JP2003102689A - 眼の光学収差を測定するための方法及び装置 - Google Patents
眼の光学収差を測定するための方法及び装置Info
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/1015—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for wavefront analysis
-
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- A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
- A61B3/15—Arrangements specially adapted for eye photography with means for aligning, spacing or blocking spurious reflection ; with means for relaxing
- A61B3/156—Arrangements specially adapted for eye photography with means for aligning, spacing or blocking spurious reflection ; with means for relaxing for blocking
Abstract
(57)【要約】
【課題】 眼の光学収差を測定するための従来の方法及
び装置を改善する。 【解決手段】 視力計から光を眼内に照射し、眼内に放
射のプローブビームを照射し、瞳面から射出するビーム
の波面ハルトマン−シャックセンサへリレーし、ハルト
マン−シャックスポットパターンを検出し、ハルトマン
−シャックスポットパターンを分析して、焦点外れ誤差
及び乱視を含めた眼の光学収差を求め、焦点外れ誤差及
び乱視に応答して視力計を調節する。
び装置を改善する。 【解決手段】 視力計から光を眼内に照射し、眼内に放
射のプローブビームを照射し、瞳面から射出するビーム
の波面ハルトマン−シャックセンサへリレーし、ハルト
マン−シャックスポットパターンを検出し、ハルトマン
−シャックスポットパターンを分析して、焦点外れ誤差
及び乱視を含めた眼の光学収差を求め、焦点外れ誤差及
び乱視に応答して視力計を調節する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、眼の光学収差を求
めるための収差測定装置及び眼の収差を求める方法に関
する。
めるための収差測定装置及び眼の収差を求める方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】人間の眼は種々の光学収差を受ける。そ
のような光学収差の正確で完全な測定は、カスタマイズ
されたレーザ屈折矯正手術による正確な矯正、カスタマ
イズされたコンタクトレンズの使用による、又はカスタ
マイズされた眼内レンズの使用による正確な矯正をする
ために必須である。
のような光学収差の正確で完全な測定は、カスタマイズ
されたレーザ屈折矯正手術による正確な矯正、カスタマ
イズされたコンタクトレンズの使用による、又はカスタ
マイズされた眼内レンズの使用による正確な矯正をする
ために必須である。
【０００３】波面測定は、眼の光学収差を求めるために
通常使用される方法である。波面測定の従来技術による
方法の１つは、ハルトマン−シャックセンサを利用す
る。この方法によれば、レーザ又はスーパールミネセン
スダイオードからの放射出力の狭いビームが眼の光学系
を通して眼の網膜上に照射される。ついで、網膜から散
乱した放射が光学系を通り、瞳から射出する（周知のよ
うに、射出ビームの波面が眼の光学系の収差異常につい
ての情報を担う）。それから眼の射出瞳面から射出する
ビームの波面が（光学リレーにより）ハルトマン−シャ
ックセンサ上へリレーされ、そして、ハルトマン−シャ
ックセンサからの出力が、射出ビームの波面を測定する
ため使用される。周知のように、正視眼の場合、すなわ
ち、収差の異常のない眼の場合、射出ビームの波面は、
平面であり、これに対して、収差の異常を生じさせる眼
に対しては、射出ビームの波面は、平面から外れて歪曲
する。
通常使用される方法である。波面測定の従来技術による
方法の１つは、ハルトマン−シャックセンサを利用す
る。この方法によれば、レーザ又はスーパールミネセン
スダイオードからの放射出力の狭いビームが眼の光学系
を通して眼の網膜上に照射される。ついで、網膜から散
乱した放射が光学系を通り、瞳から射出する（周知のよ
うに、射出ビームの波面が眼の光学系の収差異常につい
ての情報を担う）。それから眼の射出瞳面から射出する
ビームの波面が（光学リレーにより）ハルトマン−シャ
ックセンサ上へリレーされ、そして、ハルトマン−シャ
ックセンサからの出力が、射出ビームの波面を測定する
ため使用される。周知のように、正視眼の場合、すなわ
ち、収差の異常のない眼の場合、射出ビームの波面は、
平面であり、これに対して、収差の異常を生じさせる眼
に対しては、射出ビームの波面は、平面から外れて歪曲
する。
【０００４】ハルトマン−シャックセンサは、通常、レ
ンズレットアレイ及びＣＣＤカメラから成り、このＣＣ
Ｄカメラは、通常レンズレットアレイの焦点面におかれ
ている。
ンズレットアレイ及びＣＣＤカメラから成り、このＣＣ
Ｄカメラは、通常レンズレットアレイの焦点面におかれ
ている。
【０００５】測定すべきビームがハルトマン−シャック
センサ上に照射されるといつもレンズレットアレイは、
ビームをサブアパーチャ内に分解結合し、焦点スポット
のパターンを形成する。ＣＣＤカメラはこの焦点スポッ
トのパターンを記録し、コンピュータはビームの波面を
測定するための焦点スポットのパターンを分析する。
センサ上に照射されるといつもレンズレットアレイは、
ビームをサブアパーチャ内に分解結合し、焦点スポット
のパターンを形成する。ＣＣＤカメラはこの焦点スポッ
トのパターンを記録し、コンピュータはビームの波面を
測定するための焦点スポットのパターンを分析する。
【０００６】眼の収差異常を測定する際にハルトマン−
シャックセンサを早期に使用する技術が開示されている
（非特許文献１及び２参照）。
シャックセンサを早期に使用する技術が開示されている
（非特許文献１及び２参照）。
【０００７】さらに、Ｄ．Ｒ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ氏及び
Ｊ．Ｌｉａｎｇ氏は、ハルトマン−シャックセンサを使
用した計器の構成を開示した（特許文献１及び２参
照）。さらに、Ｊ．Ｂｉｌｌｅ氏他は眼の屈折特性を測
定するため使用されるハルトマン−シャックを使用した
計器を開示した（特許文献３参照）。さらにＤ．Ｒ．Ｗ
ｉｌｌｉａｍｓ氏他は、眼の波面収差の測定のためハル
トマン−シャックセンサを使用した計器を開示した（特
許文献４参照）。
Ｊ．Ｌｉａｎｇ氏は、ハルトマン−シャックセンサを使
用した計器の構成を開示した（特許文献１及び２参
照）。さらに、Ｊ．Ｂｉｌｌｅ氏他は眼の屈折特性を測
定するため使用されるハルトマン−シャックを使用した
計器を開示した（特許文献３参照）。さらにＤ．Ｒ．Ｗ
ｉｌｌｉａｍｓ氏他は、眼の波面収差の測定のためハル
トマン−シャックセンサを使用した計器を開示した（特
許文献４参照）。
【０００８】それらの従来技術にも拘わらず、ハルトマ
ン−シャックセンサを使用する計器に係わる解決を要す
る幾つかの問題が残っている。ハルトマン−シャックセ
ンサを使用する計器に係わる１つの問題は、ハルトマン
−シャックイメージスポットにおけるスペックルを低減
又は最小化することに関係している。スペックルは、網
膜からの不均一な散乱と組合せ結合したプローブビーム
のコヒーレントな性質から生じる。その結果生じるスペ
ックルによりハルトマン−シャックイメージスポットが
不正なものとなり、スポットの重心検出が一層より不正
確になる。短いコヒーレント長を有するプローブビーム
を使用することにより（例えば、スーパールミネセンス
ダイオード源を使用して生成されるプローブビームを使
用することにより）、そして、動く散乱体にわたり時間
平均を取ることにより、スペックルを低減できることは
当業界に周知であるが、そのようアプローチは、問題点
としてのスペックルを除去する上で成功を収めていな
い。
ン−シャックセンサを使用する計器に係わる解決を要す
る幾つかの問題が残っている。ハルトマン−シャックセ
ンサを使用する計器に係わる１つの問題は、ハルトマン
−シャックイメージスポットにおけるスペックルを低減
又は最小化することに関係している。スペックルは、網
膜からの不均一な散乱と組合せ結合したプローブビーム
のコヒーレントな性質から生じる。その結果生じるスペ
ックルによりハルトマン−シャックイメージスポットが
不正なものとなり、スポットの重心検出が一層より不正
確になる。短いコヒーレント長を有するプローブビーム
を使用することにより（例えば、スーパールミネセンス
ダイオード源を使用して生成されるプローブビームを使
用することにより）、そして、動く散乱体にわたり時間
平均を取ることにより、スペックルを低減できることは
当業界に周知であるが、そのようアプローチは、問題点
としてのスペックルを除去する上で成功を収めていな
い。
【０００９】ハルトマン−シャックセンサを使用する計
器に係わる解決を要する他の問題は、人間の眼の焦点外
れ誤差を補償するのに十分な大きさの測定レンジを提供
することに関係している。例えば、人間の眼の焦点外れ
誤差は、通常、−１５Ｄ〜＋１０Ｄの範囲にわたる。屈
折矯正手術により、通常瞳孔の中心附近の矯正ゾーンに
おいて、例えば、３〜６ｍｍの直径を有する矯正ゾーン
において焦点外れ誤差を矯正できる。しかし、その矯正
ゾーン外では、術後の眼は、術前の眼の焦点外れ誤差と
同じか、又は一層より大きな焦点外れ誤差さえも有す
る。従って、矯正ゾーンの内外双方で眼の収差の異常を
測定する計器はレーザ屈折矯正手術が矯正できるのと同
じ大きさのジオプトリー測定レンジ、即ち、１０Ｄ以上
のジオプトリー測定レンジを有するべきものである。さ
らにそのようなジオプトリー測定レンジは、任意の所定
の測定セッティングのため達成されるべきである。その
問題を解消するため使用される１つの従来技術のアプロ
ーチは、計器の測定レンジを拡大するため１セットの補
償レンズを用いることを含んでいる。但し、その従来技
術のアプローチは、眼の相異なるゾーンにわたって（レ
ンズ屈折力の変化により測定されるような）大きな焦点
外れ誤差を有する眼を測定するためには使用できない。
特許文献４の明細書において開示された他の従来技術の
アプローチは、１つの光学リレーステージの焦点合わせ
パワーを調節することを含む。しかし、この従来技術の
アプローチは、第１の従来技術のアプローチと同じ制約
を有する。
器に係わる解決を要する他の問題は、人間の眼の焦点外
れ誤差を補償するのに十分な大きさの測定レンジを提供
することに関係している。例えば、人間の眼の焦点外れ
誤差は、通常、−１５Ｄ〜＋１０Ｄの範囲にわたる。屈
折矯正手術により、通常瞳孔の中心附近の矯正ゾーンに
おいて、例えば、３〜６ｍｍの直径を有する矯正ゾーン
において焦点外れ誤差を矯正できる。しかし、その矯正
ゾーン外では、術後の眼は、術前の眼の焦点外れ誤差と
同じか、又は一層より大きな焦点外れ誤差さえも有す
る。従って、矯正ゾーンの内外双方で眼の収差の異常を
測定する計器はレーザ屈折矯正手術が矯正できるのと同
じ大きさのジオプトリー測定レンジ、即ち、１０Ｄ以上
のジオプトリー測定レンジを有するべきものである。さ
らにそのようなジオプトリー測定レンジは、任意の所定
の測定セッティングのため達成されるべきである。その
問題を解消するため使用される１つの従来技術のアプロ
ーチは、計器の測定レンジを拡大するため１セットの補
償レンズを用いることを含んでいる。但し、その従来技
術のアプローチは、眼の相異なるゾーンにわたって（レ
ンズ屈折力の変化により測定されるような）大きな焦点
外れ誤差を有する眼を測定するためには使用できない。
特許文献４の明細書において開示された他の従来技術の
アプローチは、１つの光学リレーステージの焦点合わせ
パワーを調節することを含む。しかし、この従来技術の
アプローチは、第１の従来技術のアプローチと同じ制約
を有する。
【００１０】ハルトマン−シャックセンサを使用する計
器に係わる解決を要する他の問題は、被検眼を非調節性
状態に移すことに関係している。即ち、被検眼をリラッ
クスした仕方で「無限」の遠距離のターゲットに焦点合
わせすることに係わる。このことは、殊に、被検眼が強
い乱視を有するときはいつも問題解決を要する。特許文
献４によれば、臨床的研究により、調節が眼の収差の異
常に影響を及ぼすことが明らかにされている。その結果
被検眼を制御可能及び再現可能な仕方で準備調整するこ
とが、正確かつ精密な収差の異常測定を達成する上で重
要である。
器に係わる解決を要する他の問題は、被検眼を非調節性
状態に移すことに関係している。即ち、被検眼をリラッ
クスした仕方で「無限」の遠距離のターゲットに焦点合
わせすることに係わる。このことは、殊に、被検眼が強
い乱視を有するときはいつも問題解決を要する。特許文
献４によれば、臨床的研究により、調節が眼の収差の異
常に影響を及ぼすことが明らかにされている。その結果
被検眼を制御可能及び再現可能な仕方で準備調整するこ
とが、正確かつ精密な収差の異常測定を達成する上で重
要である。
【００１１】ハルトマン−シャックセンサを使用する測
定器に係わる解決を要する他の問題は、（ａ）角膜の表
面からのプローブビームの反射及び（ｂ）眼の眼内エレ
メントからの散乱を低減又は最小化することに係わる。
この反射及び散乱が問題になる理由は、それらがハルト
マン−シャックイメージ上に明るいスポットを生じさ
せ、その結果波面測定の品質を低下させるからである。
その問題を解消するための１つの従来技術のアプローチ
は、Ｄ．Ｒ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ氏他により開示されてい
る（特許文献５参照）。この従来技術のアプローチは、
反射された放射がハルトマン−シャックセンサにより検
出されるのを防止するためプローブビームを軸外しさせ
て照射することを含んでいる。しかしこの従来技術のア
プローチは、２つの理由で問題がある。第一に、この従
来技術のアプローチは、波面内にチルト角度を導入し、
チルト角度は、眼の焦点外れ誤差に依存する。第二に、
その従来技術のアプローチは、眼内エレメントからの散
乱を低減しない。
定器に係わる解決を要する他の問題は、（ａ）角膜の表
面からのプローブビームの反射及び（ｂ）眼の眼内エレ
メントからの散乱を低減又は最小化することに係わる。
この反射及び散乱が問題になる理由は、それらがハルト
マン−シャックイメージ上に明るいスポットを生じさ
せ、その結果波面測定の品質を低下させるからである。
その問題を解消するための１つの従来技術のアプローチ
は、Ｄ．Ｒ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ氏他により開示されてい
る（特許文献５参照）。この従来技術のアプローチは、
反射された放射がハルトマン−シャックセンサにより検
出されるのを防止するためプローブビームを軸外しさせ
て照射することを含んでいる。しかしこの従来技術のア
プローチは、２つの理由で問題がある。第一に、この従
来技術のアプローチは、波面内にチルト角度を導入し、
チルト角度は、眼の焦点外れ誤差に依存する。第二に、
その従来技術のアプローチは、眼内エレメントからの散
乱を低減しない。
【００１２】ハルトマン−シャックセンサを使用する測
定器に係わる解決を要する別の問題は、眼の内部部分か
ら多重散乱した放射の効果を低減又は最小化することに
係わる。そのような多重散乱した放射は、瞳から射出す
る追跡光線として現れ、すべての方向に伝播する。この
ことが問題となる理由は、そのような追跡光線はハルト
マン−シャックスポットの周りにぼやけたバックグラウ
ンドを生じさせ、これはハルトマン−シャックイメージ
の品質を劣化させるからである。
定器に係わる解決を要する別の問題は、眼の内部部分か
ら多重散乱した放射の効果を低減又は最小化することに
係わる。そのような多重散乱した放射は、瞳から射出す
る追跡光線として現れ、すべての方向に伝播する。この
ことが問題となる理由は、そのような追跡光線はハルト
マン−シャックスポットの周りにぼやけたバックグラウ
ンドを生じさせ、これはハルトマン−シャックイメージ
の品質を劣化させるからである。
【００１３】
【非特許文献１】Ｌｉａｎｇ ｅｔ ａｌ．“Ｏｂｊｅ
ｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆ ｗａｖｅ
ａｂｂｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｅｙｅ ｗ
ｉｔｈｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ Ｈａｒｔｍａｎｎ−Ｓｈ
ａｃｋ ｗａｖｅ−ｆｒｏｎｔ ｓｅｎｓｏｒ”，Ｊ．
Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．７，
１９９４年７月，ｐｐ．１９４９−１９５７
ｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆ ｗａｖｅ
ａｂｂｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｕｍａｎ ｅｙｅ ｗ
ｉｔｈｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ Ｈａｒｔｍａｎｎ−Ｓｈ
ａｃｋ ｗａｖｅ−ｆｒｏｎｔ ｓｅｎｓｏｒ”，Ｊ．
Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．７，
１９９４年７月，ｐｐ．１９４９−１９５７
【非特許文献２】Ｌｉａｎｇ ｅｔ ａｌ．“Ａｂｂｅ
ｒａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｒｅｔｉｎａｌ ｉｍａｇｅ
ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｈｕ
ｍａｎｅｙｅ”，Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ，Ｖｏ
ｌ．１４，Ｎｏ．１１，１９９７年，ｐｐ．２８７３−
２８８３
ｒａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｒｅｔｉｎａｌ ｉｍａｇｅ
ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｈｕ
ｍａｎｅｙｅ”，Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ，Ｖｏ
ｌ．１４，Ｎｏ．１１，１９９７年，ｐｐ．２８７３−
２８８３
【特許文献１】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏｓ．５，７
７７，７１９
７７，７１９
【特許文献２】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏｓ．５，９
４９，５２１
４９，５２１
【特許文献３】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏｓ．６，０
５０，６８７
５０，６８７
【特許文献４】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏｓ．６，１
９９，９８６
９９，９８６
【特許文献５】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏｓ．６，２
６４,３２８
６４,３２８
【特許文献６】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏｓ．５，７
７７，７１９
７７，７１９
【特許文献７】Ｒ．Ｗ．Ｆｒｅｙ ｅｔ ａｌ．ＷＯ９
９／２７３３４，“Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｍｅａｓｕｒ
ｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｕｓｉｎｇ Ｗａｖｅ
ｆｏｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ”，１９９９年６月３日
９／２７３３４，“Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｍｅａｓｕｒ
ｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｕｓｉｎｇ Ｗａｖｅ
ｆｏｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ”，１９９９年６月３日
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ハル
トマン−シャックイメージスポットにおけるスペックル
を低減又は最小化すること、人間の眼の焦点外れ誤差を
補償するのに十分な大きさの測定レンジを提供するこ
と、被験眼を非調節性状態に移すこと、ならびに角膜の
表面からのプローブビームの反射及び眼の眼内エレメン
トからの散乱を低減又は最小化することのうちの１つ又
は複数の問題を解決する方法及び装置を提供することで
ある。
トマン−シャックイメージスポットにおけるスペックル
を低減又は最小化すること、人間の眼の焦点外れ誤差を
補償するのに十分な大きさの測定レンジを提供するこ
と、被験眼を非調節性状態に移すこと、ならびに角膜の
表面からのプローブビームの反射及び眼の眼内エレメン
トからの散乱を低減又は最小化することのうちの１つ又
は複数の問題を解決する方法及び装置を提供することで
ある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記課題は、本発明によ
り、放射のプローブビームを出力するプローブビームプ
ロジェクタと、放射のプローブビームを眼内に入力結合
するカプラと、瞳面から射出するビームの波面を１つの
面へリレーする光学リレーと、ハルトマン−シャック
（Ｈａｒｔｍａｎｎ−Ｓｈａｃｋ）スポットパターンを
生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサ
と、ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する
検出器とを有し、前記プローブビームプロジェクタは振
動レンズを有するように構成された装置により解決され
る。
り、放射のプローブビームを出力するプローブビームプ
ロジェクタと、放射のプローブビームを眼内に入力結合
するカプラと、瞳面から射出するビームの波面を１つの
面へリレーする光学リレーと、ハルトマン−シャック
（Ｈａｒｔｍａｎｎ−Ｓｈａｃｋ）スポットパターンを
生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサ
と、ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する
検出器とを有し、前記プローブビームプロジェクタは振
動レンズを有するように構成された装置により解決され
る。
【００１６】同様に上記課題は、本発明により、眼の収
差を求める方法において、視力計から光を眼内に照射
し、眼内に放射のプローブビームを照射し、瞳面から射
出するビームの波面ハルトマン−シャックセンサへリレ
ーし、ハルトマン−シャックスポットパターンを検出
し、ハルトマン−シャックスポットパターンを分析し
て、焦点外れ誤差及び乱視を含めた眼の光学収差を求
め、焦点外れ誤差及び乱視に応答して視力計を調節する
ようにすることで解決される。
差を求める方法において、視力計から光を眼内に照射
し、眼内に放射のプローブビームを照射し、瞳面から射
出するビームの波面ハルトマン−シャックセンサへリレ
ーし、ハルトマン−シャックスポットパターンを検出
し、ハルトマン−シャックスポットパターンを分析し
て、焦点外れ誤差及び乱視を含めた眼の光学収差を求
め、焦点外れ誤差及び乱視に応答して視力計を調節する
ようにすることで解決される。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の１つ又は複数の実施形態
は、ハルトマン−シャックスポットによりスペックルを
低減させて測定を可能にする収差測定装置を提供する。
詳しくは、本発明の１つの実施形態は、以下の（ａ）〜
（ｅ）を有する収差測定装置である。 （ａ）放射のプローブビームを出力するプローブビーム
プロジェクタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に
入力結合するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビーム
の波面を１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハ
ルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に
配置されたハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハル
トマン−シャックスポットパターンに応答する検出器と
を有し、ここでプローブビームプロジェクタは振動レン
ズを含むものである。
は、ハルトマン−シャックスポットによりスペックルを
低減させて測定を可能にする収差測定装置を提供する。
詳しくは、本発明の１つの実施形態は、以下の（ａ）〜
（ｅ）を有する収差測定装置である。 （ａ）放射のプローブビームを出力するプローブビーム
プロジェクタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に
入力結合するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビーム
の波面を１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハ
ルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に
配置されたハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハル
トマン−シャックスポットパターンに応答する検出器と
を有し、ここでプローブビームプロジェクタは振動レン
ズを含むものである。
【００１８】本発明の１つ又は複数の実施形態は、眼の
相異なるゾーンにわたり、大きな屈折力ジオプトリー変
化を有する眼の測定を可能にする収差測定装置を提供す
る。詳しくは、本発明の１つの実施形態は、以下の
（ａ）〜（ｅ）を有する収差測定装置である。（ａ）放
射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェ
クタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に入力結合
するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビームの波面を
１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハルトマン
−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置され
たハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハルトマン−
シャックスポットパターンに応答する検出器を有し、こ
こで光学リレーは、１より大の倍率を有する。
相異なるゾーンにわたり、大きな屈折力ジオプトリー変
化を有する眼の測定を可能にする収差測定装置を提供す
る。詳しくは、本発明の１つの実施形態は、以下の
（ａ）〜（ｅ）を有する収差測定装置である。（ａ）放
射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェ
クタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に入力結合
するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビームの波面を
１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハルトマン
−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置され
たハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハルトマン−
シャックスポットパターンに応答する検出器を有し、こ
こで光学リレーは、１より大の倍率を有する。
【００１９】本発明の１つ又は複数の実施形態は、調節
コントロールで測定を可能にする収差測定装置を提供す
る。詳しくは、本発明の１実施形態は、以下の（ａ）〜
（ｅ）を有する収差測定装置である。（ａ）放射のプロ
ーブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、
（ｂ）放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプ
ラと、（ｃ）瞳面から射出するビームの波面を１つの面
へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハルトマン−シャッ
クスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルト
マン−シャックセンサと、（ｅ）ハルトマン−シャック
スポットパターンに応答する検出器を有し、ここで、さ
らに収差測定装置は眼に結合された視力計を有する。
コントロールで測定を可能にする収差測定装置を提供す
る。詳しくは、本発明の１実施形態は、以下の（ａ）〜
（ｅ）を有する収差測定装置である。（ａ）放射のプロ
ーブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、
（ｂ）放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプ
ラと、（ｃ）瞳面から射出するビームの波面を１つの面
へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハルトマン−シャッ
クスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルト
マン−シャックセンサと、（ｅ）ハルトマン−シャック
スポットパターンに応答する検出器を有し、ここで、さ
らに収差測定装置は眼に結合された視力計を有する。
【００２０】本発明の１つ又は複数の実施形態は、角膜
で反射される放射及び眼内エレメントで散乱した放射が
阻止されるようにした収差測定装置を提供する。詳しく
は、本発明の１実施例は以下の（ａ）〜（ｅ）を有する
収差測定装置である。（ａ）放射のプローブビームを出
力するプローブビームプロジェクタと、（ｂ）放射のプ
ローブビームを眼内に入力結合するカプラと、（ｃ）瞳
面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光
学リレーと、（ｄ）ハルトマン−シャックスポットパタ
ーンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャック
センサと、（ｅ）ハルトマン−シャックスポットパター
ンに応答する検出器を有し、ここで、さらに、収差測定
装置は、瞳面に対して共役の面に、又は、その附近に配
置された暗化部材を有する。
で反射される放射及び眼内エレメントで散乱した放射が
阻止されるようにした収差測定装置を提供する。詳しく
は、本発明の１実施例は以下の（ａ）〜（ｅ）を有する
収差測定装置である。（ａ）放射のプローブビームを出
力するプローブビームプロジェクタと、（ｂ）放射のプ
ローブビームを眼内に入力結合するカプラと、（ｃ）瞳
面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光
学リレーと、（ｄ）ハルトマン−シャックスポットパタ
ーンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャック
センサと、（ｅ）ハルトマン−シャックスポットパター
ンに応答する検出器を有し、ここで、さらに、収差測定
装置は、瞳面に対して共役の面に、又は、その附近に配
置された暗化部材を有する。
【００２１】本発明の１つ又は複数の実施形態は、眼内
で多重散乱される放射により生じる曇りのあるぼんやり
としたバックグラウンドが低減されるようにした収差測
定装置を提供する。詳しくは、本発明の１実施形態は、
以下の（ａ）〜（ｅ）を有する収差測定装置である。
（ａ）放射のプローブビームを出力するプローブビーム
プロジェクタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に
入力結合するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビーム
の波面を１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハ
ルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に
配置されたハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハル
トマン−シャックスポットパターンに応答する検出器を
有し、ここで光学リレーは、ほぼ網膜の共役面に配置さ
れたダイナミックな曇り止めを含む。
で多重散乱される放射により生じる曇りのあるぼんやり
としたバックグラウンドが低減されるようにした収差測
定装置を提供する。詳しくは、本発明の１実施形態は、
以下の（ａ）〜（ｅ）を有する収差測定装置である。
（ａ）放射のプローブビームを出力するプローブビーム
プロジェクタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に
入力結合するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビーム
の波面を１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハ
ルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に
配置されたハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハル
トマン−シャックスポットパターンに応答する検出器を
有し、ここで光学リレーは、ほぼ網膜の共役面に配置さ
れたダイナミックな曇り止めを含む。
【００２２】
【実施例】図１は、本発明により作製される収差測定装
置２００の概略図である。図１に示すようにプローブビ
ームプロジェクタ１０５０は、プローブビーム１０６０
を出力し、このプローブビーム１０６０はカプラ１００
０に当たる。プローブビーム１０６０は、通常患者によ
り検出されない放射から成り、この放射は、例えば限定
的ではないが、赤外又は近赤外放射のようなものであ
る。こうして、プローブビームプロジェクタ１０５０に
対する放射源として近赤外スペクトルレンジにおいて出
力するスーパールミネセンスダイオードを利用できる。
しかし、他の放射源も、また、例えば、限定的でなく、
レーザ又は発光ダイオードを使用することもできる。カ
プラ１０００から出力されたプローブビーム３３は、角
膜及び水晶体１３を含めた眼１０の光学系を通って眼１
０の網膜１１上に向けられる。網膜１１は、プローブビ
ームプロジェクタ３３からの入射放射を散乱する。網膜
１１により散乱された放射は、水晶体１３及び角膜を含
めた光学系を通り、射出ビーム３４として、射出瞳面Ｐ
Ｐにおいて眼１０から射出する。周知のように、眼１０
の射出瞳面ＰＰから射出する射出ビーム３４の波面が、
眼の光学系の光学的品質に関する収差情報を担う。例え
ば、収差の異常のない完全な正視眼の場合、射出瞳面Ｐ
Ｐからの射出ビーム３４の波面は平面である。しかし、
近視又は遠視の眼の場合、射出瞳面ＰＰからの射出ビー
ム３４の波面は、球面の形状を有する。高次の収差のあ
る眼の場合、射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面
は不規則なひずみを受ける。収差測定装置２００は、眼
内の光学系の収差又は屈折率異常を求めるため、射出瞳
面ＰＰからの射出ビーム３４の波面の波面プロフィール
を測定する。
置２００の概略図である。図１に示すようにプローブビ
ームプロジェクタ１０５０は、プローブビーム１０６０
を出力し、このプローブビーム１０６０はカプラ１００
０に当たる。プローブビーム１０６０は、通常患者によ
り検出されない放射から成り、この放射は、例えば限定
的ではないが、赤外又は近赤外放射のようなものであ
る。こうして、プローブビームプロジェクタ１０５０に
対する放射源として近赤外スペクトルレンジにおいて出
力するスーパールミネセンスダイオードを利用できる。
しかし、他の放射源も、また、例えば、限定的でなく、
レーザ又は発光ダイオードを使用することもできる。カ
プラ１０００から出力されたプローブビーム３３は、角
膜及び水晶体１３を含めた眼１０の光学系を通って眼１
０の網膜１１上に向けられる。網膜１１は、プローブビ
ームプロジェクタ３３からの入射放射を散乱する。網膜
１１により散乱された放射は、水晶体１３及び角膜を含
めた光学系を通り、射出ビーム３４として、射出瞳面Ｐ
Ｐにおいて眼１０から射出する。周知のように、眼１０
の射出瞳面ＰＰから射出する射出ビーム３４の波面が、
眼の光学系の光学的品質に関する収差情報を担う。例え
ば、収差の異常のない完全な正視眼の場合、射出瞳面Ｐ
Ｐからの射出ビーム３４の波面は平面である。しかし、
近視又は遠視の眼の場合、射出瞳面ＰＰからの射出ビー
ム３４の波面は、球面の形状を有する。高次の収差のあ
る眼の場合、射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面
は不規則なひずみを受ける。収差測定装置２００は、眼
内の光学系の収差又は屈折率異常を求めるため、射出瞳
面ＰＰからの射出ビーム３４の波面の波面プロフィール
を測定する。
【００２３】射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面
は、カプラ１０００を通過し、光学リレーモジュール１
０１０によりリレーされる。本発明の１実施形態におい
て、カプラ１０００は、偏光ビームスプリッタから成
る。その実施形態において、偏光ビームスプリッタは、
実質的に直線偏光されるプローブビーム１０６０を反射
し、眼１０に当たるプローブビーム３３を生じさせる。
そのような偏光ビームスプリッタは、通常の当業者によ
く知られている任意の方法により作製でき、そのような
偏光ビームスプリッタは市販されているものである。散
乱は射出ビーム３４を偏光解消する。こうして、カプラ
１０００が偏光ビームスプリッタを有する場合射出ビー
ム３４がカプラ１０００を通過するので、偏光解消され
た射出ビームの一部のみが光学リレーモジュール１０１
０に渡される（即ち、有利には、偏光ビームスプリッタ
は、とり分け、水晶体１３、角膜、網膜１１から初期偏
光の反射を阻止する）。光学リレーモジュール１０１０
は、眼１０の射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面
を、ハルトマン−シャックセンサ１０２０における共役
面ＰＰＨへリレーする。殊にハルトマン−シャックセン
サ１０２０は、レンズレットアレイから成り、このレン
ズレットアレイは、共役面ＰＰＨに配置され、この共役
面ＰＰＨは、射出瞳面ＰＰに対して共役である。周知の
ように、レンズレットアレイは、散乱された放射ビーム
をレンズレットアレイサブアパーチャ内に分解結合し、
レンズレットアレイの焦点面において、ハルトマン−シ
ャックスポットパターンを形成する。本収差測定装置に
使用されるべき適当なレンズレットアレイは市販されて
おり、例えば、マサチュウセッツ州ケンブリッジのＡｄ
ａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓか
ら入手可能である。周知のように、ハルトマン−シャッ
クスポットパターンは、射出ビーム３４の波面の収差情
報を担っている。
は、カプラ１０００を通過し、光学リレーモジュール１
０１０によりリレーされる。本発明の１実施形態におい
て、カプラ１０００は、偏光ビームスプリッタから成
る。その実施形態において、偏光ビームスプリッタは、
実質的に直線偏光されるプローブビーム１０６０を反射
し、眼１０に当たるプローブビーム３３を生じさせる。
そのような偏光ビームスプリッタは、通常の当業者によ
く知られている任意の方法により作製でき、そのような
偏光ビームスプリッタは市販されているものである。散
乱は射出ビーム３４を偏光解消する。こうして、カプラ
１０００が偏光ビームスプリッタを有する場合射出ビー
ム３４がカプラ１０００を通過するので、偏光解消され
た射出ビームの一部のみが光学リレーモジュール１０１
０に渡される（即ち、有利には、偏光ビームスプリッタ
は、とり分け、水晶体１３、角膜、網膜１１から初期偏
光の反射を阻止する）。光学リレーモジュール１０１０
は、眼１０の射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面
を、ハルトマン−シャックセンサ１０２０における共役
面ＰＰＨへリレーする。殊にハルトマン−シャックセン
サ１０２０は、レンズレットアレイから成り、このレン
ズレットアレイは、共役面ＰＰＨに配置され、この共役
面ＰＰＨは、射出瞳面ＰＰに対して共役である。周知の
ように、レンズレットアレイは、散乱された放射ビーム
をレンズレットアレイサブアパーチャ内に分解結合し、
レンズレットアレイの焦点面において、ハルトマン−シ
ャックスポットパターンを形成する。本収差測定装置に
使用されるべき適当なレンズレットアレイは市販されて
おり、例えば、マサチュウセッツ州ケンブリッジのＡｄ
ａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓか
ら入手可能である。周知のように、ハルトマン−シャッ
クスポットパターンは、射出ビーム３４の波面の収差情
報を担っている。
【００２４】次に、図１に示すように、検出器１０３０
は、ハルトマン−シャックスポットパターンを検出す
る。例えば、１つの実施形態において、検出器１０３０
はハルトマン−シャックスポットパターンを記録するＣ
ＣＤカメラであり、このＣＣＤカメラは、デジタル信号
を出力し、このデジタル信号はアナライザ１０４０に入
力される。１つの実施形態において、アナライザ１０４
０は、コンピュータとして、例えばパーソナルコンピュ
ータとして具現化される。本発明の１つの実施形態によ
れば、アナライザ１０４０は、通常の当業者によく知ら
れている任意の方法に従って、複数焦点面の重心の座標
（例えばＸ，Ｙ，Ｚ位置）を求める。ついで、アナライ
ザ１０４０は、重心の座標を使用して各ビームセグメン
トのスロープを求め、レンズレットアレイの複数エレメ
ントを通過するビームの１つのビーム部分のスロープを
求める。次にアナライザ１０４０は、通常の当業者によ
く知られている任意の方法を使用し、この方法は、平面
ＰＰＨにおいて、ビーム３３の波面を再構成するためビ
ームセグメントのスロープを使用する。例えば、そのよ
うな１つの実施形態において、アナライザ１０４０は、
非特許文献１及び非特許文献２（以下Ｌｉａｎｇ氏論文
という）に含まれている論旨に従って、平面ＰＰＨにお
いて、ビーム３３の波面を再構成するためビームセグメ
ントを、ゼルニケ多項式の１セットに適合させる。前記
Ｌｉａｎｇ氏論文は、ここに参照されている。その際射
出ビーム３４の波面３４は、通常の当業者によく知られ
ている任意の方法に従って、光学リレーモジュールによ
り求められるスケールファクタを使用して射出瞳面Ｐに
おいて再構成される。ハルトマン−シャック波面センサ
再構成のレビュウが特許文献６に見出される。さらに、
眼１０の収差、即ち屈折性異常が、再構成された波面を
用いて通常の当業者によく知られている任意の方法に従
って、アナライザ１０４０により計算される。例えば、
そのような方法が刊行物に開示されており（特許文献７
参照）、ここにおいては、波面のひずみが収差の推定値
としてとられている。前記の刊行物は、ここに参照され
ている（Liang氏論文も参照のこと）。アナライザ１０
４０において使用するためのアルゴリズム、例えばコン
ピュータアルゴリズムは、市販されており、例えば、マ
サチュウセッツ州ケンブリッジのＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏ
ｐｔｉｃｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社から入手可能であ
る。
は、ハルトマン−シャックスポットパターンを検出す
る。例えば、１つの実施形態において、検出器１０３０
はハルトマン−シャックスポットパターンを記録するＣ
ＣＤカメラであり、このＣＣＤカメラは、デジタル信号
を出力し、このデジタル信号はアナライザ１０４０に入
力される。１つの実施形態において、アナライザ１０４
０は、コンピュータとして、例えばパーソナルコンピュ
ータとして具現化される。本発明の１つの実施形態によ
れば、アナライザ１０４０は、通常の当業者によく知ら
れている任意の方法に従って、複数焦点面の重心の座標
（例えばＸ，Ｙ，Ｚ位置）を求める。ついで、アナライ
ザ１０４０は、重心の座標を使用して各ビームセグメン
トのスロープを求め、レンズレットアレイの複数エレメ
ントを通過するビームの１つのビーム部分のスロープを
求める。次にアナライザ１０４０は、通常の当業者によ
く知られている任意の方法を使用し、この方法は、平面
ＰＰＨにおいて、ビーム３３の波面を再構成するためビ
ームセグメントのスロープを使用する。例えば、そのよ
うな１つの実施形態において、アナライザ１０４０は、
非特許文献１及び非特許文献２（以下Ｌｉａｎｇ氏論文
という）に含まれている論旨に従って、平面ＰＰＨにお
いて、ビーム３３の波面を再構成するためビームセグメ
ントを、ゼルニケ多項式の１セットに適合させる。前記
Ｌｉａｎｇ氏論文は、ここに参照されている。その際射
出ビーム３４の波面３４は、通常の当業者によく知られ
ている任意の方法に従って、光学リレーモジュールによ
り求められるスケールファクタを使用して射出瞳面Ｐに
おいて再構成される。ハルトマン−シャック波面センサ
再構成のレビュウが特許文献６に見出される。さらに、
眼１０の収差、即ち屈折性異常が、再構成された波面を
用いて通常の当業者によく知られている任意の方法に従
って、アナライザ１０４０により計算される。例えば、
そのような方法が刊行物に開示されており（特許文献７
参照）、ここにおいては、波面のひずみが収差の推定値
としてとられている。前記の刊行物は、ここに参照され
ている（Liang氏論文も参照のこと）。アナライザ１０
４０において使用するためのアルゴリズム、例えばコン
ピュータアルゴリズムは、市販されており、例えば、マ
サチュウセッツ州ケンブリッジのＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏ
ｐｔｉｃｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社から入手可能であ
る。
【００２５】Ｉ．スペックル低減：図２は、本発明の１
つ又は複数の実施形態により収差測定装置を作製するた
め使用されるプローブビームプロジェクタの概略図であ
る。図２に示すように、放射源３１は、放射のプローブ
ビームを出力し、この放射のプローブビームは、レンズ
システム３２により集束される（レンズシステム３２
は、１つのレンズから成るものとして示されているが、
レンズシステムは、１つ又は複数のレンズから成ってい
てよいことは当業者には明らかである）。回転ミラー２
１により向きを変えた後、放射のプローブビームは、カ
プラ２０に当たる。当業者が容易に理解するように、回
転ミラー２１は、通常の当業者によく知られている任意
の方法に従って作製される。さらに、１つの実施形態に
おいて、カプラ２０は、偏光ビームスプリッタとして具
現化される。カプラ２０からの放射出力は、プローブビ
ーム３３として眼１８に加えられる。
つ又は複数の実施形態により収差測定装置を作製するた
め使用されるプローブビームプロジェクタの概略図であ
る。図２に示すように、放射源３１は、放射のプローブ
ビームを出力し、この放射のプローブビームは、レンズ
システム３２により集束される（レンズシステム３２
は、１つのレンズから成るものとして示されているが、
レンズシステムは、１つ又は複数のレンズから成ってい
てよいことは当業者には明らかである）。回転ミラー２
１により向きを変えた後、放射のプローブビームは、カ
プラ２０に当たる。当業者が容易に理解するように、回
転ミラー２１は、通常の当業者によく知られている任意
の方法に従って作製される。さらに、１つの実施形態に
おいて、カプラ２０は、偏光ビームスプリッタとして具
現化される。カプラ２０からの放射出力は、プローブビ
ーム３３として眼１８に加えられる。
【００２６】本発明のそれらの実施形態によれば、可動
メカニズム（図示せず）により振動されるレンズ系を有
するときはいつも、生じるハルトマン−シャックイメー
ジにおけるスペックルが低減される。可動メカニズム
は、通常の当業者によく知られている任意の方法に従っ
て、例えば、限定的でなくボイスコイルの使用により作
製することができる。さらに可動メカニズムは、通常の
当業者によく知られている任意の方法に従って、例えば
限定的でなく、アナライザ１０４０からの信号に応答し
て動作できる。さらに、振動レンズ系が低コヒーレンス
放射源３１と連携して、例えばスーパールミネセンスダ
イオードと連携して使用されるときはいつも、生じるハ
ルトマン−シャックイメージにおけるスペックルが最小
化される。その結果波面測定、従って、収差測定の厳密
性が改善される。
メカニズム（図示せず）により振動されるレンズ系を有
するときはいつも、生じるハルトマン−シャックイメー
ジにおけるスペックルが低減される。可動メカニズム
は、通常の当業者によく知られている任意の方法に従っ
て、例えば、限定的でなくボイスコイルの使用により作
製することができる。さらに可動メカニズムは、通常の
当業者によく知られている任意の方法に従って、例えば
限定的でなく、アナライザ１０４０からの信号に応答し
て動作できる。さらに、振動レンズ系が低コヒーレンス
放射源３１と連携して、例えばスーパールミネセンスダ
イオードと連携して使用されるときはいつも、生じるハ
ルトマン−シャックイメージにおけるスペックルが最小
化される。その結果波面測定、従って、収差測定の厳密
性が改善される。
【００２７】図２に示すレンズ系３２がそれの光軸に沿
って所定の位置におかれている場合、プローブビーム３
３は、所定のスポットサイズを有するスポットで網膜１
１上に当たる（どの所定のスポットサイズが、とり分け
レンズ系３２及び眼１０の光学系により、定められるか
当業者は容易に理解する）。本発明の１つの実施形態に
よれば、源３１からの放射出力が、振動レンズ系２の光
軸と実質的に共線である方向に伝播するように、そし
て、実質的にレンズ系３２の中心を通って通過するよう
にアラインメントされる。その結果、レンズ系３２は光
軸に沿って所定の位置のまわりで振動するので、静止状
態にとどまる方向にプローブビーム３３は伝播走行す
る。レンズ系３２は光軸に沿って所定の位置のまわりで
迅速に振動するので、そこで、プローブビーム３３が網
膜１１上に当たるスポットのサイズは、迅速に所定の範
囲内で振動し、（例えば、実質的に円形のスポットの場
合、スポットのサイズは所定の直径により規定される円
形エリヤ内で迅速に振動する）、一方、スポットの重心
は実質的に一定にとどまる。さらに網膜上のスポットの
サイズは、変化するので、プローブビーム３３の相対位
相はスポットを横切る任意の２つの点で変化する。従っ
て、網膜１１により散乱される放射の相対位相は、迅速
に変化し（即ち、網膜１１により散乱した放射の相対位
相の空間コヒーレンスがランダマイズされる）、その結
果ハルトマン−シャックスポットにおけるスペックルが
低減される。
って所定の位置におかれている場合、プローブビーム３
３は、所定のスポットサイズを有するスポットで網膜１
１上に当たる（どの所定のスポットサイズが、とり分け
レンズ系３２及び眼１０の光学系により、定められるか
当業者は容易に理解する）。本発明の１つの実施形態に
よれば、源３１からの放射出力が、振動レンズ系２の光
軸と実質的に共線である方向に伝播するように、そし
て、実質的にレンズ系３２の中心を通って通過するよう
にアラインメントされる。その結果、レンズ系３２は光
軸に沿って所定の位置のまわりで振動するので、静止状
態にとどまる方向にプローブビーム３３は伝播走行す
る。レンズ系３２は光軸に沿って所定の位置のまわりで
迅速に振動するので、そこで、プローブビーム３３が網
膜１１上に当たるスポットのサイズは、迅速に所定の範
囲内で振動し、（例えば、実質的に円形のスポットの場
合、スポットのサイズは所定の直径により規定される円
形エリヤ内で迅速に振動する）、一方、スポットの重心
は実質的に一定にとどまる。さらに網膜上のスポットの
サイズは、変化するので、プローブビーム３３の相対位
相はスポットを横切る任意の２つの点で変化する。従っ
て、網膜１１により散乱される放射の相対位相は、迅速
に変化し（即ち、網膜１１により散乱した放射の相対位
相の空間コヒーレンスがランダマイズされる）、その結
果ハルトマン−シャックスポットにおけるスペックルが
低減される。
【００２８】レーザ及びスーパールミネセンスダイオー
ドは、輝度及びビーム品質要求に基づき、ハルトマン−
シャックセンサを使用した収差測定装置を作製するため
使用される通常の源である。しかし、コヒーレントビー
ム、例えば、レーザにより生じたビームが非一様散乱体
により散乱するといつもスペックルが生じることは当業
者には周知である。このことに基づき、そのような計器
においてプローブビームを生じさせるためレーザを使用
したならばハルトマン−シャックにおけるスペックルが
著しいものとなり、それの正確な測定が困難になる。ま
た、スーパールミネセンスダイオードから発射されるよ
うな低コヒーレンスビームがレーザにより生じたビーム
よりわずかなスペックルを生じさせることも当業者には
周知である。しかし、スーパールミネセンスダイオード
により生じるビームを使用して引き起こされるスペック
ルは、なお相当なものである、それというのは、ビーム
に沿ってそれの空間コヒーレンスがレーザビームのそれ
よりはるかにわずかであるとしても、スーパールミネセ
ンスダイオードにより生成されるビームは、ビームを横
切る方向で良好な空間コヒーレンスを有するからであ
る。こうして本発明のさらなる実施形態によれば、ハル
トマン−シャックスポットのスペックルを、振動レンズ
系３２及びプローブビーム源３１を含む実施形態により
最小化でき、この実施形態では、プローブビーム源３１
がわずかな時間コヒーレンスを有する明るい光源、例え
ば、限定的ではないがスーパールミネセンスダイオード
のような明るい光源を有する。
ドは、輝度及びビーム品質要求に基づき、ハルトマン−
シャックセンサを使用した収差測定装置を作製するため
使用される通常の源である。しかし、コヒーレントビー
ム、例えば、レーザにより生じたビームが非一様散乱体
により散乱するといつもスペックルが生じることは当業
者には周知である。このことに基づき、そのような計器
においてプローブビームを生じさせるためレーザを使用
したならばハルトマン−シャックにおけるスペックルが
著しいものとなり、それの正確な測定が困難になる。ま
た、スーパールミネセンスダイオードから発射されるよ
うな低コヒーレンスビームがレーザにより生じたビーム
よりわずかなスペックルを生じさせることも当業者には
周知である。しかし、スーパールミネセンスダイオード
により生じるビームを使用して引き起こされるスペック
ルは、なお相当なものである、それというのは、ビーム
に沿ってそれの空間コヒーレンスがレーザビームのそれ
よりはるかにわずかであるとしても、スーパールミネセ
ンスダイオードにより生成されるビームは、ビームを横
切る方向で良好な空間コヒーレンスを有するからであ
る。こうして本発明のさらなる実施形態によれば、ハル
トマン−シャックスポットのスペックルを、振動レンズ
系３２及びプローブビーム源３１を含む実施形態により
最小化でき、この実施形態では、プローブビーム源３１
がわずかな時間コヒーレンスを有する明るい光源、例え
ば、限定的ではないがスーパールミネセンスダイオード
のような明るい光源を有する。
【００２９】そのような実施形態の１つの事例において
スーパールミネセンスダイオードは、ほぼ８２０ｎｍを
中心とする波長を有し、ほぼ２５ｎｍのスペクトル帯域
幅を有する。さらに、眼１０内に照射されるプローブビ
ーム３３のパワーは、ほぼ５０〜ほぼ１００μｗの範囲
内にある。なおさらに、網膜１１上のスポットの直径は
ほぼ１００〜ほぼ２００μｍの範囲内で振動する。又、
さらにレンズ系３２は、ほぼ１０ｍｍの焦点距離を有
し、ほぼ０．５ｍｍの直線距離にわたって振動するレン
ズである。なお、またレンズ系３２をほぼ２０〜ほぼ１
００Ｈｚの共振周波数で振動させるため、ボイスコイル
を、通常の当業者によく知られている任意の方法に従っ
て、可動メカニズムとして使用できる。
スーパールミネセンスダイオードは、ほぼ８２０ｎｍを
中心とする波長を有し、ほぼ２５ｎｍのスペクトル帯域
幅を有する。さらに、眼１０内に照射されるプローブビ
ーム３３のパワーは、ほぼ５０〜ほぼ１００μｗの範囲
内にある。なおさらに、網膜１１上のスポットの直径は
ほぼ１００〜ほぼ２００μｍの範囲内で振動する。又、
さらにレンズ系３２は、ほぼ１０ｍｍの焦点距離を有
し、ほぼ０．５ｍｍの直線距離にわたって振動するレン
ズである。なお、またレンズ系３２をほぼ２０〜ほぼ１
００Ｈｚの共振周波数で振動させるため、ボイスコイル
を、通常の当業者によく知られている任意の方法に従っ
て、可動メカニズムとして使用できる。
【００３０】ＩＩ．拡大された測定レンジ：図３は、拡
大された測定レンジを有する本発明の１つ又は複数の実
施形態に従って、収差測定装置を作製するため使用され
る光学的構成の概略図である。即ち、図３は、眼の種々
のゾーンにわたって大きな屈折力ジオプトリー変化を有
する眼の測定を可能にする光学的構成を有する実施形態
を示す。図３に示す光学的構成は、図１の光学リレーモ
ジュール１０１０を具現化し、これが第１の光学リレー
モジュール４０及び第２の光学リレーモジュール５０を
有するように具現化することにより、そして、オプショ
ナルな光学的イメージモジュール７０を、ハルトマン−
シャックセンサ１０２０と検出器１０３０との間に挿入
することにより、図１に示す光学的構成から得られる。
図３に示すように、第１の光学リレーモジュール４０
は、レンズ系４１，４２を有する（レンズ系４１,４２
は、それぞれ１つのレンズからなるものとして示されて
いるが、当業者は、レンズ系４１，４２はそれぞれ１つ
又は複数のレンズからなっていてよいことを容易に理解
する）−第１の光学リレーモジュール４０を、通常の当
業者によく知られている任意の方法に従って作製でき
る。光学リレーモジュール４０は、射出ビーム３４の波
面を眼１０の射出瞳面ＰＰから第１の共役面ＰＰ´へリ
レーする。それから、波面は、第２光学リレーモジュー
ル５０によりリレーされて、回転ミラー２３に当たるよ
うになる。図３に示すように、第２光学リレーモジュー
ル５０は、レンズ系５１，５２を有する（レンズ系５
１，５２は１つのレンズから成るものとして示されてい
るが、当業者は、それぞれ１つ又は複数のレンズから成
ることを容易に理解する）。第２の光学リレーモジュー
ル５０は通常の当業者によく知られている任意の方法に
従って作製できる。通常の当業者が容易に理解するよう
に、回転ミラー２３は計器をよりコンパクトにするため
の好都合な手段として使用されるが動作には必要でな
い。回転ミラー２３は、通常の当業者によく知られてい
る任意の方法に従って作製できる。レンズレットアレイ
６０（図１のハルトマン−シャックセンサ１０２０の１
つの実施形態）は、第２の共役面ＰＰ″に配置され、こ
の第２の共役面ＰＰ″は、第１の共役面ＰＰ´及び射出
瞳面ＰＰに対して共役である。図３に示すように、オプ
ショナルな光学的イメージモジュール７０は、ハルトマ
ン−シャックスポットパターン６１をリレーし、集束
し、このハルトマン−シャックスポットパターン６１は
レンズレットアレイ６０の焦点面でＣＣＤカメラ８０の
センシング表面上に形成される（図１の検出器１０３０
の１つの実施形態）。図３に示すように、オプショナル
な光学的イメージモジュール７０はレンズ系７１，７２
を有する（レンズ系７１，７２はそれぞれ１つのレンズ
からなるものとして示されているが、当業者は、レンズ
系７１，７２はそれぞれ１つ又は複数のレンズからなる
ことを容易に理解する）−光学的イメージモジュール７
０を、通常の当業者によく知られている任意の方法に従
って作製できる。
大された測定レンジを有する本発明の１つ又は複数の実
施形態に従って、収差測定装置を作製するため使用され
る光学的構成の概略図である。即ち、図３は、眼の種々
のゾーンにわたって大きな屈折力ジオプトリー変化を有
する眼の測定を可能にする光学的構成を有する実施形態
を示す。図３に示す光学的構成は、図１の光学リレーモ
ジュール１０１０を具現化し、これが第１の光学リレー
モジュール４０及び第２の光学リレーモジュール５０を
有するように具現化することにより、そして、オプショ
ナルな光学的イメージモジュール７０を、ハルトマン−
シャックセンサ１０２０と検出器１０３０との間に挿入
することにより、図１に示す光学的構成から得られる。
図３に示すように、第１の光学リレーモジュール４０
は、レンズ系４１，４２を有する（レンズ系４１,４２
は、それぞれ１つのレンズからなるものとして示されて
いるが、当業者は、レンズ系４１，４２はそれぞれ１つ
又は複数のレンズからなっていてよいことを容易に理解
する）−第１の光学リレーモジュール４０を、通常の当
業者によく知られている任意の方法に従って作製でき
る。光学リレーモジュール４０は、射出ビーム３４の波
面を眼１０の射出瞳面ＰＰから第１の共役面ＰＰ´へリ
レーする。それから、波面は、第２光学リレーモジュー
ル５０によりリレーされて、回転ミラー２３に当たるよ
うになる。図３に示すように、第２光学リレーモジュー
ル５０は、レンズ系５１，５２を有する（レンズ系５
１，５２は１つのレンズから成るものとして示されてい
るが、当業者は、それぞれ１つ又は複数のレンズから成
ることを容易に理解する）。第２の光学リレーモジュー
ル５０は通常の当業者によく知られている任意の方法に
従って作製できる。通常の当業者が容易に理解するよう
に、回転ミラー２３は計器をよりコンパクトにするため
の好都合な手段として使用されるが動作には必要でな
い。回転ミラー２３は、通常の当業者によく知られてい
る任意の方法に従って作製できる。レンズレットアレイ
６０（図１のハルトマン−シャックセンサ１０２０の１
つの実施形態）は、第２の共役面ＰＰ″に配置され、こ
の第２の共役面ＰＰ″は、第１の共役面ＰＰ´及び射出
瞳面ＰＰに対して共役である。図３に示すように、オプ
ショナルな光学的イメージモジュール７０は、ハルトマ
ン−シャックスポットパターン６１をリレーし、集束
し、このハルトマン−シャックスポットパターン６１は
レンズレットアレイ６０の焦点面でＣＣＤカメラ８０の
センシング表面上に形成される（図１の検出器１０３０
の１つの実施形態）。図３に示すように、オプショナル
な光学的イメージモジュール７０はレンズ系７１，７２
を有する（レンズ系７１，７２はそれぞれ１つのレンズ
からなるものとして示されているが、当業者は、レンズ
系７１，７２はそれぞれ１つ又は複数のレンズからなる
ことを容易に理解する）−光学的イメージモジュール７
０を、通常の当業者によく知られている任意の方法に従
って作製できる。
【００３１】前記の実施形態によれば、第１の光学リレ
ーモジュール４０及び第２の光学リレーモジュール５０
は、共に合わせれば、１より大の倍率を有する。この倍
率に基づき、レンズレットアレイ６０における射出ビー
ム３４の波面のアパーチャ（即ち瞳孔レンズ）が拡大さ
れるが、射出ビーム３４の波面の屈折力ジオプトリーが
低減される。それから、光学的イメージモジュール７０
は、１より小の倍率を有し、そして、レンズレットアレ
イ焦点面におけるハルトマン−シャックスポットパター
ン６１をＣＣＤカメラ８０へ伝達する。上述の倍率拡大
及び縮小倍率を利用することにより、限られたセンシン
グエリヤのチップを有する従来のＣＣＤカメラを使用し
ながら収差測定装置は、大きな瞳孔に対してより大きな
ジオメトリー測定レンジを有することができる。
ーモジュール４０及び第２の光学リレーモジュール５０
は、共に合わせれば、１より大の倍率を有する。この倍
率に基づき、レンズレットアレイ６０における射出ビー
ム３４の波面のアパーチャ（即ち瞳孔レンズ）が拡大さ
れるが、射出ビーム３４の波面の屈折力ジオプトリーが
低減される。それから、光学的イメージモジュール７０
は、１より小の倍率を有し、そして、レンズレットアレ
イ焦点面におけるハルトマン−シャックスポットパター
ン６１をＣＣＤカメラ８０へ伝達する。上述の倍率拡大
及び縮小倍率を利用することにより、限られたセンシン
グエリヤのチップを有する従来のＣＣＤカメラを使用し
ながら収差測定装置は、大きな瞳孔に対してより大きな
ジオメトリー測定レンジを有することができる。
【００３２】本発明のそのような１つの実施形態によれ
ば、第１の光学リレーモジュール４０は、２つの実質的
に同一のレンズ系４１，４２を有し、それらのレンズ系
４１，４２は１つのユニットリレーを形成するよう共焦
点構成内にインストールされる。さらに、本発明のその
ような実施形態によれば、第２の光学リレーモジュール
５０は、１より大の倍率を有するリレーを形成するよ
う、相異なる焦点距離を有する２つのレンズ系５１，５
２から成る。上述の結果、第１共役面ＰＰ´における波
面は、射出瞳面ＰＰにおける波面と同じであるが、第２
共役面ＰＰ″における波面は、射出瞳面ＰＰにおけるも
のより大のアパーチャ及びＭ２倍小さいスロープ変化を
有する。こうして、（第２共役面ＰＰ″に配置された）
レンズレットアレイ６０は射出ビーム３５を受け取るの
で、レンズレットアレイ焦点面におけるハルトマン−シ
ャックスポットパターン６１は、第２の光学リレーモジ
ュール５０を使用しなければ生じることとなるものに比
して拡大される。図３に示す実施形態が、共に合わせる
と倍率＞１を有する２つの光学リレーモジュールを使用
する場合を示しているが、本発明の実施形態は、それに
より限定されない。こうして、本発明の実施形態を、倍
率Ｍ＞１を有する単一の光学リレーモジュールを使用し
て作製できる。
ば、第１の光学リレーモジュール４０は、２つの実質的
に同一のレンズ系４１，４２を有し、それらのレンズ系
４１，４２は１つのユニットリレーを形成するよう共焦
点構成内にインストールされる。さらに、本発明のその
ような実施形態によれば、第２の光学リレーモジュール
５０は、１より大の倍率を有するリレーを形成するよ
う、相異なる焦点距離を有する２つのレンズ系５１，５
２から成る。上述の結果、第１共役面ＰＰ´における波
面は、射出瞳面ＰＰにおける波面と同じであるが、第２
共役面ＰＰ″における波面は、射出瞳面ＰＰにおけるも
のより大のアパーチャ及びＭ２倍小さいスロープ変化を
有する。こうして、（第２共役面ＰＰ″に配置された）
レンズレットアレイ６０は射出ビーム３５を受け取るの
で、レンズレットアレイ焦点面におけるハルトマン−シ
ャックスポットパターン６１は、第２の光学リレーモジ
ュール５０を使用しなければ生じることとなるものに比
して拡大される。図３に示す実施形態が、共に合わせる
と倍率＞１を有する２つの光学リレーモジュールを使用
する場合を示しているが、本発明の実施形態は、それに
より限定されない。こうして、本発明の実施形態を、倍
率Ｍ＞１を有する単一の光学リレーモジュールを使用し
て作製できる。
【００３３】図３に示すハルトマン−シャックスポット
パターン６１が利用可能なＣＣＤカメラのセンシングエ
リヤより大である場合、ＣＣＤカメラ８０のセンシング
エリヤ上へフィットするようハルトマン−シャックスポ
ットパターン６１のサイズを減少させるためオプショナ
ルな光学的イメージモジュール７０を使用できる。例え
ばこのことを行うため、種々の焦点距離を有するレンズ
系７１,７２を有し、縮小倍率Ｍ´を有する倍率縮小ス
テージを形成することができる。さらに、光学的イメー
ジモジュール７０の設計により、レンズレットアレイ焦
点面からＣＣＤカメラ８０までのセンサ表面までのフィ
ールドひずみを最小化すべきである。
パターン６１が利用可能なＣＣＤカメラのセンシングエ
リヤより大である場合、ＣＣＤカメラ８０のセンシング
エリヤ上へフィットするようハルトマン−シャックスポ
ットパターン６１のサイズを減少させるためオプショナ
ルな光学的イメージモジュール７０を使用できる。例え
ばこのことを行うため、種々の焦点距離を有するレンズ
系７１,７２を有し、縮小倍率Ｍ´を有する倍率縮小ス
テージを形成することができる。さらに、光学的イメー
ジモジュール７０の設計により、レンズレットアレイ焦
点面からＣＣＤカメラ８０までのセンサ表面までのフィ
ールドひずみを最小化すべきである。
【００３４】そのような実施形態の１事例において、第
１の光学リレーモジュール４０の倍率Ｍは１であり、第
２の光学リレーモジュール５０の倍率Ｍは１．４であ
り、光学的イメージモジュール７０の縮小倍率Ｍ´は
０．３である。それらのモジュールを用いて、収差測定
装置の測定を、２（即ち１．４２）倍だけ拡大でき、一
方６．４×４．８ｍｍのセンシングエリヤを有する１／
２ＣＣＤカメラチップは、８ｍｍの瞳孔サイズを有する
眼からの射出ビーム３４を受け取るためＣＣＤカメラ８
０において使用できる。さらに、レンズレットアレイ６
０は、ほぼ１ｍｍのサブアパーチャ及び１０ｍｍの大き
さのオーダの焦点距離を有する。そのようなレンズレッ
トアレイは、市販されており、例えばマサチュウセッツ
州ケンブリッジのＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ Ａ
ｓｓｏｃｉａｔｅｓから入手可能である。
１の光学リレーモジュール４０の倍率Ｍは１であり、第
２の光学リレーモジュール５０の倍率Ｍは１．４であ
り、光学的イメージモジュール７０の縮小倍率Ｍ´は
０．３である。それらのモジュールを用いて、収差測定
装置の測定を、２（即ち１．４２）倍だけ拡大でき、一
方６．４×４．８ｍｍのセンシングエリヤを有する１／
２ＣＣＤカメラチップは、８ｍｍの瞳孔サイズを有する
眼からの射出ビーム３４を受け取るためＣＣＤカメラ８
０において使用できる。さらに、レンズレットアレイ６
０は、ほぼ１ｍｍのサブアパーチャ及び１０ｍｍの大き
さのオーダの焦点距離を有する。そのようなレンズレッ
トアレイは、市販されており、例えばマサチュウセッツ
州ケンブリッジのＡｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ Ａ
ｓｓｏｃｉａｔｅｓから入手可能である。
【００３５】ＩＩＩ．視力計の統合：図４は、調節コン
トロールを与えるため、本発明の１つ又は複数の実施形
態により、収差測定装置を作製するため使用される視力
計モジュール９０を示す概略図である。それらの実施形
態によれば、視力計モジュール９０は、眼１０の焦点外
れ誤差及び乱視を光学的に補償し、眼１０を、遠距離
（「無限」）に現れるターゲット上に焦点合わせするよ
うにガイドする。図４に示すように、視力計モジュール
９０は、第１のストークスのレンズ系９１、第２のスト
ークスのレンズ系９２、第１の焦点レンズ系９３、可動
レンズ９４、第２の焦点レンズ系９５、固視ターゲット
９６を有する（第１のストークスのレンズ系９１、第２
のストークスのレンズ系９２、第１の焦点レンズ系９
３、可動レンズ９４、第２の焦点レンズ系９５、は、そ
れぞれ１つのレンズから成るものとして示されている
が、当業者は、レンズ系９１〜９５がそれぞれ１つ又は
複数のレンズから成ることを容易に理解する）。視力計
モジュールを作製するための多くの方法が、通常の当業
者に周知である。固視ターゲット９６が通常の当業者に
よく知られている任意の方法に従って作製され、そし
て、固視ターゲット９６は、図１の光学リレーモジュー
ル１０１０（図１の光学リレーモジュールは、光学リレ
ーモジュール４０として具現化される）及び視力計レン
ズ系９１〜９５を通して眼１０内に結像される。図４に
示すように、視力計モジュール９０からの放射出力がビ
ームスプリッタ２２を使用して収差測定装置内に入力結
合される。ビームスプリッタ２２は通常の当業者によく
知られている任意の方法に従って、射出ビーム３４の放
射（例えば図２の源３１から発射された放射）を透過
し、そして、視力計モジュール９０において発射された
放射（例えば白色光）を反射するように設計されてい
る。図４には、視力計モジュール９０からの放射出力が
光学リレーモジュール４０の後、収差測定装置内へ入力
結合されることが示されているが、通常の当業者には、
本発明の実施形態はそれに限定されるものでないことが
明らかである。特に、視力計モジュール９０からの放射
出力を相異なる位置で収差測定装置内に入力結合でき
る。例えば視力計モジュール９０からの放射出力を、図
１に示すカプラ１０００の前又は後に結合できる実施形
態がある。
トロールを与えるため、本発明の１つ又は複数の実施形
態により、収差測定装置を作製するため使用される視力
計モジュール９０を示す概略図である。それらの実施形
態によれば、視力計モジュール９０は、眼１０の焦点外
れ誤差及び乱視を光学的に補償し、眼１０を、遠距離
（「無限」）に現れるターゲット上に焦点合わせするよ
うにガイドする。図４に示すように、視力計モジュール
９０は、第１のストークスのレンズ系９１、第２のスト
ークスのレンズ系９２、第１の焦点レンズ系９３、可動
レンズ９４、第２の焦点レンズ系９５、固視ターゲット
９６を有する（第１のストークスのレンズ系９１、第２
のストークスのレンズ系９２、第１の焦点レンズ系９
３、可動レンズ９４、第２の焦点レンズ系９５、は、そ
れぞれ１つのレンズから成るものとして示されている
が、当業者は、レンズ系９１〜９５がそれぞれ１つ又は
複数のレンズから成ることを容易に理解する）。視力計
モジュールを作製するための多くの方法が、通常の当業
者に周知である。固視ターゲット９６が通常の当業者に
よく知られている任意の方法に従って作製され、そし
て、固視ターゲット９６は、図１の光学リレーモジュー
ル１０１０（図１の光学リレーモジュールは、光学リレ
ーモジュール４０として具現化される）及び視力計レン
ズ系９１〜９５を通して眼１０内に結像される。図４に
示すように、視力計モジュール９０からの放射出力がビ
ームスプリッタ２２を使用して収差測定装置内に入力結
合される。ビームスプリッタ２２は通常の当業者によく
知られている任意の方法に従って、射出ビーム３４の放
射（例えば図２の源３１から発射された放射）を透過
し、そして、視力計モジュール９０において発射された
放射（例えば白色光）を反射するように設計されてい
る。図４には、視力計モジュール９０からの放射出力が
光学リレーモジュール４０の後、収差測定装置内へ入力
結合されることが示されているが、通常の当業者には、
本発明の実施形態はそれに限定されるものでないことが
明らかである。特に、視力計モジュール９０からの放射
出力を相異なる位置で収差測定装置内に入力結合でき
る。例えば視力計モジュール９０からの放射出力を、図
１に示すカプラ１０００の前又は後に結合できる実施形
態がある。
【００３６】眼１０の焦点外れ誤差を補償するため、例
えば図１のアナライザ１０４０からの信号に応答して、
通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、
移動可能なレンズ系９４の、それの光軸に沿っての位置
を変化させることができる。例えば移動可能なレンズ系
９４を、モータにより駆動される並進ステージのような
可動メカニズム上に取り付けることができる。さらに、
眼１０の乱視を補償するため、例えば、図１の１０４
０、アナライザ１０４０からの信号に応答して、通常の
当業者によく知られている任意の方法に従って、ストー
クスのレンズ系９１，９２を独立的に電子的に回転でき
る。例えば、ストークスのレンズ系９１，９２をモータ
により駆動される回転ステージ上に取り付けることがで
きる。１つの実施形態において、第１及び第２のストー
クスのレンズ系９１，９５は、円柱レンズである。
えば図１のアナライザ１０４０からの信号に応答して、
通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、
移動可能なレンズ系９４の、それの光軸に沿っての位置
を変化させることができる。例えば移動可能なレンズ系
９４を、モータにより駆動される並進ステージのような
可動メカニズム上に取り付けることができる。さらに、
眼１０の乱視を補償するため、例えば、図１の１０４
０、アナライザ１０４０からの信号に応答して、通常の
当業者によく知られている任意の方法に従って、ストー
クスのレンズ系９１，９２を独立的に電子的に回転でき
る。例えば、ストークスのレンズ系９１，９２をモータ
により駆動される回転ステージ上に取り付けることがで
きる。１つの実施形態において、第１及び第２のストー
クスのレンズ系９１，９５は、円柱レンズである。
【００３７】動作中患者は、固視ターゲット９６上に固
視をするように要請される。収差測定装置は、初期的測
定をし、眼１０内の焦点外れ誤差及び乱視の初期的推定
を行う。それに応じて、アナライザ１０４０は、眼１０
が測定された焦点外れ誤差及び乱視を補償するため視力
計モジュール９０の初期的セッティングをドライブでき
る（即ち適当に調節された視力計モジュール９０を通し
て見ると、眼１０は、遠い距離に現れるシャープな固視
ターゲット９６を見る）。例えば、１つの実施形態にお
いて、アナライザ１０４０は、移動可能なレンズ系９４
に対する可動メカニズム（図示せず）に信号を送信し、
これは、焦点外れ誤差を補償するよう移動可能なレンズ
系９４を移動させ、そして、アナライザ１０４０は、眼
１０の乱視を補償するためストークスのレンズ系９１，
９２を回転させるため、ストークスのレンズ系９１，９
２に対する回転メカニズム（図示せず）へ別の信号を送
信する。このステップは、眼１０の測定された焦点外れ
誤差及び乱視が所定の範囲内で安定化されるまで複数回
実行される。このような情勢下で、眼１０の調節を安定
化すべきであり、眼１０は遠距離に現れるシャープなイ
メージとして固視ターゲット９６を固視する。さらに眼
１０の調節を安定化するためかぶり（ｆｏｇｇｉｎｇ）
を使用することもできる。かぶりとは、小さいが特別な
大きさの焦点はずれのパワー（〜０．５ジオプトリ）が
光路内に付加されて、被検眼を無限“を越えて”焦点合
わせするようにガイドする技術であり、前記のかぶりは
当業者には周知である。さらなる実施形態において、可
動のレンズ系９４及びストークスのレンズ系９１，９２
の調節をオペレータにより行うことができる。
視をするように要請される。収差測定装置は、初期的測
定をし、眼１０内の焦点外れ誤差及び乱視の初期的推定
を行う。それに応じて、アナライザ１０４０は、眼１０
が測定された焦点外れ誤差及び乱視を補償するため視力
計モジュール９０の初期的セッティングをドライブでき
る（即ち適当に調節された視力計モジュール９０を通し
て見ると、眼１０は、遠い距離に現れるシャープな固視
ターゲット９６を見る）。例えば、１つの実施形態にお
いて、アナライザ１０４０は、移動可能なレンズ系９４
に対する可動メカニズム（図示せず）に信号を送信し、
これは、焦点外れ誤差を補償するよう移動可能なレンズ
系９４を移動させ、そして、アナライザ１０４０は、眼
１０の乱視を補償するためストークスのレンズ系９１，
９２を回転させるため、ストークスのレンズ系９１，９
２に対する回転メカニズム（図示せず）へ別の信号を送
信する。このステップは、眼１０の測定された焦点外れ
誤差及び乱視が所定の範囲内で安定化されるまで複数回
実行される。このような情勢下で、眼１０の調節を安定
化すべきであり、眼１０は遠距離に現れるシャープなイ
メージとして固視ターゲット９６を固視する。さらに眼
１０の調節を安定化するためかぶり（ｆｏｇｇｉｎｇ）
を使用することもできる。かぶりとは、小さいが特別な
大きさの焦点はずれのパワー（〜０．５ジオプトリ）が
光路内に付加されて、被検眼を無限“を越えて”焦点合
わせするようにガイドする技術であり、前記のかぶりは
当業者には周知である。さらなる実施形態において、可
動のレンズ系９４及びストークスのレンズ系９１，９２
の調節をオペレータにより行うことができる。
【００３８】さらに、収差測定装置を使用して眼１０を
測定するステップが、眼１０の光学収差を求めるため実
行される。
測定するステップが、眼１０の光学収差を求めるため実
行される。
【００３９】そのような実施形態の１事例において、可
動レンズ系９４を、−１５ジオプトリー〜＋１５ジオプ
トリーの焦点はずれの異常を調節適合するため調節でき
る。さらに、ストークスのレンズ系９１，９２を、何れ
の配向においても６ジオプトリーまで乱視を調節適合す
るため調節できる。
動レンズ系９４を、−１５ジオプトリー〜＋１５ジオプ
トリーの焦点はずれの異常を調節適合するため調節でき
る。さらに、ストークスのレンズ系９１，９２を、何れ
の配向においても６ジオプトリーまで乱視を調節適合す
るため調節できる。
【００４０】ＩＶ．網膜から反射された放射及び眼内エ
レメントにより散乱された放射を阻止すること：図５
は、角膜から反射された放射（放射３６）及び眼１０の
眼内エレメントにより散乱した放射（放射３７）がどの
ようにハルトマン−シャックスポットパターン６１を汚
染するかを示す収差測定装置の一部分の概略図である。
角膜から反射された放射及び眼内エレメントにより散乱
した放射が網膜１１により散乱する放射よりはるかに強
い。図１のカプラ１０００を具現化するため偏光ビーム
スプリッタを使用して角膜から反射された放射を多く阻
止できるが、残存する角膜反射３６が厳密な波面測定に
とって厄介なものにとどまる。さらに眼内エレメント
（例えば水晶体１３及び角膜）により散乱した放射は、
網膜１１での散乱により生じる偏光解消に類似した仕方
で偏光解消される。こうして、眼内エレメントにより散
乱した放射を、偏光ビームスプリッタ２０により除去で
きない。さらに、角膜で反射した放射３６及び眼内エレ
メントで反射した放射３７が狭いプローブビーム３３の
ビーム路から生じるので、それらの放射は、射出瞳面Ｐ
Ｐの、第１の共役面ＰＰ´又は第２の共役面ＰＰ″（例
えばレンズレットアレイ６０のレンズレット６２）の近
くで小さなスポットに集束される。その結果そのような
放射は、波面測定の精度を低下させる。
レメントにより散乱された放射を阻止すること：図５
は、角膜から反射された放射（放射３６）及び眼１０の
眼内エレメントにより散乱した放射（放射３７）がどの
ようにハルトマン−シャックスポットパターン６１を汚
染するかを示す収差測定装置の一部分の概略図である。
角膜から反射された放射及び眼内エレメントにより散乱
した放射が網膜１１により散乱する放射よりはるかに強
い。図１のカプラ１０００を具現化するため偏光ビーム
スプリッタを使用して角膜から反射された放射を多く阻
止できるが、残存する角膜反射３６が厳密な波面測定に
とって厄介なものにとどまる。さらに眼内エレメント
（例えば水晶体１３及び角膜）により散乱した放射は、
網膜１１での散乱により生じる偏光解消に類似した仕方
で偏光解消される。こうして、眼内エレメントにより散
乱した放射を、偏光ビームスプリッタ２０により除去で
きない。さらに、角膜で反射した放射３６及び眼内エレ
メントで反射した放射３７が狭いプローブビーム３３の
ビーム路から生じるので、それらの放射は、射出瞳面Ｐ
Ｐの、第１の共役面ＰＰ´又は第２の共役面ＰＰ″（例
えばレンズレットアレイ６０のレンズレット６２）の近
くで小さなスポットに集束される。その結果そのような
放射は、波面測定の精度を低下させる。
【００４１】図６は、本発明の１つ又は複数の実施形態
に従って収差測定装置を作製するため使用される暗化部
材３８の概略図であり、前記暗化部材３８は、角膜から
反射した放射３６及び眼１０の眼内エレメントから散乱
する放射３７を阻止する。図６に示すように、１つの実
施形態において、暗化部材３８は、射出ビーム３４の光
路内に挿入され、射出瞳面ＰＰの共役面（例えば射出瞳
面ＰＰの第１共役面ＰＰ´）の近くに配置される。例え
ば放射３６及び放射３７を阻止するため、暗化部材３８
を、放射３６及び放射３７の焦点像間に配置できる。
に従って収差測定装置を作製するため使用される暗化部
材３８の概略図であり、前記暗化部材３８は、角膜から
反射した放射３６及び眼１０の眼内エレメントから散乱
する放射３７を阻止する。図６に示すように、１つの実
施形態において、暗化部材３８は、射出ビーム３４の光
路内に挿入され、射出瞳面ＰＰの共役面（例えば射出瞳
面ＰＰの第１共役面ＰＰ´）の近くに配置される。例え
ば放射３６及び放射３７を阻止するため、暗化部材３８
を、放射３６及び放射３７の焦点像間に配置できる。
【００４２】本発明の１実施形態によれば、レンズレッ
トアレイ６０は、それの１つのレンズレット（所定のレ
ンズレットアレイ）が放射３６及び放射３７の焦点像に
交差するように位置定めされるようにアラインメントさ
れている（即ち、１つのレンズレット、例えば、レンズ
レット６２が網膜から反射した放射及び、眼内エレメン
トで散乱する放射の像とオーバーラップするようにレン
ズレットアレイ６０が位置定めされアラインメントされ
る）。このことはレンズレットアレイ６０上のプローブ
ビームのイメージスポットサイズは、レンズレットアレ
イ６０の１つのレンズレットのサブアパーチャより小で
あるように、当該イメージスポットサイズが与えられて
いれば常に可能である。この場合において、暗化部材３
８は、それのイメージは陰影が所定のレンズレット例え
ば、レンズレット６２と実質的にオーバーラップするよ
うに設計され横方向にアラインメントされている。その
ような実施形態の１つの事例において、暗化部材３８
は、印刷により、例えば、透明体例えば透明プラスチッ
ク片上に例えばブラックスポットを印刷することによ
り、そして例えば透明プラスチック片をＸ−Ｙ−Ｚ可調
節マウント（図示せず）に付けることにより形成でき
る。そのような可調節マウントを通常の当業者によく知
られている任意の方法に従って作製できる。１つの実施
形態において、プローブビーム３３のスポットサイズは
角膜上でほぼ２５０μｍであり、そして、それのイメー
ジスポットサイズは、第１の共役面ＰＰ´においてほぼ
２５０μｍであり、第２の共役面ＰＰ″においてほぼ３
５０μｍである。レンズレットアレイ６０のサブアパー
チャサイズはほぼ６００μｍであり、暗化部材３８はブ
ラックスポットを横切る方向でほぼ４３０μｍの寸法を
有する。
トアレイ６０は、それの１つのレンズレット（所定のレ
ンズレットアレイ）が放射３６及び放射３７の焦点像に
交差するように位置定めされるようにアラインメントさ
れている（即ち、１つのレンズレット、例えば、レンズ
レット６２が網膜から反射した放射及び、眼内エレメン
トで散乱する放射の像とオーバーラップするようにレン
ズレットアレイ６０が位置定めされアラインメントされ
る）。このことはレンズレットアレイ６０上のプローブ
ビームのイメージスポットサイズは、レンズレットアレ
イ６０の１つのレンズレットのサブアパーチャより小で
あるように、当該イメージスポットサイズが与えられて
いれば常に可能である。この場合において、暗化部材３
８は、それのイメージは陰影が所定のレンズレット例え
ば、レンズレット６２と実質的にオーバーラップするよ
うに設計され横方向にアラインメントされている。その
ような実施形態の１つの事例において、暗化部材３８
は、印刷により、例えば、透明体例えば透明プラスチッ
ク片上に例えばブラックスポットを印刷することによ
り、そして例えば透明プラスチック片をＸ−Ｙ−Ｚ可調
節マウント（図示せず）に付けることにより形成でき
る。そのような可調節マウントを通常の当業者によく知
られている任意の方法に従って作製できる。１つの実施
形態において、プローブビーム３３のスポットサイズは
角膜上でほぼ２５０μｍであり、そして、それのイメー
ジスポットサイズは、第１の共役面ＰＰ´においてほぼ
２５０μｍであり、第２の共役面ＰＰ″においてほぼ３
５０μｍである。レンズレットアレイ６０のサブアパー
チャサイズはほぼ６００μｍであり、暗化部材３８はブ
ラックスポットを横切る方向でほぼ４３０μｍの寸法を
有する。
【００４３】図７は、ハルトマン−シャックセンサの１
つのレンズレットアレイが角膜から反射した放射、及
び、眼内エレメントにより散乱した放射を阻止するよう
にした、本発明の１つ又は複数の実施形態により作製さ
れる収差測定装置の概略図である。この実施形態によれ
ばレンズレットアレイ６０は、それの１つのレンズレッ
ト例えば、レンズレット６２が、放射３６及び放射３７
の焦点像と交差するようにアラインメントされている
（即ち、１つのレンズレット、例えばレンズレット６２
が網膜から反射した放射、及び、眼内エレメントで散乱
する放射の像とオーバーラップするようにレンズレット
アレイ６０がアラインメントされる）。レンズレット６
２は、そこで角膜により反射する放射、及び、眼内エレ
メントにより散乱する放射が、第１の共役面ＰＰ´の近
くに集束される位置に対して実質的に共役の位置に配置
されている。その際レンズレット６２は、暗化部材とし
て用いられるよう不透明にされる（例えば黒化され
る）。実施形態はレンズレットを不透明なものとして構
成することが記載されているが、本発明の実施形態に包
含されるさらなる実施形態では、さらに、暗化部材がレ
ンズレットアレイの１つのレンズレットにとって換わっ
ている。
つのレンズレットアレイが角膜から反射した放射、及
び、眼内エレメントにより散乱した放射を阻止するよう
にした、本発明の１つ又は複数の実施形態により作製さ
れる収差測定装置の概略図である。この実施形態によれ
ばレンズレットアレイ６０は、それの１つのレンズレッ
ト例えば、レンズレット６２が、放射３６及び放射３７
の焦点像と交差するようにアラインメントされている
（即ち、１つのレンズレット、例えばレンズレット６２
が網膜から反射した放射、及び、眼内エレメントで散乱
する放射の像とオーバーラップするようにレンズレット
アレイ６０がアラインメントされる）。レンズレット６
２は、そこで角膜により反射する放射、及び、眼内エレ
メントにより散乱する放射が、第１の共役面ＰＰ´の近
くに集束される位置に対して実質的に共役の位置に配置
されている。その際レンズレット６２は、暗化部材とし
て用いられるよう不透明にされる（例えば黒化され
る）。実施形態はレンズレットを不透明なものとして構
成することが記載されているが、本発明の実施形態に包
含されるさらなる実施形態では、さらに、暗化部材がレ
ンズレットアレイの１つのレンズレットにとって換わっ
ている。
【００４４】角膜から反射した放射及び眼内エレメント
から散乱した放射の阻止を、２つの光学リレーモジュー
ル（即ち第１の光モジュール４０、及び、第２の光モジ
ュール５０）から成る計器を示す図５〜図７に関連して
説明したが、本発明の実施形態はそれに限定されない。
殊に単一の光学リレーモジュール１０１０が利用される
（図１参照）他の実施形態を形成できる。１つのレンズ
レットアレイが角膜面に由来しないで眼内エレメントか
ら散乱された放射の共役面（「新たな面」）におかれて
いる他の実施形態を作製できる。そのような場合におい
て、１つのレンズレットアレイレメントを上述のように
不透明にできる。新たな面におけるレンズレットアレイ
の配置が、有効な測定データの最小損失を生じるように
干渉障害的な信号を抑圧するため選ばれている。その波
面の自由空間内伝播を求めるため、当業者に周知の数値
的又は分析的方法に従って射出瞳面ＰＰに共役の面（又
は他の任意の注目基準面）において波面測定を行わせる
ため、新たな面を使用して得られた波面測定データを処
理できる。
から散乱した放射の阻止を、２つの光学リレーモジュー
ル（即ち第１の光モジュール４０、及び、第２の光モジ
ュール５０）から成る計器を示す図５〜図７に関連して
説明したが、本発明の実施形態はそれに限定されない。
殊に単一の光学リレーモジュール１０１０が利用される
（図１参照）他の実施形態を形成できる。１つのレンズ
レットアレイが角膜面に由来しないで眼内エレメントか
ら散乱された放射の共役面（「新たな面」）におかれて
いる他の実施形態を作製できる。そのような場合におい
て、１つのレンズレットアレイレメントを上述のように
不透明にできる。新たな面におけるレンズレットアレイ
の配置が、有効な測定データの最小損失を生じるように
干渉障害的な信号を抑圧するため選ばれている。その波
面の自由空間内伝播を求めるため、当業者に周知の数値
的又は分析的方法に従って射出瞳面ＰＰに共役の面（又
は他の任意の注目基準面）において波面測定を行わせる
ため、新たな面を使用して得られた波面測定データを処
理できる。
【００４５】Ｖ．多重散乱放射により生じる曇りを減少
させること：図８は、本発明の１つ又は複数の実施形態
に従って収差測定装置を作製するため使用されるダイナ
ミック曇り止めを示す概略図であり、前記ダイナミック
曇り止めは、多重散乱放射３８により生じる曇りを減少
させる。多重散乱放射３８は、眼１０の内部から生じる
追跡光線であり、そして、瞳孔１２からあらゆる方向に
射出する。多重散乱放射３８は、ハルトマン−シャック
イメージにおける曇りのあるバックグラウンドを生じ、
それにより、波面測定の精度に悪影響を及ぼす。
させること：図８は、本発明の１つ又は複数の実施形態
に従って収差測定装置を作製するため使用されるダイナ
ミック曇り止めを示す概略図であり、前記ダイナミック
曇り止めは、多重散乱放射３８により生じる曇りを減少
させる。多重散乱放射３８は、眼１０の内部から生じる
追跡光線であり、そして、瞳孔１２からあらゆる方向に
射出する。多重散乱放射３８は、ハルトマン−シャック
イメージにおける曇りのあるバックグラウンドを生じ、
それにより、波面測定の精度に悪影響を及ぼす。
【００４６】本発明の実施形態によれば、ダイナミック
曇り止め５３が網膜１１に対して共役の面の近くに配置
され、ここで、射出ビーム３４が集束され、追跡光線の
大半から空間的に分離される。本発明のそのような実施
形態によれば、ダイナミック曇り止め５３は、例えば、
図１のアナライザ４０からの信号に応答して、モータ
（図示せず）により駆動される並進ステージにより並進
され、この並進ステージ及びモータは、通常の当業者に
よく知られている任意の方法に従って作製される。
曇り止め５３が網膜１１に対して共役の面の近くに配置
され、ここで、射出ビーム３４が集束され、追跡光線の
大半から空間的に分離される。本発明のそのような実施
形態によれば、ダイナミック曇り止め５３は、例えば、
図１のアナライザ４０からの信号に応答して、モータ
（図示せず）により駆動される並進ステージにより並進
され、この並進ステージ及びモータは、通常の当業者に
よく知られている任意の方法に従って作製される。
【００４７】動作中、ダイナミック曇り止め５３を初期
的に公称位置に常駐させてもよく、又は、計器の光路外
にはじき出してもよい。その際、収差測定装置は、眼１
０の焦点外れ誤差及び乱視誤差を推定するため初期的波
面測定を行う。そして、図１のアナライザ１０４０は、
通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、
網膜１１に対して共役の１つの面の大体の位置を計算す
るため測定された波面データを使用する。さらに、アナ
ライザ１０４０は、並進ステージによりダイナミック曇
り止め５３のサイズが、ビーム３４が実質的損失なし
で、通過することを許容するのに十分大きな値を有し、
そして、多重散乱された放射光３８の実質的な量を除去
するのに十分小さい値を有するように選ばれる。１つの
実施形態において、ダイナミック曇り止め５３は、ほぼ
３ｍｍ〜ほぼ５ｍｍの範囲の開口に対しての横断方向寸
法のアパーチャを有する。
的に公称位置に常駐させてもよく、又は、計器の光路外
にはじき出してもよい。その際、収差測定装置は、眼１
０の焦点外れ誤差及び乱視誤差を推定するため初期的波
面測定を行う。そして、図１のアナライザ１０４０は、
通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、
網膜１１に対して共役の１つの面の大体の位置を計算す
るため測定された波面データを使用する。さらに、アナ
ライザ１０４０は、並進ステージによりダイナミック曇
り止め５３のサイズが、ビーム３４が実質的損失なし
で、通過することを許容するのに十分大きな値を有し、
そして、多重散乱された放射光３８の実質的な量を除去
するのに十分小さい値を有するように選ばれる。１つの
実施形態において、ダイナミック曇り止め５３は、ほぼ
３ｍｍ〜ほぼ５ｍｍの範囲の開口に対しての横断方向寸
法のアパーチャを有する。
【００４８】これまでの説明は、単に図解及び説明のた
めになされたことは当業者には明らかである。それだけ
で本発明を開示された形態に限定するものでなく、それ
に尽きるものでない。例えば、本発明の実施例は、上述
の実施形態の１つ、又はそれより多くの組み合わせを含
むことができる。さらに、本発明の１つ又は複数の実施
形態によれば、図１に示すアナライザ１０４０により生
成される測定データをデジタルフォーマットで提示及び
／又はセーブできる。さらに、そのようなデータを、た
とえば限定をすることなく、カスタマイズされた屈折矯
正手術を行うため、カスタマイズされたコンタクトレン
ズを作るため、又は、カスタマイズされた眼内レンズを
設計するため使用できる。
めになされたことは当業者には明らかである。それだけ
で本発明を開示された形態に限定するものでなく、それ
に尽きるものでない。例えば、本発明の実施例は、上述
の実施形態の１つ、又はそれより多くの組み合わせを含
むことができる。さらに、本発明の１つ又は複数の実施
形態によれば、図１に示すアナライザ１０４０により生
成される測定データをデジタルフォーマットで提示及び
／又はセーブできる。さらに、そのようなデータを、た
とえば限定をすることなく、カスタマイズされた屈折矯
正手術を行うため、カスタマイズされたコンタクトレン
ズを作るため、又は、カスタマイズされた眼内レンズを
設計するため使用できる。
【図１】本発明の１実施例により作製される収差測定装
置の概略図である。
置の概略図である。
【図２】本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測
定装置を作製するため使用される振動レンズを有するプ
ローブビームプロジェクタの概略図である。
定装置を作製するため使用される振動レンズを有するプ
ローブビームプロジェクタの概略図である。
【図３】本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測
定装置を作製するため使用される光学的コンフィギュレ
ーションの概略図である。
定装置を作製するため使用される光学的コンフィギュレ
ーションの概略図である。
【図４】本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測
定装置を作製するため使用される視力計モジュールを示
す概略図である。
定装置を作製するため使用される視力計モジュールを示
す概略図である。
【図５】網膜から反射された放射及び眼内エレメントに
より散乱するほう巣アプリケーションが、ハルトマン−
シャックイメージをどのように汚染するかを図解する収
差測定装置の概略図である。
より散乱するほう巣アプリケーションが、ハルトマン−
シャックイメージをどのように汚染するかを図解する収
差測定装置の概略図である。
【図６】本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測
定装置を作製するため使用される暗化部材を示す概略図
である。
定装置を作製するため使用される暗化部材を示す概略図
である。
【図７】ハルトマン−シャックセンサのレンズレットア
レイと放射を阻止するように本発明の１つ又は複数の実
施形態に従って作製される収差測定装置の概略図であ
る。
レイと放射を阻止するように本発明の１つ又は複数の実
施形態に従って作製される収差測定装置の概略図であ
る。
【図８】本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測
定装置を作製するため使用されるダイナミック曇り止め
の概略図である。
定装置を作製するため使用されるダイナミック曇り止め
の概略図である。
１０ 眼
１１ 網膜
１３ 水晶体
２０ 偏光ビームスプリッタ
２１ 回転ミラー
２２ ビームスプリッタ
２３ 回転ミラー
３１ プローブビーム源
３２ プローブビーム
３４ 射出ビーム
３５ 測定ビーム
３６ 放射
３７ 放射
３８ 多重散乱放射光
３９ 暗化部材
４０ 光学リレーモジュール
４１ レンズ系
４２ レンズ系
５０ 光学リレーモジュール
５１ レンズ系
５２ レンズ系
５３ ダイナミック曇り止め
６０ レンズレットアレイ
６１ ハルトマン−シャックスポットパターン
６２ レンズレットアレイ
７０ 光イメージモジュール
７１ レンズ系
７２ レンズ系
８０ ＣＣＤカメラ
９０ 注力計モジュール
９１ レンズ系
９２ レンズ系
９３ 焦点レンズ系
９４ 移動可動レンズ系
９５ レンズ系
９６ シャープな注視ターゲット
２００ 収差測定装置
１０００ カプラ
１０２０ ハルトマン−シャックセンサ
１０１０ 検出器
１０４０ アナライザ
１０５０ プローブビームプロジェクタ
１０６０ プローブビーム
ＰＰ 射出瞳面
ＰＰ´ 第１共役面
ＰＰ″ 第２共役面
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
(72)発明者 ジェイ ウェイ
アメリカ合衆国 カリフォルニア フリー
モント インディアン ヒル プレイス
397
(72)発明者 スコット エイ マイアー
アメリカ合衆国 カリフォルニア リヴァ
ーモア ヴェローナ アヴェニュー 994
(72)発明者 ジェームス ピー フォーリー
アメリカ合衆国 カリフォルニア フリー
モント マー アヴェニュー 457
(72)発明者 ヨヘン エム ホルン
アメリカ合衆国 カリフォルニア プレザ
ントン バーナル アヴェニュー 4852
アパートメント アイ
Claims (25)
- 【請求項１】 眼の光学収差を求めるための収差測定装
置において、 当該測定装置は、 放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジ
ェクタと、 放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、 瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする
光学リレーと、 ハルトマン−シャック（Ｈａｒｔｍａｎｎ−Ｓｈａｃ
ｋ）スポットパターンを生じさせる面に配置されたハル
トマン−シャックセンサと、 ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出
器とを有し、 前記プローブビームプロジェクタは振動レンズを有す
る、ことを特徴とする収差測定装置。 - 【請求項２】 前記振動レンズはボイスコイルにより駆
動される、請求項１記載の収差測定装置。 - 【請求項３】 前記ボイスコイルはほぼ２０〜１００Ｈ
ｚの振動周波数で駆動される、請求項２記載の収差測定
装置。 - 【請求項４】 前記プローブビームプロジェクタはレー
ザ放射源を含む、請求項１記載の収差測定装置。 - 【請求項５】 前記プローブビームプロジェクタはスー
パールミネセンスダイオード放射源を含む、請求項１記
載の収差測定装置。 - 【請求項６】 眼の光学収差を求めるための収差測定装
置において、 当該測定装置は、 放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジ
ェクタと、 放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、 瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする
光学リレーと、 ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる、
面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、 ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出
器とを有し、 前記収差測定装置はさらに眼に結合された視力計モジュ
ールを含む、ことを特徴とする収差測定装置。 - 【請求項７】 前記視力計モジュールは眼の焦点外れ誤
差を補償する可動レンズを有する、請求項６記載の収差
測定装置。 - 【請求項８】 前記視力計モジュールは眼の乱視を補償
する１対のストークスレンスを有する、請求項６記載の
収差測定装置。 - 【請求項９】 眼の光学収差を求めるための収差測定装
置において、 当該測定装置は、 放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジ
ェクタと、 放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、 瞳面から射出するビームの波面を1つの面へリレーする
光学リレーと、 ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面
に配置されたハルトマン−シャックセンサと、 ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出
器とを有し、 前記収差測定装置はさらに瞳面に対して共役の面に又は
その付近に配置された暗化部材を有する、ことを特徴と
する収差測定装置。 - 【請求項１０】 前記暗化部材は透明陽画上に印刷され
ている、請求項９記載の収差測定装置。 - 【請求項１１】 前記ハルトマン−シャックセンサはレ
ンズレットアレイを有し、前記暗化部材は前記レンズレ
ットアレイの不透明エリヤを含む、請求項９記載の収差
測定装置。 - 【請求項１２】 前記不透明エリヤは不透明なレンズレ
ットアレイを有する、請求項１1記載の収差測定装置。 - 【請求項１３】 眼の光学収差を求めるための収差測定
装置において、 当該測定装置は、 放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジ
ェクタと、 放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、 瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする
光学リレーと、 ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面
に配置されたハルトマン−シャックセンサと、 ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出
器とを有し、 前記ハルトマン−シャックセンサはレンズレットアレイ
を有し、該レンズレットアレイは、それの所定のエリヤ
が眼の角膜から反射された放射のイメージ及び眼の眼内
エレメントにより散乱された放射のイメージと実質的に
オーバーラップするように配置されており、さらに、収
差測定装置は暗化部材を有する、ことを特徴とする収差
測定装置。 - 【請求項１４】 前記暗化部材は、それのイメージが所
定のエリヤと実質的にオーバーラップするように配置さ
れている、請求項１３記載の収差測定装置。 - 【請求項１５】 前記暗化部材は所定のエリヤの位置で
放射を阻止する、請求項１３記載の収差測定装置。 - 【請求項１６】 眼の光学収差を求めるための収差測定
装置において、 当該測定装置は、 放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジ
ェクタと、 放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、 瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする
光学リレーと、 ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面
に配置されたハルトマン−シャックセンサと、 ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出
器とを有し、 前記光学リレーは、ほぼ網膜の共役面に配置されたダイ
ナミック曇り止めを含む、ことを特徴とする収差測定装
置。 - 【請求項１７】 眼の収差を求める方法において、 視力計から光を眼内に照射するステップと、 眼内に放射のプローブビームを照射するステップと、 瞳面から射出するビームの波面ハルトマン−シャックセ
ンサへリレーするステップと、 ハルトマン−シャックスポットパターンを検出するステ
ップと、 ハルトマン−シャックスポットパターンを分析して、焦
点外れ誤差及び乱視を含めた眼の光学収差を求めるステ
ップと、 焦点外れ誤差及び乱視に応答して視力計を調節するステ
ップとを有する、ことを特徴とする眼の収差を求める方
法。 - 【請求項１８】 測定された焦点外れ誤差及び乱視が所
定の範囲内に安定化されるまで、眼の収差を求め、視力
計を調節するステップを有する請求項１７記載の収差測
定装置。 - 【請求項１９】 眼の収差を求める方法において、 眼内に放射のプローブビームを照射するステップと、 瞳面から射出するビームの波面をハルトマン−シャック
センサへリレーするステップと、 ハルトマン−シャックスポットパターンを検出するステ
ップと、 ハルトマン−シャックスポットパターンを分析して、焦
点外れ誤差及び乱視を含めた眼の光学収差を求めるステ
ップと、 眼の網膜に対して共役の面の大体の位置を求めるステッ
プと、 曇り止めをその位置へ移動させるステップと、を有する
ことを特徴とする眼の収差を求めるための方法。 - 【請求項２０】 前記光学リレーは１より大の倍率を有
する、請求項１記載の収差測定装置。 - 【請求項２１】 前記検出器は倍率＜１を有する第２の
光学リレーを含む、請求項２０記載の収差測定装置。 - 【請求項２２】 前記光学リレーは１より大の倍率を有
する、請求項６記載の収差測定装置。 - 【請求項２３】 前記光学リレーは１より大の倍率を有
する、請求項９記載の収差測定装置。 - 【請求項２４】 前記光学リレーは１より大の倍率を有
する、請求項１３記載の収差測定装置。 - 【請求項２５】 前記光学リレーは１より大の倍率を有
する、請求項１６記載の収差測定装置。
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