特表 2024-510104 調節可能ディスプレイ及びアイトラッカーを備えた両眼アラインメントを測定するシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-06

(54)【発明の名称】調節可能ディスプレイ及びアイトラッカーを備えた両眼アラインメントを測定するシステム

(51)【国際特許分類】

   A61B 3/10 20060101AFI20240228BHJP

   A61B 3/103 20060101ALI20240228BHJP

   A61B 3/113 20060101ALI20240228BHJP

   G02B 27/02 20060101ALN20240228BHJP

【ＦＩ】

A61B3/10

A61B3/103

A61B3/113

G02B27/02 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023550170

(86)(22)【出願日】2022-02-17

(85)【翻訳文提出日】2023-10-18

(86)【国際出願番号】 US2022016694

(87)【国際公開番号】W WO2022178055

(87)【国際公開日】2022-08-25

(31)【優先権主張番号】17/179,402

(32)【優先日】2021-02-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523314477

【氏名又は名称】ニューロレンズ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100171675

【弁理士】

【氏名又は名称】丹澤 一成

(72)【発明者】

【氏名】クラール ジェフリー ピー

(72)【発明者】

【氏名】プラムリー アリック

(72)【発明者】

【氏名】バーナード ロニー

(72)【発明者】

【氏名】ディオス ザカリー

(72)【発明者】

【氏名】ホルト トーマス ヘンリー

(72)【発明者】

【氏名】ラビシェティ ヴィヴェック

(72)【発明者】

【氏名】リー アリ ジオン－フン

(72)【発明者】

【氏名】ラクシ フェレンク

(72)【発明者】

【氏名】ライアン ジェイソン ロバート

【テーマコード（参考）】

2H199

4C316

【Ｆターム（参考）】

2H199CA23

2H199CA27

2H199CA30

2H199CA32

2H199CA42

2H199CA48

2H199CA69

2H199CA92

2H199CA94

2H199CA95

2H199CA96

2H199CA97

4C316AA13

4C316AA15

4C316AA16

4C316AA21

4C316AA27

4C316AB09

4C316FA02

4C316FA04

4C316FA06

4C316FA07

4C316FA19

4C316FB01

4C316FB11

4C316FB16

4C316FB26

4C316FC14

4C316FC28

4C316FY02

4C316FY05

4C316FZ01

(57)【要約】

両眼アラインメントを決定するシステムは、第１の眼に画像を表示し、第１の眼のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って長手方向に沿って作動可能である第１のディスプレイと、第１の眼の視線方向を追跡し、第１の眼の瞳孔距離を調節するよう水平側方方向に調節可能である第１のアイトラッカーアセンブリとを含む第１のオプティカルユニットと、第２の眼に画像を表示し、第２の眼のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って長手方向に沿って作動可能である第２のディスプレイと、第２の眼の視線方向を追跡し、第２の眼の瞳孔距離を調節するよう水平側方方向に調節可能である第２のアイトラッカーアセンブリとを含む第２のオプティカルユニットと、視線方向に基づいて両眼アラインメントを決定するコンピュータとを備える。
【選択図】図１７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

両眼アラインメントを決定するシステムであって、
第１のオプティカルユニットであって、
第１の眼に画像を表示し、前記第１の眼のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って長手方向に沿って作動可能である第１のディスプレイと、
前記第１の眼の視線方向を追跡し、前記第１の眼の瞳孔距離を調節するために水平側方方向に調節可能である第１のアイトラッカーアセンブリと、
を含む第１のオプティカルユニットと、
第２のオプティカルユニットであって、
第２の眼に画像を表示し、前記第２の眼のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って前記長手方向に沿って作動可能である第２のディスプレイと、
前記第２の眼の視線方向を追跡し、前記第２の眼の瞳孔距離を調節するために水平側方方向に調節可能である第２のアイトラッカーアセンブリと、
を含む第２のオプティカルユニットと、
前記第１のオプティカルユニット及び前記第２のオプティカルユニットに結合され、前記第１の眼及び前記第２の眼の視線方向に基づいて前記両眼アラインメントを決定するコンピュータと、を備えている、
ことを特徴とする両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項2】

前記第１のディスプレイは、前記第１のアイトラッカーアセンブリと共に構造的に調節可能であり、
前記第２のディスプレイは、前記第２のアイトラッカーアセンブリと共に構造的に調節可能である、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項3】

前記第１のアイトラッカーアセンブリは、垂直側方方向に調節可能であり、
前記第２のアイトラッカーアセンブリは、前記垂直側方方向に調節可能である、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項4】

前記第１のアイトラッカーアセンブリは、
前記第１の眼に赤外線アイトラッキングビームを投影する１又は２以上の第１の赤外線発光ダイオードと、
赤外線イメージング光によって前記第１の眼を照明する第１の赤外線光源と、
双方が前記第１の眼から反射される前記赤外線アイトラッキングビームと前記赤外線イメージング光を検出する第１の赤外線カメラと、
を含み、
前記第２のアイトラッカーアセンブリは、
前記第２の眼に赤外線アイトラッキングビームを投影する１又は２以上の第２の赤外線発光ダイオードと、
赤外線イメージング光で前記第２の眼を照明する第２の赤外線光源と、
双方が前記第２の眼から反射される前記赤外線アイトラッキングビーム及び前記赤外線イメージング光を検出する第２の赤外線カメラと、を含む、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項5】

前記第１の赤外線光源は、広範囲に分散された赤外線イメージング光によって前記第１の眼を照明するよう空間的に分配された赤外線発光ダイオードのセットを含み、
前記第２の赤外線光源は、広範囲に分散された赤外線イメージング光によって前記第２の眼を照明するよう空間的に分配された赤外線発光ダイオードのセットを含む、
請求項４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項6】

前記１又は２以上の第１の赤外線発光ダイオードは、前記第１のアイトラッカーアセンブリの前方エリアの１つに且つ前記第１の赤外線カメラに近接して位置付けられ、
前記１又は２以上の第２の赤外線発光ダイオードは、前記第２のアイトラッカーアセンブリの前方エリアの１つに且つ前記第２の赤外線カメラに近接して位置付けられる、
請求項４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項7】

前記コンピュータは、前記検出された反射された赤外線アイトラッキングビームと、前記検出された反射された赤外線イメージング光と、を用いて、前記第１の眼及び前記第２の眼の方位を決定する画像分析システムを含む、
請求項４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項8】

前記画像分析システムは、
前記検出された反射された赤外線アイトラッキングビームを用いて前記第１の眼及び前記第２の眼からのプルキニエ反射を決定し、
前記検出された反射された赤外線イメージング光を用いて前記第１の眼及び前記第２の眼の瞳孔属性を決定し、
前記第１の眼及び前記第２の眼のプルキニエ反射及び瞳孔属性を、前記第１の眼及び前記第２の眼の基準プルキニエ反射及び瞳孔属性と比較することによって、前記第１の眼及び前記第２の眼の視線方向を決定する、ように構成されている、
請求項７に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項9】

前記１又は２以上の第１の赤外線発光ダイオードは、前記赤外線イメージング光によって照明する前記第１の赤外線光源との交互方式で前記赤外線アイトラッキングビームを投影し、
前記１又は２以上の第２の赤外線発光ダイオードは、前記赤外線イメージング光によって照明する前記第２の赤外線光源との交互方式で前記赤外線アイトラッキングビームを投影する、
請求項４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項10】

前記第１のアイトラッカーアセンブリは、
前記第１のディスプレイからの画像を前記長手方向に沿って前記第１の眼に送信する、
前記第１の眼から前記反射された赤外線アイトラッキングビーム及び前記赤外線イメージング光を前記第１の赤外線カメラに側方方向にリディレクトする、
よう位置付けられた第１の可視透過型赤外線ミラーを含み、
前記第２のアイトラッカーアセンブリは、
前記第２のディスプレイからの画像を前記長手方向に沿って前記第２の眼に送信する、
前記第２の眼からの前記反射された赤外線アイトラッキングビーム及び前記赤外線イメージング光を前記第２の赤外線カメラに前記側方方向にリディレクトする、
よう位置付けられた第２の可視透過型赤外線ミラーを含む、
請求項４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項11】

前記第１の赤外線カメラは、垂直側方及び水平側方方向の１つで前記第１の可視透過型赤外線ミラーに対して位置付けられ、
前記第２の赤外線カメラは、前記垂直側方及び前記水平側方方向の１つで前記第２の可視透過型赤外線ミラーに対して位置付けられる、
請求項１０に記載のシステム。

【請求項12】

前記第１のオプティカルユニットは、
双方が前記第１の眼から反射される前記赤外線アイトラッキングビーム及び前記赤外線イメージング光を受け取り前記第１の赤外線カメラに向けて誘導し、
色収差、光学収差、乱視、及び波面の歪曲の少なくとも１つを低減する、
第１のレンズアセンブリを含み、
前記第２のオプティカルユニットは、
双方が前記第２の眼から反射される前記赤外線アイトラッキングビーム及び前記赤外線イメージング光を受け取り前記第１の赤外線カメラに向けて誘導し、
色収差、光学収差、乱視、及び波面の歪曲の少なくとも１つを低減する、
第２のレンズアセンブリを含む、
請求項４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項13】

前記第１の赤外線カメラ及び前記第１のレンズアセンブリは、共に調節可能であり、
前記第２の赤外線カメラ及び前記第２のレンズアセンブリは、共に調節可能である、
請求項１２に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項14】

前記第１のアイトラッカーアセンブリは、前記第１の眼に関する屈折情報を決定する第１の自動屈折器を含み、
前記第２のアイトラッカーアセンブリは、前記第２の眼に関する屈折情報を決定する第２の自動屈折器を含む、
請求項４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項15】

前記第１の自動屈折器は、
波面ＩＲ光を前記第１の眼に投影する第１の赤外線光源と、
前記第１の眼からの反射された波面ＩＲ光を受け取りビームレットに分割する第１のマイクロレンズアレイと、
前記ビームレットを分析して前記第１の眼に関する屈折情報を決定する第１の波面カメラと、を含み、
前記第２の自動屈折器は、
波面ＩＲ光を前記第２の眼に投影する第２の赤外線光源と、
前記第２の眼からの反射された波面ＩＲ光を受け取りビームレットに分割する第２のマイクロレンズアレイと、
前記ビームレットを分析して前記第２の眼に関する屈折情報を決定する第２の波面カメラと、を含む、
請求項１４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項16】

前記第１の自動屈折器は、タルボット－モアレ干渉分光法、スプリットランプ技術、チェルニング収差計測法、及びレンズメータ技術の少なくとも１つを利用する、
請求項１４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項17】

前記両眼アラインメントを決定するシステムは、
前記第１のディスプレイ及び前記第１のアイトラッカーアセンブリ、並びに前記第２のディスプレイ及び前記第２のアイトラッカーアセンブリが輻輳反応を決定するよう構成され、前記第１のディスプレイ及び前記第１の自動屈折器、並びに前記第２のディスプレイ及び前記第２の自動屈折器が調節性反応を決定するように構成されることによって、統合方式で前記輻輳反応及び前記調節性反応を決定するよう構成される、
請求項１４に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項18】

第１のディスプレイは、前記シミュレートされた距離に従って第１の長手方向位置に作動可能であり、
前記第１の長手方向位置は、前記第１の眼の光学屈折力に従って動的に補正され、
第２のディスプレイは、前記シミュレートされた距離に従って第２の長手方向位置に作動可能であり、
前記第２の長手方向位置は、前記第２の眼の光学屈折力に従って動的に補正される、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項19】

前記第１のオプティカルユニットと前記第２のオプティカルユニットの間の中央に位置付けられ、患者の鼻を受け入れて固定するよう構成されたノーズブリッジを備える、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項20】

前記第１のアイトラッカーアセンブリは、前記第１の眼の瞳孔距離を調節するために前記ノーズブリッジに対して前記水平側方方向に調節可能であり、
前記第２のアイトラッカーアセンブリは、前記第２の眼の瞳孔距離を調節するために前記ノーズブリッジに対して前記水平側方方向に調節可能である、
請求項１９に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項21】

前記第１のディスプレイ及び前記第２のディスプレイは、
液晶ディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機ＬＥＤディスプレイ、量子ドットＬＥＤディスプレイ、マイクロレンズアレイ、デジタルミラーデバイス、及び走査プロジェクタ微小電気機械システムの少なくとも１つを含む、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項22】

前記第１のディスプレイは、前記第１の眼の光学屈折力、シリンダ、及びプリズムの少なくとも１つに従って修正された画像を前記第１の眼に表示するよう構成され、
前記第２のディスプレイは、前記第２の眼の光学屈折力、シリンダ、及びプリズムの少なくとも１つに従って修正された画像を前記第２の眼に表示するように構成される、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項23】

前記両眼アラインメントの決定を管理するために前記コンピュータと医療オペレータが対話するよう構成されたグラフィカルユーザインタフェースを備える、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項24】

前記両眼アラインメントの決定のステップに従うよう患者に指示するよう構成されたラウドスピーカと、
プッシュボタン、トラックホイール、タッチパッド、マイクロフォン、及び音声対話型デバイスからなる群から選択される、前記患者からのフィードバックを受信するよう構成された患者フィードバックポータルと、
の少なくとも１つを含む、患者通信インタフェースを備える、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項25】

前記コンピュータは、前記両眼アラインメントの決定の一部として、中心目標とブランク中心を有する画像の周りの移動する目標の周辺融合ロックとの間の角度ミスアラインメントの量として、患者の固視ずれを決定するように構成される、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項26】

前記コンピュータは、前記第１のディスプレイ及び前記第２のディスプレイが、前記両眼アラインメントの決定の一部として、ある時間の目標に固定された前記眼の１つによって異なる画像を表示した時に、前記第１の眼と前記第２の眼の間の角度ミスアラインメントの平均量として総斜位を決定するように構成される、
請求項１に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項27】

両眼アラインメントを決定するシステムであって、
第１のオプティカルユニットであって、
第１の眼に画像を表示し、前記第１の眼のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って側方作動方向に沿って作動可能である第１のディスプレイと、
前記第１の眼の視線方向を追跡し、前記第１の眼の瞳孔距離を調節するために水平側方方向に調節可能である第１のアイトラッカーアセンブリと、
を含む第１のオプティカルユニットと、
第２のアイトラッカーアセンブリであって、
第２の眼に画像を表示し、前記第２の眼のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って前記側方作動方向に沿って作動可能である第２のディスプレイと、
前記第２の眼の視線方向を追跡し、前記第２の眼の瞳孔距離を調節するために前記水平側方方向に調節可能である第２のアイトラッカーアセンブリと、
を含む第２のオプティカルユニットと、
前記第１のオプティカルユニット及び前記第２のオプティカルユニットに結合され、前記第１の眼及び前記第２の眼の視線方向に基づいて前記両眼アラインメントを決定するコンピュータと、を備える、
両眼アラインメントを決定するシステム。

【請求項28】

前記第１のアイトラッカーアセンブリは、
前記第１の眼に赤外線アイトラッキングビームを投影する１又は２以上の第１の赤外線発光ダイオードと、
赤外線イメージング光によって前記第１の眼を照明する第１の赤外線光源と、
双方が前記第１の眼から反射される前記赤外線アイトラッキングビーム及び前記赤外線イメージング光を検出するために長手方向に沿って位置付けられた第１の赤外線カメラと、
前記第１の眼からの前記反射された赤外線アイトラッキングビーム及び前記赤外線イメージング光を前記長手方向に沿って前記第１の赤外線カメラに送信し、前記第１のディスプレイの側方作動方向からの画像を前記第１の眼に向けて前記長手方向にリディレクトする、第１の赤外線透過型可視ミラーと、
を含み、
前記第２のアイトラッカーアセンブリは、
前記第２の眼に赤外線アイトラッキングビームを投影する１又は２以上の第２の赤外線発光ダイオードと、
赤外線イメージング光によって前記第２の眼を照明する１又は２以上の第２の赤外線光源と、
双方が前記第２の眼から反射される前記赤外線アイトラッキングビーム及び前記赤外線イメージング光を検出するために前記長手方向に沿って位置付けられた第２の赤外線カメラと、
前記第２の眼からの前記反射された赤外線アイトラッキングビーム及び前記赤外線イメージング光を前記長手方向に沿って前記第２の赤外線カメラに送信し、前記第２のディスプレイの側方作動方向からの画像を前記長手方向に前記第２の眼に向けてリディレクトする、第２の赤外線透過型可視ミラーと、を含む、
請求項２７に記載の両眼アラインメントを決定するシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、引用により全体が本明細書に組み入れられる、２０１７年９月５日に出願されたＪｅｆｆｒｅｙ Ｐ．Ｋｒａｌｌ及びＡｒｉｃ Ｐｌｕｍｌｅｙによる「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ（両眼アラインメントを測定する方法及びシステム）」という名称の米国特許出願第１５／６９６，１６１号の継続出願である、２０１９年９月２３日に出願されたＪｅｆｆｒｅｙ Ｐ．Ｋｒａｌｌ及びＡｒｉｃ Ｐｌｕｍｌｅｙによる「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｂｉｎｏｃｕｌａｒ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ（両眼アラインメントを測定する方法及びシステム）」という名称の米国特許第１６／５７９，８２６号の一部継続出願であり、従ってこれからの利益を主張するものである。

【0002】

（技術分野）
本発明は、一般に、視力を測定する方法及びシステムに関し、詳細には、両眼アライメントの測定に関する。

【背景技術】

【0003】

正常な視覚では、個人は、異なる距離に位置する物体に焦点を合わせることができる。個人は、遠見と呼ばれる遠くにある物体、及び近見と呼ばれる近い物体に焦点を合わせることができるのが理想的である。眼の光学系は、多数の筋肉を使ってこのような距離の間で焦点を変える。これらの筋肉は、遠見と近見の間を移行する時に眼の様々な態様を調節する。筋肉の調節は、レンズの焦点を調節するために水晶体の形状を微妙に変化させるステップ、眼球を回転して眼球の光軸を回転させるステップ、及び瞳孔のサイズを変えるステップを含む。

【0004】

老眼は、加齢につれて眼の水晶体レンズにおける柔軟性が失われることによって起こる近視力の自然な低下である。老眼は、近視力の屈折障害を補正する「リーディング」グラスをかけることによって一部補償することができ、これによって眼は、近くの物体を見つめる時に強く焦点を合わせる必要はない。老眼の人は、近視力と遠視力のために異なる視覚補正を必要とする。しかしながら、２つの眼鏡を使ってこれらを頻繁に変えることは煩わしいものである。絶えず眼鏡を交換しなくてよいように、近視力と遠視力の異なる視覚補正を提供する遠近両用眼鏡を用いることができる。これらの２つの視覚領域の移行は、急激であるか又は漸次的とすることができる。漸次的な移行の眼鏡は、累進多焦点レンズ（ＰＡＬ）と呼ばれる。急激な変化の遠近両用眼鏡は、２つの視覚領域を分ける眼に見える線を有するが、ＰＡＬは、異なる屈折度数を有する領域の間に眼に見える線又は縁部を有していない。

【0005】

この進歩の全てに関わらず、一部のタイプの視覚に関する不快さは依然として存在する。これらの不快の１つは、現代のデジタルライフスタイルにおける習慣の変化に関係付けられる。大部分及び増大する部分の専門的職業は、コンピュータ画面及びモバイルデバイスを含む、近距離デジタルインタフェースに集中する作業時間の大部分及び増大する部分を費やすよう労働者に要求する。同じことは、多くのプライベートな生活でも当てはまり、とりわけ、携帯電話でビデオゲームをすること、テキストメッセージの送受信、及びアップデートのチェックをすることに時間を費やしている。これらの仕事及び動作のシフトの全てが、以前よりも遙かに近い距離で、人々がデジタル画面、デバイス、ディスプレイ及びモニタを見るのに費やす時間を急激に増加させた。近見の画像で眼が訓練される時間が増えると、近見に伴う筋肉に過度の負担をかけることになり、快適ゾーンを超えて筋肉を痛めることが多い。これは、疲労、不快、痛み、又はデジタル的に引き起こされる片頭痛につながる可能性もある。これまで、何百万もの患者がこれらの痛みを毎日経験しているにも関わらず、これらのデジタルデバイスに関係する視覚的不快、痛み及び片頭痛の明確な因果的機序に関して広く受け入れられた意見の一致は存在しない。従って、デジタルの眼の不快に対して軽減をもたらすことができる眼鏡、又は他の視機能的解決策に対する必要性が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許出願第１５／６９６，１６１号

【特許文献2】米国特許第１６／５７９，８２６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

図１－図４は、両眼ミスアラインメントの基本的問題を示す。図１Ａは、図示した十字のような近くの物体を見る時に、視覚が２つの方法で調節していることを示している。最初に、眼１－１及び１－２の光学屈折力を調節して、距離Ｌの近くの物体を各眼の網膜にイメージングする。これは、多くの場合、調節性反応Ａと呼ばれる。第２に、角度αだけ眼１－１及び１―２を内向きに回転し、これによって眼の視軸２－１及び２－２は同じ近くの物体に向く。この反応は、調節性輻輳ＡＣと呼ばれることが多い。明らかな幾何学的理由のために、直線基準軸に対する調節性輻輳ＡＣの角度αは、調節性反応Ａの距離Ｌに直接関係付けられ、すなわち、α＝α（Ｌ）である。健康的で良好にアラインされた眼では、調節性反応Ａに対する調節性輻輳ＡＣの比ＡＣ／Ａは、物体の距離Ｌと２つの眼の瞳孔距離ＰＤに応じて変わる幾何学的に明確な関数である。

【0008】

図１Ｂ－Ｃは、眼が調節性ミスアラインメントの様々な形態を頻繁に示すことを示している。図１Ｂでは、２つの眼の各々が内側を向いているが、幾何学が必要とするより少ない度合いである。これは、調節性輻輳角度αがミスアラインメント角度βによって幾何学的に必要なものより小さいことになる。詳細には、眼２－１と２－２の視軸は、近くの物体を適正に見るために必要な調節性アラインメントとして示される方向に向けなければならないが、代わりに、これらは、小さい度合いで内向きに回転し代わりにリラックスした又は自然の調節性アラインメントとして示される方向に向いている。

【0009】

図１Ｃは、この小回転が非対称であるケースを示している。図示のケースでは、第１の眼１－１の視軸２－１は必要な調節性アラインメントの方向に適正に向いており、第２の眼１－２の視軸２－２は、調節性ミスアラインメント角度βだけミスアラインされたリラックス又は自然の調節性アラインメントの方向にだけ内向きに回転している。

【0010】

図２Ａ－Ｄは、調節性ミスアラインメントの幾つかのタイプを示す。異なる学校の検眼によって及びモノグラフによって用いられるミスアラインメントの定義は、幾つかの相違を示し、これらのミスアラインメントを特徴付ける技術も変わる。従って、ここに図示した定義は、例証のみを意図し、類似及び等価のものも、図示した項目の範囲内に入る。

【0011】

議論されたミスアラインメントを適正な文脈に置くために、まず融合画像の概念を取り入れる。我々の２つの眼が同じ物体を見る時、各々の眼は、その固有の視覚認知を生成する。これらの認知は、眼から視覚野に伝わり、ここで脳が、２つの画像を融合し、視認した物体の３次元（３Ｄ）認知を生成する。検眼診断システムによって、この画像の融合をテストすることができる。例えば、同じ形状の２つの別々の物体を、単一の物体から２つの投影が来るように見せる偏向、プリズム、及びミラーによって、２つの眼に別々に投影させることができる。これらの視覚認知は、脳によって認知される単一の画像に融合されることになる。このようにして投影される物体は、融合可能物体と呼ばれ、融合可能画像を提示する。

【0012】

実験で２つの物体の間の距離が増すか、又は偏向角度が増すか、又は物体の形状が修正される場合、２つの眼への投影が異なり始める。物体の間のある距離又は差異で、２つの眼の視覚認知間の相違が閾値を超え、脳が、２つの画像を単一の認知に融合することを停止する。距離、角度、又は形状におけるこのような相違を有する物体は、非融合可能物体と呼ばれ、非融合可能画像を提示する。

【0013】

この準備により、図２Ａ－Ｄは、マレットボックスと呼ばれることの多いテストボックスによって測定される固視ずれの概念を示している。マレットボックスは、２つの垂直方向にアラインされたバーと、「ＸＯＸ」水平方向「アンカー」を表示する。一部の実施において、２つのバーは、横向きにシフトすることができる。他の事例では、調節可能ミラー又はプリズムが患者の眼の前に配置され、同じ水平方向のシフトを達成する。適切な選択的光学系によって、アンカーと２つのバーの１つだけが、中心に置かれたバー５－１－ｃとして第１の眼１－１に対して示されており、同じアンカーに加えてもう一方のバーが、中心に置かれたバー５－２－ｃとして第２の眼１－２に対して示されている。アンカー及び中心に置かれたバー５－１－ｃ及び５－２－ｃは、明確に融合可能である。従って、調節性ミスアラインメント問題のない患者の脳はこれらの画像を適正に融合することになる。

【0014】

図２Ｂは、調節性ミスアラインメントを有する患者が適正に画像を融合しないことを示している。一般的に観察されることは、両方の眼によって見られるアンカーの画像が、単一の画像に適正に融合されない間は、バーがシフトしていると認知されることである。第１の眼１－１は、シフトしたバー５－１－ｓを認知し、第２の眼１－２は、シフトしたバー５－２－ｓを認知する。画像の中心までのラインと視軸２－１及び２０２との間の角度γは、固視ずれと呼ばれる。

【0015】

図２Ｃ－Ｄは、固視ずれを相殺するか又は補償するのに必要な角度を測定する方法を示す。図２Ｃのシステムでは、２つのバーがカウンターシフトされている。カウンターシフトバー５－１－ｘは、第１の眼１－１に対して示されており、カウンターシフトバー５－２ｘは、第２の眼１－２に対して示されている。バーは、患者が２つのバーがアラインされていると認知するまでカウンターシフトされる。視軸とカウンターシフトされたバーまでのラインとの間のこれらのカウンターシフトに対応する角度γ^*が測定され、更に一般的には随伴斜位と呼ばれる。図２Ｄのシステムでは、バーはカウンターシフトされていない。代わりに、調節可能又は交換可能なプリズム７が患者の眼の前に挿入されている。これらのプリズムは、２つのバーが患者によってアラインされていると認知されるまで調節又は交換される。次にプリズム角度、又は屈折された視軸の屈折角度が、随伴斜位γ^*として報告される。

【0016】

図３は、部分的随伴斜位を一部強めることで、どのように固視ずれを部分的に補償するかを示している。厳密に言うと、固視ずれを完全に補償する（フル）随伴斜位は、部分的随伴斜位軸とのこの曲線の交差によって与えられる。人間の視覚が純粋に光学的な処理である場合、部分的随伴斜位は、部分的に補償される固視ずれの負に単純に等しくなるであろう。従って、曲線は、上部左隅から下部右隅を向いて、－４５度傾いた起点を通る直線になる。しかしながら、図３は、人間の視覚がもっと複雑であり、認知及び画像処理が人間の視覚に重要な役割を果たしていることを示している。図３は、部分的に補償された固視ずれと部分的随伴斜位との間の関係の４つのタイプを示している。見ての通り、これらの線のどれも直線ではなく、これらの線のどれも起点を通らず、更にこれらのうち２つは横軸に交差していない。これらのタイプＩＩ及びＩＩＩの関係は、部分的随伴斜位の量が固視ずれを完全には補償できないことを意味する。従って、患者の固視ずれを完全に補償する随伴斜位を決定するためには多くの問題が残っている。慣例として結びに述べているが、固視ずれは、眼が必要な程度に内向きに向かない場合は「ｅｘｏ（外）」と呼ばれ、眼が内向きに過度に向くときは、稀なケースで「ｅｓｏ（内）」と呼ばれる。

【0017】

図４Ａ－Ｃは、解離性斜位と呼ばれる関連の視覚ミスアラインメントを示す。解離性斜位を特徴付けるために、図２Ａ－Ｄと同様の実験を行うことができ、相違点は、融合可能画像５－１及び５－２を示す代わりに、検眼士は、第１の眼１－１及び第２の眼１－２に対して非融合可能画像６－１－ｓ及び６－２－ｓを示している。図４Ａでは、これらの非融合可能画像は十字及びバーである。図４Ｂが示すように、眼が画像を融合できない状態では、視軸の１つ又は両方が外側に回転していることが多い。図示した非対称のケースでは、第２の眼１－２の視軸２－２は、調節性ミスアラインメント角度δだけ外側に回転している。この外向き回転の角度δが測定され解離性斜位と呼ばれる。様々なアプリケーションにおいて、以下のように、解離性斜位は、２つの眼に均等に分配され、従って、各眼につき解離性斜位はδ／２に等しい。場合によっては、図１Ｃに示すように、解離性斜位δは、それ自体を不均等に大きくすることがあり且つこれに応じて両眼の間で分配しなければならない。

【0018】

図４Ｃは、特に明白な場合を示し、単純に第２の眼１－２に対して画像が示されていない時は、第２の眼１－２の視野は塞がれる。これは、非融合可能画像の極端なケースである。図４Ｂに関して、ブロックに応答して、第２の眼１－２の視軸２－２は、測定可能な解離性斜位角度δだけ外向きに回転する。

【0019】

固視ずれと解離性斜位を含む調節ミスアラインメントの定量的特徴付けとして、開業医によっては、ミスアラインメント－インパクトＡＣ／Ａ比を用いる。ＡＣ／Ａは、ディオプターＤで表される、調節性距離Ｌによって除算された、固視ずれを減算した調節性輻輳角度α－δ／２、（プリズムディオプターを単位として正接によって表される、Δ）の比である。ＡＣの一般的な定義は、プリズムディオプターを単位として、ＡＣ＝１００ｔａｎ（α－δ／２）である。平均的視覚性能に対して、６－６．５Δ／ＤのＡＣ／Ａ比が必要であり、際立って、大きな母集団セグメントでは、ミスアラインメント－インパクトＡＣ／Ｃ比の平均値は、約３．５Δ／Ｄになると測定された。明確に、調節性ミスアラインメントの様々な形態は、母集団の大きなパーセンテージに影響を与え、これからの軽減に向けた何れの進歩も極めて貴重である。

【0020】

検眼の対応する分野の驚くべき事実は、経験を積んだ開業医によって決定される随伴斜位角度及び解離性斜位角度が驚くほど広い変動を示すことである。異なる検眼士によって、及び時には異なる時間の同じ検眼士によって同じ患者に行われる実験は、プリズムディオプターで表される斜位角度Δを報告し、分配は、３Δと同じく標準的な偏差を有する。（１Δのプリズムディオプターは１メートル距離の１ｃｍプリズム屈折に対応する。）これらの方法の大きなばらつきは、有効決定及び調節性ミスアラインメントの補償を妨げる。

【0021】

この例外的に大きな標準偏差は恐らく幾つかの要因に起因する。これらは、以下を含む。（１）決定の方法がキー入力として患者の主観的な反応を用いる。（２）幾つかの方法が中心画像を用いて、他は随伴斜位を決定するために周辺画像を用いる。これらの方法の相対的精度及び関連性がまだ決定的には評価されていない。（３）多くの開業医が、単一測定、又は単一方法を用いており、従って複数のテストを行うことから集めることができる可能性のある重要な医療情報から恩恵を受けない。（４）前の予備的な計画で、眼のプリズム反応がテスト画像を動かすのとは全く異なることを出願人は発見した。しかしながら、静的及び移動するテスト画像に基づく最適プリズム補正の関係を理解することは早期の段階である。（５）プリズムミスアラインメントを定義する幾つかの方法があり、更にこれらは、異なるプリズム予測及び診断を生成し、最終的には単一のプリズムを眼鏡に形成する必要がある。様々な診断的に決定されたプリズム補正を単一のプリズム処方に変換及び組み合わせる明らかな方法からは程遠い。出願人は、プリズム処方の効果及びばらつきが決定されたプリズム補正の可能性のある組み合わせにどのように依存するかを評価する重要な研究に気付かなかった。

【0022】

上記の理由の全てに対して、調節性ミスアラインメントを最適に補償するプリズムパワーを決定することには、差し迫った医療的必要性が依然としてある。

【課題を解決するための手段】

【0023】

上述した医療的必要性に対処するために、幾つかの実施形態は、第１の眼に画像を表示し、第１の眼のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って長手方向に沿って作動可能である第１のディスプレイと、第１の眼の視線方向を追跡し、第１の眼の瞳孔距離を調節するよう水平側方方向に調節可能である第１のアイトラッカーアセンブリとを含む第１のオプティカルユニットと、第２の眼に画像を表示し、第２の眼のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って長手方向に沿って作動可能である第２のディスプレイと、第２の眼の視線方向を追跡し、第２の眼の瞳孔距離を調節するよう水平側方方向に調節可能である第２のアイトラッカーアセンブリとを含む第２のオプティカルユニットと、視線方向に基づいて両眼アラインメントを決定するコンピュータとを備えた両眼アラインメントを決定するシステムを含む。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1A】様々な調節性ミスアラインメントを示す図である。

【図1B】様々な調節性ミスアラインメントを示す図である。

【図1C】様々な調節性ミスアラインメントを示す図である。

【図2A】調節性ミスアラインメントのタイプを決定する方法を示す図である。

【図2B】調節性ミスアラインメントのタイプを決定する方法を示す図である。

【図2C】調節性ミスアラインメントのタイプを決定する方法を示す図である。

【図2D】調節性ミスアラインメントのタイプを決定する方法を示す図である。

【図3】固視ずれと部分的随伴斜位との間の関係の４つのタイプを示す図である。

【図4A】解離性斜位を決定する方法を示す図である。

【図4B】解離性斜位を決定する方法を示す図である。

【図4C】解離性斜位を決定する方法を示す図である。

【図5】両眼ミスアラインメントを決定するシステムを示す図である。

【図6A】両眼ミスアラインメントを決定するシステムの１つの実施形態を示す図である。

【図6B】両眼ミスアラインメントを決定するシステムの１つの実施形態を示す図である。

【図7】アイトラッカーによるＩＲ画像を示す図である。

【図8A】両眼ミスアラインメントを決定するシステムの１つの実施形態を示す図である。

【図8B】両眼ミスアラインメントを決定するシステムの１つの実施形態を示す図である。

【図9】両眼ミスアラインメントを決定するシステムの１つの実施形態を示す図である。

【図10A】調節光学系の実施形態を示す図である。

【図10B】調節光学系の実施形態を示す図である。

【図11】両眼ミスアラインメントを決定する方法を示す図である。

【図12】測定ステップの例示的詳細を示す図である。

【図13A】測定ステップを実行するステップを示す図である。

【図13B】測定ステップを実行するステップを示す図である。

【図13C】測定ステップを実行するステップを示す図である。

【図13D】測定ステップを実行するステップを示す図である。

【図14】決定ステップの例示的詳細を示す図である。

【図15A】決定ステップを実行するステップを示す図である。

【図15B】決定ステップを実行するステップを示す図である。

【図15C】決定ステップを実行するステップを示す図である。

【図16】両眼ミスアラインメントを決定する方法の赤道下の実施形態を示す図である。

【図17】両眼アラインメントを決定するシステムを示す図である。

【図18A】第１のオプティカルユニットの実施形態を示す図である。

【図18B】第１のオプティカルユニットの実施形態を示す図である。

【図19】両眼アラインメントを決定するシステムを示す図である。

【図20】第１のオプティカルユニットを示す透視図である。

【図21】両眼アラインメントを決定するシステムを示す正面図である。

【図22】グラフィカルユーザインタフェース及び患者通信インタフェースを備えた両眼アラインメントを決定するシステムの実施形態を示す図である。

【図23】自動屈折器を備えた実施形態を示す図である。

【図24】両眼アラインメントを決定するシステムの実施形態を示す図である。

【図25】第１のオプティカルユニットの実施形態を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

本特許文書に記載されるシステムは、以下の態様において少なくとも上記の関連する医療的必要性に対処する。（１）記載されるシステム及び方法は、患者からの主観的入力なしに、客観的測定によってのみプリズム補正を決定する。この態様は単独で、結果の患者対患者及び開業医対開業医のばらつきを大幅に低減する。実際に、出願人のシステム及び方法を用いた患者の大きなサンプルの研究は、標準的な偏差を有するプリズマ補正が上述された３Δから良くて１Δ未満に低減したと決定した。この結果の標準的偏差の大幅な低減は単独で、ここに記載される方法を定量的予測診断方法の地位へと確立した。（２）このシステム及び方法は、周辺及び中心プリズマ補正がどのようにつながっているかの新しく得られる理解のために、中心及び周辺テスト画像の両方を用いる。従って、記載されるシステム及び方法は、中心及び周辺の調節性ミスアラインメントの両方を補償するための最良の妥協案を取り決める最適妥協プリズマ処方を決定する期待できるプラットフォームである。（３）記載される方法は、２つのステージを有し、従って第１のステージで取得された重要なミスアラインメント情報上に構築することによって第２のステージにおける最終的なプリズム補正を決定する。従って、この方法は、様々な方法によって決定された知識とこれらの全てによって決定された情報からの利益を統合する。（４）方法のステージの１つは、テスト画像を動かすステップを伴う。従って、最終的に決定されたプリズマ補正は、眼の動的プリズマ反応を同様に取り込み且つ統合する。（５）上述した大規模な研究の信頼できる反復性及び小さな変動性は、単一の最適化された客観的プリズマ補正を生成するために出願人の方法が客観的且つ有効性のある方式で様々な方法の出力を組み合わせたという説得力のある論拠を提示した。ここに記載される５つの態様は、個々に及び組み合わせて利点を提供する。

【0026】

図５－図１０は、両眼アラインメントを決定するシステム１０を示し、図１１－図１６は、両眼アラインメントを決定する対応する方法１００を示す。

【0027】

図５は、一部の実施形態において、両眼アラインメントを決定するシステム１０が、第１の眼１－１及び第２の眼１－２に対して可視画像を投影するためのステレオディスプレイ２０、見掛けの距離に従って投影された可視画像を修正する調節光学系３０、第１の眼１－１及び第２の眼１－２の方位を追跡するアイトラッカー４０、及び、ステレオディスプレイ２０、調節光学系３０及びアイトラッカー４０に結合され、両眼アラインメントの決定を管理するコンピュータ５０を含むことができるのを示している。以下では、眼には、第１の眼１－１及び第２の眼１－２とラベルを付けることにする。このラベリングは、左眼と右眼、又は逆も同様に対応することができる。

【0028】

図６Ａは、システム１０の一部の実施形態の詳細図を示している。一部の実施形態において、アイトラッカー４０は、第１の眼１－１と第２の眼１－２に赤外線アイトラッキングビームを投影するために、システム１０の前方に近付けて位置付けられた赤外線発光ダイオード、又はＩＲ ＬＥＤ、４２－１及び４２－２、同様に、第１の眼１－１及び第２の眼１－２を赤外線イメージング光で照明する赤外線光源４４－１及び４４－２を含むことができる。赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光は、双方とも眼１－１及び１－２から反射される。アイトラッカー４０は更に、赤外線（ＩＲ）カメラ４８－１及び４８－２を備えた赤外線（ＩＲ）テレスコープ４６－１及び４６－２を含み、第１の眼１－１及び第２の眼１－２から反射された赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光を検出することができる。

【0029】

システム１０の要素の多くは、ペアで含まれ、例えば赤外線テレスコープ４６－１及び４６－２等である。図示を単純にするために、このような要素のペアは、誤解を招かないようにその先頭識別子のみで示され、「赤外線テレスコープ４６－１及び４６－２」を省略して「赤外線テレスコープ４６」などのように示す。

【0030】

図７は、ＩＲカメラ４８によって検出又は感知された結果のＩＲ画像４９を示している。この実施形態では、各眼に対して４つのＩＲ ＬＥＤ４２－１、．．．４２－４が別々に存在する。混乱を避けるために、特定の眼を指示する「－１」又は「－２」は、図７の説明では省いている。ここでの「－１」．．．「－４」の注記は、４つのＩＲ ＬＥＤを示し、全てがＩＲアイトラッキングビームを同じ眼に投影する。４つのＩＲ ＬＥＤ４２－１、．．．４２－４は、４つのアイトラッキングビームを眼に投影し、これが角膜から反射して、いわゆるプルキニエスポットＰ１－１、．．．Ｐ１－４をＩＲ画像４９に生成する。「Ｐ１」の注記は、角膜の近接表面からの反射を指す。高い指数のプルキニエスポットＰ２、．．．は、被膜の近位及び遠位表面からの反射などの眼の内側の深く横たわる表面からの反射を指す。ここに記載される実施形態は、Ｐ１プルキニエスポットを利用し、他の実施形態は、高い指数のプルキニエスポットを利用することができる。

【0031】

ＩＲ光源４４の反射されたＩＲイメージング光は、同様にＩＲカメラ４８によって検出される。検出された反射ＩＲイメージング光にオーバレイされた４つのプルキニエスポットＰ１－１、．．．Ｐ１－４は共に、図のようにＩＲ画像４９を形成する。

【0032】

一部の実施形態において、アイトラッカー４０は、画像認識システム５２を含み、プルキニエスポットＰ１－１、．．．Ｐ１－４を形成する検出された赤外線アイトラッキングビーム、及びＩＲ画像４９を共に形成する検出された赤外線イメージング光を用いて、第１の眼１－１及び第２の眼１－２の方位を決定することができる。画像認識システム５２は、例えば、端認識方法を用いて、瞳孔３の輪郭の画像を抽出することができる。次に、瞳孔３の中心からの眼１の方位を決定することができる。別々に、プルキニエスポットＰ１－１、．．．Ｐ１－４から眼の方位を決定することができる。最終的に、様々な公知の画像認識及び分析技術を用いて、加重アルゴリズムを利用して２つの決定された方位を組み合わせることによって「最良結果」方位を決定することができる。画像認識システム５２は、別のプロセッサ、別の特定用途向け集積回路とすることができるか、又はシステム管理コンピュータ５０に配備されるソフトウェアとして実施することができる。

【0033】

図６Ａ－Ｂは、システム１０が、ステレオディスプレイから投影された可視画像２６－１及び２６－２を第１の眼１－１及び第２の眼２－２にリディレクトし、第１の眼及び第２の眼から反射された赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光、４５－１及び４５－２共に送信するための赤外線透過型可視ミラー２４－１及び２４－２を各眼に対して１つ含むことができる。これらの実施形態では、ステレオディスプレイ２０のステレオディスプレイ画面２２－１及び２２－２を、システム１０の主光学経路の周辺に位置付けることができ、アイトラッカー４０の赤外線テレスコープ４６－１及び４６－２を、システム１０の主光学経路に位置付けることができる。参考までに、各眼に対する調節光学系レンズ３４－ミラー２４－ＩＲテレスコープ４６軸は、一般的にはこの実施形態において主光学経路と呼ばれる。また、明確にするために、光学経路及びビームが図示される図では、一部のラベルを単純化している。

【0034】

図６Ｂは、この実施形態において、周辺ステレオディスプレイ画面２２－１及び２２－２が、システム１０の主光学経路に向けて可視画像２６－１及び２６－２を投影できることを示しており、可視画像２６－１及び２６－２は、赤外線透過型可視ミラー２４－１及び２４－２によって眼１－１及び１－２に向けてリディレクトされる。同時に、反射されたＩＲアイトラッキングビーム及び反射されたＩＲイメージング光、４５－１及び４５－２共に、眼１－１及び１－２から反射され、同じ赤外線透過型可視ミラー２４－１及び２４－２によってシステム１０の主光学経路に沿ってＩＲテレスコープ４６－１及び４６－２に向けて送信される。

【0035】

図８Ａは、ステレオディスプレイ画面２２とＩＲテレスコープ４６の位置が交換されている別の実施形態を示す。図８Ｂは、この実施形態が、反射された赤外線アイトラッキングビーム及び反射された赤外線イメージング光、４５－１及び４５－２共にリディレクトする可視透過型赤外線（ＩＲ）ミラー２４’－１及び２４’－２を含むことができ、４５－１及び４５－２が、第１の眼１－１及び第２の眼１－２からＩＲテレスコープ４６－１及び４６－２に反射されることを示している。同時に、可視－透過型赤外線ミラー２４’－１及び２４’－２は、投影された可視画像２６－１及び２６－２をステレオディスプレイ２０のステレオディスプレイ画面２２－１及び２２－２から第１の眼１－１及び第２の眼１－２に送信することができる。システム１０のこれらの実施形態では、ステレオディスプレイ２０をシステム１０の主光学経路に位置付けることができ、アイトラッカー４０の赤外線テレスコープ４６を、システム１０の主光学経路の周辺に位置付けることができる。参考のために、この実施形態での各眼に対する調節光学系レンズ３４－ミラー２４－ステレオディスプレイ画面２２の軸は、一般的には、この実施形態における主光学経路と呼ばれる。

【0036】

図９は、ステレオディスプレイ２０が単一ステレオディスプレイ画面２２及び同期グラス２８を含むことができる図８Ａ－Ｂのシステム１０の変種を示している。同期グラス２８は、シャッターグラス又は偏向グラスとすることができる。この実施形態では、図８Ａ－Ｂの左及び右ステレオディスプレイ画面２２－１及び２２－２の投影された可視画像２６－１及び２６－２の双方が、急速交互シーケンスで単一ステレオディスプレイ画面２２によって表示される。同期グラス２８は、この交互シーケンスによって精密に調整することができ、急速交互方式で第１の眼１－１及び第２の眼１－２への可視画像２６－１及び２６－２の投影を可能にし、別々の画像の印象が２つの眼に投影されるようにする。同期グラス２８は、３Ｄ映画の投影に用いられる３Ｄグラスに類似とすることができ、同期グラス２８の２つのレンズの循環偏向を迅速に変えることができる液晶ＬＣＤ層に頼ることができる。このようなシステム１０は、有利とすることができるシステム１０の小さなフットプリントを達成することができる。最適作動のために、ステレオディスプレイ画面２２の十分に広い視野が役に立つ。

【0037】

システム１０の一部の実施形態は、ミラー２４又は２４’を含む必要はない。これらのシステムでは、アイトラッカー４０が、システム１０の前方に近付けて位置付けられるＩＲカメラ４８の小型の実装を含むことができ、ＩＲカメラ４８がステレオディスプレイ画面２２による投影を塞がないように十分に大きな角度で傾けられる。アイトラッカー４０をこのように実装した画像認識システム５２は、実質的に傾いたＩＲ画像４９と、一部のスポットが傾斜によって覆い隠されている可能性があるプルキニエスポットＰ１、．．．Ｐ４から眼の視軸の方向を決定する幾何学変換ユニットを含むことができる。

【0038】

システム１０の実施形態では、調節光学系３０が、光学屈折力を変える一連の調節光学系レンズ３４－１及び３４－２を備えたフォロプターホイール３２－１及び３２－２を含むことができる。これらの調節光学系レンズ３４は、第１の眼１－１と第２の眼１－２の見掛けの距離をシミュレートするのに有用である。

【0039】

方法１００に関して以下に記載されるように、システム１０は、患者に対して異なる見掛けの距離の可視画像２６を投影するために利用することができる。これを行うには、少なくとも２つの技術的解決策を伴うことができる。第１に、可変光学屈折力を有する調節光学系レンズ３４を主光学経路に挿入することで、投影される可視画像２６の印象を遠くに又は近くにすることができる。第２に、可視画像２６－１及び２６－２を互いから近く又は遠くに投影することで、これらの画像の適切な輻輳、患者にとって見掛けの距離にあるものとしてこれらの画像を表示させる場合の別の重要な因子をシミュレートすることができる。

【0040】

一部の実施形態において、第１の技術的解決策に対して、調節光学系３０は、フォロプターホイール３２の代わりに、又はフォロプターホイール３２と組み合わせて、曲線ミラー、トライアルレンズ、フリップイン／フリップアウトレンズ、調節可能液晶レンズ、変形可能ミラー、ｚ方向に可動式のミラー、回転回折光学素子、平行移動回折光学素子、可変フォーカスモアレレンズ、又はフォーカスレンズグループを含むことができる。

【0041】

図１０Ａ－Ｂは、第２の技術的解決策として、調節光学系３０が、１対の回転可能偏向器３６、回転可能プリズム３８、又は調節可能プリズム３８（１つのみを図示）を含み、画像２６－１及び２６－２の投影を第１の眼１－１及び第２の眼１－２に偏向し、第１の眼及び第２の眼にとって見掛けの距離の輻輳をシミュレートできることを示している。

【0042】

一部の実施形態において、輻輳は、上記の光学要素によってだけでなく、ステレオディスプレイ画面２２－１及び２２－２による投影される可視画像２６－１及び２６－２の投影を互いに向けてシフトすること、換言すると、これらを互いに近くに投影することによってもシミュレートすることができる。

【0043】

一部のシステム１０において、調節光学系３０及びステレオディスプレイ２０は、マイクロレンズアレイを含む単一の光照射野ディスプレイに組み合わせることができ、マイクロレンズアレイの光学特性と組み合わされたステレオディスプレイ画面２２－１及び２２－２上に表示される投影された可視画像２６－１及び２６－２を用いて、患者が見た時の投影される可視画像２６－１及び２６－２の見掛けの距離を変えることができる。

【0044】

一部のシステム１０において、調整光学系３０及びステレオディスプレイ２０は、ＭＥＭＳスキャナ、フォーカスモジュレータ、又は光源を含む単一の光照射野ディスプレイに組み合わせることができる。

【0045】

プリズム又は調節性ミスアラインメントの問題及びミスアラインメント問題の文脈における進歩を提供するために開発されたシステム１０の実施形態を説明したが、次に、システム１０の実施形態を用いて両眼ミスアラインメントを決定するための様々な方法１００を説明する。

【0046】

図１１－図１６は、眼１－１及び１－２の両眼アラインメントを決定するためのシステム１０の上述の実施形態をどのように用いるかの方法１００を示している。

【0047】

図１１は、方法１００の一部の実施形態が、見掛けの距離の患者の第１の眼１－１及び第２の眼１－２の解離性斜位の測定ステップ１２０、及び測定された解離性斜位を用いて見掛けの距離の第１の眼１－１及び第２の眼１－２の調節性輻輳の決定ステップ１４０を含むことができるのを示している。前述したように、方法１００は、２つのステージの方法であり、従ってこの結果は、２つの異なるステージによって明らかにされた情報及び知識を統合する。

【0048】

以下に詳しく記載されるように、一部の実施形態において、測定ステップ１２０は、システム１０のステレオディスプレイ２０を用いて第１の眼１－１及び第２の眼１－２に対して非融合可能可視画像２６－１及び２６－２を投影するステップを含むことができる。方法１００をより簡潔に説明する目的で、図５－１０の可視画像２６－１及び２６－２は、単に以下では画像２６－１及び２６－２と呼ぶことにする。

【0049】

解離性斜位を決定するために非融合可能画像を投影する実施例を、例えば図２Ｃ－Ｄに関して記載している。ここで、２つの非融合可能画像６－１－ｓ及び６－２－ｓは、比較できる見掛け、又は優勢の見掛けである。方法１００の一部の実施形態はまた、このような比較できる優勢の非融合可能画像を投影するステップを伴う。

【0050】

他の実施形態では、投影ステップは、第１の眼１－１に対して優勢の画像を投影するステップと、第２の眼１－２に対して非優勢の画像を投影するステップを含むことができる。図２Ｃ－Ｄに関して記載したように、非優勢画像を見る眼１－２は、２つの非融合可能画像を融合する脳の努力が失敗した後に彷徨い始めることが多い。これらの実施形態では、測定ステップ１２０が、アイトラッカー４０によって眼１－１及び１－２を追跡するステップと、彷徨う眼１－２が最終的にリラックスした方位を達成した時間を決定するステップを含むことができる。このリラックス状態の達成は、例えば、眼１－２の動きが閾値より下に遅速された、又は指向性の動きからランダムなジッタに変化した、又は停止したと決定するアイトラッカー４０によって推測することができる。眼１－２がリラックスした状態に達したとアイトラッカー４０が決定した状態で、アイトラッカー４０によって第１の眼１－１と第２の眼１－２の少なくとも１つの方位を測定することによって解離性斜位を測定することができる。

【0051】

図１２は、これらのステップの実施を詳細に記載したものであり、図１３Ａ－Ｄは、特定の実施形態におけるこれらのステップを示している。これらの実施形態において、測定ステップ１２０は以下を含むことができる。
ステレオディスプレイを用いて、見掛けの距離の輻輳により第１の眼に対して中心画像を投影するステップ１２２、
ステレオディスプレイを用いて、見掛けの距離の輻輳により第２の眼に対して分配された画像を投影するステップであり、中心画像及び分配された画像は非融合可能であることを特徴とするステップ１２４、
アイトラッカーを用いて第１の眼と第２の眼の少なくとも１つの回転を追跡するステップ１２６、
追跡された回転の安定性からリラックスした状態を識別するステップ１２８、
アイトラッカー及びコンピュータを用いてリラックスした状態の第１の眼と第２の眼の少なくとも１つの方位を測定することによって解離性斜位を測定するステップ１３０。

【0052】

図１３Ａの左のパネルは、中心画像を投影するステップ１２２が、中心画像２０１－１、このケースでは十字をシステム１０のステレオディスプレイ２０のステレオディスプレイ画面２２－１に投影するステップを含むことができるのを示している。投影ステップ１２２は、見掛けの距離の輻輳２０６によって行うことができる。基準軸２０２－１は、第１の眼１－１の中心をステレオディスプレイ画面２２－１の中心につなぐ中心法線として基準のために取り入れられている。これによって、見掛けの距離の輻輳２０６は、見掛けの距離の輻輳角度α＝α（Ｌ）によって特徴付けることができ、この角度は、見掛けの距離Ｌの２つの眼１－１と１－２の間の途中に配置された物体を見る時に第１の眼の視軸２０４－１が基準軸２０２－１と作る角度である。一般的には、第１の眼の視軸２０４－１がこの線に沿って位置付けられない場合でも、見掛けの距離の輻輳２０６は、基準軸２０２－１に対して角度α（L）だけ第１の眼１－１の中心からそれた線によって表され且つ示される。

【0053】

中心画像２０１－１は、見掛けの距離の輻輳２０６をシミュレートするために見掛けの距離の輻輳角度α（L）によってのみステレオディスプレイ画面２２－１の中心からずれたシーンの中心に置かれる。簡潔にするために、この角度は、輻輳角度αとだけ示されることがある。第１の眼の視軸２０４－１の定義は、レンズ又は調節光学系３０－１の何れかの他の関連の部分を組み入れることができ、これを介して第１の眼１－１が中心画像２０１－１を観察する。

【0054】

図１３Ａの右のパネルは、第２の眼１－２に対する分配された画像、このケースでは、はっきり見える中心のないランダムなサイズ及び位置の不規則に並んだボール又は球体のセットの投影ステップ１２４を示している。中心画像２０１－１は、優勢画像の例であり、分配された画像２０１－２は、非優勢画像の例である。中心に置かれた優勢画像２０１－１及び分配された非優勢画像２０１－２は、非融合可能画像の例である。代替として、ステレオディスプレイ画面２２－２は、図４Ｃのブロックと同様に、不規則に並べられたボールの代わりに、非融合可能分配画像２０１－２の別の実施形態として単純に暗くすることができる。

【0055】

図１３Ｂは、上述のように、第２の眼１－２が最初は第１の眼１－１とほぼ同じ見掛けの距離の輻輳角度αだけ内向きに回転するが、脳が非融合可能中心画像２０１－１と分配画像２０１－２の融合に失敗した後は、第２の眼１－２が彷徨うことを示している。アイトラッカー４０は、さまよっている第２の眼１－２が識別ステップ１２８で追跡された回転の安定性からリラックスした状態に達したとオプトメトリスト又は自動化プログラムが決定するまで、第２の眼１－２の追跡ステップ１２６を実行することができる。この安定性は、様々な方法で、眼が停止すること、又は閾値より下になる眼のジッタの振幅、又は方向性のない彷徨いに発展する眼の方向性回転から定義することができる。

【0056】

測定ステップ１３０で、リラックスした状態がステップ１２８で識別されたら、アイトラッカー４０は、はっきり見える輻輳２０６との第２の眼の視軸２０４－２との角度δを決定することによって、リラックスした第２の眼１－２の方位を測定することができる。この測定ステップ１３０で、δ、見掛けの距離の輻輳２０６からのリラックスした第２の眼１－２の角度偏差は、その解離性斜位角度δを有する解離性斜位２０８と呼ばれる。この定義は、図４Ｂ－Ｃにかなり類似する。上述のように、小さな違いが解離性斜位の様々な開業医の定義の間に存在する。

【0057】

一部の関係のある実施形態では、追跡ステップ１２６は、第１の眼１－１、第２の眼１－２、又はこれらの両方の回転を追跡するステップを伴うことができる。これらの実施形態において、解離性斜位２０８は、第１の眼の斜位角度δ－１、第２の眼の斜位角度δ－２を測定するステップ１３０、及びδ－１とδ－２の平均値のあるタイプとして解離性斜位δを決定するステップから定義することができる。

【0058】

図１３Ａ－Ｂは、全体の測定ステップ１２０のステップ１２２－１３０を、近見距離、例えばＬが、４０ｃｍ－１００ｃｍの範囲にある場合に実行できることを示している。

【0059】

図１３Ｃ－Ｄは、見掛けの距離がＬ大であり、且つ見掛けの距離の輻輳角度がα＝０である時に、同じステップ１２２－１３０を距離視覚テストの一部としても実行できることを示している。関係のある実施形態において、Ｌは、１ｍ－１０ｍの範囲にあるとすることができる。ディオプターで表すと、方法１００は、１－３Ｄに対応する近見距離で、０－０．５Ｄに対応する遠見距離で実行することができる。

【0060】

要約すると、測定ステップ１２０、方法１００の第１のステージの結果は、解離性斜位２０８であり、解離性斜位角度がδである。方法２００の第２のステージ、決定ステップ１４０は、決定された解離性斜位２０８にのみ構築されるプリズマミスアラインメントの追加のテストを実行する。従って、全体の方法１００は、第１と第２のステージの組み合わせであり従って方法１００は、プリズムミスアラインメントの２つの別個のテストを統合し、更に従って両眼アラインメントの２つの異なるタイプに関する知識及びデータを統合する。これを行うことで、視力の定量的に完全な治療及び定量的により優良な改良を約束する。

【0061】

図１４は、決定ステップ１４０が、ステレオディスプレイを用いて、測定された解離性斜位によって補正される見掛けの距離の輻輳によって、第１の眼への第１の画像及び第２の眼への第２の画像を提示するステップ１４２を含むことができるのを示しており、ここで第１の画像と第２の画像は融合可能である。

【0062】

図１５Ａは、提示ステップ１４２の一部の実施において、第１の融合可能画像２１０―１を第１の眼１－１のためのステレオディスプレイ画面２２－１に提示することができ、且つ第２の融合可能画像２１０－２を第２の眼１－２のためのステレオディスプレイ画面２２－２に提示することができるのを示している。これらの融合可能画像２１０－１と２１０－２は周辺とすることができる。例えば、周辺画像２１０－１及び２１０－２は、図のように、ボール又は惑星の２つの本質的には同一の円形バンド、又はリングとすることができる。融合可能画像２１０－１及び２１０－２の中心は、見掛けの距離の輻輳２０６に従って互いに向かってシフトすることができ、輻輳角度αは、測定ステップ１２０で測定された解離性斜位δ（２０８）によって補正される。測定された解離性斜位δは、図のように、２つの眼の間のδ／２－δ／２として対称的に分配することができる。これらの一般的なケースでは、融合可能画像２１０－１と２１０－２の中心を、α－δ／２、基準軸２０２－１及び２０２－２に対して解離性斜位、δによって補正された輻輳角度αに従って、互いに向けてシフトすることができる。これに応答して、第１の眼の視軸２０４－１及び第２の眼の視軸２０４－２は、一般的には、融合可能画像２１０の中心を向いているこれらの視軸２０４によって示されるように、解離性斜位２０８によって補正された見掛けの距離の輻輳２０６にアラインされる。

【0063】

場合によっては、２つの眼の両眼ミスアラインメントが非対称である時、オプトメトリストは、２つの眼の間に不均等に測定された解離性斜位δを起因させる理由を有することができる。説明を包括的にする以前の協定が継続されている点にも留意されたく、説明は、「制限Ｎ－１と制限Ｎ－２のペア」を単純に「制限Ｎ」と示し、ここでこれを行うことは混乱を招かないものとする。

【0064】

融合可能画像２１０のシフトは、調節光学系３０によって影響を受ける可能性がある。調節光学系３０の設定は、Ｌ、調節性距離、又は、シリンダ又は収差によって更に補正される可能性がある患者によって好まれる眼鏡の屈折力に依存する可能性がある。

【0065】

一部の実施形態において、第１の融合可能画像２１０－１及び第２の融合可能画像２１０－２は、動的とすることができる。図１５Ａで、方向性のある破線の弧は、惑星のリングがこれらの中心の周りを回転できることを示す。実験は、周辺融合可能画像２１０を回転させることで確実に且つ再生的に周辺プリズム効果を捉えていることを示している。提示ステップ１４２では、これらの融合可能画像２１０の回転の半径、空間分布、カラー、力学、及び速度の全てを、アラインメント情報に最適加重を提供するために調節することができる。

【0066】

一部の実施形態において、第１の画像２１０－１及び第２の画像２１０－２は静的とすることができる。一部の実施形態において、第１の画像２１０－１及び第２の画像２１０－２は中心とすることができる。これらの実施形態は、これに固有の医療的利点を提示することができる。

【0067】

提示ステップ１４２に投影ステップ１４４を続けることができることを図１４が説明し図１５Ｂが例証している。投影ステップ１４４は、第１の眼１－１への第１の追加中心画像２１２－１の投影と第２の眼１－２への第２の追加中心画像２１２－２の投影を含むことができる。これらの中心画像２１２は、融合可能画像２１０の中心に投影することができる。巡回する惑星である融合可能画像２１０の実施形態では、追加の中心画像２１２を、この巡回の中心に、例えば図のように十字として投影することができる。

【0068】

これらの２つの追加中心画像２１２－１及び２１２－２の投影ステップ１４４は、ステレオディスプレイ２０を用いて、交互方式に実行することができる。投影ステップ１４４の交互方式を表現するために、追加中心画像の１つだけに実線で十字２１２－１が示され、他の追加中心画像、２１２－２は、図１５Ｂに破線で示されている。交互の時間は、幾つかの異なる条件に従って選択することができ、１秒より短い時間、１－１００秒の範囲、場合によっては５－１０秒の範囲にすることができる。

【0069】

ステップ１２０で測定された解離性斜位２０８の角度δが、眼１の両眼アラインメントを完全に取り込んだとすると、解離性斜位角度δ／２によって補正された眼１は、輻輳角度αによって追加中心画像２１２の投影ステップ１４４に調節する必要はない。これは、投影ステップ１４４の後で解離性斜位角度δ／２によって補正された輻輳角度αに眼の視軸２０４がアラインされたままになることに現れる。

【0070】

しかしながら、出願人の研究は、患者が、補正された輻輳角度α－δ／２によって追加中心画像２１２の投影１４４に応答して患者の眼１を動かし調節したことを明らかにした。これは、眼の残りの剰余プリズマアラインメントを決定するのに追加の測定が必要であることを出願人に認めさせた。これらの追加の測定は、以下のようにステップ１４６－１５４に記載している。
アイトラッカーを用いて、第１の追加中心画像の投影に応答して第１の眼の調節を追跡し、更に第２の追加中心画像の投影に応答して第２の眼の調節を追跡するステップ１４６、
ステレオディスプレイ及びコンピュータを用いて交互方式で、第１の眼の調節を低減するために第１の反復随伴斜位によるシフトされた第１の追加中心画像を投影し、更に第２の眼の調節を低減するために第２の反復随伴斜位によってシフトされた第２の追加中心画像を投影するステップ１４８、
アイトラッカーを用いて、シフトされた第１の追加中心画像の投影に応答して第１の眼の調節を追跡し、更にシフトされた第２の追加中心画像の投影に応答して第２の眼の調節を追跡するステップ１５０、
第１の及び第２の眼の有効調節が調節閾値より小さいかどうか決定し、更に第１の及び第２の眼の有効調節が調節閾値より大きい場合にシフトされた第１の追加中心画像を投影するステップに戻るステップ１５２、
第１の及び第２の眼の有効調節が調節閾値より小さい場合に、最終第１の反復随伴斜位及び最終第２の反復随伴斜位から安定化随伴斜位を識別するステップ１５４、
見掛けの距離に対応する調節性輻輳に対する補正として解離性斜位と安定化随伴斜位の和を識別するステップ１５６。これらのステップを次に詳しく記載される。

【0071】

残余プリズマミスアラインメントを決定するために、投影ステップ１４０の次に、アイトラッカー４０を用いて、第１の追加中心画像２１２－１の投影に応答した第１の眼１－１の調節を追跡し、更に第２の追加中心画像２１２－２の投影に応答した第２の眼１－２の調節を追跡するステップ１４６を続けることができることを図１４は記載し図１５は例証している。図１５Ｂは、ε－１によって示される第１の眼の調節角度２１４－１によって第１の眼の視軸２０４－１を回転させることによって第１の眼１－１が投影ステップ１４４に調節し、第２の眼１－２は、ε－２によって示される第２の眼の調節角度２１４－２によって第２の眼の視軸２０４－２を回転させることによって調節することを示している。ここから、簡潔にするために、角度は、基準軸２０２の代わりに角度α－δ／２を有する解離性斜位によって補正される見掛けの距離の輻輳を指すことになる。調節角度ε－１及びε－２がゼロ以外であると発見された事実が、決定ステップ１４０の次のステップを必要とした。

【0072】

図１５Ｃは、調節性輻輳を決定するステップ１４０が次に、第１の眼１－１の調節を低減するために、第１の反復随伴斜位φ（ｎ）－１によってシフトされた第１の追加中心画像２１２－１を投影し、更に第２の眼１－２の調節を低減するために、第２の反復随伴斜位φ（ｎ）－２によってシフトされた第２の追加中心画像２１２－２を投影するステップ１４８を含むことを示している。ここで、眼の調節は、以下に詳しく述べるように、調節角度の変化ε（ｎ）－１によって測定することができる。

【0073】

明確且つ簡潔にするために、この図１５Ｃでは、第１の眼１－１だけが明示的に例証されている。シフトされた追加中心画像２１２は、眼１に線で結ばれており更にシフト画像軸２１６によって特徴付けられる。図１５Ｃは、シフトされた第１の追加中心画像２１２－１を第１の眼１－１に結ぶ第１のシフト画像軸２１６－１を示している。

【0074】

固視ずれλと、これを補償するのに必要な随伴斜位γ^*が単純に等しくなく且つ互いに逆であることを図２－３に関して記載した。この認識と同様に、随伴斜位φ（ｎ）－１は単純に等しくなく、且つ第１の眼の調節角度、ε（ｎ）－１と逆である。従って、方法１００の実施形態は、これらの定量を、ステップ１、２、．．．ｎで反復して決定する。ステップ指数は、φ（ｎ）－１及びε（ｎ）－１εとして上記の定義に示しており、第１の第１の反復随伴斜位は、φ（１）－１によって示され、第１の第２の反復随伴斜位は、φ（１）－２によって示される等々。当然、「－１」及び「－２」指数は、第１の眼１－１及び第２の眼１－２の角度をそれぞれにラベル付けすることを続け、「（１）」、「（２）」、．．．「（ｎ）」指数は、反復処理の第１の、第２の、及び第ｎステップをラベル付けする。

【0075】

投影ステップ１４４のように、これらのシフトされた追加中心画像２１２－１及び２１２－２の投影ステップ１４８は、ステレオディスプレイ２０及びコンピュータ５０を用いて、交互方式で実行することができる。

【0076】

図１５Ｃは更に、投影ステップ１４８の次に、アイトラッカー４０を用いて、シフトされた第１の追加中心画像２１２－１の投影に応答した第１の眼１－１の調節を追跡し、更にシフト第２の追加中心画像２１２－２の投影に応答した第２の眼１－２の調節を追跡するステップ１５０を続けることができるのを示している。第１の眼１－１のみへの提示を指示すると、追跡ステップ１５０は、第１の反復随伴斜位φ（ｎ）－１によるシフト第１の追加中心画像２１２－１の投影ステップ１４８に応答した第１の眼１－１の調節角度ε（ｎ＋１）－１の追跡を含む。

【0077】

この追跡ステップ１５０は、追跡ステップ１４６に類似である。これは、（ｎ）から（ｎ＋１）への成長を有する反復ステップ指数によって区別される。単純化された項では、本方法の実施形態は、反復随伴斜位 φ（ｎ）による追加中心画像２１２のシフト、眼１の反応性調節角度 ε（ｎ＋１）を追跡するステップ、調節角度の変化ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）から眼１の調節を決定するステップ、及び次に調節角度の変化 ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）を低減するための大きさ及び符号で選択された新しい反復随伴斜位φ（ｎ＋１）による追加中心画像２１２のシフトを繰り返すステップを伴う。

【0078】

一部の実施形態において、φ（ｎ＋１）－φ（ｎ）の大きさは、ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）：｜φ（ｎ＋１）－φ（ｎ）｜＝｜ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）｜．λ｜ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）｜に等しくなるように選ぶことができる。場合によっては、これらの実施形態は、ゆっくりとした輻輳を示すことができる。従って、一部の実施形態において、｜φ（ｎ＋１）－φ（ｎ）｜は、λ｜ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）｜：｜φ（ｎ＋１）－φ（ｎ）｜＝λ｜ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）｜に等しくなるように選ぶことができ、ここでλ＜１である。これらの実施形態は、最適な輻輳を示すことが多い。他の、非線形、多項式、非分析又は分析関係も、様々な実施形態で利用することができる。

【0079】

これらのステップ１４８及び１５０を繰り返し実行した後で、決定ステップ１５２を実行し、第１の及び第２の眼の有効調節が調節閾値より下であるかどうか決定することができる。上記のフレームワークを用いて、決定ステップ１５２は、調節角度の変化｜ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）｜が、閾値より小さいかどうか評価することができる。有効調節を様々な方法で定義することができる。有効調節は、眼１－１に対する眼の片方だけの調節角度の変化｜ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）｜、又は両方の眼１－１及び１－２の調節角度の変化の和、又はある加重平均値、又は非線形関係を含むことができる。

【0080】

調節角度の変化｜ε（ｎ＋１）－ε（ｎ）｜が、閾値より大きい場合、本方法は、図１５Ｃに示すように、シフト第１の追加中心画像２１２の投影ステップ１４８に戻ることができる。

【0081】

他方では、ステップ（ｎ）において、例えば、調節角度の変化 ｜ε（ｎ）－ε（ｎ－１）｜によって特徴付けられる眼の調節が、閾値より小さいことが発見された場合、反復を停止して更に本方法は、最終第１の反復随伴斜位φ（ｎ）－１、及び最終第２の反復随伴斜位φ（ｎ）－２からの安定化随伴斜位φの識別ステップ１５４を続けることができる。また、異なる式を採用して、このステップ１５４で安定化随伴斜位φを定義することができる、例えば、φ＝（φ（ｎ）－１）＋（φ（ｎ）－２）。

【0082】

先行の実施形態では、解離性斜位δ及び安定化随伴斜位φは、一般的には２つの眼の両方に対して定義される。従って、１つの眼当たりの値は、対称的なケースではここで定義される角度の半分である。

【0083】

識別ステップ１５４の次に、見掛けの距離に対応する、調節性輻輳角度αによる調節性輻輳ＡＣの補正としての解離性斜位δと安定化随伴斜位φの和（δ＋φ）の識別ステップ１５６を続けることができる。これによって、方法１００によって決定されたフル、又は完全に補正された調節性輻輳を、プリズムディオプターΔを単位として、対応するフル、又は完全に補正された調節性輻輳角度：［α－（δ＋φ）／２］の正接を介して表現することができる。上述したように、調節性輻輳の一般的な定義は、プリズムディオプターΔにおけるＡＣ＝１００ｔａｎ［α－（δ＋φ）／２］である。この式は、方法１００の実施形態の結果が、前の方法と比較して前方の別個のステップである方式の１つを示しており、ここで解離性斜位δだけがαを補正するために用いられ、ＡＣ＝１００ｔａｎ［α－δ/2］ に変わる。前の方法と比較した別の違いは、δが決定された特定のシステム１０及び方法１００である。

【0084】

方法１００によって完全に補正されたＡＣを決定することによって、両眼アラインメントを特徴付けるために、ＡＣ／Ａ比、調節性反応Ａに対する調節性輻輳ＡＣの比によって両眼アラインメントを再度特徴付けることができる。このＡＣ／Ａ比は、単一の距離に対して決定することができるか、又は複数の距離に対してＡＣ及びＡ値から形成することができる。簡潔にするために、以下では、完全に補正された調節性輻輳ＡＣを単純に調節性輻輳ＡＣと呼ぶことにする。

【0085】

一部の実施形態において、方法１００は、遠見の見掛けの距離Ｌ_dで方法１００を実行することから生じる調節性輻輳として遠見調節性輻輳ＡＣ（Ｌ_d）を決定するステップ、及び近見の見掛けの距離Ｌ_nで方法を実行することから生じる調節性輻輳として近見調節性輻輳ＡＣ（Ｌ_n）を決定するステップを含むことができる。

【0086】

これを念頭に置いて、一部の実施形態では、第１の眼及び第２の眼の両眼アラインメントを、ディオプターの遠見調節性反応Ａ（Ｌ_d）及び近見調節性反応Ａ（Ｌ_n）を最初に決定することによって、遠見調節性反応Ａ（Ｌ_d）－近見調節性反応Ａ（Ｌ_n）によって除算された遠見調節性輻輳ＡＣ（Ｌ_d）－近見調節性輻輳ＡＣ（Ｌ_d）の比を計算することによって特徴付けて、第１の眼及び第２の眼の両眼アラインメントを特徴付けることができる。
両眼アラインメント＝［ＡＣ（Ｌ_d）－ＡＣ（Ｌ_n）］／［Ａ（Ｌ_d）－Ａ（Ｌ_n）］ （１）

【0087】

一部の実施形態において、見掛けの距離の測定ステップ１２０及び見掛けの距離の決定ステップ１４０は、調節光学系３０を用いて実行することができる。

【0088】

既存の方法の欠点を上記に記載した時に、患者のフィードバックの主観性は、データにおける散乱物の１つのソース、及び制限された再現性の理由として識別されてきた。この文脈では、方法１００の実施形態を、主要定量又は角度の１つを決定するために患者からの主観的反応を求めることなく実行できることを表明する。（当然ながら、例えば、快適さに関する非主観的な反応は、方法１００の一部になり得る）。これは、方法１００が高再現性による測定を何故提供するかという問題の１つである。

【0089】

図１６は、一部の実施形態において、方法１００が近見に対応する見掛けの距離で実行された時に、近見に対応する解離性斜位及び随伴輻輳を、赤道方向９の下に中心におかれた画像２０１を表示することによって赤道方向９の下のビューイング角度で決定できることを示している。

【0090】

出願人の大規模な実験は、方法１００によって決定された調節性輻輳に基づいてプリズム眼鏡が製造された時に、この眼鏡を着けている患者が、デジタルデバイスに関係する視覚の不快さ、痛み及び片頭痛について大いに期待できる低下を報告していることを実証した。

【0091】

方法１００が、以下のように前記で識別されたポイント（１）－（５）に関する解決策を開発及び統合したので、この大幅な改良は達成されたと思われる。
（１）方法１００は、主要な入力として患者の主観的な反応を用いない。
（２）方法１００は、周辺画像、例えば、画像１２４及び２１０と、中心画像、例えば画像２０１及び２１２の両方を用いる。
（３）方法１００は、測定ステップ１２０と決定ステップ１４０の２ステージ方法を用いて、中心視覚と周辺視覚の両方に関する情報を収集及び利用する。
（４）方法１００は、動いているテスト画像、例えば、画像２１０を用いる。
（５）方法１００は、例えば、ステップ１４２－１５６で、この決定に対する調節性輻輳及びプロトコルの特定の定義を開発し、更にこの定義を用いて処方された眼鏡が眼の緊張に関係する不快を特に効果的に低下させことを広範囲のテストによって証明した。

【0092】

これらの理由の全てによって、上述したシステム１０及び方法１００は、眼の緊張に関わる不快、痛み及び片頭痛を低減するための期待できる新しい方法を提供する。

【0093】

図１７－２５は、図８Ａ－Ｂにおける両眼アラインメントを決定するためのシステム１０の実施形態に類似であることを示す両眼アラインメントを決定するためのシステム３１０の追加の実施形態を示す。従って、類似の部分は、基本として３００という同じラベルでラベル付けされている。例として、両眼アラインメントを決定するためのシステム３１０は、両眼アラインメントを決定するためのシステム１０の１つの実施形態と考えることができ、従ってシステム１０に関して記載した様々な要素及び技術を、システム３１０に応用、適用及びこれと組み合わせることができ、逆もまた同様である。簡潔にするために、両眼アラインメントを決定するシステム３１０は、単純にシステム３１０と呼ぶこともある。

【0094】

図１７は、第１の眼１－１のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って長手方向に沿って作動可能であり第１の眼１－１に画像を表示する第１のディスプレイ３２２－１と、第１の眼の第１の瞳孔距離４－１に対応するよう水平側方方向に調節可能である第１の眼１－１の視線方向を追跡する第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１とを含む第１のオプティカルユニット３１５－１と、第２の眼１－２のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って長手方向に沿って作動可能であり第２の眼１－２に画像を表示する第２のディスプレイ３２２－２と、第２の眼１－２の瞳孔距離４－２に対応するよう水平側方方向に調節可能である第２の眼１－２の視線方向を追跡する第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２とを含む第２のオプティカルユニット３１５－２と、第１の眼１－１と第２の眼１－２の視線方向に基づいて両眼アラインメントを決定する第１のオプティカルユニット３１５－１及び第２のオプティカルユニット３１５－２に結合されたコンピュータ３５０とを含む両眼アラインメントを決定するシステム３１０を示している。図１７はまた、方向を特徴付けるための代替の方法のために側方にｘｙｚ座標系を示している。このｘｙｚ座標系を用いて、「水平側方方向」は、ｘ軸にアラインされ、「垂直側方方向」は、ｙ軸にアラインされ、「長手方向」は、ｚ軸にアラインされる。このアラインメントは、厳密とすることができるか、又は一部の実施形態でのこのアラインメントは、プラスマイナス１０度などの許容可能な範囲内とすることができる。

【0095】

様々な患者が、近視又は遠視の幾つかのディオプターなどの異なる処方を有する。両眼アラインメントを決定するシステム１０の一部の前述した実施形態は、これらの処方をシミュレートするために異なるディオプターのレンズを備えたフォロプターホイール３２－１及び３２－２を用いるが、固定ステレオディスプレイ画面２２－１及び２２－２によって患者に画像を表示する－例えば、図８Ａ－Ｂを参照のこと。これらの実施形態は、２つの異なる公称距離の両眼アラインメントを測定する。これらの距離は、フォロプターホイール３２－１及び３２－２を回転させて且つ患者の処方に加えてシミュレートされた距離を表すディオプターのレンズをはめ込むことによって更にシミュレートし直される。

【0096】

両眼アラインメントを決定するシステム３１０の実施形態は、フォロプターホイール３２－１及び３２－２を含最初に、実施形態は、眼１－１及び１－２のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って長手方向に沿ってディスプレイ３２２－１及び３２２－２を作動可能にすることによって上記の機能の両方を実行する。フォロプターホイール３２－１及び３２－２を除去することで、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の物理的サイズを、フォロプターホイール３２－１及び３２－２を用いる両眼アラインメントを決定するシステム１０よりも著しく小さくする。これは、物理的スペースが求められるオプトメトリストの混み合ったオフィスでは利点である。更に、フォロプターホイール３２－１及び３２－２を用いることは、両眼アラインメントを決定するシステム１０が、１ディオプターステップなどの個々のステップでしか患者の処方をシミュレートできないようにする。更なる利点として、両眼アラインメントを決定するシステム３１０は、長手方向に沿って基本的には連続して第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２を作動することができ、従って、高精度で、可能であれば０．１ディオプター又はこれより良いディオプター内で患者の処方を連続してシミュレートすることができる。

【0097】

フォロプターホイール３２－１の設計を用いるシステム１０の別の問題は、フォロプターホイール３２－１が新しい距離又は新しい処方をシミュレートするための新しいレンズをはめ込むために回転される時、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１がフォロプターホイール３２－１のレンズを通して眼１－１を見ているので、倍率がフォロプターホイール３２－１の回転と共に変化するということである。この倍率の変化は、コンピュータ３５０によって実行される画像分析の再較正を必要とする。この再較正は、タイムラグ及びひいてはコード化問題をもたらす可能性がある。対照的に、作動可能な第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２を用いる両眼アラインメントを決定するシステム３１０の実施形態は、この再較正の必要性を回避し、システム３１０の作動を容易にする。

【0098】

一部の実施形態において、第１のディスプレイ３２２－１及び第２のディスプレイ３２２－２は、５０－２００ｍｍの範囲、一部の実施形態においては、７５－１２５ｍｍの範囲の長手方向範囲に渡って移動することができる。第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２と第１の及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－１－３４０－２の最も近い長手方向の距離は、５－４０ｍｍ範囲とすることができ、他では、１０－３０ｍｍ範囲とすることができる。従って、一部の実施形態において、両眼アラインメントを決定するシステム３１０は、－２０Ｄから＋２０Ｄの範囲、又はこれ未満、他では、－１０Ｄから＋１０Ｄの範囲、又はこれ未満、更に他の実施形態では、－１０Ｄから＋２０Ｄなどの非対称範囲、又はこれ未満の処方の光学屈折力をシミュレートすることができる。

【0099】

実施形態において、第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２が眼１－１及び１－２に近く位置付けられる程、患者によって認識される視野が大きくなる。この視野は、少なくとも－３０度から＋３０度、他では少なくとも－３５度から＋３５度から更に大きな値に拡張することができる。従って、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の一部の実施形態はまた、ローカルの盲点、又は暗点の識別、並びに周辺視覚に関する問題などの複数の利用を有する視野テストにも用いることができる。これらの症状は、緑内障又は脳障害などの様々な病気を指示することがある。

【0100】

第１の及び第２のオプティカルユニット３１５－１及び３１５－２の少なくとも一部を側方方向に調節可能にする複数の利点、及びこの調節可能性を達成するための複数の実施形態が存在する。上述のように、様々な患者の様々な瞳孔距離を調節することは、第１の及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－１及び３４０－２を水平側方、「ｘ」方向に調節可能にすることで達成することができる。更に、第１の及び第２のオプティカルユニット３１５－３１５－２が固定されているシステムでは、患者がシミュレートされた近い物体を見るよう指示された時に、眼は、鼻オフセットの中心を外れた領域を通してシステムの前方レンズ（図１８の第１のレンズアセンブリ３６０－１を参照のこと）を介して見る。これらの前方レンズは設計された屈折力を提供するが、これらの中心を外れた領域は、患者の両眼アラインメントの適正な決定を混乱させる意図しないプリズムを光の屈折に引き入れる。両眼アラインメントを決定するシステム３１０の実施形態は、第１の及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－１及び３４０－２を、これらに対応する前方レンズと共に水平側方方向に作動可能にすることによって、このような問題点を最小限にするか又は無くす。このようなシステム３１０では、近くの物体が、システム３１０の中心に近くシフトされた第１の及び第２の眼１－１及び１－２に画像を表示することによってシミュレートされた時に、第１の及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－１及び３４０－２は、これらの前方レンズと共に、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の前方レンズの中心を通して患者が近くの物体を見続けるように水平側方方向に作動させることができ、これによって意図しないプリズム効果を回避する。

【0101】

水平側方調節可能性を導入する上記の動機は、第１の及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－１及び３４０－２を、水平側方方向に沿って調節可能又は作動可能にすることによってしか達成することができない。最初に、第１の及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－１及び３４０－２は、このように、これらの対応する前方レンズと共に調節可能とすることができる。更に、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の一部の実施形態において、第１のディスプレイ３２２－１はまた、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１と共に、構造的に調節可能又は作動可能とすることもでき、更に第２のディスプレイ３２２－２も、第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２と共に、構造的に調節可能又は作動可能とすることができる。前方レンズの調節可能性を同様に考慮に入れる時、これらの実施形態においては、第１のオプティカルユニット３１５－１及び第２のオプティカルユニット３１５－２の全体を、図１７に示すように水平に調節可能又は作動可能とすることができる。

【0102】

更に別の調節可能性も同様に有用とすることができる。注目すべきことに、左眼と右眼の垂直位置に関して人々の中で著しい広がりがあり、２つの眼は、数ミリメートルだけ垂直にミスアランされていることが多い。このような患者は、第１の及び第２のオプティカルユニット３１５－１及び３１５－２による眼のアラインに問題を経験する可能性がある。両眼アラインメントを決定するシステム３１０の実施形態は、前方レンズを有する第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１を垂直側方方向に調節可能にし、更に前方レンズを有する第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２を垂直側方方向に調節可能にすることによって、この問題を管理することができる。前もって定義された座標系の言語によって、これは、ｙ軸に沿った調節可能性に変換される。

【0103】

図１８Ａは、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の一部の実施形態において、第１のオプティカルユニット３１５－１内で、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１が、１又は２以上の第１の赤外線発光ダイオード（ＩＲ ＬＥＤ）３４２－１を含み、第１の眼１－１に赤外線（ＩＲ）アイトラッキングビーム３４２ｂ－１を投影できることを示している。更に、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１はまた、赤外線（ＩＲ）イメージング光３４４ｂ－１によって第１の眼１－１を照明するための第１の赤外線（ＩＲ）光源３４４－１を含むこともできる。最終的には、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１は、第１の赤外線（ＩＲ）カメラ３４８－１を含み、第１の赤外線（ＩＲ）光学系３４６－１を介して、反射ＩＲビーム及びＩＲ光３４５ｂ－１とまとめてラベル付けされる、第１の眼１－１から反射後のＩＲアイトラッキングビーム３４２ｂ－１と、第１の眼１－１からの反射後のＩＲイメージング光３４４ｂ－１を検出することができる。当然ながら、両眼アラインメントを決定するシステム３１０において、第２のオプティカルユニット３１５－２内に、第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２は、第２の眼１－２に赤外線（ＩＲ）アイトラッキングビーム３４２ｂ－２を投影する１又は２以上の第２の赤外線（ＩＲ）発光ダイオード３４２－２、赤外線イメージング光３４４ｂ－２で第２の眼１－２を照明する第２の赤外線（ＩＲ）光源３４４－２、及び第２のＩＲ光学系３４６－２を介して、まとめて反射ＩＲビーム及びＩＲ光３４５－２とラベル付けされる、眼１－２からの反射後のＩＲアイトラッキングビーム３４２ｂ－２と、眼１－２からの反射後のＩＲイメージング光３４４ｂ－２を検出する第２の赤外線（ＩＲ）カメラ３４８－２を含むことができる。第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２が第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１に類似であるので、第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２を明示的に示す必要はない。指導のために、図１７のｘｙｚ座標系は、図１７に対して回転された視点から図示されている。

【0104】

実施形態において、第１の及び第２のＩＲ ＬＥＤ３４２－１及び３４２－２の数は、１－１０の範囲、一部の実施形態では２－４の範囲とすることができる。実施形態において、第１の赤外線光源３４４－１は、分散した赤外線イメージング光３４４ｂ－１によって第１の眼１－１を照明するために空間的に分配された個々の赤外線発光ダイオードのセットを含むことができ、更に第２の赤外線光源３４４－２は、分散した赤外線イメージング光３４４ｂ－２によって第２の眼１－２を照明するために空間的に分配された個々の赤外線発光ダイオードのセットを含むことができる。第１の及び第２の赤外線光源３４４－１及び３４４－２の個々の赤外線ダイオードは、中でも、円、弧、長方形、及び長方形アレイなどの多くの様々なパターンに位置付けることができる。これらの数は、１－５０の範囲、一部の実施形態においては５－２０の範囲とすることができる。赤外線イメージング光３４４ｂ－１及び３４４ｂ－２は、拡散器による、又は散乱ミラーによる、又は散乱表面によるものを含む様々な方法で分散するか又は均質化させることができる。

【0105】

図１８Ａ－Ｂは、１又は２以上の第１の赤外線（ＩＲ）発光ダイオード３４２－１を第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１の様々な位置に配置できることを示している。図１８Ａでは、第１の赤外線（ＩＲ）発光ダイオード３４２－１が、第１の眼１－１の近くの第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１の前方エリアに位置付けられる。これらの設計では、ＩＲアイトラッキングビーム３４２ｂ－１が、第１のオプティカルユニット３１５－１の主光軸との大きな角度を作ることがあり、反射されたＩＲ光の中心化を複雑にする可能性がある。図１８Ｂでは、１又は２以上の第１の赤外線（ＩＲ）発光ダイオード３４２－１が、中心第１のＩＲ光学系３４６－１に近いことが多い、第１の赤外線（ＩＲ）カメラ３４８－１に近接する光学経路に沿ったアップストリームの高い方に位置付けられる。これらの設計では、ＩＲアイトラッキングビーム３４２ｂ－１を、第１のオプティカルユニット３１５－１の主光軸にぴったりアラインさせることができる。

【0106】

両眼アラインメントを決定するシステム３１０の一部の実施形態において、コンピュータ３５０は、画像分析システム３５２を含むことができるか、又はこれに接続することができ、反射されたＩＲアイトラッキングビーム３４２ｂ－１及び３４２ｂ－２を用いて、更に赤外線イメージング光３４４ｂ－１及び３４４ｂ－２によって形成されたＩＲ画像を用いて、第１の眼１－１及び第２の眼１－２の向きを決定することができ、反射されたビームは共に３４５ｂ－１及び３４５ｂ－２のラベルが付けられている。画像分析システム３５２は、検出された反射された赤外線アイトラッキングビーム３４２ｂ－１及び３４２ｂ－２を用いて第１の眼１－１及び第２の眼１－２からのプルキニエ反射を決定する、更に赤外線イメージング光３４４ｂ－１及び３４４ｂ－２によって形成されたＩＲ画像を用いて第１の眼１－１及び第２の眼１－２の瞳孔属性を決定するよう構成することができる。プルキニエ反射は、いわゆるＰ１、Ｐ２などの何れか１つとすることができる。プルキニエ反射は、反射する眼の視覚表面に従ってラベル付けされる。使用されることの多いプルキニエ反射の１つはＰ１であり、角膜の前方表面からの反射である。ＩＲビーム３４２ｂ－１は、中心Ｐ１プルキニエ反射をもたらすために角膜の先端から反射するために第１のＩＲ ＬＥＤ３４２－１によって向けられることが多い。視線方向の決定はまた、瞳孔中心の位置などの瞳孔属性の１つ、又は瞳孔の画像が有する楕円率を決定するステップを伴うことができる。眼の光軸が、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１の主光軸にアラインされた時に、眼１－１の瞳孔は、一般的な眼では円形として現れる。眼１－１の視線方向が回転角度によってこの主光軸からそれる時に、同じ瞳孔が楕円として現れる。例えば、長軸に対する短軸の比によって与えられるこの楕円の楕円率を分析するステップ、及びこれらの軸の方向を決定するステップは、視線方向の回転角度に関する重要な情報を供給する。更に他の瞳孔属性は、虹彩をイメージングするステップ及び虹彩の特定の特徴の位置を記録するステップを伴うことができる。瞳孔属性を決定するステップは、瞳孔の正確な端を識別するために端認識ソフトウェアを含むことができる。

【0107】

このような第１の及び第２のオプティカルユニット３１５－１及び３１５－２と画像分析システム３５２の作動は、多くの患者にとって、患者の瞳孔が同じサイズではなく、瞳孔が完全には円でないか、又は完全にアラインされていることを思い起こすことによって設計されている。例えば、眼が完全にアラインされていない患者にとっては、２つの眼の１つが対応する第１の及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－１又は３４０－２の光軸にアラインされている時、他方の眼は、これに対応するアイトラッカー光軸にアラインされていない。最終的に、プルキニエ反射は、正確には先端から来ていない可能性がある。

【0108】

理想的状況からの全てのこれらの可能性のある偏差に関わらず、第１の眼と第２の眼、１－１と１－２の視線方向を決定するために、画像分析システム３５２は、最初にまっすぐ前方を見るよう患者に指示し、更に次に第１の及び第２のＩＲカメラ３４８－１及び３４８－２によって患者のプルキニエ反射ＰＩ及び瞳孔中心の位置を記録することによって作動されることが多い。（この文書の他の場所に関して、第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２は、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１に類似であるので、簡潔にするために、別の反復的な図には示していない。）加えて、眼の楕円率及び他の瞳孔属性も記録することができる。プルキニエ反射Ｐ１の位置を瞳孔中心に結ぶことを用いて、視線の方向、又は眼の光軸の方向を定義することができる。これらの記録の全ては、次の測定の基準方向として役立てるために使用される。この基準－設定ステップに次に、患者に第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２によって可視画像３２６－１及び３２６－２を投影するステップを続けることができ、これは、これらの画像に反応して、プルキニエ反射、瞳孔中心及び楕円率のような他の瞳孔属性を再測定することによって達成され、第１の眼１－１及び第２の眼１－２のプルキニエ反射、瞳孔中心、及び瞳孔属性を、第１の眼１－２と第２の眼１－２の以前に決定された基準プルキニエ反射、瞳孔中心、及び瞳孔属性と比較するステップが続く。これらの測定値と基準値を比較するステップは、以下に記載されるように視線方向と視線方向の変化を決定するために用いられる。

【0109】

実施形態において、画像分析システム３５２は、反射ＩＲ光３４４ｂ－１及び３４４ｂ－２から形成されるＩＲ画像から決定されたｘｙ平面における瞳孔の中心の位置、及び反射ＩＲビーム３４２ｂ－１及び３４２ｂ－２から決定された角膜の先端からのプルキニエ反射Ｐ１の位置を用いることができる。瞳孔中心が重なり合うか、又はｘｙ平面における角膜先端に一致する場合、次に眼は、基準ＩＲ画像のようにまっすぐ前方を見ている。瞳孔中心及び角膜先端がｘｙ平面においてオフセットされた時、オフセットの方向及び大きさから、画像分析システム３５２は、基準方向に対する各眼の視線方向の回転角度を決定することができる。

【0110】

前述のように、ごく一部の患者では、患者がまっすぐ前方を見ている時でも、瞳孔中心及び角膜先端は、基準画像でも一致しない可能性がある。しかしこれらのケースでも、画像分析システム３５２は、回転した眼の画像における瞳孔中心及び角膜先端の位置を取り、次にこれらの基準位置を減算して、この形成された違いから、眼が投影された可視画像３２６－１及び３６２－２に対応する眼１－１及び１－２の視線方向の回転角度を決定することができる。他の実施形態は、他の瞳孔属性及び／又は他のプルキニエ反射などの他の方法によって視線方向を決定することができる。更に他の実施形態は、プルキニエ反射のない複数の瞳孔属性を用いることができる。更に他の実施形態は、逆のことを実行、瞳孔属性なしの複数のプルキニエ反射を用いることができる。

【0111】

眼が１秒に多数回すばやい衝動性の動きを実行するので、視線方向は時間的に急速に変化する。従って、上述したプルキニエ反射及び瞳孔中心、更に可能であれば他の瞳孔属性は、これらが時間的に互いに近くで測定された場合の特定の視線方向を表す。更に逆に、これらがかなりの時間差を持って、０．１秒、又は１秒、又はこれ以上より多くの時間差を持って測定された場合、画像分析システム３５２によってコンピュータ計算される視線方向は、正確さがだんだん少なくなる可能性がある。このコンピューテーションの正確さを向上させるために、一部の実施形態においては１又は２以上の第１の赤外線発光ダイオード３４２－１が、赤外線イメージング光３４４ｂ－１によって照明する第１の赤外線光源３４４－１によって交互方式で赤外線アイトラッキングビーム（ＩＲビーム）３４２ｂ－１を投影し、１又は２以上の第２の赤外線発光ダイオード３４２－２が、赤外線イメージング光３４４ｂ－２によって照明する第２の赤外線光源３４４－２によって交互方式で赤外線アイトラッキングビーム３４２ｂ－２を投影する。交互の周波数は、１－１，０００Ｈｚ範囲、一部の実施形態では１０－１５０Ｈｚ範囲、一部の実施形態では６０－１２０Ｈｚ範囲とすることができる。これらの交互性によって、第１の及び第２のＩＲカメラ３４８－１及び３４８－２は、互いの１－１，０００ミリ秒以内、他の実施形態では６－１００ミリ秒内、更に他の実施形態では８－１６ミリ秒内で、プルキニエ反射及び瞳孔中心、及び可能であれば他の瞳孔属性を決定することができる。互いに近くで、プルキニエ反射及び瞳孔中心、及び可能であれば他の瞳孔属性を決定することは、有利に画像分析システム３５２による視線方向のコンピューテーションの精度を上げる。上述のように、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の一部の実施形態において、複数の瞳孔属性だけが決定され、システム３１０の他の実施形態では、複数のプルキニエ反射だけが決定される。上記の反復速度によってこれらの何れかを決定することは、視線方向の決定の精度も上げる。

【0112】

両眼アラインメントを決定するシステム３１０の一部の実施形態において、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１はまた、第１の眼１－１に長手方向に沿って第１のディスプレイ３２２－１から画像を送信し、反射された赤外線アイトラッキングビーム３４２ｂ－１及び赤外線イメージング光３４４－１、共に３４５ｂ－１とラベル付けされたものを、第１の眼１－１から第１の赤外線カメラ３４８－１に側方方向にリディレクトするために位置付けられた第１の可視透過型赤外線ミラー３２４－１を含み、第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２は、第２の眼１－２に長手方向に沿って第２のディスプレイ３２２－２から画像を送信し、更に反射された赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光、共に３４５ｂ－２を、第２の眼１－２から第２の赤外線カメラ３４８－２に側方方向にリディレクトするよう位置付けられた第２の可視透過型赤外線ミラー３２４－２を含む。一部の実施形態において、第１の赤外線カメラ３４８－１は、垂直側方及び水平側方方向の１つに第１の可視透過型赤外線ミラー３２４－１に対して位置付けられ、第２の赤外線カメラ３４８－２は、垂直側方及び水平側方方向の１つに第２の可視透過型赤外線ミラー３２４－２に対して位置付けられる。水平側方方向は、図１７－１８のｘｙｚ座標系のｘ軸に対応し、垂直側方方向は、ｙ軸に対応する。

【0113】

例えば仮想現実ゴーグルでは、利用可能である様々なアイトラッキングディスプレイシステムが存在し、ここではＩＲアイトラッキングビーム及び投影された可視画像が、共通の光学経路を共有せず更に可視透過型ＩＲミラーを利用しない。これらの設計では、アイトラッカーのＩＲカメラは、直接眼に向けられる。しかしながら、設計の幾何学は、これらのＩＲカメラが高角度から眼に向けられることを示す。従って、アイトラッキングＩＲビームは、画像分析システムを混乱させる長いまつげからのオクルージョンの影響を受けることが多く更にトラッキングの行き詰まりに至る可能性がある。まつげによるこのようなオクルージョン問題は、反射されたＩＲビーム及びＩＲイメージング光３４５ｂ－１及び３４５ｂ－２に主光学経路を共有させ、眼を標準／ｚ／長手方向に残し、更に次に第１の及び第２の可視透過型ＩＲミラー３２４－１及び３２４－２によってリディレクトさせることによって、両眼アラインメントを決定する本システム３１０で避けられる。

【0114】

既に前記で引用したように、両眼アラインメントを測定する時に、第１のディスプレイ３２２－１は、シミュレートされた距離に従う第１の長手方向位置に作動可能であり、第１の長手方向位置は、第１の眼１－１の光学屈折力に従って動的に補正され、第２のディスプレイ３２２－２は、シミュレートされた距離に従う第２の長手方向位置に作動可能であり、第２の長手方向位置は、第２の眼１－２の光学屈折力に従って動的に補正される。第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２は、長手方向／ｚ方向に沿って連続して作動可能であり、これによって患者の眼１－１及び１－２の光学屈折力、又は処方に従ってシミュレートされた距離の正確な補正を可能にする。多くの仮想現実ディスプレイが、単一のディスプレイを用いることによって経済的利点を達成し、且つこの単一のディスプレイの対応する半分に左及び右眼に画像を表示することも注目すべきである。しかしながら、このようなシステムは、２つの眼の処方が異なる多くの人にとって、ディスプレイの２つの半分を異なるｚ座標に動かす自由度を持たず、従って異なるｚ座標を求めるであろう。両眼アラインメントを決定するシステム３１０の実施形態は、対照的に、２つのディスプレイ３２２－１及び３２２－２が独立して作動可能である場合にこのような異なる処方に対応するのに適している。

【0115】

更に、これらの距離の両眼ミスアラインメントを決定するために異なる距離の画像をシミュレートする時、画像の水平側方位置を、コンピュータ３５０によって第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２上で適宜に動かすことができる。

【0116】

図１８Ａ－Ｂはまた、第１のオプティカルユニット３１５－１が、第１の眼から共に反射され且つ共に３４５ｂ－１とラベル付けされる赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光を受け取り、第１の赤外線カメラ３４８－１に向けて誘導し、更に、色収差、光学収差、乱視、及び波面の歪みの少なくとも１つを低減する第１のレンズアセンブリ３６０－１を含むことができ、第２のオプティカルユニット３１５－２が、第１の眼から反射され且つ共に３４５ｂ－２とラベル付けがされる赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光を受け取り、第１の赤外線カメラ３４８－２に向けて誘導し、更に、色収差、光学収差、乱視、及び波面の歪みの少なくとも１つを低減する第２のレンズアセンブリ３６０－２を含むことができるのを示している。（第２のオプティカルユニット３１５－２の要素は、第１のオプティカルユニット３１５－１に類似しているので、簡潔にするために明示的に示していない。）

【0117】

両眼アラインメントを決定するシステム３１０の一部の実施形態において、第１の赤外線カメラ３１８－１及び第１のレンズアセンブリ３６０－１は共に調節可能であり、第２の赤外線カメラ３４８－２及び第２のレンズアセンブリ３６０－２は共に調節可能である。これらの２つの要素が共に調節可能ではない実施形態では、第１の及び第２のレンズアセンブリ３６０－１及び３６０－２が、中心を外したミスアライン位置に調節されている場合でも、画像の高解像度及び低歪みを保持できるように、赤外線カメラ３４８－１及び３４８－２を大きくする必要がある。逆に、第１の及び第２のレンズアセンブリ３６０－１及び３６０－２が第１の及び第２の赤外線カメラ３４８－１及び３４８－２と共に調節可能である実施形態では、第１の及びレンズアセンブリ３６０－１及び３６０－２との共線性が調節に関わらず維持されるので、第１の及び第２の赤外線カメラ３４８－１及び３４８－２を小さくすることができる。第１の及び第２の赤外線カメラ３４８－１及び３４８－２の小さなサイズは、両眼アラインメントを決定するシステム３１０全体のサイズを有利に低減する。

【0118】

図１９は、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の実施形態を示している。図１９は、図１７－１８と同じ要素を示し、図１７と同様に、上部から、ｙ方向、又は下を向く垂直側方方向を示している。特に、長手／ｚ指向性作動の方向、及び水平側方／ｘ方向が詳しく示されている。

【0119】

図２０は、透視図からの両眼アラインメントを決定するシステム３１０の第１のオプティカルユニット３１５－１の実施形態を示す。前述した要素とは別に、第１のディスプレイ３２２－１を長手／ｚ方向に沿って作動するよう構成された第１のｚアクチュエータ３４７－１の更なる要素を見ることができる。更に、コンピュータ３５０との第１の結合３５４－１を見ることもでき、第１のディスプレイ３２２－１をフレキシブル又は変形可能な通信ラインのセットによってコンピュータ３５０に結合している。第１のディスプレイ３２２－１は、第１の眼１－１の光学屈折力、シリンダ、及びプリズムの少なくとも１つに従って修正された第１の眼１－１に画像を表示するよう構成することができ、更に第２のディスプレイ３２２－２は、第２の眼１－２の光学屈折力、シリンダ、及びプリズムの少なくとも１つに従って修正された第２の眼１－２に画像を表示するよう構成することができる。

【0120】

一部の実施形態において、第１のディスプレイ３２２－１及び第２のディスプレイ３２２－２は、液晶ディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、有機ＬＥＤディスプレイ、量子ドットＬＥＤディスプレイ、マイクロレンズアレイ、デジタルミラーデバイス、及び走査プロジェクタ微小電気機械システムを含むことができる。

【0121】

図２１は、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の前方ｚ方向からの図を示している。これは、患者が見ることのできるものである。第１の及び第２のレンズアセンブリ３６０－１及び３６０－２が示されている。これを超えて、一部の実施形態は、患者の鼻を受け入れ且つ固定するよう構成された、第１のオプティカルユニット３１５－１と第２のオプティカルユニット３１５－２の間の中心に位置付けられたノーズブリッジ３７０を含む。

【0122】

このような実施形態は、関係のある診断システムに対する進歩を提供する。かなりの数の関係のある診断システムが、患者が患者の顎を載せる顎あての変異形によって患者の頭と眼を固定しようとする。しかしながら、顎は、患者の頭に対する回転の軸として作用し、従って眼は、半径として顎と眼の距離によって乗せた顎の周りを回転することがあり、診断装置との回転ミスアラインメントを引き起こす。顎の代わりに鼻で患者の頭と眼を固定することによって、この残りの回転ミスアラインメントを最小限にするか又は無くすことができる。ノーズブリッジ３７０は、この「下向きＶ」形状によってこの機能を達成し、顎の代わりに、眼のごく近くの鼻の上部に患者の頭を固定する。この理由で、このような実施形態における両眼アラインメントを決定するシステム３１０では完全に眼が固定される。

【0123】

別の利点が図１７－図２１によって示されている。中心３１１として両眼アラインメントを決定するシステム３１０の中心を示す場合に、患者のごくわずかでは患者の第１の眼１－１の瞳孔中心と患者の第２の眼１－２の瞳孔中心が、患者の頭の対称性の中心から等しい距離にない。これらの違いは、測定が眼１－１及び１－２の対称的位置付けを仮定して分析される場合に重大なエラーを起こすのに十分である１－２ｍｍである可能性がある。従って、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の実施形態において、全体の瞳孔距離（「ＰＤ」）を患者対患者のばらつきに対応するよう調節可能にするだけでなく、中心３１１に対して定義される第１の／左の眼の単瞳孔距離４－１を第２の／右の眼の単瞳孔距離４－２とは関係なく調節可能にし、中心３１１に対して定義し直すことは有利である。実施形態において、これは、第１のアイオプティカルユニット３１５－１をノーズブリッジ３７０に対して水平側方／ｘ方向に調節可能にして、ブロック体の矢印で指示されるように第１の眼１－１の単瞳孔距離４－１に対応できるようにし、更に第２のオプティカルユニット３１５－２をノーズブリッジ３７０に対して水平側方／ｘ方向に調節可能にして、第２の眼１－２の単瞳孔距離４－２に対応できるようにすることによって実現される。場合によっては、第１の及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－１及び３４０－２をノーズブリッジ３７０に対して水平側方方向に調節可能にすることによってのみこの同じ目標を達成することができる。

【0124】

図２２は、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の実施形態の更なる特徴を示している。一部の実施形態は、両眼アラインメントの決定を管理するためのコンピュータ３５０と医療オペレータが対話するよう構成されたグラフィカルユーザインタフェース３８０を含むことができる。このグラフィカルユーザインタフェース３８０は、オプトメトリスト又は技術者などの医療オペレータに、第１の及び第２のＩＲカメラ３４８－１及び３４８－２によって取り込まれた赤外線画像、第１の眼１－１及び１－２の動き、中でも、設定する診断手順から選ばれる利用可能な診断ステップ、及び診断手順のパラメータを表示することができる。

【0125】

両眼アラインメントを決定するシステム３１０の更に他の実施形態は、ラウドスピーカなどの患者通信インタフェース３８５を含み、両眼アラインメントの決定のステップに従うよう患者に指示することができる。これらの指示は、リモートオペレータから発することができるか、又はこれらは、事前記録、及び特定の可視画像３２６－１及び３２６－２を投影するコンピュータ３５０に同期させることができる。患者通信インタフェース３８５の他の実施形態は、患者からフィードバックを受け取るための患者フィードバックポータルを含むことができる。実施例は、プッシュボタン、トラックホイール、タッチパッド、マイクロフォン、及び音声対話型デバイスを含む。これらの患者フィードバックポータルの何れによっても、患者は、診断処理のステップに応答してフィードバックを選択することができる。実施例では、コンピュータ３５０が第１のディスプレイ３２２－１の長手方向／ｚ方向の調節を開始することができ、更に患者通信インタフェース３８５のラウドスピーカが、事前に記録された指示、「画像がはっきりする時間をボタンを押して示してください」を伝えることができる。患者が患者通信インタフェース３８５のボタンを押した時、コンピュータ３５０は、患者の処方、又は眼１－１の光学屈折力に関して情報を与える第１のディスプレイ３２２－１の長手方向／ｚ位置を記録することができる。又は、コンピュータは、第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２上の水平側方／ｘ方向に投影された可視画像３２６－１及び３２６－２を動かすことができ、更に２つの画像３２６－１及び３２６－２が融合された時、又は２つの画像の融合が壊れた時に、プッシュボタンを介して指示するよう患者に求めることができる。２つの画像３２６－１及び３２６－２の水平側方／ｘ位置は、患者の眼１－１及び１－２の両眼アラインメントに関して情報を与える。

【0126】

図２３は、一部の実施形態において、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１が第１の自動屈折器４００－１を含み、第１の眼１－１に関する屈折情報を決定することができ、更に第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２が第２の自動屈折器４００－２を含み、第２の眼１－２に関する屈折情報を決定することができるのを示している。前記のように、第２の自動屈折器４００－２は、第１の自動屈折器４００－１に類似とすることができ、従って明示的に示す必要はない。屈折情報は、単純に方法１００を実行するために必要な検査される眼の屈折力とすることができる。例えば、患者の処方は、オプトメトリストによる最後の試験から患者にとって知られぬままに変えられている可能性がある。又はオプトメトリストが、長手方向／ｚ方向に第１のディスプレイ３２２－１を動かすことに応答した調節の程度を追跡することを要求する可能性がある。又はオプトメトリストは、高次の乱視又は異常のチェックを要求する可能性がある。

【0127】

実施形態において、第１の自動屈折器４００－１は、ＷＦ ＩＲ光４０２ｂ－１を第１の眼１－１に投影する第１の波面（ＷＦ）赤外線（ＩＲ）光源４０２－１を含むことができる。この第１のＷＦ ＩＲ光源４０２－１は、中でも、ＬＥＤ、ＬＥＤアレイ、ＳＬＥＤと呼ばれるスーパールミネッセントＬＥＤ、及び拡大ビームレーザを含む多くの異なる実施形態を有することができる。ＷＦ ＩＲ光４０２ｂ－１は、第１のコリメータ４０４－１、及び第１の偏光ビームスプリッタ４０６－１を介して誘導することができ、第１の偏光ビームスプリッタの送信偏光面が、第１のＷＦ ＩＲ光源４０２－１の偏光面にアラインされる。第１のＷＦ ＩＲ光４０２ｂ－１は、第１のビームスプリッタ４１０－１を介して、任意選択的には任意の第１の屈折器レンズ４０８－１を介して第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１の光学経路に結合することができる。ここから、ＷＦ ＩＲ光４０２ｂ－１は、図２３に示すように、第１の可視透過型ＩＲミラー３２４－１及び第１のレンズアセンブリ３６０－１を含む第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１の主光学経路を介して第１の眼１－１に誘導することができる。（一般的にペンシルビーム状の）ＷＦ ＩＲ光４０２ｂ－１は次に、反射されたＷＦ ＩＲ光４０２ｒ－１として広空間角度に第１の眼１－１の網膜から反射する。反射されたＷＦ ＩＲ光４０２ｒ－１が、レンズと第１の眼１－１の角膜を介して伝播するので、この拡大波面は、レンズ及び角膜を介した屈折によって修正され、従ってレンズ及び第１の眼１－１の角膜の屈折特性に関する情報を取得する。反射されたＷＦ ＩＲ光４０２ｒ－１は、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１の主光学経路を介して戻り、第１のビームスプリッタ４１０－１によって分割され、更に最終的には第１のマイクロレンズアレイ４１２－１に向けて第１の偏光ビームスプリッタ４０６－１によって誘導される。この第１のマイクロレンズアレイ４１２－１は、第１の眼１－１から反射されたＷＦ ＩＲ光４０２ｒ－１を受け取りビームレットに分割するよう構成される。ビームレットは次に、第１の波面カメラ４１４－１によって取り込まれ、第１の眼１－１に関して運ぶ屈折情報を決定するために分析される。

【0128】

自動屈折器４００－１の上述の実施形態は、広義にはシャック－ハルトマン波面分析器の設計に従う。他の実施形態は、タルボット－モアレ干渉分光法、スリットランプ技術、チェルニング収差計測法、レンズメータ技術などの他の波面分析設計を用いることができる。レンズメータデバイスは、実際には、球面度数／屈折度数を超える眼の光学特性を取り込むことができる。これらの特性は、中でも、円柱度数及び軸情報を含む。

【0129】

自動屈折器４００－１を有する両眼アラインメントを決定するシステム３１０は、別の有用な診断様式を提供する。両眼アラインメント問題の１つのクラスは、「調節ラグ」と呼ばれる。これは、患者が提示距離ｄ１にある物体を提示された時に、患者の眼がｄ１に等しくない異なる距離ｄ２に焦点を合わせる現象を指す。ｄ２はｄ１より大きいことが多い、すなわちｄ２＞ｄ１。自動屈折器４００－１を備えたシステム３１０は、このような調節ラグを認識及び診断することができる。

【0130】

高い概念的レベルでは、両眼アラインメントを決定するシステム３１０の主な目標は、人間の視覚を制御する２つのシステム、すなわち、毛様筋を働かせることによって実際の距離にある物体に水晶体を合わせる焦点システムと、６つの外眼筋を働かせることによって実際の距離にある物体を見るために両眼を回転させる輻輳システムの協調及びクロスリンクを診断及び特徴付けることである。図１７－２３の両眼アラインメントを決定するシステム３１０の実施形態は、幾つかの設計選択によってこれらのクロスリンクシステムにおける高品質の診断情報を供給し、実施形態は、長手方向／ｚ方向に作動可能である第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２によって物体をシミュレートし、実施形態は、水平側方方向に作動可能である第１の及び第２のオプティカルユニット３１５－１及び３１５－２を用い、更に任意選択的には、実施形態は、第１の及び第２の自動屈折器４００－１及び４００－２を含む。これらの設計選択は、両眼アラインメントを決定するこれらのシステム３１０を、統合された「クローズループ」方式で焦点システムと輻輳システムの協調性及びクロスリンクを診断及び特徴付けられるようにする。従って、３１０の両眼アラインメントを決定するシステムの実施形態は、第１のディスプレイ３２２－１及び第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１と、輻輳反応を決定するよう構成される第２のディスプレイ３２２－２及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２とによる統合方式で輻輳反応及び調節性反応を決定するよう構成され、更に第２のディスプレイ３２２－２及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２は、輻輳反応を決定するよう構成され、第１のディスプレイ３２２－１及び第１の自動屈折器４００－１、及び第２のディスプレイ３２２－２及び第２の自動屈折器４００－２は、調節性反応を決定するよう構成される。

【0131】

詳しくは、図１１－図１６に関して前述した両眼アラインメントを決定する方法１００を最終的には参照されたい。コンピュータ３５０は、この方法１００のステップを実行するよう構成することができる。従って、一部の実施形態では、コンピュータ３５０は、両眼アラインメントの決定の一部として、中心目標とブランク中心を有する画像の周りの移動目標の周辺融合ロックとの間の角度ミスアラインメントの量として患者の固視ずれを決定するよう構成することができる。

【0132】

一部の実施形態において、コンピュータ３５０はまた、第１のディスプレイ３２２－１及び第２のディスプレイ３２２－２が、両眼アラインメントの決定の一部として、ある時間の目標に固定された眼の１つによって異種画像を表示する時に第１の眼１－１と第２の眼１－２の間の角度ミスアラインメントの平均量として総斜位を決定するよう構成することもできる。

【0133】

図２４－図２５は、第１の眼１－１のシミュレートされた距離と光学屈折力に従って側方作動方向に沿って作動可能である第１の眼１－１に画像を表示する第１のディスプレイ３２２－１と、第１の眼１－１の瞳孔距離を調節するために水平側方方向に調節可能である第１の眼１－１の視線方向を追跡する第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１とを含む第１のオプティカルユニット３１５－１と、第２の眼１－２のシミュレートされた距離及び光学屈折力に従って側方作動方向に沿って作動可能である第２の眼１－２に画像を表示する第２のディスプレイ３２２－２と、第２の眼１－２の瞳孔距離を調節するために水平側方方向に調節可能である第２の眼１－２の視線方向を追跡する第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２とを含む第２のオプティカルユニット３１５－２と、第１の眼１－１と第２の眼１－２の視線方向に基づいて両眼アラインメントを決定する第１のオプティカルユニット３１５－１及び第２のオプティカルユニットに結合されたコンピュータ３５０とを含む両眼アラインメントを決定するシステム３１０の関連の実施形態を示す。図１７－２３の実施形態との注目すべき違いは、第１の及び第２のディスプレイ３２２－１と３２２－２の位置付けが、長手方向配置から図２４－２５の実施形態における側方配置に動くことである。この違いは、全体的なシステム３１０の形状因子及び寸法を変え、混雑したオプトメトリストの事務所において有利とすることができる。側方作動方向は、水平側方（“ｘ”）方向又は垂直側方（“ｙ”）方向とすることができる。図２４では、側方作動方向は水平であり、図２５では垂直である。

【0134】

図２５は、第１の眼１－１に集中するこの後者の垂直実施形態を詳しく示している。第２の眼１－２に関係する両眼アラインメントを決定するシステム３１０の要素は類似であり明示的には示していない。この両眼アラインメントを決定するシステム３１０では、第１のアイトラッカーアセンブリ３４０－１が、第１の眼１－１に赤外線アイトラッキングビーム３４２ｂ－１を投影する１又は２以上の第１の赤外線発光ダイオード３４２－１、赤外線イメージング光３４４ｂ－１によって第１の眼１－１を照明する幾つかの個々のＬＥＤを含むことができる第１の赤外線光源３４４－１、第１の眼から双方とも反射され且つまとめて３４５ｂ－１とラベル付けされる赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光を検出するために長手方向に沿って位置付けられた第１の赤外線カメラ３４８－１、及び第１の眼１－１から反射された赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光３４５ｂ－１を第１の赤外線カメラ３４８－１に長手方向に沿って送信し、更に画像を第１のディスプレイ３２２－１の側方作動方向から第１の眼１－１に向けて長手方向にリディレクトする第１の赤外線透過型可視ミラー３２４’－１を含むことができる。第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－２は、（分かり易いように図示しないが）第２の眼１－２に赤外線アイトラッキングビーム３４２ｂ－２を投影する１又は２以上の第２の赤外線発光ダイオード３４２－２、赤外線イメージング光３４４ｂ－２によって第２の眼１－２を照明する第２の赤外線光源３４４－２、第２の眼から双方とも反射され、まとめて３４５ｂ－２とラベル付けされる赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光を検出するために長手方向に沿って位置付けられる第２の赤外線カメラ３４８－２、及び第２の眼１－２から反射された赤外線アイトラッキングビーム及び赤外線イメージング光３４５ｂ－１を第２の赤外線カメラ３４８－２に長手方向に沿って送信し、更に画像を第２のディスプレイ３２２－２の側方作動方向から長手方向に第２の眼１－２に向けてリディレクトする第２の赤外線透過型可視ミラー３２４’－２を含むことができる。一般的には、眼１－１及び１－２に出入りするビームは、第１の及び第２のレンズアセンブリ３６０－１及び３６０－２を介して伝播する。図１７－２３の実施形態の多くの変種及び修正は、図２４－２５の実施形態における類似の実施を有することができる。例えば、水平調節性は、図１７－２３の実施形態に対して記載したのと同様に、第１の及び第２のアイトラッカーアセンブリ３４０－１及び３４０－２に対してのみ実施することができるか、又は第１の及び第２のディスプレイ３２２－１及び３２２－２を互いに有するこれらのアセンブリに対して、第１の及び第２のレンズアセンブリ３６０－１及び３６０－２のあり又はなしで実施することができる。

【0135】

本明細書は、多くの詳細を包含するが、これらは、発明の範囲又は請求項に記載されることができるものの範囲に関する限定として解釈すべきではなく、本発明の特定の実施形態に固有の特徴の説明として解釈すべきである。別の実施形態の文脈において本明細書に記載されている特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて実施することもできる。逆に、単一の実施形態の文脈で記載される様々な特徴は、複数の実施形態で別々に、又は何れかの適切な部分的組み合わせで実施することもできる。更にまた、特徴は、特定の組み合わせで動作するように上記に記載され、更にそのように最初に請求項に記載されたが、請求項に記載された組み合わせからの１又は２以上の特徴は、場合によっては組み合わせから削除することができ、更に請求項に記載された組み合わせは、部分的組み合わせ又は部分的組み合わせの変形形態に向けることができる。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図15C-1】

【図15C-2】

【図16】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【国際調査報告】