KR20210032927A - 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템 및 방법에 있어서, 해당 시스템은 광원 모듈(1), 적응형 광학 모듈(2), 광빔 스캐닝 모듈(3), 아웃 포커스 보상 모듈(4), 시표 모듈(6), 동공 모니터링 모듈(7), 검출 모듈(8), 제어 모듈(9) 및 출력 모듈(10)을 포함한다. 여기서, 광빔 스캐닝 모듈(3)은 다른 스캐닝 모드로 설정되어 다른 스캐닝 이미징 기능을 실현할 수 있고, 광각 이미징 이미지, 협각 고해상도 이미징 이미지 및 광각 고해상도 이미징 이미지를 포함한다. 해당 시스템은 구조가 간단하고, 공통 광경로 구조는 3종류의 망막 이미징 이미지를 획득할 수 있으며, 다른 응용 상황 수요를 만족시켜, 망막 이미징의 응용 범위를 넓혔다.

Description

공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템 및 방법

본 출원은 2019년 9월 9일자로 중국 특허청에 제출한 출원 번호가 제201910864687.6호이고, 발명의 명칭이 "공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템 및 방법"인 중국 특허 출원의 우선권을 주장하고, 그 전부 내용을 본 출원에 원용한다.

본 출원은 광학 이미징 기술 분야에 관한 것이고, 특히 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템 및 방법에 관한 것이다.

기존의 공초점 스캐닝 기술은 1987년에 성숙한 레이저 공초점 스캐닝 이미징 설비로 발전되었고(Webb R, Hughes G, Delori F.Confocal scanning laser ophthalmoscope.Applied optics. 1987 ; 26(8):1492-9), 망막 이미징에 널리 사용되어, 광각 안저 망막 생체 이미징을 실현하였다. 그러나, 안구는 복잡한 광학 시스템으로서, 굴절 이상이 없는 눈이라도 광학 수차가 불가피하고, 특히 큰 수치의 구경에서 고해상도 이미지를 얻고자 할 때, 광학적 이론에 따르면, 큰 동공에서 회절 한계의 더 높은 해상도를 얻을 수 있지만, 큰 동공은 더 큰 눈의 수차가 수반되기에 실제 해상도는 크게 제한되고, 또한, 기존의 레이저 공초점 스캐닝 검안경은, 통상적으로 안저 10도 이상의 광각 이미징 이미지를 얻을 수 있지만, 20 미크론 이하의 혈관을 구별하기 어렵기에, 세포 등 미세구조의 관찰은 더욱 불가능하다.

1890년대, 적응형 광학기술이 안저 망막 이미징에 도입되면서, 적응형 광학 가변형 미러 등 보정 기기를 이용하여 눈 수차에 대해 우수한 보정을 진행함으로써 회절 한계의 고해상도를 획득하였고, 이로부터 처음으로 망막 미세혈관과 시각 세포에 대한 생체 관찰이 현실화되었다. 특허번호 제 ZL201010197028.0호의 특허 출원에서, 적응형 광학기술을 기반으로 하는 망막 이미징 장치를 공개하였는데, 상기 장치는, 두개의 독립적인 스캐닝 검류계로 망막 평면을 2차원적으로 동시 스캐닝하여 공초점 스캐닝 이미징을 실현하였고, 이로부터 고해상도 이미징 기능을 실현하였다. 하지만, 상기 장치는 최대 눈의 3도 시야 범위에서만 고해상도 이미징을 실현할 수 있다. 적응형 광학 수차 보정 등 할로(halo) 영역의 제한으로 인하여, 적응형 광학 기술은 고해상도의 이미징이 가능하지만, 이와 동시에 이미징의 시야 범위에서 타협하여 3° 이내의 협각 이미징만 실현할 수 있다.

이로부터 알 수 있다시피, 기존의 레이저 공초점 스캐닝 검안경은, 이미징 시야가 넓지만, 해상도는 망막의 미세 구조를 관찰하기에 부족하고, 적응형 광학을 결합한 레이저 공초점 스캐닝 검안경은 망막의 미세 구조를 관찰할 수 있지만, 이미징 시야 범위가 좁아, 비교적 광각 병소 상황을 관찰할 수 없다.

본 출원은 상술한 종래 기술에 따른 문제점을 해결하고자, 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템을 제공한다.

널리 알려진 바와 같이, 기존의 레이저 광초첨 스캐닝 검안경 이미징 시야가 크나, 해상도가 망막 미세 구조를 관찰하기에 부족하고, 적응형 광학을 결합한 레이저 광초첨 스캐닝 검안경은 망막 미세 구조를 관찰할 수 있으나, 이미징 시야가 작아, 비교적 광각 병소 상황을 관찰할 수 없다.

국내외 레이저 광초첨 스캐닝이미징 분야에서의 기술 성과를 비교하여, 본 출원은 적응형 광학 결합 공초점 스캐닝 기술 기본 원칙의 기초 상에, 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템을 제기하고, 2개의 스캐닝 렌즈의 공통 광경로 구조를 이용하며, 2개의 스캐닝 렌즈를 다른 스캐닝 이미징 방식으로 설정하고, 망막에 대해 20도를 초과하는 광각 이미징을 완성하여 망막 질병 병소 구역을 관찰할 수 있을뿐만 아니라 망막에 대해 5도를 초과하지 않는 협각 스캐닝 이미징을 완성할 수 있어, 적응형 광학 보정 수차 상황에서, 협각 고해상도 이미징으로 병소 미세 구조 및 병리 변화에 대한 관찰을 실현하고, 제2 스캐닝 렌즈를 더 설치하여 망막의 각 구역에서의 광빔의 순차적 경사 조명을 실현한 후 이미지 조합을 통해, 한번에 15도를 초과하는 망막의 광각 고해상도 이미징을 획득할 수 있다.

본 출원에서 채택하는 기술 방안은 다음과 같다. 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템에 있어서, 광원 모듈, 적응형 광학 모듈, 광빔 스캐닝 모듈, 아웃 포커스 보상 모듈, 시표 모듈, 동공 모니터링 모듈, 검출 모듈, 제어 모듈 및 출력 모듈을 포함하고,

상기 광원 모듈은 평행 광빔을 출사하고, 차례로 상기 적응형 광학 모듈, 광빔 스캐닝 모듈, 아웃 포커스 보상 모듈 거쳐 눈에 조사되며, 눈에서 산란되고 눈의 수차 정보 및 광강도 정보를 보유하는 이미징 광은 원래 경로를 따라 되돌아오고, 상기 적응형 광학 모듈 및 검출 모듈에 전송되며,

상기 적응형 광학 모듈은 눈의 수차 정보를 포함하는 이미징 광을 수신하고, 눈의 수차에 대한 실시간 측정 및 보정을 실현하는데 사용되고,

상기 광빔 스캐닝 모듈은 상기 제어 모듈에 의해 제어되고, 다른 스캐닝 모드로 설정될 수 있으며, 다른 스캐닝 이미징 기능을 실현하는데 사용되고, 적어도 광각 이미징 기능, 협각 고해상도 이미징 기능 및 광각 고해상도 이미징 기능을 포함하고,

상기 아웃 포커스 보상 모듈은 눈의 굴절 이상에 대한 보상을 실현하는데 사용되며,

상기 시표 모듈은 눈 망막의 다른 구역에 대한 가이드 및 시선 고정을 실현하는데 사용되고,

상기 동공 모니터링 모듈은 눈의 동공을 맞추고 모니터링하는데 사용되며,

상기 검출 모듈은 되돌아오는 눈의 이미징 광을 획득하고, 전기 신호로 변환시킨 후 상기 제어 모듈에 전송하는데 사용되고,

상기 출력 모듈은 상기 제어 모듈에 연결되어, 눈의 이미징 이미지를 표시하고 저장하는데 사용된다.

바람직하게는, 상기 광원 모듈, 적응형 광학 모듈, 광빔 스캐닝 모듈, 시표 모듈, 아웃 포커스 보상 모듈 및 동공 모니터링 모듈은 입사 경로를 따라 차례로 설치되고,

상기 광원 모듈은 입사 경로를 따라 차례로 설치되는 광원, 콜리메이터 및 제1 빔스플리터로 설정되고, 평행 광빔을 상기 적응형 광학 모듈에 출력하며, 상기 광원에서 발사되는 빛은 상기 콜리메이터를 거친 후 일부분이 상기 제1 빔스플리터를 투과하여, 상기 적응형 광학 모듈에 진입하고,

상기 적응형 광학 모듈은 입사 경로를 따라 차례로 설치되는 제2 빔스플리터, 파면 보정기, 투과형 또는 반사형 망원경 및 파면 센서로 설정되고, 상기 광빔 스캐닝 모듈에 연결되며, 파면 수차 검출 및 보정을 실현하는데 사용되고, 상기 광원 모듈에서 출력되는 평행 광빔의 일부는 상기 제2 빔스플리터를 투과한 후상기 파면 보정기에 의해 다시 상기 투과형 또는 반사형 망원경에 반사되어, 상기 광빔 스캐닝 모듈에 진입하며, 되돌아오는 눈의 수차 정보 및 광강도 정보를 보유하는 이미징 광은 상기 광빔 스캐닝 모듈을 거쳐 출사되어 상기 투과형 또는 반사형 망원경에 진입하고, 다시 상기 파면 보정기에 의해 상기 제2 빔스플리터에 반사되며, 일부 이미징 광은 상기 제2 빔스플리터에 의해 상기 파면 센서에 반사되어 파면 수차 측정을 실현하고, 나머지 이미징 광은 상기 제2 빔스플리터를 투과하여 계속 전파되며,

상기 파면 센서는 눈의 수차 정보를 포함하는 이미징 광빔을 수신한 후 상기 제어 모듈에 전송하여 파면 산출을 진행하여 파면 제어 전압을 획득하고 상기 파면 보정기에 출력하여 파면 수차에 대한 검출 및 보정을 실현한다.

바람직하게는, 상기 검출 모듈은 수집 렌즈, 공초점 핀홀 및 고감도 검출기로 설정되고, 되돌아오는 이미징 광 중 상기 적응형 광학 모듈의 제2 빔스플리터를 투과하는 부분은 상기 제1 빔스플리터에 도달되며, 그중 일부 이미징 광은 다시 상기 제1 빔스플리터에 의해 수집 렌즈로 반사되고, 포커싱되어 다시 상기 공초점 핀홀을 거친 후 상기 고감도 검출기에 도달하며, 광전 변환을 진행하여 전기 신호를 획득한 후 상기 제어 모듈에 출력되어 처리를 진행하여, 망막 이미징 이미지를 획득하고, 최종적으로 상기 출력 모듈에 출력되어 표시되고 저장되며,

상기 공초점 핀홀은 상기 수집 렌즈의 초점 위치에 마련된다.

바람직하게는, 상기 광빔 스캐닝 모듈은 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈로 설정되고, 두개의 스캐닝 렌즈는 투과형 또는 반사형 망원경을 통해 연결되어 동공 평면 매칭을 실현하는데 사용되며, 상기 제1 스캐닝 렌즈는 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 주기성 전압의 구동하에서 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 직류 전압의 구동하에서 일정한 횡방향 및 종방향의 경사각을 생성할 수 있고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 직류 전압 구동하에서 횡방향 및 종방향 경사각을 생성하는 동시에 주기성 전압의 구동하에서 망막 평면에 대한 횡방향 및 종방향의 2차원 스캐닝을 실현할 수도 있으며,

상기 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈의 전후 위치는 서로 교체할 수 있고,

상기 광빔 스캐닝 모듈은 상기 제어 모듈을 통해 전압 신호 제어를 출력하고, 다른 스캐닝 모드로 설정되어, 다른 이미징 기능을 실현할 수 있으며, 광각 이미징 기능, 협각 고해상도 이미징 기능 및 광각 고해상도 이미징 기능을 포함한다.

바람직하게는, 상기 아웃 포커스 보상 모듈은 입사 경로를 따라 차례로 설치되는 스캐닝 대물렌즈, 평면 결상 대물렌즈 및 가이드 레일로 설정되고, 상기 광빔 스캐닝 모듈의 출사 광빔은 아웃 포커스 보상 모듈을 거쳐 상기 동공 모니터링 모듈에 전파되며, 상기 평면 결상 대물렌즈는 상기 가이드 레일에서 해당 평면 결상 대물렌즈의 중심축선을 따라 왕복 이동할 수 있어, 눈의 굴절 이상에 대한 보상을 실현한다.

바람직하게는, 상기 시표 모듈은 LED 어레이, 렌즈 및 제1 이색 빔 스플리터로 설정되고, 상기 제어 모듈에 의해 점등된 상기 LED 어레이의 임의의 램프에서 발사되는 광은, 상기 렌즈를 거쳐 전파된 후 상기 제1 이색 빔 스플리터에 의해 반사되어 상기 아웃 포커스 보상 모듈에 진입하고 최종적으로 눈에 진입하며, 눈이 해당 발광하는 LED 램프를 주시하여, 시선 고정을 실현하고, 상기 광빔 스캐닝 모듈에서 출사되는 광빔은 상기 시표 모듈의 제1 이색 빔 스플리터를 거쳐 투과된 후 상기 아웃 포커스 보상 모듈에 진입하여 계속 전파된다.

상기 동공 모니터링 모듈은 고리형 LED 어레이, 제2 이색 빔 스플리터, 이미징 렌즈 및 에리어어레이 검출기로 설정되고, 상기 고리형 LED 어레이에서 발사되는 빛은 눈 동공을 조명하며, 눈 동공을 거쳐 반사된 후 상기 고리형 LED 어레이의 중공 부위를 통과하고, 상기 제2 이색 빔 스플리터에 의해 전부 반사된 후 상기 이미징 렌즈에 의해 상기 에리어어레이 검출기에 포커싱되며, 상기 에리어어레이 검출기는 광신호를 전기신호로 변환시킨 후 상기 제어 모듈로 출력하여, 동공 이미징 이미지를 획득하고, 최종적으로 상기 출력 모듈에 출력하여 표시하고 저장한다.

바람직하게는, 상기 제어 모듈은 출력 전압 신호를 통해 상기 광빔 스캐닝 모듈 중의 상기 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈를 제어하여, 다른 스캐닝 이미징 기능을 실현하는데 사용되고,

여기서, 상기 광각 이미징 기능의 실현 방법은

상기 적응형 광학 모듈은 셧다운 상태 또는 스타트업 비작동 상태가 되고,

상기 제1 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현한다. 주기성 전압 신호 구동하에서의 상기 제1 스캐닝 렌즈, 제2 스캐닝 렌즈의 망막 스캐닝 각도는 20도 이상이고,

상기 검출 모듈은 획득한 안저 망막 광신호를 전기 신호로 변환시키고, 상기 제어 모듈을 거쳐 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈의 주기성 구동 전압 신호를 동기화하며, 상기 제어 모듈은 상기 전기 신호를 수집하고 재구성하여 망막의 광각 이미징 이미지를 획득하고, 상기 출력 모듈에 출력하여 표시하고 저장하는 것이고,

여기서, 상기 협각 고해상도 이미징 기능의 실현 방법은

상기 적응형 광학 모듈은 스타트업 작동 상태가 되어 파면 수차에 대한 측정 및 보정을 실현하고,

상기 제1 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 직류 전압 신호 구동하에서 일정한 횡방향 및 종방향 경사 각도를 생성할 수 있고, 안저 망막을 조명하는 광빔을 관심 위치에 위치결정하는데 사용되고, 그 후 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 주기성 전압 신호 구동하에서의 상기 제1 스캐닝 렌즈, 제2 스캐닝 렌즈의 망막 스캐닝 각도는 5도 이하이며,

상기 직류 전압 신호는 상기 제어 모듈을 통해 안저 망막 좌표 위치에 근거하여 산출 획득되고,

상기 검출 모듈은 획득한 안저 망막 광신호를 전기 신호로 변환시키고, 상기 제어 모듈을 거쳐 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈의 주기성 구동 전압 신호를 동기화하며, 상기 제어 모듈은 상기 전기 신호를 수집하고 재구성하여 망막의 협각 고해상도 이미징 이미지를 획득하고, 동시에 안저 망막 좌표 위치를 상기 이미징 이미지에 표기하며, 상기 협각 고해상도 이미징 이미지는 상기 제어 모듈을 거쳐 상기 출력 모듈에 츨력되어 표시되고 저장되는 것이며,

여기서, 상기 광각 고해상도 이미징 기능의 실현 방법은

상기 적응형 광학 모듈은 스타트업 작동 상태가 되어 파면 수차에 대한 측정 및 보정을 실현하고,

상기 제1 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 주기성 전압 신호 구동하에서의 상기 제1 스캐닝 렌즈, 제2 스캐닝 렌즈의 망막 스캐닝 각도는 5도 이하이며,

이때, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 직류 전압 신호 구동하에서 일정한 횡방향 및 종방향 경사 각도를 생성할 수 있고, 광빔을 차례로 안저 망막의 각 구역에 경사지게 조명하며, 상기 제2 스캐닝 렌즈의 한차례 횡방향 및 종방향 경사 각도는 3도 이하이고, 직류 전압 신호 구동하에서의 상기 제2 스캐닝 렌즈의 망막 최대 횡방향 및 종방향 경사 각도는 15도 이하이며, 상기 직류 전압 신호는 상기 제어 모듈을 통해 안저 망막 좌표 위치에 근거하여 산출되고,

안저 망막 각 구역에 순차적으로 광빔이 조사될 때, 상기 제어 모듈은 망막의 각 구역의 고해상도 이미징 이미지를 획득할 수 있고, 상기 제어 모듈은 각 구역의 고해상도 이미징 이미지의 안저 망막 위치 좌표에 근거하여 각 이미지를 조합하여, 안저 망막의 광각 고해상도 이미지를 획득한 후 상기 출력 모듈에 출력하여 표시하고 저장하는 것이다.

바람직하게는, 상기 광원 모듈은 복수의 광원을 포함할 수 있고, 복수의 광원은 광섬유 커플러를 통해 커플링되어 콜리메이터에 진입하여 평행 광빔으로 시준될 수 있고, 복수의 광원은 각각의 콜리메이터에 의해 평행 광빔으로 시준된 후, 이색 빔스플리터를 통해 커플링되어 광로에 진입할 수 있으며,

상기 콜리메이터는 단일 렌즈, 아크로매틱 렌즈, 아포크로매틱 렌즈 또는 포물면 반사경일 수 있고, 광원에서 출사되는 광빔을 평행 광빔으로 시준하는데 사용되며,

상기 제1 빔스플리터는 광대역 빔스플리터이고, 상기 콜리메이터에서 출사되는 평행 광빔의 20%는 상기 빔스플리터를 투과하여 계속 전파되어 상기 적응형 광학 모듈에 진입하며, 적응형 광학 모듈을 거쳐 되돌아오는 출사 이미징 광빔의 80%는 상기 제1 빔스플리터를 거쳐 상기 검출 모듈에 진입한다.

바람직하게는, 상기 적응형 광학 모듈에 포함된 상기 파면 센서는 마이크로 프리즘 어레이 하트만 파면 센서, 마이크로 렌즈 어레이 하트만 파면 센서, 피라미드 센서 및 곡률 센서 중의 하나이고, 상기 파면 보정기는 가변형 반사경, 액정 공간 광 변조기, 미세 가공된 박막 가변형 미러, 미소 전자 기계 가변형 미러, 바이몰프형 압전 세라믹 가변형 미러, 액체 가변형 미러 중의 하나이다.

상기 광원 모듈에서 출력되는 평행 광빔의 95%는 상기 제2 빔스플리터를 거쳐 파면 보정기에 투과되고, 되돌아오는 이미징 광빔은 상기 파면 보정기를 거쳐 상기 제2 빔스플리터에 반사되어 분광되며, 그중 5%의 빛에너지는 반사되어 상기 파면 센서에 진입하여 파면 수차 측정을 실현하고, 나머지 95%의 빛에너지는 상기 제1 빔스플리터에 투과되어 계속 전파된다.

공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 방법에 있어서, 상술한 시스템을 사용하여 이미징을 진행하고, 이하의 단계를 포함한다.

단계 S1： 스타트업하여 시스템을 작동시킨다.

단계 S2： 피실험자 머리를 머리 받침대에 위치시키고, 상기 동공 모니터링 모듈을 작동하여, 수동 조절 또는 제어 모듈에 의한 자동 조절을 통해 머리 받침대를 3차원으로 평행 이동시켜, 동공이 시야 중간 구역에 이미징되도록 한다.

단계 S3： 평면 결상 대물렌즈를 수동으로 슬라이드하여 광축 중심을 따라 이동시키거나 또는 제어 모듈을 통해 전동기를 구동하여 가이드 레일에서의 평면 결상 대물렌즈의 위치를 이동시켜, 눈의 굴절 이상에 대한 보상 및 보정을 실현한다.

단계 S4： LED 어레이 중의 하나의 램프를 점등하고, 피실험자가 해당 광점을 주시하도록 하여 시선 고정을 실현한다.

단계 S5： 적응형 광학 모듈이 셧다운 또는 스타트업 비작동 상태가 되어, 광빔 스캐닝 모듈을 광각 스캐닝 모드로 설정하며, 제어 모듈이 광빔 스캐닝 모듈을 제어하여 광각 스캐닝을 완성하도록 하여, 망막 광각 이미징을 실현하고, 출력 모듈에 출력한다.

단계 S6： 적응형 광학 모듈이 스타트업 작동되어, 파면 수차 측정 및 보정을 실현하고, 제어 모듈이 광빔 스캐닝 모듈을 제어하여 협각 스캐닝을 진행하며, 협각 스캐닝 모드S61 및 S62를 포함할 수 있다.

단계 S61： 제어 모듈이 광빔 스캐닝 모듈을 제어하여 협각 고해상도 이미징 이미지를 완성하고 출력 모듈(10)에 출력한다.

단계 S62：제어 모듈이 광빔 스캐닝 모듈을 제어하여 광각 고해상도 이미징 이미지를 완성하고, 출력 모듈에 출력한다.

여기서, 단계 S5 및 단계 S6의 순서는 서로 교체할 수 있다. 단계 S61 및 단계 S62는 순서 관계가 없고, 필요에 따라 선택할 수 있다.

본 출원의 유익한 효과는 다음과 같다.

본 출원은 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템 및 방법을 제기하고, 본 출원의 시스템은 2개의 스캐닝 렌즈를 이용하여 공통 광경로의 광빔 스캐닝 구조를 구성하며, 제1 스캐닝 렌즈는 망막에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 제2 스캐닝 렌즈는 망막에 대한 종방향 스캐닝을 실현하는 동시에 제2 스캐닝 렌즈는 직류 전압 구동하에서 횡방향 및 종방향 경사를 실현할 수 있어, 조명 광빔을 망막 관심 구역에 위치결정하는 것을 실현한다. 2개의 스캐닝 렌즈가 다른 스캐닝 방식이 되도록 제어하는 것을 통해, 다른 스캐닝 이미징 기능을 실현할 수 있고, 광각 스캐닝 이미징 기능을 포함하여, 망막의 광각 이미징 이미지을 획득할 수 있고, 협각 고해상도 이미징 기능을 포함하여, 망막의 임의의 관심 위치에 대한 협각 고해상도 이미징 관찰을 실현할 수 있으며, 광각 고해상도 이미징 기능을 포함하여, 각 구역의 고해상도 이미징 이미지의 안저 망막 위치 좌표에 근거하여 각 이미지를 조합하여, 안저 망막의 광각 고해상도 이미징 이미지를 획득할 수 있다.

본 출원에서 제공하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템 및 방법에 있어서, 안저 망막 광각 이미징 이미지, 임의의 관심 구역의 협각 고해상도 이미징 이미지 및 광각 고해상도 이미징 이미지를 획득할 수 있고, 3종류의 이미징 이미지는 공통 광경로 구조를 통해 수집 획득하기에 3종류의 이미징 이미지 특징의 일치성이 우수하여 처리 및 조작이 편이하다. 동시에 해당 시스템 구조의 구조가 간단하고, 공통 광경로 구조는 3종류의 망막 이미징 이미지를 획득할 수 있으며, 다른 동기화 스캐닝 모드를 전환함으로써, 광각 이미징으로 망막 질병 병소 구역을 관찰할 수 있을 뿐만 아니라, 협각 고해상도 이미징으로 병소의 미세 구조를 관찰할 수도 있다. 광각 이미징 이미지는 망막의 큰 범위 내에서의 구조 및 병소 등 특징을 관찰할 수 있고, 협각 고해상도 이미징 이미지는 임의의 관심 구역의 미세 구조를 관찰할 수 있으며, 광각 고해상도 이미징 이미지는 큰 범위 내에서의 망막 미세 구조를 관찰할 수 있다. 공통 광경로 광빔 스캐닝을 통해 여러가지 이미징 이미지를 획득하여, 다른 응용 상황 필요를 만족시켜, 망막 이미징의 응용 범위를 지극히 향상시켰다.

도 1은 본 출원의 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템의 원리 블록도이다.
도 2는 본 출원의 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템의 광로 구조 개략도이다.
도 3은 본 출원의 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템의 작동 플로우 개략도이다.

이하, 본 기술분야의 통상의 기술자가 명세서를 참조하여 본 출원을 실시할 수 있도록, 실시예들에 결부하여 본 출원을 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

본 명세서에서 사용되는 "구비", "포함" 및 "함유" 등의 용어는 하나 또는 복수의 다른 소재 또는 그들의 조합의 존재 또는 부가를 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.

도 1 내지 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템은 광원 모듈(1), 적응형 광학 모듈(2), 광빔 스캐닝 모듈(3), 아웃 포커스 보상 모듈(4), 시표 모듈(6), 동공 모니터링 모듈(7), 검출 모듈(8), 제어 모듈(9) 및 출력 모듈(10)을 포함하고,

광원 모듈(1)은 평행 광빔을 출사하고, 차례로 적응형 광학 모듈(2), 광빔 스캐닝 모듈(3), 아웃 포커스 보상 모듈(4)을 거쳐 눈(5)에 조사되며, 눈(5)으로부터 산란되는 눈의 수차 정보 및 광강도 정보를 보유하는 이미징 광은 원래 경로를 따라 되돌아오고, 적응형 광학 모듈(2) 및 검출 모듈(8)에 전송되며,

적응형 광학 모듈(2)은 눈의 수차 정보를 포함하는 이미징 광을 수신하고, 눈의 수차에 대한 실시간 측정 및 보정을 실현하는데 사용되며,

광빔 스캐닝 모듈(3)은 제어 모듈(9)을 통해 제어되고, 다른 스캐닝 모드로 설정될 수 있으며, 다른 스캐닝 이미징 기능을 실현하는데 사용되고, 적어도 광각 이미징 기능, 협각 고해상도 이미징 기능 및 광각 고해상도 이미징 기능을 포함하며,

아웃 포커스 보상 모듈(4)은 눈의 굴절 이상에 대한 보상을 실현하는데 사용되고,

시표 모듈(6)은 눈 망막의 다른 구역에 대한 가이드 및 시선 고정을 실현하는데 사용되며,

동공 모니터링 모듈(7)은 눈의 동공을 맞추고 모니터링하는데 사용되고,

검출 모듈(8)은 되돌아오는 눈의 이미징 광을 획득하고, 전기 신호로 변환시킨 후 제어 모듈(9)에 전송하는데 사용되며,

출력 모듈(10)은 제어 모듈(9)에 연결되어, 눈의 이미징 이미지(안저 망막 이미징 이미지 및 동공 이미징 이미지)를 표시하고 저장하는데 사용된다.

여기서, 광원 모듈(1), 적응형 광학 모듈(2), 광빔 스캐닝 모듈(3), 시표 모듈(6), 아웃 포커스 보상 모듈(4), 동공 모니터링 모듈(7)은 입사 경로를 따라 차례로 설치되고, 광원 모듈(1)은 입사 경로를 따라 차례로 설치되는 광원(101), 콜리메이터(102) 및 제1 빔스플리터(103)로 설정하고, 평행 광빔을 적응형 광학 모듈(2)에 출력하며, 광원(101)에서 발사되는 빛은 콜리메이터(102)를 거친 후 일부는 제1 빔스플리터(103)를 투과하여, 적응형 광학 모듈(2)에 진입한다.

광원 모듈(1)은 복수의 광원(101)을 포함할 수 있고, 복수의 광원(101)은 광섬유 커플러를 통해 커플링되어 콜리메이터(102)에 진입하여 평행 광빔으로 시준될 수 있으며, 복수의 광원(101)은 각각의 콜리메이터(102)를 각각 거쳐 평행 광빔으로 시준된 후 이색 빔 스플리터를 통해 커플링되어 광로에 진입하고, 복수의 광원(101)은 전형적인 안저 이미징 조명 파장, 예를 들어 488nm, 515nm, 650nm, 680nm, 780nm, 830nm 등 특징 파장을 포함할 수 있다.

콜리메이터(102)는 단일 렌즈, 아크로매틱 렌즈, 아포크로매틱 렌즈 또는 포물면 반사경일 수 있고, 광원(101)에서 출사되는 광빔을 평행 광빔으로 시준하는데 사용된다. 본 실시예에서는 thorlabs 사의 반사형 콜리메이터 102RC12FC-P01을 선택할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 제1 빔스플리터(103)는 광대역 빔스플리터이고, 그 투과 반사비는 20: 80이다. 콜리메이터(102)에서 출사한 평행 광빔의 20%는 제1 빔스플리터(103)를 투과하여 계속 전파하여 적응형 광학 모듈(2)에 진입하고, 적응형 광학 모듈(2)을 거쳐 되돌아 출사되는 이미징 광빔의 80%는 제1 빔스플리터(103)를 거쳐 반사되어 검출 모듈(8)에 진입한다.

제1 이색 빔 스플리터(603)는 광원(101)에 포함된 모든 파장에 대해 투과 작용을 하고, 제2 이색 빔 스플리터(702)는 광원(101)에 포함된 모든 파장에 대해 투과 작용을 한다.

여기서, 적응형 광학 모듈(2)은 입사 경로를 따라 차례로 설치되는 제2 빔스플리터(201), 파면 보정기(202), 투과형 또는 반사형 망원경(203) 및 파면 센서(204)로 설정되고, 광빔 스캐닝 모듈(3)에 연결되며, 파면 수차 검출 및 보정을 실현하는데 사용되고, 광원 모듈(1)에서 출력되는 평행 광빔의 일부는 제2 빔스플리터(201)를 투과한 후 다시 파면 보정기(202)를 통해 투과형 또는 반사형 망원경(203)에 반사되어, 광빔 스캐닝 모듈(3)에 진입하며, 되돌아오는 눈의 수차 정보 및 광강도 정보를 보유하는 이미징 광은 광빔 스캐닝 모듈(3)을 거쳐 출사되어 투과형 또는 반사형 망원경(203)에 진입하고, 다시 파면 보정기(202)를 통해 제2 빔스플리터(201)에 반사되며, 일부 이미징 광은 제2 빔스플리터(201)에 의해 파면 센서(204)에 반사되어, 파면 수차 측정을 실현하고, 나머지 이미징 광은 제2 빔스플리터(201)를 투과하여 계속 전파하고,

파면 센서(204)를 통해 검출하여 획득되는 파면 수차는 제어 모듈(9)을 거쳐 처리되어, 파면 제어 전압을 획득하고 파면 보정기(202)에 출력하여, 파면 수차에 대한 보정을 실현한다.

적응형 광학 모듈(2)에 포함된 파면 센서(204)는 마이크로 프리즘 어레이 하트만 파면 센서, 마이크로 렌즈 어레이 하트만 파면 센서, 피라미드 센서 및 곡률 센서 중의 하나이고, 파면 보정기(202)는 가변형 반사경, 액정 공간 광 변조기, 미세 가공된 박막 가변형 미러, 미소 전자 기계 가변형 미러, 바이몰프형 압전 세라믹 가변형 미러, 액체 가변형 미러 중의 하나이다.

본 실시예에 있어서, 제2 빔스플리터(201)는 광대역 빔스플리터이고, 그 투과 반사비는 95 : 5이다. 광원 모듈(1)에서 출력되는 평행 광빔의 95%는 제2 빔스플리터(201)를 거쳐 파면 보정기(202)에 투과되고, 되돌아오는 이미징 광빔은 파면 보정기(202)를 거쳐 제2 빔스플리터(201)에 반사되어 분광되며, 그 중 5%의 빛에너지는 반사되어 파면 센서(204)에 진입하여, 파면 수차 측정을 실현하고, 나머지 95%의 빛에너지는 제1 빔스플리터(103)에 투과되어 계속 전파된다.

여기서, 검출 모듈(8)은 수집 렌즈(801), 공초점 핀홀(802) 및 고감도 검출기(803)로 설정되고, 되돌아오는 이미징 광빔은 적응형 광학 모듈(2)의 제2 빔스플리터(201)를 거쳐 투과되어, 제1 빔스플리터(103)에 도달하며, 다시 제1 빔스플리터(103)에 의해 수집 렌즈(801)에 반사되고, 포커싱되어 공초점 핀홀(802)을 통과한 후 고감도 검출기(803)에 도달하여, 광전 변환을 진행하여 전기 신호를 얻으며, 그 후 제어 모듈(9)에 출력하여 처리를 진행하여, 망막 이미징 이미지를 획득하고, 최종적으로 출력 모듈(10)에 출력되어 표시되고 저장되며, 공초점 핀홀(802)은 수집 렌즈(801)의 초점 위치에 마련된다.

수집 렌즈(801)는 아크로매틱 렌즈 또는 아포크로매틱 렌즈 또는 렌즈 조합일 수 있고, 그 초점 거리는 100mm이상이다. 바람직한 실시예에 있어서, 공초점 핀홀(802)은 50미크론이고, 그 크기는 빛에너지 효율에 따라 교체되며, 200미크론을 초과하지 않는다. 고감도 검출기(803)는 광전자증배관 또는 애벌란시 다이오드일 수 있다.

여기서, 광빔 스캐닝 모듈(3)은 제1 스캐닝 렌즈(301) 및 제2 스캐닝 렌즈(303)로 설정되고, 두개의 스캐닝 렌즈는 투과형 망원경 또는 반사형 망원경(302)을 통해 연결되어 동공 평면 매칭을 실현하는데 사용되며, 제1 스캐닝 렌즈(301)는 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 주기성 전압의 구동하에서 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 직류 전압의 구동하에서 일정한 횡방향 및 종방향의 경사각을 생성할 수 있고, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 직류 전압 구동하에서 횡방향 및 종방향 경사각을 생성하는 동시에 주기성 전압의 구동하에서 망막 평면에 대한 횡방향 및 종방향의 2차원 스캐닝을 실현할 수도 있으며,

제1 스캐닝 렌즈(301) 및 제2 스캐닝 렌즈(303)의 전후 위치는 서로 교체할 수 있고, 이미징 효과에 영향을 미치지 않으며,

광빔 스캐닝 모듈(3)은 제어 모듈(9)을 통해 전압 신호 제어를 출력하고, 다른 스캐닝 모듈로 설정될 수 있어, 다른 이미징 기능을 실현하며, 광각 이미징 기능, 협각 고해상도 이미징 기능 및 광각 고해상도 이미징 기능을 포함한다.

본 실시예에서, 제1 스캐닝 렌즈(301)는 Cambrige사의 공진 검류계 6SC08KA040-02Y이고, 제2 스캐닝 렌즈(303)은 Optotune 사의 쾌속 반사경 MR-30-15-G-25×25D이다.

여기서, 아웃 포커스 보상 모듈(4)은 입사 경로를 따라 차례로 설치되는 스캐닝 대물렌즈(401), 평면 결상 대물렌즈(402) 및 가이드 레일(403)로 설정되고, 광빔 스캐닝 모듈(3)의 출사 광빔은 아웃 포커스 보상 모듈(4)을 거쳐 동공 모니터링 모듈(7)에 전파되며, 평면 결상 대물렌즈(402)는 가이드 레일(403)에서 해당 평면 결상 대물렌즈(402)의 중심축선을 따라 왕복 운동을 진행하여, 눈의 굴절 이상에 대한 보상을 실현할 수 있다.

가이드 레일(403)의 연장 방향은 평면 결상 대물렌즈(402)의 중심축선방향과 일치하고, 평면 결상 대물렌즈(402)는 가이드 레일(403)에 슬라이드 가능하게 설치된다.

바람직한 실시예에 있어서, 평면 결상 대물렌즈(402)는 전동기를 통해 가이드 레일(403)에 연결되고, 제어 모듈(9)을 통해 평면 결상 대물렌즈(402)이 그 중심축선을 따라 왕복 이동하도록 제어할 수 있으며, 눈의 굴절 이상에 대한 보상을 실현한다. 더욱 바람직하게는, 스캐닝 대물렌즈(401)는 아크로매틱 렌즈 또는 아포크로매틱 렌즈 또는 비구면 렌즈 또는 렌즈 조합이고, 시야 각도는 30도보다 크며, 평면 결상 대물렌즈(402)는 아크로매틱 렌즈 또는 아포크로매틱 렌즈 또는 비구면 렌즈 또는 렌즈 조합일 수 있고, 안저 망막 평면 결상 작용을 실현한다.

여기서, 시표 모듈(6)은 LED 어레이(601), 렌즈(602) 및 제1 이색 빔 스플리터(603)로 설정되고, LED 어레이(601) 중의 임의의 하나의 램프는 제어 모듈(9)에 의해 점등된 후 발사되는 빛이 렌즈(602)를 거쳐 전파된 후 제1 이색 빔 스플리터(603)에 의해 반사되어 아웃 포커스 보상 모듈(4)에 진입하고 최종적으로 눈(5)에 진입하며, 눈(5)이 해당 발광하는 LED 램프를 주시하여, 시선 고정을 실현하고, 광빔 스캐닝 모듈(3)에서 출사되는 광빔은 시표 모듈(6)의 제1 이색 빔 스플리터(603)를 거쳐 투과된 후 아웃 포커스 보상 모듈(4)에 진입하여 계속 전파된다.

LED 어레이(601)의 LED 램프는 500nm-600nm 범위 내의 어느 특징 파장을 선택하고, LED 어레이(601)가 선택하는 파장은 광원(101)에 포함되는 파장과 서로 같을 수 없고, 30nm 이상의 파장 차이를 가져, 제1 이색 빔 스플리터(603)가 LED 어레이(601)가 선택하는 파장에 대해 반사 기능을 가지도록 해야 하며, 동시에 광원(101)가 선택하는 파장에 대해 투과 기능을 가진다. 제어 모듈(9)을 통해 LED 어레이(601) 상의 다른 위치의 램프를 점등하여, 안저 망막의 다른 구역이 이미징 구역으로 가이드되도록 한다.

여기서, 동공 모니터링 모듈(7)은 고리형 LED 어레이(701), 제2 이색 빔 스플리터(702) 및 이미징 렌즈(703) 및 에리어어레이 검출기(704)로 설정되고, 고리형 LED 어레이(701)에서 발사되는 빛은 눈(5)의 동공을 조명하여, 눈(5)의 동공을 거쳐 반사된 후 고리형 LED 어레이(701)의 중공 부위를 통과하고, 제2 이색 빔 스플리터(702)에 의해 전부 반사된 후 이미징 렌즈(703)에 의해 에리어어레이 검출기(704)에 포커싱되며, 에리어어레이 검출기(704)는 광신호를 전기신호로 변환시킨 후 제어 모듈(9)에 출력하여, 동공 이미징 이미지를 획득하고, 마지막에 출력 모듈(10)에 출력하여 표시하고 저장한다.

고리형 LED 어레이(701)의 LED 램프는 900nm 또는 이상의 근적외선 파장을 선택할 수 있고, 제2 이색 빔 스플리터(702)는 고리형 LED 어레이(701) 램프의 출사 파장에 대해 반사 작용을 한다.

이미징 시스템 작동에 복수의 과정이 존재하고 메인 광로 전송 과정, 피실험자에 관련된 과정, 적응형 광학 수차 측정 및 보정 과정 및 스캐닝 이미징 과정을 포함한다.

1. 광로 전송 과정

전송 광로는 다음과 같다. 광원(101)에서 발사되는 빛은 점광원(101)으로 유사하게 간주될 수 있고, 콜리메이터(102)를 통해 평행 광빔으로 시준되며, 제1 빔스플리터(103)를 통해 분광되고, 20%의 빛에너지는 투과되어 제2 빔스플리터(201)에 진입하여 분광되며, 제2 빔스플리터(201)에 도달한 입사광 중, 95%의 빛에너지는 투과된 후 파면 보정기(202)를 통해 반사되고, 해당 평행 광빔은 계속 투과형 또는 반사형 망원경(203)을 거쳐 동공 구경 매칭을 실현하며, 제1 스캐닝 렌즈(301)에 의해 반사된 후, 투과형 또는 반사형 망원경(302)을 거쳐 동공 구경 매칭을 실현하고, 제2 스캐닝 렌즈(303)에 도달한 후 반사되며, 제1 이색 빔 스플리터(603)을 거쳐 투과된 후 순차적으로 스캐닝 대물렌즈(401), 평면 결상 대물렌즈(402)를 거쳐 투과되며, 다음 제2 이색 빔 스플리터(702)를 거쳐 투과된 후 고리형 LED 어레이(701)의 중공 부위를 통과한 후 눈(5)에 도달하고, 눈(5)의 광학 시스템을 통해 광빔을 안저 망막 상의 한점에 포커싱하며,

눈 안저는 입사광에 대해 산란 작용을 하고, 산란된 이미징 광은 눈의 수차 정보 및 안저 해당 점의 광강도 정보를 보유하며, 원래 경로를 따라 제2 빔스플리터(201)에 되돌아오고, 제2 빔스플리터(201)는 이 부분의 산란광에 대해 재차 분광하여, 5%의 빛에너지는 반사를 거쳐 파면 센서(204)에 진입하고, 나머지 95%의 빛에너지는 투과를 거쳐 제1 빔스플리터(103)에 전파된다. 제1 빔스플리터(103)는 80%의 빛에너지를 반사하여 수집 렌즈(801)에 진입하도록 하고, 공초점 핀홀(802)을 거친 후 고감도 검출기(803)에 도달하며, 고감도 검출기(803)는 광전 변환을 진행하여 전기 신호를 얻은 후 제어 모듈(9)에 출력하여 처리를 진행하여, 망막 이미징 이미지를 획득하고, 최종적으로 출력 모듈(10)에 출력하여 표시하고 저장한다.

2. 피실험자에 관련된 과정은 주로 동공 맞춤과 모니터링, 굴절 이상 보상 및 보정, 시표 가이드 및 시선 고정을 포함한다.

（1） 동공 맞춤 및 모니터링

동공 모니터링 모듈(7)은 고리형 LED 어레이(701), 제2 이색 빔 스플리터(702), 이미징 렌즈(703) 및 에리어어레이 검출기(704)를 포함하고, 고리형 LED 어레이(701)는 등간격으로 고리형으로 배열되는 적어도 3개의 LED 램프를 포함하며, 중공 부위의 광투과 구경은 이미징 광빔 구경 이상이고, 고리형 LED 어레이(701)의 출사광이 눈(5)의 동공에 도달하며, 눈(5)의 동공을 거쳐 반사되어 되돌아온 광빔은 고리형 LED 어레이(701)의 중공 부위를 통과하고, 제2 이색 빔 스플리터(702)를 거쳐 반사된 후, 이미징 렌즈(703)를 통해 에리어어레이 검출기(704)에 포커싱되며, 에리어어레이 검출기(704)는 광신호를 전기신호로 변환하여, 제어 모듈(9)에 출력하여 동공 이미징 이미지를 획득하고, 출력 모듈(10)에 출력하여 표시, 저장, 처리 등 기능을 실현한다.

본 출원의 시스템 작동 시, 피실험자의 머리는 머리 받침대에 위치되고, 머리 받침대는 3차원 평행 이동 조절 기능을 가지며, 수동으로 머리 받침대의 3차원 평행 이동 가이드 레일을 조절하거나, 전동기로 머리 받침대의 3차원 평행 이동 가이드 레일을 구동하도록 설정될 수 있고, 제어 모듈(9)로 전동기를 구동하여, 동공이 시야 중간 구역에 이미징되도록 자동 조절을 실현한다.

（2） 굴절 이상 보상 및 보정

아웃 포커스 보상 모듈(4)은 스캐닝 대물렌즈(401), 평면 결상 대물렌즈(402) 및 가이드 레일(403)을 포함하고, 가이드 레일(403)의 연장 방향은 평면 결상 대물렌즈(402)의 중심축선방향과 일치하며, 평면 결상 대물렌즈(402)는 가이드 레일(403)에 슬라이드 가능하게 설치된다. 입사광은 광빔 스캐닝 모듈(3)에서 출사된 후, 차례로 스캐닝 대물렌즈(401) 및 평면 결상 대물렌즈(402)를 경과하고, 제어 모듈(9)을 통해 평면 결상 대물렌즈(402)가 그 중심축선을 따라 왕복 이동하도록 제어하여, 눈의 굴절 이상에 대한 보상을 실현한다.

（3） 시표 가이드 및 시선 고정

시표 모듈(6)은 LED 어레이(601), 렌즈(602), 제1 이색 빔 스플리터(603)를 포함하고, 제어 모듈(9)을 통해 LED 어레이(601) 중의 하나의 LED 램프를 점등하며, 해당 LED 램프에서 발사되는 빛은 렌즈(602)를 거쳐 제1 이색 빔 스플리터(603)에 도달하고, 제1 이색 빔 스플리터(603)에 의해 반사되어 평면 결상 대물렌즈(402)에 진입하고 전파되어, 차례로 스캐닝 대물렌즈(401), 평면 결상 대물렌즈(402), 제2 이색 빔 스플리터(702)을 거쳐 투과된 후 고리형 LED 어레이(701)의 중공 부위를 통과한 후 눈에 도달하며, 눈의 광학 시스템을 거쳐 안저 망막에 포커싱된다.

눈이 해당 LED 발광점을 주시하여, 시선 고정을 실현한다.

제어 모듈(9)을 통해 LED 어레이(601) 상의 다른 위치의 램프를 점등하고, 안저 망막의 다른 구역이 이미징 구역으로 가이드되도록 한다.

3. 적응형 광학 수차 측정 및 보정 과정

되돌아오는 눈의 수차 정보 및 광강도 정보를 보유하는 이미징 광은 광빔 스캐닝 모듈(3)을 거쳐 출사되어 투과형 또는 반사형 망원경(203)에 진입하고, 다시 파면 보정기(202)에 의해 제2 빔스플리터(201)에 반사되며, 일부 이미징 광은 제2 빔스플리터(201)에 의해 파면 센서(204)에 반사되어, 파면 수차 측정을 실현하고, 나머지 이미징 광은 제2 빔스플리터(201)를 투과하여 계속 전파하며, 파면 센서는 눈의 수차 정보을 포함하는 광빔을 수신한 후, 제어 모듈(9)에 전달하고, 제어 모듈(9)은 파면 산출을 통해, 파면 보정 전압을 획득하고 파면 보정기(202)에 출력하여, 파면 보정기(202)가 눈의 수차에 대한 실시간 보정을 실현한다.

4. 스캐닝 이미징 과정

광빔 스캐닝 모듈(3)은 제1 스캐닝 렌즈(301) 및 제2 스캐닝 렌즈(303)를 포함하고, 두개의 스캐닝 렌즈는 투과형 망원경 또는 반사형 망원경(302)을 통해 연결되어 동공 평면 매칭을 실현하는데 사용된다. 제1 스캐닝 렌즈(301) 및 제2 스캐닝 렌즈(303)의 전후 위치는 서로 교체할 수 있고, 이미징 효과에 영향을 미치지 않는다. 제1 스캐닝 렌즈(301) 및 제2 스캐닝 렌즈(303)는 제어 모듈(9)을 통해 전압 신호 제어를 출력하고, 다른 스캐닝 모드로 설정되어, 다른 이미징 기능을 실현할 수 있다.

（1） 광각 이미징 기능의 실현 방법은 다음과 같다.

적응형 광학 모듈(2)은 셧다운 상태 또는 스타트업 비작동 상태가 되고,

제1 스캐닝 렌즈(301)는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현한다. 주기성 전압 신호 구동하에서의 제1 스캐닝 렌즈(301), 제2 스캐닝 렌즈(303)의 망막 스캐닝 각도는 20도 이상이며,

검출 모듈(8)은 획득한 안저 망막 광신호를 전기 신호로 변환시키고, 제어 모듈(9)을 거쳐 제1 스캐닝 렌즈(301) 및 제2 스캐닝 렌즈(303)의 주기성 구동 전압 신호를 동기화하며, 제어 모듈(9)은 전기 신호에 대해 수집 및 재구성하여 망막 광각 이미징 이미지를 획득하고, 출력 모듈(10)에 출력하여 디스플레이, 저장, 처리 등 기능을 진행한다.

（2） 협각 고해상도 이미징 기능의 실현 방법은 다음과 같다.

적응형 광학 모듈(2)은 스타트업 작동 상태가 되어, 파면 수차에 대한 측정 및 보정을 실현하고,

제1 스캐닝 렌즈(301)는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 직류 전압 신호 구동하에서 일정한 횡방향 및 종방향 경사 각도를 생성할 수 있고, 안저 망막을 조명하는 광빔을 관심 위치에 위치결정하는데 사용되고, 그 후 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 주기성 전압 신호 구동하에서의 제1 스캐닝 렌즈(301), 제2 스캐닝 렌즈(303)의 망막 스캐닝 각도는 5도 이상이며,

직류 전압 신호는 제어 모듈(9)을 통해 안저 망막 좌표 위치에 근거하여 산출되고,

검출 모듈(8)은 획득한 안저 망막 광신호를 전기 신호로 변환시키고, 제어 모듈(9)을 거쳐 제1 스캐닝 렌즈(301) 및 제2 스캐닝 렌즈(303)의 주기성 구동 전압 신호를 동기화하며, 제어 모듈(9)은 전기신호를 수집하고 재구성하여 망막의 협각 고해상도 이미징 이미지을 획득하고, 동시에 안저 망막 좌표 위치를 이미징 이미지에 표기하며, 협각 고해상도 이미징 이미지는 제어 모듈(9)을 거쳐 출력 모듈(10)에 출력되어 디스플레이, 저장, 처리 등 기능을 진행한다.

（3） 광각 고해상도 이미징 기능의 실현 방법은 다음과 같다.

적응형 광학 모듈(2)은 스타트업 작동 상태가 되어, 파면 수차에 대한 측정 및 보정을 실현하고,

제1 스캐닝 렌즈(301)는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 주기성 전압 신호 구동하에서의 제1 스캐닝 렌즈(301), 제2 스캐닝 렌즈(303)의 망막 스캐닝 각도는 5도 이하이고,

이때, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 직류 전압 신호 구동하에서 일정한 횡방향 및 종방향 경사 각도를 발생할 수 있고, 광빔을 차례로 안저 망막의 각 구역에 경사지게 조명하며, 제2 스캐닝 렌즈(303)의 한차례 횡방향 및 종방향 경사 각도는 3도 이하이고, 직류 전압 신호 구동하에서의 제2 스캐닝 렌즈(303)의 망막의 최대 횡방향 및 종방향 경사 각도는 15도 이하이며, 직류 전압 신호는 제어 모듈(9)을 통해 안저 망막 좌표 위치에 근거하여 산출되고,

안저 망막 각 구역에 순차적으로 광빔이 조사될 때, 제어 모듈(9)은 망막 각 구역의 고해상도 이미징 이미지를 획득할 수 있고, 제어 모듈(9)은 각 구역의 고해상도 이미징 이미지의 안저 망막 위치 좌표에 근거하여 각 이미지를 조합하여, 안저 망막의 광각 고해상도 이미지를 획득한 후, 출력 모듈(10)에 출력하여 디스플레이, 저장, 처리 등 기능을 진행한다.

본 출원은 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 방법을 더 제공하고, 상술한 시스템을 이용하여 이미징을 진행하고, 도 3을 참조하면 이하의 단계를 포함한다.

단계 S1： 스타트업하여 시스템을 작동시킨다.

단계 S2： 피실험자 머리를 머리 받침대에 위치시키고, 동공 모니터링 모듈(7)을 작동하여, 수동 조절 또는 제어 모듈(9)의 자동 조절을 통해 머리 받침대를 3차원 평행 이동시킴으로써, 동공이 시야 중간 구역에 이미징되도록 한다.

단계 S3： 수동으로 슬라이드하여 평면 결상 대물렌즈(402)가 광축 중심을 따라 이동하도록 하거나 또는 제어 모듈(9)을 통해 전동기를 구동하여 가이드 레일(403) 상의 평면 결상 대물렌즈(402)의 위치를 이동시켜, 눈의 굴절 이상에 대한 보상 및 보정을 실현한다.

단계 S4： LED 어레이(601) 중의 하나의 램프를 점등하여, 피실험자가 해당 광점을 주시하도록 하여 시선 고정을 실현한다.

단계 S5： 적응형 광학 모듈(2)은 셧다운 또는 스타트업 비작동 상태가 되고, 광빔 스캐닝 모듈(3)은 광각 스캐닝 모드로 설정되며, 제어 모듈(9)은 광빔 스캐닝 모듈(3)을 제어하여 광각 스캐닝을 완성하여, 망막 광각 이미징을 출력 모듈(10)에 출력한다.

단계 S6： 적응형 광학 모듈(2)은 스타트업 작동이 되고, 파면 수차 측정 및 보정을 실현하는데 사용되고, 제어 모듈(9)은 광빔 스캐닝 모듈(3)을 제어하여 협각 스캐닝을 진행한다.

단계 S61： 제어 모듈(9)은 광빔 스캐닝 모듈(3)을 제어하여 협각 고해상도 이미징을 완성하고 이미지를 출력 모듈(1010)에 출력한다.

단계 S62： 제어 모듈(9)은 광빔 스캐닝 모듈(3)을 제어하여 광각 고해상도 이미징을 완성하고 이미지를 출력 모듈(10)에 출력한다.

여기서, 단계 S5 및 단계 S6의 순서는 서로 교체할 수 있다.

단계 S6의 조작이 완성된 후, 단계 S61 및 단계 S62는 실제 필요에 따라 조작을 선택할 수 있다.

널리 알려진 바와 같이, 기존의 레이저 광초첨 스캐닝 검안경 이미징 시야가 크나, 해상도가 망막 미세 구조를 관찰하기에 충분하지 않고, 적응형 광학을 결합한 레이저 광초첨 스캐닝 검안경은 망막 미세 구조를 관찰할 수 있으나, 이미징 시야가 작아 비교적 광각 병소 상황을 관찰할 수 없다.

국내외 레이저 광초첨 스캐닝이미징 분야에서의 기술 성과를 비교하여, 본 출원은 적응형 광학 결합 공초점 스캐닝 기술의 기본 원칙의 기초상에, 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템을 제출하고, 2개의 스캐닝 렌즈의 공통 광경로 구조를 이용하여, 2개의 스캐닝 렌즈를 다른 스캐닝 이미징 방식으로 설정하며, 망막에 대해 20도를 초과하는 광각 이미징을 완성하여 망막 질병 병소 구역을 관찰할 수 있을뿐만 아니라 망막에 대해 5도를 초과하지 않는 협각 스캐닝 이미징을 완성할 수 있어, 적응형 광학 보정 수차 상황에서, 협각 고해상도 이미징으로 병소 미세 구조 및 병리 변화에 대한 관찰을 실현하고, 제2 스캐닝 렌즈(303)를 더 설치하여 망막의 각 구역에서의 광빔의 순차적 경사 조명을 실현한 후 이미지 조합을 통해, 한번에 15도를 초과하는 망막의 광각 고해상도 이미징을 획득할 수 있다.

본 출원은 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템을 제출하고, 2개의 스캐닝 렌즈를 이용하여 공통 광경로의 광빔 스캐닝 구조를 구성한다. 제1 스캐닝 렌즈(301)는 망막에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 망막에 대한 종방향 스캐닝을 실현하는 동시에 제2 스캐닝 렌즈(303)는 직류 전압 구동하에서 횡방향 및 종방향 경사를 실현할 수 있어, 조명 광빔을 망막 관심 구역에 위치결정하는 것을 실현한다.

2개의 스캐닝 렌즈가 다른 스캐닝 방식이 되도록 제어하는 것을 통해, 다른 스캐닝 이미징 기능을 실현할 수 있다.

（1） 광각 스캐닝 이미징

제1 스캐닝 렌즈(301)는 횡방향 스캐닝으로 정합되고, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 종방향 스캐닝으로 설정되며, 2개의 스캐닝 렌즈의 망막 스캐닝 각도는 20도 이상이고, 이때, 적응형 광학 보정 기능은 소멸되며, 셧다운 또는 스타트업 비작동 상태가 되어, 망막 광각 이미징 이미지를 획득한다.

（2） 협각 고해상도 이미징

제1 스캐닝 렌즈(301)는 횡방향 스캐닝으로 정합되고, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 종방향 스캐닝으로 배치되며, 2개의 스캐닝 렌즈의 망막 스캐닝 각도는 5도 이하이고, 이때, 적응형 광학은 수차 측정 및 보정 기능을 완성하여, 수차 보정 후의 망막 협각 고해상도 이미징 이미지를 획득한다. 제2 스캐닝 렌즈(303)는 직류 전압 신호 구동하에서 횡방향 및 종방향으로 경사질 수도 있어, 안저 망막을 조명하는 광빔을 관심 위치에 위치결정하는데 사용되어 망막의 임의의 관심 위치에 대한 협각 고해상도 이미징 관찰을 실현한다.

（3）광각 고해상도 이미징

제1 스캐닝 렌즈(301)는 횡방향 스캐닝으로 정합되고, 제2 스캐닝 렌즈(303)는 종방향 스캐닝으로 배치되며, 2개의 스캐닝 렌즈의 망막 스캐닝 각도는 5도 이하이고, 이때, 적응형 광학은 수차 측정 및 보정 기능을 완성하여, 수차 보정 후의 망막 협각 고해상도 이미징 이미지를 획득한다. 제2 스캐닝 렌즈(303)는 직류 전압 신호 구동하에서 횡방향 및 종방향으로 경사될 수도 있어, 안저 망막을 조명하는 광빔을 관심 위치에 위치 결정하고, 광빔을 차례로 안저 망막의 각 구역에 경사지게 조명하도록 배치하며, 제2 스캐닝 렌즈(303)의 한차례 횡방향 및 종방향 경사 각도는 3도 이하이고, 직류 전압 구동하에서의 제2 스캐닝 렌즈(303)의 망막 최대 횡방향 및 종방향 경사 각도는 15도 이하이다.

안저 망막 각 구역에 순차적으로 광빔이 조사될 때, 망막의 각 구역의 고해상도 이미징 이미지를 획득할 수 있고, 제어 모듈(9)은 각 구역의 고해상도 이미징 이미지의 안저 망막 위치 좌표에 근거하여 각 이미지를 조합하여, 안저 망막의 광각 고해상도 이미징 이미지를 획득한다.

본 출원에서 제공하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템 및 방법은, 안저 망막 광각 이미징 이미지, 임의의 관심 구역의 협각 고해상도 이미징 이미지 및 광각 고해상도 이미징 이미지를 획득할 수 있고, 3종류의 이미징 이미지는 공통 광경로 구조를 통해 수집 획득하기에 3종류의 이미징 이미지 특징의 일치성이 우수하여 처리 및 조작이 편이하다. 동시에 해당 시스템 구조의 구조가 간단하고, 공통 광경로 구조는 3종류의 망막 이미징 이미지를 획득할 수 있으며, 다른 동기화 스캐닝 모드를 전환함으로써, 광각 이미징으로 망막 질병 병소 구역을 관찰할 수 있을 뿐만 아니라, 협각 고해상도 이미징으로 병소의 미세 구조를 관찰할 수도 있다. 광각 이미징 이미지는 망막의 큰 범위 내에서의 구조 및 병소 등 특징을 관찰할 수 있고, 협각 고해상도 이미징 이미지는 임의의 관심 구역의 미세 구조를 관찰할 수 있으며, 광각 고해상도 이미징 이미지는 큰 범위 내에서의 망막 미세 구조를 관찰할 수 있다. 공통 광경로 광빔 스캐닝을 통해 여러가지 이미징 이미지를 획득하여, 다른 응용 상황 요구를 만족시켜, 망막 이미징의 응용 범위를 극도로 향상시켰다.

이상과 같이 본 출원의 실시 형태를 개시하였으나, 본 명세서와 그 실시 형태에 의해 한정되는 것이 아니라 적합한 여러 분야에 적용될 수 있고, 본 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자는 여러 다른 변경을 용이하게 가할 수 있고, 청구항과 그 균등 범위에 의해 한정된 일반적인 개념을 벗어나지 않는 한, 본 출원은 자세한 설명에 의해 한정되어서는 안된다.

1: 광원 모듈; 2: 적응형 광학 모듈; 3: 광빔 스캐닝 모듈; 4: 아웃 포커스 보상 모듈; 5: 눈; 6: 시표 모듈; 7: 동공 모니터링 모듈; 8: 검출 모듈; 9: 제어 모듈; 10: 출력 모듈; 101: 광원; 102: 콜리메이터; 103: 제1 빔스플리터; 201: 제2 빔스플리터; 202: 파면 보정기; 203: 투과형 망원경 또는 반사형 망원경; 204: 파면 센서; 301: 제1 스캐닝 렌즈; 302: 투과형 망원경 또는 반사형 망원경; 303: 제2 스캐닝 렌즈; 401: 스캐닝 대물렌즈; 402: 평면 결상 대물렌즈; 403: 가이드 레일; 601: LED 어레이; 602: 렌즈; 603: 제1 이색 빔 스플리터; 701: 고리형 LED 어레이; 702: 제2 이색 빔 스플리터; 703: 이미징 렌즈; 704: 에리어어레이 검출기; 801: 수집 렌즈; 802: 공초점 핀홀; 803: 고감도 검출기.

Claims (10)

1. 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템에 있어서,
   광원 모듈, 적응형 광학 모듈, 광빔 스캐닝 모듈, 아웃 포커스 보상 모듈, 시표 모듈, 동공 모니터링 모듈, 검출 모듈, 제어 모듈 및 출력 모듈을 포함하고,
   상기 광원 모듈은 평행 광빔을 출사하고, 차례로 상기 적응형 광학 모듈, 광빔 스캐닝 모듈, 아웃 포커스 보상 모듈을 거쳐 눈에 조사되며, 눈에서 산란되고 눈의 수차 정보 및 광강도 정보를 보유하는 이미징 광은 원래 경로를 따라 되돌아오고, 상기 적응형 광학 모듈 및 검출 모듈에 전송되며,
   상기 적응형 광학 모듈은 눈의 수차 정보를 포함하는 이미징 광을 수신하고, 눈의 수차에 대한 실시간 측정 및 보정을 실현하는데 사용되고,
   상기 광빔 스캐닝 모듈은 상기 제어 모듈에 의해 제어되고, 다른 스캐닝 모드로 설정될 수 있으며, 다른 스캐닝 이미징 기능을 실현하는데 사용되고, 적어도 광각 이미징 기능, 협각 고해상도 이미징 기능 및 광각 고해상도 이미징 기능을 포함하며,
   상기 아웃 포커스 보상 모듈은 눈의 굴절 이상에 대한 보상을 실현하는데 사용되고,
   상기 시표 모듈은 눈 망막의 다른 구역에 대한 가이드 및 시선 고정을 실현하는데 사용되며,
   상기 동공 모니터링 모듈은 눈의 동공을 맞추고 모니터링하는데 사용되고,
   상기 검출 모듈은 되돌아오는 눈의 이미징 광을 획득하고, 전기 신호로 변환시킨 후 상기 제어 모듈에 전송하는데 사용되며,
   상기 출력 모듈은 상기 제어 모듈에 연결되어, 눈의 이미징 이미지를 표시하고 저장하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 광원 모듈, 적응형 광학 모듈, 광빔 스캐닝 모듈, 시표 모듈, 아웃 포커스 보상 모듈 및 동공 모니터링 모듈은 입사 경로를 따라 차례로 설치되고,
   상기 광원 모듈은 입사 경로를 따라 차례로 설치되는 광원, 콜리메이터 및 제1 빔스플리터로 설정되고, 평행 광빔을 상기 적응형 광학 모듈에 출력하며, 상기 광원에서 발사되는 빛은 상기 콜리메이터를 거친 후 상기 제1 빔스플리터를 투과하여, 상기 적응형 광학 모듈에 진입하고,
   상기 적응형 광학 모듈은 입사 경로를 따라 차례로 설치되는 제2 빔스플리터, 파면 보정기, 투과형 또는 반사형 망원경 및 파면 센서로 설정되고, 상기 광빔 스캐닝 모듈에 연결되며, 파면 수차 검출 및 보정을 실현하는데 사용되고, 상기 광원 모듈에서 출력되는 평행 광빔의 일부는 상기 제2 빔스플리터를 투과한 후 다시 상기 파면 보정기에 의해 상기 투과형 또는 반사형 망원경에 반사되어, 상기 광빔 스캐닝 모듈에 진입하며, 되돌아오는 눈의 수차 정보 및 광강도 정보를 보유하는 이미징 광은 상기 광빔 스캐닝 모듈을 거쳐 출사되어 상기 투과형 또는 반사형 망원경에 진입하고, 다시 상기 파면 보정기에 의해 상기 제2 빔스플리터에 반사되며, 일부 이미징 광은 상기 제2 빔스플리터에 의해 상기 파면 센서에 반사되어, 파면 수차 측정을 실현하고, 나머지 이미징 광은 상기 제2 빔스플리터를 투과하여 계속 전파되며,
   상기 파면 센서는 눈의 수차 정보를 포함하는 이미징 광빔을 수신한 후 상기 제어 모듈에 전송하여 파면 산출을 진행하여 파면 제어 전압을 획득하고 상기 파면 보정기에 출력하여 파면 수차에 대한 검출 및 보정을 실현하는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 검출 모듈은 수집 렌즈, 공초점 핀홀 및 고감도 검출기로 설정되고, 되돌아오는 이미징 광 중 상기 적응형 광학 모듈의 제2 빔스플리터를 투과하는 부분은 상기 제1 빔스플리터에 도달되며, 그중 일부 이미징 광은 다시 상기 제1 빔스플리터에 의해 수집 렌즈로 반사되고, 포커싱되어 다시 상기 공초점 핀홀을 거친 후 상기 고감도 검출기에 도달하며, 광전 변환을 진행하여 전기 신호를 획득한 후 상기 제어 모듈에 출력하여 처리를 진행하여, 망막 이미징 이미지를 획득하고, 최종적으로 상기 출력 모듈에 출력되어 표시되고 저장되며,
   상기 공초점 핀홀은 상기 수집 렌즈의 초점 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 광빔 스캐닝 모듈은 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈로 설정되고, 두개의 스캐닝 렌즈는 투과형 또는 반사형 망원경을 통해 연결되어 동공 평면 매칭을 실현하는데 사용되며, 상기 제1 스캐닝 렌즈는 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 주기성 전압의 구동하에서 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 직류 전압의 구동하에서 일정한 횡방향 및 종방향의 경사각을 발생할 수 있고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 직류 전압 구동하에서 횡방향 및 종방향 경사각을 발생하는 동시에 주기성 전압의 구동하에서 망막 평면에 대한 횡방향 및 종방향의 2차원 스캐닝을 실현할 수도 있으며,
   상기 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈의 전후 위치는 서로 교체할 수 있고,
   상기 광빔 스캐닝 모듈은 상기 제어 모듈을 통해 전압 신호 제어를 출력하고, 다른 스캐닝 모드로 설정되어, 다른 이미징 기능을 실현할 수 있으며, 광각 이미징 기능, 협각 고해상도 이미징 기능 및 광각 고해상도 이미징 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템.
5. 제2항에 있어서,
   상기 아웃 포커스 보상 모듈은 입사 경로를 따라 차례로 설치되는 스캐닝 대물렌즈, 평면 결상 대물렌즈 및 가이드 레일로 설정되고, 상기 광빔 스캐닝 모듈의 출사 광빔은 아웃 포커스 보상 모듈을 거쳐 상기 동공 모니터링 모듈에 전파되며, 상기 평면 결상 대물렌즈는 상기 가이드 레일에서 해당 평면 결상 대물렌즈의 중심축선을 따라 왕복 이동할 수 있어, 눈의 굴절 이상에 대한 보상을 실현하는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템.
6. 제2항에 있어서,
   상기 시표 모듈은 LED 어레이, 렌즈 및 제1 이색 빔 스플리터로 설정되고, 상기 제어 모듈에 의해 점등된 상기 LED 어레이의 임의의 램프에서 발사되는 광은, 상기 렌즈를 거쳐 전파된 후 상기 제1 이색 빔 스플리터에 의해 반사되어 상기 아웃 포커스 보상 모듈에 진입하고 최종적으로 눈에 진입하며, 눈이 해당 발광하는 LED 램프를 주시하여, 시선 고정을 실현하고, 상기 광빔 스캐닝 모듈에서 출사되는 광빔은 상기 시표 모듈의 제1 이색 빔 스플리터를 거쳐 투과된 후 상기 아웃 포커스 보상 모듈에 진입하여 계속 전파되며,
   상기 동공 모니터링 모듈은 고리형 LED 어레이, 제2 이색 빔 스플리터, 이미징 렌즈 및 에리어어레이 검출기로 설정되고, 상기 고리형 LED 어레이에서 발사되는 빛은 눈 동공을 조명하며, 눈 동공을 거쳐 반사된 후 상기 고리형 LED 어레이의 중공 부위를 통과하고, 상기 제2 이색 빔 스플리터에 의해 전부 반사된 후 상기 이미징 렌즈에 의해 상기 에리어어레이 검출기에 포커싱되며, 상기 에리어어레이 검출기는 광신호를 전기신호로 변환시킨 후 상기 제어 모듈로 출력하여, 동공 이미징 이미지를 획득하고, 최종적으로 상기 출력 모듈에 출력되어 표시되고 저장되는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제어 모듈은 출력 전압 신호를 통해 상기 광빔 스캐닝 모듈 중의 상기 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈를 제어하여, 다른 스캐닝 이미징 기능을 실현하는데 사용되고,
   여기서, 상기 광각 이미징 기능은
   상기 적응형 광학 모듈은 셧다운 상태 또는 스타트업 비작동 상태가 되고,
   상기 제1 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 주기성 전압 신호 구동하에서의 상기 제1 스캐닝 렌즈, 제2 스캐닝 렌즈의 망막 스캐닝 각도는 20도 이상이고,
   상기 검출 모듈은 획득한 안저 망막 광신호를 전기 신호로 변환시키고, 상기 제어 모듈을 거쳐 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈의 주기성 구동 전압 신호를 동기화하며, 상기 제어 모듈은 상기 전기 신호를 수집하고 재구성하여 망막의 광각 이미징 이미지를 획득하고, 상기 출력 모듈에 출력하여 표시하고 저장하는 것이며,
   여기서, 상기 협각 고해상도 이미징 기능의 실현 방법은
   상기 적응형 광학 모듈은 스타트업 작동 상태가 되어 파면 수차에 대한 측정 및 보정을 실현하고,
   상기 제1 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 직류 전압 신호 구동하에서 일정한 횡방향 및 종방향 경사 각도를 발생할 수 있고, 안저 망막을 조명하는 광빔을 관심 위치에 위치결정하는데 사용되고, 그 후 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 주기성 전압 신호 구동하에서의 상기 제1 스캐닝 렌즈, 제2 스캐닝 렌즈의 망막 스캐닝 각도는 5도 이하이며,
   상기 직류 전압 신호는 상기 제어 모듈을 통해 안저 망막 좌표 위치에 근거하여 산출 획득되고,
   상기 검출 모듈은 획득한 안저 망막 광신호를 전기 신호로 변환시키고, 상기 제어 모듈을 거쳐 제1 스캐닝 렌즈 및 제2 스캐닝 렌즈의 주기성 구동 전압 신호를 동기화하며, 상기 제어 모듈은 상기 전기 신호를 수집하고 재구성하여 망막의 협각 고해상도 이미징 이미지를 획득하고, 동시에 안저 망막 좌표 위치를 상기 이미징 이미지에 표기하며, 상기 협각 고해상도 이미징 이미지는 상기 제어 모듈을 거쳐 상기 출력 모듈에 츨력되어 표시되고 저장되는 것이고,
   여기서, 상기 광각 고해상도 이미징 기능의 실현 방법은
   상기 적응형 광학 모듈은 스타트업 작동 상태가 되어 파면 수차에 대한 측정 및 보정을 실현하고,
   상기 제1 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 횡방향 스캐닝을 실현하고, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 주기성 전압 신호 구동하에서, 망막 평면에 대한 종방향 스캐닝을 실현하며, 주기성 전압 신호 구동하에서의 상기 제1 스캐닝 렌즈, 제2 스캐닝 렌즈의 망막 스캐닝 각도는 5도 이하이고,
   이때, 상기 제2 스캐닝 렌즈는 직류 전압 신호 구동하에서 일정한 횡방향 및 종방향 경사 각도를 발생할 수 있고, 광빔을 차례로 안저 망막의 각 구역에 경사지게 조명하며, 상기 제2 스캐닝 렌즈의 한차례 횡방향 및 종방향 경사 각도는 3도 이하이고, 직류 전압 신호 구동하에서의 상기 제2 스캐닝 렌즈의 망막 최대 횡방향 및 종방향 경사 각도는 15도 이하이며, 상기 직류 전압 신호는 상기 제어 모듈을 통해 안저 망막 좌표 위치에 근거하여 산출되고,
   안저 망막 각 구역에 순차적으로 광빔이 조사될 때, 상기 제어 모듈은 망막의 각 구역의 고해상도 이미징 이미지를 획득할 수 있고, 상기 제어 모듈은 각 구역의 고해상도 이미징 이미지의 안저 망막 위치 좌표에 근거하여 각 이미지를 조합하여, 안저 망막의 광각 고해상도 이미지를 획득한 후 상기 출력 모듈에 출력하여 표시하고 저장하는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 광원 모듈은 복수의 광원을 포함할 수 있고, 복수의 광원은 광섬유 커플러를 통해 커플링되어 콜리메이터에 진입하여 평행 광빔으로 시준될 수 있으며, 복수의 광원은 각각의 콜리메이터에 의해 평행 광빔으로 시준된 후, 이색 빔스플리터를 통해 커플링되어 광로에 진입할 수 있고,
   상기 콜리메이터는 단일 렌즈, 아크로매틱 렌즈, 아포크로매틱 렌즈 또는 포물면 반사경일 수 있고, 광원에서 출사되는 광빔을 평행 광빔으로 시준하는데 사용되며,
   상기 제1 빔스플리터는 광대역 빔스플리터이고, 상기 콜리메이터에서 출사되는 평행 광빔의 20%는 상기 빔스플리터를 투과하여 계속 전파되어 상기 적응형 광학 모듈에 진입하며, 적응형 광학 모듈을 거쳐 되돌아오는 출사 이미징 광빔의 80%는 상기 제1 빔스플리터를 거쳐 상기 검출 모듈에 진입하는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템.
9. 제2항에 있어서,
   상기 적응형 광학 모듈에 포함된 상기 파면 센서는 마이크로 프리즘 어레이 하트만 파면 센서, 마이크로 렌즈 어레이 하트만 파면 센서, 피라미드 센서 및 곡률 센서 중의 하나이고, 상기 파면 보정기는 가변형 반사경, 액정 공간 광 변조기, 미세 가공된 박막 가변형 미러, 미소 전자 기계 가변형 미러, 바이몰프형 압전 세라믹 가변형 미러, 액체 가변형 미러 중의 하나이며,
   상기 광원 모듈에서 출력되는 평행 광빔의 95%는 상기 제2 빔스플리터를 거쳐 파면 보정기에 투과되고, 되돌아오는 이미징 광빔은 상기 파면 보정기를 거쳐 상기 제2 빔스플리터에 반사되어 분광되며, 그중 5%의 빛에너지는 반사되어 상기 파면 센서에 진입하여 파면 수차 측정을 실현하고, 나머지 95%의 빛에너지는 상기 제1 빔스플리터에 투과되어 계속 전파되는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 시스템.
10. 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 방법에 있어서,
    제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 시스템을 통해 이미징을 진행하고,
    스타트업하여 시스템을 작동시키는 단계 S1,
    피실험자 머리를 머리 받침대에 위치시키고, 상기 동공 모니터링 모듈을 작동하여, 수동 조절 또는 제어 모듈에 의한 자동 조절을 통해 머리 받침대를 3차원으로 평행 이동시켜, 동공이 시야 중간 구역에 이미징되도록 하는 단계 S2,
    평면 결상 대물렌즈를 수동으로 슬라이드하여 광축 중심을 따라 이동시키거나 또는 제어 모듈을 통해 전동기를 구동하여 가이드 레일에서의 평면 결상 대물렌즈의 위치를 이동시켜, 눈의 굴절 이상에 대한 보상 및 보정을 실현하는 단계 S3,
    상기 시표 모듈 중의 LED 어레이 중의 하나의 램프를 점등하고, 피실험자가 해당 광점을 주시하도록 하여 시선 고정을 실현하는 단계 S4,
    적응형 광학 모듈이 셧다운 또는 스타트업 비작동 상태가 되고, 광빔 스캐닝 모듈을 광각 스캐닝 모드로 설정하며, 제어 모듈이 광빔 스캐닝 모듈을 제어하여 광각 스캐닝을 완성하도록 하여, 망막 광각 이미징을 실현하고, 출력 모듈에 출력하는 단계 S5,
    적응형 광학 모듈이 스타트업 작동이 되어, 파면 수차 측정 및 보정을 실현하고, 제어 모듈이 광빔 스캐닝 모듈를 제어하여 협각 스캐닝 모드 S61 및 S62를 포함하는 협각 스캐닝을 진행하도록 하는 단계 S6,
    제어 모듈이 광빔 스캐닝 모듈을 제어하여 협각 고해상도 이미징 이미지를 완성하고 출력 모듈(10)에 출력하는 단계 S61 및
    제어 모듈이 광빔 스캐닝 모듈을 제어하여 광각 고해상도 이미징 이미지를 완성하고 출력 모듈에 출력하는 단계 S62를 포함하고,
    여기서, 단계 S5 및 단계 S6의 순서는 서로 교체할 수 있고, 단계 S61 및 단계 S62는 순서 관계가 없으며, 필요에 따라 선택하는 것을 특징으로 하는 공통 광경로 광빔으로 스캐닝하는 광각 적응형 광학 망막 이미징 방법.

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