KR20120121838A

KR20120121838A - 안과장치, 안과장치의 제어 방법, 및 기억매체

Info

Publication number: KR20120121838A
Application number: KR1020120040729A
Authority: KR
Inventors: 켄이치 사이토; 미쓰로 스기타
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2012-11-06
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: CN102755150A; KR101496357B1; EP2517618A3; US20120274904A1; EP2517618A2; JP5981722B2; JP2012236006A

Abstract

안과장치는, 복수의 조명 광빔을, 피검안의 동공 위의 분리한 위치를 통해서 망막 위의 같은 영역에 조사하는 제1의 광학계; 및 상기 피검안으로부터의 귀환광에 의거하여 상기 망막의 2차원 화상을 생성하는 화상생성부를 구비한다.

Description

안과장치, 안과장치의 제어 방법, 및 기억매체{OPHTHALMIC APPARATUS, METHOD OF CONTROLLING OPHTHALMIC APPARATUS AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 안과장치, 안과장치의 제어 방법, 및 기억매체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 조명광으로서 레이저 빔을 사용한 검안경등, 눈의 망막의 2차원 화상을 취득하는 안과장치, 안과장치의 제어 방법, 및 기억매체에 관한 것이다.

피검안의 망막의 정면 2차원 화상을 관찰 및 촬상하는 안저촬상기기로서는, 안저 카메라, 레이저 주사 검안경(SLO)등이 잘 알려져 있다. 이들 기기는, 촬상대상이 되는 망막을 조명광으로 조명하고, 그 망막으로부터의 반사/후방산란광을 촬상소자에 결상시켜서 망막상을 취득하도록 설계되어 있다. 이 조명광으로서는, 피검안내의 생체조직(전안부와 초자체를 포함함)에서 흡수나 산란이 적은, 근적외광의 파장의 광을 사용하는 경우가 많다.

조명의 방식으로서는, 망막의 촬상대상영역을 면으로 조명하고, 그 화상을 2차원의 촬상소자에 결상시켜서 취득하는 방식이 이용 가능하다. 또한, 미소한 스폿이나 선형의 조명광으로 조명하고, 2차원 또는 1차원으로 조명광을 주사하고, 그 조명광의 반사/후방산란광을 포획하여서 2차원 화상을 형성하는 방식도 이용 가능하다.

예를 들면, WO 06/046627에는, 2개의 조명광빔을 전안부 근방에 한번 초점을 맞추고, 그 근방으로부터 확산된 광으로 망막상의 다른 영역을 조명하고, 그 반사광을 2차원 매트릭스 모양으로 화소를 갖는 촬상소자에 결상시켜서 정면 망막 화상을 취득하는 기술이 개시되어 있다.

U.S. 특허 제6,758,564호에는, 조명광을 망막 위에 선형 화상에 결상시켜, 선형 조명광의 선방향과 직교하는 방향으로 1차원으로 주사하고, 망막으로부터의 반사광을 광빔의 선형방향에 대응한 1차원의 라인 CCD어레이 검출기에서 수광하도록 구성된 SLO의 구성이 개시되어 있다.

일본국 특표 2005-531346호에는, 점형의 미소 스폿을 망막 위에 2차원으로 주사하는 SLO광학계와, 피검안의 단층화상을 비침습으로 얻을 수 있는, OCT(Optical Coherence Tomography)를 결합시킨 구성이 제안되어 있다. 이러한 구성에 따라 망막 단층화상과 안저의 정면 화상을 동시에 취득하는 것을 가능하게 한다.

WO 06/046627 및 U.S. 특허 제6,758,564호에 개시된 구성에서는, 2차원 또는 1차원방향으로 균일하게 광을 확산하는 경우, 망막상의 검사 영역이 8∼12mm정도 필요하다고 가정하면, 전안부에서는 조명광을 수㎛까지 조명광을 포커싱하는 것이 필요하다. 또한, 조명광의 망막상에서의 단위면적당 에너지를 확보하지 않으면 밝게 콘트라스트가 높은 화상을 취득하는 것이 곤란하다. 그러나, 조명광의 광량을 상승시키면 각막이나 수정체등 전안부에서의 면적당 에너지가 증가하게 된다. 이는 전안부에 부담을 주기도 한다. 이 때문에, 조명광의 광량이 일부 제한되어 있다. 따라서, 이것은, 취득 화상의 밝기를 한정한다.

일본국 특표 2005-531346호에 의하면, SLO와 OCT의 각 조명 광빔에 대해서, 일반적으로 피검안의 동공 중심에 빔 주사의 피봇(pivot) 점이 설정되도록, 2개의 빔은 전안부(동공)상에서는 항상 같은 위치에 포개져서 조사된다. 이 때문에, SLO와 OCT 화상을 동시에 취득하기 위해서는, 각 조명 빔의 광량을 제한하는 것이 필요하다. 이것은, 상기 두 가지 방식으로 얻어진 화상의 밝기 레벨을 제한한다.

어떤 경우에는, 입사 빔 위치에서의 전안부가 백내장과 같은 질환으로 인해 흐려 있으면, 망막에 도달하는 조명 광량이 감소하여, 화질이 열화하게 된다.

상기의 과제를 감안하여, 본 발명은, 피검자에의 부담을 경감할 때 밝게 콘트라스트가 높은 망막 화상을 취득하는 기술을 제공한다.

본 발명의 일 국면에서는, 복수의 조명 광빔으로 피검안의 동공 위에 분리한 위치를 통해서 망막 위의 같은 영역에 조사하는 제1의 광학계; 및 상기 피검안으로부터의 귀환광에 의거하여 상기 망막의 2차원 화상을 생성하는 화상생성부를 구비한, 안과장치를 제공한다.

본 발명의 다른 국면에서는, 제1의 광학계와, 화상생성부를 구비한 안과장치의 제어 방법으로서, 상기 제1의 광학계가, 복수의 조명 광빔을, 피검안의 동공 위의 분리한 위치를 통해서 망막 위의 같은 영역에 조사하는 조사 단계; 및 상기 화상생성부가, 상기 피검안으로부터의 귀환광에 의거하여 상기 망막의 2차원 화상을 생성하는 화상생성단계를 포함한, 안과장치의 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 특징들은, 첨부도면을 참조하여 아래의 예시적 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은, 제1실시예에 따른 안과장치의 구성도,
도 2는, 제1실시예에서의 피검안에의 입사 빔의 단면도,
도 3은, 제1실시예에서의 망막으로부터의 귀환광의 단면도,
도 4는, 제1실시예에서의 시축(visual axis)방향으로부터 피검안 전안부를 관찰했을 때의 2개의 조명광빔의 입사위치를 도시한 도면,
도 5는, 제2실시예에 따른 안과장치의 구성도,
도 6은, 제2실시예에서의 시축방향으로부터 피검안 전안부를 관찰했을 때의 2개의 조명광빔의 입사위치를 도시한 도면,
도 7은, 제2실시예에서의 망막상에서의 빔간의 위치 어긋남을 도시한 도면,
도 8은, 제3실시예에 따른 안과장치의 구성도,
도 9는, 제3실시예에서의 시축방향으로부터 피검안 전안부를 관찰했을 때의 3개의 조명광빔의 입사위치를 도시한 도면,
도 10은, 제3실시예에서의 피검안에의 입사 빔의 단면도,
도 11은, 제3실시예에서의 시축방향으로부터 피검안 전안부를 관찰했을 때의 3개의 조명광빔의 입사위치를 도시한 도면,
도 12는, 제4실시예에서의 렌즈면으로부터의 반사 고스트 광의 전파를 도시한 도면,
도 13은, 제4실시예에서의 렌즈면으로부터의 반사 고스트 광의 결상위치를 도시한 도면이다.

이제, 본 발명의 예시적 실시예(들)를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이때, 구체적으로 달리 언급되지 않으면, 이들 실시예에서 기재된 구성요소, 수식 및 수치의 상대적 구성은 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.

(제1실시예)

우선, 도 1을 참조하여, 제1실시예에 따른 안과장치(안저 카메라 100)의 구성을 설명한다. 안저 카메라(100)는, 2개의 광원(21, 22)으로부터의 조명광에 의해 조명 광학계(43)와 접안 광학계(42)(이후, 양쪽 광학계를 합쳐서 조명 빔 광학계(제1의 광학계)라고 칭한다)를 거쳐서 피검안(1)의 망막(12)을 조명한다. 본 장치는, 망막(12)으로부터의 귀환광인 반사/후방산란광을 접안 광학계(42)와 결상광학계(41)(이하, 양쪽 광학계를 합쳐서 촬상광학계(제2의 광학계)라고 칭한다)를 거쳐서 촬상소자(31)에 결상시켜, 안저화상(2차원 화상)을 취득하도록 구성된다(화상생성처리). 이 경우에, 조명 빔 광학계와 촬상광학계는, 공통부분(접안 광학계(42))을 갖는다. 도 1은, 광축방향을 z축으로 하고, z축에 수직한 방향을 x축으로 했을 때의 x-z단면도를 보이고 있다.

광원(21, 22) 각각은, 파장 780nm의 광을 생성하는 반도체 레이저이며, 서로로부터 소정의 거리에서 x-z단면 위에 배치된다. 이들 광원은, 조명광210과 조명광220을 사출한다. 조명광210과 조명광220은 조명 광학계(43)의 광축에 평행하게 전파하고, 콜리메이터 광학계(431)에 입사한다. 입사한 광은 콜리메이터 광학계(431)에서 평행화된다. 한층 더 렌즈(432)에 의해 광이 수속되어서 조명 광학계(43)의 광축에 대략 평행하게 광을 전파하고나서 구멍뚫린 미러(61)에 입사한다. 조명광210과 조명광220은 구멍뚫린 미러(61)의 근방에서 한번 광이 포커싱된다.

상기 구멍뚫린 미러(61)는 촬상광학계의 광축 근방에 개구가 형성되어 있고, 그 개구 주변에 미러부가 형성되어 있다. 조명 광학계(43)로부터 사출하는 각 조명 광빔은, 구멍뚫린 미러(61)의 미러부에서 반사되어서 접안 광학계(42)에 입사한다. 접안 광학계(42)는, 구멍뚫린 미러(61)와 피검안(1)의 동공(11)이 광학적으로 공역이 되도록 배치되어 있다. 이 접안 광학계(42)에서 전파되는 조명광210과 조명광220은, 도 1의 피검안 부분을 확대한 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 동공(11) 근방의 다른 위치(211, 221)에서 다시 광이 포커싱된다. 또한, 조명광210과 조명광220은, 그 주 광선이 접안 광학계(42)의 광축(시축)에 평행하게 되어서 피검안(1)에 입사된다.

상기 입사된 조명광210과 조명광220은, 동공(11)으로부터 전파되어 수정체와 초자체를 통해 상기 망막(12)을 조명한다. 이때, 조명광210과 조명광220은, 동공(11)이후는 발산 광이 되고, 망막(12)위에서는 거의 서로 겹쳐서 같은 영역을 조명한다.

도 3은, 망막(12)으로부터의 귀환광을 나타낸 피검안(1)의 x-z단면도다. 입사된 각 조명 광빔은 망막(12)상의 각 위치에서 반사/후방산란되고, 반대로 초자체, 수정체 및 각막을 통해서 전파할 때 동공(11)으로부터 귀환광으로서 사출된다. 각 조명 광빔은, 접안 광학계(42), 구멍뚫린 미러(61) 및 결상광학계(41)를 통해 전파해서 촬상소자(31)에 결상된다. 촬상소자(31)에서 수광한 귀환광의 강도에 근거하여, 퍼스널 컴퓨터(도면에 나타내지 않는다)는 망막의 2차원 정면 화상을 생성한다. 보기 쉽도록, 도 3은 망막(12)상의 3점으로부터의 광빔만을 도시하고 있다. 이때, 망막(12)으로부터 반사/후방산란된 광빔을, 구멍뚫린 미러(61)의 개구로 제한하여, 전체의 촬상광학계의 NA(Numerical Aperture)를 결정한다.

도 4는, 시축(z축)방향에서 도 1의 피검안(1) 전안부를 보았을 때 (전안부의 x-y단면)의 각 조명 광빔의 입사위치를 나타낸다. 동공(11)은, 개인차가 있어도, 일반적인 밝기하에서는 약 4mm정도의 직경을 갖는 원형인 경우가 많다. 입사위치(211, 221)는 동공에 입사된 각 조명 광빔의 입사위치다. 이것은, 동공근방에서 측정 광빔이 포커싱되는 것을 나타낸다. 파선 원으로 둘러싸여진 영역은, 촬상광학계의 유효동공(110)이며, 상기 구멍뚫린 미러(61)의 지름에 의해 결정된다. 이 경우에, 동공상에서 직경 2mm다.

한편, 조명 광빔의 입사위치(211, 221)는, 동공(11)내에 있어서의 촬상광학계의 유효동공(110)의 외측에 조명 광빔이 입사되도록 설정된다. 이 경우에, 각 위치는, 시축으로부터 1.5mm씩 떨어져 있다. 이렇게 조명 빔 광학계와 촬상광학계의 동공을 분할함으로써 각막 표면으로부터 반사광을 제거할 수 있다.

본 실시예에서는, 조명 광이 조명하는 망막(12)상의 영역은 약 9mm의 직경을 갖는다. 빔 강도가 가우스 분포를 갖는다고 가정한다. 이 경우, 조사 영역의 밝기의 균일도를 확보하려면, 동공상에서는 수 ㎛까지 빔을 포커싱할 필요가 있다. 예를 들면, 직경 9mm의 조사 영역의, 중심에 대한 주변부의 상대 강도를 60％까지 확보하려면, 동공상의 스폿 지름은 약 3.5㎛가 필요하게 된다.

촬상한 화상의 밝기를 하나의 조명 광빔으로 충분하게 확보하려고 하면, 이 동공상에서의 면적당 에너지가 커진다. 근적외 파장의 광을 사용하는 경우에는, 이 에너지가 열을 생성하고 각막이나 수정체등의 조직에 부담을 주기도 한다. 이러한 부담을 주지 않기 위해서, 본 실시예와 같이 2개의 조명 광빔을 동공상에서 분리한 위치에 입사하면, 피검안(1)에의 부담을 증가시키지 않고 망막에의 조명 광량을 두배로 확보하는 것이 가능하다.

본 실시예에서는 2개의 조명 광빔을 사용하지만, 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 광원수를 증가시키는 것이 가능하다. 예를 들면, 입사위치(231, 241)를 도 4에 나타낸 것처럼 배치하고 조명 광빔을 상기 위치에 한층 더 입사하면, 각 조명 광빔의 광량의 관점에서 전안부에의 부담을 증가시키지 않고, 화상의 밝기를 4배로 증가시킬 수 있다. 이에 따라 더욱 화질의 향상을 기대할 수 있다.

또한, 각 측정 광빔의 광량을 개별적으로 설정 가능한 기구를 설치하고, 각 조명 광빔의 광량을 조정함으로써 상기 피검안(1) 전안부에 질환으로 인해 부분적으로 흐려졌을 경우에, 망막상의 조명 광의 광량의 손실을 막는 것이 가능하다. 예를 들면, 통상은, 이 기구는, 각 측정 광빔의 광량을 상대적으로 작은 양으로 설정한다. 측정 광의 입사위치211 근방에 백탁(cloudy portion)이 존재하고, 그 빔이 망막에 도달하는 효율이 떨어질 경우에, 상기 기구는 입사위치(211)에서 그 빔을 소등한다. 나머지 입사위치221, 231, 241에서의 빔의 양을 상승시키면, 망막을 조명하는 광량을 하강시키지 않고, 밝은 화상을 확보하는 것이 가능해진다.

또한, 반도체 레이저와 같은 자연방출광보다 간섭성이 높은 조명광원을 사용하면, 망막면의 거칠기에 의해, 촬상화상에서 스페클 노이즈가 발생하게 된다. 이에 대하여, 본 실시예와 같이 복수의 광원으로부터의 조명 광빔을 포개는 것에 의해, 이 스페클 노이즈를 저감할 수 있다. 만약 4개의 조명 광빔으로 인한 촬상화상의 스페클 패턴이, 서로 상관을 갖지 않는 경우에는, 스페클의 콘트라스트를 1/√4로 저감하는 것이 가능하다. 완전하게 상관을 없애는 것은 곤란하지만, 본 실시예에 의하면, 조명 광빔의 망막에의 입사각은 서로 다르기 때문에, 각 조명 광빔의 편광을 다르게 하여서 상관은 저감할 수 있고, 따라서 스페클의 콘트라스트도 저감할 수 있다.

(제2실시예)

다음에, 도 5를 참조하여, 제2실시예에 따른 안과장치(SLO 1O1)의 구성을 설명한다. SLO(1O1)에서는, 선형의 조명 광으로 망막(12)을 조명하고, 그 광을 선방향과 수직한 방향으로 주사한다. 이 장치는, 귀환광인 반사/후방산란광을, 적어도 1차원방향으로 수광소자를 복수배치한 매트릭스 형의 수광 센서를 사용하여 계측함으로써 2차원의 화상을 취득하도록 구성된다. 이 경우의 좌표는, 도 1과 같아서, 망막(12)상의 선형조명이 x-z단면에 일치하고 있다.

이러한 조명 광을 형성하기 위해서는, 망막(12)으로 전파하는 조명 광이, 망막(12) 위에 있어서의 선형조명의 선방향(x방향)으로 발산하고, 선방향에 수직한 방향(조명 광을 주사하는 방향:y방향)으로 포커싱하는 성질을 가져야 한다. 따라서, 상기 조명광은, x방향으로 포커싱되고, y방향으로는 피검안(1)의 시도가 OD이면 대략 평행한 빔이어야 한다. 본 실시예에서는, 망막(12)상의 조명 영역(화상취득 영역)은 9mm(x방향)×6mm(y방향)로 했다. 이 경우에, 제1실시예에서와 같이, 동공근방에서의 x방향의 빔 직경은, 3.5㎛정도로 설정되므로, 전안부에의 부담을 반감시키고, 또 스페클 노이즈도 저감시키기 위해서, 2개의 조명 광빔은 피검안(1)의 동공(11) 위의 다른 위치로부터 입사된다. 도 6a는, 동공(11) 위에 있어서의 조명 광빔의 x-y면내에서의 입사위치의 배치를 나타낸다.

각 참조번호는, 도 4에서 설명한 경우와 같다. 2개의 조명 광빔의 입사위치(211, 221)는, 동공중심으로부터 각각 1.5mm만큼 이격되어서 서로 평행하게 된다. 각 조명 광빔은, x방향으로만 3.51㎛의 직경으로 포커싱되고, 망막(12) 위에 9mm의 길이의 선형 빔이 된다. 각 조명 광빔은, y방향으로는 약 1mm의 평행 빔이고, 망막(12)위에서는 약 20㎛의 폭으로 포커싱된다. 형성된 2개의 선형 조명 광빔의 조명 영역은, 망막(12) 위에서 서로 대략 일치하고 있다. 이것들을 조명 광빔을 동시에 단일의 스캐너 미러(51)에 의해 y방향(도 5에 있어서 지면에 수직한 방향)으로 주사되어, 소정의 영역이 조명된다.

도 5에 나타나 있는 바와 같이, 광학계의 기본구성은 제1실시예에서와 같이, 조명 광학계(43), 접안 광학계(42) 및 결상광학계(41)를 구비한다. 조명 광학계(43)에 있어서는, 광원(21, 22)으로부터 발산 광으로서 사출된 조명 광이, 무엇보다 우선 콜리메이터 광학계(431)에 의해 평행화된다. 이때, 콜리메이터 광학계(431)에 입사하는 각 조명 광빔의 주 광선은, 조명 광학계(43)의 광축에 평행하다.

상기 평행화된 각 조명 광빔이, 사지탈 단면 및 메리디오날 단면의 광학 파워(광학특성)가 다른 광학소자를 포함하는 실린드리칼 렌즈 유닛(433)에 의해 x방향으로만 포커싱된다. 이때, 실린드리칼 렌즈 유닛(433)으로부터의 사출 광의 주 광선은, 조명 광학계(43)의 광축에 대략 평행하다. 각 조명 광빔은 렌즈(434)에 의해 y방향으로 포커싱된다. 이러한 조명 광빔은, x방향으로 평행 빔이 되어, 중간상(intermediate image)(435)을 형성한다. 이 위치는, 망막(12)과 광학적으로 공역이 되어 있고, 여기에서 각 조명 광빔은 대략 서로 일치하고 있다. 본 실시예에서는, 이 위치에 망막(12)위에서의 선형 조명 광의 길이를 규정하기 위해 애퍼추어(436)가 설치되어 있고, 각 조명 광빔의 불필요한 부분을 차폐한다.

애퍼추어(436)를 통과한 조명 광은, 렌즈(437)에 의해 y방향으로 평행해지고, x방향으로는 구멍뚫린 미러(61) 근방에 포커싱된다. 이 구멍뚫린 미러(61)는, 피검안(1)의 동공(11)과 광학적으로 대략 공역한 위치에 배치되어 있다. 상기 구멍뚫린 미러(61)에서 반사된 각 조명 광빔은, 이 구멍뚫린 미러(61)의 근방에 배치된 스캐너 미러(51)로 y방향으로만 반사되어 주사된다. 그리고, 이러한 광빔은, 접안 광학계(42)를 거쳐서 동공근방위치에 있어서 y방향으로 평행 빔이 되고, x방향으로 포커싱되어서, 선형의 조명 광이 된다.

이 후, 망막(12)에서 반사/후방산란된 귀환광은, 접안 광학계(42)와 스캐너 미러(51)를 통하여, 상기 구멍뚫린 미러(61)의 개구부를 통과하고, 결상광학계(41)를 경과해서 라인 카메라(32)에 선형화상으로 결상된다. 이때, 접안 광학계(42)와 피검안(1)은, 실제로는 지면과 수직한 방향(y방향)으로 배치되고, 광은 스캐너 미러(51)에 의해 대략 수직하게 반사되어 있지만, 도 5에서는 보기 쉽도록 동일면에 묘화되어 있는 것이다. 스캐너 미러(51)는 도 5의 선을 회전축으로서 미소 각도 회전하여, 망막상의 선형 조명 광을 y방향으로 주사한다. 또한, (도면에 나타내지 않은) 퍼스널 컴퓨터는, 스캐너 미러(51)를 제어하고, 스캐너 미러(51)의 동작과 동기해서 라인 카메라(32)에서 얻어진 귀환광의 강도로부터 망막(12)의 2차원 평면 화상을 생성한다.

2개의 광원(21, 22)을 연결하는 직선이, 실린드리칼 렌즈 유닛(433)의 실린드리칼면의 모선과, 제조 오차등으로 인해 평행하지 않게 약간의 각도를 갖고, 또 피검안(1)의 수차가 크다고 한다. 이 경우, 2개의 선형의 조명 광빔(210, 220)은 도 7에 나타나 있는 바와 같이 망막(12) 위에서 서로 이격되거나, 각도를 갖고 겹치지 않는다. 이러한 경우, 망막(12)으로부터의 반사/후방산란광이 라인 카메라(32)의 수광부에 효율적으로 결상되지 않기 때문에, 취득한 화상은 어두워진다. 일부의 경우에는, 주사 방향으로 해상도가 열화한다. 이 현상을 막기 위해서는, 2개의 광원(21, 22)을 포함하는 광원 유닛, 또는 실린드리칼 렌즈 유닛(433)을, 조명 광학계(43)의 광축을 중심으로 회전 가능하게 하는 미세 조정기구를 갖게 하면 좋다. 예를 들면, 유저는 육안으로 2개의 선형 조명 광빔을 망막(12) 위에서 포개도록 조정해도 되거나, 본 장치는, 영역마다의 광량을 검출함에 의해 적절하게 포개는지의 여부를 판정할 때 자동으로 2개의 선형 조명 광빔을 조정하도록 구성되어도 된다. 이에 따라 항상 2개의 선형 조명 광빔을 망막(12) 위에서 적절하게 포개고, 밝은 화상을 안정하게 얻는 것이 가능하다.

이때, 선형 조명 광을 형성하기 위해서는, 실린드리칼 렌즈 대신에 토릭(toric) 렌즈, 회절광학소자 등을 사용해도 된다.

이상과 같이, 선형 조명 광을 주사시켜서 화상을 취득하도록 설계된 라인 SLO에 있어서도, 본 실시예의 구성을 사용하면, 전안부에의 부담을 억제하면서, 밝은 화상을 확보할 수 있고, 스페클의 콘트라스트도 저감할 수 있다.

도 6b에 나타나 있는 바와 같이, 추가로, 본 실시예에서도, 더욱 2개의 조명 광빔(231, 241)이 전안부에 입사되면, 그 효과를 더욱 높일 수 있다.

(제3실시예)

도 8을 참조하여, 제3실시예에 따른 안과장치의 구성을 설명한다. 본 실시예에서는, OCT와 SLO를 병설한 안과 촬상기기(102)의 예를 든다. 제1실시예 및 제2실시예와 같이, SLO는 조명 광학계(43), 접안 광학계(42) 및 결상광학계(41)를 구비한다. 또한, OCT는, 광원(70), 접안 광학계(42)를 SLO와 공유한 샘플 광학계, 참조 광학계(72), 및 분광기(73)에 의해 간섭계를 구성하는 스펙트럴 도메인(SD)방식에 기초한다.

본 실시예의 SLO와 OCT는, 모두 망막상에서는 미소 스폿을 종횡방향으로 2차원 주사시키는 방식을 사용한다. SLO에 의해 조작자가 망막의 넓은 영역의 정면화상을 모니터링하면서, OCT단층화상(B스캔 화상)과 정면화상을 서로 관련시켜 동시에 관찰할 수 있다. 또한, 고 프레임 레이트에서 망막 정면화상을 얻을 수 있으면, 그 화상상의 특징점을 이용하고, 눈의 움직임을 산출하여서, OCT의 취득 영역에 반영시킨 트래킹 동작을 행할 수 있다. 우선, 본 실시예의 OCT부에 대해서 서술한다. 중심파장 850nm, 50nm의 스펙트럼 폭, 및 저 간섭성을 갖는 광원(70)으로부터의 사출 광은, 우선 싱글 모드 파이버(700)에서 전파하고, 커플러(740)에 있어서 적절한 비율로 분할된다. 그리고, 이 분할 빔은, 파이버(710, 720)에 전파한다.

파이버(710)에서 전파한 광은, 파이버 끝으로부터 발산 광으로서 사출된다. 콜리메이터 렌즈(71)는, 이 발산 광을 측정 광(250)으로 평행화하여 스캐너 미러(52)에 입사한다. 측정 광(250)은 스캐너 미러(52)에서 반사/편향된 후, 다이클로익 미러(62)를 투과한다. 그리고, 이 광은, 접안 광학계(42)를 통해 피검안(1)에 입사되어, 망막(12)상에서 주사된다.

주사된 측정 광(250)은 망막(12)에서 반사/후방산란되고, 반대로 피검안(1) 전안부, 접안 광학계(42), 스캐너 미러(52) 및 콜리메이터 렌즈(71)를 거쳐서 전파하고, 파이버(710)에 입사해서 커플러(740)까지 전파한다. 이때, 스캐너 미러(52)는, (도면에 나타내지 않은) 퍼스널 컴퓨터에 의해 제어된다.

한편, 파이버(720)에서 전파한 광은, 파이버 끝으로부터 발산 광으로서 사출된다. 이 광은, 콜리메이터 렌즈(721)와 분산 보상 유리(722)를 통해 전파되어 폴딩 미러(723)에서 반사된다. 이 반사된 광은 반대로 분산 보상 유리(722)와 콜리메이터 렌즈(721)를 통해 전파하고, 파이버(720)에 입사해서 커플러(740)까지 전파한다.

파이버(710, 720)에서 각각 반대로 전파한 광빔은, 커플러(740)로부터 파이버(730)를 통해 전파한다. 그 후, 이 광은, 파이버 끝으로부터 발산 광으로서 사출된다. 콜리메이터 렌즈(731)는 이 발산 광을 평행화한다. 평행화된 광은 그레이팅(grating)(732)에 의해 파장마다 다른 각도로 회절된다. 이 광은 결상 렌즈(733)에 의해 라인 카메라(734)에 결상된다.

라인 카메라(734)에서 취득된 간섭무늬 패턴은 퍼스널 컴퓨터(도면에 나타내지 않는다)에 출력된다. 퍼스널 컴퓨터는, 파장을 파수로 변환한 후에 푸리에 변환되어서, 망막의 깊이 방향의 정보(A스캔 화상)로서 산출된다. 이 정보를 빔의 주사에 따라서 영상화하면, 단층화상(B스캔 화상)을 얻을 것이다.

다음에, OCT와 병설된 SLO의 구성을 설명한다. 광원은, 제1실시예 및 제2실시예와 같이, 780nm의 중심파장을 각각 갖는 2개의 광원(21, 22)으로 구성된다. 이 광원 모두는 조명 광학계(43)의 광축에 평행한 발산 광을 사출한다. 이것들의 광빔은 각각의 조명 광빔에 대응시킨 2개의 콜리메이터 렌즈로 구성된 콜리메이터 광학계(431)에 입사하고, 평행화된다.

평행화된 조명 광빔(210, 220)은, 반투명경(63)을 투과한 후에 스캐너 미러(51)에 의해 2차원방향으로 편향된다. 이들의 광빔은, 다이클로익 미러(62)에서 반사된 후에, OCT와 공유된 접안 광학계(42)를 거쳐서 피검안(1)에 입사된다. 피검안(1)에 입사된 2개의 조명 광빔은 동공(11)을 지나 망막(12) 위를 2차원으로 주사된다. 망막(12)으로부터의 2개의 반사/후방산란 광빔은, 반대로 전안부, 동공(11), 및 접안 광학계(42)를 투과하고, 다이클로익 미러(62)에서 반사되고, 스캐너 미러(51)에 입사한다. 이때, 스캐너 미러(51)는, OCT의 스캐너 미러(52)와 같이 퍼스널 컴퓨터에 의해 제어된다.

스캐너 미러(51)에서 스캔된 귀환 광빔은 반투명경(63)에서 반사되어서, 결상광학계(41)를 통해 2개의 핀홀(411)에 포커싱된다. 이 광빔은, 구멍부를 통과해서 2개의 광검출기(33)에 입사한다. 이때, 핀홀(411)은, 망막과 광학적으로 공역한 위치 관계에 설치되어 있다. 검출된 2개의 광빔은, 전기신호로 변환되고 가산된다. 그 결과로 얻어진 데이터는, 퍼스널 컴퓨터에 보내진다. 퍼스널 컴퓨터는, 여기에서 얻어진 전기신호를 빔의 주사와 동기시켜서 취득함으로써, 2차원의 망막 정면화상을 얻는다.

도 9는, 이때의 x-y면에 있어서의 각 입사 빔의 배치를 나타낸다. 직경 4mm의 동공(11)의 거의 중심으로 OCT조명 광(251)이 도광된다. 2개의 SLO의 조명 광211, 조명 광221은, OCT조명 광(251)의 양측에 위치에, 서로 겹치지 않도록 분리한 위치에 도광된다. 3개의 조명 광빔 각각의 직경은, 1mm이며, 각 조명 광빔의 주 광선간의 간격은 1.25mm다.

도 10은 도 8의 피검안(1)의 x-z단면도이며, 보기 쉽도록 2개의 SLO의 조명 광211, 조명 광221만을 나타낸다. 동공상에서는 그 2개의 조명 광빔의 주 광선간의 간격은 2.5mm다. 망막상에서는, 2개의 빔 스폿은, 포개어지면서 주사된다. 일반적으로, SLO의 촬상속도는 OCT의 촬상속도보다도 빠른 경우가 많고, 주사는 동기화되지 않는다. 이 때문에, SLO와 OCT의 빔 스폿이 망막상에서 자주 포개어지지 않는다.

이상과 같은 구성에 의해, 복수의 기능을 갖는 안과기기에서도, 전안부에의 부담, 스페클 노이즈의 저감, 전안부의 환부를 피한 촬상을 행하는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제2실시예의 라인 SLO를 적용해도 상기와 동일한 효과를 얻는 것이 가능하다. 도 11은 그 경우의 동공에의 각각의 입사 빔의 배치를 나타낸다. 3개의 조명 광빔, 즉 OCT 조명 광(251)과, SLO조명 광211 및 SLO조명 광221은 동공(11)에 입사된다. 이때, 동공(110)은 구멍뚫린 미러의 직경으로 결정되는 라인SLO의 촬상광학계의 동공이다.

(제4실시예)

제1 내지 제3의 실시예에 개시된 것과 같은 광학계의 구성을 사용하는 경우, 실제의 안저로부터의 귀환광은 미약한 경우가 많다. 이 때문에, 제4실시예에서는 각 렌즈면으로부터의 반사광을 적절하게 제거함에 의해, 보다 양호한 안저화상을 취득하려는 것을 시험해본다.

안저의 반사율은, 10^-5∼10^-4의 오더인 것에 반해, 반사방지막을 렌즈면에 형성해도, 그 렌즈면의 반사율은 10^-4∼10^-3정도의 오더인 경우가 많다. 따라서, 렌즈면으로부터의 반사광이 수광 센서의 수광면의 촬상영역에 도달하면, 그 광은 안저로부터의 귀환광과 동등 또는 그것보다도 수배 강한 강도를 갖는 신호가 된다. 이 신호는, 반사 고스트 화상으로서 검출되어버려, 양호한 화상을 취득하는 것을 방해한다.

안저 카메라등에서의 반사 고스트 광 제거의 방법으로서는, 조명 광학계의 광로중에 미소한 흑점을 설치해서 반사 고스트 광을 차광하는 방법이 알려져 있다. 또한, 반사 고스트 광이 넓게 발산하는 발산 빔이 될 때 수광 센서에 입사하도록 광학계를 설정하고, 수광되었을 때의 면적당 광량을 작게하는 방법도 생각 가능하다.

그러나, 흑점을 사용하면 반사 고스트 광뿐만 아니라, 망막으로부터의 귀환광의 일부도 차광되어버린다. 그러므로, 취득된 화상의 일부가 어두워진다. 렌즈의 면수가 많아지면, 흑점의 수도 늘리지 않으면 안된다. 이에 따라, 화상이 어두워져서 밝기의 균일성도 잃어버린다. 또한, 램프 조명의 경우와 달리, 이러한 현상의 영향은 가는 빔을 주사하는 방식에 더욱 커진다.

반사 고스트 광을 발산시켜서 수광 센서에 입사시키는 방법은, 망막으로부터의 귀환광의 결상 성능에 대한 요구조건을 충족시키면서, 모든 면으로부터의 반사 고스트 광에 적용하는 것은 곤란하다.

제1 내지 제3의 실시예에 있어서는, 조명 빔이 시축에 대하여 쉬프트해서 안구에 입사되도록 설정되어 있다. 따라서, 접안 광학계가 시축과 공축이 되도록 설정되어 있는 경우에는, 조명 광은 상기 렌즈의 광축으로부터도 쉬프트한다. 이 때문에, 적절하게 광학계를 설정하면, 반사 고스트 광을 수광 센서의 작동 영역의 외측에 포커싱할 수 있다.

제1, 제2의 광학계의 공통 부분이, 도 12에 나타낸 것처럼 구성되어 있다고 가정한다. 조명용 광원으로부터의 빔들 중 하나의 광빔(의 주 광선)(1210)은, 망막으로부터의 귀환광을 제한하는 기능을 갖는 구멍뚫린 미러(61)의 미러부에 입사되어서 반사된다. 이 경우에, 구멍뚫린 미러의 개구부AP는, 제1, 제2의 광학계의 공통 부분의 광축에 맞추도록, 약간의 각도로 설치되어 있다. 그렇지만, 도 12에서는 보기 쉽도록 기울이지 않고 상기 개구부AP를 나타낸다.

반사된 빔(1210)은, 구멍뚫린 미러에 인접한 1차원 스캐너(51)에서 반사되어, 렌즈면S₁∼S_N으로 구성된 접안 광학계(42)를 거쳐서, 안구(1)의 동공(11)에 입사되어, 망막(12)을 라인 모양으로 조명한다. 망막(12)으로부터의 반사/후방산란광(1212)은, 동공(11)으로부터 사출되어 접안 광학계(42)와 구멍뚫린 미러(61)의 개구부AP를 통하여 반대로 전파된다. 그리고, 결상광학계(41)는, 이 광을 선형의 수광 센서(31)에 결상한다. 여기에서, N이 2이상의 정수인 경우에, 렌즈면S_k(k≤N)에서 발생된 반사 고스트 광에 대해서 고찰한다.

접안 광학계(42)의 렌즈면S₁∼S_k-1을 투과한 광은, 그 일부가 렌즈면S_k에 의해 반사되고, 반대로 렌즈면S_k-1∼S₁을 투과해서 구멍뚫린 미러(61)에 도달한다. 이 경우에, 반사광이 모두 미러부에 의해 차광되면, 반사 고스트 광은 수광 센서(31)에 의해 검출되지 않는다. 그러나, 조건에 따라 반사광이 전부 또는 일부가 개구부AP를 통과해버리는 경우에는, 그 반사광이 결상광학계(41)에 의해 수광 센서(31) 위에 결상된다. 이에 따라, 강한 고스트 상이 화상 위에 드러난다.

이 경우에도, 접안 광학계(42)의 각 면의 곡률과 면간 거리등의 조건을 조정하여서, 반사 고스트 광의 수광 센서(31)면상의 결상위치가, 수광 사용 범위에서 사용하는 영역의 외측에 도달하도록 하면, 고스트 상은 화상 위에 드러나지 않게 된다.

이를 위한 구체적인 조건을 이하에 서술한다. 조명 빔(1210)의 주 광선의 구멍뚫린 미러(61) 위에서의 반사점의, 접안 광학계(42)의 광축(421)으로부터의 광선 높이를 y_1A, 반사 빔의 광선각도를 u_1A라고 한다(반시계 회전 방향을 정(positive)이라고 가정한다). 또한, 렌즈면S₁∼S_k-1의 합성 초점거리를 f_p(k-1), 주면위치를 S_p, 피검안으로부터의 귀환 광빔을 제한하는 광빔 제한부S_A로부터 주면위치S_p까지의 거리를 L_p라고 하면, 주면위치S_p상의 광선높이y_1p, 렌즈면S_k-1로부터의 광축(421)에 대한 사출 광선 각도u_1k는, 근축 계산에 따라 다음과 같이 표현된다:

y_1P = y_1A- L_P·u_1P _...(1-1)

u_1k = y_1P/f_P(k-1) + u_1P

= (y_1A - L_P·u_1P)/f_P(k-1) + u_1P

= y_1A/f_P(k-1) + (1-L_P/f_P(k-1))·u_1P _...(1-2)

마찬가지로, (1-1), (1-2)식에 따라, 주면위치S_p로부터 렌즈면S_k까지의 거리를 L_k, 렌즈면S_k의 곡률반경을 R_k라고 하면, 렌즈면S_k위에서의 광선 높이y_k, 렌즈면S_k로부터의 반사광 각도u_2k는 다음과 같이 표현된다:

y_k = y_1P - L_k·u_1k

= y_1P - L_k·(y_1P/f_P(k-1) + u_1P)

=(1-L_k/f_P(k-1))·y_1P-L_k·u_1P

=(1-L_k/f_P(k-1))·(y_1A - L_P·u_1P) - L_k·u_1P

=(1-L_k/f_P(k-1))·y_1A - (1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P·u_1P

...(2-1)

u_2k = 2·y_k/R_k + u_1k

= 2·{(1-L_k/f_P(k-1))·y_1A - (1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P

·u_1P}/R_k + y_1A/f_P(k-1) + (1-L_P/f_P(k-1))·u_1P

={2·(1-L_k/f_P(k-1))/R_k + 1/_fP(k-1)}·y_1A + {-2

·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P/R_k + (1-L_P/f_P(k-1))}·u_1P

...(2-2)

마찬가지로, (2-1), (2-2)식에 따라, 주면위치S_p위에서의 광선 높이y_2p, 렌즈면S₁로부터의 사출광 각도u_2p는 다음과 같이 표현된다:

y_2P = y_k - L_k·u_2k

= y_k - L_k·(2·y_k/R_k + u_1k)

= y_k - 2·L_k/R_k·y_k - L_k·u_1k

= (1 - 2·L_k/R_k)·y_k - L_k·u_1k

= (1- 2·L_k/R_k)·{(1-L_k/f_P(k-1))·y_1A - (1-L_k/

f_P(k-1) + L_k)·L_P·u_1P} - L_k·{y_1A/f_P(k-1)+ (1-L_P

/f_P(k-1))·u_1P}

= (1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1))·y_1A - (1 - 2·L_k

/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P·u_1P

-L_k/f_P(k-1)·y_1A - L_k·(1-L_P/f_P(k-1))·u_1P

= {(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1)) - L_k/f_P(k-1)}·y_1A

+ {-(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P-L_k

/f_P(k-1)}·u_1P _...(3-1)

u_2P = y_2P/f_P(k-1) + u_2k

= [{(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1)) - L_k/f_P(k-1)}

·y_1A + {-(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P-L_k

/f_P(k-1)}·u_1P]/f_P(k-1) + {2·(1-L_k/f_P(k-1))/R_k

+ 1/f_P(k-1)}·y_1A + {-2·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P/R_k

+ (1-L_P/f_P(k-1))}·u_1P

= [{(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1)) - L_k/f_P(k-1)}

/f_P(k-1) + {2·(1-L_k/f_P(k-1))/R_k + 1/f_P(k-1)}]

·y_1A + [{-(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)

·L_P-L_k/f_P(k-1)}/f_P(k-1) + {-2·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)

·L_P/R_k + (1-L_P/f_P(k-1))}]·u_1P

...(3-2)

이어서, (3-1), (3-2)식에 따라, 구멍뚫린 미러(61)로부터 결상광학계(41)의 주면S₀까지의 거리를 L₀, 결상광학계(41)의 초점거리를 f₀라고 하면, S₀위의 광선 높이y₀, S₀로부터의 사출광 각도u₀는 다음과 같이 표현된다:

y₀ = y_2P - (L_P+L₀)·u_2P

= y_2A - (L_P+L₀)·(y_2P/f_P(k-1) + u_2k)

= y_2P - (L_P+L₀)/f_P(k-1)·y_2P - (L_P+L₀)·u_2k

= {1 - (L_P+L₀)/f_P(k-1)}·y_2P - (L_P+L₀)·u_2k

= {1 - (L_P+L₀)/f_P(k-1)}·[{(1 - 2·L_k/R_k)

·(1-L_k/f_P(k-1)) - L_k/f_P(k-1)}·y_1A - (1 - 2·L_k/R_k)

·(1-L_k/f_P(k-1) +L_k)·L_P-L_k/f_P(k-1)}·u_1P]

- (L_P+L₀ )·[{2·(1-L_k/f_P(k-1))/R_k + 1/f_P(k-1)}

·y_1A + {-2·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P/R_k

+ (1-L_P/f_P(k-1))}·u_1P]

= [{1 - (L_P+L₀)/f_P(k-1)}·{(1 - 2·L_k/R_k)

·(1-L_k/f_P(k-1)) -L_k/f_P(k-1)} - (L_P+L₀)

·{2·(1-L_k/f_P(k-1))/R_k + 1/f_P(k-1)}]

·y_1A + [{1 - (L_P+L₀)/f_P(k-1)}·{-(1 - 2·L_k/R_k)

·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P-L_k/f_P(k-1)} - (L_P+L₀)

·{-2·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P/R_k

+ (1-L_P/f_P(k-1))}]·u_1P

...(4-1)

u₀ = y₀/f₀ + u_2P

= [[{1 - (L_P+L₀)/f_P(k-1)}·{(1 - 2·L_k/R_k)

·(1-L_k/f_P(k-1)) -L_k/f_P(k-1)} - (L_P+L₀)·{2·(1

- L_k/f_P(k-1))/R_k + 1/f_P(k-1)}]·y_1A + [{1 -

(L_P+L₀)/f_P(k-1)}·{-(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k

/f_P(k-1) + L_k)·L_P-L_k /f_P(k-1)} - (L_P+L₀)·{-2

·(1-L_k/f_P(k-1)+L_k)·L_P/R_k+(1-L_P/f_P(k-1))}]

·u_1P]/f₀ + [{(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1))

- L_k/f_P(k-1)}/f_P(k-1) + {2·(1-L_k/f_P(k-1))/R_k

+ 1/f_P(k-1)}]·y_1A + [{-(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k

/f_P(k-1) + L_k)·L_P-L_k/f_P(k-1)}/f_P(k-1) + {-2·(1-L_k

/f_P(k-1) + L_k)·L_P/R_k + (1-L_P/f_P(k-1))}]·u_1P

...(4-2)

따라서, 수광 센서(31) 위에서의 반사 고스트 광의 결상위치y_im은, 다음식으로 나타낸다:

y_im = y₀ - f₀·u₀

= y₀ - f₀·(y₀/f₀ + u_2P)

= y₀ - y₀ - f₀·u_2P

= -f₀·u_2P

= -f₀·[{(1- 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1)) - L_k

/f_P(k-1)}/f_P(k-1) + {2·(1-L_k/f_P(k-1))/R_k + 1

/f_P(k-1)}]·y_1A + [{-(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k

/f_P(k-1) + L_k)·L_P-L_k/f_P(k-1)}/f_P(k-1) + {-2·(1-L_k

/f_P(k-1) + L_k)·L_P/R_k + (1-L_P/f_P(k-1))}]·u_1P

= [-f₀·[{(1 - 2·L_k/R_k)·(1-L_k/f_P(k-1)) - L_k

/f_P(k-1)}/f_P(k-1) + {2·(1-L_k/f_P(k-1))/R_k + 1

/f_P(k-1)}]]·y_1A + [-f₀·[{-(1 - 2·L_k/R_k)

·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P-L_k/f_P(k-1)}/f_P(k-1) +

{-2·(1-L_k/f_P(k-1) + L_k)·L_P/R_k+ (1-L_P/f_P(k-1))}]]

·u_1P _...(5-1)

반사 고스트 광빔의 수광 센서(31)위(검출면상)에서의 반경(상대 강도가 1/e²이하를 역치라고 하는 반경)이 W이며, 수광 센서의 검출 사용 영역이 D라고 하면,

y_im > D/2 + W ...(6-1)

이면, 도 13과 같이, 반사 고스트 광(1301)은, 반사 고스트 광빔의 두께를 고려해도 수광 센서(31)의 화상취득 영역의 외측에 도달함에 따라서, 화상 위에 렌즈로부터의 반사 고스트 상이 드러나지 않게 된다.

따라서, 접안 광학계(42)를 구성하는 렌즈면S₁, S₂,...,S_N의 모두에 대해서, 부등식(6-1)을 충족시키도록 설정하면, 어떠한 반사 고스트 광도 화상 위에 드러나지 않고, 양호한 망막 화상을 얻을 수 있다.

모든 면에 대해서 부등식(6-1)을 충족시키는 것이 어려우면, 어떤 면 에 관해서는 흑점이나 반사 고스트 광의 발산 조건을 설정하거나, 또 다른 어떤 면에 관해서는 부등식(6-1)을 충족시키도록 설정하는 것이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 제1의 광학계와 제2의 광학계와의 공통 부분을 구성하는 렌즈들의 표면들 중, 적어도 1개의 렌즈면에 의해 반사된 반사 조명 광빔의 적어도 주 광선이, 수광 센서의 수광소자의 촬상영역 외에 도달하도록, 렌즈면의 곡률, 위치 및 굴절률을 설정한다.

본 발명에 의하면, 복수의 조명 광빔을 분리할 때 전안부에 입사되고, 망막상에서는 포개어짐으로써 각막이나 수정체에의 부담을 완화하면서, 망막 위에 조사되는 광량을 증가시키는 것이 가능하다.

(기타의 실시예)

또한, 본 발명의 국면들은, 메모리 디바이스에 기록된 프로그램을 판독 및 실행하여 상기 실시예(들)의 기능들을 수행하는 시스템 또는 장치(또는 CPU 또는 MPU 등의 디바이스들)의 컴퓨터에 의해서, 또한, 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 수행된 단계들, 예를 들면, 메모리 디바이스에 기록된 프로그램을 판독 및 실행하여 상기 실시예(들)의 기능들을 수행하는 방법에 의해, 실현될 수도 있다. 이를 위해, 상기 프로그램은, 예를 들면, 네트워크를 통해 또는, 여러 가지 형태의 메모리 디바이스의 기록매체(예를 들면, 컴퓨터 판독 가능한 기억매체)로부터, 상기 컴퓨터에 제공된다.

본 발명을 예시적 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 예시적 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 아주 넓게 해석해야 한다.

Claims

복수의 조명 광빔으로 피검안의 동공 위에 분리한 위치를 통해서 망막 위의 같은 영역에 조사하는 제1의 광학계; 및
상기 피검안으로부터의 귀환광에 의거하여 상기 망막의 2차원 화상을 생성하는 화상생성부를 구비한, 안과장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1의 광학계와 일부를 공유하는 제2의 광학계를 거쳐서 상기 귀환광을 수광하는 수광부를 더 구비하고,
상기 화상생성부는, 상기 수광부에 의해 수광된 상기 귀환광에 의거하여 상기 망막의 2차원 화상을 생성하는, 안과장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1의 광학계는, 화상형성시에, 상기 조명 광을 상기 영역과 일치시키면서 상기 망막 위의 같은 영역에 상기 조명 광으로 항상 조명하고,
상기 화상생성부는, 상기 각각의 조명 광빔이 상기 망막을 조사할 때 발생된 귀환 광빔을 더하여서 얻어진 신호에 의거하여 상기 망막의 2차원 화상을 생성하는, 안과장치.
제 2 항에 있어서,
복수의 다른 광원을 사용하여 상기 복수의 조명 광빔을 생성하는 생성부를 더 구비한, 안과장치.
제 4 항에 있어서,
상기 생성부는 상기 동공에 입사되도록 복수의 조명 광빔에 대해 광량을 개별적으로 설정하는, 안과장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1의 광학계는, 상기 동공 위에서의 제2의 광학계의 유효 동공의 외측으로부터 상기 복수의 조명 광빔을 수신하는, 안과장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1의 광학계는, 상기 복수의 조명 광빔을 상기 망막 위에 선형으로 조사하는, 안과장치.
제 7 항에 있어서,
상기 선형의 조명 광을 종방향에 수직한 방향으로 주사하는 주사부를 더 구비한, 안과장치.
제 8 항에 있어서,
상기 주사부는, 상기 동공과 광학적으로 공역한 위치에 배치된, 안과장치.
제 9 항에 있어서,
상기 수광부는, 상기 주사부에 의해 주사된 상기 선형의 조명 광의 상기 망막으로부터의 귀환광을, 매트릭스 모양으로 배치된 수광소자에 결상시킴으로써 수광하는, 안과장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1의 광학계에 있어서의 상기 망막과 광학적으로 공역한 위치에, 상기 조명 광빔을 제한하는 제한부를 더 구비한, 안과장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 조명 광빔을 생성하는 복수의 광원을 포함하는 광원 유닛과, 상기 제1의 광학계에 포함되고 사지탈 단면 및 메리디오날 단면의 광학특성이 다른 광학소자를 포함하는 유닛 중, 적어도 하나를, 상기 제1의 광학계의 광축을 중심으로 회전하도록 구성된 조정 기구를 더 구비한, 안과장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제1의 광학계와 상기 제2의 광학계와의 공통 부분의 일부를 포함하는 샘플 광학계, 폴딩(folding) 미러를 포함하는 참조 광학계, 저 간섭성을 갖고 상기 조명 광의 광원과 다른 파장을 갖는 광원, 및 검출기로 이루어진, 간섭계를 더 구비한, 안과장치.
제 13 항에 있어서,
상기 간섭계는, 상기 샘플 광학계와, 상기 저 간섭성을 갖고 상기 조명 광의 광원과 다른 파장을 갖는 광원에 의해서 형성된 조명 광을, 상기 동공 위의 상기 복수의 조명 광빔과 분리한 위치로부터 입사되도록 구성된 도광부를 더 구비한, 안과장치.
제 14 항에 있어서,
상기 간섭계는, 상기 도광부에 의해 도광된 상기 조명 광의 귀환광을 상기 검출기에 의해 검출하여서 단층화상을 취득하는, 안과장치.
제 15 항에 있어서,
상기 화상생성부는, 상기 간섭계에 의해 상기 단층화상의 취득과 동시에 상기 망막의 2차원 화상을 생성하는, 안과장치.
제 2 항에 있어서,
상기 렌즈들 중 적어도 하나의 렌즈면에서 반사된 상기 조명 광빔의 적어도 주 광선이 상기 수광부의 수광소자의 촬상영역 외에 도달하도록, 상기 제1의 광학계와 상기 제2의 광학계와의 공통 부분을 구성하는 렌즈들의 표면의 곡률, 위치 및 굴절률이 설정된, 안과장치.
제 17 항에 있어서,
상기 제1의 광학계와 상기 제2의 광학계와의 공통 부분을 구성하는 렌즈가, 렌즈면S₁,S₂,...,S_k,...,S_N(여기서, 2≤k≤N: N은 2이상의 정수이고, k는 조명 광이 피검안을 향해서 전파하는 방향을 향해서 커진다)으로 구성되고,
L_p가 상기 피검안으로부터의 귀환 광빔을 제한하도록 구성된 광빔 제한부S_A로부터, 상기 렌즈면S₁,...,S_k-1의 사이의 합성 주면 위치S_p까지의 거리를 나타내고,
L_k가 상기 렌즈면S₁,...,S_k-1의 사이의 상기 합성 주면 위치S_p로부터 렌즈면S_k까지의 거리를 나타내고,
L₀가 상기 S_A로부터 결상 렌즈의 주면S₀까지의 거리를 나타내고,
f₀가 상기 결상 렌즈의 초점거리를 나타내고,
f_p(k-1)가 상기 렌즈면S₁내지 S_k-1의 사이의 합성 초점거리를 나타내고,
R_k가 렌즈면S_k의 곡률반경을 나타내고,
D가 상기 수광부의 검출 사용 영역을 나타내고,
W가 상기 렌즈면S_k로부터의 반사광의 상기 수광부의 검출면상에서의 빔 반경을 나타내고,
y_1A가 상기 광빔 제한부S_A의 위치에서의 조명 광의 주 광선의 광선 높이를 나타내고,
u_1P가 광학계의 광축에 대한 각도를 나타내고,
다음의 관계:
yim = [-f0·[{(1 - 2·Lk/Rk)·(1-Lk/fP(k-1))
- Lk/fP(k-1)}/fP(k-1) + {2·(1-Lk
/fP(k-1))/Rk+1/fP(k-1)}]]·y1A
+ [-f0·[{-(1 - 2·Lk/Rk)·(1-Lk/fP(k-1)
+ Lk)·LP-Lk/fP(k-1)}/fP(k-1)
+ {-2·(1-Lk/fP(k-1) + Lk)·LP/Rk
+ (1-LP/fP(k-1))}]]·u1P에 대하여,
yim＞D/2＋W의 관계를 만족시키는, 안과장치.
제1의 광학계와, 화상생성부를 구비한 안과장치의 제어 방법으로서,
상기 제1의 광학계가, 복수의 조명 광빔을, 피검안의 동공 위의 분리한 위치를 통해서 망막 위의 같은 영역에 조사하는 조사 단계; 및
상기 화상생성부가, 상기 피검안으로부터의 귀환광에 의거하여 상기 망막의 2차원 화상을 생성하는 화상생성단계를 포함한, 안과장치의 제어 방법.
청구항 19에 기재된 안과장치의 제어 방법의 각 단계를 컴퓨터에 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기억하는, 컴퓨터 판독 가능한 기억매체.