KR100845284B1

KR100845284B1 - 두개의 닙코우 디스크를 이용한 공초점 주사 현미경

Info

Publication number: KR100845284B1
Application number: KR1020040075996A
Authority: KR
Inventors: 이석원; 김광수; 권대갑; 강동균; 유홍기; 이승우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-09-22
Filing date: 2004-09-22
Publication date: 2008-07-09
Also published as: US7388712B2; KR20060027145A; US20060061857A1

Abstract

본 발명은 닙코우 디스크를 이용하는 공초점 주사 현미경에서 높은 측정 속도를 유지하면서도 광축 방향의 성능 저하를 방지할 수 있는 공초점 주사 현미경에 관한 것이다.

본 발명에 따른 두 개의 닙코우 디스크를 이용한 공초점 주사 현미경은 광원; 상기 광원으로부터 발생한 빛을 일정 방향으로 조명하는 조명장치; 상기 조명장치에서 입사되는 빛이 단일개구를 통과한 빛의 형태로 진행하도록 슬릿 형태의 개구가 형성된 2개의 닙코우 디스크; 상기 닙코우 디스크를 통과한 빛이 시편 상에 결상되도록 하는 제1광학계와; 시편에서 반사된 후 다시 상기 닙코우 디스크를 통과한 반사광이 결상되도록 하는 제2광학계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

공초점 주사 현미경, 닙코우 디스크(Nipkow disk), 슬릿

Description

두개의 닙코우 디스크를 이용한 공초점 주사 현미경{Confocal scanning microscope using two Nipkow disks}

도1은 종래기술에 따른 공초점 주사 현미경의 구성을 도시한 개략도.

도2a와 도2b는 도1의 공초점 주사 현미경의 닙코우 디스크 형상을 도시한 평면도.

도3은 시편에서 반사되는 빛의 진행경로를 도시한 개략도.

도4는 단일 개구를 이용한 공초점 주사현미경과 다중 개구를 이용한 공초점 주사현미경에서 개구의 크기를 증가시킴 따른 광축 방향의 분해능을 도시한 그래프.

도5는 본 발명의 제1실시예에 따른 공초점 주사 현미경을 도시한 개략도.

도6은 도5의 공초점 주사 현미경의 닙코우 디스크를 도시한 평면도.

도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 공초점 주사 현미경을 도시한 개략도.

도8은 본 발명의 제3실시예에 따른 공초점 주사 현미경을 도시한 개략도.

도9는 도8의 공초점 주사 현미경의 닙코우 디스크를 도시한 평면도.

도10은 본 발명의 제4실시예에 따른 공초점 주사 현미경을 도시한 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

31: 광원 32: 시준렌즈

33: 광분할기 34: 제1닙코우 디스크

35: 제2닙코우 디스크 36: 제1모터

37: 제2모터 38: 튜브렌즈

39: 대물렌즈 40: 시편

41: 제1렌즈 42: 제2렌즈

43: 광전검출기 51: 제1중계렌즈

52: 제2중계렌즈

본 발명은 반도체 및 영상 출력 장치의 주요 치수(critical dimension)를 측정하여 반도체 및 영상 출력 장치의 생산 공정에서의 실시간 검사를 수행하기 위한 공초점 주사 현미경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공초점 주사 현미경에 사용되는 닙코우 디스크의 개구 형상 및 그 배치구조에 관한 것이다.

공초점 현미경(confocal microscope)은 시료에 일정 파장의 빛을 조사하여 시료로부터 반사되는 빛을 핀홀과 같은 공초점 개구(confocal aperture)에 통과시켜 대물렌즈의 초점 평면에서 발산된 빛만을 광전검출기(photo-detector, PD)로 검출하는 장치로서, 그 기본적인 원리는 대한민국 특허공개 제2002-0084786호의 종래 기술에 개시된 바와 같다.

상기 공개특허에 개시된 바와 같이, 공초점 현미경의 대물렌즈의 초점평면(focal plane) 밖에 있는 부분에서 반사된 빛은 핀홀을 통과하지 못하여 광전검출기에서 검출되지 않기 때문에 공초점 현미경은 광축방향으로 높은 분해능을 가질 뿐만 아니라, 광축에 수직한 방향으로도 기존의 광학 현미경에 비하여 높은 분해능을 갖는다. 또한 시편 상의 원하는 평면을 관찰하는 것과 시편의 입체적인 3차원 영상(image)을 얻는 것도 가능하다.

이와 같은 높은 분해능력과 3차원 영상 획득 능력으로 인하여 공초점 현미경은 최근에 세포 생물학 분야와 반도체 칩 검사분야에서 널리 이용되고 있다.

이와 같은 공초점 현미경을 이용하여 2차원 평면영상을 얻기 위한 한 방법으로 일본 특개평 06-018786호에는 텔레비전 주사선 방식의 점 스캐닝(point scanning) 방식으로 측정영역의 각 지점에 대하여 빛을 주사하는 공초점 현미경이 개시되어 있다. 이 공초점 현미경은 2개의 광편향기를 사용하여 직교하는 2개의 축방향으로 빛을 각각 편향시켜 주사하는 방식을 사용하였다. 이와 같은 방식의 공초점 주사 현미경은 광편향기의 기계적인 속도의 한계나 직렬 신호처리(serial signal processing)에 따른 계산부하로 인하여 2차원 영상을 얻는데 긴 시간이 걸린다는 문제가 있었다.

광편향기를 이용한 방식에 비하여 높은 영상 획득 속도를 얻을 수 있는 방식으로 미국 등록 특허 5,067,805호에는 닙코우 디스크(Nipkow disk)를 이용한 공초 점 주사 현미경이 개시되어 있다. 도1을 참조하여 그 원리를 설명하면 다음과 같다.

종래의 닙코우 디스크를 이용한 공초점 주사 현미경은 광원(1), 상기 광원(1)에서 주사되는 빛을 평행빔으로 바꿔주는 시준렌즈(2), 시준렌즈(2)로부터 입사되는 평행빔의 방향을 전환시켜 주는 광분할기(3,beam splitter), 광분할기(3)로부터 입사되는 빛의 일부만 통과되도록 다수의 개구가 형성된 닙코우 디스크(4), 닙코우 디스크를 회전시키기 위한 모터(5), 닙코우 디스크(4)를 통과한 빛을 평행광으로 바꿔주는 튜브렌즈(6), 튜브렌즈에서 입사되는 평행광을 시편(7)에 조사하는 대물렌즈(7), 시편(8)에서 반사되어 다시 닙코우 디스크(4)를 통과한 빛을 평행광으로 바꿔주는 제1렌즈(9)와, 제1렌즈(9)를 통과한 빛을 영상획득을 위한 2차원 광전검출기(11)로 집광하는 제2렌즈(10)로 이루어진다.

광원(1)으로부터 나온 빛은 시준렌즈(2)를 거치면서 평행 빔이 된다. 이 평행빔은 광분할기(3)에서 반사되어 닙코우 디스크(4) 윗면을 조명하게 된다. 닙코우 디스크(4)에는 도2a에 도시 된 바와 같이 핀홀(pin hole) 형상의 다수의 개구(4a)가 분포되어 있다. 따라서 닙코우 디스크(4)를 조명하는 평행빔의 일부만 이 개구(4a)를 통과하게 된다. 각각의 개구(4a)를 통과한 빛은 회절 현상에 의해 다양한 각도를 갖고 전파되므로 마치 각각의 개구(4a)에 점광원을 놓은 것과 같은 효과가 일어난다. 튜브렌즈(6)와 대물렌즈(7)는 개구(4a)를 통과한 빛을 시편(8)상에 결상한다. 시편(8)상에는 전체 관찰 영역 중 상기 개구(4a)에 대응하는 다수의 점 영역만이 조명된다. 시편(8)의 관찰 영역 전체를 조명하기 위하여는 개구(4a)의 위치를 변화시켜야 하는데 이를 위하여 닙코우 디스크(4)의 중앙에 연결된 모터(5)가 닙코우 디스크(4)를 회전시키게 된다. 닙코우 디스크(4)의 회전운동에 따라 개구(4a)의 위치가 변화되면서 시편(8)의 관찰 영역 전체를 조명하게 된다.

시편(8)에 조명된 빛은 다시 반사되어 대물렌즈(7)와 튜브렌즈(6)를 통과하여 닙코우 디스크(4) 상에 결상된다. 이 때 시편(8)에서 반사되는 빛 중 대물렌즈(7)의 초점 평면(f) 상에서 반사되는 빛은 닙코우 디스크(4)의 개구(4a)를 통과하게 되지만, 초점 평면(f)에서 벗어나 광축 방향으로 이동된 지점에서 반사된 빛은 개구(4a)를 통과하지 못하게 된다. 이 것이 바로 공초점 원리이며, 이를 통해 광축방향으로 높은 분해능을 얻을 수 있는 것이다.

개구(4a)를 통과한 빛은 제1렌즈(9)와 제2렌즈(10)에 의해 2차원 광전검출기(11) 상에 결상된다. 모터(5)의 회전에 따라 개구(4a)의 위치가 변하고, 광전검출기(11) 상에 맺히는 상의 위치도 변하게 되어 2차원 광전검출기(11) 상의 전 영역에 광신호가 전달되고, 이에 의해 시편(8)의 2차원 영상을 한번에 얻을 수 있게 된다.

한편 도2b는 닙코우 디스크(4)의 또 다른 형태를 보여 주는 것으로, 슬릿 형태의 곡선 개구(4b)가 형성되어 있다. 이와 같은 슬릿 개구(4b)가 형성된 닙코우 디스크(4)를 사용하는 공초점 주사 현미경의 경우 닙코우 디스크(4)를 통과하는 조명광이 선 형태를 갖게 되고 시편(8) 상에 조명되는 영역 또한 선 형태를 띠게 된다. 닙코우 디스크(4)가 회전하게 되면 시편(8) 상에 결상되는 선 형태의 조명광이 이동하게 되고, 이에 따라 광전검출기(11) 상에 맺히는 선 형태의 상도 이동하게 되어 시편의 2차원 영상을 얻을 수 있다.

닙코우 디스크를 이용한 공초점 주사 현미경은 광편향기를 이용하는 공초점 주사 현미경에 비하여 높은 영상 획득 속도를 얻을 수 있다는 장점이 있으나, 병렬 신호 처리를 위하여 시편상의 한 점이 아닌 다수의 점 또는 선 영역을 조명하기 때문에 광축방향의 분해능이 떨어진다는 문제점이 있다.

도3에 도시된 바와 같이, 대물렌즈(7)의 초점평면(f) 상에서 반사되는 빛은 대물렌즈(7)와 튜브렌즈(6)를 통과하여 닙코우 디스크(4)의 개구(4a) 상에 정확히 집광되어 조명광이 나왔던 개구를 통해 빠져 나가게 된다. 그러나 초점평면(f)을 벗어나 광축방향으로 더 깊이 이동된 지점에서 반사되는 빛은 개구(4a)에 정확히 집광되지 못하고, 그 앞에서 결상된 후 조명광이 나왔던 개구(4a) 뿐만 아니라 그에 이웃한 개구(4a)까지 통과하게 된다. 이웃한 개구(4a)에서 조명된 빛이 반사된 후 들어오는 것은 일종의 잡음으로 작용하여 광축 방향으로의 성능을 떨어뜨리게 된다.

도4는 단일 개구를 이용한 공초점 주사현미경과 다중 개구를 이용한 공초점 주사현미경에서 개구의 크기를 증가시킴 따른 광축 방향의 분해능을 보여준다. 영상을 측정할 수 있을 만한 범위의 광량을 얻기 위하여는 개구를 일정 크기 이상으로 증가시키는 것이 필요한데, 도시 된 바와 같이 다중 개구를 이용한 공초점 현미경은 개구의 크기를 증가시킴에 따라 광축 방향의 분해능 값이 급격히 증가하여 성능이 저하된다는 것을 알 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 닙코우 디스크를 이용하는 공초점 주사 현미경에서 높은 측정 속도를 유지하면서도 광축 방향의 성능 저하를 방지할 수 있는 공초점 주사 현미경을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 두 개의 닙코우 디스크를 이용한 공초점 주사 현미경은 광원; 상기 광원으로부터 발생한 빛을 일정 방향으로 조명하는 조명장치; 상기 조명장치에서 입사되는 빛이 단일개구를 통과한 빛의 형태로 진행하도록 슬릿 형태의 개구가 형성되고 서로 다른 속도로 회전되는 2개의 닙코우 디스크; 상기 닙코우 디스크를 통과한 빛이 시편 상에 결상되도록 하는 제1광학계와; 시편에서 반사된 후 다시 상기 닙코우 디스크를 통과한 반사광이 결상되도록 하는 제2광학계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조명장치는 광원으로부터 입사되는 빛을 평행빔으로 바꿔주는 시준렌즈와; 상기 시준렌즈에서 입사되는 빛의 방향을 전환시켜주는 광분할기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 두개의 닙코우 디스크는 서로 인접하여 겹치도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 두개의 닙코우 디스크 사이에는 이들 사이를 통과하는 빛을 안내하는 중계광학계가 구비된 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 두 닙코우 디스크는 그 회전축이 일직선 상에 있도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1광학계는 상기 닙코우 디스크들을 통과한 빛을 평행광으로 만들어 주는 튜브렌즈와, 상기 튜브렌즈를 통과한 평행광을 집광하는 대물렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2광학계는 상기 닙코우 디스크들을 통과한 반사광을 평행광으로 만들어주는 제1렌즈와, 상기 제1렌즈를 통과한 평행광을 집광하는 제2렌즈를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공초점 주사 현미경은 상기 제2광학계에서 결상되는 상을 전기적 신호로 변환하여 검출하기 위한 광전검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공초점 주사 현미경은 슬릿 형태의 개구가 형성된 2개의 닙코우 디스크를 포함하고, 상기 2개의 닙코우 디스크는 이들의 개구를 통과한 빛이 단일개구를 통과한 빛의 형태로 진행하도록 배치된 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공초점 주사 현미경은 슬릿 형태의 개구가 형성된 2개의 닙코우 디스크를 포함하고, 상기 두 닙코우 디스크에 형성된 개구의 조합에 의해 공통개구가 형성되며, 상기 공통개구의 위치가 가변되도록 상기 닙코우 디스크가 회전가능하게 설치된 것을 또 다른 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 닙코우 디스크를 이용한 공초점 현미경을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 공초점 주사 현미경은 광원(31), 광원(31)에서 주사되는 빛을 평행빔으로 바꿔주는 시준렌즈(32), 시준렌즈(32)에서 입사는 평행빔의 방향을 전환시켜 주는 광분할기(33, beam splitter), 광분할기(33)로부터 입사되는 빛의 일부를 통과시키도록 슬릿 형상의 개구(34a, 35a)가 각각 형성된 제1닙코우 디스크(34) 및 제2닙코우 디스크(35), 제1닙코우 디스크(34) 및 제2닙코우 디스크(35)를 각각 회전시키기 위한 제1모터(36) 및 제2모터(37), 두 개구(34a,35a)의 교차지점(h)을 통과한 빛을 평행광으로 바꿔주는 튜브렌즈(38), 튜브렌즈(38)를 통과한 빛을 시편(40)에 집광하는 대물렌즈(39), 시편(40)에서 반사되어 다시 제1 및 제2닙코우 디스크(34,35)를 통과한 빛을 평행광으로 바꿔주는 제1렌즈(41), 제1렌즈(41)를 통과한 평행광을 영상획득을 위한 2차원 광전검출기(43)에 결상시키는 제2렌즈(42)로 이루어 진다.

본 발명의 제1실시예에 따른 공초점 주사 현미경은 종래와 달리 2개의 닙코우 디스크(34,35)를 사용하는 점에 그 특징이 있다. 이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 공초점 주사 현미경의 동작을 설명한다.

광원(31)에서 나온 빛은 시준렌즈(32)에 의해서 평행빔을 이루게 된다. 이 평행빔은 광분할기(33)에서 반사되어 제1 및 제2닙코우 디스크(34,35)를 조명하게 된다. 제1 및 제2닙코우 디스크(34,35)에는 도6에 도시된 바와 같이 슬릿 형상의 개구(34a, 35a)가 형성되어 있으며 제1 및 제2닙코우 디스크의(34,35)의 개구(34a, 35a)가 교차하는 지점에 만들어지는 작은 구멍(h)을 통해서만 빛이 통과하게 된다. 이 구멍(h)는 마치 단일개구와 같은 기능을 하는 것이다. 닙코우 디스크(34,35)를 통과한 빛은 회절 현상에 의해 다양한 방향으로 진행하게 되어 마치 빛이 통과한 위치에 점광원이 존재하는 것과 동일한 효과를 나타낸다. 제1 및 제2닙코우 디스크(34,35)를 통과한 빛은 튜브렌즈(38)와 대물렌즈(39)에 의해 시편(40) 위에 조명된다. 시편(40)에서 반사된 빛은 대물렌즈(39)와 튜브렌즈(38)를 거쳐 다시 빛이 나왔던 구멍(h)에 집광된다. 이 때 대물렌즈(39)의 초점평면(f)에서 반사되는 빛만 구멍(h)을 통과하게 되고, 초점평면(f)로부터 광축방향으로 이동한 지점에서 반사되는 빛은 제1 및 제2닙코우 디스크(34,35)에 의해 차단되어 통과하지 못하게 된다. 이에 의해 광축 방향으로 분별 능력을 갖는 공초점 효과를 얻게 된다.

도6에 도시 된 바와 같이, 제1 및 제2닙코우 디스크(34,35)의 개구(34a,35a)가 겹치는 부분(h)은 다수가 아니라 유일하게 존재하므로 다중 개구로 인하여 발생하는 광축 방향의 분해능 저하를 막을 수 있게 된다.

제1 및 제2 닙코우 디스크(34,35)를 통과한 빛은 제1렌즈(41) 및 제2렌즈(42)에 의해 2차원 광전검출기(43) 상에 결상된다. 2차원 광전검출기(43)에는 CCD(charge-coupled device, 전하결합소자)와 같은 촬상소자가 구비되어 있어 빛을 전기적인 신호로 변환하게 된다.

시편(40) 상의 관찰영역 전체에 대한 2차원 영상을 얻기 위하여 제1모터(36)와 제2모터(37)를 각기 다른 속도로 회전시키면, 제1 및 제2닙코우 디스크(34,35)의 개구(34a, 35a)가 교차하는 부분에 만들어지는 구멍(h)의 위치가 이동하게 되고, 이에 따라 시편(40)의 2차원 영상을 획득할 수 있게 된다.

도7은 본 발명의 제2실시예에 따른 공초점 주사 현미경을 도시한 것으로, 제 1실시예의 공초점 주사현미경과 동일한 구성에 대하여는 동일한 부호를 사용하고 그에 대한 설명은 생략한다.

제1실시예의 공초점 주사 현미경에 있어서, 2개의 닙코우 디스크(34,35)의 개구(34a,35a)가 교차하는 지점에서 형성되는 구멍(h)이 단일 개구와 같은 작용을 하기 위하여는 두 닙코우 디스크(34,35) 사이의 간격이 매우 작아야 할 뿐만 아니라 닙코우 디스크(34,35) 자체의 두께도 얇아야 한다는 기술적인 문제점이 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 공초점 주사 현미경은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제1닙코우 디스크(34)와 제2닙코우 디스크(35)를 일정 거리 떨어지게 설치하고 그 사이에 제1닙코우 디스크(34)를 통과한 빛을 제2닙코우 디스크(35)로 전달하는 제1중계렌즈(51) 및 제2중계렌즈(52)를 설치한 것이 특징이다. 제1중계렌즈(51)은 제2닙코우 디스크(35)를 통과한 빛을 평행광으로 바꿔주는 기능을 하며, 제2중계렌즈(52)는 제1중계렌즈(51)를 통과한 평행광을 제1닙코우 디스크(34) 상에 집광하는 기능을 한다. 이러한 제1 및 제2중계렌즈(51,52)에 의해 제1닙코우 디스크(34)의 개구(34a)와 제2닙코우 디스크(35)의 개구(35a)가 겹치는 부분에서만 빛이 통과할 수 있는 효과를 얻으면서 전술한 문제점을 해결한 것이다.

도8은 본 발명의 제3실시예에 따른 공초점 주사 현미경을 도시한 개략도이고, 도9는 도8의 공초점 주사 현미경의 닙코우 디스크를 도시한 평면도이다. 상기 제1 및 제2실시예의 공초점 주사 현미경에서와 동일한 구성에 대하여는 동일한 부호를 사용하고 그에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 공초점 주사 현미경은 제1실시예의 공초점 주사 현미경과 비교하여 두 닙코우 디스크(34,35) 및 그 구동모터(36,37)의 배치를 바꾼 것으로, 두 닙코우 디스크(34,35)의 회전축을 일직선 상에 일치시킨 것이 특징이다. 이러한 공초점 주사 현미경은 제1실시예에 따른 공초점 주사 현미경에 비하여 사이즈를 줄일 수 있다는 장점이 있다.

도10은 본 발명의 제4실시예에 따른 공초점 주사 현미경을 도시한 개략도로서, 상기 제1, 제2 및 제3실시예의 공초점 주사 현미경에서와 동일한 구성에 대하여는 동일한 부호를 사용하고 그에 대한 설명은 생략한다.

본 발명의 제4실시예에 따른 공초점 주사 현미경은 제3실시예의 공초점 주사 현미경의 두 닙코우 디스크(34,35) 사이에 제1 및 제2중계렌즈(51,52)를 설치한 것으로, 제2실시예에서의 공초점 주사 현미경과 같은 취지의 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공초점 주사 현미경은 두개의 닙코우 디스크 상의 개구가 겹치는 부분에서만 조명광이 통과할 수 있으며, 닙코우 디스크의 회전에 따라 개구가 겹치는 부분이 이동하여 마치 단일 개구를 고속으로 이송하는 효과를 얻을 수 있다. 따라서 다중 개구 디스크를 이용하는 경우 발생하는 광축 방향으로의 성능 저하 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

광원;

상기 광원으로부터 발생한 빛을 일정 방향으로 조명하는 조명장치;

상기 조명장치에서 입사되는 빛이 단일개구를 통과한 빛의 형태로 진행하도록 슬릿 형태의 개구가 형성되고 서로 다른 속도로 회전되는 2개의 닙코우 디스크;

상기 닙코우 디스크를 통과한 빛이 시편 상에 결상되도록 하는 제1광학계;

시편에서 반사된 후 다시 상기 닙코우 디스크를 통과한 반사광이 결상되도록 하는 제2광학계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제1항에 있어서,

상기 조명장치는 광원으로부터 입사되는 빛을 평행빔으로 바꿔주는 시준렌즈와; 상기 시준렌즈에서 입사되는 빛의 방향을 전환시켜주는 광분할기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제1항에 있어서,

상기 두개의 닙코우 디스크는 서로 인접하여 겹치도록 설치된 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제1항에 있어서,

상기 두개의 닙코우 디스크 사이에는 이들 사이를 통과하는 빛을 안내하는 중계광학계가 구비된 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
삭제
제1항에 있어서,

상기 두 닙코우 디스크는 그 회전축이 일직선 상에 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제1항에 있어서,

상기 제1광학계는 상기 닙코우 디스크들을 통과한 빛을 평행광으로 만들어 주는 튜브렌즈와, 상기 튜브렌즈를 통과한 평행광을 집광하는 대물렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제1항에 있어서,

상기 제2광학계는 상기 닙코우 디스크들을 통과한 반사광을 평행광으로 만들어주는 제1렌즈와, 상기 제1렌즈를 통과한 평행광을 집광하는 제2렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제1항에 있어서,

상기 공초점 주사 현미경은 상기 제2광학계에서 결상되는 상을 전기적 신호로 변환하여 검출하기 위한 광전검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
슬릿 형태의 개구가 형성된 2개의 닙코우 디스크를 포함하고, 상기 2개의 닙코우 디스크는 이들의 개구를 통과한 빛이 단일개구를 통과한 빛의 형태로 진행하도록 배치된 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제10항에 있어서,

상기 두 닙코우 디스크는 서로 인접하여 겹치도록 설치된 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제10항에 있어서,

상기 두 닙코우 디스크 사이에는 중계광학계가 구비된 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제10항에 있어서,

상기 두 닙코우 디스크는 서로 다른 속도로 회전하는 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제10항에 있어서,

상기 두 닙코우 디스크는 그 회전축이 일직선 상에 있도록 설치된 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
슬릿 형태의 개구가 형성된 2개의 닙코우 디스크를 포함하고,

상기 두 닙코우 디스크에 형성된 개구의 조합에 의해 공통개구가 형성되며, 상기 공통개구의 위치가 가변되도록 상기 닙코우 디스크가 회전가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.
제15항에 있어서,

상기 두 닙코우 디스크 사이에는 중계광학계가 구비된 것을 특징으로 하는 공초점 주사 현미경.