KR102636219B1 - 주사 레이저 검안경 - Google Patents

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Abstract

주사 레이저 검안경(SLO) 방식의 안저 촬영 장치가 개시된다. 상기 주사 레이저 검안경은 서로 다른 파장의 레이저광을 방출하는 둘 이상의 레이저 광원(10a, 10b, 10c); 상기 레이저 광원(10a, 10b, 10c)에서 방출된 레이저광을 반사하여 하나의 레이저광으로 합성하는 제1 반사 미러(12a, 12b, 12c); 합성된 레이저광을 반사하는 빔스플리터(14); 상기 빔스플리터(14)에서 반사된 레이저광을 피검안 안저의 원하는 측정 위치로 입사시키는 제2 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d); 및 피검안의 안저에서 반사되는 반사광을 검출하기 위한 광검출부(30)를 포함하며, 상기 광검출부(30)는 피검안의 안저에서 반사되고, 상기 빔스플리터(14)를 통과하여 입사된 하나의 반사광을 파장에 따라 서로 다른 각도로 굴절시켜, 둘 이상의 굴절 반사광으로 분리시키는 프리즘(32) 및 분리된 둘 이상의 굴절 반사광을 각각 검출하는 둘 이상의 파장별 광검출기(34a, 34b, 34c, 34d)를 포함한다.

Description

주사 레이저 검안경{Scanning laser opthalmoscope}
본 발명은 주사 레이저 검안경(Scanning laser opthalmoscope: SLO)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 주사 레이저 검안경(SLO) 방식의 안저 촬영 장치에 관한 것이다.
주사 레이저 검안경(Scanning laser opthalmoscope: SLO)은 광원에서 방출된 레이저 광을 검사 대상, 예를 들면, 피검자의 안저(眼底)로 입사시키고, 안저에서 반사된 반사광을 검출하여 안저의 이미지를 얻는 검사 장치이다. 안저 검사는 안과뿐만 아니라, 내과에서도 고혈압, 당뇨병, 뇌신경 질환 등의 진단에 유용하게 사용되고 있다. 주사 레이저 검안경(SLO)을 사용하여 피검자의 망막을 이미징하여 다수의 파장에서 망막 이미지를 얻는 것은 널리 공지되어 있으며, 여기서 특정 파장은 망막의 특정 층을 나타낸다.
도 1은 통상적인 주사 레이저 검안경의 전체 구성을 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 주사 레이저 검안경(SLO)에 있어서, 다수의 레이저 광원(10a, 10b, 10c)에서 서로 다른 파장의 레이저광이 방출되고, 방출된 서로 다른 파장의 레이저광은 미러(12a) 및/또는 이색 미러(12b, 12c, dichroic mirror)에서 반사되어 하나의 레이저광으로 합성된다. 합성된 레이저광은 빔스플리터(14, beam splitter)에서 반사되고, 평면 또는 오목 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d)에서 반사되어 피검안(5)의 안저로 입사된다. 이때 어느 하나의 반사 미러(16b)는 갈바노미터에 의해 구동되어, 레이저광의 반사 각도를 변경함으로써, 레이저광이 안저의 원하는 측정 위치로 조사되도록 한다. 피검안(5)의 안저에서 반사된 반사광은 입사광의 역방향으로 진행하여, 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d)에서 반사되고, 빔스플리터(14) 및 공초점 슬릿(18)을 통과한 다음, 광검출부(20)에서 검출된다. 상기 공초점 슬릿(18)은 피검안(5) 및 광학계의 불필요한 산란광을 배제하는 역할을 한다. 광검출부(20)로 입사된 반사광은 둘 이상의 반사 필터(22a, 22b, 22c, blocking filter)에서 반사광의 파장에 따라 반사 및 통과하여, 파장별로 분리되고, 파장별 검출기(24a, 24b, 24c, 24d)에서 각각 검출된다. 예를 들어, 제1 반사 필터(22a)는 빨간색 레이저광은 통과시키고 나머지 레이저광은 반사시키며, 제2 반사 필터(22b)는 녹색 레이저광은 통과시키고 나머지 레이저광은 반사시키고, 제3 반사 필터(22c)는 파란색 레이저광은 반사시키고 나머지 레이저광은 통과시킨다.
이와 같이 종래의 주사 레이저 검안경(SLO)에 있어서는, 안저에서 반사된 레이저광을 파장에 따라 분리하기 위하여, 다수의, 구체적으로는 3장 이상의 필터를 사용하여야 된다. 그러나, 이와 같이 다수의 파장 분리 필터를 사용하면, 반사광의 신호 손실이 커지고, 노이즈가 발생하는 단점이 있다.
일본 특허공개 1999-197109호 (공개일: 1999년 7월 27일) 일본 특허공개 2016-123467호 (공개일: 2016년 7월 11일) 일본 특허공개 2019-118652호 (공개일: 2019년 7월 22일) 유럽 특허공개 3235421호 (공개일: 2017년 10월 25일)
본 발명의 목적은, 반사광의 신호 손실 및 노이즈 발생을 감소시킬 수 있는 주사 레이저 검안경을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 반사광 신호 분리를 위한 개선된 광학계를 가지는 주사 레이저 검안경을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 서로 다른 파장의 레이저광을 방출하는 둘 이상의 레이저 광원(10a, 10b, 10c); 상기 레이저 광원(10a, 10b, 10c)에서 방출된 레이저광을 반사하여 하나의 레이저광으로 합성하는 제1 반사 미러(12a, 12b, 12c); 합성된 레이저광을 반사하는 빔스플리터(14); 상기 빔스플리터(14)에서 반사된 레이저광을 피검안 안저의 원하는 측정 위치로 입사시키는 제2 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d); 및 피검안의 안저에서 반사되는 반사광을 검출하기 위한 광검출부(30)를 포함하며, 상기 광검출부(30)는 피검안의 안저에서 반사되고, 상기 빔스플리터(14)를 통과하여 입사된 하나의 반사광을 파장에 따라 서로 다른 각도로 굴절시켜, 둘 이상의 굴절 반사광으로 분리시키는 프리즘(32) 및 분리된 둘 이상의 굴절 반사광을 각각 검출하는 둘 이상의 파장별 광검출기(34a, 34b, 34c, 34d)를 포함하는 것인, 주사 레이저 검안경을 제공한다.
본 발명에 따른 주사 레이저 검안경은 반사광의 신호 손실 및 노이즈 발생을 감소시킬 수 있는, 반사광 신호 분리를 위한 개선된 광학계를 가진다.
도 1은 통상적인 주사 레이저 검안경의 전체 구성을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주사 레이저 검안경의 구조를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 주사 레이저 검안경의 광검출부에 사용될 수 있는 프리즘의 다른 예를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면에서, 종래와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 요소에는 동일한 도면 부호를 부여하였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주사 레이저 검안경의 구조를 보여주는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주사 레이저 검안경은 서로 다른 파장의 레이저광을 방출하는 둘 이상의 레이저 광원(10a, 10b, 10c), 상기 레이저 광원(10a, 10b, 10c)에서 방출된 레이저광을 반사하여 하나의 레이저광으로 합성하는 제1 반사 미러(12a, 12b, 12c), 합성된 레이저광을 반사하는 빔스플리터(14), 빔스플리터(14)에서 반사된 레이저광을 피검안(5) 안저의 원하는 측정 위치로 입사시키는 제2 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d)를 포함한다. 상기 제1 반사 미러(12a, 12b, 12c)는 평면 또는 이색 미러(dichroic mirror)일 수 있다. 상기 제2 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d)는 평면 또는 오목 미러일 수 있고, 제2 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d)의 어느 하나(16b)는 갈바노미터(G)에 의해 구동되어, 레이저광의 반사 각도를 변경함으로써, 레이저광이 안저의 원하는 측정 위치로 조사되도록 하는 반사 각도 조절 미러일 수 있다. 피검안(5)의 안저에서 반사된 반사광은 입사광의 역방향으로 진행하여, 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d)에서 반사되고, 빔스플리터(14) 및 공초점 슬릿(18)을 통과한다. 상기 빔스플리터(14)는 안저로 입사되는 레이저광 및 안저에서 반사되는 레이저광을 분리하기 위한 것으로서, 이색 미러(dichroic mirror), 홀(hole, perforated) 미러 등의 통상의 광분리 수단이 사용될 수 있다. 상기 공초점 슬릿(18)은 피검안(5) 및 광학계의 불필요한 산란광을 배제하는 역할을 하는 것으로서, 필요에 따라 사용된다.
본 발명에 따른 주사 레이저 검안경은 피검안의 안저에서 반사되는 반사광을 검출하기 위한 광검출부(30)를 가진다. 상기 광검출부(30)는 빔스플리터(14)를 통과하여 입사된 하나의 반사광을 파장에 따라 서로 다른 각도로 굴절시켜, 둘 이상의 굴절 반사광으로 분리시키는 프리즘(32) 및 분리된 둘 이상의 굴절 반사광을 각각 검출하는 둘 이상의 파장별 광검출기(34a, 34b, 34c, 34d)를 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 프리즘(32)은 반사광의 진행 방향에 대하여 경사지게 위치한 하나 이상의 반사면(32a, 32b)에서 반사광을 파장에 따라 서로 다른 각도로 굴절시켜, 예를 들면, 적외선(IR, Infra-red), 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 반사광으로 각각 분리한다. 분리된 반사광은 적외선(IR)을 검출하는 IR 광검출기(34a), 적색(R) 광을 검출하는 적색 광검출기(34b), 녹색(G) 광을 검출하는 녹색 광검출기(34c) 및 청색(B) 광을 검출하는 청색 광검출기(34d)에서 각각 검출된다. 본 발명에 따른 주사 레이저 검안경에 있어서는, 프리즘(32) 만을 이용하여, 반사광을 각 파장에 따라 분리하고, 분리된 반사광들을 파장별 광검출기(34a, 34b, 34c, 34d)로 검출한다. 따라서, 다수의 필터를 사용하지 않고 하나의 프리즘(32) 만을 이용하여 반사광을 파장 별로 분리하므로, 광검출부(30)의 구성이 효율적이다.
도 3은 본 발명에 따른 주사 레이저 검안경의 광검출부(30)에 사용될 수 있는 프리즘(32)의 다른 예를 보여주는 도면이다. 도 3의 A에 도시된 프리즘(32)은, 내부에, 소정의 파장을 가지는 반사광 만을 반사시키는 둘 이상의 반사면(32R, 32G, 32B)을 반사광의 진행 방향을 따라 순차적으로 배치하여, 반사광을 파장별로 분리할 수 있다. 예를 들면, 프리즘(32)의 내부에, 적색광(R) 만을 반사하는 반사면(32R), 녹색광(G) 만을 반사하는 반사면(32G), 및 청색광(B) 만을 반사하는 반사면(32B)을 순차적으로 배치하여, 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)을 분리할 수 있다. 도 3의 B에 도시된 프리즘(32)은, 내부에, 소정의 파장을 가지는 반사광 만을 반사시키는 둘 이상의 반사면(32R, 32B)을 반사광의 진행 방향을 따라 서로 다른 각도로 배치하여, 반사광을 파장별로 분리할 수 있다. 예를 들면, 프리즘(32)의 내부에, 청색광(B) 만을 반사하는 반사면(32B) 및 적색광(R) 만을 반사하는 반사면(32R)을 서로 다른 각도로 순차적으로 배치하여, 적색광(R), 및 청색광(B)을 서로 다른 각도로 반사시켜 분리하고, 녹색광(G)을 투과시켜, 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)을 분리할 수 있다. 도 3의 C에 도시된 프리즘(32)도, 내부에, 소정의 파장을 가지는 반사광 만을 반사시키는 둘 이상의 반사면(32R, 32B)을 반사광의 진행 방향을 따라 서로 다른 각도로 배치하여, 반사광을 파장별로 분리할 수 있다. 예를 들면, 프리즘(32)의 내부에, 청색광(B) 만을 반사하는 반사면(32B) 및 적색광(R) 만을 반사하는 반사면(32R)을 서로 다른 각도로 배치하여, 적색광(R), 및 청색광(B)을 서로 다른 각도로 반사시켜 분리하고, 녹색광(G)을 투과시켜, 적색광(R), 녹색광(G) 및 청색광(B)을 분리할 수 있다.
이상 첨부된 도면과 예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 도면에 도시된 내용 및 상술한 실시예들로 한정되지 않는다. 하기 청구항에서 이해를 돕기 위하여 도면 부호를 표기하였으나, 하기 청구항의 범위는 도면 부호 및 도면에 도시된 내용에 한정되지 않고, 예시적인 실시예의 변형들, 등가의 구성들 및 기능들을 모두 포괄하도록 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 서로 다른 파장의 레이저광을 방출하는 둘 이상의 레이저 광원(10a, 10b, 10c);
    상기 레이저 광원(10a, 10b, 10c)에서 방출된 레이저광을 반사하여 하나의 레이저광으로 합성하는 제1 반사 미러(12a, 12b, 12c);
    합성된 레이저광을 반사하는 빔스플리터(14);
    상기 빔스플리터(14)에서 반사된 레이저광을 피검안 안저의 원하는 측정 위치로 입사시키는 제2 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d); 및
    피검안의 안저에서 반사되는 반사광을 검출하기 위한 광검출부(30)를 포함하며,
    상기 광검출부(30)는 피검안의 안저에서 반사되고, 상기 빔스플리터(14)를 통과하여 입사된 하나의 반사광을 파장에 따라 서로 다른 각도로 굴절시켜, 둘 이상의 굴절 반사광으로 분리시키는 프리즘(32) 및 분리된 둘 이상의 굴절 반사광을 각각 검출하는 둘 이상의 파장별 광검출기(34a, 34b, 34c, 34d)로 이루어져 있으며,
    상기 프리즘(32)은 반사광의 진행 방향에 대하여 경사지게 위치하며, 상기 프리즘(32)의 표면에 형성된 2개의 반사면(32a, 32b)에서만 반사광을 파장에 따라 서로 다른 각도로 굴절시켜 적외선(IR), 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 반사광으로 각각 분리시키고, 분리된 반사광은 적외선(IR)을 검출하는 IR 광검출기(34a), 적색(R) 광을 검출하는 적색 광검출기(34b), 녹색(G) 광을 검출하는 녹색 광검출기(34c) 및 청색(B) 광을 검출하는 청색 광검출기(34d)에서 각각 검출되어 다수의 파장에서 피검안의 망막 이미지가 얻어지며,
    상기 제2 반사 미러(16a, 16b, 16c, 16d)의 어느 하나는 갈바노미터(G)에 의해 구동되어, 레이저광의 반사 각도를 변경함으로써, 레이저광이 안저의 원하는 측정 위치로 조사되도록 하는 반사 각도 조절 미러이고,
    상기 빔스플리터(14)와 광검출부(30)의 사이에는 피검안(5) 및 광학계의 불필요한 산란광을 배제하는 공초점 슬릿(18)이 더욱 장착되어 있는 것인, 주사 레이저 검안경.
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