KR101053222B1 - 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치 관한 것으로, 광간섭성 단층촬영장치에 있어서, 광을 출력하는 광원부, 상기 광원부에서 출력되는 출사광의 일부는 기준미러로 조사하여 기준광을 획득하고, 나머지 광은 샘플로 조사하여 샘플광을 획득하며, 상기 기준광과 샘플광을 간섭시켜 P파 간섭광과 S파 간섭광을 각각 획득하는 본체부 및 상기 본체부에서 획득한 P파 간섭광과 S파 간섭광을 입사받아 회절격자로 각각 투과시킨 후 상기 P파, S파 간섭광을 독립적으로 하나의 카메라에서 측정하여 샘플의 이미지를 획득하는 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명은 측정속도와 측정깊이를 향상시킬 수 있고 분광기 구조를 간소화시킬 수 있는 이점이 있다.

스펙트럼, 광결맞음, 단층, OCT,

Description

멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치{OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY USING MULTI LINE CAMERA}

본 발명은 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 생의학 및 산업용 측정기술에 적요할 수 있는 광간섭성 단층촬영장치에 관한 것이다.

인체 내부에 대한 영상을 취득할 수 있는 의료 장비로는 엑스레이 촬영기, 자기공명 영상 촬영기(MRI), 컴퓨터 단층 촬영기(CT), 초음파 영상 촬영기 등이 있다.

엑스레이 촬영기는 방사선을 이용하기 때문에, 인체에 해로운 영향을 끼칠 수 있는 단점이 있다. MRI 및 CT는 규모가 크고 가격이 고가이어서, 일부 대규모 병원 등에서만 제한적으로 이용되고 있어 널리 대중화되기에는 곤란한 단점이 있다. 또한, MRI는 체내 또는 체외에 철재의 의료 재료 또는 기구가 있는 환자의 경우에는 사용하기 어려운 단점이 있다. 초음파 영상 촬영기는 MRI 및 CT에 비해 저 가인 반면, 해상도가 떨어지는 단점이 있다.

한편, 최근에는 MRI나 CT보다 구조가 간단하면서도 초음파 영상 촬영기보다 높은 해상도를 제공할 수 있는 광간섭성 단층 촬영 장치(optical coherence tomography; OCT)의 개발이 진행되고 있다.

광간섭성 단층촬영 기술(OCT)은 광대역폭의 근적외선을 사용하여 비침습적으로 각종 물질이나 생물체의 고분해능 절편이미지를 얻는 기술로, 시편에서 반사되어 돌아오는 빔(시료빔)과 기준면에서 돌아오는 빔(기준빔)과의 간섭 신호를 측정한 후 컴퓨터로 신호 처리하여 영상을 얻는다. 즉 기준빔과 시료빔의 광로차, 즉 깊이에 따른 시간 지연을 측정 분석하여 영상을 얻게 OCT (optical coherence tomography) 기술은 근 적외선 광선을 사용한 백색광 주사 간섭계의 원리를 응용한 기술로써, 조직 투과 특성이 수 mm 수준으로 기존의 공초점 현미경보다 시편의 더 깊은 부분의 절편 영상을 취득할 수 있다. 하지만 공초점 현미경보다는 공간 분해능이 떨어지는 단점이 있으나 기존의 영상 장비인 MRI, CT, 초음파 진단기 등등의 다른 의료영상기기보다는 10배 이상의 높은 분해능을 갖기 때문에 생체조직의 자세한 구조적 변화를 분별해 낼 수 있다.

OCT는 1991년 MIT의 후지모토 교수에 의해 시간 영역에서 개발되었다. 2000년대 이후에는 시간영역의 OCT에 비해 신호의 민감도(Sensitivity)가 더 좋고 기준거울의 스캐닝(Optical delay line)이 필요하지 않아 측정 속도가 더 빠른 스펙트럼 영역의 Fourier Domain Optical Coherence Tomography, Spectral domain optical coherence tomography가 많이 연구되어 오고 있다. 또한 OCT는 살아있는 조직의 단면 영상을 고속으로 얻을 수 있어 눈이나 피부, 혈관 등의 다양한 생체조직의 영상을 얻는 생체 검사(Biopsy)에 적용되고 있다.

스펙트럼 영역의 광간섭성 단층촬영기술(Spectral domain optical coherence tomography)은 시간영역방법(Time domain optical coherence tomography)과 다르게 기준 거울을 정지시킨다. 일반적으로 스펙트럼 방법은 분광기의 CCD에 광대역폭의 파장에 대한 간섭주기가 깊이에 따라 다르게 맺힌 간섭 패턴을 푸리에 변환하여 영상을 획득하게 된다.

특히, 스펙트럼 영역의 방법은 시간영역방법에 비해 높은 신호 대 잡음비(SNR)와 광지연선을 이루는 기계적인 구동부가 없어 빠른 데이터 획득이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 푸리에 변환 후 DC나 AC신호등의 잡음이 낮은 주파수 영역에 같이 들어있어 이를 제외한 영역인 부분에서만 영상을 얻을 수 있다. 더욱이, SD-OCT에서는 실함수인 빛의 세기 신호를 푸리에 변환하여 얻기 때문에 Double sided 스펙트럼을 얻게 된다.

즉 기준암과 샘플암 사이의 광경로 차이가 제로인 지점을 기준으로 대칭인 거울 영상(Mirror image)을 얻기 때문에 반쪽부분(Half range)에서만 영상을 얻을 수 있다. 따라서 이러한 문제점을 극복하기 위해 간섭신호의 위상을 이용하거나 특정 신호처리 알고리즘을 이용해 풀레인지(Full range)에서 영상을 얻을 수 있는 복소수 스펙트럼영역 광결맞음 단층촬영기술 (Complex spectral domain optical coherence tomography)에 대한 연구가 진행되고 있다.

기존의 OCT가 back-scattering된 빛의 세기 신호를 바탕으로 시편의 내부 형 상을 알아내는 반면 편광에 민감한 OCT 즉 편광에 민감한 광결맞음 단층촬영장치(Polarization-sensitive optical coherence tomography, PS-OCT)에서는 반사되는 빛의 세기는 물론 복굴절(birefringence), 광축의 방위(orientation)와 같은 특성도 동시에 측정이 가능하다. 편광(polarization)은 빛이 진행할 때 전기장이 어느 일부 방향으로만 진동하는 현상으로 방해석 같은 두 개의 굴절률을 갖는 물질에서는 두 개의 굴절률을 갖는 복굴절 현상이 나타난다.

PS-OCT는 섬유구조를 갖는 생체시편이 편광에 따라 어떻게 달라지는지를 알아낼 수 있는 조직구조 연구에 아주 유용한 기술이다. 따라서 이런 시편 측정 시 특히 기존의 OCT에 비해 고해상도의 영상을 얻을 수 있다. 섬유구조를 갖은 시편에는 뼈근육(Skelectal muscle), 치아, 두개골(Parietal skull), 피부는 물론 세라믹, 플라스틱 등의 비생물학적 물질도 있다.

하지만, 기존의 분광기 구조를 가지는 OCT시스템은 측정 속도가 매우 느리고 측정 깊이가 작아지거나, 하드웨어나 소프트웨어적으로 매우 복잡한 구조를 가지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 P파 간섭광과 S파 간섭광을 각각 독립적으로 동시에 측정하여 측정 속도와 측정 깊이를 향상시키고 시스템을 단순화시키고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광간섭성 단층촬영장치에 있어서, 광을 출력하는 광원부, 상기 광원부에서 출력되는 출사광의 일부는 기준미러로 조사하여 기준광을 획득하고, 나머지 광은 샘플로 조사하여 샘플광을 획득하며, 상기 기준광과 샘플광을 간섭시켜 P파 간섭광과 S파 간섭광을 각각 획득하는 본체부 및 상기 본체부에서 획득한 P파 간섭광과 S파 간섭광을 입사받아 회절격자로 각각 투과시킨 후 상기 P파, S파 간섭광을 독립적으로 하나의 카메라에서 측정하여 샘플의 이미지를 획득하는 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부는, 상기 광원부에서 출력되는 광을 편광시키는 선형편광기, 상기 선형편광기를 통해 출력된 광을 기준광과 샘플광으로 분할시키는 제 1광분할기, 상기 광분할기에서 출력되는 기준광의 강도를 조절하는 뉴트럴덴시티 필터, 기준광을 생성을 위해 상기 뉴트럴덴시티 필터를 통과한 기준광을 반사시키는 기준미러, 상기 광분할기를 통과한 샘플광을 원형 편광시키는 λ/4파장판, 샘플에 샘플광 조사를 위해 구동하는 스캐너 미러, 상기 스캐너 미러에서 반사되는 샘플광 을 샘플에 조사시키는 대물렌즈, 상기 기준미러에서 반사된 기준광과 상기 샘플에서 반사된 샘플광의 상기 제 1광분할기에서 간섭된 후 간섭된 P파 간섭광과 S파 간섭광을 분리하는 제 2광분할기, 상기 제 2광분할기에서 출력되는 P파 간섭광과 S파 간섭광을 각각 평행시키기 위한 제 1콜리메이터 및 상기 제 1콜리메이터에서 평행된 광을 전달하는 광섬유를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 검출부는, 상기 검출부는, 상기 본체부에서 출사되는 P파 간섭광과 S파 간섭광을 각각 입사받아 콜리메이팅 하는 제 2콜리메이터, 상기 제 2콜리메이터로부터 입사되는 광을 전달받는 λ/2 파장판, 상기 λ/2 파장판을 통과한 간섭광을 분광시키는 회절격자, 상기 회절격자에서 분광된 광사이즈를 상기 카메라의 픽셀 크기 이하로 전환시키는 카메라 렌즈(정정함) 및 상기 카메라 렌즈를 통과한 P파 간섭광과 S파 간섭광을 독립적으로 획득하는 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회절격자는, 멀티플렉스 회절격자(Multiplexed Grating)인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광원부는, 광대역 레이저인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부는, 마이켈슨 간섭계나 마하젠더 간섭계 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2콜리메이터는, 상기 회절격자에 P파 간섭광과 S파 간섭광을 다른 각도로 조사되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광섬유는, 편광이 유지되는 싱글모드 광섬유인 것을 특징으로 한 다.

또한, 상기 카메라는, 싱글라인 라인 카메라일 경우 P파 간섭광과 S파 간섭광을 픽셀의 절반씩 사용하여 획득하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체부는, 광섬유를 이용하여 광을 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 두 수직 편광된 P파 간섭신호와 S파 간섭신호를 각각의 라인에서 독립적으로 측정하여 처리를 하기 때문에 분광기의 개수를 줄일 수 있고, 측정 속도 및 깊이의 제약을 벗어날 수 있는 이점이 있다.

결과적으로, 측정 속도와 측정 깊이 등의 측정성을 향상시킬 수 있고 장치를 간소화할 수 있어 비용절감을 실현할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치의 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 단층촬영장치의 검출부를 상세히 나타낸 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 단층촬영장치의 검출부를 나타낸 평면도, 도 4는 본 발명에 따른 단층촬영장치의 검출부를 나타낸 상면도, 도 5는 본 발명에 따른 단층촬영장 치의 검출부를 나타낸 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예로 단층촬영장치의 검출부를 나타낸 상면도이다.

본 발명에 따른 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치는, 광원을 출사하는 광원부(10)와, 상기 광원부에서 출력되는 출사광의 일부는 기준미러(24)로 조사하여 기준광을 획득하고, 나머지 광은 샘플로 조사하여 샘플광을 획득하며, 상기 기준광과 샘플광을 간섭시켜 P파 간섭광과 S파 간섭광을 각각 획득하는 본체부(20)와, 상기 본체부에서 획득한 P파 간섭광과 S파 간섭광을 입사받아 회절격자(43)로 각각 투과시킨 후 상기 P파, S파 간섭광을 독립적으로 카메라(45)에서 측정하여 샘플의 이미지를 획득하는 검출부(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

광원부(10)는 샘플 측정을 위해 필요한 광을 출력하는 수단으로써, 광대역폭을 갖는 레이저를 사용한다. 한 가지 실시예로 IR 빔을 이용한 광원부를 구성할 수 있다. IR빔은 인체와 같은 샘플을 분석하기 위한 신호를 만들어 내는 광을 출사하기 위한 것으로써, 일예로 750~1500nm 파장의 광을 출사한다. 이러한 파장의 광은 비-가시광선으로서 체내 깊숙이 침투할 수 있다. 750~1500nm 파장의 광을 발생시키기 위해 SLD(super luminescent diode)를 사용될 수 있다.

상기 광원부(10)는 샘플(s)에 대해 낮은 흡수율을 갖고 깊숙이 침투될 수 있는 파장을 적용하는 것이 바람직한데, 이것은 인체 조직 내에 있는 물, 헤모글로빈, 멜라닌 등에 소량만 흡수될 수 있고, 인체 내부로 깊숙이 침투될 수 있는 800nm 내지 1300nm의 파장을 갖는 광을 출사시키는 광원을 적용하는 것이 바람직하다.

본체부(20)는 상기 광원부에서 출사되는 광을 기준미러(24)와 샘플(s)에 각각 기준광과 샘플광을 조사한 후 기준미러에서 반사되는 기준광과 샘플에서 반사되는 샘플광을 간섭시켜 P파 간섭광과 S파 간섭광으로 분리 및 획득한다.

상기 본체부(20)는 마이켈슨 간섭계(Michelson interferometer)의 형태를 가지는 것으로써, 상세한 구조를 설명하면 다음과 같다.

상기 광원부(10)에서 출력되는 근적외선 영역의 빛이 선단에 구비된 선형편광기(21)를 통과하면 편광되어 진행된다. 편광된 빛은 제 1광분할기(22)에 의해 기준광을 획득하기 위한 기준광과 샘플광 획득을 위한 샘플광으로 분할한다. 여기서 상기 제 1광분할기는 일반적으로 빔스플리터(Beam Splitter)를 사용할 수 있다.

상기 제 1광분할기에 의해 분리된 기준광은 뉴트럴덴시티 필터(Neutral Density Filter ; ND Filter)(23)를 통과하면서 강도가 조절되며, 필요에 따라서는 한 장의 필터 내를 복수의 영역으로 분할하고, 각 영역에 따른 투과율을 용이하게 변경할 수도 있다.

상기 뉴트럴덴시티 필터를 통과한 기준광은 기준미러(24)에 조사되고 다시 반사되어 기준광을 획득한다.

상기 제 1광분할기를 통해 분할된 샘플광은 λ/4 파장판(25)에 조사되어 원형 편광되며, 스캐너(26)와 대물렌즈(27)를 통해 샘플에 조사된다. 여기서 상기 스캐너(26)는 별도의 구동장치(미도시)를 통해 샘플에 조사 위치를 결정하여 구동됨에 따라 샘플의 필요 위치에 따라 샘플광을 조사한다.

샘플에 조사된 샘플광은 타원 편광되어 다시 반사되어 상기 제 1광분할기로 조사되며, 상술한 기준광도 기준미러를 통해 반사되어 제 1광분할기로 조사되면, 기준광의 P파 성분은 샘플광의 P성분과, 기준광의 S파 성분은 샘플광의 S파 성분과 간섭된 후 제 2광분할기(28)로 진행된다.

이때 상기 제 2광분할기(28)를 통과하면 P파 간섭광과 S파 간섭광은 분리되어 두 개의 콜리메이터(collimator)로 구성된 제 1콜리메이터(29)에 각각 P파 간섭광과 S파 간섭광이 입사된다.

다음으로 상기 제 1콜리메이터(29)에 각각 연결된 광섬유(30)를 통해 편광이 유지되면서 제 2콜리메이터(41)에 입사된다. 상기 광섬유(30)는 싱글모드 광섬유를 사용하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 상기 본체부(20)는 앞서 언급한 바와 같이 마이켈슨 간섭계 형태로 구성되는 것으로 보다 상세한 설명은 생략하기로 하며, 마이켈슨 간섭계 뿐만 아니라 마하젠더 형태의 간섭계(Mach-zehnder interrefometer)를 사용할 수도 있다.

또한, 상술한 바와 같이 벌크형태의 본체부 구조에 한정하는 것이 아니며, 광파이버를 이용한 구조 등 다양하게 변경 가능함은 당업자로부터 용이하게 실시할 수 있는 것에 불과하다. 즉, 기준광과 샘플광을 획득하여 간섭광을 획득할 수 있다면 다양한 구조로 변경할 수 있는 것이다.

검출부(40)는 상기 본체부(20)를 통해 획득한 P파 간섭광과 S파 간섭광을 이용하여 샘플의 이미지를 획득한다.

본 발명의 주요 기술적 요지는 상기 본체부(20)를 통해 획득한 P파 간섭광과 S파 간섭광을 상기 검출부에서는 독립적으로 측정하여 대상물을 이미지를 획득하는 것으로 여기서 검출부는 분광기에 해당한다.

상기 검출부(40)는 본체부의 광섬유(30)를 통해 간섭광을 전달받는 두 개의 콜리메이터로 구성된 제 2콜리메이터(41)를 통해 회절격자(43)에 조사된다. 이때 상기 회절격자(43)의 선단으로는 λ/2 파장판(42)을 구비하여 광효율을 높여준다. 또한, 본 발명에서 상기 회절격자(43)는 멀티플렉스 회절격자(Multiplexed Grating)를 사용하는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 회절격자(43)를 통과한 두 개의 편광빔은 분산되어 카메라 렌즈(44)로 입사된다. 도 2에 도시된 바와 같이 상기 카메라 렌즈(44)는 두 개의 상용렌즈와 두 개의 설계된 렌즈가 순차적으로 구비되어 후술할 카메라 픽셀 크기보다 작은 Airy disc 크기를 갖는 빛을 갖는다. 이리하여 두 채널 라인에서 각각 영향을 주지 않고 측정될 수 있다.

도 3은 상기 검출부를 측면에 바라본 것으로, P파 간섭광과 S파 간섭광을 시준하는 상기 제 2콜리메이터(41)를 출발한 광은 지표면에 대하여 서로 각각 매우 작은 각도(

)를 가지고 상기 회절격자(43)에 입사된다.

입사되는 각도는 분광기의 광학 성능에 영향을 미치지 않는 매우 작은 각도(

)가 되며, 이는 초정밀 광학 부품에 의해 이루어진다. 입사된 P파 간섭광과 S파 간섭광은 상기 카메라 렌즈(44)를 지나 후술할 카메라(45)에 독립적으로 측정 된다.

상기 멀티플렉스 회절격자(43)는 홀로그램 기록방식으로 회절격자를 겹쳐서 제작된 것으로, 두 개의 편광 간섭광에 대해 거의 비슷한 광효율을 가지면서 도 4에 도시된 바와 같이 각각 두개의 편광 빔이 회절격자 수직면에 입사각 θ로 입사되어도 0도의 같은 출사 각도를 가짐으로 두 편광빔이 같은 광경로를 갖게 해줄 수 있는 것이다. 그러나 도 5에서 보는 것처럼 본 발명에서는 제 2콜리메이터의 각도 α를 주어 살짝 다르게 하여 높이 방향으로는 빔이 서로 다르게 진행한다.

상기 카메라 렌즈(43)는 설계자에 따라 성능은 비슷하고 다른 재질을 이용해 다양하게 설계가 가능하다.

설계렌즈(43b, 43d)는 범용 광학 설계 소프트웨어 ZEMAX를 이용하여 렌즈의 수차 성능이 회절한계 이하로 떨어지면서 픽셀사이즈 이하로 광대역의 간섭빔의 모든 Airy disc size가 카메라 픽셀 이하가 되도록 최적화 과정을 거쳐 설계된 두 개의 singlet lens를 사용한다. 또한, 상용렌즈(43a, 43c)는 Achromatic doublet 상용렌즈 두 개를 이용하였다.

상기 카메라 렌즈 광학계의 수차성능 및 그 빔 사이즈가 카메라 픽셀 크기 이하로만 설계하면 된다. 상기 상용렌즈로는 일예로 Edmund(에드먼드)사나 Thorlabs사의 렌즈를 사용할 수 있다.

도 4는 상기 검출부를 위에서 바라본 상면도이다. P파 간섭광과 S파 간섭광을 시준하는 콜리메이터(41)에서 출발한 광은 회절격자 공식에 의해 서로 각각의 각도(

)를 가지고 회절격자에 입사된다.

입사되는 각도는 사용되는 회절격자의 라인 수 및 사용된 파장에 의해 결정되며, 본 발명에서는 두 빔의 광경로가 높이만 다르고 거의 동일하도록 한다.

상기 카메라(45)는 일반적인 카메라에서 라인(행렬에서 행을 의미)이 두 개 이상인 경우를 뜻하는 것으로, 일반적인 카메라의 픽셀은 640(횡) × 480(종)을 가진다. 이러한 경우도 멀티라인 카메라에 해당하는 것으로, 횡방향으로 640픽셀(한 행에 640개의 픽셀)을 가지면서 종방향으로 싱글 라인이 아닌 480개의 라인을 갖기 때문이다.

따라서 멀티라인 카메라라 하면 싱글 라인 카메라가 아닌 카메라로서 2D 이미지 획득이 가능한 카메라라 할 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이 듀얼라인으로 도시된 예는 한 개의 라인에서는 P편광 간섭광이 이미징되고, 다른 라인에서는 S편광 간섭광이 이미징 되는 것이다. 하지만 실제로 4개의 라인이 있어도 위에 두 라인은 P편광 간섭광을 아래 두 라인은 S편광 간섭광을 이미징 할 수 있기 때문에 싱글라인이 아니면 모두 각각 P편광과 S편광을 독립적으로 동시에 획득하는 것은 가능하다.

상기 검출부를 다른 실시예로 반사형 구조를 제안될 수 있는데, 도 6에 도시된 바와 같이 반사형 구조는 회절격자를 통과하는 것이 아니라 반사형 그레이팅을 사용해 분광기로 구성할 수 있다.

상기 카메라(45)는 듀얼라인 카메라, 트리플 라인이상의 2D용 카메라가 사용 될 수 있으며, CCD, CMOS 카메라뿐만 아니라 포토다이오드 카메라 등의 측정센서 등을 적용할 수 있다. 또한, 싱글라인 카메라의 경우 긴 횡방향 픽셀을 절반씩 사용하여 P파 간섭광과 S파 간섭광을 측정할 수도 있다.상기 카메라(45)를 통해 각각 측정된 P파 간섭광과 S파 간섭광을 독립적으로 측정한 후 수학적 모델링을 통해 샘플의 이미지를 획득한다.

따라서 본 발명은 P파 신호와 S파 신호를 독립적으로 측정함에 따라 분광기의 개수를 줄일 수 있고, 측정 속도나 샘플의 측정깊이를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다.

오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 단층촬영장치의 검출부를 상세히 나타낸 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 단층촬영장치의 검출부를 나타낸 평면도,

도 4는 본 발명에 따른 단층촬영장치의 검출부를 나타낸 상면도,

도 5는 본 발명에 따른 단층촬영장치의 검출부를 나타낸 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예로 단층촬영장치의 검출부를 나타낸 상면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 광원부 20: 본체부

21 : 선형편광기 22 : 제 1광분할기

23 : 뉴트럴덴시티 필터 24 : 기준미러

25 : λ/4 파장판 26 : 스캐너 미러

27 : 대물렌즈 28 : 제 2광분할기

29 : 제 1콜리메이터 30 : 광섬유

40 : 검출부 41 : 제 2콜리메이터

42 : λ/2 파장판 43 : 회절격자

44 : 카메라 렌즈 45 : 카메라

Claims (10)

1. 광간섭성 단층촬영장치에 있어서,

   광을 출력하는 광원부;

   상기 광원부에서 출력되는 출사광의 일부는 기준미러로 조사하여 기준광을 획득하고, 나머지 광은 샘플로 조사하여 샘플광을 획득하며, 상기 기준광과 샘플광을 간섭시켜 P파 간섭광과 S파 간섭광을 각각 획득하는 본체부; 및

   상기 본체부에서 획득한 P파 간섭광과 S파 간섭광을 입사받아 회절격자로 각각 투과시킨 후 상기 P파, S파 간섭광을 독립적으로 하나의 카메라에서 측정하여 샘플의 이미지를 획득하는 검출부;를 포함하며,

   상기 검출부는,

   상기 본체부에서 출사되는 P파 간섭광과 S파 간섭광을 각각 입사받아 콜리메이팅 하는 제 2콜리메이터;

   상기 제 2콜리메이터로부터 입사되는 광을 전달받는 λ/2 파장판;

   상기 λ/2 파장판을 통과한 간섭광을 분광시키는 회절격자;

   상기 회절격자에서 분광된 광사이즈를 상기 카메라의 픽셀 크기 이하로 전환시키는 카메라 렌즈; 및

   상기 카메라 렌즈를 통과한 P파 간섭광과 S파 간섭광을 독립적으로 획득하는 카메라;를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 본체부는,

   상기 광원부에서 출력되는 광을 편광시키는 선형편광기;

   상기 선형편광기를 통해 출력된 광을 기준광과 샘플광으로 분할시키는 제 1광분할기;

   상기 제 1광분할기에서 출력되는 기준광의 강도를 조절하는 뉴트럴덴시티 필터;

   기준광을 생성을 위해 상기 뉴트럴덴시티 필터를 통과한 기준광을 반사시키는 기준미러;

   상기 광분할기를 통과한 샘플광을 원형 편광시키는 λ/4파장판;

   샘플에 샘플광 조사를 위한 스캐너 미러;

   상기 스캐너 미러에서 반사되는 샘플광을 샘플에 조사시키는 대물렌즈;

   상기 기준미러에서 반사된 기준광과 상기 샘플에서 반사된 샘플광의 상기 제 1광분할기에서 간섭된 후 간섭된 P파 간섭광과 S파 간섭광을 분리하는 제 2광분할기;

   상기 제 2광분할기에서 출력되는 P파 간섭광과 S파 간섭광을 각각 평행시키기 위한 제 1콜리메이터; 및

   상기 제 1콜리메이터에서 평행된 광을 전달하는 광섬유;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치.
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4. 제 1항에 있어서, 상기 회절격자는,

   멀티플렉스 회절격자(Multiplexed Grating)인 것을 특징으로 하는 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 광원부는,

   광대역 레이저인 것을 특징으로 하는 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 본체부는,

   마이켈슨 간섭계나 마하젠더 간섭계 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 제 2콜리메이터는,

   상기 회절격자에 P파 간섭광과 S파 간섭광을 서로 다른 각도로 조사되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치.
8. 제 2항에 있어서, 상기 광섬유는,

   편광이 유지되는 싱글모드 광섬유인 것을 특징으로 하는 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치.
9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 카메라는,

   싱글라인 라인 카메라일 경우 P파 간섭광과 S파 간섭광을 픽셀의 절반씩 사용하여 획득하는 것을 특징으로 하는 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치.
10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 본체부는,

    광섬유를 이용하여 광을 전달하는 것을 특징으로 하는 멀티라인 카메라를 이용한 광간섭성 단층촬영장치.

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