JP4947387B2 - 眼科学機器に適用される眼の収差を補正する方法及びシステム - Google Patents

Description

本発明は、眼科学機器に適用される眼の収差を補正する方法，同方法を実施するための、眼の収差を補正するシステム及びそのような補正システムを備えた眼科学機器に関するものである。

例えば、網膜撮像用の又は網膜に関する光レーザー処置用の機器のような眼科学機器は、（網膜の光学処置の場合に）眼に入射するビーム又は（網膜撮像の場合に）眼から出現するビームのように、眼を構成している様々な光学要素（角膜，水晶体等）を通る分析ビームで作動する。全ての場合において、眼の様々な光学要素の収差によって、分析ビームの波面の収差が齎され、それにより光学機器の特性が低下させられる。それ故、網膜撮像の場合には、像が解像度を失い、眼の光学的処置の場合には、網膜に対するレーザーの焦点合わせの質が低下する。これら眼科学機器を眼の収差を補正するためのシステムと組み合わせて、分析ビームの波面を補正することを可能にする、即ち、光ビーム位相に所定の形状に可能な限り近い形状を与えて、機器から最適な性能を得ることを可能にすることが知られている。

そのようなシステムは、標準的には、眼の収差測定のためのシャック・ハルトマン・アナライザー型収差測定手段と、分析ビームの波面の位相を補正するための変形自在なミラー型の即ち空間光変調器型の光学装置とを有し、その光学装置は、眼の測定された収差の関数として波面を補正するためのコントロールユニットによって制御される。このようなシステムは、視覚シミュレーション型の機器においても用いることができ、その目的は、患者にイメージを見せることによって、様々な補正（眼のレンズ，コンタクトレンズ，眼の光学的処置）の効果を患者に示すことであり、眼球収差及び（又は）シミュレートすることが望まれる現象によって齎される効果のために、患者の目に入射する分析ビームは補正される。

然しながら、眼の収差の補正は、変化の迅速な周波数（一般的には、５Ｈｚ以上）で眼の収差の変動を引き起こす眼球運動，眼の横方向の動き又は眼軸の回転運動によって制限される。眼球運動に関連する収差のこれらの変動は、或る適用においては特に問題となることがある。例えば網膜撮像の場合に、所謂「超解像度」網膜像が、網膜の非常に小さい領域からの同領域の複数の断面像を組み合わせることにより得られる。そして、眼軸の回転運動にもかかわらず、この組合せを実行するために画像ディテクター上の網膜のイメージを非常に良好に安定化させることが必要である。同様に、網膜の光学処置の場合には、眼軸の回転運動に加えて瞳孔の横方向の運動が、網膜に対するレーザーの焦点合わせの精度を低下させてしまう。

本発明は、眼球運動を個別に測定することに基づいて眼科学機器の性能を向上させることを可能にし、収差補正を修正するためにその測定を考慮する、眼の収差を補正するための方法及びその方法を実施するためのシステムを提案するものである。

より詳述すると、本発明は、分析光ビームで作動する眼科学機器に適用される、眼の収差を補正する方法に関するもので、この方法は、分析ビームに干渉可能な眼の収差を測定する工程と、前記収差の測定された値の関数として前記分析ビームの波面位相を補正する工程を有し、収差の前記測定とは個別に実施される、眼球運動の測定工程と、眼球運動の前記測定の関数として分析ビームの波面位相の補正を修正する工程とを更に有していることを特徴とする。

また、本発明は、上記方法を実施するための補正システムに関するものである。

本発明に係る方法に依れば、眼球運動を個別に測定するものであるから、特に、（変化の低い周波数、一般的には１Ｈｚ未満での）眼の本来の収差と、変化のより迅速な周波数を伴う、眼球運動に関連する収差の変動とを、変化のこの周波数に少なくとも等しいが、波面分析器の空間解像度の不可避的な低下に帰結する波面分析器の高い周波数でない周波数で収差の補正値を確保するために、考慮することを可能にする。

本発明の更なる利点及び特徴は、添付図面を参照して後述する本発明の詳細な説明を参照することにより明らかになるであろう。尚、添付図面中において、同一の要素には、同一の参照符号が付されている。

図１は、分析光ビームＦＡで作動する眼科学機器に組み込まれる、本発明による補正システムのブロック図である。図１において、機器それ自体は、図１中に太線で示されて、（例えば、網膜の光レーザー処理又は視覚シミュレーションの場合に）患者の眼EYEに入射する又は（網膜撮像の場合に）眼から出現する分析ビームＦＡのみによって表現されている。その補正システムは、一方で、分析ビームＦＡに干渉可能な眼の収差を測定するための手段ＭＥＳ ＡＢと分析ビームの波面の位相を補正するための光学装置ＭＤとを有し、更に、測定手段に接続された処理手段ＴＲＴを備えた、補正装置のコントロールユニットＣＯＭを有し、その処理手段は、収差の測定された値の関数として補正装置に適用される補正値を計算する。図１において、これらの要素は、光学的線図に従って表現されていないが、それら要素間の機能的な接続を示す矢印によって接続されている。本発明による補正システムは、更に、収差を測定するための手段から離れた、眼の動きを測定するための手段ＭＥＳ ＯＣを有し、眼の動きの測定値は、分析ビームの波面の位相の補正を修正するためにコントロールユニットへ送られる。眼の動きについての個別の測定と、収差の補正を修正するためにその測定値を考慮することによって、眼科学機器の性能は向上される。

図２A〜図２Cは、本発明の別の実施形態に係る、眼の収差を補正するためのシステムを備えた網膜撮像型機器又は眼の処置機器を示した光学的線図である。明瞭化するために、これら線図は、一定の縮尺基準で作成されていない。網膜撮像システムとは、その作動方法がどのようなものであれ、網膜を映像化させることのできる何らかのタイプの機器を意味する。これは、例えば、眼底カメラシステム，血管造影システム，走査レーザー検眼鏡（SLO）又は光コヒーレンストモグラフィー（OCT）型の機器であってもよい。

網膜撮像機器は、標準的には、撮像する領域に亘って網膜を照らすことの可能な網膜照明システムＥＣＬと、網膜撮像機器の出力側に配置されて、網膜によって反射され眼から発せられる分析ビームＦＡを受ける撮像検出システムを有している。図２Ａには、対物レンズと撮像ディテクターは図示されていない。眼に本来備わっている収差は、分析ビームの波面を変形させ、それゆえ像の解像度を低減させる。標準的には、網膜撮像システムは、特に、眼の収差を測定するための手段ＭＥＳ ＡＢで、眼の本来備わっている収差を補正するためのシステムと、分析ビームの波面の位相を補正して、測定された収差を補整することを可能にする光学装置ＭＤと、測定手段に接続されて、収差の測定値の関数として適用される補正値を計算することの可能な処理手段ＴＲＴを含んでいる、補正装置のコントロールユニットＣＯＭを更に有している。

収差を測定するためのシステムは、フランス特許出願ＦＲ０１１１１１２に記載されている。それは、特に、照明ビームＦＥ（図２A〜２Cにおける点線）を発するための手段ＳＲＣと、分析される眼ＥＹＥの網膜上に拡散点光源を形成するための照明開口ＡＰＴを備えた照射路を有している。網膜撮像の場合には、照明システムＥＣＬによって照らされる領域は、一般的には、照明ビームＦＥによって形成されるライトスポットの寸法の１０倍の大きさであり、近似値は、このポイントにおいて測定される収差が照明システムECLによって照らされるエリア全体に亘って若干変化するように設定されている。有益なことに、照明ビームＦＥの波長と照明システムＥＣＬからの光の波長は、ビームの光学的区別を簡略化するために異なっている。それは、前記点源によって発せられて眼から出現するビーム（図２Ａ〜図２Ｃ中に、ビームＦＭが破線で図示されている）の波面の位相の一定の分析平面ＰＡに配置された光学的分析手段ＭＡを主に備えた分析路を更に有している。撮像手段Ｌ１は、眼の一定の位置にある眼軸に対応する測定軸ｚの中心に位置し、分析路上の撮像手段Ｌ２と照明路上の撮像手段Ｌ３と組み合わさって、眼の瞳孔、照明開口ＡＰＴの平面と分析手段ＭＡの分析平面ＰＡとの間の光学的共役を確実にすることを可能にさせる。ビームスプリッターＬＭ２が、分析路と照明路を区画している。図２Ａに示した例においては、ビームスプリッターＬＭ４によってシステムに接続された固定路が同様に設けられ、眼が分析される患者の注意を固定させることを可能にする。それは、照らされたイメージＦＩＸと、そのイメージの網膜との光学的結合を確実にする、即ち、非調節（ｄｉｓａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ）を刺激するために僅かな近視眼的な焦点ぼかしでイメージが見られるように調整される撮像手段Ｌ４を有している。この例では、分析路、照明路及び固定路は、互いに固定的に取り付けられ、眼の非正規の関数としてシステムの様々な要素間での光学的接続を確実にするために撮像手段Ｌ１に対して測定軸ｚに沿って移動可能なプラットフォームＰＴＦ１上に位置している。

分析手段、例えば、シャック・ハルトマン型アナライザーが、処理手段ＴＲＴに接続され、その処理手段は、公知の態様で、眼から出現する波の位相地図作成法を確立して収差を計算する。この地図作成の描写はスクリーンＳＣＲに表示することができる。補正システムは、分析ビームＦＡを遮る補正装置ＭＤを有し、その補正装置は、処理手段に接続されたコントロールユニットＣＯＭによって制御され、測定ビームＦＭに関する測定手段ＭＥＳ ＡＢによって測定される収差の値の関数として、分析ビームＦＡの波面の位相を局所的に修正することを可能にする。分析ビームＦＡは、ビームＦＭに関して測定される収差とビームＦＡに対して行われる補正との間の良好なコヒーレンスを確実にするビームスプリッターＬＳのおかげで、測定ビームＦＭの光路と同様な光路を辿る。光学補正装置ＭＤは、例えば、反射面によって構成された変形自在なミラーにて作られ、その反射面は一組のアクチュエーターによって変形可能になっていて、その反射面上に分析ビームが入射する。この反射面は、眼の瞳孔と共役な平面内に略配置されていている。分析ビームの波面の局所的な位相を補正するために、各アクチュエーターはコントロールユニットによって制御される。また、例えばアレイ状の液晶バルブによって作られた空間光変調器（ＳＬＭ）を用いることもできる。図２A〜２Cにおいて、分析路上に配置されたビームスプリッターＬＳが、補正後の分析ビームＦＡの一部を対物レンズと網膜撮像ディテクターに送る。

しかしながら、それらの手段は、変化の周波数が固有収差の変化の周波数よりも大きい、眼球運動の結果による収差を補整するには十分でない。瞳孔の横方向及び（又は）軸線方向の移動及び眼軸の回転運動を含む眼球運動は、一方で収差の補正を歪曲させ、他方で照明ビームの網膜上の焦点合わせを不正確なものにさせてしまう。この後者の効果は、網膜の同じエリアからの複数のイメージを組み合わせにより得られる超解像度イメージの形成に特に障害となる。

本発明は、上記の欠点を除去することを可能にする、より一般的には、分析光ビームで作動する眼科学機器の特性を向上させることを可能にする、眼の収差を補正する方法を提案するものである。本発明による眼の収差補正方法は、眼の収差を測定する工程とその収差の測定値の関数として分析ビームの波面の位相を補正する工程に加えて、その収差測定とは個別に実施される眼球運動の測定工程と、その眼球運動の測定の関数として分析ビームの波面位相の補正を修正する工程を含んでいる。眼球運動について個別の測定を行うという事実、即ち、実際には収差を測定するのに用いられる手段とは相違した手段によって眼球運動についての個別の測定が行われるという事実によって、随意により迅速な周波数で付加的な情報をシステムに提供することを可能にし、それゆえ、眼の動きの変化に順応した、眼球運動のより迅速な補正を行うことを可能にする。

この方法は、収差の測定が一定の反復周波数で実施される継続的な運転と、例えば網膜の処置のためのレーザーショッティングの場合に、適時に一定の瞬間においてシステムを補正することが求められるパルス運転又はワンショット運転の双方に適用される。収差測定が一定の周波数で継続的に実施される場合には、本発明によって、補正の修正は、収差測定周波数よりも全く大きな運転周波数で実施することができる。例えば、眼球運動の測定自体は、収差測定周波数より大きい周波数、好ましくは収差測定周波数の倍数の周波数で継続的に実施され、運転周波数は、眼球運動の測定周波数と等しいか、或いは、例えば、収差測定に対する時間的推移で眼球運動の測定が実施される場合には、それ以上であってもよい。典型的には、収差測定周波数は、数ヘルツと数十ヘルツの間であり、眼球運動の測定周波数は、眼球運動を考慮して機器の特性を向上させるのに十分なスピードでの収差補正の修正を最終的に可能にする、１００ヘルツ程度である。パルス運転においては、眼の収差を補正する方法は、同様に、波面アナライザーによって眼の光学的収差を測定する工程と、眼球運動を測定する工程を含み、次に、補正の修正の計算と補正素子ＭＤに対する補正の修正の適用とを実施する工程を含んでいる。分析ビームＦＡを利用することは、補正素子ＭＤが所望の補正を実施する瞬間に最適である。補正される収差が瞬時に進む場合には、補正処理の開始と終了の間の時間が短くなればなる程、分析ビームを利用したことによる結果は良好になる。この場合に、全体的な測定時間を可能な限り短縮させるために、収差の測定工程と眼球運動の測定工程とを同時に実施することが有益である。或る応用においては、継続的な運転工程とパルス運転工程とを組み合わせることもできる。パルス運転の場合には、周波数についてのアイデアを測定時間の逆数（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ）にまで広げることができる。

本発明によれば、眼球運動の測定は、予め定められた位置に対する眼の瞳孔の横方向及び（又は）軸線方向の変位を評価することを含んでいてもよい。眼軸に対して固定化させなければならない視準軸線を有する眼科学機器の場合には、眼球運動の測定は、予め定められた位置に対する眼軸の相対的回転を評価することを含んでいてもよい。視準軸線とは、機器が見る即ちねらいを定める方向又は（眼の瞳孔の面と一致する平面内にある）機器の入口開口の中心を機器がねらいを定める又は機器が見る点と接続するラインを意味する。補正の修正は、眼軸の回転運動の評価の関数として実施することもできる。

本発明に係る実施形態の変形例によれば、本発明による方法を眼軸に対して固定化させなければならない視準軸線を有する網膜撮像機器に適用する場合には、眼球運動の測定は、捉えられる網膜のイメージ毎に、予め定められた位置に対する眼軸の相対的回転を評価することを含んでいてもよく、また、その方法は、イメージを処理する後続の工程を含んでいてもよく、それにより視準軸線の回転の評価の関数としてイメージを調整することを可能にする。

図２Ａは、上述した補正方法を実施するための、本発明による補正システムの一例を示した図であり、その補正システムにより網膜撮像機器における眼球運動の結果を補整することを可能にさせる。この目的のために、その補正システムは、眼球運動を測定するための装置ＭＥＳ ＯＣを有している。この測定装置は、迅速な一定の運転周波数、典型的には１００ヘルツ程度、とにかく、眼の収差の測定周波数と少なくとも等しい周波数で、眼球運動の変動の分析を可能にする収差測定手段ＭＥＳ ＡＢから離れている。測定装置ＭＥＳ ＯＣは、測定軸線ｚ上に配置され、同装置の具体例については、詳細に後述する。分離手段ＬＭ１は、眼球運動を測定するための光路を、プラットフォームＰＴＦ１上に取り付けられた、補正システムの他の光路から分離させることを可能にする。好ましくは、プラットフォームＰＴＦ１，撮像手段Ｌ１及び装置ＭＥＳ ＯＣは、補正システム全体を眼の瞳孔の位置に調節させるために、第二の可動プラットフォームＰＴＦ２上に配置されている。

測定装置ＭＥＳ ＯＣは、予め定められた位置に対する眼の瞳孔の変位を評価することを可能にする。変位値は、運転周波数に対する分析ビームの波面位相の補正を修正するためにコントロールユニットＣＯＭへ送られる。本発明によれば、補正の修正は、図２Ａ及び２Ｂに示したいくつかの態様で実施することができる。第一の変形例（図２Ａ）によれば、新らたな補正値が、瞳孔の変位の測定値の関数として、補正装置のコントロールユニットの処理手段ＴＲＴによって計算される。そして、波面位相の補正の修正が、新たに計算された補正値を、測定装置MES_OCの運転周波数で、補正装置ＭＤに適用することにより実施される。別の変形例（図２B）によれば、コントロールユニットに接続されて、分析ビームを反射させるための光学素子ＤＥＶ１を設けることができ、そのことで、瞳孔の変位値の関数として、補正装置ＭＤ上の眼の瞳孔のイメージの位置を運転周波数で安定化させることを可能にする。好ましくは、光学素子ＤＥＶ１は、眼の網膜の共役平面に近い平面に配置され、そのことで、網膜のイメージの形成に干渉しないことを網膜撮像分野において可能にする。

網膜撮像分野又は眼科学機器が眼軸に対する固定化が求められる視準軸線を有する何らかのその他の分野おいては、測定装置ＭＥＳ ＯＣは、予め定められた位置に対する眼軸の相対的回転を評価することを可能にする。回転値は、測定装置ＭＥＳ ＯＣの運転周波数において、機器の視線の方位をコントロールするために、コントロールユニットに送られる。上述したように、視線の方位は、眼軸の測定された回転値の関数としてコントロールユニットの処理手段によって新たに計算された補正値を運転周波数で適用することによりコントロールすることができる。これは、変形自在なミラー型の光学補正装置ＭＤが満足の行く運転力を持つことを要求する。

図２Ｃに示した変形例によれば、コントロールユニットに接続されて、眼軸の相対的回転値の関数として、運転周波数で、視線の方位をコントロールすることを可能にさせる、分析ビームを反射させるための光学素子ＤＥＶ２を設けることができる。この場合、好ましくは、その光学素子は、光学補正素子上の瞳孔のイメージの位置を修正することによる収差の補正を干渉しないために、眼の瞳孔の共役面に近接した平面内に配置される。

本発明による補正システムは、光学処理機器にも適用することができ、その一例が、図２Ａに示されている。上述した補正システムの様々な光路、即ち、照明路，分析路，固定路及び眼球運動の測定路が同様に設けられている。網膜撮像機器とは相違して、この光学処理機器は、眼の網膜上に焦点合わせされる分析ビームＦＡを一定の視準軸線に沿って放射するための（図２Ａに図示されていないが、網膜照明源ＥＣＬと代えることのできる）レーザー源を有している。網膜上に形成されるレーザースポットの直径及び形状をコントロールするために、この機器は、上述したように、眼の収差を測定するための手段ＭＥＳ
ＡＢ，分析ビームの波面位相を補正するための光学装置ＭＤ及びコントロールユニットＣＯＭを備えた標準的な補正システムを装備することができる。本発明によるその補正システムは、眼球運動の変化の周波数と調和する迅速な周波数で眼球運動の関数として補正に適合させることを可能にさせると共に、方位の変動が測定装置ＭＥＳ ＯＣによって測定される眼軸に対する分析ビームＦＡの視準軸線を固定化させることによって網膜上のレーザービームの衝突位置の正確さを向上させることを可能にする。

図３は、本発明による補正システムを、ある一定の補正で患者が見ることのできる対象のイメージを患者にシミュレートさせるために使用される視覚シミュレーション型眼科学機器にも如何に適用させることができるかを説明するための一例を示している。そのような機器は、上述した固定路と同様な固定路を有し、その固定路は、分析ビームＦＡを発する光源ＳＦと、分析ビームによって照射されて、患者によって見られるイメージＦＩＸを含んでいる。それは、上述したように、眼の収差を測定するための手段ＭＥＳ ＡＢと、分析ビームの波面の位相を補正するための光学装置ＭＤと、コントロールユニットＣＯＭを有している。この場合に、コントロールユニットの処理手段ＴＲＴは、眼科レンズ，コンタクトレンズ，その他のレンズ等により補正の結果が任意に付加される眼の測定された収差の関数として、光学補正装置ＭＤにより分析ビームの波面位相に適用される補正を計算する。本発明によれば、波面の位相に適用される補正の計算において眼球運動の結果を考慮に入れるために、補正システムが提供されている。上述したように、それは、眼球運動の周波数に適合した周波数で、瞳孔の横方向の運動の関数として、分析ビームの波面位相の補正値を修正することを可能にする、眼球運動を測定するための装置ＭＥＳ ＯＣを有している。その修正は、計算によって実施することができるし、又は、光偏向素子によっても実施することができる。

図４に示した例を用いた、本発明による補正システムの眼球運動測定装置の一実施形態について、茲で説明する。その動作については、図５Ａ，５Ｂ及び図６により理解することができる。図４に示した装置は、光学型の装置である。例えば、誘導コイルを備えたコンタクトレンズによって発生させられる磁場の検出に基づく装置のようなその他の装置を想定することが可能である。然しながら、接触しない光学タイプの装置が、本発明の実施には好ましい。この実施例によれば、眼球運動を測定するための装置ＭＥＳ ＯＣは、アレイディテクターＤＥＴ_ＯＣと、ディテクター上に眼ＥＹＥの瞳孔ＰＯのイメージＩＭＡを形成する対物レンズＳＬ_ＯＣと、眼の瞳孔ＰＯに入射する略コリメートされたビームＦ_ＯＣ１，Ｆ_ＯＣ２をそれぞれ発して、瞳孔上に二つの光スポットを形成する照明手段ＳＥＣＬ_ＯＣと、図２Ａ〜図２Ｃに示した処理手段ＴＲＴであってもよい処理手段（図４中に図示せず）を有し、瞳孔のイメージＩＭＡに対する前記スポットの対物レンズＳＬ_ＯＣによって形成されるイメージＴ１，Ｔ２の相対的位置から眼球運動の変動を決定することを可能にさせる。

図５Ａは、ディテクターＤＥＴ_ＯＣ上の眼の瞳孔のイメージＩＭＡ（１）と、患者の眼の第一位置において照明手段によって瞳孔上に形成された二つのスポットのイメージＴ１（１），Ｔ２（１）を示している。回転なし（眼の視準軸線の変化がない）の純粋なトランスレーションの動きに対応した頭の変位の場合には、照明ビームがコリメートされると仮定して、（凸面鏡に匹敵する）角膜による照明源のイメージが角膜の参照フレームにおける同じ場所に依然としてとどまる。換言すると、（眼の視準軸線の変化のない）一定値の眼の純粋なトランスレーションが、ディテクター上において、瞳孔像の同じ値のトランスレーションと、角膜による照明源のイメージのトランスレーション（プルキンエ像として知られている）に帰結する。眼の第二の位置に相当する図５Ｂにおいて、瞳孔のイメージＩＭＡ（２）の同一の変位と、プルキンエ像Ｔ２（２），Ｔ２（２）の同一の変位が、患者の頭のトランスレーション中に確認される。

図６は、（頭の動きのない）眼の回転軸線に対する視準軸の方位の角度Ａだけの変化の例を示した図である。眼の回転軸線から隔たった角膜の頂点までの距離は、参照符号Ｒａｒで示され、角膜の曲率半径は、参照符号Ｒｃで示され、角膜の頂点と角膜による瞳孔のイメージとの距離は、参照符号Ｒｐで示されている。下記の関係が証明される。
［式１］ Ｄｅｐ．Ｐ（ｒｏｔ）＝（Ｒａｒ−Ｒｐ）＊ｓｉｎ（Ａ）
［式２］ Ｄｅｐ．Ｓ（ｒｏｔ）＝（Ｒａｒ−Ｒｃ）＊ｓｉｎ（Ａ）
ここで、Ｄｅｐ．Ｐ（ｒｏｔ）とＤｅｐ．Ｓ（ｒｏｔ）は、夫々、純粋な回転運動による、ディテクターＤＥＴ_ＯＣ上の瞳孔のイメージの変位と光源の変位である。

トランスレーションと眼の瞳孔の回転の双方の運動の場合に、ディテクター上に、変位Ｄｅｐ．Ｓ(ｔｒａｎｓ＋ｒｏｔ)の光源のイメージの変位に加えて、Ｄｅｐ．Ｐ（ｔｒａｎｓ＋ｒｏｔ）の値の瞳孔のイメージの変位が確認される。瞳孔のイメージの変位値Ｄｅｐ．Ｐは、瞳孔の横方向の変位の関数として眼の収差の補正を修正することを目的として補正装置ＭＤをコントロールするために、処理手段ＴＲＴによって処理される。眼の視準軸線の変化の値は次のようにして得られる。
［式３］ Ｄｅｐ．Ｐ（ｔｒａｎｓ＋ｒｏｔ）−Ｄｅｐ．Ｓ（ｔｒａｎｓ＋ｒｏｔ）＝（Ｒｃ−Ｒｐ）＊ｓｉｎ（Ａ）

Ｒｃは、（例えば、ケラトメーター又は角膜トポグラフでの）付随的な測定によって容易に測定することができ、Ｒｐは、トモグラフィー機器によって測定することができる。こうして、角度Ａの値を与える関係は、次の通りである。
［式４］ Ａ＝ａｓｉｎ（（Ｄｅｐ．Ｐ（ｔｒａｎｓ＋ｒｏｔ）−Ｄｅｐ．Ｓ（ｔｒａｎｓ＋ｒｏｔ））／（Ｒｃ−Ｒｐ））

この値は、必要な場合には、眼軸に対する分析ビームの視準軸線を固定させるためにコントロールユニットＣＯＭへ送られる。

図７Ａ〜７Ｄは、図４に示したタイプの装置であって、照明システムが相違している装置によって、眼の瞳孔の軸線方向の変位を測定する原理を示している。軸線方向の変位を測定するために、照明システムＥＣＬ_ＯＣは、互いに離れて且つ光学機器例えば網膜撮像機器の視準軸線ｚからも離れている光軸沿って、眼の拡散部，眼の虹彩又は眼の白目上に二つの点を作り出すような手段、即ち、事実上は二つの点光源を有している。これらの光源のイメージは、撮像システム及び図４に示したタイプのディテクターによって観察することができる。照明システムは、図４に示した手段と同じ手段を用いることができるが、横方向の変位の測定の場合には、照明システムが二つの略コリメートされたビームを送るため、その照明システムは別様に調整されている。ディテクター上に形成される光源の二つのイメージ間のスペースは、一定の平面π、例えば、最良の焦点合わせ面から眼の瞳孔が離れた距離に比例する。こうして、図７Ａは、平面πに対して第一の位置にある患者の眼ＥＹＥを示し、図７Ｂは、眼球運動を測定するためのディテクター上の点源の対応のイメージ（Ｔ’１（１），Ｔ’２（１））とともに、第一の位置における眼ＥＹＥの瞳孔のイメージＩＭＡ’（１）を示している。図７Ｃは、平面πに対する第二の位置における患者の眼ＥＹＥを示し、図７Ｄは点源の対応のイメージ(Ｔ’１(２)、Ｔ’２(２))とともに、第一の位置における眼ＥＹＥの瞳孔のイメージＩＭＡ’（１）を示している。光源の二つのイメージ間のスペースを測定することにより、参照平面πに対する軸線方向の変位を演繹することが可能になる。

本発明による補正システムを示したブロック図である。 本発明の別の実施形態による、補正システムを備えた網膜撮像タイプの機器又は眼の処置タイプの機器を示した図である。 本発明の一実施形態に係る、補正システムを備えた視覚シミュレーションタイプの機器を示した図である。 本発明による補正システムの、眼球運動を測定するための装置の一実施形態を示した図である。 眼の二つの横方向の位置から、図４の測定装置により形成される瞳孔のイメージを示した図である。 図４の測定装置を用いて眼軸の回転を計算するための方法を説明するための図である。 図４の測定装置を用いて眼の瞳孔の軸線方向の変位を計算する方法を説明するための図である。

Claims (21)

1. 分析光ビームに干渉可能な眼の収差を測定する工程と、前記収差の測定値の関数として前記分析光ビームの波面の位相を補正する工程を含む、分析光ビーム（ＦＡ）で作動する眼科学機器に適用される、眼の収差を補正する方法であって、該方法が、
   前記収差の測定とは別個に実施する、眼球運動を測定する工程と、
   眼球運動の前記測定の関数として前記分析光ビームの波面の位相の補正を修正する工程を更に含んでいることを特徴とする、眼の収差を補正する方法。
2. 収差を測定する前記工程を一定の周波数で実施し、前記補正を修正する工程を前記収差測定周波数よりも大きな運転周波数で実施する、請求項１に記載の補正方法。
3. 眼球運動を測定する前記工程を前記収差測定周波数より大きく且つ前記収差測定周波数の倍数の周波数で実施し、前記運転周波数が、前記眼球運動測定周波数より大きいか又は等しい、請求項２に記載の補正方法。
4. 前記収差測定周波数が、数ヘルツと数十ヘルツの間であり、前記眼球運動測定周波数が、百ヘルツである、請求項２又は３に記載の補正方法。
5. 眼球運動を測定する前記工程を、収差の前記測定工程に対して時間的なズレをもって実施する、請求項１〜４の何れか一項に記載の補正方法。
6. 前記眼科学機器が、眼軸に対して固定させなければならない視準軸線を有し、眼球運動を測定する前記工程が、所定の位置に対する眼軸の相対的回転を評価することを含み、補正を修正する前記工程を、眼軸の回転の前記評価の関数として実施する、請求項１〜５の何れか一項に記載の補正方法。
7. 眼球運動を測定する前記工程が、所定位置に対する眼の瞳孔の横方向及び又は軸線方向の変位を評価することを含んでいる、請求項１〜６の何れか一項に記載の補正方法。
8. 眼軸に対して固定させなければならない視準軸線を有する網膜撮像機器に適用される、請求項６又は７に記載の補正方法であって、眼球運動を測定する前記工程が、捕捉した網膜のイメージ毎に、所定位置に対する眼軸の相対的回転を評価することを含み、前記方法が、視準軸線の回転の評価の関数として、イメージを調整することの可能な、イメージを処理する後続のステージを更に含んでいる補正方法。
9. 分析光ビームに干渉可能な眼の収差を測定するための測定手段（ＭＥＳ ＡＢ）と、前記分析光ビームの波面の位相を補正するための光学装置（ＭＤ）と、前記測定手段に接続された処理手段（ＴＲＴ）を備え且つ前記収差の測定値の関数として前記補正手段に適用される補正値を計算するための前記補正手段用のコントロールユニット（ＣＯＭ）を有する、分析光ビーム（ＦＡ）で作動する眼科学機器に組み込まれる、眼の収差を補正するためのシステムであって、該補正システムが、
   収差を測定するための前記手段から離れた、眼球運動を測定するための装置（ＭＥＳ ＯＣ）を更に有し、その眼球運動の測定値が、前記分析光ビームの波面位相の補正を修正するために、前記コントロールユニットへ送られるようになっていることを特徴とする、眼の収差を補正するためのシステム。
10. 眼球運動を測定するための前記装置が、所定位置に対する眼の瞳孔の横方向及び又は軸線方向の変位を評価することができるように構成され、分析光ビームの波面位相の修正を、瞳孔の変位値の関数として前記処理手段によって計算された新たな補正値を適用することにより実施するようになっている、請求項９に記載の補正システム。
11. 眼球運動を測定するための前記装置が、所定位置に対する眼の瞳孔の横方向及び又は軸線方向の変位を評価することができるように構成され、前記補正システムが、前記コントロールユニットと接続される、眼の網膜の共役面に近接した平面に配置されて分析光ビームを反射させ且つ瞳孔の変位値の関数として、前記補正装置上に眼の瞳孔のイメージの位置を固定させることを可能にする第一の光学素子を更に含んでいる、請求項９に記載の補正システム。
12. 眼軸に対してコントロールさせなければならない視準軸線を有する眼科学機器用の、請求項９〜１１の何れか一項に記載の補正システムであって、眼球運動を測定するための前記装置が、所定位置に対する眼軸の相対的回転を評価することができるよう構成され、回転値を前記分析光ビームの波面位相の補正を修正するために前記コントロールユニットへ送るようになっている補正システム。
13. 分析光ビームの波面位相の修正が、眼軸の相対的回転の値の関数として前記補正装置の前記コントロールユニットによって計算された新たな補正値を適用することにより実施されるようになっている、請求項１２に記載の補正システム。
14. 前記コントロールユニットと接続される、眼の瞳孔の共役面に近接した平面に配置されて分析光ビームを反射させ且つ眼軸の相対的回転の値の関数として、運転周波数で、視線の方位をコントロールすることを可能する光学素子を更に含んでいる、請求項１２に記載の補正システム。
15. 眼球運動を測定するための前記装置（ＭＥＳ ＯＣ）が、アレイディテクター（ＤＥＴ_ＯＣ）と、そのディテクター上に眼の瞳孔のイメージ（ＩＭＡ）を形成する対物レンズ（Ｌ_ＯＣ）と、眼の瞳孔上に入射される二つのコリメートされたビームを作ることが可能で且つ瞳孔上に二つの光スポット（Ｔ１，Ｔ２）を形成する照明手段と、瞳孔のイメージに対する前記スポットの相対的位置から眼の動きの変化を決定することの可能な処理手段を有している、請求項９〜１４の何れか一項に記載の補正システム。
16. 前記光学補正装置が、分析光ビームが入射する、一組のアクチュエーターによって変形可能な反射面より成る変形自在なミラーであり、前記反射面が眼の瞳孔の共役面に略配置され、前記アクチュエーターの各々が、分析光ビームの波面の局所的位相を補正するために前記コントロールユニットによって制御されるようになっている、請求項９〜１５の何れか一項に記載の補正システム。
17. 眼の収差を測定するための前記手段（ＭＥＳ＿ＡＢ）が、眼から現れる測定ビーム（ＦＭ）を発する二次光源を後方散乱によって網膜上に作り出すために照明ビーム（ＦＥ）を発する光源を備えた照明手段と、前記測定ビームの波面位相を分析するための手段を有している、請求項９〜１６の何れか一項に記載の補正システム。
18. 前記分析手段が、アレイディテクターと前記測定ビームを受けて前記アレイディテクター上に一組の光点を形成するアレイ状のマイクロレンズと収差を決定するために前記光点を処理するための手段とを備えているシャック・ハルトマン型アナライザーを含んでいる、請求項１７に記載の補正システム。
19. 一定の軸の照明ビームを発する網膜照明システムと撮像／検出システムとを有し、前記撮像／検出システムが、眼から現れる分析ビームを受けて該撮像／検出システムのディテクター上で網膜のイメージを検出するようになっている網膜の撮像機器であって、所定位置に対する眼軸の相対的回転の評価の関数として分析ビームの波面位相の補正を可能にする、請求項１２〜１８の何れか一項に記載の、眼の収差を補正するためのシステムを含んでいる、網膜の撮像機器。
20. 眼の網膜に焦点合わせされる分析ビームを一定の視準軸線に沿って発するレーザー源を有する、網膜に関する光レーザー処理用の機器であって、所定位置に対する眼軸の相対的回転の評価の関数として分析ビームの波面位相の補正を可能にする、請求項１２〜１８の何れか一項に記載の、眼の収差を補正するためのシステムを含んでいる、網膜に関する光レーザー処理用の機器。
21. 分析ビームを発する光源と分析ビームに照らされて患者によって見られるターゲットとを備えた固定システムを有する、患者の視覚をシミュレーションするための機器であって、眼球運動の関数として分析ビームの波面位相の補正を可能にする、請求項９〜１８の何れか一項に記載の、眼の収差を補正するためのシステムを含んでいる、患者の視覚をシミュレーションするための機器。

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