KR20210056864A

KR20210056864A - 증폭된 신호를 신속히 얻는 광 간섭 단층촬영 장치

Info

Publication number: KR20210056864A
Application number: KR1020190143839A
Authority: KR
Inventors: 변진아; 백우경
Original assignee: 주식회사 휴비츠
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2021-05-20

Abstract

증폭된 신호를 얻으며, 측정 시간을 단축할 수 있는 광 간섭 단층촬영 장치가 개시된다. 상기 광 간섭 단층촬영 장치는, 측정 대상으로 입사되는 측정광을 발생시키는 광원; 상기 측정광을 기준광 및 측정광(L)으로 분할하는 빔 스플리터; 상기 기준광을 반사하는 기준 거울; 측정 대상으로 입사되는 측정광(L)을 분할하여, 측정 대상의 제1 측정 위치로 입사되는 제1 측정광(L1)과 상기 제1 측정광(L1)과 다른 경로로 이동하여 측정 대상의 제1 측정 위치로 입사되는 제2 측정광(L2)을 생성하는 측정광 광학경로 조절부; 및 상기 측정광이 측정 대상에서 반사되어 생성된 신호광과 상기 기준 거울에서 반사된 기준광이 중첩되어 생성된 간섭광을 검출하는 광검출기를 포함한다.

Description

증폭된 신호를 신속히 얻는 광 간섭 단층촬영 장치{Optical coherence tomography device for rapidly obtaining amplified signal}

본 발명은 광 간섭 단층촬영 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 증폭된 신호를 얻으며, 측정 시간을 단축할 수 있는 광 간섭 단층촬영 장치에 관한 것이다.

각막으로부터 망막 까지의 안구의 길이, 각막의 두께, 전방 깊이(anterior chamber depth) 등의 안구 치수를 측정하는 바이오미터(biometer)는 광 간섭 단층촬영(Optical coherence tomography; OCT) 기술을 이용하여 안구 치수를 측정한다. 또한, 망막 질환 등의 안과 검사나 각막 수술, 백내장 수술 등의 안과 수술을 위해, 환자 안구의 3차원 단층 이미지를 비침습적으로 촬영하는 경우에도, 광 간섭 단층촬영(OCT) 장치가 사용되고 있다. 광 간섭 단층촬영(OCT)은 검사 대상으로 측정광을 투과시키고, 검사 대상의 내부 및 각 단층에서 반사되는 반사광(산란광)을 검출하여, 검사 대상의 내부를 단층 촬영한다.

도 1은 통상적인 광 간섭 단층촬영(OCT)에 의해 안구를 검사하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 광 간섭 단층촬영 장치는 광원(10), 빔 스플리터(20, Beam splitter), 기준 거울(30, Reference mirror) 및 광검출기(40, Photo Detector)를 포함한다. 상기 광원(10)은 안구(5) 내부로 입사되는 측정광(L)을 발생시킨다. 상기 빔 스플리터(20)는 측정광(L)을 기준광(R) 및 측정광(L)으로 분할하여, 기준광(R)을 기준 거울(30)로 조사하고, 측정광(L)을 안구(5)로 조사한다. 상기 측정광(L)이 안구(5)의 내부로 조사되면, 안구(5)의 각 층에서 측정광(L)이 산란 및 반사되어, 미세한 신호광(S)을 생성한다. 안구(5)에서 반사된 신호광(S)과 기준 거울(30)에서 반사된 기준광(R)은 빔 스플리터(20)에서 중첩되어(superimpose) 간섭광(interference light, I)을 생성하고, 생성된 간섭광(I)은 광검출기(40)에서 검출된다.

기준 거울(30)은 빔 스플리터(20)로부터 멀어지면서, 기준광(R)의 광학 경로 길이(Optical path length: OPL)를 증가시킨다. 안구(5)의 각 층에서 반사된 신호광(S)이 동일한 길이의 광 경로를 이동한 기준광(R)과 중첩될 때, 신호광(S)과 기준광(R)이 간섭(interference)하여 간섭광(I) 신호가 생성된다. 도 2는 기준 거울(30)의 위치에 따라 간섭광(I) 신호가 검출되는 것을 보여주는 그래프이다. 도 2에서 가로 축은 기준 거울(30)의 위치 또는 기준 거울(30)이 (동일한 속도로 이동할 때) 이동한 시간을 나타내고, 세로 축은 간섭광(I) 신호의 세기를 나타낸다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 각막의 전면(a 지점)에서 반사되는 신호광(S)은 기준 거울이 a' 위치에 있을 때 검출되고, 각막의 후면(b 지점)에서 반사되는 신호광(S)은 기준 거울이 b' 위치에 있을 때 검출되며, 망막(c 지점)에서 반사되는 신호광(S)은 기준 거울이 c' 위치에 있을 때 검출된다. 따라서, 간섭광(I)의 신호가 생성되는 기준 거울(30)의 위치(a', b', c') 또는 이동량으로부터 안구 내에서 신호광(S)이 생성된 위치(a, b, c)를 검출할 수 있고, 이로부터 안구 내부의 각 층 사이의 거리 등 구조 정보를 얻을 수 있다.

도 1 및 2에 도시된 통상적인 광 간섭 단층촬영(OCT)에 있어서, 간섭광(I)의 세기는 신호광(S)의 세기에 비례한다. 신호광(S)의 세기는 측정광(L)이 반사되는 층의 굴절률 변화가 클수록 커지므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 망막(c 지점)에서 반사되는 신호광(S)에 의한 간섭광(Ic)의 세기가 가장 크고, 공기와 각막의 전면(a)에서 발생한 간섭광(Ia)의 세기가 다음으로 크며, 각막 후면(b)에서 발생한 간섭광(Ib)의 크기가 제일 작다. 즉, 망막의 간섭광(Ic) 신호는 크게 발생하지만, 각막의 간섭광(Ia, Ib) 신호는 약하게 발생하며, 통상 망막에서 발생한 신호의 1/5 정도이다. 이와 같은 각막 신호를 증폭시키기 위하여, 기준 거울(30)이 a', b' 지점의 각막 신호 측정 영역에 위치할 때, 측정광(L)을 각막에 집속시키는 각막 관찰 렌즈(32)를 빔 스플리터(20)와 안구(5) 사이에 추가하여, 각막에서 반사되는 신호광(S)의 세기를 증폭시키고, 기준 거울(30)이 c' 지점의 망막 신호 측정 영역에 위치할 때에는, 상기 각막 관찰 렌즈(32)를 제거하여, 망막에서 반사되는 신호광(S)을 검출하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이와 같이 이동식 각막 관찰 렌즈(32)를 사용할 경우에는, 각막 관찰 렌즈(32)를 구동하기 위한 별도의 모터, 구동 기구 등이 필요하므로, 장치 구조가 복잡해지며, 기준 거울(30)의 위치에 연동하여 각막 관찰 렌즈(32)를 정밀하게 제어하기 어려운 문제가 있다.

미국특허 5,347,328호 미국특허 7,884,946호

본 발명의 목적은, 소정 거리 이격된 복수의 측정 대상을 검출하기 위해 필요한 기준 거울의 이동 거리 및 이동 시간을 단축하여 검출 신호를 신속하고 정밀하게 얻을 수 있는 광 간섭 단층촬영 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 별도의 렌즈 구동부를 사용하지 않고도, 굴절률의 차이가 작거나, 반사되는 신호광의 세기가 약한 층으로부터 증폭된 신호를 얻을 수 있는 광 간섭 단층촬영 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 측정 대상으로 입사되는 측정광을 발생시키는 광원; 상기 측정광을 기준광 및 측정광(L)으로 분할하는 빔 스플리터; 상기 기준광을 반사하는 기준 거울; 측정 대상으로 입사되는 측정광(L)을 분할하여, 측정 대상의 제1 측정 위치로 입사되는 제1 측정광(L1)과 상기 제1 측정광(L1)과 다른 경로로 이동하여 측정 대상의 제2 측정 위치로 입사되는 제2 측정광(L2)을 생성하는 측정광 광학경로 조절부; 및 상기 측정광(L1, L2)이 측정 대상에서 반사되어 생성된 신호광과 상기 기준 거울에서 반사된 기준광이 중첩되어 생성된 간섭광을 검출하는 광검출기를 포함하는 광 간섭 단층촬영 장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 측정 대상으로 입사되는 측정광을 발생시키는 광원; 상기 측정광을 기준광(R) 및 측정광으로 분할하는 빔 스플리터; 상기 빔 스플리터로부터 입사되는 기준광(R)을 분할하여, 광학 경로 길이가 유지되는 제1 기준광(R1)과 광학 경로 길이가 증가된 제2 기준광(R2)을 생성하는 기준광 광학경로 조절부; 상기 기준광(R1, R2)을 반사하는 기준 거울; 및 상기 측정광이 측정 대상에서 반사되어 생성된 신호광과 상기 기준 거울에서 반사된 기준광(R1, R2)이 중첩되어 생성된 간섭광을 검출하는 광검출기를 포함하는 광 간섭 단층촬영 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 광 간섭 단층촬영 장치는, 소정 거리 이격된 복수의 측정 대상을 검출하기 위해 필요한 기준 거울의 이동 거리 및 이동 시간을 단축하여 검출 신호를 신속하고 정밀하게 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 별도의 렌즈 구동부를 사용하지 않고도, 굴절률의 차이가 작거나, 반사되는 신호광의 세기가 약한 층으로부터 증폭된 신호를 얻을 수 있다.

도 1은 통상적인 광 간섭 단층촬영에 의해 안구를 검사하는 원리를 설명하기 위한 도면.
도 2는 통상적인 광 간섭 단층촬영에서 기준 거울의 위치에 따라 간섭광(I) 신호가 검출되는 것을 보여주는 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증폭된 신호를 얻을 수 있는 광 간섭 단층촬영 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 광 간섭 단층촬영 장치에 있어서, 제2 측정광(L2)의 광학 경로 길이 변경에 따른 기준 거울의 검출 위치 변화를 보여주는 그래프.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 간섭 단층촬영 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 간섭 단층촬영 장치의 구성을 보여주는 도면.
도 7은 도 6에 도시된 광 간섭 단층촬영 장치에 있어서, 기준광(R)의 광학 경로 길이 변경에 따른 기준 거울의 검출 위치 변화를 보여주는 그래프.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면에서, 종래와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성 요소에는 동일한 도면 부호를 부여하였다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증폭된 신호를 얻을 수 있는 광 간섭 단층촬영 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광 간섭 단층촬영 장치는 종래의 이동식 각막 관찰 렌즈(32)를 사용하지 않고, 측정광 광학경로 조절부(50)를 구비한 것을 제외하고는 종래의 광 간섭 단층촬영 장치와 실질적으로 동일한 구조를 가지며, 광원(10), 빔 스플리터(20), 기준 거울(30), 측정광 광학경로 조절부(50) 및 광검출기(40)를 포함한다. 상기 광원(10)은 측정 대상, 예를 들면, 안구(5)로 입사되는 측정광(L)을 발생시킨다. 광 간섭 단층촬영(OCT)에 사용되는 측정광(L)은 통상 짧은 가간섭 거리를 가지는 광대역 광(broadband low-coherence light)이고, 예를 들면, 파장 750 nm 내지 1500 nm의 근적외선광이다. 상기 빔 스플리터(20)는 측정광(L)을 기준광(R) 및 측정광(L)으로 분할하여, 기준광(R)을 기준 거울(30)로 조사하고, 측정광(L)을 안구(5)로 조사한다. 상기 빔 스플리터(20)는 예를 들면 측정광(L)을 50: 50의 강도를 가지는 기준광(R) 및 측정광(L)으로 분할할 수 있다. 상기 기준광(R)은 기준 거울(30)에서 반사되어 다시 빔 스플리터(20)로 전달된다. 안구(5)의 내부로 조사된 측정광(L)은, 안구(5)의 각 층에서, 구체적으로, 굴절률이 변화하는 위치에서 산란 및 반사되어, 미세한 신호광(S)을 생성한다. 생성된 신호광(S)과 기준 거울(30)에서 반사되는 기준광(R)은 빔 스플리터(20)에서 중첩되어 간섭광(I)을 생성하고, 생성된 간섭광(I)은 광검출기(40)에서 검출된다. 상기 빔 스플리터(23)는 기준광(R) 및 신호광(S)을 중첩시키는 역할도 수행하므로 빔 커플러(coupler)라고도 한다. 기준 거울(30)은 빔 스플리터(20)로부터 멀어지면서, 기준광(R)의 광학 경로 길이(OPL)를 증가시킨다. 안구(5)의 각 층에서 반사된 신호광(S)이 동일한 길이의 광 경로를 이동한 기준광(R)과 중첩될 때, 즉, 신호광(S)과 기준광(R)의 광학 경로 길이(OPL)가 동일할 때, 신호광(S)과 기준광(R)이 간섭(interference)하여 간섭광(I) 신호가 생성된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 간섭 단층촬영 장치에 사용되는 측정광 광학경로 조절부(50)는 측정 대상으로 입사되는 측정광(L)을 분할하여, 측정 대상의 제1 측정 위치로 입사되는 제1 측정광(L1)과 상기 제1 측정광(L1)과 다른 경로로 이동하여 측정 대상의 제1 측정 위치로 입사되는 제2 측정광(L2)을 생성하는 것으로서, 측정광 분할부(52) 및 측정광 경로 변경부(54)를 포함하며, 필요에 따라, 측정광 집속 렌즈(56)을 더욱 포함할 수 있다. 상기 측정광 분할부(52)는 측정 대상, 예를 들면 안구(5)로 입사되는 측정광(L)을 분할하여, 측정 대상의 제1 측정 위치, 예를 들면, 안구(5)의 망막으로 입사되는 제1 측정광(L1)과 상기 제1 측정광(L1)과 다른 경로로 이동하는 제2 측정광(L2)을 생성한다. 상기 측정광 분할부(52)는 입사되는 측정광(L)을 분할하여, 제1 측정광(L1)은 측정광(L)의 경로로 투과시켜 안구(5)로 입사시키며, 제2 측정광(L2)은 다른 경로로 반사시키는 통상의 빔 스플리터일 수 있다. 상기 제1 측정광(L1)은 안구(5)의 망막으로 입사되고, 망막에서 반사되어 신호광(Sr)를 생성한다.

상기 측정광 경로 변경부(54)는 측정광 분할부(52)에서 생성된 제2 측정광(L2)의 경로를 변경하여, 측정 대상의 제2 측정 위치, 예를 들면, 안구(5)의 각막으로 제2 측정광(L2)을 입사시킨다. 안구(5)의 각막으로 입사된 제2 측정광(L2)은 각막에서 반사되어 신호광(Sc)를 생성한다. 상기 측정광 경로 변경부(54)는 측정광 분할부(52)에서 생성된 제2 측정광(L2)을 제1 측정광(L1)의 방향으로 다시 반사하는 분할광 반사 거울(54a) 및 상기 분할광 반사 거울(54a)에서 반사된 제2 측정광(L2)을 제1 측정광(L1)과 결합시켜 안구(5)의 각막으로 입사시키는 분할광 커플러(54b)를 포함할 수 있다. 상기 측정광 경로 변경부(54)를 통과하는 제2 측정광(L2)은 측정광 분할부(52)로부터 분할광 반사 거울(54a) 및 분할광 커플러(54b)를 거쳐 다시 제1 측정광(L1)과 결합되므로, 상기 우회 경로(도 3에 점선 표시 경로) 만큼 광학 경로 길이(Optical path length: OPL)가 증가된다. 즉, 상기 각막에서 반사되는 신호광(Sc)을 생성하는 제2 측정광(L2)의 광학 경로 길이(OPL)를 자유롭게 변경할 수 있으므로, 상기 신호광(Sc)을 검출하는 기준 거울(30)의 위치를 필요에 따라 자유롭게 조절할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 광 간섭 단층촬영 장치에 있어서, 제2 측정광(L2)의 광학 경로 길이(OPL) 변경에 따른 기준 거울(30)의 위치 변화를 보여주는 그래프이다. 도 1 및 도 4의 A는 측정광 경로 변경부(54)를 사용하지 않아, 측정광(L)이 직접 각막(a 지점) 및 망막(c 지점)에서 각각 반사되는 경우에, 각막(a 지점)에서 반사되는 신호광(Sc) 및 망막(c 지점)에서 반사되는 신호광(Sr)의 광학 경로 길이(OPL) 차이가 크므로, 각막 신호광(Sc)에 의한 간섭광(Ia)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(a')와 망막 신호광(Sr)에 의한 간섭광(Ic)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(c') 사이의 거리가 큰 것을 보여준다 (도 2에 도시된 종래의 간섭광 신호 검출 그래프와 동일하다).

반면, 도 3 및 도 4의 B에 도시된 바와 같이, 측정광 경로 변경부(54)를 사용하면, 제1 측정광(L1)이 안구(5)의 망막(c 지점)에서 반사되는 신호광(Sr)과 제2 측정광(L2)이 안구(5)의 각막(a 지점)에서 반사되는 신호광(Sc)의 광학 경로 길이(OPL) 차이가 작으므로, 각막 신호광(Sc)에 의한 간섭광(Ia)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(a'')와 망막 신호광(Sr)에 의한 간섭광(Ic)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(c') 사이의 거리가 작아지는 것을 보여준다. 즉, 측정광 경로 변경부(54)에 의해 증가된 제2 측정광(L2)의 광학 경로 길이(OPL)에 비례하여, 각막 신호광(Sc)에 의한 간섭광(Ia)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(a'')를 변경할 수 있다. 따라서, 제1 측정광(L1) 및 제2 측정광(L2)의 광학 경로 길이(OPL) 차이를 감소 또는 최적화시켜, 각막 신호광(Sc) 및 망막 신호광(Sr)을 검출하기 위한 기준 거울(30)의 이동 거리를 감소 또는 최적화시킬 수 있으므로, 기준 거울(30)의 구조를 개선할 수 있고, 기준 거울(30)의 이동 거리 감소에 따라, 검사 대상(망막 및 각막)의 단층 촬영 시간도 감소시킬 수 있다. 즉, 제2 측정광(L2)의 광학 경로 길이(OPL)를 독립적으로 조절할 수 있기 때문에, 별로의 장치 없이 기준 거울(30)의 작동 거리(working distance) 조절이 가능하다.

상기 측정광 집속 렌즈(56)는 분할된 제1 측정광(L1) 또는 제2 측정광(L2)의 경로에 삽입되어, 제1 측정광(L1)과 제2 측정광(L2)이 검사 대상의 서로 다른 위치에서 집속되도록 함으로써, 검사 대상의 서로 다른 위치에서 반사되는 신호광을 증폭하는 역할을 한다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 측정광(L)에서 분할된 제1 측정광(L1)은 안구(5)의 망막에서 결상되고, 망막에서 반사되어 망막 신호광(Sr)를 생성한다. 한편, 상기 측정광(L)에서 분할된 제2 측정광(L2)은 측정광 집속 렌즈(56)에 의해 안구(5)의 각막 전면에서 결상되도록 집속된다. 따라서, 상기 측정광 분할부(52)에 의해 측정광(L)을 제1 측정광(L1)과 제2 측정광(L2)으로 분할하고, 측정광 집속 렌즈(56)를 이용하여 제1 측정광(L1) 또는 제2 측정광(L2)을 집속시키면, 제1 측정광(L1) 및 제2 측정광(L2)이 서로 다른 위치, 예를 들면, 각각 망막 및 각막에서 집속되므로, 망막 및 각막에서 생성되는 망막 신호광(Sr) 및 각막 신호광(Sc)의 세기를 증폭시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 간섭 단층촬영 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 도 5에 도시된 광 간섭 단층촬영 장치는, 측정광 분할부(52)가 제2 측정광(L2)을 예를 들면 90도로 반사하는 별도의 빔 스플리터로 구성되고, 측정광 경로 변경부(54)의 분할광 반사 거울(54a)이 90도로 반사된 제2 측정광(L2)을 다시 90도 방향으로 반사하는 제1 반사 거울(54a1) 및 상기 반사된 제2 측정광(L2)을 다시 90도 방향으로 반사하여 제1 측정광(L1) 방향으로 복귀시키는 제2 반사 거울(54a2)로 이루어지며, 분할광 커플러(54b)과 별도의 빔 커플러로 구성되는 점에서, 도 3에 도시된 광 간섭 단층촬영 장치와 상이하다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 측정광 집속 렌즈(56)는 제2 측정광(L2)을 안구(5)의 각막 전면에 결상시키는 대신, 각막 내의 렌즈 부분에 결상되도록 하여, 각막 신호와 렌즈 신호를 증폭시킬 수도 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 광 간섭 단층촬영 장치의 구성을 보여주는 도면이다. 도 6에 도시된 광 간섭 단층촬영 장치는, 망막 신호광(Sr) 및 각막 신호광(Sc)을 검출하기 위한 기준광(R)의 광학 경로 길이(OPL)를 변경하는 기준광 광학경로 조절부(60)가 빔 스플리터(20)와 기준 거울(30)의 사이에 구비된다. 상기 기준광 광학경로 조절부(60)는 상기 빔 스플리터(20)로부터 입사되는 기준광(R)을 분할하여, 광학 경로 길이가 유지되는 제1 기준광(R1)과 광학 경로 길이가 증가된 제2 기준광(R2)을 생성하는 것으로서, 기준광 분할부(62) 및 기준광 경로 변경부(64)를 포함한다. 상기 기준광 분할부(62)는 빔 스플리터(20)로부터 입사되는 기준광(R)을 분할하여, 광학 경로 길이(OPL)가 유지되는 제1 기준광(R1)과 상기 제1 기준광(R1)과 다른 경로로 이동하는 제2 기준광(R2)을 생성한다. 상기 기준광 경로 변경부(64)는 기준광 분할부(62)에서 생성된 제2 기준광(R2)의 경로를 변경하여, 제2 기준광(R2)의 광학 경로 길이(OPL)를 증가시킨다.

상기 기준광 분할부(62)는 측정광 분할부(52)와 동일한 통상의 빔 스플리터일 수 있다. 상기 기준광 경로 변경부(64)는 기준광 분할부(62)에서 생성된 제2 기준광(R2)을 제1 기준광(R1)의 방향으로 다시 반사하는 분할광 반사 거울(64a) 및 상기 분할광 반사 거울(64a)에서 반사된 제2 기준광(R2)을 제1 기준광(R1)과 결합시켜 기준 거울(30)로 입사시키는 분할광 커플러(64b)를 포함할 수 있다. 상기 기준광 경로 변경부(64)를 통과하는 제2 기준광(R2)은 기준광 분할부(62)로부터 분할광 반사 거울(64a) 및 분할광 커플러(64b)를 거쳐 다시 제1 기준광(R1)과 결합되므로, 상기 우회 경로(도 6에 점선 표시 경로) 만큼 광학 경로 길이(OPL)가 증가된다. 즉, 기준 거울(30)에서 반사된 기준광은 광학 경로 길이(OPL)가 짧은 제1 기준광(R1)과 광학 경로 길이(OPL)가 긴 제2 기준광(R2)을 포함하므로, 제1 기준광(R1)으로 각막에서 반사되는 신호광(Sc)을 검출하고, 제2 기준광(R2)으로 망막에서 반사되는 신호광(Sr)을 검출할 수 있다.

도 7은 도 6에 도시된 광 간섭 단층촬영 장치에 있어서, 기준광(R)의 광학 경로 길이(OPL) 변경에 따른 기준 거울(30)의 검출 위치 변화를 보여주는 그래프이다. 도 1 및 도 7의 A는 기준광 경로 변경부(64)를 사용하지 않은 경우에, 각막(a 점)에서 반사되는 신호광(Sc) 및 망막(c 지점)에서 반사되는 신호광(Sr)의 광학 경로 길이(OPL) 차이가 크므로, 각막 신호광(Sc)에 의한 간섭광(Ia)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(a')와 망막 신호광(Sr)에 의한 간섭광(Ic)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(c') 사이의 거리가 큰 것을 보여준다 (도 2에 도시된 종래의 간섭광 신호 검출 그래프와 동일하다). 반면, 도 6 및 도 7의 B에 도시된 바와 같이, 기준광 경로 변경부(64)를 사용하면, 각막에서 반사되는 신호광(Sc)을 검출하는 제1 기준광(R1)은 광학 경로 길이(OPL) 변화가 없으므로, 각막 신호광(Sc)에 의한 간섭광(Ia)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(a')는 변동이 없다.

반면, 망막에서 반사되는 신호광(Sr)을 검출하는 제2 기준광(R2)은 우회 경로(도 6에 점선 표시 경로) 만큼 광학 경로 길이(OPL)가 증가되므로, 망막 신호광(Sr)에 의한 간섭광(Ic)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(c'')는 작아진다. 즉, 기준광 경로 변경부(64)에 의해 증가된 제2 기준광(R2)의 광학 경로 길이(OPL)에 비례하여, 밍막 신호광(Sr)에 의한 간섭광(Ic)이 검출되는 기준 거울(30)의 위치(c'')를 변경할 수 있다. 따라서, 제1 기준광(R1) 및 제2 기준광(R2)의 광학 경로 길이(OPL) 차이를 감소 또는 최적화시켜, 각막 신호광(Sc) 및 망막 신호광(Sr)을 검출하기 위한 기준 거울(30)의 이동 거리를 감소 또는 최적화시킬 수 있으므로, 기준 거울(30)의 구조를 개선할 수 있고, 기준 거울(30)의 이동 거리 감소에 따라, 검사 대상(망막 및 각막)의 단층 촬영 시간도 감소시킬 수 있다. 즉, 기준광 경로 변경부(64)에 의해 제2 기준광(R2)의 광학 경로 길이(OPL)가 증가하므로, 기준 거울(30)이 이동하여 각막 신호광(Sc)을 검출한 다음, 감소된 기준 거울(30)의 이동 거리에서, 짧은 시간에 망막 신호광(Sr)을 검출할 수 있다.

본 발명에 의하면, 측정광 경로 변경부(54) 및/또는 기준광 경로 변경부(64)를 이용하여 측정광 및/또는 기준광의 광학 경로 길이(OPL)를 변경함으로써, 기준 거울(30)의 이동 거리를 짧게 하면서, 각막 신호광(Sc) 및 망막 신호광(Sr)을 검출할 수 있고, 측정 시간을 단축할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 별도의 이동식 렌즈를 사용하지 않고도, 증폭된 각막 신호를 용이하게 획득할 수 있다.

이상 예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예들로 한정되지 않는다. 하기 청구항들의 범위는 예시적인 실시예의 변형들, 등가의 구성들 및 기능들을 모두 포괄하도록 해석되어야 한다.

Claims

측정 대상으로 입사되는 측정광을 발생시키는 광원;
상기 측정광을 기준광 및 측정광(L)으로 분할하는 빔 스플리터;
상기 기준광을 반사하는 기준 거울;
측정 대상으로 입사되는 측정광(L)을 분할하여, 측정 대상의 제1 측정 위치로 입사되는 제1 측정광(L1)과 상기 제1 측정광(L1)과 다른 경로로 이동하여 측정 대상의 제2 측정 위치로 입사되는 제2 측정광(L2)을 생성하는 측정광 광학경로 조절부; 및
상기 측정광(L1, L2)이 측정 대상에서 반사되어 생성된 신호광과 상기 기준 거울에서 반사된 기준광이 중첩되어 생성된 간섭광을 검출하는 광검출기를 포함하는 광 간섭 단층촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 측정광 광학경로 조절부는 측정 대상으로 입사되는 측정광(L)을 분할하여, 측정 대상의 제1 측정 위치로 입사되는 제1 측정광(L1)과 상기 제1 측정광(L1)과 다른 경로로 이동하는 제2 측정광(L2)을 생성하는 측정광 분할부; 및
상기 측정광 분할부에서 생성된 제2 측정광(L2)의 경로를 변경하여, 상기 제2 측정 위치로 제2 측정광(L2)을 입사시키는 측정광 경로 변경부를 포함하는 것인 광 간섭 단층촬영 장치.
제2항에 있어서, 상기 측정광 경로 변경부는 제2 측정광(L2)을 제1 측정광(L1)의 방향으로 다시 반사하는 분할광 반사 거울; 및 상기 분할광 반사 거울에서 반사된 제2 측정광(L2)을 제1 측정광(L1)과 결합시켜 제2 측정 위치로 입사시키는 분할광 커플러를 포함하는 것인 광 간섭 단층촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 측정광 광학경로 조절부가 제2 측정광(L2)의 광학 경로 길이(OPL)를 조절하여 기준 거울(30)의 이동 거리를 감소시키는 것인 광 간섭 단층촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 분할된 제1 측정광(L1) 또는 제2 측정광(L2)의 경로에 삽입되어, 제1 측정광(L1)과 제2 측정광(L2)이 검사 대상의 서로 다른 위치에서 집속되도록 함으로써, 검사 대상의 서로 다른 위치에서 반사되는 신호광을 증폭하는 측정광 집속 렌즈를 더욱 포함하는 것인 광 간섭 단층촬영 장치.
제5항에 있어서, 상기 측정광 집속 렌즈는 제2 측정광(L2)의 경로에 삽입되는 것인 광 간섭 단층촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 측정 대상은 안구이고, 상기 제1 측정 위치는 안구의 망막이며, 상기 제2 측정 위치는 안구의 각막인 것인 광 간섭 단층촬영 장치.
제1항에 있어서, 상기 광 간섭 단층 촬영 장치는 안구 치수를 측정하는 바이오미터인 것인 광 간섭 단층 촬영 장치.
측정 대상으로 입사되는 측정광을 발생시키는 광원;
상기 측정광을 기준광(R) 및 측정광으로 분할하는 빔 스플리터;
상기 빔 스플리터로부터 입사되는 기준광(R)을 분할하여, 광학 경로 길이가 유지되는 제1 기준광(R1)과 광학 경로 길이가 증가된 제2 기준광(R2)을 생성하는 기준광 광학경로 조절부;
상기 기준광(R1, R2)을 반사하는 기준 거울; 및
상기 측정광이 측정 대상에서 반사되어 생성된 신호광과 상기 기준 거울에서 반사된 기준광(R1, R2)이 중첩되어 생성된 간섭광을 검출하는 광검출기를 포함하는 광 간섭 단층촬영 장치.
제9항에 있어서, 상기 측정 대상은 안구이고, 상기 제1 기준광(R1)으로 각막에서 반사되는 신호광(Sc)을 검출하고, 제2 기준광(R2)으로 망막에서 반사되는 신호광(Sr)을 검출하는 것인 광 간섭 단층촬영 장치.