Köhler illumination

쾰러 조명 장치

관찰하는 샘플의 전체 Field of View에서 밝고 균일 한 조명을 구현하기 위해서는 조명 방법이다. ( Köhler illumination )

조명 광원 자체도 광학계의 내부에서 결상을 하게 되어 있습니다. 예전의 크리티컬 조명에서는 샘플의 상에 조명광원의 필라멘트 상이 겹쳐서 보이는 경우가 있었습니다만, 쾰러 조명은 조명의 상을 사용하는 무한보정 대물렌즈의 후초점면에 결상하도록 유도함으로 샘플의 상에 광원의 상이 맺히는 문제점을 해결 하는 동시에 샘플 전체에 균일한 조명을 조사하는 것이 가능하 졌습니다.

현미경의 사용에 있어서 제일 중요한 포인트

현미경의 모든 관찰법은 상기와 같은 쾰러 조명을 기반으로 설계되어 있습니다. 따라서 쾰러 조명의 세팅 또는 설정이 틀어져 있는 상태에서의 현미경의 관찰은 그 설계 목적을 완전히 벗어나 있는 현미경 관찰을 하게 되는 것이며, 사용중이라고 생각하는 관찰법과는 상이한 알 수 없는 관찰법으로 샘플을 관찰 하는 비효율적인 경우가 매우 빈번하게 발생되고 있습니다.

쾰러 조명에 대한 명칭을 생소하시게 느껴지신다면, 독자께서는 지금까지 현미경의 중요한 포인트를 제대로 알지 못하고 사용하시고 계셨을 가능성이 높습니다 . 바이오 이미징을 하시는 독자께서는 사용하시는 현미경의 쾰러 조명 설정이 제대로 되어있는지 주기적으로 확인하실 필요가 있습니다.

하지만, 반사용 현미경을 주로 사용하시는 산업계 현미경 사용자 분들은 이러한 쾰러 조명의 잘못된 설정으로 받는 영향이 상대적으로 크지 않을 수 있습니다. 그 이유로는 대물렌즈 자체가 콘덴서 역할을 하기 때문에 쾰러 조명을 설정하기 위한 콘덴서 위치 교정이 필요없고, Field diaphragm과 Aperture diaphragm의 위치 설정이 잘 바뀌지 않는 상태로 설계되어 있는 경우가 많기 때문이다.

광학 구조 설명

KÖHLER ILLUMINATION은 현미경 광 경로 상에 2개의 결상계가 서로 결상 되지 않는 영역을 상보적으로 사용하도록 설계되어 있다.

Köhler illumination for fluorescence microscope

1st. 샘플의 상이 형성되는 결상계

첫째로는 샘플의 상이 형성되는 이미징용 결상계

  • Conjugate Field Planes
  • 샘플의 상이 결상 되는 위치
    • 접안렌즈의 Intermediate Image
    • 접안렌즈로 관찰시 눈의 시신경
    • Field Stop Diagphragm

2nd. 조명 광원이 형성되는 결상계

두번째로는 조명 광원의 상이 형성되는 결상계

  • Conjugate Aperture Planes
  • 조명 광원이 결상 되는 위치
    • 콘덴서의 전초점면(Front Focal Plane) 또는 Aperture diaphragm
    • 대물렌즈의 후초점면(Rear Focal Plane),
    • 접안렌즈의 홍재조리개 이다. 참고로 시신경에 상이 결상하는 것이 아니기 때문에 광원의 형상을 인지 할 수 없다.