KR101355174B1 - Ｏｃｔ 프로브 광궤적 보정장치 및 그 보정방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 OCT 프로브 광궤적 보정장치는, 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 신호를 출력하는 구동신호 생성부와; 상기 구동신호 생성부에서 출력된 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와; 상기 증폭부에서 증폭된 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 제어 신호에 대응하여 광궤적 신호를 스크린에 투사하는 프로브와; 상기 스크린에 투사된 광궤적 이미지를 촬영하는 카메라와; 상기 카메라에서 촬영된 광궤적 이미지를 기 설정된 광궤적 이미지와 비교하여 상기 기 설정된 광궤적 이미지와 동일하도록 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상을 제어하는 보정 값을 생성하는 보정 제어부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, OCT 프로브 광궤적 보정장치 및 그 보정방법은 OCT의 프로브를 통해 조사되는 광의 궤적이 원형 궤적을 형성할 수 있도록 프로브 맞은 편에 촬상된 광 궤적 이미지를 기 설정된 원형 궤적과 비교하여 보정 값에 따른 프로브의 구동 조건을 조정할 수 있다.

Description

ＯＣＴ 프로브 광궤적 보정장치 및 그 보정방법{Calibrating system of OCT probe optical traictory and the method}
본 발명은 OCT 프로브 광궤적 보정장치 및 그 보정방법에 관한 것으로, 특히 OCT의 프로브를 통해 조사되는 광의 궤적이 원형 궤적을 형성할 수 있도록 프로브 맞은 편에 촬상된 광 궤적 이미지를 기 설정된 원형 궤적과 비교하여 보정 값에 따른 프로브의 구동 조건을 조정할 수 있는 OCT 프로브 광궤적 보정장치 및 그 보정방법에 관한 것이다.
최근에는 컴퓨터 단층촬영기나 자기공명 영상 촬영기보다 구조가 간단하면서 초음파 영상 촬영기보다 높은 해상도를 제공할 수 있는 광간섭성 단층 촬영장치(OCT;Optical Coherence Tonograpy)의 개발이 진행되고 있다.
광간섭성 단츨 촬영장치는 자연광에 가까운 저 코히어런스(low coherence) 광을 생체와 같은 다중 산란 물질에 조사하고, 물질로부터 반사된 광을 검출하여 생체에 대한 단층 화상을 얻는 장치이다.
이러한 종래의 광 단층 촬영장치들은 각각의 파장 특성에 맞는 샘플들에 맞게 특성화되어 제작되어 동일한 샘플에 대하여 각기 다른 시스템을 이용하여 단층 촬영하였다.
즉, 중심파장이 840 ㎚인 SD-OCT는 물과 같은 물질에 흡수가 잘 되어 안과 중 망막의 중심와에서의 질병진단에 많이 응용되고 있으며 중심파장이 1050 ㎚ 인 SS-OCT는 840 ㎚대역에 비해 파장대가 길어 혈관 조직의 질병진단에 많이 응용되고 있다.
이러한 광 단층 촬영장치는 최종 단층 이미지를 정확하게 획득하기 위해 분광기를 시스템에 삽입하거나 별도로 추가하여 픽셀 대 파장영역에 대한 정보를 얻어 광학계의 성능을 분석하게 된다.
OCT Probe 스캐너는 폴리곤 미러, 갈바노 미러, 그리고 MEMS 미러를 이용한 방법 등 구조적으로 다양한 방법들이 시도되고 있으며 안과와 피부과에서는 OCT가 실제 사용되고 있다.
한편, 현재 OCT 프로브 구조를 PZT(압전소자)를 이용한 방식의 프로브의 구조가 개발중이며, 이는 베이스, PZT, Ferrule, 광 Fiber, FC 컨넥터 및 프로브 케이스로 이루어져 있다. 이는 구조적으로 간단하여 소형에 적용될 수 있으며, PZT의 횡축, 종축 구동만으로 3차원 영상까지 얻을 수 있다는 장점이 있다.
이러한 OCT 프로브는 초기 동작시 광궤적이 정확한 원을 형성하지 않아 스캔 면적을 확보할 수 없는 문제점이 발생 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 OCT의 프로브를 통해 조사되는 광의 궤적이 원형 궤적을 형성할 수 있도록 프로브 맞은 편에 촬상된 광 궤적 이미지를 기 설정된 원형 궤적과 비교하여 보정 값에 따른 프로브의 구동 조건을 조정할 수 있는 OCT 프로브 광궤적 보정장치 및 그 보정방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 OCT 프로브 광궤적 보정장치는, 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 신호를 출력하는 구동신호 생성부와; 상기 구동신호 생성부에서 출력된 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와; 상기 증폭부에서 증폭된 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 제어 신호에 대응하여 광궤적 신호를 스크린에 투사하는 프로브와; 상기 스크린에 투사된 광궤적 이미지를 촬영하는 카메라와; 상기 카메라에서 촬영된 광궤적 이미지를 기 설정된 광궤적 이미지와 비교하여 상기 기 설정된 광궤적 이미지와 동일하도록 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상을 제어하는 보정 값을 생성하는 보정 제어부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 보정 제어부는 상기 증폭부에서 출력되는 제 1 축 및 제 2 축의 전압을 감지하는 전압 센서와; 상기 증폭부에서 출력되는 제 1 축 및 제 2 축의 전류를 감지하는 전류 센서와; 상기 전압 센서 및 상기 전류 센서에서 감지된 제 1 축 및 제 2 축의 전압 및 전류에 대응하는 공진 주파수의 위상을 검출하는 위상 검출부와; 상기 카메라에서 촬영된 광궤적 이미지 값과 기 설정된 광궤적 이미지 값을 비교하여 그 차이에 대한 보정 값을 산출하는 이미지 비교부와; 상기 이미지 비교부에서 산출된 보정 값에 대응하는 상기 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 제어 값을 출력하는 보정부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 보정부는 상기 위상 검출부에서 검출된 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상의 변화에 따른 보정 값을 출력하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 보정부는 상기 제 1 축과 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상이 90 °의 차이가 되도록 제어하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 보정부는 상기 위상 검출부에서 검출된 상기 제 1 축의 공진 주파수의 전류 위상과 전압 위상 및 상기 제 2 축의 공진 주파수의 전류 위상과 전압 위상이 동상이 되도록 각 공진 주파수를 보정하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 이미지 비교부의 기 설정된 광궤적 이미지는 정 원의 형상인 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 구동신호 생성부에서 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축은 X축 및 Y축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 신호로 출력하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 프로브는 각 축 별로 분리된 전극을 갖는 압전 소자(PZT)를 이용하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따른 OCT 프로브 광궤적 보정방법은, 프로브에서 출력되어 스크린에 투사된 광궤적을 카메라로 촬영하는 단계와; 상기 촬영된 광궤적의 이미지 데이터와 기 설정된 광궤적의 이미지 데이터를 비교하는 단계와; 상기 비교된 값에서 보정 값을 산출하여 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 제어 값을 생성하는 단계와; 상기 기 설정된 광궤적 이미지 데이터와 동일하도록 상기 생성된 제 1 축 및 제 2축의 주파수, 전압 및 위상을 제어하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 광궤적을 카메라로 촬영하는 단계 이전에, 상기 프로브에서 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 신호를 출력하는 단계와; 상기 출력된 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 신호를 증폭하여 출력하는 단계를 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제어 값을 생성하는 단계에서 전압 센서 및 전류 센서에서 감지된 전압 및 전류에 대응하는 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상을 검출하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제어 값을 생성하는 단계에서 상기 제 1 축과 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상이 90 °의 차이가 되도록 제어하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축은 X축 및 Y축인 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, OCT 프로브 광궤적 보정장치 및 그 보정방법은 OCT의 프로브를 통해 조사되는 광의 궤적이 원형 궤적을 형성할 수 있도록 프로브 맞은 편에 촬상된 광 궤적 이미지를 기 설정된 원형 궤적과 비교하여 보정 값에 따른 프로브의 구동 조건을 조정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 OCT 광궤적 보정장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 상기 도 1의 프로브의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 상기 도 1의 보정 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 전압-전류의 위상이 동상이 되는 것을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 공진 주파수를 검출하는 일 예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 전압 및 위상을 검출하는 일 예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 OCT 광궤적 보정방법에 대한 순서도.
도 8은 본 발명에 따른 프로브에서 출력되는 광궤적 이미지를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 OCT 광궤적 보정장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 상기 도 1의 프로브의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 상기 도 1의 보정 제어부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 OCT 광궤적 보정장치는, 구동신호 생성부(110), 증폭부(120,130), 프로브(140), 카메라(150) 및 보정 제어부(160)로 구성된다.
상기 구동신호 생성부(110)는 제 1 축의 주파수, 전압 및 위상에 대응하는 신호 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상에 대응하는 신호를 출력하게 된다. 이때, 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축은 X축 및 Y축의 두 채널에 대한 주파수, 전압 및 위상인 것이 바람직하다.
상기 증폭부(120,130)는 상기 구동신호 생성부(110)에서 출력된 제 1 축의 신호를 증폭하는 제 1 증폭기(120)와 상기 제 2 축의 신호를 증폭하는 제 2 증폭기(130)로 구성되는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프로브(140)는 PZT(압전소자)를 이용한 방식으로 구성되며 베이스(101), 전극(102), PZT(103), 페룰(Ferrule)(104), 광 섬유(Optical Fiber)(105), FC 컨넥터와 이 전체를 덮고 있는 프로브 케이스(Probe Case)로 이루어져 있다. PZT를 이용한 프로브는 구조적으로 간단하며, PZT의 횡축, 종축 구동만으로 3차원 영상까지 얻을 수 있다.
상기 PZT(103)는 OCT 프로브(Probe)의 페룰(Ferrule)(104)과 함께 결합되어 광 섬유(105)를 상하로 또는 좌우로 진동시켜주는 진동체이며, 각 축 별로 분리된 전극을 갖는 4극 2상의 PZT가 적용될 수 있다. PZT(103)는 원형타입으로 DC전압의 사인 파(Sine Wave) 공급을 위한 4개의 전극(Electrodes)(102)가 함께 구성되어 있다.
상기 베이스(101)는 상기 PZT(103)를 고정시켜주는 역할을 하며 유일하게 외부 케이스에 부착되어 PZT가 자유롭게 진동할 수 있도록 한다. 이때, PZT의 3mm정도가 베이스 안쪽으로 삽입되고 접착제를 이용해 고정시킨다.
상기 페룰(Ferrule)(104)은 광 섬유의 클레딩(Cladding)을 벗긴 부분이 통과하는 부품이며 광 섬유(105)를 잡아주는 역할을 한다. 이때, 광 섬유(105)를 길이 27mm정도 클레딩까지 벗긴 0.15mm의 코어만을 페룰(Ferrule) 안으로 통과시키면 10mm의 페룰(Ferrule) 길이를 제외하고 나머지 17mm 코어부분만 남게 된다. 그리고, 상기 PZT(103), 상기 베이스(101), 상기 페룰(Ferrule)(104) 및 광 섬유(105)가 조립된 상태에서 상기 PZT(103)를 구동하게 되면 17mm의 고유 진동주파수에 따라 코어가 진동한다.
상기 광 섬유(105)는 한쪽 끝은 FC type의 연결구조, 그리고 다른 한쪽 끝은 SC type의 연결구조를 가진 것으로, 한쪽은 광원과 연결이 되고 다른 쪽은 외피복, 내피복과 클레딩(Cladding)을 벗긴 코어만 있는 상태로 만든다. 코어는 페롤을 통과시켜 접착제로 고정시킨다. 일반적으로, OCT 프로브용 광원으로는 1315nm 파장의 광원을 사용한다.
상기 프로브 케이스(미도시)는 내부에 OCT 프로브 용으로 가공한 광 섬유(105)와 페룰(104), PZT(103) 및 베이스(101)가 조립된 상태를 보호하면서 고정하는 것으로, 특히 피복을 벗겨낸 광 섬유의 코어 부분은 깨지기 쉬우므로 이를 보호하고, 상기 프로브(140)를 손으로 잡기 쉽도록 만든 형태로 되어 있다.
이러한, 상기 프로브(140)는 상기 증폭기(120,130)에서 증폭된 제 1 축의 주파수, 전압 및 위상 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상에 대응하여 광 궤적 신호를 스크린에 투사한다.
보다 구체적으로, 상기 PZT(103)의 전극을 X축과 Y축으로 나누고 각 축에 사인파(Sine Wave)의 DC전원을 공급하면 상기 PZT(103)가 동작한다. PZT 동작하면 이는 PZT에 진폭이 시작된 것이고 PZT와 함께 구성된 광 섬유(Optical Fiber)(105)가 진폭에 의해 원형으로 동작하며 붉은색의 원을 그리게 된다. 이때 가장 중요한 것은 광섬유에서 출력되는 광원이 정확한 정원을 만드는 것이고, 이러한 정원을 만들기 위해서 상기 PZT(103)에 공급되는 각 축에 대한 전압과 전류의 주파수가 동일해야 한다.
상기 카메라(150)는 상기 프로브(140)로부터 상기 스크린(107)에 투사된 광궤적 이미지를 촬영하게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 보정 제어부(160)는 전압 센서(301), 전류 센서(302), 위상 검출부(303), 이미지 비교부(305) 및 보정부(304)를 포함하여 구성되며, 상기 카메라(150)에서 촬영된 광궤적 이미지를 기 설정된 광궤적 이미지와 비교하여 상기 기 설정된 광궤적 이미지와 동일하도록 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상을 제어하는 보정 값을 생성한다.
상기 전압 센서(301)는 상기 제 1 증폭기(120)에서 출력되는 제 1 축의 전압과 상기 제 2 증폭기(130)에서 출력되는 제 2 축의 전압을 감지한다.
상기 전류 센서(302)는 상기 제 1 증폭기(120)에서 출력되는 제 1 축의 전류와 상기 제 2 증폭기(130)에서 출력되는 제 2 축의 전류를 감지한다.
상기 전압 센서(301)와 상기 전류 센서(302)에서 감지된 전압과 전류에 의해 각 축에 대한 공진 주파수를 검출할 수 있다.
상기 위상 검출부(303)는 상기 전압 센서(301) 및 상기 전류 센서(302)에서 감지된 제 1 축 및 제 2 축의 전압 및 전류에 대응하는 공진 주파수의 위상을 검출하게 된다.
보다 구체적으로, 상기 PZT(103)를 구동하기 위해 초기 주파수값(Reference)을 입력하게 되면, 입력된 주파수는 주파수 발생기(Function Generator)를 통해 X축과 Y축의 증폭기(Amplifier)에 입력되고, 입력된 전압은 PZT 구동을 위한 최대값으로 출력된다. 이때, PZT(103)에 외부 변수가 작용하여 공진 주파수가 바뀌는 현상이 발생한다. 따라서 벗어난 공진 주파수를 추적하기 위하여 상기 전압센서(Voltage Sensor)(301), 상기 전류센서(Current Sensor)(302)를 이용하여 상기 PZT(103)에 공급되는 전압의 특성을 모니터링하고 변경된 공진 주파수의 위상을 검출(Phase Detector)하여, 검출된 위상과 전압, 전류의 주파수를 파악하고 공진 주파수 추적을 위한 결과를 피드백하여 제어 값을 입력하게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 전압-전류의 위상이 동상이 되는 것을 도시한 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 공급된 전압과 전류의 주파수가 동일하고 위상이 동상이 되면 이를 공진 주파수가 되고, 공진이 되면 일반적으로 진폭이 가장 크게 발생한 시점이라고 할 수 있다. 상기 공진 주파수에 의해 원을 만들기 위해서는 X축과 Y축의 공진 위상이 90°의 차를 가지고 있어야 한다.
상기 이미지 비교부(305)는 상기 카메라(150)에서 촬영된 광궤적 이미지 데이터 값과 기 설정된 광궤적 이미지 데이터 값을 비교하여 그 차이에 대한 보정 값을 산출하게 된다.
보다 상세하게는, 상기 이미지 비교부(305)의 기 설정된 광궤적 이미지는 정 원의 형상으로, 공급된 전압과 전류의 주파수가 동일하고 위상이 동상인 공진 주파수의 값이 되고, 이러한 원을 만들기 위해서는 X축과 Y축의 공진 위상이 90°의 차를 가지고 있어야 한다. 이때, 상기 이미지 비교부(305)에 저장된 공진 주파수 및 상기 X축과 Y축의 공진 위상이 90°의 차와 상기 촬영된 광궤적 이미지 데이터 값에 대한 주파수, 전압 및 위상 값들과 비교하게 된다.
상기 보정부(304)는 상기 이미지 비교부(305)에서 산출된 보정 값에 대응하는 상기 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 제어 값을 출력한다. 즉, 상기 위상 검출부(303)에서 검출된 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상의 변화에 따른 보정 값을 출력하고, 상기 제 1 축과 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상이 90 °의 차이가 되도록 제어하게 된다.
또한, 상기 보정부(304)는 상기 위상 검출부(303)에서 검출된 상기 제 1 축의 공진 주파수의 전류 위상과 전압 위상 및 상기 제 2 축의 공진 주파수의 전류 위상과 전압 위상이 동상이 되도록 각 공진 주파수를 보정하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 공진 주파수를 검출하는 일 예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 전압 및 위상을 검출하는 일 예를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 프로브(140)의 정확한 동작을 위해서 최적 주파수를 찾아야하며, 최적 주파수를 찾기 위해 양축에 5[V]의 전압을 인가하고 주파수를 제어하여 가장 원에 가까운 주파수를 검출한다. 이때, 주파수가 0 Hz일 때 광원이 원에서 동작을 하지 않으며, 주파수를 363.5Hz인가 했을 때 광원이 X축으로만 나타나고, 주파수를 379.5 Hz는 전과 동일하게 광원이 그려지며 약 0.5mm 커짐을 보여준다. 387.5Hz의 경우 두 축이 동작하면서 광원이 중앙에서 원점을 형성하고 있는 것을 확인할 수 있다. 이는 최적 주파수가 되었음을 알 수 있다. 따라서, 진행중인 프로브의 최적 주파수는 387.5Hz 가 될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 모든 채널에 입력을 주고 변화하는 것을 계측하였다. (a)는 주파수와 전압은 동일하게 하고 위상은 채널 1번이 90°앞서도록 하였다. 그 리고 위상을 계측한 결과 원형이 형성되는 것을 확인할 수 있었다.
(b)는 주파수는 동일하게 하고 채널 1번에 전압은 2.5[V], 채널 2에 전압은
5[V], 위상은 채널 1번이 90°앞서도록 하였다. 계측결과 타원형이 그려지는 것을
확인할 수 있다. 따라서, 주파수, 전압 및 위상의 제어 값에 따라 정확하게 출력되는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 7은 본 발명에 따른 OCT 광궤적 보정방법에 대한 순서도이고, 도 8은 본 발명에 따른 프로브에서 출력되는 광궤적 이미지를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, OCT 광궤적 보정방법은, 먼저 상기 프로브(140)에서 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 신호를 출력하고, 상기 출력된 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 신호를 증폭하여 출력하게 된다. 그리고, 상기 프로브(140)에서 출력되어 스크린에 투사된 광궤적을 카메라로 촬영하는 단계가 수행된다(S701).
이어서, 상기 촬영된 광궤적의 이미지 데이터와 기 설정된 광궤적의 이미지 데이터를 비교하는 단계가 수행된다(S702). 보다 구체적으로, 상기 이미지 비교부(305)의 기 설정된 광궤적 이미지는 정 원의 형상으로, 공급된 전압과 전류의 주파수가 동일하고 위상이 동상인 공진 주파수의 값이 되고, 이러한 원을 만들기 위해서는 X축과 Y축의 공진 위상이 90°의 차를 가지고 있어야 한다. 이때, 상기 이미지 비교부(305)에 저장된 공진 주파수 및 상기 X축과 Y축의 공진 위상이 90°의 차와 상기 촬영된 광궤적 이미지 데이터 값에 대한 주파수, 전압 및 위상 값들과 비교하게 된다.
그 다음, 상기 비교된 값에서 보정 값을 산출하여 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 제어 값을 생성하는 단계가 수행된다(S703).
보다 상세하게는, 상기 기 설정된 광궤적의 정 원에 대한 주파수, 전압 및 위상에서 상기 제 1 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 보정 값과 상기 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 차를 산출하여 제어 값을 생성하게 된다.
그리고, 상기 기 설정된 광궤적 이미지 데이터와 동일하도록 상기 생성된 제 1 축 및 제 2축의 주파수, 전압 및 위상을 제어하는 단계가 수행된다(S704). 즉, 상기 생성된 제어 값으로 제 1 축에 대한 주파수, 전압 및 위상과 상기 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상을 제어하면서 기 설정되 광 궤적의 정 원의 형상으로 동일하게 제어한다. 이때, 상기 제 1 축과 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상이 90 °의 차이가 되도록 제어하게 된다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 구동신호 생성부(110)에서 상기 프로브(140)에 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상 제어 값을 PZT의 전극에 인가하면서 정원을 만들어 보정하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 --- 구동신호 생성부 140 --- 프로브
150 --- 카메라 160 --- 보정 제어부
301 --- 전압 센서 302 --- 전류 센서
303 --- 위상 검출부 304 --- 보정부
305 --- 이미지 비교부

Claims (13)

  1. 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대응하는 신호를 출력하는 구동신호 생성부와;
    상기 구동신호 생성부에서 출력된 제 1 축 및 제 2 축의 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부와;
    상기 증폭부에서 증폭되어 출력된 제 1 축 및 제 2 축의 신호에 대한 광궤적 신호를 스크린에 투사하는 프로브와;
    상기 스크린에 투사된 광궤적 이미지를 촬영하는 카메라와;
    상기 카메라에서 촬영된 광궤적 이미지를 기 설정된 광궤적 이미지와 비교하여 상기 기 설정된 광궤적 이미지와 동일하도록 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상을 제어하는 보정 값을 생성하는 보정 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보정 제어부는
    상기 증폭부에서 출력되는 제 1 축 및 제 2 축의 전압을 감지하는 전압 센서와;
    상기 증폭부에서 출력되는 제 1 축 및 제 2 축의 전류를 감지하는 전류 센서와;
    상기 전압 센서 및 상기 전류 센서에서 감지된 제 1 축 및 제 2 축의 전압 및 전류에 대응하는 공진 주파수의 위상을 검출하는 위상 검출부와;
    상기 카메라에서 촬영된 광궤적 이미지 값과 기 설정된 광궤적 이미지 값을비교하여 그 차이에 대한 보정 값을 산출하는 이미지 비교부와;
    상기 이미지 비교부에서 산출된 보정 값에 대응하는 상기 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 제어 값을 출력하는 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 보정부는 상기 위상 검출부에서 검출된 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축의 각 공진 주파수의 위상의 변화에 따른 보정 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 보정부는 상기 제 1 축과 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상이 90 °의 차이가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 보정부는 상기 위상 검출부에서 검출된 상기 제 1 축의 공진 주파수의 전류 위상과 전압 위상 및 상기 제 2 축의 공진 주파수의 전류 위상과 전압 위상이 동상이 되도록 각 공진 주파수를 보정하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 이미지 비교부의 기 설정된 광궤적 이미지는 정 원의 형상인 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 구동신호 생성부에서 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축은 X축 및 Y축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 프로브는 각 축 별로 분리된 전극을 갖는 압전 소자(PZT)를 이용하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정장치.
  9. 프로브에서 출력되어 스크린에 투사된 광궤적을 카메라로 촬영하는 단계와;
    상기 촬영된 광궤적의 이미지 데이터와 기 설정된 광궤적의 이미지 데이터를 비교하는 단계와;
    상기 비교된 값에서 보정 값을 산출하여 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 제어 값을 생성하는 단계와;
    상기 기 설정된 광궤적 이미지 데이터와 동일하도록 상기 생성된 제 1 축 및 제 2축의 주파수, 전압 및 위상을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광궤적을 카메라로 촬영하는 단계 이전에,
    상기 프로브에서 제 1 축 및 제 2 축에 대한 주파수, 전압 및 위상에 대한 신호를 출력하는 단계와;
    상기 출력된 제 1 축 및 제 2 축의 주파수, 전압 및 위상 신호를 증폭하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제어 값을 생성하는 단계에서 전압 센서 및 전류 센서에서 감지된 전압 및 전류에 대응하는 상기 제 1 축 및 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상을 검출하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 제어 값을 생성하는 단계에서 상기 제 1 축과 상기 제 2 축의 공진 주파수의 위상이 90 °의 차이가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 축 및 상기 제 2 축은 X축 및 Y축인 것을 특징으로 하는 OCT 프로브 광궤적 보정방법.
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