(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのコントラスト視標を並べて呈示するコントラスト視標呈示部と；
被検者の前眼部の画像を形成し、前記被検者の瞳孔領域の直径又は／及び面積を測定する瞳孔データ測定部と；
前記コントラスト視標呈示部が前記２つのコントラスト視標を呈示するタイミングに基づいて、前記瞳孔データ測定部の測定タイミングを形成する測定タイミング形成部と；
前記瞳孔データ測定部で測定した前記被検者の瞳孔領域の前記直径又は／及び面積を入力し、当該瞳孔領域の前記直径又は／及び面積が所定値となるように、前記コントラスト視標の明るさ、背景照明の明るさ、又は前眼部照明部の明るさの少なくとも一つを調整する明るさ調整手段と；
を備えるコントラスト感度測定装置。
【請求項２】
２つのコントラスト視標を並べて呈示するコントラスト視標呈示部と；
被検者の前眼部の画像を形成し、前記被検者の瞳孔領域の直径又は／及び面積を測定する瞳孔データ測定部と；
前記コントラスト視標呈示部が前記２つのコントラスト視標を呈示するタイミングに基づいて、前記瞳孔データ測定部の測定タイミングを形成する測定タイミング形成部と；
前記被検者の網膜照度を略所定の値に保つように、前記コントラスト視標の明るさ、背景照明の明るさ、又は前眼部照明部の明るさの少なくとも一つを調整する明るさ調整手段と；
を備えるコントラスト感度測定装置。
【請求項３】
前記明るさ調整手段は；
前記コントラスト視標の明るさを調整する視標明るさ調整手段と；
前記視標明るさ調整手段に明るさ制御信号を送る視標明るさ制御手段と；
を有する請求項１又は請求項２に記載のコントラスト感度測定装置。
【請求項４】
前記明るさ調整手段は；
前記コントラスト視標の背景照明の明るさを調整する背景照明調整手段と；
前記背景照明調整手段に背景照明制御信号を送る背景照明制御手段と；
を有する請求項１又は請求項２に記載のコントラスト感度測定装置。
【請求項５】
前記明るさ調整手段は；
前眼部を照明する前眼部照明部と；
前記前眼部照明部の明るさを調整する照明制御信号を送る前眼部照明制御手段と；
を有する請求項１乃至請求項４の何れか一つに記載のコントラスト感度測定装置。
【請求項６】
さらに、前記被検眼の網膜照度を前記被検眼の瞳孔領域の直径又は／及び面積と前記コントラスト視標の明るさから演算する網膜照度演算手段と；
前記被検眼の網膜照度が略一定値となるように前記明るさ調整手段に対して前記コントラスト視標の明るさの調整信号を出力する網膜照度調整手段とを備え；
前記被検眼の網膜照度が略一定値の状態で、コントラスト感度測定を行うように構成されている；
請求項１乃至請求項５の何れか一つに記載のコントラスト感度測定装置。
【請求項７】
前記２つのコントラスト視標は；
一方がコントラストゼロの視標であり、他方がコントラスト感度を測定する為のコントラストを有する視標である請求項１乃至請求項６の何れか一つに記載のコントラスト感度測定装置。
【請求項８】
前記２つのコントラスト視標を、少なくとも２つの位置の一方にランダムに呈示するコントラスト視標呈示部と；
前記コントラスト視標呈示部が前記コントラスト視標を呈示するタイミングに基づいて、前記瞳孔データ測定部の測定タイミングを形成する測定タイミング形成部と；
を有する請求項１乃至請求項７の何れか一つに記載のコントラスト感度測定装置。
【請求項９】
前記瞳孔データ測定部は；
コントラスト感度測定前と測定の際における被検者の前眼部の画像を形成し、前記被検者の瞳孔領域の直径又は／及び面積を測定するように構成されている請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載のコントラスト感度測定装置。
【請求項１０】
記瞳孔データ測定部は；
前記コントラスト視標が呈示されたタイミング又は被検者の応答があったタイミングで、前記被検者の瞳孔領域の直径又は／及び面積を測定するように構成されている請求項１乃至請求項８の何れか一つに記載のコントラスト感度測定装置。
【請求項１１】
さらに、前記コントラスト視標呈示部の呈示視標の輝度を測定する輝度測定部と；
当該輝度測定部で測定された輝度に基づきコントラスト視標の輝度を校正する輝度校正部と；
を有する請求項１乃至請求項１０の何れか一つに記載のコントラスト感度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コントラストチャートを用いる視力検査に用いて好適なコントラスト感度の測定装置に関する。より詳しくは、レーザ眼科手術の施術時、眼鏡やコンタクトレンズによる視力の改善のように、被検者の眼球の収差を正確に定める場合に好適なコントラスト感度測定装置及び測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、角膜などをレーザにより変形するような眼科手術が試みられており、その際には、眼の収差を正確に測定することが重要になってきている。このような角膜手術や白内障手術の前後には、視機能検査が行われている。ここで、視機能検査には視力測定、低コントラストの視力測定（対比視力測定とも言う）、コントラスト感度測定（対比感度測定とも言う）が含まれる。
【０００３】
ここで、標準視力チャートによる一般視力検査は、高いコントラスト比の細かい対象物に対する視力をテストしている。そこで、例えば、白内障患者においては水晶体の混濁が光の散乱を引き起こし、眼底での像のコントラストを低下させているが、像の光学的な焦点位置のズレには影響を与えない。その結果、眼底での像がボンヤリしているが、白内障患者である検眼者には文字としては読めてしまう場合がある。また、角膜と水晶体の光学的歪により球面収差を生じている場合も、眼底での像がボンヤリしているが、検眼者には文字としては読めてしまう場合がある。
【０００４】
他方、最小のコントラストで特定の対象があるか検出する能力を示すコントラスト感度は、被検者の日常生活や社会生活における視覚能力を示す上で重要である。そこで、コントラスト感度の測定では、単一の空間周波数特性を調べるため、正弦波格子縞が用いられている。正弦波格子縞は、正弦波的に濃淡が変化している縞模様である。コントラスト感度は、縞模様を認めるのに必要な最低のコントラストを、いろいろな細かさ（空間周波数）において測定するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コントラスト感度は被検者（患者）が視力チャートを検査員の指示に従って読む形で行われていたため、以下の課題があった。
▲１▼単一の視力チャートを用いて検査しているので、繰り返し検査では被検者が視力チャートを覚えてしまうことが多かった。例えば、右目の後に左目を検査する場合、右目のほうが良いと、左目で見えなくても記憶により正答でき、被検者のコントラスト感度を正確に測定することが困難であった。
▲２▼コントラスト感度測定には、例えば１０分程度の時間がかかるため、臨床検査技師又は医師がその間、検査の作業に専念しなければならない。そこで、診療時間や検査時間が長くなるという課題があった。
▲３▼コントラスト感度測定には、被検者の瞳孔領の直径又は瞳孔領の面積が一定していることが望ましい。しかし、被検者の疲労度によって被検者の瞳孔領の直径又は瞳孔領の面積が変化して、理論的な被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積と異なるため、コントラスト感度測定が正確にできない。
【０００６】
本発明は、上述する課題を解決したもので、被検者のコントラスト感度を正確に測定することが可能で、且つ検査時間が短くて済むコントラスト感度測定装置並びに測定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明によるコントラスト感度測定装置は、例えば図１に示すように、第１及び第２のコントラスト視標を並べて呈示するコントラスト視標呈示部１００と、被検者の前眼部の画像を形成し、前記被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を測定する瞳孔データ測定部２００と、コントラスト視標呈示部１００が前記第１及び第２のコントラスト視標を呈示するタイミングに基づいて、瞳孔データ測定部２００の測定タイミングを形成する測定タイミング形成部３００とを備えている。ここで、「瞳孔領の直径又は／及び面積」とは瞳孔データに相当するもので、具体的には瞳孔領の直径又は面積の一方、若しくは直径と面積の両方をいう。
【０００８】
このように構成された装置においては、コントラスト視標呈示部１００は第１及び第２のコントラスト視標を並べて呈示するので、測定に有効な情報を含む側のコントラスト視標を第１と第２のコントラスト視標で自由に選択することができる。そこで、被検者のコントラスト視標の配置に関する直前の記憶が役に立たず、被検者に視覚認識されるコントラスト視標の配置に基づいて、正確なコントラスト感度を測定できる。瞳孔データ測定部２００は、被検者の瞳孔領の直径又は面積の一方、若しくは直径と面積の両方を測定しているので、被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を一定にするようにコントラスト視標呈示部１００側で対処でき、測定環境の自由度が高まる。測定タイミング形成部３００により、測定が自動化されて、検査技師や医師にとって操作が容易になる。
【０００９】
好ましくは、前記第１及び第２のコントラスト視標は、一方がコントラストゼロの視標であり、他方がコントラスト感度を測定する為のコントラストを有する視標である構成とするとよい。この場合、第１及び第２のコントラスト視標は、背景部分の明度と異なる明るさにしてもよく、また同一でも良い。コントラスト感度の測定として有効なコントラスト視標は、第１又は第２のコントラスト視標の一方とするのがよい。
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明によるコントラスト感度の測定装置は、例えば図１に示すように、コントラスト視標を、少なくとも２つの位置の一方にランダムに呈示するコントラスト視標呈示部１００と、被検者の前眼部の画像を形成し、前記被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を測定する瞳孔データ測定部２００と、コントラスト視標呈示部１００が前記コントラスト視標を呈示するタイミングに基づいて、瞳孔データ測定部２００の測定タイミングを形成する測定タイミング形成部３００とを備えている。
【００１１】
好ましくは、コントラスト視標呈示部１００は、コントラスト視標の明るさを調整する視標明度調整手段１２５と、瞳孔データ測定部２００で測定した前記被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を入力し、当該瞳孔領の直径又は／及び面積が所定値となるように、視標明度調整手段１２５に明度制御信号を送る視標明度制御手段１２０とを備えている。このように構成すると、コントラスト視標の明るさを調整して、被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を一定にすることができ、正確なコントラスト感度を測定できる。
【００１２】
好ましくは、コントラスト視標呈示部１００は、コントラスト視標の背景照明を調整する背景照明調整手段１４５と、瞳孔データ測定部２００で測定した前記被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を入力し、当該瞳孔領の直径又は／及び面積が所定値となるように、背景照明調整手段１４５に背景照明制御信号を送る背景照明制御手段１４０とを備えている。このように構成すると、コントラスト視標の背景照明を調整して、被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を一定にすることができ、正確なコントラスト感度を測定できる。
【００１３】
好ましくは、例えば図１に示すように、コントラスト視標呈示部１００は、被検者の網膜照度を略所定の値に保つように、前記コントラスト視標の明るさ、又は背景照明の照度の少なくとも一方を調整する明度／照度調整手段（１２０、１４０）を備えている。昼間や夜間のように明るさの著しく異なる環境であっても、被検者の網膜照度を略所定の値に保つことで、コントラスト感度を測定する環境を一定にすることができ、正確なコントラスト感度の測定ができる。
【００１４】
好ましくは、瞳孔データ測定部２００は、コントラスト感度測定前と測定の際における被検者の前眼部４０１の画像を形成し、前記被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を測定するように構成されている。このように構成すると、被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を一定にするようにコントラスト視標呈示部１００側で対処するのが容易となり、例えば調整量に行き過ぎがあった場合や過小であった場合に、次回に調整すべき量が容易に判断できる。
【００１５】
好ましくは、瞳孔データ測定部２００は、前記コントラスト視標が呈示されたタイミング又は、被検者の応答があったタイミングで測定された被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を測定するように構成されている。被検者の応答タイミングは、例えばマウスのような被検者応答装置３１０の応答があったタイミングや、被検者の口頭による応答のあったタイミングを検査技師により入力して行う。
【００１６】
好ましくは、例えば図１に示すように、さらに、前眼部を照明する前眼部照明部５００と、瞳孔データ測定部２００で測定した前記被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を入力し、当該瞳孔領の直径又は／及び面積が所定値となるように、前眼部照明部５００に照明制御信号を送る前眼部照明制御手段５１０とを備えている。このように構成すると、前眼部照明部５００を調整して、被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を一定にすることができ、正確なコントラスト感度を測定できる。
【００１７】
好ましくは、例えば図９に示すように、さらに、コントラスト視標呈示部１００の呈示視標の輝度を測定する輝度測定部１６０と、輝度測定部１６０で測定された輝度に基づきコントラスト視標の輝度を校正する輝度校正部１６２とを備えている。例えば、輝度校正部１６２は、校正信号をコントラスト視標呈示部１００の視標明度調整手段１２５に送ることで、校正を行う構成とするとよい。
【００１８】
好ましくは、例えば図９に示すように、さらに、被検眼の網膜照度を前記被検眼の瞳孔領の直径又は／及び面積と前記コントラスト視標の明るさから演算する網膜照度演算手段５５０と、前記被検眼の網膜照度が略一定値となるように調整信号を出力する網膜照度調整手段５６０とを備え、前記被検眼の網膜照度が略一定値の状態で、コントラスト感度測定を行うように構成されている。網膜照度調整手段５６０は、例えば視標明度調整手段１２５に対してコントラスト視標の明るさの調整信号を出力し、背景照明調整手段１４５に対してコントラスト視標の背景照明の明るさの調整信号を出力し、若しくは前眼部照明制御手段５１０に対して前眼部照明部５００の明るさの調整信号を出力する構成とするとよい。
【００１９】
前記目的を達成するために、本発明によるコントラスト感度測定方法は、例えば図１に示すように、２つのコントラスト視標を並べて呈示すると共に、少なくとも一方のコントラスト視標をコントラスト感度検査に有用なコントラスト視標として呈示し；前記２つのコントラスト視標を呈示するタイミングに基づいて、被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を測定する測定タイミング信号を生成し；前記測定タイミング信号のタイミングで被検者の前眼部の画像を形成して、前記被検者の瞳孔領の直径又は／及び面積を測定する工程を有している。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号又は類似符号を付し、重複した説明は省略する。図１は本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する構成図で、光学系と制御系を同一図面に表している。図において、コントラスト視標呈示部１００は、第１照明光学系１１０、テスト視標表示制御部１２０、第２照明光学系１３０、ペデスタル視標表示制御部１４０を備えている。
【００２１】
第１照明光学系１１０は、主としてコントラスト視標等のテスト視標を形成するもので、光源１１１、コンデンサーレンズ１１２、視標交換用回転モータ１１３、視標板１１４、ＮＤフィルタ１１５、倍率補正レンズ１１６、及び拡散板１１７を備えている。コンデンサーレンズ１１２は、光源１１１から照射された光を平行光束にする。視標板１１４には、コントラスト視標として、ガボール刺激のような空間周波数特性の測定に適するコントラスト感度用テスト視標が、各種の文字が所定の大きさで印刷されている。コントラスト感度用視標では、空間周波数が３ｍの視距離で１．５、３、６、１２、１８[cycles/deg]となる縞模様が描かれている。
【００２２】
ＮＤ（Neutral Density）フィルタ１１５は、６０％透過や４０％透過のように光量だけ変えるフィルタで、偏光等は行わない。倍率補正レンズ１１６は、無限遠（０ディオプター）や５メートル（０．２ディオプター）などの焦点距離を有するもので、倍率補正レンズ１１６を入れ替える調整をして、被検者にテスト視標を呈示している。拡散板１１７は、コンデンサーレンズ１１２から放射される光を拡散させて、光量分布を均一にしている。
【００２３】
テスト視標表示制御部１２０は、視標交換用回転モータ１１３を駆動して視標板１１４を適切な位置で停止させ、被検者に適切なテスト視標を呈示できるように制御している。さらに、テスト視標表示制御部１２０は、視標明度調整手段１２５に明度制御信号を送る視標明度制御手段としても機能しており、瞳孔データ測定部２００で測定した被検者の瞳孔領の直径（瞳径）を入力し、瞳径が所定値となるようにコントラスト視標の明るさを調整する制御信号を出力する。視標明度調整手段１２５は、コントラスト視標の明るさを調整するもので、例えば光源１１１の光量を調整するために電力を調整したり、透光量を調整するＮＤフィルタ１１５を交換したりする。
【００２４】
第２照明光学系１３０は、主としてペデスタル視標のような背景を形成するもので、光源１３１、コンデンサーレンズ１３２、視標交換用回転モータ１３３、視標板１３４、ＮＤフィルタ１３５、倍率補正レンズ１３６、及び拡散板１３７を備えている。第２照明光学系１３０は、概ね第１照明光学系１１０と同様の光学部品で構成されているが、視標板１３４に印刷されている視標が背景である点で相違している。コントラスト感度用視標では、所定の空間周波数であって所定のコントラストのテスト視標が印刷されているため、異なるテスト視標間でほぼ同じ明るさになるように背景の明るさが調整されるべく印刷されている。ここで、コントラストは、ペデスタル視標の透過率とテスト視標の透過率の差として与えられる。また、ペデスタル視標には１００％透過に代えて、例えば白色雑音（white noise）やフィルタリングした帯域制限ノイズ刺激を用いてもよい。
【００２５】
ペデスタル視標表示制御部１４０は、視標交換用回転モータ１３３を駆動して視標板１３４を適切な位置で停止させ、テスト視標に対応するコントラスト又は明るさのペデスタル視標を被検者に呈示できるように制御している。さらに、ペデスタル視標表示制御部１４０は、背景照明制御手段としても機能しており、瞳孔データ測定部２００で測定した被検者の瞳径を入力し、瞳径が所定値となるように、背景照明調整手段１４５に背景照明制御信号を送る。背景照明調整手段１４５は、コントラスト視標の背景照明を調整するもので、例えば光源１３１の光量を調整するために電力を調整したり、透光量を調整するＮＤフィルタ１３５を交換したりする。
【００２６】
第１照明光学系１１０から送られるテスト視標（コントラスト視標）と、第２照明光学系１３０から送られるペデスタル視標（背景照明）は、ミラー１５１によって同一光路上に重畳され、第１ミラーとしての分光ミラー１５２を透過して、第２ミラーとしての凹面鏡１５３で反射され、再び分光ミラー１５２で反射されて被検者の前眼部４０１に送られる。ミラー１５１は、例えばハーフミラーでもよく、また光源１１１、１３１で必要とする光量に適合させて透過率と反射率の割合を定めてもよい。ミラー１５１の透過率と反射率の割合を適宜に定めることで、ＮＤフィルタ１１５、１３５で恒常的に光を減衰させる場合に比較して、エネルギ効率が高まる。
【００２７】
瞳孔データ測定部２００は、受光素子２０１、受光カメラレンズ系２０２、瞳径測定演算部２２０を備えている。視標に関する光学系が可視波長を使用するので、瞳孔データ測定部２００は近赤外光を使用してもよく、またテスト視標とは異なる波長の可視光を使用してもよい。受光素子２０１は例えば電荷結合素子（CCD: Charged-Coupled Device）のような平面的な画像を受信できる素子を用いる。受光カメラレンズ系２０２は受光素子２０１上に最適な倍率で瞳孔の像を投影できるように、倍率の調整をしている。受光素子２０１で受光される被検者の前眼部４０１の画像に含まれる瞳孔の像は、両眼と片眼の場合がある。瞳径測定演算部２２０は、受光素子２０１の受光した前眼部４０１の画像を画像処理及び画像認識して、実時間で瞳孔径を出力する。
【００２８】
測定タイミング形成部としての中央演算装置３００は、コントラスト視標呈示部１００がコントラスト視標を被検者の前眼部４０１に呈示するタイミング、又は被検者の応答があったタイミングを基準として、瞳孔データ測定部２００による被検者の瞳径測定を行うタイミング信号を生成する。さらに、中央演算装置３００はコントラスト視標呈示部１００が呈示するコントラストと視力情報、並びに瞳孔データ測定部２００による被検者の瞳径情報を結合して処理する機能も有する。被検者応答装置３１０は、被検者のコントラスト視標に対する応答を入力するもので、例えばマウスなどのＩ／Ｏ装置が用いられる。被検者応答装置３１０の出力信号は、中央演算装置３００に入力される。
【００２９】
被検者の被検眼４００は、解剖学的に公知のように、角膜等の前眼部４０１と水晶体４０２を有している。前眼部照明部５００は、前眼部４０１を照明するもので、例えば蛍光灯、白色電球、ＬＥＤ等が用いられる。前眼部照明制御手段５１０は、瞳孔データ測定部２００で測定した被検者の瞳径を入力し、瞳径が所定値となるように、前眼部照明部５００に照明制御信号を送るもので、例えば前眼部照明部５００に供給する電流や電圧を制御して、前眼部照明部５００の明るさを制御する。
【００３０】
図２はコントラスト感度用視標を用いたコントラストの説明図で、（Ａ）は被検者の前眼部に投影されるガボール刺激の平面図、（Ｂ）は（Ａ）の平面図のＢ−Ｂ方向のコントラストチャート輝度プロファイルを示している。輝度プロファイルのピーク間隔ｄが空間周波数に対応している。また、コントラスト１００％の場合には、ガボール刺激を用いたテスト視標ＴＭ100の輝度振幅が大きくなっているので、ペデスタル視標ＰＭ100の輝度はガボール刺激の最低値０．０８程度になっている。他方、コントラスト５０％の場合には、ガボール刺激を用いたテスト視標ＴＭ50の輝度振幅がテスト視標ＴＭ100より小さくなっているので、ペデスタル視標ＰＭ50の輝度はガボール刺激の最低値０．２８程度になっている。
【００３１】
即ち、ガボール刺激の平面図ではコントラストに応じてテスト視標の輝度振幅が相違するので、ガボール刺激の輝度振幅に応じた透過率のペデスタル視標が選択して、コントラスト感度用視標の明るさが等しくなるようにする必要がある。そこで、中央演算装置３００は、視標交換用回転モータ１１３、１３３を駆動して、視標板１１４、１３４を適切な組合せにする。なお、中央演算装置３００によって、光源１１１、１３１の光量、若しくはＮＤフィルタ１１５、１３５の透過率を適宜調整することによって、コントラスト感度用視標の明るさを等しくしても良い。
【００３２】
図３は本発明の第１の実施の形態を説明する流れ図で、被検者の瞳径が所定値となるようにテスト視標の明るさを調整する場合を説明している。コントラスト感度の測定が開始されると（Ｓ１００）、中央演算装置３００は測定基礎データを取込む（Ｓ１０２）。測定基礎データには、被検者の視力情報、瞳の波面データ、白内障、視神経の障害情報や、今回呈示するコントラスト感度用視標の空間周波数が含まれる。次に、瞳孔データ測定部２００により被検者の前眼部４０１の画像を形成して、被検者の瞳径を測定する（Ｓ１０４）。ペデスタル視標表示制御部１４０により、被検者の瞳径に応じて背景照度を調整して、テスト視標の呈示条件を設定する（Ｓ１０６）。なお、テスト視標表示制御部１２０により、被検者の瞳径に応じてテスト視標の明るさを調整して、テスト視標の呈示条件を設定してもよい。そして、瞳孔データ測定部２００により被検者の前眼部４０１の画像を形成して、被検者の瞳径を測定し（Ｓ１０７）、被検者の瞳径が所定値と一致しているか判断し（Ｓ１０８）、不一致であればＳ１０６に戻る。被検者の瞳径が所定値と一致していれば、テスト視標表示制御部１２０によりテスト視標としてのコントラスト感度用視標を呈示する（Ｓ１１０）。
【００３３】
コントラスト感度用視標の呈示に関しては、例えば上下法を用いる。上下法とは心理学的測定法の一種で、刺激呈示は１試行においてコントラスト有視標とコントラスト無視標を並べて一回呈示する強制選択法で、被検者はガボール刺激のある位置を答えるものである。一回のコントラスト感度用視標の呈示は、まずバックグランドを被検者に呈示し、次にガボール刺激を呈示し、被検者の応答を記憶する。そして、中央演算装置３００は、測定終了までガボール刺激を被検者に呈示するものである。なお、上下法に代わる呈示方式として、極限法、調整法、恒常法、ＰＥＳＴ、ＱＵＥＳＴ等がある。視標の呈示例を図４に示す。図４（Ａ）は左側にコントラストの大きな視標を示し、右側にコントラスト無視標を並べてある。図４（Ｂ）は右側にコントラストの大きな視標を示し、左側にコントラスト無視標を並べてある。
【００３４】
次に、被検者は呈示されたコントラスト感度用視標に対して応答を行う（Ｓ１１２）。コントラスト感度用視標の呈示が上下法の場合は、上下法の刺激呈示が２者択一の強制選択法(2 alternative forced choice; ２ＡＦＣ法)であるため、被検者はガボール刺激のある位置を応答する。被検者の応答は、マウスのような被検者応答装置でもよく、また音声でも良い。検査技師又は中央演算装置３００は、テスト視標表示制御部１２０でのテスト視標の呈示と被検者の応答を対比して、被検者の応答の適否を判断する（Ｓ１１４）。そして、中央演算装置３００によってコントラスト感度用視標の呈示条件、応答の適否、被検者の瞳径等が記憶される（Ｓ１１６）。そして、検査技師又は中央演算装置３００はテスト視標の呈示回数が終了基準、例えば図６の様に正答から誤答への切換りと誤答から正答への切換りが夫々５回、に到達したかを判断し（Ｓ１１８）、未了であればテスト視標の呈示条件を変更して（Ｓ１２０）、Ｓ１０４に戻る。
【００３５】
テスト視標の呈示回数が終了基準値に到達していれば、所定のコントラスト感度用視標の空間周波数に対する検査が終了したか判断し（Ｓ１２２）、未了であればＳ１０２に戻って、この空間周波数の測定を継続する。所定の空間周波数に対する検査が終了していれば、応答データを処理して（Ｓ１２４）、測定結果を表示する（Ｓ１２６）。次に、測定する他のコントラスト感度用視標の空間周波数があるかとか応答の履歴を判断して、測定終了か判断し（Ｓ１２８）、未了であればＳ１０２に戻って、他の空間周波数の測定を継続したり、或いは再検査を行う。測定終了であれば、被検者のコントラスト感度測定が終了する。なお、一回のコントラスト感度用視標の呈示時間は、臨床的には例えば１〜３秒間、特に好ましくは２秒間が適当である。
【００３６】
図５は図３の上下法によるコントラスト変化の一例を示す図で、縦軸にコントラスト、横軸に刺激回数をとってある。コントラスト１００％（１とする）をスタート点にして、被検者が正解する毎に対数ステップで０．１刻みで刺激のコントラストを下げて行き、逆に不正解のときは４ステップ、刺激のコントラストを上げる。測定終了は、例えば不正解が上下それぞれ５回発生したときとする。この場合の被検者のコントラスト閾値は、例えば不正解となったコントラスト閾値の１０回の平均値とし、例えば０．０６（＝１０-1.2）となる。コントラスト感度は、被検者について求めたコントラスト閾値の逆数となる。
【００３７】
また、上下法によるコントラスト測定で得られた結果を、コントラストレベルで５段階程度にまとめ直してから、統計解析手法の一つであるプロビット解析によってコントラスト閾値の平均値ｓ0と分散σとを求めることができる。
【００３８】
図６は異なる空間周波数のコントラスト感度用視標に対する被検者の応答履歴の一例を示す図で、（Ａ）は３ｃｐｄ（[cycles/deg]）、（Ｂ）は６ｃｐｄ、（Ｃ）は１２ｃｐｄ、（Ｄ）は１８ｃｐｄの縞模様の場合を示している。各空間周波数に対する被検者の応答履歴は、概ね図５のコントラスト測定と類似するパターンとなっている。
【００３９】
図７はコントラスト感度と空間周波数の関係を示す図である。異なる空間周波数に対する被検者の応答履歴により、空間周波数毎のコントラスト閾値が求まる。そこで、中央演算装置３００によってコントラスト閾値の逆数をとって、コントラスト感度を求める。一般に被検者のコントラスト感度は、空間周波数が３〜６ｃｐｄで極大値をとり、空間周波数が１０ｃｐｄ以上に増加すると、徐々に低下する傾向がある。なお、コントラスト感度の空間周波数に対する標準パターンと比較して、一部の空間周波数に異常値のあるときは、被検者の瞳や視神経に病的な異常のある場合があるので、コントラスト感度測定は眼科検診として適している。
【００４０】
図８は本発明の第２の実施の形態を説明する流れ図で、被検者の瞳径が所定値となるように前眼部照明部の明るさを調整する場合を説明している。Ｓ２００〜Ｓ２０４は、前述の図３のＳ１００〜Ｓ１０４と夫々対応している。Ｓ２０６では、前眼部照明制御手段５１０により、被検者の瞳径に応じて照明制御信号を送り、前眼部照明部５００による前眼部４０１の照度を調整する。そして、瞳孔データ測定部２００により被検者の前眼部の画像を形成して、被検者の瞳径を測定し（Ｓ２０７）、被検者の瞳径が所定値と一致しているか判断し（Ｓ２０８）、不一致であればＳ２０６に戻る。被検者の瞳径が所定値と一致していれば、テスト視標表示制御部１２０によりテスト視標としてのコントラスト感度用視標を呈示する（Ｓ２１０）。なお、Ｓ２１０〜Ｓ２３０は、前述の図３のＳ１１０〜Ｓ１３０と夫々対応している。
【００４１】
図９は本発明の第３及び第４の実施の形態を説明する構成図で、光学系と制御系を同一図面に表している。なお、図９において前記図１と同一作用をするものには同一符号を付して、説明を省略する。図において、輝度測定部１６０は、コントラスト視標呈示部１００の呈示視標の輝度を測定するもので、例えば照度計や視感度フィルタを省略したパワーメータを用いる。照度計で測定した数値はｃｄ（カンデラ）であり、呈示視標の輝度は［ｃｄ／ｍ２］である。照度計の設置場所は、例えば受光カメラレンズ系２０２と前眼部４０１との間の光路である。コントラスト視標の表示装置として、例えばＣＲＴモニタや液晶表示装置を用いる場合には、照度と輝度はほとんど比例するから、照度を測定することでＣＲＴモニタの輝度を実質的に測定できる。輝度校正部１６２は、輝度測定部１６０で測定された輝度に基づきコントラスト視標の輝度を校正する。輝度校正部１６２での校正により、コントラスト視標呈示部１００の経年変化による影響が除去される。
【００４２】
網膜照度演算手段５５０は、被検眼の網膜照度を瞳孔データ測定部２００で測定された被検眼の瞳孔領の直径又はより好ましくは面積と、テスト視標表示制御部１２０で呈示されるコントラスト視標の明るさ、特に輝度から演算する。瞳孔領の面積をＡ［ｍｍ２］、視標の輝度をＬ［ｃｄ／ｍ２］とすると、網膜照度Ｔは次式により定まる。
Ｔ＝Ａ／Ｌ                                  （１）
ここで、網膜照度Ｔの単位はトローランド(Troland, td)である。
【００４３】
網膜照度調整手段５６０は、被検眼の網膜照度が略一定値となるように調整信号を出力するもので、例えば視標明度調整手段１２５に対してコントラスト視標の明るさの調整信号を出力し、背景照明調整手段１４５に対してコントラスト視標の背景照明の明るさの調整信号を出力し、若しくは前眼部照明制御手段５１０に対して前眼部照明部５００の明るさの調整信号を出力する。コントラスト感度は、被検眼の網膜照度に依存して変化する（例えば、昼間と朝夕ではコントラスト感度が変化する）ので、被検眼の網膜照度を一定にするのが望ましい為である。
【００４４】
図１０は本発明の第３の実施の形態を説明する流れ図で、被検者の網膜照度が所定値となるように明るさを調整する場合を説明している。Ｓ３００〜Ｓ３０４は、前述の図３のＳ１００〜Ｓ１０４と夫々対応している。Ｓ３０６では、網膜照度演算手段５５０により被検者の網膜照度を演算する。そして、網膜照度調整手段５６０により、被検眼の網膜照度が略一定値となるように調整信号を視標明度調整手段１２５、背景照明調整手段１４５、又は前眼部照明制御手段５１０に出力する。なお、Ｓ３１０〜Ｓ３３０は、前述の図３のＳ１１０〜Ｓ１３０と夫々対応している。
【００４５】
図１１は本発明の第４の実施の形態を説明する流れ図で、一律のコントラスト視標の明るさでコントラスト感度を測定した際の被検者の瞳径を測定し、所定の瞳径でのコントラスト感度に換算する場合を説明している。Ｓ４００〜Ｓ４０４は、前述の図３のＳ１００〜Ｓ１０４と夫々対応している。Ｓ４０６では、被検者の瞳径に応じて背景照度やテスト視標を調整する。Ｓ４１０〜Ｓ４２２は、前述の図３のＳ１１０〜Ｓ１２２と夫々対応している。
【００４６】
Ｓ４２４の応答データの処理においては、コントラスト感度を測定した際の被検者の瞳径を用いて、基準となる瞳径で測定した場合のコントラスト感度に換算する。コントラスト感度は、被検眼の瞳径に依存して変化するので、被検眼の瞳径を一定にするのが望ましいが、他方で瞳径の応答速度は数十秒〜数分程度の時定数がある。そこで、測定を迅速に行いつつ精度を高めるには、Ｓ４２４の応答データの処理を行うのが良い。Ｓ４２６〜Ｓ４３０は、前述の図３のＳ１２６〜Ｓ１３０と夫々対応している。
【００４７】
なお、上記実施の形態においては、第１照明光学系１１０からテスト視標を送り、第２照明光学系１３０からペデスタル視標を送る場合を示したが、視標板１１４、１３４を入れ替えることで、第１照明光学系１１０からペデスタル視標を送り、第２照明光学系１３０からテスト視標を送る構成としてもよい。また、視標板１１４を用いてペデスタル視標とテスト視標のコントラストを変更する構成を示したが、光源１３１と光源１１１の光量を変更させる構成や、ＮＤフィルタ１３５とＮＤフィルタ１１５の透過率（濃度）を変更させる構成でもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態においては、被検者の片眼毎にコントラスト感度を測定する場合を示したが、被検者の両眼を同時に測定する場合は被検者が偏光メガネを装着することで、本格的なステレオテストも可能となる。さらに、上記実施の形態においては、視標明度制御手段としての機能を有するテスト視標表示制御部１２０、視標明度調整手段１２５、背景照明制御手段としての機能を有するペデスタル視標表示制御部１４０、並びに背景照明調整手段１４５がコントラスト視標呈示部１００に設けられている場合を説明したが、中央演算装置３００側に設けられていても良い。中央演算装置３００側に視標明度制御手段としての機能を有するテスト視標表示制御部１２０、視標明度調整手段１２５、背景照明制御手段としての機能を有するペデスタル視標表示制御部１４０、並びに背景照明調整手段１４５が設けられている場合であっても、これらテスト視標表示制御部１２０、視標明度調整手段１２５、ペデスタル視標表示制御部１４０、並びに背景照明調整手段１４５が第１照明光学系１１０や第２照明光学系１３０と一体に機能していればよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明のコントラスト感度測定装置によれば、第１及び第２のコントラスト視標を並べて呈示するコントラスト視標呈示部と、被検者の前眼部の画像を形成し、前記被検者の瞳径を測定する瞳孔データ測定部と、前記コントラスト視標呈示部が前記第１及び第２のコントラスト視標を呈示するタイミングに基づいて、前記瞳孔データ測定部の測定タイミングを形成する測定タイミング形成部とを有する構成とした。そこで、被検者のコントラスト感度を正確に測定することが可能で、且つ検査時間が短くて済む。
【００５０】
また、本発明のコントラスト感度測定装置によれば、刺激提示と被検者応答の取り込みはコントラスト視標呈示部と測定タイミング形成部によって行われているため、検査技師又は医師はコントラスト感度検査時に被検者に異常が発生していないかどうかを診察するだけで良いので、検査時間が短くて済む。
【００５１】
さらに、本発明の実施の形態のように、コントラスト視標呈示部においては、呈示のたびにランダムに配置が更新される構成とすると、被検者の直前のコントラスト視標配置に関する記憶は役に立たず、被検者の応答はそのときの刺激から見える情報のみである。そこで、被検者のコントラスト感度を正確に測定することが可能となる。
【００５２】
また、本発明のコントラスト感度測定装置によれば、瞳孔データ測定部により被検者の瞳径を測定しているので、被検者の瞳径又は被検眼の網膜照度が略一定値となるように調整信号を視標明度調整手段、背景照明調整手段、又は前眼部照明制御手段に出力するように調整できるので、暗所での視機能検査においても非常に容易に検査可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する構成図である。
【図２】  コントラスト感度用視標を用いたコントラストの説明図である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態を説明する流れ図で、被検者の瞳径が所定値となるようにテスト視標の明るさを調整する場合を説明している。
【図４】  上下法で呈示されるコントラスト感度用視標の一例を示す説明図である。
【図５】  上下法によるコントラスト変化の一例を示す図である。
【図６】  異なる空間周波数のコントラスト感度用視標に対する被検者の応答履歴の一例を示す図である。
【図７】  コントラスト感度と空間周波数の関係を示す図である。
【図８】  本発明の第２の実施の形態を説明する流れ図で、被検者の瞳径が所定値となるように前眼部照明部の明るさを調整する場合を説明している。
【図９】  本発明の第３及び第４の実施の形態を説明する構成図である。
【図１０】  本発明の第３の実施の形態を説明する流れ図で、被検者の網膜照度が所定値となるように明るさを調整する場合を説明している。
【図１１】  本発明の第４の実施の形態を説明する流れ図で、一律のコントラスト視標の明るさでコントラスト感度を測定した際の被検者の瞳径を測定し、所定の瞳径でのコントラスト感度に換算する場合を説明している。
【符号の説明】
１００  コントラスト視標呈示部
１１０  第１照明光学系
１２０  テスト視標表示制御部（視標明度制御手段）
１３０  第２照明光学系
１４０  ペデスタル視標表示制御部（背景照明制御手段）
１５１、１５２、１５３  ミラー
２００  瞳孔データ測定部
３００  中央演算装置（測定タイミング形成部）
４００  被検眼
５００  前眼部照明部
５１０  前眼部照明制御手段
５５０  網膜照度演算手段
５６０  網膜照度調整手段
【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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