KR101734855B1 - 임상적 안과 고위 광학 수차를 얻는 장치 및 방법 - Google Patents

임상적 안과 고위 광학 수차를 얻는 장치 및 방법 Download PDF

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존슨 앤드 존슨 비젼 케어, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 고위 수차를 포함하는 맞춤형 안과적 교정의 처방을 향상시키는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 장치는 맞춤형 안과적 교정을 위한 처방의 일부로서 사용될 수 있는 구면 수차와 같은 고위 수차의 주관적인 측정을 가능하게 한다.

Description

임상적 안과 고위 광학 수차를 얻는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD TO OBTAIN CLINICAL OPHTHALMIC HIGH ORDER OPTICAL ABERRATIONS}
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 2010년 2월 12일 출원된 미국 특허 출원 제61/303,753호의 분할 출원이고 35 U.S.C. 121 하에서 그에 대한 우선권을 주장한다.
본 발명은 맞춤형 안과적 교정의 최종 처방을 향상시키기 위한 설계 및 방법에 관한 것이다. 구면원주 보정(sphero-cylindrical correction)은 공지되어 있고, 널리 사용되고 있다. 그러나, 맞춤형 보정은 통상적인 구면원주 보정뿐만 아니라 주관적으로 받아 들일 수 있는 최종 처방의 더욱 정밀한 결정을 필요로 하는 구면 수차와 같은 고위 수차(higher order aberration)의 보정도 포함할 수 있다. 현재 이용 가능한 수차 측정 장치는 객관적인 수차 값을 측정할 뿐이며, 맞춤형 안과적 교정의 설계를 위한 최적이고 주관적으로 허용될 수 있는 고위 수차의 값을 생성하지 못한다. 본 발명은 렌즈 또는 외과적 프로파일(surgical profile)을 포함하는 맞춤형 안과적 교정의 처방을 향상시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 구면 수차와 같은 고위 수차에 대한 허용될 수 있는 주관적인 교정 레벨의 결정을 가능하게 하는 장치이다. 이 결과는 구면원주 굴절 이상 및 구면 수차와 같은 고위 수차를 포함하는 렌즈 또는 굴절성 외과적 프로파일을 포함하는 맞춤형 안과적 교정을 설계하는 데 사용될 수 있다.
추가 태양에 있어서, 본 장치는 제어된 특정한 양의 수차를 도입하는, 시각적 경로 내에 배치된 한 쌍의 정합 다항식 플레이트(mating polynomial plate)를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 수차 생성기는 1X 케플러식 텔레스코프(Keplerian telescope)의 조리개(stop)에 위치되어, 눈의 동공과 생성기에 의해 도입된 수차 사이에서 효과적인 커플링(coupling)이 달성된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 수차 생성기는 광학 조립체의 동공 평면에 위치된 위상 플레이트(phase plate)의 사용에 의해서 달성된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 안과적 검안(trial) 렌즈가 광학 조립체의 동공 평면에서 시각적 경로 내로 도입된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 프리즘 조립체 또는 공기 간극(air-spaced) 미러 조립체가 관찰된 물체의 배향을 유지하기 위하여 광학 조립체에 의해 생성된 상을 정립(erect)시키도록 수차 생성기 내에서 사용된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 2개의 공기 간극 미러로 이루어진 페리스코프(periscope) 조립체는 광학 조립체의 시선과 피험자의 시선이 일치하도록 사용된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 적외선 발광 다이오드(LED) 조명 시스템은 장치가 피험자의 시선에 정렬될 수 있도록 피험자의 동공을 조명하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 빔 스플리터는 동공 크기 및 시험 피험자의 시선뿐만 아니라 텔레스코프에 대한 시험 피험자의 동공의 정렬이 조정되고 추적될 수 있도록 광학 조립체의 대물 렌즈의 전방에 위치된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 맞춤형 안과적 교정을 설계 및 제공하는 방법은 환자의 객관적인 저위 구면원주 굴절 처방, 주관적인 구면원주 굴절 처방, 객관적인 고위 수차, 구면 수차와 같은 주관적인 고위 수차를 얻는 단계, 이들 측정 중 하나 또는 전부를 포함하는 맞춤형 안과용 렌즈를 설계 및 제조하는 단계, 및 렌즈를 환자의 눈 내로, 눈 상으로, 또는 눈 전방에 끼워 맞추는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 맞춤형 안과적 교정을 설계 및 제공하는 방법은 환자의 객관적인 저위 구면원주 굴절 처방, 주관적인 구면원주 굴절 처방, 객관적인 고위 수차, 구면 수차와 같은 주관적인 고위 수차를 얻는 단계, 맞춤형 외과적 프로파일을 설계하는 단계, 및 이러한 보정을 적절한 수단에 의해 눈에 적용하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 안과적 교정을 생성하는 방법은 저위 구면원주 굴절 데이터, 주관적인 고위 굴절 데이터를 얻는 단계, 및 안과적 교정을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 개인의 주관적인 고위 수차 데이터는 고위 부분에 대해 고려된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 개인의 주관적인 고위 수차 데이터는 다수 파일의 평균이다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 대 집단의 주관적인 고위 수차 데이터는 고위 부분에 대해 고려된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 주관적인 수차는 회전 대칭이다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 주관적인 수차는 구면 수차이다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 주관적인 수차는 비-회전 대칭이다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 주관적인 수차는 코마(coma)이다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 주관적인 수차는 트레포일(trefoil)이다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 주관적인 수차는 연속 수차 생성기를 사용하여 얻어진다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 하위 집단의 주관적인 고위 수차 데이터는 고위 부분에 대해 고려된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 데이터는 주관적인 고위 안과적 교정의 레벨, 범위, 분해능(resolution) 및 허용오차(tolerance)를 설명하기 위해 수집된다.
본 발명의 또 다른 태양에서, 고위 수차의 주관적인 교정을 포함하는 안과적 교정을 설계하는 방법은 기계적 명령과 같은 명령으로 인코딩되고 컴퓨터 내로 프로그래밍된다.
<도 1>
도 1은 고위 수차의 주관적인 값을 결정하기 위해 사용되는 장치의 도면.
<도 2>
도 2는 고위 수차의 주관적인 값을 생성하고 결정하기 위한 장치 내부의 광학 요소를 도시하는, 도 1의 장치와 같은 장치의 개략도.
<도 3>
도 3은 본 발명의 장치로 수행된 임상 연구에서 나이에 따른 피험자의 분포를 도시하는 데이터의 그래프.
<도 4>
도 4는 시험용 시력 검사표.
<도 5a>
도 5a는 단안으로 시력 검사표를 이용하여 피험자에 따른 주관적인 구면 수차 측정 결과를 도시하는 데이터의 그래프.
<도 5b>
도 5b는 양안으로 시력 검사표를 이용하여 피험자에 따른 주관적인 구면 수차 측정 결과를 도시하는 데이터의 그래프.
<도 5c>
도 5c는 단안으로 사진 장면을 이용하여 피험자에 따른 주관적인 구면 수차 측정 결과를 도시하는 데이터의 그래프.
<도 5d>
도 5d는 양안으로 사진 장면을 이용하여 피험자에 따른 주관적인 구면 수차 측정 결과를 도시하는 데이터의 그래프.
<도 6>
도 6은 객관적인 구면 수차 측정치의 함수로서의 주관적인 구면 수차의 플롯(plot).
<도 7>
도 7은 피험자에 따른 순 차이 구면 수차 값을 도시하는 데이터의 그래프.
<도 8a>
도 8a는 제1 피험자에 대한 주관적인 구면 수차 및 객관적인 구면 수차 측정치의 플롯.
<도 8b>
도 8b는 제2 피험자에 대한 주관적인 구면 수차 및 객관적인 구면 수차 측정치의 플롯.
본 발명은 안과용 렌즈를 포함하는 맞춤형 안과적 교정의 설계, 이들 렌즈를 사용 및 처방하는 방법 및 굴절 수술을 개선하는 데 유용한 장치이다. 안과용 렌즈는 콘택트 렌즈, 안경 렌즈, 안내 렌즈(intraocular lens) 및 인레이(inlay) 또는 온레이(onlay) 렌즈를 의미한다. 바람직하게는, 안과용 렌즈는 콘택트 렌즈이다. 바람직하게는, 안과용 렌즈는 고위 수차에 대한 주관적으로 최적화된 값을 포함하는 맞춤형 콘택트 렌즈이다. 굴절 수술은 라식(Lasik), 라섹(Lasek), PRK 등을 의미한다.
고위 수차는 구면 및 난시 이상과 같은 0차 또는 1차 수차와는 명백히 다른 구면 수차, 코마, 트레포일 또는 다른 수차와 같은 수차를 의미한다. 바람직하게는, 고위 수차는 구면 수차이다.
광학 조립체 또는 장치는 광학적 무한대 또는 근처를 포함하는 규정된 거리에서 타겟(target)을 볼 수 있고 제어 가능한 양의 고위 수차를 도입할 수 있는 정렬 가능한 양안 또는 단안 광학 시스템을 의미한다.
다양한 측정이 시력 보정을 위한 데이터를 제공하기 위해 사용되고 렌즈 처방 및 설계에 포함된다. 검영기(retinoscope), 자동굴절검사기(autorefractor), 예를 들어 니덱(Nidek) ARK-700A (일본 아이찌 가마고리 소재의 니덱 컴퍼니, 리미티드(Nidek Co., Ltd.)) 등을 이용하는 통상적인 구면원주 굴절은 환자의 저위 구면원주 보정 처방 성분을 산출한다. 이는 구면 굴절력, 원주 굴절력 및 원주 축에 대한 통상적인 저위 값을 산출하는 니덱 RT-5100 (일본 아이찌 가마고리 소재의 니덱 컴퍼니, 리미티드) 등과 같은 포롭터(phoropter)를 이용하여 주관적으로 더욱 개선된다. 고위 굴절 보정은 파면(wavefront) 측정에 의해 가능하게 된다. 안구 파면 데이터는 COAS (미국 뉴멕시코주 앨버커키 소재의 웨이브프론트 사이언시즈 인크.(Wavefront Sciences Inc.))와 같은 파면 센서를 사용하여 환자로부터 수집된다. 이러한 파면 데이터는 일반적으로 제르니케(Zernike) 다항식 계수들의 형태이지만, 또한 특정 직교 좌표 또는 극좌표에서의 파면 높이들의 세트일 수 있다. 제르니케 계수를 표기하는 바람직한 시스템은 ANSI Z80.28에서 OSA [미국광학회(Optical Society of America)] 방법으로 설명되어 있고 본 명세서에 참고로 포함된다.
안과적 교정을 설계하는 방법은 맞춤형 렌즈 기준으로 개인에 대해 사용되거나 또는 대 집단 또는 하위 집단에 대해 평균내어질 수 있다. 이러한 방법에 의해 얻어진 데이터는 주관적인 고위 안과적 교정의 레벨, 범위, 분해능 및 허용오차를 설명하기 위하여 수집될 수 있다. 객관적인 기본 저위 굴절 처방을 얻는 것은 검영기, 자동굴절검사기 등의 이용에 의해서 결정될 수 있다. 주관적인 저위 굴절 처방을 획득하는 것은 포롭터 등의 사용에 의해서 결정될 수 있다. 객관적인 고위 수차는 파면 센서 등을 이용하여 획득될 수 있지만, 주관적인 고위 굴절은 본 발명의 장치 및 방법에 의해 획득된다. 맞춤형 안과적 교정을 처방 및 제공하는 본 발명의 방법은 고위 굴절 요소의 주관적인 수용을 고려한다.
구면 수차는 다음과 같이 정의된다. 눈의 구면 수차의 측정은 몇 가지 상이한 형식을 취하고 있다. 제1 형식은, 수차가 기준으로부터의 이탈(departure)의 파수(wave) 또는 마이크로미터로 측정되는 광학 공학(optical engineering)으로부터 유도된다. 제2 형식은, 수차가 디옵터로 측정된 굴절력 이상(또는 때때로 굴절력 보정)으로 고려되는 안과 광학(ophthalmic optics)에 기인한다. 2개의 그룹 사이의 용어의 변환은 반경 의존적 굴절력 이상의 식(방정식 1)에 의해 용이하게 된다.
Figure 112012072391199-pct00001
(1)
여기서, r은 크기가 조정되지 않은(unscaled) 동공 반경이고, W(r)은 반경 의존적 파면 수차 함수이다. 구면 수차를 나타내는 파면 수차 함수는 (방정식 2)과 같이 r에 대해서 기재될 수 있다.
Figure 112012072391199-pct00002
(2)
여기서, W 040 은 구면 수차에 대한 파면 전개 항이고, r max 는 최대 반경 범위이다. 방정식 (1) 및 방정식 (2)를 결합함으로써 파면 수차와 구면 수차에 대한 굴절력 이상의 식 사이의 관계가 결정될 수 있다 (방정식 3).
Figure 112012072391199-pct00003
(3)
때때로 동공 반경과 무관한 양으로 구면 수차를 표현하는 것이 더 바람직하다. 이는 보통 r max 2 에 의해 굴절력 이상을 정규화함(방정식 4)으로써 안과 광학에서 이루어진다.
Figure 112012072391199-pct00004
(4)
방정식 (4)의 단위는 보통 mm-3 또는 D/㎟로 보고된다. 이러한 관계는 본 발명의 장치로 얻어진 구면 수차 값을 안과적 관례(convention)에 따라 굴절력 이상의 값으로 변환하는 데 이용되었다. 따라서, 구면 수차는 D/㎟의 단위로 정의된다. 다른 고위 수차의 광학 공학적 표현과 안과적 표현 사이의 유사한 관계가 동일한 방식으로 수립될 수 있다.
광학 조립체 설계는 연속 가변적이고 제어가능한 수차의 생성을 포함한다. 횡방향-이동 가변 수차 플레이트가 팔루신스키(Palusinski) 등 [21]에 의해 제안되었다. 이러한 수차 생성 기술은 루이스 더블유. 알바레즈(Luis W. Alvarez) [26]에 의해 제안된 가변-굴절력 렌즈의 연장이고, 이는 오늘날 "알바레즈 렌즈"로서 보통 알려져 있다. 한 쌍의 정합 다항식 플레이트가 빔 경로 내에 위치된다. 플레이트를 횡방향으로 그리고 서로 반대 방향으로 이동시킴으로써, 상대적인 이동은 플레이트를 통과하는 파면에 미분 작용과 같이 작동한다. 알바레즈가 발견한 다항식 표면 해(solution)는 이동된 때 2차 (디포커스 또는 굴절력) 파면을 생성하는 3차였다. 팔루신스키 등에 의해 발견된 일반적인 해는 3차 파면 수차의 전부를 생성시키는 것이 요구되는 표면을 설명한다. 구면 수차의 생성을 위하여, 적절한 다항식 표면 프로파일 T(x, y)는 5차이고 이는 방정식 5에 의해 주어진다:
Figure 112012072391199-pct00005
(5)
여기서, k는 축척 계수(scaling factor)이다. x를 따라 동일하고 반대인 양, a 및 -a만큼 이동된 때, 플레이트는 방정식 6에 의해서 주어지는 파면 수차 W(x, y)를 생성할 것이다:
Figure 112012072391199-pct00006
(6)
여기서, κ = 2k(n-1)은 주어진 설계에 대해 상수이다. 방정식 (6)으로부터, 원하는 4차 또는 구면 수차 파면 항을 주로 생성하는 동시에 추가적인 2차 파면 항(디포커스 및 난시에 대응함)도 또한 생성된다는 것을 알 수 있다. 이들 추가적인 수차는 이러한 수차 생성의 방법에 기생하는 것으로 고려되며, 이들이 시스템의 적절한 설계에 의해 받아들일 수 있는 임계값 이하로 감쇄될 수 있을 지라도 완전히 없어질 수는 없다.
2개의 접근법이 이들 기생 수차의 생성을 최소화하고 따라서 생성된 구면 수차 파면의 질을 향상시키는 데 이용될 수 있다. 제1 접근법은 W(x, y)의 단순한 비율 평가로부터 발생되고, 여기서 4차 수차(구면 수차) 및 2차 수차(디포커스 및 난시)의 생성된 양이 방정식 (7) 및 방정식 (8)에서 비교된다.
Figure 112012072391199-pct00007
(7)
및
Figure 112012072391199-pct00008
(8)
여기서, r 2 = x 2 + y 2 는 플레이트 상에서 파면 개구의 반경 범위를 정의한다. 방정식 (7) 또는 방정식 (8) 중 어느 하나로부터, 비율 비교는 개구의 크기(r)가 이동량(a)에 비해 크면 생성되는 구면 수차의 양은 생성되는 기생 수차의 양보다 훨씬 더 많을 것이라는 것을 시사한다. 사실상, a에 대한 r의 비율은, 이러한 비율의 제곱이 중요하기 때문에 생성된 기생 수차의 비례하는 양이 신속한 감소를 나타내기 전에 아주 클 필요는 없다.
기생 수차 생성을 감소시키는 제2 접근법은 2차 파면 수차를 비교 평가하는 것을 돕기 위하여 표면 표현 T(x, y)에서 이용가능한 세제곱 항 중 일부를 이용하는 것을 포함한다. 각 세제곱 항의 얼마만큼이 추가되어야 하는지는 방정식 6을 간단히 검사해서는 명백하지 않다. 그러나, 제르니케 다항식 항의 최소 분산 속성(minimum variance attribute)을 이용함으로써 분석이 수행되며, 이에 의해 이들 세제곱 항의 적절한 양을 확인할 수 있다. 이러한 분석에서, 표면 T(x, y)는 먼저 등가의 제르니케 표면으로 변환되고, 이어서 5차 미만의 모든 항이 제거된다. 생성된 파면이 대략 표면 표현의 도함수이므로, 제거되었던 표면 항으로부터 기인하는 파면은 단지 전체 파면 분산에 양의 값으로 추가되었을 것이다. T(x, y)로부터 저위 제르니케 항을 제거함으로써, 이동된 때 생성된 표면은 잔류 기생 수차를 최소한으로 갖는 4차 파면을 생성해야만 한다. 원래의 다항식 형태로 다시 표면을 변환하는 것은 방정식 (9)에서와 같이 방정식 (5)의 아래의 변형된 버전을 제공한다:
Figure 112012072391199-pct00009
(9)
방정식 9에서의 추가 항의 효과는 횡방향 이동의 전체 범위에 걸쳐서 기생 수차의 영향을 최소화하기 위한 것이라는 것을 알아야 한다. 비대칭 범위의 구면 수차 값이 요구되는 경우 또는 0차 구면 수차 값 주위의 기생 수차가 상기 범위의 경계(edge)에서의 수차들보다 더 양호하게 제어될 필요가 있는 경우, 방정식 9에서의 세제곱 항은 적절히 변경되어야만 한다.
이러한 장치가 사람 시력을 위해 사용되기 때문에, 구면 수차 보정 값의 범위는 집단에서 관찰된 구면 수차 값의 범위를 나타내야만 한다. 218개의 눈에 대한 연구에 관한 포터(Porter) 등으로부터 보고된 수를 이용하여, 평균 측정된 구면 수차는 5.7 ㎜ 동공에 대해 약 +0.14 ㎛의 Z4,0이었다. 이를 6 ㎜ 동공에 대한 파면 수차 항 W040으로 변환하는 것은 λ = 594 ㎚에서 구면 수차의 약 +3.9개의 파의 집단 평균을 제공한다. 또한, 동일 연구에 도시된 오차 바아(error bar)는 개별 변동이 평균의 양쪽에서 3의 파만큼일 수 있다는 것을 시사한다. 일반적인 집단을 위한 가변 구면 수차 보정의 폭넓은 수용 범위를 제공하기 위하여, 본 장치는 7개의 파만큼의 음의 구면 수차 내지 약 2개의 파의 양의 구면 수차를 생성하도록 설계되어야만 한다.
다른 연속 수차 생성기는 2개의 반대로 회전하는 제르니케 플레이트(Acosta and Bara, 2005)를 포함한다. 이들 회전하는 플레이트의 사용은 이미 논의된 아이디어와 유사하고, 여기서 2개의 정합 제르니케 표면은 서로에 대해 회전될 때 가변 수차를 생성한다. 이 개념은 회전 운동이 종종 횡방향 운동보다 더욱 생성하기 쉽기 때문에 매력적이다. 회전 플레이트 설계가 시력 시스템 내로의 비-회전 대칭 고위 수차의 도입에 대한 대안적인 해결책을 제공한다. 다른 태양에서, 수차는 공간 광 변조기, 프레넬 플레이트(Fresnel plate), 적응식 광학 장치, 변형 가능한 미러, 디지털 마이크로-미러 장치 등을 포함하는 다른 수단에 의해 광학 조립체 내로 도입될 수 있다.
일부 안과 장치는 양호한 축상 성능(on-axis performance)만을 위해 설계될 수 있지만, 이는 눈이 자연스러운 방식으로 그 주변을 보는 것을 가능하게 하는 것이 요구되는 시각적 장치에 대해서는 유용한 설계 원리는 아니다. 적절한 시야(±4°)에 걸친 작동을 위한 구면 수차 보정기를 설계하기 위하여, 파면 보정은 눈의 동공 내로 직접 맵핑되어야 한다. 이러한 조건은 축외(off-axis) 파면 오차의 출현을 없앤다. 눈의 동공에 대한 이러한 맵핑은 적절한 시야에 걸친 임의의 고위 수차 보정을 위해 중요한 것으로 인정되고 있다.
눈의 동공 내로 구면 수차 보정을 맵핑하는 가장 간단한 방법 중 하나는, 눈이 텔레스코프의 실제 출구 동공에 위치된 상태로 1X 케플러식 텔레스코프와 같은 광학 조립체의 개구 조리개에 수차 생성기를 위치시키는 것이다. 수차 생성기를 조리개에 위치시키면, 광선 다발(bundle of rays)이 모든 시야 각에 대해 생성기의 중심을 통과할 것이다. 이러한 텔레스코프는 ±4° 시야에 걸쳐서 작동하도록 설계된다. 다양한 시야가 출구 동공에 정확하게 수렴한다. 텔레스코프의 외부에 있는 실제 출구 동공을 가짐으로써, 1X 케플러식 텔레스코프는 눈의 동공과 맵핑된 수차 보정 사이에 효율적인 커플링을 가능하게 한다. 대안적인 실시 형태에서, 케플러식 텔레스코프 대신에 광학 릴레이 시스템이 사용될 수도 있다.
이러한 기본 설계에 대한 변형이 전체 시스템 성능을 향상시키기 위해 행해질 수 있다. 텔레스코프의 색수차 제거(achromatization) 및 파면 수차의 감소는 설계 파라미터로서 텔레스코프의 다수 표면을 이용하고 수차 생성 플레이트를 통한 광 경로를 고려하는 적절한 렌즈 설계 기술에 의해 취급될 수 있다. 부가적으로, 케플러식 텔레스코프에 의해 생성된 상이 도치되어 있기 때문에, 본 계기(gauge)가 보이는 물체의 배향을 유지하고자 하는 경우 상의 적절한 정립이 요구된다. 이는 전형적으로 표준 쌍안경(standard pair of binoculars)의 설계의 프리즘 조립체에 의해서 취급되지만, 공기 간극 미러를 사용함으로써 마찬가지로 동등하게 다뤄질 수 있다. 상 정립 시스템 내에서 4회의 반사는 보통 시선의 벗어남 및 가능하게는 동공간 거리의 변화에 의해서 수반된다. 본 계기는 가급적 완전하게 피험자의 시야를 유지하도록 설계되었기 때문에, 페리스코프 구성에서 2개의 추가적인 미러는 텔레스코프 시선을 피험자의 시선을 일치시키는 데 사용되었다.
동공 크기는 또한 본 발명과 관련이 있다. 자연적인 동공이 본 명세서에 제공된 실시예에 사용되었고, 이는 조명이 일정한 레벨로 유지되어야 하는 것을 필요로 하였다. 동공은 임의의 약물 투여의 결과로 확장되지 않는다. 구면 수차의 효과가 더 낮은 광 레벨에 의해 유도된 더 큰 동공 사이즈에 의해 증가하므로, 구면 수차 측정을 위한 낮은 광 설정이 최상인 것으로 결정되었다. 시력 타겟에서 조명은 약 48 lux로 유지되었다. 이러한 광 레벨에서의 관측 타겟 조도 값은 시력 검사표 내의 우세한 백색 공간(dominant white space) 때문에 2개의 타겟에 대해 약간 달랐다. 약 50%의 본 발명의 장치를 통한 광 전달 손실 후에, 눈에서 효과적인 조도는 시력 검사표 및 사진 장면에 대해 각각 5.6 cd/㎡ 및 3.3 cd/㎡이었다. 쉑-하트만(Shack-Hartmann) 파면 수차계 장치가 사용 중일 때, 조명은 그에 따라 조정되었고, 유사한 조명 조건이 객관적인 측정에 대해서도 관찰되었다.
이들 조건 하의 자연적인 동공 크기는 5 ㎜ 내지 8 ㎜의 범위이었지만, 구면 수차의 임의의 비교가 공통의 동공 직경에서 행해질 필요가 있다. 구면 수차 값은 6 ㎜ 동공에 대해 교정되었고, 이들 교정 값은 시험된 모든 사람에 대해 동일하였기 때문에 동공 크기에 대한 추가의 변환은 필요하지 않았다. 쉑-하트만 측정이 비교에 유용할 수 있는 구면 수차에 대한 객관적인 측정을 제공하기 때문에, 이들 데이터 세트는 또한 6 ㎜ 동공에 맞도록 그에 따라 크기가 조절될 수 있었다.
선택적으로, 각막의 토포그래피에 대한 데이터가 케라트론(Keratron) 또는 케라트론 스카우트(Keratron Scout) (이탈리아 로마 소재의 옵티콘(Optikon) 2000)와 같은 장치를 사용하여 환자로부터 수집된다. 이들 장치는 각막의 다수의 환형 링 상의 반사를 해석함으로써 기능한다. 토포그래피 데이터는 몇몇 형식으로 이용할 수 있다. 본 발명에서 바람직한 형식은 각막을 토포그래피 고도 맵(elevation map)으로서 도시하는 것이다. 토포그래피 데이터는 가장 적절한 배면 콘택트 렌즈 형상의 선택을 안내하기 위해 이러한 데이터를 이용함으로써 콘택트 렌즈 설계를 맞춤화하는 데 이용될 수 있다. 토포그래피 데이터는 또한 안구 수차의 원인(source)이 각막 또는 안구 내부에 있는 지에 대해 이해하는 데 유용하다.
바람직한 실시 형태에서, 저위 구면원주 블러(blur) 및 구면 수차와 같은 고위 수차 둘 모두에 대한 주관적으로 최적화된 값을 포함하는 맞춤형 안과용 렌즈가 설계된다. 제안된 최종 맞춤형 안과용 렌즈의 처방 정밀도의 개선 및 향상은 이들 측정 중 하나 또는 전부를 포함한다.
구면 수차는 관측 조건, 원근 조절(accommodation) 및 개인의 눈 특성에 따라 다양한 정도로 시력에 영향을 미치지만, 이는 눈이 망막에 선명한 상을 형성하게 하는 능력을 제한한다. 비록 객관적인 측정이 눈의 다양한 수차(구면 수차를 포함)의 레벨을 결정하기 위하여 행해질 수 있지만, "보이는(seen)" 것에 영향을 미치는 사람의 시각 시스템에 다른 요인이 있다. 따라서, 순수하게 눈의 수차의 객관적인 측정에 기초한 시력 보정 접근법은 더 양호한 시력에 반드시 대응하지는 못한다.
본 발명의 장치는 사용자가 시각 시스템 내로 도입된 구면 수차의 양을 변경하는 것을 가능하게 하는 설계를 포함한다. 본 장치는 도 1에 도시된다. 피험자가 장치를 통해 시각적 자극을 보고 최상의 상이 감지될 때까지 구면 수차를 조정하도록 된다. 대안적인 실시 형태에서, 사용자는 정신 물리학적 질문을 이용하여 검안자와 상호작용하여 최상의 종점(end point)을 결정한다. 장치의 조정은 한 쌍의 쌍안경 상의 초점 조정 노브가 사용자로 하여금 이의 접안 렌즈(eyepiece)를 통해 볼 때 최상의 상을 달성하게 하는 방식과 전적으로 유사하다. 장치의 조정은 피험자가 최상의 시야를 감지할 때까지 2개의 마이크로미터(각 눈에 하나씩)를 돌림으로써 행해진다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 장치의 한 쪽 또는 하나의 눈을 위한 광 경로가 도시된다. 수차의 양은 연속적으로 변하는 수차 생성기(2)의 기계적인 이동에 의해 변한다. 이들 생성기는 광 경로 중에 이들이 있음으로써 구면 수차를 일으키는 투명한 위상 플레이트이다. 2개의 위상 플레이트가 각 눈의 경로 내에 필요하다. 플레이트를 서로에 대해 횡방향으로 이동시킴으로써 유도된 구면 수차의 양이 조정될 수 있다. 피험자가 특정 거리에서 타겟을 관측하도록 적절한 텔레스코프 배치가 제공된다. 텔레스코프의 대물 렌즈(1)는 텔레스코프의 접안 렌즈(6)로부터 분리된다.
수차 생성기(2)에 의해 유도된 수차는 눈(7)의 동공 내로 상을 형성한다. 추가적인 미러 또는 프리즘(4, 5)이 상을 원래 배향으로 회전시키기 위해 필요하다. 따라서, 장치를 통해 보는 사람은 적절하게 배향되지만 상에 구면 수차의 추가적인 효과를 갖는 자신의 전방에 동일한 장면을 보게 될 것이다. 장치를 이용하는 피험자는 시스템 내로 도입된 수차의 양을 변경하기 위하여 마이크로미터 노브(8)를 회전시킨다. 대안적인 실시 형태에서, 이는 조이스틱, 노브 등과 같은 전자적인 링크(link)일 수 있다.
피험자의 눈에 대한 장치의 정렬은 수동 이동 스테이지(3)를 사용하는 각각의 시험 전에 조정된다. 정렬 동안, 광학장치 플랫폼 상의 비디오 카메라는 위치 정확도를 증가시키기 위해 사용되고, 눈은 각 눈에 하나씩인 LED들(9)에 의해서 카메라에 대해 조명된다. LED는 스펙트럼의 근적외선 영역, 바람직하게는 반치폭(Full Width Half Maximum bandwidth)이 90 ㎚인 대략 865 ㎚의 중심 파장의 광으로 발광한다. 정렬 후에, LED(9)는 꺼지고 카메라는 플랫폼으로부터 제거된다. 표준의 룸 조명 및/또는 벽 차트 또는 장면의 제어된 조명만이 시험 동안 사용된다.
대안적인 실시 형태에서, 빔 스플리터가 동공의 상을 (광학 평면에 수직하게) 영구 카메라 시스템(10)에 보내서, 카메라 시스템의 광학 축에 관해 동공 위치를 끊임없이 모니터링하게 한다. 이러한 배치에서, 카메라 출력은 모니터에 표시되고 검안자는 동공이 모니터에 표시된 개구의 중심, 및 따라서 시스템의 중심에 중심이 위치하도록 시스템의 정렬을 조정한다. 카메라는 바람직하게는 23 ㎜ EFL 컬러 보정된 슈나이더 컴팩트 렌즈가 부착된 픽셀링크(PixeLink) PL-B741EU-R 카메라와 같은 시스템을 포함할 수 있다. 이는 1.3 메가 픽셀, IR 인핸스먼트(enhancement)를 갖는 단색, USB 접속 카메라이다.
눈 관리 의사가 환자의 주관적인 응답을 이용하여 표준의 구면원주 처방을 생성하는 것과 아주 많이 동일한 방식으로, 본 발명의 장치는 구면 수차와 같은 수차가 사람의 시력에 어떻게 영향을 미치는지 그리고 어느 레벨의 보정이 주관적으로 바람직한지에 대한 주관적인 피드백을 얻기 위해 사용되는 도구(tool)이다. 본 발명의 장치는 사용자가 임의의 시각적 자극을 보고서 최상의 그리고 가장 허용가능한 상이 감지될 때까지 수차 레벨을 조정할 수 있게 한다. 본 발명의 장치 및 방법에 의한 구면 수차의 주관적인 측정은 "최상의 시력"으로 고려될 수 있는 것을 결정하도록 전체 시각 시스템(뇌를 포함)의 집합적인 입력을 허용한다.
본 발명의 방법은 본 발명의 장치를 이용하여 시험 및 측정에서 획득된 데이터를 기록함으로써 구현될 수 있다. 기록된 데이터는 기록 및 복사되거나 또는 전자적으로 캡처(capture)된 것을 포함하는 임의의 적절한 형식으로 제공될 수 있다. 이와 같이 캡처된 수차 데이터는 안과적 교정을 생성하는 데 유용한 형식으로 변환될 수 있다. 이러한 보정은 로컬 파워 프로파일(local power profile), 위상 프로파일, 고저 프로파일(sag or elevation profile) 정보를 포함할 수 있고, 렌즈 또는 굴절성 외과 적용예를 위한 원하는 안과적 교정을 생성하는 데 사용된다. 안과적 교정은 시력의 향상을 위해 이러한 방법에 의해 행해질 수 있다.
본 발명의 방법은 컴퓨터 판독가능 매체 상의 컴퓨터 판독가능 코드로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 장치이며, 이 데이터는 그 후에 컴퓨터 시스템에 의해 판독될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예는 읽기 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, CD-ROM, DVD, 자기 테이프, 광학 데이터 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한 컴퓨터 판독가능 코드가 분배 방식으로 저장되고 실행되도록 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템을 통해 분배될 수 있다.
본 발명은 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 임의의 조합 또는 서브세트를 포함한 컴퓨터 프로그래밍 또는 엔지니어링 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 코드 수단을 구비한 임의의 이러한 생성된 프로그램이 하나 이상의 컴퓨터-판독가능 매체 내에 구현되거나 제공될 수 있어서, 본 발명에 따라 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 제조 물품을 제조한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 예를 들어 고정된 (하드) 드라이브, 디스켓, 광 디스크, 자기 테이프, 읽기 전용 메모리(ROM) 등과 같은 반도체 메모리, 또는 인터넷이나 다른 통신 네트워크 또는 링크와 같은 임의의 송신/수신 매체일 수 있다. 컴퓨터 코드를 포함한 제조 물품은 하나의 매체로부터 직접 코드를 실행함으로써, 하나의 매체로부터 다른 하나의 매체로 코드를 복사함으로써, 또는 코드를 네트워크를 통해 송신함으로써 제조 및/또는 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 또한 특허청구범위에 기술된 바와 같이 본 발명을 구현하는 하나 이상의 처리 시스템 - 하나 이상의 처리 시스템은 중앙 처리 장치(CPU), 메모리, 저장 장치, 통신 링크 및 장치, 서버, I/O 장치, 또는 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어 또는 이들의 임의의 조합이나 서브세트를 포함하는 하나 이상의 처리 시스템의 임의의 하위구성요소 - 를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
사용자 입력은 사람이 응용 프로그램과 같은 다른 프로그램을 통하는 것을 포함하여 데이터를 컴퓨터에 입력할 수 있도록 하는 키보드, 마우스, 펜, 음성, 터치 스크린, 또는 임의의 다른 수단으로부터 수신될 수 있다.
컴퓨터 과학 기술 분야의 당업자는 본 발명의 방법을 구현하는 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨터 하위시스템을 생성하기 위해, 전술된 바와 같이 생성된 소프트웨어를 적합한 범용 또는 전용 컴퓨터 하드웨어와 쉽게 조합할 수 있을 것이다.
예를 들어 컴퓨터 판독가능 매체의 컴퓨터 명령으로 구현된 방법은 전술된 설계를 생성하는 데 사용된다. 전술된 방법들 중 하나에 따라 생성된 설계는 렌즈를 생산하는 데 사용된다. 바람직하게는, 렌즈는 콘택트 렌즈이다. 소프트 콘택트 렌즈의 형성을 위한 예시적인 재료는 실리콘 탄성중합체, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제5,371,147호, 제5,314,960호 및 제5,057,578호에 개시된 것을 제한 없이 포함하는 실리콘 함유 거대단량체, 하이드로젤, 실리콘 함유 하이드로젤 등 및 이들의 조합을 제한 없이 포함한다. 더 바람직하게는, 표면은 실록산이거나, 또는 폴리다이메틸 실록산 거대단량체, 메타크릴옥시프로필 실록산, 및 이들의 혼합물을 비제한적으로 포함하는 실록산 작용기, 실리콘 하이드로젤 또는 하이드로젤을 포함한다. 예시적인 재료에는 아쿠아필콘(aquafilcon), 에타필콘(etafilcon), 젠필콘(genfilcon), 레네필콘(lenefilcon), 세네필콘(senefilcon), 발라필콘(balafilcon), 로트라필콘(lotrafilcon), 갈리필콘(galyfilcon) 또는 나라필콘(narafilcon)이 제한 없이 포함된다.
렌즈 재료의 경화는 임의의 편리한 방법에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 재료는 금형 내에 침착되고, 열 경화, 조사 경화, 화학적 경화, 전자기 방사선 경화 등과 이들의 조합에 의해 경화될 수 있다. 바람직하게는, 성형(molding)은 자외광을 사용하여 또는 가시광의 전체 스펙트럼을 사용하여 수행된다. 더욱 상세하게는, 렌즈 재료를 경화시키기에 적합한 정확한 조건은 선택된 재료 및 형성되는 렌즈에 좌우될 것이다. 적합한 공정이 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함되는 미국 특허 제4,495,313호, 제4,680,336호, 제4,889,664호, 제5,039,459호, 및 제5,540,410호에 개시된다.
본 발명의 콘택트 렌즈는 임의의 편리한 방법에 의해 형성될 수 있다. 하나의 그러한 방법은 선반을 사용하여 금형 삽입물을 제조하는 것이다. 다음으로, 금형 삽입물은 금형을 형성하는 데 사용된다. 이후, 적합한 렌즈 재료가 금형들 사이에 위치되고, 수지의 압축 및 경화가 이어져서 본 발명의 렌즈를 형성한다. 본 기술 분야의 당업자는 다른 많은 공지된 방법이 본 발명의 렌즈를 제조하는 데 사용될 수 있음을 인식할 것이다.
실시예
실시예 1
본 발명의 장치를 사용하여 주관적인 구면 수차 측정의 반복성을 14명의 연구 피험자에 의해 평가하였다. 각 측정 세션(session) 사이에 2일씩 있는 총 4개의 세션이 각 연구 피험자에 대해 요구되었다. 피험자는 나이가 18세와 39세 사이일 것이 요구되었고 어떠한 안구 감염도 없었고 약물 치료도 받지 않았다. 사용된 본 발명의 장치가 어떠한 굴절력 보정 장치를 갖지 않기 때문에, 연구 피험자는 추가적으로 자연적으로 또는 구면 컨택트 렌즈 보정에 의해서 정시(emmetropic)이어야 한다. 시력 검사(visual acuity check)는 참가 이전에 수행되었고, 연구를 계속하기 위하여 각 눈에 적어도 20/20-2의 스코어가 요구되었다. 시력 검사를 통과한 모든 피험자는 또한 각 눈의 객관적인 파면 측정이 취해지는, 아리조나 대학에서 개발되고 사용되는 쉑-하트만 수차계(Jain, 2006)의 전방에 착석하였다. 피험자가 컨택트 렌즈를 착용한 경우, 측정은 컨택트 렌즈를 착용한 상태에서 행해졌다. 중요한 굴절력 이상 또는 난시는 상기 연구로부터 한 눈 또는 양 눈에 대한 결과를 삭제하는 원인이었다.
나이에 따른 피험자의 분포는 도 3에 도시되는데, 평균 나이는 27세였다. 객관적인 쉑-하트만 데이터를 분석함으로써, 각 눈에 대한 통상적인 구면원주 굴절력 이상 및 난시를 고유 구면 수차와 함께 측정하였다. 각 피험자에 대해 4회 세션 중 각 세션 동안 본 발명의 장치로 총 24회 측정하였다. 2개의 시력 타겟, 즉 ETDRS 시력 검사표(도 4) 및 실제 사진 장면을 사용하였다. 2가지 종류의 타겟은 다양한 공간 주파수 및 콘트라스트(contrast) 레벨을 제공하였고 피험자로부터 6.1 m (20 피트) 높이에서 임의로 번갈아 나왔다. 3회 측정 반복(iteration)이 각각의 시력 타겟에 대해 이루어졌고, 양안 및 단안 측정의 둘 모두가 각 반복에 대해 이루어졌다. 각각의 측정 세션에 대하여, 피험자의 과제는 본 발명의 장치를 통해 보여진 상이 최상의 상으로서 주관적으로 인지될 때까지 구면 수차를 조정하는 것이다. 받아들일 수 있는 조정의 범위가 넓다면, 피험자는 상 저하(image degradation)가 현저한 2개의 위치 사이의 중간점을 찾도록 지시받았다. 측정의 순서는 세션 내에서 임의로 정했으나, 동일한 24회 측정을 세션마다 행하였다. 피험자는 7일 내지 15일의 기간에 걸쳐서 그 날의 다양한 시간에 4회 세션을 완료하였다.
4개의 측정 조건, 즉 시력 검사표로 단안, 시력 검사표로 양안, 사진 장면으로 단안 및 사진 장면으로 양안의 조건을 각 눈에 대해 사용하였다. 각 조건에 대해 세션당 3회 측정을 하였다. 각 조건 및 각 눈에 대한 12회 측정의 평균 및 표준 편차를 계산하였다. 평균으로부터 2 x (표준 편차)를 벗어나는 임의의 데이터 지점은 제거하였고, 이러한 감소된 데이터 세트에 대해 평균 및 표준 편차가 재계산하였다. 평균적으로 11개 또는 모든 12개의 데이터 지점을 사용하였다. 주관적인 측정의 결과는 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d에 피험자에 따라 도시된다. 도 5에서, 좌측 눈에서 얻어진 데이터는 다이아몬드로 표시하고 우측 눈으로부터의 데이터는 사각형으로 표시한다.
4개의 조건들 중 각 조건에 대한 측정 값의 요약이 표 1에 주어진다. 표준 편차 값은 사용되는 장치의 반복성을 나타낸다. 표 1은 평균적인 사용자가 주관적인 구면 수차 보정을 0.03 D/㎟ 내에서 반복적으로 선택할 것이라는 것을 나타낸다. 시험된 피험자에 대하여, 4개의 조건에 걸친 평균 반복성은 0.031 D/㎟이었고, 이때 표준 편차는 0.015 D/㎟이었다. 일부 피험자는 큰 편차를 보였고, 특히 피험자 B의 데이터에서 현저하였다.
Figure 112012072391199-pct00010
도 6은 모든 24개의 눈에 대해 단안 시력 검사표 및 단안 사진 장면의 양 조건에 대한 객관적인 수차 측정치의 함수로 도시된 주관적인 수차 값을 도시한다. 선형 회귀 피팅(linear regression fit)은 2가지 측정들 사이의 상관 관계가 아주 적다는 것을 나타낸다. 다이아몬드는 시력 검사표로 얻어진 데이터를 나타내고, 삼각형은 사진 장면으로 얻어진 데이터를 나타낸다. 회귀선은 -0.5의 기울기(slope)를 갖고 원점을 지나도록 하였다.
본 발명의 장치 및 쉑-하트만 파면 센서로부터의 측정은 주어진 눈에 대한 원하는 순 구면 수차를 결정하는 데 사용될 수 있다. 도 7은 각 피험자에 대해 계산된 순 구면 수차 값을 도시한다. 다이아몬드는 시력 검사표 데이터를 나타내고, 삼각형은 사진 장면 데이터를 나타낸다. 좌측 눈 데이터는 우측 눈 데이터보다 더 진하다. 도 7의 검사는 구면 수차의 객관적인 측정과 주관적인 측정 사이에 기본적인 차이가 있다는 것을 명확히 나타낸다. 여기서, 구면 수차의 전체적인 순량 또는 차이는 영(zero)이 아닐 뿐만 아니라 피험자에 따라 크게 다르다는 것이 명확하다.
영구 카메라 시스템(10)이 이용되는 장치의 대안적인 실시 형태에서, 주관적인 측정의 가변성이 감소될 수 있다. 주관적인 구면 수차의 측정의 가변성의 평가는 평균 나이 35세인 2명의 피험자에 대한 연구에서 행해졌다. 피험자는 안구 감염도 없었고 약물 치료가 받지 않았으며, 자연적인 정시(습관적인 시력 보정 없음)이었다. 객관적인 쉑-하트만 데이터가 각 피험자에 대해 얻어졌고, 통상적인 구면원주 굴절력 이상 및 난시를 고유 구면 수차와 함께 측정하였다. 피험자는 객관적인 쉑-하트만 수차계를 이용하는 측정 동안과 본 발명의 장치를 이용하는 측정 동안의 둘 모두에서 동일한 시각적 자극(디지털 모니터에 제공된 실제 디지털 사진 장면)을 보았다.
측정은 적절한 위치에 카메라 정렬 시스템을 갖거나 갖지 않는 본 발명의 장치를 이용하여 수행하였다. 측정은 다수 일 동안에 별도의 세션에 걸쳐서 행하였고, 구면 수차의 3가지 주관적인 측정은 각 세션 동안 기록하였다.
각 피험자에 대한 측정 값의 요약이 표 2에 주어진다. 표준 편차 값은 사용된 장치의 반복성을 나타내고, 표준 편차가 카메라 정렬 시스템의 도입으로 크게 감소된다는 것이 입증된다.
Figure 112012072391199-pct00011
도 8a 및 도 8b는 객관적인 수차 측정 시스템(쉑-하트만 COAS 수차계)뿐만 아니라 본 발명의 장치 둘 모두를 이용하여 2명의 피험자에 대해 얻은 구면 수차 측정치를 도시한다. 사각형은 본 발명의 장치를 이용하여 얻은 데이터를 나타내고, 다이아몬드는 객관적인 쉑-하트만 수차계를 이용하여 얻은 데이터를 나타낸다. 이 경우, 이전 실시예에서와 마찬가지로, 도 8a 및 도 8b의 검사는 수차계를 이용한 객관적인 측정과 본 발명의 장치를 이용한 구면 수차의 주관적인 측정 사이의 차이를 명확히 나타낸다. 여기서, 주관적으로 바람직한 구면 수차가 영(zero)이 아니라는 것도 또한 명백하다. 추가적으로, 주관적인 구면 수차는 객관적으로 측정된 값으로부터 얻어진 것보다 일관되게 낮다는 것을 명확히 알 수 있다. 또한 이전 실시예에서 뿐만 아니라 본 실시예에서도 구면 수차는 피험자마다 상이하다는 것도 명백하다.

Claims (21)

  1. 피험자의 눈의 시각 장애(visual aberration)의 주관적인 측정치를 얻기 위한 장치로서,
    시험 피험자의 눈의 동공 평면 상으로 제어된 레벨의 수차를 도입하는 조정 가능한 수차-생성 광학 조립체; 및
    1X 케플러식 텔레스코프(Keplerian telescope)를 포함하고,
    상기 수차-생성 광학 조립체는, 교정된 양만큼 횡방향으로 이동될 때, 제어된 특정한 양의 수차를 안구 파면(ocular wavefront)에 도입하는, 시각적 경로 내에 위치된 한 쌍의 정합 다항식 플레이트(mating polynomial plate)를 포함하며, 상기 텔레스코프는, 상기 텔레스코프 외부에 실제 출구 동공(exit pupil)을 지녀서, 상기 눈의 동공과, 수차 생성기 및 피험자에 의해 최상의 상이 감지될 때까지 수차를 조정하도록 구성되는 조정 장치에 의해 도입된 수차 사이에 효율적인 커플링(coupling)이 달성되는, 장치.
  2. 제1항에 기재된 수차 생성기로서,
    상기 수차-생성 광학 조립체의 동공 평면에 위치된 위상 플레이트(phase plate)의 사용에 의해서 수차 생성이 달성되는, 수차 생성기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 장치는 상기 수차-생성 광학 조립체의 동공 평면에서 시각적 경로 내로 도입 가능한 안과용 검안(trial) 렌즈 수용기(receiver)를 갖는, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수차-생성 광학 조립체에 의해 생성된 상을 정립시키기 위하여 프리즘 조립체 또는 공기 간극(air-spaced) 미러 조립체가 사용되는, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수차-생성 광학 조립체의 시선과 피험자의 시선이 일치되게 하기 위해 사용되는 2개의 공기 간극 미러들로 이루어지는 페리스코프(periscope) 조립체를 갖는, 장치.
  6. 제1항에 있어서, 적외선 발광 다이오드(LED) 조명 시스템이 피험자의 동공을 조명하도록 구성되어, 상기 장치가 피험자의 시선과 정렬될 수 있는, 장치.
  7. 제1항에 있어서, 빔 스플리팅이 상기 수차-생성 광학 조립체의 대물 렌즈들의 전방에 위치되어, 동공 크기 및 시험 피험자의 시선뿐만 아니라, 텔레스코프에 대한 시험 피험자의 동공의 정렬이 조정되고 추적될 수 있는, 장치.
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