(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼（１２）または眼（１２）の一部のバイオメトリック特性を測定するためのシステム（１０）であって、
測定光ビーム（１６）を放射するように設定されたＯＣＴ装置（１４）と、
前記測定光ビーム（１６）を誘導するように設定されたビーム誘導装置（１８）と、
それぞれの走査（ａ〜ｃ）毎に前記測定光ビーム（１６）が第１の側腹部（２６）の中の角膜（２４）に入射して、対応するビーム経路（３６ａ〜ｃ）に沿って網膜（３０）の中心窩（３４）を含む第２の側腹部（３２）の中の眼（１２）の網膜（３０）に到達するように複数の走査（ａ〜ｃ）のために前記測定光ビーム（１６）を前記眼（１２）に向けて誘導する前記ビーム誘導装置（１８）を制御するように構成された制御及び解析装置（２０）を含み、前記ビーム経路（３６ａ〜ｃ）は相互に異なっており、
前記第１の側腹部（２６）または前記第２の側腹部（３２）が、１ｍｍに等しいか、またはそれ未満の直径を有する円形領域であり、
前記ＯＣＴ装置（１４）はさらに、対応するＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）を提供するために、それぞれの走査（ａ〜ｃ）毎に眼（１２）から後方反射される前記測定光ビーム（１６）を干渉法によって解析するように設定されており、
前記制御及び解析装置（２０）は、複数の走査（ａ〜ｃ）のそれぞれの走査（ａ〜ｃ）毎にＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）に基づいて、少なくとも１つの距離を測定するように設定されていて、前記測定される距離は、前記網膜（３０）の表面（４０、６４）から角膜（２４）の表面（４２、４４）までの距離であるか、または、前記網膜（３０）の表面（４０、６４）から前記眼（１２）のレンズ（４８）の表面（４６、５０）までの距離であり、
前記制御及び解析装置（２０）はさらに、前記網膜（３０）の表面（４０、６４）から前記角膜（２４）の表面（４２）及び／または前記レンズ（４８）の表面（５０）までの距離（Ａｂ、Ｄｂ）が最大である走査（ｂ）を走査する前記複数の走査（ａ〜ｃ）からの前記ＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）に基づいて選択し、前記選択された走査（ｂ）のＯＣＴデータ（Ｉｂ）を出力するように設定され、
前記制御及び解析装置（２０）はさらに、選択された走査（ｂ）のＯＣＴデータ（Ｉｂ）に基づいて位置を測定するように設定されていて、前記測定される位置は、前記角膜（２４）の交点（２９ｂ）の位置であるか、前記前記中心窩（３４）の中央位置であるか、または、前記中心窩（３４）のクレータ底（６２）の位置であり、
さらに、前記制御及び解析装置（２０）は、前記測定される位置を通過する直線と眼（１２）の視軸（５２）を関連付けることによって前記眼（１２）の視軸（５２）を測定するように設定された、システム（１０）。
【請求項２】
前記制御及び解析装置（２０）はさらに、前記複数の走査（ａ〜ｃ）からの前記ＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）に基づいて、ＩＯＬの適切なパラメータを算出し、及び／または前記複数の走査（ａ〜ｃ）からの前記ＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）に基づいて、前記レンズ内の前記ＩＯＬの適切な位置及び配向を算出するように設定されている、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項３】
前記ＯＣＴ装置（１４）は、前記測定光ビーム（１６）を放射するための垂直共振器型面発光レーザを備えた微小電気機械システムＭＥＭＳ−ＶＣＳＥＬ装置（６６）を有する、請求項１又は２に記載の前記システム（１０）。
【請求項４】
前記ＭＥＭＳ−ＶＣＳＥＬ装置（６６）は、１０μｍに等しいかそれ未満の軸方向解像度を有し、１００ｋＨｚから１ＭＨｚの掃引速度を有する掃引光源光コヒーレンストモグラフィー装置として構成される、請求項３に記載のシステム（１０）。
【請求項５】
眼（１２）または前記眼（１２）の一部のバイオメトリック特性を測定するための方法であって、
測定光ビーム（１６）を放射するステップと、
それぞれの走査（ａ〜ｃ）毎に、対応するビーム経路（３６ａ〜ｃ）に沿って測定光ビーム（１６）が第１の側腹部（２６）において角膜（２４）に入射し、網膜（３０）の中心窩（３４）を含む第２の側腹部（３２）において眼（１２）の網膜（３０）に到達するように、複数の走査（ａ〜ｃ）のために測定光ビーム（１６）を眼（１２）に向けて導くステップであって、ビーム経路（３６ａ〜ｃ）は相互に異なっていて、前記第１の側腹部（２６）または前記第２の側腹部（３２）が、１ｍｍに等しいか、またはそれ未満の直径を有する円形領域である、ステップと、
対応するＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）を提供するためそれぞれの走査（ａ〜ｃ）毎に、前記眼（１２）から後方反射される前記測定光ビーム（１６）を干渉法によって解析するステップと、
前記複数の走査（ａ〜ｃ）のそれぞれの走査（ａ〜ｃ）毎に、ＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）に基づいて、少なくとも１つの距離（Ａａ〜ｃ、Ｄａ〜ｃ）を測定するステップであって、前記測定される距離は、前記網膜（３０）の表面（４０、６４）から前記角膜（２４）の表面（４２、４４）までの距離であるか、または前記網膜（３０）の表面（４０、６４）から前記眼（１２）の前記レンズ（４８）の表面（４６、５０）までの距離である、ステップと、
を含み、
前記複数の走査（ａ〜ｃ）からのＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）に基づいて、前記網膜（３０）の表面（４０、６４）から前記角膜（２４）の前記表面（４２）及び／または前記レンズ（４８）の前記表面（５０）までの前記距離（Ａｂ、Ｄｂ）が最大の走査（ｂ）を選択し、前記選択した走査（ｂ）のＯＣＴデータ（Ｉｂ）を出力するステップと、
前記選択された走査（ｂ）の前記ＯＣＴデータ（Ｉｂ）に基づいて、位置を測定するステップであって、前記測定される位置は、前記角膜（２４）の交点（２９ｂ）の位置であるか、前記中心窩（３４）の中心位置であるか、または、前記中心窩（３４）のクレータ底（６２）の位置である、ステップと、
前記測定される位置を通過する直線に前記眼（１２）の前記視軸（５２）を関連付けることによって、前記眼（１２）の前記視軸（５２）を測定するステップと、をさらに含む方法。
【請求項６】
前記複数の走査（ａ〜ｃ）からの前記ＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）に基づいてＩＯＬの適切なパラメータを算出し、前記複数の走査（ａ〜ｃ）からの前記ＯＣＴデータ（Ｉａ〜ｃ）に基づいて前記レンズ内の前記ＩＯＬの適切な位置及び配向を算出するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、眼のバイオメトリック特性を測定するためのシステム及び例えば、眼のバイオメトリック特性を測定するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近視、遠視、乱視、または同類の疾患を補正することにより、或いは眼内レンズを移植する白内障手術によって眼の視力を改善するためのレーザ屈折矯正角膜切除術（略してＰＲＫと称する）やレーザ角膜切削形成術（略してＬＡＳＩＫと称する）など、様々な異なる眼の外科的治療が存在する。
【０００３】
このような眼の外科的治療の個々の準備や計画については、治療すべき眼の幾何学的特徴を識別することによって、眼のバイオメトリック特性の測定が必要とされる。
【０００４】
眼のバイオメトリック特性を測定するための既存のシステムは、角膜の表面、レンズ及び眼の網膜のような眼の上または眼の中の表面間距離を表すデータを提供するために測定光ビームを用いる。今までのところ、このような既存のシステムによって提供されるデータは、単に測定光ビームの単一ビーム経路に沿った距離を表し、すなわち、既存のシステムは、単一の走査のみに基づいて眼のバイオメトリック特性を測定している。
【０００５】
しかし、眼の幾何学的形状のゆえに、眼の上または眼内の表面間で測定される距離は、固有な光ビーム経路に依存しており、それに沿って測定光ビームが眼を通って伝播する。
これらのビーム経路に依存する距離は、既存のシステムによって測定されるバイオメトリック特性の不確実性をもたらす。また、眼のバイオメトリック特性を測定するための既存のシステムでは、単一の走査中に測定光ビームがどの固有なビーム経路に沿って伝播したかを抽出することができない。
【０００６】
したがって、測定された眼のバイオメトリック特性の不確実性を低減または回避することが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
上記に照らして、眼のバイオメトリック特性の正確な測定を可能にするシステムと方法を提供する必要がある。
【０００８】
本開示では、眼のバイオメトリック特性を測定するためのシステム及び眼のバイオメトリック特性を測定するため方法が提供される。
【０００９】
例えば、人間の眼、動物の眼または義眼など、眼のバイオメトリック特性を測定するためのシステムは、測定光ビームを放射するように構成されたＯＣＴ装置を備えている。システムはまた、測定光ビームを誘導するように構成されたビーム誘導装置を備える。さらに、システムは制御及び解析装置を備え、複数の走査のために眼に向けて測定光ビームを誘導するビーム誘導装置を制御するように構成されていて、それぞれの走査毎に測定光ビームは、対応するビーム経路に沿って第１の側腹部において角膜に入射され、網膜の中心窩を含む第２の側腹部において眼の網膜に到達するようなっており、ここではビーム経路が相互に異なる。ＯＣＴ装置はさらに、対応するＯＣＴデータを提供するために、それぞれの走査毎に眼から後方反射される（または後方散乱または後方偏向される）測定光ビームを干渉法によって解析するように設定されている。制御及び解析装置はさらに、複数の走査の各々でＯＣＴデータに基づいて、網膜の表面から角膜の表面及び／またはレンズの表面、例えば、人間のレンズ、動物用レンズまたは人工レンズ、眼内レンズ（略してＩＯＬと称する）のようなレンズの表面までの少なくとも１つの距離を測定するように設定されている。
【００１０】
このシステムの利点として、眼のバイオメトリック特性を測定するために単一の走査が行われるだけでなく、測定光ビームの単一ビーム経路に沿ったのみの距離を表すＯＣＴデータを提供する。どちらかといえば、眼のバイオメトリック特性を測定するために、本発明のシステムは複数の走査を行い、それぞれの走査毎に、測定光ビームは異なる、すなわち、例えば角膜の頂点及び／または頭頂を含むことができる第１の側腹部と、網膜の中心窩を含む第２の側腹部との間で別々の／固有のビーム経路に沿って伝播することができ、複数の測定された距離が軸方向マッピングだけでなく、角膜、レンズ及び網膜など、眼の構成要素間の距離、及び眼の構成要素の厚さの少なくとも部分的な横方向のマッピングを表す。その結果、システムは眼のバイオメトリック特性の軸方向の測定を可能にするだけでなく、眼のバイオメトリック特性の少なくとも部分的な横方向の測定も可能にする。さらに、システムは、例えば複数の走査に基づいて測定された距離の平均化を可能にする。したがって、単一の走査を実行することによって眼のバイオメトリック特性を測定することから生じるような不確実性は低減でき、さらには回避することも可能となる。それ故、システムは眼のバイオメトリック特性を正確に測定することを可能にする。
【００１１】
角膜の表面は、角膜の前面または角膜の後面であり得る。追加的にまたは代替的に、角膜の表面は角膜上皮、ボーマン層（角膜の前境界膜／層とも呼ばれる）、角膜固有質（固有質とも呼ばれる）、ドゥアの層、デスメ膜（角膜の後境界膜とも呼ばれる）及びドゥアの層とデスメ膜との組み合わせ、または角膜内皮、或いはこれらの角膜構成要素のうちの１つの表面であり得る。眼のレンズの表面は、レンズの前面またはレンズの後面であってもよい。
【００１２】
制御及び解析装置は、例えば特徴認識によって、複数の走査からのＯＣＴデータに基づいて、網膜の表面、レンズの表面及び／または角膜の表面を測定するように設定することができる。
【００１３】
制御及び解析装置は、網膜の表面から角膜の表面またはレンズの表面までどの距離が最大であるかを、スキャンする複数の走査からのＯＣＴデータに基づいて選択するように設定することができる。また、制御及び解析装置は、この選択された走査のＯＣＴデータを出力するように設定することも可能である。
【００１４】
これらの特徴は、以下の利点を有している：
眼の視軸は測定光ビームのビーム経路として定義することができ、角膜を介して眼に入射して網膜の中心窩を通過し、例えば網膜の中心または網膜中心窩のクレータ底に至る。中心窩は鋭い中心視覚（中心窩視とも呼ばれる）にとって重要であり、すべての活動のために必要であって、ここでは視覚的なディテールが最も重要で、眼の視軸に沿って眼のバイオメトリック特性を測定することは眼の外科的治療の個々の準備や計画のために最も貴重なこと、或いは必須なものと見做すことができる。
【００１５】
網膜内の中心窩の表面形状は小さなクレータに相当し、約４００μｍから約５００μｍの直径と、約１００μｍの深さとを有しており、そのクレータ底は眼の中心から離れて延びている。中心窩の形状の結果として、中心窩の表面から、例えば角膜または眼のレンズのような所定の表面までの距離は、中心窩に隣接する網膜表面から所定の表面までの距離に比べて大きくなっている。
【００１６】
上記に照らして、網膜の表面から角膜の表面またはレンズの表面までの距離が最大となるような走査を選択することによって、ビーム経路も選択され、これに沿って測定光ビームも眼の視軸に沿って、或いは少なくとも眼の視軸に近い部分を走行する。言い換えれば、選択された走査は、眼の視軸に沿って眼のバイオメトリック特性を最もよく測定していることを表す走査に関連付けられることができる。したがって、選択した走査の出力ＯＣＴデータは、角膜の及び／またはレンズの中央厚さだけでなく、眼の視軸に沿った網膜の表面から角膜の表面までの距離またはレンズの表面までの距離を最もよく表している。このように、選択した走査の出力ＯＣＴデータは、眼に外科的な治療を施す個々の準備や計画のために最も貴重なデータを示す。これは、正確な手術結果を準備し、計画し、実行することを可能にする。
【００１７】
制御及び解析装置は、複数の走査からのＯＣＴデータに基づいてＩＯＬ（例えば、屈折力とＩＯＬの非球面性など）の適切なパラメータを算出するように設定されてもよく、及び／または複数の走査からのＯＣＴデータに基づいてレンズ内におけるＩＯＬの適切な位置と配向を算出するように設定されてもよい。結果として、ＩＯＬを実装する外科的な眼の治療を準備し、計画し、実行するためには、これらの適切な眼の距離に依存しているため、例えばレンズ内における正確な眼の距離を知ることが有用である一方、ＩＯＬが適切なＩＯＬパラメータ（例えば、屈折力やＩＯＬの非球面性など）で選択することができ、他方ではＩＯＬを正しくレンズ内に配置することができる。
【００１８】
制御及び解析装置は、選択された走査のＯＣＴデータに基づいて、角膜の交点位置及び／またはレンズの交点位置及び／または中心窩の中心またはクレータ底位置を測定するように設定することもできる。これによって、眼の視軸の同定が可能になる。例えば、制御及び解析装置は、眼の視軸を、角膜の交点でこのように測定された位置を通過する及び／または中心窩の中心および／またはクレータ底を通過するこのようにして測定された位置を通過する直線と関連付けることによって、眼の視軸を測定するように設定することも可能である。
【００１９】
角膜の交点とは、角膜上または角膜内の点、もしくは角膜の前面または後面上或いは角膜の前面または後面内の点と解釈することができ、ここでは測定光ビームが、例えば視軸を通って角膜と交差または貫通または衝突する。レンズの交点とは、レンズ上またはレンズ内の点、もしくはレンズの前面または後面上或いはレンズの前面または後面内の点と解釈することができ、ここでは測定光ビームが、例えば視軸を通ってレンズと交差または貫通または衝突する。
【００２０】
追加的または代替的に、制御及び解析装置は、複数の走査のＯＣＴデータに基づいて、中心窩の中心位置及び／またはクレータ底の位置を測定するように設定することもできる。追加的または代替的に、制御及び解析装置は、複数の走査のＯＣＴデータに基づいて、角膜の交点位置または角膜の頂部及び／または頭頂位置を測定するように設定することもできる。追加的または代替的に、制御及び解析装置は、走査毎に複数のＯＣＴデータに基づいて、角膜の交点位置を測定するように設定することも可能である。これによって、眼の視軸の正確な同定が可能となる。例えば、制御及び解析装置は、眼の視軸を、角膜の頂点または頭頂位置及び／または角膜の交差位置及び中心窩の中心位置及び／またはクレータ底の位置を通過する直線と関連付けることによって、眼の視軸を測定するように設定することもできる。その結果、眼のバイオメトリック特性を明確にするためのさらなる情報が究明され得る。
【００２１】
制御及び解析装置は、レイトレーシングを介して複数の走査のＯＣＴデータに基づき、特定の走査の測定光ビームが角膜の交点または角膜の頂部及び／または頭頂を通るかどうか、特定の走査の測定光ビームが網膜に当たるか、及び／または特定の走査の測定光ビームが網膜の中心窩に衝突するかどうかを測定するように設定することができる。これにより、取得したＯＣＴデータからさらに多くの情報を抽出することができ、眼のバイオメトリック特性をより正確に測定することが可能となる。
【００２２】
制御及び解析装置は、第１の側腹部が１ｍｍにほぼ等しいか、それ未満の直径を有する円形の領域であるように、及び／または網膜の中心窩を含む第２の側腹部が１ｍｍにほぼ等しいか、それ未満の直径を有する円形の領域であるように、ビーム誘導装置を制御するべく設定することができる。例えば、第１の側腹部の領域が角膜の交点を含むかまたは覆うように、或いは角膜の頂部および／または頭頂を含むかまたは覆うことができるように、制御及び解析装置がビーム誘導装置を制御するべく設定することができる。第１の側腹部の中心は、角膜の頂部及び／または頭頂に関連付けることができる。網膜の中心窩を含む第２の側腹部の中心は、網膜の中心またはクレータ底に関連付けることができる。これには、複数の走査が角膜の頂部及び／または頭頂の周りに、及び／または中心窩の中心またはクレータ底の周りのそれぞれ側腹部をカバーするという利点を有し、眼の視軸を確実に測定することができるような寸法とされる。
【００２３】
ＯＣＴ装置は、光コヒーレンストモグラフィー装置として解釈することができる。ＯＣＴ装置は、フーリエドメイン（略してＦＤと称する）光コヒーレンストモグラフィー装置であってもよい。例えばＯＣＴ装置は、調整可能なスペクトル帯域幅Δλを有するスペクトル広帯域測定光ビームを放射するためのスペクトルドメイン（略してＳＤと称する）光コヒーレンストモグラフィー装置であってもよい。ＯＣＴ装置は、スペクトル狭帯域測定光ビームを放射するための掃引源（略してＳＳと称する）光コヒーレンストモグラフィー（略して（ＦＤ−）ＳＳ−ＯＣＴとも呼ばれる）装置であってもよく、測定光ビームは調整可能な瞬間的スペクトル帯域幅δλを有すると共に、調整可能なスペクトル帯域幅Δλに亘って掃引される。ＯＣＴ装置は、基準アームの経路長を時間内に縦方向に変換するタイムドメイン（略してＴＤと称する）光コヒーレンストモグラフィー装置であってもよい。ＯＣＴという用語は、光低コヒーレンス反射率測定（略してＯＬＣＲと称する）装置を意味するものと解釈することができる。ＯＣＴ装置は、スペクトル帯域幅Δλが１００ナノメートルにほぼ等しいか、それ以上となるように設定することができる。このようなＯＣＴ装置は、ＯＣＴデータの軸方向分解能δｚが、δｚ＝（２・Ｉｎ２・λ2）／（ｎ・Ｐｉ・Δλ）を介して調整することができるという利点を有しているが、式中においてｎは屈折指数であり、λはスペクトルの中心波長である。ＯＣＴ装置は、軸方向分解能δｚが１０μｍにほぼ等しいか、またはそれ未満であるように設定することができる。ＳＳ−ＯＣＴ装置は、走査深さＺMAX、すなわち有効撮像深さがＺMAX＝（λ2）／（４・ｎ・δλ）を介して調整することができるというさらなる利点を有している。ＯＣＴ装置は、走査深さＺMAX が４０ｍｍにほぼ等しい、またはそれ以上であるように設定することができ
る。このようにして、眼内のすべての関連する距離を測定することができる。
【００２４】
ＯＣＴ装置は、測定光ビームを放射するために垂直共振器型面発光レーザ装置を備える微小電気機械システム（略してＭＥＭＳ−ＶＣＳＥＬと称する）を含むことができる。ＭＥＭＳ−ＶＣＳＥＬ装置は、ＳＳ−ＯＣＴ装置として構成することができる。ＭＥＭＳ−ＶＣＳＥＬ装置は小型でコンパクトな設計となっているため、システム全体の重量および体積を低減することができる。また、ＭＥＭＳ−ＶＣＳＥＬ装置は、走査を実行するために高い掃引速度を提供するという利点を有している。掃引速度は約１００ｋＨｚから約１ＭＨｚにすることができる。これにより、ＯＣＴデータの迅速な取得が可能となり、したがって、バイオメトリック特性の測定時間短縮を可能にする。
【００２５】
眼または眼の一部のバイオメトリック特性を測定するための方法は、以下のステップを含む：
-  測定光ビームを放射し、
-  それぞれの走査毎に、対応するビーム経路に沿って測定光ビームが第１の側腹部において角膜に入射し、網膜の中心窩を含む第２の側腹部において眼の網膜に到達するように、複数の走査のために測定光ビームを眼に向けて導き、ここでビーム経路は相互に異なっており、
-  対応するＯＣＴデータを提供するためそれぞれの走査毎に、眼から後方反射される（または後方散乱または後方偏向される）測定光ビームを干渉法によって解析し、
-  複数の走査のそれぞれの走査毎に、ＯＣＴデータに基づいて、網膜の表面から角膜の表面及び／または眼のレンズの表面までの少なくとも１つの距離を測定する。
【００２６】
方法または方法の個々のステップが本明細書に記載されている限りにおいて、方法または方法の個々のステップは、適切に構成されたシステム及び／またはシステムの個々の装置によって実行することができる。同類の注釈は、システム及び／または方法ステップを実行するシステムの個々の装置の動作モードの解明に適用される。この点で、システム（すなわち装置）の機能と、本明細書における方法の特徴は等価である。
【００２７】
軸方向の、という用語は、測定光ビームの伝播方向に沿って及び／または眼の視軸に沿って、を意味するものとして解釈することができる。横方向の、という用語は、測定光ビームの伝播方向に垂直及び／または眼の視軸に沿って、を意味するものとして解釈することができる。
【００２８】
上述のシステムは、眼のバイオメトリック特性を測定することができるため、そのようなシステムはまた、バイオメータと呼ぶことができる。同様に、上述の方法は、眼のバイオメトリック特性を測定できるので、このような方法はまた、バイオメトリック方法またはバイオメータを動作させる方法と呼ぶことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
本発明のさらなる特徴、利点および技術的効果は、添付の図面に関して、例示的な実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図１】眼のバイオメトリック特性を測定するためのシステムを概略的に示す（一定の縮尺で描かれていない）。
【図２】図１のシステムによって実行される方法を概略的に示す（一定の縮尺で描かれていない）。
【図３】図１のシステムによって提供され、解析されたＯＣＴデータを概略的に示す（一定の縮尺で描かれていない）。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は眼１２のバイオメトリック特性を測定するためのシステム１０を示す。検眼されるべき眼１２は、例えば人間の眼、動物の眼または義眼である。システム１０はＯＣＲ装置１４を備え、測定光ビーム１６を放射するように構成されている。
【００３１】
システム１０はさらに、測定光ビーム１６を誘導するように構成されたビーム誘導装置１８を備える。システム１０の制御及び解析装置２０は、典型的にはライン２２を介してビーム誘導装置１８に接続され、複数の走査 ａ、ｂ、ｃにおいて測定光ビーム１６を眼１２に向けて誘導するようにビーム誘導装置１８を制御し、それぞれの走査ａ、ｂ、ｃ毎に、測定光ビーム１６が第１の側腹部２６においてそれぞれの交点２９ａと、２９ｂと、２９ｃで眼１２の角膜２４に入射し、対応するビーム経路３６ａと、３６ｂと、３６ｃとに沿って網膜３０の中心窩３４を含む第２の側腹部３２において眼１２の網膜３０に到達するようになっている（図１及び図２参照）。ビーム経路３６ａ〜ｃは相互に異なっている（図２参照）。
【００３２】
ＯＣＴ装置１４はさらに、ＯＣＴデータＩａ、Ｉｂ、Ｉｃを提供するために、それぞれの走査ａ〜ｃ毎に眼１２から後方反射される（または後方散乱または後方偏向される）測定光ビーム１６を干渉法によって解析するように設定されている（図３参照）。ＯＣＴデータＩａ〜ｃは、対応するビーム経路３６ａ〜ｃに沿って眼の輪郭を示す位置依存強度信号である。特定の走査ａ〜ｃのそれぞれについて、角膜２４の交点２９ａ〜ｃは角膜２４上または角膜２４内の点として解釈され、ここでは特定の走査ａ〜ｃに亘って測定光ビーム１６が角膜２４に交差または貫通または入射する。
【００３３】
制御及び解析装置２０は、ＯＣＴデータＩａ〜ｃを受信するため典型的にはライン３８を介してＯＣＴ装置１４に接続され、特徴認識によって複数の走査の各走査ａ〜ｃ毎にＯＣＴデータＩａ〜ｃに基づいて、例えば網膜３０の表面４０から角膜２４の前面４２または後面４４までの距離Ａａ、Ａｂ、Ａｃ並びに網膜３０の表面４０から眼１２のレンズ４８の前面４６または眼１２のレンズ４８の後面５０までの距離Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃを測定するように設定されている（図２及び３参照）。制御及び解析装置２０は、複数の走査の各走査ａ〜ｃ毎にＯＣＴデータＩａ〜ｃに基づいて、角膜２４の前面４２から角膜２４の後面４４までの距離Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃ並びにレンズ４８の前面４６からレンズ４８の後面５０までの距離Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃを測定するように設定されている（図３参照）。
【００３４】
眼１２のバイオメトリック特性を測定するために、システム１０の利点は単一の走査が実行されるだけでなく、測定光ビーム１６の単一ビーム経路に沿ってのみ距離を表すＯＣＴデータＩを提供することである。より正確に言えば、眼１２のバイオメトリック特性を測定するために、システム１０は複数の走査ａ〜ｃを実行し、それぞれの走査ａ〜ｃ毎に測定光ビーム１６は、第１の側腹部２６と網膜３０の中心窩３４を含む第２の側腹部３２との間において異なるビーム経路３６ａ〜ｃに沿って伝播し、複数の測定された距離Ａａ〜ｃ、Ｄａ〜ｃ、Ｃａ〜ｃ、Ｌａ〜ｃが軸方向のマッピング（図１及び２に示す座標系のｚ軸に実質的に対応する）だけでなく、角膜２４、レンズ４８及び網膜３０間の距離Ａａ〜ｃ、Ｄａ〜ｃの、並びに角膜２４とレンズ４８の厚さＣａ〜ｃ、Ｌａ〜ｃの部分的に横方向のマッピング（図１及び２に示す座標系のｘ軸とｙ軸に実質的に対応する）も表す。その結果、システム１０は眼１２のバイオメトリック特性を軸方向に測定することができるだけでなく、眼１２のバイオメトリック特性を少なくとも部分的に横方向に測定することが可能となる。また、システム１０は様々な異なる走査ａ〜ｃに基づいて、測定された距離Ａａ〜ｃ、Ｄａ〜ｃ、Ｃａ〜ｃ、Ｌａ〜ｃの平均化を可能にする。したがって、単一の走査を実行するだけで眼１２のバイオメトリック特性を測定することから生じるような不確実性を回避することができる。それ故に、システム１０は眼１２のバイオメトリック特性を正確に測定することができる。
【００３５】
制御及び解析装置２０はまた、ｂを走査する複数の走査ａ〜ｃからのＯＣＴデータＩａ〜ｃに基づいて、網膜３０の表面４０からレンズ４８の後面５０までの距離Ｄｂが最大（例えば、図３の点線を比較して）のものを選択するように設定されている。このようにして、制御及び解析装置２０は、選択した走査ｂのＯＣＴデータＩｂを出力する。
【００３６】
これらの特徴は、以下の利点を有する。眼１２の視軸５２は測定光ビーム１６のビーム経路として例示的に定義され、角膜２４を介して眼１２に入射して網膜３０の中心窩３４の中央部５４に到達する。中心窩３４は鋭い中心視覚（中心窩視とも呼ばれる）にとって重要であり、すべての活動のために必要であって、ここでは視覚的なディテールが最も重要で、眼１２の視軸５２に沿って眼１２のバイオトリック特性を測定することは、例えば眼１２の屈折補正外科的治療を個々に準備したり計画したりするために最重要、或いは必須と見做される。網膜３０内の中心窩３４は小さなクレータ５６に相当し、約４００μｍから約５００μｍの直径５８と、約１００μｍの深さ６０とを有しており、そのクレータ底６２は眼１２の中心（４８付近）から離れて延びている。中心窩の形状の結果として、中心窩３０の表面６４から角膜２４の前面４２及びレンズ４８の後面５０までの距離Ａｂ、Ｄｂは、中心窩３４の表面６４に隣接する網膜３０の表面４０から、それぞれ角膜２４の前面４２及びレンズ４８の後面５０までの距離Ａａ、Ａｃ、Ｄａ、Ｄｃに比べて大きくなっている。したがって、網膜３０の表面４０、６４から、それぞれ角膜２４の表面４２及びレンズ４８の表面５０までの距離Ａｂ、Ｄｂが最大である走査ｂを選択することによってビーム経路３６ｂも選択されることになり、この経路に沿って選択された走査ｂの測定光ビーム１６は、眼１２の視軸５２に沿って、或いは視軸５２の近くを走行する。換言すれば、選択された走査ｂは、眼１２の視軸５２に沿って眼１２のバイオトリック特性の測定を最もよく表現する走査と関連付けられる。それ故に、選択された走査ｂの出力ＯＣＴデータＩｂは、眼１２の視軸５２に沿って角膜２４の中心厚Ｃｂとレンズ４８の中心厚Ｌｂ並びに網膜３０の表面４０、６４から角膜２４の前面４２及びレンズ４８の後面５０までの距離Ｄｂを最もよく表現する。このようにして、選択された走査ｂの出力ＯＣＴデータＩｂは、例えば眼１２の屈折補正外科的治療を個々に準備したり計画したりするために最も貴重なデータを示すこととなる。これにより正確な屈折補正に帰着することができる。
【００３７】
制御及び解析装置２０はさらに、選択された走査ｂのＯＣＴデータＩｂに基づいて、角膜２４の交点２９ｂの位置と中心窩３４の中心位置またはクレータ底６２を測定するように設定されていると共に、眼１２の視軸５２を、角膜２４の交点２９ｂの位置を通過しかつ中心窩３４の中心位置及び／またはクレータ底６２を通過する直線と関連付けることによって眼１２の視軸５２を測定するように設定されている。
【００３８】
制御及び解析装置２０はさらに、複数の走査ａ〜ｃのＯＣＴデータＩａ〜ｃに基づいて、中心窩３４のクレータ底６２の位置及び角膜２４の頂部及び／または頭頂２８を測定するように設定されている。その結果、眼１２のバイオメトリック特性を明確にするためのさらなる情報を見つけ出すことができる。
【００３９】
同様に、制御及び解析装置２０は、レイトレーシングを介した複数の走査ａ〜ｃからのＯＣＴデータＩａ〜ｃに基づいて、特定の走査ａ〜ｃの測定光ビーム１６が角膜２４の交点２９ｂを通過して走行しているか、或いは角膜２４の頂部及び／または頭頂２８を通過して走行しているかを判断するように設定されていて、ここでは特定の走査ａ〜ｃの測定光ビーム１６は角膜２４と交差または貫通し、特定の走査ａ〜ｃの測定光ビーム１６は網膜３０に当たるが、装置はまた、特定の走査ａ〜ｃの測定光ビーム１６が中心窩３４に影響を与えるか否かを判断するように設定されている。これにより、取得したＯＣＴデータＩａ〜ｃからさらに多くの情報を抽出することができ、眼１２のバイオメトリック特性をより正確に測定することが可能となる。
【００４０】
本実施例では、制御及び解析装置２０はまた、第１の側腹部２６が角膜２４の交点２９ｂを含むか覆うか、或いはさらに、角膜２４の頂部及び／または頭頂２８を含むか覆うか及び／または第１の側腹部（２６）が約１ｍｍに等しいかまたはそれ未満の直径を有する第１の側腹部（２６）の円形の領域で、網膜３０の中心窩３４を含む第２の側腹部３２が約１ｍｍ に等しいかまたはそれ未満の直径を有する円形の領域となるように、ビーム誘導装置１８を制御するように設定することもできる。これは、複数の走査ａ〜ｃが角膜２４の交点２９ｂの周り及び／または角膜２４の頂部及び／または頭頂２８の周り及び中心窩３４のクレータ底６２の周りでそれぞれの側腹部をカバーするという利点を有し、眼１２の視軸５２を確実に測定することができるような寸法になっている。
【００４１】
ＯＣＴ装置１４は、光コヒーレンストモグラフィー装置として解釈することができる。本実施例においては、ＯＣＴ装置１４は、フーリエドメイン（略してＦＤと称する）ＯＣＴ装置、例えば、スペクトル狭帯域測定光ビーム１６を放射するための掃引源（略してＳＳと称する）光コヒーレンストモグラフィー（略して（ＦＤ−）ＳＳ−ＯＣＴとも呼ばれる）装置であり、測定光ビームは調整可能な瞬間的スペクトル帯域幅δλを有すると共に、調整可能なスペクトル帯域幅Δλに亘って掃引される。ＯＣＴ装置は、基準アームの経路長を時間内に縦方向に変換するタイムドメイン（略してＴＤと称する）ＯＣＴ装置であってもよい。ＯＣＴという用語は、光低コヒーレンス反射率測定（略してＯＬＣＲと称する）装置を意味するものと解釈することができる。この目的で、ＯＣＴ装置１４は、測定光ビーム１６を放射するために垂直共振器型面発光レーザ装置６６を有する微小電気機械システム（略してＭＥＭＳ−ＶＣＳＥＬと称する）を備える。ＯＣＴ装置１４は、軸方向分解能δｚが１０μｍにほぼ等しいかまたはそれ未満であるように、そしてスペクトル帯域幅Δλが１００ｎｍにほぼ等しいかそれ以上となるように設定される。このようなＯＣＴ装置１４は、ＯＣＴデータＩａ〜ｃの軸方向分解能δｚがδｚ＝（２．Ｉｎ２．λ2）／（ｎ．Ｐｉ．Δλ）を介して調整することができるという利点を有しているが、式中においてｎは屈折指数であり、λはスペクトルの中心波長である。ＳＳ−ＯＣＴ装置として、ＯＣＴ装置１４は、走査深さＺMAX 、すなわち有効撮像深さがＺMAX＝（λ2）／（４．ｎ．δλ）を介して調整することができるというさらなる利点を有している。本実施例においては、ＯＣＴ装置１４は、走査深さＺMAXが４０ｍｍにほぼ等しい、またはそれ以上であるように設定される。このようにして、人の眼１２内のすべての関連する距離Ａａ、．．．、Ｌｃを測定することができる。さらに、ＯＣＴ装置１４はＭＥＭＳ−ＶＣＳＥＬ装置６６で実現されるので、小型でコンパクトな設計を可能とし、システム１０全体の重量および体積が低減される。ＭＥＭＳ−ＶＣＳＥＬ装置６６は、例えば約１００ｋＨｚから約１ＭＨｚの掃引速度を有している。これにより、ＯＣＴデータＩａ〜ｃの迅速な取得が可能となり、したがって、バイオメトリック特性の測定時間短縮を可能にする。
【００４２】
誘導ビーム装置１８は、２本の垂直に配向された回転軸の周で回転することができる例えば、ガルバノミラーまたは適応ミラー（図示せず）のような少なくとも一対のミラーを備えた走査ユニット６８を有する。ビーム誘導装置１８はさらに、走査ユニット６８により偏向される測定光ビーム１６を焦点位置ｘ、ｙ、ｚで眼１２の上に或いは眼１２の中に焦点を合わせるために、レンズなどの焦点調節装置７０を備える。走査ユニット６８は、空間方向ｘおよびｙに沿って二次元的に焦点位置ｘ、ｙ、ｚを走査するように設定されている（図１及び２の座標系を比較）。焦点調節装置７０は、ＯＣＴデータの横方向の解像度が１００μｍ未満、例えば、５０μｍであるように設定されている。焦点調節装置７０の焦点距離は、空間方向ｚに沿って一次元的に焦点位置ｘ、ｙ、ｚを走査するために、空間方向ｚに沿って変更可能である（再び図１及び２の座標系を比較のこと）。
【００４３】
特に明記しない限り、図１〜３の同一符号は同一または同一に作用する要素を表す。また、図１〜３で明らかにされた特徴及び／または修正の任意の組み合わせを考えることができる。
【図１】
0006495906.tif 000002
【図２】
0006495906.tif 000003
【図３】
0006495906.tif 000004