特許 7440902 検査装置、プログラム、算出装置および検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-20

(45)【発行日】2024-02-29

(54)【発明の名称】検査装置、プログラム、算出装置および検査方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/028 20060101AFI20240221BHJP

【ＦＩ】

A61B3/028

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020098207

(22)【出願日】2020-06-05

(65)【公開番号】P2021186607

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-03-06

(73)【特許権者】

【識別番号】506423051

【氏名又は名称】株式会社ＱＤレーザ

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(74)【代理人】

【識別番号】100137615

【弁理士】

【氏名又は名称】横山 照夫

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 誠

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 一孝

【審査官】岩永 寛道

(56)【参考文献】

【文献】特開平０２－１２８７４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２８０６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０７００７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３３４１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－００１９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２１５７２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００７－１２５１２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１８－００３８７９１（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ３／０２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

視標とユーザの眼球との間の光軸に設けられた円柱凸レンズと、
前記光軸に設けられ、前記円柱凸レンズの円柱軸と略平行な円柱軸を有する円柱凹レンズと、
前記ユーザの乱視度数を算出するために用いる、前記光軸の方向における前記円柱凸レンズと前記円柱凹レンズとの前記光軸の方向における距離を変更する駆動機構と、
を備える検査装置。

【請求項2】

前記円柱凸レンズの焦点距離の絶対値と前記円柱凹レンズの焦点距離の絶対値とは略同じである請求項１に記載の検査装置。

【請求項3】

前記円柱凸レンズの円柱軸および前記円柱凹レンズの円柱軸は前記光軸に略直交する請求項１または２に記載の検査装置。

【請求項4】

前記円柱凸レンズの焦点距離の絶対値および前記円柱凹レンズの焦点距離の絶対値は５０ｍｍ以上かつ１５０ｍｍ以下である請求項１から３のいずれか一項に記載の検査装置。

【請求項5】

前記距離に基づき、前記ユーザの乱視度数を算出する算出部を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の検査装置。

【請求項6】

前記駆動機構は、前記ユーザの乱視の方位角を算出するために用いる、前記光軸を中心とする前記円柱凸レンズおよび前記円柱凹レンズの回転角度を変更する請求項１から５のいずれか一項に記載の検査装置。

【請求項7】

前記光軸に設けられた第１球面凸レンズと、
前記光軸に設けられた第２球面凸レンズと、
前記ユーザの球面度数を算出するために用いる、前記光軸の方向における前記第１球面凸レンズと前記第２球面凸レンズとの前記光軸の方向における距離を変更する別の駆動機構と、
を備える請求項１から６のいずれか一項に記載の検査装置。

【請求項8】

コンピュータに、
視標とユーザの眼球との間の光軸に設けられた円柱凸レンズと、前記光軸に設けられ前記円柱凸レンズの円柱軸と略平行な円柱軸を有する円柱凹レンズと、の前記光軸の方向における、調整された距離に関する情報を取得させ、
前記距離に関する情報に基づき、前記ユーザの乱視度数を算出させるプログラム。

【請求項9】

視標とユーザの眼球との間の光軸に設けられた円柱凸レンズと、前記光軸に設けられ前記円柱凸レンズの円柱軸と略平行な円柱軸を有する円柱凹レンズと、の前記光軸の方向における、調整された距離に関する情報を取得する取得部と、
前記距離に関する情報に基づき、前記ユーザの乱視度数を算出する算出部と、
を備える算出装置。

【請求項10】

視標とユーザの眼球との間の光軸に設けられた円柱凸レンズと、前記光軸に設けられ前記円柱凸レンズの円柱軸と略平行な円柱軸を有する円柱凹レンズと、の前記光軸の方向における距離を調整するステップと、
前記距離に基づき、前記ユーザの乱視度数を算出するステップと、
を含む検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、検査装置、プログラム、算出装置および検査方法に関し、例えば乱視の度数を検査する検査装置、プログラム、算出装置および検査方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ユーザの眼（すなわち被検眼）の屈折力（ディオプタ）を検査するときには、例えばオートレフラクトメータ等を用い他覚的に屈折力を測定する。その後、測定された屈折力周辺の度数のレンズをユーザの眼前に配置し、ユーザが自覚的に最適なレンズを選定する。これにより、被検眼の屈折力を検査できる。屈折力の検査では、被検眼の球面度数Ｓ（Sphere）乱視の度数Ｃ（Cylindrical）および乱視の方位角Ａ（Axis）を測定する。円柱凸レンズ、円柱凹レンズおよび可変球面度数のレンズを用い屈折力を検査することが知られている（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１７－５０２８１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ユーザの眼前にレンズを配置し被検眼の屈折力を検査する方法では、多数のレンズを用意し切り替える。このため、装置が大型になりかつ高価になる。特許文献１の方法では、円柱凸レンズおよび円柱凹レンズを光軸に対し回転させることで乱視の方位角を測定し、可変球面度数を調整することで、球面度数Ｓおよび乱視の度数Ｃを測定している。しかしながら、可変球面度数のレンズは高価であり精度も低い。

【0005】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、安価に屈折力を検査することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、視標とユーザの眼球との間の光軸に設けられた円柱凸レンズと、前記光軸に設けられ、前記円柱凸レンズの円柱軸と略平行な円柱軸を有する円柱凹レンズと、前記ユーザの乱視度数を算出するために用いる、前記光軸の方向における前記円柱凸レンズと前記円柱凹レンズとの前記光軸の方向における距離を変更する駆動機構と、を備える検査装置である。

【0007】

上記構成において、前記円柱凸レンズの焦点距離の絶対値と前記円柱凹レンズの焦点距離の絶対値とは略同じである構成とすることができる。

【0008】

上記構成において、前記円柱凸レンズの円柱軸および前記円柱凹レンズの円柱軸は前記光軸に略直交する構成とすることができる。

【0009】

上記構成において、前記円柱凸レンズの焦点距離の絶対値および前記円柱凹レンズの焦点距離の絶対値は５０ｍｍ以上かつ１５０ｍｍ以下である構成とすることができる。

【0010】

上記構成において、前記距離に基づき、前記ユーザの乱視度数を算出する算出部を備える構成とすることができる。

【0011】

上記構成において、前記駆動機構は、前記ユーザの乱視の方位角を算出するために用いる、前記光軸を中心とする前記円柱凸レンズおよび前記円柱凹レンズの回転角度を変更する構成とすることができる。

【0012】

上記構成において、前記光軸に設けられた第１球面凸レンズと、前記光軸に設けられた第２球面凸レンズと、前記ユーザの球面度数を算出するために用いる、前記光軸の方向における前記第１球面凸レンズと前記第２球面凸レンズとの前記光軸の方向における距離を変更する別の駆動機構と、を備える構成とすることができる。

【0013】

本発明は、コンピュータに、視標とユーザの眼球との間の光軸に設けられた円柱凸レンズと、前記光軸に設けられ前記円柱凸レンズの円柱軸と略平行な円柱軸を有する円柱凹レンズと、の前記光軸の方向における、調整された距離に関する情報を取得させ、前記距離に関する情報に基づき、前記ユーザの乱視度数を算出させるプログラムである。

【0014】

本発明は、視標とユーザの眼球との間の光軸に設けられた円柱凸レンズと、前記光軸に設けられ前記円柱凸レンズの円柱軸と略平行な円柱軸を有する円柱凹レンズと、の前記光軸の方向における、調整された距離に関する情報を取得する取得部と、前記距離に関する情報に基づき、前記ユーザの乱視度数を算出する算出部と、を備える算出装置である。

【0015】

本発明は、視標とユーザの眼球との間の光軸に設けられた円柱凸レンズと、前記光軸に設けられ前記円柱凸レンズの円柱軸と略平行な円柱軸を有する円柱凹レンズと、の前記光軸の方向における距離を調整するステップと、前記距離に基づき、前記ユーザの乱視度数を算出するステップと、を含む検査方法である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、安価に屈折力を検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、実施例１に係る検査装置のブロック図である。

【図2】図２は、実施例１におけるレンズ１３および１４を示す斜視図である。

【図3】図３は、実施例１における制御部のブロック図である。

【図4】図４は、実施例１における制御部の処理を示すフローチャートである。

【図5】図５は、実験１における補正前後の視標の撮像画像である。

【図6】図６は、実験２における補正前後の視標の撮像画像である。

【図7】図７は、実験３における球面度数Ｓの補正後であり乱視度数Ｃの補正前後の視標の撮像画像である。

【図8】図８は、実験４におけるレンズ１３および１４を回転させたときの視標の撮像画像である。

【図9】図９は、実施例１の変形例１に係る検査装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図面を参照し、本発明の実施例について説明する。

【実施例1】

【0019】

図１は、実施例１に係る検査装置のブロック図である。ユーザの眼球３０（すなわち被検眼）から視標２０を見る光軸３４の方向をＺ方向、水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向とする。

【0020】

図１に示すように、検査装置１００は、光学系１０、表示部２２、制御部２５、駆動機構２６ａ、２６ｂ、検出器２８ａ、２８ｂ、表示装置２７および入力装置２９を備えている。表示部２２は視標２０を表示する。表示部２２は例えば液晶ディスプレイまたは有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイである。表示部２２に表示された視標２０の光３５は光学系１０を介し眼球３０の瞳孔３２に至る。光学系１０は、光軸３４上にレンズ１１、１２、１３、１４および１５を有している。レンズ１１および１２は球面凸レンズである。レンズ１３、１４および１５は、それぞれ円柱凹レンズ、円柱凸レンズおよび球面凹レンズである。

【0021】

表示部２２の視標２０が光学系１０から例えば５ｍ離れている場合、凸レンズ１６を設けなくとも視標２０の点光源から出射し光学系１０に入射する光３５は略平行光となる。視標２０が光学系１０の近くに配置される場合、例えば光学系１０と視標２０との間に凸レンズ１６を設けることで、光学系１０に入射する光３５は略平行光となる。レンズ１１が出射する光３５は収束光となり、レンズ１１と１２との間で集光する。光３５はレンズ１２に拡散光として入射する。レンズ１２から出射する光は略平行光となる。光３５はレンズ１３および１４により変形しレンズ１５を介し瞳孔３２に至る。

【0022】

駆動機構２６ａは、レンズ１３を矢印３７ａのようにＺ方向に駆動し、レンズ１３および１４を矢印３７のように光軸３４を中心に回転させる。検出器２８ａはレンズ１３の駆動距離からレンズ１３と１４との距離Ｄ１を検出する。また、レンズ１３および１４の回転角度θを検出する。駆動機構２６ａはレンズ１３および１４の少なくとも一方をＺ方向に駆動してもよい。駆動機構２６ｂはレンズ１１を矢印３７ｂのようにＺ方向に駆動する。検出器２８ｂはレンズ１１の駆動距離からレンズ１１と１２との距離Ｄ２を検出する。駆動機構２６ｂはレンズ１１および１２の少なくとも一方をＺ方向に駆動してもよい。駆動機構２６ａおよび２６ｂは例えばステッピングモータを含み、検出器２８ａおよび２８ｂは例えばステッピングモータのステップ数に基づき、距離Ｄ１、Ｄ２および回転角度θを検出する。

【0023】

制御部２５は駆動機構２６ａ、２６ｂ、検出器２８ａおよび２８ｂを制御する。制御部２５は、例えばコンピュータまたはプロセッサである。表示装置２７は、制御部２５へのコマンドまたは屈折力の測定結果を表示する。表示装置２７は、例えば液晶ディスプレイまたは有機ＥＬディスプレイである。入力装置２９は、制御部２５にコマンドを入力する。入力装置２９は、例えばキーボード、タッチパネルまたはマウスである。

【0024】

図２は、実施例１におけるレンズ１３および１４を示す斜視図である。図２に示すように、レンズ１３の円柱軸３６ａとレンズ１４の円柱軸３６ｂはともに光軸３４を通り、互いに略平行である。円柱軸３６ａおよび３６ｂは光軸３４と略直交する。駆動機構２６ａは、レンズ１３および１４を円柱軸３６ａと３６ｂが略平行の状態で光軸３４を中心に角度θ回転させる。

【0025】

図３は、実施例１における制御部のブロック図である。図３に示すように、制御部２５は、例えばコンピュータであり、プロセッサ４２、メモリ４４、インターフェース４６およびバス４８を有している。プロセッサ４２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、処理を行う。メモリ４４は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリまたはＲＯＭ（Read Only Memory）もしくはハードデイスク等の不揮発性メモリであり、データおよびコマンドを記憶する。インターフェース４６は、駆動機構２６ａ、２６ｂ、検出器２８ａ、２８ｂ、表示装置２７および入力装置２９にデータおよびコマンドを入出力する。バス４８は、プロセッサ４２、メモリ４４およびインターフェース４６を接続する。制御部２５は、球面度数Ｓ、乱視度数Ｃおよび乱視方位角Ａを算出する算出装置である。コンピュータ等のハードウェアは、算出プログラム等のソフトウェアと協働し、距離Ｄ１、Ｄ２および角度θに関する情報を取得する取得部、および距離Ｄ１、Ｄ２および角度θに関する情報に基づき球面度数Ｓ、乱視度数Ｃおよび乱視方位角Ａを算出する算出部として機能する。

【0026】

図４は、実施例１における制御部の処理を示すフローチャートである。図４に示すように、制御部２５は、距離Ｄ２を調整する（ステップＳ１０）。例えば、制御部２５は、駆動機構２６ｂに距離Ｄ２を変化させる。ユーザは視標２０にフォーカスが合ったときに入力装置２９を操作する。これにより、制御部２５は視標２０にフォーカスが合う距離Ｄ２を調整できる。制御部２５は、距離Ｄ２に基づき球面度数Ｓを算出する（ステップＳ１２）。制御部２５は、球面度数Ｓを表示装置２７に出力する（ステップＳ１４）。

【0027】

制御部２５は、距離Ｄ１および角度θを調整する（ステップＳ１６）。例えば、制御部２５は、駆動機構２６ａに距離Ｄ１および回転角度θを変化させる。ユーザは視標２０の歪みが最も小さいときに入力装置２９を操作する。回転角度θの設定においては、まず距離Ｄ１をゼロにしておき、放射状のチャート（例えば後述する図５のチャート）などをユーザに視認させて、放射状の線のうち最もボケている（ピントが外れている）線の角度を回転角度θとする。これにより、制御部２５は視標２０の歪みが小さい距離Ｄ１および回転角度θを調整できる。制御部２５は、距離Ｄ１および角度θに基づき乱視の度数Ｃおよび方位角Ａを算出する（ステップＳ１８）。制御部２５は、乱視の度数Ｃおよび方位角Ａを表示装置２７に出力する（ステップＳ２０）。

【0028】

［レンズ１１および１２］
レンズ１１および１２について説明する。レンズ１１および１２の焦点距離をそれぞれｆ１およびｆ２とすると、レンズ１１および１２の合成焦点距離ｆｓは、ｆｓ＝（ｆ１×ｆ２）／（ｆ１＋ｆ２－Ｄ２）となる。ここで、合成焦点距離ｆｓの逆数（１／ｆｓ）がレンズ１１および１２の合成された度数である。このように、距離Ｄ２が変化すると合成焦点距離ｆｓが変化する。このように、距離Ｄ２を変化させることで、球面度数Ｓを調整でき、距離Ｄ２から球面度数Ｓを算出することができる。

【0029】

眼鏡レンズを想定すると、レンズ１１および１２の光径Φは３０ｍｍ程度である。光径Φが３０ｍｍのとき光学系１０の収差を少なくしようとすると、Ｆ値は１．０程度以上となる。レンズ１１と１２との可動範囲が大きいと検査装置が大型化および低速化する。これらを考慮してレンズ１１および１２の焦点距離ｆ１およびｆ２を設定する。

【0030】

表１は、実施例１におけるレンズ１１および１２の焦点距離ｆ１およびｆ２の例を示す表である。ｆ１およびｆ２はそれぞれレンズ１１および１２の焦点距離、Ｆ値はレンズ１１および１２の片側のＦ値、距離Ｄｓは球面度数Ｓが０Ｄとなる距離Ｄ２、調整範囲は球面度数Ｓを±１０Ｄ（Diopter）の範囲で調整するための距離Ｄ２の調整範囲である。

【表1】

【0031】

例Ｎｏ．１は、レンズ１１および１２の焦点距離ｆ１およびｆ２を５０ｍｍに設定する。光径Φを３０ｍｍとすると、レンズ１１および１２のＦ値は１．６７となる。距離Ｄｓは１００ｍｍである。距離Ｄ２の調整範囲は±２５ｍｍとなる。同様に、例Ｎｏ.２では、焦点距離ｆ１およびｆ２は３０ｍｍ、Ｆ値は１．０、距離Ｄｓは６０ｍｍ、および調整範囲は±９ｍｍである。例Ｎｏ．３では、焦点距離ｆ１およびｆ２は７０ｍｍ、Ｆ値は２．３３、距離Ｄｓは１４０ｍｍ、および調整範囲は±４９ｍｍである。

【0032】

距離Ｄ２の調整範囲が大きくなると、検査装置が大型化する。一方、距離Ｄ２の調整範囲が小さくなると、球面度数Ｓの調整精度が劣化する。これらを考慮すると、光径Φが２０ｍｍ～４０ｍｍのとき、レンズ１１および１２の焦点距離ｆ１およびｆ２は、３０ｍｍ以上が好ましく、４０ｍｍ以上がより好ましい。焦点距離ｆ１およびｆ２は、７０ｍｍ以下が好ましく、６０ｍｍ以下がより好ましい。なお、焦点距離ｆ１とｆ２とを略同じに設定したが、焦点距離ｆ１とｆ２とは異なっていてもよい。

【0033】

［レンズ１３および１４］
次に、レンズ１３および１４について説明する。レンズ１３および１４の焦点距離をそれぞれｆ３およびｆ４とすると、レンズ１３および１４の合成焦点距離ｆｃは、ｆｃ＝（ｆ３×ｆ４）／（ｆ３＋ｆ４－Ｄ１）となる。このように、距離Ｄ１が変化すると合成焦点距離ｆｃが変化する。ここで、合成焦点距離ｆｃの逆数（１／ｆｃ）がレンズ１３および１４の合成された度数である。このように、距離Ｄ１を変化させることで、乱視度数Ｃを調整でき、距離Ｄ１から乱視度数Ｃを算出することができる。このとき、回転角度θに基づく方位角Ａを最適な角度に調整しておくことが好ましい。

【0034】

乱視の度数Ｃは球面度数Ｓより調整範囲が狭い。例えば乱視の度数Ｃの調整範囲は０Ｄから３Ｄ程度である。球面度数Ｓと方位角Ａを用いることで、調整する度数は正または負のみでよい。そこで、レンズ１３と１４の焦点距離ｆ３およびｆ４の絶対値を略同じとし、レンズ１３と１４の距離Ｄ１が０のとき、すなわちレンズ１３と１４とが重なっているとき、度数Ｃが０Ｄとなる。レンズ１３および１４は円柱レンズであり、焦点距離ｆ３およびｆ４は円柱軸３６ａおよび３６ｂに直交する方向の焦点距離である。円柱軸３６ａおよび３６ｂの方向の焦点距離は無限遠である。

【0035】

表２は、実施例１におけるレンズ１３および１４の焦点距離ｆ３およびｆ４の例を示す表である。ｆ３およびｆ４はそれぞれレンズ１３および１４の焦点距離、Ｆ値はレンズ１３および１４の片側のＦ値、距離Ｄｃは乱視度数Ｃが０Ｄとなる距離Ｄ１、調整範囲は乱視度数Ｃを０Ｄ～＋３Ｄ（Diopter）の範囲で調整するための距離Ｄ１の調整範囲である。この場合も、回転角度θに基づく方位角Ａを最適な角度に調整しておくことが好ましい。

【表2】

【0036】

例Ｎｏ．１では、レンズ１３および１４の焦点距離ｆ３およびｆ４をそれぞれ－１００ｍｍおよび＋１００ｍｍに設定する。光径Φを３０ｍｍとすると、レンズ１３および１４のＦ値は３．３３となる。距離Ｄｃは０ｍｍである。距離Ｄ１の調整範囲は０～３０ｍｍとなる。同様に、例Ｎｏ.２では、焦点距離ｆ３およびｆ４はそれぞれ－５０ｍｍおよび＋５０ｍｍ、Ｆ値は１．６７、距離Ｄｃは０ｍｍ、および調整範囲は０～７．５ｍｍである。例Ｎｏ．３では、焦点距離ｆ３およびｆ４はそれぞれ－７０ｍｍおよび＋７０ｍｍ、Ｆ値は２．３３、距離Ｄｃは０ｍｍ、および調整範囲は０～１４．７ｍｍである。

【0037】

乱視度数Ｃの調整の精度を向上させるためには、距離Ｄ１の調整範囲を大きくすることが好ましい。一方、レンズ１３および１４は円柱レンズのため、距離Ｄ１を長くすると像に歪曲が生じやすくなる。このため、距離Ｄ１の調整範囲が大きすぎると距離Ｄ１が大きくなり像の歪曲が生じてしまう。像の歪曲を抑制する観点から距離Ｄ１は距離Ｄ２より短いことが好ましい。これらを考慮すると、光径Φが２０ｍｍ～４０ｍｍのとき、焦点距離ｆ３およびｆ４の絶対値は５０ｍｍ以上が好ましく、７０ｍｍ以上がより好ましい。焦点距離ｆ３およびｆ４の絶対値は１５０ｍｍ以下が好ましく、１２０ｍｍ以下がより好ましい。なお、焦点距離ｆ３の絶対値と焦点距離ｆ４の絶対値とを略同じに設定したが、焦点距離ｆ３の絶対値と焦点距離ｆ４の絶対値とは異なっていてもよい。

【0038】

［実験１］
図１の眼球３０の位置に、被検眼の代わりに無限遠にフォーカスを調整したレンズ付きカメラを配置し、レンズ付きカメラと光学系との間に眼鏡レンズを配置した。眼鏡レンズには球面度数Ｓおよび乱視度数Ｃを付加した。これにより、被検眼の屈折力を再現した。光学系１０により、付加した球面度数Ｓおよび乱視度数Ｃを補正できるかを調査した。各レンズのフォーカスは表１および表２の例Ｎｏ．１であり、レンズ１５の焦点距離ｆ５は－２００ｍｍである。

【0039】

実験１として、眼鏡レンズを用い、屈折力として乱視度数Ｃを０Ｄとし、球面度数Ｓを０Ｄ、－８Ｄおよび－１０Ｄとした度数を付加した。光学系１０を調整し球面度数Ｓを補正した。すなわち、距離Ｄ１を乱視度数Ｃの補正が０Ｄとなる距離Ｄｃとし、視標２０のフォーカスが最も合うように距離Ｄ２を調整した。

【0040】

図５は、実験１における補正前後の視標の撮像画像である。図５において、被検眼の屈折力は眼鏡レンズにより付加した屈折力であり、補正前は光学系１０による球面度数Ｓおよび乱視度数Ｃの補正が０Ｄのときの撮像画像であり、補正後は乱視度数Ｃの補正を０Ｄとし光学系１０により球面度数Ｓを補正した後の撮像画像である。右および左は右眼用および左眼用である。

【0041】

図５に示すように、被検眼の球面度数Ｓが０Ｄでは補正前の視標の画像はフォーカスが合っている。補正の必要がないため補正後の画像は載せていない。被検眼の球面度数Ｓ＝－８ＤおよびＳ＝－１０Ｄとすると、補正前では視標の画像はフォーカスが合っていない。Ｓ＝－８Ｄの補正後では、視標の画像はフォーカスが合っている。Ｓ＝－１０Ｄの補正後では、視標の画像はフォーカスが合っていない。以上のように、実験１では、球面度数Ｓが０Ｄから－８Ｄの補正（すなわち被検眼の屈折力の測定）が可能であった。

【0042】

［実験２］
実験２として、眼鏡レンズを用い、屈折力として球面度数Ｓを０Ｄとし、乱視度数Ｃを＋１．５Ｄおよび＋３．０Ｄとした度数を付加した。光学系１０を調整し乱視度数Ｃを補正した。すなわち、距離Ｄ２を球面度数Ｓの補正が０Ｄとなる距離Ｄｓとし、視標２０のフォーカスが最も合うように距離Ｄ１および回転角度θを調整した。その他の実験方法は実験１と同じである。

【0043】

図６は、実験２における補正前後の視標の撮像画像である。図６に示すように、被検眼の乱視度数Ｃが＋１．５Ｄでは、補正前の視標の画像は画像の垂直方向のフォーカスはあっているが水平方向においてフォーカスが合っていない。補正後では視標の画像は画像の垂直方向および水平方向においてもフォーカスが合っている。Ｃ＝＋３．０Ｄでは、補正前の視標の画像は画像の垂直方向のフォーカスはあっているが水平方向においてＣ＝＋１．５Ｄよりフォーカスが合っていない。補正後では視標の画像は画像の水平方向においてフォーカスが合っている。垂直方向において若干フォーカスが合っていないが、これは収差に起因する。このように、実験２では、乱視度数Ｃが０Ｄから３Ｄの補正が可能である。

【0044】

［実験３］
実験３として、眼鏡レンズを用い、屈折力として球面度数Ｓを－８Ｄとし、乱視度数Ｃを＋１．５Ｄおよび３．０Ｄとした度数を付加した。距離Ｄ２を調整し実験１と同様に球面度数Ｓを補正した。その後、距離Ｄ１および回転角度θを調整し、乱視度数Ｃを補正した。その他の実験方法は実験１と同じである。

【0045】

図７は、実験３における球面度数Ｓの補正後であり乱視度数Ｃの補正前後の視標の撮像画像である。図７に示すように、被検眼の乱視度数Ｃが＋１．５Ｄでは、球面度数Ｓの補正後であり乱視度数Ｃの補正前の視標の画像は画像の垂直方向のフォーカスはあっているが水平方向においてフォーカスが合っていない。乱視度数Ｃの補正後では視標の画像は画像の垂直方向および水平方向においてもフォーカスが合っている。Ｃ＝＋３．０Ｄでは、球面度数Ｓの補正後であり乱視度数Ｃの補正前の視標の画像は画像の垂直方向のフォーカスはあっているが水平方向においてＣ＝＋１．５Ｄよりフォーカスが合っていない。乱視度数Ｃの補正後では視標の画像は画像の水平方向においてフォーカスが合っている。垂直方向において若干フォーカスが合っていないが、これは収差に起因する。このように、実験１から実験３のように、球面度数Ｓが０Ｄから－８Ｄおよび乱視度数Ｃが０Ｄから＋３Ｄの測定が可能である。

【0046】

［実験４］
実験４では、光学系１０とレンズ付きカメラの間に眼鏡レンズは配置していない。光学系１０のレンズ１３および１４を回転させカメラを用い視標を撮像した。光学系１０の球面度数Ｓは０Ｄであり、乱視度数Ｃは＋３Ｄである。レンズ１３および１４の回転角度θを０°、４５°、９０°、１３５°および１８０°とした。

【0047】

図８は、実験４におけるレンズ１３および１４を回転させたときの視標の撮像画像である。図８に示すように、回転角度θとともに画像の視標の乱視成分が０°から１８０°回転している。このように、回転角度θに基づき、乱視の方位角Ａを測定可能である。

【0048】

実験１から実験４のように、実施例１を用い被検眼の球面度数Ｓ、乱視度数Ｃおよび方位角Ａを測定可能である。

【0049】

［実施例１の変形例１］
図９は、実施例１の変形例１に係る検査装置のブロック図である。図９に示すように、実施例１の変形例１の検査装置１０２では、光学系１０はレンズ１１および１２の代わりに１枚のレンズ１７を有している。表示部２２と光学系１０との距離が近い場合、光３５は光学系１０に拡散光として入射する。レンズ１７は凸レンズであり、光３５を略平行光とする。駆動機構２６ｂはレンズ１７を矢印３７ｂのようにＺ方向に変化させ光３５の開口数を変化させてもよい。検出器２８ｂはレンズ１７の位置を検出する。制御部２５はレンズ１７の位置に基づき球面度数Ｓを算出する。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

【0050】

実施例１およびその変形例によれば、円柱凸レンズ１４は視標２０とユーザの眼球３０との間の光軸３４に設けられている。円柱凹レンズ１３は、光軸３４に設けられ、円柱凸レンズ１４の円柱軸３６ｂと略平行な円柱軸３６ａを有する。駆動機構２６ａは、光軸３４方向における円柱凸レンズ１４と円柱凹レンズ１３との光軸３４の方向における距離Ｄ１を変更する。距離Ｄ１をユーザの乱視度数Ｃを算出するために用いる。これにより、乱視度数Ｃの異なる多数のレンズを用意しなくてもよい。また、特許文献１のような可変球面度数のレンズを用いなくてもよい。よって、安価に屈折力を測定できる。なお、円柱軸３６ａと３６ｂとが略平行とは、視標２０が歪まない程度に平行という意味であり、円柱軸３６ａと３６ｂとのなす角度は例えば１０°以下である。

【0051】

円柱凸レンズ１４の焦点距離ｆ４の絶対値｜ｆ４｜と円柱凹レンズ１３の焦点距離ｆ３の絶対値｜ｆ３｜とは略同じである。これにより、レンズ１３と１４との距離Ｄ１を０としたとき乱視度数Ｃを０Ｄにできる。なお、｜ｆ３｜と｜ｆ４｜とが略同じとは、例えば（｜ｆ３｜－｜ｆ４｜）／（｜ｆ３｜＋｜ｆ４｜）が０．１以下である。

【0052】

レンズ１４の円柱軸３６ａおよびレンズ１３の円柱軸３６ｂは光軸３４に略直交する。これにより、距離Ｄ１を用い乱視度数Ｃを算出できる。なお、円柱軸３６ａおよび３６ｂが光軸３４と略直交とは、視標２０が歪まない程度に直交するという意味であり、円柱軸３６ａおよび３６ｂと光軸３４のなす角度は例えば８０°以上かつ１００°以下である。

【0053】

表２のように、実用的な光径（例えば２０ｍｍ以上かつ３０ｍｍ）では、レンズ１３および１４の焦点距離ｆ３およびｆ４の絶対値｜ｆ３｜および｜ｆ４｜は５０ｍｍ以上かつ１５０ｍｍ以下であることが好ましい。

【0054】

駆動機構２６ａは、光軸３４を中心とするレンズ１３および１４の回転角度θを変更する。回転角度θはユーザの乱視の方位角Ａを算出するために用いる。これにより、乱視の方位角Ａを測定できる。

【0055】

駆動機構２６ｂは、光軸３４の方向におけるレンズ１１（第１球面凸レンズ）とレンズ１２（第２球面凸レンズ）との光軸３４の方向における距離Ｄ２を変更する。距離Ｄ２は、ユーザの球面度数Ｓを算出するために用いる。これにより、球面度数Ｓを測定できる。

【0056】

実施例１およびその変形例では、球面度数Ｓ、乱視度数Ｃおよび乱視の方位角Ａを測定する検査装置を例に説明したが、検査装置は少なくとも乱視度数Ｃを測定すればよい。

【0057】

制御部２５が距離Ｄ１、Ｄ２および角度θに基づき、球面度数Ｓ、乱視度数Ｃおよび方位角Ａを算出する例を説明したが、検査装置と別のコンピュータに距離Ｄ１、Ｄ２および角度θに関する情報を入力し、コンピュータが距離Ｄ１、Ｄ２および角度θに関する情報に基づき、球面度数Ｓ、乱視度数Ｃおよび方位角Ａを算出してもよい。図４では、制御部２５が行う検査方法を説明したが、図４のステップの少なくとも一部は人が行ってもよい。

【0058】

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0059】

１０ 光学系
１１－１７ レンズ
２０ 視標
２２ 表示部
２５ 制御部
２６ａ、２６ｂ 駆動機構
２７ 表示装置
２８ａ、２８ｂ 検出器
２９ 入力装置
３０ 眼球
３２ 瞳孔
３４ 光軸
３５ 光
３６ａ、３６ｂ 円柱軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】