KR101672379B1 - 휴대용 안저 카메라 - Google Patents

Abstract

휴대용 안저 카메라가 제공된다. 상기 휴대용 안저 카메라는 광을 발생시켜 안저부에 조사시키는 광원 모듈, 안저부에 조사되어 안저부에서 발생되는 광을 집속하기 위한 광학 렌즈 및 상기 광학 렌즈에 의한 영상을 획득하기 위한 카메라를 포함한다.

Description

휴대용 안저 카메라{Portable Fundus Camera}

본 발명은 사람 및 동물 등의 안구 특히 안저부에서 발생할 수 있는 질환을 효과적으로 진단하기 위한 휴대용 안저 영상구현 카메라에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 영상구현 카메라의 전면부, 즉 카메라 구성부 중 안구와 접촉되는 부분에 경사형 LED 광원을 구성함으로써 효율적으로 안저 부위에 빛이 조사되도록 하며 이를 통해, 고화질 안저 영상을 획득하도록 하는 휴대용 안저 카메라에 관한 것이다.

안저 카메라는 인간/동물의 전안부, 망막, 방수, 수정체, 초자체 등의 상태를 검사하는 기구로써 안저에 생긴 출혈, 백반, 종양, 융기 또는 안구 내 혈관, 황반부, 맥락막 등의 변화를 주로 검사하며, 또한 녹내장 및 백내장의 진단을 위해 사용되는 안과 진단기기이다.

최근 인구의 고령화에 따른 노인성 안과 질환이 급격하게 증가하고 있으며, 또한 서구식 식습관으로의 변화에 따른 성인병 증가와 합병증으로 인한 안과 질환이 젊은층을 대상으로 급격하게 증가하고 있는 추세이다.

또한 반려동물의 시장규모가 2008년 250억 달러에서 2011년 300억 달러로 크게 성장하였으며, 이에 따라 반려동물의 의료 서비스 및 보험시장의 성장세 또한 큰 것으로 보고되고 있다.

현재 상용화된 안저 카메라의 경우, 복잡한 광학계 구성과 장치 구성을 통해 장비의 부피가 크며, 주로 성인을 대상으로 안과 질환을 진단해야 하는 한계를 가지고 있다.

즉, 상용화된 안저 카메라의 경우, 장비의 이동에 어려움이 있으며, 움직임이 많은 소아나 동물을 대상으로 하는 안과 질환 진단에 어려움이 있어 소아나 동물 및 성인의 안과 질환을 아울러 진단할 수 있는 휴대용 안저 카메라의 개발이 요구되고 있는 상황이다.

상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해, 본 발명에서는 경사형 LED 광원을 구비한 휴대용 안저 카메라를 제안하고자 한다.

안저 카메라의 소형화를 위해서는 영상 획득에 필요한 소형 카메라와 렌즈 그리고 영상구현을 위한 광원의 구비가 필요하다. 광원을 안저 카메라 내에 구비하여 사용하기 위해서는 영상획득에 필요한 카메라와 렌즈로 구성된 광학계 내에 광원 적용에 필요한 별도의 광학계가 구성되어야 한다.

이 경우, 안저 카메라 내에 복잡한 광학계가 구성될 수 밖에 없으며 이는 결국 시스템 제작에 어려움을 주게 된다. 따라서, 본 발명에서는 영상획득에 필요한 카메라와 렌즈는 별도로 안저 카메라 앞단에 경사형 광원 특히 경사형 LED 광원을 구비함으로써, 영상 구현에 필요한 빛을 효율적으로 공급하고 영상획득에 필요한 카메라와 렌즈의 광학계에 영향을 주지 않음으로써 효과적인 안저 영상의 구현이 가능할 것으로 예상된다.

또한, 경사형 LED 광원을 하나의 모듈 형태로 제작이 가능함에 따라, 안저 카메라의 부피가 줄어들고 이에 따라 휴대용 안저 카메라의 구현이 가능하게 될 것으로 예상된다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 양태에 따르면, 광을 발생시켜 안저부에 조사시키는 광원 모듈, 안저부에 조사되어 안저부에서 발생되는 광을 집속하기 위한 광학 렌즈 및 상기 광학 렌즈에 의한 영상을 획득하기 위한 카메라를 포함한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 광원 모듈은 경사형 광원, 상기 경사형 광원을 고정하기 위한 고정부 및 상기 경사형 광원을 구동하기 위한 전자회로를 포함한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 경사형 광원은 LED 광원인 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 LED 광원은 근적외선 대역의 광을 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 고정부는 상기 경사형 광원으로부터 발생하는 열을 제거하기 위하여 금속으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 금속은 금, 은, 백금, 텅스텐, 마그네슘, 철, 구리, 알루미늄 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합에 의한 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 고정부는 광의 효율적인 도파를 위하여 중심이 비어 있는 도넛 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 고정부 상에 고정되어 배치되는 경사형 광원은 대칭적으로 배열되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 광학 렌즈는 대물렌즈와 초점렌즈로 분리하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 초점렌즈에는 정확한 초점 제어를 위해 초점렌즈를 미세 가변할 수 있도록 초점 제어부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 상기 광원 모듈의 앞쪽에 안구가 밀착될 수 있도록 고무 보호대가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 안저 카메라는 경사형 LED 광원 모듈을 대물렌즈 앞단에 구비함으로써 카메라 및 렌즈 등의 광학계에 미치는 영향을 최소화하며, 금속 구조물을 사용함으로써 광원으로부터 발생하는 열을 효과적으로 제어할 수 있다. 또한 광원으로부터 발생하는 열에 의한 카메라 감도의 저하 등을 방지할 수 있으며, 소형 안저 카메라의 구현 및 고정밀 안저 영상구현을 가능하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 안저 카메라의 측면도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 안저 카메라의 광원 모듈의 측면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 안저 카메라의 광원 모듈의 상면 개략도.

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 3 을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대용 안저 카메라에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 안저 카메라의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 안저 카메라의 광원 모듈의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 안저 카메라의 광원 모듈의 상면 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 안저 카메라는 광원 모듈(1), 광학 렌즈(6, 7), 카메라(9)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 광원 모듈(1)은 경사형 광원(2), 경사형 광원(2)을 고정하기 위한 고정부(3) 및 경사형 광원(2)을 구동하기 위한 전자회로(4)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 광원 모듈(1)을 하나의 모듈 형태로 제작함으로써 안저 카메라의 부피가 줄어들고 이에 따라 휴대용 안저 카메라의 구현이 가능하도록 할 수 있다.

이때 상기 경사형 광원(2)은 LED 광원으로서 구성될 수 있으며, 특히 근적외선 대역의 광을 사용할 수 있다. 가시광선 대역의 광원을 사용하는 경우 홍채의 반응으로 안저의 영상구현에 어려움이 있으므로, 생체 내 투과도가 높고 홍채에 반응을 일으키지 않는 근적외선 광원을 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정부(3)는 상기 경사형 광원(2)으로부터 발생하는 열을 제거하기 위하여 금속으로 구성될 수 있다. 상기 경사형 광원(2)을 유지시키기 위해서는 도 2에 도시된 바와 같이 경사형 구멍을 구비한 금속 구조물을 사용하는 것을 특징으로 한다. 금속 구조물을 사용함으로써 LED에서 발생하는 열에 대한 방열을 손쉽게 실현할 수 있으며, LED를 사용하기 위해 반드시 필요한 전자회로와 고정해서 하나의 모듈형태로 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

이때 상기 금속의 재료에 특별한 제한을 두는 것은 아니나 바람직하게는 열전도도가 높은 금, 은, 백금, 텅스텐, 마그네슘, 철, 구리, 알루미늄 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합에 의한 것일 수 있다.

상기한 바와 같이 고정부(3)에 경사형 광원(2)을 구비하고 전자회로(4)를 구비하여 하나의 모듈형태로 제작하게 되면 안저 카메라의 부피를 줄일 수 있는 장점이 존재하고, 이에 따라 휴대용 안저 카메라의 구현이 가능하도록 할 수 있다.

이때 상기 고정부(3)는 광의 효율적인 도파를 위하여 중심이 비어 있는 도넛 형태로 구성될 수 있고, 상기 고정부(3) 상에 고정되어 배치되는 경사형 광원(2)은 대칭적으로 배열될 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 경사형 광원(2)은 고정부(3) 상에 고정되며 전자회로(4)를 고정부에 고정해 주는 포스트(13)를 중심으로 대칭적으로 배열되어 있음을 특징으로 한다. 즉, 경사형 광원(2)을 대칭적으로 배열함으로써 근적외선 광의 조사 효율을 극대화 할 수 있다는 특징으로 가지고 있다.

상기 광학 렌즈는 대물렌즈(6)와 초점렌즈(7)로 분리하여 구성될 수 있다.

즉, 영상구현 대상에 가까이 구비되는 대물렌즈(6)와 카메라(9)에 가까이 구비되는 초점렌즈(7)로 구성되며, 대물렌즈(6)의 앞단에는 도넛 형태의 경사형 광원 모듈(1)을 구비함으로써 카메라 및 렌즈 등의 광학계에 미치는 영향을 최소화하여 효과적으로 안저에 광원을 조사할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

이때, 정확한 초점 제어를 위해 초점렌즈(7)에는 초점렌즈(7)를 미세 가변할 수 있도록 초점 제어부(8)가 구비될 수 있다. 상기 초점 제어부(8)는 초점렌즈(7)의 위치를 미세하게 이동시킬 수 있는 수단이면 족하므로 특별한 제한을 두는 것은 아니다.

도 1에 도시된 바와 같이 휴대용 안저 카메라의 손잡이와 초점렌즈(7) 사이의 내부 공간에 다수의 기어가 설치된 초점 제어부(8)가 구비될 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 손잡이 부분의 기어를 조절하게 되면 초점 렌즈(7)의 거리를 미세하게 조절할 수 있어 원하는 정밀 영상을 획득할 수 있다.

즉, 상기 초점 제어부(8)에 의해 초점렌즈(7)를 미세하게 이동시킴으로써 정확한 초점 위치를 찾아낼 수 있으며 이로써 정밀한 안저 영상을 구현할 수 있도록 함을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 휴대용 안저 카메라의 구동 원리는 다음과 같다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 안저 진단을 위해 안구를 휴대용 안저 카메라의 고무 보호대(5)에 밀착하게 되면, 경사형 광원(1)으로부터 발생되는 근적외선 광은 전원 스위치(10, 일반적으로 카메라의 동작 스위치와 동일함)의 작동에 의해 안구(11)의 안저부(12)에 조사되고, 근적외선 광에 의해 안저부(12)로부터 발생되는 영상 정보를 대물렌즈(6) 및 초점렌즈(7)를 통해 카메라(9)로 입사시킴으로써 카메라(9)에 안저 영상이 획득되게 된다.

이때, 정밀한 초점 제어를 통해 고정밀 안저 영상을 획득하기 위해서 초점렌즈의 초점거리를 제어할 수 있도록 초점 제어부(8)를 두어 초점 거리를 조절할 수 있도록 한다.

도 2를 참조하면, 경사형 광원(2)을 경사형으로 고정하기 위해 사용되는 고정부(3)와 경사형 광원(2)의 구동을 위한 전자회로(4)의 구조에 대해 나타나 있다. 이때, 경사형 광원(2)이 고정을 위해 고정부(3)는 금속 구조물이 이용되고, 경사형 광원(2)으로부터 발생되는 열을 효과적으로 제거할 수 있도록 한다.

도 3을 참조하면, 고정부(3) 내에서 경사형 광원(2)의 배열 상태를 알 수 있다. 이때, 경사형 광원(2)을 대칭적으로 배열함으로써 근적외선 광의 조사 효율을 극대화시킬 수 있다. 전자회로(4)는 포스트(13)에 의해 고정부(3)에 고정되어 있음을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 경사형 광원(2)을 적용함으로써 소형화된 안저 카메라의 구현이 가능하게 되었으며, 이를 통해 성인, 아동 및 동물에 효과적으로 사용할 수 있는 새로운 안저 카메라의 구현이 가능하게 되었다.

상기한 바와 같이 광원 모듈(1)을 대물렌즈(6) 앞단에 구비함으로써 카메라 및 렌즈 등의 광학계에 미치는 영향을 최소화 하도록 구성하였으며, 고정부(3)를 열전도도가 높은 금속으로 사용함으로써 경사형 광원(2)으로부터 발생하는 열을 효과적으로 제어할 수 있도록 하였다.

또한 경사형 광원(2)으로부터 발생하는 열에 의한 카메라(9) 감도의 저하 등을 방지할 수 있으며, 소형 안저 카메라의 구현 및 고정밀 안저 영상구현이 가능하도록 구성하였다.

이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.

1 : 광원 모듈
2 : 경사형 광원
3 : 고정부
4 : 전자 회로
5 : 고무 보호대
6 : 대물 렌즈
7 : 초점 렌즈
8 : 초점 제어부
9 : 카메라
10 : 스위치
11 : 안구
12 : 안저
13 : 포스트

Claims (11)

1. 광을 발생시켜 안저부에 조사시키는 광원 모듈;
   안저부에 조사되어 안저부에서 발생되는 광을 집속하기 위한 광학 렌즈; 및
   상기 광학 렌즈에 의한 영상을 획득하기 위한 영상획득부를 포함하되,
   상기 광원 모듈은,
   상기 광학 렌즈의 광축 상에 위치하여 중앙이 개구된 고정부;
   상기 광축 상의 임의점에서 포커싱이 이루어지도록 상기 고정부의 외주연을 따라서 배치되는 복수의 경사형 광원; 및
   상기 고정부의 일면에 포스트로 고정되어 상기 경사형 광원을 구동하기 위한 전자회로로 이루어지며,
   상기 광학 렌즈는,
   대물렌즈와 초점렌즈로 분리되어 구성되고,
   상기 복수의 경사형 광원이 피검안 안저에 집광, 반사되어 동일 축 상에 구비된 상기 대물렌즈와 초점렌즈에서 획득된 영상 정보가 상기 영상획득부로 입사되며,
   상기 전자회로는 반사광이 상기 축 상을 지나갈 수 있도록 중공부가 마련된 것을 특징으로 하는, 휴대용 안저 카메라.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 경사형 광원은 LED 광원인 것을 특징으로 하는 휴대용 안저 카메라.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 LED 광원은 근적외선 대역의 광을 사용하는 것을 특징으로 하는 휴대용 안저 카메라.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 고정부는 상기 경사형 광원으로부터 발생하는 열을 제거하기 위하여 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 안저 카메라.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 금속은 금, 은, 백금, 텅스텐, 마그네슘, 철, 구리, 알루미늄 중 어느 하나 또는 둘 이상의 조합에 의한 것을 특징으로 하는 휴대용 안저 카메라.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 고정부는 광의 효율적인 도파를 위하여 중심이 비어 있는 도넛 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 안저 카메라.
   
8. 제 1항 또는 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 고정부 상에 고정되어 배치되는 경사형 광원은 대칭적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 휴대용 안저 카메라.
   
9. 삭제
10. 제 1항에 있어서,
    상기 초점렌즈에는 정확한 초점 제어를 위해 초점렌즈를 미세 가변할 수 있도록 초점 제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 안저 카메라.
    
11. 제 1항에 있어서,
    상기 광원 모듈의 앞쪽에 안구가 밀착될 수 있도록 고무 보호대가 형성되는 을 특징으로 하는 휴대용 안저 카메라.

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