KR20210086222A - Imaging lens apparatus and optical coherence tomography system including the imaging lens apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 결상 렌즈 배열체 및 이를 구비하는 광간섭 단층 영상 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대상체의 표면을 촬영하는 결상 렌즈 배열체 및, 이러한 결상 렌즈 배열체와 대상체의 일정 깊이까지의 단층을 촬영하는 광간섭 단층 장치가 결합된 광간섭 단층 영상 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an imaging lens assembly and an optical coherence tomography imaging system having the same, and more particularly, to an imaging lens assembly for photographing the surface of an object, and a tomography between the imaging lens assembly and a predetermined depth of the object It relates to an optical coherence tomography imaging system combined with an optical coherence tomography device for imaging.
종래 광간섭 단층 영상 장치는 대상체에 대한 일정 깊이까지의 단층 영상을 보여주었다. 그러나, 단층 영상 외에 해당 대상체의 표면 영상까지도 함께 볼 필요가 있는 경우, 광간섭 단층 영상 장치와 표면 영상 장치는 사용하는 광원의 파장이 서로 달라, 광간섭 단층 영상 장치 외에 표면 영상 장치를 별도로 구비하여야 하는 문제점이 있었다.Conventional optical coherence tomography imaging apparatus showed a tomographic image of an object up to a certain depth. However, when it is necessary to view the surface image of the object in addition to the tomography image, the optical coherence tomography imaging device and the surface imaging device have different wavelengths of light sources, so a surface imaging device must be separately provided in addition to the optical coherence tomography imaging device. there was a problem with
또한 표면 영상 장치에 사용되는 종래의 대물렌즈의 경우에는 유효한 상이 맺히게 하는 빛 통과 영역이 렌즈의 중심축을 중심으로 일부 영역에 국한되었다. 즉, 렌즈의 가장자리 부근 영역을 통과하는 빛은 선명한 상을 맺히게 하지 못하므로 렌즈의 중심 일부 영역만을 사용하게 되어, 상대적으로 입사광이 적어지는 문제점이 있었다.In addition, in the case of a conventional objective lens used in a surface imaging device, a light-passing region for forming an effective image is limited to a partial region with respect to the central axis of the lens. That is, since light passing through a region near the edge of the lens does not form a clear image, only a partial region of the center of the lens is used, and thus, there is a problem in that incident light is relatively reduced.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 하나의 시스템에서 별도의 광원을 사용하는 광간섭 단층 영상 장치와 표면 영상 장치를 하나의 시스템으로 결합하여, 대상체의 단층 영상과 표면 영상을 동시에 제공하는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve such a problem, and combines an optical coherence tomography imaging device and a surface imaging device using separate light sources in one system into a single system to simultaneously display a tomography image and a surface image of an object. The purpose is to provide a system that provides
또한 표면 영상을 이미지 센서에 전달하는 이미징 렌즈 배열체에 있어서도, 특정한 곡률과 두께를 가지는 다수의 렌즈를 특정한 위치에 배열시키는 방식에 의하여, 렌즈의 가장자리 부분을 통과하는 빛까지도 사용하여 상의 왜곡 없이 선명한 상이 맺히도록 하면서 최대의 입사광효율을 확보하도록 하는 이미징 렌즈 배열체를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, in the imaging lens array that transmits the surface image to the image sensor, by arranging a plurality of lenses having a specific curvature and thickness at a specific position, even the light passing through the edge of the lens is used to produce a clear image without distortion of the image. Another object of the present invention is to provide an imaging lens arrangement that ensures maximum incident light efficiency while forming an image.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 대상체의 표면 영상 취득을 위한 렌즈 배열체는 순차적으로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 빔 스플리터, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈, IR Filter 및, 상기 빔 스플리터와 제3 렌즈 사이에 배치되는 조리개를 포함하고, 상기 각 렌즈의 대상 물체 쪽 면을 전면, 초점면(focal plane) 쪽 면을 후면이라 할 경우, 상기 제1 렌즈의 전면 및 후면, 상기 제2 렌즈의 전면, 상기 제3 렌즈의 전면, 상기 제4 렌즈의 전면 및 후면, 상기 제5 렌즈의 전면 및 상기 제6 렌즈의 후면은 양의 곡률 반지름을 가지도록 형성되고, 상기 제2 렌즈의 후면, 상기 제3 렌즈의 후면, 상기 제5 렌즈의 후면 및 상기 제6 렌즈의 전면은 음의 곡률 반지름을 가지도록 형성되며, 상기 빔 스플리터의 전면 및 후면, 상기 IR Filter의 전면 및 후면은 평면으로서 무한대의 곡률 반지름을 가지도록 형성된다.In order to achieve the above object, the lens arrangement for acquiring a surface image of an object according to the present invention includes a first lens, a second lens, a beam splitter, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, and a second lens arranged sequentially. 6 A lens, an IR Filter, and an iris disposed between the beam splitter and a third lens, wherein the target object side of each lens is referred to as the front side and the focal plane side side is referred to as the rear side, the second lens The front and rear surfaces of the first lens, the front surface of the second lens, the front surface of the third lens, the front and rear surfaces of the fourth lens, the front surface and the rear surface of the fifth lens and the rear surface of the sixth lens have a positive radius of curvature. The rear surface of the second lens, the rear surface of the third lens, the rear surface of the fifth lens, and the front surface of the sixth lens are formed to have a negative radius of curvature, the front and rear surfaces of the beam splitter; The front and rear surfaces of the IR Filter are formed to have an infinite radius of curvature as a plane.
상기 제1 렌즈는, 중심축 상의 두께가 1.00, 전면의 곡률반지름이 12.380, 후면의 곡률반지름이 8.080이고, 상기 제2 렌즈는, 중심축 상의 두께가 1.52, 전면의 곡률반지름이 17.290, 후면의 곡률반지름이 -70.580이고, 상기 빔 스플리터는, 중심축 상의 두께가 1.26, 전면 및 후면의 곡률반지름이 무한대이고, 상기 제3 렌즈는, 중심축 상의 두께가 1.09, 전면의 곡률반지름이 6.860, 후면의 곡률반지름이 -16.980이고, 상기 제4 렌즈는, 중심축 상의 두께가 1.00, 전면의 곡률반지름이 15.940, 후면의 곡률반지름이 5.000이고, 상기 제5 렌즈는, 중심축 상의 두께가 1.50, 전면의 곡률반지름이 5.000, 후면의 곡률반지름이 -14.280이고, 상기 제6 렌즈는, 중심축 상의 두께가 1.23, 전면의 곡률반지름이 -5.000, 후면의 곡률반지름이 7.210이고, 상기 IR Filter는, 중심축 상의 두께가 1.00, 전면 및 후면의 곡률반지름이 무한대이고, 상기 제1 렌즈의 후면과 상기 제2 렌즈의 전면 간의 중심축 상의 간격은 0.52이고, 상기 제2 렌즈의 후면과 상기 빔 스플리터의 전면 간의 중심축 상의 간격은 6.87이고, 상기 빔 스플리터의 후면과 상기 조리개 간의 중심축 상의 간격은 6.87이고, 상기 조리개와 상기 제3 렌즈의 전면 간의 중심축 상의 간격은 0.00이고, 상기 제3 렌즈의 후면과 상기 제4 렌즈 전면 간의 중심축 상의 간격은 0.44이고, 상기 제4 렌즈의 후면과 상기 제5 렌즈 전면은 이격 간격 없이 접촉되어 있고, 상기 제5 렌즈의 후면과 상기 제6 렌즈 전면 간의 중심축 상의 간격은 0.78이고, 상기 제6 렌즈의 후면과 상기 IR Filter 전면 간의 중심축 상의 간격은 3.01이고, 상기 IR Filter의 후면과 초점면(focal plane) 간의 중심축 상의 간격은 0.992일 수 있으며, 상기 수치의 단위는 밀리미터(mm)이다.The first lens has a thickness on the central axis of 1.00, a radius of curvature of the front surface of 12.380, and a radius of curvature of the rear surface of 8.080, and the second lens has a thickness of 1.52 on the central axis, a radius of curvature of the front surface of 17.290, and a radius of curvature of the rear surface of the first lens. The radius of curvature is -70.580, the beam splitter has a thickness of 1.26 on the central axis, and the radius of curvature of the front and rear surfaces is infinite, and the third lens has a thickness of 1.09 on the central axis, a radius of curvature of the front of 6.860, and the rear of the beam splitter. has a radius of curvature of -16.980, the fourth lens has a thickness on the central axis of 1.00, a front radius of curvature of 15.940, and a rear radius of curvature of 5.000, and the fifth lens has a thickness of 1.50 on the central axis and a front surface has a radius of curvature of 5.000, a radius of curvature of the rear surface is -14.280, the sixth lens has a thickness on the central axis of 1.23, a radius of curvature of the front surface is -5.000, a radius of curvature of the rear surface is 7.210, and the IR Filter is the center The thickness on the axis is 1.00, the radius of curvature of the front and rear surfaces is infinite, the distance on the central axis between the rear surface of the first lens and the front surface of the second lens is 0.52, and the rear surface of the second lens and the front surface of the beam splitter The distance on the central axis between the beam splitters is 6.87, the distance on the central axis between the rear surface of the beam splitter and the stop is 6.87, the distance on the central axis between the stop and the front surface of the third lens is 0.00, and the rear surface of the third lens The distance on the central axis between the front surface of the fourth lens is 0.44, the rear surface of the fourth lens and the front surface of the fifth lens are in contact without a spaced interval, and the central axis between the rear surface of the fifth lens and the front surface of the sixth lens The distance between the images may be 0.78, the distance on the central axis between the rear surface of the sixth lens and the front surface of the IR Filter may be 3.01, and the distance on the central axis between the rear surface of the IR Filter and the focal plane may be 0.992, and the The unit of the numerical value is millimeters (mm).
상기 제1 렌즈 전면의 Clear Aperture는 8.09이고, 상기 제1 렌즈 후면의 Clear Aperture는 7.88이고, 상기 제2 렌즈 전면의 Clear Aperture는 7.88이고, 상기 제2 렌즈 후면의 Clear Aperture는 7.36이고, 상기 빔 스플리터 전면의 Clear Aperture는 4.74이고, 상기 빔 스플리터 후면의 Clear Aperture는 4.43이고, 상기 조리개의 Clear Aperture는 1.84이고, 상기 제3 렌즈 전면의 Clear Aperture는 1.87이고, 상기 제3 렌즈 후면의 Clear Aperture는 2.01이고, 상기 제4 렌즈 전면의 Clear Aperture는 2.08이고, 상기 제4 렌즈 후면의 Clear Aperture는 2.11이고, 상기 제5 렌즈 전면의 Clear Aperture는 2.11이고, 상기 제5 렌즈 후면의 Clear Aperture는 2.21이고, 상기 제6 렌즈 전면의 Clear Aperture는 2.22이고, 상기 제6 렌즈 후면의 Clear Aperture는 2.46이고, 상기 IR Filter 전면의 Clear Aperture는 3.76이고, 상기 IR Filter 후면의 Clear Aperture는 4.05일 수 있으며, 상기 수치의 단위는 밀리미터(mm) 이다.The Clear Aperture of the front surface of the first lens is 8.09, the Clear Aperture of the rear surface of the first lens is 7.88, the Clear Aperture of the front surface of the second lens is 7.88, the Clear Aperture of the rear surface of the second lens is 7.36, and the beam The Clear Aperture of the front of the splitter is 4.74, the Clear Aperture of the rear of the beam splitter is 4.43, the Clear Aperture of the aperture is 1.84, the Clear Aperture of the front of the third lens is 1.87, and the Clear Aperture of the rear of the third lens is 2.01, the Clear Aperture of the front surface of the fourth lens is 2.08, the Clear Aperture of the rear surface of the fourth lens is 2.11, the Clear Aperture of the front surface of the fifth lens is 2.11, and the Clear Aperture of the rear surface of the fifth lens is 2.21, and , the Clear Aperture of the front surface of the sixth lens may be 2.22, the Clear Aperture of the rear surface of the sixth lens may be 2.46, the Clear Aperture of the front surface of the IR Filter may be 3.76, and the Clear Aperture of the rear surface of the IR Filter may be 4.05, the The unit of the numerical value is millimeters (mm).
상기 제1 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 755275이고, 상기 제2 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 694533이고, 상기 빔 스플리터를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 517642이고, 상기 제3 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 620603이고, 상기 제4 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 755275이고, 상기 제5 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 620603이고, 상기 제6 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 517642이고, 상기 IR Filter를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 517642일 수 있다.The physical property number of glass constituting the first lens is 755275, the physical property number of glass constituting the second lens is 694533, and the physical property number of glass constituting the beam splitter is 517642, a physical property number of glass constituting the third lens is 620603, a physical property number of glass constituting the fourth lens is 755275, and a glass constituting the fifth lens A physical property number of 620603 may be 620603, a physical property number of glass constituting the sixth lens may be 517642, and a physical property number of glass constituting the IR filter may be 517642.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 광간섭 단층 영상 시스템은, 광간섭 영상 획득을 위한 빛을 조사하는 제1 광원을 구비하는 광원부; 상기 광원부에서 조사된 빛을 레퍼런스부와 스캔부로 나누어 전달하고, 상기 레퍼런스부에서 반사된 빛과 대상체에서 반사된 빛을 합하여 그 간섭영상을 광간섭 단층 영상 캡쳐부로 전달하는 커플러; 상기 광원부에서 조사된 빛을 상기 대상체에 스캔 시키고, 상기 대상체에서 반사된 빛을 다시 상기 커플러로 보내는 스캔부; 상기 스캔부에서 반사된 빛과 합하여 간섭영상을 형성하기 위해, 상기 광원부에서 조사된 빛을 받아 반사시키는 레퍼런스(reference)부; 상기 대상체에서 반사된 빛과 상기 레퍼런스부에서 반사된 빛의 간섭영상을 캡쳐하는 광간섭 단층 영상 캡쳐부; 상기 대상체의 표면 영상 캡쳐를 수행하며, 청구항 1의 렌즈 배열체를 구비하는 표면 영상 캡쳐부; 및, 상기 광간섭 단층 영상 캡쳐부에서 캡쳐된 대상체의 단층 라인 영상을 취합하여 대상체의 단층 면 영상을 구현하고 이를 디스플레이 장치(1810)에 제공하며, 또한 상기 표면 영상 캡쳐부에서 캡쳐된 상기 대상체의 표면 영상을 수신하여 상기 디스플레이 장치에 제공하는 제어 및 영상취득부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, an optical coherence tomography imaging system includes: a light source unit including a first light source irradiating light for obtaining an optical coherence image; a coupler that divides and transmits the light irradiated from the light source unit into a reference unit and a scan unit, adds the light reflected from the reference unit and the light reflected from the object, and transmits the interference image to the optical coherence tomography image capture unit; a scanning unit that scans the light irradiated from the light source unit to the object, and sends the light reflected from the object back to the coupler; a reference unit for receiving and reflecting the light irradiated from the light source unit to form an interference image by combining the light reflected from the scan unit; an optical coherence tomography image capture unit for capturing an interference image between the light reflected from the object and the light reflected from the reference unit; a surface image capture unit configured to capture a surface image of the object and comprising the lens arrangement of
상기 레퍼런스부는, 입사된 빛을 평행광으로 형성하는 콜리메이터(collimator); 상기 평행광을 레퍼런스 미러로 포커싱해주는 포커싱 렌즈; 및 상기 포커싱 렌즈를 통과한 빛을 반사시키는 레퍼런스 미러를 포함할 수 있다.The reference unit may include: a collimator for forming the incident light into parallel light; a focusing lens for focusing the parallel light to a reference mirror; and a reference mirror that reflects the light passing through the focusing lens.
상기 스캔부는, 입사된 빛을 평행광으로 형성하는 콜리메이터(collimator); 상기 콜리메이터를 통과한 빛을 반사시켜 상기 대상체의 영상 획득 부위에 스캔시키는 멤스 미러(MEMS mirror); 상기 멤스 미러에서 반사된 빛을 다시 포커싱 렌즈로 반사시키는 빔 스플리터; 및, 상기 빔 스플리터에서 반사된 빛을 대상체로 포커싱해주는 포커싱 렌즈를 포함할 수 있다.The scan unit may include: a collimator for forming the incident light into parallel light; a MEMS mirror that reflects the light passing through the collimator and scans the image acquisition region of the object; a beam splitter for reflecting the light reflected from the MEMS mirror back to the focusing lens; and a focusing lens for focusing the light reflected from the beam splitter onto an object.
상기 광간섭 단층 영상 시스템은, 상기 빛을 상기 대상체의 영상 획득 부위에 스캔시키기 위하여 상기 멤스 미러를 구동하는 멤스 미러(MEMS mirror) 제어부를 더 포함할 수 있다.The optical coherence tomography imaging system may further include a MEMS mirror controller configured to drive the MEMS mirror to scan the light onto the image acquisition region of the object.
상기 멤스 미러(MEMS mirror) 제어부는, 상기 멤스 미러를 2축으로 구동할 수 있다.The MEMS mirror control unit may drive the MEMS mirror in two axes.
상기 멤스 미러 제어부는, 상기 광간섭 단층 영상 캡쳐부에서 캡쳐한 영상을 획득하기 위한 트리거 신호 또는 상기 표면 영상 캡쳐부에서 캡쳐한 영상을 획득하기 위한 트리거 신호를 발생하는 기능을 더 포함할 수 있다.The MEMS mirror control unit may further include a function of generating a trigger signal for obtaining an image captured by the optical coherence tomography image capture unit or a trigger signal for obtaining an image captured by the surface image capturing unit.
상기 제어 및 영상취득부는, 멤스 미러 제어부를 제어하여, 상기 멤스 미러 구동 프로세스를 제어하는 기능을 더 포함할 수 있다.The control and image acquisition unit may further include a function of controlling the MEMS mirror control unit to control the MEMS mirror driving process.
상기 빔 스플리터는, 특정 파장(이하 '기준 파장'이라 한다) 이상의 빛은 반사시키고, 기준 파장 미만의 빛은 투과시키며, 상기 제1 광원의 빛은 상기 기준 파장 이상의 빛이고, 상기 표면 영상 캡쳐부는, 상기 대상체의 표면 영상을 획득하기 위한, 상기 기준 파장 미만의 빛을 상기 대상체의 표면에 조사하는 제2 광원; 및 상기 대상체에서 반사된 상기 제2 광원의 빛을 투과시켜 상기 렌즈 배열체로 진행시키는 상기 빔 스플리터를 더 구비할 수 있다.The beam splitter reflects light over a specific wavelength (hereinafter referred to as a 'reference wavelength') and transmits light less than the reference wavelength, the light of the first light source is light above the reference wavelength, and the surface image capture unit , a second light source for irradiating light less than the reference wavelength to the surface of the object to obtain an image of the surface of the object; and the beam splitter that transmits the light of the second light source reflected from the object to advance to the lens arrangement.
상기 광간섭 단층 영상 캡쳐부는, 상기 커플러로부터의 빛을 평행광으로 형성시키는 콜리메이터; 상기 콜리메이터로부터의 평행광 영상을 더 길게 확장시키는 그레이팅(grating)부; 및, 상기 그레이팅부에서 나오는 빛을 통과시켜 초점면으로 전달하는 렌즈 배열체를 포함할 수 있다.The optical coherence tomography image capture unit may include: a collimator for forming the light from the coupler into parallel light; a grating unit extending the parallel light image from the collimator to a longer length; And, it may include a lens arrangement that passes the light emitted from the grating and transmits it to the focal plane.
본 발명에 의하면, 하나의 시스템에서 별도의 광원을 사용하는 광간섭 단층 영상 장치와 표면 영상 장치를 하나의 시스템으로 결합하여, 대상체의 단층 영상과 표면 영상을 동시에 제공하는 시스템을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of providing a system for simultaneously providing a tomography image and a surface image of an object by combining an optical coherence tomography imaging apparatus and a surface imaging apparatus using separate light sources in one system into one system. .
또한 표면 영상을 이미지 센서에 전달하는 이미징 렌즈 배열체에 있어서도, 특정한 곡률과 두께를 가지는 다수의 렌즈를 특정한 위치에 배열시키는 방식에 의하여, 렌즈의 가장자리 부분을 통과하는 빛까지도 사용하여 상의 왜곡 없이 선명한 상이 맺히도록 하면서 최대의 입사광효율을 확보하도록 하는 이미징 렌즈 배열체를 제공하는 효과가 있다.In addition, in the imaging lens array that transmits the surface image to the image sensor, by arranging a plurality of lenses having a specific curvature and thickness at a specific position, even the light passing through the edge of the lens is used to produce a clear image without distortion of the image. There is an effect of providing an imaging lens arrangement that ensures maximum incident light efficiency while forming an image.
도 1은 본 발명에 따른 결상 렌즈 배열체를 포함하는 광간섭 단층 영상 시스템을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 광간섭 단층 영상 시스템에서, 대상체 표면 영상 촬영을 위한 결상 렌즈 배열체를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 결상 렌즈 배열체를 구성하는 수치 데이터를 나타내는 도면.
도 4는 도 2의 결상 렌즈 배열체의 렌즈 성능을 나타내는 그래프.
도 5는 도 2의 렌즈 배열체의 MTF 성능을 나타내는 그래프.
도 6은 도 2의 렌즈 배열체를 통과한 상의 상대 조도(relative illumination)을 나타내는 그래프.
도 7은 도 2의 렌즈 배열체에 대한 점 다이어그램(spot diagram)을 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 광간섭 단층 영상 시스템에서, 광간섭 단층 영상 촬영을 위한 렌즈 배열체의 구성 및 집광상태를 도시한 도면.
도 9는 도 8의 렌즈 배열체를 구성하는 수치 데이터를 나타내는 도면.
도 10은 도 8의 렌즈 배열체의 렌즈 성능을 나타내는 그래프.
도 11은 도 8의 렌즈 배열체의 광선수차(ray aberration)를 나타내는 그래프.1 is a view showing an optical coherence tomography imaging system including an imaging lens arrangement according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing an imaging lens arrangement for imaging a surface of an object in an optical coherence tomography imaging system according to the present invention; FIG.
Fig. 3 is a view showing numerical data constituting the imaging lens arrangement of Fig. 2;
4 is a graph showing the lens performance of the imaging lens arrangement of FIG. 2 ;
5 is a graph showing the MTF performance of the lens arrangement of FIG. 2 ;
FIG. 6 is a graph showing relative illumination of an image passing through the lens arrangement of FIG. 2;
Fig. 7 shows a spot diagram for the lens arrangement of Fig. 2;
8 is a view showing the configuration and condensing state of a lens arrangement for optical coherence tomography imaging in the optical coherence tomography imaging system according to the present invention.
Fig. 9 is a view showing numerical data constituting the lens arrangement of Fig. 8;
10 is a graph showing the lens performance of the lens arrangement of FIG. 8;
11 is a graph showing ray aberration of the lens arrangement of FIG. 8;
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the inventor should properly understand the concept of the term in order to best describe his invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명에 따른 결상 렌즈 배열체(200)를 포함하는 광간섭 단층 영상 시스템(1000)을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an optical coherence
광간섭 단층 영상 시스템(1000)은, 대상체(40)의 단층 영상 획득을 위하여, 광원부(1100), 커플러(1200), 레퍼런스(reference)부(1300), 스캔부(1400), 광간섭 단층 영상 캡쳐부(1500) 및 멤스 미러(MEMS mirror) 제어부(1600)를 포함한다.The optical coherence
또한 광간섭 단층 영상 시스템(1000)은, 대상체(40)의 표면 영상 획득을 위하여 표면 영상 캡쳐부(1700)를 더 포함한다.In addition, the optical coherence
제어 및 영상취득부(1800)는, 광간섭 단층 영상 캡쳐부(1500)에서 캡쳐된 대상체(40)의 단층 영상을 취합하여 대상체의 단층 영상을 구현하고 디스플레이 장치(1810)에 구현된 영상을 디스플레이하고, 또한 표면 영상 캡쳐부(1700)에서 캡쳐된 대상체(40)의 표면 영상을 수신하여 역시 디스플레이 장치(1810)에 표면 영상을 디스플레이한다.The control and
나아가 제어 및 영상취득부(1800)는, 멤스 미러 제어부(1600)의 동작을 제어하여 광간섭 단층 영상 획득을 위한 전체 프로세스를 제어하는 역할을 수행한다.Furthermore, the control and
이하에서는, 이와 같은 광간섭 단층 영상 시스템(1000)의 동작을, 각 구성요소들의 기능을 통하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the optical coherence
광원부(1100)에서 제1 광원(1110)은 840nm의 파장을 가진 빛을 발생시킨다. 아이솔레이터(isolator)(1120)는 반사된 빛이 커플러(coupler)(1200)를 통과 후에 다시 제1 광원(1110)으로 들어오지 못하도록 차단하는 역할을 수행하며, 이에 의해 커플러(1200)를 통과하여 되돌아오는 빛은 오직 광간섭 단층 영상 캡쳐부(1500)로만 진행하게 된다.In the
제1 광원(1110)에서 조사된 빛은 커플러(1200)를 통과하여 레퍼런스(reference)부(1300) 및 스캔부(1400)로 나누어져 진행한다.The light irradiated from the
레퍼런스부(1300)의 콜리메이터(collimator)(1310)를 통과하여 평행하게 진행하는 빛은 포커싱 렌즈(1320)를 통과한 후 레퍼런스 미러(1330)에서 반사되어 다시 커플러(1200)에 진입한다.Light traveling in parallel through the
또한 스캔부(1400)의 콜리메이터(1410)를 통과하여 평행하게 진행하는 빛은 멤스 미러(MEMS mirror)(1420)에서 반사된다. 멤스 미러(1420)는 1개의 미러가 2축으로 회전함으로써 2개의 미러를 필요로 하지 않는다. 즉, 1축(x축)으로의 회전을 통해 대상체(40)의 1개의 x축 라인을 스캔하도록 함으로써 1면의 단층 영상을 취득할 수 있도록 하며, 다른 1축(y축)으로의 회전을 통해 대상체(40)의 다른 x축 라인들을 스캔하도록 함으로써, 이에 의해 획득된 영상은 결국 3차원 단층 영상의 획득을 가능하게 한다. 빔 스플리터(beam splitter)(1430)는 멤스 미러(1420)에서 반사된 빛을 다시 반사하여, 포커싱 렌즈(1440)를 통하여 대상체(40)로 빛이 입사하도록 해준다. 제1 광원(1110)의 빛이 예를 들어 5mm까지 투과가 가능한 빛이라면, 멤스 미러(1420)가 x축 스캔 중 일 지점에 있을 때, 빛이 대상체(40)의 5mm 깊이까지 투과되어, 대상체(40) 해당 지점의 표면부터 5mm 깊이까지의 영상이 반사되어 다시 커플러(1200)에 진입하게 된다. In addition, light passing through the
이와 같이 레퍼런스부(1300)에서 반사된 빛과, 스캔부(1400)에서 반사된 빛이 커플러(1200)에서 합쳐지는 경우, 포커싱 렌즈(1320)와 레퍼런스 미러(1330) 간의 거리와, 포커싱 렌즈(1440)와 대상체(40) 간의 거리가 같을 때, 간섭무늬가 발생하게 되고, 이러한 간섭무늬는 광간섭 단층 영상 캡쳐부(1500)로 진입하게 된다. 이와 같이 광간섭 단층 영상 캡쳐부(1500)로 진입한 간섭 영상은 콜리메이터(1520)를 통과하여 평행하게 된 후, 그레이팅(grating)부(1530)에서 더 긴 길이로 확장되어 렌즈 배열체(100)를 통과하고, 초점 면(focal plane)(10)에 상이 맺히게 된다. 이러한 초점 면(10)은 일종의 라인 스캔 센서(line scan sensor)일 수 있다. 이러한 라인 스캔 센서(10)에 한번에 맺히는 영상은, 전술한 바와 같이, 멤스 미러(1420)가 x축 스캔 중 일 지점에 있을 때, 빛이 대상체(40)의 특정 깊이까지 투과되어, 대상체(40) 해당 지점의 표면부터 해당 깊이까지의 1 라인의 영상이 된다.In this way, when the light reflected from the
이러한 1 라인의 영상이 제어 및 영상취득부(1800)에서 획득되고, 계속하여 멤스 미러(1420)의 x축 스캔에 따라, x축 각 지점의 특정 깊이까지의 1 라인의 영상들이 계속 제어 및 영상취득부(1800)에서 획득되는 것이다.This one-line image is acquired by the control and
이로써 결과적으로 제어 및 영상취득부(1800)는 그와 같은 대상체(40)의 해당 깊이 특정 깊이까지의 1 라인의 영상들을 합하여 대상체의 x축 라인에 대한 특정 깊이까지의 1 면의 단층 영상을 획득하며, 나아가 멤스 미러(1420)가 y축 스캔을 함에 따라 인접면들의 단층 영상을 연속적으로 획득하는 경우, 대상체(40)의 특정 깊이까지의 3차원 단층 영상을 획득할 수도 있는 것이다. 이와 같은 단층 영상은 디스플레이 장치(1810)를 통하여 디스플레이된다.As a result, as a result, the control and
광간섭 단층 영상 캡쳐부(1500)의 렌즈 배열체(100)에 대하여는 도 8 내지 도 11을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.The
한편, 전술한 빔 스플리터(1430)는 파장이 예를 들어 800nm 이상인 빛은 반사하고 800nm 미만인 빛은 투과시키는 특징이 있다. 따라서, 전술한 바와 같이 제1 광원(1110)에서 나오는 840nm 파장의 빛을 대상체(40) 방향으로 반사하였던 것이다.On the other hand, the
도 1을 참조하면, 대상체(40) 위에는 400 ~ 630nm 파장의 빛을 대상체(40)를 향하여 조사하는 제2 광원(50)이 구비된다. 이 빛이 대상체(40) 표면에서 반사하여 빔 스플리터(1430)로 진입하면, 이 반사된 빛, 즉, 대상체(40) 표면 영상은 800nm 미만의 파장의 빛이므로 빔 스플리터(1430)를 투과하여 나가게 되며, 결상용 렌즈 배열체(200)를 통과한 후, 초점 면(focal plane)(20)에 상이 캡쳐되고, 캡쳐된 대상체(40) 표면 영상은 역시 제어 및 영상취득부(1800)에서 획득되어 디스플레이 장치(1810)를 통해 디스플레이되게 된다.Referring to FIG. 1 , a second light source 50 irradiating light having a wavelength of 400 to 630 nm toward the
이와 같이 본 발명의 광간섭 단층 영상 시스템(1000)은, 대상체(40)의 단층 영상 및 표면 영상 획득을 동시에 획득하여 사용자에게 보여줌으로써 대상체(40)에 대한 분석을 더욱 효과적으로 수행할 수 있도록 해준다.As described above, the optical coherence
멤스 미러 제어부(1600)는 또한 위에서 '초점 면(10,20)'을 통칭한, 영상이 맺히는 장치(10,20)에 맺힌 영상을 읽어오기 위한 트리거 신호를 발생시키는 역할도 수행한다.The MEMS
표면 영상 캡쳐부(1700)의 렌즈 배열체(200)에 대하여는 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.The
도 2는 본 발명에 따른 광간섭 단층 영상 시스템에서, 대상체 표면 영상 촬영을 위한 결상 렌즈 배열체(200)를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 결상 렌즈 배열체를 구성하는 수치 데이터를 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an
도 2의 렌즈 배열체(200)에서 초점거리는 50mm이다.In the
도 2 및 도 3을 참조하면, 렌즈 배열체(200)는 제1 렌즈(G1, 210), 제2 렌즈(G2, 220), 빔 스플리터(DM, 230), 조리개(STO, 240), 제3 렌즈(G3, 250), 제4 렌즈(G4, 260), 제5 렌즈(G5, 270), 제6 렌즈(G6, 280) 및, IR Filter(290)를 포함한다. 이하에서 거리 단위는 모두 밀리미터(mm)인 것으로 하고, 표기는 생략한다.2 and 3, the
전술한 각 렌즈의 대상 물체 쪽 면을 전면, 초점면(focal plane)(20) 쪽 면을 후면이라 할 때, 제1 렌즈(G1, 210)는 전면(G11) 및 후면(G12)이 양의 곡률반지름을 가지며, 제1 렌즈(G1, 210) 전면(G11)의 곡률반지름은 12.380, 후면(G12)의 곡률반지름은 8.080이다. 제1 렌즈(210)의 중심축(30) 상의 두께는 1.00이며, 제1 렌즈(210)의 후면(G12)과 제2 렌즈(220)의 전면(G21) 간의 중심축(30) 상의 간격은 0.52이다. 제1 렌즈(G1, 210)를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 755275이다.Assuming that the target object-side surface of each lens described above is the front surface and the
글래스 물성번호의 앞 3자리는 굴절률을 나타내는 것으로서, '755275'에서 앞 3자리인 '755'가 굴절률을 나타내는데, 이 앞에 '1.'을 붙인 값이 굴절률이다. 즉, 1.755가 굴절률인 것이다. 또한 글래스 물성번호의 뒤 3자리는 'Abbe 넘버'라고 하며, 분산도를 나타내는 것으로서, '755275'에서 뒤 3자리인 '275'가 분산도를 나타내는데, 이 경우 분산도는 맨 뒷자리 앞에 소숫점을 붙인 27.5가 되는 것이다. 이와 같은 글래스 물성번호의 의미는 이하 모든 렌즈에서 동일하게 적용된다.The first 3 digits of the glass property number indicate the refractive index, and the first 3 digits of '755' in '755275' indicate the refractive index, and the value added with '1.' in front of it is the refractive index. That is, 1.755 is the refractive index. In addition, the last 3 digits of the glass property number are called 'Abbe number' and indicate the degree of dispersion. In '755275', the last 3 digits, '275', indicate the degree of dispersion. In this case, the degree of dispersion is It will be 27.5. The meaning of such a glass property number is equally applied to all lenses below.
도 3에서 각 렌즈 면의 'Clear Aperture(CA)'란, 도 2의 렌즈 배열체(200)의 각 렌즈 면에서 광선 빔이 지나가는 영역의 지름을 말하는 것으로서, 예를 들어 도 2에서 전면인 G11면의 CA는, 광선 빔이 지나가는 극단 지점(41,42) 간의 거리를 말하는 것이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 렌즈 배열체(200)에서 제1 렌즈(G1, 210) 전면인 G11면의 Clear Aperture는 8.09이며, 후면인 G12면의 Clear Aperture는 7.88이다.'Clear Aperture (CA)' of each lens surface in FIG. 3 refers to the diameter of a region through which a light beam passes in each lens surface of the
제2 렌즈(G2, 220)는 전면(G21)은 양의 곡률반지름, 후면(G22)은 음의 곡률반지름을 가지며 전면(G21)의 곡률반지름은 17.290이고, 후면(G22)의 곡률반지름은 -70.580이다. 제2 렌즈(220)의 중심축(30) 상의 두께는 1.52이며, 제2 렌즈(220)의 후면(G22)과 빔 스플리터(DM, 230)의 전면(DM1) 간의 중심축(30) 상의 간격은 6.87이다. 제2 렌즈(G2, 220)를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 694533이다. 전면인 G21면의 Clear Aperture는 7.88이며, 후면인 G22면의 Clear Aperture는 7.36이다.The second lens (G2, 220) has a positive radius of curvature on the front surface (G21) and a negative radius of curvature on the rear surface (G22), the radius of curvature of the front surface (G21) is 17.290, and the radius of curvature of the rear surface (G22) is - 70.580. The thickness on the
빔 스플리터(DM, 230)는 전면(DM1) 및 후면(DM2)은 평면으로서 무한대의 곡률반지름을 가진다. 빔 스플리터(DM, 230)의 중심축(30) 상의 두께는 1.26이며, 빔 스플리터(DM, 230)의 후면(DM2)과 조리개(STO, 240) 간의 중심축(30) 상의 간격은 6.87이다. 빔 스플리터(DM, 230)를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 517642이다. 전면인 DM1면의 Clear Aperture는 4.74이며, 후면인 DM2면의 Clear Aperture는 4.43이다.The beam splitter (DM, 230) has an infinite radius of curvature as a front surface (DM1) and a rear surface (DM2) are planar. The thickness on the
제3 렌즈(G3, 250)는 전면(G31)은 양의 곡률반지름, 후면(G22)은 음의 곡률반지름을 가지며 전면(G31)의 곡률반지름은 6.860이고, 후면(G32)의 곡률반지름은 -16.980이다. 제3 렌즈(250)의 중심축(30) 상의 두께는 1.09이며, 조리개(STO, 240)와 제3 렌즈(250)의 전면(G31) 간의 중심축(30) 상의 간격은 0.00로서 동일한 위치에 있다. 제3 렌즈(250)의 후면(G32)과 제4 렌즈(G4, 260)의 전면(G41) 간의 중심축(30) 상의 간격은 0.44이다. 제3 렌즈(G3, 250)를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 620603이다. G31면의 Clear Aperture는 1.87이고, G32면의 Clear Aperture는 2.01이다.The third lens (G3, 250) has a positive radius of curvature on the front surface (G31) and a negative radius of curvature on the rear surface (G22), the radius of curvature of the front surface (G31) is 6.860, and the radius of curvature of the rear surface (G32) is - It is 16.980. The thickness on the
제4 렌즈(G4, 260)는 전면(G41) 및 후면(G42)이 양의 곡률반지름을 가지며, 제4 렌즈(G4, 260) 전면(G41)의 곡률반지름은 15.940이고, 제4 렌즈(G4, 260)의 후면(G42)은 제5 렌즈(G5, 270)의 전면(G51)과 이격 간격 없이 접촉하고 있는 부분으로서, G42면의 곡률반지름은 G51면의 곡률반지름과 동일하게 5.000이다. 제4 렌즈(G2, 260)의 중심축(30) 상의 두께는 1.00이고, 제4 렌즈(G4, 260)를 구성하는 글래스의 물성번호는 755275이다. G41면의 Clear Aperture는 2.08이고, G42면의 Clear Aperture는 2.11이다.The fourth lens (G4, 260) has a positive radius of curvature on the front surface (G41) and the rear surface (G42), the radius of curvature of the front surface (G41) of the fourth lens (G4, 260) is 15.940, and the fourth lens (G4) , 260) is in contact with the front surface G51 of the fifth lenses G5 and 270 without a spaced interval, and the radius of curvature of the G42 surface is 5.000, the same as the radius of curvature of the G51 surface. The thickness on the
제5 렌즈(G5, 270)는 전면(G51)은 양의 곡률반지름, 후면(G52)은 음의 곡률반지름을 가지며 전면(G51)의 곡률반지름은 5.000이고, 후면(G52)의 곡률반지름은 -14.280이다. 제5 렌즈(270)의 중심축(30) 상의 두께는 1.50이며, 제5 렌즈(270)의 후면(G52)과 제6 렌즈(280)의 전면(G61) 간의 중심축(30) 상의 간격은 0.78이다. 제5 렌즈(G5, 270)를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 620603이다. G51면의 Clear Aperture는 2.11고, G52면의 Clear Aperture는 2.21이다.The fifth lens (G5, 270) has a positive radius of curvature on the front surface (G51) and a negative radius of curvature on the rear surface (G52), the radius of curvature of the front surface (G51) is 5.000, and the radius of curvature of the rear surface (G52) is - It is 14.280. The thickness on the
제6 렌즈(G6, 280)는 전면(G61)은 음의 곡률반지름, 후면(G62)은 양의 곡률반지름을 가지며 전면(G61)의 곡률반지름은 -5.000이고, 후면(G62)의 곡률반지름은 7.210이다. 제6 렌즈(280)의 중심축(30) 상의 두께는 1.23이며, 제6 렌즈(280)의 후면(G62)과 IR Filter(290)의 전면(IRF1) 간의 중심축(30) 상의 간격은 3.01이다. 제6 렌즈(280)를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 517642이다. G61면의 Clear Aperture는 2.22이고, G62면의 Clear Aperture는 2.46이다.The sixth lens (G6, 280) has a negative radius of curvature on the front surface (G61) and a positive radius of curvature on the rear surface (G62), the radius of curvature of the front surface (G61) is -5.000, and the radius of curvature of the rear surface (G62) is It is 7.210. The thickness on the
IR Filter(290)는 전면(IRF1) 및 후면(IRF2)이 평면으로서 무한대의 곡률반지름을 가지며, IR Filter(290)의 중심축(30) 상의 두께는 1.00이고, IR Filter(290)의 후면(IRF2)으로부터 초점면(focal plane)(20)까지의 중심축(30) 상의 간격은 0.992이다. IR Filter(290)를 구성하는 글래스의 물성번호는 517642이다. IRF1면에서 Clear Aperture는 3.76, IRF2면에서 Clear Aperture는 4.05이다.The front surface (IRF1) and the rear surface (IRF2) of the
이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여, 전술한 바와 같은 도 2의 렌즈 배열체(200)의 구성에 의해 나타나는 결과의 차별점을 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 4 to 7 , differences in the results shown by the configuration of the
도 4는 도 2의 결상 렌즈 배열체(200)의 렌즈 성능을 나타내는 그래프이다.4 is a graph illustrating lens performance of the
도 4(a)는 렌즈 배열체(200)의 구면수차(spherical aberration), 도 4(b)는 비점수차(astiamatism), 도 4(c)는 왜곡수차(distortion)이다.FIG. 4(a) is spherical aberration of the
도 4(a)의 구면수차는, 초점면으로부터 실제 초점이 맺히는 지점까지의 수직거리를 말한다. 도 4(a)에서 세로축은, 초점면의 중심(=0)으로부터 좌우 방향으로의 거리이고, 가로축은, 해당 위치에서 초점면으로부터 실제 초점이 맺히는 지점까지의 수직거리(수차)이다. 도 4(a)에 나타난 바와 같이 본 발명의 렌즈 배열체(200)의 구면수차는 대략 0.1 이하로서, 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.The spherical aberration of FIG. 4(a) refers to the vertical distance from the focal plane to the point where the actual focus is formed. In FIG. 4A , the vertical axis is the distance from the center (=0) of the focal plane in the left and right direction, and the horizontal axis is the vertical distance (aberration) from the focal plane to the actual focal point at the corresponding position. As shown in FIG. 4( a ), the spherical aberration of the
도 4(b)의 비점수차는, 점 모양의 피사체가 비축상에서 방사상으로 수직하게 (동심원 방향으로) 늘어지게 맺히는 수차를 의미한다. 도 4(b)에 나타난 바와 같이 본 발명의 렌즈 배열체(200)의 비점수차는 대략 0.05 이하로서, 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.The astigmatism of FIG. 4(b) refers to an aberration in which a dot-shaped object is formed to hang vertically (in a concentric circle direction) radially from an off-axis. As shown in FIG. 4(b) , the astigmatism of the
도 4(c)의 왜곡수차는 화면이 곡선으로 휘어보이는 정도를 %로 나타낸 것으로서, 상의 가장자리에서도 0%에 가까운 수차를 보임으로써 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다.The distortion aberration of FIG. 4(c) represents the degree to which the screen looks curved in %, and it can be seen that excellent performance is exhibited by showing aberration close to 0% even at the edge of the image.
도 5는 도 2의 렌즈 배열체(200)의 MTF 성능을 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the MTF performance of the
도 5의 가로축은 defocusing position으로서, 0인 부분이 상이 맺히는 중심이고, 그로부터 사방으로 멀어지는 위치를 나타내며, 세로축은 상이 얼마나 명확하게 맺히게 하는가 하는, 렌즈 배열체의 성능을 나타내는 지수이다. 도면을 참조하면, 상의 중심에서는 약 73%의 성능을 나타내는데, 이로부터 본 발명의 표면 영상 캡쳐를 위한 결상용 렌즈 배열체(200)의 성능이 매우 뛰어남을 알 수 있다.The horizontal axis of FIG. 5 is a defocusing position, where the zero part is the center of the image, and the position away from it in all directions, and the vertical axis is an index indicating the performance of the lens arrangement how clearly the image is focused. Referring to the drawings, it can be seen that the performance of about 73% is shown in the center of the image, and from this, the performance of the
도 6은 도 2의 렌즈 배열체(200)를 통과한 상의 상대 조도(relative illumination)을 나타내는 그래프이다.FIG. 6 is a graph illustrating relative illumination of an image passing through the
매우 큰 렌즈를 사용하지 않는 한, 중심(0.00인 위치)으로부터 멀어져 갈수록 상대 조도는 감소될 수 밖에 없다. 본 발명의 렌즈 배열체(200)는 작은 렌즈들을 이용하면서도, 그 렌즈 배열체(200)를 통과한 상의 상대 조도는, 가장 멀리 떨어진 2.25mm 위치에서도 약 86.3%의 상대 조도를 보임으로써 전체적으로 매우 뛰어난 성능을 보임을 알 수 있다.Unless a very large lens is used, the relative illuminance will inevitably decrease as it moves away from the center (position 0.00). Although the
도 7은 도 2의 렌즈 배열체(200)에 대한 점 다이어그램(spot diagram)을 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a spot diagram of the
렌즈를 대상을 통해 바라볼 때, 렌즈의 중심을 통해 보는 경우는 명확하게 보이나, 렌즈를 통해서 사선으로 바라볼수록 대상의 모양이 흐트러지게 된다. 도 7은 점 형상의 대상을 본 발명의 렌즈 배열체(200)를 통해 본 경우, 그 보이는 형상을 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 좌우로 사선으로 바라보거나, 위아래로 사선을 바라보더라도 모양의 흐트러짐이 극히 적은, 즉, 균일한 형상을 보임으로써 매우 뛰어난 렌즈 품질을 가짐을 알 수 있다.When looking at the lens through the object, it is clearly seen through the center of the lens, but the shape of the object becomes disturbed as the lens is viewed obliquely through the lens. 7 illustrates a visible shape of a point-shaped object when viewed through the
도 8은 본 발명에 따른 최대 입사광효율을 확보하기 위한 렌즈 배열체(100)의 구성 및 집광상태를 도시한 도면이고, 도 9는 도 8의 렌즈 배열체(100)를 구성하는 수치 데이터를 나타내는 도면이다.8 is a view showing the configuration and condensing state of the
도 8의 렌즈 배열체(100)에서 초점거리는 60mm이다.In the
도 8 및 도 9를 참조하면, 렌즈 배열체(100)는 제1 렌즈(G1, 110), 제2 렌즈(G2, 120), 제3 렌즈(G3, 130), 제4 렌즈(G4, 140) 및 조리개(STO, 150)를 포함한다. 이하에서 거리 단위는 모두 밀리미터(mm)인 것으로 하고, 표기는 생략한다.8 and 9 , the
전술한 각 렌즈의 대상 물체 쪽 면을 전면, 초점면(focal plane)(10) 쪽면을 후면이라 할 때, 제1 렌즈(G1, 110)는 전면(G11) 및 후면(G12)이 양의 곡률반지름을 가지며, 제1 렌즈(G1, 110) 전면(G11)의 곡률반지름은 29.79, 후면(G12)의 곡률반지름은 80.49이다. 제1 렌즈(110)의 중심축(30) 상의 두께는 5.21이며, 제1 렌즈(110)의 후면(G12)과 제2 렌즈(120)의 전면(G21) 간의 중심축(30) 상의 간격은 0.2이다. 제1 렌즈(G1, 110)를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 744449이다.Assuming that the target object-side surface of each lens described above is the front surface and the
도 9에서 각 렌즈 면의 'Clear Aperture(CA)'란, 도 8의 렌즈 배열체(100)의 각 렌즈 면에서 광선 빔이 지나가는 영역의 지름을 말하는 것으로서, 예를 들어 도 8에서 전면인 G11면의 CA는, 광선 빔이 지나가는 극단 지점(31,32) 간의 거리를 말하는 것이다. 도 9을 참조하면, 본 발명의 렌즈 배열체(100)에서 제1 렌즈(G1, 110) 전면인 G11면의 Clear Aperture는 31.8이며, 후면인 G12면의 Clear Aperture는 30.0이다.'Clear Aperture (CA)' of each lens surface in FIG. 9 refers to the diameter of a region through which a light beam passes in each lens surface of the
제2 렌즈(G2, 120)는 전면(G21) 및 후면(G22)이 양의 곡률반지름을 가지며 전면(G21)의 곡률반지름은 17.08이다. 후면(G22)은 제3 렌즈(G3, 130)의 전면(G31)과 이격 간격 없이 접촉하고 있는 부분으로서, G22면의 곡률반지름은 G31면의 곡률반지름과 동일하게 125.8이다. 제2 렌즈(G2, 120)의 중심축(30) 상의 두께는 7.68이고, 제2 렌즈(G2, 120)를 구성하는 글래스의 물성번호는 678555이다. G21면의 Clear Aperture는 24.6이고, G22면의 Clear Aperture는 19.9이다.The second lenses G2 and 120 have a front surface G21 and a rear surface G22 having a positive radius of curvature, and the front surface G21 has a radius of curvature of 17.08. The rear surface G22 is a portion in contact with the front surface G31 of the third lenses G3 and 130 without a spaced interval, and the radius of curvature of the surface G22 is 125.8, the same as the radius of curvature of the surface G31. The thickness on the
제3 렌즈(G3, 130)는 전면(G31) 및 후면(G32)이 양의 곡률반지름을 가지며, 제3 렌즈(G3, 130) 전면(G31)의 곡률반지름은 125.8, 후면(G32)의 곡률반지름은 10.37이며, G31면의 곡률반지름은 전술한 바와 같이 G22면의 곡률반지름과 같다. 제3 렌즈(G3, 130)의 중심축(30) 상의 두께는 1.55이며, 제3 렌즈(G3, 130)의 후면(G32)으로부터 조리개(150)까지의 중심축(30) 상의 간격은 8.01이다. 제3 렌즈(G3, 130)를 구성하는 글래스의 물성번호는 755275이다. G31면의 Clear Aperture는 G22면과 동일하게 19.9, G32면의 Clear Aperture는 14.0이다.The third lens (G3, 130) has a positive radius of curvature on the front surface (G31) and the rear surface (G32), the radius of curvature of the front surface (G31) of the third lens (G3, 130) is 125.8, the curvature of the rear surface (G32) The radius is 10.37, and the radius of curvature of the G31 surface is the same as the radius of curvature of the G22 surface as described above. The thickness on the
조리개(STO, 150)에서 제4 렌즈(G4, 140)의 전면(G41)까지의 중심축(30) 상의 간격은 13.95이고, 조리개(STO, 150)의 Clear Aperture는 11.3이다.The distance on the
제4 렌즈(G4, 140)는 전면(G41) 및 후면(G42)이 음의 곡률반지름을 가지며, 제4 렌즈(G4, 140) 전면(G41)의 곡률반지름은 -52.54, 후면(G42)의 곡률반지름은 -22.3이다. 제4 렌즈(G4, 140)의 중심축(30) 상의 두께는 4.53이며, 제4 렌즈(G4, 140)의 후면(G42)으로부터 초점면(focal plane)(10)까지의 중심축(30) 상의 간격은 28.62063이다. 제4 렌즈(G4, 10)를 구성하는 글래스의 물성번호는 744449이다. G41면에서 Clear Aperture는 22.0, G42면에서 Clear Aperture는 23.8이다.The fourth lens (G4, 140) has a negative radius of curvature of the front surface (G41) and the rear surface (G42), the radius of curvature of the front surface (G41) of the fourth lens (G4, 140) is -52.54, the rear surface (G42) The radius of curvature is -22.3. The thickness on the
렌즈 시스템에서 f-number는 초점거리(f')를 빛이 통과하는 직경(D)으로 나눈 값(=f'/D)으로서, 렌즈의 종류에 상관없이 같은 값을 가지면 같은 양의 빛이 들어옴을 의미한다. f-number의 값이 클 때에는 들어오는 빛의 양이 적다는 의미이고, 반대로 값이 작아지면 들어오는 빛의 양이 크다는 것을 의미한다.In a lens system, f-number is a value (=f'/D) obtained by dividing the focal length (f') by the diameter (D) through which light passes. Regardless of the type of lens, if the same value is obtained, the same amount of light enters. means When the value of f-number is large, it means that the amount of incoming light is small. Conversely, when the value is small, it means that the amount of incoming light is large.
전술한 바와 같이 정확히 구성된 본 발명의 렌즈 배열체(100)에서는, f-number= f'/D = 60/31.8 이다. D는 빛이 통과하는 최초의 렌즈면인 제1 렌즈(G1, 110)의 G11면의 빛 통과 직경, 즉, Clear Aperture 값이고, f'는 렌즈 배열체(100)의 초점 거리 60이다.In the
이와 같이 본 발명의 도 9와같은 수치 데이터로 구성된 도 8의 렌즈 배열체(100)의 f-number는 2 이하의 값으로 설계되어, 원하는 성능을 낼 수 있는 최대한의 직경의 렌즈를 이용하여 많은 빛을 흡수하여, 렌즈의 가장자리 부분을 통과하는 빛까지도 사용하여 상의 왜곡없이 선명한 상을 맺히도록 하면서 최대의 입사광효율을 확보하는, 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다.As described above, the f-number of the
도 10은 렌즈 배열체(100)의 렌즈 성능을 나타내는 그래프이고, 도 11은 렌즈 배열체의 광선수차(ray aberration)를 나타내는 그래프로서, 물체거리를 무한대로 하여 산출한 광선수차를 나타낸 그래프이다.10 is a graph showing the lens performance of the
도 10(a)는 렌즈 배열체(100)의 구면수차(spherical aberration), 도 10(b)는 비점수차(astiamatism), 도 10(c)는 왜곡수차(distortion)이다.FIG. 10(a) is spherical aberration of the
도 10(a)의 구면수차는, 초점면으로부터 실제 초점이 맺히는 지점까지의 수직거리를 말한다. 도 10(a)에서 세로축은, 초점면의 중심(=0)으로부터 좌우 방향으로의 거리이고, 가로축은, 해당 위치에서 초점면으로부터 실제 초점이 맺히는 지점까지의 수직거리(수차)이다. 도 10(a)에 나타난 바와 같이 본 발명의 렌즈 배열체(100)의 구면수차는 대략 0.1 이하로서, 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.The spherical aberration of FIG. 10( a ) refers to the vertical distance from the focal plane to the point where the actual focal point is formed. In FIG. 10( a ), the vertical axis is the distance from the center (=0) of the focal plane in the left and right direction, and the horizontal axis is the vertical distance (aberration) from the focal plane to the actual focal point at the corresponding position. As shown in FIG. 10( a ), the spherical aberration of the
도 10(b)의 비점수차는, 점 모양의 피사체가 비축상에서 방사상으로 수직하게 (동심원 방향으로) 늘어지게 맺히는 수차를 의미한다.The astigmatism of FIG. 10(b) means an aberration in which a dot-shaped object is formed to hang vertically (concentrically) radially from the off-axis.
도 10(c)의 왜곡수차는 화면이 곡선으로 휘어보이는 정도를 %로 나타낸 것으로서, 상의 가장자리에서도 2.5% 이하의 수차를 보임으로써 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있다.The distortion aberration of FIG. 10( c ) is the degree to which the screen looks curved as a percentage, and it can be seen that excellent performance is exhibited by showing aberration of 2.5% or less even at the edge of the image.
10, 20: 초점면(focal plane)
30: 렌즈 중심축
40: 대상체
50: 제2 광원
100: 렌즈 배열체
110: 제1 렌즈
120: 제2 렌즈
130: 제3 렌즈
140: 제4 렌즈
150: 조리개
200: 렌즈 배열체
210: 제1 렌즈
220: 제2 렌즈
230: 빔 스플리터(beam splitter)
240: 조리개
250: 제3 렌즈
260: 제4 렌즈
270: 제5 렌즈
280: 제6 렌즈
290: IR Filter
1000: 광간섭 단층 영상 시스템
1100: 광원부
1110: 제1 광원
1120: 아이솔레이터(isolator)
1200: 커플러(coupler)
1300: 레퍼런스(reference)부
1310: 콜리메이터(collimator)
1320: 포커싱 렌즈
1330: 레퍼런스 미러(mirror)
1400: 스캔부
1410: 콜리메이터(collimator)
1420: 멤스 미러(MEMS mirror)
1430: 빔 스플리터(beam splitter)
1440: 포커싱 렌즈
1500: 광간섭 단층 영상 캡쳐부
1510: 제3 광원
1520: 콜리메이터(collimator)
1530: 그레이팅(grating)부
1600: 멤스 미러 제어부
1700: 표면 영상 캡쳐부
1800: 제어 및 영상취득부
1810: 디스플레이 장치10, 20: focal plane
30: lens central axis
40: object
50: second light source
100: lens arrangement
110: first lens
120: second lens
130: third lens
140: fourth lens
150: aperture
200: lens arrangement
210: first lens
220: second lens
230: beam splitter (beam splitter)
240: aperture
250: third lens
260: fourth lens
270: fifth lens
280: sixth lens
290: IR Filter
1000: optical coherence tomography imaging system
1100: light source unit
1110: first light source
1120: isolator (isolator)
1200: coupler (coupler)
1300: reference (reference) unit
1310: collimator
1320: focusing lens
1330: reference mirror (mirror)
1400: scan unit
1410: collimator
1420: MEMS mirror
1430: beam splitter (beam splitter)
1440: focusing lens
1500: optical coherence tomography image capture unit
1510: third light source
1520: collimator
1530: grating part
1600: MEMS mirror control unit
1700: surface image capture unit
1800: control and image acquisition unit
1810: display device
Claims (13)
순차적으로 배치되는 제1 렌즈, 제2 렌즈, 빔 스플리터, 제3 렌즈, 제4 렌즈, 제5 렌즈, 제6 렌즈, IR Filter 및, 상기 빔 스플리터와 제3 렌즈 사이에 배치되는 조리개
를 포함하고,
상기 각 렌즈의 대상 물체 쪽 면을 전면, 초점면(focal plane) 쪽 면을 후면이라 할 경우,
상기 제1 렌즈의 전면 및 후면, 상기 제2 렌즈의 전면, 상기 제3 렌즈의 전면, 상기 제4 렌즈의 전면 및 후면, 상기 제5 렌즈의 전면 및 상기 제6 렌즈의 후면은 양의 곡률 반지름을 가지도록 형성되고,
상기 제2 렌즈의 후면, 상기 제3 렌즈의 후면, 상기 제5 렌즈의 후면 및 상기 제6 렌즈의 전면은 음의 곡률 반지름을 가지도록 형성되며,
상기 빔 스플리터의 전면 및 후면, 상기 IR Filter의 전면 및 후면은 평면으로서 무한대의 곡률 반지름을 가지도록 형성되는,
대상체의 표면 영상 취득을 위한 렌즈 배열체.A lens arrangement for acquiring a surface image of an object, comprising:
A first lens, a second lens, a beam splitter, a third lens, a fourth lens, a fifth lens, a sixth lens, an IR filter, which are sequentially disposed, and an aperture disposed between the beam splitter and the third lens
including,
If the target object side of each lens is referred to as the front surface and the focal plane side surface is referred to as the rear surface,
The front and rear surfaces of the first lens, the front surface of the second lens, the front surface of the third lens, the front surface and the rear surface of the fourth lens, the front surface and the rear surface of the fifth lens and the rear surface of the sixth lens have a positive radius of curvature. formed to have
The rear surface of the second lens, the rear surface of the third lens, the rear surface of the fifth lens, and the front surface of the sixth lens are formed to have a negative radius of curvature,
The front and rear surfaces of the beam splitter, the front and rear surfaces of the IR Filter are formed to have an infinite radius of curvature as a plane,
A lens arrangement for acquiring a surface image of an object.
상기 제1 렌즈는,
중심축 상의 두께가 1.00, 전면의 곡률반지름이 12.380, 후면의 곡률반지름이 8.080이고,
상기 제2 렌즈는,
중심축 상의 두께가 1.52, 전면의 곡률반지름이 17.290, 후면의 곡률반지름이 -70.580이고,
상기 빔 스플리터는,
중심축 상의 두께가 1.26, 전면 및 후면의 곡률반지름이 무한대이고,
상기 제3 렌즈는,
중심축 상의 두께가 1.09, 전면의 곡률반지름이 6.860, 후면의 곡률반지름이 -16.980이고,
상기 제4 렌즈는,
중심축 상의 두께가 1.00, 전면의 곡률반지름이 15.940, 후면의 곡률반지름이 5.000이고,
상기 제5 렌즈는,
중심축 상의 두께가 1.50, 전면의 곡률반지름이 5.000, 후면의 곡률반지름이 -14.280이고,
상기 제6 렌즈는,
중심축 상의 두께가 1.23, 전면의 곡률반지름이 -5.000, 후면의 곡률반지름이 7.210이고,
상기 IR Filter는,
중심축 상의 두께가 1.00, 전면 및 후면의 곡률반지름이 무한대이고,
상기 제1 렌즈의 후면과 상기 제2 렌즈의 전면 간의 중심축 상의 간격은 0.52이고,
상기 제2 렌즈의 후면과 상기 빔 스플리터의 전면 간의 중심축 상의 간격은 6.87이고,
상기 빔 스플리터의 후면과 상기 조리개 간의 중심축 상의 간격은 6.87이고,
상기 조리개와 상기 제3 렌즈의 전면 간의 중심축 상의 간격은 0.00이고,
상기 제3 렌즈의 후면과 상기 제4 렌즈 전면 간의 중심축 상의 간격은 0.44이고,
상기 제4 렌즈의 후면과 상기 제5 렌즈 전면은 이격 간격 없이 접촉되어 있고,
상기 제5 렌즈의 후면과 상기 제6 렌즈 전면 간의 중심축 상의 간격은 0.78이고,
상기 제6 렌즈의 후면과 상기 IR Filter 전면 간의 중심축 상의 간격은 3.01이고,
상기 IR Filter의 후면과 초점면(focal plane) 간의 중심축 상의 간격은 0.992이며,
상기 수치의 단위는 밀리미터(mm) 인 것
을 특징으로 하는 대상체의 표면 영상 취득을 위한 렌즈 배열체.The method according to claim 1,
The first lens is
The thickness on the central axis is 1.00, the radius of curvature of the front is 12.380, the radius of curvature of the rear is 8.080,
The second lens,
The thickness on the central axis is 1.52, the radius of curvature of the front is 17.290, the radius of curvature of the rear is -70.580,
The beam splitter is
The thickness on the central axis is 1.26, the radius of curvature of the front and rear surfaces is infinite,
The third lens,
The thickness on the central axis is 1.09, the radius of curvature of the front is 6.860, the radius of curvature of the rear is -16.980,
The fourth lens,
The thickness on the central axis is 1.00, the radius of curvature of the front is 15.940, the radius of curvature of the rear is 5.000,
The fifth lens,
The thickness on the central axis is 1.50, the radius of curvature of the front is 5.000, the radius of curvature of the rear is -14.280,
The sixth lens,
The thickness on the central axis is 1.23, the radius of curvature of the front is -5.000, the radius of curvature of the rear is 7.210,
The IR Filter,
The thickness on the central axis is 1.00, the radius of curvature of the front and rear surfaces is infinite,
The distance on the central axis between the rear surface of the first lens and the front surface of the second lens is 0.52,
The distance on the central axis between the rear surface of the second lens and the front surface of the beam splitter is 6.87,
the distance on the central axis between the rear face of the beam splitter and the aperture is 6.87;
The distance on the central axis between the diaphragm and the front surface of the third lens is 0.00,
The distance on the central axis between the rear surface of the third lens and the front surface of the fourth lens is 0.44,
The rear surface of the fourth lens and the front surface of the fifth lens are in contact without a separation interval,
The distance on the central axis between the rear surface of the fifth lens and the front surface of the sixth lens is 0.78,
The distance on the central axis between the rear surface of the sixth lens and the front surface of the IR filter is 3.01,
The distance on the central axis between the rear surface of the IR Filter and the focal plane is 0.992,
The unit of the numerical value is millimeters (mm)
A lens arrangement for acquiring a surface image of an object, characterized in that
상기 제1 렌즈 전면의 Clear Aperture는 8.09이고,
상기 제1 렌즈 후면의 Clear Aperture는 7.88이고,
상기 제2 렌즈 전면의 Clear Aperture는 7.88이고,
상기 제2 렌즈 후면의 Clear Aperture는 7.36이고,
상기 빔 스플리터 전면의 Clear Aperture는 4.74이고,
상기 빔 스플리터 후면의 Clear Aperture는 4.43이고,
상기 조리개의 Clear Aperture는 1.84이고,
상기 제3 렌즈 전면의 Clear Aperture는 1.87이고,
상기 제3 렌즈 후면의 Clear Aperture는 2.01이고,
상기 제4 렌즈 전면의 Clear Aperture는 2.08이고,
상기 제4 렌즈 후면의 Clear Aperture는 2.11이고,
상기 제5 렌즈 전면의 Clear Aperture는 2.11이고,
상기 제5 렌즈 후면의 Clear Aperture는 2.21이고,
상기 제6 렌즈 전면의 Clear Aperture는 2.22이고,
상기 제6 렌즈 후면의 Clear Aperture는 2.46이고,
상기 IR Filter 전면의 Clear Aperture는 3.76이고,
상기 IR Filter 후면의 Clear Aperture는 4.05이며,
상기 수치의 단위는 밀리미터(mm) 인 것
을 특징으로 하는 대상체의 표면 영상 취득을 위한 렌즈 배열체.3. The method according to claim 2,
The Clear Aperture of the front of the first lens is 8.09,
Clear Aperture of the rear of the first lens is 7.88,
The Clear Aperture of the front side of the second lens is 7.88,
The Clear Aperture of the rear side of the second lens is 7.36,
Clear Aperture of the front side of the beam splitter is 4.74,
Clear Aperture of the rear side of the beam splitter is 4.43,
Clear Aperture of the aperture is 1.84,
Clear Aperture of the front of the third lens is 1.87,
Clear Aperture of the rear side of the third lens is 2.01,
Clear Aperture of the front of the fourth lens is 2.08,
Clear Aperture of the rear of the fourth lens is 2.11,
Clear Aperture of the front of the fifth lens is 2.11,
Clear Aperture of the rear of the fifth lens is 2.21,
Clear Aperture of the front of the sixth lens is 2.22,
The Clear Aperture of the rear side of the sixth lens is 2.46,
The Clear Aperture of the front side of the IR Filter is 3.76,
The Clear Aperture of the rear side of the IR Filter is 4.05,
The unit of the numerical value is millimeters (mm)
A lens arrangement for acquiring a surface image of an object, characterized in that
상기 제1 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 755275이고,
상기 제2 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 694533이고,
상기 빔 스플리터를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 517642이고,
상기 제3 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 620603이고,
상기 제4 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 755275이고,
상기 제5 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 620603이고,
상기 제6 렌즈를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 517642이고,
상기 IR Filter를 구성하는 글래스(glass)의 물성번호는 517642인 것,
을 특징으로 하는 대상체의 표면 영상 취득을 위한 렌즈 배열체.4. The method according to claim 3,
The physical property number of the glass constituting the first lens is 755275,
The physical property number of the glass constituting the second lens is 694533,
The physical property number of the glass constituting the beam splitter is 517642,
The physical property number of the glass constituting the third lens is 620603,
The physical property number of the glass constituting the fourth lens is 755275,
The physical property number of the glass constituting the fifth lens is 620603,
The physical property number of the glass constituting the sixth lens is 517642,
The physical property number of the glass constituting the IR Filter is 517642,
A lens arrangement for acquiring a surface image of an object, characterized in that
광간섭 영상 획득을 위한 빛을 조사하는 제1 광원을 구비하는 광원부;
상기 광원부에서 조사된 빛을 레퍼런스부와 스캔부로 나누어 전달하고, 상기 레퍼런스부에서 반사된 빛과 대상체에서 반사된 빛을 합하여 그 간섭영상을 광간섭 단층 영상 캡쳐부로 전달하는 커플러;
상기 광원부에서 조사된 빛을 상기 대상체에 스캔 시키고, 상기 대상체에서 반사된 빛을 다시 상기 커플러로 보내는 스캔부;
상기 스캔부에서 반사된 빛과 합하여 간섭영상을 형성하기 위해, 상기 광원부에서 조사된 빛을 받아 반사시키는 레퍼런스(reference)부;
상기 대상체에서 반사된 빛과 상기 레퍼런스부에서 반사된 빛의 간섭영상을 캡쳐하는 광간섭 단층 영상 캡쳐부;
상기 대상체의 표면 영상 캡쳐를 수행하며, 청구항 1의 렌즈 배열체를 구비하는 표면 영상 캡쳐부; 및,
상기 광간섭 단층 영상 캡쳐부에서 캡쳐된 대상체의 단층 라인 영상을 취합하여 대상체의 단층 면 영상을 구현하고 이를 디스플레이 장치(1810)에 제공하며, 또한 상기 표면 영상 캡쳐부에서 캡쳐된 상기 대상체의 표면 영상을 수신하여 상기 디스플레이 장치에 제공하는 제어 및 영상취득부
를 포함하는 광간섭 단층 영상 시스템.An optical coherence tomography imaging system comprising:
a light source unit having a first light source irradiating light for obtaining an optical interference image;
a coupler that divides the light irradiated from the light source unit into a reference unit and a scan unit and transmits the light reflected from the reference unit and the light reflected from the object, and transmits the interference image to the optical coherence tomography image capture unit;
a scanning unit that scans the light irradiated from the light source unit to the object, and sends the light reflected from the object back to the coupler;
a reference unit for receiving and reflecting the light irradiated from the light source unit to form an interference image by combining the light reflected from the scan unit;
an optical coherence tomography image capture unit for capturing an interference image between the light reflected from the object and the light reflected from the reference unit;
a surface image capture unit configured to capture a surface image of the object and comprising the lens arrangement of claim 1; and;
The tomographic line image of the object captured by the optical coherence tomography image capture unit is collected to realize a tomographic image of the object, and it is provided to the display device 1810, and the surface image of the object captured by the surface image capture unit Control and image acquisition unit for receiving and providing to the display device
Optical coherence tomography imaging system comprising a.
상기 레퍼런스부는,
입사된 빛을 평행광으로 형성하는 콜리메이터(collimator);
상기 평행광을 레퍼런스 미러로 포커싱해주는 포커싱 렌즈; 및
상기 포커싱 렌즈를 통과한 빛을 반사시키는 레퍼런스 미러
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광간섭 단층 영상 시스템.6. The method of claim 5,
The reference unit,
a collimator for forming the incident light into parallel light;
a focusing lens for focusing the parallel light to a reference mirror; and
A reference mirror that reflects light passing through the focusing lens
Optical coherence tomography imaging system comprising a.
상기 스캔부는,
입사된 빛을 평행광으로 형성하는 콜리메이터(collimator);
상기 콜리메이터를 통과한 빛을 반사시켜 상기 대상체의 영상 획득 부위에 스캔시키는 멤스 미러(MEMS mirror);
상기 멤스 미러에서 반사된 빛을 다시 포커싱 렌즈로 반사시키는 빔 스플리터; 및,
상기 빔 스플리터에서 반사된 빛을 대상체로 포커싱해주는 포커싱 렌즈
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광간섭 단층 영상 시스템.7. The method of claim 6,
The scan unit,
a collimator for forming the incident light into parallel light;
a MEMS mirror that reflects the light passing through the collimator and scans the image acquisition region of the object;
a beam splitter for reflecting the light reflected from the MEMS mirror back to the focusing lens; and;
A focusing lens that focuses the light reflected from the beam splitter onto an object
Optical coherence tomography imaging system comprising a.
상기 빛을 상기 대상체의 영상 획득 부위에 스캔시키기 위하여 상기 멤스 미러를 구동하는 멤스 미러(MEMS mirror) 제어부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광간섭 단층 영상 시스템.8. The method of claim 7,
A MEMS mirror controller that drives the MEMS mirror to scan the light onto the image acquisition region of the object
Optical coherence tomography imaging system, characterized in that it further comprises.
상기 멤스 미러(MEMS mirror) 제어부는,
상기 멤스 미러를 2축으로 구동하는 것
을 특징으로 하는 광간섭 단층 영상 시스템.9. The method of claim 8,
The MEMS mirror control unit,
driving the MEMS mirror in two axes
Optical coherence tomography imaging system, characterized in that.
상기 멤스 미러 제어부는,
상기 광간섭 단층 영상 캡쳐부에서 캡쳐한 영상을 획득하기 위한 트리거 신호 또는 상기 표면 영상 캡쳐부에서 캡쳐한 영상을 획득하기 위한 트리거 신호를 발생하는 기능
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광간섭 단층 영상 시스템.9. The method of claim 8,
The MEMS mirror control unit,
A function of generating a trigger signal for obtaining an image captured by the optical coherence tomography image capture unit or a trigger signal for obtaining an image captured by the surface image capturing unit
Optical coherence tomography imaging system, characterized in that it further comprises.
상기 제어 및 영상취득부는,
멤스 미러 제어부를 제어하여, 상기 멤스 미러 구동 프로세스를 제어하는 기능
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광간섭 단층 영상 시스템.9. The method of claim 8,
The control and image acquisition unit,
A function of controlling the MEMS mirror control unit to control the MEMS mirror driving process
Optical coherence tomography imaging system, characterized in that it further comprises.
상기 빔 스플리터는,
특정 파장(이하 '기준 파장'이라 한다) 이상의 빛은 반사시키고, 기준 파장 미만의 빛은 투과시키며,
상기 제1 광원의 빛은 상기 기준 파장 이상의 빛이고,
상기 표면 영상 캡쳐부는,
상기 대상체의 표면 영상을 획득하기 위한, 상기 기준 파장 미만의 빛을 상기 대상체의 표면에 조사하는 제2 광원; 및
상기 대상체에서 반사된 상기 제2 광원의 빛을 투과시켜 상기 렌즈 배열체로 진행시키는 상기 빔 스플리터
를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 광간섭 단층 영상 시스템.8. The method of claim 7,
The beam splitter is
It reflects light above a specific wavelength (hereinafter referred to as 'reference wavelength') and transmits light below the reference wavelength,
The light of the first light source is the light of the reference wavelength or more,
The surface image capture unit,
a second light source irradiating light less than the reference wavelength to the surface of the object to obtain an image of the surface of the object; and
The beam splitter that transmits the light of the second light source reflected from the object to advance to the lens arrangement
Optical coherence tomography imaging system, characterized in that it further comprises.
상기 광간섭 단층 영상 캡쳐부는,
상기 커플러로부터의 빛을 평행광으로 형성시키는 콜리메이터;
상기 콜리메이터로부터의 평행광 영상을 더 길게 확장시키는 그레이팅(grating)부; 및,
상기 그레이팅부에서 나오는 빛을 통과시켜 초점면으로 전달하는 렌즈 배열체
를 포함하는 것을 특징으로 하는 광간섭 단층 영상 시스템.
6. The method of claim 5,
The optical coherence tomography image capture unit,
a collimator for forming the light from the coupler into parallel light;
a grating unit extending the parallel light image from the collimator to a longer length; and;
A lens arrangement that passes the light emitted from the grating and transmits it to the focal plane
Optical coherence tomography imaging system comprising a.
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2019
- 2019-12-31 KR KR1020190180019A patent/KR102275570B1/en active IP Right Grant
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