特許 6779910 正確さ改善物体フォロプタ

(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】6779910

(24)【登録日】2020年10月16日

(45)【発行日】2020年11月4日

(54)【発明の名称】正確さ改善物体フォロプタ

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/028 20060101AFI20201026BHJP

   A61B 3/103 20060101ALI20201026BHJP

【ＦＩ】

   A61B3/028 300

   A61B3/103

【請求項の数】13

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-557951(P2017-557951)

(86)(22)【出願日】2016年5月5日

(65)【公表番号】特表2018-514329(P2018-514329A)

(43)【公表日】2018年6月7日

(86)【国際出願番号】IL2016050482

(87)【国際公開番号】WO2016178237

(87)【国際公開日】20161110

【審査請求日】2019年4月24日

(31)【優先権主張番号】62/157,000

(32)【優先日】2015年5月5日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】514056931

【氏名又は名称】ビジョニックス リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100195257

【弁理士】

【氏名又は名称】大渕 一志

(72)【発明者】

【氏名】アビトボル、 マーク

(72)【発明者】

【氏名】ヤム、 ラン

(72)【発明者】

【氏名】ハーマン、 ハガイ

(72)【発明者】

【氏名】メルニック、 イアン

(72)【発明者】

【氏名】ソムポリンスキー、 アデレート

【審査官】 後藤 順也

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／００４２９５７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−０２３３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２７３６６９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−０４５９２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ３／００−３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

正確さ改善物体フォロプタであって、
レンズホイールアレイを組み入れた波面解析システム及びフォロプタシステムを含む組み合わせ物体フォロプタ器具と、
測定対象の眼の視野において前記眼と前記レンズホイールアレイとの間に配置され、かつ、前記レンズホイールアレイから所定の距離に配置された少なくとも一つの照明された物体と、
前記少なくとも一つの物体の照明光の、前記眼の角膜からの反射の画像をキャプチャするように位置決めされたカメラシステムと、
前記カメラシステムからの画像を使用して、（ｉ）前記眼の中心に対して前記組み合わせ物体フォロプタ器具の軸をセンタリングすること、及び（ｉｉ）前記組み合わせ物体フォロプタ器具のレンズホイールの位置を前記眼の角膜に対して合焦させることの少なくとも一方を行う制御命令を生成する制御ユニットと
を含む正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項2】

前記レンズホイールアレイのための側方調整機構をさらに組み入れ、
前記制御命令は、前記レンズホイールアレイをその軸を前記眼の中心に対してセンタリングするように動かすべく前記側方調整機構に入力される請求項１に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項3】

前記眼の中心が、前記眼の角膜の頂点の位置として決定される請求項１及び２のいずれかに記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項4】

前記制御ユニットは、前記組み合わせ物体フォロプタ器具のレンズホイールの位置の、前記眼の角膜に対する合焦を、前記組み合わせ物体フォロプタ器具の長手方向運動機構を作動させることによって行い、前記少なくとも一つの物体の照明光の、前記眼の角膜から反射した画像が最大の鮮明さを有するときを決定する請求項１から３のいずれか一項に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項5】

前記少なくとも一つの照明された物体は、照明されたリングの少なくとも一部である請求項１から４のいずれか一項に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項6】

前記照明光の波長は、波面解析を行うべく使用されるものとは異なる請求項１から５のいずれか一項に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項7】

前記制御ユニットはさらに、前記眼の双方の角膜から反射される前記画像の対称性の欠如を決定するように適合され、
前記対称性の欠如は、前記眼の少なくとも一方の視線が軸外であることを示す請求項１から６のいずれか一項に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項8】

前記制御ユニットは、前記少なくとも一つの物体の前記画像を対称化するべく被験者の視線のアラインメントを再びとる制御命令を出力するように構成される請求項７に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項9】

前記制御ユニットはさらに、前記眼の双方の角膜からの前記少なくとも一つの物体の前記反射の前記画像の同時矯正合焦の欠如を決定するように適合され、
前記同時矯正合焦の欠如は、測定対象の眼を有する被験者の頭が、前記組み合わせ物体フォロプタ器具の軸の方向にまっすぐに向けられていないことを示す請求項１から８のいずれか一項に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項10】

前記制御ユニットは、前記被験者の頭のアラインメントを再びとって前記眼の双方の位置を同時に合焦させる制御命令を出力するように適合される請求項９に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項11】

前記被験者の頭のアラインメントを再びとる前記制御命令は、前記被験者の頭を回転させて前記頭を軸内にする命令を含む請求項１０に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項12】

近見視力検査を代表する、前記眼の前方の一定距離に配置される検査チャートをさらに含み、これにより、前記組み合わせ物体フォロプタ器具は、被検査眼に必要な近見視力矯正を決定することができる請求項１から１１のいずれか一項に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【請求項13】

前記検査チャートは、異なる近見視力位置へと軸方向に調整可能である請求項１２に記載の正確さ改善物体フォロプタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、繰り返しの被験者フォロプタ測定を物体波面解析測定と組み合わせた器具を使用した物体フォロプタ測定の分野に関し、詳しくは、測定中に当該器具においてセンタリング及び合焦の正確さを高め、及び被験者の眼の長手方向位置の正確さを高めるための、フォロプタのレンズホイールのための較正方法に関する。

【背景技術】

【0002】

被験者の眼に存在する収差を確認するべく、フォロプタ測定と屈折力測定との組み合わせを行うシステムが存在する。このようなシステムの一つが、本願と発明者が共通であって、本願と出願人も共通の「物体フォロプタシステム」との名称の特許文献１に記載されている。このシステムは、各眼に一つずつで一対のフォロプタホイールアセンブリを使用する。各アセンブリは、検査を受ける眼の視覚における広い範囲の屈折収差を補償するのに必要な一連のレンズ及びウェッジを組み入れた一定数のレンズホイールを含む。各眼の視覚は、初期のフォロプタ矯正後に存在する残留収差を決定するべく、被験者フォロプタ測定が、繰り返し行われる物体波面解析測定と組み合わせられることによって矯正される。波面解析測定は、任意の既知の方法によって行うことができ、詳しくは、業界周知のように、網膜反射波面と平面波との偏差を解析するシャックハルトマン（Ｓｈａｃｋ−Ｈａｒｔｍａｎｎ）アレイを使用することによって行われる。

【0003】

しかしながら、このような先行技術システムには一定数の欠点が存在する。第一に、システムの正確さが、レンズホイールにおいて使用されるレンズの公称値に依存するので、当該レンズのいずれかが不正確な値を有する場合、使用されるレンズの組み合わせの想定される屈折力が誤りとなり、矯正眼鏡レンズを準備するために出力される処方が不正確となる。このような不正確さはまた、レンズホイールのアラインメント不足ゆえに生じることもある。その結果、視力矯正処方が、被験者に対して可能な最適矯正を与えないこととなる。

【0004】

加えて、被験者の眼は、フォロプタレンズホイールから正しい距離に位置決めされないことがあるが、この距離は、ユーザの眼から標準距離に置かれるように設計される眼鏡フレームに最適矯正を与えるレンズの処方上重要なので、そこからの偏差があれば、最適な視力矯正を満たさない結果となる。したがって、フォロプタレンズホイールに対する眼の正しい焦点位置を保証する正確な方法も与える必要がある。同じ配慮は、測定中の被験者の眼の側方センタリングにも当てはまるので、眼の中心を合わせるべく瞳孔画像を使用する先行技術の方法も最適とはならないことがある。

【0005】

したがって、先行技術のシステム及び方法の少なくともいくつかの不都合を克服する物体フォロプタ器具の必要性が存在する。

【0006】

このセクション及び他のセクションで言及された各公報の開示は、その全体がそれぞれ参照としてここに組み入れられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２０１３／１５０５１３（Ａ１）号

【特許文献2】国際公開第２００９／０２４９８１（Ａ２）号

【発明の概要】

【0008】

本開示は、物体フォロプタ測定を行う新しい典型的なシステムを開示する。本開示に記載の物体フォロプタは、器具の正確さ及び使用の便宜を改善する一定数の新規な方法及びアセンブリを組み入れる。第１の方法は、測定のための被験者の眼の合焦及びセンタリングをするべくケラトメータ測定システムを使用する。システムは、照明されたケラトメータ物体を使用してその照明光を被験者の角膜に投影し、そこからの反射を使用するとともに、その反射光を画像にする撮像カメラを使用してその画像処理を行い、被験者の眼の合焦及びセンタリングを改善する。ひとたびケラトメータ物体に対する眼の正しく合焦された位置が取得されると、レンズホイールアセンブリに対する眼の正確な長手方向位置も達成することができる。これにより、眼をレンズホイールに対して正確に位置決めすることがないかもしれない先行技術のシステムよりも正確な処方の生成が得られる。

【0009】

そのような先行技術の方法において、眼科医は、手動で照準を合わせることにより眼の長手方向位置を特定しようと試みる。最も一般的に使用される方法において、鏡が、フォロプタホイールアセンブリに対する所定の位置に、角膜の頂点に平行な平面に対して４５°の角度に固定される。鏡には、表面に複数の標識が存在する。中心標識は、フォロプタアセンブリのレンズホイールからの最善の頂点距離（以下でさらに説明される）に対応し、当該中心標識から複数の固定距離に他の標識が存在する。ユーザは、眼軸に垂直な平面から鏡を眺めて、当該標識の一つにおいて角膜の前面を見る。その後、ユーザは、適切な標識に角膜が存在してフォロプタホイールアセンブリのレンズから角膜の頂点までの距離が画定されるまで頭を前後に動かす。他の先行技術の方法によれば、眼の前面を横切るようにレーザビームが投影され、角膜において当該ビームがかすめる位置が取得されたと眼科医が決定するまで頭が前後に動かされる。

【0010】

本開示に記載の他の有意な改善は、フォロプタ測定中に被験者の視覚を矯正するべく使用されるレンズホイール組み合わせを較正する新規な方法に関する。この方法では、既知の視覚収差を有する人工眼の残留収差を、当該収差が人工眼の収差を正確に補償するべく選択されたフォロプタレンズ組み合わせによって矯正されたと想定された後に測定するために、物体フォロプタの波面解析モジュールが使用される。かかる残留収差はいずれも、矯正を行うべく使用されるレンズホイールアセンブリの想定される光屈折力が正確ではないという事実に起因し、実際の光屈折力は、波面解析システムにより測定された残留収差のレベルによって調整する必要がある。収差のレベルを極めて正確に決定することができる人工眼は、異なる収差レベルに設定することができるので、当該収差を矯正すると想定されるように使用されるレンズホイール組み合わせのそれぞれが、それに応じて計算されたその真の値を有し得る。この手段により、測定範囲全体をカバーするフォロプタホイール全体を正確に較正することができるので、被験者に対してさらに正確に処方された矯正レンズを得ることができる。

【0011】

他の実装によれば、被験者の視線角度を、眼の合焦測定データを使用することにより、又は器具ディスプレイ上のケラトメータ反射の画像の対称性を見ることにより、矯正することができる。頭の任意の側方傾斜もまた、決定して矯正することができる。

【0012】

このようにして、本開示に記載のデバイスの典型的な実装によれば、（ｉ）レンズホイールアレイを組み入れた波面解析システム及びフォロプタシステムを含む組み合わせ物体フォロプタ器具と、（ｉｉ）測定対象の眼の視野に配置されてフォロプタホイールから所定距離にある少なくとも一つの照明された物体と、（ｉｉｉ）当該少なくとも一つの物体の照明光の、眼の角膜からの反射の画像をキャプチャするように位置決めされたカメラシステムと、（ｉｖ）当該カメラからの画像を使用して、（ａ）眼の中心に対して器具の軸をセンタリングすること、及び（ｂ）当該器具のレンズホイールの位置を眼の角膜に対して合焦させることの少なくとも一方を行う制御命令を生成する制御ユニットとを含む正確さ改善物体フォロプタが与えられる。

【0013】

かかるフォロプタはさらに、レンズホイールアレイのための側方調整機構を組み入れ、制御命令は、当該レンズホイールアレイをその軸を眼の中心に対してセンタリングするように動かすべく当該側方調整機構に入力される。かかるフォロプタにおいて、眼の中心は、当該眼の角膜の頂点位置として決定することができる。

【0014】

さらに、付加的な実装によれば、制御ユニットは、器具のレンズホイールの位置の、眼の角膜に対する合焦を、眼に対する器具の長手方向運動機構を作動させることによって行うことができ、少なくとも一つの物体の照明光の、眼の角膜から反射した画像が最大の鮮明さを有するときを決定する。

【0015】

上述したフォロプタのいずれにおいても、少なくとも一つの照明された物体は、照明されたリングの少なくとも一部としてよい。加えて、照明光の波長は、波面解析を行うのに使用されるものと異なってよい。

【0016】

さらに他の実装において、フォロプタの制御ユニットはさらに、両眼の角膜から反射される画像の対称性の欠如を決定するように適合される。対称性の欠如は、少なくとも一つの眼の視線が軸外になることを示す。そのような場合、制御ユニットは、少なくとも一つの物体の複数の画像を対称化するべく被験者の視線のアラインメントを再びとる制御命令を出力するように構成される。

【0017】

加えて、前述のフォロプタのいずれにおいても、制御ユニットはさらに、両眼の角膜からの少なくとも一つの物体の反射の画像の同時矯正合焦の欠如を決定するように適合される。同時合焦の欠如は、測定対象の眼を有する被験者の頭が、物体フォロプタの軸の方向にまっすぐに向けられていないことを示す。その状況において、制御ユニットはさらに、被験者の頭のアラインメントを再びとって両眼の位置を同時に合焦させる制御命令を出力するように適合される。こうした制御命令は、被験者の頭を回動させて当該頭を軸内にする命令も含む。

【0018】

上述のフォロプタのさらに他の実装において、フォロプタはさらに、近見視力検査を代表する、眼の前方の一定距離に配置される検査チャートを含む。これにより、物体フォロプタ器具は、被検査眼に必要な近見視力矯正を決定することができる。この検査チャートは、異なる近見視力位置へと軸方向に調整可能とする必要がある。

【0019】

本開示に記載される典型的な方法によりさらに与えられるのは、波面解析器を組み入れた物体フォロプタのフォロプタホイールアセンブリを較正する方法であって、（ｉ）複数の調整可能レベルの視覚収差を有する人工眼を、物体フォロプタの一チャンネルの前方に位置決めすることと、（ｉｉ）人工眼の第１のレベルの視覚収差を選択することと、（ｉｉｉ）人工眼の第１の選択されたレベルの視覚収差に矯正を与えると予測される公称光屈折力を有するフォロプタホイールアセンブリから、第１のレンズ組み合わせを選択することと、（ｉｖ）第１のレンズ組み合わせを使用して矯正された人工眼の残留レベルの視覚収差を測定するべく波面解析器を使用することと、（ｖ）残留レベルの視覚収差を使用して第１のレンズ組み合わせの真の光屈折力を決定することと、（ｖｉ）人工眼のさらに選択されたレベルの視覚収差と、フォロプタホイールアセンブリからの対応するレンズ組み合わせとのために、当該手順を繰り返すこととを含む方法である。

【0020】

この方法において、人工眼は、拡散反射体の前方に配置されたレンズを含んでよい。かかる方法を使用して、フォロプタホイールアセンブリにおけるレンズ組み合わせの真の光屈折力を、物体フォロプタのメモリに格納することができる。第１のレンズ組み合わせの真の光屈折力は、人工眼の視覚収差の測定された残留レベルを、第１のレンズ組み合わせを使用して矯正された第１のレンズ組み合わせの公称光屈折力から差し引くことによって決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

本発明は、図面と併せて考慮される以下の詳細な説明から十分に理解かつ認識される。

【図1】改善された物体フォロプタの一つの典型的な実装を模式的に示す。これは、被験者の眼のための良好な合焦及びセンタリングの構成を含む。

【図2】調整可能収差レベルを有する人工眼を示す。これは、物体フォロプタにおいて使用されるレンズ組み合わせ及びホイールの正確な較正を行うべく使用することができる。

【図3】図１に示されるような改善された物体フォロプタのディスプレイ画面の図である。眼のセンタリング欠如が識別され、本願のセンタリング方法の改善を使用して矯正される態様が示される。

【発明を実施するための形態】

【0022】

眼の正確な側方センタリング及び長手方向合焦は、多くの眼科測定に対して良好な正確さを保証するべく必要な重要オペレーションである。焦点の正確な位置は、フォロプタ測定のためのみならず、本器具の波面測定のためにも重要となる。処方により眼の収差を正確に補償するためには、一対の眼鏡が、眼から所定の距離に装着される必要がある。正確な距離は、被験者の眼のレンズと当該眼の前方にある眼鏡レンズとの組み合わせにより画像を被験者の網膜に有効に合焦させる上で重要となる。これらの２つのレンズ間の長手方向距離は、このような離間されたレンズの組み合わせの屈折力を決定するパラメータの一つである。この理由により、眼の前面から眼鏡レンズまでの標準距離Ｄが眼科処方において仮定され、この慣習は、眼からレンズまでの正確な距離を保証するべく、眼鏡フレームの製造後の寸法を決定するために使用される。例えば、米国において、この距離は一般に１３．５ｍｍに標準化される一方、欧州において、１２ｍｍの標準距離が使用されるが、特別な状況に対しては、必要な眼鏡屈折力及び被験者の顔の形状に応じて８ｍｍ〜１８ｍｍの範囲にわたって修正することができる。眼から離間した矯正レンズの当該依存性ゆえに、被験者の眼を、フォロプタアセンブリのレンズホイールの位置に対して正確に合焦させることが重要となる。これはまた、波面測定にとっても重要となる。レンズ・眼間が離れることの、レンズ組み合わせの屈折力に対するこの効果は、使用される矯正レンズの屈折力が高くなれば高くなるほど重要となる。

【0023】

上に説明したように、フォロプタレンズ位置から眼の正確な距離を保証する一つの先行技術の方法は、被験者の眼を横切るように側方に投影されるビームを使用し、その後、ビームが角膜の前面をちょうどかすめるときの確認を試みることによる。一般に１２〜１４ｍｍとされる必要な標準のレンズ・眼間距離Ｄで眼の前方においてビームが交差する側方平面の位置を調整するべく、較正された長手方向位置を有するビーム曲げ鏡を使用することができる。そして、その側方ビームがちょうど眼の前面をかすめるようになるまで、額の載置部が調整され、その後、正確な眼・レンズ間距離が保証される。より一般的な先行技術の方法は、眼の前の位置を、投影されるビームを使用することなく、鏡を通して観測するだけによる。しかしながら、これらの手順は双方とも、当該測定を行うオペレータの技能に依存するので、検査のもとで眼の長手方向の位置決めをするさらに正確で自動的な方法が望まれる。

【0024】

上述した特許文献１に記載されるもののような、いくつかの先行技術の物体フォロプタ器具において、センタリングは、被験者の眼の側部に位置するソースを使用して行われる。このソースは、暗視野照明を眼に与える。瞳孔の画像はその後、波面解析セクションにおいて解析され、シャックハルトマン偏向スポット画像がセンタリングされて、被験者の瞳孔のセンタリングが得られる。この方法は、眼の画像を解析するのに必要な付加的なカメラチャンネルが不要との利点を有するが、被験者の瞳孔の中心を与えることにより、瞳孔の中心と一致することがない角膜の頂点に対して眼をセンタリングすることが重要となる状況が生じ得るとの不都合を有する。ここに記載の器具においては、フォロプタ測定のために正確な側方のセンタリングと眼の長手方向の合焦とを達成するべく、ケラトメータ測定モードが与えられる。ケラトメータ測定は、単純な照明された物体に基づき得る。当該物体は例えば、単純なリング、又はリングの複数部分であってもよい。ケラトメータ合焦及びセンタリング測定を行うべく、被験者フォロプタ測定の光路及び物体波面解析測定のほか、付加的な光路が使用される。

【0025】

本配列の一つの典型的な実装を示す図１を参照する。図１は、特許文献１に記載の先行技術の物体フォロプタになされた付加を示す。当該器具に共通の部材は、複数の矯正レンズを含むフォロプタホイール１８と、物体波面解析を行うレーザ１１と、被験者フォロプタチャンネルの光路へとレーザビームを導くビームスプリッタ１４とを含む。被験者の眼１０及びその角膜１２も示される。

【0026】

センタリング及び合焦の手順を行うべく、単純な照明されたリング１３のような照明ソースが、眼１０の視野に、すなわちビームスプリッタ１４の平面の領域に、位置決めされて角膜１２を照明する。ソース１３は、図１においてビームスプリッタ１４の前に示されてはいるが、位置決めされるのは、ビームスプリッタの外側の側方でも、又はその後ろであってもよい。この実装において完全なリングが示されるが、リングの一つ以上の部分のような任意の他の便宜な照明も同様に使用することができる。ケラトメータの照明されたソース１３の正確な長手方向位置は重要である。というのは、これが基準平面を画定するからである。この基準平面に対して、眼の長手方向位置と、フォロプタレンズの長手方向位置とが決定される。また、以下に述べるように、フォロプタホイールアセンブリから眼までの距離Ｄは、究極的に処方された眼鏡レンズの、眼からの標準の位置をシミュレーションする上で重要となる。したがって、このケラトメータ測定照明されたソースの、器具における位置もまた、フォロプタホイールからの眼の距離Ｄを決定する。器具に対する眼の位置が、当該器具の顎及び額の載置部によって決定されるからである。

【0027】

ケラトメータリングは、角膜から反射されたケラトメータリングの画像を、波長選択可能部材によって分離することができるように、通常は広帯域の可視室内照明となるλ２でのフォロプタ測定、及びλ３でのシャックハルトマン測定の双方とも異なる波長λ１で放射される必要がある。一般に、ケラトメータ照明の波長λ１と波面解析照明の波長λ３とは、一般には可視の白色光を使用して行われるフォロプタ測定のための被験者の視覚との干渉を回避するべく、赤外（ＩＲ）又は近赤外（ＮＩＲ）とされる。多くの場合、λ３での波面測定に対して７８０ｎｍが使用され、λ１でのケラトメータ測定に対して８８０ｎｍが使用される。というのは、これらが容易に利用可能なＮＩＲソースだからである。ただし、任意の他の適切な波長を使用することもできる。角膜からの反射は、フォロプタビームスプリッタ１４によって、付加的なビームスプリッタ１５へと向けられる。ビームスプリッタ１５では、角膜から反射されたケラトメータ画像が、レーザ照明λ３から分離され、合焦レンズの対１６を介して、２次元センサアレイを有するカメラ１７へと向けられる。器具を設定するとき、人工眼を、フォロプタアセンブリのレンズに対する正確な角膜位置に位置決めする必要がある。カメラ上に良好な焦点が達成されるまで、レンズの対が前後に動かされる。レンズ１６はその後、所定位置に固定される。その後、いずれかの引き続いての測定中、フォロプタ全体が、良好な焦点が達成されるまで眼に対して動かされる。このようにして、当該焦点は、フォロプタアセンブリのレンズホイールに対して眼の正確に合焦された位置にあることが既知となる。

【0028】

カメラは自身の、照明されたケラトメータリングの反射の画像を、当該画像が解析される制御ユニット１９に出力する。制御システムは、リングが、最適な焦点距離を画定する最大の鮮明さにあるときを決定するべく、カメラ画像の画像処理を使用する。このような方法の一つが特許文献２に記載されている。ここでは、リング照明の空間導関数の最大差異が、リング鮮明さが最大となる位置、ひいては焦点が最適となる位置を画定するべく使用される。ただし、任意の他の適切な方法も使用することができる。制御システムはまた、角膜から反射されたケラトメータリングの画像の最適な焦点を与えるべく、測定システムを眼に向けて又は眼から離れるように動かす運動モータを作動させる。この最適な焦点が取得されると、ケラトメータ照明は正確に眼に合焦され、ケラトメータリングの位置が既知であることから、当該器具の残りの部材に対して正確に合焦された眼の位置も既知となる。加えて、制御ユニット１９は、画像処理を使用することで角膜から反射されたケラトメータリングの画像の側方位置を決定し、これらの画像をセンタリングする制御信号を、システムの水平及び垂直移動モータに出力することができる。このようにして、適切にセンタリングされた眼に対してフォロプタ測定が行われることが保証される。

【0029】

ここに記載の器具においてケラトメータ測定システムが使用され、フォロプタアセンブリのレンズホイールの軸及び長手方向位置に対する被験者の眼の正確なセンタリング及び合焦を正確かつ自動的に保証するようにプログラムされるが、ケラトメータ測定システムはまた、角膜プロファイルの測定を行うべく使用することもでき、ひいては、そのようなフォロプタ器具において一般には見出すことができない付加的な能力を有する本物体フォロプタ器具を与えることを理解するべきである。

【0030】

フォロプタ測定を行うとき、被験者に現在提示されるレンズ組み合わせの矯正屈折力を決定するべく、単数又は複数のレンズの光屈折力の公称記録値が信頼される。しかしながら、被験者の視覚を検査するべく現在使用されている当該組み合わせにおける単数又は複数のレンズの真の屈折力に任意の誤差が存在する場合、処方された矯正レンズは不正確となる。同様に、ホイール同士が意図されたとおりに離間されていない場合、空間を置いて分離されたレンズの組み合わせに使用される計算が不正確となり、再び処方誤差が生じることとなる。

【0031】

かかるシステムに対するここに記載の改善によれば、上述の特許文献１に記載されるもののような任意の物体フォロプタにおいて、顧客に供給される前に行うことができる較正モードが提案される。調整可能収差レベルを有する人工眼が使用される。かかる人工眼は、図２に模式的に示されるように、レンズ２０を使用してシミュレーションすることができる。眼のレンズと当該レンズの後ろの調整可能距離ｄに位置する拡散反射体２１とがシミュレーションされ、網膜がシミュレーションされ、及び網膜から生じる反射が生成される。レンズの光心からの拡散反射体の距離ｄが、当該レンズの正確な焦点距離となるように設定される場合、人工眼は、完璧な視覚を有する実際の眼のレプリカとなる。というのは、眼を照らす任意の照明光が、「網膜」２１上に正確に合焦されるからである。拡散反射体をレンズの焦点平面から離れるように動かすことにより、人工眼に対し、異なる収差レベルを生成することができる。拡散反射体の移動方向により、正又は負の球面度数が決定される。拡散反射体がレンズに向かって動くことにより、正の球面度数による矯正を必要とする「眼」が生成され、拡散反射体がレンズから離れるように動くことにより、負の球面度数による矯正を必要とする「眼」が生成される。人工眼の必要な任意の度数レベルのために要求される拡散反射体の位置設定を決定するべく、事前の較正検査を行うことができる。±２０ジオプターまでの度数が容易に取得される。

【0032】

較正手順を進めるべく、物体フォロプタ測定が人工眼に対して行われる。人工眼はまず、第１の事前選択レベルの球面収差を有するように設定され、それと同じレベルが、視力矯正の公称レベルを与えるべく、所定のアルゴリズム及びルックアップテーブルに従ってフォロプタホイールにおけるレンズの正確な組み合わせを選択することによって、器具に要求される。人工眼の事前設定収差はここで、人工眼の当該レベルの収差に対して完璧な矯正を与えると想定されるレンズ組み合わせを使用して、公称上は完璧に正確とする必要がある。しかしながら、レンズ組み合わせが、当該組み合わせにおいて使用されるレンズの一つ以上の屈折力の値が、公称とされる値からわずかに異なるためか、又はレンズホイール同士の不正確な離間ゆえかのいずれかにより、選択された組み合わせに起因するものと正確に等しい屈折値を有しないことがあるので、物体フォロプタの波面解析セクションにより行われる残留収差測定が、ゼロ残留収差を示さないことがある。このような残留収差はこの場合、選択されたレンズ組み合わせの公称屈折値と、人工眼において視覚を「矯正」すると想定されるように使用されるレンズ組み合わせの真の光屈折力との差異に帰属させることができる。したがって、当該組み合わせの公称値は、（残留光屈折力の符号を考慮して）測定された残留屈折力と、器具メモリに記録された当該組み合わせの真の光屈折力とを差し引くことにより矯正することができる。この手順は、各レンズ組み合わせに対して繰り返すことができるので、各組み合わせに対する真の光屈折力を、この較正ルーチンによって決定することができる。光屈折力のこれらの真の値は、器具のルックアップテーブルに挿入することができる。その結果、当該レンズ組み合わせを、物体フォロプタ検査を受けている被験者の視覚を矯正するべく呼び出すことができる。個々のレンズの組み合わせに基づく想定屈折値から計算された公称値よりもむしろ、その正確な値の方が使用される。この較正手順は、他の収差レベルを有するように人工眼を調整することと、当該人工眼の当該収差レベルを矯正するべく器具により選択されたレンズ組み合わせの真の屈折力を見出すこととにより、レンズの他の組み合わせに対して繰り返すことができる。

【0033】

このように、すべてのレンズホイールからのレンズの各組み合わせを、この事前較正において測定することができる。その結果、器具が可能とするレンズの可能な組み合わせそれぞれの正確な屈折値が得られる。これが意味するのは、数百のレンズ組み合わせが存在し得るような、多数のレンズホイールと、各ホイールにおけるいくつかのレンズ位置とを有する複合フォロプタ（典型的には、各ホイールに５つのレンズを備えた７つまでのレンズホイール）であっても、各組み合わせの収差矯正値が正確に測定されるということである。このようにして球面度数が較正されるのと同様に、円筒もまた、モデル眼を使用する事前ルーチンにより正確に較正することができる。したがって、球面矯正とプリズムとの組み合わせもまた、正確に較正することができる。物体フォロプタは、測定範囲全体がカバーされるまで、人工眼収差を設定し、適切なレンズ組み合わせを選択し、連続的なレベルの収差に対して残留収差測定を行い、及び各レンズ組み合わせの正確な値を器具メモリに入力するという、この較正手順をすべて自動的に実行するようにプログラムすることができる。

【0034】

加えて、事前較正ルーチンにおいて取得されたデータにより、器具は、異なる組み合わせの公称値が、当該異なる組み合わせにおいて選択されたレンズの屈折力の理論値に基づいて、その要求に最も近いように見えるとしても、要求に最も近い矯正を与えるとわかっているレンズ組み合わせを選択することができる。

【0035】

このようにして、フォロプタを使用するときに各レンズ組み合わせが正確に決定され、ひいては、正確に較正された測定を行うことができるので、先行技術の器具よりも高いレベルの正確さを有する矯正レンズの処方が得られる。この改善された較正技法は、異なるフォロプタホイールからのレンズ組み合わせが、低い屈折力の矯正に対するよりも著しく決定的となる被験者が高い値の視力矯正を要求する場合に、重要となる。

【0036】

ケラトメータリングの画像の形状及び位置は、被験者の眼が両眼チャンネルの光軸上に正確にセンタリングされたか否か、被験者の視線方向が正確か否か、及び被験者の頭のアラインメントが正確にまっすぐにとられているか否かを決定するべく使用することができる。

【0037】

器具を使用する一つの便宜な方法によれば、事前のステップにおいて、被験者の両眼が、それぞれの位置において測定チャンネルの軸に対し、機械に組み入れられたモータを使用してセンタリングされる。モータは、各眼を別個にセンタリングするべく使用され、近似的な焦点が、頭を前後に動かすための額載置部における手動のノブによって初期に達成される。その後、フォロプタハウジング全体を光軸方向に沿って前後に動かすモータを使用して、さらなる微調整が行われる。

【0038】

被験者の視線の角度及び頭傾斜の角度は、アラインメントプロセスに影響を与え得る因子である。視線角度及び水平頭傾斜は以下のように特徴付けることができる。（ｉ）視線角度：患者が正確な方向を見ていない場合、患者の頭が前方に正確にアラインメントがとられていても、双方のリングは各眼の光軸からオフセンターとなり、矯正は、患者に画面をまっすぐ見てもらうように依頼することによって行われる。オペレータは、双方のリングのアラインメントが対称的にとられているときに、この状況を識別することができる。（ｉｉ）まっすぐとなっていない頭：被験者は、その頭を垂直軸まわりに水平に回転された結果、まっすぐ前方を向いていない。２つの眼は、器具に対して異なる焦点位置を有するので、被験者は、その頭を、上述した手順に従って、双方の眼の焦点位置が最適化されて等しくなるまでまっすぐにするように依頼される必要がある。

【0039】

しかしながら、これらの効果が双方とも矯正されるまでは、センタリングが最適な正確さを達成したことを保証することができない。すなわち、患者が正確な方向を見ている場合、その頭のアラインメントもまた、まっすぐ前方にとられており、ケラトメータ画像は双方ともが、画面上で正確にセンタリングされているわけではない。これは、被験者の両眼が、その各光軸に対して正確にセンタリングされた位置にあるわけではないことを示し、この状況は矯正する必要がある。したがって、視線角度及び頭傾斜の双方が正確であることが保証された後、最終センタリング矯正手順を、器具に組み入れられたモータを使用することによって行うことができる。これは、上述の特許文献１に解説されるように、垂直非対称性を矯正するべく垂直モータを使用し、任意の水平対称性の欠如を矯正するべく瞳孔距離水平モータを使用する。

【0040】

上述の両眼ケラトメータ測定中の器具のディスプレイ３０の図である図３を参照する。ケラトメータリング画像が、器具の両眼視覚モードにおいて、両眼に対して示される。図３に示される例において、ケラトメータの「リング」は、完全なリングでないが、２つの部分に分割される。これは、器具の単純な較正を可能とするためだけに行われる。左ききの眼は、リング物体３１の対称的に位置決めされた画像を有し、この画像は、被験者の左眼が、左ききチャンネルの軸において適切にセンタリングされたことを示す。しかしながら、右ききの眼に対しては、リング画像３２はセンタリングされておらず、被験者の眼に対する器具の正確なセンタリングが欠如していることを示す。センタリングは、水平瞳孔距離（ｐｄ）ドライブと垂直モータドライブとを使用して矯正することができる。

【0041】

合焦測定は、不正確な頭アラインメントを決定することを目的に使用される。といのは、被験者の頭のアラインメントが、器具の軸に沿ってまっすぐに向けられるようにとられてはいない場合、器具における各眼の、その正確な基準位置からの距離が異なり、このことにより、２つの眼の測定された焦点位置に差異が生じるからである。被験者はこの場合、その頭を、双方の眼の焦点を同じかつ正確な位置にもたらすべく、関連する方向に傾斜させるように命令され得る。

【0042】

従来型の遠隔視覚物体フォロプタ測定は、被験者の前方の数メートルに位置する検査チャートを使用して行われる。検査チャートは、ディスプレイ画面上に存在するのが好都合となり得る。正確な近見視力フォロプタ測定を行うには、被験者が自らの視線を、典型的にはその眼の前方の３０又は４０ｃｍにある近見視野に位置する検査物体に合焦させることが必要とされる。本器具の他の実装によれば、かかる検査チャートは、被験者の眼の前方の当該一定距離にある光軸に向かって方向が変えられ、視覚が、物体フォロプタ測定を行うべく器具を使用して近見視野においてチェックされる。検査画面もまた、検査を行うのに望ましい近見視力距離を調整するべく前後に動かすことができる。コンバージェンスモータもまた、近見視力フォロプタ測定のための被験者の眼の快適なアラインメントを保証するべく使用することができる。このデバイスにより、両眼の近見視力を、被験者及び物体の双方の観点から検査することができる。

【0043】

当業者であれば、本発明が、特に上に示され及び上述されたものによって限定されないことがわかる。むしろ、本発明の範囲は、上述の様々な特徴のコンビネーション及びサブコンビネーション、並びに上述の説明を読むことによって当業者に想起されるが先行技術には存在しない変形例及び修正例を含む。

【図1】

【図2】

【図3】