(57)【要約】眼球屈折度が波面収差データから決定され、かつ、最適なカスタム矯正が設計される。シャック・ハルトマン検出器（７１４）などの検出器を用いて眼の波面収差が測定される（２０２）。該収差から像の測定基準が計算され（２１４）、この測定基準を最適化する二次収差が決定される（２１８）。この最適化により、該眼に必要な屈折矯正値（２２０）が決定される。像の測定基準は、網膜面上の像の質を表す複数の測定基準のうちの１つかまたはそのような測定基準の代用となるものである。該必要屈折矯正値（２２０）は、レンズの形成または眼手術の制御に使用してもよい。検出できる収差の数が矯正できる数よりも多い場合は、視力に最も大きく影響する収差または眼の誤差許容度が最も小さい収差が矯正対象となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の目の収差を矯正するための矯正値を決定する方法であって、以下の段階を含む方法：
（ａ）　収差を表すデータ信号を受け取る段階；および
（ｂ）　データ信号から、眼に矯正を適用した場合に眼の像平面上における像の質の測定基準が他覚的に最適化されるように矯正値を決定する段階。
【請求項２】
像の質の測定基準がストレール比を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
像の質の測定基準が、眼の瞳孔面上の少なくとも１つの測定基準の関数を含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数のエントロピーを含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
像の質の測定基準が包囲エネルギーを含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数の分散を含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼の変調伝達関数の積分を含む、請求項１記載の方法。
【請求項８】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼のコントラスト感度関数の積分を含む、請求項１記載の方法。
【請求項９】
段階（ａ）がシャック・ハルトマン検出器により実施される、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
段階（ｂ）が以下の段階を含む、請求項１記載の方法：
（ｉ）　係数の複数の組合せを含む探索空間を決定する段階；
（ｉｉ）　探索空間内の係数の組合せの各々について像の質の測定基準を計算する段階；
（ｉｉｉ）　段階（ｂ）（ｉｉ）で計算された像の質の測定基準の全ての値のなかから、像の質の測定基準の最適値を選択する段階；および
（ｉｖ）　段階（ｂ）（ｉｉｉ）で像の質の測定基準の最適値を計算した係数の複数の組合せのうち１つに従って矯正値を決定する段階。
【請求項１１】
係数の複数の組合せが、二次収差のゼルニケ係数の組合せである、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
段階（ｂ）（ｉｉ）において、段階（ａ）で受け取られたデータ信号から決定されかつｎ個の収差を含む眼のひとみ関数と、データ信号と独立して係数の各々の組合せから計算されかつｍ ＜ ｎであるｍ個の収差を含む矯正ひとみ関数との積から像の質の測定基準が計算される、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
像の質の測定基準がストレール比を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
像の質の測定基準が、眼の瞳孔面上の少なくとも１つの測定基準の関数を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数のエントロピーを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１６】
像の質の測定基準が包囲エネルギーを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数の分散を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１８】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼の変調伝達関数の積分を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１９】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼のコントラスト感度関数の積分を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項２０】
段階（ａ）がシャック・ハルトマン検出器により実施される、請求項１０記載の方法。
【請求項２１】
矯正が二次収差の矯正を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項２２】
二次収差が焦点ずれのみを含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
矯正が三次収差の矯正を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項２４】
矯正が四次収差の矯正を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項２５】
矯正を行うためのレンズを形成する段階をさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項２６】
矯正を行うために眼に手術を行う段階をさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項２７】
矯正を行うための適応光学系を提供する段階をさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項２８】
患者の眼に矯正を適用した場合に患者に見えると想定される像を合成する段階をさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項２９】
検出された全ての収差よりも少ない収差が矯正により矯正される、請求項１０記載の方法。
【請求項３０】
矯正が二次収差の矯正を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３１】
二次収差が焦点ずれのみを含む、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
矯正が三次収差の矯正を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３３】
矯正が四次収差の矯正を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３４】
矯正を行うためのレンズを形成する段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３５】
矯正を行うために眼に手術を行う段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３６】
矯正を行うための適応光学系を提供する段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３７】
患者の眼に矯正を適用した場合に患者に見えると想定される像を合成する段階をさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３８】
検出された全ての収差よりも少ない収差が矯正により矯正される、請求項１記載の方法。
【請求項３９】
患者の目の収差を矯正するための矯正値を決定するシステムであって、以下を含むシステム：
眼の網膜を照明し、網膜からの反射光を受け、網膜からの反射光の収差を表すデータ信号を生成し、かつ、データ信号を出力する検出装置；ならびに
以下の段階を行う計算装置：
（ａ）　データ信号を受け取る段階；および
（ｂ）　データ信号から、眼に矯正を適用した場合に眼の像平面上における像の質の測定基準が他覚的に最適化されるように矯正値を決定する段階。
【請求項４０】
像の質の測定基準がストレール比を含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４１】
像の質の測定基準が、眼の瞳孔面上の少なくとも１つの測定基準の関数を含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４２】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数のエントロピーを含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４３】
像の質の測定基準が包囲エネルギーを含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４４】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数の分散を含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４５】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼の変調伝達関数の積分を含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４６】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼のコントラスト感度関数の積分を含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４７】
検出装置がシャック・ハルトマン検出器を含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項４８】
計算装置が矯正値を以下の段階により決定する、請求項３９記載のシステム：
（ｉ）　係数の複数の組合せを含む探索空間を決定する段階；
（ｉｉ）　探索空間内の係数の組合せの各々について像の質の測定基準を計算する段階；
（ｉｉｉ）　段階（ｉｉ）で計算された像の質の測定基準の全ての値のなかから、像の質の測定基準の最適値を選択する段階；および
（ｉｖ）　段階（ｉｉｉ）で像の質の測定基準の最適値を計算した係数の複数の組合せのうち１つに従って矯正値を決定する段階。
【請求項４９】
係数の複数の組合せが、二次収差のゼルニケ係数の組合せである、請求項４８記載のシステム。
【請求項５０】
段階（ｉｉ）において、段階（ａ）で受け取られたデータ信号から決定されかつｎ個の収差を含む眼のひとみ関数と、データ信号と独立して係数の各々の組合せから計算されかつｍ ＜ ｎであるｍ個の収差を含む矯正ひとみ関数との積から像の質の測定基準が計算される、請求項４８記載のシステム。
【請求項５１】
像の質の測定基準がストレール比を含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５２】
像の質の測定基準が、眼の瞳孔面上の少なくとも１つの測定基準の関数を含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５３】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数のエントロピーを含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５４】
像の質の測定基準が包囲エネルギーを含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５５】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数の分散を含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５６】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼の変調伝達関数の積分を含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５７】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼のコントラスト感度関数の積分を含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５８】
検出装置がシャック・ハルトマン検出器を含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項５９】
矯正が二次収差の矯正を含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項６０】
二次収差が焦点ずれのみを含む、請求項５９記載のシステム。
【請求項６１】
矯正が三次収差の矯正を含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項６２】
矯正が四次収差の矯正を含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項６３】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うためのレンズを形成する装置をさらに含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項６４】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うために眼に手術を行う装置をさらに含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項６５】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うための適応光学系を提供する装置をさらに含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項６６】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ患者の眼に矯正を適用した場合に患者に見えると想定される像を合成する装置をさらに含む、請求項４８記載のシステム。
【請求項６７】
検出された全ての収差よりも少ない収差が矯正により矯正される、請求項４８記載のシステム。
【請求項６８】
矯正が二次収差の矯正を含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項６９】
二次収差が焦点ずれのみを含む、請求項６８記載のシステム。
【請求項７０】
矯正が三次収差の矯正を含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項７１】
矯正が四次収差の矯正を含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項７２】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うためのレンズを形成する装置をさらに含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項７３】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うために眼に手術を行う装置をさらに含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項７４】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うための適応光学系を提供する装置をさらに含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項７５】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ患者の眼に矯正を適用した場合に患者に見えると想定される像を合成する装置をさらに含む、請求項３９記載のシステム。
【請求項７６】
検出された全ての収差よりも少ない収差が矯正により矯正される、請求項３９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願の参照
本願は、その開示内容が参照として本明細書に完全に組み入れられる２０００年１０月１０日付の米国特許仮出願第６０／２３８，４６５号の恩典を主張するものである。
【０００２】
関連技術の説明
ヒトの眼における球面および円柱面の屈折異常を測定するため、種々の他覚的技術（検影法、自動屈折検査（オートレフラクション）、フォトレフラクション）が用いられている。これらは迅速な方法であり、自覚屈折検査の代替法としても魅力的である。他覚屈折検査は有用であるばかりでなく、例えば小児および精神障害または言語障害のある患者の検査を行う場合には必須であることも多い。しかし、測定者が屈折度を客観的に正確に決定できる能力については大きな懸念がある。これらの他覚屈折検査はすべて、網膜で反射して眼球から出てくる光をもとに測定を行っているため、眼球の収差によって測定精度が低下する。眼球には焦点ずれおよび乱視以上に高次の収差が多数存在し、このため、検出される光のパターンには欠陥が生じる。このように、フォトレフラクション法は眼軸近傍の分析に基づくものであり、正常なヒト眼球の球面収差を考慮に入れると測定にかなりの不正確さが生じうることが指摘されている。収差は検影法にも影響を及ぼす。オートレフラクトメーターでは眼の屈折状態に関して信頼できる測定結果が得られるものの、その精度および再現性に限界のあることも知られている。例えば、オートレフラクトメーターの測定値と自覚的測定値との間には相違があり、これは特に乱視がある場合または非正視度が大きい場合に顕著となる。このような相違については、エリオット（Ｍ． Ｅｌｌｉｏｔｔ）ら、「自動屈折検査の再現性および精度：Ｎｉｋｏｎ ＮＲＫ−８０００、Ｎｉｄｅｋ ＡＲ−１０００、および自覚検査の比較（Ｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ： Ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｉｋｏｎ ＮＲＫ−８０００， ｔｈｅ Ｎｉｄｅｋ ＡＲ−１０００， ａｎｄ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ）」、Ｏｐｔｏｍ． Ｖｉｓ． Ｓｃｉ． ７４、４３４−４３８、１９９７；ワリン（Ｊ． Ｊ． Ｗａｌｌｉｎｅ）ら、「乱視測定の再現性および妥当性（Ｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ａｓｔｉｇｍａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ）」、Ｊ． Ｒｅｆｒａｃｔ． Ｓｕｒｇｅｒｙ １５、２３−３１、１９９９；および、トンプソン（Ａ． Ｍ． Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）ら、「Ｔｏｍｅｙ ＶｉＶＡ赤外線フォトレフラクターの精度および精密度（Ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｏｍｅｙ ＶｉＶＡ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｏｒ）」、Ｏｐｔｏｍ． Ｖｉｓ． Ｓｃｉ． ７３，６４４−６５２、１９９６に報告されている。さらに、ハーベイ（Ｅ． Ｍ． Ｈａｒｖｅｙ）ら、「ネイティブアメリカンの就学前児童における屈折異常測定：自動屈折検査の妥当性および再現性（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｅｒｒｏｒ ｉｎ Ｎａｔｉｖｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ ｐｒｅｓｃｈｏｏｌｅｒｓ： Ｖａｌｉｄｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｐｒｏｄｕｃｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｕｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ）」、Ｏｐｔｏｍ． Ｖｉｓ Ｓｃｉ． ７７、１４０−１４９、２０００で報告されているように、検影法と自動屈折検査との間でも測定結果にある程度の不一致があることが多い。
【０００３】
自動屈折検査に関する患者の好みについては、バリモア（Ｍ． Ａ． Ｂｕｌｌｉｍｏｒｅ）ら、「オートレフラクトメーターおよび医師の処方に対する患者の受容：無作為化臨床試験（Ｐａｔｉｅｎｔ Ａｃｃｅｐｔａｎｃｅ ｏｆ Ａｕｔｏ−Ｒｅｆｒａｃｔｏｒ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃｉａｎ Ｐｒｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｓ： Ａ Ｒａｎｄｏｍｉｚｅｄ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｔｒｉａｌ）」、Ｖｉｓｕａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ、１９９６ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ Ｓｅｒｉｅｓ、Ｖｏｌ． １、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ， Ｄ．Ｃ．、ｐｐ． １９４−１９７；および、バリモア（Ｍ． Ａ． Ｂｕｌｌｉｍｏｒｅ）ら、「自動屈折検査および医師による屈折検査の再現性（Ｔｈｅ Ｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃｉａｎ Ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ）」、Ｏｐｔｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ｖｏｌ． ７５、Ｎｏ． ８、Ａｕｇｕｓｔ、１９９８、ｐｐ． ６１７−６２２で報告されている。これらの論文は、患者が医師による屈折検査を好んでいることを示している。例えば前者の論文では、自動屈折検査に対する患者の拒否率は医師による屈折検査よりも約１１％高い。拒否率におけるこの差異は、自動屈折検査の精度が医師による屈折検査と比較して低いことを示唆している。したがって、自動屈折検査技術の分野には改善の余地がある。
【０００４】
このような背景があることから、眼の高次収差を利用して自覚屈折度を正確に推定するような他覚検査法を開発することは重要な課題である。そのような検査法は、例えば屈折矯正手術の精度向上に極めて有用となると考えられる。屈折矯正手術を希望する患者の増加に伴い、手術結果を評価するうえで術前に正確な屈折異常測定を行うことの重要性がますます高まっている。別の重要な問題として眼球の老化がある。異なる年齢層において、自覚屈折検査と自動屈折検査との間に差異があることが明らかになっている。この差異は、加齢に伴って眼の収差が大きくなるという事実に起因していると考えられる。この年齢依存性についてはジャーバート（Ｌ． Ｊｏｕｂｅｒｔ）ら、「自覚屈折検査測定値を上回る自動屈折検査測定値：年齢依存性（Ｅｘｃｅｓｓ ｏｆ ａｕｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｖｅｒ ｓｕｂｊｅｃｔｉｖｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ： Ｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ ｏｎ ａｇｅ）」、Ｏｐｔｏｍ． Ｖｉｓ． Ｓｃｉ． ７４、４３９−４４４、１９９７；および、ギラオ（Ａ． Ｇｕｉｒａｏ）ら、「正常ヒト母集団における、年齢の関数としての眼の平均的光学性能（Ａｖｅｒａｇｅ ｏｐｔｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｈｕｍａｎ ｅｙｅ ａｓ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｇｅ ｉｎ ａ ｎｏｒｍａｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ）」、Ｏｐｈｔｈ． Ｖｉｓ． Ｓｃｉ． ４０，２０３−２１３、１９９９で報告されている。被検者の固有収差パターンを考慮に入れた他覚的検査法により、あらゆる年齢層に対して信頼度の高い推定値が得られると考えられる。さらに、収差は瞳孔径が大きいほど大きくなり、かつ、視力は照明条件に依存することから、このような方法により瞳孔径および照明レベルごとにカスタマイズした屈折度測定値が自動的に得られるとも考えられる。
【０００５】
現在、眼の高次収差は、例えばシャック・ハルトマンセンサーなどを用いて、迅速、正確、および再現的に測定することができる。このための方法および装置はウィリアムス（Ｗｉｌｌｉａｍｓ）らに付与された米国特許第５，７７７，７１９号に開示されている。したがって、この新たな情報をより高精度の機器において最適化して利用することは必須であるともいえる。
【０００６】
図１Ａに、最も単純な視力矯正の例を示す。この例の異常は焦点調節だけである。すなわち、眼球１０２の瞳孔端１０３を通過した光線Ｒの焦点は、網膜面１１２から空間的に離れた近軸面１１０上で結ばれている。したがって、矯正として必要なのは、焦平面を近軸面１１０から網膜面１１２へと移動させることだけである。近軸面１１０の前方、同面上、および後方における像をそれぞれ１２４、１２６、および１２８に示す。
【０００７】
図１Ｂの線図は、負の球面収差をもつ近視眼１０２’による結像の例を示している。球面収差が存在しなければ、光線Ｒ’はすべて近軸面１１０で焦点を結び、したがって眼の屈折度は、焦平面を網膜面１１２まで移動させるために必要な球面凹レンズから計算できるはずである。しかし、球面収差があるため、瞳孔端１０３を通過した光線Ｒはより眼球に近い平面１０４（周縁面）で集束する。この単純な例では、どのように各平面における光線の分布が異なる質で像１１４〜１２２を作り出すかが示されている。この眼の屈折度は、「最良像」面を網膜上へと移動させるために必要な屈折度でなければならない。
【０００８】
乱視の矯正が必要な場合にも同様の現象が発生する。眼の高次収差により、最高の質の像を得るために必要な乱視矯正量は、近軸領域を超え、ステュルム間隔（乱視により決定される２つの焦平面間の距離）に対応する量と異なる場合もありうる。
【０００９】
このような状態を図１Ｃに示す。眼球１０２’’の瞳孔１０３の異なる位置から入った光線Ｒ’’およびＲ’’’の焦点は同一でなく、同軸上でさえない。したがって、種々の位置における像は１３０、１３２、および１３４のようになる。全収差のうち矯正できないものがある場合、または、すべての収差が一部しか矯正できない場合は、像１３０、１３２、および１３４のうちどれが最良の像かを決定する必要がある。
【００１０】
最良像は、高次収差の影響を考慮に入れていない、近軸近似に対応した焦点ずれおよび乱視を矯正することによっては得られない。または、必ず得られるとは限らない。したがって、このような「最良像」とは何か、が問題となる。幾何学的な光線追跡では、最良像はスポットサイズが最小となる平面に対応する、というのがその答えである。図１Ｂの１０６で示したこの平面は最小錯乱（ｌｅａｓｔ ｃｏｎｆｕｓｉｏｎ； ＬＣ）面と呼ばれ、例えば球面収差を持つ光学系では近軸面と周縁面との間の距離の３／４のところに位置する。別の候補は、スポットの自乗平均平方根（ＲＭＳ）半径が最小となる平面１０８である。図１Ｂの例では、この平面は周縁面と近軸面との中間に位置している。しかし、幾何学的に決定されたスポットは点像分布関数（ＰＳＦ）を正確に反映したものではない。点像分布関数は波面センサーの検出結果に基づく網膜像であり、射出ひとみにおける光の回折に基づいて計算されるべきものである。実像中の光の分布は、光線追跡により幾何学的に予測される像のものと大きく異なるのが普通である。像の質に関する考察は常に回折理論を用いて行う必要がある。
【００１１】
高次収差は低次の収差と組み合わされ、これは「バランシング」として知られている。広く用いられているゼルニケ多項式の主たる特性の１つは、ゼルニケ多項式がバランシングされた収差を表しているということである。二次多項式
2004510525.tif 000003
は焦点ずれおよび乱視を表している。例えば、球面収差は項
2004510525.tif 000004
において焦点ずれとバランシングされており、項
2004510525.tif 000005
は乱視とバランシングされている、などである。収差バランシングは、収差をもつ波面のＲＭＳが最小になった場合に最良像が得られたと考えられるという点において魅力的な概念である。したがって、眼の収差の状態を表す尺度として、かつ、像の質の測定基準として、波面収差のＲＭＳが用いられており、ＲＭＳが小さいほど像の質が高いことを意味する。このような利用法の裏付けとなっている事実の１つは、収差が小さい場合、像の質の基準として広く利用されている別の測定基準であるストレール比とＲＭＳとが相関することである。ストレール比はＰＳＦの放射度のピークとして定義される。ストレール比が大きい値の場合は像の質が高いことを意味する。収差が小さい場合、ストレール比と波面収差のＲＭＳは反比例の関係にあり、ストレール比が最大となる場合にＲＭＳは最小となる。この関係を表す等式はいくつか導出されており、次式はそのうち最も広く知られているものの１つである：
2004510525.tif 000006
上式において、Ｓはストレール比、λは波長である。
【００１２】
波面収差は、通常、測定後にゼルニケ基底関数
2004510525.tif 000007
に分解される。このことの利点の１つは、式
2004510525.tif 000008
により、波面収差のＲＭＳがゼルニケ係数から簡単に求められることである。したがって、眼の屈折異常または一連の高次収差に対する矯正は、対応するゼルニケ係数をゼロに設定することによって決定できる。
（屈折異常の矯正は
2004510525.tif 000009
または、コマ収差の矯正は例えば
2004510525.tif 000010
）。しかしこの場合も、回折に基づく像解析では、この考えが一般的に不十分であることが示される。収差が大きい場合は、収差バランシングが最適でない場合（すなわちＲＭＳが最小でない場合）にストレール比が最大となる。より具体的には、波面収差のＲＭＳが約０．１５波長より大きいと式（１）が成立しなくなる。これに対して、例えば、平均的な正常眼球で瞳孔径６ ｍｍの場合の球面収差値は３〜４波長である。したがって、屈折度を処方し最良像を得るための球面度数および円柱度数は、最小ＲＭＳからは求めることができない。例えば球面収差またはコマ収差を矯正しようとする場合にも同じ問題が生じる。収差が大きい場合、バランシングされた二次球面収差
2004510525.tif 000011
およびバランシングされた二次コマ収差
2004510525.tif 000012
は、最大ストレール比を与えない。
【００１３】
ＲＭＳ最小化法ではゼルニケ展開式の係数
2004510525.tif 000013
が使用され、その結果、焦点ずれおよび乱視の矯正値が得られる。近軸法では、波面収差における総合的な焦点ずれおよび乱視が求められる。
【００１４】
瞳孔面に基づき且つ波面収差自体のデータを利用するこれらの２つの方法は、いずれも、高次収差が大きくなると利用できなくなる。具体的には、波面収差のＲＭＳが大きくなるにつれて、収差の自覚測定値と他覚測定値との間の差異も大きくなる。この様子を図１Ｄに示す。曲線（１）はＲＭＳ最小化法、曲線（２）は近軸法による結果を示す。図１Ｅに示すように、この母集団の高次収差は平均０．３μであった。したがって、上述の方法はこの母集団の約半数については利用できず、かつ、最大１ジオプターの誤差を生じうる。
【００１５】
発明の概要
上記より、本技術分野において上記の欠点を克服する必要性があることは明らかである。したがって、本発明の主たる目的は、自覚屈折度を正確に推定できる、眼の高次収差の他覚測定法を提供することである。
【００１６】
本発明の別の目的は、複数の瞳孔径、照明レベル、および年齢に対応した信頼度の高い測定法を提供することである。
【００１７】
本発明また別の目的は、視力に関する最適な像を最もよく表現できる測定基準を決定することである。
【００１８】
本発明のさらに別の目的は、より大きな割合の被検者に対応できる、信頼度の高い測定方法を提供することである。
【００１９】
上記および他の目的は、眼球の波面収差の測定結果から眼の屈折異常を決定する計算システムおよび方法によって実現される。この手法は、高次収差の影響を受ける網膜像中の光の分布に基づいて、１つまたは複数の測定基準を最適化するような球面度数と円柱度数との組み合わせを計算する。網膜面または像平面上の光の分布である網膜像は、シャック・ハルトマンまたは他の検出器の検出結果から計算される。網膜像に直接基づく測定基準を計算してもよく、または、網膜像の代用となる測定基準を使用してもよい。像平面上の任意の測定基準を使用してよく、かつ、１つまたはそれ以上の測定基準を使用してよい。この方法により、最良の自覚網膜像と相関する最適像が得られる。この方法は計算的方法であるため、必要なハードウェアはコンピュータのみである。また、コンピュータは小型の装置内で波面センサーと組み合わせてもよい。
【００２０】
本発明は、瞳孔面の測定基準では自覚屈折度を正確に予測できないが像平面の測定基準では正確に予測できるということを考慮に入れている。先行技術では、精度±０．２５ Ｄで被検者の約２５％、または精度±０．５ Ｄで被検者の約５０％にしか適用できなかったのに対して、本発明では大多数の被検者を誤差＜０．２５ Ｄで適切に矯正できる。
【００２１】
自覚屈折度の推定には、測定基準の値のピークおよびテールの両方を使用してもよい。すなわち、測定基準の値の曲線から得られる情報は、最大値の位置以外の情報であっても使用してよい。例えば、曲線の幅を「許容差決定（ｔｏｌｅｒａｎｃｉｎｇ）」に使用してもよい。曲線の幅が狭い場合は、許容差が小さくしたがって正確な矯正の必要性が高いことを示しているからである。１例として、乱視の許容差が大きい被検者に対して、球面度数は矯正するが乱視は矯正しないコンタクトレンズをより良好にフィッティングすることが挙げられる。
【００２２】
オートレフラクションが単一の瞳孔径に制限されているのと異なり、本発明ではそのような制限はない。本発明では、波面収差測定時の瞳孔径と同じかまたはそれより小さい任意の瞳孔径について自覚屈折度を計算することができる。
【００２３】
本発明はさらに、上述の計算システムおよび方法から派生する第二の用途も有する。眼鏡およびコンタクトレンズは焦点ずれおよび乱視（二次収差）の矯正に問題なく使用されているものの、高次収差の矯正はできない。瞳孔が小さい場合は従来の矯正法で十分な改善が得られる。しかし、正常眼でも瞳孔が大きい場合、および、瞳孔が小さくても高齢者または屈折矯正手術後もしくは円錐角膜患者などの非正常者では、高次収差が網膜像の質に大きな影響を与えると報告されている。事実、適応光学系の使用により高次収差が良好に矯正され、正常眼でも正常以上の視力の質が得られる。近年の開発により、超矯正法の実施という考えが実現可能になった。すなわち、旋盤技術によってほぼ任意の収差特性をもつコンタクトレンズの製造が可能となり、かつ、従来の屈折異常とあわせて他の欠陥も矯正できる程度にまでレーザー屈折矯正手術の精度を高めようとする努力が払われている。
【００２４】
すべての収差を矯正することが望ましいとはいえ、それは自由度の高いカスタム矯正を意味する。さらに、収差の次数が高くなるほど、不整合に対する許容差が小さくなり且つ有効な矯正を行うための必要精度が高くなる。収差の低減と比較的単純で強力な矯正の両立から、特定の組合せの高次収差、例えばコマ収差と球面収差のみのカスタム矯正を行う。コマ収差および球面収差はヒトの眼において比較的大きな収差であり且つ分散に対する許容差が大きいため、特に重要である。しかし、本発明は一般的なものであり、他の任意の組合せの収差に対しても同様に実施可能である。
【００２５】
簡潔には、矯正可能量よりも大きい収差を検出できるのであれば、矯正すべき収差を選択するか、またはすべての収差を部分的に矯正すればよい。例えば、ｎ個の収差が測定可能であれば ｍ ≦ ｎ個の収差を矯正することができる。本発明により、被検者の視力最適化に必要な矯正法において補償収差値を決定することが可能となる。例えば、一部の国では球面の矯正は一般的に行われているが乱視の矯正は一般的でない。本発明により、これをより改善された方法で実施することが可能となる。別の例として、眼球は安定でないため残留収差が不可避であるという点がある。本発明により、このような残留収差による問題を最小限に抑えることが可能となる。
【００２６】
このように、本発明の第二の部分では、乱視および焦点ずれとあわせて眼のいくつかの収差をカスタム矯正する最適パターンを設計するための計算手順を提供する。手順では、最高の質の像を得るため、矯正対象とする収差の適正値を計算するにあたって、矯正対象としない他の収差の影響も考慮に入れる。
【００２７】
網膜像の質を記述するには複数の測定基準が使用可能である。本発明が提供する計算手順では、これらの測定基準の最適値に基づいて被検者の屈折異常に対する処方を計算する。
【００２８】
本発明は、像平面上で測定した測定基準に基づいて矯正を行った場合は、像の質に関する脳の好みを考慮に入れる必要がないという驚くべき発見を基礎としている。脳を考慮に入れた測定基準の使用では大きな差を生み出すことができない。しかし、もともとは、矯正には像の質に関する脳の好みを考慮しなければならないと考えられていた。このため、このような効果が生じない天文学の技術はこれまで鑑みられていなかった。したがって本発明の計算手順は本発明者らが当初必要と考えていたものよりはるかに単純になった。
【００２９】
高次収差は、最適自覚屈折度と、矯正ずれに対する許容差とに影響する。瞳孔面の測定基準（例：波面収差ＲＭＳ）では自覚屈折度を正確に予測できない。したがって、像平面の測定基準（または像平面の測定基準の代用として作用する量）を使用して高次収差の影響を組み込むことにより、波面センサーで他覚屈折度を向上させることができる。
【００３０】
本発明により、任意の信頼できる波面装置から自覚屈折度を予測することが可能になり、従来のオートレフラクトメーターより大幅に優れた測定が可能となる。オートレフラクトメーターにおける制限としては、瞳孔径、網膜から戻って検出器で分析される照射光のレベル（低いことが多い）、眼の光学系を２回通過する際に回折格子などのターゲットが２倍不鮮明化されること、および、従来のオートレフラクトメーターで推定しているパラメータが３つしかないこと（球面度数、円柱度数、および軸角度）、などがある。これとは対照的に本発明では、焦点ずれのみから測定ずみの全収差まで、任意の数の収差についてその矯正を最適化することができる。本発明は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、眼鏡、レーザー屈折矯正手術、および適応光学など、任意の矯正技術に適用可能である。さらに本発明により、最適矯正からの逸脱に対する患者の許容度に基づいた矯正を処方することが可能となる。例えば、球面度数のみを矯正し乱視を矯正しないコンタクトレンズに対する患者の許容度を客観的に推定することができる。
【００３１】
前述の代用測定基準については、多くの被検者において収差係数から最良像を予測できることが経験的に明らかになっている。異常の符号が互いに逆である２つの測定結果を計算する際に収差係数を使用できる場合、代用測定基準は単純平均であってもまたは加重平均であってもよい。
【００３２】
本発明の好ましい態様について、添付の図面を参照しながら詳述する。
【００３３】
好ましい態様の詳細な説明
好ましい態様を詳細に説明する前に、いくつかの量を定義する。
【００３４】
波面収差とは、周縁の光線と射出ひとみの中心を通る光線との光路差である。これは、ゼルニケ多項式
2004510525.tif 000014
の一次結合として次式で表現できる：
2004510525.tif 000015
上式において、
2004510525.tif 000016
はゼルニケ係数、（ρ，θ）は極座標系における瞳孔面の位置であり、ρは瞳孔 （ｒ０） の半径に対して正規化された半径座標である。収差の次数はｎで表される。
【００３５】
二次係数はそれぞれ以下を表す：
2004510525.tif 000017
：焦点ずれ
2004510525.tif 000018
：焦点ずれとバランシングされた乱視
【００３６】
ひとみ関数（ｐｕｐｉｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は次式として定義される：
2004510525.tif 000019
上式において、Ａ（ｒ，θ）は瞳孔を通って伝達される振幅であり（好ましい態様においては瞳孔内で１に等しく、瞳孔外で０に等しいと仮定される）、Ｗ（ｒ，θ）は波面収差である。
【００３７】
点像分布関数（ｐｏｉｎｔ ｓｐｒｅａｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎ； ＰＳＦ）は、点光源に対して眼が生成する像平面上の放射照度の分布である。これは、次式のフーリエ変換（ＦＴ）によってひとみ関数から求めることができる：
ＰＳＦ（ｘ，ｙ） ＝ ｜ＦＴ（ｐ（λｄη，λｄξ）｜２， （４）
上式において、ｄは瞳孔から像平面までの距離、（ｘ，ｙ）は像平面上のデカルト座標、（η，ξ）は瞳孔上のデカルト座標である。
【００３８】
変調伝達関数（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ； ＭＴＦ）はいわゆる光学伝達関数（ｏｐｔｉｃａｌ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎ； ＯＴＦ）の係数であり、ＯＴＦはＰＳＦをフーリエ変換したものである。したがって次式が成り立つ：
ＭＴＦ（ｆｘ，ｆｙ） ＝ ｜ＦＴ（ＰＳＦ（ｘ， ｙ））｜２， （５）
上式において（ｆｘ，ｆｙ）は空間周波数である。ＭＴＦは各空間周波数について対象物のコントラストとそれに対応する網膜像との関係を与え、これには眼の光学系の影響のみが組み込まれる。
【００３９】
神経コントラスト感度関数（ｎｅｕｒａｌ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ； ＮＣＳＦ）：
視覚的能力には光学的要因と神経学的要因の両方が影響する。干渉縞に対する視覚系のコントラスト感度から、網膜および脳それぞれ単独のコントラスト感度が推定できる。
【００４０】
コントラスト感度関数（ｃｏｎｔｒａｓｔ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ； ＣＳＦ）は、種々の空間周波数の回折格子に対する観察者の感度を表す標準的な方法である。ＣＳＦには光学的要因と神経学的要因の両方が影響するため、ＣＳＦにより被検者の視覚的能力が最終的に記述される。例えば、検出できる最大空間周波数（すなわちＣＳＦがゼロになる点）は観察者の視力の測定値を与える。
【００４１】
ＣＳＦは、ある空間周波数の正弦波格子を観察者が検出できる最低のコントラスト（閾値）を見つけることによって自覚的に決定することができる。この閾値の逆数がＣＳＦである。他覚的には、次式により光学変調伝達関数と神経コントラスト感度の積としてＣＳＦを求めることができる：
ＣＳＦ（ｆｘ，ｆｙ） ＝ ＭＴＦ（ｆｘ，ｆｙ）・ＮＣＳＦ（ｆｘ，ｆｙ）， （６）
【００４２】
ストレール比はＰＳＦのピーク値であり、ＭＴＦの量またはエネルギーと等価である。
【００４３】
ＰＳＦの分散は、ＰＳＦの最小値と最大値との差を表す尺度である。分散が大きいほどＰＳＦは鋭くなる。これは次式により数学的に計算される：
ｖａｒ（ＰＳＦ） ＝ ＜ＰＳＦ２＞ − ＜ＰＳＦ＞２， （７）
上式において、＜．．．＞ は平均値を表す。
【００４４】
ＰＳＦのエントロピー：
像のエントロピーは、放射照度の中心からの広がりの程度を表す尺度である。すなわち、像の有効面積を表す尺度である。ＰＳＦのエントロピーは次式により計算される：
2004510525.tif 000020
収差のないＰＳＦ（エアリー像）ではエントロピーが最小となる。収差があるとエントロピーは増大する。
【００４５】
ＰＳＦの包囲エネルギー（ｅｎｃｉｒｃｌｅｄ ｅｎｅｒｇｙ）（エアリー円盤内）
像のピーク周辺の小領域内に入る包囲エネルギーは、強度の単一ピークではなくある領域内の積分強度を表すことになるため、ストレール比に関して生じうる問題を解決できる。簡便な測定基準としては、エアリー円盤に対応する領域内に入るＰＳＦの光成分として計算させる包囲エネルギーがある。エアリー円盤はＰＳＦの全エネルギーの８４％を包囲する。種々の状況で保証されているように、全エネルギーと同程度のエネルギーを包囲する円盤に対する包囲エネルギーを考えてもよい。
【００４６】
次に、収差係数から球面度数および円柱度数を導出する方法について説明する。焦点ずれと乱視とを矯正するレンズを記述するザイデルの式において、Ｗを波面収差とすると、
Ｗ ＝ Ａｄ・ρ２ ＋ Ａａ・ρ２ ｃｏｓ（θ−θａ）， （９）
上式において、θａは乱視の軸角度である。矯正レンズの球面度数（Ｓ）および円柱度数（Ｃ）のジオプター値は次式により求められる：
2004510525.tif 000021
上式において、ｒ０は波面収差により記述される瞳孔の半径である。
【００４７】
レンズの波面収差をゼルニケ多項式で表現する場合、波面収差は次式となる：
2004510525.tif 000022
ゼルニケ係数とザイデル係数との関係は次式のとおりである：
2004510525.tif 000023
この場合、軸角度は
2004510525.tif 000024
で与えられる。
【００４８】
好ましい態様では５つの異なる像の質の測定基準として、ストレール比；ＰＳＦのエントロピー；ＰＳＦの分散；０〜６０ ｃ／ｄｅｇの識別可能周波数の範囲内のＭＴＦの積分として定義されるＭＴＦａ；および、ＭＴＦと神経ＣＳＦとの積として求められるＣＳＦの積分として定義されるＣＳＦａが使用される。これらはすべて回折限界に対応する最大値（エントロピーについては最小値）で除し、これによって、収差がない場合の最大値（エントロピーについては最小値）１に対して正規化する。
【００４９】
次に、波面収差の測定結果から眼の屈折度を推定する手順の各段階について説明する。理解を助けるため、最初に単色光を想定して説明し、次に多色光について説明する。図２および図３のフローチャートは、それぞれ単色光および多色光の場合のアルゴリズムの段階をまとめたものである。
【００５０】
１．段階２０２においてゼルニケ多項式で表現される眼の波面収差（Ｗ）は入力データである。λ０を、その波面収差を測定した際の波長とする。段階２０４においてＷから二次ゼルニケ係数
2004510525.tif 000025
を求め、これによって次式の「高次波面収差」を得る：
2004510525.tif 000026
Ｗｈ−ｏは高次収差を含み、そのうちいくつかは最小ＲＭＳという意味において焦点ずれおよび乱視とバランシングされている。最小ＲＭＳが最良像に対応する場合には、目の屈折矯正は係数
2004510525.tif 000027
から直接求められることになる。最終的な目標は屈折矯正によって眼を最適状態にすることであるが、一般的には、この波面収差は最適状態を表さない。しかし、必要な焦点ずれおよび乱視の追加量を探索するための出発点となる、妥当な最初の近似値としては使用できる。
【００５１】
２．段階２０６において、式（３）によりＷｈ−ｏから「高次ひとみ関数」ｐｈ−ｏを得る。このひとみ関数は被検者の高次収差の特性を記述するものであり、以後の計算は必要ない。
【００５２】
３．段階２０８の探索空間内で、焦点ずれおよび乱視の組合せからなる二次波面収差のひとみ関数を得る。これらの波面収差は次式の形をとる：
2004510525.tif 000028
上式において、係数
2004510525.tif 000029
は探索空間に及ぶ。
【００５３】
したがって、ひとみ関数は次式のようになる：
2004510525.tif 000030
これらのひとみ関数は被検者に依存しない。したがって、１度計算した後は保存して随時使用することが可能であり、これによって計算効率が向上する。
【００５４】
焦点ずれおよび乱視の最適な組合せを見出そうとするにあたって、パラメータ
2004510525.tif 000031
の空間の大きさおよび密度をどの程度にするべきかは重要な問題である。幸い、この組合せは有限で且つ原点から遠くない距離で見出すことができる。事実、高次収差の存在下でより良質の像をもたらす二次収差の量は、そのような高次収差の大きさによって制限される。ある限界を超えると像の質は累加的に劣化する。任意の近軸光線と任意の周縁光線との間の最長距離によって制限される範囲の値を用いるのは妥当な選択の１つである。最適な組合せが確実に探索空間内に入るよう、探索の間隔はこの値の２倍にしてもよい。
【００５５】
探索空間のサンプリングは、焦点が合った状態で被検者が検出できる最小ステップ差から決定することができる。ゼルニケ係数
2004510525.tif 000032
値の間で０．１ミクロンの間隔であれば十分である。例えば瞳孔が４ ｍｍの場合、このステップは０．１７ジオプターに相当する（式（１０）〜（１２）を参照）。
【００５６】
４．段階２１０において、高次ひとみ関数ｐｈ−ｏと探索空間に及ぶ各二次ひとみ関数ｐｓ−ｏとの積として、次式のような「全ひとみ関数」を得る：
Ｐ全 ＝ Ｐｈ−ｏ・Ｐｓ−ｏ， （１６）
【００５７】
５．段階２１２において、式（４）により点像分布関数（ＰＳＦ）を計算する。
【００５８】
６．段階２１４において、前述のような像の質の測定基準を計算する。
【００５９】
７．段階２１６において、該測定基準の最適値を与えるようなパラメータ
2004510525.tif 000033
を選択する。
【００６０】
探索空間は、典型的には、焦点ずれ、乱視、および乱視軸角度からなる三次元空間である。図３Ａは、１つの次元（すなわち焦点ずれ）に対して測定基準の値をプロットしたものである。測定基準の最大値と自覚的に決定された最適矯正値との差が小さいことから、この測定基準により自覚屈折度を良好に予測できると考えられる。
【００６１】
８．被検者の屈折度を決定する。段階２１８において決定されるように、焦点ずれおよび乱視を矯正した後の眼の最適波面収差は次式である：
2004510525.tif 000034
この眼の本来の波面収差はＷであることから、次式を得る：
Ｗ ＝ Ｗレンズ ＋ Ｗ最適， （１８）
式（１７）および（１８）は、この眼の矯正には次式の波面収差をもつレンズが必要であることを示している：
2004510525.tif 000035
したがって、段階２２０において決定されるように、被検者の屈折度は次式である：
2004510525.tif 000036
この場合、円柱度数の軸角度は
2004510525.tif 000037
である。最小ＲＭＳが最良像に対応する場合には、探索結果は
2004510525.tif 000038
＝ ０となり、屈折度は最初の係数
2004510525.tif 000039
から直接算出される。
【００６２】
図４は、収差量が異なる２眼についてパラメータ
2004510525.tif 000040
を探索した例である。灰色のレベルは、像の質の測定基準のうち１つの値を示したものである。眼の収差が小さい場合は、側底基準の最大値は最小ＲＭＳ条件に非常に近いところで得られる（
2004510525.tif 000041
および値の小さい
2004510525.tif 000042
）。しかし、眼の収差が大きい場合は、乱視および焦点ずれについて値をさらに導入する必要がある。
【００６３】
日常の視覚活動では照明が広帯域であるという特徴があり、眼の屈折異常の矯正はこのような広帯域の光を見るために行われるのが普通である。したがって、パラメータの探索は多色光下で行う必要がある。上述の段階に加えて以下の段階を実施しなければならない。
【００６４】
９．次式のような「色ひとみ関数」（段階２０５、２０６’）を得る：
2004510525.tif 000043
上式において、Ｃ色は各波長における焦点ずれを表すゼルニケ係数であり、λは可視スペクトル内の値を取る波長である。自由色収差に対する基準波長は、明所視感度が最大となる波長と同じ５５５ ｎｍである。
【００６５】
１０．段階２１２’において、「全ひとみ関数」Ｐ全および「色ひとみ関数」Ｐ色から各波長に対する単色ＰＳＦを計算する。眼の標準比視感度Ｖ（λ）で重み付けしたスペクトル分布にわたって単色ＰＳＦを積分することによって多色ＰＳＦを計算する。
【００６６】
１１．多色ＰＳＦから、前述の各段階と同様にして、測定基準を最適化する係数の組合せをもとに屈折度を計算する。唯一の相違点として、もともとの波面収差のゼルニケ係数
2004510525.tif 000044
を、基準波長と収差測定時波長との焦点の差に基づいてずらす必要があることである。
【００６７】
図５はある被検者の例を示す。焦点ずれおよび乱視を補償した後、眼のもともとの波面収差から最適波面収差を計算した。この眼に対して処方される矯正レンズの球面度数および円柱度数を得る。
【００６８】
概略図の手順の拡張としては、乱視および焦点ずれのほかにいくつかの高次収差をカスタム矯正するための最適パラメータの探索がある。一例として、眼の球面収差を矯正するための非球面コンタクトレンズを作ることができる場合、未矯正収差の存在下で最良像を得るために該レンズで矯正すべき最適収差量を１つの手順で得ることができる。
【００６９】
上述の全段階は、焦点ずれおよび乱視に対する係数の組合せを矯正したいすべての収差に対する係数の組合せで置き換えても全く同様に進行する。
【００７０】
図６Ａおよび図６Ｂに、異なる像平面における種々の測定基準の値を示す。０ジオプターの面が近軸面である。縦の点線はＲＭＳが最小となる面を示す。図６Ａは球面収差（平均的な眼の値）についてのみの面であり、図６Ｂは典型的な眼におけるすべての高次収差についての面である。図６Ｂの例では乱視が最適化され、焦点ずれにのみ依存している様子が示されている。この図面から以下のことがわかる。
−高次収差があるため、最良像を得るためにはある程度の焦点ずれが必要となる。
−ＲＭＳの最小値は他の測定基準の最大値と一致しない。
−眼の球面収差のみを考えた場合、ストレール比は最小ＲＭＳ面を挟んで対照的に２つの広い極大を示す。しかし、眼のすべての収差を考えた場合、ストレール比の挙動はより強力になる。
−すべての測定基準は互いによく相関している。
−包囲エネルギー、ＭＴＦａ、およびＣＳＦａが最も強力な測定基準である。さらに、これらの測定基準では極大がより鋭くなっている。このことは、最良像をより正確に決定できることを意味する。
【００７１】
図７に、被検者の自覚屈折度および波面収差を測定するための実験システムを示す。該装置は当業者に周知のシャック・ハルトマンセンサーを基礎としたものである。被検者にはＣＲＴに呈示されるスネレン視力表を見せる。自覚屈折度および波面収差は同じ条件下で測定される。
【００７２】
より具体的には、図７のシステム７００において、ＣＲＴ、ＬＳＤスクリーン、または同様の装置にスネレン視力表７０２を呈示し被検者に見せる。または、スネレン視力表を印刷してもよく、または別の試視力表を使用してもよい。スネレン視力表７０２は、ビームスプリッター７０４、共役光学系７０６、別のビームスプリッター７０８、および選択的に取り外し可能な球面−円柱矯正システム７１０を介して被検者の眼Ｅの網膜上に投影される。レーザーダイオード７１２から出た光が、ビームスプリッター７０８を通って被検者の眼Ｅの網膜に照射される。レーザーダイオード７１２から出て網膜で反射された光はビームスプリッター７０８、共役光学系７０６、およびビームスプリッター７０４を通って、レンズアレイ７１６とＣＣＤまたは他の光検出器アレイ７１８とを備えるシャック・ハルトマンセンサー７１４に入る。シャック・ハルトマンセンサー７１４は、図２または図３の方法を実行するようプログラムされたコンピューター７２０に対して出力される。一般に入手可能なペンティウム（Ｐｅｎｔｉｕｍ）ＩＩＩクラスのコンピューターであれば十分である。コンピューター７２０は、図２または図３の段階２１８の最適波面収差と、図２または図３の段階２２０の必要屈折度矯正値とを出力する。後者はレンズ作製、手術による屈折矯正、適応光学、または像シミュレーションシステム７２２に供することができ、これは、眼の波面収差を矯正するための眼鏡レンズ、コンタクトレンズ、もしくは眼内レンズの作製、収差を矯正するために眼Ｅに対して行う外科手術法の制御、中和収差をつくるための可変形ミラーなどの適応光学素子の作製、または、収差矯正後の被検者の見え方を示すための像シミュレーションを行うことができるシステムである。像シュミレーションについては図１４Ａ〜図１４Ｃを参照しながら後に詳述する。
【００７３】
６つの眼について屈折度および収差を測定した。種々の測定基準を最大化する計算手順により、波面収差から他覚屈折度を計算した。
【００７４】
図８Ａ〜図８Ｆはこれら６眼について計算した他覚屈折度に対する自覚屈折度の比較を示す。図８ＡはＲＭＳおよび近軸近似により計算した屈折度を示す。図８Ｂ〜図８Ｆはそれぞれ、ストレール比、ＰＳＦのエントロピー、ＰＳＦの分散、０〜６０ ｃ／ｄｅｇのＭＴＦの面積、および、ＣＳＦの面積を用いて計算した屈折度を示す。屈折度はジオプターで表す。
【００７５】
これらの図面は、好ましい態様で使用している５つの測定基準がいずれも図８Ａより良好な計算結果をもたらすことを示している。本発明者らが使用した測定基準はすべて、自覚屈折度を良好にかつ高い類似度で予測できる。最小ＲＭＳおよび近軸近似は候補として適切でない。
【００７６】
図９は、残余屈折度の自乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）を示す。これは６名の被検者における他覚屈折度と自覚屈折度との誤差の平均を表す尺度である。本発明者らの方法による屈折度推定の誤差は、自覚屈折度測定を行った場合の実験的誤差（通常０．２５ジオプター）よりも小さい。さらに、本発明の好ましい態様で使用した５つの測定基準ではＲＭＳ法（１）または近軸法（２）と比較してはるかに良好な結果が得られることが図８Ａ〜図８Ｆから確認されたが、図９からもこのことが確認されている。
【００７７】
図１０は、図８Ａ〜図８Ｆで示した自覚屈折度と他覚屈折度との不一致が波面収差のＲＭＳに依存するものであることを示した図である。波面収差のＲＭＳには、（焦点ずれおよび乱視ではなく）高次収差しか含まれていない。高次収差の量が増加するにつれて近軸近似法または最小ＲＭＳ法による誤差も増大する。他の測定基準を用いて屈折度を推定した場合、誤差は高次収差の量に依存しないことを示す。
【００７８】
図１１は、屈折異常に対する眼の許容差にも高次収差が影響することを示す。同図の曲線は、２眼について、各ジオプターの屈折異常に対する測定基準の値を示す。眼１の曲線は眼２の曲線と比較してピークからの傾きが大きく、したがって屈折異常に対する許容差がより小さいことを示している。
【００７９】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、２眼について測定基準による許容差および自覚的な視力許容差の曲線をプロットしたものを示す。これらの図面が示しているように、２つの許容差は互いによく類似している。
【００８０】
以上より、測定された収差のすべてを矯正できない場合でも、または、測定された収差を部分的にしか矯正できない場合でも、どの矯正が最も効果的となるかを許容差から決定できると考えられる。例えば、図１１において眼１の収差を矯正して曲線を眼２の曲線と同じ位置まで下げれば、測定基準の変化は大幅に縮小され、かつ、残りの収差を矯正できないことによる被検者の視力への影響は非常に小さくなる。許容差決定は本発明の全般的な原理の一例である。すなわち、測定できる収差の数が矯正できる数より多い場合は、視力を最も大きく向上させる矯正を行う。
【００８１】
次に、図１３Ａおよび図１３Ｂを参照しながら両眼バランシングについて説明する。これらの図面は、それぞれ右眼および左眼について各ジオプターに対してプロットし、測定基準の値を曲線で示す。「Ｍ」と記された矢印は右眼の片眼最良矯正を示し、「Ｂ」と記された矢印は両眼の悪さのバランスに基づく両眼最良矯正を示している。
【００８２】
両眼バランシングでは、被検者ごとの異なるニーズを考慮に入れる。例えば２名の患者の視力が全く同じであっても、１名は近見視力を必要とし（１日中コンピュータの前で作業するなど）、１名は遠見視力を必要とする（トラックの運転で生計を立てているなど）場合、この２名に対する眼鏡処方は異なる。両眼バランシングでは、最初に無限遠での最良屈折度を決定し、次に、被検者の実際の労働条件に応じて屈折度を調整する。すなわち、両眼バランシングにより、無限遠以外のある範囲の距離（視野の深度）にわたってどの程度良好に矯正ができるかが決定される。
【００８３】
以上では、像平面の実際の測定基準の計算と使用について好ましい態様を説明した。しかし、像平面の測定基準の代用となる測定基準、すなわち、像平面上の像の質を反映する任意の測定基準を使用することができる。例えば、上述した従来のＲＭＳ法および近軸法は、各々自体は不安定であるが、これらの誤差は向きが反対であるため平均化することが可能である。この平均化は単純平均（５０％−５０％）または加重平均であってもよい。この平均値は像平面上の像の質を代用するものである。ＲＭＳ法および近軸法のいずれも単独ではこのような代用とはなり得ない。
【００８４】
記載の他覚的手順により、被検者の自覚屈折度の値が正確に得られる。異なる像の質の測定基準により同様の結果が得られることが示唆されている。しかし、そのうちのいくつか（例えばＣＳＦ）ではピークが単一でありかつ許容差幅がより狭いことから、これらの測定基準はより強力な役割を果たし得ると考えられる。
【００８５】
上述の許容差曲線は、受容される許容差、被検者の労働条件、瞳孔径など複数の要因を考慮に入れた眼のカスタム屈折度を処方するためのインテリジェント法を本発明により実施できることを示している。
【００８６】
次に、図１４Ａ〜図１４Ｃを参照しながら別の実用的な用途を説明する。像の測定基準を最適化することにより、自覚屈折度の推定ができるばかりでなく、最大限の矯正を行った後に被検者に見える風景をシミュレーションすることも可能となる。シミュレーション画像は、収差のある状態で実際の像が被検者にどのように見えているかを知るために用いられることが多い。これらのシミュレーション画像は瞳孔面法によって計算されるのが普通であり、したがって、観察者に見えている実際の像と正確に対応していない。
【００８７】
一例を図１４Ａ〜１４Ｃに示す。焦点ずれおよび乱視が最大限に矯正された場合に眼の光学系を通過する風景の像を、典型的な眼の収差を用いて計算した。図１４Ｂは像平面の測定基準の最適化を想定したシミュレーション像を示す。図１４Ａおよび図１４Ｃは、それぞれ近軸法および最小ＲＭＳ法による瞳孔面の測定基準の最適化を想定したシミュレーション像を示す。図１４Ｂを図１４Ａおよび図１４Ｃと比較すると、像平面の測定基準を最適化した場合に像の不鮮明化が最も少なくなっていることが示される。
【００８８】
矯正の対象が、焦点ずれおよび乱視、焦点ずれのみ、または収差の任意の組合せのいずれであっても、最大限の矯正後に像のシミュレーションを行うことができる。像のシミュレーションは機器の重要な補完的機能となると考えられる。網膜像は各被検者の特定の収差に応じて大きく異なる場合があるため、矯正を行おうとする場合にこれら網膜像を予測できることは非常に重要である。一例として、乱視を矯正した場合としない場合とでシミュレーション像の見え方が同様である場合には、乱視の矯正による利益は少ないと考えられる。
【００８９】
以上より、信頼度の高い測定という点において本発明が先行技術を上回る利点を有することは明らかであると思われる。しかし、本発明の利点をさらに明らかにするため、より大きな患者母集団において本発明の好ましい態様と他のいくつかの手法とを比較した実験結果を次に示す。
【００９０】
自覚屈折度を他覚的に推定する３つの方法のうちいずれが自覚屈折度の測定値と最もよく一致するかを決定するため、１４６個の眼について波面収差を分析した。以下がその３つの方法である：
＿ＷＦ ＲＭＳ予測、瞳孔面に基づく方法であり、収差係数を分析的に使用して波面収差のＲＭＳを最小にする方法；
＿ＡＵＴＯ、市販のオートレフラクトメーターによる測定に対応する方法；および
＿ＯＰＴ、本発明の範囲に入る方法であり、高次収差の存在下で像の質の測定基準を最適にするような焦点ずれおよび乱視の値を見出すことによって網膜像の質を最良にする方法。具体的には、ＰＳＦのエントロピーを最適化することにより、後述の実験結果に記載の値を算出した。
【００９１】
図１５Ａ〜図１５ＣはそれぞれＷＦ、ＡＵＴＯ、および最適化法（ＯＰＴ）について、自覚球面度数等値と他覚球面度数等値との相関をジオプター単位で示すものである。いずれも相関係数は１に近い。
【００９２】
しかし、自覚球面度数等値を予測できる精度についてはこれら方法は実質的に異なる。図１６Ａ〜図１６ＣはそれぞれＷＦ、ＡＵＴＯ、およびＯＰＴについて、自覚球面度数等値と他覚球面度数等値との誤差を球面収差の関数としてミクロン単位で示すものである。１４６個の眼における球面度数等値の平均誤差（ＲＭＳＥ）は以下のとおりであった：
ＷＦ： ０．６ ± ０．７ Ｄ
ＡＵＴＯ： ０．５ ± ０．９ Ｄ
ＯＰＴ： ０．４ ± ０．５ Ｄ
球面度数等値の誤差が１Ｄを上回った被検者の割合は以下のとおりであった：
ＷＦ： １０ ％
ＡＵＴＯ： ２％
ＯＰＴ： ２ ％
球面度数等値の予測については次のように結論できる。第一に、ＷＦはＡＵＴＯおよびＯＰＴと比較して明らかに精度が悪く、かつ、収差が大きくなるほど誤りも大きくなる。第二に、ＡＵＴＰとＯＰＴは同程度であるがＯＰＴの方がより優れている（ＲＭＳＥおよび標準偏差に注意）。
【００９３】
図１７Ａ〜図１７ＣはそれぞれＷＦ、ＡＵＴＯ、およびＯＰＴについて、自覚円柱度数と他覚円柱度数との相関をジオプター単位で示すものである。図面から読み取れるように、ＯＰＴが最も高い相関を示し、かつ傾きも１に近い。
【００９４】
図１８Ａ〜図１８ＣはそれぞれＷＦ、ＡＵＴＯ、およびＯＰＴについて、自覚円柱度数と他覚円柱度数との誤差を高次収差量の関数としてミクロン単位で示すものである。ＷＦとＡＵＴＯでは収差依存性が認められるが、ＯＰＴでは認められない。
【００９５】
図１９Ａ〜図１９ＣはそれぞれＷＦ、ＡＵＴＯ、および最適化法（ＯＰＴ）について、自覚乱視軸角度と他覚乱視軸角度との相関を度単位で示すものである。円柱度数の平均誤差（ＲＭＳＥ）は以下のとおりである：
ＷＦ： ０．６ ± ０．８ Ｄ
ＡＵＴＯ： ０．４ ± ０．７ Ｄ
ＯＰＴ： ０．２ ± ０．３Ｄ
乱視軸角度の平均誤差（ＲＭＳＥ）は以下のとおりである：
ＷＦ： ２９ ± ４３
ＡＵＴＯ： ２１ ± ３１
ＯＰＴ： １７ ± ２７
円柱度数の誤差が０．５Ｄを上回った被検者の割合は以下のとおりである：
ＷＦ： １４％
ＡＵＴＯ： ３％
ＯＰＴ： ＜ １％
これらの結果は、ＯＰＴがＷＦおよびＡＵＴＯより優れていること、ならびに、ＷＦおよびＡＵＴＯが収差に依存しないのに対してＯＰＴには収差の影響が取り込まれていることを示している。
【００９６】
上述の実験結果から次のような知見が得られる。収差は眼の屈折検査に影響を及ぼす。測定基準最適化法（ＯＰＴ）による平均誤差は、球面度数で０．４Ｄ未満、円柱度数で０．２５Ｄ未満である。全母集団に対する誤差は、球面度数で１Ｄ未満、円柱度数で０．５Ｄ未満である。
【００９７】
ＷＦ法では、母集団のかなりの割合において球面度数 ＞ １Ｄ、乱視 ＞ ０．５Ｄ の誤差が生じる。この方法による球面度数および円柱度数の誤差は他の収差の量に依存する。
【００９８】
ＡＵＴＯ（オートレフラクトメーター）では、球面度数は妥当に良好に予測されるものの、円柱度数の誤差が収差に依存する。ＯＰＴはＡＵＴＯより優れている。
【００９９】
ＯＰＴ（最適化法）を用いた場合、球面度数の誤差および乱視の誤差はいずれも収差に依存しない。測定基準最適化法（ＯＰＴ）による予測の誤差が球面収差などの収差に依存しないということは、この方法においてこれらの収差の影響が適切に考慮に入れられていることを示唆している。
【０１００】
瞳孔面法では収差量が小さい眼でも誤差が生じる。このことは、収差以外の要因による変動性が存在することを意味している。ＯＰＴ法では収差による誤差は低減されるが、実験上の変動性の限界を下回るほどに低減されない。瞳孔径を正確に測定しかつＯＰＴ計算時にこれを考慮に含めていた場合には、ＯＰＴの実験結果はさらに良好になっていたと予測される。事実、オートレフラクトメーターの代わりに波面検出により眼の屈折度を測定することの利点の１つは、所望の任意の瞳孔径について屈折度を計算できる点にある。
【０１０１】
おそらく、この変動性の一部は自覚屈折検査の精度に起因し、また別の一部は被検者母集団の測定を行う際に調節麻痺を生じさせなかったこと（これにより０．２５〜０．５Ｄの誤差が容易に生じうる）に起因していると考えられる。ＷＡは、係数ｃ４を除いては、調節の小さな変化に対して比較的強い。測定基準最適化法において円柱度数は０．２５Ｄを上回る精度で予測できるが、球面度数の予測精度がこれより低いと予測できるのは、このことから説明できる可能性がある。事実、ある１名の被検者の眼をある市で測定した場合と別の市で測定した場合とでは、焦点ずれが変化していたが、ＷＡの測定結果は同程度であった。ＷＡのｃ４に実験誤差が存在する場合には、この変動性はいかなる方法によっても低減できない。ＷＡデータの精度が高いほど、係数の使用による屈折度予測は向上する。誤差の発生源として考えられるまた別の要因は、オートレフラクトメーターの測定結果に起因する自覚屈折度の偏りである。これは単に、自覚屈折検査の出発点としてオートレフラクトメーターの測定値が使用される場合があることによるものである。
【０１０２】
以上、本発明の好ましい態様について説明したが、本開示を検討した当業者には、本発明の範囲内でこの他の態様も実現し得ることが容易に理解されるものと思われる。例えば、本明細書に記載された数値は説明を目的としたものであり、本発明を限定するものではない。さらに、シャック・ハルトマン検出器、走査検出器、または収差計（ａｂｅｒｒｏｓｃｏｐｅ）など、信頼性の高いものであれば任意の波面検出器も使用することができる。さらに、任意の視力矯正法を本発明とともに使用することができる。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されると理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ〜１Ｃ】種々の程度の収差を有する眼による結像の例を示す図である。
【図１Ｄおよび１Ｅ】先行技術による視力矯正の結果を示す図である。
【図２】単色光の使用を前提に、必要な屈折矯正を決定するための演算を示したフローチャートである。
【図３Ａ】色の焦点ずれを考慮に入れて図２のフローチャートを修正したフローチャートである。
【図３Ｂ】三次元空間中の１つの次元における最適測定基準の探索の様子を示した図である。
【図４】収差の小さい眼球および収差の大きい眼球について、それぞれ図２のパラメータ探索を行っている様子を例示した図である。
【図５】図３の方法を用いて被検者の最適収差を計算している様子を例示した図である。
【図６Ａおよび６Ｂ】異なる像平面における異なる測定基準の値を示した図である。
【図７】図２および図３の演算を実行するための装置を示した図である。
【図８Ａ〜８Ｆ】種々の像測定基準により決定された自覚屈折度と他覚屈折度との比較を示した図である。
【図９】種々の像測定基準を使用して矯正を行った後の残余屈折度の自乗平均平方根誤差（ＲＭＳＥ）を示した図である。
【図１０】自覚屈折度と他覚屈折度との不一致が波面収差のＲＭＳに依存している様子を示した図である。
【図１１】屈折異常の許容差が高次収差に依存している様子を示した図である。
【図１２Ａおよび１２Ｂ】測定基準の許容差と視力の自覚許容差との比較を示した図である。
【図１３Ａおよび１３Ｂ】両眼屈折矯正の様子を示した図である。
【図１４Ａ〜１４Ｃ】種々の矯正を行った後に被検者に見える映像をシミュレーションした図である。
【図１５Ａ〜１５Ｃ】本発明の好ましい態様およびその他２つの技術による実験結果に基づいた他覚球面度数等値と、自覚球面度数等値との相関を示した図である。
【図１６Ａ〜１６Ｃ】同じ実験結果について、自覚球面度数等値と他覚球面度数等値との誤差を球面収差の関数として示した図である。
【図１７Ａ〜１７Ｃ】同じ実験結果について、自覚円柱度数と他覚円柱度数との相関を示した図である。
【図１８Ａ〜１８Ｃ】同じ実験結果について、自覚球円柱度数と他覚円柱度数との誤差を高次収差量の関数として示した図である。
【図１９Ａ〜１９Ｃ】同じ実験結果について、自覚乱視軸角度と他覚乱視軸角度との相関を示した図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2004510525.tif 000046
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2004510525.tif 000052
【図４】
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【図５】
2004510525.tif 000054
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
2004510525.tif 000057
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2004510525.tif 000059
【図８Ｃ】
2004510525.tif 000060
【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
2004510525.tif 000062
【図８Ｆ】
2004510525.tif 000063
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際公開パンフレット】
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2004510525.tif 000134
【手続補正書】
【提出日】平成14年10月25日(2002.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の目の収差を矯正するための矯正値を決定するシステムであって、以下を含むシステム：
眼の網膜を照明し、網膜からの反射光を受け、網膜からの反射光の収差を表すデータ信号を生成し、かつ、データ信号を出力する検出装置；ならびに
以下の段階を行う計算装置：
（ａ）　データ信号を受け取る段階；および
（ｂ）　データ信号から、眼に矯正を適用した場合に眼の像平面上における像の質の測定基準が他覚的に最適化されるように矯正値を決定する段階。
【請求項２】
像の質の測定基準がストレール比を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
像の質の測定基準が、眼の瞳孔面上の少なくとも１つの測定基準の関数を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数のエントロピーを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項５】
像の質の測定基準が包囲エネルギーを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数の分散を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼の変調伝達関数の積分を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼のコントラスト感度関数の積分を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
検出装置がシャック・ハルトマン検出器を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
計算装置が矯正値を以下の段階により決定する、請求項１記載のシステム：
（ｉ）　係数の複数の組合せを含む探索空間を決定する段階；
（ｉｉ）　探索空間内の係数の組合せの各々について像の質の測定基準を計算する段階；
（ｉｉｉ）　段階（ｉｉ）で計算された像の質の測定基準の全ての値のなかから、像の質の測定基準の最適値を選択する段階；および
（ｉｖ）　段階（ｉｉｉ）で像の質の測定基準の最適値を計算した係数の複数の組合せのうち１つに従って矯正値を決定する段階。
【請求項１１】
係数の複数の組合せが、二次収差のゼルニケ係数の組合せである、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
段階（ｉｉ）において、段階（ａ）で受け取られたデータ信号から決定されかつｎ個の収差を含む眼のひとみ関数と、データ信号と独立して係数の各々の組合せから計算されかつｍ ＜ ｎであるｍ個の収差を含む矯正ひとみ関数との積から像の質の測定基準が計算される、請求項１０記載のシステム。
【請求項１３】
像の質の測定基準がストレール比を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１４】
像の質の測定基準が、眼の瞳孔面上の少なくとも１つの測定基準の関数を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１５】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数のエントロピーを含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１６】
像の質の測定基準が包囲エネルギーを含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１７】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される点像分布関数の分散を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１８】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼の変調伝達関数の積分を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１９】
像の質の測定基準が、データ信号より決定される眼のコントラスト感度関数の積分を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項２０】
検出装置がシャック・ハルトマン検出器を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項２１】
矯正が二次収差の矯正を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項２２】
二次収差が焦点ずれのみを含む、請求項２１記載のシステム。
【請求項２３】
矯正が三次収差の矯正を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項２４】
矯正が四次収差の矯正を含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項２５】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うためのレンズを形成する装置をさらに含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項２６】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うために眼に手術を行う装置をさらに含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項２７】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うための適応光学系を提供する装置をさらに含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項２８】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ患者の眼に矯正を適用した場合に患者に見えると想定される像を合成する装置をさらに含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項２９】
検出された全ての収差よりも少ない収差が矯正により矯正される、請求項１０記載のシステム。
【請求項３０】
矯正が二次収差の矯正を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３１】
二次収差が焦点ずれのみを含む、請求項３０記載のシステム。
【請求項３２】
矯正が三次収差の矯正を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３３】
矯正が四次収差の矯正を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３４】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うためのレンズを形成する装置をさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３５】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うために眼に手術を行う装置をさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３６】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ矯正を行うための適応光学系を提供する装置をさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３７】
矯正を表す情報を計算装置から受け取りかつ患者の眼に矯正を適用した場合に患者に見えると想定される像を合成する装置をさらに含む、請求項１記載のシステム。
【請求項３８】
検出された全ての収差よりも少ない収差が矯正により矯正される、請求項１記載のシステム。
【国際調査報告】
2004510525.tif 000135
2004510525.tif 000136
2004510525.tif 000137