KR102032251B1 - Image sensor module, small size digital microscope and small size digital microscope array system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이미지 센서 모듈, 소형 디지털 현미경 및 소형 디지털 현미경 어레이 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an image sensor module, a small digital microscope and a small digital microscope array system.
종래의 디지털 현미경은 도 1에서 나타내는 바와 같이, 대물 렌즈와, 카메라 모듈(CAMERA MODULE)과, 대물 렌즈와 카메라 모듈을 광학적으로 연결하는 튜브 렌즈와 확장 튜브를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, a conventional digital microscope may include an objective lens, a camera module, a tube lens and an extension tube for optically connecting the objective lens and the camera module.
그러나 종래의 디지털 현미경은 다양한 광학계의 광축을 정렬해야 하기 때문에 제조 공정이 복잡해지고 불량률이 증가하는 문제가 있고, 다양한 광학계에 의해 전장 길이가 길어져 제품의 소형화에 한계가 있는 문제가 있고, 제조 원가가 많이 증가하는 문제가 있다.However, the conventional digital microscope has a problem that the manufacturing process is complicated and the defect rate increases because the optical axis of the various optical systems must be aligned, there is a problem that the length of the overall length is lengthened by various optical systems, there is a limit to the miniaturization of the product, the manufacturing cost There is a growing problem.
나아가 종래의 광학 디지털 현미경에서는 다양한 광학계에 의해 수차가 크게 발생하여 촬상 이미지의 주변 부분(이미지 센서의 가장자리 영역에서 촬상되는 부분)에 블러현상(Blur phenomenon)이 발생하는 문제가 있다.Furthermore, in the conventional optical digital microscope, aberration is greatly generated by various optical systems, and a blur phenomenon occurs in a peripheral portion of the captured image (the portion picked up at the edge region of the image sensor).
한편, 도 2에서 나타내는 바와 같이, 이미지 센서는 복수의 픽셀을 포함하고, 복수의 픽셀 각각은 마이크로 렌즈(MLA, Micro Lens Array)와 RGB 필터(RGB 파장 대역 중 적어도 하나를 선택적으로 투과시키는 필터)와, 촬상 소자(IMAGING ELEMENT)를 포함할 수 있다. 이 경우, 종래의 디지털 현미경에서는 튜브 렌즈와 확장 튜브에 의한 광 굴절 효과에 의해, 이미지 센서의 중심 영역(b)과 가장자리 영역(a, c)에서 복수의 픽셀에 입사되는 주광선의 입사각(CRA, Chief Ray Angle) 값이 25도 정도 차이가 난다.Meanwhile, as shown in FIG. 2, the image sensor includes a plurality of pixels, and each of the plurality of pixels includes a micro lens array (MLA) and an RGB filter (a filter for selectively transmitting at least one of the RGB wavelength bands). And an imaging element (IMAGING ELEMENT). In this case, in the conventional digital microscope, the incident angles (CRA) of the chief rays of light incident on the plurality of pixels in the central region (b) and the edge regions (a, c) of the image sensor are caused by the light refraction effect of the tube lens and the expansion tube. Chief Ray Angle) difference is about 25 degrees.
그리고 이를 해결하기 위하여 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈 시프트 값이 계산(중심에서 가장자리로 갈수록 픽셀의 이격거리는 균일하지만 마이크로 렌즈 시프트 값은 작아짐, 즉 마이크로 렌즈 사이의 간격은 중심에서 가장자리로 갈수록 좁아짐)되며, 이 경우, 마이크로 렌즈는 의도적으로 촬상 소자의 축과 어긋나도록 이동 배치된다. 종래의 디지털 현미경에서 튜브 렌즈와 확장 튜브 등의 광학계가 필수적으로 요구되는 것도 이러한 마이크로 렌즈 시프트의 설계를 고려한 것이다.To solve this problem, the microlens shift value of each pixel is calculated (the spacing of pixels is uniform as the center goes to the edge, but the microlens shift value becomes smaller, that is, the spacing between the microlenses becomes narrower from the center to the edge). In this case, the microlenses are intentionally moved to deviate from the axis of the imaging element. In the conventional digital microscope, an optical system such as a tube lens and an expansion tube is essentially required to consider the design of the micro lens shift.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광학계를 단순화시켜 소형화를 실현할 수 있고 촬상 이미지의 주변 부분에 발생하는 블러현상을 감소시킬 수 있는 이미지 센서 모듈, 현미경 및 현미경 어레이 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image sensor module, a microscope, and a microscope array system capable of realizing miniaturization by simplifying an optical system and reducing blur in a peripheral portion of a captured image.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 이미지 센서 모듈은 촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈이 결합되는 마운트; 상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하고, 상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈 시프트 값은 상기 대물 렌즈 모듈의 CRA(Chief Ray Angle) 값에 상응하여 설계될 수 있다.An image sensor module according to an aspect of the present invention for solving the above problems is a mount coupled to the objective lens module for determining the magnification of the captured image; And a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident, wherein a microlens shift value of each pixel of the lens free image sensor is designed to correspond to a chief ray angle (CRA) value of the objective lens module. Can be.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 이미지 센서 모듈은 촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈이 결합되는 마운트; 상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하고, 상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 0도일 수 있다.An image sensor module according to an aspect of the present invention for solving the above problems is a mount coupled to the objective lens module for determining the magnification of the captured image; And a lens free image sensor through which light transmitted through the objective lens module is incident, and a chief ray angle (CRA) value of each pixel of the lens free image sensor may be 0 degrees.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 이미지 센서 모듈은 촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈이 결합되는 마운트; 상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하고, 상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀에서 최외곽에 위치한 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 5도 이하일 수 있다.An image sensor module according to an aspect of the present invention for solving the above problems is a mount coupled to the objective lens module for determining the magnification of the captured image; A lens free image sensor may include a lens free image sensor through which light transmitted through the objective lens module is incident, and a chief ray angle (CRA) value of a pixel located at the outermost side of each pixel of the lens free image sensor may be 5 degrees or less.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 현미경은 촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈; 상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈을 포함하고, 상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈 시프트 값은 상기 대물 렌즈 모듈의 CRA(Chief Ray Angle) 값에 상응하여 설계될 수 있다.A microscope according to an aspect of the present invention for solving the above problems is an objective lens module for determining the magnification of the captured image; And an image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident, wherein a microlens shift value of each pixel of the lens free image sensor is a chief ray angle of the objective lens module. Value).
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 현미경은 촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈; 상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈을 포함하고, 상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 0도일 수 있다.A microscope according to an aspect of the present invention for solving the above problems is an objective lens module for determining the magnification of the captured image; The image sensor module may include a lens free image sensor through which light transmitted through the objective lens module is incident, and a chief ray angle (CRA) value of each pixel of the lens free image sensor may be 0 degrees.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 현미경은 촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈; 상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈을 포함하고, 상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀에서 최외곽에 위치한 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 5도 이하일 수 있다.A microscope according to an aspect of the present invention for solving the above problems is an objective lens module for determining the magnification of the captured image; And an image sensor module including a lens free image sensor through which light transmitted through the objective lens module is incident, wherein a chief ray angle (CRA) value of a pixel located at the outermost side of each pixel of the lens free image sensor is 5; It may be below.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈은 일체로 패키징될 수 있다.The objective lens module and the image sensor module may be integrally packaged.
상기 현미경은 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 다이크로익 필터를 더 포함할 수 있다.The microscope may further include a dichroic filter disposed between the objective lens module and the image sensor module.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈과 상기 다이크로익 필터는 일체로 패키징될 수 있다.The objective lens module, the image sensor module, and the dichroic filter may be integrally packaged.
상기 현미경은 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 하프 미러를 더 포함할 수 있다.The microscope may further include a half mirror disposed between the objective lens module and the image sensor module.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈과 상기 하프 미러는 일체로 패키징될 수 있다.The objective lens module, the image sensor module, and the half mirror may be integrally packaged.
상기 현미경은 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 더 포함하고, 상기 촬상부에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고, 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함할 수 있다.The microscope further includes an auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module, and light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is incident to the imaging unit. The auto focusing lens module may include one or more optical lenses aligned with respect to the optical axis and a driving unit for driving the one or more optical lenses with respect to the optical axis.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈은 일체로 패키징될 수 있다.The objective lens module, the auto focusing lens module, and the image sensor module may be integrally packaged.
상기 현미경은 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈의 사이에 배치되는 다이크로익 필터를 더 포함할 수 있다.The microscope may further include a dichroic filter disposed between the objective lens module and the auto focusing lens module.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서와 상기 다이크로익 필터는 일체로 패키징될 수 있다.The objective lens module, the auto focusing lens module, the image sensor, and the dichroic filter may be integrally packaged.
상기 현미경은 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈의 사이에 배치되는 하프 미러를 더 포함할 수 있다.The microscope may further include a half mirror disposed between the objective lens module and the auto focusing lens module.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서와 상기 하프 미러는 일체로 패키징될 수 있다.The objective lens module, the auto focusing lens module, the image sensor, and the half mirror may be integrally packaged.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 현미경 어레이 시스템은 복수의 현미경을 포함하고, 상기 복수의 현미경 각각은, 촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈; 상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈을 포함하고, 상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈 시프트 값은 상기 대물 렌즈 모듈의 CRA(Chief Ray Angle) 값에 상응하여 설계될 수 있다.The microscope array system according to an aspect of the present invention for solving the above problems includes a plurality of microscopes, each of the plurality of microscopes, the objective lens module for determining the magnification of the captured image; And an image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident, wherein a microlens shift value of each pixel of the lens free image sensor is a chief ray angle of the objective lens module. Value).
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 현미경 어레이는 복수의 현미경을 포함하고, 상기 복수의 현미경 각각은, 촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈; 상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈을 포함하고, 상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 0도일 수 있다.The microscope array according to an aspect of the present invention for solving the above problems includes a plurality of microscopes, each of the plurality of microscopes, the objective lens module for determining the magnification of the captured image; The image sensor module may include a lens free image sensor through which light transmitted through the objective lens module is incident, and a chief ray angle (CRA) value of each pixel of the lens free image sensor may be 0 degrees.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 현미경 어레이 시스템은 복수의 현미경을 포함하고, 상기 복수의 현미경 각각은, 촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈; 상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈을 포함하고, 상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀에서 최외곽에 위치한 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 5도 이하일 수 있다.The microscope array system according to an aspect of the present invention for solving the above problems includes a plurality of microscopes, each of the plurality of microscopes, the objective lens module for determining the magnification of the captured image; And an image sensor module including a lens free image sensor through which light transmitted through the objective lens module is incident, wherein a chief ray angle (CRA) value of a pixel located at the outermost side of each pixel of the lens free image sensor is 5; It may be below.
본 발명에서는 대물 렌즈 모듈을 제외한 나머지 광학 렌즈 모듈(일 예로, 확장 튜브, 튜브 렌즈, 등)을 생략(LENS-FREE)하여, 검체의 촬상 이미지의 배율을 확대할 수 있는 동시에 광학계를 단순화시켜 소형화를 실현할 수 있는 이미지 센서 모듈, 현미경과 현미경 어레이 시스템이 제공된다.In the present invention, the remaining optical lens module (for example, extension tube, tube lens, etc.) except for the objective lens module is omitted (LENS-FREE), so that the magnification of the captured image of the specimen can be enlarged and the optical system can be simplified and miniaturized. An image sensor module, a microscope and a microscope array system are provided.
따라서 본 발명에서는 원가를 줄일 수 있고, 광축의 맞춤도 용이하며, 소형화된 특징에 의해 대면적 검체의 동시 측정(현미경 어레이 형성)이 용이하다. 나아가 본 발명에서는 다양한 광학계의 수차에 의해 발생하는 블러현상도 감소될 수 있다.Therefore, in the present invention, the cost can be reduced, the optical axis can be easily aligned, and the miniaturized feature facilitates simultaneous measurement of large-area specimens (microscopic array formation). Furthermore, in the present invention, blur caused by aberrations of various optical systems can be reduced.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래의 현미경을 나타낸 개념도이다.
도 2는 종래의 현미경에서 카메라 이미지 센서의 중심 영역과 주변 영역으로 주광선이 입사되는 것을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 현미경을 나타낸 개념도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 현미경에서 렌즈 프리 이미지 센서의 중심 영역과 주변 영역으로 주광선이 입사되는 것을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 현미경의 제1변형례와 제2변형례를 나타낸 개념도이다.
도 7은 종래의 현미경으로 대면적 검체를 관찰 및 촬상하는 것과, 본 발명의 현미경 어레이 시스템으로 대면적 검체를 관찰 및 촬상하는 것을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a conventional microscope.
FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating that chief rays of light are incident on a center region and a peripheral region of a camera image sensor in a conventional microscope.
3 is a conceptual diagram showing a microscope of the present invention.
4 and 5 are conceptual views illustrating that chief rays of light are incident on the central region and the peripheral region of the lens-free image sensor in the microscope of the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a first modification and a second modification of the microscope of the present invention.
7 is a conceptual diagram illustrating observing and imaging a large-area specimen with a conventional microscope and observing and imaging a large-area specimen with the microscope array system of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be embodied in various different forms, and the present embodiments only make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the skilled worker of the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, "comprises" and / or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other components in addition to the mentioned components. Like reference numerals refer to like elements throughout, and "and / or" includes each and all combinations of one or more of the mentioned components. Although "first", "second", etc. are used to describe various components, these components are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, of course, the first component mentioned below may be a second component within the technical spirit of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used in the present specification (including technical and scientific terms) may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, terms that are defined in a commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "위(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.The spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", and the like, as shown in the figure, It can be used to easily describe a component's correlation with other components. Spatially relative terms are to be understood as including terms in different directions of components in use or operation in addition to the directions shown in the figures. For example, when flipping a component shown in the drawing, a component described as "below" or "beneath" of another component may be placed "above" the other component. Can be. Thus, the exemplary term "below" can encompass both an orientation of above and below. Components may be oriented in other directions as well, so spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 현미경(100)을 설명한다. 도 3은 본 발명의 현미경을 나타낸 개념도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 현미경에서 렌즈 프리 이미지 센서의 중심 영역과 주변 영역으로 주광선이 입사되는 것을 나타낸 개념도이고, 도 6은 본 발명의 현미경의 제1변형례와 제2변형례를 나타낸 개념도이다.Hereinafter, the
본 발명의 현미경(100)은 광학계가 단순화되어 소형으로 제작될 수 있다. 이를 위해, 본 발명의 현미경(100)은 광원(1)과 대물 렌즈 모듈(10)과 이미지 센서 모듈(20)을 포함할 수 있다.The
대물 렌즈 모듈(10)과 이미지 센서 모듈(20)은 별도로 제작(단품 제작)되어 결합될 수도 있고(도 3의 (1) 참조), 대물 렌즈 모듈(10)과 이미지 센서 모듈(20)은 일체로 패키징될 수도 있다(도 3의 (2) 참조). 한편, 광원(1)도 대물 렌즈 모듈(10)과 이미지 센서 모듈(20)과 함께 일체로 패키징될 수 있다.The
나아가 본 발명의 현미경(100)은 "광원(1)과 대물 렌즈 모듈(10)과 이미지 센서 모듈(20)" 외에 다이크로익 필터(40, 하프 미러로 대체 가능)를 추가로 포함할 수 있다(도 3의 (3) 참조). 다이크로익 필터(40)에 대한 설명은 후술하는 본 발명의 현미경의 제2변형례에서 자세히 설명하도록 한다.Furthermore, the
본 발명의 현미경(100)에서는 제2변형례와 달리 오토 포커싱 렌즈 모듈(30)이 생략된 상태에서, 광원(1), 대물 렌즈 모듈(10), 이미지 센서 모듈(20) 및 다이크로익 필터(40, 하프 미러로 대체 가능)로 이루어질 수 있다.In the
이 경우, 대물 렌즈 모듈(10), 이미지 센서 모듈(20) 및 다이크로익 필터(40)는 일체로 패키징될 수 있다. 한편, 광원(1)도 대물 렌즈 모듈(1), 이미지 센서 모듈(20) 및 다이크로익 필터(40)와 함께 일체로 패키징될 수 있다.In this case, the
본 발명의 현미경(100)에서는 종래의 현미경과 달리, 튜브 렌즈 및 확장 렌즈 등이 생략(LENS-FREE)되었기 때문에, 대물 렌즈 모듈(10)과 이미지 센서 모듈(20)을 일체로 패키징할 수 있다.In the
대물 렌즈 모듈(10)은 촬상 이미지의 배율을 결정하는 모듈일 수 있다. 따라서 관찰자는 검체(Sample)의 촬상 이미지를 확대하여 정밀하게 관찰할 수 있다. 광원(1)의 출사광은 검체로 조사될 수 있고, 검체의 이미징 광은 대물 렌즈 모듈(10)로 조사될 수 있고, 대물 렌즈 모듈(10)을 투과한 광은 이미지 센서 모듈(20)로 조사될 수 있다. 검체의 이미징 광은 대물 렌즈 모듈(10)의 배율에 맞추어 변환되며, 이에 따라, 이미지 센서 모듈(20)에서는 실제 검체보다 확대된 촬상 이미지를 생성할 수 있다.The
이미지 센서 모듈(20)은 대물 렌즈 모듈(10)을 투과한 검체의 이미징 광을 촬상 이미지로 변환하는 모듈일 수 있다. 이미지 센서 모듈(20)은 기판(21)과 렌즈 프리 이미지 센서(22)를 포함할 수 있다.The
렌즈 프리 이미지 센서(22)는 대물 렌즈 모듈(10)을 투과한 검체의 이미징 광이 조사되는 부분일 수 있다. 따라서 렌즈 프리 이미지 센서(22)는 "촬상 유효 영역"으로도 호칭될 수 있다.The lens
렌즈 프리 이미지 센서(22)에는 촬상 이미지의 프레임의 단위를 형성하는 복수의 픽셀(Pixel)이 형성될 수 있다. 또한, 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 영역은 광축(Optical axis)를 기준으로 중심 영역(b')과 가장자리 영역(a', c')으로 구분될 수 있다. 즉, 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 중심 영역(b')은 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 가장자리 영역(a', c')보다 광축을 기준으로 중심에 위치할 수 있다.In the lens
한편, 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 복수의 픽셀(중심 영역과 가장자리 영역의 복수의 픽셀) 각각은 입사되는 광 경로를 따라 순차적으로 배열되는 마이크로 렌즈(Micro lens)와 필터(Filter)와 촬상 소자(Imaging element)를 포함할 수 있다. 이 경우, 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 복수의 픽셀 각각의 마이크로 렌즈는 마이크로 렌즈 어레이(MLA, Micro Lens Array)를 형성할 수 있다. 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 복수의 픽셀 각각의 마이크로 렌즈는 대응되는 촬상 소자로 광이 조사되도록 광을 가이드하는 기능을 수행할 수 있다. 필터는 특정 파장 대역의 광을 투과시킬 수 있다. 일 예로, 필터는 적색 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키거나, 녹색 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시키거나, 청색 파장 대역의 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다(RGB Filter). 복수의 픽셀 각각의 촬상 소자는 검체의 이미징광을 광 신호로 변환할 수 있다.On the other hand, each of the plurality of pixels (the plurality of pixels of the center region and the edge region) of the lens-
한편, 상술한 바와 같이, 이미지 센서 모듈(20)은 별도로 제작되어 다양한 종류의 대물 렌즈 모듈(10)에 결합되는 경우, 대물 렌즈 모듈(10)과 결합되기 위한 마운트(23)를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 이미지 센서 모듈(20)은 대물 렌즈 모듈(10)과 분리가 가능하게 결합할 수 있고, 대물 렌즈 모듈(10)에는 이미지 센서 모듈(20)의 마운트(23)와 형합하거나 치합 등을 하는 결합부가 마련될 수 있다(도 3의 (1) 참조).Meanwhile, as described above, when the
본 발명의 현미경(100)에서는 튜브 렌즈와 확장 튜브 등이 생략된 것을 특징으로 한다. 그 결과, 본 발명의 현미경(100)의 렌즈 프리 이미지 센서(22)는 종래의 현미경의 이미지 센서와 다르게 설계되어야 한다.In the
일 예로, 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈 시프트 값을 대물 렌즈 모듈(10)의 CRA(Chief Ray Angle) 값에 상응하게 설계할 수 있다. 이 경우, 마이크로 렌즈 시프트 값은 촬상 소자와 얼라인되는 정중앙의 기준 위치로부터 이동한 크기일 수 있고, 대물 렌즈 모듈(10)의 CRA 값은 대물 렌즈 모듈(10)을 투과한 주광선의 사출 각도일 수 있다. 대물 렌즈 모듈(10)의 투과광(사출광)은 거의 평행광에 가깝기 때문에 마이크로 렌즈 시프트 값은 모두 동일할 수 있다.For example, the micro lens shift value of each pixel of the lens
또한, 본 발명의 현미경(100)의 렌즈 프리 이미지 센서(22)에서는 각각의 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 모두 동일할 수 있다. 나아가 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 각각의 필셀의 CRA 값은 모두 동일하게 0도(Degree)일 수 있다(도 4 참조). 즉, 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈는 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 각각의 픽셀의 촬상 소자와 동일한 축으로 얼라인(Align, 정렬)되어 배치되도록 설계될 수 있다. 이 경우, 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 각각의 픽셀의 CRA 값은 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 각각의 픽셀에 입사하는 주광선의 입사 각도일 수 있다.In addition, in the lens
상술한 바에 따르면, 본 발명의 현미경(100)은 종래의 현미경에서 튜브 렌즈와 확장 튜브 등의 추가적인 광학계에 의해, 주광선 입사각 값이 달라져 마이크로 렌즈 시프트 값이 중심 영역에서 가장자리 영역으로 갈수록 점점 작아지는 것과 달리, 추가적인 광학계를 생략(LENS-FREE)하여 주광선 입사각을 모두 동일하게 설계할 수 있고 이에 따라 마이크로 렌즈 시프트 값도 모두 동일하게 설계될 수 있다.As described above, according to the
한편, 다양한 광학 설계적 요청(일 예로, 대물 렌즈 모듈의 투과광이 평행광에 가깝지 않은 경우)에 따라, 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 각각의 픽셀에서 최외곽에 위치한 픽셀의 CRA 값은 5도(Degree) 이하일 수도 있다(도 5 참조). 이에 따라, 마이크로 렌즈 시프트 값도 달라질 수 있다.On the other hand, according to various optical design requests (for example, when the transmitted light of the objective lens module is not close to parallel light), the CRA value of the outermost pixel of each pixel of the lens-
이 경우, 최외곽에 위치한 픽셀은 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 가장자리 영역(a', c')에 위치한 픽셀일 수 있다. 또한, 최외곽에 위치한 픽셀은 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 가장자리 영역(a', c')에서 가장 가장자리에 위치한 픽셀을 의미할 수도 있다.In this case, the outermost pixel may be a pixel located at edge regions a 'and c' of the lens-
상술한 바에 따르면, 본 발명의 현미경(100)에서는 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 CRA 값을 대물 렌즈 모듈(10)의 CRA 값과 동일하게끔 설계함으로써, 즉, 렌즈 프리 이미지 센서(22)의 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈 시프트 값을 대물 렌즈 모듈(10)의 CRA 값에 상응하도록 설계함으로써, 추가적인 광학계가 대물 렌즈 모듈(10)과 이미지 센서 모듈(20) 사이에 개재될 필요가 없어, 이미지 성능과 광 특성에 최적화될 수 있다.According to the above, in the
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 현미경(100)의 변형례를 설명한다. 도 6은 본 발명의 현미경의 제1변형례(도 6의 (1) 참조)와 제2변형례(도 6의 (2) 참조)를 나타낸 개념도이다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the modification of the
본 발명의 현미경(100)의 제1변형례에서는 오토 포커싱 렌즈 모듈(30)이 추가될 수 있다. 오토 포커싱 렌즈 모듈(30)은 전체 렌즈 광학계의 초점을 가변시켜, 대물 렌즈(10)을 투과한 이미징 광을 렌즈 프리 이미지 센서(22)에 포커싱시키기 위한 렌즈 모듈일 수 있다.In a first modification of the
오토 포커싱 렌즈 모듈(30)은 적어도 하나의 광학 렌즈(31)와 적어도 하나의 광학 렌즈(31)를 광축 방향을 기준으로 일방향 또는 양방향으로 구동시키는 구동 유닛(32)을 포함할 수 있다. 이 경우, 구동 유닛(32)은 스테핑 모터(Stepping motor)이거나 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)일 수 있다. 구동 유닛(32)으로 보이스 코일 모터가 이용되는 경우, 구동 유닛(32)은 코일과 마그네트로 이루어질 수 있으며, 코일에 전류를 인가하여 코일과 마그네트 사이의 전자기적 상호 작용에 의해, 광축을 기준으로 구동할 수 있다.The auto focusing
한편, 오토 포커싱 렌즈 모듈(30)이 추가된 경우, 촬상부(21)에는 대물 렌즈 모듈(10)과 오토 포커싱 렌즈 모듈(30)을 차례로 투과한 광이 입사될 수 있으며, 대물 렌즈 모듈(10)과 이미지 센서 모듈(20)과 오토 포커싱 렌즈 모듈(30)은 일체로 패키징될 수 있다.On the other hand, when the auto focusing
본 발명의 현미경(100)의 제2변형례에서는 제1변형례에서 다이크로익 필터(40)가 더 추가될 수 있다. 다이크로익 필터(40)는 "형광 촬상 이미지"를 획득하기 위한 광학 모듈일 수 있다.In the second modification of the
이를 위해, 다이크로익 필터(40)는 특정 파장 대역의 광을 반사시키거나 투과시킬 수 있다. 한편, 다이크로익 필터(40)는 특정 파장 대역의 광을 반사시키거나 투과시키는 하프 미러나 광학 필름 등으로 대체될 수도 있다. 이 경우, 광원(1)은 특정 파장 대역의 광을 출사하는 LED(Light Emitting Diode)일 수 있다. 일 예로, 광원(1)은 청색 파장 대역의 레이저 광을 출사할 수 있다.To this end, the
다이크로익 필터(40)는 대물 렌즈 모듈(10)과 오토 포커싱 렌즈 모듈(30)의 사이에 배치될 수 있다. 다이크로익 필터(40)는 제1파장 대역의 광을 반사시킬 수 있고, 제2파장 대역의 광을 투과시킬 수 있다. 광원(1)은 제1파장 대역의 광을 출사할 수 있다. 광원(1)에서 출사된 제1파장 대역의 광은 다이크로익 필터(40)에서 반사되고, 대물 렌즈 모듈(10)을 투과하고, 검체에서 제2파장 대역의 이미징 광으로 변환되고, 다시 대물 렌즈 모듈(10)을 투과하고, 다이크로익 필터(40)를 투과하고 오토 포커싱 렌즈 모듈(30)을 투과하여 렌즈 프리 이미지 센서(22)에 조사될 수 있다.The
이 경우, 검체에는 조영제 등의 형광 물질이 주입될 수 있으며, 광원(1)에서 여기된 광은 다이크로익 필터(40)를 투과한 후, 검체의 조영제에서 방출광으로 변환되어 다이크로익 필터(40)에서 반사될 수 있다. 한편, 광학적 설계 변경에 따라, 여기광이 다이크로익 필터(40)에서 반사되고 방출광이 다이크로익 필터(40)를 투과할 수도 있다.In this case, a fluorescent substance such as a contrast agent may be injected into the sample, and the light excited by the
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 현미경 어레이 시스템(1000)을 설명한다. 도 7은 종래의 현미경으로 대면적 검체를 관찰 및 촬상하는 것(도 7의 (1))과, 본 발명의 현미경 어레이 시스템으로 대면적 검체를 관찰 및 촬상(도 7의 (2))하는 것을 나타낸 개념도이다.Hereinafter, the
본 발명의 현미경 어레이 시스템(1000)은 일정한 패턴(규칙)으로 배열되어 어레이를 형성하는 복수의 현미경(100)을 포함할 수 있다. 이 경우, 복수의 현미경(100)은 일체로 패키징되어 제작될 수도 있고, 개별 제작으로 배열되어 어레이 시스템을 형성할 수도 있다.The
도 7의 (1)에서 나타내는 바와 같이, 종래의 현미경은 대물 렌즈 모듈 외에 확장 튜브나 접안 렌즈 모듈과 같은 다양한 광학계가 존재하여 소형화가 어려운 문제점이 있었다. 그 결과, 대면적의 검체(Sample)를 관찰 및 촬상하기 위해 검체를 이동시키며 검체의 일부분을 일시에 관찰 및 촬상해야하는 불편함이 존재하였다.As shown in FIG. 7 (1), the conventional microscope has a problem in that miniaturization is difficult because various optical systems such as an extension tube and an eyepiece module exist in addition to the objective lens module. As a result, there was an inconvenience of moving a sample to observe and pick up a large area of the sample, and observing and picking up a portion of the sample at a time.
그러나 도 7의 (2)에서 나타내는 바와 같이, 본 발명의 현미경(100)은 광학계의 생략에 의해 소형화가 가능하며 어레이를 형성하기에 적합한 구조를 가진다. 따라서 본 발명에서는 현미경 어레이 시스템(1000)을 이용하여 대면적의 검체의 모든 부분을 동시에 관찰 및 촬상할 수 있는 장점이 있다.However, as shown in Fig. 7 (2), the
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
Claims (20)
상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈; 및
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 포함하고,
상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈 시프트 값은 상기 대물 렌즈 모듈의 CRA(Chief Ray Angle) 값에 상응하여 설계되며,
상기 렌즈 프리 이미지 센서에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고,
상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함하는 이미지 센서 패키지.
A mount to which the objective lens module for determining the magnification of the captured image is coupled;
An image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident; And
An auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module,
The micro lens shift value of each pixel of the lens free image sensor is designed to correspond to the chief ray angle (CRA) value of the objective lens module.
Light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is sequentially incident on the lens free image sensor.
The auto focusing lens module includes one or more optical lenses aligned with respect to an optical axis, and a driving unit for driving the one or more optical lenses with reference to an optical axis.
상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈; 및
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 포함하고,
상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 0도이며,
상기 렌즈 프리 이미지 센서에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고,
상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함하는 이미지 센서 패키지.
A mount to which the objective lens module for determining the magnification of the captured image is coupled;
An image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident; And
An auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module,
The chief ray angle (CRA) value of each pixel of the lens free image sensor is 0 degrees,
Light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is sequentially incident on the lens free image sensor.
The auto focusing lens module includes one or more optical lenses aligned with respect to an optical axis, and a driving unit for driving the one or more optical lenses with reference to an optical axis.
상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈; 및
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 포함하고,
상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀에서 최외곽에 위치한 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 5도 이하이며,
상기 렌즈 프리 이미지 센서에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고,
상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함하는 이미지 센서 패키지.
A mount to which the objective lens module for determining the magnification of the captured image is coupled;
An image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident; And
An auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module,
The chief ray angle (CRA) value of the outermost pixel of each pixel of the lens-free image sensor is 5 degrees or less,
Light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is sequentially incident on the lens free image sensor.
The auto focusing lens module includes one or more optical lenses aligned with respect to an optical axis and a driving unit for driving the one or more optical lenses with reference to an optical axis.
상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈; 및
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 포함하고,
상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈 시프트 값은 상기 대물 렌즈 모듈의 CRA(Chief Ray Angle) 값에 상응하여 설계되며,
상기 렌즈 프리 이미지 센서에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고,
상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함하는 현미경.
An objective lens module for determining the magnification of the captured image;
An image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident; And
An auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module,
The micro lens shift value of each pixel of the lens free image sensor is designed to correspond to the chief ray angle (CRA) value of the objective lens module.
Light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is sequentially incident on the lens free image sensor.
The auto focusing lens module includes one or more optical lenses aligned with respect to an optical axis and a driving unit for driving the one or more optical lenses with reference to an optical axis.
상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈; 및
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 포함하고,
상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 0도이며,
상기 렌즈 프리 이미지 센서에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고,
상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함하는 현미경.
An objective lens module for determining the magnification of the captured image;
An image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident; And
An auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module,
The chief ray angle (CRA) value of each pixel of the lens free image sensor is 0 degrees,
Light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is sequentially incident on the lens free image sensor.
The auto focusing lens module includes one or more optical lenses aligned with respect to an optical axis and a driving unit for driving the one or more optical lenses with reference to an optical axis.
상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈; 및
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 포함하고,
상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀에서 최외곽에 위치한 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 5도 이하이며,
상기 렌즈 프리 이미지 센서에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고,
상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함하는 현미경.
An objective lens module for determining the magnification of the captured image;
An image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident; And
An auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module,
The chief ray angle (CRA) value of the outermost pixel of each pixel of the lens-free image sensor is 5 degrees or less,
Light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is sequentially incident on the lens free image sensor.
The auto focusing lens module includes one or more optical lenses aligned with respect to an optical axis and a driving unit for driving the one or more optical lenses with reference to an optical axis.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈은 일체로 패키징되는 현미경.
The method according to any one of claims 4 to 6,
And the objective lens module and the image sensor module are integrally packaged.
상기 현미경은 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 다이크로익 필터를 더 포함하는 현미경.
The method according to any one of claims 4 to 6,
The microscope further comprises a dichroic filter disposed between the objective lens module and the image sensor module.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈과 상기 다이크로익 필터는 일체로 패키징되는 현미경.
The method of claim 8,
And the objective lens module, the image sensor module, and the dichroic filter are integrally packaged.
상기 현미경은 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 하프 미러를 더 포함하는 현미경.
The method according to any one of claims 4 to 6,
The microscope further comprises a half mirror disposed between the objective lens module and the image sensor module.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈과 상기 하프 미러는 일체로 패키징되는 현미경.
The method of claim 10,
And the objective lens module, the image sensor module, and the half mirror are integrally packaged.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈은 일체로 패키징되는 현미경.
The method according to any one of claims 4 to 6,
And the objective lens module, the auto focusing lens module, and the image sensor module are integrally packaged.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈의 사이에 배치되는 다이크로익 필터를 더 포함하는 현미경.
The method according to any one of claims 4 to 6,
And a dichroic filter disposed between the objective lens module and the auto focusing lens module.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서와 상기 다이크로익 필터는 일체로 패키징되는 현미경.
The method of claim 14,
And the objective lens module, the auto focusing lens module, the image sensor, and the dichroic filter are integrally packaged.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈의 사이에 배치되는 하프 미러를 더 포함하는 현미경.
The method according to any one of claims 4 to 6,
And a half mirror disposed between the objective lens module and the auto focusing lens module.
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서와 상기 하프 미러는 일체로 패키징되는 현미경.
The method of claim 16,
And the objective lens module, the auto focusing lens module, the image sensor, and the half mirror are integrally packaged.
상기 복수의 현미경 각각은,
촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈;
상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈; 및
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 포함하고,
상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 마이크로 렌즈 시프트 값은 상기 대물 렌즈 모듈의 CRA(Chief Ray Angle) 값에 상응하여 설계되며,
상기 렌즈 프리 이미지 센서에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고,
상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함하는, 현미경 어레이 시스템.
Including a plurality of microscopes,
Each of the plurality of microscopes,
An objective lens module for determining the magnification of the captured image;
An image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident; And
An auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module,
The micro lens shift value of each pixel of the lens free image sensor is designed to correspond to the chief ray angle (CRA) value of the objective lens module.
Light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is sequentially incident on the lens free image sensor.
The auto focusing lens module includes one or more optical lenses aligned with respect to the optical axis and a drive unit for driving the one or more optical lenses with reference to the optical axis.
상기 복수의 현미경 각각은,
촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈;
상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈; 및
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 포함하고,
상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 0도이며,
상기 렌즈 프리 이미지 센서에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고,
상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함하는, 현미경 어레이 시스템.
Including a plurality of microscopes,
Each of the plurality of microscopes,
An objective lens module for determining the magnification of the captured image;
An image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident; And
An auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module,
The chief ray angle (CRA) value of each pixel of the lens free image sensor is 0 degrees,
Light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is sequentially incident on the lens free image sensor.
The auto focusing lens module includes one or more optical lenses aligned with respect to the optical axis and a drive unit for driving the one or more optical lenses with reference to the optical axis.
상기 복수의 현미경 각각은,
촬상 이미지의 배율을 결정하는 대물 렌즈 모듈;
상기 대물 렌즈 모듈을 투과한 광이 입사되는 렌즈 프리 이미지 센서를 포함하는 이미지 센서 모듈; 및
상기 대물 렌즈 모듈과 상기 이미지 센서 모듈의 사이에 배치되는 오토 포커싱 렌즈 모듈을 포함하고,
상기 렌즈 프리 이미지 센서의 각각의 픽셀에서 최외곽에 위치한 픽셀의 CRA(Chief Ray Angle) 값은 5도 이하이며,
상기 렌즈 프리 이미지 센서에는 상기 대물 렌즈 모듈과 상기 오토 포커싱 렌즈 모듈을 차례로 투과한 광이 입사되고,
상기 오토 포커싱 렌즈 모듈은 광축을 기준으로 정렬되는 하나 이상의 광학 렌즈와 상기 하나 이상의 광학 렌즈를 광축을 기준으로 구동시키는 구동 유닛을 포함하는, 현미경 어레이 시스템.Including a plurality of microscopes,
Each of the plurality of microscopes,
An objective lens module for determining the magnification of the captured image;
An image sensor module including a lens free image sensor to which light transmitted through the objective lens module is incident; And
An auto focusing lens module disposed between the objective lens module and the image sensor module,
The chief ray angle (CRA) value of the outermost pixel of each pixel of the lens-free image sensor is 5 degrees or less,
Light passing through the objective lens module and the auto focusing lens module is sequentially incident on the lens free image sensor.
The auto focusing lens module includes one or more optical lenses aligned with respect to the optical axis and a drive unit for driving the one or more optical lenses with reference to the optical axis.
Priority Applications (2)
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990045860A (en) | 1999-01-29 | 1999-06-25 | 조성환 | Device for Transferring Image from Microscope to Digital Camera |
KR20060080353A (en) * | 2005-01-05 | 2006-07-10 | 한국과학기술원 | Lensless optical microscope-on-a-chip and lensless imaging system thereof |
KR20160065742A (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-09 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for taking lightfield image |
KR20160144692A (en) * | 2015-06-09 | 2016-12-19 | (주) 솔 | The method of calibration of photon sensor pixel array by evaluating its characteristic |
KR20180016125A (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-14 | (주) 솔 | Light sensor module |
KR20180036582A (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-09 | (주) 솔 | Method for evaluating fluid flow characteristics of lens-free cmos photonic array sensor package module with fluidic system |
-
2018
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR19990045860A (en) | 1999-01-29 | 1999-06-25 | 조성환 | Device for Transferring Image from Microscope to Digital Camera |
KR20060080353A (en) * | 2005-01-05 | 2006-07-10 | 한국과학기술원 | Lensless optical microscope-on-a-chip and lensless imaging system thereof |
KR20160065742A (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-09 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for taking lightfield image |
KR20160144692A (en) * | 2015-06-09 | 2016-12-19 | (주) 솔 | The method of calibration of photon sensor pixel array by evaluating its characteristic |
KR20180016125A (en) * | 2016-08-05 | 2018-02-14 | (주) 솔 | Light sensor module |
KR20180036582A (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-09 | (주) 솔 | Method for evaluating fluid flow characteristics of lens-free cmos photonic array sensor package module with fluidic system |
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