KR102346342B1 - MEMS mirror control apparatus and method for optical coherence tomography system - Google Patents

MEMS mirror control apparatus and method for optical coherence tomography system Download PDF

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KR102346342B1 KR1020190180064A KR20190180064A KR102346342B1 KR 102346342 B1 KR102346342 B1 KR 102346342B1 KR 1020190180064 A KR1020190180064 A KR 1020190180064A KR 20190180064 A KR20190180064 A KR 20190180064A KR 102346342 B1 KR102346342 B1 KR 102346342B1
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Abstract

본 발명은 광간섭 단층 영상 시스템을 위한 멤스 미러 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광간섭 단층 영상 시스템에서 대상체에 대한 2D 또는 3D 스캐닝을 수행하는 멤스 미러의 동작을 제어하는 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 멤스 미러 스캔 제어신호로서의 톱니파 신호를 구현하는 경우, 기존과 같이 타이머 인터럽트 방식을 사용하여 특정 시간에 신호를 끊어주는 방식이 아닌, 주기함수의 푸리에 급수(Fourier series)를 구하여 스캔 신호를 구현하되, 미러 떨림 현상이 사라지는 최적의 n 값에 대한 푸리에 급수를 구하여 이를 스캔 신호로 사용함으로써, 미러 떨림이 없고 늘어짐이 없는 최상의 영상을 생성하는 멤스 미러 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공한다.The present invention relates to an apparatus for controlling a MEMS mirror for an optical coherence tomography imaging system and a method for controlling the same, and more particularly, to an apparatus for controlling an operation of a MEMS mirror performing 2D or 3D scanning of an object in an optical coherence tomography imaging system and to a method for controlling the same.
According to the present invention, when implementing a sawtooth wave signal as a MEMS mirror scan control signal, it is not a method that cuts off the signal at a specific time using a timer interrupt method as in the past, but a Fourier series of a periodic function and scan A MEMS mirror control device and its control method are provided that realize a signal, but generate the best image without mirror shake and no sagging by finding the Fourier series for the optimal n value in which the mirror shake phenomenon disappears and using it as a scan signal. .

Figure R1020190180064
Figure R1020190180064

Description

광간섭 단층 영상 시스템을 위한 멤스 미러 제어 장치 및 그 제어 방법{MEMS mirror control apparatus and method for optical coherence tomography system}MEMS mirror control apparatus and method for optical coherence tomography system and method for controlling the same for optical coherence tomography system

본 발명은 광간섭 단층 영상 시스템을 위한 멤스 미러 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광간섭 단층 영상 시스템에서 대상체에 대한 2D 또는 3D 스캐닝을 수행하는 멤스 미러의 동작을 제어하는 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for controlling a MEMS mirror for an optical coherence tomography imaging system and a method for controlling the same, and more particularly, to an apparatus for controlling an operation of a MEMS mirror performing 2D or 3D scanning of an object in an optical interference tomography imaging system and to a method for controlling the same.

광간섭 단층 영상 시스템에서 대상체에 대한 2D 또는 3D 스캐닝을 수행하기 위하여는 2축 스캐닝 미러가 사용되는데, 기존의 2축 스캐닝 미러는 2개의 미러가 2개의 축에 의해 구동되므로 미러의 사이즈가 클 뿐만 아니라 미러를 구동하는 구동부의 크기 역시 커질 수 밖에 없었다. 2축 멤스 미러(MEMS mirror)는 1개의 미러가 2축으로 회전하기 때문에 그 부피를 크게 줄일 수 있는 장점이 있어 그와 같은 문제점을 해결할 수 있었다.In the optical coherence tomography system, a 2-axis scanning mirror is used to perform 2D or 3D scanning of an object. In addition, the size of the driving unit that drives the mirror had to be increased as well. The 2-axis MEMS mirror has the advantage of greatly reducing the volume because one mirror rotates in two axes, so the problem could be solved.

이와 같은 2축 멤스 미러를 제어함에 있어서, 멤스 스캔 제어 신호로서 톱니파(sawtooth)를 사용하는데, 종래 32bit 마이크로 콘트롤러인 SOC(System On Chip)에서는 멤스 미러를 제어하기 위해 타이머 인터럽트 방식을 사용하여 특정 시간에 신호를 끊어 줌으로써 그와 같은 톱니파를 구현하여 스캔을 제어하였다.In controlling such a 2-axis MEMS mirror, sawtooth is used as the MEMS scan control signal. In a conventional 32-bit microcontroller, SOC (System On Chip), a timer interrupt method is used to control the MEMS mirror for a specific time. By cutting off the signal, such a sawtooth wave was realized to control the scan.

그러나 그와 같은 방식으로 구현된 톱니파를 이용하여 스캔을 제어하는 경우, 신호가 급하게 꺾이는 구간에서, 멤스 미러가 비선형적으로 떨리는 현상이 발생하게 되고, 이러한 미러 떨림 현상으로 인해 실제 스캔한 단층면에 대한 영상 처리를 했을 때 심각한 오류를 발생시키는 가장 큰 원인이 되는 문제점이 있었다.However, when the scan is controlled using the sawtooth wave implemented in such a way, the MEMS mirror vibrates nonlinearly in the section where the signal is sharply bent. There was a problem that was the biggest cause of serious errors when image processing was performed.

KRKR 10-2014-009772710-2014-0097727 AA

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 멤스 미러 스캔 제어신호로서의 톱니파 신호를 구현하는 경우, 기존과 같이 타이머 인터럽트 방식을 사용하여 특정 시간에 신호를 끊어주는 방식이 아닌, 주기함수의 푸리에 급수(Fourier series)를 구하여 스캔 신호를 구현하되, 미러 떨림 현상이 사라지는 최적의 n 값에 대한 푸리에 급수를 구하여 이를 스캔 신호로 사용함으로써, 미러 떨림이 없고 늘어짐이 없는 최상의 영상을 생성하는 멤스 미러 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve this problem, and when a sawtooth wave signal as a MEMS mirror scan control signal is implemented, it is not a method that cuts off a signal at a specific time using a timer interrupt method as in the conventional one, but a periodic function A MEMS mirror that realizes a scan signal by finding a Fourier series, but finds a Fourier series for the optimal n value where the mirror shake phenomenon disappears and uses it as a scan signal to generate the best image without mirror shake and sagging An object of the present invention is to provide a control device and a control method therefor.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 멤스 미러 제어 장치는, 제어 및 영상취득 장치와 제어신호 생성부 간의 통신 인터페이스 변환을 수행하는통신 인터페이스 변환부; 멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하는 제어신호 생성부; 및, 상기 제어신호 생성부에서 형성한 멤스 미러 스캔 제어 신호를 저전압의 아날로그 스캔 제어신호로 변환하는 D/A 컨버터를 포함하고, 상기 제어신호 생성부는, 푸리에 급수의 연산에 의하여 멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하며, 상기 제어신호 생성부의 푸리에 급수 연산은, 멤스 미러의 스캔시, 스캔 양단에서의 떨림이 제거되도록,

Figure 112021050319511-pat00015

에 의하여 구해지고,
여기서
Figure 112021050319511-pat00016
,
Figure 112021050319511-pat00017
,
Figure 112021050319511-pat00018
이고,
Figure 112021050319511-pat00019
,
Figure 112021050319511-pat00020
이다.MEMS mirror control apparatus according to the present invention in order to achieve the above object, a communication interface conversion unit for performing a communication interface conversion between the control and image acquisition device and the control signal generator; a control signal generator for generating a MEMS mirror scan control signal; and a D/A converter for converting the MEMS mirror scan control signal formed by the control signal generator into a low-voltage analog scan control signal, wherein the control signal generator includes a MEMS mirror scan control signal by calculating a Fourier series The Fourier series calculation of the control signal generating unit is performed so that, when the MEMS mirror is scanned, shaking at both ends of the scan is removed,
Figure 112021050319511-pat00015

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Figure 112021050319511-pat00016
,
Figure 112021050319511-pat00017
,
Figure 112021050319511-pat00018
ego,
Figure 112021050319511-pat00019
,
Figure 112021050319511-pat00020
to be.

상기 멤스 미러 제어 장치는, 상기 D/A 컨버터에서 출력한 저전압의 아날로그 스캔 제어신호를 고전압의 아날로그 스캔 제어신호로 증폭하는 고전압 증폭부를 더 포함할 수 있다.The MEMS mirror control device may further include a high voltage amplifier for amplifying the low voltage analog scan control signal output from the D/A converter into a high voltage analog scan control signal.

상기 멤스 미러 제어 장치는, 제어 및 영상취득 장치에서 공급되는 저전압 전원을 고전압으로 변환하여 고전압 증폭부로 제공하는 고전압 변환부를 더 포함할 수 있다.The MEMS mirror control device may further include a high voltage converter that converts the low voltage power supplied from the control and image acquisition device into a high voltage and provides the converted low voltage power to the high voltage amplifier.

삭제delete

상기 제어신호 생성부는, 라인 스캔 카메라 트리거 신호를 형성하여 라인 스캔 카메라로 전달하는 기능을 더 포함할 수 있다.The control signal generator may further include a function of generating a line scan camera trigger signal and transmitting the generated line scan camera trigger signal to the line scan camera.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제어신호 생성부가 멤스 미러 제어를 수행하는 방법은, (a) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러 제어 파라미터를 수신하는 단계; (b) 상기 파라미터를 멤스 미러 스캔 제어 신호 형성을 위한 제어 파라미터로 설정하는 단계; (c) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러의 스캔 명령을 수신하는 단계; 및, (d) 상기 스캔 명령에 따라 멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 단계(d)의 멤스 미러 스캔 제어 신호는, 푸리에 급수의 연산에 의하여 형성되며,상기 푸리에 급수 연산은, 멤스 미러의 스캔시, 스캔 양단에서의 떨림이 제거되도록,

Figure 112021050319511-pat00021

에 의하여 구해지고,
여기서
Figure 112021050319511-pat00022
,
Figure 112021050319511-pat00023
,
Figure 112021050319511-pat00024
이고,
Figure 112021050319511-pat00025
,
Figure 112021050319511-pat00026
이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for the control signal generating unit to control the MEMS mirror, comprising the steps of: (a) receiving a MEMS mirror control parameter from a control and image acquisition device; (b) setting the parameter as a control parameter for forming a MEMS mirror scan control signal; (c) receiving a scan command of the MEMS mirror from the control and image acquisition device; and, (d) forming a MEMS mirror scan control signal according to the scan command, wherein the MEMS mirror scan control signal in step (d) is formed by an operation of a Fourier series, wherein the Fourier series operation comprises: , so that the vibration at both ends of the scan is removed when scanning the MEMS mirror,
Figure 112021050319511-pat00021

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Figure 112021050319511-pat00022
,
Figure 112021050319511-pat00023
,
Figure 112021050319511-pat00024
ego,
Figure 112021050319511-pat00025
,
Figure 112021050319511-pat00026
to be.

상기 단계(c)의 스캔 명령은, 2D 스캔 명령 또는 3D 스캔 명령일 수 있다.The scan command in step (c) may be a 2D scan command or a 3D scan command.

상기 단계(c)의 스캔 명령이 2D 스캔 명령인 경우, 상기 단계(d)의 멤스 미러 스캔 제어 신호는, x축 스캔 제어 신호일 수 있다.When the scan command of step (c) is a 2D scan command, the MEMS mirror scan control signal of step (d) may be an x-axis scan control signal.

상기 단계(d) 이후, (e) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러의 3D 스캔 명령을 수신하는 단계; 및, (f) 상기 스캔 명령에 따라 멤스 미러의 y축 스캔 제어 신호를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.After the step (d), (e) receiving a 3D scan command of the MEMS mirror from the control and image acquisition device; and, (f) forming a y-axis scan control signal of the MEMS mirror according to the scan command.

삭제delete

상기 단계(c) 이전에, (c01) 제어 및 영상취득 장치로부터 라인 스캔 카메라 트리거 신호 제어 파라미터를 수신하는 단계; 및, (c02) 상기 파라미터를 라인 스캔 카메라 트리거 신호 형성을 위한 제어 파라미터로 설정하는 단계;를 더 포함하고, 상기 단계(c)에서 멤스 미러의 스캔 명령을 수신한 경우, (g) 라인 스캔 카메라 트리거 신호를 형성하여 라인 스캔 카메라로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.Prior to the step (c), (c01) receiving a line scan camera trigger signal control parameter from the control and image acquisition device; and, (c02) setting the parameter as a control parameter for forming a line scan camera trigger signal; The method may further include forming a trigger signal and transmitting it to the line scan camera.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제어신호 생성부가 멤스 미러 제어를 수행하기 위한, 비일시적 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램은, 비일시적 저장매체에 저장되며, 프로세서에 의하여, (a) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러 제어 파라미터를 수신하는 단계; (b) 상기 파라미터를 멤스 미러 스캔 제어 신호 형성을 위한 제어 파라미터로 설정하는 단계; (c) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러의 스캔 명령을 수신하는 단계; 및, (d) 상기 스캔 명령에 따라 멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하는 단계가 실행되도록 하는 명령을 포함하고, 상기 단계(d)의 멤스 미러 스캔 제어 신호는, 푸리에 급수의 연산에 의하여 형성되며, 상기 푸리에 급수 연산은, 멤스 미러의 스캔시, 스캔 양단에서의 떨림이 제거되도록,

Figure 112021050319511-pat00027

에 의하여 구해지고,
여기서
Figure 112021050319511-pat00028
,
Figure 112021050319511-pat00029
,
Figure 112021050319511-pat00030
이고,
Figure 112021050319511-pat00031
,
Figure 112021050319511-pat00032
이다.According to another aspect of the present invention, the computer program stored in the non-transitory storage medium for the control signal generating unit to perform MEMS mirror control is stored in the non-transitory storage medium, and by the processor, (a) control and image receiving the MEMS mirror control parameter from the acquiring device; (b) setting the parameter as a control parameter for forming a MEMS mirror scan control signal; (c) receiving a scan command of the MEMS mirror from the control and image acquisition device; and, (d) generating a MEMS mirror scan control signal according to the scan command to be executed, wherein the MEMS mirror scan control signal in step (d) is formed by an operation of a Fourier series, The Fourier series calculation is such that, when scanning the MEMS mirror, vibrations at both ends of the scan are removed,
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ego,
Figure 112021050319511-pat00031
,
Figure 112021050319511-pat00032
to be.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제어 및 영상취득 장치가 상기 멤스 미러 장치에 대한 제어를 수행하는 방법은, (a) 멤스 미러 제어 파라미터를 입력받는 단계; (b) 멤스 미러 제어 장치로 멤스 미러 제어 파라미터를 송신하는 단계; (c) 멤스 미러 스캔을 입력받는 단계; 및, (d) 상기 멤스 미러 제어 장치로 멤스 미러의 스캔 명령을 송신하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for a control and image acquisition apparatus to control the MEMS mirror apparatus, the method comprising: (a) receiving a MEMS mirror control parameter; (b) transmitting the MEMS mirror control parameters to the MEMS mirror control device; (c) receiving a MEMS mirror scan input; and, (d) transmitting a scan command of the MEMS mirror to the MEMS mirror control device.

상기 단계(c) 및 단계(d)의 스캔은, 2D 스캔 또는 3D 스캔일 수 있다.The scan in steps (c) and (d) may be a 2D scan or a 3D scan.

상기 단계(c) 및 단계(d)의 스캔이 2D 스캔인 경우, 상기 단계(d) 이후, (e) 멤스 미러 3D 스캔을 입력받는 단계; 및, (f) 상기 멤스 미러 제어 장치로 멤스 미러의 3D 스캔 명령을 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.When the scans of steps (c) and (d) are 2D scans, after step (d), (e) receiving a MEMS mirror 3D scan; and, (f) transmitting a 3D scan command of the MEMS mirror to the MEMS mirror control device.

상기 단계(c) 이전에, (c01) 라인 스캔 카메라 트리거 신호 제어 파라미터를 입력받는 단계; 및, (c02) 멤스 미러 제어 장치로 라인 스캔 카메라 트리거 신호 제어 파라미터를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.Prior to step (c), (c01) receiving a line scan camera trigger signal control parameter; and, (c02) transmitting the line scan camera trigger signal control parameter to the MEMS mirror control device.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 제어 및 영상취득 장치가 상기 멤스 미러 장치에 대한 제어를 수행하기 위한, 비일시적 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램은, 비일시적 저장매체에 저장되며, 프로세서에 의하여, (a) 멤스 미러 제어 파라미터를 입력받는 단계; (b) 멤스 미러 제어 장치로 멤스 미러 제어 파라미터를 송신하는 단계; (c) 멤스 미러 스캔을 입력받는 단계; 및, (d) 상기 멤스 미러 제어 장치로 멤스 미러의 스캔 명령을 송신하는 단계가 실행되도록 하는 명령을 포함한다.According to another aspect of the present invention, a computer program stored in a non-transitory storage medium for the control and image acquisition device to control the MEMS mirror device is stored in the non-transitory storage medium, and by the processor, ( a) receiving MEMS mirror control parameters; (b) transmitting the MEMS mirror control parameters to the MEMS mirror control device; (c) receiving a MEMS mirror scan input; and, (d) sending a scan command of the MEMS mirror to the MEMS mirror control device to be executed.

본 발명에 의하면, 멤스 미러 스캔 제어신호로서의 톱니파 신호를 구현하는 경우, 기존과 같이 타이머 인터럽트 방식을 사용하여 특정 시간에 신호를 끊어주는 방식이 아닌, 주기함수의 푸리에 급수(Fourier series)를 구하여 스캔 신호를 구현하되, 미러 떨림 현상이 사라지는 최적의 n 값에 대한 푸리에 급수를 구하여 이를 스캔 신호로 사용함으로써, 미러 떨림이 없고 늘어짐이 없는 최상의 영상을 생성하는 멤스 미러 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, when implementing a sawtooth wave signal as a MEMS mirror scan control signal, it is not a method that cuts off the signal at a specific time using a timer interrupt method as in the past, but a Fourier series of a periodic function and scan To provide a MEMS mirror control device and its control method that implement a signal, but obtain the Fourier series for the optimal n value in which the mirror shake phenomenon disappears, and use it as a scan signal to generate the best image without mirror shake and sagging. It works.

도 1은 본 발명에 따른 광간섭 단층 영상 시스템을 도시한 도면.
도 2는 멤스 미러 스캔 제어 신호 및 그 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 3은 일반적인 톱니파 신호를 나타내는 도면.
도 4는 톱니파 신호를 n=5인 경우 및 n=10인 경우의 푸리에 급수로 구현한 도면.
도 5는 라인 스캔 카메라의 트리거 신호를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 멤스 미러 제어 장치를 제어하는 시퀀스를 나타내는 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 멤스 미러 제어 장치의 구성을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명에 따른 멤스 미러 제어 장치에서 제어신호 생성부의 제어 시퀀스를 나타내는 순서도.1 is a view showing an optical coherence tomography imaging system according to the present invention.
2 is a view for explaining a MEMS mirror scan control signal and its problems;
3 is a diagram illustrating a typical sawtooth wave signal.
4 is a diagram in which a sawtooth signal is implemented as a Fourier series in the case of n=5 and n=10.
5 is a diagram illustrating a trigger signal of a line scan camera;
6 is a flowchart illustrating a sequence for controlling a MEMS mirror control apparatus according to the present invention.
7 is a view showing the configuration of a MEMS mirror control apparatus according to the present invention.
8 is a flowchart illustrating a control sequence of a control signal generator in the MEMS mirror control apparatus according to the present invention.

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. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all 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 광간섭 단층 영상 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an optical coherence tomography imaging system according to the present invention.

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 tomography imaging system 1000 includes a light source unit 1100 , a coupler 1200 , a reference unit 1300 , a scan unit 1400 , and an optical coherence tomography image to obtain a tomographic image of the object 40 . It includes a capture unit 1500 and a MEMS mirror control unit 1600 .

또한 광간섭 단층 영상 시스템(1000)은, 대상체(40)의 표면 영상 획득을 위하여 표면 영상 캡쳐부(1700)를 더 포함할 수 있다.Also, the optical coherence tomography imaging system 1000 may further include a surface image capture unit 1700 to acquire a surface image of the object 40 .

제어 및 영상취득 장치(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 image acquisition device 1800 implements a tomography image of the object by collecting the tomographic images of the object 40 captured by the optical coherence tomography image capture unit 1500 , and displays the implemented image on the display device 1810 . Also, by receiving the surface image of the object 40 captured by the surface image capture unit 1700 , the surface image is also displayed on the display device 1810 .

나아가 제어 및 영상취득 장치(1800)는, 멤스 미러 제어 장치(1600)의 동작을 제어하여 광간섭 단층 영상 획득을 위한 전체 프로세스를 제어하는 역할을 수행한다.Furthermore, the control and image acquisition device 1800 controls the operation of the MEMS mirror control device 1600 to control the entire process for optical coherence tomography image acquisition.

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 tomography imaging system 1000 will be described in more detail through the functions of each component.

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 light source unit 1100 , the first light source 1110 generates light having a wavelength of 840 nm. The isolator 1120 serves to block the reflected light from entering the first light source 1110 again after passing through the coupler 1200, thereby passing through the coupler 1200 and returning Light propagates only to the optical coherence tomography image capture unit 1500 .

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 first light source 1110 passes through the coupler 1200 and is divided into a reference unit 1300 and a scan unit 1400 and proceeds.

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 collimator 1310 of the reference unit 1300 passes through the focusing lens 1320 , is reflected by the reference mirror 1330 , and enters the coupler 1200 again.

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 collimator 1410 of the scan unit 1400 and traveling in parallel is reflected by the MEMS mirror 1420 . The MEMS mirror 1420 does not require two mirrors as one mirror rotates in two axes. That is, a tomography image of one surface can be acquired by scanning one x-axis line of the object 40 through rotation in one axis (x-axis), and rotation in the other one axis (y-axis) is performed. By scanning the other x-axis lines of the object 40 through the screen, the image obtained thereby enables the acquisition of a 3D tomography image. The beam splitter 1430 reflects the light reflected from the MEMS mirror 1420 again, so that the light is incident on the object 40 through the focusing lens 1440 . If the light of the first light source 1110 is light that can be transmitted up to, for example, 5 mm, when the MEMS mirror 1420 is at a point during the x-axis scan, the light is transmitted to a depth of 5 mm of the object 40, (40) The image from the surface of the corresponding point to a depth of 5 mm is reflected and enters the coupler 1200 again.

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 reference unit 1300 and the light reflected from the scan unit 1400 are combined in the coupler 1200, the distance between the focusing lens 1320 and the reference mirror 1330 and the focusing lens ( When the distance between 1440 ) and the object 40 is the same, an interference fringe is generated, and the interference fringe enters the optical coherence tomography image capture unit 1500 . As such, the interference image entering the optical coherence tomography image capture unit 1500 passes through the collimator 1520 and becomes parallel, and then is extended to a longer length in the grating unit 1530 and the lens arrangement 100 Passing through, the image is formed on the focal plane (focal plane) (10). The focal plane 10 may be a kind of line scan sensor. As described above, in the image formed on the line scan sensor 10 at a time, when the MEMS mirror 1420 is at a point during the x-axis scan, light is transmitted to a specific depth of the object 40 , and the object 40 ) becomes an image of one line from the surface of the corresponding point to the corresponding depth.

이러한 1 라인의 영상이 제어 및 영상취득 장치(1800)에서 획득되고, 계속하여 멤스 미러(1420)의 x축 스캔에 따라, x축 각 지점의 특정 깊이까지의 1 라인의 영상들이 계속 제어 및 영상취득 장치(1800)에서 획득되는 것이다.This one-line image is acquired by the control and image acquisition device 1800, and continuously, according to the x-axis scan of the MEMS mirror 1420, one-line images up to a specific depth at each point on the x-axis are continuously controlled and imaged. It is acquired by the acquisition device 1800 .

이로써 결과적으로 제어 및 영상취득 장치(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 image acquisition device 1800 acquires a tomographic image of one surface up to a specific depth with respect to the x-axis line of the object by summing the images of one line up to the corresponding depth and the specific depth of the object 40 . Furthermore, when tomography images of adjacent surfaces are continuously acquired as the MEMS mirror 1420 performs a y-axis scan, a 3D tomography image up to a specific depth of the object 40 may be acquired. Such a tomographic image is displayed through the display device 1810 .

광간섭 단층 영상 캡쳐부(1500)의 렌즈 배열체(100)에 대하여는 도 8 내지 도 11을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.The lens arrangement 100 of the optical coherence tomography image capture unit 1500 will be described later in detail with reference to FIGS. 8 to 11 .

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 aforementioned beam splitter 1430 has, for example, a characteristic of reflecting light having a wavelength of 800 nm or more and transmitting light having a wavelength of less than 800 nm. Accordingly, as described above, light of a wavelength of 840 nm emitted from the first light source 1110 is reflected in the direction of the object 40 .

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 영상취득 장치(1800)에서 획득되어 디스플레이 장치(1810)를 통해 디스플레이되게 된다.Referring to FIG. 1 , a second light source 50 for irradiating light with a wavelength of 400 to 630 nm toward the object 40 is provided on the object 40 . When this light is reflected from the surface of the object 40 and enters the beam splitter 1430, the reflected light, that is, the image of the surface of the object 40, is light with a wavelength of less than 800 nm, so it passes through the beam splitter 1430 and goes out. After passing through the lens array 200 for imaging, an image is captured on a focal plane 20, and the captured object 40 surface image is also acquired from the control and image acquisition device 1800 It is displayed through the display device 1810 .

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 tomography imaging system 1000 of the present invention simultaneously acquires a tomography image and a surface image of the object 40 and shows it to the user, thereby enabling the analysis of the object 40 to be performed more effectively.

멤스 미러 제어 장치(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 mirror control device 1600 also serves to generate a trigger signal for reading the image formed on the image forming device 10, 20, which is collectively referred to as the 'focal plane (10, 20)' from above.

표면 영상 캡쳐부(1700)의 렌즈 배열체(200)에 대하여는 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.The lens arrangement 200 of the surface image capture unit 1700 will be described later in detail with reference to FIGS. 2 to 7 .

도 2는 멤스 미러 스캔 제어 신호 및 그 문제점을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a MEMS mirror scan control signal and its problems.

멤스 미러(1420)로 보내는 스캔 제어 신호는 도 2에 도시된 바와 같이 톱니파형을 이룬다. 전압은 10~10V 일 수 있으며, 전압 크기 및 톱니파의 너비는 조절 가능하다. 또한 멤스 미러는 x축 스캔 및 y축 스캔이 모두 가능한 것이 바람직하다.The scan control signal sent to the MEMS mirror 1420 forms a sawtooth waveform as shown in FIG. 2 . The voltage can be 10~10V, and the voltage magnitude and width of the sawtooth wave are adjustable. In addition, it is preferable that the MEMS mirror is capable of both x-axis scan and y-axis scan.

예를 들어 도 2의 스캔 제어 신호에서, 상승 부분(10)의 신호는 멤스 미러에서 반사되는 빛이 x축으로 스캔하도록 멤스 미러를 구동하는 신호이며, 하강 부분(20)의 신호는 멤스 미러가 정지 후 원위치가 되도록 구동하는 신호이다.For example, in the scan control signal of FIG. 2 , the signal of the rising part 10 is a signal that drives the MEMS mirror so that the light reflected from the MEMS mirror scans in the x-axis, and the signal of the falling part 20 is the MEMS mirror It is a signal that drives to return to the original position after stopping.

전술한 바와 같이, 종래 32bit 마이크로 콘트롤러인 SOC(System On Chip)에서는 멤스 미러를 제어하기 위해 타이머 인터럽트 방식을 사용하여 특정 시간에 신호를 끊어 줌으로써(30) 그와 같은 톱니파를 구현하여 스캔을 제어하였다.As described above, in SOC (System On Chip), which is a conventional 32-bit microcontroller, by using a timer interrupt method to control the MEMS mirror and cutting off the signal at a specific time (30), such a sawtooth wave was implemented to control the scan. .

그러나 그와 같은 방식으로 구현된 톱니파를 이용하여 스캔을 제어하는 경우, 신호가 급하게 꺾이는 구간(30, 31)에서, 멤스 미러가 비선형적으로 떨리는 현상이 발생하게 되고, 이러한 미러 떨림 현상으로 인해 실제 스캔한 단층면에 대한 영상 처리를 했을 때, 같은 영상이 몇 번씩 반복되는 등의 심각한 오류를 발생시키는 가장 큰 원인이 되는 문제점이 있었다.However, when the scan is controlled using the sawtooth wave implemented in such a way, the MEMS mirror vibrates non-linearly in the sections 30 and 31 where the signal is sharply bent. When image processing on the scanned tomography was performed, there was a problem that was the biggest cause of serious errors such as repeating the same image several times.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 주기함수의 푸리에 급수(Fourier series)를 구하여 스캔 신호를 구현하되, 미러 떨림 현상이 사라지는 최적의 n 값에 대한 푸리에 급수를 구하여 이를 스캔 신호로 사용함으로써, 미러 떨림이 없고 늘어짐이 없는 최상의 영상을 생성하도록 하는데, 이에 대하여 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.In order to solve this problem, in the present invention, a scan signal is implemented by obtaining a Fourier series of a periodic function, but by obtaining a Fourier series for an optimal n value in which the mirror shake phenomenon disappears and using it as a scan signal, the mirror To generate the best image without shaking and without sagging, this will be described with reference to FIGS. 3 and 4 .

도 3은 일반적인 톱니파 신호를 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a general sawtooth wave signal.

도 3의 함수의 주기를 T라 했을때, -T에서 0까지 그리고 T에서 0까지 아래와 함수 형태를 가진다고 하자When the period of the function in Fig. 3 is T, it is assumed that from -T to 0 and from T to 0, it has the following function form

[수학식 1] [Equation 1]

Figure 112019136295550-pat00001
Figure 112019136295550-pat00001

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112019136295550-pat00002
Figure 112019136295550-pat00002

푸리에 계수(Fourier coefficient)를 구하는 공식을 바로 적용하여 푸리에 급수(Fourier series)를 구할 수 있다.The Fourier series can be obtained by directly applying the formula for obtaining the Fourier coefficient.

즉,in other words,

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112019136295550-pat00003
Figure 112019136295550-pat00003

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112019136295550-pat00004
Figure 112019136295550-pat00004

[수학식 5][Equation 5]

Figure 112019136295550-pat00005
Figure 112019136295550-pat00005

[수학식 6][Equation 6]

Figure 112019136295550-pat00006
Figure 112019136295550-pat00006

에서, 수학식 4와 수학식 5와 같이, 푸리에 계수 a(n)과 b(n)을 n에 대한 함수로 프로그램에 입력하고, 이를 수학식 6과 같이 합해주면 원하는 푸리에 급수를 컴퓨터 연산에 의해 구할 수 있다.In Equation 4 and 5, if Fourier coefficients a(n) and b(n) are input to the program as functions for n, and these are summed as in Equation 6, the desired Fourier series can be calculated by computer operation. can be saved

수학식 6에서는 n=5까지 합한 경우를 나타내었는데, 이 n을 얼마까지 합할 것인가가 매우 중요한 부분이다. 즉, n을 변화시켜 가면서 파형과 멤스 미러의 동작 상태를 파악하여 가장 적절한 n 값을 결정하여야 한다.Equation 6 shows the case of summing up to n=5, and how much of this n is summed is a very important part. That is, while changing n, the most appropriate value of n should be determined by grasping the waveform and the operating state of the MEMS mirror.

도 4는 톱니파 신호를 n=5인 경우 및 n=10인 경우의 푸리에 급수로 구현한 도면이다.4 is a diagram in which a sawtooth signal is implemented as a Fourier series in the case of n=5 and n=10.

도 4는 함수에서 T=2, A=1, B=0.2인 경우에 대한 결과이며, 도 4(a)의 붉은색 점선이 n=5일 경우에 구해지는 푸리에 급수 그래프이고, 도 4(b)의 붉은색 점선이 n=10일 경우에 구해지는 푸리에 급수 그래프이다. 각 그래프에서 검은색 실선은 도 3과 같은 톱니파를 나타낸다.4 is a result for the case where T=2, A=1, B=0.2 in the function, and is a Fourier series graph obtained when the red dotted line in FIG. 4(a) is n=5, FIG. 4(b) ) is a Fourier series graph obtained when the red dotted line is n = 10. In each graph, a solid black line indicates a sawtooth wave as shown in FIG. 3 .

실제로 위 수학식 6으로부터 도출된 결과에서, 1≤n≤4 인 경우에는 톱니파형 형태 자체가 형성되지 않아 멤스 미러가 동작되지 않으며, 6≤n≤10인 경우에는 톱니파형에 매우 가까와지는 결과로 미러 떨림 현상이 간헐적으로 계속 나타난다.In fact, in the results derived from Equation 6 above, when 1≤n≤4, the sawtooth waveform itself is not formed and the MEMS mirror does not operate, and when 6≤n≤10, the result is very close to the sawtooth waveform. Mirror jitter continues intermittently.

이로부터, 수학식 6에서 n=5인 경우의 푸리에 급수에 의한 스캔 제어 신호에서 멤스 미러의 떨림 현상이 사라지고 스캔 동작도 원활하며, 이에 의해 획득된 영상 역시 늘어짐 없이 명료한 상태가 됨을 확인하였다.From this, in Equation 6, it was confirmed that the shaking phenomenon of the MEMS mirror disappears and the scan operation is smooth in the scan control signal by the Fourier series in the case of n=5, and the image obtained thereby is also in a clear state without sagging.

도 5는 라인 스캔 카메라의 트리거 신호를 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a trigger signal of a line scan camera.

도 5(a)는 라인 스캔 카메라의 트리거 신호(60)와 직사각형 파형(70)이 도시되어 있다. 트리거 신호(60)는 라인 스캔 카메라의 초점면(10, 예를 들어 라인 스캔 센서, 도 1 참조)에 맺히는 영상을 출력해 내는 신호인데, 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. 이러한 1 라인의 영상이 제어 및 영상취득 장치(1800)에서 획득되고, 계속하여 멤스 미러(1420)의 x축 스캔에 따라, x축 각 지점의 특정 깊이까지의 1 라인의 영상들이 계속 제어 및 영상취득 장치(1800)에서 획득되어, 결과적으로 제어 및 영상취득 장치(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.5( a ) shows a trigger signal 60 and a rectangular waveform 70 of a line scan camera. The trigger signal 60 is a signal outputting an image formed on the focal plane 10 (eg, a line scan sensor, see FIG. 1 ) of the line scan camera, and the image formed on the line scan sensor 10 at once is described above. As described above, when the MEMS mirror 1420 is at a point during the x-axis scan, light is transmitted to a specific depth of the object 40, so that the image of one line from the surface of the object 40 to the corresponding depth becomes this This one-line image is acquired by the control and image acquisition device 1800, and continuously, according to the x-axis scan of the MEMS mirror 1420, one-line images up to a specific depth at each point on the x-axis are continuously controlled and imaged. Acquired by the acquisition device 1800, as a result, the control and image acquisition device 1800 sums up one line of images up to the corresponding depth of the target object 40 to a specific depth to a specific depth with respect to the x-axis line of the target object A tomography image of one side of the surface is acquired, and further, when tomography images of adjacent surfaces are continuously acquired as the MEMS mirror 1420 performs a y-axis scan, a 3D tomography image up to a specific depth of the object 40 is acquired. it could be done

이때, 직사각형 파형(70)의 너비(71)도 설정에 의해 변경 가능하고, 좌우 이동도 가능하며, 트리거 신호(60) 간의 시간(61) 설정에 의해 역시 조정이 가능하다.At this time, the width 71 of the rectangular waveform 70 is also changeable by setting, left and right movement is possible, and it is also adjustable by setting the time 61 between the trigger signals 60 .

이러한 직사각형 파형(70)과 트리거 신호(60)의 곱셈으로 최종적으로 라인 스캔 카메라의 트리거 신호를 형성하는데 이러한 최종 트리거 신호가 도 5(b)에 도시되어 있다.The multiplication of the rectangular waveform 70 and the trigger signal 60 finally forms a trigger signal of the line scan camera. This final trigger signal is shown in FIG. 5( b ).

도 6은 본 발명에 따른 멤스 미러 제어 장치(1600)를 제어하는 시퀀스를 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart illustrating a sequence for controlling the MEMS mirror control apparatus 1600 according to the present invention.

도 6은 도 1 또는 도 7에서의 제어 및 영상취득 장치(1800)가 멤스 미러 제어 장치(1600)를 제어하는 시퀀스를 나타낸다. 이러한 제어 및 영상취득 장치(1800)는 예를 들어 PC일 수 있으며, 그러한 PC에서 동작하는 컴퓨터 프로그램에 의해 도 6과 같은 제어를 수행할 수 있다.6 shows a sequence in which the control and image acquisition device 1800 of FIG. 1 or 7 controls the MEMS mirror control device 1600 . The control and image acquisition apparatus 1800 may be, for example, a PC, and may perform control as shown in FIG. 6 by a computer program operating in the PC.

도 6을 참조하면, 먼저 제어 및 영상취득 장치(1800)는 멤스 미러(1420)에 대한 제어 파라미터를 입력받을 수 있다(S601). 제어 파라미터란, 예를 들어 톱니파인 스캔 제어 신호의 전압, 또는 톱니파의 너비 등이 될 수 있다. 즉, 이러한 톱니파인 스캔 제어 신호의 전압, 또는 톱니파의 너비 등은 조절이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 또한 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한, 톱니파인 스캔 제어 신호를 푸리에 급수로 형성하는 경우의 n 값 역시 변경가능하도록 구성할 수 있다. 물론 전술한 바와 같이 여러 n 값의 테스트를 통하여 실제 구동에서는 최적의 n값으로 사용하는 것이 바람직하며, 도 4의 예에서는 n=5인 경우가 최적의 결과를 가짐을 설명한 바 있다. 제어 및 영상취득 장치(1800)는, 이와 같이 입력된 멤스 미러 제어 파라미터를 멤스 미러 제어 장치(1600)으로 송신한다(S602).Referring to FIG. 6 , first, the control and image acquisition apparatus 1800 may receive control parameters for the MEMS mirror 1420 ( S601 ). The control parameter may be, for example, the voltage of the scan control signal, which is a sawtooth wave, or the width of the sawtooth wave. That is, it is preferable to adjust the voltage of the scan control signal, which is a sawtooth wave, or the width of the sawtooth wave. In addition, the value of n in the case of forming the sawtooth scan control signal as a Fourier series, which has been described with reference to FIGS. 3 and 4 , may also be configured to be changeable. Of course, as described above, it is preferable to use the optimal n value in actual driving through testing of several n values, and in the example of FIG. 4 , it has been described that the case where n=5 has an optimal result. The control and image acquisition device 1800 transmits the input MEMS mirror control parameter to the MEMS mirror control device 1600 ( S602 ).

또한 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 라인 스캔 카메라 트리거 신호 제어 파라미터 역시 입력받을 수 있다(S603). 이 경우의 제어 파라미터란, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 직사각형 파형(70)의 너비(71), 좌우 이동 또는 트리거 신호(60) 간의 거리(61) 등이 될 수 있다. 제어 및 영상취득 장치(1800)는, 이와 같이 입력받은 라인 스캔 카메라 트리거 신호 제어 파라미터 역시 멤스 미러 제어 장치(1600)로 송신한다(S604).In addition, a line scan camera trigger signal control parameter as described with reference to FIG. 5 may also be input ( S603 ). The control parameter in this case may be the width 71 of the rectangular waveform 70 , the left-right movement or the distance 61 between the trigger signals 60 , as described with reference to FIG. 5 . The control and image acquisition device 1800 also transmits the line scan camera trigger signal control parameter input as described above to the MEMS mirror control device 1600 (S604).

이후, 제어 및 영상취득 장치(1800)는, 사용자의 2D 스캔 입력(S605) 등에 따라 멤스 미러 제어 장치(1600)로 2D 스캔 명령을 송신한다(S606). 이 경우, 멤스 미러는 x축 상의 스캔을 수행하게 되며, 반복적으로 x축 상에서 동일한 라인을 스캔하게 된다. 이후 사용자의 3D 스캔 입력(S607) 등에 따라 멤스 미러 제어 장치(1600)로 3D 스캔 명령을 송신한다(S608). 이 경우, 멤스 미러는 x축 상의 스캔 뿐 아니라 y축 상의 스캔을 수행하게 되어 결과적으로 대상체(40)에 대하여 일정 깊이까지의 3D 단면을 볼 수 있게 된다.Thereafter, the control and image acquisition apparatus 1800 transmits a 2D scan command to the MEMS mirror control apparatus 1600 according to the user's 2D scan input ( S605 ) or the like ( S606 ). In this case, the MEMS mirror performs a scan on the x-axis and repeatedly scans the same line on the x-axis. Thereafter, the 3D scan command is transmitted to the MEMS mirror control device 1600 according to the user's 3D scan input (S607) (S608). In this case, the MEMS mirror performs not only a scan on the x-axis but also a scan on the y-axis, and as a result, a 3D cross-section of the object 40 up to a certain depth can be viewed.

y축 스캔 역시 x축 스캔과 마찬가지로 도 3 및 도 4와 같은 방식으로 푸리에 급수 연산에 의해 형성된 스캔 제어 신호에 의해 스캔이 이루어질 수 있다.Similarly to the x-axis scan, the y-axis scan may be performed by a scan control signal formed by a Fourier series operation in the same manner as in FIGS. 3 and 4 .

이후, 사용자의 스캔 중지가 입력되면(S609), 제어 및 영상취득 장치(1800)는, 스캔 중지 명령을 멤스 미러 제어 장치(1600)로 송신하게 된다(S610).Thereafter, when a user's scan stop is input (S609), the control and image acquisition device 1800 transmits a scan stop command to the MEMS mirror control device 1600 (S610).

이상에서, 2D 스캔 명령에 따른 2D 스캔 후에 3D 스캔 명령에 따른 3D 스캔을 수행하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 2D 스캔 명령에 따른 2D 스캔 만을 수행하거나, 또는 처음부터 3D 스캔 명령에 따른 3D 스캔을 수행하는 것도 가능하다.In the above, it is not limited to performing 3D scan according to 3D scan command after 2D scan according to 2D scan command, only 2D scan according to 2D scan command, or 3D scan according to 3D scan command from the beginning It is also possible to

도 7은 본 발명에 따른 멤스 미러 제어 장치(1600)의 구성을 나타내는 도면이다.7 is a diagram showing the configuration of the MEMS mirror control apparatus 1600 according to the present invention.

도 7의 멤스 미러 제어 장치(1600)는, 제어 및 영상취득 장치(1800)로부터 제어 파라미터를 수신하여 이로써 제어 파라미터를 설정하며, 또한 제어 및 영상취득 장치(1800)의 제어 명령에 따라 2D 스캔 또는 3D 스캔을 수행한다.The MEMS mirror control device 1600 of FIG. 7 receives the control parameters from the control and image acquisition device 1800 to set the control parameters, and also performs 2D scan or Perform a 3D scan.

도 7을 참조하면, 통신 인터페이스 변환부(160)는 제어 및 영상취득 장치(1800)와 제어신호 생성부(1620) 간의 통신이 가능하도록 하는 통신 인터페이스 변환을 수행한다. 예를 들어 제어 및 영상취득 장치(1800)가 PC이고 제어신호 생성부(1620)가 CPU 또는 DSP 칩 등으로 구성된 경우, PC와의 USB 통신을 CPU 또는 DSP 칩과의 시리얼 통신으로 변환하는 역할 등을 수행한다.Referring to FIG. 7 , the communication interface conversion unit 160 converts a communication interface enabling communication between the control and image acquisition apparatus 1800 and the control signal generation unit 1620 . For example, when the control and image acquisition device 1800 is a PC and the control signal generator 1620 is configured with a CPU or DSP chip, a role of converting USB communication with the PC into serial communication with the CPU or DSP chip, etc. carry out

제어신호 생성부(1620)는 일반적인 CPU를 사용할 수도 있으나, 더욱 바람직하게는 더욱 빠르게 많은 연산을 수행할 수 있는 DSP 칩을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, DSP 칩에서 구동되는 프로그램을 통해 빠른 연산을 통해 특히, 멤스 미러 스캔 제어신호를 생성할 수 있다. 도 3 및 도 4를 참조하여 전술한 바와 같은 푸리에 급수의 연산에 의한 멤스 미러 스캔 제어 신호 형성을 위해서는 이와 같은 빠른 연산이 필수적이다. 또한 제어신호 생성부(1620)는 도 5에서 설명한 바와 같은 라인 스캔 카메라 트리거 신호의 형성도 담당한다. 이와 같은 트리거 신호는 3V 레벨의 구형파 신호로서, 라인 스캔 카메라(300)로 전달되어, 예를 들어 도 1의 일종의 라인 스캔 센서(line scan sensor)인 초점면(10)의 영상을 획득하도록 한다.The control signal generator 1620 may use a general CPU, but more preferably a DSP chip capable of performing many operations more quickly. That is, in particular, a MEMS mirror scan control signal can be generated through a fast operation through a program driven in the DSP chip. In order to form the MEMS mirror scan control signal by the operation of the Fourier series as described above with reference to FIGS. 3 and 4 , such a fast operation is essential. In addition, the control signal generator 1620 is also responsible for forming the line scan camera trigger signal as described with reference to FIG. 5 . Such a trigger signal is a 3V level square wave signal, and is transmitted to the line scan camera 300 to acquire an image of the focal plane 10 , which is, for example, a kind of line scan sensor of FIG. 1 .

제어신호 생성부(1620)에서 형성된 멤스 미러 스캔 신호는, 디지털 신호로서, D/A 컨버터(1630)는, 이를 아날로그 신호로 변환하여 x축 스캔 제어신호(X+,X-) 및 y축 스캔 제어신호(Y+,Y-)를 출력하고, 이러한 저전압의 아날로그 스캔 제어신호는 고전압 증폭부(1640)에서 고전압의 아날로그 스캔 제어신호로 증폭되는데, 이러한 고전압의 아날로그 스캔 제어신호는 0V 부터 최대 150V까지도 출력이 가능하며, 이 신호에 의해 멤스 미러(1420)를 제어하게 된다. 고전압 증폭부(1640)는 OP-AMP를 포함할 수 있다.The MEMS mirror scan signal formed by the control signal generator 1620 is a digital signal, and the D/A converter 1630 converts it into an analog signal to control the x-axis scan control signals (X+, X-) and the y-axis scan. Signals (Y+, Y-) are output, and the low voltage analog scan control signal is amplified into a high voltage analog scan control signal in the high voltage amplifier 1640. This high voltage analog scan control signal is output from 0V up to 150V. This is possible, and the MEMS mirror 1420 is controlled by this signal. The high voltage amplifier 1640 may include an OP-AMP.

고전압 변환부(1650)는 예를 들어 PC 등의 제어 및 영상취득 장치(1800)에서 공급되는 5V 전원을 고전압(150V)으로 변환하여 고전압 증폭부(1640)로 제공하는 DC/DC 컨버터이다.The high voltage converter 1650 is, for example, a DC/DC converter that converts 5V power supplied from the control and image acquisition device 1800 such as a PC into a high voltage (150V) and provides it to the high voltage amplifier 1640 .

도 8은 도 7 멤스 미러 제어 장치(1600)에서 제어신호 생성부(1620)의 제어 시퀀스를 나타내는 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a control sequence of the control signal generator 1620 in the MEMS mirror control apparatus 1600 of FIG. 7 .

제어신호 생성부(1620)는 전술한 바와 같이, 일반적인 CPU를 사용할 수도 있으나, 더욱 바람직하게는 푸리에 급수의 연산에 의한 멤스 미러 스캔 제어 신호 형성과 같은 기능에 대하여 더욱 빠르게 많은 연산을 수행할 수 있는 DSP 칩을 사용하는 것이 바람직하다.As described above, the control signal generating unit 1620 may use a general CPU, but more preferably, a function such as forming a MEMS mirror scan control signal by operation of a Fourier series can be performed more quickly. It is preferable to use a DSP chip.

먼저 제어신호 생성부(1620)는 제어 및 영상취득 장치(1800)로부터 멤스 미러(1420)에 대한 제어 파라미터를 수신하여(S701), 이를 멤스 미러(1420)에 대한 제어 파라미터로 설정한다(S702). 이러한 제어 파라미터에 대하여는 도 6을 참조하여 전술한 바 있다. 이러한 제어 파라미터에 따라 이후 멤스 미러 스캔 제어 신호가 형성되게 된다.First, the control signal generator 1620 receives a control parameter for the MEMS mirror 1420 from the control and image acquisition device 1800 (S701), and sets it as a control parameter for the MEMS mirror 1420 (S702) . These control parameters have been described above with reference to FIG. 6 . Afterwards, a MEMS mirror scan control signal is formed according to these control parameters.

또한 제어신호 생성부(1620)는, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같은 라인 스캔 카메라 트리거 신호 제어 파라미터 역시 제어 및 영상취득 장치(1800)로부터 수신하여(S703), 카메라 트리거 신호에 대한 제어 파라미터로 설정한다(S704). 이러한 제어 파라미터에 대하여도 역시 도 6을 참조하여 전술한 바 있다. 이러한 제어 파라미터에 따라 이후 라인 스캔 카메라 트리거 신호가 형성되게 된다.Also, the control signal generator 1620 receives the line scan camera trigger signal control parameter as described with reference to FIG. 5 from the control and image acquisition device 1800 (S703), and sets it as a control parameter for the camera trigger signal do (S704). These control parameters have also been described above with reference to FIG. 6 . A subsequent line scan camera trigger signal is formed according to these control parameters.

이후, 제어신호 생성부(1620)는, 제어 및 영상취득 장치(1800)로부터 2D 스캔 명령을 수신하면(S705), 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같은 푸리에 급수 연산 방식에 의해 x축 멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하여 출력하는데(S706), 이 출력신호는 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이 D/A 컨버터(1630)로 입력되어 아날로그 신호로 변환되게 된다.Thereafter, when the control signal generator 1620 receives the 2D scan command from the control and image acquisition device 1800 ( S705 ), the x-axis MEMS is performed by the Fourier series calculation method as described with reference to FIGS. 3 and 4 . A mirror scan control signal is formed and output (S706). This output signal is input to the D/A converter 1630 as described above with reference to FIG. 7 and is converted into an analog signal.

또한 제어신호 생성부(1620)는, 제어 및 영상취득 장치(1800)로부터 2D 스캔 명령을 수신하면(S705), 라인 스캔 카메라 트리거 신호를 생성하여 출력하는데(S707), 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이 이 트리거 신호는 라인 스캔 카메라(300)로 직접 입력된다.In addition, the control signal generator 1620, upon receiving the 2D scan command from the control and image acquisition device 1800 (S705), generates and outputs a line scan camera trigger signal (S707), as described above with reference to FIG. 7 . As shown, this trigger signal is directly input to the line scan camera 300 .

제어신호 생성부(1620)는, 제어 및 영상취득 장치(1800)로부터 2D 스캔 명령을 수신하면(S708), 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같은 푸리에 급수 연산 방식에 의해 y축 멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하여 출력하는데(S709), 이 출력신호 역시 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이 D/A 컨버터(1630)로 입력되어 아날로그 신호로 변환되게 된다.When the control signal generator 1620 receives the 2D scan command from the control and image acquisition device 1800 ( S708 ), the y-axis MEMS mirror scan is performed by the Fourier series calculation method as described with reference to FIGS. 3 and 4 . A control signal is formed and output (S709). This output signal is also input to the D/A converter 1630 as described above with reference to FIG. 7 and is converted into an analog signal.

이후, 제어신호 생성부(1620)는, 제어 및 영상취득 장치(1800)로부터 스캔 중지 명령이 수신되면(S710), 멤스 미러 제어 신호 출력을 중지하고(S711), 또한 라인 스캔 카메라 트리거 신호 출력도 중지한다(S712).Thereafter, when a scan stop command is received from the control and image acquisition device 1800 (S710), the control signal generator 1620 stops outputting the MEMS mirror control signal (S711), and also the line scan camera trigger signal output Stop (S712).

도 6을 참조하여 전술한 바와 같이, 위의 설명에서, 2D 스캔 명령에 따른 2D 스캔 후에 3D 스캔 명령에 따른 3D 스캔을 수행하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 2D 스캔 명령에 따른 2D 스캔 만을 수행하거나, 또는 처음부터 3D 스캔 명령에 따른 3D 스캔을 수행하는 것도 가능하다.As described above with reference to FIG. 6, in the above description, after 2D scan according to the 2D scan command, the 3D scan according to the 3D scan command is not limited, and only the 2D scan according to the 2D scan command is performed, Alternatively, it is also possible to perform a 3D scan according to a 3D scan command from the beginning.

10, 20: 초점면(focal plane)
30: 렌즈 중심축
40: 대상체
50: 제2 광원
60: 트리거 신호
70: 직사각형 파형
100: 렌즈 배열체
200: 렌즈 배열체
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 제어 장치
1700: 표면 영상 캡쳐부
1800: 제어 및 영상취득 장치
1810: 디스플레이 장치10, 20: focal plane
30: lens central axis
40: object
50: second light source
60: trigger signal
70: rectangular waveform
100: lens arrangement
200: lens arrangement
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 device
1810: display device

Claims (19)

멤스 미러 제어 장치로서,
제어 및 영상취득 장치와 제어신호 생성부 간의 통신 인터페이스 변환을 수행하는통신 인터페이스 변환부;
멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하는 제어신호 생성부; 및,
상기 제어신호 생성부에서 형성한 멤스 미러 스캔 제어 신호를 저전압의 아날로그 스캔 제어신호로 변환하는 D/A 컨버터
를 포함하고,
상기 제어신호 생성부는,
푸리에 급수의 연산에 의하여 멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하며,
상기 제어신호 생성부의 푸리에 급수 연산은, 멤스 미러의 스캔시, 스캔 양단에서의 떨림이 제거되도록,
Figure 112021050319511-pat00033

에 의하여 구해지고,
여기서
Figure 112021050319511-pat00034
,
Figure 112021050319511-pat00035
,
Figure 112021050319511-pat00036
이고,
Figure 112021050319511-pat00037
,
Figure 112021050319511-pat00038
인,
멤스 미러 제어 장치.A MEMS mirror control device comprising:
a communication interface conversion unit for performing communication interface conversion between the control and image acquisition apparatus and the control signal generation unit;
a control signal generator for generating a MEMS mirror scan control signal; and,
A D/A converter that converts the MEMS mirror scan control signal formed by the control signal generator into a low-voltage analog scan control signal
including,
The control signal generator,
A MEMS mirror scan control signal is formed by the operation of the Fourier series,
The Fourier series calculation of the control signal generator is performed so that, when the MEMS mirror is scanned, shaking at both ends of the scan is removed,
Figure 112021050319511-pat00033

saved by
here
Figure 112021050319511-pat00034
,
Figure 112021050319511-pat00035
,
Figure 112021050319511-pat00036
ego,
Figure 112021050319511-pat00037
,
Figure 112021050319511-pat00038
sign,
MEMS mirror control unit. 청구항 1에 있어서,
상기 D/A 컨버터에서 출력한 저전압의 아날로그 스캔 제어신호를 고전압의 아날로그 스캔 제어신호로 증폭하는 고전압 증폭부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤스 미러 제어 장치.The method according to claim 1,
A high voltage amplifier amplifying the low voltage analog scan control signal output from the D/A converter into a high voltage analog scan control signal.
MEMS mirror control device further comprising a. 청구항 2에 있어서,
제어 및 영상취득 장치에서 공급되는 저전압 전원을 고전압으로 변환하여 고전압 증폭부로 제공하는 고전압 변환부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤스 미러 제어 장치.3. The method according to claim 2,
A high voltage converter that converts the low voltage power supplied from the control and image acquisition device into a high voltage and provides it to the high voltage amplifier
MEMS mirror control device further comprising a. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 제어신호 생성부는,
라인 스캔 카메라 트리거 신호를 형성하여 라인 스캔 카메라로 전달하는 기능
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤스 미러 제어 장치.The method according to claim 1,
The control signal generator,
Ability to form a line scan camera trigger signal and forward it to the line scan camera
MEMS mirror control device further comprising a. 청구항 1의 제어신호 생성부가 멤스 미러 제어를 수행하는 방법으로서,
(a) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러 제어 파라미터를 수신하는 단계;
(b) 상기 파라미터를 멤스 미러 스캔 제어 신호 형성을 위한 제어 파라미터로 설정하는 단계;
(c) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러의 스캔 명령을 수신하는 단계; 및,
(d) 상기 스캔 명령에 따라 멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하는 단계
를 포함하고,
상기 단계(d)의 멤스 미러 스캔 제어 신호는,
푸리에 급수의 연산에 의하여 형성되며,
상기 푸리에 급수 연산은, 멤스 미러의 스캔시, 스캔 양단에서의 떨림이 제거되도록,
Figure 112021050319511-pat00039

에 의하여 구해지고,
여기서
Figure 112021050319511-pat00040
,
Figure 112021050319511-pat00041
,
Figure 112021050319511-pat00042
이고,
Figure 112021050319511-pat00043
,
Figure 112021050319511-pat00044
인,
제어신호 생성부의 멤스 미러 제어 수행 방법.A method for the control signal generating unit of claim 1 to perform MEMS mirror control, comprising:
(a) receiving the MEMS mirror control parameters from the control and image acquisition device;
(b) setting the parameter as a control parameter for forming a MEMS mirror scan control signal;
(c) receiving a scan command of the MEMS mirror from the control and image acquisition device; and,
(d) forming a MEMS mirror scan control signal according to the scan command
including,
The MEMS mirror scan control signal of step (d) is,
It is formed by the operation of Fourier series,
The Fourier series calculation is such that, when scanning the MEMS mirror, vibrations at both ends of the scan are removed,
Figure 112021050319511-pat00039

saved by
here
Figure 112021050319511-pat00040
,
Figure 112021050319511-pat00041
,
Figure 112021050319511-pat00042
ego,
Figure 112021050319511-pat00043
,
Figure 112021050319511-pat00044
sign,
Method of performing MEMS mirror control by the control signal generator. 청구항 7에 있어서,
상기 단계(c)의 스캔 명령은,
2D 스캔 명령 또는 3D 스캔 명령인 것
을 특징으로 하는 제어신호 생성부의 멤스 미러 제어 수행 방법.8. The method of claim 7,
The scan command of step (c) is,
Anything that is a 2D scan command or a 3D scan command
Method of performing MEMS mirror control of the control signal generator, characterized in that. 청구항 8에 있어서,
상기 단계(c)의 스캔 명령이 2D 스캔 명령인 경우,
상기 단계(d)의 멤스 미러 스캔 제어 신호는,
x축 스캔 제어 신호인 것
을 특징으로 하는 제어신호 생성부의 멤스 미러 제어 수행 방법.9. The method of claim 8,
When the scan command in step (c) is a 2D scan command,
The MEMS mirror scan control signal of step (d) is,
What is the x-axis scan control signal
Method of performing MEMS mirror control of the control signal generator, characterized in that. 청구항 9에 있어서,
상기 단계(d) 이후,
(e) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러의 3D 스캔 명령을 수신하는 단계; 및,
(f) 상기 스캔 명령에 따라 멤스 미러의 y축 스캔 제어 신호를 형성하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어신호 생성부의 멤스 미러 제어 수행 방법.10. The method of claim 9,
After step (d),
(e) receiving a 3D scan command of the MEMS mirror from the control and image acquisition device; and,
(f) forming a y-axis scan control signal of the MEMS mirror according to the scan command
Method for performing MEMS mirror control of the control signal generator further comprising a. 삭제delete 삭제delete 청구항 7에 있어서,
상기 단계(c) 이전에,
(c01) 제어 및 영상취득 장치로부터 라인 스캔 카메라 트리거 신호 제어 파라미터를 수신하는 단계; 및,
(c02) 상기 파라미터를 라인 스캔 카메라 트리거 신호 형성을 위한 제어 파라미터로 설정하는 단계;
를 더 포함하고,
상기 단계(c)에서 멤스 미러의 스캔 명령을 수신한 경우,
(g) 라인 스캔 카메라 트리거 신호를 형성하여 라인 스캔 카메라로 전달하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어신호 생성부의 멤스 미러 제어 수행 방법.8. The method of claim 7,
Prior to step (c),
(c01) receiving a line scan camera trigger signal control parameter from the control and image acquisition device; and,
(c02) setting the parameter as a control parameter for forming a line scan camera trigger signal;
further comprising,
When the scan command of the MEMS mirror is received in step (c),
(g) forming a line scan camera trigger signal and passing it to the line scan camera;
Method for performing MEMS mirror control of the control signal generator further comprising a. 청구항 1의 제어신호 생성부가 멤스 미러 제어를 수행하기 위한, 비일시적 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서,
비일시적 저장매체에 저장되며, 프로세서에 의하여,
(a) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러 제어 파라미터를 수신하는 단계;
(b) 상기 파라미터를 멤스 미러 스캔 제어 신호 형성을 위한 제어 파라미터로 설정하는 단계;
(c) 제어 및 영상취득 장치로부터 멤스 미러의 스캔 명령을 수신하는 단계; 및,
(d) 상기 스캔 명령에 따라 멤스 미러 스캔 제어 신호를 형성하는 단계
가 실행되도록 하는 명령을 포함하고,
상기 단계(d)의 멤스 미러 스캔 제어 신호는,
푸리에 급수의 연산에 의하여 형성되며,
상기 푸리에 급수 연산은, 멤스 미러의 스캔시, 스캔 양단에서의 떨림이 제거되도록,
Figure 112021050319511-pat00045

에 의하여 구해지고,
여기서
Figure 112021050319511-pat00046
,
Figure 112021050319511-pat00047
,
Figure 112021050319511-pat00048
이고,
Figure 112021050319511-pat00049
,
Figure 112021050319511-pat00050
인,
제어신호 생성부가 멤스 미러 제어를 수행하기 위한, 비일시적 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored in a non-transitory storage medium for the control signal generator of claim 1 to perform MEMS mirror control, comprising:
It is stored in a non-transitory storage medium, and by the processor,
(a) receiving the MEMS mirror control parameters from the control and image acquisition device;
(b) setting the parameter as a control parameter for forming a MEMS mirror scan control signal;
(c) receiving a scan command of the MEMS mirror from the control and image acquisition device; and,
(d) forming a MEMS mirror scan control signal according to the scan command
contains a command that causes it to be executed,
The MEMS mirror scan control signal of step (d) is,
It is formed by the operation of Fourier series,
The Fourier series calculation is such that, when scanning the MEMS mirror, vibrations at both ends of the scan are removed,
Figure 112021050319511-pat00045

saved by
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Figure 112021050319511-pat00046
,
Figure 112021050319511-pat00047
,
Figure 112021050319511-pat00048
ego,
Figure 112021050319511-pat00049
,
Figure 112021050319511-pat00050
sign,
A computer program stored in a non-transitory storage medium for the control signal generating unit to control the MEMS mirror.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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