백광 공초점 현미경이는 공초점영상기술과 백광조명의 고정밀도현미설비를 결합하여 견본의 고해상도, 고대비도 3차원영상을 실현할수 있으며 그 핵심작업원리는 공초점광로설계와 백광광원의 다파단영상을 둘러싸고 전개되는데 구체적으로 다음과 같다.

1. 핵심구조기초

　　백광 공초점 현미경의 핵심 구성 요소는 백색 광원 모듈 (일반적으로 할로겐 램프, LED 복합 광원), 바늘구멍 광맹 그룹, 스캔 진경, 물경, 분광 시스템 및 이미지 탐지기이며, 그 중 바늘구멍 광맹은 공초점 영상을 실현하는 핵심 부품이다.

2. 광선 전송과 영상 처리 절차

광원은 준직 백광 광원과 연속 스펙트럼의 혼합광을 발사하여 준직 렌즈 처리 후 평행 빔을 형성하고, 다시 분광경 (반투과 반반경) 을 통해 광로 방향을 바꾸어 물경을 안내한다.

샘플의 조사와 신호가 평행 빔을 자극하여 물경의 초점을 거친 후 미세한 반점을 형성하여 샘플 표면에 투사한다.시료의 부동한 부위는 흰빛의 부동한 주파수대역의 빛에 반사, 산란 또는 흡수를 일으키는데 그중 반사/산란된 광신호는 원광로를 따라 되돌아와 다시 물경을 지나 분광시스템에 들어간다.

공초점 바늘구멍의 선별 작용은 공초점 기술의 핵심 부분입니다.

샘플 초점 평면에서 반환된 광 신호는 분광경을 통해 반사된 후 정확하게 공초점 바늘구멍을 통해 후속 탐지기에 진입할 수 있다;

초점 평면 이외의 잡산광 (비초점 영역의 신호) 은 광로 발산으로 바늘구멍을 통과할 수 없어 바늘구멍 베젤에 가로막혀 영상에 참여할 수 없다.

이 프로세스는 초점이 아닌 평면의 배경 간섭을 제거하는 옵티컬 슬라이스 효과를 제공합니다.

신호 분광과 탐지가 바늘구멍을 통과하는 백색 신호는 분광 모듈에 들어가는데, 이 모듈은 필터나 래스터를 통해 백색을 파장에 따라 분할 (예를 들어 가시광선 대역의 빨강, 녹색, 파랑 등 채널) 하고, 서로 다른 대역의 광신호는 각각 대응하는 탐지기에 의해 수신되어 전신호로 전환된다.

이미지 재구성과 스캐닝 진경을 나타내면 초점 반점이 샘플 표면에서 점별, 행별로 2차원 스캐닝을 하는 것을 제어하고, 탐지기는 동시에 각 스캐닝 점의 신호를 수집하고, 다시 컴퓨터 시스템에서 전신 번호를 픽셀 점으로 전환하여 2차원 이미지로 연결한다;Z축 (샘플 깊이 방향) 을 따라 층별로 스캔하면 여러 겹의 2D 이미지를 중첩하여 샘플의 3D 구조를 재구성할 수도 있습니다.

3. 백광공초점의 기술특징

레이저 공초점 현미경에 비해 백광 공초점은 여러 개의 레이저 광원이 필요 없으며 단일 광원을 통해 다파단 영상을 실현하여 설비 원가와 광로 복잡도를 낮출 수 있다;

백광의 넓은 스펙트럼 특성에 기초하여 서로 다른 가시광선 대역에서의 샘플의 광학 정보를 동시에 얻을 수 있으며, 천연 색소, 무표시 샘플에 대한 영상 관측에 더욱 적합하다;

바늘구멍에 초점을 맞추는 필터링 메커니즘은 일반 백색 현미경보다 이미지 해상도와 대비도가 훨씬 높으며 손상되지 않은 3D 계층 분석 이미지를 구현할 수 있습니다.