【手続補正書】
【提出日】平成17年9月22日(2005.9.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  眼の光学収差を測定するための方法及び装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  眼の光学収差を求めるための収差測定装置において、
当該測定装置は、
放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、
放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、
瞳面から射出するビームの波面を1つの面へリレーする光学リレーと、
ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、
ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器を有し、
前記収差測定装置はさらに瞳面に対して共役（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ）の面に又はその付近に配置されたオブスキュレーション部材を有する、ことを特徴とする収差測定装置。
【請求項２】  前記オブスキュレーション部材は透明陽画上に印刷されている、請求項１記載の収差測定装置。
【請求項３】  前記ハルトマン−シャックセンサはレンズレットアレイを有し、前記オブスキュレーション部材は前記レンズレットアレイの不透明エリヤを含む、請求項１記載の収差測定装置。
【請求項４】  前記不透明エリヤは不透明なレンズレットアレイを有する、請求項３記載の収差測定装置。
【請求項５】  眼の光学収差を求めるための収差測定装置において、
当該測定装置は、
放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、
放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、
瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、
ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、
ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器とを有し、
前記ハルトマン−シャックセンサはレンズレットアレイを有し、該レンズレットアレイは、それの所定のエリヤが眼の角膜から反射された放射のイメージ及び眼の眼内エレメントにより散乱された放射のイメージと実質的にオーバーラップするように配置されており、さらに、収差測定装置はオブスキュレーション部材を有する、ことを特徴とする収差測定装置。
【請求項６】  前記オブスキュレーション部材は、それのイメージが所定のエリヤと実質的にオーバーラップするように配置されている、請求項５記載の収差測定装置。
【請求項７】  前記オブスキュレーション部材は所定のエリヤの位置で放射を阻止する、請求項５記載の収差測定装置。
【請求項８】  眼の光学収差を求めるための収差測定装置において、
当該測定装置は、
放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、
放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、
瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、
ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、
ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器を有し、
前記光学リレーは、ほぼ網膜の共役面（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ  ｐｌａｎｅ）に配置されたダイナミック曇り止めを含む、ことを特徴とする収差測定装置。
【請求項９】  眼の収差を求める方法において、
視力計から光を眼内に照射するステップと、
眼内に放射のプローブビームを照射するステップと、
瞳面から射出するビームの波面ハルトマン−シャックセンサへリレーするステップと、
ハルトマン−シャックスポットパターンを検出するステップと、
ハルトマン−シャックスポットパターンを分析して、焦点外れ誤差及び乱視を含めた眼の光学収差を求めるステップと、
焦点外れ誤差及び乱視に応答して視力計を調節するステップを有する、ことを特徴とする眼の収差を求める方法。
【請求項１０】  測定された焦点外れ誤差及び乱視が所定の範囲内に安定化されるまで、眼の収差を求め、視力計を調節するステップを有する請求項９記載の収差測定装置。
【請求項１１】  眼の光学収差を求めるための収差測定装置において、
当該測定装置は、
放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、
放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、
瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、
ハルトマン−シャック（Ｈａｒｔｍａｎｎ−Ｓｈａｃｋ）スポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、
ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器とを有し、
前記プローブビームプロジェクタは振動レンズを有する、ことを特徴とする収差測定装置。
【請求項１２】  前記振動レンズはボイスコイルにより駆動される、請求項１１記載の収差測定装置。
【請求項１３】  前記ボイスコイルはほぼ２０〜１００Ｈｚの振動周波数で駆動される、請求項１２記載の収差測定装置。
【請求項１４】  前記プローブビームプロジェクタはレーザ放射源を含む、請求項１０記載の収差測定装置。
【請求項１５】  前記プローブビームプロジェクタはスーパールミネセンスダイオード放射源を含む、請求項１０記載の収差測定装置。
【請求項１６】  眼の光学収差を求めるための収差測定装置において、
当該測定装置は、
放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、
放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、
瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、
ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる、面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、
ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器を有し、
前記収差測定装置はさらに眼に結合された視力計モジュールを含む、ことを特徴とする収差測定装置。
【請求項１７】  前記視力計モジュールは眼の焦点外れ誤差を補償する可動レンズを有する、請求項１６記載の収差測定装置。
【請求項１８】  前記視力計モジュールは眼の乱視を補償する１対のストークスレンスを有する、請求項１６記載の収差測定装置。
【請求項１９】  眼の収差を求める方法において、
眼内に放射のプローブビームを照射するステップと、
瞳面から射出するビームの波面をハルトマン−シャックセンサへリレーするステップと、
ハルトマン−シャックスポットパターンを検出するステップと、
ハルトマン−シャックスポットパターンを分析して、焦点外れ誤差及び乱視を含めた眼の光学収差を求めるステップと、
眼の網膜に対して共役（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ）の面の大体の位置を求めるステップと、
曇り止めをその位置へ移動させるステップと、を有することを特徴とする眼の収差を求めるための方法。
【請求項２０】  前記光学リレーは１より大の倍率を有する、請求項１１記載の収差測定装置。
【請求項２１】  前記検出器は倍率＜１を有する第２の光学リレーを含む、請求項２０記載の収差測定装置。
【請求項２２】  前記光学リレーは１より大の倍率を有する、請求項１６記載の収差測定装置。
【請求項２３】  前記光学リレーは１より大の倍率を有する、請求項１９記載の収差測定装置。
【請求項２４】  前記光学リレーは１より大の倍率を有する、請求項１３記載の収差測定装置。
【請求項２５】  前記光学リレーは１より大の倍率を有する、請求項８記載の収差測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼の光学収差を求めるための収差測定装置及び眼の収差を求める方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人間の眼は種々の光学収差を受ける。そのような光学収差の正確で完全な測定は、カスタマイズされたレーザ屈折矯正手術による正確な矯正、カスタマイズされたコンタクトレンズの使用による、又はカスタマイズされた眼内レンズの使用による正確な矯正をするために必須である。
【０００３】
波面測定は、眼の光学収差を求めるために通常使用される方法である。波面測定の従来技術による方法の１つは、ハルトマン−シャックセンサを利用する。この方法によれば、レーザ又はスーパールミネセンスダイオードからの放射出力の狭いビームが眼の光学系を通して眼の網膜上に照射される。ついで、網膜から散乱した放射が光学系を通り、瞳から射出する（周知のように、射出ビームの波面が眼の光学系の収差異常についての情報を担う）。それから眼の射出瞳面から射出するビームの波面が（光学リレーにより）ハルトマン−シャックセンサ上へリレーされ、そして、ハルトマン−シャックセンサからの出力が、射出ビームの波面を測定するため使用される。周知のように、正視眼の場合、すなわち、収差の異常のない眼の場合、射出ビームの波面は、平面であり、これに対して、収差の異常を生じさせる眼に対しては、射出ビームの波面は、平面から外れて歪曲する。
【０００４】
ハルトマン−シャックセンサは、通常、レンズレットアレイ及びＣＣＤカメラから成り、このＣＣＤカメラは、通常レンズレットアレイの焦点面におかれている。
【０００５】
測定すべきビームがハルトマン−シャックセンサ上に照射されるといつもレンズレットアレイは、ビームをサブアパーチャ内に分解結合し、焦点スポットのパターンを形成する。ＣＣＤカメラはこの焦点スポットのパターンを記録し、コンピュータはビームの波面を測定するための焦点スポットのパターンを分析する。
【０００６】
眼の収差異常を測定する際にハルトマン−シャックセンサを早期に使用する技術が開示されている（非特許文献１及び２参照）。
【０００７】
さらに、Ｄ．Ｒ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ氏及びＪ．Ｌｉａｎｇ氏は、ハルトマン−シャックセンサを使用した計器の構成を開示した（特許文献１及び２参照）。さらに、Ｊ．Ｂｉｌｌｅ氏他は眼の屈折特性を測定するため使用されるハルトマン−シャックを使用した計器を開示した（特許文献３参照）。さらにＤ．Ｒ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ氏他は、眼の波面収差の測定のためハルトマン−シャックセンサを使用した計器を開示した（特許文献４参照）。
【０００８】
それらの従来技術にも拘わらず、ハルトマン−シャックセンサを使用する計器に係わる解決を要する幾つかの問題が残っている。ハルトマン−シャックセンサを使用する計器に係わる１つの問題は、ハルトマン−シャックイメージスポットにおけるスペックルを低減又は最小化することに関係している。スペックルは、網膜からの不均一な散乱と組合せ結合したプローブビームのコヒーレントな性質から生じる。その結果生じるスペックルによりハルトマン−シャックイメージスポットが不正なものとなり、スポットの重心検出が一層より不正確になる。短いコヒーレント長を有するプローブビームを使用することにより（例えば、スーパールミネセンスダイオード源を使用して生成されるプローブビームを使用することにより）、そして、動く散乱体にわたり時間平均を取ることにより、スペックルを低減できることは当業界に周知であるが、そのようアプローチは、問題点としてのスペックルを除去する上で成功を収めていない。
【０００９】
ハルトマン−シャックセンサを使用する計器に係わる解決を要する他の問題は、人間の眼の焦点外れ誤差を補償するのに十分な大きさの測定レンジを提供することに関係している。例えば、人間の眼の焦点外れ誤差は、通常、−１５Ｄ〜＋１０Ｄの範囲にわたる。屈折矯正手術により、通常瞳孔の中心附近の矯正ゾーンにおいて、例えば、３〜６ｍｍの直径を有する矯正ゾーンにおいて焦点外れ誤差を矯正できる。しかし、その矯正ゾーン外では、術後の眼は、術前の眼の焦点外れ誤差と同じか、又は一層より大きな焦点外れ誤差さえも有する。従って、矯正ゾーンの内外双方で眼の収差の異常を測定する計器はレーザ屈折矯正手術が矯正できるのと同じ大きさのジオプトリー測定レンジ、即ち、１０Ｄ以上のジオプトリー測定レンジを有するべきものである。さらにそのようなジオプトリー測定レンジは、任意の所定の測定セッティングのため達成されるべきである。その問題を解消するため使用される１つの従来技術のアプローチは、計器の測定レンジを拡大するため１セットの補償レンズを用いることを含んでいる。但し、その従来技術のアプローチは、眼の相異なるゾーンにわたって（レンズ屈折力の変化により測定されるような）大きな焦点外れ誤差を有する眼を測定するためには使用できない。特許文献４の明細書において開示された他の従来技術のアプローチは、１つの光学リレーステージの焦点合わせパワーを調節することを含む。しかし、この従来技術のアプローチは、第１の従来技術のアプローチと同じ制約を有する。
【００１０】
ハルトマン−シャックセンサを使用する計器に係わる解決を要する他の問題は、被検眼を非調節性状態に移すことに関係している。即ち、被検眼をリラックスした仕方で「無限」の遠距離のターゲットに焦点合わせすることに係わる。このことは、殊に、被検眼が強い乱視を有するときはいつも問題解決を要する。特許文献４によれば、臨床的研究により、調節が眼の収差の異常に影響を及ぼすことが明らかにされている。その結果被検眼を制御可能及び再現可能な仕方で準備調整することが、正確かつ精密な収差の異常測定を達成する上で重要である。
【００１１】
ハルトマン−シャックセンサを使用する測定器に係わる解決を要する他の問題は、（ａ）角膜の表面からのプローブビームの反射及び（ｂ）眼の眼内エレメントからの散乱を低減又は最小化することに係わる。この反射及び散乱が問題になる理由は、それらがハルトマン−シャックイメージ上に明るいスポットを生じさせ、その結果波面測定の品質を低下させるからである。その問題を解消するための１つの従来技術のアプローチは、Ｄ．Ｒ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ氏他により開示されている（特許文献５参照）。この従来技術のアプローチは、反射された放射がハルトマン−シャックセンサにより検出されるのを防止するためプローブビームを軸外しさせて照射することを含んでいる。しかしこの従来技術のアプローチは、２つの理由で問題がある。第一に、この従来技術のアプローチは、波面内にチルト角度を導入し、チルト角度は、眼の焦点外れ誤差に依存する。第二に、その従来技術のアプローチは、眼内エレメントからの散乱を低減しない。
【００１２】
ハルトマン−シャックセンサを使用する測定器に係わる解決を要する別の問題は、眼の内部部分から多重散乱した放射の効果を低減又は最小化することに係わる。そのような多重散乱した放射は、瞳から射出する追跡光線として現れ、すべての方向に伝播する。このことが問題となる理由は、そのような追跡光線はハルトマン−シャックスポットの周りにぼやけたバックグラウンドを生じさせ、これはハルトマン−シャックイメージの品質を劣化させるからである。
【００１３】
【非特許文献１】
Ｌｉａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．“Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｏｆ  ｗａｖｅ  ａｂｂｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ｅｙｅ  ｗｉｔｈ  ｔｈｅ  ｕｓｅ  ｏｆ  Ｈａｒｔｍａｎｎ−Ｓｈａｃｋ  ｗａｖｅ−ｆｒｏｎｔ  ｓｅｎｓｏｒ”，Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ，Ｖｏｌ．１１，Ｎｏ．７，１９９４年７月，ｐｐ．１９４９−１９５７
【非特許文献２】
Ｌｉａｎｇ  ｅｔ  ａｌ．“Ａｂｂｅｒａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｒｅｔｉｎａｌ  ｉｍａｇｅ  ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｎｏｒｍａｌ  ｈｕｍａｎ  ｅｙｅ”，Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．Ａ，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．１１，１９９７年，ｐｐ．２８７３−２８８３
【特許文献１】
Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏｓ．５，７７７，７１９
【特許文献２】
Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏｓ．５，９４９，５２１
【特許文献３】
Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏｓ．６，０５０，６８７
【特許文献４】
Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏｓ．６，１９９，９８６
【特許文献５】
Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏｓ．６，２６４,３２８
【特許文献６】
Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ  Ｎｏｓ．５，７７７，７１９
【特許文献７】
Ｒ．Ｗ．Ｆｒｅｙ  ｅｔ  ａｌ．ＷＯ９９／２７３３４，“Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｗａｖｅｆｏｎｔ  Ａｎａｌｙｓｉｓ”，１９９９年６月３日
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ハルトマン−シャックイメージスポットにおけるスペックルを低減又は最小化すること、人間の眼の焦点外れ誤差を補償するのに十分な大きさの測定レンジを提供すること、被験眼を非調節性状態に移すこと、ならびに角膜の表面からのプローブビームの反射及び眼の眼内エレメントからの散乱を低減又は最小化することのうちの１つ又は複数の問題を解決する方法及び装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、本発明により、放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、ハルトマン−シャック（Ｈａｒｔｍａｎｎ−Ｓｈａｃｋ）スポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器とを有し、前記プローブビームプロジェクタは振動レンズを有するように構成された装置により解決される。
【００１６】
同様に上記課題は、本発明により、眼の収差を求める方法において、視力計から光を眼内に照射し、眼内に放射のプローブビームを照射し、瞳面から射出するビームの波面ハルトマン−シャックセンサへリレーし、ハルトマン−シャックスポットパターンを検出し、ハルトマン−シャックスポットパターンを分析して、焦点外れ誤差及び乱視を含めた眼の光学収差を求め、焦点外れ誤差及び乱視に応答して視力計を調節するようにすることで解決される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の１つ又は複数の実施形態は、ハルトマン−シャックスポットによりスペックルを低減させて測定を可能にする収差測定装置を提供する。詳しくは、本発明の１つの実施形態は、以下の（ａ）〜（ｅ）を有する収差測定装置である。（ａ）放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器とを有し、ここでプローブビームプロジェクタは振動レンズを含むものである。
【００１８】
本発明の１つ又は複数の実施形態は、眼の相異なるゾーンにわたり、大きな屈折力ジオプトリー変化を有する眼の測定を可能にする収差測定装置を提供する。詳しくは、本発明の１つの実施形態は、以下の（ａ）〜（ｅ）を有する収差測定装置である。（ａ）放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器を有し、ここで光学リレーは、１より大の倍率を有する。
【００１９】
本発明の１つ又は複数の実施形態は、調節コントロールで測定を可能にする収差測定装置を提供する。詳しくは、本発明の１実施形態は、以下の（ａ）〜（ｅ）を有する収差測定装置である。（ａ）放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器を有し、ここで、さらに収差測定装置は眼に結合された視力計を有する。
【００２０】
本発明の１つ又は複数の実施形態は、角膜で反射される放射及び眼内エレメントで散乱した放射が阻止されるようにした収差測定装置を提供する。詳しくは、本発明の１実施例は以下の（ａ）〜（ｅ）を有する収差測定装置である。（ａ）放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器を有し、ここで、さらに、収差測定装置は、瞳面に対して共役の面に、又は、その附近に配置されたオブスキュレーション部材（ｏｂｓｃｕｒａｔｉｏｎ  ｍｅｍｂｅｒ）を有する。
【００２１】
本発明の１つ又は複数の実施形態は、眼内で多重散乱される放射により生じる曇りのあるぼんやりとしたバックグラウンドが低減されるようにした収差測定装置を提供する。詳しくは、本発明の１実施形態は、以下の（ａ）〜（ｅ）を有する収差測定装置である。（ａ）放射のプローブビームを出力するプローブビームプロジェクタと、（ｂ）放射のプローブビームを眼内に入力結合するカプラと、（ｃ）瞳面から射出するビームの波面を１つの面へリレーする光学リレーと、（ｄ）ハルトマン−シャックスポットパターンを生じさせる面に配置されたハルトマン−シャックセンサと、（ｅ）ハルトマン−シャックスポットパターンに応答する検出器を有し、ここで光学リレーは、ほぼ網膜の共役面に配置されたダイナミックな曇り止めを含む。
【００２２】
【実施例】
図１は、本発明により作製される収差測定装置２００の概略図である。図１に示すようにプローブビームプロジェクタ１０５０は、プローブビーム１０６０を出力し、このプローブビーム１０６０はカプラ１０００に当たる。プローブビーム１０６０は、通常患者により検出されない放射から成り、この放射は、例えば限定的ではないが、赤外又は近赤外放射のようなものである。こうして、プローブビームプロジェクタ１０５０に対する放射源として近赤外スペクトルレンジにおいて出力するスーパールミネセンスダイオードを利用できる。しかし、他の放射源も、また、例えば、限定的でなく、レーザ又は発光ダイオードを使用することもできる。カプラ１０００から出力されたプローブビーム３３は、角膜及び水晶体１３を含めた眼１０の光学系を通って眼１０の網膜１１上に向けられる。網膜１１は、プローブビームプロジェクタ３３からの入射放射を散乱する。網膜１１により散乱された放射は、水晶体１３及び角膜を含めた光学系を通り、射出ビーム３４として、射出瞳面ＰＰにおいて眼１０から射出する。周知のように、眼１０の射出瞳面ＰＰから射出する射出ビーム３４の波面が、眼の光学系の光学的品質に関する収差情報を担う。例えば、収差の異常のない完全な正視眼の場合、射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面は平面である。しかし、近視又は遠視の眼の場合、射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面は、球面の形状を有する。高次の収差のある眼の場合、射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面は不規則なひずみを受ける。収差測定装置２００は、眼内の光学系の収差又は屈折率異常を求めるため、射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面の波面プロフィールを測定する。
【００２３】
射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面は、カプラ１０００を通過し、光学リレーモジュール１０１０によりリレーされる。本発明の１実施形態において、カプラ１０００は、偏光ビームスプリッタから成る。その実施形態において、偏光ビームスプリッタは、実質的に直線偏光されるプローブビーム１０６０を反射し、眼１０に当たるプローブビーム３３を生じさせる。そのような偏光ビームスプリッタは、通常の当業者によく知られている任意の方法により作製でき、そのような偏光ビームスプリッタは市販されているものである。散乱は射出ビーム３４を偏光解消する。こうして、カプラ１０００が偏光ビームスプリッタを有する場合射出ビーム３４がカプラ１０００を通過するので、偏光解消された射出ビームの一部のみが光学リレーモジュール１０１０に渡される（即ち、有利には、偏光ビームスプリッタは、とり分け、水晶体１３、角膜、網膜１１から初期偏光の反射を阻止する）。光学リレーモジュール１０１０は、眼１０の射出瞳面ＰＰからの射出ビーム３４の波面を、ハルトマン−シャックセンサ１０２０における共役面ＰＰＨへリレーする。殊にハルトマン−シャックセンサ１０２０は、レンズレットアレイから成り、このレンズレットアレイは、共役面ＰＰＨに配置され、この共役面ＰＰＨは、射出瞳面ＰＰに対して共役である。周知のように、レンズレットアレイは、散乱された放射ビームをレンズレットアレイサブアパーチャ内に分解結合し、レンズレットアレイの焦点面において、ハルトマン−シャックスポットパターンを形成する。本収差測定装置に使用されるべき適当なレンズレットアレイは市販されており、例えば、マサチュウセッツ州ケンブリッジのＡｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓから入手可能である。周知のように、ハルトマン−シャックスポットパターンは、射出ビーム３４の波面の収差情報を担っている。
【００２４】
次に、図１に示すように、検出器１０３０は、ハルトマン−シャックスポットパターンを検出する。例えば、１つの実施形態において、検出器１０３０はハルトマン−シャックスポットパターンを記録するＣＣＤカメラであり、このＣＣＤカメラは、デジタル信号を出力し、このデジタル信号はアナライザ１０４０に入力される。１つの実施形態において、アナライザ１０４０は、コンピュータとして、例えばパーソナルコンピュータとして具現化される。本発明の１つの実施形態によれば、アナライザ１０４０は、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、複数焦点面の重心の座標（例えばＸ，Ｙ，Ｚ位置）を求める。ついで、アナライザ１０４０は、重心の座標を使用して各ビームセグメントのスロープを求め、レンズレットアレイの複数エレメントを通過するビームの１つのビーム部分のスロープを求める。次にアナライザ１０４０は、通常の当業者によく知られている任意の方法を使用し、この方法は、平面ＰＰＨにおいて、ビーム３３の波面を再構成するためビームセグメントのスロープを使用する。例えば、そのような１つの実施形態において、アナライザ１０４０は、非特許文献１及び非特許文献２（以下Ｌｉａｎｇ氏論文という）に含まれている論旨に従って、平面ＰＰＨにおいて、ビーム３３の波面を再構成するためビームセグメントを、ゼルニケ多項式の１セットに適合させる。前記Ｌｉａｎｇ氏論文は、ここに参照されている。その際射出ビーム３４の波面３４は、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、光学リレーモジュールにより求められるスケールファクタを使用して射出瞳面Ｐにおいて再構成される。ハルトマン−シャック波面センサ再構成のレビュウが特許文献６に見出される。さらに、眼１０の収差、即ち屈折性異常が、再構成された波面を用いて通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、アナライザ１０４０により計算される。例えば、そのような方法が刊行物に開示されており（特許文献７参照）、ここにおいては、波面のひずみが収差の推定値としてとられている。前記の刊行物は、ここに参照されている（Liang氏論文も参照のこと）。アナライザ１０４０において使用するためのアルゴリズム、例えばコンピュータアルゴリズムは、市販されており、例えば、マサチュウセッツ州ケンブリッジのＡｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ社から入手可能である。
【００２５】
Ｉ．スペックル低減：図２は、本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測定装置を作製するため使用されるプローブビームプロジェクタの概略図である。図２に示すように、放射源３１は、放射のプローブビームを出力し、この放射のプローブビームは、レンズシステム３２により集束される（レンズシステム３２は、１つのレンズから成るものとして示されているが、レンズシステムは、１つ又は複数のレンズから成っていてよいことは当業者には明らかである）。回転ミラー２１により向きを変えた後、放射のプローブビームは、カプラ２０に当たる。当業者が容易に理解するように、回転ミラー２１は、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って作製される。さらに、１つの実施形態において、カプラ２０は、偏光ビームスプリッタとして具現化される。カプラ２０からの放射出力は、プローブビーム３３として眼１８に加えられる。
【００２６】
本発明のそれらの実施形態によれば、可動メカニズム（図示せず）により振動されるレンズ系を有するときはいつも、生じるハルトマン−シャックイメージにおけるスペックルが低減される。可動メカニズムは、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、例えば、限定的でなくボイスコイルの使用により作製することができる。さらに可動メカニズムは、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、例えば限定的でなく、アナライザ１０４０からの信号に応答して動作できる。さらに、振動レンズ系が低コヒーレンス放射源３１と連携して、例えばスーパールミネセンスダイオードと連携して使用されるときはいつも、生じるハルトマン−シャックイメージにおけるスペックルが最小化される。その結果波面測定、従って、収差測定の厳密性が改善される。
【００２７】
図２に示すレンズ系３２がそれの光軸に沿って所定の位置におかれている場合、プローブビーム３３は、所定のスポットサイズを有するスポットで網膜１１上に当たる（どの所定のスポットサイズが、とり分けレンズ系３２及び眼１０の光学系により、定められるか当業者は容易に理解する）。本発明の１つの実施形態によれば、源３１からの放射出力が、振動レンズ系２の光軸と実質的に共線である方向に伝播するように、そして、実質的にレンズ系３２の中心を通って通過するようにアラインメントされる。その結果、レンズ系３２は光軸に沿って所定の位置のまわりで振動するので、静止状態にとどまる方向にプローブビーム３３は伝播走行する。レンズ系３２は光軸に沿って所定の位置のまわりで迅速に振動するので、そこで、プローブビーム３３が網膜１１上に当たるスポットのサイズは、迅速に所定の範囲内で振動し、（例えば、実質的に円形のスポットの場合、スポットのサイズは所定の直径により規定される円形エリヤ内で迅速に振動する）、一方、スポットの重心は実質的に一定にとどまる。さらに網膜上のスポットのサイズは、変化するので、プローブビーム３３の相対位相はスポットを横切る任意の２つの点で変化する。従って、網膜１１により散乱される放射の相対位相は、迅速に変化し（即ち、網膜１１により散乱した放射の相対位相の空間コヒーレンスがランダマイズされる）、その結果ハルトマン−シャックスポットにおけるスペックルが低減される。
【００２８】
レーザ及びスーパールミネセンスダイオードは、輝度及びビーム品質要求に基づき、ハルトマン−シャックセンサを使用した収差測定装置を作製するため使用される通常の源である。しかし、コヒーレントビーム、例えば、レーザにより生じたビームが非一様散乱体により散乱するといつもスペックルが生じることは当業者には周知である。このことに基づき、そのような計器においてプローブビームを生じさせるためレーザを使用したならばハルトマン−シャックにおけるスペックルが著しいものとなり、それの正確な測定が困難になる。また、スーパールミネセンスダイオードから発射されるような低コヒーレンスビームがレーザにより生じたビームよりわずかなスペックルを生じさせることも当業者には周知である。しかし、スーパールミネセンスダイオードにより生じるビームを使用して引き起こされるスペックルは、なお相当なものである、それというのは、ビームに沿ってそれの空間コヒーレンスがレーザビームのそれよりはるかにわずかであるとしても、スーパールミネセンスダイオードにより生成されるビームは、ビームを横切る方向で良好な空間コヒーレンスを有するからである。こうして本発明のさらなる実施形態によれば、ハルトマン−シャックスポットのスペックルを、振動レンズ系３２及びプローブビーム源３１を含む実施形態により最小化でき、この実施形態では、プローブビーム源３１がわずかな時間コヒーレンスを有する明るい光源、例えば、限定的ではないがスーパールミネセンスダイオードのような明るい光源を有する。
【００２９】
そのような実施形態の１つの事例においてスーパールミネセンスダイオードは、ほぼ８２０ｎｍを中心とする波長を有し、ほぼ２５ｎｍのスペクトル帯域幅を有する。さらに、眼１０内に照射されるプローブビーム３３のパワーは、ほぼ５０〜ほぼ１００μｗの範囲内にある。なおさらに、網膜１１上のスポットの直径はほぼ１００〜ほぼ２００μｍの範囲内で振動する。又、さらにレンズ系３２は、ほぼ１０ｍｍの焦点距離を有し、ほぼ０．５ｍｍの直線距離にわたって振動するレンズである。なお、またレンズ系３２をほぼ２０〜ほぼ１００Ｈｚの共振周波数で振動させるため、ボイスコイルを、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、可動メカニズムとして使用できる。
【００３０】
ＩＩ．拡大された測定レンジ：図３は、拡大された測定レンジを有する本発明の１つ又は複数の実施形態に従って、収差測定装置を作製するため使用される光学的構成の概略図である。即ち、図３は、眼の種々のゾーンにわたって大きな屈折力ジオプトリー変化を有する眼の測定を可能にする光学的構成を有する実施形態を示す。図３に示す光学的構成は、図１の光学リレーモジュール１０１０を具現化し、これが第１の光学リレーモジュール４０及び第２の光学リレーモジュール５０を有するように具現化することにより、そして、オプショナルな光学的イメージモジュール７０を、ハルトマン−シャックセンサ１０２０と検出器１０３０との間に挿入することにより、図１に示す光学的構成から得られる。図３に示すように、第１の光学リレーモジュール４０は、レンズ系４１，４２を有する（レンズ系４１,４２は、それぞれ１つのレンズからなるものとして示されているが、当業者は、レンズ系４１，４２はそれぞれ１つ又は複数のレンズからなっていてよいことを容易に理解する）−第１の光学リレーモジュール４０を、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って作製できる。光学リレーモジュール４０は、射出ビーム３４の波面を眼１０の射出瞳面ＰＰから第１の共役面ＰＰ´へリレーする。それから、波面は、第２光学リレーモジュール５０によりリレーされて、回転ミラー２３に当たるようになる。図３に示すように、第２光学リレーモジュール５０は、レンズ系５１，５２を有する（レンズ系５１，５２は１つのレンズから成るものとして示されているが、当業者は、それぞれ１つ又は複数のレンズから成ることを容易に理解する）。第２の光学リレーモジュール５０は通常の当業者によく知られている任意の方法に従って作製できる。通常の当業者が容易に理解するように、回転ミラー２３は計器をよりコンパクトにするための好都合な手段として使用されるが動作には必要でない。回転ミラー２３は、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って作製できる。レンズレットアレイ６０（図１のハルトマン−シャックセンサ１０２０の１つの実施形態）は、第２の共役面ＰＰ″に配置され、この第２の共役面ＰＰ″は、第１の共役面ＰＰ´及び射出瞳面ＰＰに対して共役である。図３に示すように、オプショナルな光学的イメージモジュール７０は、ハルトマン−シャックスポットパターン６１をリレーし、集束し、このハルトマン−シャックスポットパターン６１はレンズレットアレイ６０の焦点面でＣＣＤカメラ８０のセンシング表面上に形成される（図１の検出器１０３０の１つの実施形態）。図３に示すように、オプショナルな光学的イメージモジュール７０はレンズ系７１，７２を有する（レンズ系７１，７２はそれぞれ１つのレンズからなるものとして示されているが、当業者は、レンズ系７１，７２はそれぞれ１つ又は複数のレンズからなることを容易に理解する）−光学的イメージモジュール７０を、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って作製できる。
【００３１】
前記の実施形態によれば、第１の光学リレーモジュール４０及び第２の光学リレーモジュール５０は、共に合わせれば、１より大の倍率を有する。この倍率に基づき、レンズレットアレイ６０における射出ビーム３４の波面のアパーチャ（即ち瞳孔レンズ）が拡大されるが、射出ビーム３４の波面の屈折力ジオプトリーが低減される。それから、光学的イメージモジュール７０は、１より小の倍率を有し、そして、レンズレットアレイ焦点面におけるハルトマン−シャックスポットパターン６１をＣＣＤカメラ８０へ伝達する。上述の倍率拡大及び縮小倍率を利用することにより、限られたセンシングエリヤのチップを有する従来のＣＣＤカメラを使用しながら収差測定装置は、大きな瞳孔に対してより大きなジオメトリー測定レンジを有することができる。
【００３２】
本発明のそのような１つの実施形態によれば、第１の光学リレーモジュール４０は、２つの実質的に同一のレンズ系４１，４２を有し、それらのレンズ系４１，４２は１つのユニットリレーを形成するよう共焦点構成内にインストールされる。さらに、本発明のそのような実施形態によれば、第２の光学リレーモジュール５０は、１より大の倍率を有するリレーを形成するよう、相異なる焦点距離を有する２つのレンズ系５１，５２から成る。上述の結果、第１共役面ＰＰ´における波面は、射出瞳面ＰＰにおける波面と同じであるが、第２共役面ＰＰ″における波面は、射出瞳面ＰＰにおけるものより大のアパーチャ及びＭ２倍小さいスロープ変化を有する。こうして、（第２共役面ＰＰ″に配置された）レンズレットアレイ６０は射出ビーム３５を受け取るので、レンズレットアレイ焦点面におけるハルトマン−シャックスポットパターン６１は、第２の光学リレーモジュール５０を使用しなければ生じることとなるものに比して拡大される。図３に示す実施形態が、共に合わせると倍率＞１を有する２つの光学リレーモジュールを使用する場合を示しているが、本発明の実施形態は、それにより限定されない。こうして、本発明の実施形態を、倍率Ｍ＞１を有する単一の光学リレーモジュールを使用して作製できる。
【００３３】
図３に示すハルトマン−シャックスポットパターン６１が利用可能なＣＣＤカメラのセンシングエリヤより大である場合、ＣＣＤカメラ８０のセンシングエリヤ上へフィットするようハルトマン−シャックスポットパターン６１のサイズを減少させるためオプショナルな光学的イメージモジュール７０を使用できる。例えばこのことを行うため、種々の焦点距離を有するレンズ系７１,７２を有し、縮小倍率Ｍ´を有する倍率縮小ステージを形成することができる。さらに、光学的イメージモジュール７０の設計により、レンズレットアレイ焦点面からＣＣＤカメラ８０までのセンサ表面までのフィールドひずみを最小化すべきである。
【００３４】
そのような実施形態の１事例において、第１の光学リレーモジュール４０の倍率Ｍは１であり、第２の光学リレーモジュール５０の倍率Ｍは１．４であり、光学的イメージモジュール７０の縮小倍率Ｍ´は０．３である。それらのモジュールを用いて、収差測定装置の測定を、２（即ち１．４２）倍だけ拡大でき、一方６．４×４．８ｍｍのセンシングエリヤを有する１／２ＣＣＤカメラチップは、８ｍｍの瞳孔サイズを有する眼からの射出ビーム３４を受け取るためＣＣＤカメラ８０において使用できる。さらに、レンズレットアレイ６０は、ほぼ１ｍｍのサブアパーチャ及び１０ｍｍの大きさのオーダの焦点距離を有する。そのようなレンズレットアレイは、市販されており、例えばマサチュウセッツ州ケンブリッジのＡｄａｐｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃｓ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓから入手可能である。
【００３５】
ＩＩＩ．視力計の統合：図４は、調節コントロールを与えるため、本発明の１つ又は複数の実施形態により、収差測定装置を作製するため使用される視力計モジュール９０を示す概略図である。それらの実施形態によれば、視力計モジュール９０は、眼１０の焦点外れ誤差及び乱視を光学的に補償し、眼１０を、遠距離（「無限」）に現れるターゲット上に焦点合わせするようにガイドする。図４に示すように、視力計モジュール９０は、第１のストークスのレンズ系９１、第２のストークスのレンズ系９２、第１の焦点レンズ系９３、可動レンズ９４、第２の焦点レンズ系９５、固視ターゲット９６を有する（第１のストークスのレンズ系９１、第２のストークスのレンズ系９２、第１の焦点レンズ系９３、可動レンズ９４、第２の焦点レンズ系９５、は、それぞれ１つのレンズから成るものとして示されているが、当業者は、レンズ系９１〜９５がそれぞれ１つ又は複数のレンズから成ることを容易に理解する）。視力計モジュールを作製するための多くの方法が、通常の当業者に周知である。固視ターゲット９６が通常の当業者によく知られている任意の方法に従って作製され、そして、固視ターゲット９６は、図１の光学リレーモジュール１０１０（図１の光学リレーモジュールは、光学リレーモジュール４０として具現化される）及び視力計レンズ系９１〜９５を通して眼１０内に結像される。図４に示すように、視力計モジュール９０からの放射出力がビームスプリッタ２２を使用して収差測定装置内に入力結合される。ビームスプリッタ２２は通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、射出ビーム３４の放射（例えば図２の源３１から発射された放射）を透過し、そして、視力計モジュール９０において発射された放射（例えば白色光）を反射するように設計されている。図４には、視力計モジュール９０からの放射出力が光学リレーモジュール４０の後、収差測定装置内へ入力結合されることが示されているが、通常の当業者には、本発明の実施形態はそれに限定されるものでないことが明らかである。特に、視力計モジュール９０からの放射出力を相異なる位置で収差測定装置内に入力結合できる。例えば視力計モジュール９０からの放射出力を、図１に示すカプラ１０００の前又は後に結合できる実施形態がある。
【００３６】
眼１０の焦点外れ誤差を補償するため、例えば図１のアナライザ１０４０からの信号に応答して、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、移動可能なレンズ系９４の、それの光軸に沿っての位置を変化させることができる。例えば移動可能なレンズ系９４を、モータにより駆動される並進ステージのような可動メカニズム上に取り付けることができる。さらに、眼１０の乱視を補償するため、例えば、図１の１０４０、アナライザ１０４０からの信号に応答して、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、ストークスのレンズ系９１，９２を独立的に電子的に回転できる。例えば、ストークスのレンズ系９１，９２をモータにより駆動される回転ステージ上に取り付けることができる。１つの実施形態において、第１及び第２のストークスのレンズ系９１，９５は、円柱レンズである。
【００３７】
動作中患者は、固視ターゲット９６上に固視をするように要請される。収差測定装置は、初期的測定をし、眼１０内の焦点外れ誤差及び乱視の初期的推定を行う。それに応じて、アナライザ１０４０は、眼１０が測定された焦点外れ誤差及び乱視を補償するため視力計モジュール９０の初期的セッティングをドライブできる（即ち適当に調節された視力計モジュール９０を通して見ると、眼１０は、遠い距離に現れるシャープな固視ターゲット９６を見る）。例えば、１つの実施形態において、アナライザ１０４０は、移動可能なレンズ系９４に対する可動メカニズム（図示せず）に信号を送信し、これは、焦点外れ誤差を補償するよう移動可能なレンズ系９４を移動させ、そして、アナライザ１０４０は、眼１０の乱視を補償するためストークスのレンズ系９１，９２を回転させるため、ストークスのレンズ系９１，９２に対する回転メカニズム（図示せず）へ別の信号を送信する。このステップは、眼１０の測定された焦点外れ誤差及び乱視が所定の範囲内で安定化されるまで複数回実行される。このような情勢下で、眼１０の調節を安定化すべきであり、眼１０は遠距離に現れるシャープなイメージとして固視ターゲット９６を固視する。さらに眼１０の調節を安定化するためかぶり（ｆｏｇｇｉｎｇ）を使用することもできる。かぶりとは、小さいが特別な大きさの焦点はずれのパワー（〜０．５ジオプトリ）が光路内に付加されて、被検眼を無限“を越えて”焦点合わせするようにガイドする技術であり、前記のかぶりは当業者には周知である。さらなる実施形態において、可動のレンズ系９４及びストークスのレンズ系９１，９２の調節をオペレータにより行うことができる。
【００３８】
さらに、収差測定装置を使用して眼１０を測定するステップが、眼１０の光学収差を求めるため実行される。
【００３９】
そのような実施形態の１事例において、可動レンズ系９４を、−１５ジオプトリー〜＋１５ジオプトリーの焦点はずれの異常を調節適合するため調節できる。さらに、ストークスのレンズ系９１，９２を、何れの配向においても６ジオプトリーまで乱視を調節適合するため調節できる。
【００４０】
ＩＶ．網膜から反射された放射及び眼内エレメントにより散乱された放射を阻止すること：図５は、角膜から反射された放射（放射３６）及び眼１０の眼内エレメントにより散乱した放射（放射３７）がどのようにハルトマン−シャックスポットパターン６１を汚染するかを示す収差測定装置の一部分の概略図である。角膜から反射された放射及び眼内エレメントにより散乱した放射が網膜１１により散乱する放射よりはるかに強い。図１のカプラ１０００を具現化するため偏光ビームスプリッタを使用して角膜から反射された放射を多く阻止できるが、残存する角膜反射３６が厳密な波面測定にとって厄介なものにとどまる。さらに眼内エレメント（例えば水晶体１３及び角膜）により散乱した放射は、網膜１１での散乱により生じる偏光解消に類似した仕方で偏光解消される。こうして、眼内エレメントにより散乱した放射を、偏光ビームスプリッタ２０により除去できない。さらに、角膜で反射した放射３６及び眼内エレメントで反射した放射３７が狭いプローブビーム３３のビーム路から生じるので、それらの放射は、射出瞳面ＰＰの、第１の共役面ＰＰ´又は第２の共役面ＰＰ″（例えばレンズレットアレイ６０のレンズレット６２）の近くで小さなスポットに集束される。その結果そのような放射は、波面測定の精度を低下させる。
【００４１】
図６は、本発明の１つ又は複数の実施形態に従って収差測定装置を作製するため使用されるオブスキュレーション部材３８の概略図であり、前記オブスキュレーション部材３８は、角膜から反射した放射３６及び眼１０の眼内エレメントから散乱する放射３７を阻止する。図６に示すように、１つの実施形態において、オブスキュレーション部材３８は、射出ビーム３４の光路内に挿入され、射出瞳面ＰＰの共役面（例えば射出瞳面ＰＰの第１共役面ＰＰ´）の近くに配置される。例えば放射３６及び放射３７を阻止するため、オブスキュレーション部材３８を、放射３６及び放射３７の焦点像間に配置できる。
【００４２】
本発明の１実施形態によれば、レンズレットアレイ６０は、それの１つのレンズレット（所定のレンズレットアレイ）が放射３６及び放射３７の焦点像に交差するように位置定めされるようにアラインメントされている（即ち、１つのレンズレット、例えば、レンズレット６２が網膜から反射した放射及び、眼内エレメントで散乱する放射の像とオーバーラップするようにレンズレットアレイ６０が位置定めされアラインメントされる）。このことはレンズレットアレイ６０上のプローブビームのイメージスポットサイズは、レンズレットアレイ６０の１つのレンズレットのサブアパーチャより小であるように、当該イメージスポットサイズが与えられていれば常に可能である。この場合において、オブスキュレーション部材３８は、それのイメージは陰影が所定のレンズレット例えば、レンズレット６２と実質的にオーバーラップするように設計され横方向にアラインメントされている。そのような実施形態の１つの事例において、オブスキュレーション部材３８は、印刷により、例えば、透明体例えば透明プラスチック片上に例えばブラックスポットを印刷することにより、そして例えば透明プラスチック片をＸ−Ｙ−Ｚ可調節マウント（図示せず）に付けることにより形成できる。そのような可調節マウントを通常の当業者によく知られている任意の方法に従って作製できる。１つの実施形態において、プローブビーム３３のスポットサイズは角膜上でほぼ２５０μｍであり、そして、それのイメージスポットサイズは、第１の共役面ＰＰ´においてほぼ２５０μｍであり、第２の共役面ＰＰ″においてほぼ３５０μｍである。レンズレットアレイ６０のサブアパーチャサイズはほぼ６００μｍであり、オブスキュレーション部材３８はブラックスポットを横切る方向でほぼ４３０μｍの寸法を有する。
【００４３】
図７は、ハルトマン−シャックセンサの１つのレンズレットアレイが角膜から反射した放射、及び、眼内エレメントにより散乱した放射を阻止するようにした、本発明の１つ又は複数の実施形態により作製される収差測定装置の概略図である。この実施形態によればレンズレットアレイ６０は、それの１つのレンズレット例えば、レンズレット６２が、放射３６及び放射３７の焦点像と交差するようにアラインメントされている（即ち、１つのレンズレット、例えばレンズレット６２が網膜から反射した放射、及び、眼内エレメントで散乱する放射の像とオーバーラップするようにレンズレットアレイ６０がアラインメントされる）。レンズレット６２は、そこで角膜により反射する放射、及び、眼内エレメントにより散乱する放射が、第１の共役面ＰＰ´の近くに集束される位置に対して実質的に共役の位置に配置されている。その際レンズレット６２は、オブスキュレーション部材として用いられるよう不透明にされる（例えば黒化される）。実施形態はレンズレットを不透明なものとして構成することが記載されているが、本発明の実施形態に包含されるさらなる実施形態では、さらに、オブスキュレーション部材がレンズレットアレイの１つのレンズレットにとって換わっている。
【００４４】
角膜から反射した放射及び眼内エレメントから散乱した放射の阻止を、２つの光学リレーモジュール（即ち第１の光モジュール４０、及び、第２の光モジュール５０）から成る計器を示す図５〜図７に関連して説明したが、本発明の実施形態はそれに限定されない。殊に単一の光学リレーモジュール１０１０が利用される（図１参照）他の実施形態を形成できる。１つのレンズレットアレイが角膜面に由来しないで眼内エレメントから散乱された放射の共役面（「新たな面」）におかれている他の実施形態を作製できる。そのような場合において、１つのレンズレットアレイレメントを上述のように不透明にできる。新たな面におけるレンズレットアレイの配置が、有効な測定データの最小損失を生じるように干渉障害的な信号を抑圧するため選ばれている。その波面の自由空間内伝播を求めるため、当業者に周知の数値的又は分析的方法に従って射出瞳面ＰＰに共役の面（又は他の任意の注目基準面）において波面測定を行わせるため、新たな面を使用して得られた波面測定データを処理できる。
【００４５】
Ｖ．多重散乱放射により生じる曇りを減少させること：図８は、本発明の１つ又は複数の実施形態に従って収差測定装置を作製するため使用されるダイナミック曇り止めを示す概略図であり、前記ダイナミック曇り止めは、多重散乱放射３８により生じる曇りを減少させる。多重散乱放射３８は、眼１０の内部から生じる追跡光線であり、そして、瞳孔１２からあらゆる方向に射出する。多重散乱放射３８は、ハルトマン−シャックイメージにおける曇りのあるバックグラウンドを生じ、それにより、波面測定の精度に悪影響を及ぼす。
【００４６】
本発明の実施形態によれば、ダイナミック曇り止め５３が網膜１１に対して共役の面の近くに配置され、ここで、射出ビーム３４が集束され、追跡光線の大半から空間的に分離される。本発明のそのような実施形態によれば、ダイナミック曇り止め５３は、例えば、図１のアナライザ４０からの信号に応答して、モータ（図示せず）により駆動される並進ステージにより並進され、この並進ステージ及びモータは、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って作製される。
【００４７】
動作中、ダイナミック曇り止め５３を初期的に公称位置に常駐させてもよく、又は、計器の光路外にはじき出してもよい。その際、収差測定装置は、眼１０の焦点外れ誤差及び乱視誤差を推定するため初期的波面測定を行う。そして、図１のアナライザ１０４０は、通常の当業者によく知られている任意の方法に従って、網膜１１に対して共役の１つの面の大体の位置を計算するため測定された波面データを使用する。さらに、アナライザ１０４０は、並進ステージによりダイナミック曇り止め５３のサイズが、ビーム３４が実質的損失なしで、通過することを許容するのに十分大きな値を有し、そして、多重散乱された放射光３８の実質的な量を除去するのに十分小さい値を有するように選ばれる。１つの実施形態において、ダイナミック曇り止め５３は、ほぼ３ｍｍ〜ほぼ５ｍｍの範囲の開口に対しての横断方向寸法のアパーチャを有する。
【００４８】
これまでの説明は、単に図解及び説明のためになされたことは当業者には明らかである。それだけで本発明を開示された形態に限定するものでなく、それに尽きるものでない。例えば、本発明の実施例は、上述の実施形態の１つ、又はそれより多くの組み合わせを含むことができる。さらに、本発明の１つ又は複数の実施形態によれば、図１に示すアナライザ１０４０により生成される測定データをデジタルフォーマットで提示及び／又はセーブできる。さらに、そのようなデータを、たとえば限定をすることなく、カスタマイズされた屈折矯正手術を行うため、カスタマイズされたコンタクトレンズを作るため、又は、カスタマイズされた眼内レンズを設計するため使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の１実施例により作製される収差測定装置の概略図である。
【図２】
本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測定装置を作製するため使用される振動レンズを有するプローブビームプロジェクタの概略図である。
【図３】
本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測定装置を作製するため使用される光学的コンフィギュレーションの概略図である。
【図４】
本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測定装置を作製するため使用される視力計モジュールを示す概略図である。
【図５】
網膜から反射された放射及び眼内エレメントにより散乱するほう巣アプリケーションが、ハルトマン−シャックイメージをどのように汚染するかを図解する収差測定装置の概略図である。
【図６】
本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測定装置を作製するため使用されるオブスキュレーション部材を示す概略図である。
【図７】
ハルトマン−シャックセンサのレンズレットアレイと放射を阻止するように本発明の１つ又は複数の実施形態に従って作製される収差測定装置の概略図である。
【図８】
本発明の１つ又は複数の実施形態により収差測定装置を作製するため使用されるダイナミック曇り止めの概略図である。
【符号の説明】
１０  眼
１１  網膜
１３  水晶体
２０  偏光ビームスプリッタ
２１  回転ミラー
２２  ビームスプリッタ
２３  回転ミラー
３１  プローブビーム源
３２  プローブビーム
３４  射出ビーム
３５  測定ビーム
３６  放射
３７  放射
３８  多重散乱放射光
３９  オブスキュレーション部材
４０  光学リレーモジュール
４１  レンズ系
４２  レンズ系
５０  光学リレーモジュール
５１  レンズ系
５２  レンズ系
５３  ダイナミック曇り止め
６０  レンズレットアレイ
６１  ハルトマン−シャックスポットパターン
６２  レンズレットアレイ
７０  光イメージモジュール
７１  レンズ系
７２  レンズ系
８０  ＣＣＤカメラ
９０  注力計モジュール
９１  レンズ系
９２  レンズ系
９３  焦点レンズ系
９４  移動可動レンズ系
９５  レンズ系
９６  シャープな注視ターゲット
２００  収差測定装置
１０００  カプラ
１０２０  ハルトマン−シャックセンサ
１０１０  検出器
１０４０  アナライザ
１０５０  プローブビームプロジェクタ
１０６０  プローブビーム
ＰＰ  射出瞳面
ＰＰ´  第１共役面
ＰＰ″  第２共役面