KR100477225B1 - 현미경의 영상처리용 연결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현미경을 통해서 확대되어진 피사체를 컴퓨터에 보관하거나, TV 또는 멀티미디어를 통해 관찰하거나 또는 VCR 등에 녹화할 수 있도록 CCD를 일반 현미경(카메라 연결부가 없는 현미경)에 부착하여 사용할 수 있는 현미경의 영상처리용 연결장치에 관한 것으로, 선단부가 현미경의 대안렌즈 경통부에 끼워지고 중간지점에 형성된 키 구멍에 키가 삽입되어 있는 외통과, 상기 외통 내에 회전 가능하게 삽입되고 그 내주면에 나사산이 형성되는 내통과, 상기 내통의 내주면에 나사 결합되고 그 외주면의 전후 방향으로 형성된 키홈에 상기 키가 결합되어 상기 내통의 회전에 따라 전후 일직선방향으로 이동 되고 그 내부에는 CCD 소자가 설치되는 가변통을 포함하는 것이다.

Description

현미경의 영상처리용 연결장치{Connecting Device for Image Treatment of Microscope}

본 발명은 현미경을 통해서 확대되어진 피사체를 컴퓨터에 보관하거나, TV 또는 멀티미디어를 통해 관찰하거나 또는 VCR 등에 녹화할 수 있도록 CCD를 일반 현미경(카메라 연결부가 없는 현미경)에 부착하여 사용할 수 있는 현미경의 영상처리용 연결장치에 관한 것이다.

현미경은 생물학을 비롯한 여러 과학분야, 즉 반도체 관련분야, 의학 관련분야, 재료공학 관련분야 뿐만 아니라 학교의 교단 선진화 교육에서까지 다양한 목적으로 활용되는 필수적인 기구로서 미시세계를 관찰할 수 있도록 하는 것이다.

일반적인 현미경은 관찰하고자 하는 피사체의 절편을 슬라이드로 형성하고 받침대 위에 올려 놓은 상태에서 대물렌즈와 대안렌즈의 광학적 배율을 조절하여 피사체를 확대하여 관찰할 수 있도록 하는 장치이다.

이 관찰된 자료를 기록하기 위해서는 도 1에서와 같이, 사진촬영을 할 수 있는 값비싼 현미경(1)의 상단부에 아날로그 카메라(2)를 장착할 수 있는 아답타용 연결부(3)가 있는 것을 사용하여 피사체의 확대상태를 촬영하게 된다. 즉, 현미경(1)의 받침대(5)에 관찰하고자 하는 피사체의 절편을 슬라이드(8)로 형성하여 올려놓은 상태에서 대물렌즈(6)와 대안렌즈(7)의 광학적 배율을 조절하여 피사체를 확대하여 관찰하게 된다.

이 때, 관찰되는 피사체의 화상을 기록하기 위해 현미경 상단부의 연결부(3)에 아날로그 카메라용 아답터(4)을 장착하여 아날로그 카메라(2)의 렌즈뭉치를 제거한 상태에서 아날로그 카메라용 아답터(4)에 체결하여 대안렌즈(7)를 통해 관찰되는 피사체의 미시세계를 촬영하게 된다.

이와 같이 아날로그 카메라를 사용할 경우에는 정지된 화상만을 필름에 담을 수 밖에 없어 살아있는 미생물의 일련의 동작을 촬영할 수 없기 때문에 연속적으로 일어나는 변화를 기록으로 남길 수 없다는 단점이 있다. 또한, 정지상태로 촬영된 사진을 컴퓨터 등에서 자료로 활용하기 위해서는 아날로그 카메라로 촬영된 필름을 현상하여 완성된 사진을 스캐너라는 이미지 입력장치를 사용하여 컴퓨터 등에 입력해서 사용해야 된다는 불편함이 있다.

더우기, 정지된 화상을 컴퓨터 등에서 자료로 활용하기 위한 방법으로, CCD카메라로 촬영한 다음 이를 컴퓨터의 TV 수신카드를 이용하여 전기적 아날로그 신호를 생성한 다음 다시 이를 A/D변환기를 이용하여 디지털 신호로 바꾸어 주는 방식이 시도되고 있으나, 이 경우 결과적으로 현미경으로부터 얻어지는 최초의 화질이 절반 정도로 떨어지는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 디지털 카메라를 이용한 현미경의 영상처리 장치가 공지되어 있다. 즉, 공지된 현미경의 영상처리 장치로는 도 2에서 도시하는 바와 같이, 현미경(1)의 연결부(3)에 아답터(4)를 착설하여 공지의 디지털 카메라(9)를 장착함으로써 상기 현미경(1)의 화상을 컴퓨터를 통해 편집 및 분석등을 수행하고 상기 디지털 카메라(9)에서 출력되는 상기 현미경(1)의 화상을 영상화시키기 위한 출력장치(모니터, 프로젝터, VCR)로 구성하고, 상기 아답터(4)는 내부가 비어있는 통형으로 상기 현미경의 연결부(3)와 연통되도록 설치된 조절부(4a)와, 상기 디지털 카메라(9)의 렌즈가 상기 조절부(4a)의 중심에 위치하도록 고정 장착하기 위한 장착부(4b)로 구성하고 있다(특허제0241144호 참조).

이러한 종래 현미경의 영상처리 장치는 디지털 카메라에서 촬영된 현미경의 피사체를 바로 컴퓨터 모니터에 전송함으로써, 아날로그 카메라를 이용하였을 때보다 더욱 선명한 현미경의 피사체를 직접 관찰할 수 있어 대안렌즈에 눈을 가까이 들여대고 관찰하지 않아도 된다는 편리함이 있을 뿐만 아니라, 이러한 디지털 자료를 컴퓨터 등에 곧 바로 입력하여 이미지를 자유로이 합성, 변형, 편집 뿐만 아니라 분석까지도 할 수 있으며, VCR 등의 기록매체를 통해 녹화 및 재생이 가능하여 언제든지 이러한 상황을 재현하여 관찰할 수 있다는 이점을 가지는 것이 사실이다.

그런데, 종래의 현미경의 영상처리 장치는 디지털 카메라를 설치하기 위한 아답터가 필수적으로 구비되어야 할 뿐만 아니라, 카메라를 연결하기 위한 연결부가 구비된 현미경에만 국한될 수 밖에 없다. 카메라 연결부가 구비되어 있는 현미경은 특수하게 제작된 것으로 일반 현미경보다 가격이 월등히 비싸므로 일반 교단 실험실 등에서는 사용하기 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 현미경을 통해서 확대되어진 피사체를 컴퓨터에 보관하거나, TV 또는 멀티미디어를 통해 관찰하거나 또는 VCR 등에 녹화할 수 있도록 카메라 연결용 연결부가 없는 일반 현미경에도 아탑터 없이 직접 끼워 사용할 수 있는 현미경의 영상처리용 연결장치를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 현미경의 영상처리용 연결장치는 선단부가 현미경의 대안렌즈 경통부에 끼워지고 중간지점에 형성된 키 구멍에 키가 삽입되어 있는 외통과, 상기 외통 내에 회전 가능하게 삽입되고 그 내주면에 나사산이 형성되는 내통과, 상기 내통의 내주면에 나사 결합되고 그 외주면의 전후 방향으로 형성된 키홈에 상기 키가 결합되어 상기 내통의 회전에 따라 전후 일직선방향으로 이동 되고 그 내부에는 CCD 소자가 설치되는 가변통을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 더하여 본 발명 현미경의 영상처리용 연결장치는 외통의 후단부에 상기 내통의 이탈을 방지하는 캡이 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 더하여 본 발명 현미경의 영상처리용 연결장치는 내통의 후단부에 회전판을 부가하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 현미경의 영상처리용 연결장치는 선단부가 현미경의 대안렌즈 경통부에 끼워지는 외통과, 상기 외통 내에 직선방향으로 이동 가능하게 설치되고 그 내부에 CCD 소자를 장착하고 있는 내통과, 상기 외통과 내통 사이에 설치되고 상기 내통을 전후 일직선 방향으로 이동시켜 주는 이동수단을 포함하고; 상기 이동수단은 일부가 상기 외통에 뚫린 구멍에 일부분이 노출되고, 가운데 소기어가 형성된 다이얼과, 상기 소기어에 맞물려 회전하는 피니언과, 상기 피니언에 맞물리도록 상기 내통의 외면 전후방향으로 형성되는 래크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 더하여 본 발명은 외통과 내통 사이의 하부에 설치되고 상기 내통을 전후 일직선 방향으로 이동 시켜 주는 보조 이동수단을 포함하고; 상기 보조 이동수단은 외통의 내주면 하부에 형성되는 일자형의 안내홈과, 상기 안내홈을 따라 이동될 수 있도록 상기 내통의 외주면 하부에 장착되는 도르레를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 3a는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 분해사시도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 결합 단면도이다.

본 발명 현미경의 영상처리용 연결장치는 외통(10), 내통(20) 및 CCD 소자(33)가 설치되는 가변통(30)을 포함한다.

외통(10)은 선단부(11)가 현미경의 대안렌즈 경통부에 끼워지도록 외경이 보다 작게 형성되고, 가운데 부분은 외경이 보다 크게 형성되면서 키(13)를 삽입할 수 있도록 키 구멍(12)을 형성함과 더불어, 후단부 쪽의 내경은 보다 크게 형성되어 있다. 또한, 후단부(14)에는 외경이 보다 작게 형성되고 내통(20)의 이탈을 방지할 수 있도록 캡(15)이 나사 결합 내지 용접 고정된다.

내통(20)은 외통(10) 내(큰 내경)의 후단부로 끼워져 회전 가능하게 삽입된다. 내통(20)의 내주면에는 나사산이 형성되어 있고, 후단부에는 내경이 좁아짐과 더불어 2단 턱으로 형성되어 제1턱(22)에 상기 캡(15)이 결합되어 있어 이탈이 방지된다. 그리고, 내통(20)의 제2턱(23)에는 회전을 원활하게 할 수 있도록 회전판(21)을 부가하고 있다. 이 회전판(21)은 내통(20)의 제2턱(23)에 나사 결합 내지 용접으로 고정되며, 테두리에는 플랜지가 형성되어 외통(10)의 후단부를 감싸고 있다.

가변통(30)은 내부에 고체 촬상소자인 CCD(Charge Coupled Device)소자를 내장하고 있으며, 전후방향으로 이동된다. 이 때 가변통(30)을 전후방향으로 이동시켜 피사체의 배율을 조절하는 것이다. 가변통의 외주면 상부에 일자형의 키홈(31)이 형성되고, 후단부 쪽의 외주면에는 나사산(32)이 형성되어 있다. 따라서 가변통(30)은 외통(10)의 선단부를 통하여 삽입됨과 동시에 키홈(31)에는 키(13)가 끼워지고 나사산(32)을 통하여 내통(20) 내로 나사결합된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 회전판(21)을 회전시키면 내통(20)이 회전됨에 따라 가변통(30)이 선단부 쪽으로 이동된다. 반면에 회전판(21)을 역회전시키면 가변통(30)이 후단부 쪽으로 이동된다. 이와 같이 CCD소자(33)가 내장된 가변통(30)을 전후방으로 이동시킴으로써 현미경의 피사체의 정확한 결상을 조절할 수 있다.

도 3c는 본 발명의 장치가 현미경에 장착되어 사용되는 상태를 보여주는 예시도이다. 본 장치(100)는 기존 일반 현미경(200)의 경통의 대안렌즈를 제거한 후, 본 외통(10)의 선단부(11)를 현미경 경통부(201)에 삽입함으로써 간편하게 사용할 수 있다. 그리고, CCD 소자에 파워 라인(34) 및 시그널 라인(35)을 출력장치에 연결하여 현미경을 통해서 확대되어진 피사체를 컴퓨터에 보관하거나, TV 또는 멀티미디어를 통해 관찰하거나 또는 VCR 등에 녹화할 수 있다.

또한, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 다른 실시예를 보이고 있다.

도 4a는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 다른 실시예의 분해 사시도이고, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합 단면도이다.

발명의 다른 실시예는 외통(40), CCD 소자(33)를 내장한 내통(50) 및 이동수단(60)을 포함한다.

외통(40)은 외경이 작고 현미경의 대안렌즈 경통부에 끼워지는 선단부(42)가 형성되고, 외주면의 일측 표면에는 사각구멍(41)이 형성되어 있다. 그리고 외통의 내부 하면에는 길이방향으로 안내홈(71)이 형성된어 있다.

내통(50)은 외통(40) 내에 길이방향으로 이동 가능하게 끼워지고 그 내부에 CCD 소자(33)를 장착하고 있다.

이동수단(60)은 외통(40)과 내통(50) 사이에 설치된다. 이동수단의 구성은 그 상부의 일부가 상기 외통(40)에 표면에 뚫린 사각구멍(41)에 일부분이 노출되고, 가운데의 일측 방향으로 소기어(62)가 형성된 다이얼(61)과, 상기 소기어(62)에 맞물려 회전하는 피니언(63)과, 상기 피니언(63)에 맞물리도록 상기 내통(50)의 외면 길이 방향으로 형성되는 래크(64)를 포함하고 있다. 이 때, 다이얼(61)과 피니언(63)의 축은 외통(40)의 벽면에 지지된다.

또한, 내통(50)의 이동을 보다 원활하게 하기 위해 외통(40)과 내통(50) 사이의 하부에 보조 이동수단(70)을 설치하고 있다. 즉, 보조 이동수단(70)은 외통(40)의 내주면 하부에 형성되는 길이방향으로 일자형의 안내홈(71)을 형성하고, 상기 안내홈(71)을 따라 이동될 수 있도록 상기 내통(50)의 외주면 하부에 장착되는 2개의 바퀴(72)를 포함하고 있다. 이 때 바퀴(72)의 축은 외통(40)의 벽면에 지지된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 외통(40) 표면으로 노출된 다이얼(61)을 회전시키면 피니언(63)과 래크(64)에 의해 내통(50)이 선단부 쪽으로 이동된다. 반면에 다이얼(61)을 역회전시키면 내통(50)이 후단부 쪽으로 이동된다. 이와 같이 CCD 소자(33)가 내장된 내통(50)을 전후방으로 이동시킴으로써 현미경의 피사체의 정확한 결상을 조절할 수 있다.

도 4c는 본 발명 다른 실시예가 현미경에 장착되어 사용되는 상태를 보여주는 예시도이다. 본 발명의 다른 실시예의 장치(100a)도 기존 일반 현미경(200)의 경통의 대안렌즈를 제거한 후, 본 외통(40)의 선단부(42)를 현미경 경통부(201)에 삽입함으로써 간편하게 사용할 수 있다. 그리고, CCD 소자에 파워 라인(34) 및 시그널 라인(35)을 출력장치에 연결하여 현미경(200)을 통해서 확대되어진 피사체를 컴퓨터에 보관하거나, TV 또는 멀티미디어를 통해 관찰하거나 또는 VCR 등에 녹화할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명 현미경의 영상처리용 연결장치는 가변통 및 내통에 각각 촬상 소자인 CCD를 구비함과 동시에, 일반 현미경(카메라 연결부가 없는 현미경)의 대안렌즈 경통부에 간편하게 삽입할 수 있음으로써, 현미경을 통해 관찰되는 피사체의 상태를 CCD로 촬영하여 촬영 데이타를 바로 컴퓨터 등에 입력할 수 있도록 하며, 현미경을 통해 관찰된 이미지를 자유롭게 합성, 변형, 편집 및 분석할 수 있도록 하며, 모니터 등을 통해 여러 사람이 동시에 볼 수 있도록 하며, 현미경을 통해 관찰되는 피사체의 움직임을 바로 VCR 등에 녹화시킬 수 있는 수단을 편리하고 값싸게 제공할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 종래 현미경에 아날로그 카메라를 부착한 예의 사시도,

도 2a,b는 종래 현미경의 영상처리용 장치의 사시도,

도 3a는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 분해사시도,

도 3b는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 결합 단면도,

도 3c는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 사용상태를 보여주는 예시도,

도 4a는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 다른 실시예의 분해 사시도,

도 4b는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 결합 단면도,

도 4c는 본 발명에 따른 현미경의 영상처리용 연결장치의 사용상태를 보여주는 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,40:외통, 11,42:선단부,

13:키, 15:캡,

20,50:내통, 21:회전판,

30:가변통, 31:키홈,

32:나사산, 33:CCD 소자,

60:이동수단, 70:보조 이동수단,

100,100a:본 발명의 연결장치, 200:현미경,

201:현미경의 경통부.

Claims (5)

1. 선단부가 현미경의 대안렌즈 경통부(201)에 끼워지고 중간지점에 형성된 키 구멍에 키(13)가 삽입되어 있는 외통(10)과,

   상기 외통(10) 내에 회전 가능하게 삽입되고 그 내주면에 나사산이 형성되는 내통(20)과,

   상기 내통(20)의 내주면에 나사 결합되고 그 외주면의 전후 방향으로 형성된 키홈(31)에 상기 키(13)가 결합되어 상기 내통(20)의 회전에 따라 전후 일직선방향으로 이동 되고 그 내부에는 CCD 소자(33)가 설치되는 가변통(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 현미경의 영상처리용 연결장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 외통(10)의 후단부에 상기 내통(20)의 이탈을 방지하는 캡(15)이 고정되는 것을 특징으로 하는 현미경의 영상처리용 연결장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 내통(20)의 후단부에 회전판(21)을 부가하는 것을 특징으로 하는 현미경의 영상처리용 연결장치.
4. 선단부가 현미경의 대안렌즈 경통부(201)에 끼워지는 외통(40)과,

   상기 외통(40) 내에 직선방향으로 이동 가능하게 설치되고 그 내부에 CCD 소자(33)를 장착하고 있는 내통(50)과,

   상기 외통(40)과 내통(50) 사이에 설치되어 상기 내통(50)을 전후 일직선 방향으로 이동시키도록, 상기 외통(40)에 뚫린 구멍(41)에 일부분이 노출되고, 가운데 소기어(62)가 형성된 다이얼(61)과, 상기 소기어(62)에 맞물려 회전하는 피니언(63)과, 상기 피니언(63)에 맞물리도록 상기 내통(50)의 외면 전후방향으로 형성되는 래크(64)를 포함하는 이동수단(60)과,

   상기 외통(40)과 내통(50) 사이의 하부에 설치되어 상기 내통(50)을 전후 일직선 방향으로 이동시키도록, 외통(40)의 내주면에 형성되는 일자형의 안내홈(71)과, 상기 안내홈(71)을 따라 이동가능하게 상기 내통(50)의 외주면 하부에 장착되는 바퀴(72)를 포함하는 보조 이동수단(70)을 구비하는 것을 특징으로 하는 현미경의 영상처리용 연결장치.
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