KR101226445B1 - 멀티모달 광 단층촬영 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 멀티모달 광 단층촬영 시스템은, 파장 대역이 다른 제 1 광 및 제 2 광을 출사하는 광원부와; 기 광원부에서 출사된 제 1 광 또는 제 2 광의 파장 대역에 대응하도록 스위칭하여 출력하는 제 1 광 스위치부와; 상기 제 1 광 스위치부에서 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 분할하여 각 광 진행 경로로 출력하는 광 커플러와; 상기 광 커플러에서 분할되어 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 입력받아 반사하여 생성된 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔을 다시 상기 광 커플러로 출력하는 레퍼런스부와; 상기 광 커플러에서 분할되어 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 입력받아 피사체로부터 반사하여 생성된 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 다시 상기 광 커플러로 출력하는 샘플부와; 상기 레퍼런스부에서 반사된 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔과 상기 샘플부에서 반사된 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 입력받아 광 파장 대역에 대응하도록 스위칭하여 출력하는 제 2 광 스위치부와; 상기 제 2 광 스위치부에서 출력된 제 1 기준빔과 제 1 측정빔 또는 제 2 기준빔과 제 2 측정빔을 검출하는 검출 수단을 포함하되, 상기 광 커플러는 상기 제 1 기준빔과 상기 제 1 측정빔을 결합하여 제 1 합성빔을 상기 제 2 광 스위치부로 출력하고, 상기 제 2 기준빔과 상기 제 2 측정빔을 결합하여 제 2 합성빔을 상기 제 2 광 스위치부로 출력하는 점에 그 특징이 있다.

Description

멀티모달 광 단층촬영 시스템 및 그 방법{MULTI-MODAL OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPY SYSTEM AND THE METHOD}
본 발명은 멀티모달 광 단층촬영 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 각각 다른 파장 대역을 갖는 두 개의 단층촬영 시스템들을 하나의 단층촬영 시스템으로 구성하여 하나의 샘플에 대해 동시에 다른 파장 대의 광을 조사함으로써 샘플의 깊이별 또는 조직의 상태에 따른 변화를 보다 자세하게 확인할 수 있는 멀티모달 광 단층촬영 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근에는 컴퓨터 단층촬영기나 자기공명 영상 촬영기보다 구조가 간단하면서 초음파 영상 촬영기보다 높은 해상도를 제공할 수 있는 광간섭성 단층 촬영장치(OCT;Optical Coherence Tomograpy)의 개발이 진행되고 있다.
광간섭성 단층 촬영장치는 근적외선의 저 코히어런스(low coherence) 광을 생체조직과 같은 다중 산란 물질에 조사하고, 물질로부터 반사된 미세한 광을 검출하여 생체에 대한 단층 화상을 얻는 장치이다.
이러한 종래의 광 단층 촬영장치들은 각각의 파장 특성에 맞는 샘플들에 맞게 특성화되어 제작되어 동일한 샘플에 대하여 각기 다른 시스템을 이용하여 단층 촬영하였다.
즉, 중심파장이 840 ㎚인 SD-OCT는 물과 같은 물질에 흡수가 잘 되어 안과 중 망막의 중심와에서의 질병진단에 많이 응용되고 있으며 중심파장이 1050 ㎚ 인 SS-OCT는 840 ㎚대역에 비해 파장대가 길어 혈관 조직의 질병진단에 많이 응용되고 있다. 하지만 이러한 시스템들은 혈관과 조직의 질병을 동시에 진단하기에 많은 어려움이 있어 각각 다른 시스템을 이용하여 진단을 하여야 하는 불편함이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 각각 다른 파장 대역을 갖는 두 개의 단층촬영 시스템들을 하나의 단층촬영 시스템으로 구성하여 하나의 샘플에 대해 동시에 다른 파장 대의 광을 조사함으로써 샘플의 깊이별 또는 조직의 상태에 따른 변화를 보다 자세하게 확인할 수 있는 멀티모달 광 단층촬영 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티모달 광 단층촬영 시스템은, 파장 대역이 다른 제 1 광 및 제 2 광을 출사하는 광원부와; 기 광원부에서 출사된 제 1 광 또는 제 2 광의 파장 대역에 대응하도록 스위칭하여 출력하는 제 1 광 스위치부와; 상기 제 1 광 스위치부에서 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 분할하여 각 광 진행 경로로 출력하는 광 커플러와; 상기 광 커플러에서 분할되어 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 입력받아 반사하여 생성된 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔을 다시 상기 광 커플러로 출력하는 레퍼런스부와; 상기 광 커플러에서 분할되어 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 입력받아 피사체로부터 반사하여 생성된 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 다시 상기 광 커플러로 출력하는 샘플부와; 상기 레퍼런스부에서 반사된 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔과 상기 샘플부에서 반사된 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 입력받아 광 파장 대역에 대응하도록 스위칭하여 출력하는 제 2 광 스위치부와; 상기 제 2 광 스위치부에서 출력된 제 1 기준빔과 제 1 측정빔 또는 제 2 기준빔과 제 2 측정빔을 검출하는 검출 수단을 포함하되, 상기 광 커플러는 상기 제 1 기준빔과 상기 제 1 측정빔을 결합하여 제 1 합성빔을 상기 제 2 광 스위치부로 출력하고, 상기 제 2 기준빔과 상기 제 2 측정빔을 결합하여 제 2 합성빔을 상기 제 2 광 스위치부로 출력하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 광원부는 제 1 광의 1050㎚ 파장 대역의 광원과 제 2 광의 840㎚ 파장 대역의 광원을 출력하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 레퍼런스부는 상기 광 커플러에서 출력된 광을 평행광으로 변환하는 제 1 콜리메이터와, 상기 제 1 콜리메이터에서 출력된 평행광을 집광하는 제 1 렌즈와, 상기 제 1 렌즈에서 집광된 광을 반사시키는 미러를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 샘플부는 상기 광 커플러에서 출력된 광을 평행광으로 변환하는 제 2 콜리메이터와, 상기 제 2 콜리메이터에서 출력된 평행광을 방사 방향으로 조절하여, 피사체의 X축 방향 스캔 및 Y축 방향으로 스캔하는 스캐너와, 상기 스캐너에서 방사 방향이 조절된 광을 피사체에 집광하도록 하는 스캔 렌즈를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 검출 수단은 상기 제 2 광 스위치부에서 출력되는 제 1 합성빔을 입력받아 전기적 신호로 변환하여 검출하는 제 1 검출부와, 상기 제 1 검출부에서 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하는 제 1 제어부와, 상기 제 2 광 스위치부에서 출력되는 제 2 합성빔을 각 파장 대역으로 분리하고, 전기적 신호로 변환하여 검출하는 분광기와, 상기 분광기에서 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하는 제 2 제어부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 분광기는 상기 제 2 광 스위치부에서 출력된 제 2 합성빔을 평행광으로 변환하는 제 3 콜리메이터와, 상기 제 3 콜리메이터에서 변환된 평행광을 입력받아 각 파장 대역으로 분리하는 회절 격자부와, 상기 회절 격자부에서 분리된 각 광원을 집광하는 포커싱 렌즈와, 상기 포커싱 렌즈를 투과한 각 광원을 입력받아 전기적 신호로 변환하는 라인 스캔 카메라를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 광원부에서 출력되는 광원이 제 1 광이면 상기 제 1 광 스위치부는 제 1 광으로 스위칭되어 출력되고, 상기 제 2 광 스위치부는 제 1 합성빔으로 스위칭되어 출력되고, 상기 광원부에서 출력되는 광원이 제 2 광이면 상기 제 1 광 스위치부는 제 2 광으로 스위칭되어 출력되고, 상기 제 2 광 스위치부는 제 2 합성빔으로 스위칭되어 출력되는 점에 그 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따른 멀티모달 광 단층촬영 방법은 파장 대역이 다른 제 1 광 및 제 2 광을 출력하는 단계와, 상기 출력된 제 1 광 또는 제 2 광의 파장 대역에 대응하도록 선택적으로 스위칭하여 출력하는 단계와, 상기 스위칭하여 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 분할하여 각 광 진행 경로로 출력하는 단계와, 상기 분할하여 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 반사 경로를 통하여 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔을 출력하는 단계와, 상기 분할하여 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 피사체 반사 경로를 통하여 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 출력하는 단계와, 상기 출력된 제 1 기준빔과 상기 제 1 측정빔을 합성하여 제 1 합성빔 또는 제 2 기준빔과 상기 제 2 기준빔을 합성하여 제 2 합성빔을 출력하는 단계와, 상기 제 1 합성빔 또는 제 2 합성빔을 입력받아 광 파장 대역에 대응하도록 선택적으로 스위칭하여 출력하는 단계와, 상기 스위칭하여 출력된 제 1 합성빔 또는 제 2 합성빔을 검출하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제 1 광의 1050㎚ 파장 대역의 광원과 제 2 광의 840㎚ 파장 대역의 광원을 출력하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제 1 광이 스위칭되어 출력되면 상기 제 1 합성빔으로 스위칭되어 출력되고, 상기 제 2 광이 스위칭되어 출력되면 상기 제 2 합성빔으로 스위칭되어 출력되는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제 1 기준빔 또는 상기 제 2 기준빔을 출력하는 단계에서 상기 분할된 제 1 광 또는 제 2 광을 평행광으로 변환하고, 평행광을 집광하여 반사시키는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제 1 측정빔 또는 상기 제 2 측정빔을 출력하는 단계에서 상기 분할된 제 1 광 또는 제 2 광을 평행광으로 변환하고, 평행광을 피사체에 집광하여 반사된 광을 입력받아 피사체를 스캔하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제 1 합성빔을 검출하는 단계에서 상기 제 1 합성빔을 입력받아 전기적 신호로 변환하는 단계와, 상기 변환된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제 2 합성빔을 검출하는 단계에서 상기 제 2 합성빔을 입력받아 평행광으로 변환하는 단계와; 상기 변환된 평행광을 입력받아 각 파장 대역으로 분리하는 단계와; 상기 각 파장 대역으로 분리된 각 광원을 집광하여 전기적 신호로 변환하는 단계와; 상기 변환된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면 멀티모달 광 단층촬영 시스템 및 그 방법은 각각 다른 파장 대역을 갖는 두 개의 단층촬영 시스템들을 하나의 단층촬영 시스템으로 구성하여 하나의 샘플에 대해 동시에 다른 파장 대의 광을 조사함으로써 샘플의 깊이별 또는 조직의 상태에 따른 변화를 보다 자세하게 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 멀티모달 광 단층촬영 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 레퍼런스부의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 샘플부의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 검출 수단의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 멀티모달 광 단층촬영 방법에 대한 흐름도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 멀티모달 광 단층촬영 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 멀티모달 광 단층촬영 시스템(100)은, 광원부(110), 제 1 광 스위치부(120), 광 커플러(130), 레퍼런스부(140), 샘플부(150), 제 2 광 스위치부(160), 검출 수단(170)을 포함하여 구성된다.
상기 광원부(110)는 파장 대역이 다른 제 1 광 및 제 2 광을 출사한다. 여기서, 제 1 광은 일 예로 1050㎚ 파장 대역을 갖는 광원, 제 2 광은 840㎚ 파장 대역의 광원일 수 있다.
상기 제 1 광 스위치부(120)는 상기 광원부(110)에서 출사된 제 1 광 및 제 2 광의 파장 대역에 대응하도록 스위칭하여 출력한다. 즉, 상기 광원부(110)에서 출사된 광원이 제 1 광(예를 들어 1050㎚ 파장 대역)이라면 그에 대응하는 1050㎚ 파장 대역의 광원이 출력되도록 스위칭되고, 상기 광원부에서 출사된 광원이 제 2 광(예를 들어840㎚ 파장 대역)이라면 그에 대응하는 840㎚ 파장 대역의 광원이 출력되도록 스위칭된다.
상기 광 커플러(130)는 상기 제 1 광 스위치부(120)에서 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 분할하여 광섬유를 통해 각 광 진행 경로로 출력한다. 더 구체적으로 상기 제 1 광 스위치부(120)에서 제 1 광이 출력되면, 제 1 광을 두 개의 광 신호로 나누어 각 진행 경로로 출력하게 되고, 제 2 광이 출력되며, 제 2 광을 두 개의 광 신호로 나누어 각 진행 경로로 출력하게 된다.
도 2는 본 발명의 레퍼런스부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 레퍼런스부(140)는 상기 광 커플러(130)에서 분할되어 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 입력받아 반사하여 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔을 출력하게 된다.
보다 상세하게는, 상기 레퍼런스부(140)는 제 1 콜리메이터(201)에서 상기 광 커플러(130)에서 출력된 광을 평행광으로 변환하고, 제 1 렌즈(202)에서 평행광을 집광하여 미러(203)에서 반사시켜 기준빔을 출력하게 된다. 이때, 미러(203)에서 반사된 기준빔은 다시 상기 광 커플러(130)에 입사하게 된다.
도 3은 본 발명의 샘플부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 샘플부(150)는 상기 광 커플러(130)에서 분할되어 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 입력받아 피사체로부터 반사하여 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 출력하게 된다.
더 구체적으로는, 상기 샘플부(150)는 제 2 콜리메이터(301)에서 상기 광 커플러(130)에서 출력된 광을 평행광으로 변환하여 스캐너(302) 및 스캔 렌즈(303)를 통해 집광된 빔을 피사체(304)에 방사하게 된다. 그리고, 상기 피사체(304)의 산란체에 의해 후방산란된 반사광은 다시 스캔 렌즈(303), 스캐너(302) 및 제 2 콜리메이터(301)를 거쳐 상기 광 커플러(130)로 입사하게 된다. 여기서, 상기 스캐너(302)는 X축방향 및 Y축 방향에 대한 광 신호의 방사 방향을 조절하여, 피사체(304)의 X축 방향(가로 방향) 스캔 및 Y축 방향(세로 방향) 스캔을 수행한다.
상기 레퍼런스부(140)와 상기 샘플부(150)로부터 광 커플러(130)에 입사된 기준빔과 측정빔은 상기 광 커플러(130)에서 결합되어 다른 경로로 출력된다. 즉, 제 1 기준빔과 제 1 측정빔의 결합은 제 1 합성빔, 제 2 기준빔과 제 2 측정빔의 결합은 제 2 합성빔으로 출력하게 된다.
상기 제 2 광 스위치부(160)는 상기 광 커플러(130)에서 출력된 제 1 합성빔 또는 제 2 합성빔을 입력받아 광 파장 대역에 대응하도록 스위칭하여 출력한다.
즉, 제 2 광 스위치부(160)는 상기 제 1 합성빔 또는 제 2 합성빔은 각각 다른 경로를 통해 출력하도록 스위칭한다.
상기 검출 수단(170)은 상기 제 2 광 스위치부(160)에서 출력된 제 1 합성빔 또는 제 2 합성빔을 검출한다.
도 4는 본 발명의 검출 수단의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 검출 수단(170)은 제 1 검출부(410), 제 1 제어부(420), 분광기(430) 및 제 2 제어부(440)를 포함한다.
상기 제 1 검출부(410)는 상기 제 2 광 스위치부(160)에서 출력되는 제 1 합성빔을 입력받아 전기적 신호로 변환하여 검출한다.
상기 제 1 제어부(420)는 상기 제 1 검출부(410)에서 검출된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하여 단층촬영 화상을 형성한다. 다시 말해, 제 1 광을 사용한 단층촬영 화상을 취득하게 된다.
상기 분광기(430)는 상기 제 2 광 스위치부(160)에서 출력되는 제 2 합성빔을 각 파장 대역으로 분리하고, 전기적 신호로 변환하여 검출한다.
구체적으로, 상기 분광기(430)는 제 3 콜리메이터(431)에서 상기 제 2 광 스위치부(160)에서 출력된 제 2 합성빔을 평행광으로 변환하고, 회절 격자부(432)에서 상기 제 3 콜리메이터(431)에서 변환된 평행광을 입력받아 각 파장 대역으로 분리한다. 그리고, 포커싱 렌즈(433)에서 상기 회절 격자부(432)에서 분리된 각 광원을 집광하고 라인 스캔 카메라(434)에서 각 광원을 입력받아 전기적 신호로 변환하게 된다.
라인 스캔 카메라(434)는 광전변환소자 어레이인 라인 센서를 사용하여 각 위치(파장)마다 광강도를 전압으로 변환한다. 그 신호들을 사용하여, 피사체의 단층촬영 화상이 구성된다.
상기 제 2 제어부(440)는 상기 분광기(430)에서 검출된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하여 단층촬영 화상을 형성한다. 다시 말해, 제 2 광을 사용한 단층촬영 화상을 취득하게 된다.
또한, 도 5는 본 발명에 따른 멀티모달 광 단층촬영 방법에 대한 흐름도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 멀티모달 광 단층촬영 방법은, 먼저 파장 대역이 다른 제 1 광 및 제 2 광을 출력하는 단계가 수행된다(S501). 여기서, 제 1 광은 일 예로 1050㎚ 파장 대역을 갖는 광원, 제 2 광은 840㎚ 파장 대역의 광원일 수 있다.
그리고, 상기 출력된 제 1 광 또는 제 2 광의 파장 대역에 대응하도록 선택적으로 스위칭하여 출력하는 단계가 수행된다(S502). 즉, 상기 제 1 광이 출력되면 제 1 광의 파장 대역에 맞도록 스위칭하여 출력되고, 상기 제 2 광이 출력되면 제 2 광의 파장 대역에 맞도록 스위칭하여 출력된다.
이어, 상기 스위칭하여 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 분할하여 각 광 진행 경로로 출력하는 단계가 수행된다(S503). 다시 말해, 제 1 광을 분할하여 반사 경로와 피사체 반사 경로로 진행하도록 출력하거나 제 2 광을 분할하여 반사 경로와 피사체 반사 경로로 진행하도록 출력한다.
그 다음으로, 상기 분할하여 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 반사 경로를 통하여 반사된 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔을 출력하는 단계(S504a)와 상기 분할하여 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 피사체 반사 경로를 통하여 반사된 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 출력하는 단계(S504b)가 수행된다.
보다 구체적으로, 상기 제 1 기준빔 또는 상기 제 2 기준빔을 출력하는 단계는 상기 분할된 제 1 광 또는 제 2 광을 평행광으로 변환하고, 평행광을 집광하여 미러를 통해 반사된 빔을 다시 출력하게 된다.
그리고, 상기 제 1 측정빔 또는 상기 제 2 측정빔을 출력하는 단계는 상기 분할된 제 1 광 또는 제 2 광을 평행광으로 변환하고, 평행광을 X축방향 및 Y축 방향에 대한 광 신호의 방사 방향을 조절하여 피사체에 방사하면 피사체의 산란체에 의해 후방산란된 반사된 빔을 다시 출력하게 된다.
이어서, 상기 출력된 제 1 기준빔과 상기 제 1 측정빔을 합성하여 제 1 합성빔 또는 제 2 기준빔과 상기 제 2 기준빔을 합성하여 제 2 합성빔을 출력하는 단계가 수행된다(S505). 더 구체적으로, 상기 반사되어 출력되는 제 1 기준빔과 제 1 측정빔은 상기 제 1 광이 분할되어 출력되는 경로로 다시 입사하게 된다. 또한, 제 2 기준빔과 제 2 측정빔은 제 2 광이 분할되어 출력되는 경로로 다시 입사하게 된다. 이와 같이, 상기 입사된 제 1 기준빔과 제 1 측정빔은 결합하여 제 1 합성빔, 제 2 기준빔과 제 2 측정빔은 결합하여 제 2 합성빔으로 생성하여 다른 광 진행 경로를 통해 출력하게 된다.
그 다음, 상기 제 1 합성빔 또는 제 2 합성빔을 입력받아 광 파장 대역에 대응하도록 선택적으로 스위칭하여 출력하는 단계가 수행된다(S506). 즉, 제 1 합성빔의 광 파장 대역에 대응하도록 스위칭하거나 제 2 합성빔의 광 파장 대역에 대응하도록 스위칭을 자동으로 제어하여 출력하게 된다.
이어, 상기 스위칭하여 출력된 제 1 합성빔 또는 제 2 합성빔을 검출하는 단계가 수행된다(S507).
보다 구체적으로, 상기 제 1 합성빔은 제 1 합성빔을 검출하는 경로로 입사되어 검출하게 된다. 제 1 합성빔을 입력받으면 이를 전기적 신호로 변환하고, 상기 변환된 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하여 단층촬영 화상을 형성한다. 다시 말해, 상기 제 1 광을 사용한 단층촬영 화상을 취득하게 된다.
또한, 상기 제 2 합성빔은 제 2 합성빔을 검출하는 경로로 입사되어 검출하게 된다. 제 2 합성빔을 입력받으면 이를 평행광으로 변환하고, 상기 변환된 평행광을 입력받아 각 파장 대역으로 분리하게 된다. 그리고, 상기 각 파장 대역으로 분리된 각 광원을 집광하여 전기적 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하여 단층촬영 화상을 형성한다. 다시 말해, 제 2 광을 사용한 단층촬영 화상을 취득하게 된다.
상기 언급된 바와 같이, 제 1 광 및 제 2 광을 동시에 사용하여 각기 다른 파장 대역의 단층 촬영 영상을 획득함으로써 보다 정확한 정보를 알 수 있게 된다. 또한, 필요에 따라 제 1 광 또는 제 2 광을 선택적으로 사용하여 하나의 단층 촬영 영상을 획득할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110 --- 광원부 120 --- 제 1 광 스위치부
130 --- 광 커플러 140 --- 레퍼런스부
150 --- 샘플부 160 --- 제 2 광 스위치부
170 --- 검출수단

Claims (14)

  1. 파장 대역이 다른 제 1 광 및 제 2 광을 출사하는 광원부와;
    상기 광원부에서 출사된 제 1 광 또는 제 2 광의 파장 대역에 대응하도록 스위칭하여 출력하는 제 1 광 스위치부와;
    상기 제 1 광 스위치부에서 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 분할하여 각 광 진행 경로로 출력하는 광 커플러와;
    상기 광 커플러에서 분할되어 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 입력받아 반사하여 생성된 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔을 다시 상기 광 커플러로 출력하는 레퍼런스부와;
    상기 광 커플러에서 분할되어 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 입력받아 피사체로부터 반사하여 생성된 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 다시 상기 광 커플러로 출력하는 샘플부와;
    상기 레퍼런스부에서 반사된 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔과 상기 샘플부에서 반사된 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 입력받아 광 파장 대역에 대응하도록 스위칭하여 출력하는 제 2 광 스위치부와;
    상기 제 2 광 스위치부에서 출력된 제 1 기준빔과 제 1 측정빔 또는 제 2 기준빔과 제 2 측정빔을 검출하는 검출 수단을 포함하되,
    상기 광 커플러는 상기 제 1 기준빔과 상기 제 1 측정빔을 결합하여 제 1 합성빔을 상기 제 2 광 스위치부로 출력하고, 상기 제 2 기준빔과 상기 제 2 측정빔을 결합하여 제 2 합성빔을 상기 제 2 광 스위치부로 출력하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부는 제 1 광은 1050㎚ 파장 대역을 출력하고 제 2 광은 840㎚ 파장 대역을 출력하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 레퍼런스부는
    상기 광 커플러에서 출력된 광을 평행광으로 변환하는 제 1 콜리메이터와;
    상기 제 1 콜리메이터에서 출력된 평행광을 집광하는 제 1 렌즈와;
    상기 제 1 렌즈에서 집광된 광을 반사시키는 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 샘플부는
    상기 광 커플러에서 출력된 광을 평행광으로 변환하는 제 2 콜리메이터와;
    상기 제 2 콜리메이터에서 출력된 평행광을 방사 방향으로 조절하여, 피사체의 X축 방향 스캔 및 Y축 방향으로 스캔하는 스캐너와;
    상기 스캐너에서 방사 방향이 조절된 광을 피사체에 집광하도록 하는 스캔 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 검출 수단은
    상기 제 2 광 스위치부에서 출력되는 제 1 합성빔을 입력받아 전기적 신호로 변환하여 검출하는 제 1 검출부와;
    상기 제 1 검출부에서 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하는 제 1 제어부와;
    상기 제 2 광 스위치부에서 출력되는 제 2 합성빔을 각 파장 대역으로 분리하고, 전기적 신호로 변환하여 검출하는 분광기와;
    상기 분광기에서 검출된 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하는 제 2 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 분광기는
    상기 제 2 광 스위치부에서 출력된 제 2 합성빔을 평행광으로 변환하는 제 3 콜리메이터와;
    상기 제 3 콜리메이터에서 변환된 평행광을 입력받아 각 파장 대역으로 분리하는 회절 격자부와;
    상기 회절 격자부에서 분리된 각 광원을 집광하는 포커싱 렌즈와;
    상기 포커싱 렌즈를 투과한 각 광원을 입력받아 전기적 신호로 변환하는 라인 스캔 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 광원부에서 제 1 광이 출력되면 상기 제 1 광 스위치부는 제 1 광으로 스위칭되어 출력되고, 상기 제 2 광 스위치부는 제 1 합성빔으로 스위칭되어 출력되고, 상기 광원부에서 제 2 광이 출력되면 상기 제 1 광 스위치부는 제 2 광으로 스위칭되어 출력되고, 상기 제 2 광 스위치부는 제 2 합성빔으로 스위칭되어 출력되는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 시스템.
  8. 파장 대역이 다른 제 1 광 및 제 2 광을 출력하는 단계와;
    상기 출력된 제 1 광 또는 제 2 광의 파장 대역에 대응하도록 선택적으로 스위칭하여 출력하는 단계와;
    상기 스위칭하여 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 분할하여 각 광 진행 경로로 출력하는 단계와;
    상기 분할하여 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 반사 경로를 통하여 제 1 기준빔 또는 제 2 기준빔을 출력하는 단계와;
    상기 분할하여 출력된 제 1 광 또는 제 2 광을 피사체 반사 경로를 통하여 제 1 측정빔 또는 제 2 측정빔을 출력하는 단계와;
    상기 출력된 제 1 기준빔과 상기 제 1 측정빔을 합성하여 제 1 합성빔 또는 제 2 기준빔과 상기 제 2 기준빔을 합성하여 제 2 합성빔을 출력하는 단계와;
    상기 제 1 합성빔 또는 제 2 합성빔을 입력받아 광 파장 대역에 대응하도록 선택적으로 스위칭하여 출력하는 단계와;
    상기 스위칭하여 출력된 제 1 합성빔 또는 제 2 합성빔을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 광은 1050㎚ 파장 대역을 갖고 상기 제 2 광은 840㎚ 파장 대역을 갖는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 광이 스위칭되어 출력되면 상기 제 1 합성빔으로 스위칭되어 출력되고, 상기 제 2 광이 스위칭되어 출력되면 상기 제 2 합성빔으로 스위칭되어 출력되는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 방법.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 기준빔 또는 상기 제 2 기준빔을 출력하는 단계에서
    상기 분할된 제 1 광 또는 제 2 광을 평행광으로 변환하고, 평행광을 집광하여 반사 경로를 통해 반사되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 방법.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 측정빔 또는 상기 제 2 측정빔을 출력하는 단계에서
    상기 분할된 제 1 광 또는 제 2 광을 평행광으로 변환하고, 평행광을 X축방향 및 Y축 방향에 대한 광 신호의 방사 방향을 조절하여 피사체에 방사하여 피사체에서 반사되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 방법.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1 합성빔을 검출하는 단계에서
    상기 제 1 합성빔을 입력받아 전기적 신호로 변환하는 단계와,
    상기 변환된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 방법.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 합성빔을 검출하는 단계에서
    상기 제 2 합성빔을 입력받아 평행광으로 변환하는 단계와;
    상기 변환된 평행광을 입력받아 각 파장 대역으로 분리하는 단계와;
    상기 각 파장 대역으로 분리된 각 광원을 집광하여 전기적 신호로 변환하는 단계와;
    상기 변환된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하여 데이터 값을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티모달 광 단층촬영 방법.
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