KR101821993B1 - 피부 확대경 - Google Patents

피부 확대경 Download PDF

Info

Publication number
KR101821993B1
KR101821993B1 KR1020170126446A KR20170126446A KR101821993B1 KR 101821993 B1 KR101821993 B1 KR 101821993B1 KR 1020170126446 A KR1020170126446 A KR 1020170126446A KR 20170126446 A KR20170126446 A KR 20170126446A KR 101821993 B1 KR101821993 B1 KR 101821993B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
led
optical
control module
signal
Prior art date
Application number
KR1020170126446A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180006345A (ko
Inventor
홍진혁
Original Assignee
주식회사 일루코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 일루코 filed Critical 주식회사 일루코
Priority to KR1020170126446A priority Critical patent/KR101821993B1/ko
Publication of KR20180006345A publication Critical patent/KR20180006345A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101821993B1 publication Critical patent/KR101821993B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B25/00—Eyepieces; Magnifying glasses
    • G02B25/002—Magnifying glasses
    • G02B25/008—Magnifying glasses comprising two or more lenses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00—Microscopes
    • G02B21/36—Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/361—Optical details, e.g. image relay to the camera or image sensor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
    • G02B27/005—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration for correction of secondary colour or higher-order chromatic aberrations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

본 발명은 피부 확대경에 관한 것으로, 관찰자가 관찰대상을 확대하여 확인할 수 있도록 마련된 광학유닛 및 상기 광학유닛을 통해 확대하여 확인하고자 하는 관찰대상에 광을 조사하는 발광유닛을 포함하는 광학 튜브 구조체; 상기 광학유닛을 통한 광의 조사형태를 제어하는 제어모듈; 상기 광학 튜브 구조체 및 제어모듈이 내장 설치되는 하우징;을 포함하며, 상기 발광유닛은, 상기 제어모듈로부터 전달되는 제1발광신호에 의해 일괄적으로 발광하는 다수의 제1LED부와 상기 제어모듈로부터 전달되는 제2발광신호에 의해 일괄적으로 발광하는 다수의 제2LED부를 포함하는 발광기판; 및 상기 다수의 제1LED부의 광이 조사되는 방향 측 선단에 각각 위치하여 제1방향으로 설정된 편광축을 구비하는 다수의 제1편광부와 상기 다수의 제2LED의 광이 조사되는 방향 측 선단에 각각 위치하여 상기 제1방향과 직교한 제2방향으로 설정된 편광축을 구비하는 다수의 제2편광부를 포함하는 제1편광판;을 포함한다.

Description

피부 확대경 {DERMATOSCOPE DEVICES}
본 발명은 피부 확대경에 관한 것이다.
피부 확대경(Dermatoscope Device)은 나안(裸眼)으로는 관찰하기 어려운 피부 표피 및 유두 진피의 색소성 병변을 관찰하여 흑색종(Malignant Melanoma)과 같은 병변의 감별에 사용되는 진단 도구로서, 이와 같은 색소성 피부 병변의 감별진단 외에도 더 나아가 표피 종양, 구진인설성 병변(Papulosquamous disease), 조갑병변의 진단 및 피부상의 기생충 확인에도 이용되고 있다.
다시 말해, 피부 확대경(Dermatoscope Device)은 조직검사 이전에 나안(裸眼)으로 의사와 같은 관찰자가 획득할 수 있는 진단에 기초가 되는 정보보다 더 많은 정보를 제공할 수 있도록 함으로서, 정확하고 진단 및 더 나아가 신속한 치료로 이어질 수 있도록 도움을 준다.
이러한 피부 확대경은 진단을 수행하는 관찰자가 피부 표면을 관찰함에 있어서, 확대되어 관찰되는 상을 더욱 명확하고 선명하게 관찰할 수 있도록 해상력을 높이고 왜곡의 정도를 줄여 시인성(Visibility)을 개선시킴으로써, 더 많은 정보를 정확하게 관찰자가 획득할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
또한, 피부 확대경의 휴대성 및 사용상의 편의성을 고려하여 다양한 구조를 갖춤 피부 확대경이 개발되어지고 있는데, 이와 관련하여 좀 더 편하게 관찰자가 사용할 수 있고, 타 기기와의 연동이 가능하도록 하기 위해 마련된 종래기술에 대한 선행문헌에는 미국 공개특허공보 US2014-0243685호의 "DERMATOSCOPE DEVICES"(이하, '종래기술'이라고 함)가 있다.
하지만 종래 기술을 비롯한 기존의 피부 확대경의 경우, 관찰자가 관찰하게 되는 확대된 관찰대상의 광학적 시인성(Visibility)과 관련하여 충분한 개선이 이루어지지 못하였으며, 더 나아가 피부 상의 병변 관찰이 더욱 선명하게 이루어질 수 잇도록 하기 위해 광을 관찰 영역에 조사함에 있어서 단순히 광의 조사여부를 전환시키거나, 광의 편광처리 여부를 전환시키는 형태에 그쳤다.
다시 말해, 종래 기술을 비롯한 기존의 피부 확대경은 환자의 피부 조건을 고려하여 의사와 같은 관찰자가 각각에 가장 적합한 광 조사상태를 세밀하게 조절하여 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은 광학적 해상력을 높이고 왜곡의 정도를 줄여 확대되어 관찰되는 상을 더욱 명확하고 선명하게 관찰할 수 있도록 시인성(Visibility)을 개선시킨 피부확대경을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 환자의 피부 조건에 대응되어 최적화된 광의 조사형태가 제공될 수 있도록 사용자가 정밀하게 조절하여 사용 가능한 피부확대경을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 피부 확대경은, 관찰자가 관찰대상을 확대하여 확인할 수 있도록 마련된 광학유닛 및 상기 광학유닛을 통해 확대하여 확인하고자 하는 관찰대상에 광을 조사하는 발광유닛을 포함하는 광학 튜브 구조체; 상기 광학유닛을 통한 광의 조사형태를 제어하는 제어모듈; 및 상기 광학 튜브 구조체 및 제어모듈이 내장 설치되는 하우징;을 포함하며, 상기 발광유닛은, 상기 제어모듈로부터 전달되는 제1발광신호에 의해 일괄적으로 발광하는 다수의 제1LED부와 상기 제어모듈로부터 전달되는 제2발광신호에 의해 일괄적으로 발광하는 다수의 제2LED부를 포함하는 발광기판; 및 상기 다수의 제1LED부의 광이 조사되는 방향 측 선단에 각각 위치하여 제1방향으로 설정된 편광축을 구비하는 다수의 제1편광부와 상기 다수의 제2LED의 광이 조사되는 방향 측 선단에 각각 위치하여 상기 제1방향과 직교한 제2방향으로 설정된 편광축을 구비하는 다수의 제2편광부를 포함하는 제1편광판;을 포함한다.
여기서, 상기 다수의 제1LED부 및 다수의 제2LED부는 상기 발광기판상에 임의의 가상원주선을 기준으로 원주방향을 따라 상호 등간격을 이루며 교차 배치되는 형태로 마련되고, 상기 다수의 제1편광부 및 다수의 제2편광부는 상기 발광기판상의 마련된 상기 다수의 제1LED부 및 다수의 제2LED부의 교차 배치 형태에 대응되도록 마련될 수 있다.
그리고 상기 피부 확대경은, 제1편광신호 또는 제2편광신호를 생성하여 상기 제어모듈에 전송하는 편광제어용 입력모듈;을 더 포함하며, 상기 제어모듈은 상기 편광제어용 입력모듈을 통해 수신되는 신호가 제1편광신호일 경우, 상기 다수의 제1LED부를 발광시키기 위한 상기 제1발광신호를 생성하고, 상기 제어모듈은 상기 편광제어용 입력모듈을 통해 수신되는 신호가 제2편광신호일 경우, 상기 다수의 제2LED부를 발광시키기 위한 상기 제2발광신호를 생성할 수 있다.
또한, 상기 피부 확대경은, 적어도 3단계 이상의 다단으로 구분되어진 밝기제어신호를 생성하여 상기 제어모듈에 전송하는 밝기제어용 입력모듈;을 더 포함할수 있으며, 상기 제어모듈은 상기 밝기제어용 입력모듈을 통해 수신되는 밝기제어신호가 나타내는 밝기 단계에 따라 상기 제1LED부 또는 제2LED부의 밝기를 제어한다.
그리고 상기 광학 유닛은, 관찰자 측에 위치하며, 관찰대상 측 면이 볼록하게 형성된 단면형 볼록렌즈 형태의 제1광학렌즈; 상기 제1광학렌즈의 관찰대상 측 선단에 위치하며, 양면이 볼록하게 형성된 색수차 보정용 렌즈 어레이(Lens Array); 및 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이의 관찰대상 측 선단에 위치하며, 상기 제1방향으로 평행하게 설정된 편광축을 구비하는 제2편광판;을 포함하며, 상기 제1광학렌즈의 관찰대상 측 볼록면의 곡률반경은 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이의 관찰자 측 볼록면의 곡률반경에 비해 크고, 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이의 관찰대상 측 볼록면의 곡률반경에 비해 작다.
여기서, 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이는, 상기 제1광학렌즈의 관찰대상 측 선단에 위치하며, 양면이 볼록하게 형성된 양면형 볼록렌즈 형태의 제2광학렌즈; 및 관찰자 측 면이 상기 제2광학렌즈의 관찰대상 측 면의 볼록한 형상과 대응되는 오목한 형상으로 형성되어 상기 제2광학렌즈의 관찰대상 측 면에 접하도록 마련되며, 관찰대상 측 면이 볼록하게 형성된 음형 메니스커스 렌즈(Negative Meniscus lens) 형태의 제3광학렌즈;를 포함하며, 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이의 관찰자 측 볼록면에 해당하는 상기 제2광학렌즈의 관찰자 측 볼록면의 곡률반경은 상기 제2광학렌즈의 관찰대상 측 볼록면의 곡률반경에 비해 크고, 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이의 관찰대상 측 볼록면에 해당하는 상기 제3광학렌즈의 관찰대상 측 볼록면의 곡률반경에 비해 작다.
또한, 상기 광학 유닛은, 상기 제1광학렌즈와 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이를 제1간격만큼 상호 이격 배치시키는 제1스페이서(Spacer); 및 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이와 상기 제2편광판을 제2간격만큼 상호 이격 배치시키는 제2스페이서(Spacer);를 더 포함하며, 상기 제1스페이서에 의해 상기 제1광학렌즈와 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이의 중심축이 상호 이격된 제1간격은 상기 제2스페이서에 의해 상기 색수차 보정용 렌즈 어레이와 상기 제2편광판의 중심축이 상호 이격된 제2간격에 비해 짧다.
아울러, 상기 광학 튜브 구조체는, 상기 광학유닛이 설치되며, 관찰시야의 확보를 위해 개방되어진 제1개방공간이 구비되고, 상기 하우징에 고정 결합되는 제1몸체부; 상기 발광유닛이 설치되며, 설치된 상기 발광유닛과 더불어 관찰시야의 확보를 위해 개방되어 상기 제1개방공간과 연통되는 제2개방공간이 구비되며, 상기 제1몸체부 또는 상기 하우징에 고정 결합되는 제2몸체부; 및 상기 관찰시야의 확보를 위해 개방되어 상기 제2개방공간과 연통되는 제3개방공간이 구비되며, 상기 제3개방공간의 관찰대상 측 개구에 제1보호렌즈가 마련되며, 상기 하우징에 관찰대상 측으로 전후 이동이 가능하게 결합되는 제3몸체부;를 포함한다.
여기서, 상기 피부 확대경은, 상기 제3몸체부에 연동되어 상기 제3몸체부를 관찰대상 측으로 전후 이동시킬 수 있도록 상기 하우징에 결합되어, 상기 광학유닛을 통해 관찰자가 확인하고자 하는 관찰대상의 확대 정도를 줌 인(Zoom In) 또는 줌 아웃(Zoom out)시키는 초점거리 조절체;를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 피부 확대경은, 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 발광유닛 및 제어모듈의 작동을 위해 요구되는 전원을 저장 및 공급하는 배터리; 및 상기 배터리에 외부로부터 전원을 공급하기 위한 충전포트;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 제1LED부와 제2LED부 선단에 배치되는 제1편광부와 제2편광부가 편광축이 상호 직교하도록 설정되고, 편광제어용 입력모듈의 동작에 기초하여 제1LED부와 제2LED부가 구분되어 다수개가 일괄적으로 발광됨으로서, 평행 편광과 교차 편광 기능을 선택적으로 제공할 수 있다.
둘째, 평행 편광과 교차 편광을 제공하기 위해 발광되는 제1LED부와 제2LED부의 발광기판상 배치 형태가 상호 등간격을 이루며 교차 배치되는 형태로 마련되어 편광 기능의 변환에 따른 조사범위 및 조사량의 편차가 최소화될 수 있다.
셋째, 밝기제어용 입력모듈의 동작에 기초하여 제1LED부 또는 제2LED부를 통해 조사되어지는 광의 조사량이 다단으로 구분되어져 제어 가능함에 따라, 환자의 피부색 혹은 피부상의 병변에 따라 최적화된 광 밝기를 조절 제공할 수 있다.
넷째, 광학 유닛을 이루는 제1광학렌즈, 색수차 보정용 렌즈 어레이(제2광학렌즈, 제3광학렌즈), 제2편광판의 이격 및 배치 형태와 각 렌즈 별 곡률반경 수준에 의해 종래에 비해 더욱 개선된 광학적 해상력 및 왜곡 정도의 감소를 제공할 수 있다.
도1 및 도2는 본 발명에 따른 피부 확대경을 도시한 사시도이다.
도3은 본 발명에 따른 피부 확대경의 구성들을 도시한 분해 사시도이다.
도4는 본 발명에 따른 피부 확대경의 광학 튜브 구조체 세부 구성들을 도시한 분해 사시도이다.
도5는 본 발명에 따른 광학 튜브 구조체의 광학유닛 세부 구성 간 결합구조를 도시한 단면도이다.
도6은 본 발명에 따른 광학 튜브 구조체의 발광유닛 세부 구성들을 도시한 분해 사시도이다.
도7은 본 발명에 따른 광학 튜브 구조체의 발광유닛 세부 구성 간 결합구조를 도시한 정면도이다.
도8은 본 발명에 따른 피부 확대경에 설치되는 제1광학렌즈의 투과 스펙트럼을 측정한 결과 그래프이다.
도9는 본 발명에 따른 피부 확대경에 설치되는 제1광학렌즈의 반사 스펙트럼을 측정한 결과 그래프이다.
도10은 본 발명에 따른 피부 확대경의 광학 튜브 구조체를 이용한 광학 해상력 검사 결과를 나타낸 그래프이다.
도11은 종래의 피부 확대경을 이용한 광학 해상력 검사 결과를 나타낸 그래프이다.
도12는 본 발명에 따른 피부 확대경의 광학 튜브 구조체를 이용한 광학 왜곡량 검사 결과를 나타낸 그래프이다.
도13은 종래의 피부 확대경을 이용한 광학 왜곡량 검사 결과를 나타낸 그래프이다.
도14는 본 발명에 따른 피부 확대경의 광학 튜브 구조체를 이용한 반사 스펙트럼을 측정한 결과 그래프이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지된 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
<피부 확대경의 구성 및 결합구조에 관한 설명>
도1 내지 도6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 피부 확대경(1000)은 광학 튜브 구조체(1100); 제어모듈(1200); 하우징(1300); 편광제어용 입력모듈(1400); 밝기제어용 입력모듈(1500); 초점거리 조절체(1600); 배터리(1700); 및 충전포트(1800);를 포함한다.
우선, 하우징(1300)은 피부 확대경(1000)을 구성하는 광학 튜브 구조체(1100); 제어모듈(1200); 편광제어용 입력모듈(1400); 밝기제어용 입력모듈(1500); 초점거리 조절체(1600); 배터리(1700); 및 충전포트(1800);를 비롯한 각종 추가 가능한 구성들이 내장 설치되는 본체 자체로서, 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 관찰자 측 제1하우징부(1300A) 및 관찰 대상측 제2하우징부(1300B)의 결합에 의해 마련된다.
여기서, 하우징(1300)의 외형은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 관찰자가 손을 이용해 잡고 사용할 수 있도록 손잡이 형태로 마련되어 내부에 제어모듈(1200) 및 배터리(1700)가 내장 설치되고, 일측에 편광제어용 입력모듈(1400), 밝기제어용 입력모듈(1500), 충전포트(1800) 및 전원제어용 입력모듈(1900)이 결합되는 하부와 아래 설명될 광학 튜브 구조체(1100) 및 초점거리 조절체(1600)가 결합되어 관찰자가 피부 조직을 관찰하게 되는 상부로 구분된다.
광학 튜브 구조체(1100)는 도4에 도시된 바와 같이 관찰자가 관찰대상을 확대하여 확인할 수 있도록 마련된 광학유닛(1120) 및 상기 광학유닛을 통해 확대하여 확인하고자 하는 관찰대상의 주변에 광을 조사하는 발광유닛(1110)을 통해 실질적인 본 발명의 피부 확대경(1000)을 통한 광학적 특성 및 기능을 제공하는 구성이다.
이러한 광학 튜브 구조체(1100)의 발광유닛(1110)을 통한 광 조사 형태, 좀 더 구체적으로는 편광제공 형태 및 광의 밝기 정도는 제어모듈(1200)을 통해 제어된다.
그리고 발광유닛(1110) 및 제어모듈(1200)의 작동을 위해 필요한 전기에너지는 배터리(1700) 내에 축전되어진 전원으로부터 공급되며, 배터리(1700) 내에 전기에너지가 축전되어지도록 하기 위해 본 발명의 피부 확대경(1000)은 별도의 충전포트(1800)를 구비한다.
이러한 충전 단자(1800) 외부 각종 장치로부터 용이하게 전원을 공급받기 위해 전원공급장치와 연결된 충전케이블(CB)의 5PIN 구조를 갖춘 USB타입의 접속단자가 접속을 통해 전기적으로 연결될 수 있는 접속포트로 마련됨이 바람직하지만, 이에 한정되지 않고 다양한 충전케이블(CB)의 접속단자 형태에 각각 대응되어 상호 접속이 이루어질 수 있도록 다양하게 설계 변형 가능하다.
여기서, 발광 유닛(1110)은 다수의 LED와 같은 발광부재(1111A, 1111B)를 포함하며 도넛형태로 중공(1111T)을 갖춘 원판형 발광기판(1111)과 상이한 편광축을 설정하고 있는 2종류의 편광필름(1112A, 1112B)이 다수개의 영역을 분획하여 이루어지며, 도넛형태로 중공(1112T)을 갖춘 원판형 제1편광판(1112)를 포함한다.
우선, 발광기판(1111)은 제어모듈(1200)로부터 전달되는 제1발광신호에 의해 일괄적으로 발광하는 다수의 제1LED부(1111A)와 제어모듈(1200)로부터 전달되는 제2발광신호에 의해 일괄적으로 발광하는 다수의 제2LED부(1111B)를 포함한다.
이러한, 다수의 제1LED부(1111A)와 다수의 제2LED부(1111B)의 발광기판(1111)상의 설치 형태는 도6 및 도7에 도시된 바와 같이 중공(1111T)을 갖춘 원판형 발광기판(1111)상에 임의로 설정될 수 있는 가상원주선(1111S)을 기준으로 선을 따라(원주방향을 따라) 상호 등(等)간격을 이루며 교차 배치되는 형태로 마련된다.
이에 따라 제어모듈(1200)로부터 제1발광신호가 전달되어 발광기판(1111)상 다수의 제1LED부(1111A)가 발광하는 경우와 제어모듈(1200)로부터 제2발광신호가 전달되어 발광기판(1111)상 다수의 제2LED부(1111B)가 발광하는 경우에 빛이 조사되는 범위에는 거의 변화가 일어나지 않고, 다시 말해 편광 기능을 변환시키더라도 관찰자는 관찰대상 주변 일정 영역에 빛을 제공받음에는 편차가 거의 발생하지 않는다.
아울러, 가상원주선(1111S)을 기준으로 선을 따라(원주방향을 따라) 상호 등(等)간격을 이루며 교차 배치된 다수의 제1LED부(1111A)와 다수의 제2LED부(1111B)는 설정된 광의 밝기에 따라 일정하고 균형적으로 빛을 관찰대상에 제공할 수 있다.
이와 같이 발광기판(1111)의 다수의 제1LED부(1111A) 또는 다수의 제2LED부(1111B)를 통해 광이 조사되는 방향 측 선단에는 도넛형태로 중공(1112T)을 갖춘 원판형 제1편광판(1112)이 배치된다.
여기서, 제1편광판(1112)은 다수의 제1LED부(1111A)의 광이 조사되는 방향(관찰대상 측 방향) 측 선단에는 도7에 도시된 바와 같이 제1방향으로 설정된 편광축을 구비하는 다수의 제1편광부(1112A)가 위치하고, 다수의 제2LED부(1111B)의 광이 조사되는 방향(관찰대상 측 방향) 측 선단에는 도6에 도시된 바와 같이 제1방향과 직교한 제2방향으로 설정된 편광축을 구비하는 다수의 제2편광부(1112B)가 위치하도록 마련된다.
다시 말해, 도5 및 도6에 도시된 바와 같이 중공(1111T)을 갖춘 원판형 발광기판(1111)상에 임의로 설정될 수 있는 가상원주선(1111S)을 기준으로 선을 따라(원주방향을 따라) 상호 등(等)간격을 이루며 교차 배치된 다수의 제1LED부(1111A)와 다수의 제2LED부(1111B)의 교차 배치 형태에 대응되도록 도넛형태로 중공(1112T)을 갖춘 원판형 제1편광판(1112)에는 다수의 제1편광부(1112A) 및 다수의 제2편광부(1112B)가 대응되게 교차 배치된다.
따라서 제어모듈(1200)로부터 제1발광신호가 전달되어 발광기판(1111)상 다수의 제1LED부(1111A)가 발광하여 조사된 광은 제1편광부(1112A)를 거쳐 제1방향으로 설정된 편광축을 거쳐 편광이 이루어지고, 제어모듈(1200)로부터 제2발광신호가 전달되어 발광기판(1111)상 다수의 제2LED부(1111B)가 발광하여 조사된 광은 제2편광부(1112B)를 거쳐 제1방향과 직교한 제2방향으로 설정된 편관축을 거쳐 편광이 이루어짐에 따라 상호 상이한 편광형태를 제공 할 수 있다.
이와 같은 평행 편관과 교차 편광에 관한 기능적 제공이 선택적으로 이루어질 수 있도록 하기 위해 본 발명의 피부 확대경(1000)은 편광제어용 입력모듈(1400)을 더 포함한다.
편광제어용 입력모듈(1400)은 사용자(관찰자)에 의해 가압 혹은 터치되어 명령신호의 생성을 유발하는 스위치를 포함하며, 실시에 따라 해당 스위치를 통해 입력되는 신호를 기반으로 특정 명령신호를 가공하여 제어모듈(1200)에 전달하는 별도의 명령신호 생성을 위한 구성을 포함하는 형태로 마련될 수도 있고, 한편으로는 해당 스위츠를 통해 입력되는 신호 자체가 제어모듈(1200)에 전달되면 제어모듈(1200)이 이를 기반으로 특정 명령신호를 생성할 수 있는 형태로도 마련될 수 있다.
따라서 편광제어용 입력모듈(1400)은 편광제어용 입력모듈(1400)이 포함하는 스위치 구성을 사용자(관찰자)가 가압 혹은 터치하여 입력 수행하면 제1편광신호 또는 제2편광신호를 생성하여 제어모듈(1200)에 전송하게 된다.
여기서 제1편광신호 및 제2편광신호는 해당 스위치를 통해 입력되는 신호를 기반으로 가공된 특정 명령신호에 해당하여 이를 전달받은 제어모듈(1200)이 해당 명령신호에 대응되는 발광신호를 형성할 수도 있고, 해당 스위치를 통해 입력되는 신호 자체에 해당되어 이를 전달받은 제어모듈(1200)이 이를 기반으로 발광신호를 특정 명령신호로서 생성할 수도 있다.
또한, 편광제어용 입력모듈(1400)은 하나의 스위치를 갖추어 가압 또는 터치되는 회차에 따른 각기 다른 편광신호를 제어모듈(1200)에 전송할 수 있도록 마련되거나, 복수의 스위치를 갖추어 가압 또는 터치 되는 스위치에 따라 각기 다른 편광신호를 제어모듈(1200)에 전송할 수 있도록 마련될 수 있다.
이에 따라 제어모듈(1200)은 편광제어용 입력모듈(1400)을 통해 수신되는 신호가 제1편광신호일 경우, 상기 다수의 제1LED부(1111A)를 발광시키기 위한 상기 제1발광신호를 생성하여 발광 제어함으로써, 관찰대상 주변부에 제1편광부(1112A)를 거쳐 제1방향으로 설정된 편광축을 거쳐 편광이 이루진 광이 조사되도록 한다.
편광제어용 입력모듈(1400)을 통해 수신되는 신호가 제2편광신호일 경우, 상기 다수의 제2LED부(1111B)를 발광시키기 위한 상기 제2발광신호를 생성하여 발광 제어함으로써, 관찰대상 주변부에 제2편광부(1112B)를 거쳐 제2방향으로 설정된 편광축을 거쳐 편광이 이루진 광이 조사되도록 한다.
아울러, 다수의 제1LED부(1111A) 또는 다수의 제2LED부(1111B)를 통해 조사되는 광의 밝기 다단(多段) 조절에 관한 기능적 제공이 선택적으로 이루어질 수 있도록 하기 위해 본 발명의 피부 확대경(1000)은 밝기제어용 입력모듈(1500)을 더 포함한다.
밝기제어용 입력모듈(1500)은 적어도 3단계 이상의 다단으로 구분되어진 밝기제어신호를 생성하여 제어모듈(1200)에 전송하는 구성으로, 사용자(관찰자)에 의해 가압 혹은 터치되어 명령신호의 생성을 유발하는 스위치를 포함하며, 실시에 따라 해당 스위치를 통해 입력되는 신호를 기반으로 특정 명령신호를 가공하여 제어모듈(1200)에 전달하는 별도의 명령신호 생성을 위한 구성을 포함하는 형태로 마련될 수도 있고, 한편으로는 해당 스위츠를 통해 입력되는 신호 자체가 제어모듈(1200)에 전달되면 제어모듈(1200)이 이를 기반으로 특정 명령신호를 생성할 수 있는 형태로도 마련될 수 있다.
따라서 밝기제어용 입력모듈(1500)은 밝기제어용 입력모듈(1500)이 포함하는 스위치 구성을 사용자(관찰자)가 가압 혹은 터치하여 입력 수행하면 다단으로 구분되어진 밝기제어신호를 생성하여 제어모듈(1200)에 전송하게 된다.
예를 들어, 밝기제어용 입력모듈(1500)이 포함하는 스위치 구성을 사용자(관찰자)가 1회 가압 혹은 터치하면 제1단계 밝기제어신호를 생성하여 제어모듈(1200)에 전송하고, 2회 가압 혹은 터치하면 제1단계에 비해 더욱 밝은 수준의 밝기를 제어하기 위한 제2단계 밝기제어신호를 생성하여 제어모듈(1200)에 전송한다.
아울러, 밝기의 제어가 다단으로 이루어짐에 상한 단계가 기 설정되어 있음이 바람직하고, 예를 들어 상한 단계가 5단계일 경우 밝기제어용 입력모듈(1500)이 포함하는 스위치 구성을 사용자(관찰자)가 6회 가압 혹은 터치된 경우 1회 가압 혹은 터치가 이루어진 경우와 동일하게 진행된다.
여기서, 다단으로 구분되어진 밝기제어신호는 해당 스위치를 통해 입력되는 신호를 기반으로 가공된 특정 명령신호에 해당하여 이를 전달받은 제어모듈(1200)이 해당 명령신호에 대응되는 발광신호를 형성할 수도 있고, 해당 스위치를 통해 입력되는 신호 자체에 해당되어 이를 전달받은 제어모듈(1200)이 이를 기반으로 발광신호를 특정 명령신호로서 생성할 수도 있다.
이에 따라 제어모듈(1200)은 밝기제어용 입력모듈(1500)을 통해 수신되는 밝기제어신호가 나타내는 밝기 단계에 따라 다수의 제1LED부(1111A) 또는 다수의 제2LED부(1111B)의 밝기를 제어할 수 있다.
따라서 사용자(관찰자)는 관찰대상이 되는 환자의 피부 상태(피부색, 병변의 색, 병변의 크기, 피부 표면의 굴곡 정도, 피부 표면상 이물질의 정도, 이멀젼 오일의 사용여부)에 관련하여 최적의 광학적 특성을 갖춘 상을 제공받을 수 있도록 관찰 대상 주변에 조사되는 편광의 밝기 정도를 세밀하게 조절 가능해진다.
앞 서 설명한, 편광제어용 입력모듈(1400) 및 밝기제어용 입력모듈(1500)을 이용한 광 조사 형태의 제어에 있어서, 우선적으로 전제가 되는 광 조사 여부는 전원제어용 입력모듈(1900)을 통한 배터리(1700)로부터 각종 입력모듈(1400, 1500), 제어모듈(1200) 및 발광유닛(1110)에 제공되는 전원의 공급 여부의 제어에 의해 결정된다.
전원제어용 입력모듈(1900)은 사용자(관찰자)에 의해 가압 혹은 터치되어 명령신호의 생성을 유발하는 스위치를 포함하며, 실시에 따라 해당 스위치를 통해 입력되는 신호를 기반으로 특정 명령신호를 가공하여 제어모듈(1200)에 전달하는 별도의 명령신호 생성을 위한 구성을 포함하는 형태로 마련될 수도 있고, 한편으로는 해당 스위츠를 통해 입력되는 신호 자체가 제어모듈(1200)에 전달되면 제어모듈(1200)이 이를 기반으로 특정 명령신호를 생성할 수 있는 형태로도 마련될 수 있다.
따라서 전원제어용 입력모듈(1900)은 전원제어용 입력모듈(1900)이 포함하는 스위치 구성을 사용자(관찰자)가 가압 혹은 터치하여 입력 수행하면 배터리(1700)로부터의 전원 공급이 이루어지도록 하여 편광제어용 입력모듈(1400), 밝기제어용 입력모듈(1500), 제어모듈(1200) 및 발광유닛(1110)의 기능 활성화가 이루어지도록 한다.
더 나아가, 제어모듈(1200)은 가압 또는 터치되는 회차에 따라 전원제어용 입력모듈(1900)이 배터리(1700)로부터의 전원 공급이 이루어지도록 하여 각종 구성들이 기능 활성화가 이루어지도록 하기 전 마지막 기능 활성화 상태(전원이 켜진 상태)에서의 편광제어용 입력모듈(1400)에 따라 발광되어진 LED부가 어떤 LED부인지 여부, 밝기제어용 입력모듈(1500)을 통해 다수의 제1LED부(1111A) 또는 다수의 제2LED부(1111B)의 밝기가 몇 단계로 설정되어 있었는지 여부 등을 기록하는 별도의 메모리부(미도시)를 더 포함한다.
이에 따라 가압 또는 터치되는 회차에 따라 전원제어용 입력모듈(1900)이 배터리(1700)로부터의 전원 공급이 이루어지도록 하여 각종 구성들이 기능 활성화가 이루어지도록 하면, 제어모듈(1200)은 메모리부에 기록된 마지막 광 조사 제어형태를 파악하여 이를 그래도 반영하여 최초 출력시킨다.
따라서 가압 또는 터치되는 회차에 따라 전원제어용 입력모듈(1900)이 배터리(1700)로부터의 전원 공급이 해제되도록 하기 직전의 광 조사 제어 형태는 가압 또는 터치되는 회차에 따라 전원제어용 입력모듈(1900)이 배터리(1700)로부터의 전원 공급이 이루어지도록 한 경우에 그대로 반영되어 이어지게 되도록 할 수 있다.
다음으로, 광학 유닛(1120)은 관찰대상(S)을 확대된 상으로 관찰자(P)가 관찰함에 있어서 광학적인 특성을 제공하는 구성으로서, 다수의 광학렌즈와 편광판으로 마련되고 이들 간의 간격 설정 및 곡률반경의 차별 설정을 통해 더욱 개선된 광학적 특성을 제공하게 된다.
이를 위해, 광학 유닛(1120)은 도5에 도시된 바와 같이 제1광학렌즈(1121), 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122, Lens Array), 제2편광판(1123), 제1스페이서(1124, Spacer) 및 제2스페이서(1125, Spacer)를 포함한다.
여기서, 제1광학렌즈(1121)는 도5에 도시된 바와 같이 광학 유닛(1120) 전체상 관찰자(P) 측에 위치하며, 관찰대상(S) 측 면이 볼록하게 형성된 단면형 볼록렌즈 형태로 마련된다.
또한, 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122, Lens Array)는 제1광학렌즈(1121)의 관찰대상(S) 측 선단에 위치하며, 양면이 볼록하게 형성된 렌즈 접착체로, 제2광학렌즈(1122A)와 제3광학렌즈(1122B)로 마련되는 접착 몰색렌즈에 해당된다.
여기서, 제2광학렌즈(1122A)는 양면이 볼록하게 형성된 양면형 볼록렌즈 형태로, 제1광학렌즈(1121)의 관찰대상(S) 측 선단에 위치하여 관찰자(P) 측 볼록면이 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)의 관찰자(P) 측 볼록면에 해당된다.
또한, 제3광학렌즈(1122B)는 관찰대상(S) 측 면이 볼록하게 형성된 음형 메니스커스 렌즈(Negative Meniscus lens) 형태로, 관찰자(P) 측 면이 도5에 도시된 바와 같이 제2광학렌즈(1122A)의 관찰대상(S) 측 면의 볼록한 형상과 대응되는 오목한 형상으로 형성되어 제2광학렌즈(1122A)의 관찰대상(S) 측 면에 접하도록 마련되고, 관찰대상(S) 측 볼록면이 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)의 관찰대상(S) 측 볼록면에 해당된다.
그리고 제2편광판(1123)은 도5에 도시된 바와 같이 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)의 관찰대상(S) 측 선단에 위치하며, 제1편광판(1112)의 제1편광부(1112A)가 갖춘 편광축과 동일한 제1방향으로 평행하게 설정된 편광축을 구비한다.
따라서 다수의 제1LED부(1111A)를 통해 조사된 광은 제1편광부(1112A)를 거쳐 관찰대상(S) 주변 일정 영역에 1차 편광된 상태로 제공되고, 관찰대상(S)으로부터 반사되어 제2편광판(1123)으로 입사되는 광은 결과적으로 평행 편광 기능을 관찰자(P)에게 제공하게 된다.
아울러, 다수의 제2LED부(1111B)를 통해 조사된 광은 제2편광부(1112B)를 거쳐 관찰대상(S) 주변 일정 영역에 1차 편광된 상태로 제공되고, 관찰대상(S)으로부터 반사되어 제2편광판(1123)으로 입사되는 광은 결과적으로 교차 편광 기능을 관찰자(P)에게 제공하게 된다.
다음으로 제1스페이서(1124)는 제1광학렌즈(1121)와 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)를 제1간격(D1)만큼 상호 이격 배치시키고, 제2스페이서(1125)는 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)와 제2편광판(1123)를 제2간격(D2)만큼 상호 이격 배치시킨다.
이와 같이 제1광학렌즈(1121) 및 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122, Lens Array)를 이루는 제2광학렌즈(1122A)와 제3광학렌즈(1122B) 간의 곡률반경의 상대적인 관계와 더불어 제1스페이서(1124, Spacer) 및 제2스페이서(1125, Spacer)에 의한 제1광학렌즈(1121), 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122, Lens Array) 및 제2편광판(1123) 간의 이격 배치 간격의 정도는 결과적으로 더욱 개선된 광학적 해상력 및 더욱 감소된 상 왜곡율의 효과를 제공하게 된다.
이에 대해 구체적으로 설명하면, 제1광학렌즈(1121)의 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R1)은 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)의 관찰자(P) 측 볼록면에 해당하는 제2광학렌즈(1122A) 관찰자(P) 측 볼록면의 곡률반경(R2)에 비해 크고, 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)의 관찰대상(S) 측 볼록면에 해당하는 제3광학렌즈(1122B)의 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R4)에 비해 작게 마련됨이 바람직하다.
또한, 제2광학렌즈(1122A) 관찰자(P) 측 볼록면의 곡률반경(R2)은 제2광학렌즈(1122A) 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R3)에 비해 크고, 제3광학렌즈(1122B)의 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R4)에 비해 작게 마련됨이 바람직하다.
따라서 제3광학렌즈(1122B)의 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R4)-제1광학렌즈(1121)의 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R1)- 제2광학렌즈(1122A) 관찰자(P) 측 볼록면의 곡률반경(R2)-제2광학렌즈(1122A) 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R3) 순으로 곡률반경이 작게 마련된다.
이와 더불어 제1스페이서(1124)에 의해 상호 이격 배치되어 마련되는 제1광학렌즈(1121)와 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)의 중심축 간의 간격(D1)은 제2스페이서(1125)에 의해 상호 이격 배치되어 마련되는 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)와 제2편광판(1123)의 중심축 간의 간격(D2)에 비해 짧은 것이 바람직하다.
좀 더 구체적으로 제1광학렌즈(1121)의 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R1)이 51 내지 52mm(바람직하게는 51.6mm)로 마련됨을 기준으로, 제2광학렌즈(1122A) 관찰자(P) 측 볼록면의 곡률반경(R2)은 27.5 내지 28.5mm(바람직하게는 28mm)로 마련되고, 제2광학렌즈(1122A) 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R3)은 18.5 내지 19.5mm(바람직하게는 19mm)로 마련되며, 제3광학렌즈(1122B)의 관찰대상(S) 측 볼록면의 곡률반경(R4)은 152.5 내지 153.5mm(바람직하게는 152mm)로 마련된다.
아울러, 제1스페이서(1124)에 의해 상호 이격 배치되어 마련되는 제1광학렌즈(1121)와 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)의 중심축 간의 간격(D1)은 0.8 내지 0.82mm(바람직하게는 0.81mm), 제2스페이서(1125)에 의해 상호 이격 배치되어 마련되는 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122)와 제2편광판(1123)의 중심축 간의 간격(D2)은 0.9 내지 1.1mm(바람직하게는 1.0mm)로 마련됨이 상대적으로 가장 바람직하다.
더욱 구체적으로 제1광학렌즈(1121)의 관찰대상 측 면, 제2광학렌즈(1122A) 및 제3광학렌즈(1122B)의 양면은 자외선 및 적외선의 투과율과 광의 반사율을 낮추고, 380nm 내지 780nm의 가시광 투과율을 최대로 높일 수 있도록 광대역 무반사(BBAR, BroadBand Anti Reflection) 코팅 처리됨이 바람직하다.
아울러, 제1광학렌즈(1121)는 1.51 내지 1.52(바람직하게는 1.517)의 굴절률을 갖추고, 제2광학렌즈(1122A)는 1.66 내지 1.67(바람직하게는 1.667)의 굴절률을 갖추고, 제3광학렌즈(1122B)는 1.72 내지 1.73(바람직하게는 1.728)의 굴절률을 갖추고,
이와 같은 제1광학렌즈(1121), 제2광학렌즈(1122A) 및 제3광학렌즈(1122B)의 렌즈 규격상의 특징들을 정리하면 하기 표1과 같다.
(RE1은 관찰자 측 면, RE2는 관찰대상 측 면)
제1광학렌즈(1121) 제2광학렌즈(1122A) 제3광학렌즈(1122B)
실시예 SCHOTT사의 N-BK7 HOYA사의 BAF11 SCHOTT사의 N-SF10
NR RE1=3fringes
RE2=3fringes		 RE1=3fringes
RE2=3fringes		 RE1=3fringes
RE2=3fringes
AS RE1=0.5fringes
RE2=1.0fringes		 RE1=0.8fringes
RE2=0.8fringes		 RE1=0.8fringes
RE2=0.8fringes
Excentric -1' -1' -1'
전체 직경 25mm 25mm 25mm
Clear Aperture RE1=24.5mm
RE2=24.5mm		 RE1=24.5mm
RE2=24.5mm		 RE1=24.5mm
RE2=24.5mm
Center Thickness 4.35ㅁ0.02 9.50ㅁ0.02 2.50ㅁ0.02
Edge Thickness 2.81 1.864 6.68
Coating RE1=LB코팅
RE2=BBAR코팅
@400-700nm, R<1%		 RE1, RE2=BBAR코팅
@400-700nm, T>98%		 RE1, RE2=BBAR코팅
@400-700nm, T>98%
굴절율 1.517 1.667 1.728
우선, 제1광학렌즈(1121)는 관찰자(P) 측 면에는 관찰대상(S) 측 면과 달리 광대역 무반사 코팅(BBAR 코팅)이 아닌 LB(Light Balancing) 코팅처리가 이루어지는데, 이는 발광기판(1111)의 다수의 제1LED부(1111A) 또는 다수의 제2LED부(1111B)로부터 조사되는 LED광의 특성상 육안을 통한 관찰 시 많은 영역을 차지하는 청색광(Blue Light) 및 황색광(Yellow Light) 영역을 줄여 관찰자(P)의 눈으로 투과되는 광의 균형이 갖춰지도록 하여 자연광에 가까운 광이 제공되도록 하는 필터로서 역할을 수행한다.
결과적으로 제1광학렌즈(1121)의 관찰자(P) 측 면에 코팅 처리되어 마련되는 다층 박막 구조의 코팅막 코팅 설계 결과를 물리적 두께(Physical Thickness) 및 광학적 두께(Optical Thickness) 별로 구분하여 정리하면 하기 표2에 정리된 바와 같다.
박막층(Layer) 코팅화합물 굴절률(Index) 광학적 두께[FWOT] 물리적 두께[nm]
1 SiO2 1.45@440nm 0.1900 79.88
2 TiO2 2.35@460nm 0.3475 97.99
3 SiO2 1.45@440nm 0.3943 165.76
4 TiO2 2.35@460nm 0.3929 110.8
5 SiO2 1.45@440nm 0.4150 174.46
6 TiO2 2.35@460nm 0.3924 110.67
7 SiO2 1.45@440nm 0.4793 201.48
8 TiO2 2.35@460nm 0.0912 25.73
9 SiO2 1.45@440nm 0.1260 52.96
10 TiO2 2.35@460nm 0.0647 18.26
11 SiO2 1.45@440nm 0.5066 212.96
12 TiO2 2.35@460nm 0.6697 188.86
13 SiO2 1.45@440nm 0.7066 297.02
14 TiO2 2.35@460nm 0.5859 165.23
15 SiO2 1.45@440nm 0.0392 16.48
16 TiO2 2.35@460nm 0.0514 14.49
이와 같은 제1광학렌즈(1121)의 관찰자(P) 측 면에 코팅 처리되어 마련되는 다층 박막 구조의 코팅막 코팅 설계 결과는 발광기판(1111)의 다수의 제1LED부(1111A) 또는 다수의 제2LED부(1111B)로부터 조사되는 LED광의 파장별 색온도 특성을 파악한 뒤 자연광의 파장에 가깝게 광이 투과 후 제공되도록 설계한 결과이다.
다시 말해, 제1광학렌즈(1121)은 앞 서 설명한 바와 같은 LB코팅을 통해 발광기판(1111)의 다수의 제1LED부(1111A) 또는 다수의 제2LED부(1111B)로부터 조사되는 LED광이 눈으로 투과되기 전에 광의 균형이 갖춰지도록 하여 자연광에 가까운 광이 관찰자(P)에게 제공되도록 함으로써, 관찰자(P)의 눈을 보호하고 장시간의 관찰에도 눈에 가해지는 피로도의 정도를 낮출 뿐만 아니라, 대상에 대한 관찰에 있어서의 시인성 역시 확연히 개선되는 특징을 갖추게 된다.
여기서, 제1광학렌즈(1121)의 관찰자(P) 측 면에 코팅 처리되어 마련되는 다층 박막 구조의 코팅막 코팅 설계 결과에 따른 광학정 특성을 확인하기 위해 분광 광도계(Spectrophotometer)를 이용하여 제1광학렌즈(1121)의 광 투과 스펙트럼을 측정한 결과는 도8에 도시된 바와 같다.
도8에 나타난 바와 같이 제1광학렌즈(1121)는 관찰자 측 면에 형성된 LB 코팅 기반의 다층 박막 코팅막을 통해 청색광(Blue Light) 및 황색광(Yellow Light)의 차단 정도가 확연히 이루어지며, 전체적인 파장이 자연광의 파장에 매우 가깝게 형성됨을 확인할 수 있다.
다음으로, 제1광학렌즈(1121)는 관찰대상(S) 측 면에 광대역 무반사 코팅(BBAR 코팅)처리가 이루어지는데, 이는 렌즈의 반사율은 줄이고 투과율은 높여 관찰자가 느끼는 눈부심의 방지 및 광학적 선명도 개선이 이루어지도록 함으로써, 광의 반사에 의한 관찰자의 집중력 및 관찰 판단의 정확도 저해 문제를 해소하기 위함이다.
결과적으로 제1광학렌즈(1121)의 관찰대상(S) 측 면에 코팅 처리되어 마련되는 다층 박막 구조의 코팅막 코팅 설계 결과를 물리적 두께(Physical Thickness) 및 광학적 두께(Optical Thickness) 별로 구분하여 정리하면 하기 표3에 정리된 바와 같다.
박막층(Layer) 코팅화합물 굴절률(Index) 광학적 두께[FWOT] 물리적 두께[nm]
1 Al2O3 1.63@475nm 0.2698 78.4301
2 ZrO2/TiO 2.07@475nm 0.3792 86.9037
3 Al2O3 1.63@475nm 0.0143 4.1749
4 ZrO2/TiO 2.07@475nm 0.1425 32.6572
5 MgF2 1.38@480nm 0.2701 93.8185
여기서, 제1광학렌즈(1121)의 관찰대상(S) 측 면에 코팅 처리되어 마련되는 다층 박막 구조의 코팅막 코팅 설계 결과에 따른 광학정 특성을 확인하기 위해 분광 광도계(Spectrophotometer)를 이용하여 제1광학렌즈(1121)의 광 반사 스펙트럼을 측정한 결과는 도9에 도시된 바와 같다.
도9에 나타난 바와 같이 제1광학렌즈(1121)는 관찰대상(S) 측 면에 형성된 BBAR코팅 기반의 다층 박막 코팅막을 통해 광의 반사 및 투과 정도가 발광기판(1111)의 다수의 제1LED부(1111A) 또는 다수의 제2LED부(1111B)로부터 관찰대상(S)에 LED광이 조사되는 환경 내에서 관찰자의 눈부심 방지 및 광학적 선명도 개선에 적합한 수준으로 이루어짐을 확인할 수 있다.
이와 같은 제1광학렌즈(1121)는 관찰대상(S) 측 면에 코팅 처리되는 광대역 무반사 코팅처리 설계 및 설계 결과에 따른 다층 박막 코팅 구조는 제2광학렌즈(1122A) 및 제3광학렌즈(1122B)의 양면에도 동일하게 적용됨이 바람직하다.
이와 같은 물리적, 광학적 특정 규격을 갖춘 본 발명의 피부 확대경(1000)의 광학유닛(1120)이 제공하는 광학적 특성의 개선정도는 도10 내지 도14에 걸친 광학 검사 결과를 통해 도출가능하다.
도11과 같이 종래의 타사 제품을 이용해 측정한 광학적 해상력의 정도를 보면, 육안 구분 75 LP(Line Pair)를 기준으로 중심 0.15 MTF(Modulation Transfer Function) 주변 0.05 MTF(Modulation Transfer Function)의 분해능을 제공한다.
이와 반면, 도10과 같이 본 발명의 피부 확대경(1000)을 이용해 측정한 광학적 해상력의 정도를 보면, 육안 구분 75 LP(Line Pair)를 기준으로 중심 0.35 MTF(Modulation Transfer Function) 주변 0.1 MTF(Modulation Transfer Function)의 분해능을 제공하여 상대적으로 높은 수준의 해상력을 갖출 수 있다.
또한, 도13과 같이 타사 제품을 이용해 측정한 광학적 왜곡율의 정도를 보면 -10% 정도의 왜곡율이 나타나 왜곡 정도가 큰 반면, 도12과 같이 본 발명의 피부 확대경(1000)을 이용해 측정한 광학적 왜곡율의 정도를 보면 ??4% 정도의 왜곡율이 나타남에 따라 육안으로 확인시 거의 왜곡이 체감되지 않음을 알 수 있습니다.
이와 더불어 제1광학렌즈(1121) 및 색수차 보정용 렌즈 어레이(1122, Lens Array)를 이루는 제2광학렌즈(1122A), 제3광학렌즈(1122B) 및 제2편광판(1123)의 직경(H) 수준은 종래의 20 내지 22mm의 수준에 비해 더욱 확장된 25mm의 수준을 갖춤으로서, 더욱 넓은 영역에 걸친 관찰이 이루어지도록 할 수 있다.
이를 확인하기 위해 앞서 설명된 바와 같이 설계되어 마련된 광학 유닛(1120)의 광 투과 스펙트럼을 분광 광도계(Spectrophotometer)를 이용하여 측정한 결과를 확인해보면 도14에 도시된 바와 같이 종래의 피부확대경과 달리 자외선 및 적외선의 투과율과 광의 반사율을 낮추고, 380nm 내지 780nm의 가시광 투과율을 최대로 높여 관찰하고자 하는 관찰대상에 대한 광학적 선명도를 높여 안정적이고 정밀한 확대 시야의 관찰이 이루어질 수 있도록 함과 동시에 자외선 및 적외선에 의한 관찰자의 안구 손상 및 피로도의 정도를 확연히 줄일 수 있다.
한편, 광학 튜브 구조체(1100)은 앞 서 설명한 발광유닛(1110) 및 광학유닛(1120)의 하우징(1300)에 대한 결합 및 초점 거리의 조절을 통해 상의 확대 정보를 조절하기 위해 도4에 도시된 바와 같이 제1몸체부(1130), 제2몸체부(1140) 및 제3몸체부(1150)를 더 포함한다.
여기서, 제1몸체부(1130)는 도4에 도시된 바와 같이 광학유닛(1120)이 설치되는 몸체구성으로서, 전체 구조 상 중앙부에는 광학유닛(1120)의 설치 및 설치 후 관찰시야의 확보를 위해 개방되어진 제1개방공간(T1)이 구비되어 하우징(1300)에 고정 결합된다.
아울러, 제1체부(1130)의 제1개방공간(T1) 중 관찰자(P) 측 개구에는 제2보호렌즈(미도시)가 마련될 수 있어 내부에 설치된 광학유닛(1120)을 외부로부터 보호할 수 있다.
또한, 제2몸체부(1140)는 도4에 도시된 바와 같이 발광유닛(1110)이 설치되는 몸체구성으로서, 전체 구조 상 중앙부에는 광학유닛(1120)가 설치된 제1몸체부(1130)에 의해 확보된 관찰시야가 관찰대상(S) 측으로 지속되어 이어질 수 있도록 개방되어진 중공의 공간(1140T)이 마련된다.
이러한 제2몸체부(1140)의 중앙에 구비된 중공의 공간(1140T)은 제2몸체부(1140)에 설치된 발광유닛(1110)과 더불어 관찰시야의 확보를 위해 개방되어 제1개방공간(T1)과 연통되는 제2개방공간(T2)을 형성한다.
이와 같은 구조로 마련되는 제2몸체부(1140)는 제1몸체부(1130) 또는 하우징(1300) 일측에 고정 결합되어 진다.
다음으로 제3몸체부(1150)는 제1몸체부(1130)의 제1개방공간(T1)과 제2몸체부(1140) 및 제2몸체부(1140)에 설치된 발광유닛(1110)에 의한 제2개방공간(T2)을 통해 확보된 관찰시야가 관찰대상(S) 측으로 지속되어 이어질 수 있도록 제2개방공간(T2)과 연통되어 개방되어진 제3개방공간(T3)이 구비된다.
여기서, 제3몸체부(1150)의 3개방공간(T3) 중 관찰대상(S) 측 개구에는 제1보호렌즈(1150L)가 설치되어 제3몸체부(1150)과 연결되어진 제1몸체부(1130) 내 광학유닛(1120) 및 제2몸체부(1140) 내 발광유닛(1110)을 외부로부터 보호하고, 별도의 이멀젼 오일(Emulsion Oil)을 이용한 관찰이 이루어질 수 있도록 한다.
이와 같은 구조의 제3몸체부(1150)는 하우징(1300)에 외부로부터 가해지는 외력에 의해 관찰대상 측으로 전후 이동이 가능하도록 결합되어 진다.
이와 관련하여 본 발명의 피부 확대경(1000)은 제3몸체부(1150)에 연동되어 제3몸체부(1150)를 관찰대상(S) 측으로 전후 이동시킬 수 있도록 하우징(1300)에 결합되는 별도의 조절 수단으로서, 초점거리 조절체(1600)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 초점거리 조절체(1600)는 제3몸체부(1150)와 연동되는 구성으로서, 로테이터(Rotator) 형태로 마련되는 초점거리 조절체(1600)를 회전 운동시키면 이에 연동되어 제3몸체부(1150) 관찰대상(S) 측으로 전후 이동하게 되고, 결과 적으로 광학유닛(1120)을 통해 관찰자(P)가 확인하고자 하는 관찰대상(S)의 확대 정도를 줌 인(Zoom In) 또는 줌 아웃(Zoom out)시켜 조절할 수 있다.
본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의해서 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000 : 피부 확대경
1100 : 광학 튜브 구조체
1110 : 발광유닛
1111 : 발광기판
1111A : 제1LED부 1111B : 제2LED부
1112 : 제1편광판
1112A : 제1편광부 1112B : 제2편광부
1120 : 광학유닛
1121 : 제1광학렌즈
1122 : 색수차 보정용 렌즈 어레이
1122A : 제2광학렌즈
1122B : 제3광학렌즈
1123 : 제2편광판
1124 : 제1스페이서
1125 : 제2스페이서
1130 : 제1몸체부
1140 : 제2몸체부
1150 : 제3몸체부
1150L : 제1보호렌즈
1200 : 제어모듈
1300 : 하우징
1400 : 편광제어용 입력모듈
1500 : 밝기제어용 입력모듈
1600 : 초점거리 조절체
1700 : 배터리
1800 : 충전포트
1900 : 전원제어용 입력모듈
P : 관찰자
S : 관찰대상

Claims (10)

  1. 관찰자가 관찰대상을 확대하여 확인할 수 있도록 마련된 광학유닛 및 상기 광학유닛을 통해 확대하여 확인하고자 하는 관찰대상에 광을 조사하는 발광유닛을 포함하는 광학 튜브 구조체;
    상기 발광유닛에서 제공되는 광의 조사형태를 제어하는 제어모듈; 및
    상기 광학 튜브 구조체 및 제어모듈이 내장 설치되는 하우징;을 포함하며,
    상기 발광유닛은,
    상기 제어모듈로부터 전달되는 제1발광신호에 의해 일괄적으로 발광하는 다수의 제1LED부와 상기 제어모듈로부터 전달되는 제2발광신호에 의해 일괄적으로 발광하는 다수의 제2LED부를 포함하는 발광기판; 및
    상기 다수의 제1LED부의 광이 조사되는 방향 측 선단에 각각 위치하여 제1방향으로 설정된 편광축을 구비하는 다수의 제1편광부와 상기 다수의 제2LED부의 광이 조사되는 방향 측 선단에 각각 위치하여 상기 제1방향과 직교한 제2방향으로 설정된 편광축을 구비하는 다수의 제2편광부를 포함하는 제1편광판;을 포함하며,
    상기 제1LED부와 상기 제2LED부가 결합되어 원판 형태를 가지는 상기 발광기판에 각각의 LED부에 각각의 편광부가 대응되도록 제1편광판이 결합되어 중공을 구비한 원판 모듈을 형성하는 것을 특징으로 하고,
    상기 광학유닛은,
    상기 제1방향으로 평행하게 설정된 편광축을 구비하는 제2편광판을 포함하여, 상기 제1편광부를 거친 LED광을 통과시켜 평행 편광을 형성하고, 상기 제2편광부를 거친 LED광을 통과시켜 교차 편광을 형성하는 것을 특징으로 하는,
    피부 확대경.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 제1LED부 및 다수의 제2LED부는 상기 발광기판상에 임의의 가상원주선을 기준으로 원주방향을 따라 상호 등간격을 이루며 교차 배치되는 형태로 마련되고,
    상기 다수의 제1편광부 및 다수의 제2편광부는 상기 발광기판상의 마련된 상기 다수의 제1LED부 및 다수의 제2LED부의 교차 배치 형태에 대응되도록 마련되는 것을 특징으로 하는
    피부확대경.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 피부 확대경은,
    제1편광신호 또는 제2편광신호를 생성하여 상기 제어모듈에 전송하는 편광제어용 입력모듈;을 더 포함하며,
    상기 제어모듈은 상기 편광제어용 입력모듈을 통해 수신되는 신호가 제1편광신호일 경우, 상기 다수의 제1LED부를 발광시키기 위한 상기 제1발광신호를 생성하고,
    상기 제어모듈은 상기 편광제어용 입력모듈을 통해 수신되는 신호가 제2편광신호일 경우, 상기 다수의 제2LED부를 발광시키기 위한 상기 제2발광신호를 생성하는 것을 특징으로 하는
    피부 확대경.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 피부 확대경은,
    적어도 3단계 이상의 다단으로 구분되어진 밝기제어신호를 생성하여 상기 제어모듈에 전송하는 밝기제어용 입력모듈;을 더 포함하며,
    상기 제어모듈은 상기 밝기제어용 입력모듈을 통해 수신되는 밝기제어신호가 나타내는 밝기 단계에 따라 상기 제1LED부 또는 제2LED부의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는
    피부 확대경.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피부 확대경은,
    상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 발광유닛 및 제어모듈의 작동을 위해 요구되는 전원을 저장 및 공급하는 배터리; 및
    상기 배터리에 외부로부터 전원을 공급하기 위한 충전포트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    피부 확대경.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
KR1020170126446A 2017-09-28 2017-09-28 피부 확대경 KR101821993B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170126446A KR101821993B1 (ko) 2017-09-28 2017-09-28 피부 확대경

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170126446A KR101821993B1 (ko) 2017-09-28 2017-09-28 피부 확대경

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160087027A Division KR101785056B1 (ko) 2016-07-08 2016-07-08 피부 확대경

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180006877A Division KR20180010295A (ko) 2018-01-19 2018-01-19 피부 확대경

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180006345A KR20180006345A (ko) 2018-01-17
KR101821993B1 true KR101821993B1 (ko) 2018-03-08

Family

ID=61026187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170126446A KR101821993B1 (ko) 2017-09-28 2017-09-28 피부 확대경

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101821993B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3083353B1 (fr) * 2018-06-27 2021-03-05 Oreal Dispositif d'acquisition d'images du cuir chevelu en vue de caracteriser un etat pelliculaire

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060132774A1 (en) 2003-03-07 2006-06-22 Mullani Nizar A Dermoscopy epiluminescence device employing cross and parallel polarization
WO2015013288A2 (en) 2013-07-22 2015-01-29 The Rockefeller University System and method for optical detection of skin disease
US20150036311A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 3Gen, Inc. Dermoscopy illumination device with selective polarization and orange light for enhanced viewing of pigmented tissue
JP2015188579A (ja) 2014-03-28 2015-11-02 カシオ計算機株式会社 ダーモスコープ及びダーモスコープの使用方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060132774A1 (en) 2003-03-07 2006-06-22 Mullani Nizar A Dermoscopy epiluminescence device employing cross and parallel polarization
WO2015013288A2 (en) 2013-07-22 2015-01-29 The Rockefeller University System and method for optical detection of skin disease
US20150036311A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 3Gen, Inc. Dermoscopy illumination device with selective polarization and orange light for enhanced viewing of pigmented tissue
JP2015188579A (ja) 2014-03-28 2015-11-02 カシオ計算機株式会社 ダーモスコープ及びダーモスコープの使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180006345A (ko) 2018-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101785056B1 (ko) 피부 확대경
US11787137B2 (en) Optical system
TWI518368B (zh) 虛像顯示裝置
US20190271848A1 (en) Low profile image combiner for near-eye displays
EP2027498B1 (en) Optical assembly for medical imaging devices
CN103941398B (zh) 透过式眼镜显示器
JP2022126693A (ja) デバイスのスクリーン用の光フィルタリングフィルム
CN107111129A (zh) 基板引导的光学器件
JPWO2016084831A1 (ja) 光学装置及び表示装置
CN108957732A (zh) 目镜与显示装置
CN109656006A (zh) 一种宽谱段非调焦全天空气辉成像仪
KR101821993B1 (ko) 피부 확대경
ITUB20155205A1 (it) Adattatore ottico accoppiabile con un dispositivo di acquisizione di immagini ed in particolare destinato all&#39;uso nell&#39;osservazione microscopica.
KR20180010295A (ko) 피부 확대경
CN110398832A (zh) 近红外和长波红外双波段显微物镜
CN105892056B (zh) 一种用于头显的中继光学系统
CN106896493B (zh) 微距广角观察拍摄的装置
US20220317449A1 (en) Optical arrangement for a display
RU2353958C1 (ru) Оптическая система нашлемного коллиматорного дисплея
CN219921015U (zh) 一种内窥镜镜头及内窥镜系统
CN108681038A (zh) 一种无焦的双视场光学系统
KR20120006631A (ko) 적외선렌즈 현미경
US20220104708A1 (en) Magnifying glass for acquiring skin image compensated for distortion
KR102041236B1 (ko) 다중 광원 장치 및 복합 필터를 포함하는 휴대용 내시경 및 이를 위한 다중 광원 장치
US11550145B2 (en) Optical system for implementing augmented reality and device including the same

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant