WO2018021717A1 - 내시경 현미경 결합 모듈 - Google Patents

내시경 현미경 결합 모듈 Download PDF

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WO2018021717A1
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김준기
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Asan Foundation
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    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/103—Scanning systems having movable or deformable optical fibres, light guides or waveguides as scanning elements

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope microscope coupling module, and more particularly, to an endoscope microscope coupling module that is coupled to a microscope to observe a biological sample through a microscope.
  • Microscopes are widely used to magnify images of samples, but there are some difficulties in observing a living biological sample in various ways.
  • 1 is a view showing a general optical microscope.
  • the optical microscope 10 is difficult to observe when there is a biological sample to be observed in the transverse direction because the direction of the objective lens 11 is substantially fixed.
  • the space between the objective lens 11 and the object stage 12 is limited, there is a limit in observing various parts of the biological sample.
  • the present invention seeks to provide an endoscope microscope coupling module that can be easily attached to and detached from various types of optical microscopes possessed by many biomedical laboratories and histological laboratories.
  • the present invention is to provide an endoscope microscope coupling module that can observe the inside of a living biological sample in the transverse and longitudinal direction.
  • An endoscope microscope coupling module coupled to a microscope to observe a biological sample through a microscope according to an embodiment of the present invention
  • the optical path conversion adapter coupled to the objective lens of the microscope and changes the path of the observation light
  • a probe mount located on one side of the optical path conversion adapter, the probe mount including an endoscope probe inserted into at least a part of the biological sample, wherein the optical path conversion adapter rotates the probe mount to the ground;
  • an adjusting unit for adjusting the angle of the endoscope probe is
  • the adjustment unit includes a switching knob rotatably configured to rotate the endoscope probe with respect to the ground, and a reflector reflecting light incident through the light path conversion adapter.
  • the reflector is fixed to the switching knob, the angle is changed according to the rotation of the switching knob.
  • the reflector reflects the incident light toward the endoscope probe as the switching knob rotates.
  • the reflector has a structure that rotates or folds according to the rotation of the switching knob.
  • the angle is adjusted from 0 degrees to 90 degrees with respect to the ground in accordance with the rotation of the probe mount.
  • the probe mount may include a first adjuster for adjusting the xy-axis translational movement of the endoscope probe and a second adjuster for adjusting the rotational movement of the endoscope probe in the longitudinal direction.
  • an endoscope microscope coupling module capable of observing the inside of a living biological sample in the transverse and longitudinal directions can be provided.
  • 1 is a view showing a general optical microscope.
  • FIG. 2 is a view for explaining the endoscope microscope coupling module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view of the endoscope microscope coupling module from another angle.
  • FIG. 4 is a view for explaining an example of observing a biological sample by using an endoscope microscope coupling module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view for explaining a path change of light output to an endoscope probe through a reflector located inside the adjustment unit of FIG. 3.
  • FIG. 6 is an enlarged view of an example of a structure of part A of the endoscope microscope coupling module in FIG. 2.
  • FIG. 2 is a view for explaining the endoscope microscope coupling module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a view showing a state in which the endoscope microscope coupling module 100 is coupled to a general inverted optical microscope 10
  • Figure 2 (b) is a longitudinal side view of the endoscope microscope coupling module 100
  • 2 (c) is a diagram showing the internal configuration of the endoscope microscope coupling module 100.
  • the endoscope microscope coupling module 100 may be coupled to the objective lens unit of the optical microscope 10.
  • the endoscope microscope coupling module 100 may include a fastening part connected to the objective lens holder of the optical microscope 10.
  • the optical microscope 10 may be various microscopes such as a confocal microscope, a multiphoton microscope, a brightfield / darkfield microscope, and the like, which are held by a laboratory, a histology laboratory, and the like.
  • the case where the endoscope microscope coupling module 100 is used in combination with the inverted microscope is described as an example, but the endoscope microscope coupling module 100 according to the present embodiment may be used in the upright microscope.
  • the fastening portion coupled to the optical microscope 10 is configured to be compatible with various optical microscopes 10.
  • the fastening portion coupled to the optical microscope 10 in the endoscope microscope coupling module 100 may be implemented in consideration of objective lens holder specifications of various microscope suppliers.
  • the fastening part may have a structure in which the objective lens holder of the optical microscope 10 is fastened in the form of a female screw / male thread.
  • the endoscope microscope coupling module 100 may be coupled to the optical microscope 10 so as to correspond to the objective lens of the optical microscope 10, the objective of the objective lens is removed from the optical microscope 10 It may also be coupled to the lens holder.
  • the endoscope microscope coupling module 100 is coupled to the optical microscope 10 to one side of the optical path conversion adapter 200 and the optical path conversion adapter 200 to change the path of the observation light. It includes a probe mount (300) located.
  • the optical path converting adapter 200 is coupled to the objective lens unit of the optical microscope 10 and serves to change the path of the observation light. Specifically, the optical path conversion adapter 200 changes the path of the upright observation light into the horizontal observation light, so that the observation image in the vertical or horizontal direction inside the sample obtained through the probe mount 300. Can be observed through the optical microscope (10).
  • the probe mount 300 includes an endoscope probe 301 at least partially inserted into the biological sample.
  • One end of the endoscope probe 301 is positioned in contact with the portion of the biological sample to be observed.
  • Light from the light source of the optical microscope 10 passes through the optical path converting adapter 200 and the endoscope probe 301 to the biological sample, and the reflected light from the biological sample is transmitted to the endoscope probe 301 and the optical path converting adapter ( Passing through the optical microscope 10 to the eyepiece of the optical microscope 10, the user can observe the biological sample through the optical microscope (10).
  • the endoscope probe 301 may be a GRIN probe consisting of a gradient index lens.
  • the endoscope probe 301 may be formed of a single lens or a plurality of lenses, and its length, diameter, and material (eg, hard probe, soft probe, etc.) may vary according to a biological sample to be observed.
  • the light path conversion adapter 200 may be designed to accommodate related optical elements.
  • the optical path conversion adapter 200 reflects the light exiting from the objective lens mount 210 and the objective lens mount 210 coupled to the objective lens unit of the optical microscope 10 to change the optical path ( 210, the first lens 220, the second lens 230, and the objective lens 250 for controlling the reflected light may be included.
  • the objective lens mount 210 may be equipped with an objective lens 211 serving as an objective lens of the optical microscope 10.
  • the light path conversion adapter 200 is for flipping a conjugate scanning plane, and according to an embodiment, may be formed of a 4f lens system.
  • the first lens 230 is spaced one focal length f from the scanning plane
  • the second lens 240 is spaced two focal lengths 2f from the first lens 230
  • the The back aperture may be spaced one focal length f from the second lens 240.
  • Figure 3 is a perspective view of the endoscope microscope coupling module from another angle.
  • the endoscope microscope coupling module 100 includes an adjustment unit 400 for rotating the probe mount 300 to adjust an angle of the endoscope probe 301 with respect to the ground.
  • the adjustment unit 400 may be configured such that the angle of the probe mount 300 (eg, 0 degrees or more and 90 degrees or less) so that the endoscope probe 301 makes an angle perpendicular to the ground, or vertically or horizontally. Angle) can be adjusted.
  • the adjusting unit 400 may include a reflector (not shown) reflecting light incident through the switching knob 410 and the light path conversion adapter 200 rotatably configured to rotate the endoscope probe 301 with respect to the ground. Include. The process of reflecting the incident light through the reflector of the adjustment unit 400 will be described in more detail with reference to FIG. 5.
  • the user of the optical microscope 10 is coupled to the endoscope microscope coupling module 100 to the optical microscope 10, the probe mount 300 and the endoscope by rotating the switching knob 410 according to the type and observation position of the biological sample
  • the position of the probe 301 and the angle with respect to the ground may be adjusted.
  • FIG. 4 is a view for explaining an example of observing a biological sample by using an endoscope microscope coupling module according to an embodiment of the present invention.
  • the endoscope probe 301 is positioned perpendicular to the ground when the internal organs are to be observed after the opening of the biological sample.
  • the adjustment unit 400 may be adjusted to be used, and as shown in FIG. 4B, when the inner wall, tubular organs, respiratory organs, etc. of the internal organs of the biological sample are to be observed, the endoscope probe 301 may be grounded.
  • the adjustment unit 400 can be adjusted to be in parallel with the.
  • the probe mount 300 may rotate the first adjuster 310 and the endoscope probe 301 in the longitudinal direction to control the xy-axis translational movement of the endoscope probe 301. It may include a second adjusting unit 320 to adjust.
  • the rotational movement with respect to the longitudinal axis of the endoscope probe 301 means the in-situ rotation about the axis of the longitudinal direction, not the rotation of the endoscope probe 301 with respect to the ground.
  • the user of the optical microscope 10 may adjust the position and direction of the endoscope probe 301 using the first adjusting unit 310 and the second adjusting unit 320 according to the type and observation position of the biological sample. .
  • FIG. 5 is a view for explaining a path change of light output to an endoscope probe through a reflector located inside the adjustment unit of FIG. 3.
  • the adjustment unit 400 is located at one side of the light path conversion adapter 200 and includes a reflector 420 therein.
  • the adjustment unit 400 may reflect the light incident through the light path conversion adapter 200 toward the endoscope probe 301 of the probe mount 300.
  • the reflector 420 is fixed to the switching knob 410, the angle (angle, position, etc.) is changed according to the operation (rotation) of the switching knob 410, thereby changing the reflection angle of the incident light have. That is, as described above, the user of the optical microscope 10, by rotating the switching knob 410 in accordance with the type and observation position of the sample to the position and the ground of the probe mount 300 and the endoscope probe 301 You can adjust the angle. And the reflector 420, the angle is adjusted together in accordance with the operation of the switching knob 410, by the operation of the switching knob 410, the incident light toward the endoscope probe 301 whose angle to the ground is adjusted By reflecting, light may be supplied to the endoscope probe 301.
  • the reflector 420 serves to allow the user of the optical microscope 10 to observe the biological sample by reflecting the reflected light from the biological sample as described above and supplying it to the optical path conversion adapter 200.
  • the reflector 420 may be a structure that rotates and / or folds up and down according to the rotation of the switching knob 410. Referring to FIGS. 5C and 5D, it can be seen that the path of the light reflected by the reflector 420 changes as the reflector 420 rotates and / or folds.
  • FIG. 6 is an enlarged view of an example of a structure of part A of the endoscope microscope coupling module in FIG. 2.
  • the endoscope microscope coupling module 100 is inserted into at least a portion of the biological sample endoscope probe 301 for observing the biological sample, the endoscope probe 301 at one end of the endoscope probe 301
  • the image of the image of the biological sample obtained through the holder 331, the first control unit (Probe xy stage, 332) to enable the xy-axis translational movement of the endoscope probe 301, the endoscope probe 301
  • Lens Z stage, 334) for enabling the z-axis translational movement of the objective lens 333, and enabling the in-situ rotational movement of the endoscope probe 301
  • the third adjusting unit (R stage knob, 335) may be included, and at least some of the above components may constitute the probe mount 300.
  • the third adjusting unit 335 may include a fine rotation stage 336.
  • the in-situ rotational motion of the endoscope probe 301 may be controlled by the rotation of the microrotation stage 336, and when the microrotation stage 336 rotates, the holder 331 is connected to one end of the microrotation stage 336. It may be delivered to the endoscope probe 301.
  • an endoscopic microscope coupling module capable of observing a biological sample in the transverse and longitudinal directions can be provided.

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Abstract

본 발명은 현미경에 결합되어 현미경을 통해 생체 시료를 관찰할 수 있도록 하는 내시경 현미경 결합 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 내시경 현미경 결합 모듈은 상기 현미경의 대물렌즈부 결합되며 관찰광의 경로를 바꿔주는 광경로 변환 어댑터와, 상기 광경로 변환 어댑터의 일측에 위치하고, 생체 시료 내부로 적어도 일부가 삽입되는 내시경 프로브를 포함하는 프로브마운트(probe mount)를 포함하고, 상기 광경로 변환 어댑터는, 상기 프로브마운트를 회전시켜 지면에 대한 상기 내시경 프로브의 각도를 조절할 수 있도록 하는 조절 유닛을 포함한다. 본 발명에 따르면, 많은 의생명 실험실 및 조직 검사실 마다 보유하고 있는 다양한 종류의 광학 현미경에 쉽게 탈부착이 가능한 내시경 현미경 결합 모듈을 제공할 수 있다.

Description

내시경 현미경 결합 모듈
본 발명은 내시경 현미경 결합 모듈에 관한 것으로, 보다 자세하게는 현미경에 결합되어 현미경을 통해 생체 시료를 관찰할 수 있도록 하는 내시경 현미경 결합 모듈에 관한 것이다.
현미경은 시료의 상을 확대하여 관찰하는 데에 많이 이용되고 있으나 살아있는 생체 시료를 다각적으로 관찰하는 데에는 몇 가지 어려움이 존재한다.
도 1은 일반적인 광학 현미경을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 광학 현미경(10)은 대물렌즈(11)의 방향이 실질적으로 고정되어 있어 횡 방향으로 관찰해야 하는 생체 시료가 있는 경우 관찰이 어렵다. 또한, 대물렌즈(11)와 재물대(12) 사이의 공간이 한정적이므로 생체시료의 다양한 부분을 관찰하는 데에 한계가 있다.
최근에는 내시경 시 in situ 진단 및 병변 박리가 가능한 공초점 현미경 내시경 등의 장비가 보급되고 있으나, 많은 의생명 실험실 및 조직 검사실에 일반적으로 구비된 현미경 외에 별도의 고가 장비를 마련해야 하는 문제점이 존재한다.
본 발명은 많은 의생명 실험실 및 조직 검사실 마다 보유하고 있는 다양한 종류의 광학 현미경에 쉽게 탈부착이 가능한 내시경 현미경 결합 모듈을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 횡 방향 및 종 방향으로 살아있는 생체 시료의 내부를 관찰할 수 있는 내시경 현미경 결합 모듈을 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예에 따라 현미경에 결합되어 현미경을 통해 생체 시료를 관찰할 수 있도록 하는 내시경 현미경 결합 모듈은, 상기 현미경의 대물렌즈부 결합되며 관찰광의 경로를 바꿔주는 광경로 변환 어댑터와, 상기 광경로 변환 어댑터의 일측에 위치하고, 생체 시료 내부로 적어도 일부가 삽입되는 내시경 프로브를 포함하는 프로브마운트(probe mount)를 포함하고, 상기 광경로 변환 어댑터는, 상기 프로브마운트를 회전시켜 지면에 대한 상기 내시경 프로브의 각도를 조절할 수 있도록 하는 조절 유닛을 포함한다.
또한, 다른 일실시예로, 상기 조절 유닛은, 상기 내시경 프로브를 지면에 대하여 회전시키기 위하여 회전 가능하게 구성된 스위칭노브 및 상기 광경로 변환 어댑터를 통과하여 입사된 광을 반사시키는 반사경을 포함한다.
또한, 다른 일실시예로, 상기 반사경은, 상기 스위칭노브에 고정되고, 상기 스위칭노브의 회전에 따라 각도가 변화된다.
또한, 다른 일실시예로, 상기 반사경은, 상기 스위칭노브의 회전에 따라, 상기 입사된 광을 상기 내시경 프로브를 향해 반사시킨다.
또한, 다른 일실시예로, 상기 반사경은, 상기 스위칭노브의 회전에 따라 회전하거나 폴딩(folding)되는 구조이다.
또한, 다른 일실시예로, 상기 내시경 프로브는, 상기 프로브마운트의 회전에 따라, 지면에 대해 0도부터 90도 사이에서 각도가 조절된다.
또한, 다른 일실시예로, 상기 프로브마운트는, 상기 내시경 프로브의 x-y축 병진 이동을 조절하는 제1 조절부 및 상기 내시경 프로브의 길이방향의 축에 대한 회전 이동을 조절하는 제2 조절부를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 많은 의생명 실험실 및 조직 검사실 마다 보유하고 있는 다양한 종류의 광학 현미경에 쉽게 탈부착이 가능한 내시경 현미경 결합 모듈을 제공할 수 있다.
둘째, 횡 방향 및 종 방향으로 살아있는 생체 시료의 내부를 관찰할 수 있는 내시경 현미경 결합 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 일반적인 광학 현미경을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 내시경 현미경 결합 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 내시경 현미경 결합 모듈을 또 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 내시경 현미경 결합 모듈을 이용하여 생체 시료를 관찰하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 조절 유닛 내부에 위치한 반사경을 통해 내시경 프로브로 출력되는 광의 경로 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2에서 내시경 현미경 결합 모듈의 A 부분의 구조의 일례를 확대하여 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 내시경 현미경 결합 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도 2의 (a)는 내시경 현미경 결합 모듈(100)이 일반적인 도립 광학 현미경(10)에 결합된 상태를 도시한 도면이고, 도 2의 (b)는 내시경 현미경 결합 모듈(100)의 길이방향 측면도이고, 도 2의 (c)는 내시경 현미경 결합 모듈(100)의 내부 구성을 도시한 도면이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 내시경 현미경 결합 모듈(100)은 광학 현미경(10)의 대물렌즈부와 결합될 수 있다. 구체적으로, 내시경 현미경 결합 모듈(100)은, 광학 현미경(10)의 대물렌즈 홀더와 연결되는 체결부를 포함할 수 있다. 광학 현미경(10)이란, 실험실, 조직 검사실 등이 보유하고 있는 공초점 현미경, 다광자 현미경, 명시야/암시야 현미경 등의 다양한 현미경일 수 있으며 그 종류를 가리지 않는다. 본 명세서에서는 도립 현미경에 내시경 현미경 결합 모듈(100)이 결합되어 사용되는 경우를 예로 들어 설명하지만, 정립 현미경에도 본 실시예에 의한 내시경 현미경 결합 모듈(100)이 결합되어 사용될 수 있음은 물론이다.
내시경 현미경 결합 모듈(100)에서 광학 현미경(10)과 체결되는 체결부는 다양한 광학 현미경(10)과 호환될 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 내시경 현미경 결합 모듈(100)에서 광학 현미경(10)과 체결되는 체결부는, 여러 현미경 공급회사의 대물렌즈 홀더 규격(internal thread)을 고려하여 구현될 수 있다. 일례로, 상기 체결부는 광학 현미경(10)의 대물렌즈 홀더와 암나사/수나사의 형태로 체결되는 구조일 수도 있다.
실시예에 따라, 내시경 현미경 결합 모듈(100)은, 광학 현미경(10)의 대물렌즈와 대응되도록 광학 현미경(10)에 결합될 수도 있고, 광학 현미경(10)에서 대물렌즈가 제거된 상태의 대물렌즈 홀더에 결합될 수도 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 내시경 현미경 결합 모듈(100)은 광학 현미경(10)과 결합되어 관찰광의 경로를 바꿔주는 광경로 변환 어댑터(200) 및 광경로 변환 어댑터(200)의 일측에 위치하는 프로브마운트(Probe mount, 300)를 포함한다.
광경로 변환 어댑터(200)는 광학 현미경(10)의 대물렌즈부와 결합되며, 관찰광의 경로를 바꿔주는 역할을 한다. 구체적으로, 광경로 변환 어댑터(200)는 수직(upright) 방향의 관찰광을 수평 방향의 관찰광으로 경로를 바꿔줌으로써, 프로브마운트(300)를 통해 획득되는 시료 내부의 수직 또는 수평 방향의 관찰 영상을 광학 현미경(10)을 통해 관찰할 수 있게 한다.
프로브마운트(300)는 생체 시료 내부로 적어도 일부가 삽입되는 내시경 프로브(301)를 포함한다. 내시경 프로브(301)의 일단은 생체 시료 중 관찰하고자 하는 부분과 접하여 위치한다. 광학 현미경(10)의 광원으로부터의 광이 광경로 변환 어댑터(200) 및 내시경 프로브(301)를 통과하여 생체 시료로 전달되고, 생체 시료로부터의 반사광이 내시경 프로브(301) 및 광경로 변환 어댑터(200)를 통과하여 광학 현미경(10)의 접안 렌즈까지 전달됨으로써, 사용자가 광학 현미경(10)을 통해 생체 시료를 관찰할 수 있게 된다.
일례로, 내시경 프로브(301)는 GRIN 렌즈(gradient index lens)로 이루어진 GRIN 프로브일 수 있다. 내시경 프로브(301)는 단일 렌즈 또는 복수 개의 렌즈로 이루어질 수 있으며, 관찰하고자 하는 생체 시료에 따라 그 길이, 직경 및 재질(예를 들어, 경성프로브, 연성프로브 등)이 달라질 수도 있다.
도 2의 (c)를 참조하면, 광경로 변환 어댑터(200)는, 관련 광학 소자들을 수용하도록 설계될 수 있다. 일례로, 광경로 변환 어댑터(200)는 광학 현미경(10)의 대물렌즈부와 결합되는 대물렌즈 마운트(210), 대물렌즈 마운트(210)에서 빠져나온 광을 반사시켜광경로를 바꿔주는 반사경(210), 반사된 광을 제어하는 제1 렌즈(220) 및 제2 렌즈(230), 대물렌즈(250)를 포함할 수 있다. 대물렌즈 마운트(210)에는 광학 현미경(10)의 대물렌즈의 역할을 하는 대물렌즈(211)가 장착될 수도 있다.
광경로 변환 어댑터(200)는 공액 스캐닝 평면(conjugate scanning plane)을 전환(flip)하기 위한 것으로, 일 실시예에 따르면 4f 렌즈 시스템으로 이루어질 수 있다. 제1 렌즈(230)는 스캐닝 평면으로부터1 초점 거리(f) 이격되어 있고, 제2 렌즈(240)는 제1 렌즈(230)로부터 2 초점 거리(2f) 이격되어 있고, 대물렌즈(250)의 후면 조리개(back aperture)는 제2 렌즈(240)로부터 1 초점 거리(f) 이격되어 있을 수 있다.
도 3은 내시경 현미경 결합 모듈을 또 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 3을 참조하면, 내시경 현미경 결합 모듈(100)은, 프로브마운트(300)를 회전시켜 지면에 대한 내시경 프로브(301)의 각도를 조절할 수 있도록 하는 조절 유닛(400)을 포함한다.
조절 유닛(400)은, 내시경 프로브(301)가 지면에 대하여 수직, 수평, 또는 수직과 수평 사이의 임의의 각도를 이루도록 프로브마운트(300)의 각도(예를 들어, 0도 이상 90도 이하의 각도)를 조절할 수 있다.
조절 유닛(400)은 내시경 프로브(301)를 지면에 대하여 회전시키기 위하여 회전 가능하게 구성된 스위칭노브(410) 및 광경로 변환 어댑터(200)를 통과하여 입사된 광을 반사시키는 반사경(미도시)를 포함한다. 조절 유닛(400)의 반사경을 통해 상기 입사된 광이 반사되는 과정은 도 5를 참조하여 좀 더 자세히 설명하기로 한다.
광학 현미경(10)의 사용자는 내시경 현미경 결합 모듈(100)을 광학 현미경(10)에 결합시키고, 생체 시료의 종류 및 관찰 위치에 따라, 스위칭노브(410)를 회전시킴으로써 프로브마운트(300) 및 내시경 프로브(301)의 위치 및 지면에 대한 각도를 조절할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 내시경 현미경 결합 모듈을 이용하여 생체 시료를 관찰하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
예를 들어, 광학 현미경(10)의 사용자는, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 생체 시료의 개복 후 내부 장기를 관찰하고자 하는 경우에는 내시경 프로브(301)가 지면에 대하여 수직으로 위치하도록 조절 유닛(400)을 조절할 수 있고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 생체 시료의 내부 장기의 내벽, 관형 장기, 호흡 기관 등을 관찰하고자 하는 경우에는 내시경 프로브(301)가 지면과 평행하게 위치하도록 조절 유닛(400)을 조절할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 프로브마운트(300)는, 내시경 프로브(301)의 x-y 축 병진 이동을 조절하는 제1 조절부(310) 및 내시경 프로브(301)의 길이 방향의 축에 대한 회전 이동을 조절하는 제2 조절부(320)를 포함할 수 있다. 여기서, 내시경 프로브(301)의 길이 방향의 축에 대한 회전 이동이란, 내시경 프로브(301)의 지면에 대한 회전이 아닌, 길이 방향의 축에 대한 제자리 회전을 의미한다.
광학 현미경(10)의 사용자는, 생체 시료의 종류 및 관찰 위치에 따라, 제1 조절부(310) 및 제2 조절부(320)를 이용하여 내시경 프로브(301)의 위치 및 방향을 조절할 수 있다.
도 5는 도 3의 조절 유닛 내부에 위치한 반사경을 통해 내시경 프로브로 출력되는 광의 경로 변화를 설명하기 위한 도면이다.
조절 유닛(400)은 광경로 변환 어댑터(200)의 일측에 위치하고 내부에 반사경(420)을 포함한다. 조절 유닛(400)은 광경로 변환 어댑터(200)를 통과하여 입사된 광을 프로브마운트(300)의 내시경 프로브(301)를 향해 반사시킬 수 있다.
반사경(420)은 스위칭노브(410)에 고정되고, 스위칭노브(410)의 조작(회전)에 따라 각도(지면에 대한 각도, 위치 등)가 변화하고, 이로써 상기 입사된 광의 반사 각도가 달라질 수 있다. 즉, 상술한 바와 같이, 광학 현미경(10)의 사용자는, 시료의 종류 및 관찰 위치에 따라, 스위칭노브(410)를 회전시킴으로써 프로브마운트(300) 및 내시경 프로브(301)의 위치 및 지면에 대한 각도를 조절할 수 있다. 그리고 반사경(420)은, 스위칭노브(410)의 조작에 따라 함께 각도가 조절됨으로써, 스위칭노브(410)의 조작에 의해 지면에 대한 각도가 조절된 내시경 프로브(301)를 향해 상기 입사된 광을 반사시킴으로써 내시경 프로브(301)에 빛을 공급할 수 있다. 또한, 반사경(420)은, 생체 시료로부터의 반사광을 위와 같이 반사시켜 광경로 변환 어댑터(200)로 공급함으로써 광학 현미경(10)의 사용자가 생체 시료를 관찰할 수 있게 하는 역할을 한다.
반사경(420)은, 스위칭노브(410)의 회전에 따라 회전 및/또는 위아래로 폴딩(folding)되는 구조일 수 있다. 도 5의 (c) 및 (d)를 참조하면, 반사경(420)의 회전 및/또는 폴딩에 따라, 반사경(420)에서 반사되는 광의 경로가 바뀌는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 도 2에서 내시경 현미경 결합 모듈의 A 부분의 구조의 일례를 확대하여 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 내시경 현미경 결합 모듈(100)은 생체 시료의 적어도 일부에 삽입되어 생체 시료를 관찰하기 위한 내시경 프로브(301), 내시경 프로브(301)의 일단에서 내시경 프로브(301)를 고정하는 홀더(331), 내시경 프로브(301)의 x-y축 병진 이동을 가능하게 하는 제1 조절부(Probe xy stage, 332), 내시경 프로브(301)를 통해 획득되는 생체 시료의 이미지의 상을 확대하기 위한 대물 렌즈(333), 대물 렌즈(333)의 z축 병진 이동을 가능하게 하는 제2 조절부(Obj. Lens Z stage, 334), 내시경 프로브(301)의 제자리 회전 운동을 가능하게 하는 제3 조절부(R stage knob, 335) 등을 포함할 수 있으며, 위 구성요소들의 적어도 일부가 프로브마운트(300)를 구성할 수 있다.
실시예에 따라, 제3 조절부(335)는 미세회전 스테이지(336)를 포함할 수 있다. 내시경 프로브(301)의 제자리 회전 운동은 미세회전 스테이지(336)의 회전에 의해 제어될 수 있으며, 미세회전 스테이지(336)가 회전하면 미세회전 스테이지(336)의 일단에 연결된 홀더(331)를 통해 내시경 프로브(301)로 전달될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 많은 의생명 실험실 및 조직 검사실 마다 보유하고 있는 다양한 종류의 광학 현미경에 쉽게 탈부착이 가능한 내시경 현미경 결합 모듈을 제공할 수 있다.
둘째, 횡 방향 및 종 방향으로 생체 시료를 관찰할 수 있는 내시경 현미경 결합 모듈을 제공할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (7)

  1. 현미경에 결합되어 현미경을 통해 생체 시료를 관찰할 수 있도록 하는 내시경 현미경 결합 모듈에 있어서, 상기 내시경 현미경 결합 모듈은,
    상기 현미경의 대물렌즈부 결합되며, 관찰광의 경로를 바꿔주는 광경로 변환 어댑터; 및
    상기 광경로 변환 어댑터의 일측에 위치하고, 생체 시료 내부로 적어도 일부가 삽입되는 내시경 프로브를 포함하는 프로브마운트(Probe mount);를 포함하고,
    상기 광경로 변환 어댑터는, 상기 프로브마운트를 회전시켜 지면에 대한 상기 내시경 프로브의 각도를 조절할 수 있도록 하는 조절 유닛을 포함하는, 내시경 현미경 결합 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조절 유닛은, 상기 내시경 프로브를 지면에 대하여 회전시키기 위하여 회전 가능하게 구성된 스위칭노브 및 상기 광경로 변환 어댑터를 통과하여 입사된 광을 반사시키는 반사경을 포함하는, 내시경 현미경 결합 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반사경은, 상기 스위칭노브에 고정되고, 상기 스위칭노브의 회전에 따라 각도가 변화하는, 내시경 현미경 결합 모듈.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 반사경은, 상기 스위칭노브의 회전에 따라, 상기 입사된 광을 상기 내시경 프로브를 향해 반사시키는, 내시경 현미경 결합 모듈.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 반사경은, 상기 스위칭노브의 회전에 따라 회전하거나 폴딩(folding)되는 구조인, 내시경 현미경 결합 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 내시경 프로브는, 상기 프로브마운트의 회전에 따라, 지면에 대해 0도부터 90도 사이에서 각도가 조절되는, 내시경 현미경 결합 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 프로브마운트는, 상기 내시경 프로브의 x-y축 병진 이동을 조절하는 제1 조절부 및 상기 내시경 프로브의 길이방향의 축에 대한 회전 이동을 조절하는 제2 조절부를 포함하는, 내시경 현미경 결합 모듈.
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