(57)【要約】眼の屈折特性を決定するための装置および対応する方法は、眼および眼からの光も受けるように構成されたポートを備える筐体を含む。視力調整可能レンズは、眼からの光に可変焦点屈折力を適用するため、および筐体内の波面センサーに向けて光学経路に沿って光を通過させるために筐体に取付けられてもよい。波面センサーは、光学経路を介して光を受け取り、光の波面を測定することができる。決定モジュールは、波面に基づいて眼の特性を決定するように構成されてもよい。実施形態は、ハンドヘルド、ポータブル、およびオープンビューであってもよく、他覚的な波面収差測定、自覚的なホロプター測定、ならびに遠近調節および老眼評価、さらにレンズ測定機能を提供する。
2019521760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼の特性を決定するための装置であって、
眼を受け、該眼から光を受けるように構成されたポートを含む筐体と、
前記筐体に取付けられるように、前記眼からの前記光に可変焦点屈折力を適用するように、および光学経路に沿って前記光を通過させるように構成された視力調整可能レンズと、
前記筐体内の波面センサーであって、前記光学経路を介して前記眼から前記光を受け取り、前記眼からの前記光の波面を測定するように構成される前記波面センサーと、
前記波面に基づいて前記眼の特性を決定するように構成された決定モジュールと
を備える装置。
【請求項２】
前記筐体は、前記眼を有する人物の少なくとも１つの手によって握られて、使用中に前記装置の全重量を支えるように構成される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ポートは、前記眼に適用される矯正レンズを受けるようにさらに構成され、前記波面センサーは、前記矯正レンズと組み合わせて前記眼からの前記光の前記波面を測定するようにさらに構成される請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記ポートは第１のポートであり、前記眼は第１の眼であり、前記筐体は第２の眼を受けるように構成された第２のポートをさらに含み、前記筐体は双眼鏡の構成を定義する請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記視力調整可能レンズは第１の視力調整可能レンズであり、前記装置は、前記筐体に取付けられるように、および可変焦点屈折力を前記第２の眼からの光に適用するように構成された第２の視力調整可能レンズをさらに備える請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ポートは近位ポートであり、前記筐体は遠位ポートをさらに含み、前記近位ポートおよび前記遠位ポートは共に前記近位ポートから前記遠位ポートを経由する目視チャネルを形成し、前記目視チャネルは、前記眼が、前記筐体の外部で前記筐体から間隔をあけたターゲット印を見ることができるようにするオープンビューを提供する請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記筐体に取付けられ、前記筐体の外部で前記筐体から間隔をあけられたターゲット印を生成するように構成されたターゲット光源をさらに備え、前記ターゲット印は目視チャネルを通して前記眼によって視認可能である請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記ターゲット光源は、前記眼から有効無限遠の距離に前記ターゲット印を生成するようにさらに構成される請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記筐体内に眼球照明光源をさらに備え、該眼球照明光源は、前記ポートを通して前記眼に光を方向付けて、前記眼からの反射または後方散乱を介して前記眼からの前記光を生成するように構成される請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記眼球照明光源からの光に可変焦点屈折力を適用するように構成された光源調整可能レンズをさらに備える請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記光源調整可能レンズは、前記眼において前記眼球照明光源により生成されるスペックル・パターン、または前記波面センサーにおいて前記眼からの前記光によって生成されるスペックル・パターンをランダム化するようにさらに構成される請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ポートは、前記ポートを通って前記眼に方向付けられる前記眼球照明光源からの前記光に関して非一直線上に前記眼から前記光を受けるようにさらに構成される請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記眼球照明光源からの前記光は開口部により制限される請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
前記開口部の直径は約５０μｍから約５００μｍの間である請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記視力調整可能レンズは、前記眼において眼球照明光源により生成されるスペックル・パターン、または前記波面センサーにおいて前記眼からの前記光によって生成されるスペックル・パターンをランダム化するように構成される請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記視力調整可能レンズは、前記眼を受ける近位ポートと共に眼鏡平面に位置するようにさらに構成される請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記決定モジュールは、前記眼に適用されるべき屈折矯正を決定するようにさらに構成される請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記決定モジュールは、デフォーカスおよび非点収差よりも高次の１つまたは複数の波面誤差を決定するようにさらに構成される請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記決定モジュールは、較正のための前記視力調整可能レンズに起因するレンズ波面誤差を決定するようにさらに構成される請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
前記決定モジュールは、前記眼の遠近調節範囲を前記眼からの前記光の複数の波面測定の関数として決定するようにさらに構成される請求項１から１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
前記筐体は、レンズ測定計アタッチメントを受けるように構成され、該レンズ測定計アタッチメントは、人物によって装着されることを意図された矯正レンズ、または矯正レンズに作り込まれることが意図されるレンズ・ブランクを支えるように構成され、前記決定モジュールは、前記矯正レンズまたはレンズ・ブランクを通じて受け取られる光のレンズ波面に基づいて前記矯正レンズまたはレンズ・ブランクの屈折特性を決定するようにさらに構成される請求項１から２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記眼からの前記光の波面誤差を最小化するために連続的な波面測定に応じて前記視力調整可能レンズの前記可変焦点屈折力を繰り返して調整するように構成された閉ループ制御回路をさらに備える請求項１から２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好に従って、前記視力調整可能レンズを調整するように構成された制御回路をさらに備える請求項１から２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
前記眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好に従って、前記視力調整可能レンズの可変焦点屈折力を調整するために、前記眼を有する人物によって調整可能であるように構成された手動制御をさらに備える請求項１から２３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２５】
前記眼の屈折矯正のための処方をレポートするように構成されたレポーティング・インターフェイスをさらに含む請求項１から２４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
自覚的な屈折嗜好に関して、前記眼を有する人物に質問を行うか、または前記人物からの応答を受け取るように構成された通信インターフェイスをさらに備える請求項１から２５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２７】
前記筐体に取付けられるように、および前記装置の屈折矯正測定の範囲を移すために固定の焦点屈折力を前記眼からの前記光に適用するように構成された固定のレンズをさらに備える請求項１から２６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２８】
前記筐体に取付けられるように、および前記眼の視界をぼやけさせるように構成されたフォギングレンズをさらに備える請求項１から２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
前記決定モジュールはセルラー電話を備えるか、または前記装置は、前記筐体に取付けられるか、もしくは前記眼からの前記光の前記波面の表現を表示するように構成されたセルラー電話をさらに含むか、または前記波面センサーはセルラー電話のピクセルアレイを備える請求項１から２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
前記光学経路内に配置された交差偏光器をさらに含む請求項１から２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３１】
前記視力調整可能レンズは、可変球面屈折力、非点収差屈折力、および軸を相互に独立して適用するようにさらに構成される請求項１から３０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３２】
前記視力調整可能レンズは、球面等価屈折力、垂直ジャクソン・クロスシリンダー、および傾斜ジャクソン・クロスシリンダーを相互に独立して適用するようにさらに構成される請求項１から３１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３３】
前記視力調整可能レンズは、液体充填レンズ、エレクトロウェッティング・レンズ、Ａｌｖａｒｅｚレンズペア、空間光変調器、可変形状ミラー、空間的に変化する屈折力を持つレンズ、光屈折力を調整するためにレンズ距離を変えるマルチレンズ・システム、または調節可能フレネル・レンズのうちの少なくとも１つを含む請求項１から３２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３４】
前記視力調整可能レンズは、２つの要素の相互に関する横変位の関数として可変焦点屈折力を適用するように構成された２要素の光学部品を含む請求項１から３３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３５】
前記眼の前記特性は前記波面に基づく他覚的な特性であり、前記決定モジュールは、前記他覚的な特性に基づいて前記眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好を予測するようにさらに構成される請求項１から３４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３６】
前記決定モジュールは、前記眼を有する人物の人口統計的または身体的属性にさらに基づいて前記自覚的な屈折嗜好を予測するようにさらに構成され、前記人口統計的または前記身体的属性は、前記眼を有する前記人物の年齢、性別、人種、体重、身長、職業、もしくは別の人口統計的属性、または網膜像品質、軸長さ、虹彩色、トポグラフィー、角膜曲率、または前記眼の球面もしくは円柱収差よりも高次の収差のうちの少なくとも１つを備える請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記決定モジュールは、複数の眼科患者のそれぞれの人口統計的または身体的な属性、およびそれぞれの他覚的な眼の特性を含むデータベースから作り上げられた相関を使用して、前記自覚的な屈折嗜好を予測するようにさらに構成される請求項３６に記載の装置。
【請求項３８】
眼の特性を決定するための方法であって、
視力調整可能レンズを使用して、眼を受けるように構成された筐体のポートを介して、可変焦点屈折力を、前記眼から受け取られる光に適用するステップと、
前記光を、前記眼から光学経路に沿って通過させるステップと、
前記眼からの前記光の波面を測定するステップであって、該光は前記ポートから光学経路を介して受け取られるステップと、
前記眼からの前記光の前記波面に基づいて前記眼の特性を決定するステップと
を有する方法。
【請求項３９】
前記眼を有する人物が、前記眼からの前記光を受ける間、前記筐体および前記視力調整可能レンズの全重量を支えるように前記筐体を握ることができるようにするステップをさらに含む請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記筐体の前記ポートにおいて前記眼に適用される矯正レンズを受けるステップをさらに備え、前記眼からの前記光の波面を測定するステップは、前記矯正レンズを通して前記眼から受け取られる前記光の前記波面を測定するステップを含む請求項３８または３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記ポートは第１のポートであり、前記眼は第１の眼であり、
前記筐体の第２のポートにおいて第２の眼を受けるステップと、
前記第２のポートを通して前記第２の眼から光を受け取るステップであって、前記第１および第２のポートは双眼鏡筐体の第１および第２のポートであるステップと
をさらに含む請求項３８から４０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４２】
前記視力調整可能レンズは第１の視力調整可能レンズであり、前記方法は、第２の視力調整可能レンズを使用して前記第２の眼からの光に可変焦点屈折力を適用するステップをさらに備える請求項３８から４１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４３】
前記ポートは近位ポートであり、前記方法は、前記筐体の遠位ポートから前記近位ポートへのオープンビュー目視チャネルを介し、前記視力調整可能レンズを通して、前記筐体の外部で前記筐体から間隔をあけられたターゲット印からの光を、前記眼に通過させるステップをさらに含む請求項３８から４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記筐体に取付けられたターゲット光源を使用することにより、前記筐体の外部で前記筐体から間隔をあけられたターゲット印を生成するステップをさらに備える請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記ターゲット光源は、前記眼から有効無限遠の距離に前記ターゲット印を生成するようにさらに構成される請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記筐体内の眼球照明光源から前記ポートを通して前記眼に光を方向付けて、前記眼からの反射または後方散乱を介して前記眼からの前記光を生成するステップをさらに備える請求項３８から４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
光源調整可能レンズを使用して前記眼球照明光源からの光に可変焦点屈折力を適用するステップをさらに備える請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記光源調整可能レンズを使用して、前記眼において前記眼球照明光源により生成されるスペックル・パターン、または波面センサーにおいて前記眼からの前記光によって生成されるスペックル・パターンをランダム化するステップをさらに備える請求項４７に記載の方法。
【請求項４９】
前記目からの前記光を前記光学経路に沿って通過させるステップは、前記眼からの前記光を、前記ポートを通って前記眼に方向付けられる前記眼球照明光源からの前記光に関して非一直線上に通過させるステップを含む請求項４６に記載の方法。
【請求項５０】
前記眼球照明光源からの前記光を、開口部により制限するステップをさらに備える請求項４６に記載の方法。
【請求項５１】
前記開口部を使用して前記光を制限するステップは、約５０μｍから約５００μｍの間の開口部直径を使用するステップを含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記視力調整可能レンズを使用して、前記眼において眼球照明光源により生成されるスペックル・パターン、または波面センサーにおいて前記眼からの前記光によって生成されるスペックル・パターンをランダム化するステップをさらに備える請求項３８から５１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５３】
前記可変焦点屈折力を適用するステップは、前記眼を受ける近位ポートと共に前記眼の眼鏡平面に位置する前記視力調整可能レンズを使用するステップを含む請求項３８から５２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５４】
前記眼の光学的特性を決定するステップは、前記眼に適用されるべき屈折矯正を計算するステップを含む請求項３８から５３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５５】
前記眼の光学的特性を決定するステップは、デフォーカスおよび非点収差よりも高次の１つまたは複数の波面誤差を計算するステップを含む請求項３８から５４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５６】
較正のための前記視力調整可能レンズに起因するレンズ波面誤差を測定するステップをさらに備える請求項３８から５５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５７】
前記眼の光学的特性を決定するステップは、前記眼の遠近調節範囲を前記眼からの前記光の複数の波面測定の関数として計算するステップをさらに含む請求項３８から５６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５８】
前記筐体の前記ポートを経由する矯正レンズまたはレンズ・ブランクを通じて受け取られる光のレンズ波面に基づいて、前記眼を有する人物によって装着されることを意図された前記矯正レンズの屈折特性、または前記矯正レンズに作り込まれることが意図される前記レンズ・ブランクを決定するステップをさらに備える請求項３８から５７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５９】
前記視力調整可能レンズを使用して、波面誤差を最小化するために連続的な波面測定に応じて閉ループの方式で前記可変焦点屈折力を繰り返して調整するステップをさらに備える請求項３８から５８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６０】
前記眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好に従って、前記視力調整可能レンズを調整するステップをさらに備える請求項３８から５９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６１】
前記眼を有する人物による手動制御に応じて前記眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好に従って、レンズへの前記視力の前記可変焦点屈折力を調整するステップをさらに備える請求項３８から６０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６２】
前記波面に基づいて前記眼の屈折矯正のための処方をレポートするステップをさらに含む請求項３８から６１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６３】
自覚的な屈折嗜好に関して、前記眼を有する人物に質問を行うか、または前記人物からの応答を受け取るステップであって、前記可変焦点屈折力を前記光に適用するステップは、前記自覚的な屈折嗜好に基づいて屈折力を設定するステップをさらに備える請求項３８から６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
屈折矯正測定の範囲を移すために固定の焦点屈折力を前記眼からの前記光に適用するステップをさらに備える請求項３８から６３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６５】
前記眼の視界をぼやけさせるステップをさらに備える請求項３８から６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６６】
前記眼の光学的特性を決定するステップはセルラー電話を使用するステップを含むか、または前記方法は、セルラー電話を使用して前記眼からの前記光の前記波面の表現を表示するステップをさらに含むか、または前記眼から受け取られる前記光の前記波面を測定するステップは、セルラー電話を使用するステップを含む請求項３８から６５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６７】
前記眼からの前記光を光学経路に沿って通過させるステップは、前記光学経路内に配置された交差偏光器を通じて前記光を通過させるステップを含む請求項３８から６６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６８】
前記可変焦点屈折力を光に適用するステップは、可変球面屈折力、非点収差屈折力、および軸を相互に独立して適用するステップを含む請求項３８から６７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６９】
前記可変焦点屈折力を適用するステップは、球面等価屈折力、垂直ジャクソン・クロスシリンダー、および傾斜ジャクソン・クロスシリンダーを相互に独立して適用するステップを含む請求項３８から６８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７０】
前記可変焦点屈折力を適用するステップは、液体充填レンズ、エレクトロウェッティング・レンズ、Ａｌｖａｒｅｚレンズペア、空間光変調器、可変形状ミラー、空間的に変化する屈折力を持つレンズ、光屈折力を調整するためにレンズ距離を変えるマルチレンズ・システム、または調整可能フレネル・レンズのうちの少なくとも１つを使用するステップを含む請求項３８から６９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７１】
前記可変焦点屈折力を適用するステップは、２要素の光学部品の要素を相互に関して横に偏移させるステップを含む請求項３８から７０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７２】
前記眼からの前記光の前記波面に基づいて前記眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好を予測するステップをさらに含む請求項３８から７１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７３】
前記眼の前記特性は前記波面に基づく他覚的な特性であり、前記方法は、前記他覚的な特性に基づいて前記眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好を予測するステップをさらに含む請求項３８から７２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７４】
前記自覚的な屈折嗜好を予測するステップは、前記眼を有する人物の人口統計的または身体的属性にさらに基づいて予測するステップをさらに含み、前記人口統計的または身体的属性は、前記眼を有する人物の年齢、性別、人種、体重、身長、職業、もしくは別の人口統計的属性、または網膜像品質、軸長さ、虹彩色、トポグラフィー、角膜曲率、または前記眼の球面もしくは円柱収差よりも高次の収差のうちの少なくとも１つを備える請求項７３に記載の方法。
【請求項７５】
前記自覚的な屈折嗜好を予測するステップは、複数の眼科患者のそれぞれの人口統計的または身体的な属性、およびそれぞれの他覚的な眼の特性を含むデータベースから作り上げられた相関を使用するステップを含む請求項７４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２０１６年６月１４日に出願した米国仮出願第６２／３５０、０１８号明細書の利益を主張するものである。上記の出願の全教示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
クリニックにおいて眼科検査を行う検眼医または眼科医は、通常、ホロプター（すなわち、検眼レンズセット）を使用して、多数の固定レンズ設定のいずれが、所与の患者にとって、自覚的に、最善な視力をもたらすかを決定する。しかし、自覚的な屈折作用の反復特性により、これは非常に長期にわたるプロセスである。プロセスを促進するため、多くの場合、別個の計器を使用する他覚的測定が使用されて、ホロプターによる自覚的屈折に必要とされる反復の回数を低減させる。眼の屈折状況の比較的迅速な他覚的測定は、自覚的屈折に対する良好な開始点としての役割を果たす。自動屈折計は、眼のそのような他覚的測定を行うための一般的なツールである。波面収差測定器は、眼の収差の他覚的な決定を行うためにクリニックにおいて使用されてきた自動屈折計の一種である。しかし、波面収差測定器は通常、他の種類の自動屈折計よりも複雑かつ高額であるため、自覚的屈折に対する最初の開始点を提供するためにはあまり使用されていなかった。眼鏡を処方するために使用される通常の収差（デフォーカスおよび非点収差）に加えて、波面収差測定はまた、ホロプター測定に比べて高次の収差を決定することもできる。
【０００３】
近年、波面収差測定を行うためのポータブル・デバイスが開発された。これらのデバイスは、特にアイケア専門家の少ない場所において、屈折性のアイケアをより利用しやすく手頃なものにするという潜在的な利点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／００３０６２  Ａ１号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２０１５／００３０８６  Ａ１号パンフレット
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ａ．Ｃｅｒｖｉｎｏ  ｅｔ  ａｌ．、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｓｕｒｇｅｒｙ、２００６
【非特許文献２】Ｔｈｉｂｏｓ  ｅｔ  ａｌ、Ａｃｃｕｒａｃｙ  ａｎｄ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  ｏｆ  ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ  ｆｒｏｍ  ｗａｖｅｆｒｏｎｔ  ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖｉｓｉｏｎ  ２００４（４）、３２９−３５１
【非特許文献３】Ｍａｒｋｓ、Ｒａｎｄａｌｌ  ｅｔ  ａｌ．，”Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  ａｄａｐｔｉｖｅ  ｃｏｍｐａｃｔ  ｆｌｕｉｄｉｃ  ｐｈｏｒｏｐｔｅｒ  ｗｉｔｈ  ｎｏ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｌｅｎｓｅｓ，”Ｏｐｔｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  Ｖｏ１．３５，Ｎｏ．５，７３９−７４１，Ｍａｒｃｈ  １，２０１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既存のポータブル波面収差測定器は、いくつかの欠点を有する。第１に、これらの装置は、患者の眼が弛緩した遠近調節されていない状態に自動的に向かうことができるように、患者がデバイスを通して見ることはできない。これに対処するため、毛様筋麻痺点眼液が使用されて、遠近調節を無効にすることができる。しかし、この処置は、副次作用を含み、処置から収差測定までの間の待ち時間が必要となる。遠近調節を緩めるもう１つの手法は、眼を「フォギングする」ことである。しかし、この手法にも限界があり、すべての眼科患者に効果的であるわけではない。
【０００７】
さらに、既存のポータブル波面収差測定器は、（ｉ）純粋に他覚的な測定により指示される矯正とは通常若干異なっている、患者の自覚的嗜好を考慮に入れる、ホロプター測定を提供しない、または（ｉｉ）患者が、デバイスを通して、デバイスの外部の間隔をあけたターゲットを見られるようにするオープンビューではない。ホロプターは通常、大型で扱いにくく、重量があって、レンズが交換されるときに動作および振動を伴い、これらの特徴はすべて、ハンドヘルド・デバイスが使用される環境においては望ましくないものである。自覚的屈折は、屈折矯正のために患者を評価する際の「最善の」基準と見なされるが、ホロプターは通常、ハンドヘルド・ポータブル波面収差測定器が採用される環境においては使用されない。代わりに、検眼フレームおよびレンズが使用されるが、これは使用するには遅くて扱いにくい可能性もある。
【０００８】
調整可能レンズが、特定の装着またはポータブルのデバイスと共に使用するために提案されてきたが、多くの場合、調整可能レンズは固定式レンズの精度を備えていないことが知られている。さらに、複数固定レンズ式ホロプタータイプのシステムであっても、低次および高次の矯正を他覚的に決定するために波面収差測定が極めて望ましく、ホロプター測定および波面収差測定機能は従来別個のデバイスを使用して行われてきた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書において説明される実施形態は、同じユニットにおいて同じ機能を実行することにより、既存の、別々のホロプター測定および波面収差測定システムの限界を克服することができる。さらに、多くの点において、臨床の設定または現場使用の設定のいずれにおいても、ホロプター測定と波面収差測定の２つの別々の計器により可能な眼の分析および検査に比べて、実施形態の装置および方法を使用することでより良好な眼の分析および検査が可能である。実施形態の例示の利点は、検査速度の向上、より正確な屈折結果、患者および臨床医が使用する際のより高い柔軟性、ならびにホロプター測定および遠近調節測定の間いつでも波面収差測定を得られることを含む。さらに、ポータブル装置を含む実施形態は、レンズ測定を行うように構成されることも可能である。実施形態の装置および方法はまた、他覚的波面収差測定、自覚的ホロプター測定、またはその両方に基づいて同じシステムによって決定される屈折矯正を有するレンズにより、患者の視力がどのように改善するかの指標を患者に提供することもできる。
【００１０】
さらに、本明細書において説明される実施形態は、毛様筋麻痺点眼液の使用またはフォギングを必要としないオープンビューの双眼鏡構成を提供することによって、既存のポータブル波面収差測定器の限界を克服することができる。実施形態のデバイスおよび方法は、波面収差測定の精度を向上させ、自覚的ホロプター測定を行い、患者の最終的屈折矯正をシミュレートし、レンズ測定を行うために、デバイスに組み込まれた１つまたは複数の調整可能レンズを使用することを含むことができる。したがって、波面センサーと調整可能レンズを組み合わせることにより、本明細書において説明される実施形態は、一方または他方のいずれかを使用しようとする既存のデバイスによっては達成できなかった多くの利点を達成することができ、これらの利点はこれ以降の説明全体を通じてさらに明らかになろう。
【００１１】
１つの実施形態において、眼の特性を決定するための装置、および対応する方法は、眼を受ける（つまり、評価されている眼が見通すことができる目視ポートとしての役割を果たす）ように、および眼からの光を受け取るように構成されたポートを有する筐体を含む。光は、たとえば、眼球照明光の光源を装置から眼に方向付け、眼から反射または後方散乱される光を集光することによって、眼から受け取られてもよい。眼の特性は、低次または高次屈折収差、屈折処方、遠近調節範囲、または視力に関連する別の屈折特性のような、屈折特性であってもよい。
【００１２】
装置は、眼からの光に可変焦点屈折力を適用して、光学経路に沿って光を通過させるために、筐体に取付けられるか、または取付けられるように構成された視力調整可能レンズをさらに含む。装置はまた、筐体内に波面センサーを含み、波面センサーは光学経路を介して眼から光を受け取り、眼からの光の波面を測定するように構成される。装置はさらに、波面に基づいて眼の特性を決定するように構成された決定モジュールを含む。眼の特性は、眼の視力、球面収差、円柱収差、円柱収差の軸、球面または円柱収差よりも高次の屈折誤差（つまり、デフォーカスおよび非点収差）、遠近調節の範囲、他覚的屈折測定、眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好、または眼のその他の特性を矯正するために必要とされる屈折処方であってもよい。
【００１３】
筐体は、眼を有する人物（つまり装置を使用して眼が評価される人物）の少なくとも１つの手によって握られ、使用中に装置の全重量を支えるように構成されてもよい。ポートは、眼に適用される矯正レンズを受けるようにさらに構成されてもよく、波面センサーは、矯正レンズと組み合わせて眼からの光の波面を測定するようにさらに構成されてもよい。ポートは第１のポートであってもよく、眼は第１の眼であってもよく、筐体は、（装置を使用して眼が評価される）同じ人物の第２の眼を受けるように構成された第２のポートをさらに含むことができ、筐体は双眼鏡の構成を定義する。
【００１４】
視力調整可能レンズは第１の視力調整可能レンズであってもよく、装置は、筐体に取付けられるように、および可変焦点屈折力を第２の眼からの光に適用するように構成される第２の視力調整可能レンズをさらに含むことができる。
【００１５】
ポートは近位ポートであってもよく、筐体は遠位ポートをさらに含むことができ、近位および遠位ポートは共に近位ポートから遠位ポートを経由する目視チャネルを形成し、目視チャネルは、眼が、目視チャネルを通して筐体に外部で筐体から間隔をあけたターゲット印を見ることができるようにするオープンビューを提供する。
【００１６】
装置はまた、筐体に取付けられ、筐体の外部で筐体から間隔をあけられたターゲット印を生成するように構成されたターゲット光源を含んでもよく、ターゲット印は、目視チャネルを通して眼によって視認可能である。ターゲット光源は、眼から有効無限遠の距離にターゲット印を生成するようにさらに構成されてもよい。
【００１７】
装置は、筐体内に眼球照明光源をさらに含み、眼球照明光源は、近位ポートを通して眼に光を方向付けて、眼からの反射または後方散乱を介して眼からの光を生成するように構成されてもよい。光源調整可能レンズはまた、装置に含まれてもよく、眼球照明光源からの光に可変焦点屈折力を適用するように構成されてもよい。光源調整可能レンズは、眼において眼球照明光源により生成されるスペックル・パターン、または波面センサーにおいて眼からの光によって生成されるスペックル・パターンをランダム化するようにさらに構成されてもよい。ポートは、ポートを通って眼に方向付けられる照明光源からの光に関して非一直線上に眼から光を受けるようにさらに構成されてもよい。眼球照明光源からの光は、装置に含まれうる開口部によって制限されてもよく、開口部の直径は、約５０μｍから約５００μｍの間であってもよい。
【００１８】
視力調整可能レンズは、眼において眼球照明光源により生成されるスペックル・パターン、または波面センサーにおいて眼からの光によって生成されるスペックル・パターンをランダム化するように構成されてもよい。視力調整可能レンズは、眼を受ける近位ポートと共に眼鏡平面に位置するようにさらに構成されてもよい。
【００１９】
決定モジュールは、眼に適用される屈折矯正を決定するように、またはデフォーカスおよび非点収差よりも高次の１つまたは複数の波面誤差を決定するようにさらに構成されてもよい。決定モジュールは、較正のための視力調整可能レンズに起因するレンズ波面誤差を決定するか、または眼の遠近調節範囲を眼からの光の複数の波形測定の関数として決定するようにさらに構成されてもよい。
【００２０】
筐体は、レンズ測定計アタッチメントを受けるように構成されてもよく、レンズ測定計アタッチメントは、人物によって装着されることを意図された矯正レンズ、または矯正レンズに作り込まれることが意図されるレンズ・ブランクを支えるように構成されてもよい。決定モジュールは、矯正レンズまたはレンズ・ブランクを通じて受け取られる光のレンズ波面に基づいて矯正レンズまたはレンズ・ブランクの屈折特性を決定するために決定するようにさらに構成されてもよい。
【００２１】
装置は、眼からの光の波面誤差を最小化するため、連続的な波面測定に応じて視力調整可能レンズの可変焦点屈折力を繰り返して調整するように構成された閉ループ制御回路をさらに含むことができる。装置は、眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好に従って、視力調整可能レンズを調整するように構成された制御回路をさらに含むことができる。装置はまた、眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好に従って、視力調整可能レンズの可変焦点屈折力を調整するために、眼を有する人物、または眼を有する人物を補助する他の人物によって調整可能であるように構成された手動制御をさらに含むことができる。
【００２２】
装置は、眼の屈折矯正のための処方をレポートするように構成されたレポーティング・インターフェイスを含むことができる。装置はまた、自覚的な屈折嗜好に関して、眼を有する人物に質問を行うか、またはその人物からの応答を受け取るように構成された通信インターフェイスを含むことができる。装置はまた、筐体に取付けられ、装置の屈折矯正測定の範囲を移すために、眼からの光に固定焦点屈折力を適用するように構成された固定レンズ、または筐体に取付けられ、眼の視界をぼやけさせるように構成されたフォギングレンズを含むことができる。
【００２３】
センサー・モジュールまたは決定モジュールはセルラー電話を含むことができるか、または装置は、筐体に取付けられるか、もしくは眼からの光の波面の表現を表示するように構成されたセルラー電話をさらに含むことができる。波面センサーは、セルラー電話のピクセルアレイを含むことができる。
【００２４】
装置はまた、光学経路内に配置された交差偏光器を含むことができる。
【００２５】
視力調整可能レンズは、可変球面屈折力、非点収差屈折力、および軸を相互に独立して適用するようにさらに構成されてもよい。視力調整可能レンズは、球面等価屈折力、垂直ジャクソン・クロスシリンダー、および傾斜ジャクソン・クロスシリンダーを相互に独立して適用するようにさらに構成されてもよい。視力調整可能レンズは、液体充填レンズ、エレクトロウェッティング・レンズ、Ａｌｖａｒｅｚレンズペア、空間光変調器、可変形状ミラー、空間的に変化する屈折力を持つレンズ、光屈折力を調整するためにレンズ距離を変えるマルチレンズ・システム、または調整可能フレネル・レンズのうちの少なくとも１つを含むことができる。視力調整可能レンズは、２つの要素の相互に関する横または回転変位の関数として、可変焦点屈折力を適用するように構成された２要素の光学部品を含むことができる。
【００２６】
眼の特性は、波面に基づく他覚的な特性であってもよく、決定モジュールは、他覚的な特性に基づいて眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好を予測するようにさらに構成されてもよい。決定モジュールは、眼を有する人物の人口統計的または身体的な属性にさらに基づいて自覚的な屈折嗜好を予測するようにさらに構成されてもよい。人口統計的属性は、眼を有する人物の年齢、性別、人種、体重、身長、職業、または別の人口統計的属性のうちの少なくとも１つを含むことができる。身体的属性は、網膜像品質、軸長さ、虹彩色、トポグラフィー、角膜曲率、球面もしくは円柱収差よりも高次の収差、または眼の別の属性のうちの少なくとも１つを含むことができる。決定モジュールは、複数の眼科患者のそれぞれの人口統計的または身体的な属性、およびそれぞれの他覚的な眼の特性を含むデータベースから作り上げられた相関を使用して、自覚的な屈折嗜好を予測するようにさらに構成されてもよい。
【００２７】
もう１つの実施形態において、眼の特性を決定するための方法、および対応する装置は、視力調整可能レンズを使用して、眼を受けるように構成された筐体のポートを介して、眼から受け取られる光に可変焦点屈折力を適用することを含む。方法はまた、光学経路に沿って眼からの光を通過させること、および眼からの光の波面を測定することを含み、光は、ポートから光学経路を介して受け取られる。方法は、眼からの光の波面に基づいて眼の特性を決定することをさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】眼の特性を決定するための実施形態の装置を示す概略ブロック図である。
【図２】オープンビューであり、その他のオプションの特徴も含む、代替的な実施形態の装置を示す概略ブロック図である。
【図３】図１〜図２に示されているような、実施形態のデバイスのさまざまなオプションの入力および出力の特徴を示す概略図である。
【図４】図２の決定および制御モジュールのさまざまなコンポーネント、ならびに図２に示される一部のコンポーネント、図３に示される一部のオプションのコンポーネント、および図２〜図３には示されていない一部のコンポーネントを含む、さまざまなコンポーネントへの決定および制御モジュールの接続を示すコンピュータ相互接続図である。
【図５Ａ】実施形態の、双眼鏡、レンズ測定計モジュールが取付けられた波面収差測定器自動屈折計装置を示す上面図である（図５Ａの装置は、本明細書において「ＱｕｉｃｋＳｅｅ」装置とも称される）。
【図５Ｂ】図５Ａに示される装置を示す側面図である。図５Ｂは、レンズ測定計モジュールの外部の眼鏡を示す図である。
【図５Ｃ】図５Ａに示される装置を示す側面図である。図５Ｃは、レンズ測定計アタッチメントに挿入される眼鏡を示す図である。
【図５Ｄ】図５Ａ〜図５Ｃに示される装置を較正するために使用されうる較正クレードルおよび人工眼を示す分解側面図である。
【図５Ｅ】人工眼アセンブリが取付けられた、図５Ｄに示される較正クレードルの透視図である。
【図５Ｆ】図５Ｄ〜図５Ｅに示されるものと類似する較正クレードル・アセンブリを示すさまざまな図である。図５Ｆはアセンブリの側面図である。
【図５Ｇ】図５Ｄ〜図５Ｅに示されるものと類似する較正クレードル・アセンブリを示すさまざまな図である。図５Ｇはアセンブリの透視図である。
【図５Ｈ】図５Ｄ〜図５Ｅに示されるものと類似する較正クレードル・アセンブリを示すさまざまな図である。図５Ｈはアセンブリの端面図である。
【図５Ｉ】図５Ａ〜図５Ｃに示される装置に取付けられた較正クレードルを示すさまざまな図である。
【図５Ｊ】図５Ａ〜図５Ｃに示される装置に取付けられた較正クレードルを示すさまざまな図である。
【図５Ｋ】図５Ａ〜図５Ｃに示される装置に取付けられた較正クレードルを示すさまざまな図である。
【図６】図１〜図２に示される視力調整可能レンズを使用して眼の収差に起因する波面誤差を最小化するため、および眼鏡の効果をシミュレートするための、実施形態の反復プロセスを示す概略流れ図である。
【図７】眼の特性を決定するための実施形態の手順を示す流れ図である。
【図８Ａ】図５Ａ〜図５Ｃに示される「ＱｕｉｃｋＳｅｅ」装置のような、実施形態のデバイスを使用して実行されうるさまざまな測定手順を示す全体流れ図である。
【図８Ｂ】図５Ａ〜図５Ｃに示される「ＱｕｉｃｋＳｅｅ」装置のような、実施形態のデバイスを使用して実行されうるさまざまな測定手順を示す全体流れ図である。
【図９Ａ】レンズ測定を実行するために実施形態のデバイスおよび方法がどのように使用されうるかを示す流れ図である。
【図９Ｂ】波面測定においてスペックルを抑制するために実施形態の装置および方法がどのように使用されうるかを示す流れ図である。
【図９Ｃ】他覚的屈折測定を実行するために実施形態のデバイスおよび方法がどのように使用されうるかを示す流れ図である。
【図９Ｄ】自覚的屈折測定を実行するために実施形態のデバイスおよび方法がどのように使用されうるかを示す流れ図である。
【図９Ｅ】老視の評価のための遠近調節幅を測定するために実施形態のデバイスおよび方法がどのように使用されうるかを示す流れ図である。
【図９Ｆ】他覚的測定に基づいて眼科患者の自覚的屈折嗜好を予測するための実施形態のデバイスおよび方法において機械学習がどのように実施されうるかを示す流れ図である。
【図１０Ａ】患者と直接対話する実施形態のデバイスを使用する屈折の眼の矯正のための自覚的屈折測定（ホロプター測定）を決定するための単一の手順の部分を示す流れ図である。
【図１０Ｂ】患者と直接対話する実施形態のデバイスを使用する屈折の眼の矯正のための自覚的屈折測定（ホロプター測定）を決定するための単一の手順の部分を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
前述の内容は、さまざまな図表全体を通じて類似した参照符号が同じ部分を示す添付の図面に示されている、本発明の例示的な実施形態のさらに詳細な以下の説明から明らかとなろう。図面は、必ずしも一定の縮尺では示されていないが、本発明の実施形態を説明することに重点が置かれている。
【００３０】
本発明の例示的な実施形態の説明を以下に示す。
【００３１】
検眼医または眼科医による屈折眼科検査は通常、ホロプターを使用して、多数の固定レンズ設定のいずれが、所与の患者にとって、自覚的に、最良の視力をもたらすかを決定する。臨床用ホロプターは、通常、双眼鏡（患者の両眼が別々のレンズのセットを通して見ることができるようにする）およびオープンビュー（患者がホロプター・レンズを通して遠くのターゲット・パターンを見ることができるようにする）である。通常、患者は、患者の眼から約２０フィート離れたところにあるターゲット・パターンに焦点を合わせるよう求められる。オープンビュー設計はまた、患者の眼が、測定中に、遠近調節されていない状態（弛緩して可能な限り遠方視に最適化される）に保てるようにする重要な機能を果たす。遠近調節されていない状態は、遠見視力の屈折矯正のための正確な測定にとって重要な臨床の必須条件である。したがって、通常の臨床用ホロプターを使用して、（ｉ）眼の光学的収差の重要なタイプを矯正し、かつ（ｉｉ）どの矯正が好ましいかに関する患者の自覚的フィードバックを考慮する、屈折矯正の処方が得られてもよい。
【００３２】
臨床用ホロプターとは対照的に、波面収差測定器は、眼に方向付けられ、眼の網膜から反射または散乱された近赤外（近ＩＲ）の波面を検知することに基づいて、患者からの入力なしで、患者の屈折矯正を他覚的に決定する。眼科クリニックにおいて波面収差測定は、単なる球面および円柱よりも高次の眼の収差に関する情報を提供することができ、屈折矯正を決定する際の有用なツールと見なされる。
【００３３】
ハンドヘルド・デバイスは、波面収差測定を行うために、近年になって開発された。これらのデバイスの目標は、標準的なクリニックまたはアイケア専門家に面会することなく遠隔地域の人々の屈折検査を可能にすること、ならびに検査のコストを低減させ、必要となる高額な計器の数を制限すること、ならびに高リソース設定における屈折検査を合理化することである。ハンドヘルド波面収差測定器デバイスは、眼科患者からの自覚的なフィードバックを考慮に入れないという点において何らかの制限がある。さらに、高品質臨床用ホロプターは、標準的ホロプターのコスト、サイズ、重量、および可動性の制限により、ハンドヘルド・デバイス測定を補うためには利用できない場合もある。
【００３４】
さらに、正確な測定のための重要な臨床的必須条件は、測定が行われている間、患者の眼が弛緩している必要があるということである。既存のハンドヘルド・デバイスでは、患者がデバイスを通して見ること、および眼を弛緩させるように遠くのオブジェクトに焦点を合わせることができないので、既存の非オープンビュー・デバイスを使用して弛緩を生じさせるために使用されてきた多数のその他の技法がある。たとえば、毛様筋麻痺点眼液は、遠近調節制御を無効にするために眼に使用されてもよい。有効である間、これらの薬剤は多くの場合、患者にとって望ましくないこともある副次作用を有し、薬剤の効果が生じるまで１５分以上要する可能性がある。もう１つの手法は、患者の眼が固定ターゲットに焦点を合わせるために眼の遠近調節の弛緩を強要されるように、患者の眼の前にレンズを配置して近視眼（つまり、近視）をシミュレートすることであり、これは患者を「フォギングする」と称される。フォギングは多くの患者に効果的となりうるが、この技法に良好に反応しない患者も一部ある。さらに、これらの技法は、たとえ有効な場合であっても依然として、標準的な臨床用ホロプターで行われるように、オープンビュー・レンズを通して患者が実際に遠くのターゲットを見られるようにする場合と全く同じ結果をもたらすわけではない。
【００３５】
ハンドヘルド・デバイスと共に、ホロプターのレンズと類似した物理レンズのセットを含めることが試みられてきた。しかし、これはコスト、重量、およびシステムの複雑性を増大させ、レンズの交換がポータブル・ハンドヘルド・デバイスの少なくとも一部の機械的動作または妨害を要するので、この解決策はまた、実行可能性の問題を有している。したがって、この手法は、機械的に堅牢性が劣り、破損または照準ミスを生じやすいことになる。適応光学（可変形状ミラー、空間光変調器）のような代替的な光学の手法は、低コストの診断における活用するには極めて高価である。
【００３６】
実施形態の装置の例は、内蔵のホロプターとして効果的に動作するように、ハンドヘルド波面収差測定器に組み込まれた１つまたは複数の調整可能レンズを含むことができる。波面収差測定器の測定は、閉ループの方式で、調整可能レンズへのフィードバックとして使用されてもよく、他覚的に視力を最適化するように、患者が見通す調整可能レンズを自動的かつ迅速に調整することができる。調整可能レンズは、測定された波面が名目上平行となるまで、測定された波面誤差を反復的に矯正することができるので、他覚的な波面評価がより高い精度で行われうる。たとえば、シャックハルトマン波面センサーを熟知している人々には理解されるように、波面が名目上平行である場合、センサーによって生成されるスポット・パターンには、名目上均一に間隔があけられたスポットがある。この状態において、スポット・パターンの均一性（ひいては、波面誤差）は、スポット・パターンが非常に歪んでいる場合に比べてより正確に評価されうる。
【００３７】
他覚的自動屈折の後、患者からのフィードバックは、自覚的な患者の嗜好に従って、提案される矯正を改善するように、調整可能レンズをさらに調整するために使用されてもよい。装置は、自覚的フィードバックを得るために、自動的または半自動的であっても、さまざまな方法を通じて患者と通信することができる。このフィードバックは、技術者またはその他の眼科専門家の助けの有無にかかわらず、実施形態のデバイスにおいて取得されて実施されてもよい。実施形態は、臨床医（たとえば、眼科医、検眼医、臨床助手、現場の技術者、または眼科患者が矯正処方を入手できるよう支援に努める任意のその他の人物）からの支援なしで単一ユーザ（つまり、眼科患者）により自己使用可能となるように設計されてもよい。
【００３８】
眼が、外部もしくは内部の固定ターゲット、またはデバイスからの視覚もしくは音声の合図、またはその両方を介してデバイスの光学に位置合わせされてもよいので、自己使用可能な実施形態は、部分的には可能にされる。自己使用可能な実施形態は、実施形態の装置の自動化または半自動化操作、および患者への対話式指示および患者によって行われる省力設定により、さらに使用可能であってもよい。これ以降説明されるように、図１０Ａ〜図１０Ｂは、一部の実施形態の装置と一致するそのような対話式手順の１つの例を示す。しかし、本明細書において開示される実施形態はまた、その他のハンドヘルド・ユニットによっては同様には達成できない結果、および相互に別個のホロプター測定もしくは収差測定計器を使用することによってはさらに達成可能ではない結果を得るために、臨床医の支援により変更されて有利に使用されてもよい。
【００３９】
したがって、統合された自動屈折およびホロプター機能は、ホロプター・コア（調整可能レンズ）が、自動屈折波面データに基づいて自動的に更新されるようにすることができる。さらに、調整可能レンズが、波面センサーを組み込むデバイス内またはデバイス上に適切に位置している場合、調整可能レンズは眼鏡のシミュレーションとしての役割を果たして、患者が、最終的な提案される矯正処方を実施された眼鏡の適切な位置においてレンズを通して見ることができるようにする。さらに、特定の実施形態は、遠近調節および老視を測定するために調整可能レンズを利用する、および、たとえばすでに患者に所有されているかまたは患者に提供されることになっている眼鏡のセットの光学パラメータを測定することによってレンズ測定計機能を実行するために使用されてもよい。さらに、実施形態のデバイスを使用して測定されるべきレンズはまた、レンズ・ブランクであってもよい。眼鏡技師は、たとえば眼鏡フレームに適合するようにレンズ・ブランクをカットする前に、光学的中心位置を見出して、レンズの屈折力を確認しようと考えることがある。
【００４０】
実施形態のデバイスは、好ましくは「オープンビュー」であり、これは患者が、デバイスを通して遠くのターゲットを見て眼の遠近調節を弛緩させることができることを意味する。実施形態の装置は、遠近調節されていない状態のユーザの眼（つまり、眼が弛緩して無限遠で焦点を合わせている）の収差を測定するように設計されてもよい。ビュー・ターゲットは、患者の眼から約２０フィートの、有効光学無限遠に位置してもよい。ビュー・ターゲットは、標準的な視力検査表、デバイス上のターゲット光源によって生成される光点、または周囲の環境の別のオブジェクトを含むことができる。そのようなオープンビュー設計は、毛様筋麻痺点眼液の必要を軽減または除去することができ、フォギングも不要またはオプションにされてもよい。
【００４１】
比較的低コストの、電子的に調整可能なレンズ・システムを使用することによって、適応光学のような高価な手法は回避されうる。実施形態のデバイスはまた、たとえばホロプターに含んでいる物理レンズのセットを有するシステムに比べ、機械的により堅牢であり、取り扱いおよび移動がより簡単であってもよい。標準的なホロプター型または検眼フレームレンズ・システムには、レンズを切り替える必要があり、その結果患者の眼の変動および波面センサー装置への機械的な妨害を生じる可能性がある。
【００４２】
使用可能な調整可能レンズが、通常アイケア用の高品質光学システムに使用されている固定レンズに比べて、低い光学的品質を有することができることは注目に値する。この理由により、光学技術者およびアイケア専門家は、ホロプターまたは波面収差測定器のいずれであっても、高品質眼科検査用に設計されたシステムに調整可能レンズを使用することを検討したいと考えることは一般的にない。しかし、発明者は、調整可能レンズが波面センサーと併せて機能するようにデバイスが設計されている場合、波面収差測定器の品質は、調整可能レンズによって自動クローズドループの波面誤差キャンセルが存在しながら繰り返し波面測定がなされるため、保持され、さらには高められるということを認識した。実施形態は、たとえばビデオレートなどで、連続的に取り込まれて処理される波面測定を提供することができる。さらに、波面センサー装置は、調整可能レンズによって生じた波面誤差に関して較正されうるので、患者の眼の高次波面誤差の測定も高い精度で行えるようにする。さらに、上記で述べられているように、たとえポータブルのハンドヘルド・デバイスであっても、およびたとえ検査が患者によって自己管理されている場合であっても、波面収差測定器に使用される同じデバイス上で、調整可能レンズはまた、高速な自動または半自動のホロプター、レンズ測定計、および遠近調節測定機能を可能にする。
【００４３】
実施形態は、屈折測定が、最小限の訓練を受けた技術者によって、または対象患者自身によっても、任意の場所で実行されるようにする完全な屈折システムを提供することができる。これは、重要なグローバル・ヘルスおよび産業的ユーティリティを有する。
【００４４】
図１は、眼１０６の特性を決定するための実施形態の装置１００を示す概略ブロック図である。装置１００は、眼１０６を受け、眼から光１０８を受けるように構成されたポート１０５を有する筐体１０２を含む。ポート１０５は、眼１０６からの光１０８がポート１０５を通じて受け取られうるように、眼がポートの１つまたは複数の部分に十分に近く配置されるか、またはポートの１つまたは複数の部分と接触しているという意味において、眼１０６を「受けるように構成される」。したがって、さまざまな実施形態において、眼１０６はポート１０５と接触するよう要求されないが、眼１０６は、ポート１０５に関して位置決めおよび機械的固定のために額および頬がアイカップ１０４に押し当てられている人物の眼である。さらなる例として、人物の額および頬と接触するように構成されたアイカップを有するもう１つの実施形態のデバイスは、図５Ａ〜図５Ｃに関連してこれ以降説明される。双眼鏡構成を定義する一部の実施形態は、「第１」および「第２」のポートとも称される２つのポートを含むことができ、これらのポートは、たとえば図５Ａ〜図５Ｃに関連して説明されるように、同じ構成を含み、患者の第１および第２のそれぞれの眼に同じ機能を提供する。
【００４５】
図１の装置１００はまた、ポート１０５の一部として筐体に取付けられた視力調整可能レンズ１１０を含む。視力調整可能レンズ１１０は、眼１０６が視力調整可能レンズ１１０を通して見ることができるので、「視力」と指定されている。視力調整可能レンズ１１０はまた、眼１０６から受け取られた光が光学経路１１２を介して波面センサー１１６に渡されるように焦点を合わせるかまたは焦点をぼかすように構成されてもよく、波面センサー１１６は眼からの光１０８の波面を測定する。「視力」調整可能レンズ１１０はまた、装置１００が使用中の場合、図２に関連して説明され、装置の異なる位置にある同様の調整可能レンズであってもよいオプションの「光源調整可能レンズ」よりも眼１０６に近い位置にある。さまざまな実施形態において、視力調整可能レンズ１１０は、検査のために装置が眼に近づけられる場合、眼１０６に比較的近くなるように装置に取付けられる。調整可能レンズと眼の間の相対的な分離がより小さければ、その結果、調整可能がそれ以外の場合に必要とされるものよりも小さく安価となりうる。
【００４６】
視力調整可能レンズ１１０は、可変である焦点距離ｆおよび光屈折力Ｐ＝１／ｆを有する。一部の実施形態において、視力調整可能レンズ１１０は、可変球面屈折力（フォーカス／デフォーカス）を眼からの光１０８に適用するように構成される。その他の実施形態において、視力調整可能レンズ１１０はまた、非点収差屈折力（円柱）を適用することもでき、光に適用された円柱（非点収差）屈折力の軸を変えることができる。一部の実施形態において、視力調整可能レンズは、相互に独立して、可変球面および非点収差光屈折力を適用するように、ならびに非点収差屈折力の軸方向を適用するように構成されてもよい。一部の実施形態において、視力調整可能レンズ１１０は、球面等価屈折力、垂直ジャクソン・クロスシリンダー、および傾斜ジャクソン・クロスシリンダーを相互に独立して適用するようにさらに構成される。
【００４７】
本明細書において使用される任意の「調整可能レンズ」は、たとえば、同じ光軸に沿って、連続して配列された（光学的に積み重ねられた）複数の個々の調整可能レンズを含むことができることを理解されたい。個々の調整可能レンズは、システムによってシミュレートされうるレンズ屈折力の範囲を増大させるために、（同じ光軸に沿って）連続して積み重ねられてもよい。調整可能レンズの積み重ねはまた、動的範囲を向上させ、システムの全体的な収差を低減することもできる。たとえば、視力調整可能レンズは、球面のような所与の光学的矯正のための広範な粗可変性を備える第１の個々の調整可能レンズ、および所与の光学的矯正のための微可変性を備える第２の個々の調整可能レンズを含むことができる。さらに、可変軸を備える球面および非点収差屈折力の光学的相互独立性は、それぞれの個々の調整可能レンズを使用して屈折力および軸を適用することによって達成されてもよい。個々の調整可能レンズを使用するこの同じ方法は、球面等価屈折力、垂直ジャクソン・クロスシリンダー、および傾斜ジャクソン・クロスシリンダーを相互に独立して適用するために使用されてもよい。
【００４８】
一部の実施形態において、視力調整可能レンズ１１０は、液体充填レンズ、エレクトロウェッティング・レンズ、Ａｌｖａｒｅｚレンズ、空間光変調器、可変形状ミラー、空間的に変化する屈折力を持つレンズ（たとえば、プログレッシブ・レンズ）、光屈折力を調整するためにレンズ距離を変えるマルチレンズ・システム（たとえば、オプティカル・トロンボーン、Ｂａｄａｌシステム）、または調整可能フレネル・レンズ、のうちの少なくとも１つであってもよい。一部の実施形態において、視力調整可能レンズは、２つの要素の相互に関する横または回転変位の関数として、可変焦点屈折力を適用するように構成された２要素のオブジェクトを含むことができる。たとえば、Ａｌｖａｒｅｚレンズペアは、可変焦点屈折力を適用するため、要素の光軸に垂直の方向に、相互に関して横に変位されるように構成された２つのそのような光学要素を含むことができる。もう１つの実施形態は、レンズ状の異なる点に沿って異なる焦点屈折力を有する非対称であることによって調整可能であるレンズを含む。そのような非対称レンズは、レンズの焦点屈折力を変えるために、システムの光軸と垂直な面に沿って変位されてもよい。このタイプの非対称レンズは、「ハイブリッド・フレネル・レンズ」と称され、たとえば、バーチャル・リアリティ・ヘッドセットに使用されてきた。
【００４９】
本明細書において説明される実施形態において使用されうる例示の調整可能レンズは、たとえば、液体充填レンズのＯｐｔｏｔｕｎｅ（登録商標）ＥＬ−１０−３０シリーズを含むことができる。このシリーズは、ミリ秒内で調整されうる焦点距離および対応する光屈折力を有し、これ以降さらに説明されるように、閉ループ形式で実行される反復波面測定に高速な応答をもたらす。Ｏｐｔｏｔｕｎｅ（登録商標）ＥＬ−１０−３０の１つのモデルは、たとえば、焦点距離＋１２０から５０ｍｍに対応する、＋８．３から＋２０ジオプター（ｄｐｔ）の光屈折力で調整されうる。さらに、Ｏｐｔｏｔｕｎｅ（登録商標）ＥＬ−１０−３０シリーズは、近赤外（ＮＩＲ）最適化を備えており、これは一部の実施形態において好ましく行われているように、眼から受け取られるＮＩＲ光を検出するために有用である。調整可能レンズはまた、近視患者に使用される負の屈折力をカバーすることができる。たとえば、Ｏｐｔｏｔｕｎｅ（登録商標）ＥＬ−１０−３０−Ｃ−ＮＩＲ−ＬＤ−ＭＶは、−１．５から＋３．５ｄｐｔの間で調整されうる。使用されうるもう１つの例示の調整可能レンズは、Ｖａｒｉｏｐｔｉｃ  Ｖｉｓａｙａｎ（登録商標）  ８０Ｓ０エレクトロウェッティング・チューナブルレンズを含むが、これは可変焦点（−１２から＋１２まで）および非点収差（−６から＋０ｄｐｔまで）屈折力に適用することができる。
【００５０】
図１において、視力調整可能レンズ１１０はまた、光学経路１１２に沿って眼から波面センサー１１６に向けて光１０８を通過させるように構成される。波面センサー１１６は、眼からの光を受け取って、眼からの光１０８の波面１１４を測定するように構成される。波面センサー１１６は、たとえば、同じ焦点距離を有し、受け取った光を、光のビームの断面内のさまざまな点において、たとえばＣＣＤまたはＣＭＯＳアレイであってもよい光子センサーに集めるように構成される小型レンズのアレイを備えるシャックハルトマン波面センサーであってもよい。波面検知の技術分野において知られ理解されているように、そのような波面センサーは、スポットのパターンを生成し、そこから測定される光の波面は高い精度で決定されうる。
【００５１】
波面センサー１１６は、光１０８の波面の表現１１８を決定モジュール１２０に提供する。波面の表現１１８は、たとえば、波面センサー１１６のセンサーアレイのピクセル値の形態のイメージを含むことができる。しかし、その他の実施形態において、波面センサー１１６は、たとえば圧縮イメージ、または一連のスポット分離、またはセンサーアレイ上のスポット中央位置のような、その他の形態の表現を提供するように構成されてもよい。
【００５２】
決定モジュール１２０は、センサー１１６から測定された波面に基づいて、眼１０６の特性１２２を決定するように構成される。特性１２２は、眼の収差、眼の眼鏡またはコンタクトレンズの処方、他覚的または自覚的に決定された矯正パラメータ、遠近調節幅または老眼処方、患者により装着されるかまたは装着されると意図される眼鏡のレンズ測定計データ、またはその他の関連するデータの１つまたは複数の値のような光学特性を含むことができる。さらに、一部の実施形態において、決定モジュール１２０は、波面センサー１１６によって生成されるスポット・パターンのような、その他のデータを出力するように構成されてもよい。そのようなスポット・パターンは、一部の実施形態において、これ以降さらに説明されるように、眼の位置合わせおよびその他の目的で、ライブ・イメージを提供するために有利に使用されてもよい。
【００５３】
一部の実施形態において、筐体１０２は、眼１０６を有する人物の少なくとも１つの手によって握られ、使用中に装置の全重量を支えるように構成されてもよい。そのような構成の例は、たとえば、図５Ａ〜図５Ｃに含まれる。これらの実施形態は、たとえば医師、オペレータ、またはその他の支援がない場合であっても、眼を有する人物が、ポータブルに装置１００を使用して、眼鏡の処方のような眼のデータを得られるようにすることができる。
【００５４】
一部の実施形態において、ポート１０５は、筐体１０２の光学ウィンドウを含むことができるか、または筐体へのモジュラー・アタッチメントの開口部であってもよい。一部の実施形態において、アイカップ１０４、視力調整可能レンズ１１０、およびポート１０５は、物理的に離れている。１つの実施形態において、ポート１０５は「近位」ポートとして説明されてもよく、デバイスが「オープンビュー」であって、眼１０６が装置１００を通じて装置１００の外部のオブジェクトまたは特徴まで見通せるようにするように、追加の「遠位」ポートもまた筐体に提供されてもよい。装置１００は、１つの眼を受けるように構成されているという意味において、単眼用である。しかし、その他の実施形態において、装置は、たとえば図５Ａ〜図５Ｃに関連してこれ以降説明されるように、両眼用であってもよい。一部の両眼用の構成において、第２の視力調整可能レンズは、筐体に取付けられるように、および可変焦点屈折力を第２の眼からの光に適用するように構成されてもよい。第２の視力調整可能レンズは、これ以降さらに説明されるように、第１の視力調整可能レンズ１１０の機能と類似する機能、または別個の機能を実行することができる。
【００５５】
一部の実施形態において、装置は、波面１１４を最適化するように反復的に調整されるように構成された視力調整可能レンズを含むことができる。たとえば、視力調整可能レンズ１１０は、眼１０６によって生成される収差が最小化されるように、および視力調整可能レンズ１１０が眼１０６を有する人物に装着される眼鏡をシミュレートできるように、波面１１４を可能な限り平面波面に接近させるように調整されてもよい。
【００５６】
一部の実施形態において、眼１０６は、人物の生の眼である。しかし、その他の実施形態において、図５Ａ〜図５Ｃに関連してこれ以降さらに説明されるように、眼１０６は、たとえば較正の目的で、またはレンズ測定計機能に従って眼鏡の処方を決定するために使用されうる人工眼である。
【００５７】
図２は、オープンビューであるように、またはその他のオプションの特徴も含むように構成される実施形態の装置２００を示す概略ブロック図である。オープンビューの実施形態は、これ以降さらに説明されるように、眼１０６が、装置の２つの側面の間の目視チャネルを通じて、装置２００の筐体２０２の外部にあり筐体２０２から間隔をあけたターゲット印を見ることができるという利点を有する。遠くの外部表面２５０の外部ターゲットオブジェクトまたはその他のターゲット印が、有効無限遠（眼から２０フィート以上）に眼１０６から間隔をあけられているとすれば、眼１０６は、装置２００によって行われる屈折測定が改善されうるように、遠近調節されていない弛緩した状態を十分に維持することができる。クローズドビュー構成の波面収差測定器が、オープンビューシステムと比較してより多くの計器近視（０．３ｄｐｔ）を生じさせることが示されている（たとえば、非特許文献１参照）。
【００５８】
装置２００は、筐体２０２を通じて眼１０６からの光１０８を受け取るように構成された近位ポートとしての役割を果たす接眼レンズ２０５に極めて接近して取付けられた視力調整可能レンズ１１０を有するように構成される。接眼レンズ２０５は、モジュール式であって筐体２０２がその他のモジュール式アタッチメントを受けられるように、筐体２０２から取外し可能である。例示のモジュール式アタッチメントは、図５Ａ〜図５Ｃに関連してこれ以降説明されるレンズ測定計、図５Ｄ〜図５Ｋに関連してこれ以降説明される較正アタッチメント、またはさまざまな焦点範囲を有するその他の接眼レンズを含むことができる。
【００５９】
知られているように、さまざまな眼が、幅広く変化する光学収差を有し、幅広く変化する処方を有する可能性がある。−１２から＋１２ｄｐｔまでの調整範囲を有する、上記で説明されているＶａｒｉｏｐｔｉｃ  Ｖｉｓａｙａｎ（登録商標）８０Ｓ０調整可能レンズのような、所与の調整可能範囲を有する所与の視力調整可能レンズは、所与の範囲の必要とされる矯正を有する患者用の眼鏡矯正をシミュレートすることができるようになる。したがって、一部の実施形態において、１つの矯正の範囲をカバーする視力調整可能レンズ１１０を備える接眼レンズ２０５は、それに対して異なる矯正の範囲を有する患者に対処するために、異なる矯正の範囲をカバーする異なる調整可能レンズを有する別の接眼レンズとモジュール方式で置き換えられてもよい。
【００６０】
あるいは、一部の実施形態において、接眼レンズ２０５は、さまざまな目的で、追加のレンズおよび光学系を提供するように構成される。たとえば、接眼レンズ２０５は、筐体に取付けられた、固定のレンズを提供して、装置２００の屈折矯正測定の範囲を移すために固定の焦点屈折力を眼からの光１０８に適用するように構成されてもよい。さらに、さまざまな固定の焦点屈折力を有するさまざまな固定のレンズは、たとえばさまざまな屈折矯正を持つさまざまな人物に対処するため、接眼レンズ２０１によって、または別の筐体２０２の部分によって、または装置２００内で、交互に受け取られてもよい。さらに、接眼レンズ２０５はまた、フォギングレンズまたは装置２００を通じて眼の視界をぼやけさせるように構成された光学系を提供するように構成されてもよい。フォギングは、毛様筋麻痺薬ではない（毛様筋麻痺を必要としない）手法であり、オープンビューのシステムの必要性を回避するという利点を有する。フォギングはまた、所与の患者の屈折異常のタイプ（近視または遠視）に従って矯正されてもよい。
【００６１】
さらになお、接眼レンズ２０５は、図１に関連して上記で説明されている一連の個々の調整可能レンズを備える視力調整可能レンズを提供するように構成されてもよい。たとえば、単一の視力調整可能レンズではなく一連の個々の調整可能レンズを使用することで、システムによってシミュレートされうるレンズ屈折力の範囲を増大させることができる。一連の個々の調整可能レンズはまた、動的範囲を向上させ、システムの全体的な光学収差を低減することもできる。個々の調整可能レンズは、たとえば、すべて共通の光軸を中心として、相互に光学的に直列に配列され（積み重ねられて）もよい。個々の調整可能レンズは、たとえば、別個のより大きい、およびより小さい光学矯正範囲をカバーするために使用されてもよい。さらに、そのような配列（積み重ね）の個々の調整可能レンズは、別個の、異なるそれぞれの光学矯正に対処するように構成されてもよい。一連の個々の調整可能レンズは、たとえば、相互に独立して、球面屈折力、非点収差屈折力（円柱）、光に適用された円柱（非点収差）屈折力の軸、およびより高次の収差に個別に対処することができる。一部の実施形態において、一連の個々の調整可能レンズは、球面等価屈折力、垂直ジャクソン・クロスシリンダー、傾斜ジャクソン・クロスシリンダー、および高次矯正を相互に独立して適用するように構成されてもよい。
【００６２】
屈折ケアの科学において理解されているように、眼鏡の矯正レンズは通常、患者の眼の角膜の表面から約１４ｍｍの位置にある。好ましい実施形態において、眼鏡の屈折矯正を最善にシミュレートするため、視力調整可能レンズ１１０は、レンズ１１０の平面２２８が角膜の前表面２２７から約１４ｍｍの距離２２９にあるように構成されるように構成される。したがって、この場合、視力調整可能レンズ１１０が位置している平面２２８は、近位ポートが眼を受けたとき眼１０６の眼鏡平面に対応する。
【００６３】
屈折測定が行われている間、眼１０６は、有効無限遠で表面２５０に位置する外部ターゲットオブジェクト２５２からの光２４８を見ることができる。このオープンビュー設計は、装置内でさまざまな機能を実行し、眼１０６によって感知される可視スペクトルで大部分が透過的である２つのビーム・スプリッタ２２６ａおよび２２６ｂによって容易にされる。
【００６４】
ビーム・スプリッタ２２６ａは、眼１０６から受け取られたＮＩＲ光１０８を波面センサー１１６に向けて反射するように構成される。ビーム・スプリッタ２２６ａと波面センサー１１６の間の光学経路はまた、さまざまな調整光学系２３６ａも含む。調整光学系２４６ａは、たとえば、ビーム開口部／虹彩、所与の波長のＮＩＲ光のみを通過させるように構成された狭帯域光学フィルタ、減衰フィルタなどを含むことができる。調整光学２３６ａはまた、光学経路内に配置され、波面センサー１１６で不要な光を最小化するように構成された交差偏光器をオプションで含むこともできる。ビーム開口部の場合、眼球照明光源からの光は、開口部によって制限されてもよく、例示の開口部サイズは、約５０μｍから約５００μｍの範囲にわたってもよい。
【００６５】
波面センサー１１６は、眼の特性１２２を決定するように構成された、決定および制御モジュール２２０に、波面表現１１８を提供する。決定および制御モジュール２２０は、図１の決定モジュール１２０の機能と類似する機能を実行するが、モジュール２２０は制御機能も含む。特に、制御モジュール２２０は、制御信号２３０ａをレンズドライバ２３２ａに出力するが、レンズドライバ２３２ａはドライブ信号２３４ａを視力調整可能レンズ１１０に出力して、レンズ１１０を適切な焦点屈折力に設定する。決定および制御モジュール２２０における適切な論理により、これは閉ループシステム（回路）を形成し、波面表現１１８は継続的に監視されてもよく、制御モジュール２２０は、視力調整可能レンズ１１０の設定を継続的に更新するために、適切な制御信号２３０ａを提供することができる。このプロセスは、視力調整可能レンズ１１０を使用する眼１０６の波面誤差を最小化するために反復的であってもよい。このようにして、視力調整可能レンズの可変焦点屈折力は、眼からの光の波面誤差を最小化するために連続的な波面測定に応じて反復的に調整されてもよい。さまざまな反復プロセスは、たとえば、図６および図１０Ａ〜図１０Ｂに関連してこれ以降さらに説明される。
【００６６】
装置２００はまた、ＮＩＲ光（眼球照明光２４０）を眼に向けて出力するように構成される照明光源２３８を含む。その他の実施形態において、眼球照明光および眼から受け取られた光は、可視であるかまたは赤外線であってもよい。照明光２４０は、ビーム・スプリッタ２２６ｂによって反射され、ビーム・スプリッタ２２６ａを通過し、視力調整可能レンズ１１０を通して近位ポート２０５を出て眼１０６に入る。光２４０は、眼１０６の網膜において焦点スポット２０７を形成することが意図される。眼球照明光２４０の一部は、眼１０６によって反射され、散乱されて、波面センサー１１６で検出されるべき眼からの光１０８として受け取られる。
【００６７】
眼球照明光２４０が視力調整可能レンズ１１０を通過するとき、その収束または発散は、調整可能レンズ１１０の設定による影響を受ける。網膜における焦点スポット２０７を保持するため、装置２００は、可変焦点屈折力を眼球照明光２４０に適用して網膜の焦点スポット１０７を保持する光源調整可能レンズ２００を含む。したがって、決定および制御モジュール２２０が視力調整可能レンズ１１０の焦点屈折力を調整する場合、光源調整可能レンズ２１０は、眼球照明光２４０のみに影響を及ぼして焦点スポット２０７を保持する対応する値に調整されてもよい。光学の当業者によって理解されるように、視力調整可能レンズと光源調整可能レンズ２１０との間の対応する設定は、レンズ２１０の適切な設定が調整可能レンズ１１０のあらゆる設定に対して知られうるように事前較正されてもよい。これらの対応する調整を行うために、決定および制御モジュール２２０は、較正データを格納するか、または図４に示されるメモリのような、別のソースから較正データを受け取って、適切な対応する設定を行うことができる。
【００６８】
視力調整可能レンズ１１０が、所与の患者に必要な屈折誤差範囲を超えて矯正することができる場合、光源調整可能レンズ２１０への対応する調整は、必要とされないこともある。しかし、光源調整可能レンズ２１０は、特に眼が、視力調整可能レンズ１１０で矯正されうる最大屈折誤差よりも大きさが大きい屈折誤差を有する場合、眼の網膜に集光される照明光のスポットサイズを減少させることによって所与の視力調整可能レンズ１１０の測定の範囲を拡張するために使用されてもよい。さらに、光源調整可能レンズ１１０は、視力調整可能レンズを調整する前、間、または後に範囲をスウィープすることによって患者の眼の分析および対応する処方の決定を促進するために使用されてもよい。たとえば、特定の視力調整可能レンズが、屈折測定の所与のセットについて所望されるほど迅速に調整を行えない場合、特定の結合された屈折力設定をより迅速に達成するために、光源調整可能レンズの光屈折力は、視力調整可能レンズの光屈折力と並行して調整されてもよい。さらに、光源調整可能レンズ２１０は、これ以降さらに説明されるように、スペックルを低減するために使用されてもよい。
【００６９】
図２の光源調整可能レンズ２１０を制御するために、決定および制御モジュール２２０は、制御信号２３０ｂをレンズドライバ２３２ｂに出力する。ドライバ２３２ｂは、ドライブ信号２３４ｂを光源調整可能レンズ２１０に出力して、適切な設定を行う。好ましくは、視力調整可能レンズ１１０が、球面、円柱、および軸を独立して制御する場合、光源調整可能レンズ２１０は、すべての視力調整可能レンズ設定に対して眼球照明光が網膜に集光された状態を維持できるように、同様の独立した調整を含む。
【００７０】
照明光源２３８とビーム・スプリッタ２２６ａとの間の光学経路はまた、調整光学系２３６ｂも含む。光学系２３６ｂは、調整光学系２３６ａの機能と類似する一部の機能を含むことができる。たとえば、光学系２３６ｂは、照明光源２３８に対応する波長の光のみを通過させるように構成された狭帯域フィルタを含むことができる。光学系２３６ｂはまた、照明光を定義するため、および光２４０をビーム・スプリッタ２２６ｂと位置合わせするために、眼球照明光２４０の直径またはダイアフラムを調整するように構成された虹彩（開口部）を含むことができる。照明光源２３８は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよいが、たとえばダイオード・レーザーまたはその他の平行のコヒーレント（または、スーパールミネッセント・ダイオードのようなセミコヒーレント）光源であってもよい。
【００７１】
光学の当業者によって理解されるように、レーザーのような、コヒーレント照明光源２３８は、光源２３８のコヒーレンス度に応じて、眼１０６において、および波面センサー１１６において、ある程度のスペックル・パターンを生成することができる。したがって、高コントラストのランダム・スペックル・パターンは、波面センサーを使用して生成されたスポット・ダイアグラムに存在してもよい。これらのスペックル・パターンは、レーザースペックルと光１０８の波面を定義するスポット・パターンの間の感度を区別する波面センサー１０８の能力を干渉する可能性がある。スペックル・コントラストは、検出されたスポット・ダイアグラムの各スポットをローカライズする精度を低下させる可能性があり、これは検出されたスポット・ダイアグラムを使用して再構築される波面の精度を低下させる可能性がある。
【００７２】
実施形態の１つの利点は、波面センサーによってスポット・ダイアグラムが取得されている間に、決定および制御モジュール２２０が、視力調整可能レンズ１１０、光源調整可能レンズ２１０、または両方の調整可能レンズを若干ディザリングする（つまり、可変焦点屈折力を急速に適用するかまたは別の屈折設定を調整する）ように構成されてもよい。光源調整可能レンズがディザリングされる場合、可変焦点屈折力は、光源２１０からの光２４１に適用される。このディザリングは、眼１０６において眼球照明光源によって生成されるスペックル・パターンをランダム化するか、または同等に、波面センサー１１６において眼からの光１０８によって生成されるスペックル・パターンをランダム化することができる。このディザリングは、たとえば、図９Ｂに関連して説明されるように、小さい変動を光の波面に導入して、眼球照明光源により眼において生成され、波面センサーにおいて受け取られるスペックル・パターンをランダム化することができる。
【００７３】
そのようなディザリングは、それ以外の場合に波面センサー１１６の測定感度を低下させるであろうレーザー・スペックル・パターンの作用を低減または除去することができる。ディザリングの強度が十分に大きい場合、スペックル・パターンは、取得の間にランダム化されることになる。スペックル・パターンが、単一の照射の間に十分にランダム化される場合、平均化されたスペックル・パターンが取り込まれる。このことは、スペックル・コントラストが低減されたために、スポット・ダイアグラム内のスポットが、より正確にローカライズされうることを暗示する。さらに、スペックル・パターンをランダム化するのに十分な大きいディザリングの強度はまた、焦点スポット２０７のサイズもしくは波面測定の精度に相当な影響を及ぼすことのないように十分に小さくてもよい。例示の球面ディザリング強度は、たとえば、＋／−０．０１ｄｐｔを含む。しかし、その他の例示の球面ディザリング強度は、たとえば、０．２５〜０．５の範囲のように、はるかに大きい。たとえば、円柱屈折力、軸、高次パラメータのようなその他の調整可能レンズパラメータ、またはその他の知られている基底関数系の球面等価屈折力のようなパラメータは、球面のディザリングの代替として、またはこれに加えてディザリングされてもよい。したがって、レーザー・スペックル・ノイズを除去または低減する能力は、実施形態の装置および方法において使用される調整可能レンズのさらにもう１つの利点である。
【００７４】
装置２００はまた、筐体２０２に取付けられたオプションのターゲット光源２４４を含む。図２は、筐体２０２の内部に取付けられたターゲット光源を示すが、その他の実施形態では外部取付けを含むことができる。ターゲット光源２４４は、可視ターゲット光２４６を出力するように構成され、ターゲット光２４６はビーム・スプリッタ２２６ｂによって反射され、筐体内の遠位ポート２２４を通じて装置２００から出力される。近位および遠位ポートは併せて、眼１０６が外部ターゲット２５２を見通すことができる光軸２４２と平行な目視チャネルを形成する。可視ターゲット光２４６は、筐体２０２の外部で筐体２０２から間隔をあけられている遠位外部表面２５０上にスポットまたはその他の印を作成する。スポットまたはその他の印は、眼から有効無限遠で遠位外部表面２５０により眼が遠近調節されるようにするため、眼１０６により見ることができる。可視ターゲット光２４６は、表面２５０から反射または散乱され、一部が装置２００を通じて戻り光２４８として眼１０６に戻る。しかし、その他の実施形態において、ターゲット光源２４４は使用されない。代わりに、眼１０６によって見られる戻り光２４８は、外部ターゲットオブジェクト２５２から散乱または反射され、装置２００を経由する周辺光である。
【００７５】
図２に示される概略ブロック図において、眼からの光１０８、可視ターゲット光２４６、戻り光２４８、および眼球照明光２４０は、眼の光軸２４２からオフセットされているように示されている。この描写は、例示における便宜上のものに過ぎず、これらの光ビームのすべては、相互に一致し、同一線上にあり、光軸２４２を中心とすることができる。
【００７６】
しかし、好ましい実施形態において、ポート２０５を出る眼球照明光２４０、およびポートに入り調整可能レンズ１１０によって受け取られる眼からの光１０８は、同一線上にはない。この同一線上にない配向は、眼の角膜の表面から後方反射される眼球照明光２４０が波面センサーにおいて受け取られることを低減または除去することができる。これは、ノイズを低減し、波面センサーによって検出される波面信号の信号対雑音比を増大させる上で非常に役立つ可能性がある。
【００７７】
眼に入る光を眼を出る光と同一線上にしないという原則に従って、さまざまな調整が図２の光学構成に行われてもよい。たとえば、波面センサー１１６の検出面２１７は、照明光源２３８の照明軸２４１と垂直ではなくてもよい。波面センサー１１６は、眼の光軸２４２とわずかに非平行であってもよい。言い換えれば、波面センサー１１６の検出面２１７は、ビーム・スプリッタ２２６ｂと眼１０６の間の光学経路内で眼球照明光２４０の照明軸と非平行であってもよく、検出面２１７は、眼球照明光源２３８とビーム・スプリッタ２２６ｂの間の光学経路内で眼球照明光２４０の照明の軸と非垂直であってもよい。
【００７８】
図３は、図１および図２に示されているような、実施形態のデバイスのさまざまなオプションの入力および出力の特徴を示す概略図である。特に、図２に示される装置２００の筐体２０２は、レポーティング・インターフェイス画面３５４、ダイアル３５６、通信インターフェイス３６０、方向ボタン３５８、およびトリガー・スイッチ３９７を含むことができる。ダイアル、方向ボタン、およびトリガー・スイッチは、眼科患者により、または臨床医により、眼科患者の自覚的屈折嗜好に従って視力調整可能レンズの可変焦点屈折力を調整するように調整可能に構成されてもよい手動制御の例である。その他の実施形態において、これらの入力および出力は、装置２００と操作上の通信を行う周辺デバイスによって提供される。周辺デバイスの例は、たとえば、図４に示されるようなセルラー電話、または臨床医、患者もしくはその他のユーザが入力を指定するか出力を受け取るために使用することができる別個のハンドヘルドの、有線もしくは無線により接続されたコントローラを含むことができる。
【００７９】
レポーティング・インターフェイス画面３５４は、たとえば、示されているような眼鏡の処方、または眼１０６の別の特性を得るためにユーザによって読み取り可能な筐体２０２上のＬＣＤ画面であってもよい。レポーティング・インターフェイス画面３５４は、測定が完了した後、右（ＯＤ）および左（ＯＳ）眼の球面（Ｓ）、円柱（Ｃ）、および軸（Ａ）測定を提供する。高次収差に関する情報、右および左眼について測定されたゼルニケ多項式パラメータ、コンタクトレンズ処方、位置合わせ情報、およびその他の情報のような、さまざまなその他の情報もまた、レポーティング・インターフェイス画面３５４を使用するユーザまたはオペレータに提示されてもよい。もう１つの例として、レポーティング・インターフェイス画面３５４は、たとえば、装置の較正を補助するため、または初期セットアップのための眼の位置合わせのために、図２の波面センサー１１６によって生成されるライブ画像を表示することができる。レポーティング・インターフェイス画面３５４によって提供されうるさらなる代替的な情報は、波面センサー１１６によって生成される静的画像、検出された波面を表すその他の情報、較正の指示、操作の指示などを含む。さらに、一部の実施形態において、レポーティング・インターフェイス画面３５４は、実行される測定を選択するなど、ユーザが情報を入力できるようにするタッチスクリーンである。図３に示される特徴のデバイス筐体または周辺モジュールへの実際の配置は、さまざまな実施形態において異なる場合がある。トリガー・スイッチ３９７の例示の配置は、図５Ａ〜図５Ｃに示される。
【００８０】
通信インターフェイス３６０は、最善の測定精度のために眼を筐体の入力ポートに位置合わせする方法についての指示のような、可聴式の指示をユーザに提供するように構成されたスピーカー３６２を含む。一部の実施形態において、スピーカー３６２は、眼の測定の前および測定中に段階を追った指示をユーザ提供する。インターフェイス３６０はまた、ユーザの屈折嗜好のような、ユーザからの入力を受け取るために使用されてもよいマイクロフォン３６４を含む。この特徴は、たとえば図８Ａ及び図８Ｂに関連してこれ以降さらに説明されるように、装置２００がホロプターモードで動作している場合に特に有用である。したがって、スピーカー３６２は、「１または２の、どちらのレンズ設定が最適か教えてください」のような特定の指示を提供することができる。次いで、図２に示される装置２００は、視力調整可能レンズを２つの異なる設定に、代わる代わる設定することができ、スピーカー３６２は、どの設定が１であり、どの設定が２であるかを指示することができる。次いで、ユーザは、マイクロフォン３６４を通じて、「１」または「２」と答えて、眼鏡矯正をシミュレートする視力調整可能レンズ１１０のどの設定が、眼１０６が測定されている人物であるユーザにとって好ましいかを指示することができる。
【００８１】
自覚的嗜好を指定するために先ほど説明された口頭でのやりとりの代替として、どちらの視力調整可能レンズ１１０設定が好ましいかを指定するために、ユーザにより方向ボタン３５８が押されてもよい。たとえば、波面センサー１１６は、ユーザの他覚的な屈折矯正を決定するために使用されてもよい。次いで、視力調整可能レンズ１１０は、眼１０６に適用される矯正レンズをシミュレートするように設定されてもよい。次いで、ユーザは、自覚的嗜好に従って、方向ボタン３５８を使用し、視力調整可能レンズ１１０の屈折設定にさまざまな変更を指定する機会を与えられてもよい。この調整の範囲は、＋／−０．２５〜０．５０ｄｐｔの球面矯正調整範囲のような、比較的小さい範囲にわたる微調整であってもよい。ユーザが自覚的嗜好に球面矯正を指定すると、次いでボタン３５８は、同様の方式で、自覚的嗜好に従って円柱および軸を最適化するために使用されてもよい。視力調整可能レンズ１１０が球面、円柱、および軸のすべての好ましい設定に設定された後、さらに精度を高めるため、または自覚的嗜好の設定の再現性を評価するために、反復的に繰り返されてもよい。
【００８２】
ダイアル３５６は、方向ボタン３５８の代替として使用されてもよい。たとえば、ユーザは、たとえば、＋／−０．２５または＋／−０．５０ｄｐｔの限定された範囲にわたり球面矯正を調整するようにダイアル３５６を回すことができる。ボタンを押すよりも、ダイアル３５６の回転運動のほうがスムーズであり、筐体２０２に障害を生じにくいので、ダイアル３５６のほうが方向ボタン３５８よりも好ましい可能性がある。ユーザの嗜好および必要な調整の度合いに従って、ダイアル３５６を素早くまたはゆっくりと回すユーザの能力のような、その他の理由により、ダイアル３５６のほうが使用しやすい場合もある。
【００８３】
トリガー・スイッチ３９７は、ユーザによる装置への入力のもう１つの手段を提供する。特に、図５Ａおよび図８Ａ及び図８Ｂに関連してこれ以降さらに説明されるように、たとえば、トリガー・スイッチ３９７は、ユーザに測定が行われる準備ができている場合にユーザによって押されてもよく、次いで、波面センサーにより閉ループ方式で動作している視力調整可能レンズ１１０によって提供されるシミュレートされた屈折矯正が完全に満足のいくものである場合、ユーザはトリガー・スイッチ３９７を解除することができる。トリガー・スイッチ３９７の例示の位置は、図５Ａに示される実施形態のデバイス上に示されている。
【００８４】
図４は、図２の決定および制御モジュール２２０のさまざまなコンポーネント、ならびに図２に示される一部の内部コンポーネント、図３に示されるその他のオプションのコンポーネント、および図２〜図３には示されていない一部のその他のオプションのコンポーネントを含む、さまざまなコンポーネントへのモジュール２２０の接続を示すコンピュータ相互接続図である。図２に示される装置の実施形態において、決定および制御モジュール２２０は、装置２００のすべての必要な計算および制御機能を実行する。電気およびコンピュータ工学の当業者によって理解されるであろうように、その他の実施形態において、これらの機能が決定および制御モジュールとその他のプロセッサまたはコントローラとの間で分散されてもよいことに留意されたい。
【００８５】
決定および制御モジュール２２０は、さまざまなコンポーネントの相互接続として使用されるコンピュータバス４６６を含む。モジュール２２０は、データおよびプログラム命令を格納して必要な処理機能を実行するために使用されるメモリ４７０およびプロセッサ４７２を含み、処理機能は、測定された波面、調整可能レンズの設定、および得られた任意の他覚的嗜好の情報に基づいて、眼に適用されるべき屈折矯正処方を含む光学的特性のような、眼の特性を決定することを含むことができる。図２のモジュール２２０に入る波面の表現１１８は、プロセッサ４７２による分析のためにメモリ４７０に格納されてもよい。モジュール２２０はまた、必要に応じて外部コンピュータまたはネットワークと通信するためにコンピュータバス４６６に結合されたネットワーク・インターフェイス４６８を含む。ネットワーク・インターフェイス４６８は、たとえば、眼鏡注文の目的で外部コンピュータもしくはネットワークに屈折の結果をレポートするため、またはたとえば、装置２００の機能が外部もしくはさらにリモートのコンピュータによって監視されるようにするために使用されてもよい。
【００８６】
プロセッサ４７２は、図２に示されるドライバ２３２ａを制御する視力調整可能レンズ・インターフェイス４７４ａに結合される。したがって、視力調整可能レンズ・インターフェイス４７４ａを通じて、プロセッサ４７２は、視力調整可能レンズ１１０の設定を制御することができる。同様の方式で、プロセッサ４７２は、図２に示される光源調整可能レンズ２１０の制御のために光源調整可能レンズ・インターフェイス４７４ｂに結合される。図１に関連してこれ以降説明されるように、視力調整可能レンズ１１０または光源調整可能レンズ２１０のいずれかが、一連の個々の調整可能レンズを含む場合、インターフェイス４７４ａまたは４８４ｂは、相応して、それぞれの個々の調整可能レンズの相互に独立した制御のために一連の個々のインターフェイスを含むことができることを理解されたい。
【００８７】
モジュール２２０はまた、調整光学２３６ａおよび２３６ｂを制御するためにそれぞれ、インターフェイス４７６ａおよび４７６ｂを含む。インターフェイス４７６ａおよび１７６ｂは、調整光学系が調整可能である場合に得に有用である。たとえば、調整光学系２３６ａおよび２３６ｂは、ビーム調整のために可変減衰および調整可能なダイアフラムおよび虹彩のような特徴を含むことができる。
【００８８】
モジュール２２０はまた、図２の波面センサー１１６からデータを受け取るための波面センサーインターフェイス４７８を含む。モジュール２２０内の通信インターフェイス４８０は、モジュール２２０が、図３に示される通信インターフェイス３３０との間でデータを通信できるようにする。図４には示されていないが、図３に示されるレポーティング・インターフェイス画面３５４、ダイアル３５６、方向ボタン３５８、およびトリガー・スイッチ３９７との間でデータを送信および受信するために、その他のインターフェイスが決定および制御モジュール２２０に提供されてもよい。インターフェイス４８２および４８４はまた、図２に示される照明光源２３８およびターゲット光源２４４をそれぞれ制御するために、モジュール２２０に含まれてもよい。たとえば、これらの光源は、使用されていないときはオフにされてもよく、光源の強さもまた、特定の実施形態において調整可能であってもよい。
【００８９】
ネットワーク・インターフェイス４６８は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）インターフェイス、有線イーサネット・インターフェイス、ブルートゥース通信モジュール、無線赤外線（ＩＲ）インターフェイス、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）インターフェイス、または無線セルラー・データ・インターフェイスのような有線または無線インターフェイスを含むことができる。そのような例示のインターフェイスを通じて、プロセッサ４７２は、類似する通信インターフェイスが装備されている外部またはリモート・デバイスと通信することができる。そのようなインターフェイスは、眼の測定結果を印刷するため、結果をサムドライブまたはその他のストレージ媒体に格納するため、測定結果をパーソナル・コンピュータ、セルラー電話、スマートフォン、またはクラウドベースのサーバに送信するため、眼鏡またはコンタクトレンズの処方をこれらまたはその他の知られている手段のいずれかを介して送信するため、その他の方法で通信するため、またはその他の出力データを提供するために使用されてもよい。１つの例において、図７、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ、図９Ｃ〜図９Ｆ、および図１０Ａ〜図１０Ｂに示される手順の任意の１つまたは複数によって決定される、他覚的屈折結果、自覚的屈折結果、レンズ測定結果、遠近調節測定、その他の眼の特性、機械学習結果、またはそれらの組合せは、適切に構成されたネットワーク・インターフェイス４６８により望ましい場所またはデバイスに直接または間接的に通信されてもよい。
【００９０】
図４に示されるインターフェイスの１つまたは複数は、オプションのフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）４８６またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）４８８のような、適切にプログラムされたデバイスによって置き換えられるかまたはその機能を増大されてもよい。さらに、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）４９０またはプログラマブル論理デバイス（ＰＬＤ）４９２も使用されてもよい。
【００９１】
同様に図４にも示されているように、モジュール２２０は、セルラー電話４９２と通信するために使用されるインターフェイスを含むことができる。一部の実施形態において、セルラー電話は、筐体２０２に取付けられるように構成されてもよいか、または決定および制御モジュール２２０に対して図２に関連して説明される機能の一部を実行するようにプログラムされてもよい。さらに、一部の実施形態において、セルラー電話４９２は、眼からの光の波面の表現を表示するために使用される。そのような表現は、たとえば、装置２００に眼を位置付けるため、またはその他の自覚的もしくは他覚的分析の目的で使用されてもよい。一部の実施形態において、セルラー電話４９２は、図３に示されるレポーティング・インターフェイス画面３５４の機能、およびダイアル３５６、通信インターフェイス３６０、方向ボタン３５８、またはトリガー・スイッチ３９７のその他の入力または出力機能を実行するために使用されてもよい。さらに、一部の実施形態において、セルラー電話は、シャックハルトマン波面センサーとして使用されてもよい。たとえば、写真を取得するために使用されるセルラー電話上の標準マルチピクセル・センサーアレイは、ジャックハルトマン波面センサーの光センサーアレイの機能を実行するように適合されてもよく、別個のレンズレット・アレイは、眼から受け取られる光１０８をセンサーアレイに集光するために使用されてもよい。一部の実施形態において、セルラー電話は、患者のそれぞれの眼のそれぞれのシャックハルトマン波面センサーとして使用される２つのマルチピクセル・センサーアレイを含む。さらに、２つのセンサーアレイの第１のセンサーアレイは、波面センサーとして使用されてもよいが、２つのセンサーアレイの第２のセンサーアレイは、瞳孔測定、角膜曲率測定、虹彩画像処理、またはその他の知られている眼科画像処理機能の１つまたは複数を実行するために使用されてもよい。
【００９２】
図５Ａは、実施形態の、両眼用の波面収差測定器装置５００を示す上面図である。装置５００は、図２に示される視力調整可能レンズ１１０を使用する波面収差測定器の測定を可能にするだけではなく、レンズ測定機能も可能にするように特に構成される。装置５００は、筐体５０２を含み、筐体５０２は、眼１０６を有する人物の少なくとも１つの手によって握られて、使用中に装置５００の全重量を支えるように構成されるグリップ特徴５０３を含む。
【００９３】
筐体５０２に接続されているのは、眼１０６を有する人物（ユーザ、患者）の額および頬に対する装置５００の機械的位置決めをもたらすように構成されたアイカップ５０４である。筐体内のポート５０５は、図２に関連して説明されるように、眼１０６を受け、眼から光を受けるように構成される。トリガー・スイッチ３９７は、図５Ａに示されるように、筐体５０２に取付けられる。スイッチ３９７は、図３に関連して説明される機能を実行する。特に、ユーザに装置５００が測定を実行する準備が整うと、ユーザはトリガー・スイッチ３９７を押す。トリガー・スイッチが押された後、連続する波面測定は、図２に示される波面センサー１１６によって得られ、決定および制御モジュール２２０は、眼鏡矯正をシミュレートするように視力調整可能レンズ１１０を調整する。
【００９４】
視力調整可能レンズ１１０が調整されるごとに、光源調整可能レンズ２１０は、眼球照明光２４０に眼１０６の網膜で焦点スポット２０７を形成させるように補正量ずつ調整されてもよい。これらの調整は、図６に関連してこれ以降さらに説明されるように、ユーザがシミュレートされた屈折矯正に満足するまで反復的に実行されてもよい。ユーザが満足すると、ユーザは再度トリガー・スイッチ３９７を押して、矯正に満足していることを指示することができる。その他の実施形態において、ユーザまたは技術者またはその他の補助する人物は、反復的調整が実行される間トリガー・スイッチを押し続けることができ、トリガー・スイッチの解除は、ユーザが矯正に満足していることを指示することができる。
【００９５】
装置５００はまた、患者（ユーザ）向けのレンズ処方を表示するように構成されるレポーティング画面５５４を含む。さまざまな実施形態において、レポーティング画面５５４は、たとえば、コンタクトレンズの処方、位置合わせまたはその他の目的の波面スポット・パターン、または図３に示されるレポーティング・インターフェイス画面３５４に関連して説明されるその他の情報を表示するように構成されてもよい。
【００９６】
図５Ａはまた、眼鏡５９８のレンズ測定計測定を実行するため、モジュラー・インターフェイス５９２を介して装置５００にモジュール方式で取付けられているレンズ測定計アタッチメント５９１を示す。したがって、筐体５０２は、人によって装着されることを意図された矯正レンズを受けて支えるように構成されるレンズ測定計アタッチメント５９１を受けるように構成される。レンズ測定計アタッチメント５９１はまた、矯正レンズに作り込まれることが意図されるレンズ・ブランクを支えるように構成されてもよい。このようにして、レンズ測定計アタッチメント５９１は、臨床の設定における両方のレンズ測定計測定、およびレンズ製造工程中のレンズおよびレンズ・ブランクの分析に有用である。波面センサーは、矯正レンズまたはレンズ・ブランクを通じて受け取られる光の波面を測定することができる。図１のモジュール１２０または図２のモジュール２２０のような決定モジュールは、矯正レンズまたはレンズ・ブランクを通じて受け取られる光のレンズ波面に基づいて矯正レンズまたはレンズ・ブランクの屈折特性を決定するように構成されてもよい。
【００９７】
図５Ａにおいて、レンズ測定計アタッチメント５９１は、各レンズを各々隔離されたベイに納める、眼鏡５９８の配置のためのレンズ保持ベイ５９４を含む。人工眼（モデル眼）５９９を含む較正貯蔵器５９５もまた、知られている光波面特性の２つの光学コンポーネントを装置５００内の２つのそれぞれの光チャネルに位置合わせするためにアタッチメント５９１に含まれる。較正貯蔵器５９５はまた、較正ホルダーまたは較正ベイと称されてもよい。
【００９８】
図５Ａのアタッチメント５９１はまた、レンズ測定計測定のために動きを最小にして眼鏡を安定させるように眼鏡５９８の光学コンポーネントを固定するため、モジュラー・インターフェイス５９２と較正貯蔵器５９５との間のスライディング・トラックおよび機構５９６を含む。スライディング・トラックおよび機構５９６は、両眼用装置５００の２つのチャネルの間の距離を設定するために使用されてもよい。装置５００が、ある人物の眼の屈折矯正を決定するために使用される場合、スライディング・トラックおよび機構５９６は、瞳孔間の距離（つまり、ユーザの眼の間の距離）と適合するように両眼用装置５００を調整するために使用されてもよい。装置５００が１つの眼鏡のレンズ測定に使用される場合、スライディング・トラックおよび機構５９６は、両眼用装置５００を眼鏡の２つのレンズのそれぞれの光学的中心の間の距離と適合させるために使用されてもよい。トリガー・スイッチ３９７はまた、装置５００に、ソフトウェア較正シーケンスの開始を通じてレンズ測定計測定をトリガーさせる。
【００９９】
人工眼５９９は、較正の目的で較正貯蔵器５９５に含まれるように示されている。人工眼５９９は、眼鏡に起因する収差が決定されうるように、既知の収差の役割を果たすことができる。レンズ測定計アタッチメント５９１は、図５Ｄ〜図５Ｋに関連してこれ以降さらに説明される較正クレードル５１７とその内部構造の一部が類似していてもよい。特に、人工眼を保持するための貯蔵器、および眼鏡レンズが配置されうるスロットがあってもよい。
【０１００】
本明細書においてさらに説明される眼科測定の目的で装置５００において使用される調整可能レンズ１１０は、オプションで使用されるかまたはレンズ測定計の目的で装置から取り外されてもよい。調整可能レンズ１１０が使用される場合、眼鏡のレンズが装置の基準範囲を超えているときに装置５００の測定範囲を移動するように、調整可能レンズは固定の光屈折力で保持されてもよい。
【０１０１】
図５Ｂ〜図５Ｃは、図５Ａに示される装置５００を示す側面図である。特に、図５Ｄは、レンズ測定計アタッチメント５９１の外にある眼鏡５９８を示し、図５Ｃは、レンズ測定計アタッチメントに挿入された眼鏡５９８を示す。これらの側面図はまた、装置５００が筐体５０２の底部側に第２のトリガー・スイッチ３９７を含むことも示している。
【０１０２】
装置５００が設計において双眼鏡であることが、図５Ａから留意されよう。一部の双眼鏡の実施形態において、装置を使用する人物の眼の対抗する眼を扱う、装置の両側面は、図２に示される光学要素と類似する光学要素を含むように設計されている。このようにして、装置を使用する人物の両眼について、同時に測定が得られてもよい。図５Ａ〜図５Ｃに関連して説明されるものと類似する実施形態の装置は、装置のそれぞれの側面との両眼の位置合わせを同時に行いやすくすることができる。
【０１０３】
しかし、図５Ａ〜図５Ｃに示される実施形態において、装置５００の片側は、ポート５０５の前面に配置された眼または眼鏡レンズの波面収差測定を行うように構成されており、装置５００のもう一方の側は、測定光学チャネルと同じ光透過率を有するように構成されるが、それ以外の場合はパッシブで見通すことができてもよい（つまり、オープンビュー）。これは、ユーザが、たとえば一方の眼の視界がもう一方の眼の視界よりも明るいのではなく、両眼を通して同じ視界を有することを保証することができる。したがって、装置５００を使用して両眼で両方の測定を行うために、装置は、装置５００を使用する人物の対向する眼、およびレンズ測定計モードで使用されるときは眼鏡の対向するレンズを、各眼または眼鏡を入れ替わりで扱うように、１８０°回転されてもよい。そのようなオープンビューの双眼鏡の実施形態は、両眼の視覚条件が相互に同等となるようにすることができる。これは、オープンビューでも双眼鏡でもない既存の小型波面収差測定器とは対照的であって、既存の小型波面収差測定器は患者の２つの眼の視覚条件を異なるものにし、双眼鏡の自覚的屈折（自然視覚）に悪影響を与える可能性がある。
【０１０４】
図５Ｄは、図５Ａ〜図５Ｃに示される装置５００を較正するために使用されうる、上記で参照された、較正クレードル５１７を示す側面図である。構成クレードルは、筐体５０２、特にアイカップ５０４にモジュール方式で取付けられて、眼鏡からの屈折矯正、または生の眼に起因する収差がない完全な眼の参照波面測定を得るように構成される。人工眼アセンブリ５１９は、この目的を果たすために較正クレードル５１７に機械的に取付けられてもよい。
【０１０５】
図５Ｅは、人工眼アセンブリ５１９が取付けられた、較正クレードル５１７の透視図である。
【０１０６】
図５Ｆ〜図５Ｋは、図５Ｅ〜図５Ｆに示される較正クレードル５１７と類似する較正クレードル５１７’を示すさまざまな図である。較正クレードル５１７’は、人工眼アセンブリ５１９で組み立てられている。特に、図５Ｆはアセンブリの側面図であり、図５Ｇはアセンブリの透視図であり、図５Ｈはクレードル５１９を示す端面図である。図５Ｉ、図５Ｊ、および図５Ｋは、装置５００に取付けられた較正クレードル５１７’を示すさまざまな図である。
【０１０７】
装置５００に取付けられた較正クレードル５１７または５１７’を使用して、装置５００は、較正の目的のために視力調整可能レンズのみに起因するレンズ波面誤差を決定することができる。知られているように、調整可能レンズは、固定レンズと比較して光学的品質が劣る可能性もある。したがって、生の眼がないので、較正クレードル５１７または５１７’を備える人工眼アセンブリ５１９が配置され、人工眼アセンブリ５１９は、知られている光学特徴、および好ましくは完全な眼の特徴に可能な限り近い特徴を有し、その結果アセンブリ５１９に波面誤差を生じないので、測定される波面誤差は主として視力調整可能レンズ１１０に起因するものである。
【０１０８】
視力調整可能レンズに起因するこの波面誤差の寄与は、眼１０６に起因する実際の波面誤差を決定する際に、図２に示される決定および制御モジュールのような、プロセッサにより考慮に入れられてもよい。このようにして、視力調整可能レンズ１１０の光学的品質はそれほど重要ではなくなり、たとえ視力調整可能レンズ１１０の存在を所与としても、デバイスが、極めて正確な測定および処方の決定をもたらすことができるようになる。したがって、固定レンズよりも低い光学的品質を有する視力調整可能レンズであっても、プロセッサは、較正による波面誤差への視力調整可能レンズの正確な寄与を考慮に入れることによって、高い精度で眼１０６の実際の波面誤差を決定することができる。
【０１０９】
図６は、図１および図２に示される視力調整可能レンズを使用して眼の収差による波面誤差を矯正するため、および眼鏡の効果をシミュレートするための、反復プロセスを示す概略流れ図である。さらに、図２におけるように、光源調整可能レンズが使用される場合、調整を補償することが以下のように行われてもよい。
【０１１０】
波面６１４ａは最初に、図２において、視力調整可能レンズ１１０により光屈折力を適用されることなく、波面センサー１１６によって測定される。矢印６１１ａは、図２に示される視力調整可能レンズ１１０に適用される調整可能レンズ調整を表す。この時点において、眼球照明光への視力調整可能レンズ１１０調整の影響を補償するため、および眼球照明光が網膜上のスポットに焦点を合わせた状態を維持するために、対応する補償の調整が、図２に示される光源調整可能レンズ２１０の光屈折力に対して行われてもよい。次いで、波面６１４ｂは、波面センサー１１６によって測定されるが、より少ない波面誤差（理想の平面波面からの少ない偏移）を呈する。
【０１１１】
その後、矢印６１１ｂは、良好な眼鏡矯正をシミュレートするようにさらに微細な調整を適用し、対応する調整が光源調整可能レンズ２１０に行われる、視力調整可能レンズ１１０へのさらなる調整の適用を示す。次いで、波面６１４ｃは、波面センサー１１６によって測定される。この場合、波面６１４ｃは、視力調整可能レンズにより適用されている一部の過剰矯正を呈示する。シミュレーションは固有の視力調整可能レンズで使用可能なパラメータを使用して最良に適用されうるので、矢印６１１ｃは、眼鏡矯正をシミュレートするための視力調整可能レンズ１１０へのさらなる微細な調整を表す。前述のように、これらの調整可能パラメータは、特定の調整可能レンズの球面、円柱、および軸を含むことができる。加えて、調整可能レンズは引き続き開発され改善されていくので、特定の調整可能レンズが高次矯正に対しても調整および矯正することができるようになることが期待される。高次矯正の場合、同様の反復調整が実行されてもよい。さらなる微細な補償調整は、光源調整可能レンズ２０に行われてもよい。
【０１１２】
最終波面６１４ｄは、波面センサー１１６によって測定され、これは、視力調整可能レンズおよびシステムのその他の光学コンポーネントに存在する光学収差を考慮して、特定の視力調整可能レンズ１１０を使用して得られうる最良の波面を表す。図６に示される概略流れ図は、眼の位置合わせ安定性、眼の遠近調節、波面測定の再現性、最良の推定を得るための後続の波面測定の潜在的平均化などに依存して、さらに多くの反復を含むことができる。各々の継続的な波面誤差測定において、波面の最小（または最大）誤差が決定されてもよい。波面誤差を特徴付ける１つの方法は、たとえば、二乗平均平方根（ｒｍｓ）波面測定を用いることである。しかし、波面誤差のその他の手段もまた使用されてもよい。
【０１１３】
さらに、図６に示される反復調整および測定プロセスは、視力調整可能レンズ１１０の複数のパラメータに連続的に適用されてもよい。たとえば、例示の方法において、調整可能レンズの球面調整は、たとえば、円柱および軸の次の最適化が後に続く測定された波面に関して最適化されてもよい。次いで、このプロセスは、さらなる最適化のために繰り返されてもよい（球面、円柱、および軸が再度測定される）。上記で説明されるように、レンズ設定を更新するための調整可能レンズを調整する潜在的速度、ならびに波面検知のための取得速度（たとえば、毎秒１０フレーム）により、このプロセスは、たとえ多次元および反復の場合であっても、非常に迅速に進行することができる。
【０１１４】
図７は、眼の特性を決定するための手順７００を示す流れ図である。特性は、眼によって生成される波面誤差、眼の屈折処方、遠近調節範囲の測定、老視測定、ホロプター測定、および本明細書において説明されるその他の測定を含むことができる。図１〜図５Ｋに関連して説明されているような、本明細書において説明される実施形態のデバイスは、例示の手順７００を実行するために使用されてもよい。
【０１１５】
７１３ａにおいて、可変焦点屈折力は、視力調整可能レンズを使用して、眼を受けるように構成された筐体のポートを介して、眼から受け取られる光に適用される。７１３ｂにおいて、光は、眼から光学経路に沿って通過される。７１３ｃにおいて、眼からの光の波面が測定され、光は筐体のポートから光学経路を介して受け取られる。
【０１１６】
７１３ｄにおいて、眼の特性は、眼からの光の波面に基づいて決定される。手順７００に包含される実施形態の手順に関するさらなる詳細は、これ以降説明される。
【０１１７】
図８Ａ及び図８Ｂは、図５Ａ〜図５Ｃに示される実施形態のデバイスを使用して、眼科患者に実行されうるさまざまな測定手順、および例示の臨床検査の流れを示す全体流れ図である。図５Ａ〜図５Ｃの実施形態の装置（本明細書において「ＱｕｉｃｋＳｅｅ」装置とも称される）は、図１〜図４に示される装置と類似するさまざまな特徴を含むことができるので、これらの図面にも参照が行われる。
【０１１８】
図８Ａ及び図８Ｂの横列８１５ａは、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置を使用して眼が測定されている人物のような、ユーザによって実行されうる操作を指示する。横列８１５ｂは、たとえば技術者のような、オペレータによって実行されうる操作を示す。その他の実施形態において、横列８１５ｂで説明されているアクションは、ユーザによって実行されてもよいか、または実施形態の装置を使用して自動的に実行されてもよい。さらに、その他の操作は、たとえば、ユーザ、オペレータ、または検眼医もしくは眼科医によって、実施形態のデバイスを使用して実行されてもよい。横列８１５ｃは、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置によって実行されうる例示のアクションを示す。
【０１１９】
図８Ａ及び図８Ｂの縦列８２１ａは、他覚的な屈折矯正を識別するために使用されうる操作を示す。本明細書において使用される、他覚的な屈折矯正とは、ユーザの自覚的な屈折嗜好を考慮することなく実行されうる測定を意味する。たとえば、屈折矯正は、たとえば図２に示される波面センサー１１６によって得られる波面表現１１８に基づいて、実施形態のデバイスを使用して他覚的に推定されてもよい。縦列８２１ｂは、たとえば、図２に示される視力調整可能レンズ１１０のような、視力調整可能レンズを使用することによる眼鏡の屈折矯正の効果をシミュレートすることによって、他覚的な矯正の推定を改善するために使用されてもよい操作を示す。
【０１２０】
図８Ａ及び図８Ｂの縦列８２１ｃは、たとえば、レンズ嗜好に関してユーザからフィードバックを得ることによって、他覚的な屈折推定を改善するために実行されうる自覚的な屈折の操作を示す。このプロセスは通常、たとえば、検眼医のクリニックにおいてさまざまな固定レンズを有する標準的なホロプターを使用して実行される場合、ホロプター測定と称される。しかし、有利なことに、本明細書において説明される実施形態により、ホロプター測定は、調整可能レンズを利用することによって自動または半自動で実施形態のデバイスを使用して実行されてもよい。縦列８２１ｄは、眼の遠近調節範囲の測定を得るために実施形態の装置および方法を使用して実行されうる例示の操作を示す。
【０１２１】
上記で説明される他覚的屈折プロセスにより、８１６ａにおいて、ユーザは、既存の眼鏡をオペレータ（たとえば、技術者）にオプションで提示する。８１６ｂにおいて、オペレータは、図５Ａ〜図５Ｃに関連してさらに説明されるレンズ測定計アタッチメント５９１を使用して、ユーザの既存の眼鏡の屈折力を測定する。８１６ｃにおいて、レンズ測定を実行するため、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置は、レンズ測定モードに入る。レンズ測定に続いて、８１８において、レンズ測定計アタッチメント５９１は取り外され、装置５００は、ユーザの眼の少なくとも１つの他覚的測定のために屈折モードに入る。
【０１２２】
レンズ測定のために視力調整可能レンズを使用する１つの利点は、たとえば、固定の調整可能レンズオフセットを実施することにより、測定範囲が容易に移行されうることを含む。これは、測定されている特定の眼鏡レンズが、装置の基準範囲の外にある場合に有用である。レンズ測定に視力調整可能レンズを使用するさらなる利点は、測定の精度を伴う。特に、視力調整可能レンズがある場合の眼の波面測定について上記で説明される精度の利点と同様に、レンズ測定の精度は、視力調整可能レンズを、検出される波面が可能な限り平行であるように、測定されている眼鏡レンズの光屈折力を無効にするよう設定することによって改善されうる。上記でさらに説明されるように、検出される波面が可能な限り平行である場合、波面測定自体がより正確になりうるので、波面測定に基づくときにより正確なレンズ測定につながる。この場合、眼鏡レンズの測定された光屈折力は、測定された波面と実施された光屈折力の組合せに基づいて決定されてもよい。
【０１２３】
８２３において、測定される眼を有するユーザは、実施形態の装置を眼または測定される眼と位置合わせする。ユーザは、デバイスをユーザの顔と接触するように置き、装置を通して遠位ターゲットを見る。ユーザは、時々まばたきをして、ユーザの眼をあけた状態を維持する。８２５において、オペレータは、位置合わせプロセスでユーザを補助する。一部の実施形態の手順において、位置合わせの指示は、図３に示されるスピーカー３６２を通じてなど、装置によって提供される。８２７において、位置合わせプロセスの一部として、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置は、波面センサー１１６によって提供されるスポット・ダイアグラム画像のライブ・プレビューを表示する。これらの画像は、たとえば、図３に示されるような、レポーティング・インターフェイス画面、または図４に関連して説明される、取付けられたセルラー電話の画面に表示されてもよい。
【０１２４】
８２９において、オペレータは、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置がユーザの眼と位置合わせされていることを確認する。その他の実施形態において、これは、デバイス自体からのフィードバックを使用して、自動的に実行されてもよい。位置合わせがオペレータにより手動で確認されるか、または自動位置合わせフィードバックが提供される場合のいずれであっても、位置合わせ分析は、波面センサーからのスポット・ダイアグラムに基づいてもよい。ユーザが装置を通して見る際に、ユーザの眼が波面センサーと光学的に中心を合わせられている度合いが分析されてもよい。特に、これは、スポット・ダイアグラムが波面画像センサーにどの程度良好に中心を合わせられているかをチェックして、ユーザの眼を光学的に波面センサーの中心に合わせるために、ユーザの顔に関してデバイスをどのように移動するかについてフィードバックを提供することにより、行われてもよい。
【０１２５】
８３１において、ユーザは、屈折測定を開始すべきであることを指示するために、図５Ａに示されるトリガー・スイッチ３９７を押すことができる。これに続いて、８３３において、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置は、リアルタイム屈折誤差測定を開始する。次いで、８３５において、必要に応じて、外部取付けまたは取外し可能レンズは、視力調整可能レンズの測定範囲を移すため、または患者の視界をぼやけさせるために、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置へのモジュール式アタッチメントとして追加されてもよい。これらのレンズの追加は、たとえば、オペレータによって行われてもよい。上記で説明されるように、例示のＶａｒｉｏｐｔｉｃ  Ｖｉｓａｙａｎ（登録商標）８０Ｓ０調整可能レンズは、−１２から＋１２ｄｐｔまでの可変焦点光屈折力を適用することができる。したがって、たとえば、このレンズが視力調整可能レンズとして使用され、患者の眼が約−１２ｄｐｔの球面誤差を有する場合、調整可能レンズは、患者に最適な屈折矯正が決定されてシミュレートされるようにするための便利な調整の範囲を提供しないことがある。この例の場合、追加の、外部に取付けられた、＋５ｄｐｔの固定レンズは、装置に追加されて、測定のおよびシミュレートされた屈折矯正のために＋５ｄｐｔずつ測定範囲を移すように使用されてもよい。代替的な実施形態において、異なる測定範囲を有する異なる視力調整可能レンズが使用されてもよい。
【０１２６】
図２に関連して上記で説明されるように、たとえば、接眼レンズ近位ポート２０５は、１つまたは複数の追加の、モジュール式の固定レンズを必要に応じて受け入れるように構成されてもよい。代替として、ユーザは、たとえば、図３に示されるレポーティング・インターフェイス画面３５４またはスピーカーを通じて、オフセットまたはフォギングのために固有のレンズを挿入するよう、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置により指示を与えられてもよい。
【０１２７】
眼鏡シミュレーション縦列８２１ｂに関しては、８３７（１）において、図２に示される永続的組み込みの視力調整可能レンズ１１０は、眼１０６の不具合により生じた屈折誤差を無効にするために調整される。このプロセスは、たとえば、図６に示されるように反復的であってもよい。たとえば、図６の平面波によって、およびシャックハルトマン波面センサーからの一定の均等な間隔のスポット・ダイアグラムによって指示される、屈折誤差が可能な限りゼロに近づけられ、調整可能レンズ１１０がそのような結果を達成するように調整される場合、眼１０６は、オープンビュー装置２００を通して外部ターゲットオブジェクト２５２を見る。次いで、眼１０６は、視力調整可能レンズ１１０によってシミュレートされた矯正レンズを通して効果的に見ている。この無効化プロセスは、波面センサー上のスポット・パターンを可能な限り一定にするために最適化ルーチンを実行することによって、先験的に完了されてもよい。例示の最適化手順は、これ以降説明される。
【０１２８】
スポット・パターンを可能な限り一定にするための最適化手順は、いくつかの方法で実行されてもよい。１つの簡単な方法は、収差のない波面に関して波面の二乗平均平方根（ｒｍｓ）誤差を最小化することである。最適化手順において使用されうるその他のよく知られているパラメータの例は、特に、ピークバレー（Ｐ−Ｖ）波面収差またはストレール比である。これらの方法の一部は説明されている（たとえば、非特許文献２参照）。最適化手順は、フィードバック信号（エラー信号）が前述のパラメータのいずれかによって与えられる標準閉ループ制御を使用して反復的に実行されてもよい。
【０１２９】
最適化手順を実行するもう１つの可能性は、光学的または視覚的品質を最大化することである。この手法は、我々のデバイスが継続的に測定している眼の収差マップに追加することが数学的に容易であるという事実に基づく。測定された球面および／または円柱波面（矯正をシミュレートする）を使用すると、我々は、フーリエ光学の標準的な方法を使用する結果の網膜画像を計算することができる。追加された波面の屈曲は、範囲にわたり眼＋レンズ・システムの光学的品質を変化させるスルーフォーカス実験をシミュレートするように体系的または反復的に変更されてもよい。（ストレール比のような）光学的品質の適切なメトリックを所与として、この計算の手順は、矯正された眼の光学的品質を最大化するために必要とされる最適なレンズをもたらす。
【０１３０】
あるいは、波面誤差最適化は、ゼルニケ係数に基づいてもよい。ゼルニケ係数は、決定および制御モジュール２２０によって各測定で得られてもよく、波面センサー１１６（または任意のその他の関心対象のパラメータ）によって得られる波面のＲＭＳ誤差を計算するために使用されてもよい。このパラメータは、ＲＭＳ誤差を最小化するために視力調整可能レンズの球面、円柱、および軸を調整するために閉ループでエラー信号として使用されてもよい。さらに、各測定について、反復プロセスは、網膜画像品質推定の後に得られる光学的または視覚的品質メトリックに基づいて視力調整可能レンズ１１０に適用する調整を計算するために実行されてもよい。
【０１３１】
さらなる代替として、決定および制御モジュール２２０は、波面センサー１１６によって得られる波面に基づいてゼルニケ係数を計算することができ、視力調整可能レンズ２２０への球面、円柱、および軸調整は、ゼルニケ展開によって指示される対応する屈折誤差成分を補償するように行われてもよい。１つの簡単な例示の方法は、調整可能レンズ１１０に、２次ゼルニケ項（デフォーカス、斜乱視、および直乱視）を矯正させることを含む。
【０１３２】
このプロセス中に、視力調整可能レンズ１１０の調整の各々の場合において、光源調整可能レンズ２１０は、網膜上の照明光２４０の焦点スポットを保持するように対応する量ずつ調整されてもよい。
【０１３３】
８３７（２）において、視力調整可能レンズ１１０は、測定範囲を増やすかまたは移すように調整されてもよい。波面測定に基づいて決定される矯正は、眼鏡シミュレーションのために固定値として実施されてもよい。さらに、このシミュレーションは、粗いオフセットとして実施されてもよく、次いで、自覚的な屈折段階において、たとえば、ユーザの嗜好に基づいて、＋／−１．０ｄｐｔ、＋／−０．５ｄｐｔ、または＋／−０．２５ｄｐｔのような、比較的小さい範囲にわたり変化するようにされてもよい。８３７（３）において、上記で説明されているリアルタイム測定および反復無効プロセス中に、視力調整可能レンズ１１０または光源調整可能レンズ２１０は、波面センサー１１６によって得られたスポット・ダイアグラムのスペックル・ノイズに対処するようにわずかに調整されても（ディザリングされても）よい。このプロセスは、図１５ａに関連してさらに説明される。
【０１３４】
８３９において、波面センサー１１６によって検出されたスポット・ダイアグラムが、視力調整可能レンズ１１０の調整によって均一になるよう、および最小化された屈折誤差を指示するように最適化されて、ユーザは、オープンビュー装置を通して、ユーザが見る視力調整可能レンズ１１０によって提供されるシミュレートされた眼鏡で、標準視力表を見ることができる。
【０１３５】
縦列８２１ｃの、８４１において、視力調整可能レンズ１１０は、波面センサーの測定を使用して、他覚的屈折に基づいて屈折矯正の最善の推定をシミュレートする光屈折力にすでに設定されている。この設定を開始点として、他覚的屈折が、多少ホロプター測定と類似する方法で実行される。しかし、視力調整可能レンズ１１０の利点を踏まえて、このプロセスは、ユーザが波面収差測定および他覚的屈折に使用される同じ装置を通して見る間中、外部技術者の補助を最小限に抑えるか、または単独のユーザにより、自動的または半自動的に実行されてもよい。
【０１３６】
１つの実施形態において、スピーカー３６２は、ユーザにダイアル３５６を回すように音響メッセージを提供する。引き続き視力表（スネレンチャート、ＬｏｇＭＡＲチャート、ＥＤＴＲＳチャート、もしくはタンブリングＥチャート）または別のターゲットを見ている間、ユーザは、検査対象の眼の視力を最適化するようにダイアル３５６を調整し、球面は、ダイアル３５６の調整により視力調整可能レンズ１１０に対して調整される。その後、スピーカー３６２は、視力が最適化されたかどうかたずねる。ユーザは、マイクロフォン３６４を通して「はい」と応答する。次いで、スピーカー３６２は、ダイアル３５６を使用して視力を再度最適化するようにメッセージを提供する。この時点で、視力調整可能レンズ１１０の円柱調整は、ユーザが引き続き視力表を見ている間に行われる。ダイアルの同様の調整およびスピーカーとマイクロフォンを通した同様の確認の後、軸調整が同様に行われてもよい。このプロセスの後、球面を最適化するためにユーザにダイアル３５６を調整するようもう一度求めることなどにより、反復することが望ましい
【０１３７】
もう１つの実施形態において、ユーザは、必要に応じて、方向ボタン３５８を使用して球面矯正を上下に調整する。もう１つの実施形態において、外部技術者は、自覚的屈折測定中に補助を提供する。さらに、技術者は、患者が第１の調整可能レンズ設定、または第２の調整可能レンズ設定、などでより明確に見えるかどうかを患者にたずねて、患者に完全な自覚的測定プロセスを導くことができる。技術者は、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置を、本質的に、ホロプターとして使用して、自覚的屈折を行うことができる。視力調整可能レンズ設定の切り替えは、デバイスへの直接入力により行われてもよい。しかし、より好ましくは、入力は、ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置にリンクされているタブレット・コンピュータのような、リモート・デバイスを介するものであってもよい。この場合、タブレット・コンピュータは、たとえば、図４に示されるセルラー電話４９２と同様のＱｕｉｃｋＳｅｅ装置に動作可能に接続されてもよい。さらにもう１つの実施形態において、視力調整可能レンズ１１０は、限定された範囲にわたり徐々に変更され、たとえば、ユーザの視力が球面、円柱、または軸に関して最適化されると、ユーザはトリガー・スイッチ３９７と類似するトリガーボタンを押す。
【０１３８】
８４３において、自覚的屈折から得られた最終屈折値に基づいて、最終眼鏡処方が得られる。一部の実施形態において、データは、決定および制御モジュール２２０内で装置２００自身によって、または図４に示されるネットワーク・インターフェイス４６８を介して接続されている外部モニタリング・コンピュータによって、収集される。自覚的屈折の最終値に関するデータは、他覚的屈折値と比較すると、最終処方値のより良好な予測のための統計を生成するように蓄積されてもよい。
【０１３９】
上記で説明されているように、実施形態の１つの独自の特徴は、同じデバイスを使用して他覚的および自覚的屈折を共に行うことができる能力である。眼が測定される各々の患者について、実施形態の装置および方法は、（ｉ）初期他覚的屈折、および（ｉｉ）最終自覚的屈折を得るために使用されてもよい。各々の患者について、これらの２つの値は、ログに記録されて、どれほどの相違があるかを見ることができる。
【０１４０】
そのようなデータを蓄積してデータから学習することにより、方法は、最初に測定された他覚的測定を、自覚的屈折のさらに正確な開始点を提供するように、効果的に変更するために実施されてもよい。機械学習の手法は、各患者ごとに測定される他覚的および自覚的屈折だけにとどまらず、予測精度をさらに改善するために機械学習の方法により格納され分析されるべき、任意のユーザの（眼科患者の）個人的情報（たとえば、年齢、性別、人種）、または追加情報（たとえば、他覚的に測定された高次収差、または測定から計算された網膜画像品質）も考慮に入れることができる。
【０１４１】
この機械学習／予測の手法を使用する実施形態の有用な利点は、自覚的屈折のためのさらに正確な開始点を有することにより、完全な屈折プロセスに要する全体の時間が短縮されうることである。また、十分に作り上げられた予測ルーチンを所与として、自覚的な屈折が行われる必要すらないこと、および自覚的な矯正の予測が他覚的な屈折の結果のみに基づいて行われることも可能である。
【０１４２】
本明細書においてさらに説明されるように、実施形態の装置によって測定される眼の特性は、たとえば、ホロプター測定に反映されるであろう自覚的な患者の嗜好を考慮に入れることなく、波面測定に基づく他覚的な特性であってもよい。決定モジュールは、他覚的な特性に基づいて、眼を有する人物の自覚的な屈折嗜好を予測するために使用されてもよい。決定モジュールは、患者の人口統計的または身体的な属性にさらに基づいて自覚的屈折嗜好を予測するようにされてもよい。人口統計的属性は、患者の年齢、性別、人種、体重、身長、職業、または別の人口統計的属性を含むことができる。身体的属性は、網膜画像品質、軸長さ、虹彩色、トポグラフィー、角膜曲率、球面もしくは円柱収差よりも高次の収差、または眼の別の属性、または患者の身体の属性を含むことができ、これは他覚的および自覚的な眼の屈折結果の間の相違と何らかの相関を有することがある。
【０１４３】
決定モジュールは、多くのさまざまな眼患者のそれぞれの人口統計的または身体的な属性、およびそれぞれの他覚的な眼の特性を含むデータベースから作り上げられた相関を使用して、自覚的屈折嗜好を予測するように構成されてもよい。それぞれの属性を格納するデータベースは、たとえば、図４に示されるメモリ４７０、または図４のネットワーク・インターフェイス４６８を介する外部サーバアクセスに含まれてもよい。
【０１４４】
１つの例において、他覚的および自覚的屈折結果は、実施形態の装置を使用して検査された多数の患者のそれぞれの年齢と共に、装置内のメモリに格納されてもよい。装置内の決定および制御モジュールは、たとえば、装置の他覚的屈折結果と自覚的屈折結果の間の相違が、患者の年齢に対してほぼ直線的に変化することを決定することができる。次いで、この線形相関に基づいて、決定および制御モジュールは、所与の患者の他覚的な屈折結果および患者の年齢に基づいて所与の年齢の所与の患者の自覚的屈折を予測することができる。
【０１４５】
もう１つの例示において、決定および制御モジュールは、装置の他覚的屈折結果と自覚的屈折結果の間の相違が、ほぼ二次関数に従って他覚的屈折結果自体の大きさと共に縮小することを決定することができる。したがって、所与の患者について、患者の他覚的屈折結果および二次関数に基づいて、決定および制御モジュールは、所与の患者の自覚的な屈折嗜好を予測することができる。次いで、視力調整可能レンズは、予測された自覚的嗜好に設定されてもよく、さらなる自覚的検査はオプションで行われてもよい。
【０１４６】
さらに、そのような予測の方法はまた、他覚的屈折のみを行うデバイスから得られたデータにも適用されてもよいことに留意されたい。たとえば、波面収差測定器からの他覚的な結果は、患者の膨大なサンプルにわたる自覚的なホロプター結果と比較されて、他覚的測定のみに基づいて（効果的に）自覚的な品質の屈折矯正を得るために適用されうる予測相関を作り上げることができる。それでもなお、同じ検査期間内で同じ装置を使用して得られた他覚的測定および自覚的測定に基づいて、他覚的苦節と自覚的屈折との相関、および自覚的屈折の嗜好の予測を作り上げることは好ましい。このコンテキストにおける同じ装置の使用は、さらに高速かつ堅実になる可能性を秘めている。
【０１４７】
たとえば、図１の決定モジュール１２０または図２の決定および制御モジュール２２０、または図１〜図２の装置の一部もしくは装置とは別個のもう１つのプロセッサは、波面に基づく眼の特性に基づいて眼を有する人物の自覚的屈折の嗜好を予測するために計算を実行することができる。これは、上記で説明されている人口統計的および身体的な属性のような、さまざまな患者の属性の関数として、屈折の嗜好（ホロプター測定タイプの決定）と他覚的屈折値との間の相違を、経時的に、比較することによって行われてもよい。さまざまな方法および計算ルーチンは、ある期間にわたり収集された経験データに依存することができる。年齢、性別、眼の絶対他覚的屈折値、または他覚的屈折値と自覚的屈折値との相違に相関を有するユーザの任意の他の値を考慮に入れる方法が、使用されてもよい。このようにして、たとえ他覚的屈折のみに基づいても、自覚的屈折の予測が、時間の経過と共に改善されてもよい。
【０１４８】
縦列８２１ｄは、患者のフィードバックに基づいて遠近調節幅（範囲）測定を得るための例示の手順を示す。８４５において、装置２００は、遠近調節測定モード（老視測定モード）に入る。８４７において、プッシュアップまたはマイナスレンズ技法が使用されるか、「追加」モードが使用されて、老視に対応する老眼鏡の処方を決定する。８４９において、最終の遠近調節幅が得られる。
【０１４９】
（プッシュアップまたはマイナスレンズ技法のいずれかにより）遠近調節幅を測定するために、検査を受ける人物が正視であるか（つまり、遠見視力のために矯正レンズを必要としない）、または遠見視力のために（たとえば、眼鏡またはコンタクトレンズにより）適正に矯正されることが仮定されてもよい。ＱｕｉｃｋＳｅｅ装置のような実施形態のデバイスは、視力調整可能レンズを介して遠見視力のための適正な矯正をもたらすことができ、ホロプターまたは検眼レンズセットに取って代わることができる。
【０１５０】
視力調整可能レンズは、遠近調節を測定するためにマイナスレンズの方法を使用する場合に、特に有利であってもよい。従来、マイナスレンズの方法の場合、患者のフィードバックに基づいて、ターゲットが明白ではなくなるまで患者に単眼でマイナスレンズが導入されるのに応じて小さい近点ターゲットの遠近調節の要求は変更される。しかし、実施形態による視力調整可能レンズベースの装置では、追加のレンズが持ち歩かれる必要はなく、さらに多くのマイナス屈折力の導入は、従来行われるような段階的方式ではなく、連続的に行われてもよい。連続的に可変な屈折力の能力は、遠近調節幅のさらに正確な測定を結果としてもたらすと予想される。
【０１５１】
実施形態の方法および装置を使用する縦列８２１ｄに示される手順は、遠近調節測定のための既存の方法とは大きく異なっている。既存の方法は通常、ホロプターに取付けられた物理的移動ターゲットを使用することを含む物理的移動ターゲットは、（遠見視力を矯正するため）人物から距離をおいたところで出発し、患者の近視を追跡するために徐々に患者の眼に向かって移動される。眼と移動可能ターゲットの間の距離が十分に短くなった（近点よりも近い）時点で、眼は遠近調節できなくなる。移動ターゲットを使用する既存のシステムは、物理的に大きい、移動部品を必要とする、移動のためにアクチュエータを必要とする、設定間を迅速に循環する能力に欠ける、ドリフトまたはヒステリシスを有する可能性がある、および物理ターゲットが測定中に移動して、移動が検査対象の眼または両眼によって知覚される場合、眼に過剰遠近調節または過小遠近調節を行わせる、という欠点を有する可能性がある。既存のシステムとは対照的に、本明細書において説明される実施形態は、機械的に移動する部品を使用せずに、迅速で、繰り返し可能で、正確な遠近調節測定のための調整可能レンズを利用することができる。
【０１５２】
既存の方法およびシステムとは対照的に、本明細書において説明される実施形態のさらなる利点は、必要に応じて設定が変更される調整可能レンズを通して患者が同じ遠くのターゲットを見ている間中、調整可能レンズの設定への変更中または変更の間のいかなる時点でも波面測定を取得することによって、他覚的な遠近調節測定が得られることである。このようにして、遠近調節の非常に正確な決定が得られてもよく、これはたとえレンズ・システムと波面収差測定器の両方が同じ設定で使用されるが異なるシステムの一部として共に使用される場合であっても、既存の方法およびシステムでは可能なことではなかった。
【０１５３】
一部の実施形態において、遠近調節がもう生じていないことを波面測定が指示するまで、調整可能レンズ設定が変更されながら波面測定は反復的に行われるので、遠近調節測定には患者からの自覚的なフィードバックすら必要とされない。患者の口頭の応答を待つ必要がないので、遠近調節幅測定は、より迅速に完了されうる。遠近調節範囲の検査のような、眼科検査中に自覚的フィードバックを提供するよう求められる患者は、自身のフィードバックにストレスを感じることも多く、自身の応答が「正しかった」かどうか確信が持てないので自身の最終結果に疑問すらいだく。実施形態の調整可能レンズおよび波面収差測定が組み合わされたシステムによって提供されうる他覚性は、これらの患者のストレスを解消することができる。結果が「正しい」応答に関する患者の懸念に影響を受けることがないので、および波面収差測定の特有の精度により、結果はより再現可能なものとなりうる。本明細書において説明される実施形態を使用する測定の精度はまた、（たとえば、子供、高齢者、臨床医と同じ言語を話さない患者などとの）患者のコミュニケーションの問題があるので、さらに信頼性の高いものとなりうる。調整可能レンズおよび波面収差測定装置を組み合わせた実施形態を使用して遠近調節を決定するための例示の実施形態の方法は、これ以降図９Ｅに関連してさらに説明される。
【０１５４】
図９Ａ〜図９Ｆは、図８Ａ及び図８Ｂの流れ図の固有の部分がどのように実施されうるかをさらに詳細に説明することによって、図８Ａ及び図８Ｂの全体的な屈折検査の流れ図を補足する。
【０１５５】
図９Ａは、図８Ａ及び図８Ｂの要素８１８において要約して示されている、実施形態の装置および方法を使用して、レンズ測定がどのように実行されるかをさらに詳細に説明する流れ図の形態で手順９００ａを示す。９５１ａにおいて、図５Ａのアタッチメント５９１のような、レンズ測定アタッチメントは、実施形態のデバイスに取付けられる。図５Ａの眼鏡５９８のような眼鏡は、アタッチメントに入れられる。９５１ｂにおいて、光は、光学経路に沿って眼鏡レンズに送られる。たとえば、眼球照明光２４０（図２に示される）は、図２に示される経路に沿って進み、調整可能レンズ１１０を通って装置を出て、レンズ測定アタッチメント５９１に入ることができる。
【０１５６】
９５１ｃにおいて、眼からの、特に図５Ａに示される人工眼５９９からの光の波面が測定される。光は、図２に示される光１０８と同様に、アタッチメント上のレンズから光学経路を介して受け取られる。９５１ｄにおいて、眼鏡レンズの屈折プロファイルは、図２に示される決定および制御モジュール２２０のような、モジュールによって決定される。９５１ｅにおいて、眼鏡レンズの屈折プロファイルは、決定および制御モジュール２２０に格納される。
【０１５７】
図９Ｂは、実施形態の装置および方法を使用して、特に調整可能レンズを利用することによって、波面測定におけるスペックルがどのように抑制されうるかをさらに詳細に示す流れ図である。図９Ｂに示される手順９００ｂの、９５３ａにおいて、光は、光学経路に沿って、光源調整可能レンズ（たとえば、図２のレンズ２１０）および視力調整可能レンズ（たとえば、図２のレンズ１１０）を通って、照明光源（たとえば、図２の２３８）から送られる。９５３ｂにおいて、光の波面は、光源調整可能レンズ、または視力調整可能レンズ、またはその両方の焦点屈折力を変えることによって形成される。この波面形成は、たとえば、図６に示される反復形成と類似してもよい。９５３ｃにおいて、光の波面の小さい変動は、光源調整可能レンズ、視力調整可能レンズ、またはその両方の焦点屈折力を振動させることによって取り込まれ、眼および波面センサーにおいて生成されたスペックル・パターンをランダム化する。
【０１５８】
図９Ｃは、実施形態の装置および方法を使用して、特に他覚的屈折手順９００ｃによる調整可能レンズを利用することによって、他覚的屈折測定がどのように得られるかをさらに詳細に示す流れ図である。９５５ａにおいて、光は、照明光源から、光学経路に沿って、光源調整可能レンズおよび視力調整可能レンズを通って、眼に送られる。光源調整可能レンズおよび視力調整可能レンズはいずれも、ゼロの焦点屈折力を適用するように最初に設定される。９５５ｂにおいて、眼の網膜から反射または後方散乱される光は、視力調整可能レンズを通って、波面センサーまで通過する。
【０１５９】
９５５ｃにおいて、眼からの光の波面が測定される。９５５ｄにおいて、眼の屈折誤差（たとえば、球面および非点収差）は、たとえば、図６に関連して上記で説明されるように、測定された波面と、視力調整可能レンズおよび光源調整可能レンズによって後に適用された焦点屈折力に基づいて推定される。９５５ｅにおいて、適切な焦点屈折力（たとえば、球面および非点収差）は、調整可能レンズの品質および使用可能な調整を考慮して可能な最大程度まで眼の推定された屈折誤差を無効にするように視力調整可能レンズおよび光源調整可能レンズによって適用される。９５５ｆにおいて、要素９５５ｃ、９５５ｄ、および９５５ｅは、眼の推定される屈折誤差が安定して容認可能な変動のレベル内（たとえば、０．２５ｄｐｔ、０．１５ｄｐｔ、または０．０５ｄｐｔ）になるまで繰り返される。
【０１６０】
図９Ｄは、自覚的屈折手順９００ｄにより、実施形態の装置および方法を使用して、自覚的屈折測定がどのように得られるかをさらに詳細に示す流れ図である。９５７ａにおいて、視力調整可能レンズは、ユーザの眼の屈折誤差を無効にするように設定され、屈折誤差は、図９Ｃに示されるような他覚的屈折プロセスから推定される。９５７ｂにおいて、視力調整可能レンズの球面および非点収差屈折力は、あらかじめ定義されている方法を通じて自動的に、または眼科患者または助手からの手動の入力によって、体系的に（標準的な自覚的屈折の手法と一致して）変更される。
【０１６１】
９５７ｃにおいて、視力調整可能レンズの屈折力の各々の変更後の快適性および視力に関して、眼科患者のフィードバックが求められる。９５７ｄにおいて、９５７ｂ〜ｃからの要素は、眼科患者の眼鏡処方が、標準的な自覚的屈折手順（たとえば、ホロプターを使用する）と一致して完全に決定されるまで繰り返される。したがって、例示の図９Ｄに示されるような自覚的屈折は、例示の図９Ｃからの他覚的結果を使用することができるので、図１に示されるモジュール１２０のような決定モジュール、または図２に示される決定および制御モジュール２２０によって決定される屈折処方およびその他の特性は、同一の装置からの波面収差測定（他覚的結果）および調整可能レンズベースのホロプター測定（自覚的結果）の両方に基づくことができる。
【０１６２】
図９Ｅは、老視の評価のための遠近調節幅を測定するために実施形態のデバイスおよび方法がどのように使用されうるかを示す例示の遠近調節手順９００ｅを示す流れ図である。９５９ａにおいて、視力調整可能レンズは、自覚的屈折によって決定された患者の眼の屈折誤差を無効にするように設定される。９５９ｂにおいて、患者は、装置を通して、眼から約０．４メートル離れた標準的な読み取り距離に配置された、たとえば縮小されたスネレンチャートのような、小さい文字または記号のあるターゲットを見るよう求められる。
【０１６３】
９５９ｃにおいて、ターゲット上の小さい文字または記号が、患者からのフィードバックに基づいてぼやけるまで、およびぼやけた状態が続くまで、マイナスの光屈折力が視力調整可能レンズに徐々に加えられる。９５９ｄにおいて、患者の眼の遠近調節幅は、視力調整可能レンズの合計マイナス屈折力をターゲットの距離の逆数（約１／０．４ｍ）に加算することによって決定される。
【０１６４】
調整可能レンズのみを組み合わせた患者フィードバックが、遠近調節範囲を決定するために使用されてもよいが、同一装置内に波面センサーおよび調整可能レンズを備えるものを含む、本明細書において説明される実施形態の特定の利点は、調整可能レンズの調整と組み合わせて波面測定を利用することによってさらに自動化された方式で遠近調節が測定されうることである。一例として、他覚的および自覚的な屈折測定は、図８Ａ及び図８Ｂまたは図９Ｃ〜９Ｄに概略が示されるように、最初に行われてもよい。これは、最初に遠近調節範囲には関係なく、患者の最終的な矯正処方をもたらすことができ、視力調整可能レンズは最終設定に設定されてもよい。続いて、装置は、これらの調整可能レンズ設定で最初の矯正された波面を測定することができ、次いで装置は、徐々に調整可能レンズの焦点屈折力を非常に緩やかに変更して、検査対象の患者の所与の眼が、固定されたターゲット印を見続けている間に、遠近調節できるようにすることができる。
【０１６５】
各レンズ調整段階において、適切な遠近調節の後、追加の波面測定が装置によって自動的に取得され、決定モジュールによって保存され、監視されてもよい。焦点屈折力における十分な数のステップの後、決定モジュールが最終的に、測定された波面が最初の矯正された波面値から少なくとも最小しきい値だけ外れたと決定する（または検査対象の眼がもはや十分に遠近調節していないことを波面測定から決定する）場合、決定モジュールは、最終の最適化設定における調整可能レンズの焦点屈折力と、最大遠近調節の時点における焦点屈折力の間の差が患者の眼の遠近調節幅であると決定することができる。この説明を考慮すると理解されるであろうように、上記で説明されているような遠近調節測定はまた、同時に両眼に対して双眼鏡の実施形態により実行されてもよい。
【０１６６】
図９Ｆは、他覚的測定に基づいて眼科患者の自覚的屈折嗜好を予測するための実施形態のデバイスおよび方法において機械学習がどのように実施されうるかを示す例示の機械学習手順９００ｆを示す流れ図である。９６１ａにおいて、少なくとも他覚的屈折によって推定された屈折誤差および自覚的屈折によって決定された屈折誤差を含む患者データが、データベースに格納される。データベースは、たとえば、図４に示されるメモリ４７０、または図４のネットワーク・インターフェイス４６８を介してアクセスされるネットワーク・データベースのような、実施形態の装置の外部のデータベースを含むことができる。
【０１６７】
９６１ｂにおいて、データベースからの（たとえば、機械学習技法から派生された）数学的モデルは、たとえば、図９Ｃにより決定された、他覚的屈折によって推定された屈折誤差を所与とする自覚的屈折によって決定された屈折誤差を予測するために使用されてもよい。９６１ｃにおいて、予測された屈折誤差は、たとえば、図９Ｄにより実施されるような、自覚的屈折の初期開始点として使用されてもよい。
【０１６８】
図１０Ａ〜図１０Ｂは、実施形態の装置を使用して患者の自覚的な屈折嗜好を決定するための単一の実施形態の手順１０００の連続部分を示す流れ図である。自覚的屈折の図９Ｄに示される手順が、実施形態の装置を使用する多くのさまざまな変形をさらに含むことができる汎用の手順であることを理解されたい。概して、図１０Ａ〜図１０Ｄの手順１０００は、所与の眼の粗および微細な自覚的屈折嗜好の反復的な決定を含み、患者が対話型機能を有する装置と直接対話して自覚的嗜好を決定できるようにする特定の変形である。これは、対話型の患者のフィードバックを使用して、視力調整可能レンズの視力矯正値の高機能で反復的な制御により行われてもよい。
【０１６９】
本開示と一致する一部の実施形態において、検眼医または助手は、標準的な検眼医が補助するホロプター測定において使用される反復手順と同様に、視力調整可能レンズの屈折値が変更される際に、視力調整可能レンズのどの矯正設定が自覚的により良好であるかを、患者に繰り返し質問する。しかし、手順１０００において、実施形態の装置は、患者にダイアル３５６を回すよう求め、このダイアル３５６は、視力調整可能レンズの特定の屈折値を、反復的に、粗から微細な範囲にわたり制御するように設定され、デバイスは、自覚的嗜好を詳細化するために、患者によって行われた最終設定を記録する。患者は、装置を通してスネレンチャートのようなターゲットを見ている間、図３に示されるスピーカー３６２を通じて、設定を最適化するようデバイスによって質問されるごとに、視力調整可能レンズが視力について最善の値に設定されるように患者がダイアルを調整したと満足するまで、装置の筐体上のダイアル３５６を回す。次いで、これ以降特に説明されるように、患者によって見出された最適な調整可能レンズのパラメータを自動的に記録する。その他の実施形態において、図３の通信インターフェイス３６０は、眼科患者に口頭で質問を行うこと、およびどの自覚的な屈折嗜好がより良好であるかに関して「１」または「２」のような、音声認識される口頭の応答を受け取ることのみのために使用されてもよい。
【０１７０】
例示の手順１０００のもう１つの特徴は、直交基底系、球面等価屈折力Ｍ、垂直ジャクソン・クロスシリンダーＪ０、および傾斜ジャクソン・クロスシリンダーＪ４５が、どのように装置によって相互に独立して設定されうるかを示すことである。これは、たとえば、図３に関連して上記で参照される標準的な臨床用Ｓ、Ｃ、およびＡ基底系を使用するその他の実施形態と対照的である。Ｓ、Ｃ、およびＡを相互に独立して制御することができる実施形態の装置が、数学的変換により相互に独立してＭ、Ｊ０、およびＪ４５も制御できることが理解されるであろう。
【０１７１】
概して、手順１０００は、視力調整可能レンズを、波面収差測定器を使用して他覚的屈折プロセスから決定された最適な設定に設定するステップを含む。他覚的屈折を決定するための例示の手順は、図９Ｃに関連して説明される。手順１０００においてその後、粗い自覚的設定が決定される。これには、視力調整可能レンズを、最適な粗い自覚的屈折値設定に設定し、次いで微細な自覚的屈折設定を決定するステップが続く。より微細な自覚的屈折設定は、患者の最終的な自覚的屈折嗜好の値として使用され、次いで屈折処方は、たとえば微細な自覚的設定に基づいて決定されてもよい。本明細書において使用される「調整可能レンズを設定するステップ」は、図１に関連して上記で説明されているような、光学的に連続して配列された複数の個々の調整可能レンズの１つまたは複数を設定するステップを含むことができることを理解されたい。
【０１７２】
さらに詳細には、図１０Ａの１０６３において、視力調整可能レンズは、波面収差測定に基づいて他覚的屈折プロセスから以前決定されたＭ、Ｊ０、およびＪ４５の最適な他覚的値（それぞれＭｏｐｔ、Ｊ０ｏｐｔ、およびＪ４５ｏｐｔ）に設定される（図９Ｃを参照）。これらの最適な他覚的値は、図４に示されるメモリ４７０に格納されてもよく、レンズ設定は、たとえば、図４のプロセッサ４７２からのコマンドに応じて行われてもよい。したがって、１０６３ａ〜ｃにおいて、それぞれ、ＭはＭｏｐｔに設定され、Ｊ０はＪ０ｏｐｔに設定され、Ｊ４５はＪ４５ｏｐｔに設定される。
【０１７３】
１０６５において、粗い自覚的設定Ｍｏｐｔ’、Ｊ０ｏｐｔ’、Ｊ４５ｏｐｔ’が決定される。手順１０００において、粗い自覚的設定は、以下の方法で決定される。１０６５ａにおいて、ダイアル３５６は、患者に使用可能なダイアルの動きの全範囲にわたり、ＭがＭｏｐｔ＋／−０．５ｄｐｔの範囲で変化し、その間Ｊ０およびＪ４５はそれぞれＪ０ｏｐｔおよびＪ４５ｏｐｔで一定に保持されるように、視力調整可能レンズを制御するように設定される。１０６５ｂにおいて、装置は、スピーカー３６２を介して、自覚的な視力の嗜好を最適化するためにダイアル３５６を繰り返して回すよう患者に指示する。この調整中、ダイアル３５６の動きの全範囲は、患者が最適な他覚的に決定された設定から大きく逸脱することがないように、Ｍｏｐｔ＋／−０．５ｄｐｔの範囲にわたる調整のみを可能にする。粗い調整の＋／−０．５ｄｐｔが例示的な値であり、この値は、必要に応じて、さらなるエンジニアリング、医師または検眼医の知識、図９Ｆに示される機械学習、人口統計的要因、またはその他の要因に基づいて、装置において変更され設定されてもよいことを理解されたい。次いで、１０６５ｃにおいて、装置は、この値を粗い自覚的な嗜好Ｍｏｐｔ’として保存し、視力調整可能レンズをこの値に設定する。
【０１７４】
１０６５ｄにおいて、装置は、患者がダイアル３５６を調整するのに応じて、垂直ジャクソン・クロスシリンダーＪ０を制御するように自身を構成する。特に、装置は、ダイアル３５６がその全範囲にわたり調整されるので、Ｊ０ｏｐｔ＋／−０．５ｄｐｔの範囲にわたりＪ０を調整するよう自身を設定する。その間に、装置は、視力調整可能レンズを一定のＭｏｐｔ’およびＪ４５ｏｐｔに保持する。１０６５ｅにおいて、患者は、スピーカー３６２を通じて、Ｊ０を最適な粗い自覚的嗜好の値Ｊ０ｏｐｔ’に最適化するためにダイアル３５６を繰り返して回すよう求められる。次いで、１０６５ｆにおいて、装置は、Ｊ０ｏｐｔ’を保存し、視力調整可能レンズをこの値に設定する。
【０１７５】
１０６５ｇにおいて、同様の手順が、パラメータＪ４５に対して実施される。装置は、患者がダイアル３５６をその全範囲にわたり回転させるので、Ｊ４５ｏｐｔ＋／−０．５ｄｐｔの範囲にわたりＪ４５を制御するよう自身を設定するが、その間一定の値Ｍｏｐｔ’およびＪ０ｏｐｔ’を保持する。１０６５ｈにおいて、装置は、視力を最適化するためにダイアル３５６を繰り返して回すよう患者に求め、患者は最終的に好みの設定を決める。１０６５ｉにおいて、装置は、設定を、Ｊ４５の最適な粗い自覚的嗜好の値、つまりＪ４５ｏｐｔ’として保存する。粗い自覚的な屈折の設定が患者の嗜好に従って決定されたので、１０６７において、装置は、手順１０００が続行される図１０Ｂに示される、微細な自覚的設定の決定へとさらに進む。
【０１７６】
図１０Ｂにおいて、さらに詳細には、１０６９において、装置は、まだ行われていない場合に、視力調整可能レンズを、図１０Ａの１０６５において決定された粗い自覚的設定に設定する。特に１０６９ａ〜ｃにおいて、視力調整可能レンズはそれぞれ、Ｍｏｐｔ’、Ｊ０ｏｐｔ’、およびＪ４５ｏｐｔ’に設定される。次いで、１０７１において、微細な自覚的設定は、粗い自覚的設定が他覚的設定ではなく開始点として使用されることを除いては、粗い自覚的設定を決定するために使用された方法と類似する方法で決定される。説明の、例示の微細な範囲の変動である＋／−０．２ｄｐｔの変動が、各パラメータに使用される。しかし、粗い変動の範囲に関連して上記で言及されているように、この微細な変動範囲は、追加の情報または嗜好に基づいて選択または設定されてもよい。
【０１７７】
１０７１ａにおいて、装置は、一定のＪ０ｏｐｔ’およびＪ４５ｏｐｔ’を保持しながら、Ｍｏｐｔ’±０．２ｄｐｔにわたる範囲に対応するＭを制御することにより患者がダイアル３５６をその全範囲にわたり回転させることに応じるように設定される。１０７１ｂにおいて、患者は、スピーカーを通じて、特定の眼ＯＤまたはＯＳの視力を最適化するためにダイアルを繰り返して回すよう求められる。１０７１ｃにおいて、微細な自覚的嗜好Ｍｏｐｔ”はメモリに保存され、視力調整可能レンズはこの値に設定される。
【０１７８】
１０７１ｄにおいて、装置は、一定のＭｏｐｔ”およびＪ４５ｏｐｔ’を保持しながら、ダイアルがその全範囲にわたり変更されていることに応じて、Ｊ０ｏｐｔ’＋／−０．２ｄｐｔの範囲にわたりＪ０を制御するよう自身を設定する。１０７１ｅにおいて、装置は、視力を最適化するためにダイアルを繰り返して回すよう患者に求める。１０７１ｆにおいて、装置は、Ｊ０ｏｐｔ”を記録し、視力調整可能レンズをこの値に設定する。１０７１ｇにおいて、装置は、ダイアルがその全範囲にわたり回転されていることに応じて、Ｊ４５ｏｐｔ’＋／−０．２ｄｐｔの範囲にわたりＪ４５を制御するよう自身を構成する。１０７１ｈにおいて、患者は、視力を最適化するためにダイアルを繰り返して回すよう求められる。１０７１ｉにおいて、装置は、最適な微細な自覚的嗜好の値Ｊ４５ｏｐｔ”を記録し、視力調整可能レンズをこの値に設定する。
【０１７９】
次いで、１０７３において、Ｍｏｐｔ”、Ｊ０ｏｐｔ”、およびＪ４５ｏｐｔ”は、最良の自覚的屈折設定として使用される。これらの値は、設定が有効であり許容可能であることの患者からの最終的な確認のために装置で設定されてもよい。図１０Ａ〜図１０Ｂには示されていないが、装置は、この時点においてその他の機能をオプションで実行してもよい。たとえば、装置は、従来のホロプター測定中に臨床医が従う手順と同様に、適宜患者に話しかけながら、視力調整可能レンズを変更することによって、矯正済みおよび未矯正の視界を示すこともできる。さらに、装置は、たとえば、図３に示されるトリガー・スイッチ３９７を押すこと、または図３に示されるマイクロフォン３６４を通じて患者が「はい」と答えることによって、追加の調整が好ましいことを指示するさらなる機会を患者にオプションで与えることができる。
【０１８０】
手順１０００はまた、各々の眼ＯＤおよびＯＳについて交互に繰り返されてもよい。さらに、手順１０００は、粗い自覚的検査が各々の眼ＯＤおよびＯＳに交互に実行され、その後微細な自覚的検査が各々の眼に交互に実行されるように変更されてもよい。さらに、同時に両眼の自覚的屈折矯正を決定することの利点があることが、検眼の当業者によって理解されるであろう。当技術分野において知られているように、所与の眼に対する患者の好ましい矯正は、もう一方の眼が、矯正レンズを通して見ているか、未矯正であるか、または所与の眼が評価される同じ時点でブロックされているかどうかに応じて異なる場合がある。したがって、両眼に対する同時のシミュレートされた調整可能レンズ矯正を可能にする本明細書において説明される双眼鏡の配置において、手順１０００は、自覚的設定が両眼に対して同調して検査されるように変更されてもよい。たとえば、他覚的波面ベースの最適化された調整可能レンズ矯正の設定は、両眼に対して行われてもよく、その後続いて、患者または臨床医は、一緒に両眼の屈折力または別のパラメータを同時に調整するダイアル設定を変更するように指示される。このようにして、微細または粗い自覚的設定が決定されてもよい。
【０１８１】
さらに、手順は、患者が単独で設定を最適化する調整を行うことが望ましくないかまたは不可能である場合には、適切な臨床医の関与を含むように変更されてもよい。値Ｍｏｐｔ”、Ｊ０ｏｐｔ”、およびＪ４５ｏｐｔ”は、図３に示されるレポーティング・インターフェイス画面３５４と類似するインターフェイスにおいてレポートされ、屈折処方を提供するために使用されてもよい。さらに、最終の、微細な自覚的屈折嗜好のような、手順１０００から決定された情報は、上記で説明される手段またはその他の知られている手段のいずれかを介して、患者、臨床医、製造者に提供されてもよい。
【０１８２】
その他の実施形態において、手順１０００が、自覚的屈折嗜好の継続的なさらに微細な調整および決定のために拡張されうることを理解されたい。さらに、高次屈折矯正は、手順１０００に示される方法と類似する方法で決定されてもよく、装置に使用される特定の視力調整可能レンズはそのような調整を許容する。さまざまな種類の多次元の反復的最適化における当業者、および検眼の技術分野における当業者は、「粗い」および「微細な」自覚的設定が、たとえ最適化の範囲（たとえば、０．５ｄｐｔまたは０．２ｄｐｔ）が粗いおよび微細な決定のいずれについても同じ場合であってもさらに決定されうる。これは、患者に使用可能な調整範囲が同じかまたは小さいかにかかわらず、値を最適化し、その後同じ値の再最適化が行われるように、すべてのパラメータを変更する際に典型的に値があるからである。
【０１８３】
さらに、波面収差測定は、さまざまな目的で手順１０００内の任意の場所において自覚的な測定が組み入れられてもよい。上記で説明されるように、実施形態は、眼から受け取られる光の波面誤差を最小化するための連続的な波面測定に応じて、視力調整可能レンズの可変焦点屈折力の調整を反復的に行うことができる。波面収差測定は、閉ループの方式で行われてもよいか、または調整可能レンズを利用する自覚的な測定の間に２回またはそれ以上実行されるだけでもよい。１つの例は、初期波面誤差測定を得ること、初期波面誤差を矯正するように調整可能レンズを設定すること、次いで１つまたは複数の第２またはそれ以降の波面測定を得ることを含む。
【０１８４】
調整可能レンズによって矯正された眼に波面測定を実行することで、高次矯正が、単独で動作する同じ波面収差測定計器で行われる場合よりも高い精度で波面収差測定によって決定されるようにすることができる。知られているように、視力の改善のため、特に低照度の状態およびその他の固有の場合に、眼に適用すべき高次矯正を知ることは有用である。そのようなものとして、実施形態は、波面測定の精度を、相対的にはるかに安価な波面収差測定器を使用して、非常に高価で正確な波面収差測定器に相応するものにすることができる。調整可能レンズが主な低次収差を矯正することができ、それにより低次収差の寄与（通常はるかに大きい）を無効にして、より高い感度および特異性で高次収差のより優れた検出を可能にするので、実施形態において波面収差測定器と組み合わせて調整可能レンズを使用することは、たとえ比較的低コストの実施形態のシステムであっても、高次収差のより正確な測定を可能にすることができる。
【０１８５】
さらに、調整可能レンズを波面収差測定器と組み合わせる実施形態は、患者に適用されている同一のハンドヘルド装置でそのまま他覚的波面収差測定の直後に自覚的検査（ホロプター測定）を行えるようにすることができる。これは、より良好な患者の処理能力および精度をもたらすことができる。さらに、実施形態を使用して、他覚的な測定は、自覚的なホロプター測定中に実行されることが可能である。この場合、他覚的な測定は、自覚的なホロプター測定の状況において使用されてもよく、患者は、たとえば、与えられた２つ以上の選択肢のうちのどの調整可能レンズ設定がより良好であるかはっきりしないことを指示する。
【０１８６】
参照により全体が本明細書に組み込まれている文献がある（たとえば、非特許文献３参照）。
【０１８７】
参照により全体が本明細書に組み込まれている文献がある（たとえば、特許文献１および特許文献２として公開された国際特許協力条約（ＰＣＴ）出願参照）。
【０１８８】
さらに、本明細書において引用されるすべてのその他の特許、公開された出願、および参考文献の教示は、全体として参照により本明細書に組み込まれている。
【０１８９】
ソフトウェアにおいて実施される本発明の実施形態の態様が、当技術分野においてさまざまなタイプの非一時的コンピュータ可読媒体に格納されてもよいことを理解されたい。ソフトウェアは、プロセッサによりロードされて実行され、さまざまなシステムまたはデバイスに、該当する場合、本明細書に開示されている操作またはこれと同等の操作を実行させることができる任意のソフトウェアであってもよい。
【０１９０】
本発明は、その例示的な実施形態を参照して詳細に示され、説明されたが、特許請求の範囲によって包含される本発明の範囲を逸脱することなく、形態および詳細のさまざまな変更がここに行われてもよいことが、当業者には理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図５Ｈ】
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【図５Ｉ】
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【図５Ｊ】
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【図５Ｋ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【国際調査報告】
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