KR101394233B1 - Device for driving revolver of microscope - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 현미경의 리볼버 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 상이한 배율을 가지는 다수의 대물 렌즈가 장착된 리볼버를 정확하고 안정하게 회전 및 정지시킬 수 있는 현미경의 리볼버 구동 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a microscope revolver driving apparatus, and more particularly, to a microscope revolver driving apparatus capable of accurately and stably rotating and stopping a revolver equipped with a plurality of objective lenses having different magnifications.
현미경은, 상이한 배율을 가지는 다수의 대물렌즈(objective lens)가 장착된 리볼버(revolver)를 구비한다. 사용자는, 시료의 관찰에 적합한 배율을 가지는 대물렌즈를 선택하고, 리볼버를 회전시켜, 선택된 대물 렌즈를 시료 상부에 위치시킨 다음, 시료를 관찰한다. 상기 리볼버는 사용자에 의하여 수동으로 회전 구동되거나, 모터를 이용하여 자동으로 회전 구동되며, 최근에는, 사용 편의성, 회전 구동의 정확성 등을 위하여, 모터를 이용한 자동 리볼버 구동 장치가 주로 사용되고 있다.
The microscope has a revolver equipped with a plurality of objective lenses having different magnifications. The user selects an objective lens having a magnification suitable for observation of the specimen, rotates the revolver, positions the selected objective lens on the specimen, and observes the specimen. The revolver is rotationally driven manually by a user or automatically rotated by a motor. Recently, an automatic revolver drive device using a motor has been mainly used for convenience of use, accuracy of rotational drive, and the like.
도 1은 종래 기술에 따른 현미경 리볼버 구동 장치의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 리볼버 구동 장치는, 현미경에 고정 장착되는 리볼버 고정체(2), 상기 리볼버 고정체(2)에 회전 가능하게 장착되는 리볼버 회전체(4), 상기 리볼버 회전체(4) 하부에 장착되며, 상이한 배율을 가지는 다수의 대물렌즈(6a, 6b, 6c), 및 상기 리볼버 회전체(4) 하부에 장착되는 구동 모터부(8)를 구비한다. 상기 구동 모터부(8)의 회전축은 상기 리볼버 고정체(2)에 고정 장착되고, 상기 구동 모터부(8)의 본체는 상기 리볼버 회전체(4)에 고정 장착되므로, 상기 구동 모터부(8)의 회전축을 회전시키면, 상기 리볼버 회전체(4)가 리볼버 고정체(2)에 대하여 회전 구동된다. 도 1에 도시된 리볼버 구동 장치는, 리볼버 회전체(4)를 회전시키기 위한 기계적 구성이 간단하고, 리볼버 회전체(4) 및 구동 모터부(8)를 수동으로 조작할 수 있는 장점이 있으나, 리볼버 회전체(4)의 외관이 복잡하고, 현미경 작업 시, 리볼버 하부에 돌출 형성된 구동 모터부(8)가 사용자의 시야를 가리거나, 리볼버 회전체(4)를 정확한 위치에 위치시키기 위하여, 구동 모터부(8)를 정확히 제어하여야 하는 단점이 있다.
FIG. 1 is a view showing an example of a conventional microscope revolver driving apparatus. 1, a conventional revolver driving apparatus includes a revolver fixed
도 2는 종래 기술에 따른 현미경 리볼버 구동 장치의 다른 예를 보여주는 도면이다. 도 2에 도시된 리볼버 구동 장치에 있어서는, 구동 모터부(9)가 상기 리볼버 고정체(2) 및 리볼버 회전체(4)의 측면에 장착된다. 상기 구동 모터부(9)의 본체는 상기 리볼버 고정체(2)에 고정 장착되고, 상기 구동 모터부(9)의 회전부(도시되지 않음)는 상기 리볼버 회전체(4)와 직접 기어 결합되어, 상기 리볼버 회전체(4)를 회전시키도록 되어 있다. 도 2에 도시된 리볼버 구동 장치는, 기계적인 스톱 모션의 구현이 용이하지만, 정확한 위치에 상기 리볼버 회전체(4)를 위치(정지)시키기 위해서는 구동 모터부(9)의 동작을 매우 정확히 제어하여야 하는 단점이 있다. 또한, 도 2에 도시된 리볼버 구동 장치는 수동 조작이 불가능하고, 소음이 발생되는 단점도 있다.
2 is a view showing another example of a microscope revolver driving apparatus according to the prior art. In the revolver drive apparatus shown in Fig. 2, the drive motor section 9 is mounted on the sides of the revolver fixed
본 발명의 목적은, 작고 컴팩트한 구조를 가짐으로써, 소형 정립 현미경에도 용이하게 장착될 수 있는 현미경의 리볼버 구동 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a microscope revolver driving apparatus which can be easily mounted even to a small sized microscope by having a small and compact structure.
본 발명의 다른 목적은, 기계적으로 정확하고 안정하게 리볼버 회전체를 회전 및 정지시킴으로써, 모터 구동을 정확히 제어하지 않더라도, 리볼버 회전체의 위치 오차를 최소화할 수 있는 현미경의 리볼버 구동 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a microscope revolver drive apparatus capable of minimizing a position error of a revolver rotating body without precisely controlling motor driving by mechanically accurately and stably rotating and stopping the revolving rotating body .
본 발명의 또 다른 목적은, 모터의 돌출 위치를 최소화하여, 현미경 작업 시, 작업자의 시야를 방해하지 않는 현미경의 리볼버 구동 장치를 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a microscope revolver drive device that minimizes the protruding position of the motor and does not disturb the view of the operator during a microscope operation.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 구동 모터부에 의하여 회전 구동되며, 나선형으로 가이드홈이 형성된 나선형 가이드홈부와 회전축에 대하여 수직으로 가이드홈이 형성된 직선형 가이드홈부로 이루어진 가이드홈이 형성되어 있는 나선형 회전 캠; 상기 나선형 회전 캠의 가이드홈에 끼워지는 다수의 인덱스부를 구비하며, 상기 나선형 회전 캠의 회전축 방향과 평행인 평면 상에서 회전 운동만을 하는 인덱스 회전판; 및 상기 인덱스 회전판의 회전 운동과 연동되어 회전하는 리볼버 회전체를 포함하며, 상기 나선형 회전 캠이 회전하면, 나선형 가이드홈부에 끼워져 있는 상기 인덱스부가 상기 나선형 회전 캠의 회전축 방향을 따라 수평 이동함으로써, 상기 인덱스 회전판이 회전하고, 상기 인덱스부가 상기 나선형 가이드홈부를 지나 상기 직선형 가이드홈부에 도달하면, 상기 나선형 회전 캠이 회전하더라도 인덱스부는 더 이상 이동하지 않고 정지하는 것인, 현미경 리볼버 구동 장치를 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a guide groove formed by a helical guide groove portion having a spiral guide groove formed therein and a linear guide groove portion having a guide groove formed perpendicular to the rotation axis, Spiral rotation cam; An indexing rotary plate having a plurality of index portions fitted in guide grooves of the helical rotation cam and rotating only on a plane parallel to the rotational axis direction of the helical rotation cam; And a revolver rotating body that rotates in conjunction with rotation of the index rotary plate. When the spiral rotary cam rotates, the index portion inserted in the spiral guide groove moves horizontally along the rotational axis direction of the helical rotary cam, And when the index rotary plate rotates and the index portion reaches the linear guide groove portion through the helical guide groove portion, the index portion stops moving without stopping even if the spiral rotary cam rotates.
본 발명에 따른 리볼버 구동 장치는, 작고 컴팩트한 구조를 가짐으로써, 소형 정립 현미경에도 용이하게 장착될 수 있으며, 기계적으로 정확하고 안정하게 리볼버 회전체를 회전 및 정지시킴으로써, 모터 구동을 정확히 제어하지 않더라도, 리볼버 회전체의 위치 오차를 최소화할 수 있다.
The revolver drive device according to the present invention has a small and compact structure so that it can be easily mounted on a small size microscope and mechanically accurately and stably rotates and stops the revolver rotating body, , It is possible to minimize the position error of the revolver rotation body.
도 1은 종래 기술에 따른 현미경 리볼버 구동 장치의 일 예를 보여주는 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 현미경 리볼버 구동 장치의 다른 예를 보여주는 도면.
도 3 및 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 현미경 리볼버 구동 장치의 구조를 보여주는 사시도 및 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 현미경 리볼버 구동 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 평면도(A) 및 정면도(B).1 is a view showing an example of a conventional microscope revolver driving apparatus.
2 is a view showing another example of a microscope revolver driving apparatus according to the prior art;
3 and 4 are a perspective view and a top view, respectively, showing the structure of a microscope revolver driving device according to an embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a plan view (A) and a front view (B) for explaining an operation process of the microscope revolver driving apparatus according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3 및 4는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 현미경 리볼버 구동 장치의 구조를 보여주는 사시도 및 평면도이다. 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 현미경 리볼버 구동 장치는, 구동 모터부(10)에 의하여 회전 구동되는 나선형 회전 캠(20, rotary cam), 인덱스 회전판(30, rotary index plate) 및 리볼버 회전체(60)를 포함한다.
3 and 4 are a perspective view and a plan view showing the structure of a microscope revolver driving apparatus according to an embodiment of the present invention, respectively. 3 and 4, the microscope revolver driving apparatus according to the present invention includes a
상기 구동 모터부(10)는 나선형 회전 캠(20) 및 인덱스 회전판(30)을 통해 리볼버 회전체(60)를 회전시키는 회전력을 제공하기 위한 것이다. 상기 구동 모터부(10)의 본체는 현미경 본체, 예를 들면, 리볼버 고정체(2, 도 1 참조)에 고정 장착되고, 상기 구동 모터부(10)의 회전축은 상기 나선형 회전 캠(20)에 연결되어, 상기 구동 모터부(10)에 의하여 상기 나선형 회전 캠(20)이 회전한다. 상기 구동 모터부(10)의 회전축은 나선형 회전 캠(20)의 중심에 직접 끼워져, 상기 나선형 회전 캠(20)을 직접 회전 구동시킬 수도 있고, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동 모터부(10)의 회전축에 평기어(12, spur gear)을 장착하고, 상기 나선형 회전 캠(20)의 외주면에, 상기 평기어(12)에 맞물리는 기어부(22)를 형성한 다음, 상기 구동 모터부(10)의 평기어(12)와 나선형 회전 캠(20)의 기어부(22)를 기어 결합시키고, 상기 구동 모터부(10)를 구동시켜, 상기 나선형 회전 캠(20)을 회전시킬 수도 있다.
The
상기 나선형 회전 캠(20)의 외주면에는, 나선형으로 가이드홈이 형성된 나선형 가이드홈부(24a)와 상기 나선형 회전 캠(20)의 회전축에 대하여 수직으로 가이드홈이 형성된 직선형 가이드홈부(24b)로 이루어진 가이드홈(24)이 형성되어 있다. 상기 나선형 회전 캠(20)의 회전에 따라, 상기 나선형 가이드홈부(24a)도 회전하여, 상기 나선형 가이드홈부(24a)의 골짜기부는 상기 나선형 회전 캠(20)의 회전축 방향으로 수평 이동한다. 반면, 상기 직선형 가이드홈부(24b)의 골짜기는 상기 나선형 회전 캠(20)의 회전축 상의 일정한 위치에 고정되어 있다.
The
상기 가이드홈(24)에는 상기 인덱스 회전판(30)의 인덱스부(32)가 끼워지며, 상기 인덱스 회전판(30) 및 인덱스부(32)는 상기 나선형 회전 캠(20)의 회전축 방향과 평행인 평면(즉, 지면과 평행인 평면) 상에서 회전 운동만을 한다. 따라서, 상기 나선형 회전 캠(20)이 회전(예를 들면, 도 3의 A 방향, 즉, 지면에 수직 방향으로 회전)하면, 회전하는 나선형 가이드홈부(24a)에 끼워져 있으며, 지면(地面)과 평행인 평면 상에서만 이동하도록 이동 경로가 제한된 상기 인덱스부(32)가 상기 나선형 회전 캠(20)의 회전축 방향을 따라 수평 이동함으로써, 상기 인덱스 회전판(30)이 회전한다(예를 들면, 도 3의 B 방향, 즉, 지면에 수평인 면에서 반시계 방향으로 회전). 상기 이동하는 인덱스부(32)가 상기 나선형 가이드홈부(24a)를 지나 상기 직선형 가이드홈부(24b)에 도달하면, 상기 나선형 회전 캠(20)이 회전하더라도 인덱스부(32)는 더 이상 이동하지 않고 정지한다. 즉, 상기 인덱스부(32)가 직선형 가이드홈부(24b)에 위치한 상태에서는, 상기 구동 모터부(10) 및 나선형 회전 캠(20)이 회전하더라도, 직선형 가이드홈부(24b)의 위치가 고정되어 있으므로, 상기 인덱스 회전판(30)이 회전하지 않고 정지한다. 상기 나선형 회전 캠(20)이 더욱 회전하여, 나선형 가이드홈부(24a)에 다음 인덱스부(32)가 끼워지면, 새롭게 끼워진 인덱스부(32)가 상기 나선형 가이드홈부(24a)에 밀려 이동하면서, 상기 인덱스 회전판(30)이 다시 회전한다.
The indexing
상기 나선형 회전 캠(20)은 일정 속도로 회전하며, 상기 나선형 가이드홈부(24a)는 상기 인덱스부(32)를 소정 거리, 후술하는 바와 같이, 대물렌즈의 배율 변환 각도만큼 이동시키고, 상기 직선형 가이드홈부(24b)는 상기 인덱스부(32)의 이동을 소정 시간 동안 정지시킨다. 예를 들어, 상기 나선형 회전 캠(20)이 360도 회전할 때, 하나의 인덱스부(32)가 회전 이동 및 정지 동작을 수행한다고 하면, 상기 나선형 가이드홈부(24a)는 상기 나선형 회전 캠(20)의 회전 각도 0도부터 각도 d까지 형성되어 있고, 상기 직선형 가이드홈부(24b)는 회전 각도 d부터 각도 360도까지 형성된다. 여기서, d는 90 내지 270도, 바람직하게는 180 내지 270도의 각도일 수 있으며, 상기 각도가 너무 작거나 너무 크면, 상기 인덱스 회전판(30)의 정지 시간이 너무 길거나 짧게 된다. 이 경우, 상기 나선형 회전 캠(20)이 각도 0부터 d까지 회전하는 동안, 하나의 인덱스부(32)가 회전 이동하고, 상기 나선형 회전 캠(20)이 각도 d부터 각도 360까지 회전하는 동안, 상기 인덱스부(32)는 정지한다.
The
상기 인덱스 회전판(30)은, 상기 나선형 회전 캠(20)의 가이드홈(24)에 끼워지는 돌출부인 다수의 인덱스부(32)를 구비하여, 상술한 바와 같이, 상기 나선형 회전 캠(20)의 회전에 따라, 회전 및 정지 동작을 반복한다. 즉, 상기 인덱스 회전판(30)에 균일 각도 간격으로 형성된 다수의 인덱스부(32)는 상술한 회전 및 정지 동작을 통하여, 상기 인덱스 회전판(30)을 스텝(step) 구동(즉, 회전/정지 동작의 반복 구동)시키며, 상기 인덱스부(32)의 개수에 따라, 상기 인덱스 회전판(30)의 스텝 구동 회수가 결정된다. 예를 들면, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 상기 인덱스 회전판(30)에 4개의 인덱스부(32)가 형성된 경우, 상기 인덱스 회전판(30)이 1회전 할 때, 상기 인덱스 회전판(30)이 4회의 스텝(회전 및 정지) 동작을 반복한다. 상기 인덱스 회전판(30)에 형성된 인덱스부(32)의 개수는, 상기 나선형 가이드홈부(24a)의 크기에 따라 달라질 수 있으나, 통상 3 내지 8개, 바람직하게는 4개이다.
The indexing
상기 인덱스 회전판(30)의 회전 운동은, 기어, 벨트 등의 통상의 동력 전달 수단에 의하여, 리볼버 회전체(60)로 전달되어, 리볼버 회전체(60)를 회전시킨다. 즉, 상기 리볼버 회전체(60)는 상기 인덱스 회전판(30)의 회전 운동과 연동되어 회전하며, 상기 인덱스 회전판(30)이 회전하는 동안 상기 리볼버 회전체(60)도 회전하며, 상기 인덱스 회전판(30)이 정지하는 동안 상기 리볼버 회전체(60)도 정지한다. 예를 들면, 상기 인덱스 회전판(30)의 외주면에는, 인덱스 회전판 기어부(34)가 형성되고, 상기 인덱스 회전판 기어부(34)는, 필요에 따라, 하나 이상의 연결 기어(40)를 개재하여, 리볼버 회전체(60)의 외주면에 형성된 기어와 기어 결합된다. 따라서, 상기 인덱스 회전판(30)이 회전하면, 상기 인덱스 회전판(30)에 기어 결합된 연결 기어(40) 및 상기 연결 기어(40)에 기어 결합된 리볼버 회전체(60)가 회전한다. 상기 리볼버 회전체(60)에는 상이한 배율을 가지는 다수의 대물렌즈(6a, 6b, 6c, 도 1 참조)가 장착된다. 따라서, 상기 리볼버 회전체(60)의 스텝 구동에 따라, 상기 리볼버 회전체(60)에 장착된 다수의 대물렌즈(6a, 6b, 6c)가 회전하여 측정위치에서 정지하는 동작이 연속적으로 수행된다. 본 발명에 따른 현미경 리볼버 구동 장치에 있어서, 하나의 인덱스부(32)의 회전 및 정지는 하나의 대물렌즈(6a)의 회전 및 정지 운동에 대응된다. 즉, 상기 인덱스 회전판(30)의 한 스텝(회전 및 정지 동작)이 대물렌즈(6a, 6b, 6c)의 배율 변환 각도만큼 리볼버 회전체(60)를 회전 및 정지시킨다.
The rotary motion of the index
다음으로, 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 현미경 리볼버 구동 장치의 동작을 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 현미경 리볼버 구동 장치의 동작 과정을 설명하기 위한 평면도(A) 및 정면도(B)이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 구동 모터부(10)가 동작하여, 나선형 회전 캠(20)이 회전하면, 상기 나선형 회전 캠(20)의 나선형 가이드홈부(24a)에 끼워진 인덱스부(32)가 반시계 방향으로 90도 회전하고(도 5의 A 참조), 회전 이동한 상기 인덱스부(32)가 상기 나선형 회전 캠(20)의 직선형 가이드홈부(24b)에 도달하면, 상기 인덱스부(32)의 이동이 정지한다. 이 상태에서는, 상기 구동 모터부(10) 및 나선형 회전 캠(20)이 소정 시간 동안 추가로 회전하더라도, 상기 인덱스 회전판(30)은 정지 상태를 유지한다. 그 후, 상기 나선형 회전 캠(20)이 더욱 회전하여, 나선형 가이드홈부(24a)에 다음 인덱스부(32)가 끼워지면, 상기 인덱스 회전판(30)이 다시 회전한다. 따라서, 사용자가 별도의 조작을 가하지 않으면, 상기 인덱스 회전판(30) 및 그에 결합된 리볼버 회전체(60)는, 각각의 대물렌즈(6a, 6b, 6c, 도 1 참조)가 측정 위치에 도달할 때까지 회전하고, 각각의 대물렌즈(6a, 6b, 6c, 도 1 참조)가 측정 위치에 도달하면, 소정 시간 동안 회전을 정지한다. 따라서, 사용자는 원하는 대물렌즈(6a, 6b, 6c, 도 1 참조)가 측정 위치에 도달하여 정지하였을 때, 구동 모터부(10)의 동작을 정지시킴으로써, 대물렌즈(6a, 6b, 6c, 도 1 참조)를 정확한 위치에 위치시킬 수 있다.
Next, the operation of the microscope revolver drive apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a plan view (A) and a front view (B) for explaining the operation process of the microscope revolver driving apparatus according to the present invention. 5, when the spiral
본 발명에 따른 현미경 리볼버 구동 장치는, 작고 컴팩트한 구조를 가지므로 대부분의 소형 정립 현미경에 용이하게 장착될 수 있고, 구동 모터부(10)의 돌출을 최소화하여, 사용자의 작업 시야를 가리지 않으며, DIC(Differential Interference Contrast) 필터 등의 탈착이 용이한 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 현미경 리볼버 구동 장치는, 기계적인 스텝 모션의 구현이 가능하므로, 사용자가 구동 모터부(10)를 정확히 제어할 필요가 없이, 리볼버 회전체(60)가 정지한 소정 시간 동안 구동 모터부(10)를 제어함으로써, 대물렌즈(6a, 6b, 6c, 도 1 참조)를 측정 위치에 정확히 위치시킬 수 있다.The microscope revolver driving apparatus according to the present invention has a small and compact structure and can be easily mounted on most small sized microscopes and minimizes the protrusion of the
Claims (3)
상기 나선형 회전 캠의 가이드홈에 끼워지는 다수의 인덱스부를 구비하며, 상기 나선형 회전 캠의 회전축 방향과 평행인 평면 상에서 회전 운동만을 하는 인덱스 회전판; 및
상기 인덱스 회전판의 회전 운동과 연동되어 회전하는 리볼버 회전체를 포함하며,
상기 나선형 회전 캠이 회전하면, 나선형 가이드홈부에 끼워져 있는 상기 인덱스부가 상기 나선형 회전 캠의 회전축 방향을 따라 수평 이동함으로써, 상기 인덱스 회전판이 회전하고, 상기 인덱스부가 상기 나선형 가이드홈부를 지나 상기 직선형 가이드홈부에 도달하면, 상기 나선형 회전 캠이 회전하더라도 인덱스부는 더 이상 이동하지 않고 정지하는 것인, 현미경 리볼버 구동 장치.A spiral-shaped rotation cam which is rotationally driven by the drive motor unit and has a guide groove formed by a helical guide groove portion having a spiral guide groove formed therein and a linear guide groove portion having a guide groove formed perpendicularly to the rotation axis;
An indexing rotary plate having a plurality of index portions fitted in guide grooves of the helical rotation cam and rotating only on a plane parallel to the rotational axis direction of the helical rotation cam; And
And a rotary revolver rotating in association with rotation of the index rotary plate,
When the helical rotation cam is rotated, the index portion inserted in the helical guide groove portion horizontally moves along the rotational axis direction of the helical rotation cam, so that the index rotary plate rotates, and the index portion passes through the helical guide groove portion, , The index portion stops moving without stopping even if the helical rotation cam rotates.
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