に対応した黒点の有無を判定する。この判定の結果に基づき、黒点形成用可変マスク４３に制御信号が送られ、黒点の有／無が制御される。なお、第１のモードでは、黒点の径は予め最適なものが選択され、その値に固定される。
【００７２】
第２のモードでは、予め、被検眼の度数と黒点の径との最適な関係を調べて置き、その事前データに基づき、度数検出部３０１が検出した被検眼１０１の度数に対応した黒点の径を選択する。この選択された黒点の径となるように黒点形成用可変マスク４３に制御信号が送られ、指示した黒点の径となるように制御が行われる。なお、黒点の径としては、径Ｒ＝０、すなわち黒点なしの場合も含む。
【００７３】
第２のモードの具体的な制御の例としては、近視の程度があるレベルまでは、径を制御した上で黒点を配置し、近視の程度があるレベル以上である場合に黒点を消失させる例が挙げられる。例えば、図９のような校正曲線を予め調べて取得しておき、この校正曲線に基づき、度数検出部３０１が検出した被検眼１０１の度数に応じた黒点の径を選択する例が挙げられる。
【００７４】
図９の場合、被検眼１０１の度数が０以上で一定径の黒点を設定し、度数が０未満では、近視が進むにつれて径を小さく設定した黒点を配置し、度数が−１０以下の強度の近視眼では、黒点を消失させる。
【００７５】
図９の設定には、以下の理由がある。まず、強度の近視では、黒点の優位性は低く、他方で黒点の弊害は大きい。よって、度数が−１０以下の強度の近視眼では、黒点を消失させる。次に、度数が−１０〜０では、度数が０に近づく程、黒点の弊害の程度は徐々に低下し、他方でエリアセンサ４６の位置におけるゴースト光の光束径は徐々に大きくなり、波面計測への悪影響が徐々に増大する。よって、図９の関係で黒点の径を制御し、ゴースト光の悪影響を抑えつつ、黒点のデメリットが顕在化しないようにする。
【００７６】
そして、被検眼の度数が０以上で黒点の径を一定にするのは以下の理由による。まず、ゴースト光は被検眼の手前で反射した光であり、黒点設置位置における光束径は、被検眼の度数の影響をあまり受けない。したがって、遠視眼では度数に応じて黒点の径を大きくする必要はない。この理由から、図９では、度数０以上で黒点の径を一定に設定している。
【００７７】
第２のモードを採用することで、黒点を採用するメリットとデメリットのバランスを確保でき、被検眼の収差情報の取得精度を高めることができる。なお、度数と黒点径の関係は、連続したものでなく、段階的なものであってもよい。黒点は、円形に限定されず、楕円や多角形であってもよい。被検眼の度数に応じて黒点の有無、径を決定するが、決定した黒点径としてもエリアセンサ４６に有害なゴーストが検出される場合は、エリアセンサ４６上のゴースト像が検出されなくなるよう、黒点径を調整しても良い。
【００７８】
（優位性）
対物レンズ１０３からの反射光に起因するゴーストを遮光する黒点の必要性は、被検眼１０１の度数によって異なる。本実施形態では、被検眼の度数を検出し、その検出値に応じて黒点の有無、あるいはその径を選択する。それにより、被検眼１０１の度数に応じた最適なゴースト抑止手段を設定できる。
【符号の説明】
【００７９】
１０…固視投影系、１１…固視票、１２…結像レンズ、１３…フィールドレンズ、１４…ミラー、２０…前眼部観察系、２１…テレセン絞り、２２…ハーフミラー、２３…リレーレンズ、２４…結像レンズ、２５…エリアセンサ、２６…ＸＹ輝点、２７…リレーレンズ、３０…波面計測投影系、３１…光源、３２…リレーレンズ、３３…偏光板、３４…偏光ビームスプリッター、３５…ロータリープリズム、４０…波面計測検出系、３６…フィールドレンズ、４１…ミラー、４２…リレーレンズ、４３…黒点形成用可変マスク、４４…結像レンズ、４５…ハルトマン板、４６…エリアセンサ、１００…眼科装置、１０１…被検眼、１０１ａ…眼底、１０２…プラチド板、１０３…対物レンズ、１０４…ダイクロイックミラー、１０５…ダイクロイックミラー。
【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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