KR20210067937A - 샘플에 초점을 맞추기 위한 제어 유닛 및 그 방법 - Google Patents

샘플에 초점을 맞추기 위한 제어 유닛 및 그 방법 Download PDF

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데이바세가마니 비노드 쿠마르
크리쉬난 벤카타라만
파타사라티 라훌사이
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

제어 유닛(10)은 샘플(12)에 초점을 맞추기 위해 다중 영역(14)을 식별하고 샘플(12)로부터 미리 한정된 거리 범위에서 샘플(12)의 적어도 하나의 영역(14(a))에 대한 대물 렌즈(16)의 이동을 제어하도록 적응된다. 제어 유닛(10)은 샘플(12)의 적어도 하나의 초점 영역(14(a))에 대응하는 미리 한정된 거리 범위 내의 초점을 검출하도록 추가로 적응된다. 제어 유닛(10)은 검출된 초점으로부터 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 대해 대물 렌즈(16)의 초점을 맞추기 위해 새로운 거리 범위를 결정한다. 제어 유닛(10)은 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 대응하는 새로운 거리 범위 내의 새로운 초점을 검출한다. 직각(z 축) 방향으로 샘플(12)에 초점을 맞추는 것이 더 정확하고 쉽게 얻을 수 있다.

Description

샘플에 초점을 맞추기 위한 제어 유닛 및 그 방법{A CONTROL UNIT FOR FOCUSING A SAMPLE AND A METHOD THEREOF}
본 발명은 샘플에 초점을 맞추기 위한 제어 유닛 및 그 방법에 관한 것이다.
현미경 렌즈는 육안으로 보기에는 너무 작아서 확대된 이미지를 생성하는데 사용된다. 렌즈는 이미지를 검사하고 분석하는데 도움이 되는 확대된 시야를 제공한다. 현미경, 반도체 칩 제조, 광학 산업과 같은 응용 분야에 사용되는 액추에이터는 마이크로미터 정확도 및 모터 피드백 시스템에서 작동하며 매우 고정밀 피드백 시스템을 필요로 한다. 이러한 종류의 응용 분야에 사용되는 액추에이터용 인코더 피드백 시스템이 있다. 자동화 현미경 단계에서 런아웃은 원치 않는 진동을 일으켜 z 축에서 초점을 이동시킨다. 이로 인해 FOV(시야)가 변경될 때마다 다시 초점을 맞출 필요가 있다. 초점이 더 많이 이동할수록 초점을 되돌리는데 더 많은 시간이 걸린다. 일반적으로 모터와 기계적인 셋업은 매우 고정밀 제조 및 조립을 사용하여 제작된다. 이러한 모터 셋업은 조잡하고 설계가 복잡하다. 다른 경우에는 수평을 검출하고 수평을 유지하기 위해 z 축 모터에 공급하는 센서를 갖는 별도의 수준 유지 전자기계적인 셋업이 설계된다.
종래 기술 문서 US2017299553은 자동 초점 장치를 포함하는 현미경 및 현미경을 위한 자동 초점 방법을 개시한다. 장치는 샘플 공간에 초점면을 갖는 대물 렌즈와 한 방향을 따라 주기적으로 강도 변조되는 발광 변조 대상물을 생성하기 위한 광 변조기를 포함하는 현미경을 포함한다. 자동 초점 조명 광학 유닛은 샘플 공간에서 이미지가 발생하도록 변조 대상을 이미지화한다. 자동 초점 카메라 및 자동 초점 이미징 광학 유닛은 샘플 공간의 변조 대상 이미지를 자동 초점 카메라로 이미지화한다. 자동 초점 카메라의 신호를 수신하는 제어 유닛은 변조 대상 이미지의 강도 분포를 결정하고 그로부터 초점 제어 신호를 생성한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 샘플에 초점을 맞추기 위한 제어 유닛을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점맞춤 시스템을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따라 샘플에 초점을 맞추기 위한 방법을 도시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 샘플에 초점을 맞추기 위한 제어 유닛을 예시한다. 제어 유닛(10)은 샘플(12)에 초점을 맞추기 위해 다중 영역들(14)을 식별하고 샘플(12)로부터 미리 한정된 거리 범위에서 샘플(12)의 적어도 하나의 영역(14(a))에 걸친 대물 렌즈(16)의 이동을 제어하도록 적응된다. 제어 유닛(10)은 샘플(12)의 적어도 하나의 초점 영역(14(a))에 대응하는 미리 한정된 거리 범위 내의 초점을 검출하도록 추가로 적응된다. 제어 유닛(10)은 검출된 초점으로부터 샘플(12)의 하나의 다음 영역(14(b))에 걸쳐 적어도 하나 이상의 대물 렌즈(16)의 초점을 맞추기 위해 새로운 거리 범위를 결정한다. 제어 유닛(10)은 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 대응하는 새로운 거리 범위 내의 새로운 초점을 검출한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초점맞춤 시스템을 도시한다. 초점맞춤 시스템(11)은 샘플(12)을 갖는 샘플 홀더(13)를 포함한다. 초점맞춤 시스템(11)은 샘플 홀더(13) 위에 위치된 대물 렌즈(16)를 포함한다. 시스템(11)은 대물 렌즈(16)에 연결된 액추에이터(18)를 더 포함하고, 액추에이터(18)는 샘플(12)에 대해 대물 렌즈(16)를 조정하도록 적응된다. 시스템(11)은 액추에이터(18)에 전자적으로 연결된 제어 유닛(10)을 포함한다. 제어 유닛(10)은 샘플(12)에 초점을 맞추고 샘플(12)로부터 미리 한정된 거리 범위에서 샘플(12)의 적어도 하나의 영역(14(a))에 걸쳐 대물 렌즈(16)의 이동을 제어하기 위해 다중 영역들(14)을 식별하도록 적응된다. 제어 유닛(10)은 샘플(12)의 적어도 하나의 초점 영역(14(a))에 대응하는 미리 한정된 거리 범위 내의 초점을 검출하도록 추가로 적응된다. 제어 유닛(10)은 검출된 초점으로부터 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 대해 대물 렌즈(16)의 초점을 맞추기 위해 새로운 거리 범위를 결정한다. 제어 유닛(10)은 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 대응하는 새로운 거리 범위 내의 새로운 초점을 검출한다.
대물 렌즈(16)는 초점맞춤 시스템(11)의 대물 홀더(24)의 개구에 끼워진다. 대물 렌즈(16)는 샘플(12)의 내용물을 식별하기 위해 샘플(12)의 다른 부분에 초점을 맞추도록 적응된다. 대물 렌즈(16)와 함께 대물 홀더(24)는 샘플(12)의 적어도 한 부분에 초점을 맞추는 동안 샘플(12)에 대해 직각(예 : z 축) 방향으로 이동/조정된다. 샘플(12)은 초점 시스템(11)의 평면 위치에서 샘플 홀더(13)에 배치된다. 샘플 홀더(13)는 초점 시스템(11)의 제 1 모터 조립체(20) 및 제 2 모터 조립체(22)에 추가로 연결되어 샘플 홀더(13)를 x 축 방향 및 y-축 방향으로 각각 조정한다. 제 1 모터 조립체(20) 및 제 2 모터 조립체(22)는 본 개시에서 여기서부터 제 1 스테이지 및 제 2 스테이지로 지칭됨에 유의해야 한다.
액추에이터(18) 및 제어 유닛(10)은 초점맞춤 시스템(11)의 하우징(26)에 위치된다. 가동 대물 렌즈 홀더(24)는 기계 장치를 통해 액추에이터(18)에 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 초점맞춤 시스템(11)은 인간 생물학적 표본을 갖는 샘플에 초점을 맞추는데 사용되는 현미경 장치이다. 초점맞춤 시스템(11)은 전술한 바와 같이 현미경 장치로 제한되지 않지만, 샘플(12)에 초점을 맞출 필요가 있는 임의의 초점맞춤 시스템에도 동일하게 적용할 수 있다. 샘플(12)은 당업자에게 알려진 바와 같이 인간의 생물학적 표본을 갖는 구조로 제한되지 않고 반도체 칩, 광섬유와 같은 임의의 다른 샘플일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 액추에이터(18)는 선형 액추에이터이다. 그러나, 액추에이터(18)는 선형 액추에이터에 제한되지 않고 압전 액추에이터, 유압 액추에이터 등을 포함하는 액추에이터 그룹으로부터 선택된 임의의 액추에이터일 수 있다. 인간 생물학적 표본을 포함하는 샘플(12)은 혈액, 소변, 조직, 장기, 타액, DNA/RNA, 모발, 손발톱 스크랩, 세포 조직, 또는 당분야에 알려진 기타 체액을 포함하는 인체로부터 유래된 임의의 물질이다.
대물 렌즈(16)[대물 홀더(24)에 장착됨]와 액추에이터(18) 사이에 존재하는 기계 장치는 역 L 자형 플레이트(28)와 가이드 레일 조립체(30)이다. 액추에이터(18)는 가동 핀(32)을 통해 역 L 자형 플레이트(28)에 연결되고 상기 가동 핀은 교대로 대물 렌즈(16)를 갖는 가동 대물 홀더(24)에 연결된다. 가이드 레일 조립체(30)는 역 L 자형 플레이트(28)와 가동 대물 홀더(24) 사이에 연결된다. 액추에이터(18), 가동 핀(32), 역 L 자형 플레이트(28), 가이드 레일 조립체(30) 및 가동 대물 홀더(24)는 기계적으로 연결되어 있으므로, 하나의 구성요소의 이동은 모든 연결된 구성요소에서 동시 이동을 유발한다.
예컨대, 제어 유닛(10)이 액추에이터(18)를 작동시킬 때, 액추에이터(18)의 샤프트의 이동은 가동 핀(32)을 이동시키고, 이에 의해 샘플(12)에서 역 L 자형 플레이트(28) 및 대물 홀더(30) 위치가 조절된다. 대물 렌즈(16)와 함께 대물 홀더(24)는 샘플(12)을 기준으로 직각 방향으로 이동한다.
초점맞춤 시스템(11)이 작동 상태일 때, 샘플 홀더(13)는 샘플 홀더(13)에 연결된 제 1 스테이지(20) 또는 제 2 스테이지(22) 중 하나의 이동으로 인해 진동을 경험한다. 대물 렌즈(16)에 의한 샘플(12)의 내용물에 대한 초점맞춤은 제 1 스테이지(20) 및 제 2 스테이지(22)의 이러한 진동으로 인해 정확하지 않다. 이러한 진동을 보상하기 위해, 제어 유닛(10)은 샘플 상의 여러 영역을 식별하여 매번 초점을 맞춘다. 본 개시에 개시된 바와 같은 제어 유닛(10)은 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 회로, 집적 칩 등을 포함하는 제어 유닛 그룹으로부터 선택된다. 샘플(12) 상의 대물 렌즈(16)의 이동은 샘플(12)로부터의 거리의 형태로 측정된다.
도 3은 본 발명에 따라 샘플(12)에 초점을 맞추는 방법을 예시한다. 단계 S1에서, 샘플(12)에 초점을 맞추기 위해 다중 영역(14)이 식별된다. 단계 S2에서, 대물 렌즈(16)의 이동은 샘플(12)의 적어도 하나의 영역(14(a))에 걸쳐 샘플(12)로부터 미리 한정된 거리 범위에서 제어된다. 단계 S3에서, 초점이 샘플(12)의 적어도 하나의 초점 영역(14(a))에 대응하는 미리 한정된 거리 범위 내에서 검출된다. 단계 S4에서, 검출된 초점으로부터 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 걸쳐 대물 렌즈(16)의 초점을 맞추기 위한 새로운 거리 범위가 얻어진다. 단계 S5에서, 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 대응하는 새로운 거리 범위 내의 새로운 초점이 검출된다.
샘플(12)에 초점을 맞추는 방법이 상세히 설명된다. 샘플(12)이 평면 위치에서 샘플 홀더(13)에 적재될 때, 제어 유닛(10)은 샘플(12) 상의 다중 영역(14)을 식별한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 식별 영역(14)은 동일한 표면적을 갖는다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어 유닛(10)은 상이한 표면적을 갖는 영역(14)을 식별한다. 제어 유닛(10)은 초점맞춤 시스템(11)의 시작 동안 대물 렌즈(16)의 초기 초점을 위한 하나의 영역을 선택한다. 제어 유닛(10)은 선택된 영역에 초점을 맞추기 위해 대물 렌즈(16)에 대해 미리 한정된 거리 범위를 결정한다. 미리 한정된 거리 범위는 샘플(12)로부터 z-축에 있는 대물 렌즈(16)의 최대 위치까지의 거리이다. 즉, 미리 한정된 거리 범위는 샘플(12)을 기준으로 한다.
미리 한정된 거리 범위는 0으로부터 z 축으로 갈 수 있는 대물 렌즈(16)의 최대 거리까지이다. 제어 유닛(10)은 제 1 선택 영역에 대해 대물 렌즈(16)를 샘플(12) 위로 이동/조정한다. 미리 한정된 거리 범위 내에서 샘플(12)로부터 초점/평면을 검출하면, 제어 유닛(10)은 대물 렌즈(16)를 샘플(12)의 다음 영역으로 이동시킨다. 샘플(12)의 내용물에 초점을 맞추기 위해, 제어 유닛(10)은 미리 선택된 영역(14(a))의 검출된 초점으로부터 새로운 거리 범위를 결정한다. 검출된 초점은 다음 영역 14(b)의 새로운 거리 범위에 대한 평균 점이 된다.
제어 유닛(10)은 다음 영역에 대한 새로운 거리 범위를 결정하기 위해 미리 선택된 영역의 검출된 초점에 미리 한정된 값을 계산(가산 및 감산)한다. 즉, 제어 유닛은 미리 한정된 값의 양수 및 음수 값을 검출된 초점에 추가한다. 다음 영역에 대한 새로운 거리 범위를 계산할 때, 제어 유닛(10)은 새로운 초점을 검출하기 위해 새로운 거리 범위 내에서 샘플(12)의 다음 영역에 걸쳐 대물 렌즈(16)를 조정한다. 새로 검출된 초점은 샘플(12)의 추가 다음 영역에 대한 평균 점이 된다. 샘플(12)의 식별된 모든 영역(14)에 대해 동일한 공정이 수행된다. 제어 유닛(10)은 위에서 공개된 공정을 완료하면, 샘플(12)의 초점 내용물은 처리 장치(34)에서 이미지로 표시된다.
상기 방법은 예와 함께 설명된다. 적어도 하나의 지정된 인간 생물학적 표본을 갖는 샘플(12)이 샘플 홀더(13)에 적재된다. 제어 유닛(10)은 초점을 맞추기 위해 샘플(12) 상의 다중 영역(14)을 식별한다. 예컨대, 제어 유닛(10)은 초점을 맞추기 위해 샘플(12) 상의 3 개의 영역을 식별한다. 제어 유닛(10)은 샘플(12)로부터 미리 한정된 거리 범위, 즉 0 내지 100 마이크로미터 내에서 제 1 영역 상의 대물 렌즈(16)를 조정한다. 여기서 z-축 방향에서 샘플(12)로부터 이동할 수 있는 대물 렌즈(16)의 최대 거리는 100 마이크로미터이다. 제어 유닛(10)은 0 내지 100 마이크로미터 거리 범위에서 50 마이크로미터로 초점을 맞춘 평면을 검출한다. 제어 유닛(10)은 대물 렌즈(16)를 샘플(12)의 제 2 영역으로 이동시켜 샘플(12)의 내용물에 촛점을 맞춘다. 제어 유닛(10)은 제 1 영역의 검출된 초점을 평균 점, 즉 50 마이크로미터로서 고려하여 제 2 영역에 대한 새로운 거리 범위를 계산한다.
제어 유닛(10)은 검출된 초점(즉, 50 마이크로미터)에 미리 한정된 25 마이크로미터 값을 가산하고 감산함으로써 제 2 영역에 대한 새로운 거리 범위를 계산한다. 제 2 영역의 새로운 거리 범위는 50 + 25 = 75 마이크로미터 및 50 - 25 = 25 마이크로미터로 계산된다. 제 2 영역의 새로운 거리 범위는 25 내지 75 마이크로미터이다. 제어 유닛(10)은 25 내지 75 마이크로미터 범위에서 대물 렌즈(16)를 조정/이동하여 제 2 영역에 대한 초점면을 검출한다. 제어 유닛(10)은 40 마이크로미터의 제 2 영역에서 초점을 검출한다. 제어 유닛(10)은 제 2 영역에 대한 새로운 초점을 검출하면 대물 렌즈(16)를 제 3 영역으로 이동시킨다.
제 3 영역에 대한 새로운 거리 범위는 40(제 2 영역의 검출된 초점)에 25 마이크로미터를 가산하고 감산하여 계산된다. 제 3 영역에 대한 새로운 거리 범위는 40 + 25 = 65 및 40 - 25 = 15로 계산되어 15 내지 65가 된다. 제어 유닛(10)은 제 3 영역에서 새로운 초점을 검출하기 위해 제 3 영역에서 15 내지 65 마이크로미터의 새로운 거리 범위에서 대물 렌즈를 이동/조정한다. 제어 유닛(10)은 제 3 영역에 대해 30 마이크로미터에서 새로운 초점을 검출한다. 초점이 가장 잘 맞는 지점을 검출하면, 샘플(12)의 내용물의 초점 이미지가 처리 장치에 표시된다.
장치(10)는 샘플(12)의 초점 부분을 표시하기 위해 처리 장치(34)에 전자적으로 연결된다. 처리 장치(34)는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터이다. 그러나, 처리 장치(34)는 컴퓨터에 제한되지 않고 디스플레이를 포함하는 임의의 처리 장치(34)일 수 있다. 제어 유닛(10)은 초점을 맞출 샘플(12)의 부분에 기초하여 단일 신호 또는 복수의 신호를 제공함으로써 액추에이터(18)를 작동시킨다.
예컨대, 초점을 맞출 샘플(12)의 더 정밀한 이미지가 필요하거나 이미지 상의 초점이 최대화되어야 하는 경우, 제어 유닛(10)은 가동 대물 홀더(24)의 조정을 위해 액추에이터(18)에 복수의 신호를 제공한다. 제어 유닛(10)은 대물 렌즈(16)를 이동시키기 위해 액추에이터에 대략 16 개의 연속 신호를 제공하고, 샘플(12)의 부분에 초점을 맞추기 위해 25 마이크로미터까지 제공하고, 이미지는 처리 장치(34)에 표시된다. 다른 예에서, 제어 유닛(10)은 1.6 마이크로미터로 대물 렌즈(16)를 미세 이동시키기 위해 액추에이터(18)에 단일 신호를 제공하고 초점 이미지는 처리 장치(34)에 표시된다.
상술한 제어 유닛(10) 및 방법에 의해, 샘플 홀더(13)에서 제 1 스테이지(20) 및 제 2 스테이지(22)의 이동으로 인해 발생하는 진동이 감소된다. 직각(z-축) 방향의 샘플(12)에 대한 초점은 처리 장치(34)에서 자동으로 제어될 수 있다. 초점은 추가 구성요소없이 쉽게 요구사항에 따라 더 정확할 수 있다. 샘플(12)에 대한 대물 렌즈(16)의 자동 조정은 수동으로 샘플(12)에 초점을 맞추는 인간 개입을 감소시키기 때문에, 의료 실험실, 반도체 산업(칩 제조 공정), 광학 산업 등에서 일하는 사람들에게 비용 효율적이고 덜 변형된 해결방안을 제공한다. 초점맞춤 메커니즘은 부드러운 이동을 필요로 하기 때문에, 마이크로스테핑 기술이 적용된 액추에이터(18)(스테퍼 모터가 될 수 있음)는 현재 시장에서 사용 가능한 피에조 시스템 또는 기존 시스템과 비교할 때 위에서 언급한 응용 분야를 위한 저비용의 효과적인 해결방안이다.
상기 기술에서 설명된 실시예는 단지 예시일 뿐이며 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것을 이해해야 한다. 상기 기술에서 설명된 실시예의 많은 그러한 실시예 및 다른 수정 및 변경이 예상된다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (10)

  1. 샘플(12)에 초점을 맞추기 위한 제어 유닛(10)으로서, 상기 제어 유닛(10)은:
    - 상기 샘플(12)에 초점을 맞추기 위해 다중 영역들(14)을 식별하고;
    - 상기 샘플(12)로부터 미리 한정된 거리 범위에서 상기 샘플(14)의 적어도 하나의 영역(14(a))에 걸쳐 대물 렌즈(16)의 이동을 제어하고;
    - 상기 샘플(12)의 상기 적어도 하나의 초점 영역(14(a))에 대응하는 상기 미리 한정된 거리 범위 내의 초점을 검출하고;
    - 상기 검출된 초점으로부터 상기 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 걸쳐 상기 대물 렌즈(16)의 초점을 맞추기 위해 새로운 거리 범위를 결정하고;
    - 상기 샘플(12)의 상기 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 대응하는 상기 새로운 거리 범위 내의 새로운 초점을 검출하도록 적응되는, 제어 유닛(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 초점 영역(14(a))의 상기 검출된 초점은 상기 샘플(12)의 상기 적어도 하나의 다음 초점 영역(14(b))에 대한 평균 점으로서 식별되는, 제어 유닛(10)).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 새로운 거리 범위는 상기 식별된 평균 점에 미리 한정된 값을 가산함으로써 계산되는, 제어 유닛(10).
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(10)은 상기 대물 렌즈(16)에 연결된 액추에이터(18)를 제어함으로써 상기 샘플(12)에 대한 상기 대물 렌즈(16)의 이동을 제어하도록 적응된, 제어 유닛(10).
  5. - 샘플(12)을 유지하기 위한 샘플 홀더(13);
    - 상기 샘플 홀더(13) 위에 위치된 대물 렌즈(16);
    - 상기 대물 렌즈(16)에 연결되고 상기 샘플(12)에 걸쳐 상기 대물 렌즈(16)를 조정하도록 적응된 액추에이터(18);
    - 상기 액추에이터(18)에 전자적으로 연결된 제어 유닛(10)을 포함하는 초점맞춤 시스템(11)에 있어서,
    상기 제어 유닛(10)은 :
    - 상기 샘플(12) 내의 다중 영역들(14)을 식별하고;
    - 상기 샘플(12)로부터 미리 한정된 거리 범위에서 상기 샘플(14)의 적어도 하나의 영역(14(a))에 걸쳐 상기 대물 렌즈(16)의 이동을 제어하고;
    - 상기 샘플(12)의 상기 적어도 하나의 초점 영역(14(a))에 대응하는 상기 미리 한정된 거리 범위 내의 초점을 검출하고;
    - 상기 검출된 초점으로부터 상기 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 걸쳐 상기 대물 렌즈(16)의 초점을 맞추기 위해 새로운 거리 범위를 결정하고;
    - 상기 샘플(12)의 상기 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 대응하는 상기 새로운 거리 범위 내의 새로운 초점을 검출하도록 적응되는 것을 특징으로 하는 초점맞춤 시스템(11).
  6. 제 5 항에 있어서,
    현미경 시스템, 반도체 칩 설계 시스템, 광섬유 설계 시스템 등을 포함하는 그룹으로부터 선택되는, 초점맞춤 시스템(11).
  7. 제 5 항에 있어서,
    x 축 및 y 축 방향으로 각각 상기 샘플 홀더(13)를 조정하기 위해 상기 샘플 홀더(13)에 연결된 제 1 모터 조립체(20) 및 제 2 모터 조립체(22)를 포함하는, 초점맞춤 시스템(11).
  8. 샘플(12)에 초점을 맞추는 방법으로서, 상기 방법은:
    - 상기 샘플(12)에서 다중 영역들(14)을 식별하는 단계;
    - 상기 샘플(12)로부터 미리 한정된 거리 범위에서 상기 샘플(12)의 적어도 하나의 영역(14(a))에 걸쳐 대물 렌즈(16)의 이동을 제어하는 단계;
    - 상기 샘플(12)의 상기 적어도 하나의 초점 영역(14(b))에 대응하는 상기 미리 한정된 거리 범위 내의 초점을 검출하는 단계;
    - 상기 검출된 초점으로부터 상기 샘플(12)의 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 걸쳐 상기 대물 렌즈(16)의 초점을 맞추기 위해 새로운 거리 범위를 결정하는 단계;
    - 상기 샘플(12)의 상기 적어도 하나의 다음 영역(14(b))에 대응하는 상기 새로운 거리 범위 내의 새로운 초점을 검출하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 대물 렌즈(16)를 상기 샘플(12) 위로 이동시키는 단계는 한 번에 적어도 하나의 영역(14)에 초점을 맞추는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    적어도 하나의 영역(14(a))의 상기 검출된 초점은 상기 샘플(12)의 다음 초점 영역(14(b))에 대한 평균 점으로서 식별되는 방법.
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WO2002063367A1 (en) * 2001-02-02 2002-08-15 Cellomics, Inc. Method for estimating the best initial focus position
JP2004061942A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Nikon Corp 顕微鏡システム
JP5537281B2 (ja) * 2010-06-21 2014-07-02 オリンパス株式会社 顕微鏡装置および画像取得方法
WO2016110971A1 (ja) 2015-01-07 2016-07-14 オリンパス株式会社 光音響顕微鏡用対物レンズユニット及びこれを有する光音響顕微鏡
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