KR101356706B1 - 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경 - Google Patents

광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경에 관한 것으로, 시간에 따라 광량이 변조된 평행광을 출사하는 광원부, 상기 광원부에서 출사되는 광을 전달하는 광학계, 시간에 따라 시편상 초점을 움직이는 스캐닝부 및 회절 분포에 대한 영상을 순차적으로 획득하는 검출부;를 포함하여 구성되며, 상기 스캐닝부를 통해 시편의 원하는 위치에 초점을 이동시키고, 상기 광원부를 통해 초점의 밝기를 제어하며, 상기 검출부에서 획득되는 raw 영상에 대한 재구성에 따라 패턴을 자유롭게 형성하고, 상기 검출부를 통해 초점 분포에 대한 영상을 획득하고, 순차적으로 움직이는 초점에 대해 각각 raw 영상을 획득하며, 상기 획득된 raw 영상의 재구성을 통해 자유롭게 생성된 패턴 조명에 대한 영상을 생성하고, 상기 스캐닝부의 스캐닝 위치 정보로부터 raw 영상에 대응되는 시편의 위치를 판단함으로써 전체 시편 영역의 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.

Description

광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경{Structured illumination microscope based on intensity modulation and scanning system}
본 발명은 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경에 관한 것으로, 산업용 미세 구조물 혹은 바이오/의료용 생체 시편을 정밀하게 측정하기 위하여 광학 현미경의 공간 분해능을 향상시킨 구조 조명 현미경(structured illumination microscope)에 관한 것이다.
고집적/고정밀 장비에 의해 대량 생산되는 산업용 미세 구조물들을 정밀하고 측정하고 검사하기 위해서 현미경의 높은 공간 분해능이 요구된다. 바이오/의료 연구에 있어서 세포 기반의 영상을 정확하게 관찰하고 판단하기 위해서 현미경의 높은 공간 분해능이 요구된다.
일반 광학 현미경은 광학 회절 이론에 의해 회절한계라는 한계분해능이 정해진다. 이를 뛰어넘기 위하여 개발된 STED, PALM, STORM 현미경은 형광 인자의 특수 성질을 활용하기 때문에, 반사광만 이용해야 하는 산업용 구조물 측정이 불가능하다.
구조 조명 현미경은 사인파 형태의 밝고 어두운 간섭 무늬 패턴을 시편에 조명해줌으로써, 현미경의 횡방향 공간 분해능을 획기적으로 향상시키는 고분해능 현미경이다. 구조 조명 현미경은 형광 인자의 특수 성질을 요구하지 않고 반사광/형광에 관계없이 적용 가능하여 산업용 및 바이오/의료용으로 활용 가능하다. 시편 위에 특정한 주파수의 무늬 패턴을 조명하고 획득된 영상 정보들로부터 일반 현미경이 획득하지 못 하는 높은 공간주파수 정보를 복원함으로써, 광학 현미경의 공간 분해능을 향상시켜 회절한계 분해능을 뛰어넘은 광학 영상 획득 기술이다.
스캐닝 기술은 점조명을 이용하는 공초점 현미경, 이광자 현미경에서 영상 획득 목적으로 활용되는 기술이다. 스캐너를 제어함으로써 시편 위에 생성된 초점의 위치를 움직일 수 있고 시편의 원하는 영역에 접근하여 해당 위치 정보로부터 영상 정보를 생성하는 기술이다. 시편을 직접 움직이는 시편 스캐닝 기술과, 스캐닝 미러를 이용하여 대물렌즈의 입사 빛 각도를 조절하여 초점을 움직이는 거울 스캐닝 기술 등이 포함된다.
KR 10-2011-0093291호
본 발명은 스캐닝 시스템을 기반으로 시편의 위치에 자유롭게 접근함으로써, 비교적 간단한 시스템 구성으로 위치이동/회전과 관련된 패턴 조명을 쉽게 생성하고, 조명 패턴의 생성/영상 복원 과정에서 발생하는 오차의 가능성을 줄이는데 구조 조명 현미경을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 시간에 따라 광량이 변조된 평행광을 출사하는 광원부, 상기 광원부에서 출사되는 광을 전달하는 광학계, 시간에 따라 시편상 초점을 움직이는 스캐닝부 및 회절 분포에 대한 영상을 순차적으로 획득하는 검출부를 포함하여 구성되며, 상기 스캐닝부를 통해 시편의 원하는 위치에 초점을 이동시키고, 상기 광원부를 통해 초점의 밝기를 제어하며, 상기 검출부에서 획득되는 raw 영상에 대한 재구성에 따라 패턴을 자유롭게 형성하고, 상기 검출부를 통해 초점 분포에 대한 영상을 획득하고, 순차적으로 움직이는 초점에 대해 각각 raw 영상을 획득하며, 상기 획득된 raw 영상의 재구성을 통해 자유롭게 생성된 패턴 조명에 대한 영상을 생성하고, 상기 스캐닝부의 스캐닝 위치 정보로부터 raw 영상에 대응되는 시편의 위치를 판단함으로써 전체 시편 영역의 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광원부는, 짧은 파장의 단색광을 이용하여 작은 초점 분포를 생성하는 레이저 광원 및 시간에 대한 함수로 광량을 제어할 수 있는 광량 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스캐닝부는, 평행광의 진행 각도를 제어하여 초점 위치를 움직이는 스캐닝 미러, 스캔렌즈와 튜브렌즈로 구성되어 상기 스캐닝 미러에 의해 편향된 광의 크기를 조절하여 전달하는 중계 광학계, 상기 중계 광학계를 통해 전달되는 광을 시편에 초점 분포를 생성시키는 대물렌즈, 상기 대물렌즈 높이를 조절하여 초점 평면의 위치를 움직이는 z축 스캐너 및 시편을 움직여 시편상 초점의 위치를 움직이는 시편 스캐닝부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 검출부는, 시편에 형성된 조명 분포를 확대하여 결상하는 결상 광학계 및 시편의 초점 분포에 대한 raw 영상을 순차적으로 획득하는 다채널 광검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광학계는, 상기 광원부에서 출사되는 출사광의 편광상태를 결정하는 편광판, 시편광의 편광 상태를 입사광의 편광상태에 대해 90도 바꿔주는 QWP 및 편광 상태가 서로 다른 입사광과 시편광의 진행경로를 분리하는 PBS를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패턴은, 상기 스캐닝부를 이용하여 시편상에 자유롭게 접근함으로써, 2차원 구조 조명 패턴, 3차원 구조 조명 패턴을 생성할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 raw 영상의 재구성은, 상기 검출부로부터 획득된 raw 영상들을 더하거나 빼는 산술 연산을 통해 유효 패턴 조명을 자유롭게 하고 이에 대한 영상을 획득할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명은 간단한 구성의 광학 시스템 기반으로 구조 조명 현미경 기술을 구현함으로써, 전체 광 효율을 증대시켜 획득된 영상 결과물의 잡음대 신호비를 향상시키고, 구조 조명 현미경 복원 과정에서 필요한 조명 패턴의 이동 및 회전을 자유롭고 정확하게 생성할 수 있어 고분해능 영상 복원 능력 및 결과를 향상시키며, 시스템 구성으로 관찰 영역 및 분해능 향상 정도가 고정되지 않은 채 자유롭게 변경하다는 이점이 있다.
결과적으로 본 발명은, 스캐닝 시스템을 기반으로 시편의 위치에 자유롭게 접근함으로써, 비교적 간단한 시스템 구성으로 위치이동/회전과 관련된 패턴 조명을 쉽게 생성하고, 조명 패턴의 생성/영상 복원 과정에서 발생하는 오차의 가능성을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경의 일예를 도시한 시스템 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 패턴 조명/영상 획득 과정의 작동 원리를 나타낸 시스템 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 패턴 조명/영상 획득 과정에 필요한 입력 신호를 나타내는 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 패턴 조명/영상 획득 과정의 작동 원리를 나타내는 개념도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경은, 시간에 따라 광량이 변조된 평행광을 출사하는 광원부(100), 상기 광원부에서 출사되는 광을 전달하는 광학계(200), 시간에 따라 시편상 초점을 움직이는 스캐닝부(300) 및 회절 분포에 대한 영상을 순차적으로 획득하는 검출부(400)를 포함하여 구성되며, 상기 스캐닝부를 통해 시편의 원하는 위치에 초점을 이동시키고, 상기 광원부를 통해 초점의 밝기를 제어하며, 상기 검출부에서 획득되는 raw 영상에 대한 재구성에 따라 패턴을 자유롭게 형성하고, 상기 검출부를 통해 초점 분포에 대한 영상을 획득하고, 순차적으로 움직이는 초점에 대해 각각 raw 영상을 획득하며, 상기 획득된 raw 영상의 재구성을 통해 자유롭게 생성된 패턴 조명에 대한 영상을 생성하고, 상기 스캐닝부의 스캐닝 위치 정보로부터 raw 영상에 대응되는 시편의 위치를 판단함으로써 전체 시편 영역의 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
좀 더 구체적으로, 본 발명은 광량 변조와 스캐닝 시스템을 기반으로 유효 패턴 조명/영상 획득을 시행하는 구조 조명 현미경으로, 평행광을 출사하는 레이저 광원부, 레이저 광량을 조절하는 광량 조절부, 조명광의 편광 상태를 결정하는 편광판, 시편광의 편광 상태를 변화시키는 QWP(Quarter WavePlate), 조명광과 시편광의 광경로를 분리하는 PBS(Polarizing Beam Splitter), 평행광의 진행 각도를 제어하는 스캐닝 미러, 대물렌즈의 광축 위치를 조절하는 z축 스캐너, 작은 초점 크기를 생성하는 큰 수치구경의 대물렌즈, 스캐닝 미러와 대물렌즈를 광학적으로 연결하는 중계광학부, 시편광을 큰 배율로 결상하는 결상광학부, 시편광을 검출하는 다채널 광검출기, 광량 변조 기술과 스캐너 기술로부터 패턴을 조명하는 기술, 동기화된 다채널 광검출기로부터 raw 영상을 획득하는 기술, raw 영상과 스캐닝 정보로부터 패턴 조명 영상을 조합하는 기술을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 광량 변조와 스캐닝 시스템을 기반으로 유효 패턴 조명/영상 획득을 시행하는 구조 조명 현미경은, 간단한 시스템 구성으로 구조 조명 패턴을 자유롭고 안정적으로 생성하기 위한 것으로, 광량이 변조된 레이저 광원과 스캐닝 시스템을 이용하여 시편에 자유롭게 접근하여 조명함으로써 조명 패턴을 생성하는 것을 주요 기술적 요지로 한다.
본 발명은 패턴 조명을 생성하고 패턴 조명에 대한 영상 획득을 위한 것이고, 기본적인 구조 조명 현미경의 영상 복원 원리는 기존 구조 조명 현미경의 원리를 이용한다.
도 1은 본 발명에 따른 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경의 일예를 도시한 시스템 구성도이다.
광량 변조 광원부는 단일 파장의 평행광을 출사하는 레이저 광원(1)을 이용한다. 출사된 레이저광은 광량 조절부(2)를 거치면서 현미경에 입사되는 레이저 광원의 광량을 조절한다. 편광판(3)은 현미경에 입사되는 편광 상태를 p-파 로 결정한다. PBS(편광 빔 스플리터 ; 4) 는 편광 상태에 따라 광경로를 분리하는데, p-파 편광 상태인 출사광은 투과시킨다.
스캐닝부는 스캐닝 미러(5)를 회전시켜 반사된 평행광의 입사 각도를 제어하고 z축 스캐너(9)가 대물렌즈의 광축 높이를 조절한다. 스캔 렌즈(6), 튜브 렌즈(7)로 구성된 중계 광학계는 특정한 각도로 편향된 광을 스캐닝 미러와 대물렌즈의 구경에 벗어나지 않도록 전달한다. QWP(8)는 빛이 시편에 반사되어 되돌아오는 과정에서 2번 통과하고, 시편광에 대한 편광상태를 s-파 로 변화시킨다. 대물렌즈(10)는 시편 상에 작은 초점(11)을 생성한다. 시편에 생성된 초점(11)에서 반사된 시편광은 조명 시 진행했던 경로를 따라 거꾸로 되돌아온다.
또한, 상기 스캐닝부를 통해 1차원, 2차원, 3차원 구조조명 패턴을 생성할 수 있다. 상기 스캐닝 미러에 해당하는 갈바노 미러와 별도로 구비된 intensity modulation을 이용하여 다차원의 구조 조명 패턴을 생성할 수 있으며, 반면에 다차원 구조조명 패턴을 기반으로 구조조명 복원을 구현할 수 있는 것이다.
검출부(400)는 시편광을 다채널 검출기(15) 집광시켜 raw 영상을 획득한다. QWP(8) 에 의해 s-파 편광 상태로 바뀐 시편광은 PBS(4) 에서 반사된다. 시편광은 결상 광학계(13) 에 의해 다채널 검출기(15) 평면을 초점 평면으로 하여 상을 형성한다. 초점 위치(14)를 중심으로 회절 이론에 의한 분포를 가지며, 다채널 광검출기(15)를 통해 이에 대한 정보를 raw영상으로 획득한다. 다채널 광검출기(15)는 CCD, CMOS, 멀티채널 PMT와 같이 영역 정보를 동시에 획득할 수 있는 기기이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 패턴 조명/영상 획득 과정의 작동 원리를 나타낸 시스템 구성도이다. 스캐닝 미러(5)의 회전 각도를 조절함으로써 편향된 광은 실선 혹은 점선과 같은 경로를 따른다. 진행된 빛은 초점 평면(12)에서 편향된 각도에 따라 중심 위치의 초점(11)을 비롯하여 횡방향으로 움직이는 초점(16)을 생성할 수 있다. 대물렌즈에 대한 z 축 스캐너(9)를 제어하면 대물렌즈의 초점 평면(12)의 높이가 결정할 수 있다. 스캐닝 미러와 z축 스캐너에 대한 스캐닝부를 이용하면 시편 영역의 원하는 위치에 움직이는 초점(16)을 자유롭게 위치시킬 수 있다. 초점에서 반사되어 검출기로 향하는 시편광은 스캐닝 미러(5)를 다시 거치면서 각도를 가지지 않는 평행광이 된다. 시편 위의 초점(11)과, 움직이는 초점(16)에서 반사된 시편광은 PBS(4)와 결상 광학계(13)를 지나 다채널 광검출기(15) 평면 위에서 고정된 중심(14)을 중심으로 주위에 회절 분포에 대한 상을 생성하고 움직이는 초점마다 raw 영상들을 획득할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 패턴 조명/영상 획득 과정에 필요한 입력 신호를 나타내는 개념도이다. 스캐닝 미러는 횡방향 2차원 스캐닝을 위하여 두 개의 스캐닝 미러로 구성된다. 빠른 스캐너는 시간에 따른 입력함수(17)를 따르고 느린 스캐너는 시간에 따른 입력함수(19)를 따라 제어된다. 빠른 스캐너의 입력값(18)과 느린 스캐너의 입력값(20)은 조명광이 시편의 특정 위치를 향하도록 결정한다. 광량 조절부는 시간에 따른 광량 조절 함수(21)를 따라 제어된다. 시행해야 하는 조명 패턴에 따라 시편의 특정한 위치에 대한 광량 제어값(22)이 결정되고, 시편의 위치에 따라 서로 다른 조명이 시간에 따라 순차적으로 생성된다. 다채널 광검출기는 시간에 따른 동기화 함수(23)의 동기화 신호(24)를 따라 raw 영상을 순차적으로 획득한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유효 패턴 조명/영상 획득 과정의 작동 원리를 나타내는 개념도이다. 시편의 특정한 위치를 중심으로 회절이론에 의한 퍼짐 형태(25)로 조명되고, 다채널 광검출기 위 대응되는 위치에 상을 결상하여 raw 영상(26) 을 획득한다. 스캐닝 기술이 작동되어 시편의 다른 위치를 중심으로 회절 이론에 의한 퍼짐 형태(27)로 조명되고, 다채널 광검출기 위 대응되는 위치에 raw 영상(28)을 획득한다. 이러한 작업을 순차적으로 반복하고 이를 더함으로써 유효 패턴 조명(29)을 생성할 수 있다. 그리고 이에 대응하여 순차적으로 획득되는 raw 영상들을 스캐닝된 시편의 위치를 참고하여 이어 붙임으로써, 유효 패턴 조명에 대응되는 유효 패턴 영상(30)을 구성할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 유효 패턴 조명을 생성하고 패턴 조명에 대한 영상을 획득할 수 있다. 간단한 시스템임에도 원하는 광량 변조와 스캐닝 시스템을 이용하여 자유로운 구조 조명 패턴을 안정적으로 생성할 수 있다는 이점이 있다.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 광원부 200 : 광학계
300 : 스캐닝부 400 : 검출부
1 : 레이저 광원 2 : 광량 조절부
3 : 편광판 4 : PBS
5 : 스캐닝 미러 6 : 스캔 렌즈
7 : 튜브 렌즈 8 : QWP
9 : 대물 렌즈 10 : z축 스캐너
11 : 물체 초점 12 : 물체 시편
13 : 결상 렌즈 14 : 결상 초점
15 : 다채널 광검출기 16 : 위치 변경 물체 초점
17 : 빠른 스캐너 입력 함수 18 : 빠른 스캐너 입력값
19 : 느린 스캐너 입력 함수 20 : 느린 스캐너 입력값
21 : 광량 조절 함수 22 : 광량 조절값
23 : 광검출기 동기화 함수 24 : 광검출기 동기화 신호값
25 : 시편 영역 물체 초점 26 : 대응 다채널 광검출기
27 : 시편 영역 물체 초점(2) 28 : 대응 다채널 광검출기(2)
29 : 유효 패턴 조명 30: 유효 패턴 영상

Claims (10)

  1. 시간에 따라 광량이 변조된 평행광을 출사하는 광원부;
    상기 광원부에서 출사되는 광을 전달하는 광학계;
    시간에 따라 시편상 초점을 움직이는 스캐닝부; 및
    회절 분포에 대한 영상을 순차적으로 획득하는 검출부;를 포함하여 구성되며,
    상기 스캐닝부를 통해 시편의 원하는 위치에 초점을 이동시키고, 상기 광원부를 통해 초점의 밝기를 제어하며, 상기 검출부에서 획득되는 raw 영상에 대한 재구성에 따라 패턴을 자유롭게 형성하고,
    상기 검출부를 통해 초점 분포에 대한 영상을 획득하고, 순차적으로 움직이는 초점에 대해 각각 raw 영상을 획득하며, 상기 획득된 raw 영상의 재구성을 통해 자유롭게 생성된 패턴 조명에 대한 영상을 생성하고, 상기 스캐닝부의 스캐닝 위치 정보로부터 raw 영상에 대응되는 시편의 위치를 판단함으로써 전체 시편 영역의 영상을 생성하는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 광원부는,
    짧은 파장의 단색광을 이용하여 작은 초점 분포를 생성하는 레이저 광원; 및
    시간에 대한 함수로 광량을 제어할 수 있는 광량 조절부;를 포함하는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스캐닝부는,
    평행광의 진행 각도를 제어하여 초점 위치를 움직이는 스캐닝 미러;
    스캔렌즈와 튜브렌즈로 구성되어 상기 스캐닝 미러에 의해 편향된 광의 크기를 조절하여 전달하는 중계 광학계;
    상기 중계 광학계를 통해 전달되는 광을 시편에 초점 분포를 생성시키는 대물렌즈;
    상기 대물렌즈 높이를 조절하여 초점 평면의 위치를 움직이는 z축 스캐너; 및
    시편을 움직여 시편상 초점의 위치를 움직이는 시편 스캐닝부;를 포함하는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 검출부는,
    시편에 형성된 조명 분포를 확대하여 결상하는 결상 광학계; 및
    시편의 초점 분포에 대한 raw 영상을 순차적으로 획득하는 다채널 광검출기;를 포함하는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 광학계는,
    상기 광원부에서 출사되는 출사광의 편광상태를 결정하는 편광판;
    시편광의 편광 상태를 입사광의 편광상태에 대해 90도 바꿔주는 QWP; 및
    편광 상태가 서로 다른 입사광과 시편광의 진행경로를 분리하는 PBS;를 포함하여 구성되는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 패턴은,
    상기 스캐닝부를 이용하여 시편상에 자유롭게 접근함으로써, 2차원 구조 조명 패턴, 3차원 구조 조명 패턴을 생성할 수 있는 것을 특징으로 하는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 raw 영상의 재구성은,
    상기 검출부로부터 획득된 raw 영상들을 더하거나 빼는 산술 연산을 통해 유효 패턴 조명을 자유롭게 하고 이에 대한 영상을 획득할 수 있는 것을 특징으로 하는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
  8. 짧은 파장의 단색광을 이용하여 작은 초점 분포를 생성하는 레이저 광원과, 시간에 대한 함수로 광량을 제어할 수 있는 광량 조절부;를 포함하는 광원부;
    상기 광원부에서 출사되는 광을 전달하는 광학계;
    시간에 따라 시편상 초점을 움직이는 스캐닝부; 및
    회절 분포에 대한 영상을 순차적으로 획득하는 검출부;를 포함하여 구성되며,
    상기 스캐닝부를 통해 시편의 원하는 위치에 초점을 이동시키고, 상기 광원부를 통해 초점의 밝기를 제어하며, 상기 검출부에서 획득되는 raw 영상에 대한 재구성에 따라 패턴을 자유롭게 형성하고,
    상기 검출부를 통해 초점 분포에 대한 영상을 획득하고, 순차적으로 움직이는 초점에 대해 각각 raw 영상을 획득하며, 상기 획득된 raw 영상의 재구성을 통해 자유롭게 생성된 패턴 조명에 대한 영상을 생성하고, 상기 스캐닝부의 스캐닝 위치 정보로부터 raw 영상에 대응되는 시편의 위치를 판단함으로써 전체 시편 영역의 영상을 생성하는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 스캐닝부는,
    평행광의 진행 각도를 제어하여 초점 위치를 움직이는 스캐닝 미러;
    스캔렌즈와 튜브렌즈로 구성되어 상기 스캐닝 미러에 의해 편향된 광의 크기를 조절하여 전달하는 중계 광학계;
    상기 중계 광학계를 통해 전달되는 광을 시편에 초점 분포를 생성시키는 대물렌즈;
    상기 대물렌즈 높이를 조절하여 초점 평면의 위치를 움직이는 z축 스캐너; 및
    시편을 움직여 시편상 초점의 위치를 움직이는 시편 스캐닝부;를 포함하는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 패턴은,
    상기 스캐닝부를 이용하여 시편상에 자유롭게 접근함으로써, 2차원 구조 조명 패턴, 3차원 구조 조명 패턴을 생성할 수 있는 것을 특징으로 하는 광량 변조와 스캐닝 시스템 기반의 구조 조명 현미경.
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