KR20050011634A - 실물 입체 대형화면 현미경 - Google Patents

Abstract

본 발명은 살아있는 곤충, 전자기판 회로, 반도체 회로 등의 피관측물을 현미경으로 확대하여 대형 모니터 또는 대형 스크린에 현출하되 3차원적 입체 영상으로 관측 가능하고, 피관측물의 크기에 관계없이 관측할 수 있게끔 구성할 목적의 현미경 광학계를 동일한 대물렌즈와 증배렌즈등의 광학계와 CCD 카메라로 구성한 현미경 광학계를 좌,우 동일하게 구성하고, 동 현미경광학계가 전후, 및 좌우로 이동 할수 있게끔 전,후 및 좌,우이동대와 결합구성하고 현미경광학계의 좌,우측 CCD 카메라는 다시 좌,우측대형 모니터나 좌,우측 프로젝터와 연계하되 좌,우 영상은 각각 좌,우측 편광 필름에 의해 좌,우 편향한 다음 이를 스크린 및 반투명경에 의해 합치한 다음 좌,우측 편관안경에 의해 입체 영상을 관측하므로서 곤충의 살아있는 모습 반도체 회로 등의 실물을 대형 화면에서 3차원적 입체 영상으로 관측할 수 있는 것이다.

Description

실물 입체 대형화면 현미경{Real 3D Microscope with large screen}

본 발명은 살아있는 곤충, 또는 전자회로 기판, 금속 표면 등의 실물을 현미경 영상으로 확대 하되 3차원적인 입체 영상을 대형 화면으로 관측할 수 있는 대형 화면 입체 실물 현미경에 관한 것이다.

즉, 종래 현미경은 현미경 스테이지 내에 한정된 범위내의 피 측정물 만 관측하였고 접안렌즈를 통해 한정된 관측범위만 관측이 가능하였으며, 대형물체의 일부분 즉, 예를 들면 살아있는 곤충의 일부분을 확대하여 이를 입체 영상으로 스크린을 통해 보거나, 또는 가공된 금속의 표면을 스크린에 확대하여 입체적으로 관측하는 것이 불가능하였고, 전자회로 기판과 같이 전체 면적의 일부를 전 후, 좌 우로 이동하면서 회로 따라 입체적으로 관측하는 것이 불가능하였다.

특히 빛이 투과하지 않는 금속표면이나 실물, 살아 있는 곤충의 움직이는 모습. 가공중이거나 가공후인 제품의 형태 등을 초대형 화면에서 입체 영상으로 관측하는 데에는 기술적 문제점이 많았다.

본 발명은 이리한 문제점을 해결하고자 실체 현미경 광학계를 좌우로 구성하고, 각 좌,우 현미경 광학계 영상에 각각 CCD카메라를 결합한 후, 각기 이를 좌측모니터 또는 좌측프로젝터와, 우측모니터 또는 우측프로젝터와 각각 연결한 다음 각 좌,우 모니터 혹은 좌, 우 프로젝터의 영상을 각 좌, 우로 편광판에 의해 편향한 다음 이를 반투명경 또는 스크린에서 의해 합치한 다음 편광안경에 의해 입체영상으로 관측하게 하고,

좌,우측 현미경 광학계는 상기와 같이 좌, 우를 일체형으로 구성하되 좌,우 이동축에 연계하고, 좌, 우 이동축은 다시 좌, 우 현미경 광학계를 연계한 좌,우이동축을 전, 후 이동축 과 또 한번 연계 하므로서 좌, 우측 현미경 광학계는 전 후,좌 ,우 이동이 동시에 자유롭게 이동 하게끔 구성하여 대형의 피관측물의 관측부위를 이동 하면서 확대 하되 입체영상으로 관측 하는 방법을 제시 하고자 한다.

도1은 본 발명을 실시한 외형도

도2는 본 발명의 단면 구조 설명도

도3의 "가"는 현미경의 좌우이동 설명도

도3의 "나"는 현미경의 전후이동 설명도

도4는 좌,우측 광학계의 구성 설명도

도5는 본 발명의 응용구성의 설명도

도6은 투과형 스크린 구성시의 설명도

도7은 스크린 분리형 구성시의 설명도

도면의 부호에 대한 명칭의 간략한 설명

1. 현미경 광학계 1B,좌측현미경광학계 1C,우측현미경광학계

2. 좌,우이동대 3. 전,후이동대 4. 시료대

5. 케이스 6. 반투명경 7. 좌측모니터 8. 우측모니터

7A. 좌측편광판 8A. 우측편광판 9. 편광안경 10. 좌측프로젝터

11. 우측프로젝터 12. 스크린 13. 반사경

본 발명은 도1 및 도2와 같이 케이스(5) 전단에 좌,우로 이동가능한 좌, 우 이동대(2)를 구성 하고, 그 하단 좌, 우에 전, 후 이동 할수 있는 전, 후 이동대(3)와 연계하여 좌, 우 이동대(2)는 전, 후 이동대(3)에 의해 전후 이동하게 하고, 좌,우 이동대(2)상단에 구성한 현미경 광학계(1)가 좌,우 이동하게끔 연계 구성 한다.

도3-가 및 도3-나와 같이 현미경 광학계(1)는 전,후 이동대(3)와 좌,우 이동대(3)에 의해 전 후,좌우 이동이 동시 또는 별도로 자유롭게 이동하게끔 구성한다.

이러한 전 후,좌 우 이동대(2,3) 하단에는 시료대(4)를 안치 구성한다.

도4와 같이 현미경 광학계(1)는 하단에 광원램프에 의해 관측물을 조명할 수 있는 조명장치(1A)를 램프 또는 LED등으로 구성하고, 그 좌, 우로 동일한 현미경 광학계(1)를 좌측으로 각각 대물렌즈와 증배 렌즈로 구성한 좌측 현미경 광학계(1B)와 같은 구조로 우측 현미경 광학계(1C)를 각 구성한 다음, 좌,우측 현미경 광학계(1B.1C)의 각기 상단에 좌측 CCD카메라(1D)와 우측 CCD카메라(1E)를 결합 구성한다.

이와 같은 좌측 CCD카메라(1D)는 다시 대형의 좌측 모니터(7)에 연계하고 그 전면에 좌측편광판(7A)을 부착 구성하고, 우측 CCD카메라(1E) 역시 대형의 우측모니터(8)와 연계하고 그 전면에 우측편광판(8A)을 부착 구성한다.

이와 같은 좌측 모니터(7)와 우측 모니터(8)는 도4와 같이 상호 직각 구조로 구성하고 그 사이 중앙부위에 45도 사각으로 반투명경(6)을 구성하되 반투명경(6)의 기능은 50% 반사, 50% 투과 기능의 반투명경(6)으로 구성한다.

이와 같이 반투명경의 반사와 투과기능이 50%:50%이어야 하는 이유는 두 개의 합치된 영상의 밝기가 같아야 하는 이유에서이다

상기 좌측편광판(7A)과 우측편광판(8A)의 편광축은 상호 대칭각으로 구성하고 편광안경(9)의 좌,우 안경(7B,8B)의 편광축도 동일한 대칭각으로 구성한다.

또한 도4와 같이 좌,우측 CCD카메라(1E,1D)에 의해 촬영된 좌.우 영상은 좌측프로젝터(10)와 우측 프로젝터(11)에 각 연결 하고 그전면에 각각 좌측 편광판(7A)과 우측편광판(8A)을 통해 좌.우 편광된 상태로 스크린(12)에 투사 한후 편광 안경에 의해 합치 하여 입체 영상을 관측 할수 있다

이와 같은 본 발명은 도5와 같이 케이스(5) 후단에 좌,우 대형 모니터(7,8) 대신 좌,우측 프로젝터(10,11)로 구성하고, 동 좌,우측 프로젝터(10,11) 전면에 각 상기와 같은 대칭각으로 좌,우측 편광판(10A,11A)을 구성하고, 그 상단에 스크린(12)을 구성하여 그 중단에 반사경(13)을 사각 구성할 수 있다.

또한 도6과 같이 상기 도5와 같은 논리로 구성하되 단지 반사경(13)의 반사방향을 반대로 구성하고 그 전면에 투과형 스크린(12A)을 구성할 수도 있다.

도7과 같이 케이스(5) 구조에 전후,좌우 이동대(2,3)와 현미경 광학계(1) 및 좌,우측 프로젝터(11,12)와 좌,우측 편광휠터(11A,12A)를 구성하고 스크린(12)을 분리 구성할 시는 100" ~200" 의 초대형 스크린 실물 입체 현미경 구조도 가능하다.

이와 같은 본 발명은,

도3의 "가" 및 도3의 "나"와 같이 현미경 광학계(1)는 전후,좌,우 이동대(2,3)에 의해 전후,좌우로 이동이 용이하므로 시료대(4)에 아무리 큰 피관측물이 크다 하더라도 현미경 광학계(1)가 전후,좌우 또는 동시 전후,좌우로 이동하면서 관측하므로 그 관측범위가 매우 크며,

도4와 같이 관측된 피관측물의 영상은 조명장치(4)에 의해 조명된 후 현미경 광학계(1)의 각 좌,우 대물렌즈 및 증배렌즈(1B,1C)를 통해 각기 좌,우로 분리 하여 확대한 후 각각 좌,우측 CCD카메라(1D,1E)에 의해 촬영된 다음, 좌측 현미경 광학계(1B)의 영상은 좌측 모니터(7)에, 우측 현미경 광학계(1C)의 영상은 우측 모니터(8)에 각각 확대 결상된다.

이와 같이 확대 결상된 좌측 모니터(7) 영상은 편광판(7A)에 의해 좌편향되고, 우측 모니터(8)의 영상은 편광판(8A)에 의해 우편향된 다음 좌측 모니터 영상(7)은 반투명경(6) 표면에서 반사 굴절하고, 우측 모니터(8) 영상은 반투명경(6)에서 직진 투과하여

좌측 현미경 광학계(1B)의 영상은 관측자의 편광안경의 좌측(7B)에, 우측 현미경 광학계(1C)의 영상은 관측자의 편광안경의 우측 (8B)에 각기 보이게 되므로 관측자는 대형의 좌,우측 모니터(7,8)의 영상을 합치하여 입체로 관측하게 되는 것이다.

또한 좌우측 CCD카메라(1D, 1E)에 의한 영상은 각기 좌측프로젝터(10)와 우측 프로젝터(11)에서 각기 분리 투사 하되 각각 좌측편광판(7A)과 우측 편광판(8A)에 편향한후 스크린(12)에서 복상으로 결상한후 편광안경(9)에서 좌,우 편향상태로 스크린(12)에서 좌,우 영상이 합치관측 되므로 입체영상 시현이 가능 하다

또한 도5와 같이 상기와 같은 논리로 현출한 좌,우측 현미경 광학계(1B,1C) 영상은 각기 좌,우측 프로젝터(10,11)와 좌,우측 편광휠터(10A,11A)에 의해 편광한 후 스크린(12)에 결상된 다음 반사경(13)에 의해 굴절되는 것으로서, 모니터와 반투명경(6) 대신 좌,우측 프로젝터(10.11)와 스크린(12)을 대체 사용한 것 외는 모두 상기와 같은 논리이다.

도6은 상기 도5와 같은 논리이나 스크린(12)만 투과형 스크린(12A)으로 다를뿐 모든 논리는 같다.

도7은 스크린(12)을 케이스(5)에서 분리 한 구조로서 100" 이상의 초대형 화면 시현 시 유리한 것이나, 모든 논리는 상기와 같다.

이러한 본 발명은 피측정물의 크기에 관계없이 대형화면으로 입체관측이 가능하고, 살아있는 곤충 등 살아있는 모습, 움직이는 모습 그대로 대형화면으로 입체 관측이 가능함은 물론, 빛이 투과하지 않은 금속가공 표면의 상태는 물론 반도체, 회로, 전자기판 회로 등을 대형 스크린 등 화면에 입체 영상으로 관측이 가능한 것이다.

따라서 이러한 본 발명은 학교에서 교육용으로 공장에서 측정용으로 반도체 공장에서 회로 검사용으로 연구소에서 연구용으로 다양하게 활용할 수 있다.

Claims (3)

1. 실물이나 금속 표면등 빛이 투과 하지 않는 실물 및 회로 등을 대형 화면에 3차원적 입체영상으로 확대 관측하는 장치에 있어서 그구성을 좌,우 동일한 현미경 광학계와 좌,우측CCD카메라 및 좌,우 대형 영상장치 및 좌,우 영상 합치 장치로 구성하되

   현미경 광학계(1)는 각 좌,우로 동일하게 각 대물렌즈와 증배렌즈 등의 렌즈 광학계로 구성한 좌,우측 현미경 광학계(1B.1C)로 구성 하고

   상기 각 좌,우측 현미경광학계(1B,1C) 상단에 각각 좌,우측 CCD 카메라(1D,1E)를 결합 구성하고

   상기 좌,우측 CCD 카메라(1D,1E)는 각각 좌,우측 모니터(7,8) 또는 좌,우측 프로젝터(10,11)와 같은 대형 스크린 모니터에 연결한 후 각 좌,우측 편광판(7A,8A)에 의해 영상을 각기 편향한 다음

   상기 좌,우측 편광판(7A,8A)에 의해 편향된 좌,우 현미경 영상은 반투명경(6)이나 스크린(12) 같은 영상 합치 장치에 의해 합치하여 입체로 관측하는 것이 특징인 실물 입체 대형화면 현미경
2. 상기 제1항에 있어서 제1항의 좌,우 모니터(7,8)의 구조를 좌,우측 프로젝터(10,11)와 스크린(12)으로 구성한 것이 특징인 실물 입체 대형화면 현미경
3. 상기 제1항에 있어서 제1항의 좌,우측현미경광학계(1B,1C)를 좌,우 및 전,후 이동대(2,3)와 결합하여 좌,우측현미경 광학계(1B,1C)가 전 후,좌,우로 용이하게 이동하게끔 구성한 것이 특징인 실물입체 대형화면 현미경.