KR20030087455A - 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치 - Google Patents

Abstract

안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치가 개시되어 있다. 상기 안구 촬영용 광학장치는 광학 렌즈계(20)를 구성하고 제3렌즈(300)와 제2렌즈(200) 사이에 설계자의 필요에 따라 하나 이상의 제 5렌즈인 반구형렌즈(600), 오목렌즈, 볼록렌즈 등을 구비하고 반구형렌즈(600)의 절단면을 피측정물 쪽, 즉 외측으로 향하게 배치하고 이 반구형 렌즈의 절단면에 가시광 반사코팅(400)한 것을 특징으로 한다.

Description

안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치{OPTICAL APPARATUS FOR PHOTOGRAPHING EYEBALL CAPABLE OF GUIDING EYEBALL}

본 발명은 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 카메라에 의한 인체의 안구(또는 홍체)를 촬영 시에 있어서 본 발명품에 대하여 피 촬영자가 자신의 눈을 확인 시의 최적관측위치, 즉 "가시광의 반사광의 전방초점위치"와 카메라에 의한 촬영 시의 "결상렌즈의 작업거리"를 일치시켜 사용자로 하여금 최적의 위치를 쉽게 찾을 수 있게 하고 또한 촬영장치의 입장에서는 양질의 안구(또는 홍체)영상을 획득할 수 있도록 한 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사람의 안구(또는 홍채)는 검사자의 직접적인 안구 검사를 통해, 그 안구의 특정부위 상태에 따라 신체의 특정 부위에 대한 정보를 알 수 있고 이에 따라 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.

최근에 보급된 안구촬영기를 보면 촬영장치의 렌즈 선단에 착탈 가능하게 장착되도록 그 대향되는 일측에 연결부가 형성된 대략 원통형을 갖는 몸체와, 상기몸체의 타측에 위치되어 피검사자의 홍채 촬영 시 홍채 주변이 소정 조도가 되도록 빛을 발광하는 홍채조명부와, 상기 홍채조명부측 몸체상에 결합되어 안구의 촬영 시에 안구의 보호와 촬영의 편의성이 제공되도록 연질성 재질로 이루어진 안구안착부가 포함되어 구성되며, 여기에 사용되는 광학 렌즈계를 보면, 홍채 촬영장치는 통상의 촬영장치(미도시)에 구비된 렌즈에 의해 도 1에 도시된 바와 같이 몸체(1)의 내부에 설치되어 피검사자 홍채와의 초점거리를 조절하는 렌즈부(2)가 구비되어 있다.

이 렌즈부를 보면 상기 렌즈부(2)는 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 상기 촬영장치로부터 굴절률이 낮은 (＋)렌즈로 형성된 단일렌즈(300)와, 상기 단일렌즈(300)와 이격되고 굴절률이 높은 (－)렌즈로 형성된 제 1렌즈(100) 및 굴절률이 낮은 (＋)렌즈로 형성된 제 2렌즈(200)가 조합된 더블릿 렌즈로 구성되어 전체 굴절력(Power)이 (＋)굴절력이 되며 색수차가 초점거리대비 0.2％이내로 제거되고, 왜곡수차가 2％ 이내로 제거되며 비점수차는 초점거리 대비 1.6％로 제거되게 구성된 것으로, 상기 단일렌즈(300)와 더블릿 렌즈는 그 사이에 끼워지는 스페이서(310)에 의해 일정한 간격으로 이격되게 배치된다.

그러나, 상술한 홍체(또는 안구)를 촬영 시 기존의 촬영장치는 보통 결상 렌즈의 "작업거리(Working Distance)"가 존재하게 되고 작업거리 상에서 양질의 영상 획득이 가능하므로 피 촬영자의 "안구"의 위치를 인위적으로 조절하여 "작업거리"상에 놓이도록 하거나 또는 이러한 렌즈의 "작업거리"를 만족하게 하기 위하여 "안구의 거리 유도를 위한 가이드"를 사용하여 안구의 위치를 설정하여 만족할 수 있는 영상을 얻을 수 있게 되어 있어서, 측정자의 조작에 의한 광학계의 초점조절과 만족할만한 작업거리를 확보하기 위하여 가이더(4)와 같은 별도의 기구와 장치가 필요하게 되어 안구촬영장치의 구성이 복잡하여 지고 사용의 편리성을 저해하고 있는 문제점을 야기시키고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 안구의 홍체를 촬영 시에는 주변광의 간섭상이 카메라에 결상되는 것을 줄이기 위하여 적외선 광을 카메라의 영상 이미지 획득에 사용하고 가시광을 반사시켜 간섭상을 감소시키는 역할을 하는 "가시광 반사 필터"를 광학계에 부가하여 안구촬영을 위한 광학계에 사용함으로서 피 촬영자가 안구의 최적 관측위치를 감지할 수 있게 가시광의 반사를 사용하여 피 촬영자가 안구위치를 "광축" 상 위치시키고 최적 촬영에 적절한 "결상렌즈의 작업거리"를 쉽게 확인이 가능하도록 사용상의 편의성을 확보할 수 있는 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 일반적인 안구 촬영장치의 사시도.

도 2는 종래의 일반적인 홍체 촬영장치의 렌즈 광학계 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 안구 촬영장치의 개략적 구성도.

도 4는 본 발명의 제 1실시예인 안구 촬영장치의 광학 렌즈계의 구성도.

도 5는 본 발명의 제 2실시예인 안구 촬영장치의 광학 렌즈계의 구성도.

도 6은 본 발명의 제 3실시예인 안구 촬영장치의 광학 렌즈계의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 제 1렌즈 200 : 제 2렌즈

300 : 제 3렌즈 400 : 가시광선반사필터반사면

500 : 제 4렌즈 600, 700, 800 : 제 5렌즈(가시광선 반사필터)

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치는 카메라 센서부와 카메라 센서부에 피측정물을 결상하게 하는 광학렌즈계로 구성된 안구 촬영장치에 있어서, 피측정물로부터 반사된 광을 수광하는 제 1렌즈; 및 상기 제 1렌즈로부터 입사된 광을 카메라 센서부에 결상되게 하는 제3렌즈 사이에 가시광은 반사하고 적외선은 투과시키는 가시광 반사필터를 포함한다.

일실시예로서, 상기 가시광 반사필터는 적외선 투과 렌즈이며, 렌즈의 일측면에 가시광 반사코팅 처리된다.

다른 실시예로서, 상기 가시광 반사필터는 적외선투과형 평면 유리이며, 평면유리의 일측면에 가시광 반사코팅처리된다.

또 다른 실시예로서, 상기 가시광 반사필터는 적외선 투과형 오목 거울이며, 거울의 반사면은 가시광 반사코팅 처리된다.

또한, 본 발명에 따른 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치는 카메라 센서부와 카메라 센서부에 피측정물을 결상하게 하는 광학렌즈계로 구성된 안구 촬영장치에 있어서, 피측정물로부터 반사된 광을 수광하는 제 1렌즈; 및 상기 제 1렌즈로부터 입사된 광을 카메라 센서부에 결상되게 하는 제 3렌즈로 구성되고 제 1렌즈에서 피측정물 쪽에 가시광선은 반사하고 적외선은 투과시키는 오목렌즈를 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기 로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 안구촬영장치를 나타내는 개략도이며, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 광학렌즈계를 나타내는 단면도이다.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 전체적 구성은 안구 촬영을 위한 통상의 안구촬영장치의 구성이며 이는 카메라에 의한 카메라 센서부(10)와 피측정물(50)에서 반사되는 피측정물의 화상을 카메라 센서부에 결상시키는 오목렌즈, 볼록렌즈들로 구성된 광학렌즈계(20)로 구성되어 있다.

상기 카메라 센서부(10)는 본 분야에서 관용적으로 사용되는 씨씨디(CCD) 촬상장치, C-MOS 촬상장치, 은염필름에 의하여 촬상되는 광학 카메라의 촬상기, 디지털 카메라의 촬상부 등이며 사용자의 필요에 따라 화상처리를 위한 컴퓨터 등의 연산처리 장치와 연결되며 렌즈의 초점거리조정을 위한 기계적 장치와 조명을 위한 조명 발생부 등 도시되지 않은 본 분야에서 관용적으로 사용되는 안구촬영장치로 구성된다.

상기와 같은 본 분야의 관용적인 안구촬영장치에 있어서 광학렌즈계(20)의 구성을 본 발명의 제 1실시예를 나타낸 도 4를 참조하여 보면, 피측정물 쪽으로부터(이하에서는 '외측'이라 한다) 제 1렌즈(일반적으로 '고굴절렌즈' 사용)(100)와 제2렌즈(일반적으로 '저굴절렌즈' 사용)(200)를 부착하여 더블릿 렌즈로 구성하고, 이 더블릿 렌즈와 일정간격 이격하여 제 3렌즈(일반적으로 '저굴절이 낮은 단일렌즈' 사용)(300)으로 되는 것이 기본 구성이며, 광학렌즈계의 설계자의 의도와 시스템구성자의 필요에 따라 제 2렌즈와 제 3렌즈(300) 사이에 제 4렌즈(500)와 제 5렌즈(600)(가시광선 반사필터 겸용)등 렌즈를 추가하여 구성할 수 있다.

본 발명의 제 1실시예는 광학 렌즈계(20)를 구성하고 제 3렌즈(300)와 제 2렌즈(200) 사이에 설계자의 필요에 따라 하나 이상의 제 5렌즈인 반구형렌즈(600), 오목렌즈, 볼록렌즈 등을 구비하고 반구형렌즈(600)의 절단면을 피측정물 쪽, 즉외측으로 향하게 배치하고 이 반구형 렌즈의 절단면에 가시광 반사코팅(400)을 한 것을 특징으로 한다.

여기서 설명의 편의를 위하여 반구형렌즈로 설명하나 설계자의 선택에 따라 오목렌즈, 볼록렌즈, 실린더 리컬렌즈 등 여러 형태일 수 있으며, 코팅면 역시 피측정물 쪽 또는 카메라 센서부 쪽 등 어느 쪽이든 선택될 수 있다.

이의 동작 과정을 살펴보면 피측정자가 제 1렌즈의 외쪽에 안구를 위치시키면 도시하지 않는 안구 촬영장치의 조명장치에서 조명을 하게 되고, 이 조명에 의하여 피측정물, 즉 안구에서 반사광이 제 1렌즈(100)에서 굴절되고 제 2렌즈(200)에서 굴절하여 제 5렌즈(600)로 입사하게 된다.

제 5렌즈(600)에 광이 입사되면 제 5렌즈(600)는 가시광 반사코팅이 되어 있어 도 4의 점선으로 나타난 바와 같이 가시광은 가시광 반사코팅(400)에서 반사되고, 적외선은 실선으로 표시된 바와 같이 제 4렌즈(500), 제 3렌즈(300)에서 굴절되어 카메라 센서부(10)의 촬상소자에 결상을 하게 된다.

여기서 광학 렌즈계의 초점거리에 따라 상기한 안구가 광학 렌즈계에 정확히 위치되었다면 피측정자의 안구에는 가시광선반사필터(400)를 포함한 제 2렌즈(200) 및 제 3렌즈(300)는 가시광에 대하여 오목거울 역할을 하여 외측에서 입사되는 평형 가시광에 대하여 되반사되어 집광되는 초점위치를 가지게 되고 피측정자는 가시광선 필터의 거울 면을 통하여 자신의 눈동자를 선명하게 볼 수 있으나 광학 렌즈계의 촛점위치에 안구가 위치되지 않았다면 가시광선 반사필터의 경면을 통하여 보는 자신의 안구가 왜곡되어 보이거나 흐리게 보이게 되어 피측정자는 잘 보이는 위치까지 이동하여 안구를 측정하게 된다.

본 발명의 제 2실시예를 나타내는 도 5를 보면 광학계 구성은 제 1실시예와 동일 하나 가시광반사필터(400)를 별도의 평판형(700), 오목거울형, 광학계의 구성에 따라 볼록거울 형태로 하여 제 2렌즈와 제 3렌즈 사이에 배치되는 구조이다.

이의 동작 원리는 역시 제 1실시예와 동일하다.

본 발명의 제 3실시예인 도 6의 구성을 보면 도 1에 나타난 광학렌즈계와 동일하나 가시광선 반사필터를 오목거울(800) 형태로 하여 제 1렌즈 외측, 즉 안구 쪽에 배치한 구조이다.

이 역시 동작 원리는 제 1실시예와 동일하다.

상기 제1, 2 및 3 실시예에서 안구 위치의 최적 거리는 광학렌즈계의 구성에 따라 차이가 나며 본 발명을 실시하고자 하는 자가 안구측정장치의 렌즈광학계를 설계하는 것에 따라 선택되어 진다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 설명하기 위하여 렌즈의 구성을 배치한 것일 뿐이며 본 발명이 추구하고자 하는 기술적 사상범위 내에서 렌즈의 배치, 구성, 개수 및 종류는 본 발명을 실시하는 자의 설계사양에 따라 선택적으로 가감되고 렌즈의 형태가 변경될 수 있다.

본 발명에서 가시광 반사필터의 제조방법은 한국공개특허번호 1996-700974 (96.2.24)의 유리코팅 방법에 나타난 바와 같은 주지의 기술을 이용한다.

상기와 같은 본 발명의 광학렌즈계의 구성으로 인위적인 피촬영자의 안구유도가 용이하게 되어 안구촬영의 편이성을 증대시키고 안구위치 조정을 위하여 별도의 렌즈이송장치나 안구위치조절을 위한 가이더 등의 기계적 구성부품의 감소로 인하여 안구촬영기의 생산단가를 절감하고 부품수의 감소로 고장율이 감소하며 사용의 편이성을 증대시킨다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 많은 변형이 가능함은 명백할 것이다.

Claims (5)

1. 카메라 센서부(10)와 카메라 센서부에 피측정물을 결상하게 하는 광학렌즈계(20)로 구성된 안구 촬영장치에 있어서,

   피측정물로부터 반사된 광을 수광하는 제 1렌즈(100); 및

   상기 제 1렌즈(100)로부터 입사된 광을 카메라 센서부에 결상되게 하는 제 3렌즈(300) 사이에 가시광은 반사하고 적외선은 투과시키는 가시광 반사필터(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 가시광 반사필터(30)는 적외선 투과 렌즈이며, 렌즈의 일측면에 가시광 반사코팅 처리된 것을 특징으로 하는 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 가시광 반사필터(30)는 적외선투과형 평면 유리이며, 평면유리의 일측면에 가시광 반사코팅처리된 것을 특징으로 하는 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 가시광 반사필터(30)는 적외선 투과형 오목 거울이며, 거울의 반사면은가시광 반사코팅 처리된 것을 특징으로 하는 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치.
5. 카메라 센서부(10)와 카메라 센서부에 피측정물을 결상하게 하는 광학렌즈계(20)로 구성된 안구 촬영장치에 있어서,

   피측정물로부터 반사된 광을 수광하는 제 1렌즈(100); 및

   상기 제 1렌즈(100)로부터 입사된 광을 카메라 센서부에 결상되게 하는 제 3렌즈(300)로 구성되고 제 1렌즈에서 피측정물 쪽에 가시광선은 반사하고 적외선은 투과시키는 오목렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 안구 유도가 가능한 안구 촬영용 광학장치.