KR102588910B1 - 안과용 영상 촬영 장치 및 이를 포함하는 시스템 - Google Patents

Abstract

피검자의 전안관찰을 위한 이미징 채널; 안저 촬영을 위해 상기 피검자의 안저를 조명하는 조명 채널; 상기 이미징 채널에서 분기되어 상기 피검자의 동공 위치를 고정함과 동시에 상기 피검자의 시선을 고정시키기 위한 인덱스 채널; 상기 인덱스 채널에서 분기되어 상기 피검자의 안저에 대한 초점 인덱스를 형성하기 위한 분기 채널; 및 상기 이미지 채널, 조명 채널, 인덱스 채널 및 분기채널 중 적어도 어느 하나에 배치된 광학 및 기구 구조물을 기계적 혹은 전기적으로 제어하기 위한 제어유닛을 포함하는 안과용 광학 영상촬영 장치 및 시스템을 제공한다.

Description

안과용 영상 촬영 장치 및 이를 포함하는 시스템 {Optical Image Pickup Apparatus for Ophthalmology and System Including The Same}

본 출원은 전안 및 안저를 촬영하여 시각화 할 수 있는 안과용 영상 촬영 장치 및 이를 포함하는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 안저 카메라는 안저 촬영을 통해 환자의 눈의 상태를 진단하기 위해 안과에서 널리 사용되고 있다. 안저 카메라는 피검자의 눈을 촬영하기 전에 피검안의 위치를 고려하여 상대적으로 정확한 위치에 안저 카메라를 설정해야 하며, 비산동 안저 카메라의 촬영의 경우는 피검자의 시야를 방해하지 않으며 동공이 좁아지는 것을 방지하기 위해 눈에 보이지 않는 적외선으로 피검자 안구에 대한 안저 카메라의 작동 거리를 설정한다.

피검자의 눈에 대한 초기 안저 카메라의 광학 정렬은 전안 관찰로 시작되며, 이를 통해 안저 카메라가 눈의 동공을 기준으로 중앙에 배치되고 작동 거리가 설정된다. 이 경우 안구의 동공 축은 카메라의 축과 중심 정렬되어야 하며, 안구는 가능한 한 이완되어 무한대에 위치한 점 광원을 주시하는 것과 같이 되어야 한다.

선행특허 1 (US7,320,519)에 따르면, 전안부와 안저의 촬영 과정은 관찰 채널 (광축 L3)에서 전안 관찰 광학 유닛 (11, Anterior-ocular observation optical system)을 사용하여 수행된다. 상기 광학 렌즈 유닛 (11)은 시선고정용 시표 (42, Fixation target plate), 이미지 분할 프리즘 (43, Imaging splitting prism) 및 렌즈 (41, 44)로 구성된다. 또한, 시선고정용 시표 (42)를 조명하도록 구성된 조명 광원 (45)이 시표 (42)의 근방 측면에 배치된다. 이후 피검자의 안저를 촬영할 때는 상기 유닛(11)이 관찰 채널(광축 L3)에서 벗어나게 된다.

그러나 선행특허 1의 경우, 전안 관찰 모드(anterior-ocular observation mode)에서 안저 관찰 모드(fundus observation mode)로 전환 과정에서, 광축 L3선상에서 상기 관찰 광학 유닛 (11)의 반복적인 움직임에 의한 부정확한 재설치로 목표 위치가 옮겨질 수 있다. 이로 인해 안저 촬영을 위해 전안 관찰 모드에서 안저 관찰 모드로 변경할 때, 시선고정용 시표(42, Fixation target plate)가 또 다른 시표(18)로 변경되는 과정에 피검자는 또 다른 시표 (18)를 시야에서 놓칠 수 있다.

또한, 상기 관찰 유닛(11) 안에 보조 요소 (42, 43)는 상기 유닛(11)의 설계를 복잡하게 하고, 분할 프리즘(43)은 진단 과정에서 관찰 부위인 눈의 전안 부분의 이미지 품질을 저하시킬 수 있다.

선행특허 2(US8,960,908)에 따르면, 안저 촬영 모드에서 피검자의 눈 동공의 축을 원하는 방향으로 고정하기 위해 내부 고정 램프 유닛 (Internal fixation lamp unit, 32)으로부터의 광선이 하프 미러 (Half mirror, 30)를 거쳐 관찰 채널의 광경로 들어 간다. 이와 동시에 눈 고정 점을 신속하게 변경할 수 있게 하기 위해 상기 고정 램프 유닛 (32)은 복수의 LED로 구성된 LED 매트릭스 형태로 제조된다. 이때에 피검자는 LED 매트릭스의 켜진 LED 중 하나에 시선을 고정하며, 검사자는 LED의 전환에 의해 안저의 여러 부분에 대한 이미지를 얻을 수 있게 한다. 이러한 구조를 갖는 장치에서 안저 촬영 시 안저 카메라의 광학 시스템의 정렬을 위한 가장 중요한 과정 중 하나는 망막에 초점을 맞추는 것이다. 편리하고 정확한 작동은 LED 221 및 LED 221로부터 방출된 광을 분할시키는 분할 프리즘 (222, Prism for splitting)과 초점 인덱스 마스크 (223, Focus index mask)로 구성된 분할 유닛 (22, Split unit)을 사용하여 구축된 자동 초점 장치에 의해 수행된다. 상기 장치에서, 조명 채널에 위치한 초점 표시 어셈블리는 상기 마스크(223)의 인덱스가 안저 표면과 광학적으로 연결된(conjugated) 평면에 있도록 위치한다. 초점을 맞추기 전에 상기 인덱스 마스크가 M2 구동모터를 사용하여 조명 채널의 광선 경로에 일시적으로 들어 간다. 초점렌즈 (28)의 초점 기능이 제한되면 (예: ± 15 디옵터) 심각한 비정시안(ametropia)을 보상하기에 충분하지 않다. 이 경우, 교정 렌즈(29, Diopter correction lens)는 M4 모터를 사용하여 이미지 광학시스템(105, Imaging optical system)의 이미징 채널의 광경로에 도입된다 (환자가 심한 원시인 경우 양의 렌즈 -291 또는 환자가 심한 근시의 사람의 경우 음의 렌즈 -292). 상이한 광학 채널에 배열된 상기 분할 유닛(22) 및 상기 초점 렌즈(28)는 필수적으로 동시 이동이 필요하다. 분할 유닛(22)의 경우 M1 구동모터를 통해 조명 채널의 축을 따라 이동하며, 초점 렌즈(28)는 M3 모터를 사용하여 이미징 채널의 축을 따라 이동한다. 이 경우 초점 렌즈(28)의 특정 위치는 분할 유닛 (22)의 결정된 위치에 정확히 대응되어야 한다. 이 요구 사항은 상응한 센서들을 설치함으로써 수행된다. 즉, 상기 초점 렌즈(28)를 구동하여 초점을 맞추는 초점 렌즈 위치 센서인 S3(Focus lens position sensor)와 분할 위치 센서 S1(Split position sensor)에 의해 수행된다. 초점 절차의 종료 과정에서, 촬영을 위해 백색 광원을 켜기 직전에, 상기 분할 유닛(22)은 안저에 그림자를 드리우지 않도록 M2 모터에 의해 조명 채널로부터 빠져나온다.

그러나 선행특허 2의 경우, 분할 유닛(22)과 초점 렌즈(28)을 동시에 정밀한 이동과 상기 분할 유닛을 조명 채널에 삽입과 제거가 요구되어 이를 위한 기계적인 추가 요소로 구동모터 M1, M2 및 M3와 센서 S1과 S3가 필수적이다. 따라서 장비 설계의 복잡성과 반복된 기계적인 초점 조준 절차가 발생하여 작동 신뢰성이 저하된다.

선행특허 3(US8,480,232)에 따르면, 안저 장치는 안저 촬영을 위한 안저의 조명과 정렬 과정을 위해 조명 광학 시스템 (Illumination optical system, O1)과 관찰/이미지 광학 시스템 (Observation/Imaging system, O2)의 광 채널을 포함한다. O1 채널에는 적외선 LED (11a) 및 백색 LED (11b)을 포함하는 광원 유닛(Light source unit,11)이 있으며, 이를 통해 적외선 또는 백색광에서 안저의 시각화를 가능하게 한다. 이때, 두 개의 광원은 구동 모터 M1에 의해 이동이 가능하며, 조명 채널 O1에서 상기 LED를 교대로 입/출입한다. 또한 피검자의 크거나 작은 동공 조건에서 촬영할 때 상기 광원 유닛(11)의 광에게 필요한 경로를 제공하도록 이동가능한 링 슬릿(Ring slit, 12)이 있다. 또한, 장치는 O2 채널에 설치된 구멍을 갖는 미러(holed mirror, 16)의 구멍 내부에 정렬 인덱스 투영 유닛(Alignment index projection unit, 17)이 포함되며, 상기 유닛은 두 개의 IR LED(17a)와 두 개의 광가이드 (17b)로 구성된다. 상기 광가이드의 끝부분은 미러의 구멍으로부터 나와져 있다. 상기 유닛(17)은 광가이드(17b)의 출력 끝단에서 눈의 각막으로부터 반사된 이미지의 위치를 추적함으로써 안저를 관찰하는 동안 눈에 대한 안저 카메라의 위치를 제어하도록 설계한다.

그러나 선행특허 3의 경우, 위에 제시된 동작을 구현하기 위하여 많은 동적 구성 요소들을 포함하므로 장비가 추가로 복잡해지고 불안정성이 증가한다. 또한, 안저 카메라의 정확한 위치 결정을 위해 눈의 이미지가 통과하는 거울(16)의 구멍 내부에 광가이드(17b)가 설치 되어있는 상기 유닛(17)은 장치의 설계와 조정 작업을 복잡하게 한다.

따라서, 이에 대한 안저 카메라는 전안 관찰 모드 및 안저 관찰 모드 각각 혹은 전안 관찰 모드에서 안저 관찰 모드로 전환하여 동작할 때, 피검자의 동공이 안정적으로 고정되고, 동시에 촬영된 안저 이미지 품질을 향상시킬 필요성이 있다.

미국특허-US Patent No.7,320,519 미국특허-US Patent No.8,960,908 미국특허-US Patent No.8,480,232

본 발명의 실시예는 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 전안관찰 모드에서 안저관찰 모드로 전환시에도 피검자의 시선을 고정시킬 수 있어 이로 인한 동공 위치의 오차를 줄일 수 있는 안과용 광학 영상촬영 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 안저 촬영을 위해 안저면에 초점을 위치하도록 복잡한 광학 구조물 혹은 기계 구조물의 설치없이 간단하고 안정적인 안과용 광학 영상촬영 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 광학 구조물의 조립에 있어서 자유도를 높일 수 있는 안과용 광학 영상촬영 장치 및 시스템을 제공하고자 한다.

본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 안과용 광학 영상 촬영장치는 피검자의 전안관찰을 위한 이미징 채널; 안저 촬영을 위해 상기 피검자의 안저를 조명하는 조명 채널; 상기 이미징 채널에서 분기되어 상기 피검자의 동공 위치를 고정함과 동시에 상기 피검자의 시선을 고정시키기 위한 인덱스 채널; 상기 인덱스 채널에서 분기되어 상기 피검자의 안저에 대한 초점 인덱스를 형성하기 위한 분기 채널; 및 상기 이미지 채널, 조명 채널, 인덱스 채널 및 분기채널 중 적어도 하나를 기구적 혹은 전기적으로 제어하기 위한 제어유닛를 포함한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 안과용 광학 영상 촬영장치는 피검자의 전안관찰을 위한 이미징 채널에 배치된 제1광원; 상기 피검자의 안저에 조명하는 조명 채널에 배치된 제2 및 제 3광원; 상기 이미징 채널에서 분기된 인덱스 채널에 배치된 제 4, 제5, 제6광원; 상기 인덱스 채널에서 분기된 분기 채널에 배치된 제7광원; 및 상기 제1 내지 상기 제7광원 전기적으로 제어하는 제어유닛을 포함하고, 상기 제어유닛은 상기 피검자의 전안 관찰을 위해 상기 제1 및 제6광원을 턴온(turn-on)시키고, 상기 피검자의 안저를 포지셔닝 하기 위해 상기 제3, 제4 및 제5광원을 턴온(turn-on)시키고, 상기 피검자의 안저를 포커싱하기 위해 상기 제4, 제5 및 제7 광원을 턴온(turn-on)시키고, 상기 피검자의 안저를 촬영하기 위해 상기 제2광원을 턴온(turn-on)시킨다.

본 발명의 실시예에 따르면, 안저촬영시 피검자의 동공을 안정적으로 고정하여 안저 이미지의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 광학 영상촬영 장치에 포함된 여러 광학 구조물들이 서로 안정적으로 광학적 결합을 이뤄 쉽게 모드 전환을 수행할 수 있는 있는 효과가 있다.

본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안과용 광학 영상 장치를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안과용 광학 영상 장치의 전자적인 블록도를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안과용 광학 영상촬영 장치를 개략적으로 나타낸 도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 채널에 배치된 조명 광원부의 측면도를 나타낸 도이고, 도 4b는 도 4a의 X-X라인을 따라 취해진 광원의 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 채널에 배치된 조명 광원부의 측면도를 나타낸 도이고, 도 5b는 도 5a의 X-X 라인을 따라 취한 광원의 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 채널에 배치된 조명 광원부의 측면도를 나타낸 도이고, 도 6b는 도 6a의 X-X 라인을 따라 취한 광원모듈의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 채널에 배치된 조명 광원부를 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로, 시준 인덱스 유닛의 광 전달 과정을 설명하기 위한 도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 인덱스 스플리팅 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 10a 내지 도10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 인덱스 마스크가 안저에 투영됨에 따라 이미지 수신기에 형성된 초점 인덱스를 나타낸 도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

더욱이 본 발명은 본 발명의 상세한 설명에 표시된 실시예들의 모든 가능한 조합들을 망라한다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나 지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안과용 광학 영상 촬영 시스템을 개략적으로 나타낸 도이고, 도 2는 본 발명에 따른 안과용 광학 영상 촬영 시스템의 전자적인 블록도를 나타낸 도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안과용 광학 영상 촬영 시스템(1000)은 촬상부(Imaging unit, 100), 구동부(Driving unit, 200), 영상생성부(Image generator, 300), 제어부(Controller, 400), 조작부(Operating unit, 500) 및 디스플레이부(Display device, 600)를 포함한다.

안과용 광학 영상 촬영 시스템은 도 1에서와 같이 베이스 플레이트(111) 및 머리 지지대(121)를 포함하는 지지부(130)를 갖고, 머리 지지대(121)에 지지된 피검자의 안저에 대한 영상을 획득한다. 지지부(130)는 다양한 형태로 구성될 수 있고, 이 기술분야의 당업자라면 용이하게 실시할 수 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다.

촬상부(100)는 조명 광학계를 구성하기 위한 조명렌즈 모듈 및 촬영 광학계를 구성하기 위한 촬영렌즈 모듈, 예를들어, 안과렌즈 모듈, 이미징렌즈 모듈 등을 포함한다. 상기 조명렌즈 모듈은 파장이 다른 가시광원과 근/적외선광원을 포함하고, 가시광원과 근/적외선광원을 선택적으로 스위칭하여 상기 가시광원 또는 근/적외선광원으로부터 방출된 광이 피검자의 안저에 조명하는 광원 스위칭부(Light switching unit, 110)를 포함할 수 있다. 광원 스위칭부(110)는 빔 스플릿터(Beam spliter)와 같은 기계적인 유닛 일 수 있고, 전자적인 신호로 처리되어 이를 대신할 수 있다. 이러한 광원 스위칭부(110)는 상기 제어부(400)의 제어를 받아 선택적으로 동작될 수 있다. 상기 촬상부(100)의 구체적인 구성 및 동작 방법들에 대해선 후술하기로 한다.

구동부(Driving unit, 200)는 상기 제어부(400)의 제어를 받아 상기 선택된 광원에 대응하여 상기 촬상부(100)의 내부 구성요소들 예를들어, 조명렌즈 모듈 혹은 이미징렌즈 모듈을 선택적으로 구동할 수 있다. 또한, 구동부(200)는 마운터 이동을 위한 모터 구동부를 포함할 수 있다.

영상 생성부(Image generator, 300)는 상기 제어부(400)의 제어를 받아 상기 촬상부(100)에서 촬영한 안저 영역을 영상처리하여 안저영상을 생성하여 출력하고, 상기 안저영상을 저장부(430)에 저장하거나 디스플레이부(600)에 표시한다.

조작부(Operating unit, 500)는 안과 의사 및 안과 간호사와 같은 의료진이 본 발명에 따른 가시광 촬영 모드 및 적외선 광 촬영모드를 선택할 수 있는 모드 선택 수단 및 렌즈 초점 조작 등을 위한 다양한 조작 수단을 포함하고, 선택 수단 및 조작 수단을 통해 발생되는 신호(명령)를 제어부(400)로 출력한다.

상기 조작 수단은 버튼, 조이스틱, 터치패드, 마우스 등 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.

디스플레이부(Display device, 600)는 상기 제어부(400)의 제어를 받아 본 발명의 안과용 광학 영상 촬영장치의 동작에 따른 동작 정보를 표시하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 모드정보, 모드에 따른 근/적외선 안저 영상 및 가시광선 안저 영상 중 적어도 하나 이상을 표시한다.

제어부(400)는 CPU, AP(Application Processor), 마이크로 컨트롤러 등일 수 있고, 모드 설정부(Mode setting unit, 410), 조명 스위칭 제어부(Light switching controller, 420) 및 저장부(Memory, 430)를 포함하여 본 발명에 따른 안과용 광학 영상 촬영장치의 전반적인 동작을 제어한다.

구체적으로, 모드 설정부(410)는 조작부(500)로부터 모드 선택 신호의 입력에 의한 모드 선택 이벤트가 발생하면, 전안 관찰 모드, 안저 관찰 모드, 안저 촬영 모든인지를 판단하고, 또는, 모드 선택 신호가 가시광선 촬영 모드인지 근/적외선 촬영 모드인지를 판단하고, 판단된 모드에 대응하여 구동부(200)를 제어하여 촬상부(100)의 내부 구성들을 선택적으로 구동시킨다.

광원 스위칭 제어부(Light switching controller, 420)는 상기 모드 설정부(410)에서 모드가 설정되면, 설정된 모드에 대응하여 광원 스위칭부(110)를 제어하여 가시광 혹은 근/적외선광을 피검자의 안저에 조명하도록 한다.

저장부(Memory, 430)는 RAM(Random Acces Memory)과 같은 휘발성 메모리, ROM(Read Only Memory) 및 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 형태로 컴퓨터 판독 가능한 매체를 포함할 수 있고, 또한, 디스크 드라이브 예를들면, 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive), 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive), 광 디스크 드라이브 등을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 또한, 저장부(430)는 본 발명에 따른 안과용 광학 영상 촬영장치의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램 영역, 상기 제어프로그램 중에 발생되는 데이터를 일시 저장하는 임시영역 및 상기 조작부(500)를 통해 입력되는 정보 및 상기 영상들을 저장하는 데이터 영역을 포함한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 안과용 광학 영상촬영 장치를 개략적으로 나타낸 도이다.

도 3를 참조하면, 본 발명에 따른 안과용 광학 영상촬영 장치(700)는 앞서 설명한 도1의 촬상부(100)에 삽입될 수 있는 구조로, 안과렌즈 모듈(71), 이미징렌즈 모듈(75), 조명 릴레이 렌즈(83), 스케일링 모듈(95), 초점 인덱스 유닛(85)과 같은 다양한 광학 및 기구 구조물을 포함할 수 있고, 이러한 광학 구조물에 의해 이미징 채널(OI), 조명 채널(OL), 인덱스 채널(OX), 분기 채널(OW)을 형성할 수 있다. 또한, 안과용 광학 영상촬영 장치(700)는 상기 광학 및 기구 구조물을 기계적 혹은 전기적으로 제어하기 위한 메인 제어유닛(78)과 영상촬영 장치(700)의 동작으로 나타난 피검자의 전안 혹은 안저 이미지를 디스플레이 할 수 있는 디스플레이부(79)를 포함할 수 있다. 또한, 영상촬영 장치(700)는 장치의 구성요소들의 동작을 구현할 수 있도록 설계된 전자 장치, 제어 및 표식, 기계 및 전기 구동장치 등을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.

이미징 채널(Imaing channel,OI)은 피검자의 전안관찰 및 안저관찰을 통하여 전안을 시각화 및 안저를 촬영하기 위한 채널로써, 피검자의 안저(F)으로부터 순차적으로 안과렌즈 모듈(Ophthalmic lens module,71), 전안 이미징 어뎁터(Anterior eye imaging adapter,72), 미러(Mirror,73), 구경조리개(Imaging aperture,74), 이미징렌즈 모듈(Imaging lens module,75), 제1빔스플리터(First beamsplitter,76), 이미지 수신기(Imaging camera,77)가 상기 이미징 채널(OI)에 배치될 수 있다.

안과렌즈 모듈(71)은 안저로부터 반사된 광이 미러(73) 및 구경조리개(74) 위치에 수렴할 수 있도록 복수의 렌즈로 구성될 수 있다. 전안 조명 광원(Anterior eye illumination light source,71a)은 이미징 채널(OI)에 있는 안과렌즈(71)에 인접하여 배치되어 피검자의 전안을 조명할 수 있다.

전안 이미징 어뎁터(72)는 피검자의 전안관찰 모드시 이미징 채널(OI)내에 배치되고, 안저관찰 모드, 안저초점 모드 혹은 안저촬영 모드시엔 상기 전안 이미징 어뎁터(72)와 기계적 혹은 전기적으로 연동된 제1구동모터(72a)의 동작에 의해 이미징 채널(OI)에서 벗어나게 된다. 제1구동모터(72a)는 메인 제어유닛(78)의 제어하에 전안 이미징 어뎁터(72)가 이미징 채널의 축에 입/출입 가능하도록 할 수 있다.

미러(73)는 홀이 형성된 경사진 미러로써, 안과렌즈 모듈(71)과 이미징렌즈 모듈(75) 사이에 배치되어 조명채널(OL)를 통해 전달된 광을 상기 피검자의 안저방향으로 반사시키고, 미러(73)의 홀은 상기 안과렌즈 모듈(71)에 의해 안저에서 반사된 광이 수렴되어 상기 이미징렌즈 모듈(75)로 진행될 수 있도록 광 경로 역할을 할 수 있다. 구경조리개(74)는 상기 미러와 동일 위치에 배치되어 안저에서 반사된 광을 조절할 수 있다.

이미징렌즈 모듈(75)은 미러(73) 및 구경조리개(74)를 통과한 광이 이미지 수신부(77)에 입사되도록 광 경로 채널을 형성하고, 상기 이미징렌즈 모듈(75)은 피검자의 안저로부터 순차적으로 이미징 릴레이 렌즈(Imaging relay lens,75a) 및 초점 렌즈(Focusing lens,75b)를 포함할 수 있다. 이미징 릴레이 렌즈(75)는 복수의 렌즈가 광학적으로 결합된 모듈로써 형성될 수 있고, 초점 렌즈(75b)는 이미징 채널(OI)의 축을 따라 이동 가능하도록 제2구동모터(75c) 기계적 혹은 전기적으로 연동될 수 있다.

제1빔스플리터(76)는 피검자의 전안 또는 안저로부터 반사된 광이 상기 이미징 채널(OI)를 통해 입사된 광량을 분리하여 이미지 수신기(77)와 인덱스 채널(OX)로 전달한다. 또한, 제1빔스플리터(76)는 인덱스 채널(OX)를 통해 입사되는 광을 상기 전안 이미징 어뎁터(72)방향으로 전달한다. 이러한 제1빔스플리터(76)는 이중 이미지의 발생되는 것을 제거하고, 반사 표면의 손상에 대한 내구성을 향상시키며 조립 및 조정의 용이성을 높일 수 있는 정육면체 형태의 큐브 빔스플리터로 형성될 수 있고, 또한, 인덱스 채널(OX)에서 입사되는 광에 의해 이미징 채널(OI) 상에 배치된 광학 렌즈들의 표면에의 광 눈부심을 제거할 수 있도록 편광 빔스플리터로 형성될 수 있다.

이미지 수신기(77)는 제1빔스플리터(76)로부터 일정 간격 이격되어 배치되어 이미지 센서(미도시)를 포함하고, 입력된 광을 전안 혹은 안저 이미지 신호로 변환한다. 이때, 이미지 센서는 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서 혹은 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서 모두 사용 가능하다.

조명 채널(OL)은 안저관찰 모드 혹은 안저촬영 모드시, 피검자의 안저를 조명하기 위한 채널로써, 피검자의 안저에 광을 조사하는 조명채널 광원부(81) 및 조명 광원부(81)로부터 방출된 광을 상기 피검자의 안저 방향으로 전달하는 조명 릴레이 렌즈(83)가 상기 조명 채널(OL)상에 배치될 수 있다. 조명 광원부(81)는 가시광원(81a) 및 근/적외선광원(81b)과 가시광원(81a) 및 근/적외선광원(81b)으로부터 방출된 광을 조절하기 위한 링 슬릿(Ring slit,81c)를 포함할 수 있다. 조명 릴레이 렌즈(83)는 확산렌즈 및 컨덴서 렌즈와 같은 복수의 렌즈가 광학적으로 결합하여 하나의 단위렌즈 모듈로써 형성될 수 있고, 조명 광원부(81)는 다양한 형태로 구성될 수 있는데, 이에 대한 구체적인 실시예는 후술하기로 한다.

인덱스 채널(OX)은 이미징 채널(OI)에 배치된 제1빔스플리터(76)에 의해 상기 이미징 채널(OI)에서 분기되어 전안관찰 모드, 안저관찰 모드, 안저초점 모드시, 피검자의 동공 위치를 고정함과 동시에 상기 피검자의 시선을 고정시키기 위한 채널로써, 순차적으로 배열된 제2빔스플리터(Second beamsplitter,91), 시준 인덱스 유닛(Visible index collimating unit,93), 스케일링 모듈(Scaling module,95) 및 LED 매트릭스(Visible LED matrix,97)가 상기 인덱스 채널(OX)상에 배치될 수 있다. 또한, 상기 시준 인덱스 유닛(93)과 스케일링 모듈(95) 사이에 LED 매트릭스 이미지 면(LED matrix image plane,94)이 형성되고, 상기 스케일링 모듈(95)에 의해 상기 LED 매트릭스(97)가 상기 LED 매트릭스 이미지 면(94)에 투사될 수 있다.

제2빔스플리터(91)는 분기 채널(OW)를 통해 입사되는 광을 상기 인덱스 채널(OX)의 축방향으로 향하도록 한다. 이러한 제2빔스플리터(91)는 이중 이미지의 발생되는 것을 제거하고, 광반사에 의한 표면 손상에 대한 내구성을 향상시키며 조립 및 조정의 용이성을 높일 수 있는 정육면체 형태의 큐브 빔스플리터로 형성될 수 있다.

시준 인덱스 유닛(93)은 전안관찰 모드시, 피검자의 전안을 시각화할 때 시선을 고정시키기 위한 것으로, 피검자의 전안을 관찰하기 위한 점광원을 형성하고, 가시광을 방출하는 시준 인덱스 광원(Collimating index light source,93a)와 상기 시준 인덱스 광원(93a)으로부터 발생한 광을 가이드 하기 위한 시준 인덱스 광가이드(Collimating index planar lightguide,93b)를 포함할 수 있다.

한편, 전안관찰 모드에서 안저관찰 모드로 전환시, 이미징 채널(OI)에 배치된 전안 이미징 어뎁터(72)가 이미징 채널(OI)에서 제거되기 때문에 피검자가 순간적으로 목표 타겟을 놓치게 되어 안저관찰을 위한 피검자의 동공의 위치에 오차가 생길 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 이미징 채널(OI)에서 분기된 인덱스 채널(OX)에 배치된 시준 인덱스 유닛(93)은 전안관찰 모드에서 상기 전안 이미징 어뎁터(72)가 이미징 채널(OI)에서 제거되더라도 피검자가 목표 타겟 지점인 시표를 놓치지 않고 시표에 시선을 고정시키도록 하기 때문에 모드 변경에 따른 오차가 발생되지 않는다.

스케일링 모듈(95)은 안저관찰 모드 및 안저초점 모드시, 피검자의 동공 위치를 정렬시켜 포지셔닝하기 위한 정렬 유닛(Accurate camera alignment unit,96)과 인덱스 채널(OX)의 축을 따라 상기 정렬 유닛(96)의 전, 후방에 각각 배치된 제1스케일링 렌즈(First scaling lens,95a) 및 제2스케일링 렌즈(Second scaling lens,95b)를 포함할 수 있다. 또한, 정렬 유닛(96)은 근적외선 광을 방출하는 정렬 인덱스 광원(Alignment index light source,96a)와 정렬 인덱스 광가이드(Alignment index planar lightguide,96b)를 포함하여, 안저관찰 모드와 안저초점 모드시 동작한다.

한편, 시준 인덱스 광가이드(93b)와 정렬 인덱스 광가이드(96b)는 단면이 사각 평면인 광가이드 형태로 제작될 수 있고, 이에 따라 인덱스 채널(0X)의 광축에서 벗어나 위치될 수 있다.

LED 매트릭스(97)는 안저관찰 모드에서 피검자의 눈의 위치를 고정시키고, 상기 스케일링 모듈(95)과 함께 안저의 다양한 부위를 관찰하기 위해 피검자의 고정 시선방향을 변경할 수 있다.

분기 채널(OW)은 인덱스 채널(OX)에서 분기되어 안저초점 모드시, 피검자의 안저에 대한 초점 인덱스를 형성하기 위한 채널로써, 초점 인덱스 광원(Focus index light source,85a)과 초점 인덱스 스플리팅 유닛(Focus index splitting unit,85b)를 포함하는 초점 인덱스 투영유닛(Focus index projection unit,85)이 배치될 수 있다. 초점 인덱스 스플리팅 유닛(85b)은 다양한 형태로 이루어질 수 있고, 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.

이러한 초점 인덱스 투영유닛(85)은 이미징 채널(OI)의 이미지 평면과 광학적으로 공액된 평면(Optically conjugated plane)에 위치하고, 이미징 채널(OI)에 배치된 초점 렌즈(75b)는 인덱스 이미지를 안저의 초점에 맞추는 동시에 안저 표면을 이미지 수신기(77)의 평면과 광학적으로 커플링한다. 이에 따라, 초점 인덱스가 고정된 상태로, 안저에 초점을 맞추면 이미징 채널(OI)에서 초점렌즈(75b)만 동작하고, 안저 이미지를 촬영하게 된다.

초점 인덱스 투영유닛(85)는 인덱스 채널(OX)에서 분기된 분기 채널(OW)에 배치되기 때문에, 안저 촬영시 이미징 채널(OI)이나 인덱스 채널(OX)의 광경로에서 기계 및 기구적으로 벗어나지 않을 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 광학 영상촬영 장치(700)는 안저 촬영시, 복잡한 광학 구조물 혹은 기계 및 기구 구조물의 설치 혹은 이동없이 간단하고, 안정적이면서 품질이 높은 안저 이미지를 촬영할 수 있다.

본 발명에 따른 안과용 광학 영상촬영 장치(700)는 보정렌즈의 사용없이 이미징 채널(OI) 내의 광학 시스템에 따른 넓은 보정범위 (-10 diopters 내지 +10 diopters)의 디옵터 보정을 제공할수 있어, 추가 보정렌즈 없이 피검자의 눈이 비정시안일 경우에도, 눈의 굴절에 따른 오류를 방지할 수 있다.

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 채널에 배치된 조명 광원부의 측면도를 나타낸 도이고, 도 4b는 도 4a의 X-X라인을 따라 취해진 광원의 단면도이다.

도 4a 및 도4b를 참조하면, 조명 광원부(81)는 광원(41,43)과 상기 광원(41,43)에서 일정간격 이격되어 배치된 링 슬릿(45)을 포함한다. 광원(41,43)은 가시 광원(41)과 근적외선 광원(43)을 포함하여 조명 채널(OL)의 광축(Optical axis)과 일치하는 중심축을 갖고 환형으로 배치될 수 있다. 광원(41,43)은 백색 LED, 적외선 LED를 사용할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 환형의 광원(41,43)의 가시 광원(41)과 근적외선 광원(43)은 서로 번갈아 가며 규칙적으로 배열되거나 혹은 불규칙적으로 배열될 수 있다. 가시 광원(41)과 근적외선 광원(43)의 수는 안저관찰 모드나 안저촬영 모드에서 필요한 광량에 따라 다르게 조절될 수 있다.

도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 채널에 배치된 조명 광원부의 측면도를 나타낸 도이고, 도 5b는 도 5a의 X-X 라인을 따라 취한 광원의 단면도이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 조명 광원부(81)는 광원(51)과 상기 광원(51)에서 일정간격 이격되어 배치된 링 슬릿(55)을 포함할 수 있다. 광원(51)은 도 4b와 같이, 조명 채널(OL)의 광축(Optical axis)과 일치하는 중심축을 갖고 환형으로 배치될 수 있다. 광원(51)은 가시광 파장의 영역과 적외선 파장의 영역 모두에서 빛을 조명할 수 있는 듀얼 밴드 LED로써, 예를들어, 이중 파장 레인지를 갖는 LED 어레이(LED array ranged with double wavelength)를 포함할 수 있다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조명 채널에 배치된 조명 광원부의 측면도를 나타낸 도이고, 도 6b는 도 6a의 X-X 라인을 따라 취한 광원모듈의 단면도이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 조명 광원부(81)는 광원모듈(60)과 상기 광원모듈(60)에서 일정간격 이격된 링 슬릿(69)을 포함할 수 있다. 광원모듈(60)은 제1광섬유(61a)와 제2광섬유(63b), 제1 컨덴서 렌즈(62a), 제2컨덴서 렌즈(62b), 가시 광원(63a), 근적외선 광원(61b)을 포함할 수 있다.

제1광섬유(61a)와 제2광섬유(63b)는 각각 입구 측에서 떨어진 일정부위에서 서로 결합되어 환형의 광섬유 번들(61)을 이루고, 환형의 광섬유 번들(61)은 하우징(65)에 의해 고정된다. 가시 광원(63a)과 근적외선 광원(61b)은 제1광섬유(61a)의 입구와 제2광섬유(63b)의 입구에 각각 직면하여 배치되고, 제1컨덴서 렌즈(62a)와 제2컨덴서 렌즈(62b)는 가시 광원(63a)과 제1광섬유(61a)의 입구사이, 근적외선 광원(63b)과 제2광섬유(63b)의 입구사이에 각각 배치되어 가시 광원(63a)과 근적외선 광원(61b)으로부터 발생된 광을 집광하여 제1광섬유(61a)와 제2광섬유(63b)에 각각 전달한다.

이와 같은 광원모듈(60)은 가시 광원(63a)과 근적외선 광원(61b)이 조명 채널(OL)의 광축에 일치되어 배치될 수 있고, 광축을 벗어나 임의의 위치에서 배치되어 조립될 수 있어서 조립 자유도가 높아질 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 채널에 배치된 조명 광원부를 나타낸 개략도이다.

도시된 바와 같이, 조명 광원부(81)는 광원(71), 광분리부(72), 컨덴서 렌즈(73), 링 슬릿(75)를 포함한다. 광원(71)은 상기 광분리부(72)에 대해 서로 수직방향으로 배치된 가시 광원(71a), 근적외선 광원(71b)를 포함한다. 가시 광원(71a)은400nm 내지 700nm 범위 내에서 협대역의 가시광을 방출하는 협대역 가시 광원 또는 협대역 단일 파장 레이저, 또는 400nm 내지 700nm의 연속스펙트럼을 갖는 가시광 발광 다이오드일 수 있다. 근적외선 광원(71b)는 근적외선 대역의 방출 중심파장을 가지는 발광다이오드 혹은 협대역 단일 파장 레이저일 수 있다. 근적외선 발광 다이오드의 경우, 예를 들면 740nm, 760nm, 800nm, 810nm, 850nm 또는 940nm의 중심파장을 가지며 빔 폭은 예를 들면 10nm 내지 50nm인 것이 바람직하나, 본 발명은 상술한 것에 한정되지 않고, 본 발명이 구현되는 다양한 환경 및 조건에 따라 다양한 중심파장을 가지는 다양한 발광 다이오드가 근적외선 광원(71b)으로 사용될 수 있다.

광분리부(72)는 빔스플리터(Beam spliter)와 같은 비편광 광분리기로 형성될 수 있고, 근적외선 광원(71b)에서 방출되는 근적외선과 가시광선 광원(71a)에서 방출되는 가시광이 같은 조명 채널(OL)의 광축(Optical axia)으로, 즉, 동축으로(coaxially) 전달될 수 있도록 한다. 예를 들어, 비편광 빔스플리터를 기준으로 하여 근적외선 광원(71b)은 조명 채널(OL)의 광축과 수직으로 배치되고, 가시 광원(71a)은 상기 조명 채널(OL)의 축상에 배치된 경우, 비편광 빔스플리터는 근적외선 광원(71b)에서 방출되는 근적외선은 반사시키고 가시 광원(71a)에서 방출되는 가시광은 투과시킨다. 반대의 경우로서, 비편광 빔스플리터를 기준으로 하여 근적외선 광원(71b)은 상기 조명 채널(OL)의 광축 상에 배치되고, 가시 광원(71a)은 상기 조명채널의 광축과 수직으로 배치된 경우, 비편광 빔스플리터는 근적외선 광원(71b)에서 방출되는 근적외선은 투과시키고, 가시 광원(41a)에서 방출되는 가시광은 반사시킨다.

위와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 조명 채널에 배치된 조명 광원부(81)는 근적외선을 이용한 안저 조명에서 가시광을 이용한 안저 조명으로 전환하는 동안 광원의 기계적 움직임에 대한 필요성을 줄일 수 있고, 이에 따라 본 발명에 따른 광학 영상촬영 장치(700)가 안정적인 동작할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 일 실시예로, 시준 인덱스 유닛의 광 전달 과정을 설명하기 위한 도이다.

도시된 바와 같이, 시준 인덱스 유닛(93)는 유리 플레이트와 같은 투명한 재질로 이루어진 시준 인덱스 광가이드(93b)와 시준 인덱스 광원(93a)에 의해 점광원이 형성된다. 시준 인덱스 광가이드(93b)는 단면이 사각 평면으로 그의 측면에 배치된 시준 인덱스 광원(93a)으로부터 광이 입사되어 내부에서 전반사를 하면서 전파된다. 대부분 전반사 조건에 기초하여 광이 전파되지만, 전반사 조건이 깨지는 작은 반경 지점(Small circular open spot)을 만나면 전파된 광은 이 지점(Mark point)에서 산란광 (Scattered light rays) 형태로 방출된다. 이러한 광은 어두운 배경아래 점광원에서 빛이 나오는 것처럼 피검자에게 인식된다. 따라서, 시준 인덱스 유닛(93)은 전안 관찰시, 피검자의 시선을 고정하게 만든다.

한편, 정렬 유닛(96)의 광 전달 역시 도 8에 나타난 시준 인덱스 유닛의 광 전달과 같은 방법으로 이루어져 피검자의 동공 위치를 정렬시키도록 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 인덱스 스플리팅 유닛을 나타낸 사시도이고, 도 10a 내지 도10c는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점 인덱스 마스크가 안저에 투영됨에 따라 이미지 수신기에 형성된 초점 인덱스를 나타낸 도이다.

도 9를 참조하면, 초점 인덱스 투영유닛(85)에 포함된 초점 인덱스 스플리팅 유닛(85b)은 초점 인덱스 스플리팅 프리즘(Focus index splitting prism,15)과 초점 인덱스 마스크(Focus index mask,25)를 포함할 수 있다.

초점 인덱스 스플리팅 프리즘(15)은 원반 형상을 갖고, 세 구획으로 나뉘어져 중앙은 평판부(15b), 평판부의 양측엔 동일한 기울기를 갖는 양의 쐐기부(15a)와 음의 쐐기부(15c)를 갖는다. 초점 인덱스 마스크(25)는 초점 인덱스 스플리팅 프리즘(15)과 광학적으로 결합하고, 대응되는 원반 형상을 갖고, 중앙에 슬릿(25a)이 형성된다. 이러한 초점 인덱스 마스크의 슬릿(25a)은 초점 인덱스 스플리팅 프리즘의 평판부(15b)의 길이방향에 대해 수직으로 배치될 수 있다.

초점 인덱스 스플리팅 프리즘(15)과 광학적으로 결합된 초점 인덱스 마스크(25)를 초점 인덱스 광원(85a)을 이용하여 피검자의 안저에 투영하면, 도10a 내지 도10c에 도시된 바와 같이, 초점 인덱스 스플리팅 프리즘(15)의 세 구획부분(15a,15b,15c)과 대응되는 3개의 초점 인덱스들(15a1,15b1,15c1)이 안저에서 반사된 광에 의해 이미지 수신기(77)에 형성된다. 초점 인덱스들의 상대적 위치는 안저에 초점이 맞지 않은 정도 및 부호에 따라 달라진다.

예를들어, 도 10a의 경우는 세 초점 인덱스(15a1,15b1,15c1)들의 중심을 연결하는 선(Central line)이 수직축 (Vertical axis)을 중심으로 반 시계 방향으로 -α만큼 회전한 경우이고, 이는 초점이 안저면에 맺히는 정확한 초점F에 비해 안저면 앞쪽에 위치함을 의미한다. 도10b의 경우는 세 초점 인덱스(15a1,15b1,15c1)들의 중심을 연결하는 선(Central line)이 수직축 (Vertical axis)을 중심으로 시계 방향으로 +α만큼 회전한 경우이고, 이는 초점이 안저면에 맺히는 정확한 초점F에 비해 안저면 뒤쪽에 위치함을 의미한다. 도 10c의 경우는, 세 초점 인덱스(15a1,15b1,15c1)들의 중심을 연결하는 선(Central line)이 수직축 (Vertical axis)과 일치하는 경우로, 이는 초점이 안저면에 맺히는 정확한 초점F에 위치함을 의미한다.

이와 같이 초점 인덱스를 이용하여 안저면에 초점을 위치시키고자 할 때, 메인 제어 유닛(78)은 표시된 초점 인덱스들(15a1,15b1,15c1)을 분석하여 디포커싱 신호(Defocusing signal)를 생성하고, 생성된 디포커싱 신호는 초점 인덱스들(15a1,15b1,15c1)의 중심을 연결하는 선과 수직축이 일치되도록 제2구동모터(75c)를 제어한다.

다음 표1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 영상촬영 장치의 여러 채널에 배치된 광원들이 여러 모드에서 동작되는 예시이다.

모드(Mode)	LED광원 및 광원 종류
	제1광원 (71a)	제2광원 (81a)	제3광원 (81b)	제4광원 (97)	제5광원 (96a)	제6광원 (93a)	제7광원 (85a)
전안관찰 모드	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	OFF
안저관찰 모드	OFF	OFF	ON	ON	ON	OFF	OFF
안저초점 모드	OFF	OFF	OFF	ON	ON	OFF	ON
안저촬영 모드	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF

표 1를 참조하면, 본 발명에 따른 광학 영상촬영 장치(700)는 피검자의 눈 검사를 시작하면, 눈의 전안(Anterior eye)을 시각화 하기 위하여 전안관찰 모드로 전환된다. 전안관찰 모드에서 장치의 작동거리가 설정되고, 피검자의 동공의 중심축을 기준으로 이미지 수신기(77)인 카메라가 동공의 중심에 배치되도록 설정된다. 설정은 조이스틱과 같은 조작수단을 이용하여 고정된 베이스 플레이트(111)에 대해 장치의 이동식 헤드를 이동하여 수행된다. 상기 전안관찰 모드에서는 근적외선 광을 방출하는 전안 조명 광원(제1광원,71a)이 턴온(Turn-on)되고, 전안 이미징 어댑터(72)는 제1구동모터(72a)에 의해 이미징 채널(OL)에 삽입되어 배치된다. 이때, 피검자의 시선을 고정시키도록 인덱스 채널(OX)에 배치된 점 광원인 시준 인덱스 광원(제6광원,93a)이 턴온(Turn-on)된다. 메인 제어유닛(78)의 제어하에 이미지 수신기(77)에 캡쳐된 상기 피검자의 전안 이미지는 디스플레이부(79)에 표시된다. 또한, 전안 이미지는 메인 제어유닛(78)의 제어하에 메모리에 저장될 수 있다. 한편, 이미지 수신기(77)에 캡쳐된 전안 이미지의 초점이 맞지 않고, 동공이 디스플레이부의 화면 중앙에 위치하지 않으면 상기 메인 제어유닛(78)의 제어하에 조이스틱과 같은 조작수단을 이용하여 동공의 가장 선명한 이미지를 얻을 수 있도록 정확한 작동거리를 설정한다. 이러한 설정을 용이하게 하기 위해, 메인 제어유닛(78)의 제어하에 디스플레이부의 화면에 동심원 형태의 타겟이 표시될 수 있다. 동심원 타겟은 그의 중심에서 최소 지름이 작업거리로부터 관찰된 최소 동공의 크기로 설정될 수 있고, 화면에는 동공의 가장자리 영역을 따라 동일한 블록으로 계산된 명암지수를 읽기 쉬운 형태로 표시될 수 있다. 이에 따라 검사자로 가장 정확한 동공 초점 위치를 선택할 수 있다.

화면에 표시된 동심원 타겟의 중심이 동공 중심과 정렬되면 이후, 전안 이미징 어댑터(72)는 제1구동모터(72a)에 의해 이미징 채널(OL)밖으로 움직이면서 안저관찰 모드로 전환된다. 안저관찰 모드시엔 전안 조명 광원(제1광원,71a)과 가시광원인 시준 인덱스 광원(제6광원,93a)는 턴오프(Turn-off)되고, 동시에 조명채널 근적외선 광원(제3광원,81b), 근적외선 광인 정렬 인덱스 광원(제5광원,96a) 및 가시광인 LED 매트릭스(제4광원,97)가 턴온(Turn-on)된다. LED 매트릭스(97)는 피검자의 안저에서 여러 부위를 살펴볼 수 있도록 LED 매트릭스(97)내에 안저의 다른 부위와 대응되는 LED를 턴온함으로써 피검자의 시선을 움직이게 하는 역할을 한다.

이후, 안저초점 모드시 조명채널 근적외선 광원(제3광원,81b)이 턴오프(Turn-off)되고, 근적외선 광인 초점 인덱스 광원(제7광원,85a)이 턴온(Turn-on)된다.

모드 전환시 위와 같은 방법으로, 장치에 설치된 광원들의 동작을 적절히 제어하면, 안저촬영 직전에 피검자의 동공 위치를 고정 및 시선 유지를 정확히 할 수 있고, 또한, 피검자의 안저면에 이미지 초점을 정확히 형성할 수 있다.

한편, 안저면에 이미지 초점이 형성되지 않으면, 앞서 설명한 바와 같이, 초점 인덱스 투영유닛(85), 이미지 수신기(77) 및 제어 유닛(78)를 포함하는 자동 초점 시스템이 동작한다. 자동 초점 시스템은 이미지 수신기(77)에 형성된 초점 인덱스를 분석 및 계산하고, 제어 유닛(78)의 제어 하에 초점렌즈를 이미징 채널(OI)의 축을 따라 움직이도록 제2구동모터(75c)를 제어한다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 제어유닛(78)은 안저면에 정확한 이미지 초점을 맞추기 위해 세 개의 초점 인덱스들의 중심을 통과하는 선이 수직축과 일치되도록 제2구동모터(75c)를 제어한다.

이와 같이, 전안관찰 모드, 안저관찰 모드 및 안저초점 모드를 통해 안저촬영을 위한 모든 조건이 만족되면, 조명 채널 가시 광원(제2광원,81a)이 턴온(Turn-on)된다. 조명 채널 가시 광원(81a)이 턴온되는 동안 이미지 수신기(77)는 제어유닛(78)의 제어 하에 안저 이미지를 캡쳐한 다음 디지털 이미지 처리 및 분석하고 이를 메모리에 저장한다.

이와 같은 본 발명에 따른 광학 영상촬영 장치(700)는 상술한 절차를 통해 피검자의 안질환을 확인할 수 있는 전안 이미지 혹은 안저 이미지를 생성할 수 있고, 상술한 절차를 반복적으로 수행하여 피검자의 양눈의 이미지들을 생성할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

700: 안과용 광학 영상촬영 장치
OI: 이미징 채널
OL: 조명 채널
OX: 인덱스 채널
OW: 분기 채널
71: 안과렌즈 모듈
72: 전안 이미징 어뎁터
73: 미러
74: 구경 조리개
75: 이미징렌즈 모듈
76: 제1빔스플리터
77: 이미지 수신기

Claims (17)

1. 피검자의 전안을 관찰하기 위한 이미징 채널;
   안저 촬영을 위해 상기 피검자의 안저를 조명하는 조명 채널;
   상기 이미징 채널에서 분기되어 상기 피검자의 동공 위치를 고정함과 동시에 상기 피검자의 시선을 고정시키기 위한 인덱스 채널;
   상기 인덱스 채널에서 분기되어 상기 피검자의 안저에 대한 초점 인덱스를 형성하기 위한 분기 채널; 및
   상기 이미징 채널, 조명 채널, 인덱스 채널 및 분기채널 중 적어도 어느 하나에 배치된 광학 및 기구 구조물을 기계적 혹은 전기적으로 제어하기 위한 제어유닛을 포함하고,
   상기 인덱스 채널에는 순차적으로 배열된 제2빔스플리터, 시준 인덱스 유닛, 스케일링 모듈, LED 매트릭스가 배치되고,
   상기 시준 인덱스 유닛은 상기 피검자의 전안을 관찰하기 위한 점광원을 형성하는 시준 인덱스 광원과, 상기 시준 인덱스 광원으로부터 발생한 광을 가이드 하기 위한 시준 인덱스 광가이드를 포함하는 안과용 영상촬영 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 이미징 채널에는 상기 피검자의 전안으로부터 순차적으로 배열된 안과렌즈 모듈, 전안 이미징 어뎁터, 구경 조리개, 이미징 렌즈 모듈, 제1 빔스플리터, 이미지 수신기가 배치되고,
   상기 전안 이미징 어뎁터는 제1구동모터에 의해 상기 이미징 채널에 입력 혹은 출력되고,
   상기 이미징 렌즈 모듈은 상기 피검자의 전안으로부터 순차적으로 배열된 이미징 릴레이 렌즈 및 초점렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 제 1빔 스플리터는 정육면체 형상의 편광 프리즘으로 형성되는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 조명 채널에는 상기 피검자의 안저에 광을 조사하는 조명 광원부 및 상기 조명 광원부로부터 방출된 광을 상기 피검자의 안저에 전달하는 조명 릴레이 렌즈를 포함하고,
   상기 조명 광원부는 상기 조명 채널의 광축과 일치하는 중심축을 갖고 환형으로 배치된 광원과, 상기 광원으로부터 방출된 광을 조절하기 위한 링 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 환형으로 배치된 광원은 가시 광원과 근적외선 광원을 포함하고, 상기 가시 광원과 근적외선 광원은 규칙적 혹은 불규칙적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
6. 제 4항에 있어서,
   상기 환형으로 배치된 광원은 이중 파장 레인지를 갖는 LED 어레이(LED Array ranged with Double Wavelength) 인 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 조명 채널에는 상기 피검자의 안저에 광을 조사하는 조명 광원부 및 상기 조명 광원부로부터 방출된 광을 상기 피검자의 안저에 전달하는 조명 릴레이 렌즈를 포함하고,
   상기 조명 광원부는 제1 광섬유와 제 2광섬유가 결합되어 형성된 환형의 광섬유 번들과 상기 제1 광섬유의 입구와 상기 제2광섬유의 입구에 각각 배치된 가시 광원 및 근적외선 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 조명 채널에는 상기 피검자의 안저에 광을 조사하는 조명 광원부 및 상기 조명 광원부로부터 방출된 광을 상기 피검자의 안저에 전달하는 조명 릴레이 렌즈를 포함하고,
   상기 조명 광원부는 제1광원, 제2광원 및 상기 제1광원과 상기 제2광원에서 방출되는 광이 동축으로 방출되도록 하는 광분리기를 포함하고, 상기 제1광원은 상기 광분리기를 기준으로 상기 조명 채널의 광축 상에 배치되고, 상기 제2광원은 상기 조명 채널의 광축과 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
9. 삭제
10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2빔 스플리터는 정육면체 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 스케일링 모듈은 상기 피검자의 동공 위치를 포지셔닝하기 위하여 순차적으로 배열된 제1 스케일링 렌즈, 정렬 인덱스 광원과 정렬 인덱스 평면 광가이드를 포함하는 정렬유닛, 제2 스케일링 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
12. 제 1항에 있어서,
    상기 분기 채널에는 순차적으로 배치된 초점 인덱스 스플리팅 프리즘, 초점 인덱스 마스크, 초점 인덱스 광원을 포함하는 초점 인덱스 투영유닛이 배치되고, 상기 초점 인덱스 스플리팅 프리즘은 중앙에 평판부와 상기 평판부에 대해 동일 기울기를 갖고 양측에 형성된 양의 쐐기부와 음의 쐐기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 초점 인덱스 마스크의 슬릿은 상기 초점 인덱스 스플리팅 프리즘의 평판부의 길이방향에 대해 수직으로 배치되는 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
14. 피검자의 전안 관찰을 위한 이미징 채널에 배치된 제1광원;
    상기 피검자의 안저에 조명하는 조명 채널에 배치된 제2 및 제 3광원;
    상기 이미징 채널에서 분기된 인덱스 채널에 배치된 제 4, 제5, 제6광원;
    상기 인덱스 채널에서 분기된 분기 채널에 배치된 제7광원; 및
    상기 제1광원 내지 상기 제7광원을 전기적으로 제어하는 제어유닛을 포함하고,
    상기 제어유닛은 상기 피검자의 전안 관찰을 위해 상기 제1 및 제6광원을 턴온(turn-on)시키고, 상기 피검자의 안저를 포지셔닝 하기 위해 상기 제3, 제4 및 제5광원을 턴온(turn-on)시키고, 상기 피검자의 안저를 포커싱하기 위해 상기 제4, 제5 및 제7 광원을 턴온(turn-on)시키고, 상기 피검자의 안저를 촬영하기 위해 상기 제2광원을 턴온(turn-on)시키는 안과용 영상촬영 장치.
15. 제 14항에 있어서,
    상기 제1, 제3, 제5 및 제7광원은 근적외선 광원이고, 상기 제2, 제4 및 제6광원은 백색 광원인 것을 특징으로 하는 안과용 영상촬영 장치.
16. 삭제
17. 피검자의 안저 이미지를 촬상하는 촬상부;
    상기 촬상부에서 촬영한 상기 안저 이미지를 영상처리하여 안저영상을 생성하는 영상 생성부를 포함하고,
    상기 촬상부는
    피검자의 전안 관찰을 위한 이미징 채널에 배치된 제1광원;
    상기 피검자의 안저에 조명하는 조명 채널에 배치된 제2 및 제 3광원;
    상기 이미징 채널에서 분기된 인덱스 채널에 배치된 제 4, 제5, 제6광원;
    상기 인덱스 채널에서 분기된 분기 채널에 배치된 제7광원; 및
    상기 제1광원 내지 상기 제7광원을 전기적으로 제어하는 제어유닛을 포함하고,
    상기 제어유닛은 상기 피검자의 전안 관찰을 위해 상기 제1 및 제6광원을 턴온(turn-on)시키고, 상기 피검자의 안저를 포지셔닝 하기 위해 상기 제3, 제4 및 제5광원을 턴온(turn-on)시키고, 상기 피검자의 안저를 포커싱하기 위해 상기 제4, 제5 및 제7 광원을 턴온(turn-on)시키고, 상기 피검자의 안저를 촬영하기 위해 상기 제2광원을 턴온(turn-on)시키는 안과용 영상촬영 시스템.