KR20210133439A - A polarizing microscope measuring indoor pollution level and controlling an air purifier - Google Patents

A polarizing microscope measuring indoor pollution level and controlling an air purifier Download PDF

Info

Publication number
KR20210133439A
KR20210133439A KR1020200052035A KR20200052035A KR20210133439A KR 20210133439 A KR20210133439 A KR 20210133439A KR 1020200052035 A KR1020200052035 A KR 1020200052035A KR 20200052035 A KR20200052035 A KR 20200052035A KR 20210133439 A KR20210133439 A KR 20210133439A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stage
indoor pollution
air purifier
lens
camera
Prior art date
Application number
KR1020200052035A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102395179B1 (en
Inventor
고인택
Original Assignee
고인택
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고인택 filed Critical 고인택
Priority to KR1020200052035A priority Critical patent/KR102395179B1/en
Publication of KR20210133439A publication Critical patent/KR20210133439A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102395179B1 publication Critical patent/KR102395179B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/0092Polarisation microscopes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/02Investigating particle size or size distribution
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052Optical details of the image generation
    • G02B21/0068Optical details of the image generation arrangements using polarisation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/02Objectives
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0096Investigating consistence of powders, dustability, dustiness

Abstract

The present invention relates to a polarizing microscope, including a stage, an objective lens, a collecting lens, a camera, an image recognition unit, and a controller. When the mode for measuring indoor pollution level is set, the polarizing microscope measures the pollution degree by shooting an enlarged image of fine dust, ultrafine dust, bacteria, viruses, bacteria, etc. According to the degree of pollution, a control command is transmitted to the air purifier through IoT communication. Thus, the polarizing microscope can quickly remove indoor pollutants.

Description

실내 오염정도를 측정하여 공기정화기를 제어하는 편광 현미경{A polarizing microscope measuring indoor pollution level and controlling an air purifier}A polarizing microscope measuring indoor pollution level and controlling an air purifier

본 발명은 편광 현미경에 관한 것으로, 실내오염정도를 측정하는 모드가 설정되면, 미세먼지, 초미세먼지, 세균, 바이러스, 박테리아 등의 확대 영상을 촬영하여 오염정도를 측정하고, 그 오염정도에 따라 공기정화기로 IoT 통신에 의해 제어명령을 전송하도록 하는 실내 오염정도를 측정하여 공기정화기를 제어하는 편광 현미경에 관한 것이다.The present invention relates to a polarizing microscope, and when a mode for measuring the degree of indoor pollution is set, an enlarged image of fine dust, ultrafine dust, bacteria, virus, bacteria, etc. is taken to measure the degree of pollution, and according to the degree of pollution It relates to a polarizing microscope that controls an air purifier by measuring the indoor pollution level to transmit a control command by IoT communication to the air purifier.

일반적인 편광 현미경은 일반적인 광학 현미경과는 달리 굴절율의 차이를 이용하여 표본을 관찰하게 되어, 회절된 광선과 회절되지 않은 광선 간의 간섭현상에 의해 발생되는 위상차를 명암의 차이로 표출함으로써 표본을 관찰할 수 있게 된다.Unlike a general optical microscope, a general polarization microscope observes the specimen using the difference in refractive index, and the phase difference caused by the interference between diffracted and non-diffracted rays is expressed as a difference in contrast to observe the specimen. there will be

이러한 편광 위상 현미경의 한 예로서, 등록특허 제10-0924574호(편광 위상 현미경)에서는 빛의 위상차를 이용하여 표본의 구조 및 변화를 관찰하는 구조를 제안하였는데, 그 구조로서, 관찰하고자 하는 표본에 대한 상을 획득하는 광학이미지 발생부와, 상기 광학 이미지 발생부에서 획득한 상의 광선이 유입되는 물체 평면; 상기 물체 평면을 통과한 광선에 대한 1차 퓨리에 변환이 발생하는 제1 변환렌즈; 상기 제1 변환렌즈로부터 상기 제1 변환렌즈의 초점거리만큼 이격되어 위치한 λ/4 파장판; 상기 λ/4 파장판을 통과한 광선에 대한 2차 퓨리에 변환이 발생하는 제2 변환렌즈; 및 상기 2차 퓨리에 변환이 이루어진 광선의 상이 맺히는 광검출기를 포함하는 위상 이미지 발생부를 포함하도록 구성되어 있다.As an example of such a polarized phase microscope, Patent Registration No. 10-0924574 (polarized phase microscope) proposes a structure for observing the structure and change of a sample using the phase difference of light. an optical image generating unit for obtaining an image of the image; a first transform lens for generating a first-order Fourier transform with respect to the ray passing through the object plane; a λ/4 wave plate spaced apart from the first conversion lens by the focal length of the first conversion lens; a second transform lens for generating a second-order Fourier transform with respect to the ray passing through the λ/4 wave plate; and a phase image generator including a photodetector on which an image of the light beam subjected to the second Fourier transform is formed.

따라서, 표본에 대한 고 분해능과 저잡음비를 가진 정량적인 위상 정보를 획득하여 세포단위에서 일어나는 극 미세변화의 추적이 가능한 효과를 가진다.Therefore, it has the effect of tracking extremely fine changes occurring at the cell level by acquiring quantitative phase information with high resolution and low noise ratio for the sample.

그런데, 실험실 등의 환경에서는 표본의 오염을 방지하기 위하여 고청정도를 유지하여야 하는데 미세먼지, 초미세먼지, 공기 중에 부유하는 각종 세균 및 박테리아, 바이러스 등이 사람들의 출입에 의해 외부로부터 유입될 수 있으며, 이러한 유입에 의해 실내공기가 오염되는 것을 방지하기 위하여 별도의 공기정화기를 설치하고 있다.However, in environments such as laboratories, a high degree of cleanliness must be maintained to prevent contamination of samples. , a separate air purifier is installed to prevent indoor air from being polluted by such inflow.

이러한 공기정화기는 미세먼지, 초미세먼지 등을 감지하기 이한 센서가 구비되어 있어서 그 오염정도에 따라 동작하게 되지만, 세균 또는 박테리아 등은 감지하지 못하는 단점이 있다.Such an air purifier is equipped with a sensor to detect fine dust, ultra-fine dust, and the like, and operates according to the degree of contamination, but has a disadvantage in that it cannot detect bacteria or bacteria.

즉, 미세먼지, 초미세먼지를 감지한 경우에는 그 농도에 맞게 강약이 제어되어 동작함으로써 외부로의 배출 또는 자체 포집을 하게 되지만, 세균 또는 박테리아 등은 감지가 되지 못하므로 실내로부터 신속한 배출이나 포집이 이루어지지 않게 되어 오염이 유지되는 문제점이 있는 것이다.That is, when fine dust or ultra-fine dust is detected, the intensity is controlled and operated according to the concentration to discharge to the outside or self-collection. This is not done, so there is a problem that contamination is maintained.

또한, 상기의 종래 기술에 의한 편광 위상 현미경은 표본을 관찰하는 용도로 한정되어 있다. In addition, the polarized phase microscope according to the prior art is limited to the purpose of observing the specimen.

<선행기술문헌><Prior art literature>

- 대한민국 등록특허 제10-0924574호- Republic of Korea Patent No. 10-0924574

(편광 위상 현미경) (polarized phase microscope)

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 편광 현미경을 사용하지 않을 때는 미세먼지, 초미세먼지, 세균, 박테리아, 바이러스 등에 의한 실내 오염정도를 감지하는 센서로 동작하고, 그 오염정도에 따라 IoT 통신에 의해 공기정화기의 동작을 제어함으로써 신속히 실내 오염원을 제거하도록 하는 편광 현미경을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, in order to solve the conventional problems, the present invention operates as a sensor for detecting indoor contamination by fine dust, ultrafine dust, bacteria, bacteria, viruses, etc. when not using a polarizing microscope, and Accordingly, an object of the present invention is to provide a polarizing microscope that can quickly remove indoor pollutants by controlling the operation of an air purifier through IoT communication.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 실내 오염정도를 측정하여 공기정화기를 제어하는 편광 현미경은,In order to achieve the above object, the polarization microscope for controlling the air purifier by measuring the degree of indoor pollution according to the present invention,

표본 시료가 놓이는 재물대;a stage on which the specimen is placed;

상기 재물대의 상측에 위치하고, 각기 다른 배율을 갖는 렌즈가 구비된 대물렌즈;an objective lens positioned on the upper side of the stage and provided with lenses having different magnifications;

상기 대물렌즈의 상측에서 광 경로상에 위치하여 중간상을 형성하는 튜브렌즈;a tube lens positioned on the optical path from the image side of the objective lens to form an intermediate image;

상기 튜브렌즈의 전단과 상기 재물대의 하부에 일체로 장착되어 입사된 광의 편광상태를 각각 조정하는 상부 편광판 및 하부 편광판;an upper polarizing plate and a lower polarizing plate integrally mounted on the front end of the tube lens and the lower part of the stage to adjust the polarization state of the incident light;

광을 발생시키는 광원;a light source for generating light;

상기 발생된 광이 재물대에 집광하도록 하는 집광렌즈;a condensing lens for condensing the generated light on the stage;

상하로 설치된 가이드 상에서 상기 재물대를 동력에 의해 상하방향으로 이동하도록 조절하는 조절부;a control unit for adjusting the stage to move up and down by power on the guide installed up and down;

상기 튜브렌즈의 상측에서 광 경로상에 설치된 카메라;a camera installed on the optical path from the upper side of the tube lens;

상기 카메라로부터 촬영된 영상을 인식하여 그 인식된 결과를 출력하는 영상인식부;an image recognition unit for recognizing the image taken from the camera and outputting the recognized result;

실내오염측정모드가 설정되면, 상기 조절부를 제어하여 재물대가 하강하도록 하고, 상기 영상인식부로부터 출력된 결과에 의해 공기청정기의 공기정화모드 또는 환기모드에 대한 구동제어명령을 출력하는 컨트롤러;a controller that controls the adjusting unit to lower the stage when the indoor pollution measurement mode is set, and outputs a driving control command for the air purification mode or ventilation mode of the air purifier according to the result output from the image recognition unit;

상기 컨트롤러로부터 출력되는 제어명령을 IoT 통신에 의해 공기청정기로 전송하는 IoT 모듈;로 구성된 것을 특징으로 한다.and an IoT module that transmits a control command output from the controller to the air purifier through IoT communication.

또한, 상기 컨트롤러는 상기 카메라로부터 촬영되어 인식된 결과에 의해 재물대에 표본 시료가 놓여있지 않다고 판단되면, 일정시간 후에 상기 실내오염측정모드를 실행하거나 또는 모드 설정부에 의해 사용자로부터 직접 모드 설정이 이루어지면 실내오염측정모드를 실행한다.In addition, when it is determined that the sample sample is not placed on the stage according to the result recognized by the camera, the controller executes the indoor pollution measurement mode after a certain period of time or sets the mode directly from the user by the mode setting unit. Execute the ground indoor pollution measurement mode.

또한, 상기 컨트롤러는 실내오염측정모드가 설정되면, 상기 카메라를 일정시간 간격으로 연속하여 촬영동작을 수행하도록 제어한다.In addition, when the indoor pollution measurement mode is set, the controller controls the camera to continuously perform a photographing operation at regular time intervals.

상기 컨트롤러는 실내오염측정모드가 설정되면, 상기 대물렌즈를 회전시켜 미리 설정된 렌즈가 광 경로상에 위치하도록 제어한다.When the indoor pollution measurement mode is set, the controller rotates the objective lens to control the preset lens to be positioned on the optical path.

그리고, 상기 영상인식부에는 미세먼지, 초미세먼지, 세균, 박테리아, 바이러스의 형상과 크기에 대한 정보가 저장되어 상기 카메라로부터 촬영된 영상과 비교하여 존재유무 및 밀도에 대한 인식 결과를 출력한다.In addition, information on the shape and size of fine dust, ultrafine dust, bacteria, bacteria, and viruses is stored in the image recognition unit, and a recognition result for presence or absence and density is output compared with the image captured by the camera.

이와 같이 구성된 본 발명은, 편광 현미경에 의해 실내의 공기오염정도 즉, 미세먼지, 초미세먼지, 세균, 박테리아, 바이러스 등에 의한 오염정도를 측정하여 그 측정된 결과에 의해 공기정화기를 적절히 구동시켜 신속한 배출 또는 포집시킬 수 있게 되어 실내 공기정화 효율을 극대화할 수 있게 된다.The present invention configured as described above measures the degree of indoor air pollution, that is, the degree of contamination by fine dust, ultrafine dust, bacteria, bacteria, viruses, etc., by means of a polarizing microscope, and drives the air purifier appropriately according to the measured results to quickly It can be discharged or collected, thereby maximizing the indoor air purification efficiency.

도1은 본 발명의 편광 현미경의 구조를 보인 도.
도2는 실내오염을 감지하기 위한 재물대의 위치를 보인 도.
도3은 제어부의 내부 블럭도.
1 is a view showing the structure of a polarizing microscope of the present invention.
Figure 2 is a view showing the position of the stage for detecting indoor pollution.
3 is an internal block diagram of a control unit;

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. The terms used in the present invention have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like.

또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention.

따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다. However, the embodiments of the present invention illustrated below may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

도1은 본 발명의 편광 현미경의 구조를 보인 도이고, 도2는 실내오염을 감지하기 위한 재물대의 위치를 보인 도이며, 도3은 제어부의 내부 블럭도이다.Fig. 1 is a view showing the structure of a polarizing microscope of the present invention, Fig. 2 is a view showing the position of a stage for detecting indoor pollution, and Fig. 3 is an internal block diagram of the control unit.

도1에서와 같이 본 발명의 편광 현미경은, 접안렌즈(10), 튜브렌즈(11), 상부 편광판(12), 대물렌즈(13), 재물대(14), 조리개(15), 하부 편광판(16), 집광렌즈(17), 반사거울(18), 열흡수필터(19), 렌즈(20), 광원(21), 조절부(22), 가이드(23), 카메라(24), 제어부(25)로 구성되어 있다.1, the polarizing microscope of the present invention includes an eyepiece 10, a tube lens 11, an upper polarizing plate 12, an objective lens 13, a stage 14, an aperture 15, a lower polarizing plate 16 ), a condensing lens 17 , a reflective mirror 18 , a heat absorption filter 19 , a lens 20 , a light source 21 , a control unit 22 , a guide 23 , a camera 24 , a control unit 25 ) is composed of

상기 접안렌즈(10)는 사용자가 눈을 근접시켜 시료를 육안으로 관찰하기 위한 렌즈이고, 상기 튜브렌즈(11)는 상기 반사거울(18)로부터 반사된 광을 모아서 중간영샹을 형성하는 것이다.The eyepiece 10 is a lens for the user to visually observe the sample by bringing the eye closer, and the tube lens 11 collects the light reflected from the reflective mirror 18 to form an intermediate image.

상기 상부편광판(12)은 대물렌즈(13)의 상측에서 광축 즉, 광 경로상에 위치하고, 하부편광판(16)은 재물대(14)의 하측에 일체로 형성되어 집광렌즈(17)로부터 입사된 광의 편광 상태를 조정하게 된다.The upper polarizing plate 12 is located on the optical axis, that is, on the optical path from the upper side of the objective lens 13 , and the lower polarizing plate 16 is integrally formed on the lower side of the stage 14 , so that the light incident from the condensing lens 17 is The polarization state is adjusted.

상기 대물렌즈(13)는 재물대(14)를 통과한 빛을 집광시키고 확대하여 실상을 맺는 것으로서, 각기 다른 배율을 갖는 복수의 렌즈가 장착되며, 선택된 어느 하나의 렌즈를 광 경로상에 위치하도록 회전이 가능하도록 구성된다.The objective lens 13 condenses the light passing through the stage 14 and enlarges it to form a real image. A plurality of lenses having different magnifications are mounted, and the selected one lens is rotated to be positioned on the optical path. configured to make this possible.

상기 재물대(14)는 관찰을 위한 시료 표본이 놓이는 것이며, 포커싱을 위하여 가이드(23)상에서 상하방향으로 수직왕복이동이 가능하게 설치되고, 이러한 재물대(14)에는 시료 표본이 놓여있거나 놓여있지 않은 상태를 감지하기 위한 센서가 구비될 수 있다.The stage 14 is on which a sample for observation is placed, and is installed so as to vertically reciprocate on the guide 23 for focusing. A sensor for detecting may be provided.

상기 조리개(15)는 광원(21)으로부터 발생한 광의 입사량을 조절하는 것이고, 집광렌즈(17)는 반사거울(18)에 의해 반사된 광을 집광시켜 재물대(14)에 놓인 시료에 광이 집중되도록 하는 것이며, 반사거울(18)은 광원으로부터 발생된 광을 재물대(14)의 방향으로 방향 전환을 시키는 것이다. The diaphragm 15 adjusts the incident amount of light generated from the light source 21 , and the condensing lens 17 collects the light reflected by the reflective mirror 18 to focus the light on the sample placed on the stage 14 . The reflective mirror 18 is to change the direction of the light generated from the light source to the direction of the stage 14 .

상기 열흡수필터(19)는 광원(21)에서 발생된 열을 흡수하는 것이고, 렌즈(20)는 광원(21)으로부터 발생한 광을 평행광으로 전환하는 것이며, 광원(21)은 시료에 일정한 세기의 빛을 공급하는 것이다.The heat absorption filter 19 absorbs heat generated from the light source 21 , the lens 20 converts the light generated from the light source 21 into parallel light, and the light source 21 has a constant intensity on the sample. to provide the light of

상기 조절부(22)는 가이드(23) 상에서 상하방향으로 이동하는 재물대(14)의 이동정도를 조절하는 것으로서, 본 발명에서는 모터 등의 동력에 의해 재물대(14)의 상하방향 위치를 조절하게 된다.The adjusting unit 22 controls the degree of movement of the stage 14 moving in the vertical direction on the guide 23. In the present invention, the vertical position of the stage 14 is adjusted by power such as a motor. .

상기 카메라(24)는 광 경로상에서 튜브렌즈(11)의 상측에 위치하여 대물렌즈(13)에 의해 확대된 공기오염물질을 촬영하게 되며, 제어부(25)의 제어에 의해 촬영시간, 촬영간격이 설정되는 것이다.The camera 24 is located on the upper side of the tube lens 11 on the optical path to photograph the air pollutants enlarged by the objective lens 13, and the shooting time and shooting interval are controlled by the control unit 25. will be set

예를 들어, 공기오염물질에 대한 정확한 영상을 얻기 위하여 동영상이 아닌 정지영상을 촬영하기 위한 촬영시간(예를 들면 조리개 노출시간)이 설정되고, 또한 촬영간격(예를 들면 0.2~0.5초 간격)이 설정된다.For example, in order to obtain an accurate image of air pollutants, a shooting time (eg, aperture exposure time) is set for shooting a still image rather than a moving picture, and the shooting interval (eg, 0.2 to 0.5 second interval) is set. This is set

상기 제어부(25)는 도3에서와 같이 카메라(24)로부터 촬영된 공기오염물질 즉, 미세먼지, 초미세먼지, 세균, 박테리아, 바이러스 등의 영상을 영상인식부(26)에서 인가받아 이를 인식하여 종류 및 밀도를 분석하게 되는데, 이를 위해 다양한 형태의 비교 영상에 대한 데이터를 저장하고 있게 된다.As shown in FIG. 3 , the control unit 25 receives images of air pollutants, that is, fine dust, ultrafine dust, bacteria, bacteria, viruses, etc. captured from the camera 24 from the image recognition unit 26 and recognizes them. Thus, the type and density are analyzed, and for this purpose, data for various types of comparison images are stored.

즉, 카메라(24)로부터 촬영된 공기오염물질과의 비교를 위한 다양한 형태의 미세먼지, 초미세먼지, 세균, 박테리아, 바이러스 등의 영상을 가지고 있게 되는 것이다.That is, it has images of various types of fine dust, ultrafine dust, bacteria, bacteria, viruses, etc. for comparison with air pollutants photographed from the camera 24 .

또한, 영상인식을 위한 기법으로 기 공지된 영상인식기술을 이용할 수 있는데, 그 예로서 등록특허 제10-1017323호(실시간 피사체형태비교를 위한 영상처리장치 및 방법) 등을 이용할 수 있을 것이다.In addition, a known image recognition technology can be used as a technique for image recognition, and as an example, registered patent No. 10-1017323 (image processing apparatus and method for real-time object shape comparison), etc. may be used.

컨트롤러(27)는 실내오염측정모드가 설정되면, 상기 조절부(22)를 제어하여 도2에서와 같이 재물대(14)가 미리 설정된 위치로 하강하도록 하여 재물대(14)의 상측에서 포커싱이 이루어지도록 하며, 대물렌즈 구동부(31)를 제어하여 복수의 렌즈 중 미리 설정된 렌즈가 광 경로상에 위치하도록 대물렌즈(13)를 회전시키게 된다.When the indoor pollution measurement mode is set, the controller 27 controls the adjusting unit 22 to lower the stage 14 to a preset position as shown in FIG. 2 to focus on the upper side of the stage 14. And, by controlling the objective lens driver 31, the objective lens 13 is rotated so that a preset lens among the plurality of lenses is located on the optical path.

즉, 실내오염물질의 실상을 얻기 위하여 그에 맞는 배율을 갖는 렌즈를 광 경로상에 위치시키도록 하는 것이다.That is, in order to obtain a real image of indoor pollutants, a lens having an appropriate magnification is placed on the optical path.

또한, 상기 카메라(24)를 제어하여 조리개 노출시간 및 노출간격 즉 촬영시간, 촬영간격을 제어함으로써 공기중에 부유하는 공기오염물질에 대한 영상을 촬영할 수 있도록 하는 것이다.In addition, by controlling the camera 24 to control the aperture exposure time and exposure interval, that is, the photographing time and the photographing interval, an image of air pollutants floating in the air can be photographed.

아울러, 모드 설정부(28)에 의해 사용자로부터 실내오염측정모드가 설정되면, 이에 대한 실행을 제어할 수 있으며, 또 다르게는 상기 재물대(14)에 구비된 센서에 의해 시료가 놓이지 않은 것이 감지되면, 타이머(32)에 의해 설정된 시간 후에 실내오염측정모드를 실행하게 된다.In addition, when the indoor pollution measurement mode is set by the user by the mode setting unit 28, the execution can be controlled, or alternatively, when it is detected that the sample is not placed by the sensor provided in the stage 14, , the indoor pollution measurement mode is executed after the time set by the timer 32 .

즉, 사용자가 예를 들어 타이머(32)에 20분을 설정한 경우에 상기 재물대(14)에 시료가 놓이지 않은 상태가 감지된 후 20분이 경과되면, 장시간 편광 현미경을 사용하지 않는 상태이므로 자동으로 실내오염측정모드를 실행하게 된다.That is, when the user sets the timer 32 for 20 minutes, for example, when 20 minutes have elapsed after the state in which the sample is not placed on the stage 14 is detected, the polarization microscope is not used for a long time, so it is automatically The indoor pollution measurement mode is executed.

그리고, 상기 컨트롤러(27)는 상기 영상인식부(26)에 의해 실내오염물질의 종류 및 밀도가 기준치 이상 측정되면, 공기정화기를 제어하기 위한 명령을 IoT 모듈(30)로 출력하게 된다.And, when the type and density of indoor pollutants are measured by the image recognition unit 26 by the reference value or more, the controller 27 outputs a command for controlling the air purifier to the IoT module 30 .

상기 IoT 모듈(30)은 공기정화기로 그 제어명령을 IoT 통신으로 제공함으로써 미세먼지, 초미세먼지는 물론 세균, 박테리아, 바이러스에 의해 오염된 실내공기를 신속히 정화시키도록 한다. The IoT module 30 provides an air purifier with a control command through IoT communication to quickly purify indoor air polluted by bacteria, bacteria, and viruses as well as fine dust and ultra-fine dust.

이렇게 구성된 본 발명의 동작을 자세히 설명한다.The operation of the present invention configured in this way will be described in detail.

재물대(13)에 놓인 시료를 관찰하기 위해서 컨트롤러(27)는 조절부(22)를 제오하여 재물대(14)를 원래의 초기 위치로 이동시키게 되며, 이러한 조절부(22)는 동력에 의해 동작하고, 또한 사용자에 의해 수동으로 미세조작이 가능한 구조를 가지게 된다. In order to observe the sample placed on the stage 13, the controller 27 removes the control unit 22 to move the stage 14 to its original initial position, and the control unit 22 is operated by power and , and also has a structure that can be manually finely manipulated by the user.

그러므로, 광원(21)으로부터 발생된 광은 광 경로상에 위치하는 렌즈(20), 반사거울(18) 집광렌즈(17), 하부편광판(16), 조리개(15), 재물대(14)에 놓인 시료, 대물렌즈(13), 상부편광판(12), 튜브렌즈(11)를 통해 전압렌즈(10)로 입사되므로 사용자는 시료의 관찰이 가능하게 된다.Therefore, the light generated from the light source 21 is placed on the lens 20 positioned on the light path, the reflective mirror 18, the condensing lens 17, the lower polarizing plate 16, the diaphragm 15, and the stage 14. Since it is incident to the voltage lens 10 through the sample, the objective lens 13, the upper polarizing plate 12, and the tube lens 11, the user can observe the sample.

상기 재물대(14)에 시료가 놓이지 않은 상태로 설정된 시간이 경과되면, 컨트롤러(27)는 실내오염측정모드를 실행하게 되는데, 조절부(22)를 제어하여 재물대(14)를 설정된 위치로 하강시키고, 동시에 대물렌즈 구동부(13)를 제어하여 설정된 렌즈가 광 경로상에 위치하도록 대물렌즈(13)를 회전시키게 된다.When the set time elapses without the sample being placed on the stage 14, the controller 27 executes the indoor pollution measurement mode, and controls the adjusting unit 22 to lower the stage 14 to the set position. , while simultaneously controlling the objective lens driving unit 13 to rotate the objective lens 13 so that the set lens is positioned on the optical path.

그러므로, 포커싱이 재물대(14)의 상부에서 이루어지게 되어 부유하는 실내공기오염물질의 촬영이 가능하게 된다.Therefore, focusing is performed on the upper part of the stage 14, so that it is possible to photograph floating indoor air pollutants.

따라서, 컨트롤러(27)의 제어에 의하여 카메라(24)는 설정된 촬영시간 및 촬영간격에 의해 공기오염물질을 촬영하게 된다.Accordingly, under the control of the controller 27, the camera 24 takes pictures of air pollutants according to the set shooting time and shooting interval.

물론, 사용자가 모드설정부(28)를 통해 모드를 설정하면, 컨트롤러(27)는 곧바로 실내오염측정모드를 수행하게 된다.Of course, when the user sets the mode through the mode setting unit 28, the controller 27 directly performs the indoor pollution measurement mode.

상기 카메라(24)에 의해 촬영된 연속적인 영상은 영상인식부(26)로 입력되어 입자의 형태와 크기에 의해 실내오염물질의 종류를 판별함과 아울러 그 밀도를 측정하게 된다.The continuous images taken by the camera 24 are input to the image recognition unit 26 to determine the type of indoor pollutants according to the shape and size of the particles and measure the density thereof.

즉, 포커싱된 위치에서 단위면적당 실내오염물질의 갯수를 측정하여 공기오염정도를 측정하는 것이다.That is, the air pollution degree is measured by measuring the number of indoor pollutants per unit area at the focused position.

이러한 영상인식에 의해 실내에 미세먼지와 초미세먼지가 설정된 농도 이하이더라도, 세균, 박테리아, 바이러스 등이 인식되고, 그 밀도가 설정된 값 이상이면, 그에 대한 영상인식에 의한 측정값을 컨트롤러(27)로 제공하게 되며, 상기 컨트롤러(30)는 IoT 모듈(30)을 통해 공기정화기로 실내오염정도에 따른 구동제어명령을 전송하게 된다.Even if the fine dust and ultra-fine dust in the room are below the set concentration by this image recognition, bacteria, bacteria, viruses, etc. are recognized, and if the density is higher than the set value, the measured value by image recognition for the controller 27 and the controller 30 transmits a driving control command according to the degree of indoor pollution to the air purifier through the IoT module 30 .

따라서 공기정화기는 구동제어명령에 따라 동작하여 실내 공기를 정화하거나 횐기를 하게 되며, 상기 실내오염측정모드는 사용자에 의해 모드해제가 될 때까지 실행된다.Accordingly, the air purifier operates according to the driving control command to purify or purify the indoor air, and the indoor pollution measurement mode is executed until the mode is canceled by the user.

즉, 미세먼지와 초미세먼지 등은 실내의 공기를 순환시켜 공기정화기의 필터에 의해 제거하는 것이 효율적이고, 세균, 박테리아, 바이러스 등은 환기모드에 의해 실내의 공기를 외부로 배출시키는 것이 효율적이므로, 상기 영상인식부(26)에 의해 영상인식된 오염물질의 종류에 따라 필터에 의한 공기정화모드 또는 환기모드를 적절히 선택하도록 구동제어명령을 공기정화기에 전송하는 것이다.In other words, it is efficient to remove fine dust and ultrafine dust by circulating the air in the room and removing it by the filter of the air purifier, and it is efficient to discharge the indoor air to the outside by the ventilation mode for bacteria, bacteria, and viruses. , to transmit a drive control command to the air purifier to appropriately select an air purification mode or a ventilation mode by the filter according to the type of contaminant image recognized by the image recognition unit 26 .

또한, 이러한 공기정화기는 실내공기정화는 물론 환기 기능을 구비하게 된다.In addition, such an air purifier has a ventilation function as well as indoor air purification.

공기정화기의 구동에 의해 실내의 공기오염정도가 설정된 값 이하이면, 공기정화기의 구동을 중지시키도록 구동제어명령을 전송하게 된다.If the degree of indoor air pollution is less than a set value by driving the air purifier, a driving control command is transmitted to stop the operation of the air purifier.

그리고, 사용자가 모드설정부(28)에 의해 모드 해제 명령을 인가하게 되면, 컨트롤러(27)는 이에 따라 조절부(22)를 제어하여 재물대(14)가 원위치로 복귀하도록 조절하게 된다.And, when the user applies a mode release command by the mode setting unit 28, the controller 27 controls the adjusting unit 22 accordingly to adjust the stage 14 to return to its original position.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. As described above in detail a specific part of the content of the present invention, for those of ordinary skill in the art, it is clear that this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby. something to do.

따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Accordingly, it is intended that the substantial scope of the present invention be defined by the appended claims and their equivalents.

10 : 접안렌즈 11 : 튜브렌즈
12 : 상부편광판 13 : 대물렌즈
14 : 재물대 15 : 조리개
16 : 하부편광판 17 : 집광렌즈
18 : 반사거울 19 : 열흡수필터
20 : 렌즈 21 : 광원
22 : 조절부 23 : 가이드
24 : 카메라 25 : 제어부
26 : 영상이식부 27 : 컨트롤로
28 : 모드설정부 30 : IoT 모듈
31 : 대물렌즈 구동부
10: eyepiece 11: tube lens
12: upper polarizing plate 13: objective lens
14: stage 15: aperture
16: lower polarizing plate 17: condensing lens
18: reflection mirror 19: heat absorption filter
20: lens 21: light source
22: control unit 23: guide
24: camera 25: control unit
26: image implantation unit 27: control
28: mode setting unit 30: IoT module
31: objective lens driving unit

Claims (5)

표본 시료가 놓이는 재물대;
상기 재물대의 상측에 위치하고, 각기 다른 배율을 갖는 렌즈가 구비된 대물렌즈;
상기 대물렌즈의 상측에서 광 경로상에 위치하여 중간상을 형성하는 튜브렌즈;
상기 튜브렌즈의 전단과 상기 재물대의 하부에 일체로 장착되어 입사된 광의 편광상태를 각각 조정하는 상부 편광판 및 하부 편광판;
광을 발생시키는 광원;
상기 발생된 광이 재물대에 집광하도록 하는 집광렌즈;
상하로 설치된 가이드 상에서 상기 재물대를 동력에 의해 상하방향으로 이동하도록 조절하는 조절부;
상기 튜브렌즈의 상측에서 광 경로상에 설치된 카메라;
상기 카메라로부터 촬영된 영상을 인식하여 그 인식된 결과를 출력하는 영상인식부;
실내오염측정모드가 설정되면, 상기 조절부를 제어하여 재물대가 하강하도록 하고, 상기 영상인식부로부터 출력된 결과에 의해 공기청정기의 공기정화모드 또는 환기모드에 대한 구동제어명령을 출력하는 컨트롤러;
상기 컨트롤러로부터 출력되는 구동제어명령을 IoT 통신에 의해 공기청정기로 전송하는 IoT 모듈;로 구성된 것을 특징으로 하는 실내 오염정도를 측정하여 공기정화기를 제어하는 편광 현미경.
a stage on which the specimen is placed;
an objective lens positioned on the upper side of the stage and provided with lenses having different magnifications;
a tube lens positioned on the optical path from the image side of the objective lens to form an intermediate image;
an upper polarizing plate and a lower polarizing plate integrally mounted on the front end of the tube lens and the lower part of the stage to adjust the polarization state of the incident light;
a light source for generating light;
a condensing lens for condensing the generated light on the stage;
a control unit for adjusting the stage to move up and down by power on the guide installed up and down;
a camera installed on the optical path from the upper side of the tube lens;
an image recognition unit for recognizing the image taken from the camera and outputting the recognized result;
a controller that controls the adjusting unit to lower the stage when the indoor pollution measurement mode is set, and outputs a driving control command for the air purification mode or ventilation mode of the air purifier according to the result output from the image recognition unit;
An IoT module that transmits a driving control command output from the controller to the air purifier through IoT communication; A polarizing microscope for controlling the air purifier by measuring the degree of indoor pollution, characterized in that it consists of.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 카메라로부터 촬영되어 인식된 결과에 의해 재물대에 표본 시료가 놓여있지 않다고 판단되면, 일정시간 후에 상기 실내오염측정모드를 실행하거나 또는 모드 설정부에 의해 사용자로부터 직접 모드 설정이 이루어지면 실내오염측정모드를 실행하는 것을 특징으로 하는 실내 오염정도를 측정하여 공기정화기를 제어하는 편광 현미경.
According to claim 1, wherein the controller executes the indoor pollution measurement mode after a predetermined time or directly from the user by the mode setting unit when it is determined that the sample sample is not placed on the stage according to the recognized result of being photographed by the camera A polarizing microscope that controls the air purifier by measuring the indoor pollution level, characterized in that the indoor pollution measurement mode is executed when the mode setting is made.
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 실내오염측정모드가 설정되면, 상기 카메라를 일정시간 간격으로 연속하여 촬영동작을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 실내 오염정도를 측정하여 공기정화기를 제어하는 편광 현미경.
The polarization microscope according to claim 1, wherein when the indoor pollution measurement mode is set, the controller controls the camera to continuously perform a photographing operation at a predetermined time interval. .
제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는 실내오염측정모드가 설정되면, 상기 대물렌즈를 회전시켜 미리 설정된 렌즈가 광 경로상에 위치하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 실내 오염정도를 측정하여 공기정화기를 제어하는 편광 현미경.
The method of claim 1, wherein when the indoor pollution measurement mode is set, the controller rotates the objective lens to control the preset lens to be positioned on the optical path. Polarized microscope.
제1항에 있어서, 상기 영상인식부에는 미세먼지 초미세먼지, 세균, 박테리아, 바이러스의 형상과 크기에 대한 정보가 저장되어 상기 카메라로부터 촬영된 영상과 비교하여 오염물질 종류 및 밀도에 대한 인식 결과를 출력하는 것을 특징으로 하는 실내 오염정도를 측정하여 공기정화기를 제어하는 편광 현미경.According to claim 1, wherein the image recognition unit stores information on the shape and size of fine dust, ultrafine dust, bacteria, bacteria, and viruses, and the recognition result of the type and density of contaminants compared to the image taken from the camera A polarizing microscope that controls the air purifier by measuring the degree of indoor pollution, characterized in that it outputs
KR1020200052035A 2020-04-29 2020-04-29 A polarizing microscope measuring indoor pollution level and controlling an air purifier KR102395179B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200052035A KR102395179B1 (en) 2020-04-29 2020-04-29 A polarizing microscope measuring indoor pollution level and controlling an air purifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200052035A KR102395179B1 (en) 2020-04-29 2020-04-29 A polarizing microscope measuring indoor pollution level and controlling an air purifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210133439A true KR20210133439A (en) 2021-11-08
KR102395179B1 KR102395179B1 (en) 2022-05-06

Family

ID=78497273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200052035A KR102395179B1 (en) 2020-04-29 2020-04-29 A polarizing microscope measuring indoor pollution level and controlling an air purifier

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102395179B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013171030A (en) * 2012-02-23 2013-09-02 Sharp Corp Particle detector and air conditioner
CN208552860U (en) * 2017-09-08 2019-03-01 卡替(上海)生物技术股份有限公司 A kind of system for oral cavity dental pulp stem cell detection and screening
JP2019532352A (en) * 2016-08-28 2019-11-07 オーグメンティクス メディカル リミテッド System for histological examination of tissue specimens
KR20190139024A (en) * 2018-06-07 2019-12-17 (주)코젠 Building automation system with fine dust detector

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013171030A (en) * 2012-02-23 2013-09-02 Sharp Corp Particle detector and air conditioner
JP2019532352A (en) * 2016-08-28 2019-11-07 オーグメンティクス メディカル リミテッド System for histological examination of tissue specimens
CN208552860U (en) * 2017-09-08 2019-03-01 卡替(上海)生物技术股份有限公司 A kind of system for oral cavity dental pulp stem cell detection and screening
KR20190139024A (en) * 2018-06-07 2019-12-17 (주)코젠 Building automation system with fine dust detector

Also Published As

Publication number Publication date
KR102395179B1 (en) 2022-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4608043B2 (en) Microscope focus detector
US11520133B2 (en) Systems, devices and methods for automatic microscope focus
JP5577885B2 (en) Microscope and focusing method
JP5394887B2 (en) Microscope device and microscope observation method
JP5703609B2 (en) Microscope and region determination method
CN101868320A (en) Laser beam machining
JPH07120375A (en) Method and apparatus for flow-type particle image analysis
CN111220529A (en) Image type cell instrument
JPH04270963A (en) Flow image sight sensor
EP2352989B1 (en) Sample analysis apparatus and a method of analysing a sample
JP2008502929A (en) Inspection apparatus or inspection method for fine structure by reflected or transmitted infrared light
KR102182571B1 (en) An optical device that is using infrared right for sample inspection and an optical device that is using infrared right for auto focusing on of the wafers
WO2016132451A1 (en) Microscope
JP2007033381A (en) Optical inspection apparatus and its lighting method
KR101358884B1 (en) Display repair device having a capacity of photon emission microscopy
US8508589B2 (en) Imaging systems and associated methods thereof
JP2006012583A5 (en)
KR102395179B1 (en) A polarizing microscope measuring indoor pollution level and controlling an air purifier
KR102149625B1 (en) Captured image evaluation apparatus and method, and program
CN106772983A (en) A kind of microscope of auto-focusing
CN210181293U (en) Microscope device capable of automatically focusing
JP5070995B2 (en) Confocal microscope
CN209894701U (en) Laser-induced fluorescence spectrum detection device based on automatic focusing of liquid lens
JP2011008000A (en) Fluorescence observing apparatus and fluorescent observation method
Zhang et al. Focusing algorithm of automatic control microscope based on digital image processing

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant