JP4734502B2

JP4734502B2 - 光学測定システム及び光学測定方法

Info

Publication number: JP4734502B2
Application number: JP2006544391A
Authority: JP
Inventors: ホーガー、クリストフ; ライマー、ペーター
Original assignee: カールツァイスサージカルゲーエムベーハー
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2004-12-22
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2024-12-22
Also published as: DE10360570B4; US7488070B2; JP2007515220A; DE10360570A1; EP1708612A1; WO2005060823A1; US20070013918A1

Description

本発明は、光学測定システム及び光学測定方法に関する。

特に、当該測定システム及び測定方法は、患者の目の網膜を検査するために、そしてデータ・セットを作成するために使用することが可能であり、このデータ・セットから網膜の画像を作成することができる。データ・セットは、特に、２次元又は３次元であり得る。

米国特許第５，３２１，５０１号公報（特許文献１）によって、目の網膜を検査する光学測定システムが知られている。この文献の全内容を参照により本出願に援用する。

カリフォルニア州サンタクルツの国立科学財団、適応光学センター、カリフォルニア大学の年次報告書のプログラムイヤー２（the Program Year 2 of the Annual Report of the National Science Foundation, Center of Adaptive Optics, University of California, Santa Cruz, CA）の第２９頁及び第３０頁によって、網膜カメラが知られており、これについては、図１に関連して次に説明される。

カメラ１は、患者の目５の網膜３の画像を撮影する機能を果たす。カメラ１は、ＯＣＴ法によって動作する。ここで、ＯＣＴは、「Optical Coherence Tomography（光コヒーレンストモグラフィー）」の略である。２つの光源７、９が、ソースビーム１１を選択的に、又は、一緒に発生させるために設けられ、このソースビーム１１は、第１のビームスプリッタ１３によって物体照明ビーム１５と参照ビーム１７とに分割される。参照ビーム１７は、アクチュエータ・ミラー・ユニット１９で同じ光路上へ反射される。ここで、第１のビームスプリッタ１３とアクチュエータ・ミラー・ユニット１９におけるその反射位置との間の参照ビーム１７の光路長は、アクチュエータ・ミラー・ユニット１９のアクチュエータによって変えられる。物体照明ビーム１５は、目５のレンズ２１によって網膜３に集束され、網膜３で反射又は散乱された物体照明ビーム１５の光は、再び第１のビームスプリッタ１３に入射し、それを透過する。アクチュエータ・ミラー・ユニット１９で反射した参照ビーム１７の光は、第１のビームスプリッタ１３で反射され、網膜３から戻ってきた光と重畳されて、共通の光ビーム２２となる。光ビーム２２は、レンズ２５を経由して能動光学素子２７へ導かれ、そこで反射される。反射された光ビーム２２は、別のレンズ２９及びミラー３０を経由して第２のビームスプリッタ３３へ導かれる。第２のビームスプリッタ３３は、光ビーム２２を、ＯＣＴ測定ビーム３５と波面測定ビーム３７とに分割する。ＯＣＴ測定ビーム３５は、レンズ３９を経由してカメラ４９へ導かれ、このカメラ４９は、アクチュエータ・ミラー・ユニット１９を駆動することによって設定された網膜３の深さからＯＣＴ測定データを得る。

波面測定ビーム３７は、レンズ３９を経由してハートマン・シャック（Hartmann-Shack）波面センサ４１へ導かれ、これにより光ビーム２２の波面が検出される。能動光学素子２７は、カメラ４９によって得られるＯＣＴ画像の品質を改善するために、検出された波面に基づいて駆動される。

この従来のシステムは、その結像品質（imaging quality）に対する、特にその方位分解能（lateral resolution）及び深さ分解能（depth resolution）に対する期待を満足しないことが分かっている。

従って、本発明は、特に目の網膜を測定するための、従来の測定システムに比べて改善された結像品質を有する光学測定システム及び光学測定方法を提供することを目的とする。

第１の態様の下で、本発明は、単一の放射光源、第１のビームスプリッタ、第２のビームスプリッタ、ＯＣＴ検出器、波面検出器、少なくとも１つの能動光学素子及びコリメータを備えた光学測定システムを提供する。これらの構成要素は、放射光源によって発生するソースビームが第１のビームスプリッタによって物体照明ビーム及び参照ビームに分割され、物体照明ビームが少なくとも１つの能動光学素子を経由してコリメータを通って物体位置へ導かれ、物体位置で反射される物体照明ビームの放射がコリメータによって物体測定ビームとなり、物体測定ビームが少なくとも１つの能動光学素子を経由して第２のビームスプリッタへ導かれ、物体測定ビームが第２のビームスプリッタによってＯＣＴ測定ビームと波面測定ビームとに分割され、波面測定ビームが波面検出器へ導かれ、ＯＣＴ測定ビームがＯＣＴ検出器へ導かれ、参照ビームがＯＣＴ検出器へ導かれるように光学回路に配置される。

本発明に係る光学測定システムにおいて、少なくとも１つの能動光学素子は、ＯＣＴ検出器によって与えられる測定信号の品質を改善するために、波面検出器によって与えられる測定信号に基づいて制御されることがある。これにより、本システムによって物体から得られるデータが改善される。ここで、そして従来のシステムと対照的に、物体測定ビーム及び波面測定ビームの両方は能動光学素子を経由して導かれるのに対し、参照ビームの光はその経路内の能動光学素子を経由してＯＣＴ検出器へは導かれない。かかる能動光学素子は、一般に適応光学素子と呼ばれ、かかる素子を含む光学部品（optics）は適応光学部品と呼ばれている。

好ましい実施の形態によれば、能動光学素子は、波面検出器によって検出される波面がほぼ平面の波面となるように設定される。

能動光学素子は広い断面を有し、この断面内で、能動光学素子を経由して導かれたビームがこれと相互に作用する。ここで、能動光学素子は、断面内の位置に基づいて光路長が変わるビームを与えるように構成されている。

能動光学素子は、反射において動作する、すなわち、それに導かれたビームを反射するか、又は伝達において動作する、すなわち、それを通して導かれたビームを伝達することができる。

例示的な実施の形態によれば、第１のスキャナが、物体照明ビームが物体に入射する位置を、入射する物体照明ビームの方向に対して直角な方向に動かすために設けられる。ここで、第１のスキャナは、物体の２次元走査を可能にするために２つの方向に旋回可能であり得る。

例示的な実施の形態によれば、能動光学素子が第１のスキャナとして使用される。

別の例示的な実施の形態によれば、第２のスキャナが、第１のビームスプリッタとＯＣＴ検出器との間の参照ビームの光路長を変化させるために設けられる。それにより、物体は、ＯＣＴ法によって、その深さにおいて、すなわち、入射する物体照明ビームの方向に走査され得る。

例示的な実施の形態によれば、波面センサは、ハートマンセンサ又はハートマン・シャックセンサである。

別の例示的な実施の形態によれば、物体位置、すなわち、物体照明ビームが物体に集束される位置はまた、ＯＣＴデータが取得される、物体のその部位（region）を物体の深さ方向に動かすために、物体照明ビームのビーム方向に動かされ得る。

例示的な実施の形態によれば、これを達成するために、コリメータは、例えば、物体照明ビームの方向への移動によって可変となっている。

別の例示的な実施の形態によれば、少なくとも１つの能動光学素子は、照明光ビームの焦点合わせ効果（focusing effect）又は焦点ぼかし効果（defocussing effect）を奏するように制御される。

本発明の別の態様によれば、検査対象の物体について少なくとも１つのＯＣＴ測定を実行する工程と、少なくとも１つの波面測定を実行する工程とを含む光学測定方法が提供される。ＯＣＴ測定は、物体照明光を発生させ、物体照明射光の第１の部分を物体に送り、物体で反射される物体照明光の第１の部分である物体測定光の少なくとも一部を物体照明光の第２の部分と干渉させて重畳することによって行われる。少なくとも１つの波面測定を実行する工程は、物体で反射される物体照明光の第１の部分である物体測定光の少なくとも一部を用いて行われる。

さらに、実行される測定の品質を改善するために、物体照明光によってその発生位置と物体との間に形成されるビームの光路長が変えられ、この変化は、ビームの断面を横切る位置に基づいて、かつ、少なくとも１つの波面測定に基づいて行われる。同様に、物体測定光によって物体と干渉重畳との間に形成される第２のビームの光路長が変えられる。

例示的な実施の形態によれば、まず、少なくとも１つの波面測定が実行され、それに基づいて第１及び第２のビームの光路長の設定が実行される。次いで、複数のＯＣＴ測定が実行され、これらのＯＣＴ測定の各々で物体照明光は物体の異なる小さい部位に集束される。それにより、ＯＣＴ測定データを、第１及び第２のビームの光路長の設定を変えずに、物体の広い部位から高速に得ることが可能となる。

別の例示的な実施の形態によれば、測定データが取得されるウィンドウを、このウィンドウにおける測定データの取得後に、物体照明光の伝播方向に対して直角に動かし、動かしたウィンドウにおいてＯＣＴ測定データを新たに取得しつつ、動かしたウィンドウに対して第１及び第２のビームの光路長の適切な設定を行うために、別の波面測定を予め実行することが想定される。

以下に、本発明の例示的な実施の形態が図を参照してさらに詳細に説明される。

図２に、本発明における光学測定システムの実施の形態を、その光学回路の回路図として示す。

光学測定システム１ａは、コリメータレンズ５１及びスペースフィルタ５２を経由してソースビーム１１ａを発生させる放射光源９ａを備えている。ここで、放射光源９ａは、ＯＣＴ測定法が検査対象の物体に対して実行され得る際に用いられる光を発生させるのに適した放射光源である。特に、この光は時間的にインコヒーレントであり、さらにまた空間的にもインコヒーレントであり得る。例えば、放射光源９ａは、このために、スーパールミネセンスダイオードであり得る。検査対象の物体は、例えば、患者の目５ａの網膜３ａであり得る。

第１のビームスプリッタ１３ａにより、ソースビーム１１ａは、参照ビーム１７ａと物体照明ビーム１５ａとに分割される。参照ビーム１７ａは、アクチュエータ・リフレクタ・ユニット１９ａのミラー５３で同じ光路上へ反射され、第１のビームスプリッタ１３ａで反射されて、レンズ３９ａ、共焦点絞り７６、及び別のレンズ４０を経由してＯＣＴ検出器４９ａへ導かれる。第１のビームスプリッタ１３ａにおける分割位置とミラー５３との間の参照ビーム１７ａの光路長が可変となるように、アクチュエータ・リフレクタ・ユニット１９ａは、ミラー５３を基盤５７に対して動かすアクチュエータ５５をさらに備えている。

物体照明ビーム１５ａは、第２のビームスプリッタ３３ａを通過し、レンズ２５ａを経由して、物体照明ビーム１５ａを反射する能動光学素子２７ａへ導かれる。かかる能動光学素子の例は、米国マサチューセッツ州、デベンス、マッカーサー通り３７のキネテックス社（Kinetics, Inc.,37 MacArthur Ave.,Devens,MA 01432,USA）から入手することができる可変ミラーである。能動光学素子２７ａに入射する物体照明ビーム１５ａは、広い断面を有し、能動光学素子２７ａは、能動光学素子２７ａによって入射する物体照明ビーム１５ａに与えられるミラー面を局部的に変形させるために、制御器６１からの制御ライン５９によって制御可能である。

能動光学素子２７ａで反射した後、物体照明ビーム１５ａは、１つ以上のレンズ２９ａを通過し、走査ミラー６３に入射し、それによって反射され、別の光学レンズ６５を通過し、そして別のミラー６７で反射された後、物体照明ビーム１５ａが物体位置６９で目５ａの網膜３ａに入射するように、目５ａのレンズ２１ａを通って目５ａに入射する。走査ミラー６３は、物体照明ビーム１５ａの網膜３ａへの入射方向に対して直角に物体位置６９を２次元的に動かすために制御可能である。

物体位置６９で網膜３ａから反射される物体照明ビーム１５ａの放射は、目５ａのレンズ２１ａによって物体測定ビーム７３となる。この物体測定ビーム７３の主軸７４は物体照明ビーム１５ａの主軸とほぼ一致し、これにより、物体測定ビーム７３は、ミラー６７、レンズ６５、旋回ミラー（pivoting mirror）６３、レンズ２９ａ、能動光学素子２７ａ及びレンズ２５ａを経由して第２のビームスプリッタ３３ａへ戻される。第２のビームスプリッタ３３ａにより、物体測定ビーム７３は、ＯＣＴ測定ビーム７５と波面測定ビーム７７とに分割される。ＯＣＴ測定ビーム７５は、第１のビームスプリッタ１３ａを通過し、それによって参照ビーム１７ａと干渉して重畳し、これにより、ＯＣＴ検出器４９ａはＯＣＴ測定信号を記録し、このＯＣＴ測定信号はライン７８を経由して制御器６１へ送信される。

波面測定ビーム７７は、波面検出器４１ａに入射する。この波面検出器４１ａは、例えば、ハートマンセンサ又はハートマン・シャックセンサによって与えられる。そこで、波面測定ビーム７７は、マイクロレンズのアレイ７９によって部分ビーム８１のマニホールドに分割され、各部分ビーム８１は、空間分解能検出器（spatially resolving detector）８３に集束される。ライン８５を経由して、空間分解能検出器８３の画像が制御器６１へ送信され、この制御器６１は、空間分解能検出器８３の画像における部分ビーム８１の集束位置を評価し、この評価に基づいて、波面測定ビーム７７における波面、従ってまた物体測定ビーム７３における波面もほぼ平面の波面であるように、能動光学素子２７ａを制御する。それにより、物体測定ビーム７３における、例えば目５ａのレンズ２１ａの不完全な結像に起因する、又は／及び目の硝子体の異常に起因する、又は／及び測定光学部品の不完全な結像に起因する波面収差が補正され、これにより、ＯＣＴ測定ビーム７５は、その波面が参照ビーム１７ａの波面とほぼ理想的に干渉するように調整され、これにより、ＯＣＴ測定信号は、網膜の特に十分な深さ分解能及び方位分解能を与える。ここで、第１のビームスプリッタ１３ａとミラー５３との間の光路長は、物体位置６９と第１のビームスプリッタ１３ａとの間の物体測定ビーム７３の光路長にほぼ一致する。それにより、例えば１μｍ〜５μｍの深さ分解能を達成することが可能となる。

同時に、物体照明ビーム１５ａの波面は、硝子体の異常及び目５ａのレンズ２１ａの不完全な結像がある場合には、網膜３ａ上の特に小さいスポットが物体位置６９で照明されるように、能動光学素子２７ａを制御することによって調整され、これにより、光学測定システム１ａによって与えられる測定データの方位分解能も高品質となる。それにより、例えば１μｍ〜１０μｍの方位分解能を達成することが可能となる。

ＯＣＴ測定は、制御ライン８７を介してアクチュエータ５５を作動させる制御器６１によって物体位置６９で実行され、これにより、アクチュエータ５５は、例えば或る変位によって、ミラー５３を或る範囲で動かして、第１のビームスプリッタ１３ａとＯＣＴ検出器４９ａとの間の参照ビーム１７ａの光路長を変位の２倍に相当する範囲で変化させる。かかる変位の間に、制御器６１は、ＯＣＴ検出器４９ａの複数の測定値を読み出す。これらの測定値は、検出強度に相当する。

以下、図３とともに、網膜３ａの容積部分９３から３次元測定データを得る方法について説明する。

図３の容積部分９３は、網膜３ａの表面９１によって上部に局限され（confined）、ｘ方向に５ｍｍ、ｙ方向に５ｍｍの長さにわたって広がり、ｘ方向及びｙ方向は、網膜３ａに入射する物体照明ビーム１５ａの方向に対して直角に延びている。ｘ方向及びｙ方向に対して直交するｚ方向において、容積部分９３は、網膜３ａの深さ方向に５００μｍにわたって広がっている。

上記した方法を用いて、（ｚ方向における）３つの異なる深さからの測定データが取得される。これらの層は、図３でそれぞれ９５₁ 、９５₂ 、及び９５₃ と標記される。これらの層の各々は、ｘｙ方向で、例えば８つのフィールド又はウィンドウに分割される。最初に、物体位置は、旋回ミラー６３を制御することにより、かつ、能動光学素子２７ａが、物体照明ビーム１５ａの焦点が網膜３ａの平面９５₁ 内にあるような焦点合わせ効果又は焦点ぼかし効果を奏するように能動光学素子２７ａを制御することにより、フィールド＃１の中央へ動かされる。次いで、制御器６１は、波面センサ４１ａの画像を評価し、その後に、ＯＣＴ測定ビーム７５における波面がほぼ平面の波面となるように、能動光学素子２７ａを設定する。この設定の後に、旋回ミラー６３は、物体位置６９が例えばウィンドウ＃１内の２５個の異なる位置に連続して設置されるように制御され、これら２５個の位置は５×５の格子状に配置される。２５個の位置の各々で、物体位置は、制御器６１によって制御されるアクチュエータ５５が、ＯＣＴ検出器４９ａを用いてＯＣＴ測定を実施するために、少なくとも１つの変位を実行することができる時間の間、保持される。それにより、ウィンドウ＃１内で、２５個のＯＣＴ測定データ・セットが得られる。

次いで、それに応じて旋回ミラー６３、及び上述の能動光学素子２７ａの焦点合わせ効果又は焦点ぼかし効果を設定することにより、物体位置は平面９５₂ のフィールド＃２の中央へ動かされ、アクチュエータ５５も、参照ビーム１７ａの光路長を平面９５₂ の位置に適合させるように制御される。ウィンドウ＃２の中央に対して、ＯＣＴ測定ビーム７５における波面がほぼ平面の波面となるように能動光学素子２７ａを設定するために、再び波面測定が実施される。次いで、ウィンドウ＃２内で、２５個のＯＣＴ測定がさらに実施される。

その後、同等の測定が、平面９５₃ のフィールド＃３及び＃４、平面９５₂ のフィールド＃５、平面９５₁ のフィールド＃６及び＃７などに対して順次実施される。

このようにして、３つの平面９５₁ 、９５₂ 及び９５₃ に対する測定データを迅速に得ることができる。ここで、能動光学素子２７ａの設定は、１つのウィンドウ内の異なる位置に対しても同様であるが、平面９５の１つの中でウィンドウごとに異なっていてもよい。ここで、ウィンドウのサイズは、平面内の全ての測定位置の高速走査に関して、所要の精度に応じて達成されるように適合され得る。

あるいは、平面の１つの中の全てのウィンドウをまず走査し、次いで、次の平面に移ることもまた可能である。図３に示す例では、ウィンドウは次の順序で走査してもよい。すなわち、＃１、＃２４、＃１９、＃６、＃７、＃１８、＃１３、＃１２、＃１１、＃１４、＃１７、＃８、＃５、＃２０、＃２３、＃２、＃３、＃２２、＃２１、＃４、＃１６、＃９、＃１０、＃１５。

次に、図２及び図３と併せて説明した実施の形態の変形について説明する。機能及び／又は構造に関して互いに一致する構成要素は一致した数字によって標記され、この数字は区別のために追加の文字によって補完される。

図４に示す光学測定システムは、図２に示す光学測定システムと類似の構成を有している。

両光学測定システム間の本質的な差異は、ＯＣＴ測定信号の検出にある。すなわち、図４の光学測定システム１ｂにおいて、放射光源９ｂによって発生したソースビーム１１ｂは、ビームスプリッタ１３ｂにより、物体照明ビーム１５ｂと参照ビーム１７ｂとに分割される。ビームスプリッタ１３ｂと目５ｂの網膜３ｂとの間の物体照明ビーム１５ｂのビーム経路は、図２に示すビーム経路、並びに物体測定ビーム７５ｂとして網膜３ｂで反射してビームスプリッタ１３ｂへ戻る光のビーム経路と類似している。物体測定ビーム７５ｂは、ビームスプリッタ１３ｂを通過し、コリメータレンズ３９ｂによってグラスファイバー１０１内に結合され、そしてグラスファイバー１０１によってファイバー端部１０３へ導かれ、このファイバー端部１０３からビーム７５ｂの光がライン検出器４９ｂに放射される。

参照ビーム１７ｂは、コリメータ１０５によってグラスファイバー１０７内に結合され、ファイバーカプラー１０９を通って導かれ、グラスファイバー１１１によってさらに導かれ、そしてファイバー端部１１３でグラスファイバー１１１から放射される。放射光は、コリメータ１１５によって平行にされ、ミラー５３ｂで反射される。ミラー５３ｂの、ファイバー端部１１３からの距離は、アクチュエータ５５ｂによって変えられ、このアクチュエータ５５ｂは、ライン８７ｂによって制御される。次いで、ミラー５３ｂで反射された光は、コリメータ１１５によってグラスファイバー１１１のファイバー端部１１３に戻って結合されて、ファイバーカプラー１０９に戻り、そこでその強度の一部がファイバー１１７に結合され、ファイバー１１７からそれはファイバー端部１１９でライン検出器４９ｂに向って放射される。

２つのファイバー端部１０３、１１９は、ライン検出器４９ｂの１つの個所で、ビームスプリッタ１３ｂからミラー５３ｂ及びファイバー端部１１９を経由してライン検出器４９ｂの個所に至るビーム経路の光路長が、ビームスプリッタ１３ｂから能動光学素子２７ｂを経由して網膜３ｂの或る深さに達し、そこから能動光学素子２７ｂに戻り、グラスファイバー１０１のファイバー端部１０３を経由してライン検出器４９ｂの前記個所に至る光路長に等しくなるように、或る距離だけ離間しており、これにより、この個所で、干渉状態が網膜３ｂの対応する深さに対して実現される。ライン検出器４９ｂの異なる個所で、干渉状態は網膜３ｂの異なる深さに対して実現され、これにより、ライン検出器４９ｂを用いて、複数の測定データを同時に得ることが可能となり、それによって網膜３ｂの特に高速の走査を達成することができる。この複数の測定データは、アクチュエータの変位によって図２の実施の形態で取得される複数の測定データに相当する。

ここで、例えば駆動装置又はアクチュエータによって、ファイバー端部１０３とファイバー端部１１９との間に可変間隔（variable spacing）を与えることも可能である。ファイバー端部間の間隔を変化させることにより、ライン検出器４９ｂによって同時に検出可能な深さの範囲を変化させることがさらに可能となる。ファイバー端部間の間隔がより大きい場合、この深さの範囲は、ファイバー端部間の間隔がより小さい場合よりも広くなる。例えば、ファイバー端部１０３とファイバー端部１１９との間の間隔は、図３に関連して、すぐに網膜の深さの範囲全体にわたるように設定されることが可能であり、これにより、平面９５₁ 、９５₂ 及び９５₃ に加えて、これらの平面の間の部位も検出される。それによって、網膜の深さ全体又はその一部を、参照ビームの光路長を変化させずに走査することが可能となる。しかし、この場合には、物体照明ビームの集束を平面９５₁ 、９５₂ 及び９５₃ のうちの１つに設定し、かかる集束設定でこの平面の様々なウィンドウの走査を実施することが有利な場合がある。次いで、ビームを異なる平面に集束させ、それに続いてこの平面の走査を行ってもよい。集束が設定されなかったそれらの平面は、最良の達成可能な品質で検出されないので、測定を迅速化するために、これらの平面に関連するデータを読み取らず、ライン検出器の読み取りを、物体照明ビームが集束された網膜の構造が結像される検出器の部位に限定することが可能である。

上述の実施の形態においては、単一の能動光学素子が、物体照明ビーム内での、かつ、物体測定ビーム内での光路長を変化させるために使用されている。しかし、物体照明ビームを物体測定ビームから分離し、別々の適宜に制御される能動光学素子を経由して両ビームを導くことも可能である。

上述の実施の形態においては、単一の光源が、ＯＣＴ測定及び波面測定のための光を発生させるために使用されている。しかし、例えば波長に関して異なる、別々の光源を使用することも可能である。その場合、２つの光源の光は、共通の物体照明ビームに重畳されることがある。

上述の実施の形態においては、物体測定ビームのうちの波面測定ビームを結合するビームスプリッタが、ビームを物体照明ビーム及び参照ビームに分割するビームスプリッタの前に同様に配置されている。しかし、物体測定ビームにおけるビームスプリッタの配列を変更することも可能である。

上述の実施の形態においては、単一の旋回ミラーが、物体位置を物体照明ビームの方向に対して直角に動かすために設けられている。しかし、物体位置をそれぞれ１つの方向に別々に動かすことを可能にする、２つの別々のミラーを使用することも可能である。この場合、能動光学素子によって前記単一の旋回ミラー又は他の旋回ミラーの機能を与えることも可能であり、これは能動光学素子を適宜に制御することによって可能となる。

上述の実施の形態においては、網膜の深さに対する物体照明ビームの集束設定が、能動光学素子を適宜に制御することによって行われている。しかし、このために、物体照明ビームの他のビーム形成素子を、例えば、かかる素子を物体照明ビームの方向に沿って動かすことによって作動させることも可能である。

このために、光学特性が制御信号を印加することによって可変である、光学素子を用いることも想定される。そのための例は、例えば、フランス、リヨンのバリオプテック社（the company Varioptic,69007 Lyon,France）から入手することができる電気可変レンズである。

本発明をそのいくつかの特定の実施の形態に関しても説明したが、多くの代案、変更態様、及び変形が当業者に明らかになることは明白である。従って、本明細書に記載した本発明の例示的な実施の形態は、例示が目的であり、決してそれに限定されるものではない。様々な変更が、特許請求の範囲によって規定される本発明の精神及び範囲を逸脱せずに行われ得る。

本発明は、目の網膜の画像データの取得に特に有用な光学測定システム及び光学測定方法を提供する。データの取得はＯＣＴ測定によって行われ、これらの測定の品質は、能動光学素子をビーム経路内に配置することによって改善される。

図１は、従来の光学測定システムの構成を示す。図２は、本発明の実施の形態における光学測定システムの構成を示す。図３は、本発明の実施の形態における光学測定方法の概略説明図である。図４は、本発明における光学測定システムの別の実施の形態を示す。

Claims

単一の放射光源（９ａ）と、
第１のビームスプリッタ（１３ａ）と、
第２のビームスプリッタ（３３ａ）と、
ＯＣＴ検出器（４９ａ）と、
波面検出器（４１ａ）と、
少なくとも１つの能動光学素子（２７ａ）と、
コリメータ（６５、６７、２９ａ）とを備えた光学測定システムであって、
前記単一の放射光源（９ａ）によって発生するソースビーム（１１ａ）が、前記第１のビームスプリッタ（１３ａ）によって物体照明ビーム（１５ａ）と参照ビーム（１７ａ）とに分割され、
前記物体照明ビーム（１５ａ）が、前記コリメータによって前記少なくとも１つの能動光学素子（２７ａ）を経由して物体位置（６９）へ導かれ、
前記物体位置（６９）で反射される前記物体照明ビーム（１５ａ）の放射が、少なくとも前記コリメータによって物体測定ビーム（７３）となり、
前記物体測定ビーム（７３）が、前記少なくとも１つの能動光学素子（２７ａ）を経由して前記第２のビームスプリッタ（３３ａ）へ導かれ、
前記物体測定ビーム（７３）が、前記第２のビームスプリッタ（３３ａ）によってＯＣＴ測定ビーム（７５）と波面測定ビーム（７７）とに分割され、
前記波面測定ビーム（７７）が前記波面検出器（４１ａ）へ導かれ、
前記ＯＣＴ測定ビーム（７５）が前記ＯＣＴ検出器（４９ａ）へ導かれ、
前記参照ビーム（１７ａ）が前記ＯＣＴ検出器（４９ａ）へ導かれるように、
前記放射光源、前記第１のビームスプリッタ、前記第２のビームスプリッタ、前記ＯＣＴ検出器、前記波面検出器、前記少なくとも１つの能動光学素子、及び前記コリメータが配置されていることを特徴とする光学測定システム。
前記波面検出器（４１ａ）によって与えられる測定信号に基づいて、前記少なくとも１つの能動光学素子（２７ａ）を制御するように構成される制御器（６１）をさらに備えた請求項１に記載の光学測定システム。
前記波面検出器（４１ａ）における前記波面測定ビーム（７７）の波面がほぼ平面の波面であるように、前記波面検出器（４１ａ）によって与えられる測定信号に基づいて、前記少なくとも１つの能動光学素子（２７ａ）を制御するように構成される制御器をさらに備えた請求項１に記載の光学測定システム。
前記能動光学素子（２７ａ）が、ビームの前記能動光学素子との相互作用前の入力断面と前記ビームの前記能動光学素子との前記相互作用後の出力断面との間で、前記能動光学素子を経由して導かれる前記ビームの光路長を、前記出力断面を横切る位置に基づいて変えるように構成された請求項１〜３のいずれかに記載の光学測定システム。
前記物体位置（６９）を変える少なくとも第１のスキャナ（６３）をさらに備えた請求項１〜４のいずれかに記載の光学測定システム。
前記第１のビームスプリッタ（１３ａ）と前記ＯＣＴ検出器（４９ａ）との間の前記参照ビーム（１７ａ）の光路長を変化させる第２のスキャナ（１９ａ）をさらに備えた請求項１〜５のいずれかに記載の光学測定システム。
前記波面センサがハートマン・シャック（Hartmann-Shack）センサからなる請求項１〜６のいずれかに記載の光学測定システム。
前記ＯＣＴ検出器がライン検出器（４９ｂ）からなる請求項１〜７のいずれかに記載の光学測定システム。
前記コリメータの屈折力が可変であり、前記制御器が、前記ＯＣＴ検出器によって与えられる測定信号に基づいて前記コリメータの前記屈折力を制御するように構成された請求項１〜８のいずれかに記載の光学測定システム。
物体照明光を発生させ、
前記物体照明光の第１の部分を物体に送り、
前記物体で反射される前記物体照明光の第１の部分である物体測定光の少なくとも一部を前記物体照明光の第２の部分と重畳させることによって、
検査対象の前記物体について少なくとも１つのＯＣＴ測定を実行する工程と、
前記物体から発する前記物体測定光の少なくとも第２の部分について少なくとも１つの波面測定を実行する工程と、
前記物体照明光の発生位置と前記物体との間に前記物体照明光によって形成される第１のビームの光路長を、前記ビームの断面を横切る位置に基づいて、かつ、前記少なくとも１つの波面測定に基づいて変化させる工程と、
前記物体と前記物体測定光の前記重畳位置との間に前記物体測定光によって形成される第２のビームの光路長を、前記ビームの断面を横切る位置に基づいて、かつ、前記少なくとも１つの波面測定に基づいて変化させる工程とを含む光学測定方法。
前記第１のビームの部位と前記第２のビームの部位とが重なり合う請求項１０に記載の光学測定方法。
前記第１のビームの前記光路長を変化させる工程と前記第２のビームの前記光路長を変化させる工程が、前記第２のビームと重なり合う前記第１のビームの前記部位に定置された能動光学素子によって実行される請求項１１に記載の光学測定方法。
前記物体測定光を前記物体の第１の部位に集束させる工程をさらに含む請求項１０〜１２のいずれかに記載の光学測定方法。
前記第１の部位を、前記物体測定光の前記物体への入射方向に動かす工程をさらに含む請求項１３に記載の光学測定方法。
前記第１の部位を、前記物体測定光の前記物体への入射方向と直角な方向に動かす工程をさらに含む請求項１３又は１４に記載の光学測定方法。
前記少なくとも１つの波面測定を実行する工程、及び前記少なくとも１つの波面測定に基づいて前記第１及び第２のビームの前記光路長を変化させる工程の後に、前記第１及び第２のビームの前記光路長を変化させずに、隣接して配置された複数の異なる第１の部位に前記物体照明光を集束させる工程と、前記複数の第１の部位の各々に対して前記少なくとも１つのＯＣＴ測定を実行する工程とをさらに含む請求項１３〜１５のいずれかに記載の光学測定方法。
前記隣接して配置された複数の異なる第１の部位が前記物体の第２の隣接部位内に配置され、前記第２の部位が前記第１の部位よりも大きい請求項１６に記載の光学測定方法。
前記少なくとも１つの波面測定及び前記第１の部位への前記集束が、最大でも部分的に相互に重なり合う複数の前記第２の隣接部位に対して繰り返し実行される請求項１７に記載の光学測定方法。
前記第１の部位を、前記物体測定光の前記物体への入射方向に動かす工程をさらに含み、前記第１の部位を前記入射方向に動かす前記工程は、前記少なくとも１つの波面測定を実行する前に行われ、前記物体照明光の前記異なる第１の部位への集束の間には実質上行われない請求項１６〜１８のいずれかに記載の光学測定方法。