(57)【要約】  光学的波面修正プレートは、硬化状態の樹脂混合物の屈折率変化を利用した、特有の三次元的な空間遅延分布を組み入れる。光学的波面プレートは１組の透明板を有し、樹脂混合物のような単量体と重合開始剤の層を含む。この樹脂混合物は硬化範囲の関数として可変の屈折率を示す。樹脂混合物の硬化は、紫外線などの光照射によって行うことができ、樹脂混合物の表面に亘って、またはその表面を通して変化させて、特定の、また特有の三次元的な波面遅延プロファイルを作ることができる。光学的波面プレートは、大面積ミラー、レンズ、望遠鏡、顕微鏡、及び眼科診断システムにおいて、改善された性能を提供する。
2006502443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも1つの第１の透明な要素と、
前記透明な要素に並置され、複数の連続した硬化部分で形成された樹脂混合物の層と、を含み、
前記連続した硬化部分が樹脂混合物内に屈折率プロファイルの三次元的な空間分布を構築するようにしたことを特徴とする修正要素。
【請求項２】
第２の透明な要素をさらに含み、
前記第１の透明な要素と前記第２の透明な要素が、それらの間の樹脂混合物の層を保持する請求項１に記載の修正要素。
【請求項３】
前記第１の透明な要素と前記第２の透明な要素の間に配置され、樹脂混合物の量を定義する少なくとも１つのバリアをさらに含む請求項２に記載の修正要素。
【請求項４】
第１の透明な要素と、第２の透明な要素と、それらの間に挟まれて硬化可能で屈折率が変化する樹脂混合物の層とを備えた修正要素を製造する方法であって、
屈折率プロファイルの三次元的な空間分布を決定する段階と、
樹脂混合物内の第１の位置に光ビームの焦点を合わせて、前記樹脂混合物内に第１の硬化部分を構築する段階と、
前記樹脂混合物内の１つ以上のその隣の場所へ光ビームの焦点を再び合わせて、追加硬化部分を構築し、前記第１の硬化部分とその隣の硬化部分とが屈折率プロファイルの所定の三次元的な空間分布を協働して構築するようにする段階と
を、有することを特徴とする方法。
【請求項５】
前記第１の硬化部分とその隣の硬化部分とが前記樹脂混合物の層内で１つ以上の層を構築する請求項４に記載の方法。
【請求項６】
波面の収差を決定するする段階と、
屈折率プロファイルの三次元的な空間分布を決定して、少なくともそれらの収差のいくつかを補正する段階と、
をさらに含む請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の硬化部分とその隣の硬化部分を形成する段階は、樹脂混合物を硬化するのに適した波長をもった光ビームに樹脂混合物をさらす段階を、さらに含む請求項４に記載の方法
【請求項８】
前記プロファイルの構築後に前記樹脂混合物の硬化を安定させる段階と、
少なくとも１つの空洞を構築するために非硬化の樹脂混合物を取り除くこと、及び、
（１）放射にさらされる際に屈折率変化を示さない光学的に安定した流体で前記空洞を置き換える段階、
（２）光開始剤なしに同一または類似の樹脂混合物で空洞を置き換える段階、
（３）樹脂混合物が放射にさらされても、いかなる硬化動作をも抑制するような硬化阻止物質を含んだ樹脂混合物で前記空洞を置き換える段階、
（４）望ましい硬化特性をもち、かつ前記空洞内の全ての樹脂混合物が実質的に硬化する際に波長板内の最終的な屈折率プロファイルに到達しているような所定の屈折率をもつ、他のタイプの樹脂混合物で空洞を詰め替える段階、
（５）硬化樹脂混合物を１つの透明な要素に接着する段階、
及び、
（６）第１及び第２の透明な要素の表面に高吸収性でまたは高反射性のコーティングを付けて、前記樹脂混合物を少なくともいくつかの光にさらされないよう保護する段階、
のうちの少なくとも１つの段階を受けもつこと、を含む動作と、
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの透明な要素と隣接する樹脂混合物層とを備えた修正要素を製造する装置であって、前記樹脂混合物が一の波長をもった放射への露出により硬化可能で、硬化樹脂混合物を与えることが可能であり、かつその硬化樹脂混合物が屈折率プロファイルの所定の三次元的な空間分布を成すようにし、
少なくとも１つの走査ユニットと、
前記走査ユニットに結合され、前記波長を含んだ光ビームを出射して、前記光ビームが焦点に集束するようにした少なくとも１つの光源と、
前記走査ユニットを制御して前記樹脂混合物層内に焦点を配置する手段と、
前記走査ユニットを制御して前記樹脂混合物層を通して焦点を移動させ、前記樹脂混合物を硬化し、硬化した前記樹脂混合物が屈折率プロファイルの所定の三次元的な空間分布を構築するようにする手段と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの前記走査ユニットが光源の末端に取り付けられている請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの前記走査ユニットが前記修正要素に取り付けられている請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも１つの透明な要素と樹脂混合物層とを備えた修正要素を製造する装置であって、前記樹脂混合物が一の波長をもった放射への露出により硬化可能で、屈折率プロファイルの所定の三次元的な空間分布を構築するようにし、
放射源と結合され、前記樹脂混合物を硬化するのに適した光源を提供する少なくとも１つの光ファイバと、
前記樹脂混合物層における画像平面に、前記ファイバの発光端における目標平面を描画する少なくとも１つの光学リレーと、
前記ファイバに取り付けられ、前記目標平面にファイバを位置決めして、前記光学リレーにより画像平面に位置決めされた対応する画像位置に、前記ファイバから放たれた放射が出力されるようにする、少なくとも１つのＸ−Ｙ−Ｚ移動機構と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの透明な要素と隣接する樹脂混合物層とを備えた修正要素を製造する装置であって、前記樹脂混合物が一の波長をもった放射への露出により硬化可能で、硬化樹脂混合物が屈折率プロファイルの所定の三次元的な空間分布を成すようにし、
光ファイバ束と、
各々が前記ファイバ束の少なくとも１つの光ファイバと結合されている複数の放射源と、
各放射源に対する放射強度と持続時間とを制御する複数の制御ユニットと、
前記樹脂混合物層における目標平面に、前記ファイバ束の発光端からの光を描画する少なくとも１つの光学リレーと、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１４】
ファイバ束に取り付けられ、空間の少なくとも１つの次元におけるファイバ束の移動位置を提供する移動機構をさらに含む請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
光学機器の光学収差を決定する段階と、
収差を補正する屈折率プロファイルの三次元的な空間分布を決定する段階と、
硬化可能で屈折率が変更しうる材料の層を有する少なくとも１つの修正要素を提供する段階であって、この提供動作が、
（ａ）材料の層内の第１の場所に焦点を結ぶ光ビームを指向して、材料内の硬化部分を形成する段階と、
（ｂ）焦点を結ぶ光ビームを材料の層内の１つ以上の隣接する場所に移動させて、１つ以上の隣接する硬化部分を形成し、前記硬化部分とその隣の硬化部分とが屈折率の所定の三次元的な空間分布を協働して形成するようにすると共に、
前記機器の所定位置に波長板を挿入する段階と、
を含むことを特徴とする光学機器の性能改善方法。
【請求項１６】
前記機器が、望遠鏡、顕微鏡、共焦点走査顕微鏡、眼底カメラを含む群から選択される請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第１の透明な要素と、前記第１の透明な要素と光学要素の第１の表面との間に挟まれて、硬化可能で屈折率が変化する重合体層と、を有する修正要素を作製する段階であって、この作製動作が、
（ａ）光学要素、重合体層、及び第１の透明な要素の光学収差を決定する段階と、
（ｂ）屈折率プロファイルの三次元的な空間分布を決定して前記収差を補正する段階と、
（ｃ）前記重合体層内の第１の場所に焦点を結ぶ光ビームを位置決めして、前記重合体内に硬化部分を形成する段階と、
（ｄ）焦点を結ぶ光ビームを重合体の層内の１つ以上の隣接する場所に移動させて、１つ以上の隣接する硬化部分を形成し、前記硬化部分とその隣の硬化部分とが屈折率の所定の三次元的な空間分布を協働して形成するようにする段階と、
を含むことを特徴とする光学要素の性能改善方法。
【請求項１８】
前記光学要素は、ミラー、及びレンズを含む群から選択される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
患者の眼の収差を決定する段階と、
眼鏡フレームに対する眼のひとみ入射側の中心位置を決定する段階と、
第１の透明な要素と、硬化可能で屈折率が変化する樹脂混合物の層とを備えた修正要素を製造する段階であって、この製造動作が、
（ａ）収差を補正する屈折率プロファイルの三次元的な空間分布を決定する段階と、
（ｂ）材料の層内の第１の場所に焦点を結ぶ光ビームを位置決めして、材料内の硬化部分を形成する段階と、
（ｃ）
焦点を結ぶ光ビームを重合体の層内の１つ以上の隣接する場所に移動させて、１つ以上の隣接する硬化部分を形成し、前記硬化部分とその隣の硬化部分とが屈折率プロファイルの所定の三次元的な空間分布を協働して形成するようにする段階と、
を含むことを特徴とする、患者のためにカスタム設計された眼科用レンズを製造する方法。
【請求項２０】
前記修正要素の光心を、前記眼鏡フレームにおけるひとみ入射側の中心と合わせる段階を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記修正要素を切断し、前記修正要素を前記眼鏡フレームに取り付ける段階を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記収差が屈折力とさらに高次の収差を含み、前記屈折力は、球面屈折力、円柱屈折力、及びその方向軸を有する請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記修正要素が第２の透明な要素を含み、前記第１の透明な要素と前記第２の透明な要素の間に屈折率が変化する樹脂混合物を挟むようにした請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１及び第２の透明な要素のうち少なくとも１つが、収差に密接に関係する成分に適合する球屈折力及び円柱屈折力を備えた屈折力を有する請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
屈折率プロファイルの三次元的な空間分布を決定する段階は、
患者の眼の補正波面を決定する段階と、
前記修正要素の補正波面を決定する段階と、
患者の眼の補正波面から前記修正要素の補正波面を減算して、眼の残留屈折力と高次収差を表す残留した補正波面を与える段階と、
を含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
残留した前記収差を修正する眼科用レンズの範囲が、３ｍｍ〜７０ｍｍの範囲の直径を有する請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
患者が遠く及び近くの目視位置の目標を与えられる時に、患者の瞳、患者の眼鏡、及び患者の瞳孔間距離を測定するために正面を向いた像を描く段階と、
患者が遠く及び近くの目視位置の目標を与えられる時に、患者の頭の傾斜角、眼科用レンズ方向に向かう角膜の頂点間の距離、及び目標位置を測定するために正面に対し９０度の向いた像を描く段階と、
患者の遠く及び近くの目視に対する眼科用レンズ上の光心位置を計算する段階と、
患者の遠く及び近くの目視の光心の位置を使用して発展的な付加レンズを設計する段階と、
を含むことを特徴とする、患者のためにカスタム設計された発展的な眼科用レンズを製造する方法。
【請求項２８】
発展的な付加レンズ設計からの屈折率プロファイルの空間分布を決定する段階と、
樹脂混合物の層内の第１の場所に焦点を結ぶ光ビームを位置決めして、前記樹脂混合物内に硬化部分を形成する段階と、
焦点を結ぶ光ビームを樹脂混合物の層内の１つ以上の隣接する場所に移動させて、１つ以上の隣接する硬化部分を形成し、前記硬化部分とその隣の硬化部分とが屈折率の所定の三次元的な空間分布を協働して形成するようにする段階と、
をさらに含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
患者の近くの目視位置にある目標が、手近な位置のコンピュータモニタまたは印刷物上の表示部を含む請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
波面の収差を測定する段階と、
前記収差を補正屈折率プロファイルに変換する段階と、
物質を硬化させて、補正しようとする波面のプロファイルに適合するプロファイルを屈折率が構築するように、その屈折率を変更する段階と、
を含むことを特徴とする波面の収差を補正する方法。
【請求項３１】
複数の硬化位置における樹脂混合物内の少なくとも１つの単量体を硬化し、これによって樹脂混合物に屈折率プロファイルを構築する装置であって、
前記単量体を硬化するのに有用な少なくとも１つの光源と、
前記光源から前記樹脂混合物内の複数の硬化位置の少なくとも１つに光を通す手段と、
１つの硬化位置から他の硬化位置まで前記光を移動させる手段と、
を含むことを特徴とする装置。
【請求項３２】
最も近く隣接した硬化位置は、重ね合わせを有しない請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
最も近く隣接した硬化位置は、前記光のビームウエストの８０％以下が重ね合わせられる請求項３１に記載の装置。
【請求項３４】
最も近く隣接した硬化位置は、前記光のビームウエストの４０から６０％の間が重ね合わせられる請求項３１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、光学システムにおいて使用される光学要素の作製に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの光学システムにおいて、システムを通る光は、近軸光線、具体的には、光軸の近くにあって、小さな角度内で維持される光線に限られると仮定するのが一般的である。この仮定によると、球面のみを有する修正光学系は光学システムで発生する画像内に存在している収差のみを修正できる。非球面光学系を導入できるものの、それを実施するのにはコストが高くなって時間がかかる。
【０００３】
上記問題の一例に人間の眼がある。眼の不完全性は、通常、球面をもつレンズによって修正可能な、一般に「乱視」及び「ピンぼけ」と呼ばれる不完全性を含む低い程度の不完全性に限られる、と想定されている。しかしながら、実際は、人間の眼を含む光学システムが、球面のみを有する修正光学系を提供するために通常的に想定されるものだけに限られるということは、めったにない。人間の眼の場合、例えば、「コマ収差(coma)」及び「トレフォイル(trefoil)」として知られる他の不安定性を含むが、それらに限定されない高次の不安定性が存在しうる。残念ながら、これらの不安定性は、従来の眼鏡またはコンタクトレンズによって修正できず、最もよく利用できる修正レンズが処方された後でさえ、患者を最適な視力よりも劣る状態にしてしまう。
【０００４】
しかも、本発明で理解されるように、同時に全ての収差を最小化することはしばしば困難を伴う。事実、１つのタイプの収差を最小にする光学システムに対する修正は、他の１つの収差の増加をもたらす可能性がある。１つの例として、コマ収差を減少することは球面収差の増加をもたらす可能性がある。
【０００５】
さらに、光学システムにおいて製造の間に導入される収差を修正する必要性がしばしばある。この過程は、反復的であって時間がかかる場合があり、実際には、組み立て、配置、及び収差を特定するための機能評価、それに引き続く分解、収差を修正するための研磨、そして組み立て直しと再テストを必要とする。適当なシステムが構築されるまでは、何回の反復が必要であるかも知れない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題を踏まえて、本発明は、上記問題に対して、以下で開示された１つ以上の解決法を提供する。
【０００７】
本発明は、可変で所定の三次元空間的な遅延分布を有する光学要素、及びそのような光学要素を作るための関連のシステム及び方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一例の光学要素は空洞を含む。その空洞は、１組の透な明窓、または止め輪(retaining ring)を有するプレート、またはプレートの間のスペーサによって形成できる。その空洞は、１つ以上の単量体、プレポリマー(pre-polymer)、または単量体混合物と重合開始剤（ここでは一般に樹脂混合物という）で満たされる。重合するに伴ってこの樹脂混合物は屈折率変化を示し、その変化は重合または硬化の範囲によって制御される。樹脂混合物の硬化は紫外光線などの光照射により開始できる。光照射は、樹脂混合物に亘って、または樹脂混合物を通して空間的に制御でき、所定の三次元的な波面遅延プロファイルを作り出す。そのような波面遅延板の一適用は、光学システムにおいて収差を削除することであり、理想的な平面波が波面遅延板を通り抜ける際に、波面プロファイルの所定の変化が波長板に影響を受けることが可能で、それに続いて波面がその光学システムを通り抜ける際に、そのシステムによって導入された収差（システムで意図している焦点合わせは除外する）が削除される。また、光学システムの目標がシリンドリカルレンズを構築することであるならば、必要な乱視の項を除いて、全ての収差の項が、削除される。本発明の例では、ゼルニケ多項式によって記述されるような収差の１つまたは組み合わせを含んだ、何らかの遅延を提供することができる。
【０００９】
本発明は、非球面及び他の屈折面、屈折要素（例えばレンズ）、反射要素（例えばミラー及びビームスプリッタ）、及び／または格子などの回折要素、及びフレネル型光学部品、を含む従来及び専門的な全ての光学要素の製造に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の修正要素は、図１に示すように、全体的に１０で指し示される。示されたように、修正要素１０は、硬質あるいは軟質の第１の透明なプレート１２、硬質あるいは軟質の第２の透明なプレート１４、及びそれらの間に挟み込まれた樹脂混合物１６を含んでいる。必要に応じて、以下で説明する樹脂混合物の硬化の前または後に、バリア１８を、プレート１２、１４の間に樹脂混合物１６の保持のために使用できる。
【００１１】
ここで使用される「樹脂混合物」という用語は、１つ以上のモノマー、プレポリマー、重合体、及び重合開始剤を含むことを意味するものとする。樹脂の屈折率は、樹脂が硬化されるに伴って変化し、以下でより完全に開示されるように、樹脂混合物の空間的な硬化の範囲によって、樹脂層内の位置の間で変化させることができる。硬化の範囲は樹脂混合物内のモノマー間で架橋処理する割合によって決定される。適当な樹脂に関わる１つの非限定的な例は、スターテクノロジー有限会社(Star Technology, Inc.)から入手可能なＶＬＥ−４１０１ ＵＶヴィジブル・ライト・キュアエポキシ(VLE-4101 UV-Visible Light CureEpoxy)、または、ノーランド・プロダクツ有限会社(Norland Products, Inc.)から利用可能であるオプティカル・アドヘッシブ６３番ＵＶキュアリング(Optical Adhesive #63, U. V. Curing)である。これらの樹脂は、通常、ＵＶまたは３００から５５０ナノメートル（３００〜５５０ｎｍ）の範囲の可視光線放射によって硬化可能である。一般に、硬化の時に屈折率変化を呈する、いかなるタイプの材料でも使用でき、そして対応する硬化用光源は、適切な硬化波長、例えば２５０ｎｍから３０００ｎｍの範囲内にある波長を持つことができる。あるいは、樹脂混合物はマイクロ波や電子ビームなどの他の放射によって硬化できる。
【００１２】
しかしながら、光に照射されて屈折率の同様な変化を示すような多くの適当な樹脂が存在しうるということは評価されるべきである。光開始剤を使用する長鎖分子内で重合する他のモノマーが使用できる。例えば、エポキシ、ウレタン、チオレン、アクリラート、セルロースエステル、メルカプトエステル、及び広範囲の種類のエポキシなどの種類から、適当なモノマーを選ぶことができる。また、例えば、ベンゾイン・エーテル、ベンジル・ケタール、アセトフェノン、またはホスフィン・オキシドなどのアルファ開裂性の光開始剤、あるいはベンゾフェノン、チオキサントン、カンファキノン、またはビスイミダゾールなどの水素分離性光開始剤、あるいはアリールジアゾニウム塩、アリールサルフォニウム及びアリールイオドニウム塩、またはフェロセニウム塩などの陽イオン性光開始剤、などから適当な光開始剤を選ぶことができる。あるいは、フェニルホスホニウム・ベンゾフェン塩、アリール第三ブチル・ペレスター、チタノセン、またはＮＭＭなどの他の光開始剤も使用できる。
【００１３】
図１に示すように、第２の透明なプレート１４は、屈折力を前もって有する外側に面した曲面２０を含んでいる。また、透明なプレート１４は破線２２によって表されるように、平面とすることもできる。
【００１４】
所定の部分がプレート１２、１４とバリア１８の間で構築されるように、樹脂混合物１６が所定の厚さ「ｔ」で形成できるということが理解されるべきである。ここで理解されるように、硬化状態の樹脂混合物の屈折率変化を利用する、いかなる望ましい空間的遅延分布をも有するような修正要素を提供するのに適するように、樹脂混合物１６の厚さ及び／または容量を構築できる。
【００１５】
図２を参照すると、全体的に２４で指し示されるシステムが、修正要素１０の樹脂混合物１６を硬化するために示されている。示されたように、システム２４はＸ−方向レール２８とＹ−方向レール３０を有するＸ−Ｙ−Ｚ走査ユニット２６を含む。また、システム２４は、Ｘ−方向レールまたはＹ−方向レールから延びるＺ−方向レール３２を含む。さらに、ビーム整形ユニット３６を有する光源３４は、Ｚ−方向レール３２に取り付けられて、Ｚ−方向レール３２上を移動可動である。ビーム整形ユニット３６は、空間フィルタとビームコリメーション（平行化）部品を含むことができ、高品質ビームを発生させる。
【００１６】
図２は、光源３４を示す。光源３４はビーム整形ユニット３６に組み合わせられ、好適な実施形態においては、実質的に平行化された光ビーム３８を生成する。しかしながら、必要に応じて非平行化ビームも使用できるということが理解されるべきである。１つの模範的で、非限定的な実施形態では、光ビーム３８は集束レンズ４０を通り、集束されるか、または焦点合わせされ、修正要素１０に向けられる光ビーム４２を形成し、この状況で、光ビーム４２は、図７を参照しながら以下でさらに示され説明されるように、第１の透明なプレート１２を通って樹脂混合物層１６内の点４４に焦点を結ぶ。集束レンズは、例えば大きな開口数を有する顕微鏡対物レンズとすることができる。
【００１７】
いずれの場合でも、本発明の原理によれば、光源３４はモノマー（例えば樹脂混合物１６）を照射し、開始剤を活性化して樹脂混合物１６内での硬化過程を開始する。硬化過程は樹脂内の屈折率の対応する変化をもたらす。光に対する露出を終えると、樹脂混合物の硬化は止まり、その結果、樹脂混合物が示す屈折率の変化も止まる。この様に、修正要素１０は、樹脂混合物１６の所定の部分を光に露出することによって構築される。
【００１８】
本発明によって示されるように、光源３４の活性化レベル及び強度レベルと、Ｘ−Ｙ−Ｚ軸に沿ったその位置とは、制御装置４６によって制御することができ、制御装置４６は光源３４に電気的に接続され、レール２８、及び／または３２、及び／または３０上の往復部材に接続される。制御装置４６は、関連するモニター５０を用いて、コンピュータ４８から実行される必要な屈折率プロファイルに関する命令を受け取ることができる。さらに具体的には、レール２８、３０、３２に沿って矢印５２、５４、５６でそれぞれ示す方向に光源３４を移動させ、光源３４の強度を構築することによって、異なるサイズあるいは同じサイズの硬化部分を樹脂混合物１６内に形成できる。例えば、光源３４から、より低い輝度、またはより低い強度レベルを送出することによって、焦点４４のすぐ隣の空間的に局所的な硬化部分を構築でき、比較的小さな硬化部分を作製することができる。他方で、光源３４から、より高い輝度、またはより高い強度レベルを送出することによって、空間的に局所的な硬化部分は、焦点４４を囲むような樹脂混合物の領域を含ませることができ、より大きい硬化部分を作製することができる。これに関わらず、樹脂混合物１６内の焦点４４の深さは、集束レンズ４０と樹脂混合物層１６の距離ｄを適切に設定することによって構築される。
【００１９】
好適な実施形態では、光源３４の出力密度は、光源への電流を制御することによって制御される。あるいは、樹脂混合物１６内に送出される光量は、恒常的な光源３４の強度レベルと、ポッケル(Pockel)セルまたは他の偏光回転手段や、偏光弁別器を含む可変光減衰器による方法と、を使用することで構築できる。また、他の光度制御方法を使用できることが理解されるべきである。
【００２０】
特に好適な実施形態では、走査ユニット２６は、まず光源３４から最も遠いところ、即ち樹脂混合物１６内の最も深いところの硬化部分を形成する。例えば、走査ユニット２６は、初めに、底のプレート１４に隣接して光ビームの焦点を配置することになる。最初に光源から最も遠い樹脂混合物を硬化することの利点は、樹脂混合物層１６における樹脂混合物の全体部分の硬化状態を、結果的に良好に制御できるということである。光子エネルギーを送出するこの方法は、硬化樹脂混合物が次に硬化する際の硬化用の波長で部分的または実質的に不透明になるような場合において特に有利である。この場合、硬化している部分の背後（つまり光源３４から最も遠いところ）にある樹脂混合物１６の領域は、その代わりに硬化し難くなるだろう。
【００２１】
図３及び４は、他のシステムの実施形態を示し、全体的に６０で指し示される。これは修正要素１０に硬化用の光を指向するのに使用できる。平行化された光ビーム６２は第１ビームスキャナ６４に指向される、そのビームスキャナは、図３に示すように一次元の走査のための単一の直流計タイプのスキャナとすることができる。その光は集束レンズ６８を通って目標の修正要素に向かう。
【００２２】
また、走査軸がお互いに直交し、Ｘ−Ｙ平面における二次元の走査パターンを発生させるのに、図４に示すように２つの直流計タイプのスキャナ６４、６６を使用できる。スキャナ６４、６６は、お互いに近接して配置され、また焦点距離ｆ１を有する集束レンズ６８のほぼ瞳孔面に配置されて、樹脂混合物に集束スポットを提供する。あるいは、１つのスキャナが、レンズ６８からｆ１の距離の焦点位置に配置され、また焦点距離ｆ２を有するリレーレンズ７０が集束レンズ６８からｆ１＋ｆ２の距離に配置される。従って、レンズ６８、７０は、リレーレンズ７０からｆ２の距離に配置された状態の第２のスキャナユニット６６を有する望遠鏡のリレーユニットを構築する。必要に応じて、焦点距離ｆ３を有するイメージレンズ７２を、スキャナ６６からｆ３の距離に配置することができ、そしてイメージレンズ７２は樹脂混合物の部分の場所に光エネルギーを集束させる。
【００２３】
上述の模範的な走査ユニットに加えて、ビーム操作要素としての回転ポリゴンミラー、または共鳴走査ミラーの使用を盛り込んだ何らかの三次元的ビーム走査装置が、照射エネルギーを指向させ、または集束させるのに使用できる、ということが理解されるべきである。
【００２４】
実際に、樹脂混合物の部分の特定位置に硬化用の光を送出するためのシステムの他の実施形態が図５に示され、全体的に７４で指し示される。図５に示されたシステム７４は、７８で示す目標平面において点７６に示されるように光源の位置を変更する。システム７４は、例示のために、ｆ４及びｆ５の焦点距離をそれぞれ有する２つのレンズ８０、８２を含んでおり、目標平面７８からｆ４、及び樹脂混合物の目標平面８４からｆ５だけ、それぞれ離して配置される。また、レンズ８０、８２は、それらの焦点距離の合計（即ちｆ４＋ｆ５）に等しい距離だけお互いに離隔される。７６で示される放射光源は樹脂混合物の目標平面８４において対応する像８６を有している。同様に、例えば目標平面７８上の８８で示す軸から離れた光源位置に対しては、樹脂混合物の画像平面８４上に対応する位置９０が存在する。従って、画像平面７８内で光源を移動させ、レンズ８０、８２間の適当な距離を構築することによって、本発明の修正要素の樹脂混合物は、波面修正要素を構築するのに適するように、様々な深さの様々な位置で硬化できる。
【００２５】
全体的に１００で指し示されるさらに他のシステムを図６Ａに示す。示されたように、単一の光源１０２は光ファイバ１０４に隣接して配置され、そのファイバ１０４は、硬化させる樹脂混合物の目標平面で必要とする様々な位置に移動可能な発光端１０６を有する。光ファイバの位置設定は、目標平面における集束光に対して三次元（ＸＹＺ）空間的に移動可能な動力移動ステージを含むことが可能な機械的位置決定手段１０７により制御可能であり、これによってファイバから発せられる放射が画像平面の対応する画像位置に送出される。このように、光子エネルギーは結像系を介して樹脂混合物の部分における何らかの要求される位置に送出される。
【００２６】
また、図６Ｂは固定ファイバ１１０の束を有するシステム１０８を示しており、それぞれのファイバがそれぞれの光源１１２から光を伝える。それぞれの光源１１２の放射線強度はコンピュータによって制御可能である。ファイバを束で構成することは、樹脂混合物内の複数場所における同時の硬化を可能にし、これによって、樹脂混合物内における屈折率変化の要求されるプロファイルの空間的分解能について妥協することなく、硬化効率を改善する。硬化過程がファイバ束の各位置に対して完了した後、続いて、ファイバ束は機械的移動手段１１３によって他の場所に移動され、樹脂混合物内における屈折率プロファイルを作製する。
【００２７】
図１に示した修正要素１０の樹脂混合物１６を選択的に照射するための様々な装置について詳しく説明したが、さて、図７、８、及び９を参照すると、樹脂混合物の硬化過程の詳細が示されている。図７に示したように、集束光ビーム４２は、透明なプレート１２を通り、樹脂混合物１６内で集束する。明らかに、ビーム４２の光線エッジ４２Ａ及び４２Ｂは焦点１１４に集まり、いわゆる「ビーム・ウエスト」１１８を有する硬化部分１１６（図８）を規定する。ビーム部分１１６は、集束光ビーム４２への照射によって硬化させられる樹脂混合物１６内における領域を表す。より詳しく述べると、光ビーム４２の相対的に狭い焦点１１４が、樹脂混合物１６の空間的に局所的な硬化をもたらし、硬化部分１１６を形成する。上述のように、光ビーム走査装置は、光ビームの焦点を樹脂混合物の様々な場所に移動させるように操作され、要求される硬化パターン（可視光の遅延）プロファイルを構築する。一般的に言うと、０．００２ラジアンから１．５ラジアンの範囲の円錐角１１９をもったビーム４２を使用できる。
【００２８】
図９はこれを示している。本実施形態における好適な集束ビーム４２が円錐形であるので、それぞれの硬化部分１１６の上面は円形となる。図９を見ると、樹脂混合物層１６を通して連続的な硬化パターンを形成するのに、一連の光ビーム４２が使用できるということが理解できる。連続した硬化部分間の連続的な硬化パターンが必要な場合、硬化部分間の距離１２０は直径、即ち硬化部分１１６のウエスト１１８より小さいはずであって、従って、隣接している硬化部分１１６間の重なり領域１２２が構築される。
【００２９】
ビーム重なり領域１２２のサイズは、硬化した樹脂混合物１６の屈折率全体の均質性に重要な影響を与えうる。好適な実施形態では、ビーム重なり領域１２２のサイズは、隣接する硬化部分のビーム・ウエスト１１８のサイズの、１０から７５パーセント（１０％から８０％）の間で変えることができる。特に好ましい非限定的な実施形態では、ビーム重なり領域１２２のサイズは、ビーム・ウエスト１１８のサイズの４０から６０パーセント（４０％〜６０％）の間にある。
【００３０】
高密度に集束したビーム４２の構成として好適である一実施形態では、ビーム・ウエスト１１８は２０ミクロン（２０μｍ）あるいはそれ以下の範囲にある。しかしながら、０．１ミクロンから２００ミクロンの間にあるビーム・ウエストを使用できる。屈折率プロファイルの寸法が微細であるさらに望まれる状況に対しては、微細な目標をもった焦点の構成に限られる回折が使用できる。例として、０．５の開口数を有するビーム集束レンズと併用して３５０ｎｍの波長の光ビームを発生させる光源が使用できる。この構造の組み合わせによって、ビーム・ウエスト１１８は空気中で約０．８６ミクロン（０．８６μｍ）の長さを有し、また例として、ビーム・ウエストが１．３５ミクロンで、樹脂混合物の表面直下０．８７ミクロンの深さに焦点がある状態では、樹脂混合物中で１．５４の屈折率を有する。
【００３１】
樹脂混合物層１６内の硬化部分１１６が図９に示されるように互いに逐次的で連続しているということ、あるいは一連の走査がランダムにアクセスできて、新しい硬化位置が前の位置からビーム・ウエストの重なりを持たずに離隔できるということ、が理解されるべきである。
【００３２】
硬化プロファイルの概略図を示している図９とは対照的に、図１０は樹脂混合物の正面図を概略的に示し、三次元的な硬化パターンのプロファイルを構築することを達成できる模範的な深さ方向プロファイルを示す。図２で上述したように、望ましくは、樹脂混合物１６の、より深い領域が最初に硬化する。これは硬化部分１２４の生成をもたらす。そして、光ビームの焦点は、上述のようにＸ−Ｙ平面上で移動し、その結果、樹脂混合物層１６内で第１の硬化層１２６を構築する。続いて、光ビームの焦点の深さが調整され、光ビームはＸ−Ｙ平面内で移動させられ、追加形成される硬化層１２８、１３０、１３２、１３４、１３６、１３８を構築する。
【００３３】
図１０に示された三次元的な硬化パターンプロファイルの生成に続いて、溶剤を使用することによって樹脂混合物１４０は修正要素１０から除去される。除去後、前に非硬化の樹脂混合物１４０によって占められていた部分は、放射にさらされても屈折率変化を全く示さない光学的に安定した流体を用いて、詰め替えることができる。あるいは、その部分は、同一または光開始剤を用いない類似の樹脂混合物により詰め替えることができる。さらに、その部分は、例えばフェノールまたはヒドロキノン派生物など、樹脂混合物が放射にさらされてもいかなる硬化動作をも抑制するような硬化阻害物質を含有する樹脂混合物で詰め替えることができる。さらに他の代替手段として、要求される硬化特性を有し、限定した部分におけるすべての樹脂混合物が実質的に硬化する時に、最終的な波長板内の屈折率プロファイルに達しているような、また太陽光または他の放射にさらされることによってもその屈折率プロファイルを変更されることのないような、そのような所定の屈折率を有する他のタイプの樹脂混合物でその部分を詰め替えることができる。さらに、また、プレート１０２、１０４上に光学コーティングを適用して、そのままでは樹脂混合物を硬化させてしまうような所定の波長範囲の放射から樹脂混合物を保護することができる。
【００３４】
非硬化の樹脂混合物を除去し、その部分を光学的に安定した材料を用いて、または用いないで置き換えることによって、長期間光源に照射されることによる屈折率変化に耐えることが可能な安定な修正要素１０が構築できる。これは、以前に非硬化であった樹脂混合物１４０をさらに硬化させる波長を含みうる日光または他の光源に、修正要素１０がさらされるような環境において特に有用である。
【００３５】
図１１は上記で説明した全体的なステップを示す。ブロック１４２から開始し、修正しようとする収差、即ち波面が決定される。波面を決定するため、レーザを基礎とするの測定技術を使用できる。模範的で、非限定的なの一実施形態では、カリフォルニア州サンタクララのヴィスクス(Visx)、またはカリフォルニア州ダブリンのツァイス／ハンフリー・インストゥルメンツ(Zeiss/Humphrey Instruments)によって製造されたもの波面検出機器が使用できる。
【００３６】
図１２について簡単に言及すると、波面１４４が、球面収差、乱視、及び高度な収差から成るような発散波として、例示のために示されている。想像上の断面１４６では、波面は点１４８、１５０、１５２、１５４に交点を有する。波面の頂点は１５６で示され、交点１４８、１５０、１５２，１５４の前方に進み出ている。頂点１５６と交点の間の距離は通常は空間の物理的距離の単位で表される。頂点１５６は平面１４６上への投影点１５８を有している。
【００３７】
そして、図１１の行程はブロック１４２からブロック１６に移動し、樹脂混合物の硬化プランに補正しようとする波面を割り当てる。例えば、遅延プロファイルは決定すべき波面を受け取るコンピュータによって決定できる。硬化プランは、樹脂混合物１６の屈折率を変更する硬化プロファイルを作製するのに使用され、平面波が修正装置１０から出射するように波１４４のプロファイルが適合される。例示された硬化プロファイルが図１３に示され、それは図１２に示された波のプロファイル１４４と同一な三次元分布プロファイル１６２を有している。
【００３８】
具体的に、好適で非限定的な一実施形態では、コンピュータ上で動くソフトウェアが以下の決定を実行できると考えられる。理想的な補正に必要な一群の遅延を以下のように計算できると仮定する。さらに、硬化および非硬化の樹脂混合物間の屈折率の違いΔｎがわかっているものと仮定する（通常は０．００１〜０．０５の範囲）。要求される最大の遅延は頂点１５６波面１４４と、平面１４６上の投影点１５８と間の物理的な距離「ｄ」である。その結果、樹脂混合物１６の要求される厚さは、少なくともｄ／Δｎとなる。樹脂混合物層１６に対する硬化プロファイルにおいては、遅延の大きさは、硬化樹脂混合物厚さの大きさがｄ／Δｎとなるような程度のもの、またはプロファイル頂点１６２での屈折率の、断面１６６上の投影点１６４に対する差を統合したものがｄ／Δｎとなるような程度のものである。このようなプロファイルの効果は、波面１４４の頂点１５６が最大の遅延を経験し、かつ、交点１４８、１５０、１５２，１５４での波面が、樹脂混合物１６の非硬化部分に存在する屈折率プロファイルの対応した位置１６８、１７０、１７２，１７４において遅延を経験しないということである。従って、樹脂混合物は、補正しようとする波面のプロファイルに適合するプロファイルを、屈折率が構築するように硬化する。
【００３９】
ブロック１６０において要求される屈折プロファイルが決定すると、図１１の行程はブロック１７６に移動して、樹脂混合物１６を硬化プランに従って硬化することができる。上述のように、非硬化の樹脂混合物は修正要素１０から除去することができる。
【００４０】
ある実施形態では、樹脂混合物１６を硬化プランに従って必ずしも完全に硬化しなければならないというわけではない。部分的に硬化した樹脂混合物は、同じ部分に対する完全に硬化した樹脂混合物よりも屈折率変化への寄与が少ない。しかも、完全に、及び部分的に硬化した樹脂混合物は一つの実施形態において波面補正のために役立てることができる。波面の必要な補正と遅延を提供するのは、統合された遅延屈折率プロファイルであって、硬化樹脂混合物部分の実際の物理的な形状ではない。
【００４１】
以上のシステムと方法は、何らかの空間的変化をもった何らかの遅延レベルを示す安定な光波プレートを提供する際に役立てることができる。種々の実施形態はいかなる望ましい断面積の光ビームにおけるゆがみをも修正するのに適用され、わずかな波から数個の波までの範囲における少数の波面のゆがみだけを修正するだけでなく、１ミリメートル未満から数１００ミリメートルまで及ぶ範囲をカバーする何百個もの波を修正する能力を有する。種々の実施形態は、スタンドアロン方式の波面ゆがみの修正器であり、屈折力修正機能を含むことができる。
【００４２】
実際に、図１４〜１６を参照すると、修正要素の他の様々な構成を見ることができる。例えば、図１４に示されるように、簡素な光学品質であると一般に考えられているミラー１７８は、６３２ｎｍの複数の波長の非平坦な表面を有する。補正のために、必ずしも高い表面品質のものでない透明な要素１８０が、カバーとして使用され、そして、樹脂混合物１８２の層が透明なカバー１８０とミラー１７８の間に満たされる。一体化した要素の波面収差は測定されて、上記で説明されたようにして硬化プロファイルのプロファイルに割り当てられ、最小量の収差を有する高い光学品質を有する一体化構造を与えられる。追加の改善として、ミラーの外側表面には、さらなる硬化及び波面プロファイルのいかなる変化をも停止するために、ＵＶ遮断用のコーティングが施せる。以前に説明した屈折率プロファイルを維持する他の方法も適用できる。
【００４３】
図１５はレンズ１８４として構成した修正要素の実施形態を示す。透明で、回折のないカバー１８６がレンズ１８４をカバーでき、レンズ１８４の表面に密着して適合する凸状形または凹形状を有することができる。レンズもカバープレートも、高度な表面品質精度をもつ必要はない。樹脂混合物層１８８はカバー１８６とレンズ１８４の間に配置され、上記で詳しく説明した原理に従うレンズ１８４における欠点を補正する。
【００４４】
さらに、本発明の実施形態は、レンズによって個々人の眼の収差に合わせた局所的な波面補正が作り出されるようにして、レンズの領域全体に亘る波長の増加分を構築された屈折力を持った眼科用レンズの、改善された構造において特に有用である。図１６はそのような修正要素を示している。
【００４５】
好適な実施形態では、眼の収差が上述のように測定される。この波面測定の結果は、ピストン(piston)、チップ(tip)、チルト(tilt)、焦点ずれ（球面屈折力）、乱視とその軸、及びゼルニケ多項式で記述可能な高次の収差を含むことができる。屈折力と呼ばれるプリズム（チップ、チルト）、球面収差、及び乱視成分は、可能な限り良く適合する現在入手可能な眼科用レンズによって修正することができ、通常は１／８の視度数増分に限られる。そして、上述のシステムは、球面収差と乱視と高位収差の残余を含む収差の修正を完全にするために適用される。図１６においては、レンズシステム１９０は、従来の眼科用レンズ１９２、カバーレンズ１９４、及びその間に配置された樹脂混合物１９６の薄膜層を含んでいる。例として、従来のレンズ１９２は、通常は近視患者のための負の屈折力を有するレンズとすることができ、また、レンズ１９２の外側表面、即ち眼から遠く離れた表面は、内側表面より少ない曲率を有する。カバーレンズ１９４は、何らかの合焦点屈折力を持つことができ、そして、それは、望ましくは、薄くして、一体化されたレンズシステムの全厚さを最小にする。それは、従来のレンズ１９２の外側表面の曲率に厳密に一致する表面曲率を有する。そして、一体化した構造は、カバーレンズ１９４と樹脂混合物１９６を含む総合的な屈折力と収差を決定するために、本発明の原理によって測定される。これは、眼の測定結果から一体化したレンズ構造の修正分と収差を減算して、残留する収差プロファイルを与えることによって、樹脂混合物１９６のための硬化プランに割り当てられる。そして、樹脂混合物１９６は硬化し、残留する収差を削除するためにその残留する収差プロファイルに従った屈折率プロファイルを作製する。眼科用レンズ１９０の領域は、３ｍｍから７０ｍｍの範囲に存在することが可能で、いつも患者の瞳サイズよりは小さいということはない。次に、レンズ１９０の光心は、眼鏡フレームにおける瞳位置の入り側に配置され、そして、その次に、レンズ１９０は、患者の眼鏡に収まるような適度のサイズに切断される。
【００４６】
本発明の実施形態の他の適用は、望遠鏡、顕微鏡、及び共焦点走査型検眼鏡や眼底カメラを含む眼科診断機器などの視覚機器の解像度を改善する。いずれの場合でも、それぞれの視覚機器は、レンズ、ミラーやビームスプリッタなどの反射要素、及び格子や音響光学的、電気光学的結晶などの回折要素を含む。本発明によれば、より高価でない光学部品を使用し、上述のような修正要素を用いて残留した収差を補正することによって、このような装置のための高価な製造コストがかかることを排除できる。
【００４７】
選択された光学システムの収差は、まず分析され、測定され、次に適切に構成され光学システムの波面収差を削除する修正要素のための樹脂混合物硬化プランに割り当てられる。修正される光学システムは、必要に応じ、特定のユーザの眼により導入された収差を、これらの収差を補正するように含めることができる。望遠鏡の場合には、本発明の修正要素が望遠鏡の対物レンズの隣に配置され、その状況で、イメージ光線がほぼ平行化される。顕微鏡の場合には、修正要素が接眼レンズの隣に配置される。
【００４８】
顕微鏡補正と同様にして補正される眼底カメラの場合には、検査されるべき患者の眼の収差はカメラの解像度を制限しうる。そうだとすれば、本発明の修正要素は、まず、順応できる眼の筋肉を麻痺させる毛様体筋麻痺状態の下で眼の収差を削除するために構築され、カメラの収差を修正するための別々の修正要素が構築されて、恒久的にカメラに取り付けられる。
【００４９】
図１７は、共焦点走査型結像システム２００に修正要素をどのように組み入れることができるかを示している。例えばダイオードレーザまたはＨｅＮｅレーザ２０４からの平行化された光ビーム２０２は、ビームスプリッタ２０６によってビームスキャナユニット２０８へ指向される。ビームスプリッタ２０６は、入射に対する反射率を最大にするための適切なコーティング、及び適切な偏光特性を持つ反射ビームに対する最大の透過率を有するような、５０−５０ビームスプリッタまたは偏光ビームスプリッタとすることができる。スキャナユニット２０８は、ｆ１Ｏの焦点距離を持った集束レンズ２１２の焦点に配置されるスキャナミラー２１０を有する。目標ポイント２１４での散乱光は、レンズ２１２を通して結像し、走査ミラー２１０によって反射され、そして第２のレンズ２１８によってピンホール２１８に焦点合わせされる。光度は検出装置２２０で検出され、各目標位置にて記憶され、目標のプロファイルの再構築のために処理される。二次元走査のためには、２つの追加のリレーレンズと第２のスキャナが第１のスキャナ２０８と集束レンズ２１２の間に挿入される。
【００５０】
システム２００の改善性能を達成するため、上述の教示による修正要素２２２が光路上に配置され、上記構成要素の１つ以上によって導入された波面収差が修正される。同様の修正要素を必要に応じて光路に配置することができる。
【００５１】
さて、図１８を参照すると、本発明の実施形態の他の適用は、カスタム設計された発展的な付加レンズ（ＰＡＬ）を老視患者に提供することが示されている。ここでの発展的な付加レンズは、近くの目視の光心と遠くの目視の光心との間に一定の距離を持つ。患者は、通常、患者の選択した特定の眼鏡フレームに対して遠くの目視に合わせられる。患者は、近くの目視に対する最良の視野角を見出だすために、頭部を傾斜させることによって特定の視角に順応しなければならない。このことは、患者がレンズに慣れるようになる前の数週間から数カ月の間、発展的な付加レンズをかける経験を不快にさせる。
【００５２】
上記問題を念頭において、図１８に示したビデオ画像取り込み配置が、患者の視軸と検眼用フレーム９２４または患者が選んだフレームにおけるレンズ９２２との交点を得るのに使用できる。ビデオカメラ９１０が標準視力検査表９３０に向かう視線９２０から約９０度の位置に配置され、またビームスプリッタ９４０が視線上に配置されて、患者の眼と眼鏡フレームに対し正面を向いた像をカメラ９１０に指向する。カメラとビームスプリッタは、患者と視力検査表の間の適当に都合のよい位置に配置することができる。患者が薄暗い条件で検査される時には、追加としての７００ｎｍを超える波長の近赤外線照明を適用でき、カメラに対し適切な信号を確保するために眼を照らすことができる。可視スペクトルに対する高透過率と、近赤外線波長での４５度での高反射率のために、ビームスプリッタをコーティングできる。カメラの位置を選択する際に、ズームレンズを眼と眼鏡フレームの像に導入するためのカメラの合焦点要素の一部とし、カメラのイメージセンサを十分満足な状態にすることができる。
【００５３】
患者が遠くの物体（視力検査表）９３０を見ている時、カメラ９１０は、まず、眼鏡フレームの下部に対して瞳の中心位置を得る。患者が遠くの表または物体を見ている時、患者の頭部の側面（正面に対し９０度）に位置決めされ、方向付けられた第２のカメラ９６０は、患者の頭部の傾斜角を得る。患者は、最も快適で自然な姿勢で遠くの物体を見るよう指示される。その姿勢で、患者または検査員のどちらかがカメラ９１０及び９６０に接続されたトリガー制御部９７０のスイッチを押し、対応する位置と角度をカメラ９１０及び９６０からのビデオ画像に記録する。
【００５４】
そして、近くの視覚測定のために、患者の自然な読書位置に配置された本のページを読むように、患者が指示される。患者の要請に応じ、上記の代わりに、コンピュータモニタ上の表示を見るよう患者が指示されることも可能である。患者が近くの距離にあるもの読んでいる時、カメラ９１０は２つの眼球が集中して見ることによる変化を得る。さて、カメラ９６０は、カメラのズーム機能を使用して、頭部の傾斜角と眼鏡レンズ方向に向かう角膜の頂点間距離を得、またカメラのズームを使用せずに、近くの視覚位置における読み物の位置を得る。より正確な患者の視線を近くの目視の際に特定するためには、印刷されたページ９９０を持って、その印刷されたページの中央の行を読むよう患者が指示され、その読み物を、ばらつきを低減するのに充分な程度の大きさに小さくすることができる。頭部の傾斜角は、患者の頭部／耳の上の目印からを推論でき、または、近接して垂直に並ぶようにして、例えば鉢巻き９８７を有する２つのマーカー９８０、９８５を患者の頭部上に配置することができる。
【００５５】
ビデオ画像からのデータ分析は、遠くの目視と近くの目視の両方における頭部の傾斜角、及び遠くの目視の視線に対する近くの目視の視線の角度を特定する。患者が遠くの目視から近くの目視に移った時、視線と頭部の各傾斜角の間の角度の差は、眼球の回転量に対応している。眼鏡レンズの頂点距離、及び眼球の回転角度から、眼鏡レンズ上における遠くの光心と近くの光心間の実際の距離を決定できる。眼鏡レンズと患者の位置における近くと遠くの区域での上記のような光心間距離が、患者の自然な読書動作と視覚習慣、及び近くと遠くの目視における瞳の間の距離に対してカスタム設計されるので、この距離は、その患者に特有かつカスタム設計されたものとなる。
【００５６】
そして、以上の教示は、その患者のためにカスタム設計された遠くの目視に対する光心と近くの目視に対する光心の位置を用いて、眼科用レンズに対する近くの目視のための発展的な付加レンズにおける追加の屈折力を構築するのに適用される。発展的な付加レンズのために追加される屈折力の設計は、当技術分野ではよく知られている。また、イスラエルのシャミル・オプティカル(Shamir Optical)などのレンズ供給業者を通じてレンズ設計サービスを得ることができる。そして、発展的な付加レンズの屈折力プロファイルは、樹脂混合物層での屈折率変化プロファイルに変換される。このことは、現在の発展的な付加レンズ製造が必要とする過程、即ち、それぞれのカスタム設計された構成に対して個々の型を作製する、ということを廃止する。
【００５７】
特定の実施形態と例をここで詳細に示し、説明したが、それらは本発明によって広く意図される内容を代表し、本発明の範囲がこの技術分野における当業者にとって明白となりうる他の実施形態を完全に包含しており、従って本発明の範囲が追加された特許請求の範囲以外の何ものによっても制限されない、ということが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】修正要素の断面図である。
【図２】修正要素を構築するための第１の好適な装置の概略図である。
【図３】修正要素を構築するための第２の好適な装置の概略図である。
【図４】修正要素を構築するための第３の好適な装置の概略図である。
【図５】修正要素を構築するための第４の好適な装置の概略図である。
【図６Ａ】修正要素を構築するための第５の好適な装置の概略図である。
【図６Ｂ】修正要素を構築するための第６の好適な装置の概略図である。
【図７】図１に示す修正要素の、図１の線７−７に沿った断面図である。
【図８】図７の一部（破線の丸の部分）の拡大図である。
【図９】修正要素の樹脂混合物層内の典型的な硬化パターンの概略平面図であって、樹脂混合物層内の連続した硬化部分の間の位置及び関係を示す。
【図１０】図１に示す修正要素の概略正面図であって、硬化樹脂混合物の複数の層から成る三次元的な硬化パターンプロファイルを示し、層の作製に使用される光ビームを図式的に示す。
【図１１】修正要素を作製する過程のフローチャートである。
【図１２】波面の概略図である。
【図１３】図１２の波面において示された収差を補正するレンズを硬化するための屈折率プロファイルの概略図である。
【図１４】本発明の修正要素の他の構成を示す。
【図１５】本発明の修正要素の他の構成を示す。
【図１６Ａ】本発明の修正要素の他の構成を示す。
【図１６Ｂ】本発明の修正要素の他の構成を示す。
【図１７】光学システムの収差の修正を意図する一環境下における一修正要素を示す概略図である。
【図１８Ａ】患者のパラメータを測定するための装置の概略図である。
【図１８Ｂ】患者のパラメータを測定するための装置の概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  修正要素
１２  透明なプレート
１４  透明なプレート
１６  樹脂混合物（層）
１８  バリア
２４  システム
２６  走査ユニット
２８  Ｘ−方向レール
３０  Ｙ−方向レール
３２  Ｚ−方向レール
３４  光源
３６  ビーム整形ユニット
３８  光ビーム
４０  集束レンズ
４２  ビーム
４２  光ビーム
４６  制御装置
４８  コンピュータ
５０  モニター
６２  光ビーム
６４  スキャナ
６６  スキャナ
６８  レンズ
７０  リレーレンズ
７２  イメージレンズ
７４  システム
８０  レンズ
１０２  光源
１０４  光ファイバ
１０７  機械的位置決定手段
１０８  システム
１１０  固定ファイバ
１１２  光源
１１３  機械的移動手段
１１６  硬化部分
１１８  ビーム・ウエスト
１２４  硬化部分
１２８  硬化層
１４０  樹脂混合物
１７８  ミラー
１８０  カバー
１８２  樹脂混合物
１８４  レンズ
１８６  カバー
１８８  樹脂混合物層
１９０  眼科用レンズ
１９２  眼科用レンズ
１９４  カバーレンズ
１９６  樹脂混合物
２００  システム
２０２  光ビーム
２０４  レーザ
２０６  ビームスプリッタ
２０８  スキャナユニット
２１０  走査ミラー
２１２  レンズ
２２０  検出装置
２２２  修正要素
９１０  カメラ
９１０  ビデオカメラ
９２０  視線
９２２  レンズ
９２４  検眼用フレーム
９３０  標準視力検査表
９３０  物体（視力検査表）
９４０  ビームスプリッタ
９６０  カメラ
９７０  トリガー制御部
９８０  マーカー
【図１】
2006502443.tif 000003
【図２】
2006502443.tif 000004
【図３】
2006502443.tif 000005
【図４】
2006502443.tif 000006
【図５】
2006502443.tif 000007
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2006502443.tif 000009
【図９】
2006502443.tif 000010
【図１０】
2006502443.tif 000011
【図１１】
2006502443.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
2006502443.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
2006502443.tif 000016
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【国際調査報告】
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