(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケラトメトリのためのシステムであって、
光源と、
光検出器と、
プロセッサと、
前記プロセッサに通信可能に連結された非一時的機械読み取り可能媒体と、
前記非一時的機械読み取り可能媒体上に記憶された命令と
を含み、前記命令は、前記プロセッサによってロード及び実行されると、前記プロセッサに、
前記光源を使用して、光を眼の角膜の前面及び後面に投射することと、
前記光検出器を使用して、複数の反射光の画像を生成することであって、前記複数の反射光の各々は、前記光を前記眼の角膜の前面及び後面の１つで反射させることによって生成される、生成することと、
前記複数の反射光は、前記画像内で焦点が合っていることを特定することと、
前記特定に基づき、前記眼の角膜の前面及び後面の曲率を前記画像に基づいて計算することと
を行わせる、システム。
【請求項２】
前記命令は、前記プロセッサに、
前記複数の反射光は、前記画像内で焦点が合っていないことを特定することと、
第二の画像を生成する被写界深度を選択することであって、前記被写界深度は、前記第二の画像内で前記複数の反射光の焦点が合うように選択される、選択することと、
前記複数の反射光は、前記第二の画像内で焦点が合っていることを特定することと、
前記特定に基づき、前記眼の角膜の前面及び後面の曲率を前記画像に基づいて計算することと
をさらに行わせる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記命令は、前記プロセッサに、
前記複数の反射光は、前記画像内で焦点が合っていないことを特定することと、
第二の画像を生成する焦点面を選択することであって、前記焦点面は、前記第二の画像内の前記複数の反射光の焦点が合うように選択される、選択することと、
前記複数の反射光は、前記第二の画像内で焦点が合っていることを特定することと、
前記特定に基づき、前記眼の角膜の前面及び後面の曲率を前記画像に基づいて計算することと
をさらに行わせる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記焦点面を選択することは、前記眼の角膜の前面及び後面と画像形成システムとの間の距離を変化させることを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記焦点面を選択することは、複数の焦点面を選択することを含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記焦点面は、湾曲している、請求項３に記載のシステム。
【請求項７】
前記眼の角膜の前面及び後面からの前記複数の反射光の前記画像を生成することは、複数の画像を生成することを含み、前記複数の画像の各々は、異なる焦点深度及び異なる焦点面で生成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記光検出器は、適応的に合焦可能なレンズを含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記光検出器は、複数のレンズを含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記複数の画像は、連続的に生成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記複数の画像は、段階式に生成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
ケラトメトリのための方法であって、
光を眼の角膜の前面及び後面に投射することと、
複数の反射光の画像を生成することであって、前記複数の反射光の各々は、前記光を前記眼の角膜の前面及び後面の１つで反射させることによって生成される、生成することと、
前記複数の反射光は、前記画像内で焦点が合っていることを特定することと、
前記特定に基づき、前記眼の角膜の前面及び後面の曲率を前記画像に基づいて計算することと
を含む方法。
【請求項１３】
前記複数の反射光は、前記画像内で焦点が合っていないことを特定することと、
第二の画像を生成する被写界深度を選択することであって、前記被写界深度は、前記第二の画像内で前記複数の反射光の焦点が合うように選択される、選択することと、
前記複数の反射光は、前記第二の画像内で焦点が合っていることを特定することと、
前記特定に基づき、前記眼の角膜の前面及び後面の曲率を前記画像に基づいて計算することと
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の反射光は、前記画像内で焦点が合っていないことを特定することと、
第二の画像を生成する焦点面を選択することであって、前記焦点面は、前記第二の画像内で前記複数の反射光の焦点が合うように選択される、選択することと、
前記複数の反射光は、前記第二の画像内で焦点が合っていることを特定することと、
前記特定に基づき、前記眼の角膜の前面及び後面の曲率を前記画像に基づいて計算することと
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記焦点面を選択することは、前記眼の角膜の前面及び後面と画像形成システムとの間の距離を変化させることを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記焦点面を選択することは、複数の焦点面を選択することを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記焦点面は、湾曲している、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記眼の角膜の前面及び後面からの前記複数の反射光の前記画像を生成することは、複数の画像を生成することを含み、前記複数の画像の各々は、異なる焦点深度及び異なる焦点面で生成される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記複数の画像は、適応的に合焦可能なレンズを使用して生成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の画像は、複数の画像形成システムを使用して生成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数の画像は、連続的に生成される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記複数の画像は、段階式に生成される、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、医療用画像形成に関し、特に多焦点ケラトメトリを通して眼の表面に対応するデータを取得及び処理するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケラトメトリは、表面形状を測定するための医療用画像形成において使用される。例えば、ケラトメトリは、眼の角膜の外表面の曲率を測定するために使用され得る。ケラトメトリ装置は、眼を光源にさらし、角膜外表面反射を測定して曲率を特定する。典型的に、ケラトメトリは、眼の外表面の形状を特定するために使用され、眼内のより深い表面形状を特定するためには使用されない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の幾つかの実施形態によれば、ケラトメトリのためのシステムが開示される。システムは、光源と、光検出器と、プロセッサと、プロセッサに通信可能に連結された非一時的機械読み取り可能媒体と、非一時的機械読み取り可能媒体上に記憶された命令とを含む。命令は、プロセッサによってロード及び実行されると、プロセッサに、光源を使用して、光を眼の複数の表面に投射することと、光検出器を使用して、複数の反射光の画像を生成することであって、複数の反射光の各々は、光を眼の複数の表面の１つで反射させることによって生成される、生成することと、複数の反射光は、画像内で焦点が合っていることを特定することと、その特定に基づき、眼の複数の表面の曲率を画像に基づいて計算することとを行わせる。
【０００４】
本開示の他の実施形態によれば、ケラトメトリのための方法が開示される。方法は、光を眼の複数の表面に投射することと、複数の反射光の画像を生成することであって、複数の反射光の各々は、光を眼の複数の表面の１つで反射させることによって生成される、生成することと、複数の反射光は、画像内で焦点が合っていることを特定することと、その特定に基づき、眼の複数の表面の曲率を画像に基づいて計算することとを含む。
【０００５】
上記のシステムは、上記の方法と共に使用され得、その逆でもあり得る。さらに、本明細書中に記載の任意のシステムは、本明細書に記載の任意の方法と共に使用され得、その逆でもあり得る。
【０００６】
本開示並びにその特徴及び利点をより詳細に理解するために、ここで、添付の図面と共に読まれる以下の説明が参照される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】光源と、光検出器と、コンピューティングシステムとを含む、多焦点ケラトメトリを実行するためのシステムの概略図である。
【図２】図１に示される多焦点ケラトメトリシステムのコンピューティングシステム及びディスプレイのブロック図である。
【図３】眼の表面の曲率を特定する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示は、眼内の複数の表面の曲率の特定を可能にする多焦点ケラトメトリのためのシステム及び方法を開示する。眼の複数の表面の曲率又はトポメトリを提供することにより、眼のより深い表面の曲率をより正確に特定できる。
【０００９】
多焦点ケラトメトリシステム、その構成要素及びその使用方法のさらなる説明を、図１〜３を参照しながら提示する。
【００１０】
図１は、光源と、光検出器と、コンピューティングシステムとを含む、多焦点ケラトメトリを実行するためのシステムの概略図である。多焦点ケラトメトリシステム１００は、光源１０２を含む。光源１０２は、光ビーム１０４を眼１０６に投射し得る。光源１０２は、白熱電球、電球型蛍光灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、赤外線ＬＥＤ、レーザ、ディスプレイ、プロジェクタ又はそれらの任意の組合せ等、任意の適当な光源を使用して光ビーム１０４を生成することもできる。光ビーム１０４は、光を眼１０６に既知のパターンで投射するように配置された複数の光ビームを含み得る。例えば、光ビーム１０４は、円形パターンに配置された光ビームを含み得、それにより、光のドットの円形パターンが眼１０６の角膜の異なる表面、例えば表面１０８、１１２、１１４又はその任意の組合せ上に現れる。
【００１１】
光ビーム１０４が眼１０６に投射されると、眼１０６の表面は、ミラーの役割を果たし、反射光１１０を生成する。眼１０６の各表面は、光を異なる角度で反射させ得、それにより複数の反射光１１０が生成される。例えば、図１では、反射光１１０ａは、光ビーム１０４の眼１０６の角膜の前面１０８からの反射光であり、反射光１１０ｂは、光ビーム１０４の眼１０６の角膜の後面１１２からの反射光であり、反射光１１０ｃは、光ビーム１０４の眼１０６の水晶体１１４からの反射光である。前面１０８、後面１１２及び水晶体１１４の幾何学的形状、例えば表面曲率は、光ビーム１０４と反射光１１０との間の角度及び反射光１１０の大きさを特定する。
【００１２】
反射光１１０は、レンズシステム１１５を通過し、光検出器１１６によって検出され得る。幾つかの例において、レンズシステム１１５は、複数の焦点深度を有する画像を同時に生成することのできる多焦点光学レンズシステムである。幾つかの例において、レンズシステム１１５は、複数の焦点深度の複数の画像を生成する単焦点光学画像形成システム１１７の構成要素であり得る。レンズシステム１１５は、画像形成を促進するための追加のレンズ又は他の要素を含み得る。光検出器１１６は、光をデジタル画像に変換することのできる任意の電子デバイスであり得る。例えば、それは、デジタルカメラ、光−デジタルセンサ、半導体電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイス、Ｎ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）デバイス、又は１つ若しくは複数の集積回路の一部としてフォトダイオードのアレイを含む他の電子デバイスであり得る。レンズシステム１１５及び光検出器１１６の動作を図３に関してより詳細に説明する。
【００１３】
レンズシステム１１５は、反射光１１０を集光させ得、光検出器１１６は、反射光１１０を、反射光１１０の画像を生成するためのデータに変換し得る。光検出器１１６は、１つ又は複数の画像をコンピューティングサブシステム１１８に転送し得る。コンピューティングサブシステム１１８は、ある反射光１１０の大きさを特定するための計算を実行し、そのようにして反射光１１０を反射させた眼１０６の表面の曲率を特定し得る。コンピューティングサブシステム１１８を図２においてさらに詳細に説明する。例えば、眼１０６の角膜の後面１１２の曲率半径は、次式を使用して特定され得る。
【数１】
0006916283.tif 000002
式中、
Ｒ＝眼１０６の角膜の後面１１２の曲率半径であり、
ｄ＝眼１０６の角膜の後面１１２と光源１０２との間の距離であり、
Ｉ＝反射光１１０の大きさであり、
Ｏ＝眼１０６の角膜の後面１１２の大きさである。
【００１４】
図２は、図１に示される多焦点ケラトメトリシステムのコンピューティングシステム及びディスプレイのブロック図である。多焦点ケラトメトリシステム１００は、レンズシステム１１５と、光検出器１１６と、コンピューティングサブシステム１１８と、ディスプレイ１２０と、通信リンク２２５とを含み得る。ディスプレイ１２０は、使用者に対して情報を表示するために使用される任意の適当な装置、例えばモニタ、スクリーン、ヘッドアップディスプレイゴーグル若しくはグラス、プロジェクション又はこれらの任意の組合せであり得る。多焦点ケラトメトリシステム１００は、任意の数のディスプレイ１２０を含み得る。
【００１５】
画像形成システム１１７は、レンズシステム１１５と光検出器１１６とを含み得る。レンズシステム１１５は、図１に示される眼１０６等の眼の１つ又は複数の表面の１つ又は複数の反射光を合焦させ得る。光検出器１１６は、例えば、図１に示される眼１０６等の眼の１つ又は複数の表面の１つ又は複数の反射光の合焦された反射光を検出し、反射光をデータに変換することにより、その画像を生成し得る。光検出器１１６は、従って、後にさらに詳細に説明するように、画像データ２３０として記憶するために画像をコンピューティングサブシステム１１８に転送し得る。光検出器１１６は、光をデジタル画像に変換できる任意の電子デバイスであり得る。例えば、これは、デジタルカメラ、光−デジタルセンサ、半導体電荷結合素子（ＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）デバイス、Ｎ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）デバイス、又は１つ若しくは複数の集積回路の一部としてフォトダイオードのアレイを含む他の電子デバイスであり得る。レンズシステム１１５は、複数の焦点深度の画像を同時に生成できる多焦点光学レンズシステム、複数の焦点深度の複数の画像を生成する単焦点光学レンズシステム又はそれらの任意の組合せであり得る。レンズシステム１１５は、光の変換を支援する追加のレンズ又は他の素子を含み得る。光検出器１１６は、画像処理後でも使用可能な画像を生成するのに十分な解像度のデジタル画像を生成する。
【００１６】
コンピューティングサブシステム１１８の全体又は一部は、多焦点ケラトメトリ１００の構成要素として、又はそれとは独立して、又は図１に示される他の任意の構成要素とも独立して動作し得る。コンピューティングサブシステム１１８は、バス２４５によって通信可能に連結されたプロセッサ２３５と、メモリ２４０と、入力／出力コントローラ２４２とを含み得る。プロセッサ２３５は、コンピュータプログラム、例えばアプリケーション２５０を構成するもの等の命令を実行するためのハードウェアを含み得る。例えば、限定するものではないが、命令を実行するために、プロセッサ２３５は、内部レジスタ、内部キャッシュ及び／又はメモリ２４０からの命令を呼び出し（又は取得し）、これらを復号して実行し、その後、１つ又は複数の結果を内部レジスタ、内部キャッシュ及び／又はメモリ２４０に書き込み得る。本開示は、適切な場合、任意の適当な数の任意の適当な内部レジスタを含むプロセッサ２３５も想定している。適切な場合、プロセッサ２３５は、１つ又は複数の論理演算ユニット（ＡＬＵ）を含み得、マルチコアプロセッサであり得、１つ又は複数のプロセッサ２３５を含み得る。本開示は、特定のプロセッサを説明し、図示しているが、本開示は、任意の適当なプロセッサも想定している。
【００１７】
プロセッサ２３５は、例えば、眼の表面の曲率を特定するための命令を実行し得る。例えば、プロセッサ２３５は、アプリケーション２５０を実行するために、ソフトウェア、スクリプト、プログラム、ファンクション、実行ファイル又はアプリケーション２５０に含まれる他のモジュールを実行又は解釈し得る。プロセッサ２３５は、図３に関連する１つ又は複数の動作を実行し得る。プロセッサ２３５から受け取った入力データ又はプロセッサ２３５によって生成された出力データは、画像データ２３０、眼データ２５５及び被写界深度データ２６５を含み得る。
【００１８】
メモリ２４０は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、記憶装置（例えば、書き込み可能読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）又はその他）、ハードディスク、ソリッドステート記憶装置又は他の種類の記憶媒体を含み得る。コンピューティングサブシステム２１０は、事前プログラムされるか、又は他のソースから（例えば、ＣＤ−ＲＯＭから、データネットワークを通じて他のコンピュータデバイスから、又は他の方法で）プログラムをロードすることによってプログラム（及び再ブログラム）され得る。入力／出力コントローラ２４２は、入力／出力デバイス（例えば、ディスプレイ１２０、光検出器１１６、マウス、キーボード又は他の入力／出力デバイス）及び通信リンク２２５に連結され得る。入力／出力デバイスは、通信リンク２２５上でデータをアナログ又はデジタル形態で受信及び送信し得る。
【００１９】
メモリ２４０は、オペレーティングシステム、コンピュータアプリケーション及び他のリソースに関連付けられる命令（例えば、コンピュータコード）を記憶し得る。メモリ２４０は、コンピューティングサブシステム１１８上で動作する１つ又は複数のアプリケーション又は仮想マシンによって解釈され得るアプリケーションデータ及びデータオブジェクトも記憶し得る。例えば、画像データ２３０、眼データ２５５、被写界深度データ２６５及びアプリケーション２５０は、メモリ２４０に記憶され得る。幾つかの実装形態では、コンピューティングデバイスのメモリは、追加の又は異なるデータ、アプリケーション、モデル又は他の情報を含み得る。
【００２０】
画像データ２３０は、光検出器１１６によって生成された画像に関する情報を含み得、これは、眼の表面の曲率を特定するために使用され得る。眼データ２５５は、眼の属性に関する情報を含み得る。例えば、眼データ２５５は、眼の１つ又は複数の表面の深さ、例えば角膜の前面、角膜の後面及び水晶体の深さを含み得る。深さは、人間の眼の平均に基づくか、又はある人物の数値に基づいて事前設定され得る。被写界深度データ２６５は、図３に関して説明するように、眼データ２５５の値に基づく光検出器１１６のための被写界深度設定を含み得る。画像データ２３０、眼データ２５５及び被写界深度データ２６５からの値は、通信リンク２２５を介して診断アプリケーション２６０に通信され得る。
【００２１】
アプリケーション２５０は、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト、プログラム、ファンクション、実行ファイル又はプロセッサ２３５によって解釈若しくは実行され得る他のモジュールを含み得る。アプリケーション２５０は、図３に関する１つ又は複数の動作を実行するための機械読み取り可能命令を含み得る。アプリケーション２５０は、眼の表面の形状を計算するための機械読み取り可能命令を含み得る。例えば、アプリケーション２５０は、画像データ２３０を解析して眼の表面の曲率を特定するように構成され得る。アプリケーション２５０は、出力データを生成し、出力データをメモリ２４０、他のローカル媒体又は１つ若しくは複数のリモートデバイスに（例えば、通信リンク２２５を介して送信することにより）記憶させ得る。
【００２２】
通信リンク２２５は、任意の種類の通信チャネル、コネクタ、データ通信ネットワーク又は他のリンクを含み得る。例えば、通信リンク２２５は、無線若しくは有線ネットワーク、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、私設ネットワーク、公共ネットワーク（インターネット等）、無線ネットワーク、衛星リンク、シリアルリンク、無線リンク（例えば、赤外線、無線周波数又はその他）、パラレルリンク、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）リンクを含むネットワーク又は他の種類のデータ通信ネットワークを含み得る。
【００２３】
レンズシステム１１５は、様々な被写界深度、様々な焦点面又はそれらの両方の１つ又は複数の画像の焦点を合わせ得る。従って、光検出器１１６は、１つ又は複数の画像を記録し得る。画像は、画像データ２３０内に記憶され得る。従って、プロセッサ２３５は、アプリケーション２５０を実行して、画像データ２３０及び眼データ２５５に基づいて眼の１つ又は複数の表面の曲率を特定し得る。アプリケーション２５０が眼の１つ又は複数の表面の曲率を特定すると、アプリケーション２５０は、表面の曲率を記憶し得る。従って、プロセッサ２３５は、表面の曲率を、通信リンク２２５を介して診断アプリケーション２６０に出力し得る。眼の表面の曲率を特定するプロセスは、図３でより詳細に説明する。
【００２４】
診断アプリケーション２６０は、前眼部の曲率、トポグラフィ、非点収差、円錐角膜又はモデル等の眼の特徴を診断するために使用されるアプリケーションであり得る。診断アプリケーション２６０は、図２ではコンピューティングサブシステム１１８とは別のアプリケーションとして示されているが、診断アプリケーション２６０は、メモリ２４０に記憶され、プロセッサ２３５によって実行され得る。
【００２５】
図３は、眼の表面の曲率を特定する方法のフローチャートである。方法３００のステップは、顕微鏡システム、装置及びデバイスからの情報を制御及び分析するように構成された人、各種のコンピュータプログラム、モデル又はそれらの任意の組合せによって実行され得る。プログラム及びモデルは、コンピュータ読み取り可能媒体上に記憶され、実行されると、後述のステップの１つ又は複数を実行するように動作可能な命令を含み得る。コンピュータ読み取り可能媒体は、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク、フラッシュメモリ又は他の任意の適当なデバイス等、プログラム又は命令を記憶して読み出すように構成されたあらゆるシステム、装置又はデバイスを含み得る。プログラム及びモデルは、プロセッサ又は他の適当なユニットに対し、コンピュータ読み取り可能媒体から命令を読み出し且つ実行することを指示するように構成され得る。例えば、プログラム及びモデルは、図２に示されるアプリケーション２５０のうちのアプリケーションの１つであり得る。例示を目的として、方法３００は、図１に示される多焦点ケラトメトリシステム１００に関して説明されているが、方法３００は、任意の適当な多焦点ケラトメトリシステムを使用して眼の表面の曲率を測定するためにも使用され得る。
【００２６】
方法３００は、ステップ３０２から始まり得、ここで、多焦点ケラトメトリシステムは、図１に示される光源１０２等の光源で眼を照明し得る。光源は、眼に投射される１つ又は複数の光のビームで眼を照明し得る。光ビームは、光をあるパターンで眼に投射し得る。例えば、光ビームは、円形パターンに配置され得、それにより光のドットの円形パターンが眼の角膜の前面上に現れる。
【００２７】
ステップ３０４では、多焦点ケラトメトリシステムは、ステップ３０２で眼に投射された光の１つ又は複数のビームの１つ又は複数の反射光の画像を生成し得る。反射光は、図１に示されるレンズシステム１１５等のレンズシステムを通過し得る。反射光は、画像を生成するために、図１に示される光検出器１１６等の光検出器によってデータに変換され得る。反射光は、光ビームが眼の１つ又は複数の表面で反射するときに生成され得る。例えば、反射光は、光ビームの眼の角膜の前面からの反射光、光ビームの眼の角膜の後面からの反射光、光ビームの眼の水晶体からの反射光又はそれらの任意の組合せであり得る。多焦点ケラトメトリシステムは、眼の特定の表面を選択して、選択された表面の幾何学的形状を特定し得る。多焦点ケラトメトリシステムは、図２に示されるメモリ２４０等のメモリ内に反射光の画像を記憶し得る。さらに、多焦点ケラトメトリシステムは、図２に示される画像データ２３０内に画像を記憶し得る。多焦点ケラトメトリシステムは、反射光の任意の数の画像を生成し得る。
【００２８】
ステップ３０６では、多焦点ケラトメトリシステムは、ステップ３０４での画像における反射光が、焦点が合っているか否かを特定し得る。反射光は、ステップ３０４で選択された表面によって生成される反射光であり得る。反射光は、光検出器によって生成されたとき、画像内で光検出器の被写界深度設定、光検出器の焦点面設定又はそれらの任意の組合せによって焦点が合っていないことがあり得る。反射光の焦点が合っていれば、方法３００は、ステップ３１２に進み得る。反射光の焦点が合っていなければ、方法３００は、ステップ３０８に進み得る。
【００２９】
ステップ３０８では、多焦点ケラトメトリシステムは、眼の表面からの反射光の画像が画像内で焦点の合った状態となるレンズシステムの被写界深度、焦点面又はそれらの両方を選択し得る。レンズシステムの被写界深度は、画像内で焦点の合った状態で現れる最も近い物体と最も遠い物体との間の距離である。レンズシステムの焦点面は、光検出器によって生成される画像内で最も鮮明な焦点を有する２次元平面である。反射光を合焦させるために、被写界深度、焦点面又はそれらの両方は、眼の幾何学形状、多焦点ケラトメトリシステムの幾何学的形状又はそれらの組合せに基づいて選択しなければならない。例えば、被写界深度、焦点面又はそれらの両方は、光源と、多焦点ケラトメトリシステムが曲率を特定しようとしている眼の表面との間の距離に基づき得る。多焦点ケラトメトリシステムは、図２に示される眼データ２５５等のデータベースから眼の幾何学的形状に関する情報を取得し得る。眼の幾何学的形状は、人間の眼の平均に基づくか、又は特定の患者の情報に基づき得る。焦点面は、眼の表面の曲面からの反射光の焦点が合うように曲面であり得る。
【００３０】
ステップ３１０では、多焦点ケラトメトリシステムは、レンズシステムの被写界深度、焦点面又はそれらの両方を、ステップ３０８で行われた選択に基づいて調整し得る。多焦点ケラトメトリシステムは、レンズシステムの設定を変化させることにより、画像形成システムを調整し得る。眼の複数の表面からの反射光は、１つの画像内で合焦され得る。例えば、レンズシステムは、１つの画像上に複数の焦点深度を集束させることのできる多焦点光学系を含み得る。焦点深度は、ステップ３０８に記されているように、眼の各表面の幾何学的形状に基づいて設定され得る。眼の複数の表面からの反射光はまた、複数のレンズシステムと光検出器とを使用して同時に検出され、画像内に生成され得る。例えば、レンズシステムと光検出器との１つの組合せは、角膜の前面からの反射光の焦点の合った画像を生成するための被写界深度、焦点面又はそれらの両方の設定を有し得、レンズシステムと光検出器との第二の組合せは、角膜の後面からの反射光の焦点の合った画像を生成するための被写界深度、焦点面又はそれらの両方の設定を有し得、レンズシステムと光検出器との第三の組合せは、角膜の前面からの反射光の焦点の合った画像を生成するための被写界深度、焦点面又はそれらの両方の設定を有し得る。各画像は、個別に解析されて、眼の各表面の表面の曲率が計算され得る。眼の複数の表面からの反射光は、一連の画像内でさらに示され得る。例えば、レンズシステムは、単焦点光学レンズシステムを備え得る。単焦点光学レンズシステムは、調節可能な光学素子、例えば適応的に合焦可能なレンズ、流体レンズ又はズーム対物レンズ等の調節可能な光学レンズを有し得る。レンズシステムと光検出器との組合せは、眼の一連の画像を生成し、各画像間の被写界深度、焦点面又はそれらの両方を調整し得る。画像は、連続的又は段階式に生成され得る。多焦点ケラトメトリシステムは、ステップ３０６で各画像を解析し、何れの画像が焦点の合った反射光を有するかを特定し、ステップ３１２で眼の表面の曲率を計算するために使用する画像を選択し得る。多焦点ケラトメトリシステムが被写界深度、焦点面又はそれらの両方を調整すると、方法３００は、ステップ３０４に戻り、眼の表面からの反射光の他の画像を生成し得る。
【００３１】
ステップ３１２では、多焦点ケラトメトリシステムは、ステップ３０４で選択された表面ではない眼の表面からの反射光が、焦点がずれていることを特定し得る。選択されていない表面の反射光は、焦点が合っていないことがあり得、それにより、多焦点ケラトメトリシステムは、選択された表面からの合焦された反射光を特定し、ステップ３１４で選択された表面の幾何学的形状を計算することができる。選択されていない表面からの反射光の焦点がずれていなければ、方法３００は、ステップ３０８に戻り得る。反射光の焦点がずれていれば、方法３００は、ステップ３１４に進み得る。
【００３２】
ステップ３１４では、多焦点ケラトメトリシステムは、眼の選択された表面の曲率を計算し得る。曲率半径は、表面と光源との間の距離、表面の直径及び反射光の直径に基づいて次式によって特定され得る。
【数２】
0006916283.tif 000003
式中、
Ｒ＝眼の表面の曲率半径であり、
ｄ＝眼の表面と光源との間の距離であり、
Ｉ＝反射光の直径であり、
Ｏ＝眼の表面の直径である。
【００３３】
ステップ３１６では、多焦点ケラトメトリシステムは、曲率を特定すべき眼の追加の表面があるか否かを特定し得る。曲率を計算すべき追加の表面があれば、方法３００は、ステップ３０６に戻って、他の表面からの反射光の焦点が合っているか否かを特定し得、そうでなければ方法３００は完了し得る。
【００３４】
本開示の範囲から逸脱することなく、方法３００に対する改良形態、追加形態又は省略形態がなされ得る。例えば、ステップの順番は、記載されているものと異なる方法で実行され得、幾つかのステップは、同時に実行され得る。さらに、個々のステップの各々は、本開示の範囲から逸脱することなく他のステップを含み得る。
【００３５】
本開示が幾つかの実施形態を用いて説明されたが、様々な変更形態及び改良形態が当業者に示唆されるであろう。上で開示された主題は、例示であり、限定的であるとみなさないものとし、付属の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨及び範囲内に含まれる改良形態、改善形態及び他の実施形態の全てを含むことが意図される。そのため、法の下で可能な限り、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物の最も広い解釈によって特定されるものとし、上記の詳細な説明によって制限又は限定されないものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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