WO2017034297A1 - 곡선 터렛 - Google Patents

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WO2017034297A1
WO2017034297A1 PCT/KR2016/009313 KR2016009313W WO2017034297A1 WO 2017034297 A1 WO2017034297 A1 WO 2017034297A1 KR 2016009313 W KR2016009313 W KR 2016009313W WO 2017034297 A1 WO2017034297 A1 WO 2017034297A1
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WO
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turret
unit
curved
rotation
rotation guide
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/009313
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English (en)
French (fr)
Inventor
송인천
이승우
전병선
Original Assignee
나노스코프시스템즈(주)
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
Priority claimed from KR1020150132589A external-priority patent/KR101727709B1/ko
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/24—Base structure

Definitions

  • the present invention relates to a curved turret, and more particularly, in a turret used for changing an objective lens in an optical device, a curve that enables the alignment of the lens when the lens is changed smoothly and at the same time enables economical and easy manufacturing. It's about a turret.
  • a turret refers to a rotatable lens mount and is a component widely used in an optical device such as a microscope.
  • the turret in the optical device is provided in the objective lens unit, and a plurality of objective lenses having different characteristics such as magnification are provided on the turret, and if necessary, the turret is rotated to replace the objective lens with respect to the same specimen and position. It is provided to facilitate the operation such as changing the magnification.
  • the turret design conditions include, firstly, a condition that alignment should be performed well when the objective lens is changed (hereinafter referred to as 'lens alignment condition'), and second, a collision with an object to be observed when the objective lens is changed.
  • Two conditions should be considered important: the condition that they should be avoided (hereinafter referred to as 'collision avoidance conditions').
  • 'collision avoidance conditions' various types of conventional turrets that are conventionally designed and used are shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 (A) is a type of turret generally used in the related art, in which a turret body is formed in a conical shape, and objective lenses are arranged on a conical surface.
  • other objective lenses other than the objective lens used for the actual observation are made to be far enough from the object to be observed, which has the advantage of meeting the collision avoidance conditions well.
  • the manufacturing precision of the conical body should be several tens to several tens of micrometers. There is a problem.
  • the optical axis and the rotation axis form an oblique angle as shown in the drawing, when the precision of manufacturing the turret body decreases as described above, when the objective lens is changed by rotating the turret, the alignment to the original observation position may not be performed correctly. Problems also arise.
  • FIG. 1 (B) is an improved turret form that has been fabricated and used to solve the above-described problems, in which a turret body is formed into a disc shape, and the objective lens is replaced by rotating the turret using a rotating motor. consist of.
  • the turret body is made of a disc shape, only the flatness of the level of several tens to several tens of micrometers needs to be achieved, so that the production of the turret body can be easily made as compared with the example of FIG. 1 (A).
  • the rotation axis and the optical axis are spaced apart from each other, they are formed in parallel, which is advantageous in comparison with the example of Fig.
  • FIG. 1 (C) is similar to the example of FIG. 1 (B), but in the form of a linear turret in which the motion for changing the lens is a linear motion, not a rotational motion.
  • the linear motion is simpler than the rotational motion, the control accuracy is relatively improved, that is, it is easy to manage the central position deviation of the observation area when the objective lens is changed.
  • linear turrets are frequently used in industrial observation equipment such as inspection equipment.
  • the apparatus is high in the equipment which excludes the direct manual operation of the human, while the optical equipment for manual operation such as a general microscope is used. There is still difficulty in applying the linear turret structure.
  • Korean Patent Publication No. 2006-0079465 Silicon Inspection Optical Device for Easily Adjusting the Optical Central Axis
  • each objective lens is not fixedly coupled to the turret body but is coupled by a separate control plate.
  • a technique is disclosed in which the optical axis can be adjusted by moving the control plate separately after the objective lens-adjustment plate-turret combination.
  • Korean Patent Publication No. 2006-0079465 Silicon inspection optical device that can easily adjust the optical central axis
  • Curved turret 1000 of the present invention for achieving the object as described above, extends in the radial direction with respect to the reference point existing at any position on the optical axis and a plurality of radially disposed adjacent to the objective lens ( 100);
  • a rotation guide part 200 having one surface formed in a curved shape and having the plurality of objective lenses 100 coupled to one surface thereof; It is made to include, the rotation guide 200 may be formed so that the change of the objective lens 100 is made by a mechanism that is rotated around the reference point to the rotation center. More specifically, the rotation guide 200 may be formed in an arc shape on one surface.
  • the power unit 300 includes the motor unit 310 for supplying rotational power and at least one selected from a gear, a belt, and a chain, thereby rotating the rotational force supplied from the motor unit 310. It may be made to include a power transmission unit 320 for transmitting to the guide unit 200.
  • the curved turret 1000, the sensor unit 400 for measuring the degree of rotation of the rotation guide 200 may be made to include more.
  • the curved turret 1000 may include a power unit 300 for supplying and transmitting power to rotate the rotation guide unit 200; Sensor unit 400 for measuring the degree of rotation of the rotation guide portion 200; A control unit 500 for controlling a rotation operation of the rotation guide unit 200 supplied by the power unit 300 using the degree of rotation measured by the sensor unit 400; It may be made to include more.
  • the curved turret 1000 may be configured to rotate the rotation guide part 200 manually.
  • the curved turret according to the present invention is arranged such that the axis of rotation of the rotating guide portion on which the objective lenses are disposed and the optical axis through which the light for observation through the objective lens crosses perpendicularly intersect each other. A change of the lens is made. Accordingly, since the turret rotation center is present on the optical axis, the lens alignment condition, that is, the condition that the alignment should be well made so that the center position of the objective lens from the optical axis remains the same when the objective lens is changed, can also be effectively realized.
  • the objective lens Since the objective lens is changed by rotation, the objective lenses other than the observation object are far from the object to be observed, so that the anti-collision condition, that is, the condition that the collision with the object to be observed during the process of changing the object lens, can be effectively realized. It is.
  • the structure is simple and easy to manufacture, there is an effect that can be economical production, and also has the effect that it can be applied anywhere manual or automatic operation.
  • This also has the great industrial benefit of being widely applicable to a wide variety of optical devices, from low-cost manual microscopes to high-precision industrial observation equipment.
  • FIG 2 is a top view of one embodiment of a turret of the present invention.
  • FIG 3 is a side view of one embodiment of a turret of the present invention.
  • Figure 4 is an embodiment of the operation of changing the objective lens in the turret of the present invention.
  • FIG. 2 shows a top view of one embodiment of the turret of the invention and FIG. 3 shows a side view of the embodiment, respectively. 4 shows an embodiment of the objective lens changing operation in the turret of the present invention.
  • the curved turret 100 of the present invention basically includes a plurality of objective lenses 100 and a rotation guide part 200.
  • Each of the objective lenses 100 extends in a radial direction about a reference point existing at an arbitrary position on an optical axis.
  • the plurality of objective lenses 100 are disposed radially with respect to the reference point and are adjacent to each other.
  • the objective lens 100 is the front end and the opposite side is the rear end, when the plurality of objective lenses 100 are arranged as described above, when the rear ends of the objective lenses 100 are connected An arc shape is formed around the reference point.
  • the rotation guide part 200 has a curved surface, and a plurality of the objective lenses 100 are coupled to the surface.
  • the one surface may have a shape formed by connecting rear ends of the objective lenses 100, that is, an arc shape.
  • one surface of the rotation guide part 200 to which the objective lenses 100 are coupled should have a shape in which short straight lines are connected as shown, but as described above, the objective lenses 100 are one Considering the design principle of radially extending and radially centered about the reference point of, the shape formed by the straight lines connected to each other can be said to approximate a curved shape close to the arc or the arc.
  • FIG. 4 shows an example of this is shown in FIG. 4, where FIG. 4 (A) shows an objective lens 1 arranged side by side on an optical axis, and FIG. 4 (B) illustrates an objective lens 6 arranged side by side on an optical axis. It is shown.
  • the curved turret 1000 of the present invention is formed such that the objective lens 100 is changed by a mechanism in which the rotation guide part 200 is rotated around the reference point. At this time, any one objective lens 100 disposed in parallel with the optical axis is disposed closest to the observation object, and the other objective lenses 100 are naturally disposed far from the observation object. As a result, collision between the objective lens and the object to be observed or the object fixing device is structurally prevented in the process of changing the object lens (achieves a collision avoidance condition).
  • the curved turret 100 of the present invention is made so that the rotation guide portion 200 rotates with the reference point existing on the optical axis as the center of rotation, according to the mechanism and structure such as the rotation guide portion 200 Even if there is some shape error of, the center position of the objective lens from the optical axis upon the change of the objective lens can also be naturally aligned precisely structurally (achieve the lens alignment condition).
  • the lens alignment condition can be easily achieved even if a part of the shape error of the rotation guide 200 occurs in the manufacturing process as described above, so that expensive precision processing is not performed when the rotation guide 200 is manufactured. There is no need, and thus it is possible to obtain an economic effect of reducing the production cost.
  • Curved turret 1000 of the present invention is composed of a plurality of objective lenses 100 and the rotation guide portion 200, by manually rotating the rotation guide portion 200 to rotate the objective lens 100 You can also change it. In this case, since the curved turret 1000 does not need to add any more parts, it is possible to reduce the manufacturing cost and thus can be smoothly applied to a low-cost general microscope.
  • the curved turret 1000 may be applied to industrial precision observation equipment, etc. In this case, the improvement of precision and work efficiency is considered more than the reduction of manufacturing cost.
  • the curved turret 1000 may further include a power unit 300 for supplying and transmitting power to rotate the rotation guide unit 200.
  • a power unit 300 for supplying and transmitting power to rotate the rotation guide unit 200.
  • the power unit 300 may be made of only the motor unit 310 so that the motor unit 310 may be configured to directly rotate the rotation guide unit 200.
  • the curved turret 1000 may further comprise a sensor unit 400 for measuring the degree of rotation of the rotation guide 200.
  • the sensor unit 400 may be provided in the curved turret 1000 to be rotated by manual, in this case, the sensor unit 400 can accurately measure the degree of rotation of the rotation guide 200 from all angles. It is not necessary to be present, and may be made so that only one of the objective lenses 100 can be detected correctly aligned with the optical axis.
  • the controller 500 may further include a controller 500 for controlling the rotation operation of the rotation guide part 200 supplied by the power unit 300 using the measured rotation degree.
  • a controller 500 for controlling the rotation operation of the rotation guide part 200 supplied by the power unit 300 using the measured rotation degree In this way, a more precise and precise control can be realized by the fully automatic control than the manual operation, and this configuration is suitable for industrial or research observation equipment requiring a high level of precision or work efficiency.
  • the present invention has a large industrial effect that it can be widely applied to various optical devices, ranging from low cost manual operation general microscopes to high precision industrial observation equipment.

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Abstract

본 발명은 곡선 터렛에 관한 것이다. 본 발명의 목적은, 대물렌즈 변경 시 위치 정렬이 용이하게 이루어질 수 있음과 동시에 변경 동작 중 대물렌즈 및 관찰 대상물 등 간의 충돌이 구조적으로 배제될 수 있도록 하는, 곡선 터렛을 제공함에 있다. 본 발명의 또다른 목적은, 제작이 용이하고 경제적이며, 수동 및 자동 모두에 적용할 수 있는, 곡선 터렛을 제공함에 있다.

Description

곡선 터렛
본 발명은 곡선 터렛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광학 장치에서 대물렌즈 변경에 사용되는 터렛에 있어서 렌즈 변경 시 위치 정렬이 원활하게 잘 이루어질 수 있도록 함과 동시에 경제적이고 용이한 제작이 가능하도록 하는 곡선 터렛에 관한 것이다.
광학 분야에서 터렛(turret)이란 회전 가능한 렌즈 마운트를 칭하는 것으로, 현미경 등과 같은 광학 장치에 널리 사용되고 있는 부품이다. 광학 장치에서의 터렛은 대물렌즈부에 구비되는 것으로서, 배율 등의 특성이 서로 다른 대물렌즈들이 터렛 상에 복수 개 구비되도록 하고, 필요 시 터렛을 회전시켜 대물렌즈를 교체함으로써 동일한 시편과 위치에 대하여 배율 변경 등과 같은 동작이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위해 구비된다.
이러한 터렛의 기능적 측면에서 볼 때, 대물렌즈가 변경되더라도 광축으로부터의 대물렌즈의 중심 위치가 최대한 동일하게 유지될 수 있도록 하여, 관찰 영역이 동일하게 유지되도록 하는 것이 중요하다. 한편 대물렌즈로 관찰 대상물을 관찰할 때 대물렌즈의 끝단과 관찰 대상물의 간격이 수백 마이크로미터 수준으로 매우 근접하게 배치되도록 하는 경우가 많다. 이러한 경우 대물렌즈 변경 과정에서 대물렌즈와 관찰 대상물 또는 관찰 대상물 고정 장치 등이 충돌하지 않도록 설계해야 한다.
상술한 바와 같이 터렛의 설계 조건으로서는, 첫째로 대물렌즈 변경 시 정렬이 잘 이루어져야 한다는 조건(이하 '렌즈 정렬 조건'이라 칭함)과, 둘째로 대물렌즈를 변경하는 과정에서 관찰 대상물 등과의 충돌이 발생하지 않도록 해야 한다는 조건(이하 '충돌 방지 조건'이라 칭함), 이 두 가지를 중요하게 고려하여야 한다. 이러한 조건들을 고려하여 기존에 설계되어 사용되고 있는 종래의 터렛들의 여러 형태가 도 1에 도시되어 있다.
도 1(A)의 예시는 종래에 일반적으로 가장 널리 사용되는 터렛 형태로서, 터렛 몸체가 원추형으로 형성되며, 원추면 상에 대물렌즈들이 배열되어 있는 형태이다. 이 경우 실제 관찰에 사용되는 대물렌즈 외의 다른 대물렌즈들은 관찰 대상물로부터 충분히 멀리 떨어지도록 이루어지므로, 충돌 방지 조건에 잘 부합한다는 장점이 있다. 그러나 대물렌즈-관찰 대상물 간의 간격이 수백 마이크로미터 수준이 되는 만큼 원추형 몸체의 제작 정밀도도 수~수십 마이크로미터 수준이 되어야 하는데, 이 정도 수준으로 정밀한 가공을 하는 것은 사실상 상당히 어렵기 때문에 제작 비용이 상승하게 되는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 도시된 바와 같이 광축과 회전축이 비스듬한 각도를 형성하고 있기 때문에, 상술한 바와 같이 터렛 몸체 제작 정밀도가 떨어질 경우 터렛 회전을 통한 대물렌즈 변경 시 원래의 관찰 위치로의 정렬이 올바르게 이루어지지 못하게 되는 문제점 또한 발생한다.
도 1(B)의 예시는 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 제작되어 사용되는 개선된 터렛 형태로서, 터렛 몸체를 원판형으로 형성하고, 회전 모터를 사용하여 터렛을 회전시킴으로써 대물렌즈를 교체하도록 이루어져 있다. 이 경우 터렛 몸체가 원판형으로 이루어지기 때문에 수~수십 마이크로미터 수준의 평탄도만 달성하면 되므로 도 1(A)의 예시에 비해 상대적으로 터렛 몸체의 제작은 용이하게 이루어질 수 있다. 이 경우에는 회전축과 광축이 서로 이격되어 있기는 하나 평행하게 형성되어 있어서 렌즈 정렬 조건에 있어서는 도 1(A)의 예시와 비교할 때 보다 유리한 점이 있다. 반면 충돌 방지 조건 측면에서 볼 때, 관찰에 사용되는 대물렌즈 및 관찰 대상물 간의 간격과, 그 외의 다른 대물렌즈들 및 관찰 대상물 간의 간격이 동일하기 때문에, 대물렌즈 변경 동작 중 충돌이 발생할 위험성이 있다는 문제점이 있다.
도 1(C)의 예시는 도 1(B)의 예시와 유사하나 렌즈 변경을 위한 동작이 회전 운동이 아닌 선형 운동으로 이루어지는 리니어 터렛 형태이다. 이 경우 회전 운동에 비해 선형 운동의 동작이 단순하기 때문에 제어 정밀도도 상대적으로 향상되며, 즉 대물렌즈 변경 시 관측 영역의 중심 위치 편차 관리가 용이하다는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에 정밀 검사 장비 등과 같은 산업용 관찰 장비에서는 리니어 터렛이 자주 활용되고 있다. 그러나 이 경우에도 도 1(B)의 예시와 동일하게 충돌 방지 조건에 있어서는 상당히 불리한 점이 있으며, 따라서 사람의 직접적인 수동 조작이 배제되는 장비에서는 활용도가 높은 반면 일반 현미경과 같은 수동 조작용 광학 장비에 이러한 리니어 터렛 구조를 적용하기에는 여전히 어려움이 있다.
이외에도 한국특허공개 제2006-0079465호("광 중심축을 용이하게 조절할 수 있는 반도체 검사 광학장치", 이하 선행문헌)에는 각 대물렌즈들이 터렛 몸체에 고정적으로 결합되는 것이 아니라 별도의 조절판에 의해 결합됨으로써, 대물렌즈 - 조절판 - 터렛 간 결합 후에도 별도로 조절판을 움직임으로써 광축을 조절할 수 있도록 하는 기술이 개시된다. 상기 선행문헌의 기술을 적용할 경우 렌즈 정렬 조건에 있어서의 정밀도 향상을 도모할 수는 있겠으나, 별도의 조절판 및 이 조절판의 구동을 제어하기 위한 별도의 부품들이 추가 구성되어야 하기 때문에 제작비용이 더욱 상승하는 문제가 있으며, 또한 터렛 구동 동작에서 발생되는 동작 오류에 조절판 구동 동작에서 발생되는 동작 오류가 누적되어 도리어 제어가 더욱 난해해지는 문제점이 생길 수 있다.
상술한 바와 같이 렌즈 정렬 조건과 충돌 방지 조건을 모두 만족함과 동시에, 경제적으로 제작할 수 있으며 수동 및 자동 모두에 적용할 수 있는 터렛 구조는 기존에 없었던 바, 이러한 요구를 모두 만족시킬 수 있는 새로운 터렛 구조에 대한 요구가 꾸준히 있어 왔다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
1. 한국특허공개 제2006-0079465호("광 중심축을 용이하게 조절할 수 있는 반도체 검사 광학장치")
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 대물렌즈 변경 시 위치 정렬이 용이하게 이루어질 수 있음과 동시에 변경 동작 중 대물렌즈 및 관찰 대상물 등 간의 충돌이 구조적으로 배제될 수 있도록 하는, 곡선 터렛을 제공함에 있다. 본 발명의 또다른 목적은, 제작이 용이하고 경제적이며, 수동 및 자동 모두에 적용할 수 있는, 곡선 터렛을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 곡선 터렛(1000)은, 광축 상의 임의의 위치에 존재하는 기준점을 중심으로 하여 반경 방향으로 연장되며 다수 개가 방사상으로 배치되어 이웃하며 구비된 대물렌즈(100); 일면이 곡선 형상으로 이루어져 상기 일면에 다수 개의 상기 대물렌즈(100)들이 결합되는 회전 가이드부(200); 를 포함하여 이루어지며, 상기 회전 가이드부(200)가 상기 기준점을 회전 중심으로 하여 회전되는 메커니즘에 의해 상기 대물렌즈(100)의 변경이 이루어지도록 형성될 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 회전 가이드부(200)는 일면이 원호 형상으로 이루어질 수 있다.
이 때 상기 곡선 터렛(1000)은, 상기 회전 가이드부(200)를 회전시키도록 동력을 공급 및 전달하는 동력부(300); 를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 이 때 상기 동력부(300)는, 회전 동력을 공급하는 모터부(310) 및 기어, 벨트, 체인 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어져 상기 모터부(310)에서 공급되는 회전력을 상기 회전 가이드부(200)로 전달하는 동력 전달부(320)를 포함하여 이루어질 수 있다.
또한 상기 곡선 터렛(1000)은, 상기 회전 가이드부(200)의 회전 정도를 측정하는 센서부(400); 를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또는 상기 곡선 터렛(1000)은, 상기 회전 가이드부(200)를 회전시키도록 동력을 공급 및 전달하는 동력부(300); 상기 회전 가이드부(200)의 회전 정도를 측정하는 센서부(400); 상기 센서부(400)에서 측정된 회전 정도를 사용하여 상기 동력부(300)에 의해 공급되는 상기 회전 가이드부(200)의 회전 동작을 제어하는 제어부(500); 를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또는 상기 곡선 터렛(1000)은, 수동에 의해 상기 회전 가이드부(200)가 회전되도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 광학 장치에서 대물렌즈 변경에 사용되는 터렛의 구조를 개선함으로써, 렌즈 정렬 조건 및 충돌 방지 조건을 동시에 효과적으로 실현시킬 수 있다는 큰 효과가 있다. 보다 구체적으로 설명하자면, 본 발명에 의한 곡선 터렛은, 대물렌즈들이 배치된 회전 가이드부의 회전축 및 대물렌즈를 통한 관찰용 광이 진행하는 광축이 서로 수직 교차되도록 배치되며, 회전 가이드부의 회전에 의하여 대물렌즈의 변경이 이루어지도록 이루어진다. 이에 따라 터렛 회전 중심이 광축 상에 존재하게 되므로 렌즈 정렬 조건 즉 대물렌즈 변경 시 광축으로부터의 대물렌즈의 중심 위치가 동일하게 유지되도록 정렬이 잘 이루어져야 한다는 조건이 효과적으로 실현될 수 있으며, 또한 곡선 터렛의 회전에 의해 대물렌즈 변경이 이루어지므로 관찰용 이외의 대물렌즈들은 관찰 대상물로부터 멀리 떨어지게 되어 충돌 방지 조건 즉 대물렌즈를 변경하는 과정에서 관찰 대상물 등과의 충돌이 발생하지 않도록 해야 한다는 조건이 효과적으로 실현될 수 있는 것이다.
뿐만 아니라 본 발명에 의하면, 그 구조가 간단하고 제작이 용이하여 경제적인 제작이 가능하다는 효과가 있으며, 더불어 수동 조작 또는 자동 조작 어디에나 적용이 가능하다는 효과가 있다. 이에 따라 저가의 수동 조작용 일반 현미경에서부터 고정밀 산업용 관찰 장비에 이르기까지 다양한 광학 장치에 폭넓게 적용할 수 있다는 큰 산업적 효과 또한 있다.
도 1은 종래의 터렛들의 다양한 형태.
도 2는 본 발명의 터렛의 한 실시예의 상면도.
도 3은 본 발명의 터렛의 한 실시예의 측면도.
도 4는 본 발명의 터렛에서의 대물렌즈 변경 동작 실시예.
**부호의 설명**
1000: 곡선 터렛 100: 대물렌즈
200: 회전 가이드부 300: 동력부
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 곡선 터렛을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 터렛의 한 실시예의 상면도를, 도 3은 상기 실시예의 측면도를 각각 도시하고 있다. 또한 도 4는 본 발명의 터렛에서의 대물렌즈 변경 동작 실시예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 본 발명의 곡선 터렛(100)은, 기본적으로 다수 개의 대물렌즈(100)와 회전 가이드부(200)를 포함하여 이루어진다.
상기 대물렌즈(100) 각각은 광축 상의 임의의 위치에 존재하는 기준점을 중심으로 하여 반경 방향으로 연장된다. 또한 다수 개의 상기 대물렌즈(100)들은 상기 기준점을 중심으로 하여 방사상으로 배치되며 서로 이웃하며 구비된다. 상기 대물렌즈(100)가 관찰 대상물을 향하는 쪽을 전단, 그 반대쪽을 후단이라 할 때, 상술한 바와 같이 다수 개의 상기 대물렌즈(100)들이 배치될 경우 상기 대물렌즈(100)들의 후단들을 연결하면 대략 상기 기준점을 중심으로 하는 원호 형상이 이루어지게 된다.
상기 회전 가이드부(200)는 일면이 곡선 형상으로 이루어져 상기 일면에 다수 개의 상기 대물렌즈(100)들이 결합된다. 이 때 상기 일면은 상기 대물렌즈(100)들의 후단들을 연결하여 이루어지는 형상, 즉 원호 형상이 될 수 있다. 보다 엄밀히는, 상기 대물렌즈(100)들이 결합되는 상기 회전 가이드부(200)의 일면은 도시된 바와 같이 짧은 직선들이 연결된 형상으로 이루어진다고 하여야겠으나, 상술한 바와 같이 상기 대물렌즈(100)들이 하나의 기준점을 중심으로 반경 방향으로 연장되며 방사상으로 배치되도록 하는 설계 원리를 고려할 때 대략적으로 직선들이 연결되어 이루어지는 형상이 원호 내지 원호에 가까운 곡선 형상에 근사한다고 할 수 있다.
이와 같이 상기 회전 가이드부(200)의 일면에 다수 개의 상기 대물렌즈(100)들이 배치된 상태에서, 상기 회전 가이드부(200)가 상기 기준점을 회전 중심으로 하여 회전되면, 상기 대물렌즈(100) 중 어느 하나가 광축에 나란하게 배치되는 지점이 발생한다. 바로 이 지점에서 광축에 나란하게 배치된 상기 대물렌즈(100)에 의해 관찰 대상물의 관찰이 이루어질 수 있게 된다. 또한, 상기 회전 가이드부(200)를 다시 회전시키면, 다른 대물렌즈(100)가 광축에 나란하게 배치되며, 이 때에는 새롭게 광축에 나란하게 배치된 상기 대물렌즈(100)에 의해 관찰 대상물의 관찰이 이루어질 수 있게 된다. 이와 같은 예시가 바로 도 4에 나타나 있는데, 도 4(A)는 1번 대물렌즈가 광축에 나란하게 배치된 상태를, 도 4(B)는 6번 대물렌즈가 광축에 나란하게 배치된 상태를 도시하고 있다.
이처럼 본 발명의 곡선 터렛(1000)은, 상기 회전 가이드부(200)가 상기 기준점을 회전 중심으로 하여 회전되는 메커니즘에 의해 상기 대물렌즈(100)의 변경이 이루어지도록 형성된다. 이 때, 광축에 나란하게 배치된 어느 하나의 대물렌즈(100)가 관찰 대상물에 가장 근접하게 배치되며, 그 외의 다른 대물렌즈(100)들은 자연히 관찰 대상물로부터 멀리 떨어져 배치된다. 이에 따라 대물렌즈 변경 과정에서 대물렌즈와 관찰 대상물 또는 관찰 대상물 고정장치와의 충돌이 구조적으로 자연히 방지된다(충돌 방지 조건 달성). 뿐만 아니라, 본 발명의 곡선 터렛(100)은 광축 상에 존재하는 기준점을 회전 중심으로 하여 상기 회전 가이드부(200)가 회전하도록 이루어지므로, 이와 같은 메커니즘 및 구조에 따라 상기 회전 가이드부(200)의 형상 오차가 일부 있다 하더라도 대물렌즈 변경 시 광축으로부터의 대물렌즈의 중심 위치가 역시 구조적으로 자연히 정확하게 정렬될 수 있다(렌즈 정렬 조건 달성). 더불어, 상술한 바와 같이 제작 과정에서 상기 회전 가이드부(200)의 형상 오차가 일부 발생하더라도 렌즈 정렬 조건이 용이하게 달성될 수 있기 때문에, 상기 회전 가이드부(200) 제작 시 고가의 정밀 가공을 하지 않아도 되며, 이에 따라 제작비 절감의 경제적 효과를 얻을 수 있음은 물론이다.
본 발명의 곡선 터렛(1000)은, 상술한 바와 같이 다수 개의 대물렌즈(100)들 및 회전 가이드부(200)로 이루어져, 상기 회전 가이드부(200)를 수동으로 회전시킴으로써 대물렌즈(100)를 변경할 수도 있다. 이 경우 상기 곡선 터렛(1000)은 더 이상의 부품이 추가되지 않아도 되므로 제작비의 최대 절감이 가능하며, 이에 따라 저가의 일반 현미경에도 원활하게 적용될 수 있다.
한편, 산업용 정밀 관찰 장비 등에도 상기 곡선 터렛(1000)을 적용할 수 있으며, 이 경우 제작비 절감보다는 정밀도 및 작업 효율 향상을 더 고려하게 된다. 이러한 경우에는 상기 곡선 터렛(1000)은, 상기 회전 가이드부(200)를 회전시키도록 동력을 공급 및 전달하는 동력부(300)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 동력부(300)의 구성예를 보다 구체적으로 설명하자면, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전 동력을 공급하는 모터부(310) 및 기어, 벨트, 체인 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어져 상기 모터부(310)에서 공급되는 회전력을 상기 회전 가이드부(200)로 전달하는 동력 전달부(320)를 포함하여 이루어질 수 있다. 물론 상기 동력부(300)가 모터부(310)만으로 이루어져 상기 모터부(310)가 상기 회전 가이드부(200)를 직접 회전시키도록 이루어져도 무방하다.
또한, 상기 곡선 터렛(1000)의 회전 정도를 정확하게 조절하기 위해서, 상기 곡선 터렛(1000)은 상기 회전 가이드부(200)의 회전 정도를 측정하는 센서부(400)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 센서부(400)는 수동에 의해 회전되도록 이루어지는 곡선 터렛(1000)에 구비되어도 되는데, 이러한 경우 상기 센서부(400)는 상기 회전 가이드부(200)의 회전 정도를 모든 각도에서 정확히 측정할 수 있어야만 할 필요는 없으며, 상기 대물렌즈(100)들 중 어느 하나가 광축에 정확히 정렬되었는지만을 감지할 수 있도록 이루어져도 된다.
물론 가장 정교하고 정밀한 제어를 실현하고자 할 경우 상기 곡선 터렛(1000)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 동력부(300) 및 상기 센서부(400)에 더불어, 상기 센서부(400)에서 측정된 회전 정도를 사용하여 상기 동력부(300)에 의해 공급되는 상기 회전 가이드부(200)의 회전 동작을 제어하는 제어부(500)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이 이루어질 경우 완전 자동 제어에 의하여 수동 조작에 비해 훨씬 정교하고 정밀한 제어를 실현할 수 있으며, 이러한 구성은 고수준의 정밀도 또는 작업 효율을 요구하는 산업용 또는 연구용 관찰 장비에 적용되기에 적절하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 저가의 수동 조작용 일반 현미경에서부터 고정밀 산업용 관찰 장비에 이르기까지 다양한 광학 장치에 폭넓게 적용할 수 있다는 큰 산업적 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 광축 상의 임의의 위치에 존재하는 기준점을 중심으로 하여 반경 방향으로 연장되며 다수 개가 방사상으로 배치되어 이웃하며 구비된 대물렌즈;
    일면이 곡선 형상으로 이루어져 상기 일면에 다수 개의 상기 대물렌즈들이 결합되는 회전 가이드부;
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 회전 가이드부가 상기 기준점을 회전 중심으로 하여 회전되는 메커니즘에 의해 상기 대물렌즈의 변경이 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 곡선 터렛.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 회전 가이드부는
    일면이 원호 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡선 터렛.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 곡선 터렛은
    상기 회전 가이드부를 회전시키도록 동력을 공급 및 전달하는 동력부;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡선 터렛.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 동력부는
    회전 동력을 공급하는 모터부 및
    기어, 벨트, 체인 중 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어져 상기 모터부에서 공급되는 회전력을 상기 회전 가이드부로 전달하는 동력 전달부
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡선 터렛.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 곡선 터렛은
    상기 회전 가이드부의 회전 정도를 측정하는 센서부;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡선 터렛.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 곡선 터렛은
    상기 회전 가이드부를 회전시키도록 동력을 공급 및 전달하는 동력부;
    상기 회전 가이드부의 회전 정도를 측정하는 센서부;
    상기 센서부에서 측정된 회전 정도를 사용하여 상기 동력부에 의해 공급되는 상기 회전 가이드부의 회전 동작을 제어하는 제어부;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡선 터렛.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 곡선 터렛은
    수동에 의해 상기 회전 가이드부가 회전되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 곡선 터렛.
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