KR20060007333A - 영상 현미경 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상 현미경에 관한 것으로, 현미경 본체에 일체로 구비된 액정모니터를 전후좌우 방향으로 자유 회동 및 회전이 가능한 지지구에 의하여 지지함으로써 어느 방향에서든 상기 모니터의 영상을 쉽고 정확하게 확인토록 하는 영상현미경을 제공한다.

Description

영상 현미경{omitted}

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 정면 외관도.

도 2 는 도 1 의 광학계를 도시한 도.

도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 정면 외관도.

도 4 는 도 3 의 광학계를 도시한 도.

도 5 는 모니터 지지구의 분해 사시도.

도 6 은 도 5 의 결합 단면도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

100 : 받침대 11 : 광원부

111 : 조명 112 : 콘덴서 렌즈부

130 : 대물 렌즈부 140,160 : 렌즈

150,170,222 : 프리즘 180,190,200 ; 반사경

210 : 접안 렌즈부 120 : 승하강 조절 레버

121 : 재물대 220 : 영상 획득부

221 : 거치대 223 : 조리개

224 : 어댑터 226 : 카메라

225 : 외부 단자 230 : 지지구

240 : 모니터

본 발명은 영상 현미경에 관한 것으로, 특히 모니터가 일체로 결합된 현미경에 있어서 모니터의 방향을 자유스럽게 조절할 수 있도록 하여 사용의 편리성과 휴대하기가 편리한 영상 현미경에 관한 것이다.

일반적으로 현미경을 통해 관찰되는 관찰물은 현미경 본체에 구비된 접안 렌즈를 사용하여 눈으로 직접 확인하게 되는데, 이는 한번에 한 사람만이 관찰물을 확인할 수밖에 없어, 다수의 사람이 동시에 이를 관찰할 수 있도록 하기 위해 접안렌즈에 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 장착하게 된다.

이에 따라, 접안 렌즈에 맺히는 상을 CCD 카메라가 촬영하게 되고, 그 촬영된 영상은 영상 현미경과 일체로 구비된 액정 모니터를 통하여 디스플레이된다.

그러므로, 다수의 사람이 이를 동시에 확인할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 현미경은 일체로 구비된 액정 모니터가 현미경 본체에 고정된 구조로 되어 있어, 좌우나 상하로 방향을 자유스럽게 변환하지 못한다.

따라서, 액정 모니터에 디스플레이되는 영상을 정확히 확인하기 위해서는 모니터의 정면으로 이동하여야 하는 불편함이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 창안한 것으로, 현미경 본체에 일체로 구비 된 액정 모니터를 전후좌우 방향으로 자유 회동 및 회전이 가능한 지지구에 의하여 지지함으로써 어느 방향에서든 상기 모니터의 영상을 쉽게 확인토록 하는 영상 현미경을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 일실시예에 따른 본 발명 영상 현미경은,

관찰물을 놓는 재물대의 저부에 광원부가 구비되고, 본체의 내부에 복수의 배율 렌즈를 구비한 대물 렌즈부, 대물 렌즈의 상을 접안 렌즈부 쪽으로 분광시키는 반사경, 접안 렌즈부 등으로 구성되며,

상기 본체의 헤드 상측부에 스테이와 스테이구로 형성된 지지구가 구비되고, 그 지지구의 상부에 액정 모니터가 결합되어 자유 회동 및 회전이 가능토록 하며,

상기 헤드의 내부에는,

상기 반사경에 의해 분광된 상을 각도 변환시키는 프리즘;

상기 프리즘으로부터 분광된 상의 선명도를 개선시키는 어댑터;

상기 어댑터의 후단에 구비되어 어댑터로부터의 상을 촬상하여 그 영상 신호를 상기 액정 모니터로 출력하는 카메라;로 구성됨을 특징으로 한다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 현미경을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예로 설명하기 위한 생물 영상 현미경을 나타낸 도로서, 이에 도시한 바와 같이, 받침대(100)가 구비되고, 그 받침대(100)의 상부에 관찰물을 올려놓기 위한 재물대(121)가 설치된다.

상기 재물대(121)는 측부에 구비된 승하강 조절 레버(120)에 의하여 상하측으로 승하강하게 된다.

또한, 상기 받침대(100)의 상측부에는 상기 재물대(121)의 관찰물에 광원을 인가하기 위한 광원부(110)가 구비된다.

상기 재물대(121)의 상측으로는 대물 렌즈부(130)가 구비되고, 그 대물 렌즈부(130)의 상측부에는 헤드(220)의 영상 획득부(221)가 일정 부분 돌출되어 형성되는데, 이 거치대(221)의 상부에는 지지구(230)에 모니터(240)가 전후좌우로 회전 및 회전이 가능토록 지지된다.

상기 영상 획득부(221)에는 재물대(121)상부에 놓여진 관찰물의 상을 촬상하기 위한 광학계가 구비되어 있다.

상기 승하강 조절레버(120)의 조절에 의하여 대물 렌즈부(130)와 재물대(121)상의 관찰물과의 거리를 조절하게 된다.

대물 렌즈부(130)를 통한 관찰물의 상은 도 2 에 도시한 광학계에 의하여 접안 렌즈부(210,210')쪽과 영상 획득부(221)쪽으로 각각 30도와 90도로 굴절되어 분광된다.

상기 대물 렌즈부(130)는 다수의 배율 렌즈(131,132,133,134)가 구비되어 이를 회전시킴으로써 관찰자가 원하는 배율의 렌즈를 선택하여 관찰물을 관찰할 수 있다.

도 2 에 도시된 내부 광학계를 참조하여 광축상에 설치된 각 렌즈를 통한 상의 광로를 설명한다.

받침대(100)의 상부에 위치한 광원부(110)는 조명(111)과 콘덴서 렌즈부(112)로 구성된다.

조명(111)으로 발생된 광원은 콘덴서 렌즈부(112)에서 집광되어 동일 광축상에 놓인 재물대(130)로 그 집광된 광원을 인가하게 된다.

대물 렌즈부(130)에는 결상된 상의 배율을 변환시키기 위하여 다수의 배율을 갖는 렌즈(131,132,133,134)가 구비된다.

즉 각 렌즈((131,132,133,134)가 관찰자의 의도에 따라 하나씩 광축상에 놓이게 되면 그 렌즈의 배율에 따라 관찰물의 확대되어 상을 맺히게 되는 것이다.

상기 대물 렌즈부(130)의 상부에는 배율 변환된 상을 정리하는 제 5 렌즈부(140)가 구비된다.

또한, 상기 제 5 렌즈부(140)에 의해 정리된 상을 접안 렌즈부(210,210')쪽으로 굴절시키기 위한 제 1 프리즘(150)이 구비되고, 상기 제 1 프리즘(150)에 의해 굴절된 상을 다시 초점이 일치하도록 재정리하는 제 6 렌즈(160)가 구비된다.

그리고, 상기 제 6 렌즈(160)에 의하여 접안 렌즈부(210,210')쪽으로 굴절된 상을 좌측 접안 렌즈(210) 및 우측 접안 렌즈(210')쪽으로 분광시키기 위한 제 2 프리즘(170)이 구비되며, 상기 제 2 프리즘(170)에 의하여 분광된 상을 좌측 접안 렌즈(210)쪽으로 반사시키기 위한 제 1 및 제 2 반사경(180,190)이 구비됨과 아울러 우측 접안 렌즈(210')쪽으로 상을 반사시키기 위한 제 3 반사경(200)이 구비된다.

상기 제 3 반사경(200)은 하프 미러(half mirror)로 형성되어 입사되는 상을 90도 상측으로 굴절시킴과 아울러 그대로 투과시켜 헤드(220)의 영상 획득부(221)내부에 구비된 제 3 프리즘(222)으로 입사시킨다.

상기 제 3 프리즘(222)에 의해 제 3 반사경(200)으로부터 입사된 상이 90도 굴절되어 상측 방향으로 분광되는 것이다.

상기 제 3 프리즘(222)에 의해 90도 굴절된 상은 조리개(223)에 의하여 그 빛의 세기가 조절되는데, 빛의 세기가 밝은 경우 접안 렌즈부(210,210' )를 통해 관찰하는 관찰자는 밝은 상을 볼 수 있어 관찰물의 상태를 확인하기가 수월하지만, CCD 카메라의 경우 그 밝기에 의해 선명한 촬상이 이루어지지 못하므로 조리개(223)에 의하여 광량을 적당히 조절할 필요가 있다.

상기 조리개(223)를 통하여 빛의 밝기가 조절된 상은 어댑터(224)에 의하여 선명한 상으로 다시 결상되는데, 이로 인해 어댑터(224)의 후단에 위치한 카메라(650)에는 선명한 상이 맺히게 되는 것이다.

상기 카메라(226)에 의해 촬영된 관찰물의 상에 대한 영상 신호는 헤드(220)상부에서 지지구(230)에 의해 지지된 모니터(700)로 입력되어 곧바로 디스플레이된다.

또한, 상기 영상 신호는 외부 단자(225)로 인가되어 별도로 구비된 모니터나 또는 컴퓨터로 전송되어 저장될 수 있다.

이를 위해, 상기 외부 단자(225)는 USB 단자, 영상출력 단자, S-비디오 단자등으로 구성될 수 있을 것이다.

한편, 상기 지지구(230)는 도 5의 분해 사시도 및 도 6의 결합 단면도에 도 시하였으며 별도의 도면 부호를 부여하여 설명한다.

기본적인 구조는 스테이와 스테이구를 적용한 형태로서, 하부체(500)는 복수의 고정공(502)이 형성된 베이스(501)와, 그 베이스(501)로부터 상측으로는 바형태의 상하 지지부(503)가 입설된다.

상기 베이스(501)는 헤드(220)의 상부에서 고정공(502)에 의하여 볼트 결합된다.

상기 상하 지지부(503)의 상측으로는 홈(506)이 형성된 안착부(505)가 구비되며, 그 안착부(505)의 하부와 상하 지지부(503)의 상측부 사이에는 하측 방향으로 테이퍼진 경사부(504)를 갖는다.

상기 안착부(505)의 상측으로는 회동체(510)가 안착되는데, 그 회동체(510)의 구체(511)의 일부분이 상기 홈(506)의 상부에 안착되어 위치 고정되며, 그 구체(511)의 상측으로는 상하 방향의 지지바(512)가 구비되며, 그 지지바(512)로부터 연장되어 나사부(514)가 형성되어 있다.

상기 회동체(510)의 외측으로는 지지체(520)가 씌워져 상기 하부체(500)와 회동체(510)를 결합시키게 되는데, 이의 결합 상태는 도 6의 단면도에 도시하였다.

즉, 지지체(520)의 몸체인 통체(521)의 내측에 상기 회동체(510)가 내삽되고, 구체(511)의 상부는 통체(521)의 상부에 형성된 걸림턱(523)에 걸리어 상측으로의 이탈이 방지된다.

이때, 지지바(512)는 지지체(520)의 상측으로 돌출되며, 걸림턱(523)의 상부면은 내측으로 테이퍼진 경사면이 형성되어 있어 지지바(512)가 이의 경사면의 범 위 내에서 자유롭게 회동 및 회전이 가능하게 된다.

또한, 상기 지지체(520)의 상부 측면은 절개홈(525)을 갖게 되어, 회동체(510)가 그 절개홈(525)을 통하여 측면으로 눕혀질 수 있도록 한다.

상기 지지체(520)의 측면에는 고정공(522)이 형성되어 고정 나사(524)가 이에 삽입되어 상기 하부체(500)의 경사부(504)에 그 단부가 맞닿게 된다.

상기 고정 나사(524)가 풀려 있을 경우에는 지지체(520)의 내부에서 구체(511)와 안착부(505)가 서로 구속하지 않은 상태이므로 회동체(510)가 자유스럽게 회동 및 회전할 수 있다.

그러나, 회동체(510)의 위치가 결정된 다음 고정 나사(524)가 잠기는 경우 그 단부가 경사부(504)를 밀게 되어 지지체(520)가 하측방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 안착부(505)와 구체(511)가 밀착되어 구속하게 된다.

즉, 회동체(510)의 움직임을 구속함으로써 위치가 결정된 회동체(510)의 움직임을 방지하게 되는 것이다.

상기 회동체(510)의 나사부(514)에는 스토퍼(530)가 결합공(531)에 의하여 나사 결합되는데, 상기 나사부(514)에 액정 모니터가 나사 결합되면 상기 스토퍼(530)에 의하여 그 결합되는 깊이를 조절할 수 있는 것이다.

도 3 및 도 4 는 실체 영상 현미경을 나타낸 본 발명의 다른 실시 예로서, 이에 도시한 바와 같이,

본체의 내부에 대물 렌즈부, 배율 변환 렌즈부, 접안 렌즈부 등으로 구성되며,

상기 본체의 측면부로 일정부분 돌출되어진 거치대가 착탈 가능토록 결합되고, 상기 거치대의 상부에는 스테이와 스테이구로 형성된 지지구가 구비되어 그 지지구의 상부에 액정 모니터가 결합되어 자유 회동 및 회전이 가능토록 하며,

상기 거치대의 내부에는,

상기 배율 변환 렌즈부와 접안 렌즈부 사이에 위치하여 배율 변환된 상을 분광시키는 프리즘;

상기 프리즘으로부터 분광된 상의 선명도를 개선시키는 어댑터;

상기 어댑터의 후단에 구비되어 어댑터로부터의 상을 촬상하여 그 영상 신호를 상기 액정 모니터로 출력하는 카메라;로 구성된다.

이를 설명하면, 밑판(300)이 구비되고, 그 밑판(300)의 상부에 관찰물을 올려놓기 위한 재물대(310)가 설치되며, 상기 밑판(300)의 후면부에는 축으로 된 지지대(320)가 수직으로 형성된다.

승하강 조절 레버(330)는 상기 지지대(320)상에 거치된 대물 렌즈부(340)와 재물대(310)상의 관찰물과의 거리를 조절하게 된다.

한편, 헤드(370)의 측면부에는 영상 획득부(410)의 거치대(411)가 일정 부분돌출되어 형성되는데, 이 거치대(411)의 상부에는 모니터(430)가 도 5 및 도 6에서 이미 설명한 바와 같은 지지구(420)에 의하여 전후좌우 방향으로 자휴 회동 및 회전이 가능토록 구비된다.

상기 거치대(411)는 헤드(370)의 측면부와는 결합부(412)에 의해 결합되어 액정 모니터(430)를 지지함과 동시에 그 내부에는 밑판(300)상의 관찰물의 상을 촬 상하기 위한 광학계가 구비되어 있다.

상기 결합부(412)는 일 예를 들어 나사식으로 되어 액정 모니터(430)가 결합된 거치대(411)를 돌려서 끼움으로써 결합시키게 되고, 또한 이동시에는 분리가 가능하도록 한다.

대물 렌즈부(340)를 통한 관찰물의 상은 헤드(370) 내부에서 접안 렌즈부(400)쪽과 영상 획득부(410)쪽으로 각각 45도와 90도로 굴절되어 분광된다.

도 4 는 도 3 의 광학계를 도시한 도로서, 광축상에 설치된 각 렌즈를 통한 상의 광로를 보여준다.

표본스테이지(310)위에 놓여진 관찰물의 상을 결상하는 대물 렌즈부(340)가 구비되고, 광축을 따라 전후 방향으로 이동하면서 대물 렌즈부(340)에 의해 결상된 상의 배율을 변환시키는 배율 변환 렌즈부(350)가 구비되며, 배율 변환된 상을 정리하는 제 3 렌즈부(361,362)가 구비된다.

또한, 상기 제 3 렌즈부(361,362)에 의해 정리된 상을 접안 렌즈부(400)쪽으로 굴절시키기 위한 프리즘부(380)가 구비되고, 상기 프리즘(380)에 의해 굴절된 상을 관찰자가 육안으로 볼 수 있도록 하는 접안 렌즈부(370)가 구비된다.

이의 동작을 설명한다.

보통 실체 현미경은 쌍안으로 구성되어 있으므로 좌우측의 두 개의 광축과 광로를 가지게 된다.

따라서. 대물 렌즈(340)는 표본스테이지(310)상의 관찰물의 상을 결상하게 되고, 이때, 상기 배율 변환 렌즈부(350)는 광축을 따라 전후로 이동하면서 설정배 율만큼 결상시키게 된다.

상기 배율 변환 렌즈부(350)는 각 제 1 렌즈부(351)와 제 2 렌즈부(352)가 두 개의 광축상에 각각 설치되어 두 개의 광로를 가지게 된다.

상기 두 개의 광축상에 각각 렌즈(361,362)가 구비되어 상기 배율 변환 렌즈부(350)에 의해 배율 변환된 상의 초점을 정리하여 선명한 상이 맺히도록 한다.

프리즘부(380) 또한 두 개의 광축상에 각각 프리즘(381,382)이 구비되어 상을 접안 렌즈부(400)쪽으로 45도 굴절시키게 되고, 프리즘부(380)에 의해 굴절된 상은 제 4 렌즈부(390)의 렌즈(391,392)에 의하여 상의 초점이 다시 한번 정리된다.

그러므로, 접안 렌즈부(400)에 선명한 관찰물의 상이 배율 조절되어 맺힘으로써 관찰자가 이를 확인할 수 있다.

상기 배율 변환 렌즈부(350)와 제 3 렌즈부(361,362)의 사이에는 영상 획득부(410)의 프리즘(413)이 설치되어 상을 90도 굴절시키게 된다.

즉, 배율 변환 렌즈부(350)의 제 1 렌즈부(351)와 렌즈(351) 사이, 또는 제 2 렌즈부(352)와 렌즈(362)의 사이의 광축상에 프리즘(413)이 설치되어 분광시키게 된다.

상기 프리즘(413)에 의해 배율 변환 렌즈부(350)의 상이 곧바로 직진하여 제 3 렌즈부(361,362)로 전달됨과 아울러 90도 굴절되어 거치대(411)가 위치하는 방향으로 분광되는 것이다.

상기 프리즘(413)에 의해 90도 굴절된 상은 조리개(414)에 의하여 그 빛의 세기가 조절되고, 상기 조리개(414)를 통하여 빛의 밝기가 조절된 상은 어댑터(415)에 의하여 선명한 상으로 다시 결상됨으로써 상기 어댑터(415)의 후단에 위치한 카메라(416)에는 선명한 상이 맺히게 되는 것이다.

상기 카메라(416)에 의해 촬영된 관찰물의 상에 대한 영상 신호는 거치대(411)의 상부에 결합된 모니터(430)로 입력되어 곧바로 디스플레이된다.

또한, 상기 영상 신호는 외부 단자(417)로 인가되어 별도로 구비된 모니터나 또는 컴퓨터로 전송되어 저장될 수 있다.

한편, 지지구(420)의 구성은 도 5 및 도 6에서 이미 설명하였으므로 더 이상의 설명은 생략한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명 영상 현미경은 일체로 구비된 모니터가 지지구에 의하여 상하 좌우로 회전 가능토록 구성됨으로써 어느 방향에서건 모니터에 디스플레이되는 영상을 정확히 확인할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 관찰물을 놓는 재물대의 저부에 광원부가 구비되고, 본체의 내부에 복수의 배율 렌즈를 구비한 대물 렌즈부, 대물 렌즈의 상을 접안 렌즈부 쪽으로 분광시키는 반사경, 접안 렌즈부 등으로 구성되며,

   상기 본체의 헤드 상측부에 스테이와 스테이구로 형성된 지지구가 구비되고, 그 지지구의 상부에 액정 모니터가 결합되어 자유 회동 및 회전이 가능토록 하며,

   상기 헤드의 내부에는,

   상기 반사경에 의해 분광된 상을 각도 변환시키는 프리즘;

   상기 프리즘으로부터 분광된 상의 선명도를 개선시키는 어댑터;

   상기 어댑터의 후단에 구비되어 어댑터로부터의 상을 촬상하여 그 영상 신호를 상기 액정 모니터로 출력하는 카메라;로 구성됨을 특징으로 하는 영상 현미경.
2. 본체의 내부에 대물 렌즈부, 배율 변환 렌즈부, 접안 렌즈부 등으로 구성되며,

   상기 본체의 측면부로 일정부분 돌출되어진 거치대가 착탈 가능토록 결합되고, 상기 거치대의 상부에는 스테이와 스테이구로 형성된 지지구가 구비되어 그 지지구의 상부에 액정 모니터가 결합되어 자유 회동 및 회전이 가능토록 하며,

   상기 거치대의 내부에는,

   상기 배율 변환 렌즈부와 접안 렌즈부 사이에 위치하여 배율 변환된 상을 분 광시키는 프리즘;

   상기 프리즘으로부터 분광된 상의 선명도를 개선시키는 어댑터;

   상기 어댑터의 후단에 구비되어 어댑터로부터의 상을 촬상하여 그 영상 신호를 상기 액정 모니터로 출력하는 카메라;로 구성됨을 특징으로 하는 영상 현미경.

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