KR102148157B1 - 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치 - Google Patents

자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 숙달된 전문가가 아니라 할지라도 안저영상을 용이하게 촬영할 수 있고, 촬영된 영상을 판독 및 분석하여 위험도를 예측할 수 있도록 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치에 관한 것으로, 초점조절부를 제어하여 동공촬영부로부터 전달받은 동공 이미지에 대한 초점이 조절되도록 하고, 동공 이미지에 대한 초점이 조절되면 안저촬영부가 안저 이미지를 촬영하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치{FUNDUS IMAGE PHOTOGRAPHY APPARATUS HAVING AUTO FOCUSING FUNCTION}
본 발명은 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 숙달된 전문가가 아니라 할지라도 안저영상을 용이하게 촬영할 수 있고, 촬영된 영상을 판독 및 분석하여 위험도를 예측할 수 있도록 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치에 관한 것이다.
사람의 안구 및 안저를 검사하면 신체의 특정 부위에 대한 정보를 파악할 수 있고, 이를 통하여 신체의 건강상태나 질병의 유무 등을 간단하게 진단할 수 있다. 최근에는 카메라가 장착된 안저촬영기를 이용하여 안저의 사진을 촬영하고, 촬영한 영상을 분석하여 각종 질병 및 유전적 질환 등을 진단하고 있다.
일반적으로 사용되는 안저촬영기는 주로 병원에 설치되어 사용되는 것으로, 그 예로는 세극등 현미경, 안저카메라, 마이봄선 측정 장치 등이 있으며, 안구의 전안부, 수정체, 망막, 눈꺼풀 안쪽 등을 검사하여 백내장, 녹내장, 당뇨망막병증, 나이관련 황반변성, 폐쇄성 마이봄선 기능 이상 등 안과질환을 진단할 수 있다. 이러한 안저촬영기를 이용한 안저 촬영 방법을 간략하게 설명하면, 피검안인을 안저촬영기 전방에 위치시키고 촬영기기와 각막 사이의 거리 및 동공의 결상을 정렬한 다음 각막과의 거리 및 동공과의 정렬 상태를 유지하면서 망막을 관찰하고 망막에 대한 초점을 조정한 다음 망막 사진을 촬영한다.
그러나 종래 안저 촬영기는 조명을 제공하는 조명 광학계와, 안저에서 반사된 광을 결상광으로서 전달하는 촬영 광학계와, 피검자의 시선을 고정하기 위한 지표를 투영하는 지표투영 광학계와, 적외광을 이용한 관찰 광학계 등을 구비해야 하고, 이들과 연관된 각종 복잡한 전자적 구성요소들을 구비하여야 하기 때문에, 해당 장치의 전문가만이 양질의 안저 영상을 촬영할 수 있는 문제점이 있다.
국내등록특허공보 제10-1992016호 극내등록특허공보 제10-1817037호
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 숙달된 전문가가 아니라 할지라도 안저영상을 용이하게 촬영할 수 있고, 촬영된 영상을 판독 및 분석하여 위험도를 예측할 수 있도록 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하우징을 갖는 본체; 및 상기 하우징 내부에 위치되는 촬영부재을 포함하고, 상기 촬영부재는; 내부에 제 1 광학통로가 형성되는 제 1 바디부; 상기 제 1 광학통로의 후측에 삽입되도록 제 2 광학통로가 형성되되 상기 제 1 광학통로를 따라 전진 또는 후진 가능하도록 배치되는 제 2 바디부; 상기 하우징의 외부로 노출되는 상기 제 1 광학통로의 전측에 위치되며 피검사자의 눈이 안내되는 제 1 렌즈모듈; 상기 제 2 광학통로의 후측에 위치되는 제 2 렌즈모듈; 상기 제 1 광학통로 또는 상기 제 2 광학통로의 내부에 위치되며 피검사자의 눈 방향으로 광을 조사하는 광원부; 상기 제 1 광학통로에 구비되며 피검사자의 눈에서 반사된 광의 동공 이미지를 촬영하는 동공촬영부; 상기 제 2 렌즈모듈의 후측에 구비되며 피검사자의 눈에서 반사된 광의 안저 이미지를 촬영하는 안저촬영부; 상기 제 1 렌즈모듈과 상기 제 2 렌즈모듈 간의 이격 거리가 가까워지거나 멀어지도록 상기 제 2 바디부를 이동시키는 초점조절부; 및 상기 초점조절부를 제어하여 상기 동공촬영부로부터 전달받은 동공 이미지에 대한 초점이 조절되도록 제어하고, 상기 동공 이미지에 대한 초점이 조절되면 상기 안저촬영부가 안저 이미지를 촬영하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 광원부는, 상기 제 1 광학통로 또는 상기 제 2 광학통로에 구비되며 적외선 광원을 발광하는 제 1 광원 및 백색 광원을 발광하는 제 2 광원을 갖도록 구성되고, 상기 동공촬영부가 동공 이미지를 촬영하는 과정에서 상기 제어부는 상기 제 1 광원을 온 시켜서 피검사자의 눈 방향으로 적외선 광원이 조사되도록 제어하고, 상기 안저촬영부가 안저 이미지를 촬영하는 과정에서 상기 제어부는 상기 제 2 광원을 온 시켜서 피검사자의 눈 방향으로 백색 광원이 조사되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 초점조절부는, 상기 제 1 바디부에 고정되는 구동모터와, 상기 구동모터에 장착되되 상기 제 2 바디부와 평행하도록 연장되는 회전축과, 일측은 상기 제 2 바디부에 연결되고 타측은 상기 회전축과 나사 결합되는 연결부를 포함하고, 상기 제어부의 제어에 의하여 상기 구동모터가 상기 회전축을 정회전 또는 역회전 시키면, 상기 연결부가 상기 제 2 바디부를 상기 제 1 렌즈모듈과 가까워지거나 멀어지도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 제 1 바디부 및 상기 제 2 바디부의 외측에 위치되는 지지판과, 상기 지지판의 전측에 결합되되 일측은 상기 제 1 바디부가 관통되고 타측은 상기 구동모터가 장착되는 제 1 지지부와, 상기 지지판의 후측에 결합되되 상기 제 2 바디부의 후측이 관통되는 제 2 지지부를 갖는 이동가이드부재를 더 포함하고, 상기 제 2 바디부의 전측에 연결되는 상기 연결부가 상기 제 2 바디부를 이동시키면 상기 제 2 바디부의 후측이 상기 제 2 지지부에 지지된 상태로 슬라이딩 이동되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 제 1 광학통로는 제 1-1 통로, 제 1-2 통로 및 제 1-3 통로가 차례로 위치되고, 상기 제 1-1 통로에 상기 제 1 렌즈모듈이 위치되고, 상기 제 1-2 통로에 상기 동공촬영부가 위치되고, 상기 제 1-3 통로에 상기 제 2 광학통로가 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 안저촬영부로부터 전달받은 안저 이미지와 기 저장된 망막 관련 질환 데이터를 비교 및 분석하여 위험도를 판독하고, 판독 결과를 외부로 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 본체는 하우징의 하부에 위치되는 베이스를 더 포함하고, 상기 베이스와 상기 하우징 사이에는 상기 하우징을 X축, Y축 또는 Z축으로 이동시킬 수 있는 3축모터가 구비되고, 상기 제어부는 상기 3축모터를 제어하여 상기 동공촬영부로부터 전달받은 피검사자의 동공 이미지가 기 설정된 고정포인트(fixation point)에 위치하도록 상기 하우징을 이동시키는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 제 1 광학통로의 일측에 일체로 연장 형성되는 연결바디부를 더 포함하되, 상기 연결바디부의 내부에 상기 제 1 광학통로와 연통되는 연결통로가 형성되고, 상기 연결통로에 제 3 렌즈모듈이 구비되고, 상기 동공촬영부는 상기 제 1 광학통로의 반대 방향에 위치되는 상기 제 3 렌즈모듈의 외측에 장착되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부로 입력신호를 전달하는 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 입력부로부터 첫 번째 입력신호를 전달받으면, 상기 3축모터를 제어하도록 제 1 초점조절모드를 수행하고, 상기 입력부로부터 두 번째 입력신호를 전달받으면, 상기 초점조절부를 제어하는 제 2 초점조절모드 및 상기 안저촬영부로부터 전달받은 안저 이미지를 외부로 출력하도록 제어하는 출력모드를 차례로 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부로부터 전달받은 데이터를 무선 통신을 통하여 외부로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 제공한다.
본 발명은 3축모터를 제어하여 동공촬영부가 촬영한 동공이미지를 기 설정된 고정포인트에 자동으로 위치시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 초점조절부를 제어하여 동공 이미지의 초점이 자동으로 맞춰지도록 제어하므로, 안저촬영부가 최상의 안저 이미지를 촬영할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 이동가이드부재를 통하여 제 2 바디부를 안전하게 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있으므로, 이동가이드부재는 동공 이미지의 초점을 맞추는 과정에서 초점조절부가 제 2 바디부를 안정적으로 전방 또는 후방으로 이동시키도록 가이드하는 효과가 있다.
또한, 비 전문가도 쉽게 안저 영상을 촬영할 수 있고, 촬영한 안저 영상을 이용하여 망막 관련 질환을 정확하게 판독할 수 있으므로, 망막 관련 질환을 조기에 치료할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 외형을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 촬영부재를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 촬영부재를 수직 단면으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 촬영부재를 수평 단면으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 제어수단을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 고정포인트에 동공 이미지가 위치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 광원부가 조사하는 광의 이동 경로를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 외형을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치는 본체(100), 촬영부재(200: 도 2 도시) 및 제어수단(300: 도 5 도시)을 포함한다. 본체(100)는 외형을 형성하는 것으로, 지면, 책상 등에 안착되는 베이스(110)와, 베이스(110)의 상부에 위치되며 내부에 각종 부품이 배치되도록 공간이 형성되는 하우징(120)과, 베이스(110)와 하우징(120) 사이에 위치되는 3축모터(130: 도 5 도시)와, 하우징(120)의 상측에 위치되는 출력부(140)를 포함한다. 베이스(110)의 전측에는 피검사자의 턱이 안착되도록 안착부(112)가 구비된다.
3축모터(130)는 베이스(110)에 지지된 상태로 하우징(120)을 3축 방향 즉, X축, Y축 및 Z축으로 이동시킬 수 있다. 여기서, Z축은 안착부(112)를 기준으로 하여, 안착부(112)에서 멀어지거나 가까워지는 전후 방향을 일컫고, X축은 상기 전후 방향의 수직 방향 즉, 좌우 방향을 일컫고, Y축은 상하 방향을 일컫는다. 이하에서 특별한 설명이 없는 한 전측 또는 전방 또는 전단 이라 함은 안착부(112)와 가까워지는 방향을 일컫고, 후측 또는 후방 또는 후단 이라 함은 안착부(112)와 멀어지는 방향을 일컫는다.
출력부(140)는 각종 영상을 외부로 출력할 수 있는 통상의 터치 패널 등으로 구성되며, 하우징(120)의 후측에 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 이러한 출력부(140)는 현재 진행상태 이미지 및 기능수행을 위한 검사자 인터페이스 UI 화면을 보여줄 수 있다. 또한 출력부(140)는 검사자가 용이하게 조작할 수 있도록 위로 회전이 가능하도록 디자인되어 있다.
촬영부재(200) 및 제어수단(300)은 하우징(120) 내부에 위치되는 것으로 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 촬영부재를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 촬영부재를 수직 단면으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 촬영부재(200)는 하우징(120) 내부에 구비되어 피검사자의 눈을 촬영하는 것으로, 제 1 바디부(210), 제 1 렌즈모듈(230), 빔 스플리터(236), 연결바디부(215), 동공촬영부(250), 제 2 바디부(220), 제 2 렌즈모듈(232), 안저촬영부(252), 광원부(240), 초점조절부(260) 및 이동가이드부재(270)를 포함한다.
제 1 바디부(210)는 예를 들면 원통 형상으로 형성되며, 내부에 광이 지나가도록 빈 공간으로 길게 형성되는 제 1 광학통로(212)가 구비된다. 제 1 광학통로(212)는 그 길이방향을 따라 전측에서 후측 방향으로 제 1-1 통로(212a), 제 1-2 통로(212b) 및 제 1-3 통로(212c)가 차례로 위치된다. 제 1-1 통로(212a)의 전측은 하우징(120)의 전측을 통하여 외부로 노출되며, 이렇게 외부로 노출된 제 1-1 통로(212a)의 전측에 피검사자의 눈이 위치된다. 그리고 제 1-1 통로(212a)에 제 1 렌즈모듈(230)이 위치되고, 제 1-2 통로(212b)에 빔 스플리터(236)가 위치된다.
제 1 렌즈모듈(230)은 복수 개의 대물렌즈를 포함하며, 대물렌즈는 예를 들면 광 경로를 늘려주거나, 광의 크기를 조절하거나, 초점을 조절하는 통상적인 구성이다. 이러한 제 1 렌즈모듈(230)은 하우징(120)의 외부로 노출되는 제 1-1 통로(212a)에 위치되어, 피검사자의 눈이 제 1 렌즈모듈(230)로 안내된다.
빔 스플리터(236)는 일부 광은 투과하고 일부 광은 반사하는 것으로, 제 2 통로에 상하 방향으로 위치되는 제 1 빔 스플리터(236a) 및 제 2 빔 스플리터(236b)를 포함한다.
연결바디부(215)는 제 1 바디부(210)의 상측, 세부적으로는 제 1-2 통로(212b)의 상측에 상방으로 일체로 연장 형성된다. 그리고 연결바디부(215)의 내부에는 제 1-2 통로(212b)와 연통되는 연결통로(216)가 형성되고, 연결통로(216)에 제 3 렌즈모듈(234)이 위치된다. 제 3 렌즈모듈(234)은 복수 개의 대물렌즈를 포함하며, 후술하는 동공촬영부(250)에 맺히는 동공 이미지의 크기, 초점 등을 조절한다.
동공촬영부(250)는 연결바디부(215)의 상측에 장착되는 것으로, 세부적으로는 제 1-2 통로(212b)의 반대 방향에 위치되는 제 3 렌즈모듈(234)의 외측에 장착되어, 피검사자의 동공 이미지를 촬영하는 카메라로서, 대략 740 내지 780nm 대역의 근적외선 광원을 민감하게 받아들일 수 있는 CCD((charge coupled device) 모듈 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 모듈 등으로 구성될 수 있다. 그리고 동공촬영부(250)가 촬영하는 동공 이미지는 후술하는 제어부(303)로 전달되고, 제어부(303)는 동공촬영부(250)가 촬영하는 동공 이미지를 출력부(140)로 출력하여, 외부에서 피검사자의 동공의 위치를 추적 및 관찰할 수 있다.
제 2 바디부(220)는 제 1 바디부(210)의 후측에 결합되도록 긴 관 형상으로 형성되는 것으로, 내부에 제 1-3 통로(212c)에 삽입되도록 제 2 광학통로(222)가 형성된다. 이러한 제 2 바디부(220)는 제 1-3 통로(212c)를 따라 전진 또는 후진 가능하도록 배치된다. 제 2 광학통로(222)는 제 1-3 통로(212c)에 삽입되는 제 2-1 통로(222a) 및 제 2-1 통로(222a)의 후측에 일체로 연장 형성되는 제 2-2 통로(222b)를 포함한다. 제 2-2 통로(222b)는 제 2-1 통로(222a)보다 직경이 작도록 형성되며, 그 내부에 제 2 렌즈모듈(232)이 구비된다.
제 2 렌즈모듈(232)은 이미지 상을 원하는 조건의 상으로 전달하는 복수 개의 보정렌즈(232a) 및 보정렌즈(232a)의 후방에 위치되는 결상렌즈(232b)를 포함한다.
안저촬영부(252)는 결상렌즈(232b)에 맺히는 상을 촬영하는 것으로, 제 2 렌즈모듈(232)의 후측에 구비되며 피검사자의 눈에서 반사된 광의 이미지를 촬영한다. 안저촬영부(252)는 대략 450~780nm 대역의 백색 광원을 민감하게 받아들일 수 있는 CCD((charge coupled device) 모듈 또는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 모듈 등으로 구성될 수 있다.
광원부(240)는 제 1 광학통로(212) 또는 제 2 광학통로(222)의 내부에 위치되며 피검사자의 눈 방향으로 광을 조사하는 것으로, 바람직하게는 제 2-1 통로(222a)에 설치될 수 있다. 이러한 광원부(240)는 제 1 광원(242) 및 제 2 광원(244)을 포함한다. 제 1 광원(242)은 안구를 관찰하고 추적할 때 사용되는 조명으로, 대략 740 내지 780nm 대역의 근적외선 광원을 피검사자의 안구 방향으로 조사한다. 740 내지 780nm 대역의 근적외선 광원을 피검사자의 안구에 조사하면, 피검사자의 동공이 확대되지 않아 피검사자의 동공을 용이하게 관찰할 수 있다. 제 2 광원(244)은 안저 영상을 촬영할 때 사용되는 조명으로, 대략 450~780nm 대역의 백색 광원을 피검사자의 안구 방향으로 조사한다. 즉, 백색 광원을 순간적으로 발광하여 넓혀진 동공을 통해 가시광선을 안저로 입사시키고, 안저에서 반사되어 오는 광으로부터 안저 이미지를 획득한다. 제 1 광원(242)을 이용한 동공 이미지는 안저 검사의 기초로 하기에 적절한 영상 데이터는 아니며 이는 동공의 초점을 자동으로 조절하기 위한 영상이다. 제 2 광원(244)을 이용한 안저 이미지는 안저 검사를 위한 영상 데이터로서, 이를 통하여 각종 안저 검사를 수행한다.
초점조절부(260) 및 이동가이드부재(270)는 도 4에서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 촬영부재를 수평 단면으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 초점조절부(260)는 제 2 바디부(220)를 이동시켜서 제 1 렌즈모듈(230)과 제 2 렌즈모듈(232) 간의 이격 거리가 가까워지거나 멀어지도록 하여 보다 정확하고 선명한 동공 이미지 및 안저 이미지를 얻도록 하기 위한 것으로, 제 1 바디부(210)에 고정되는 구동모터(262)와, 상기 구동모터(262)에 장착되되 상기 제 2 바디부(220)와 평행하도록 연장되는 회전축(264)과, 일측은 상기 제 2 바디부(220)에 연결되고 타측은 상기 회전축(264)과 나사 결합되는 연결부(266)를 포함한다. 그리고 구동모터(262)를 구동하기 위하여 별도의 제어단자(미도시)가 구비될 수 있다. 회전축(264)은 길이방향을 따라 길게 형성되며 구동모터(262)의 회전에 의하여 회전되도록 구성된다. 연결부(266)는 회전축(264)이 관통되도록 구성되되 회전축(264)과 나사 결합되어, 회전축(264)의 회전 운동을 직선 운동으로 변환시킨다. 이에 따라 후술하는 제어부(303)의 제어에 의하여 상기 구동모터(262)가 상기 회전축(264)을 정회전 또는 역회전 시키면, 상기 연결부(266)가 상기 제 2 바디부(220)를 상기 제 1 렌즈모듈(230)과 가까워지거나 멀어지도록 이동시켜서 동공촬영부(250)가 촬영하는 동공 이미지의 초점을 맞추도록 한다.
이동가이드부재(270)는 제 2 바디부(220)의 이동을 가이드하는 것으로, 상기 제 1 바디부(210) 및 상기 제 2 바디부(220)의 외측에 위치되는 지지판(272)과, 상기 지지판(272)의 전측에 결합되되 일측은 상기 제 1 바디부(210)가 관통되고 타측은 상기 구동모터(262)가 장착되는 제 1 지지부(274)와, 상기 지지판(272)의 후측에 결합되되 상기 제 2 바디부(220)의 후측이 관통되는 제 2 지지부(276)를 포함한다.
그리고 제 2 바디부(220)의 전측에 연결되는 상기 연결부(266)가 상기 제 2 바디부(220)를 이동시키면 상기 제 2 바디부(220)의 후측이 상기 제 2 지지부(276)에 지지된 상태로 전방 또는 후방으로 슬라이딩 이동된다. 이처럼 본 발명은 이동가이드부재(270)를 통하여 제 2 바디부(220)를 안전하게 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 제어수단을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제어수단(300)은 입력부(301), 저장부(302), 제어부(303), 통신부(304), 제 1 광원구동부(305), 제 2 광원구동부(306), 제 1 모터구동부(307) 및 제 2 모터구동부(308)를 포함한다.
입력부(301)는 본체(100)에 장착되며, 외부로부터 각종 입력신호를 입력받아 이를 제어부(303)로 전달한다. 입력부(301)는 본체(100)에 별도로 형성될 수도 있고, 출력부(140)에 터치패드 형태로 형성될 수도 있을 것이다.
저장부(302)는 안저촬영부(252)가 캡쳐한 안저 영상이 이미지 파일로 저장된다. 통신부(304)는 제어부(303)로부터 전달받은 이미지 파일 등의 각종 데이터를 무선 통신을 통하여 외부의 단말기로 전송한다. 무선 통신이라 함은 예를 들면, 불루투스, NFC, WiFi 등의 통상의 근거리 무선통신 또는 3G, 4G, 5G 등의 통상의 원거리 무선통신 등으로 구성될 수 있다.
제 1 광원구동부(305)는 제어부(303)의 제어에 의하여 제 1 광원(242)을 구동시키고, 제 2 광원구동부(306)는 제어부(303)의 제어에 의하여 제 2 광원(244)을 구동시킨다. 제 1 모터구동부(307)는 제어부(303)의 제어에 의하여 3축모터(130)를 구동시키고, 제 2 모터구동부(308)는 제어부(303)의 제어에 의하여 구동모터(262)를 구동시킨다.
제어부(303)는 입력부(301)로부터 첫 번째 입력신호를 전달받으면, 3축모터(130)를 제어하도록 제 1 초점조절모드를 수행하고, 상기 입력부(301)로부터 두 번째 입력신호를 전달받으면, 상기 초점조절부(260)를 제어하는 제 2 초점조절모드, 상기 안저촬영부(252)로부터 전달받은 안저 이미지를 외부로 출력하도록 제어하는 출력모드 및 안저 이미지를 분석하여 위험도를 판독하는 판독모드를 차례로 수행한다. 이하, 제 1 초점조절모드, 제 2 초점조절모드, 출력모드 및 판독모드를 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 고정포인트에 동공 이미지가 위치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치의 광원부가 조사하는 광의 이동 경로를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 제어부(303)는 제 1 초점조절모드, 제 2 초점조절모드, 출력모드 및 판독모드를 차례로 이행한다.
먼저, 제 1 초점조절모드는 동공의 초점을 조절하기 위한 것으로, 먼저, 피검사자의 턱이 안착부(112)에 안착된 후, 피검사자의 눈이 제 1 렌즈모듈(230)에 위치된다. 이 상태에서 제어부(303)는 입력부(301)로부터 첫 번째 입력신호를 전달받는다. 그러면 제어부(303)가 제 1 광원구동부(305)를 구동하여 제 1 광원(242)이 발광되도록 한다. 그러면 제 1 광원(242)이 온 되어, 제 1 광원(242)에서 근적외선 광원이 조사되며, 상기 근적외선 광원은 제 1 빔 스플리터(236a)를 지난 후, 제 2 빔 스플리터(236b)에서 제 1 렌즈모듈(230) 방향으로 안내된다. 그리고 제 1 렌즈모듈(230)에 위치된 피검사자의 눈에서 반사되는 근적외선 광원은 제 1 렌즈모듈(230)을 지나 제 2 빔 스플리터(236b)로 이동되며, 이때, 근적외선 광원의 일부는 제 2 빔 스플리터(236b)에서 제 1 빔 스플리터(236a) 방향으로 반사된 후 제 3 렌즈모듈(234)을 지나 동공촬영부(250) 방향으로 전달되고, 근적외선 광원의 다른 일부는 제 2 빔 스플리터(236b)를 통과하여 제 2 렌즈모듈(232)을 지나 안저촬영부(252) 방향으로 전달된다. 동공촬영부(250)는 제 3 렌즈모듈(234)로 전달되는 눈의 동공을 촬영하고 촬영한 동공 이미지는 제어부(303)로 전달한다. 그러면 제어부(303)는 제 1 모터구동부(307)를 제어하여 3축모터(130)가 하우징(120)을 3축 방향 즉, X축, Y축 및 Z축으로 이동시키도록 제어한다. 그러면 도 6에 동공촬영부(250)로부터 전달받은 피검사자의 동공 이미지가 기 설정된 고정포인트(fixation point)(P) 즉 기준 위치에 오도록 제어된다. 고정포인트(P)는 통상의 "+" 형태로 구성될 수 있다. 이때, 외부의 출력부(140)에는 동공 이미지와 기 설정된 고정포인트(P)가 함께 결상되어 나타나므로, 검사자는 동공 이미지가 고정포인트(P)에 제대로 위치되도록 정렬되었는지 여부를 확인할 수 있다. 이처럼 본 발명은 3축모터(130)를 제어하여 동공촬영부(250)가 촬영한 동공이미지를 기 설정된 고정포인트(P)에 자동으로 위치시킬 수 있는 효과가 있다. 한편, 3축모터(130)가 하우징(120)을 이동시켰음에도 불구하고, 동공 이미지가 고정포인트(P)에 제대로 정렬되지 않았다면, 검사자는 입력부(301)를 이용하여 3축모터(130)를 수동으로 제어하여, 피검사자의 동공 이미지가 기 설정된 고정포인트(P)에 위치되도록 정렬시킨다.
이어서, 제 2 초점조절모드는 동공촬영부(250)로부터 전달받은 피검사자의 동공 이미지의 초점이 정확하게 맞도록 제어하기 위한 것으로, 먼저, 제어부(303)는 동공촬영부(250)로부터 전달받은 피검사자의 동공 이미지의 초점이 맞는지 여부를 확인한다. 그 후 제어부(303)는 제 2 모터구동부(308)를 제어하여 초점조절부(260)의 구동모터(262)가 제 2 바디부(220)를 전후 방향으로 이동시키도록 제어하여 동공 이미지의 초점 즉, 포커싱이 맞춰지도록 제어한다. 즉, 동공촬영부(250)로부터 전달받은 피검사자의 동공 이미지의 초점이 맞춰지도록 제어된다면, 후술하는 안저촬영부(252)가 보다 정확하고 선명한 최상의 안저 이미지를 촬영할 수 있으므로, 안저촬영부(252)가 안저 이미지를 촬영하기 전에 미리 동공 이미지의 초점을 정확하게 맞추도록 제어하는 것이다. 이처럼 본 발명은 초점조절부(260)를 제어하여 동공 이미지의 초점이 자동으로 맞춰지도록 제어하므로, 안저촬영부(252)가 최상의 안저 이미지를 촬영할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이어서, 출력모드는 먼저, 동공 이미지의 포커싱이 맞춰지도록 제어된 상태에서 제어부(303)는 입력부(301)로부터 두 번째 입력신호를 전달받는다. 그러면 제어부(303)가 제 1 광원구동부(305) 및 제 2 광원구동부(306)를 제어하여, 제 1 광원(242)은 오프되고, 제 2 광원(244)은 짧은 시간 동안 온 되도록 제어한다. 그러면 제 2 광원(244)이 제 1 빔 스플리터(236a) 및 제 2 빔 스플리터(236b)를 차례로 지난 후 제 1 렌즈모듈(230)을 통하여 피검사자의 동공으로 전달되어, 피검사자의 동공이 순간적으로 넓혀지며, 이때 반사되어 안저촬영부(252)로 되돌아오는 광으로부터 안저 이미지 즉, 망막 이미지를 획득한다.
이어서, 판독모드는 먼저, 망막 이미지를 획득한 제어부(303)는 망막 이미지를 저장부(302)에 저장한다. 그 후 저장부(302)는 망막 이미지와 저장부(302)에 기 저장된 망막 관련 질환 데이터를 비교 및 분석하여 위험도를 판독하고, 판독 결과를 외부로 출력한다. 이때, 제어부(303)는 딥러닝 기반의 인공지능 기법을 이용하여 반복적으로 기계 학습을 실시하여, 판독 성능을 지속적으로 발전시킬 수도 있다.
이처럼 본 발명은 비 전문가도 쉽게 안저 영상을 촬영할 수 있고, 촬영한 안저 영상을 이용하여 망막 관련 질환을 정확하게 판독할 수 있으므로, 망막 관련 질환을 조기에 치료할 수 있는 효과가 있다.
또한, 초점을 맞추는 과정에서는 동공촬영부(250)가 촬영한 이미지를 이용하고, 망막 이미지를 촬영하는 과정에서는 안저촬영부(252)가 촬영한 이미지를 이용하므로, 동공촬영부(250)는 초점을 맞추기에 최적화 되도록 장비를 세팅할 수 있고, 안저촬영부(252)는 망막 이미지를 촬영하기에 최적화 되도록 장비를 세팅할 수 있어, 각각의 목적에 따라 동공촬영부(250) 및 안저촬영부(252)의 기능을 최대한 발휘하도록 서로 다르게 장비 세팅이 가능한 효과가 있다.
본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
100: 본체 110: 베이스
112: 안착부 120: 하우징
130: 3축모터 140: 출력부
200: 촬영부재 210: 제 1 바디부
212: 제 1 광학통로 212a: 제 1-1 통로
212b: 제 1-2 통로 212c: 제 1-3 통로
215: 연결바디부 216: 연결통로
220: 제 2 바디부 222: 제 2 광학통로
222a: 제 2-1 통로 222b: 제 2-2 통로
230: 제 1 렌즈모듈 232: 제 2 렌즈모듈
232a: 보정렌즈 232b: 결상렌즈
234: 제 3 렌즈모듈 236: 빔 스플리터
236a: 제 1 빔 스플리터 236b: 제 2 빔 스플리터
240: 광원부 242: 제 1 광원
244: 제 2 광원 250: 동공촬영부
252: 안저촬영부 260: 초점조절부
262: 구동모터 264: 회전축
266: 연결부 270: 이동가이드부재
272: 지지판 274: 제 1 지지부
276: 제 2 지지부 300: 제어수단
301: 입력부 302: 저장부
303: 제어부 304: 통신부
305: 제 1 광원구동부 306: 제 2 광원구동부
307: 제 1 모터구동부 308: 제 2 모터구동부

Claims (10)

  1. 하우징을 갖는 본체; 및
    상기 하우징 내부에 위치되는 촬영부재을 포함하고,
    상기 촬영부재는;
    내부에 제 1 광학통로가 형성되는 제 1 바디부;
    상기 제 1 광학통로의 후측에 삽입되도록 제 2 광학통로가 형성되되 상기 제 1 광학통로를 따라 전진 또는 후진 가능하도록 배치되는 제 2 바디부;
    상기 하우징의 외부로 노출되는 상기 제 1 광학통로의 전측에 위치되며 피검사자의 눈이 안내되는 제 1 렌즈모듈;
    상기 제 2 광학통로의 후측에 위치되는 제 2 렌즈모듈;
    상기 제 1 광학통로 또는 상기 제 2 광학통로의 내부에 위치되며 피검사자의 눈 방향으로 광을 조사하는 광원부;
    상기 제 1 광학통로에 구비되며 피검사자의 눈에서 반사된 광의 동공 이미지를 촬영하는 동공촬영부;
    상기 제 2 렌즈모듈의 후측에 구비되며 피검사자의 눈에서 반사된 광의 안저 이미지를 촬영하는 안저촬영부;
    상기 제 1 렌즈모듈과 상기 제 2 렌즈모듈 간의 이격 거리가 가까워지거나 멀어지도록 상기 제 2 바디부를 이동시키는 초점조절부; 및
    상기 초점조절부를 제어하여 상기 동공촬영부로부터 전달받은 동공 이미지에 대한 초점이 조절되도록 제어하고, 상기 동공 이미지에 대한 초점이 조절되면 상기 안저촬영부가 안저 이미지를 촬영하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제 1 광학통로는 제 1-1 통로, 제 1-2 통로 및 제 1-3 통로가 차례로 위치되고,
    상기 제 1-1 통로에 상기 제 1 렌즈모듈이 위치되고, 상기 제 1-2 통로에 상기 동공촬영부가 위치되고, 상기 제 1-3 통로에 상기 제 2 광학통로가 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치.
  2. 하우징을 갖는 본체; 및
    상기 하우징 내부에 위치되는 촬영부재을 포함하고,
    상기 촬영부재는;
    내부에 제 1 광학통로가 형성되는 제 1 바디부;
    상기 제 1 광학통로의 후측에 삽입되도록 제 2 광학통로가 형성되되 상기 제 1 광학통로를 따라 전진 또는 후진 가능하도록 배치되는 제 2 바디부;
    상기 하우징의 외부로 노출되는 상기 제 1 광학통로의 전측에 위치되며 피검사자의 눈이 안내되는 제 1 렌즈모듈;
    상기 제 2 광학통로의 후측에 위치되는 제 2 렌즈모듈;
    상기 제 1 광학통로 또는 상기 제 2 광학통로의 내부에 위치되며 피검사자의 눈 방향으로 광을 조사하는 광원부;
    상기 제 1 광학통로에 구비되며 피검사자의 눈에서 반사된 광의 동공 이미지를 촬영하는 동공촬영부;
    상기 제 2 렌즈모듈의 후측에 구비되며 피검사자의 눈에서 반사된 광의 안저 이미지를 촬영하는 안저촬영부;
    상기 제 1 렌즈모듈과 상기 제 2 렌즈모듈 간의 이격 거리가 가까워지거나 멀어지도록 상기 제 2 바디부를 이동시키는 초점조절부; 및
    상기 초점조절부를 제어하여 상기 동공촬영부로부터 전달받은 동공 이미지에 대한 초점이 조절되도록 제어하고, 상기 동공 이미지에 대한 초점이 조절되면 상기 안저촬영부가 안저 이미지를 촬영하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 본체는 하우징의 하부에 위치되는 베이스를 더 포함하고, 상기 베이스와 상기 하우징 사이에는 상기 하우징을 X축, Y축 또는 Z축으로 이동시킬 수 있는 3축모터가 구비되고,
    상기 제어부는 상기 3축모터를 제어하여 상기 동공촬영부로부터 전달받은 피검사자의 동공 이미지가 기 설정된 고정포인트(fixation point)에 위치하도록 상기 하우징을 이동시키고,
    상기 제 1 광학통로의 일측에 일체로 연장 형성되는 연결바디부를 더 포함하되, 상기 연결바디부의 내부에 상기 제 1 광학통로와 연통되는 연결통로가 형성되고,
    상기 연결통로에 제 3 렌즈모듈이 구비되고,
    상기 동공촬영부는 상기 제 1 광학통로의 반대 방향에 위치되는 상기 제 3 렌즈모듈의 외측에 장착되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광원부는, 상기 제 1 광학통로 또는 상기 제 2 광학통로에 구비되며 적외선 광원을 발광하는 제 1 광원 및 백색 광원을 발광하는 제 2 광원을 갖도록 구성되고,
    상기 동공촬영부가 동공 이미지를 촬영하는 과정에서 상기 제어부는 상기 제 1 광원을 온 시켜서 피검사자의 눈 방향으로 적외선 광원이 조사되도록 제어하고,
    상기 안저촬영부가 안저 이미지를 촬영하는 과정에서 상기 제어부는 상기 제 2 광원을 온 시켜서 피검사자의 눈 방향으로 백색 광원이 조사되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 초점조절부는, 상기 제 1 바디부에 고정되는 구동모터와, 상기 구동모터에 장착되되 상기 제 2 바디부와 평행하도록 연장되는 회전축과, 일측은 상기 제 2 바디부에 연결되고 타측은 상기 회전축과 나사 결합되는 연결부를 포함하고,
    상기 제어부의 제어에 의하여 상기 구동모터가 상기 회전축을 정회전 또는 역회전 시키면, 상기 연결부가 상기 제 2 바디부를 상기 제 1 렌즈모듈과 가까워지거나 멀어지도록 이동시키는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 바디부 및 상기 제 2 바디부의 외측에 위치되는 지지판과, 상기 지지판의 전측에 결합되되 일측은 상기 제 1 바디부가 관통되고 타측은 상기 구동모터가 장착되는 제 1 지지부와, 상기 지지판의 후측에 결합되되 상기 제 2 바디부의 후측이 관통되는 제 2 지지부를 갖는 이동가이드부재를 더 포함하고,
    상기 제 2 바디부의 전측에 연결되는 상기 연결부가 상기 제 2 바디부를 이동시키면 상기 제 2 바디부의 후측이 상기 제 2 지지부에 지지된 상태로 슬라이딩 이동되는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 안저촬영부로부터 전달받은 안저 이미지와 기 저장된 망막 관련 질환 데이터를 비교 및 분석하여 위험도를 판독하고, 판독 결과를 외부로 출력하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부로 입력신호를 전달하는 입력부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 입력부로부터 첫 번째 입력신호를 전달받으면, 상기 3축모터를 제어하도록 제 1 초점조절모드를 수행하고, 상기 입력부로부터 두 번째 입력신호를 전달받으면, 상기 초점조절부를 제어하는 제 2 초점조절모드 및 상기 안저촬영부로부터 전달받은 안저 이미지를 외부로 출력하도록 제어하는 출력모드를 차례로 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부로부터 전달받은 데이터를 무선 통신을 통하여 외부로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 초점 조절 기능을 갖는 안저 영상 촬영 장치.
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