KR101368486B1 - 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경 - Google Patents

색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경 Download PDF

Info

Publication number
KR101368486B1
KR101368486B1 KR1020120124307A KR20120124307A KR101368486B1 KR 101368486 B1 KR101368486 B1 KR 101368486B1 KR 1020120124307 A KR1020120124307 A KR 1020120124307A KR 20120124307 A KR20120124307 A KR 20120124307A KR 101368486 B1 KR101368486 B1 KR 101368486B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
wavelength
detector
color filter
incident
Prior art date
Application number
KR1020120124307A
Other languages
English (en)
Inventor
김태중
이승우
송인천
전병선
Original Assignee
나노스코프시스템즈 (주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 나노스코프시스템즈 (주) filed Critical 나노스코프시스템즈 (주)
Priority to KR1020120124307A priority Critical patent/KR101368486B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101368486B1 publication Critical patent/KR101368486B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0032—Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/51—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
    • G01J3/513—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters having fixed filter-detector pairs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002—Scanning microscopes
    • G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052—Optical details of the image generation
    • G02B21/0068—Optical details of the image generation arrangements using polarisation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/283—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising used for beam splitting or combining
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/30—Collimators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

본 발명은 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경에 고속 빔 스캐너를 적용할 수 있도록 하는 고속 파장 검출 시스템인 색 필터를 이용한 파장 검출기와, 이를 채용하여 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경에서의 영상 획득 속도를 비약적으로 향상시킬 수 있도록 하는 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경를 제공함에 있다.

Description

색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경 {Wavelength detector using colo filter and high-speed chromatic confocal microscope having the wavelength detector}
본 발명은 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크로마틱 공초점 현미경의 구조를 개선하여 고속 측정이 가능하도록 하는, 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경에 관한 것이다.
현재 반도체, 바이오, 통신 등 첨단 기술 분야에서의 미세 구조물의 응용 분야가 넓어짐에 따라, 연구소, 산업 현장 등에서는 미세 구조물의 3차원 측정을 위한 여러 장치들을 사용해 왔다. 미세 3차원 측정 방식에는 크게 접촉식과 비접촉식이 있는데, 비접촉식 미세 3차원 측정 방식의 하나로서 공초점 현미경(confocal microscope) 기술이 있다. 공초점 현미경은 1957년 마빈 리 민스키에 의하여 처음 그 원리가 발표되어 현재 다양한 형태로 상용화되어 있는 장치로서, 일반 광학 현미경의 특성을 유지하면서도 높은 해상도로 3차원 형상을 측정할 수 있기 때문에, 반도체, FPD, MEMS, 글라스 기판, 재료 표면 측정 등, 마이크로미터 스케일의 3차원 측정이 필요한 대부분의 분야에서 활용할 수 있다. 공초점 현미경에서는 특별히 핀홀(pinhole)이 사용되는데, 이 핀홀에 의해 공초점 현미경의 고유한 특성인 광학적인 절편(optical sectioning)이 가능하게 된다. 공초점 현미경의 기본적인 원리 및 구성 등에 대해서는 한국특허공개 제2011-0029858호("공초점 현미경", 2011.03.23), 미국특허공개 제20100118396호("CONFOCAL MICROSCOPE APPARATUS", 2010.05.13) 등 다양한 선행기술들에 잘 설명되어 있다.
공초점 현미경에서는 대물렌즈 또는 시편을 높이 방향으로 정밀하게 이송시켜가며 각 초점에서의 절편 영상들을 획득한 후 이들을 조합하여 높이 방향 치수를 얻는다. 하지만 이와 같이 높이 방향으로의 기계적 정밀 이동을 구현하기는 어려움이 있으며, 더불어 이러한 정밀 이송장치는 속도가 상대적으로 느려 공초점 현미경의 측정 속도를 제한하는 주요 원인이 되고 있다.
이러한 문제점을 해결하고자 크로마틱 공초점 현미경이 개발되었다. 도 1은 공초점 현미경 및 크로마틱 공초점 현미경의 원리를 비교한 것으로, 도 1(A)는 공초점 현미경의 원리를, 도 1(B)는 크로마틱 공초점 현미경의 원리를 각각 도시하고 있다. 일반적인 공초점 현미경이 단색광(Monochromatic Light)을 광원으로 사용하는 것과 달리 크로마틱 공초점 현미경은 다색광(Chromatic Light)을 광원으로 사용한다. 단색의 평행광이 렌즈에 입사되면 초점 평면에 하나의 초점이 맺히게 되는데, 초점 거리는 빛의 파장에 따라 달라지며 이를 색수차라고 한다. 공초점 현미경의 경우 단색광을 사용하므로 단일 초점 거리를 갖는 단일 초점만 발생시키지만, 크로마틱 공초점 현미경은 색수차를 이용하여 다양한 초점 거리의 초점을 동시에 발생시킨다. 색수차에 의한 다중 초점은 공초점 현미경의 광축 스캐닝을 대신한다. 즉, 도 1(A)에 도시된 바와 같이 일반 공초점 현미경의 경우 시편의 높이를 측정하기 위해서 대물렌즈를 광축 방향(도 1을 기준으로 할 때 수직, 즉 상하 방향)으로 스캔해야 되는 반면, 도 1(B)에 도시된 바와 같이 크로마틱 공초점 현미경에서는 색수차에 의한 다중 초점을 이용하여 수직 방향으로의 움직임 없이도 높이의 측정이 가능하게 되는 것이다.
크로마틱 공초점 현미경은 시편에서 반사된 빛의 색을 분광기 등을 이용하여 알아내어 이를 높이 치수로 환산한다. 즉 크로마틱 공초점 현미경에서는 높이 측정을 위하여 색수차에 의한 다중 초점을 사용하기 때문에 시편이나 대물렌즈의 수직 방향으로의 움직임을 필요로 하지 않는다. 그러나 시편의 3차원 측정을 위해서는 수평 방향으로의 움직임은 필요하게 된다. 도 2a 내지 도 2c는 종래의 크로마틱 공초점 현미경의 측정 원리를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 높이가 불규칙한 시편(Specimen)의 높이를 측정하기 위해서 시편을 (도 2a 내지 도 2c를 기준으로) 좌우 방향으로 이동해 가면서 측정을 수행하는 과정을 도시하고 있다. 그림 2a는 시편이 Red 빛의 초점 평면에 있는 경우를 나타낸다. 시편에서 반사된 빛은 핀홀에서 걸러져 오직 Red 빛만 통과되고 그레이팅(Grating)에 의해 방향이 바뀌어 측정부(Line CCD)의 가장자리 부분에 초점을 맺는다. 그림 2b는 시편이 Green 빛의 초점 평면에 있는 경우이며, 그림 2c는 시편이 Blue 빛의 초점 평면에 있는 경우로서, 위와 같은 원리로 측정부(Line CCD)에 맺히는 초점의 위치를 검출하여 빛의 색을 알 수 있고 이를 통해 시편의 높이를 계산할 수 있다. 이러한 크로마틱 공초점 현미경의 기본적인 원리 및 구성 등에 대해서는 한국특허공개 제2012-0053062호("색수차 보상 방법, 이를 이용한 3차원 형상 측정 방법 및 측정 장치", 2012.05.22) 등 다양한 선행기술들에 잘 설명되어 있다.
종래의 크로마틱 공초점 현미경에서는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 시편을 이동시키는 시편 스캐닝 방식을 이용하여 3차원 측정을 수행하였다. 그런데 이 방식 역시 기계적 움직임을 필요로 하기 때문에 측정 속도 저하의 큰 원인이 되는 문제가 있었다.
본 출원인은 이러한 문제를 극복하기 위하여, 한국특허등록 제0964251호("빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경", 2010.06.09, 이하 선행기술)를 개시하였다. 상기 선행기술에서는 빔 스캐닝 방식을 이용하여 초점 위치를 횡방향(즉 수평 방향)으로 이동시켜 줌으로써, 시편의 기계적 이동을 필요로 하지 않고 3차원 측정을 수행할 수 있도록 하고 있다. 도 3은 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경의 원리를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 광경로 중간에 설치된 빔 스캐너(Beam Scanner)가 빛의 방향을 바꾸어 대물렌즈의 초점의 위치를 횡방향으로 스캐닝할 수 있게 해 준다. 이러한 선행기술에 의한 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경은, 종래의 시편 스캐닝 방식을 이용하는 크로마틱 공초점 현미경에 비해 훨씬 측정 속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 상기 선행기술에 의한 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경의 상세 구성 등에 대해서는 상기 선행기술에 상세히 기재되어 있으므로 여기에서는 그 설명을 생략한다.
한편, 이러한 횡방향 빔 스캐너로는 1축 또는 2축의 갈바노 미러(Galvano Mirror)가 사용될 수 있다. 갈바노 미러는 저속 빔 스캐너의 한 종류로, 이보다 더욱 고속으로 빔 스캐닝을 할 수 있는 공진 갈바노 미러(Resonant Galvano Mirror), 음향 광 편향기(Acousto-Optic Deflector: AOD), 폴리곤 미러(Polygon Mirror)와 같은 고속 빔 스캐너가 존재하지만, 이러한 고속 빔 스캐너를 상기 선행기술에 의한 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경에는 적용할 수 없는 한계가 있었다. 그 이유는 크로마틱 공초점 현미경이 분광기(Spectrometer)를 디텍터로 사용하기 때문이다. 분광기에 사용되는 CCD 또는 CMOS 센서들은 어레이(Array) 타입의 광센서로서, PMT와 APD 같은 포인트(Point) 타입의 광센서에 비해 속도가 매우 낮으며 앞서 언급된 고속 빔 스캐너의 속도를 감당할 수 없다.
따라서 이러한 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 형미경에서 고속 빔 스캐너를 이용하여 영상 획득 속도를 증가시키기 위해서는 기존의 분광기를 대체하는 새로운 형태의 빛의 파장 검출 시스템이 필요하다는 문제점이 제기되었다.
1. 한국특허공개 제2011-0029858호("공초점 현미경", 2011.03.23) 2. 미국특허공개 제20100118396호("CONFOCAL MICROSCOPE APPARATUS", 2010.05.13) 3. 한국특허공개 제2012-0053062호("색수차 보상 방법, 이를 이용한 3차원 형상 측정 방법 및 측정 장치", 2012.05.22) 4. 한국특허등록 제0964251호("빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경", 2010.06.09)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경에 고속 빔 스캐너를 적용할 수 있도록 하는 고속 파장 검출 시스템인 색 필터를 이용한 파장 검출기와, 상기 색 필터를 이용한 파장 검출기를 채용하여 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경에서의 영상 획득 속도를 비약적으로 향상시킬 수 있도록 하는 색 필터를 이용한 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 색 필터를 이용한 파장 검출기는, 입사된 광을 분배하는 적어도 하나의 광 분할기(510, beam splitter); 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 광의 복수 개의 광경로들 중 적어도 하나의 광경로 상에 배치되는 적어도 하나의 색 필터(520, color filter); 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 광 또는 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 후 상기 색 필터(520)를 통과한 광을 입사받아 광량을 측정하는 복수 개의 광 검출기(530, photodetector); 를 포함하여 이루어지며, 복수 개의 상기 광 검출기(530)에서 측정된 전압 값 및 상기 색 필터(520)의 투과율 값을 사용하여 입사된 광의 파장을 산출하는 것을 특징으로 한다.
이 때 상기 파장 검출기(500)는, 단일 개의 상기 광 분할기(510), 단일 개의 상기 색 필터(520), 제1광 검출기(530A) 및 제2 광 검출기(530B)를 포함하되, 상기 광 분할기(510)에서 분배된 광 중 상기 제1광 검출기(530A)로 입사되는 광의 광경로 상에 상기 색 필터(520)가 배치되고, 상기 제1광 검출기(530A) 및 상기 제2광 검출기(530B)의 검출 이득(gain)이 동일하게 설정되도록 이루어져, 하기의 수학식을 이용하여 입사된 광의 파장을 산출하도록 이루어질 수 있다.
λc = T-1(VA / VB)
(여기에서, λc: 입사된 광의 파장, T: 파장에 대한 색 필터의 투과율 함수, T-1: 파장에 대한 색 필터의 투과율 함수의 역함수, VA: 제1광 검출기에서 측정된 전압, VB: 제2광 검출기에서 측정된 전압)
또는 상기 파장 검출기(500)는, K(K는 자연수)개의 상기 광 분할기(51k), M(M은 자연수)개의 상기 색 필터(52m), N(N은 자연수)개의 광 검출기(53n)를 포함하되, n번째 광 검출기(53n)로 입사되는 광은 k개의 광 분할기(51k) 및 m번째 색 필터(52m)를 순차적으로 거쳐 오도록 이루어져, 하기의 N개의 수학식을 이용하여 입사된 광의 파장을 산출하도록 이루어질 수 있다.
Vn = αnㆍTm(λc)ㆍI(λc, t0)/2k
(여기에서, N ≥ M, N > K, k: 광 분할기 식별번호로서 1~K의 값, m: 색 필터 식별번호로서 1~M의 값, n: 광 검출기 식별번호로서 1~N의 값, λc: 입사된 광의 파장, t0: 측정 시각, Tm: 파장에 대한 m번째 색 필터의 투과율 함수, αn: n번째 광 검출기의 검출 이득(gain), Vn: n번째 광 검출기에서 측정된 전압)
더불어 이 때 상기 광 검출기(530)는, APD(avalanche photo diode), PMT(photo multiplier tube)를 포함하는 포인트(point) 타입으로 된 다수 개의 이미지 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 색 필터를 이용한 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경는, 점광원 형태로 형성되며, 백색광(white light) 또는 다수의 파장을 가지는 광선들이 혼합된 광(polychromatic light)을 방출하는 광원부(110); 상기 광원부(110)의 전방에 구비되며, 상기 광원부(110)로부터 나온 광을 평행광으로 유도하는 시준렌즈계(120); 상기 시준렌즈계(120)를 통과한 평행광을 분리하는 광 분배기(130); 상기 광 분배기(130)를 통과한 광의 진행 방향을 조정함으로써 시편(200)에 광이 입사되는 부분을 시편(200)이 놓여진 면에 평행한 방향(XY 면)으로 이동시키는 빔 스캐너(140); 상기 빔 스캐너(140)를 통과하여 나온 광을 파장에 따라 분리하여 시편(200)으로 입사시키는 대물렌즈계(150); 상기 시편(200)으로 입사되어 상기 시편(200) 표면에서 반사되어 나온 빛을 받아들이는 수광렌즈계(160); 상기 수광렌즈계(160)의 후방에 구비되며, 구멍이 형성되어 상기 구멍으로만 수광렌즈계(160)에 의해 집광된 광을 통과시키고 구멍 이외의 부분에서는 광의 진행을 차단하는 핀홀(170); 상술한 바와 같은 색 필터를 이용한 파장 검출기(500) 형태로 이루어져, 상기 핀홀(170)을 통과한 광의 광량 및 파장을 측정하는 검출부(180); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때 상기 빔 스캐너(140)는, 공진 갈바노 미러(resonant galvano mirror), 폴리곤 미러(polygonal mirror), 음향 광 편향기(acousto-optic deflector, AOD), DMD(digital micromirror device) 중에서 선택되는 어느 한 가지인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기본적으로 크로마틱 공초점 현미경 원리를 사용함으로써 깊이 방향으로의 기계적인 움직임을 배제할 뿐만 아니라 빔 스캐닝 방식을 사용함으로써 평면 방향으로의 기계적인 움직임 또한 배제함으로써, 시편 또는 대물렌즈를 기계적으로 움직이기 위한 구동부에서 발생되는 진동 등의 영향으로 인하여 시편이 정위치로부터 이탈하는 등의 위험성이 원천적으로 차단되어, 미세한 시편의 3차원 형상을 측정함에 있어서의 측정 정확성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
무엇보다도 본 발명에 의하면, 색 필터를 이용한 파장 검출기를 이용함으로써 검출 속도를 크게 향상시켜 주는 큰 효과가 있다. 보다 구체적으로 설명하자면, 종래 크로마팅 공초점 현미경 원리 및 빔 스캐닝 방식을 이용하는 경우에도, 검출부로서 스펙트로미터와 같은 저속 검출기를 사용하게 됨으로써 빔 스캐너의 스캔 속도를 높이는 데 한계가 있어 측정 속도 및 효율의 저하를 가져오는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명에 의하면 색 필터를 이용한 파장 검출기를 이용하기 때문에 고속 검출이 가능하며, 따라서 빔 스캐너의 스캔 속도 또한 크게 향상시킬 수 있어, 결과적으로 측정 속도 및 효율을 종래에 비해 비약적으로 향상시킬 수 있는 큰 효과가 있는 것이다.
도 1은 공초점 현미경 및 크로마틱 공초점 현미경의 원리.
도 2a 내지 도 2c는 종래의 크로마틱 공초점 현미경의 측정 원리.
도 3은 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경의 원리.
도 4는 색 필터의 파장별 투과율 곡선.
도 5는 광원의 파장별 광량 곡선.
도 6은 본 발명의 색 필터를 이용한 파장 검출기의 구성 및 원리.
도 7은 색 필터 투과율 함수의 역함수 곡선.
도 8은 본 발명의 파장 검출기의 다른 실시예.
도 9는 본 발명의 고속 크로마틱 공초점 현미경의 한 실시예.
도 10은 본 발명의 고속 크로마틱 공초점 현미경의 다른 실시예.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
색 필터(color filter)란 빛의 파장에 따라 다른 투과율을 갖고 있는 광학 소자를 가리키며, 일반적으로 색 필터는 광경로 중간에 삽입되어 특정 파장의 빛을 차단하거나 반대로 특정 파장의 빛만 투과시키는 목적으로 사용된다. 색 필터는 사용 목적에 따라 다양한 형태의 파장별 투과율 곡선을 갖고 있다. 도 4는 색 필터의 파장별 투과율 곡선의 한 예시이며, 도 5는 광원의 파장별 광량 곡선의 한 예시이다. 어떤 색 필터의 투과율 곡선이 특정 파장대 λ1~λ2에서 도 4와 같은 형태를 가지며, 색필터에 입사하는 광원의 파장별 광량 곡선은 동일 파장 대역에서 도 5와 같다고 가정한다(광량 곡선은 시간에 따라서 변하는 시간의 함수이기도 하므로 도 5는 특정 시간 t0에서 얻어진 곡선이라 가정한다). 일반적으로 다색 광원은 도 5와 같이 파장별로 불균일한 광량 분포를 보인다.
도 6은 본 발명의 색 필터를 이용한 파장 검출기의 한 실시예의 구성 및 원리를 도시하고 있다. 본 발명의 색 필터를 이용한 파장 검출기(500)는, 입사된 광을 분배하는 적어도 하나의 광 분할기(510, beam splitter); 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 광의 복수 개의 광경로들 중 적어도 하나의 광경로 상에 배치되는 적어도 하나의 색 필터(520, color filter); 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 광 또는 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 후 상기 색 필터(520)를 통과한 광을 입사받아 광량을 측정하는 복수 개의 광 검출기(530, photodetector); 를 포함하여 이루어지며, 복수 개의 상기 광 검출기(530)에서 측정된 전압 값 및 상기 색 필터(520)의 투과율 값을 사용하여 입사된 광의 파장을 산출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파장 검출기(500)의 입사광 파장 산출 원리를 도 6의 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 6의 실시예는 본 발명의 파장 검출기(500)의 가장 단순한 구성 실시예로서, 도 6의 실시예에 의한 파장 검출기(500)는 도시된 바와 같이, 단일 개의 상기 광 분할기(510), 단일 개의 상기 색 필터(520), 제1광 검출기(530A) 및 제2 광 검출기(530B)를 포함하되, 상기 광 분할기(510)에서 분배된 광 중 상기 제1광 검출기(530A)로 입사되는 광의 광경로 상에 상기 색 필터(520)가 배치되고, 상기 제1광 검출기(530A) 및 상기 제2광 검출기(530B)의 검출 이득(gain)이 동일하게 설정되도록 이루어진다.
먼저 상기 파장 검출기(500)로 t0의 시각에 λc의 파장 및 I(λc, t0)의 광량(앞서 설명한 바와 같이 광량은 파장 및 시간의 함수로 나타난다)을 가지는 입사광(Incident Light)이 입사된다. 입사광은 상기 광 분할기(510)에 의하여 도시된 바와 같이 통과되거나 또는 반사되어 경로가 바뀌는 두 개의 광경로로 나뉘어 진행된다. 상기 광 분할기(510)에 의하여 나뉜 광들의 광량은 각각 (입사광의 광량의 1/2인) I(λc, t0)/2가 된다. 두 개로 나뉜 광경로들 중 하나의 광경로는 상기 색 필터(520)를 지나 상기 제1광 검출기(530A)로 입사되도록 진행되므로, 상기 제1광 검출기(530A)로 입사되는 광의 광량은 (상기 색 필터(520)는 파장에 대한 함수로 나타나는 T(λc)의 투과율을 가지므로) T(λc)ㆍI(λc, t0)/2가 된다. 또한 나머지 하나의 광경로는 색 필터 등을 거치지 않고 바로 상기 제2광 검출기(530B)로 입사되도록 진행되므로, 상기 제2광 검출기(530B)로 입사되는 광의 광량은 I(λc, t0)/2가 된다. 광 검출기는 입사된 빛의 광량에 비례하는 전압을 발생시키는 장치로서, 각각의 광 검출기(530A)(530B)가 동일한 검출 이득(gain) α를 갖는다고 가정한다. 그러면 각각의 광 검출기(530A)(530B)에서 측정된 전압은 하기의 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
[수학식 1]
VA = αㆍT(λc)ㆍI(λc, t0)/2
VB = αㆍI(λc, t0)/2
수학식 1에서 상기 제1광 검출기(530A)에서 측정된 전압(VA)을 상기 제2광 검출기(530B)에서 측정된 전압(VB)으로 나누면 하기와 같은 수학식 2를 얻을 수 있다.
[수학식 2]
VA / VB = T(λc)
도 7은 색 필터 투과율 함수의 역함수 곡선의 한 예시를 도시하고 있다. 색 필터의 투과율 함수는 미리 알 수 있는 값이기 때문에, 도 7과 같은 투과율 함수의 역함수도 쉽게 미리 알 수 있다. 따라서 하기의 수학식 3을 통해 쉽게 입사광의 파장 λc 값을 산출해 낼 수 있다.
[수학식 3]
λc = T-1(VA / VB)
위와 같은 도출 과정에서, 결과적으로 광의 시간별, 파장별 변화(variation)는 수학식 3으로 오는 과정에서 모두 소거되며, 최종적으로는 환경 변화에 비교적 영향을 받지 않는 색 필터의 투과율 곡선만으로 파장 검출이 가능하게 됨을 알 수 있다. 물론, 각 광 검출기의 검출 이득 값이 모두 동일하게 설정되지 않을 수도 있겠으나 이 역시 미리 알 수 있으며 변화가 없는 상수값인 바, 이러한 경우에도 위와 같은 도출 과정에 큰 영향이 없다. 결과적으로 본 발명의 파장 검출기(500)는, 광의 시간별 또는 파장별 변화 등에 구애됨이 없이, 상기 파장 검출기(500)를 구성하는 색 필터(520)의 투과율이나 광 검출기(530)의 이득 등과 같이 환경 변화에 큰 영향을 받지 않거나 상수값인 값들을 사용하여 산출이 가능하므로, 매우 안정적인 측정 결과를 얻을 수 있게 되는 큰 장점이 있다.
앞서 설명한 바와 같이 도 6은 상기 파장 검출기의 한 실시예일 뿐으로, 이로써 본 발명의 파장 검출기의 구성이 한정되는 것은 전혀 아니며, 다양하게 변형 실시될 수 있다. 도 8은 보다 일반화된 본 발명의 파장 검출기의 다른 실시예를 도시하고 있다.
도 8의 실시예에서는, 상기 파장 검출기(500)가 K(K는 자연수)개의 상기 광 분할기(51k), M(M은 자연수)개의 상기 색 필터(52m), N(N은 자연수)개의 광 검출기(53n)를 포함하여 이루어지도록 되어 있다(여기에서, N ≥ M, N > K, k: 광 분할기 식별번호로서 1~K의 값, m: 색 필터 식별번호로서 1~M의 값, n: 광 검출기 식별번호로서 1~N의 값). 여기에서, 상기 색 필터(52m)는 (도 6의 실시예를 참고할 때) 각 광 검출기(53n)마다 구비되어 있을 수도 있고 구비되어 있지 않을 수도 있으므로, 상기 색 필터(52m)의 총 개수 M은 상기 광 검출기(53n)의 총 개수 N보다 작거나 같다. 또한, 실질적으로 상기 광 분할기(51k)에 의하여 광경로는 2개씩으로 분할되며 모든 광경로 끝단마다 상기 광 검출기(53n)가 구비되므로, 상기 광 분할기(51k)의 총 개수 K는 상기 광 검출기(53n)의 총 개수 N보다 작게 형성된다(K 값은 항상 N-1이 된다).
도 8의 실시예에서, 1번째 광 검출기(531)로 입사되는 광은 1개의 광 분할기(511) 및 1번째 색 필터(521)를 순차적으로 거쳐 오도록 이루어지므로, 1번째 색 필터(521)의 투과율 함수가 T1이고 1번째 광 검출기(531)의 검출 이득이 α1이라 하면, 1번째 광 검출기(531)에서 측정되는 전압 V1은 하기의 수학식 4와 같이 나타나게 된다.
[수학식 4]
V1 = α1ㆍT1(λc)ㆍI(λc, t0)/2
마찬가지 방법으로, n번째 광 검출기(53n)로 입사되는 광은 k개의 광 분할기(51k) 및 m번째 색 필터(52m)를 순차적으로 거쳐 오도록 이루어지므로, m번째 색 필터(52m)의 투과율 함수가 Tm이고 n번째 광 검출기(53n)의 검출 이득이 αn이라 하면, n번째 광 검출기(53n)에서 측정되는 전압 Vn은 하기의 수학식 5와 같이 나타나게 된다.
[수학식 5]
Vn = αnㆍTm(λc)ㆍI(λc, t0)/2k
(여기서 잠깐 부연하자면, 도 8과 같은 배치의 실시예에서는 m 값은 n이 되며, k 값은 n-1이 될 것이다. 그러나 각 광 검출기마다 색 필터가 반드시 구비되는 것은 아니므로 색 필터가 구비되지 않는 경우에는 m 값이 반드시 n이 되지는 않으며, 광 분할기의 배치가 다른 식으로 이루어질 수도 있는데 그러할 경우 k 값이 반드시 n-1이 되지 않을 수도 있다. 이러한 다양한 경우를 고려하여, 광 분할기 / 색 필터 / 광 검출기의 식별번호를 각각 k / m / n으로 각각 독립적으로 부여한 것이다.)
n이 1일 때부터 N일 때까지 대입하여 수학식 5와 같은 식들을 얻을 수 있으며, 이를 통해 N개의 수학식을 얻을 수 있다. 여기에서, 수학식 1 내지 3의 도출 과정과 유사하게, 시간 및 파장의 변수로 나타나는 광량 I(λc, t0)를 상쇄하고, 각 색 필터의 투과율 함수 Tm의 역함수들을 이용하면, 입사광의 파장 λc 값을 쉽게 도출할 수 있다. 이 과정에서 물론 N개의 수학식을 모두 사용하여야만 할 필요가 있는 것은 아니며, 모든 광 검출기의 이득 αn 값을 동일하게 할 경우 광량 I(λc, t0) 값 상쇄 시 이득 αn 값 역시 모두 상쇄되므로 계산이 더욱 단순화될 수 있다.
이와 같은 구성으로 된 본 발명의 색 필터를 이용한 파장 검출기(500)는, 앞서 설명한 바와 같이 시간이나 파장 등의 변화에 영향을 받지 않고 미리 알고 있는 장치 특성 값(색 필터의 투과율 함수, 광 검출기의 이득 등)들 및 상대적으로 매우 단순한 계산만을 사용하여 매우 용이하게 입사광의 파장을 산출해 낼 수 있다. 따라서 본 발명의 파장 검출기(500)는 매우 안정적이면서도 정확하게 파장 측정이 가능하게 되는 큰 장점이 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 파장 검출기(500)는 다른 무엇보다도 매우 빠른 속도로의 측정이 가능하게 된다. 종래에 광의 세기(광량) 및 파장을 측정하기 위하여 CCD 어레이(array) 타입으로 된 분광기(spectrometer)를 사용하는 경우에는 측정 속도를 높이는데 큰 제한이 있었다. 그러나 상술한 바와 같은 본 발명의 파장 검출기(500)를 사용할 경우 APD(avalanche photo diode), PMT(photo multiplier tube)를 포함하는 포인트(point) 타입으로 된 다수 개의 이미지 센서를 사용하여 측정을 수행할 수 있어, 종래의 분광기를 사용하는 경우에 비해 측정 속도를 비약적으로 향상시킬 수 있다. 실제로, 어레이 타입인 CCD의 경우 샘플링 속도가 대략 수십~수백kHz인 것으로 알려져 있고, 포인트 타입인 PMT의 경우 샘플링 속도가 수십~수백Mhz인 것으로 알려져 있다. 즉 본 발명의 파장 검출기(500)는 종래의 분광기에 비해 최소한 1000배 이상 샘플링 속도의 향상이 가능한 것이다. 뿐만 아니라 특히 PMT 소자의 경우 측정 감도(sensibility)가 매우 우수한 것으로 알려져 있으며, 따라서 이를 사용하여 신호 대 노이즈 비율(SNR, signal-to-noise ratio)이 우수한 영상을 획득할 수 있어, 궁극적으로는 (이하 설명될 고속 크로마틱 공초점 현미경에서의) 측정 영상의 정확도 및 정밀도를 더욱 향상시켜 줄 수 있게 된다.
본 발명의 고속 크로마틱 공초점 현미경은, 앞서 설명한 본 출원인의 한국특허등록 제0964251호("빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경", 2010.06.09, 선행기술)에 개시된 빔 스캐닝 방식의 크로마틱 공초점 현미경에, 상술한 바와 같은 고속 파장 검출이 가능한 색 필터를 이용한 파장 검출기를 채용하는 구성을 취하는 것이 가장 큰 특징이다. 상기 선행기술에서는 광을 검출하는 검출부가 분광기(spetrometer) 형태인 것으로 제한하고 있었으며, 앞서 설명한 바와 같이 분광기의 경우 광의 세기와 파장을 측정함에 있어서 속도가 느린 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 파장 검출기는 분광기에 비해 1000배 이상의 빠른 검출 속도를 구현할 수 있으므로, 상기 선행기술의 검출부에 본 발명의 파장 검출기를 채용함으로써, 크로마틱 공초점 현미경의 전체적인 측정 속도를 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
구체적으로 그 구성을 설명하면 다음과 같다. 도 9는 본 발명의 고속 크로마틱 공초점 현미경의 한 실시예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 고속 크로마틱 공초점 현미경(100)은, 점광원 형태로 형성되며, 백색광(white light) 또는 다수의 파장을 가지는 광선들이 혼합된 광(polychromatic light)을 방출하는 광원부(110); 상기 광원부(110)의 전방에 구비되며, 상기 광원부(110)로부터 나온 광을 평행광으로 유도하는 시준렌즈계(120); 상기 시준렌즈계(120)를 통과한 평행광을 분리하는 광 분배기(130); 상기 광 분배기(130)를 통과한 광의 진행 방향을 조정함으로써 시편(200)에 광이 입사되는 부분을 시편(200)이 놓여진 면에 평행한 방향(XY 면)으로 이동시키는 빔 스캐너(140); 상기 빔 스캐너(140)를 통과하여 나온 광을 파장에 따라 분리하여 시편(200)으로 입사시키는 대물렌즈계(150); 상기 시편(200)으로 입사되어 상기 시편(200) 표면에서 반사되어 나온 빛을 받아들이는 수광렌즈계(160); 상기 수광렌즈계(160)의 후방에 구비되며, 구멍이 형성되어 상기 구멍으로만 수광렌즈계(160)에 의해 집광된 광을 통과시키고 구멍 이외의 부분에서는 광의 진행을 차단하는 핀홀(170); 상술한 바와 같은 색 필터를 이용한 파장 검출기(500) 형태로 이루어져, 상기 핀홀(170)을 통과한 광의 광량 및 파장을 측정하는 검출부(180); 를 포함하여 이루어진다. 도 9의 실시예에서는 상기 검출부(180)가 도 6에 도시된 파장 검출기(500)의 형태를 가지고 있는 것으로 도시되어 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 종래에는 검출부로서 분광기를 사용하였기 때문에 검출부의 측정 속도가 상대적으로 매우 느렸기 때문에, 검출부의 측정 속도에 맞추어 상기 빔 스캐너(140) 역시 저속 빔 스캐너밖에 사용할 수 없는 제한이 있었다. 구체적으로는, 상기 선행기술에서는 분광기의 속도에 맞는 저속 빔 스캐너인 갈바노미러를 사용하도록 되어 있었다. 그러나 본 발명의 고속 크로마틱 공초점 현미경(100)은 상기 검출부(180)가 본 발명의 상기 파장 검출기(500) 형태로 이루어짐으로써 측정 속도가 크게 향상된다. 따라서 상기 빔 스캐너(140) 역시, 이처럼 향상된 상기 검출부(180)의 측정 속도에 상응하도록, 갈바노 미러와 같은 저속 빔 스캐너 뿐만 아니라, 공진 갈바노 미러(resonant galvano mirror), 폴리곤 미러(polygonal mirror), 음향 광 편향기(acousto-optic deflector, AOD), DMD(digital micromirror device) 등과 같은 고속 빔 스캐너를 사용할 수 있다. 이처럼 본 발명의 고속 크로마틱 공초점 현미경(100)은, 상기 빔 스캐너(140) 및 상기 검출부(180) 모두가 고속으로 스캔 또는 측정이 가능하게 이루어짐으로써, 종래의 크로마틱 공초점 현미경(100)에 비하여 비약적으로 측정 속도가 향상될 수 있게 된다. 뿐만 아니라 앞서 설명한 바와 같이 상기 검출부(180)의 형태가 상술한 파장 검출기(500) 형태로 개선됨으로써, 상기 검출부(180)에 사용 가능한 이미지 센서 타입 역시 포인트 타입 등까지 확장 적용이 가능하게 되어, 종래에 비해 훨씬 신호 대 노이즈 비율(SNR)이 우수한 영상을 획득할 수 있다.
도 10은 본 발명의 고속 크로마틱 공초점 현미경의 다른 실시예로서, 도 10의 실시예에서는 상기 검출부(180)가 도 8에 도시된 파장 검출기(500)의 형태를 가지고 있는 것으로 도시되어 있다. 앞서 색 필터의 역함수 곡선을 이용하여 파장을 산출하는 과정에서, 도 7에 보이는 바와 같은 역함수의 기울기가 클수록 측정 감도가 증가하게 된다. 이러한 점을 응용하면, 도 8과 같은 복수 개의 색 필터를 사용한 파장 검출기 형태를 적용한 도 10과 같은 실시예의 고속 크로마틱 공초점 현미경을 사용할 경우, 복수 개의 색 필터의 투과율 역함수들을 적절히 조합 사용함으로써 측정 감도를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: (본 발명의) 고속 크로마틱 3차원 측정기
110: 광원부 120: 시준렌즈계
130: 광 분배기 140: 빔 스캐너
150: 대물렌즈계 160: 수광렌즈계
170: 핀홀 180: 검출부
500: (본 발명의) 파장 검출기 510: 광 분할기
520: 색 필터 530: 광 검출기

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 입사된 광을 분배하는 적어도 하나의 광 분할기(510, beam splitter); 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 광의 복수 개의 광경로들 중 적어도 하나의 광경로 상에 배치되는 적어도 하나의 색 필터(520, color filter); 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 광 또는 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 후 상기 색 필터(520)를 통과한 광을 입사받아 광량을 측정하는 복수 개의 광 검출기(530, photodetector); 를 포함하여 이루어지는 파장 검출기(500)로서,
    복수 개의 상기 광 검출기(530)에서 측정된 전압 값 및 상기 색 필터(520)의 투과율 값을 사용하여 입사된 광의 파장을 산출하되,
    상기 파장 검출기(500)는
    단일 개의 상기 광 분할기(510), 단일 개의 상기 색 필터(520), 제1광 검출기(530A) 및 제2 광 검출기(530B)를 포함하되, 상기 광 분할기(510)에서 분배된 광 중 상기 제1광 검출기(530A)로 입사되는 광의 광경로 상에 상기 색 필터(520)가 배치되고, 상기 제1광 검출기(530A) 및 상기 제2광 검출기(530B)의 검출 이득(gain)이 동일하게 설정되도록 이루어져,
    하기의 수학식을 이용하여 입사된 광의 파장을 산출하는 것을 특징으로 하는 색 필터를 이용한 파장 검출기.
    λc = T-1(VA / VB)
    (여기에서, λc: 입사된 광의 파장, T: 파장에 대한 색 필터의 투과율 함수, T-1: 파장에 대한 색 필터의 투과율 함수의 역함수, VA: 제1광 검출기에서 측정된 전압, VB: 제2광 검출기에서 측정된 전압)
  3. 입사된 광을 분배하는 적어도 하나의 광 분할기(510, beam splitter); 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 광의 복수 개의 광경로들 중 적어도 하나의 광경로 상에 배치되는 적어도 하나의 색 필터(520, color filter); 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 광 또는 상기 광 분할기(510)에 의하여 분배된 후 상기 색 필터(520)를 통과한 광을 입사받아 광량을 측정하는 복수 개의 광 검출기(530, photodetector); 를 포함하여 이루어지는 파장 검출기(500)로서,
    복수 개의 상기 광 검출기(530)에서 측정된 전압 값 및 상기 색 필터(520)의 투과율 값을 사용하여 입사된 광의 파장을 산출하되,
    상기 파장 검출기(500)는
    K(K는 자연수)개의 상기 광 분할기(51k), M(M은 자연수)개의 상기 색 필터(52m), N(N은 자연수)개의 광 검출기(53n)를 포함하되, n번째 광 검출기(53n)로 입사되는 광은 k개의 광 분할기(51k) 및 m번째 색 필터(52m)를 순차적으로 거쳐 오도록 이루어져,
    하기의 N개의 수학식을 이용하여 입사된 광의 파장을 산출하는 것을 특징으로 하는 색 필터를 이용한 파장 검출기.
    Vn = αnㆍTm(λc)ㆍI(λc, t0)/2k
    (여기에서, N ≥ M, N > K, k: 광 분할기 식별번호로서 1~K의 값, m: 색 필터 식별번호로서 1~M의 값, n: 광 검출기 식별번호로서 1~N의 값, λc: 입사된 광의 파장, t0: 측정 시각, Tm: 파장에 대한 m번째 색 필터의 투과율 함수, αn: n번째 광 검출기의 검출 이득(gain), Vn: n번째 광 검출기에서 측정된 전압)
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 광 검출기(530)는
    APD(avalanche photo diode), PMT(photo multiplier tube)를 포함하는 포인트(point) 타입으로 된 다수 개의 이미지 센서를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 색 필터를 이용한 파장 검출기.
  5. 점광원 형태로 형성되며, 백색광(white light) 또는 다수의 파장을 가지는 광선들이 혼합된 광(polychromatic light)을 방출하는 광원부(110);
    상기 광원부(110)의 전방에 구비되며, 상기 광원부(110)로부터 나온 광을 평행광으로 유도하는 시준렌즈계(120);
    상기 시준렌즈계(120)를 통과한 평행광을 분리하는 광 분배기(130);
    상기 광 분배기(130)를 통과한 광의 진행 방향을 조정함으로써 시편(200)에 광이 입사되는 부분을 시편(200)이 놓여진 면에 평행한 방향(XY 면)으로 이동시키는 빔 스캐너(140);
    상기 빔 스캐너(140)를 통과하여 나온 광을 파장에 따라 분리하여 시편(200)으로 입사시키는 대물렌즈계(150);
    상기 시편(200)으로 입사되어 상기 시편(200) 표면에서 반사되어 나온 빛을 받아들이는 수광렌즈계(160);
    상기 수광렌즈계(160)의 후방에 구비되며, 구멍이 형성되어 상기 구멍으로만 수광렌즈계(160)에 의해 집광된 광을 통과시키고 구멍 이외의 부분에서는 광의 진행을 차단하는 핀홀(170);
    제 2항 또는 제 3항 중 선택되는 어느 한 항의 색 필터를 이용한 파장 검출기(500) 형태로 이루어져, 상기 핀홀(170)을 통과한 광의 광량 및 파장을 측정하는 검출부(180);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 색 필터를 이용한 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 빔 스캐너(140)는
    공진 갈바노 미러(resonant galvano mirror), 폴리곤 미러(polygonal mirror), 음향 광 편향기(acousto-optic deflector, AOD), DMD(digital micromirror device) 중에서 선택되는 어느 한 가지인 것을 특징으로 하는 색 필터를 이용한 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경.
KR1020120124307A 2012-11-05 2012-11-05 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경 KR101368486B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120124307A KR101368486B1 (ko) 2012-11-05 2012-11-05 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120124307A KR101368486B1 (ko) 2012-11-05 2012-11-05 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101368486B1 true KR101368486B1 (ko) 2014-03-12

Family

ID=50647180

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120124307A KR101368486B1 (ko) 2012-11-05 2012-11-05 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101368486B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112097674A (zh) * 2019-06-17 2020-12-18 三星显示有限公司 墨液液滴体积测量装置及薄膜层形成装置
WO2021140052A1 (de) 2020-01-09 2021-07-15 Hochschule für angewandte Wissenschaften Kempten Körperschaft des öffentlichen Rechts Konfokale messvorrichtung zur 3d-vermessung einer objektoberfläche
WO2023011854A1 (de) * 2021-08-03 2023-02-09 Sms Group Gmbh Anordnung zur optischen vermessung eines gewindes an einem ende eines metallrohres oder an einer muffe sowie verfahren zur vermessung
WO2023196072A1 (en) * 2022-04-04 2023-10-12 Applied Materials, Inc. Methods for high-resolution, stable measurement of pitch and orientation in optical gratings

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004509351A (ja) * 2000-09-19 2004-03-25 ラムダ　コントロール　インコーポレイテッド 光学信号の波長を検出する波長検出器及び方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004509351A (ja) * 2000-09-19 2004-03-25 ラムダ　コントロール　インコーポレイテッド 光学信号の波長を検出する波長検出器及び方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112097674A (zh) * 2019-06-17 2020-12-18 三星显示有限公司 墨液液滴体积测量装置及薄膜层形成装置
WO2021140052A1 (de) 2020-01-09 2021-07-15 Hochschule für angewandte Wissenschaften Kempten Körperschaft des öffentlichen Rechts Konfokale messvorrichtung zur 3d-vermessung einer objektoberfläche
WO2023011854A1 (de) * 2021-08-03 2023-02-09 Sms Group Gmbh Anordnung zur optischen vermessung eines gewindes an einem ende eines metallrohres oder an einer muffe sowie verfahren zur vermessung
WO2023196072A1 (en) * 2022-04-04 2023-10-12 Applied Materials, Inc. Methods for high-resolution, stable measurement of pitch and orientation in optical gratings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6282706B2 (ja) 物体の２次元または３次元の位置調整のための高解像度顕微鏡および方法
US9645375B2 (en) Light microscope and microscopy method
EP3222965B1 (en) Chromatic confocal device and method for 2d/3d inspection of an object such as a wafer with variable spatial resolution
US9470883B2 (en) High-resolution scanning microscopy
US8773757B2 (en) Slit-scan multi-wavelength confocal lens module and slit-scan microscopic system and method using the same
JP5982405B2 (ja) オートフォーカス装置を有する顕微鏡及び顕微鏡でのオートフォーカス方法
US7724363B2 (en) Device for multifocal confocal microscopic determination of spatial distribution and for multifocal fluctuation analysis of fluorescent molecules and structures with flexible spectral detection
WO2017162457A1 (en) Chromatic confocal device and method for 2d/3d inspection of an object such as a wafer
EP2682741A1 (en) Optical characteristics measuring apparatus, and optical characteristics measuring method
Jonkman et al. Quantitative confocal microscopy: beyond a pretty picture
US20080024767A1 (en) Imaging optical coherence tomography with dynamic coherent focus
US10132685B2 (en) Detector device for detection of a spectral portion for a microscope
KR102420823B1 (ko) 색채 공초점 센서에 의한 광학 표면 측정을 위한 방법 및 디바이스
KR101368486B1 (ko) 색 필터를 이용한 파장 검출기 및 상기 파장 검출기를 구비한 고속 크로마틱 공초점 현미경
EP1887312A1 (en) Imaging optical coherence tomography with dynamic coherent Focus
CN107710046B (zh) 用于使用宽场显微镜确定样本的空间分辨高度信息的方法和宽场显微镜
CN103267482A (zh) 一种高精度位移检测装置及方法
US20230160827A1 (en) Large-field 3d spectral microscopy
CN111065884A (zh) 借助于共焦传感器进行光学的表面测量的方法和设备
JP6363477B2 (ja) ３次元形状測定装置
CN107478332B (zh) 一种环形光束共聚焦纵向高分辨成像装置
KR20170131084A (ko) 다파장 광 주사 간섭계를 이용한 3차원 형상 측정장치
US9507137B2 (en) Microscope with structured illumination using displaceable grid structures
Naredi‐Rainer et al. Confocal microscopy
US10371501B2 (en) Method for determining height information of a sample, and scanning microscope

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170220

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190131

Year of fee payment: 6