MEMS driven microscanners have accelerated the size reduction of an optical device by using compact, high speed, and low cost MEMS scanners. MEMS laser scanners have been applied to a variety of miniaturized optical imaging devices including pico-projector, head-up display (HUD), and LIDAR system. MEMS laser scanners have been also applied for bio-optic imaging application such as endomicroscope, 3D camera, and face recognition. MEMS laser scanner enables wearable or handheld bio-optical imaging device with small dimension and low power consumption. Especially, Lissajous MEMS scanner provides uniform illumination, and quick preview with high mechanical stability. This study presents Lissajous scanned MEMS modules for variable structured illumination. Lissajous MEMS fiber scanning module and Lissajous MEMS mirror scanning module are demonstrated, and variable structured illumination for high resolution 3D imaging is also demonstrated using Lissajous scanning module. Variable structured illumination provides various field-of-view and patterns, and high resolution 3D images of various object are obtained. The proposed Lissajous scanned MEMS modules will provide a new direction for the assorted miniaturized bio-optical imaging system.
MEMS 레이저 스캐너는 초소형으로 빛을 스캐닝 하며, 고속, 저비용으로 제작 가능하다는 장점으로 인해 피코프로젝터, 헤드업디스플레이 등 다양한 초소형 광학기기에 적용, 개발되고 있다. 특히 최근 들어 MEMS 스캐너는 광학 생검을 위한 내시현미경, 3D 내시경, 등 다양한 바이오광학 이미징 분야에 적용되고 있다. MEMS 스캐너는 구동방식에 따라 세가지로 나눌 수 있는데, 그중 리사쥬 MEMS 스캐너는 높은 기계안정성을 가지고 균일한 조명이 가능하며, 스캐닝 중에도 빠르게 물체의 형태를 파악할 수 있는 장점으로 각광받고 있다. 본 연구에서는 가변구조조명을 위한 리사쥬 스캐닝 MEMS 모듈을 개발하는 연구를 진행하였다. 리사쥬 MEMS 광섬유 스캐닝 모듈과 리사쥬 MEMS 미러 스캐닝 모듈을 개발하였으며, 제작된 MEMS 미러 스캐닝 모듈을 이용하여 고해상도 3차원 이미징을 위한 가변 구조조명을 제안하였다. 제안된 가변 구조조명은 다양한 시야각과 패턴을 제공하며, 가변 구조조명을 이용하여 다양한 물체의 고해상도 3D 이미징 유효성을 평가하였다. 제안된 가변 구조조명은 내시경 기반의 초소형 내시경 3차원 이미징 및 초고해상도 이미징 등 다양한 초소형 바이오광학 영상기기의 핵심 소자로 새로운 대안을 제시할 것으로 기대된다.
