眼科装置以及眼科系统的制作方法

1.本发明涉及取得被检眼的眼特性的眼科装置、以及具备该眼科装置的眼科系统。


背景技术：

2.在眼科及眼镜店中，为了对被检眼的视力等视觉功能进行主观检查，设置有视标呈现装置及左右一对综合验光仪(phoropter)(矫正装置)(参照专利文献1)。视标呈现装置向被检眼呈现朗多环视标等视标图表。在各综合验光仪中，形成有检查窗，并且将具有度数不同的多个试镜片的镜片盘收纳为能够旋转。各综合验光仪通过使镜片盘旋转而在与检查窗对应的位置配置一个或多个试镜片。在被检眼的视力的主观检查中，被检者一边透过左右的检查窗的一方或双方而观察视标呈现装置所呈现的视标图表，一边回答来自检查者的提问。
3.在各综合验光仪中，对于最初配置在与检查窗对应的位置的试镜片的种类(度数)，例如基于波前传感器那样的进行被检眼的眼屈光度等眼特性的客观测定的眼科装置的测定结果来确定(参照专利文献2及3)。该眼科装置例如如专利文献4所记载那样能够与各综合验光仪一体化。
4.在先技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2001-346762号公报
7.专利文献2：日本特开2017-169601号公报
8.专利文献3：日本特开2014-30573号公报
9.专利文献4：美国专利第9462939号说明书


技术实现要素：

10.发明要解决的课题
11.然而，在进行客观测定的眼科装置与各综合验光仪没有一体化的情况下，需要由检查者将眼科装置的测定结果向各综合验光仪的控制器输入，而无法直接将该测定结果从眼科装置向控制器输入。另外，在该情况下，无法通过眼科装置实时且连续地测定正透过检查窗观察视标图表的被检眼的眼特性，进而无法将该测定结果反馈至各综合验光仪(控制器)。
12.另一方面，在如专利文献4所记载那样、使用了将眼科装置与各综合验光仪一体化了的综合验光仪系统的情况下，即使假使能够解决上述课题，也需要将现有的综合验光仪置换为综合验光仪系统或者另行导入综合验光仪系统，从成本的观点来看并不现实。另外，对每个用户而言存在需要眼科装置或不需要眼科装置这样的需求的差异，但在专利文献4所记载的综合验光仪系统中无法省略眼科装置，因此无法应对不需要眼科装置的用户的需求。
13.本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种能够根据需要与现有的
矫正装置一体地使用的眼科装置、以及具备该眼科装置的眼科系统。
14.用于解决课题的方案
15.用于实现本发明的目的的眼科装置与对被检眼的视觉功能进行矫正的矫正装置连结，矫正装置左右成对地具备沿着光轴配置的两个检查窗、以及在两个检查窗之间配置一个或多个第一光学元件的配置机构，其中，眼科装置具备：连结构件，其以设置于矫正装置的与被检眼的目镜侧相反一侧的侧面的构件作为被连结构件而装卸自如地连结于被连结构件；第二光学元件，其在连结构件已连结于被连结构件的情况下，配置于与第二检查窗对置的位置，第二检查窗是两个检查窗之中与被检眼的目镜用的第一检查窗相反一侧的检查窗，第二光学元件使第二光路从沿着光轴的第一光路分支；以及客观式测定系统，其配置于第二光路上，取得被检眼的眼特性。
16.该眼科装置能够装卸自如地连结于矫正装置的被连结构件，因此能够根据需要与现有的矫正装置一体地使用。
17.在本发明的其他方案的眼科装置中，连结构件装卸自如地连结于作为被连结构件的第二检查窗。
18.本发明的其他方案的眼科装置具备收纳第二光学元件及客观式测定系统的壳体，在形成矫正装置的设置有第二检查窗的一侧的侧面的背面罩被从矫正装置卸下的状态下将连结构件连结于第二检查窗的情况下，壳体成为背面罩的替代件。由此，能够将眼科装置的壳体作为矫正装置的背面罩使用。
19.在本发明的其他方案的眼科装置中，针对左右的各光轴配置于光轴上的左右的第二光学元件使第二光路从第一光路向与包含光轴的双方的面平行且相互远离的方向分支。由此，在被检眼的双眼会聚的情况下，防止左右的眼科装置的干涉。
20.本发明的其他方案的眼科装置具备输出部，输出部将客观式测定系统取得的眼特性的结果向对配置机构的驱动进行控制的驱动控制部输出。由此，能够将客观式测定系统取得的眼特性的取得结果反馈到矫正装置而迅速地变更配置于光轴上的第一光学元件。
21.本发明的其他方案的眼科装置具备观察系统，观察系统取得被检眼的前眼部的观察图像，眼科装置具备对准检测部，对准检测部基于观察系统取得的观察图像，检测被检眼与眼科装置的相对位置关系。由此，能够自动地进行眼科装置相对于被检眼的对准检测。
22.本发明的其他方案的眼科装置具备对准控制部，对准控制部与使被检眼及矫正装置中的一方相对于另一方相对移动的相对移动机构连接，并且基于对准检测部的检测结果来驱动相对移动机构，以进行眼科装置相对于被检眼的对准。由此，能够自动地进行眼科装置相对于被检眼的对准。
23.用于实现本发明的目的的眼科系统具备：矫正装置，其对被检眼的视觉功能进行矫正，且左右成对地具备沿着光轴配置的两个检查窗、及在两个检查窗之间配置一个或多个第一光学元件的配置机构；以及上述的眼科装置。
24.发明效果
25.本发明能够根据需要将眼科装置与现有的矫正装置一体地使用。
附图说明
26.图1是眼科系统的外观立体图。
27.图2是从与视标呈现装置对置的一侧、即和与被检者对置的一侧相反一侧观察左右的综合验光仪时的主视图。
28.图3是连结波前传感器后的左右的综合验光仪的剖视图。
29.图4是连结波前传感器前的左右的综合验光仪的剖视图。
30.图5是与被检眼的右眼对应的波前传感器的光学系统的概要图。
31.图6是控制器的功能框图。
32.图7是示出使用了眼科系统的被检者的眼镜镜片的处方值的确定处理的流程的流程图。
33.图8是构成第二实施方式的眼科系统的控制器的功能框图。
34.图9是构成第三实施方式的眼科系统的综合验光仪及波前传感器的剖视图，且是示出波前传感器与综合验光仪连结之前的状态的剖视图。
35.图10是构成第三实施方式的眼科系统的综合验光仪及波前传感器的剖视图，且是示出波前传感器综合验光仪连结之后的状态的剖视图。
36.图11是与被检眼的右眼对应的其他实施方式的波前传感器的光学系统的概要图。
具体实施方式
37.[第一实施方式]
[0038]
《眼科系统的结构》
[0039]
图1是眼科系统9的外观立体图。如图1所示，眼科系统9例如用于确定被检者h1佩戴的眼镜镜片等的度数的处方值。该眼科系统9具备视标呈现装置10、控制器11、检眼台12、以及左右一对综合验光仪14。另外，眼科系统9具备用于被检眼e的眼特性的客观测定的左右一对波前传感器20(参照图2)。
[0040]
视标呈现装置10用于被检者h1的被检眼e(参照图3)的视力等视觉功能的主观检查。该视标呈现装置10以检眼台12为基准设置固定在与被检者h1相反的一侧。需要说明的是，视标呈现装置10也可以配置在检眼台12上。视标呈现装置10在控制器11的控制下，透过显示窗10a向被检眼e呈现各种视标图表13。需要说明的是，视标呈现装置10的结构是公知技术，因此在此省略具体的说明。
[0041]
检眼台12配置在被检者h1与视标呈现装置10之间。该检眼台12在上下方向上升降自如，根据被检者h1的体型来调整上下方向的高度位置。由此，被检者h1能够将肘部放在检眼台12的上表面而使姿态稳定。另外，在检眼台12的上表面配置有控制器11，并且固定有杆16。
[0042]
在杆16的上部设置有沿横向延伸的臂部18，在该臂部18的前端部悬挂固定有左右一对综合验光仪14(也称为验光头(refractor head))。
[0043]
左右一对综合验光仪14相当于本发明的矫正装置，与被检眼e(参照图3)的双眼对应地分别设置。各综合验光仪14在控制器11的控制下，将试镜片24b(参照图3)等适当配置在被检眼e的前方以对被检眼e的视觉功能进行矫正。被检者h1一边透过左右的综合验光仪14的一方或双方的各检查窗22、23(参照图3)来观察视标图表13，一边回答来自检查者h2的提问。
[0044]
控制器11接受由检查者h2进行的输入操作，并基于该输入操作来对视标呈现装置
10、各综合验光仪14、以及各波前传感器20的驱动进行控制。
[0045]
图2是从与视标呈现装置10对置的一侧、即和与被检者h1对置的一侧相反一侧观察左右的综合验光仪14时的主视图。如图2所示，在各综合验光仪14的与目镜侧的第一检查窗22(参照图3)相反一侧的第二检查窗23分别独立且装卸自如地连结有用于测定被检眼e的眼特性的波前传感器20。因此，在仅进行被检眼e的视力的主观检查的情况下，从各综合验光仪14分别卸下各波前传感器20(参照图2的附图标记2a)。另外，相反地，在使用被检眼e的眼特性的客观测定的测定结果来进行上述主观检查的情况下，在各综合验光仪14的第二检查窗23分别连结波前传感器20(参照图2的附图标记2b)。需要说明的是，也可以在各综合验光仪14分别连结有波前传感器20的状态下仅进行主观检查。
[0046]
《综合验光仪》
[0047]
图3是连结波前传感器20后的左右的综合验光仪14的剖视图。图4是连结波前传感器20前的左右的综合验光仪14的剖视图。如图3及图4所示，各综合验光仪14是与现有的装置相同的结构，分别具有光轴oa、沿着光轴oa配置的第一检查窗22及第二检查窗23、旋转盘机构24、以及综合验光仪壳体25。需要说明的是，各综合验光仪14具有左右对称的结构，因此在此对各综合验光仪14的一方的结构进行说明。
[0048]
光轴oa是第一检查窗22、第二检查窗23、以及光学元件的光轴，与从被检者h1朝向视标呈现装置10的前后方向(工作距离方向)平行。
[0049]
第一检查窗22及第二检查窗23相当于本发明的两个检查窗，沿着光轴oa隔开间隔地设置。第一检查窗22是被检眼e的目镜用的检查窗，设置于综合验光仪壳体25的与被检眼e对置的一侧的前侧面。另外，第二检查窗23设置在综合验光仪壳体25的和与被检眼e对置的一侧相反一侧(与视标呈现装置10对置的一侧)的后侧面。该第二检查窗23(开口部23a，参照图4)作为本发明的被连结构件发挥功能。需要说明的是，在图2及图3中，作为各检查窗22、23而列举了透明板作为例子，但各检查窗22、23也可以是开口孔。
[0050]
旋转盘机构24相当于本发明的配置机构，被收纳在综合验光仪壳体25内。旋转盘机构24具备多个镜片盘24a、以及未图示的马达驱动机构。各镜片盘24a形成为圆盘状。另外，各镜片盘24a被沿着与光轴oa平行的方向(前后方向)延伸的未图示的旋转轴保持为旋转自如。
[0051]
在各镜片盘24a沿着其周向设置有度数不同的多种试镜片24b(相当于本发明的第一光学元件)、以及至少一个开口孔(未图示)。需要说明的是，本发明的第一光学元件并不限定于试镜片24b，例如包括针孔、马多克斯镜片(maddox lens)、红绿滤光器、遮蔽板、红绿滤光器、交叉圆柱镜、以及偏振板等各种光学元件。各镜片盘24a分别以旋转轴(未图示)为中心旋转，由此在光轴oa上选择性地配置多种试镜片24b中的任一个或者开口孔。
[0052]
马达驱动机构(未图示)在控制器11的控制下，使各镜片盘24a以已述的旋转轴(未图示)为中心旋转。由此，在第一检查窗22与第二检查窗23之间配置一个或多个试镜片24b等。需要说明的是，马达驱动机构是公知技术(例如参照专利文献1)，因此省略其详细说明。
[0053]
《波前传感器》
[0054]
左右的波前传感器20与已述的控制器11一起构成本发明的眼科装置。各波前传感器20具备传感器壳体26、分色镜28、以及波前传感器主体29。需要说明的是，各波前传感器20具有左右对称的结构，因此在此对各波前传感器20中的一方的结构进行说明。
[0055]
传感器壳体26保持分色镜28，并且收纳波前传感器主体29。另外，在传感器壳体26的与综合验光仪14对置的一侧的前侧面设置有筒状的连结构件27。另外，在传感器壳体26的与视标呈现装置10对置的一侧的后侧面将分色镜28以相对于光轴oa倾斜的状态保持。
[0056]
连结构件27具有能够通过例如金属材料或硬质树脂材料装卸自如地连结于综合验光仪14的第二检查窗23的开口部23a的形状。需要说明的是，也可以将连结构件27与传感器壳体26一体形成，或者将与传感器壳体26分体形成的连结构件27固定或连结(连接)于传感器壳体26。通过将连结构件27连结(嵌合)于开口部23a，从而波前传感器20被连结及保持于综合验光仪14。
[0057]
在连结构件27的内部，在不妨碍被检眼e对视标图表13的视觉观察的位置且不妨碍后述的波前传感器主体29的测定的位置设置有红外线光源99(参照图5)。红外线光源99经由综合验光仪14的各检查窗22、23及试镜片24b等，向被检眼e射出近红外光la(参照图5)。该近红外光la的波长区域例如为940～950nm。需要说明的是，也可以不将红外线光源99设置于连结构件27的内部，而在传感器壳体26的内部的连结构件27与分色镜28之间的位置设置红外线光源99。
[0058]
分色镜28相当于本发明的第二光学元件。分色镜28被传感器壳体26的后侧面保持在以相对于光轴oa倾斜的状态与连结构件27对置的位置。在连结构件27已连结于开口部23a的情况下，分色镜28配置在光轴oa上且与第二检查窗23对置的位置。由此，分色镜28使第二光路lp2从沿着光轴oa的第一光路lp1分支。
[0059]
在由于分色镜28而分支的第二光路lp2上设置有包括物镜30的波前传感器主体29。因此，传感器壳体26具有沿着与第二光路lp2平行的方向延伸的形状。
[0060]
在此，基于左右的分色镜28的第二光路lp2的分支方向被设定为与包含左右的光轴oa双方的面(水平面)平行且相互远离的外侧方向。换言之，左右的波前传感器20以基于左右的分色镜28的第二光路lp2的分支方向相互朝向外侧的方式分别与左右的综合验光仪14连结。由此，配置在左眼侧的光轴oa上的分色镜28使第二光路lp2从该光轴oa向左方向侧分支。另外，配置在右眼侧的光轴oa上的分色镜28使第二光路lp2从该光轴oa向右方向侧分支。
[0061]
在假设将基于各分色镜28的第二光路lp2的分支方向设定为上方向或下方向的情况下，在被检眼e的双眼会聚的状态下进行两个综合验光仪14相对于双眼的对准时，左右的波前传感器20彼此有可能干涉。与此相对，在本实施方式中，通过将基于左右的分色镜28的第二光路lp2的分支方向设定为相互朝向外侧，从而能够可靠地防止左右的波前传感器20彼此的干涉。
[0062]
需要说明的是，在本实施方式中，在已述的水平面上，第二光路lp2相对于第一光路lp1垂直(包括大致垂直)，但第二光路lp2也可以相对于第一光路lp1倾斜。
[0063]
另外，在本实施方式的分色镜28上，设置有补偿光学元件48(ao：adaptive optics)。需要说明的是，也可以不设置补偿光学元件48。
[0064]
图5是与被检眼e的右眼对应的波前传感器20(分色镜28及波前传感器主体29)的光学系统的概要图。需要说明的是，左右的波前传感器20的光学系统是左右对称的结构，因此在此对与被检眼e的右眼对应的波前传感器20的光学系统的结构进行说明。另外，在图5中，为了防止附图的复杂化，分体地图示出综合验光仪14、分色镜28、以及波前传感器主体
29。
[0065]
如图5所示，分色镜28使可见光(波长区域：约380nm～780nm)透过，并且反射波长区域与可见光不同的近红外光(波长区域：约800nm～1100nm)。具体而言，分色镜28将从后述的波前传感器主体29入射的近红外光lb朝向被检眼e反射。另外，分色镜28将从被检眼e经由综合验光仪14的各检查窗22、23等入射的近红外光la、lb朝向波前传感器主体29反射。需要说明的是，视标图表13的图像光透过分色镜28，因此被检眼e能够视觉观察视标图表13。
[0066]
波前传感器主体29是能够连续进行测定的测定机，用于测定被检眼e的眼特性(波前像差)。另外，波前传感器主体29还用于被检眼e的双眼的眼位(视线方向)的测定、被检眼e的双眼的会聚角的测定、以及前眼部的观察(检测瞳孔直径及瞳孔中心)。波前传感器主体29朝向分色镜28射出近红外光lb，并且接收由分色镜28反射的两个波长的近红外光la、lb，并向控制器11输出每个波长区域的受光信号。
[0067]
波前传感器主体29具备前眼部观察系统29a、像差测定系统29b、物镜30、分色镜31、以及反射镜32。
[0068]
物镜30将从后述的像差测定系统29b经由反射镜32及分色镜31入射的波长830～840nm的近红外光lb朝向分色镜28射出。另外，由被检眼e反射的两个波长的近红外光la、lb经由第一光路lp1、分色镜28及第二光路lp2入射至物镜30。近红外光la、lb透过物镜30而向分色镜31入射。
[0069]
分色镜31透过波长940～950nm的近红外光la，反射波长830～840nm的近红外光lb。由此，分色镜31将从后述的像差测定系统29b经由反射镜32入射的近红外光lb朝向物镜30反射。另外，分色镜31使从物镜30入射的两个波长的近红外光la、lb中的近红外光la向前眼部观察系统29a入射，使近红外光lb朝向反射镜32反射。
[0070]
反射镜32将从像差测定系统29b和分色镜31中的任一方入射的近红外光lb朝向另一方反射。
[0071]
前眼部观察系统29a相当于本发明的观察系统，在控制器11的控制下，接收近红外光la并取得被检眼e的观察图像。该观察图像例如用于对准、被检眼e的双眼的眼位(视线方向)、会聚状态、以及瞳孔直径的测定(包括检测、检知、检查、以及判断)。该前眼部观察系统29a具备对准光学系统34、中继透镜35a、35b、成像透镜36、以及拍摄元件37(受光元件)。
[0072]
对准光学系统34经由分色镜31、物镜30及分色镜28等，向被检眼e的前眼部投射(投影)对准光束。由此，在由后述的拍摄元件37取得的前眼部的观察图像中产生亮点图像，因此能够进行波前传感器20相对于被检眼e的对准。需要说明的是，在第一实施方式中，对准由检查者h2手动进行。
[0073]
中继透镜35a、35b将从分色镜31入射的近红外光la朝向成像透镜36射出。成像透镜36使从中继透镜35b入射的近红外光la(前眼部的图像光)在拍摄元件37的受光面成像。
[0074]
拍摄元件37是公知的区域传感器(区域图像传感器)，接收(拍摄)由成像透镜36成像的近红外光la，并将表示被检眼e的前眼部的观察图像的受光信号向控制器11输出。
[0075]
像差测定系统29b构成本发明的客观测定系统的一部分，在控制器11的控制下，接收近红外光lb，并输出用于测定被检眼e的眼屈光度等的受光信号。该像差测定系统29b具备sld(super luminescent diode)等半导体光源40、准直透镜41、偏振光分束器42、反射镜
43、透镜系统44a、44b、哈特曼板45、以及拍摄元件46(受光元件)。
[0076]
半导体光源40朝向准直透镜41射出波长830～840nm的近红外光lb。准直透镜41使从半导体光源40入射的近红外光lb成为大致平行光后朝向偏振光分束器42射出。需要说明的是，根据需要使半导体光源40配合被检眼e的度数而移动，以使近红外光lb聚光于被检眼e的眼底。
[0077]
偏振光分束器42例如反射s偏振光且透过p偏振光。偏振光分束器42将从准直透镜41入射的近红外光lb朝向反射镜32反射。由此，近红外光lb经由反射镜32、分色镜31、物镜30、分色镜28及综合验光仪14等向被检眼e照射。然后，由被检眼e反射的近红外光lb(返回光)在与去路相同的路径上向相反朝向行进而入射至偏振光分束器42。
[0078]
偏振光分束器42使经由分色镜31等从反射镜32入射的近红外光lb保持原样地透过而朝向反射镜43射出。
[0079]
反射镜43将从偏振光分束器42入射的近红外光lb朝向透镜系统44a反射。透镜系统44a、44b将从反射镜43入射的近红外光lb朝向哈特曼板45射出。
[0080]
在哈特曼板45的表面形成有焦距相等的多个微小透镜。哈特曼板45将从透镜系统44b入射的近红外光lb分割为与各微小透镜对应的多个光束，并使各个光束在拍摄元件46的受光面上成像。需要说明的是，透镜系统44b及哈特曼板45根据需要进行移动，以使从透镜系统44b向哈特曼板45入射大致平行光。另外，也可以使半导体光源40、透镜系统44b及哈特曼板45联动地移动。
[0081]
拍摄元件46是公知的区域传感器，接收(拍摄)通过哈特曼板45而在受光面上成像的多个光束，并将表示与各光束对应的多个点像(哈特曼图像)的受光信号向控制器11输出。由此，能够测定表示被检眼e的眼特性(眼屈光度等)的被检眼e的波前像差。
[0082]
补偿光学元件48(也称为波前补偿器件)例如使用lcos(liquid crystal on silicon)等，但对于其种类并没有特别限定。补偿光学元件48被控制器11控制为，将由像差测定系统29b的拍摄元件46接收的近红外光lb(返回光)所包含的高阶像差去除。需要说明的是，具体的控制方法是公知技术，因此在此省略具体的说明。另外，在本实施方式中，将补偿光学元件48设置于分色镜28，但其配置能够适当变更，也可以设置在与视标呈现装置10之间以能够实现去除了高阶像差时的被检眼e对视标图表13的可见性。
[0083]
《控制器》
[0084]
图6是控制器11的功能框图。需要说明的是，在图6中，省略了视标呈现装置10的图示。如图6所示，控制器11与波前传感器20一起构成本发明的眼科装置的一部分。该控制器11与视标呈现装置10、各综合验光仪14及各波前传感器20有线连接或无线连接，并统一地对这些各部分的动作进行控制。需要说明的是，本实施方式的控制器11是在对视标呈现装置10及各综合验光仪14进行控制的现有的控制器(参照上述专利文献1)的基础上附加了对各波前传感器20进行控制的功能等(例如以软件的方式附加)的控制器。
[0085]
控制器11具备由各种处理器(processor)及存储器等构成的运算电路。在各种处理器中，包含cpu(central processing unit)、gpu(graphics processing unit)、asic(application specific integrated circuit)及可编程逻辑器件[例如spld(simple programmable logic devices)、cpld(complex programmable logic device)及fpga(field programmable gate arrays)]等。需要说明的是，控制器11的各种功能可以由一个
处理器实现，也可以由同种或不同种的多个处理器实现。
[0086]
控制器11通过读取并执行储存于未图示的存储电路或存储装置的程序，从而作为综合验光仪控制部49及波前传感器控制部52发挥功能。
[0087]
综合验光仪控制部49包括度数确定部50、以及盘机构控制部51。
[0088]
在已将波前传感器20连结于各综合验光仪14的情况下，度数确定部50基于从后述的眼特性运算部58输入的被检眼e的眼特性(波前像差)的运算结果，确定用于矫正被检眼e的视觉功能的试镜片24b的度数。在该度数中，例如包含球面度数(s：sphere)、圆柱度数(c：cylinder)及散光轴角度(a：axis)等。
[0089]
例如度数确定部50基于波前像差的二阶像差来确定试镜片24b的度数、或者基于考虑了波前像差的高阶像差的最佳聚焦、光斑直径及最小的rms(root mean square)波前像差来确定试镜片24b的度数。需要说明的是，试镜片24b的度数的确定方法是公知技术，因此省略具体的说明。
[0090]
另外，在未将波前传感器20连结于各综合验光仪14的情况下，度数确定部50基于由检查者h2输入到控制器11的输入信息、例如另行测定的被检眼e的眼特性(眼屈光度)的测定结果，确定用于矫正被检眼e的视觉功能的试镜片24b的度数。
[0091]
盘机构控制部51与已述的度数确定部50一起构成本发明的驱动控制部。该盘机构控制部51基于度数确定部50确定的试镜片24b的度数，驱动旋转盘机构24以在光轴oa上配置一个或多个试镜片24b。
[0092]
波前传感器控制部52包括观察系统控制部54、测定系统控制部56、眼特性运算部58、以及再测定控制部60。
[0093]
观察系统控制部54对前眼部观察系统29a的各部分及红外线光源99进行控制，执行由红外线光源99对被检眼e照射近红外光la、以及由拍摄元件37接收近红外光la(返回光)。另外，观察系统控制部54基于从拍摄元件37输出的近红外光la的受光信号，使被检眼e的前眼部的观察图像显示于控制器11的未图示的显示部。
[0094]
测定系统控制部56对像差测定系统29b及补偿光学元件48等进行控制，执行由像差测定系统29b对被检眼e照射近红外光lb、由拍摄元件46接收近红外光lb、以及由补偿光学元件48去除像差。从拍摄元件46输出的近红外光lb的受光信号被输入后述的眼特性运算部58。
[0095]
眼特性运算部58与已述的像差测定系统29b一起构成本发明的客观式测定系统。该眼特性运算部58基于从拍摄元件46输入的近红外光lb的受光信号，通过公知的方法运算被检眼e的眼屈光度等的眼特性(波前像差)。而且，眼特性运算部58在被检眼e的眼特性的运算后作为本发明的输出部发挥功能，将眼特性的运算结果向度数确定部50输出。由此，自动地执行由度数确定部50进行的试镜片24b的度数的确定、以及由盘机构控制部51进行的旋转盘机构24的驱动(试镜片24b的变更)。
[0096]
在已将波前传感器20连结于各综合验光仪14且执行了旋转盘机构24的驱动的情况下，再测定控制部60使测定系统控制部56及眼特性运算部58再工作。由此，像差测定系统29b执行近红外光lb透过试镜片24b向被检眼e的照射、以及由拍摄元件46对近红外光lb的接收。另外，眼特性运算部58基于由拍摄元件46接收的近红外光lb的受光信号，运算被检眼e的眼特性。
[0097]
接着，再测定控制部60基于由眼特性运算部58进行的新的被检眼e的眼特性的运算结果，通过公知的方法运算残余度数。然后，再测定控制部60判断残余度数是否在规定范围内、例如s、c是否在
±
0.25
°
以内。在残余度数为规定范围内的情况下，再测定控制部60停止工作。
[0098]
另一方面，在残余度数为规定范围外的情况下，再测定控制部60向度数确定部50输出残余度数的运算结果。由此，度数确定部50基于已经配置在光轴oa上的一个或多个试镜片24b的度数和残余度数，来确定重新配置在光轴oa上的试镜片24b的度数，并将该确定结果向盘机构控制部51输出。然后，盘机构控制部51驱动旋转盘机构24，对配置在光轴oa上的试镜片24b进行变更。
[0099]
再测定控制部60在完成了试镜片24b的变更的情况下，进行测定系统控制部56及眼特性运算部58的再工作、以及残余度数的运算及判断。以下，再测定控制部60重复执行向度数确定部50的残余度数的运算结果的输出、测定系统控制部56及眼特性运算部58的再工作、以及残余度数的运算及判断，直至残余度数处于规定范围内。
[0100]
《波前传感器的对位》
[0101]
在将波前传感器20与各综合验光仪14连结的情况下，进行各综合验光仪14的光轴oa与波前传感器20的连结构件27的中心轴在左右方向(x方向)及上下方向(y方向)上的对位。另外，若波前传感器20绕光轴oa(z轴)的轴周向旋转，则对被检眼e的散光度数的测定结果产生影响，因此对波前传感器20的旋转位置进行调整。对于该旋转位置的调整，例如使用散光模型眼。
[0102]
[第一实施方式的作用]
[0103]
图7是示出使用了上述结构的眼科系统9的被检者h1的眼镜镜片的处方值的确定处理的流程的流程图。如图7所示，检查者h2首先使波前传感器20的连结构件27分别与各综合验光仪14的第二检查窗23的开口部23a连结。由此，波前传感器20与各综合验光仪14连结。
[0104]
当波前传感器20起动时，执行由对准光学系统34对被检眼e照射对准光束、由红外线光源99对被检眼e照射近红外光la、由前眼部观察系统29a取得被检眼e的前眼部的观察图像、以及由未图示的显示部显示观察图像。检查者h2基于显示于显示部的观察图像及观察图像内的对准光束，手动地使各综合验光仪14移动，以执行各波前传感器20相对于被检眼e的手动对准(步骤sa1)。
[0105]
在手动对准完成后，当检查者h2向控制器11输入测定开始指示时(步骤sb1)，控制器11的测定系统控制部56向波前传感器20的像差测定系统29b及补偿光学元件48等输出指示它们的工作的控制指令(步骤sb2)。由此，执行由像差测定系统29b向被检眼e照射近红外光lb、由拍摄元件46接收近红外光lb(步骤sc1)、由补偿光学元件48去除像差、以及从拍摄元件46向控制器11的眼特性运算部58输出受光信号(步骤sc2)。
[0106]
从拍摄元件46接收到受光信号的输入的眼特性运算部58基于该受光信号，运算被检眼e的眼屈光度等眼特性(波前像差)(步骤sb3)。由此，能够实时且连续地测定正透过各检查窗22、23观察视标图表13的被检眼e的眼特性。然后，眼特性运算部58将被检眼e的眼特性的运算结果向度数确定部50输出。
[0107]
接受了来自眼特性运算部58的眼特性的运算结果的输入的度数确定部50基于该
运算结果来确定试镜片24b的度数(s、c、a)，并将确定结果向盘机构控制部51输出(步骤sb4)。由此，盘机构控制部51基于度数确定部50确定的度数，向旋转盘机构24输出指令试镜片24b的配置的控制指令(步骤sb5)。旋转盘机构24接受该控制指令而进行驱动，在光轴oa上配置一个或多个试镜片24b(步骤sa2)。
[0108]
当试镜片24b的配置完成时，再测定控制部60使测定系统控制部56及眼特性运算部58再工作。由此，测定系统控制部56再次向波前传感器20的像差测定系统29b及补偿光学元件48等输出控制指令(步骤sb6)，响应该指令而执行由拍摄元件46接收近红外光lb(步骤sc3)、以及从拍摄元件46向眼特性运算部58输出受光信号(步骤sc4)等。
[0109]
并且，眼特性运算部58对透过了试镜片24b的被检眼e的眼特性(波前像差)进行运算(步骤sb7)。由此，能够实时且连续地测定透过了试镜片24b的被检眼e的眼特性。
[0110]
接着，再测定控制部60基于由眼特性运算部58进行的新的被检眼e的眼特性的运算结果对残余度数进行运算，判断该残余度数是否在规定范围内(步骤sb8)。在残余度数为规定范围内的情况下，前进至后述的步骤sb9(在步骤sb8中“是”)。
[0111]
另一方面，在残余度数为规定范围外的情况下(在步骤sb8中“否”)，再测定控制部60向度数确定部50输出残余度数的运算结果。由此，度数确定部50基于已经设置在光轴oa上的试镜片24b的度数和残余度数，确定重新设置在光轴oa上的试镜片24b的度数(步骤sb4)。接着，重复执行已述的步骤sb5及步骤sa2的处理，变更配置在光轴oa上的试镜片24b。这样，在本实施方式中，能够将透过了试镜片24b的被检眼e的眼特性的测定结果迅速地反馈给综合验光仪14，从而能够迅速地变更配置在光轴oa上的试镜片24b。
[0112]
在试镜片24b变更后，再测定控制部60使测定系统控制部56及眼特性运算部58再工作。由此，重复执行已述的步骤sb6、步骤sc3、步骤sc4及步骤sb7的处理。然后，再测定控制部60判断残余度数是否在规定范围内(步骤sb8)。以下，重复上述一系列的处理，直至由再测定控制部60判断为残余度数在规定范围内为止。
[0113]
当再测定控制部60判断为残余度数在规定范围内时(在步骤sb8中“是”)，检查者h2确定被检者h1佩戴的眼镜镜片等的度数的处方值(步骤sb9)。
[0114]
[第一实施方式的效果]
[0115]
如以上那样，在第一实施方式的眼科系统9中，能够将波前传感器20装卸自如地连结于现有的综合验光仪14的第二检查窗23的开口部23a，因此能够根据需要将波前传感器20与现有的综合验光仪14一体地使用。其结果是，能够将波前传感器20的测定结果迅速地向现有的综合验光仪14反馈。另外，通过使得能够将波前传感器20与现有的综合验光仪14连结，从而能够抑制眼科系统9的成本。进而，能够应对需要波前传感器20的用户和不需要波前传感器20的用户这双方的需求。
[0116]
另外，通过将波前传感器20与现有的综合验光仪14连结，即使在被检眼e正双眼观察视标图表13的情况下，也能够测定双眼的像差特性(s、c、a及高阶像差)，并且能够实时且连续地进行该测定。由此，能够获得被检眼e的双眼的动态像差特性。
[0117]
[第二实施方式]
[0118]
图8是构成第二实施方式的眼科系统9的控制器11的功能框图。在上述第一实施方式中，手动地进行了波前传感器20相对于左右的被检眼e的对准，但在第二实施方式中自动地进行该对准。
[0119]
如图8所示，第二实施方式的眼科系统9是如下那样的结构，在控制器11连接有相对移动机构66，并且波前传感器控制部52除了已述的各部分(参照图6)以外还作为对准检测部62及对准控制部64发挥功能，除此之外与上述第一实施方式的眼科系统9基本相同。因此，对于在功能或结构上与上述第一实施方式相同的部分，标注相同的附图标记并省略其说明。
[0120]
相对移动机构66例如是设置于支承被检者h1的面部的面部支承部(下颌托)、检眼台12、杆16的基端部、臂部18等中的至少任一个的致动器，使左右的综合验光仪14相对于被检眼e在上下左右前后方向上相对移动。由此，能够使各波前传感器20与各综合验光仪14一体地沿上下左右前后方向移动。
[0121]
对准检测部62基于由前眼部观察系统29a取得的被检眼e的前眼部的观察图像(包括由对准光学系统34向前眼部照射的对准光束的图像)，针对左右的各被检眼e进行用于检测被检眼e与波前传感器20的相对位置关系的对准检测。例如，对准检测部62基于观察图像内的对准光束的图像的位置，进行波前传感器20相对于被检眼e的上下左右方向的对准检测，并基于观察图像的焦点状态，进行波前传感器20的前后方向的对准检测。需要说明的是，具体的对准检测方法是公知技术，因此在此省略说明。并且，对准检测部62将对准检测结果向对准控制部64输出。
[0122]
对准控制部64基于从对准检测部62输入的对准检测结果，驱动相对移动机构66，以针对左右的各被检眼e执行波前传感器20相对于被检眼e的对准。由此，能够执行波前传感器20相对于左右的被检眼e的自动对准(auto-alignment)。
[0123]
[第三实施方式]
[0124]
图9是构成第三实施方式的眼科系统9的综合验光仪14及波前传感器20的剖视图，且是示出波前传感器20与综合验光仪14连结之前的状态的剖视图。另外，图10是构成第三实施方式的眼科系统9的综合验光仪14及波前传感器20的剖视图，且是示出波前传感器20与综合验光仪14连结之后的状态的剖视图。需要说明的是，由于各综合验光仪14及各波前传感器20为左右对称的结构，因此在图9及图10中，列举与被检眼e的右眼对应的综合验光仪14及波前传感器20为例进行说明。
[0125]
如图9及图10所示，在第三实施方式中，在已使波前传感器20与综合验光仪14连结的情况下，作为综合验光仪壳体25的第二检查窗23侧的后侧面而利用波前传感器20的传感器壳体26。需要说明的是，第三实施方式是除了综合验光仪壳体25及传感器壳体26的形状局部不同之外与上述各实施方式基本相同的结构。因此，对于在功能或结构上与上述各实施方式相同的部分，标注相同的附图标记并省略其说明。
[0126]
在第三实施方式的综合验光仪壳体25中，装卸自如地设置有构成其第二检查窗23侧的后侧面的背面罩130。在将波前传感器20与综合验光仪14连结之前，将该背面罩130从综合验光仪壳体25卸下。
[0127]
在从综合验光仪壳体25卸下背面罩130之后将波前传感器20与综合验光仪14连结的情况下，第三实施方式的传感器壳体26通过覆盖综合验光仪壳体25的壳体开口部25a而作为背面罩130的替代件发挥功能。由此，能够使综合验光仪14与波前传感器20一体化。其结果是，能够防止波前传感器20因来自外部的接触而发生位置偏移。
[0128]
[波前传感器的其他实施方式]
[0129]
图11是与被检眼e的右眼对应的其他实施方式的波前传感器100的光学系统的概要图。需要说明的是，由于左右的波前传感器100的光学系统是左右对称的结构，因此在此对与被检眼e的右眼对应的波前传感器100的光学系统的结构进行说明。另外，对于在功能或结构上与上述各实施方式相同的部分，标注相同的附图标记并省略其说明。并且，图11中的综合验光仪14与上述各实施方式中说明的综合验光仪14相同，但为了防止附图的复杂化，省略了一部分结构的图示。
[0130]
波前传感器100具有与上述各实施方式共通的分色镜28和与上述各实施方式不同的波前传感器主体100a。需要说明的是，在图11中，对于设置于分色镜28的补偿光学元件48省略了图示。
[0131]
波前传感器100的传感器壳体125保持分色镜28，并且收纳波前传感器主体100a。另外，在传感器壳体125形成有能够相对于综合验光仪14的第二检查窗23的开口部23a装卸自如地连结的连结构件27a。该连结构件27a与上述各实施方式的连结构件27基本相同。由此，与上述各实施方式同样地，能够使波前传感器100装卸自如地连结于综合验光仪14。
[0132]
分色镜28(本发明的第二光学元件)以相对于光轴oa倾斜的状态被传感器壳体125的后侧面保持在与连结构件27a对置的位置。在已将连结构件27a连结于开口部23a的情况下，分色镜28通过配置在光轴oa上且与第二检查窗23对置的位置，从而使第二光路lp2从沿着光轴oa的第一光路lp1分支。
[0133]
分色镜28与第一实施方式同样地，使可见光透过，并且反射波长区域与可见光不同的近红外光。由此，分色镜28将从波前传感器主体100a入射的近红外光lb朝向被检眼e反射。另外，分色镜28将从被检眼e经由综合验光仪14入射的近红外光la、lb朝向波前传感器主体100a反射。
[0134]
波前传感器主体100a朝向分色镜28射出近红外光lb，并且接收由分色镜28反射的两个波长的近红外光la、lb，并将每个波长区域的受光信号向控制器11输出。
[0135]
波前传感器主体100a具备红外线光源112、物镜108、分色镜107、前眼部观察系统g1、构成像差测定系统g2的光源系统g2a及受光系统g2b、图像数据输出部115、反射镜控制部116、以及倾斜角检测部117。需要说明的是，也可以省略红外线光源112及倾斜角检测部117。
[0136]
红外线光源112例如是发出波长940～950nm的红外光(近红外光la)的led(light emission diode)。红外线光源112在与分色镜28对置的位置配置有两个，向分色镜28照射近红外光la。由此，近红外光la经由分色镜28及综合验光仪14的一个以上的试镜片24b等向被检眼e照射。然后，来自被检眼e的近红外光la的返回光在与去路相同的路径上向相反朝向行进而入射至物镜108。
[0137]
物镜108将从后述的光源系统g2a入射的波长840nm的近红外光lb朝向分色镜28射出。另外，由被检眼e反射的两个波长的近红外光la、lb经由第一光路lp1、分色镜28及第二光路lp2入射到物镜108。近红外光la、lb透过物镜108入射到分色镜107。
[0138]
分色镜107使波长940～950nm的近红外光la透过，并反射波长840nm的近红外光lb。由此，分色镜107将从后述的光源系统g2a入射的近红外光lb朝向物镜108反射。另外，分色镜107使从物镜108入射的两个波长的近红外光la、lb中的近红外光la入射到前眼部观察系统g1，使近红外光lb朝向透镜系统106反射。需要说明的是，来自被检眼e的可视频带的反
射光透过分色镜28，并向波前传感器100的外部射出。
[0139]
前眼部观察系统g1具备透镜系统113及拍摄元件114。
[0140]
透镜系统113在图中简化地记载，但为组合了多个透镜的光学系统。这在后述的其他透镜系统中也同样。透镜系统113使从分色镜107入射的近红外光la在拍摄元件114的受光面上成像。
[0141]
拍摄元件114是公知的区域传感器[例如ccd(charge coupled device)型的图像传感器]，接收(拍摄)由透镜系统113成像的近红外光la，并将表示被检眼e的前眼部的观察图像的受光信号向图像数据输出部115输出。
[0142]
光源系统g2a具备光源101、透镜系统102、偏振光分束器104、光圈105、以及透镜系统106。
[0143]
光源101是射出波长830～840nm的近红外光lb的激光二极管。透镜系统102使从光源101入射的近红外光lb成为大致平行光之后朝向偏振光分束器104射出。
[0144]
偏振光分束器104例如透过s偏振光且反射p偏振光。偏振光分束器104使从透镜系统102入射的近红外光lb朝向光圈105透过。由此，近红外光lb经由光圈105、透镜系统106、分色镜107、物镜108、分色镜28、以及综合验光仪14等向被检眼e照射。然后，由被检眼e反射的近红外光lb(返回光)在与去路相同的路径上向相反朝向行进而入射至偏振光分束器104。
[0145]
偏振光分束器104将从物镜108入射的近红外光lb(p偏振光)朝向受光系统g2b的透镜系统120反射。
[0146]
受光系统g2b与光源系统g2a共用偏振光分束器104，并且具备透镜系统120、哈特曼板121、以及拍摄元件122。
[0147]
透镜系统120将从偏振光分束器104入射的近红外光lb朝向哈特曼板121射出。
[0148]
在哈特曼板121的表面形成有焦距相等的多个微小透镜。哈特曼板121将从透镜系统120入射的近红外光lb分割为与各微小透镜对应的多个光束，并使各个光束在拍摄元件122的受光面上成像。
[0149]
拍摄元件122是公知的区域传感器[例如cmos(complementary metal oxide semiconductor)图像传感器]，接收(拍摄)通过哈特曼板121而在受光面上成像的多个光束，并将表示与各光束对应的多个点像的受光信号向图像数据输出部115输出。由此，能够进行表示被检眼e的眼特性(眼屈光度等)的被检眼e的波前像差的测定。
[0150]
图像数据输出部115将基于从拍摄元件114输入的受光信号的被检眼e的前眼部的观察图像的图像数据、以及基于从拍摄元件122输入的受光信号的哈特曼图像的图像数据向控制器11输出。需要说明的是，图像数据输出部115也可以向控制器11输出将前眼部的观察图像的图像数据与哈特曼图像的图像数据统合后的图像数据。由此，通过局部色彩的差异，可得到能够在视觉上掌握波前像差的情形的前眼图像。因此，能够将严格意义上的瞳孔中心作为波前像差显示的原点。
[0151]
需要说明的是，通过在波前传感器100安装作为角膜形状测定用构件的角膜镜(省略图示)，能够测定角膜形状。在该情况下，图像数据输出部115具有将测定出的角膜形状数据和波前信息联动地输出的功能。
[0152]
反射镜控制部116驱动使分色镜28左右旋转的未图示的致动器以对分色镜28的旋
转进行控制。另外，反射镜控制部116通过未图示的旋转编码器来检测分色镜28的旋转角度，并将该检测结果向图像数据输出部115输出。由此，能够通过变更受光系统g2b的测定结果的坐标轴(坐标系)来进行数据转换，以使得在受光系统g2b中获得适当的数据。
[0153]
倾斜角检测部117具备检测波前传感器100的倾斜角的倾斜角传感器，并基于该检测结果将倾斜角的信息向图像数据输出部115输出。由此，能够通过变更受光系统g2b的测定结果的坐标轴(坐标系)来进行数据转换，以使得在受光系统g2b中获得适当的数据。
[0154]
[其他]
[0155]
在上述各实施方式中，虽然在波前传感器20中设置有前眼部观察系统29a，但也可以省略前眼部观察系统29a。即，对于本发明的眼科装置，也包括不具备观察系统的装置。
[0156]
在上述各实施方式中，本发明的眼科装置由控制器11及各波前传感器20构成，但本发明的眼科装置也可以仅由各波前传感器20构成。在该情况下，与各波前传感器20一体地设置有或者内置有波前传感器控制部52(也可以包含度数确定部50)，且该波前传感器控制部52与控制器11有线连接或无线连接。
[0157]
在上述各实施方式中，列举用于确定被检者h1所佩戴的眼镜镜片等的处方值的眼科系统9为例进行了说明，但对于用于其他用途的眼科系统9也能够应用本发明。
[0158]
在上述各实施方式中，在各综合验光仪14的第二检查窗23装卸自如地连结有连结构件27、27a，但也可以将设置于综合验光仪壳体25的和与被检眼e对置的一侧相反一侧的后侧面的孔部、凹部、凸部及突起等作为被连结构件，并使各种连结构件装卸自如地连结于该被连结构件。在该情况下，被连结构件及连结构件也可以设置在与上述各实施方式不同的位置。
[0159]
在上述各实施方式中，作为本发明的眼科装置(客观式测定系统)，列举波前传感器20为例进行了说明，但也可以将包括测定被检眼e的眼屈光度的折射计、测定被检眼e的角膜形状的角膜曲率计、测定眼屈光度及角膜形状的自动电脑验光仪(auto kerato-refractometer)、以及拍摄被检眼e的眼底照片的眼底相机、取得被检眼e的断层图像的三维眼底图像拍摄装置等在内的公知的各种客观式测定系统连结于综合验光仪14。
[0160]
附图标记说明：
[0161]
9...眼科系统；
[0162]
11...控制器；
[0163]
14...综合验光仪；
[0164]
20...波前传感器；
[0165]
22...第一检查窗；
[0166]
23...第二检查窗；
[0167]
23a...开口部；
[0168]
24...旋转盘机构；
[0169]
24a...镜片盘；
[0170]
24b...试镜片；
[0171]
25...综合验光仪壳体；
[0172]
26...传感器壳体；
[0173]
27、27a...连结构件；
[0174]
28...分色镜；
[0175]
29...波前传感器主体；
[0176]
29a...前眼部观察系统；
[0177]
29b...像差测定系统；
[0178]
49...综合验光仪控制部；
[0179]
50...度数确定部；
[0180]
51...盘机构控制部；
[0181]
52...波前传感器控制部；
[0182]
54...观察系统控制部；
[0183]
56...测定系统控制部；
[0184]
58...眼特性运算部；
[0185]
60...再测定控制部；
[0186]
62...对准检测部；
[0187]
64...对准控制部；
[0188]
66...相对移动机构；
[0189]
99...红外线光源；
[0190]
130...背面罩。