JP2021514731A - モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2018年2月22日に出願された「Smartphone-Based Corneal Topography System」と題する米国仮特許出願第62/634,169号、及び2018年2月26日に出願された「Smartphone-Based Corneal Topography System」と題する米国仮特許出願第62/635,462号に対する優先権を主張し、その開示全体が、参照によりここに両方とも組み込まれ、同一譲受人及び/又は出願人に割り当てられる。
角膜形状解析に対する先行手法は、少なくともいくつかの事例において決して理想的であり得ない。例えば、多くの市販の角膜形状解析システムは、理想よりも大きく、それによって、これらのシステム専用の空間を提供する必要がある健康管理専門職にとって、それがやや扱いにくく高価なものとなり得る。このようなデバイスは、少なくともいくつかの事例において診察室内に容易に統合されない場合がある。角膜形状解析システムのサイズを減少させるための取り組みが行われているが、そのようなデバイスは、少なくともいくつかの事例において決して理想的な結果を提供していない。例えば、スマートフォンベースの角膜測定システムが提案されているが、少なくともいくつかの事例において、そのようなデバイスは、角膜形状解析を測定しない場合があり、少なくともいくつかの事例においては定量的情報ではなく定性的情報を単に提供するにすぎないことがある。角膜形状解析システムと目とのアライメントは、正確な角膜形状解析測定を得るためには有用であり得る。先行手法の少なくともいくつかは、少なくともいくつかの事例において決して理想的なアライメント及び精度を有しない場合がある。
いくつかの実施形態では、モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム及び方法が、減少されたサイズ及び正確な形状解析測定を提供し得る。このようなシステムは、健康管理専門職によって容易に使用され得る。形状解析システムは、デバイスのサイズ、コスト、及び複雑性が低下し得るように、市販のスマートフォンの1つ又は複数のコンポーネントを含み得る。これらのコンポーネントは、改善されたアライメントを提供するように構成されてもよく、測定を容易にするように、且つ測定精度を改善するためにアライメントを改善するように配列されてもよい。
本明細書において参照され、且つ識別される全ての特許、出願、及び刊行物は、参照によりその全体がここに組み込まれ、出願内の他の場所で参照されている場合であっても参照により完全に組み込まれていると考えられるものとする。
特許又は出願ファイルは、少なくとも1つの図面を含む。
以下の詳細な説明は、本明細書に開示される実施形態に従って本開示に説明される発明の特徴及び利点のより良い理解をもたらす。詳細な説明は、多くの具体的な実施形態を含むが、これらは、単なる例として提供され、本明細書に開示される発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない。
Claims (37)
- モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの前記照明パターンの反射を生成するように構成される照明系であって、前記照明系が、前記照明パターンの中心軸に沿ってアライメントされる、前記照明系と、
画像センサを含むモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャする、前記モバイル通信デバイスと、
前記照明系に連結され、前記モバイル通信デバイスに連結される角膜形状解析光学ハウジングであって、前記角膜形状解析光学ハウジングが、前記照明系を支持し、前記モバイル通信デバイスの前記画像センサとアライメントする、前記角膜形状解析光学ハウジングと、を備え、
前記角膜形状解析光学ハウジングが、前記画像センサに連結される結像系を含む、モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。 - 前記結像系が、評価されている前記反射した照明パターンの前記画像を拡大するため、及びまた前記被検者の前記角膜と前記画像センサとの間の光路長を減少させるためのケプラー式構成をさらに含む、請求項1に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記結像系が、2つ以上のミラーを含み、前記2つ以上のミラーが、前記反射した照明パターン画像の画像経路内に配置され、前記モバイル通信デバイスの前記画像センサの位置の正面に位置する、請求項1に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記モバイル通信デバイスの表面が、検査官による前記反射した照明パターン画像の拡張された視覚を提供するために、垂直軸を基準としてチルトされる、請求項1に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記結像系が、2つ以上のミラーを含み、前記2つ以上のミラーが、垂直軸及び/又は水平軸を基準としてチルトされる、請求項1に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記照明系が、検査されている被検者の目とのアライメントを容易にするために、水平軸を基準として傾斜角度だけ上向きにチルトされる、請求項1に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記照明系、前記角膜形状解析光学ハウジング、及び前記モバイル通信デバイスが、前記角膜形状解析システムの動作中、被検者と検査官との間でアライメントの水平面を維持するように配置される、請求項1に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記角膜形状解析ハウジングが、第1のミラー及び第2のミラーをさらに含み、前記第1のミラー及び前記第2のミラーが、部分反射ミラーである、請求項1に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 2つ以上の近接センサをさらに含み、前記2つ以上の近接センサが、前記照明系に連結され、前記被検者の左目が検査されているか又は右目が検査されているかを判断するために使用される、請求項1に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの前記照明パターンの反射を生成するように構成される照明系であって、前記照明系が、前記照明パターンの中心軸に沿ってアライメントされる、前記照明系と、
画像センサを含むモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャする、前記モバイル通信デバイスと、
前記照明系に連結され、前記モバイル通信デバイスに連結される角膜形状解析光学ハウジングであって、前記角膜形状解析光学ハウジングが、前記照明系を支持し、前記モバイル通信デバイスの前記画像センサとアライメントする、前記角膜形状解析光学ハウジングと、を備え、
前記角膜形状解析光学ハウジングが、評価されている前記反射した照明パターンの前記画像を拡大するため、及びまた前記被検者の前記角膜と前記画像センサとの間の光路長を減少させるためのケプラー式構成を有する光学系を含む、モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。 - 前記角膜形状解析光学ハウジングを細隙灯顕微鏡上に連結するための取り付けアセンブリをさらに含む、請求項10に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの前記照明パターンの反射を生成する照明系であって、前記照明系が、前記照明パターンの中心軸に沿ってアライメントされる、前記照明系と、
画像センサを含むモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャする、前記モバイル通信デバイスと、
前記照明系に連結され、前記モバイル通信デバイスに連結される角膜形状解析光学ハウジングであって、前記角膜形状解析光学ハウジングが、前記照明系を支持し、前記角膜形状解析光学ハウジングの前記画像センサとアライメントする、前記角膜形状解析光学ハウジングと、を備え、
前記角膜形状解析光学ハウジングが、2つ以上のミラーに連結され、前記2つ以上のミラーが、前記反射した照明パターン画像の画像経路内に配置され、前記モバイル通信デバイスの前記画像センサの位置の正面に位置する、モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。 - 前記画像経路の長さが、前記角膜から前記画像センサまでの物理的距離よりも長い、請求項12に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記2つ以上のミラーが、前記被検者の角膜と前記モバイル通信デバイスの前記画像センサとの間の距離を50ミリメートル(2インチ)〜165ミリメートル(6.5インチ)の間まで減少させる、請求項12に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記2つ以上のミラーが、前記被検者の角膜と前記モバイル通信デバイスの前記画像センサとの間の距離を165ミリメートル(6.5インチ)〜216ミリメートル(8.5インチ)の間まで減少させる、請求項12に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記角膜形状解析光学ハウジングが、検査官の目と前記被検者の目との間の距離を254〜381ミリメートル(10〜15インチ)の間、及び任意選択的に304〜356ミリメートル(12〜14インチ)の間に保つための長さを有する、請求項12に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの前記照明パターンの反射を生成する照明系であって、前記照明系が、前記照明パターンの中心軸に沿ってアライメントされる、前記照明系と、
画像センサを含むモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャする、前記モバイル通信デバイスと、
前記照明系に連結され、前記モバイル通信デバイスに接続される角膜形状解析光学ハウジングであって、前記角膜形状解析光学ハウジングが、前記照明系を支持し、前記モバイル通信デバイスの前記画像センサとアライメントする、前記角膜形状解析光学ハウジングと、を備え、
前記モバイル通信デバイスの表面が、検査官による前記反射した照明パターン画像の、より快適な又は人間工学的な視覚、及び検査官によるタッチスクリーンの、より快適な又は人間工学的な使用を提供するために、垂直軸を基準としてチルトされる、モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。 - 前記モバイル通信デバイスの前記表面が、前記垂直軸を基準として1〜40度の間で、及び任意選択的に5〜20度の範囲内でチルトされる、請求項17に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記モバイル通信デバイスの表面が、前記垂直軸を基準として1〜10度の間で、及び任意選択的に2〜8度の範囲内でチルトされる、請求項17に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記照明パターンの前記光学軸が、前記画像センサの前記光学軸とアライメントされる、請求項17に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの前記照明パターンの反射を生成する照明系であって、前記照明系が、前記照明パターンの中心軸に沿ってアライメントされる、前記照明系と、
画像センサを含むモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャする、前記モバイル通信デバイスと、
前記照明系に連結され、前記モバイル通信デバイスに連結される角膜形状解析光学ハウジングであって、前記角膜形状解析光学ハウジングが、プラチド照明系を前記モバイル通信デバイスの前記画像センサとアライメントし、支持する、前記角膜形状解析光学ハウジングと、を備え、
前記照明系が、検査されている被検者の目とのアライメントを容易にするために、水平軸を基準として傾斜角度だけ上向きにチルトされる、モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。 - 前記照明系の前記傾斜角度は、1〜15度の範囲に及ぶ、請求項21に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記照明系の前記傾斜角度は、前記水平軸を基準として1〜7度の範囲に及ぶ、請求項21に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの前記照明パターンの反射を生成するように構成される照明系であって、プラチド照明系が、前記照明パターンの中心に垂直な軸に沿ってアライメントされる、前記照明系と、
画像センサを含むモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャする、前記モバイル通信デバイスと、
前記照明系に連結され、前記モバイル通信デバイスに連結される、角膜形状解析光学ハウジングと、を備え、
前記照明系、前記角膜形状解析光学ハウジング、及び前記モバイル通信デバイスが、前記モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システムの動作中、被検者の目と検査官の目との間でアライメントの水平面を維持するように配置される、モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。 - 前記被検者の目が前記検査官の目から正しい距離にあるときに、前記モバイル通信デバイスの表面が、垂直軸及びモバイルコンピューティングデバイスのディスプレイ上の前記目の中心を基準としてチルトされる、請求項24に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記角膜形状解析光学ハウジングが、細隙灯顕微鏡に連結される、請求項24に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記角膜形状解析光学ハウジングと細隙灯顕微鏡との連結が、正確な角膜力を計算する際に+/−0.25ディオプトリ精度をもたらす、+/−100ミクロンのz軸位置決め精度を提供する、請求項24に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの前記照明パターンの反射を生成するように構成される照明系であって、前記照明系が、前記照明パターンの中心軸に沿ってアライメントされる、前記照明系と、
画像センサを含むモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャする、前記モバイル通信デバイスと、
プラチド照明系に連結され、前記モバイル通信デバイスに連結される角膜形状解析光学ハウジングであって、前記角膜形状解析光学ハウジングが、前記照明系を支持し、前記モバイル通信デバイスの前記画像センサとアライメントする、前記角膜形状解析光学ハウジングと、を備え、
前記角膜形状解析光学ハウジングが、第1のミラー及び第2のミラー、並びに固定光源をさらに含み、前記第1のミラー及び前記第2のミラーが、前記反射した照明パターン画像の結像経路に沿って配置され、前記第1のミラーが、部分反射、部分透過ミラーであり、
前記固定光源の角度が、検査されている被検者が前記固定光源に焦点を合わせることを可能にするために、前記部分反射、部分透過ミラーの後ろに配置される、モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。 - 自動屈折計をさらに含み、前記第2のミラーが、部分反射、部分透過ミラーであり、収差計が、前記被検者の目における収差を測定するために前記第2のミラーの後ろに配置される、請求項28に記載のモバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。
- モバイルコンピューティングデバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの前記照明パターンの反射を生成するように構成される照明系であって、前記照明系がシリンダを含む、前記照明系と、
画像センサを含むモバイルコンピューティングデバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャする、前記モバイルコンピューティングデバイスと、
プラチド照明系に連結され、前記モバイルコンピューティングデバイスに連結される角膜形状解析光学ハウジングであって、前記角膜形状解析ハウジングが、前記照明系を支持し、前記モバイルコンピューティングデバイスの前記結像センサとアライメントする、前記角膜形状解析光学ハウジングと、
前記照明系の前記シリンダの外側面のプラスチックシリンダに接続される2つ以上の近接センサであって、前記2つ以上の近接センサが、被検者が検査されているときに信号を生成する、前記2つ以上の近接センサと、
前記2つ以上の近接センサから受信される生成された前記信号の振幅を比較する比較回路と、
被検者の左目が検査されているか又は右目が検査されているかを判断するために、生成された前記近接センサ信号の前記振幅の前記比較を受信するための、1つ又は複数のプロセッサによって実行可能なコンピュータ可読命令と、
を含む、モバイルコンピューティングデバイスベースの角膜形状解析システム。 - モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの照明パターンの反射を生成するように構成される照明系であって、前記照明系が、前記照明パターンの中心軸に沿ってアライメントされる、前記照明系と、
画像センサを組み込んだモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャする、前記モバイル通信デバイスと、
前記照明系に連結され、前記モバイル通信デバイスに連結される角膜形状解析光学ハウジングであって、前記角膜形状解析光学ハウジングが、前記照明系を支持し、前記角膜形状解析光学ハウジングの前記画像センサとアライメントする、前記角膜形状解析光学ハウジングと、を備え、
前記角膜形状解析光学ハウジングが、2つ以上のミラーを組み込んで連結され、前記2つ以上のミラーが、前記反射した照明パターン画像の画像経路内に配置され、前記モバイル通信デバイスの前記画像センサの位置の正面に位置し、
前記反射した照明パターンが前記モバイル通信デバイス上の前記画像センサの複数の位置に方向付けされることを可能にするために、前記2つ以上のミラーが、水平軸及び/又は垂直軸を基準としてチルトされる、モバイル通信デバイスベースの角膜形状解析システム。 - モバイルコンピューティングデバイスベースの角膜形状解析システムであって、
照明パターンを生成し、被検者の角膜からの前記照明パターンの反射を生成するように構成される照明系と、
画像センサを含む第1のモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、反射した前記照明パターンの画像をキャプチャし、前記第1のモバイル通信デバイスの背面上の第1の位置に位置している、前記第1のモバイル通信デバイスと、
前記照明系に連結され、前記モバイル通信デバイスに連結される第1の角膜形状解析光学ハウジングであって、前記第1の角膜形状解析光学ハウジングが、前記照明系を支持し、前記モバイル通信デバイスの前記画像センサとアライメントし、前記第1の角膜形状解析光学ハウジングが、キャプチャされた前記照明パターン画像を前記画像センサの前記第1の位置の中心軸に反射するように画像経路を生成する2つ以上のミラーを含む、前記第1の角膜形状解析光学ハウジングと、
画像センサを含む第2のモバイル通信デバイスであって、前記画像センサが、前記反射した照明パターンの画像をキャプチャし、前記第2のモバイル通信デバイスの背面上の第2の位置に位置している、前記第2のモバイル通信デバイスと、
前記照明系に連結され、前記第2のモバイル通信デバイスに連結される第2の角膜形状解析光学ハウジングであって、前記第2の角膜形状解析光学ハウジングが、前記照明系を支持し、前記第2のモバイル通信デバイスの前記画像センサとアライメントし、前記第2の角膜形状解析光学ハウジングが、前記キャプチャされた照明パターン画像を前記第2のモバイル通信デバイスの前記画像センサの前記第2の位置の中心軸に反射するように画像経路を生成する2つ以上のミラーを含む、前記第2の角膜形状解析光学ハウジングと、
を備える、モバイルコンピューティングデバイスベースの角膜形状解析システム。 - 前記角膜形状解析システムが、前記画像センサに連結される結像系を含み、前記結像系が光学軸を含み、前記照明パターンが光学軸を含み、前記結像系の前記光学軸が、前記照明パターンの前記光学軸とアライメントされる、請求項1〜32のいずれか一項に記載のモバイルコンピューティングデバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記照明パターンが、同心輪紋パターンである、請求項1〜33のいずれか一項に記載のモバイルコンピューティングデバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記照明系が、プラチドディスクである、請求項1〜34のいずれか一項に記載のモバイルコンピューティングデバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記画像センサが、カメラである、請求項1〜34のいずれか一項に記載のモバイルコンピューティングデバイスベースの角膜形状解析システム。
- 前記角膜形状解析システムのZ軸が、前記照明パターンの光学軸及び前記結像系の前記光学軸を含む、請求項1〜35のいずれか一項に記載のモバイルコンピューティングデバイスベースの角膜形状解析システム。
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