KR101253949B1 - 광간섭 단층화상 촬상 장치, 광간섭 단층화상 촬상 방법 및 컴퓨터에 의해 판독가능한 저장 매체 - Google Patents

광간섭 단층화상 촬상 장치, 광간섭 단층화상 촬상 방법 및 컴퓨터에 의해 판독가능한 저장 매체 Download PDF

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Abstract

촬상 시간을 단축할 수 있는 광간섭 단층화상(optical coherence tomography, OCT) 촬상 장치 및 대응 방법이 제공된다. 장치는 광학부에 입사하는 측정광의 제1 광속 직경을, 제1 광속 직경보다 큰 제2 광속 직경으로 변경시키는 광속 직경 가변부(21)를 포함한다. 조정 스테이지는 제1 광속 직경에 있어서의 피검사물(12)의 위치로부터의 복귀광의 강도 정보에 기초하여 집광 광학부(20)의 위치를 조정한다. 조정 스테이지에 의해 조정된 위치에서 광속 직경 가변부(21)에 의해 광속 직경이 제1 광속 직경에서 제2 광속 직경으로 변경되어, 제2 광속 직경을 갖는 측정광이 피검사물(12)에 입사된다. 광속 직경이 작은 측정광이 사용되기 때문에 상대적으로 짧은 시간 안에 집광 광학부(20)가 조정될 수 있고, 광속 직경이 큰 측정광이 사용되기 때문에 참조광과의 합성광이 높은 횡분해능을 가지고 취득될 수 있다.

Description

광간섭 단층화상 촬상 장치, 광간섭 단층화상 촬상 방법 및 컴퓨터에 의해 판독가능한 저장 매체{OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHIC IMAGING APPARATUS, OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHIC IMAGING METHOD AND STORAGE MEDIUM READABLE BY A COMPUTER}
본 발명은, 광간섭 단층화상 촬상 장치 및 광간섭 단층화상 촬상 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 안과진료에 사용되는 광간섭 단층화상 촬상 장치 및 광간섭 단층화상 촬상 방법에 관한 것이다.
광간섭 단층화상 촬상 기법(optical coherence tomography, OCT)은, 시료의 단층화상을 고해상도로 취득할 수 있으며, 안과용 기기로서 주로 사용되고 있다. OCT를 사용하는 장치(OCT 장치)는 간섭계를 구비하고, 측정광(저간섭 광)을 안저에 조사하고, 안저로부터의 복귀광과 참조광을 합성함으로써, 고감도로 측정할 수 있다. 이때, 측정광을 망막의 미리 정해진 위치에 투영시켜 안저의 단층화상을 취득한다.
여기서, 약시 등의 피검안(eyes to be inspected)의 요인들에 의해, 측정광을 망막의 미리 정해진 위치에 투영하는 것이 몇몇 경우에서 어려울 수 있다. 이때, 각 피검안의 광학 특성에 따라서 광학계를 조정함으로써, 측정광을 망막의 미리 정해진 위치에 투영하는 것이 필요하여, 광학계를 조정하는 데 긴 시간이 걸린다.
근년에는, OCT 장치에 의해 고해상도로 단층화상을 취득하는 것에 대한 요망이 더 강해져 왔다. 그 때문에 측정광의 광속 직경을 크게 해서 단층화상이 취득될 때에는, 이러한 광학계를 조정하는 데 더 긴 시간이 걸린다.
한편, 광학계를 조정하는 시간을 단축하는 것도 요망된다. 특히, 망막의 안과 진단에 있어서 촬상에 필요한 시간을 단축하는 것은, 피검자의 부담을 가볍게 하는 것에 관련되기 때문에, 이러한 광학계를 조정하는 시간을 단축하는 것이 강하게 요망된다.
상기 2개의 요망을 만족시키기 위해서, OCT와 OCM(optical coherence microscopy)을 사용하는 광학 장치가 일본공개특허 제2002-174769호에 개시된다(특허문헌 1). 이 장치는, 생체시료 내의 큰 구조의 확인에는 OCT가 사용되고, 그 중의 주목 영역이 더 미세한 분해능으로 관찰될 때에는 OCM으로 전환될 수 있도록 구성된다. 이 때, OCT와 OCM은 초점 심도가 크게 상이하기 때문에, 광속 직경 변환 광학계를 사용하여, 작은 개구수를 갖는 OCT 및 큰 개구수를 갖는 OCM에 따라 광속 직경이 설정될 수 있어서, 고 S/N비에서의 관찰이 가능하게 장치가 구성된다.
특허문헌 1(일본공개특허 제2002-174769호)에 개시된 장치는, OCT에 의해 확인된 생체시료 내의 큰 구조 속의 주목 영역을, OCT를 OCM으로 변경함으로써 더 미세한 분해능으로 관찰하는 것이 가능한 것에 의해, 초점 심도가 얕은 OCM에서 측정광을 미리 정해진 위치에 투영하기 위한 조정에 긴 시간이 걸린다는 문제를 해결한다.
그러나, 특허문헌 1(일본공개특허 제2002-174769호)은 OCT 장치의 촬상에 의해 고해상도로 단층화상을 촬상할 때에 광속 직경 변환 광학계를 사용해서 측정광의 광속 직경을 크게 하는 것에 의해 초래되는 문제는 전혀 고려하고 있지 않다.
OCT에 의한 단층화상 촬상에 있어서, 광속 직경 변환 광학계를 사용하여, 측정광의 광속 직경을 크게 함으로써, 고해상도의 단층화상을 취득한다. 그러나, 이와 같이 측정광의 광속 직경을 크게 하면, 초점 심도가 얕아져, 측정광을 미리 정해진 위치에 투영하는 것이 어려워지고, 광학계를 조정하는 데 긴 시간이 걸린다.
본 발명의 목적은, 상술한 문제의 관점에서, 고해상도의 단층화상을 OCT에 의해 취득할 때, 촬상 시간을 단축시킬 수 있는 광간섭 단층화상 촬상 장치 및 광간섭 단층화상 촬상 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 하기에서 설명하는 것과 같이 구성되는 광간섭 단층화상 촬상 장치 및 광간섭 단층화상 촬상 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 광간섭 단층화상 촬상 장치는 광원으로부터의 광이 측정광과 참조광으로 분할되고, 측정광이 피검사물에 유도되고, 참조광이 참조 미러에 유도되고, 피검사물에 의해 반사되거나 산란된 측정광의 복귀광과, 참조 미러에 의해 반사된 참조광이 피검사물의 단층화상을 촬상하기 위해 사용되는 광간섭 단층화상 촬상 장치이며,
측정광의 광속 직경을 조정하는 광속 직경 조정 유닛,
복귀광을 제1 복귀광과 제2 복귀광으로 분할하는 복귀광 분할 유닛,
복귀광 분할 유닛으로부터의 제1 복귀광의 강도를 검출하는 제1 검출 유닛,
제1 검출 유닛에 의해 검출된 제1 복귀광의 강도에 기초하여, 광속 직경 조정 유닛에 의해 조정된 광속 직경을 이용하여, 피검사물 상에 측정광의 집광 위치를 조정하는 집광 위치 조정 유닛,
복귀광 분할 유닛으로부터의 제2 복귀광과, 참조 미러에 의해 반사된 참조광의 반사광을 합성하여 얻어진 합성광의 강도를 검출하는 제2 검출 유닛, 및
제2 검출 유닛에 의해 검출된 합성광의 강도에 기초하여, 집광 위치 조정 유닛에 의해 조정된 상태를 이용하여, 참조광의 광로 길이를 조정하는 광로 길이 조정 유닛을 포함한다.
본 발명에 따른 광간섭 단층화상 촬상 방법은, 광원으로부터의 광이 측정광과 참조광으로 분할되고, 측정광이 피검사물에 유도되고, 참조광이 참조 미러에 유도되고, 피검사물에 의해 반사되거나 산란된 측정광의 복귀광과 참조 미러에 의해 반사된 참조광이 피검사물의 단층화상을 촬상하기 위해 사용되는 광간섭 단층화상 촬상 장치에 있어서의 광간섭 단층화상 촬상 방법이며,
단층화상을 촬상하기 전에 준비 단계에서, 광속 직경 조정 유닛을 사용해서 측정광의 광속 직경을 측정시의 광속 직경보다 작은 광속 직경으로 조정하고, 복귀광을 분할하는 분할 유닛에 의해 분할된 제1 및 제2 복귀광 중 제1 복귀광의 강도를 제1 검출 유닛에 의해 검출하고, 검출된 광의 강도에 기초하여, 측정광을 피검사물에 집광시키는 집광 유닛을 조정하는 제1 단계,
제1 단계에서 조정된, 집광 유닛의 위치를 이용하여, 복귀광 분할 유닛에 의해 분할된 제2 복귀광과 참조 미러에 의해 반사된 참조광의 반사광을 합성하여 얻어진 합성광의 강도를 제2 검출 유닛에 의해 검출하고, 검출된 광의 강도에 기초하여, 참조광의 광로 길이를 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정하는 제2 단계,
단층화상을 촬상하는 촬상 단계에서, 광속 직경 조정 유닛을 사용해서 측정광의 광속 직경을 준비 단계의 광속 직경보다 큰 광속 직경으로 조정하고, 제1 복귀광의 강도를 제1 검출 유닛에 의해 검출하고, 검출된 광의 강도에 기초하여 측정광을 피검사물 상에 집광시키는 집광 유닛을 조정하는 제3 단계, 및
제3 단계에서 조정된 집광 유닛의 상태를 이용하여, 합성광의 강도를 제2 검출 유닛에 의해 검출하고, 검출된 광의 강도에 기초하여 참조광의 광로 길이를 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정하는 제4 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터에 의해 판독가능한 저장 매체는 컴퓨터를 이용하여 상술된 광간섭 단층화상 촬상 방법을 실행하기 위한 프로그램을 저장한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로그램은 컴퓨터를 이용하여 상술된 광간섭 단층화상 촬상 방법을 실행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광간섭 단층화상 정보 취득 장치는,
피검사물로부터의 복귀광의 강도 정보를 검출하기 위한 복귀광 검출부,
피검사물에 인가되는 측정광을 피검사물의 임의의 위치에 조사하기 위한 광학부,
광학부에 입사한 측정광의 제1 광속 직경을 제1 광속 직경보다 큰 제2 광속 직경으로 변경하기 위한 광속 직경 가변부,
제1 광속 직경에 있어서의 피검사물의 임의의 위치로부터의 복귀광의 강도 정보에 기초하여, 광학부의 측정광의 조사 위치를 조정하기 위한 조정부, 및
피검사물로부터의 복귀광과 참조광과의 합성광을 검출하기 위한 합성광 검출부를 포함하고,
조정부에 의해 조정된 상태 하에서, 광속 직경 가변부에 의해 제1 광속 직경이 제2 광속 직경으로 변경되어서, 제2 광속 직경을 갖는 측정광이 입사된다.
본 발명에 따르면, OCT 장치에 의해 고해상도로 단층화상을 취득할 때 촬상 시간을 단축할 수 있는 광간섭 단층화상 촬상 장치 및 광간섭 단층화상 촬상 방법이 실현될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특징들은 첨부 도면을 참조하여 하기의 예시적인 실시예들의 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 OCT 장치의 광학계 전체의 개략 구성을 도시한다.
도 2a, 도 2b, 도 2c 및 도 2d는 본 발명의 실시예 1에서의 OCT 장치에 의한 조정 방법을 도시한다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 실시예 1의 OCT 장치에 의한 화상의 취득 방법을 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예 2의 OCT 장치의 광학계 전체의 개략 구성을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 실시예 1의 가변 빔 익스팬더를 사용한 광속 직경의 조정을 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 실시예 3 및 실시예 4의 광속 직경 결정을 도시하는 흐름도이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 광간섭 단층화상 정보 취득 장치를 전형적으로 도시한다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 본 발명의 실시예 4의 조리개 가변 장치를 도시한다.
도 9a, 도 9b, 도 9c, 도 9d, 도 9e, 도 9f, 도 9g, 도 9h, 도 9i, 도 9j, 도 9k 및 도 9l은 본 발명의 실시예 4의 조리개의 예를 도시한다.
OCT에 의한 단층화상 촬상에 있어서, 특히, 피검안의 안저의 망막의 단층화상 촬상에 있어서 해상도 및 콘트라스트의 개선과 촬상 시간의 단축을 달성할 수 있다.
상술한 바와 같이 측정광의 광속 직경을 크게 하면, 초점 심도가 얕아져, 초점 맞추기가 어려워지므로 초점을 맞추는 데 긴 시간이 걸린다는 문제가 있다. 또한, 개개의 피검안의 광학 특성에 의해, 측정광을 미리 정해진 위치에 투영하는 것이 어려워지므로 콘트라스트가 저하한다는 문제가 있다.
본 발명자들은, 이들 문제가 하기의 구성에 의해 해결된다는 것을 발견하였다. 그것들의 개략을 설명한다. 단층화상 촬상의 준비 단계에서, 측정광의 광속 직경을 촬상 단계 시의 광속 직경보다 작게 함으로써, 참조광의 광로 길이를 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정하여 초점 심도가 깊은 상태에서 대략 단층화상을 취득할 수 있는 포커싱 범위를 얻는다.
광로 길이 조정 유닛에 의해 조정된 참조광의 광로 길이의 위치(포커싱 범위)가 기록된다.
한편, 단층화상을 촬상하는 촬상 단계에서, 고해상도의 화상을 취득하기 위해서, 측정광의 광속 직경을 촬상 전의 준비 단계의 광속 직경보다 크게 한다.
그 때, 초점 심도가 얕아진다. 그러나, 측정광을 미리 정해진 위치에 투영할 때, 위에서 기록된 참조광의 광로 길이의 조정 위치(포커싱 범위)를 기준으로서 사용함으로써, 초점 위치로 용이하게 조정할 수 있고, 촬상 시간이 단축될 수 있다.
촬상 단계에 있어서 측정광의 광속 직경을 점차적으로 변화시키고, 복귀광의 강도를 측정함으로써, 측정광의 광속 직경이 복귀광의 강도가 최대가 되는 광속 직경으로 조정될 수 있고, 콘트라스트가 개선될 수 있다.
촬상 단계에 있어서 측정광의 빔 형상 또는 빔 입사 위치를 변화시킴으로써, 콘트라스트가 더욱 개선될 수 있다.
이상과 같은 OCT 장치를, 본 발명의 실시예에 있어서는, 다음과 같이 구성할 수 있다.
본 실시예에 따른 OCT 장치에서는, 광원으로부터의 광이 측정광과 참조광으로 분할되고, 측정광이 피검사물에 유도되고, 참조광이 참조 미러에 유도되고, 피검사물에 의해 반사되거나 산란된 측정광의 복귀광과, 참조 미러에 의해 반사된 참조광이 피검사물의 단층화상을 촬상하기 위해 사용되는 광간섭 단층화상 촬상 장치가, 측정광의 광속 직경을 조정하는 광속 직경 조정 유닛을 구비한다.
이 광속 직경 조정 유닛은, 측정광을 피검사물에 유도하는 광로에 제공되고, 배율 변경 광학계(expandable optical system)에 의해 구성된다. 예를 들어, 이 유닛은 도 1에 나타내어지는 OCT 장치에 있어서의 측정광의 광로에 배열된 가변 빔 익스팬더(136)와 같이 구성될 수 있다.
또한, OCT 장치는, 상기 복귀광을 제1 복귀광과 제2 복귀광으로 분할하는 복귀광 분할 유닛을 구비한다.
이 분할 유닛은, 예를 들어 도 1에 나타내어지는 OCT 장치에 있어서의 측정광의 광로에 배열된 빔 스플리터(103-3)와 같이 구성될 수 있다.
또한, OCT 장치는 분할 유닛으로부터의 제1 복귀광의 강도를 검출하는 제1 검출 유닛을 더 구비한다.
이 제1 검출 유닛은, 예를 들어 도 1에 나타내어지는 OCT 장치에 있어서의 제1 복귀광이 유도되는 디텍터(138)와 같이 구성될 수 있다.
또한, OCT 장치는, 제1 검출 유닛에 의해 검출된 제1 복귀광의 강도에 기초하여, 광속 직경 조정 유닛에 의해 조정된 광속 직경을 이용하여, 피검사물 상에 측정광을 집광시키는 집광 유닛의 위치를 조정하는 집광 위치 조정 유닛을 더 구비한다.
집광 유닛에 대한 이 집광 위치 조정 유닛은, 예를 들어, 도 1에 나타내어지는 OCT 장치에 있어서의 전동 스테이지(electric stage)(117-2)와 같이 구성될 수 있다.
또한, OCT 장치는, 분할 유닛으로부터의 제2 복귀광과, 참조 미러에 의해 반사된 참조광의 반사광을 합성하여 얻어진 합성광의 강도를 검출하는 제2 검출 유닛을 더 구비한다.
이 제2 검출 유닛은, 예를 들어, 도 1에 나타내어지는 OCT 장치에 있어서의 밸런스드 디텍터(balanced detector)(122)와 같이 구성될 수 있다.
또한, OCT 장치는, 제2 검출 유닛에 의해 검출된 합성광의 강도에 기초하여, 집광 위치 조정 유닛에 의해 조정된, 집광 유닛의 위치를 이용하여, 참조광의 광로 길이를 조정하는 광로 길이 조정 유닛을 더 구비한다.
이 광로 길이 조정 유닛은, 예를 들어, 도 1에 나타내어지는 OCT 장치에 있어서의 전동 스테이지(117-1)와 같이 구성될 수 있다.
또한, OCT 장치는, 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정된, 참조광의 광로 길이의 위치를 기록하는 유닛을 갖도록 구성될 수 있다.
본 실시예의 OCT 장치를 사용해서 광간섭 단층화상 촬상 방법을 실시할 때, 다음과 같은 단계들에 의해, 광간섭 단층화상을 촬상할 수 있다.
제1 단계인 상기 단층화상 촬상의 준비 단계에 있어서, 광속 직경 조정 유닛을 사용해서 측정광의 광속 직경을 측정시의 광속 직경보다 작은 광속 직경으로 조정하고, 복귀광 분할 유닛에 의해 분할된 제1 및 제2 복귀광 중 제1 복귀광의 강도를, 제1 검출 유닛에 의해 검출하고, 검출된 광의 강도에 기초하여, 측정광을 피검사물 상에 집광시키는 집광 유닛의 위치를 조정한다.
제2 단계에 있어서, 제1 단계에서 조정된 집광 유닛의 위치를 이용하여, 복귀광 분할 유닛에 의해 분할된 제2 복귀광과 참조 미러에 의해 반사된 참조광의 반사광을 합성함으로써 얻어진 합성광에 의한 강도를, 제2 검출 유닛에 의해 검출하고, 검출된 광의 강도에 기초하여, 참조광의 광로 길이를 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정한다.
이와 같이, 단층화상 촬상 전의 준비 단계에 있어서, 광속 직경이 작은 측정광에 의해 초점 심도가 깊은 상태에서의 대략 단층화상을 취득할 수 있는 포커싱 범위를, 참조광의 광로 길이를 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정하여 얻고, 이로써 시간을 필요로 하지 않고 포커싱 범위를 얻을 수 있다. 이 때, 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정된 상기 참조광의 광로 길이의 위치(포커싱 범위)를 기록한다.
제3 단계인 단층화상을 촬상하는 촬상 단계에 있어서, 광속 직경 조정 유닛을 사용해서 측정광의 광속 직경을 준비 단계의 광속 직경보다 큰 광속 직경으로 조정하고, 제1 복귀광의 강도를 제1 검출 유닛에 의해 검출하고, 검출된 광의 강도에 기초하여 측정광을 피검사물 상에 집광시키는 집광 유닛의 위치를 조정한다.
제4 단계에 있어서, 제3 단계에서 조정된 집광 유닛의 위치를 이용하여, 예를 들어, 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정된, 기록된 광로 길이의 위치를 기준으로서 사용해서 합성광의 강도를 제2 검출 유닛에 의해 검출하고, 검출된 광의 강도에 기초하여 참조광의 광로 길이를 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정한다.
이와 같이, 단층화상을 촬상할 때에는, 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정된 광로 길이의 기록된 위치를 기준으로서 사용해서, 예를 들어, 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정된 위치의 중심 부근을 기준으로서 사용해서 참조광의 광로 길이를 빠르게 조정하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 제1 또는 제2 복귀광이, 제1 또는 제2 검출 유닛에 의해 검출되기 위해 필요한 강도를 얻지 못하는 것을 통지하는 유닛을 갖도록 장치를 구성할 수 있다.
이러한 유닛을 제공함으로써, 복귀광의 강도가 미리 정해진 강도에 도달하지 않을 경우에, 적절한 조치를 취할 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 광원으로부터의 광을, 광이 측정광과 참조광으로 분할되는 광로까지 유도하는 광로, 측정광을 피검사물까지 유도하는 광로, 및 참조광을 참조 미러까지 유도하는 광로 중 적어도 하나의 광로를, 광섬유에 의해 구성할 수 있다.
이 구성에 의해, 소형이고 저렴한 OCT 장치를 실현할 수 있다. 본 실시예에 있어서는, 제1 단계로부터 제4 단계 중, 적어도 하나의 단계를 자동적으로 행하도록 구성할 수 있다.
다른 실시예에서, 상술한 실시예에 따른 광간섭 단층화상 촬상 방법을, 컴퓨터로 실행시키기 위한 프로그램으로서, 컴퓨터에 의해 판독가능한 저장 매체(예를 들어, 플렉서블 디스크, 하드 디스크, 광 디스크, 광자기 디스크, CD-ROM, CD-R, 자기테이프, 불휘발성의 메모리 카드, ROM, EEPROM, 또는 블루레이 디스크)에 저장할 수도 있다.
다른 실시예에서, 상술한 광간섭 단층화상 촬상 방법을 컴퓨터를 이용하여 실행시키기 위한 프로그램을 제공할 수 있다.
(광간섭 단층화상 정보 취득 장치)
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광간섭 단층화상 정보 취득 장치에 대해서, 도 7a 내지 도 7c를 참조해서 설명한다.
우선, 복귀광 검출부(19)가 피검사물(예를 들어, 안저)(12)로부터의 복귀광(16)의 강도 정보를 검출한다. 광의 강도를 검출할 수 있는 복귀광 검출부(19)는, 예를 들어, 포토 다이오드 및 포토멀티플라이어이다.
다음에, 광학부(20)는 피검사물(12) 상에 입사하는 측정광(13)으로 피검사물(12)의 임의의 위치(조사 위치)를 조사한다. 광학부(20)는 광학부(20) 상에 입사된 광을 상기 위치에 집광할 수 있고, 예를 들어 렌즈이다.
광속 직경 가변부(21)는 광학부(20) 상에 입사한 측정광(13)의 제1 광속 직경(25)을 제1 광속 직경(25)보다 큰 제2 광속 직경(26)으로 변화시킨다. 광속 직경 가변부(21)는 광속 직경 가변부(21) 상에 입사한 광의 광속 직경의 크기를 변화시킬 수 있다. 그 예들은, 가변 빔 익스팬더(전형적으로는, 렌즈 등의 광학계를 사용해서 실질적으로 평행광인 채로 광속 직경을 가변하도록 할 수 있는 구성)를 포함한다. 단, 이 부분은 가변 빔 익스팬더에 한정되지 않고, 빔이 조사되는 구멍의 크기를 바꾸는 것이 가능한 구성(예를 들어, 가변 조리개)일 수 있다.
제1 광속 직경(25)의 경우, 조사 위치의 스폿 직경이 크다(도 7b). 이때, 초점 심도(27)는 깊고, 횡분해능(28)(광축 방향에 수직인 방향의 분해능)은 낮다. 제2 광속 직경(26)의 경우, 조사 위치의 스폿 직경이 작다(도 7c). 이때, 초점 심도는 얕고, 횡분해능은 높다.
조정부(22)는 제1 광속 직경(25)에 있어서의 피검사물(12)의 임의의 위치로부터의 복귀광의 강도 정보에 기초하여(또는 복귀광의 강도 정보를 사용하여), 광학부(20)에 의해 인가되는 광의 피검사물(12)에 있어서의 위치를 실질적으로 광축 방향(또는 피검사물의 깊이 방향)으로 조정하기 위한 조정부이다. 조정부(22)는 광학부(20)의 광축 방향에서의 위치를 조정하는 것이 바람직하다. 아니면, 피검사물(12)에 대하여 장치가 이동될 수 있다. 조정부(22)는 측정광(13)의 광로 길이와 참조광(15)의 광로 길이 사이의 차이를 조정하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 코히런스 게이트(coherence gate)(측정광의 경로의 길이와 참조광의 경로의 길이가 실질적으로 동일한 위치)를 조정할 수 있다. 조정부(22)에 의한 조정은, 제2 광속 직경의 측정광에 의해 피검사물이 조사되는 상태에서 행할 수 있다.
합성광 검출부(18)는 피검사물(12)로부터의 복귀광(16)과 참조광(15)의 합성광(17)(또는 간섭 광)을 검출한다. 광의 강도를 검출할 수 있는 합성광 검출부(18)는, 예를 들어 포토 다이오드 및 포토멀티플라이어이다. 또한, 검출부는, 포토 다이오드를 2개 사용하여 열노이즈를 전기적으로 제거하도록 구성될 수 있다(밸런스드 디텍터)(도 1).
광간섭 단층화상 정보 취득 장치는, 조정부(22)에 의해 조정된 위치에서, 광속 직경 가변부(21)에 의해 광속 직경을 제1 광속 직경(25)으로부터 제2 광속 직경(26)으로 변화시키고, 제2 광속 직경(26)을 갖는 측정광이 입사하도록 구성된다.
이러한 구성에 의해, 광속 직경이 작은 측정광을 사용하기 때문에, 비교적 단시간에 초점 위치(포커스)가 조정될 수 있고, 광속 직경이 큰 측정광을 사용하기 때문에, 높은 횡분해능에서 합성광을 취득할 수 있다.
본 실시예에 따른 광간섭 단층화상 정보 취득 장치는, 전형적으로는 이하를 갖는다.
먼저, 광원(11)이 제공된다. 저간섭 광원인 광원(11)은 예를 들어, SLD(super luminescent diode)이다.
다음에, 광원(11)으로부터의 광을 피검사물(12) 상에 입사하는 측정광(13)과 참조부(14) 상에 입사하는 참조광(15)으로 분할하기 위한 분할부(분할 유닛)(23)가 제공된다. 이 분할부는 피검사물(12)로부터의 복귀광(16)과 참조부(14)에 의해 반사된 참조광(15)을 합성시키기 위한 합성부이기도 하다. 상술된 바와 같은, 분할부와 합성부를 공통으로 사용하는 광학계(마이켈슨 간섭계; 도 7a의 구성)가 사용될 수 있다. 그러나, 분할부와 합성부를 따로따로 사용하는 광학계(마하젠다 간섭계; 도 1)가 사용될 수도 있다.
이때, 광학계의 광축 방향에 있어서의 피검사물의 단층화상 위치에 관한 강도 정보를 취득하게 구성되는 것이 바람직하다. 물론, 본 발명에 따른 광간섭 단층화상 촬상 장치는 이것들로 제한되지 않는다.
(광속 상태 가변부)
여기서, 개개의 피검안의 광학 특성(주로, 난시 등의 수차)에 기인하여, 고콘트라스트를 갖는 단층화상의 취득에 긴 시간이 걸린다는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해서 장치는 이하의 구성을 갖는 것이 바람직하다. 단, 본 발명은 이것들로 한정되지 않는다.
장치는, 제2 광속 직경(26)을 갖는 측정광(13)의 광속 상태를 변경하기 위한 광속 상태 가변부(예를 들어, 도 8a 및 도 8b의 '236')를 구비하는 것이 바람직하다. 광속 상태는, 상기 측정광의 형상, 크기 및 광축 방향에 대하여 실질적으로 수직인 면 내 방향에 있어서의 위치 중 적어도 하나이다. 그러나, 상태는 이것들로 한정되지 않고, 임의의 광속 상태일 수 있다.
광속 상태 가변부는, 측정광의 입사에 의해 측정광의 광속 상태를 형성하기 위한 복수의 렌즈를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 광속 상태 가변부는, 복수의 렌즈 중, 측정광이 제1 렌즈에 입사했을 때의 광속 상태와, 측정광이 제2 렌즈에 입사했을 때의 광속 상태가 서로 다르도록 구성되는 것도 바람직하다.
광속 상태 가변부는, 광축 방향에 대하여 수직으로 배열된 원판(예를 들어, 도 8b 및 도 8c의 '251') 및 원판에 제공된 복수의 개구부(예를 들어, 도 9a 내지 도 9l)를 구비하는 것이 바람직하다. 이 부분은, 원판을 회전함으로써 상기 측정광이 선택적으로 개구부들 중 임의의 개구부에 입사하도록 구성되는 것이 바람직하다.
광속 상태 가변부에 의해 변경된 광속 상태마다 복귀광의 강도 정보를 검출한다. 검출된 강도 정보에 기초하여 선택된 광속 상태를 갖는 측정광을 사용해서 얻어진 합성광을, 합성광 검출부에 의해 검출한다.
이에 의해, 개개의 피검안의 광학 특성(주로, 난시 등의 수차)에 관계없이, 고콘트라스트를 갖는 단층화상을 단시간 내에 취득할 수 있다.
상기에 대해서는, 실시예 4에서 상세하게 설명한다.
[실시예]
이하, 본 발명을 실시예를 사용하여 설명한다.
(실시예 1)
실시예 1의 OCT 장치(또는 광간섭 단층화상 정보 취득 장치)에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 특히 망막의 단층화상을 취득하는 TD-OCT(time domain OCT)에 대해서 설명한다.
단, 본 발명은 이러한 TD-OCT로 한정되지 않고, FD-OCT(fourier domain OCT)에도 적용할 수 있는 것은 물론이다.
우선, 본 실시예에 있어서의 OCT 장치의 광학계의 개략 구성에 대해서 설명한다. 도 1에, 본 실시예에 있어서의 OCT 장치의 광학계 전체의 개략 구성에 대해서 설명하는 도면을 나타낸다. 도 1에, OCT 장치(100) 및 OCT 장치(100)에 의해 측정되는 눈(또는 피검사물)(107)이 도시된다.
OCT 장치는 하기 요소에 의해 구성된다. 광원(101), 빔 스플리터(103-1 내지 103-3), 싱글 모드 섬유(110-1 내지 110-4), 렌즈(111-1 내지 111-4 및 120-1 내지 120-2), 미러(114-1 내지 114-5), 분산 보상용 글래스(115-1 내지 115-3), 음향 광학 변조 소자(116-1 및 116-2), 음향 광학 변조 소자의 컨트롤러(116-3), 전동 스테이지(117-1 및 117-2), XY 스캐너(119), 밸런스드 디텍터(122), 증폭기(123), 필터(124), 퍼스널 컴퓨터(125), 가변 빔 익스팬더(136), 및 디텍터(138).
이 장치에서, 퍼스널 컴퓨터(125)는 전동 스테이지(117-1 및 117-2), XY 스캐너(119), 및 가변 빔 익스팬더(136)의 제어부로서 동작한다. 전동 스테이지(117-1 및 117-2)는 전동 스테이지(117-1 및 117-2)의 직진 운동을 조정하고, XY 스캐너(119)는 스캐너 미러의 주사를 조정하고, 가변 빔 익스팬더(136)는 렌즈들 사이의 간격을 조정한다.
참조광(105), 측정광(106), 및 복귀광(108, 108-1, 및 108-2)도 도 1에 도시된다.
또한, 각막(126) 및 망막(127)도 도 1에 도시된다.
본 실시예의 OCT 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전체적으로 마하젠다 간섭계를 형성한다.
이 도면에서, 광원(101)으로부터 출력된 광이 빔 스플리터(103-1)에 의해 참조광(105)과 측정광(106)으로 분할된다.
측정광(106)은 관찰 대상인 눈(107)에 의해 반사되거나 산란된 복귀광(108)으로서 복귀되고, 빔 스플리터(103-3)에 의해 복귀광(제1 복귀광)(108-1)과 복귀광(제2 복귀광)(108-2)으로 분할된다. 이들 복귀광 중 복귀광(108-2)은 빔 스플리터(103-2)에 의해, 참조광(105)과 합성된다.
참조광(105)과 복귀광(108-2)이 합성되고 빔 스플리터(103-2)에 의해 분할된 후, 합성광은 밸런스드 디텍터(122)에 입사된다.
밸런스드 디텍터(122)는 광강도를 전압으로 변환하고, 그 신호를 사용하여, 눈(107)의 단층화상이 형성된다.
이제, 광원(101)에 대해서 설명한다.
광원(101)은 전형적인 저간섭 광원인 SLD(super luminescent diode)이다.
그것의 파장은 830nm이고, 대역폭은 50nm이다. 대역폭은, 얻어지는 단층화상의 광축 방향의 분해능에 영향을 미치기 때문에, 중요한 파라미터이다.
이 실시예에서, 광원으로서 SLD를 선택했다. 그러나, 저간섭 광을 출력할 수 있다면 ASE(amplified spontaneous emission)도 사용될 수 있다.
눈을 측정하는 관점에서, 근적외광의 범위에 있는 파장이 적합하다. 또한 파장은, 얻어지는 단층화상의 가로 방향의 분해능에 영향을 미치기 때문에, 단파장인 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 830nm가 사용된다.
관찰 대상의 측정 부위에 따라, 다른 파장이 선택될 수도 있다.
광원(101)으로부터 출력된 광은 싱글 모드 섬유(110-1)를 통해서 렌즈(111-1)에 유도되어, 광속 직경 4mm의 평행광이 되도록 조정된다.
이제, 참조광(105)의 광로에 대해서 설명한다.
빔 스플리터(103-1)에 의해 분할된 참조광(105)은 참조 미러(114-1 내지 114-5)에 연속해서 입사되어, 방향을 바꿈으로써, 빔 스플리터(103-2)에 의해 밸런스드 디텍터(122) 상에 입사된다.
분산 보상용 글래스(115-1 및 115-2)가 광로에 배열되고, 분산 보상용 글래스(115-1)의 길이는 L1이며, 일반적인 눈의 깊이의 길이(직경)의 2배와 동등한 것이 바람직하다. 분산 보상용 글래스(115-1)는 눈(107)에 측정광(106)이 왕복했을 때의 분산을, 참조광(105)에 대하여 보상한다.
본 실시예에서는, 일본인의 안구의 평균적인 직경으로 여겨지는 23mm의 2배인 L1=46mm로 길이를 설정한다.
전동 스테이지(117-1)는 또한 화살표로 도시되어 있는 방향으로 이동될 수 있고, 참조광(105)의 광로 길이를 조정 및 제어할 수 있다.
이제, 참조광(105)의 변조 방법에 대해서 설명한다.
2개의 음향 광학 변조 소자(116-1 및 116-2)를 광의 주파수의 시프터로서 사용한다.
음향 광학 변조 소자들(116-1 및 116-2)의 시프트 주파수는 각각 +41MHz, -40MHz이다. 그 결과로서, 참조광(105)의 주파수는 1MHz만큼 시프트된다.
분산 보상용 글래스(115-2)는, 눈(107)의 주사에 사용되는 렌즈(120-1 및 120-2)의 분산 보상을 행한다.
이제, 측정광(106)의 광로에 대해서 설명한다.
빔 스플리터(103-1)에 의해 분할된 측정광(106)은, 분산 보상용 글래스(115-3)를 통과하고, 빔 스플리터(103-3)에 의해 반사되어, 가변 빔 익스팬더(136) 상에 입사된다.
분산 보상용 글래스(115-3)는 음향 광학 변조 소자(116-1 및 116-2)의 분산을 보상한다.
가변 빔 익스팬더(136)는 측정광(106)의 광속 직경을 변경시키는 역할을 한다. 예를 들어, 4mm의 광속 직경을 1mm와 8mm 사이에서 변경시킬 수 있다.
가변 빔 익스팬더(136)는 예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 도시된 것 같이 굴절력(refracting ability)이 포지티브인 렌즈(예를 들어, 볼록 렌즈) 및 굴절력이 네가티브인 렌즈(예를 들어, 오목 렌즈)를 포함하여 구성된다. 부수적으로, 굴절력은, 렌즈의 초점 거리의 역수에 의해 정의되는 물리량을 의미한다.
굴절력이 포지티브인 렌즈들(136-1 및 136-3) 사이에서, 굴절력이 네가티브인 렌즈(136-2)의 위치를 변화시킨다. 광은, 렌즈(136-1)를 통과하고, 렌즈(136-2)를 투과하고, 렌즈(136-3)를 통과한다. 이때, 렌즈(136-2)가 렌즈(136-1) 측에 위치할 때, 광속 직경을 크게 할 수 있다(도 5a). 한편, 렌즈(136-2)가 렌즈(136-1) 측에 위치할 때, 광속 직경을 작게 할 수 있다(도 5b).
다음에, 측정광이 XY 스캐너의 미러 상에 입사된다. 설명을 간단히 하기 위해 XY 스캐너(119)를 하나의 미러로서 기술하였다. 그러나, 실제로는 XY 스캐너에서는, X 스캔용 미러와 Y 스캔용 미러의 2장의 미러가 서로의 근방에 배열되어 망막(127)을 광축에 수직인 방향으로 래스터 스캔한다. 측정광(106)의 중심은 XY 스캐너(119)의 미러의 회전의 중심과 일치하도록 조정된다.
렌즈들(120-1 및 120-2)은 망막(127)을 주사하기 위한 광학계이며, 각막(126)의 부근을 지지점으로 사용하여, 망막(127)을 스캔하는 역할을 한다.
본 실시예에서는, 렌즈들(120-1 및 120-2)의 초점 거리는 각각 50mm 및 50mm이다. 측정광(106)이 눈(107)에 입사하면, 망막(127)으로부터의 반사나 산란에 의해 복귀광(108)이 된다.
복귀광(108)은 빔 스플리터(103-3)에 의해 복귀광(제1 복귀광)(108-1)과 복귀광(제2 복귀광)(108-2)으로 더 분할되고, 복귀광 중 하나인 복귀광(108-1)은, 빔 스플리터(103-1)를 통하여 투과되어, 디텍터(138)에 유도된다.
디텍터(138)로서, 예를 들어, 고속이며 고감도인 광센서인 APD(avalanche photo diode)가 사용된다.
다른 복귀광(108-2)은 밸런스드 디텍터(122)에 유도된다.
전동 스테이지(117-2)가 더 배열되어, 화살표에 의해 도시되어 있는 방향으로 이동될 수 있고, 전동 스테이지(117-2)는 거기에 부착되는 렌즈(120-2)의 위치를 조정 및 제어할 수 있다.
렌즈(120-2)는 전동 스테이지(117-2)에 의해, 그 위치가 조정됨으로써, 피검자의 눈(107)이 굴절 이상을 갖고 있어도, 측정광을 망막(127) 상에 집광하여, OCT 장치(100)에 의해 단층화상을 취득할 수 있다.
측정광(106)이 망막(127)에 집광하는 위치를 조정하기 위해서, 렌즈(120-2)를 사용했지만, 렌즈 대신 구면 미러를 사용할 수도 있다. 또한, 눈(107) 자체가 이동함으로써도 그러한 조정을 행할 수 있다.
이제, 본 실시예의 OCT 장치에 있어서의 측정계의 구성에 대해서 설명한다.
OCT 장치(100)는 마하젠다 간섭계에 의한 간섭 신호의 강도로부터 형성되는 단층화상(OCT상)을 취득할 수 있다.
그 측정계에 대해서 설명한다. 망막(127)에 의해 반사되거나 산란된 광인 복귀광(108)은, 빔 스플리터(103-3)에 의해 복귀광(108-1)과 복귀광(108-2)으로 분할된다. 이 분할된 복귀광들 중 복귀광(108-2)은, 또한 빔 스플리터(103-2)에 의해 더 분할된다. 한편, 참조광(105)도 빔 스플리터(103-2)에 의해 분할된다. 참조광(105)과 복귀광(108-2)은 빔 스플리터(103-2) 후에 합성되도록 조정된다.
그 후, 합성광은 렌즈(111-2 및 111-3)에 의해 집광되고, 광섬유(110-2 및 110-3)를 통하여 밸런스드 디텍터(122)에 유도되고, 참조광(105)과 복귀광(108-2)의 합성광의 강도가 전압으로 변환된다.
얻어진 전압 신호는 증폭기(123)에 의해 증폭되고, 필터(124)를 통하여 필요한 주파수 성분이 취출되고, 퍼스널 컴퓨터(125)에 의해 복조 및 데이터 처리를 행해 단층화상을 형성한다.
여기에서는, 상기에서 설명한 바와 같이 참조광(105)의 주파수는 1MHz 만큼 시프트된다. 그로 인해, 상기에서 얻어지는 전압 신호는 1MHz의 비트 신호가 된다. 복귀광(108-2)은 일반적으로 미약하지만, 참조광(105)은 강하므로, 검출 감도를 증대시킬 수 있다.
이 실시예에서, 필터(124)로서 1MHz의 밴드패스 필터를 사용하고, 초과 주파수 성분을 커트함으로써, 비트 신호를 고감도로 검출한다.
상술된 바와 같이 빔 스플리터(103-3)에 의해 분할된 다른 한쪽의 복귀광(108-1)은 빔 스플리터(103-1)를 통과하고, 렌즈(111-4)에 의해 집광되어, 광섬유(110-4)를 통하여 디텍터(138)에 유도된다.
디텍터(138)는 퍼스널 컴퓨터(125)에 전기적으로 접속되어, 복귀광(108-1)의 강도를 기록 및 표시할 수 있다. 디텍터(138)에 의해 얻어지는 신호는, 망막(127)에서의 반사나 산란에 의한 복귀광(108-1)의 강도 신호이며, 간섭 신호와는 달리, 이 신호의 깊이 분해능은 높지 않다.
이제, 본 발명의 특징인 단층화상의 취득전의 조정 방법에 대해서, 도 1 및 도 2a 내지 도 2d를 참조해서 구체적으로 설명한다.
도 2a 내지 도 2d는, 단층화상의 취득전의 조정 방법을 설명하는 도면이며, 인간의 눈에 측정광을 입사시키는 광학계 부분을 도시한다. 도 1과 동일한 요소에는 동일한 참조 부호가 붙여진다. 일반적으로 안저의 망막을 관찰할 경우에는, 안전의 관점으로부터, 측정광을 망막 상에 주사해서 관찰을 행한다. 본 실시예에서, 예를 들어, 실제로는 측정광을 망막 상에 주사하면서 관찰이 행해진다.
본 실시예의 조정 방법에서는, 이하의 각 단계가, 예를 들어 연속해서 행해진다. 대안적으로, 어떤 단계를 되돌아가서 그러한 단계를 행할 수 있거나, 또는 컴퓨터를 사용하여 이하의 단계를 자동적으로 행할 수 있다.
우선, 제1 단계에 있어서, 가변 빔 익스팬더(136)가 조정되어, 측정광(106)의 광속 직경을 1mm로 조정한다(도 2a).
다음에, 제2 단계에 있어서, 전동 스테이지(117-2)를 사용해서 렌즈(120-2)의 위치를 조정하여, 측정광(106)을 망막(127) 상에 포커싱 한다.
조정은, 측정광(106)의 망막(127)으로부터의 복귀광(108-1)을 디텍터(138)로 검지하여 복귀광(108-1)의 강도가 실질적으로 최대가 되도록 수행된다(도 1).
이 강도는 망막의 위치에 의존하는 정보이므로, 그래프나 2차원 화상으로서 강도가 표시될 수 있다.
여기에서는, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 광속 직경이 1mm이므로, 포커싱 범위(137)가 약 2mm이다.
다음에, 제3 단계에 있어서, 전동 스테이지(117-1)를 사용해서 미러들(114-1 및 114-2)의 위치를 조정함으로써, 참조광(105)의 광로 길이를 조정하여, 참조광(105)과 복귀광(108-2)을 서로 광간섭시킨다.
이 조정은, 광간섭의 신호 강도를 밸런스드 디텍터(122)로 검출하여 강도가 최대가 되도록 수행된다(도 1).
이 신호 강도는 망막의 위치에 의존하는 정보이므로, 강도가 그래프나 2차원 화상으로서 표시될 수 있다. 여기서의 전동 스테이지(117-1)의 위치가 기록된다.
다음에, 제4 단계에 있어서, 가변 빔 익스팬더(136)를 조정하여, 측정광(106)의 광속 직경을 4mm로 조정한다(도 2c). 여기에서는, 도면 중의 파선 및 실선이 비 합초 상태(non-focused state) 및 합초 상태를 각각 나타낸다(도 2a).
다음에, 제5 단계에 있어서, 전동 스테이지(117-2)를 사용해서 렌즈(120-2)의 위치를 조정하여, 측정광(106)을 망막(127)에 포커싱 한다.
조정 방법은, 제2 단계와 마찬가지이다. 여기에서 도 2d에 나타낸 바와 같이, 광속 직경이 4mm이므로, 포커싱 범위(137)는 약 100μm 이고, 제2 단계에서보다 작다.
다음에, 제6 단계에 있어서, 전동 스테이지(117-1)를 사용해서 미러들(114-1, 114-2)의 위치를 조정함으로써, 참조광(105)의 광로 길이를 조정하고, 참조광(105)과 복귀광(108-2)을 서로 광간섭시킨다.
여기서의 전동 스테이지(117-1)의 위치는 제3 단계에서 기록한 위치 근방에서 조정한다.
이제, 본 실시예의 OCT 장치를 사용한 단층화상의 취득 방법에 대해서 설명한다. OCT 장치(100)는 전동 스테이지(117-1)와 XY 스캐너(119)를 제어함으로써, 망막(127)의 원하는 부위의 단층화상을 취득할 수 있다(도 1).
도 3a 내지 도 3c를 참조해서 망막(127)의 단층화상(광축에 평행한 면)의 취득 방법에 대해서 설명한다.
도 3a는 눈(107)의 모식도이며, OCT 장치에 의해 관찰되고 있는 상태를 나타낸다.
도 3a에 나타낸 바와 같이, 측정광(106)이 각막(126)을 통해서 망막(127)에 입사할 때, 그것은 여러 위치에 있어서의 반사나 산란에 의해 복귀광(108)이 되고, 복귀광(108)은 각각의 위치에서의 시간 지연을 수반하여 밸런스드 디텍터(122)에 도달한다.
이 때, 광원(101)의 대역폭이 넓고, 코히런스 길이(coherence length)가 짧기 때문에, 참조광 경로의 광로 길이와 측정광 경로의 광로 길이가 거의 같을 경우만, 밸런스드 디텍터(122)에 의해 간섭 신호를 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 참조광(105)의 주파수는 측정광(106)에 대하여, 1MHz 만큼 시프트되므로, 간섭 신호는 1MHz의 비트 신호가 된다.
또한, 도 3b에 나타낸 바와 같이, XY 스캐너(119)의 X축을 구동하면서, 간섭 신호를 검출하면, 간섭 신호는 X축의 위치 정보를 갖는 신호가 된다.
이 신호의 진폭을 제곱하고 복조함으로써, 복귀광(108)의 임의의 XY 평면에 있어서의 X축 방향의 강도 분포가 얻어진다.
또한, 전동 스테이지(117-1)를 사용하여, 참조광 경로의 광로 길이를 변경하면서, 마찬가지의 동작을 반복하면, XZ면에서의 복귀광(108)의 강도의 2차원 분포가 얻어지며, 따라서 그것은 단층화상(132)이다(도 3c).
단층화상(132)은, 상기에서 설명한 바와 같이, 망막(127)으로부터의 복귀광(108)의 강도를 어레이 형상으로 배열하고, 예를 들어 복귀광(108)의 강도를 그레이스케일에 적용하여 표시함으로써 얻어진 것이다. 그러나, 여기에서는 그 경계만을 표시하고 있다.
(실시예 2: 광섬유)
실시예 2에 있어서는, 실시예 1에 도시된 광로 중 임의의 것을 광섬유에 의해 구성한 구성예에 대해서 설명한다.
도 4는 본 실시예에 있어서의 OCT 장치의 광학계 전체의 개략 구성을 도시한다. 도 4에 있어서, 도 1에 나타낸 실시예 1의 구성과 동일하거나 대응하는 요소에는 동일한 참조 부호가 붙여져 있기 때문에, 중복되는 요소에 관한 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 OCT 장치(200)는 싱글 모드 섬유(130-1 내지 130-10), 광 커플러(131-1 내지 131-3) 등에 의해 구성된다.
본 실시예에서는, OCT 장치(200)는 피검안에 있어서의 눈(107)의 망막(127)의 단층화상을 취득하는 장치로서 사용된다. 본 실시예에서는, 광학계의 일부를 광섬유를 사용하여 구성함으로써, 장치를 소형화한다.
광섬유를 사용하고 있는 것을 제외하면, 장치는 실시예 1과 기본적 구성에 있어서 차이가 없다.
이제, 본 실시예의 OCT 장치에 있어서의 광학계의 구성에 대해서 설명한다.
우선, OCT 장치(200)의 구성을 대략 설명한다.
본 실시예의 OCT 장치(100)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 전체적으로 마하젠다 간섭계를 형성한다.
도 4에 있어서, 측정광(106)은 관찰 대상인 눈(107)에 의해 반사되거나 산란된 복귀광(108-2)으로서 복귀된 후, 광 커플러(131-2)에 의해 참조광(105)과 합성된다.
참조광(105)과 복귀광(108-2)이 합성되고 분할되어, 합성광이 밸런스드 디텍터(122)에 입사된다.
밸런스드 디텍터(122)에 의해 얻어진 광강도를 사용하여, 눈(107)의 단층화상이 형성된다.
이제, 광원(101)에 대해서 설명한다.
광원(101) 자체는 실시예 1과 마찬가지이다. 광원(101)으로부터 출력된 광은 싱글 모드 섬유(130-1)를 통해서 광 커플러(131-1)에 유도되어, 강도비 90:10의 측정광(106)과 참조광(105)으로 각각 분할된다.
이제, 참조광(105)의 광로에 대해서 설명한다.
참조광(105)은 광 커플러(131-1)에 의해 분할된 후, 싱글 모드 섬유(130-2)를 통해서 렌즈(135-1)에 유도되어, 광속 직경 4mm의 평행광이 되도록 조정된다.
전동 스테이지(117-1) 및 그것에 부착된 렌즈들(114-1, 114-2) 및 분산 보상용 글래스(115-1)는 실시예 1과 마찬가지이므로 설명은 생략한다.
참조광(105-1)은 분산 보상용 글래스(115-2)를 통과한 후, 렌즈(135-2)를 사용해서 싱글 모드 섬유(130-6)에 유도된다.
또한, 참조광은 음향 광학 변조 소자(133-1), 싱글 모드 섬유(130-7)를 통하여 광 커플러(131-2)에 입사된다.
음향 광학 변조 소자(133-1)는 광섬유용의 것이고, 컨트롤러(133-2)를 사용하여 1MHz의 주파수 시프트를 행할 수 있다.
따라서, 여기에서 얻어지는 참조광(105)은 실시예 1과 마찬가지이다.
이제, 측정광(106)의 광로에 대해서 설명한다.
광 커플러(131-1)에 의해 분할된 측정광(106)은 싱글 모드 섬유(130-3)를 통해서 광 커플러(131-3)에 입사되고, 싱글 모드 섬유(130-4)를 통하여 렌즈(135-3)에 유도되어, 광속 직경 4mm의 평행광이 되도록 조정된다.
측정광은 또한, 분산 보상용 글래스(115-3) 및 가변 빔 익스팬더(136)를 통과하고 그 후 XY 스캐너(119)의 미러 상에 입사된다. XY 스캐너(119)와 눈(107) 사이의 광학계는 실시예 1과 마찬가지이기 때문에, 그 설명은 생략한다.
여기서, 분산 보상용 글래스(115-3)는 음향 광학 변조 소자(133-1)의 분산을 보상한다.
여기에서는, 측정광(106)이 분산 보상용 글래스(115-3)를 왕복하기 때문에, 분산 보상용 글래스(115-3)의 두께는 음향 광학 변조 소자(133-1)의 글래스의 두께의 절반이 된다. 측정광(106)이 눈(107)에 입사하면, 망막(127)에서의 반사나 산란에 의해 복귀광(108)이 된다.
또한, 복귀광(108)은 광 커플러(131-3)를 통하여, 광 커플러(131-2)에 유도된다.
이제, 본 실시예의 OCT 장치에 있어서의 측정계의 구성에 대해서 설명한다.
OCT 장치(200)는 마하젠다 간섭계에 의한 간섭 신호의 강도로부터 형성되는 단층화상(OCT상)을 취득할 수 있다.
그 측정계에 대해서 설명한다. 망막(127)에 의해 반사되거나 산란된 광인 복귀광(108) 중 하나의 복귀광인 복귀광(108-2)은, 광 커플러(131-2)에 의해 참조광(105)과 합성되고 또한 50:50으로 분할된다.
그 후 분할광들은 싱글 모드 섬유들(130-8 및 130-9)을 통하여 밸런스드 디텍터(122)에 유도된다.
참조광(105)과 복귀광(108-2)의 합성광의 강도가 전압으로 변환된다. 얻어진 전압 신호는 증폭기(123)에 의해 증폭되고, 필터(124)를 통하여 필요한 주파수 성분이 취출되고, 퍼스널 컴퓨터(125)에 의해 복조 및 데이터 처리를 행해 단층화상을 형성한다.
상기 설명한 복귀광(108) 중 다른 복귀광(108-1)은 광 커플러(131-1)를 통과하고, 광섬유(130-10)를 통하여 디텍터(138)에 유도된다.
디텍터(138)는 퍼스널 컴퓨터(125)에 전기적으로 접속되어, 복귀광(108-1)의 강도를 기록 및 표시할 수 있다. 디텍터(138)에 의해 얻어지는 신호는, 망막(127)에서의 반사나 산란에 의한 복귀광(108-1)의 강도 신호이며, 이 신호는 간섭 신호와 달리, 깊이 분해능(depth resolution)을 갖지 않는다.
이제, 본 실시예의 OCT 장치를 사용한 단층화상의 취득 방법에 대해서 설명한다.
OCT 장치(200)는 2개의 전동 스테이지(117-1 및 117-2)와 XY 스캐너(119)를 제어함으로써, 망막(127)의 원하는 부위의 단층화상을 취득할 수 있다. 단층화상의 취득 방법의 상세한 것은, 실시예 1과 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다.
또한, 본 발명의 특징인 단층화상의 취득전의 조정 방법도, 실시예 1과 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다.
(실시예 3: 동공 직경에 기초한 광속 직경 조정)
본 실시예는, 실시예 1 또는 실시예 2에 관한 OCT 장치의 구성에 있어서, 실시예 1 또는 실시예 2에 관한 단층화상을 취득하기 전의 조정 방법을 행한 후, 단층화상을 촬상하고 있을 때에 광속 직경을 조정해서 측정하는 것이다. 이에 의해, 개개의 피검안의 광학 특성(주로, 난시 등의 수차)에 상관없이, 높은 콘트라스트의 단층화상을 취득할 수 있다.
본 실시예를 도 6a를 참조해서 설명한다. 도 6a는, 광속 직경 조정의 흐름도이다. 본 실시예의 조정 방법에서는, 하기의 단계들이 연속적으로 수행될 수 있다. 그러나, 본 발명은 이것으로 제한되지 않는다. 대안적으로, 하기의 단계들이 컴퓨터에 의해 자동적으로 실행되도록 구성될 수 있다.
우선, 제1 단계에 있어서, 광속 조정 유닛으로서의 가변 빔 익스팬더(136)를 조정하여, 측정광(106)의 광속 직경을 피검안의 동공 직경에 맞게 조정한다(단계 301). 여기서, 측정광(106)은 동공 직경과 동일한 광속 직경 또는 동공 직경보다도 작은 광속 직경이 되도록 결정된다. 그로 인해, 측정광(106)의 광속 직경을 결정하기 위해서는 측정광(106)의 광속 직경이 동공 직경에 일치하는 순간의 신호 강도를 취득할 필요가 있다. 따라서, 광속 직경을 동공 직경에 완전하게 맞출 필요는 없고, 동공 직경과 동등하거나 또는 동공 직경보다도 크게 조정하면 된다(단계 302). 이에 의해, 측정광(106)의 광속 직경이 동공 직경과 일치하는 순간의 신호 강도를 취득할 수 있다. 광속 직경은, 동공 직경을 사전에 측정해 두고 그 직경에 광속 직경을 맞춤으로써 조정될 수 있다. 대안적으로, 측정시에 동공과 광속 직경을 모니터링하고, 광속 직경이 동공 직경과 같아지거나 또는 동공 직경보다 커지도록 광속 직경을 조정한다. 예를 들어, 피검안의 동공 직경이 5mm일 경우, 측정광의 광속 직경은 5mm 또는 5.5mm 등으로 선택될 수 있다. 피검안의 동공 직경이 6mm일 경우, 측정광의 광속 직경은 6mm 또는 6.5mm 등이 되도록 선택될 수 있다.
피검안에 입사되어 망막(127)에 의해 반사되거나 산란된 복귀광(108-1)을 참조광(105)과 광간섭시켜, 그 신호 강도를 밸런스드 디텍터(122)로 검출한다(단계 303). 신호 강도는 단일 광속 직경으로 취득되는 신호 강도들의 시간 평균값이다.
광속 직경은 동공 직경으로부터 또는 동공 직경보다 큰 직경으로부터 점차적으로 감소되고(단계 304), 간섭 광의 신호 강도가 밸런스드 디텍터(122)로 검출된다(단계 305). 그때, 신호 강도는 광속 직경에 의존하는 정보이므로 그래프나 2차원 화상으로서 표시될 수도 있다(단계 306).
다음에 제2 단계에서는, 제1 단계에서 취득된 광속 직경과 신호 강도의 정보로부터, 신호 강도가 최대로 되는 광속 직경을 발견한다(단계 307).
다음에, 제3 단계에 있어서, 제2 단계에서 발견한 광속 직경이 되도록 가변 빔 익스팬더(136)를 조정한다. 그때, 광속 직경은 신호 강도가 최대로 되는 광속 직경에 한정되지 않고, 광속 직경이, 신호 강도가 최대로 되는 포인트 근방이며, 또한 마찬가지의 효과가 얻어지는 영역 내이기만 하면 된다.
본 실시예의 OCT 장치를 사용한 단층화상의 취득 방법은 실시예 1의 방법과 중복되므로, 그 설명은 생략한다.
(실시예 4: 광속 상태 가변부)
실시예 4에서는, 실시예 3과 비교해서 광속 직경뿐만 아니라 광속 형상 및 피검안의 동공 위를 통과하는 광속의 위치도 조정해서 측정을 수행한다.
OCT 장치의 구성 및 취득 전의 조정 방법에 대해서는 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3과 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다.
그러나, 본 실시예에서는 도 1, 도 2a 및 도 2c의 가변 빔 익스팬더(136) 대신 광속 상태 가변부로서 조리개 가변 장치를 구비한다.
도 8a에 있어서, 조리개 가변 장치(광속 상태 가변부)(236)는, 실시예 1 또는 실시예 2에 있어서의 광속 조정 유닛인 빔 익스팬더의 위치에 배열된다.
본 실시예의 조리개 가변 장치에 대해 도 8a 내지 도 8c를 참조하여 설명한다.
도 8b에는, 조리개 가변 장치(236), 복수의 조리개를 갖는 원판(251), 원판(251)을 회전시켜서 광로(106) 상에 위치되는 조리개를 변경하기 위한 스테핑 모터(252), 조리개 통과 후의 광속의 광량을 검출하기 위한 포토 디텍터(253), 조리개를 통과한 후의 광속의 일부를 포토 디텍터(253)에 유도하는 하프 미러(254), 및 피검안을 향하는 광속을 적절히 차단하도록 화살표 방향으로 이동 가능한 셔터(255)가 도시된다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 원판(251)에 중심으로부터 등거리들에 그리고 등간격으로 제공된 조리개들인 개구부들은, 원판을 도면 중의 화살표 방향으로 회전시켜 조리개를 선택할 수 있도록 형성된다. 부수적으로, 도 8c에서의 조리개들의 종류, 배치는 전형적인 것들이며, 그것들은 도시된 것으로 한정되지 않는다. 원판 형상에 대해 설명했지만, 슬라이딩 움직임에 의해 선택할 수 있는 구성도 적용할 수 있다. 또한, 조리개의 수가 적은 경우에는, 기준 조리개에 대해 조리개를 제어하는 부재를 탈착 및 장착 가능하게 한 구성도 적용할 수 있다.
조리개를 통과하는 광량은 각 조리개의 개구 면적의 차이에 따라 변화하고, 포토 디텍터(253)에서 검출되는 광량에 기초하여 광원(101)으로부터 출력되는 광량을 조리개에 따라서 적절히 조정한다. 대안적으로, 피검안에 도달하는 광로에 광량을 조정할 수 있는 농도 필터를 삽입하고, 이 농도 필터를 조정하여 피검안을 향하는 광속의 광량을 일정하게 만든다.
도 9a 내지 도 9l을 참조하여, 조리개 가변 장치에 제공되는 조리개들을 설명한다. 각 도면에서, 파선 BD는 조리개를 통과하기 전의 광속 직경을 나타내고, 블랭크 영역으로 나타내어지는 AP는 개구부이며, 광속이 블랭크 영역을 통과하는 것을 나타낸다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 조리개들은 광속 직경의 크기를 변경하며, 실시예 3과 마찬가지의 효과를 갖는다. 조리개들의 직경들은 도 9a에서는 4mm, 도 9b에서는 2mm로 설정되었다.
도 9c에 도시된 조리개는 광속의 외주 부분만을 통과시키도록 구성된 링 조리개이며, 피검안에 구면 수차가 있을 경우, 도 9b에 비해 양호하게 촬상할 수 있는 경우들이 있다. 이 링은 외경을 4mm, 내경을 2mm로 설정했다.
도 9d 내지 도 9g에 도시된 조리개들은, 피검안의 동공에 있어서의 광속 통과 위치를 변경하도록 구성된다. 이것은 눈의 수차에 더하여, 백내장 등과 같이 투과율이 부분적으로 변경되는 피검안에 대하여 효과적이다. 예를 들어, 중심부만 투과율이 나쁠 경우에는, 도 9c의 링 조리개가 측정 광속의 중심을 차광하여, 측정광이 투과율이 비교적 양호한 주변부를 통과함으로써, 안저에 측정광이 도달함과 동시에 투과율이 나쁜 부분에서의 반사도 억제되어, 복귀광에 미광(stray beam)이 인입하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 투과율이 나쁜 부분이 중심이 아니고 광축에 대하여 비대칭한 다른 위치에 있는 경우에는, 도 9d 내지 도 9g의 조리개들이 순차적으로 가변됨으로써, 투과율이 양호한 부분에 측정광을 조사할 수 있다. 도 9d 내지 도 9g 각각의 개구 직경은 2mm로 설정되었다.
도 9h 내지 도 9k에 도시된 조리개들은, 슬릿 형상을 갖는 조리개들이며, 피검안이 난시를 갖는 경우에 효과적이다. 슬릿의 각도를 변경하는 이유는 슬릿을 난시의 방향에 맞추기 위해서이다. 이 슬릿 형상은 길이를 4mm, 폭을 1mm로 설정했다.
도 9l에 도시된 조리개는, 슬릿과 링의 합성 개구를 갖는 조리개이며, 난시와 구면 수차를 갖는 피검안에 대해 효과적이다. 각도가 변경되는 조리개는 도 9h 내지 도 9k와 마찬가지이므로, 도시를 생략한다.
상술한 조리개들은 단순히 예들이며, 조리개 가변 장치는 더 많은 종류의 조리개들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 광속 직경의 크기를 조정하는 개구 종류가 증가되고, 1mm 직경의 원형 개구를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 링 조리개의 반경 위치와, 슬릿의 개구 폭의 유형을 증가시키는 것도 바람직하다.
상기 조리개들 중에서 피검안에 따라 최선의 조리개를 선택해서 촬상을 행한다. 이를 위한 처리를 도 6b를 참조하여 설명한다.
우선, 조리개 가변 장치(236)를 초기 상태로 설정한다(단계 311). 구체적으로는, 도 9c의 원형 대형 조리개로 설정한다. 셔터(255)는 광속을 차단해서 피검안으로 향해 가지 않도록 한 상태로 유지된다.
다음에, 포토 디텍터(253)(도 6b에서 PD1로 기재됨)에 의해 조리개 통과 후의 광량이 측정된다(단계 312). 그것이 기준값인지의 여부가 판정된다(단계 313). 광량이 기준값인 경우, 셔터를 개방하여 피검안에 광속을 유도한다. 광량이 기준값으로부터 벗어나 있는 경우에는, 전술한 광량 조정을 행한다(단계 315).
다음에, 광속은 피검안에 입사되어 망막(127)에서 반사되거나 산란된 복귀광(108-1)이 참조광(105)과 광간섭하게 되고, 그 신호 강도가 밸런스드 디텍터(122)로 검출된다(단계 316). 촬상에 유효한 신호 강도가 설정값 이상인지의 여부를 판정한다(단계 317). 신호 강도값이 설정값 이상인 경우는, 촬상 단계가 실행된다(단계 318). 신호 강도값이 설정값 미만인 경우는, 신호 강도값이 기억값보다 큰지의 여부를 판정한다(단계 319).
여기서, 기억값은 초기 단계에서는 제로이다. 신호 강도의 측정값이 기억 값보다 큰 경우는, 현시점의 신호 강도가 기억값으로 간주되어, 광량 설정과 조리개의 유형을 기억 혹은 재기입한다(단계 320). 조리개의 종류에 대해서, 원판(251)의 회전 각도가 기억될 수 있다. 신호 강도의 측정값이 기억값 이하인 경우는, 단계 320를 거치지 않고, 셔터를 폐쇄하여, 피검안을 향하는 광속을 차단한다(단계 321).
다음에, 조리개가 최후의 유형까지 변경된 것인지의 여부를 확인한다(단계 322). 선택할 조리개가 남아있는 경우에는, 다음 조리개를 선택하도록 스테핑 모터(252)를 회전시킨다(단계 323). 그 후, 단계 312로 돌아가 PD1 광량을 측정하고, 프로세스가 반복된다. 또한, 조리개가 최후의 유형까지 변경된 것이면, 기억된 광량 및 조리개의 유형으로 광량 및 조리개의 유형을 설정한다(단계 324).
이상의 프로세스를 거침으로써, 설정값 이상의 신호 강도가 얻어진 경우에는, 그 때의 조리개를 이용하여 촬상이 행해질 수 있다. 신호 강도가 설정값 미만인 경우에는, 조리개나 광량을 신호 강도가 최대가 되는 조리개나 광량으로 설정해서 촬상을 행할 수 있다. 환언하면, 피검안의 상태에 따라 최선의 상태에서 피검안의 안저 단층화상이 얻어질 수 있다.
본 실시예의 OCT 장치를 사용한 단층화상의 취득 방법은 실시예 1에 기재된 방법과 중복되므로 그 설명을 생략한다. 본 실시예는 조리개를 자동 선택하는 단계를 갖는 장치로서 기재했지만, 신호 강도를 검사자에게 화면상에 인디케이터로 표시해줌으로써 자유롭게 조리개를 변경할 수 있도록 구성될 수 있다. 모든 피검자에 대하여 모든 조리개를 가변시켜야 하는 것은 아니다. 피검안의 상태가 사전에 알려져 있을 경우(예를 들어, 난시의 상태가 발견되었음)에는 가변시킬 조리개를 한정함으로써 촬상에 필요한 시간이 단축될 수 있다. 조리개들을 원판 위에 배열해서 원판을 회전시킴으로써 그들을 선택하는 구성을 설명했지만, 따로따로 제공되는 조리개들을 선택해서 광로에 삽입함으로써 조리개를 가변시키는 구성도 채택될 수 있다.
본 발명이 예시적인 실시예들을 참조하여 기술되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예들로 한정되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 하기의 청구항들의 범위는 그러한 모든 변형 및 동등한 구조들 및 기능들을 포괄하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.
본 출원은 2008년 5월 8일자로 출원된 일본특허출원 제2008-122633호 및 2009년 4월 28일자로 출원된 일본특허출원 제2009-109393호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 포함된다.

Claims (20)

  1. 저간섭 광원으로부터의 광이 측정광과 참조광으로 분할되고, 피검사물에 의해 반사되거나 산란된 상기 측정광의 복귀광과, 상기 참조광이 상기 피검사물의 단층화상을 촬상하는데 사용되는 광간섭 단층화상 촬상 장치이며,
    제1 광속 직경을 갖는 측정광에 기초하는 제1 복귀광의 강도를 검출하는 제1 검출 유닛과,
    상기 제1 검출 유닛에 의해 검출된 상기 제1 복귀광의 강도에 기초하여, 제1 광속 직경을 이용하여 상기 피검사물 상에 상기 측정광의 집광 위치를 조정하는 집광 위치 조정 유닛과,
    제2 광속 직경이 상기 제1 광속 직경보다 크도록 상기 제1 광속 직경을 변경하는 광속 직경 가변 유닛과,
    상기 제2 광속 직경을 갖는 상기 측정광에 기초하는 제2 복귀광과, 상기 참조광을 합성하여 얻어진 합성광의 강도를 검출하는 제2 검출 유닛을 포함하는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 검출 유닛의 광로와 상기 제2 검출 유닛의 광로를 따라 이동하는 복귀광을 분할하는 복귀광 분할 유닛을 더 포함하는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원으로부터의 광을, 상기 광이 상기 측정광과 상기 참조광으로 분할되는 광로까지 유도하는 광로가 광섬유에 의해 구성되는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 집광 위치 조정 유닛이 상기 집광 위치를 조정한 후에 상기 제1 복귀광에 기초하여 상기 측정광의 광로 길이와 상기 참조광의 광로 길이 사이의 차를 조정하는 광로 길이 조정 유닛과,
    상기 광로 길이 조정 유닛이 상기 차를 조정한 후에 상기 제2 복귀광과 상기 참조광을 합성함으로써 얻어진 합성광에 기초하여 단층화상을 취득하는 단층화상 취득 유닛을 더 포함하는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 측정광의 광속 상태를 변경하는 광속 상태 가변부를 더 포함하고, 변경되는 상기 광속 상태는 상기 제2 광속 직경의 광속 상태를 포함하고, 상기 광속 상태는 상기 측정광의 광축 방향에 수직인 평면에서의 형상과 위치 중 적어도 하나이며,
    이로써 상기 광속 상태 가변부에 의해 변경된 광속 상태마다, 상기 복귀광의 강도가 검출되고, 검출된 상기 강도에 기초하여 선택된 광속 상태를 갖는 상기 측정광을 사용해서 얻어진 상기 합성광이, 상기 제2 검출 유닛에 의해 검출되는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광속 상태 가변부는, 상기 측정광의 입사에 의해 상기 측정광의 광속 상태를 형성하기 위한 복수의 렌즈를 포함하고, 상기 측정광을 상이한 렌즈들에 입사시킴으로써 상기 광속 상태가 변경되도록 구성되는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광속 상태 가변부는, 상기 측정광의 광축 방향에 대하여 수직으로 배열된 원판과, 상기 원판에 제공된 복수의 개구부를 포함하고, 상기 원판을 회전시킴으로써 상기 측정광이 선택적으로 상기 개구부들 중 임의의 개구부에 입사되도록 구성되는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  9. 광원으로부터의 광이 측정광과 참조광으로 분할되고, 피검사물에 의해 반사되거나 산란된 상기 측정광의 복귀광과, 상기 참조광이 상기 피검사물의 단층화상을 촬상하는데 사용되는 광간섭 단층화상 촬상 장치에 있어서의 광간섭 단층화상 촬상 방법이며,
    단층화상을 촬상하기 전에, 광속 직경 가변 유닛을 사용해서 상기 측정광의 광속 직경을 제1 광속 직경으로 조정하고, 상기 복귀광을 분할하는 복귀광 분할 유닛에 의해 분할된 제1 복귀광 및 제2 복귀광 중 제1 복귀광의 강도를 제1 검출 유닛에 의해 검출하고, 상기 제1 검출 유닛에 의해 검출된 광의 강도에 기초하여, 상기 측정광을 상기 피검사물 상에 집광시키는 집광 유닛을 조정하는 제1 단계와,
    상기 제1 단계에서 조정된 상기 집광 유닛의 위치를 이용하여, 상기 복귀광 분할 유닛에 의해 분할된 상기 제2 복귀광과, 상기 참조광을 합성하여 얻어진 합성광의 강도를 제2 검출 유닛에 의해 검출하는 제2 단계와,
    상기 광속 직경 가변 유닛을 사용해서 상기 측정광의 광속 직경을 상기 제1 단계의 제1 광속 직경보다 큰 제2 광속 직경으로 조정하고, 상기 제1 검출 유닛에 의해 검출된 광의 강도에 기초하여 상기 측정광을 상기 피검사물 상에 집광시키는 집광 유닛을 조정하는 제3 단계와,
    상기 제3 단계에서 조정된 상기 집광 유닛의 상태를 이용하여, 상기 합성광의 강도를 상기 제2 검출 유닛에 의해 검출하는 제4 단계를 포함하는, 광간섭 단층화상 촬상 방법.
  10. 광원으로부터의 광이 측정광과 참조광으로 분할되고, 물체에 의해 반사되거나 산란된 상기 측정광의 복귀광과, 상기 참조광이 상기 물체의 단층화상을 촬상하는데 사용되는 광간섭 단층화상 촬상 장치에 있어서의 광간섭 단층화상 촬상 방법이며,
    제1 광속 직경을 갖는 측정광에 대응하는 제1 복귀광을 제1 검출 유닛에 의해 검출하는 단계와,
    검출된 제1 복귀광에 기초하여, 상기 제1 광속 직경을 이용하여 상기 물체 상에 집광시키는 집광 유닛을 조정 유닛에 의해 조정하는 단계와,
    광속 직경 가변 유닛을 사용해서 상기 제1 광속 직경을 상기 제1 광속 직경보다 큰 제2 광속 직경으로 변경시키는 단계와,
    제2 복귀광과 상기 참조광을 합성하여 얻어진 합성광을 제2 검출 유닛에 의해 검출하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 복귀광은 상기 제2 광속 직경을 갖는 측정광에 대응하는, 광간섭 단층화상 촬상 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 검출 유닛에 의해 검출하는 단계는, 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정된 상기 참조광의 광로 길이의 위치를 기록하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 검출 유닛에 의해 검출하는 단계는, 상기 광로 길이 조정 유닛에 의해 조정된, 상기 광로 길이의 기록된 위치를 기준으로서 사용해서 상기 참조광의 광로 길이가 조정되는, 광간섭 단층화상 촬상 방법.
  12. 제9항에 따른 광간섭 단층화상 촬상 방법을 컴퓨터를 이용하여 실행하는 프로그램을 저장하는, 컴퓨터에 의해 판독가능한 저장 매체.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 집광 위치 조정 유닛이 상기 집광 위치를 조정한 후에, 상기 광속 직경 가변 유닛이 상기 제1 광속 직경을 상기 제2 광속 직경으로 변경하는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 복귀광의 강도가 미리 정해진 강도 이상이 되도록 상기 광속 직경 가변 유닛이 상기 제2 광속 직경을 상기 제2 광속 직경보다 작은 제3 광속 직경으로 변경하는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 집광 위치 조정 유닛이 상기 제1 복귀광에 기초하여 상기 집광 위치를 조정한 후에, 상기 집광 위치 조정 유닛이 상기 제2 복귀광에 기초하여 상기 제2 광속 직경을 이용하여 상기 피검사물 상에서 상기 측정광의 집광 위치를 조정하는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 피검사물은 눈인, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  17. 제5항에 있어서,
    상기 광로 길이 조정 유닛은 상기 제1 복귀광에 기초하여 상기 차를 조정한 후에 상기 제2 복귀광에 기초하여 상기 차를 조정하는, 광간섭 단층화상 촬상 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    집광 위치가 조정된 후에, 상기 광속 직경 가변 유닛이 상기 제1 광속 직경을 상기 제2 광속 직경으로 변경하는, 광간섭 단층화상 촬상 방법.
  19. 측정광으로 조사된 물체로부터의 복귀광과 상기 측정광에 대응하는 참조광을 합성함으로써 얻어진 합성광에 기초하여 상기 물체의 화상을 취득하는 촬상 장치이며,
    제1 광속 직경을 갖는 측정광에 대응하는 제1 복귀광에 기초하여 상기 측정광의 광로 길이와 상기 참조광의 광로 길이 사이의 차를 조정하는 광로 길이 조정 유닛과,
    상기 광로 길이 조정 유닛이 상기 차를 조정한 후에, 상기 제1 광속 직경보다 큰 제2 광속 직경을 갖는 측정광에 대응하는 제2 복귀광과 상기 참조광을 합성함으로써 얻어진 합성광을 검출하는 검출 유닛
    을 포함하는, 촬상 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 측정광으로 조사된 물체로부터의 복귀광과 상기 측정광에 대응하는 참조광을 합성함으로써 얻어진 합성광에 기초하여 상기 광로 길이 조정 유닛에 의해 변동된 광로 길이 차를 이용하여 상기 물체의 단층화상을 취득하는 취득 유닛을 더 포함하고,
    상기 광로 길이 조정 유닛은 상기 제1 복귀광에 기초하여 상기 차를 조정한 후에 상기 제2 복귀광에 기초하여 상기 차를 조정하는, 촬상 장치.
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