KR101825217B1 - Device for observing microstructure using mobile phone camera - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 휴대폰에 탑재된 카메라 모듈을 이용하여 물체의 미세구조를 확대하여 관찰하고 촬영할 수 있도록 해주는, 휴대폰을 이용한 미세구조 관찰 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a microstructure observing mechanism using a mobile phone, which allows a microstructure of an object to be enlarged, observed and photographed using a camera module mounted on a cellular phone.
근래의 대부분의 휴대폰은 화상 통화나 사적인 영상 촬영 등의 용도로 카메라를 내장하고 있다. 일반적으로는 휴대폰에 탑재된 카메라 모듈을 이용하여 인물이나 풍경을 촬영하게 되지만, 예컨대, 식물이나 동물의 세포 구조, 금속의 결정 구조 등의 미세구조를 촬영할 필요성이 있는 경우도 있다. Most modern mobile phones have a built-in camera for video call or private image shooting. Generally, a person or a landscape is photographed by using a camera module mounted on a mobile phone. However, there is a need to photograph microstructures such as a cell structure of a plant or an animal, and a crystal structure of a metal.
대한민국 등록특허공보 제10-1493069호에는 휴대폰을 이용하여 물체의 미세구조를 촬영할 수 있도록 고안된 휴대폰용 마이크로스코프(microscope)와 휴대폰 케이스 조립체가 개시되어 있다. 그러나, 상기 조립체는 관찰 대상 물체와 휴대폰 내장 카메라가 일직선 상에 배열되지 않으므로, 반사판을 구비하여 광 경로를 굴절시켜 주어야 하며, 그럼에도 불구하고 휴대폰 내장 카메라 모듈의 이미지 센서(image sensor)에 선명한 화상이 결상되기 어렵다. 또한, 휴대폰의 종류에 따라 다른 종류의 휴대폰 케이스를 사용하여야 하므로, 적용 가능한 휴대폰의 종류가 실질적으로 하나의 종류로 제한된다.Korean Patent Registration No. 10-1493069 discloses a microscope and a cellular phone case assembly for a mobile phone designed to photograph a microstructure of an object using a cellular phone. However, since the object to be observed and the built-in camera of the mobile phone are not arranged in a straight line, the assembly must be provided with a reflection plate to refract the light path. Nevertheless, the image sensor of the built- It is difficult to form an image. Further, since different types of mobile phone cases must be used depending on the types of mobile phones, the types of mobile phones applicable are substantially limited to one type.
본 발명은, 휴대폰에 탑재된 카메라 모듈을 이용하여 물체의 미세구조를 관찰하고 촬영할 수 있는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구를 제공한다. The present invention provides a cellular phone microstructure observing mechanism capable of observing and photographing the microstructure of an object using a camera module mounted on a cellular phone.
본 발명은, 휴대폰에 탑재된 카메라 모듈과 관찰 대상 물체가 수직인 일직선 상에 배열되어 선명한 미세구조에 관한 화상을 얻을 수 있는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구를 제공한다.The present invention provides a cellular phone microstructure observing mechanism capable of obtaining an image relating to a clear microstructure by arranging a camera module mounted on a cellular phone and an object to be observed in a straight line perpendicular to each other.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명은, 휴대폰의 종류에 따라 특화된 어댑터(adaptor)만 교체 장착하면, 복수 종류의 휴대폰에 적용 가능한 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구를 제공한다. The present invention according to a preferred embodiment of the present invention provides a cellular phone microstructure observing apparatus which can be applied to a plurality of types of cellular phones by replacing only an adapter specialized for the type of cellular phone.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 본 발명은, 휴대폰에 탑재된 플래시 라이트(flash light)의 빛으로 관찰 대상 물체를 밝혀 주어 밝은 미세구조에 관한 이미지를 얻을 수 있는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구를 제공한다.The present invention according to a preferred embodiment of the present invention provides a micro structure observation device for a mobile phone capable of obtaining an image of a bright microstructure by illuminating an object to be observed with the light of a flash light mounted on a mobile phone .
본 발명은, 휴대폰에 탑재된 카메라 모듈을 이용하여 관찰 대상 물체의 미세구조를 관찰하는 기구로서, 상기 카메라 모듈(module)의 말단부가 착탈 가능하게 끼워지는 카메라 안착부, 및 상기 카메라 모듈의 광축과 정렬되는 촬상 통공이 형성된 어댑터(adaptor), 상기 휴대폰을 지지하는 것으로, 상기 어댑터가 착탈 가능하게 끼워지는 어댑터 안착부를 구비한 휴대폰 지지판, 상기 휴대폰을 흔들리지 않게 파지(把持)하고 상기 휴대폰 지지판에 고정되는 것으로, 상기 휴대폰 지지판에 대해 위치 조정 가능한 휴대폰 고정 브라켓(bracket), 상기 관찰 대상 물체를 지지하는 것으로, 상기 휴대폰 지지판의 아래에 배치되고 상기 휴대폰 지지판에 대해 높이 조정 가능한 스테이지(stage), 및 경통과, 상기 경통 내부에 설치된 적어도 하나의 렌즈를 구비하며, 상기 적어도 하나의 렌즈의 광축과 상기 카메라 모듈의 광축이 일치하도록 상기 휴대폰 지지판과 상기 스테이지 사이에 배치되는 렌즈 모듈(lens module)을 구비하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구를 제공한다. The present invention relates to a mechanism for observing the microstructure of an object to be observed using a camera module mounted on a mobile phone, the camera module comprising: a camera mount part in which a distal end of the camera module is detachably fitted; An image forming apparatus comprising: an adapter having an imaging aperture aligned therewith; a cell phone support plate having an adapter seating portion for supporting the cell phone and having the adapter detachably fitted thereon; A stage for supporting the object to be observed, the stage being disposed below the cell phone support plate and adjustable in height with respect to the cell phone support plate, And at least one lens provided in the barrel, Also provides a mobile phone using the microstructure observation apparatus provided with the lens module (lens module) disposed between said support plate and mobile phones the stage the optical axis of the optical axis and the camera module of a lens to match.
상기 어댑터는 상기 카메라 안착부의 형태가 구별되는 복수 개가 구비되고, 상기 복수의 어댑터 중에서 상기 휴대폰의 종류에 대응되는 하나의 어댑터의 카메라 안착부에 상기 휴대폰에 탑재된 카메라 모듈의 말단부가 끼워지고, 상기 어댑터가 상기 휴대폰 지지판의 어댑터 안착부에 끼워질 수 있다. Wherein the adapter includes a plurality of different types of camera mounts, and the end of a camera module mounted on the mobile phone is fitted to a camera mount of one of the adapters corresponding to the type of the mobile phone among the plurality of adapters, The adapter can be fitted in the adapter seat of the cell phone support plate.
상기 휴대폰은 카메라 모듈에 인접한 플래시 라이트(flash light)를 더 구비하고, 상기 어댑터에는 상기 플래시 라이트의 광축과 정렬되는 플래시 라이트 통공이 더 형성될 수 있다. The mobile phone may further include a flash light adjacent to the camera module, and the adapter may further include a flashlight aperture that is aligned with the optical axis of the flashlight.
상기 렌즈 모듈은, 상기 경통에 결합 지지되는 것으로, 상기 플래시 라이트에서 출사되어 상기 플래시 라이트 통공을 통과한 광(光)이 입사되는 광 입사면과, 상기 광 입사면으로 입사된 광이 상기 스테이지를 향하여 출사되는 광 출사면을 구비한 광 가이드(light guide)를 더 구비할 수 있다. The lens module includes: a light incident surface that is coupled to and supported by the lens barrel and through which light emitted from the flashlight passes through the flashlight aperture; a light incident on the light incident surface passes through the stage And a light guide having a light exit surface that is emitted toward the light guide.
상기 광 가이드는 상기 광 입사면으로 입사된 광을 전반사(全反射)하는 경사면을 구비할 수 있다. The light guide may have an inclined surface that totally reflects light incident on the light incident surface.
상기 광 가이드의 내주면은 상기 경통의 외주면을 에워싸며, 상기 광 입사면과 상기 광 출사면의 형상은 각각, 상기 렌즈 모듈에 구비된 적어도 하나의 렌즈의 광축을 중심으로 하는 한 쌍의 동심원에 의해 한정되는 평면 고리 형상이며, 상기 광 입사면의 면적이 상기 광 출사면의 면적보다 클 수 있다. Wherein the inner peripheral surface of the light guide surrounds the outer peripheral surface of the lens barrel, and the shapes of the light incident surface and the light exit surface are respectively determined by a pair of concentric circles centering on the optical axis of at least one lens provided in the lens module And the area of the light incidence surface may be larger than the area of the light emission surface.
상기 경통은 자신의 외주면의 상부 및 하부에 각각 수나사 패턴(male screw thread pattern)이 형성된 제1 수나사면 및 제2 수나사면을 구비하고, 상기 어댑터와 상기 광 가이드는 각각 상기 제1 수나사면과 상기 제2 수나사면에 대응되는, 암나사 패턴(female screw thread)이 형성된 암나사면을 구비하며, 상기 광 가이드의 암나사면이 상기 경통의 제2 수나사면에 나사 체결되어 상기 광 가이드가 상기 경통에 결합되고, 상기 어댑터가 상기 어댑터 안착부에 끼워진 상태로 상기 경통의 제1 수나사면이 상기 어댑터의 암나사면에 나사 체결되어 상기 경통이 상기 어댑터에 결합되고, 상기 광 가이드가 상기 휴대폰 지지판에 밀착되어 상기 어댑터 및 상기 렌즈 모듈이 상기 휴대폰 지지판에 고정될 수 있다. Wherein the lens barrel has a first male slant surface and a second male slant surface, each of which has a male screw thread pattern formed on an upper portion and a lower portion of an outer circumferential surface of the lens barrel, And a female threaded surface formed with a female screw thread corresponding to a second male thread and a female threaded surface corresponding to the second female thread, wherein the female threaded surface of the light guide is screwed onto a second male thread or a slanted surface of the lens barrel, A first male or female threaded surface of the barrel is screwed to the female threaded surface of the adapter so that the barrel is coupled to the adapter while the adapter is fitted to the adapter seating portion, And the lens module may be fixed to the cell phone support plate.
상기 광 입사면에는, 상기 광 입사면으로 입사되는 광의 산란을 촉진하는 다수의 미세 돌기(micro bump)가 고르게 분포될 수 있다. A plurality of micro bumps for promoting scattering of light incident on the light incident surface may be uniformly distributed on the light incident surface.
휴대폰 고정 브라켓은, 상기 휴대폰과 겹쳐지며 상기 휴대폰의 폭보다 길게 연장된 브라켓 플레이트와, 상기 브라켓 플레이트의 일 측 단부 및 타 측 단부에 결합되며, 상기 휴대폰의 일 측면 및 타 측면에 밀착되는 제1 벽 및 제2 벽을 구비하고, 폭의 크기가 같지 않은 복수 종류의 휴대폰이 파지되도록, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽 중 적어도 하나는 상기 휴대폰을 향한 방향으로 탄성 바이어스(elastic bias)될 수 있다. The mobile phone fixing bracket includes a bracket plate which is overlapped with the mobile phone and extends longer than a width of the mobile phone, and a second fixing bracket coupled to one end and the other end of the bracket plate, At least one of the first wall and the second wall is elastically biased in a direction toward the cellular phone so that a plurality of types of cellular phones having a wall and a second wall are not held in the same width have.
상기 휴대폰 지지판에는 자신의 두께 방향으로 관통하여 일 방향으로 연장된 가이드 슬롯(guide slot)이 형성되고, 상기 휴대폰 고정 브라켓은 상기 가이드 슬롯을 가로질러 상기 브라켓 플레이트에 나사 체결되는 잠금 볼트(locking bolt)를 더 구비하고, 상기 휴대폰 고정 브라켓은 상기 휴대폰 지지판에 대해 상기 가이드 슬롯의 길이 방향과 평행한 방향으로 상기 가이드 슬롯의 길이보다 작은 거리를 이동 가능하고, 상기 잠금 볼트를 조이면 상기 휴대폰 지지판에 상기 잠금 볼트의 일 부분이 밀착되어 상기 휴대폰 고정 브라켓이 상기 휴대폰 지지판에 대해 위치 고정될 수 있다. The mobile phone support plate is provided with a guide slot extending in one direction in a thickness direction of the mobile phone support plate. The mobile phone fixing bracket includes a locking bolt, which is screwed to the bracket plate across the guide slot. Wherein the mobile phone fixing bracket is movable with respect to the cell phone support plate in a direction parallel to the longitudinal direction of the guide slot, the distance being smaller than the length of the guide slot, and when the locking bolt is tightened, A part of the bolt is brought into close contact with the mobile phone fixing bracket so that the mobile phone fixing bracket can be fixed with respect to the cell phone support plate.
본 발명의 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구는, 상기 스테이지를 지지하며 승강 가능한 스테이지 지지 블록을 더 구비하고, 상기 스테이지는 상기 스테이지 지지 블록에 대해 수평 방향으로 미세하게 위치 조정될 수 있다. The cell-structure microstructure observing mechanism of the present invention further comprises a stage support block capable of supporting the stage and capable of being elevated, and the stage can be finely adjusted in the horizontal direction with respect to the stage support block.
상기 렌즈 모듈은 상기 적어도 하나의 렌즈의 확대 배율이 구별되는 복수 개가 구비되고, 상기 복수의 렌즈 모듈 중에서 하나의 렌즈 모듈이 선택적으로 상기 휴대폰 지지판과 상기 스테이지 사이에 배치될 수 있다.Wherein the lens module is provided with a plurality of lens modules having different magnification ratios of the at least one lens and one lens module among the plurality of lens modules may be selectively disposed between the cell phone support plate and the stage.
본 발명에 의하면, 고가의 현미경(microscope)이 없더라도 휴대폰에 탑재된 카메라 모듈을 이용하여 물체의 미세구조를 확대 관찰하고 정지 이미지 또는 동영상 이미지를 촬영할 수 있다. 따라서, 현미경을 별도 구매하는 비용을 절감할 수 있다. According to the present invention, even if there is no expensive microscope, the microstructure of an object can be magnified and observed using a camera module mounted on a mobile phone, and still images or moving images can be photographed. Therefore, the cost of purchasing the microscope can be reduced.
본 발명의 휴대폰 이용 미세구조 관찰 장치는, 휴대폰에 탑재된 카메라 모듈의 광축과 관찰 대상 물체가 수직인 일직선 상에 배열되며 광축이 굴절되지 않으므로, 선명한 미세구조에 관한 이미지를 얻을 수 있으며, 광축을 굴절시키는 반사경 등의 부재를 구비하지 않고 구성이 단순하므로 생산 비용이 절감되고 내구성이 향상된다. The micro-structure observation apparatus according to the present invention is arranged such that an optical axis of a camera module mounted on a mobile phone and an object to be observed are arranged on a straight line perpendicular to each other and the optical axis is not refracted, It is possible to reduce the production cost and improve the durability.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 휴대폰의 종류에 따라 특화된 어댑터(adaptor)를 휴대폰 지지판에 교체 장착함으로써, 다양한 종류의 휴대폰을 미세구조 관찰 기구에 장착하여 물체의 미세구조 관찰에 적용할 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, by adapting an adapter adapted to the type of mobile phone to a cell phone support plate, various types of cellular phones can be mounted on a microstructure observing apparatus to be used for observing the microstructure of an object.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 렌즈의 확대 배율이 다른 렌즈 모듈을 미세구조 관찰 기구에 교체 장착하고 휴대폰으로 이미지를 촬영함으로써, 복수의 종류의 확대 배율로 물체의 미세구조를 관찰할 수 있다. According to the preferred embodiment of the present invention, the microstructure of an object can be observed at a plurality of kinds of enlargement magnifications by replacing lens modules of different magnification ratios of lenses with microstructure observing mechanisms and photographing images with a mobile phone.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 휴대폰에 탑재된 플래시 라이트의 빛으로 관찰 대상 물체를 밝혀 주어 밝은 미세구조에 관한 이미지를 얻을 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, an image of a bright microstructure can be obtained by illuminating an object to be observed with the light of a flash light mounted on a mobile phone.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구를 위에서 본 사시도, 및 아래에서 본 사시도이다.
도 3은 도 1을 S1-S1에 따라 절개 도시한 단면도로서, 휴대폰이 탑재된 형상을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1을 S2-S2에 따라 절개 도시한 단면도로서, 휴대폰이 탑재된 형상을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 휴대폰 고정 브라켓을 S3-S3에 따라 절개 도시한 단면도로서, 도 5는 폭이 상대적으로 넓은 휴대폰이 고정된 경우를 도시한 도면이고, 도 6은 폭이 상대적으로 좁은 휴대폰이 고정된 경우를 도시한 도면이다.
도 7은 도 3의 S4 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 동일한 종류의 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구에 다른 종류의 휴대폰이 탑재된 모습을 위에서 본 사시도, 및 아래에서 본 사시도이다.1 and 2 are a perspective view and a perspective view from below of a cellular phone microstructure observation apparatus according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a cross-sectional view cut along the line S1-S1 in Fig. 1, showing a shape in which a cellular phone is mounted.
Fig. 4 is a cross-sectional view of Fig. 1 taken along the line S2-S2, showing a shape in which a cellular phone is mounted.
FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views of the mobile phone fixing bracket of FIG. 1 taken along line S3-S3. FIG. 5 is a view illustrating a mobile phone having a relatively wide width, And a narrow mobile phone is fixed.
Fig. 7 is an enlarged view of a portion S4 in Fig.
Figs. 8 and 9 are a perspective view and a perspective view, respectively, showing a state in which different types of mobile phones are mounted on a mobile phone using microstructure observing apparatus of the same kind as shown in Figs. 1 and 2.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a mobile phone using microstructure observing mechanism according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terminology used herein is a term used to properly express the preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of the user or operator or the custom in the field to which the present invention belongs. Therefore, the definitions of these terms should be based on the contents throughout this specification.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구를 위에서 본 사시도, 및 아래에서 본 사시도이고, 도 3은 도 1을 S1-S1에 따라 절개 도시한 단면도로서, 휴대폰이 탑재된 형상을 도시한 도면이며, 도 4는 도 1을 S2-S2에 따라 절개 도시한 단면도로서, 휴대폰이 탑재된 형상을 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구(10)는 휴대폰(1A)에 탑재된 카메라 모듈(3A)을 이용하여 관찰 대상 물체(9)의 미세구조를 관찰하는 기구로서, 카메라 어댑터(11A), 휴대폰 지지판(23), 휴대폰 고정 브라켓(30), 스테이지(stage)(77), 및 렌즈 모듈(lens module)(50)을 구비한다. FIG. 1 is a perspective view showing a microstructure observation apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view cut along a line S1-S1 in FIG. Fig. 4 is a cross-sectional view cut along the line S2-S2 in Fig. 1, showing a shape in which a cellular phone is mounted. Fig. 1 to 4, a mobile phone using
상기 휴대폰(1A)은 예컨대, 스마트폰(smart phone)일 수 있다. 휴대폰(1A)에 탑재된 카메라 모듈(3A)은 스마트폰의 배면(背面)에 탑재된 카메라 모듈로서, 말단부(4A)가 스마트폰(1A)의 배면에서 단차지게 약간 돌출되어 있다. 스마트폰(1A) 배면에서 카메라 모듈(3A)에 인접한 지점에는 플래시 라이트(flash light)(6A)가 탑재된다. The
어댑터(11A)는 휴대폰(1A)의 카메라 모듈(3A)을 미세구조 관찰 기구(10), 구체적으로, 휴대폰 지지판(23)에 안정되게 탑재하기 위한 부재이다. 어댑터(11A)에는 상기 휴대폰(1A) 배면에서 약간 돌출된 카메라 모듈(3A)의 말단부(4A)가 착탈 가능하게 끼워지는 카메라 안착부(12A), Z축과 평행한 상기 카메라 모듈(3A)의 가상의 광축(L1)과 정렬되게 어댑터(11A)를 관통하는 어댑터 촬상 통공(13A), 및 Z축과 평행한 플래시 라이트(6A)의 가상의 광축(L2)과 정렬되게 어댑터(11A)를 관통하는 어댑터 플래시 라이트 통공(14A)이 형성되어 있다. 상기 카메라 안착부(12A)는 돌출된 카메라 모듈 말단부(4A)의 형상에 대응되게 단차지게 파인 오목 홈일 수 있다. The
또한, 어댑터(11A)는 링(ring) 형상으로 아래로 돌출된 연결 돌기(15A)와, 상기 연결 돌기(15A)의 내주면에 는 암나사 패턴(female screw thread pattern)이 형성된 암나사면(16A)을 구비한다. 상기 연결 돌기(15A)는 후술할 렌즈 모듈(50)의 경통(51)과 분리 가능하게 결합된다. The
휴대폰 지지판(23)은 휴대폰(1A)을 지지하는 것으로, 어댑터(11A)가 착탈 가능하게 끼워지는 어댑터 안착부(24)를 구비한다. 어댑터 안착부(24)는 어댑터(11A)의 외주면 형상에 대응되는 형상으로 파인 오목 홈이다. 어댑터 안착부(24)에는 카메라 모듈(3A)의 광축(L1)과 정렬되게 휴대폰 지지판(23)을 관통하는 휴대폰 지지판 촬상 통공(25)과, 플래시 라이트(6A)의 광축(L2)과 정렬되게 휴대폰 지지판(23)을 관통하는 휴대폰 지지판 플래시 라이트 통공(26)이 형성된다. 어댑터(11A)가 어댑터 안착부(24)에 안착되게 끼워지면, 어댑터(11A)의 촬상 통공(13A) 및 플래시 라이트 통공(14A)은 휴대폰 지지판(23)의 촬상 통공(25) 및 플래시 라이트 통공(26)과 겹쳐진다. 휴대폰 지지판(23)은 베이스(21)에 고정 지지되어 상향 연장된 연결 기둥(22)의 상단에 고정 지지되어, 베이스(21)에 대해 높이가 변경되지 않고 고정된다. The cell
도 5 및 도 6은 도 1의 휴대폰 고정 브라켓을 S3-S3에 따라 절개 도시한 단면도로서, 도 5는 폭이 상대적으로 넓은 휴대폰이 고정된 경우를 도시한 도면이고, 도 6은 폭이 상대적으로 좁은 휴대폰이 고정된 경우를 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 6을 함께 참조하면, 휴대폰 고정 브라켓(30)은 휴대폰(1A)을 흔들리지 않게 파지(把持)하고 휴대폰 지지판(23)에 고정되는 것으로, 상기 휴대폰 지지판(23)에 대해 위치 조정 가능하다. 휴대폰 고정 브라켓(30)은 브라켓 플레이트(31)와, 상기 브라켓 플레이트(31)의 Y축 방향 양 단부에 각각 결합된 제1 벽(34) 및 제2 벽(35)을 구비한다. FIGS. 5 and 6 are cross-sectional views of the mobile phone fixing bracket of FIG. 1 taken along line S3-S3. FIG. 5 is a view illustrating a mobile phone having a relatively wide width, And a narrow mobile phone is fixed. 1 to 6 together, the mobile
브라켓 플레이트(31)는 휴대폰 지지판(23) 상측면에 단차지게 파인 가이드 그루브(28)에 Y축 방향, 즉 휴대폰(1A)의 폭 방향으로 슬라이딩(sliding) 가능하게 안착된 부재로서, 상기 가이드 그루브(28) 탑재된 상태에서 휴대폰 지지판(23) 상측면과 브라켓 플레이트(31) 상측면의 높이 차이가 없게 배치된다. 브라켓 플레이트(31)는 휴대폰(1A)과 겹쳐지게 휴대폰(1A)을 아래에서 지지하며, 휴대폰(1A)의 폭보다 길게 연장된다. The
제1 벽(34)과 제2 벽(35)은 휴대폰 고정 브라켓(30)에 파지되는 휴대폰(1A)의 폭 방향 일 측면 및 타 측면에 밀착된다. 제1 벽(34)은 체결 볼트(미도시)에 의해 브라켓 플레이트(31)의 일 측 단부에 고정된다. 제2 벽(35)은 휴대폰 고정 브라켓(30)에 파지되는 휴대폰(1A)을 향한 방향으로 탄성 바이어스(elastic bias)된다. 이에 따라, 폭의 크기가 같지 않은 복수 종류의 휴대폰이 휴대폰 고정 브라켓(30)에 파지될 수 있다.The
부연하면, 제2 벽(35)은 브라켓 플레이트(31)의 타 측 단부에 체결 볼트(44)에 의해 고정되는 고정 부재(36)와, Y축과 평행하게 왕복 가능하게 브라켓 플레이트(31)에 연결되는 이동 부재(37)와, 일 측 단부는 고정 부재(36)에 체결 볼트(43)에 의해 고정 결합되고, 타 측은 이동 부재(37) 내부에 Y축과 평행하게 형성된 가이드 홈(38)에 삽입되는 가이드 핀(guide pin)(40)을 구비한다. 가이드 핀(40)은 Y축과 평행하게 연장된 기둥 형상의 핀으로 길이 방향으로 직경이 일정하다. The
브라켓 플레이트(31)의 타 측 단부에는 Y축과 평행하게 연장된 체결 볼트 홈(33)이 형성되고, 상기 체결 볼트 홈(33)을 통해 삽입된 체결 볼트(46)에 의해 브라켓 플레이트(31)와 이동 부재(37)가 연결된다. 이에 따라, 이동 부재(37)는 Y축 음(-)의 방향과 평행하게 이동하여 고정 부재(36)에서 이격되고 제1 벽(34)에 가까워질 수 있고, 반대로 Y축 양(+)의 방향과 평행하게 이동하여 고정 부재(36)에 가까워지고 제1 벽(34)에서 이격될 수 있다. A locking
고정 부재(36)와 이동 부재(37) 사이에는 압축 스프링(42)이 개재된다. 이와 같은 구성으로, 도 5에 도시된 바와 같이 상대적으로 폭의 크기가 큰, 즉 폭이 상대적으로 넓은 휴대폰(1C)이 휴대폰 고정 브라켓(30)에 파지되는 경우에는, 제1 벽(34)과 이동 부재(37) 사이에 휴대폰(1C)이 개재되되, 이동 부재(37)가 고정 부재(36)에 가깝게 이동한 상태로 이동 부재(37)가 휴대폰(1C)을 탄성 가압하게 된다. 이때 이동 부재(37)와 브라켓 플레이트(31)를 연결하는 체결 볼트(46)는 고정 부재(36)와 가까운 체결 볼트 홈(33)의 말단 지점에 위치한다. A compression spring (42) is interposed between the fixed member (36) and the movable member (37). 5, when the
반대로, 도 6에 도시된 바와 같이 상대적으로 폭의 크기가 작은, 즉 폭이 상대적으로 좁은 휴대폰(1D)이 휴대폰 고정 브라켓(30)에 파지되는 경우에는, 제1 벽(34)과 이동 부재(37) 사이에 휴대폰(1D)이 개재되되, 이동 부재(37)가 고정 부재(36)에서 멀어지게 이동한 상태로 이동 부재(37)가 휴대폰(1D)을 탄성 가압하게 된다. 이때 이동 부재(37)와 브라켓 플레이트(31)를 연결하는 체결 볼트(46)는 고정 부재(36)와 먼 체결 볼트 홈(33)의 말단 지점에 위치한다. 한편, 본 발명에 구비된 휴대폰을 파지하는 휴대폰 고정 브라켓은 도 6 및 도 7에 도시된 구성에 한정되지는 않으며, 예를 들어, 제2 벽을 작업자의 인력에 의해 제1 벽에 가까워지거나 멀어지게 이동시켜 제1 벽과 제2 벽 사이에 개재된 휴대폰을 파지하는 구성을 구비할 수도 있다. Conversely, when the
휴대폰 고정 브라켓(30)은 휴대폰의 종류에 따라 휴대폰 지지판(23)에 대해 Y축과 평행하게 이동하여 위치 조정 가능하고, 이렇게 조정된 위치로 휴대폰 지지판(23)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 휴대폰 지지판(23)에는 자신의 두께 방향으로 관통하여 Y축과 평행한 방향으로 연장된 가이드 슬롯(guide slot)(27)이 형성된다. 브라켓 플레이트(31)는 하측면에 상기 가이드 슬롯(27) 내에서 가이드 슬롯(27)의 연장 방향으로 이동 가능하도록 하방 돌출된 가이드 돌기(32)를 구비한다. The cell-
휴대폰 고정 브라켓(30)은 상기 가이드 슬롯(27)을 가로질러 상기 브라켓 플레이트(31)의 가이드 돌기(32)에 나사 체결되는 잠금 볼트(locking bolt)(47)를 구비한다. 잠금 볼트(47)는 가이드 슬롯(27)의 폭보다 큰 직경을 갖는 볼트 헤드(bolt head)(48)와, 볼트 헤드(48)에서 상향 돌출된 스크류 로드(screw rod)(49)를 구비한다. 스크류 로드(49)의 외주면은 상기 가이드 돌기(32)에 나사 체결되도록 수나사 패턴(male screw thread pattern)이 형성된 수나사면이다. The mobile
이와 같은 구성으로, 휴대폰 고정 브라켓(30)에 휴대폰(1A)을 탑재한 다음, 휴대폰 지지판(23)의 어댑터 안착부(24)에 끼워진 어댑터(11A)에 카메라 모듈(3A)의 말단부(4A)를 끼우기 위하여 휴대폰 고정 브라켓(30)을 휴대폰 지지판(23)에 대해 가이드 슬롯(27)의 길이 방향과 평행한 방향, 즉 Y축과 평행한 방향으로 상기 가이드 슬롯(27)의 길이보다 작은 거리를 이동하여 휴대폰 고정 브라켓(30)의 위치를 조정할 수 있다. 그리고, 상기 잠금 볼트(47)를 조이면 휴대폰 지지판(23)에 잠금 볼트(47)의 볼트 헤드(48)가 밀착되어 휴대폰(1A)이 파지된 휴대폰 고정 브라켓(30)이 휴대폰 지지판(23)에 대해 위치 고정된다. The
도 7은 도 3의 S4 부분을 확대 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 4, 및 도 7을 함께 참조하면, 렌즈 모듈(50)은 스테이지(77)에 놓여진 관찰 대상 물체(9)를 고배율로 확대하여 휴대폰 지지판(23)에 지지된 휴대폰(1A)의 카메라 모듈(3A)에 구비된 이미지 센서(image sensor)(미도시)에 결상되도록 함으로써 상기 관찰 대상 물체(9)의 미세구조를 관찰할 수 있도록 해준다. 렌즈 모듈(50)은 경통(barrel)(51)과, 경통(51) 내부에 설치된 복수의 렌즈(56, 57, 58)와, 광 가이드(light guide)(60)를 구비한다. 렌즈 모듈(50)은 휴대폰 지지판(23)과 스테이지(77) 사이에 배치되며, 휴대폰 지지판(23)의 어댑터 안착부(24)에 끼워진 어댑터(11A)에 휴대폰(1A)에 탑재된 카메라 모듈(3A)의 말단부(4A)가 끼워지면 복수의 렌즈(56, 57, 58)의 광축과 카메라 모듈(3A)의 광축(L1)은 일치하게 된다. Fig. 7 is an enlarged view of a portion S4 in Fig. 1 to 4 and 7 together, the
경통(51) 내부에는 상기 복수의 렌즈(56, 57, 58)가 상기 경통(51)에서 빠져나오지 못하게 고정하는 리테이너(retainer)가 구비된다. 또한, 경통(51) 내부의 렌즈들(56, 57, 58) 사이에는 고리(ring) 형태의 제1 및 제2 스페이서(spacer)가 개재되어 렌즈들(56, 57, 58) 사이의 간격이 정확히 유지되도록 한다. The
경통(51)의 상부 외주면은 수나사 패턴이 형성된 제1 수나사면(53i)이다. 상기 제1 수나사면(53i)이 어댑터 안착부(24)에 안착된 어댑터(11A)의 연결 돌기(15A)의 암나사면(16A)에 나사 체결되어 렌즈 모듈(50)이 어댑터(11A)에 분리 가능하게 결합된다. 경통(51)의 제1 수나사면(53i)이 연결 돌기(15A)의 암나사면(16A)에 나사 체결되어 어댑터(11A)와 경통(51)이 결합된 때 경통(51)의 상단부는 촬상 통공(13A)에 삽입된다.The upper outer circumferential surface of the
광 가이드(light guide)(60)는 복수의 렌즈(56, 57, 58)의 광축(L1)을 가리지 않게 경통(51)에 결합 지지되는 것으로, 경통(51)이 끼워지도록 중앙에 통공이 형성된 투명한 부재이다. 광 가이드(60)는 광 입사면(63), 광 출사면(66), 및 경사면(67)을 구비한다. 광 가이드(60)의 소재는 예컨대, 아크릴 수지(acrylic resin), 유리(glass)일 수 있으나, 이는 예시에 불과하며 다른 종류의 투명한 합성 수지가 적용될 수도 있다. The
광 입사면(63)은 휴대폰(1A)에 내장된 플래시 라이트(flash light)(6A)에서 출사되어 어댑터(11A)의 플래시 라이트 통공(14A)과 휴대폰 지지판(23)의 플래시 라이트 통공(26)을 통과한 광(光)(FL)이 입사되는 면이다. 광 출사면(66)은 광 입사면(63)으로 입사된 빛(FL)이 스테이지(77)를 향하여 출사되는 면이다. 경사면(67)은 광 입사면(63)과 광 출사면(66) 사이에 마련되는 광 가이드(60)의 외주면으로서, 광 입사면(63)을 통해 광 가이드(60) 내부로 입사된 광(光)을 전반사(全反射)한다. 부연하면, 상기 광 입사면(63)에서 입사된 광이 경사면(67)을 통해 출사되지 않으므로 상기 입사된 광이 손실 없이 광 출사면(66)을 통해 출사될 수 있다. The
상기 입사된 광이 상기 경사면(67)에서 전반사되기 위해서는 광 가이드(60) 내부에서 경사면(67)으로 입사되는 광의 입사각이 임계각보다 커야 한다. 이를 고려하여 상기 경사면(67)의 경사각은 0°보다 크고 45°보다 작거나 같다. 여기서, 상기 경사각은 상기 플래시 라이트(6A)의 광축(L2)과, 상기 경사면(67)과 평행한 선에 접하고 상기 광축(L2)과 교차하는 사선이 이루는 각도로 정의한다. In order for the incident light to be totally reflected by the
광 가이드(60)는 중앙부에 통공이 형성된 대략 원추 형상의 부재로서, 상기 통공의 내주면이 경통(51)의 외주면을 에워싼다. 광 입사면(63)과 광 출사면(66)의 형상은 복수의 렌즈(56, 57, 58)의 광축(L1)을 중심으로 하는 한 쌍의 동심원에 의해 한정되는 평면 고리(ring) 형상이다. 구체적으로, 상기 광 입사면(63)을 한정하는 한 쌍의 동심원은 제1 외경을 직경으로 하는 큰 동심원과, 제1 내경을 직경으로 하는 작은 동심원이며, 상기 광 출사면(66)을 한정하는 한 쌍의 동심원은 제2 외경을 직경으로 하는 큰 동심원과, 제2 내경을 직경으로 하는 작은 동심원이다. The
광 입사면(63)의 상기 제1 외경이 광 출사면(66)의 상기 제2 외경보다 크고, 광 입사면(63)의 상기 제1 내경)이 광 출사면(66)의 상기 제2 내경보다 약간 크거나 같으므로, 광 입사면(63)을 한정하는 동심원의 면적이 광 출사면(66)을 한정하는 동심원의 면적보다 크다. 그리고, 상술한 바와 같이 경사면(67)을 통해서는 광 입사면(63)으로 입사된 광의 손실이 없다. 따라서, 광 입사면(63)을 통한 입사광(FL)은 광 출사면(66)을 통해 스테이지(77)에 놓인 관찰 대상 물체(9)를 향해 출사된다. 다만, 도 7에 도시된 광 가이드(60)는 예시에 불과하며, 본 발명의 미세구조 관찰 기구(10)에 구비된 광 가이드의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. The first outer diameter of the
광 입사면(63)에는 다수의 미세 돌기(micro bump)(64)가 고르게 분포된다. 미세 돌기(64)의 직경은 수십 내지 수백 마이크로미터(micrometer) 크기이다. 다수의 미세 돌기(64)는 광 입사면(63)으로 입사되는 입사광(FL)의 산란을 촉진하여, 상기 플래시 라이트(6A)에서 출사된 광(FL)이 광 입사면(63)의 일부 지점에 집중되어 입사되더라도 광 가이드(60)를 통과하여 출사될 때에는 광 출사면(66)의 전(全) 영역을 통해 균일하게 출사되도록 한다. 다수의 미세 돌기(64)는 예컨대, 광 입사면(63)에 레이저(laser)를 조사하거나, 에칭액으로 에칭(etching)하여 형성할 수 있다. 또는, 다수의 미세 돌기(64)가 분포된 필름(film)을 광 입사면(63)에 접착하여 형성할 수도 있다. A plurality of
경통(51) 외주면의 하부에는 수나사 패턴이 형성된 제2 수나사면(53ii)이 구비된다. 경통(51)이 삽입되는 광 가이드(60)의 통공 내주면의 하부에는 상기 제2 수나사면(53ii)에 대응되는 암나사 패턴이 형성된 암나사면(62)이 구비된다. 상기 암나사면(62)이 상기 제2 수나사면(53ii)에 나사 체결되어 광 가이드(60)가 경통(51)에 결합된다. 어댑터(11A)가 어댑터 안착부(24)에 끼워진 상태로 경통(51)의 제1 수나사면(53i)이 상기 어댑터 연결 돌기(15A)의 암나사면(16A)에 나사 체결되면, 복수의 렌즈(56, 57, 58), 경통(51), 및 광 가이드(60)를 포함하는 렌즈 모듈(50)의 경통(51)이 어댑터(11A)에 결합되고, 상기 광 가이드(60)가 휴대폰 지지판(23)의 하측면에 밀착되어 어댑터(11A)와 렌즈 모듈(50)이 휴대폰 지지판(23)에 분리 가능하게 고정 결합된다. 도 7의 실시예에서는 경통(51)의 제1 수나사면(53i)과 제2 수나사면(53ii)이 하나의 수나사면처럼 이어지게 형성되어 있으나, 이는 예시에 불과하며, 제1 수나사면과 제2 수나사면이 분리되게 형성될 수도 있고, 서로 다른 직경을 가진 수나사면으로 형성될 수도 있다. A lower surface of the outer circumferential surface of the
도 7에 도시된 렌즈(56, 57, 58)의 종류, 개수, 및 배열은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명의 렌즈 모듈에 포함된 렌즈의 종류, 개수, 및 배열은 이에 한정되지 않는다. 경통(51) 내부에 구비된 렌즈의 종류, 개수, 및 배열에 따라 상기 렌즈 모듈(50)의 확대 배율이 달라지며, 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구(10)에는 상기 확대 배율이 구별되는, 즉 서로 다른 복수의 렌즈 모듈(50)이 구비될 수 있다. 작업자는 구비된 복수의 렌즈 모듈(50) 중 하나를 취사 선택하여 휴대폰 지지판(23)과 스테이지(77) 사이에 배치되도록 미세구조 관찰 기구(10)에 장착할 수 있다. 따라서, 하나의 물체(9)의 미세구조를 상대적으로 높은 확대 배율로 관찰할 수도 있고, 상대적으로 낮은 확대 배율로 관찰할 수도 있다. The types, the number, and the arrangement of the
도 1 내지 도 4를 다시 참조하면, 스테이지(77)는 관찰 대상 물체(9)를 지지하는 것으로, 휴대폰 지지판(23) 및 렌즈 모듈(50)의 아래에 배치되고, 휴대폰 지지판(23)에 대해 높이 조정 가능하다. 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구(10)는 스테이지(77)의 높이를 조정하는 수단으로서, 다이얼(dial)(82), 다이얼 지지 블록(80), 및 스테이지 지지 블록(70)을 구비한다. Referring to Figs. 1 to 4 again, the
다이얼(82)은 Y축과 평행하게 연장된 다이얼 로드(rod)(84)와, 다이얼 로드(84) 양 단에 고정 결합된 한 쌍의 다이얼 헤드(head)(83)를 구비한다. 작업자가 한 쌍의 다이얼 헤드(83) 중 적어도 하나를 잡아 돌리면 다이얼 로드(84)가 회전한다. 다이얼 지지 블록(80)은 베이스(21)에 고정 지지되며, 다이얼(82)을 회전 가능하게 지지한다. 다이얼 로드(84)는 다이얼 지지 블록(80)에 끼워지게 배치되고, 한 쌍의 다이얼 헤드(83)는 다이얼 지지 블록(80)의 외부에 노출되도록 배치된다. The
스테이지 지지 블록(70)은 스테이지(77)를 다이얼 지지 블록(80)에 대해 승강 가능하게 다이얼 지지 블록(80)에 연결된다. 스테이지 지지 블록(70)은, 스테이지(77)에 결합되며 디스크(disk) 형상으로 스테이지(77)의 직경보다 작은 직경을 갖는 디스크 부재(75)와, 디스크 부재(75)를 지지하며 디스크 부재(75)와 체결 볼트에 의해 고정 체결된 중심 부재(71)와, 상기 다이얼 지지 블록(80)과 마주보며 상기 중심 부재(71)에 체결 볼트에 의해 고정 체결된 래크(rack) 부재(72)를 구비한다. The
래크 부재(72)는, 상기 다이얼 지지 블록(80)과 마주보며 Z축과 평행하게 연장된 일 측면에 래크 기어(rack gear)가 형성된 래크 기어면(73)을 구비한다. 다이얼 로드(84)는 외주면에 상기 래크 기어면(73)에 치합되는 피니언 기어(pinion gear)가 형성된 피니언 기어면(85)을 구비한다. 이와 같은 구성으로, 작업자가 다이얼 헤드(83)를 잡고 회전시키면, 그 회전 방향에 따라 스테이지(77)가 Z축과 평행하게 상승하거나 하강한다. 따라서, 작업자는 다이얼 헤드(83)를 적절하게 회전시켜, 스테이지(77)에 놓인 관찰 대상 물체(9)가 카메라 모듈(3A)에 선명하게 결상되도록 관찰 대상 물체(9)의 높이를 조정할 수 있다. The rack member 72 has a
스테이지(77)는 스테이지 지지 블록(70)에 대해 수평 방향, 구체적으로는 X축과 평행한 방향 및 Y축과 평행한 방향으로 미세하게 위치 조정된다. 스테이지(77)는 외주면에서 아래로 연장되어 상기 디스크 부재(75)가 보이지 않게 가려주는 스커트부(skirt portion)(78)를 구비한다. 스테이지(77)를 X축과 평행한 방향으로 미세하게 위치 조정하는 구성은, X축 양(+)의 방향과 평행한 방향으로 스테이지(77) 말단 지점에서 스커트부(78)를 관통하여 디스크 부재(75)의 측면에 체결된 X방향 미세 조정 핀(pin)(89)과, X축 음(-)의 방향과 평행한 방향으로 스테이지(77)의 말단 지점에서 스커트부(78)를 관통하여 디스크 부재(75)의 측면에 삽입된 X 방향 가이드 핀(guide pin)(87)을 구비한다. The
X방향 미세 조정 핀(89)은, 외주면에 수나사 패턴이 형성되어 디스크 부재(75)의 측면에 나사 결합되는 스크류 로드(screw rod)(91)와, 상기 스크류 로드(91)에 연결되고 스테이지(77) 외측으로 돌출된 핀 헤드(pin head)(90)를 구비한다. 스크류 로드(91)는 스커트부(78)를 관통하며 스커트부(78)에 나사 결합되지는 않는다. 상기 스크류 로드(91)의 외측에는 압축 스프링(92)이 끼워지고, 상기 압축 스프핑(92)은 디스크 부재(75)의 외주면과 스커트부(78)의 내주면 사이에 개재된다. The X direction
X방향 가이드 핀(87)은 X축과 평행하게 연장된 기둥 형상의 핀으로 길이 방향으로 직경이 일정하며, 체결 볼트(88)에 의해 스커트부(78)에 고정 체결된다. 이와 같은 구성으로, 작업자가 X축 방향 미세 조정 핀(89)의 핀 헤드(90)를 일 방향 또는 그 반대 방향으로 회전시키면 스테이지(77)가 X축 양(+)의 방향 또는 음(-)의 방향과 평행하게 미세하게 이동한다. The
스테이지(77)를 Y축과 평행한 방향으로 미세하게 위치 조정하는 구성은, Y축 양(+)의 방향과 평행한 방향으로 스테이지(77) 말단 지점에서 스커트부(78)를 관통하여 디스크 부재(75)의 측면에 체결된 Y방향 미세 조정 핀(96)과, Y축 음(-)의 방향과 평행한 방향으로 스테이지(77)의 말단 지점에서 스커트부(78)를 관통하여 디스크 부재(75)의 측면에 삽입된 Y 방향 가이드 핀(94)을 구비한다. The configuration in which the
Y방향 미세 조정 핀(96)은, 외주면에 수나사 패턴이 형성되어 디스크 부재(75)의 측면에 나사 결합되는 스크류 로드(98)와, 상기 스크류 로드(98)에 연결되고 스테이지(77) 외측으로 돌출된 핀 헤드(pin head)(97)를 구비한다. 스크류 로드(98)는 스커트부(78)를 관통하며, 스커트부(78)에 나사 결합되지는 않는다. 상기 스크류 로드(98)의 외측에는 압축 스프링(99)이 끼워지고, 상기 압축 스프핑(99)은 디스크 부재(75)의 외주면과 스커트부(78)의 내주면 사이에 개재된다. The Y direction
Y방향 가이드 핀(94)은 Y축과 평행하게 연장된 기둥 형상의 핀으로 길이 방향으로 직경이 일정하며, 체결 볼트(95)에 의해 스커트부(78)에 고정 체결된다. 이와 같은 구성으로, 작업자가 Y축 방향 미세 조정 핀(96)의 핀 헤드(97)를 일 방향 또는 그 반대 방향으로 회전시키면 스테이지(77)가 Y축 양(+)의 방향 또는 음(-)의 방향과 평행하게 미세하게 이동한다. 작업자는 상기 X방향 미세 조정 핀(89)과 Y방향 미세 조정 핀(96)을 적절히 회전하여 관찰 대상 물체(9)의 수평 위치를 미세 조정함으로써, 물체(9)의 특징이 보다 명확하게 보이는 지점을 확대하여 볼 수 있다. The Y-
도 8 및 도 9는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 동일한 종류의 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구에 다른 종류의 휴대폰이 탑재된 모습을 위에서 본 사시도, 및 아래에서 본 사시도이다. 도 1 및 도 2와, 도 8 및 도 9를 비교하여 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구(10)는, 다른 구성 요소들은 동일한 것으로 적용하고 어댑터(11A, 11B)만 다른 것으로 교체 적용함으로써, 서로 다른 종류의 휴대폰(1A, 1B)을 하나의 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구(10)에 탑재하여 물체(9)의 미세구조를 관찰할 수 있다. Figs. 8 and 9 are a perspective view and a perspective view, respectively, showing a state in which different types of mobile phones are mounted on a mobile phone using microstructure observing apparatus of the same kind as shown in Figs. 1 and 2. Referring to FIGS. 1 and 2, and FIGS. 8 and 9, a mobile phone utilizing
부연하면, 카메라 안착부(12A, 12B)의 형태가 구별되는 복수의 어댑터(11A, 11B)가 구비되고, 복수의 어댑터(11A, 11B) 중에서 휴대폰(1A, 1B)의 종류에 대응되는 하나의 어댑터(11A, 11B)의 카메라 안착부(12A, 12B)에 휴대폰(1A, 1B)에 탑재된 카메라 모듈(3A, 3B)의 말단부(4A, 4B)가 끼워진다. 복수의 어댑터(11A, 11B)의 외주면 형상과 크기는 공통되므로 모두 어댑터 안착부(24)에 끼워지고, 연결 돌기(15A, 15B)와 암나사면(16A, 16B)의 형상과 크기는 공통되므로 모두 렌즈 모듈(50)에 결합될 수 있다. A plurality of
도 8 및 도 9에 도시된 휴대폰(1B)은 도 1 및 도 2에 도시된 휴대폰(1A)와 비교하여, 카메라 모듈(3B)과 플래시 라이트(6B)가 휴대폰(1B)의 코너에 배치되어 있고, 카메라 모듈(3B)의 말단부(4B)는 작은 원 형상으로 돌출되어 있다. 이에 대응되게 어댑터(11B)의 카메라 안착부(12B)가 촬상 통공(13B)보다 작은 내경을 갖는 통공으로 형성된다. 또한, 휴대폰 고정 브라켓(30)이 휴대폰 지지판(23)의 중심부에 위치하지 않고 일 측으로 치우쳐 위치하게 된다. 다만, 도 1 및 도 2와, 도 8 및 도 9에 도시된 휴대폰(1A, 1B)과 어댑터(11A, 11B)는 예시적인 것으로, 도시된 것과 다른 형상의 휴대폰과 이에 맞는 어댑터가 본 발명에 적용될 수도 있다. The
이상에서 설명한 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구(10)를 이용하면, 고가의 현미경(microscope)이 없더라도 휴대폰(1A, 1B)에 탑재된 카메라 모듈(3A, 3B)을 통하여 물체(9)의 미세구조를 확대 관찰하고 정지 이미지 또는 동영상 이미지를 촬영할 수 있다. 따라서, 현미경을 별도 구매하는 비용을 절감할 수 있다. The microscopic structure of the
상기 휴대폰 이용 미세구조 관찰 장치(10)는, 휴대폰(1A, 1B)에 탑재된 카메라 모듈(3A, 3B)의 광축(L1)과 관찰 대상 물체(9)가 수직인 일직선 상에 배열되며 광축(L1)이 굴절되지 않으므로, 선명한 미세구조에 관한 이미지를 얻을 수 있으며, 광축을 굴절시키는 반사경 등의 부재를 구비하지 않고 구성이 단순하므로 생산 비용이 절감되고 내구성이 향상된다. The cell-phone
상기 휴대폰 이용 미세구조 관찰 장치(10)에 의하면, 휴대폰(1A, 1B)의 종류에 따라 특화된 어댑터(adaptor)(11A, 11B)를 휴대폰 지지판(23)에 교체 장착함으로써, 다양한 종류의 휴대폰(1A, 1B)을 미세구조 관찰 기구(10)에 장착하여 물체(9)의 미세구조 관찰에 적용할 수 있다. 또한, 상기 휴대폰 이용 미세구조 관찰 장치(10)에 의하면, 렌즈의 확대 배율이 다른 렌즈 모듈(50)을 미세구조 관찰 기구(10)에 교체 장착하고 휴대폰(1A, 1B)으로 이미지를 촬영함으로써, 복수의 종류의 확대 배율로 물체(9)의 미세구조를 관찰할 수 있다. 또한, 상기 휴대폰 이용 미세구조 관찰 장치(10)에 의하면, 휴대폰(1A, 1B)에 탑재된 플래시 라이트(6A, 6B)의 빛으로 관찰 대상 물체(9)를 밝혀 주어 밝은 미세구조에 관한 이미지를 얻을 수 있다.According to the mobile phone using
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
3A, 3B: 카메라 모듈 6A, 6B: 플래시 라이트
10: 미세구조 관찰 기구 11A, 11B: 어댑터
23: 휴대폰 지지판 30: 휴대폰 고정 브라켓
47: 잠금 볼트 50: 렌즈 모듈
51: 경통 60: 광 가이드
70: 스테이지 지지 블록 77: 스테이지
80: 다이얼 지지 블록 83: 높이 조정 다이얼3A, 3B:
10:
23: mobile phone support plate 30: mobile phone fixing bracket
47: Locking bolt 50: Lens module
51: barrel 60: light guide
70: stage support block 77: stage
80: dial support block 83: height adjustment dial
Claims (12)
상기 카메라 모듈의 광축과 정렬되는 촬상 통공이 형성된 어댑터(adaptor); 상기 휴대폰을 지지하는 것으로, 상기 어댑터가 착탈 가능하게 끼워지는 어댑터 안착부를 구비한 휴대폰 지지판; 상기 관찰 대상 물체를 지지하는 것으로, 상기 휴대폰 지지판의 아래에 배치되고 상기 휴대폰 지지판에 대해 높이 조정 가능한 스테이지(stage); 및, 경통과, 상기 경통 내부에 설치된 적어도 하나의 렌즈를 구비하며, 상기 적어도 하나의 렌즈의 광축과 상기 카메라 모듈의 광축이 일치하도록 상기 휴대폰 지지판과 상기 스테이지 사이에 배치되는 렌즈 모듈(lens module);을 구비하고,
상기 렌즈 모듈은, 상기 플래시 라이트에서 출사되어 상기 플래시 라이트 통공을 통과한 광(光)이 입사되는 광 입사면과, 상기 광 입사면으로 입사된 광이 상기 스테이지를 향하여 출사되는 광 출사면과, 상기 광 입사면으로 입사된 광을 광 출사면으로 전반사(全反射)하는 경사면을 구비을 구비한 광 가이드(light guide);를 더 구비하고,
상기 광 가이드의 내주면은 상기 경통의 외주면을 에워싸며,
상기 광 입사면과 상기 광 출사면의 형상은 각각, 상기 렌즈 모듈에 구비된 적어도 하나의 렌즈의 광축을 중심으로 하는 한 쌍의 동심원에 의해 한정되는 평면 고리 형상이며,
상기 광 입사면의 면적이 상기 광 출사면의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구.A mechanism for observing the microstructure of an object to be observed using a mobile phone having a flash light and a camera module,
An adapter having an imaging aperture aligned with an optical axis of the camera module; A cellular phone support plate supporting the cellular phone, the cellular phone support plate having an adapter seating portion into which the adapter is detachably fitted; A stage disposed under the cell phone support plate and capable of height-adjusting the cell phone support plate, the stage supporting the object to be observed; And a lens module disposed between the cell phone support plate and the stage such that the optical axis of the at least one lens and the optical axis of the camera module coincide with each other, ; And,
The lens module includes a light incident surface on which light emitted from the flash light and passed through the flash light hole is incident, a light exit surface on which light incident on the light incident surface is emitted toward the stage, And a light guide having an inclined surface that totally reflects the light incident on the light incident surface to the light exit surface,
An inner circumferential surface of the light guide surrounds an outer circumferential surface of the barrel,
The shape of the light incident surface and the shape of the light exit surface are each a planar ring shape defined by a pair of concentric circles centered on the optical axis of at least one lens provided in the lens module,
Wherein an area of the light incident surface is larger than an area of the light exit surface.
상기 어댑터는, 상기 카메라 모듈(module)의 말단부가 착탈 가능하게 끼워지는 카메라 안착부를 구비하고,
상기 어댑터는 상기 카메라 안착부의 형태가 구별되는 복수 개가 구비되고,
상기 복수의 어댑터 중에서 상기 휴대폰의 종류에 대응되는 하나의 어댑터의 카메라 안착부에 상기 휴대폰에 탑재된 카메라 모듈의 말단부가 끼워지고, 상기 어댑터가 상기 휴대폰 지지판의 어댑터 안착부에 끼워지는 것을 특징으로 하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구.The method according to claim 1,
Wherein the adapter includes a camera mount portion in which the distal end of the camera module is detachably fitted,
Wherein the adapter is provided with a plurality of different types of camera seat portions,
Wherein a distal end portion of a camera module mounted on the cellular phone is fitted to a camera mounting portion of one adapter corresponding to the type of the cellular phone among the plurality of adapters and the adapter is fitted to the adapter mounting portion of the cellular phone supporting plate Microstructure observing mechanism using mobile phone.
상기 어댑터에는 상기 플래시 라이트의 광축과 정렬되는 플래시 라이트 통공이 더 형성된 것을 특징으로 하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구.The method according to claim 1,
Wherein the adapter is further provided with a flashlight aperture aligned with the optical axis of the flashlight.
상기 카메라 모듈의 광축과 정렬되는 촬상 통공이 형성된 어댑터(adaptor); 상기 휴대폰을 지지하는 것으로, 상기 어댑터가 착탈 가능하게 끼워지는 어댑터 안착부를 구비한 휴대폰 지지판; 상기 관찰 대상 물체를 지지하는 것으로, 상기 휴대폰 지지판의 아래에 배치되고 상기 휴대폰 지지판에 대해 높이 조정 가능한 스테이지(stage); 및, 경통과, 상기 경통 내부에 설치된 적어도 하나의 렌즈를 구비하며, 상기 적어도 하나의 렌즈의 광축과 상기 카메라 모듈의 광축이 일치하도록 상기 휴대폰 지지판과 상기 스테이지 사이에 배치되는 렌즈 모듈(lens module);을 구비하고,
상기 렌즈 모듈은, 상기 플래시 라이트에서 출사되어 상기 플래시 라이트 통공을 통과한 광(光)이 입사되는 광 입사면과, 상기 광 입사면으로 입사된 광이 상기 스테이지를 향하여 출사되는 광 출사면과, 상기 광 입사면으로 입사된 광을 광 출사면으로 전반사(全反射)하는 경사면을 구비을 구비한 광 가이드(light guide);를 더 구비하고,
상기 경통은 자신의 외주면의 상부 및 하부에 각각 수나사 패턴(male screw thread pattern)이 형성된 제1 수나사면 및 제2 수나사면을 구비하고, 상기 어댑터와 상기 광 가이드는 각각 상기 제1 수나사면과 상기 제2 수나사면에 대응되는, 암나사 패턴(female screw thread pattern)이 형성된 암나사면을 구비하며,
상기 광 가이드의 암나사면이 상기 경통의 제2 수나사면에 나사 체결되어 상기 광 가이드가 상기 경통에 결합되고, 상기 어댑터가 상기 어댑터 안착부에 끼워진 상태로 상기 경통의 제1 수나사면이 상기 어댑터의 암나사면에 나사 체결되어 상기 경통이 상기 어댑터에 결합되고, 상기 광 가이드가 상기 휴대폰 지지판에 밀착되어 상기 어댑터 및 상기 렌즈 모듈이 상기 휴대폰 지지판에 고정되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구.A mechanism for observing the microstructure of an object to be observed using a mobile phone having a flash light and a camera module,
An adapter having an imaging aperture aligned with an optical axis of the camera module; A cellular phone support plate supporting the cellular phone, the cellular phone support plate having an adapter seating portion into which the adapter is detachably fitted; A stage disposed under the cell phone support plate and capable of height-adjusting the cell phone support plate, the stage supporting the object to be observed; And a lens module disposed between the cell phone support plate and the stage such that the optical axis of the at least one lens and the optical axis of the camera module coincide with each other, ; And,
The lens module includes a light incident surface on which light emitted from the flash light and passed through the flash light hole is incident, a light exit surface on which light incident on the light incident surface is emitted toward the stage, And a light guide having an inclined surface that totally reflects the light incident on the light incident surface to the light exit surface,
Wherein the lens barrel has a first male slant surface and a second male slant surface, each of which has a male screw thread pattern formed on an upper portion and a lower portion of an outer circumferential surface of the lens barrel, And a female thread surface formed with a female screw thread pattern corresponding to a second male thread,
Wherein the female threaded surface of the light guide is screwed onto a second male thread or a slanted surface of the lens barrel so that the light guide is coupled to the lens barrel and the first male thread or slanted surface of the lens barrel is inserted into the adapter seat, And the lens barrel is coupled to the adapter, and the optical guide is in close contact with the cell phone support plate to fix the adapter and the lens module to the cell phone support plate.
상기 광 입사면에는, 상기 광 입사면으로 입사되는 광의 산란을 촉진하는 다수의 미세 돌기(micro bump)가 고르게 분포된 것을 특징으로 하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구.8. The method of claim 1 or 7,
Wherein the light incident surface is uniformly distributed with a plurality of micro bumps for promoting scattering of light incident on the light incident surface.
휴대폰 고정 브라켓은, 상기 휴대폰과 겹쳐지며 상기 휴대폰의 폭보다 길게 연장된 브라켓 플레이트와, 상기 브라켓 플레이트의 일 측 단부 및 타 측 단부에 결합되며, 상기 휴대폰의 일 측면 및 타 측면에 밀착되는 제1 벽 및 제2 벽을 구비하고,
폭의 크기가 같지 않은 복수 종류의 휴대폰이 파지되도록, 상기 제1 벽 및 상기 제2 벽 중 적어도 하나는 상기 휴대폰을 향한 방향으로 탄성 바이어스(elastic bias)된 것을 특징으로 하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구.8. The method of claim 1 or 7,
The mobile phone fixing bracket includes a bracket plate which is overlapped with the mobile phone and extends longer than a width of the mobile phone, and a second fixing bracket coupled to one end and the other end of the bracket plate, A wall and a second wall,
Wherein at least one of the first wall and the second wall is elastically biased in a direction toward the cellular phone so that a plurality of types of cellular phones having the same width are held. .
상기 휴대폰 지지판에는 자신의 두께 방향으로 관통하여 일 방향으로 연장된 가이드 슬롯(guide slot)이 형성되고,
상기 휴대폰 고정 브라켓은 상기 가이드 슬롯을 가로질러 상기 브라켓 플레이트에 나사 체결되는 잠금 볼트(locking bolt)를 더 구비하고,
상기 휴대폰 고정 브라켓은 상기 휴대폰 지지판에 대해 상기 가이드 슬롯의 길이 방향과 평행한 방향으로 상기 가이드 슬롯의 길이보다 작은 거리를 이동 가능하고, 상기 잠금 볼트를 조이면 상기 휴대폰 지지판에 상기 잠금 볼트의 일 부분이 밀착되어 상기 휴대폰 고정 브라켓이 상기 휴대폰 지지판에 대해 위치 고정되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구.10. The method of claim 9,
A guide slot extending in one direction in a thickness direction of the cell phone support plate is formed,
The mobile phone fixing bracket further includes a locking bolt screwed to the bracket plate across the guide slot,
Wherein the mobile phone fixing bracket is movable with respect to the cell phone support plate in a direction parallel to the longitudinal direction of the guide slot to a distance smaller than the length of the guide slot and when the locking bolt is tightened, And the cell phone fixing bracket is positioned and fixed to the cell phone support plate.
상기 스테이지를 지지하며 승강 가능한 스테이지 지지 블록;을 더 구비하고,
상기 스테이지는 상기 스테이지 지지 블록에 대해 수평 방향으로 미세하게 위치 조정되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구.8. The method of claim 1 or 7,
And a stage support block capable of supporting the stage and being movable up and down,
Wherein the stage is finely adjusted in a horizontal direction with respect to the stage support block.
상기 렌즈 모듈은 상기 적어도 하나의 렌즈의 확대 배율이 구별되는 복수 개가 구비되고,
상기 복수의 렌즈 모듈 중에서 하나의 렌즈 모듈이 선택적으로 상기 휴대폰 지지판과 상기 스테이지 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 이용 미세구조 관찰 기구.8. The method of claim 1 or 7,
Wherein the lens module is provided with a plurality of lenses in which magnification ratios of the at least one lens are distinguished,
Wherein one lens module among the plurality of lens modules is selectively disposed between the cell phone support plate and the stage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160100683A KR101825217B1 (en) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Device for observing microstructure using mobile phone camera |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020160100683A KR101825217B1 (en) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Device for observing microstructure using mobile phone camera |
Publications (1)
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|---|---|
| KR101825217B1 true KR101825217B1 (en) | 2018-02-02 |
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| KR1020160100683A KR101825217B1 (en) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | Device for observing microstructure using mobile phone camera |
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|---|---|
| KR (1) | KR101825217B1 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20200067354A (en) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 주학곤 | Monitoring device for animal and plant |
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2016
- 2016-08-08 KR KR1020160100683A patent/KR101825217B1/en active IP Right Grant
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