(57)【要約】      （修正有）【課題】角膜屈折手術の適応の可否の判定のスクリーニング効率を向上させることのできる眼科装置を提供する。【解決手段】眼科装置１ａは、被検眼の眼屈折力を測定するための眼屈折力測定部３０７と、被検眼の角膜表面曲率を測定するための角膜表面曲率測定部３０８と、被検眼の角膜厚を測定するための角膜厚測定部３０９と、眼屈折力測定部３０７により測定された眼屈折力と角膜表面曲率測定部３０８により測定された角膜表面曲率と角膜厚測定部３０９により測定された角膜厚を用い、角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定する判定処理部３０６とを有する。【選択図】図６
2015019809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段と、
前記被検眼の角膜表面曲率を測定する曲率測定手段と、
前記被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定手段と、
前記測定された眼屈折力と前記測定された角膜表面曲率と前記測定された角膜厚とに基づいて、角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定する判定手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。
【請求項２】
前記眼屈折力測定手段と前記曲率測定手段と前記角膜厚測定手段とによる測定の完了に伴い測定終了信号を送る信号制御手段を更に有し、
前記判定手段は、前記信号制御手段が送る測定終了信号を受けると、前記測定された眼屈折力と、前記測定された角膜表面曲率と、前記測定された角膜厚とに基づいて、角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定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】
前記被検眼の眼屈折力、角膜表面曲率、角膜厚の順に測定を行い、前記信号制御手段は、被検眼の角膜厚の測定の完了後に前記測定終了信号を送ることを特徴とする請求項２に記載の眼科装置。
【請求項４】
前記測定された眼屈折力と、前記測定された角膜表面曲率と、前記測定された角膜厚とに基づいて、角膜屈折矯正の手術後における角膜残存厚を算出する残存厚算出手段を更に有し、
前記判定手段は、算出された前記角膜残存厚に基づいて、角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項５】
前記残存厚算出手段が前記角膜残存厚の算出に用いる算出式および定数と、前記判定手段が前記角膜屈折矯正の手術の適応の可否の判定に用いる閾値とを入力するための入力部を更に有することを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
【請求項６】
前記定数は、前記角膜屈折矯正の手術の術後における目標眼屈折力と、前記角膜屈折矯正の手術における角膜切除領域の広さと、角膜表面スライスの厚みであ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】
前記判定手段が手術適応不可と判定した場合に、警告を発信する警告出力手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項８】
前記測定された眼屈折力と、前記測定された角膜表面曲率と、前記測定された角膜厚と、前記算出された角膜残存厚または算出過程の値と、を表示する表示手段を更に有し、
前記判定手段が手術適応不可と判定した場合には、前記表示手段は、手術適応不可と判定された原因の値を、文字の大きさ、フォント、色、マーク付与のいずれかにより他の値と区別して表示することを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項９】
前記判定手段が手術適応不可と判定した場合に、目標眼屈折力と、前記角膜屈折矯正の手術における角膜切除領域の広さと、角膜表面スライスの厚みとの少なくとも一つを変化させて、前記角膜屈折矯正の手術に適応可となる条件を算出する条件算出手段を更に有することを特徴とする請求項３に記載の眼科装置。
【請求項１０】
前記被検眼の暗所瞳孔径を測定する瞳孔径測定手段を更に有し、
前記判定手段は、前記瞳孔径測定手段により測定された暗所瞳孔径を用いて、前記角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の眼科装置。
【請求項１１】
前記瞳孔径測定手段より測定された暗所瞳孔径から、前記角膜屈折矯正の手術における角膜切除領域の広さを算出する切除領域広さ算出手段を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の眼科装置。
【請求項１２】
暗所瞳孔径の測定を行うか否かの選択手段を更に有し、
暗所瞳孔径の測定を行う場合に、前記眼屈折力測定手段と、前記曲率測定手段と、前記角膜厚測定手段と、前記瞳孔径測定手段とによる四種類の眼特性の測定の完了に伴い、測定終了信号を発信する信号制御手段を有することを特徴とする請求項１０に記載の眼科装置。
【請求項１３】
被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定ステップと、
前記被検眼の角膜表面曲率を測定する曲率測定ステップと、
前記被検眼の角膜厚を測定するための角膜厚測定ステップと、
前記測定された眼屈折力と、前記測定された角膜表面曲率と、前記測定された角膜厚に基づいて、角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。
【請求項１４】
前記眼屈折力測定ステップと前記曲率測定ステップと前記角膜厚測定ステップの完了に伴い測定終了信号を発信する終了信号発信ステップを更に有し、
前記判定ステップにおいては、前記終了信号発信ステップにおける測定終了信号を受けると、前記測定された眼屈折力と、前記測定された角膜表面曲率と、前記測定された角膜厚とに基づいて、角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定することを特徴とする請求項１３に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１５】
前記眼屈折力測定ステップ、前記曲率測定ステップ、前記角膜厚測定ステップの順に実行し、前記角膜厚測定ステップの完了後に前記終了信号発信ステップを実行することを特徴とする請求項１４に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１６】
前記測定された眼屈折力と、前記測定された角膜表面曲率と、前記測定された角膜厚とに基づいて、角膜屈折矯正の手術後における角膜残存厚を算出する残存厚算出ステップを更に有し、
前記判定ステップにおいては、前記算出された角膜残存厚に基づいて、角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定することを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１７】
前記判定ステップにおいて手術適応不可と判定された場合に、警告を発信する警告出力ステップを更に有することを特徴とする請求項１３から１６のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１８】
前記測定された眼屈折力と、前記測定された角膜表面曲率と、前記測定された角膜厚と、前記算出された角膜残存厚または算出過程の値と、を表示する表示ステップを更に有し、
前記判定ステップにおいて手術適応不可と判定された場合には、前記表示ステップにおいては、手術適応不可と判定された原因の値を、文字の大きさ、フォント、色、マーク付与のいずれかにより他の値と区別して表示することを特徴とする請求項１６に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項１９】
前記判定ステップにおいて手術適応不可と判定された場合に、目標眼屈折力と、前記角膜屈折矯正の手術における角膜切除領域の広さと、角膜表面スライスの厚みとの少なくとも一つを変化させて、前記角膜屈折矯正の手術に適応可となる条件を算出する条件算出ステップを更に有することを特徴とする請求項１４に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項２０】
前記被検眼の暗所瞳孔径を測定する瞳孔径測定ステップを更に有し、
前記判定ステップにおいては、前記瞳孔径測定ステップにおいて測定された暗所瞳孔径を用いて、前記角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定することを特徴とする請求項１３から１９のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項２１】
前記瞳孔径測定ステップにおいて測定された暗所瞳孔径から、前記角膜屈折矯正の手術における角膜切除領域の広さを算出する切除領域広さ算出ステップを更に有することを特徴とする請求項２０に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項２２】
暗所瞳孔径の測定を行う場合には、前記眼屈折力測定ステップと、前記曲率測定ステップと、前記角膜厚測定ステップと、前記瞳孔径測定ステップとの全ての完了した後に、前記判定ステップを実行することを特徴とする請求項２０に記載の眼科装置の制御方法。
【請求項２３】
コンピュータに、請求項１３から２２のいずれか１項に記載の眼科装置の制御方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼科装置、眼科装置の制御方法、プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、角膜の表面を切除し角膜表面形状を変化させることにより眼屈折力異常を矯正する、ＬＡＳＩＫに代表されるような角膜屈折矯正の手術を受ける患者が増加している。角膜屈折矯正の手術は、矯正する眼屈折力や角膜表面曲率や角膜厚の条件によっては、手術適応不可能となる場合がある。具体的には、矯正する眼屈折力が大きい割に角膜厚が薄いと、術後角膜厚が薄くなりすぎるために手術適応不可能となることがある。
ところで、手術希望患者の増加に伴い、容易に手術適応可否を判定することが求められている。ここで、演算された眼屈折力と演算された角膜曲率とを用いて、角膜屈折矯正の手術の際の角膜切除量を算出するための制御部を有する眼科装置が、特許文献１に開示されている。このとき、制御部は、眼屈折測定モードで眼屈折力測定光学系が持つ受光素子からの出力信号を用いて眼屈折力を演算し、また、角膜曲率測定モードで角膜曲率測定用光学系が持つＣＣＤカメラで撮影された像を画像処理して角膜表面曲率を演算する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７６４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、眼屈折力や角膜曲率等の各眼特性を測定した後、角膜屈折矯正の手術の適応の可否の判定を、眼特性を測定する装置とは別の装置等で行うと、ユーザーの手間がかかり、該判定のスクリーニング効率が良くなかった。
本発明の目的は、以上の点を鑑み、角膜屈折手術の適応の可否の判定のスクリーニング効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明の眼科装置は、被検眼の眼屈折力を測定する眼屈折力測定手段と、前記被検眼の角膜表面曲率を測定する曲率測定手段と、前記被検眼の角膜厚を測定する角膜厚測定手段と、前記測定された眼屈折力と前記測定された角膜表面曲率と前記測定された角膜厚とに基づいて、角膜屈折矯正の手術の適応の可否を判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、各眼特性の測定と角膜屈折矯正の手術の適応判定を連続して行うことができる。このため、角膜屈折手術の適応の可否の判定のスクリーニング効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例１に係る光学系の配置図である。
【図２】近視矯正手術適応前後の際の前眼部を示した図である。
【図３】角膜切除厚の算出方法を示す図である。
【図４】角膜屈折力の算出方法を示す図である。
【図５】角膜切除厚の算出方法を示す図である。
【図６】本発明の実施例１、２に係るシステムブロック図である。
【図７】本発明の実施例１、２に係るフローチャートである。
【図８】本発明の実施例１、２、３に係る結果表示方法である。
【図９】本発明の実施例１、２に係るフローチャートの別例である。
【図１０】本発明の実施例２に係る光学系の配置図である。
【図１１】遠視矯正手術適応の際の前眼部を示した図である。
【図１２】本発明の実施例３に係るシステムブロック図である。
【図１３】本発明の実施例３に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００８】
図１は、本発明の実施例１に係る眼科装置１ａの測定部の光学系の配置図である。光学系は、眼屈折力測定光学系と、角膜表面曲率測定光学系と、角膜厚測定光学系と、固視標投影光学系と、アライメント光学系とを含む。そして、実施例１に係る眼科装置１ａは、被検眼Ｅの眼特性として、眼屈折力と角膜表面曲率と角膜厚との三種類を測定できる。
【０００９】
（眼屈折力測定光学系）
測定光源１０１から被検眼Ｅに至る光路０１は、眼屈折力測定のための投影系である。測定光源１０１は、波長８８０ｎｍの光を照射する。光路０１上には、測定光源１０１の側から順に、レンズ１０２と、絞り１０３と、孔あきミラー１０４と、レンズ１０５と、ダイクロイックミラー１０６とが配置されている。絞り１０３は、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐと略共役な関係になるように配置される。ダイクロイックミラー１０６は、被検眼Ｅの側からの可視光の光束を全反射し、波長８８０ｎｍの光束を一部反射する。
光路０２は、眼屈折力測定のための受光系である。光路０２は、被検眼Ｅから孔あきミラー１０４に達し、孔あきミラー１０４で光路０１と分岐し、撮像素子１１０に至る。光路０２上には、被検眼Ｅの側から順に、ダイクロイックミラー１０６と、レンズ１０５と、孔あきミラー１０４と、眼屈折力測定絞り１０７と、光束分離プリズム１０８と、レンズ１０９と、撮像素子１１０とが配列されている。眼屈折力測定絞り１０７は、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐと略共役な関係になるように配置される。
また、レンズ１０５と孔あきミラー１０４との間には、半透明の拡散板１２９が配設される。拡散板１２９は、不図示の拡散板挿脱ソレノイドにより矢印Ａの方向に移動可能に構成される。そして拡散板１２９は、眼屈折力測定時には、光路０１，０２の外に配置されている。
【００１０】
測定光源１０１から発せられた光束は、絞り１０３で絞られ、レンズ１０２によりレンズ１０２とレンズ１０５との間で１次結像する。さらにこの光束は、レンズ１０５とダイクロイックミラー１０６とを透過して、被検眼Ｅの瞳中心に投影される。投影された光束は、被検眼Ｅの眼底Ｅｆで結像する。眼底Ｅｆでは光が散乱し、一部の光が光束として瞳孔Ｅｐを抜けて再びレンズ１０５に入射する。入射した光束は、レンズ１０５を透過し、孔あきミラー１０４の孔の周辺で反射する。反射した光束は眼屈折力測定絞り１０７と光束分離プリズム１０８で瞳分離される。眼屈折力測定絞り１０７はリング状のスリットを有している。このため、瞳分離された光束は、撮像素子１１０の受光面にリング像として投影される。
【００１１】
図１に示した眼屈折力測定光学系は、一般にレフラクトメーターとして知られるものである。この眼屈折力測定光学系は、角膜Ｅｃの中心付近（主に眼屈折力測定絞り１０７のスリットのリング径によって決まる位置）における眼屈折力を代表値として、球面成分ＳＰＨと正乱視成分ＣＹＬに分けて測定する。眼屈折力測定光学系は、撮像素子１１０で受光したリング像を円もしくは楕円で近似し、円または楕円の大きさや傾きから眼屈折力を測定する。被検眼Ｅが正視眼であれば、このリング像は所定の円になる。そして、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る。被検眼Ｅに乱視がある場合、リング像は楕円になる。そして、水平軸と楕円の長軸がなす角度が乱視軸角度ＡＸとなる。正視眼が基準となり０Ｄで表され、正視状態への矯正量を眼屈折力として測定する。近視であればマイナス、遠視であればプラスとなり、乱視成分ＣＹＬは、球面成分ＳＰＨに対し屈折力が強い成分としマイナスの値となる。
また、一般に、眼屈折力は、コンタクトレンズの処方を目的とした角膜頂点を基準とした値と、眼鏡処方を目的として角膜頂点から１２ｍｍ離れた位置を基準とした値がある。これらは相互に容易に変換可能な値である。本実施例においては、眼屈折力は、角膜頂点を基準とした値とする。
【００１２】
（角膜表面曲率測定光学系）
リング光源１１１から被検眼Ｅに至る光路０３は、角膜表面曲率測定の為の投影系である。リング光源１１１は、波長７８０ｎｍの光を照射する。
被検眼Ｅからダイクロイックミラー１０６とハーフミラー１１３で反射し撮像素子１１５に至る光路０４は、角膜表面曲率測定の為の受光系である。光路０４上には、被検眼Ｅの側から順に、ダイクロイックミラー１０６と、レンズ１１２と、ハーフミラー１１３と、レンズ１１４と、撮像素子１１５とが配置されている。ハーフミラー１１３とレンズ１１４との間には、アライメントプリズム絞り１３０が配置される。アライメントプリズム絞り１３０は、不図示の拡散板挿脱ソレノイドにより矢印Ｂの方向に移動可能に構成される。そして、アライメントプリズム絞り１３０は、角膜表面曲率測定時には光路外に配置されている。また、リング光源１１１と撮像素子１１５は略共役な関係になっている。
リング光源１１１からの投影光は、被検眼Ｅの角膜Ｅｃの表面で反射し、光路０４を通過して撮像素子１１５に至る。角膜Ｅｃの表面曲率により投影光束の反射角度が変わる為、角膜表面曲率に応じたリング像が撮像素子１１５に投影される。
【００１３】
図１に示した角膜表面曲率測定光学系は、ケラトメーターとして知られるものである。この角膜表面曲率測定光学系は、角膜形状を球面やトーリック面であると仮定して、角膜中心付近（主にリング光源１１１のリング径によって決まる位置）における角膜表面曲率を代表値として測定する。測定においては、撮像素子１１５で受光したリング像を、円または楕円で近似する。そして、円または楕円の大きさや傾きから、角膜表面曲率を測定する。角膜表面曲率が大きいほど、リング像は大きくなる、また、角膜Ｅｃがトーリック成分を持つと、リング像は楕円になる。角膜表面曲率のうち、大曲率半径Ｒ１、小曲率半径Ｒ２および水平軸と楕円の長軸がなす角度である軸角度ＡＸｃが求められる。
【００１４】
（角膜厚測定光学系）
光源１１６から被検眼Ｅに至る光路０５は、角膜厚測定の為の投影系である。光源１１６は、波長４５０ｎｍの光を照射する。光路０５上には、光源１１６の側から順に、スリット板１１７と、レンズ１１８と、ハーフミラー１１９と、ハーフミラー１１３と、レンズ１１２と、ダイクロイックミラー１０６とが配置されている。
被検眼Ｅから撮像素子１２２に至る光路０６は、角膜厚測定の為の受光系である。光路０６上には、被検眼Ｅの側から順に、フィルター１２０と、レンズ１２１と、撮像素子１２２とが配置されている。フィルター１２０は、光源１１６による角膜散乱光波長域の光を透過する。
投影系である光路０５と受光系である光路０６は、角膜Ｅｃの角膜頂点で交差している。また、スリット板１１７と、角膜Ｅｃと、撮像素子１２２とは略共役の関係になっている。
光源１１６は、スリット板１１７を照明する。そして、スリット板１１７は、レンズ１１８とレンズ１１２とにより、角膜Ｅｃ上に結像する。投影光は、角膜Ｅｃ内を透過の際に散乱し、フィルター１２０で余分な光がカットされ、レンズ１２１により撮像素子１２２に結像する。これにより、撮像素子１２２により角膜断面像が取得され、像の幅から角膜厚を算出することができる。
【００１５】
（固視標投影光学系）
固視標照明用可視光光源（以下、可視光光源と略す）１２３から被検眼Ｅに至る光路０８は、固視標投影光学系である。固視標投影光学系の光路０８上には、可視光光源１２３の側から順に、固視標１２４と、レンズ１２５と、ミラー１２６と、レンズ１２７と、ハーフミラー１１９と、ハーフミラー１１３と、レンズ１１２と、ダイクロイックミラー１０６とが配置されている。
固視誘導時には、可視光光源１２３の光束は、固視標１２４を裏側から照明する。そして、この光束は、レンズ１２５と、ミラー１２６と、レンズ１２７と、ハーフミラー１１９と、ハーフミラー１１３と、レンズ１１２と、ダイクロイックミラー１０６とを介して、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに投影される。なお、レンズ１２５は被検眼Ｅの雲霧状態を実現するため、視度誘導制御を行う図示しない固視誘導モータにより、光軸方向（矢印Ｃ方向）に移動できるようになっている。
【００１６】
（アライメント光学系）
アライメントの為の投影系は、眼屈折力測定光学系の眼屈折力測定の為の投影系と共通である。ただし、被検眼Ｅのアライメントを行う際は、半透明の拡散板１２９は、不図示の拡散板挿脱ソレノイドにより光路０１，０２内に配置されている。拡散板１２９が挿入される位置は、測定光源１０１が発する光束がレンズ１０２により一次結像する位置であり、かつレンズ１０５の焦点位置である。
アライメントの為の受光系は、角膜表面曲率測定光学系の角膜表面曲率測定の為の受光系と共通である。ただし、被検眼Ｅのアライメントを行う際は、アライメントプリズム絞り１３０は、不図示の拡散板挿脱ソレノイドにより光路０４内に配置されている。
測定光源１０１が発する光束は、拡散板１２９上に一旦結像して、それが二次光源となる。そして、この光束は、レンズ１０５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。この平行光束が被検眼Ｅの角膜Ｅｃで反射し、その光束はアライメントプリズム絞り１３０によって分光され、レンズ１１４を介して撮像素子１１５上に結像する。撮像素子１１５に結像する輝点の位置は、被検眼Ｅの位置によって異なる。このため、輝点の位置をもとに被検眼Ｅのアライメントを行うことができる。
【００１７】
（角膜残存厚算出例１）
次に、図２〜図５を用いて、角膜切除厚および角膜屈折矯正の手術後の角膜残存厚の算出方法を説明する。図２（ａ）は、被検眼Ｅの前眼部を正面から見た図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）における角膜中心を通る線Ｌで切断した断面図であり、角膜屈折矯正の手術前後の角膜形状を示している。図２において、２０１は瞳孔、２０２は角膜切除領域、２０３は角膜、２０４は虹彩、２０５は水晶体である。また、ｔｃは角膜中心厚、ｔｆは角膜表面スライス厚（フラップ厚）、δは角膜切除厚、ｔｒは手術後の角膜残存厚、Φｐは瞳孔径、Φａは角膜切除領域２０２の径（広さ）である。なお、角膜切除領域２０２は、角膜表面曲率や眼屈折力の乱視度によっては、必ずしも円にはならない。ただし、ここでは、角膜切除を必要とする最低限の領域を円で示し、その直径をΦａとしている。実際の角膜切除領域は、この円より大きな領域であれば良い。
【００１８】
まず、眼屈折力測定と角膜表面曲率測定とを行い、眼屈折力ｄＤ（θ）と角膜表面曲率Ｒ（θ）とを求める。ここでは、乱視軸角度方向に関係なく任意の方向θにおける眼屈折力と角膜表面曲率とを求める。そこで、それぞれｄＤ（θ）、Ｒ（θ）のように、眼屈折力と角膜表面曲率を方向θの関数で表記した。例えば、眼屈折力および角膜表面曲率におけるそれぞれの軸角度ＡＸおよびＡＸｃにおいては、ｄＤ（ＡＸ）＝ＳＰＨ、ｄＤ（ＡＸ＋９０°）＝ＳＰＨ＋ＣＹＬ、Ｒ（ＡＸｃ）＝Ｒ１、Ｒ（ＡＸｃ＋９０°）＝Ｒ２で表すことができる。
角膜表面曲率は、近軸理論に基づき、次の式１（角膜表面曲率の単位はｍｍ）により角膜屈折力に変換することができる。ここで、Ｄｃ（θ）は角膜屈折力であり、ｎは角膜Ｅｃの屈折率（一般に、１．３３７５が良く使われる）である。
【００１９】
【数１】
2015019809.tif 000003
【００２０】
ただし、式１により求まる角膜屈折力Ｄｃ（θ）は、角膜頂点から角膜Ｅｃの焦点距離までの距離により求めた屈折力であり、矯正量を表す眼屈折力ｄＤ（θ）とは意味が異なる。角膜Ｅｃの表面曲率を変え、角膜屈折力Ｄｃ（θ）から眼屈折力ｄＤ（θ）分を変化させることで、正視状態に矯正することができる。手術後の目標となる眼屈折力（以下、目標眼屈折力）をｄＤ’とすれば、手術後の角膜屈折力（以下、術後角膜屈折力）Ｄｃ’（θ）は式２によって求められる。
【００２１】
【数２】
2015019809.tif 000004
【００２２】
このため、手術後の角膜表面曲率Ｒ’（θ）は、式３によって求めることができる。
【００２３】
【数３】
2015019809.tif 000005
【００２４】
ここで、角膜表面曲率が、角膜Ｅｃの中心から周辺にかけて一定であると仮定する。この仮定に基づき、角膜切除厚δの算出方法を、図３を用いて説明する。図３は、角膜切除厚の算出方法を示す模式図である。図３において、Ｃ１は、手術前の角膜Ｅｃに対して角膜切除領域２０２にアクセスするために角膜表面スライスを施した面と同じ半径ＲA（θ）を有する円である。Ｃ２は、角膜切除を行い、角膜表面スライス部（フラップ）を戻す前の角膜表面と同じ半径Ｒ’（θ）を有する円である。Ｃ１，Ｃ２の半径は、それぞれ式４−３、式４−４で表される。ここでは、近視における眼屈折力矯正を想定し、  ＲA（θ）＜ＲA’（θ）  であるとする。また、Ｙ＝φａ／２でＣ１とＣ２が交わるように、Ｃ２をＸ軸方向に−ａずらした場合において、Ｙ＝０でのＣ１、Ｃ２のＸ（Ｘ＞０）の値の差分δ（θ）は、式４−１〜式４−４により算出できる。そして、θ＝０°〜３６０°におけるδ（θ）の最大値が角膜切除厚δとなる。
【００２５】
【数４】
2015019809.tif 000006
【００２６】
角膜切除厚δが求められると、次の式５により、手術後の角膜残存厚ｔｒが算出される。
【００２７】
【数５】
2015019809.tif 000007
【００２８】
（角膜残存厚算出例２）
角膜残存厚算出例１では、角膜Ｅｃを球面レンズと仮定しているが、一般的に角膜Ｅｃは、周辺に行くほど曲率が大きくなる非球面形状をしている。また、角膜屈折力の算出に用いた式１は、近軸理論に基づく関係式であり、角膜中心部から離れると変換精度が低下する。実際には、角膜屈折力は、角膜中心からの距離の関数になる。そこで、角膜形状を、角膜Ｅｃの全域で球面収差が無くなる非球面レンズであると仮定する（仮定２）。この場合には、以下に示す方法により角膜切除厚δを算出可能である。
【００２９】
まず、一般的に知られるスネルの法則に基づく屈折の影響を考慮し、図４に示す関係を用いて角膜屈折力を求める。図４において、Ｒ（Ｙ）は、角膜表面曲率である。Ｐは、角膜表面曲率の中心である。Ｒｆ（Ｙ）は、角膜中心からＹの角膜位置から焦点Ｆまでの距離である。ｆ（Ｙ）は、角膜中心からＹの位置の角膜面の焦点距離である。
以降、図２（ａ）におけるある一つのθ方向に関して考えるとし、角膜屈折力がθの関数であることは明示しない。角膜中心からＹの位置の角膜面の焦点距離をｆ（Ｙ）とすると、角膜屈折力Ｄｃ（Ｙ）は式６で求められる。
【００３０】
【数６】
2015019809.tif 000008
【００３１】
焦点距離ｆ（Ｙ）は、図形の関係から、式７で表される。
【００３２】
【数７】
2015019809.tif 000009
【００３３】
この時、角膜中心からＹの角膜位置から焦点までの距離であるＲｆ（Ｙ）は、図形の関係から式８となる。式８の導出には、スネルの法則に基づき、角度ψ、αは、式９で表わせることを用いた。
【００３４】
【数８】
2015019809.tif 000010
【００３５】
以上の式６〜式８を用いることで、角膜周辺部においても、正確に角膜屈折力を算出できる。
【００３６】
図１の光学系では、Ｙ＝Ｙ０の位置の角膜表面曲率を代表値として測定するとすれば、式６〜式８により、角膜屈折力Ｄｃ（Ｙ０）が求まる。そして、角膜Ｅｃをその全域で球面収差が無くなる非球面レンズとする仮定に基づき、式１０が成り立つとする。
【００３７】
【数９】
2015019809.tif 000011
【００３８】
式６〜式８および式１０により、手術前の角膜表面曲率Ｒ（Ｙ）が算出できる。次に、手術後の角膜表面曲率（以下、術後角膜表面曲率）Ｒ’（Ｙ）を求める。式２と同様の考えで、術後角膜屈折力Ｄｃ’（Ｙ）は、式１１で現わすことができる。
【００３９】
【数１０】
2015019809.tif 000012
【００４０】
式６〜式８において、手術前の角膜屈折力Ｄｃ（Ｙ）を術後角膜屈折力Ｄ’ｃ（Ｙ）、角膜表面曲率Ｒ（Ｙ）を術後角膜表面曲率Ｒ’（Ｙ）と見れば、式６〜式８および式１１から、術後角膜表面曲率Ｒ’（Ｙ）が算出できる。
以上で求まった、角膜表面曲率Ｒ（Ｙ）と術後角膜表面曲率Ｒ’（Ｙ）を各Ｙに関して計算することで、手術前術後の角膜表面形状が求まる。
図５は、手術前の角膜Ｅｃに対して角膜表面スライス（フラップ）を作成した時の角膜形状をＣ３、角膜切除後に角膜表面スライスを戻す前の角膜形状をＣ４としている。ここで、
Ｃ３：Ｘ＝Ｆ（Ｙ）
Ｃ４：Ｘ＝Ｆ’（Ｙ）＋ｂ
という関数で表すとする。なお、Ｃ３の曲線のｘ＝０となる原点は自由に決めて良い。そして、角膜切除領域２０２の直径Φａを確保するようｂを決めると、ｂは式１２で現わされる。そして、角膜切除厚δは、式１３で算出できる。
【００４１】
【数１１】
2015019809.tif 000013
【００４２】
ここでは、図２（ａ）における一つのθ方向に関してみてきたが、θ＝０°〜３６０°の範囲でのδの最大値が、実際の角膜切除厚δとなる。角膜切除厚δが算出されると、式５に基づき手術後の角膜残存厚ｔｒを求めることができる。
【００４３】
上述した、角膜残存厚算出例１、２においては、角膜中心部の形状から、それぞれ別の仮定に基づいて角膜周辺部の形状を予測している。実際の算出においては、上記算出式に対し補正を加え、より被検眼Ｅの形状を精度よく予測するようにしても良い。また、実際の手術の際には、角膜切除領域２０２において、目標角膜表面形状を実現させるオプティカルゾーンの周りにオプティカルゾーンを角膜切除領域２０２の外と滑らかにつなぐためのセカンドゾーンが形成されることがある。このセカンドゾーンを考慮して上記算出式に対し補正を加えることもできる。
【００４４】
以上の方法により、手術後の角膜残存厚ｔｒが求められる。このため、角膜残存厚ｔｒと角膜屈折矯正の手術を可能とする閾値とを比較することで、手術適応の可否を判定する適応判定を行える。ここで、判定が手術適応不可の場合は、術後目標眼屈折力ｄＤ’と、角膜屈折矯正の手術における角膜切除領域２０２の直径Φａ（広さ）と、角膜表面スライス厚ｔｆとの少なくとも一つを変化させ、角膜屈折矯正の手術に適応可となる条件を算出する事ができる。まず、角膜残存厚ｔｒを手術適応判定における閾値Ｔとし、角膜切除量を式１４のように表す。
【００４５】
【数１２】
2015019809.tif 000014
【００４６】
そして、δ（θ）が最大値となるθにおいて、角膜残存厚を計算する。計算には、角膜残存厚算出例１の式３、式４−１〜式４−４、角膜残存厚算出例２の式６〜式１３を用いる。そして術後目標眼屈折力ｄＤ’と角膜屈折矯正の手術における角膜切除領域２０２の直径Φａ（広さ）、角膜表面スライス厚ｔｆの少なくとも一つを変数に用いることにより、手術適応可能条件の算出が可能となる。
手術適応可能条件を示すことで、例えば、目標眼屈折力は実現できないが、実現可能な眼屈折力を示し、被検者の希望に合わせて手術の実施を決めることができる。また、手術を適応可能とする角膜切除領域２０２の広さを示し、別途測定される被検眼Ｅの暗所瞳孔径を指標に手術適応の可否を判定することができる。更に、角膜屈折矯正の手術の種類を複数所有する病院では、角膜表面スライス厚ｔｆを変化させ、適応可能な角膜屈折矯正の手術を特定することができる。
【００４７】
ここで、図６を用いて、眼科装置１ａのシステムについて説明する。図６は、眼科装置１ａのシステムブロック図である。眼科装置１ａのシステムは、制御部３０４と、眼屈折力測定部３０７と、角膜表面曲率測定部３０８と、角膜厚測定部３０９と、メモリー３１０と、ディスプレー３１１と、結果表示部３１２とを有する。
制御部３０４は、眼科装置１ａの制御を行う。制御部３０４は、演算部３０５と判定処理部３０６とを含む。演算部３０５は、各種演算を行う。たとえば、演算部３０５は、残存厚算出手段の一例として、上記算出式（式１〜式１４）を用いて、手術後の角膜残存厚ｔｒを算出する。また、演算部３０５は、条件算出手段の一例として、前記のように手術適応可能条件を算出する。
判定処理部３０６は、判定手段の一例であり、角膜屈折矯正の手術の可否を判定する適応判定を行う。
眼屈折力測定部３０７は、眼屈折力測定手段の一例であり、前記の眼屈折力測定光学系を含む。角膜表面曲率測定部３０８は、曲率測定手段の一例であり、前記の角膜表面曲率測定光学系を含む。角膜厚測定部３０９は、角膜厚測定手段の一例であり、前記の角膜厚測定光学系を含む。メモリー３１０は、前記各測定部による測定結果や、演算部３０５による演算結果などを記憶できる。ディスプレー３１１は、制御部３０４の制御にしたがって、操作のためのメニューや撮像した画像などを表示できる。結果表示部３１２は、表示手段の一例であり、制御部３０４の制御にしたがって、眼特性の測定結果やと角膜屈折矯正の手術の適応判定の可否の結果などを表示する。
【００４８】
さらに、眼科装置１ａは、操作部３０２と、測定選択部３０１と、入力部３０３とを有する。
操作部３０２は、ユーザーが眼科装置１ａを操作するために用いられる。制御部３０４は、操作部３０２の操作に応じて眼科装置１ａを制御する。
測定選択部３０１は、ユーザーが、三種類の眼特性のいずれを測定するかの操作のために用いられる。制御部３０４は、ユーザーによる選択に応じて、眼屈折力測定部３０７と角膜表面曲率測定部３０８と角膜厚測定部３０９とのいずれかを起動させる。
入力部３０３は、入力手段の一例であり、ユーザーが、適応判定に用いる閾値（判定条件）や、各種算出における定数や算出式を演算部３０５や判定処理部３０６に入力するために用いられる。演算部３０５や判定処理部３０６は、入力部３０３を介して入力された閾値や定数や算出式を登録や変更し、適応判定や各種演算に用いる。
【００４９】
次に、図７を用い、眼科装置１ａの処理を説明する。図７は、眼科装置１ａの処理を示すフローチャートである。
制御部３０４は、ユーザーにより選択された測定部を起動する。図７のフローチャートでは、ユーザーによって、眼屈折力測定部３０７、角膜表面曲率測定部３０８、角膜厚測定部３０９の順に選択された例を示す。この場合には、制御部３０４は、ユーザーの選択にしたがって、眼屈折力、角膜表面曲率、角膜厚の順に、三種類の眼特性の測定を行う。ただし、図７に示す眼特性の測定の順序は説明のための一例であり、この順序に限定されるものではない。ユーザーは、任意の順序で各操作部を選択でき、制御部３０４は、ユーザーによる選択にしたがって測定を行う。
【００５０】
まず、ユーザーによって眼屈折力測定部３０７が選択されたものとする。そうするとステップＳ１０１において、制御部３０４は、眼屈折力測定部３０７を制御して被検眼Ｅの眼屈折力を測定する。具体的には、制御部３０４は、眼屈折力測定部３０７を起動させ、ディスプレー３１１にアライメント光学系によるアライメント指標となる輝点を表示する。ユーザーは、ディスプレー３１１の表示をもとに、操作部３０２を用いて被検眼Ｅのアライメントの操作を行う。制御部３０４は、ユーザーによる操作部３０２へのアライメント操作に応じて、被検眼Ｅのアライメントを行う。なお、制御部３０４は、アライメント指標を基に自動的にアライメントを行う構成であっても良い。制御部３０４は、アライメントが完了したら眼屈折力の測定を実行する。制御部３０４は、測定したデータをメモリー３１０に記憶する。そしてステップＳ１０２に進む。
【００５１】
ステップＳ１０２では、判定処理部３０６は、角膜屈折矯正の手術の可否を判定する適応判定を行う。たとえば、判定処理部３０６は、記憶した測定データと、予め登録された閾値とを比較する。判定における閾値は、ユーザーによりあらかじめ入力部３０３から判定処理部３０６に対して登録されているものとする。例えば、眼屈折力に関する判定では、一般的な眼屈折力矯正量±６Ｄ以内を基準に閾値を決めることができる。そして、判定処理部３０６は、測定データがこの閾値の範囲内にあるかどうかによって適応判定を行う。判定の結果が手術適応不可であった場合は、ステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３では、制御部３０４は警告出力手段の一例として警告を発信する。または制御部３０４は、その測定データに警告表示を付与することをメモリー３１０に記憶する。
【００５２】
次いで、ユーザーによって角膜表面曲率測定部３０８が選択されたものとする。そうするとステップＳ１０４において、制御部３０４は、被検眼Ｅのアライメント行い、角膜表面曲率測定部３０８を制御して被検眼Ｅの角膜表面曲率を測定し、測定データをメモリー３１０に記憶する。そして、ステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５では、判定処理部３０６は、角膜屈折矯正の手術の適応判定を行う。判定の方法は、使用する閾値は異なるが、前記の眼屈折力の場合と共通である。手術適応不可と判定された場合には、ステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０６では、制御部３０４は、警告出力手段の一例として、警告を発信する。または制御部３０４は、角膜表面曲率の測定データに警告表示を付与することをメモリー３１０に記憶する。
ステップＳ１０７では、演算部３０５は、角膜屈折力を算出する。ここでは、演算部３０５は、測定した角膜表面曲率を角膜屈折力に変換する。そして、制御部３０４は、算出した角膜屈折力をメモリー３１０に記憶する。
【００５３】
次いで、ユーザーによって角膜厚測定部３０９が選択されたものとする。そうするとステップＳ１０８において、制御部３０４は、被検眼Ｅのアライメント行い、角膜厚測定部３０９を制御して被検眼Ｅの角膜厚を測定し、測定データをメモリー３１０に記憶する。そして、ステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０９では、判定処理部３０６は、角膜屈折矯正の手術の適応判定を行う。判定の方法は、使用する閾値は異なるが、前記の眼屈折力の場合と共通である。手術適応不可と判定された場合には、ステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１１０では、制御部３０４は、警告出力手段の一例として警告を発信する。または制御部３０４は、角膜厚の測定データに警告表示を付与することをメモリー３１０に記憶する。
【００５４】
眼屈折力、角膜表面曲率、角膜厚の三種類の全ての眼特性の測定が完了すると、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１は終了信号発信ステップの一例であり、制御部３０４は、信号制御手段の一例として、三種類の眼特性の測定が終了したことを示す測定終了信号を発信する。そしてステップＳ１１２に進む。
ステップＳ１１２では、演算部３０５は測定終了信号を受けると、角膜残存厚の算出を行いメモリー３１０に記憶する。そしてステップＳ１１３に進む。
ステップＳ１１３では、判定処理部３０６は、算出された角膜残存厚をもとに、角膜屈折矯正の手術の適応判定を行う。角膜残存厚における閾値に関しては、例えば、一般に手術後の角膜残存厚は２５０μｍ以上であることが好ましい。そこで、２５０μｍにマージンを加えた値を、閾値として決めることができる。たとえば、判定処理部３０６は、算出した角膜残存厚が、この閾値以上であるか否かを判定する。角膜残存厚がこの閾値未満である場合には、手術適応不可であると判定する。この場合には、ステップＳ１１４に進む。角膜残存厚がこの閾値以上である場合には、手術適応可であると判定する。この場合には、ステップＳ１１６に進む。
ステップＳ１１４では、制御部３０４は、警告出力手段の一例として警告を発信するか、または角膜残存厚に警告表示を付与することをメモリー３１０に記憶する。そしてステップＳ１１５に進む。
ステップＳ１１５では、演算部３０５は、条件算出手段の一例として、手術可能条件の算出を行う。手術可能条件の算出においては、角膜残存厚の算出の際に使用した目標眼屈折力と、角膜屈折矯正の手術における角膜切除領域２０２の広さと、角膜表面スライス厚ｔｆとの少なくとも一つを変化させる。以上で、全ての測定および判定が終了する。そして、ステップＳ１１６に進む。
【００５５】
ステップＳ１１６では、制御部３０４は、各種測定値および算出値または算出過程の値（例えば、角膜切除厚）を、結果表示部３１２に表示する。さらに、手術適応不可と判定された場合は、制御部３０４は、手術適応不可の判定の原因となった値（原因パラメータ）を、他の値と区別して表示する。これにより、ユーザーはその旨が分かる。区別して表示する構成としては、たとえば、次のような構成が挙げられる。（１）手術適応不可である旨を伝える文章やマークを示す。（２）手術適応不可と判定される原因となったパラメータ（原因パラメータ）を示す文字の大きさ、フォント、色などを、他の値と異ならせて表示する。（３）原因パラメータを示す文字に、区別のためのマーク付与を行う。
なお、ここでは、制御部３０４は、測定値および算出値をメモリー３１０に記憶し、最後にまとめて結果表示を行っているが、各測定や算出や判定の終了と共に結果を逐次表示しても良い。また、ユーザーは、図７のフローにおける開始の前もしくはフローの途中において、手術の適応判定の際の判定条件（閾値）や、各種算出における定数や算出式を入力部３０３から演算部３０５および判定処理部３０６に対して変更や登録することができる。演算部３０５および判定処理部３０６は、入力部３０３から入力された定数や算出式を登録（既に登録されている場合には変更）できる。
【００５６】
図８は、結果表示部３１２による結果表示例を示している。結果表示部３１２は、眼屈折力測定（ＲＥＦ）については、球面度数（ＳＰＨ）と乱視度数（ＣＹＬ）と乱視軸角度（ＡＸ）とを表示する。また、角膜表面曲率測定（ＫＥＲ）については、大曲率半径（Ｒ１）と、小曲率半径（Ｒ２）と、軸角度（ＡＸ）とを表示する。角膜厚測定（ＰＡＣＨＹ）については、角膜厚（Ｔ）の測定結果と算出された角膜残存厚（ＲＥＳＴ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳにおけるＴｒ）とを表示する。
そして、結果表示部３１２は、制御部３０４による制御にしたがって、これらの数値のうち、角膜屈折矯正の手術の適応判定に警告を与える原因となった数値を目立つように（他と区別できるように）、黒地に白い文字で表示をする。図８に示す例では、眼屈折力測定（ＲＥＦ）における球面度数（ＳＰＨ）と、角膜残存厚（ＲＥＳＴ  ＴＨＩＣＫＮＥＳＳ）が原因で、角膜屈折矯正の手術の適応に対して警告が与えられている。さらに、測定結果および算出結果の下側には、適応が不適であることを明示するように「警告：屈折手術適応不適」などと表示しても良い。そして、警告が与えられた場合に算出された角膜屈折矯正の手術を適応可能にする条件も表示することができる。ここでは、角膜表面スライス厚（フラップ厚）を変化させ手術適応条件を算出することで「適応条件：フラップ厚○○○［ｍｍ］以下」と表示する。更に「推奨手術法○○○」などとフラップ厚の適応条件から適切な角膜屈矯正の手術を選び出し表示している。
このほか、演算部３０５が目標眼屈折力変化させ手術適応条件を算出し、結果表示部３１２が「適応条件：目標眼屈折力○○○［Ｄ］」と表示してもよい。さらに、演算部３０５が角膜切除領域２０２の直径（広さ）を変化させて手術適応条件を算出し、結果表示部３１２が「適応条件：角膜切除領域広さΦ○○○［ｍｍ］」と表示してもよい。
【００５７】
以上のように、実施例１では、１台の眼科装置１ａで、各種眼特性の測定から角膜屈折矯正の手術のための適応判定までを連続して行える。これにより、角膜屈折矯正の手術の可否のスクリーニングを容易にすることができる。
【００５８】
なお、本実施例では、眼屈折力と角膜表面曲率と角膜厚の三種類の眼特性の測定の完了後に角膜残存厚の算出を行い、その算出結果に基づいて角膜屈折矯正の手術の適応判定を行う構成を示したが、この構成に限定されるものではない。たとえば、角膜残存厚の算出を行わず、三種類の眼特性の測定結果の少なくとも一つを用いて適応判定を行う構成であってもよい。図９は、角膜残存厚の算出を行わない処理の例を示すフローチャートである。図９に示す処理は、図７に示す処理からステップＳ１１２〜Ｓ１１５が無くなったものである。なお、図９に示す処理の各ステップには、図７に示す処理の対応するステップと同じ符号を付してある。
【００５９】
ステップＳ１１６では、判定処理部３０６は、まず、ステップＳ１０２とＳ１０５とＳ１０９の判定結果に基づいて、角膜屈折矯正の手術の適応判定を行う。具体的には、判定処理部３０６は、ステップＳ１０２とＳ１０５とＳ１０９のいずれかにおいて手術適応不可と判定された眼特性が存在するか否かを検索する。手術適応不可と判定された眼特性が存在する場合には、判定処理部３０６は、手術適応不可であると判定する。
そして、制御部３０４は、各種測定値および判定処理部３０６による判定結果を、結果表示部３１２に表示する。ここで、手術適応不可と判定された場合は、制御部３０４は、手術適応不可の判定の原因となった値（原因パラメータ）を、他の値と区別して表示する。具体的な表示態様は前記のとおりである。
【実施例２】
【００６０】
実施例１では、眼屈折力、角膜表面曲率および角膜厚を角膜中心部において代表値として測定を行い、周辺部は代表値から予測していた。実施例２では、眼屈折力、角膜表面曲率および角膜厚を角膜Ｅｃの全域において測定し、角膜の複雑な形状や不正乱視なども考慮したより正確な角膜屈折矯正の手術の適応判定を行う。
図１０は、本発明の実施例２に係る眼科装置１ｂの測定部の光学系の配置を模式的に示す図である。光学系は、眼屈折力測定光学系と、角膜表面曲率測定光学系と、角膜厚測定光学系と、固視標投影光学系と、アライメント光学系とを有する。なお、固視標投影光学系とアライメント光学系は、実施例１と共通の構成であるため説明を省略する。
【００６１】
（眼屈折力測定光学系）
眼屈折力測定のための投影系である光路０９は、実施例１の光学系における光路０１と基本的に共通の構成である。ただし、実施例２では、孔あきミラー１０４ではなく、ハーフプリズム１３１が配置されている。また、レンズ１０２は、被検眼Ｅの眼屈折力に応じて移動可能に配置されている。
被検眼Ｅからハーフプリズム１３１で反射し撮像素子１３６に至る光路１０は、眼屈折力測定のための受光系である。光路１０上には、被検眼Ｅの側から順に、ダイクロイックミラー１０６と、レンズ１０５と、ハーフプリズム１３１と、レンズ１３２と、ミラー１３３と、レンズ１３４と、レンズアレー１３５と、撮像素子１３６とが配置されている。レンズ１３４とレンズアレー１３５と撮像素子１３６とは、一体でＤ方向に移動可能に配置されている。
レンズ１０５とハーフプリズム１３１との間には、半透明の拡散板１２９が配設される。拡散板１２９は、不図示の拡散板挿脱ソレノイドにより、矢印Ａの方向に移動可能に構成される。そして、拡散板１２９は、眼屈折力測定時には、光路０９，１０外に配置されている。
測定光源１０１が発する光束は、絞り１０３で絞られ、レンズ１０２によりレンズ１０２とレンズ１０５の間で１次結像する。そしてこの光束は、レンズ１０５とダイクロイックミラー１０６とを透過し、被検眼Ｅの瞳中心に投影され、眼底Ｅｆで結像する。眼底Ｅｆでは、投影された光が散乱し、一部の光が瞳孔Ｅｐを抜けて光束となり、再びレンズ１０５に入射する。入射した光束は、レンズ１０５を透過し、ハーフプリズム１３１で反射する。反射した光束は、レンズ１３２と、ミラー１３３と、レンズ１３４と、レンズアレー１３５とを通り、撮像素子１３６に投影される。
レンズアレー１３５は、複数の微細孔およびレンズの集合体である。このため、撮像素子１３６には、スポットの集合が映し出される。レンズ１３４とレンズアレー１３５と撮像素子１３６とは、レンズ１０２と連動して移動する。そして、角膜中心において、測定光源１０１と眼底Ｅｆと撮像素子１３６とが略共役になるように配置される。これにより、レンズ１０２とレンズ１３４とレンズアレー１３５と撮像素子１３６の位置情報から、角膜中心における眼屈折力が得られる。そして、撮像素子１３６で撮像されたスポットの位置情報から、角膜周辺部における収差情報が得られる。これにより、角膜Ｅｃの全域における眼屈折力が得られる。ここでの角膜Ｅｃの全域は、眼底Ｅｆからの反射光が瞳孔Ｅｐで遮られない角膜Ｅｃの領域を示している。実際に、角膜屈折矯正の手術の適応判定の為の測定の場合には、角膜切除領域２０２以上に瞳孔Ｅｐを広げた状態で測定する必要がある。
【００６２】
（角膜表面曲率測定光学系）
多重リング光源１３７から被検眼Ｅに至る光路１１は、角膜表面曲率測定の為の投影系である。多重リング光源１３７は、波長７８０ｎｍの光を照射する。実施例１のリング光源１１１は一重のリングを投影していたのに対し、実施例２では、多重リング光源１３７は多重リングを角膜Ｅｃの全域に照射する。
受光経路は、実施例１の光路０４と共通でよい。撮像素子１１５により得られた多重のリング像から角膜表面曲率が求められる。実施例１では、角膜Ｅｃの非球面形状を排除する目的でリング像を楕円近似した。実施例２では、各リング像の大きさ・リングのゆがみ（角膜中心から各リング像への距離情報）から、角膜Ｅｃの全域における角膜表面曲率の分布を求めることができる。場合によっては、図１０に示すように、多重リング光源１３７は、他の光路を遮らないようにするために開口が形成されていてもよい。この場合には、多重リング光源１３７がリングの周方向に回転移動可能に構成される。そして、撮像素子１１５の蓄積時間内に、穴を補間するように、多重リング光源１３７が回転する。これにより、角膜Ｅｃの全域において連続したリング像が得られる。
【００６３】
（角膜厚測定光学系）
角膜厚測定のための投影系である光路１２は、実施例１の光路０５と基本的に同じである。ただし、実施例２においては、スリット板１１７が、光源１１６の光軸中心（Ｆ方向）に回転できるように構成されている。
角膜厚測定のための受光系である光路１３は、実施例１の光路０６と基本的に同じである。ただし、実施例２では、フィルター１２０とレンズ１２１と撮像素子１２２とが、スリット板１１７と連動して回転できるように構成されている。これにより、実施例１の光学系では、角膜の一つのθ方向（図２（ａ））の角膜断面像しか得られなかったが、実施例２の角膜厚測定光学系では、３６０度方向の角膜断面像を取得できる。したがって、実施例２の角膜厚測定光学系では、角膜全体における角膜厚を測定できる。
【００６４】
（角膜残存厚算出）
図１０の光学系により、眼屈折力と、角膜表面曲率と、角膜厚との角膜Ｅｃの全域における分布が求められる。全域における角膜表面曲率分布および角膜厚が求められるため、角膜Ｅｃの三次元像を作成することができる。そして、演算部３０５は、式６〜式８、式１０、式１１を用いて術後角膜表面曲率を角膜Ｅｃの全域において算出することで、手術後の三次元的な角膜表面形状が得られる。たとえば、演算部３０５が三次元モデリング機能を有し、術前角膜形状モデルおよび術後角膜表面形状モデルを作成する。そして、演算部３０５は、図２（ｂ）のように直径Φａのエリアで交わるように術後術前角膜形状をフィットさせ、術後角膜形状モデルを作成する。そして、演算部３０５は、術後角膜形状モデルにおける角膜表面と角膜裏面間の最薄部を、角膜残存厚ｔｒとして算出する。
【００６５】
実施例２においては、角膜Ｅｃの全域における角膜厚が求められるため、遠視矯正の場合の角膜残存厚も正確に算出できる。図１１は、遠視矯正を施した場合の角膜の断面模式図である。術後には、角膜表面曲率が小さくなるように角膜切除が行われる。遠視矯正の場合は、図１１に示すように、手術前の角膜中心部において主術後の角膜が接するようにフィットさせればよい。そして、角膜切除領域２０２の直径Φａ範囲内で、手術後の角膜表面と角膜裏面における最薄部を角膜残存厚ｔｒとして算出する。
【００６６】
実施例２にかかる眼科装置１ｂのシステム構成および処理フローは、実施例１と共通である（図６、図７、図９参照）。
実施例２によれば、実施例１と同様の効果を奏することができる。さらに、実施例２によれば、眼屈折力と角膜表面曲率と角膜厚の角膜Ｅｃの全域における分布を測定することで、より正確な角膜屈折矯正の手術の適応判定が行える。
【実施例３】
【００６７】
実施例１，２では、眼屈折力、角膜表面曲率および角膜厚の測定を行い、これら三種類の眼特性をもとに角膜屈折矯正の手術の適応判定を行った。この場合には、角膜切除領域２０２の広さとして、ユーザーが所有する手術機器における一般値などを用いることができる。しかし、暗所瞳孔径が角膜切除領域２０２の広さよりも広い場合には、暗所において角膜切除領域２０２の外側からの光も眼底に照射される。角膜切除領域２０２の外側からの光は眼底Ｅｆにうまく結像しない。このため、ハロやグレアが生じるおそれがある。そこで、実施例３では、眼屈折力と角膜表面曲率と角膜厚に、暗所瞳孔径を加えた四種類の眼特性の測定を行う。そして、暗所瞳孔径に応じた角膜切除領域２０２の広さを用いることで、角膜屈折矯正の手術の適応判定を行う。例えば、暗所瞳孔径の測定値に、瞳孔径測定の誤差や手術機械のアライメント精度などに応じたマージンを加えた値を、角膜切除領域２０２の広さ（直径）に決定することができる。これにより、術後にハロやグレアを生じさせないような、適切な角膜屈折矯正の手術の適応判定が行える。
【００６８】
（瞳孔径測定光学系）
図１を用いて説明する。暗所瞳孔径の測定は、前眼部観察光学系を有する図１に示した光学系配置により行うことができる。光源１２８から被検眼Ｅに至る光路０６は、前眼部観察光学系における投影系である。光源１２８は、波長７８０ｎｍの光を照射する。前眼部観察系の受光系は、角膜表面曲率測定光学系と共通の受光系の光路を有する。前眼部で反射した光束は、角膜表面曲率測定光学系と共通の受光系の光路０４を通り、撮像素子１１５に投影される。これにより前眼部画像を得ることができる。演算部３０５は、アライメントが完了した時点での前眼部画像から、瞳孔Ｅｐのエッジを抽出し瞳孔径を算出することができる。なお、図１０における光学系には、前眼部観察光学系を記載していないが、図１同様に、波長７８０ｎｍの光を照射する光源１２８を設けることで、瞳孔径を算出することができる。
【００６９】
図１２は、実施例３にかかる眼科装置１ｃのシステムの一例を示すシステムブロック図である。実施例３にかかる眼科装置１ｃのシステムは、実施例１に係る眼科装置１ａのシステムに、暗所瞳孔径測定モード選択部３１３と瞳孔径測定部３１４とが追加された構成を有する。なお、実施例１と共通の構成については説明を省略する。暗所瞳孔径測定モード選択部３１３は、ユーザーが暗所瞳孔径測定モードを選択する操作を行う操作部である。瞳孔径測定部３１４は、前記の前眼部観察光学系を有する。
【００７０】
次に、図１３のフローチャートを用い、実施例３にかかる眼科装置１ｃの動作を説明する。暗所瞳孔径の測定には、被検者を暗所に慣れさせ瞳孔Ｅｐを十分に開かせる、または、散瞳剤を用いて強制的に瞳孔Ｅｐを開かせるといった手間がかかる。このため、暗所瞳孔径の測定を全ての被検者に対して行うと、スクリーニングの効率を低下させるおそれがある。そこで、眼科装置１ｃは、暗所瞳孔径の測定を、必要に応じて選択的に行えるようにするため、暗所瞳孔径測定モードを有する。暗所瞳孔径測定モードは、眼屈折力と角膜表面曲率と角膜厚の測定の前もしくはそれらの間に選択可能とする。例えば、ユーザーは、他の検査の流れから散瞳剤を点眼したタイミングや、被検者が角膜屈折矯正の手術に対する詳細な検査を希望するなど特別な場合のみにおいて、暗所瞳孔径測定モードを適応すれば良い。
【００７１】
まず、ユーザーが、暗所瞳孔径測定モード選択部３１３を操作し、暗所瞳孔径測定モードに設定したものとする。
ステップＳ２０１では、制御部３０４は、ユーザーによる暗所瞳孔径測定モード選択部３１３の操作を検出すると、暗所瞳孔径測定モードで動作する。暗所瞳孔径測定モードでは、制御部３０４は、眼屈折力、角膜表面曲率、角膜厚、最大瞳孔径の四種類の眼特性の測定がすべて完了するまでは、測定終了信号を発信しない。なお、暗所瞳孔径測定モードが選択されない場合には、図１３に示すフローチャートから暗所瞳孔径を測定するステップがなくなる。この場合には、実施例１，２における測定フロー（図７）に従う。
【００７２】
次いで、ステップＳ２０２〜Ｓ２１５では、制御部３０４は、ユーザーにより選択された測定部を起動し、ユーザーによる選択にしたがって、最大瞳孔径と眼屈折力と角膜表面曲率と角膜厚とを算出する。ここでは、最大瞳孔径、眼屈折力、角膜表面曲率、角膜厚の順に測定を行う処理を示すが、この順序に限定されるものではない。ユーザーは、任意の順序で各操作部を選択でき、制御部３０４は、ユーザーによる選択にしたがって測定を行う。
【００７３】
ステップＳ２０２では、制御部３０４は、ユーザーの操作部３０２への操作に応じて被検眼Ｅのアライメントを行い、瞳孔径測定部３１４を制御して被検眼Ｅの暗所瞳孔径を測定する。被検眼Ｅのアライメントは、実施例１と同様である。制御部３０４は、暗所瞳孔径の測定後、測定データをメモリー３１０に記憶する。そしてステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０３では、判定処理部３０６は、暗所瞳孔径の測定データに基づいて、角膜屈折矯正の手術の適応判定を行う。たとえば、判定処理部３０６は、暗所瞳孔径の測定データと、あらかじめ判定処理部３０６に登録されている閾値を比較することにより、手術適応判定を行う。適応判定において手術適応不可と判定された場合には、ステップＳ２０４に進む。適応可と判定された場合には、ステップＳ２０４を経ずにステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０４では、制御部３０４は、警告出力手段の一例として、警告を発信するか、または測定データに警告表示を付加することをメモリー３１０に記憶する。
ステップＳ２０５では、演算部３０５は、測定された暗所瞳孔径を角膜切除領域広さに変換する。この場合には、制御部３０４は、変換した角膜切除領域広さをメモリー３１０に記憶しても良い。
【００７４】
なお、暗所瞳孔径の測定には手間がかかる。そこで、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理の実行に代えて、別途測定された暗所瞳孔径の入力を受け付ける構成であってもよい。この場合には、ユーザーは、入力部３０３を介して、別途測定した暗所瞳孔径を制御部３０４に入力することになる。ユーザーによる暗所瞳孔径の測定結果の入力があった場合には、制御部３０４は、暗所瞳孔径が測定されたものと認識する（ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理が実行されたものとみなす）。
【００７５】
ステップＳ２０６以降は、図７に示す実施例１，２のステップＳ１０１以降と基本的には共通である。ただし、ステップＳ２１６においては、制御部３０４は、眼屈折力と、角膜表面曲率と、角膜厚と、最大瞳孔径の四種類の眼特性の測定がすべて完了した場合には、信号制御手段として、全ての眼特性の測定が終了したことを示す測定終了信号を発信する。なお、ステップＳ２１６は、終了信号発信ステップの一例である。また、ステップＳ２２１においては、制御部３０４は、図８における表示形式に、最大瞳孔径の測定値や判定結果も含めて表示することができる。
【００７６】
以上のように、眼屈折力、角膜表面曲率および角膜厚の測定に加えて、暗所瞳孔径の測定を行い角膜屈折矯正の手術の適応判定を行う。これにより、手術後のハロやフレアといった問題を回避できる。
【００７７】
ここで、制御部３０４のハードウェア構成について簡単に説明する。制御部３０４には、たとえば、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを有するコンピュータが適用される。ＲＯＭには、眼科装置１ａ，１ｂ，１ｃを制御するためのコンピュータプログラムが、コンピュータ読取り可能に格納されている。そして、ＣＰＵがＲＯＭからこのコンピュータプログラムを読み出し、ＲＡＭに展開して実行する。これにより、コンピュータは、演算部３０５と判定処理部３０６とを含む制御部３０４として機能し、図７や図１３のフローチャートに示す処理が実行される。また、この処理の過程において、コンピュータは、式１〜式１３に示す演算を行う。
【００７８】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、前記実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００７９】
（その他の実施形態）
上述した実施形態の目的は、次のような方法によっても達成される。すなわち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、本発明には次のような場合も含まれる。すなわち、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【００８０】
さらに、次のような場合も本発明に含まれる。すなわち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリーに書込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。
【図１】
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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２】
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