KR20050059966A

KR20050059966A - 마흐 젠더 간섭계를 이용한 망막 진단 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20050059966A
Application number: KR1020030091761A
Authority: KR
Inventors: 박양하; 오상기; 허영; 양승국
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2003-12-16
Filing date: 2003-12-16
Publication date: 2005-06-21
Also published as: KR100621365B1

Abstract

본 발명은 광을 이용하여 비침습적인 방법으로 망막의 횡단면 2차원 영상을 얻고, 얻어진 영상을 통하여 망막의 이상 부위를 진단할 수 있도록 하기 위한 망막 진단 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 망막 진단 장치는, 소정 파장의 광을 발생시키는 광원; 상기 파장의 광을 두 개의 서로 다른 경로를 갖는 제1광 및 제2광으로 분할하기 위한 광 분리 수단; 상기 제1광의 경로 중에 설치되어 상기 제1광을 진단 대상인 안구 내부의 망막의 소정 위치에 집속하고 반사광을 포집하기 위한 광 집속 수단; 상기 제2광의 경로 중에 설치되어 상기 제2광의 진행 경로의 총 길이를 가변 조정하기 위한 경로 가변 수단; 상기 광 집속 수단에서 포집된 상기 반사광과 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광을 중첩시켜 상기 반사광과 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광의 간섭을 발생시키고 상기 중첩된 광을 출력하는 광 중첩 수단; 상기 광 중첩 수단으로부터의 출력 광을 검출하여 이를 전기적 신호로 변환시키는 검출변환부; 및 상기 검출부의 전기적 신호를 수신하여 인식 가능한 출력 데이터로 변환시키는 신호 처리부를 포함한다.

Description

마흐 젠더 간섭계를 이용한 망막 진단 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RETINAL DIAGNOSIS USING MACH-ZEHNDER INTERFEROMETER}

본 발명은 안과용으로 사용 가능한 망막 진단 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광을 이용하여 비침습적인 방법으로 망막의 횡단면 2차원 영상을 얻고, 얻어진 영상을 통하여 망막의 이상 부위를 진단할 수 있도록 하기 위한 망막 진단 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

비파괴적인 방법으로 재료의 단면 영상을 얻거나 인체의 특정 관심 부위를 절개하지 않고도 시각적 영상을 통하여 관측하고 이를 통하여 의학적 진단을 내릴 수 있도록 하는 다양한 종류의 장치가 개발되어 사용되고 있다. 특히 의료 분야에서 초음파나 핵자기 공명(NMR) 단층 촬영 장치 등이 널리 사용되고 있으며, 안과용으로는 초음파를 이용하여 망막의 단면 영상을 비침습적으로 제공하는 장치가 현재 가장 보편적으로 사용되고 있다.

이러한 종래 기술의 초음파를 이용하는 망막 진단 장치는 초음파를 주사하기 위한 기구물을 눈에 부착하여야 하는 불편이 있었으며, 그 해상도도 약 100um 정도에 불과하여, 이 장치를 통하여 얻어진 영상으로는 정밀한 진단을 내리기가 어려운 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광을 이용하여 비침습적으로 망막의 2차원 단면 영상을 제공하기 위한 망막 진단 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

특히, 본 발명은, 망막의 소정 위치에 광을 집속하고 상기 망막으로부터 반사되는 광을 포집함으로써 망막을 거치는 경로를 갖게되는 제1광과, 다른 기준 경로를 통하여 진행되는 제2광의 간섭을 이용하는 방식, 즉 마흐-젠더 간섭계의 구성을 사용함으로써, 높은 해상도와 신호 대 잡음비(SNR)를 얻을 수 있는 새로운 망막 진단 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명은 빠른 처리가 가능하도록 설계되어 고속의 진단이 가능하면서도 보다 정밀한 데이터를 제공하는 것이 가능한 새로운 구성의 망막 진단 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 측면에 의한 망막 진단 장치는, 소정 파장의 광을 발생시키는 광원; 상기 파장의 광을 두 개의 서로 다른 경로를 갖는 제1광 및 제2광으로 분할하기 위한 광 분리 수단; 상기 제1광의 경로 중에 설치되어 상기 제1광을 진단 대상인 안구 내부의 망막의 소정 위치에 집속하고 반사광을 포집하기 위한 광 집속 수단; 상기 제2광의 경로 중에 설치되어 상기 제2광의 진행 경로의 총 길이를 가변 조정하기 위한 경로 가변 수단; 상기 광 집속 수단에서 포집된 상기 반사광과 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광을 중첩시켜 상기 반사광과 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광의 간섭을 발생시키고 상기 중첩된 광을 출력하는 광 중첩 수단; 상기 광 중첩 수단으로부터의 출력 광을 검출하여 이를 전기적 신호로 변환시키는 검출변환부; 및 상기 검출부의 전기적 신호를 수신하여 인식 가능한 출력 데이터로 변환시키는 신호 처리부를 포함한다.

여기서, 상기 광 분리 수단은, 상기 광원으로부터 전달된 광을 입력으로 하여, 상기 제1광 및 제2광으로 분리하는 빔 스플리터(beam splitter)를 포함하는 것임이 바람직하다.

또한, 상기 광 집속 수단은, 상기 광분리 수단으로부터 출력된 상기 제1광을 제1단에서 수신하여 제2단으로 출력하고, 상기 제2단으로 입력되는 광을 제3단으로 출력하는 광 순환기(optical circulator), 및 상기 광 순환기의 제2단으로 출력된 광을 수신하여 진단 대상인 안구 내부의 망막의 소정 위치에 집속하는 하나 이상의 렌즈 및 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하기 위한 수단을 갖는 샘플 아암 프로브(sample-arm probe)를 포함하는 것임이 바람직하다.

또한, 상기 안구 내부의 망막의 희망하는 위치에 광을 집속하기 위하여 상기 샘플 아암 프로브의 위치를 가변하기 위한 샘플 아암 프로브 위치 가변 수단을 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 경로 가변 수단은, 상기 광분리 수단으로부터 출력된 상기 제2광을 제1단에서 수신하여 제2단으로 출력하고, 상기 제2단으로 입력되는 광을 제3단으로 출력하는 광 순환기(optical circulator), 상기 광 순환기의 제2단으로 출력된 광을 수신하여 출력하는 하나 이상의 렌즈 및 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하기 위한 수단을 갖는 기준 아암 프로브(reference-arm probe), 상기 기준 아암 프로브의 출력광을 반사하여 상기 렌즈로 복귀시키는 미러, 및 상기 기준 아암 프로브에 대한 상기 미러의 상대적 위치를 가변시킴으로써 상기 제2광 진행 경로의 총 길이를 가변하는 미러 위치 조정 수단을 포함하는 것임이 바람직하다.

또한, 상기 광 중첩 수단은, 상기 광 집속 수단에서 포집된 상기 망막으로부터의 반사광을 제1 입력으로 하고 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광을 제2 입력으로 하고, 이들을 중첩시켜 출력하는 빔 스플리터를 포함하는 것임이 바람직하다.

또한, 상기 광 중첩 수단은, 상기 광 집속 수단에서 포집된 상기 망막으로부터의 반사광을 제1 입력으로 하고 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광을 제2 입력으로 하여, 이들을 중첩시켜 출력하는 빔 스플리터를 포함하는 것임이 바람직하다.

또한, 상기 검출변환부는 입력된 광의 세기를 소정의 rf 주파수로 변조하여 출력하는 검출기이며, 상기 신호처리부는 상기 검출기의 출력 신호를 증폭하고, 복조하여 간섭 신호만을 검출하는 것임이 바람직하다.

본 발명의 다른 한 측면에 의한 망막 진단 방법은, (a) 광원으로부터 발생된 소정 파장의 광을 두 개의 서로 다른 경로를 갖는 제1광 및 제2광으로 분할하는 단계; (b) 상기 분할된 제1광을 진단 대상인 안구 내부의 망막의 소정 위치에 집속시키고 상기 망막으로부터 반사된 광을 포집함으로써 상기 제1광이 상기 망막을 거치는 경로를 갖도록 하는 단계; (c) 상기 제2광의 진행 경로의 총 길이를 소정 범위 내에서 가변하면서 상기 망막으로부터 반사된 광과 상기 제2광을 간섭시켜, 간섭 신호를 얻는 단계; 및 (d) 상기 간섭 신호를 처리하여 상기 소정 위치에서의 망막의 광학적 특성에 관한 정보를 획득하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 한 측면에 의한 망막 진단 방법은, 망막의 광학적 특성에 대한 2차원 분포를 얻기 위한 것이며, (a) 동일 광원으로부터 발생되어 분할된 소정 파장의 제1광을 진단 대상인 안구 내부의 망막의 소정 위치에 집속시키고 상기 망막으로부터 반사된 광을 포집함으로써 상기 제1광이 상기 망막을 거치는 경로를 갖도록 하는 단계; (b) 상기 광원으로부터 발생되어 상기 제1광과 분할된 제2광의 진행 경로의 총 길이를 소정 범위 내에서 가변하면서 상기 망막으로부터 반사된 광과 상기 제2광을 간섭시켜, 간섭 신호를 얻는 단계; 및 (c) 상기 간섭 신호를 처리하여 상기 소정 위치에서의 망막의 광학적 특성에 관한 정보를 획득하는 단계를 상기 망막 상의 복수개의 위치에 대하여 수행하여, 상기 광학적 특성의 2차원적 분포를 얻는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명의 망막 진단 장치의 바람직한 실시예의 구성을 나타내는 개략도이다. 도시된 바와 같이, 실시예의 진단 장치는 마흐-젠더 간섭계의 구성을 이루도록 설계되어 있으며, 광원(100), 광분리 수단(102), 광 집속 수단(130), 경로 가변 수단(120), 광 중첩 수단(108), 검출 변환부(109) 및 신호 처리부(140)를 포함하여 구성된다.

광원(100)으로부터 방출되는 광은 광섬유 등을 거쳐 빔 스플리터(beam splitter) 등의 광 분리 수단(102)으로 전달된다. 광 분리 수단(102)은 광원(100)으로부터 전달된 광을 서로 다른 경로를 갖는 두 개의 광으로 분리하게 된다. 여기서, 광원(100)은 Superluminescent diode(SLD), 레이저 다이오드 등의 반도체 레이저나, 할로겐 램프 등 가스 방전을 이용하는 광원, 기체 레이저 등 알려진 어떠한 것이라도 사용될 수 있다. 실시예에서는 Superluminescent diode(SLD)를 사용하였는데, SLD는 측면발광(edge-emitting)을 한다는 점에서 통상의 Febry-Perot 레이저 다이오드와 유사하나 파장 대역폭이 넓고 low-coherence 특성을 갖는 점에서 다르고, 단일모드 광섬유와 결합효율이 좋고 높은 광 출력을 얻을 수 있다는 점에서 표면 발광 LED(Light-Emitting Diode)와는 다른 특징을 갖는 발광소자의 일종이다. 장치를 구성하는 광학계의 전달 특성을 고려하여 그에 적합한 파장(예를 들어 1300nm)을 사용하는 것이 가능하다. 실시예에서는 SLD의 출력광이 단일 모드(single-mode)의 광섬유(optical fiber)(101)를 통하여 빔 스플리터(beam-splitter)(102)에 입력되고, 각각 2개의 출력단을 통하여 소정 비율(예를 들어, 50:50)로 두 개의 서로 다른 경로를 갖는 광으로 나누어진다.

도 1의 실시예에서는, 두 개의 입력단과 두 개의 출력단을 갖는 빔 스플리터(102)를 사용하는 경우를 예시하였는데, 입력단의 하나는 오픈(open)된 상태로 두었다가, 안구와 광선을 정렬(align)하기 위한 용도의 별도 광원을 활용할 필요가 있는 경우에 사용하게 된다. 실제 진단에 사용되는 광은 가시광 영역을 벗어나 있는 경우가 많기 때문에 장치로부터 출력되는 광과 안구의 정렬이 용이하지 않기 때문이다. 이 경우, 예를 들어 가시광 영역의 광을 방출하는 레이저 등 별도의 광원을 상기 여분의 입력단에 접속하여 사용하게 된다.

빔 스플리터(beam-splitter)(102)로부터 출력되는 두 개의 광(제1광 및 제2광)은 각각 별개의 경로(20 및 10)를 통하여 진행한다. 이중 제2광은 광 순환기(optical circulator)(104)와 가변부(103)로 이루어진 경로 가변 수단(120)에 입력된다. 광 순환기(104)는 3개의 단자로 이루어져 있으며, 제1 단자(1)를 통하여 광이 입력되어, 제2 단자(2)를 통하여 출력된다. 제2 단자(2)를 통하여 출력된 광은 기준 아암 프로브(reference-arm probe)를 포함하는 가변부(103)에 입력되고, 기준 아암 프로브를 통하여 출력되어, 출력 단의 전방에 배치된 미러에 의해 반사되고, 반사된 광은 다시 기준 아암 프로브(103)와 광순환기(104)의 제2 단자(2)를 통하여, 제3 단자(3)로 출력된다. 출력된 신호는 빔 스플리터(beam-splitter)(108)로 이루어진 광 중첩 수단의 한 단자로 입력된다.

위의 빔 스플리터(beam-splitter)(102)로부터 출력되는 두 개의 광(제1광 및 제2광) 중, 제1광은 광 순환기(optical circulator)(105)와 집속부(106)로 이루어진 광 집속 수단(130)에 입력된다. 광 순환기(105)는 3개의 단자로 이루어져 있으며, 제1 단자(1)를 통하여 광이 입력되어, 제2 단자(2)를 통하여 출력된다. 제2 단자(2)를 통하여 출력된 광은 광섬유를 통해 전달되어 샘플 아암 프로브(sample-arm probe)를 포함하는 집속부(106)에 입력되고, 샘플 아암 프로브를 통하여 출력되어, 출력 단의 전방에 정렬된 진단 대상인 안구(107)의 망막으로 집속된다. 망막 내의 반사면(통상 망막 표면으로부터 약 400~500um의 깊이에 존재)에 의하여 반사된 광은 샘플 아암 프로브로 입력되어, 광순환기(105)의 제2 단자(2)를 통하여, 제3 단자(3)로 출력된다. 출력된 신호는 빔 스플리터(beam-splitter)로 이루어진 광 중첩 수단(108)의 한 단자로 입력된다.

위와 같이, 동일한 광원(100)에 의해 발생되어 두 개의 서로 다른 경로를 통하여 진행되는 제1광 및 제2광은 광 중첩 수단(108)에 의하여 다시 중첩되게 된다. 제1광은 그 진행 경로 내에 망막 중에서 진행되는 경로를 포함하고 있기 때문에, 제1광과 제2광은 진행된 매질의 차이에 의한 소정의 위상차를 갖게 된다. 이러한 위상차에 의하여 제1광과 제2광은 간섭(interference)을 일으키게 되고, 중첩된 광은 간섭 패턴을 갖게 된다. 이러한 간섭 패턴을 분석함으로써 망막의 두께, 굴절율 등의 광학적 정보를 얻을 수 있게 된다. 도시된 실시예의 망막 진단 장치에서는 빔 스플리터(108)의 두 개의 출력은 헤테로다인(heterodyne) 특성을 갖도록 구성하였다. 이러한 구성은 신호대 잡음비를 더욱 높이기 위한 것이나, 필수적인 것은 아니다.

도2는 샘플 아암 프로브(201) 및 위치 조정 수단(206)을 포함하는 집속부(106)의 구성을 예시한다. 도시된 바와 같이, 샘플 아암 프로브(201)는 콜리메이터(collimator)(202), 액시콘 렌즈(axicon lens)(204) 및 이들을 지지하는 외함(case) 등으로 구성될 수 있다. 광섬유(200)를 통해 입력되어 콜리메이터(202)를 통하여 출력되는 광은 거의 평행 광(203)으로 되어, 액시콘 렌즈(204)에 입력된다. 액시콘 렌즈(204)는 일반적인 집속 렌즈(focusing lens)와 유사한 기능을 하지만 더욱 높은 해상도를 제공할 수 있는 특성이 있어, 망막(107)에 대한 진단 장치의 해상도를 더 정밀하게 하는 데 기여할 수 있다. 이러한 두개의 렌즈를 하나의 모듈로 일체화하여 샘플 아암 프로브(201)를 구성하였다. 샘플 아암 프로브(201)는 도2의 평면상에서 x 축과 y 축을 따라 위치가 변경 가능하도록 구성된다. 이러한 위치 변경은 위치 조정 수단(206)을 사용하여 이루어진다.

도3은 경로 가변 수단(120) 중의 가변부(103)를 구성하는 기준 아암 프로브(301), 미러(304) 및 위치 조정 수단(305)의 구성을 예시한다. 광 전달을 위한 광섬유(300)에서 출력되는 제2광은 기준 아암 프로브(301)에 입력되어, 콜리메이터(302)를 통하여 거의 평행 광(303)으로 변환된다. 변환된 평행 광(303)은 기준 아암 프로브(301)의 전방에 배치된 미러(304)에서 반사되고, 다시 콜리메이터(302)를 통하여 역방향으로 진행된다. 콜리메이터(302) 등의 렌즈는 하나의 모듈로 일체화하여 기준 아암 프로브(reference-arm probe)(301)를 이루게 된다. 제1광과 제2광의 간섭 신호 측정을 위해서, 선형 스텝 모터(linear step motor) 등으로 구현 가능한 미러 위치 조정 수단(305)을 사용하여, 기준 아암 프로브(301)와 미러(304) 사이의 거리를 변경 가능하도록 한다. 이것은 샘플 아암 프로브와 망막 등을 포함하는 제1광의 경로 거리와 제2광의 경로 거리를 정확하게 일치하도록 하여 망막에 의한 간섭 효과를 보다 정밀하게 측정하기 위한 것이다.

이러한 두 개의 경로를 통하여 진행되어 온 광은 빔 스플리터(beam-splitter)(108)로 이루어지는 광 중첩 수단(108)에서 만나, 서로 간섭을 일으키게 되고, 광 신호를 전기적 신호로(O/E) 변환하기 위하여 검출변환부(109)로 입력된다. 실시예에서, 검출 변환부(109)를 구성하기 위한 소자의 한 예로써 사용된 balanced detector(109)는 O/E변환과 trans-impedance 증폭 기능을 수행한다.

도 4는 신호 처리를 위한 증폭, 필터링, 검출 회로의 구성을 예시한다. 검출 변환부(109)에서 RF로 변환된 출력신호는 OP-amp 등을 사용하여 필요에 따라 수 개의 증폭 단으로 구성되는 주 증폭기(main-amplifier)(110, 400)에 의해서 수십~수백 배의 신호 증폭을 하게 된다. 증폭된 신호는 잡음을 제거하기 위하여 밴드 패스 필터(BPF)(111)에 입력된다. BPF(111)를 통과한 신호는 캐리어 주파수와 간섭 신호를 포함하는 신호가 되는데, 이의 복조를 위하여 envelop-detector(112) 등의 회로가 사용될 수 있다. 도시된 envelop-detector(112)는 정류 다이오드와 R, C 등으로 구성된다.

도 5는 변조된 신호(400)와, 검출기에 의해 복조된 신호(410)를 예시한다. 복조된 신호(410)는 디지털 신호 처리기(DSP)(113)에 입력된다. 디지털 신호 처리기(DSP)(113)에서는 A/D변환 및 영상화면 표현을 위한 각종 신호처리가 이루어진다. 또한 샘플 아암 프로브 및 기준 아암 프로브의 x, y축 상 위치 이동을 위한 stage motor 등을 제어하기 위한 신호를 제공한다. 디지털 신호 처리기(113)에 의해 처리된 신호는 컴퓨터(114)에 입력되어 2차원의 컬러 영상으로 표시된다.

도 6은 실시예의 장치를 사용하여 망막의 2차원 단면 영상을 획득하기 위한 처리의 흐름을 예시한다. 망막 진단 장치의 작동 과정 중, 망막의 2차원 단면 영상을 얻기 위한 과정을 살펴보면, 샘플을 선택한 후(S10), 샘플 아암 프로브(201)의 x, y 축 상의 초기 위치를 세팅하고(S20), x, y 축 상의 스캔 거리를 입력(S30)받는다. y 축 상의 한 위치에서 x 축을 따라 샘플 아암 프로브(201)를 안구를 향하여 전진(S40)시키면서 반사되는 신호를 통하여 최적 위치를 찾고, 다시 후진 시켜 그 최적 위치에 샘플 아암 프로브(201)를 고정(S50)시킨 후, 경로 가변 수단(120)에 의하여 다른 경로에 있는 제2광의 경로의 길이를 가변하면서 간섭 신호를 읽어들인다. 이와 같이 하여, 망막 상의 한 지점에서의 측정이 완료되며, 이후 y 축 상의 다른 지점으로 샘플 아암 프로브(201)를 이동시키고(S60), 화면에 데이터를 표시한다(S70). 다시 단계 S40으로 돌아가(S80) 이동된 지점에서의 측정 과정을 반복한다. y 축 상의 모든 지점에 대하여 스캔이 완료되면(S80), 과정은 종료된다.

도 7은 본 발명의 상술한 측정 과정을 적용하여 실제로 얻어진 2차원 단면 영상의 한 예를 도시한다.

본 발명에 의한 망막 진단 장치 및 방법은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 바람직한 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적이 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.

본 발명을 적용하여, 높은 해상도와 신호 대 잡음비(SNR)를 얻을 수 있는 새로운 망막 진단 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하여, 빠른 처리가 가능하도록 설계되어 고속의 진단이 가능하면서도 보다 정밀한 데이터를 제공하는 것이 가능한 새로운 구성의 망막 진단 장치 및 방법이 제공된다.

도1은 본 발명의 망막 진단 장치의 바람직한 실시예의 구성을 나타내는 개략도이다.

도2는 샘플 아암 프로브 및 위치 조정 수단의 구성을 예시한다.

도3은 기준 아암 프로브, 미러 및 위치 조정 수단의 구성을 예시한다.

도 4는 신호 처리를 위한 증폭, 필터링, 검출 회로의 구성을 예시한다.

도 5는 변조된 신호와 검출기에 의해 복조된 신호를 예시한다.

도 6은 실시예의 장치를 사용하여 망막의 2차원 단면 영상을 획득하기 위한 처리의 흐름을 예시한다.

도 7은 본 발명을 적용하여 실제로 얻어진 2차원 단면 영상을 도시한다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 제1광 경로 20: 제2광 경로

100: 광원 102: 광 분리 수단

108: 광 중첩 수단 109: 검출변환부

120: 경로 가변 수단 130: 광 집속 수단

140: 신호 처리부

Claims

소정 파장의 광을 발생시키는 광원;

상기 파장의 광을 두 개의 서로 다른 경로를 갖는 제1광 및 제2광으로 분할하기 위한 광 분리 수단;

상기 제1광의 경로 중에 설치되어 상기 제1광을 진단 대상인 안구 내부의 망막의 소정 위치에 집속하고 반사광을 포집하기 위한 광 집속 수단;

상기 제2광의 경로 중에 설치되어 상기 제2광의 진행 경로의 총 길이를 가변 조정하기 위한 경로 가변 수단;

상기 광 집속 수단에서 포집된 상기 반사광과 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광을 중첩시켜 상기 반사광과 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광의 간섭을 발생시키고 상기 중첩된 광을 출력하는 광 중첩 수단;

상기 광 중첩 수단으로부터의 출력 광을 검출하여 이를 전기적 신호로 변환시키는 검출변환부; 및

상기 검출부의 전기적 신호를 수신하여 인식 가능한 출력 데이터로 변환시키는 신호 처리부

를 포함하는 망막 진단장치.
제1항에 있어서,

상기 광 분리 수단은 상기 광원으로부터 전달된 광을 입력으로 하여, 상기 제1광 및 제2광으로 분리하는 빔 스플리터(beam splitter)를 포함하는 것임을 특징으로 하는 망막 진단장치.
제1항에 있어서,

상기 광 집속 수단은

상기 광분리 수단으로부터 출력된 상기 제1광을 제1단에서 수신하여 제2단으로 출력하고, 상기 제2단으로 입력되는 광을 제3단으로 출력하는 광 순환기(optical circulator), 및

상기 광 순환기의 제2단으로 출력된 광을 수신하여 진단 대상인 안구 내부의 망막의 소정 위치에 집속하는 하나 이상의 렌즈 및 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하기 위한 수단을 갖는 샘플 아암 프로브(sample-arm probe)를 포함하는 것임을 특징으로 하는 망막 진단장치.
제3항에 있어서,

상기 안구 내부의 망막의 희망하는 위치에 광을 집속하기 위하여 상기 샘플 아암 프로브의 위치를 가변하기 위한 샘플 아암 프로브 위치 가변 수단을 더 포함하는 망막 진단장치.
제1항에 있어서,

상기 경로 가변 수단은

상기 광분리 수단으로부터 출력된 상기 제2광을 제1단에서 수신하여 제2단으로 출력하고, 상기 제2단으로 입력되는 광을 제3단으로 출력하는 광 순환기(optical circulator),

상기 광 순환기의 제2단으로 출력된 광을 수신하여 출력하는 하나 이상의 렌즈 및 상기 하나 이상의 렌즈를 지지하기 위한 수단을 갖는 기준 아암 프로브(reference-arm probe),

상기 기준 아암 프로브의 출력광을 반사하여 상기 렌즈로 복귀시키는 미러, 및

상기 기준 아암 프로브에 대한 상기 미러의 상대적 위치를 가변시킴으로써 상기 제2광 진행 경로의 총 길이를 가변하는 미러 위치 조정 수단을 포함하는 것임을 특징으로 하는 망막 진단장치.
제1항에 있어서,

상기 광 중첩 수단은

상기 광 집속 수단에서 포집된 상기 망막으로부터의 반사광을 제1 입력으로 하고 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광을 제2 입력으로 하고, 이들을 중첩시켜 출력하는 빔 스플리터를 포함하는 것임을 특징으로 하는 망막 진단장치.
제1항에 있어서,

상기 광 중첩 수단은

상기 광 집속 수단에서 포집된 상기 망막으로부터의 반사광을 제1 입력으로 하고 상기 경로 가변 수단을 통과하여 온 상기 제2광을 제2 입력으로 하여, 이들을 중첩시켜 출력하는 빔 스플리터를 포함하는 것임을 특징으로 하는 망막 진단장치.
제1항에 있어서,

상기 검출변환부는 입력된 광의 세기를 소정의 rf 주파수로 변조하여 출력하는 검출기이며,

상기 신호처리부는 상기 검출기의 출력 신호를 증폭하고, 복조하여 간섭 신호만을 검출하는 것임을 특징으로 하는 망막 진단장치.
(a) 광원으로부터 발생된 소정 파장의 광을 두 개의 서로 다른 경로를 갖는 제1광 및 제2광으로 분할하는 단계;

(b) 상기 분할된 제1광을 진단 대상인 안구 내부의 망막의 소정 위치에 집속시키고 상기 망막으로부터 반사된 광을 포집함으로써 상기 제1광이 상기 망막을 거치는 경로를 갖도록 하는 단계;

(c) 상기 제2광의 진행 경로의 총 길이를 소정 범위 내에서 가변하면서 상기 망막으로부터 반사된 광과 상기 제2광을 간섭시켜, 간섭 신호를 얻는 단계; 및

(d) 상기 간섭 신호를 처리하여 상기 소정 위치에서의 망막의 광학적 특성에 관한 정보를 획득하는 단계를 포함하는 망막 진단 방법.
망막의 광학적 특성에 대한 2차원 분포를 얻기 위한 망막 진단 방법에 있어서,

(a) 동일 광원으로부터 발생되어 분할된 소정 파장의 제1광을 진단 대상인 안구 내부의 망막의 소정 위치에 집속시키고 상기 망막으로부터 반사된 광을 포집함으로써 상기 제1광이 상기 망막을 거치는 경로를 갖도록 하는 단계;

(b) 상기 광원으로부터 발생되어 상기 제1광과 분할된 제2광의 진행 경로의 총 길이를 소정 범위 내에서 가변하면서 상기 망막으로부터 반사된 광과 상기 제2광을 간섭시켜, 간섭 신호를 얻는 단계; 및

(c) 상기 간섭 신호를 처리하여 상기 소정 위치에서의 망막의 광학적 특성에 관한 정보를 획득하는 단계를 상기 망막 상의 복수개의 위치에 대하여 수행하여, 상기 광학적 특성의 2차원적 분포를 얻는 것을 특징으로 하는 망막 진단 방법.