JP2019170464A - 眼科装置 - Google Patents

Abstract

【課題】他覚測定の種別に対応した複数の光学系による測定範囲や測定精度を劣化させることなく対物レンズの径を最適化するための新たな技術を提供する。【解決手段】眼科装置は、対物レンズと、屈折力測定光学系と、検査光学系と、角膜形状測定光学系と、を含む。屈折力測定光学系は、対物レンズを介して被検眼に光を投射し、その戻り光を検出する。検査光学系は、光スキャナーにより偏向された光源からの光を対物レンズを介して被検眼に投射し、その戻り光を検出する。角膜形状測定光学系は、対物レンズの外縁側から円弧状又は円周状の測定パターンを被検眼に投射し、角膜からの戻り光を検出する。作動距離をＷＤ、被検眼の角膜頂点から瞳孔までの距離をｄ１、被検眼の瞳孔から眼底までの距離をｄ２、光スキャナーによるスキャン範囲をＳＡ四方であるとしたとき、対物レンズの直径は、（（ＷＤ＋ｄ１）×ＳＡ／ｄ２）以上である。【選択図】図１

Description

この発明は、眼科装置に関する。

被検眼に対して複数の検査や測定を実行可能な眼科装置が知られている。被検眼に対する検査や測定には、自覚検査や他覚測定がある。自覚検査は、被検者からの応答に基づいて結果を得るものである。他覚測定は、被検者からの応答を参照することなく、主として物理的な手法を用いて被検眼に関する情報を取得するものである。

例えば、特許文献１には、自覚検査や他覚測定が可能な眼科装置が開示されている。この眼科装置では、他覚測定として、被検眼の屈折力測定やケラト測定や光コヒーレンストモグラフィを用いた撮影や計測が可能である。

特開２０１７−１３６２１５号公報

複数の検査や測定を実行可能な眼科装置において、他覚測定の種別に対応した複数の光学系で対物レンズを共用化することで装置の小型化や低コスト化を図ることができる。

しかしながら、複数の光学系それぞれに最適な作動距離がある。従って、眼科装置の作動距離を複数の光学系の１つに最適な作動距離に設定すると、別の光学系を用いた測定の範囲が狭くなったり、測定の精度が低下したりするという問題がある。

例えば、眼科装置の作動距離を屈折力測定光学系に最適な作業距離に設定した場合、光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｅｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：以下、ＯＣＴ）を実行するためのＯＣＴ光学系によるスキャン範囲が狭くなる。これに対して、眼科装置の作動距離をＯＣＴ光学系に最適な作動距離に設定した場合、器械近視の影響を受けやすくなる。それにより、対物レンズの径を大きくする必要がある。ところが、対物レンズの径を大きくすると、ケラト測定に用いる測定パターンの投射が難しくなり、角膜形状を高精度に測定することができなくなるという問題がある。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、他覚測定の種別に対応した複数の光学系による測定範囲や測定精度を劣化させることなく対物レンズの径を最適化するための新たな技術を提供することにある。

いくつかの実施形態の第１態様は、対物レンズと、前記対物レンズを介して被検眼に光を投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する屈折力測定光学系と光スキャナーを有し、光源からの光を前記光スキャナーにより偏向し、前記光スキャナーにより偏向された光を前記対物レンズを介して前記被検眼に投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する検査光学系と、前記対物レンズの外縁側から円弧状又は円周状の測定パターンを前記被検眼に投射し、前記被検眼の角膜からの戻り光を検出する角膜形状測定光学系と、を含み、作動距離をＷＤとし、前記被検眼の角膜頂点から瞳孔までの距離をｄ１とし、前記被検眼の瞳孔から眼底までの距離をｄ２とし、前記光スキャナーによるスキャン範囲をＳＡ四方であるとしたとき、前記対物レンズの直径は、（（ＷＤ＋ｄ１）×ＳＡ／ｄ２）以上である、眼科装置である。

いくつかの実施形態の第２態様では、第１態様において、前記スキャン範囲は、前記被検眼の眼底における（２×√２）ミリメートル四方以上の範囲である。

いくつかの実施形態の第３態様では、第１態様又は第２態様において、前記角膜形状測定光学系は、ケラト光源と、前記ケラト光源と前記被検眼との間に配置され、前記ケラト光源からの光を透過する透光部が形成されたケラト板と、を含み、前記被検眼の角膜において前記対物レンズの光軸を中心に前記測定パターンを投射し、前記被検眼の角膜頂点と前記ケラト板との距離をＬとし、前記対物レンズの光軸に対する前記測定パターンに基づく像の高さをｈとし、前記被検眼の角膜曲率半径をＲとし、前記測定パターンの径方向の幅をΔｔとしたとき、前記対物レンズの直径は、２×（（Ｌ＋（Ｒ−√（Ｒ²−ｈ²）））×ｔａｎ（２×ｓｉｎ^−１（ｈ／Ｒ））＋ｈ−Δｔ／２）より小さい。

いくつかの実施形態の第４態様は、対物レンズと、前記対物レンズを介して被検眼に光を投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する屈折力測定光学系と、光スキャナーを有し、光源からの光を前記光スキャナーにより偏向し、前記光スキャナーにより偏向された光を前記対物レンズを介して前記被検眼に投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する検査光学系と、前記対物レンズの外縁側から円弧状又は円周状の測定パターンを前記被検眼に投射し、前記被検眼の角膜からの戻り光を検出する角膜形状測定光学系と、を含み、前記角膜形状測定光学系は、ケラト光源と、前記ケラト光源と前記被検眼との間に配置され、前記ケラト光源からの光を透過する透光部が形成されたケラト板と、を含み、前記被検眼の角膜において前記対物レンズの光軸を中心に前記測定パターンを投射し、前記被検眼の角膜頂点と前記ケラト板との距離をＬとし、前記対物レンズの光軸に対する前記測定パターンに基づく像の高さをｈとし、前記測定パターンの径方向の幅をΔｔとし、前記被検眼の角膜曲率半径をＲとしたとき、前記対物レンズの直径は、２×（（Ｌ＋（Ｒ−√（Ｒ²−ｈ²）））×ｔａｎ（２×ｓｉｎ^−１（ｈ／Ｒ））＋ｈ−Δｔ／２）より小さい。

いくつかの実施形態の第５態様では、第３態様又は第４態様において、前記測定パターンに基づく像の高さは、１．５ミリメートルである。

いくつかの実施形態の第６態様では、第１態様〜第５態様のいずれかにおいて、前記検査光学系は、ＯＣＴ光源からの光を参照光と測定光とに分割し、前記測定光を前記光スキャナーにより偏向し、前記偏向された測定光を前記被検眼に投射し、前記被検眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光との干渉光を検出するＯＣＴ光学系を含む。

いくつかの実施形態の第７態様では、第１態様〜第５態様のいずれかにおいて、前記検査光学系は、ＳＬＯ光源からの光を前記光スキャナーにより偏向し、前記偏向された光を前記被検眼に投射し、前記被検眼からの戻り光を受光するＳＬＯ光学系を含む。

本発明によれば、他覚測定の種別に対応した複数の光学系による測定範囲や測定精度を劣化させることなく対物レンズの径を最適化するための新たな技術を提供することが可能になる。

実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す概略図である。 実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す概略図である。 実施形態に係る眼科装置の光学系を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科装置の光学系を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科装置の光学系を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科装置の光学系を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科装置の処理系の構成例を示す概略図である。 実施形態に係る眼科装置の動作例のフローを示す概略図である。

この発明に係る眼科装置の実施形態の例について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書において引用された文献の記載内容や任意の公知技術を、以下の実施形態に援用することが可能である。

実施形態に係る眼科装置は、屈折力測定（レフ測定）と、ケラト測定と、スキャン測定とを実行可能である。スキャン測定は、測定用の光を偏向し、偏向された光を被検眼に投射し、被検眼からの戻り光を検出することにより測定結果を得る。スキャン測定には、光コヒーレンストモグラフィを用いた計測や撮影、ＳＬＯ光学系を用いた計測や撮影などがある。実施形態に係る眼科装置は、スキャン測定として、前眼部や眼底に対してＯＣＴを実行する場合について説明する。

以下、実施形態では、スウェプトソースタイプのＯＣＴの手法を用いる場合について特に詳しく説明するが、他のタイプ（例えば、スペクトラルドメインタイプ、タイムドメインタイプ）のＯＣＴを用いる眼科装置に対して、実施形態に係る構成を適用することも可能である。

いくつかの実施形態に係る眼科装置は、更に、自覚検査を行うための自覚検査光学系や、その他の他覚測定を行うための他覚測定系を含む。

自覚検査は、被検者からの応答を利用して情報を取得する測定手法である。自覚検査には、遠用検査、近用検査、コントラスト検査、グレア検査等の自覚屈折測定や、視野検査などがある。

他覚測定は、被検者からの応答を参照することなく、主に物理的な手法を用いて被検眼に関する情報を取得する測定手法である。他覚測定には、被検眼の特性を取得するための測定と、被検眼の画像を取得するための撮影とが含まれる。その他の他覚測定には、眼圧測定、眼底撮影等がある。

以下、眼底共役位置は、アライメントが完了した状態での被検眼の眼底と光学的に略共役な位置であり、被検眼の眼底と光学的に共役な位置又はその近傍を意味するものとする。同様に、瞳孔共役位置は、アライメントが完了した状態での被検眼の瞳孔と光学的に略共役な位置であり、被検眼の瞳孔と光学的に共役な位置又はその近傍を意味するものとする。

＜光学系の構成＞
図１に、実施形態に係る眼科装置の光学系の構成例を示す。実施形態に係る眼科装置１０００は、被検眼Ｅを観察するための光学系と、被検眼Ｅを検査するための光学系と、これらの光学系の光路を波長分離するダイクロイックミラーとを含む。被検眼Ｅを観察するための光学系として、前眼部観察系５が設けられている。被検眼Ｅを検査するための光学系としてＯＣＴ光学系やレフ測定光学系（屈折力測定光学系）が設けられている。

眼科装置１０００は、Ｚアライメント系１、ＸＹアライメント系２、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、レフ測定受光系７、及びＯＣＴ光学系８を含む。以下では、例えば、前眼部観察系５が９４０ｎｍ〜１０００ｎｍの光を用い、レフ測定光学系（レフ測定投射系６、レフ測定受光系７）が８３０ｎｍ〜８８０ｎｍの光を用い、固視投影系４が４００ｎｍ〜７００ｎｍの光を用い、ＯＣＴ光学系８が１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの光を用いるものとする。

（前眼部観察系５）
前眼部観察系５は、被検眼Ｅの前眼部を動画撮影する。前眼部観察系５を経由する光学系において、撮像素子５９の撮像面は瞳孔共役位置に配置されている。前眼部照明光源５０は、被検眼Ｅの前眼部に照明光（例えば、赤外光）を照射する。被検眼Ｅの前眼部により反射された光は、対物レンズ５１を通過し、ダイクロイックミラー５２を透過し、絞り（テレセン絞り）５３に形成された孔部を通過し、ハーフミラー２３を透過し、リレーレンズ５５及び５６を通過し、ダイクロイックミラー７６を透過する。ダイクロイックミラー５２は、レフ測定光学系の光路と前眼部観察系５の光路とを合成（分離）する。ダイクロイックミラー５２は、これらの光路を合成する光路合成面が対物レンズ５１の光軸に対して傾斜して配置される。ダイクロイックミラー７６を透過した光は、結像レンズ５８により撮像素子５９（エリアセンサー）の撮像面に結像される。撮像素子５９は、所定のレートで撮像及び信号出力を行う。撮像素子５９の出力（映像信号）は、後述の処理部９に入力される。処理部９は、この映像信号に基づく前眼部像Ｅ´を後述の表示部１０の表示画面１０ａに表示させる。前眼部像Ｅ´は、例えば赤外動画像である。

（Ｚアライメント系１）
Ｚアライメント系１は、前眼部観察系５の光軸方向（前後方向、Ｚ方向）におけるアライメントを行うための光（赤外光）を被検眼Ｅに投射する。Ｚアライメント光源１１から出力された光は、被検眼Ｅの角膜Ｃｒに投射され、角膜Ｃｒにより反射され、結像レンズ１２によりラインセンサー１３のセンサー面に結像される。角膜頂点の位置が前眼部観察系５の光軸方向に変化すると、ラインセンサー１３のセンサー面における光の投射位置が変化する。処理部９は、ラインセンサー１３のセンサー面における光の投射位置に基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を求め、これに基づき光学系を移動させる機構を制御してＺアライメントを実行する。

（ＸＹアライメント系２）
ＸＹアライメント系２は、前眼部観察系５の光軸に直交する方向（左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向））のアライメントを行うための光（赤外光）を被検眼Ｅに照射する。ＸＹアライメント系２は、ハーフミラー２３により前眼部観察系５の光路から分岐された光路に設けられたＸＹアライメント光源２１とコリメータレンズ２２とを含む。ＸＹアライメント光源２１から出力された光は、コリメータレンズ２２を通過し、ハーフミラー２３により反射され、前眼部観察系５を通じて被検眼Ｅに投射される。被検眼Ｅの角膜Ｃｒによる反射光は、前眼部観察系５を通じて撮像素子５９に導かれる。

この反射光に基づく像（輝点像）Ｂｒは前眼部像Ｅ´に含まれる。処理部９は、輝点像Ｂｒを含む前眼部像Ｅ´とアライメントマークＡＬとを表示部の表示画面に表示させる。手動でＸＹアライメントを行う場合、ユーザは、アライメントマークＡＬ内に輝点像Ｂｒを誘導するように光学系の移動操作を行う。自動でアライメントを行う場合、処理部９は、アライメントマークＡＬに対する輝点像Ｂｒの変位がキャンセルされるように、光学系を移動させる機構を制御する。

（ケラト測定系３）
ケラト測定系３は、被検眼Ｅの角膜Ｃｒの形状を測定するためのリング状光束（赤外光）を角膜Ｃｒに投射する。ケラト板３１は、対物レンズ５１と被検眼Ｅとの間に配置されている。ケラト板３１の背面側（対物レンズ５１側）にはケラトリング光源３２が設けられている。ケラト板３１には、対物レンズ５１の光軸を中心とする円周上に沿ってケラトリング光源３２からの光を透過するケラトパターン（透過部）が形成されている。なお、ケラトパターンは、対物レンズ５１の光軸を中心とする円弧状（円周の一部）に形成されていてもよい。ケラトリング光源３２からの光でケラト板３１を照明することにより、被検眼Ｅの角膜Ｃｒにリング状光束（円弧状又は円周状の測定パターン）が投射される。被検眼Ｅの角膜Ｃｒからの反射光（ケラトリング像）は撮像素子５９により前眼部像Ｅ´とともに検出される。処理部９は、このケラトリング像を基に公知の演算を行うことで、角膜Ｃｒの形状を表す角膜形状パラメータを算出する。

（レフ測定投射系６、レフ測定受光系７）
レフ測定光学系は、屈折力測定に用いられるレフ測定投射系６及びレフ測定受光系７を含む。レフ測定投射系６は、屈折力測定用の光束（例えば、リング状光束）（赤外光）を眼底Ｅｆに投射する。レフ測定受光系７は、この光束の被検眼Ｅからの戻り光を受光する。レフ測定投射系６は、レフ測定受光系７の光路に設けられた孔開きプリズム６５によって分岐された光路に設けられる。孔開きプリズム６５に形成されている孔部は、瞳孔共役位置に配置される。レフ測定受光系７を経由する光学系において、撮像素子５９の撮像面は眼底共役位置に配置される。

いくつかの実施形態では、レフ測定光源６１は、高輝度光源であるＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）光源である。レフ測定光源６１は、光軸方向に移動可能である。レフ測定光源６１は、眼底共役位置に配置される。レフ測定光源６１から出力された光は、リレーレンズ６２を通過し、円錐プリズム６３の円錐面に入射する。円錐面に入射した光は偏向され、円錐プリズム６３の底面から出射する。円錐プリズム６３の底面から出射した光は、リング絞り６４にリング状に形成された透光部を通過する。リング絞り６４の透光部を通過した光（リング状光束）は、孔開きプリズム６５の孔部の周囲に形成された反射面により反射され、ロータリープリズム６６を通過し、ダイクロイックミラー６７により反射される。ダイクロイックミラー６７により反射された光は、ダイクロイックミラー５２により反射され、対物レンズ５１を通過し、被検眼Ｅに投射される。ロータリープリズム６６は、眼底Ｅｆの血管や疾患部位に対するリング状光束の光量分布を平均化や光源に起因するスペックルノイズの低減のために用いられる。

眼底Ｅｆに投射されたリング状光束の戻り光は、対物レンズ５１を通過し、ダイクロイックミラー５２及びダイクロイックミラー６７により反射される。ダイクロイックミラー６７により反射された戻り光は、ロータリープリズム６６を通過し、孔開きプリズム６５の孔部を通過し、リレーレンズ７１を通過し、反射ミラー７２により反射され、リレーレンズ７３及び合焦レンズ７４を通過する。合焦レンズ７４は、レフ測定受光系７の光軸に沿って移動可能である。合焦レンズ７４を通過した光は、反射ミラー７５により反射され、ダイクロイックミラー７６により反射され、結像レンズ５８により撮像素子５９の撮像面に結像される。処理部９は、撮像素子５９からの出力を基に公知の演算を行うことで被検眼Ｅの屈折力値を算出する。例えば、屈折力値は、球面度数、乱視度数及び乱視軸角度、又は等価球面度数を含む。

（固視投影系４）
ダイクロイックミラー６７によりレフ測定光学系の光路から波長分離された光路に、後述のＯＣＴ光学系８が設けられる。ダイクロイックミラー８３によりＯＣＴ光学系８の光路から分岐された光路に固視投影系４が設けられる。

固視投影系４は、固視標を被検眼Ｅに呈示する。処理部９による制御を受けた液晶パネル４１は、固視標を表すパターンを表示する。液晶パネル４１の画面上におけるパターンの表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更できる。被検眼Ｅの固視位置としては、眼底Ｅｆの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。固視標を表すパターンの表示位置を任意に変更することが可能である。

液晶パネル４１からの光は、リレーレンズ４２を通過し、ダイクロイックミラー８３を透過し、リレーレンズ８２を通過し、反射ミラー８１により反射され、ダイクロイックミラー６７を透過し、ダイクロイックミラー５２により反射される。ダイクロイックミラー５２により反射された光は、対物レンズ５１を通過して眼底Ｅｆに投射される。液晶パネル４１（又は液晶パネル４１及びリレーレンズ４２）は、光軸方向に移動可能である。

（ＯＣＴ光学系８）
ＯＣＴ光学系８は、ＯＣＴ計測を行うための光学系である。ＯＣＴ計測よりも前に実施されたレフ測定結果に基づいて、光ファイバーｆ１の端面が撮影部位（眼底Ｅｆ又は前眼部）と光学系に共役となるように合焦レンズ８７の位置が調整される。

ＯＣＴ光学系８は、ダイクロイックミラー６７によりレフ測定光学系の光路から波長分離された光路に設けられる。上記の固視投影系４の光路は、ダイクロイックミラー８３によりＯＣＴ光学系８の光路に結合される。それにより、ＯＣＴ光学系８及び固視投影系４のそれぞれの光軸を同軸で結合することができる。

ＯＣＴ光学系８は、ＯＣＴユニット１００を含む。図２に示すように、ＯＣＴユニット１００において、ＯＣＴ光源１０１は、一般的なスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様に、出射光の波長を掃引（走査）可能な波長掃引型（波長走査型）光源を含んで構成される。波長掃引型光源は、共振器を含むレーザー光源を含んで構成される。ＯＣＴ光源１０１は、人眼では視認できない近赤外の波長帯において、出力波長を時間的に変化させる。

図２に例示するように、ＯＣＴユニット１００には、スウェプトソースＯＣＴを実行するための光学系が設けられている。この光学系は、干渉光学系を含む。この干渉光学系は、波長可変光源（波長掃引型光源）からの光を測定光と参照光とに分割する機能と、被検眼Ｅからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを重ね合わせて干渉光を生成する機能と、この干渉光を検出する機能とを備える。干渉光学系により得られた干渉光の検出結果（検出信号）は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、処理部９に送られる。

ＯＣＴ光源１０１は、例えば、出射光の波長（１０００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長範囲）を高速で変化させる近赤外波長可変レーザーを含む。ＯＣＴ光源１０１から出力された光Ｌ０は、光ファイバー１０２により偏波コントローラ１０３に導かれてその偏光状態が調整される。偏光状態が調整された光Ｌ０は、光ファイバー１０４によりファイバーカプラー１０５に導かれて測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。

参照光ＬＲは、光ファイバー１１０によりコリメータ１１１に導かれて平行光束に変換され、光路長補正部材１１２及び分散補償部材１１３を経由し、コーナーキューブ１１４に導かれる。光路長補正部材１１２は、参照光ＬＲの光路長と測定光ＬＳの光路長とを合わせるよう作用する。分散補償部材１１３は、参照光ＬＲと測定光ＬＳとの間の分散特性を合わせるよう作用する。コーナーキューブ１１４は、参照光ＬＲの入射方向に移動可能であり、それにより参照光ＬＲの光路長が変更される。

コーナーキューブ１１４を経由した参照光ＬＲは、分散補償部材１１３及び光路長補正部材１１２を経由し、コリメータ１１６によって平行光束から集束光束に変換され、光ファイバー１１７に入射する。光ファイバー１１７に入射した参照光ＬＲは、偏波コントローラ１１８に導かれてその偏光状態が調整され、光ファイバー１１９によりアッテネータ１２０に導かれて光量が調整され、光ファイバー１２１によりファイバーカプラー１２２に導かれる。

一方、ファイバーカプラー１０５により生成された測定光ＬＳは、光ファイバーｆ１により導かれてコリメータレンズユニット８９により平行光束に変換され、光スキャナー８８、合焦レンズ８７、リレーレンズ８５、及び反射ミラー８４を経由し、ダイクロイックミラー８３により反射される。

光スキャナー８８は、測定光ＬＳを１次元的又は２次元的に偏向する。光スキャナー８８は、例えば、第１ガルバノミラーと、第２ガルバノミラーとを含む。第１ガルバノミラーは、ＯＣＴ光学系８の光軸に直交する水平方向に撮影部位（眼底Ｅｆ又は前眼部）をスキャンするように測定光ＬＳを偏向する。第２ガルバノミラーは、ＯＣＴ光学系８の光軸に直交する垂直方向に撮影部位をスキャンするように、第１ガルバノミラーにより偏向された測定光ＬＳを偏向する。このような光スキャナー８８による測定光ＬＳの走査態様としては、例えば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋スキャンなどがある。

ダイクロイックミラー８３により反射された測定光ＬＳは、リレーレンズ８２を通過し、反射ミラー８１により反射され、ダイクロイックミラー６７を透過し、ダイクロイックミラー５２により反射され、対物レンズ５１により屈折されて被検眼Ｅに入射する。測定光ＬＳは、被検眼Ｅの様々な深さ位置において散乱・反射される。被検眼Ｅからの測定光ＬＳの戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバーカプラー１０５に導かれ、光ファイバー１２８を経由してファイバーカプラー１２２に到達する。

ファイバーカプラー１２２は、光ファイバー１２８を介して入射された測定光ＬＳと、光ファイバー１２１を介して入射された参照光ＬＲとを合成して（干渉させて）干渉光を生成する。ファイバーカプラー１２２は、所定の分岐比（例えば１：１）で干渉光を分岐することにより、一対の干渉光ＬＣを生成する。一対の干渉光ＬＣは、それぞれ光ファイバー１２３及び１２４を通じて検出器１２５に導かれる。

検出器１２５は、例えばバランスドフォトダイオードである。バランスドフォトダイオードは、一対の干渉光ＬＣをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを含み、これらフォトディテクタにより得られた一対の検出結果の差分を出力する。検出器１２５は、この出力（検出信号）をＤＡＱ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１３０に送る。

ＤＡＱ１３０には、ＯＣＴ光源１０１からクロックＫＣが供給される。クロックＫＣは、ＯＣＴ光源１０１において、波長可変光源により所定の波長範囲内で掃引される各波長の出力タイミングに同期して生成される。ＯＣＴ光源１０１は、例えば、各出力波長の光Ｌ０を分岐することにより得られた２つの分岐光の一方を光学的に遅延させた後、これらの合成光を検出した結果に基づいてクロックＫＣを生成する。ＤＡＱ１３０は、検出器１２５から入力される検出信号をクロックＫＣに基づきサンプリングする。ＤＡＱ１３０は、検出器１２５からの検出信号のサンプリング結果を処理部９の演算処理部２２０に送られる。演算処理部２２０は、例えば一連の波長走査毎に（Ａライン毎に）、サンプリングデータに基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことにより、各Ａラインにおける反射強度プロファイルを形成する。更に、演算処理部２２０は、各Ａラインの反射強度プロファイルを画像化することにより画像データを形成する。

本例では、参照光ＬＲの光路（参照光路、参照アーム）の長さを変更するためのコーナーキューブ１１４が設けられているが、これら以外の光学部材を用いて、測定光路長と参照光路長との差を変更することも可能である。

処理部９は、レフ測定光学系を用いて得られた測定結果から屈折力値を算出し、算出された屈折力値に基づいて、眼底Ｅｆとレフ測定光源６１と撮像素子５９とが共役となる位置に、レフ測定光源６１及び合焦レンズ７４それぞれを光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、処理部９は、合焦レンズ７４の移動に連動してＯＣＴ光学系８の合焦レンズ８７をその光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、処理部９は、レフ測定光源６１及び合焦レンズ７４の移動に連動して液晶パネル４１をその光軸方向に移動させる。

実施形態に係る眼科装置１０００では、対物レンズ５１の直径（光軸に直交する方向の直径）を以下のように、上限値Ｄｍａｘより小さく、且つ、下限値Ｄｍｉｎ以上である。それにより、角膜形状解析に有用なサイズの測定パターンを角膜Ｃｒに投射するケラト測定と、器械近視の影響を低減可能な広い視野での屈折力測定と、断層解析に有用なスキャン範囲でのＯＣＴ計測とが可能になる。例えば、上限値Ｄｍａｘは、角膜形状解析に有用なケラト測定と、器械近視の影響を低減して測定精度の高い屈折力測定とを実現できるように規定される。例えば、下限値Ｄｍｉｎは、断層解析に有用なＯＣＴ計測を実現できるように規定される。

［対物レンズの直径の上限］
図３に、実施形態に係る対物レンズ５１の直径の上限の説明図を示す。図３は、図１の光学系の一部を拡大した図である。図３において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

ケラト測定系３は、作動距離が変化しても高さが変化しないケラトリング像を取得できるようにテレセントリックな光学である。ケラト測定系３により角膜Ｃｒに光を投射したとき、角膜が凸面鏡として作用し、主として角膜Ｃｒの前面で反射された像が現れる。

被検眼Ｅの角膜Ｃｒの曲率半径をＲとし、対物レンズ５１の光軸に対するケラトリング像の高さをｈとし、光軸に対するリング状光束の投影角をαとする。ケラトリング光源３２からのリング状光束の入射位置にリングパターン（測定パターン）が配置されるためには、角膜Ｃｒの曲率中心と当該入射位置とを結ぶ線が光軸となす角をβとすると、以下の式が成立する。

ｈ＝Ｒ×ｓｉｎ（β） ・・・（１）
β＝α／２ ・・・（２）

ケラト板３１に形成されたケラトパターンの半径（平均径）をＨ０とし、ケラト板３１から角膜頂点までの距離をＬとし、リング状光束の入射位置と角膜頂点との距離Δｄ（＝Ｒ−√（Ｒ²−ｈ²））を考慮すると、以下の式が成立する。

Ｈ０＝（Ｌ＋（Ｒ−√（Ｒ²−ｈ²）））×ｔａｎ（α）＋ｈ ・・・（３）

また、ケラトパターンの径方向の幅をΔｔとすると、ケラトパターンの内径は、式（３）を変形することにより、式（４）が得られる。なお、式（４）において、α＝２×ｓｉｎ^−１（ｈ／Ｒ）である。

Ｈ＝Ｈ０−Δｔ／２＝（Ｌ＋（Ｒ−√（Ｒ²−ｈ²）））×ｔａｎ（α）＋ｈ−Δｔ／２ ・・・（４）

上記のように器械近視の影響を低減するためには、対物レンズ５１の径は、できるだけ大きい方が望ましい。以上から、対物レンズ５１の直径の上限値Ｄｍａｘは、２×Ｈ（ケラトパターンの内径）より小さい範囲で、できるだけ大きいことが望ましい。

図４に、実施形態に係る対物レンズ５１の直径の上限の具体例を示す。

例えば、角膜形状解析に有用な角膜Ｃｒ上のφ３のエリアの角膜形状を測定するために、ｈ＝１．５ミリメートルである。被検眼Ｅの曲率半径が８ミリメートルであり、Ｌ＝４９．５ミリメートルであるとすると、投影角αは約２１．６度となり、ケラトパターンの直径（平均径）は２×Ｈ＝４２．２２４５５ミリメートルとなる。

ケラトパターンの径方向の幅をΔｔ＝０．０５ミリメートルとすると、ケラトパターンの内径は４１．４４７７８ミリメートルとなり、外径は４３．００５４３ミリメートルとなる。

従って、対物レンズ５１の直径の上限値Ｄｍａｘは、４１．４４７７８ミリメートルより小さい範囲で、できるだけ大きいことが望ましい。

［対物レンズの直径の下限］
図５に、実施形態に係る対物レンズ５１の直径の下限の説明図を示す。図５は、図１の光学系の一部を拡大した図である。図５において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。

所望のスキャン範囲のデータを網羅なく取得するために、光スキャナー８８はＸ方向及びＹ方向それぞれの方向に測定光ＬＳを偏向する。眼底Ｅｆにおけるスキャン範囲を直径ＲＡの範囲とすると、光スキャナー８８は各方向に少なくともＲＡ×√２（＝ＳＡ）だけ偏向する必要がある。

ここで、光スキャナー８８が被検眼Ｅの瞳孔と光学的に略共役になるように配置される。作動距離をＷＤとし、角膜頂点から瞳孔までの距離をｄ１とし、瞳孔から眼底までの距離をｄ２とする。瞳孔を頂点とし底辺が対物レンズ５１の半径とする三角形と、瞳孔を頂点とし底辺が眼底Ｅｆにおけるスキャン範囲ＳＡ／２とする三角形との相似の関係から、対物レンズ５１の直径の下限値Ｄｍｉｎは、以下の式を満たす。

Ｄｍｉｎ＝（ＷＤ＋ｄ１）×ＳＡ／ｄ２ ・・・（５）

上記のように、ＳＡ四方の範囲をスキャン範囲とするＯＣＴ計測を行うためには、対物レンズ５１の直径は、Ｄｍｉｎ以上である必要がある。

例えば、眼底Ｅｆにおける黄斑部のサイズは、直径が２ミリメートルの範囲である。従って、スキャン範囲を２×√２四方とし、作動距離を６３ミリメートルとし、ｄ１を３ミリメートルとし、ｄ２を２１（＝２４−３）ミリメートルとすると、下限値Ｄｍｉｎは約８．９ｍｍとなる。

図６に、実施形態に係る対物レンズ５１とケラト板３１との関係を模式的に示す。図６において、図１と同様の部分には同一符号を付す。

図６において、ケラト板３１には、内径がＫｐｉであり、外径がＫｐｏであるケラトパターンが形成されている。図４に示したように、対物レンズ５１の直径は、ケラト板３１に形成されたケラトパターンの内径Ｋｐｉより小さい範囲であることが望ましい。内径Ｋｐｉは、２×Ｈにより求められる。従って、対物レンズ５１の直径は、２×Ｈより小さい範囲であることが望ましい。

また、図５に示すように、対物レンズ５１の直径は、眼底Ｅｆにおける所望のスキャン範囲に対してＯＣＴ計測が可能なサイズであることが望ましい。例えば、少なくとも黄斑部に対するＯＣＴ計測が可能なように、対物レンズ５１の直径は、下限値Ｄｍｉｎ以上であることが望ましい。

＜処理系の構成＞
眼科装置１０００の処理系の構成について説明する。眼科装置１０００の処理系の機能的構成の例を図７に示す。図７は、眼科装置１０００の処理系の機能ブロック図の一例を表す。

処理部９は、眼科装置１０００の各部を制御する。また、処理部９は、各種演算処理を実行可能である。処理部９は、プロセッサを含む。プロセッサの機能は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、ＳＰＬＤ（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ））等の回路により実現される。処理部９は、例えば、記憶回路や記憶装置に格納されているプログラムを読み出し実行することで、実施形態に係る機能を実現する。

処理部９は、制御部２１０と、演算処理部２２０とを含む。また、眼科装置１０００は、移動機構２００と、表示部２７０と、操作部２８０と、通信部２９０とを含む。

移動機構２００は、Ｚアライメント系１、ＸＹアライメント系２、ケラト測定系３、固視投影系４、前眼部観察系５、レフ測定投射系６、レフ測定受光系７及びＯＣＴ光学系８等の光学系が収納されたヘッド部を前後左右方向に移動させるための機構である。例えば、移動機構２００には、ヘッド部を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。アクチュエータは、例えばパルスモータにより構成される。伝達機構は、例えば歯車の組み合わせやラック・アンド・ピニオンなどによって構成される。制御部２１０（主制御部２１１）は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構２００に対する制御を行う。

（制御部２１０）
制御部２１０は、プロセッサを含み、眼科装置の各部を制御する。制御部２１０は、主制御部２１１と、記憶部２１２とを含む。記憶部２１２には、眼科装置を制御するためのコンピュータプログラムがあらかじめ格納される。コンピュータプログラムには、光源制御用プログラム、検出器制御用プログラム、光スキャナー制御用プログラム、光学系制御用プログラム、演算処理用プログラム及びユーザインターフェイス用プログラムなどが含まれる。このようなコンピュータプログラムに従って主制御部２１１が動作することにより、制御部２１０は制御処理を実行する。

主制御部２１１は、測定制御部として眼科装置の各種制御を行う。Ｚアライメント系１に対する制御には、Ｚアライメント光源１１の制御、ラインセンサー１３の制御などがある。Ｚアライメント光源１１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。ラインセンサー１３の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。それにより、Ｚアライメント光源１１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部２１１は、ラインセンサー１３により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてラインセンサー１３に対する光の投影位置を特定する。主制御部２１１は、特定された投影位置と、ＸＹアライメント系２によって得られた輝点像の位置とに基づいて被検眼Ｅの角膜頂点の位置を求め、これに基づき移動機構２００を制御してヘッド部を前後方向に移動させる（Ｚアライメント）。

ＸＹアライメント系２に対する制御には、ＸＹアライメント光源２１の制御などがある。ＸＹアライメント光源２１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、ＸＹアライメント光源２１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づいてＸＹアライメント光源２１からの光の戻り光に基づく輝点像の位置を特定する。主制御部２１１は、所定の目標位置（例えば、アライメントマークＡＬの中心位置）に対する輝点像Ｂｒの位置との変位がキャンセルされるように移動機構２００を制御してヘッド部を左右上下方向に移動させる（ＸＹアライメント）。

ケラト測定系３に対する制御には、ケラトリング光源３２の制御などがある。ケラトリング光源３２の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、ケラトリング光源３２の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出されたケラトリング像に対する公知の演算を演算処理部２２０に実行させる。それにより、被検眼Ｅの角膜形状パラメータが求められる。

固視投影系４に対する制御には、液晶パネル４１の制御などがある。液晶パネル４１の制御には、固視標の表示のオン・オフや、固視標の表示位置の切り替えなどがある。それにより、被検眼Ｅの眼底Ｅｆに固視標が投影される。例えば、固視投影系４は、液晶パネル４１（又は液晶パネル４１及びリレーレンズ４２）を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、少なくとも液晶パネル４１を光軸方向に移動させる。それにより、液晶パネル４１と眼底Ｅｆとが光学的に共役となるように液晶パネル４１の位置が調整される。

前眼部観察系５に対する制御には、前眼部照明光源５０の制御、撮像素子５９の制御などがある。前眼部照明光源５０の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。それにより、前眼部照明光源５０の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。撮像素子５９の制御には、撮像素子５９の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された信号を取り込み、取り込まれた信号に基づく画像の形成等の処理を演算処理部２２０に実行させる。

レフ測定投射系６に対する制御には、レフ測定光源６１の制御、ロータリープリズム６６の制御などがある。レフ測定光源６１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整などがある。それにより、レフ測定光源６１の点灯と非点灯とが切り替えられたり、光量が変更されたりする。例えば、レフ測定投射系６は、レフ測定光源６１を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、レフ測定光源６１を光軸方向に移動させる。ロータリープリズム６６の制御には、ロータリープリズム６６の回転制御などがある。例えば、ロータリープリズム６６を回転させる回転機構が設けられており、主制御部２１１は、この回転機構を制御することによりロータリープリズム６６を回転させる。

レフ測定受光系７に対する制御には、合焦レンズ７４の制御などがある。合焦レンズ７４の制御には、合焦レンズ７４の光軸方向への移動制御などがある。例えば、レフ測定受光系７は、合焦レンズ７４を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、合焦レンズ７４を光軸方向に移動させる。主制御部２１１は、レフ測定光源６１と眼底Ｅｆと撮像素子５９とが光学的に共役となるように、例えば被検眼Ｅの屈折力に応じてレフ測定光源６１及び合焦レンズ７４をそれぞれ光軸方向に移動させることが可能である。

ＯＣＴ光学系８に対する制御には、ＯＣＴ光源１０１の制御、光スキャナー８８の制御、合焦レンズ８７の制御、コーナーキューブ１１４の制御、検出器１２５の制御、ＤＡＱ１３０の制御などがある。ＯＣＴ光源１０１の制御には、光源の点灯、消灯、光量調整、絞り調整などがある。光スキャナー８８の制御には、第１ガルバノミラーによる走査位置や走査範囲や走査速度の制御、第２ガルバノミラーによる走査位置や走査範囲や走査速度の制御などがある。

合焦レンズ８７の制御には、合焦レンズ８７の光軸方向への移動制御、撮影部位に対応した合焦基準位置への合焦レンズ８７の移動制御、撮影部位に対応した移動範囲（合焦範囲）内での移動制御などがある。例えば、ＯＣＴ光学系８は、合焦レンズ８７を光軸方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、合焦レンズ８７を光軸方向に移動させる。いくつかの実施形態では、眼科装置には、合焦レンズ７４及び８７を保持する保持部材と、保持部材を駆動する駆動部が設けられる。主制御部２１１は、駆動部を制御することにより合焦レンズ７４及び８７の移動制御を行う。主制御部２１１は、例えば、合焦レンズ７４の移動に連動して合焦レンズ８７を移動させた後、干渉信号の強度に基づいて合焦レンズ８７だけを移動させるようにしてもよい。

コーナーキューブ１１４の制御には、コーナーキューブ１１４の光路に沿った移動制御などがある。例えば、ＯＣＴ光学系８は、コーナーキューブ１１４を光路に沿った方向に移動する移動機構を含む。この移動機構には、移動機構２００と同様に、当該移動機構を移動するための駆動力を発生するアクチュエータと、この駆動力を伝達する伝達機構とが設けられる。主制御部２１１は、アクチュエータに対して制御信号を送ることにより移動機構に対する制御を行い、コーナーキューブ１１４を光路に沿った方向に移動させる。検出器１２５の制御には、検出素子の露光調整やゲイン調整や検出レート調整などがある。主制御部２１１は、検出器１２５により検出された信号をＤＡＱ１３０によりサンプリングし、サンプリングされた信号に基づく画像の形成等の処理を演算処理部２２０（画像形成部２２２）に実行させる。

また、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。

（記憶部２１２）
記憶部２１２は、各種のデータを記憶する。記憶部２１２に記憶されるデータとしては、例えば他覚測定の測定結果、断層像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者ＩＤや氏名などの被検者に関する情報や、左眼／右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部２１２には、眼科装置を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。

（演算処理部２２０）
演算処理部２２０は、眼屈折力算出部２２１と、画像形成部２２２と、データ処理部２２３とを含む。

眼屈折力算出部２２１は、レフ測定投射系６により眼底Ｅｆに投影されたリング状光束（リング状の測定パターン）の戻り光を撮像素子５９が受光することにより得られたリング像（パターン像）を解析する。例えば、眼屈折力算出部２２１は、得られたリング像が描出された画像における輝度分布からリング像の重心位置を求め、この重心位置から放射状に延びる複数の走査方向に沿った輝度分布を求め、この輝度分布からリング像を特定する。続いて、眼屈折力算出部２２１は、特定されたリング像の近似楕円を求め、この近似楕円の長径及び短径を公知の式に代入することによって球面度数、乱視度数及び乱視軸角度を求める。或いは、眼屈折力算出部２２１は、基準パターンに対するリング像の変形及び変位に基づいて眼屈折力のパラメータを求めることができる。

また、眼屈折力算出部２２１は、前眼部観察系５により取得されたケラトリング像に基づいて、角膜屈折力、角膜乱視度及び角膜乱視軸角度を算出する。例えば、眼屈折力算出部２２１は、ケラトリング像を解析することにより角膜前面の強主経線や弱主経線の角膜曲率半径を算出し、角膜曲率半径に基づいて上記パラメータを算出する。

画像形成部２２２は、検出器１１５により検出された信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層像の画像データを形成する。すなわち、画像形成部２２２は、干渉光学系による干渉光ＬＣの検出結果に基づいて被検眼Ｅの画像データを形成する。この処理には、従来のスペクトラルドメインタイプのＯＣＴと同様に、フィルター処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理が含まれている。このようにして取得される画像データは、複数のＡライン（被検眼Ｅ内における各測定光ＬＳの経路）における反射強度プロファイルを画像化することにより形成された一群の画像データを含むデータセットである。

画質を向上させるために、同じパターンでのスキャンを複数回繰り返して収集された複数のデータセットを重ね合わせる（加算平均する）ことができる。

データ処理部２２３は、画像形成部２２２により形成された断層像に対して各種のデータ処理（画像処理）や解析処理を施す。例えば、データ処理部２２３は、画像の輝度補正や分散補正等の補正処理を実行する。また、データ処理部２２３は、前眼部観察系５を用い得られた画像（前眼部像等）に対して各種の画像処理や解析処理を施す。

データ処理部２２３は、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行することにより、被検眼Ｅのボリュームデータ（ボクセルデータ）を形成することができる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、データ処理部２２３は、このボリュームデータに対してレンダリング処理を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像を形成する。

（表示部２７０、操作部２８０）
表示部２７０は、ユーザインターフェイス部として、制御部２１０による制御を受けて情報を表示する。表示部２７０は、図１などに示す表示部１０を含む。

操作部２８０は、ユーザインターフェイス部として、眼科装置を操作するために使用される。操作部２８０は、眼科装置に設けられた各種のハードウェアキー（ジョイスティック、ボタン、スイッチなど）を含む。また、操作部２８０は、タッチパネル式の表示画面１０ａに表示される各種のソフトウェアキー（ボタン、アイコン、メニューなど）を含んでもよい。

表示部２７０及び操作部２８０の少なくとも一部が一体的に構成されていてもよい。その典型例として、タッチパネル式の表示画面１０ａがある。

（通信部２９０）
通信部２９０は、図示しない外部装置と通信するための機能を有する。通信部２９０は、外部装置との接続形態に応じた通信インターフェイスを備える。外部装置の例として、レンズの光学特性を測定するための眼鏡レンズ測定装置がある。眼鏡レンズ測定装置は、被検者が装用する眼鏡レンズの度数などを測定し、この測定データを眼科装置１０００に入力する。また、外部装置は、任意の眼科装置、記録媒体から情報を読み取る装置（リーダ）や、記録媒体に情報を書き込む装置（ライタ）などでもよい。更に、外部装置は、病院情報システム（ＨＩＳ）サーバ、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ ＣＯｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）サーバ、医師端末、モバイル端末、個人端末、クラウドサーバなどでもよい。通信部２９０は、例えば処理部９に設けられていてもよい。

レフ測定投射系６及びレフ測定受光系７は、実施形態に係る「屈折力測定光学系」の一例である。ＯＣＴ光学系８は、実施形態に係る「検査光学系」の一例である。ケラト測定系３は、実施形態に係る「角膜形状測定光学系」の一例である。ケラトリング光源３２は、実施形態に係る「ケラト光源」の一例である。

＜動作例＞
実施形態に係る眼科装置１０００の動作について説明する。

図８に、眼科装置１０００の動作の一例を示す。図８は、眼科装置１０００の動作例のフロー図を表す。記憶部２１２には、図８に示す処理を実現するためのコンピュータプログラムが記憶されている。主制御部２１１は、このコンピュータプログラムに従って動作することにより、図８に示す処理を実行する。

（Ｓ１：アライメント）
図示しない顔受け部に被検者の顔が固定された状態で、検者が操作部２８０に対して所定の操作を行うことで、眼科装置１０００は、アライメントを実行する。

具体的には、主制御部２１１は、Ｚアライメント光源１１やＸＹアライメント光源２１を点灯させる。また、主制御部２１１は、前眼部照明光源５０を点灯させる。処理部９は、撮像素子５９の撮像面上の前眼部像の撮像信号を取得し、表示部２７０に前眼部像を表示させる。その後、図１に示す光学系が被検眼Ｅの検査位置に移動される。検査位置とは、被検眼Ｅの検査を十分な精度内で行うことが可能な位置である。前述のアライメント（Ｚアライメント系１及びＸＹアライメント系２と前眼部観察系５とによるアライメント）を介して被検眼Ｅが検査位置に配置される。光学系の移動は、ユーザによる操作若しくは指示又は制御部２１０による指示にしたがって、制御部２１０によって実行される。すなわち、被検眼Ｅの検査位置への光学系の移動と、他覚測定を行うための準備とが行われる。また、このアライメントは測定が終わるまで随時行われる。

また、主制御部２１１は、レフ測定光源６１と、合焦レンズ７４と、液晶パネル４１をそれぞれの光軸に沿って原点の位置（例えば、０Ｄに相当する位置）に移動させる。

（Ｓ２：ケラト測定）
次に、主制御部２１１は、所望の固視位置に対応した表示位置に固視標を示すパターンを液晶パネル４１に表示させる。それにより、所望の固視位置に被検眼Ｅを注視させる。

その後、主制御部２１１は、ケラトリング光源３２を点灯させる。ケラトリング光源３２から光が出力されると、被検眼Ｅの角膜Ｃｒに角膜形状測定用のリング状光束が投射される。眼屈折力算出部２２１は、撮像素子５９によって取得された像に対して演算処理を施すことにより、角膜曲率半径を算出し、算出された角膜曲率半径から角膜屈折力、角膜乱視度及び角膜乱視軸角度を算出する。制御部２１０では、算出された角膜屈折力などが記憶部２１２に記憶される。主制御部２１１からの指示、又は操作部２８０に対するユーザの操作若しくは指示により、眼科装置１０００の動作はステップＳ３に移行する。なお、ケラト測定は、次のレフ測定でリング像を取得するときに同時に、又は連続的に実行されてもよい。

（Ｓ３：屈折力測定）
次に、主制御部２１１は、液晶パネル４１を制御することにより固視標を被検眼Ｅに投影させ、屈折力測定を実行させる。

レフ測定では、主制御部２１１は、前述のようにレフ測定のためのリング状の測定パターン光束を被検眼Ｅに投射させる。被検眼Ｅからの測定パターン光束の戻り光に基づくリング像が撮像素子５９の撮像面に結像される。主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された眼底Ｅｆからの戻り光に基づくリング像を取得できたか否かを判定する。例えば、主制御部２１１は、撮像素子５９により検出された戻り光に基づく像のエッジの位置（画素）を検出し、像の幅（外径と内径との差）が所定値以上であるか否かを判定する。或いは、主制御部２１１は、所定の高さ（リング径）以上の点（像）に基づいてリングを形成できるか否かを判定することにより、リング像を取得できたか否かを判定してもよい。

リング像を取得できたと判定されたとき、眼屈折力算出部２２１は、被検眼Ｅに投射された測定パターン光束の戻り光に基づくリング像を公知の手法で解析し、仮の球面度数Ｓ及び仮の乱視度数Ｃを求める。主制御部２１１は、求められた仮の球面度数Ｓ及び乱視度数Ｃに基づき、レフ測定光源６１、合焦レンズ７４、及び液晶パネル４１を等価球面度数（Ｓ＋Ｃ／２）の位置（仮の遠点に相当する位置）へ移動させる。この後もう一度リング像を取得し、解析し、仮の球面度数Ｓ及び仮の乱視度数Ｃを求め、一度目の測定で移動した位置から移動して微調整する。主制御部２１１は、その位置から液晶パネル４１を更に雲霧位置に移動させた後、本測定としてレフ測定投射系６及びレフ測定受光系７を制御することによりリング像を再び取得させる。主制御部２１１は、前述と同様に得られたリング像の解析結果と合焦レンズ７４の移動量から球面度数、乱視度数及び乱視軸角度を眼屈折力算出部２２１に算出させる。

また、眼屈折力算出部２２１は、求められた球面度数及び乱視度数から被検眼Ｅの遠点に相当する位置（本測定により得られた遠点に相当する位置）を求める。主制御部２１１は、求められた遠点に相当する位置に液晶パネル４１を移動させる。制御部２１０では、合焦レンズ７４の位置や算出された球面度数などが記憶部２１２に記憶される。主制御部２１１からの指示、又は操作部２８０に対するユーザの操作若しくは指示により、眼科装置１０００の動作はステップＳ４に移行する。

リング像を取得できないと判定されたとき、主制御部２１１は、強度屈折異常眼である可能性を考慮して、レフ測定光源６１及び合焦レンズ７４をあらかじめ設定したステップでマイナス度数側（例えば−１０Ｄ）、プラス度数側（例えば＋１０Ｄ）へ移動させる。主制御部２１１は、レフ測定受光系７を制御することにより各位置でリング像を検出させる。それでもリング像を取得できないと判定されたとき、主制御部２１１は、所定の測定エラー処理を実行する。このとき、眼科装置１０００の動作はステップＳ４に移行してもよい。制御部２１０では、レフ測定結果が得られなかったことを示す情報が記憶部２１２に記憶される。

ＯＣＴ光学系８の合焦レンズ８７は、レフ測定光源６１や合焦レンズ７４の移動に連動して光軸方向に移動される。

（Ｓ４：断層像撮影）
次に、主制御部２１１は、液晶パネル４１を制御することにより固視標を被検眼Ｅに投影させ、ＯＣＴ計測を実行させる。

主制御部２１１は、ＯＣＴ光源１０１を点灯させ、光スキャナー８８を制御することにより眼底Ｅｆの所定の部位を測定光ＬＳでスキャンさせる。測定光ＬＳのスキャンにより得られた検出信号は画像形成部２２２に送られる。画像形成部２２２は、得られた検出信号から眼底Ｅｆの断層像を形成する。以上で、眼科装置１０００の動作は、終了となる（エンド）。

以上説明したように、レフ測定光学系とＯＣＴ光学系８とで対物レンズ５１が共用されている場合において、対物レンズ５１の直径をケラトパターンの内径より小さい範囲でできるだけ大きくすることができる。それにより、対物レンズ５１の外縁側からケラト照明を行いつつ、作動距離を変更することなく、有用なケラト解析結果を取得し、且つ、器械近視の影響を低減する広い視野での屈折力測定が可能な眼科装置を提供することができる。

更に、対物レンズ５１の直径を、黄斑部のＯＣＴ計測が可能なスキャン範囲を確保するような下限値以上にしたので、作動距離を変更することなく、有用な断層解析結果（断層像、層厚分布、層厚情報等の解析結果）を取得可能な眼科装置を提供することができる。

なお、実施形態では、光スキャナーを有する検査光学系としてＯＣＴ光学系を例に説明したが、実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。いくつかの実施形態に係る検査光学系は、ＳＬＯ光学系である。ＳＬＯ光学系は、光スキャナーにより光で眼底Ｅｆをスキャンし、その戻り光を受光デバイスで検出するための光学系である。いくつかの実施形態において、ＳＬＯ光学系は、共焦点光学系を用いたレーザー走査により眼底Ｅｆの正面画像を得る。ＳＬＯ光学系は、光スキャナーと、ＳＬＯ光源からの光を光スキャナーで偏向し偏向された光を被検眼Ｅに投射するＳＬＯ投射系と、その戻り光を受光するＳＬＯ受光系とを含む。

この場合でも、対物レンズ５１の直径を、少なくとも黄斑部の正面画像の取得が可能なスキャン範囲を確保するような下限値以上にすることで、作動距離を変更することなく、有用な正面画像解析結果を取得可能な眼科装置を提供することができる。

［作用・効果］
実施形態に係る眼科装置の作用及び効果について説明する。

いくつかの実施形態に係る眼科装置（１０００）は、対物レンズ（５１）と、屈折力測定光学系（レフ測定投射系６、レフ測定受光系７）と、検査光学系（ＯＣＴ光学系８）と、角膜形状測定光学系（ケラト測定系３）と、を含む。屈折力測定光学系は、対物レンズを介して被検眼（Ｅ）に光を投射し、被検眼からの戻り光を検出する。検査光学系は、光スキャナー（８８）を有し、光源からの光を光スキャナーにより偏向し、光スキャナーにより偏向された光を対物レンズを介して被検眼に投射し、被検眼からの戻り光を検出する。角膜形状測定光学系は、対物レンズの外縁側から円弧状又は円周状の測定パターンを被検眼に投射し、被検眼の角膜（Ｃｒ）からの戻り光を検出する。作動距離をＷＤとし、被検眼の角膜頂点から瞳孔までの距離をｄ１とし、被検眼の瞳孔から眼底までの距離をｄ２とし、光スキャナーによるスキャン範囲をＳＡ四方であるとしたとき、対物レンズの直径は、（（ＷＤ＋ｄ１）×ＳＡ／ｄ２）以上である。

このような構成によれば、屈折力測定光学系と検査光学系とで対物レンズが共用されている場合において、対物レンズの外縁側から照明しつつ、作動距離を変更することなく、眼底におけるＳＡ四方（ＳＡ×ＳＡ）のスキャン範囲での検査が可能になる。それにより、他覚測定の種別に対応した複数の光学系による測定範囲や測定精度を劣化させることなく対物レンズの径を最適化し、眼科装置の小型化を図ることが可能になる。また、眼底における所望のスキャン範囲をスキャンして有用な検査結果の取得が可能になる。

いくつかの実施形態に係る眼科装置では、スキャン範囲は、被検眼の眼底（Ｅｆ）における（２×√２）ミリメートル四方以上の範囲である。

このような構成によれば、作動距離を変更することなく、眼底における黄斑部をスキャンして有用な検査結果の取得が可能な眼科装置を提供することができる。

いくつかの実施形態に係る眼科装置では、角膜形状測定光学系は、ケラト光源（ケラトリング光源３２）と、ケラト光源と被検眼との間に配置され、ケラト光源からの光を透過する透光部（ケラトパターン）が形成されたケラト板（３１）と、を含み、被検眼の角膜において対物レンズの光軸を中心に測定パターンを投射する。被検眼の角膜頂点とケラト板との距離をＬとし、対物レンズの光軸に対する測定パターンに基づく像の高さをｈとし、被検眼の角膜曲率半径をＲとし、測定パターンの径方向の幅をΔｔとしたとき、対物レンズの直径は、２×（（Ｌ＋（Ｒ−√（Ｒ²−ｈ²）））×ｔａｎ（２×ｓｉｎ^−１（ｈ／Ｒ））＋ｈ−Δｔ／２）より小さい。

このような構成によれば、対物レンズの直径を、ケラト板に形成された透光部の内径より小さい範囲でできるだけ大きくすることができるので、作動距離を変更することなく、有用なケラト解析結果を取得し、且つ、器械近視の影響を低減する広い視野での屈折力測定が可能な眼科装置を提供することができる。

いくつかの実施形態に係る眼科装置は、対物レンズ（５１）と、屈折力測定光学系（レフ測定投射系６、レフ測定受光系７）と、検査光学系（ＯＣＴ光学系８）と、角膜形状測定光学系（ケラト測定系３）と、を含む。屈折力測定光学系は、対物レンズを介して被検眼（Ｅ）に光を投射し、被検眼からの戻り光を検出する。検査光学系は、光スキャナー（８８）を有し、光源からの光を光スキャナーにより偏向し、光スキャナーにより偏向された光を対物レンズを介して被検眼に投射し、被検眼からの戻り光を検出する。角膜形状測定光学系は、対物レンズの外縁側から円弧状又は円周状の測定パターンを被検眼に投射し、被検眼の角膜（Ｃｒ）からの戻り光を検出する。角膜形状測定光学系は、ケラト光源（ケラトリング光源３２）と、ケラト光源と被検眼との間に配置され、ケラト光源からの光を透過する透光部（ケラトパターン）が形成されたケラト板（３１）と、を含み、被検眼の角膜において対物レンズの光軸を中心に測定パターンを投射する。被検眼の角膜頂点とケラト板との距離をＬとし、対物レンズの光軸に対する測定パターンに基づく像の高さをｈとし、測定パターンの径方向の幅をΔｔとし、被検眼の角膜曲率半径をＲとしたとき、対物レンズの直径は、２×（（Ｌ＋（Ｒ−√（Ｒ²−ｈ²）））×ｔａｎ（２×ｓｉｎ^−１（ｈ／Ｒ））＋ｈ−Δｔ／２）より小さい。

このような構成によれば、対物レンズの外縁側から照明しつつ、作動距離を変更することなく、有用な角膜形状解析結果を取得し、且つ、器械近視の影響を低減する広い視野での屈折力測定が可能な眼科装置を提供することができるようになる。それにより、他覚測定の種別に対応した複数の光学系による測定範囲や測定精度を劣化させることなく対物レンズの径を最適化し、眼科装置の小型化を図ることが可能になる。

いくつかの実施形態に係る眼科装置では、測定パターンに基づく像の高さは、１．５ミリメートルである。

このような構成によれば、角膜における３ミリメートルの形状測定が可能になるので、角膜形状解析に有用な角膜形状測定が可能になる。

いくつかの実施形態に係る眼科装置では、検査光学系は、ＯＣＴ光源（１０１）からの光（Ｌ０）を参照光（ＬＲ）と測定光（ＬＳ）とに分割し、測定光を光スキャナーにより偏向し、偏向された測定光を被検眼に投射し、被検眼からの測定光の戻り光と参照光との干渉光（ＬＣ）を検出するＯＣＴ光学系（８）を含む。

このような構成によれば、作動距離を変更することなく、眼底における所望のスキャン範囲をスキャンして有用な断層解析結果の取得が可能な眼科装置を提供することができるようになる。

いくつかの実施形態に係る眼科装置では、検査光学系は、ＳＬＯ光源からの光を光スキャナーにより偏向し、偏向された光を被検眼に投射し、被検眼からの戻り光を受光するＳＬＯ光学系を含む。

このような構成によれば、作動距離を変更することなく、眼底における所望のスキャン範囲をスキャンして有用な眼底画像の解析結果の取得が可能な眼科装置を提供することができるようになる。

＜その他＞
以上に示された実施形態は、この発明を実施するための一例に過ぎない。この発明を実施しようとする者は、この発明の要旨の範囲内において任意の変形、省略、追加等を施すことが可能である。

例えば、実施形態に係る対物レンズ５１の直径は、上限値Ｄｍａｘより小さいだけでもよい。また、実施形態に係る対物レンズ５１の直径は、下限値Ｄｍｉｎ以上であればよい。

また、上記の実施形態では、眼科装置１０００が眼底Ｅｆに対してＯＣＴを実行する場合について説明したが，実施形態に係る眼科装置の構成はこれに限定されるものではない。例えば、眼底Ｅｆと前眼部に対してＯＣＴを実行する眼科装置に対して本発明を適用することが可能である。

１ Ｚアライメント系
２ ＸＹアライメント系
３ ケラト測定系
４ 固視投影系
５ 前眼部観察系
６ レフ測定投射系
７ レフ測定受光系
８ ＯＣＴ光学系
９ 処理部
３１ ケラト板
３２ ケラトリング光源
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
１０００ 眼科装置

Claims (7)

1. 対物レンズと、
   前記対物レンズを介して被検眼に光を投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する屈折力測定光学系と
   光スキャナーを有し、光源からの光を前記光スキャナーにより偏向し、前記光スキャナーにより偏向された光を前記対物レンズを介して前記被検眼に投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する検査光学系と、
   前記対物レンズの外縁側から円弧状又は円周状の測定パターンを前記被検眼に投射し、前記被検眼の角膜からの戻り光を検出する角膜形状測定光学系と、
   を含み、
   作動距離をＷＤとし、前記被検眼の角膜頂点から瞳孔までの距離をｄ１とし、前記被検眼の瞳孔から眼底までの距離をｄ２とし、前記光スキャナーによるスキャン範囲をＳＡ四方であるとしたとき、前記対物レンズの直径は、（（ＷＤ＋ｄ１）×ＳＡ／ｄ２）以上である
   眼科装置。
2. 前記スキャン範囲は、前記被検眼の眼底における（２×√２）ミリメートル四方以上の範囲である
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記角膜形状測定光学系は、
   ケラト光源と、
   前記ケラト光源と前記被検眼との間に配置され、前記ケラト光源からの光を透過する透光部が形成されたケラト板と、
   を含み、前記被検眼の角膜において前記対物レンズの光軸を中心に前記測定パターンを投射し、
   前記被検眼の角膜頂点と前記ケラト板との距離をＬとし、前記対物レンズの光軸に対する前記測定パターンに基づく像の高さをｈとし、前記被検眼の角膜曲率半径をＲとし、前記測定パターンの径方向の幅をΔｔとしたとき、前記対物レンズの直径は、２×（（Ｌ＋（Ｒ−√（Ｒ²−ｈ²）））×ｔａｎ（２×ｓｉｎ^−１（ｈ／Ｒ））＋ｈ−Δｔ／２）より小さい
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼科装置。
4. 対物レンズと、
   前記対物レンズを介して被検眼に光を投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する屈折力測定光学系と
   光スキャナーを有し、光源からの光を前記光スキャナーにより偏向し、前記光スキャナーにより偏向された光を前記対物レンズを介して前記被検眼に投射し、前記被検眼からの戻り光を検出する検査光学系と、
   前記対物レンズの外縁側から円弧状又は円周状の測定パターンを前記被検眼に投射し、前記被検眼の角膜からの戻り光を検出する角膜形状測定光学系と、
   を含み、
   前記角膜形状測定光学系は、
   ケラト光源と、
   前記ケラト光源と前記被検眼との間に配置され、前記ケラト光源からの光を透過する透光部が形成されたケラト板と、
   を含み、前記被検眼の角膜において前記対物レンズの光軸を中心に前記測定パターンを投射し、
   前記被検眼の角膜頂点と前記ケラト板との距離をＬとし、前記対物レンズの光軸に対する前記測定パターンに基づく像の高さをｈとし、前記測定パターンの径方向の幅をΔｔとし、前記被検眼の角膜曲率半径をＲとしたとき、前記対物レンズの直径は、２×（（Ｌ＋（Ｒ−√（Ｒ²−ｈ²）））×ｔａｎ（２×ｓｉｎ^−１（ｈ／Ｒ））＋ｈ−Δｔ／２）より小さい
   眼科装置。
5. 前記測定パターンに基づく像の高さは、１．５ミリメートルである
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の眼科装置。
6. 前記検査光学系は、ＯＣＴ光源からの光を参照光と測定光とに分割し、前記測定光を前記光スキャナーにより偏向し、前記偏向された測定光を前記被検眼に投射し、前記被検眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光との干渉光を検出するＯＣＴ光学系を含む
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科装置。
7. 前記検査光学系は、ＳＬＯ光源からの光を前記光スキャナーにより偏向し、前記偏向された光を前記被検眼に投射し、前記被検眼からの戻り光を受光するＳＬＯ光学系を含む
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科装置。

Images