JP2004538076A

JP2004538076A - 眼型器官の収差を測定する装置

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Publication number: JP2004538076A
Application number: JP2003520387A
Authority: JP
Inventors: ブクール、サミュエル、アンリ; レベック、ザビエ、ジャン−フランソワ
Original assignee: イマジン・アイズ
Priority date: 2001-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2004-12-24
Anticipated expiration: 2022-08-12
Also published as: EP1427329B1; FR2828396A1; WO2003015622A3; WO2003015622A2; JP4167979B2; US20040189941A1; CN100391398C; IL160347A0; IL160347A; CN1568157A; US7255442B2; FR2828396B1; EP1427329A2; ATE534326T1

Abstract

本発明の装置は、特に、照明用絞り（APT）を備えた照明路（VE）と、分析路（VA）と、イメージング手段（L1）と、前記イメージング手段に対して眼を位置決めするための手段（VI）を備えている。この装置は、更に、イメージング手段の測定軸線（z）にセンタリングされたノイズ反射用フィルター部材（FLT）を備えていると共に、眼の瞳を照明用絞り面および分析面に光学的に共役させるための手段（L2、L3）を備えている。本発明によれば、照明用ビームはフィルター部材（FLT）の中心に収斂している。フィルター部材と照明路と分析路と共役手段は一体化されており、軸線（z）に沿ってイメージング手段（L1）に対して可動のプラットフォーム（PTF1）上に配置されている。照明用絞りは、特にイメージング手段（L1）によって反射されたノイズ光線がフィルター部材（FLT）によって分析路から逸らされるように、測定軸線（z）に対してオフセンターしてある。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、矯正用レンズを備えた或いは備えていない、眼型（eye-type）器官（生きている眼や人造の眼）の収差を測定する装置に関するもので、この測定の結果は、視力の光学的矯正部材を精密に決定し、眼の矯正外科を支援し、眼球病理を検出し、かつ、より一般的には眼の収差の知見を必要とするあらゆる装置に精密な測定値を提供するのを可能にする。本発明の装置は、また、角膜の前面の局所解剖学を定立するのを可能にする。
【背景技術】
【０００２】
眼の視力を矯正するために検眼師によって今日使用されている機器の大部分は眼の屈折異常（近視又は遠視）と乱視しか測定することができない。これらの機器は視力の近似矯正を必要とする眼のあらゆる収差（特に、コマ収差や、球収差や、より高次の収差）を測定することはできない。
【０００３】
最近、シャック−ハートマン型の波面分析機の使用に基づいて眼の収差を測定する装置が開発されて来た（例えば、“シャック−ハートマン波面センサーを用いた人間の眼の波収差の客観的測定”、Liang等、J. Opt. Soc. Am. A、Vol. 11, No. 7, pp.1-9、 1994、参照）。この装置においては、波面分析機は、照明用ビームが網膜に集束して散乱性点光源を発生した後に眼から発する波を分析するのを可能にする。しかしながら、得られる性能は、角膜上および装置の光学的構成要素上でのノイズ反射によって制限されるのであり、これらのノイズ反射は波面の分析に不正確さを生じさせる。Williams等（米国特許0577719）が提案した構成は、偏光性の分離用ガラス板を使用することによってノイズ反射の問題を部分的に解消した。
【０００４】
しかしながら、この種の装置においては、患者の快適さのため網膜に入射する光線束を制限するために、眼に入る光線束と波面分析をするべく回収できる光線束との間の光線効率を最適化することが重要である。ところが、前記特許に提案されているような偏光性の分離用ガラス板の使用は、分析路上で大きな光線束損失を生じる。
【発明の開示】
【０００５】
これらの問題を解消するため、本発明は眼型器官の収差を測定する装置を提供するもので、この装置は例えばシャック−ハートマン型の波面分析機を備え、この波面分析機は、非常に大きな測定の信頼性と簡素な光学的構成を確保しながら、網膜に入射する光線束と分析のために回収される光線束との間の光線効率を最適化する。
【０００６】
このため、本発明の装置は、眼の網膜上に後方散乱により二次光源を形成するべく照明用ビームを発射する手段を特に備えた照明路と、前記二次光源によって発射され眼から発する波面の位相を所与の分析面内で分析する手段を特に備えた分析路とを備え、その特徴は、この装置は、更に：
−イメージング手段、および、眼の所定の面を前記イメージング手段の焦点面内に位置決めするのを特に可能にする眼の位置決め手段と、
−ノイズ反射用フィルター部材であって、その中心とイメージング手段の光学中心とがほぼ眼の瞳にセンタリングされた測定軸線を画成するものと、
−前記測定軸線上に位置決めされ前記照明路および分析路を画成する光学的分離手段と、
−前記照明路上の、所定の開口の照明用絞りと、
−測定軸線にセンタリングされ、前記眼の所定の面と照明用絞り面と分析面との間で光学的共役を行うのを可能にする光学的共役手段、
とを備えていることからなり、かつ、
照明用ビームはフィルター部材の中心に収斂し、フィルター部材と照明路と分析路と分離手段と共役手段は一体化（連動）され、前記手段の光学軸線に沿ってイメージング手段に対して可動のプラットフォーム上に配置されていて、眼の屈折異常に応じて前記手段によって眼の網膜をフィルター部材の中心に光学的に共役させるのを調節することが可能であり、かつ、照明用絞りは、眼の角膜およびイメージング手段およびフィルター部材と角膜との間に位置するあらゆる屈折系によって反射されたノイズ光線束がフィルター部材によって分析路から逸らされるように、測定軸線に対してオフセンターされていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の利点や特徴は添付図面に基づく以下の記載に従い明らかとなろう。
図において同じ構成要素は同じ参照番号で示してある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１Ａと図１Ｂおよび図２は本発明の眼型器官の収差を測定する装置の構成例を示す。
【０００９】
この装置は、古典的に、分析すべき眼EYEの網膜RET上に拡散する点光源を形成するべく照明用ビームFE（図１Ａおよび図１Ｂに鎖線で示す）を発射する手段SRCを特に備えた照明路VEを備えている。この装置は、更に、前記点光源によって発射され眼から発した波面（図１Ａおよび図１Ｂに破線で示したビームFA）の位相の所与の分析面PA内に光学的分析手段MAを特に備えた分析路VAを備えている。分析手段（例えばシャック−ハートマン型の分析機）は処理装置TRTに接続してあり、後者は公知のように眼から発した波の位相のマップを作成し、収差を計算する。このマップの図面はスクリーンSCRに表示することができる。シャック−ハートマン分析機の機能は、従来技術から公知であり（例えば、“波面傾斜測定による波面の評価”、J. Opt. Soc. Am. Vol. 70, No. 8, Aug 1980、参照）、ここでは詳細に取り上げない。簡単に言えば、この装置は、通常、分析面PAを画成するマイクロレンズのマトリックスと、マトリックスセンサーを備えている。夫々のマイクロレンズは波面のうちそれが遮る部分の画像点をセンサー上に形成する。眼から発する波（ビームFA）の収差は、波面の局部的傾斜に比例する距離だけセンサー上に画像点の変位を生じさせる。センサーが出力した信号は処理手段TRTへ送られ、後者は波面の位相のマップを作成し、それに基づいて分析中の眼の収差を演繹するのを可能にする。しかし、本発明はシャック−ハートマンの使用に限定されるものではなく、波面の位相のマップを決定することの可能な他の波面分析機も使用可能である。
【００１０】
このような装置が遭遇する問題の一は、この構成のうちの異なる屈折系にわたってノイズ反射を除去することである。即ち、網膜によって拡散され眼から発する光線束は非常に微弱であり、かつ、時ならぬノイズ反射は一般に画像の飽和を生じさせ、これは分析を不可能にする。更に、患者の眼に入る光線束の量を減少させるべく、網膜への入射光線束と網膜で拡散した後に眼から発する光線束との間の光効率を最適化することが重要である。本出願人が創案した装置（その実施例を図１Ａ、図１Ｂおよび図２に示す）は、簡単な構成を可能にすると共に非常に良好な測定の信頼性を提供しながら、これらの制約を妥協させるものである。
【００１１】
このため、本発明の装置は、イメージング手段（例えば、レンズL1）と眼を位置決めするための手段を備え、後者は特に眼の所定の平面（例えば、眼の瞳の平面PO）又は角膜の頂点への接線面をレンズL1の焦点面内に位置決めするのを可能にする。この装置は、更に、ノイズ反射用フィルター部材FLTを備えており、後者の中心はイメージング手段L1の中心と測定軸線ｚ（長い鎖線で示す）を形成している。測定軸線はほぼ眼の瞳にセンタリングしてある。この装置は、また、測定軸線上に配置され照明路VEと分析路VAを画成する光学的分離手段を備えている。図１Ａ、図１Ｂおよび図２の実施例では、分離手段はフィルター部材FLTの上流に配置してあり、眼から分析手段の方へ来る分析用ビームFAを反射する第１のガラス板LM1と、照明路VEを画成する第２のガラス板LM2とで形成されている。分離手段は、また、照明路上に、照明用絞りAPTと光学的共役手段とを備え、後者の光学的共役手段は測定軸線上にセンタリングされていて、眼の瞳POと照明用絞りの平面PEと分析面PAとの間の光学的共役を可能にするようになっている。図１Ａおよび図２の簡単な実施例では、これらの共役手段は分析路VAおよび照明路VE上に夫々配置された２つのレンズL2およびL3によって構成されている。照明用絞りの平面PEは焦点面L3と合流していると共に、分析面は焦点面L2と合流しており、斯くして、眼の瞳POを平面PEおよびPAと共役させるのを可能にしている。図１Ｂの実施例では、照明用絞りPEと眼の瞳との共役は図１Ａおよび図２の場合と同様である。反対に、分析面PAと眼の瞳との間の共役は２つのレンズLIFおよびL2の全体によって行われ、分析面PAは２つのレンズLIFおよびL2によって形成された光学系の焦点に配置されている。
【００１２】
本発明によれば、照明用ビームFEはフィルター部材FLTの中心に収斂している。図１Ａ、図１Ｂおよび図２の実施例では、レンズL3は照明用ビームをフィルター部材FLTの中心に集束させるのを可能にする。例えば、発射手段SRCは平行化されたレーザーダイオードで形成されており、フィルター部材FLTはレンズL3の焦点に位置する。他方、フィルター部材FLTと照明路VEと分析路VAと分離手段LM1、LM2と共役手段L2、L3は一体化（連動）されており、測定軸線（z）に沿ってイメージング手段L1に対して移動可能なプラットフォームPTF1上に配置されている。更に、本発明によれば、照明用絞りAPT（例えば、所定の直径の円形開口の絞り）は、眼の角膜、イメージング手段（L1）、およびフィルター部材と角膜との間に位置するあらゆる屈折系によって反射されたノイズ光線がフィルター部材（FLT）によって分析路から外らされるように、測定軸線ｚに対してオフセンターしてある。
【００１３】
図１Ａに示した変化形では、フィルター部材FLTは穴の開いた不透明なガラス板（この実施例ではミラー）で形成されており、この穴は測定軸線ｚにセンタリングされており、この穴は、その中心に集束された照明用ビームFEと分析用ビームFAはフィルター部材FLTを経て伝播するが、ノイズ反射はフィルター部材の不透明部分によって阻止されるように、所定のサイズを有する。一変化形においては、不透明ガラス板の穴のサイズは調節可能である。小さいサイズの穴は、特に患者が曲率半径が非常に小さいことがある矯正用レンズを着けている場合に、フィルター部材と角膜との間に位置するあらゆる屈折系によって形成されたノイズ反射を非常に良好に絶縁するのを可能にする。反対に、測定する眼が矯正用レンズを着けておらず、かつ、強度の乱視欠陥又は例えば円錐角膜型の病理を呈する場合には、余りにもサイズの小さなフィルター部材によってこの収差測定装置の測定ダイナミックスが制限されるべきではない。この場合には、フィルター部材の穴のサイズを大きくして測定ダイナミックスを増大させることができる。更に、本発明によれば、かつ、図１Ｂに示したように、フィルター部材はバーチャル部材（破線で示す。光学部材LIFによる真のフィルター部材FLTOの像）であることができる。この変化形の作動は図１Ａおよび図２に示したものと同様である。図１Ａおよび図２の場合において対物レンズL2が果たす機能は、図１Ｂの場合においては対物レンズLIFとL2の対によって形成される光学系によって実行される。唯一の相違は、真のフィルター部材FLTOは分析路VA上に位置し、かつ、フィルター部材FLTはレンズLIFによって形成された真のフィルター部材FLTOの像であることである。この変化形の利点は、調節可能なサイズのフィルター部材を平面FLT内に導入するよりも平面FLTO内に導入する方がより容易であることである。図２の実施例においては、フィルター部材FLTは測定軸線にセンタリングされた所定サイズのミラーを有し、このミラーの中心に集束された照明用ビームFEと分析用ビームFAはフィルター部材によって反射されるが、ノイズ反射は前記部材によって偏向されないようになっている。
【００１４】
以上に記載した特徴は、コンパクトな構成で、かつ、少ない光学的構成要素を用いて、眼の異常の測定装置の性能を最適化するのを可能にする。眼の瞳POと照明用絞りの平面PEおよび分析面PAとの共役は図１Ａ、図１Ｂおよび図２には実線で示してある。この共役は、一方において、眼の屈折異常が如何様であれ、眼に対する照明領域の直径が一定になることを可能にし、眼への入射光線束の完全な管理を可能にすると共に、他方において、ここでもやはり眼の屈折異常が如何様であれ、分析面PA上の照明された領域のサイズが直接にL1の前の眼の瞳の位置と形状を表すことを可能にする。このため、レンズL1の焦点面内に眼の瞳POを位置決めする手段は必要であり、それは後述する。
【００１５】
測定軸線ｚに沿ったプラットフォームPTF1の並進運動の制御は、眼の屈折異常に応じて、レンズL1によって眼の網膜RETをフィルター部材FLTの中心に光学的に共役させるのを可能にする。本発明の装置においては、プラットフォームPTF1の変位の際にフィルター部材FLTと照明路VEと分析路VAと分離手段（LM1、LM2）と共役手段（L2、L3）が一体化（連動）されているのが基本的である。即ち、これはフィルター部材の位置が如何様であろうともフィルター部材に対する照明用絞りおよび分析面の相対位置を一定に維持し、従って、固定的な測定条件を保障するのを可能にするもので、これは測定の信頼性を保障する。図１Ａおよび図２の実施例では、分析用ビームFAがほぼ平行化されて分析面PAに到達するように、フィルター部材FLTはほぼL2の焦点に位置する。図１Ｂの場合においては、分析用ビームFAがほぼ平行化されて分析面PAに到達するように、フィルター部材FLT（レンズLIFによる真のフィルター部材FLTOの像）は分析路VAの光学系（対物レンズLIFとL2の対によって形成される）の焦点に位置する。
【００１６】
図１Ａ、図１Ｂおよび図２には、例として、正視眼の場合における照明用ビームFEと分析用ビームFAが示してある。ビームは例えば可視光又は近赤外光を発するレーザーダイオードで形成された発射手段から平行化されて出る。照明用絞りは光線を測定軸線に対してオフセンターされた所定の直径の照明用ビームFEに制限する。対物レンズL3はビームFEをフィルター部材FLTの中心に集束させる（従って、フィルター部材は、この意味において、光線に対し全く入射しない）。集束点の後では、ビームは拡散し、対物レンズL1に達する。正視眼の場合（プラットフォームPTF1の“０ジオプトリー”位置）には、L3の焦点（フィルター部材の中心）に対する集束点はL1の焦点に対する。L1への入射ビームは照明用絞りが偏心位置にあることを考慮すれば光学軸線の外側にあり、従って、L1での反射（図示せず）は同じ方向では戻って来ない。即ち、この反射は図１Ａの変化形においては穴あきミラーによって反射され、図１Ｂの場合にはフィルター部材によって阻止され、反対にフィルター部材がセンタリングされた小さなミラーである図２の実施例では偏向されない。L1を出ると、ビームは平行化され、照明用絞りの画像面内において眼の瞳に達する。後者は偏心されているので、瞳でのその画像もまた偏心され、眼の角膜CORでの反射（図示せず。強度に凸形になっている）はフィルター部材によって阻止される。ビームは眼に進入し、網膜RET上に集束する。照明用絞りの直径を選ぶことにより、眼の収差を考慮しながら、網膜上の集束点のサイズを最適化することができる。
【００１７】
網膜は拡散性の物体である。網膜に入射する光線の衝突点から光線が再発射される。網膜上の光スポットは波面分析手段にとって二次的照明源として作用する。網膜によって拡散された光波の位相は球形である。この二次的照明源から出て、ビームは眼を横切り、収差を“記録”し、ビームの一部は分析用ビームFAを形成しながら瞳POを介して眼から出る。正視眼の場合には、ビームは眼を出ると全球的に平行化される（入射ビームFEと同じ屈折力）。この“戻り”ビームはフィルター部材FLTの中心においてL1に集束されるに至り、そこで照明用ビームFEの集束点と合流する。図１Ａおよび図２の実施例では、フィルター部材の中心はL1の焦点である（ガラス板LM1経由）。図１Ｂの実施例では、フィルター部材の中心はほぼ対物レンズLIFとL2によって形成された光学系の焦点である（ガラス板LM1経由）。従って、分析機によて分析されたビームは全球的に平行化されている。分析機は“眼”系によって生成された波面の欠陥を測定する。分析機上の照明された領域のサイズは眼の瞳のサイズに比例する（図１Ａおよび図２の実施例では、対物レンズL2とL1の焦点比によって与えられる拡大ファクターの範囲内）。
【００１８】
好ましくは、“行き”の照明用ビームFEを伝達すると共に“戻り”の分析用ビームFAを反射するガラス板LM1は、平らで平行な面をもったガラス板であって、測定軸線に対して約45°傾斜しており、その反射係数は光効率を最適化するように選ばれる。例えば、反射効率は分析用ビームの光線束を最大にするべく約70％以上である（伝達係数を小さくする、例えば10％程度にするのは面倒ではなく、発光手段の光パワーをそれに応じて調整することができる）。反射に関するこの構成は、更に、分析用ビームFAに乱視を導入しないという利点を有する（平行化されていないビームには、伝達にあたり、平らで平行な面をもったガラス板は乱視を導入する）。また、興味深いことに、ガラス板LM1の厚さは、偶発的な理由に因りガラス板LM1が所定位置になくなることにより眼への入射光線束が突然増加した時に、照明用ビームが停止される（図１Ａの場合）か或いはフィルター部材によって眼の方へ反射されなくなる（図２の場合）べく、照明用ビームに導入される測定軸線ｚからのオフセットがなるように、選ばれる。
【００１９】
前述した実施例においては、眼の位置決め手段は瞳のイメージング路VIを備え、後者はプラットフォームPTF1と連動するイメージング装置IMAを備え、このイメージング装置は対物レンズL4の焦点面に配置されたセンサーDETを有する。発光ダイオードECLなどで形成された照明装置ECLを眼の瞳を照明するために設けることができる。瞳の位置決めは例えば瞳の像のセンサーDET上への焦点を制御することにより調整される。好ましくは、眼の照明装置は一組の光源によって形成されているので、位置決めは、角膜によって反射された前記光源の像のセンサー上への焦点を制御し、斯くして眼の角膜の頂点への接線面の位置決めの制御を可能にすることにより調節することができる。眼の屈折異常は角膜の頂点に関して定義されるので、瞳の平面の位置よりも前記接線面の位置を制御するのが好ましい。
【００２０】
イメージング手段L1に対する角膜の頂点への接線面の位置決めの制御を更に洗練するため、図３に示したような位置決め補助手段を設けることができる。図３は図１Ａに記載した構成例を取り上げたものであるが、簡素化のため幾つかの構成要素のみが示してある。この位置決め補助装置は、ほぼ点状の光源SRC_P（これは測定軸線ｚにセンタリングされていると共に、ほぼイメージング路の対物レンズL4の焦点に位置決めされている）と、少なくとも２つの光ビームを形成するための少なくとも２つの開口（少なくともその一方は測定軸線に対してオフセンターされており、前記光源の近傍に配置されている）によって形成されたマスクと、前記ビームを受け取る分離用ガラス板LM_Pとを備えている。位置決めは、イメージング路のセンサーDET上で、眼の角膜での反射後のビームによって形成されたスポットの重なり合いを制御し、斯くして眼の角膜の頂点への接線面の位置決めの制御を可能にすることにより、調節される。この実施例では、２つのビームは分離用立方体（その分離面は分離用ガラス板を形成する）の入口（光源側）に配置された二重絞りAPT_Pによって形成される。光源はレーザーダイオード又は発光ダイオードで形成することができる。
【００２１】
変化形においては、眼の位置決め手段は、イメージング路のカメラの表示部上に、眼の瞳の側方位置を標定する手段を更に備え、この側方位置を瞳のサイズに応じて照明用ビームの位置に対して調節するのを可能にする。この標定手段は、例えばイメージング路のカメラの表示部に現れるもので、実施例に従い図４に示してある。破線の四角SAはイメージング路VI（図１Ａ又は図２）のイメージング用カメラIMAの面に付加した分析機の有効表面を示す。円POiはサイズの異なる瞳のための側方位置決めのマークを示す。眼が大きな瞳サイズを有する場合（若い主体又は瞳孔散大剤下の眼）には、分析機上でカバーされる表面が最適になるように、瞳を最良にセンタリングする必要がある。瞳のサイズが大きいことを考慮すれば、光学軸線から逸れた入射ビームFE（例えば図１Ａ又は図２）が測定中の眼の瞳に入っても問題はない。反対に、眼の瞳が余りにも小さい場合（典型的に年老いた眼）には、入射光線が眼に入るようにするためそれをずらす必要がある。
【００２２】
好ましくは、位置決め手段は瞳の位置決めを調節するためにイメージング手段L1とプラットフォームPTF1とを一体に変位させる手段を更に備えている。図１Ａ、図１Ｂおよび図２の実施例においては、対物レンズL1とプラットフォームPTF1はあらゆる方向に移動可能な第２のプラットフォームPTF2に搭載してある。
【００２３】
図１Ａの実施例では、ノイズ反射を濾過するための穴FLTは測定軸線ｚに対して約45°傾斜した反射ミラーMIRに形成してあり、このミラーは瞳POから出た光線束をイメージング路VIの方へ送る。このように配置されたミラーMIRを使用すれば、特に、分析用ビームが透過し得る追加的なガラス板を追加しないで済む。図２の実施例では、センタリングされたミラーは瞳POから出た光線束をイメージング路VIの方へ通過させる。
【００２４】
例えば図１Ａから分かるように、本発明の装置は、また、眼を分析している患者の注意を固定するのを可能にする固定路VFを備え、後者は固定用ターゲットを構成する照明された画像FIXと対物レンズL5を備え、この対物レンズは画像を濾過用穴FLTに光学的にほぼ共役させるのを可能にする（明瞭化のため光線の軌跡は図１Ａには示してない）。理想的には、固定用ターゲットは濾過用穴および網膜と完全には共役されない；即ち、このターゲットが脱調節を刺激する僅かな近視性集束ずれ（デフォーカス）をもって見えるようにこの装置を調節する。
【００２５】
実用的には、本発明の装置を用いた収差測定手順は次の通りである。患者がその屈折異常（近視であるか、遠視であるか、正視眼であるかを問わない）をおよそ知っている場合には、プラットフォームPTF1の位置を告知された屈折異常の上方に約２ジオプトリーに調節し、患者が眼を調節できないようにする（正視眼の眼の場合には、プラットフォームPTF1を例えば“＋２ジオプトリー”に調節する。即ち、眼が２ジオプトリーの遠視を有するおそれがある場合には、濾過用穴FLTは網膜と濾過用穴とを共役させるのを可能にする距離だけ対物レンズL1から遠ざけられる）。イメージング路VIのイメージングカメラIMAのお陰で、プラットフォームPTF2を眼に対して調節して、例えば眼POの角膜の頂点に対する接線面を照明用絞り面PEおよび分析面PAに共役させる。波面分析手段を用いた最初の測定は波面上に分析用ビームの全球的な集束ずれを決定するのを可能にする。好ましくは、本発明の装置は、分析手段MAに連結されたプラットフォームPTF1の制御手段COMを更に備え、これは測定軸線ｚに沿ったプラットフォームPTF1の変位を制御するのを可能にする。この制御手段は処理手段TRTから分析用ビーム上の全球的集束ずれの値を受け取り、それに応じて対物レンズL1によって眼の角膜をフィルター部材FLTに共役させるべくプラットフォームPTF1の変位を制御することができる。初期位置に対するこの変位の値は眼の真の屈折異常を精密に決定するのを可能にする。それから収差の測定を行う。この測定の際には、患者が測定中に眼を調節しないように、眼の真の屈折異常の上方のジオプトリーの何分の一かに対応する位置にプラットフォームPTF1を調節するのが望ましい。
【００２６】
図５は斯くして近視性の眼の収差を分析する場合の光線の軌跡を示す。明瞭化のためこの図では分析路と照明路のみが示してあるが、構成は図１Ａの実施例と同様である。この実施例では、眼が近視であることを考慮して、“戻り”分析ビームFAは眼を出たところで全球的に収斂する。前述したように、波面分析手段は対物レンズL1によって眼の角膜RETを濾過用穴FLTに共役させるべくプラットフォームPTF1の変位の値を決定するのを可能にする。実際には、眼の屈折異常（単位はジオプトリー）に応じたプラットフォームPTF1の変位Dep（正方向が測定軸線ｚ上の矢印によって示してある）の値は：
Dep ＝ − ｆ_１ ^２ × Ｄ
（式中、ｆ_１は対物レンズL1の焦点距離）
近視眼の場合には、プラットフォームPTF1は対物レンズL1に接近する。
【００２７】
図５は本発明の装置によるノイズ反射の除去を強調するのを可能にする。図示した構成は図１Ａと同様である。即ち、測定軸線ｚに対してオフセンターされた照明用ビームFEの使用は、前述したような濾過用穴と相俟って、角膜上のノイズ反射（図５にREF_Cで示した反射）だけでなく、イメージング手段L1上のノイズ反射（図５にREF_Lで示した反射）をも、非常に効果的に除去するのを可能にするもので、これは分析に有用な光線束の損失なく行われる。
【００２８】
注目すべきことに、本発明の装置は、また、眼とフィルター部材FLTとの間に配置されたあらゆる屈折系（特に、図６に示したような眼鏡レンズ）のノイズ反射を除去するのを可能にする。即ち、眼鏡のレンズ（VER）は２つの湾曲した屈折系を呈するので、ノイズ反射（図６にREF_Dで示す）は従って他のノイズ反射と同様に濾過用穴FLTによって阻止される。これは、矯正用レンズを装着した患者の眼を分析するのを可能にすると共に、斯くして眼系および矯正用レンズのあらゆる収差を検査するのを可能にするもので、これは本発明の装置の大きな利点である。図６の構成では、矯正用レンズは近視を矯正することを可能にするので、プラットフォームPTF1は再び“０ジオプトリー”の位置にあることに留意すべきである。
【００２９】
ノイズ反射の抑制に関する性能のために、本発明の装置は、更に、例えばインプラントの品質を検査したいことがあるような人造眼タイプの系の分析を可能にする。即ち、このような系では、ノイズ反射は多数の空気／物質界面があることにより生じる（生きている眼では、ノイズ反射は主として角膜で起こる）。
【００３０】
本発明の装置は、また、前述したすべての利点を享受しながら、眼の角膜CORの前面の局所解剖学を測定するのを可能にする。この測定は、特に、眼の収差において角膜の前面の形状のどの部分かを精密に知ることを可能にする。この測定は、また、例えば視力の矯正のための眼の外科においてこの面の制御を可能にする。図７および図８にはこの測定を可能にする２つの構成例が示してある。
【００３１】
図７は図１Ａの構成にほぼ類似した構成を示す。しかし、照明路は更に照明用ビームFE_Cの発射手段を備え、これは測定軸線ｚにセンタリングされており、所定の直径を有し、フィルター部材FLTの中心に収斂する。実際には、それは図１Ａの実施例と同じ光源SRCによって発射されたビームであるが、絞りAPTは照明用ビームをセンタリングし、かつ、その直径を拡大するように撤去してある。角膜の局所解剖学を測定するため、プラットフォームPTF1の位置を測定軸線ｚに沿って調節して（実際には、プラットフォームは長くしてある）、イメージング手段L1によって角膜の曲率中心とフィルター部材FLTの中心とをほぼ光学的に共役させ、これにより角膜の前面に対する照明用ビームの自動平行化（オートコリメーション）を可能にする。前記前面での反射光線束FAは次に測定を行うべく分析手段MAへ送られる。この構成は、焦点距離が短く開口の大きな対物レンズL1を用いて作業することを必要とし、更にプラットフォームPTF1のストロークを大きくすることを必要としている。フィルター部材と対物レンズL1との間の光路の増加は、また、３組以上のミラーによって実現することができる。
【００３２】
図８に示した変化形では、これらの制約は対物レンズL1と眼EYEとの間に追加的な自動平行化装置ATCを加えることによって回避されるもので、この装置はイメージング手段L1と一体化されている。この自動平行化装置は照明用ビームFE_Cを角膜の曲率中心へ集束させるのを可能にするもので、角膜の前面での反射光線束は角膜の局所解剖学の測定を行うべく分析手段MAへ送られる。
【００３３】
図７又は図８の構成の他の特徴は図１Ａの構成のものと同様である。特に、照明用ビームFE_Cは対物レンズL3によってフィルター部材FLTへ集束され、次いで対物レンズL1（その焦点はフィルター部材の中心にほぼ合流している）によって捕捉される。照明用ビームFE_Cはほぼ平行化されて自動平行化装置ATCに達する。この照明用ビームは所与の曲率半径の“標準”角膜用に計算してあり、前記標準角膜に入射する照明用ビームが角膜の曲率中心に収斂するようになっており、角膜での反射ビームFA（反射の約４％に対応する）は次いで入射ビームFEと合流する。ビームFAは次いで前述したように角膜によって反射された波面の位相を決定するべく分析手段MAによって分析され、これはその形状のパラメータを計算しマップを定立するのを可能にする。眼のあらゆる収差を測定する場合のように、眼の所定の平面（瞳の面、又は好ましくは角膜の頂点への接線面）と分析面PAとの間の共役を保障する必要がある。このため、イメージング路VIを使用しながら、前述したような眼の位置決め手段を用いることができる。プラットフォーム１と対物レンズL1と自動平行化装置ATCは、例えば瞳の像がイメージングカメラIMA上でハッキリとなるまで、測定軸線ｚに沿って一体的に変位せられる。角膜が“標準”である場合には、分析用ビームFAは平行光線となって自動平行化装置から出て、L1によって濾過用穴の中心に集束され、次いでガラス板LM1（ビームは平らな波としてこれに入射する）によって分析手段MAの方へ送られる。角膜が標準角膜に対して曲率半径のずれを呈する場合には、このずれは分析手段によって測定される。この曲率半径の非常に精密な測定は、分析用ビームが平らな波として分析手段に入射する位置の両側でプラットフォームPTF1を移動させることにより可能である。この測定にとって、イメージング手段でのノイズ反射は殆ど決定的ではない。即ち、角膜での反射は眼の網膜での散乱よりも遥かに大きな光線束を生成し、照明用ビームがオフセンターされていないにも拘わらず、イメージング手段での反射防止処理はノイズ反射の影響を制限するに充分である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは本発明の第１実施例に係る装置の構成例を示す。
【図２】図２は本発明の第２実施例に係る装置の構成例を示す。
【図３】図３は本発明の装置内の眼の位置決め手段の実施例を示す図である。
【図４】図４は眼の側方位置決めに対する補助手段を示す図である。
【図５】図５は図１Ａに示した構成においてノイズ反射を強調したものである。
【図６】図６は矯正用レンズを着けた患者の場合においてノイズ反射を強調したものである。
【図７】図７は角膜の局所解剖学に本発明の装置を適用するところを示す。
【図８】図８は角膜の局所解剖学の測定に適用するための本発明の装置の変化形を示す。

Claims

眼型器官の収差を測定する装置であって、眼の網膜上に後方散乱により二次光源を形成するべく照明用ビーム（FE）を発射する手段を特に備えた照明路と、前記二次光源によって発射され眼から発する波面の位相を所与の分析面（PA）内で分析する手段を特に備えた分析路とを備え、その特徴は、この装置は、更に：
−イメージング手段（L1）、および、眼の所定の面を前記イメージング手段の焦点面内に位置決めするのを特に可能にする眼の位置決め手段（VI）と、
−ノイズ反射用フィルター部材（FLT）であって、その中心とイメージング手段（L1）の光学中心とがほぼ眼の瞳にセンタリングされた測定軸線（z）を画成するものと、
−前記測定軸線上に位置決めされ前記照明路および分析路を画成する光学的分離手段（LM1）と、
−前記照明路上の、所定の開口の照明用絞り（APT）と、
−測定軸線にセンタリングされ、前記眼の所定の面と照明用絞り面と分析面との間で光学的共役を行うのを可能にする光学的共役手段（L2、L3）、
とを備えていることからなり、かつ、
照明用ビームはフィルター部材（FLT）の中心に収斂し、フィルター部材と照明路と分析路と分離手段と共役手段は一体化され、前記手段の光学軸線（z）に沿ってイメージング手段（L1）に対して可動のプラットフォーム（PTF1）上に配置されていて、眼の屈折異常に応じて前記手段（L1）によって眼の網膜をフィルター部材の中心に光学的に共役させるのを調節することが可能であり、かつ、照明用絞りは、眼の角膜およびイメージング手段（L1）およびフィルター部材と角膜との間に位置するあらゆる屈折系によって反射されたノイズ光線束がフィルター部材（FLT）によって分析路から逸らされるように、測定軸線に対してオフセンターされていることを特徴とする装置。
請求項１に基づく装置であって、フィルター部材（FLT）は穴の開いた不透明なガラス板で形成されており、この穴は測定軸線（z）にセンタリングされていて、ほぼこの穴の中心に集束された照明用ビーム（FE）と分析用ビーム（FA）はフィルター部材を経て伝播するがノイズ反射はフィルター部材の不透明部分によって阻止されるような所定のサイズを有することを特徴とする装置。
請求項１に基づく装置であって、フィルター部材（FLT）は真のフィルター部材FLTOの像からなるバーチャルなものであり、前記真のフィルター部材（FLTO）は分析路VAに配置してあることを特徴とする装置。
請求項３に基づく装置であって、真のフィルター部材（FLTO）は穴の開いた不透明なガラス板で形成されていることを特徴とする装置。
請求項２又は４に基づく装置であって、前記不透明ガラス板の穴のサイズは制御可能であることを特徴とする装置。
請求項１に基づく装置であって、フィルター部材（FLT）は穴の開いたミラーからなり、この穴は測定軸線（z）にセンタリングされていて、ほぼこの穴の中心に集束された照明用ビーム（FE）と分析用ビーム（FA）はフィルター部材を経て伝播するがノイズ反射はフィルター部材の反射性部分によって逸らされるような所定のサイズを有することを特徴とする装置。
請求項１に基づく装置であって、フィルター部材（FLT）は測定軸線にセンタリングされたミラーからなり、このミラーは、ほぼその中心に集束された照明用ビーム（FE）と分析用ビーム（FA）はフィルター部材によって反射されるがノイズ反射は前記部材によっては逸らされないような所定のサイズを有することを特徴とする装置。
前記請求項のいづれかに基づく装置であって、プラットフォーム（PTF1）を制御する手段（COM）を更に備え、この制御手段は分析手段に連結されていて、分析手段によって測定された眼の屈折異常の所定の関数に応じてプラットフォーム（PTF1）を測定軸線（z）に沿って移動させることを特徴とする装置。
前記請求項のいづれかに基づく装置であって、前記眼の位置決め手段は特に眼の瞳（PO）のイメージング路（VI）を備え、このイメージング路は測定軸線（z）にほぼセンタリングされた対物レンズ（L4）と前記プラットフォーム（PTF1）と一体のイメージングカメラとを備え、後者は対物レンズ（L4）の焦点面に配置されたセンサーと表示装置を有することを特徴とする装置。
請求項９に基づく装置であって、前記位置決め手段は一組の光源からなる眼の照明装置を更に備え、前記位置決めは角膜によって反射された前記光源の像のセンサー上への焦点を制御することにより調節し、もって、眼の角膜の頂点への接線面の位置を制御するのを可能にすることを特徴とする装置。
請求項９又は１０のいづれかに基づく装置であって、前記位置決め手段は、測定軸線（z）にセンタリングされていると共にほぼ前記対物レンズ（L4）の焦点に位置決めされたほぼ点状の光源と、少なくとも２つの開口によって形成され、前記開口の少なくとも一方が測定軸線に対してオフセンターされ、かつ、前記光源の近傍に配置された、少なくとも２つの光ビームを形成するためのマスクと、前記ビームを受け取る分離用ガラス板とを更に備え、前記位置決めは、イメージング路のセンサー上で、眼の角膜での反射後の前記ビームによって形成されたスポットの重なり合いを制御し、斯くして眼の角膜の頂点への接線面の位置決めの制御を可能にすることにより調節されることを特徴とする装置。
請求項９から１１のいづれかに基づく装置であって、眼の位置決め手段は、イメージング路のセンサーの表示部上に、眼の瞳の側方位置を標定する手段を更に備え、瞳のサイズに応じて照明用ビームの位置に対して前記位置を調節するのを可能にすることを特徴とする装置。
請求項９から１２のいづれかに基づく装置であって、前記位置決め手段は、眼の位置決めの調節をするため、イメージング手段（L1）とプラットフォーム（PTF1）とを一体に変位させる手段を更に備えていることを特徴とする装置。
前記請求項のいづれかに基づく装置であって、光学的共役手段は分析路上のイメージング手段（L2）と照明路上のイメージング手段（L3）とを備え、分析面は前記分析路上のイメージング手段の焦点面と合流しており、照明用絞り面は前記照明路上のイメージング手段の焦点面と合流しており、前記手段（L3）はまた照明用ビームをフィルター部材（FLT）の中心に集束させるのを可能にすることを特徴とする装置。
前記請求項のいづれかに基づく装置であって、前記分離手段はほぼ平らで平行な面を備え測定軸線（z）に対して傾斜した少なくとも１つの第１の分離用ガラス板（LM1）を備え、照明用ビームの一部は前記分離用ガラス板を通過すると共に前記分離用ガラス板は眼から分析路の方へ発する光波の一部を反射することを特徴とする装置。
前記ガラス板（LM1）の反射係数は約70％より大きいことを特徴とする請求項１５に基づく装置。
請求項１５又は１６のいづれかに基づく装置であって、前記ガラス板（LM1）の厚さは測定軸線（z）に対する所定のずれを照明用ビームに導入し、もって、前記ガラス板が偶発的に不存在の場合に最早照明用ビームがフィルター部材を通過しないようになっていることを特徴とする装置。
前記請求項のいづれかに基づく装置であって、眼を分析している患者が見つめる方向を固定するための固定路を更に備え、この固定路は照明された画像と対物レンズ（L5）を備え、この対物レンズはほぼ前記画像をフィルター部材（FLT）に光学的に共役させることを特徴とする装置。
前記請求項のいづれかに基づく装置であって、前記分析手段は、マイクロレンズのマトリックスとマトリックスセンサーと処理手段とを特に備えたシャック−ハートマン型の波面分析機を備え、前記分析面はマイクロレンズのマトリックスの平面に対応することを特徴とする装置。
前記請求項のいづれかに基づく装置であって、前記照明路は、測定軸線（z）にセンタリングされ所定の直径を有しフィルター部材（FLT）の中心に収斂する照明用ビーム発射手段を更に備え、かつ、前記プラットフォーム（PTF1）の位置は、イメージング手段（L1）によって角膜の曲率中心をフィルター部材（FLT）の中心にほぼ光学的に共役させて、角膜の前面に対する照明用ビームの自動平行化を可能にするべく、測定軸線（z）に沿って調節され、前記面で反射された光線束は角膜の局所解剖学を測定するため分析手段（MA）へ送られることを特徴とする装置。
請求項１から１９のいづれかに基づく装置であって、前記照明路は、測定軸線（z）にセンタリングされ所定の直径を有しフィルター部材（FLT）の中心に収斂する照明用ビーム発射手段を更に備え、かつ、前記イメージング手段は照明用ビーム（FE）を角膜の曲率中心へ集束させるのを可能にする追加的な可動の自動平行化装置を備え、角膜の前面で反射された光線束は角膜の局所解剖学を測定するため分析手段（MA）へ送られることを特徴とする装置。