KR20180032250A - Optical imaging system for oral cavity - Google Patents

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KR20180032250A
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송우섭
이병일
엄주범
신인희
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한국광기술원
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Abstract

The present invention relates to an oral optical imaging device capable of obtaining various diagnosis images for teeth and gingival structures in oral cavity in real time. The oral optical imaging device comprises: a probe unit (100); an optical source unit (210); a wavelength variable optical source unit (220); an optical system (230); an optical fiber bundle (240); a second optical detecting unit (250); and an image receiving unit (260). The probe unit (100) includes an optical irradiating unit (110) and a first optical detecting unit (120) and is inserted into the oral cavity. The optical irradiating unit (110) irradiates light to the oral cavity. The first optical detecting unit (120) is disposed to face the optical irradiating unit (110) and detects the light irradiated from the optical irradiating unit (110). The optical source unit (210) generates the light. The wavelength variable optical source unit (220) generates a wavelength variable optical source (swept source). The optical system (230) guides the light, which is generated in the optical source unit and the wavelength variable optical source unit, to the optical irradiating unit. The optical fiber bundle (240) connects the optical irradiating unit and the optical system and transmits the light. The second optical detecting unit (250) detects interference light transmitted through the optical system (230). The image receiving unit (260) processes image information by detecting optical signals of the first optical detecting unit (120) and the second optical detecting unit (250).

Description

구강용 광영상 장치{Optical imaging system for oral cavity}[0001] The present invention relates to an optical imaging system for oral cavity,

본 발명은 구강용 광영상 장치에 관한 것으로, 특히 구강 내 치아 및 잇몸 구조를 실시간으로 다양한 진단 영상을 획득할 수 있는 광영상 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an optical imaging apparatus for an oral cavity, and more particularly, to an optical imaging apparatus capable of acquiring various diagnostic images in real time on teeth and gingival structures in the oral cavity.

현재의 치과용 진단기기는 CBCT, X-ray 장치 등이 유일한 실정이며 이러한 진단 기기들은 방사능 피폭의 위험이 있고 해상도가 낮으며 잇몸 등의 연질 조직은 진단이 불가능한 실정이며, 실시간 촬영이 어려워 진료와 진단이 동시에 진행되기 힘들다.Currently, there are only CBCT and X-ray devices in the present dental diagnostic devices. These diagnostic devices have a risk of radioactivity exposure, low resolution, and soft tissues such as gums can not be diagnosed. Diagnosis is difficult to proceed at the same time.

그 외 기술로는 카메라를 이용하여 치아나 잇몸의 외부 형태만을 영상으로 얻는 장치가 대부분이며 광학 단층영상기술을 이용하여 치아 내부 구조의 영상을 얻는 장치가 개발되었으나, 2차원 혹은 3차원 영상을 얻기 위해 스캔이 필요하기 때문에 치과 진료 특성상 구강내로 들어갈 수 있을 정도로 소형화를 시키기가 어려워 치과 적용에는 한계가 있다.Other technologies include devices that acquire only the external shape of a tooth or gum using a camera, and devices that acquire an image of the internal structure of the tooth using optical tomographic imaging technology have been developed. However, Because of the need for a scan, it is difficult to miniaturize the dentist so that it can enter into the oral cavity due to the nature of the dental care.

최근 MEMS 기술을 이용한 치과용 스캐너가 개발되었으나 MEMS 자체는 매우 작으나 이를 구동하는 회로 보드가 상대적으로 매우 크고, 스캔 영역이 매우 작기 때문에 진단과 진료가 동시에 가능한 치과용 소형 프로브 적용은 어려움이 있다.
Recently, a dental scanner using MEMS technology has been developed, but the MEMS itself is very small, but the circuit board that drives it is relatively large and the scanning area is very small, so it is difficult to apply a small dental probe to the diagnosis and treatment simultaneously.

공개특허공보 제10-2013-0080077호(공개일자: 2013.07.12)
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2013-0080077 (publication date: 2013.07.12)

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 구강 내 치아 및 잇몸 구조를 실시간으로 다양한 진단 영상을 획득할 수 있는 구강용 광영상 장치를 제공하고자 하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide an oral optical imaging apparatus capable of acquiring various diagnostic images in real time on teeth and gingival structures in the oral cavity.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 구강용 광영상 장치는, 구강 내에 광을 조사하기 위한 광조사부와, 상기 광조사부와 마주하게 배치되어 상기 광조사부에서 조사된 광을 검출하기 위한 제1광검출부를 포함하여 구강 내에 삽입이 가능한 프로브 유닛과; 광을 발생시키기 위한 광원부와; 파장가변 광원(swept source)을 발생시키는 파장가변 광원부와; 상기 광원부와 상기 파장가변 광원부에서 발생된 광을 상기 광조사부로 안내할 수 있도록 구성된 광학계와; 상기 광조사부와 상기 광학계를 연결하여 광 전송이 이루어지는 광섬유다발과; 상기 광학계를 통해 전달된 간섭광을 검출하기 위한 제2광검출부와; 상기 제1광검출부와 상기 제2광검출부의 광신호를 검출하여 영상 정보의 처리가 이루어지는 영상수신부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an optical imaging apparatus for an oral cavity comprising: a light irradiation unit for irradiating light in the oral cavity; and a second light source for directing light emitted from the light irradiation unit, A probe unit including a detection unit and capable of being inserted into the oral cavity; A light source unit for generating light; A wavelength variable light source section for generating a wavelength variable light source (swept source); An optical system configured to guide the light generated from the light source unit and the wavelength variable light source unit to the light irradiation unit; An optical fiber bundle connecting the light irradiating unit and the optical system and performing optical transmission; A second optical detector for detecting interference light transmitted through the optical system; And an image receiving unit for detecting optical signals of the first and second optical detecting units and processing the image information.

바람직하게는, 상기 광학계는, 상기 광원부와 상기 파장가변 광원부에서 발생된 광을 동일 광경로로 안내하기 위한 다이크로익 미러와; 상기 다이크로익 미러를 통과한 광을 상기 광섬유다발로 전환하기 위한 빔 스플리터와; 상기 빔 스플리터에서 발생된 간섭광을 상기 제2광검출부로 집광하기 위한 광학 렌즈;를 포함한다.Preferably, the optical system further comprises: a dichroic mirror for guiding the light generated from the light source unit and the wavelength variable light source unit to the same optical path; A beam splitter for converting light having passed through the dichroic mirror into the optical fiber bundle; And an optical lens for condensing the interference light generated in the beam splitter to the second optical detection unit.

바람직하게는, 상기 광조사부는, 상기 광섬유다발의 방출광을 평행광으로 변환하기 위한 대물렌즈와; 상기 대물렌즈와 조사 대상 사이에 배치된 반투광성 부재를 포함한다.Preferably, the light irradiating unit includes: an objective lens for converting the emitted light of the optical fiber bundle into parallel light; And a semi-transmissive member disposed between the objective lens and the object to be irradiated.

바람직하게는, 상기 빔 스플리터를 투과한 광을 상기 빔 스플리터로 반사하여 기준광을 발생시키는 기준 미러를 더 포함한다.Preferably, the light source further comprises a reference mirror for reflecting the light transmitted through the beam splitter to the beam splitter to generate a reference light.

바람직하게는, 상기 프로브 유닛은, 상기 광조사부와 상기 제1광검출부를 고정 지지하는 고정브라켓과; 상기 광조사부, 상기 제1광검출부 및 상기 고정브라켓을 수납 고정하게 되는 하우징을 더 포함한다.Preferably, the probe unit includes: a fixing bracket fixedly supporting the light irradiation unit and the first light detection unit; And a housing for receiving and fixing the light irradiating unit, the first light detecting unit, and the fixing bracket.

보다 바람직하게는, 상기 하우징 측부 일단에서 연장되어 상기 광조사부와 연결되는 광섬유다발과 상기 제1광검출부와 연결되는 케이블이 수납되는 손잡이를 더 포함한다.More preferably, the optical fiber bundle further includes a handle that extends from one end of the housing side portion and is connected to the light irradiation portion and a cable connected to the first light detection portion.

바람직하게는, 상기 프로브 유닛은, 상기 프로브 유닛은, 상기 광조사부와 상기 제1광검출부를 고정 지지하는 고정브라켓과; 곡선 형태로 치열을 따라서 치아를 덮도록 하부가 개방된 하우징과; 상기 하우징의 길이 방향으로 마련되어 상기 고정브라켓의 이동을 안내하게 되는 가이드부재와; 상기 가이드부재를 따라서 상기 고정브라켓의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동원;을 포함한다.
Preferably, the probe unit may include: a fixing bracket that fixes and supports the light irradiation unit and the first light detection unit; A housing having a bottom open to cover the teeth along the teeth in a curved shape; A guide member provided in the longitudinal direction of the housing to guide movement of the fixing bracket; And a driving source for providing a driving force for moving the fixing bracket along the guide member.

본 발명에 따른 구강 광영상 장치는, 구강 내에 삽입이 용이하도록 프로브 유닛을 구비하여 전면적 단층영상과 광섬유다발을 이용하여 스캔 없이 일정 영역의 단층영상을 얻을 수 있으며, 또한 검사 대상에 대한 투과광을 이용하여 잇몸이나 치아의 내부 영상 정보(치아 크랙, 투명도, 성분, 상태 및 미세진단)를 실시간으로 얻을 수 있는 효과가 있다.The oral optical imaging apparatus according to the present invention is provided with a probe unit for easy insertion into the oral cavity to obtain a tomographic image of a certain region without using a whole tomographic image and an optical fiber bundle, (Tooth crack, transparency, component, state, and fine diagnosis) of the gums and teeth can be obtained in real time.

또한, 본 발명은 치아열의 넓은 면적에 대해 단층 및 3차원 입체 영상을 실시간으로 확인이 가능하여 치과 치료 시에 진단과 동시에 치료가 이루어질 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect that a single layer and a three-dimensional stereoscopic image can be confirmed in real time over a wide area of a tooth row, and a treatment can be performed simultaneously with diagnosis at the time of dental treatment.

도 1은 본 발명에 따른 구강용 광영상 장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 구강용 광영상 장치의 프로브 유닛의 구성도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 구강용 광영상 장치에 있어서, 프로브 유닛의 바람직한 실시예들을 예시하여 보여주는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram of an oral optical imaging apparatus according to the present invention;
2 is a configuration diagram of a probe unit of an optical imaging apparatus for oral use according to the present invention,
FIG. 3 and FIG. 4 illustrate preferred embodiments of the probe unit in the optical imaging apparatus for oral use according to the present invention. FIG.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the terms first and / or second etc. may be used to describe various components, but the components are not limited to the terms. The terms may be referred to as a second element only for the purpose of distinguishing one element from another, for example, to the extent that it does not depart from the scope of the invention in accordance with the concept of the present invention, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.Whenever an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that other elements may be present in between something to do. On the other hand, when it is mentioned that an element is "directly connected" or "directly contacted" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions for describing the relationship between components, such as "between" and "between" or "adjacent to" and "directly adjacent to" should also be interpreted.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It will be further understood that the terms " comprises ", or "having ", and the like in the specification are intended to specify the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참고하면, 본 발명의 구강용 광영상 장치는, 광 조사가 이루어지는 광조사부(110)와, 투과광을 검출하기 위한 제1광검출부(120)를 포함하여 구강 내에 삽입이 가능한 프로브 유닛(100)과; 광을 발생시키는 광원부(210)와; 파장가변 광원(swept source)을 발생시키는 파장가변 광원부(220)와; 광원부(210)와 파장가변 광원부(220)에서 발생된 광을 광조사부(110)로 안내할 수 있도록 구성된 광학계(230)와; 광조사부(110)와 광학계(230)를 연결하여 광 전송이 이루어지는 광섬유다발(240)과; 광학계(230)를 통해 전달된 간섭광을 검출하기 위한 제2검출부(250)와; 상기 제1광검출부(120)와 상기 제2검출부(250)의 광신호를 검출하기 위한 영상수신부(260)를 포함한다.1, the optical imaging apparatus for oral use according to the present invention includes a probe unit 110 including a light irradiation unit 110 for irradiating light and a first light detection unit 120 for detecting transmitted light, 100); A light source unit 210 for generating light; A wavelength variable light source unit 220 generating a wavelength variable light source (swept source); An optical system 230 configured to guide the light generated from the light source unit 210 and the tunable light source unit 220 to the light irradiation unit 110; An optical fiber bundle 240 connecting the light irradiating unit 110 and the optical system 230 to perform optical transmission; A second detection unit 250 for detecting the interference light transmitted through the optical system 230; And an image receiving unit 260 for detecting optical signals of the first optical detector 120 and the second detector 250.

프로브 유닛(100)은 구강 내에 삽입되어 검사 대상(치아, 잇몸 등)에 광을 조사하거나 검사 대상을 투과한 광의 검출이 이루어진다.The probe unit 100 is inserted into the oral cavity to irradiate light to the subject (teeth, gums, etc.) to be inspected, or to detect light transmitted through the subject.

구체적으로 프로브 유닛(100)은 구강 내에서 광을 조사하기 위한 광조사부(110)와, 광조사부(110)와 마주하게 배치되어 광조사부(110)에서 조사되어 검사 대상을 투과한 광을 검출하기 위한 제1광검출부(120)를 포함한다.More specifically, the probe unit 100 includes a light irradiating unit 110 for irradiating light in the oral cavity, and a light irradiating unit 110 arranged to face the light irradiating unit 110 to detect light transmitted through the light irradiating unit 110, And a first optical detector 120 for detecting the first optical signal.

도 2는 본 발명에 따른 구강용 광영상 장치의 프로브 유닛의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a probe unit of an optical imaging apparatus for oral use according to the present invention.

도 2를 참고하면, 프로브 유닛(100)은 광조사부(110)와 제1광검출부(120)가 서로 마주하여 배치되며, 바람직하게는, 광조사부(110)와 제1광검출부(120)는 고정브라켓(101)을 매개로 하여 고정되어 하우징(102) 내에 수납되어 지지된다.2, the probe unit 100 is disposed such that the light irradiation unit 110 and the first light detection unit 120 face each other. Preferably, the light irradiation unit 110 and the first light detection unit 120 Is fixed via the fixing bracket (101) and housed and supported in the housing (102).

고정브라켓(101)은 수평바(101a)와, 수평바(101a) 양단에서 각각 수직으로 절곡된 두 개의 수직바(101b)로 이루어져 전체적으로 "U"자 형상을 가지며, 두 수직바(101b)의 선단에 광조사부(110)와 제1광검출부(120)가 고정된다.The fixing bracket 101 is composed of a horizontal bar 101a and two vertical bars 101b bent perpendicularly at both ends of the horizontal bar 101a so as to have a generally U- The light irradiating unit 110 and the first light detecting unit 120 are fixed at the tip.

본 실시예에서 수평바(101a)는 가이드돌기(101b)가 마련되고 가이드돌기(101b)는 하우징(102)에 구비된 가이드레일(102a)을 따라서 이동 가능하게 마련됨을 예시하고 있으며, 한편, 수평바 또는 수직바는 하우징 내에서 고정되어 지지될 수도 있을 것이다.The horizontal bar 101a is provided with the guide protrusion 101b and the guide protrusion 101b is provided movably along the guide rail 102a provided in the housing 102. On the other hand, The bars or vertical bars may be fixedly supported within the housing.

두 수직바(101b) 사이의 거리는 검사 대상(치아; 1)을 중심으로 양측에 광조사부(110)와 제1광검출부(120)가 위치할 수 있도록 충분하게 확보할 수 있는 범위 내에서 적절히 결정된다.The distance between the two vertical bars 101b is appropriately determined within a range that can sufficiently secure the light irradiation unit 110 and the first light detection unit 120 on both sides of the subject 1 do.

하우징(102)은 광조사부(110), 제1광검출부(120) 및 고정브라켓(101) 전체를 감싸도록 마련되며, 예를 들어, 대략 "U"자의 종단면을 갖는 중공 형상일 수 있다.The housing 102 is provided so as to surround the entire light irradiating unit 110, the first light detecting unit 120 and the fixing bracket 101 and may have a hollow shape having, for example, a substantially U-shaped longitudinal section.

한편, 하우징(102)은 광조사부(110)와 제1광검출부(120)가 위치하는 광조사 및 광검출이 이루어지는 광로 상에는 관통 형성된 홀 또는 투광성의 윈도우가 마련될 수 있다.Meanwhile, the housing 102 may be provided with a hole or a transparent window formed through the optical path where the light irradiation unit 110 and the first light detection unit 120 are located.

바람직하게는, 하우징(102)의 하단에 완충부재(103)가 마련되어 하우징(102)은 완충부재(103)를 매개로 하여 잇몸(2)에 지지되어 구강 내에서 고정될 수 있다.이러한 완충부재(103)로는 실리콘 등과 같이 탄성을 갖는 소재가 사용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the buffer 102 is provided at the lower end of the housing 102 so that the housing 102 can be held in the oral cavity by being supported by the gum 2 via the buffer member 103. [ The elastic member 103 may be made of a material having elasticity such as silicon, but is not limited thereto.

광조사부(110)는 후단에 광섬유다발(240)이 구비되어 광섬유다발(240)의 방출광을 평행광으로 변환하기 위한 대물렌즈(111)를 포함하며, 바람직하게는, 대물렌즈(111)의 전단에는 반투광성 부재(112)가 마련될 수 있다. 반투광성 부재(112)로는 표면에서 광 반사와 광 투과가 동시에 이루어지는 유리에 의해 제공될 수 있다.The light irradiating unit 110 includes an objective lens 111 for converting the emitted light of the optical fiber bundle 240 into parallel light by providing an optical fiber bundle 240 at the rear end, A translucent member 112 may be provided at the front end. The semi-transmissive member 112 may be provided by a glass which simultaneously reflects light and transmits light at the surface.

제1광검출부(120)는 광조사부(110)에서 조사되어 검사 대상을 투과한 투사광을 검출하기 위한 것으로, 주지의 카메라에 의해 제공될 수 있다. The first light detecting unit 120 is for detecting the light projected by the light irradiating unit 110 and transmitted through the inspection target, and may be provided by a well-known camera.

제1광검출부(120)와 연결되는 케이블(미도시)은 고정브라켓(101) 내부로 수납되어 광섬유다발(240)과 함께 프로브 유닛(100) 바깥으로 인출될 수 있으며, 이 케이블은 영상수신부(260)로 연결되어 검출된 광영상을 전달한다.A cable (not shown) connected to the first optical detecting unit 120 may be accommodated in the fixing bracket 101 and may be taken out of the probe unit 100 together with the optical fiber bundle 240. The cable may be connected to the image receiving unit 260 to transmit the detected optical image.

다시 도 1을 참고하면, 광원부(210)는 광을 발생시키기 위한 것으로 레이저 다이오드(LD) 또는 발광 다이오드(LED)에 의해 제공될 수 있으며, 바람직하게는, 백색, 청색, 녹색, 적색의 4가지로 구성될 수 있으며, 각 파장대의 검사 대상의 광의 투과 영상을 분석하여 치아 또는 잇몸 기능의 진단이 이루어질 수 있다. 또한, 다이크로익 필터(dichroic filter)와 조합되거나 다색 출력이 가능한 LD 또는 LED가 사용되어 투과용 광원의 추가가 이루어질 수 있다.Referring again to FIG. 1, the light source unit 210 is for generating light and may be provided by a laser diode (LD) or a light emitting diode (LED). Preferably, the light source unit 210 includes four And the diagnosis of the teeth or gingival function can be made by analyzing the transmitted image of light of each wavelength band. In addition, an LD or LED capable of being combined with a dichroic filter or capable of multicolor output can be used to add a light source for transmission.

파장가변 광원부(220)는 평균 파장(λ0)과, 상대적으로 넓은 유한 대역폭(W)을 갖는 광을 생성한다. The tunable light source section 220 generates light having an average wavelength lambda 0 and a relatively wide finite bandwidth W. [

광학계(230)는 복수의 렌즈, 다이크로익 미러(dichroic mirror), 및 빔 스플리터(beam splitter)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1렌즈(231)는 파장가변 광원부(220)에서 방출된 광을 평행광을 변환하며, 제2렌즈(232)는 광섬유 다발(240)에 집광하게 되며, 제3렌즈(233)는 제2검출부(250)의 전단부에 마련되어 집광이 이루어진다.The optical system 230 may include a plurality of lenses, a dichroic mirror, and a beam splitter. Specifically, the first lens 231 converts the light emitted from the wavelength variable light source unit 220 into parallel light, the second lens 232 condenses on the optical fiber bundle 240, and the third lens 233, Is provided at the front end portion of the second detection unit 250 and is condensed.

다이크로익 미러(234)는 광원부(210)와 파장가변 광원부(220)에서 발생된 광을 동일 광로(light path)로 안내하며, 빔 스플리터(235)는 광의 일부분을 반사하여 광섬유 다발(240)로 광 안내가 이루어진다.The dichroic mirror 234 guides the light generated from the light source unit 210 and the tunable light source unit 220 to the same optical path and the beam splitter 235 reflects a part of the light to form the optical fiber bundle 240, As shown in FIG.

도면부호 236은 광필터이다.Reference numeral 236 denotes an optical filter.

한편, 광학계(230)는 기준광을 발생시키기 위한 기준 미러(237)를 더 포함할 수 있으며, 이때 기준 미러(237) 전단에는 빔 스플리터(235)를 통과한 평행광을 집광하기 위한 대물렌즈(238)가 마련될 수 있다.The optical system 230 may further include a reference mirror 237 for generating a reference beam. An objective lens 238 for condensing the parallel light that has passed through the beam splitter 235 is disposed at the front end of the reference mirror 237 May be provided.

제2광검출부(250)는 광학계(230)를 통해 전달되는 간섭광을 검출하기 위한 것으로, 주지의 카메라에 의해 제공될 수 있다.The second optical detecting unit 250 detects the interference light transmitted through the optical system 230 and may be provided by a well-known camera.

영상수신부(260)는 제1광검출부(120)와 제2광검출부(250)의 광신호를 검출하여 검사 대상의 영상 정보를 처리하기 위한 것으로, 제1광검출부(120)에서 검출된 광영상을 이용하여 검사 대상에 대한 투과 영상 정보를 얻을 수 있으며, 제2광검출부(250)에서 검출된 간섭광을 이용하여 검사 대상의 3차원 영상정보를 얻을 수 있다.The image receiving unit 260 processes the image information of the object to be inspected by detecting the optical signals of the first optical detector 120 and the second optical detector 250. The optical receiver 260 processes the optical image detected by the first optical detector 120, And the three-dimensional image information of the object to be inspected can be obtained by using the interference light detected by the second optical detector 250. FIG.

구체적으로, 제2광검출부(250)로부터 검사 대상의 3차원 영상정보를 얻는 과정은 다음과 같다.Specifically, the process of obtaining the three-dimensional image information to be inspected from the second optical detector 250 is as follows.

먼저 파장가변 광원부(220)는 평균 파장과, 일정 대역폭을 갖는 광을 생성하게 되며, 이 광은 제1렌즈(231)에서 평행광으로 변환되어 빔 스플리터(235)에서 나뉘어 프로브 유닛(100)과 기준 미러(237)로 전달된다.First, the wavelength-tunable light source unit 220 generates light having an average wavelength and a constant bandwidth. The light is converted into parallel light by the first lens 231 and divided by the beam splitter 235 to be incident on the probe unit 100 And transmitted to the reference mirror 237.

프로브 유닛(100)에서는 광섬유다발(240)에 집광된 빛이 검사 대상에 조사되며, 이때 광섬유다발을 구성하는 각 광섬유에 해당하는 영역에 조사된 빛이 조사 대상에서 산란되어 다시 각 광섬유를 통해 광학계(230)로 전달된다. 한편, 광학계(230)로 전달된 산란광은 기준 미러(237)에서 반사된 기준 광과 함께 빔 스플리터(235)에서 합쳐져 간섭광을 발생시키며, 이 간섭광은 제3렌즈(233)에서 집광되어 제2광검출부(250)에서 검출이 이루어진다.In the probe unit 100, the light condensed on the optical fiber bundle 240 is irradiated to the object to be inspected. At this time, the light irradiated to the region corresponding to each optical fiber constituting the optical fiber bundle is scattered at the object to be irradiated, (230). The scattered light transmitted to the optical system 230 is combined by the beam splitter 235 together with the reference light reflected by the reference mirror 237 to generate interference light which is condensed by the third lens 233 2 photodetector 250 detects the light.

제2광검출부(250)에서 검출된 간섭광은 영상수신부(260)로 전달되며, 영상수신부(260)는 제2광검출부(250)와 파장가변 광원부(220)를 동기화하여 파장가변 광원부(220)에서 발생되는 광원의 파장을 변화시키면서 간섭광을 얻고 이를 푸리에 변환(FFT)을 수행함으로써 깊이 정보로 변환할 수 있다. 따라서 영상수신부(260)는 이를 통하여 스캔 없이 검사 대상의 3차원 영상정보를 얻을 수 있다.The interference light detected by the second optical detecting unit 250 is transmitted to the image receiving unit 260 and the image receiving unit 260 synchronizes the second optical detecting unit 250 and the wavelength variable light source unit 220 to generate the wavelength variable light source unit 220 ) To obtain the interference light and convert it into depth information by performing Fourier transform (FFT). Therefore, the image receiving unit 260 can obtain the three-dimensional image information of the object of inspection without scanning through it.

영상수신부(260)는 제2광검출부(250)에서 전달되는 신호를 연산 처리할 수 있는 프로세서와, 데이터를 저장할 수 있는 데이터 저장부와, 영상 데이터를 출력할 수 있는 디스플레이를 포함할 수 있다.The image receiving unit 260 may include a processor capable of processing signals transmitted from the second optical detector 250, a data storage unit capable of storing data, and a display capable of outputting image data.

한편 본 실시예에서 기준 광을 발생시키기 위한 수단으로 기준 미러(237)가 사용되었으나, 별도의 기준 미러가 없이 간섭광을 얻을 수 있다. 구체적인 예로서, 도 2를 참고하면, 대물렌즈(111) 전단에 마련된 반투광성 부재(112)에 의한 반사광과 검사 대상(치아)의 반사광이 간섭이 발생될 수 있다.Meanwhile, in this embodiment, the reference mirror 237 is used as a means for generating reference light, but an interference light can be obtained without a separate reference mirror. 2, interference between reflected light by the translucent member 112 provided at the front end of the objective lens 111 and reflected light from the inspection object (tooth) may occur.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 구강용 광영상 장치에 있어서, 프로브 유닛의 바람직한 실시예들을 예시하여 보여주는 도면으로서, 프로브 유닛의 내부에 수납되는 광조사부와 제1광검출부의 구성은 앞서 설명한 것과 동일하고 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.FIG. 3 and FIG. 4 illustrate preferred embodiments of the probe unit in the oral optical imaging apparatus according to the present invention. The configuration of the light irradiation unit and the first optical detection unit, which are accommodated in the probe unit, And the difference will be mainly explained.

도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 프로브 유닛(300)은, 치아(1)를 중심으로 양측을 감싸게 되는 하우징(310)을 포함하며, 하우징(310) 측부 일단에서 연장되는 손잡이(320)를 포함한다.3, the probe unit 300 according to the present embodiment includes a housing 310 that covers both sides of the teeth 1 and includes a handle 320 extending from one end of the housing 310, .

손잡이(320)는 중공 형상으로서, 내부에는 광조사부에 연결되는 광섬유다발(330)과, 제1광검출부와 연결되는 케이블(340)이 수납된다.The handle 320 has a hollow shape, and an optical fiber bundle 330 connected to the light irradiation unit and a cable 340 connected to the first light detection unit are accommodated therein.

도면부호 311은 하우징(310) 하단에 마련된 완충부재이다.Reference numeral 311 denotes a buffer member provided at the lower end of the housing 310.

따라서 구강 내의 국소적인 영역에 대한 검사가 요구되는 경우에 손잡이(320)를 파지한 상태에서 환자의 구강 내에 프로브 유닛(300)을 삽입하여 잇몸에 고정 지지하여 검사가 이루어질 수 있다.
Therefore, in the case where a localized area in the oral cavity is required, the probe unit 300 may be inserted into the oral cavity of the patient while gripping the handle 320 and fixed on the gum to be inspected.

다음으로, 도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 프로브 유닛(400)은, 곡선 형태로 치열(齒列)을 따라서 치아 전체를 덮도록 하부가 개방되게 마련된 하우징(410)과, 하우징(410)을 따라서 이동이 가능한 고정브라켓(420)을 포함한다.4, the probe unit 400 according to the present embodiment includes a housing 410 which is opened to cover the entire teeth along a dentition in a curved shape, a housing 410 (Not shown).

본 실시예에서 고정브라켓(420)은 앞서 도 2에서 설명한 것과 실질적으로 동일하며, 하우징(410)을 따라서 이동이 가능하다.In this embodiment, the fixing bracket 420 is substantially the same as that described above with reference to FIG. 2, and is movable along the housing 410.

구체적으로, 하우징(410)은 길이 방향으로 가이드부재(411)가 마련되며, 가이드부재(411)를 따라서 고정브라켓(420)을 전후 구동하기 위한 구동원(430)이 마련될 수 있다. 구동원(430)으로는 주지의 모터 또는 구동 전압에 의해 기계적인 응력을 발생시키는 압전소자(PZT)에 의해 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The housing 410 is provided with the guide member 411 in the longitudinal direction and the driving source 430 for driving the fixing bracket 420 to move back and forth along the guide member 411 may be provided. The driving source 430 may be provided by a well-known motor or a piezoelectric element (PZT) that generates mechanical stress by a driving voltage, but is not limited thereto.

이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 프로브 유닛(400)은 치열을 따라서 고정브라켓(420)이 이동이 가능하여 조사 대상에 대한 파노라마 영상 획득이 가능하다.
In the probe unit 400 according to this embodiment configured as described above, the fixing bracket 420 can be moved along the teeth, so that a panoramic image can be acquired with respect to an object to be irradiated.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100, 300, 400 : 프로브 유닛 110 : 광조사부
120 : 제1광검출부 210 : 광원부
220 : 파장가변 광원부 230 : 광학계
240 : 광섬유다발 250 : 제2광검출부
260 : 영상수신부100, 300, 400: probe unit 110:
120: first optical detecting unit 210:
220: wavelength tunable light source 230: optical system
240: optical fiber bundle 250: second optical detector
260:

Claims (7)

구강 내에 광을 조사하기 위한 광조사부와, 상기 광조사부와 마주하게 배치되어 상기 광조사부에서 조사된 광을 검출하기 위한 제1광검출부를 포함하여 구강 내에 삽입이 가능한 프로브 유닛과;
광을 발생시키기 위한 광원부와;
파장가변 광원(swept source)을 발생시키는 파장가변 광원부와;
상기 광원부와 상기 파장가변 광원부에서 발생된 광을 상기 광조사부로 안내할 수 있도록 구성된 광학계와;
상기 광조사부와 상기 광학계를 연결하여 광 전송이 이루어지는 광섬유다발과;
상기 광학계를 통해 전달된 간섭광을 검출하기 위한 제2광검출부와;
상기 제1광검출부와 상기 제2광검출부의 광신호를 검출하여 영상 정보의 처리가 이루어지는 영상수신부를 포함하는 구강용 광영상 장치.A probe unit including a light irradiation unit for irradiating light in the oral cavity and a first light detection unit arranged to face the light irradiation unit and detecting light emitted from the light irradiation unit;
A light source unit for generating light;
A wavelength variable light source section for generating a wavelength variable light source (swept source);
An optical system configured to guide the light generated from the light source unit and the wavelength variable light source unit to the light irradiation unit;
An optical fiber bundle connecting the light irradiating unit and the optical system and performing optical transmission;
A second optical detector for detecting interference light transmitted through the optical system;
And an image receiving unit for detecting optical signals of the first optical detecting unit and the second optical detecting unit and processing image information. 제1항에 있어서, 상기 광학계는,
상기 광원부와 상기 파장가변 광원부에서 발생된 광을 동일 광경로로 안내하기 위한 다이크로익 미러와;
상기 다이크로익 미러를 통과한 광을 상기 광섬유다발로 전환하기 위한 빔 스플리터와;
상기 빔 스플리터에서 발생된 간섭광을 상기 제2광검출부로 집광하기 위한 광학 렌즈;를 포함하는 구강용 광영상 장치.The optical system according to claim 1,
A dichroic mirror for guiding the light generated from the light source unit and the wavelength variable light source unit to the same optical path;
A beam splitter for converting light having passed through the dichroic mirror into the optical fiber bundle;
And an optical lens for condensing the interference light generated in the beam splitter to the second optical detection unit. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광조사부는,
상기 광섬유다발의 방출광을 평행광으로 변환하기 위한 대물렌즈와;
상기 대물렌즈와 조사 대상 사이에 배치된 반투광성 부재;를 포함하는 구강용 광영상 장치.The light emitting device according to claim 1 or 2,
An objective lens for converting the emitted light of the optical fiber bundle into parallel light;
And a semitransparent member disposed between the objective lens and the object to be irradiated. 제2항에 있어서, 상기 빔 스플리터를 투과한 광을 상기 빔 스플리터로 반사하여 기준광을 발생시키는 기준 미러를 포함하는 구강용 광영상 장치.3. The apparatus according to claim 2, further comprising a reference mirror for reflecting the light transmitted through the beam splitter to the beam splitter to generate a reference beam. 제1항에 있어서, 상기 프로브 유닛은,
상기 광조사부와 상기 제1광검출부를 고정 지지하는 고정브라켓과;
상기 광조사부, 상기 제1광검출부 및 상기 고정브라켓을 수납 고정하게 되는 하우징을 더 포함하는 구강용 광영상 장치.The probe unit according to claim 1,
A fixing bracket fixedly supporting the light irradiating unit and the first light detecting unit;
Further comprising a housing for receiving and fixing the light irradiating unit, the first light detecting unit, and the fixing bracket. 제5항에 있어서, 상기 하우징 측부 일단에서 연장되어 상기 광조사부와 연결되는 광섬유다발과 상기 제1광검출부와 연결되는 케이블이 수납되는 손잡이를 더 포함하는 구강용 광영상 장치.6. The apparatus according to claim 5, further comprising a handle that extends from one end of the housing side portion and is accommodated in the optical fiber bundle connected to the light irradiation portion and a cable connected to the first light detection portion. 제1항에 있어서, 상기 프로브 유닛은,
상기 광조사부와 상기 제1광검출부를 고정 지지하는 고정브라켓과;
곡선 형태로 치열을 따라서 치아를 덮도록 하부가 개방된 하우징과;
상기 하우징의 길이 방향으로 마련되어 상기 고정브라켓의 이동을 안내하게 되는 가이드부재와;
상기 가이드부재를 따라서 상기 고정브라켓의 이동을 위한 구동력을 제공하는 구동원;을 포함하는 구강용 광영상 장치.
The probe unit according to claim 1,
A fixing bracket fixedly supporting the light irradiating unit and the first light detecting unit;
A housing having a bottom open to cover the teeth along the teeth in a curved shape;
A guide member provided in the longitudinal direction of the housing to guide movement of the fixing bracket;
And a driving source for providing a driving force for moving the fixing bracket along the guide member.
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