KR20040088033A - 어베로미터 조명기기 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 눈의 수차를 측정하기 위한 웨이브프론트 감지 장치는, 다른 것들 중에서, 망막 조명부품과 웨이브프론트 부품(예를 들어, 샤크-하트만 웨이브프론트 센서용 마이크로렌즈 어레이)을 포함한다. 망막 조명부품은 레이저원과 고정된 조준렌즈를 포함한다. 일 실시예에서, 향상된 장치는 망막 조명부품과 환자의 눈 사이에, 망막상에 조명을 집속하기 위한 어떠한 굴절, 회절 또는 위상변경 부품도 포함하지 않는, 빔경로를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 망막 조명부품은 약 -12D 내지 약 +6D 사이의 환자의 눈에 대한 굴절 집속범위를 통해 웨이브프론트 영상부품의 회절 한계보다 작은 직경을 망막상에 갖는 빔을 제공한다.

Description

어베로미터 조명기기 및 방법{Aberrometer Illumination Apparatus And Method}

종종 어베로미터라고 하는 웨이브프론트 센서(용어들은 본 명세서에서 상호교환가능하게 사용됨)는 변형 웨이브프론트와 이상 또는 기준 웨이브프론트 사이의 빛의 광경로에서의 차이를 측정하는 장치이다. 적절하게 처리된 측정은 빛이 통과하여 전파되는 광학 시스템에서 다양한 수차에 대한 값들이 얻어진다. 최근의 주목은 시력의 질을 향상시키기 위한 목적으로 눈의 수차 측정용 웨이브프론트 센서의 설계 및 사용에 집중되었다. 윌리엄(William)의 미국특허 제5,777,719호는, 다른 파라미터들 중에서, 고차(high order)의 눈 수차를 측정하는데 사용될 수 있는 샤크-하트만(Shack-Hartmann) 타입의 웨이브프론트 센서를 기술하고 있다. 샤크-하트만 웨이브프론트 센서는 망막으로부터의 광반사를 검출기상의 스포트 어레이에 영상화하기 위한 마이크로렌즈(microlens)(렌즐릿(lenslet))를 특징으로 한다. 발생한 스포트 영상 어레이(spot image array)는 수차가 발생하지 않은 광학 시스템에 나타나는 통상의 어레이로부터 변위된다. 이들 스포트들의 변위는 각 스포트 위치에서 웨이브프론트 경사(slope)를 측정하는데 사용되며 이러한 정보는 대표적으로 웨이브프론트 수차(aberrations)의 다른 차수(orders)들과 모드들을 나타내는 제니케 다항식(Zernike polynomials)의 계수를 결정하는데 사용된다. 다른 타입의 어베로미터들로는 슈나이너 시력측정계(Schneiner optometer)를 기초로 한 공간 해상 굴절계(spatially resolved refractometer), 체르닝(Tscherning) 원리를 기초로 한 어베로미터, 검영기 시스템(skiascopic systems), 트레이시(Tracey) 기술형태의 스캐닝 시스템, 광추적장치 및 그 밖의 것들을 포함한다. 이들 모든 형태의 어베로미터들은 눈의 웨이브프론트 감지 기술분야에 잘 알려져 있으므로 이들 장치에 대한 상세한 설명이 본 발명을 이해하는데 필요하지 않다. 이들 장치에 대한 설명은, 예를 들어,J. Refractive Surg. 16(5), 2000년 9월/10월호에서 찾을 수 있다.

다른 형태의 어베로미터에 대한 감지 원리에 무관하게, 어베로미터들 모두는망막 조명원을 필요로 한다. 조명원은 대표적으로 발광 다이오드, 초발광 다이오드(superilluminescent diode, SLD), (일반적으로 임계값 아래에서 동작되는) 다아오드 레이저, 또는 바람직하기로는 환자의 망막상에 점원(point source)을 야기하는 또 다른 부분적 가간섭원(partially-coherent source)이다. 실제로, 눈 조명은 최종의 웨이브프론트 측정이 망막의 가장 높은 해상도 부분인 중심와(fovea)에서의 수차를 나타내도록 눈의 중심와상에 집속되는 것이 매우 바람직하다. 중심와보다 더 큰 면적을 덮는 조명은 덜 정확한 수차값을 야기하게 된다. 일반적으로, 환자의 굴절이상은 어베로미터 웨이브프론트 측정에서 해결해야 할 가장 큰 광학적 결점이다. 이러한 이상은 어베로미터의 측정범위를 제한한다. 전형적인 안과 환자는 ±15디옵터(D) 사이에 광범위하게 교정되지 않은 디포커스(defocus)를 갖게된다. 이는 눈이 망막면 앞이나 뒤의 소정 거리에 빛을 집속시켜, 이 값이 0과 다를 때 망막상에 희미한 영상을 야기함을 의미한다.

망막조명을 제공하기 위해 사용되는 레이저(본 명세서에서는 전체를 통해 망막 조명원이라고 함)는 일반적으로 약 1.5㎜의 빔직경을 갖는다. 눈의 중심와도 또한 직경이 약 1.5㎜이므로, 눈에 있어 임의의 디포커스력(defocus power)은 조명빔과 망막 표적 사이의 긴밀한 일치(match)를 저해한다. 어베로미터는 일반적으로 광학 시스템이 환자의 굴절력(refractive power)을 고려한 재집속 수단(refocusing means)을 포함하도록 하고, 또한, 웨이브프론트 영상 스포트가 웨이브프론트 검출기상의 초점에 있도록 구성된다. 레이저빔의 재집속(refocus)은 상기 재집속이 환자의 디포커스에 대한 정정과 함께 발생하도록 어베로미터 광학 시스템의 한 위치에 빔을 주사함으로써 이루어질 수 있다. 대안으로, 분리된 집속 광경로가 조명광에 제공될 수 있다. 이들 방안들은 레이저빔이 굴절 광학기(렌즈)를 지나가는 것을 필요로 한다. 그러나, 이 원리의 결점은, 눈에 들어어고 나가는 광 사이의 광세기에서의 고유의 차이(disparity)에 의한 후방산란으로 인해 웨이브프론트 센서에 생성된 잡음이다. 예를 들어, 780㎚ 광에 대해, 조명광의 대략 0.1%가 웨이브프론트 영상용으로 수집된다. 편광 광학에 의하여 제공된 방안은 너무 값이 비싸서 효과적이지 않다.

정확한 웨이브프론트 측정을 위한 또 다른 것으로는 수차 측정의 입력측상에굴절이상의 보상이다. 중심와상에 작은 조명 스포트를 제공하기 위한 한가지 접근은 평면파로부터 광출력을 더하거나 뺌으로써 입력광을 기하학적으로 정정함으로써 최고의 초점을 생성하는 것이었다. 따라서, 입력광은 근시나 난시 각각에 대해 보상하도록 발산하거나 수렴하게 된다. 그러나, 작은 동공직경을 갖는 근시안에서, 입력빔은 각막을 차단하기(intercept) 전에 발산되고, 입력빔 프로파일(profile)은 망막에 부딪히기 전에 상당한 수차 시그니쳐(aberration signature)를 얻을 수 있다. 이는 중심와상에 영상화된 스포트를 국소화(센트로이드(centroiding))하는데 있어, 그리고, 차례로, 웨이브프론트 재구성에 있어 오차를 끼워넣을 수 있는 세기 프로파일 분포를 심각하게 떨어뜨릴 수 있다. 또한, 매우 작은 입력빔이 회절 영향을 받게되고 측정범위를 감소시키게 된다.

중심와상의 스포트 비대칭은 정확한 웨이브프론트 측정에 영향을 끼치는 또 다른 요인이다. 영상화된 렌즐릿(lenslet) 스포트의 조악하거나 부정확한 국소화로 인해 재구성된 웨이브프론트의 제니케 다항식 항에서 오차를 생성할 수 있다. 샤크-하트만 장치는 차등화된 웨이브프론트를 감지하므로, 제니케 항들은 더 이상 상호 독립적이지 않게된다(즉, 비직교화된다). 그것으로서, 시스템 잡음은 실제적으로 있지도 않은 인위적으로 생성된 제니케 양들(quantities)을 이끄는 제니케 항 크로스 커플링(cross-coupling)을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명자는 어베로미터에서의 망막 조명기기에 대한 요구를 인식하였고 현행 기술의 단점을 대처하는 방법을 결부시켰다. 본 발명의 이들 및 다른 이점과 목적들은 하기의 설명과 도면을 참조로 더 명백해진다.

본 발명은 웨이브프론트(wavefront) 감지 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로는, 향상된 눈 어베로미터(aberrometer) 및 망막 조명방법에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이브프론트 센서의 광학 구성도이다;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 눈의 대표적인 디포커스(defocus) 범위를 통한 조명부품 및 출력 망막 조명빔을 도시한 구성도이다;

도 3은 본 발명에 따른 비축(off-axis) 조명 시스템의 광학 구성도이다; 그리고

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비축 조명 시스템의 광학 구성도이다.

본 발명은 일반적으로 빔 특징, 예를 들어, a) 조명원과 환자의 각막 사이의 재집속에 대한 필요성을 제거하고, b) 환자집단에서 일반적으로 조우되는 디포커스 범위; 즉, 약 -12D 내지 +10D 사이, 그리고, 바람직하게는 -12D(±0.25D) 내지 +6D(±0.25D)사이의 범위를 통해 웨이브프론트 영상부품의 회절한계보다 더 작은 빔 스포트 영역을 중심와상에 유지하는 직경 또는 프로파일(profile)을 갖는 조명빔으로 웨이브프론트 측정을 하기 위한 환자의 망막을 조명하는데 관한 것이다. 본 발명의 실시예는 향상된 웨이브프론트 감지장치에 관한 것이다. 향상은 망막 조명원과 환자의 눈 사이에 어떠한 굴절, 회절 또는 다른 위상변경 부품들을 포함하지 않는 광경로를 갖는 어베로미터를 특징으로 한다. 다른 말로, 필요하다면, 망막 조명원과 환자의 눈 사이의 광경로에 단지 빔조향부품들만이 있게 된다. 따라서, 가우시안(Gaussian) 파 전파의 유효한 사용은 꽉찬 빔웨이스트(beam waist)와 특정한 굴절이상 범위를 넘어서 확장되는 레일리(Rayleigh) 범위를 제공한다. 바람직하게는, 환자의 앞쪽 각막에서 조명빔의 빔직경은 1㎜ 미만이다. 망막 조명원은 바람직하기로는 일체로 된 조준렌즈를 포함하는 780㎚의 다이오드 레이저 조립물이다; 대안으로는, SLD 또는 적절한 파장의 가간섭성(coherent) 또는 반가간섭성 광을 산출하는 다른 조명원에 더하여 고정된 렌즈 부품이 적절한 조명크기와 프로파일을 제공할 수 있다. 미지의 웨이브프론트의 적어도 일부분을 검출기상에 영상화하기 위한 웨이브프론트 조명부품은 바람직하기로는 샤크-하트만 센서의 마이크로렌즈 어레이로 된 렌즐릿(lenslet)이다.

또 다른 실시예에서, 환자의 눈에 대한 더 정확한 웨이브프론트 측정을 하는방법은 조명원과 환자의 눈 사이에 어떠한 굴절, 회절 또는 위상변경 부품들도 없는 광경로를 통한 조명빔으로 환자의 망막을 조명하는 단계를 포함한다. 이 실시예의 태양은 약 -12D 내지 약 +6D 사이의 환자의 눈에 대한 굴절 집속범위를 통해 웨이브프론트의 일부를 검출기상에 영상화하는 영상부품의 회절 한계값보다 작은 빔 직경을 갖는 중심와 조명을 제공하는 단계를 포함한다. 본 방법은 약 -12D 내지 약 +6D 사이의 환자의 눈에 대한 굴절 집속범위보다 더 큰 레일리 범위를 갖는 가우시안 조명빔을 제공하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 목적들은 하기의 상세한 설명으로부터 용이하게 명백해지게 된다. 그러나, 본 발명의 기술사상 및 범위내에의 여러가지 변형들 및 변경들이 본 명세서에서의 설명과 도면들 및 특허청구범위를 기초로 당업자들에게 명백해지므로, 상세한 설명과 구체적인 예들은, 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타내고 있지만, 단지 예로써만 제시되어 있음을 알아야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 샤크-하트만 어베로미터(Shack-Hartmann aberrometer)(10) 형태의 향상된 웨이브프론트 센서에 대한 도면이다. 본 발명은 샤크-하트만 어베로미터에 국한되지 않으며, 실제로 점원 망막조명(point source retinal illumination) 및 수차 분석용의 웨이브프론트 영상을 필요로 하는 모든 어베로미터 및 웨이브프론트 감지 방법에 적용될 수 있음이 인식된다. 전체적으로, 어베로미터(10)는 광학 헤드(optical head), 웨이브프론트 수차 데이터를 검색하고, 측정하며, 표시하기 위한 데이터 획득, 저장 및 처리 시스템, 그리고 연결 전자장치들과 소프트웨어를 구비한다. 광학 헤드는 바람직하게는 가간섭성(coherent), 횡모드(transverse mode) 빔인 가우시안(Gaussian) 빔을 출력하는 780㎚의 레이저 다이오드 조명원(70)과 일체로 된 조준렌즈(72)의 형태로 된 조명부품(12); 상기 조명 부품(12)으로부터 투과광과 반사광을 조작하기 위한 영상 렌즈(imaging lens)(14) 및 빔스플리터 (beam spliter)(16); 마이크로렌즈 어레이(18)를 구비한다.

예의 그림에서, λ= 785㎚, f = 6.0㎜, d = 0.2㎜는 각각의 렌즐릿 f/30를 만들며, 57μ의 회절 한계값을 제공한다. 조명부품(12)은 레이저(70)와 상기 레이저(70)에 대해 적소에 고정된 조준렌즈(72)로 구성된다. 레이저는 총 10도의 분산을 갖는 원형빔을 제공하는 785㎚ 블루 스카이 리서치 써큐레이저 다이오드(Blue Sky Research CiruLaser Diode)(PS108-00)이다. 조준렌즈(72)는 짧은 초점길이와 (이미 코팅되고 장착된 톨랍(Thorlabs)사(社)로부터 구매가능한) 합당한 가격으로인해 선택되었던 겔테크(Geltech) 몰드 비구면(molded asphere) 350200이다. 초점길이는 각막상에 입사하는 레이저빔 직경은 인풋 패스(input pass)상에 눈의 웨이브프론트 오차의 효과를 피하기 위해, 매우 작게, 바람직하게는 1㎜ 이하이도록 선택된다. 각막(74) 및 망막(76)상에 예상된 스포트 크기를 평가하기 위해 ZEMAX®광학적 광추적(raytrace) 눈 모델을 도 2에 따라 생성하였다. 모델은 레이저원(70), 조준렌즈(72), 및 정상적인 눈의 모델(굴스트란드(Gullstrand) 모형)(75)을 포함한다. 조준렌즈(72)의 제 2 표면(72b)으로부터 앞쪽 각막(74)까지의 축상 거리는 104.92㎜이다. 레이저(70)로부터 조준렌즈(72)까지의 거리는 0.735㎜이다. 가우시안 빔 전파가 가우시안 횡단면 세기 분포를 갖는 레이저빔의 동작을 모방하는데 사용된다. 2마이크론 입력빔 웨이스트(waist)가 가정되었다. 광추적 분석은, 충분히 1㎜ 이하의 목표 내에서, 빔 직경을 각막에서 대략 0.46㎜로 나타낸다. 망막상의 스포트 크기는 64 마이크론으로 눈에서 나가는 ±0.11도의 각도범위에 해당한다. 이는 기하학적 관계식 h = Ftan(θ)을 사용하여 계산되며, 상기 식에서 h는 물체의 높이, F는 렌즈의 초점길이(눈에 대해서는, 대략 17㎜이다), 그리고 θ는 필드각도이다. 트롬본(trombone)으로 접근하는 빔은 ±0.11도의 각도 서브텐트(angular subtent)를 갖는다. 트롬본에서 나갈 때, 이는 트롬본의 각 확대(angular magnification)에 기인하여 ±0.12도로 증가된다. 특정 디자인에 맞는 트롬본은 가까이에 1.075의 초점길이 비율을 갖는 2개의 렌즈로 구성되며, 이에 의해 상기 인자 만큼 각을 증가시킨다. 빔은 이제 트롬본을 떠나 ±0.12도의 퍼짐각(angular spread)을 가지며 렌즐릿 어레이를 향해 나아간다. 렌즐릿 어레이에 들어가면, 각렌즈는 동일한 식 h = Ftan(θ)을 사용하여 각도 서브텐트를 영상 크기로 변환시킨다. 렌즈 각각은 6㎜의 초점길이를 가지므로, 렌즈들 각각은 검출기 상에 2h = 2 x 6㎜ x tan(0.12도) = 25μ의 스포트 직경을 만든다. 이는 57μ의 f/30 렌즐릿에 대한 회절 스포트 크기보다 상당히 더 작다. 따라서, 트롬본 확대 및 렌즐릿의 초점길이로 인해, 망막상에 스포트 크기보다 더 작은 영상화된 스포트를 검출기상에 갖는다. 동일한 결과를 주는 트롬본 확대 및 렌즐릿의 초점길이에 대한 수개의 다른 조합이 있다. 하기에 상술한 바와 같이, 다른 경우들에 대해, 망막상의 스포트 크기는 변하지만, (렌즐릿 어레이 뒤의 검출기) 영상에서는 항상 더 작다.

굴절이상을 모방하기 위해, 눈 렌즈(77)의 배면으로부터 망막(76)까지의 거리는 근시를 모방하기 위해 길어졌고 원시(farsightedness)를 모방하기 위해 단축되었다. -12D의 굴절이상을 갖는 환자에 대해, 망막상의 스포트 크기는 훨씬 더 작으며, 이는, 이러한 안구길이(length eyeball)에 대해, 망막이 최소 빔 웨이스트 위치에 더 가까이 있음을 말한다. +6D 환자에 대해, 망막상의 스포트는 94 마이크론 직경정도로 클 수 있다. 이는 웨이브프론트 센서에서 37 마이크론 스포트에 해당한다. 레이저(70)로부터 조준렌즈(72)까지의 거리는 다른 경우에 대해서는 망막(76)상에 최소빔 웨이스트를 두기 위해 가변될 수 있다. 상술한 방안은 0D의 경우에 대해 스포트 사이즈를 최소화한다. 그러나, 이러한 거리가 단축됨에 따라, -12D 환자에 대한 스포트는 10 마이크론 정도로 작아질 수 있으나, +6 디옵터 환자에 대한 스포트는 95 마이크론까지 증가될 수 있다.

확대는 이러한 접근에 대한 중요한 태양임을 진술하는 것임을 알게된다. 렌즐릿 어레이가 광학 시스템이면, 항상 대상물에서 영상까지; 이 경우, 망막상에 투사된 스포트에서 카메라 센서까지 확대(또는 축소)된다. 렌즐릿의 희미한 스포트(에이리(Airy) 스포트 또는 회절 제한된 스포트)의 퍼짐각은 항상 대상물의 대응되는 각도보다 더 커야만 한다. 따라서, 레이저 주사 광학 및 웨이브프론트 카메라 영상광학(렌즐릿 및, 훨씬 더 작은 각도에 대해, 트롬본 광학) 모두를 선택할 수 있으므로 이는 항상 전체 굴절이상 범위를 넘어서게 된다.

각막의 후방반사를 웨이브프론트 감지 경로에서 빼두는 것이 또한 바람직하다. 이 실시예의 태양에서, 조명부품(12)은 도 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 환자의 눈(32)에 대해 비축(off-axis) 위치된다. 도 3은 망막(R)의 비축조명에 대한 기본적인 샤크-하트만 어베로미터 시스템(100)의 개략도이다. 레이저 부품(12)은 빔스플리터(16a)를 향해 빔(40)을 방출한다. 조명부품(12)과 빔스플리터(16a)는 광빔(40)이 눈의 광축 A에서 벗어나 눈(32)에 부딪히도록 위치된다. 따라서, 눈의 각막(42)으로부터 반사된 광빔(41)이 광축(A)에서 벗어나 반사된다. 나머지 광은 눈(32)의 망막(R)상에 레이저 신호소(laser beacon)(B)를 형성한다. 눈의 광학은 빔스플리터(16a)를 통과하는 광빔(50)을 눈을 벗어나 전파시킨다. 그런 후 빔(50)이 렌즈(56), 각막으로부터 반사된 빔(41)을 차단하면서 빔(50)을 통과하는 조리개(58), 및 렌즈(60)를 통과하여 하트만-샤크 검출기(62)로 간다. 검출기(62)는 CCD 또는 다른 적합한 2차원 검출기(22) 상에 광 스포트들의 어레이와 같이 빔(50)을 집속하기 위한 렌즐릿 어레이(18)를 구비한다. 빔(40)은 렌즐릿 어레이(18)로부터 회절 제한된 스포트 사이즈 미만으로 유지되는 망막 스포트 직경을 유지하기 위한 상술한 가우시안 특징들을 보이게 된다.

도 4를 참조로 도시된 또 다른 태양에서, 조준 레이저 빔(110)은 각막 후방반사(114)가 웨이브프론트 감지 경로에서 벗어나도록 안구 광축(112)로부터 측면으로 오프세트되어 있다. 앞쪽 각막표면(116)의 일반적인 반경을 기초로, 약 0.5㎜ 내지 약 1㎜ 사이가 적절하며, 바람직하기로는 약 0.7㎜ 내지 1㎜ 사이가 적절하다. 동공의 기하학적 중심에 대해 각막 정점의 측면위치는 환자마다 달라지므로 측면 오프세트 Y는 수직방향(도 4에서 위 또는 아래로)에 있는 것이 바람직하다. 이들 차이는 0.1㎜ 에서 0.6㎜ 까지 변할 수 있다; 그러나, 이 차이는 수직방향에서 주로 더 작아진다. 입사빔의 측면 오프세트로 인해, 망막(R)상의 스포트 위치는 굴절이상의 함수로 가변하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 1㎜의 오프세트에 대해, 변동은 원시 환자에 대해서는 0.1㎜까지 있을 수 있고, 대부분의 근시 환자에게는 0.21㎜까지 있을 수 있다. 각도로는, 각각 0.34도 및 0.7도에 해당한다. 따라서, -4.7 에서 +4.0 디옵터를 갖는 환자들에 대해서, 스포트는 소와(foveola)내에 있게되고, 대부분 경우는 중심와(5도 직경) 내에 있게된다. 검출기에서 각막 후방반사가 있음이 검출될 수 있고, 따라서, 조작자는 조절을 하도록 경고받을 수 있다. 이는 레이저가 서브밀리미터(submillimeter) 증가로 이동될 수 있다면 기기에서 또는 환자와 관련한 전체 기기에서 레이저를 이동함으로써 행해질 수 있다. 차이가 기록되는 한, 환자의 안구에 대해 측정된 웨이브프론트의 매핑(mapping)을 완전히 어지럽게해서는 안된다.

본 발명에 따른 방법 실시예는 웨이브프론트 감지장치를 갖는 더 정확한 안구의 웨이브프론트 수차측정을 얻는데 관한 것이다. 일 태양에서, 조명원과 환자의 눈 사이의 전파경로를 따라 빔을 재집속하기 위한 어떠한 요구도 배제하는 빔 특징들을 갖는 망막 조명원이 제공된다. 바람직한 빔 특징들은 눈의 굴절범위, 바람직하게는 약 +6D 내지 약 -12D 사이의 굴절범위를 통해 유효하게 일정한 직경이 되는 빔 웨이스트를 갖는 가우시안 프로파일이다. 관련된 태양에서, 약 -12D 내지 약 +6D 사이의 환자 눈의 굴절 초점범위를 통해 웨이브프론트의 일부를 검출기 상에 영상화하는데 사용되는 영상부품의 굴절한계 값보다 작은 직경을 눈의 망막상에 갖는 망막 조명빔을 제공하는 것이 바람직하다.

여러가지 유리한 실시예들이 본 발명을 예시하기 위해 선택되었으나, 변형들 및 변경들이 특허청구의 범위에서 정의된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 그 내에서 이루어질 수 있음이 당업자들에게는 이해된다.

Claims (23)

1. 망막 조명부품, 수차가 발생된 웨이브프론트를 검출기 상에 영상화하기 위한 렌즐릿 어레이를 포함하는 데이터 획득, 저장 및 처리 시스템, 및 눈의 수차정보를 검출하고, 측정하고, 표시하도록 통합된 연결 전자기기를 구비하는 환자의 눈으로부터 수차가 발생된 웨이브프론트를 측정하기 위한 향상된 웨이브프론트 감지 장치에 있어서,

   상기 장치에서의 광경로가 어떠한 굴절, 회절 또는 다른 위상변경 부품들을 포함하지 않고 조명원과 환자의 눈을 중개하는 것을 특징으로 하는 웨이브프론트 감지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 조명부품은 광원에 대해 고정적으로 위치된 광원 및 조준렌즈를 포함하는 웨이브프론트 감지 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 광원은 다이오드 레이저, 레이저 다이오드, 및 초발광 다이오드를 포함하는 웨이브프론트 감지 장치.
4. 제 5 항에 있어서,

   상기 광원은 약 780㎚ 내지 약 800㎚ 범위의 파장을 방출하는 웨이브프론트 감지 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 광원은 가우시안 빔특징을 갖는 조준된 빔을 제공하는 웨이브프론트 감지 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 빔은 약 -12D 내지 약 +6D 사이의 굴절력(refractive power) 범위를 통해 수차가 발생한 웨이브프론트의 일부에 대한 스포트 영상을 검출기상에 형성하는 렌즐릿의 회절 한계값보다 작은 직경을 망막상에 갖는 웨이브프론트 감지 장치.
7. 제 5 항에 있어서,

   상기 빔은 약 -12D 내지 약 +6D 사이의 굴절력 범위이거나 이보다 더 큰 레일리(Rayleigh) 범위를 갖는 웨이브프론트 감지 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 망막 조명부품은 약 -12D 내지 약 +6D 사이의 굴절력 범위를 통해 수차가 발생한 웨이브프론트의 일부에 대한 스포트 영상을 검출기상에 형성하는 렌즐릿의 회절 한계값보다 작은 직경을 갖는 빔을 망막상에 제공하는 웨이브프론트 감지장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 빔은 상기 장치의 광측정 축으로부터 변위되는 빔 경로를 갖는 웨이브프론트 감지 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 변위는 뒤쪽 각막면에서 측정된 약 0.6㎜ 내지 약 1.0㎜ 사이의 평행이동인 웨이브프론트 감지 장치.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 망막 조명부품은 눈의 각막면으로부터 반사된 빛이 제 1 경로를 따라 이동하도록 하고 상기 각막으로부터 반사된 빛이 상기 제 1 경로로부터 공간적으로 이격되어 있는 제 2 경로를 따라 이동하도록 환자의 눈에 대해 위치되는 웨이브프론트 감지 장치.
12. 망막 조명부품 및 웨이브프론트 영상부품을 포함하고,

    광경로에서 어떠한 굴절, 회절 또는 위상변경 부품을 포함하지 않고 상기 망막 조명부품과 환자의 각막을 중개하는 눈의 웨이브프론트 수차 측정용 웨이브프론트 감지 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 망막 조명부품은 광원과 상기 광원에 대해 고정적으로 위치되어 있는 조준 광학기를 포함하는 눈의 웨이브프론트 수차 측정용 웨이브프론트 감지 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 광원은 다이오드 레이저, 레이저 다이오드 및 초발광 다이오드를 포함하는 눈의 웨이브프론트 수차 측정용 웨이브프론트 감지 장치.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 웨이브프론트 영상부품은 굴절, 회절 및 위상변경 매체 중 어느 하나인 안구 웨이브프론트 수차 측정용 웨이브프론트 감지 장치.
16. 제 15 항에 있어서,

    웨이브프론트 영상부품은 마이크로렌즈 어레이인 눈의 웨이브프론트 수차 측정용 웨이브프론트 감지 장치.
17. 제 12 항에 있어서,

    상기 망막 조명부품은 약 -12D 내지 약 +6D 사이의 환자의 눈 굴절 범위를 통해 웨이브프론트 영상부품의 회절 한계값보다 작은 직경을 망막상에 갖는 빔을제공하는 눈의 웨이브프론트 수차 측정용 웨이브프론트 감지 장치.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 빔은 가우시안 빔인 눈의 웨이브프론트 수차 측정용 웨이브프론트 감지 장치.
19. 약 -12D 내지 약 +6D 사이의 환자의 눈 굴절 범위를 통해 웨이브프론트 영상부품의 회절 한계값보다 작은 특정한 빔직경을 갖는 빔을 환자의 중심와 면에 제공하는 망막 조명부품을 포함하는 눈의 웨이브프론트 감지 장치.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 빔은 가우시안 빔인 눈의 웨이브프론트 감지 장치.
21. 제 19 항에 있어서,

    상기 장치는 샤크-하트만 웨이브프로트 센서인 눈의 웨이브프론트 감지 장치.
22. 어베로미터로 환자의 눈에 대한 웨이브프론트 측정을 하는 방법에 있어서,

    약 -12D 내지 약 +6D 사이의 환자의 눈에 대한 굴절 집속범위를 통해 웨이브프론트의 일부를 검출기상에 영상화하는데 사용되는 렌즈의 회절 한계값보다 작은직경을 눈의 망막상에 갖는 망막 조명빔을 제공하는 단계를 포함하는 웨이브프론트 측정 방법.
23. 제 22 항에 있어서,

    약 -12D 내지 약 +6D 사이의 환자의 눈에 대한 굴절 집속범위보다 더 큰 레일리(Rayleigh) 범위를 갖는 가우시안 조명빔을 제공하는 단계를 포함하는 웨이브프론트 측정 방법.