KR20210118821A - 다중 채널 근접 영상화 디바이스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물체의 적어도 일부를 광학적으로 영상화하기 위한 디바이스에 관한 것으로, 상기 디바이스는 광학 축을 가지며, 물체를 향하도록 의도된 제 1 측면 및 상기 제 1 측면 반대쪽에 제 2 측면을 갖는 제 1 마이크로렌즈의 2차원 제 1 어레이, 제 2 마이크로렌즈의 2차원 제 2 어레이를 포함하고, 각각의 제 1 마이크로렌즈는 광학 축에 평행한 축 상에서 제 2 마이크로렌즈와 정렬되며, 여기서 각각의 제 1 마이크로렌즈는 제 1 반사 시스템, 바람직하게는 제 1 반사 굴절 시스템을 포함한다.
Description
본 발명은 근접 영상화, 즉 디바이스(device)의 크기에 비해 가까운 거리에 배열된 물체를 영상화하는 것을 목적으로 하는, 다중 채널 영상화 디바이스에 관한 것이다.
넓은 시야를 갖는 근접 영상화을 위한 소형 이미징 시스템은 임상 샘플 검사와 같은 실험실 작업에서와 같이 산업 비전, 품질 검사, 및 문서 영상화 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있다.
근접 영상화을 위한 영상화 디바이스는 일반적으로 약 1 제곱 센티미터 또는 그 초과의 표면에 해당하는 시야를 영상화하기 위해 예를 들어 10mm와 40mm 사이로 구성된 기존 광학 장치에 비해 직경이 큰 대물 렌즈를 포함한다. 그러나, 이러한 디바이스에는 정교하고 값비싼 렌즈가 필요하다.
US 4,982,222호는 일렬로 배열된 구배 지수 광섬유 어레이(array of gradient index optical fibers)를 포함하는 시스템을 개시한다. 어레이에 의한 물체의 기계적 가로 스캐닝(mechanical transverse scanning)은 2차원 이미지를 기록하는 데 필수적이다. 이 시스템의 중요한 단점은 어레이를 이동하기 위한 안정적인 기계 구조가 필요하다는 것이다. 더욱이, 구배 지수 광섬유는 UV 조명에 투명하지 않기 때문에, UV 형광 염료 또는 UV 포토리소그래피(photolithography) 관찰과 같은 응용 분야에서 그 유용성이 제한된다.
USRE28162호는 물체를 영상화하기 위한 렌즈의 제1의 2차원 어레이 및 렌즈의 제2의 2차원 어레이를 포함하는 영상화 시스템을 개시한다. 제1 어레이의 각각의 렌즈는 광학 채널의 어레이를 형성하기 위해 제2 어레이의 각각의 렌즈와 정렬된다. 렌즈의 제1 어레이에 의해 생성된 이미지는 렌즈의 제2 어레이에 의해 재구성될 수 있다. "렌즈 모자이크(lens mosaic)"라고 하는 각각의 렌즈 어레이는 플라스틱 투명 물질을 성형하여 만들어진다. 물체의 일부는 각각의 광학 채널에 의해 영상화될 수 있다. 따라서, 넓은 시야로 형성된 완전한 이미지는 상이한 채널에 의해 생성된 개별 이미지를 추가하여 얻을 수 있다.
V
lkel 등(V
lkel, R., Herzig, HP, Nussbaum, P., Daendliker, R., & Hugle, WB, 1996, 포토리소그래피용 마이크로렌즈 어레이 영상화 시스템(Microlens array imaging system for photolithography). 광학 공학(Optical Engineering), 35(11), 3323-3331)은 또한 시스템을 개시하는데, 상기 시스템은 중첩된 렌즈 어레이를 포함하지만 소형 렌즈를 가지며, 상기 어레이는 US RE28162호의 렌즈 어레이에 비해 낮은 피치(pitch)를 갖는다. 어레이의 각각의 렌즈는 유리 기판에 레지스트(resist)를 녹여 만들어진다. 예를 들어 표면이 20x20mm2인 광학 시스템에 비해 넓은 시야에 해당하는 물체는 5μm의 해상도로 이 시스템으로 이미지화될 수 있다. 그러나 USRE28162호 및 V
lkel 등에 개시된 시스템은 어레이의 인접한 광학 채널간에 광학적 혼선이 발생하여 이미지가 변경된다.
도 1을 참조하면, 종래 기술의 광학 시스템은 하나의 광학 채널(20)을 포함할 수 있다. 광학 채널(20)은 광학 축(optical axis; 3)과 제 1 렌즈(21)를 갖는다. 광학 시스템의 개구 수(NA)는 광학 축(3)에 대해 평행하게 배열되는 시스템의 양쪽 벽에 의해 그리고 개구 다이어프램(Dap)에 의해 정의된다. 물체 평면(πobj)에 위치한 물체 지점(P1)을 고려할 때, 전파 방향이 개구 수에 의해 허용되는 것보다 큰 광학 축(3)과 각도를 형성하는 P1에서 나오는 입사 광선은 개구 다이어프램(Dap)에 의해 이미지 평면(πi)을 향하여 전파되는 것을 방지한다. 물체 평면(πobj)에도 위치된 물체(P2)를 고려할 때, 전파 방향이 P1에서 나올 때 입사 광선의 각도보다 큰 광학 축(3)과 각도를 형성하는 P2에서 나오는 입사 광선은 더이상 개구 다이어프램에 의해 중단되지 않고 광학 시스템의 벽에 의해 중단된다. 따라서, 개구 다이어프램(Dap)은 대역 통과 각도 필터로서 작용하는 반면 개구 다이어프램과 벽의 조합은 진정한 저역 통과 각도 필터를 정의한다. 시야는 또한 물체 지점(P1)에 의해 방출되는 광학 축에 대해 볼 수 있는 것처럼 필드 다이어프램(DFl)으로 제한될 수 있다.
도 2를 참조하면, 종래 기술의 다른 광학 디바이스는 여러 개의 중첩된 렌즈 어레이를 포함할 수 있다. 광학 디바이스는 상이한 광학 채널(20) 사이에서 혼선을 일으킨다. 렌즈 어레이(23)는 일반적으로 투명한 물질로 만들어진 기판을 덮는 렌즈를 포함한다. 도 1에 예시된 광학 시스템과 달리, 도 2에 예시된 광학 시스템은 인접한 광학 채널(20) 사이에 흡수 벽이 없다. 물체 평면(πobj)에 위치한 물체(P3)를 고려할 때, P3에 의해 방출된 광선이 미리 결정된 각도보다 낮은 광학 축(3)을 갖는 각도를 따라 상기 광학 축을 향하여 전파될 때, 광선은 동일한 광학 채널(20)에서 광학 디바이스를 통해 전파한다. 예를 들어, 미리 결정된 각도 하에서, P3로부터의 광선은 광학 채널(ch0 또는 ch1)을 통해 전파되고, P3의 이미지(P'3)가 이미지 플랜(πi) 상에 정확하게 만들어진다. 광선(a)으로 나타낸 바와 같이, 소정 각도 이상에서는, 인접하는 광학 채널(20) 사이에 혼선이 발생하여 P3의 이미지가 정확하게 얻어 질 수 없어, 물체의 전체 이미지가 변경된다.
따라서, 종래 기술의 광학 디바이스는 일반적으로 사전 필터링, 즉 광학 디바이스의 입구에서 높은 각도 주파수를 갖는 광을 방출하지 않기 위해 시준 시스템(collimation system)을 포함한다. 이 해법에는 몇 가지 단점이 있으며, 높은 개구 수를 갖는 시스템이 초래되지 않으며 형광 물체(생물 현미경에 자주 사용됨)와 같은 등방성 광(isotropic light)을 방출하는 물체를 영상화하는 데 적합하지 않다.
도 3을 참조하면, 인접한 광학 채널(20) 사이의 혼선은 저역 통과 각도 필터를 부분적으로 재구성하기 위해 상이한 렌즈 어레이 내부 및/또는 위에 여러 다이어프램(22)을 추가함으로써 부분적으로 제한될 수 있다. 이러한 해법은 낮은 개구 영상화 시스템에서만 혼선을 제거하는 데 충분하다. 그러나, 형광 물체와 같은 등방성 광을 방출하는 물체를 이미징하는 데는 적합하지 않다. 미리 정해진 한계를 넘는 각도 주파수를 갖는 광선은 실제로 완전히 필터링되지 않는다. 또한, 다이어프램을 추가하면 광학 성능의 균일성이 일반적으로 손실되며 특히 이미지 전체의 밝기가 변한다.
광학 근접 영상화을 위한 디바이스는 종래 기술의 상술된 단점을 적어도 부분적으로 응대하도록 개발되었다. 물체의 적어도 일 부분을 광학적으로 근접 영상화(optically close-up imaging)하기 위한 디바이스가 광학 축을 가지고, 각각의 제 1 반사 시스템(first catoptric system) 또는 반사 굴절 시스템(catadioptric system)은 정확히 0,2 미만, 바람직하게는 정확히 0,1 미만의 배율을 가지며,
- 제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템의 2차원 제 1 어레이로서, 상기 제 1 어레이가 물체를 향하도록 의도된 제 1 측면 및 상기 제 1 측면 반대편의 제 2 측면을 갖는, 2차원 제 1 어레이,
- 제 2 반사 시스템 및/또는 제 2 반사 굴절 시스템의 2차원 제 2 어레이를 포함하고,
각각의 제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템은 광학 축에 평행한 축 상에서 제 2 반사 시스템 및/또는 제 2 반사 굴절 시스템과 정렬되며,
상기 제 1 어레이는:
- 상기 물체를 향하도록 배열된 투명한 물질의 제 1 슬라이드,
- 상기 제 1 슬라이드를 덮는 박막 2차 미러(thin film secondary mirror)의 제 1의 2차원 어레이로서, 각각의 2차 미러는 상기 제 1 슬라이드에 대해 상기 물체 반대쪽에서 나오는 광선을 반사하도록 구성된, 박막 2차 미러의 제 1의 2차원 어레이,
- 투명한 재질의 제 2 슬라이드로서, 상기 제 1 슬라이드는 상기 물체와 상기 제 2 슬라이드 사이에 배열되는, 제 2 슬라이드,
- 상기 제 2 슬라이드를 덮는 박막의 1차 미러의 제 2의 2차원 어레이로서, 각각의 1차 미러는 상기 제 2 슬라이드에 대해 상기 물체를 향하는 측면에서 나오는 광선을 반사하도록 구성되고, 각각의 1차 미러는 구멍을 포함하고, 상기 구멍은 상기 1차 미러를 통해 상기 2차 미러에 의해 반사된 광을 투과하도록 구성되는, 박막의 1차 미러의 제 2의 2차원 어레이를 포함하며,
각각의 제 1 반사 시스템 및/또는 반사 굴절 시스템은 박막 1차 미러의 제 2 어레이의 1차 미러 중 적어도 하나와 박막 2차 미러의 제 1 어레이의 보조 미러 중 하나를 포함하고, 상기 제 2 어레이는:
- 상기 제 1 어레이에 대해 상기 물체의 반대편에 배열된 투명 물질의 제 3 슬라이드,
- 상기 제 3 슬라이드를 덮는 박막 4차 미러의 제 3의 2차원 어레이로서, 각각의 3차 미러는 상기 제 3 슬라이드에 대해 상기 제 1 어레이의 반대쪽에서 오는 광선을 반사하도록 구성되는, 박막 4차 미러의 제 3의 2차원 어레이,
- 투명한 물질의 제 4 슬라이드로서, 상기 제 3 슬라이드는 상기 제 1 어레이와 상기 제 4 슬라이드 사이에 배열되는, 제 4 슬라이드,
- 상기 제 4 슬라이드를 덮는 박막 3차 미러의 제 4의 2차원 어레이로서, 각각의 4차 미러는 상기 제 4 슬라이드에 대해 상기 제 1 어레이를 향하는 측면에서 나오는 광선을 반사하도록 구성되는, 박막 3차 미러의 제 4의 2차원 어레이를 포함하고,
각각의 4차 미러는 상기 4차 미러에 구멍을 포함하며, 상기 구멍은 상기 4차 미러를 통해 2차 미러에 의해 반사된 광을 투과시키도록 구성되며,
각각의 제 2 반사 시스템 및/또는 제 2 반사 굴절 시스템은 박막 4차 미러의 제 3 어레이의 4차 미러 중 적어도 하나와 박막 3차 미러의 제 4 어레이의 3차 미러 중 하나를 포함한다.
본 발명의 추가의 선택적인 양태들에서,
각각의 제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템은 미리 결정된 시야(field of view)를 갖도록 구성되고, 각각의 제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템은 직경(Dch1)을 갖는 제 1 광학 채널을 형성하며, 시야의 크기는 제 1 광학 채널의 직경(Dch1)보다 정확히 더 크고, 바람직하게는 제 1 광학 채널의 직경(Dch1)보다 5배 더 커서 다수의 광학 채널이 동일한 물체 지점을 영상화하는데 적합하다.
제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템의 제 1 어레이가 제 2 반사 시스템 및/또는 제 2 반사 굴절 시스템의 제 2 어레이와 상기 물체 사이에 배열된다.
각각의 제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템, 및 제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템과 정렬된 제 2 반사 시스템 및/또는 제 2 반사 굴절 시스템은 단일 광학 시스템(unitary optical system)을 형성하고, 상기 단일 광학 시스템의 상기 제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템, 및 상기 제 2 반사 시스템 및/또는 제 2 반사 굴절 시스템은 상기 광학 축에 대해 수직한 평면에 대해 대칭이다.
- 각각의 1차 미러는 상기 제 2 슬라이드에 대해 상기 물체 반대편에 있는 상기 제 2 슬라이드의 표면을 덮고, 각각의 2차 미러는 상기 제 1 슬라이드에 대해 상기 물체에 반대편에 있는 기 제 1 슬라이드의 표면을 덮는다.
- 각각의 1차 미러는 상기 물체를 향하는 상기 제 2 슬라이드의 표면을 덮고, 각각의 2차 미러는 상기 제 1 슬라이드에 대해 상기 물체의 반대편에 있는 상기 제 1 슬라이드의 표면을 덮는다.
- 상기 1차 미러는 오목하고 상기 2차 미러는 볼록하다.
- 상기 1차 미러 및 상기 2차 미러는 오목하다.
- 상기 디바이스는 상기 1차 미러와 상기 2차 미러 사이에 배열된 굴절 마이크로렌즈를 포함한다.
- 상기 굴절 마이크로렌즈는 상기 2차 미러의 표면을 덮는다.
- 상기 디바이스는 상기 제 1 어레이의 1차 미러의 구멍에 배열된 포지티브(positive) 굴절 마이크로렌즈를 포함한다.
본 발명의 다른 양태는 등방성 광을 방출하는 물체를 영상화하기 위한, 바람직하게는 형광 물체를 영상화하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스의 용도이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
- 도 1은 종래 기술의 단일 광학 채널을 도식적으로 도시하고,
- 도 2는 각각의 렌즈 어레이가 투명 기판을 포함하는 종래 기술의 또다른 다중 채널 근접 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고,
- 도 3은 다이어프램을 포함하는 종래 기술의 다중 채널 근접 영상화 디바이스를 도식적으로 도시하고,
- 도 4는 제 1 반사 렌즈(catoptric first lenses)의 어레이를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시한 도면이고,
- 도 5는 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도시적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 2개의 반사기의 카세그레인 조합(Cassegrain combination)을 포함하고,
- 도 6은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 2개의 반사기의 또다른 카세그레인 조합을 포함하고,
- 도 7은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 반사기의 그레고리안 조합(Gregorian combination)을 포함하고,
- 도 8은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 반사기 및 굴절 렌즈의 뉴턴 조합(Newtonian combination)을 포함하고,
- 도 9는 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 반사기의 또다른 카세그레인 조합을 포함하고,
- 도 10은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 렌즈 중 하나는 반사기의 또다른 카세그레인 조합을 포함하고,
- 도 11은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 반사기의 그레고리안 조합을 포함하고,
- 도 12는 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하며, 렌즈들 중 하나는 반사기의 또다른 카세그레인 조합을 포함한다.
정의
여기서 "반사 시스템(catoptric system)"이라는 용어는 물체의 이미지를 형성하도록 구성된 적어도 2개의 미러를 포함하는 광학 시스템을 지정하는 데 사용될 것이다.
용어 "반사 굴절 시스템(catadioptric system)"은 굴절-기반 굴절 렌즈와 조합된 적어도 2개의 미러를 포함하는 광학 시스템을 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이며, 상기 반사 굴절 시스템은 물체의 이미지를 형성하도록 구성된다.
용어 "렌즈(lens)"는 굴절(굴절 시스템 사용), 반사(반사 시스템 사용), 또는 둘 모두에 의해 광선을 집중시키거나 분산시키도록 구성된 광학 시스템을 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다.
용어 "볼록한(convex)"은 입사 광선에 대해 돌출된 곡률을 갖는 표면을 갖는 물체를 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다. 결과적으로, 본원에서 "볼록 미러(convex mirror)"이라는 용어는 광선을 발산하도록 구성된 미러를 지정하고, 본원에서 "볼록 굴절 렌즈(convex dioptric lens)"라는 용어는 광선을 수렴하도록 구성된 굴절 렌즈를 지정한다.
용어 "오목한(concave)"은 입사 광선에 대해 그루밍 곡률(grooving curvature)을 갖는 표면을 갖는 물체를 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다. 결과적으로, 본원에서 "오목 미러(concave mirror)"라는 용어는 광선을 수렴하도록 구성된 미러를 지정하는 반면, 본원에서 "오목 굴절 렌즈(concave dioptric lens)"라는 용어는 광선을 발산하도록 구성된 굴절 렌즈를 지정한다.
용어 "포지티브(positive)" 렌즈, 각각 "네거티브(negative)" 렌즈는 입사 광선을 발산시키기 위해 각각 입사 광선을 수렴하도록 구성된 렌즈를 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다.
용어 "마이크로렌즈(microlens)"는 직경이 2mm 미만, 특히 500㎛ 미만, 바람직하게는 300㎛ 미만인 렌즈를 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다.
용어 "투명한(transparent)"은 바람직하게는 상기 광선의 파장을 변경하지 않고 가시 범위에서 광선 에너지의 50% 미만을 흡수하는 물질을 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다.
- 도 1은 종래 기술의 단일 광학 채널을 도식적으로 도시하고,
- 도 2는 각각의 렌즈 어레이가 투명 기판을 포함하는 종래 기술의 또다른 다중 채널 근접 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고,
- 도 3은 다이어프램을 포함하는 종래 기술의 다중 채널 근접 영상화 디바이스를 도식적으로 도시하고,
- 도 4는 제 1 반사 렌즈(catoptric first lenses)의 어레이를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시한 도면이고,
- 도 5는 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도시적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 2개의 반사기의 카세그레인 조합(Cassegrain combination)을 포함하고,
- 도 6은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 2개의 반사기의 또다른 카세그레인 조합을 포함하고,
- 도 7은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 반사기의 그레고리안 조합(Gregorian combination)을 포함하고,
- 도 8은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 반사기 및 굴절 렌즈의 뉴턴 조합(Newtonian combination)을 포함하고,
- 도 9는 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 반사기의 또다른 카세그레인 조합을 포함하고,
- 도 10은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 렌즈 중 하나는 반사기의 또다른 카세그레인 조합을 포함하고,
- 도 11은 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하고, 각각의 렌즈는 반사기의 그레고리안 조합을 포함하고,
- 도 12는 2개의 렌즈를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스를 도식적으로 도시하며, 렌즈들 중 하나는 반사기의 또다른 카세그레인 조합을 포함한다.
정의
여기서 "반사 시스템(catoptric system)"이라는 용어는 물체의 이미지를 형성하도록 구성된 적어도 2개의 미러를 포함하는 광학 시스템을 지정하는 데 사용될 것이다.
용어 "반사 굴절 시스템(catadioptric system)"은 굴절-기반 굴절 렌즈와 조합된 적어도 2개의 미러를 포함하는 광학 시스템을 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이며, 상기 반사 굴절 시스템은 물체의 이미지를 형성하도록 구성된다.
용어 "렌즈(lens)"는 굴절(굴절 시스템 사용), 반사(반사 시스템 사용), 또는 둘 모두에 의해 광선을 집중시키거나 분산시키도록 구성된 광학 시스템을 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다.
용어 "볼록한(convex)"은 입사 광선에 대해 돌출된 곡률을 갖는 표면을 갖는 물체를 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다. 결과적으로, 본원에서 "볼록 미러(convex mirror)"이라는 용어는 광선을 발산하도록 구성된 미러를 지정하고, 본원에서 "볼록 굴절 렌즈(convex dioptric lens)"라는 용어는 광선을 수렴하도록 구성된 굴절 렌즈를 지정한다.
용어 "오목한(concave)"은 입사 광선에 대해 그루밍 곡률(grooving curvature)을 갖는 표면을 갖는 물체를 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다. 결과적으로, 본원에서 "오목 미러(concave mirror)"라는 용어는 광선을 수렴하도록 구성된 미러를 지정하는 반면, 본원에서 "오목 굴절 렌즈(concave dioptric lens)"라는 용어는 광선을 발산하도록 구성된 굴절 렌즈를 지정한다.
용어 "포지티브(positive)" 렌즈, 각각 "네거티브(negative)" 렌즈는 입사 광선을 발산시키기 위해 각각 입사 광선을 수렴하도록 구성된 렌즈를 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다.
용어 "마이크로렌즈(microlens)"는 직경이 2mm 미만, 특히 500㎛ 미만, 바람직하게는 300㎛ 미만인 렌즈를 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다.
용어 "투명한(transparent)"은 바람직하게는 상기 광선의 파장을 변경하지 않고 가시 범위에서 광선 에너지의 50% 미만을 흡수하는 물질을 지정하기 위해 본원에서 사용될 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 디바이스(1)는 물체(2)의 적어도 일부를 영상화하도록 구성된다. 디바이스(1)는 바람직하게는 근접 영상화, 즉 광학 디바이스(1)로부터 근접 거리에, 특히 2cm보다 더 근접하고 바람직하게는 1cm보다 더 근접하게, 배열된 물체의 영상화에 적합하다.
디바이스(1)는 광학 디바이스의 상이한 구성 요소가 정렬되는 광학 축(3)을 갖는다. 디바이스(1)는 제 1 마이크로렌즈(5)의 적어도 2차원 제 1 어레이(4)를 포함한다. 2차원 제 1 어레이(4)는 바람직하게는 광학 축(3)에 수직인 평면을 형성하고, 제 1 마이크로렌즈(5) 각각은 광학 축(3)에 평행한 일 축(an axis)에 정렬된다. 1 어레이(4)가 물체(2)를 향하도록 의도된 제 1 측면과 제 1 측면 반대편의 제 2 측면을 갖는다.
각각의 제 1 마이크로렌즈(5)는 적어도 제 1 반사 시스템(8), 바람직하게는 제 1 반사 굴절 시스템을 포함한다. 제 1 반사 시스템은 바람직하게는 적어도 2개의 반사 구성 요소, 즉 1차 미러(14) 및 2차 미러(12)를 포함한다. 각각의 미러(1차 미러(15) 또는 2차 미러(12))는 광학 축(3)과 정렬된 광학 축을 갖는다.
각각의 제 1 마이크로렌즈(5)는 물체(2)로부터 제 1 마이크로렌즈(5)로 오는 제 1 광학 채널(24)을 형성한다. 제 1 광학 채널(24)은 직경(Dch1)을 갖는다. 각각의 제 1 마이크로렌즈(5)는 또한 물체(2)에 대향하는 제 1 마이크로렌즈(5)의 측면으로부터 물체(2)의 반대 방향을 향해 제 2 광학 채널(25)을 형성한다. 제 2 광학 채널(25)은 직경(Dch2)을 갖는다. 제 1 반사 시스템은 직경(Dch1)보다 작은, 바람직하게는 0.3배 Dch1보다 작은 직경(Dch2)을 갖는 제 2 광학 채널(25)을 형성하는 것을 허용한다. 광학 채널의 직경 사이의 이러한 조건은 인접한 제 1 마이크로렌즈(5)의 서로 다른 인접 광학 채널 사이의 혼선을 피할 수 있게 한다. 또한, 제 1 반사 시스템은 완전(pure) 굴절 마이크로렌즈(5)와 비교하여 제 1 마이크로렌즈(5)의 초점 거리를 단축할 수 있다. 따라서, 완전 굴절 마이크로렌즈에 의해 형성된 중간 이미지보다 작은 제 1 마이크로렌즈(5)로부터 중간 이미지를 형성하는 것이 가능하다. 마지막으로, 제 1 반사 시스템을 포함하는 제 1 마이크로렌즈(5)는 물체(2)를 향하는 완전 굴절 렌즈 어레이를 포함하는 광학 디바이스(1)에 비해 광학 디바이스(1)의 시야를 증가시킬 수 있다. 단축된 초점 거리 및 증가된 시야는 단일 물체 지점을 영상화하는 데 적합한 제 1 반사 시스템 및/또는 반사 굴절 시스템의 수를 증가시키고 나서 혼선으로부터 초래하는 고스트 이미지(ghost image)를 회피하면서 이미지의 해상도를 증가시킬 수 있다. 제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템은 바람직하게는 정확히 0,2 미만, 바람직하게는 정확히 0,1 미만의 배율을 가져서 영상화 시스템의 전체 해상도가 증가될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 반사 시스템 및/또는 제 1 반사 굴절 시스템은 시야를 갖도록 구성되고, 시야의 크기는 제 1 광학 채널의 직경(Dch1)보다 정확히 더 크고, 바람직하게는 제 1 광학 채널의 직경(Dch1)보다 5배 더 크다. 그런 다음 다중 광학 채널을 사용하여 동일한 물체 지점을 영상화할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 등방성 광을 방출하는 물체(2)를 영상화하기 위한, 바람직하게는 형광 물체를 영상화하기 위한 디바이스(1)의 사용이다. 형광 물체는 예를 들어 형광 염료 또는 형광단일 수 있다. 광학 디바이스(1)는 종래 기술의 광학 디바이스에 비해 더 넓은 시야로 물체(2)를 영상화할 수 있기 때문에, 디바이스(1)의 사용은 특히 등방성 광을 방출하는 물체를 영상화하는데 적합하다. 바람직하게는, 디바이스(1)는 디바이스의 물체 평면에 배열된 형광 염료 세트를 영상화하는 데 사용된다.
광학 디바이스(1)는 제 2 마이크로렌즈(7)의 2차원 어레이(6)를 포함한다. 2차원 제 2 어레이(6)는 바람직하게는 광학 축(3)에 수직인 평면을 형성하고, 제 2 마이크로렌즈(7) 각각은 광학 축(3)에 평행한 축에 정렬된다. 각각의 제 2 마이크로렌즈(7)는 광학 축(3)에 평행한 축 상에서 제 1 마이크로렌즈(5)와 정렬되어, 제 1 마이크로렌즈(5) 및 제 2 마이크로렌즈(7)를 포함하는 단일 광학 시스템을 형성한다. 각각의 제 2 마이크로렌즈(7)는 적어도 완전 굴절 마이크로렌즈와 반사 마이크로렌즈, 바람직하게는 반사 굴절 마이크로렌즈 사이에서 선택될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제 1 어레이(4)는 물체(2)를 향하도록 배열된 투명한 물질의 제 1 슬라이드(11)를 포함할 수 있다. 제 1 슬라이드(11)는 예를 들어 유리 슬라이드 또는 유리 웨이퍼(glass wafer)일 수 있다.
제 1 어레이(4)는 박막 2차 미러(12)의 제 1의 2차원 어레이를 더 포함할 수 있으며, 각각의 2차 미러(12)는 제 1 슬라이드(11)를 덮는다. 박막 2차 미러(12)의 2차원 어레이는 바람직하게는 광학 축(3)에 수직인 평면을 형성한다.
각각의 2차 미러(12)는 제 1 슬라이드(11)에 대해 물체(2) 반대쪽에서 나오는 광선을 적어도 반사하도록 구성된다. 본 발명의 다른 실시예의 미러는 예를 들면, 용융 레지스트 기술(melting resist technology), 임프린트 기술, 및/또는 증착 공정을 포함하는 표준 마이크로렌즈 제조 및 증착 공정에 의해 제조될 수 있다. 2차 미러(12)의 어레이는 예를 들어 얇은 반사 물질 층, 바람직하게는 얇은 금속 층의 리프트-오프 증착(lift-off deposition)에 의해 제조될 수 있다. 미러 제작에 사용되는 금속은 알루미늄, 은, 금 중에서 선택될 수 있다.
제 1 어레이(4)는 투명한 물질의 제 2 슬라이드(13)를 더 포함할 수 있으며, 제 1 슬라이드(11)는 물체(2)와 제 2 슬라이드(13) 사이에 배열된다. 박막 1차 미러(14)의 제 2의 2차원 어레이는 제 2 슬라이드(13)를 덮는다. 각각의 1차 미러(14)는 제 2 슬라이드(13)에 대해 물체(2)를 향하는 측면에서 나오는 광선을 반사하도록 구성된다. 각각의 1차 미러(14)는 구멍(15)을 포함하고, 상기 구멍(15)은 2차 미러(12)에 의해 반사된 광을 1차 미러(14)를 통하여 투과하도록 구성된다. 구멍(15)은 바람직하게는 1차 미러(14)의 중앙에 제조된다.
제 1 슬라이드(11), 2차 미러(12)의 제 1 어레이, 제 2 슬라이드(13), 및 2차 미러(14)의 제 2 어레이는 제 1 마이크로렌즈(5)의 2차원 제 1 어레이(4)를 제조할 수 있게 하며, 각각의 제 1 마이크로렌즈(5)가 반사 시스템을 포함한다. 반사 시스템은 1차 미러(14) 및 2차 미러(12)를 포함한다. 도 5를 참조하면, 각각의 제 1 마이크로렌즈(5)는 카세그레인 반사기로 설계될 수 있다.
바람직하게는, 광학 디바이스(1)는 또한 제 1 어레이(4)에 대해 물체(2)의 반대편에 배열된 투명 물질의 제 3 슬라이드(16)를 포함할 수 있다. 제 3 슬라이드(16)는 예를 들어 유리 슬라이드 또는 유리 웨이퍼일 수 있다.
박막 4차 미러(17)의 제 3의 2차원 어레이는 제 3 슬라이드(16)를 덮을 수 있다. 박막 4차 미러(17)의 2차원 어레이는 바람직하게는 광학 축(3)에 수직인 평면을 형성한다. 각각의 4차 미러(17)는 적어도 제 3 슬라이드(16)에 대해 물체(2) 반대편에서 나오는 광선을 반사하도록 구성된다.
광학 디바이스(1)는 투명한 물질의 제 4 슬라이드(18)를 더 포함할 수 있으며, 제 3 슬라이드(16)는 제 1 어레이(4)와 제 4 슬라이드(18) 사이에 배열된다. 박막 3차 미러(19)의 제 4의 2차원 어레이는 제 4 슬라이드를 덮는다. 각각의 3차 미러(19)는 제 4 슬라이드(18)에 대해 물체(2)를 향하는 측면으로부터 오는 광선을 반사하도록 구성된다. 각각의 3차 미러(17)는 구멍(15)을 포함하고, 상기 구멍(15)은 2차 미러(12)에 의해 반사된 광을 1차 미러(14)를 통하여 투과시키도록 구성된다.
제 3 슬라이드(16), 4차 미러(17)의 제 3 어레이, 제 4 슬라이드(18), 및 제 3 미러(17)의 제 4 어레이는 제 2 마이크로렌즈(7)의 2차원 제 2 어레이(6)를 제조할 수 있게 하며, 각각의 제 2 마이크로렌즈(7)는 제 2 반사 시스템을 포함한다. 제 2 반사 시스템은 3차 미러(19) 및 4차 미러(17)를 포함한다. 도 5를 참조하면, 각각의 제 2 마이크로렌즈(7)는 카세그레인 반사기로 설계될 수 있다. 제 2 반사 및/또는 반사 굴절 시스템의 배율은 바람직하게는 5보다 크고 바람직하게는 10보다 큰 것이 바람직하다. 완전 굴절 제 2 렌즈 대신에 제 2 반사 시스템 및/또는 제 2 반사 굴절 시스템을 갖는 것은 낮은 배율의 제 1 반사 및/또는 반사 굴절 시스템을 갖는 것을 허용함으로써, 디바이스에 의해 얻은 이미지의 해상도를 증가시킬 수 있다. 혼선으로 인한 고스트 이미지를 피함으로써 해상도를 높일 수 있다. 결과적으로 이는 또한 하나의 물체 지점의 영상화에 참여하는 복수의 광학 채널, 바람직하게는 4개 초과, 특히 9개 이상의 광학 채널을 갖는 것을 허용한다. 또한 디바이스의 전체 개구 수를 증가시킬 수 있으며, 전체 개구 수는 고스트 이미지의 형성을 최소화하면서 각각의 광학 채널의 개별 개구 수를 분할 조립하여 구성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 단일 광학 시스템의 제 1 마이크로렌즈(5) 및 제 2 마이크로렌즈(7)는 광학 축(3)에 수직인 평면(10)에 대해 대칭이다. 반사 제 1 마이크로렌즈(5)와 반사 제 2 마이크로렌즈(7) 사이의 대칭으로 인해, 코마(coma) 및 왜곡(distortion)과 같은 광학 디바이스(1)의 코마 수차(comatic aberration)을 제거할 수 있다.
미러(1차 미러(14) 및/또는 2차 미러(12) 및/또는 3차 미러(19) 및/또는 4차 미러(17))는 구면 또는 비구면을 형성하는 반사면을 가질 수 있다. 비구면을 형성하는 반사면을 갖는 미러는 구면 수차를 완화, 바람직하게는 회피할 수 있게 한다.
각각의 1차 미러(14)는 제 2 슬라이드(13)에 대해 물체(2)에 반대되는 제 2 슬라이드의 표면을 덮을 수 있고, 각각의 2차 미러(12)는 제 1 슬라이드(11)에 대해 물체(2)에 반대되는 제 1 슬라이드의 표면을 덮을 수 있다.
제 1 마이크로렌즈(5)는 카세그레인 설계로 장착될 수 있다: 제 1 어레이(4)의 1차 미러(14)는 오목할 수 있고 제 1 어레이(4)의 2차 미러(12)는 볼록할 수 있다.
도 6을 참조하면, 각각의 1차 미러(14)는 물체(2)를 향하는 제 2 슬라이드(13)의 표면을 덮을 수 있고, 각각의 2차 미러(12)는 제 1 슬라이드(11)에 대해 물체(2) 반대편의 제 1 슬라이드(11)의 표면을 덮을 수 있다.
도 7을 참조하면, 1차 미러(14)와 2차 미러(12)는 모두 오목할 수 있다. 그 다음, 각각의 제 1 마이크로렌즈(5)는 그레고리안 설계로 장착된 반사 시스템을 포함한다. 그레고리안 설계는 디바이스(1)의 중간 이미지 평면이 카세그레인 설계에 비해 광학 축(3)을 따라 물체(2)로부터 멀리 이동되도록 한다.
도 8을 참조하면, 각각의 제 1 마이크로렌즈(5)는 굴절 마이크로렌즈, 바람직하게는 1차 미러(14)와 2차 미러(12) 사이에 배열된 완전 굴절 마이크로렌즈를 포함할 수 있다. 각각의 제 1 마이크로렌즈(5)는 뉴턴 설계로 장착될 수 있다. 1차 미러(14)는 오목할 수 있고 2차 미러(12)는 평평할 수 있다. 2차 미러(12)는 제 1 슬라이드(11)에 대해 물체(2) 반대편의 제 1 슬라이드(11)의 측면을 덮고, 포지티브 완전 굴절 마이크로렌즈는 각각의 2차 미러(12)를 덮는다.
도 9를 참조하면, 각각의 제 1 마이크로렌즈(5)는 카세그레인 반사 굴절 설계에 장착될 수 있다. 1차 미러(14)는 오목할 수 있고 2차 미러(12)는 볼록할 수 있다. 2차 미러(12)는 제 1 슬라이드(11)에 대해 물체(2) 반대편의 제 1 슬라이드(11)의 측면을 덮고, 네거티브 완전 굴절 마이크로렌즈는 각각의 2차 미러(12)를 덮는다. 이 구성은 중간 이미지 평면(10)이 광학 축(3)을 따라 물체(2)로부터 멀어지는 것을 허용하고, 다른 카세그레인 구성에 비해 밀폐 비율(obturation ratio)을 줄인다.
도 10을 참조하면, 각각의 제 2 마이크로렌즈(7)는 바람직하게는 투명 물질의 제 3 슬라이드(16) 및 제 3 슬라이드(16)에 대해 물체(2)를 향하는 제 3 슬라이드(16)의 측면을 덮는 포지티브 마이크로렌즈를 포함하는 굴절 마이크로렌즈일 수 있다. 예를 들면, 제 1 마이크로렌즈(5)는 카세그레인 설계로 장착될 수 있고, 즉, 제 1 어레이(4)의 1차 미러(14)는 오목할 수 있고 제 1 어레이(4)의 2차 미러(12)는 볼록할 수 있다. 제 2 마이크로렌즈(7)는 포지티브 완전 굴절 마이크로렌즈일 수 있다. 바람직하게는, 각각의 제 2 마이크로렌즈(7)는 완전 굴절 마이크로렌즈의 시준기 조립체(collimator assembly)일 수 있다.
도 11을 참조하면, 제 1 마이크로렌즈(5)는 그레고리안 설계로 장착될 수 있으며, 1차 미러는 오목하고, 2차 미러도 오목하며, 각각의 2차 미러는 1차 슬라이드(11)에 대해 물체(2)의 반대쪽에 포지티브 완전 굴절 마이크로렌즈로 덮여 있다. 이 구성은 중간 이미지 평면(10)이 광학 축(3)을 따라 물체 평면(2)으로부터 멀어지게 이동하고 카세그레인 구성에 비해 밀폐 비율을 감소시키는 것을 허용한다.
도 12를 참조하면, 각각의 제 2 마이크로렌즈(7)는 제 1 어레이(4)의 1차 미러(14)의 구멍(15)에 배열된 포지티브 굴절 마이크로렌즈를 포함할 수 있다. 제 1 마이크로렌즈(5)는 예를 들어 카세그레인 설계에 장착될 수 있고, 1차 미러(14)는 오목하고, 제 2 미러(12)는 볼록하고, 제 2 마이크로렌즈(7)는 홀(15)에 삽입된 포지티브 완전 굴절 마이크로렌즈를 포함한다.
본 발명의 임의의 실시예에서, 각각의 단일 광학 시스템은 펫즈발 효과(Petzval effect)를 최소화하거나 회피하기 위해 포지티브 마이크로렌즈 및 마이크로네거티브 렌즈(micronegative lens) 둘 다를 포함할 수 있다. 이것은 이미징 디바이스(1)가 물체(2)의 평평한 필드 이미지(flat-field image)를 형성하도록 한다.
Claims (13)
- 물체(2)의 적어도 일부를 광학적으로 근접 영상화(optically close-up imaging)하기 위한 디바이스(device; 1)로서,
광학 축(3)을 가지며,
- 제 1 반사 시스템(first catoptric system; 8) 또는 제 1 반사 굴절 시스템(first catadioptric system; 8)의 2차원 제 1 어레이(4)로서, 상기 제 1 어레이(4)가 물체를 향하도록 의도된 제 1 측면 및 상기 제 1 측면 반대편의 제 2 측면을 갖는, 2차원 제 1 어레이(4),
- 제 2 반사 시스템 또는 제 2 반사 굴절 시스템의 2차원 제 2 어레이(6)를 포함하고,
각각의 제 1 반사 시스템(8) 또는 제 1 반사 굴절 시스템(8)은 광학 축에 평행한 축 상에서 제 2 반사 시스템 또는 제 2 반사 굴절 시스템과 정렬되며,
상기 제 1 어레이(4)는
- 상기 물체(2)를 향하도록 배열된 투명한 물질의 제 1 슬라이드(11),
- 상기 제 1 슬라이드(11)를 덮는 박막 2차 미러(thin film secondary mirror; 12)의 제 1의 2차원 어레이로서, 각각의 2차 미러(12)는 상기 제 1 슬라이드에 대해 상기 물체(2) 반대쪽에서 나오는 광선을 반사하도록 구성된, 박막 2차 미러(12)의 제 1의 2차원 어레이,
- 투명한 재질의 제 2 슬라이드(13)로서, 상기 제 1 슬라이드(11)는 상기 물체(2)와 상기 제 2 슬라이드(13) 사이에 배열되는, 제 2 슬라이드(13),
- 상기 제 2 슬라이드(13)를 덮는 박막 1차 미러(14)의 제 2의 2차원 어레이로서, 각각의 1차 미러(14)는 상기 제 2 슬라이드(13)에 대해 상기 물체(2)를 향하는 측면에서 나오는 광선을 반사하도록 구성되고, 각각의 1차 미러(14)는 구멍(15)을 포함하고, 상기 구멍(15)은 상기 1차 미러(14)를 통해 상기 2차 미러(12)에 의해 반사된 광을 투과하도록 구성되는, 박막의 1차 미러(14)의 제 2의 2차원 어레이를 포함하며,
각각의 제 1 반사 시스템(8) 또는 반사 굴절 시스템은 박막 1차 미러(14)의 제 2 어레이의 1차 미러(14) 중 적어도 하나와 박막 2차 미러(12)의 제 1 어레이의 보조 미러 중 하나를 포함하고,
상기 제 2 어레이(5)는
- 상기 제 1 어레이(4)에 대해 상기 물체(2)의 반대편의 측면에 배열된 투명 물질의 제 3 슬라이드(16),
- 상기 제 3 슬라이드(16)를 덮는 박막 4차 미러(17)의 제 3의 2차원 어레이로서, 각각의 3차 미러(17)는 상기 제 3 슬라이드(16)에 대해 상기 제 1 어레이(4)의 반대편의 측면에서 오는 광선을 반사하도록 구성되는, 박막 4차 미러의 제 3의 2차원 어레이,
- 투명한 물질의 제 4 슬라이드(18)로서, 상기 제 3 슬라이드(16)는 상기 제 1 어레이(4)와 상기 제 4 슬라이드(18) 사이에 배열되는, 제 4 슬라이드(18),
- 상기 제 4 슬라이드(18)를 덮는 박막 3차 미러(19)의 제 4의 2차원 어레이로서, 각각의 4차 미러(19)는 상기 제 4 슬라이드(18)에 대해 상기 제 1 어레이(4)를 향하는 측면에서 나오는 광선을 반사하도록 구성되는, 박막 3차 미러(19)의 제 4의 2차원 어레이를 포함하고,
각각의 4차 미러(19)는 상기 4차 미러에 구멍(15)을 포함하며, 상기 구멍(15)은 상기 4차 미러(19)를 통해 2차 미러에 의해 반사된 광을 투과시키도록 구성되며,
각각의 제 2 반사 시스템 또는 제 2 반사 굴절 시스템은 박막 4차 미러(14)의 제 3 어레이의 4차 미러(14) 중 적어도 하나와 박막 3차 미러(12)의 제 4 어레이의 3차 미러 중 하나를 포함하는, 디바이스(1). - 제 1 항에 있어서,
각각의 제 1 반사 시스템 또는 반사 굴절 시스템은 정확히 0,2 미만, 바람직하게는 정확히 0,1 미만의 배율을 갖는, 디바이스(1). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각각의 제 1 반사 시스템 또는 제 1 반사 굴절 시스템은 미리 결정된 시야(field of view)를 갖도록 구성되고, 각각의 제 1 반사 시스템 또는 제 1 반사 굴절 시스템은 직경(Dch1)을 갖는 제 1 광학 채널을 형성하며, 시야의 크기는 제 1 광학 채널의 직경(Dch1)보다 정확히 더 크고, 바람직하게는 제 1 광학 채널의 직경(Dch1)보다 5배 더 커서 다수의 광학 채널이 동일한 물체 지점을 영상화하는데 적합한, 디바이스(1). - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 반사 시스템(8) 또는 제 1 반사 굴절 시스템(8)의 제 1 어레이(4)가 제 2 반사 시스템 또는 제 2 반사 굴절 시스템의 제 2 어레이(6)와 상기 물체(2) 사이에 배열되는, 디바이스(1). - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 제 1 반사 시스템(8) 또는 제 1 반사 굴절 시스템(8), 및 제 1 반사 시스템(8) 또는 제 1 반사 굴절 시스템(8)과 정렬된 제 2 반사 시스템 또는 제 2 반사 굴절 시스템은 단일 광학 시스템(9)을 형성하고, 상기 단일 광학 시스템의 상기 제 1 반사 시스템(8) 또는 제 1 반사 굴절 시스템(8), 및 상기 제 2 반사 시스템 또는 제 2 반사 굴절 시스템은 상기 광학 축에 대해 수직한 평면(10)에 대해 대칭인, 디바이스(1). - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 각각의 1차 미러(14)는 상기 제 2 슬라이드(13)에 대해 상기 물체(2) 반대편에 있는 상기 제 2 슬라이드의 표면을 덮고,
- 각각의 2차 미러(12)는 상기 제 1 슬라이드(11)에 대해 상기 물체(2)에 반대편에 있는 상기 제 1 슬라이드의 표면을 덮는, 디바이스(1). - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 각각의 1차 미러(14)는 상기 물체(2)를 향하는 상기 제 2 슬라이드(13)의 표면을 덮고,
- 각각의 2차 미러(12)는 상기 제 1 슬라이드(11)에 대해 상기 물체(2)의 반대편에 있는 상기 제 1 슬라이드(11)의 표면을 덮는, 디바이스(1). - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 1차 미러(14)는 오목하고 상기 2차 미러(12)는 볼록한, 디바이스(1). - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 1차 미러(14) 및 상기 2차 미러(12)은 오목한, 디바이스(1). - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 1차 미러(14)와 상기 2차 미러(12) 사이에 배열된 굴절 마이크로렌즈(microlens)를 포함하는, 디바이스(1). - 제 10 항에 있어서,
상기 굴절 마이크로렌즈는 상기 2차 미러(12)의 표면을 덮는, 디바이스(1). - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 어레이(4)의 1차 미러(14)의 구멍(15)에 배열된 포지티브(positive) 굴절 마이크로렌즈를 포함하는, 디바이스(1). - 등방성 광(isotropic light)을 방출하는 물체(2)를 영상화하기 위한, 바람직하게는 형광 물체(2)를 영상화하기 위한, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 디바이스(1)의 용도.
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