KR930004974B1 - 스크린 현미경 광학계(screen microscopic optical system) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스크린 현미경 광학계(SCREEN MICROSCOPIC OPTICAL SYSTEM)

제1도는 본 발명이 실시된 상태를 나타낸 측면도.

제2a,b도는 본 발명이 구성을 나타내는 기본 배치도로서, 전자는 불투명체의 경우이고 후자는 투명체의 경우이다.

제3a,b,c,d,e도는 본 발명 투사렌즈의 구성원리를 설명하는 예시도.

제4a,b,c도는 본 발명의 여러가지 실시예를 나타낸 측단면 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 구면반사경 2 : 광원램프

3,4 : 집광렌즈 5 : 리플렉팅필터

6 : 광속화렌즈 7 : 재물대

8,8′:평면반사경 9 : 투사렌즈

10 : 곡률구면반사경 11 : 스크린

본 발명은 스크린 현미경으로서 특히 현미경으로 볼 수 있는 투명체는 물론 불투명체의 현미영상을 대형 스크린에 확대 투사하여 관찰할 수 있는 스크린 현미경 광학계에 관한 것이다.

종래의 현미경은 접안렌즈를 통해 현미영상을 관찰하는 현미경이 주류를 이루고 있으며 간혹 현미영상을 스크린화 하려는 시도가 있으나, 피투사체가 투명체에 한정되며 그 화면이 매우 작고 밝기가 어두워 소기의 성과를 거두지 못하고 있다.

그러나 본 발명은 집광 광학계를 효율적으로 배치하여 강력하게 투명체를 투사할 수 있으며 투과판 및 공심구면 집광경을 사용하여 불투명체 또한 강력히 조사하여 이를 밝게 투사할 수 있다.

그리고 고이득 반사성 스크린을 채택하여 프레파라드, 필림, 배양물과 같은 투명체는 물론 금속결정, 살아 있는 미생물과 같은 불투명체까지도 스크린에 투사하되 그 화면 크기가 대각선 0.3ｍ∼3.0ｍ에 이르는 대형화면에 밝게 투사할 수 있도록 구성되어 있다.

도면 제2b도는 본 발명의 기본 배치도로서 광원램프(2)를 기준하여 그 후단에 구면 반사경(1)을 배치하고 그 전면에 집광렌즈(3, 4)를 배치한 후 그 전면에 리플렉팅휠터(5) 및 광속화렌즈(6)를 배치한다.

또한 그 전면에는 피사체를 고정할 수 있는 투명한 재물대(7)를 배치하고 그 중심에 동공이 형성된 곡률구면반사경(10)과 동공중심부에 고배율의 투사렌즈(9)가 조립되고 전면에 스크린(11)이 배치된다.

스크린은 오목구면을 이루며 그 표면은 미세한 요철면의 알미늄호일등으로 형성되어 있으며 그 반사율은 30%이상으로 되어있다.

그러나 상기와 같은 투명체 및 불투명체를 대형 스크린에 밝게 투사하기 위해서는 다음과 같은 광학적인 제반조건이 필요하다.

즉 도면 제2a도에서 보는 바와 같이 A는 스크린(11)과 투사렌즈(9)와의 간격이며, B는 투사렌드(8) 또는 곡률구면반사경(10)과 재물대(7)의 간격이고, C는 재물대(7)와 리플렉팅휠터(5)와의 간격이고, D는 집광렌즈(3)와 리플렉팅휠터(5)와의 간격이고, E는 집광렌즈(3)와 광원램프(2)와의 간격이고, G는 광원램프(2)와 구면반사경(1)과의 간격이다.

또한 도면 제2b도에서

F₁= 스크린(11) 곡률이 갖는 초점거리

F₂= 곡률구면반사경(10)의 곡률이 갖는 초점거리

F₃= 광속화렌즈(6)의 곡률이 갖는 초점거리

F₄= 집광렌즈(3)(4)의 곡률이 갖는 초점거리

F₅= 구면반사경(1)의 곡률이 갖는 초점거리

이러한 광확적 조건에 의해 그 기능이 도면 제2a도에서 처럼 광원램프(2)의 후면광원은 구면반사경(1)에 의해 그리고 광원램프의 전면광원은 전면으로 직진입사하여 재무대(7)를 통과하여 곡률구면반사경(10)에 의해 반사되어 재물대(7) 중심위의 불투명 피사체위에 밝게 조사된다.

또한 투명한 피사체의 경우에는 도면 제2b도에서 처럼 광원램프(2)의 전, 후면 광원의 빛은 각기 구면반사경(1) 및 집광렌즈(3, 4)를 통과하여 곡률반사경(10)에 의해 집광투사되어 동 투명체가 매우 밝게 조사된다.

상기와 같은 제원조건에 의해 구성된 본 발명의 공학계는 광원으로부터 직진 입사된 빛이 불투명 피사체일 경우는 재물대(7)를 통과하여 구면반사경(10)에 의해 피사체에 집광조사되고, 집광조사된 피사체의 면을 투사렌즈에 의해 스크린에 결상시킨다.

또한, 투명 피사체를 투과할 경우는 직진입사된 광원을 광속화렌즈(6)에 의해 피사체를 조사해 주므로 투사렌즈에 의해 피사체를 스크린에 밝게 결상시킨다.

이와 같이 본 발명은 도면 제4a도에서처럼 도면 제2a, b도의 시스템 중간에 평면경을 삽입하여“L”자 형태로 구성하고 구면반사경(1)을 통해 스크린에 조하할 수 있다.

또한, 도면 제4b도에서처럼 스크린(11)을 천정쪽에 배치하여 투사하고 이를 구면반사경(1)으로 반사시켜 관찰할 수 있다.

도면 제4c도 역시 사용시 상기와 같은 동일한 배열로 그 전단에 45°-60°각도의 평면반사경(8)(8′)을 설치하고 그 전면에 투사형 스크린을 설치할 수도 있다.

또한 투사렌즈(9)을 다수장착 회전 또는 착탈 교환하여 여러가지 배율로 변배 할 수도 있다.

본 발명은 불투명체, 투명체의 투사시 되도록 많은 관원을 스크린에 접속 투사하기 위해 그 투사렌즈의 구경이 켜야 하며 아울러 짧은 초점거리를 가져야 한다.

도면 제3a, b, c, d, e도는 이와 같이 투사렌즈가 넓은 구경과 짧은 초점거리를 갖기 위한 것인데 예를 들어 a도를 설명하면 R1 = 투사렌즈의 후면 곡률이고, R2 = 투사렌즈의 전면곡률이며, R3 = 동 투사렌즈의 전면 중심부분의 곡률이며, R4 = 동 투사렌즈의 후면 중심부분의 곡률이며, R1과 R3부분은 모두 반사될 수 있게 코우팅 되어 있는바, 이와 같은 경우는 도면 제3a, b, c, d, e도가 모두 동일하다.

본 발명의 핵심은 제3a~3e도에 예시한 바와 같이 R1=+(집광)의 힘을 가지며, R2, R3, R4는 필요에 따라 +(집광) 또는 -(발산)의 힘을 가질 수 있으나 동광학계가 갖는 전체의 힘은 +(집광)가 되어야 한다.

각 도면별로 설명하면 a도에 있어서 R1=+의 힘, R2=평면, R3=-의 힘, R4=R1이 되므로 이때의 입사광로는 다른 a, b, c, d도와 같이 R2로 입사된 광선은 R1에서 반사되어 R3 곡률에 모이고 R3에 모인 빛은 반사되어 R4를 통과한다.

b도는 상기와 같으나 다만 그 배율울 높이기 위해 R3가 강한 +(집광)의 힘을 갖는 렌즈가 부착되어 있다.

c도는 R2가 곡률로 형성되어 있는 강한 +(집광)의 힘을 가질 수 있으며, e도는 R1과 R3의 곡률을 낮춰주되 대신 그 렌즈구경을 넓혀주므로서 많은 광선을 입사할 수 있게 되어있다.

이러한 투사렌즈는 f도와 같은 종래의 렌즈 시스템보다 넓은 직경을 가지므로 많은 광선을 입사하면서 짧은 투사거리를 가질 수 있다.

그러므로 본 발명은 효율적인 집광렌즈 시스템과 그 입사광선을 많이 받을 수 있는 투사렌즈 그리고 고감도 스크린으로 구성됨으로써 스크린에 밝은 투사영상을 결상할 수 있다.

제1도는 본 발명이 실시된 일련의 모델로서 앞에 기술한 바와 같이 그 광학계의 내부구조 변경에 따라 제4a~4c도와 같은 여러가지 외형에 의한 모델이 제시될 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 광원램프(2), 구면반사경(1), 집광렌즈(3)(4), 리플렉팅필터(5) 그리고 재물대(7)가 순차적으로 조립되어 스크린(11)가 한조를 이루는 스크린 현미경 광학계에 있어서, 재물대(1)의 상방에 위치하여 중심부에 투사렌즈(9)가 삽착된 곡률구면 반사경(10)을 구비함을 특징으로 하는 스크린 현미경 광학계.
2. 제1항에 있어서, 리플렉팅필터(5)와 재물대(7) 사이에 광속화렌즈(6)를 개재시킨 스크린 현미경 광학계.
3. 제1항에 있어서, 투사렌즈(9)는 양면곡률(R₁, R₂)을 가지는 렌즈의 중심에 별도의 중심곡률(R₃, R₄)을 부가시키되, 후면곡률(R₁)과 전면곡률(R₃) 부분은 반사면으로 구성한 스크린 현미경 광학계.
4. 제1항에 있어서, 스크린(11)은 오목구면을 이루며 미세한 요철면의 알미늄 호일등으로 구성되고 반사율이 30% 이상되는 스크린 현미경 광학계.

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