KR20150090039A - 기하학적 광 파워 측정 디바이스 - Google Patents

기하학적 광 파워 측정 디바이스 Download PDF

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KR20150090039A
KR20150090039A KR1020157010197A KR20157010197A KR20150090039A KR 20150090039 A KR20150090039 A KR 20150090039A KR 1020157010197 A KR1020157010197 A KR 1020157010197A KR 20157010197 A KR20157010197 A KR 20157010197A KR 20150090039 A KR20150090039 A KR 20150090039A
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리차드 제이. 마이클스
아릭 케이. 플럼리
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웨이브텍 비젼 시스템스, 인크.
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Abstract

검안 광 파워 측정 디바이스(예컨대, 320, 420, 720, 820, 920)는 광 입력 빔을 환자의 눈으로 지향시키도록 구성된 광원(예컨대, 910)을 포함할 수 있다. 검안 광 파워 측정 디바이스는 또한 눈의 망막 상의 장소로부터 산란되어 눈의 동공을 통해 빠져나가는 입력 빔으로부터의 광으로 이루어진 출력 빔을 수신하도록 구성된 애퍼처(예컨대, 330, 430, 730, 830, 930)를 포함할 수 있다. 검안 광 파워 측정 디바이스는 또한 출력 빔이 애퍼처를 통과한 후에 그것을 수신하도록 구성된 검출기(예컨대, 340, 440, 740, 840, 940)를 포함할 수 있다. 프로세서(예컨대, 370, 470, 770, 870, 970)는 검출기 상에 출력 빔에 의해 생성된 스폿의 사이즈를 결정하고, 스폿의 사이즈에 기반하여 눈의 광 파워를 결정하도록 구성될 수 있다.

Description

기하학적 광 파워 측정 디바이스{GEOMETRIC OPTICAL POWER MEASUREMENT DEVICE}
모든 우선권 출원에 대한 참조에 의한 편입
본 출원에 대해 제출된 바와 같은 출원 데이터 시트에서 국외 또는 국내 우선권 주장이 확인되는 어떤 출원이라도 37 CFR 1.57 하에 참조로 여기에 편입된다. 구체적으로, 본 출원은 미국 특허출원 제13/797,702호(출원일: 2013년 3월 12일, 발명의 명칭: "GEOMETRIC OPTICAL POWER MEASUREMENT DEVICE") 및 미국 가특허출원 제61/706,630호(출원일: 2012년 9월 27일, 발명의 명칭: "GEOMETRIC OPTICAL POWER MEASUREMENT DEVICE")에 대한 우선권을 주장하며, 이로써 그 전체는 참조로 본 명세서에 편입된다.
기술분야
본 발명의 분야는 눈의 광 파워 측정을 수행하기 위한 기기에 관한 것이다.
인간의 눈은 눈의 동공으로 들어오는 광을 망막 상에 초점 맞추도록 의도되는 각막 및 수정체를 포함한다. 그렇지만, 눈은 광이 망막 상에 적절히 초점 맞춰지지 않는 결과를 초래하여 시력을 감축시킬 수 있는 다양한 굴절 이상을 나타내 보일 수 있다. 안구 수차는 근시, 원시 또는 규칙 난시를 야기하는 비교적 단순한 구면 및 원주 이상으로부터, 예컨대, 사람의 시각에서 달무리 및 광채를 야기할 수 있는 더 복잡한 굴절 이상까지의 범위에 이를 수 있다.
다양한 안구 수차를 교정하기 위해 수년간 많은 시술이 개발되어 왔다. 이들은 안경, 콘택트 렌즈, 인공수정체(IOL), 또는 LASIK과 같은 굴절 교정 각막 수술과 같은, 구-원주 교정 광학 소자를 포함한다. 안구 수차의 진단 및 교정은 전형적으로는 눈의 광 파워를 결정하기 위해 광 파워 측정 디바이스의 사용을 관여시킨다. 많은 다른 유형의 물체 광 파워 측정 디바이스가 창작되었기는 하지만, 더 단순하고, 비용이 덜 드는 물체 광 파워 측정 디바이스가 유리할 수 있다.
검안 광 파워 측정 디바이스가 개시된다. 일부 실시예에 있어서, 검안 광 파워 측정 디바이스는, 광 입력 빔을 환자의 눈으로 지향시키도록 구성된 광원; 눈의 망막 상의 장소로부터 산란되어 눈의 동공을 통해 빠져나가는 입력 빔으로부터의 광을 포함하는 광 출력 빔을 눈으로부터 수신하도록 구성된 애퍼처(aperture); 출력 빔이 애퍼처를 통과한 후에 그것을 수신하도록 구성된 검출기; 및 검출기 상에 출력 빔에 의해 생성된 스폿의 사이즈를 결정하고, 스폿의 사이즈에 기반하여 눈의 광 파워를 결정하도록 구성된 프로세서를 포함한다.
검안 광 파워 측정 방법이 개시된다. 일부 실시예에 있어서, 검안 광 파워 측정 방법은, 입력 빔이 망막 상의 장소로부터 산란되도록 광 입력 빔을 눈으로 지향시켜, 눈의 동공을 통해 빠져나가는 출력 빔을 생성하는 단계; 출력 빔의 각도 사이즈를 결정하는 단계; 및 출력 빔의 각도 사이즈에 기반하여 눈의 광 파워를 결정하는 단계를 포함한다.
본 개시를 개괄하려는 목적으로, 본 발명의 특정 태양, 이점 및 특징이 본 명세서에 설명되었다. 본 발명의 어느 특정 실시예에 따라 반드시 모든 그러한 이점이 달성될 수 있는 것은 아님을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 교시된 바와 같은 하나의 이점 또는 이점 그룹을, 본 명세서에서 교시 또는 시사될 수 있는 다른 이점을 반드시 달성하지는 않으면서, 달성 또는 최적화하는 방식으로 구체화 또는 수행될 수 있다. 특정 실시예가 단지 예시적 목적의 수반 도면에 예시된다.
도 1은 정시안(emmetropic eye)의 망막으로부터 산란되는 광 입력 빔의 도식도;
도 2는 원시안(hyperopic eye)의 망막으로부터 산란되는 광 입력 빔의 도식도;
도 3은 눈으로부터 광 출력 빔의 원추 각을 결정하기 위한 광 파워 측정 디바이스의 도식도;
도 4는 원시안으로부터 광 출력 빔의 원추 각을 결정하기 위한 광 파워 측정 디바이스의 도식도;
도 5는 실질적 난시도(astigmatic power)를 나타내지 않는 눈으로부터의 출력 빔에 의해 검출기 상에 형성된 스폿의 도식도;
도 6은 난시도를 나타내는 눈으로부터의 출력 빔에 의해 검출기 상에 형성된 스폿의 도식도;
도 7은 눈의 동공의 직경을 광학적으로 결정하기 위한 동공 이미징 렌즈를 포함하는 광 파워 측정 디바이스의 도식도;
도 8은 출력 빔을 애퍼처로 중계하기 위한 릴레이 렌즈를 포함하는 광 파워 측정 디바이스의 도식도; 및
도 9는 애퍼처, 검출기, 광원 및 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 광 파워 측정 디바이스의 도식도.
도 1은 정시안(102)의 망막(104)으로부터 산란되는 광 입력 빔(112)의 도식도이다. 광 입력 빔(112)은, 예컨대, 정시안(102)의 광축 또는 시축을 따라 광원(110)으로부터 방출된다. 광원은, 예컨대, 레이저 또는 초발광 다이오드일 수 있다. 광 입력 빔(112)은, 예컨대, 1㎜ 이하의 직경을 갖는 평행 집속 빔일 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 광원(110)은 적외 광(예컨대, 785㎚)을 출력한다. 광 입력 빔(112)은 각막 정점에서 또는 그 가까이서 정시안(102)으로 들어가고 눈을 통해 망막(104)으로 전파한다. 일단 광 입력 빔(112)이 망막(104)에 도달하면, 후방 산란되므로, 광 출력 빔(114)을 생성한다. 출력 빔(114)의 사이즈는 그것이 눈을 빠져나가도록 통과해야 하는 눈(102)의 동공에 의해 제한된다. 도 1에서의 눈(102)이 정시안이므로, 출력 빔(114)은 실질적으로 평행 집속된다. 따라서, 정시안(102)의 경우에 있어서, 출력 빔의 직경은 실질적으로 동공의 직경(d동공)에 대응한다. 원시안 또는 근시안의 경우에 있어서, 광 출력 빔(114)은 평행 집속되지 않을 것이고 오히려 발산하거나 수렴하는 광 빔일 것이다.
도 2는 원시안(202)의 망막(204)으로부터 산란되는 광 입력 빔(212)의 도식도이다. 광 입력 빔(212)은 광원(210)으로부터 방출된다. 광 입력 빔(212) 및 광원(210)은, 예컨대, 도 1을 참조하여 위에서 설명된 것들과 유사할 수 있다. 그렇지만, 도 2에서, 광 출력 빔(214)은 눈(202)이 원시이기 때문에 평행 집속되지 않는다. 환언하면, 눈(202)은 광 출력 빔(214)을 평행 집속하기에 충분한 광 파워가 부족하다. 그래서, 광 출력 빔(214)은 원추 각(θ) 또는 원추 반각(θ1/2)을 갖는 발산하는 빔이다. 따라서, 출력 빔(212)의 직경(d)은 눈(202)으로부터 길이방향 거리(z)가 증가함에 따라 증가한다.
눈(202)이 도 2에 예시된 것보다 더 심한 원시이면, 원추 각은 더 커질 것이다. 유사하게, 눈(202)이 도 2에 예시된 것보다 덜 심한 원시이면, 원추 각은 더 작아질 것이다. 예시되지는 않았지만, 눈(202)이 근시이면, 광 출력 빔(214)은 그것이 눈의 바깥에 위치하는 초점에 도달할 때까지 눈을 빠져나갈 때 수렴하는 빔일 것이다. 이 포인트 너머에서, 그것은 발산하는 빔으로 될 것이다. 다시 한번, 근시안의 경우에서 출력 빔(214)의 특정 원추 각은 근시 도수의 함수로서 달라질 것이다.
눈이 원시(예컨대, θ＞0으로서 정의된 원추 각)이든, 정시(즉, θ＝0)이든, 근시(예컨대, θ＜0으로서 정의된 원추 각)이든, 출력 빔(214)의 원추 각이 눈(202)의 광 파워의 함수로서 달라지므로, 그때 원추 각의 측정은 눈(202)의 광 파워를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 눈의 광 파워(예컨대, 구면 및/또는 원주)는 다음 식에 따라 정의될 수 있다:
Figure pct00001
여기서 EFL은 평행 집속된 빔으로부터 망막 상에 최상 초점을 달성하는 눈의 각막 평면에서 렌즈의 실효 초점 거리이고, 예컨대, 미터로 측정된다. 눈의 EFL은, 차례로, 다음 식에 따라 정의될 수 있다:
Figure pct00002
d동공은 눈의 동공의 직경이고 θ1/2는 광 출력 빔(214)의 원추 반각이다. 따라서, 광 출력 빔의 원추 각 및 눈의 동공의 직경이 결정될 수 있으면, 눈의 광 파워 또한 결정될 수 있다. 그렇지만, 일부 실시예에 있어서 출력 빔의 원추 각의 측정은, 본 명세서에 논의된 바와 같이, 동공의 특정 분석 구역(예컨대, 동공의 중심 ~ 4㎜ 부분)으로 한정된다. 그러한 실시예에서는, 분석 구역의 직경이 식(2)에서의 동공 직경을 대신하고, 눈의 광 파워는 눈의 동공의 직경을 결정함이 없이 측정된 원추 각을 사용하여 결정될 수 있다.
도 3은 눈(302)으로부터 광 출력 빔(314)의 원추 각을 결정하기 위한 광 파워 측정 디바이스(320)의 도식도이다. 도 3에는 예시되지 않았지만, 광 파워 측정 디바이스(320)는 광 입력 빔(예컨대, 입력 빔(112)과 유사함)을 (예컨대, 빔스플리터를 통하여) 눈(302)으로 지향되는 광원(예컨대, 광원(110)과 유사함)을 포함할 수 있다. 광 입력 빔은 망막(304)으로부터 후방 산란되어, 광 출력 빔(314)을 형성한다. 광 파워 측정 디바이스(320)는 또한, 본 명세서에 논의된 바와 같이, 예컨대 검출기 이미지를 분석하고 그리고/또는 애퍼처(330)를 제어하도록 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스(370)를 포함할 수 있다.
광 파워 측정 디바이스(320)는 또한 애퍼처(330) 및 검출기(340)를 포함한다. 애퍼처(330)는 본 명세서에서 더 논의되는 바와 같이, 예컨대, 형상이 원형일 수 있고 고정 또는 동적 가변 직경을 가질 수 있다. 검출기(340)는, 예컨대, CCD, CMOS, 센서 소자 어레이, 필름 또는 스캐닝 검출기일 수 있다. 대안으로, 검출기(340)는 카메라(도시하지 않음)에 의해 이미징되는 확산 표면의 조합일 수 있다.
광 파워 측정 디바이스(320)에 대한 광축은, 예컨대, 검출기(340)의 표면에 법선이고 애퍼처(330)의 중심을 통과하는 축으로서 정의될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스(320)는 또한 광학 측정 디바이스(320)를 눈(302)에 정렬시키기 위한 정렬 시스템(도시하지 않음)을 포함한다. 예컨대, 일부 실시예에 있어서, 정렬 시스템은 그 광축이 눈(302)의 광축 또는 시축과 일치하게 되도록 광 파워 측정 디바이스(320)를 (예컨대, x 및 y 방향으로) 위치결정하도록 사용될 수 있다. 부가적으로, 정렬 시스템은, 본 명세서에 논의된 바와 같이, 눈(302)으로부터 기지의 거리에 광 파워 측정 디바이스(320)를 (예컨대, z 방향으로) 위치결정하도록 사용될 수 있다. 그러한 정렬 시스템의 일례는 미국 특허 제8,333,474호(출원일: 2008년 9월 9일, 발명의 명칭: "OPTICAL INSTRUMENT ALIGNMENT SYSTEM")에 개시되어 있으며, 그 내용 전체는 참조에 의해 본 명세서에 편입되는 것이다.
광 파워 측정 디바이스(320)가 충분하게 눈(302)에 광학 정렬될 때, 광 출력 빔(314)은 애퍼처(330)를 통과하여 검출기(340)에 입사되어, 검출기(340) 상에 스폿을 형성한다. 애퍼처(330)는, 예컨대, 광 파워 측정 디바이스(320)가 눈(302)으로부터 소망 거리에 위치결정될 때 소망 범위의 원추 각을 갖는 다양한 출력 빔(314)(차례로, 소정 범위의 안구 광 파워에 대응함)이 애퍼처(330)를 덜 채우지 않게 되도록 사이즈가 정해질 수 있다(예컨대, 눈의 동공보다는 애퍼처(330)가 출력 빔의 제한 애퍼처일 수 있다). 환언하면, 일부 실시예에서는, 애퍼처(330)가 광 출력 빔(314)의 직경이 출력 빔(314)이 애퍼처에 들어가는 지점에서 적어도 애퍼처(330) 만큼은 크게 되도록 사이즈가 정해지는 것이 바람직하다. 출력 빔(314)의 폭은, 예컨대, 빔의 반치전폭(FWHM)과 같은 다양한 측정을 사용하여 정의될 수 있다.
광 출력 빔(314)의 원추 각(θ1/2)은, 예컨대, 검출기(340) 상에 출력 빔(314)에 의해 형성된 스폿의 사이즈를 결정하고, 그 후 스폿 사이즈를 애퍼처(330)의 사이즈와 비교함으로써 광 파워 측정 디바이스(320)에 의해 측정될 수 있다. 검출기(340) 상의 스폿의 사이즈는, 예컨대, 스폿의 반치전폭과 같은 다양한 측정을 사용하여 결정될 수 있다. 스폿 사이즈와 애퍼처 직경 간 비교는, 예컨대, 다음 식에 따라 행해질 수 있다:
Figure pct00003
여기서, dCCD는 검출기(340) 상에 출력 빔에 의해 형성된 스폿의 사이즈(예컨대, 직경)이고, d애퍼처는 애퍼처(330)의 사이즈(예컨대, 직경)이고, R은 광축을 따라 검출기(340)와 애퍼처(330) 간 기지의 거리이다.
식(3)은, 예컨대, 애퍼처(430)의 둘레에서 검출기(440)에 대한 수선, 검출기(440) 및 출력 빔(414)의 에지의 교차에 의해 형성된 직각 삼각형(435) 중 하나로부터 유도될 수 있다. 도 4에 나타난 바와 같이, 그러한 직각 삼각형(435)의 각 중 하나는 출력 빔(414)의 원추 반각(θ1/2)이다. 삼각형(435)의 θ1/2에 대변의 길이는 검출기(440) 상의 스폿의 직경과 애퍼처(430)의 직경 간 차이의 절반이다. 삼각형(435)의 나머지 변의 길이는 애퍼처(430)와 검출기(440) 간 거리(R)에 의해 주어진다. 따라서, 식(3)은 탄젠트 함수의 기하학적 정의를 직각 삼각형(435)에 적용함에 따른 결과이다. 그렇지만, 출력 빔의 원추 각을 나타내기 위하여 검출기(340) 상의 출력 빔(314)의 스폿 사이즈를 애퍼처(330)의 사이즈와 비교하도록 다른 방법 및/또는 식이 또한 사용될 수 있다.
정시안(302)의 경우에는, 도 3에 예시된 바와 같이, 광 출력 빔(314)이 실질적으로 평행 집속된다. 그래서, 출력 빔(314)에 의해 검출기(340) 상에 형성된 스폿의 사이즈는 실질적으로 (회절을 무시하면) 애퍼처(330)의 사이즈와 동일하다. 따라서, 식(3)에 따르면, 출력 빔(314)의 원추 반각은, 다음 식에 예시된 바와 같이, 영과 같다:
Figure pct00004
도 4는 원시안(402)으로부터 광 출력 빔(414)의 원추 각을 결정하기 위한 광 파워 측정 디바이스(420)의 도식도이다. 광 파워 측정 디바이스(420)는 애퍼처(430), 검출기(440) 및 컴퓨팅 디바이스(470)를 포함한다. 광 파워 측정 디바이스(420)는, 예컨대, 도 3에 관하여 본 명세서에서 논의된 것(즉, 320)과 유사할 수 있다. 그렇지만, 도 4에서의 광 파워 측정 디바이스(430)는 원시안(402)으로부터의 발산하는 출력 빔(414)을 수용하기 위하여 더 큰 애퍼처(430)를 갖는다. 출력 빔(414)이 발산하는 빔이므로, 그것은 애퍼처(430)보다 더 큰 스폿을 검출기(440) 상에 형성한다. 도 4의 광 파워 측정 디바이스(420) 및 원시안(402)에 식(3)을 적용하면 다음 결과가 나온다:
Figure pct00005
대안으로, 광 파워 측정 디바이스가 수렴하는 출력 빔을 분석함으로써 근시안의 광 파워를 측정하도록 사용되면, 검출기 상의 스폿은 애퍼처보다 더 작을 것이고, 식(3)의 적용은 영보다 더 작은 원추 반각 측정의 결과를 초래할 것이다. 일부 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스(420)는 수렴하는 빔의 초점보다 눈에 더 가까운 위치에서 근시안으로부터의 수렴하는 빔을 측정하도록 설계됨을 유념하라. 이것은 광 파워 측정 디바이스(420)의 동적 범위 및/또는 광 파워 측정 디바이스(420)와 눈 간 작동 거리를 제약할 수 있다. 예컨대, -4.0D 눈은 각막 정점으로부터 250㎜ 지점에 출력 빔(414)을 초점 맞출 것이다. 따라서, 광 파워 측정 디바이스(420)는 빔의 초점 전에 출력 빔의 원추 각을 측정하기 위하여 눈에 더 가까이 위치할 수 있다(예컨대, 하나의 원형은 각막 애퍼처로부터 130㎜에 위치결정되도록 설계된다). 대안으로, 일부 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스(420)는 수렴하는 빔의 파면을 그것이 동공을 빠져나가, 예컨대, 애퍼처(430)로 갈 때 중계하기 위한 광학계를 포함하여 근시안을 측정할 때 디바이스의 동적 범위 및/또는 작동 거리에 대한 제약을 감축할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 애퍼처(430)의 사이즈는 여러 다른 양의 광 파워를 갖는 눈으로부터의 다양한 출력 빔(414)을 수용하도록 조절가능하다. 예컨대, 근시안으로부터의 수렴하는 출력 빔의 경우에는 애퍼처(430)가 졸릴 수 있는 한편, 원시안으로부터의 발산하는 출력 빔의 경우에는 애퍼처(430)가 증가될 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스는 적어도 약 -5.0 디옵터 내지 약 +20.0 디옵터의 동적 범위를 갖는다. 부가적으로, 일부 실시예에 있어서, 애퍼처(430)의 사이즈는 눈(402)의 동공의 분석 구역 또는 소망 부분으로부터 빠져나가는 광만을 통과시키기 위하여 동적으로 조절된다. 예컨대, 동공의 중심 광학 구역을 빠져나가는 광만을 실질적으로 사용하여 측정을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 분석 구역은 직경이 대략 4㎜인 동공 중심 광학 구역이다. 동공의 중심 광학 구역으로부터 빠져나가는 광으로 출력 빔(414)을 한정함으로써, 주위 조명 조건에 따라 달라질 수 있는 동공 사이즈, 및 동공의 외측 주변을 통과하는 광에 영향을 미칠 수 있는 광학 수차에 측정이 덜 의존할 것이므로, 디바이스(420)를 사용하여 이루어진 광 파워 측정의 일관성을 증가시키는 것이 가능할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 애퍼처(430)의 사이즈는 눈 상의 정의된 분석 구역에 대응하도록 이루어질 수 있고 애퍼처(430)의 사이즈는 애퍼처(430)가 올바른 사이즈임을 보장하도록 측정된 발산/수렴으로 (예컨대, 반복 프로세스 및/또는 피드백 루프, 또는 어느 다른 적합한 방법을 사용하여) 제어될 수 있다. 예컨대, 일부 경우에 있어서, 출력 빔의 측정된 원추 각, 및 눈의 대응하는 측정된 굴절력은 측정되고 있는 눈의 외측 광학 주변에 의해 유발되는 구면 수차에 의존할 수 있다. 따라서, 측정된 원추 각/굴절력은 애퍼처(430)의 사이즈가 눈의 동공의 외측 부분을 통과하는 출력 빔 부분을 포함시키거나 배제하도록 동적으로 조절됨에 따라 다소 변화될 수 있다. 보정 곡선과 같은 보정 데이터는 구면 수차와 측정된 원추 각/굴절력 간 관계를 정의하도록 (예컨대, 하나 이상의 광 파워의) 보정된 모델 눈, 보정 렌즈 등을 사용하여 선험적으로 결정될 수 있다. 원추 각/굴절력의 측정은 애퍼처(430)에 대한 복수의 직경 설정에서 취해질 수 있다. 그때 보정 데이터는 (예컨대, 측정된 값을 보정 곡선에 맞춤으로써) 애퍼처(430)에 대한 직경 설정 중 어느 것이 동공의 소망 분석 구역에 대응하는지 결정하도록 사용될 수 있다. 예컨대, 제1 측정이 4㎜와 같은 애퍼처 사이즈에서 취해질 수 있다. 보정 데이터를 사용하여, 제1 측정이, 예컨대, 동공에서의 6㎜의 분석 구역에 대응할 수 있다고 결정될 수 있다. 그 후 애퍼처 사이즈는 (예컨대, 보정 데이터에 기반하여) 조절되어 제2 측정이 취해질 수 있다. 이러한 프로세스는 애퍼처 사이즈가 동공의 소망 분석 구역에 대응한다고 결정될 때까지 계속될 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 발산하는 출력 빔을 산출하는 원시안의 경우에, 애퍼처(430)의 사이즈는 다음 관계를 사용함으로써 정의 또는 조절될 수 있다:
D = (동공 직경) + (애퍼처로부터 각막 정점으로까지의 거리)*tanθ1/2
수렴하는 출력 빔을 산출하는 근시안의 경우에, 애퍼처의 직경은 다음 관계를 사용함으로써 정의 또는 조절될 수 있다:
D = (동공 직경) - (애퍼처로부터 각막 정점으로까지의 거리)*tanθ1/2
이러한 제어 기법으로, 결과적으로, 발산이 더 클수록 또는 측정이 더 원시안일수록, 애퍼처(430)는 더 크게 될 것이다. 이들 제어 기법은 단지 예일 뿐이다. 다른 제어 기법이 또한 사용될 수 있다.
도 5는 실질적 난시도를 나타내지 않는 눈으로부터의 출력 빔(예컨대, 414)에 의해 검출기(예컨대, 440) 상에 형성된 스폿(542)의 도식도이다. 예시된 바와 같이, 스폿(542)은 실질적으로 원형이며, 출력 빔이 측정된 눈의 일차적 광학 수차가 회전-대칭 디포커스 에러임을 나타낸다. (눈은 또한, 출력 빔의 원추 각에 따라, 영 디포커스 에러를 가질 수 있다. 디포커스 에러의 양은 검출기의 x-y 평면 내 어느 축을 따라 스폿(542)의 직경(544)을 측정함으로써 특징지어질 수 있다. 예컨대, 스폿(542)의 직경(544)은 결정되고 그 후 식(3)을 사용하여 광 파워 측정 디바이스(예컨대, 420)의 애퍼처(예컨대, 430)의 직경과 비교될 수 있다. 이러한 식으로, 출력 빔(예컨대, 414)의 원추 각이 결정될 수 있다. 그 후 이 값은, 본 명세서에 논의된 바와 같이, 눈의 실효 초점 거리 및/또는 구면 광 파워를 계산하도록 사용될 수 있다.
도 6은 난시도를 나타내는 눈으로부터의 출력 빔(예컨대, 414)에 의해 검출기(예컨대, 440) 상에 형성된 스폿(642)의 도식도이다. 예시된 바와 같이, 스폿(642)은 타원-형상이며, 출력 빔이 측정된 눈의 광 파워가 전적으로 회전-대칭은 아님을 나타낸다. 구체적으로, 타원-형상의 스폿(642)은 눈이 2개의 직교 경선의 각각에서 다른 정도의 광 파워(즉, 원주 굴절력(cylindrical power) 또는 난시도)를 갖는 것을 나타낸다. 2개의 경선의 각각에서의 광 파워는 장축(644) 방향으로 그리고 단축(646) 방향으로 스폿(642)의 각각의 사이즈를 결정함으로써 측정될 수 있다. 이들 측정의 각각은, 눈의 난시도의 축을 따라 출력 빔(예컨대, 414)의 원추 각을 측정하기 위하여, 식(3)의 적용에 의해, 애퍼처(예컨대, 430)의 직경과 비교될 수 있다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, 그 후 이들 값은 직교 경선의 각각에서의 눈의 실효 초점 거리 및/또는 눈의 구면 및 난시 광 파워를 계산하도록 사용될 수 있다. 부가적으로, 검출기 상의 장축(644) 또는 단축(646)의 각도 정향(즉, 축 중 어느 것과 참조 방향 간 각도)이 환자의 난시의 축을 식별하기 위하여 결정될 수 있다. 예컨대, 도 6에 있어서, 장축(644)은 y-축에 평행할 수 있는 한편, 단축(646)은 x-축에 평행할 수 있다. 그렇지만, 이것은, 타원이 검출기의 x-y 평면 내 어느 정향이라도 가질 수 있고, 그 정향이 눈의 원주 파워의 축을 나타낼 것이므로, 반드시 그럴 필요는 없다. 이미 논의된 바와 같이, 장축 및 단축 방향으로의 타원의 사이즈는 눈의 원주 파워의 크기를 나타낼 것이다.
도 5 및 도 6은 본 명세서에서 설명된 광 파워 측정 디바이스를 사용하여 눈의 구면 파워(spherical power)(즉, 구면 굴절력) 및 원주 파워(즉, 원주 굴절력)가 어떻게 측정될 수 있는지 예시하고 있지만, 일부 실시예에서는 더 높은-차수의 수차도 측정될 수 있다. 이것은, 예컨대, 디바이스의 애퍼처(예컨대, 430)에 하르트만(Hartmann) 플레이트를 도입하고 하르트만 플레이트를 통하여 그리고 검출기(예컨대, 440) 상으로 출력 빔(예컨대, 414)의 통과에 의해 형성된 결과적 스폿의 부가적 분석을 수행함으로써 행해질 수 있다.
출력 빔(예컨대, 414)의 각도 사이즈(들)(예컨대, 원추 반각(들))가 결정되고 나면, 눈의 실효 초점 거리(들) 및/또는 광 파워(들)가 마찬가지로 결정될 수 있다. 원추 각 측정이 (예컨대, 측정 디바이스의 애퍼처를 출력 빔의 제한 애퍼처로 함으로써) 동공의 선택된 분석 구역으로 한정될 수 있기 때문에 일부 실시예는 동공의 직경의 부가적 측정을 관여시키지 않을 수 있다. 그렇지만, 일부 실시예에서는, 예컨대 식(1) 및 식(2)에 나타난 바와 같이, 눈의 실효 초점 거리(들) 및/또는 광 파워(들)를 결정하도록 동공 직경도 사용된다.
눈의 동공의 직경을 결정하는 방법은 다양하다. 예컨대, 일부 실시예에 있어서, 동공의 직경은, 도 4를 참조하여 논의된 바와 같이, 식(3)에서 원추 반각을 측정하도록 사용된 것과 유사한 방식으로 결정된다. 유사한 식은 눈(402)의 동공의 둘레에서 애퍼처(430)의 평면에 대한 수선, 애퍼처(430)의 평면, 및 출력 빔(414)의 에지의 교차에 의해 형성되는 유사한 직각 삼각형(436)을 사용하여 작성될 수 있다. 구체적으로, 그 식은 다음과 같이 작성될 수 있다:
Figure pct00006
여기서, d애퍼처는 애퍼처(430)의 사이즈(예컨대, 직경)이고, d동공은 눈(402)의 동공의 사이즈(예컨대, 직경)이고, θ1/2은 광 파워 측정 디바이스(420)를 사용하여 측정되는 출력 빔(414)의 원추 반각이고, z0는 광축을 따라 애퍼처(430)의 평면과 눈(402)(예컨대, 동공 평면) 간 기지의 거리이다. 식(6)은 탄젠트 함수의 기하학적 정의를 직각 삼각형(436)에 적용함에 따른 결과이다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, 거리(z0) 또는 어떤 다른 상관된 거리(예컨대, 각막 정점과 광 파워 측정 디바이스(420) 간 거리(z0'))는, 예컨대, 눈의 광축 또는 시축을 따라 눈(402)으로부터 기지의 거리에 광 파워 측정 디바이스(420)를 위치결정하는 정렬 시스템을 사용하여 결정될 수 있다. 대안으로, 그리고/또는 부가적으로, 거리(z0) 또는 어떤 다른 상관된 거리는 레인지 파인더 측정, 삼각 측량, 거리-측정 간섭법 또는 어떤 다른 측정을 사용하여 결정될 수 있다.
본 명세서에서 나타난 바와 같이, 출력 빔의 원추 반각이, 예컨대, 식(3)을 사용하여 결정되고 동공 직경이, 예컨대, 식(6)을 사용하여 결정되고 나면, 눈(402)의 실효 초점 거리 및/또는 광 파워가 식(1) 및 식(2)을 사용하여 결정될 수 있다. (부수적으로, 식(2)은 직각 삼각형(435, 436)과 유사한 또 다른 직각 삼각형(눈의 내측)에 기반하여 유도될 수 있다). 도 4는 동공 직경이, 부분적으로, 눈(402)으로부터 기지의 거리(z0)에 광 파워 측정 디바이스(420)를 위치결정함으로써 결정되는 방법을 도식적으로 예시하고 있지만, 다른 방법도 가능하다.
도 7은 눈(702)의 동공의 직경을 광학적으로 결정하기 위한 동공 이미징 렌즈(752)를 포함하는 광 파워 측정 디바이스(720)의 도식도이다. 광 파워 측정 디바이스(720)는 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 것들과 유사할 수 있는 애퍼처(730) 및 검출기(740)를 포함한다. 광 파워 측정 디바이스(720)는 또한, 본 명세서에 논의된 바와 같이, 예컨대 검출기 이미지를 분석하고 그리고/또는 애퍼처(730)를 제어하도록 사용될 수 있는 컴퓨팅 디바이스(770)를 포함할 수 있다. 부가적으로, 도 7에서의 광 파워 측정 디바이스(720)는 동공 이미징 렌즈(752)를 포함한다. 동공으로부터의 광은, 예컨대, 빔 스플리터(754)에 의해 동공 이미징 렌즈(752)로 지향된다. 동공 이미징 렌즈(752)는 동공 이미징 검출기(756) 상에 눈(702)의 동공의 이미지를 형성한다. 환언하면, 동공 이미징 검출기(756) 및 눈(702)의 동공은 동공 이미징 렌즈(752)의 각각의 공액 평면에 위치할 수 있다. 동공 이미징 렌즈(752)는 고정-초점 렌즈이거나 가변-초점 렌즈일 수 있다. 그것은 하나 이상의 광학 소자를 포함할 수 있다.
동공의 직경(d동공)은, 예컨대, 동공 이미징 검출기(756) 상의 동공의 사이즈를 식별함으로써 결정될 수 있다. 그 후 검출기(756) 상의 동공의 사이즈는 동공 이미징 렌즈(752)의 배율에 기반하여 동공의 실제 사이즈와 관련될 수 있다. 본 명세서에 논의된 바와 같이, 동공 직경이 결정되고 나면, 그것은 식(1) 및 식(2)을 사용하여 눈(702)의 실효 초점 거리 및/또는 광 파워를 결정하기 위하여 출력 빔(714)의 각도 사이즈의 측정된 값과 함께 사용될 수 있다.
도 8은 출력 빔(814)을 애퍼처(830)로 중계하기 위한 릴레이 렌즈(860)를 포함하는 광 파워 측정 디바이스(820)의 도식도이다. 광 파워 측정 디바이스(820)는 또한 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 것들과 유사한 컴퓨팅 디바이스 및 검출기(840)를 포함한다. 도 4에 관하여 논의된 바와 같이, 광 파워 측정 디바이스의 일부 실시예에 있어서 애퍼처(예컨대, 430)의 사이즈는 조절가능하고 이동가능하다. 이것은 측정될 수 있는 광 파워의 동적 범위 증가를 가능하게 할 수 있다. 부가적으로, 조절가능한 애퍼처(예컨대, 430)는 광 파워 측정의 신뢰도를 증가시키기 위하여 동공의 일관된 중심 광학 구역으로부터의 광을 모으도록 사용될 수 있다. 그렇지만, 도 8의 광 파워 측정 디바이스(820)는, 일부 실시예에 있어서, 조절가능한 애퍼처에 대한 필요성을 없앨 수 있는 릴레이 렌즈(860)(예컨대, 조절가능한 배율을 가짐)를 포함한다. 따라서, 일부 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스(820) 내 릴레이 렌즈(860)에는 고정 애퍼처(830)가 수반된다.
릴레이 렌즈(860)는 고정-초점 렌즈이거나 가변-초점 렌즈일 수 있다. 릴레이 렌즈(860)는 하나 이상의 광학 소자를 포함할 수 있다. 동작에 있어서, 릴레이 렌즈(860)는, 예컨대, 눈(802)의 동공 상에 초점 맞춰질 수 있고, 애퍼처(830)의 평면에 동공의 이미지를 형성할 수 있다. 이러한 식으로, 릴레이 렌즈(860)는 출력 빔(814)을, 그것이 눈(802)의 동공에서 빠져나갈 때, 애퍼처(830)로 중계한다. 그래서, 릴레이 렌즈(860)는 애퍼처(830)가 다른 출력 빔을 수용하도록 사이즈가 다시 정해질 것을 반드시 요구하지 않고도 다른 각도 사이즈를 갖는 다양한 출력 빔(814)을 광 파워 측정 디바이스(820)가 측정 가능하게 할 수 있다. 부가적으로, 애퍼처(830)의 사이즈는 동공의 소망 광학 구역(예컨대, 동공의 중심 4㎜ 구역)에 대응하도록, 릴레이 렌즈(860)의 배율에 따라, 설정될 수 있다. 예컨대, 릴레이 렌즈(860)가 1:1 배율을 주면, 애퍼처(830)가 4㎜의 직경을 가지면, 그것은 동공의 4㎜ 광학 구역으로부터의 광만을 전달할 것이다. 본 명세서에 개시된 바와 같이, 동공의 일관된 분석 구역을 유지함으로써, 광 파워 측정의 일관성 및 정확성이 개선될 수 있다.
도 9는 애퍼처(930), 검출기(940), 광원(910) 및 컴퓨팅 디바이스(970)를 포함하는 광 파워 측정 디바이스(920)의 도식도이다. 도 9에 예시된 바와 같이, 광 파워 측정 디바이스(920)는 또한 광원(910)으로부터의 입력 빔(912)을 눈(902)으로 지향시키기 위한 빔 스플리터(916)를 포함한다. 릴레이 렌즈(960)가 또한 예시되어 있다. 도시하지는 않았지만, 광 파워 측정 디바이스(920)는 또한 동공 이미징 광학계를 포함할 수 있다. 이들 소자의 각각은 본 명세서의 다른 곳에서 설명된 대응하는 소자 중 어느 것과 유사할 수 있다. 예컨대, 광원(910)은 적외선 레이저 또는 초발광 다이오드일 수 있다. 애퍼처(930)는 고정되거나 가변일 수 있다.
예시된 바와 같이, 광 파워 측정 디바이스(920)는, 예컨대, 프로세서 및 메모리를 갖는 컴퓨팅 디바이스(970)를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(970)는 출력 빔(914)의 각도 사이즈를 결정하기 위한 그리고 출력 빔의 각도 사이즈에 기반하여 유수정체, 무수정체 또는 인공수정체 눈(902)의 광 파워를 결정하기 위한 하나 이상의 모듈(예컨대, 소프트웨어 및/또는 하드웨어)을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(970)는 검출기(940) 상에 출력 빔(914)에 의해 형성된 스폿의 사이즈를 결정하고 그 사이즈를 애퍼처(930)의 사이즈와 비교하도록 하나 이상의 모듈을 사용함으로써 출력 빔(914)의 각도 사이즈를 결정할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(970)는, 예컨대, 하나 이상의 축을 따라 검출기(940) 상의 스폿의 사이즈를 측정하도록 설계될 수 있다. 부가적으로, 컴퓨팅 디바이스(970)는, 예컨대, 동공 이미징 검출기 상의 동공의 사이즈에 기반하여 또는 광 파워 측정 디바이스(920)가 눈(902)으로부터 기지의 거리에 위치하고 있는 것에 기반하여 눈(902)의 동공의 사이즈를 결정할 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(970)는 눈(802)으로부터의 출력 빔(814)의 소망 부분을 측정하도록 애퍼처(830)의 사이즈를 제어할 수 있다. 부가적으로, 컴퓨팅 디바이스(970)는, 예컨대, 미국 특허 제7,556,378호(출원일: 2004년 4월 8일, 발명의 명칭: "INTRAOPERATIVE ESTIMATION OF INTRAOCULAR LENS POWER") 및 미국 특허 공개 공보 제2011/0015541호(출원일: 2010년 7월 13일, 발명의 명칭: "DETERMINATION OF THE EFFECTIVE LENS POSITION OF AN INTRAOCULAR LENS USING APHAKIC REFRACTIVE POWER")에 논의된 바와 같이, 눈(902)에 삽입될 인공수정체(IOL)에 적합한 구면 및/또는 원주 굴절력을 계산할 수 있으며, 그 양자의 내용 전체는 참조에 의해 본 명세서에 편입되는 것이다.
일부 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스(920)는 눈(902)에 관하여 종횡으로 디바이스를 정밀하게 위치결정하기 위한 정렬 시스템을 포함한다. 정렬 시스템은, 예컨대, 참조에 의해 본 명세서에 앞서 편입된 미국 특허 제8,333,474호에 개시된 것과 유사할 수 있다.
일부 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스(920)는 데스크톱 디바이스 또는 핸드헬드 디바이스이다. 대안으로, 광 파워 측정 디바이스(920)는 백내장 수술을 수행하는데 적합한 수술용 현미경과 통합되도록 설계될 수 있다. 예컨대, 광 파워 측정 디바이스(920)는 미국 특허 제7,883,505호(출원일: 2005년 4월 20일, 발명의 명칭: "INTEGRATED SURGICAL MICROSCOPE AND WAVEFRONT SENSOR")에서의 파면 센서와 동일 또는 유사한 방식으로 수술용 현미경과 통합될 수 있으며, 그 내용 전체는 참조에 의해 본 명세서에 편입되는 것이다. 일부 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스(920)는 통과하는 광학 통로를 갖는 하우징을 포함한다. 빔 스플리터, 다이크로익 미러 등이 하우징의 광학 통로에 위치결정될 수 있다. 광 파워 측정 디바이스는 또한 그것이 수술용 현미경과 정렬되게 되도록 디바이스를 수술용 현미경에 배속하고 디바이스를 그로부터 제거하기 위한 커넥터를 포함할 수 있다. 예컨대, 광 파워 측정 디바이스(920)는 또한 대물 렌즈가 측정 디바이스(920)를 통하는 광학 통로를 통하여 광을 수신할 수 있게 되도록 수술용 현미경의 대물 렌즈 밑에 장착될 수 있다. 광 파워 측정 디바이스 하우징 내 위치하는 빔 스플리터 또는 다이크로익 미러는, 예컨대, 적외 광을 측정 디바이스(920)의 광학 부품으로 지향시키는 한편, 가시 광을 수술용 현미경의 대물 렌즈로 전달할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스(920) 및 수술용 현미경은 렌즈를 공유하지 않을 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 광 파워 측정 디바이스(920) 및 수술용 현미경은 렌즈를 공유할 수 있지만, 광 파워 측정 디바이스(920)는 수술용 현미경의 초점 거리와 실질적으로 타협하지 않을 수 있다.
실시예가 수반 도면과 연관하여 설명되었다. 그렇지만, 도면은 축척대로 그려진 것은 아님을 이해해야 한다. 거리, 각도 등은 단지 예시적인 것일 뿐이고 예시된 디바이스의 실제 치수 및 레이아웃에 대한 정확한 관계를 반드시 나타내는 것은 아니다. 부가적으로, 상기 실시예는 당업자가 본 명세서에 설명된 디바이스, 시스템 등을 만들고 사용할 수 있게 하는 상세 레벨로 설명되었다. 광범위한 변형이 가능하다. 컴포넌트, 구성요소 및/또는 단계는 당업자에 의해 인식될 방식으로 개조, 부가, 제거 또는 재배열될 수 있다.
상기 개시는 설명의 용이함을 위하여 디비이스 및 시스템을 다수의 컴포넌트 또는 모듈로 나누었다. 컴포넌트 또는 모듈은 컴퓨터 하드웨어(예컨대, 프로세서, 휘발성 또는 비-휘발성 메모리, 회로 기판, 칩셋 등)로서 구체화될 수 있다. 그렇지만, 하나 이상의 컴포넌트 또는 모듈은 단일 유닛으로서 동작할 수 있다고 이해되는 것이다. 반대로, 단일 컴포넌트 또는 모듈은 하나 이상의 서브-컴포넌트 또는 서브-모듈을 포함할 수 있다. 더욱, 컴포넌트 또는 모듈 간 통신이 하드웨어 구현(예컨대, 네트워크, 직렬 인터페이스, 병렬 인터페이스 또는 내부 버스를 통하여), 소프트웨어 구현(예컨대, 데이터베이스, 패싱 변수), 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합과 같이 다양한 방식으로 일어날 수 있다. 그러한 통신은 다양한 신호, 프로토콜 및 표준을 사용할 수 있다. 부가적으로, 적어도 부분적으로 컴퓨터 소프트웨어에 의해 수행되거나 수행될 수 있는 방법이 설명되는 경우에, 그러한 방법은, 컴퓨터 또는 다른 프로세싱 디바이스에 의해 판독될 때, 그것이 그 방법을 수행하게 야기하는 컴퓨터-판독가능한 매체(예컨대, CD 또는 DVD와 같은 광학 디스크, 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, 디스켓 등) 상에서 제공될 수 있다고 이해되는 것이다.
본 명세서에 설명된 시스템 및 방법은 유익하게도, 예컨대, 컴퓨터 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어, 또는 소프트웨어, 하드웨어 및 펌웨어의 어느 조합을 사용하여 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 본 명세서에 설명된 기능을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능한 코드를 포함할 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 컴퓨터-실행가능한 코드는 하나 이상의 범용 컴퓨터에 의해 실행된다. 그렇지만, 당업자는, 본 개시에 비추어, 범용 컴퓨터 상에서 실행될 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있는 어느 모듈이라도 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어의 다른 조합을 사용하여 또한 구현될 수 있음을 인식할 것이다. 예컨대, 그러한 모듈은 집적 회로의 조합을 사용하여 하드웨어로 전적으로 구현될 수 있다. 대안으로 또는 부가적으로, 그러한 모듈은 범용 컴퓨터에 의해서보다는 본 명세서에 설명된 특정 기능을 수행하도록 설계된 전문 컴퓨터를 사용하여 부분적으로 또는 전적으로 구현될 수 있다.
또한 당업자는, 본 개시에 비추어, 다수의 분산형 컴퓨팅 디바이스가 본 명세서에 예시된 어느 하나의 컴퓨팅 디바이스를 대체할 수 있음을 인식할 것이다. 그러한 분산형 실시예에 있어서, 하나의 컴퓨팅 디바이스의 기능들은 일부 기능들이 분산형 컴퓨팅 디바이스의 각각 상에서 수행되게 되도록 분산된다.
특정 실시예가 명시적으로 설명되었지만, 본 개시에 기반하여 다른 실시예가 당업자에게는 명백하게 될 것이다. 그래서, 본 발명의 범위는 단순히 명시적으로 설명된 실시예에 관해서가 아니라 특허청구범위를 참조하여 정의하고자 하는 의도이다.

Claims (37)

  1. 검안 광 파워 측정 디바이스(ophthalmic optical power measurement device)로서,
    광 입력 빔을 환자의 눈으로 지향시키도록 구성된 광원;
    상기 눈의 망막 상의 장소로부터 산란되어 상기 눈의 동공을 통해 빠져나가는 상기 입력 빔으로부터의 광을 포함하는 광 출력 빔을 상기 눈으로부터 수신하도록 구성된 애퍼처(aperture);
    상기 출력 빔이 상기 애퍼처를 통과한 후에 상기 출력 빔을 수신하도록 구성된 검출기; 및
    상기 검출기 상에 상기 출력 빔에 의해 생성된 스폿의 사이즈를 결정하고, 상기 스폿의 사이즈에 기반하여 상기 눈의 광 파워를 결정하도록 구성된 프로세서를 포함하는, 검안 광 파워 측정 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 적어도 하나의 축을 따라 취한 상기 스폿의 폭을 측정하고, 상기 축을 따라 취한 상기 스폿의 폭에 기반하여 상기 눈의 광 파워를 결정하도록 구성되는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광 파워는 상기 눈의 구면 굴절력(spherical power)을 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  4. 제2항에 있어서, 상기 프로세서는 복수의 축을 따라 취한 상기 스폿의 복수의 폭을 측정하고, 각각의 상기 복수의 축을 따라 취한 상기 스폿의 복수의 폭에 기반하여 상기 눈의 광 파워를 결정하도록 구성되는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  5. 제4항에 있어서, 상기 광 파워는 상기 눈의 구면 및 원주 굴절력(spherical and cylindrical power)을 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 검출기 상의 상기 스폿의 사이즈에만 기반하여 상기 눈의 광 파워를 결정하도록 구성되는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 애퍼처는 동적으로 조절가능하고, 상기 프로세서는 상기 눈의 동공의 목적으로 하는 분석 영역을 통해 빠져나가는 출력 빔 부분만을 전달하도록 상기 애퍼처의 사이즈를 제어하도록 구성되는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 눈의 동공의 상기 목적으로 하는 분석 영역은 4㎜ 직경을 갖는 동공 중심 원형 부분을 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 눈으로부터의 상기 출력 빔을 상기 애퍼처로 중계하도록 구성된 하나 이상의 광학 부품을 더 포함하는, 검안 광 파워 측정 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 검안 광 파워 측정 디바이스가 상기 눈에 관하여 목적으로 하는 공간 장소에 위치하고 있을 때, 상기 하나 이상의 광학 부품은 공액 평면이 상기 눈의 동공의 출구 및 상기 애퍼처에 위치하는 렌즈를 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  11. 제10항에 있어서, 상기 애퍼처는 고정 사이즈를 갖는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  12. 제1항에 있어서, 상기 눈에 관하여 목적으로 하는 공간 장소에 상기 광 파워 측정 디바이스를 위치결정하기 위한 정렬 시스템을 더 포함하는, 검안 광 파워 측정 디바이스.
  13. 제1항에 있어서, 상기 광 파워 측정 디바이스는 수술용 현미경과 통합되는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  14. 제13항에 있어서, 상기 수술용 현미경은 백내장 수술을 수행하는데 적합한 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  15. 제1항에 있어서, 상기 광 파워 측정 디바이스는 핸드헬드 디바이스인 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  16. 제1항에 있어서, 상기 광 파워 측정 디바이스는 상기 눈의 유수정체, 인공수정체 또는 무수정체 광 파워를 측정하는데 적합한 동적 범위를 갖는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  17. 제16항에 있어서, 상기 광 파워 측정 디바이스의 상기 동적 범위는 적어도 약 -5.0 디옵터 내지 약 +20.0 디옵터인 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  18. 제1항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 눈의 무수정체 광 파워의 측정에 기반하여 상기 환자에 적합한 인공수정체의 파워를 결정하도록 더 구성되는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  19. 제1항에 있어서, 상기 검출기는 전자 센서 어레이 또는 확산 표면 및 상기 확산 표면을 이미징하도록 구성된 카메라를 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  20. 제1항에 있어서, 상기 광원은 레이저 또는 초발광 다이오드를 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  21. 제1항에 있어서, 상기 입력 빔은 평행 집속되는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  22. 제1항에 있어서, 상기 입력 빔은 1㎜ 이하의 직경을 갖는 것인 검안 광 파워 측정 디바이스.
  23. 검안 광 파워 측정 방법으로서,
    입력 빔이 망막 상의 장소로부터 산란되도록 광 입력 빔을 눈으로 지향시키켜서, 상기 눈의 동공을 통해 빠져나가는 출력 빔을 생성하는 단계;
    상기 출력 빔의 각도 사이즈를 결정하는 단계; 및
    상기 출력 빔의 각도 사이즈에 기반하여 상기 눈의 광 파워를 결정하는 단계를 포함하는, 검안 광 파워 측정 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 출력 빔의 각도 사이즈를 결정하는 단계는 상기 출력 빔의 원추 각을 결정하는 단계를 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 출력 빔의 원추 각을 결정하는 단계는 애퍼처를 통과한 후에 검출기 상에 상기 빔에 의해 생성된 스폿의 사이즈를 결정하는 단계를 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 출력 빔의 원추 각을 결정하는 단계는 적어도 하나의 축을 따라 취한 상기 스폿의 폭을 결정하는 단계를 더 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 적어도 하나의 축을 따라 취한 폭에 기반하여 상기 눈의 구면 굴절력을 결정하는 단계를 더 포함하는, 검안 광 파워 측정 방법.
  28. 제25항에 있어서, 상기 출력 빔의 원추 각을 결정하는 단계는 복수의 축을 따라 취한 상기 스폿의 복수의 폭을 결정하는 단계를 더 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 복수의 축을 따라 취한 상기 스폿의 복수의 폭에 기반하여 상기 눈의 원주 굴절력을 결정하는 단계를 더 포함하는, 검안 광 파워 측정 방법.
  30. 제25항에 있어서, 상기 출력 빔의 원추 각을 결정하는 단계는 상기 스폿의 사이즈를 상기 애퍼처의 사이즈와 비교하는 단계를 더 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 방법.
  31. 제25항에 있어서, 상기 눈의 동공의 목적으로 하는 분석 영역을 통해 빠져나가는 출력 빔 부분만을 전달하도록 상기 애퍼처의 사이즈를 변화시키는 단계를 더 포함하는, 검안 광 파워 측정 방법.
  32. 제24항에 있어서, 상기 눈의 동공의 직경을 결정하는 단계, 및 상기 눈의 동공의 직경 및 상기 출력 빔의 원추 각에 기반하여 상기 눈의 광 파워를 결정하는 단계를 더 포함하는, 검안 광 파워 측정 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 동공의 직경을 결정하는 단계는 상기 눈으로부터 기지의 거리에서 상기 출력 빔의 상기 원추 각을 결정하는 단계를 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 방법.
  34. 제32항에 있어서, 상기 동공의 직경을 결정하는 단계는 상기 눈의 동공으로부터 기지의 거리에서 상기 출력 빔의 상기 원추 각을 결정하는 단계를 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 방법.
  35. 제32항에 있어서, 상기 동공의 직경을 결정하는 단계는 이미징 시스템을 사용하여 상기 검출기 상으로 상기 눈의 동공을 광학적으로 이미징하는 단계, 및 상기 이미징 시스템의 배율 및 상기 검출기 상의 상기 동공의 직경에 기반하여 상기 동공의 직경을 결정하는 단계를 포함하는 것인 검안 광 파워 측정 방법.
  36. 제24항에 있어서, 상기 눈의 무수정체 광 파워를 결정하는 단계를 더 포함하는, 검안 광 파워 측정 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 눈의 무수정체 광 파워에 기반하여 환자에 적합한 인공수정체의 파워를 결정하는 단계를 더 포함하는, 검안 광 파워 측정 방법.
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