KR100659496B1 - Near-infrared measurement device with auto-calibration function and method of using the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 근적외선 측정장치의 기본원리를 설명한 개념도 및 종래의 근적외선 측정장치의 개념도이고, 1 is a conceptual diagram illustrating the basic principle of a conventional near infrared measuring apparatus and a conceptual diagram of a conventional near infrared measuring apparatus,
도 2는 본 발명에 의한 근적외선 측정장치의 개략적인 사시도이며, 2 is a schematic perspective view of a near infrared measuring apparatus according to the present invention,
도 3은 본 발명에 의한 회전 프로브형 근적외선 측정장치의 구조를 설명하기 위한 주요부 단면도로서, 도 3A는 본 발명에 의한 회전 프로브형 근적외선 측정장치의 보정단계이고, 도 3B는 상기 회전 프로브형 근적외선 측정장치의 밀착단계이며, 도 3C는 상기 회전 프로브형 근적외선 측정장치의 측정단계이며, Figure 3 is a cross-sectional view of the main part for explaining the structure of the rotation probe type near infrared measurement apparatus according to the present invention, Figure 3A is a calibration step of the rotation probe type near infrared measurement apparatus according to the present invention, Figure 3B is the rotation probe type near infrared measurement 3C is a measuring step of the rotary probe type near infrared measuring device,
도 4는 본 발명에 다른 실시예로서 전진 프로브형 근적외선 측정장치의 구조를 설명하기 위한 주요부 단면도로서, 도 4A는 본 발명에 의한 전진 프로브형 근적외선 측정장치의 보정단계이고, 도 4B는 상기 전진 프로브형 근적외선 측정장치의 밀착단계이며, 도 4C는 상기 전진 프로브형 근적외선 측정장치의 측정단계이다. Figure 4 is a cross-sectional view of the main portion for explaining the structure of the advanced probe type near infrared measurement apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 4A is a calibration step of the advanced probe type near infrared measurement apparatus according to the present invention, Figure 4B is the forward probe A close step of the type near infrared measuring apparatus, Figure 4C is a measuring step of the forward probe type near infrared measuring apparatus.
♠도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명♠ ♠ Explanation of symbols for the main parts of the drawings.
100 : 본 발명 (근적외선 측정장치), 110 : 프로브, 100: present invention (near infrared ray measuring apparatus), 110: probe,
112 : 광원, 114 : 수광센서, 112: light source, 114: light receiving sensor,
116 : 회전축, 120 : 내측본체, 116: rotation axis, 120: the inner body,
122 : 내측본체의 전면부, 130 : 표준 시료, 122: front part of the inner body, 130: standard sample,
140 : 스위치 작동수단, 220 : 외측본체, 140: switch operating means, 220: outer body,
222 : 외측본체의 전면부, 230 : 인쇄회로기판, 222: front part of the outer body, 230: printed circuit board,
132 : 액정 표시장치, 240 : 스프링, 132: liquid crystal display, 240: spring,
250 : 전원공급수단, 260 : 전원스위치, 250: power supply means, 260: power switch,
270 : 보정용 리드스위치, 280 : 측정용 리드스위치 270: correction reed switch, 280: measurement reed switch
본 발명은 근적외선 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자가 자신의 신체정보를 얻기 위하여 근적외선 측정장치를 사용할 때 마다 자동적으로 보정을 행할 수 있는 자동보정 기능을 보유한 근적외선 측정장치 및 그 사용방법에 관한 것이다. The present invention relates to a near-infrared measuring apparatus, and more particularly, to a near-infrared measuring apparatus having an automatic correction function capable of automatically correcting each time a user uses the near-infrared measuring apparatus to obtain his or her body information, and a method of using the same. It is about.
오늘날 많은 사람들은 자신의 신체상의 건강 여부를 확인하기 위하여 다양한 형태의 측정기기를 이용하고 있다. 이러한 측정기기는 사용자의 신체정보를 얻기 위한 대상에 따라 그 측정기기의 작동원리가 다르고, 그 사용방법이 다른 것이 특징이다. Many people today use various types of measuring devices to check their physical health. The measuring device is characterized in that the operation principle of the measuring device is different depending on the object to obtain the user's body information, the method of use is different.
오늘날 사용자들이 자신의 신체정보를 얻는 방식 중에 근적외선을 이용한 측정방법이 상당히 알려져 있다. 근적외선 측정방법의 기본적인 원리는 다음과 같다. Nowadays, a method of measuring near-infrared rays is known as a method of obtaining users' physical information. The basic principle of the near-infrared measurement method is as follows.
근적외선 측정법은 750~2500nm 사이의 중간 파장 영역의 적외선 빛을 내는 광원을 사용하여 분석 대상물질에 방사한 다음, 그 방사된 적외선으로 인하여 분석 대상물질의 분자를 진동 및 회전 운동을 시키고, 그로 인하여 발생된 분자의 진동 및 회전 운동에 대한 정보를 얻어 분자의 구조를 확인하고 정량분석을 할 수 있는 분석방법이다.Near-infrared measurement uses a light source that emits infrared light in the mid-wavelength range between 750 and 2500 nm and emits it to the analyte, and then vibrates and rotates the molecules of the analyte due to the emitted infrared rays. It is an analysis method that can obtain information on vibration and rotational movement of the molecules, and check the structure of the molecules and perform quantitative analysis.
대부분의 분자들은 안정한 상태에 위치하지만, 이 분자들이 빛에너지를 흡수하게 되면 여기되어 불안정한 흥분 상태가 된다. 이때 여기된 분자들이 안정한 상태로 되돌아가기 위해 분자의 진동에 필요한 에너지만큼을 빛이나 열 등으로 방사하게 되고, 다시 안정한 상태로 되돌아가게 된다. 각각의 분자들은 파장에 따라 진동시 필요한 에너지가 각각 다르므로, 방출되는 빛에너지의 양도 또한 다르게 되어지고, 이로 인하여 서로 다른 스펙트럼이 나타나게 되는데, 이러한 현상을 이용하여 대상 물질의 성분을 정량적 정성적으로 분석할 수 있는 것이다. Most molecules are in a stable state, but when they absorb light energy, they are excited and become unstable and excited. At this time, in order to return the excited molecules to the stable state, the energy required for the vibration of the molecules is radiated by light or heat, and the like, and returned to the stable state again. Each molecule has a different energy required to vibrate depending on the wavelength, so the amount of light energy emitted is also different, resulting in a different spectrum. This phenomenon is used to quantitatively and qualitatively It can be analyzed.
가장 정밀한 근적외선 측정방법은 분석 대상물질에 다양한 파장을 가지는 적외선을 방사하여 각 파장별 응답 특성인 스펙트럼을 측정하는 방법이다. 이 방법은 정밀한 측정이 가능하기는 하지만, 여러 파장의 적외선을 방사하고 측정해야 하므 로, 매우 고가이며 부피가 크고 측정시간이 오래 걸리는 단점이 있다. The most precise method of measuring near-infrared radiation is to measure the spectrum, which is the response characteristic of each wavelength, by emitting infrared rays having various wavelengths on the analyte. Although this method is capable of precise measurement, it is very expensive, bulky and takes a long time because it needs to emit and measure infrared rays of various wavelengths.
이러한 단점을 극복하고자 한 것이 특정한 파장을 이용한 근적외선 측정방법이다. 이 방법은 다양한 구성물질 중에서 특정한 하나의 물질만을 정량적으로 분석하고자 할 경우, 측정하고자 하는 하나의 물질에만 응답특성이 높은 단일 파장의 적외선을 사용하는 방식으로서, 이러한 방식에 의할 경우 그 물질에 대하여 정밀한 측정이 가능할 뿐만 아니라 부피가 적고 저가형으로 공급할 수 있으므로, 이러한 원리를 이용한 단일 파장 또는 이중 파장의 광원을 사용한 저가의 소형 및 휴대형 장치들이 종래에 발명되었다. One way to overcome this drawback is the method of measuring near-infrared rays using specific wavelengths. If you want to quantitatively analyze only one specific substance among various components, this method uses a single wavelength infrared ray with a high response characteristic to only one substance to be measured. In addition to being able to measure precisely, and to provide a small volume and low cost, low-cost, small and portable devices using a single wavelength or dual wavelength light source using this principle have been invented in the past.
도면 1A는 이러한 단일 파장에 대한 응답 특성을 나타낸 것으로서, 각각의 파장에 대한 헤모글로빈, 지방, 물 및 단백질의 에너지 흡수도에 관한 그래프이다. 따라서, 각각의 단일 파장을 이용하고자 할 경우, 예를 들어 인체의 피하지방 성분을 측정하고자 하는 경우 지방 성분은 900~950nm 영역의 근적외선에 가장 크게 반응하므로 이 영역의 빛을 내는 광원을 사용하면 피하 지방 성분을 정량화 할 수 있고, 물 또는 수분을 측정할 경우 1000nm 근처의 광원을 사용하고, 단백질의 경우 1050nm 근처의 광원을 사용하며, 혈중 산소 포화도의 경우 830nm 근처의 광원을 사용하면 된다.FIG. 1A shows the response characteristics for this single wavelength and is a graph of energy absorption of hemoglobin, fat, water and protein for each wavelength. Therefore, if you want to use each single wavelength, for example, if you want to measure the subcutaneous fat component of the human body, the fat component responds most closely to the near-infrared rays in the 900 ~ 950nm region, so if you use a light source that emits light in this region, Fat components can be quantified, a light source near 1000 nm can be used to measure water or water, a light source near 1050 nm for proteins, and a light source near 830 nm for oxygen saturation in blood.
도 1B는 단일 파장 또는 이중파장의 근적외선을 이용한 신체정보의 측정장치를 개념화하여 그 원리를 설명한 개념도이다. 1B is a conceptual diagram illustrating the principle of conceptualizing a physical information measuring device using near-infrared rays having a single wavelength or a double wavelength.
종래의 근적외선 측정장치(10)는 도 1B에 도시된 바와 같이, 전체적인 몸체를 형성하고 있는 프로브(20)와, 그 내부에 존재하고 측정하고자 하는 대상 물질에 따라 적절하게 선택된 근적외선을 방사하는 광원(30)과, 사용자의 내피조직(50)의 측정 대상물질에서 방출되는 에너지를 측정하는 수광센서(40)를 포함하고 있다. As shown in FIG. 1B, the conventional
종래의 근적외선 측정장치(10)는 상기의 광원(30)에서 특정한 영역의 파장을 갖는 근적외선을 사용자의 피부표면을 통하여 그 내피조직(50)으로 방사하고, 그 내피조직의 측정 대상물질은 상기의 근적외선에 의하여 진동 및 회전운동을 하게 되고 이를 안정화시키기 위하여 일정한 에너지를 방출하게 되는데, 이 에너지를 상기의 수광센서(40)를 통하여 측정하고 분석하게 되는 것이다. The conventional near-infrared measuring
그러나, 광원(30) 및 수광센서(40)는 부품마다 각각 다른 응답특성을 가지고 있으며, 온도 및 습도 등의 외부 환경요인에 따라서도 특성이 변화한다. 또한 광원(30)을 구동하는 회로와 수광센서(40)를 구동하는 회로의 경우도 외부 환경요인에 의해 특성이 달라진다. However, the
이러한 요인들로 인해, 종래의 근적외선 측정장치의 경우, 사용자의 신체정보를 측정하기 이전에 그 측정장치와 분리되어 제공되는 별도의 표준시료에 먼저 프로브를 대고 측정하여 보정을 실시하였어야 하였고, 비로소 표준시료를 분리시킨 후에야 그 측정 대상물을 측정할 수 있는 단점이 있었다. Due to these factors, the conventional near-infrared measuring device should be calibrated by first measuring the probe on a separate standard sample provided separately from the measuring device before measuring the user's body information. Only after the sample was separated was there a disadvantage that the measurement object could be measured.
따라서, 종래의 측정장치의 경우, 만약 대상물 측정 전에 사용자의 실수로 인해 표준시료를 장착하고 보정하는 과정이 생략되어지면, 사용 전에 그 보정이 이루어지지 않아 전혀 다른 값이 측정되는 단점이 있었으며, 또한, 본체와 표준시료 가 서로 분리되어 있었기 때문에 표준시료가 분실되면 측정이 불가능해지는 단점도 있었다. Therefore, in the conventional measuring device, if the process of mounting and calibrating the standard sample is omitted due to the user's mistake before measuring the object, the calibration is not performed before use, and thus a completely different value is measured. As the main body and the standard sample were separated from each other, the measurement was lost when the standard sample was lost.
또한, 종래의 근적외선 측정장치는 광원(30)과 수광센서(40) 및 회로의 특성이 민감하고 자주 변화하므로, 매번 측정할 때 마다 표준시료를 장착하고 보정한 후, 그 표준시료를 다시 분리하고, 그 이후에 비로소 측정장치를 사용자의 피부에 밀착시켜 측정해야하는 번거러움도 있었다. In addition, the conventional near-infrared measuring device changes the characteristics of the
또한, 종래의 측정장치는 표준시료가 항상 노출되어 있기 때문에 이물질이 묻거나 손상이 되면 표준시료의 기능을 제대로 하지 못하게 되고, 이로 인하여 그 보정이 제대로 이루어지지 않기 때문에 측정값의 오차가 발생하게 되는 단점도 있었다.In addition, the conventional measuring device is always exposed because the standard sample is always exposed, foreign matters or damage to the standard sample will not function properly, and because of this correction is not made properly because of the error of the measurement value There were also disadvantages.
이와 같이, 종래에 통상적으로 사용되고 있었던 근적외선 측정장치는 그 표준시료를 본체와 분리하여 보관하고 있었으므로, 그로 인한 오염이나 분실의 염려가 많았으며, 또한 사용시마다 본체와 분리된 표준시료에 대한 보정 행위와 측정 대상물에 대한 프로브의 실제적인 측정 행위가 완전히 별개의 행위로서 분리되어 진행되어지는 단점을 전혀 개선시키지 못하고 있는 실정이다. As such, the near-infrared measuring apparatus used in the prior art has stored the standard sample separately from the main body, and thus, there is a risk of contamination or loss caused by the standard sample, and the corrective action on the standard sample separated from the main body is used every time. The actual measurement behavior of the probe with respect to the object to be measured is not completely improved as a separate behavior.
따라서, 본 발명의 목적은 표준시료를 본체부에 일체화시킴으로써, 상기 표준시료의 오염문제와 표준시료의 분실문제를 원천적으로 방지할 수 있는 근적외선 측정장치를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a near-infrared measuring apparatus that can prevent the problem of contamination of the standard sample and the problem of loss of the standard sample by integrating the standard sample in the main body.
또한, 본 발명의 목적은 상기의 표준시료에 대한 보정행위와 측정 대상물질에 대한 측정행위를 연속적이고 동일선상에서 행할 수 있는 근적외선 측정장치를 제공하는데 있다. It is also an object of the present invention to provide a near-infrared measuring apparatus capable of performing the above-described calibration of the standard sample and the measurement of the substance to be measured continuously and collinearly.
또한, 본 발명의 목적은 상기의 표준시료에 대한 보정행위와 측정 대상물질에 대한 측정행위를 연속적이고 동일선상에서 행할 수 있는 근적외선 측정장치의 사용방법을 제공하는데 있다. It is also an object of the present invention to provide a method of using a near-infrared measuring apparatus capable of performing the above-described calibration of a standard sample and the measurement of a substance to be measured continuously and collinearly.
본 발명은 종래의 근적외선 측정장치의 개량제품에 관한 것이다. The present invention relates to an improved product of a conventional near infrared measuring apparatus.
본 발명은 사용자의 신체정보를 직접 측정하는 프로브를 내장하고 있는 내측본체와, 상기 내측본체를 그 일부에서 삽입시키고 미끄럼운동할 수 있는 외측본체로 구성되어 있는 근적외선 측정장치에 있어서, 상기의 내측본체는 특정한 영역의 적외선 파장을 측정하는데 보정을 행하기 위한 표준시료와, 상기의 표준시료 및 사용자의 신체정보를 직접 측정하기 위한 광원 및 수광센서를 그 일면에 장착하고 있는 프로브와, 상기 내측본체의 일측에 위치하여 외측본체의 리드스위치를 그 위치에서 작동시키는 스위치 작동수단을 포함하고 있으며; 상기의 외측본체는 상기의 수광센서에서 측정된 정보를 처리하여 액정표시장치 등의 표시수단을 통하여 사용 자에게 제시하기 위하여 설계된 통상의 인쇄회로기판과, 상기 내측본체를 압축력에 의해 밀어내는 스프링과, 외부에서 전원에너지를 공급하는 전원공급수단과, 상기 전원에너지를 인가하는 전원스위치와, 사용시 최초로 보정을 행하도록 전원에너지를 인가하는 보정용 리드스위치 및 사용자의 신체정보를 측정하도록 전원에너지를 인가하는 측정용 리드스위치를 포함하고 있다. The present invention is a near-infrared measuring apparatus comprising: an inner body having a probe for directly measuring body information of a user; and an outer body capable of sliding and sliding the inner body in a portion thereof. Is a standard sample for correcting the measurement of the infrared wavelength of a specific region, a probe equipped with a light source and a light receiving sensor for directly measuring the standard sample and the user's body information, and a probe of the inner body. It is located on one side includes a switch operating means for operating the reed switch of the outer body in that position; The outer body is a conventional printed circuit board designed to process the information measured by the light receiving sensor and to present to the user through a display means such as a liquid crystal display device, a spring for pushing the inner body by a compressive force and Power supply means for supplying power energy from the outside, a power switch for applying the power energy, a reed switch for applying the power energy to perform the correction for the first time in use, and applying power energy to measure the user's body information It includes a reed switch for measurement.
본 발명에 있어서, 상기의 표준시료는 상기 내측본체의 내부에 장착되어 있는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the standard sample is mounted inside the inner body.
또한, 본 발명에 있어서, 상기의 내측본체의 전면부와 상기 외측본체의 전면부 사이의 길이(L 1)는 상기 스위치 작동수단과 상기 측정용 리드스위치 사이의 길이(L 3)와 동일한 것을 특징으로 한다. Further, in the present invention, the length L 1 between the front part of the inner body and the front part of the outer body is the same as the length L 3 between the switch operation means and the measurement reed switch. It is done.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여, 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 기술사상이 이에 한정되는 것이 아님은 당연하다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in more detail. However, the accompanying drawings are only intended to describe the technical spirit of the present invention in more detail, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto.
도 2는 본 발명에 근적외선 측정장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 2 is a perspective view schematically showing a near infrared ray measuring apparatus according to the present invention,
도 3은 본 발명에 의한 근적외선 측정장치의 일 실시예로서 회전 프로브형 근적외선 측정장치의 구조를 설명하기 위한 주요부 단면도에 관한 것으로, 도 3A는 본 발명에 의한 회전 프로브형 근적외선 측정장치의 보정단계를 나타내고 있고, 도 3B는 상기 회전 프로브형 근적외선 측정장치의 밀착단계를 설명하고 있으며, 도 3C는 상기 회전 프로브형 근적외선 측정장치의 측정단계를 설명하고 있다. 3 is a cross-sectional view of an essential part for explaining the structure of a near-infrared measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3A illustrates a correction step of the rotating probe-type near infrared measuring apparatus according to the present invention. 3B illustrates a close step of the rotary probe type near infrared measuring apparatus, and FIG. 3C illustrates a measuring step of the rotary probe type near infrared measuring apparatus.
본 발명에 있어서, 특별히 '회전 프로브형 측정장치'라고 지칭할 경우, 그 측정장치는 표준시료 및 측정 대상물의 근적외선을 측정하는 프로브가 그 진행과정에서 180°로 회전하는 형태의 근적외선 측정장치를 의미한다. In the present invention, when specifically referred to as a "rotational probe type measuring device", the measuring device means a near infrared measuring device of the type that the probe for measuring the near infrared ray of the standard sample and the measurement object rotates by 180 ° in the process. do.
본 발명에 의한 근적외선 측정장치(100)는 사용자의 신체정보를 직접 측정하는 프로브(110)를 내장하고 있는 내측본체(120)와, 상기 내측본체(120)를 그 일부에서 삽입시키고 미끄럼운동할 수 있는 외측본체(220)로 구성되어 있다. The near-
본 발명에 있어서, 상기의 내측본체(120)는 특정한 영역의 적외선 파장을 측정하기 위하여 먼저 보정을 행하여야 하는데, 이를 위하여 필요한 표준시료(130)를 상기의 내측본체(120)의 내부에 직접 장착하고 있다. 이는 종래의 제품들이 표준시료를 외부에 별도로 보관하거나, 내측본체(120)와 분리하여 보관하고 있는 점과 크게 다르다. 또한, 상기의 표준시료(130)에 대한 프로브(110)의 작용관계는 종래의 제품과 크게 다른 것인데, 이 점에 대해서는 아래에서 차례대로 밝혀지게 될 것이다. In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기의 내측본체(120)는 그 내부에 프로브(110)를 포함하고 있으며, 상기의 프로브(110)는 상기의 표준시료(130) 및 사용자의 신체정보를 직접 측정하기 위한 광원(112) 및 수광센서(114)를 그 일면에 장착하고 있다. 본 발명에 있어서, 상기 프로브(110)의 광원(112) 및 수광센서(114)는 통상의 경우 상 기의 표준시료(130)를 향하고 있으며, 사용자가 보정용 리드스위치(270)를 작동시킬 경우 그 상태에서 상기 표준시료에 관한 측정데이터를 곧바로 측정할 수 있는 상태에 있다. In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기 내측본체(120)의 일측에는 외측본체(220)의 리드스위치(270)(280)를 그 위치에서 작동시킬 수 있는 스위치 작동수단(140)을 포함하고 있다. 이는 상기의 리드스위치(270)(280)와 상기의 스위치 작동수단(140)이 동일한 위치에 있을 경우, 그들 사이의 상호작용에 의하여 상기의 리드스위치(270)(280)가 작동되어지도록 하는 관계를 의미하는데, 가장 바람직한 예로서는 상기의 스위치 작동수단(140)을 영구자석 또는 전자석으로 설치할 경우이다. 이 경우엔, 상기의 스위치 작동수단(140)이 자력에 의하여 상기의 보정용 리드스위치(270)와 측정용 리드스위치(280)를 끌어당기거나 밀어내어 전원에너지를 인가하는 방식이 될 것이다. In the present invention, one side of the
본 발명에 의한 근적외선 측정장치(100)는 상기 내측본체(120)를 그 일부에서 삽입시키고 그와 접촉된 부위에서 미끄럼운동할 수 있는 외측본체(220)를 포함하고 있다. The near-
본 발명에 있어서, 상기의 외측본체(220)는 상기의 수광센서(114)에서 측정된 정보를 처리하여 액정 표시장치(232) 등의 표시수단을 통하여 사용자에게 제시하기 위하여 설계된 통상의 인쇄회로기판(230)을 포함하고 있다. 상기의 인쇄회로기판(230)은 이 기술분야의 근적외선을 이용한 측정장치에서 통상적으로 사용되고 있는 회로 및 그 부속부품을 사용할 수 있으며, 또한 상기의 프로브(110)에 전기적으로 연결되어 있는데, 이들은 통상적인 것에 상당하므로, 상세한 설명을 생략한다. In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기의 외측본체(220)는 그 내부에 장착되어 있고, 상기 내측본체(120)를 압축력에 의해 밀어내는 스프링(240)을 포함하고 있다. 본 발명에 있어서, 상기의 스프링(240)은 최소한 2가지의 기능을 수행하고 있는데, 그 첫째 기능은 외부에서 특별한 외압이 작용되지 않는 한, 상기의 내측본체(120)를 밀어내어 내측본체(120)의 전면부(122)가 상기 외측본체(220)의 전면부(222)에서 가장 멀리 존재하도록 해주는 것이고, 그 둘째 기능은 역시 외부에서 특별한 외압을 작용시키지 않는 한, 상기 스위치 작동수단(140)과 상기 측정용 리드스위치(280) 사이의 길이를 가장 멀리 존재하도록 해주고, 상기의 측정용 리드스위치(280)가 작동되는 것을 방지하는 것이다. In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기의 외측본체(220)는 외부에서 전원에너지를 공급하는 전원공급수단(250)을 포함하고 있다. 상기의 전원공급수단(250)은 직접 직류전원을 공급할 수 있는 배터리이거나, 교류전류를 정류하여 직류로 전환시킨 어댑터일 수 있다. In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기의 외측본체(220)는 사용자가 상기 전원에너지를 인가하는 전원스위치(260)를 포함하고 있으며, 이들은 통상의 제품과 동일하다. In the present invention, the
본 발명에 있어서, 상기의 외측본체(220)는 사용자가 본 제품을 사용하고자 할 경우 상기의 표준시료(130)에 대하여 최초로 보정을 행하여야 하는데, 이러한 보정을 행할 수 있도록 전원에너지를 인가하는 보정용 리드스위치(270)를 포함하고 있다. 상기의 보정용 리드스위치(270)는 그 설치위치가 매우 중요하다. 이는 상기의 표준시료(130)에 대하여 상기의 광원(112) 및 수광센서(114)가 보정을 행하고자 할 때, 상기의 보정용 리드스위치(270)와 상기의 스위치 작동수단(140)이 작동위치에 존재하도록 설치되어야 하기 때문이다. 이 상태에서는, 상기 내측본체 전면부(122) 및 상기 외측본체 전면부(222) 사이의 길이(L 1)는 상기 보정용 리드스위치(270) 및 상기 측정용 리드스위치(280) 사이의 길이(L 2)와 동일한 상태이고, 또한 상기 스위치 작동수단(140) 및 상기 측정용 리드스위치(280) 사이의 길이(L 3)와 동일한 상태이며, 상기 보정용 리드스위치(270)는 상기 스위치 작동수단(140)의 바로 위쪽에 위치하여 있다. 만약, 상기의 스위치 작동수단(140)이 영구자석 또는 전자석일 경우, 이들은 서로 자력에 의한 인장력이 미치는 범위내에 위치하면 족하지만, 서로 일치되는 범위내에 있는 것이 바람직하다. In the present invention, when the user wants to use the product, the
본 발명에 있어서, 상기의 외측본체(220)는 사용자가 자신 또는 타인의 피부표면에 상기의 프로브(110)를 밀착시켜 그 신체정보를 측정하고자 할 경우, 사용자의 신체정보를 측정하도록 전원에너지를 인가하는 측정용 리드스위치(280)를 포함하고 있다. 역시, 상기의 측정용 리드스위치(280)는 그 설치위치가 매우 중요하며, 이는 상기의 프로브(110)를 그 측정대상이 피부표면에 밀착시켜서 신체정보를 측정하고자 할 경우, 상기의 측정용 리드스위치(280)와 상기의 스위치 작동수단(140)이 작동위치에 존재하도록 설치되어야 한다. 이를 위하여, 상기의 스위치 작동수단(140)이 영구자석 또는 전자석일 경우, 이들은 서로 자력에 의한 인장력이 미치는 범위내에 위치하여야 할 것이다. In the present invention, when the user wants to measure the body information by closely contacting the
본 발명에 있어서, 상기의 내측본체(120)와 외측본체(220) 사이의 관계와, 상기 보정용 리드스위치(270)와 상기 측정용 리드스위치(280) 사이의 관계와, 상기 보정용 리드스위치(270)와 스위치 작동수단(140) 사이의 관계, 및 상기 측정용 리드스위치(280)와 스위치 작동수단(140) 사이의 관계 등은 본 발명의 기술사상을 이루는 핵심적인 내용을 이루고 있다. In the present invention, the relationship between the
본 발명에 있어서, 상기의 내측본체의 전면부(122) 및 상기 외측본체의 전면부(222) 사이의 길이(L 1)는 보정단계에서는 상기 보정용 리드스위치(270) 및 상기 측정용 리드스위치(280) 사이의 길이(L 2)와 동일하지만, 신체정보의 측정단계에서는 서로 상이하게 되어지고, 오히려 상기의 길이(L 1)는 점점 변화되어 제로(0)에 가까워지고, 또한 이 경우에 상기 스위치 작동수단(140) 및 상기 측정용 리드스위치(280) 사이의 길이(L 3)도 점점 변화되어 제로(0)에 가까워지며, 이들은 결국 동일한 길이를 형성하는 것이다. 이것은 사용자가 상기 외측본체(220)를 잡고 측정부위 쪽으로 밀어낼 경우, 상기의 외측본체의 전면부(222)가 측정부위에 밀착되어지는 부위에 이르게 되고, 그와 동시에 상기의 상기 측정용 리드스위치(280)가 상기 보정용 리드스위치(270)의 위치로 이동하게 되며, 그 상태에서 상기의 스위치 작동수단(140)에 의해 상기의 측정용 리드스위치(280)가 작동되어지기 때문이다. In the present invention, the length L 1 between the
본 발명에 의한 근적외선 측정장치(100)의 작동관계를 설명하면, 다음과 같다. 첨부도면 도 3A 내지 도 3C는 본 발명의 근적외선 측정장치(100)의 작동관계를 개략적으로 잘 도시하고 있다. Referring to the operation relationship of the near infrared
사용자가 본 발명의 근적외선 측정장치(100)를 손으로 잡은 최초의 상태에 있을 경우, 상기의 광원(112) 및 수광센서(114)는 상기의 표준시료(130)를 마주 보고 있으며, 그 상태에서 상기의 보정용 리드스위치(270)는 상기의 스위치 작동수단(140)의 작용범위 내에 위치해 있다. When the user is in the initial state of holding the near-
사용자가 전원스위치(260)를 ON 시키면, 전원에너지에 의하여 모든 부품들이 초기 상태를 유지하게 되고, 그 상태에서 상기의 보정용 리드스위치(270)가 작동되어지게 된다. 상기 보정용 리드스위치(270)가 작동되어지면, 상기의 광원(112)과 수광센서(114) 및 상기 표준시료(130)를 통하여 보정값을 얻게 된다. 이러한 보정값의 계산은 통상의 방법으로 수행될 수 있다. (도면 3A 참조).When the user turns on the
사용자가 상기의 외측본체(220)를 잡은 상태에서, 이를 더욱 측정대상인 피부 쪽으로 밀어내면, 상기의 보정용 리드스위치(270)가 그 위치를 벗어나게 되므로 자동적으로 보정용 리드스위치(270)는 OFF 되어지게 되고, 상기 광원(112) 및 수광센서(114)는 작동을 멈추게 되어지며, 점점 상기의 프로브(110)는 회전축(116)을 중심으로 하여 회전하게 된다. 이러한 프로브(110)의 회전운동은 오늘날 관용적으로 사용되고 있는 회전형 스탬프(도장)의 작동원리와 동일하므로, 이에 대한 상세 한 설명을 생략한다. (첨부도면 3B 참조). When the user grabs the
사용자가 상기의 외측본체(220)를 더욱 밀어내어 측정대상인 피부 표면에 밀착시키게 되면, 상기 외측본체의 전면부(222)은 상기 내측본체의 전면부(122)와 거의 동일한 정도의 위치에 도달하게 된다. 이때, 상기의 프로브(110)는 최초의 출발시에 비하여 180°로 회전되어진 상태이므로, 상기의 광원(112) 및 수광센서(114)는 측정대상인 피부표면을 향하게 되어지고, 그와 동시에 상기의 측정용 리드스위치(280)가 상기 스위치 작동수단(140)의 작동범위 내에 도달하게 되어진다. 따라서, 상기의 광원(112) 및 수광센서(114)가 측정대상인 피부표면을 향하여 밀착되어 있는 상태에서, 상기의 측정용 리드스위치(280)가 전원을 ON 시키게 되고, 상기의 프로브(110)는 측정대상인 내피조직의 신체정보를 측정한 다음, 이것을 상기의 인쇄회로기판(230)에 보내어 액정표시장치(232) 등에 표시하게 된다. (첨부도면 3C 참조). When the user pushes the
사용자가 측정된 데이터를 확인한 다음, 상기의 외측본체(220)에 가해진 압력을 약화시키면, 상기의 스프링(240)에 의하여 서서히 상기의 외측본체(220)가 원래의 위치로 환원되어지게 된다. 이때, 상기의 측정용 리드스위치(280)는 상기 스위치 작동수단(140)의 작동범위를 벗어나게 되므로, 측정용 리드스위치(280)를 자동적으로 OFF 시키게 되고, 상기의 광원(112) 및 수광센서(114)의 작동을 멈추게 하며, 상기의 프로브(110)는 다시 180°로 역회전시키게 된다. When the user checks the measured data and then weakens the pressure applied to the
따라서, 본 발명에 의한 근적외선 측정장치(100)는 사용자가 1회의 사용을 완료하게 될 경우, 최종적으로 도달된 상태는 최초의 원위치를 다시 회복하게 되는 것이다. Therefore, the near-
도 4는 본 발명에 다른 실시예로서 전진 프로브형 근적외선 측정장치의 구조를 설명하기 위한 주요부 단면도로서, 도 4A는 본 발명에 의한 전진 프로브형 근적외선 측정장치의 보정단계이고, 도 4B는 상기 전진 프로브형 근적외선 측정장치의 밀착단계이며, 도 4C는 상기 전진 프로브형 근적외선 측정장치의 측정단계를 설명하고 있다. 본 발명에 있어서, 전진 프로브형 측정장치라 함은 상기의 프로브(110)가 내측본체(120)의 내부에서 회전하지 않고 그대로 전진하거나 후진하여 이동하는 측정장치를 지칭한다. Figure 4 is a cross-sectional view of the main portion for explaining the structure of the advanced probe type near infrared measurement apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 4A is a calibration step of the advanced probe type near infrared measurement apparatus according to the present invention, Figure 4B is the forward probe A close step of the near-infrared measuring device, and FIG. 4C illustrates a measuring step of the near-probe near-infrared measuring device. In the present invention, the forward probe type measurement device refers to a measurement device in which the
본 발명에 있어서, 상기의 전진 프로브형 근적외선 측정장치(100)는 상기 내측본체(120)에 장착된 표준시료(130)와 광원(112) 및 수광센서(114)의 설치 위치가 서로 다른 것이지만, 나머지 작동원리 및 작동관계는 서로 대동소이하다. In the present invention, the advance probe type near
먼저, 초기상태에서 상기의 표준시료(130)는 회전축(132)을 근거로 하여 내측본체(120)의 위쪽에 힌지결합되어 있고, 스프링과 같은 전개수단(134)에 의해 상기의 표준시료(130)를 아래쪽으로 펼쳐지게 해주고 있다. 이때, 상기의 광원(112) 및 수광센서(114)는 상기 표준시료(130)를 향하여 설치되어 있다. First, in the initial state, the
그 상태에서, 사용자가 전원스위치(260)를 ON 시키면, 초기에 위에서 설명한 바와 동일한 방식으로 보정을 행하며, 이어서 사용자가 상기의 외측본체(220)를 측 정대상인 피부쪽으로 더욱 밀어내면, 상기의 프로브(110)가 상기의 표준시료(130)를 점점 밀어내어 위쪽으로 향하게 하여 접혀지게 하고, 종국적으로는 그 자신이 방향을 전환하지 않은 채 그대로 측정대상인 피부 표면에 도달하게 된다. 이 과정에서, 상기의 보정용 리드스위치(270)는 자동적으로 OFF 되어지고, 상기의 측정용 리드스위치(280)가 ON 되어져서 피부 내측의 신체정보를 측정하게 되고, 사용자가 측정을 마친 이후에는 동일한 방식으로 원상회복되어지게 된다. In this state, when the user turns on the
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 근적외선 측정장치(100)의 사용방법을 설명하면 아래와 같다. Referring to the method of using the near-
본 발명에 의한 근적외선 측정장치(100)의 사용방법은 사용자가 외측본체(220)를 손으로 잡고, 전원스위치(260)를 눌러 ON 시키면, 회로에 전원이 인가되어 준비단계를 거치게 된다. In the method of using the near-
준비단계를 거친 후, 정밀한 측정을 위하여 보정이 실시되어야 하는데, 이는 상기의 프로브(110)가 초기상태에 있는지의 여부를 확인하기 위하여 보정용 리드 스위치(270)가 ON 되어 있는지를 검사한다. 만약, ON 되어 있지 않으면 ON 될 때까지 기다리게 되고, 상기의 보정용 리드스위치(270)가 ON 되면 광원(112)과 수광센서(114)를 구동시켜 표준시료(130)를 측정하는 보정단계를 실시하게 된다. 사용자가 표준시료(130)의 보정을 확인하고, 더욱 상기 외측본체(220)를 밀어내면, 상기의 보정용 리드스위치(270)가 OFF 되어지고, 다음 단계로 이행되어진다. (첨부도면 3A 및 첨부도면 4A 참조). After the preparation step, the calibration should be performed for precise measurement, which checks whether the
보정단계를 마친 후, 사용자가 상기의 외측본체(220)를 계속적으로 측정대상인 피부 쪽으로 밀어주는 본체부 밀착단계로 이행되어진다. 이 단계에서는, 본 발명에 의한 근적외선 측정장치의 종류에 따라 약간 상이한 과정을 수행하게 된다. 예컨대, 회전 프로브형의 경우, 상기 내측본체(120)의 내부에 장착된 프로브(110)가 그 내부에서 진행하면서 180°회전되어지고, 전진 프로브형의 경우 상기 표준시료(130)를 위쪽으로 밀어올리면서 그대로 진행하게 된다. 그러나, 이들은 모두 최종적으로 측정대상인 피부에 밀착되어질 정도에 이르게 되는 점에서는 동일하다. (첨부도면 3B 및 첨부도면 4B 참조). After the correcting step, the user proceeds to the main body contact step of continuously pushing the
본체부 밀착단계를 마친 후, 본격적인 측정단계로 진행되어진다. 이 단계에서는, 내측본체(120)와 외측본체(220) 및 프로브(110)가 모두 피부에 밀착되어 있는 상태이고, 그 상태에서 상기의 측정용 리드스위치(280)가 스위치 작동수단(140)에 의하여 자동적으로 ON 되어지게 되므로, 자동적으로 내피조직의 신체정보를 측정하게 된다. 측정이 완료되면, 그 측정값을 상기의 액정 표시장치(232)를 통해 표시하게 된다. (첨부도면 3C 및 첨부도면 4C 참조). After completing the main body adhesion step, the process proceeds to the full-scale measurement. In this step, the
사용자가 액정 표시장치(232)를 통하여 소정의 측정값을 얻은 다음, 상기 외측본체(220)에 가해진 압력을 해제하게 되면, 원상회복단계로 이행되어지게 된다. 이 단계에서는, 사용자가 상기 외측본체(220)에 가해진 압력을 해제할 경우, 상기 스프링(240)의 작용에 의해, 상기 측정용 리드스위치(280)가 그 위치를 이탈하게 되어 OFF 되어지고, 이어서 상기 본체부 밀착단계의 역방향으로 진행되어지게 되며, 최종적으로는 초기 상태로 복귀하게 되는 것이다. When the user obtains a predetermined measurement value through the
본 발명에 의한 근적외선 측정장치(100)는 이와 같은 방식으로, 내피조직의 신체정보를 매회마다 반복적으로 수행하고 있고, 1회의 측정을 마칠 때마다, 다음 측정을 위하여 자동적으로 최초의 상태로 원상복귀되어지는 것이다. In this manner, the near-
이와 같이, 본 발명에 의한 근적외선 측정장치는 표준시료를 장치의 내부에 안전하게 장착시키고 있으므로, 외부로부터 오염될 염려가 전혀 없고, 분실될 염려도 전혀 없게 된다. As described above, the near-infrared measuring device according to the present invention securely mounts the standard sample inside the device, so that there is no fear of contamination from the outside and no fear of loss.
또한, 본 발명에 의한 근적외선 측정장치는 최초의 보정단계를 자동적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 그의 연속선상에서 최종적인 측정단계까지도 자동적으로 수행할 수 있으며, 이를 1회의 간단한 조작으로 수행할 수 있는 잇점이 있다. In addition, the near-infrared measuring apparatus according to the present invention can not only automatically perform the first correction step, but also automatically perform the final measurement step on the continuous line thereof, and can be performed by one simple operation. There is an advantage.
또한, 본 발명에 의한 근적외선 측정장치는 사용자가 일단 사용한 이후에, 최초의 초기단계로 원상회복되어지고, 그 상태에서 다시 보정단계를 수행할 수 있으므로, 언제나 보정단계를 필수적으로 거친 다음 측정단계를 수행할 수 있게 되어, 그 측정항목 및 측정데이터가 매우 정밀하고 정확한 특징을 갖게 되는 장점도 있는 것이다. In addition, since the near-infrared measuring device according to the present invention can be restored to the initial initial stage after being used by the user once, and the calibration step can be performed again in that state, it is always necessary to undergo the calibration step and then perform the measurement step. Being able to perform, there is an advantage that the metrics and measurement data have a very precise and accurate characteristics.
또한, 본 발명에 의한 근적외선 측정장치는 상기의 인쇄회로기판과, 표준시료, 광원, 그리고 수광센서 등을 교체함으로써, 특정한 신체정보의 측정을 위하여 사용할 수 있으므로, 그 적용범위가 매우 넓은 장점이 있다. 예컨대, 본 발명에 의한 근적외선 측정장치를 이용하여 사용자의 체지방 성분, 단백질, 수분, 산소 포화 도, 혈당 등을 측정할 수 있게 되는 것이다. In addition, the near-infrared measuring apparatus according to the present invention can be used for measuring specific body information by replacing the printed circuit board, the standard sample, the light source, the light receiving sensor, and the like, and thus, the application range is very wide. . For example, by using the near-infrared measuring apparatus according to the present invention, it is possible to measure a user's body fat component, protein, moisture, oxygen saturation, blood sugar, and the like.
이상에서 본 발명에 의한 근적외선 측정장치를 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의해서 그 범위가 결정되어지고 한정되어진다. Although the near-infrared measuring apparatus according to the present invention has been described in detail above, this is only for describing the most preferred embodiments of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and the scope thereof is determined by the appended claims. Are limited.
또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다. In addition, anyone of ordinary skill in the art will be able to make various modifications and imitations by the description of the specification of the present invention, but it will be apparent that this is also outside the scope of the present invention.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050083201A KR100659496B1 (en) | 2005-09-07 | 2005-09-07 | Near-infrared measurement device with auto-calibration function and method of using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020050083201A KR100659496B1 (en) | 2005-09-07 | 2005-09-07 | Near-infrared measurement device with auto-calibration function and method of using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR100659496B1 true KR100659496B1 (en) | 2006-12-20 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102067260B1 (en) | 2019-05-06 | 2020-01-17 | 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 | Physiological measured information feedback-based personalized photo biomodulation therapy apparatus |
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- 2005-09-07 KR KR1020050083201A patent/KR100659496B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102067260B1 (en) | 2019-05-06 | 2020-01-17 | 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 | Physiological measured information feedback-based personalized photo biomodulation therapy apparatus |
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