JP6612959B2 - 主観的距離計測に基づく眼の屈折異常の測定のためのシステムおよび方法 - Google Patents

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関連特許出願の相互参照
本ＰＣＴ出願は、２０１３年６月６日に提出された米国特許仮出願第６１／８３１，６８５号による優先権を主張するものであり、その全体が本明細書において引用により援用される。

本発明は一般的に、検眼検査において屈折手順を行うためのシステムおよび方法に関し、特に、屈折異常を測定するための検査を行うためのシステムおよび方法に関する。

検眼検査における屈折手順は、たとえば眼の屈折異常などのさまざまな状態を識別するために用いられる。眼の屈折異常（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ）（屈折異常（ａｍｅｔｒｏｐｉａ））とは、遠方のオブジェクトからの光の平行光線を網膜上で焦点合わせする眼の能力の異常である。遠方のオブジェクトは典型的に、テスト中の眼から６メートルまたはそれ以上のところから見られる。使用されるオブジェクトは典型的に、ボードまたはスクリーン上に提示される予め定められたサイズの記号、たとえば文字、数字などである。屈折異常のタイプは、近視、遠視および乱視を含む。

眼の屈折異常は、主観的または客観的な方法を用いて評価され得る。客観的な方法は、専門の検査官が、患者の屈折状態を定めるために設計された特殊な機器を用いて患者の眼の検査を行って、各眼に対する適切なレンズ（眼鏡レンズおよび／またはコンタクトレンズ）を処方することを必要とする。

主観的な方法は、６メートルの距離にあるチャート上に提示された文字／ターゲットの明瞭さに関する特定の質問に患者が答えることを必要とする。検査官は患者の眼から約１２ｍｍの距離にさまざまな屈折力のレンズを挿入し、患者は強制選択質問に答えることによって、記号の明瞭さの変化を識別することが要求される。典型的に、患者は２つのレンズ提示のうちのどちらがより良好な視力を与えるかを尋ねられる。

主観的な屈折は、球面度数ならびに円柱度数および軸を見出そうとするものである。検眼士および眼科医のほとんどは、円柱度数および軸を定めるために、クロスシリンダと試験フレームまたはフォロプターとを用いる。主観的な屈折は、検査官が患者の応答を解釈することを必要とする。

他方で、客観的な屈折はいかなる患者の応答も必要としない。さまざまな行われ得る客観的方法および手段によって患者の屈折異常が評価されている間、彼／彼女は受動的役割を有する。自動屈折および網膜検影法は、最も一般的な客観的方法である。たとえばフォトレフラクションおよび収差測定などの方法も利用可能であり、使用される。より不正確な客観的屈折は通常、最終処方を定めるために用いられる主観的結果に先行する。マイナスｃｙｌの慣例による検眼処方の例は、−２．００／−１．００ｘ９０（球面−２．００、ｃｙｌ−１．００、軸９０度）である。言換えると、１８０度における遠ｃｙｌ−２．００および９０度における近ｃｙｌ−３．００である。

本発明は、屈折補正手段を必要としない、対象の眼の屈折異常を測定するための方法を提供する。この方法は、
ａ．表示範囲上に少なくとも１つの選択された動的または固定ターゲット画像を表示するステップと、各表示ターゲット画像に対して、対象の一方の眼でターゲット画像を見るときに対象が経験する複数の距離のうち、対象がターゲット画像からの最高視力最大距離（ｍａｘｉｍｕｍ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｂｅｓｔ ａｃｕｉｔｙ：ＭＤＢＡ）に位置決めされたことを示す主観的フィードバックを対象から受取るステップであって、前記ＭＤＢＡは、対象が前記ターゲット画像の少なくとも１つの符号または視覚効果を明瞭に認識する最大距離である、受取るステップと、少なくとも１つのセンサを用いて、少なくとも対象がＭＤＢＡに達したときに、対象のテスト中の眼とターゲット画像との間の距離に関連するデータを取得するステップと、前記取得されたデータに従ってＭＤＢＡを推定するステップと、少なくとも１つのプロセッサを用いて、推定されたＭＤＢＡに従い、かつ表示された少なくとも１つのターゲット画像の特徴に従って、テスト中の眼の屈折異常に関連する少なくとも１つのパラメータを算出するステップとを含む。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、データを取得するステップは、少なくとも１つの画像データを出力するカメラを用いて、テスト中の眼と既知の寸法の基準形状とを含む対象の顔の少なくとも１つの画像を捕捉するステップを含み、前記ＭＤＢＡを推定するステップは、指定ソフトウェアアプリケーションを用いて前記画像データを分析することによって行われる。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、基準形状は、テスト中でない眼の上に置かれたエレメントから取られた一時的基準形状である。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、基準形状は一定の基準形状であり、前記方法はさらに、既知の寸法の一時的基準形状を伴うエレメントを用いて、前記一定の基準形状の絶対寸法を較正するための予備プロセスを含む。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、以下のリストの屈折異常、すなわち近視、遠視、老視、ならびに円柱度数および円柱軸を含む乱視のうちの１つまたはそれ以上のタイプをテストするために、異なるターゲット画像が用いられる。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、指定検眼テストソフトウェアアプリケーションが用いられ、そのソフトウェアは、ターゲット画像の表示、主観的フィードバックおよびその他の入力データの入力、対象への指示、ならびにテスト結果の出力のために構成されたユーザインタフェースを有するパーソナルデバイスの前記少なくとも１つのプロセッサを通じて動作可能である。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、少なくとも１つのターゲット画像の各々は、少なくとも１つの単一方向性ターゲット、少なくとも１つの多方向性ターゲット、少なくとも１つの全方向性ターゲットのリストからのものである。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、多方向性および全方向性ターゲット画像に対して、対象の主観的フィードバックを提供するために、対象が表示されたターゲット画像の少なくとも１つの視覚効果の視力を示す少なくとも１つの軸をマーク付けすることを可能にするユーザインタフェースツールが対象に提供され、前記マーク付けはテスト中の眼の円柱軸を算出するために用いられ、特定の距離における前記視覚効果の識別は、対象のＭＤＢＡを定める。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、単一方向性ターゲット画像に対して、対象は、ターゲット画像の符号の少なくとも１つが明瞭に見える最大距離をＭＤＢＡとして示すことが要求される。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、この方法はさらに、テスト中の眼の屈折異常に関連する、算出された少なくとも１つのパラメータを保存および／または出力するステップを含む。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、少なくとも１つのターゲット画像は、以下のリスト、すなわち、
異なる色の予め定められた背景の上に提示された単一行（ａ ｓｉｎｇｌｅ ｒａｗ）の単色の符号からなるターゲット画像であって、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、対象によって符号が認識可能である最大距離として定義される、ターゲット画像、
２行の符号からなるターゲット画像であって、各行は符号を有し、各行は異なる背景色の上に提示され、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、一方の行の符号がぼやけており、かつ他方の行の符号が対象によって区別可能である最大距離として定義される、ターゲット画像、
背景の上の湾曲したストライプで構築されたパピヨンターゲット画像であって、ストライプの少なくともいくつかは第１の色であり、かつストライプの少なくとも１つは第２の色であり、かつ背景は第３の色であり、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、第２の色の少なくとも１つのストライプが焦点合わせによって元の色を取り戻す最大距離として定義される、パピヨンターゲット画像、
２色同心リングターゲット画像または同心リングの一部であって、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、同心リング形状からの少なくともパピヨン画像が明瞭に可視である最大距離として定義される、２色同心リングターゲット画像、
少なくとも１つの色のリングと、異なる色の背景とを有する着色同心リングターゲット画像であって、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、第２の色の少なくとも１つのストライプが自身の色を変えずに、同心リング形状からの少なくともパピヨン画像が明瞭に可視である最大距離として定義される、着色同心リングターゲット画像、
複数のストライプエレメントで構築された有彩色太陽形状ターゲット画像であって、各エレメントは１つの色の少なくとも１つの外側ストライプと、別の色の中央ストライプとを含み、前記エレメントは放射対称性の太陽状の形状を形成するように放射状に配置され、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、第２の色が変化することなくエレメントの少なくともいくつかが明瞭に可視である最大距離として定義される、有彩色太陽形状ターゲット画像、
組み合わされた有彩色太陽形状画像および同心リング画像を有するターゲット画像であって、前記同心リング画像は、同じ放射対称軸を共有するように有彩色リング画像の中心に位置決めされ、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、有彩色太陽画像の第２の色が変化することなく、有彩色太陽画像のエレメントの少なくともいくつかが明瞭に可視であり、かつ同心リング形状の少なくともパピヨン画像が可視である最大距離として定義される、ターゲット画像、および／または、
一意パターンターゲット画像であって、基本構成単位が楕円の傾斜した形状であり、すべての次元において自身の色を交換しながら行毎および列毎に反復され、少なくとも１つの暗色ラインが、パターンの行の少なくとも一部または基本的な周期的構造に対する少なくとも１つの摂動領域を完全または部分的に遮る、一意パターンターゲット画像
のうちの少なくとも１つを含む。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、概算（ｒｏｕｇｈｌｙ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ：ＲＥ）球面等価を測定するステップを含むプロセスによって、屈折異常が測定される。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、この方法はさらに、円柱および球面度数を補正するための補正プロセスを含み、前記補正プロセスは、対象の以前のテストによってもたらされる乱視角度、円柱度数および球面度数を受取るステップと、受取られた乱視角度に従って、対象の乱視の角度に回転された表示範囲上に一意パターンターゲット画像を表示するステップであって、前記一意パターンターゲット画像は少なくとも２つのサイズにて表示範囲上に表示され、各サイズは受取られた円柱度数および球面度数に従って算出される、表示するステップと、表示された一意パターンターゲット画像の各サイズに対して、少なくとも１つの交互の緑−赤パターンまたは赤−黄パターンの存在が最高に明らかになる予め定められた視覚効果を認識するまでターゲット画像から遠ざかるよう対象に指示するステップと、
表示された一意パターンターゲット画像の各サイズに対して、一意パターンターゲット画像と対象のテスト中の眼との間の距離を測定するステップと、
測定された距離に従って、円柱度数および球面度数を再算出するステップとを含む。

本発明は、屈折補正手段を必要としない、対象の眼の屈折異常を測定するためのシステムを提供する。このシステムは、上にターゲット画像を表示するための表示範囲を定める少なくとも１つのディスプレイユニットと、少なくとも１つの測定可能なパラメータを繰り返し可能な態様で検知するための少なくとも１つのセンサであって、前記パラメータは対象と表示範囲との間の距離を直接的または間接的に測定することを可能にする、センサと、プロセッサによって動作可能な指定アプリケーションを有する少なくとも１つのプロセッサとを含み、このプロセッサは、
前記センサからリアルタイムでデータを受取ることと、
前記アプリケーションのユーザインタフェースを通じて、対象から主観的フィードバックを受取ることであって、前記フィードバックは、対象の一方の眼でターゲット画像を見るときに対象が経験する複数の距離のうち、対象がターゲット画像からの最高視力最大距離（ＭＤＢＡ）に位置決めされたという表示を含み、前記ＭＤＢＡは、対象が前記ターゲット画像の少なくとも１つの符号または視覚効果を明瞭に認識する最大距離である、受取ることと、
センサから出力されるデータを用いることによって、対象の眼とターゲット画像が表示される表示範囲との間の距離を推定することによってＭＤＢＡを推定することと、
推定されたＭＤＢＡおよび表示されたターゲット画像の特徴に従って、テスト中の眼の屈折異常に関連する少なくとも１つのパラメータを算出することと
を行うために構成される。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、指定アプリケーションは、プロセッサおよびディスプレイユニットを含むパーソナルデバイスを通じて動作可能であり、前記少なくとも１つのセンサは、前記パーソナルデバイスによって通信可能および制御可能である。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、指定アプリケーションは、プロセッサ、少なくとも１つのセンサ、およびディスプレイユニットを含むパーソナルデバイスを通じて動作可能である。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、少なくとも１つのセンサは、前記ソフトウェアアプリケーションによって制御可能であり、かつテスト中の眼と既知の寸法の基準形状とを含む対象の顔の少なくとも１つの画像を捕捉するために構成されたスチルまたはビデオカメラを含み、前記ＭＤＢＡを推定することは、指定ソフトウェアアプリケーションを用いて前記画像データを分析することによって行われる。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、基準形状は、テスト中でない眼の上に置かれたエレメントから取られた一時的基準形状である。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、前記基準形状は一定の基準形状であり、前記方法はさらに、既知の寸法の一時的基準形状を伴うエレメントを用いて、前記一定の基準形状の絶対寸法を較正するための予備プロセスを含む。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、以下のリストの屈折異常、すなわち近視、遠視、老視、ならびに円柱度数および円柱軸を含む乱視のうちの１つまたはそれ以上のタイプをテストするために、異なるターゲット画像が用いられる。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、前記少なくとも１つのターゲット画像の各々は、少なくとも１つの単一方向性ターゲット、少なくとも１つの多方向性ターゲット、少なくとも１つの全方向性ターゲットのリストからのものである。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、多方向性および全方向性ターゲット画像に対して、対象の主観的フィードバックを提供するために、対象が表示されたターゲット画像の少なくとも１つの視覚効果の視力を示す少なくとも１つの軸をマーク付けすることを可能にするユーザインタフェースツールが対象に提供され、前記マーク付けはテスト中の眼の円柱軸を算出するために用いられ、特定の距離における前記視覚効果の識別は、対象のＭＤＢＡを定める。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、単一方向性ターゲット画像に対して、対象は、ターゲット画像の符号の少なくとも１つが明瞭に見える最大距離をＭＤＢＡとして示すことが要求される。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、このシステムはさらに、テスト中の眼の屈折異常に関連する、算出された少なくとも１つのパラメータを保存するための記憶ユニットを含む。

本発明は、屈折補正手段を必要としない、対象の眼の屈折異常を測定するための方法を提供する。この方法は、対象の各テスト中の眼の視力を概算するための予備テストを行うステップと、円柱軸を検出するために、多方向性または全方向性対称を有する少なくとも１つのターゲット画像を用いて遠円柱誤差テストを行うステップと、円柱度数を検出するために、単一方向性または多方向性または全方向性対称を有する少なくとも１つのターゲット画像を用いて遠および近円柱誤差テストを行うステップとを含み、前記テストの各々は、
表示範囲上に少なくとも１つの選択された動的または固定ターゲット画像を表示するステップと、
各表示ターゲット画像に対して、対象の一方の眼でターゲット画像を見るときに対象が経験する複数の距離のうち、対象がターゲット画像からの最高視力最大距離（ＭＤＢＡ）に位置決めされることを示す主観的フィードバックを対象から受取るステップであって、前記ＭＤＢＡは、対象が前記ターゲット画像の少なくとも１つの符号または視覚効果を明瞭に認識する最大距離である、受取るステップと、
少なくとも１つのセンサを用いて、少なくとも対象がＭＤＢＡに達したときに、対象のテスト中の眼とターゲット画像との間の距離に関連するデータを取得するステップと、
前記取得されたデータに従ってＭＤＢＡを推定するステップと、
少なくとも１つのプロセッサを用いて、推定されたＭＤＢＡに従い、かつ表示された少なくとも１つのターゲット画像の特徴に従って、テスト中の眼の屈折異常に関連する少なくとも１つのパラメータを算出するステップと
によって行われる。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、予備テストは、テスト中の眼の球面等価度数（ｓｐｈｅｒｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｐｏｗｅｒ：ＳＥＰ）を大まかに測定するために構成される。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、遠円柱誤差テストは、複数のストライプエレメントで構築された有彩色太陽形状ターゲット画像を用いることによって行われ、各エレメントは１つの色の少なくとも１つの外側ストライプと、別の色の中央ストライプとを含み、前記エレメントは放射対称性の太陽状の形状を形成するように放射状に配置され、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、元の色の知覚可能な変化なしにエレメントの少なくともいくつかが明瞭に可視である最大距離として定義され、
多方向性および全方向性ターゲット画像に対して、対象の主観的フィードバックを提供するために、対象が表示されたターゲット画像の少なくとも１つの視覚効果の視力を示す少なくとも１つの軸をマーク付けすることを可能にするユーザインタフェースツールが対象に提供され、前記マーク付けはテスト中の眼の円柱軸を算出するために用いられ、特定の距離における前記視覚効果の識別は、対象のＭＤＢＡを定める。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、近円柱誤差テストは、背景の上の湾曲したストライプで構築されたパピヨン形状ターゲット画像を用いることによって行われ、ストライプの少なくともいくつかは第１の色であり、かつストライプの少なくとも１つは第２の色であり、かつ背景は第３の色であり、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、第２の色の少なくとも１つのストライプが自身の色を変えることなく鮮明になる最大距離として定義される。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、この方法はさらに、前記遠円柱誤差の測定値を精密化するための少なくとも１つの精密化テスト、前記近円柱誤差の測定値を精密化するための少なくとも１つの精密化テスト、および前記近円柱軸の測定値を精密化するための少なくとも１つの精密化テストのうちの少なくとも１つを含む。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、遠円柱誤差を測定するための精密化テストは、以下のターゲット画像、すなわち、
異なる色の予め定められた背景の上に提示された単一行（ａ ｓｉｎｇｌｅ ｒａｗ）の単色の符号からなるターゲット画像であって、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、対象によって符号が認識可能である最大距離として定義される、ターゲット画像、
２行の符号からなるターゲット画像であって、各行は符号を有し、各行は異なる背景色の上に提示され、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、一方の行の符号がぼやけており、かつ他方の行の符号が対象によって区別可能である最大距離として定義される、ターゲット画像、
背景の上の湾曲したストライプで構築されたパピヨンターゲット画像であって、ストライプの少なくともいくつかは第１の色であり、かつストライプの少なくとも１つは第２の色であり、かつ背景は第３の色であり、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、第２の色の少なくとも１つのストライプが焦点合わせによって元の色を取り戻す最大距離として定義される、パピヨンターゲット画像、
２色同心リングターゲット画像または同心リングの部分的範囲であって、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、同心リング形状からの少なくともパピヨン画像が明瞭に可視である最大距離として定義される、２色同心リングターゲット画像、
少なくとも１つの色のリングと、異なる色の背景とを有する着色同心リングターゲット画像であって、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、第２の色の少なくとも１つのストライプが自身の色を変えずに、同心リング形状からの少なくともパピヨン画像が明瞭に可視である最大距離として定義される、着色同心リングターゲット画像、
複数のストライプエレメントで構築された有彩色太陽形状ターゲット画像であって、各エレメントは１つの色の少なくとも１つの外側ストライプと、別の色の中央ストライプとを含み、前記エレメントは放射対称性の太陽状の形状を形成するように放射状に配置され、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、第２の色が変化することなくエレメントの少なくともいくつかが明瞭に可視である最大距離として定義される、有彩色太陽形状ターゲット画像、
組み合わされた有彩色太陽形状画像および同心リング画像を有するターゲット画像であって、前記同心リング画像は、同じ放射対称軸を共有するように有彩色リング画像の中心に位置決めされ、このターゲット画像を用いるときのＭＤＢＡは、有彩色太陽画像の第２の色が変化することなく、有彩色太陽画像のエレメントの少なくともいくつかが明瞭に可視であり、かつ同心リング形状の少なくともパピヨン画像が可視である最大距離として定義される、ターゲット画像、および／または、
一意パターンターゲット画像であって、基本構成単位が楕円の傾斜した形状であり、すべての次元において自身の色を交換しながら行毎および列毎に反復され、少なくとも１つの暗色ラインが、パターンの行の少なくとも一部または基本的な周期的構造に対する少なくとも１つの摂動領域を完全または部分的に遮る、一意パターンターゲット画像
のうちの少なくとも１つを用いることによって行われる。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、この方法はさらに、円柱および球面度数を補正するための補正プロセスを含み、前記補正プロセスは、
対象の以前のテストによってもたらされる乱視角度、円柱度数および球面度数を受取るステップと、
受取られた乱視角度に従って、対象の乱視の角度に回転された表示範囲上に一意パターンターゲット画像を表示するステップであって、前記一意パターンターゲット画像は少なくとも２つのサイズにて表示範囲上に表示され、各サイズは受取られた円柱度数および球面度数に従って算出される、表示するステップと、
表示された一意パターンターゲット画像の各サイズに対して、予め定められた視覚効果を認識するまでターゲット画像から遠ざかるよう対象に指示するステップと、
表示された一意パターンターゲット画像の各サイズに対して、一意パターンターゲット画像と対象のテスト中の眼との間の距離を測定するステップと、
測定された距離に従って、円柱度数および球面度数を再算出するステップとを含む。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、センサは近接センサ、加速器センサ、カメラ、または３次元（３−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ：３Ｄ）センサのうちの少なくとも１つである。

−２．５０ディオプター［Ｄ］の眼鏡屈折異常補正度数を有する近視患者に対する、０．４１４ｍの最高視力最大距離（ＭＤＢＡ）を示す図である。 本発明のいくつかの実施形態に従う、対象の眼の屈折異常を測定するためのシステムを示すブロック図である。 本発明のいくつかの実施形態に従う、対象のテスト中の眼と対象に提示されるターゲット画像との間の距離を測定することを可能にするセンサとしてカメラを用いて、屈折異常の自己検査を行うための指定アプリケーションを動作する統合パーソナルスマートフォンデバイスを対象が使用する様子を示す図である。図３Ａは、対象がクレジットカードを基準形状エレメントとして用いて予備較正プロセスを行う様子を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、対象のテスト中の眼と対象に提示されるターゲット画像との間の距離を測定することを可能にするセンサとしてカメラを用いて、屈折異常の自己検査を行うための指定アプリケーションを動作する統合パーソナルスマートフォンデバイスを対象が使用する様子を示す図である。図３Ｂは、対象が最高視力最大距離（ＭＤＢＡ）に達するまで彼／彼女の眼とターゲット画像との間の距離を調整することを可能にするために、スマートフォンタッチスクリーンの表示範囲上にターゲット画像が提示される様子を示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ａは、灰色の背景の上に特定の角度の斜めのストライプパターンを有する文字を含むターゲット画像を示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｂは、緑色の背景の上に特定の角度の斜めのストライプパターンを有する文字を含むターゲット画像を示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｃは、赤色の背景の上に特定の角度の斜めのストライプパターンを有する文字を含むターゲット画像を示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｄは、特定の角度のぼやけた斜めのストライプパターンを有する文字を含むターゲット画像を示し、ここではストライプのぼやけた陰が赤色の背景と混合されている。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｅは、青色の背景の上に特定の角度の斜めのストライプパターンを有する文字を含むターゲット画像を示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｆは、黒色の背景の上に白色の明瞭な文字を含むターゲット画像を示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｇは、黒色の背景の上の白色同心円のターゲット画像を示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｈは、黒色の背景の上に交差する垂直の白色ラインのパターンを含むターゲット画像を示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｉは、黒色の背景の上に交差する垂直のラインのパターンを含むターゲット画像を示し、ここで水平のラインは緑色であり、鉛直のラインは赤色である。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｊは、同心リングを有する白黒（ｂｌａｃｋ ａｎｄ ｗｈｉｔｅ：ＢＷ）のターゲット画像を示す。図４Ｊは、スクリーン上に表示される画像を示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｋは、同心リングを有する白黒（ＢＷ）のターゲット画像を示す。図４Ｋは、乱視を有する対象によって画像がどのように知覚されるかを示す。 本発明の実施形態に従う、検査のために使用され得る異なるタイプのターゲット画像を示す図である。図４Ｌは、同心リングを有する白黒（ＢＷ）のターゲット画像を示す。図４Ｌは、乱視を有する対象によって画像がどのように知覚されるかを示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、対象の眼の屈折異常を測定するためのプロセスを示す流れ図である。 本発明のいくつかの実施形態に従う、一時的基準形状を用いることによって永続的基準形状を測定するための予備較正プロセスを示す流れ図である。 本発明のいくつかの実施形態に従う、距離計測のために基準形状の２Ｄ画像を取得することを通じてクレジットカードの磁気ストライプの基準形状を識別するために測定するためのプロセスを示す流れ図である。 有彩色法を用いて乱視の軸を測定するためのターゲットを示す図である。図８Ａは、３本の鉛直な平行ラインを含む乱視測定のための着色ストライプターゲットを示し、黒色の背景の上で、中央の１本は緑色であり、２本の外側のラインは赤色であり、これらのラインは既知の分離差にて互いから分離されている。 有彩色法を用いて乱視の軸を測定するためのターゲットを示す図である。図８Ｂは、（マイナスｃｙｌ慣例を用いて）０°の乱視角度を有する対象によって図８ａのターゲットがどのように知覚されるかを示す。 有彩色法を用いて乱視の軸を測定するためのターゲットを示す図である。図８Ｃは、４５°の乱視角度を有する対象によって図８Ａのターゲットがどのように知覚されるかを示す。 有彩色法を用いて乱視の軸を測定するためのターゲットを示す図である。図８Ｄは、提示される着色ストライプの方向と揃った乱視を有する対象によって図８Ａのターゲットがどのように知覚されるかを示す。 有彩色法を用いて乱視の軸を測定するためのターゲットを示す図である。図９Ａは、４組のストライプを含む乱視測定のための着色ストライプターゲットを示し、各組は等しい距離だけ分離された３本の平行な赤−緑−赤ストライプを含み、ストライプのこれらの組は、黒色の背景の上で互いに角度を付けて交差する。 有彩色法を用いて乱視の軸を測定するためのターゲットを示す図である。図９Ｂは、α_１の乱視角度を有する対象によって図９Ａのターゲットがどのように知覚されるかを示す。 有彩色法を用いて乱視の軸を測定するためのターゲットを示す図である。図９Ｃは、より高い角度の精度で乱視角度を示すために、図９Ａのターゲットに加えられた変更が対象によってどのように知覚されるかを示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、有彩色法を用いて円柱角度を測定するためのプロセスを概略的に示す流れ図である。 本発明のいくつかの実施形態に従う、同心リングターゲットを用いて、無彩色法を用いて円柱角度を測定するためのプロセスを概略的に示す流れ図である。 本発明のいくつかの実施形態に従う、１次元特徴を含むターゲットを用いた円柱度数推定のためのプロセスを概略的に示す流れ図である。 本発明のいくつかの実施形態に従う、視力検査表の文字の白黒（ＢＷ）ターゲット画像が視力測定に用いられ得る様子を示す図である。図１３Ａは、対象の眼の球面等価度数（ＳＥＰ）の測定を通じて近視を測定するための視力検査表のＢＷターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、視力検査表の文字の白黒（ＢＷ）ターゲット画像が視力測定に用いられ得る様子を示す図である。図１３Ｂは、ＭＤＢＡが文字サイズなどに大まかに相関する様子を示すための表を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、対象の眼のＳＥＰを測定するための２組の黒色文字のターゲット画像を示す図であり、一方は青色の背景の上にあり、他方は赤色の背景の上にある。図１４Ａは、ＳＥＰをテストするためにスクリーン上に表示されたターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、対象の眼のＳＥＰを測定するための２組の黒色文字のターゲット画像を示す図であり、一方は青色の背景の上にあり、他方は赤色の背景の上にある。図１４Ｂは、青色の視力検査表文字のみがぼやけており、赤色のものは読取り可能であるときのＭＤＢＡ距離において、図１４Ａのターゲット画像がどのように知覚されるかを示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に緑色のアーチ形状ストライプを有し、各側部のアーチ形状ストライプの１つが赤色に着色された、ストライプパピヨンターゲット画像を示す。図１５Ａは、近ｃｙｌに対するＭＤＢＡを測定するためにスクリーン上に表示されたパピヨンターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に緑色のアーチ形状ストライプを有し、各側部のアーチ形状ストライプの１つが赤色に着色された、ストライプパピヨンターゲット画像を示す。図１５Ｂは、近ｃｙｌに対するＭＤＢＡを通過する前に見られるパピヨンターゲット画像を示し、ここで赤色は黄色がかって見える。近ｃｙｌＭＢＤＡに達するとき、黄色のアーチ形状ストライプは赤色になる。 本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に緑色の側部ストライプおよび中央の赤色ストライプを有する直線の３ストライプターゲット画像を示す図である。図１６Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示されたターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に緑色の側部ストライプおよび中央の赤色ストライプを有する直線の３ストライプターゲット画像を示す図である。図１６Ｂは、１８０度の乱視を有する対象に見えるターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に緑色の側部ストライプおよび中央の赤色ストライプを有する別の直線の３ストライプターゲット画像を示す図である。図１７Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示されたターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に緑色の側部ストライプおよび中央の赤色ストライプを有する別の直線の３ストライプターゲット画像を示す図である。図１７Ｂは、１８０度の乱視を有する対象に見えるターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、組み合わされた複数のストライプターゲット画像を有する着色「太陽」ターゲット画像を示す図であり、太陽ターゲット画像の各ストライプは、黒色の背景の上に緑色の側部ストライプおよび中央の赤色ストライプを有する。図１８Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示された太陽ターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、組み合わされた複数のストライプターゲット画像を有する着色「太陽」ターゲット画像を示す図であり、太陽ターゲット画像の各ストライプは、黒色の背景の上に緑色の側部ストライプおよび中央の赤色ストライプを有する。図１８Ｂは、１８０度の乱視を有する対象に見える太陽ターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、太陽と、その中央のＢＷ同心リング画像とを含む複合太陽ターゲット画像を示す図である。図１９Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示された複合太陽ターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、太陽と、その中央のＢＷ同心リング画像とを含む複合太陽ターゲット画像を示す図である。図１９Ｂは、１８０度の乱視を有する対象に見える複合太陽ターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に複数の緑色のリングを有し、リングの１つが赤色に着色された、着色「同心リング」ターゲット画像を示す図である。図２０Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示された同心リングターゲット画像を示す。 本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に複数の緑色のリングを有し、リングの１つが赤色に着色された、着色「同心リング」ターゲット画像を示す図である。図２０Ｂは、１８０度の乱視を有する対象に見える同心リングターゲット画像を示し、ここでは対象によって、より明瞭に見えるパピヨン形状の中心を示す位置の画像上に、入力フィードバックとしてバットマーカが置かれており、その入力フィードバックに従って対象の乱視角度が推断され得る。 本発明のいくつかの実施形態に従う、本明細書において「アフリカンテスト」とも呼ばれる検証テストのための一意のパターンを各々有する、２つの異なるターゲット画像の１つを示す図である。図２１Ａは、交互になった方向に傾斜された行に配置された黄色および赤色の楕円単位の行の交互になった組を有するターゲット画像を示し、ここでターゲット画像は、２つの上側および下側の太い黒色ストライプと、上側および下側のストライプよりも太さが細い中央の黒色ストライプとによってスライスされる。 本発明のいくつかの実施形態に従う、本明細書において「アフリカンテスト」とも呼ばれる検証テストのための一意のパターンを各々有する、２つの異なるターゲット画像の１つを示す図である。図２１Ｂは、一意パターンターゲット画像を示し、ここで基本構成単位は楕円の傾斜した形状であり、すべての次元において自身の色を交換しながら行毎および列毎に反復され、少なくとも１つの暗色ラインが、パターンの行の少なくとも一部または基本的な周期的構造に対する少なくとも１つの摂動領域を完全または部分的に遮る。この遮断または摂動によって、水平または鉛直方向のいずれかにおける基本構成単位の理想的な隣接色がもたらされる。代替的に、摂動行の中または遮断行を超えて存在する基本構成単位の色は、非摂動／非遮断行においてそれに最も近い隣接基本構成単位と類似である。特定のぼやけを起こすとき、画像は７０１ａに示されるとおりのいくつかの明確な特徴を有する。 交互になり得る方向の一方に傾斜された、図２１Ａおよび図２１Ｂのターゲット画像のパターンを示す拡大図である。 対象が停止するよう指示された距離において、図２１Ａのターゲット画像がどのように見えるかを示す図である。球面およびｃｙｌの組み合わせが公知のぼやけを生成する特定の距離において、これが起こる。 図２１Ａのターゲット画像のパターンを示す拡大図である。図２４Ａは、乱視を有する対象に対して、ターゲット画像から離れたところでパターンの構成単位がぼやける様子を示す。 図２１Ａのターゲット画像のパターンを示す拡大図である。図２４Ｂは、乱視を有さない対象に対して、ターゲット画像から離れたところでパターンの構成単位がぼやける様子を示す（矢印はぼやけの方向を示す）。 本発明の他の実施形態に従う、検証テストのためのパターンに対する別の任意の構成単位を示す図である。 本発明の他の実施形態に従う、検証テストのためのパターンに対するさらに別の任意の構成単位を示す図である。 本発明のいくつかの実施形態に従う、上に提供されたターゲット画像を用いて対象のＳＥＰおよび遠ｃｙｌおよび近ｃｙｌを測定するための検眼テストの完全なプロセスを示す流れ図である。 本発明のいくつかの実施形態に従う、上に提供されたターゲット画像を用いて対象のＳＥＰおよび遠ｃｙｌおよび近ｃｙｌを測定するための検眼テストの完全なプロセスを示す流れ図である。図２７Ｂは、図２７Ａのプロセスの続きである。

以下のさまざまな実施形態の詳細な説明においては、その一部を形成し、かつ本発明が実現され得る特定の実施形態が例示として示される添付の図面が参照される。他の実施形態が使用されてもよく、本発明の範囲から逸脱することなく構造的変更が行われ得ることが理解される。

本発明は、そのいくつかの実施形態において、ユーザがたとえば眼鏡レンズまたはコンタクトレンズなどの屈折補正手段を必要とすることなく、自身の眼または他の人々の眼の屈折異常を測定するための正確な眼の検査を行うことを可能にするためのシステムおよび方法を提供する。

当該技術分野において公知である「屈折異常（ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ）」としても知られる「屈折異常（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ）」という用語は、眼の網膜上で光の平行光線を焦点合わせすることにおけるあらゆるタイプの誤差を示し、この状態は「屈折異常（ａｍｅｔｒｏｐｉａ）」として公知である。屈折異常は、近視、遠視および／または乱視の任意の１つまたはそれ以上を含み、典型的に球面誤差および円柱誤差に分類される。球面誤差は近視、遠視および老視を含むのに対し、円柱誤差は乱視を含む。補正レンズの提供のための典型的な眼のテストは、特定の眼に関係する球面度数、乱視度数および軸を測定するものである。

いくつかの実施形態に従うと、このシステムは、対象が統合パーソナルデバイスまたはその他のリモート処理ユニット、またはたとえばパーソナルコンピュータ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ：ＰＣ）、ラップトップ、スマートフォン、およびタブレットデバイスなどのシステムを用いることによって、彼自身の屈折異常を自己検査することを可能にするものであり、ここでそのパーソナルデバイスには、画像の表示、データの保存、処理、入力および出力を可能にするデバイスと、任意にはテスト中の眼および表示される画像の間の距離を推断することを可能にする１つまたはそれ以上のセンサとが備えられるか、またはこうしたデバイスおよびセンサと通信可能であるものとする。

このシステムは、表示範囲の上にターゲット画像を視覚的に表示できるディスプレイデバイスと、距離を推断するために使用され得る少なくとも１つのパラメータを測定することを可能にするための１つまたはそれ以上のセンサとを含む。他の実施形態においては、直接センサを通じて距離が測定されてもよく、他の実施形態においては、画像ディスプレイと対象のテスト中の眼との間の距離を推断するためにパーソナルデバイスに接続されるかまたは埋め込まれたカメラを用いることによって、距離が測定される。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、本発明のシステムおよび方法は、希望する対象が、たとえばスクリーンなどの視覚的表示手段と、たとえばビデオおよび／またはスチルカメラなどのセンサとを有するパーソナルデバイスを用いて自己屈折異常テストを行うことを可能にするものであり、このデバイスは、表示範囲上に少なくとも１つの選択された動的または固定ターゲット画像を表示することと；対象が経験する複数の距離のうち、対象がターゲット画像からの最高視力最大距離（ＭＤＢＡ）に位置決めされたことを示す主観的フィードバックを対象から受取ることであって、前記ＭＤＢＡは、テストされている対象の一方の眼によって対象が表示されたターゲット画像を明瞭に認識する最大距離である、受取ることと；センサを用いて、対象がＭＤＢＡに達したときに、距離に関連する少なくとも１つのパラメータを測定することと；推定を行うためにセンサから出力されるデータおよびパーソナルデバイスのプロセッサを用いることによって、対象のテスト中の眼とターゲット画像が表示される表示範囲との間の距離を推定することによって、ＭＤＢＡを推定することと；推定されたＭＤＢＡおよびターゲット画像の特徴に従って、眼の屈折異常を算出することとを行うために構成された、指定された眼屈折テストソフトウェアアプリケーションを動作する。

対象が自身のフィードバックを通じて、彼／彼女がＭＤＢＡに達したことを示すと、システムは、指定されたアルゴリズムを用いてテスト中の眼の屈折異常を算出するために、センサから届くデータと、任意には予備較正プロセスから取得される較正データとを用いることによって、対象のテスト中の眼と提示されるターゲット画像（例、スクリーンの中央）との間の実際の距離を自動的に推定する。推定されたＭＤＢＡ（対象が彼／彼女のＭＤＢＡに達したことを示したときの眼とターゲット画像との間の推定距離）と、ターゲット画像内の１つまたはそれ以上の符号のグラフィックおよびその他の特徴（例、サイズ、色、およびパターンなど）とに従って、屈折異常が算出され、それはたとえば屈折力（本明細書においては「球面等価度数（ＳＥＰ）および／または球面度数および／または遠円柱（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ：ｃｙｌ）度数および／または近ｃｙｌ度数とも呼ばれる）などをもたらす。

ディスプレイデバイスとは、たとえばスクリーンおよび（スクリーンを有するかまたは有さない）プロジェクタデバイスなどの表示範囲上に画像を視覚的に表示するために構成された任意のデバイスである。ディスプレイデバイスおよび表示範囲は、パーソナルデバイスに埋め込まれてもよい。

パーソナルデバイスに埋め込まれてもよいし、あらゆるその他の構成でパーソナルデバイスと通信してもよいセンサは、たとえば１つまたはそれ以上のビデオおよび／またはスチルカメラ、表面を３Ｄポイントにマップするために構成された３次元（３Ｄ）センサ、または距離の推断を可能にする１つもしくはそれ以上のパラメータを測定するためのあらゆるその他の光学もしくはその他のタイプのセンサ、あるいは画像を捕捉することまたはオブジェクト間の距離を直接もしくは間接的に測定することを可能にするあらゆるその他のセンサまたはデバイスなどを含む。対象のテスト中の眼と表示されるターゲット画像との間の実際の距離を推定するための、システム中のアルゴリズムは、使用される特定のセンサおよびそのセンサの特定の出力特徴に適合される。たとえば、スチルカメラまたはビデオカメラに対するアルゴリズムは、カメラが出力する画像データの入力を受取り、画像データ中の既知の寸法の基準画像または別の画像を用いて、その画像がカメラによって捕捉された瞬間のテスト中の眼の距離を算出するように設計される。

いくつかの実施形態に従うと、本発明は、対象が彼／彼女自身の眼の屈折異常を測定することを可能にするユーザインタフェース（ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＵＩ）を提供する、対象のパーソナルデバイスを通じて動作可能な指定コンピュータアプリケーションを提供する。このことは、このアプリケーションが対象に対して、彼／彼女の眼鏡数値および円柱測定値などを測定するために異なる補正レンズを試すことを要求しないことを意味する。

このアプリケーションは、（入力を受取るステップ、テスト結果を処理および出力するステップ、ならびにデータを保存するステップを含む）検査プロセス全体にわたって対象のパーソナルデバイスの処理手段を用いるように設計されてもよいし、アプリケーションを通じて対象のパーソナルデバイスから入力データを受取り、対象のテスト中の眼の屈折異常を算出するためにそのデータを処理し、その結果をパーソナルデバイスの出力手段を通じて（たとえばデバイスのスクリーンおよび／またはスピーカなどを通じて）対象に出力する（例、提示する）ためにこのアプリケーションを通じてパーソナルデバイスに送るために構成されたリモートサーバと通信するように設計されてもよい。

いくつかの実施形態に従うと、この方法およびシステムは、対象が彼／彼女のパーソナルデバイスを用いて、パーソナルデバイスによって動作可能な（例、そこにインストールされるか、またはそれを通じてアクセスされる）指定アプリケーションにアクセスすることによって、主観的屈折検査を開始することを可能にする。セッションが開始されると、表示範囲上に動的または静的な予め選択されたターゲット画像が提示される。ターゲット画像はある形状であってもよいし、対象に既知であるたとえば文字および数字などの予め定められた符号であってもよく、画像のたとえばサイズ、パターンの色、および背景などの特徴は、パラメータ、および／またはテストされる屈折異常のたとえば乱視、近視もしくは遠視などのタイプに依存して変わり得る。

上記のとおり、たとえばパーソナルデバイスに埋め込まれるか、または接続されるカメラなどの１つまたはそれ以上のセンサは、距離に関連する１つまたはそれ以上のパラメータを繰り返しまたは連続的に検出し、そのセンサからの１つまたはそれ以上のパラメータのデータは、対象のテスト中の眼と選択された画像が表示された表示範囲との間の距離を推定するために使用される。アプリケーションＵＩは、この文書において検査の結果とも呼ばれる、対象のテスト中の眼の屈折異常の１つまたはそれ以上の局面を示す１つまたはそれ以上の定量化可能なパラメータの１つまたはそれ以上の値を算出するために、表示された画像に関する主観的フィードバックを対象から受取ることを可能にする。次いでこれらの結果が対象に提示されるか、またはたとえば指定アプリケーションのＵＩを介してスクリーン上に提示されるなど、パーソナルデバイスの出力デバイスを通じてあらゆるその他のやり方で出力される。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、センサがたとえばスチルおよび／またはビデオカメラなどの２Ｄ画像を捕捉するためのデバイスである場合に特に、しかし排他的ではなく、較正プロセスが用いられる。これらの実施形態においては、パターン基準形状を含む取得画像の画像分析を通じて識別可能な、たとえば既知の３Ｄ寸法のオブジェクト、またはオブジェクトに取付けられるかもしくは印刷された２Ｄ物理パターンを有するオブジェクトなどを用いることによって、既知の絶対寸法の基準形状が用いられる。この基準形状の既知の寸法は、基準形状の画像が取得されたときの、基準形状の物理的位置とカメラまたはそれに関連する表示範囲の中央との間の距離を推断するために使用され得る。

この較正プロセスは、検査セッション全体にわたって（連続的または不連続的に）繰り返されてもよく、全セッションの間、または測定が実行されるときにＵＩによって要求されるときに、対象が基準形状をテスト中の眼の位置に対する同じ位置に保持することを要求してもよい。このやり方で、最も正確な結果を与えることを可能にするために、検査セッション中に他の測定パラメータを通じて、テスト中の眼と提示される画像との間の距離が常に測定または推定される。

他の実施形態において、較正プロセスは、実際の屈折異常検査セッションにおいて距離計測のために顔の特徴の絶対値を使用することを可能にするために、たとえば既知の寸法の磁気ストライプ基準形状を有するクレジットカードなど、一時的基準形状からなるエレメントを用いて、たとえば対象の（一時的基準形状で覆われていない）眼の幅などの、対象の１つまたはそれ以上の顔の特徴などの一定の基準形状の絶対寸法を調査する。これによって、対象は手順全体にわたって一時的基準形状のエレメントを保持する必要がなくなる。

いくつかの実施形態に従うと、ＵＩは、推定ＭＤＢＡおよびターゲット画像の特徴に関して特定の屈折異常（例、屈折力）を決定することを助けるために、予め定められ、かつ特定の提示ターゲット画像およびその特徴に関連付けられたフィードバック質問および指示を対象に出力するように構成される。

本発明の実施形態に従うと、テスト符号またはあらゆるその他のターゲット画像が選択されたサイズにて表示範囲上に提示されるとき、アプリケーションは対象に対して、彼／彼女が相対視力を伴ってターゲット画像中に提示される１つまたはそれ以上の符号をなおも明瞭に認識する最大距離まで、（デバイスに埋め込まれた）表示範囲を動かすか、または（例、表示範囲を動かすことが難しいときは）表示範囲に対して移動することを要求する。この距離は「ＭＤＢＡ」として定義され、これは必要とされる補正レンズの度数（ディオプター）に比例する。ＭＤＢＡと度数（ｐｏｗｅｒ）「Ｐ」との比率は、次の変換式を用いて算出される。

使用されるターゲット、すなわち提示される画像の形状またはパターンに依存して、度数「Ｐ」は対象の乱視度数の平均（最高球面）であるか、または乱視度数のうちの１つである。たとえば、方向性が定められた特徴を有さないターゲットは、乱視度数の平均に対応する距離における焦点合わせをもたらし、乱視軸の１つの方向における特徴を有するターゲットは、この乱視度数に対応する距離における焦点合わせをもたらす。Ｋは臨床試験において見出された較正定数であり、これは約−１である。

いくつかの実施形態に従うと、対象は測定セッションの間、テスト中でない眼を（たとえばクレジットカードなどの基準形状エレメントによって塞がれるにもかかわらず）大きく開いたままにすることを要求される。なぜなら、テスト中でない眼がテスト中の眼の屈折異常に影響し得るためである。

図１は、−２．５０ディオプター［Ｄ］の眼鏡屈折異常補正度数を有する近視患者に対する、０．４１４ｍの最高視力最大距離（ＭＤＢＡ）を示す図である。

システムのセンサは、提示画像の位置から、固定された既知の距離のところに位置する。なぜなら、これら２つのデバイス（例、スクリーンおよびカメラ）は各々特定の位置に固定されているためである。

屈折補正が設定されていないとき、たとえば−２．５０のコンタクトレンズ補正に対応する弛緩した眼は、０．４ｍを超える距離においてはぼやけた画像を見て、０．４ｍに等しい距離において最初の高視力画像を見る。この範囲内（この例に対しては無限〜４００ｍｍ）に設定された距離における画像は、両眼転導すなわち

の関数としてぼやけ、ここで最大のぼやけは無限において明らかとなり、両眼転導に沿ってぼやけは徐々に低減して、０．４ｍにおいて最小のぼやけに達する。この例において、０．４ｍよりも近い距離における画像のぼやけは、眼が遠近調節する能力に依存する。＋７ディオプターの遠近調節が存在するとき、対象は４００ｍｍから１０５ｍｍの範囲内の距離で高視力画像を見ることができる。

ここで図２を参照すると、コンピュータ化システムを用いて対象の眼の屈折異常を測定するためのシステム１００を概略的に示すブロック図が示され、このシステムは、たとえば入力および出力手段を有するＰＣコンピュータシステム、タブレットデバイス、またはモバイルデバイスなどの少なくとも１つのプロセッサ１１０と、たとえば２Ｄフレームを取得するために構成されたカメラなどのセンサ１２０と、中に表示範囲１３５を定めるディスプレイデバイスとしてのスクリーン１３０とを有する。

プロセッサ１１０は、以下のいくつかのモジュールを動作できる指定アプリケーションを動作する。（ｉ）ユーザインタフェース（ＵＩ）１１０、（ｉｉ）テスト中の眼とディスプレイ／提示ターゲット画像との間の距離を繰り返し（連続的または不連続的に）推定するための距離推定および較正モジュール１１２、（ｉｉｉ）検査セッションの間に対象に指示するため、および対象が彼／彼女のフィードバックを入力することを可能にするためのフィードバックモジュール１１３、ならびに推定された距離および提示ターゲット画像の特徴に従って屈折異常パラメータ値を算出するための屈折異常モジュール１１４。

いくつかの実施形態に従うと、ＵＩ１１１は、ターゲット画像を固定的または動的に提示するためのプラットフォームを提供し、対象がＵＩを通じて検査セッションを開始することを可能にし、検査セッションの間に対象に指示し、対象が提示ターゲット画像に応答した主観的フィードバックを入力するか、および／または提示ターゲット画像に関する彼／彼女の位置を入力することを可能にし、かつ算出された屈折異常の結果を提示するために構成された、指定アプリケーションのグラフィカルユーザインタフェース（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：ＧＵＩ）であってもよい。

いくつかの実施形態に従うと、距離推定および較正モジュール１１２は、対象に対して、彼／彼女の主観的観点に従って、彼自身／彼女自身またはディスプレイデバイス／表示範囲１３０／１３５をＭＤＢＡに位置決めするよう指示し、センサ１２０が出力したデータを処理のために受取って、各所与の瞬間または時間フレームにおいて、対象のテスト中の眼とターゲット画像との間の距離「Ｄｉ」を推断（推定）するために構成される。センサ１２０の出力が画像である場合（例、２Ｄカメラを用いるとき）、取得された画像中の既知の寸法を有する形状の画像サイズを測定することによって距離を査定するために、画像分析プロセスが開始されてもよい。これらの場合に、検査の各所与の瞬間にカメラセンサ１２０によって取得される画像が２Ｄ既知基準形状全体を含むように、推定および較正モジュール１１２は（ＵＩ１１１を通じて）対象に対して、既知の２Ｄ寸法の基準形状（たとえば、カメラセンサ１２０に面する磁気ストライプを伴う、標準サイズの磁気ストライプを有するクレジットカードなど）を彼のテスト中でない眼の上に保持するように指示してもよい。このやり方で、基準形状の画像サイズとその既知の真のサイズとの差から、少なくともカメラと、２Ｄ基準形状であるか、またはそれを含む物理エレメントとの間の距離および角度の観点の推断が可能になる。この距離および角度から、次いでカメラセンサに対する表示範囲の位置決めを知ることによって、基準形状エレメントによって覆われた眼に隣接して位置するテスト中の眼と、表示範囲の中心との間の距離を推定することが可能になる。

２Ｄセンサ１２０が用いられる場合には、距離推定の正確さを改善するために、彼／彼女のテスト中でない眼を覆う基準形状エレメントを保持する対象の画像を取得し、基準形状の既知の絶対寸法に従って、画像分析プロセスを通じてテスト中の眼の絶対寸法および形状を測定することによる予備較正プロセスが必要とされてもよい。これらの実施形態においては、テスト中の眼の絶対寸法および形状が算出されると、テスト中の眼自体が検査プロセスにおける基準形状の働きをする。

たとえば、対象は、検査セッションの予備較正のために、クレジットカードの磁気ストライプがカメラに面するようにして彼／彼女の一方の眼の上にクレジットカードを保持し、さらにカメラを用いて彼／彼女の両眼（一方はクレジットカードによって覆われている）を捕捉する較正画像を取得するように要求されてもよい。クレジットカードの磁気ストライプの絶対幅および長さは典型的に規格であり、システムにおいて既知となる。取得された較正画像は、次いでたとえば（長さ幅および／または幅に対する）比率尺度を算出することなどによって分析され、その比率尺度に従ってテスト中の眼の絶対幅が推断されてもよい。この眼幅（Ｅｙｅ−Ｗｉｄｔｈ：ＥＷ）値（例、センチメートル単位）はシステムの記憶ユニットに保存されて、特定のセッションに対する基準形状としてのテスト中の眼の既知サイズとして用いられてもよい。このことによって、検査の間中ではなく、検査の初期較正段階のみにおいて別個の基準形状エレメントを用いることが可能になり、任意には対象の眼の各々に対して（それらのサイズは時間とともに変化しないため）、同じ対象によって経時的に複数の眼の検査において用いるために、これらの値を永続的に保存してもよい。

いくつかの実施形態に従うと、フィードバックモジュール１１３は、ユーザに指示を出力し、さらにユーザ（対象の彼自身／彼女自身であってもよい）が、たとえば彼／彼女の主観的見解に従って彼／彼女がＭＤＢＡ距離に達したことなどを示すためにフィードバック情報を入力することを可能にし、かつそれぞれのテスト中の眼の、結果として得られる屈折異常（屈折力）を出力するために構成される。

いくつかの実施形態において、対象がＭＤＢＡに達したことを示すためのフィードバック機構は、たとえば（たとえばビデオカメラを用いるときは）カメラセンサおよびプロセッサユニットを用いて、クレジットカードまたはあらゆるその他の基準形状エレメントの除去を識別した後に、基準形状の除去前の基準形状の領域に位置する２つの眼を識別することなどを含んでもよい。

いくつかの実施形態に従うと、屈折異常モジュール１１４は、ＭＤＢＡに関するセンサパラメータが測定されたときに、距離推定および較正モジュール１１２から測定ＭＤＢＡおよびその他の測定データを受取り、ＭＤＢＡ値および提示されたターゲットの特徴に従って、テスト中の眼の屈折異常を算出するように構成される。結果として得られるテスト中の眼の算出屈折異常は、次いでＵＩ１１１を通じて（例、表示範囲１３５におけるその視覚的表現を用いることによって）対象に出力される。加えて、結果として得られる屈折異常は、検査結果に従う補正レンズによって（パーソナルデバイスの通信手段を用いて）インターネットを通じて眼鏡を注文するためのユーザ選択の際に送信されてもよい。この場合、ＵＳ１１１はさらに、対象が注文を行い、眼鏡フレームを選択し、支払いを行うことなどを可能にするための注文プラットフォームを含む。

いくつかの実施形態に従うと、対象に結果を提示することと代替的または付加的に、測定セッションの眼のテストの結果が第三者に送られてもよい。

図３Ａ〜３Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、自己屈折異常検査を行うために動作可能な指定アプリケーションを有する統合パーソナルスマートフォンデバイス２００を対象が使用する様子を示す。スマートフォンデバイス２００は、中に埋め込まれたカメラ２２０およびタッチスクリーン２５０を有し、加えて典型的には、音声データを入力および出力するためのマイクロホンおよびスピーカを有する。

図３Ａは、対象５０に、既知の寸法の基準形状２１を含む基準形状エレメント２０を彼／彼女のテスト中でない眼を覆うように保持させることによって、較正プロセスを行う様子を示す。基準形状２１は、テスト中の眼の絶対幅「ｄ２」および任意にはその長さを算出するために用いられる。

ユーザは（例、スマートフォンの音声手段すなわちスピーカを通じて）、彼／彼女が符号を実質的に良好な視力でなおも明瞭に識別するような最も遠い位置にスマートフォンを保持または位置決めするよう求められ、彼／彼女がそのＭＤＢＡポイントに達したことを示すとき、またはそれを示した時間を含む位置決め全体にわたって、カメラ２２０はテスト中の眼の１つまたはそれ以上の２Ｄ画像を捕捉する。これによってアプリケーションは、対象が彼／彼女のＭＤＢＡに達したときのテスト中の眼５０ａと提示ターゲット画像との間の距離「ｄ１」（図３Ｂを参照）を推定し、それによって屈折異常を算出することが可能になる。

上述のとおり、たとえばカメラ（ビデオおよび／またはスチル）、３Ｄ検出器、加速器センサ、および近接センサなど、さまざまなタイプの計測センサが、テスト中の眼から表示されたターゲット画像までの距離を推断または直接測定するために用いられてもよい。距離を推断するためにアプリケーションが使用するアルゴリズムは、使用されるセンサのタイプならびにそこから出力されるデータのタイプおよびフォーマットに依存する。以下の段落は、距離を推断するために各センサタイプからのデータがいかに取り扱われ得るかの限定的でない例を与えるものである。

３Ｄセンサ：３Ｄセンサは、オブジェクトＯｂｊを３次元デカルト座標における点の集合｛ｘ_ｉ，ｙ_ｉ，ｚ_ｉ｝にマップする（たとえば、その形状が距離に依存する投影構造、距離が焦点ぼけを形成すること、ステレオに基づく三角測量などを用いる）。よって、「Ｏｂｊ」内の眼の特徴を検出するために眼（またはあらゆるその他の顔面の形状）の検出アルゴリズムが適用されてもよく、眼からターゲットまでの距離は次のとおりに抽出されてもよい。

ここで｛ｘ_０，ｙ_０，ｚ_０｝は同じデカルト座標内のターゲットの位置であり、ｋは３Ｄセンサによって取得される眼の上の別個の点を示す。

近接センサ：近接センサは、物理的接触を何ら伴わずに近くのオブジェクトの存在を検出できるセンサである。近接センサはしばしば、電磁場または電磁放射線（たとえば赤外）のビームを放射して、その場または戻り信号の変化を探す。公称範囲において近接センサデータを使用することは、短距離の距離測定の精密化、すなわち、眼−ターゲットの距離を評価するために取られた他の方法の正確さを拡張するために適用され得る。加えて、近接センサからのデータは、公称範囲内の距離のみに対して適用されてもよい。このセンサは距離を直接測定してもよく、センサとそれが向けられたオブジェクトとの間の距離を出力して、センサに対する表示範囲の固定位置を知ることによって、テスト中の眼とターゲット画像との間の距離を推断することを可能にしてもよい。

加速器：加速器は、所与の時間に加速度データを配信するセンサである。２つの条件の組が満たされた後に、算出ユニットによってあらゆる所与の瞬間の距離が算出され得る。テスト中の眼と表示されたターゲット画像との間の距離を推断するために、加速器からのデータのデータ処理は、初期の眼−ターゲット距離−ｘ_０に対する較正手順を含んでもよい。

スマートフォンを眼の近くに保持して測定を開始するとき、較正された初期の眼−ターゲット距離は０に設定されてもよい。スマートフォンまたは加速器センサを含むあらゆるその他のデバイスを保持する対象は、頭を定常固定位置に維持しながら、加速器デバイスを後方および前方に移動させる。あらゆる所与の瞬間の距離は、次のパラメータに従って算出され得る。
ａ_ｘ（ｔ）＝加速度センサからの加速度データ
ｘ_０＝較正された初期の眼−ターゲット距離

同じ態様で、ａ_ｙ（ｔ）およびａ_ｚ（ｔ）に対する加速器センサからのデータを適用してｙ（ｔ’）およびｚ（ｔ’）を求めることができ、ここで変位ベクトルは次のとおりになる。

加速器センサの使用は単独で適用されてもよいし、計測範囲、信頼性および感度を高めるために他の距離計測センサとともに適用されてもよい。

カメラ：既知のサイズのエレメント、または既知のサイズ（寸法）を有する基準２Ｄ形状を含むエレメントの写真を撮るカメラによって、推定が行われてもよく、この基準形状またはエレメントの画像の長さまたはサイズによって、少なくともカメラとエレメントとの間の距離を推断できるようになる。既知のエレメントは、（ｉ）既知の長さおよび／または幅を有する黒色ストリップを背部に有するクレジットカードまたはあらゆるその他のカード、（ｉｉ）硬貨または紙幣、（ｉｉｉ）たとえば眼のサイズ、眼の間の距離、または対象のあらゆるその他の顔面の特徴などの予め較正された形状であってもよい。

測定は、カメラ、ならびに距離ディスプレイユニット、スクリーンおよび／または投影ユニット、ならびに算出ユニット（プロセッサ）からなるデバイスを用いて行われる。測定は、カメラユニットおよび／または距離計測ユニット、ディスプレイおよび／または投影ユニット、ならびに算出ユニットからなる単一のデバイス（例−スマートフォン、タブレット、カメラを有するコンピュータ、統合プロジェクタを有するスマートフォン）を用いて行われてもよいし、ローカル接続（例、ケーブル、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外またはあらゆるその他のワイヤレス接続）および／またはリモート接続（たとえばＩＰ）を通じて互いに接続された、各々が少なくとも単一の一意ユニットからなる別個のデバイスのアセンブリを用いて行われてもよい。

較正は、既知のエレメント／基準形状のサイズに対する特徴のサイズの比率を測定することによって行われる。較正手順は、オブジェクト特徴および較正オブジェクトの両方からの固定距離に位置決めされたカメラとともに行われる。較正オブジェクト平面とエレメントの特徴平面とは一致しなくてもよい。こうした場合には、距離評価プロセスにおいて平面間のオフセットを考慮する必要がある。

２Ｄ画像データを生成するカメラセンサを用いるときは、カメラの比率

を与えるかまたは較正する必要があり、ここで「ｅｆｌ」はカメラの有効焦点距離であり、「ｐｉｔｃｈ」はセンサの有効ピッチである。有効ピッチとは、隣接する画素間の物理距離にダウンサンプリングを掛けたものである。
ｈ＝既知Ｏｂｊ高さ
ｈ’＝既知Ｏｂｊ高さの画像
ｕ＝カメラレンズと既知Ｏｂｊとの間の距離
ｖ＝カメラレンズからセンサまでの距離
ｅｆｌ＝カメラの有効焦点距離
ｈ’＿ｐｉｘｌｅｓ＿ｅｓｔｉｍａｔｅｄ＝推定された既知Ｏｂｊ高さの画素カウント
三角形の相似より、

ｈ’＝ｐｉｔｃｈ＊ｈ’＿ｐｉｘｌｅｓ＿ｅｓｔｉｍａｔｅｄ

ｕ＝ｆ（ｕ_ｈ，ｕ_ｗ）の正確度推定を高めるために、いくつかの方法が組み合わされ／並行して用いられてもよい。

に対する較正手順は、既知の距離からカメラによって画像化された既知のオブジェクトサイズを用いて行われ得る。

距離推定精度：

Δｈはオブジェクト平面における長さ推定誤差である。

ここでｕ’は真の「ｕ」の推定である。

ｕ＝ｍｄｂａ

３ｍｍの標準カメラレンズｅｆｌ、１．４μｍのセンサピッチ（ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）５、サムスン・ギャラクシー（Ｓａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ）（登録商標）Ｓ３）、および既知のＯｂｊとして設定されたクレジットカードに対して、０．２５Ｄの精度を可能にするためには４５［画素］のｐｉｘｅｌｓ＿ｅｒｒｏｒが許容される。

屈折異常測定は、以下のパラメータの少なくとも１つを測定することを含んでもよい。すなわち球面等価度数（ＳＥＰ）および／または乱視度数、ならびに（ｉｉｉ）乱視軸または角度である。検査は、単眼および任意には両眼の検査をも含んでもよい。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、球面および円柱誤差を含む眼の屈折異常をテストするために用いられるターゲット画像は、テストされる特定の誤差によって変わり得る。たとえば、乱視誤差をテストおよび定量化するために「単一方向性」ターゲット画像が用いられてもよい。テストは、たとえば既知のフォント、サイズ、色、テクスチャ背景の文字および数字（視力検査表）など、特定の既知の符号を含む。これはテストされる眼の屈折力を提供する。円柱誤差を含む視力をテストするためのその他のターゲット画像は、たとえば同心リング形状、太陽形状またはパピヨン形状などの「多方向性」または「全方向性」の対称を有してもよい。多方向性または全方向性ターゲット画像を用いるとき、テスト中の眼の遠円柱度数、近円柱度数、および円柱角度／軸を定めるために、ターゲット画像からの最大距離において特定の視覚効果を見ることを対象に要求することによって、ＭＤＢＡが測定されてもよい。

ターゲット画像：ターゲット画像の提示は、たとえばターゲット画像のサイズ、色、中のパターンなどの特徴を経時的に変化させることを含んでもよい。

ターゲットサイズ：ターゲット画像の１つまたはそれ以上の符号のサイズ（短く「ターゲットのサイズ」と呼ぶこともある）は、次のパラメータ／定数（ＬｏｇＭＡＲ＝解像度の最小角度に対する対数（Ｌｏｇａｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ａｎｇｌｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ））に従って算出されてもよい。
「ｏｆｆｓｅｔ」＝テスト中の眼と基準形状との間の距離
「ｄ０ｂｊＴａｒｇｅｔ」＝ターゲット画像と基準形状との間の距離
「ｄ１１」＝テスト中の眼とターゲット画像との間の距離
「ｄ１２」＝ｄ０ｂｊＴａｒｇｅｔ＋ｏｆｆｓｅｔ［ｍ］
「ＲｅｆｄｉｓｔａｎｃｅＬｏｇＭＡＲ」＝１．２［ＬｏｇＭＡＲ］
「Ｒｅｆｄｉｓｔａｎｃｅ」＝６．３［ｍ］
「ＲｅｆＴａｒｇｅｔＳｉｚｅ」＝８．７［ｍｍ］
「ＲｅｑｕｉｒｅＬｏｇＭａｒ」＝必要とされる視力
「ｆｏｎｔＣｏｎｓｔ」＝固定されたフォントサイズ要素
「ｄｉｓｔａｎｃｅＣａｌｉｂｒａｔｅＴｏＲｅｑｕｉｒｅｄＬｏｇｍａｒ」＝ｄ１２＊１０＾ＲｅｑｕｉｒｅＬｏｇＭａｒ

ＦｏｎｔＴａｒｇｅｔＳｉｚｅ＝ＦｏｎｔＣｏｎｓｔ＊ＴａｒｇｅｔＳｉｚｅ

動的ターゲットサイズ：すべての軸方向位置に沿って一定の視野角を保つサイズを有するターゲット。眼とターゲットとの間の距離は変化するため、値ｄ１２はプロセッサによって（例、距離推定および較正モジュールによって）常時更新される。結果として、ＦｏｎｔＴａｒｇｅｔＳｉｚｅ（００９５）は眼−ターゲット距離の変化に従い、特定化された要求される視力に対するターゲットの一定の視野角を維持する。固定サイズターゲット：これらの場合において、特定の「ｔｒｉａｌ_ｉ」において提示されるターゲット画像のサイズは、セッション内の以前の試行（ｔｒｉａｌ）（ｔｒｉａｌ_ｉ−１）のＭＤＢＡに一致する距離における、要求される視力に対して調整される。アルゴリズムに用いられる値ｄ１２はセッション全体にわたって一定に保たれ、リアルタイムの眼−ターゲット距離の変化に対応しない。たとえば、もし以前の試行によってもたらされたＭＤＢＡが３３ｃｍであれば、ターゲットと眼との間のリアルタイムに変化する距離にかかわらず、この試行全体にわたってターゲットサイズを決定するためにｄ１２＝０．３３［ｍ］を用いた計算が用いられる。

ターゲット画像中の符号形状は、たとえば文字、数字、互いに接続されるか、または予め定められた順序で互いの中に同心円状に位置決めされたリング形状（例、隣接リングの各対を分離する予め定められた間隔を有する複数の同心リング）などであってもよい。

１次元ターゲット：
ｆ＝空間周波数
θ＝所望の１次元ターゲットの角度
Ａ＝定数

１次元ターゲットの空間周波数「ｆ」は、必要とされる視力を満たす必要がある。

有意味１次元ターゲット：有意味ターゲットの本体は、たとえば特定の向きのラインなどの１次元ターゲットで構成されている。有意味ターゲットの一実施形態は、たとえば図４Ａ〜４Ｅに示されるターゲット２２ａ〜２２ｅなどの文字であってもよい。別の実施形態は、たとえば動物などの既知の単純または複雑な形状であってもよい。このターゲットの目的は、対象にターゲット画像の詳細の有意味識別を可能にすることである。

対象がぼやけた画像を知覚するような、ＭＤＢＡよりも長い距離においては、１次元ターゲットは１次元ピークを構成する色の無パターン平均となる（図４Ｄ）。背景はそのぼやけた平均色に調整される。この場合、ぼやけた画像はほぼ知覚不可能な画像となる。ＭＤＢＡよりも近い距離から見られたときにのみ１次元ターゲットが明らかとなり、よって文字または形状マスクが知覚可能かつ有意味となる（図４Ｃ）。

所望の１次元ターゲットの角度は、対象の乱視誤差の角度に対応する。

ターゲット画像における表示符号の背景色は、好ましくは焦点をぼかされた画像がほぼ知覚可能でなくなることを可能にすべきである。背景強度に対するガイドラインは０．６７であり、ここで［００４１］において用いられる定数Ａは１である。

図４Ｆは、球面等価度数（ＳＥＰ）をテストするための視力検査表の特定の順序を示すターゲット画像２３を示す。図４Ｇは、円柱誤差（すなわち円柱の角度および度数）をテストするための、黒色背景上の白色円錐リングの白黒（ＢＷ）ターゲット画像２４を示す。

たとえば図４Ｈ〜４Ｉに示されるターゲット画像２５ａおよび２５ｂなどの十字形ターゲット画像は、特定の角度「θ」における、各々が幅ｗを有して互いから２・ｗの幅だけずれている２本またはそれ以上のラインと、角度θ＋９０における、各々が幅ｗを有して互いから２・ｗの幅だけずれている２本またはそれ以上のラインとから作られる十字形を示す。十字形はあらゆる所与の角度に方向付けられてもよい。

ターゲット色：ＭＤＢＡを微調整するため、および／または、眼の任意の円柱収差（乱視）を位置付けて円柱収差角度を定めることを助けるために、ターゲットもしくはそのいくつかの特徴の色（例、符号の色が入ったターゲットの背景、およびターゲットの符号のパターン（ｐａｔｔｅｒ）中のストライプの色のコントラストレベルなど）、および／または検査中にその色を変化させることが用いられてもよい。

たとえば画像２５ｂ（図４Ｉ）などの仮想有彩色クロスシリンダターゲット画像：角度θにおけるラインの色を緑色に設定し、直交するラインの色を赤色に設定した十字形ターゲット画像。いくつかの実施形態に従うと、乱視を測定するために、検査中にこのターゲット画像をθ＋９０の角度まで回転させてもよい。

白地に黒色の画像が網膜上に落ちた場合、約０．２５Ｄだけ網膜の後ろに赤色の画像が画像化される。対応する緑色の画像によって、約０．２５Ｄだけ網膜の前に画像の軸方向変位がもたらされる。この有彩色法は、１次元ターゲットを網膜の前にシフトし、それに対応する直交１次元ターゲットを網膜の後ろにシフトする仮想有彩色クロスシリンダとともに用いられてもよい。説明した方法は、旧来のクロスシリンダが行うことに対応する。仮想有彩色クロスシリンダの屈折力は、スクリーンスペクトル応答によって定められる。赤色の励起波長の方が長いことによって、仮想有彩色クロスシリンダの事実上高い屈折力がもたらされる。さらに、青色波長（約４８０ｎｍ）に対する色収差は−０．７５Ｄであり、赤色（約６３６ｎｍ）に対しては＋０．２５Ｄであるため、屈折力を＋−０．５Ｄに増加させるために、たとえば青色または紫色などのより短い波長の使用を赤色とともに用いてもよい。しかしこの場合、中間としての黄色に対する−０．２５Ｄのオフセットを考慮する必要があり、ターゲットを推定球面等価よりも０．２５Ｄだけ近い距離に提示する必要がある。たとえば、もし−３Ｄの球面誤差に相当する３３．３ｃｍのＭＤＢＡが推定されれば、青−赤仮想有彩色クロスシリンダの使用は、ユーザの眼から０．３０８［ｍ］において用いられるべきである。

有彩色有意味１次元ターゲット画像２２ｂ、２２ｃおよび２２ｅ（図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｅ）：この方法において、有意味１次元ターゲットの色は赤色（図４Ｃ）であり、パターンストライプは特定の角度θに設定される。この知覚可能な画像が、同じ角度で有意味１次元ターゲットに緑色または青色を設定するときと比較される。θ＋９０の角度においてこれが繰り返される（図４Ｅ）。この方法は仮想有彩色クロスシリンダと同じ原理を適用しており、この方法においては図面または文字の認識を可能にするために１次元ターゲットが用いられる。

別の任意の方法は、有意味ターゲット画像を文字の組み合わせとともに使用することである。各々の文字は色、向き、パターンおよび／またはテクスチャが異なっていてもよい。

図４Ｊ〜４Ｌは、同心リングを有する白黒（ＢＷ）ターゲット画像２６ａ〜２６ｂを示す。図４Ｊは、スクリーン上に表示される画像２６ａを示し、図４Ｋおよび図４Ｌは、乱視を有する対象によって画像２６ａがどのように知覚されるかを示す画像２６ｂを示す。

ここで図５を参照すると、これは本発明のいくつかの実施形態に従う、対象の眼の屈折異常を測定するためのプロセスを概略的に示す流れ図である。このプロセスは、たとえば対象のパーソナルデバイスを通じて動作可能な指定アプリケーションのＧＵＩなどを通じて、検査セッション（短く「セッション」とも呼ばれる）を開始するステップ（４１）を含む。セッションが開始されると、予め選択されたグラフィカル特徴を有するターゲット画像が表示範囲上（例、パーソナルデバイスのスクリーン上）に表示される（４２）。対象／ユーザは各ポイントにおいて彼／彼女がチェックしたい屈折異常のタイプを選択できるようにされてもよいし、アプリケーションは予め定められた順序に従って選択されたターゲット画像を表示することによって、すべてのタイプを予め定められた順序でチェックするように設定されてもよい。

屈折補正手段を着けていない対象は、次いでアプリケーションのＵＩから、提示画像に関して彼／彼女がＭＤＢＡと考えるものを確立し（４３）、このＭＤＢＡ位置に達したときにアプリケーションおよびそのＵＩのフィードバックオプションを通じて表示する（４４）ように要求される。対象は、表示範囲から物理的に離れるか、または表示範囲自体を遠ざけることによって、ＭＤＢＡ位置を探すことができる。その指示は、たとえばパーソナルデバイスのスクリーンおよび／またはスピーカを介して音声および／またはテキストメッセージをそれぞれ出力することなどによって与えられてもよい。

システム／パーソナルデバイスのセンサは、連続的もしくは繰り返しデータを取得するか、またはＭＤＢＡに達したときにデータ取得を承認する対象／ユーザの入力の際にのみデータを取得するように、アプリケーションによって動作されてもよい。いずれの場合にも、アプリケーションは、彼／彼女がＭＤＢＡ位置に達したという対象からの表示を受取った瞬間の時間と、その時間におけるセンサの取得データとを識別または同期するように設定される。システムのプロセッサにおいて取得センサデータが受取られ（４５）、任意には指定された記憶ユニットに保存されてもよい。

次いで、受取られた取得データ（例、テスト中の眼または別の基準形状の画像）を処理することによって、ＭＤＢＡに達した時間におけるテスト中の眼とターゲット画像との間の実際の距離「Ｄ」を推定（そこから推断）してもよい（４６）。

いくつかの実施形態に従うと、上記のとおり、２Ｄ画像を提供するセンサの場合に、既知の寸法の基準形状が用いられるとき、センサと基準形状位置との間の距離「Ｄ１」を推断するために、基準形状の画像の１つまたはそれ以上の寸法（例、幅および／または長さ）のサイズが、その対応する絶対寸法と比較され、次いで、表示範囲とセンサとの間の真の（絶対）距離と、基準形状とテスト中の眼との間の距離とを知ることによって、「Ｄ１」からテスト中の眼とターゲット画像との間の距離「Ｄ」が推断される。

次いで、たとえば上記の度数「Ｐ」などの、眼の屈折異常に関連する１つまたはそれ以上のパラメータの値を算出するために、テスト中の眼とターゲット画像との間の推定距離「Ｄ」と、ターゲット画像の既知の特徴とが用いられる（４７）。次いで、結果的に得られた値を、たとえば表示範囲上に提示するか、および／または音声メッセージを出力することなどによって対象に出力してもよい（４８）。

いくつかの実施形態に従うと、システムにおいて寸法が既知ではない特定の基準形状に関してセンサを較正する必要がある場合に、検査は予備較正プロセス（４９）をさらに含んでもよい。たとえば、既知の一時的基準形状（たとえばクレジットカード磁気ストライプなど）が較正のためにのみ使用される場合、対象のテスト中の眼のサイズが、実際の測定セッションの間の基準形状としても用いられる。

図６は、本発明のいくつかの実施形態に従う、一時的基準形状を用いることによって測定基準形状を測定するための予備較正プロセスを示す流れ図を示しており、ここで使用されるセンサは２Ｄ画像データを生成できるカメラである。アプリケーションは、対象に対して、彼／彼女がたとえばクレジットカードなどの既知の一時的基準形状エレメントを特定の位置に保持する（例、磁気ストライプを見せながらテスト中でない眼を覆う）ことを要求するための指示を出力する（５１）ために構成されてもよい。一時的基準形状エレメントが位置決めされるとき（５２）、対象はそれを特殊なＵＩ入力プラットフォームを通じて示してもよいし、画像を取得する（５３）ためにＵＩを通じて単にカメラを動作してもよく、取得される画像は基準形状エレメント全体およびテスト中の眼の両方を含む必要がある。次いで、取得画像データの画像分析を行う（５４）ことによって取得画像データを処理し、このプロセスはたとえば（ｉ）たとえば幅および／または長さの尺度などの１つまたはそれ以上の比率尺度を生成する一時的基準形状の寸法（例、磁気ストライプの幅および／または長さおよび／または角度の位置決め）を識別するステップ、（ｉｉ）固定基準形状の輪郭を識別する（例、テスト中の眼の輪郭を識別する）ステップ、ならびに（ｉｉｉ）固定基準形状の１つまたはそれ以上のパラメータの１つまたはそれ以上の絶対値（たとえば眼の絶対長さなど）を測定するステップなどを含んでもよい。それぞれのパラメータの絶対値は、距離計測に用いるために次いでシステムメモリユニットに保存されてもよい（５５）。

図７は、本発明のいくつかの実施形態に従う、距離計測の目的のために基準形状の２Ｄ画像を取得することを通じて、対象によってカードが彼／彼女のテスト中でない眼を覆うような態様で保持されたクレジットカードの磁気ストライプの基準形状を繰り返し識別するためのプロセスを示す流れ図を示す。検査が開始されると（６１）、アプリケーションのモジュールの１つが、現在捕捉されたフレームの２Ｄ画像およびクレジットカード（ｃｒｅｄｉｔ ｃａｒｄ：ＣＣ）エレメント全体の寸法を含む入力データを受取り（６２）、ＣＣの画像の鉛直および水平の割合を識別するために２つのプロセスを並行して行うために入力データを用いる（６３）。磁気ストライプの画像の長さ（画素数）を識別するために、アルゴリズムはその画像の端縁を見出し（６４ａ／６４ｂ）、ハフ変換を用いることによって、磁気ストライプの１つの端縁から別の端縁に伸びる長手方向および水平（「ｎ」および「ｐ」）ラインのサイズの画素数を識別し（６５ａ〜６６ａ／６５ｂ〜６６ｂ）、近接、サイズ、および垂直のレベルなどに従って垂直の「ｎ」−「ｐ」ラインを適合させる（６７ａ、６７ｂ、６８〜６９）。次いで、たとえばすべての対のｐ長さおよびｎ長さを（別々に）平均化することなどによって磁気ストライプ画像の鉛直および水平の寸法を推定するために、ｎ−ｐ対が用いられる（７０〜７１）。

いくつかの実施形態において、本発明のシステムおよび方法は、最初にターゲット画像の第１の組を用いることによって近視／遠視／老視の検査を行い、次いで円柱角度を測定した後に円柱度数を測定することによって乱視を測定するためのテストを行うように構成されてもよい。

円柱角度が存在するとき、それは球面ＭＤＢＡ（大きな方向性選択を有さないターゲットに関するＭＤＢＡ）から定められる厳密な距離の範囲を対象に示すことによって推定されてもよい。対象は、たとえば２色画像（リングに対する１色および背景に対する１色、たとえば白黒（ＢＷ）同心リング形状など（図４Ｊを参照）などの同心対称ターゲットを距離ＭＤＢＡにて見始めるように誘導され、ここではすべての同心リングが等しく鮮明に見える。次いで対象は、もしあれば砂時計（ｓａｎｄｇｌａｓｓ）画像（砂時計（ｈｏｕｒｇｌａｓｓ）またはパピヨンとも呼ばれる）をＭＤＢＡよりも大きいが２＊ＭＤＢＡ以下であるところに位置付けるようにＵＩに促される。この厳密な距離の範囲は、最大で球面等価度数の半分までの円柱度数の識別を確実にする。対称なターゲット（図４Ｊ）（たとえば円またはたとえば図４Ｇおよび図４Ｊ〜４Ｌに示されるものなどの同心リングなど）の非対称な知覚（図４Ｋ）と、非対称な知覚が起こる角度（図４Ｌ）とに関する主観的フィードバックを受取ることによって、乱視度数および軸の算出が可能になる。砂時計が概ね明瞭であり、特定の角度において鮮明な高コントラストの円弧を有する砂時計と、垂直のぼやけたより広い砂時計とが存在する位置から、軸および円柱度数を推定できる。乱視角度を算出するために、画像の水平軸「ｘ」とバー４１との間の角度「θ」を定めるために、対象は鮮明な砂時計の中央に、たとえば図４Ｌのバー４１などのバーを位置付けるように誘導される。鮮明な砂時計が観察される眼−ターゲットの距離は、円柱誤差の弱軸の度数に対応する。見出された角度における１次元ターゲットによって、乱視度数の検証が助けられ得る。周期的ターゲットのコントラスト反転を避けるために、同じ厳密な距離の範囲が勧められる。

いくつかの実施形態に従うと、以下の方法の１つまたはそれ以上を用いることによって乱視角度が定められる。

無彩色法：この方法に従うと、対象は、乱視の向きを示す詳細を有するＢＷターゲット画像（たとえば、同心の等しい間隔を置かれたリングなど）を見るように求められる。対象は、ＭＤＢＡよりもわずかに遠い距離からターゲットを見るよう指示される。対象は、デバイス／システムの入力手段を通じた主観的応答（フィードバック）によって、その向きを示す。同心円の場合、対象はより高コントラストの範囲の向きを示す。

有彩色法：この方法に従うと、対象は、たとえば仮想有彩色クロスシリンダなどの、乱視の向きを示す詳細を有する有彩色ターゲットを見るように求められる。対象は、特定の距離および／または距離範囲からターゲットを見るよう指示される。色度の差／コントラストは、乱視軸をより容易に位置付けることを可能にする。

乱視度数を決定する：このタイプの乱視測定に用いられるターゲットは、乱視経線における１次元ターゲットである。これらのターゲットは、その乱視度数に対するＭＤＢＡの評価を助ける。同心リング画像（図４Ｈ）も、同心リングの高コントラストおよび低コントラスト範囲によって最も明確な砂時計画像が形成されるまで使用されてもよい。乱視ターゲットは、対象によって示される、そのＭＤＢＡの実際の距離「Ｄ」として取得される最も明らかに鮮明なポイントまで、後方および前方に動かされる。

対象は、球面等価ＭＤＢＡよりも遠い距離からターゲットを見るように指示される。特定の最大乱視誤差に対して、ターゲット距離は次の範囲内となるはずである。

たとえば、−２．５０ＤのＳＥＰに対して、ＭＤＢＡは４００ｍｍであり、−３．００Ｄの最大ＡＳＴＧ＿ｅｒｒｏｒに対して、提示ターゲットに対する範囲は０．４ｍから１ｍとなるはずである。

微調整のためにさまざまな有彩色ターゲットが使用されてもよい。塞がれていない眼の検査が行われるとき、距離計測のために用いられる基準形状エレメント（例、クレジットカード）が塞ぐ手段として用いられてもよい。

より低いディオプター：ＳＥＰ＜１．５０Ｄをテストするために、たとえば鏡などの補助手段によってテストが行われる。この方法において、スクリーンは鏡に面する必要があり、背面カメラは対象に面する。ここで、対象によって観察される画像距離は、対象とリアカメラとの間の距離に、スクリーンと鏡との間の距離の２倍を加えたものである。このやり方で、対象はなおも妥当な距離（約６５ｃｍ）でスマートフォンを保持しながら、最大６ｍの距離のターゲットを見ることができる。この方法において、リアカメラは眼−リアカメラの距離を推定するために用いられてもよく、一方でフロントカメラはフロントカメラ−鏡の距離を推定してもよい。後の実施例においては、距離を推断するために既知のオブジェクトサイズとしてスマートフォンの既知の形状が用いられ得る。

図８Ａ〜８Ｄは、有彩色法を用いて乱視の軸を測定するためのターゲット画像２７ａを示す。図８Ａは、３本の鉛直な平行ラインを含む乱視測定のための着色ストライプターゲット画像２７ａを示し、黒色の背景の上で、中央の１本は緑色であり、２本の外側のラインは赤色であり、これらのラインは既知の分離差にて互いから分離されている。図８Ｂは、０°の乱視角度を有する対象によってターゲット画像２７ａがどのように知覚されるかを示す画像２７ｂを示す。図８Ｃは、４５°の乱視角度を有する対象によって図８Ａのターゲット画像２７ａがどのように知覚されるかを示す画像２７ｃを示す。図８Ｄは、提示される着色ストライプの方向と揃った乱視を有する対象によって図８Ａのターゲットがどのように知覚されるかを示す画像２７ｄを示す。

乱視屈折異常を有する対象によって図８Ａのターゲット画像２７ａが見られるとき、特定の色混合が起こり得る。たとえば、緑色のぼやけが赤色のぼやけに重なるところでは、黄色のラインが生成される。図８Ｄにおいては、乱視軸がストライプの方向と揃ったときに最小限の色混合（黄色の生成）が起こることが示される。このテストは、これらの２軸が揃うときを認識するためのものである。

図９Ａ〜９Ｃは、有彩色法を用いて乱視の軸を測定するための別のターゲット画像２８ａを示す。図９Ａは、４組のストライプを含む乱視測定のための複数の着色ストライプ組を有するターゲット画像２８ａを示し、各組は等しい距離だけ分離された３本の平行な赤−緑−赤ストライプを含み、ストライプのこれらの組は、ストライプ組の各隣接対の間の角度が実質的に等しくなるように互いに角度を付けて交差する。図９Ｂは、α_１＝０°に近い角度の乱視を有する対象によって図９Ａのターゲット画像がどのように知覚されるかを示す画像２８ｂを示す。図９Ｃは、彼／彼女が知覚する最も鮮明なストライプ組が図９Ｂに示されるとおりであることを示す対象のフィードバックに従って、図９Ａのターゲット画像２８ａにどのように変更が加えられるかを示す画像２８ｃを示す。

いくつかの実施形態に従うと、対象の乱視の角度を正確に測定するために、対象に示される第１のターゲットは、たとえば図９Ａに示されるターゲット画像などの、ＭＤＢＡにて表示される着色対称画像である。ＭＤＢＡにて図９Ａが表示されると、対象はストライプの１つまたはそれ以上の組が他の組よりも鮮明になる位置までターゲットを遠ざけるように促され、次いで４つのストライプ組のうちのどれが最も鮮明に見えるかを示すフィードバックを提供するように要求される。この例において、図９Ｂは、特定の対象が鉛直のストライプ組を最も鮮明に見る場合を表している。対象のフィードバックによって、次いで精密化プロセスが開始され、ここではたとえば図９Ｃに示されるとおり、その他の非垂直ストライプ組が、それらと選択された最も鮮明なストライプ組との間の角度が小さくなるように角度を付けて動かされる。もし２組が同等に鮮明であると識別されれば、ターゲットは、識別された２組の中間に主要な十字形を位置付けるように回転する。乱視角度を精密化するために、対象は再び、今度はどのストライプ組が最も鮮明かを示すフィードバックを提供するように求められる。選択されたストライプ組が以前に選択されたものと同じになるまで、選択された最も鮮明な組に隣接ストライプ組を近付けるこのプロセスが繰り返されてもよい。代替的に、角度に対する精密化プロセスは、１つの組が最も鮮明である一方で垂直な組が最もぼやけるような角度を位置付けるための、ＵＩおよび／または関連センサ（すなわちクレジットカードに対する傾斜を識別するカメラ、およびスマートフォンのジャイロスコープセンサなど）を用いたターゲット全体の角度の変更として行われてもよい。

図１０は、本発明のいくつかの実施形態に従う、有彩色法を用いて円柱角度を測定するためのプロセスを概略的に示す流れ図である。このプロセスは、方向性選択を有さないターゲットを用いるときに、以前測定されたＭＤＢＡに関するＭＤＢＡを受取るステップ（８１）と、（表示範囲を位置付けることによって）ターゲット画像または対象をＭＤＢＡ距離に位置付けるよう対象に指示するステップ（８２）とを含む。対象が非方向性ターゲットのＭＤＢＡに達すると、たとえば図９Ａに示されるストライプターゲットなどの有彩色ターゲットを示す別のターゲット画像が表示手段を通じて彼／彼女に提示され（８３）、ＭＤＢＡ＜Ｄ＜２ｘＭＤＢＡの範囲内でターゲットと対象のテスト中の眼との間の新たな距離「Ｄ」に達するために、ターゲットまたは彼／彼女自身を再位置付けする（８４）。対象は、ターゲット内のストライプ（ｓｔｒｉｐｓ）の１つまたはそれ以上の組が最小限の色混合を伴って他の組よりも鮮明であると彼／彼女が認識する距離を見出して（８５）、もしこうした認識がその範囲内で行われればその位置に距離を設定する（８６ａ）ように指示される。次いで、システムはその位置の距離「Ｄ」を自動的に測定し（８７ｂ）、この距離を弱い方の軸の新たなＭＤＢＡとして設定する。最も鮮明なストライプの角度を示す対象のフィードバックを対象から受取り（８８ａ）、もしこの角度の精密化が必要でなければ（８９ａ）、次いで円柱角度および弱い方の軸のＭＤＢＡがセーブされる（９１）。もしその角度の精密化が必要であれば（８９ａ）、次いでアプリケーションによってターゲット画像が回転されて（９０）、ステップ８８ａ〜９１が繰り返される。

別の実施形態においては、デバイスのジャイロスコープセンサを用いて、デバイスの角度の変化がターゲット全体の角度の変化に対応する。たとえばターゲット９Ａを用いて角度を精密化するために、これが適用されてもよい。

条件に従うＭＤＢＡ＜Ｄ＜２ｘＭＤＢＡの範囲内で、最小限の色混合を伴う鮮明な画像が認識されない場合（８５）、ターゲットの画像が最も鮮明なところの距離「Ｄ」が設定され（８６ｂ）、システムによってＤが測定されて（８７ｂ）、ＭＤＢＡとして設定され、それが確認されると（８８ｂ）「乱視なし」の状態が識別される（８９ｂ）。

図１１は、本発明のいくつかの実施形態に従う、同心対称ターゲットを用いて、無彩色法を用いて円柱角度を測定するためのプロセスを概略的に示す流れ図である。このプロセスは、方向性選択を有さないターゲットを用いるときに、以前測定されたＭＤＢＡに関するＭＤＢＡを受取るステップ（１３１）と、（表示範囲を位置付けることによって）ターゲット画像または対象をＭＤＢＡ距離に位置付けるよう対象に指示するステップ（１３２）とを含む。対象が非方向性ターゲットのＭＤＢＡに達すると、たとえば図４Ｊに示される同心リング画像などの同心対称画像２６ａを示す別のターゲット画像が表示手段を通じて彼／彼女に提示され（１３３）、ＭＤＢＡ＜Ｄ＜２ｘＭＤＢＡの範囲内でターゲットと対象のテスト中の眼との間の新たな距離「Ｄ」に達するために、ターゲットまたは彼／彼女自身を再位置付けし（１３４）、ここでターゲットは砂時計として知覚される。砂時計画像が認識されると（１３６）、対象は前述の範囲内で砂時計画像が最も鮮明である距離「Ｄ」を見出すように指示され（１３８ａ）、この距離が測定されて、弱い方の軸のＭＤＢＡとして設定される（１３９ａ）。次いで、対象は最も鮮明な砂時計ビューの角度を示すフィードバックを入力してもよく（１４０）、次いで強軸の円柱角度および弱軸のＭＤＢＡがセーブされる（１４３）。

図１２は、本発明のいくつかの実施形態に従う、１次元特徴を含むターゲットを用いた円柱度数推定のためのプロセスを概略的に示す流れ図である。このプロセスにおいて、以前の測定から円柱軸の角度が受取られる（１５１）（例、図１０または図１１に記載されるプロセスからもたらされる）。次いで対象は、表示範囲（例、スクリーン）または彼／彼女自身を、それらの間の距離が軸のＭＤＢＡ平均となるように位置付けるよう指示される（１５２）。この距離に達すると、円柱の角度にて１次元特徴を有するターゲット画像が提示され（１５３）、対象は、ＭＤＢＡ＜Ｄ＜２ｘＭＤＢＡの範囲内でターゲット画像がまだ認識可能である最も離れた位置まで、（彼／彼女自身が動くか、または表示範囲を遠くに動かすことによって）彼／彼女のテスト中の眼とターゲットとの間の距離を増加させるよう要求される（１５４）。この距離が測定されて関連軸のＭＤＢＡとして設定され（１５５）、これらのパラメータがセーブされる（１５６）。正確さを高めるために、強軸の度数を位置付けるために、以前の測定に対して９０度の向きで円柱度数推定のプロセスを繰り返してもよい。最終結果は、それによって眼鏡またはコンタクトレンズを調製するためにこれらの値を用いることを可能にする（１５７）。たとえば、そのパラメータは以下の項目を含む。（ｉ）度数＝弱軸の度数、（ｉｉ）円柱＝強軸の度数と弱軸の度数との差（減算）、および（ｉｉｉ）角度＝強軸の角度。

測定されたＭＢＤＡが短過ぎたり長過ぎたりしないことを検証するために、いくつかの方法が適用されてもよい。本明細書によって「ぼやけ後退」と呼ばれるこの方法において、対象はスクリーンを、ＭＢＤＡから１ディオプターのぼやけと等価の距離に押し戻す。たとえば、３ディオプターの度数を示す３３ｃｍの測定ＭＢＤＡは、２Ｄに対応する５０ｃｍまで押し戻すよう指示される。予期される１ディオプターのぼやけは、視力に対する０．２〜０．３［ｌｏｇｍａｒ］の低減によってもたらされるはずである。

ＭＤＢＡの検証のための別の方法は有彩色法であり、ここでは同じＭＢＤＡ距離を維持しながら、ターゲットの色が短波長に対応する色に切替えられる。眼の色収差が近視性シフトをもたらすため、過度にマイナスの結果が防止される。鮮明な短波長関連色画像は、短過ぎるＭＤＢＡの結果を示す。同じ原理に従って、長波長関連色を使用することによって、ＭＤＢＡが長過ぎないことが検証され、過度のプラスが防止される。すべての検証方法は、検査の任意の段階で測定されるすべてのパラメータに適用され得る。

図１３Ａは、本発明のいくつかの実施形態に従う、対象の眼の粗推定球面等価度数（ＳＥＰ）の測定を通じた視力（ｖｉｓｕａｌ ａｃｕｉｔｙ：ＶＡ）測定のための文字のＢＷターゲット画像３０を示す。基本的なターゲット画像３０は、各文字の間に特定の間隙を有するいくつかの文字（たとえばスネレン視力検査表の文字比率など）で構成される。

ターゲット画像３０が、たとえば対象から１ｍ（またはそれ以上）などの固定位置に位置付けられるときに、ＳＥＰテストが行われる。近視の対象は、ある程度の焦点ぼけを伴ってターゲットを見る。ターゲット画像３０のサイズは、そのサイズが最小解像度視力（ｍｉｎｉｍｕｍ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｃｕｉｔｙ：ＭＡＲ）角度と相関しなくなるまで変更される。各文字は通常５ＭＡＲエレメントで構成され、焦点ぼけのぼやけが文字サイズと大体等しいときに部分的に認識される。対象は彼／彼女のＭＤＢＡを超えた距離からぼやけたターゲットを見なければならない（例、２ｍ−＞−０．５Ｄの近視のみに対する最高焦点であり、より大きな近視者にはぼやけて見える）ため、遠近調節が刺激されない。

ターゲットのターゲット画像３０中の文字（またはあらゆるその他の検眼形式−ランドルトのＣ、文盲用（Ｉｌｌｅｔｅｒａｔｅ）のＥなど）の出発サイズは６／６（各文字が５ａｒｃｍｉｎの角度に対している）である。対象が文字の約５０％を認識するまで、ターゲットが拡大される。いくつかの実施形態において、粗ＭＤＢＡは図１３Ｂの表に従って選択された文字のサイズに関係する。

代替的には、図１３Ａのターゲット画像３０に関して上述したように、対象が文字の５０％を認識できるまで拡大される単一のラインを提示するのではなく、スクリーン上に同時に見られる視力検査表の増加するサイズのいくつかのラインが対象に提示されてもよい。次いで、対象は読取り可能な最小のラインを読むように求められる。

加えて、予め定められた値を超えるディオプターのＳＥＰを有する対象を選別して除くために、この画像３０を対象のＳＥＰの粗推定に用いてもよい。近視のＳＥＰが高過ぎる（例、９ディオプター（Ｄ）より大きい）とき、このコンピュータ検査は十分に正確なＳＥＰ測定を提供できないおそれがあるため、その対象にはこのシステムのサービスが拒否されてもよい。ＳＥＰが許容されるディオプター範囲内であるとき、アプリケーションは対象が検査を続けることを可能にしてもよい。

図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、対象の眼のＳＥＰを測定するための、一方は青色の背景の上にあり、他方は赤色の背景の上にある２組の同じ文字のターゲット画像３１ａを示す。図１４Ａは、ＳＥＰをテストするためにスクリーン上に表示されたターゲット画像３１ａを示し、図１４Ｂは、青色の中の文字のみがぼやけており、赤色のものは読取り可能であるときのＭＤＢＡ距離において、ターゲット画像３１ａがどのように知覚されるかの画像３１ｂを示す。このテストおよびターゲット画像３１ａは、対象がより高い正確度でＭＤＢＡ位置を容易に認識できるように設計されている。

ターゲット画像３１ａは、赤色および青（または緑）色の２つの隣接する矩形のパッチで構成される。各パッチ上には、各文字の間に特定の間隙を有するいくつかの文字（たとえばスネレン視力検査表の文字比率など）がある。このテストは、色覚異常を有さない対象に対してのみ行われ得る。ターゲット画像３１ａの文字（またはあらゆるその他の検眼形式−ランドルトのＣ、文盲用のＥなど）の出発サイズは６／６（各文字が５ａｒｃｍｉｎの角度に対している）である。ＳＥＰ測定のためのテストは、赤色のターゲットが青色（緑色）のものよりも長い焦点で見られるという眼の光学の色分散に依拠するものである。このため、青色背景の上の文字が完全にぼやけて読取り不可能になっても、対象はなおも赤色背景の上の文字を読取ることができてもよい。青色背景は緑色背景に置き換えられ得る。

ＳＥＰ検出のこの段階において、対象は、赤色および青色または緑色の両方のパッチ上の文字がぼやけて読取り不可能になるように（ターゲット画像３１ａを有する）ディスプレイを保持するよう指示される。次いで対象は、彼／彼女が赤色パッチ上のすべての文字（赤色背景を伴う黒色文字）を読取ることができ、一方で青色パッチ（または緑色）においては対象がすべての文字を読取ることができなくなる（停止条件）まで、ディスプレイを近付ける（ターゲットサイズは同じ角度を連続的または段階的に保つように調整される）ように指示される。このやり方で、対象は遠近調節を適用しようとすることなく、ＭＤＢＡにおいて最初に赤色の文字が読取り可能になったところで停止する。上で説明したとおり、結果として得られる距離は、次いでシステムのカメラによって取得された画像と、その画像分析とから測定され、次いでこのＭＤＢＡ距離は、次の式によって球面等価度数に変換される。
度数＝１／ｍｄｂａ

対象が、彼／彼女が６／６文字を見る距離を見出し得ないとき、対象はアプリケーションＵＩを通じて文字を６／９サイズに拡大することを求めてもよく（各文字が７．５ａｒｃｍｉｎの角度に対している）、この手順が繰り返される。

図１５Ａおよび図１５Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に緑色のアーチ形状ストライプを有し、各側部のアーチ形状ストライプの１つが赤色に着色された、ストライプパピヨンターゲット画像３２ａを示す。図１５Ａは、ＭＤＢＡを測定するためにスクリーン上に表示されたパピヨンターゲット画像３２ａを示し、図１５Ｂは、ＭＤＢＡを通過するときに見られるパピヨンターゲット画像３２ｂを示し、ここで赤色のアーチ形状ストライプは黄色がかって見える。

ターゲット画像３２ａは、同心リングの２セクタで構成される。各セクタの角度は５°〜４５°であってもよい。ほとんどのアーチストライプは緑色であるのに対し、１つまたはいくつかのアーチストライプが赤色に着色される。この例における２色の選択は、ぼやけによる色混合が区別可能な色を生成するように行われる（この場合は赤色）。加えて、眼の色収差により、対象とターゲット画像との間の距離が最小混合の距離に達する（遠くから近くに来る）とき、最初に赤色ストライプが最も鮮明なポイントに達する。緑色ストライプはまだ焦点がぼかされており、中に赤色が混合されて、赤色が黄色に変わる。もっと近い距離では赤色の焦点がぼかされて、緑色アーチの色変化に寄与する。停止ポイントは、黄色が消えて赤色が出現するポイントとして定義される（３２ｃ）。この位置では緑色はまだ焦点がぼかされているため、対象はまだ遠近調節を開始しないはずである。したがって、この距離は近ｃｙｌに対するＭＤＢＡ距離である。ターゲット画像３２ａの向きは、以前の乱視テストで見出された乱視角度に対して垂直になるように適合されてもよい。

行われるいくつかのテストにおいて、焦点の点広がり関数の半値幅は約２ｍｉｎａｒｃである。それはちょうど認識可能なぼやけのサイズ、すなわち０．１５〜０．２［ディオプター］でもある。認識可能な色分散は約０．２５Ｄ［ディオプター］であるため、ほぼ同じ数の２〜４ｍｉｎａｒｃとして赤色および緑色のアーチストライプを取ることによって、十分な色混合効果が見込まれる。

いくつかの実施形態に従うと、たとえば画像３２ａなどのパピヨンターゲット画像を用いるとき、対象はアプリケーションソフトウェアおよびハードウェアツールを通じて、（我々の例における）赤色リングが黄色がかるまでディスプレイまたは彼自身を離し、次いで彼が再び赤色を見始めるまでそれを近付け始めるように指示されてもよい。次いでこのポイントの距離が自動的に測定され、ＭＤＢＡ距離（より強い乱視度数（「近ｃｙｌ」）上の推定距離）として取得される。

図１６Ａおよび図１６Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に緑色の側部ストライプおよび中央の赤色ストライプを有する直線の３ストライプターゲット画像を示す。図１６Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示されたターゲット画像３３ａを示し、図１６Ｂは、１８０度の乱視を有する対象に見えるターゲット画像３３ｂを示す。

図１７Ａおよび図１７Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に緑色の側部ストライプおよび中央の赤色ストライプを有する別の直線の３ストライプターゲット画像３４ａを示す。図１７Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示されたターゲット画像３４ａを示し、図１７Ｂは、１８０度の乱視を有する対象に見えるターゲット画像３４ｂを示す。

図１８Ａおよび図１８Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、組み合わされた複数のストライプターゲット画像を有する着色「太陽」ターゲット画像３５ａを示しており、太陽ターゲット画像の各ストライプは、黒色の背景の上に緑色の側部ストライプおよび中央の赤色ストライプを有する。図１８Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示された太陽ターゲット画像３５ａを示し、図１８Ｂは、１８０度の乱視を有する対象に見える太陽ターゲット画像３５ｂを示す。図１８Ａに示されるターゲット画像３５ａの太陽状の形状を構築するために、図１６Ａのストライプターゲット画像３３ａが用いられる。図１６Ａに示される基本的なターゲット構成単位は、側部の緑色ストライプと赤色ストライプとの間に黒色の間隙を形成する、黒色背景上の緑色側部ストライプの対および中央の単一の赤色ストライプで構成される。乱視屈折異常によって見るとき、たとえば１８０度の乱視に対して図１７Ｂに示されるものなどの、特定の色混合が起こり得る。混合は構成単位の特性に依存する。図１６Ａおよび図１７Ａにおいて、その形状は緑−赤−緑の３本のストライプでできている。他の類似の太陽ターゲット画像において、緑−赤−緑ストライプはその間にもっと大きな間隙を有する。図１７Ｂにおいて、０°形状は９０の乱視ぼやけを受け、中央に緑色がかったストリップが生成された。

形状が乱視ぼやけの軸と一致するとき、混合は現れない（図１６Ｂ）。たとえば太陽ターゲット画像３５ａなどのように、さまざまな向きの複数の構成単位を同時に与えられると、対象は何が乱視の軸かを非常に容易に区別できる。眼の色収差により、ターゲットが最小混合の距離に近付く（遠くから近くに来る）とき、最初に赤色ストライプが最も鮮明なポイントに達する。各緑色ストライプはその位置ではまだ焦点がぼかされていて赤色を混合しており、それによって赤色が黄色に変わる。もっと近い距離では赤色の焦点がぼかされて、緑色の色変化に寄与する。停止ポイントは、黄色が消えて赤色が出現するときに定められる。この位置では緑色はまだ焦点がぼかされているため、対象はまだ遠近調節を開始しないはずである。したがって、この距離がＭＤＢＡとみなされる。

焦点の点広がり関数の半値幅は約２ｍｉｎａｒｃである。それはちょうど認識可能なぼやけのサイズ、すなわち０．１５〜０．２Ｄ［ディオプター］でもある。認識可能な色分散は約０．２５Ｄ［ディオプター］であるため、ほぼ同じ数の２〜４ｍｉｎａｒｃとして赤色および緑色のストライプを取ることによって、十分な色混合効果が見込まれる。図１８Ａおよび図１８Ｂにこの状況が示されており、ここで各構成単位間の分離角度は９０°／４＝２２．５°である。構成単位（ストライプ画像）の数をたとえば４などに変えることも可能であり、結果として得られる各構成単位間の分離角度は９０°／３＝３０°となる（時計に類似する）。

このテストは、対象が色覚異常ではない場合にのみ行われ得ることが明らかである。

いくつかの実施形態に従うと、乱視角度の検出の段階において、対象は、すべての太陽ターゲット画像３５ａがぼやけている距離にディスプレイを保持するように指示される。対象は、ターゲットストライプの少なくとも１つの色が明確な態様で黄色から赤色に変わるまでディスプレイを近付けるように求められる。対象がターゲットストライプの少なくとも１つを見ることができないときは、ターゲットのサイズが変更されて、対象は再び試みるよう求められる。これが数回行われてもよい。結果として得られる角度は、より弱い乱視度数（「遠ｃｙｌ」）の角度である。円柱軸は、結果として得られる角度に対して垂直である。報告される距離は、より弱い乱視度数上の推定距離である。

図１９Ａおよび図１９Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、太陽と、その中央のＢＷ同心リング画像とを含む複合太陽ターゲット画像を示す。図１９Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示された複合太陽ターゲット画像３６ａを示し、図１９Ｂは、１８０度の乱視を有する対象に見える複合太陽ターゲット画像３６ｂを示す。

この複合ターゲット画像３６ａの目的は、乱視軸の識別を精密化することである。有彩色太陽形状の使用は、より粗い解像度を提供するため、複合ターゲット画像３６ａは同じターゲット画像内のＢＷ同心リング形状を同時に用いることによって、その解像度を精密化できる。

いくつかの実施形態に従うと、この場合の対象には、粗い軸推定の後にターゲット画像３６ａが提示される。複合ターゲット画像３６ａの同心リング形状の明るい領域と、太陽画像のぼやけのないパピヨン形状部分とは垂直である。図１９Ｂに示されるとおり、対象は、これらのターゲットインジケータ、すなわち形成された同心リングターゲットの明瞭なパピヨン形状の中心軸と、太陽画像の最も明瞭なストライプとに一致するように、オーバーレイされたレチクルマーカ１１ａおよび１１ｂを回転させるように指示される。

図２０Ａおよび図２０Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、黒色の背景の上に複数の緑色のリングを有し、リングの１つが赤色に着色された、着色「同心リング」ターゲット画像３７ａを示す。図２０Ａは、乱視を測定するためにスクリーン上に表示された同心リングターゲット画像３７ａを示し、図２０Ｂは、９０度の乱視を有する対象に見える同心リングターゲット画像３７ｂを示し、ここでは対象によって、より明瞭に見えるパピヨン形状の中心を示す位置の画像上に、入力フィードバックとしてバットマーカが置かれており、その入力フィードバックに従って対象の乱視角度が推断され得る。

ターゲット画像は、同じ効果を達成する同心リングの部分的範囲のみを含んでもよい。

ターゲット画像３７ａは、黒色の背景の上に緑色に着色された同心リングと、付加的な単一／いくつかの赤色リングとを有する。このターゲット画像３７ａは、乱視軸の識別をさらに精密化するために用いられる。このターゲット画像３７ａは、「パピヨン」ターゲットで説明したのと同じ原理に従ってＭＤＢＡに達する。

対象には、粗い軸推定の後にターゲット画像３７ａが提示される。対象は、すべてのターゲット画像３７ｂがぼやけている距離にディスプレイを保持するように指示される。次いで対象は、予め定められた条件に従う特定の停止ポイントに達するまでディスプレイを近付けるように指示される。眼の色収差により、ターゲットが最小混合の距離に近付く（遠くから近くに来る）とき、最初に赤色ストライプが最も鮮明なポイントに達する。緑色ストライプはその位置ではまだ焦点がぼかされていて赤色を混合しており、それによって赤色が黄色に変わる。もっと近い距離では赤色の焦点がぼかされて、緑色の色変化に寄与する。したがって停止ポイントは、黄色が消えて赤色が出現する距離において定められる。この位置では緑色はまだ焦点がぼかされているため、対象はまだ遠近調節を開始しないはずである。したがって、この距離がＭＤＢＡである。対象は、方向付けを補正するためにインジケータラインを有するマーカ３９を回転させるように指示されてもよい。焦点の点広がり関数の半値幅は約２ｍｉｎａｒｃである。それはちょうど認識可能なぼやけのサイズ、すなわち０．１５〜０．２［ディオプター］でもある。認識可能な色分散は約０．２５［ディオプター］であるため、ほぼ同じ数の２〜４ｍｉｎａｒｃとして赤色および緑色のストライプを取ることによって、十分な色混合効果が見込まれる。

図２１Ａおよび図２１Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、本明細書において「アフリカンテスト」とも呼ばれる任意の検証テストに用いられる一意のパターンを各々有する、２つの異なるターゲット画像７０１ａおよび７０２を示す。図２１Ａは、複数行に配置された黄色および赤色の楕円単位（本明細書においては「構成単位」とも呼ばれる）の行の交互になった組を有するターゲット画像７０１ａを示す。ターゲット画像は、中央の暗色ストライプを伴わない（画像７０１ａ）か、または上側および下側のストライプよりも太さが細い中央の暗緑色ストライプを伴う（画像７０２）、２つの上側および下側の暗緑色ストライプによってスライスされる。対称／球面のぼやけの存在下で最小コントラストを有する空間パターンを生成するように、形状が選択される。基本的な周期的構成単位（画像７１０）は、全方向における等間隔を置かれたコントラスト色からなり、対称的なぼやけが起こるとき、２つの主要色が平均化されて均一なパターンを生成する。（画像７０１ａの中央のように）周期的構造を乱すことで、特定の次元において同じ色をより近くにシフトさせる。この次元においては、たとえばその次元とコヒーレントな円柱ぼやけなどの方向性ぼやけの下で、その形状は顕著に色を変えない。方向性ぼやけの下で一意のパターンを生成するための別の方法が画像７０１／７０２に示されており、ここではターゲット画像が２つの上側および下側の太い暗緑色ストライプによってスライスされている。（前述の次元とコヒーレントな）方向性ぼやけの存在下では、２色が相互混合なしに暗色ストライプ内にぼかされる。これによって、黒色の背景に与えられた黄−赤の交互のストライプパターンが生成される。こうしたパターンの階調レベルは低いため、背景色のわずかな変化によってパターンの色が変わり得る。暗緑色の使用によって、緑−赤の交互パターンがもたらされる（画像７０１ｂ）。

図２２は、交互になり得る方向の一方に傾斜された、図２１Ａおよび図２１Ｂのターゲット画像７０１ａおよび７０２のパターン７１０の拡大図を示す。

図２３は、対象が交互になった下側および上側の緑−赤パターンおよび中央の赤−黄パターンの存在が最も明らかであるところで停止するよう指示された距離（ＭＢＤＡ）において、図２１Ａのターゲット画像がどのように見えるかを示す。球面およびｃｙｌの組み合わせが公知のぼやけを生成する特定の距離において、これが起こる。

図２４Ａおよび図２４Ｂは、図２１Ａのターゲット画像７０１ａのパターンの拡大図を示す。

画像７０１ａまたは７０２は、すでに測定された対象の球面および円柱誤差を検証するために用いられる。たとえば、ターゲット画像７０１ａがスクリーン上に表示されて、対象は、交互の赤−緑および赤−黄パターンが最も明らかである（画像７０１ｂ）ＭＤＢＡ距離において、スクリーンの前に彼自身／彼女自身を位置付けるように要求される。この停止ポイントにおいては、球面および円柱両方の寄与からぼやけが構成される。サイズの異なる２つまたはそれ以上の類似のターゲットを評価することによって、得られた距離の組み合わせを特定の球面および円柱誤差に関係付けることができる。これらの画像サイズは、以前の球面および円柱誤差（乱視）テストに従って定められる。対象が９０度の乱視を有する場合、特定の対象の停止ポイント位置において、その画像は図２３に示される画像７０１ｂのように見える。この画像外観７０１ｂにおいて、元のターゲット画像７０１ａの上側および下側のより太い暗緑色ストライプは、茶色／赤色および緑色の交互の構成単位を有するように見え、代わりに中央の暗色ストライプは交互の黄色および赤色の構成単位を有するようになる。

ターゲット画像７０１ａは、球面誤差ぼやけおよび乱視ぼやけに異なる態様で影響される。したがって、あらゆるその他の乱視ぼやけ（９０度以外）に対して、これらの重大な効果を得るためにターゲット画像７０１ａの向きおよびサイズが方向付けられる。

２ｘｈに近いぼやけのサイズに対して、背景であるターゲット画像７０１ａのパターンの範囲は均一になる。このことが予期されるのは、図２４Ａおよび図２４Ｂに示されるとおり、隣接行からの楕円形状が平均化されるからである。１ｘｈの高さである２本の暗緑色ラインは隣の行から着色を得る。すなわち、ぼやけによって、赤色および緑色がかった色−黄色がかった色のパッチが生成される。それらのコントラストは乱視ぼやけに対するものよりもかなり低い。なぜなら、乱視の場合には赤色は赤色のみから生成され、黄色の上側および下側行に対しては緑色がかった色である（図２４Ｂ）のに対し、球面のみの屈折異常に対しては赤色および黄色のパターンの構成単位が互いに混合し始めて、球面ぼやけが増し続けるにつれてコントラストを低減させる（図２４Ａ）からである。球面および乱視ぼやけが同時に存在するとき：これは、ぼやけスポットが円形ディスクではなく楕円形である場合である。したがって、鉛直成分は上述の（３つの）効果すべての出現を強制するのに対し、水平成分は弱くする。ターゲット画像７０１ａのサイズが一定であり、かつ軸方向に動かされるとき、各位置に対して（ａ）異なるぼやけ効果がもたらされ、（ｂ）鉛直および水平成分の相互強度が変更され、かつ（ｃ）「ｈ」に対するぼやけスポットの比率が変更される。

屈折異常に対するぼやけの関係：ぼやけは有意であるため、次の幾何光学の関係が有効である。
Φ［ｒａｄ］＝Ｄ_{ｐｕｐｉｌ}［ｍ］×ΔＬ
ここでΦはぼやけディスクの角度サイズであり、Ｄ_{ｐｕｐｉｌ}は瞳孔の直径であり、ΔＬは屈折異常である。

ターゲット画像７０１ａまたは７０２は、同心円に見出されるのと同じ角度だが、光る太陽における鮮明なラインに対して９０度に回転される。

いくつかの実施形態において、テスト手順は以下のステップを含む。（ｉ）対象は、ターゲット全体がぼやけるまでディスプレイを離し、次いで（ｉｉ）彼が上述の効果を見るまでディスプレイを近付け始めることが求められる。（ｉｉｉ）次いで、ターゲットのサイズが変更されて、対象はテストを繰り返すよう求められる。異なる態様で縮尺変更されたターゲットによって、この手順が数回行われる。「ｈ」（図７１０）が対する視野角、ならびにぼやけスポットの球面および円柱成分の重みの変化のために、こうした反復の各々による停止ポイントは異なる。それに従っていくつかの距離が記録される。ターゲット画像のサイズおよび特徴は既知であるため、それらを用いて乱視度数が算出され、かつ球面および乱視度数の以前の結果が精密化される。

図２５は、本発明の他の実施形態に従う、検証テストのためのパターンに対する別の任意の構成単位７１１を示す。

図２６は、本発明の他の実施形態に従う、検証テストのためのパターンに対するさらに別の任意の構成単位７１２を示す。

図２７Ａおよび図２７Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に従う、上に明示された本発明のさまざまなターゲット画像のいくつかまたはすべてを用いて、ＳＥＰおよび乱視の測定を含む対象の眼の屈折異常を測定するための検眼テストのプロセスを示す流れ図を示す。図２７Ｂは、図２７Ａのプロセスの続きである。このプロセスは、パーソナルデバイスのカメラセンサまたはパーソナルデバイスによって制御可能な外部センサを用いて、たとえば対象のタブレットまたはスマートフォンなどの対象のパーソナルデバイスを通じて動作可能な、指定ソフトウェアアプリケーションを用いるシステムによって実行される。

最初に、たとえば画像３０および／または３１ａなどの文字ターゲット画像などを用いて、視力（ＶＡ）テストが行われる（８０１）。ＶＡテストによってもたらされる概算ＳＥＰ（ｒｏｕｇｈｌｙ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ＳＥＰ：ＲＥ−ＳＥＰ）データ（８０２）は、任意に対象のＭＤＢＡとともにセーブされてもよい。上に説明された距離計測のための、たとえばテスト中の眼またはテスト中でない眼の幅など、対象の顔面の構成要素などの測定を可能にするために、較正テストがＶＡテストに先行してもよい。代替的には、距離計測のために、対象はテスト中でない眼の上に基準エレメントを保持するよう要求されてもよい。

もしＲＥ−ＳＥＰ値が予め定められた屈折範囲内（例、０から−９ディオプター）であれば（８０３）、次いで対象は屈折異常テストのためのアプリケーションを使用することを許可される。もしＲＥ−ＳＥＰがこの範囲を超えていれば、このアプリケーションは十分に正確な測定を行い得ないおそれがあるため、プロセスが終了してもよい（８０５）。

アプリケーションはさらに、対象をテストするために必要とされる適切なスクリーンサイズ（したがって適切なパーソナルデバイス）を選択する（８０６〜８０７）ために、ＲＥ−ＳＥＰが予め定められた閾値を超えているかをチェックする（８０４）。

スクリーンサイズ、したがってパーソナルデバイスタイプが選択されると、ＲＥ−ＳＥＰの結果に従って、円柱誤差テストのための適切なターゲット画像サイズが選択され（８０８）、たとえば図１５Ａ〜２０Ｂに関して説明した有彩色テストなどを用いることによって、遠円柱誤差テストが動作される（８０９）。もっと粗い遠円柱誤差テストは、有彩色太陽ターゲット画像（図１８Ａ〜１８Ｂ）の使用と、たとえば以下の１つまたはそれ以上などを用いた１つまたはそれ以上の精密化テスト（８１０）とを含んでもよい。（１）ＢＷ同心リングターゲット画像（図４Ｊ〜４Ｌ）、（２）組み合わされた有彩色太陽およびＢＷ同心リングターゲット画像（図１９Ａ〜１９Ｂ）、ならびに／または（３）有彩色同心リングターゲット画像（図２０Ａ〜２０Ｂ）。

加えて、たとえばパピヨンターゲット画像（図１５Ａ〜１５Ｂ）などを用いて、近円柱誤差テストが動作される（８１１）。もし円柱誤差が検出されれば（８１２）、たとえば図２１Ａ〜２３に関して説明したアフリカンテストなどを用いて、円柱度数および角度に対する精密化テストが動作される（８１３）。

もし円柱誤差が検出されなければ（８１２）、たとえば以下のターゲット画像の少なくとも１つを用いた１つまたはそれ以上のテストなどを用いることによって、精密化ＳＥＰテストが動作されてもよい。（１）赤色および青色／緑色文字テスト（８１４）（図１４Ａ〜４Ｂ）、（２）任意の角度のパピヨンターゲット画像（図１５Ａ〜１５Ｂ）、および／または（３）２つのオーバーレイされた垂直のパピヨンを示すターゲット画像。

上述のテストのいずれにおいても、アプリケーションのＵＩは、テストに沿って対象に指示する一方で、データを入力するための入力プラットフォームと、たとえば彼／彼女がＭＤＢＡ位置に達したと対象が感じるときに対象の顔の画像を捕捉するためにカメラを動作するなどのための動作コマンドとを提供することを可能にする。加えてアプリケーションは、対象に対して、彼／彼女がパーソナルデバイスまたはカメラを保持するやり方を直すよう指示できるように構成されてもよい。指示は視覚的に表示されても、および／またはたとえば予め記録された音声コマンドなどを通じて音声出力されても、および／またはたとえばパーソナルデバイスの振動オプションなどを用いることによって、触覚的出力を通じて示されてもよい。たとえば、デバイスを特定の方向に傾斜させることを対象に示すために、デバイスが正しい方向に傾斜しているときには振動を増加させて、反対方向に傾斜しているときには振動を弱くしてもよい。

対象の屈折異常の任意の１つまたはそれ以上の局面を測定するために、任意の形状、対称性および配色の、任意の１つまたはそれ以上のターゲット画像が使用されてもよい。本発明は、上に例示されたターゲット画像に限定されず、その他の新規または公知のターゲット画像が使用され得る。この出願において提供されるターゲット画像は、修正されても、異なる態様で配色されても、異なるライン幅またはテクスチャを有してもよい。

本発明のいくつかの実施形態に従うと、円柱および球面度数を補正するための補正プロセスが提供される。この補正プロセスは、対象の以前のテストによってもたらされる乱視角度、円柱度数および球面度数を受取るステップと、受取られた乱視角度に従って、対象の乱視の角度に回転された表示範囲上に一意パターンターゲット画像を表示するステップとを含み、前記一意パターンターゲット画像は少なくとも２つのサイズにて表示範囲上に表示され、各サイズは受取られた円柱度数および球面度数に従って算出される。表示された一意パターンターゲット画像の各サイズに対して、予め定められた視覚効果を認識するまでターゲット画像から遠ざかるよう対象に指示し、表示された一意パターンターゲット画像の各サイズに対して、一意パターンターゲット画像と対象のテスト中の眼との間の距離を測定し、測定された距離に従って、円柱度数および球面度数を再算出する。

本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、通常の当業者によって多くの変更および修正がなされてもよい。したがって、例示される実施形態は実施例の目的のためだけに示されたものであって、以下の発明およびそのさまざまな実施形態ならびに／または以下の請求項によって定義される本発明を限定するものと受取られるべきではないことが理解される必要がある。たとえば、請求項の構成要素は特定の組み合わせで下に示されているという事実にかかわらず、本発明は、たとえこうした組み合わせが最初に請求されていないときにも、上記に開示される構成要素よりも少数、より多数または異なる構成要素のその他の組み合わせを含むことが明確に理解される必要がある。２つの構成要素が請求される組み合わせで組み合わされるという教示は、請求される組み合わせにおいてその２つの構成要素が互いに組み合わされずに、単独で用いられたり、他の組み合わせで組み合わされたりし得ることも可能にするものとしてさらに理解されるべきである。本発明の任意の開示構成要素の削除は、本発明の範囲内であるとして明示的に予期される。

本明細書において、本発明およびそのさまざまな実施形態を説明するために用いられる言葉は、それらが通常定義される意義の意味だけではなく、通常定義される意味の範囲を超えた、この明細書の構造、材料または動作における特別な定義をも含むものとして理解されるべきである。よって、この明細書の状況において、ある構成要素が２つ以上の意味を含むものとして理解され得るときは、請求項におけるその構成要素の使用は、明細書およびその言葉自体によってサポートされるすべてのあり得る意味に対して包括的であるものとして理解される必要がある。

したがって、以下の請求項の言葉または構成要素の定義は、本明細書において字義どおりに示される構成要素の組み合わせだけでなく、実質的に同じ結果を得るために実質的に同じやり方で実質的に同じ機能を行うための、すべての均等な構造、材料または動作を含むことが定められる。したがってこの意味において、下の請求項の構成要素の任意の１つに対して２つまたはそれ以上の構成要素の均等な置き換えが行われ得ること、または請求項の２つまたはそれ以上の構成要素に対して単一の構成要素が置き換えられ得ることが予期される。構成要素は特定の組み合わせで動作するものとして上述され、最初にそのように請求されるかもしれないが、請求される組み合わせからの１つまたはそれ以上の構成要素が、いくつかの場合にはその組み合わせから削除されてもよく、さらに請求される組み合わせが部分的組み合わせまたは部分的組み合わせの変形に向けられてもよいことが明確に理解されるべきである。

通常の当業者からみて、公知ではないかまたは後に考案される、請求される主題からの非実質的な変更は、均等に請求項の範囲内にあるものとして明確に予期される。したがって、現在または後に通常の当業者に公知となる自明の置き換えは、定義される構成要素の範囲内にあるものと定義される。

よって請求項は、上に特定的に示されて説明されたもの、概念的に均等であるもの、自明に置き換えられ得るもの、および本発明の本質的なアイデアを本質的に組み込んでいるものを含むことが理解されるべきである。

本発明を詳細に説明したが、本発明の教示から逸脱しない変更および修正が当業者に明らかになるだろう。こうした変更および修正は、本発明および添付の請求項の範囲内にあるものと考えられる。

参考文献
１．Ｒ．ベッドフォード（ＢＥＤＦＯＲＤ）およびＧ．ウィセッキ（ＷＹＳＺＥＣＫＩ），「ヒトの眼の軸色収差（Ａｘｉａｌ Ｃｈｒｏｍａｔｉｃ Ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｕｍａｎ Ｅｙｅ）」、ジャーナル・オブ・オプティカル・ソサエティ・オブ・アメリカ（Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．）４７，５６４＿１−５６５（１９５７）。

Claims (30)

1. 少なくとも１つのプロセッサを備え、対象の眼の少なくとも１つの屈折異常の表示を提供するように構成されたコンピュータデバイスであって、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータデバイスに、
   表示範囲上に少なくとも１つのターゲット画像の表示をもたらさせ、
   前記対象に対し、対象の眼と前記ターゲット画像との間の最大距離であって、前記対象が前記眼を用いて前記ターゲット画像の１つまたはそれ以上の視覚エレメントを明瞭に認識する最大距離を含む主観的最高視力最大距離（ＭＤＢＡ）を識別するために、前記対象の眼と前記表示範囲との間の距離を変更する指示をもたらさせ、
   前記主観的最高視力最大距離に対応する入力データを受取らせ、そして、
   前記少なくとも１つの前記眼の屈折異常に関連する少なくとも１つの算出パラメータであって、前記ターゲット画像と前記主観的最高視力最大距離に対応する前記入力データとに基づく前記少なくとも１つの算出パラメータを提供させる
   ように構成された、コンピュータデバイス。
2. 前記入力データは少なくとも１つの前記対象の顔の捕捉された画像であって、前記ターゲット画像が前記主観的最高視力最大距離にあるときに捕捉された画像を含む、請求項１に記載のコンピュータデバイス。
3. 前記捕捉された画像は前記眼および基準形状を含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、１つまたはそれ以上の前記基準形状の寸法に基づいて前記主観的最高視力最大距離を推定するように構成された、請求項２に記載のコンピュータデバイス。
4. 前記捕捉された画像は、前記顔の特徴を含み、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、前記顔の特徴の１つまたはそれ以上の所定の寸法と前記捕捉された画像における前記顔の特徴の１つまたはそれ以上の寸法とに基づいて、前記主観的最高視力最大距離を推定するように構成された、請求項２に記載のコンピュータデバイス。
5. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータデバイスに、前記主観的最高視力最大距離に達したときに前記対象に対しフィードバックを提供する指示をもたらさせるように構成された、請求項１に記載のコンピュータデバイス。
6. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータデバイスに、前記表示範囲上に前記眼の第１の屈折異常に関連する第１のパラメータに関して構成された第１のターゲット画像の表示をもたらさせ、そして、
   前記表示範囲上に前記眼の第２の屈折異常に関連し、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータに関して構成された第２のターゲット画像の表示をもたらさせるように構成された、請求項１に記載のコンピュータデバイス。
7. 前記ターゲット画像は動画像を含み、
   前記少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータデバイスに、前記眼と前記表示範囲との間の距離に基づいて１つまたはそれ以上の視覚エレメントまたは前記ターゲット画像の寸法の変更をもたらさせるように構成された、請求項１に記載のコンピュータデバイス。
8. 前記ターゲット画像は、円対称または回転対称のターゲット画像を含む、請求項１に記載のコンピュータデバイス。
9. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータデバイスに、前記眼の前記少なくとも１つの屈折異常に関連する前記少なくとも１つの算出パラメータを、対象特有の角度であって、前記対象が前記ターゲット画像の少なくとも１つの視覚効果を明瞭に認識する角度に基づいて定めさせるように構成された、請求項１に記載のコンピュータデバイス。
10. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータデバイスに、前記表示範囲上に前記角度に基づく少なくとも１つの視覚効果を含む別のターゲット画像の表示をもたらさせ、そして、前記対象が前記眼を用いて前記視覚効果を明瞭に認識することを可能にする少なくとも１つの距離または角度の表示を受け取らせるように構成された、請求項９に記載のコンピュータデバイス。
11. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータデバイスに、前記算出パラメータにより設定された設定可能なターゲット画像の表示をもたらさせ、前記対象の前記眼と前記設定可能なターゲット画像との間の対象特有の距離であって、前記対象が前記眼を用いて前記設定可能なターゲット画像の所定の視覚効果を明瞭に認識することを可能にする距離を示す検証フィードバックを受け取らせ、そして、前記検証フィードバックに基づいて前記少なくとも１つのパラメータの再算出を提供させるように構成された、請求項１に記載のコンピュータデバイス。
12. 前記少なくとも１つのプロセッサは、
    前記算出パラメータにより設定された、第１のサイズに設定可能なターゲット画像の表示をもたらすこと、
    前記対象の前記眼と前記設定可能なターゲット画像との間の距離であって前記対象が前記眼を用いて前記第１のサイズにおける前記設定可能なターゲット画像の所定の視覚効果を明瞭に認識することを可能にする距離である第１の距離を表す第１のフィードバックを受け取ること、
    前記第１のサイズとは異なる第２のサイズに設定可能な前記ターゲット画像の表示をもたらすこと、
    前記対象の前記眼と前記設定可能なターゲット画像との間の距離であって前記対象が前記眼を用いて前記第２のサイズにおける前記設定可能なターゲット画像の前記所定の視覚効果を明瞭に認識することを可能にする距離である第２の距離を表す第２のフィードバックを受け取ること、および、
    前記第１および第２の距離に基づいて前記少なくとも１つのパラメータの再算出を提供することにより、前記コンピュータデバイスに対し、前記少なくとも１つのパラメータの調整をもたらさせるように構成された、請求項１に記載のコンピュータデバイス。
13. 前記少なくとも１つのプロセッサは、前記コンピュータデバイスとは別の装置の表示範囲上への前記少なくとも１つのターゲット画像の表示をもたらすように構成された、請求項１から１２のいずれか一項に記載のコンピュータデバイス。
14. 前記表示範囲上に前記少なくとも１つのターゲット画像を表示するように構成された表示モジュールと、
    前記主観的最高視力最大距離を識別するフィードバックを受け取るインタフェースと、
    前記主観的最高視力最大距離に対応するデータを検知するセンサと、そして、
    前記眼の前記屈折異常に関連する前記少なくとも１つのパラメータの算出をもたらす屈折異常処理コンポーネントと
    を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載のコンピュータデバイス。
15. 前記センサは３次元マッピングに基づいて前記主観的最高視力最大距離に対応する前記データを提供する３次元（３Ｄ）センサを含む、請求項１４に記載のコンピュータデバイス。
16. 前記センサはカメラを含み、前記検知されたデータは前記主観的最高視力最大距離を識別する前記フィードバックに基づいて前記カメラにより捕捉された少なくとも１つの前記対象の顔の捕捉された画像を含む、請求項１４に記載のコンピュータデバイス。
17. 対象の眼の少なくとも１つの屈折異常の表示を提供する方法であって、
    表示範囲上に少なくとも１つのターゲット画像の表示をもたらすステップと、
    前記対象に対し、対象の眼と前記ターゲット画像との間の最大距離であって、前記対象が前記眼を用いて前記ターゲット画像の１つまたはそれ以上の視覚エレメントを明瞭に認識する最大距離を含む主観的最高視力最大距離（ＭＤＢＡ）を識別するために、前記対象の眼と前記表示範囲との間の距離を変更する指示をもたらすステップと、
    前記主観的最高視力最大距離に対応する入力データを受取るステップと、そして、
    前記少なくとも１つの前記眼の屈折異常に関連する少なくとも１つの算出パラメータであって、前記ターゲット画像と前記主観的最高視力最大距離に対応する前記入力データとに基づく前記少なくとも１つの算出パラメータを提供するステップと
    を含む方法。
18. 前記入力データは少なくとも１つの前記対象の顔の捕捉された画像であって、前記ターゲット画像が前記主観的最高視力最大距離にあるときに捕捉された画像を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 前記主観的最高視力最大距離に達したときに前記対象に対しフィードバックを提供する指示をもたらすステップを含む、請求項１７に記載の方法。
20. 前記表示範囲上に前記眼の第１の屈折異常に関連する第１のパラメータに関して構成された第１のターゲット画像の表示をもたらすステップと、
    前記表示範囲上に前記眼の第２の屈折異常に関連し、前記第１のパラメータとは異なる第２のパラメータに関して構成された第２のターゲット画像の表示をもたらすステップと
    を含む、請求項１７に記載の方法。
21. 前記ターゲット画像は、円対称または回転対称のターゲット画像を含む、請求項１７に記載の方法。
22. 前記眼の前記少なくとも１つの屈折異常に関連する前記少なくとも１つの算出パラメータを、対象特有の角度であって、前記対象が前記ターゲット画像の少なくとも１つの視覚効果を明瞭に認識する角度に基づいて定めるステップを含む、請求項１７に記載の方法。
23. 前記表示範囲上に前記角度に基づく少なくとも１つの視覚効果を含む別のターゲット画像の表示をもたらすステップと、
    前記対象が前記眼を用いて前記視覚効果を明瞭に認識することを可能にする少なくとも１つの距離または角度の表示を受け取るステップと
    を含む、請求項２２に記載の方法。
24. 前記算出パラメータにより設定された設定可能なターゲット画像の表示をもたらすステップと、
    前記対象の前記眼と前記設定可能なターゲット画像との間の対象特有の距離であって、前記対象が前記眼を用いて前記設定可能なターゲット画像の所定の視覚効果を明瞭に認識することを可能にする距離を示す検証フィードバックを受け取るステップと、そして、
    前記検証フィードバックに基づいて前記少なくとも１つのパラメータの再算出を提供するステップと
    を含む、請求項１７に記載の方法。
25. 前記算出パラメータにより設定された、第１のサイズに設定可能なターゲット画像の表示をもたらすことにより前記少なくとも１つのパラメータの調整をもたらすステップと、
    前記対象の前記眼と前記設定可能なターゲット画像との間の距離であって前記対象が前記眼を用いて前記第１のサイズにおける前記設定可能なターゲット画像の所定の視覚効果を明瞭に認識することを可能にする距離である第１の距離を表す第１のフィードバックを受け取るステップと、
    前記第１のサイズとは異なる第２のサイズに設定可能な前記ターゲット画像の表示をもたらすステップと、
    前記対象の前記眼と前記設定可能なターゲット画像との間の距離であって前記対象が前記眼を用いて前記第２のサイズにおける前記設定可能なターゲット画像の前記所定の視覚効果を明瞭に認識することを可能にする距離である第２の距離を表す第２のフィードバックを受け取るステップと、そして、
    前記第１および第２の距離に基づいて前記少なくとも１つのパラメータの再算出を提供するステップと
    を含む、請求項１７に記載の方法。
26. 請求項１７から２５のいずれか一項に記載の方法を実行する手段を含むコンピュータデバイス。
27. 前記コンピュータデバイスとは別の装置の表示範囲上への前記少なくとも１つのターゲット画像の表示をもたらす手段を含む、請求項２６に記載のコンピュータデバイス。
28. 前記表示範囲上に前記少なくとも１つのターゲット画像を表示する表示手段と、
    前記主観的最高視力最大距離を識別するフィードバックを受け取るインタフェース手段と、
    前記主観的最高視力最大距離に対応するデータを検知するセンサ手段と、そして、
    前記眼の前記屈折異常に関連する前記少なくとも１つのパラメータの算出をもたらす屈折異常処理手段と
    を含む、請求項２６に記載のコンピュータデバイス。
29. 少なくとも１つのコンピュータデバイスに請求項１７から２５のいずれか一項に記載の方法を実行させる、コンピュータプログラム。
30. 請求項２９に記載のコンピュータプログラムを記憶する、１つまたはそれ以上のコンピュータ可読記憶媒体。

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