KR102193755B1 - The tonometer - Google Patents
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- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/16—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring intraocular pressure, e.g. tonometers
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Abstract
본 발명에 따른 일 실시 예는, 하우징, 하우징의 내부에 배치된 에어 공급부, 에어 공급부와 연결되는 링형 분사구를 가지는 분사 노즐, 및 분사 노즐에 배치된 촬상부를 포함한다. 또한, 분사 노즐은 에어 공급부와 연결된 유입구를 가지는 유입부, 유입구와 연결된 링형 유로를 가지는 확산부, 링형 유로에 연결된 링형 경사 유로를 가지는 분사부를 포함한다.An embodiment according to the present invention includes a housing, an air supply unit disposed inside the housing, a spray nozzle having a ring-shaped injection port connected to the air supply unit, and an image pickup unit disposed on the injection nozzle. In addition, the injection nozzle includes an inlet having an inlet connected to the air supply part, a diffusion part having a ring-shaped flow path connected to the inlet, and an injection part having a ring-type inclined flow path connected to the ring-type flow path.
Description
본 발명은 안압 측정 장치에 관한 것으로서, 안구에 분사된 에어를 이용하여 안압을 측정할 수 있는 안압 측정 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an intraocular pressure measuring device, and to an intraocular pressure measuring device capable of measuring intraocular pressure using air injected into the eyeball.
안압(Intraocular Pressure; IOP)을 측정하기 위한 안압계는, 각막에 접촉 되는지 여부에 따라 접촉식 안압계(Contact typed Tonometer)와 비접촉식 안압계(Non Contact typed Tonometer) 등으로 분류될 수 있다.Tonometers for measuring intraocular pressure (IOP) can be classified into contact typed tonometers and non-contact typed tonometers depending on whether or not they are in contact with the cornea.
특히, 비접촉식 안압계는 각막에 접촉되지 않아 접촉식 안압계에 비해 편리하고, 위생적이다. 일반적으로, 비접촉식 안압계는 각막에 에어를 분사하는 방식이 이용될 수 있다. 안압은 분사된 에어에 의한 각막 변화를 통해 측정될 수 있다. 따라서, 안압을 측정하기 위해서는, 분사된 에어에 의한 각막 변화를 정밀하게 측정하는 것이 중요하다.
In particular, the non-contact tonometer is more convenient and hygienic than the contact tonometer because it does not contact the cornea. In general, the non-contact tonometer may use a method of injecting air to the cornea. Intraocular pressure can be measured through corneal changes caused by injected air. Therefore, in order to measure the intraocular pressure, it is important to accurately measure the corneal change caused by the injected air.
본 발명의 일 실시 예는, 분사 노즐을 통해 에어를 분사한 후, 에어의 압력에 의한 안구의 변형 상태를 시각적으로 판별하여 안압을 측정할 수 있는 안압 측정 장치를 제공하는 것이다.An embodiment of the present invention is to provide an intraocular pressure measuring device capable of measuring intraocular pressure by visually determining a deformed state of an eyeball due to pressure of the air after injecting air through a spray nozzle.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치는 하우징, 하우징의 내부에 배치된 에어 공급부, 에어 공급부와 연결되며 링형 분사구를 가지는 분사 노즐 및 촬상부를 포함한다. An apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention includes a housing, an air supply unit disposed inside the housing, a spray nozzle connected to the air supply unit and having a ring-shaped injection port, and an imaging unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 분사 노즐은 에어 공급부에 연결되는 적어도 하나의 유입구를 가지는 유입부, 유입구에 연결되는 링형 유로를 가지는 확산부 및 링형 유로에 연결되며, 반경이 점차 줄어드는 링형 경사 유로를 가지는 분사부를 포함한다. The injection nozzle of the intraocular pressure measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to an inlet having at least one inlet connected to the air supply unit, a diffusion unit having a ring-type flow path connected to the inlet, and a ring-type flow path, and the radius gradually decreases. It includes an injection portion having a ring-shaped oblique flow path.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 유입구는 원주방향으로 이격되어 배치된다. The inlet of the device for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention is spaced apart in the circumferential direction.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 링형 경사 유로의 단면적은 링형 유로의 단면적보다 작다.The cross-sectional area of the ring-shaped inclined flow path of the intraocular pressure measuring apparatus according to an embodiment of the present invention is smaller than that of the ring-shaped flow path.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 촬상부는 분사 노즐의 중심축 상에 배치된다. The imaging unit of the apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention is disposed on the central axis of the spray nozzle.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 촬상부는 분사 노즐로부터 안구를 향하여 분사되는 에어에 의해 변형되는 각막을 촬영한다.The imaging unit of the intraocular pressure measuring apparatus according to an embodiment of the present invention photographs a cornea that is deformed by air injected from the injection nozzle toward the eyeball.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 촬상부는 렌즈 및 이미지 센서를 포함한다.The imaging unit of the apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention includes a lens and an image sensor.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치는 촬상부의 주변에 배치된 복수의 광원을 더 포함한다. The apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention further includes a plurality of light sources disposed around the imaging unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치는 단일 피크를 갖는 LED 광원을 포함한다. The apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention includes an LED light source having a single peak.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 광원은 설정된 패턴 형상을 갖는 패턴 형성부를 포함한다.The light source of the apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention includes a pattern forming unit having a set pattern shape.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 패턴 형성부는 스트라이프 패턴, 격자무늬 패턴, 체스 패턴 중 하나의 패턴 형상을 갖는다. The pattern forming part of the apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention has a pattern shape of one of a stripe pattern, a grid pattern, and a chess pattern.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 분사노즐 주변에 배치된 복수의 촬상부를 더 포함한다. It further includes a plurality of image pickup units disposed around the injection nozzle of the apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 촬상부는 분사노즐을 기준으로 서로 대향하도록 배치된다.The imaging units of the apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention are disposed to face each other based on the injection nozzle.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치는 하우징, 하우징의 내부에 배치된 에어 공급부, 에어 공급부와 연결되며 공기 분사구를 가지는 분사 노즐, 2차원 이미지를 촬영하는 촬상부 및 외부 처리장치와 연결된 네트워크 연결부를 포함한다.An apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention includes a housing, an air supply unit disposed inside the housing, a spray nozzle connected to the air supply unit and having an air injection port, an imaging unit for capturing a two-dimensional image, and a network connected to an external processing device. Includes a connection.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 네트워크 연결부는 촬상부에서 촬영된 복수의 2차원 이미지를 외부 처리 장치로 전송한다.The network connection unit of the device for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention transmits a plurality of 2D images captured by the imaging unit to an external processing device.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 네트워크 연결부는 2차원 이미지에 대응하는 분사 노즐의 공기압 정보를 외부 처리 장치로 전송한다.The network connection unit of the apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention transmits air pressure information of a spray nozzle corresponding to a two-dimensional image to an external processing device.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 네트워크 연결부는 공기압 정보 및 2차원 이미지로부터 연산된 안압 정보를 외부 처리 장치로부터 수신한다.The network connection unit of the apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention receives air pressure information and intraocular pressure information calculated from a two-dimensional image from an external processing device.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 상기 네트워크 연결부는 안압 측정 장치의 상태 정보를 외부 처리 장치로 전송한다.The network connection unit of the intraocular pressure measurement device according to an embodiment of the present invention transmits state information of the intraocular pressure measurement device to an external processing device.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 분사 노즐은 링형 유로, 링형 경사 유로 및 링형 분사구를 가진다. 따라서, 에어 공급부에서 공급된 에어는 분사 노즐의 링형 분사구를 통해 분사될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the spray nozzle has a ring-type flow path, a ring-type inclined flow path, and a ring-type spray hole. Accordingly, the air supplied from the air supply unit may be injected through the ring-shaped injection port of the injection nozzle.
또한, 촬상부는 분사 노즐에 인접하게 배치된다. 또한, 복수의 촬상부를 통해 분사된 에어에 의한 각막의 변형 정도를 시각적으로 측정할 수 있다.Further, the imaging unit is disposed adjacent to the spray nozzle. In addition, it is possible to visually measure the degree of deformation of the cornea due to the air injected through the plurality of imaging units.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안압 측정 장치를 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 안압 측정 장치의 내부를 도시한 도면,
도 3은 도 2에 도시된 분사 노즐의 내부를 도시한 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 분사 노즐의 단면도,
도 5는 도 3에 도시된 분사 노즐을 분리한 사시도,
도 6은 도 5에 도시한 촬상부의 단면도,
도 7은 도 3에 도시된 분사 노즐 및 촬상부의 사시도,
도 8(a) 및 도 8(b)는 패턴 광원에 의한 각막 영상 모식도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부의 사시도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안압 측정 장치의 네트워크 구성도이다.1 is a perspective view showing an apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing the interior of the intraocular pressure measuring device shown in FIG. 1;
3 is a perspective view showing the interior of the spray nozzle shown in FIG. 2;
4 is a cross-sectional view of the spray nozzle shown in FIG. 3;
5 is a perspective view of the spray nozzle shown in FIG. 3 separated;
6 is a cross-sectional view of the imaging unit shown in FIG. 5;
7 is a perspective view of a spray nozzle and an imaging unit shown in FIG. 3;
8(a) and 8(b) are schematic diagrams of corneal images using a patterned light source,
9 is a perspective view of an imaging unit according to an embodiment of the present invention,
10 is a network configuration diagram of an apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention.
이하, 실시 예들을 중심으로 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기 설명하는 도면이나 실시 예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 첨부된 도면들은 다양한 실시 예들 중 본 발명을 구체적으로 설명하기 위하여 예시적으로 선택된 것일 뿐이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments. However, the scope of the present invention is not limited by the drawings or embodiments described below. The accompanying drawings are only illustratively selected to specifically describe the present invention from among various embodiments.
발명의 이해를 돕기 위해, 도면에서 각 구성요소와 그 형상 등이 간략하게 그려지거나 또는 과장되어 그려지기도 하며, 실제 제품에 있는 구성요소가 표현되지 않고 생략되기도 한다. 따라서 도면은 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석해야 한다. 한편, 도면에서 동일한 역할을 하는 요소들은 동일한 부호로 표시된다. In order to aid understanding of the invention, each component and its shape are drawn in a simplified or exaggerated manner in the drawings, and components in an actual product are not represented and omitted. Therefore, the drawings should be interpreted to aid understanding of the invention. Meanwhile, elements that play the same role in the drawings are indicated by the same reference numerals.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 제1, 제2, 제3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제1 구성 요소가 제2 또는 제3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제2 또는 제3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.In the present specification, terms such as first, second, and third may be used to describe various elements, but these elements are not limited by the terms. The terms are used for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second or third component, and similarly, a second or third component may be alternately named.
또한, 어떤 층이나 구성요소가 다른 층이나 또는 구성요소의 “상”에 있다라고 기재되는 경우에는, 상기 어떤 층이나 구성요소가 상기 다른 층이나 구성요소와 직접 접촉하여 배치된 경우뿐만 아니라, 그 사이에 제3의 층이 개재되어 배치된 경우까지 모두 포함하는 의미이다.
In addition, when a layer or component is described as being “on” another layer or component, the layer or component is not only disposed in direct contact with the other layer or component, but also This means that it includes all the cases where the third layer is interposed therebetween.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시 예인 안압 측정 장치(10)를 설명한다. Hereinafter, an
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 안압 측정 장치(10)를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 안압 측정 장치(10)의 내부를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2에 도시된 분사 노즐(300)의 내부를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 분사 노즐(300)의 단면도이다.1 is a perspective view showing an intraocular
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 안압 측정 장치(10)는 하우징(100), 하우징(100)의 내부에 배치된 에어 공급부(200), 에어 공급부(200)에 연결된 분사 노즐(300), 및 촬상부(400)를 포함할 수 있다.1 to 4, the intraocular
하우징(100)은 건(gun) 형상을 가질 수 있다. 하우징(100)은 휴대 가능한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 또한, 안압의 측정 시 편의를 위하여, 하우징(100)의 일측은 적어도 일부 돌출될 수 있다. 이는, 안압 측정자가 손으로 하우징(100)을 용이하게 쥘 수 있게 도와준다.The
에어 공급부(200)는 하우징(100)의 내부에 배치될 수 있다. 다른 실시 예로, 에어 공급부(200)의 적어도 일부가 하우징(100)의 내부에 배치될 수 있다. 즉, 에어 공급부(200) 중 일부는 하우징(100)의 외부에 배치될 수도 있다. 에어 공급부(200)는 에어 탱크(210), 압력 조절기(230), 분사 밸브(250) 및 에어 분사 버튼(270)을 포함할 수 있다.The
에어 탱크(210)는 압축된 에어를 저장한다. 에어 탱크(210)는 압력 조절기(230)에 연결된다. 압력 조절기(230)는 에어 탱크(210)로부터 유입된 에어의 압력을 소정의 압력으로 조절한다. 분사 밸브(250)는 압력 조절기(230)에 연결된다. 분사 밸브(250)는 밸브를 개폐한다. 이에 의해, 분사 밸브(250)는 에어를 분사하거나 차단할 수 있다. 분사 밸브(250)는 에어 분사 버튼(270)에 의해 동작될 수 있다. 즉, 안압 측정자가 에어 분사 버튼(270)을 누르면, 분사 밸브(250)는 밸브를 개방한다. 여기서, 분사 밸브(230)는 솔레노이드 밸브일 수 있다.The
본 발명의 실시예에서는 건 형상을 예시로 하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 하우징의 다른 구조로서 컵(cup) 형상을 가질 수도 있다. 컵 형상의 하우징은 분사 노즐을 둘러싸고, 하우징이 안구의 주변 영역에 접촉하여 측정할 수 있다. 컵 형상 안압 측정 장치는 안압을 스스로 측정하는 사용자에게 적합한 형태로서, 안압 측정 시 사용자의 손 떨림을 방지하고, 노즐과 안구의 거리를 일정하게 유지하도록 도와준다. 또한, 노즐 외곽부의 하우징 형상이 공기 흐름을 억제하여 어에 분사 방식의 안압 측정에 따른 오차를 줄여 줄 수도 있다.
In the embodiment of the present invention, the shape of the key is illustrated, but the shape is not limited thereto. As another structure of the housing, it may have a cup shape. The cup-shaped housing surrounds the spray nozzle, and the housing contacts the peripheral area of the eyeball for measurement. The cup-shaped intraocular pressure measuring device is a form suitable for users who measure intraocular pressure by themselves, and helps to prevent the user's hand from shaking when measuring intraocular pressure and to maintain a constant distance between the nozzle and the eyeball. In addition, the shape of the housing at the outer portion of the nozzle may suppress air flow, thereby reducing an error caused by measuring intraocular pressure using the aerojet method.
도 2 내지 4를 참조하면, 분사 노즐(300)은 링형 분사구(351a)를 가지며 하우징(100)에 배치된다. 분사 노즐(300)의 적어도 일부는 하우징(100)에 삽입될 수 있다. 분사 노즐(300)은 유입부(310), 확산부(330) 및 분사부(350)를 포함할 수 있다. 유입부(310)는 유입구(311)를 가지며, 확산부(330)는 링형 유로(331)를 가진다. 또한, 분사부(350)는 링형 경사 유로(351)를 가진다. 분사부(350)의 단부에 배치된 링형 분사구(351a)는 링형 경사 유로(351)에 연결된다.2 to 4, the
유입구(311)는 에어 공급부(200)에 연결된다. 즉, 에어 공급부(200)에서 공급된 에어는 유입구(311)를 통해 확산부(330)로 공급된다. 유입구(311)는 원주 방향을 따라 유입부(310)에 이격되어 배치된다. 일 실시 예로, 2개의 유입구(311)가 분사 노즐(300)의 중심축을 사이에 두고 마주보게 배치될 수 있다. 또한, 에어 공급부(200)와 연결되는 유입관(미도시)이 유입구(311)에 삽입될 수 있다.The
확산부(330)는 유입구(311)와 연결되는 링형 유로(331)를 가진다. 확산부(330)는 분사 노즐(300)의 중심축을 기준으로 제 1 반경을 가지는 제 1 원주면(332)과, 제 2 반경을 가지는 제 2 원주면(333)을 가진다. 제 2 반경은 제 1 반경 보다 크다. 따라서, 제 2 원주면(333)은 제 1 원주면(332)과 이격된다. 링형 유로(331)는 제 1 원주면(332)과 제 2 원주면(333)의 이격된 공간이다. 구체적으로, 링형 유로(331)는 분사 노즐(300)의 중심축을 기준으로 원주 방향으로 연장된다. 또한, 링형 유로(331)는 분사 노즐(300)의 중심축과 실질적으로 평행하게 유입부(310)에서 분사부(350)를 향하여 연장된다. 따라서, 링형 유로(331)는 분사 노즐(300)의 중심축을 따라 일정한 반경을 가진다.The
분사부(350)는 링형 유로(331)와 연결되는 링형 경사 유로(351)를 가진다. 분사부(350)는 제 1 원주면(332)으로부터 연장된 제 1 경사 원주면(352)과 제 2 원주면(333)으로부터 연장된 제 2 경사 원주면(353)을 포함한다. 제 1 경사 원주면(352)은 제 1 원주면(332)으로부터 일정한 각도를 갖는다. 또한, 제 2 경사 원주면(353)은 제 2 원주면(333)으로부터 일정한 각도를 갖는다. 여기서, 제 1 경사 원주면(352)과 제 2 경사 원주면(353)는 동일하거나, 상이한 각도를 가질 수 있다. 링형 경사 유로(351)는 제 1 경사 원주면(352)과 제 2 경사 원주면(353) 사이의 이격된 공간이다. 즉, 링형 경사 유로(351)의 반경은 분사 노즐(300)의 중심축을 따라 점차 감소할 수 있다.The
일 실시 예로, 제 1 경사 원주면(352)과 제 2 경사 원주면(353)은 분사 노즐(300)의 중심축을 기준으로 동일한 각도를 가질 수 있다. 이 경우, 단면상 링형 경사 유로(351)의 면적은 링형 유로(331)의 면적 보다 작다. 이와 달리, 제 1 경사 원주면(352)은 제 2 경사 원주면(353) 보다 큰 각도를 가질 수 있다. 이 경우, 단면상 링형 경사 유로(351)의 면적은 링형 유로(331)의 면적 보다 클 수 있다. 즉, 제 1 경사 원주면(352)과 제 2 경사 원주면(353)의 각도에 따라, 단면상 링형 경사 유로(351)의 면적과 링형 유로(331)의 면적은 동일하거나, 서로 상이할 수 있다.As an example, the first inclined
촬상부(400)는 링형 분사 노즐(300)의 중앙에 배치되며, 노즐 삽입체(300b)의 내부 공간에 촬상부(400)를 지지하는 센서 지지부(370, 390)이 결합된다.
The
도 5는 도 3에 도시된 분사 노즐(300)을 분리한 사시도이다.5 is a perspective view of the
도 4 및 5를 참조하면, 노즐 삽입체(300b)의 단부에는 단턱부가 배치될 수 있다. 단턱부는 유입구(311)를 가질 수 있다. 노즐 삽입체(300b)는 노즐 케이스(300a)에 적어도 일부 삽입될 수 있다. 노즐 케이스(300a)와 노즐 삽입체(300b)는 서로 이격된다. 다만, 노즐 삽입체(300b)의 단턱부는 노즐 케이스(300a)에 접촉될 수 있다. 링형 유로(331)와 링형 경사 유로(351)는 노즐 케이스(300a)와 노즐 삽입체(300b)에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 유입구(311)는 링형 유로(331)와 링형 경사 유로(351)에 연결된다.4 and 5, a stepped portion may be disposed at an end of the
분사 노즐(300)은 제1 센서 지지부(370)와 제 2 센서 지지부(390)를 포함할 수 있다. The
도 4 및 도 5를 참조하면 제1 센서 지지부(370)와 제 2 센서 지지부(390)는 분사 노즐(300)의 내부에 삽입되어 배치될 수 있다. 예컨대, 제 1 및 제 2센서 지지부(370,390)는 분사 노즐(300)의 중심축 상에 배치될 수 있다. 후술할 촬상부(400)는 제 1 센서 지지부(370)와 결합되어 지지될 수 있다.
4 and 5, the first
도 6은 도 5에 도시한 촬상부의 단면도이다. 6 is a cross-sectional view of an imaging unit shown in FIG. 5.
도 6을 참조하면, 촬상부(400)는 복수의 렌즈로 구성된 렌즈모듈(410), 액츄에이터(420), 필터(430), 이미지 센서(440), 연성기판(450)으로 이루어져 있다. Referring to FIG. 6, the
렌즈모듈(410)은 원형의 경통 안에 연속적으로 조립된 복수의 렌즈들로 구성된다. 렌즈의 개수는 4 ~ 6개로 구성될 수 있다. 렌즈모듈의 렌즈 구성은 피사체의 크기 및 피사체와의 거리, 촬상되는 화각의 정도에 따라서 다양한 조합이 가능하다. The
액츄에이터(420)는 렌즈모듈(410)의 측면에 위치하며 렌즈모듈(410)의 렌즈 위치를 전후로 이동할 수 있는 이동 수단을 구비하고 있다. 액츄에이터(420)는 피사체를 확대하거나 축소할 수 있고, 촬영된 영상이 선명하게 나오도록 렌즈의 위치를 최적 초점 위치로 이송시켜 주는 자동초점구동기능을 갖는다. 촬상부(400)와 피사체(안구)의 거리는 사용자 별로 다르므로 자동초점구동기능을 통해 선명한 각막 영상을 얻을 수 있다.The
광학필터(430)는 입사된 광원에 대해서 특정 파장을 차단하거나, 특정 파장 대역을 투과하는 기능을 가진다. 주로 적외선 영역을 차단하는 IR 필터를 적용하여 영상의 선명도를 높이는데 사용된다. 또는 광원으로 특정 파장 대역을 사용하고 해당 파장 대역을 통과하는 광학필터를 조합하여 영상을 획득하는 것도 가능하다. The
이미지 센서(440)는 렌즈모듈(41) 및 광학필터(430)를 투과하여 수신된 광을 전자적으로 변환하는 반도체 소자이다. 이미지 센서(440)는 제조 방법에 따라서 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor FET), CCD(Charge Coupled Devices)로 크게 나누어 진다. 최근에는 저조도에서 영상을 얻기 유리한 CCD 방식이 더 많이 사용된다.The
연성기판(450)은 이미지 센서(440)에 의해 변환된 영상 정보를 영상처리 장치로 전송하는 기능의 전자회로 연결부이다. 연성기판(450)에 의해 제어부로 전송된 안구의 영상 정보는 이미지 프로세서를 거쳐 각막의 형상을 구현할 수 있다.
The
도 7은 도 3에 도시된 분사 노즐 및 촬상부의 사시도이다. 7 is a perspective view of a spray nozzle and an image pickup unit shown in FIG. 3.
도 7을 참조하면 촬상부(400)의 전면에 광원(510,520)이 배치되어 있다. Referring to FIG. 7,
본 발명의 실시예에 따라 안압계가 안압을 측정하는 경우, 먼저 촬상부(400)는 각막의 변형이 없는 상태를 촬영하여 이후 각막의 변화를 추정하는 기준점으로 사용한다. 기준 각막의 촬영 후 분사 노즐(300)을 통해 각막에 공기압이 가해진다. 이때, 촬상부(400)는 분사 노즐(300)을 통해 분사된 에어에 의해 각막의 변형이 발생하는 순간을 연속적으로 촬영한다. 안압계는 촬영된 영상을 분석하여 각막의 최대 변형 정도 및 각막의 압평형 상태를 분석할 수 있다.When the tonometer measures intraocular pressure according to an embodiment of the present invention, first, the
본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부(400)는 분사 노즐(300)의 중심축에 촬상부(400)가 위치하여, 각막을 전면에서 촬영하는 방식을 사용한다. 촬상부(400)이 각막을 촬영하는 순간 제 1 및 제 2 광원을 통해 이미지를 획득할 수 있는데 필요한 광을 제공한다.The
광원(510,520)은 각막 촬영에 필요한 백색 광 또는 특정 색상의 광을 제공할 수 있다. The
또는, 광원(510,520)은 각막에 특정 파장의 광원을 조사하거나 또는 특정 패턴의 광원을 조사할 수 있다. 광원은 각 패턴 형상을 포함하는 패턴 형성부를 전면에 구성할 수 있다. 패턴 형성부는 스트라이프 패턴, 격자 패턴, 체스 패턴과 같이 일정하고 규칙적인 형상을 가지는 패턴을 제공한다. 또한 제 1 광원 및 제 2 광원은 서로 다른 패턴 형상을 제공하는 것이 가능하다. 예를 들어 제 1 광원(510)은 수직 스트라이프 패턴을 조사하고, 제 2 광원(520)은 수평 스트라이프 패턴을 제공할 수 있다.
Alternatively, the
도 8(a) 및 도 8(b)는 패턴 광원에 의한 각막 영상 모식도이다. 8(a) and 8(b) are schematic diagrams of corneal images using a patterned light source.
도 8(a)를 참조하면, 안압계의 광원(510,520)에서 일정한 간격으로 이격된 스트라이프 패턴을 각막에 조사하는 경우의 카메라에 촬상된 2차원 이미지를 획득한다. Referring to FIG. 8A, a two-dimensional image captured by a camera is obtained when the cornea is irradiated with a stripe pattern spaced at regular intervals from the
광원(500)을 점광원으로 가정하고, 각막은 구의 일부면으로 가정한다. 광원의 위치는 촬영 대상 즉, 각막의 중심부에 위치한다.The
광원(500)으로부터의 거리에 따라서 스트라이프 패턴은 각막의 전체 면에 걸쳐서 일정한 각도의 간격으로 조사되지만, 각막의 형상이 곡면형이므로 조사되는 패턴의 간격에 있어서, 중앙부 간격(a)보다 각막의 주변부 간격(b)이 더 크게 표시된다. Depending on the distance from the
도 8(b)는 도 8(a)와 같이 스트라이프 패턴을 각막에 조사한 상태에서 안압계의 촬상부가 촬영한 각막의 2차원 영상의 이미지이다. FIG. 8(b) is an image of a two-dimensional image of a cornea taken by an imaging unit of a tonometer while a stripe pattern is irradiated onto the cornea as shown in FIG. 8(a).
도 8(b)를 참조하면, 각막의 중심부에서의 간격(a)와 각막의 주변부에서의 간격(b)의 거리가 서로 다름을 알 수 있다. 도 8(b)의 영상을 기준점으로 하여, 공기압에 의해 각막의 변형이 발생하면 광원(500)과 각막의 거리가 변화되어 스트라이프 간격의 변화가 발생하고 그 간격의 변화에 기초하여 각막의 형태를 추정할 수 있다. Referring to FIG. 8(b), it can be seen that the distance between the distance (a) at the center of the cornea and the distance (b) at the periphery of the cornea are different from each other. Using the image of FIG. 8(b) as a reference point, when the cornea is deformed due to air pressure, the distance between the
또한, 광원을 복수의 광원(510, 520)으로 사용하여 수평 스트라이프 패턴에 수직 스트라이프 패턴을 추가하여 격자 형상을 구현하는 것도 가능하다. In addition, it is possible to implement a lattice shape by adding a vertical stripe pattern to a horizontal stripe pattern by using a light source as the plurality of
분사 노즐(300)에 의한 측정 과정에서 사용자의 움직임에 의해 오차가 발생할 수 있으므로, 촬상부(400)은 0.5 ~ 2 초 이내에 기준 영상 촬영부터 각막 변형 영상까지 촬영을 끝내는 것이 바람직하다. Since an error may occur due to the user's movement in the measurement process by the
본 발명의 실시예에 따른 광원으로는 LED를 사용할 수 있고, 녹색광의 LED를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 그러나, 광원의 종류 및 광의 색상은 촬상부 및 각막의 특성에 맞게 변화될 수 있다.
As a light source according to an embodiment of the present invention, an LED may be used, and it is most preferable to use a green LED. However, the type of the light source and the color of the light may be changed according to the characteristics of the imaging unit and the cornea.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상부의 사시도이다. 9 is a perspective view of an imaging unit according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 분사 노즐(300)을 중심으로 분사 노즐의 주변에 복수의 촬상부(410,420)이 위치한다. 제 1 촬상부(410)와 제 2 촬상부(420)는 각각 촬영하고자 하는 각막을 촬영하지 적합한 각도로 틀어져서 위치한다. 제 1 촬상부(410) 및 제 2 촬상부(420)는 분사 노즐(300)을 중심으로 대칭되도록 배치될 수 있다. 제 1 촬상부(410) 및 제 2 촬상부(420)의 내부 구조는 도 6에서 설명한 촬상부(400)의 내부 구조와 거의 동일하다. Referring to FIG. 9, a plurality of
제 1 촬상부(410) 및 제 2 촬상부(420)의 촬영 타이밍은 서로 동기되며, 촬영된 각막의 2차원 이미지들은 안압계의 프로세서로 전송된다. 안압계의 프로세서는 적어도 두 장 이상의 촬영 이미지를 바탕으로 3차원의 안구 이미지를 합성할 수 있다.The photographing timings of the first and second photographing
본 발명의 실시예에서는 2 대의 촬상부를 예시하고 있으나, 장착된 촬상부의 개수가 증가할 수록 정확한 3차원의 영상을 획득할 수 있다.
In the embodiment of the present invention, two imaging units are illustrated, but as the number of mounted imaging units increases, an accurate three-dimensional image can be obtained.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 안압 측정 장치의 네트워크 구성도이다. 10 is a network configuration diagram of an apparatus for measuring intraocular pressure according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예와 같이 다수의 2차원 이미지를 합성하여 3 차원 이미지로 합성하는 경우 대용량의 영상 정보 데이터 처리가 요구된다. 휴대용 안압계의 경우 무게 및 프로세서의 제약으로 인해 3 차원 이미지 프로세서를 탑재하는 것이 어렵다. 휴대용 안압계(10)는 네트워크 AP 장치(20)과 통신이 가능한 네트워크 연결부(미도시)를 더 포함한다. 네트워크 연결부는 무선 또는 유선 네트워크망에 접속할 수 있다. 유대용 안압계는 네트워크 AP(20)을 거치지 않고 블루투스, NFC 와 같은 근무선 통신 방식으로 스마트폰(30)과 직접 통신하여 정보를 교환할 수도 있다.In the case of synthesizing a plurality of 2D images into 3D images as in the embodiment of the present invention, a large amount of image information data processing is required. In the case of a portable tonometer, it is difficult to mount a 3D image processor due to weight and processor limitations. The
도 10을 참조하면 휴대용 안압계(10)는 촬영된 복수의 2 차원 이미지를 네트워크 AP 장치(20)를 통해 스마트폰(30), 컴퓨터(40), 네트워크에 연결된 클라우드 서버(50)와 같은 외부 처리장치로 전송할 수 있다.Referring to FIG. 10, the
네트워크 연결부는 2차원 이미지를 전송하면서 촬영된 시간 및 분사 노즐(300)을 통해 분사된 공기압 정보 등을 더 포함하여 전송할 수 있다. 클라우드 서버(50)와 같은 외부 처리장치는 복수의 2차원 이미지를 합성하여 3차원 이미지로 변환하고, 변환된 3차원 이미지들을 비교하여 각막의 변형량을 판단할 수 있다. 즉, 이미지 합성 과정을 거쳐서 안압을 측정할 수 있게 된다. 측정된 결과는 정보는 네트워크를 통해 안압계 또는 사용자의 스마트폰(30)의 어플리케이션을 통해 표시할 수 있다. 부가적으로 측정 결과와 함께 휴대용 안압 측정기의 공기압 정보, 배터리 정보와 같은 상태 정보를 스마트폰의 어플리케이션을 통해 표시되도록 하는 것도 가능하다.The network connection unit may further include information about a time taken while transmitting the 2D image and air pressure information sprayed through the
클라우드 서버(50)와 같은 외부 처리장치를 사용하여 이미지 처리를 수행하면, 휴대용 안압계의 제조 비용을 절감할 수 있고, 고속의 영상 프로세싱이 가능하여 측정 결과를 빠르게 취득할 수 있다. 또한, 측정된 안압 정보는 컴퓨터 또는 클라우드 서버에 저장되여 측정 시기별 안압 변화 추이를 판단할 수도 있다. 안압의 변화 추이를 바탕으로 사용자에게 발생할 수 있는 안과 질환을 조기에 발견하고, 예방할 수 있다.When image processing is performed using an external processing device such as the
10: 안압 측정 장치
100: 하우징
200: 에어 공급부
300: 분사 노즐
400: 촬상부
500: 산출부
600: 신호 발생 수단10: intraocular pressure measuring device
100: housing
200: air supply
300: spray nozzle
400: imaging unit
500: calculation unit
600: signal generating means
Claims (18)
상기 하우징의 내부에 배치된 에어 공급부;
상기 에어 공급부와 연결되며, 링형 분사구를 가지는 분사 노즐; 및
이미지를 촬영하는 촬상부를 포함하며,
상기 분사 노즐은,
상기 에어 공급부에 연결되는 적어도 하나의 유입구를 가지는 유입부;
상기 유입구에 연결되는 링형 유로를 가지는 확산부; 및
상기 링형 유로에 연결되며, 반경이 점차 줄어드는 링형 경사 유로를 가지는 분사부를 포함하는 안압 측정 장치.
housing;
An air supply unit disposed inside the housing;
A jet nozzle connected to the air supply unit and having a ring-shaped jet port; And
It includes an image pickup unit for photographing an image,
The spray nozzle,
An inlet portion having at least one inlet port connected to the air supply portion;
A diffusion unit having a ring-shaped flow path connected to the inlet; And
An intraocular pressure measuring device including an injection unit connected to the ring-shaped flow path and having a ring-shaped inclined flow path gradually decreasing in radius.
상기 유입구는 원주방향으로 이격되어 배치된 안압 측정 장치.
The method of claim 1,
The inlet is a device for measuring intraocular pressure that is spaced apart in the circumferential direction.
상기 링형 경사 유로의 단면적은 상기 링형 유로의 단면적보다 작은 안압 측정 장치.
The method of claim 1,
A cross-sectional area of the ring-shaped inclined flow path is smaller than the cross-sectional area of the ring-shaped flow path.
상기 촬상부는 상기 분사 노즐의 중심축 상에 배치된 안압 측정 장치.
The method of claim 1,
An intraocular pressure measuring device disposed on the central axis of the injection nozzle in the imaging unit.
상기 촬상부는 상기 분사 노즐로부터 안구를 향하여 분사되는 에어에 의해 변형되는 각막을 촬영하는 안압 측정 장치.
The method of claim 5,
The intraocular pressure measurement device for photographing the cornea deformed by the air injected from the injection nozzle toward the eyeball.
상기 촬상부는 렌즈 및 이미지 센서를 포함하는 안압 측정 장치.
The method of claim 6,
An intraocular pressure measuring device including a lens and an image sensor in the imaging unit.
상기 촬상부의 주변에 배치된 복수의 광원을 더 포함하는 안압 측정 장치.
The method of claim 5,
An intraocular pressure measurement device further comprising a plurality of light sources disposed around the imaging unit.
상기 광원은 단일 피크를 갖는 LED인 안압 측정 장치.
The method of claim 8,
The light source is an intraocular pressure measuring device which is an LED having a single peak.
상기 광원은 설정된 패턴 형상을 갖는 패턴 형성부를 포함하는 안압 측정 장치
The method of claim 8,
The light source is an intraocular pressure measuring device including a pattern forming unit having a set pattern shape
상기 패턴 형성부의 패턴은 스트라이프 패턴, 격자무늬 패턴, 체스 패턴 중 하나인 안압 측정 장치.
The method of claim 10,
The pattern of the pattern forming part is one of a stripe pattern, a grid pattern, and a chess pattern.
상기 촬상부는 상기 분사노즐 주변에 복수로 배치되는 안압 측정 장치.
The method of claim 1,
An intraocular pressure measuring device disposed in a plurality of the imaging unit around the injection nozzle.
상기 복수의 촬상부는 분사노즐을 기준으로 서로 대향하도록 배치된 안압 측정 장치.
The method of claim 12,
An intraocular pressure measuring device disposed so as to face each other with the plurality of imaging units based on the injection nozzle.
상기 하우징의 내부에 배치된 에어 공급부;
상기 에어 공급부와 연결되며, 공기 분사구를 가지는 분사 노즐;
이미지를 촬영하는 촬상부; 및
상기 분사 노즐은,
상기 에어 공급부에 연결되는 적어도 하나의 유입구를 가지는 유입부;
상기 유입구에 연결되는 링형 유로를 가지는 확산부; 및
상기 링형 유로에 연결되며, 반경이 점차 줄어드는 링형 경사 유로를 가지는 분사부를 포함하는 안압 측정 장치.
housing;
An air supply unit disposed inside the housing;
An injection nozzle connected to the air supply unit and having an air injection port;
An image pickup unit for photographing an image; And
The spray nozzle,
An inlet portion having at least one inlet port connected to the air supply portion;
A diffusion unit having a ring-shaped flow path connected to the inlet; And
An intraocular pressure measuring device including an injection unit connected to the ring-shaped flow path and having a ring-shaped inclined flow path gradually decreasing in radius.
상기 네트워크 연결부는 상기 촬상부에서 촬영된 복수의 이미지를 외부 처리 장치로 전송하는 안압 측정 장치.
The method of claim 14,
The network connection unit is an intraocular pressure measurement device that transmits a plurality of images captured by the image pickup unit to an external processing device.
상기 네트워크 연결부는 상기 이미지에 대응하는 상기 분사 노즐의 공기압 정보를 외부 처리 장치로 전송하는 안압 측정 장치.
The method of claim 15,
The network connection unit is an intraocular pressure measuring device for transmitting air pressure information of the spray nozzle corresponding to the image to an external processing device.
상기 네트워크 연결부는 상기 공기압 정보 및 상기 이미지로부터 연산된 안압 정보를 외부 처리 장치로부터 수신하는 안압 측정 장치.
The method of claim 16,
The network connection unit receives the air pressure information and intraocular pressure information calculated from the image from an external processing device.
상기 네트워크 연결부는 안압 측정 장치의 상태 정보를 외부 처리 장치로 전송하는 안압 측정 장치. The method of claim 14,
The network connection unit is an intraocular pressure measuring device for transmitting state information of the intraocular pressure measuring device to an external processing device.
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