KR101216449B1

KR101216449B1 - 고속 도플러 ｏｃｔ 스캔장치 및 이를 이용한 측정방법

Info

Publication number: KR101216449B1
Application number: KR1020100101103A
Authority: KR
Inventors: 오왕열; 김순희
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2010-10-15
Filing date: 2010-10-15
Publication date: 2012-12-28
Also published as: KR20120039408A

Abstract

본 발명은, 레이저 발생장치에서 조사되는 레이저를 기준광(reference light : 基準光)과 측정광(measurement light: 測定光)으로 분광하는 제1 분광(分光)부; 상기 제1 분광부에서 분광 된 측정광을 동일한 비율의 파장으로 분할하여 평행하도록 제1 측광과 제2 측광을 형성하는 분리부(beam splitter); 상기 분리부에서 분할된 제1,2 측광의 각도를 변화시키는 제2 분광부; 상기 제2 분광부에서 분광된 제1 측광의 방향을 전환하는 제1 미러; 상기 제2 분광부에서 분광된 제2 측광의 방향을 전환하는 제2 미러; 상기 제1,2 측광을 한점으로 모이도록 진행 방향을 변환하는 제3 분광부; 상기 제1,2 측광의 진행방향을 대상물 측으로 변환시키며, 제1,2 측광의 간격을 이격시켜 대상물에 조사하는 제3 미러; 상기 대상물에서 반사되는 제1 측광의 주파수를 이동시키며, 상기 제1 미러와 제3 분광부 간에 설치되는 제1 주파수 이동부; 상기 제2 분광부와 제2 미러 간에 설치되며, 상기 2 측광의 주파수 위치를 이동시키는 제2 주파수 이동부; 상기 분리부를 통해 입력되는 측정광과 제1 분광부에서 분광된 기준광을 입력받아 구분하는 분류부; 및 상기 분류부에서 전송되는 기준광과 측정광의 제1,2 측광을 비교 분석하여 이미지화하는 변환부;를 포함하는, 고속 도플러 OCT 스캔장치에 관한 것이다.
또한, 레이저 발생장치에서 조사되는 레이저를 제1 분광부에서 기준광과 측정광으로 분광하는 제1 분광단계; 상기 측정광을 분리부에서 평행방향으로 제1,2 측광으로 분할하는 분할단계; 상기 분할단계를 통해 분할된 제1,2 측광을 제2 분광부에서 다른 방향으로 분광하는 제2 분광단계; 상기 제1 측광을 제1 미러를 통해 방향을 전환하고, 상기 제2 측광을 제2 미러를 통해 방향을 전환하며, 제3 분광부에서 제1,2 측광을 한점으로 모이도록 하여 제3 미러로 전송하는 집광단계; 상기 제3 미러를 통해 제1,2 측광이 대상물에 간격 이격되어 동시에 조사되도록 하는 조사단계; 상기 대상물에서 반사되는 제1,2 측광을 제3 미러를 통해 제3 분광부로 전송하는 반송단계; 상기 대상물에서 반송되어 제3 분광부를 통해 전송되는 제1 측광이 상기 제1 미러와 제3 분광부 간에 설치되는 제1 주파수 이동부를 통해 주파수가 이동되는 제1 주파수 이동단계; 상기 대상물에서 반송되어 제3 분광부를 통해 전송되는 제2 측광이 상기 제2 분광부와 제2 미러 간에 설치되는 제2 주파수 이동부를 통해 주파수 위치가 이동되는 제2 주파수 이동단계; 상기 제1,2 주파수 이동부를 통해 이동된 상기 제1,2 측광이 합쳐져 분리부를 통해 분류부로 전송되며, 상기 제1 분광단계에서 분광 된 기준광이 분류부로 전송되어 상기 분류부를 통해 구분되는 구분단계; 및 상기 분류부에서 전송되는 기준광 및 제1,2 측광으로 이루어지는 측정광을 변환부에서 비교 분석하고, 이미지화하여 상기 변환부와 연결되어지는 출력장치로 전송하는 이미지화단계;를 포함하는, 고속 도플러 OCT 스캔장치를 이용한 스캐닝 방법에 관한 것이다.

Description

고속 도플러 ＯＣＴ 스캔장치 및 이를 이용한 측정방법{APPARATUS FOR SCANNING HIGH SPEED DOPPLER OCT AND MEASURING METHOD USING THEREOF}

본 발명은, 두개의 평행한 레이저를 고속으로 조사하여 대상물을 측정하는 고속 도플러 OCT 스캔장치와 그 제조방법에 관한 것이다.

OCT(Optical Coherence Tomography) 빛 간섭 단층촬영기술은 기존의 메디컬 광학 이미징 시스템과 비교하여 높은 resolution과 고속 imaging 속도를 가지는 의학 진단장비로써 혈관 내부, 장, 피부 등과 같은 다양한 조직에서의 정밀한 진단을 가능하게 하는 기술이다. 이중에서 Doppler OCT 는 이동하는 물체가 반사되는 파장의 phase를 변화시킨다는 doppler effect를 이용한 OCT 기술이다. 기존의 OCT는 조직으로 입사된 빛이 scattering 되어 돌아오면, 그 빛을 reference mirror에 반사된 reference beam과 서로 interfere 시켜 그 interference patter의 intensity를 이용하여 이미지를 구성한다.

Doppler OCT에서는 이동하는 물체에 의한 phase shift를 측정함으로써 이동하고 있는 물체의 속도를 알 수 있다. 따라서 신체 내부에서 급속한 이동을 보이는 혈류 등의 측정에 사용될 수 있다. 따라서 혈류의 상태에 따라서 암의 진단, 약물의 효과 등을 고해상도로 볼 수 있는 기술로 각광받고 있다.

이와 같은 Doppler OCT system을 구성하기 위해서는 기존의 OCT system과는 다르게 doppler image를 얻기 위하여 한 점에 일정한 시간 (t)의 간격을 가지고 beam이 두 번 조사되어야 할 필요성이 있다. 이와 같이 시간간격을 가지고 조사된 두 빛의 phase relation을 통하여 이동하고 있는 물체 (ex. 혈액) 의 속도를 알 수 있게 하는 시스템이다.

따라서 Doppler OCT는 그 근본적 구조에 의하여 beam의 scanning이 반복적으로 되어야 하는 제한점을 가진다.

이와 같은 제한점을 극복하기 위하여 기존의 실험에서는 하나의 beam을 기존의 OCT system에 비하여 현저하게 느린 속도로 scanning 하여 일정한 시간간격 (t)가 지난 이후에도 거의 위치 변화가 없는 바로 옆 부분을 찍을 수 있도록 하여 두 beam의 phase 정보를 비교하는 방법을 사용하였다.

그러나, 이러한 방법은 속도가 느려지는 문제점과, 정확하게 동일한 두 점을 scanning하지 못하므로 위치의 변화에 의한 phase 변화까지 imaging 정보에 포함되게 되는 문제점이 발생되어 진다.

그리고, 빛의 편광을 이용해서 두 개의 angled beam으로 나눈 다음 두번째 beam이 첫 번째 beam의 scanning을 따라가게 하여 scanning 속도를 높이는 방법은 빛의 편광정보를 이용하여 빔을 나누었으므로, 조직에 복굴절 성질이 강한 경우, 각각의 beam이 다른 정보를 가지고 돌아오게 되는 문제점이 발생하며, 빛의 scanning 방향으로 두 빔이 나누어진 상태에서 galvanomirror를 이용하여 대각선으로 scanning 하므로 정확한 두 점을 지나는 것이 아니라 두 beam사이에 scanning에 의한 d*tan(θ) (d는 두 beam 사이의 거리, θ는 galvano mirror에 의한 scanning 각도) 만큼의 떨어진 거리를 측정하게 된다.

따라서, 이러한 방법은 scanning 속도의 증진에는 효과적이지만 다른 위치를 측정하게 되는 기존의 Doppler system의 문제점을 보완하지는 못하며, 또한 편광 정보를 이용할 수 없는 문제점이 발생된다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 두개의 평행한 레이저를 고속으로 조사하여 대상물을 측정하게 되므로 빠른 시간에 대상물을 측정하여 이미지화할 수 있는 고속 도플러 OCT 스캔장치 및 이를 이용한 측정방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 레이저 발생장치에서 조사되는 레이저를 기준광(Reference Light)과 측정광(Measurement Light)으로 분광하는 제1 분광부; 상기 제1 분광부에서 분광 된 측정광을 동일한 비율의 파장으로 분할하여 평행하도록 제1 측광과 제2 측광을 형성하는 분리부(beam splitter); 상기 분리부에서 분할된 제1,2 측광의 각도를 변화시키는 제2 분광부; 상기 제2 분광부에서 분광된 제1 측광의 방향과 상기 제2 분광부에서 분광된 제2 측광의 방향을 전환하도록 다수로 구성되는 제1 미러부; 상기 제1,2 측광을 한점으로 모이도록 진행 방향을 변환하는 제3 분광부; 상기 제1,2 측광의 진행방향을 대상물 측으로 변환시키며, 제1,2 측광의 간격을 이격시켜 대상물에 조사하는 제2 미러부; 상기 대상물에서 반사되는 제1 측광의 주파수를 이동시키며, 상기 제1 미러부와 제3 분광부 간에 설치되는 제1 주파수 이동부; 상기 제2 분광부와 제1 미러부 간에 설치되며, 상기 2 측광의 주파수 위치를 이동시키는 제2 주파수 이동부; 상기 분리부를 통해 입력되는 측정광과 제1 분광부에서 분광된 기준광을 입력받아 구분하는 분류부; 및 상기 분류부에서 전송되는 기준광과 측정광의 제1,2 측광을 비교 분석하여 이미지화하는 변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 측정방법은, 레이저 발생장치에서 조사되는 레이저를 제1 분광부에서 기준광과 측정광으로 분광하는 제1 분광단계; 상기 측정광을 분리부에서 평행방향으로 제1,2 측광으로 분할하는 분할단계; 상기 분할단계를 통해 분할된 제1,2 측광을 제2 분광부에서 다른 방향으로 분광하는 제2 분광단계; 상기 제1 측광을 제1 미러부를 통해 방향을 전환하고, 상기 제2 측광을 제1 미러부를 통해 방향을 상기 제1 측광과 다른 방향으로 전환하며, 제3 분광부에서 제1,2 측광을 한점으로 모이도록 하여 제2 미러부로 전송하는 집광단계; 상기 제2 미러부를 통해 제1,2 측광이 대상물에 간격 이격되어 동시에 조사되도록 하는 조사단계; 상기 대상물에서 반사되는 제1,2 측광을 제2 미러부를 통해 제3 분광부로 전송하는 반송단계; 상기 대상물에서 반송되어 제3 분광부를 통해 전송되는 제1 측광이 상기 제1 미러부와 제3 분광부 간에 설치되는 제1 주파수 이동부를 통해 주파수가 이동되는 제1 주파수 이동단계; 상기 대상물에서 반송되어 제3 분광부를 통해 전송되는 제2 측광이 상기 제2 분광부와 제1 미러부 간에 설치되는 제2 주파수 이동부를 통해 주파수 위치가 이동되는 제2 주파수 이동단계; 상기 제1,2 주파수 이동부를 통해 이동된 상기 제1,2 측광이 합쳐져 분리부를 통해 분류부로 전송되며, 상기 제1 분광단계에서 분광된 기준광이 분류부로 전송되어 상기 분류부를 통해 구분되는 구분단계; 및 상기 분류부에서 전송되는 기준광 및 제1,2 측광으로 이루어지는 측정광을 변환부에서 비교 분석하고, 이미지화하여 상기 변환부와 연결되어지는 출력장치로 전송하는 이미지화단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 동일한 출력의 제1,2 측광을 평행하게 대상물에 조사하여 반송되는 제1,2 측광을 통해 대상물을 이미지화 하게 되므로 고속으로 대상물을 측정하여 이미지화할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예를 나타낸 스캔 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예를 나타낸 스캔장치의 측정광이 조사되는 것을 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예를 나타낸 스캔장치의 측정광이 반송되는 것을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따라 측정되는 제1,2 측광을 제1,2 주파수 이동장치를 통과한 뒤 주파수 위치가 변경된 것을 나타낸 파형도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따라 제1,2 측광이 대상물에 조사될때를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 측정방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 제1 분광(分光)부(10), 분리부(beam splitter)(20), 제2 분광부(30), 제1 미러부(40), 제3 분광부(50), 제2 미러부(60), 제1 주파수 이동부(81), 제2 주파수 이동부(82), 분류부(90) 및 변환부(100)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 분광부(10)는 레이저 발생장치(1)에서 조사되는 레이저를 기준광(reference light : 基準光)과 측정광(measurement light: 測定光)으로 분광하게 된다.

이때, 기준광은 1 - 10%의 출력으로 분광되고, 상기 측정광은 90 - 99%의 출력으로 분광되어진다.

상기 분리부(beam splitter)(20)는 상기 제1 분광부(10)에서 분광된 측정광을 동일한 비율의 파장으로 분할하여 평행하도록 제1 측광(21)과 제2 측광(22)을 형성하게 된다.

이때 상기 제1,2 측광(21,22)은 입력되는 90 - 99% 출력의 측정광을 동일하게 분할하여 입력되는 측정광의 50%씩 출력을 갖도록 분할하게 된다.

이러한 제1,2 측광(21,22)의 분할 비율이 동일 하지 않고 차이가 나게 되면, 대상물(70)에 조사될때 제1 측광(21)과 제2 측광(22)이 동일한 밝기로 측정되지 않아 대상물에 조사된 뒤 돌아오는 측정값이 상등하지 못하게 되므로 정확한 측정값을 얻기 어려운 문제점이 발생하게 된다.

그리고, 상기 제1 분광부(10)와 분리부(20) 간에는 측정광의 출력을 보완하는 보완부가 더 설치될 수 있다.

상기 보완부는 제1 분광부(10)에서 분광된 기준광의 출력만큼 측정광을 보완하여 측정광의 출력 저하를 방지하게 된다.

상기 제2 분광부(30)는 상기 분리부(20)에서 분할된 제1,2 측광(21,22)의 진행 방향을 서로 다른 방향으로 진행되도록 각도를 변화시키게 된다.

그리고, 상기 분리부(20)와 제2 분광부(30) 간에는, 상기 제1,2 측광(21,22)을 집광하는 제1 대물렌즈(111)가 설치되어 상기 제1,2 측광(21,22)의 출력이 명확하도록 집광하게 된다.

상기 제1 미러부(40)는 다수로 이루어져 상기 제2 분광부에서 분광된 제1 측광(21)과 제2 측광(22)의 진행 방향을 각각 다른 방향으로 전환하여 상기 제3 분광부(50) 측으로 전송되도록 한다.

이때 상기 제1 미러부(40)에서 전송되는 제1,2 측광(21,22)이 상기 제3 분광부(50) 측으로 동시에 전송되어 진다.

상기 제3 분광부(50)는 상기 제1 미러부(40)에서 전송되는 제1,2 측광(21,22)을 한점으로 모이도록 진행 방향을 변환하게 된다.

상기 제2 미러부(60)는 상기 제1,2 측광(21,22)의 진행방향을 대상물 측으로 변환시키며, 제1,2 측광(21,22)의 간격을 이격시켜 대상물(70)에 조사 하게 된다.

이때 상기 제1,2 측광(21,22)은 대상물(70)에 동시에 조사되며, 대상물(70)의 수평방향 또는 수직방향으로 점 또는 선 형상으로 조사되어진다. 그리고, 상기 제1 측광(21)이 조사된 뒤 다음 위치에 제1 측광(21)이 조사되면 전단계에서 제1 측광(21)이 조사된 위치를 따라 제2 측광(22)이 조사되어 대상물(70)을 측정하게 된다.

그리고, 상기 대상물(70)과 제2 미러부(60) 간에는 제1,2 측광(21,22)이 대상물(70)에 조사될 때 제1,2 측광(21,22)이 간격 이격된 상태로 각각 집광시키고, 상기 대상물(70)에서 반사되는 제1,2 측광(21,22)을 집광하여 제2 미러부(60)로 전송하는 제2 대물렌즈(112)가 더 설치될 수 있다.

상기 제1 주파수 이동부(81)는 상기 제1 미러부(40)와 제3 분광부(50) 간에 설치되어 상기 대상물(70)에서 반사되는 제1 측광(21)의 주파수 파장의 위치를 이동시킨다.

상기 제2 주파수 이동부(82)는 상기 제2 분광부(30)와 제1 미러부(40) 간에 설치되며, 상기 제2 측광(22)의 주파수 파장 위치를 이동시킨다.

이러한 제1,2 주파수 이동부(81,82)는 반송되는 상기 제1,2 측광(21,22)의 주파수를 좌우측으로 이동시켜 구분하기 쉽도록 한다.

상기의 제1,2 주파수 이동부(81,82)는 동시에 작동되어 상기 제1 주파수 이동부(81)에서 제1 측광(21) 주파수를 좌측으로 이동시키고, 상기 제2 주파수 이동부(82)에서 제2 측광(22) 주파수를 우측으로 이동시켜 제1,2 측광(21,22)의 주파수 파장이 겹치지 않고 확연히 구분되도록 한다.

상기 분류부(90)는 상기 분리부(20)를 통해 입력되는 상기 대상물(70)에서 반송된 측정광과 제1 분광부(10)에서 분광된 기준광을 입력받아 구분하여 상기 분류부(90)로 전송하게 된다.

상기 변환부(100)는 상기 분류부(90)에서 전송되는 기준광과 측정광의 제1,2 측광(21,22)을 비교 분석하여 이미지화 하고, 변환되어진 이미지를 표시부로 전송하여 표시하게 된다.

도 6은 본 발명의 측정방법을 나타낸 순서도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 측정방법은 제1 분광단계(S10), 분할단계(S20), 제2 분광단계(S30), 집광단계(S40), 조사단계(S50), 반송단계(S60), 제1 주파수 이동단계(S70), 제2 주파수 이동단계(S80), 구분단계(S90) 및 이미지화단계(100)로 이루어진다.

상기 제1 분광단계(S10)는 레이저 발생장치(1)에서 조사되는 레이저를 제1 분광부(10)에서 기준광과 측정광으로 분광하는 단계이다.

이때, 상기 제1 분광부(10)에서 분광되는 기준광은 1 - 10%의 출력으로 분광되고, 상기 측정광은 90 - 99%의 출력으로 분광 된다.

여기서 상기 기준광이 10% 이상으로 분광 되면, 상기 측정광의 출력이 약화되어 대상물(70)을 충분히 투과하지 못해 측정이 정상적으로 이루어지지 않을 수 있는 문제점이 있다.

상기의 측정광 출력을 보완하기 위하여 상기 분리부(20)와 제1 분광부(10) 간에는 보완부가 설치되어 출력되는 90 - 99% 출력의 측정광에 1 - 10%의 출력을 갖는 보조광을 합광시켜 100% 출력의 측정광이 상기 분리부(20)에 의해 분할 되도록 할 수 있다.

여기서 상기 기준광이 10% 이상으로 분광 되면, 상기 측정광의 출력이 약해져 보완부에서 보완해야하는 측정광의 출력이 증가하게 되므로 적정치 이상의 출력으로 측정광 출력이 증가하게 되어 대상물(70)에 손상을 일으킬 수 있는 문제가 발생될 수 있다.

그리고, 상기 보완부에서 조사되는 레이저의 주파수와 측정광의 주파수가 차이가 나게 될 수 있는 문제점이 발생될 수 있다.

상기 분할단계(S20)는 상기 측정광을 분리부(20)에서 평행방향으로 제1,2 측광(21,22)으로 분할하는 단계이다.

이러한, 상기 분리부(20)와 제2 분광부(30) 간에는, 상기 제1,2 측광(21,22)을 집광하는 제1 대물렌즈(111)가 추가로 설치될 수 있다.

이러한 제1 대물렌즈(111)는 상기 제1,2 측광(21,22)이 각각 한점으로 집중되어 빛의 집중도를 높이는 역할을 한다.

상기 제2 분광단계(S30)는 상기 분할단계를 통해 분할된 제1,2 측광(21,22)을 제2 분광부(30)에서 다른 방향으로 분광하는 단계이다.

상기 집광단계(S40)는 상기 제1 측광(21)과 상기 제2 측광(22)을 제1 미러부(40)를 통해 각각 다른 방향으로 방향을 전환하고, 제3 분광부(50)에서 제1,2 측광(21,22)을 한점으로 모이도록 하여 제2 미러부(60)로 전송하는 단계이다.

이때, 상기 제1,2 측광은 동시에 제2 미러부 측으로 전송된다.

상기 조사단계(S50)는 상기 제2 미러부(60)를 통해 제1,2 측광(21,22)이 대상물(70)에 간격 이격되어 동시에 조사되도록 하는 단계이다.

이때, 상기 제2 미러부(60)를 통해 대상물(70)에 조사되는 제1,2 측광(21,22)은, 간격 이격되어 대상물(70)에 수직으로 동시에 조사되고, 상기 제1 측광(21)이 조사된 뒤 이동된 위치에 제2 측광(22)이 다시 조사된다.

이러한 과정에서 제1 측광(21)이 먼저 조사되고, 다음 위치를 측정할 때 제2 측광(22)이 바로 전에 제1 측광(21)이 측정한 위치를 도플러 방식으로 재측정하여 변화되는 대상물(70)의 상태를 측정하게 된다.

그리고, 상기 대상물(70)과 제2 미러부(60) 간에는 제1,2 측광(21,22)이 대상물에 조사될때 제1,2 측광(21,22)이 간격 이격되도록 유지시키고, 상기 대상물(70)에서 반사되는 제1,2 측광(21,22)을 집광하여 제2 미러부(60)로 전송하는 제2 대물렌즈(112)가 설치된다.

이러한 제2 대물렌즈(112)는 상기 제1,2 측광(21,22)이 평행한 방향으로 진행될때 각각의 제1,2 측광(21,22)을 집광하여 상기 제1,2 측광(21,22)의 집중도를 높이게 된다.

상기 반송단계(S60)는 상기 대상물(70)에서 반사되는 제1,2 측광(21,22)을 제2 미러부(60)를 통해 제3 분광부(50)로 전송하는 단계이다.

상기 제1 주파수 이동단계(S70)는 상기 대상물(70)에서 반송되어 제3 분광부(50)를 통해 전송되는 제1 측광(21)이 상기 제1 미러부(40)와 제3 분광부(50) 간에 설치되는 제1 주파수 이동부(81)를 통해 주파수가 이동되는 단계이다.

상기 제2 주파수 이동단계(S80)는 상기 대상물(70)에서 반송되어 제3 분광부(50)를 통해 전송되는 제2 측광(22)이 상기 제2 분광부(30)와 제1 미러부(40) 간에 설치되는 제2 주파수 이동부(82)를 통해 주파수 위치가 이동되는 단계이다.

이때, 상기 제1,2 주파수 이동단계(S70,S80)는 동시에 이루어질 수 있으며, 각각 진행될 수 있다.

상기의 제1,2 주파수 이동단계(S70,S80)는 상기 제1 주파수 이동부(81)를 통해 상기 대상물(70)에서 반송되어 전송되는 상기 제1 측광(21)의 주파수를 좌측방향으로 이동시켜 출력하며, 상기 제2 주파수 이동부(82)를 통해 상기 대상물(70)에서 반송되어 전송되는 상기 제2 측광(22)의 주파수를 우측으로 이동시켜 출력하게 된다.

이러한 제1,2 주파수 이동단계(S70,S80)는 동시에 이루어져 상기 제2 분광부(30)와 상기 분리부(20)를 통해 상기 분류부(90)로 전송된다.

상기 구분단계(S90)는 상기 제1,2 주파수 이동부(81,82)를 통해 이동된 상기 제1,2 측광(21,22)이 합쳐져 분리부(20)를 통해 분류부(90)로 전송되며, 상기 제1 분광단계(S10)에서 분광된 기준광이 분류부(90)로 전송되어 상기 분류부(90)를 통해 구분되는 단계이다.

상기 이미지화단계(100)는 상기 분류부(90)에서 전송되는 기준광 및 제1,2 측광(21,22)으로 이루어지는 측정광을 변환부(100)에서 비교 분석하고, 이미지화하여 상기 변환부(100)와 연결되는 출력장치로 전송하는 단계이다.

이러한 상기 제1 분광단계(S10), 분할단계(S20), 제2 분광단계(S30), 집광단계(S40), 조사단계(S50), 반송단계(S60), 제1 주파수 이동단계(S70), 제2 주파수 이동단계(S80), 구분단계(S90) 및 이미지화단계(100)를 반복 실행하여 측정되는 대상물(70)의 측정값을 통해 대상물(70) 전체를 이미지화하는 반복측정단계가 더 포함되어 이루어진다.

즉, 상기 제1 분광단계(S10), 분할단계(S20), 제2 분광단계(S30), 집광단계 및 조사단계(S50)를 통해 제1,2 측광(21,22)이 간격 이격된 상태로 평행하게 대상물(70)에 수평 또는 수직 방향으로 진행되도록 점 또는 직선 형상으로 조사한다.

그 다음 반송단계(S60), 제1 주파수 이동단계(S70), 제2 주파수 이동단계(S80), 구분단계(S90) 및 이미지화단계(100)를 통해 반송되는 제1,2 측광(21,22)으로 이루어지는 측정광과 기준광을 상기 분류부(90)로 구분하고, 구분이 완료된 측정광과 기준광을 상기 변환부(100)를 통해 이미지화하여 상기 변환부(100)와 연결되는 표시부를 통해 이미지를 표시하게 된다.

이러한 과정을 반복하여 대상물(70) 전체를 측정하여 이미지화 하게된다.

상기 제1,2 측광(21,22)이 조사되어 대상물(70)을 측정하는 과정은 제1 측광(21)이 먼저 조사되고 지나간 위치를 제2 측광(22)이 다시 조사되어 측정하게 된다.

이때, 상기 제1,2 측광(21,22)은 간격 이격되어 동시에 대상물(70)을 향해 조사되며, 제1 측광(21)이 조사된 위치를 제2 측광(22)이 다시 조사되도록 순차적으로 대상물(70)을 측정하게 된다.

이러한 본 발명의 구성과 측정방법에 나타난 바와 같이 동일한 출력의 제1,2 측광(21,22)을 평행하게 대상물(70)에 조사하여 반송되는 제1,2 측광(21,22)을 통해 대상물(70)을 이미지화 하게 되므로 고속으로 대상물(70)을 측정하여 이미지화할 수 있는 이점이 있다.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 레이저 발생장치 10 : 제1 분광부
20 : 분리부 21 : 제1 측광
22 : 제2 측광 30 : 제2 분광부
40 : 제1 미러부 50 : 제3 분광부
60 : 제2 미러부 70 : 대상물
81 : 제1 주파수 이동부 82 : 제2 주파수 이동부
90 : 분류부 100 : 변환부
111 : 제1 대물렌즈 112 : 제2 대물렌즈

Claims

레이저 발생장치에서 조사되는 레이저를 기준광(Reference Light)과 측정광(Measurement Light)으로 분광하는 제1 분광부;
상기 제1 분광부에서 분광 된 측정광을 동일한 비율의 파장으로 분할하여 평행하도록 제1 측광과 제2 측광을 형성하는 분리부(beam splitter);
상기 분리부에서 분할된 제1,2 측광의 각도를 변화시키는 제2 분광부;
상기 제2 분광부에서 분광된 제1 측광의 방향과 상기 제2 분광부에서 분광된 제2 측광의 방향을 전환하도록 다수로 구성되는 제1 미러부;
상기 제1,2 측광을 한점으로 모이도록 진행 방향을 변환하는 제3 분광부;
상기 제1,2 측광의 진행방향을 대상물 측으로 변환시키며, 제1,2 측광의 간격을 이격시켜 대상물에 조사하는 제2 미러부;
상기 대상물에서 반사되는 제1 측광의 주파수를 이동시키며, 상기 제1 미러부와 제3 분광부 간에 설치되는 제1 주파수 이동부;
상기 제2 분광부와 제1 미러부 간에 설치되며, 상기 2 측광의 주파수 위치를 이동시키는 제2 주파수 이동부;
상기 분리부를 통해 입력되는 측정광과 제1 분광부에서 분광된 기준광을 입력받아 구분하는 분류부; 및
상기 분류부에서 전송되는 기준광과 측정광의 제1,2 측광을 비교 분석하여 이미지화하는 변환부;를 포함하는, 고속 도플러 OCT 스캔장치.
제 1항에 있어서,
상기 분리부와 제2 분광부 간에는, 상기 제1,2 측광을 집광하는 제1 대물렌즈가 설치되고, 상기 대상물과 제2 미러부 간에는 제1,2 측광이 대상물에 조사될때 제1,2 측광이 간격 이격된 상태로 각각 집광시키고, 상기 대상물에서 반사되는 제1,2 측광을 집광하여 제2 미러부로 전송하는 제2 대물렌즈가 설치되는, 고속 도플러 OCT 스캔장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 주파수 이동부는, 상기 대상물에서 반송되어 전송되는 상기 제1 측광의 주파수를 원래 출력에서 좌측방향으로 이동시켜 출력하며, 상기 제2 주파수 이동부는, 상기 대상물에서 반송되어 전송되는 상기 제2 측광의 주파수를 원래 출력에서 우측으로 이동시켜 출력하는, 고속 도플러 OCT 스캔장치.
제 1항에 있어서,
상기 분류부는, 상기 분리부를 통과하여 전송되는 측정광의 제1,2 측광과 상기 제1 분광부를 통해 분광되어 입력되는 기준광을 각각 구분하여 변환장치로 전송하는, 고속 도플러 OCT 스캔장치.
제 1항에 있어서,
상기 변환부는, 상기 분류부를 통과한 상기 제1,2 측광이 통합된 측정광과 제1 분광부에서 분광된 기준광을 비교 분석하여 대상물의 이미지를 생성하여 표시부를 통해 표시하는, 고속 도플러 OCT 스캔장치.
제 1항에 있어서,
상기 제1 분광부와 분리부 간에는 측정광의 출력을 보완하는 보완부가 더 설치되는, 고속 도플러 OCT 스캔장치.
레이저 발생장치에서 조사되는 레이저를 제1 분광부에서 기준광과 측정광으로 분광하는 제1 분광단계;
상기 측정광을 분리부에서 평행방향으로 제1,2 측광으로 분할하는 분할단계;
상기 분할단계를 통해 분할된 제1,2 측광을 제2 분광부에서 다른 방향으로 분광하는 제2 분광단계;
상기 제1 측광을 제1 미러부를 통해 방향을 전환하고, 상기 제2 측광을 제1 미러부를 통해 방향을 상기 제1 측광과 다른 방향으로 전환하며, 제3 분광부에서 제1,2 측광을 한점으로 모이도록 하여 제2 미러부로 전송하는 집광단계;
상기 제2 미러부를 통해 제1,2 측광이 대상물에 간격 이격되어 동시에 조사되도록 하는 조사단계;
상기 대상물에서 반사되는 제1,2 측광을 제2 미러부를 통해 제3 분광부로 전송하는 반송단계;
상기 대상물에서 반송되어 제3 분광부를 통해 전송되는 제1 측광이 상기 제1 미러부와 제3 분광부 간에 설치되는 제1 주파수 이동부를 통해 주파수가 이동되는 제1 주파수 이동단계;
상기 대상물에서 반송되어 제3 분광부를 통해 전송되는 제2 측광이 상기 제2 분광부와 제1 미러부 간에 설치되는 제2 주파수 이동부를 통해 주파수 위치가 이동되는 제2 주파수 이동단계;
상기 제1,2 주파수 이동부를 통해 이동된 상기 제1,2 측광이 합쳐져 분리부를 통해 분류부로 전송되며, 상기 제1 분광단계에서 분광된 기준광이 분류부로 전송되어 상기 분류부를 통해 구분되는 구분단계; 및
상기 분류부에서 전송되는 기준광 및 제1,2 측광으로 이루어지는 측정광을 변환부에서 비교 분석하고, 이미지화하여 상기 변환부와 연결되어지는 출력장치로 전송하는 이미지화단계;를 포함하는 고속 도플러 OCT 스캔장치를 이용한 스캐닝 방법.
제 7항에 있어서,
상기 제1 분광단계, 분할단계, 제2 분광단계, 집광단계, 조사단계, 반송단계, 제1 주파수 이동단계, 제2 주파수 이동단계, 구분단계 및 이미지화단계를 반복 실행하여 대상물 전체를 측정하여 이미지화하는 반복측정단계;를 더 포함하는 고속 도플러 OCT 스캔장치를 이용한 스캐닝 방법.
제 7항에 있어서,
상기 제1 주파수 이동부는, 상기 대상물에서 반송되어 전송되는 상기 제1 측광의 주파수를 좌측방향으로 이동시켜 출력하며, 상기 제2 주파수 이동부는 상기 대상물에서 반송되어 전송되는 상기 제2 측광의 주파수를 우측으로 이동시켜 출력하는, 고속 도플러 OCT 스캔장치를 이용한 스캐닝 방법.
제 7항에 있어서,
상기 분리부와 제2 분광부 간에는, 상기 제1,2 측광을 집광하는 제1 대물렌즈가 설치되고, 상기 대상물과 제3 미러 간에는 제1,2 측광이 대상물에 조사될때 제1,2 측광이 간격 이격되도록 유지시키고, 상기 대상물에서 반사되는 제1,2 측광을 집광하여 제3 미러로 전송하는 제2 대물렌즈가 설치되는, 고속 도플러 OCT 스캔장치를 이용한 스캐닝 방법.
제 7항에 있어서,
상기 제1 분광부에서 분광 되는 기준광은 1 - 10%의 출력으로 분광 되고, 상기 측정광은 90 - 99%의 출력으로 분광되는, 고속 도플러 OCT 스캔장치를 이용한 스캐닝 방법.
제 11항에 있어서,
상기 분리부는, 입력되는 90 - 99% 출력의 측정광을 동일하게 분할하여 입력되는 측정광을 50%씩 출력을 갖도록 제1,2 측광으로 분할하는, 고속 도플러 OCT 스캔장치를 이용한 스캐닝 방법.
제 11항에 있어서,
상기 분리부와 제1 분광부 간에는 보완부가 설치되어 출력되는 90 - 99% 출력의 측정광에 1 - 10%의 출력을 갖는 보조광을 합광시켜 100% 출력의 측정광을 동일하게 분할하여 50%씩 출력을 갖도록 제1,2 측광으로 분할하는, 고속 도플러 OCT 스캔장치를 이용한 스캐닝 방법.
제 7항 있어서,
상기 제2 미러부를 통해 대상물에 조사되는 제1,2 측광은, 간격 이격되어 대상물에 수직으로 동시에 조사되고, 상기 제1 측광이 조사된 뒤 이동된 위치에 제2 측광이 다시 조사되는, 고속 도플러 OCT 스캔장치를 이용한 스캐닝 방법.