KR100795921B1 - 휴대용 체지방 측정 장치 및 상기 장치에 장착되는 광 센서모듈 - Google Patents

휴대용 체지방 측정 장치 및 상기 장치에 장착되는 광 센서모듈 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 휴대용 체지방 측정 장치는, 소정의 면적을 갖는 광을 출력하는 둘 이상의 탑 뷰(top view) 광원 및 상기 탑 뷰 광원에서 조사된 상기 광을 수직 방향으로 가이드하는 가이드 수단을 포함하는 광원부; 피검 위치에서 반사된 둘 이상의 반사광을 수신하여 전기 신호로 변환하는 광 검출부; 및 상기 전기 신호를 입력 받아 상기 피검 위치에서의 체지방 두께를 연산하는 신호 처리 모듈을 포함하고, 상기 둘 이상의 탑 뷰 광원과 상기 광 검출부는 횡으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
체지방, 헤모글로빈, 광, 탑 뷰 LED

Description

휴대용 체지방 측정 장치 및 상기 장치에 장착되는 광 센서 모듈{PORTABLE DEVICE FOR MEASURING BODY FAT AND OPTICAL SENSOR MODULE OF THE DEVICE}
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 체지방 측정 장치의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 체지방 측정 장치의 광 센서 모듈의 윗면을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 체지방 측정 장치의 광 센서 모듈의 측면을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서 모듈의 구동 전류 크기 및 바디 티슈에서 반사된 반사광의 크기를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 혈액 중에 존재하는 헤모글로빈 성분의 파장별 흡수 감쇄를 도시한 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 광 센서 모듈 120: 신호 처리 모듈
130: 출력 수단
본 발명은 탑 뷰(top-view) 광원을 포함하는 휴대용 체지방 측정 장치 및 상기 휴대용 체지방 측정 장치에 구비된 광 센서 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바디(body)의 피검 부위에 탑 뷰 광원에서 출력된 광을 입사시키고, 상기 피검 부위에서 반사된 반사광을 이용하여 상기 바디의 체지방 두께를 측정하는 휴대용 체지방 측정 장치 및 상기 장치에 구비되는 광 센서 모듈에 관한 것이다.
최근에는 생활수준의 향상과 그에 따른 운동 부족으로 인해 비만을 갖는 사람들이 증가하고 있다. 비만은 각종 성인병의 원인이 될 뿐 아니라, 비만으로 인해 사회생활에 있어서 각종 불이익을 받을 확률이 높다. 이에 비만의 치료와 예방 및 다이어트에 대한 사람들의 관심이 고조되고 있고, 그에 따른 비만 관련 산업도 규모가 급속히 팽창하고 있다. 비만의 척도를 나타내는 주요 지표 중 하나로 체내 지방량을 의미하는 체지방이 있다. 사람들은 자신의 체지방 두께를 측정함으로써 자신의 비만 정도를 파악할 수 있고, 그에 따른 운동 계획이나 다이어트 계획을 수립할 수 있다.
일반적으로 체지방을 측정하는 방법에는 수중 체밀도법(Hydrodensitometry), 생체 전기저항 측정법(BIA: Bioelectrical impedance analysis), 초음파 측정법(Ultrasound assessment of fat), 팔 X선 지방 측정법(Arm X-ray assessment of fat), 근적외선 측정법(Near infrared absorption assessment of fat) 등이 있다.
이러한 종래 기술에 따른 체지방 두께 측정 장치와 함께, 광을 이용하여 바디(body)의 체지방 두께를 측정하는 방법이 제안되고 있다. 그러나 일반적으로 광원 자체의 크기가 크기 때문에 광을 이용한 체지방 측정 방법은 휴대용 기기에 적 용되기 힘들다는 단점이 있다.
또한, 광을 이용한 체지방 측정에 있어서 체지방 측정의 정확도를 높이기 위해서는, 상기 체지방 측정 장치가 피검 부위에 조사하는 광량이 피검 부위 전반에 걸쳐 균일한 것이 바람직한데, 체치방 측정 장치를 휴대용 장치로 구현하기 위해서는 광원의 단면적이 제한될 수 밖에 없어 광량의 균일한 조사를 기대하기 어렵다.
또한, 바디로부터 반사되는 광을 수신하는 검출기 부근에 혈관이 위치하는 경우, 상기 광은 상기 혈관에 흐르는 혈액의 헤모글로빈(hemoglobin) 성분에 의해 흡수될 수 있다. 따라서, 이러한 경우 정확한 체지방 두께의 산출이 힘들다는 단점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점에 따라, 휴대 단말기에 내장되어 사용자가 보다 편리하고 정확하게 체지방 두께를 측정할 수 있도록 하는 휴대용 체지방 측정 장치의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 휴대용 단말기에 설치되는 광 센서 모듈로 서피스 마운트(surface mount) 형태의 탑 뷰(top view) 광원을 사용하여 두께를 최소화함으로써, 이동통신 단말기 등의 휴대용 단말기에 최적화되어 내장될 수 있는 휴대용 체지방 측정 장치 및 광 센서 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수 개의 탑 뷰 광원을 포함하는 둘 이상의 광원부와 광 검출부를 횡으로 배열하여 광 센서 모듈을 구성함으로써, 상기 광 센서 모듈의 두 께를 줄이면서도 체지방 두께 측정을 위한 광량을 충분히 확보할 수 있는 휴대용 체지방 측정 장치 및 광 센서 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 프리즘 시트 등의 가이드 수단을 통해 탑 뷰 광원으로부터 출력되는 광의 방사각을 줄임으로써, 상기 광이 피검 위치에 수직으로 조사될 수 있도록 하여 광 세기의 감소를 최소화할 수 있는 휴대용 체지방 측정 장치 및 광 센서 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 피검 위치로부터 반사되는 반사광을 수신하는 광 검출부가 혈관에 위치하는 경우, 이를 감지하여 상기 사용자에게 측정 위치의 변경을 요청하는 메시지를 출력함으로써, 헤모글로빈의 반사광 흡수에 따른 체지방 두께 측정의 오류를 최소화할 수 있는 휴대용 체지방 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 휴대용 체지방 측정 장치는, 소정의 면적을 갖는 광을 출력하는 둘 이상의 탑 뷰(top view) 광원 및 상기 탑 뷰 광원에서 조사된 상기 광을 수직 방향으로 가이드하는 가이드 수단을 포함하는 광원부; 피검 위치에서 반사된 둘 이상의 반사광을 수신하여 전기 신호로 변환하는 광 검출부; 및 상기 전기 신호를 입력 받아 상기 피검 위치에서의 체지방 두께를 연산하는 신호 처리 모듈을 포함하고, 상기 둘 이상의 탑 뷰 광원과 상기 광 검출부는 횡으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 체지방 측정 장치에 포함되는 광 센서 모듈은, 소정의 면적을 갖는 광을 출력하는 둘 이상의 탑 뷰 광원 및 상기 탑 뷰 광원에서 조사된 상기 광을 수직 방향으로 가이드하는 가이드 수단을 포함하는 광원부; 및 피검 위치에서 반사된 둘 이상의 반사광을 수신하여 전기 신호로 변환하는 광 검출부를 포함하고, 상기 둘 이상의 탑 뷰 광원과 상기 광 검출부는 횡으로 배열되며, 상기 전기 신호는 소정의 신호 처리 모듈로 인가되고, 상기 신호 처리 모듈은 상기 전기 신호를 입력 받아 상기 피검 위치에서의 체지방 두께를 연산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 체지방 측정 장치는 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 휴대형 게임기, MP3 플레이어, PMP(Portable Multimedia Player), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말기, 및 노트북 등의 휴대 단말기 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 광 센서 모듈이 상기 휴대 단말기의 일부 구성으로 포함됨으로써, 본 발명에 따른 휴대용 체지방 측정 장치를 구현할 수 있다. 또한, 상기 휴대용 체지방 측정 장치는 상기 휴대 단말기에 설치되지 않고, 독립적인 구성을 갖도록 설계될 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 바디 티슈(body tissue)라 함은, 인체는 물론, 인체와 유사한 특징을 가지고 있는 생물의 생체 조직을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따른 휴대용 체지방 측정 장치 및 상기 장치에 포함되는 광 센서 모듈은 인체는 물론 인간 이외의 생물의 생체 조직에 포함된 체지방의 두께를 측정하는데 이용될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 휴대용 체지방 측정 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 휴대용 체지방 측정 장치는 크게 광 센서 모듈(110), 신호 처리부(120), 및 출력 수단(130)을 포함하여 구성될 수 있다. 광 센서 모듈(110)은 광량 조절부(111), 광원부(112), 및 광 검출부(113)를 포함한다. 신호 처리부(120)는 신호 증폭부(121), 두께 산출부(122), 및 출력 제어부(123)를 포함하여 구성된다. 출력 수단(130)은 영상 출력 수단(131) 및 음성 출력 수단(132)을 포함하여 구성될 수 있다.
광 센서 모듈(110)의 광원부(112)는 소정의 면적을 갖는 광을 출력하는 둘 이상의 탑 뷰 광원 및 상기 탑 뷰 광원에서 조사된 상기 광을 수직 방향으로 가이드하는 가이드 수단을 포함한다.
상기 탑 뷰 광원은 LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 점 광원(point light source) 또는 면광원(surface light source) 중 어느 하나로 구현될 수 있다. 상기 가이드 수단은 상기 탑 뷰 광원에서 조사된 상기 광이 피검 부위에 수직으로 조사될 수 있도록 상기 광의 진행 방향을 가이드한다. 상기 가이드 수단은 프리즘 시트로 구현될 수 있다. 상기 탑 뷰 광원 및 가이드 수단의 설치 구조 및 형상에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 체지방 측정 장치의 광 센서 모듈의 윗면을 도시한 도면이다.
도 2에는 광 센서 모듈(110)의 광 검출부(210) 및 광원부를 위에서 바라본 정면도가 도시되어 있다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 광원부는 둘 이상 설치될 수 있다. 즉, 상기 광원부는 체지방 두께 측정을 위하여 최소 두 개가 설치될 수도 있고, 보다 정확한 측정을 위하여 세 개 이상이 설치될 수도 있다. 이러한 광원부의 개수가 증가함에 따라 피검 부위에 대한 체지방 측정에 이용될 수 있는 반사광의 레퍼런스(reference)가 증가되므로, 측정 결과의 정확도가 제고될 수 있다. 도 2에서는 상기 광원부가 세 개(광원부 S1, 광원부 S2, 및 광원부 S3) 설치된 경우를 예로 들어 설명한다.
상기 둘 이상의 광원부와 광 검출부(210)는 횡으로 배열된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 각 광원부는 광 검출부(210)를 기준으로 SD1, SD2, 및 SD3의 거리만큼 이격되어 각각 횡으로 배열된다.
상기 광원부는 탑 뷰 광원(212) 및 가이드 수단(211)을 포함한다. 탑 뷰 광원(212)은 각 광원부에 하나 이상 설치될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 광 검출부(210)와 횡으로 어레이(array)된 광원부는 각각 하나 이상의 탑 뷰 광원을 포함하도록 구현될 수 있다. 탑 뷰 광원(212)의 설치 개수 및 위치는 당업자의 판단에 따라 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 탑 뷰 광원(212)은 상술한 바와 같이 당업계에서 널리 사용되고 있는 탑 뷰 LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 점광원(point light source)의 형태로 구현될 수 있고, 면광원(surface light source)의 형태로 구현될 수도 있다.
가이드 수단(211)은 탑 뷰 광원(212)으로부터 조사되는 광이 수직 방향으로 피검 부위에 조사될 수 있도록 상기 광의 진행 방향을 가이드한다. 일반적으로 탑 뷰 LED는 그 방사각이 크기 때문에 수직 방향으로 출력되는 광의 세기가 감소되는 경향이 있다. 따라서, 가이드 수단(211)은 상기 탑 뷰 LED로부터 출력되는 광의 방사각을 줄여 상기 광이 피검 부위에 수직으로 입사되도록 함으로써, 상기 광 세기 감소를 최소화할 수 있다. 상기와 같은 동작을 위하여, 가이드 수단(211)은 프리즘 시트로 구현될 수 있다. 또한, 가이드 수단(211)은 상기 프리즘 시트뿐만 아니라, 상기와 같은 동작을 구현하는 당업계에서 널리 사용되는 다양한 수단을 모두 포함하여 구현될 수 있다.
이와 같이, 탑 뷰 광원(212)으로부터 발광된 빛은 가이드 수단(211)을 통해 수직 방향으로 가이드되어 상기 피검 부위에 조사된다. 즉, 탑 뷰 광원(212)으로부터 발광된 빛은 가이드 수단(211)의 상면을 통해 피검 위치로 조사된다. 이 때, 상기 광은 가이드 수단(211) 상면 전체를 통해 조사된다. 즉, 가이드 수단(211) 상면의 면적만큼 상기 광이 면광으로 조사된다.
탑 뷰 광원(212) 및 가이드 수단(211)을 포함하는 상기 광원부는 광 검출부(210)와 선정된(predetermined) 거리만큼 이격되어 설치될 수 있다. 즉, 광원부 S1은 광 검출부(210)와 SD1의 거리만큼 이격되어 설치될 수 있고, 광원부 S2는 광 검출부(210)와 SD2의 거리만큼 이격되어 설치될 수 있으며, 광원부 S3는 광 검출부(210)와 SD3의 거리만큼 이격되어 설치될 수 있다. 상기 각 광원부와 광 검출부(210) 간의 이격 거리(SD1, SD2, SD3)는 피검 부위에서 측정 가능한 체지방 두께의 임계치에 따라 다양하게 설계될 수 있다. 즉, SD가 큰 경우, 측정 가능한 체지방 두께의 임계치는 상대적으로 커지게 된다.
또한, 각 광원부의 탑 뷰 광원(212)에서 출력되는 광량은 광 검출부(210)와 이격된 거리에 따라 그 크기가 증가하도록 설정될 수 있다. 즉, 광원부 S1의 탑 뷰 광원(212)으로부터 출력되는 광량, 광원부 S2의 탑 뷰 광원(212)으로부터 출력되는 광량, 및 광원부 S3의 탑 뷰 광원(212)으로부터 출력되는 광량의 순서대로 그 크기가 크도록 설정될 수 있다. 상기 광량 크기의 설정은 광량 조절부(111)에 의해 제어될 수 있다. 각각의 탑 뷰 광원(212)으로부터 출력되는 광의 파장은 서로 동일하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 탑 뷰 광원(212) 및 가이드 수단(211)으로 구성되는 광원부는 휴대용 단말기에 장착하기 위해 1.5mm 미만의 두께를 갖도록 설계될 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 가이드 수단에 상기 둘 이상의 탑 뷰 광원을 어레이(Array) 형태로 설치함으로써, 상기와 같이 얇은 두께를 갖는 광원부를 설계할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 광 센서 모듈(110)은 설치 두께에 제약이 심한 휴대용 단말기에 최적화되어 설치될 수 있다.
또한, 상기와 같이 각 탑 뷰 광원을 가이드 수단에 어레이 형태로 배열함으로써 휴대용 단말기의 두께 또는 크기 제한에 구애 받지 않고 얇은 두께로 비교적 넓은 면적을 갖는 면광원을 구현할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 광량 조절부(111)는 상기 둘 이상의 탑 뷰 광원에 인가되는 구동 전류를 조절한다. 상술한 바와 같이, 광 검출부(113)와의 이격 거리에 비례하여 각 탑 뷰 광원으로부터 출력되는 광량의 세기가 크도록 상기 각 탑 뷰 광원에 인가되는 구동 전류의 크기를 조절할 수 있다.
광 검출부(113)는 피검 위치에서 반사된 둘 이상의 반사광을 수신하여 전기 신호로 변환한다. 즉, 광 검출부(113)는 광원부(112)로부터 피검 위치로 조사된 광이 상기 피검 위치, 즉 바디 티슈로부터 반사된 반사광을 수신하고, 이를 전기 신호로 변환한다. 상기 동작을 위하여 광 검출부(113)는 광 신호를 전기 신호로 변환하는 소정의 광전 변환 모듈을 포함하도록 구현될 수 있다.
신호 처리 모듈(120)은 상기 전기 신호를 입력 받아 상기 피검 위치에서의 체지방 두께를 연산한다. 상기 동작을 위하여, 신호 처리 모듈(120)은 신호 증폭부(121), 두께 산출부(122), 및 출력 제어부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
신호 증폭부(121)는 광 검출부(113)에서 변환된 상기 전기 신호를 수신하여 증폭한 후, 두께 산출부(122)로 전송한다.
두께 산출부(122)는 상기 증폭된 전기 신호를 연산하여 상기 피검 위치의 체지방 두께를 측정한다. 두께 산출부(122)는 광원부(112)로부터 상기 피검 위치에 조사되어 상기 바디 티슈에 흡수 및 산란된 반사광의 세기로부터 체지방 두께를 측정할 수 있다. 이는 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 체지방 측정 장치의 광 센서 모듈의 측면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 광 센서 모듈의 구동 전류 크기 및 바디 티슈에서 반사된 반사광의 크기를 도시한 도면이다.
앞서 도 2를 통해 설명한 바와 같이, 도 3에 도시된 각각의 광원부(S1, S2, S3)는 광 검출부(D)와 각각의 거리만큼 이격되어 설치될 수 있다. 광량 조절부 (111)는 이격거리가 큰 순서대로 조사되는 광량의 크기가 크도록 각 광원부에 인가되는 구동 전류의 세기를 제어할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 광원부 S1에 인가되는 전류의 세기는 광원부 S2에 인가되는 전류의 세기보다 크고, 광원부 S2에 인가되는 전류의 세기는 광원부 S3에 인가되는 전류의 세기보다 크도록 구현될 수 있다.
이러한 경우, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 광원부 S1에서 조사되어 상기 바디로부터 반사된 후 광 검출부로 입력되는 반사광의 크기는 상기 광원부 S2에 대응하는 반사광의 크기보다 작고, 상기 광원부 S2에 대응하는 반사광의 크기는 상기 광원부 S3에 대응하는 반사광의 크기보다 작게 측정된다. 특히 서로 다른 경계면, 예를 들어 지방층과 근육층의 경계면을 전후로 반사되는 반사광의 세기는 큰 차이를 보일 수 있다. 따라서, 두께 산출부(122)는 상기와 같이 각 광원부에 대응하는 반사광 세기를 측정함으로써 상기 피검 위치의 체지방 두께를 산출할 수 있다.
다시 도 1에서, 출력 제어부(123)는 상기 체지방 두께가 출력 수단(130)을 통해 디스플레이 또는 재생되도록 제어한다. 출력 수단(130)은 상기 측정된 체지방 두께를 영상 출력 수단(131) 또는 스피커(132) 등을 통해 디스플레이하거나 재생할 수 있다.
이 때, 신호 증폭부(121)에 의해 변환된 상기 전기 신호가 선정된(predetermined) 값 이하인 경우, 출력 제어부(123)는 출력 수단(130)을 통해 상기 사용자에게 측정 위치의 변경을 요청하는 메시지가 디스플레이 또는 재생되도록 제어한다. 즉, 출력 제어부(1230)는 상기 전기 신호의 세기가 미약하여 두께 산출부 (122)가 체지방 두께를 연산할 수 없는 경우, 상기 사용자가 피검 위치의 변경 요청을 내용으로 하는 메시지를 생성하여 출력 수단(130)을 통해 상기 사용자에게 제공할 수 있다. 상기와 같이 전기 신호의 세기가 미약한 대표적인 경우로는 광 검출부(113)가 위치한 피검 위치에 혈관이 위치하는 경우이다. 상기 혈관에 흐르는 혈액은 헤모글로빈(Hb)을 포함한다. 헤모글로빈은 그 특성상 광 검출부(113)로 유입되는 상기 반사광을 흡수한다. 즉, 헤모글로빈이 상기 반사광을 흡수하므로, 광 검출부(113)로 유입되는 반사광은 비정상적으로 그 세기가 작아질 수 밖에 없다. 이러한 현상이 발생하는 경우 정확한 체지방 두께의 측정을 기대하기는 어렵다.
따라서, 출력 제어부(123)는 상기 전기 신호의 크기가 선정된 값 이하로 측정되는 경우, 사용자에게 측정 위치의 변경을 요청하는 메시지를 생성하여 제공할 수 있다. 상기 메시지는 문자 메시지 형태로 구현되어 영상 출력 수단(131)에 표시될 수도 있고, 경고음이나 음성 메시지 형태로 구현되어 스피커(132) 등을 통해 재생될 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 헤모글로빈으로 반사광이 흡수되는 경우를 보다 확실하게 검출하기 위하여, 상기 둘 이상의 탑 뷰 광원 중 어느 하나는 헤모글로빈에 대한 흡수율이 상대적으로 큰 600nm 내지 800nm의 파장을 갖는 광을 출력하도록 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 혈액 중에 존재하는 헤모글로빈 성분의 파장별 흡수 감쇄를 도시한 그래프이다.
도 5의 그래프에 도시된 바와 같이, 600nm 내지 800nm의 파장에서 헤모글로 빈의 흡수율이 높다. 따라서, 상기 둘 이상의 광원부 중 하나는 상기 600nm 내지 800nm의 파장을 갖는 광을 조사함으로써, 광 검출부가 혈관에 위치하는 경우를 보다 정확하게 검출하고, 그에 따라 사용자에게 측정 위치의 변경을 요청할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따르면 복수 개의 광원부는 600nm 내지 950nm의 파장의 동일한 파장을 갖는 광을 조사하도록 구현될 수 있지만, 상기 복수 개의 광원부 중 하나는 600nm 내지 800nm의 파장 중 하나의 파장을 갖는 광을 조사하도록 구현될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 휴대용 체지방 측정 장치(100)가 사용자의 혈관에 위치함으로써 발생할 수 있는 체지방 두께 측정의 오류를 최소화할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명에 따르면, 휴대용 단말기에 설치되는 광 센서 모듈로 서피스 마운트(surface mount) 형태의 탑 뷰(top view) 광원을 사용하여 두께를 최소화함으로써, 이동통신 단말기 등의 휴대용 단말기에 최적화되어 내장될 수 있는 휴대용 체지방 측정 장치 및 광 센서 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 휴대용 체지방 측정 장치 및 광 센서 모듈에 따르면, 복수 개의 탑 뷰 광원 및 광 검출부를 어레이(array)로 배치하여 광 센서 모듈을 구성함으로써, 상기 광 센서 모듈의 두께를 줄이면서도 체지방 두께 측정을 위한 광량을 충분히 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 휴대용 체지방 측정 장치 및 광 센서 모듈에 따르면, 프리즘 시트 등의 가이드 수단을 통해 탑 뷰 광원으로부터 출력되는 광의 방사각을 줄임으로써, 상기 광이 피검 위치에 수직으로 조사될 수 있도록 하여 광 세기의 감소를 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 휴대용 체지방 측정 장치 및 광 센서 모듈에 따르면, 바디 티슈로부터 반사되는 반사광을 수신하는 광 검출부가 혈관에 위치하는 경우, 이를 감지하여 상기 사용자에게 측정 위치의 변경을 요청하는 메시지를 출력함으로써, 헤모글로빈의 반사광 흡수에 따른 체지방 두께 측정의 오류를 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 휴대용 체지방 측정 장치에 있어서,
    소정의 면적을 갖는 광을 출력하는 둘 이상의 탑 뷰(top view) 광원 및 상기 탑 뷰 광원에서 조사된 상기 광을 수직 방향으로 가이드하는 가이드 수단을 포함하는 광원부;
    피검 위치에서 반사된 둘 이상의 반사광을 수신하여 전기 신호로 변환하는 광 검출부; 및
    상기 전기 신호를 입력 받아 상기 피검 위치에서의 체지방 두께를 연산하는 신호 처리 모듈
    을 포함하고,
    상기 둘 이상의 탑 뷰 광원과 상기 광 검출부는 횡으로 배열되고, 상기 가이드 수단은 프리즘 시트인 것을 특징으로 하는 휴대용 체지방 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 탑 뷰 광원에 인가되는 구동 전류를 조절하는 광량 조절부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 체지방 측정 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 탑 뷰 광원은 상기 광 검출부와 선정된(predetermined) 거리만큼 이격되어 동일 파장의 광을 출력하고, 상기 둘 이상의 탑 뷰 광원에서 출력되는 상기 광은 상기 광 검출부와 이격된 거리에 따라 크기가 증가하는 것을 특징으로 하는 휴대용 체지방 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탑 뷰 광원은 LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 점광원(point light source) 또는 면광원(surface light source) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대용 체지방 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 신호 처리 모듈은,
    상기 광 검출부에서 변환된 상기 전기 신호를 증폭하는 신호 증폭부;
    상기 전기 신호를 연산하여 상기 피검 위치의 체지방 두께를 측정하는 두께 산출부; 및
    상기 체지방 두께에 대한 정보가 소정의 출력 수단을 통해 디스플레이 또는 재생되도록 제어하는 출력 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 체지방 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전기 신호의 크기가 선정된(predetermined) 값 이하인 경우, 상기 출력 제어부는 상기 출력 수단을 통해 측정 위치의 변경을 요청하는 메시지가 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 휴대용 체지방 측정 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 둘 이상의 탑 뷰 광원 중 어느 하나는 헤모글로빈에 대한 흡수율이 상대적으로 큰 600 내지 800nm의 파장을 갖는 광을 출력하는 것을 특징으로 하는 휴대용 체지방 측정 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 휴대용 체지방 측정 장치는 이동통신 단말기, PDA(Personal Digital Assistant), 휴대형 게임기, MP3 플레이어, PMP(Portable Multimedia Player), DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말기, 및 노트북 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대용 체지방 측정 장치.
  10. 체지방 측정 장치에 포함되는 광 센서 모듈에 있어서,
    소정의 면적을 갖는 광을 출력하는 둘 이상의 탑 뷰 광원 및 상기 탑 뷰 광원에서 조사된 상기 광을 수직 방향으로 가이드하는 가이드 수단을 포함하는 광원부; 및
    피검 위치에서 반사된 둘 이상의 반사광을 수신하여 전기 신호로 변환하는 광 검출부
    를 포함하고,
    상기 둘 이상의 탑 뷰 광원과 상기 광 검출부는 횡으로 배열되며,
    상기 전기 신호는 소정의 신호 처리 모듈로 인가되고, 상기 신호 처리 모듈은 상기 전기 신호를 입력 받아 상기 피검 위치에서의 체지방 두께를 연산하며, 상기 가이드 수단은 프리즘 시트인 것을 특징으로 하는 광 센서 모듈.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 둘 이상의 탑 뷰 광원에 인가되는 구동 전류를 조절하는 광량 조절부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 센서 모듈.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 둘 이상의 탑 뷰 광원은 상기 광 검출부와 선정된(predetermined) 거리만큼 이격되어 동일 파장의 광을 출력하고, 상기 둘 이상의 탑 뷰 광원에서 출력되 는 상기 광은 상기 광 검출부와 이격된 거리에 따라 크기가 증가하는 것을 특징으로 하는 광 센서 모듈.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 탑 뷰 광원은 LED(Light Emitting Diode)를 포함하는 점 광원(point light source) 또는 면광원(surface light source) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광 센서 모듈.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 신호 처리 모듈은,
    상기 광 검출부에서 변환된 상기 전기 신호를 증폭하는 신호 증폭부;
    상기 전기 신호를 연산하여 상기 피검 위치의 체지방 두께를 측정하는 두께 산출부; 및
    상기 체지방 두께를 소정의 디스플레이 수단에 출력되도록 제어하는 출력 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 센서 모듈.
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