KR970009174B1 - 확대 촬상 장치의 조명용 도광 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

확대 촬상 장치의 조명용 도광(韜光) 장치

제 1 도는 본 발명에 따른 확대 촬상 장치의 조명용 도광장치의 한 실시예를 적용시킨 전체 구성을 도형적으로 나타낸 일부 종단 측면도.

제 2 도는 조명용 도광장치부분의 상세한 구성을 나타내는 분해 사시도.

제 3 도는 도광 캡에 의한 피검체 에서의 피 당접부의 조명상태를 나타내는 부분 확대 설명도.

제 4 도 내지 제 6 도는 도광캡의 각각 다른 실시예에 의한 각각의 단면 설명도.

제 7 도는 도광 캡에 대한 조명광의 도광모양의 각각 다른 예를 나타내는 단면 설명도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 장치 본체 2 : 거울통

3 : 확대용 광학계 3a : 선단 대물렌즈

4 : 촬상 소자 5 : 원통체

6 : 도광캡 7 : 관찰 개구부

8a : 광파이버 9 : 지지고리

10 : 금속 중착층 11 : 반사부재

13 : 반사면

본 발명은 확대 촬상 장치의 조명용 도광장치에 대한 것으로서, 특히 관찰 대상이 되는 임의의 피검체의 피관찰부, 예를 들면 인체의 피부, 장기등의 피 관찰부에 대하여 촬상 헨드부를 직접 맞닿게 하므로써 피당접부의 확대상을 모니터 화면상에 표시시켜서 관찰할 수 있도록 한 확대 촬상 장치에서 피당접부에 대한 조명광의 도광에 적용하는 조명용 도광장치의 개량에 관한 것이다.

일반적으로 이와같이 대상이 되는 피검체의 피관찰부 표면에 대하여, 촬상 헤드부의 외면을 직접 맞닿게 하여 이 피당접부의 확대상을 모니터 화면상에서 표시시키는 확대 촬상장치에는 피검체의 피관촬부 표면에 대한 조명을 적절하게 할 필요가 있다.

즉, 예를들어 관찰 대상이 되는 피검체의 피관찰부 표면, 여기서는 피당접부 표면에 대하여 이것에 정면으로 대하는 정면측에서 수직 방향으로 조명광을 투사시키도록 한 조명, 소위 낙사광을 주체로하는 조명인 경우에는 피검체에서의 피당접부로 부터의 반사광이 비교적 강해지는 경향을 가지고 있으므로, 이 경우 피당접부의 확대상을 표시하는 모니터 화면상에서는 반사광이 강한 부분이 피모양으로 하얗게 사출되어 버려서 이 피검체에서의 피당접부에서의 색체나 부분적인 세부 형상등을 양호하게 관찰 할수 없다.

또한, 관찰대상이 되는 피검체에서의 피당접부표면에 대하여 이것과 평행하는 측면부에서 수평방향으로만 단순히 조명광을 투사시키도록 한 수평광을 주체로하는 조명인 경우에는 피검체에서의 피당접부에 미세한 오목한 곳등이 존재하면 이 오목한 부분내에서의 조도가 불충분한 경우가 많으며, 마찬가지로 이 경우 피당접부의 확대상을 표시하는 모니터 화면상에서는 그 오목한 해당부분이 비교적 어두워 지므로 여기세어도 피검체에서의 피당접부의 효과적인 관찰이 불가능했었다. 그래서, 이러한 문제점에 대처하기 위한 조명방법으로서는 전술한 수평광을 주체로하며, 또한 이것에 낙사광도 적당한 광량 밸런스하에서 가한 조명을 피검체의 피관찰부 표면에 투사시킬 필요가 있다.

또한, 관찰 대상이 되는 피검체가 인체의 피부, 장기등과 같이 조명광을 어느 정도까지 투과하는 성질을 가진것인 경우에는, 이 피검체내를 투과하는 투과 광량도 사전에 고려하여 조명광의 광량 밸련스를 적절하게 설정하는 것이 바람직한 것으로 되어 있다. 그러나, 이와같이 확대 촬상장치에서의 조명용 도광장치로서, 종래 전술한 것같은 수평광을 주체로한 조명이 되도록 투명한 원통모양의 도광체 선단부쪽에서 원통부를 감싸는 반사면을 끼운 다음 동일하게 투명한 투광체로 된 평면상의 원통을 연결되게 접속시키고, 또한 이원통상 도광체의 중심부에 작은 구멍 형상인 관찰 개구부를 형성시켜두고 원통상도광체내를 통하여 선단부로 도광된 조명광을 반대면에서 일단 굴절시켜서 원판상 도광체 내에서 중심 방향으로 유도시키며 관찰개구부의 안둘레면의 가급적 전면에서 수평광으로서 방사시켜 이 관찰 개구부내에서의 피검체의 피당접부를 조명하도록 한 방법이 제안되어 있다.

그러나, 이와같이 종래 방법인 경우에는 관찰 개구부내에 도입되는 조명광이 필연적으로 수평광에만 한정되어지게 되므로, 이 수평광과 아울러 낙사광 및 투과광이 각각 적절한 광량 밸런스를 유지하기 어려운 불리한 점이 있으며, 또한 여기에서는 피검체에서의 피당접부에 직접 맞닿게 되는 촬상 헤드의 당접외면 형상이 관찰 개구부를 형성한 평면으로된 원통상의 도광체이므로, 관찰대상이 되는 피검체의 피관찰당접부에 관해서도 당연히 이와같이 외면 형상에 대응한 당접가능한 형상, 즉 적어도 평면상내지는 블록 면형상이 아니면 안되는 제한이 있어서 임의의 대상부위 관찰이 곤란하다는 등의 실제상 바람직하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 이와같이 문제점을 해소하기위해 되어진것으로서, 그 목적으로 하는 바는 확대 촬상장치에서의 피검체에서의 피관찰부 표면에 대한 조명광의 도광을 효율적이며 효과적으로 실행하며, 아울러 피관찰부형상이 예를들어 미세한 오목한 부분등을 포함한 경우라도 그 확대표시에 충분히 적용시킬수 있도록 개량한 확대 촬상장치에서의 조명용 도광장치를 제공하려는 것이다.

본 발명에 관한 확대 촬상장치에서의 조명용 도광장치는 내부에 확대용 광원계를 장착시킨 거울통의 기단부쪽에서 이 확대용 광원계를 통하여 얻어지는 광학상을 전기신호로 변환하는 촬상소자를 설치하는 동시에, 그 거울통의 선단부에서 촬상 헤드부로서의 도광캡을 정착시켜서 구성하고, 관찰 대상이 되는 피검체의 표면부에 대하여 도광캡의 외면을 맞닿게 하고 거울통쪽에서 도광캡을 통하여 유도한 조명광을 피당접부에 투사시키도록한 확대 촬상장치에 있어서, 도광캡을 투명재료에 따라서 대략 반구형으로 형성시키고 표면 중심부에 관찰 개구부를 개구시키는 동시에 이 반구형의 고리형 개구 단면부에서 광파이버등을 통하여 조명광을 도입시키도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 관한 조명용 도광장치는 복수개의 광파이버의 선단 방사면을 상호밀착시킨 형태로 고리모양을 한 지지 고리워에 심어서 설치시키는 동시에, 이 지지고리를 도광캡의 고리형 개구 단면부에 접촉 또는 작은 간격을 두고서 대면시킨 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에 따른 조명용 도광장치는 도광 캡의 주체부의 단면 형상을 바닥쪽에서 약간 평면적으로 하여 중심부에 관찰 개구부를 개구시키는 동시에, 이 바닥에 연결되게 접속심켜 포물선형 단면을 기준으로 한 대략 반구형으로 형성시킨 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 본 발명에서 관한 조명용 도광 장치는, 도광캡의 관찰 개구부 및 고리형 개구단면부를 제외한 내외 2열 또는 외면 또는 내외양면에 대하여 저굴곡율의 코팅충 또는 금속 중착충을 형성시킨 것을 특징으로 하고 있다.

이하, 본 발명에 따른 확대 촬상장치에서의 조명용 도광장치의 실시예에 대하여 제 1 도 내지 제 7 도를 참조하여 상세히 설명한다.

제 1 도 내지 제 3 도는 본 발명의 한 실시예를 나타내고 있으며, 이들 각 도면에서 장치 본(1)를 구성하는 거울통(2)의 내부에는 확대용 광학계(3)를 장착시키는 동시에 이 거울통(1)의 기판부측에서는 확대용 광학계(3)를 통하여 얻어지는 광학상을 전기신호로 변환하는 촬상소자(CCD 이미지 센서)(4)를 설치시키고 있으며, 또한 이 촬상소자(4)에 의해 촬상된 화상출력을 도시하지 않은 모니터 TV에 접속시켜 종래의 경우와 마찬가지로 피검체에서의 피당접부의 확대상을 이 모니터 화면상에 표시시켜서 관찰할 수 있도록 되어 있다.

또한, 전술한 거울통(2)의 하부주위에는 거울통(2)일부를 형성하도록 하여 예를들면 가운데가 빈 원통체(5)를 밀착시켜 끼워맞추는 동시에 이 가운데가 빈 원통체(5)의 선단부 내측에 대하여 거울통(2)내에서의 확대용 광학계(3)의 선단 대물렌즈(3a)에 대향하도록 하여, 예를 들면 내부 도광이 있는 투명 합성수지 예를들면, 아크릴수지 또는 메타크릴수지등에 따라 대략 반구형으로 형성되고, 또한, 중심부에 작은 구멍이 관찰 개구부(7)를 뚫은 고광캡(6)의 원고리형 단면(6a)을 착탈이 자유롭게 나사로 부착시키고 있다.

그런데, 이 실시예의 경우에는 후술하는 것처럼 도광캡(6)의 관찰 개구부(7)를 포함한 외면을 피검체의 피관찰면에 직접 맞닿게 하여 사용하므로, 관찰개구부(7)의 외면측에 대응하여 대물렌즈(3a)의 초점을 일치시키도록 하고 있는데, 필요에 따라 도광캡(6)의 외면을 피관찰면에서 떨어지게 하여 사용하는 경우도 고려하여 이때의 초점심도를 조정할수 있도록 하기위해 확대용 광학계(3)에 대하여 초점 정합용 장치를 설치하는 것을 방해하지 않는다.

또한, 가운데가 빈 원통체(5)의 기단면측에는 소요갯수를 광피이버(8a)를 접속시켜서 된 광파이버케이블(8)을 도입하여 고정시키는 동시에 이 광파이버케이블(8)에서 개개로 분산 이격시킨 각각의 각 광파이버(8a)의 선단부를 원통형으로 틈새없이 밀지비켜 설치한 상태로 해두고, 이것을 고리모양을 한 지지 고리(9)위에 심어서 설치하여 고정시키는 동시에 이 지지고리(9)를 도광캡(6)의 원고리형 단면(6a)에 접촉시키거나 또는 작은 간극을 두고 대면시켜서 광학적으로 당접시켜져 있으며, 이 광파이버(8a)의 기단부측은 도시하지 않은 광원장치에 접속되고, 이 광원 장치에서 발광된 조명광을 각 화이버(8a)의 선단부에서 도광캡(6)내에 도입할 수 있도록 되어 있다.

여기에서, 각 광파이버(8a)를 끼워서 도광캡(6)의 원고리형 단면(6a)에서 도입되는 조명광의 일부는 도광캡(6)의 외측으로 누출되어 낙사광(Bd)으로서 관찰 대상을 조사하고, 일부는 이 도광캡(6)내에서 그 내외면사이에서 반사를 반복하므로써 최종적으로 중심부에 뚫려진 작은 구멍인 관찰 개구부(7)에 집광되어 관찰 개구부(7)를 형성하고 있는 내주면에서 평행한 조명광, 즉 이 경우에는 수평방향의 조명광으로서 방사되어 전술한 수평광(Ba)이 되며 또한, 그 원고리형 단면(6a)과 지지 고리(9)로 지지된 광파이버(8a)와의 당접부 내지 적절하게 잘려진 부분 및 일단 입사된 도광 캡(6) 내부에서 내측으로 누출되어 방사되는 조명광은 도광캡(6)의 내부에서 산란되어 전술한 낙사광(Bb)이 된다.

그래서, 이 때문에 전술한 도광캡(6)의 단면 형상에 대해서는 원고리형 단면(6a)에서 도입되는 조명광이 내부에서 반사를 반복하여 중심부의 관찰 개구부(7)에 집광되기 충분한 범위내에서 임의의 형상으로 형성시키면 좋은 것으로서 이상적인 형태로서는 전술한 것처럼 거의 반구형의 내의 양곡면으로 형성시키고 또한, 이것을 비교적 얇게 형성시키는 것이 바람직한데, 필요에 따라서는 제 4도에 나타낸 것처럼 바닥측을 약간 평면적으로한 포물선형 단면을 기준으로 하는 대략 반구형으로 형성시켜도 좋다.

또한, 이 도광캡(6)의 대략 반구형의 내부각면에 대해서는 제 5도(a),(b) 및 (c)에 나타낼 것처럼 필요에 따라서 도광캡내부에서의 반사를 조장시키기위한 저굴절율의 코팅층 또는 금속증착층(10)등을 내면측에만(동일한 도면(a)), 또는 외면측에만(동일한 도면(b)), 또는 내외양면(동일한 도면(c))에 형성하는 것을 방해하지 않는다.

또한, 전술한 도광캡(6)에서의 관찰 개구부(7)의 내주면에서의 조명광으로서의 수평광(Ba)과 함께 방사되는 낙사광(Bb)의 효과적인 용법으로서는 제 6도에 나타낼 것처럼 도광 캡(6)의 관찰 개구부(7)의 내측에 접근하여 피당접부측으로 개구된 가운데가 빈 내부(12)를 가지며, 또한 하부외주면에 포물선형 단면의 반사면(13)을 형성한 가운데가 빈 반사부재(11)를 마주 보도록 구성하여 전술한 것처럼 도광캡(6)의 배부에서 산란된 낙사광(Bb)을 반사면(13)으로 반사시켜서 관찰 개구부(7)로 유도하도록 할 수 있다.

또한, 전술한 낙사광(Bb)을 가일충 효과적으로 얻으려면 예를들어 제 7도에 나타낸 것처럼 복수개의 광화이버(8a)의 선단부를 서로 밀착 시켜서 내외 2열의 원괴리형으로 나눈뒤 이 상태로 2중의 고리형을 한 내외 2열의 지지고리(9),(9a)위에 각각 심어서 설치하는 동시에, 한쪽의 외측 지지고리(9)를 전술한 것과 동일하게 도광캡(6)의 고리형 개구단면부(6a)에 대향시키는 동시에 이 외측 지지고리(9)의 내측에서 다른쪽의 내측 지지고리(9a)를 따르도록 배치시키고, 전자의 외측 지지고리(9)에 따라서는 이것을 전자와 동일하게 도광캡(6) 내로의 도광에 의한 관찰 개구부(7)내에서의 수평광(Ba)에 따른 조명으로 제공하고, 후자의 내측지지고리(9a)에 의해서는 전자에서 독립시켜서 도광캡(6)내에서의 낙사광(Bb)에 의한 조명 전용으로 제공하도록 하면 좋다.

따라서, 전술한 것처럼 구성되는 이 실시예의 조명용 도광장치에서는 제 3도에 나타낼 것처럼 장치 본체(1)에서의 거울통(2)의 선단부측에 설치되어 있는 도광캡(6)의 관찰 개구부(7)를 포함한 외면을 관찰대상이 되는 피검체 A에 해당하는 피관찰 당접면(a)에 맞닿게하여 사용하는데, 이 사용 상태의 경우 광원 장치로부터의 조명광은 전술한 것처럼 각 광화이버(8a)를 끼워서 원고리형 단면(6a)에서 도광캡(6)내에 도입되고, 또한 그 내부에서 조명광의 일부가 반사를 반복하므로써 중심부의 작은 구멍 형상의 관찰개구부(7)에 집광되고, 이 관찰개구부(7)의 내주면에서 수평광(Ba)으로서 방사되는 동시에, 도광캡(6)외면으로부터의 누출광(Ba) 원리형단면(6a)가 지지고리(9)에 지지된 광화이버(8a)와의 당접부 내지 적절하게 잘려진 부분 및 일단 입사된 도광캡(6) 내부에서 내측으로 누출되어 광 낙사광(Bb)로서도 방사되어 피검체 A의 피당접면(a)이 목적한대로 조명 되어지게 되며, 또한 피검체 A가 광투과성을 가질때에는 이 피검체 A내에 누출된 투과광(Bc)이 피당접면(a)을 내측에서 조명하게 되는 것으로써,이러한 각 조명광의 광량이 균령있게 적절히 유지된다.

즉, 이와같이 하여 전술한 피당접면(a)이 적절히 조명된 상태에서는 확대광학계(2)에 따라 피검체 A에서의 당해 피당접면(a)의 명료한 확대상이 촬상소자(4)의 수광면상에 결상되어지므로. 이 촬상 소자(4)에 접속된 모니터 TV의 표시면에 이 확대상을 표시 시킬 수 있는 것이다.

또한, 이 경우 도광캡(6)의 단면 형상이 대략 반구형으토 형성되어 있으므로, 피검체 A의 관찰부위의 형상에 좌우되어 이 도광캡(6)이 맞닿지 않게될 우려는 없으며, 또한 비록 피관찰 당접부(a)내에 미세한 오목한 부분내도 명료하게 조명 시킬수 있는 것이다.

Claims (6)

1. 내부에 확대용 광학계를 장착한 거울통의 기단부측에 확대용 광원계를 통하여 얻어지는 광학상을 전기신호로 변화하는 활상소자를 설치시키는 동시에, 거울통의 선단부측에서 투명재료에 따라 대략 반구형의 내외양곡면으로 형성시키고, 또한 표면 중심부에 관찰용 개구부를 뚫은 도광캡을 나사맞춤시키고, 그 도광캡의 반구령 단면부에서 입사하여 그 도광캡내틀 진행하는 조명광을 부여하는 조명시스템을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 확대촬상장치의 조명용 도광장치.
2. 제 1항에 있어서, 복수개의 광화이버의 선단방사면을 서로 밀착시킨 형태로 고리모양을 한 지지고리 위에 심어서 설치시키는 동시에 이 지지고리를 도광캡의 고리 모양의 개구 선단부에 접촉 또는 작은 간극을 두고서 대향시켜서 된 것을 특징으로 싸는 확대촬상장치의 조명용 도광장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 도광캡의 주체부의 단면형상을 바닥측에서 약간 평면적으로 하여 중심부에 관찰개구부를 뚫는 동시에, 이 바닥에 연결되도륵 접속하여 포물선용 단면을 기준으로 한 대략 반구형의 내외양곡면으로 형성시켜서 된 것을 특징으로 하는 확대 촬상장지의 조명용 도광장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 도광캡의 관찰개구부 및 고리형 개구단면부를 제외한 내면 또는 외면 그리고 내외양면에 대하여 저 굴절율인 코팅층 또는 금속증착층을 형성시켜서 된 것을 특징으로 하는 확대촬상장치의 조명용 도광장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 도광캡의 관찰개구부의 내측에 접근하여 피당접부측으로 개구된 가운데가 빈 내부를 가지며, 또한 하부 외주면에 오목한면 형상의 빈사면을 형성한 가운데가 빈 반사부재와 서로 마주보게 하여서 된 것을 특징으로 하는 확대촬상장치의 조명용 도광장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 복수개의 광 파이버의 선단 방사면을 상호 밀착시켜서 내외 2열로 나눈 형태로 2중의 고리형을 한 내외 2열의 지지고리위에 각각 심어서 설치시키는 동시에, 한쪽의 외측 지지고리를 도광캡의 고리형 개구단면부에 접촉 또는 작은 간극을 두고서 대향시키는 동시에, 이 외측 지지고리의 내측에 다른 쪽의 내측 지지고리를 따라서 배치하여서 된 것을 특징으로 하는 확대촬상장치의 조명용 도광장치.

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