KR101552290B1 - 광간섭 단층촬영에 의한 물체의 내부 형상 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

광간섭 단층촬영에 의한 물체의 내부 형상 측정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

입사광의 일부가 후방으로 반사되거나 및/또는 후방으로 분산되고 광 간섭 단층 활영에 의해 검출될 수 있도록 굴절률이 변화하는 내부 계면(14, 14', 14")을 포함하는, 예컨대, 눈과 같은 샘플 물체의 내부 형상을 광학적으로 측정하기 위한 시스템으로, 물체(10)의 제1의 부분 용적(17)에서의 내부 형상을 측정하도록 형성되는 적어도 하나의 OCT 기구(OCT1)를 포함하는 시스템(OCT12 - OCT12"')에 있어서, 동일한 물체(10)의 제2 부분 용적(19)에서 내부 형상을 측정하도록 형성되는 적어도 하나의 제2 OCT 기구(OCT2)와 결합하며, 상기 제2 부분 용적(19)은 상기 제1 부분 용적(17)으로부터 적어도 부분적으로 다른 것을 특징으로 하는 샘플 물체의 내부 크기 측정 시스템(OCT12 - OCT12"')이 제공된다. 제1 및 제2 OCT 기구(OCT1, OCT2)들은 각각 다른 초점 길이(f1, f2)를 가지며 물체를 향하는 공통 광학렌즈 시스템(L12)을 통과하며, 공통 광원(LS12)을 공유할 수 있는 적어도 부분적으로 공간상으로 중첩된 제1 및 제2 샘플 암(SA1, SA2)들을 공유할 수 있다. 물체(10)의 제1의 부분 용적(17)의 내부 형상 및 같은 물체(10)의 제2 부분 용적(19)의 내부 형상은 단일 측정 작동에서 광 간섭 단층촬영(OCT)에 의해 측정되나, 다른 공간상의 해상도를 가진다.

Description

광간섭 단층촬영에 의한 물체의 내부 형상 측정 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING INTERNAL DIMENSIONS OF AN OBJECT BY OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY}
본 발명은 광간섭 단층 촬영에 의해 물체의 내부 형상을 광학적으로 측정하기 위한 방법 및 시스템에 대한 것으로, 상기 물체는 입사광의 일부가 후방으로 반사 및/또는 후방으로 분산되고 검출될 수 있도록 (광학적) 굴절률이 변하는 내부 계면을 포함한다.
상기 물체는 용적 내의 내부 크기를 측정하기 위하여 일반적으로 광간섭 단층촬영(OCT) 기구에 의해 사용되는 작동 파장의 파장 범위의 파장들을 위한 적어도 내부의 부분 용적에서 적어도 부분적으로 투명한 일정한 샘플 물체일 수 있다. 상기 물체는 굴절률 변화와 연관되는 비교적 복잡한 외부 및 내부 구조를 포함할 수 있으며, 예컨대, 다른 굴절률과 연관된 플라스틱 변형물로 제조된 복잡한 내부 구조를 가지는 투명 플라스틱, 또는 눈, 특히 인간의 눈과 같은 생체 조직의 샘플로 이루어진 물체일 수 있다.
예컨대, 레이저-기반의 굴절 교정을 포함하는 굴절 수술을 위한 환자의 눈의 적절한 치료 플랜을 구성하기 위한 기초로서 환자의 개별적인 눈의 모델을 획득하는 것에 관련되는 전체로서의 눈과 눈의 다른 부분들의 기하학적이며 광학적인 특성을 측정할 때, 저명한 사람의 눈의 형태적이며 광학적인 특성의 특화에 광 간섭단층촬영(OCT)을 적용한다.
현재, 다른 측정 원리들에 기초한 다른 진단 기구들이 예컨대, 망막을 포함하는 눈의 후방 부분의 형태적 구조와 눈의 길이를 포함하는 전체로서의 눈 및 눈의 전방 세그먼트(CAS)와 각막을 포함하는 눈의 다른 부분들의 형태적이며 광학적인 특징의 정확한 진단을 얻기 위하여 포함되어야 한다.
필요한 정확성, 즉, 축방향 해상도(Δζ)와 횡방향 해상도(ΔΧ)는 눈의 상기 설명된 섹션들에 대해 다르다. 예컨대, CAS의 두께와 형태를 특징지우는 종래 장치에 의해 획득된 축방향 해상도는 대략 5 내지 10㎛ 사이이지만, 3㎛ 보다 작은, 바람직하게는 1㎛보다 작은 각각의 정밀한 측정의 정확성 또는 해상도는 굴절 교정 치료의 적절한 계획과 사전 계산에 바람직할 것이다.
다른 한편, 길이, 구체적으로 눈의 축방향 길이와 길이를 따라 분포된 주요 굴절률 계면들의 위치는 단지 대략 50㎛ 또는 그 이상의 각각의 정확한 해상도(Δζ)를 요구할 뿐이다.
통상적으로, 눈의 (광학적인) 굴절률 수술의 치료 계획은 다른 측정 및 평가 원리를 이용하는 다른 진단 기구들에 의한 개별적인 측정들에 기초한다. 다른 기구들로부터 얻은 측정 데이터를 개별적인 눈의 단일 모델로 통합하고 예컨대 굴절 수술 계획과 같은 단일의 통합된 치료를 형성하려고 시도할 때, 문제를 초래한다.
또한, 다른 진단 기구들을 이용하는 것은 기구들이 연속으로 사용되고 특징적인 눈과 기구 사이의 기구-특화적인 조정이 필요할 수 있으므로 시간 낭비적이다.
예로서, 눈의 굴절 수술에서의 종래의 치료 계획은 각막 형태, 구체적으로 각막 전면의 형태와 후실 표면(PCS), 홍채(iris), 동공(pupil), 림보(limbus)와 정점의 표시를 얻기 위하여 사용되는 소위 알레그로 토폴라이저(Allegro Topolyzer)(상표)와; 각막의 전방 및 후방 표면의 형태들, 각막의 두께와 눈의 전실의 일부 형태적 데이터(예컨대, 전실의 깊이)를 획득하기 위한 알레그로 오컬라이저(Allegro Oculyzer)(상표)와; 예컨대 각막, 렌즈 및 수정체의 개별적인 일탈로부터 발생하는 전체적인 눈의 일체적인 파면 데이터와 편차를 획득하고 및 아이리스, 동공, 림프관 및 혈관의 표시를 획득하기 위한 알레그로 애널라이저(Allegro Analyzer)(상표)와; 각막의 두께, 전체 눈의 축방향 길이 및 예컨대 전실과 렌즈를 포함하는 눈의 부분들과 추가적인 부분의 길이와 두께를 결정하고 눈동자, 정점, 홍채 및 림프관과 혈관의 표시를 결정하기 위한 알레그로 바이오그래프(Allegro Biograph); 및 각막 중심의 국부적인, 즉, 일 지점의 두께 측정 및 절제부 두께와 레이저 케라토-밀리셔스(Kerato-milieusis)(LASIK)에서의 플랩(flap) 두께와 절제부 깊이를 결정하기 위한 측후기(Pachymeter)를 포함하는 출원인에 의해 제조된 다른 진단 기구들을 이용할 수 있다.
대응하는 특성과 제한을 가진 비교 가능한 기구들은 다른 제조업자들에 의해 제조되고 인간 눈을 위한 이러한 기술 분야의 검사 및 (굴절 교정) 치료 계획에 사용된다. 필요한 정확성과 해상도로서 렌즈(도 8 참조)의 전면과 후실, 홍채, 전실및 각막을 포함하는 눈의 전방 섹션을 정확하게 측정하려는 종래의 진단 기구들은 또한 눈의 예컨대 전체 길이와 렌즈의 후방 표면의 형태 및 구조를 측정할 수 있으며, 후자의 데이터는 눈의 전체 굴절을 산출하기 위하여 필요하다.
통상적으로, 눈의 전체 굴절을 산출하기 위하여 필요한 데이터는 눈의 일반적인 모델을 기초로 산출함으로써 본래 결정되며, 산출된 데이터는 전체 눈을 관통하여 눈에서 측정된 파면 특성과 비교된다.
전방 부분의 화상을 위한 생생한 화상 OCT 기구의 높은 품질의 예가 2009년 3월 12일에 간행된 옵틱스 익스프레스(OPTICS EXPRESS) 4842, Vol. 17, No. 6의 아이. 그룰코프스키 등(I. Grulkowski et al)의 논문, “ 고속 CMOS카메라를 이용한 스펙트럼 OCT 시스템에 의한 전방 세그먼트 이미징(Anterior segment imaging with Spectral OCT system using a high-speed CMOS camera)”이라는 논문에 개시된다.
또 다른 예는 2009년 9/10월에 저널 오브 바이오메디컬 옵틱스 레터즈(Journal of Biomedical Optics Letters), Vol. 14(5)에서 간행된 제이. 정워쓰 등(J. Jungwirth et al)의, “전 범위의 복잡한 스펙트럼 영역 광 간섭 단층촬영에 의한 생생한 전방 눈-세그먼트로 연장된 이미징(Extended in vivo anterior eye-segment imaging with full-range complex spectral domain optical coherence tomography)”이라는 논문에 개시된다. 전방 세그먼트 측정의 추가적인 예는 컴퍼니 토미(TOMEY)에 의해 제조되고 그와 함께 간행된 시스템 사양서에 설명된 기구 CASIA SS-1000이다.
3-D 형태 모델을 생성하기 위하여 사용된 바와 같은 눈의 전체 축방향 길이를 측정하기 위한 기술의 제1 예는 스피 프로시딩(SPIE proceedings), Vol. 5140에 간행된 알.제이. 자바즈키 등(R.J.Zawadzki et al)에 의한, “굴절교정 알고리즘에 의한 3차원 눈의 광 간섭 단층촬영(Three-dimensional ophthalmic optical coherence tomography with a refraction correction algorithm)”이라는 논문과, 07-08 2008에 오겐스피겔(Augenspiegel), Vol. 20에 간행된 에이치. 피. 이셀리 등(H. P. Iseli et al)의 “Iterative Berechnung von Ablationsprofilen in der Refraktiven Chirurgie”에 개시되었다.
굴절률이 변하는 내부 계면들을 포함하는 샘플 물체의 내부 크기를 광학적으로 측정하는 기술 수준의 설명이 눈의 진단과 연관된 특수 용도들에 집속되지만, 위에 설명된 바와같은 다른 유형의 물체들의 광학적인 검사에서도 또한 유사한 제한과 구속들이 부여된다.
본 발명의 일반적인 목적은, 눈과 같은 물체의 다른 내부 부분 용적의 다른 특징을 획득하기 위하여 다른 기구들을 사용하는 것에 관련된 기술 분야의 상기 설명된 문제점들의 측면에서, 여러 진단 기구들을 사용하는 것과 연관된 진단 시간 및 비용을 절감하는 것이며, 특별한 기술적 목적은, 환자의 눈의 시각적인 교정을 위한 정밀한 개별적인(고객 맞춤식) 치료를 가능하게 하기 위한 눈의 다른 부분들에 대해 충분히 정확한 측정(해상도)을 달성하기 위한 것이다.
본 발명에 따라 상기 목적은 일반적으로 예컨대 단일 진단 검사의 실제로 단일 측정 작동에서 다른 데이터를 측정하여 획득할 수 있도록 하는 단일 시스템을 제공함으로써 달성된다. 즉, 환자는 하나 이상의 파라미터가 측정되더라도 단지 하나의 측정 활동을 경험한다.
본 발명은 다른 적절한 (축방향 및 횡방향) 해상도와 정확성을 가지고 조사되는 물체의 다른 내부 부분 용적들의 측정과, 다른 측정 과제들을 위한 다른 광학적인 광 간섭 단층촬영(OCT) 기구들을 통합하는 것을 포함한다.
청구된 바와 같은, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 입사광의 일부가 후방으로 반사되거나 및/또는 후방으로 분산되고 광 간섭 단층 활영에 의해 검출될 수 있도록 굴절률이 변화하는 내부 계면(interface)을 포함하는, 예컨대, 눈과 같은 샘플 물체의 내부 형상(dimension)을 광학적으로 측정하기 위한 시스템이 제공되며, 이 시스템은, 물체의 제1의 부분 용적에서의 내부 형상을 측정하도록 형성되는 적어도 하나의 제1 OCT 기구를 포함한다.
본 발명에 따르면, 이 시스템은, 동일한 물체의 제2 부분 용적에서 내부 형상을 측정하도록 형성되는 적어도 하나의 제2 OCT 기구를 포함하며, 상기 제2 부분 용적은 상기 제1 부분 용적으로부터 적어도 부분적으로 다른 것을 특징으로 한다.
제1 및 제2 OCT 기구들의 단일 시스템으로의 결합은, 각각의 단일 측정 작동으로 두 개의 별도의 OCT 기구들을 사용하는 것과 비교하여 더 짧은 시간에 단일 시스템을 사용하여 다른 적절한 각각의 필요한 정확성을 가지고 샘플 물체의 다른 내부 용적들에서 내부 형상을 측정할 수 있다.
제1의 부분 용적은 샘플 물체의 전방 측면에 또는 근처에 위치될 수 있다. 전방 측면은 기본적으로 시스템을 향한다. 제2 부분 용적은 물체의 후방 측면에 또는 근처에 위치될 수 있거나 또는 물체의 전방 측면으로부터 후방 측면으로 기본적으로 연장할 수 있다.
예컨대 물체는 눈일 수 있으며, 특히 인간의 눈일 수 있다. 물체, 일반적으로 사람의 눈의 다른 부분 용적들의 내부 형상을 단일의 통합 시스템에 의하여 측정하면, 시간과 측정 노력을 절감할 수 있으며, 눈을 검사하는 경우, 환자가 겪는 고통을 감소시킬 수 있다.
제1의 OCT 기구는 제1 기준 암과 제1 샘플 암을 포함하며 제2 OCT 기구는 제2 기준 암과 제2 샘플 암을 포함할 수 있으며, 제1 샘플 암의 적어도 일부와 제2 샘플 암의 일부는 동일한 물체를 향한다. 바람직하게, 상기 제2 샘플 암의 일부는 제1 샘플 암의 상기 일부와 적어도 부분적으로 공간상에서 중첩된다.
보다 구체적으로, 제2 샘플 암의 일부와 제1 샘플 암의 일부는 공통 렌즈 시스템을 관통하여 연장한다. 양측 샘플 암들은 바람직하게는 공간상으로 중첩되고 마침내 공통 렌즈 시스템을 관통하여 연장되면서, 같은 물체를 향하여 제1 및 제2 샘플 암을 연장하면, 청구된 시스템에 대해 물체의 단지 하나의 단일의 기계적인 조정을 포함하는 물체의 다른 특징을 측정할 수 있다.
제1 OCT 기구는 눈의 망막 및 전방 섹션(CAS)과 같은 물체의 전방 측면에서 또는 근처에 위치되는 제1 부분 용적을 측정하도록 형성될 수 있다. 제2 OCT 기구는 예컨대 눈의 각막의 전면으로부터 망막까지의 전체 길이에 의해 측정된 제2 부분 용적, 예컨대 깊이 방향을 따라 측정된 길이를 측정하도록 형성될 수 있다.
그들의 다른 측정 목표(측정될 다른 부분 용적)들과 제1 및 제2 OCT 기구들을 결합하면, 연속으로 물체를 측정하기 위한 다른 측정 기구들을 사용하고 조정하는 것에 비교하면, 비용, 시간 및 측정 노력을 절감할 수 있다. 또한, 결합된 OCT 진단 기구는 하나의 절차, “한 번(one shot)"으로 적절한 정확성을 가진 전체로서의 눈의 화상 특성을 산출하기 위하여 필요한 완전한 데이터 세트를 제공한다.
제1 및 제2 OCT 기구들은 각각 미리 정해진 제1 및 제2 초점 길이를 각각 가진 제1 및 제2 빔을 방출하도록 형성될 수 있으며, 제1의 초점 길이는 제2 초점 길이보다 더 짧을 수 있다. 이로써 물체의 전면에 대해 다른 깊이에 위치된 다른 목표의 내부 용적들을 측정할 수 있다.
제1 OCT기구는 제1 작동 파장과 제1 밴드폭에 의해 형성되어, 제1의 축방향 해상도를 형성하는 제1 파장범위의 파장들을 포함하는 제1 조사의 제1 빔을 방출하도록 형성될 수 있다. 제2 OCT 기구는 제2 축방향 해상도를 형성하는 제2 작동 파장과 제2 밴드폭에 의해 형성되는 제2 파장 범위의 파장들을 포함하는 제2 조사의 제2 빔을 방출하도록 형성될 수 있다.
이어서, 제1 축방향 해상도는 제2 축방향 해상도보다 더 높을 수 있다. 바람직하게는, 제1의 축방향 해상도는 5㎛보다 작으며 제2 축방향 해상도는 15㎛보다 클 수 있다. 보다 바람직하게는, 제1 밴드폭은 대략 100nm보다 클 수 있으며 제2 밴드폭은 대략 20nm보다 작을 수 있다. 여전히 더욱 바람직하게, 제1 작동 파장은 700 내지 1350nm 범위, 바람직하게는 약 750 내지 850nm, 그리고 특히 대략 820nm일 수 있으며; 제1 밴드폭은 약 100nm 내지 약 200nm 범위일 수 있다. 제2 작동 파장은 약 600 내지 약 1000nm 범위, 바람직하게는 약 620 내지 약 750nm, 대체적으로 약 800 내지 약 1000nm, 특히 대략 700nm일 수 있으며; 제2 밴드폭은 약 5nm 내지 약 10nm 사이의 범위일 수 있다. 물체의 다른 내부 형상들과 부분 용적들의 측정에서 다른 축방향 해상도를 제공하면, 측정 시간을 절감할 수 있으며 데이터 용적과 데이터 저장 조건들을 감소시킬 수 있으며, 더 작은 형상에 걸쳐 더 낮은 높은 해상도가 필요한 경우, 더 큰 형상들에 걸쳐 더 낮은 해상도로 충분하면, 같은 높은 해상도의 양측 용적들에서 측정하는 시스템과 비교해서 가공될 데이터가 더 적어진다.
제1 OCT 기구는 제1의 횡방향 해상도를 형성하도록 제1 작동 파장과 제1의 수치(numeric) 구멍에 의해 형성되는 제1의 파장 범위의 파장들을 가지는 집속된 조사의 제1 빔을 방출하도록 형성될 수 있다. 제2 OCT 기구는 제2 횡방향 해상도를 형성하는 제2 작동 파장과 제2 수치 구멍을 가지는 제2 파장 범위의 파장들을 가지는 집속 조사의 제2 빔을 방출하도록 형성될 수 있다.
이어서, 제1의 횡방향 해상도는 제2 횡방향 해상도로부터 다를 수 있다. 바람직하게는, 제1의 횡방향 해상도는 제2 횡방향 해상도보다 더 높을 수 있다. 보다 바람직하게는, 제1의 횡방향 해상도는 대략 10㎛ 내지 20㎛ (여전히 보다 바람직하게 1㎛ 내지 3㎛ 의 축방향 해상도와 결합하여)이며 제2 횡방향 해상도는 대략 50㎛ 내지 200㎛(여전히 보다 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛의 축방향 해상도와 결합하여)일 수 있다. 집속 조사의 다른 빔들의 다른 횡방향 해상도를 제공하면, 다른 적용 조건들에 해상도를 적용할 수 있으며 측정 시간, 데이터 양 및 데이터 저장 조건들을 감소시킬 수 있다.
제1 OCT 기구는 스펙트럼-영역 OCT 기구일 수 있으며 제2 OCT 기구는 시간-영역 OCT 기구일 수 있다. 대신에, 제1 OCT 기구와 제2 OCT 기구는 모두 스펙트럼-영역 OCT 기구일 수 있다. 여전히 대체적으로, 제1 및 제2 OCT 기구들은 모두 시간-영역 OCT 기구일 수 있다. OCT 기구의 유형(스펙트럼-영역 또는 시간-영역)을 검사되는 물체의 다른 부분 용적들에 대응시키면, 물체를 검사하는 용도에 따라 측정의 정확성을 최적화할 수 있으며, 측정 시간을 최소화하고 및 데이터 획득의 속도를 대응/최적화할 수 있다.
제1 OCT 기구는 제1 렌즈 시스템과 공통 렌즈 시스템을 포함하는 제1 샘플 암을 가질 수 있으며, 제1 렌즈 시스템과 공통 렌즈 시스템은 제1 광축에 배치되고 결합하여 제1 샘플 암의 제1 빔의 제1 초점 길이를 가지는 제1 집속 부분(focused portion)을 형성한다. 제2 OCT 기구는 제3 렌즈 시스템을 포함하는 제2 샘플 암을 가질 수 있으며, 상기 공통렌즈 시스템과 스펙트럼에서 부분적으로 반사 거울은 제3 렌즈 시스템을 관통하여 제2 광축의 방향을 따라 진행하는 제2 빔을 제1 광축의 방향으로 상기 공통렌즈 시스템을 관통하여 진행하도록 인도하기 위하여 제1 렌즈 시스템과 공통렌즈 시스템 사이에 배치되고, 제3 렌즈 시스템과 공통렌즈 시스템은 결합하여 제2 샘플 암의 제2 빔의 제2 초점길이를 가지는 제2 집속 부분을 형성한다. 이러한 구조에서, 제1 초점길이는 제2 초점길이와 다를 수 있다. 바람직하게는, 제1 초점길이는 제2 초점길이보다 짧을 수 있다. 초점길이는 깊이 범위(측정 범위)를 결정한다.
따라서, 보다 바람직하게는, 눈의 전체 축방향 길이가 제2 OCT 기구에 의해 측정될 수 있도록(즉, 충분히 길게) 제2 초점길이는 구성된다. 제2 샘플 암이 제1 빔의 제1 광축 방향으로부터 다른 제2 광축을 따른 제2 방향으로부터 출현하고, 이어서 제1 광축 방향으로 다시 향해지고, 이어서 제1 빔과 함께 공통렌즈 시스템을 관통하여 진행하는 그러한 배치에 의해, 예컨대, OCT 기구의 유형(스펙트럼-영역 또는 시간-영역)과, 축방향 및 횡방향 해상도와, 조사 파장 범위의 선택, 조사의 강도 및 제1 및 제2 OCT 기구들에 의해 생성된 조사 시간의 변조에서 제1 OCT기구는 제2 OCT 기구와 다르게 구성할 수 있다. 예컨대, 눈의 측정들로부터 다른 용도들로 의도된 대체적인 실시예에서, 제2 초점길이는 제1 초점길이보다 더 작을 수 있다.
제1 OCT 기구는 제1 작동 파장과 제1 밴드폭을 가지는 제1 광원을 포함하며 제2 OCT 기구는 제2 작동 파장과 제2 밴드폭을 가지는 제2 광원을 포함할 수 있다. 이러한 구조에서, 제1 밴드폭은 대략 100nm보다 더 클 수 있으며 제2 밴드폭은 대략 20nm보다 더 작을 수 있다. 바람직하게는, 제1 작동 파장은 대략 820nm일 수 있으며, 제1 밴드폭은 대략 100nm 내지 약 250nm(바람직하게는 대략 100nm 내지 약200nm 사이)사이의 범위일 수 있으며, 제2 작동 파장은 대략 700nm일 수 있으며 제2 밴드폭은 20nm보다 작을 수 있으며, 바람직하게는 약 5nm 내지 약 10nm 사이 범위일 수 있다. 제1 및 제2 OCT 기구의 그러한 특수한 구조에 의해 제1 부분 용적은 바람직하게는 제2 부분 용적과 비교해서 다른 작동 파장에서 다른 축방향 해상도로서 검사될 수 있다.
제1 OCT 기구는 제1 샘플 암을 가질 수 있으며 제2 OCT 기구는 제1 샘플 암 위에 적어도 부분적으로 공간상으로 중첩되는 제2 샘플 암을 가질 수 있다. 제1 및 제2 샘플 암은 제1 샘플 암에서 작용하고 제1 초점길이를 가지는 제1 집속 부분과 제2 샘플 암에서 작용하고 제2 초점길이를 가지는 제2 집속 부분을 포함하는 이중-초점 공통렌즈 시스템을 통과해서 진행할 수 있다. 이러한 구조에서, 제1 초점길이는 제2 초점 길이보다 더 작을 수 있다. 바람직한 제1 실시예에서, 제1 집속 부분은 이중-초점 길이 시스템의 원형 중심부이며 제2 집속 부분은 제1 집속 부분을 에워싸는 환형 부분이다. 보다 바람직하게, 제1 및 제2 집속 부분들은, 공통렌즈 시스템의 제1 및 제2 집속 부분의 각각의 초점 길이가 맞추어지는 물체의 다른 거리 및 깊이에 위치할 수 있는 각각의 부분 용적의 검사의 필요에 따라, 각각의 작동 파장과 밴드폭에 의해 형성된 적절한 파장 범위를 각각 형성하도록 적합화된 다른 스펙트럼 투사 특성을 가질 수 있다. 바람직한 대체적인 제2 실시예에서, 이중-초점 길이 시스템은 제1 영역은 제1 초점 길이를 형성하도록 구성되고 제2 영역은 제2 초점 길이를 형성하도록 구성되는 적어도 두 개의 보충적인 영역들을 가지는 적절하게 구성된 회절광학소자(DOE)로서 구현된다.
제1 OCT 기구와 제2 OCT 기구는 공통 광원을 포함할 수 있다. 이는 또한 시스템 비용을 감소시키고 제1 및 제2 OCT 기구의 집적도를 증가시킨다.
제1 OCT 기구는 제1 기준 암을 포함하고 제2 OCT 기구는 제1 기준 암 위에 적어도 부분적으로 공간상으로 중첩되는 제2 기준 암을 포함할 수 있다. 제1 기준 암은 제1 샘플 암의 광학 경로길이에 실질적으로 대응하는 광학 경로길이를 가질 수 있으며 제1 거울 위에 집속된 제1 기준 암 부분을 형성하는 제1 기준 암 렌즈 시스템과 제1 거울을 포함할 수 있다. 제2 기준 암은 제2 샘플 암의 광학 경로길이에 실질적으로 대응하는 광학적인 경로길이를 가질 수 있으며 제2 거울, 제1 기준 암 렌즈 시스템 전방의 제1 기준 암에 배치된 제2 기준 암 부분반사 거울 및 실질적으로 제2 기준 암 부분반사 거울와 제2 기준 암 렌즈 시스템 사이에 제1 기준 암 외측에 배치된 제2 기준 암 렌즈 시스템을 포함할 수 있으며, 상기 부분적 반사 거울은 예컨대 제2 작동 파장과 제2 밴드폭에 의해 형성되고 제1 기준 암 방향을 따라 제1 기준 암 렌즈 시스템을 관통하여 진행하는 제2 파장 범위의 파장을 가지는 광의 빔을 제2 기준 암 방향으로 제2 기준 암 렌즈 시스템을 관통하여 다시 향하게 하며, 상기 제2 기준 암 부분 반사 거울과 제2 기준 암 렌즈 시스템은 결합하여 제2 거울 위에 집속된 제2 기준 암 부분을 형성한다. 그러한 구조에 의해 제1 및 제2 OCT 기구의 각각의 제1 및 제2 기준 암들이 적어도 부분적으로 통합 및 중첩되고, 이와 동시에 제1 및 제2 기준 암들의 광학적인 경로 길이는 대응하는 제1 및 제2 샘플 암의 광학적인 경로 길이에 실질적으로 대응할 수 있다.
기준 암들의 대체적인 실시예에서, 제1 OCT 기구는 이중-초점(bi-focal) 기준 암 공통렌즈 시스템의 제1 집속 부분을 통과하는 제1 기준 암에 작용하도록 형성되는 제1 집속 부분을 포함하며 제2 OCT 기구는 제1 기준 암 위에 적어도 부분적으로 공간상으로 중첩되며 상기 이중-초점 기준 암 공통렌즈 시스템의 제2 집속 부분을 통과하여 진행하는 제2 기준 암을 포함하며, 상기 제2 집속 부분은 제2 기준 암에 작용하도록 형성된다. 이 실시예에서, 제1 기준 암은 또한 예컨대 하며, 제2 기준 암은 또한 제2 작동 파장과 제2 밴드폭에 의해 형성되는 제2파장 범위의 파장들을 가지는 스펙트럼 상으로 부분적으로 반사하는 광인 제2 거울을 포함한다. 제1 기준 암의 광학적인 경로길이가 제1 샘플 암의 광학적인 경로길이에 실질적으로 대응하도록 제1 집속 부분의 초점 길이가 정해질 수 있으며 제2 기준 암의 광학적인 경로 길이가 제2 샘플 암의 광학적인 경로 길이에 실질적으로 대응하도록 제2 집속 부분의 초점 길이가 정해질 수 있다. 바람직하게는, 이중 초점 기준 암 공통 렌즈 시스템의 제1 집속 부분은 원형 중심부이며 제2 집속 부분은 제1 집속 부분을 에워 싸는 환형 부분이다. 일 구조에서, 이중-초점 기준 암 공통렌즈 시스템의 제1 및 제2 집속 부분은 검사되는 물체의 제1 및 제2 부분 용적들의 제1 및 제2 빔들의 적용 조건들에 부합되는 다른 스펙트럼 투과 특성을 가질 수 있다. 대체적인 구조에서, 선택된 스펙트럼 투과 특성을 가지는 스펙트럼 필터는 이중-초점 기준 암 공통렌즈 시스템의 후방에 배치될 수 있다.
청구된 바와 같은 본 발명의 제2 측면에 따르면, 입사광의 일부가 후방으로 반사되고 및/또는 후방으로 분산되며 검출될 수 있도록 굴절률이 변화하는 내부 계면을 포함하는 물체의 내부 크기를 광학적으로 측정하는 방법이 제공된다. 물체는 예컨대 눈일 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 방법은, 물체의 제1 부분 용적의 내부 형상과 물체의 제2 부분 용적의 내부 형상을 광 간섭 단층촬영(OCT)에 의해 단일 측정 작동으로 측정하는 단계를 포함하며, 상기 제2 부분 용적은 적어도 부분적으로 제1 부분 용적으로부터 다르다. 이 방법은 이전에 설명된 바와 같은 청구된 시스템과 동일한 기술적 효과와 이점들을 달성한다.
청구된 방법을 실시할 때, 위에 설명된 바와 같은 시스템이 사용될 수 있다.
본 발명의 추가적인 실시예들, 이점들 및 기술적 효과들은 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니며 첨부 도면들을 참조하여 제공된 특정 실시예들의 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이며, 여기에서:
도 1은 종래의 스펙트럼-영역 OCT 기구의 실시예를 도시하며;
도 2는 종래의 시간-영역 OCT 기구의 실시예를 도시하며;
도 3은 제1 OCT 기구와, 제1 OCT 기구와 다른 제2 OCT 기구가 검사될 같은 물체를 향한 공통 렌즈 시스템을 통해 향해진 제1 및 제2 샘플 암의 단지 일부분들을 중첩시킴으로써 결합되는, 본 발명에 따른 시스템의 제1 실시예를 도시하며;
도 4는 결합된 공통 샘플 암을 가지도록 제1 및 제2 OCT 기구들이 더욱 통합된 본 발명에 따른 시스템의 제2 실시예를 도시하며;
도 5는 제1 작동 파장과 제1 밴드폭에 의해 형성된 제1 파장 범위의 파장들을 포함하는 조사와 제2 작동 범위와 제2 밴드폭에 의해 형성된 제2 파장범위의 파장들을 포함하는 조사를 제공하는, 본 발명에 따른 시스템의 스펙트럼 구성을 도시하며;
도 6은 제1 및 제2 OCT 기구들은 모두 스펙트럼-영역 OCT 기구들이며 복수의 통합된 기준 암들을 가지는 본 발명에 따른 시스템의 제3 실시예를 도시하며;
도 7은 제1 및 제2 OCT 기구들은 모두 스펙트럼-영역 OCT 기구들이며 기준 암의 구성은 도 6 도시 실시예의 구성과 다른 본 발명에 따른 시스템의 제4 실시예를 도시하며;
도 8은 다른 부분 용적들과 검사될 눈의 내부 계면들을 도시하기 위한 인간 눈을 관통하여 취한 단면도이다.
도 1은 스펙트럼-영역 유형(SD-OCT)의 예시적인 종래의 광 간섭 단층촬영(OCT) 기구를 도시한다. (100)으로 표시된 SD-OCT는 바람직하게는 광대역 광원(102), 광원 광섬유(104), 광섬유 커플러(106), 양방향으로 사용되는 광섬유(108), 빔 스플리터(112), 제1 공통렌즈 시스템(110)(샘플 및 기준 암에 모두 공통), 빔 스플리터(112) 및 샘플 암 렌즈 시스템(114)을 포함하는 샘플 암, 빔 스플리터(112), 기준 암 렌즈 시스템(116) 및 기준 암 거울(117)을 포함하는 기준 암; 섬유 커플러(106), 검출암 광섬유(118), 제1 시준렌즈 시스템(120), 광 격자(122), 제2 스펙트럼 화상렌즈 시스템(124)을 포함하는 검출기 암, 및 스펙트럼 분해 간섭 패턴을 측정하기 위한 복수의 검출기 셀(128-1 내지 128-n)을 포함하는 분광계 검출기 어레이(126)를 포함한다. SD-OCT(100)는 샘플 물체(10)에서의 굴절률 계면(14, 14', 14")의 깊이 분포(134)를 산출하기 위하여 상기 스펙트럼으로 분해된 간섭 패턴(130)의 신속 푸리에 변환을 실행하기 위한 산출 유닛(132)을 더 포함한다.
SD-OCT(100)의 작동에서, 광원(102)은 광대역 광 조사, 즉, 비교적 넓은 스펙트럼의 파장 범위에서 분포된 파장의 조사(radiation)를 생성한다. 생성된 조사는 양 방향으로 사용된 광섬유(108)를 통해 섬유 커플러(106)를 거쳐 광원 광섬유(104)를 통해 전파되며, 광섬유의 먼 단부로부터 제1 샘플 암 렌즈 시스템(110)을 통과하여 진행하는 분기 빔(B1) 형태로 조사가 방사되고, 이는 빔(B1)을 빔 스플리터(112)를 통과하여 진행하는 기본적으로 평행인 광(도 1 도시와 같이)의 빔으로 개질한다. 빔 스플리터(112)에서, 평행광의 빔의 일부는 제2 샘플 암 렌즈 시스템(114)을 향하여 SD-OCT(100)의 샘플 암(SA1)으로 투사되며, 이는 물체(10)에 위치된 그의 초점을 가지는 집속된 빔 부분으로 빔을 집속시킨다.
물체(10)는 내부 용적에서 굴절률이 변하므로 집속 빔의 부분 반사들이 물체(10)를 조명하게 하는 복수의 내부 계면(14, 14', 14")들을 포함한다. 복수의 내부 계면(14, 14', 14")들로부터 반사된 조사는 제2 샘플 암 렌즈 시스템(114)에 의해 수집되고, 기본적으로 평행한 광의 빔으로서 관통하여 전달되고, 빔 스플리터(112)를 관통하여 전달되고 제1 샘플 암 렌즈 시스템(110)에 의해 양방향으로 사용되는 광섬유(108)의 먼 단부로 집속된다.
기본적으로 평행한 조사 빔으로서 제1 샘플 암 렌즈 시스템(110)을 통과해서 양방향으로 이용되는 광섬유(108)로부터 전달되는 조사의 또 다른 부분은 내부의 실질적으로 평면인 표면에 의해 부분적으로 반사되며, 이 표면은, 바람직하게는, 기본적으로 평행인 조사 빔을 기준 암 거울(117)로 집속시키는 기준 암 렌즈 시스템(116)을 향하는 기준 암(RA1)을 형성하기 위하여 기본적으로 평행인 조사의 입사 빔에 대해 실질적으로 45°각도로 정위되어 경사된다. 기준 암 거울(117)은 고정되게 배치되고 집속된 조사 빔을 반사하므로, 반사된 분기 조사는 기준 암으로부터의 기본적으로 평행한 조사 빔으로서 반사된 조사를 전달하는 기준 암 렌즈 시스템(116)에 의해 수집된다. 기준 암으로부터 복귀하는 조사는 빔 스플리터(112)의 상기 평탄한 내면에 의해 제1 샘플 암 렌즈 시스템(110)으로 향해지며, 이는 기준 암(RA1)으로부터 복귀하는 광을 양방향으로 이용되는 광섬유(108)의 먼 단부로 전달하여 집속시킨다. 이와 같이 광섬유(108)는 물체(10)의 내부 계면(14, 14', 14")으로부터 반사된 바와 같은 샘플 암(SA1)으로부터 복귀하는 조사와 기준 암 거울(117)로부터 반사된 바와 같은 기준 암(RA1)으로부터 복귀하는 조사를 모두 전달하며, 이로써 이들 조사 빔들이 간섭할 수 있다. 간섭하는 조사는 광섬유(108)를 관통하여, 섬유 커플러(106)를 거쳐 검출암 광섬유(118)로 전달되고, 그 먼 단부로부터 간섭 조사는 분기 빔으로서 출현하며, 이는 광 격자(122)를 향한 기본적으로 평행인 광의 빔으로 제1 검출렌즈 시스템(120)에 의해 수집되고 전달된다. 격자(122)는 간섭광의 입사 빔을, 격자(122)에 충돌하는 조사의 다른 파장들에 따라 다른 반사 각도를 가진 기본적으로 평행인 광의 복수의 빔들로 반사한다. 조사 파장에 따른 다른 반사 각도들에서 접하는 조사를 반사하기 위한 스펙트럼 분해 소자로서의 격자(122)의 구조와 기능은 이 기술 분야의 통상의 기술자에게 잘 알려져 있으므로, 그 설명은 여기서 생략된다.
격자(122)로부터 반사된 조사의 복수의 스펙트럼으로 분해된 빔들은 제2 검출렌즈 시스템(124)에 의해 수집되고 격자(122)로부터의 반사 각도에 따라 분광계 검출기 어레이 위에 집속되며, 이는 집속된 스펙트럼 분해된 빔들은 복수의 검출기 셀(128-1 내지 128-n)들의 각각의 하나에 충돌하고 그에 의해 검출된다.
제1 검출렌즈(120), 광학 격자(122), 제2 검출렌즈 시스템(124) 및 분광기 검출기 어레이(126)의 이러한 배치에 따르면, 분광기 검출기 어레이(126) 및 특별한 검출기 셀(128-i)을 따른 특별한 위치는 기준 암(RA1)과 샘플 암(SA1)으로부터 복귀되는 조사의 간섭으로부터 발생되는 간섭 조사의 각각의 특별한 파장에 대응한다.
이와 같이 분광계 검출기 어레이(126)는 스펙트럼으로 분해된 간섭 패턴(130)을 검출하며, 이는 기본적으로 간섭 조사의 강도의 기본적으로 스펙트럼 분포이다. 스펙트럼 분포는 도 1 도시의 굴절률 계면들의 깊이 분포(134)를 발생하기 위하여 예컨대 신속 푸리에 변환 산출 유닛(132)에서 실행되는 푸리에 변환으로 보내진다. 분포(134)는 물체(10)의 내부 계면(14, 14', 14")들에 의해 반사된 조사의 기여에 대해 샘플 암(SA1)에서 측정된 바와 같은 광학 경로(Z)의 길이의 함수로서의 간섭 조사의 강도와 진폭(a(Z))의 분포를 기본적으로 포함한다. 도 1 도시와 같이, 분포(134)는 도 1 도시와 같은 물체(10)의 3개의 내부 계면(14, 14', 14")들에 대응하는 3개의 정점들을 포함한다.
즉, 광원(102)으로부터 방출된 광대역 스펙트럼 조사 분포는, 샘플 암(SA1)의 물체(10)의 내부 계면(14, 14', 14")들 및 굴절률 불연속부로부터 반사된 후에, 기준 암(RA1)에서 반사된 광대역 스펙트럼 조사 분포와 충돌한다. 특수 검출기 셀(128-i)과 결합하여 광학 격자(122)에 의해 달성된 스펙트럼 해상도에 대응하는 각각의 간섭 스펙트럼 간격은 물체(10)의 내부 계면(14, 14', 14")들의 다른 깊이들로부터의 정보에 대응한다. 분광 검출기 어레이(126)에 의해 기입된 스펙트럼의 산출된 푸리에 변환은 이어서 물체(10) 내의 깊이 방향(z)을 따른 계면의 깊이 위치에 대한 정보를 생성한다.
물체(10)가 인간 눈인 경우, 눈(20)(도 8도시와 같은)의 다른 부분들의 굴절률 차이들은 공기(굴절률 1.003), 눈물(tears) 막(굴절률 1.3335), 상피(굴절률 1.401), 및 기질(굴절률 1.3771)을 포함하는 샘플 암(SA1)에서의 조사에 의해 측정된 소재들의 굴절률들의 차이로부터 기인한다. 인간 눈(20)의 부분들의 굴절률의 상기 설명한 값들은 컴퍼니 토미(TOMEY)에 의해 제조된 상기 설명된 기구들의 사양서로부터 얻어진다.
도 2는 시간-영역 유형의 종래의 OCT 기구(TD-OCT)의 예를 개략적으로 도시한다. TD-OCT(150)는 바람직하게는 저-간섭성 광원(152), 제1 광원 광섬유(154), 임의적인 순환기(155), 양방향으로 사용되는 제2 광원 광섬유(156), 광섬유 커플러(158), 양방향으로 사용되는 샘플 암 광섬유(160)를 포함하는 샘플 암(SA2), 제1 샘플 암 렌즈 시스템(162), 제2 샘플 암 렌즈 시스템(164) 및 굴절률이 변하는 계면(14, 14', 14")들을 포함하는 샘플 물체(10)를 포함한다. TD-OCT 기구(150)는 또한 양방향으로 사용되는 기준 암 광섬유(166)를 포함하는 기준 암(RA2), 기준 암 렌즈 시스템(168), 위치 조정된 기준 암 거울(170) 및 바람직하게 고속 지연 스캐너(172)를 포함한다. OCT 기구(150)는 여전히 제1의 검출광섬유(174)와 검출기(178)를 포함하는 검출암을 구비한다. 선택적으로, 신호-대-소음 비율을 향상시키기 위한 수단으로서, OCT 기구(150)는 또한 순환기(155), 예컨대 이중 평형 신호검출(DBSD) 유닛의 검출기(178)의 차이 형성 부분과 제2 검출 광섬유(176)를 포함한다. 물체(10)의 내부 계면(14, 14', 14")의 깊이 정보를 획득하기 위한 수단으로서, OCT 기구(150)는 여전히 밴드패스 필터(180), 복조기(182) 및 복조된 신호를 수신하고 내부 계면(14, 14', 14")들에 대한 깊이 정보를 산출하기 위한 컴퓨터(184)를 포함한다.
TD-OCT(150)의 작동에서, 광원(152)은 비교적 낮은 결합으로 충분하고 비교적 좁은 파장 범위를 포함하는 조사를 방출한다. 광원(152)에 의해 방출된 조사는 광 순환기(155)를 거쳐 제1 광원 광섬유(154)를 통하여 전달되고, 샘플 암(SA2)으로 전달되는 제1 조사 부분과 기준 암(RA2)으로 전달되는 제2 조사 부분으로 분할되는 광섬유 커플러(158)를 거쳐 제2 광원 광섬유(156)를 통해 전달된다. 제1 조사 부분은 샘플 암 광섬유(160)를 통해 전달되고, 그의 먼 단부로부터 제2 샘플 암 렌즈 시스템(164)을 향하는 기본적으로 평행인 광 빔으로서 분기 빔을 전달하는 제1의 샘플 암 렌즈 시스템(162)에 의해 수집되는 분기 빔으로 제1 조사 부분이 나타난다. 렌즈 시스템(164)은 물체(10)에 초점이 위치되는 집속된 빔으로 빔을 전달하여 집속시킨다. 각각의 내부 계면(14, 14', 14")들은 복수의 내부 계면(14, 14', 14")들로부터 반사된 복수의 조사 부분들을 수집하고 제1 샘플 암 렌즈 시스템(162)을 향하여 이들을 전달하는 제2 샘플 암 렌즈 시스템(164)을 향하여 뒤로 입사광의 일부를 부분적으로 반사하며, 이들 시스템은 샘플 암(SA2)으로부터 복귀하는 반사된 조사 부분을 샘플 암 광섬유(160)의 먼단부 위로 집속시키며, 이 광섬유는 섬유 커플러(158)를 거쳐 제1의 검출 광섬유(174)에 이러한 조사을 전달한다.
섬유 커플러(158)에 의해 분할된 제2 조사 부분은 기준 암 광섬유(166)를 통해 기준 암(RA2)으로 전달되고, 이는 그의 먼단부로부터 분기 빔으로서 나타난다. 이는 기준 암 렌즈 시스템(168)에 의해 수집되고 변조된 기준 암 거울(170)을 향하여 기본적으로 평행인 조사로서 전달된다. 기준 암 거울(170)은 암(RA2)의 이 부분의 축방향을 따라 고속 지연스캐너(172)(도 2에서 이중 화살표로 표시된 바와 같이)에 의해 기준 암의 전후로 주기적으로 이동된다. 위치조정된 기준 암 거울(170)로부터 반사된 조사는암 광섬유(166)의 먼단부 위에 기준 암 렌즈 시스템(168)에 의해 전달되고 집속되며, 광섬유는 반사된 기준 암 조사를 섬유 커플러(158)를 거쳐 제1 검출 광섬유(174)로 전달하며, 여기서 조사는 물체(10)의 내부 계면(14, 14', 14")들에 의해 반사된 바와 같은 샘플 암(SA2)으터 복귀하는 조사와 간섭한다.
간섭광은 제1 검출 광섬유(174)를 통해 검출기(178)의 입구 스테이지의 입력포트(-)에 전달되고, 간섭 조사의 강도의 시간 의존성은 검출되고 기록된다.
신호-대-소음 비율을 향상시키기 위한 임의적인 수단으로서 예컨대 배경 공제를 수행함으로써, 광원(152)에 의해 방출된 조사의 일부는 순환기(155)에 의해 제2 검출 광섬유(176)를 통해 검출기(178)의 도입 스테이지의 또 다른 입력 포트(+)로 전달된다. 검출기(178)는 간섭 조사로부터의 신호로부터 광원(152)에 의해 방출되고 순환기(155)에 의해 "맞추어진(tapped)" 조사로부터의 신호를 뺀다. (+)와 (-) 도입 포트들을 가진 검출기(178)의 이러한 구조에 기인하여, 광원(152)의 신호로부터의 과도한 소음은 간섭 조사의 신호로부터 제외되고, 이로써 신호-대-소음 비율을 향상시킨다. 이와 같이 얻어진 신호는 밴드패스 필터(180)를 통해 공급되고 간섭 암(RA2)의 지연 스캐너(172)의 고속 변조로부터 발생한 고주파수 성분을 제거하기 위하여 복조기(182)로 공급된다. 이와 같이 얻어진 신호는 컴퓨터(184)로 공급되어 기록되고, 이는 수신된 신호로부터 물체(10)의 내부 계면(14, 14', 14")들의 소정의 깊이 정보를 산출한다.
TD-OCT 기구(150)에서, 좁은 대역의 간섭 조사는, 기준 암(RA2)으로부터 복귀하는 조사를 가진 샘플 암(SA2)의 물체(10)의 내부 계면(14, 14', 14")들로부터 반사된 조사의 간섭에 의해 축소되고, 그의 광 경로 길이는 지연 스캐너(172)에 의해 생성된 바와 같은 거울(170)의 주기적인 운동에 의해 스캐닝되고 및 변경된다.
스펙트럼-영역 유형의 OCT 기구(도 1에 예시된 바와 같은)는 상업적으로 가장 많이 사용되는 시간-영역 OCT 기구(도 2에 예시된 바와 같은)에 대해 이점, 즉, 시간-영역 OCT 기구(150)의 기준 암 거울(170)과 같은 기계적으로 이동하는 부분을 포함하지 않고, 더욱 양호하고 및 더 높은 신호-대-소음 비율과 동시에 내부 계면(14,14', 14")들의 획득가능한 깊이 정보를 달성할 수 있는 이점을 가진다.
기본적인 광학 원리로부터, OCT 기구의 축방향 해상도(Δζ), 따라서 내부 계면(14, 14', 14")들의 깊이 위치들을 얻기 위한 정확성은 사용된 조사의 중심 파장(λ0)과 밴드폭(Δλ)에 의해 기본적으로 이하의 식(1)을 따라 도출될 수 있으며, 이 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려져 있다:
Figure 112013084847560-pct00001
여기서, n은 부분적으로 반사하는 계면을 나타내는 매체의 굴절률이다.
물체(10)가 도 8 도시의 인간 눈(20)이면, 최전방 계면의 관련 굴절률은 n=1.3771을 가지는 각막의 굴절률이다. 깊이 정보가 그를 기초로 축방향에 대해 횡방향에서 얻어지는 정확성은, 즉, 횡방향 해상도( Δx )는 기본적으로 이하의 식(2)을 기초로 얻어진다:
Figure 112013084847560-pct00002
여기에서 NA는 초점렌즈 시스템의 구멍 수이며, f는 물체(10) 위의 샘플 암의 조사를 집속시키는 렌즈 시스템의 초점 길이이다. 그로부터 조사의 충분히 강한 부분이 물체(10)의 후방으로 반사 및 분산되는 축방향 범위는 조사를 물체(10)에 집속시키는 렌즈 시스탬의 초점 깊이(DOF)의 크기 정도이며, 이하의 식(3)에 따라 렌즈 시스템의 구멍(NA) 수와 초점 길이에 의해 결정된다:
Figure 112013084847560-pct00003
제2 부분 용적이 물체의 전체 길이를 따라 실질적으로 연장하고 제1 부분 용적은 물체(10)의 전방 측면에 또는 근처에 있으며 전방 측면으로붙터 예컨대 전체 축방향 길이의 1/10 연장하는, 축방향으로 연장하는 물체에 대해 식(1), (2), (3)을 평가할 때, 충분한 정확성으로 제1 부분 용적 내의 내부 표면을 측정하도록 형성된 OCT 기구는 또한 전 길이를 따라 분포된 내부 계면, 즉, 제2 부분 용적을 물체(10)의 제1 부분 용적에서와 같은 해상도로 측정할 수 없음은 명확해진다. 특히, 물체(10)가 인간 눈(20)(도 8 도시와 같은)일 때, 각막과 전방 부분(CAS)을 포함하는 눈의 전방 부분을 측정하도록 형성된 하나의 단일 OCT 기구를 가지고 각막으로부터 망막(26) 까지의 눈(20)의 길이를 측정시의 높은 정확성과 축방향 해상도인 Δz = 1 ㎛ 내지 3㎛를 가지고 얻을 수 없다.
종래 실시에서, 눈(20)의 CAS의 눈의 내부 구조는 10㎛ 보다 작은 비교적 높은 축방향 해상도를 가지는 스펙트럼-영역 유형의 OCT 기구를 이용하여 측정되고, 축방향 해상도는 약 1㎛ 내지 3㎛ 범위이다. 눈의 CAS의 여러 계면들을 정확하게 측정하기 위하여, 본 발명의 범위 내이며, 필요하지는 않지만 매우 바람직하게, 축방향 해상도가 1㎛보다 작은 가장 최신의 기술의 SD 유형의 OCT 기구를 사용할 수 있다.
다른 한편, 눈의 길이는 예컨대 광학적으로 낮은 간섭의 반사기술(OLCR) 의 원리에 기초한 기구 또는 시간-영역 유형의 OCT 기구를 이용하여 측정되며, 기준 암의 길이는 눈의 길이에 상응하는 길이에 걸쳐 변해야(스캐닝되어야) 하며, 하아그-스트라이트(Haag-Streit) 컴패니에 의해 제조된 예컨대 OLCR 유형의 기구에서 실행되는 바와 같은 균등한 길이에 걸쳐 거울을 축방향으로 스캐닝하거나 또는 대응하는 기초를 가지는 프리즘을 횡방향으로 이동시킴으로써 이것은 달성된다.
위에 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 충분히 높은 해상도로 물체의 전 길이의 비교적 작은 부분에 단지 걸쳐 연장하는 제1 부분 용적과, 예컨대, 전 길이를 따라 연장하거나 또는 물체의 전 길이의 절반보다 큰 축방향 거리만큼 제1 부분 용적으로부터 축방향으로 이격된 제2 부분 용적을 모두 동시에 또는 절반의 동시에 측정할 수 있도록, 물체의 제1 및 제2 부분 용적들의 내부 형상을 각각 측정하도록 형성된 제1 및 제2 OCT 기구들을 결합시키는 것(통합시키는 것)이 제안된다. 그 특수한 실시예들이 도 3, 4, 6, 및 7을 참조하여 이하에서 설명된다.
이하에 설명된 실시예들에서, 제1 부분 용적은 물체(10)의 전방 측면에 또는 근처에 위치되고 제1 부분 용적을 실질적으로 가로질러 연장하는 초점 범위(DOF1)를 가지는 제1 OCT 기구(OCT1)에 의해 측정되며, 제2 부분 용적은 전방 측면(16)으로부터 물체(10)의 후방 측면(18)으로 연장하고 그를 가로질러 연장하는 대응하는 초점 깊이(DOF2)를 가지는 제2 OCT 기구(OCT2)에 의해 측정되는 것으로 상정된다.
도 3 도시의 제1 실시예에서, 제1 OCT 기구(OCT1)는, 제2 OCT 기구(OCT2)의 샘플 암(SA2)의 일부를 제1 OCT 기구(OCT1)의 샘플 암(SA1)의 일부와 중첩시키고, 제2 OCT 기구(OCT2)의 샘플 암(SA2)과 제1 OCT 기구(OCT1)의 샘플 암(SA1)의 부분들을 공통 렌즈(L12)를 관통하여 동일한 물체(10)위로 연장시킴으로써 제2 OCT 기구(OCT2)와 결합시킨다. 제1 OCT 기구(OCT1)의 샘플 암(SA1)은 제1 렌즈 시스템(L1)과 공통렌즈 시스템(L12)을 통과하여 진행하도록 구성되고, 이는 함께 결합하여 대략 공통렌즈 시스템(L12)으로부터 제1 부분용적(17)의 거리 및 물체의 제1 부분용적을 실질적으로 관통하여 연장하는 초점 깊이(DOF1)에 대략 대응하는 집속된 샘플 암 빔 부분(B1)을 형성한다. 제2 OCT 기구(OCT2)의 샘플 암(SA2)은 제3 렌즈 시스템(L3), 부분적으로 반사하는 거울(M)과 공통렌즈 시스템(L12)을 포함하도록 구성되므로, 제3 렌즈 시스템(L3)은 제2 OCT 기구(OCT2)의 샘플 암(SA2)을 제1 OCT 기구(OCT1)의 제1 샘플 암(SA1) 방향으로 편향시키기 위하여 제1 렌즈 시스템(L1)과 공통렌즈 시스템(L12) 사이에 제1 OCT 기구(OCT1)의 제1 샘플 암(SA1)외부에 배치되고 부분 반사거울(M)은 안에 배치된다. 특히, 제2 OCT 기구(OCT2)의 샘플 암(Sa2)의 일부는 제1 OCT 기구(OCT1)의 샘플 암(SA1)에 실질적으로 수직이며, 부분적으로 반사하는 거울(M)은 제1 OCT 기구(OCT1)의 샘플 암(SA1)의 방향에 대해 실질적으로 45°각도에 배치된다.
부분적으로 반사하는 거울(M)의 배치는 상기 설명한 배치에 한정되지 않는다. 부분 반사 거울(M)은 45°와 다른 각도(θ)에서, 예컨대, 20°내지 70°범위의 각도(θ)에 배치될 수 있으며, 제3 렌즈 시스템(L3)을 포함하는 샘플 암(SA2) 부분과 샘플 암(SA2) 부분을 제외한 제2 OCT 기구(OCT2)의 성분들은 샘플 암(SA1)에 대해 2θ의 각도에 배치될 수 있다.
공통렌즈 시스템(L12)과 결합하여 제3 렌즈 시스템(L12)은 공통렌즈 시스템(L12)으로부터 물체(10)의 후방 절반 부분의 거리에 실질적으로 대응하는 초점 길이를 가지는 제2 집속 부분(B2)을 형성하며, 제2 집속 부분(FP2)의 초점 깊이(DOF2)는 제2 부분 용적(19)을 실질적으로 통과하여 연장한다.
제1 OCT 기구(OCT1)는 스펙트럼-영역 OCT 기구이며, 예컨대, 도 1 도시의 SD-OCT(100)의 구조이며, 따라서 도 1의 SD-OCT(100)의 제1 샘플 암 렌즈 시스템(110)과 제2 샘플 암 렌즈 시스템(114)은 각각 도 3 도시의 결합된 시스템의 제1 렌즈 시스템(L1)과 공통렌즈 시스템(L12)에 대응한다.
제2 OCT 시스템(OCT2)은 시간-영역 OCT 시스템, 예컨대, 도 2 도시의 TD-OCT(150) 구조이며, 따라서 도 2의 TD-OCT(150)의 제1 샘플 암 렌즈 시스템(162)과 제2 샘플 암 렌즈 시스템(164)은 각각 도 3 도시의 제3 렌즈 시스템(L3)과 공통렌즈 시스템(L12)에 대응하며, 도 2의 기구(150)의 샘플 암(SA2)은 제1 및 제2 샘플 암 렌즈 시스템(162와 164) 사이 부분에 샘플 암(SA2)을 “접고(folding)", 도 3 도시의 부분 반사 거울(M)을 삽입함으로써 변형된다.
제1 및 제2 OCT 기구(OCT1 및 OCT2)들은 도 5 도시와 같이 제1 및 제2 작동 파장(λ1 및 λ2)들과 제1 및 제2 밴드폭(Δλ1 및 Δλ2 )들에 의해 형성되는 제1 및 제2 파장 범위의 파장들을 가지는 각각의 스펙트럼들을 포함하는 제1 및 제2 조사들을 생성하는 제1 및 제2 광원(도시 없음)들을 가진다.
제1 OCT 기구(OCT1)가 도 8 도시와 같이 인간의 눈(20)의 CAS(22, 24)을 측정하도록 형성될 때, 적절한 제1 작동 파장은 λ1 = 1.300 nm 이나, 파장(λ1)은 약 700nm 내지 약 950nm 범위의 파장일 수 있으며, 예컨대, 도 5의 예(이하 참조)에서와 같이 약 850nm일 수 있다. 제1 밴드폭(Δλ1)은 약 100nm 내지 약 200nm 범위, 예컨대, 약 100nm일 수 있다. 제1 OCT 기구(OCT1)는 위에서 설명된 바와 같은 컴패니 토미(TOMEY)에 의해 제조된 바와 같은 스펙트럼-영역 OCT 기구일 수 있으며, 광원은 중심 출력 파장이 λ1 = 1310 nm이며 5 mW 보다 작은 출력 전력을 가지는 스윕 소스(SS:swept-source)를 포함한다. 도 3 도시 구조의 부분적으로 반사하는 거울(M)는 종래 방식의 이색성(dichroitic) 거울로서 구현될 수 있다.
제2 OCT 기구(OCT2)가 도 8 도시와 같이 인간 눈(20)의 전 길이를 측정하도록 형성될 때, 적절한 제2 파장(λ2)은 약 800nm 내지 약 1000nm 범위이다. 이전에, 전방 눈의 OCT 기구들은 약 1300nm의 파장을 사용하였으나, 이는 Si-CMOS 기술을 사용하는 광 검출기와 같은 약 950nm보다 작은 범위에서 작동하는 적절한 광 검출기들의 향상된 유용성에 기인하는 더 짧은 파장을 향하여 변할 수 있다. 제2 스펙트럼 밴드폭(Δλ2)에 의해 형성된 범위를 포함하는 제2 파장(λ2)은, 제1 파장(λ1)으로부터 달라야 하며 바람직하게는 예컨대 제1 및 제2 스펙트럼 대역들 사이의 상호 혼선을 감소시키기 위하여, 특히 제2 스펙트럼 대역으로부터 제1 스펙트럼 대역을 분할하기 위하여 이색성 빔 스플리터의 스펙트럼 디자인을 용이화하기 위하여, 바람직하게는 제1 파장(λ1)을 포함하는 제1 스펙트럼 밴드폭(Δλ1)에 의해 형성된 범위외이어야 한다(이는 의무는 아님).
제1 및 제2 스펙트럼 대역의 스펙트럼 배치의 바람직한 예가 도 5에 도시된다. 도 5의 예에서, 제1 작동 파장(λ1)은 대략 850nm이며 제1 밴드폭(Δλ1)은100nm이므로 제1 스펙트럼 밴드는, Si-CMOS 기술 기반의 검출기들과 Si-CCD 검출기들의 스펙트럼 감도 특성에 대응하는 약 750nm 내지 약 950nm 범위를 포함하며, 제2 작동 파장(λ2)은 약 700nm이며 제2 밴드폭(Δλ2)은 제1 밴드폭(Δλ1)보다 상당히 작으며, 구체적으로는 약 20nm보다 작다. 이 경우, 제2 OCT 기구(OCT2)는 회사 하아그-스트라이트(Haag-Streit)에 의해 제조된 기구와 같은 광학적인 저간섭성 광반사측정(OLCR)의 원리에 기초한 기구에 의해 대체될 수 있다.
제2 OCT 기구(OCT2)의 샘플 암(SA2)의 제3 렌즈 시스템(L3)과 공통렌즈 시스템(L12)의 결합은 물체(10)의 전체 축방향 길이를 가로질러 연장하는 제2 부분 용적(19)을 측정할 수 있도록 비교적 긴 초점 길이(f2)를 가지며, 또한 제2 부분 용적(19)을 가로질러 연장하도록 비교적 길게 적절히 구성된 초점 깊이(DOF2)를 가진다. 반대로, 제1 OCT 기구(OCT1)의 제1 샘플 암(SA1)의 제1 렌즈 시스템(L1)과 공통렌즈 시스템(L12)의 결합은 물체(10)의 전면(16)에 또는 근처에 위치된 제1 부분 용적(17)을 단지 관통하여 그리고 내부에 위치된 비교적 짧은 초점 길이(f1)와 비교적 짧은 초점 깊이(DOF1)를 각각 가진다.
도 4는 통합 시스템(OCT12')의 제2 실시예를 도시하며, 제1 OCT 기구와 제2 OCT 기구의 결합은 도 4 도시와 같은 제1 OCT 기구의 샘플 암(SA1)과 제2 OCT 기구의 샘플 암(SA2)을 공간상으로 적어도 부분적으로 중첩함으로써, 그리고 추가로 결합된 시스템(OCT12)에서 제1 및 제2 OCT 기구들을 통합함으로써 달성된다.
결합된 시스템(OCT12')에서, 제1 및 제2 OCT 기구들의 검출암들은 통합 검출암(도시없음)에서 공유되고, 제1 및 제2 OCT 기구들의 기준 암들은 예컨대 도 6과 7에 각각 도시된 제3 및 제4 실시예에서 실행된 바와 같이 통합된 기준 암(도시 없음)으로 통합되며, 제1 및 제2 OCT 기구들의 광원들은 결합 시스템(OCT12)의 공통 광원(LS12)으로 통합된다.
도 4 도시의 제2 실시예의 시스템(OCT12')은 제1 및 제2 OCT 기구의 샘플 암(SA1 및 SA2)들 각각의 공통 샘플 암으로의 통합을 포함하며, 제1 OCT 기구의 제1 샘플 암(SA1)의 빔(B1)과 제2 OCT 기구의 제2 샘플 암(SA2)의 빔(B2)은 대체로 공간적으로 서로 위에 중첩된다.
도 4 도시와 같이, 제1 파장범위(도 5 도시와 같이)의 파장들에서 조사하는 제1 OCT 기구와 연관된 조사, 그리고 제2 파장 범위의 파장들을 조사하는 제2 OCT 기구와 연관된 조사는 공통 광섬유(SOF12)를 관통하여 조사를 안내함으로써 통합 샘플 암(SA12)에서 안내되며, 그 먼 단부로부터 분기 공통 빔(B12)으로서 광섬유는 출현하며, 이 빔은 제1 렌즈 시스템(L1)에 의해 수집되고 이중-초점 공통렌즈 시스템(BFL12)으로 실현된 공통렌즈 시스템을 향하여 전달되고 제1 파장범위의 조사를 위하여 작용하는 제1 집속 부분(FP1)과 제2 파장 범위의 조사를 위하여 작용하는 제2 집속 부분(FP2)을 제공하는 기본적으로 평행한 광의 공통 빔(B12')으로서 전달된다. 제1 집속 부분(FP1)은 제1 부분 용적(17)을 관통하여 연장하는 제1 초점 깊이(DOF1)와 제1 초점길이(f1)를 제공하며, 제2 집속 부분(FP2)은 도 4 도시와 같이 물체(10)의 제2 부분 용적(19)을 따라 연장하는 제2 초점 깊이(DOF2)와 제2 초점길이(f2)를 제공한다. 제1 및 제2 집속 부분(FP1, FP2)들이 나란히, 예컨대, 두 개의 절반의 평면들의 형태로 배치될 수 있도록 공통렌즈 시스템(BFL12)은 구성된다. 대체적으로, 도 4 도시와 같이, 집속 부분들이 다른 것을 하나가 둘러싸며, 이로써 제1 집속 부분(FP1)은 중심 원형부이며 제2 집속 부분(FP2)은 중심 원형의 제1 집속부분을 둘러싸는 환형 부분이다.
이중-초점 공통렌즈 시스템으로 공통렌즈 시스템을 구성하는 대신에, 공통렌즈 시스템은 두 개의 다른 초점 길이들을 가지는, 예컨대, 이중-초점 안구 내의 렌즈(IOL)의 디자인과 유사한 디자인을 가지는 이중-초점 프레넬(Fresnel) 렌즈 또는 이중-초점 회절 광학소자(DOE)로서 실현될 수 있다.
제1의 보조실시예에서, 조사의 공통빔(B12, B12')의 조사는 도 5 도시의 제1 및 제2 파장 범위를 모두 포함하는 조사의 연속 스펙트럼을 포함하며, 렌즈 시스템(BFL12)의 제1 및 제2 집속 부분(FP1, FP2)들은 각각 각각 제1 및 제2 파장 범위(도 5 도시와 같은 제1 및 제2 작동 파장(λ1,λ2)들과 제1 및 제2 밴드폭(Δλ1, Δλ2)들에 의해 형성된 바와 같은)에서 바람직하게는 90%보다 더 크며 바람직하게는 대략 100% 또는 근처의 높은 투과율을 제공하도록 형성된 스펙트럼에서 필터링 투과 특성을 가진다.
제2 보조 실시예에서, 도 5 도시와 같은 샘플 암의 공통 빔(B12, B12')의 스펙트럼 성분은 이중-초점 공통렌즈 시스템(BFL12)의 제1 및 제2 집속 부분(FP1, FP2)들과 각각 일치하는 제1 및 제2 스펙트럼 필터들을 각각 제공함으로써 얻어진다.
도 4 도시 실시예의 제1 및 제2 보조 실시예들에서 모두 이중-초점 공통렌즈 시스템(BFL12)을 통과할 때, 조사의 공통 빔(B12')은 제1 집속 부분(FP1)을 통과하고 제1 파장 범위(도 5의 파장(λ1)과 밴드폭(Δλ1)에 의해 형성된)의 파장을 포함하며 물체의 제1 부분 용적(17)을 통과하여 연장하는 제1 초점 깊이(DOF1)와 제1 초점 길이(f1)를 제공하는 조사의 제1 빔(B1)과, 제2 집속 부분(FP2)을 통과하고 제2 파장 범위(도 5의 λ2 와 Δλ2에 의해 규정된) 제2 파장 범위의 파장들을 포함하며, 물체(10)의 전 길이(12)를 기본적으로 관통하여 연장하는 제2 부분 용적(19)을 관통하여 연장하는 제2 초점 깊이(DOF2)와 제2 초점 길이(f2)를 제공하는 조사의 제2 빔(B2)으로 구분된다. 이중-초점 렌즈 시스템(BFL12)에서 제2 집속 부분(FP2)을 둘러싸도록 제1 집속 부분(FP1)을 배치함으로써, 제1 집속 부분(FP1)은 제2 집속 부분(FP2)보다 더 큰 직경을 가지며 따라서 제1 빔(B1)은 제2 빔(B2)보다 더 큰 구멍 수를 가진다. 따라서, 식(2)에 따라, 제1 부분 용적(17)의 제1 빔(B1)은 제2 부분 용적(19)의 제2 빔(B2)보다 더 작은 횡방향 해상도(Δχ)를 가진다. 식(3)을 따르면, 제1 빔(B1)의 초점 깊이(DOF1)는 제2 빔(B2)의 초점 깊이(DOF2)보다 작으며, 이는 제2 부분 용적(19)을 측정하도록 형성된다. 더욱이, 제1 빔(B1)의 제1 밴드폭(Δλ1)은 예컨대, 100nm 내지 200nm로서, 비교적 넓으며, 제1 작동 파장(λ1)은 약 750nm와 950nm 사이 범위, 예컨대 850nm이며, 제2 빔(B2)의 밴드폭(Δλ2)은 예컨대 약 20nm보다 작은 비교적 좁은 대역이며, 식(1)에 따르면, 제1 빔(B1)의 축방향 해상도(1/ΔΖ1)는 제2 빔(B2)의 축방향 해상도(1/ΔΖ2)보다 상당히 더 크며, 또는 달리 설명하면, ΔΖ1 ≪ ΔΖ2이다.
제1 및 제2 OCT 시스템들이 모두 SD-OCT 유형의 기구들일 때, 시스템들은 통합된 샘플 암(도 4, 도 6, 또는 도 7 도시와 같이)을 가질 수 있으며, 공통 광원(LS12)(도 6과 7 도시와 같이)을 공유할 수 있으며, 기준 암(예컨대, 도 6과 도 7 도시와 같이)을 추가로 통합할 수 있다.
광원(LS12)이 SD-OCT에 적합할 수 있는 광대역 광원이며 약 700nm보다 작은 범위로부터 약 950nm보다 큰 범위의 방출 스펙트럼을 가질 때, 그러한 구조는 특히 CAS 섹션(17)과 인간 눈(20)의 전체 길이(19)를 측정하도록 형성될 수 있다. 이 범위는 최근의 고속 실리콘(Si) 기반 검출기들의 스펙트럼 감도에 잘 합치한다. 제1 파장은 공유된 광원(LF12)의 방출 스펙트럼으로부터, 예컨대, 약 820nm의 중심 제1 작동 파장(λ1)둘레의 파장들과 100nm 내지 200nm 범위의 제1 밴드폭(Δλ1)을 가지는 조사를 전달하도록 구성된 스펙트럼 상의 여파 소자에 의해 스펙트럼 상으로 여파될 수 있다. 또한 제2 파장 범위는 공유 광원(LS12)으로부터의 방출 스펙트럼으로부터, 예컨대, 약 700nm의 중심의 제2 작동 파장(λ2)과 약 5nm 내지 약 20nm 범위의 제2 밴드폭(Δλ2)의 파장들을 전달하도록 구성된 필터에 의해 여파될 수 있다.
각각의 스펙트럼 필터들은 이중-초점 공통렌즈 시스템(BFL12)의 제1 및 제2 집속 부분(FP1, FP2)들과 일치하도록 통합된 샘플 암(SA12)에서 별도로 제공될 수 있거나, 또는 예컨대, 각각의 적절한 스펙트럼 필터 코팅, 특히, 에지 필터 코팅에 의해 이중-초점 공통렌즈 시스템(BFL12)의 제1 및 제2 집속 부분(FP1, FP2)에 직접 적용될 수 있으며, 제1 집속 부분(FP1)에 적용된 제1 에지 필터의 에지는 도 5 도시의 제1 및 제2 파장 범위들 사이에 위치되도록 구성된다.
도 6은 결합된 시스템(OCT12")의 제3 실시예를 도시한다. 결합된 시스템(OCT12")은 도 1 도시와 같은 기본적으로 스펙트럼-영역 OCT 기구로서의 구조를 가지나, 도 4 도시의 실시예에 대해 이하의 변형을 가진다. 우선, 샘플 광섬유(SOF12), 제1 렌즈 시스템(L1) 및 이중-초점 공통렌즈 시스템(BFL12)을 포함하는 샘플 암(SA12)은 도 4도시의 제2 실시예에서와 같이 구성된다.
둘째로, 광원(LS12)은 SD-OCT 용도에 적합한 광대역 소스이며 광대역 조사 스펙트럼의 스펙트럼 여파는 제1 및 제2 파장 범위(도 5 도시와 같이 규정된)들을 여파하기 위하여 이중-초점 공통렌즈 시스템(BFL12)의 제1 및 제2 집속 부분(FP1, FP)들에, 각각의 제1 및 제2 스펙트럼 필터들을 적용함으로써 제공된다.
셋째로, 검출기 암은, 결합하여 도 1 도시와 같은 SD-OCT 기구(100)의 제1 검출렌즈 시스템(120), 광 격자(122), 제2 검출렌즈 시스템(124) 및 분광계 검출기 어레이(126)를 형성하는, 제2 검출암 광학렌즈 시스템(DL2) 및 공통 검출암 분광계 검출기 어레이(SDA12),공통검출 암 격자(DG12), 제1 검출 암 광학 렌즈 시스템(DL1), 및 제1 및 제2 빔(B1 및 B2)들로부터의 간섭 조사를 안내하기 위한 공통암 광섬유(DOF12)를 사용함으로써 통합된다. 그러나, 공통 검출기 암 분광계 검출기 어레이(SdA12)와 결합하여 공통 검출기 암 격자(DG12)는 위에 설명되고 도 5 도시와 같은 스펙트럼 필터들에 의해 생성된 바와 같은 제1 및 제2 파장 범위들을 포함하는 조사를 검출하고 스펙트럼으로 분해하도록 형성된다.
넷째로, 기준 암은 제1 및 제2 샘플 암(SA1 및 SA2)에 각각 대응하는 제1 및 제2 기준 암(RA1 및 RA2)을 공간상으로 적어도 부분적으로 중첩시킴으로써 통합된다.
제1 기준 암(RA1)은 공통빔 스플리터(BS12), 공통빔 스플리터(BS12)에 대해 일정한 위치(거리)에 고정되게 배치된 제1 기준 암 렌즈(LR1) 및 제1 기준 암 거울(MR1)을 포함하므로, 제1 기준 암(RA1)의 조사(RAD1)용 광학 경로 길이는 제1 부분 용적(17)에 집속된 제1 빔(B1)의 조사의 광학 경로 길이에 대응한다. 제2 기준 암(RA2)은 상기 공통빔 스플리터(BS12), 제2 기준 암 부분반사 거울(MRA), 제2 기준 암 렌즈 시스템(LR2) 및 제2 기준 암 거울(MR2)을 포함하며, 거울(MRA)은 공통빔 스플리터(BS12)와 제1 기준 암 렌즈 시스템(LR1) 사이의 제1 기준 암(RA1)의 광학 경로에 배치되고 제1 기준 암(RA1)의 방향으로부터 멀리 제2 기준 암 렌즈 시스템(LR2)과 제2 기준 암 거울(MR2)을 향하여 제2 파장범위(λ2 및 Δλ2에 의해 규정된, 도 5 참조)의 파장들을 포함하는 조사(RAD2)를 부분적으로 반사(편향)하도록 형성된다. 또한, 제2 기준 암 거울(MR2)은 공통빔 스플리터(BS12)에 대해 일정한 거리에 고정으로 배치되므로, 제2 기준 암(RA2)의 제2 조사(RAD2)의 광학 경로 길이는 물체(10)의 제2 부분 용적(19)으로 집속된 제2 샘플 암(SA2)의 제2 빔(B2)의 조사의 광학 경로 길이에 대응한다. 부분적으로 반사하는 거울(MRA)은 제1 스펙트럼 범위의 제1 조사(RAD1)의 파장들을 선택적으로 투과시키고 제2 파장 범위의 제2 조사(RAD2)의 파장들을 선택적으로 반사하도록 형성된다.
신호-대-소음 비율을 증가시키기 위하여 및/또는 제1 부분 용적(17)의 굴절률 계면으로부터 복귀하는 제1 빔(B1)의 간섭 신호를 향상시키기 위하여, 약 10% 내지 50% 범위의 투과율을 제공함으로써 제2 파장 범위의 파장들을 부분적으로 투과시키고 제1 파장 범위의 파장들을 반사하도록 구성된 부가적인 제3 기준 암 거울(MR3)(도 6 참조)이 제공된다. 빔 스플리터(BS12)와 거울(MR3) 사이의 광학 경로가 빔 스플리터(BS12)와 거울(MR1) 사이의 광학 경로에 대응하도록 일정한 위치에서 제2 기준 암(RA2)에는 거울(MR3)이 제공된다.
도 6 도시 실시예에서, 제2 기준 암 렌즈 시스템(LR2)은 이중-초점 공통 광학 렌즈 시스템(BFL12)의 제2 집속 부분(FP2)과 같은 초점 길이를 가질 수 있다. 따라서, 렌즈 시스템(LR2)은 제2 및 제3 기준 암 거울(MR2 및 MR3)들에 샘플 암(SA2)의 제2 집속 부분(FP2)의 초점 깊이(DOF2)에 대응하는 비교적 긴 초점 깊이에 걸쳐 유사한 빔 직경들을 비추므로, 충분한 기준 신호가 얻어진다.
도 7은 샘플 암(SA12), 광원(LS12) 및 검출 암을 통합하며, 단지 기준 암의 통합의 구조와 정도에서 다른 도 6에 도시된 결합된 시스템(OCT12")의 제3 실시예에 유사한 결합된 시스템(OCT12"')의 제4 실시예를 도시한다.
도 7에서, 통합된 기준 암(RA12)은 이중-초점 공통 기준 암 렌즈 시스템(BFLRA), 또는 이중-초점 렌즈 시스템(BFLRA)과 같은 방식으로 실행하도록 구성된 적절한 이중-초점 회절 광학 소자(DOE)를 포함하며, 이들은 모두 제1 기준 암 집속 부분(FPR1)과 제1 기준 암 집속 부분(FPR1)을 둘러 싸는 제2 기준 암 집속 부분(FPR2)을 포함한다. 제1 기준 암 부분(FPR1)은 제1 파장 범위(λ1 및 Δλ1에 의해 규정된, 도 5 참조)의 파장들을 가지는 조사를 제1 기준 암 거울(MR1)위로 전달하여 집속시키도록 형성된 초점 길이를 가지며 제2 기준 암 집속 부분(FPR2)은 제2 파장 범위(λ2및 Δλ2에 의해 규정된, 도 5 참조)의 파장들을 가지는 조사를 제2 기준 암 거울(MR2) 위로 전달하여 집속시키도록 형성된 초점 길이를 가진다. 제1 및 제2 기준 암 거울(MR1 및 MR2)들은 공통빔 스플리터(BS12)에 대해 일정한 거리들에 배치되므로, 제1 기준 암 집속 부분(FPR1)에 의해 생성된 제1 기준 암(RA1)의 광학 경로길이는 샘플 암(SA12)의 제1 빔(B1)의 광학 경로길이에 대응하며, 제2 기준 암 집속 부분(FPR2)에 의해 생성된 제2 기준 암(RA2)의 광학 경로길이는 샘플 암(SA2)의 제2 빔(B2)의 광학 경로길이에 대응한다. 이중-초점 공통기준 암 공통렌즈 시스템(BFLRA)은 이와 같이 샘플 암(SA12)의 이중-초점 공통렌즈 시스템(BFL12)과 유사하게 구성될 수 있다.
도 4, 6 및 7 도시의 통합된 시스템(OCT12', OCT12", OCT12"')들의 제2, 제3 및 제4 실시예들에서, 샘플 암(SA12)의 이중-초점 공통렌즈 시스템(BFL12)과 기준 암의 이중-초점 기준 암 공통렌즈 시스템(BFLRA) 대신에 각각 이중-초점 프레넬 렌즈 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 물체(10)의 제1 및 제2 부분 용적(17 및 19)에서 제1 및 제2 빔(B1 및 B2)의 색채 왜곡을 방지하기 위하여 이들 통합 시스템들의 기준 암(RA12)에서 색채 수차의 왜곡 교정이 제공될 수 있다.
SD-OCT: 스펙트럼-영역 OCT
TD-OCT: 시간-영역 OCT
10: 샘플 물체
12: 길이
14, 14', 14": 내부 계면
16:전방 측면
17: 제1 부분용적
18: 후방 측면
19: 제2 부분용적
20: 눈
22: 각막 섹션
24: 후방 섹션
26: 망막
100: 스펙트럼-영역 OCT 기구(SD-OCT)
102: 광원(광대역)
104: 광원 광섬유
106: 섬유 커플러
108: 양방향 광섬유
110: 제1 샘플 암 렌즈 시스템
112: 빔 스플리터
114: 제2 샘플 암 렌즈 시스템
116: 기준 암 렌즈 시스템
117: 기준 암 거울
118: 검출암 광섬유
120: 제1 검출렌즈 시스템
122: 광 격자
124: 제2 검출렌즈 시스템
126: 분광계 검출기 어레이
128-1, ...128-i, ...128-n: 검출기 셀
130: 스펙트럼 분해 간섭패턴
132: 급속 푸리에변환 산출 유닛
134: 굴절 계면의 깊이분포
150: 시간-영역 OCT 기구(TD-OCT)
152: 광원(저 결합)
154: 제1광원 광섬유
155: 순환기(선택)
156: 제2광원 광섬유
158: 섬유 커플러
160: (양방향으로 사용되는) 샘플 암 광섬유
162: 제1 샘플 암 렌즈 시스템
164: 제2 샘플 암 렌즈 시스템
166: 기준 암 광섬유
168: 기준 암 렌즈 시스템
170: 기준 암 거울
172: (고속) 지연 스캐너
174: 제1 검출 광섬유
176: 제2 검출 광섬유
178: 검출기
180: 밴드패스 필터
182: 복조기
184: 컴퓨터
OCT1: 제1 OCT 기구
LSI: 제1 광원
RA1: 제1 기준 암
LR1: 제1 기준 암 길이시스템
RAD1: 제1 기준 암 방향
SA1: 제1 샘플 암
Bl: 제1 빔
fl: 제1초점렌즈
λ1: 제1 작동 파장
Δλ1: 제1 밴드폭
L1: 제1 렌즈 시스템
MR1: 제1 거울
OCT2: 제2 OCT 기구
LS2: 제2 광원
RA2: 제2 기준 암
LR2: 제2 기준 암 길이시스템
RAD2: 제2 기준 암 방향
SA2: 제2 샘플 암
B2: 제2 빔
f2: 제2 초점렌즈
λ2: 제2 작동 파장
Δλ2: 제2 밴드폭
L2: 제2 렌즈 시스템
L3: 제3 렌즈 시스템
MR2: 제2 거울
MR3: 제3 거울
OCT12 ... OCT 12"' : 통합 시스템
LS12: 공통 광원
L12: 공통 렌즈 시스템
BFL12: 이중-초점 공통렌즈 시스템
FPl: 제1 집속부분
FP2: 제2 집속 부분
MRA: 제2기준 암 부분반사거울
BFLRA: 이중-초점 기준 암 공통렌즈 시스템
FPR1: BFLRA의 제1 집속부분
FPR2: BFLRA의 제2 집속부분
OF1: OCT1의 제1 광섬유
OF2: OCT2의 제2 광섬유
OF12: OCT12' 내지 OCT12'의 공통 광섬유(샘플 암)
SA12: OCT12' - OCT12"' 의 공통 샘플 암
B12, B12': 샘플 암 조사의 공통빔
SOF12: 샘플 암 광섬유
DOF1: 제1 초점깊이
DOF2: 제2 초점깊이
DOF12: 검출암 광섬유
DL1: 제1 검출암 광학렌즈 시스템
DL2: 제2 검출암 광학렌즈 시스템
DG12: 공통 검출암 격자
SDA12: 공통 분광검출기 어레이
FFT12: 급속 푸리에변환 유닛
COMP12: 컴퓨터
BS12: 공통 빔 스플리터

Claims (22)

  1. 입사광의 일부가 후방으로 반사되거나 또는 후방으로 분산되며 광 간섭 단층 촬영에 의해 검출될 수 있도록 굴절률이 변화하는 내부 계면들(14, 14', 14")을 포함하는 샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"')으로서,
    물체(10)의 제1 부분 용적(17)에서의 내부 면적을 측정하도록 조정되는 적어도 하나의 제1 OCT 디바이스(OCT1), 및
    동일한 물체(10)의 제2 부분 용적(19)에서의 내부 면적을 측정하도록 조정되는 적어도 하나의 제2 OCT 디바이스(OCT2)를 포함하며,
    상기 제2 부분 용적(19)은 상기 제1 부분 용적(17)과 적어도 부분적으로 상이하고,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 제1 작동 파장(λ1)과 제1 대역폭(Δλ1)에 의해 규정된 제1 파장 범위의 파장을 가짐으로써, 제1 축방향 해상도(ΔZ1 ∞ (λ1)2/Δλ1)를 규정하는 제1 방사의 제1 빔(B1)을 방출하도록 조정되며;
    상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 제2 작동 파장(λ2)과 제2 대역폭(Δλ2)에 의해 규정된 제2 파장 범위의 파장들을 가짐으로써, 제2 축방향 해상도(ΔZ2 ∞ (λ2)2/Δλ2)를 규정하는 제2 방사의 제2 빔(B2)을 방출하도록 조정되며;
    상기 제1 작동 파장은 상기 제2 작동 파장보다 더 크고,
    상기 제1 축방향 해상도(ΔZ1)가 상기 제2 축방향 해상도(ΔZ2)보다 더 높도록(즉, ΔZ2〈ΔZ1), 상기 제1 대역폭은 상기 제2 대역폭보다 더 큰 것이 적용되는,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분 용적(17)은 상기 물체(10)의 전방 측면(16)에 또는 근처에 위치되며, 상기 전방 측면(16)은 기본적으로 상기 시스템을 향하며, 상기 제2 부분 용적(19)은 상기 물체의 후방 측면(18)에 또는 근처에 위치되거나 또는 기본적으로 상기 물체(10)의 상기 전방 측면(16)으로부터 상기 후방 측면(18)으로 연장하는,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는, 제1 기준 암(RA1)과 제1 샘플 암(SA1)을 포함하며,
    상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는, 제2 기준 암(RA2)과 제2 샘플 암(SA2)을 포함하며,
    상기 제1 샘플 암(SA1)의 적어도 일부와 상기 제2 샘플 암(SA2)의 일부는 상기 물체(10)쪽으로 향하는,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 눈의 홍채(22)와 후방 섹션(24)을 측정하도록 조정되며, 상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 눈(20)의 깊이 방향을 따라 측정된 길이 또는 눈(20)의 망막(26) 중 적어도 하나를 측정하도록 조정되는,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 미리 정해진 제1 초점 길이(f1)로 집속된 제1 빔(B1)을 방출하도록 조정되고, 상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 미리 정해진 제2 초점 길이(f2)로 집속된 제2 빔(B2)을 방출하도록 조정되고, 상기 제1 초점 길이(f1)는 상기 제2 초점 길이(f2)보다 더 짧은,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 상기 제1 작동 파장(λ1)과 제1 개구수(NA1)를 가지는 제1 파장 범위의 파장들을 가짐으로써, 제1 측방향 해상도(Δχ1 ∝ (λ1)/NA1)를 규정하는 집속된 방사의 제1 빔(B1)을 방출하도록 조정되며;
    상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 상기 제2 작동 파장(λ2)과 제2 개구수(NA2)를 가지는 제2 파장 범위의 파장들을 가짐으로써, 제2 측방향 해상도(Δχ2 ∝ (λ2)/NA2)를 규정하는 집속된 방사의 제2 빔(B2)을 방출하도록 조정되며,
    상기 제1 측방향 해상도(Δχ1)는 상기 제2 측방향 해상도(Δχ2)와 상이한,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 스펙트럼-영역 OCT 디바이스(SD-OCT)이며, 상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 시간-영역 OCT 디바이스(TD-OCT)인,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1) 및 상기 제2 OCT 디바이스(OCT2) 각각은 스펙트럼-영역 OCT 디바이스(SD-OCT)인,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 제1 렌즈 시스템(L1)과 공통 렌즈 시스템(L12)을 포함하는 제1 샘플 암(SA1)을 가지며, 상기 제1 렌즈 시스템(L1)과 상기 공통 렌즈 시스템(L12)은 제1 광축에 배치되고, 상기 제1 렌즈 시스템(L1)과 상기 공통 렌즈 시스템(L12)은 결합하여 상기 제1 샘플 암(SA1)의 제1 빔(B1)의 제1 집속된 부분을 형성하며, 상기 제1 집속된 부분은 제1 초점 길이(f1)를 가지며;
    상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 제3 렌즈 시스템(L3)을 포함하는 제2 샘플 암(SA2)을 가지며, 상기 공통 렌즈 시스템(L12)과 스펙트럼의 부분 반사 거울(M)은, 제2 광축의 방향을 따라 상기 제3 렌즈 시스템(L3)을 통해 상기 제1 광축의 방향으로 통과하는 그리고 상기 공통 렌즈 시스템(L12)을 통과하는 제2 빔(B2)을 다시 보내도록 상기 제1 렌즈 시스템(L1)과 상기 공통 렌즈 시스템(L12) 사이에 배치되며,
    상기 제3 렌즈 시스템(L3)과 상기 공통 렌즈 시스템(L12)은 결합하여 상기 제2 샘플 암(SA2)의 제2 빔의 제2 집속된 부분을 형성하며, 상기 제2 집속된 부분은 제2 초점 길이(f2)를 가지며;
    상기 제1 초점 길이(f1)는 상기 제2 초점 길이(f2)와 상이한,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 상기 제1 작동 파장(λ1)과 상기 제1 대역폭(Δλ1)을 가지는 제1 광원(LS1)을 포함하며, 상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 상기 제2 작동 파장(λ2)과 상기 제2 대역폭(Δλ2)을 가지는 제2 광원(LS2)를 포함하며,
    상기 제1 대역폭(Δλ1)은 100nm 내지 200 nm의 범위이며, 상기 제2 대역폭(Δλ2)은 20nm보다 더 작은,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 제1 샘플 암(SA1)을 가지고 상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 상기 제1 샘플 암(SA1) 상에 공간적으로 적어도 부분적으로 중첩되는 제2 샘플 암(SA2)을 가지며, 상기 제1 및 제2 샘플 암(SA1, SA2)은, 제1 초점 길이(f1)를 가지며 상기 제1 샘플 암(SA1)에 작용하는 제1 집속 부분(FP1)과, 제2 초점 길이(f2)를 가지며 상기 제2 샘플 암(SA2)에 작용하는 제2 집속 부분(FP2)을 포함하는 이중-초점 공통 광학 렌즈 시스템(BFL12)을 통과하며,
    상기 제1 초점 길이(f1)는 상기 제2 초점 길이(f2)와 상이한,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)와 상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 공통 광원(LS12)을 포함하는,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 제1 기준 암(RA1)을 포함하며 상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 상기 제1 기준 암(RA1) 상에 공간적으로 적어도 부분적으로 중첩되는 제2 기준 암(RA2)을 포함하며,
    상기 제1 기준 암(RA1)은, 상기 제1 샘플 암(SA1)의 광 경로 길이에 실질적으로 대응하는 광 경로 길이를 가지며, 제1 기준 경로 방향(RAD1)을 따라 연장하고 제1 거울(MR1) 상에 집속된 제1 기준 암 부분을 형성하는 상기 제1 거울(MR1)과 제1 기준 암 길이 시스템(LR1)을 포함하며,
    상기 제2 기준 암(RA2)은, 상기 제2 샘플 암(SA2)의 광 경로 길이에 실질적으로 대응하는 광 경로 길이를 가지며, 제2 거울(MR2)을 포함하며, 제2 기준 암 부분 반사 거울(MRA)은 상기 제1 기준 암 렌즈 시스템(LR1)의 전방의 상기 제1 기준 암(RA1)에 배치되며, 제2 기준 암 렌즈 시스템(LR2)은 상기 제1 기준 암(RA1)의 외측에 그리고 상기 제2 기준 암 부분 반사 거울(MRA)과 상기 제2 기준 암 렌즈 시스템(LR2) 사이에 실질적으로 배치되며,
    상기 부분 반사 거울(MRA)은 상기 제2 기준 암(RA2)과 연관된 제2 파장 범위의 파장들을 갖고 제1 기준 암 렌즈 시스템(LR1)을 통해 제2 기준 암 방향(RAD2)으로 그리고 제2 기준 암 렌즈 시스템(LR2)을 통과하는 광의 빔을 다시 보내며,
    상기 제1 기준 암 렌즈 시스템(LR1)과 상기 제2 기준 암 렌즈 시스템(LR2)은 결합하여 상기 제2 거울(MR2)에 집속된 제2 기준 암 부분을 형성하는,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 이중-초점 기준 암 공통 렌즈 시스템(BFLRA)의 제1 집속 부분(FPR1)을 통과하는 제1 기준 암(RA1)을 포함하며, 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 상기 제1 기준 암(RA1) 상에 공간적으로 적어도 부분적으로 중첩되며 상기 이중-초점 기준 암 공통 렌즈 시스템(BFLRA)의 제2 집속 부분(FPR2)을 통과하는 제2 기준 암(RA2)을 포함하며,
    상기 제1 기준 암(RA1)은 상기 제1 작동 파장(λ1)과 상기 제1 대역폭(Δλ1)에 의해 규정된 제1 파장 범위의 파장들을 가지는 광을 반사하도록 조정되는 제1 거울(MR1)을 더 포함하며,
    상기 제2 기준 암(RA2)은 상기 제2 작동 파장(λ2)과 상기 제2 대역폭(Δλ2)에 의해 규정된 제2 파장 범위의 파장들을 가지는 광을 스펙트럼으로 반사하도록 조정되는 제2 거울(MR2)을 더 포함하며,
    상기 제1 기준 암(RA1)의 광 경로 길이가 실질적으로 상기 제1 샘플 암(SA1)의 광 경로 길이에 대응하도록 상기 제1 집속 부분(FPR1)의 초점 길이가 결정되며;
    상기 제2 기준 암(RA2)의 광 경로 길이가 실질적으로 상기 제2 샘플 암(SA2)의 광 경로 길이에 대응하도록 상기 제2 집속 부분(FPR2)의 초점 길이가 결정되며;
    상기 제1 집속 부분(FPR1)은 원형의 중심부이며, 상기 제2 집속 부분(FPR2)은 상기 이중-초점 기준 암 공통 렌즈 시스템(BFLRA)의 상기 제1 집속 부분(FPR1)을 둘러싸는 환형 부분인,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  16. 입사광의 일부가 후방으로 반사되거나 또는 후방으로 분산되며 검출될 수 있도록 굴절률이 변화하는 내부 계면들(14, 14', 14'')을 포함하는 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 방법으로서,
    단일 측정 작동으로 적어도 하나의 제1 OCT 디바이스(OCT1)에 의해 상기 물체(10)의 제1 부분 용적(17)의 면적을 측정하는 단계, 및 단일 측정 작동으로 적어도 하나의 제2 OCT 디바이스(OCT2)에 의해 상기 물체(10)의 제2 부분 용적(19)의 면적을 측정하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 부분 용적(19)은 상기 물체(10)의 상기 제1 부분 용적(17)과 적어도 부분적으로 상이하고,
    상기 제1 OCT 디바이스(OCT1)는 제1 작동 파장(λ1)과 제1 대역폭(Δλ1)에 의해 규정된 제1 파장 범위의 파장을 가짐으로써, 제1 축방향 해상도(ΔZ1 ∞ (λ1)2/Δλ1)를 규정하는 제1 방사의 제1 빔(B1)을 방출하도록 조정되며;
    상기 제2 OCT 디바이스(OCT2)는 제2 작동 파장(λ2)과 제2 대역폭(Δλ2)에 의해 규정된 제2 파장 범위의 파장들을 가짐으로써, 제2 축방향 해상도(ΔZ2 ∞ (λ2)2/Δλ2)를 규정하는 제2 방사의 제2 빔(B2)을 방출하도록 조정되며;
    상기 제1 작동 파장은 상기 제2 작동 파장보다 더 크고,
    상기 제1 축방향 해상도(ΔZ1)가 상기 제2 축방향 해상도(ΔZ2)보다 더 높도록(즉, ΔZ2〈ΔZ1), 상기 제1 대역폭은 상기 제2 대역폭보다 더 큰 것이 적용되는,
    물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    제1항 또는 제2항에 따른 시스템을 이용하는,
    물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 방법.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 샘플 물체(10)는 눈(20)을 포함하는,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  19. 제16항에 있어서,
    상기 물체(10)는 눈(20)을 포함하는,
    물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 방법.
  20. 제7항에 있어서,
    상기 제1 측방향 해상도(Δχ1)는 상기 제2 측방향 해상도(Δχ2)보다 더 작은,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  21. 제10항에 있어서,
    상기 제1 초점 길이(f1)는 상기 제2 초점 길이(f2)보다 더 작은,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
  22. 제12항에 있어서,
    상기 제1 초점 길이(f1)는 상기 제2 초점 길이(f2)보다 더 작은,
    샘플 물체(10)의 내부 면적을 광학적으로 측정하기 위한 시스템(OCT12 - OCT12"').
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