KR100940435B1 - 2차원 광섬유 스캐닝 모듈, 이를 구비하는 광섬유 스캐닝 시스템 및 방법 - Google Patents

2차원 광섬유 스캐닝 모듈, 이를 구비하는 광섬유 스캐닝 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

광섬유블록을 이용하는 2차원 광섬유 스캐닝 모듈, 이를 구비하는 광섬유 스캐닝 시스템 및 방법이 개시된다. 광원으로부터 출사되는 광은 하나의 광섬유를 통해 광분배부에 입사되고, 광분배부에 의해 N개의 균일한 광으로 분리된다. 광분배부에 의해 N개의 균일한 광으로 분리된 각각의 개별광들에 대하여 광경로차 보상부가 광경로차를 일정하게 한다. 광경로차 보상부에 의해 광경로차가 일정하게 된 각각의 광들은 2차원 블록 형태의 광섬유블록을 통해 측정대상에 조사된다. 광섬유블록으로부터 조사된 광들의 일부가 측정대상의 표면 또는 내부에서 반사되어 상기 진행방향을 역순으로 진행하여 광분배부를 통해 광검출부로 전달되고, 광검출부로부터 검출되는 광은 전기적인 신호로 변환된 후, PC 또는 노트북 등으로 전송한다. 광섬유블록을 적용함으로써 소형화되고 구조가 간단하며, 2차원 스캐닝이 가능하다.
Figure R1020080117772
광섬유(Optical fiber), 광섬유블록, 광분배기, 광스위치, 스캐닝

Description

2차원 광섬유 스캐닝 모듈, 이를 구비하는 광섬유 스캐닝 시스템 및 방법{TWO DIMENSIONAL OPTICAL FIBER SCANNING MODULE, OPTICAL FIBER SCANNING SYSTEM HAVING THE SAME AND OPTICAL FIBER SCANNING METHOD}
본 발명은 광섬유 스캐닝 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광섬유블록을 이용하는 2차원 광섬유 스캐닝 모듈, 이를 구비하는 광섬유 스캐닝 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 광섬유(optical fiber)는 에너지 손실이 매우 적어 송수신하는 데이터의 손실률도 낮고 외부의 영향을 거의 받지 않기 때문에 여러 산업기술 분야에 응용되고 있다. 특히 최근에는 이러한 광섬유를 스캐닝 모듈에 적용하는 기술들이 개발되고 있다.
종래의 스캐닝 방법으로는 단일 광학초첨계를 구성한 후 스테이지 등을 이용하여 기계적으로 2차원 스캐닝을 하는 방법이 있으나, 스캐닝 속도가 느리고 스캐닝 구동부가 점유하는 부피로 인해 측정대상 샘플이 스캐너 하단에 고정되어 위치해야 하는 문제로 인해 이동성이 떨어지며 소형화에 한계가 있다.
또한, MEMS 스캐너와 정렬광학계를 사용하는 방법은 점광원이 MEMS 스캐너에 의해 2차원 형태로 주사되는 방식이므로 주사광들의 방향이 평행하지 못하고, 정렬광학계가 필요하므로 소형화에 한계가 있다.
또한, 기존의 광섬유를 이용하는 스캐닝 방법도 개별 광섬유에 각각 광을 집속하는 집속광학계가 필요하므로 구조가 복잡하고 제조비용이 상승하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 광섬유블록을 이용하여 소형화되고 구조가 간단하며, 2차원 스캐닝이 가능한 2차원 광섬유 스캐닝 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 2차원 광섬유블록를 이용하여 상대적으로 넓은 면적 측정이 가능한 2차원 광섬유 스캐닝 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 2차원 광섬유 스캐닝 모듈을 구비하는 광섬유 스캐닝 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기과 같은 2차원 광섬유 스캐닝 모듈을 이용하는 광섬유 스캐닝 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어질 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 광섬유 스캐닝 시스템은, 광원, 상기 광원에서 출사되는 광을 유도하는 하나의 광섬유, 상기 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광을 N개의 균일한 광으로 분리하고 분리된 각각의 광들을 2차원 블록 형태의 광섬유들을 통해 측정대상에 조사하는 광섬유 스캐닝 모듈부, 상기 광섬유 스캐닝 모듈부에서 상기 측정대상으로 조사되어 반사되는 광을 검출하는 광검출부, 및 상기 광검출부로부터 검출되는 광을 전기적인 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 2차원 광섬유 스캐닝 시스템에 적용되는 광섬유 스캐닝 모듈의 제 1 실시예에 따르면, 상기 광섬유 스캐닝 모듈부는, 상기 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광을 N개의 균일한 광으로 분리하는 광분배부, 상기 광분배부에 의해 분리되는 각각의 광들을 2차원 블록 형태의 광섬유들을 통해 측정대상에 조사하는 광섬유블록, 및 상기 광분배부와 상기 광섬유블록을 연결하며 상기 광분배부로부터 상기 광섬유블록 단부까지의 광경로차가 순차적으로 일정하도록 광경로차를 보상하는 광경로차 보상부를 포함할 수 있다.
본 발명의 2차원 광섬유 스캐닝 시스템에 적용되는 광섬유 스캐닝 모듈의 제 2 실시예에 따르면, 상기 광섬유 스캐닝 모듈부는, 상기 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광 경로를 N개의 채널로 절환하는 광스위치부, 상기 광스위치부에 의해 절환되는 각각의 광들을 2차원 블록 형태의 광섬유들을 통해 측정대상에 조사하는 광섬유블록, 및 상기 광스위치부와 상기 광섬유블록을 연결하며 상기 광스위치부로부터 상기 광섬유블록 단부까지의 광경로차가 순차적으로 일정하도록 광경로차를 보상하는 광경로차 보상부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광섬유블록은 상기 광분배부에 의해 분리되는 각각의 광들과 대응되도록 N개의 광섬유가 2차원 블록 형태로 배치될 수 있다.
또한, 상기 광섬유블록은 상기 광스위치부에 의해 절환되는 각각의 광들과 대응되도록 N개의 광섬유가 2차원 블록 형태로 배치될 수 있다.
또한, 상기 광섬유블록은 블록몸체의 내부에 N개의 광섬유가 서로 평행하게 배치되며, 각 광섬유의 양단이 상기 블록몸체에 노출되게 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광섬유블록은 상기 측정대상에 평행광 또는 수렴광이 입사되도록 상기 측정대상쪽의 광섬유들 단부에 광섬유용 시준렌즈(collimator lens)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 광경로차 보상부는 서로 다른 광경로 길이를 갖는 N개의 광섬유를 포함하며, 각각 이웃한 광섬유간의 광경로 단차가 일정한 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 광섬유 스캐닝 방법은, 광원에서 출사되는 광을 하나의 광섬유를 통해 유도하는 단계, 광섬유 스캐닝 모듈부가 상기 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광을 N개의 균일한 광으로 분리하고 분리된 각각의 광들을 2차원 블록 형태의 광섬유들을 통해 측정대상에 조사하는 단계, 광검출부가 상기 광섬유 스캐닝 모듈부에서 상기 측정대상으로 조사되어 반사되는 광을 검출하는 단계, 및 신호처리부가 상기 광검출부로부터 검출되는 광을 전기적인 신호로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 2차원 광섬유 스캐닝 모듈, 이를 구비하는 광섬유 스캐닝 시스템 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 2차원 광섬유블록을 이용하므로 스캐닝 모듈에 통상적인 X-Y스테이지 또는 MEMS 등과 같은 기계적 구동부가 필요 없다. 따라서, 장치의 구조가 간단하고 소형화가 가능하며, 동작 및 사용상의 안정성이 우수하다.
둘째, 2차원 광섬유블록을 적용하여 스캐닝하므로 기존의 2차원 기계적 스캐닝 방법 또는 2차원 광정렬 스캐닝 방법에 비해 상대적으로 넓은 면적 측정이 가능하다.
셋째, 측정대상의 스캐닝되는 영역 각 점에 대해 통상적인 기계적 구동부가 구동하는 시간이 생략되므로 움직이는 생체 등을 대상으로 한 실시간 촬영에 유리하다.
넷째, 광섬유블록의 적용으로 광 출사방향이 균일하므로 3차원 영상에 대한 실측 촬영에 유리하다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2차원 광섬유 스캐닝 모듈, 이를 구비하는 광섬유 스캐닝 시스템 및 방법을 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 스캐닝 시스템의 개략도 및 구성 블록도이다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 광섬유 스캐닝 시스템(10)은 광원(100), 광섬유 스캐닝 모듈부(200), 광검출부(300), 신호처리부(400) 등을 포함할 수 있다.
광원(100)은 다양한 형태를 포함할 수 있으며, 본 실시예에서는 광간섭성 단층촬영시스템(Optical coherence tomography: OCT)에 사용되는 광원으로서, 낮은 가간섭성을 갖는 광원, 예컨대 백색광을 사용할 수 있다. 광원(100)에서 출사되는 광은 하나의 광섬유(101)에 의해 후술할 광섬유 스캐닝 모듈부(200)의 광분배부(210) 또는 광스위치부(211)로 유도된다.
광섬유 스캐닝 모듈부(200)는 하나의 광섬유(101)를 통해 입사되는 1개의 광을 N개의 균일한 광으로 분리하고, 분리된 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 형성되는 광섬유블록(230)을 통해 측정대상(20)에 조사한다.
도 3은 본 발명의 광섬유 스캐닝 시스템에 적용되는 광섬유 스캐닝 모듈의 제 1 실시예를 도시한 개략도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 2차원 광섬유 스캐닝 모듈부(201)는 광분배부(210), 광경로차 보상부(220) 및 광섬유블록(230) 등을 포함할 수 있다.
광분배부(210)는 광원(100)으로부터 하나의 광섬유(101)를 통해 입사되는 1개의 광을 N개의 균일한 파워를 갖는 광들로 분리하는 1*N 채널의 광분배기(이하, 참조부호 '210'으로 설명함)를 포함한다.
광분배부(210)는 통상적인 광분배기(optical splitter) 또는 PLC 도파관(waveguide) 기반 광분배기를 사용할 수 있다.
광경로차 보상부(220)는 광분배부(210)와 후술할 광섬유블록(230)을 연결한다. 광경로차 보상부(220)는 광분배부(210)로부터 광섬유블록(230) 단부까지의 광경로차가 순차적으로 일정하도록 광경로차를 보상한다.
광경로차 보상부(220)는 서로 다른 광경로 길이를 갖는 N개의 광섬유를 포함하며, 각각 이웃한 광섬유간의 광경로 단차(D)를 일정하게 한다. 즉, 광경로차 보상부(220)의 광섬유들은 각각의 광경로 차이가 일정하도록 계산된 단차(D)를 갖도록 제작된다.
본 실시예에서는, 광간섭성 단층촬영시스템(OCT)에 대한 저가간섭성 광원으로서 파장대역 100nm 이상으로 충분히 넓은 광원(100)이 사용될 경우, 측정대상(20)에 대한 유효 측정 영역(3)의 깊이는 3mm 정도가 가능하다. 미 설명된 도면 부호 5는 측정불가 영역을 의미한다. 이때, 광분배부(210)에 의한 각각 광들의 광경로차를 고려하지 않는다면, 혹은 광분배부(210) 대신에 후술할 광스위치부(211)를 적용하는 경우, 광경로차 보상부(220)의 N개 광섬유들 간의 이웃한 광섬유간 단차(D)는 최소 3mm로 일정하게 제작하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 만약 측정대상(20)에 대한 측정점이 6*6 크기인 36점일 경우 필요한 광이 N=36이므로, 광경로차 보상부(220)의 광섬유 최소 길이와 광섬유 최대 길이의 차이는 최소 105mm가 된다. 이에 따라 광학지연모듈부(500)에서 미러의 축방향 진동 폭도 최소 105mm가 되게 된다.
광섬유블록(230)은 광분배부(210)에 의해 분리되는 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 배치되는 광섬유들을 통해 측정대상(20)에 조사한다. 즉, 광섬유블록(230)은 광분배부(210)에 의해 분리되는 각각의 광들과 대응되도록 N개의 광섬유가 2차원 블록 형태로 배치된다. 이때, 3차원 입체영상을 구현하기 위해서는 2차원 형태로 배치되는 광섬유블록(230)을 사용하는 것이 바람직하다.
광섬유블록(230)은 다면체, 본 실시예에서는 육면체 형상을 갖는 블록몸체(230a)의 내부에 N개의 광섬유가 서로 평행하게 배치되며, 각 광섬유들의 양단이 블록몸체(230a)에 노출되게 구비된다.
광섬유블록(230)은 측정대상(20)에 평행광 또는 수렴광이 입사되도록 측정대상(20)쪽의 광섬유들 단부에 일반적인 광섬유용 시준렌즈(collimator lens)(미도시)가 설치될 수 있다. 이러한 광섬유용 시준렌즈는 공지된 기술로 이해 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
또는, 광섬유블록(230)은 광섬유블록(230) 크기의 소형화를 통해 촬영 영상의 공간 분해능을 높이고자 할 경우, 측정대상(20)쪽의 광섬유들 단부에 광섬유 지름 정도의 크기, 예컨대 Ø125um의 지름를 갖는 광섬유용 마이크로렌즈(미도시)가 설치될 수 있다. 이러한 광섬유용 마이크로렌즈는 공지된 기술로 이해 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 광섬유 스캐닝 시스템에 적용되는 광섬유 스캐닝 모듈의 제 2 실시예를 도시한 개략도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 2차원 광섬유 스캐닝 모듈부(202)는 광스위치부(211), 광경로차 보상부(221) 및 광섬유블록(231) 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 광분배부(210) 대신에 광스위치부(211)를 적용하는 구성을 제외하고는 도 3을 참조하여 설명한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광섬유 스캐닝 모듈부(201)와 유사하다. 따라서, 제 1 실시예와 동일한 기능을 수행하는 광섬유 스캐닝 모듈부(201)의 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 병기하며, 상세한 설명은 생략한다.
2차원 광섬유블록의 광섬유 채널 수가 많아지거나 유효측정 영역의 깊이가 커지는 경우, 광학지연모듈부(500)에서의 미러 이동 거리가 커지므로 촬영시간이 길어지는 단점이 있다. 이 경우, 광섬유 스캐닝 모듈부(200)에서 광분배부(210) 대신에 광스위치부(211)를 적용하는 것이 바람직하다.
광스위치부(211)는 광원(100)으로부터 하나의 광섬유(101)를 통해 입사되는 1개 광경로를 N개의 채널로 절환할 수 있는 1*N 채널의 광스위치(이하, 참조부호 '211'으로 설명함)를 포함한다.
광경로차 보상부(221)는 광스위치부(211)와 광섬유블록(231)을 연결한다. 광경로차 보상부(221)는 광스위치부(211)로부터 광섬유블록(231) 단부까지의 광경로차가 순차적으로 일정하도록 광경로차를 보상한다.
광경로차 보상부(221)는 서로 다른 광경로 길이를 갖는 N개의 광섬유를 포함하며, 각각 이웃한 광섬유간의 광경로 단차(D)를 일정하게 한다.
광섬유블록(231)은 광스위치부(211)에 의해 절환되어 광경로차 보상부(221)의 광섬유들을 경유한 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 배치되는 광섬유들을 통해 측정대상(20)에 조사한다.
광섬유블록(231)은 광스위치부(211)에 의해 절환되는 각각의 광들과 대응되도록 N개의 광섬유가 2차원 블록 형태로 배치된다.
광섬유블록(231)은 블록몸체(231a)의 내부에 N개의 광섬유가 서로 평행하게 배치되며, 각 광섬유들의 양단이 블록몸체(231a)에 노출되게 구비된다.
광검출부(300)는 광섬유 스캐닝 모듈부(200)에서 측정대상으로 조사되어 반사되는 광을 검출한다. 이때, 광섬유블록(230)으로부터 조사된 광들의 일부가 측정대상(20)의 표면 또는 내부에서 반사되어 상기 진행방향을 역순으로 진행하여 광분배부(210)를 통해 광검출부(300)로 전송된다.
신호처리부(400)는 광검출부(300)로부터 검출되는 광을 전기적인 신호로 변환한 후 PC(410) 또는 노트북 등으로 전송한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차원 광섬유 스캐닝 방법은 먼저, 광원(100)에서 출사되는 광은 하나의 광섬유(101)를 통해 광섬유 스캐닝 모듈부(200)로 입사된다. 여기서, 광원(100)은 광간섭성 단층촬영시스템(Optical coherence tomography: OCT)에 사용되는 광원으로서, 낮은 가간섭성을 갖는 광원, 예컨대 백색광을 사용할 수 있다.
다음으로, 광섬유 스캐닝 모듈부(200)가 광섬유(101)를 통해 입사되는 하나의 광을 N개의 균일한 광으로 분리하고, 분리된 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 형성되는 광섬유블록(230)을 통해 측정대상(20)에 조사한다.
보다 상세하게는, 광원(100)으로부터 하나의 광섬유(101)를 통해 입사되는 1개의 광을 광분배부(210)가 각각 균일한 파워를 갖는 N개의 광으로 분리시킨다. 이렇게 분리된 N개의 광이 측정대상(20)에 입사되기 전에 각각의 채널 광들에 대한 광경로차가 일정하도록, 서로 다른 광경로 길이를 갖되 그 광경로 차이가 광경로 1번부터 N번까지 순차적으로 일정하도록 부여한다. 이를 위해서는 각 광경로에 대해 길이 단차(D) 뿐만 아니라 광분배부(210)에서 광이 분리된 후 광경로의 굴절률에 대한 영향도 함께 고려해야 한다. 이에 따라 측정대상(20)에 입사되는 N개의 광들은 하나의 광섬유로부터 출발하여 광분배부(210)에 의해 N개의 균일한 광으로 분리된 후, 광경로차 보상부(220)에서 각각 서로 다른 개별광들의 광경로차가 일정하게 된다. 광경로차 보상부(220)에 의해 광경로차가 일정하게 된 각각의 광들은 2차원 블록 형태의 광섬유블록(230)을 통해 측정대상(20)에 조사된다. 광섬유블록(230)으로부터 조사된 광들의 일부가 측정대상(20)의 표면 또는 내부에서 반사되어 상기 진행방향을 역순으로 진행하여 광분배부(210)를 통해 광검출부(300)로 전달된다.
다음으로, 광검출부(300)가 광섬유 스캐닝 모듈부(200)에서 측정대상(20)으로 조사되어 반사되는 광을 검출한다.
마지막으로, 신호처리부(400)가 광검출부(300)로부터 검출되는 광을 전기적인 신호로 변환한 후, PC(410) 또는 노트북 등으로 전송한다.
따라서, 본 발명에 따른 2차원 광섬유 스캐닝 모듈 및 시스템은 측정 대상에 2차원 광섬유블록(230)이 적용되므로 상대적으로 넓은 면적 측정이 가능하다. 또한, 2차원 광섬유블록(230)을 사용하므로 기존의 2차원 기계적 스캐닝 방법 또는 2차원 광정렬 스캐닝 방법과 같은 작동오차 및 정렬오차가 발생하지 않아 안정적으로 측정할 수 있다. 또한, 광섬유블록(230)을 사용하므로 측정대상(20)이 고정되지 않고 이동해야 하는 내시경 등에도 소형으로 간편하게 적용할 수 있다. 이는 광학간섭계 또는 광간섭성 단층촬영시스템(OCT) 등에 응용될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 스캐닝 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 스캐닝 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 광섬유 스캐닝 시스템에 적용되는 광섬유 스캐닝 모듈의 제 1 실시예를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 광섬유 스캐닝 시스템에 적용되는 광섬유 스캐닝 모듈의 제 2 실시예를 도시한 개략도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 2차원 광섬유 스캐닝 시스템 100 : 광원
200,201,202 : 광섬유 스캐닝 모듈부 210 : 광분배부
211 : 광스위치부 220,221 : 광경로차 보상부
230,231 : 광섬유블록 300 : 광검출부
400 : 신호처리부 500 : 광학지연모듈부

Claims (12)

  1. 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광을 N개의 균일한 광으로 분리하는 광분배부;
    상기 광분배부에 의해 분리되는 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 배치되는 광섬유들을 통해 측정대상에 조사하는 광섬유블록; 및
    상기 광분배부와 상기 광섬유블록을 연결하며, 상기 광분배부로부터 상기 광섬유블록 단부까지의 광경로차가 순차적으로 일정하도록 광경로차를 보상하는 광경로차 보상부를 포함하는 광섬유 스캐닝 모듈.
  2. 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광 경로를 N개의 채널로 절환하는 광스위치부;
    상기 광스위치부에 의해 절환되는 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 배치되는 광섬유들을 통해 측정대상에 조사하는 광섬유블록; 및
    상기 광스위치부와 상기 광섬유블록을 연결하며, 상기 광스위치부로부터 상기 광섬유블록 단부까지의 광경로차가 순차적으로 일정하도록 광경로차를 보상하는 광경로차 보상부를 포함하는 광섬유 스캐닝 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광섬유블록은 상기 광분배부에 의해 분리되는 각각의 광들과 대응되도 록 N개의 광섬유가 2차원 블록 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 스캐닝 모듈.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광섬유블록은 상기 광스위치부에 의해 절환되는 각각의 광들과 대응되도록 N개의 광섬유가 2차원 블록 형태로 배치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 스캐닝 모듈.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광섬유블록은 블록몸체의 내부에 N개의 광섬유가 서로 평행하게 배치되며, 각 광섬유들의 양단이 상기 블록몸체에 노출되게 구비되는 것을 특징으로 하는 광섬유 스캐닝 모듈.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광섬유블록은 상기 측정대상에 평행광 또는 수렴광이 입사되도록 상기 측정대상쪽의 광섬유들 단부에 광섬유용 시준렌즈(collimator lens)가 설치되는 것을 특징으로 하는 광섬유 스캐닝 모듈.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광경로차 보상부는 서로 다른 광경로 길이를 갖는 N개의 광섬유를 포함 하며, 각각 이웃한 광섬유간의 광경로 단차가 일정한 것을 특징으로 하는 광섬유 스캐닝 모듈.
  8. 광원;
    상기 광원에서 출사되는 광을 유도하는 하나의 광섬유;
    상기 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광을 N개의 균일한 광으로 분리하고, 분리된 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 형성되는 광섬유블록을 통해 측정대상에 조사하는 광섬유 스캐닝 모듈부;
    상기 광섬유 스캐닝 모듈부에서 상기 측정대상으로 조사되어 반사되는 광을 검출하는 광검출부; 및
    상기 광검출부로부터 검출되는 광을 전기적인 신호로 변환하는 신호처리부를 포함하는 광섬유 스캐닝 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 모듈부는,
    상기 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광을 N개의 균일한 광으로 분리하는 광분배부;
    상기 광분배부에 의해 분리되는 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 배치되는 광섬유들을 통해 측정대상에 조사하는 광섬유블록; 및
    상기 광분배부와 상기 광섬유블록을 연결하며, 상기 광분배부로부터 상기 광섬유블록 단부까지의 광경로차가 순차적으로 일정하도록 광경로차를 보상하는 광경 로차 보상부를 포함하는 광섬유 스캐닝 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 모듈부는,
    상기 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광 경로를 N개의 채널로 절환하는 광스위치부;
    상기 광스위치부에 의해 절환되는 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 배치되는 광섬유들을 통해 측정대상에 조사하는 광섬유블록; 및
    상기 광스위치부와 상기 광섬유블록을 연결하며, 상기 광스위치부로부터 상기 광섬유블록 단부까지의 광경로차가 순차적으로 일정하도록 광경로차를 보상하는 광경로차 보상부를 포함하는 광섬유 스캐닝 시스템.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 광경로차 보상부는 서로 다른 광경로 길이를 갖는 N개의 광섬유를 포함하며, 각각 이웃한 광섬유간의 광경로 단차가 일정한 것을 특징으로 하는 광섬유 스캐닝 시스템.
  12. 광원에서 출사되는 광을 하나의 광섬유를 통해 유도하는 단계;
    광섬유 스캐닝 모듈부가 상기 광섬유를 통해 입사되는 하나의 광을 N개의 균일한 광으로 분리하고, 분리된 각각의 광들을 2차원 블록 형태로 형성되는 광섬유블록을 통해 측정대상에 조사하는 단계;
    광검출부가 상기 광섬유 스캐닝 모듈부에서 상기 측정대상으로 조사되어 반사되는 광을 검출하는 단계; 및
    신호처리부가 상기 광검출부로부터 검출되는 광을 전기적인 신호로 변환하는 단계를 포함하는 광섬유 스캐닝 방법.
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Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101297421B1 (ko) 2012-08-30 2013-08-20 한국광기술원 다채널 광섬유 센서 시스템
EP2795437A4 (en) * 2011-12-22 2015-07-15 Flatfrog Lab Ab TOUCH DETERMINATION WITH INTERACTION COMPENSATION
US9874978B2 (en) 2013-07-12 2018-01-23 Flatfrog Laboratories Ab Partial detect mode
US10019113B2 (en) 2013-04-11 2018-07-10 Flatfrog Laboratories Ab Tomographic processing for touch detection
US10126882B2 (en) 2014-01-16 2018-11-13 Flatfrog Laboratories Ab TIR-based optical touch systems of projection-type
US10146376B2 (en) 2014-01-16 2018-12-04 Flatfrog Laboratories Ab Light coupling in TIR-based optical touch systems
US10161886B2 (en) 2014-06-27 2018-12-25 Flatfrog Laboratories Ab Detection of surface contamination
US10168835B2 (en) 2012-05-23 2019-01-01 Flatfrog Laboratories Ab Spatial resolution in touch displays
US10282035B2 (en) 2016-12-07 2019-05-07 Flatfrog Laboratories Ab Touch device
US10318074B2 (en) 2015-01-30 2019-06-11 Flatfrog Laboratories Ab Touch-sensing OLED display with tilted emitters
US10401546B2 (en) 2015-03-02 2019-09-03 Flatfrog Laboratories Ab Optical component for light coupling
US10437389B2 (en) 2017-03-28 2019-10-08 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method for assembly
US10474249B2 (en) 2008-12-05 2019-11-12 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method of operating the same
US10481737B2 (en) 2017-03-22 2019-11-19 Flatfrog Laboratories Ab Pen differentiation for touch display
US10496227B2 (en) 2015-02-09 2019-12-03 Flatfrog Laboratories Ab Optical touch system comprising means for projecting and detecting light beams above and inside a transmissive panel
KR102076109B1 (ko) * 2019-10-08 2020-02-11 주식회사 한화 다파장 빔결합 시스템용 광섬유 어레이 구조체 및 이를 이용한 이중회절격자 다파장 빔결합 시스템
US10761657B2 (en) 2016-11-24 2020-09-01 Flatfrog Laboratories Ab Automatic optimisation of touch signal
US11182023B2 (en) 2015-01-28 2021-11-23 Flatfrog Laboratories Ab Dynamic touch quarantine frames
US11256371B2 (en) 2017-09-01 2022-02-22 Flatfrog Laboratories Ab Optical component
US11301089B2 (en) 2015-12-09 2022-04-12 Flatfrog Laboratories Ab Stylus identification
US11474644B2 (en) 2017-02-06 2022-10-18 Flatfrog Laboratories Ab Optical coupling in touch-sensing systems
US11567610B2 (en) 2018-03-05 2023-01-31 Flatfrog Laboratories Ab Detection line broadening
US11893189B2 (en) 2020-02-10 2024-02-06 Flatfrog Laboratories Ab Touch-sensing apparatus
US11943563B2 (en) 2019-01-25 2024-03-26 FlatFrog Laboratories, AB Videoconferencing terminal and method of operating the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990088320A (ko) * 1998-05-15 1999-12-27 이데이 노부유끼 광코히런스저감방법과그장치,조명방법과그시스템,및광섬유다발
JP2005160815A (ja) 2003-12-03 2005-06-23 Olympus Corp 光イメージング装置
JP2007148418A (ja) 2001-08-31 2007-06-14 Smith & Nephew Inc 固体光源
JP2008043493A (ja) 2006-08-14 2008-02-28 Olympus Corp 蛍光内視鏡システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990088320A (ko) * 1998-05-15 1999-12-27 이데이 노부유끼 광코히런스저감방법과그장치,조명방법과그시스템,및광섬유다발
JP2007148418A (ja) 2001-08-31 2007-06-14 Smith & Nephew Inc 固体光源
JP2005160815A (ja) 2003-12-03 2005-06-23 Olympus Corp 光イメージング装置
JP2008043493A (ja) 2006-08-14 2008-02-28 Olympus Corp 蛍光内視鏡システム

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10474249B2 (en) 2008-12-05 2019-11-12 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method of operating the same
EP2795437A4 (en) * 2011-12-22 2015-07-15 Flatfrog Lab Ab TOUCH DETERMINATION WITH INTERACTION COMPENSATION
US9639210B2 (en) 2011-12-22 2017-05-02 Flatfrog Laboratories Ab Touch determination with interaction compensation
US10168835B2 (en) 2012-05-23 2019-01-01 Flatfrog Laboratories Ab Spatial resolution in touch displays
KR101297421B1 (ko) 2012-08-30 2013-08-20 한국광기술원 다채널 광섬유 센서 시스템
US10019113B2 (en) 2013-04-11 2018-07-10 Flatfrog Laboratories Ab Tomographic processing for touch detection
US9874978B2 (en) 2013-07-12 2018-01-23 Flatfrog Laboratories Ab Partial detect mode
US10126882B2 (en) 2014-01-16 2018-11-13 Flatfrog Laboratories Ab TIR-based optical touch systems of projection-type
US10146376B2 (en) 2014-01-16 2018-12-04 Flatfrog Laboratories Ab Light coupling in TIR-based optical touch systems
US10161886B2 (en) 2014-06-27 2018-12-25 Flatfrog Laboratories Ab Detection of surface contamination
US11182023B2 (en) 2015-01-28 2021-11-23 Flatfrog Laboratories Ab Dynamic touch quarantine frames
US10318074B2 (en) 2015-01-30 2019-06-11 Flatfrog Laboratories Ab Touch-sensing OLED display with tilted emitters
US10496227B2 (en) 2015-02-09 2019-12-03 Flatfrog Laboratories Ab Optical touch system comprising means for projecting and detecting light beams above and inside a transmissive panel
US11029783B2 (en) 2015-02-09 2021-06-08 Flatfrog Laboratories Ab Optical touch system comprising means for projecting and detecting light beams above and inside a transmissive panel
US10401546B2 (en) 2015-03-02 2019-09-03 Flatfrog Laboratories Ab Optical component for light coupling
US11301089B2 (en) 2015-12-09 2022-04-12 Flatfrog Laboratories Ab Stylus identification
US10761657B2 (en) 2016-11-24 2020-09-01 Flatfrog Laboratories Ab Automatic optimisation of touch signal
US11579731B2 (en) 2016-12-07 2023-02-14 Flatfrog Laboratories Ab Touch device
US11281335B2 (en) 2016-12-07 2022-03-22 Flatfrog Laboratories Ab Touch device
US10775935B2 (en) 2016-12-07 2020-09-15 Flatfrog Laboratories Ab Touch device
US10282035B2 (en) 2016-12-07 2019-05-07 Flatfrog Laboratories Ab Touch device
US11740741B2 (en) 2017-02-06 2023-08-29 Flatfrog Laboratories Ab Optical coupling in touch-sensing systems
US11474644B2 (en) 2017-02-06 2022-10-18 Flatfrog Laboratories Ab Optical coupling in touch-sensing systems
US10606414B2 (en) 2017-03-22 2020-03-31 Flatfrog Laboratories Ab Eraser for touch displays
US10481737B2 (en) 2017-03-22 2019-11-19 Flatfrog Laboratories Ab Pen differentiation for touch display
US11099688B2 (en) 2017-03-22 2021-08-24 Flatfrog Laboratories Ab Eraser for touch displays
US11016605B2 (en) 2017-03-22 2021-05-25 Flatfrog Laboratories Ab Pen differentiation for touch displays
US10845923B2 (en) 2017-03-28 2020-11-24 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method for assembly
US11269460B2 (en) 2017-03-28 2022-03-08 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method for assembly
US11281338B2 (en) 2017-03-28 2022-03-22 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method for assembly
US10739916B2 (en) 2017-03-28 2020-08-11 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method for assembly
US10606416B2 (en) 2017-03-28 2020-03-31 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method for assembly
US10437389B2 (en) 2017-03-28 2019-10-08 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method for assembly
US11256371B2 (en) 2017-09-01 2022-02-22 Flatfrog Laboratories Ab Optical component
US11650699B2 (en) 2017-09-01 2023-05-16 Flatfrog Laboratories Ab Optical component
US11567610B2 (en) 2018-03-05 2023-01-31 Flatfrog Laboratories Ab Detection line broadening
US11943563B2 (en) 2019-01-25 2024-03-26 FlatFrog Laboratories, AB Videoconferencing terminal and method of operating the same
KR102076109B1 (ko) * 2019-10-08 2020-02-11 주식회사 한화 다파장 빔결합 시스템용 광섬유 어레이 구조체 및 이를 이용한 이중회절격자 다파장 빔결합 시스템
US11893189B2 (en) 2020-02-10 2024-02-06 Flatfrog Laboratories Ab Touch-sensing apparatus

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