KR100881771B1 - Stereographic microscope having a compound lense - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입체 현미경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 렌즈계 및 하나의 이미지 센서를 이용하여 피검체의 좌영상 및 우영상을 획득한 후, 편광방식의 입체 디스플레이부를 이용하여 피검체의 이차원 평면영상을 삼차원 입체영상으로 디스플레이해주는 입체 현미경에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic microscope, and more particularly, to acquire a left image and a right image of a subject using one lens system and one image sensor, and then to a two-dimensional plane of the subject using a three-dimensional display unit of a polarization method. It relates to a stereo microscope for displaying an image as a three-dimensional stereoscopic image.
피검체가 놓이는 스테이지부, 상기 피검체의 좌영상 또는 우영상을 일정한 배율로 결상하는 렌즈계 및 상기 좌영상 또는 우영상을 감광하여 좌안영상신호 또는 우안영상신호로 획득하는 이미지 센서를 구비하는 영상획득부, 상기 이미지 센서와 연결되어 상기 좌안영상신호 및 우안영상신호를 입력받아 각각 좌안영상데이터 및 우안영상데이터로 변환하는 신호처리부 및 상기 좌안영상데이터 및 우안영상데이터를 입력받아 입체영상을 만드는 입체 영상 디스플레이부를 포함하여 이루어진다. 따라서 상기 피검체의 이차원 영상을 상기 입체 영상 디스플레이부를 통하여 삼차원 입체영상으로 보여줄 수 있는 효과가 있다.Image acquisition including a stage unit on which a subject is placed, a lens system for imaging a left image or a right image of the subject at a constant magnification, and an image sensor for dimming the left image or right image and acquiring a left eye image signal or a right eye image signal And a signal processing unit connected to the image sensor and converting the left eye image signal and the right eye image signal into left eye image data and right eye image data, respectively, and a stereoscopic image receiving the left eye image data and the right eye image data to create a stereoscopic image. It includes a display unit. Therefore, the two-dimensional image of the subject can be shown as a three-dimensional stereoscopic image through the three-dimensional image display.
입체 현미경, 편광방식, 영상반전, 하프미러, 현미경 Stereo microscope, polarization method, image inversion, half mirror, microscope
Description
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 현미경을 보여주는 도면,1 is a view showing a stereo microscope according to a first embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 입체 현미경을 보여주는 도면,2 is a view showing a stereo microscope according to a second embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 입체 영상 디스플레이부를 제작하는 과정을 보여주는 도면,3 is a view illustrating a process of manufacturing a stereoscopic image display unit according to a second embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 입체 현미경이 영상신호들을 획득하는 제 1실시예를 보여주는 도면4 is a view showing a first embodiment in which a stereo microscope acquires image signals according to embodiments of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 입체 현미경이 영상신호들을 획득하는 제 2실시예를 보여주는 도면5 is a diagram illustrating a second embodiment in which a stereoscopic microscope acquires image signals according to embodiments of the present invention;
도 6는 본 발명의 실시예들에 따른 입체 현미경이 영상신호들을 획득하는 제 3실시예를 보여주는 도면이다.6 is a diagram illustrating a third embodiment in which a stereoscopic microscope according to embodiments of the present invention acquires image signals.
본 발명에 따른 도면들에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들에 대하여는 동일한 참조부호를 사용한다.In the drawings according to the present invention, the same reference numerals are used for components having substantially the same configuration and function.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100:스테이지부 200:영상획득부100: stage part 200: image acquisition part
210:렌즈계 220:이미지 센서210: lens system 220: image sensor
300:신호처리부 400,500:입체 영상 디스플레이부300:
410:제 1디스플레이장치 420:제 2디스플레이장치410: first display device 420: second display device
430:하프미러 440:영상반전회로430: half mirror 440: image inversion circuit
510:제 3디스플레이장치 520:제 4디스플레이장치510: third display device 520: fourth display device
본 발명은 입체 현미경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 렌즈계 및 하나의 이미지 센서를 이용하여 피검체의 좌영상 및 우영상을 획득한 후, 편광방식의 입체 디스플레이부를 이용하여 피검체의 이차원 평면영상을 삼차원 입체영상으로 디스플레이해주는 입체 현미경에 관한 것이다.The present invention relates to a stereoscopic microscope, and more particularly, to acquire a left image and a right image of a subject using one lens system and one image sensor, and then to a two-dimensional plane of the subject using a three-dimensional display unit of a polarization method. It relates to a stereo microscope for displaying an image as a three-dimensional stereoscopic image.
현미경이란 인간의 눈으로 관찰이 어렵거나 불가한 작은 물체나 미생물 등을 확대하는 장치로써, 상기 작은 물체나 미생물 등의 영상을 렌즈계의 배율에 따라 확대된 영상으로 결상하여 관찰자에게 제공해주는 장치이다.A microscope is a device for enlarging small objects or microorganisms that are difficult or impossible to observe with the human eye. The microscope is configured to provide an image to the observer by forming an image of the small object or microorganism into an enlarged image according to the magnification of the lens system.
또한, 상기 현미경은 렌즈계의 개수에 따라 단안 현미경과 쌍안 현미경으로 구분되며 사람이 경통의 일 단부에 눈을 대고 피검체를 관찰하게 되어 있다.In addition, the microscope is classified into a monocular microscope and a binocular microscope according to the number of lens systems, and a person places an eye on one end of the barrel and observes the subject.
상기 단안 현미경은 상기 쌍안 현미경과 달리 관찰자가 어느 한쪽의 눈으로 피검체를 관찰하기 때문에 피검체를 입체로 느낄 수 없는 문제점이 있었다.Unlike the binocular microscope, the monocular microscope has a problem in that the subject cannot be sensed in three dimensions because the observer observes the subject with either eye.
또한, 상기 현미경들은 렌즈계에 의해 광학방식으로 확대된 영상만을 관찰자에게 제공해 주므로 피검체를 확대하여 보는데 한계가 있었다.In addition, the microscopes provide an observer with only an image enlarged in an optical manner by a lens system, thereby limiting the magnification of the subject.
따라서, 양쪽 눈으로 피검체를 입체로 관찰할 수 있는 쌍안 현미경이 개발되기도 하였으나 상기 현미경들은 모두 여러 사람이 함께하는 공동 연구, 토론, 발표등을 할 때, 동시에 여러 사람이 입체 영상을 관찰할 수 없었다.Thus, binocular microscopes have been developed that allow two-eye observation of subjects in three dimensions, but they cannot simultaneously observe stereoscopic images when collaborating, discussing, and presenting multiple subjects. .
본 발명은 상기의 문제점들을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 현미경을 통해 확대된 피검체의 영상을 입체영상 디스플레이를 통해 삼차원 영상으로 보여주는 입체 현미경을 제공하는 데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a stereoscopic microscope showing an image of a subject enlarged through a microscope as a three-dimensional image through a stereoscopic image display.
또한, 본 발명의 목적은 현미경의 하나의 렌즈계를 통해 좌영상 및 우영상을 각각 결상하여 입체영상 디스플레이부를 통해 삼차원 영상으로 보여주는 입체 현미경을 제공하는 데 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a stereoscopic microscope for imaging the left image and the right image through one lens system of the microscope to show a three-dimensional image through the stereoscopic image display.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 현미경은 피검체가 놓이는 스테이지부, 상기 피검체의 좌영상 또는 우영상을 일정한 배율로 결상하는 렌즈계 및 상기 좌영상 또는 우영상을 감광하여 좌안영상신호 또는 우안 영상신호로 획득하는 이미지 센서를 구비하는 영상획득부, 상기 이미지 센서와 연결되어 상기 좌안영상신호 및 우안영상신호를 입력받아 각각 좌안영상데이터 및 우안영상데이터로 변환하는 신호처리부 및 상기 좌안영상데이터 및 우안영상데이터를 입력받아 입체영상을 만드는 입체 영상 디스플레이부를 포함하며, 상기 입체 영상 디스플레이부는 디스플레이패널 전면에 편광각이 45도 또는 135도인 편광필터가 부착된 제 1 디스플레이장치, 상기 제 1 디스플레이장치와 90도의 각도로 설치되며 디스플레이패널 전면에 상기 제 1 디스플레이장치의 편광필터의 편광각과 동일한 편광각을 갖는 편광필터가 부착된 제 2 디스플레이장치, 상기 제 1 디스플레이장치 및 상기 제 2 디스플레이장치와 45도의 각도를 이루도록 상기 제 1 디스플레이장치 및 상기 제 2 디스플레이장치 사이에 설치되는 하프미러 및 상기 디스플레이장치들 중 상기 하프미러에 반사되는 영상을 제공하는 디스플레이장치의 영상을 좌우로 반전시키는 영상반전회로를 포함하여 이루어진다.A stereoscopic microscope according to a first embodiment of the present invention for achieving the above object is a lens system and the left image or the right image to form a stage portion on which the subject is placed, the left image or the right image of the subject at a constant magnification An image acquisition unit having an image sensor that is dimmed to obtain a left eye image signal or a right eye image signal, and a signal connected to the image sensor to receive the left eye image signal and the right eye image signal and convert the left eye image data and the right eye image data, respectively. And a processing unit and a stereoscopic image display unit configured to receive the left eye image data and the right eye image data to create a stereoscopic image. The stereoscopic image display unit includes a first display device having a polarization filter having a polarization angle of 45 degrees or 135 degrees on the front of the display panel. The display panel is installed at an angle of 90 degrees with the first display device. A second display device having a polarization filter having a polarization angle equal to the polarization angle of the polarization filter of the first display device, the first display device to form an angle of 45 degrees with the first display device and the second display device; And an image reversing circuit for inverting an image of a half mirror disposed between the second display apparatuses and an image of a display apparatus providing an image reflected by the half mirror among the display apparatuses from side to side.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2실시예에 따른 입체 현미경은 피검체가 놓이는 스테이지부, 상기 피검체의 좌영상 또는 우영상을 일정한 배율로 결상하는 렌즈계 및 상기 좌영상 또는 우영상을 감광하여 좌안영상신호 또는 우안영상신호로 획득하는 이미지 센서를 구비하는 영상획득부, 상기 이미지 센서와 연결되어 상기 좌안영상신호 및 우안영상신호를 입력받아 각각 좌안영상데이터 및 우안영상데이터로 변환하는 신호처리부 및 상기 좌안영상데이터 및 우안영상데이터를 입력받아 입체영상을 만드는 입체 영상 디스플레이부를 포함하며, 상기 입체 영상 디스플레이부는 90도 편광각 차이를 갖는 두 편광필터들이 전면과 후면에 부착된 LCD패널 과 상기 LCD패널에 조명을 공급하는 백라이트를 포함하는 제 3 디스플레이장치, 상기 제 3 디스플레이장치에서 상기 LCD패널을 상부와 하부는 유지된 채 180도 회전시켜 상기 백라이트가 상기 LCD패널의 전면방향에 위치하는 형태이고, 상기 제 3 디스플레이장치와 90도 각도를 이루도록 설치되는 제 4 디스플레이장치 및 상기 제 3 디스플레이장치 및 상기 제 4 디스플레이장치와 45도의 각도를 이루도록 상기 제 3 디스플레이장치 및 상기 제 4 디스플레이장치 사이에 설치되는 하프미러를 포함하여 이루어진다.A stereoscopic microscope according to a second embodiment of the present invention for achieving the above object comprises a lens unit for imaging a stage unit on which a subject is placed, a left image or a right image of the subject at a constant magnification, and the left or right image. An image acquisition unit having an image sensor that is photographed to obtain a left eye image signal or a right eye image signal, and a signal connected to the image sensor to receive the left eye image signal and the right eye image signal and convert the left eye image data and the right eye image data, respectively. And a processing unit and a stereoscopic image display unit configured to receive the left eye image data and the right eye image data to create a stereoscopic image. The stereoscopic image display unit includes an LCD panel having two polarization filters having a 90 degree polarization angle difference attached to the front and the rear; A third display device comprising a backlight for supplying illumination to the LCD panel, the third In the splay apparatus, the LCD panel is rotated by 180 degrees while maintaining the upper and lower portions thereof so that the backlight is positioned in the front direction of the LCD panel, and the fourth display apparatus is installed to form an angle of 90 degrees with the third display apparatus. And a half mirror disposed between the third display device and the fourth display device to form an angle of 45 degrees with the third display device and the fourth display device.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 영상획득부는 일정한 위치에서 상기 피검체의 좌안영상신호를 획득하고 일정한 거리 이동하여 상기 피검체의 우안영상신호를 획득하여 상기 신호처리부로 전송한다.In an exemplary embodiment, the image acquisition unit acquires a left eye image signal of the subject at a predetermined position and moves a predetermined distance to obtain a right eye image signal of the subject and transmits it to the signal processor.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 영상획득부는 상기 스테이지부가 일정한 위치에서 상기 피검체의 좌안영상신호를 획득하고, 상기 스테이지부가 일정한 거리 이동하면 상기 피검체의 우안영상신호를 획득하여 상기 신호처리부로 전송한다.In an exemplary embodiment, the image acquisition unit acquires a left eye image signal of the subject at a predetermined position, and if the stage unit moves a certain distance, acquires a right eye image signal of the subject and transmits it to the signal processor. .
바람직한 실시예에 있어서, 상기 스테이지부는 상기 영상획득부가 일정한 거리 이동할 동안 상기 영상획득부가 이동하는 방향의 반대방향으로 이동하여 상기 피검체의 좌안영상신호 및 우안영상신호를 획득하게 한다.In an exemplary embodiment, the stage unit may move in a direction opposite to a direction in which the image acquisition unit moves while the image acquisition unit moves a predetermined distance to acquire a left eye image signal and a right eye image signal of the subject.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 실시예들에 따른 상기 스테이지부는 상하로 이동하면서 상기 피검체와 상기 영상획득부 간의 거리를 조정하며, 상기 피검체가 상기 렌즈계에 결상되는 초점을 조절한다.In a preferred embodiment, the stage unit according to the embodiments adjusts the distance between the subject and the image acquisition unit while moving up and down, and adjusts the focus of the subject is formed on the lens system.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described embodiments of the present invention;
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 현미경을 보여주는 도면, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 현미경이 영상신호들을 획득하는 제 1실시예를 보여주는 도면, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 현미경이 영상신호들을 획득하는 제 2실시예를 보여주는 도면, 도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 현미경이 영상신호들을 획득하는 제 3실시예를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a stereoscopic microscope according to a first embodiment of the present invention, Figure 4 is a view showing a first embodiment in which a stereoscopic microscope according to a first embodiment of the present invention acquires image signals, Figure 5 3 shows a second embodiment in which a stereoscopic microscope acquires image signals, and FIG. 6 shows a third embodiment in which a stereoscopic microscope according to the first embodiment of the present invention acquires image signals. Drawing.
도면들을 참조하면 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 현미경은 스테이지부(100), 영상획득부(200), 신호처리부(300) 및 입체영상 디스플레이부(400)를 포함하여 이루어진다.Referring to the drawings, the stereoscopic microscope according to the first embodiment of the present invention includes a
상기 스테이지부(100)는 상부에 피검체(10)가 놓이고 영상획득부(200)가 상기 피검체(10)의 영상을 획득할 수 있도록, 상기 영상획득부(200)의 하단부에서 상기 피검체(10)를 지지한다.The
또한, 상기 스테이지부(100)의 하부에는 상기 스테이지부(100)를 통과하여 상기 피검체(10)를 비춰주는 광원(미도시)이 구비되며, 상기 스테이지부(1 00)는 빛이 잘 통과할 수 있는 재질로 구비된다.In addition, a lower portion of the
상기 영상획득부(200)는 상기 피검체(10)의 영상을 일정한 배율로 결상하는 렌즈계(210)와 상기 영상을 영상신호로 획득하는 이미지 센서(220)를 포함하여 이루어진다.The
또한, 상기 렌즈계(210)는 상기 피검체(10)의 일정부분의 평면영상이며 사람의 좌안으로 보는 영상에 해당하는 좌안영상과 상기 피검체(10)의 다른 일정부분의 평면영상이며 사람의 우안으로 보는 영상에 해당하는 우안영상을 각각 결상하여 상기 이미지 센서(220)로 전달하고 상기 이미지 센서(220)는 상기 좌안영상 및 우안영상을 각각 좌안영상신호 및 우안영상신호로 획득한다.In addition, the
또한, 상기 렌즈계(210)는 상기 피검체(10)에서 방출되는 빛을 이용하여 상을 결상하는 대물렌즈(211) 및 상기 대물렌즈(211)에 결상된 상을 상기 이미지 센서(220)로 전달하는 접안렌즈(212)를 포함한다.In addition, the
또한, 상기 이미지 센서(220)는 시시디(CCD:charge coupled device) 또는 시모스(CMOS:complementary metaloxide semi-conductor) 소자로 이루어지며, 영상판, 광다이오드 등 빛을 전기적 신호로 변환할 수 있는 어떠한 센서도 가능하다.In addition, the
본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 현미경은 상기 좌안영상신호 및 우안영상신호을 획득하는 방법에 따라 세 가지의 실시예를 가지는데, 상기 영상신호들을 획득하는 제 1실시예는 상기 스테이지부(100)는 일정한 위치에 고정되고 상기 영상획득부(200)가 일정한 위치(a)에서 상기 피검체(10)의 좌안영상신호를 획득하고 일정한 거리 이동하여 다른 일정한 위치(b)에서 상기 피검체(10)의 우안영상신호를 획득함으로써 좌안영상신호 및 우안영상신호를 모두 획득하게 된다.The stereoscopic microscope according to the first embodiment of the present invention has three embodiments according to the method of acquiring the left eye image signal and the right eye image signal. The first embodiment of acquiring the image signals includes the stage unit 100. ) Is fixed at a constant position and the
상기 영상신호들을 획득하는 제 2실시예는 상기 영상획득부(200)는 고정되고, 상기 스테이지부(100)가 일정한 위치(a)에 있을 때 상기 피검체(10)의 좌안영상신호를 획득하고, 상기 스테이지부(100)가 일정한 거리 움직여 다른 일정한 위치(b)에 위치하면 상기 피검체(10)의 우안영상신호를 획득한다. 따라서 상기 피검체(10)의 좌안영상신호 및 우안영상신호를 모두 획득하게 된다.In a second embodiment of acquiring the image signals, the
상기 영상신호들을 획득하는 제 3실시예는 영상획득부(200)가 일정한 위치(a)에서 상기 피검체(10)의 좌안영상신호를 획득하고 일정한 거리 이동하여 다른 일정한 위치(b)에서 상기 피검체(10)의 우안영상신호를 획득한다. 한편, 상기 스테이지부(100)는 상기 영상획득부(200)가 이동하면서 상기 좌안영상신호 및 우안영상신호를 획득할 동안 상기 영상획득부(200)가 이동하는 방향(a->b)의 반대방향(c->d)으로 이동한다. 즉, 상기 영상획득부(200)와 상기 스테이지부(100)가 동시에 반대방향으로 이동하므로, 상기 영상신호들을 획득하는 제 1실시예보다 상기 영상획득부(200)가 상기 좌안영상신호 및 우안영상신호들을 획득하는 시간을 절반으로 줄이는 효과가 있다.According to a third embodiment of acquiring the image signals, the
상기 신호처리부(300)는 상기 이미지 센서(220)로부터 입력된 영상 신호들을 입체영상 디스플레이부(400)에서 읽어들일 수 있는 영상 데이터로 변환하며, 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터의 두 개의 영상데이터를 출력한다. 또한, 내부에 상기 영상 신호들을 입력받는 제어장치(미도시) 및 상기 영상 신호들을 영상 데이터로 변환하는 그래픽 보드(미도시)를 포함한다.The
상기 입체 영상 디스플레이부(400)는 상기 신호처리부(300)에 의해 변환된 영상 데이터들을 입력받아 입체영상을 만들어주며 제 1 디스플레이장치(410), 제 2 디스플레이장치(420), 하프미러(430) 및 영상반전회로(440)를 포함하여 이루어진다. The stereoscopic
상기 디스플레이장치들(410,420)은 각각 디스플레이패널(411,421)의 전면에 편광각이 45도로 동일한 편광필터(412,422)를 부착하여 이루어진다. The
또한, 상기 디스플레이패널(411,421)들은 LCD액정패널, PDP(Plasma Display Panel)패널 또는 OLED패널(Organic Light Emitting Diodes)로 구비될 수 있으며, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체 현미경에서는 상기 디스플레이패널(411,412)들은 모두 LCD액정패널로 구비하였다.In addition, the
일반적으로 LCD액정패널에는 전면에 편광필터가 부착되어 하나의 디스플레이 장치로 제작되므로 편광필터를 다시 부착할 필요는 없지만 PDP패널 또는 OLED패널은 편광필터가 부착되지 않으므로 편광필터을 전면에 부착하여 사용하여야 한다.In general, the LCD liquid crystal panel has a polarizing filter attached to the front and is manufactured as one display device. Therefore, the polarizing filter does not need to be attached again. However, since the polarizing filter is not attached to the PDP panel or OLED panel, the polarizing filter should be attached to the front. .
또한, 상기 디스플레이장치들(410,420)은 디스플레이패널(411,421) 전면에 편광각이 135도인 편광 필터가 부착되어 제작될 수도 있다.In addition, the
또한, 상기 제 1 디스플레이 장치(410) 및 제 2 디스플레이 장치(420)는 각각 전면 편광각이 90도,0도 또는 0도,90도인 편광 필터가 부착되어 제작될 수도 있다.In addition, the
결과적으로 상기 편광필터의 편광각은 하프미러(430)에 좌,우영상들이 동시에 결상될때 상기 영상들의 편광각이 서로 90도를 이루도록 구비되면 충분하다. As a result, the polarization angle of the polarization filter is sufficient so that when the left and right images are simultaneously formed on the
그러나 상기 하프미러(430)에 맺히는 상기 좌안 영상 및 우안 영상의 편광각이 반드시 90도을 이루지 않더라도 상기 하프미러(430)에 서로 다른 편광각을 가지는 좌안 영상 및 우안 영상이 맺히고 상기 편광각을 분리하여 볼 수 있는 편광안경(20)을 구비한다면 입체 영상을 관찰자가 관찰할 수 있다.However, even though the polarization angles of the left eye image and the right eye image formed on the
상기 제 1 디스플레이장치(410)는 상기 신호처리부(300)로부터 좌안 영상 데이터를 입력받아 좌안 영상을 디스플레이한다. The
상기 제 2 디스플레이장치(420)는 상기 신호처리부(300)로부터 우안 영상 데이터를 입력받아 우안 영상을 디스플레이하며 전면 하단부가 상기 제 1 디스플레이장치(410)의 전면 하단부와 모서리를 이루며 일정한 각도로 설치된다. 바람직하게는 90도로 설치된다. 그러나 상기 일정한 각도는 상기 디스플레이장치들(410,420) 사이에 구비되는 하프미러(430)의 굴절률과 반사율에 따라 변화될 수 있다.The
또한, 역으로 상기 제 1 디스플레이장치(410)에서 우안 영상을 디스플레이하고 상기 제 2 디스플레이장치(420)에서 좌안 영상을 디스플레이할 수도 있다.In addition, the right eye image may be displayed on the
따라서 관찰자는 좌우렌즈의 편광각이 서로 다른 편광안경(20)을 착용하여 좌안으로는 좌안 영상만을 보고 우안으로는 우안 영상만을 봄으로써 입체영상을 관찰할 수 있는 것이다.Therefore, the observer can observe a stereoscopic image by wearing only the left eye image with the left eye and only the right eye image with the right eye by wearing
본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체 현미경은 상기 제 1 디스플레이장치(410)의 영상이 상기 하프미러(430)에 의해 투과되고 상기 제 2 디스플레이장치(420)의 영상이 반사되도록 하였다. 그러나 상기 제 1 디스플레이장치(410)의 영상은 반사되고 상기 제 2 디스플레이장치(420)의 영상은 투과되도록 할 수 있음은 물론이다.In the stereoscopic microscope according to the first embodiment of the present invention, the image of the
상기 하프미러(430)는 일면은 빛을 투과시키고 타면은 빛을 반사시키는 거울로써 반투명 거울이라고도 불린다.The
또한 상기 디스플레이장치들(410,420) 사이에 일정한 각도를 유지하며 구비되며 바람직하게는 상기 디스플레이장치들(410,420)과 각각과 45도의 각도를 유지하며 구비된다.In addition, it is provided while maintaining a constant angle between the display devices (410, 420), and preferably provided with maintaining an angle of 45 degrees with the display devices (410, 420), respectively.
그러나 상기 45도의 각도는 상기 하프미러(430)의 굴절률과 반사율에 따라 변화될 수 있으며 상기 디스플레이장치들(410,420)에서 디스플레이되는 좌안 영상 및 우안 영상이 왜곡됨 없이 동시에 상기 하프미러(430)에 맺히게 할 수 있으면 충분하다.However, the angle of 45 degrees may be changed according to the refractive index and the reflectance of the
상기 영상반전회로(440)는 상기 디스플레이장치들(410,420) 중 상기 하프미러(430)의 반사면에 영상을 비춰주는 디스플레이장치의 영상을 좌우로 반전시킨다. The
그 이유는 상기 하프미러(430)의 반사면은 거울과 같기 때문에 비추어지는 디스플레이장치의 영상은 좌우방향이 반전되어 보이기 때문이다.The reason is that since the reflection surface of the
본 발명의 제 1 실시예에 따른 입체 현미경에서는 상기 제 2 디스플레이장치(420)의 우안 영상이 상기 하프미러(430)에 반사되므로 상기 영상반전회로(440)는 상기 제 2 디스플레이장치(420)의 우안 영상을 좌우로 반전시킨다. In the stereoscopic microscope according to the first exemplary embodiment of the present invention, since the right eye image of the
따라서 상기 이미지 센서(220)에서 획득된 좌안 및 우안 영상 신호는 상기 입체 영상 디스플레이부(400)에 의해 입체영상으로 만들어지고 관찰자가 편광안경(20)을 착용하여 상기 하프미러(430)에 맺힌 입체영상을 바라봄으로써 상기 관찰자는 피검체(10)의 영상을 3차원 입체 영상으로 관찰할 수 있는 것이다.Accordingly, the left and right eye image signals acquired by the
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 입체 현미경을 보여주는 도면, 도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 입체 영상 디스플레이부를 제작하는 과정을 보여주는 도면, 도 4는 본 발명의 제 2실시예들에 따른 입체 현미경이 영상신호들을 획득하는 제 1실시예를 보여주는 도면, 도 5는 본 발명의 제 2실시예들에 따른 입체 현미경이 영상신호들을 획득하는 제 2실시예를 보여주는 도면, 도 6는 본 발명의 제 2 실시예들에 따른 입체 현미경이 영상신호들을 획득하는 제 3실시예를 보여주는 도면이다.2 is a view showing a stereoscopic microscope according to a second embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing a process of manufacturing a stereoscopic image display unit according to a second embodiment of the present invention, Figure 4 is a second embodiment of the present invention 3 is a view illustrating a first embodiment in which a stereoscopic microscope acquires image signals, and FIG. 5 is a view illustrating a second embodiment in which a stereoscopic microscope according to embodiments of the present invention acquires image signals. 6 illustrates a third embodiment in which a stereoscopic microscope according to second embodiments of the present invention acquires image signals.
이하에서는 본 발명의 제 1실시예에 따른 입체 현미경과 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a description of the same components as the stereoscopic microscope according to the first embodiment of the present invention will be omitted.
도면들을 참조하면 본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체 현미경은 스테이지부(100), 영상획득부(200), 신호처리부(300) 및 입체영상 디스플레이부(500)를 포함하여 이루어진다.Referring to the drawings, the stereoscopic microscope according to the second embodiment of the present invention includes a
본 발명의 제 2 실시예에 따른 입체 현미경은 영상반전회로(440)가 구비되지 않고도 간단하게 입체 영상을 구현할 수 있게 되어있다.The stereoscopic microscope according to the second exemplary embodiment of the present invention can realize a stereoscopic image simply without the
일반적으로 LCD패널(511)의 구조는 LCD액정패널(511b)의 전면에 전편 편광필터(511c)가 부착되고 후면에는 후면 편광필터(511a)가 부착되어 이루어진다.In general, the
또한 상기 LCD패널(511)을 전면에서 투과하여 바라볼 때, 상기 전면 편광필터(511c) 및 상기 후면 편광필터(511a)에 의해 전면과 후면의 편광각이 각각 45도,135도, 135도,45도, 0도,90도 또는 90도,0도로 서로 90도를 이루게 된다.In addition, when the
또한, LCD의 특성상 후면 케이스와 백라이트(BLU:Backlight unit)을 떼어내면 후면에서는 전면과 좌우가 반전된 투과 영상을 볼 수 있게 된다.In addition, if the rear case and the backlight unit (BLU: Backlight unit) are removed due to the characteristics of the LCD, it is possible to see the transmission image in which the front and the left and right are reversed.
상기와 같은 LCD패널의 구조를 이용하여 도 3에서 도시된 바와 같이 상기 제 3 디스플레이장치(510)에서 백라이트(512)을 분리한 후, LCD패널(511)을 상부와 하부는 유지하고 좌우로 180도 회전시킨 후, 백라이트(512)를 결합함으로써 영상의 좌우 방향이 반전된 제 4 디스플레이장치(520)를 제작한다.After the
즉, 상기 제 3 디스플레이장치(510)의 LCD패널(511) 후면이 상기 제 4 디스플레이장치(520)의 LCD패널(521) 전면이 되는 것이다.That is, the rear surface of the
또한, 전면과 후면의 편광각이 각각 45도,135도, 135도,45도인 경우에는 상기 제 3 디스플레이장치(510)의 전면 편광각과 상기 제 4 디스플레이장치(520)의 전면 편광각이 역시 동일해 지므로 하프미러(530)에는 서로 90도의 편광각을 가지는 입체영상이 맺히게 된다.In addition, when the front and rear polarization angles are 45 degrees, 135 degrees, 135 degrees, and 45 degrees, respectively, the front polarization angle of the
다만, 전면과 후면의 편광각이 각각 0도,90도 또는 90도,0도인 경우에는 상기 제 3 디스플레이장치(510)의 전면 편광각과 상기 제 4 디스플레이장치(520)의 전면 편광각이 서로 동일하지않고 90도를 이루기는 하나 상기 하프미러(430)에는 서로 90도의 편광각을 가지는 좌안 영상 및 우안 영상이 동시에 맺히게 된다.However, when the front and rear polarization angles are 0 degrees, 90 degrees, 90 degrees, or 0 degrees, respectively, the front polarization angle of the
따라서 상기 하프미러(430)에 상기 제 3 디스플레이장치(510)의 영상과 편광은 투과되고 상기 제 4 디스플레이장치(520)의 영상과 편광은 반사되어 반전되므로 상기 제 1 실시예의 입체영상 디스플레이부(400)와 동일한 효과를 낼 수 있는 것이다.Accordingly, the image and polarization of the
또한, 본 발명의 제 2실시예에 따른 입체 현미경은 상기 좌안영상신호 및 우안영상신호을 획득하는 방법에 따라 세 가지의 실시예를 가지는데, 상기 영상신호들을 획득하는 제 1실시예는 상기 스테이지부(100)는 일정한 위치에 고정되고 상기 영상획득부(200)가 일정한 위치(a)에서 상기 피검체(10)의 좌안영상신호를 획득하고 일정한 거리 이동하여 다른 일정한 위치(b)에서 상기 피검체(10)의 우안영상신호를 획득함으로써 좌안영상신호 및 우안영상신호를 모두 획득하게 된다.In addition, the three-dimensional microscope according to the second embodiment of the present invention has three embodiments according to the method for obtaining the left eye image signal and the right eye image signal, the first embodiment for acquiring the image signals is the
상기 영상신호들을 획득하는 제 2실시예는 상기 영상획득부(200)는 고정되고, 상기 스테이지부(100)가 일정한 위치(a)에 있을 때 상기 피검체(10)의 좌안영상신호를 획득하고, 상기 스테이지부(100)가 일정한 거리 움직여 다른 일정한 위치(b)에 위치하면 상기 피검체(10)의 우안영상신호를 획득한다. 따라서 상기 피검체(10)의 좌안영상신호 및 우안영상신호를 모두 획득하게 된다.In a second embodiment of acquiring the image signals, the
상기 영상신호들을 획득하는 제 3실시예는 영상획득부(200)가 일정한 위치(a)에서 상기 피검체(10)의 좌안영상신호를 획득하고 일정한 거리 이동하여 다른 일정한 위치(b)에서 상기 피검체(10)의 우안영상신호를 획득한다. 한편, 상기 스테이지부(100)는 상기 영상획득부(200)가 이동하면서 상기 좌안영상신호 및 우안영상신호를 획득할 동안 상기 영상획득부(200)가 이동하는 방향(a->b)의 반대방향(c->d)으로 이동한다. 즉, 상기 영상획득부(200)와 상기 스테이지부(100)가 동시에 반대방향으로 이동하므로, 상기 영상신호들을 획득하는 제 1실시예보다 상기 영상획득부(200)가 상기 좌안영상신호 및 우안영상신호들을 획득하는 시간을 절반으로 줄이는 효과가 있다.According to a third embodiment of acquiring the image signals, the
이상에서, 본 발명의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.In the above, the configuration and operation of the present invention has been shown in accordance with the above description and drawings, but this is merely described, for example, and various changes and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention. .
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 현미경을 통해 확대된 피검체의 영상을 입체영상 디스플레이를 통해 삼차원 영상으로 보여줌으로써 현실감이 극대화된 입체 현미경을 제공할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, an image of a subject enlarged through a microscope is shown as a three-dimensional image through a stereoscopic image display, thereby providing a stereoscopic microscope with maximized reality.
또한, 본 발명에 의하면, 하나의 렌즈계와 이미지센서만을 이용하여 입체영상을 획득할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to obtain a stereoscopic image using only one lens system and an image sensor.
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