KR102271873B1

KR102271873B1 - 관찰 장치 및 관찰 방법

Info

Publication number: KR102271873B1
Application number: KR1020190161778A
Authority: KR
Inventors: 진재환
Original assignee: 진재환
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-07-01
Also published as: KR20210071511A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 관찰 장치는 시편을 여기시키는 자극광을 발생시키는 자극광 발생부, 자극광에 의해 여기되어 상기 시편으로부터 발생된 형광은 투과시키며, 자극광의 일부는 투과시키고, 나머지는 반사시키며, 상기 자극광 발생부로부터 조사된 자극광을 상기 시편을 향해 반사시키는 제 1 광학부, 제 1 광학부와 마주보도록 배치되며, 상기 형광은 투과시키고, 상기 자극광은 반사시키는 제 2 광학부 및 제 2 광학부로부터 반사된 자극광을 이용하여 상기 시편의 명시야 이미지를 획득하고, 제 2 광학부를 투과한 형광을 이용하여 상기 시편의 형광 이미지를 획득하는 촬상부를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 관찰 장치는 명시야 이미지와 형광 이미지를 함께 획득할 수 있다. 이에, 시편을 보다 면밀히 관찰할 수 있고, 시편의 보다 많은 특성을 관찰할 수 있다. 또한, 하나의 장치로 명시야 이미지와 형광 이미지를 동시에 획득할 수 있다. 즉, 명시야 이미지와 형광 이미지가 시간차를 두고 획득되는 것이 아니라, 동시에 획득된다. 따라서, 명시야 이미지와 형광 이미지가 필요한 시편의 관찰시에, 시편을 빠르게 관찰할 수 있다. 또한, 고정되어 있지 않고, 이동 중인 시편, 특히 빠르게 움직이는 시편도 관찰할 수 있다.

Description

관찰 장치 및 관찰 방법{OBSERVING APPARATUS AND OBSERVING METHOD}

본 발명은 관찰 장치 및 관찰 방법에 관한 것으로, 명시야 이미지(bright field microscopy image)와 형광 이미지(fluorescence microscopy image)를 함께 획득하여 관찰할 수 있는 관찰 장치 및 관찰 방법에 관한 것이다.

현미경을 이용하여 관찰 대상체를 관찰하는데 있어서, 최근, 명시야 이미지의 관찰뿐만 아니라, 형광 이미지의 관찰도 실시하고자 하는 요구가 높아지고 있다. 일반적으로는 각각의 관찰법으로 명시야 이미지와, 형광 이미지를 별도로 획득하고, 이들 각각을 관찰, 분석하고 있다.

그러나, 서로 다른 관찰법으로 명시야 이미지와, 형광 이미지를 획득하기 위해서는 광학 현미경의 조작이 필요하기 때문에 명시야 이미지와, 형광 이미지의 획득에 있어서 수초 내지 수십초의 장시간의 시간차가 발생할 수 밖에 없다.

한국등록특허 KR1171344

본 발명은 명시야 이미지(bright field microscopy image)와 형광 이미지(fluorescence microscopy image)를 동시에 획득하여 관찰할 수 있는 관찰 장치 및 관찰 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 관찰 장치는 시편을 여기시키는 자극광을 발생시키는 자극광 발생부; 상기 자극광에 의해 여기되어 상기 시편으로부터 발생된 형광은 투과시키며, 상기 자극광의 일부는 투과시키고, 나머지는 반사시키며, 상기 자극광 발생부로부터 조사된 자극광을 상기 시편을 향해 반사시키는 제 1 광학부; 상기 제 1 광학부와 마주보도록 배치되며, 상기 형광은 투과시키고, 상기 자극광은 반사시키는 제 2 광학부; 및 상기 제 2 광학부로부터 반사된 자극광을 이용하여 상기 시편의 명시야 이미지를 획득하고, 상기 제 2 광학부를 투과한 형광을 이용하여 상기 시편의 형광 이미지를 획득하는 촬상부;를 포함한다.

상기 촬상부는, 상기 제 2 광학부로부터 반사된 자극광을 이용하여 상기 시편의 명시야 이미지를 획득하는 제 1 촬상부; 및 상기 제 2 광학부를 투과한 형광을 이용하여 상기 시편의 형광 이미지를 획득하는 제 2 촬상부;를 포함한다.

상기 명시야 이미지와 형광 이미지를 동시에 획득한다.

상기 자극광 발생부는, 광을 발생시키는 광원; 및 상기 광원과 상기 제 1 광학부 사이에 위치되며, 상기 광원에서 발생된 광 중, 상기 시편을 여기시키는 파장대의 광을 투과시키는 제 1 필터;를 포함한다.

상기 광원은 수은 램프(mercury lamp), 제논 램프, LED 램프, 레이저 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 제 1 및 제 2 광학부는, 입사되는 자극광의 일부를 반사시키고, 다른 일부를 투과시키며, 상기 제 2 광학부와 상기 제 2 촬상부 사이에 배치되며, 자극광을 흡수 또는 반사시키고, 형광을 투과시키는 제 2 필터를 포함한다.

상기 제 1 필터는 상기 광원에서 발생된 광 중, 서로 다른 복수 파장대의 광을 투과시킨다.

본 발명의 실시예에 따른 관찰 방법은 시편으로 자극광을 조사하여, 상기 시편으로부터 형광을 발생시키는 과정; 상기 시편으로부터 반사된 자극광을 이용하여, 상기 시편의 명시야 이미지를 획득하고, 상기 시편에서 발생된 형광을 이용하여 상기 시편의 형광 이미지를 획득하는 과정; 및 획득된 상기 명시야 이미지 및 형광 이미지를 관찰하는 과정;을 포함한다.

상기 시편의 명시야 이미지를 획득하는데 있어서, 제 1 촬상부를 이용하여 상기 시편을 촬상하며, 상기 제 1 촬상부는, 상기 시편으로부터 반사된 자극광을 이용하여 상기 시편을 촬상한다.

상기 시편의 형광 이미지를 획득하는데 있어서, 제 2 촬상부를 이용하여 상기 시편을 촬상하며, 상기 제 2 촬상부를 향해 이동 중인 광 중, 상기 자극광을 흡수 또는 반사시키고, 상기 형광을 투과시켜, 상기 형광을 이용하여 상기 시편을 촬상한다.

상기 자극광을 시편으로 조사하는 과정은, 수은 램프(mercury lamp), 제논 램프, LED 램프, 레이저 중 어느 하나를 포함하는 광원을 이용하여 광을 발생시키는 과정; 및 상기 광원에서 발생된 광 중, 상기 시편을 여기시키는 광을 투과시켜, 상기 시편으로 조사하는 과정을 포함한다.

상기 명시야 이미지와 형광 이미지를 동시에 획득한다.

본 발명의 실시예들에 따른 관찰 장치는 명시야 이미지와 형광 이미지를 함께 획득할 수 있다. 이에, 짧은 시간 내에 시편을 보다 면밀히 관찰할 수 있고, 보다 많은 특성을 관찰할 수 있다.

또한, 하나의 장치로 명시야 이미지와 형광 이미지를 동시에 획득할 수 있다. 즉, 명시야 이미지와 형광 이미지가 시간차를 두고 획득되는 것이 아니라, 동시에 획득된다. 따라서, 명시야 이미지와 형광 이미지가 필요한 시편의 관찰시에, 시편을 빠르게 관찰할 수 있다. 또한, 고정되어 있지 않고, 이동 중인 시편, 특히 빠르게 움직이는 시편도 관찰할 수 있다.

또한, 하나의 광원을 이용하여 명시야 이미지와 형광 이미지를 모두 획득할 수 있어, 관찰 장치가 단순해 지고, 광원으로 인한 제조 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 관찰 장치를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 제 1 필터, 제 1 및 제 2 광학부, 제 2 필터 각각의 파장대별 투과율(%, T)의 예시를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 제 1 필터, 제 1 및 제 2 광학부, 제 2 필터 각각의 파장대별 투과율 예시를 하나의 그림에 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 제 1 필터, 제 1 및 제 2 광학부, 제 2 필터 각각의 파장대별 투과율(%, T)을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 제 1 필터, 제 1 및 제 2 광학부, 제 2 필터 각각의 파장대별 투과율을 하나의 그림에 나타낸 것이다.
도 6은 제 2 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 광원으로부터 발생된 광을 기준으로 제 1 필터를 투과한 광량(a), 제 1 촬상부로 입사되는 광량(d)과, 시편으로부터 발생된 형광량 전체를 기준으로 제 1 광학부를 투과한 광량(b), 제 2 광학부를 투과한 광량(c) 및 제 2 필터를 투과한 광량(e)을 나타내 것이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 관찰 장치를 이용하여 지폐를 촬상한 이미지이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 도면은 과장될 수 있고, 도면상의 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 관찰 장치를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 관찰 장치는 관찰하고자 하는 대상체(이하, 시편(S))를 자극 또는 여기(excitation)시켜 형광을 발생시키는 광(이하, 자극광(L_E))을 발생시키는 자극광 발생부(100), 자극광(L_E) 및 형광(L_F)이 이동하는 경로 상에 위치되어, 자극광(L_F)의 일부를 반사, 일부를 투과시키고, 형광(L_F)의 일부를 반사, 일부를 투과시키는 제 1 광학부(200), 제 1 광학부(200)와 마주보도록 배치되어, 제 1 광학부(200)를 투과한 자극광(L_E)의 일부를 반사시키고, 형광(L_F)을 투과시키는 제 2 광학부(400) 및 제 2 광학부(400)로부터 반사된 자극광을 이용하여 시편(S)의 명시야 이미지를 획득하고, 제 2 광학부(400)를 투과한 형광을 이용하여 시편(S)의 형광 이미지를 획득하는 촬상부를 포함한다.

촬상부는 제 2 광학부(400)로부터 반사된 자극광(L_E)이 진행하는 경로 상에 위치되어, 입사되는 자극광(L_E)을 이용하여 명시야 이미지를 획득하는 제 1 촬상부(500) 및 제 2 광학부(400)를 투과한 형광(L_F)이 진행하는 경로 상에 위치되어, 입사되는 형광(L_F)을 이용하여 형광 이미지를 획득하는 제 2 촬상부(700)를 포함한다.

또한, 광학 장치는 제 1 광학부(200)에서 반사된 자극광(L_E)이 시편(S)을 향해 진행하는 경로 상에 위치되도록, 제 1 광학부(200)와 마주보게 배치된 대물 렌즈(300) 및 제 2 광학부(400)를 투과한 형광(L_F)과 제 2 촬상부(700) 사이에 위치되어, 형광(L_F)을 투과시키고, 자극광(L_E)을 제거하는 필터(600)를 포함한다.

또한, 관찰 장치는 시편(S)이 안착되는 시편 안착대(미도시) 및 결상 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 결상 렌즈는 제 1 광학부(200)와 제 2 광학부(400) 사이에 위치될 수 있다. 다른 예로, 결상 렌즈는 제 2 광학부(400)와 제 1 촬상부(500) 사이 및 제 2 광학부(400)와 제 2 촬상부(700) 사이 각각에 위치될 수 있다.

상술한 바와 같은 관찰 장치는 예컨대 제 1 및 제 2 광학부(200, 400), 필터(600)가 대물 렌즈(300)의 상측에 위치되는 구성일 수 있다.

이러한 위치 관계를 반영하여 관찰 장치에 대해 다시 설명하면, 관찰 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 자극광(L_E)을 발광 또는 발생시키는 자극광 발생부(100), 자극광 발생부(100)의 일 측 방향에 위치되어, 자극광(L_E)을 반사시키고, 형광(L_F)을 투과시키는 제 1 광학부(200), 제 1 광학부(200)의 하측에 위치된 대물 렌즈(300), 제 1 광학부(200)의 상측에 위치되어, 상기 제 1 광학부(200)를 투과한 자극광(L_E)을 반사시키고, 형광(L_F)을 투과시키는 제 2 광학부(400), 제 2 광학부(400)의 일 측 방향에 위치되어, 제 2 광학부(400)로부터 반사되어 입사되는 자극광(L_E)을 이용하여 명시야 이미지를 획득하는 제 1 촬상부(500), 제 2 광학부(400)의 상측에 위치되어, 형광(L_F)을 투과시키고, 자극광(L_E)을 제거하는 필터(600) 및 필터(600)의 상측에 위치되어, 상기 필터(600)를 투과한 형광(L_F)을 이용하여 형광 이미지를 획득하는 제 2 촬상부(700)를 포함한다.

자극광 발생부(100), 제 1 광학부(200), 대물 렌즈(300), 제 2 광학부(400), 제 1 촬상부(500), 필터(600) 및 제 2 촬상부(700)의 위치 관계는 상술한 예에 한정되지 않으며, 자극광(L_E)이 제 1 광학부(200), 대물 렌즈(300), 제 1 광학부(200), 제 2 광학부(400)를 거쳐 제 1 촬상부(500)로 입사되고, 시편(S)으로부터 발생된 형광(L_F)이 대물 렌즈(300), 제 1 및 2 광학부(200, 400), 필터(600)를 거쳐 제 2 촬상부(700)로 입사될 수 있도록 다양하게 위치 변경될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 관찰 장치로 관찰하는 시편(S)은 조사되는 광에 의해 자극 또는 여기되어 광(즉, 형광)을 발생할 수 있는 것일 수 있다. 다른 말로 설명하면, 시편(S)은 자가 형광 특성을 가지는 것일 수 있으며, 또는 인위적으로 형광 특성을 가질수 있게 가공한 것일 수 있다.

자극광 발생부(100)는 제 1 광학부(200)를 향해 자극광(L_E)을 조사시키는 수단으로, 제 1 광학부(200)의 일 측 방향에 위치될 수 있다. 이러한 자극광 발생부(100)는 광(L_W)을 발생시키는 광원(110) 및 광원(110)으로부터 발생된 광(L_W)의 파장대 중, 시편(S)을 여기시켜 형광을 발생시킬 수 있는 파장대의 광을 투과시키는 필터(이하, 제 1 필터(120))를 포함한다.

광원(110)은 제 1 필터(120)의 후방에 위치되어, 상기 제 1 필터(120)를 향해 광(L_W)을 발생시킨다. 이러한 광원(110)은 강한 세기의 광(L_W)을 발생시키는 수단으로, 예컨대 수은 램프(mercury lamp), 제논 램프, LED 램프, 레이저 등 시편을 자극하여 형광을 발생시킬 수 있는 파장대에서 충분히 강한 세기를 갖는 조명장치이면 사용할 수 있다.

그리고, 광원(110)으로부터 발생된 광(L_W)이 제 1 필터(120)를 통과했을 때, 백색광인 것이 바람직하며, 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)이 균일하게 포함된 백색광인 것이 보다 바람직하다. 이는, 자극광 발생부(100)에서 발생된 광(L_W)이 제 1 촬상부(500)로 입사되어 명시야 이미지를 획득하는데 사용되기 때문에, 백생광이 아니거나, 적색, 녹색, 청색의 균형이 틀어진 만큼 명시야 관찰의 색감이 편중되기 때문이다.

제 1 필터(120)는 광원(110)의 전방에 위치되어, 광원(110)으로부터 발생된 광(L_W) 중, 시편(S)을 여기시켜 형광(L_F)을 발생시킬 수 있는 파장대의 광을 통과 즉, 투과시킨다. 또한, 제 1 필터(120)는 반사 조명 색감을 보완하기 위한 파장대의 광을 투과시키는 필터일 수 있다. 이러한 제 1 필터(120)는 일 파장대의 광이 투과되도록 구성되거나, 복수 파장대의 광이 투과되도록 구성될 수 있다.

제 1 광학부(200)는 제 1 필터(120)를 투과한 자극광(L_E)이 이동 또는 진행하는 경로 상에서, 일면이 제 1 필터(120)와 마주보도록 배치되어, 자극광(L_E)을 반사시키고 형광(L_F)을 투과시킨다. 보다 구체적으로, 제 1 광학부(200)는, 적어도, 시편에서 발생된 형광의 파장대 중, 제 2 촬상부(700)에서 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대의 광을 투과시키는 특성을 가진다.

이때, 제 1 광학부(200)는, 적어도 제 2 촬상부(700)에서 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대의 광의 투과율이 80% 이상이 되도록 마련될 수 있고, 보다 바람직하게는 95% 이상이 되도록 마련될 수 있다.

또한, 제 1 광학부(200)는, 예컨대, 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대 중, 최하한치 이상 범위의 광 투과율이 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이 되도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대가 510nm 내지 560nm 일 때, 최하한치인 510nm 이상의 광 투과율이 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이 되도록 마련될 수 있다. 또한, 다른 예로, 최하한치인 510nm 이상의 파장대에서, 서로 다른 복수의 파장대의 투과율이 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이 되도록 마련될 수 있다.

따라서, 제 1 광학부(200)로 형광이 입사되면, 입사된 형광(L_F) 중 80% 이상, 바람직하게는 95% 이상이 상기 제 1 광학부(200)를 투과한다. 보다 구체적으로는, 제 1 광학부(200)로 입사된 형광(L_F) 중, 형광 이미지 획득시에 사용하고자 하는 파장대의 형광이 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이 제 1 광학부(200)를 투과한다.

하지만, 형광 또는 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대의 광에 대한 제 1 광학부(200)의 투과율이 80% 이상으로 한정되지는 않으며, 제 2 촬상부(700)에서 형광 이미지를 획득할 수 있다면, 80% 미만의 범위에서도 다양하게 변경되어 적용될 수 있다.

또한, 제 1 광학부(200)는 입사된 자극광(L_E) 또는 자극광 파장대의 광의 일부를 반사시키고, 다른 일부를 투과시킨다. 이때, 제 1 광학부(200)는 입사된 자극광(L_E) 또는 자극광 파장대의 반사율이 99% 이하, 투과율이 1% 이상이 되도록 마련될 수 있다. 그리고, 제 1 광학부(200)는, 입사된 자극광(L_E) 또는 자극광 파장대에 대한 반사율이 95% 내지 99%이고, 투과율이 1% 내지 5% 인 것이 효과적이다.

하지만, 제 1 광학부(200)는 입사된 자극광(L_E) 또는 자극광 파장대에 대한 반사율이 95% 내지 99%에 한정되거나, 투과율이 1% 내지 5%에 한정되지 않는다. 그리고, 제 1 촬상부(500)에서 자극광을 이용하여 명시야 이미지를 획득할 수 있다면, 입사된 자극광(L_E) 또는 자극광 파장대에 대한 반사율이 100% 미만의 범위에서 다양하게 변경되어 적용될 수 있고, 투과율이 0%를 초과하는 범위에서 다양하게 변경되어 적용될 수 있다.

한편, 시편(S)에서 발생된 형광은 자극광(L_E) 파장대를 포함 또는 중첩될 수 있다. 그런데 제 1 광학부(200)는 상술한 바와 같이, 입사된 자극광 파장대의 광을 적어도 일부를 반사시킨다. 이에, 시편(S)에서 발생된 형광이 자극광 파장대를 포함하고 있더라도, 상기 형광 중 입사된 자극광 파장대의 광의 적어도 일부가 반사된다. 이에, 시편에서 발생된 형광 중 자극광 파장대와 중첩되는 파장대의 형광이 제 1 광학부(200)에 의해 반사되는 것은, 자극광이 반사되는 것으로 설명될 수 있다. 또한, 시편(S)에서 발생된 형광에 포함된 자극광 파장대의 광은 그 세기가 약하기 때문에, 형광 이미지 획득에 영향력이 없거나 작다.

제 1 광학부(200)는 자극광(L_E)이 반사되어 대물 렌즈(300)로 향할 수 있도록, 일면이 제 1 필터(120)뿐만 아니라 상기 대물 렌즈(300)와도 마주볼 수 있도록, 기울어지게 배치된다. 즉, 제 1 광학부(200)는 제 1 필터(120) 및 대물 렌즈(300)와 평행하지 않고 교차하도록 배치된다. 그리고, 제 1 광학부(200)는 제 1 필터(120)와 이루는 각도가 90°미만의 예각 예컨대 45°가 되도록 기울어지게 배치될 수 있다.

대물 렌즈(300)는 제 1 광학부(200)의 일면과 마주보도록 배치되어, 제 1 광학부(200)로부터 반사된 자극광을 집광시켜 시편으로 조사하거나, 시편(S)으로부터 반사된 자극광(L_E) 및 시편(S)에서 발생된 형광(L_F)을 집광시켜 제 1 광학부(200)로 조사한다.

제 1 광학부(200)는 상술한 바와 같이, 일부의 자극광(L_E)은 반사되나, 일부 자극광(L_E)은 투과될 수 있도록 마련된 광학부이다. 보다 구체적으로 설명하면, 시편(S)으로 조사되어 형광(L_F)을 발생시킨 후, 다시 대물 렌즈(300)를 투과하여 제 1 광학부(200)로 도달한 자극광을 100%라고 할 때, 제 1 광학부(200)는 입사된 자극광 100%를 반사시키지 않고, 일부를 투과시키도록 마련된다. 이에, 형광뿐만 아니라, 자극광도 함께 제 1 광학부(200)를 투과하여 제 2 광학부(400)에 도달하게 된다.

제 2 광학부(400)는 상술한 제 1 광학부(200)와 동일한 광 특성을 가지도록 마련될 수 있다. 즉, 제 2 광학부(400)는, 시편에서 발생된 형광의 파장대 중, 제 2 촬상부(700)에서 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대의 광을 투과시키는 특성을 가진다.

이때, 제 2 광학부(400)는, 적어도, 제 2 촬상부(700)에서 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대의 광의 투과율이 80% 이상이 되도록 마련될 수 있고, 보다 바람직하게는 95% 이상이 되도록 마련될 수 있다.

또한, 제 2 광학부(400)는, 예컨대, 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대 중, 최하한치 이상 범위의 광 투과율이 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이 되도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대가 510nm 내지 560nm 일 때, 최하한치인 510nm 이상의 광 투과율이 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이 되도록 마련될 수 있다. 또한, 다른 예로, 최하한치인 510nm 이상의 파장대에서, 서로 다른 복수의 파장대의 투과율이 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이 되도록 마련될 수 있다.

따라서, 제 2 광학부(400)로 형광이 입사되면, 입사된 형광(L_F) 중 80% 이상, 바람직하게는 95% 이상이 상기 제 2 광학부(400)를 투과한다. 보다 구체적으로는, 제 1 광학부(200)를 투과하여 제 2 광학부(400)로 입사된 형광(L_F)은 상기 제 2 광학부(400)에서 다시 80% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상 투과된다.

하지만, 형광 또는 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대의 광에 대한 제 2 광학부(400)의 투과율이 80% 이상으로 한정되지는 않으며, 제 2 촬상부(700)에서 형광 이미지를 획득할 수 있다면, 80% 미만의 범위에서 다양하게 변경되어 적용될 수 있다.

또한, 제 2 광학부(400)는 입사된 자극광 파장대의 광을 반사시킨다. 이때, 제 2 광학부(400)는 입사된 자극광(L_E) 또는 자극광 파장대의 반사율이 99% 이하, 투과율이 1% 이상이 되도록 마련될 수 있다. 그리고, 제 2 광학부(400)는 입사된 자극광(L_E) 또는 자극광 파장대에 대한 반사율이 100%에 가깝고, 투과율이 0%에 가까울수록 효과적이다.

하지만, 제 2 광학부(400)는 입사된 자극광(L_E) 또는 자극광 파장대에 대한 반사율이 95% 내지 99%에 한정되거나, 투과율이 1% 내지 5%에 한정되지 않는다. 그리고, 제 1 촬상부(500)에서 자극광을 이용하여 명시야 이미지를 획득할 수 있다면, 입사된 자극광(L_E) 또는 자극광 파장대에 대한 반사율이 100% 미만의 범위에서 다양하게 변경되어 적용될 수 있고, 투과율이 0%를 초과하는 범위에서 다양하게 변경되어 적용될 수 있다.

이러한 제 2 광학부(400)는 그 일면이 제 1 광학부(200)의 일면과 반대 면인 이면과 마주보도록 배치되어, 제 1 광학부(200)를 투과한 자극광(L_E)을 반사시키고 형광(L_F)을 투과시킨다. 또한, 제 2 광학부(400)는 자극광(L_E)이 반사되어 제 1 촬상부(500)로 향할 수 있도록, 일면이 제 1 광학부(200) 뿐만 아니라 상기 제 1 촬상부(500)와도 마주볼 수 있도록, 기울어지게 배치된다. 즉, 제 2 광학부(400)는 제 1 촬상부(500)와 평행하지 않고 교차하도록 배치된다. 그리고, 제 2 광학부(400)는 제 1 촬상부(500)와 이루는 각도가 90°미만의 예각 예컨대 45°가 되도록 기울어지게 배치될 수 있다. 또한, 제 2 광학부(400)는 제 1 광학부(200)와 평행하게 배치될 수 있다.

이와 같이, 실시예에서는 입사된 자극광(L_E) 중 일부를 투과시키는 제 1 광학부(200)를 마련하여, 상기 제 1 광학부(200)를 투과한 자극광(L_E)이 제 2 광학부(400)에 의해 반사되어 제 1 촬상부(500)로 입사되도록 한다. 다른 말로 설명하면, 시편(S)으로부터 반사된 자극광(L_E)을 모두 반사시키지 않고, 일부 자극광(L_E)을 투과시킬 수 있는 제 1 광학부(200)를 마련하여, 상기 제 1 광학부(200)를 투과한 자극광(L_E) 즉, 누설광을 이용하여 명시야 이미지를 획득하는데 활용한다.

한편, 상술한 바와 같이, 제 1 광학부(200)는 시편(S)으로부터 반사되어 입사된 자극광(L_E)의 전체가 아닌 일부를 투과시키고, 제 2 광학부(400)는 제 1 광학부(200)를 투과하여 입사된 자극광(L_E)의 전체가 아닌 일부를 반사시켜 제 1 촬상부로 입사시킨다. 그러나, 제 1 촬상부(500)로 입사된 자극광(L_E)의 세기는 명시야 이미지를 획득하는데 충분한 세기를 가진다. 이는, 시편을 자극시켜 형광이 발생될 수 있도록, 충분한 세기의 자극광을 생성하기 위한 광원(110)을 사용하고, 상기 광원(110)으로 수은 램프(mercury lamp), 제논 램프 LED 램프, 레이저 등과 같이 강한 세기의 조명광을 사용하기 때문이다. 즉, 자극광 발생부(100)로부터 생성된 자극광의 세기가 아주 강하기 때문에, 제 1 광학부(200)로 입사된 자극광의 일부가 투과되어 제 2 광학부(400)에 반사된 후 제 1 촬상부(500)에 입사되더라도, 입사된 자극광이 명시야 이미지를 획득하는데 충분한 세기를 가지기 때문이다.

상술한 제 1 및 제 2 광학부(200, 400)는 다이크로익 빔 스플리터(Dichroic beam splitter), 다이크로익 미러(Dichroic mirror) 및 다이크로매틱 빔 스플리터(dichromatic beam splitter) 등으로 불리는 수단일 수 있다.

제 2 광학부(400)는 상술한 바와 같이, 제 1 광학부(200)를 투과하여 입사된 자극광(L_E)을 완벽하게 반사시키지 못하며, 입사된 자극광 중 일부가 투과될 수 있다. 이에, 제 2 광학부(400)와 제 2 촬상부(700) 사이에, 자극광(L_E)을 차단하고 형광(L_F)을 투과시키는 필터(이하, 제 2 필터(600))를 더 마련한다. 즉, 제 2 필터(600)는 제 2 광학부(400)를 투과한 자극광(L_E)을 흡수 또는 반사시켜 투과되지 못하도록 하고, 형광을 투과시킨다.

제 2 필터(600)는 제 2 광학부(400)를 통과한 형광(L_F)의 파장대 전체를 투과시키거나, 제 2 광학부(400)를 통과한 형광(L_F)의 파장대 중 일부 파장대의 형광만을 투과하도록 마련될 수 있다.

예컨대, 제 2 광학부(400)를 통과한 형광(L_F)의 파장대가 500nm 내지 700nm라고 할 때, 제 2 필터(600)는 자극광(L_E)을 흡수 또는 반사시키고, 500nm 내지 700nm 파장대의 광을 투과시키도록 마련될 수 있다.

또한, 제 2 필터(600)가 일부 파장대의 형광(L_F)만을 투과하도록 마련되는데 있어서, 시편(S)에서 발생된 형광 파장대 중, 제 2 촬상부(700)에서 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대의 형광(L_F)을 투과시키고, 나머지 파장대의 형광(L_F) 및 자극광(L_E)을 반사시키도록 마련될 수 있다.

예를 들어, 제 2 광학부(400)를 통과한 형광(L_F)의 파장대가 500nm 내지 700nm 이고, 시편(S)에서 발생되는 형광 중 530nm 내지 560nm 파장대의 형광을 사용하여 형광 이미지를 획득하고자 할 때, 제 2 필터(600)는 제 2 광학부(400)를 통과한 형광 중, 530nm 내지 560nm 파장대의 형광을 투과시키고, 나머지 파장대의 형광(L_F) 및 자극광(L_E)을 흡수 또는 반사시키도록 마련될 수 있다.

여기서, 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대는, 예컨대 시편으로부터 발생된 형광 중, 가장 강한 세기(intensity)를 가지는 파장대의 형광일 수 있다.

제 2 필터(600)를 투과한 형광 예컨대, 510nm 내지 560nm의 형광은 제 2 촬상부(700)로 입사되며, 제 2 촬상부(700)는 상기 형광을 이용하여 시편(S)을 촬상한다. 이에, 시편(S)에 대한 형광 이미지가 획득된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 관찰 장치에 의하면, 명시야 이미지와 형광 이미지를 함께 획득할 수 있다. 즉, 명시야 이미지와 형광 이미지가 긴 시간차를 두고 획득되는 것이 아니라, 동시 또는 거의 동시에 획득된다. 따라서, 명시야 이미지와 형광 이미지가 필요한 시편의 관찰시에, 시편을 빠르게 관찰할 수 있다. 특히, 고정되어 있지 않고, 이동 중인 시편, 빠르게 움직이는 시편을 관찰할 수 있는 장점이 있다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 제 1 필터, 제 1 및 제 2 광학부, 제 2 필터 각각의 파장대별 투과율(%, T)의 예시를 나타낸 것이다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 제 1 필터, 제 1 및 제 2 광학부, 제 2 필터 각각의 파장대별 투과율 예시를 하나의 그림에 나타낸 것이다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 관찰 장치를 통해 시편(S)의 명시야 이미지 및 형광 이미지를 획득하는 과정을 설명한다.

제 1 실시예에 따른 관찰 장치는 단일 파장대의 자극광을 시편(S)으로 조사하는 것일 수 있다.

시편(S)의 관찰을 위해, 먼저 광원(110)을 동작시켜 광(L_W)을 발생시킨다. 광원(110)으로부터 발생된 광(L_W)은 제 1 필터(120)를 거쳐 제 1 광학부(200)로 조사된다. 여기서, 제 1 필터(120)는 광원에서 발생된 광 중, 시편(S)을 여기시켜 형광(L_F)을 발생시키는 파장대의 광을 투과시키고, 나머지 광은 흡수 또는 반사시킨다. 예를 들어, 시편(S)이 460nm 내지 495nm 파장대의 광에 의해 여기될 때, 제 1 필터(120)는 460nm 내지 495nm 파장대의 광을 투과시키고, 나머지 파장대의 광은 투과시키지 않도록 마련된다(도 2의 (a), 도 3의 A 참조).

이에, 제 1 필터(120)를 투과하여 제 1 광학부(200)로 조사되는 광 즉, 자극광(L_E)이 460nm 내지 495nm 파장대를 가지는 것으로 설명할 수 있다. 또한, 460nm 내지 495nm 파장대의 자극광(L_E)은 청색(blue)의 세기가 강한 광으로서, 청색 광으로 설명될 수 있다.

이렇게, 제 1 필터(120)를 거쳐 제 1 광학부(200)로 조사된 광은, 시편(S)으로부터 형광을 발생시키는 자극광이면서, 동시에 명시야 이미지를 획득하기 위한 즉, 명시야 관찰용 조명광이다.

제 1 광학부(200)로 자극광(L_E)이 조사되면, 제 1 광학부(200)는 자극광(LE)을 반사시킨다. 이에, 460nm 내지 495nm 파장대의 자극광(L_E)이 대물 렌즈(300)를 투과하면서 집광된 후, 시편(S)으로 조사된다.

시편(S)에 자극광(L_E)이 조사되면, 상기 자극광(L_E)에 의해 시편(S)이 여기되어 형광(L_F)이 발생된다. 예컨대, 시편(S)은 460nm 내지 495nm 파장대의 자극광(L_E)에 의해 여기되어 형광을 발생시키고, 발생된 형광은 460nm 이상 파장대 광일 수 있다. 또한, 시편(S)으로부터 발생된 형광은, 510nm 내지 560nm 파장의 세기가 강한 광일 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 시편(S)이 여기되어 460nm 이상의 긴 파장대의 형광이 발생되는데, 510nm 내지 560nm 파장의 광의 세기가 강하고, 나머지 파장의 세기가 약할 수 있다. 여기서, 510nm 내지 560nm 파장대는 녹색(green)을 나타내는 파장대이므로, 시편(S)에서 발생된 형광은 녹색 광으로 설명될 수 있다.

시편(S)으로 조사된 후 반사된 자극광(L_E) 및 상기 시편에서 발생된 형광(L_F)은 대물 렌즈(300)를 투과하여 집광된 후, 제 1 광학부(200)에 도달한다.

제 1 광학부(200)는 입사된 형광(L_F) 중 일부를 투과시키고, 입사된 자극광(L_E) 중 일부를 투과시킨다. 보다 구체적으로, 제 1 광학부(200)는 입사된 형광 중, 적어도 형광 이미지 획득시에 사용하고자 하는 파장대인 510nm 내지 560nm 파장대의 광의 적어도 일부를 투과시킨다. 또한, 제 1 광학부(200)는 입사된 460nm 내지 495nm의 자극광의 적어도 일부를 투과시키고, 다른 일부를 반사시킨다.

제 1 광학부(200)를 투과한 형광(L_F) 및 자극광(L_E)은 제 2 광학부(400)로 조사되며, 제 2 광학부(400)는 제 1 광학부(200)를 통과한 형광 중 적어도 일부를 투과시키고, 자극광 중 적어도 일부를 반사시킨다. 보다 구체적으로, 제 2 광학부(400)는 제 1 광학부(200)를 투과하여 입사된 형광이며, 적어도 형광 이미지 획득시에 사용하고자 하는 파장대인 510nm 내지 560nm 형광의 적어도 일부를 투과시킨다. 또한, 제 2 광학부(400)는 제 1 광학부(200)를 투과하여 입사된 460nm 내지 495nm의 자극광의 적어도 일부를 반사시키고, 다른 일부를 투과시킨다.

제 2 광학부(400)에서 반사된 자극광(L_E)은 제 1 촬상부(500)로 입사되며, 제 1 촬상부(500)는 입사된 자극광(L_E)을 이용하여 시편(S)을 촬상한다. 이에, 시편(S)에 대한 명시야 이미지가 획득된다. 이때, 자극광은 460nm 내지 495nm 파장대의 세기가 강한 청색(blue) 광이므로, 제 1 촬상부(500)에서 획득된 명시야 이미지는 단색의 청색 이미지일 수 있다.

한편, 제 2 광학부(400)는 제 1 광학부(200)를 투과하여 입사된 자극광(L_E)을 완벽하게 반사시키지 못하며, 입사된 자극광 중 일부 자극광을 투과시킨다.

이에, 제 2 촬상부(700)와 제 2 광학부(400) 사이에 형광을 투과시키고 자극광(L_E)을 흡수 또는 제거하는 제 2 필터(600)를 마련한다.

또한, 제 2 필터(600)는 자극광(L_E)을 차단할 뿐만 아니라, 제 2 광학부(400)를 통과한 형광(L_F) 중 일부 파장대의 형광만을 투과시키고, 나머지 파장대는 차단시키는 필터일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 시편(S)에서 발생된 형광에 있어서, 형광 이미지 획득시에 사용하고자하는 파장대인 530nm 내지 560nm를 투과시키고, 나머지 파장대의 형광(L_F)을 흡수 또는 반사시키는 필터일 수 있다(도 2의 (c) 및 도 3의 C).

물론, 제 2 필터(600)는 제 2 광학부(400)를 통과한 형광의 파장대 전체가 투과되도록 마련될 수도 있다.

제 2 필터(600)를 투과한 형광 예컨대, 510nm 내지 560nm의 형광은 제 2 촬상부(700)로 입사되며, 제 2 촬상부(700)는 상기 형광을 이용하여 시편(S)을 촬상한다. 이에, 시편(S)에 대한 형광 이미지가 획득된다. 이때, 제 2 필터(600)를 투과한 형광은 530nm 내지 560nm의 녹색 광이므로, 제 2 촬상부(700)에서 획득된 형광 이미지는 단색의 녹색 이미지일 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 제 1 필터, 제 1 및 제 2 광학부, 제 2 필터 각각의 파장대별 투과율(%, T)의 예시를 나타낸 것이다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 제 1 필터, 제 1 및 제 2 광학부, 제 2 필터 각각의 파장대별 투과율의 예시를 하나의 그림에 나타낸 것이다.

도 6은 제 2 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 광원으로부터 발생된 광을 기준으로 제 1 필터를 투과한 광량(a), 제 1 촬상부로 입사되는 광량(d)과, 시편으로부터 발생된 형광량 전체를 기준으로 제 1 광학부를 투과한 광량(b), 제 2 광학부를 투과항 광량(c) 및 제 2 필터를 투과한 광량(e)을 나타내 것이다.

다른 말로 설명하면, 도 6은 제 2 실시예에 따른 관찰 장치에 있어서, 광원으로부터 발생된 광을 기준으로 제 1 필터를 투과한 조명광의 파장대별 투과효율(a), 제 1 촬상부로 입사되는 광량 조명광의 파장대별 전달효율(d)과, 시편으로부터 발생된 형광량 전체를 기준으로 제 1 광학부를 투과한 형광광에 대한 파장대별 투과효율(b), 제 2 광학부를 투과한 형광광에 대한 파장대별 투과효율(c) 및 제 2 필터를 투과한 형광광에 대한 파장대별 투과효율(e)을 나타내 것이다.

상술한 제 1 실시예에 따른 관찰 장치는 단일 파장대의 자극광을 시편으로 조사한다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 복수 파장대 또는 멀티(multi) 파장대를 가지는 자극광을 시편으로 조사하는 장치일 수 있다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 관찰 장치를 통해 시편의 명시야 이미지 및 형광 이미지를 획득하는 과정을 설명한다.

먼저, 광원(110)을 동작시켜 광(L_W)을 발생시킨다.

광원(110)으로부터 발생된 광(L_W)은 제 1 필터(120)를 거쳐 제 1 광학부(200)로 조사되는데, 제 1 필터(120)는 광원(110)에서 발생된 광(L_W) 중, 시편(S)을 여기시켜 형광(L_F)을 발생시키는 파장대의 광을 투과시키고, 나머지 광은 흡수 또는 반사시킨다. 예컨대, 제 1 필터(120)는 370nm 내지 410nm, 460nm 내지 495nm, 540nm 내지 570nm, 620nm 내지 655nm의 광을 투과시키고, 나머지 파장대의 광은 투과시키지 않도록 마련된다(도 4의 (a), 도 3의 A 참조). 이때, 광원(110)에서 발생된 광(L_w)을 전체(100%)로 하였을 때, 제 1 필터(120)를 투과한 광의 비율(%)은 도 6의 (a)와 같을 수 있다.

제 1 필터(120)를 투과하여 제 1 광학부(200)로 조사되는 자극광(L_E)이 370nm 내지 410nm, 460nm 내지 495nm, 540nm 내지 570nm, 620nm 내지 655nm의 4개의 파장대를 가지는 것으로 설명할 수 있다. 다른 말로 설명하면, 서로 다른 파장대인 4 개의 복수 파장대를 가지는 멀티 자극광으로 설명될 수 있다.

제 1 광학부(200)로 자극광(L_E)이 조사되면, 제 1 광학부(200)는 자극광(L_E)을 반사시키고, 반사된 자극광(L_E)은 대물 렌즈(300)를 투과하면서 집광된 후, 시편(S)으로 조사된다.

시편(S)에 자극광(L_E)이 조사되면, 상기 자극광(L_E)에 의해 시편(S)이 여기되어 형광(L_F)이 발생된다. 이때, 시편은 예컨대 370nm 이상의 형광을 발생시킬 수 있다. 그리고, 시편에서 발생된 형광은, 예컨대, 420nm 내지 450nm, 505nm 내지 535nm, 575nm 내지 610nm, 660nm 내지 730nm 파장대 광의 세기(intensity)가 강하고, 나머지 파장의 광의 세기가 약한 광일 수 있다. 또한, 형광 이미지 획득시에 사용하고자 하는 형광 파장대는, 예컨대 상술한 420nm 내지 450nm, 505nm 내지 535nm, 575nm 내지 610nm, 660nm 내지 730nm 파장대의 광일 수 있다.

시편(S)으로 조사된 후 반사된 자극광(L_E) 및 상기 시편(S)에서 발생된 형광(L_F)은 대물 렌즈(300)를 투과하여 집광된 후, 제 1 광학부(200)에 도달한다.

제 1 광학부(200)는 입사된 자극광(L_E) 중 일부를 투과시키고, 입사된 형광(L_F) 중 일부를 투과시킨다. 보다 구체적으로, 제 1 광학부(200)는 입사된 형광 중, 적어도 형광 이미지 획득시에 사용하고자 하는 파장대인 420nm 내지 450nm, 505nm 내지 535nm, 575nm 내지 610nm, 660nm 내지 730nm 파장대의 광의 적어도 일부를 투과시킨다. 이때, 시편(S)에서 발생된 형광(L_F)량 전체(100%)를 기준으로, 제 1 광학부(200)를 투과한 파장대별 광의 비율(%)은 예컨대, 도 6의(b)와 같을 수 있다.

또한, 제 1 광학부(200)는 입사된 370nm 내지 410nm, 460nm 내지 495nm, 540nm 내지 570nm, 620nm 내지 655nm의 자극광의 적어도 일부를 투과시키고, 다른 일부를 반사시킨다.

제 1 광학부(200)를 투과한 형광(L_F) 및 자극광(L_E)은 제 2 광학부(400)로 조사되며, 제 2 광학부(400)는 제 1 광학부를 통과한 형광 중 적어도 일부를 투과시키고, 자극광 중 적어도 일부를 반사시킨다. 보다 구체적으로, 제 2 광학부(400)는 제 1 광학부(200)를 투과하여 입사된 형광이며, 적어도 형광 이미지 획득시에 사용하고자 하는 파장대인 420nm 내지 450nm, 505nm 내지 535nm, 575nm 내지 610nm, 660nm 내지 730nm 형광의 적어도 일부를 투과시킨다. 이때, 시편(S)에서 발생된 형광(L_F)량 전체(100%)를 기준으로, 제 2 광학부(400)를 투과한 파장대별 광의 비율(%)은 예컨대, 도 6의(c)와 같을 수 있다.

또한, 제 2 광학부(400)는 제 1 광학부(200)를 투과하여 입사된 370nm 내지 410nm, 460nm 내지 495nm, 540nm 내지 570nm, 620nm 내지 655nm의 자극광의 적어도 일부를 반사시키고, 다른 일부를 투과시킨다.

제 2 광학부(400)에서 반사된 자극광(L_E) 즉, 370nm 내지 410nm, 460nm 내지 495nm, 540nm 내지 570nm, 620nm 내지 655nm의 자극광(L_E)은 제 1 촬상부(500)로 입사된다. 이때, 광원(110)에서 발생된 광(L_w)량 전체(100%)를 기준으로, 제 1 촬상부(500)로 입사되는 광의 비율(%)은 도 6의 (d)와 같을 수 있다.

제 1 촬상부(500)는 입사된 상기 자극광(L_E)을 이용하여 시편(S)을 촬상한다. 이에, 제 1 촬상부(500)로부터 시편(S)에 대한 명시야 이미지를 획득한다. 이때, 제 1 촬상부(500)는 청색광, 녹색광, 적색광을 고르게 포함하는 자극광을 이용하여 촬상하므로, 제 1 촬상부(500)로부터 획득된 명시야 이미지는 백색광을 이용하여 촬상한 것과 유사 또는 동일한 색감을 가질 수 있다.

그리고, 제 2 광학부(400)를 투과한 형광과, 반사되지 못하고 투과한 자극광(L_E)은 제 2 필터(600)로 입사된다. 제 2 필터(600)는 자극광(L_E)을 차단하고, 형광(L_F)을 투과시킨다.

또한, 제 2 필터(600)는 시편(S)에서 발생되는 형광(L_F) 중, 형광 이미지 획득시에 이용하고자 하는 파장대의 광인 420nm 내지 450nm, 505nm 내지 535nm, 575nm 내지 610nm, 660nm 내지 730nm의 광만을 투과시키고, 그 외의 광을 흡수 또는 반사하도록 마련될 수 있다(도 4의 (c) 및 도 5의 C 참조). 즉, 제 2 필터(600)는 420nm 내지 450nm, 505nm 내지 535nm, 575nm 내지 610nm, 660nm 내지 730nm의 광만을 투과시킨다. 이때, 시편(S)에서 발생된 형광(L_F)량 전체(100%)를 기준으로, 제 2 촬상부(700)로 입사되는 광의 비율(%)은 도 6의 (e)와 같을 수 있다.

제 2 필터(600)를 투과한 420nm 내지 450nm, 505nm 내지 535nm, 575nm 내지 610nm, 660nm 내지 730nm의 형광은 제 2 촬상부(700)로 입사되며, 제 2 촬상부(700)는 상기 형광을 이용하여 시편(S)을 촬상한다. 이에, 제 2 촬상부(700)로부터 형광 이미지가 획득된다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 관찰 장치를 이용하여 지폐를 촬상한 이미지이다.

도 7의 (a) 및 (c), 도 8의 (a) 및 (c)는 제 1 촬상부(500)에서 획득된 명시야 이미지이고, 도 7의 (b) 및 (d), 도 8의 (b) 및 (d)는 제 2 촬상부(700)에서 획득된 형광 이미지이다.

또한, 도 7의 (a)와 (b)는 지폐 상에서 동시에 촬상한 동일 위치에 대한 이미지이고, 도 7의 (c)는 (d)와 동시에 촬상한 동일 위치에 대한 이미지이다. 그리고, 도 8의 (a)와 (b)는 지폐 상에서 동시에 촬상한 동일 위치에 대한 이미지이고, 도 8의 (c)는 (d)와 동시에 촬상한 동일 위치에 대한 이미지이다. 또한, 도 7과 도 8은 지폐 상에서 서로 다른 위치에서의 이미지이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 제 1 촬상부(500)에서 획득된 명시야 이미지(도 7의 (a), (c), 도 8의 (a), (c))와 제 2 촬상부(700)에서 획득된 형광 이미지(도 7의 (b), (d), 도 8의 (b), (d))의 결과가 다르다.

즉, 도 7의 명시야 이미지((a), (c)) 상에서 관찰되는 또는 선명하게 나타나는 부분이 도 7의 형광 이미지((b), (d))에서 관찰되지 않거나, 선명하게 나타나지 않을 수 있다.

또한, 반대로, 도 7의 명시야 이미지((a), (c)) 상에서 관찰되지 않거나, 선명하게 나타나지 않는 부분이 도 7의 형광 이미지((b), (d))에서 관찰될 수 있다. 도 8을 예를 들어 설명하면, 도 8(c)의 명시야 이미지 상에서는 관찰되지 않으나, 도 8(d)의 형광 이미지 상에서는 'D' 부분이 선명하게 관찰될 수 있다.

이와 같이, 실시예들에 따른 관찰 장치는 명시야 이미지와 형광 이미지를 획득할 수 있다. 이에, 시편을 보다 면밀히 관찰할 수 있고, 시편의 보다 많은 특성을 동시에 관찰할 수 있다.

또한, 명시야 이미지와 형광 이미지를 동시에 획득할 수 있다. 즉, 명시야 이미지와 형광 이미지가 시간차를 두고 획득되는 것이 아니라, 동시에 획득된다. 따라서, 명시야 이미지와 형광 이미지가 필요한 시편의 관찰시에, 시편을 빠르게 관찰할 수 있다. 특히, 고정되어 있지 않고, 이동 중인 시편, 빠르게 움직이는 시편을 관찰이 가능한 장점이 있다.

110: 광원 120: 제 1 필터
200: 제 1 광학부 300: 대물 렌즈
400: 제 2 광학부 500: 제 1 촬상부
600: 제 2 필터 700: 제 2 촬상부
L_E: 자극광 L_F: 형광

Claims

시편을 여기시키는 자극광을 발생시키는 자극광 발생부;
상기 자극광에 의해 여기되어 상기 시편으로부터 발생된 형광은 투과시키며, 상기 자극광의 일부는 투과시키고, 나머지는 반사시키며, 상기 자극광 발생부로부터 조사된 자극광을 상기 시편을 향해 반사시키는 제 1 광학부;
상기 제 1 광학부와 마주보도록 배치되며, 상기 제 1 광학부를 투과한 형광은 투과시키고, 상기 제 1 광학부를 투과한 자극광은 반사시키는 제 2 광학부; 및
상기 제 2 광학부로부터 반사된 자극광을 이용하여 상기 시편의 명시야 이미지를 획득하고, 상기 제 2 광학부를 투과한 형광을 이용하여 상기 시편의 형광 이미지를 획득하는 촬상부;
를 포함하고,
상기 촬상부는,
상기 제 1 광학부를 투과한 후 상기 제 2 광학부로부터 반사된 자극광을 이용하여 상기 시편의 명시야 이미지를 획득하는 제 1 촬상부; 및
상기 제 2 광학부를 투과한 형광을 이용하여 상기 시편의 형광 이미지를 획득하는 제 2 촬상부;
를 포함하는 관찰 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 명시야 이미지와 형광 이미지를 동시에 획득하는 관찰 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 자극광 발생부는,
광을 발생시키는 광원; 및
상기 광원과 상기 제 1 광학부 사이에 위치되며, 상기 광원에서 발생된 광 중, 상기 시편을 여기시키는 파장대의 광을 투과시키는 제 1 필터;
를 포함하는 관찰 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 광원은 수은 램프(mercury lamp), 제논 램프, LED 램프, 레이저 중 어느 하나를 포함하는 관찰 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제 2 광학부는, 입사되는 자극광의 일부를 반사시키고, 다른 일부를 투과시키며,
상기 제 2 광학부와 상기 제 2 촬상부 사이에 배치되며, 자극광을 흡수 또는 반사시키고, 형광을 투과시키는 제 2 필터를 포함하는 관찰 장치.
청구항 4에 있어서,
상기 제 1 필터는 상기 광원에서 발생된 광 중, 서로 다른 복수 파장대의 광을 투과시키는 관찰 장치.
제 1 광학부로 자극광을 조사하는 과정;
상기 제 1 광학부로부터 반사된 자극광을 시편으로 조사하여, 상기 시편으로부터 형광을 발생시키는 과정;
상기 시편으로부터 반사된 자극광의 일부를 상기 제 1 광학부로 투과시키고 나머지 자극광은 상기 제 1 광학부로부터 반사시키며, 상기 시편으로부터 발생된 형광을 상기 제 1 광학부로 투과시키는 과정;
상기 제 1 광학부와 마주보게 배치된 제 2 광학부로부터 상기 제 1 광학부를 투과한 자극광을 반사시키고, 상기 제 1 광학부를 투과한 형광을 상기 제 2 광학부로 투과시키는 과정;
상기 제 2 광학부로부터 반사된 자극광을 이용하여, 상기 시편의 명시야 이미지를 획득하는 과정;
상기 제 2 광학부를 투과한 형광을 이용하여 상기 시편의 형광 이미지를 획득하는 과정; 및
획득된 상기 명시야 이미지 및 형광 이미지를 관찰하는 과정;
을 포함하는 관찰 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 시편의 명시야 이미지를 획득하는데 있어서,
제 1 촬상부를 이용하여 상기 시편을 촬상하며, 상기 제 1 촬상부는, 상기 시편으로부터 반사되어 상기 제 1 광학부를 투과하여 상기 제 2 광학부로부터 반사된 자극광을 이용하여 상기 시편을 촬상하는 관찰 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 시편의 형광 이미지를 획득하는데 있어서,
제 2 촬상부를 이용하여 상기 시편을 촬상하며, 상기 제 2 촬상부는 상기 제 1 광학부 및 제 2 광학부를 투과한 형광을 이용하여 상기 시편을 촬상하는 관찰 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제 1 광학부로 자극광을 조사하는 과정은,
수은 램프(mercury lamp), 제논 램프, LED 램프, 레이저 중 어느 하나를 포함하는 광원을 이용하여 광을 발생시키는 과정; 및
상기 광원에서 발생된 광 중, 상기 시편을 여기시키는 광을 상기 제 1 광학부로 조사하는 과정;
을 포함하는 관찰 방법.
청구항 8 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 명시야 이미지와 형광 이미지를 동시에 획득하는 관찰 방법.