KR101778129B1 - 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다양한 안저 영상을 획득하기 위한 휴대용 안저카메라에 관한 것으로서, 특히 광원을 조절하여 피검안의 상태나 병변을 용이하고 정확하게 촬상하는 휴대용 안저카메라에 관한 것이다. 피검안에 선택적으로 광을 조사하는 휴대용 안저카메라에 있어서, 광을 발생시키는 광원; 광원으로부터 피검안으로 입사되는 입사광과 피검안으로부터 반사되는 반사광의 경로를 다르게 하는 구멍 거울; 및 구멍 거울로부터 반사된 반사광을 수집하여 피검안을 촬상하는 카메라;를 포함하고, 구멍 거울은, 반사광이 입사광에 의한 광잡음, 간섭 또는 누광의 영향이 없도록 하여 피검안을 촬상할 수 있다. 본 발명에 따르면, 구멍 거울을 사용하여 광원으로부터 발생하는 광잡음이 카메라로 입사되는 것을 최소화함으로써 고품질의 안저 영상을 획득할 수 있고, 확산자를 이용하여 입사되는 광 세기의 분포를 고르게 하여 안저 영상 전체의 광도를 균일하게 할 수 있으며 산동 또는 무산동 방식을 스위치를 통해 선택적으로 구현할 수 있어 진단 도구로써의 활용성이 우수한 이점이 있다.

Description

산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라{PORTABLE RETINAL CAMERA FOR BOTH MYDRIASIS AND NON-MYDRIASIS}

본 발명은 다양한 안저 영상을 획득하기 위한 휴대용 안저카메라에 관한 것으로서, 특히 광원을 조절하여 피검안의 상태나 병변을 용이하고 정확하게 촬상하는 휴대용 안저카메라에 관한 것이다.

일반적으로 피검안의 안저를 촬영하기 위해서는, 안저카메라를 피검안의 전방에 위치시키고 안저카메라와 각막 사이의 거리 및 안저카메라와 동공의 정점을 정렬한 다음 각막과의 거리 및 동공과의 정렬 상태를 유지하면서 망막을 관찰하고, 망막에 대한 초점을 조정한 다음 안저 즉, 망막 사진을 촬영한다.

구체적으로 안저카메라와 피검안의 각막 및 동공의 정렬은 각막에 일정한 형태 혹은 각도로 각막 관찰용 조명을 조사하고, 해당 조명이 각막에서 반사되어 나온 이미지를 각막용 카메라를 이용하여 캡쳐한다. 반사된 조명의 이미지와 안구의 각막, 홍채, 동공 등의 이미지를 이용하여 안저카메라의 사용 거리를 맞추고, 안저 카메라와 안구의 중심을 정렬시킨다. 또한, 상기 망막 사진을 촬영하는 단계에 있어서는 안저카메라와 안구와의 사용거리 및 중심 정렬 상태를 유지한 상태에서 안저카메라의 광학계를 안저(망막)를 관찰하는 모드로 전환하고 망막에 가시광선 또는 적외선 등을 조사하여 망막 이미지를 관찰하여 사진을 촬영한다.

피검안의 안저를 촬영하는 안저카메라는 산동 안저카메라와 무산동 안저카메라를 포함한다. 일반적으로 안저 영상의 획득에 있어서 가시광선 대역의 광원을 사용하는 경우 동공의 수축이 발생하므로 인위적으로 산동제를 주사한 후 안저 영상을 획득하므로 산동 안저카메라라고 지칭한다. 또한 안저 영상의 획득에 있어서 적외선 대역 광원을 사용하는 경우 동공에 자극이 없어 산동제의 주사 없이 안저 영상을 획득하므로 무산동 안저카메라라고 지칭한다.

이와 관련 종래 문헌으로, 한국등록특허 제10-1321630호(안과 장치)는 피검자 눈의 특성을 측정하는 측정 유닛과, 피검자 눈의 전안부 이미지를 촬상하는 촬상 광학계와, 촬상된 전안부 이미지가 표시되는 화면을 갖는 모니터와, 화면 내 또는 화면 부근에 배치된 복수의 조작 스위치와, 조작 스위치의 기능을 나타내는 기능 정보를 화면에 표시하는 표시 제어부와, 기능 정보가 화면에 표시되지 않는 상태를 표준 상태로 하는 제 1 조작 모드와, 기능 정보가 화면에 표시되는 상태를 표준 상태로 하는 제 2조작 모드 중 어느 하나로 선택하는 선택기를 개시한다.

다만 종래 문헌은, 피검안에 입사되는 입사광과 피검안으로부터 반사되는 반사광이 동일 경로를 취하고 있어 간섭이나 누광 등 광잡음이 발생할 수 있다. 또한 색선별 거울을 각 광원의 경로마다 사용하여 경제적 손실이 있으며 광 세기의 분포가 고르지 않아 고품질의 안저 영상을 획득할 수 없는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1321630호(안과 장치)

본 발명은 입사되는 광원의 세기를 고르게 하고 입사광과 반사광의 경로를 달리하여 고품질의 안저 영상을 획득하는 것을 일 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 피검안에 선택적으로 광을 조사하는 휴대용 안저카메라에 있어서, 광을 발생시키는 광원; 광원으로부터 피검안으로 입사되는 입사광과 피검안으로부터 반사되는 반사광의 경로를 다르게 하는 구멍 거울; 및 구멍 거울로부터 반사된 반사광을 수집하여 피검안을 촬상하는 카메라;를 포함하고, 구멍 거울은, 피검안과 수평한 경로 상에 설치되어 피검안으로 조사되는 입사광을 중앙부의 구멍을 통해 통과시키고 반사광을 양 측의 거울을 통해 카메라로 반사하여 피검안을 촬상하는 것을 특징으로 하는 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라를 제공한다.

바람직하게, 광원은, 광의 발산 각을 줄일 수 있도록 포물선형의 집광 거울;을 포함하고, 집광 거울의 초점 거리를 조절하여 광의 광량을 조절하도록 설계될 수 있다.

바람직하게, 광원은, 피검안에 가시광선을 조사하는 제1 광원; 및 제1 광원과 각도를 달리하여 적외선을 조사하는 제2 광원;을 포함하고, 제1 광원 및 제2 광원은, 스위치를 이용하여 위치가 변동될 수 있다.

바람직하게, 제1 광원 및 제2 광원은, 반도체 레이저(LD : Laser Diode), 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 및 할로겐 램프 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.

바람직하게, 구멍 거울은, 피검안으로 입사되는 입사광과 평행하게 배열되어 중앙 부분에 입사광이 입사하는 입구가 출구보다 넓게 형성되고 단면이 사각형인 평면형 구멍 거울; 및 입사광이 입사하는 중앙 부분의 입구가 출구보다 넓게 형성되고 출구 부분에 경사면이 형성되어 단면이 사다리꼴인 원통형 구멍 거울;을 포함하는 것을 특징으로 하는 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라.

또한 본 발명은, 피검안에 가시광선 또는 적외선 광을 조사하는 휴대용 안저카메라에 있어서, 피검안에 가시광선을 조사하는 제1 광원; 제1 광원과 각도를 달리하여 적외선을 조사하는 제2 광원; 제1 광원 또는 제2 광원을 광학 필터를 이용하여 선택적으로 투과시키는 색선별 거울; 및 피검안을 촬상하는 카메라;를 포함하고, 색선별 거울은, 파장의 길이에 따라 제1 광원 또는 제2 광원을 선택적으로 투과시키고 피검안으로 경로를 변경하여 조사하는 것을 특징으로 하는 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라를 제공한다.

바람직하게, 색선별 거울은, 스위치를 통해 제1 광원 또는 제2 광원을 선택적으로 투과할 수 있다.

바람직하게, 제1 광원과 색선별 거울의 사이에 배치되어 제1 광원의 분포를 균일하게 하여 광 세기를 조절하는 제1 확산자; 및 제2 광원과 색선별 거울의 사이에 배치되어 제2 광원의 분포를 균일하게 하여 광 세기를 조절하는 제2 확산자;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 구멍 거울을 사용하여 광원으로부터 발생하는 광잡음이 카메라로 입사되는 것을 최소화함으로써 고품질의 안저 영상을 획득할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 확산자를 이용하여 입사되는 광 세기의 분포를 고르게 하여 안저 영상 전체의 광도를 균일하게 할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명은 산동 또는 무산동 방식을 스위치를 통해 선택적으로 구현할 수 있어 진단 도구로써의 활용성이 우수한 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라의 모습이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 집광 거울의 모습이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 색선별 거울에서 적외선을 투과시키는 모습을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 색선별 거울에서 가시광선을 투과시키는 모습을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 평면형 구멍 거울과 원통형 구멍 거울을 나타낸다.

이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.

본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라(1)의 모습이다. 도 1을 참조하면 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라(1)는 광원, 확산자, 색선별 거울(33), 구멍 거울(31), 카메라(50) 및 각종 렌즈 들을 포함할 수 있다.

광원은 광을 발생시키는 소자로 반도체 레이저(LD : Laser Diode), 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 및 할로겐 램프 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.

광원은 제1 광원(11)과 제2 광원(13)을 포함할 수 있다. 제1 광원(11)은 피검안(51)에 가시광선을 조사할 수 있고 제2 광원(13)은 제1 광원(11)과 각도를 달리하여 적외선을 조사할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 제1 광원(11)과 제2 광원(13)은 90°의 각도로 표현이 되어 있으나 이에 한정되지 않고 휴대용으로 설계하는 경우 동일한 입사광(15)의 경로를 갖도록 설계될 수 있다.

제1 광원(11) 및 제2 광원(13)은, 스위치를 이용하여 위치가 변동될 수 있다. 제1 광원(11) 및 제2 광원(13)은 상술한 바와 같이 LED로 구성될 수 있어 스위치에 의한 광원의 종류를 변경하도록 구성될 수 있다. 제1 광원(11)과 제2 광원(13)의 위치가 변경되는 경우 이를 선택적으로 입사시키기 위해 색선별 거울(33)의 투과 파장 대역 역시 변화가 가능하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 집광 거울(37)의 모습이다. 도 2를 참조하면 광원은 집광 거울(37)을 포함할 수 있다. 집광 거울(37)은 오목 거울과 마찬가지의 형태로 제작될 수 있다.

집광 거울(37)은 광의 발산 각을 줄일 수 있도록 포물선형으로 설계될 수 있고, 집광 거울(37)의 초점 거리를 조절하여 광의 광량을 조절할 수 있다. 집광 거울(37)은 광칩, PCB(371) 및 반사체(373)를 포함할 수 있다.

광칩은 상술한 광원으로 마찬가지로 반도체 레이저(LD : Laser Diode), 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 및 할로겐 램프 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라 광칩의 종류는 가시광선 또는 적외선이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 구멍 거울(31)을 통해 피검안(51)으로 조사하고자 하는 광을 발생시키는 소자를 설치할 수 있다.

PCB(371)는 일반적인 LED칩의 기판에 해당하는바 설명은 생략하기로 한다.

반사체(373)는 광칩으로부터 조사되는 광을 한 곳으로 모아주기 위해 사용되는 거울과 같은 기능을 하며, 한 초점으로 모아주기 위해 포물선 모양의 반사면(375) 형태로 설계될 수 있다. 집광 거울(37)은 반사체(373)의 초점거리 조절을 통해 광량을 조절할 수 있다.

확산자는 광원에서 발생한 가시광선 또는 적외선을 투과시켜 피검안(51)으로 투과되는 광세기를 전 면적에 대해 균일하게 변화시켜주는 역할을 할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따라 확산자는 제1 확산자(71)와 제2 확산자(73)를 포함할 수 있다.

제1 확산자(71)는 제1 광원(11)과 색선별 거울(33)의 사이에 배치되어 제1 광원(11)의 분포를 균일하게 하여 광 세기를 조절하고 제2 확산자(73)는 제1 확산자(71)와 비슷하게 제2 광원(13)과 색선별 거울(33)의 사이에 배치되어 제2 광원(13)의 분포를 균일하게 하여 광 세기를 조절할 수 있다.

확산자는 일반적인 광원의 경우 고른 분포를 갖고 있지 않아 특정 부분이 다른 부분에 비해 밀도가 높아 가장 강하므로 전체적으로 광 세기가 고르지 못하다. 확산자는 광원의 전면에 구성되어 광원에서 조사되는 광의 분포를 균일하게 하여 광세기를 일정하게 조절할 수 있다.

확산자를 통과한 균일한 광세기를 갖는 광은 각각 제1 렌즈(91)와 제2 렌즈(93)를 통과하여 색선별 거울(33)로 입사될 수 있다.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 색선별 거울(33)에서 적외선 또는 가시광선을 투과시키는 모습을 나타낸다. 도 3을 참조하면 색선별 거울(33)은 700nm를 경계로 장파장의 경우는 통과시키며, 도 4를 참조하면 차단시킨다.

색선별 거울(33)은 제1 광원(11) 또는 제2 광원(13)을 광학 필터를 이용하여 선택적으로 투과시킬 수 있다. 색선별 거울(33)은, 파장의 길이에 따라 광을 선택적으로 투과시키고 피검안(51)으로 경로를 변경하여 조사할 수 있다.

색선별 거울(33)은 광학 필터를 포함할 수 있다. 색선별 거울(33)은 일반적으로 광원을 삼원색으로 분리하기 위한 거울을 지칭하는 것으로 베이스가 되는 유리에 특정의 파장 영역을 반사시키는 얇은 막을 코팅하여 제작될 수 있다. 색선별 거울(33)과 그 내부의 광학 필터는 파장 영역별로 광을 선택할 수 있다.

구멍 거울(31)은 광원으로부터 피검안(51)으로 입사되는 입사광(15)과 피검안(51)으로부터 반사되는 반사광(17)의 경로를 다르게 할 수 있다. 구멍 거울(31)은, 반사광(17)이 입사광(15)에 의한 광잡음, 간섭 또는 누광의 영향이 없도록 하여 피검안(51)을 촬상할 수 있다.

구멍 거울(31)은 피검안(51)과 색선별 거울(33)의 경로 상에 설치될 수 있고, 피검안(51)으로 조사되는 입사광(15)을 중앙부의 구멍을 통해 통과시키고 반사광(17)을 양 측의 거울을 통해 카메라(50)로 반사시켜 경로를 다르게 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 평면형 구멍 거울과 원통형 구멍 거울을 나타낸다. 도 5를 참조하면 구멍 거울은, 피검안으로 입사되는 입사광과 평행하게 배열되어 중앙 부분에 입사광이 입사하는 입구가 출구보다 넓게 형성되고 단면이 사각형인 평면형 구멍 거울; 및 입사광이 입사하는 중앙 부분의 입구가 출구보다 넓게 형성되고 출구 부분에 경사면이 형성되어 단면이 사다리꼴인 원통형 구멍 거울;을 포함할 수 있다.

일반적인 평면형 구멍 거울은 45° 경사면을 구성하는 경우 빛 투과가 조금 어려운 단점이 있다. 이에 반해 원통형 구멍거울은 빛을 입사 또는 출사하는 과정이 평명형 거울보다 조금 용이할 수 있다.

제1 렌즈(91)와 제2 렌즈(93)를 통과한 광은 상술한 색선별 거울(33)을 통해 가시광선 또는 적외선으로 선택될 수 있고, 선택된 광은 구멍 거울(31)로 입사된다. 입사광(15)은 제3 렌즈(95)를 통과하여 피검안(51)에 조사되고 피검안(51)에서 반사된 반사광(17)은 다시 제3 렌즈(95)를 통과하여 구멍 거울(31)에 도달한다.

구멍 거울(31)은 제3 렌즈(95)를 통과한 반사광(17)을 입사광(15)의 각도와 다르게 설치된 제4 렌즈(97)로 반사시킬 수 있다. 제4 렌즈(97)를 통과한 광은 반사 거울(35)을 통해 카메라(50)로 입사하게 된다.

카메라(50)는 구멍 거울(31)로부터 반사된 반사광(17)을 수집하여 피검안(51)을 촬상할 수 있다. 카메라(50)는 일반적인 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라(50)가 될 수 있고, 디지털 카메라의 하나로 전하 결합 소자(CCD)를 사용하여 영상을 전기 신호로 변환함으로써 디지털 데이터로 플래시 메모리 등의 기억 매체에 저장할 수 있다. 카메라(50)에서는 촬상된 반사광(17)을 이용하여 피검안(51)을 측정할 수 있다.

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

1 : 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라
11 : 제1 광원 13 : 제2 광원
15 : 입사광 17 : 반사광
31 : 구멍 거울 33 : 색선별 거울
35 : 반사 거울 37 : 집광 거울
50 : 카메라 51 : 피검안
71 : 제1 확산자 73 : 제2 확산자
91 : 제1 렌즈 93 : 제2 렌즈
95 : 제3 렌즈 97 : 제4 렌즈
371 : PCB 373 : 반사체
375 : 반사면

Claims (8)

1. 피검안에 선택적으로 광을 조사하는 휴대용 안저카메라에 있어서,
   상기 광을 발생시키는 광원;
   상기 광원으로부터 상기 피검안으로 입사되는 입사광과 상기 피검안으로부터 반사되는 반사광의 경로를 다르게 하는 구멍 거울; 및
   상기 구멍 거울로부터 반사된 반사광을 수집하여 상기 피검안을 촬상하는 카메라;를 포함하고,
   상기 구멍 거울은,
   상기 피검안과 수평한 경로 상에 설치되어 상기 피검안으로 조사되는 상기 입사광을 중앙부의 구멍을 통해 통과시키고 상기 반사광을 양 측의 거울을 통해 상기 카메라로 반사하여 상기 피검안을 촬상하며,
   상기 피검안으로 입사되는 입사광과 평행하게 배열되어 중앙 부분에 상기 입사광이 입사하는 입구가 출구보다 넓게 형성되고 단면이 사각형인 평면형 구멍 거울; 및
   상기 입사광이 입사하는 중앙 부분의 입구가 출구보다 넓게 형성되고 상기 출구 부분에 경사면이 형성되어 단면이 사다리꼴인 원통형 구멍 거울;을 포함하는 것을 특징으로 하는 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 광원은,
   광의 발산 각을 줄일 수 있도록 포물선형의 집광 거울;을 포함하고,
   상기 집광 거울의 초점 거리를 조절하여 상기 광의 광량을 조절하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 광원은,
   상기 피검안에 가시광선을 조사하는 제1 광원; 및
   상기 제1 광원과 각도를 달리하여 적외선을 조사하는 제2 광원;을 포함하고,
   상기 제1 광원 및 제2 광원은,
   스위치를 이용하여 위치가 변동되는 것을 특징으로 하는 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 광원 및 제2 광원은,
   반도체 레이저(LD : Laser Diode), 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode) 및 할로겐 램프 중 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라.
   
5. 삭제
6. 피검안에 가시광선 또는 적외선 광을 조사하는 휴대용 안저카메라에 있어서,
   상기 피검안에 가시광선을 조사하는 제1 광원;
   상기 제1 광원과 각도를 달리하여 적외선을 조사하는 제2 광원;
   상기 제1 광원 또는 제2 광원을 광학 필터를 이용하여 선택적으로 투과시키는 색선별 거울;
   상기 제1 광원과 상기 색선별 거울의 사이에 배치되어 상기 제1 광원의 분포를 균일하게 하여 광 세기를 조절하는 제1 확산자;
   상기 제2 광원과 상기 색선별 거울의 사이에 배치되어 상기 제2 광원의 분포를 균일하게 하여 광 세기를 조절하는 제2 확산자; 및
   상기 피검안을 촬상하는 카메라;를 포함하고,
   상기 색선별 거울은,
   스위치를 통해 파장의 길이에 따라 상기 제1 광원 또는 제2 광원을 선택적으로 투과시키고 상기 피검안으로 경로를 변경하여 조사하는 것을 특징으로 하는 산동 무산동 겸용 휴대용 안저카메라.
   
   
   
7. 삭제
8. 삭제

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