KR102145221B1 - 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 - Google Patents

광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치는, 광원, 광원으로부터 조사된 빛을 기준광과 측정광으로 분류하는 광분류기, 기준광과 측정광이 각각 반사된 기준반사광과 측정반사광이 가간섭된 신호를 데이터화하는 가간섭 신호 수집기, 및 데이터에 따라 청각 기관의 3차원 구조를 산출하고 청각 기능을 측정하는 연산기,를 포함하는 메인콘솔; 광분류기에 연결된 광섬유를 통해 기준광을 수신하여 반사경을 통해 생성된 기준반사광을 메인콘솔로 전달하는 기준단; 및 광분류기에 연결된 광섬유를 통해 일단으로 측정광을 수신하고, 내부에서 음향을 생성하며, 타단에 결합된 스펙큘럼을 통해 청각 기관의 내측으로 삽입되어 음향 및 측정광을 조사하여 청각 기관에서 반사된 측정반사광을 메인콘솔로 전달하는 측정단;을 포함할 수 있다.

Description

광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치{AUDITORY ABILITY TEST DEVICE BASED ON OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY}
본 발명은 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빛과 소리를 복합적으로 활용하여 청각 기관의 구조를 산출하고 청각 기능을 측정하는 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치에 관한 것이다.
귀(ear)는 귓바퀴로부터 고막에 이르는 통로, 소위 귓구멍이라고 불리우며 외이(outer ear)에 속하는 외이도(auditory canal)가 구비되고, 중이(middle ear)에 속하며 고막을 지나 형성되어 있는 망치(hammer)와 모루(anvil) 및 등골(stirrup)이 있으며, 내이(inner ear)에 속하는 난원창(oval window), 반고리관(semicircular canals), 달팽이관(cochlea) 및 청신경(Auditory nerve)이 형성된 구조를 갖는다.
한편, 외이가 고막에 의해 중이 및 내이와 물리적으로 구분되어 있는 귀의 구조를 파악하기 위해 종래에는 소형 카메라를 외이도로 삽입하여 외이의 구조를 제한적으로 파악하고, 광원을 고막으로 조사하여 체온을 조사하였다. 이처럼, 종래에는 중이 또는 내이의 구조를 정확히 파악하고 이를 기초로 이소골의 진동 여부를 직접 감지하여 청각 기능을 측정하지 못하는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2017-0050031호
본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 고막 내측의 내이의 3차원 구조를 산출하는 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 고막 또는 이소골이 세분화된 주파수에 따라 변경되는 진동을 통해 청각 기능을 측정하는 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치는 광원, 광원으로부터 조사된 빛을 기준광과 측정광으로 분류하는 광분류기, 상기 기준광과 측정광이 각각 반사된 기준반사광과 측정반사광이 가간섭된 신호를 데이터화하는 가간섭 신호 수집기, 및 데이터에 따라 청각 기관의 3차원 구조를 산출하고 청각 기능을 측정하는 연산기,를 포함하는 메인콘솔; 상기 광분류기에 연결된 광섬유를 통해 상기 기준광을 수신하여 반사경을 통해 생성된 기준반사광을 상기 메인콘솔로 전달하는 기준단; 및 상기 광분류기에 연결된 광섬유를 통해 일단으로 상기 측정광을 수신하고, 내부에서 음향을 생성하며, 타단에 결합된 스펙큘럼을 통해 상기 청각 기관의 내측으로 삽입되어 상기 음향 및 측정광을 조사하여 상기 청각 기관에서 반사된 측정반사광을 상기 메인콘솔로 전달하는 측정단;을 포함한다.
또한, 상기 측정단은, 상기 측정광을 복수의 평행광으로 치환시키는 2차원 광경로 제어기; 상기 청각 기관 내부를 진동시키기 위해 일정한 초기 주파수로 설정된 음향을 내부에서 출력하며, 상기 청각 기관으로 상기 평행광과 상기 음향을 전달하는 음향기; 및 상기 2차원 광경로 제어기와 음향기 사이에 배치되어, 상기 음향기에서 음향 출력시 발생하는 진동을 차단하는 진동 방지기;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 2차원 광경로 제어기는, 상기 광분류기로부터 전달된 측정광을 통과시켜 평행광으로 전환시키는 콜리메이터; 상기 콜리메이터에서 전환된 평행광의 경로를 상기 스펙큘럼과 나란한 방향으로 전환하는 적어도 하나의 반사경; 및 상기 반사경에서 전환된 평행광을 집속하는 대물렌즈;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 음향기는, 상기 2차원 광경로 제어기에서 전달되는 평행광 및 내부에서 출력하는 음향을 상기 스펙큘럼을 통해 청각 기관으로 출력하며, 상기 스펙큘럼이 결합되는 단부가 콘(corn) 형태일 수 있다.
또한, 상기 진동 방지기는, 상기 평행광이 통과하는 통로가 중앙을 관통하고, 외벽 전체가 상기 2차원 광경로 제어기 및 상기 음향기와 접촉하는 환형 구조일 수 있다.
또한, 상기 진동 방지기는, 상기 평행광이 통과하는 통로가 중앙을 관통하고, 외벽 중 일부가 개방되어 상기 음향기에서 발생하는 진동을 배출하는 방사형 구조일 수 있다.
또한, 상기 연산기는, 상기 가간섭된 데이터를 푸리에 변환하여 상기 측정반사광의 반사위치를 추적할 수 있다.
또한, 상기 연산기는, 상기 측정반사광의 반사위치를 종합하여 상기 청각 기관의 3차원 구조를 산출할 수 있다.
또한, 상기 연산기는, 상기 푸리에 변환된 결과 값 중 복소수를 이용하여, 상기 출력된 음향에 의해 발생하는 청각 기관 내부의 진동을 측정할 수 있다.
또한, 상기 측정단은, 상기 초기 주파수에 의해 진동이 발생된 청각 기관에 상기 측정광을 조사하여 진동 측정이 완료된 후, 상기 음향기에서 초기 주파수와 상이한 주파수의 음향을 재전달하여 상기 청각 기관의 진동을 유도하고 진동중인 청각 기관에 측정광을 재조사하여 상기 청각 기관에서 반사된 측정반사광을 상기 메인콘솔로 전달하며, 상기 연산기는, 상기 초기 주파수에 의해 발생된 진동에 반사된 측정반사광과 상기 초기 주파수와 상이한 주파수의 음향에 의해 발생하는 진동에 반사된 측정반사광을 비교하여 주파수별 청각 기능을 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치는 음향에 의한 고막 및 이소골의 진동을 연속 파장 광대역 광을 이용하여 광간섭 시킴으로써 비접촉적 및 비파괴적으로 청각 기관 중 외이 및 중이의 3차원 구조를 산출하고 청각 기능을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치는 음향기를 통해 음향이 출력되는 경우 발생하는 진동이 2차원 광경로 제어기로 전달하는 것을 예방하기 위해 진동 방지기가 배치되며, 출력되는 음향에 따라 진동 방지기의 형태를 변형시킴으로써 안정성이 향상된 청각 기능 측정 장치를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치는 연산기를 통해 산출된 3차원 구조를 산출하고, 3차원 구조의 반사지점에 따른 진동 정도를 회색조의 밝기 또는 색의 특성 무늬 등으로 표현하여 출력함으로써 검사결과를 직관적으로 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치를 통한 청각 기관의 응답을 정량적으로 측정하는 방식은 청각 기능의 평가와 동시에 청각 보조기나 이식형 청각 보조기구의 사양 선정에 효과적으로 활용할 수 있어, 간접 검사에 의존하던 청각 검사기 시장 및 청각 보조기 시장에 적용가능하여 넓은 시장성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 의 모식도이다.
도 2는 도 1의 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 중 메인콘솔의 모식도이다.
도 3은 도 1의 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 중 측정단의 모식도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 중 진동 방지기의 예시들을 나타낸다.
도 5 내지 도 7은 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 중 측정단을 통해 청각 기관의 구조를 산출하고 청각 기능을 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치는 음향에 의한 고막 및 이소골의 진동을 연속 파장 광대역 광을 이용하여 광간섭 시킴으로써 비접촉적 및 비파괴적으로 청각 기관 중 외이 및 중이의 3차원 구조를 산출하고 청각 기능을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치(1, 이하 청각 기능 측정 장치)는 메인콘솔(11), 기준단(13) 및 측정단(15)을 포함한다.
메인콘솔(11)은 기준단(13) 및 측정단(15)에 상이한 광섬유를 통해 연결될 수 있다. 메인콘솔(11)은 기준단(13) 및 측정단(15)에서 회신되는 기준반사광과 측정반사광을 가간섭시켜 청각 기관(9)의 3차원 구조를 산출하거나, 청각 가능을 측정할 수 있다. 메인콘솔(11)에서 산출된 3차원 구조나 청각 기능에 대한 정량적인 값은 외부 디스플레이 장치를 통해 출력될 수 있다. 또한, 사용자는 메인콘솔(11)의 조작을 통해 출력되는 광의 대역과 음향의 주파수 등의 측정 조건을 조절할 수 있다.
이를 위해, 메인콘솔(11)은 광원(111), 광분류기(113), 가간섭 신호 수집기(115) 및 연산기(117)를 포함할 수 있다. 메인콘솔(11)을 구성하는 각 구성요소는 도 2를 통해 상세히 설명하도록 한다.
기준단(13)은 광분류기(113)에 연결된 광섬유를 통해 기준광을 수신할 수 있다. 기준단(13)은 기준광이 수신된 타측에서 거울, 반사경과 같은 물체를 통해 기준광을 반사시켜 기준반사광을 생성할 수 있으며, 이를 메인콘솔(11)로 전달할 수 있다. 기준단(13)을 통해 생성된 기준반사광은 위상의 변화가 요구되지 않으며, 기준광과 동일한 위상을 가진상태로 측정반사광에서 변경된 위상의 변화를 파악하기 위한 기준으로 사용될 수 있다.
측정단(15)은 광분류기(113)에 연결된 광섬유를 통해 일단으로 측정광을 수신할 수 있다. 측정단(15)은 내부에서 음향을 생성할 수 있다. 측정단(15)은 타단에 결합된 스펙큘럼(1531)을 통해 청각 기관(9)의 내측으로 삽입되어 음향 및 측정광을 조사할 수 있다. 측정단(15)은 청각 기관(9)에서 반사된 측정반사광을 메인콘솔(11)로 전달할 수 있다.
한편, 측정단(15)의 각 구성요소 및 측정광의 경로에 대한 상세한 설명은 도 3 내지 도 7을 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 도 1의 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 중 메인콘솔의 모식도이다.
도 2를 참조하면, 메인콘솔(11)은 광원(111), 광분류기(113), 가간섭 신호 수집기(115) 및 연산기(117)를 포함할 수 있다. 광원(111)은 연속된 파장으로 구성된 저가 간섭광을 출력할 수 있다. 광원(111)은 중심파장을 기준으로 일정한 대역폭을 갖는 광대역의 광을 출력할 수 있다. 광원(111)을 통해 출력된 광은 광분류기(113)로 전달될 수 있다.
광분류기(113)는 광원(111)으로부터 조사된 빛을 기준광과 측정광으로 분류할 수 있다. 광분류기(113)는 기준광을 기준단(13)으로 전달하고, 측정광을 측정단(15)으로 전달할 수 있다. 광분류기(113)는 기준단(13)과 측정단(15)에서 회귀한 기준반사광과 측정반사광의 광가간섭 현상을 유도할 수 있다. 광분류기(113)는 광가간섭 현상이 유도된 신호를 가간섭 신호 수집기(115)로 전달할 수 있다.
가간섭 신호 수집기(115)는 기준광과 측정광이 각각 반사된 기준반사광과 측정반사광이 가간섭된 신호를 데이터화할 수 있다. 가간섭 신호 수집기(115)는 컴퓨터 장치와 같은 시스템에서 데이터화 된 신호가 처리되도록 디지털화할 수 있다. 가간섭 신호 수집기(115)는 데이터화된 정보를 연산기(117)로 전달할 수 있다.
연산기(117)는 가간섭 신호 수집기(115)에서 전달받은 데이터에 따라 청각 기관(9)의 3차원 구조를 산출하고 청각 기능을 측정할 수 있다. 연산기(117)는 가간섭 신호 수집기(115)에서 가간섭된 데이터를 푸리에 변환하여 측정반사광의 반사위치를 추적할 수 있다. 연산기(117)는 측정반사광의 반사위치를 종합하여 청각 기관(9)의 3차원 구조를 산출할 수 있다. 특히, 연산기(117)는 외이 또는 중이의 3차원 구조를 산출할 수 있다. 연산기(117)는 푸리에 변환된 결과 값 중 복소수를 이용하여 출력된 음향에 의해 발생하는 청각 기관(9) 내부의 진동을 측정할 수 있다. 상세하게, 연산기(117)는 고막 또는 이소골의 진동을 측정할 수 있다.
도 3은 도 1의 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 중 측정단의 모식도이다.
도 3을 참조하면, 측정단(15)은 2차원 광경로 제어기(151), 음향기(153) 및 진동 방지기(155)를 포함할 수 있다. 2차원 광경로 제어기(151)는 광분류기(113)로부터 측정광을 전달받을 수 있다. 2차원 광경로 제어기(151)는 측정광을 복수의 평행광으로 치환시킬 수 있다. 2차원 광경로 제어기(151)는 평행광을 음향기로 전달할 수 있다. 이를 위해, 2차원 광경로 제어기(151)는 콜리메이터(1511), 반사경(1513) 및 대물렌즈(1515)를 포함할 수 있다.
콜리메이터(1511)는 광분류기(113)로부터 전달된 측정광을 통과시켜 평행광으로 전환시킬 수 있다. 콜리메이터(1511)는 단일 경로로 전달되는 측정광을 평행한 경로를 갖는 복수의 평행광으로 전환시킬 수 있다. 콜리메이터(1511)를 통해 전환된 복수의 평행광은 고막을 통과하여 이소골의 상이한 부위에서 반사되어 각기 상이한 위상을 갖는 측정반사광으로 변환될 수 있다.
반사경(1513)은 콜리메이터(1511)에서 전환된 평행광의 경로를 스펙큘럼(1531)과 나란한 방향으로 전환할 수 있다. 반사경(1513)은 복수개 마련되어 평행광의 경로를 설정할 수 있다. 반사경(1513)은 평행광의 위상을 변화시키지 않고 평행광의 경로를 설정할 수 있다.
대물렌즈(1515)는 반사경(1513)에서 전환된 평행광을 집속할 수 있다. 대물렌즈(1515)는 경로가 전환된 복수의 평행광을 외이도와 나란한 경로를 따라 집속되도록 굴절시킬 수 있다. 대물렌즈(1515)를 통해 굴절된 복수의 평행광은 음향기(153) 또는 스펙큘럼(1531)과 충돌이 예방될 수 있다. 또한, 대물렌즈(1515)를 통해 굴절된 복수의 평행광은 청각 기관(9)의 상이한 지점으로 도달 및 반사될 수 있다. 이때, 상이한 지점에 도달하여 반사된 각각의 측정반사광은 회귀시간, 회귀시 위상, 회귀시 주파수 등의 정보가 상이할 수 있으며, 이를 기준반사광과 비교하여 청각 기관(9)의 3차원 구조 또는 청각 기능을 측정하는 자료로 사용할 수 있다.
음향기(153)는 청각 기관(9) 내부를 진동시키기 위해 일정한 초기 주파수로 설정된 음향을 내부에서 출력할 수 있다. 음향기(153)는 청각 기관(9)으로 평행광과 음향을 전달할 수 있다. 음향기(153)는 다수의 소형 스피커를 포함할 수 있으며, 출력 방향은 스펙큘럼(1531)와 연결된 방향으로 설정되도록 밀집되어 배치될 수 있다. 음향기(153)에서 출력되는 음향신호는 외부 기기를 통해 지정될 수 있으며, 디지털 아날로그 변환기를 통해 전달될 수 있다.
또한, 음향기(153)는 2차원 광경로 제어기(151)에서 전달되는 평행광 및 내부에서 출력하는 음향을 스펙큘럼(1531)을 통해 청각 기관(9)으로 출력할 수 있다. 음향기(153)는 스펙큘럼(1531)이 결합되는 단부가 콘(corn) 형태일 수 있다. 이러한 구조적 특성을 통해 음향기(153)는 출력되는 음향 신호를 한 점으로 집중하여 출력할 수 있다. 특히, 스펙큘럼(1531)은 교체가 가능한 일회용 보조기구로, 측정단(15)이 인체와 직접적으로 접촉하지 않게 하며, 측정광과 음향이 청각 기관(9)으로 효과적으로 전달되도록 통로를 형성할 수 있다.
진동 방지기(155)는 2차원 광경로 제어기(151)와 음향기(153) 사이에 배치될 수 있다. 진동 방지기(155)는 음향기(153)에서 음향 출력시 발생하는 진동을 차단할 수 있다. 진동 방지기(155)는 음향기(153)에서 출력하는 음향에 따라 상이한 형태로 제공되어 2차원 광경로 제어기(151)와 음향기(153) 사이에 배치될 수 있다. 이와 관련된 상세한 설명은 도 4a와 도 4b를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 중 진동 방지기의 예시들을 나타낸다.
도 4a를 참조하면, 진동 방지기는 평행광이 통과하는 통로가 중앙을 관통하고, 외벽 전체가 2차원 광경로 제어기(151) 및 음향기(153)와 접촉하는 환형 구조일 수 있다. 이 같은 형태의 진동 방지기는 2차원 광경로 제어기(151)와 음향기(153)의 접합면을 최대한으로 함으로써, 결합 강도를 높여 청각 기능 측정 장치(1)의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 4b를 참조하면, 진동 방지기는 평행광이 통과하는 통로가 중앙을 관통하고 외벽 중 일부가 개방되어 음향기(153)에서 발생하는 진동을 배출하는 방사형 구조일 수 있다. 이 같은 형태의 진동 방지기는 음향기(153)와 접합하는 접합면을 최소한으로 하고, 접합면을 제외한 부분을 통해 공기가 순환되도록 유도함으로써 음향기(153)로부터 출력되는 음향에 의한 진동 전달을 최소화 하여 2차원 광경로 제어기(151)의 유동을 감소시킬 수 있다.
이처럼, 진동 방지기(155)는 구조적인 안정성 또는 진동 전달의 감소를 구현하기 위해 다양한 구조로 제공될 수 있으며, 설계상의 변형 및 안정성의 확보를 위해 변형된 형태로 제공될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치 중 측정단을 통해 청각 기관의 구조를 산출하고 청각 기능을 측정하는 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 내지 7을 참조하면, 측정단(15) 끝에 스펙큘럼(1531)을 부착하여 외이도로 삽입하고, 검사 음향을 설정하여 청각 기관(9)으로 출력할 수 있다. 이후, 측정단(15)은 초기 주파수에 의해 진동이 발생된 청각 기관(9)에 측정광을 조사하여 진동 측정이 완료된 후, 음향기(153)에서 초기 주파수와 상이한 주파수의 음향을 재전달하여 청각 기관(9)의 진동을 유도하고 진동중인 청각 기관(9)에 측정광을 재조사하여 청각 기관(9)에서 반사된 측정반사광을 메인콘솔(11)로 전달할 수 있다. 이처럼, 측정단(15)은 측정광과 음향의 조사 및 청각 기관(9)에서 반사된 측정반사광을 재수집하여 메인콘솔(11)로 재전달할 수 있다. 또한, 측정단(15)을 통해 재수집된 진동은 연산기(117)를 통해 선정된 음향 마다 독립적으로 측정 및 저장될 수 있다.
이후, 연산기(117)는 초기 주파수에 의해 발생된 진동에 반사된 측정반사광과 초기 주파수와 상이한 주파수의 음향에 의해 발생하는 진동에 반사된 측정반사광을 비교하여 출력된 음향의 주파수별 청각 기능을 측정할 수 있다.
상세하게, 메인콘솔(11)의 가간섭 신호 수집기(115)를 통해 수집된 가간섭 신호는 연산기(117)로 전달되어 파장 보상 처리를 통해 광파장에 의한 K영역 선형화 된 후, 푸리에 변환될 수 있다. 연산기(117)는 푸리에 변환된 가간섭 신호를 2가지의 처리 과정을 통하여 정보화 할 수 있다.
일 예로, 연산기(117)는 2차원 광경로 제어기(151)를 통해 각각의 반사 위치(①, ②, ③)로 조사된 측정광이 반사 위치에 따라 주파수가 변환되어 회귀한 측정반사광의 푸리에 변환을 통해 반사 위치(①, ②, ③)를 각각 추적하고, 반사 위치를 x축 및 y축 위치 좌표와 함께 처리하여 청각 기관의 3차원 구조화를 수행할 수 있다.
다른 예로, 연산기(117)는 측정광이 반사되는 위치에 따라 진동할 때 발생하는 측정반사광의 위상 변위를 푸리에 변환된 결과 값인 복소수를 이용하여 정량화 하고, 기준반사광을 푸리에 변환한 복소수와 비교할 수 있다. 이를 통해 진동 정도를 환산하여 청각 기능을 측정할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치는 음향기를 통해 음향이 출력되는 경우 발생하는 진동이 2차원 광경로 제어기로 전달하는 것을 예방하기 위해 진동 방지기가 배치되며, 출력되는 음향에 따라 진동 방지기의 형태를 변형시킴으로써 안정성이 향상된 청각 기능 측정 장치를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치는 연산기를 통해 산출된 3차원 구조를 산출하고, 3차원 구조의 반사지점에 따른 진동 정도를 회색조의 밝기 또는 색의 특성 무늬 등으로 표현하여 출력함으로써 검사결과를 직관적으로 확인할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치를 통한 청각 기관의 응답을 정량적으로 측정하는 방식은 청각 기능의 평가와 동시에 청각 보조기나 이식형 청각 보조기구의 사양 선정에 효과적으로 활용할 수 있어, 간접 검사에 의존하던 청각 검사기 시장 및 청각 보조기 시장에 적용가능하여 넓은 시장성을 확보할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명을 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 설명한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 청각 기능 측정 장치
11: 메인콘솔
111: 광원
113: 광분류기
115: 가간섭 신호 수집기
117: 연산기
13: 기준단
15: 측정단
151: 2차원 광경로 제어기
1511: 콜리메이터
1513: 반사경
1515: 대물렌즈
153: 음향기
1531: 스펙큘럼
155: 진동 방지기
9: 청각 기관

Claims (10)

  1. 광원, 광원으로부터 조사된 빛을 기준광과 측정광으로 분류하는 광분류기, 상기 기준광과 측정광이 각각 반사된 기준반사광과 측정반사광이 가간섭된 신호를 데이터화하는 가간섭 신호 수집기, 및 데이터에 따라 청각 기관의 3차원 구조를 산출하고 청각 기능을 측정하는 연산기,를 포함하는 메인콘솔;
    상기 광분류기에 연결된 광섬유를 통해 상기 기준광을 수신하여 반사경을 통해 생성된 기준반사광을 상기 메인콘솔로 전달하는 기준단; 및
    상기 광분류기에 연결된 광섬유를 통해 일단으로 상기 측정광을 수신하고, 내부에서 음향을 생성하며, 타단에 결합된 스펙큘럼을 통해 상기 청각 기관의 내측으로 삽입되어 상기 음향 및 측정광을 조사하여 상기 청각 기관에서 반사된 측정반사광을 상기 메인콘솔로 전달하는 측정단;을 포함하는, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측정단은,
    상기 측정광을 복수의 평행광으로 치환시키는 2차원 광경로 제어기;
    상기 청각 기관 내부를 진동시키기 위해 일정한 초기 주파수로 설정된 음향을 내부에서 출력하며, 상기 청각 기관으로 상기 평행광과 상기 음향을 전달하는 음향기; 및
    상기 2차원 광경로 제어기와 음향기 사이에 배치되어, 상기 음향기에서 음향 출력시 발생하는 진동을 차단하는 진동 방지기;를 포함하는, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 2차원 광경로 제어기는,
    상기 광분류기로부터 전달된 측정광을 통과시켜 평행광으로 전환시키는 콜리메이터;
    상기 콜리메이터에서 전환된 평행광의 경로를 상기 스펙큘럼과 나란한 방향으로 전환하는 적어도 하나의 반사경; 및
    상기 반사경에서 전환된 평행광을 집속하는 대물렌즈;를 포함하는, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 음향기는,
    상기 2차원 광경로 제어기에서 전달되는 평행광 및 내부에서 출력하는 음향을 상기 스펙큘럼을 통해 청각 기관으로 출력하며, 상기 스펙큘럼이 결합되는 단부가 콘(corn) 형태인, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 방지기는,
    상기 평행광이 통과하는 통로가 중앙을 관통하고, 외벽 전체가 상기 2차원 광경로 제어기 및 상기 음향기와 접촉하는 환형 구조인, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 방지기는,
    상기 평행광이 통과하는 통로가 중앙을 관통하고, 외벽 중 일부가 개방되어 상기 음향기에서 발생하는 진동을 배출하는 방사형 구조인, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 연산기는,
    상기 가간섭된 데이터를 푸리에 변환하여 상기 측정반사광의 반사위치를 추적하는, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연산기는,
    상기 측정반사광의 반사위치를 종합하여 상기 청각 기관의 3차원 구조를 산출하는, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 연산기는,
    상기 푸리에 변환된 결과 값 중 복소수를 이용하여, 상기 출력된 음향에 의해 발생하는 청각 기관 내부의 진동을 측정하는, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 측정단은,
    초기 주파수에 의해 진동이 발생된 청각 기관에 상기 측정광을 조사하여 진동 측정이 완료된 후, 상기 음향기에서 초기 주파수와 상이한 주파수의 음향을 재전달하여 상기 청각 기관의 진동을 유도하고 진동중인 청각 기관에 측정광을 재조사하여 상기 청각 기관에서 반사된 측정반사광을 상기 메인콘솔로 전달하며,
    상기 연산기는,
    상기 초기 주파수에 의해 발생된 진동에 반사된 측정반사광과 상기 초기 주파수와 상이한 주파수의 음향에 의해 발생하는 진동에 반사된 측정반사광을 비교하여 주파수별 청각 기능을 측정하는, 광간섭 기반의 청각 기능 측정 장치.
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