샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템
HIGH SPEED IMAGING SYSTEM FOR MEASURING TARGET OBJECT WITHIN SAMPLE
특허 요약
본 발명은 샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템에 관한 것으로, 평면파를 조사하는 광원부와, 상기 광원부로부터 조사되는 상기 평면파의 각도를 조절하는 각도 조절 미러와, 상기 각도 조절 미러에 의해 각도가 조절된 상기 평면파를 참조파와 샘플파로 분할하고, 기준 미러로부터 반사되는 상기 참조파와 상기 타겟 오브젝트로부터 반사되는 상기 샘플파 간의 간섭에 의한 간섭파를 형성하는 광학 간섭계와, 상기 간섭파를 획득하는 카메라 모듈과, 상기 각도 조절 미러가 상기 평면파의 각도를 순차적으로 조절하도록 제어하고, 각각의 각도의 상기 평면파에 대응하여 상기 카메라 모듈에 의해 획득되는 간섭파를 이용하여 시분해 반사 행렬을 생성하고, 상기 시분해 반사 행렬에 기초하여 상기 타겟 오브젝트를 이미징하는 이미징 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 속도가 느린 공간 광 변조기를 대신하여 2축 갈바노미터 스캐닝 미러와 같은 각도 조절 미러를 이용하여 빠른 측정 속도로 생체 조직과 같은 매질 내부에 있는 타겟 오브젝트의 고해상도 이미지를 획득할 수 있다.
청구항
번호청구항
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샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템에 있어서,평면파를 조사하는 광원부와,상기 광원부로부터 조사되는 상기 평면파의 각도를 조절하는 각도 조절 미러와,상기 각도 조절 미러에 의해 각도가 조절된 상기 평면파를 광 분할기를 통해 참조파와 샘플파로 분할하고, 기준 미러로부터 반사되는 상기 참조파와 상기 타겟 오브젝트로부터 반사되는 상기 샘플파 간의 간섭파를 형성하는 광학 간섭계와 - 상기 참조파와 상기 샘플파로 분할되기 전의 상기 평면파가 상기 각도 조절 미러에 의해 각도가 조절되어 상기 참조파와 상기 샘플파가 시간적 파면(Temporal front)이 일치된 상태로 상기 광 분할기에 의해 분할되고, 상기 간섭파는 전체 영역에서 간섭 무늬가 형성됨,상기 간섭파를 획득하는 카메라 모듈과,상기 각도 조절 미러가 상기 평면파의 각도를 순차적으로 조절하도록 제어하고, 각각의 각도의 상기 평면파에 대응하여 상기 카메라 모듈에 의해 획득되는 간섭파를 이용하여 시분해 반사 행렬을 생성하고, 상기 시분해 반사 행렬에 기초하여 상기 타겟 오브젝트를 이미징하는 이미징 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템.

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제1항에 있어서,상기 각도 조절 미러는 2축 갈바노미터 스캐닝 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템.

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제1항에 있어서,상기 광학 간섭계는 탈축 간섭계를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템.

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제1항에 있어서,상기 이미징 제어부는 각각의 상기 간섭파로부터 획득한 상기 타겟 오브젝트의 스펙트럼을 각도 고정된 고정 참조파를 기준으로 하는 고정 스펙트럼으로 변환한 후 상기 시분해 반사 행렬을 생성하는 것을 특징으로 하는 샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템.

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제4항에 있어서,상기 시분해 반사 행렬은 상기 샘플로 입사되는 입사파의 파형 벡터와 상기 타겟 오브젝트로부터 반사되는 반사파의 파형 벡터로 구성되고;상기 이미징 제어부는(a) 상기 시분해 반사 행렬을 상기 입사파의 파형 벡터 및 상기 반사파의 파형 벡터의 차이와, 상기 입사파의 파형 벡터로 구성된 입사 경로 수차 보정 행렬로 재구성하고,(b) 상기 입사 경로 수차 보정 행렬에서 상기 반사파와 상기 입사파 간의 차이 스펙트럼의 복소합 토탈 세기가 최대가 되는 최적 입사 경로 수차 보정 세트를 산출하고,(c) 상기 최적 입사 경로 수차 보정 세트를 이용하여 상기 시분해 반사 행렬을 보정하고,(d) 보정된 상기 시분해 반사 행렬이 상기 반사파의 파형 벡터와, 상기 입사파의 파형 벡터 및 상기 반사파의 파형 벡터의 차로 구성된 반사 경로 수차 보정 행렬로 재구성하고,(e) 상기 반사 경로 수차 보정 행렬에서 상기 반사 경로 수차 보정 행렬에 대응하는 역위상의 입사파와 반사빔 간의 차이의 스펙트럼의 복소합 토탈 세기가 최대가 되는 최적 반사 경로 수차 보정 세트를 산출하고,(f) 상기 최적 반사 경로 수차 보정 세트를 이용하여 보정된 상기 시분해 반사 행렬을 재보정하며,(g) 재보정된 상기 시분해 반사 행렬 내의 동일한 반사파 성분들의 누적에 의해 상기 타겟 오브젝트를 이미징하는 것을 특징으로 하는 샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템.

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제5항에 있어서,상기 이미징 제어부는상기 (a) 과정 내지 상기 (f) 과정을 재보정된 상기 시분해 반사 행렬에 대해 기 등록된 기준에 따라 반복적으로 수행하며;상기 (g) 과정은 반복적인 수행 후에 수행하는 것을 특징으로 하는 샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템.

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제5항에 있어서,상기 이미징 제어부는상기 카메라 모듈에 의해 획득된 간섭파의 전체 뷰 필드를 복수의 서브 필드로 분할하고, 각각 상기 서브 필드에 대한 시분해 반사 행렬을 생성하고, 상기 (a) 과정 내지 상기 (g) 과정을 수행하여 각각의 상기 서브 필드에 대한 이미지를 생성한 후 통합하여 상기 타겟 오브젝트를 이미징하는 것을 특징으로 하는 샘플 내의 타겟 오브젝트를 측정하기 위한 고속 이미징 시스템.