KR101490162B1 - 촬영 위치 조절이 가능한 입체 현미경 어댑터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 입체 현미경 어댑터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 입체 현미경에서 이미지 센서로 전달되는 광의 경로를 가변하여 이미지 센서가 획득하는 입체영상의 영상 정렬 및 입체감 조절기능을 수행할 수 있는 촬영 위치 조절이 가능한 입체 현미경 어댑터에 관한 것이다.

Description

촬영 위치 조절이 가능한 입체 현미경 어댑터{Adapter of stereoscopic microscope for aligning image}
본 발명은 입체 현미경 어댑터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 입체 현미경에서 이미지 센서로 전달되는 광의 경로를 가변하여 이미지 센서가 획득하는 입체영상의 영상 정렬 및 입체감 조절기능을 수행할 수 있는 촬영 위치 조절이 가능한 입체 현미경 어댑터에 관한 것이다.
입체 현미경이란 피검체의 좌안 영상 및 우안 영상을 획득하는 현미경으로 획득된 좌안 영상 및 우안 영상을 입체영상 디스플레이로 출력함으로써 관찰자가 입체영상을 관찰할 수 있게 한다.
일반적으로 입체현미경은 피검체의 광을 획득하는 대물 렌즈계와 대물 렌즈계에서 획득된 광을 전달하는 접안 렌즈계, 상기 접안 렌즈계에서 전달된 광을 결상하여 영상을 획득하는 이미지 센서를 포함한다(한국등록특허 제10-0938453, 입체영상 획득장치 및 입체영상 획득장치를 구비한 입체현미경).
또한, 종래의 입체현미경은 광의 전달경로는 고정된 채, 이미지 센서의 위치를 이동시켜 이미지 센서가 획득하는 영상의 촬영 위치를 조절한다.
여기서 촬영 위치란 좌안 영상 및 우안 영상의 영상 정렬, 입체 영상의 입체감 설정에 매우 중요한 요소이다.
그러나 종래의 입체현미경은 이미지 센서의 위치를 조절하므로 외부 충격 등으로 인한 부품손상의 위험이 있고, 정밀하게 촬영 위치를 조절하는데 어려움이 있다.
본 발명자들은 이미지 센서의 촬영위치를 정밀하게 조절할 수 있는 입체 현미경 어댑터를 연구한 결과, 서로 다른 방향으로 이미지 센서의 촬영위치를 조절하는 시프트 렌즈 및 반사미러를 이용하여 촬영위치를 정밀하게 조절할 수 있는 입체 현미경 어댑터의 기술적 구성을 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 촬영위치를 정밀하게 조절할 수 있는 입체 현미경 어댑터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 광 경로를 변화시키더라도 해상도의 변화가 없고 상거리가 초점거리보다 길게 하여 광 경로 조정이 용이한 입체 현미경 어댑터를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 입체 현미경에 결합하여 상기 입체 현미경에서 출력되는 광을 경로를 변화시켜 이미지 센서로 전달함으로써 이미지 센서의 촬영위치를 조절할 수 있는 입체 현미경 어댑터로서, 전면과 측면 일부가 개방되고, 전면이 상기 입체 현미경의 광 출력단에 결합하며, 내부로 빛이 전달될 수 있도록 내부공간이 형성된 케이스; 상기 케이스의 전면에 구비되고 상기 입체 현미경의 광을 입력받아 포커싱하는 포커싱 렌즈; 상기 케이스의 내부에 상기 포커싱 렌즈와 일정한 거리 이격되어 나란하게 구비되고 상기 포커싱 렌즈에서 출력되는 광을 입력받아 평행광을 출력하며, 상기 평행광의 광량을 조절하는 평행광 출력렌즈; 상기 케이스의 내부에 상기 평행광 출력렌즈와 일정한 거리 이격되어 나란하게 구비되고 상기 평행광을 상거리를 결정하며, 상기 평행광의 진행방향을 좌우로 조절하는 시프트 렌즈; 및 상기 케이스의 내부에 구비되고, 상기 시프트 렌즈에서 출력되는 광을 일정한 각도로 굴절시켜 상기 케이스의 개방된 측면 일부로 진행시키며, 상기 시프트 렌즈와의 거리가 가변되어 상기 시프트 렌즈에서 출력되는 광의 진행방향을 상하로 조절하는 반사미러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 현미경 어댑터를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스의 내부에 구비되고, 상기 시프트 렌즈를 내측에 고정하며, 좌우로 이동가능한 시프트 렌즈 고정프레임; 상기 케이스의 측면 일정부분을 관통하여 상기 시프트 렌즈 고정프레임의 일 측면에 맞닿고, 회전에 의해 전후로 이동함으로써 상기 시프트 렌즈 고정프레임을 좌우로 이동하게 하는 시프트 렌즈 조정용 볼트; 및 상기 케이스의 내부에서 상기 시프트 렌즈 고정프레임의 타 측면을 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트 방향으로 지지하며, 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트가 후방으로 이동할 때, 상기 시프트 렌즈 고정프레임을 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트 방향으로 밀어주는 시프트 렌즈 조정용 스프링;을 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스의 내부에서 상기 반사미러를 전면에 고정하되, 상기 시프트 렌즈에서 출력되는 광의 광축에 대해 사선방향으로 고정하는 반사미러 고정 프레임; 상기 케이스의 후면 일정부분을 관통하여 상기 반사미러 고정프레임의 후면에 맞닿고, 회전에 의해 전후로 이동함으로써 상기 반사미러를 전후로 이동하게 하는 반사미러 조정용 볼트; 상기 케이스의 내부에서 상기 반사미러 고정 프레임을 상기 케이스의 후면 내측 방향으로 지지하여 상기 반사미러 조정용 볼트가 후방으로 이동할 때, 상기 반사미러 고정프레임을 상기 케이스의 후면 내측방향으로 당겨주는 반사미러 조정용 스프링;을 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 케이스의 외부 또는 내부에 고정되고, 상기 반사미러에서 출력되는 광을 영상으로 획득하는 이미지 센서;를 더 포함한다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 입체 현미경 어댑터에 의하면, 시프트 렌즈와 반사미러를 서로 다른 방향으로 조절하여 입체 현미경에서 이미지 센서로 전달되는 광의 광축을 상하좌우로 조절할 수 있으므로 이미지 센서의 영상 촬영위치를 정밀하게 조절하여 입체영상의 영상 정렬 및 입체감 제어가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 입체 현미경 어댑터에 의하면, 상거리가 초점거리보다 길어 광 경로 조정이 용이하며, 평행광을 시프트 렌즈로 입력되게 하므로 광 경로를 변화시키더라도 해상도의 변화가 없는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 현미경 어댑터의 사용례를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 현미경 어댑터를 보여주는 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 현미경 어댑터의 수직단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 현미경 어댑터의 시프트 렌즈 고정프레임의 단면도이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 현미경 어댑터(100)는 입체 현미경(10)의 대물렌즈에서 출력되는 피사체의 광을 이미지 센서(20)로 전달하는 기능을 하며, 상기 입체 현미경(10)에서 출력되는 광의 경로를 변화시켜 상기 이미지 센서(20)에 결상되는 광의 위치를 조절함으로써 피사체의 영상 촬영위치를 조절할 수 있게 하는 어댑터이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 현미경 어댑터(100)는 상기 이미지 센서(20)와 함께 영상을 획득할 수 있는 입체 현미경 어댑터(100)로 제공될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 현미경 어댑터(100)는 케이스(110), 포커싱 렌즈(120), 평행광 출력렌즈(130), 시프트 렌즈(140) 및 반사미러(150)를 포함하여 이루어진다.
상기 케이스(110)는 상기 포커싱 렌즈(120), 평행광 출력렌즈(130), 시프트 렌즈(140) 및 반사미러(150)를 내부에 장작하고 외부를 규정한다.
바람직하게는 상기 케이스(110)는 내부에 빛이 전달될 수 있는 내부공간이 형성되고 상기 입체 현미경(10)으로부터 광이 입력되는 전면(111)은 개방되며, 원통형으로 이루어질 수 있다.
그러나 상기 케이스(110)는 형태에 관계없이 내부로 빛을 전달할 수 있는 공간이 형성된 것이라면 어떠한 케이스일 수도 있다.
또한, 상기 케이스(110)의 측면 일부(112)는 이미지 센서(20)로 광이 전달될 수 있도록 개방되며, 개방된 측면 일부(112)에는 상기 이미지 센서(20)를 장착한 이미지 센서 케이스(21)가 결합된다.
그러나, 본 발명의 입체 현미경 어댑터(100)는 상기 이미지 센서(20)를 상기 케이스(110)의 내부에 구비할 수 있으며, 이 경우, 상기 케이스(110)의 측면 일부(112)는 개방되지 않을 수 있다.
상기 포커싱 렌즈(120)는 상기 케이스(110)의 전면 내측에 구비되고, 상기 입체 현미경(10)으로부터 피사체의 광을 입력받아 포커싱한다.
또한, 상기 포커싱 렌즈(120)는 오목 볼록 렌즈(121) 및 상기 오목 볼록 렌즈와 접합된 평 오목 렌즈(122)를 포함하며, 전체적으로 (-)파워를 갖는 오목렌즈의 기능을 한다.
또한, 상기 오목 볼록 렌즈(121)의 곡률반경은 광 입사면이 -30.4±0.05mm이고, 광 출사면은 -16.18±0.05mm이며, 상기 평 오목 렌즈(122)의 곡률반경은 광 입사면이 -16.18±0.05mm이고, 광 출사면은 무한대이다.
상기 평행광 출력렌즈(130)는 상기 케이스(110)의 내부에, 상기 포커싱 렌즈(120)와 일정한 거리 이격되어 나란하게 구비되며, 상기 포커싱 렌즈(120)에서 출력되는 광을 입력받아 평행 광을 출력한다.
또한, 상기 평행광 출력렌즈(130)는 양 볼록 렌즈(이하 '제1 양 볼록 렌즈'라 함)로 이루어지고 상기 평 오목 렌즈(122)와 37.0836±0.05mm 이격되며, 곡률반경은 광 입사면이 162.82±0.05mm이고, 광 출사면은 -55.03±0.05mm이다.
또한, 상기 평행광 출력렌즈(130)의 후방에는 평행광의 광량을 조절하는 조리개가 구비될 수 있으며, 상기 제1 양 볼록 렌즈(130)와 상기 조리개 간의 거리는 0.5±0.05mm 이격된다.
상기 시프트 렌즈(140)는 상기 케이스(110)의 내부에, 상기 평행광 출력렌즈(130)와 일정한 거리 이격되어 나란하게 구비되며, 상기 평행광 출력렌즈(130)에서 출력된 평행광의 상거리를 결정하며, 평행광의 진행방향을 좌우로 조절한다.
또한, 상기 시프트 렌즈(140)는 제2 양 볼록 렌즈(141), 상기 제2 양 볼록 렌즈(141)와 일정거리 이격된 제3 양 볼록 렌즈(142) 및 상기 제3 양 볼록 렌즈(142)와 접합된 양 오목 렌즈(143)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 시프트 렌즈(140)는 전체적으로 (+)파워를 갖는 볼록렌즈로 기능한다.
또한, 볼록렌즈인 상기 평행광 출력렌즈(130)와 상기 시프트 렌즈(140)를 오목렌즈인 상기 포커싱 렌즈(120)의 후방에 배치한 이유는 초점거리(EFL)보다 상거리(BFL)를 길게 하여 광 경로 변화를 용이하게 하기 위함이다.
또한, 본 발명의 입체 현미경 어댑터(100)의 초점거리(EFL)는 51±0.05mm이고, 상거리(BFL)는 95±0.05mm이다.
또한, 광 경로 변화란 상기 이미지 센서(20)에 입사되는 광의 위치를 변화시키는 것을 의미하는데 입체영상 획득시 좌안 영상 및 우안 영상 간의 양안시차(binocular disparity)를 조절함으로써 입체영상의 입체감을 조절할 수 있게 하는 요소이다.
또한, 상기 제2 양 볼록 렌즈(141)는 상기 조리개와 9.3±0.05mm 이격되고, 상기 제2 양 볼록 렌즈(141)와 상기 제3 양 볼록 렌즈(142)는 0.5±0.05mm 이격되며, 상기 제3 양 볼록 렌즈(142)와 상기 양 오목 렌즈(143)는 서로 접합된다.
또한, 상기 양 오목 렌즈(143)와 상기 이미지 센서(20) 간의 거리는 상거리가 된다.
또한, 상기 제2 양 볼록 렌즈(141)의 곡률반경은 광 입사면이 84.55±0.05mm이고, 광 출사면은 -84.55±0.05mm이며, 상기 제3 양 볼록 렌즈(142)의 곡률반경은 광 입사면이 56.34±0.05mm이고, 광 출사면은 -56.34±0.05mm이며, 상기 양 오목 렌즈(143)의 곡률반경은 광 입사면이 -56.34±0.05mm이고, 광 출사면은 130.05±0.05mm이다.
또한, 도 4를 참조하면, 본 발명의 입체 현미경 어댑터(100)는 상기 시프트 렌즈(140)를 좌우로 이동하게 하는 시프트 렌즈 고정 프레임(160), 시프트 렌즈 조정용 볼트(161) 및 시프트 렌즈 조정용 스프링(162)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 시프트 렌즈 고정 프레임(160)은 상기 시프트 렌즈(140)를 내측에 고정하고 좌우로 이동가능하며, 상기 케이스(110)의 내부에 구비된다.
즉, 상기 시프트 렌즈 고정 프레임(160)은 상기 시프트 렌즈(140)를 상기 케이스(110)의 내부에서 이동시키기 위한 틀이다.
또한, 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트(161)는 상기 케이스(110)의 측면 일정부분을 관통하여 상기 시프트 렌즈 고정 프레임(160)의 일 측면과 맞닿고, 회전에 의해 전후로 이동하며, 상기 시프트 렌즈 고정 프레임(160)이 좌우로 움직이게 한다.
또한, 상기 시프트 렌즈 조정용 스프링(162)은 상기 케이스(110) 내부에서 상기 시프트 렌즈 고정 프레임(160)의 타 측면을 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트(161) 방향으로 지지한다.
즉, 상기 시프트 렌즈 조정용 스프링(162)은 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트(161)가 후방으로 이동할 때, 상기 시프트 렌즈 고정 프레임(160)을 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트(161) 방향으로 밀어주어 상기 시프트 렌즈 고정 프레임(160)이 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트(161) 방향으로 움직이게 한다.
상기 반사미러(150)는 상기 케이스(110)의 내부에 구비되고, 상기 시프트 렌즈(140)에서 출력되는 광을 일정한 각도로 굴절시켜 상기 케이스(110)의 개방된 측면 일부(112)로 출력하여, 상기 이미지 센서(20)가 영상을 획득하게 한다.
또한, 상기 반사미러(150)는 상기 시프트 렌즈(140)와의 거리가 가변되도록 전후로 이동하며, 상기 시프트 렌즈(140)에서 출력되느 광의 진행방향을 상하로 조절한다.
그러나 상기 반사미러(150)는 좌우로 이동하여 광의 진행방향을 좌우로 조절할 수 있다.
이 경우, 상기 시프트 렌즈(140)가 상하로 이동하여 광의 진행방향을 상하로 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 입체 현미경 어댑터(100)는 반사미러 고정 프레임(170), 반사미러 조정용 볼트(171) 및 반사미러 조정용 스프링(172)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 반사미러 고정 프레임(170)은 상기 케이스(110)의 내부에서, 상기 반사미러(150)를 전면에 고정하되, 상기 반사미러(150)가 상기 시프트 렌즈(140)에서 출력되는 광의 광축에 대해 사선방향으로 고정한다.
예를 들면, 상기 반사미러(150)는 상기 시프트 렌즈(140)에서 출력되는 광의 광축 중심과 45도를 이루며 상기 반사미러 고정 프레임(170)에 고정될 수 있다.
또한, 상기 반사미러 조정용 볼트(171)은 상기 케이스(110)의 후면(113)을 관통하여 상기 반사미러 고정 프레임(170)의 후면에 맞닿고, 회전에 의해 전후로 이동함으로써, 상기 반사미러 고정 프레임(170)이 전후로 이동시키고, 상기 반사미러(150)가 전후로 이동되게 한다.
또한, 상기 반사미러 조정용 스프링(172)은 상기 케이스(110)의 내부에서 상기 반사미러 고정 프레임(170)을 상기 케이스(110)의 후면 내측에 지지하며, 상기 반사미러 조정용 볼트(171)가 후방으로 이동할 때, 상기 반사미러 고정 프레임(170)을 상기 케이스(110)의 후면 내측 방향으로 당겨주어 상기 반사미러(150)가 후방으로 이동하게 한다
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
100:입체 현미경 어댑터 110:케이스
120:포커싱 렌즈 121:오목 볼록 렌즈
122:평 오목 렌즈 130:평행광 출력 렌즈
140:시프트 렌즈 141:제2 양 볼록 렌즈
142:제3 양 볼록 렌즈 143:양 오목 렌즈
150:반사미러 160:시프트 렌즈 고정 프레임
161:시프트 렌즈 조정용 볼트 162:시프트 렌즈 조정용 스프링
170:반사미러 고정 프레임 171:반사미러 조정용 볼트
172:반사미러 조정용 스프링

Claims (4)

  1. 입체 현미경(10)에 결합하여 상기 입체 현미경(10)에서 출력되는 광을 경로를 변화시켜 이미지 센서(20)로 전달함으로써 이미지 센서(20)의 촬영위치를 조절할 수 있는 입체 현미경 어댑터(100)로서,
    전면과 측면 일부가 개방되고, 전면이 상기 입체 현미경(10)의 광 출력단에 결합하며, 내부로 빛이 전달될 수 있도록 내부공간이 형성된 케이스(110);
    상기 케이스(110)의 전면에 구비되고 상기 입체 현미경(10)의 광을 입력받아 포커싱하는 포커싱 렌즈(120);
    상기 케이스(110)의 내부에 상기 포커싱 렌즈(120)와 일정한 거리 이격되어 나란하게 구비되고 상기 포커싱 렌즈(120)에서 출력되는 광을 입력받아 평행광을 출력하며, 상기 평행광의 광량을 조절하는 평행광 출력렌즈(130);
    상기 케이스(110)의 내부에 상기 평행광 출력렌즈(130)와 일정한 거리 이격되어 나란하게 구비되고 상기 평행광을 상거리를 결정하며, 상기 평행광의 진행방향을 좌우로 조절하는 시프트 렌즈(140); 및
    상기 케이스(110)의 내부에 구비되고, 상기 시프트 렌즈(140)에서 출력되는 광을 일정한 각도로 굴절시켜 상기 케이스(110)의 개방된 측면 일부로 진행시키며, 상기 시프트 렌즈(140)와의 거리가 가변되어 상기 시프트 렌즈(140)에서 출력되는 광의 진행방향을 상하로 조절하는 반사미러(150);
    상기 케이스(110)의 내부에 구비되고, 상기 시프트 렌즈(140)를 내측에 고정하며, 좌우로 이동가능한 시프트 렌즈 고정프레임(160);
    상기 케이스(110)의 측면 일정부분을 관통하여 상기 시프트 렌즈 고정프레임(160)의 일 측면에 맞닿고, 회전에 의해 전후로 이동함으로써 상기 시프트 렌즈 고정프레임(160)을 좌우로 이동하게 하는 시프트 렌즈 조정용 볼트(161); 및
    상기 케이스(110)의 내부에서 상기 시프트 렌즈 고정프레임(160)의 타 측면을 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트(161) 방향으로 지지하며, 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트(161)가 후방으로 이동할 때, 상기 시프트 렌즈 고정프레임(160)을 상기 시프트 렌즈 조정용 볼트(161) 방향으로 밀어주는 시프트 렌즈 조정용 스프링(162);을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 현미경 어댑터(100).
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스(110)의 내부에서 상기 반사미러(150)를 전면에 고정하되, 상기 시프트 렌즈(140)에서 출력되는 광의 광축에 대해 사선방향으로 고정하는 반사미러 고정 프레임(170);
    상기 케이스(110)의 후면 일정부분을 관통하여 상기 반사미러 고정 프레임(170)의 후면에 맞닿고, 회전에 의해 전후로 이동함으로써 상기 반사미러(150)를 전후로 이동하게 하는 반사미러 조정용 볼트(171);
    상기 케이스(110)의 내부에서 상기 반사미러 고정 프레임(170)을 상기 케이스(110)의 후면 내측 방향으로 지지하여 상기 반사미러 조정용 볼트(171)가 후방으로 이동할 때, 상기 반사미러 고정 프레임(170)을 상기 케이스(110)의 후면 내측방향으로 당겨주는 반사미러 조정용 스프링(172);을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 현미경 어댑터(100).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 케이스(110)의 외부 또는 내부에 고정되고, 상기 반사미러(150)에서 출력되는 광을 영상으로 획득하는 이미지 센서(20);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 현미경 어댑터(100).

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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