KR101874778B1 - 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템 - Google Patents

3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템 Download PDF

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Abstract

3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 의료용 현미경 시스템은 3차원 입체 영상을 기반으로 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하며 3차원 영상 얼라인먼트를 구비하여 HD급 3차원 영상을 사용하여 정확한 진단 및 오차가 적은 수술이 가능하도록 지원한다.

Description

3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템{Medical-use microscope system for supporting continuous zoom and continuous magnifying rate transition based on three dimensional image}
본 발명은 의료용 현미경 시스템에 관한 것으로 더 상세하게는 3차원 입체 영상을 기반으로 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하며 3차원 영상 얼라인먼트를 구비하여 HD급 3차원 영상을 사용하여 정확한 진단 및 오차가 적은 수술이 가능하도록 지원하는 의료용 현미경 시스템에 관한 것이다.
의료 현장에서는 미세 수술이 필요한 경우에 현미경이 사용된다. 대한민국 등록특허 10-1545163호에는 의료용 현미경의 광학계가 개시되어 있다. 상기 등록특허에 따르면 일측이 상기 관측 대상물을 대면하는 CMO 렌즈; 일측이 상기 CMO 렌즈의 타측을 대면하고, 터렛(turret)에 의해 배율이 변경되는 한 쌍의 터렛방식 렌즈; 및 일측이 상기 한 쌍의 터렛방식 렌즈의 타측을 대면하는 접안렌즈;를 포함하고, 상기 한 쌍의 접안렌즈를 통과하는 광선 각각은 상기 한 쌍의 터렛방식 렌즈 각각을 통과하며, 상기 한 쌍의 터렛방식 렌즈를 통과한 광선은 상기 CMO 렌즈에 의해 집속(focus)되고, 상기 한 쌍의 터렛방식 렌즈의 광축은 서로 평행하게 이루어지고, 양안 광축이 평행한 현미경을 사용자에게 제공하며 터렛(turret)방식의 대물렌즈를 사용함으로써 양안의 수직시차를 제거할 수 있고 사용시 어지럼증을 유발하지 않는 현미경의 광학계를 사용자에게 제공하며 칼라필터를 사용함으로써 병변을 쉽게 파악할 수 있는 현미경의 광학계를 사용자에게 제공한다.
한편 의료 현장에서 진단 및 수술시 환자의 환부에 대한 의료 영상을 통하여 진단 또는 수술시 환부의 영상을 실시간으로 관찰하며 수술하게 되는데 3차원 복강경 내시경의 경우에는 한 쌍의 내시경에 의하여 촬영된 좌우 영상을 모니터에 연결하여 입체 영상으로 변환하는 방식이 사용되고 있다. 이와 같이 입력 영상을 내시경을 사용하여 예컨대 간을 절제하고 담도를 봉합할 때 2D 영상으로는 갈고리 모양으로 휘어진 수술 바늘이 어느 방향으로 향하고 있는지 파악하기 어려웠지만 3D 화면에서는 이를 정확히 알 수 있기 때문에 집도의 뿐만 아니라 복강경 수술 경험이 적은 스텝들도 3D 화면을 통해 감각적으로 적응할 수 있어 수실 시간 단축과 수술 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다는 장점이 있다.
일 예로서 미국의 바이킹사는 복강경 수술시 내시경 영상 입력에 대한 출력을 헤드 마운트 디스플레이(Hear Mount display: HMD)로 보내어 입체 영상을 구현함으로써 기존의 로봇을 이용한 다빈치 수술 대비 경쟁력있는 입체 영상을 구현함이 개시되어 있다. 하지만 이러한 복강경 수술시 입체 영상을 구현한 바이킹사의 3차원 입체 영상 기반의 내시경 시스템은 영상 입력 도구가 내시경으로 한정되고 내시경의 시야각 내의 영상을 모니터에 표현할 수 밖에 없다는 한계가 있어 현미경을 사용하여 미세 수술을 진행할 때 환부를 포함한 주변 장기를 동시에 넓게 보면서 입체 영상을 획득하고자 하는 의료 현장에서 필요한 시스템에 대한 요구가 존재한다.
대한민국 공개 특허 제10-2014-0140246호에는 입체 현미경 렌즈계가 개시되어 있다. 상기 공개 특허에 따른 입체현미경에서 획득한 광을 결상하는 이미지센서 일체형 렌즈계는, 상기 입체현미경의 대물렌즈에서 출력되는 광을 집속하는 제1 렌즈군과, 상기 제1 렌즈군의 광을 입력받고, 입력받은 광을 발산시켜 상거리를 결정하는 제2 렌즈군, 및 상기 제2 렌즈군에서 출력된 광을 영상으로 획득하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 제2 렌즈군의 광 출사면에서 상기 이미지 센서까지의 거리인 상거리가 초점거리보다 짧은 것을 특징으로 하되 상기 제1 렌즈군은 광 입사 측으로부터 양 볼록 렌즈, 볼록오목 렌즈 및 양 오목 렌즈를 포함하고, 상기 제2 렌즈군은 광 입사 측으로부터 제1 오목볼록 렌즈 및 제2 오목볼록 렌즈를 포함하며, 상기 제1 오목볼록 렌즈 및 상기 제2 오목볼록 렌즈는 서로 접합되는 것을 특징으로 한다.
하지만 상기와 같은 종래의 입체 현미경을 위한 이미지 센서 일체형 렌즈계를 적용한 입체 현미경은 실제 물체거리와 초점 거리를 즉시 변경하기가 용이하지 않고 입체 화면과 상당한 차이가 있을 뿐만 아니라 틸트 및 좌우 영상의 얼라인이 어렵고 수차로 인하여 실제 수술 현장에 적용하기가 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 현미경을 사용하여 수술시 환부를 포함한 주변 장기를 동시에 넓게 보면서 입체 영상을 획득하고자 하는 실제 의료 현장에 적합한 3차원 입체 영상 기반의 의료용 현미경을 제공하는 것이다.
상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템은,
현미경으로부터 입사되는 촬영 영상의 거리를 변위시켜 물체 거리를 조정하는 것으로 현미경과 물체거리 200 ~ 400 밀리미터 범위에서 CMO 렌즈부 1, 2군을 포함하고 CMO 렌즈 2군이 전진 후진 이동하는 CMO 렌즈부와;
현미경으로부터 입사되는 촬영 영상의 거리를 변위시켜 물체 거리를 조정하는 것으로 제1 렌즈군과 제2 렌즈군의 2 렌즈군을 포함하여 의료 현장에서 요구되는 현미경과 환부의 물체 거리인 200 내지 400 밀리미터 범위내에서 추가로 50 밀리미터 이내에서 자동으로 거리 및 초점 조정을 수행하는 것으로 현미경 아암에 의한 일차적인 거리 이동과 병행하여 현미경에 구비된 가변 초점 모듈내의 구동부인 50 밀리미터 거리 이동부로 이루어진 가변 초점 CMO 모듈부와;
상기 가변 초점 CMO 모듈부에 의하여 조정된 물체 거리에 대한 자동 초점을 수행하는 AF 모듈부와;
시술자 환부의 관찰 크기를 확대 또는 축소하는 배율 전환을 수행하는 대물 모듈부와;
상기 대물 모듈부에 의하여 배율 전환된 상을 관찰하는 접안 렌즈와;
프리즘부에서 분기된 광학 영상이 모니터측과 현미경 접안렌즈 측으로 분기될 때 현미경 접안측 영상 크기와 모니터 영상 크기를 일치시키기 위하여 배율을 조정함으로써 모니터측의 영상 크기를 조절하는 영상 크기 조절 렌즈, 및 모니터에 입체 영상으로 보여지도록 하기 위하여 좌우 영상을 얼라인시키는 것으로 12개의 무두 볼트와 상기 무두 볼트에 의하여 틸트 및 영상 얼라인먼트를 조정하는 CCTV 모듈부; 및
상기 CCTV 모듈부에 의하여 얼라인된 영상을 HD급 3D 영상으로 표시하는 것으로 모니터 또는 헤드마운트 표시 장치중에서 선택되는 입체 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 연속줌 경통 외부에 형성된 기어부;를 더 포함하고,
모터 일단의 축에 조합된 상기 기어부에 맞물려 구동하며,
연속 전환을 위해 경통의 외부에 설치된 센서;
상기 센서와 위치 결정을 연동시키기 위한 핀; 및
상기 경통 외부에 설치된 브라켓;를 포함하여,
상기 핀과 상기 센서에 의해 연속 변환을 위한 원점 설정과 모터의 스텝 제어에 의한 광학계 3 그룹이 와이드(wide), 미들(middle), 및 텔레(tele)의 위치에 렌즈가 삽입된 조립체가 직선 운동을 하도록 이루어진 구조를 이루며, 렌즈 1군은 고정되어 있지만 배율 전환 광학부의 좌우 광축 편위 조정 및 좌우 광축에 대한 틸트 조정을 위한 기구물을 구비하는 것으로 오토포커스(AF)는 온 액시스(on axis)를 기준으로 0.5 필드 4곳에 대한 영상 콘트라스트를 감지하고 알고리즘 엔진 모듈에 의해 오토포커싱을 하여 최적 초점 위치에 도달하기 위해 초점 위치의 전후 이동량에 대한 피드백 량을 구동 모터 측에 신호로 보내어 작동하고 제어 정밀도 0.18도, 감속비 60:1의 차동 전환 장치에 의하여 자동 초점이 이루어지는 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 현미경 시스템은,
상기 틸트 및 영상 얼라인먼트부에 구비되는 현미경 홀더;
광축 조정 가이드핀에 의하여 틸트 및 영상 얼라인먼트를 조정하고 카메라를 고정하는 카메라 홀더;
상기 현미경 홀더와 상기 카메라 홀더 사이에 끼워지는 것으로 광축 조정 가이드핀;
상기 현미경 홀더는 바디측과 부착되어 유동되지 않도록 고정하는 육각머리 나사;
일단(좌/우)에 부착된 카메라 센서의 거리를 초점 제어하기 위하여 결착되는 링;
상기 링이 결착된 초점 조정부;
상기 카메라 렌즈와 초점 조정부 사이에 구비되는 것으로 F/S인 기구물이 위치하게 되며 접안측에서 관측되는 상과 모니터측의 상크기를 일치하게 수행하는 것이 보다 더 바람직하다.
또한, 상기 현미경은 IPX4의 방수를 위해 바디부와 연결되는 부위마다 CMO 연결부 1곳, 접안 렌즈부 2곳, CCTV 연결부 1곳, 및 모터 AF 모듈 연결부 1곳의 총 5 개소 바디에 구비되는 홈; 및 상기 홈에 삽입되는 고무 가스켓을 구비하여 방수를 이루는 것이 보다 바람직하다.
본 발명은 현미경을 사용하여 수술시 환부를 포함한 주변 장기를 동시에 넓게 보면서 입체 영상을 획득하고자 하는 실제 의료 현장에 적합한 3차원 입체 영상 기반의 의료용 현미경을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체 영상 구현을 위한 의료용 현미경 시스템에서 CCTV 모듈부에서 좌우 영상 정합을 위한 광축 조정 구조를 설명하기 위한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 적용한 연속줌 모듈부로서 연속 광학계와 모터 제어에 의한 배율 전환 기구물을 포함하는 구조를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 적용한 연속 광학계의 동작 상태를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 적용한 CCTV 결합부로서 영상을 얼라인 시키기 위한 구조를 설명하기 위한 사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템의 전체적인 결합 상태의 예를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템의 전체적인 결합 상태의 예를 나타낸 내부 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템에서 방수 처리 부분의 구조를 설명하기 위한 도면.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템의 구조를 블록도로써 개략적으로 도시하였다. 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템은 연속 줌 및 배율 조정을 수행하는 모터 및 AF 모듈부(10)를 구비한다. 모터 및 AF 모듈부(10)는 CMO 모듈부(102)와 연속줌 모듈부(104)를 포함한다. CMO 모듈부(102)는 가변 초점 CMO 모듈부(1020)와 AF 모듈부(1022)로 이루어진다. 또한, 상기 시스템은 프리즘부(11)와 한 쌍의 좌우 CCTV 모듈부(12, 12')를 구비한다. CCTV 모듈부(12, 12')는 초점 조정부(122, 122')와 영상 얼라인먼트 조정부(124, 124')를 구비한다. 프리즘부(11)에서 분기된 광학 영상은 접안 모듈부(13)에서 관찰할 수 있고, 또한 CCTV 모듈부(12)에서 출력된 전기적 신호 형태의 영상은 모니터 또는 HMD(14, 14')인 입체 표시부로 전송된다.
가변 초점 CMO 모듈부(102)는 현미경으로부터 입사되는 촬영 영상의 거리를 변위시켜 물체 거리를 조정하는 것으로 제1 CMO 렌즈군과 제2 CMO 렌즈군의 2 렌즈군을 포함하고 제2 CMO 렌즈군이 전진 후진 이동함으로써 의료 현장에서 요구되는 현미경과 환부의 물체 거리인 200 내지 400 밀리미터 범위내에서 추가로 50 밀리미터 이내에서 자동으로 거리 및 초점 조정을 수행하는 것으로 현미경 아암에 의한 일차적인 거리 이동과 병행하여 현미경에 구비된 가변 초점 모듈내의 구동부인 50 밀리미터 거리 이동부로 이루어진다. AF 모듈부(104)는 가변 초점 CMO 모듈부(102)에 의하여 조정된 물체 거리에 대한 자동 초점을 수행한다.
도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체 영상 구현을 위한 의료용 현미경 시스템에서 CCTV 모듈부와 좌우 영상 정합을 위한 광축 조정 구조를 설명하기 위한 사시도를 나타내었다. 도 2를 참조하면 프리즘에 의하여 영상이 모니터측과 현미경 접안렌즈 측으로 분기될 때 현미경 접안측 영상 크기와 모니터 영상 크기를 일치시키기 위하여 F/S(Field Stop)인 기구물을 내장하며 모니터측의 영상 크기와 접안측의 영상 크기를 일체화하여 입체 영상으로 보여지도록 좌우 영상을 얼라인시키는 광축 조정 가이드핀인 12개의 무두 볼트와 상기 무두 볼트에 의하여 좌우 광축 편위 조정 및 영상 얼라인먼트를 조정하는 CCTV 모듈부가 이루어진다.
좌우 광축 편위 조정 및 영상 얼라인먼트를 조정하기 위하여 상기 틸트 및 영상 얼라인먼트부에 구비되는 예로서,
현미경 홀더와,
광 조정 가이드핀에 의하여 틸트 및 영상 얼라인먼트를 조정하고 카메라를 고정하는 카메라 홀더와,
기 현미경 홀더와 상기 카메라 홀더 사이에 끼워지는 광축 조정 가이드핀과,
상기 현미경 홀더는 바디측과 부착되어 유동되지 않도록 고정하는 육각머리 나사와,
일단(좌/우)에 부착된 카메라 센서의 거리를 초점 제어하기 위하여 결착되는 링과,
상기 링이 결착된 초점 조정부, 및
상기 카메라 렌즈와 초점 조정부 사이에 구비되는 것으로 F/S인 기구물이 위치하게 되어 접안측에서 관측되는 상과 모니터측의 상크기를 일치시킨다.
도 3에는 본 발명의 실시예에 적용한 연속줌 모듈부로서 연속 광학계와 모터 제어에 의한 배율 전환 기구물을 포함하는 구조를 사시도로써 나타내었다. 도 3을 참조하면 본 발명의 실시예에 적용한 연속줌 모듈부(104)는 연속줌 경통(1040) 외부에 형성된 제1 기어부(1042)와, 모터(1044) 일단의 축에 조합된 상기 제1 기어부(1042)에 맞물리는 제2 기어부(1046)에 의하여 구동되며, 연속 전환을 위해 경통의 외부에 설치된 센서(1048)와, 상기 센서(1048)와 위치 결정을 연동시키기 위한 핀(1041) 및 상기 경통 외부에 설치된 브라켓(1049)을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템에 적용된 연속 광학계의 각 구간에 대한 렌즈 배열의 예를 나타내었다. 도 4에 도시한 바와 같이 핀(1041)과 센서(1048)에 의해 연속 변환을 위한 원점 설정과 모터의 스텝 제어에 의한 광학계 3 그룹이 와이드(wide), 미들(middle), 및 텔레(tele)의 위치에 렌즈가 삽입된 조립체가 직선 운동을 하도록 이루어진다. 렌즈 1군은 고정되어 있지만 약간의 틸트 조정을 위한 기구물을 구비한다.
CCTV 모듈부(12)의 초점 조정부(122)는 오토포커스(AF)를 위한 다음과 같은 작업을 수행한다. 오토포커스(AF)는 온 액시스(on axis)를 기준으로 0.5 Field 4곳에 대한 콘트라스트를 감지하고 알고리즘 엔진 모듈에 의해 오토포커싱을 하게 되며 최적 초점 (Best Focusing) 위치에 도달하기 위해 초점 위치의 전후 이동량에 대한 피드백 량을 구동 모터 측에 신호로 보내어 작동하고, 제어 정밀도 0.18도, 감속비 60:1의 차동 전환 장치에 의하여 자동 초점이 이루어진다. 이로써 본 발명의 실시예에 적용한 연속 광학계의 동작이 이루어진다.
도 5에는 본 발명의 실시예에 적용한 CCTV 결합부로서 영상을 얼라인 시키기 위한 구조를 설명하기 위한 사시도를 나타내었다. 도 5를 참조하면, 모니터에 입체 영상으로 보여지도록 하기 위하여 좌우 영상을 얼라인시키는 것으로 12개의 무두 볼트와 상기 무두 볼트에 의하여 좌우 영상의 편위 조정 및 영상 얼라인먼트를 조정하는 CCTV 모듈부가 이루어진다.
도 6 및 도 7에는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템의 전체적인 결합 상태의 예를 각각 사시도 및 내부 단면도로써 나타내었다. 도 6을 참조하면 본 발명에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템에서 물체 거리를 조절하는 부분과 연속 배율 전환 부분의 구조로 이루어진다. 본 발명에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템은 CMO 모듈부(102)와 연속줌 모듈부(104)로 이루어지는 CMO 모듈부(10)를 포함한다. CMO 모듈부(102)는 현미경으로부터 입사되는 촬영 영상의 거리를 변위시켜 물체 거리를 조정하는 것으로 현미경과 물체거리 200 ~ 400 밀리미터 범위에서 CMO 렌즈 1, 2군을 포함하고 CMO 렌즈 2군이 전진 후진 이동한다.
이와 같이 본 발명에 따르면 현미경으로부터 입사되는 촬영 영상의 거리를 변위시켜 물체 거리를 조정하는 것으로 제1 렌즈군과 제2 렌즈군의 2 렌즈군을 포함하여 의료 현장에서 요구되는 현미경과 환부의 물체 거리인 200 내지 400 밀리미터 범위내에서 추가로 50 밀리미터 이내에서 자동으로 거리 및 초점 조정을 수행한다. 이를 위하여 현미경 아암에 의한 일차적인 거리 이동과 병행하여 현미경에 구비된 가변 초점 모듈내의 구동부인 50 밀리미터 거리 이동부가 구비된다.
도 8에는 본 발명에 따른 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템에서 방수 처리 부분의 구조를 설명하기 위한 도면을 나타내었다. 도 7을 참조하면, IPX4의 방수를 위해 바디부와 연결되는 부위마다 CMO 연결부 1곳, 접안 렌즈부 2 곳, CCTV 연결부 1곳, 및 모터 AF 모듈 연결부 1곳의 총 5 개소 바디에 구비되는 홈; 및 상기 홈에 삽입되는 고무 가스켓을 구비하여 방수를 이루는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 현미경은 IPX4의 방수를 위해 바디부와 연결되는 부위마다 CMO 연결부 1곳, 접안 렌즈부 2 곳, CCTV 연결부 1곳, 및 모터 AF 모듈 연결부 1곳의 총 5 개소 바디에 구비되는 홈; 및 상기 홈에 삽입되는 고무 가스켓을 구비하여 방수를 이루는 것이 보다 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면 현미경을 사용하여 수술시 환부를 포함한 주변 장기를 동시에 넓게 보면서 입체 영상을 획득하고자 하는 실제 의료 현장에 적합한 3차원 입체 영상 기반의 의료용 현미경을 제공한다.

Claims (3)

  1. 현미경으로부터 입사되는 촬영 영상의 거리를 변위시켜 물체 거리를 조정하는 것으로 제1 CMO 렌즈군과 제2 CMO 렌즈군의 2 렌즈군을 포함하고 제2 CMO 렌즈군이 전진 후진 이동함으로써 의료 현장에서 요구되는 현미경과 환부의 물체 거리인 200 내지 400 밀리미터 범위내에서 추가로 50 밀리미터 이내에서 자동으로 거리 및 초점 조정을 수행하는 것으로 현미경 아암에 의한 일차적인 거리 이동과 병행하여 현미경에 구비된 가변 초점 모듈내의 구동부인 50 밀리미터 거리 이동부로 이루어진 가변 초점 CMO 모듈부(1020)와 상기 가변 초점 CMO 모듈부(102)에 의하여 조정된 물체 거리에 대한 자동 초점을 수행하는 AF 모듈부(1022)를 포함하는 CMO 모듈부(102);
    시술자 환부의 관찰 크기를 확대 또는 축소하는 배율 전환을 수행하는 연속줌 모듈부(104);
    프리즘부(11)에 의하여 영상이 모니터측과 현미경 접안렌즈 측으로 분기될 때 현미경 접안측 영상 크기와 모니터 영상 크기를 일치시키기 위하여 배율을 조정함으로써 모니터측의 영상 크기를 조절하는 영상 크기 조절 렌즈, 및 모니터에 입체 영상으로 보여지도록 하기 위하여 좌우 영상을 얼라인시키는 것으로 12개의 무두 볼트와 상기 무두 볼트에 의하여 틸트 및 영상 얼라인먼트를 조정하는 틸트 및 영상 얼라인먼트부(124, 124')를 구비하는 CCTV 모듈부(12);
    상기 연속줌 모듈부(104)에 의하여 배율 전환된 상을 관찰하는 접안 렌즈(13);
    상기 CCTV 모듈부(12)에 의하여 얼라인된 영상을 HD급 3D 영상으로 표시하는 것으로 모니터 또는 헤드마운트 표시 장치중에서 선택되는 입체 표시부(14);를 포함하고,
    상기 틸트 및 영상 얼라인먼트부(124, 124')는
    현미경 홀더;
    광축 조정 가이드핀에 의하여 틸트 및 영상 얼라인먼트를 조정하고 카메라를 고정하는 카메라 홀더;
    상기 현미경 홀더와 상기 카메라 홀더 사이에 끼워지는 광축 조정 가이드핀;
    상기 현미경 홀더는 바디측과 부착되어 유동되지 않도록 고정하는 육각머리 나사;
    일단(좌/우)에 부착된 카메라 센서의 거리를 초점 제어하기 위하여 결착되는 링;
    상기 링이 결착된 초점 조정부; 및
    상기 카메라 렌즈와 초점 조정부 사이에 구비되는 것으로 F/S인 기구물이 위치하게 되어 접안측에서 관측되는 상과 모니터측의 상크기를 일치하게 수행하며,
    상기 연속줌 모듈부(104)는,
    연속줌 경통(1040) 외부에 형성된 제1 기어부(1042);
    모터(1044) 일단의 축에 조합된 상기 제1 기어부(1042)에 맞물리는 제2 기어부(1046);
    연속 전환을 위해 경통의 외부에 설치된 센서(1048); 및
    상기 센서(1048)와 위치 결정을 연동시키기 위한 핀(1041) 및 상기 경통 외부에 설치된 브라켓(1049)을 포함하여 이루어지고,
    상기 핀(1041)과 센서(1048)에 의해 연속 변환을 위한 원점 설정과 모터의 스텝 제어에 의한 광학계 3 그룹이 와이드(wide), 미들(middle), 및 텔레(tele)의 위치에 렌즈가 삽입된 조립체가 직선 운동을 하도록 이루어진 구조를 이루며, 렌즈 1군은 고정되어 있지만 배율 전환 광학부의 좌우 광축 편위 조정 및 좌우 광축에 대한 틸트 조정을 위한 기구물을 구비하는 것으로 오토포커스(AF)는 온 액시스(on axis)를 기준으로 0.5 필드 4곳에 대한 영상 콘트라스트를 감지하고 알고리즘 엔진 모듈에 의해 오토포커싱을 하여 최적 초점 위치에 도달하기 위해 초점 위치의 전후 이동량을 기초로 한 피드백 량을 구동 모터 측에 신호로 보내어 작동하고 제어 정밀도 0.18도, 감속비 60:1의 차동 전환 장치에 의하여 자동 초점이 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 입체 영상 기반의 연속 줌 및 연속 배율 전환을 지원하는 의료용 현미경 시스템.



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