Nikon LV150N 전동화 구성 — PRIOR 스테이지·포커스·컨트롤러

Nikon ECLIPSE LV 시리즈 가운데 LV150N·LV150NL·LV100ND는 수동형, LV150NA·LV100NDA는 광학계 일부가 전동화된 모델입니다. 어느 모델이든 스테이지와 초점은 손으로 움직이므로, PRIOR 전동 XY 스테이지와 포커스 드라이브를 더하면 위치 저장·재방문, 타일 스캔(스티칭), Z 스택을 자동화할 수 있습니다.

PRIOR 공식 구성도

PRIOR는 LV100·LV150용 구성 요소를 아래 한 장으로 정리하고 있습니다. 현미경 그림의 번호가 장착 위치입니다. ① XY 스테이지 · ③ 대물렌즈 포지셔너 · ④ 오토포커스 · ⑤ 전동 포커스 · ⑥ 시료 홀더입니다.

시스템 연결 구성

전동화에 필요한 장비는 네 가지입니다. 스테이지와 포커스 드라이브가 현미경에 붙고, 컨트롤러가 둘을 함께 구동하며, 조이스틱과 PC가 컨트롤러에 연결됩니다.

XY 스테이지 — LV 전용 전 계열

LV100·LV150에 맞는 PRIOR 스테이지는 여섯 계열입니다. PRIOR 판매 가이드에 실린 ProScan 네 계열(H101, H101 플랫탑, H138, H105)과, 제품 페이지에서 LV 호환을 밝힌 H100·ES111입니다. 이동 범위가 작은 순으로 놓았습니다.

계열 · LV용 품번	이동 범위	양방향 반복	분해능
H100 H100NLV	75 × 50 mm	< 1.9 µm	0.02 µm
H101 ¹ H101NLV · H1P4NLV 인코더 HE01NLV · HEP4NLV	114 × 75 mm	< 2.9 µm 인코더 < 1.0 µm	0.01–0.04 µm ² 인코더 0.1 µm
H101 플랫탑 ¹ H101P2NLV · H101P1NLV 인코더 H101E2NLV · H101E1NLV	114 × 75 mm	1 mm 피치 < 3.2 µm 인코더 < 0.5–0.9 µm	0.02–0.1 µm
ES111 ES11NLV	125 × 75 mm	< 3.4 µm	1 µm
H105 H105NL/2	154 × 154 mm	< 2.7 µm ³	0.04 µm
H138 ¹ H138NLV 인코더 HE38NLV	240 × 71 mm	< 3.9 µm 인코더 < 1.3 µm	0.04 µm 인코더 0.1 µm

1. PRIOR는 LV 전용 품번별 사양표를 따로 공개하지 않습니다. H101·H101 플랫탑·H138 행은 카탈로그에 등재된 동일 계열 (범용 품번) 사양입니다. PRIOR 판매 가이드는 H101NLV·H1P4NLV·H138NLV를 “part encoded”로 표기하므로, 인코더 구성은 견적 단계에서 확인합니다.
2. 최대 속도는 2 mm 피치형(H101NLV·H101P2NLV·H138NLV·H105NL/2 등)이 60 mm/s, 1 mm 피치형(H1P4NLV·H101P1NLV)이 15–30 mm/s, H100NLV가 30 mm/s, ES11NLV가 15 mm/s입니다. 1 mm 피치형은 속도 대신 분해능이 높습니다.
3. PRIOR 서버의 2025년 데이터시트(H105NL-V2-0425) 기준입니다. 2024년판(V1-1024)은 양방향 < 3.0 µm로 적혀 있습니다.

인코더형은 실제 위치를 읽어 보정하므로 양방향 반복정밀도가 크게 좋아집니다. 원리와 계열별 차이는 확장 옵션의 인코더에서 설명합니다.

이동 범위 비교

Z축 — 미동 노브 전동화

LV100·LV150의 초점 전동화는 PS3H122R 포커스 드라이브와 H3909 포커스 슬리브의 조합으로 합니다. PRIOR 판매 가이드는 이 조합이 미동 노브를 구동하며 조동은 전동화되지 않는다고 명시합니다. 큰 높이 변화는 조동 노브로 맞추고, 이후의 정밀한 초점 이동과 Z 스택은 모터가 담당합니다. 회전 케이블 구조라 노브를 돌려도 케이블이 꼬이지 않습니다.

컨트롤러 — ProScan III와 OptiScan III

	ProScan III	OptiScan III (ES11)
제어 축	최대 16축 (애드온 박스로 확장)	XY + Z, 3축
함께 쓰는 스테이지	ProScan 계열 전체 (H100·H101·H138·H105)	ES11NLV
확장	필터 휠·셔터·외부 트리거·인코더	없음
모델 코드	확장 범위에 따라 결정 (V31XYZ, V31XYZE 등)	ES11

조이스틱

CS200XY — XY 스테이지 조작

CS200Z — 초점(Z) 조작

XY와 Z를 나눠 양손으로 동시에 조작하는 분리형입니다. PRIOR는 ProScan·OptiScan 컨트롤러 모두와 호환된다고 밝힙니다.

확장 옵션

필요에 따라 오토포커스와 대물렌즈 포지셔너를 더할 수 있습니다. 둘 다 PRIOR 공식 구성도의 ③·④ 위치에 해당합니다. 스테이지를 인코더형으로 고르는 것도 위치 정밀도를 높이는 확장입니다(아래 인코더).

• 오토포커스 PF850 은 850 nm 레이저로 시료 표면을 추종합니다. 형광 필터 큐브가 850 nm를 막는지 사전에 확인해야 하며, 설치·정렬용 PF201·PF209·PF300이 함께 필요합니다.
• 대물렌즈 포지셔너 를 달면 바로 옆 두 대물렌즈 자리는 간섭 때문에 쓸 수 없습니다. 노즈피스에 턱이 있으면 15 mm 스페이서가 필요합니다.

인코더 — 스테이지가 실제 위치를 읽는다

기본 스테이지는 스테퍼 모터가 몇 스텝 돌았는지로 위치를 계산합니다. 명령한 만큼 움직였다고 보는 방식이라, 나사의 유격이나 방향을 바꿀 때 생기는 작은 어긋남은 알아채지 못합니다. 인코더형은 스테이지에 0.1 µm 리니어 인코더를 달아 실제 위치를 직접 읽고, 목표 위치와 다르면 그만큼 보정합니다.

달라지는 것은 주로 양방향 반복정밀도입니다. 한 방향에서만 다가갈 때는 두 방식의 차이가 작지만, 반대 방향에서 다가가면 유격만큼 어긋남이 생기고 인코더가 이것을 잡아 줍니다. 카탈로그에 등재된 같은 계열의 범용 품번으로 비교하면 다음과 같습니다.

계열 · LV용 품번 (비인코더 → 인코더)	단방향 반복	양방향 반복
H101 고속 H101NLV → HE01NLV	< 0.6 → < 0.6 µm	< 2.9 → < 1.0 µm
H101 고분해능 H1P4NLV → HEP4NLV	< 0.6–0.7 → < 0.4–0.5 µm	< 1.9–2.0 → < 1.1–1.2 µm
H101 플랫탑 1 mm H101P1NLV → H101E1NLV	< 0.8 → < 0.3 µm	< 3.2 → < 0.5 µm
H101 플랫탑 2 mm H101P2NLV → H101E2NLV	< 0.8 → < 0.7 µm	< 3.6 → < 0.9 µm
H138 H138NLV → HE38NLV	< 1 → < 0.9 µm	< 3.9 → < 1.3 µm

고를 때 알아 둘 점은 네 가지입니다.

• 인코더형이 있는 계열은 H101, H101 플랫탑, H138입니다. PRIOR 판매 가이드의 LV 표에 H105NL/2의 인코더형은 없고, H100NLV와 ES11NLV도 인코더형 LV 품번이 확인되지 않습니다. 6인치 웨이퍼 전면 스캔과 인코더를 함께 원하면 견적 단계에서 PRIOR에 따로 확인해야 합니다.
• 분해능 숫자는 오히려 커집니다(0.04 → 0.1 µm). 성능이 떨어진 것이 아닙니다. PRIOR는 비인코더형의 분해능을 모터 최소 스텝으로, 인코더형의 분해능을 인코더 눈금으로 정의하기 때문에 숫자의 기준이 다릅니다.
• 컨트롤러도 인코더 입력이 있어야 합니다. ProScan III는 모델 코드에 E가 붙은 구성(V31XYZE, V31XYZEF 등)이 인코더를 받습니다. OptiScan 라인에는 LV용 인코더형 스테이지가 없으므로 인코더가 필요하면 A안(ProScan)으로 갑니다.
• PRIOR 판매 가이드는 H101NLV · H1P4NLV · H138NLV를 “part encoded”로 표기합니다. 이 표기가 정확히 무엇을 뜻하는지는 공개 자료로 확인하지 못했습니다. 인코더 구성은 견적 때 품번별로 확인합니다.

위치를 저장해 두고 여러 번 다시 찾아가는 검사, 같은 지점을 반복 측정하는 작업, 왕복하며 훑는 타일 스캔처럼 방향을 자주 바꾸는 작업이라면 인코더형을 권합니다. 한 영역을 보고 끝나는 관찰이라면 비인코더형으로 충분합니다.

시료 홀더 — 스테이지 계열마다 다르다

시료 홀더(구성도 ⑥)는 스테이지 개구부 크기에 맞춰 계열마다 따로 나옵니다. 같은 유리판이라도 계열마다 품번이 다르므로, 스테이지를 먼저 정하고 시료에 맞는 홀더를 고릅니다. PRIOR는 유리판이 투과 조명 관찰에는 맞지 않는다고 적고 있습니다. 아래는 PRIOR Nikon 판매 가이드의 LV 구성 절과 각 스테이지 제품 페이지의 액세서리 목록을 정리한 것입니다.

H101 계열 · H100NLV · ES11NLV

이 밖에 사진이 공개되지 않은 H237LP(3 × 2인치 슬라이드)와 H224ROT(수동 회전 슬라이드 홀더)가 있습니다. H100NLV와 ES11NLV는 판매 가이드의 LV 표에 없어, 각 제품 페이지의 액세서리 목록을 따랐습니다(H224LP · H220 · H230 · H473UP, ES111은 H649 추가). 품번은 H101 계열용과 같지만, LV용 스테이지에 그대로 맞는지는 견적 때 확인합니다.

H101 플랫탑

어댑터 키트 H3848을 더하면 위 H101 계열용 홀더도 플랫탑에 쓸 수 있습니다.

H138NLV · HE38NLV

판매 가이드에는 슬라이드 8장 홀더의 일부 오목형 H238PLP도 있습니다(사진 미공개).

H105NL/2

H105NL/2 제품 웹페이지는 NL이 붙지 않은 품번(H227 · H231 · HWC15S · HWC15V)과 M4 · M6 탭 알루미늄판 H231B를 적고 있습니다. 반면 LV 구성을 다룬 판매 가이드는 NL 품번을 싣고 있고, PRIOR 그림 파일에도 NL판 개구부가 190 × 143 mm, 일반판이 190 × 170 mm로 서로 다르게 적혀 있습니다. 그래서 여기서는 NL 품번을 적었고, 최종 품번은 견적 때 확인합니다.

두 가지 구성안

A안 · ProScan — 정밀도와 확장성

B안 · OptiScan — 비용과 간편함

시료·용도	권장 스테이지
6인치 웨이퍼, 대형 금속 시편 전면 검사	H105NL/2 (A안)
슬라이드 최대 8매 연속 스캔	H138NLV, 위치 재현 중시 시 HE38NLV (A안)
시료 교체가 잦은 일반 검사	H101 플랫탑 (A안) — PRIOR가 시료 장착 편의로 권장
위치 재방문 정밀도 중시	인코더형 HE01NLV · H101E1NLV 등 (A안)
설치 공간이 좁은 소형 시편	H100NLV (A안)
일상 관찰·Z 스택 자동화, 예산 우선	ES11NLV (B안)

견적 전 확인 사항

1. 시료 크기와 형태 — 스테이지 계열과 시료 홀더가 여기서 정해집니다
2. 인코더 필요 여부 — 위치 재방문 정밀도 요구 수준
3. ProScan III 모델 코드 — 필터 휠·셔터·트리거 등 확장 계획
4. 제어 소프트웨어 — NIS-Elements로 제어하려면 해당 패키지 보유 여부
5. 기존 수동 스테이지 탈거와 설치 지원 범위