KR101355671B1 - 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치 - Google Patents

모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브는, 샘플을 촬영하는 스캐닝 프로브, 상기 스캐닝 프로브 상부에 설치되는 편광창, 및 상기 편광창의 후방에서 상기 샘플의 단층 이미지를 디스플레이하는 스캐너 일체형 모니터를 포함한다. 본 발명의 스캐닝 프로브에 의하면, 스캐너의 핸들에 의하여 샘플의 촬영이 용이하고, 스캐너의 모니터에 의하여 시선을 스캐너와 함께 움직일 수 있고, 스캐너의 편광창에 의하여 샘플의 실제 이미지와 단층 이미지를 함께 관찰할 수 있다.

Description

모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치 {Portable scanning probe with monitor and optical coherence tomography using the same}
본 발명은, 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 샘플의 단층 이미지를 3차원 영상을 촬영하는 OCT에 있어서, 샘플 스캐너 상부에 모니터와 편광창을 설치하되, 편광창을 기준으로 상기 샘플은 편광창의 전방에 위치시키고, 모니터는 편광창의 후방에 위치시킴으로써, 유저는 샘플의 실제 이미지와 단층 이미지를 동시에 감상하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치에 관한 것이다.
일반적으로 OCT(Optical coherence tomography)의 광학적 단층 촬영 장치는, 비접촉 방식에 의하여 절개 없이 샘플의 내부 영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 컴퓨터 단층 촬영(Xray computed tomography; CT), 초음파 영상촬영(ultrasound imaging), 자기 공명 영상 촬영기와 같은 기존의 계측 장비들이 갖는 인체 유해성 문제, 가격 문제 및 측정 분해능 문제를 보완하기 위하여 연구되고 있는 새로운 영상 촬영 기술이다.
상기 OCT는, 마이켈슨 간섭계를 이용하여 마이크로미터 단위의 횡단 영상을 측정하는 것으로서, 기존의 초음파 영상보다 높은 분해능(해상도)을 갖고 있으며, 근적외선 영역의 광원을 사용하여 샘플의 내부를 비절개 방식으로 관찰할 수 있고, 또한, 실시간 단층 영상 촬영이 가능하고, 소형 및 저가형 기기의 제작이 가능한 많은 장점을 갖는다.
그러나 이와 같은 장점에도 불구하고, OCT 장치는 주로 특정 장소에 설치되는 고정 형태이기 때문에, 별도의 공간 확보가 필요한 단점이 있다.
또한 일부 휴대용 OCT 장치의 경우에도, 별도의 디스플레이 장치를 구비하고 있지 않기 때문에, 사용자는 단층 이미지가 출력되는 화면을 보기 위하여 수시로 컴퓨터로 시선을 바꾸어야 하는 불편한 점이 있다.
디스플레이 장치를 구비하는 경우에도 디스플레이 장치가 프로브의 후방에 설치되기 때문에 디스플레이 장치가 사용자의 시선을 가로 막아 샘플을 제대로 볼 수 없고, 대략적인 위치만을 확인하고 촬영해야 하는 번거로운 점이 있다.
컴퓨터에 디스플레이 되는 단층 이미지는 2차원 영상으로서, 소정 지점에서 하나의 방향에서만 수직적으로 촬영되는 단면에 불과하다. 따라서 단층 이미지가 입체적으로 측정되는 못하는 한계가 있다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 적어도 샘플 스캐너 만큼은 휴대 가능하고, 휴대를 더 용이하게 하기 위하여 별도의 핸들이 부착되는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 샘플 스캐너에 샘플의 단층 이미지가 디스플레이 되는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 단층 이미지를 보여주는 디스플레이 장치가 샘플의 실제 이미지를 트래킹 하는데 지장을 주지 않는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 각 단층 이미지가 3차원으로 관찰되는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치를 제공하는 것이다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브는, 샘플을 촬영하는 스캐닝 프로브, 상기 스캐닝 프로브 상부에 설치되는 편광창, 및 상기 편광창의 후방에서 상기 샘플의 단층 이미지를 디스플레이하는 스캐너 일체형 모니터를 포함한다.
본 발명의 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치는, 광원, 상기 광원으로부터 발생된 광을 분할하는 광 커플러, 상기 광 커플러에서 분할된 광을 수신하여 위상 스캔한 후, 반사시켜 상기 광 커플러로 전달하는 광 위상 지연기, 상기 광 커플러에서 분할된 광을 수신하여 샘플에 조사하고 반사시켜 상기 광 커플러로 전달하는 스캐닝 프로브, 상기 광 커플러로 전달된 상기 반사광을 전기적 신호로 변환하여, 상기 샘플에 대한 단층 영상을 생성하는 광 검출기, 및 상기 광 검출기로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 연산 처리하여 단층 이미지를 생성하는 영상 신호 처리기를 포함하고, 상기 스캐닝 프로브는 상기 샘플의 상기 단층 이미지를 디스플레이하는 스캐너 일체형 모니터, 및 상기 샘플과 상기 모니터 사이에 설치되어, 전방에서 상기 샘플의 실제 이미지는 투과시키고, 후방에서 상기 단층 이미지는 반사시키는 편광창을 포함한다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 스캐너에 핸들을 구비함으로써, 샘플을 쉽게 촬영할 수 있다.
둘째, 스캐너에 모니터를 구비함으로써, 시선을 스캐너와 함께 움직일 수 있다.
셋째, 스캐너에 편광창을 구비함으로써, 샘플의 실제 이미지와 단층 이미지를 함께 관찰할 수 있다.
넷째, 핸들과 모니터 그리고 편광창을 모두 구비함으로써, 샘플을 트래킹하면서 필요한 정보를 바로 얻을 수 있다.
다섯째, 위치 및 깊이에 관한 다수의 위상 신호를 편광 각도에 따라 달라 반사시키는 복합 편광창을 사용함으로써, 단층 이미지를 3차원 형태로 관찰할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브의 구성을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명에 의한 샘플의 실제 이미지와 단층 이미지가 편광창에 오버랩되게 나타내는 예시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해 질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브, 및 이를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브의 구성이 사시도로 도시되어 있다. 도 2는 도 1의 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브(P)는, 샘플(10)을 단층 촬영하는 스캐너(110), 스캐너(110) 상부 일측에 설치되는 편광창(120), 및 편광창(120)의 후방에 설치되어 상기 샘플(10)의 영상 이미지를 디스플레이하는 스캐너 일체형 모니터(130)를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 상기 영상 이미지는 광 간섭성 단층 촬영장치를 이용하여 획득된 단층 이미지일 수 있다.
스캐너(110)는, 바디(112), 바디(112)의 하부에 설치되는 핸들(114), 및 바디(112)의 전방에 설치되는 렌즈(116)를 포함한다. 편광창(120)과 모니터(130)는 바디(112)의 상부에서 소정 거리로 이격되어 설치되되, 반드시 수평면 상에 위치할 필요는 없고, 실질적으로 동일 평면에 설치되면 충분하다.
편광창(120)은 입사광의 일부는 반사하고, 일부는 투과하는 성질이 있다. 본 실시예의 경우, 편광창(120)은 샘플(10)에서 입사되는 실제 이미지(10a)는 그대로 투과시키고, 스캐너 일체형 모니터(130)에서 입사되는 단층 이미지(10b)는 반사시킬 수 있다.
편광창(120)은 수직 및 수평 편광에 제한되지 않는다. 가령, 일부 반사하는 성질을 가지는 편광창(120)은 수직 및 수평 방향 이외의 다양한 방향에서 선택적으로 반사되는 복합 편광의 기능을 가질 수 있다. 따라서 소정 위치 및 깊이에서 방향을 달리하여 측정되는 여러 가지 위상의 위치 및 깊이 정보의 신호가 복합 편광 기능을 가지는 편광창(120)에서 편광 각도에 따라 각각 반사되는 3차원 형태의 단층 이미지로 반사될 수 있다.
편광창(120)과 스캐너 일체형 모니터(130)는 소정 거리를 두고 설치되되, 실제 이미지(10a)와 단층 이미지(b)는 편광창(120)에서 상호 오버랩(overlap)될 수 있도록 설치된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 θ가 일치하면, 편광창(120)과 스캐너 일체형 모니터(130) 사이의 거리는 편광창(120)과 샘플(10) 사이의 거리와 반드시 일치할 필요는 없다. 편광창(120)과 스캐너 일체형 모니터(130) 사이의 거리가 작을수록 유저의 관측 지점(U)은 높아진다.
스캐너 일체형 모니터(130)는 단층 이미지(10b)가 편광창(120)의 중심으로 입사되도록 소정 각도(90 - θ)로 틸트(tilt)된다. 가령, 편광창(120)과 스캐너 일체형 모니터(130) 사이의 거리가 작을수록 틸트 각도(90 - θ)가 커진다.
이와 같이, 편광창(120)을 기준으로 편광창(120)의 전방에 샘플(10)을 위치시키고, 편광창(120)의 후방에 모니터(130)를 위치시킴으로써, 편광창(120)의 후방에 위치하는 관측 지점(U)에서는 샘플(10)의 실제 이미지(10a)와 단층 이미지(10b)를 동시에 관찰할 수 있게 된다. 즉, 샘플(10)과, 샘플(10)의 단층 이미지(10b)를 디스플레이하는 모니터(130) 사이에 편광창(120)을 설치함으로써, 편광창(120)은 전방에서 샘플(10)의 실제 이미지(10a)는 투과시키고, 후방에서 단층 이미지(10b)는 반사시킬 수 있다. 따라서 유저(user)는 편광창(120)의 후방 즉, 관측 지점(U)에서 샘플(10)의 실제 이미지(10a)와 단층 이미지(10b)를 동시에 관찰할 수 있다.
본 발명의 포터블 스캐닝 프로브(P)는 하부에 핸들(114)을 포함하여 샘플(10)을 더욱 자유롭게 촬영하고, 상부에 일체로 모니터(130)를 포함하여 유저의 시선을 포터블 스캐닝 프로브(P)와 함께 움직일 수 있어 시선을 컴퓨터로 바꿀 필요가 없으며, 모니터(130)의 전방에 편광창(120)을 포함하여 샘플(10)의 실제 이미지(10a)와 단층 이미지(10b)를 함께 관찰하고, 비교할 수 있다. 특히, 전방에 장애물 없이 샘플(10)을 트래킹할 수 있기 때문에, 샘플(10)이 위치하는 현장에서 검사에 필요한 판단을 할 수 있다.
도 3에는 본 발명에 의한 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치의 구성이 블록도로 도시되어 있다. 도 4는 본 발명의 포터블 스캐닝 프로브를 이용함으로써 편광창에 샘플의 실제 이미지와 단층 이미지가 오버랩되게 나타나는 예시도이다.
도 3을 참조하면, 볼 발명의 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치(T)는, 광원(200), 광 커플러(300), 광 위상 지연기(400), 포터블 스캐닝 프로브(P), 광 검출기(500), 및 영상 신호 처리기(600)를 포함한다.
광원(200)은 광 대역폭이 넓어서 간섭 길이가 짧은 광, 예를 들면, 간섭 길이가 수 마이크로미터 정도인 광을 출사하는 광원이 사용될 수 있다.
광 커플러(300)는 광원(200)으로부터 발생된 광을 수신한 후, 수신한 광을 분할 또는 결합하여 광섬유를 통해 광 위상 지연기(400)에 제1분할광을 전달하고, 포터블 스캐닝 프로브(P)에 제2분할광을 전달한다. 혹은 반대로 후술하는 반사광을 전달받는다.
광 위상 지연기(400)는 광 커플러(300)로부터 분할된 제1분할광을 수신하고, 위상 스캔한 후 반사하며, 반사된 제1반사광을 광 커플러(300)로 전달한다. 이러한 광 위상 지연기(400)는 콜리메이터 렌즈(collimator lens)(410), 포커싱 렌즈(focusing lens)(420), 및 레퍼런스 미러(reference mirror)(430)를 포함한다. 콜리메이터 렌즈(410)는 광 커플러(300)에서 출사된 광을 수신하여 평행광으로 변환시킨다. 포커싱 렌즈(420)는 콜리메이터 렌즈(410)를 통해 변환된 평행광이 하나의 포커스로 모이도록 상기 평행광의 포커스 거리를 조절한다. 레퍼런스 미러(430)는 포커싱 렌즈(420)를 통해 하나의 포커스로 모인 광을 수신한 후 반사시켜 생성된 반사광을 포커싱 렌즈(420)로 전달함으로써, 광 경로를 변경시킨다.
포터블 스캐닝 프로브(P)는, 광 커플러(300)을 통해 전송된 제2분할광을 검사 대상인 샘플(10)의 표면에 조사하고, 샘플(10)로부터 반사된 광을 스캐닝하고, 스캐닝된 제2반사광을 광 커플러(300)로 다시 전송한다. 포터블 스캐닝 프로브(P)는 도면에는 도시되어 있지 않지만, 그 내부에 콜리메이터 렌즈, 샘플(10)을 X축과 Y축으로 각각 스캐닝하는 X축 및 Y축 스캐너, 및 포커싱 렌즈 등을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 포터블 스캐닝 프로브(P)는 샘플(10)의 단층 이미지(10b)를 디스플레이하는 스캐너 일체형 모니터(130) 및 샘플(10)과 모니터(130) 사이에 설치되어 전방에서 샘플(10)의 실제 이미지(10a)는 투과시키고, 후방에서 샘플(10)의 단층 이미지(10b)는 반사시키는 편광창(120)을 포함한다. 도 4를 참조하면, 편광창(120)에는 샘플(10)의 실제 이미지(10a)와 단층 이미지(10b)가 오버랩 되게 나타난다.
광 검출기(500)는, 광 위상 지연기(400)와 포터블 스캐닝 프로브(P)로부터 반사된 제1 및 제2반사광이 광 커플러(300)로 전달된 후 이를 수신하고, 수신된 광을 전기적 신호로 변환한 후 변환된 전기적 신호로부터 샘플(10)에 대한 단층영상을 생성한다. 이러한 광 검출기(500)는 콜리메이터 렌즈(510), 회절격자(520), 포커싱 렌즈(530), 및 라인 스캔 카메라(540)를 포함한다. 콜리메이터 렌즈(510)는 광 위상 지연기(400)와 포터블 스캐닝 프로브(P)로부터 반사된 반사광을 광 커플러(300)를 통해 수신하여 상기 반사광을 평행광으로 변환시킨다. 회절격자(520)는 콜리메이터 렌즈(510)를 통해 변환된 상기 평행광을 수신하여 각 파장별로 회절시킨다. 포커싱 렌즈(530)는 회절격자(520)를 통해 회절된 평행광을 각 파장대역에 따라 하나의 포커스로 모이도록 상기 평행광의 포커스 거리를 조절한다. 라인 스캔 카메라(540)는 포커싱 렌즈(530)를 통해 모인 광을 라인 상태로 스캔하여 샘플(10)의 단층을 포함하는 영상을 생성한다. 라인 스캔 카메라(540)는 CMOS 카메라를 포함할 수 있다.
영상 신호 처리기(600)는, 광 검출기(500)로부터 출력된 전기적 신호인 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호를 연산 처리하여 영상 정보를 생성한다. 영상 신호 처리기(600)는 컴퓨터(610)로서, 기억 장치를 포함할 수 있다. 연산 처리된 영상 신호를 고정 모니터(620)를 통하여 디스플레이 할 수도 있다. 한편, 본 발명의 경우, 스캐너 일체형 모니터(130)는 컴퓨터(610)와 연결된다. 가령, 스캐너 일체형 모니터(130)와 고정 모니터(620)가 컴퓨터(610)에 각각 연결되어, 단층 이미지(10b)는 고정 모니터(620)와 스캐너 일체형 모니터(130)에 동시에 디스플레이 될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예의 경우, 광 검출기(500)에서 획득된 간섭 신호가 샘플(10)의 위치와 깊이 정보를 방향에 따라 서로 다른 위상 정보를 가지는 신호로 변환시키고, 이와 같은 신호를 영상 신호 처리기(600)에서 빠른 속도로 처리하고, 디스플레 함으로써, 사용자는 관측 지점(U)에서 3차원의 단층 이미지(10b)를 확인할 수 있다.
가령, 사용자가 원하는 환부의 일정한 위치에 스캐닝 프로브(P)를 겨냥하면, 광 검출기(500)에서 샘플의 상기 위치 및 깊이의 여러 가지 위상 정보를 가지는 신호가 발생되고, 다양한 위상 정보를 가지는 신호가 모니터(130)를 통해 편광창(120)에 조사되면, 복합 편광 기능을 가지는 편광창(120)에서 각각의 위상 신호에 따라 달리 반사됨으로써, 동일한 지점에서 3차원 단면 이미지(10b)가 관측될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 샘플과 모니터 사이에 편광창을 설치함으로써, 샘플의 실제 이미지와 단층 이미지가 오버랩되게 동시 관찰되는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
10: 샘플 10a: 실제 이미지
10b: 단층 이미지 110: 스캐너
112: 바디 114: 핸들
116: 렌즈 120: 편광창
130: 스캐너 일체형 모니터 200: 광원
300: 광 커플러 400: 광 위상 지연기
410: 콜리메이터 렌즈 420: 포커싱 렌즈
430: 레퍼런스 미러 500: 광 검출기
510: 콜리메이터 렌즈 520: 회절격자
530: 포커싱 렌즈 540: 라인 스캔 카메라
600: 영상 신호 처리기 610: 컴퓨터
620: 고정 모니터 P: 포터블 스캐닝 프로브
T: 광 간섭성 단층 촬영장치 U: 관측 지점

Claims (11)

  1. 샘플을 촬영하는 스캐닝 프로브;
    상기 스캐닝 프로브 상부에 설치되는 편광창; 및
    상기 편광창의 후방에서 상기 샘플의 영상 이미지를 디스플레이 하는 스캐너 일체형 모니터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캐닝 프로브는,
    상기 편광창과 상기 모니터가 장착되는 스캐너 바디;
    상기 바디의 하부에 설치되는 핸들; 및
    상기 바디의 전방에 설치되는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 이미지는 광 간섭성 단층 촬영장치를 이용하여 획득된 단층 이미지인 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 편광창은 상기 모니터에서 입사되는 상기 단층 이미지는 반사시키고, 상기 샘플에서 직접 입사되는 실제 이미지는 투과시키는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 모니터는 상기 샘플의 소정 위치 및 깊이 정보를 서로 다른 위상 신호로 조사하고,
    상기 편광창은 상기 서로 다른 위상 신호를 편광 각도에 따라 각각 반사시킴으로써,
    상기 단층 이미지는 3차원 형태로 관찰되는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 편광창과 상기 모니터는 실질적으로 동일 평면 상에 설치되되, 상기 단층 이미지와 상기 실제 이미지가 상기 편광창에서 상호 오버랩 되도록 소정 거리를 두고 설치되는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 모니터는 상기 단층 이미지가 상기 편광창의 중심으로 입사되도록 틸트 되는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브.
  8. 광원;
    상기 광원으로부터 발생된 광을 제1 및 제2분할광으로 분할하는 광 커플러;
    상기 제1분할광을 수신하여 위상 스캔하고 반사시켜, 상기 광 커플러로 제1반사광을 전달하는 광 위상 지연기;
    상기 제2분할광을 수신하여 샘플에 조사하고 반사시켜, 상기 광 커플러로 제2반사광을 전달하는 스캐닝 프로브;
    상기 광 커플러로 전달된 상기 제1 및 제2반사광을 전기적 신호로 변환하여, 상기 샘플에 대한 단층 영상을 생성하는 광 검출기; 및
    상기 광 검출기로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 연산 처리하여 단층 이미지를 생성하는 영상 신호 처리기를 포함하고,
    상기 스캐닝 프로브는
    상기 샘플의 상기 단층 이미지를 디스플레이하는 스캐너 일체형 모니터; 및
    상기 샘플과 상기 모니터 사이에 설치되어, 전방에서 상기 샘플의 실제 이미지는 투과시키고, 후방에서 상기 단층 이미지는 반사시키는 편광창을 포함하는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광 검출기는 상기 샘플의 소정 위치 및 깊이 정보를 서로 다른 위상 신호로 처리하고, 상기 처리된 다수의 위상 신호가 상기 모니터를 통하여 상기 편광창에 각각 반사됨으로써, 상기 단층 이미지는 3차원 형태로 관찰되는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 영상 신호 처리기는 컴퓨터이고, 상기 컴퓨터는 스캐너 일체형 모니터와 연결되는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 영상 신호 처리기는 고정 모니터를 더 포함함으로써, 상기 단층 이미지는 상기 고정 모니터와 상기 스캐너 일체형 모니터에서 동시에 디스플레이 되는 것을 특징으로 하는 모니터 일체형 포터블 스캐닝 프로브를 이용한 광 간섭성 단층 촬영장치.

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101765824B1 (ko) 2016-05-26 2017-08-10 주식회사 오즈텍 휴대용 광단층 검사 장치
WO2019235826A1 (ko) * 2018-06-05 2019-12-12 주식회사 필로포스 포인트 오브 캐어 진단을 위한 일체형 핸드헬드 배터리 구동 oct 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220183553A1 (en) * 2019-03-27 2022-06-16 University Of Washington Handheld optical imaging devices and methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960011468A (ko) * 1994-09-09 1996-04-20 액체 내의 관찰 기능을 가진 스캐닝 근거리 광학/원자력 현미경
JP2002310897A (ja) 2001-04-13 2002-10-23 Japan Science & Technology Corp 光コヒーレンストモグラフィーにおける透光体の動きによる高速光遅延発生方法及びその高速光遅延発生装置
KR20120089047A (ko) * 2011-02-01 2012-08-09 고려대학교 산학협력단 듀얼 포커싱 광 결맞음 영상 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960011468A (ko) * 1994-09-09 1996-04-20 액체 내의 관찰 기능을 가진 스캐닝 근거리 광학/원자력 현미경
JP2002310897A (ja) 2001-04-13 2002-10-23 Japan Science & Technology Corp 光コヒーレンストモグラフィーにおける透光体の動きによる高速光遅延発生方法及びその高速光遅延発生装置
KR20120089047A (ko) * 2011-02-01 2012-08-09 고려대학교 산학협력단 듀얼 포커싱 광 결맞음 영상 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101765824B1 (ko) 2016-05-26 2017-08-10 주식회사 오즈텍 휴대용 광단층 검사 장치
WO2019235826A1 (ko) * 2018-06-05 2019-12-12 주식회사 필로포스 포인트 오브 캐어 진단을 위한 일체형 핸드헬드 배터리 구동 oct 시스템
CN112218569A (zh) * 2018-06-05 2021-01-12 株式会社菲罗普斯 用于及时现场护理诊断的一体型手提电池驱动光学相干层析成像系统

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