• 한국광학회지
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• 제22권1호
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• pp.46-52
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• 2011

본 연구에서는 레버 증폭 구조를 이용한 플렉서 기반의 나노 스테이지를 설계, 제작하였다. 제작된 나노 스테이지를 샘플 스테이지로 채용한 공초점현미경을 개발하였다. 2차원 이미징의 구현을 위해서, 기존의 공초점현미경은 레이저를 이미징 평면상에 스캐닝하는 방식으로 구현된다. 본 연구에서는 백 나노미터의 구동정밀도를 가지는 나노 스테이지 위에 놓인 샘플을 2차원으로 스캐닝하면서 2차원 이미지를 구현할 수 있는 공초점현미경을 개발하였다. 플렉서 기반의 나노 스테이지는 이중 판스프링, 변위증폭 레버, PZT 엑추에이터 그리고 변위 센서로 구성 되어 있다. 스테이지의 구동 성능 해석을 위해 상용 유한요소 해석 프로그램을 이용하였다. 현미경에 사용되는 광원은 적색광 레이저이며, 레이저는 여러 광학요소를 거쳐 샘플스테이지의 샘플에 입사되고, 반사된 빛은 광센서인 PMT(Photo Multiplying Tube)로 계측되게 된다. 계측된 빛의 크기를 이용하여서 2차원 이미징을 구현하였다. 개발된 공초점 현미경으로 생쥐 귀의 피부조직을 관찰하여 현미경의 이미징 성능을 검증하였다. 설계된 샘플 스테이지는 기존의 공초점 현미경의 기계적인 Beam 스캐너를 대신함으로써 현미경의 광경로 및 전체시스템을 간소화 하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.161.6-161
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• 2001

Confocal scanning microscopy (CSM) has an important role as the three-dimensional profiler. An image distribution can be reconstructed by a correlation analysis of spots with the bandwidth of radio frequency. But it is a serious problem for the high performance to align the optical components. Especially, the parasitic motion of focus on the detector gives rise to the fatal distortion of an image profile named the extinction effect while using acousto-optical(AO) deflector. An image profile can be regenerated in CSM with many advantages of non-contact, high speed and high resolution comparatively. In addition to the axial response of the primary focus, the lateral movement of it gives a necessity of the unitary lens to the scanning system. While using the beam deflector, the pupil of beam may be fixed at the nominal position. Furthermore, the use of a deflector may result in ...

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제9권1호
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• pp.26-31
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• 2005

We describe the design and the implementation of video-rate reflection confocal scanning microscopy (CSM) using an acousto-optical deflector (AOD) for the fast horizontal scan and a galvanometer mirror (GM) for the slow vertical scan. Design parameters of the optical system are determined for optimal resolution and contrast. The OSLO simulations show that the performances of CSM are not changed with deflection angle and the wavefront errors of the system are less than 0.012λ. To evaluate the performances of designed CSM, we do a series of tests, measuring lateral and axial resolution, real time image acquisition. Due to a higher axial resolution compared with conventional microscopy, CSM can detect the surface of sub-micrometer features. We detect 138㎚ line shape pattern with a video-rate (30 frm/sec). And 10㎚ axial resolution is archived. The lateral resolution of the topographic images will be further enhanced by differential confocal microscopy (DCM) method and computational algorithms.

• 한국생산제조학회지
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• 제23권6호
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• pp.636-641
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• 2014

This paper discusses the fabrication process for a Nipkow disk using micro-lens and pinhole disks. The confocal measuring system that uses the Nipkow disk has the advantage in measuring speed, because the Nipkow disk can simultaneously provide confocal images of all pixels in a CCD camera without requiring a lateral scanning unit. A micro-lens configuration, which focuses illumination on a pinhole, overcomes the low optical efficiency of the Nipkow disk system and allows its use in practical applications. This paper describes how to design the Nipkow disk in terms of numerical aperture, particularly for measuring the height of solder bumps in packaging application and for hybrid processes combining mechanical and semiconductor processes.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권6호
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• pp.459-467
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• 2016

Using a line scan camera and a Galvano mirror, we constructed a high-speed line-scanning microscope that can generate 2D images ($8000{\times}8000pixels$) without any moving parts. The line scanner consists of a Galvano mirror and a cylindrical lens, which creates a line focus that sweeps over the sample. The measured resolutions in the x (perpendicular to line focus) and y (parallel to line focus) directions are both $2{\mu}m$, with a 2X scan lens and a 3X relay lens. This optical system is useful for measuring defects, such as spalling, chipping, delamination, etc., on the surface of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) holes after machining in conjunction with adjustments in the angle of LED lighting. Defects on the inner wall of holes are measured by line confocal laser scanning. This confocal method will be useful for analyzing defects after CFRP machining and for fast 3D image reconstruction.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.47-53
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• 2006

미국 등 세계 여러 나라에서 사용되는 기존의 총기 인식 시스템(Integrated Ballistic Identification System)은 탄흔을 2차원 현미경을 통해 측정, 해석하기 때문에 여러 가지 한계를 가지고 있다. 대표적으로 측정 표면의 거칠기나 기울기 성분, 빛의 조명 각도, 조명 광량의 균일 정도, 표면의 다중 반사나 광학적 특성에 의해 측정 결과가 크게 영향을 받는다. 이로 인해 부정확한 해석을 할 수밖에 없고, 결국 총기 인식 결과의 신뢰성이 떨어진다. 본 연구에서는 이와 같은 단점을 극복하기 위해 조명이나 표면 조건에 영향을 적게 받는 삼차원 형상 측정을 도입했다. 대표적으로 백색광 주사간섭계와 동초점현미경이 사용되었으며, 이런 측정기들은 미국 표준연구소 (National Institute of Standards and Technology, NIST)의 교정 단계를 밟아 보정했다. 그 결과 반복성과 재현성이 뛰어난 측정 결과를 얻을 수 있었다. 또한 본 논문에서 제안하는 3차원 형상 비교 알고리즘을 통해 보다 높은 신뢰도를 갖는 총기 인식이 가능해졌다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제1권4호
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• pp.239-247
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• 2001

The Fluorescence-Activated Cell Sorter (FACS) is a well-established instrument used for identifying, enumerating, classifying and sorting cells by their physical and optical characteristics. For a miniaturized FACS device, a disposable plastic microchip has been developed which has a hydrodynamic focusing chamber using soft lithography. As the characteristics of the spatially confined sample stream have an effect on sample throughput, detection efficiency, and the accuracy of cell sorting, systematic fluid dynamic studies are required. Flow visualization is conducted with a laser scanning confocal microscopy (LSCM), and three-dimensional flow structure of the focused sample stream is reconstructed from 2D slices acquired at $1\mutextrm{m}$ intervals in depth. It was observed that the flow structure in the focusing chamber is skewed by unsymmetrical velocity profile arising from trapezoidal cross section of the microchannel. For a quantitative analysis of a microscopic flow structure, Confocal Micro-PIV system has been developed to evaluate the accelerated flow field in the focusing chamber. This study proposes a method which defines the depth of the measurement volume using a detection pinhole. The trajectories of red blood cells (RBCs) and their interactions with surrounding flow field in the squeezed sample stream are evaluated to find optimal shape of the focusing chamber and fluid manipulation scheme for stable cell transporting, efficient detection, and sorting

• Molecules and Cells
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• 제38권11호
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• pp.975-981
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• 2015

Precise 3D spatial mapping of cells and their connections within living tissues is required to fully understand developmental processes and neural activities. Zebrafish embryos are relatively small and optically transparent, making them the vertebrate model of choice for live in vivo imaging. However, embryonic brains cannot be imaged in their entirety by confocal or two-photon microscopy due to limitations in optical range and scanning speed. Here, we use light-sheet fluorescence microscopy to overcome these limitations and image the entire head of live transgenic zebrafish embryos. We simultaneously imaged cranial neurons and blood vessels during embryogenesis, generating comprehensive 3D maps that provide insight into the coordinated morphogenesis of the nervous system and vasculature during early development. In addition, blood cells circulating through the entire head, vagal and cardiac vasculature were also visualized at high resolution in a 3D movie. These data provide the foundation for the construction of a complete 4D atlas of zebrafish embryogenesis and neural activity.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제16권3호
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• pp.232-240
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• 2001

시장에서 수집한 갈변병에 감염된 느타리버섯으로부터 125 균주를 분리하였고 그 중 45 균주는 병원성 균주로 조사되었다. WLFO 6 strains, WLFO 6 strains으로 나타났고, WLRO의 몇 균주는 병원성 검정 실험에서 약한 병원성을 나타내기도 했다. WLFO 6균주는 모두 느타리버섯의 갈변병 주원인균으로 알려진 P. tolaasii로 미생물 신속 동성을 (MIDI, gas chromatograph-microbial identification system)에 의해 동정되었고 WLRO는 P. gingeri, P. fluorescens biotype A and type C. 로 동정되었다. 그 외의 선발된 Pseudomonas spp.는 P. gingeri, P. agarici, P. fluorescens biotype B, P. chloroaphis, non-pathogenic P. tolaasii, P. putida biotype A, B 등으로 동정이 되었다. 분리된 병원성 세균의 세포배양 여과액으로 버섯에서의 갈변과 조직 함몰을 실험하였다. 병원성 검정에서 약한 병원성을 보인 분리균들은 갈변 또는 조직함몰이 나타나지 않았으나 강한 병원성을 나타냈던 균들은 두 현상이 모두 나타났다. P. tolaasii에 의해서 생성되는 세포외독소인 tolaasin의 활성을 조사하기 위하여 600 nm에서 용혈 활성을 측정하였다. P. tolaasii로 동정된 6 균주는 0.8∼0.9, 약한 병원성의 WLROs는 0.9∼1.0 그리고 Pseudomonas spp.는 10∼1.2로 나타났다. 공초점 현미경 기술을 이용하여 신선한 버섯에서의 조직을 optical sectioning image와 vertical sectioning image로 관찰하였고 또한 P. toiaasii에 의하여 오염된 조직부위의 영상을 회득하였다.