KR20010058557A

KR20010058557A - 안구의 홍채 촬영장치

Info

Publication number: KR20010058557A
Application number: KR1019990065901A
Authority: KR
Inventors: 정하철; 이동희
Original assignee: 정하철; 이동희
Priority date: 1999-12-30
Filing date: 1999-12-30
Publication date: 2001-07-06
Also published as: KR100335279B1

Abstract

본 발명은 피검사자의 윗눈꺼풀과 아랫눈꺼풀을 동시에 확장하고, 또한 홍채 주변을 일정 조도로서 조명시킨 상태에서 홍채를 촬영하도록 하는 안구의 홍채 촬영장치로서, 이와같은 안구의 홍채 촬영장치는, 피검사자의 윗/아랫눈꺼풀을 확장한 상태에서 소정 렌즈의 촬영동작에 의해 상기 피검사자의 홍채 상(image)을 촬영하는 안구의 홍채 촬영장치에 있어서, 상기 홍채 촬영장치는, 손잡이(120)가 구비된 본체(110)의 선단 상·하부에 소정 근접광센서(370)의 감지동작에 따라 상기 피검사자의 안구가 접촉되었을 때 그 피검사자의 윗눈꺼풀 및 아랫눈꺼풀을 확장하는 윗/아랫 눈꺼풀확장부(300)(400)와, 상기 윗/아랫 눈꺼풀확장부(300)(400)사이의 해당되는 본체(110)내에 상기 피검사자의 홍채를 근접촬영하도록 구성되는 근접촬영렌즈부(240)와, 상기 근접촬영렌즈부(240)에 의해 상기 피검사자의 홍채 촬영시, 상기 홍채 좌·우 방향에 위치하고, 상기 홍채 주변이 소정 조도가 되도록 빛을 발광하는 홍채조명부(500)와, 상기 근접촬영렌즈부(240)의 후반에 설치되어 상기 피검사자의 홍채와의 초점거리를 조절하는 줌렌즈부(220) 및, 상기 줌렌즈부(220)와 근접촬영렌즈부(240)로부터 촬영된 홍채 이미지를 인가받고 결상처리하는 CCD결상부(210)를 포함하여 구성되며, 이에 따라 피검사자의 홍채를 보다 정확하고 선명하게 촬영할 수 있는 잇점이 있다.

Description

안구의 홍채 촬영장치{Imaging apparatus for Iris of the eye}

본 발명은 안구의 홍채 촬영장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피검사자의 윗눈꺼풀과 아랫눈꺼풀을 부드럽게 확장시키고, 소정 조명수단에 의해 홍채를조명하도록 하여 홍채 주변을 일정 조도로 유지함은 물론 홍채에 반사광이 나타나지 않도록 하여, 피검사자의 홍채를 선명하게 촬영할 수 있도록 하는 안구의 홍채 촬영장치에 관한 것이다.

통상, 사람의 홍채는 검사자의 직접적인 홍채 검사를 통해, 신체 다른 부위의 검사에 비하여 신체의 건강상태나 질병의 유무 또는 그 예방 등을 간단하게 진단할 수 있는 바, 예로부터 한의학에서 꾸준하게 이용되고 있으며, 최근에는 홍채 진단학이론 등을 응용하여 눈의 홍채가 TV스크린처럼 신체의 건강상태를 보여주고 있다라는 점에서 컴퓨터에 의한 홍채영상 분석을 통해 각종 질병 및 유전적 질환 등을 진단하고 있다.

이와 같은 안구의 홍채를 검사하는 방법으로는, 먼저 검사자가 한손으로는 홍채를 덮고 있는 위,아래 눈꺼풀을 확장시키고, 다른 한손으로는 조명등을 비추어 안구의 홍채를 밝게 하여 육안으로 홍채를 검사하는 방법이 널리 이용되고 있으나, 근래에는 컴퓨터를 이용한 안구 촬영기가 널리 보급되고 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 검사자가 조명등을 이용하여 홍채를 육안으로 검사하는 경우에는 검사자 자신이 피검사자의 위,아래 눈꺼풀을 확장시킨 상태에서 홍채를 검사해야 하므로 많은 시간이 소요되며, 이에 따라 조명등으로 안구를 조명하는 시간도 길어지게 되므로 피검사자의 안구를 피로하게 할 뿐 아니라, 안구에 눈물이 고이게 되어 홍채검사를 정밀하게 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 컴퓨터를 이용한 안구 촬영기에 의한 홍채 검사시에도, 안구의 홍채를덮고 있는 위, 아래 눈꺼풀이 적정 수준으로 확장되지 않기 때문에 홍채 전체를 촬영하지 못하는 다른 문제점이 있었다.

이에 따라, 안구 홍채를 정밀하고 짧은 시간동안 손쉽게 검사하기 위하여 피검사자의 눈꺼풀을 자동으로 확장시킬수 있도록 하는 다수의 고안이 등록된 바 있지만, 이러한 고안들은 피검사자의 윗눈꺼풀만을 확장시킬 수 있는 구조로 되어 있으며, 이에 따라 피검사자의 아랫눈꺼풀에 의해 덮여있는 홍채의 하부는 촬영이 곤란하여 정확한 검사가 이루어지지 않고 있으며, 또한 윗눈꺼풀을 확장시키는 눈꺼풀 확장구의 구조가 정밀하지 못하여 안전성이 결여되는 또 다른 문제점이 있었다.

또한, 눈꺼풀 검사에 필요한 소정 시간동안 상기 위/아래 눈꺼풀을 상·하 방향으로 확장시킨 상태로 유지해야 하지만, 종래기술에 의하면 검사자가 직접 눈꺼풀을 확장시키거나 또는 컴퓨터를 이용한 안구 촬영기를 이용할 시, 피검사자가 어린이나 노인인 경우에는 자신의 의지와는 상관없이 자주 눈꺼풀을 깜빡거림으로서, 검사를 정확하게 할 수 없는 또 다른 문제점이 있었다.

그리고, 종래기술에 따른 안구 촬영기로 홍채 촬영시에, 그 홍채에 입사되는 자연광 또는 램프광이 홍채에서 반사되고, 상기 반사된 반사광은 렌즈를 통해 그대로 상으로 맺히게 됨으로써, 홍채 검사를 정확하게 수행할 수 없는 또 다른 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 피검사자의 윗눈꺼풀과 아랫눈꺼풀을 동시에 소정 시간동안 확장시킴으로써, 홍채 상,하부를 전체적으로 촬영하도록 하여 정확한 검사가 이루어지도록 하는 안구의홍채 촬영장치를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 상기 홍채 촬영장치내에 소정 조명수단을 제공하고, 그 조명수단에 따른 일정 조도로써 피검사자의 홍채를 좌,우측에서 조명함은 물론 상기 조명수단에서의 사광선을 차단시킴으로서, 피검사자의 홍채에 반사광이 나타나지 않도록 하여 피검사자의 홍채를 선명하게 촬영할 수 있도록 하는 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안구의 홍채 촬영장치는, 피검사자의 윗/아랫눈꺼풀을 확장한 상태에서 소정 렌즈의 촬영동작에 의해 상기 피검사자의 홍채 상(image)을 촬영하는 안구의 홍채 촬영장치에 있어서, 상기 홍채 촬영장치는, 손잡이가 구비된 본체의 선단 상·하부에 소정 근접광센서의 감지동작에 따라 상기 피검사자의 안구가 접촉되었을 때 그 피검사자의 윗눈꺼풀 및 아랫눈꺼풀을 확장하는 윗/아랫 눈꺼풀확장부와, 상기 윗/아랫 눈꺼풀확장부사이의 해당되는 본체내에 상기 피검사자의 홍채를 근접촬영하도록 구성되는 근접촬영렌즈부와, 상기 근접촬영렌즈부에 의해 상기 피검사자의 홍채 촬영시, 상기 홍채 좌·우 방향에 위치하고, 상기 홍채 주변이 소정 조도가 되도록 빛을 발광하는 홍채조명부와, 상기 근접촬영렌즈부의 후반에 설치되어 상기 피검사자의 홍채와의 초점거리를 조절하는 줌렌즈부 및, 상기 줌렌즈부와 근접촬영렌즈부로부터 촬영된 홍채 이미지를 인가받고 결상처리하는 CCD결상부를 포함하여 구성된다.

바람직하게는, 상기 윗눈꺼풀확장부는 상기 손잡이에 설치된 소정 버튼스위치의 조작에 따라 정/역회전하는 모터와, 상기 모터구동에 따라 일정 동력을 전달하는 동력전달부와, 상기 동력전달부의 동력에 따라 근접촬영렌즈부의 선단 상방에서 수평상으로 왕복이동하는 이동부재와, 상기 이동부재의 선단부 양측에 각각 형성된 삽입홈에 핀과 스프링에 의해 회전가능하게 힌지결합되어 하향으로 돌출되며, 그 내면에 안내홈이 요입 형성되고, 그 단부에 돌출부가 형성되는 한쌍의 링크와, 상기 돌출부에 삽입되도록 그 대응되는 위치에 소정 홈이 형성되어 회전가능하게 힌지결합되며, 상기 링크의 안내홈에 삽입되어 상기 스프링의 일단에 탄력지지되는 돌기가 형성됨과 아울러 상기 피검사자의 윗눈꺼풀을 상향 확장시키도록 그 윗눈꺼풀과 대응되는 요철형상의 접촉면에 근접광센서가 구비되는 윗눈꺼풀가압부재로 구성된다.

바람직하게는, 상기 아랫눈꺼풀확장부는 근접촬영렌즈부의 선단 하방에 브라켓 및 스프링축에 의해 탄력적으로 하향 회전하도록 상기 선단 외부로 길게 돌출되는 아랫눈꺼풀가압부재와, 상기 아랫눈꺼풀가압부재의 양측면에 그 아랫눈꺼풀가압부재를 하향으로 각운동하도록 유도하는 경사홈과, 상기 경사홈에 끼워진 상태로서 상기 아랫눈꺼풀가압부재를 고정하도록 본체 선단 내면 양측에 돌출되는 고정봉를 포함하여 구성된다.

바람직하게는, 상기 홍채조명부는 상기 홍채를 촬영하는 소정 시간동안에 대응되도록 램프의 온/오프 시간을 조절하는 광량조절구동부와, 상기 광량조절구동부의 구동시간 동안 홍채 주변을 조명하도록 반사경을 구비하면서 상기 본체 선단 내면 양측에 수직상으로 설치되는 램프 및 상기 램프로부터 발광 및 반사되는 광의 광로를 변경하는 광로변경프리즘을 포함하여 구성된다.

바람직하게는, 상기 근접촬영렌즈부는 상기 CCD결상부로부터 +렌즈로 형성된단일렌즈와, 고굴절률을 갖는 -렌즈로 형성된 제 1렌즈 및 저굴절률을 갖는 +렌즈로 형성된 제 2렌즈가 조합된 더블릿렌즈로 구성되고, 그 초점거리가 50mm-20mm사이에 분포된다.

바람직하게는, 상기 근접촬영렌즈부와 줌렌즈부 사이에는 상기 홍채조명부로부터의 사광선을 차단하도록 줌렌즈부의 내경에 삽입되도록 동일한 형상의 원형부재와, 상기 원형부재 내부에 격자모양의 차단필터 또는 상기 원형부재의 직경보다 작은 직경을 가지고서 소정 지지부재에 의해 그 내부에 고정 설치되는 복수개의 원형차단필터 또는 상기 원형부재 내부에 각각 상이한 길이를 가지고서 수직형상으로 설치되는 차단필터가 포함되어 구성되는 광가이드부가 더 설치된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 피검사자의 윗/아랫 눈꺼풀이 윗/아랫 눈꺼풀확장부에 의해 확장되어지며, 이와 아울러 홍채 좌·우측에 수직상으로 설치된 램프의 점등동작에 따라 홍채 주변을 소정 조도로 조명되어지고, 이때 램프의 사광선은 별도 설치된 광가이드부의 차단동작에 따라 차단됨으로써, 보다 선명하고 정확하게 홍채를 촬영할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안구의 홍채 촬영장치를 나타내는 개략적인 부분 절개사시도,

도 2는 도 1의 안구의 홍채 촬영장치의 정면도,

도 3은 도 1의 윗눈꺼풀 확장부의 상세 분해사시도,

도 4는 도 1의 아랫눈꺼풀 확장부의 상세 분해사시도,

도 5 내지 도 7는 본 발명의 안구의 홍채 촬영장치에 안구가 접촉되어 윗눈꺼풀확장부 및 아랫눈꺼풀확장부가 구동되는 동작상태도,

도 8a은 본 발명의 안구의 홍채 촬영장치에서 램프 및 모터를 제어하기 위한 개략적인 블록구성도,

도 8b 및 도 8c는 도 8a의 광량조절구동부에 의해 램프가 온/오프되는 시간 타이밍도,

도 8d는 도 1의 홍채조명부에 제공되는 광로변경프리즘의 사시도,

도 9는 도 1의 광가이드부의 장착 위치를 보인 분리사시도,

도 10a 내지 도 10c는 도 9의 광가이드부의 여러 형태를 보인 사시도,

도 11는 도 9의 근접촬영렌즈부의 상세 구성도,

도 12는 본 발명에 따라 홍채 좌·우측에서 램프 점등시, 램프의 사광선의투사상태를 보인 원리도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 본체, 120 : 손잡이부,

130 : 전원공급부, 140 : 타이머,

150 : 제어부, 200 : 촬영부,

210 : CCD결상부, 220 : 줌(Zomm) 렌즈부,

230 : 광가이드부, 240 : 근접촬영렌즈부,

242 : 단일렌즈, 244,246 : 제 1, 제 2렌즈,

300 : 윗눈꺼풀확장부, 310 : 모터,

330 : 동력전달부, 340 : 이동부재,

350 : 링크, 360 : 윗눈꺼풀가압부재,

370 : 근접광센서, 400 : 아랫눈꺼풀확장부,

410 : 아랫눈꺼풀가압부재, 500 : 홍채조명부,

510 : 광량조절구동부, 520 : 램프,

530 : 광로변경프리즘.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안구의 홍채 촬영장치를 나타내는 개략적인 부분 절개사시도로서, 이에 도시된 바와같이 안구의 홍채 촬영장치(100)는 선단이 개방된 상태로서 그 내부에 피검사자의 피사체인 홍채를 화상으로 전송할 수있는 촬영부(200), 그 촬영부(200)에 의한 상기 홍채 촬영시 피검사자의 윗/아랫눈꺼풀을 확장하기 위한 윗눈꺼풀확장부(300) 및 아랫눈꺼풀확장부(400)가 설치된 본체(110)와, 상기 촬영부(200), 윗/아랫눈꺼풀확장부(300,400)를 동작시키기 위한 소정 버튼스위치가 형성되는 손잡이부(120)로 구성된다.

여기서, 상기 촬영부(200)는 본체(110) 선단 내면의 좌/우측에 수직형상으로 제공되는 홍채조명부(500)의 점등동작에 따라 일정 조도상태에서 상기 홍채를 직접 촬상하는 근접촬영렌즈부(240)와, 근접촬영렌즈부(240)에 의해 촬상된 홍채 이미지를 광가이드부(230)를 통해 인가받음과 아울러 근접촬영렌즈부(240)와 홍채와의 초점거리를 조절하는 줌렌즈부(220) 및, 그 줌렌즈부(220)로부터 인가받은 홍채 이미지를 결상하는 CCD결상부(210)로 구성된다.

한편, 상기 윗눈꺼풀확장부(300)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 일정 버튼스위치의 조작에 따라 정/역회전하는 모터(310)와, 그 모터(310)구동에 따라 일정 동력을 전달하는 동력전달부(330)와, 그 동력전달부(330)의 동력에 따라 근접촬영렌즈부(240)의 선단 상방에서 수평상으로 왕복이동하는 이동부재(340)와, 그 이동부재(340)의 선단부 양측에 각각 형성된 삽입홈(344)에 핀(346)과 스프링(352)에 의해 회전가능하게 힌지결합되어 하향으로 돌출되며, 그 내면에 안내홈(354)이 요입 형성되고, 그 단부에 돌출부(350a)가 형성되는 한쌍의 링크(350)와, 그 돌출부(350a)에 삽입되도록 대응되는 위치에 소정 홈(364)이 형성되어 회전가능하게 힌지결합되며, 상기 링크(350)의 안내홈(354)에 삽입되어 상기 스프링(352)의 일단에 탄력지지되는 돌기(362)가 형성됨과 아울러 상기 피검사자의윗눈꺼풀을 상향 확장시키도록 그 윗눈꺼풀과 대응되는 면에 요철형상을 가진 접촉면(366)과 그 접촉면(366) 중앙부에 형성된 소정 홈(368)에 근접광센서(370)가 구비되는 윗눈꺼풀가압부재(360)로 구성된다.

여기서, 동력전달부(330)는 모터(310) 출력축(330a)에 축착된 워엄(330b) 및 그 워엄(330b) 구동에 따라 회전하는 아이들기어(330c), 아이들기어(330c)에 치합되는 랙기어(330d)가 형성되고, 랙기어(330d)는 후술하는 이동부재(340) 상면에 일체로 형성된다.

또한, 이동부재(340)는 그 양측에 본체(110)의 선단 내면 양측에 수평상으로 형성된 가이드홈(도 2의 도면부호 342b)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이딩 날개(342a)가 형성된다.

도 1 및 도 4는 아랫눈꺼풀확장부(400)를 도시하고 있는 것으로서, 이에도시된 바와 같이, 근접촬영렌즈부(240)의 선단 하방에 브라켓(420) 및 스프링축(430)에 의해 탄력적으로 하향 회전하도록 상기 선단 외부로 길게 돌출되는 아랫눈꺼풀가압부재(410)와, 그 아랫눈꺼풀가압부재(410)의 양측면에 아랫눈꺼풀가압부재(410)를 하향으로 각운동하도록 유도하는 경사홈(440)과, 경사홈(440)에 끼워진 상태로서 아랫눈꺼풀가압부재(410)를 고정하도록 본체(110) 선단 내면 양측에 돌출되어 설치되는 고정봉(450)으로 구성된다.

한편, 도 8a은 본 발명의 안구의 홍채 촬영장치에서 램프 및 모터를 제어하기 위한 개략적인 블록구성도로서, 일정 전압을 공급하는 전원공급부(130)와, 소정 설정시간을 계시하는 타이머(140) 및 피검사자의 윗눈꺼풀의 접근여부를 감지하는근접광센서(370)와, 스위치(sw)조작에 따라 전원공급부(130)로부터 전원 공급시 상기 근접광센서(370)의 감지신호를 인가받고 모터(310)를 구동하거나 또는 타이머(140)의 계시동작에 따라 소정 시간동안 홍채조명부(500)를 제어하는 제어부(150)로 구성된다.

여기서, 홍채조명부(500)는 타이머(140)의 계수시간동안 램프(520)의 온/오프 시간을 조절하는 광량조절구동부(510)와, 그 광량조절구동부(510)의 구동시간 동안 홍채 주변을 조명하도록 본체(110)의 선단 내면 양측에 반사경을 구비하고 수직상으로 설치되는 램프(520) 및 상기 램프(520)로부터 발광 및 반사되는 광의 광로를 변경하는 광로변경프리즘(530)으로 이루어진다.

한편, 광로변경프리즘(530)은 도 8d에 도시된 바와 같이, 조명광입사면(530a), 조명광투과면(530b) 및 전반사면으로 처리되는 면(530c)으로 이루어지며, 상기 조명광투과면(530b)에는 열선에 의한 안구 손상을 줄이기 위해 IR-CUT 코딩처리를 하거나 열선차단필터, 방열판 및 전자쿨러 등을 부착할수 있다.

도 9는 도 1의 광가이드부(230)의 장착 위치를 보인 분리사시도로서, 광가이드부(230)는 홍채 촬영시에 홍채주변 조도를 밝게하기 위하여 점등시킨 홍채조명부(500)의 램프(520)로부터 발생되는 사광선 및 렌즈 주변에서 발생되는 난반사 등을 차단하기 위하여 줌렌즈부(220)와 근접촬영렌즈부(240) 사이에 장착된다.

상기와 같은 광가이드부(230)는 도 10a 내지 도 10c에 도시된 바와 같이, 줌렌즈부(220)의 내경에 삽입되도록 소정 직경을 가지는 원형부재(230a)로 이루어지고, 그 원형부재(230a) 내부에는 다수 형상을 가지는 차단필터를 형상화 할수 있는 바, 도 10a에 도시된 바와 같이 격자모양의 차단필터(232)가 제공되거나 또는 도 10b에 도시된 바와 같이 원형부재(230a)의 직경보다 작은 직경을 가지는 복수개의 원형차단필터(234)가 순차적으로 '＋'모양의 지지부재에 의해 그 내부에 고정 설치되거나 또는 도 10c에 도시된 바와 같이 상기 원형부재(230a) 내부에 각각 상이한 길이를 가지는 차단필터(236)가 수직형상으로 형성된다.

도 11은 근접촬영렌즈부의 상세 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 근접촬영렌즈부(240)는 +렌즈로 형성된 단일렌즈(242)와, 고굴절률을 갖는 -렌즈로 형성된 제 1렌즈(244) 및 저굴절률을 갖는 +렌즈로 형성된 제 2렌즈(246)가 조합된 더블릿렌즈(248)로 구성되고, 그 초점거리는 50mm-20mm사이에 분포되며, 구경조리개는 제 2렌즈(246) 전면으로 200mm-30mm사이에 존재한다. 이에 따른 근접촬영렌즈부(240)는 비점수차(astigmatism)가 ±0.4mm, 왜곡수차(distortion)는 ±2%, 그리고 색수차가 ±0.05mm 이내로 제거되는 수차적인 특징을 가진다.

이와같이 구성된 안구의 홍채 촬영장치의 작용을 첨부된 도 1내지 도 12를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에 도시된 바와 같이 피검사자가 본체(110)의 선단 하부에 형성된 아랫눈꺼풀가압부재(410) 전면에 아랫눈꺼풀을 접촉시킨 상태로부터, 검사자는 손잡이부(120)에 제공된 소정 버튼스위치를 조작하여 윗눈꺼풀확장부(300)를 이동시켜 윗눈꺼풀가압부재(360)가 피검사자의 윗눈꺼풀에 접촉되도록 한다.

즉, 윗눈꺼풀확장부(300) 구동과 관련된 버튼스위치가 조작되면, 모터(310)에 전원이 인가되고, 그 모터(310)의 정회전 구동에 따라 출력축(330a)과 연결된 워엄(330b) 및, 그 워엄(330b)과 결합된 아이들기어(330c)가 회전하고, 그에 따라 아이들기어(330c)에 치합되어 있는 랙기어(330d)의 구동에 의하여 랙기어(330d)와 일체로 형성된 이동부재(340)가 수평이동되는데, 이때 이동부재(340)는 그 양측에 형성된 슬라이딩 날개(342a)가 본체(119) 내면의 대응되는 양측부위에 형성된 가이드홈(342b)를 따라 슬라이딩 이동된다.

상기와 같이 이동부재(340)의 슬라이딩 수평이동시, 이동부재(340)와 링크(350)를 매개하여 연결된 윗눈꺼풀가압부재(360)도 수평이동하게 되는 바, 상기 수평이동시 윗눈꺼풀가압부재(360)의 접촉면(366)에 설치된 근접광센서(370)는 피검사자의 윗눈꺼풀 접근여부를 지속적으로 감지하는 감지동작을 수행하게 된다.

상기 근접광센서(370)의 감지동작에 따라, 수평 이동중에 도 6에 도시된 바와 같이 접촉면(366)에 피검사자의 윗눈꺼풀부위가 접촉하는 순간, 근접광센서(370)는 이를 감지하고 그 감지된 감지신호를 도 8a에 도시된 제어부(150)로 인가하면, 그 제어부(150)는 모터(310) 구동을 정지시키는 소정 제어신호를 출력시켜 모터(310)를 정지시키고, 모터(310) 정지에 따라 출력축(330a), 워엄(330b), 아이들기어(330c) 및 랙기어(330d)의 구동 또한 정지됨으로써, 윗눈꺼풀가압부재(360)의 접촉면(366)은 윗눈꺼풀과 밀착된 상태를 유지하게 된다.

상기와 같은 상태에서, 검사자의 조작에 따라 윗눈꺼풀가압부재(360) 및 아랫눈꺼풀가압부재(410)를 수직구동시켜, 피검사자의 윗눈꺼풀과 아랫눈꺼풀을 확장시키게 되는바, 이를 도 7를 참조하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

윗눈꺼풀가압부재(360)와 아랫눈꺼풀가압부재(410)가 각각 피검사자의 윗눈꺼풀과 아랫눈꺼풀에 접촉된 상태로부터, 먼저 링크(350) 안내홈(354)에 설치된 스프링(352)은 이동부재(360)의 소정 수평이동거리 즉, 소정 버튼스위치의 조작에 따른 모터(310)에 전원이 인가된 시점부터 근접광센서(370)가 윗눈꺼풀을 감지한 시점까지 이동부재(360)의 수평이동으로 인하여, 안내홈(354)에 내재된 스프링(352)은 중심축(352a)을 중심으로 양 끝단이 수축되어 탄력적으로 변형된 상태를 유지하게 된다.

이때, 링크(350) 하단의 돌출부(350a)와 윗눈꺼풀가압부재(360)의 홈(364)이 힌지 결합되고, 윗눈꺼풀가압부재(360)의 돌기(362)가 링크(350) 각각의 내면에 형성된 안내홈(354) 일단에 걸쳐진 상태에서, 안내홈(354)까지 연장된 스프링(352)은 원형으로 복귀하려는 탄성운동에 의하여 전방으로 회전하려고 하고, 이에 따라 윗눈꺼풀가압부재(360) 자체는 돌기(362)를 축으로 하여 상향을 향해 회전작동된다.

따라서, 윗눈꺼풀가압부재(360)의 접촉면(366)이 피검사자의 윗눈꺼풀에 접촉된 상태로부터 그 윗눈꺼풀을 상방향으로 밀어 확장시킴으로써, 피검사자의 홍채 상부가 개방된다.

한편, 피검사자의 아랫눈꺼풀은 아랫눈꺼풀가압부재(410) 전면에 접촉한 상태로부터, 근접촬영렌즈부(240)의 선단 내면 양측에 브라켓(420)를 매개하여 부착되는 스프링축(430)에 의하여 탄력적으로 하향 회전하게된다.

이때, 하향회전시에 아랫눈꺼풀가압부재(410)는 본체(110) 선단 내면양측의 고정봉(450)에 끼워진 상태에서 아랫눈꺼풀가압부재(410)의 양측면에 형성된 경사홈(440)에 안내되어 일정 각도만큼 하향 각운동되고, 상기 윗눈꺼풀 확장과 동일하게 아랫눈꺼풀을 확장시켜 홍채 하부를 개방시키게 된다.

상기와 같이 윗눈꺼풀가압부재(360) 및 아랫눈꺼풀가압부재(410)의 확장동작에 따라 피검사자의 윗눈꺼풀과 아랫눈꺼풀이 상·하 방향으로 확장되어 개방된 상태에서, 검사자가 손잡이부(120)에 제공된 조명버튼스위치를 조작하면 본체(110) 선단 내면 양측에 수직상으로 설치된 홍채조명부(500)의 램프(520)가 온(ON)되어 홍채주변을 조명하는 바, 이때 램프(520)로부터 발광되는 광은 근접촬영렌즈부(240)가 홍채를 촬영하는데 충분한 시간으로 타이머(140)의 계수동작 및 그 계수동작에 따른 소정 시간동안 온/오프 제어되는 광량조절구동부(510)에 의하여 수행된다.

즉, 검사자가 손잡이부(120)의 소정위치에 설치된 조명버튼스위치를 동작시키면, 스위치(SW) 연결동작에 따라 전원공급이 이루어지고, 제어부(150)의 제어신호를 인가받는 광량조절구동부(510)는 일정 시간만큼 램프(520)를 온시키게 된다.

여기서, 상기 램프가 온되는 시간(t)은 도 8b 및 8c와 같이 각각 동작될 수 있는 바, 예컨대, 도 8b에 도시된 바와 같이 검사자가 조명버튼스위치를 조작하는 온 시점 'B'로부터 'C'지점까지 램프를 발광시킨 후 오프시키거나, 또는 도 8c에 도시된 바와 같이 조명버트스위치 온 시점인 'F'로부터 'G'동안의 시간흐름에 따라 서서히 램프 조도를 조절하는 것으로서, 피검사자의 안구가 램프(520)입사광으로부터 영향을 받지 않는 범위내에서 선택가능하다.

한편, 상기와 같이 램프(520)가 온되는 소정 시간(t)을 제공하기 위하여 상기한 바와 같이 타이머(140) 등을 이용할 수 있으며, 다른 실시예로서 광량조절구동부(510)를 CR충방전 발진회로를 이용하여 조명버튼스위치 조작시 전압의 피크(peak)전압을 일정시간동안 유지(HOLD)시켜주도록 하는 것이나, 또는 CR 적분회로를 구성하여 구형파 입력으로 인한 충방전전압이 소정 지연시간을 갖으면서 출력시킬수 있도록 할수 있으며, 조명버튼스위치를 푸시버튼스위치(Push-button switch) 및 플립플롭(FF)으로 사용함으로써 소정 시간(t)동안 접점을 개폐하여 램프(520)의 온/오프 동작을 수행하도록 구성할 수 있음은 물론이고, 이외 램프(520)의 온 시간을 조절할 수 있는 다른 회로 구성도 가능하다.

계속해서, 상기 램프(520)가 광량조절구동부(510)의 타이머 구동에 따라 소정시간(t)에 걸쳐 온되는 상태에서, 광량조절구동부(510)에 의하여 설정된 시간동안 램프(520)로부터 발광되는 전면광이 입사됨과 동시에 램프(520)를 둘러싸고 있는 반사경을 통해 그 후면광까지 입사되어 홍채 주위를 조명하는데, 홍채에 입사되는 조명광은 반사경을 구비하고 있는 램프(520)로부터 도 8d에 도시된 광로변경프리즘(530)의 조명광입사면(530a)에 입사되고, 조명광투과면(530b)를 통해 방사가 이루어진다.

한편, 상기 조명광투과면(530b)은 램프(520)로부터의 열선차단을 위한 코팅을 하거나 차단 필터가 부착될 수 있고, 램프(520) 또는 광로변경프리즘(530)에 방열판 및 전자쿨러 등을 설치하여 열선(IR)방출을 감소시킴으로서, 그 열선(IR)에 의한 안구 손상을 줄일수가 있다.

상기와 같이 홍채조명부(500)의 동작에 따라 피검사자의 안구 주변이 조명된상태에서, 근접촬영렌즈부(240)에 의해 피검사자의 홍채를 촬영하는 바, 상기 근접촬영렌즈부(240)는 홍채를 촬영하여 그 촬영된 홍채 이미지를 줌렌즈부(220) 및 CCD결상부(210)로 인가하게 된다.

이때, 근접촬영렌즈부(240)에 의해 홍채 촬영시, 단일렌즈(242)와 더블릿렌즈(248)의 조합에 의한 수차적인 특성에 따르면, 주광선과 광축을 포함하는 렌즈의 단면으로 입사한 광과 상기 단면에 수직인 평면으로 입사한 광선이 모이는 점이 상이한 이유로서 렌즈를 통과하는 광이 한점이 모이지 않게 되는 비점수차와, 렌즈의 횡배율이 상의 크기에 따라 달라져 상이 찌그러져 보이는 왜곡수차 및 상의 해상력과 콘트라스트가 저해되는 색수차가 최소한도록 발생되기 때문에 홍채를 보다 정확하게 촬영할 수가 있다.

또한, 줌렌즈부(220)와 근접촬영렌즈부(240) 사이에 설치된 광가이드부(230)는 램프(520)로부터 인가되는 사광선(도 12에서 'Z'), 예컨대 홍채 주위를 조명하도록 램프(520)로부터 발산되는 광에서, 홍채 방향이 아닌 근접촬영렌즈부(240)를 통해 직접 입사되는 불필요한 광을 차단함은 물론 렌즈 주위에서 발생되는 난반사 등을 억제하게 된다.

이에 따라, 도 12에 도시된 바와 같이 본체(110)의 선단 내면양측에 제공된 램프(520)로부터 홍채에 입사된 조명광은 홍채 주위를 직접 조명하여 선명한 촬영이 이루어질 수 있으며, 이러한 상태에서 근접촬영렌즈부(240)에 의한 홍채 이미지가 광가이드부(230)를 통해 줌렌즈부(220)에 인가되고, 그 줌렌즈부(220)로부터 인가받은 홍채 이미지는 CCD결상부(210)에서 결상처리된다.

상기와 같은 홍채 촬영이 종료된 후에, 피검사자가 안구를 윗눈꺼풀가압부재(360)로부터 이탈하게 되면, 스프링(352)의 탄성복원력에 의해 윗눈꺼풀가압부재(360)는 원래 상태로 복귀되어 수평상태를 유지하게 된다.

한편, CCD결상부(210)에 의해 결상된 홍채 이미지는 별도 접속수단을 통해 컴퓨터 등에 연결이 가능하고, 그에 따른 홍채 영상분석을 통해 각종 질병 및 유전적 질환 등을 손쉽게 진단할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 안구의 홍채촬영장치는 피검사자의 윗눈꺼풀과 아랫눈꺼풀을 일정시간동안 확장시킴은 물론, 홍채 주변을 일정 조도로 조명시킨 상태로 촬영함으로써, 피검사자의 홍채 상·하부를 효율적으로 촬영할 수 있다.

또한, 홍채 촬영시 홍채로부터 반사되는 램프 사광선을 차단필터를 이용하여 차단함으로써, 홍채를 보다 정확하고 선명하게 촬영할 수 있는 효과가 있다.

Claims

피검사자의 윗/아랫눈꺼풀을 확장한 상태에서 소정 렌즈의 촬영동작에 의해 상기 피검사자의 홍채 상(image)을 촬영하는 안구의 홍채 촬영장치에 있어서,

상기 홍채 촬영장치는, 손잡이(120)가 구비된 본체(110)의 선단 상·하부에 소정 근접광센서(370)의 감지동작에 따라 상기 피검사자의 안구가 접촉되었을 때 그 피검사자의 윗눈꺼풀 및 아랫눈꺼풀을 확장하는 윗/아랫 눈꺼풀확장부(300)(400)와,

상기 윗/아랫 눈꺼풀확장부(300)(400)사이의 해당되는 본체(110)내에 상기 피검사자의 홍채를 근접촬영하도록 구성되는 근접촬영렌즈부(240)와,

상기 근접촬영렌즈부(240)에 의해 상기 피검사자의 홍채 촬영시, 상기 홍채 좌·우 방향에 위치하고, 상기 홍채 주변이 소정 조도가 되도록 빛을 발광하는 홍채조명부(500)와,

상기 근접촬영렌즈부(240)의 후반에 설치되어 상기 피검사자의 홍채와의 초점거리를 조절하는 줌렌즈부(220) 및,

상기 줌렌즈부(220)와 근접촬영렌즈부(240)로부터 촬영된 홍채 이미지를 인가받고 결상처리하는 CCD결상부(210)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안구의 홍채 촬영장치.
제 1항에 있어서,

상기 윗눈꺼풀확장부(300)는, 상기 손잡이(120)에 설치된 소정 버튼스위치의 조작에 따라 정/역회전하는 모터(310)와, 상기 모터(310)구동에 따라 일정 동력을 전달하는 동력전달부(330)와, 상기 동력전달부(330)의 동력에 따라 근접촬영렌즈부(240)의 선단 상방에서 수평상으로 왕복이동하는 이동부재(340)와, 상기 이동부재(340)의 선단부 양측에 각각 형성된 삽입홈(344)에 핀(346)과 스프링(352)에 의해 회전가능하게 힌지결합되어 하향으로 돌출되며, 그 내면에 안내홈(354)이 요입 형성되고, 그 단부에 돌출부(350a)가 형성되는 한쌍의 링크(350)와, 상기 돌출부(350a)에 삽입되도록 그 대응되는 위치에 소정 홈(364)이 형성되어 회전가능하게 힌지결합되며, 상기 링크(350)의 안내홈(354)에 삽입되어 상기 스프링(352)의 일단에 탄력지지되는 돌기(362)가 형성됨과 아울러 상기 피검사자의 윗눈꺼풀을 상향 확장시키도록 그 윗눈꺼풀과 대응되는 요철형상의 접촉면(366)에 근접광센서(370)가 구비되는 윗눈꺼풀가압부재(360)로 구성되고,

상기 아랫눈꺼풀확장부(400)는, 근접촬영렌즈부(240)의 선단 하방에 브라켓(420) 및 스프링축(430)에 의해 탄력적으로 하향 회전하도록 상기 선단 외부로 길게 돌출되는 아랫눈꺼풀가압부재(410)와, 상기 아랫눈꺼풀가압부재(410)의 양측면에 그 아랫눈꺼풀가압부재(410)를 하향으로 각운동하도록 유도하는 경사홈(440)과, 상기 경사홈(440)에 끼워진 상태로서 상기 아랫눈꺼풀가압부재(410)를 고정하도록 본체(110) 선단 내면 양측에 돌출되는 고정봉(450)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안구의 홍채 촬영장치.
제 1항에 있어서,

상기 홍채조명부(500)는, 상기 홍채를 촬영하는 소정 시간동안에 대응되도록 램프(520)의 온/오프 시간을 조절하는 광량조절구동부(510)와, 상기 광량조절구동부(510)의 구동시간 동안 홍채 주변을 조명하도록 반사경을 구비하면서 상기 본체(110) 선단 내면 양측에 수직상으로 설치되는 램프(520) 및 상기 램프(520)로부터 발광 및 반사되는 광의 광로를 변경하는 광로변경프리즘(530)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안구의 홍채 촬영장치.
제 1항에 있어서,

상기 근접촬영렌즈부(240)는, 상기 CCD결상부(210)로부터 +렌즈로 형성된 단일렌즈(242)와, 고굴절률을 갖는 -렌즈로 형성된 제 1렌즈(244) 및 저굴절률을 갖는 +렌즈로 형성된 제 2렌즈(246)가 조합된 더블릿렌즈(248)로 구성되고, 그 초점거리가 50mm-20mm사이에 분포되도록 되는 것을 특징으로 하는 안구의 홍채 촬영장치.
제 1항에 있어서, 상기 근접촬영렌즈부(240)와 줌렌즈부(220) 사이에는 상기 홍채조명부(500)로부터의 사광선을 차단하도록 줌렌즈부(220)의 내경에 삽입되도록 동일한 형상의 원형부재(230a)와, 상기 원형부재(230a) 내부에 격자모양의 차단필터(232) 또는 상기 원형부재(230a)의 직경보다 작은 직경을 가지고서 소정 지지부재에 의해 그 내부에 고정 설치되는 복수개의 원형차단필터(234) 또는 상기 원형부재(230a) 내부에 각각 상이한 길이를 가지고서 수직형상으로 설치되는 차단필터(236)가 포함되어 구성되는 광가이드부(230)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 안구의 홍채 촬영장치.