KR200329945Y1

KR200329945Y1 - 관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경

Info

Publication number: KR200329945Y1
Application number: KR20-2003-0021762U
Authority: KR
Inventors: 고종우
Original assignee: (주)동원 EnC
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2003-10-17

Abstract

본 고안은 관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경에 관한 것으로서, 관찰대상인 시료가 놓여지는 스테이지(230)와; 관찰대상을 촬영하는 디지털 영상수단인 CCD 카메라(210) 또는 렌즈 구성체(대물렌즈와 접안렌즈를 구비한 경통부)가 지지되도록 구성되는 지지대(220)를 포함한다. 그리고, 지지대(220)는 CCD 카메라(210) 또는 렌즈 구성체의 양 측부에 각각 결합되는 상하 회전체(212)와; 상하 회전체(212)가 회전 가능하게 상하 회전체(212)에 축결합되는 상부 지지대(213)와; 상부 지지대(213)의 일단에 각각 연결 고정되는 회전판(228a)과; 외력에 의해 회전하는 회전판(228a)을 지지하는 고정판(228b)과; 고정판(228b)에 체결 고정되고, 회전하는 회전판(228a)을 안내하면서 이탈을 방지하는 회전 브라켓(223) 및; 고정판(228b)에 연결 고정되어, 고정판(228b)에 가해지는 하중을 지지하는 하부 지지대(222)를 포함한다. 따라서, 본 고안의 현미경은 CCD 카메라 또는 렌즈 구성체가 상하 회전체 및 회전판에 의해 상하 또는 좌우방향으로 회전할 수 있기 때문에, 관찰대상을 다각방향에서 입체적으로 촬영하거나 관찰할 수 있는 장점이 있다.

Description

관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경{Microscope for photographing object in many direction}

본 고안은 현미경에 관한 것이며, 특히, 이동식 스테이지에 놓여진 관찰대상을 다각방향에서 관찰하도록 디지털 영상수단인 CCD 카메라 또는 렌즈 구성체(대물렌즈와 접안렌즈를 구비한 경통부)가 상하 또는 좌우로 회전하는 현미경에 관한 것이다.

일반적인 현미경은 과학분야에서 연구와 학습의 목적으로 사용되는 실험기구로서, 인체의 눈으로는 직접 관찰할 수 없는 대상을 확대하여 보여주는 장치이다. 이런 현미경에는 대물렌즈와 접안렌즈를 통해 관찰대상의 확대된 영상을 관찰자의 눈으로 직접 관찰하는 실체 현미경과, CCD 카메라와 같은 디지털 영상수단을 구비하여 관찰대상을 촬영하거나 그 영상을 모니터를 통해 보여주는 디지털 현미경이 있다.

그리고, 상기 디지털 현미경 중에는 대한민국 실용신안등록 제 184093호에 기술된 바와 같이 관찰대상을 입체적으로 관찰하기 위해 원호형으로 설치된 회전축부를 따라 상하로 회전 구동되는 CCD 카메라를 구비한 장치가 있다. 이런 CCD 카메라를 구비한 장치는 도 1에 도시되어 있다.

도 1은 종래기술에 따른 CCD 카메라가 회전축부를 따라 회전 가능하도록 설치된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 CCD 카메라를 구비한 장치(100)는 상하 이동부(110)에 CCD 카메라(101)가 상하 이동하도록 고정되며, 상하 이동부(110)가 회전축부(120)의 원호 형상을 따라 회전하고, 재치대(130)의 상부에 시료가 재치되어, 시료를 CCD 카메라(101)가 촬영하도록 구성된다.

상기 상하 이동부(110)는 하측에 CCD 카메라(101)를 결합 고정시키는 결합구와, 상기 결합구에 고정되어 CCD 카메라(101)를 상하 이동시키고, 그 이동 거리를 측정하도록 눈금이 형성되는 이동축(113)으로 구성된다.

그리고, 상기 회전축부(120)는 지지대(122)의 상면에 직립되게 부착된 원호 형상으로, 상기 상하 이동부(110)가 체결되며, 그 회전각도를 측정하도록 눈금이 형성된다.

이와 같은 구성으로 CCD 카메라(101)를 구비한 장치(100)는 상기 회전축부(120)를 형성함으로써, 다양한 각도와 위치에서 CCD 카메라(101)를 이용해 시료를 관찰할 수 있다.

하지만, CCD 카메라(101)를 구비한 장치(100)는 회전축부(120)가 설치되는 일축선을 따라 CCD 카메라(101)가 180°범위 내에서 회전하면서 촬영하기 때문에, 시료의 형상을 다각방향에서 입체적으로 촬영하는 데는 한계가 있는 문제점이 있다.

본 고안은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제공된 것으로서, 이동식 스테이지의 상부에 관찰대상을 올려놓고, 상기 이동식 스테이지를 중심으로 디지털 영상수단인 CCD 카메라 또는 렌즈 구성체가 상하 또는 좌우로 회전하도록 구성되어, 관찰대상을 다각방향에서 촬영 또는 관찰할 수 있는 현미경을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 CCD 카메라가 회전축부를 따라 회전 가능하도록 설치된 상태를 나타낸 도면이고,

도 2는 본 고안의 한 실시예에 따른 CCD 카메라가 상하 또는 좌우로 회전하는 현미경의 사시도이고,

도 3은 도 2에 도시된 현미경의 CCD 카메라가 상하 또는 좌우로 회전하도록 구성되는 지지대를 일부 투영하여 나타낸 정면도이고,

도 4는 도 3에 도시된 지지대의 측면도이고,

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 회전판이 각각 일정각도로 회전된 상태를 나타낸 지지대의 평면도이고,

도 6은 도 2에 도시된 현미경에서 관찰대상이 놓여지는 이동식 스테이지의 절단면도이고,

도 7은 도 6에 도시된 이동식 스테이지의 측면도이고,

도 8 및 도 9는 도 6에 도시된 이동식 스테이지가 다른 실시예로 적용 사용되는 현미경의 정면도들이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

210 : CCD 카메라/렌즈 구성체 211 : 고정구

212 : 상하 회전체 228a : 회전판

228b : 고정판 230 : 이동식 스테이지

232 : 재물대 이동 노브(knob)

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 현미경은 관찰대상인 시료가 놓여지는 스테이지와, 상기 관찰대상을 촬영하는 디지털 영상수단 또는 렌즈 구성체(대물렌즈와 접안렌즈를 구비한 경통부)가 지지되도록 구성되는 지지대를 포함한다. 그리고, 상기 지지대는 상기 디지털 영상수단 또는 상기 렌즈 구성체의 양 측부에 결합되는 상하 회전체와; 상기 상하 회전체가 회전 가능하게 축결합되는 상부 지지대와; 상기 상부 지지대의 일단에 각각 연결 고정되는 회전판과; 상기 회전판에 면접하면서 외력에 의해 회전하는 상기 회전판을 지지하는 고정판과; 상기 고정판에 체결 고정되고, 상기 회전판에 끼워져 상기 회전하는 회전판이 이탈되지 않도록 안내하는 회전 브라켓 및; 상기 고정판에 연결 고정되어, 상기 고정판에 가해지는 하중을 지지하는 하부 지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아래에서는 본 고안에 따른 관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도 2는 본 고안의 한 실시예에 따른 CCD 카메라가 상하 또는 좌우로 회전하는 현미경의 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 현미경(200)은 디지털 영상수단인 CCD 카메라(210)가 관찰대상인 시료를 촬영하거나 촬영된 영상을 모니터로 보여주게 된다. 이런 현미경(200)은 관찰대상을 다각방향에서 촬영할 수 있도록 CCD 카메라(210)를 상하 또는 좌우로 회전시키는 지지대(220)와, 관찰대상인 시료가 놓여지며 필요에 따라 이동 설치가 가능한 이동식 스테이지(230)로 구성된다.

도 3은 도 2에 도시된 현미경의 CCD 카메라가 상하 또는 좌우로 회전하도록 구성되는 지지대를 일부 투영하여 나타낸 정면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 지지대의 측면도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 회전판이 각각 일정각도로 회전된 상태를 나타낸 지지대의 평면도이다.

도 2 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, CCD 카메라(210)는 그 양측부가 고정구(211)에 각각 일체로 고정되며, 고정구(211)는 상하 회전체(212)에 대해 상하로 이동 가능하게 결합된다. 즉, 고정구(211)는 그 끝단부가 도브테일 형상으로 가공되어, 상하 회전체(212)에 길이방향으로 형성된 도브테일 홈을 따라 면마찰을 하면서 이동하게 된다. 또한, 본 고안은 고정구(211)의 끝단부 도브테일과 상하 회전체(212)의 도브테일 홈이 접하는 면사이에 다수개의 볼이 삽입되어, 이동을 용이하게 할 수도 있다(도 2참조).

그리고, 상하 회전체(212)는 회전축(213)을 중심으로 상하로 회전 가능하게 상부 지지대(221)의 상부측에 결합된다. 이 때, 상하 회전체(212)는 상기 고정구(211)로부터 일정간격 이격된 위치에서 상부 지지대(221)가 회전축(213)에의해 축결합되기 때문에, 상하 회전시에 그 하부측이 휘어질 수 있다. 그러므로, 상하 회전체(212)의 하부에는 휨방지 브라켓(225)이 덧대어 지고, 스크류(226)에 의해 체결 고정되어, 상하 회전체(212)가 내부로 벌어지지 못한다.

또한, 상부 지지대(221)는 그 하부측이 회전판(228a)에 직립되게 고정되고, 하부 지지대(222)는 그 상부측이 고정판(228b)에 직립되게 고정된다. 이와 같이 연결되는 회전판(228a) 및 고정판(228b)은 동일한 링형상으로 상호 면접되게 위치한다. 그리고, 회전판(228a) 및 고정판(228b)에는 회전 브라켓(223)이 끼워지는데, 고정판(228b)은 회전 브라켓(223)에 고정 결합되고, 회전판(228a)은 회전 브라켓(223)에 고정되지 않는다. 즉, 회전 브라켓(223)은 회전판(228a)이 원활하게 회전하도록 이탈을 방지하며 안내하는 역할을 한다. 그리고, 회전판(228a) 및 고정판(228b)이 대향하는 각 면에는 볼(224)이 삽입될 수 있는 다수개의 홈이 일정간격으로 각각 형성된다. 이런 회전판(228a)의 홈에는 볼(224)이 위치하게 되고, 고정판(228b)의 홈에는 볼(224)의 일부분만이 맞물리게 된다. 또한, 회전판(228a)에 형성된 홈에는 볼(224)에 탄성력을 제공하는 스프링(227)이 내설된다.

이와 같은 구성으로 회전판(228a)에 연결되는 상부 지지대(221) 및 CCD 카메라(210)는 일방향으로 작용하는 외력에 의해 좌우 수평방향으로 회전할 수 있다. 즉, 회전판(228a)에 위치한 볼(224)은 외력에 의해 고정판(228b)의 홈에서 벗어나게 되고, 인접한 다른 홈으로 이동하게 된다. 그러면, 도 5a의 회전판(228a)은 도 5b와 같이 일정 거리만큼 회전 이동한 후에, 볼(224)이 고정판(228b)의 홈에 맞물리면서 회전 이동이 제한된다. 그리고, 본 고안은 회전판(228a) 및 고정판(228b)에 형성된 홈과 홈 사이의 거리를 조절하여, 회전판(228a)의 단위 이동거리를 조절한다.

그리고, 하부 지지대(222)는 받침대(229)의 양 측부에 고정 결합됨으로써, 상부 지지대(221) 및 회전판(228a)이 원활하게 회전하도록 고정판(228b)에 가해지는 하중을 지지한다.

그리고, 상기와 같은 지지대(220)에는 받침대(229)의 상부에 관찰대상이 놓여지는 이동식 스테이지가 설치되고, CCD 카메라(210)가 상기 관찰대상을 촬영 또는 확대한다.

도 6은 도 2에 도시된 현미경에서 관찰대상이 놓여지는 이동식 스테이지의 절단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 이동식 스테이지의 측면도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 고안의 이동식 스테이지(230)는 관찰대상인 시료가 재물대(237)의 상부에 놓여진다. 이런 재물대(237)는 그 하부가 상하이동 조절구(236)의 내측부에 결합되는데, 이를 위해 재물대(237)의 하부에는 나사산이 형성된다. 그리고, 재물대(237)에는 이동식 스테이지(230)의 내부에 설치된 램프의 빛이 관찰대상에 조사될 수 있도록, 그 중심부에 램프경통(235)이 관통되게 설치되며, 이런 램프경통(235)에는 집광역할을 하는 콘덴서 렌즈(240)가 설치된다.

그리고, 상하이동 조절구(236)는 재물대(237)의 나사산과 맞물릴 수 있도록 그 내측부가 그에 대응하는 나사산으로 형성되고, 그 하부가 재물대 몸체(233)에 회전 가능하게 결합된다. 이 때, 상하이동 조절구(236)의 하부와 재물대몸체(233)가 면접하는 부위에는 볼베어링(238)이 끼워져, 상하이동 조절구(236)의 회전시 마찰을 감소시킨다.

그리고, 재물대 몸체(233)에는 볼베어링(238)에 접촉하는 장력 조절구(239)가 삽입 설치된다. 이런 장력 조절구(239)는 장력 조절나사에 의해 재물대 몸체(233)의 내외부 방향으로 이동하면서, 볼베어링(238)과의 면접촉 정도를 달리함으로써, 상하이동 조절구(236)의 회전시 감도를 조절할 수 있다.

또한, 재물대 몸체(233)에는 상기 램프경통(235)이 내설되어 있으며, 이런 램프경통(235)에는 램프가 설치된다. 이 때, 램프가 끼워지는 램프소켓(234)은 작업자가 조작하도록 재물대 몸체(233)의 외부로 일부가 노출되게 설치된다. 이 외에도 재물대 몸체(233)에는 볼트와 너트 형식으로 재물대 이동노브(232)가 수평방향으로 결합된다.

상기 재물대 이동노브(232)는 사용자가 회전 조작하는 손잡이와, 재물대 몸체(233)에 결합되는 나사산부로 구성된다. 그리고, 재물대 이동노브(232)는 손잡이의 하부가 베이스 부재(231)의 직립된 돌출부에 결합되며, 재물대 이동노브(232)와 베이스 부재(231)의 면접부위에는 부싱이 끼워져 재물대 이동노브(232)가 자유롭게 회전되도록 한다.

그리고, 베이스 부재(231)에는 상기와 같이 돌출부에 재물대 이동노브(232)가 결합되고, 재물대 몸체(233)가 도브테일 형상으로 맞물려 결합된다.

그러면, 본 고안의 이동식 스테이지(230)는 상하이동 조절구(236)의 회전방향에 따라 재물대(237)가 상하로 이동하고, 재물대 이동노브(232)의 회전조작에 의해 재물대 몸체(233)가 수평방향으로 이동한다.

아래에서는 상기와 같은 지지대(220)와 이동식 스테이지(230)로 구성된 현미경의 작동관계에 대하여 설명하겠다.

먼저, 이동식 스테이지(230)의 재물대(237) 상부에 관찰대상인 시료를 올려 놓고, 램프에 전원을 공급하여 관찰대상에 빛을 집광시킨다. 그리고, 사용자는 상하이동 조절구(236)를 좌우방향으로 회전시켜, CCD 카메라(210)에 대한 관찰대상의 초점을 조절한다. 또한, 사용자는 재물대 이동노브(232)의 손잡이를 회전시켜 재물대 몸체(233)를 수평방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 재물대 이동노브(232)는 베이스 부재(231)에 회전 가능하게 고정되어 있기 때문에, 재물대 이동노브(232)의 나사부에 맞물리는 재물대 몸체(233)는 도브테일 홈을 따라 수평방향으로 이동하게 되는 것이다. 그러면, 재물대(237)의 관찰대상은 재물대 몸체(233)를 따라 수평방향으로 이동하게 된다.

그런 다음에는 CCD 카메라(210)로 관찰대상을 촬영하거나 그 영상을 모니터에 보이도록 한다. 이 때, 관찰대상을 다각방향에서 입체적으로 촬영하고자 하는 경우에는 회전축(213)을 중심으로 상하 회전체(211)를 상하로 회전시키거나, 회전판(228a)을 좌우 수평방향으로 회전시킨다.

그러면, 회전판(228a)은 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 외력에 의해 다수개의 홈에 각각 위치한 볼(224)이 일정 거리만큼 이동하여, 볼(224)이 고정판(228b)의 홈에 맞물려 그 이동이 제한된다.

이와 같은 작동으로, 본 고안의 현미경은 CCD 카메라(210)가 다각방향에서관찰대상을 입체적으로 촬영할 수 있다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 이동식 스테이지(230)는 본 고안의 다른 실시예로 실체 현미경(300) 및 생물 현미경(400)에서 시편 받침대의 대용으로 설치 사용될 수도 있다. 이 때, 실체 현미경(300) 및 생물 현미경(400)에는 관찰대상을 확대된 영상으로 촬영할 수 있는 CCD 카메라(310, 410)가 부가적으로 설치되어 있다. 그리고, 본 고안의 이동식 스테이지(230)는 분리 이동이 가능한 구조로서 필요에 따라 다른 현미경에도 적용 사용될 수 있다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안의 현미경은 CCD 카메라 또는 렌즈 구성체가 상하 회전체 및 회전판에 의해 상하 또는 좌우방향으로 회전하기 때문에, 관찰대상을 다각방향에서 입체적으로 촬영하거나 관찰할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안은 상하 회전체에 고정구가 이동 가능하게 결합되기 때문에, CCD 카메라가 관찰대상과의 거리를 달리하면서 촬영할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안은 관찰대상이 놓여지는 이동식 스테이지를 용이하게 분리 이동시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 고안의 관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims

관찰대상인 시료가 놓여지는 스테이지와, 상기 관찰대상을 촬영하는 디지털 영상수단 또는 렌즈 구성체(대물렌즈와 접안렌즈를 구비한 경통부)가 지지되도록 구성되는 지지대를 포함하는 현미경에 있어서,

상기 지지대는 상기 디지털 영상수단 또는 상기 렌즈 구성체의 양 측부에 결합되는 상하 회전체와; 상기 상하 회전체가 회전 가능하게 축결합되는 상부 지지대와; 상기 상부 지지대의 일단에 각각 연결 고정되는 회전판과; 상기 회전판에 면접하면서 외력에 의해 회전하는 상기 회전판을 지지하는 고정판과; 상기 고정판에 체결 고정되고, 상기 회전판에 끼워져 상기 회전하는 회전판이 이탈되지 않도록 안내하는 회전 브라켓 및; 상기 고정판에 연결 고정되어, 상기 고정판에 가해지는 하중을 지지하는 하부 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경.
제 1항에 있어서, 상기 회전판 및 상기 고정판에는 각각 다수개의 홈이 일정간격으로 각각 형성되고, 상기 회전판의 홈에는 볼이 위치하고, 상기 고정판의 홈에는 상기 볼의 일부가 맞물려서, 외력에 의해 회전하는 상기 회전판에 위치한 볼이 상기 고정판의 홈에서 벗어나 상기 고정판의 다른 홈에 맞물리는 것을 특징으로 하는 관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경.
제 1항에 있어서, 상기 디지털 영상수단 또는 상기 렌즈 구성체의 양 측부에는 도브테일 형상이 가공되고, 상기 상하 회전체에는 상기 도브테일 형상에 대응하는 도브테일 홈이 길이방향으로 형성되어, 상기 디지털 영상수단 또는 상기 렌즈 구성체가 상기 상하 회전체의 도브테일 홈을 따라 면접 또는 볼접촉하면서 이동하는 것을 특징으로 하는 관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경.
제 1항에 있어서, 상기 스테이지는 상기 관찰대상이 상부에 놓여지고, 그 하부에 나사산이 형성되는 재물대와; 상기 재물대의 하부에 대응하는 나사산이 내측 중심부에 형성되며, 상기 재물대에 회전 가능하게 결합되어, 회전에 의해 상기 재물대를 상하로 이동시키는 상하이동 조절구 및; 상기 회전하는 상하이동 조절구를 지지하는 재물대 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경.
제 4항에 있어서, 상기 재물대 몸체에는 램프가 내설되며, 상기 램프의 빛이 상기 재물대의 상부에 놓여진 관찰대상에 조사될 수 있도록 상기 재물대와 상기 재물대 몸체의 중심부에는 램프경통이 관통되게 설치되는 것을 특징으로 관찰대상을 다각방향에서 촬영하는 현미경.