KR20090122974A - 내과, 외과 및 치과용 클립 고정식 비디오 카메라 시스템 - Google Patents

내과, 외과 및 치과용 클립 고정식 비디오 카메라 시스템 Download PDF

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Abstract

비디오 카메라 시스템은 한 쌍의 안경테, 루페(loupes), 또는 머리띠에 부착되도록 구성되는 클립 고정식 구조물을 구비한 마운트를 포함한다. 바람직한 실시예는 제1 피벗암에 장착되는 카메라와, 제2 피벗암에 장착되는 광원을 포함한다. 이들 피벗암 중 하나 또는 그 모두는 피벗될 수 있어서, 소정의 작동 거리에 대해, 광원으로부터의 빔 및 카메라의 화각(field of view)을 정렬시킬 수 있다. 카메라, 광원, 또는 이 둘다에 편광 필터가 장착될 수 있어서, 섬광, 반사 등의 불필요한 인위적 영상을 제어할 수 있다.
클립 구조물, 마운트, 피벗암, 광원, 비디오 카메라

Description

내과, 외과 및 치과용 클립 고정식 비디오 카메라 시스템{CLIP-ON VIDEO CAMERA SYSTEM FOR MEDICAL, SURGICAL AND DENTAL APPLICATIONS}
본 발명은 통상 내과, 치과 및 외과적 의료절차에 사용되는 종류의 두부 장착식 광학 장치(head-mounted optical devices)에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 정렬된 광원이 사용되며, 안경테, 루페(loupes) 또는 머리띠에 장착가능한 클립 고정식 카메라 시스템(clip-on camera system)에 관한 것이다.
본 출원은, 2007년 2월 26일 출원된 미국 특허출원 제11/678,637호의 일부계속출원으로서 2007년 4월 27일 출원된 미국 특허출원 제11/741,148호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 두 문헌의 내용은 본 명세서에서 참조로서 원용된다.
종래에는 클립 고정식 광학 부품(clip-on optical accessories)이 공지되어 있다. 일 예로서, 미국등록특허 제6,493,136호에는, 그 전체 조립품이 일반 안경테와 함께 사용될 수 있는 클립 고정식 마운트(clip-on mount)를 구비한, 전문 의료인이 사용하는 종류의 광학 부품이 개시되어 있다. 다른 실시예로서, 조립품은 특수 안경테에 사용될 수 있으며, 이 경우, 클립 고정식 마운트는, 안경테의 연결 부분에 상기 조립품을 직접적이고, 더 영구적으로 장착하기 위해, 제거될 수 있다. 다양한 실행예로서, 접안 루페(ocular loupes), 전조등, 및 소형 비디오 카메라의 형태의 광학 부품이 사용될 수 있다.
또한, 카메라 및 루페의 결합 장치가 개시되었다. 미국등록특허 제5,870,166호에는, 한 쌍의 안경테의 연결부 또는 머리띠에 부착될 수 있는 근위부(proximal section), 이격된 상태로 착용자의 콧등을 따라 아래로 연장되는 중간부(mid-section), 및 중간부에 대하여 바람직하게 위로 구부러진 말단부(distal section)를 포함하는 곡선형 와이어 프레임(shaped wire frame)의 형태를 갖는 광학 부품 장착 시스템이 개시되어 있으며, 선택적으로, 상기 중간부는, 무게 분포를 개선하기 위해 사용자의 콧등에 접해지도록 구성된 조절식 코패드를 포함할 수 있고, 상기 말단부는 광원 등의 관찰 보조기구, 및 경량의 카메라 장치 등의 촬상 장치를 포함한 다수의 부품 중 하나를 착탈가능하게 수용하도록 구성된다. 광원 및 카메라 장치가 장착되고, 독립적으로 조절될 수 있지만, 와이어 프레임 구성은 부피가 커서, 루페 마운팅으로 사용되는 경우, 다소 사용하기가 불편해진다.
본 발명은 전반적으로 내과, 치과 및 외과적 의료절차에 사용되는 종류의 두부 장착식 광학 장치(head-mounted optical devices)에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 정렬된 광원이 사용되며, 안경테, 루페(loupes) 또는 머리띠에 장착가능한 클립 고정식 카메라 시스템(clip-on camera system)에 관한 것이다. 바람직한 실시예는 한 쌍의 안경테, 루페, 또는 머리띠에 부착될 수 있는 C형 클립을 구비한 마운트를 포함한다.
바람직한 실시예는 비디오 카메라가 부착될 수 있는 마운트에 연결된 제1 피벗암을 추가로 포함한다. 제1 피벗암의 피벗은 카메라를 마운트에 대해 위아래로 피벗시켜, 다양한 화각(field of view)을 제공할 수 있다. 바람직하게, 비디오 카메라는, '플러그-앤-플레이(plug-and-play)'로 동작되도록 구성된, USB-2, FireWire 등의 표준 인터페이스를 통해 영상을 출력하는 디지털 카메라이다.
바람직한 실시예는 광원이 장착되는 마운트에 연결된 제2 피벗암을 추가로 포함한다. 상기 피벗암 중 하나 또는 모두는 피벗가능하여, 소정의 작동 거리에 대해, 광원으로부터의 빔과 카메라의 화각(field of view)을 정렬시킬 수 있다. 편광 필터가 카메라, 광원, 또는 그 모두에 장착되어, 섬광, 반사 등의 불필요한 인위적 영상(visual artifact)을 제어할 수 있다.
도 1은 비조립 형태의 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 유사 선형 배열을 설명하는 데 사용되며, 조립 형태로서 다양한 각도를 이루는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 구성과 대립되는 것으로서, 바람직한 실시예에서, 광원이 카메라 아래에 위치되도록, 클립 고정식 구조물이 어떻게 대칭을 이루는지를 나타내는 도면이다.
도 4는, 섬광, 반사 등의 불필요한 인위적 영상을 저감시키기 위해, 편광 필터가 광원, 카메라, 또는 그 모두에 어떻게 장착될 수 있는지를 나타내는 도면이다.
도 5a는 루페 하우징의 본체에 부착하는데 적합한 본 발명에 따른 클립의 일 형태를 나타내는 도면이다.
도 5b는 복수의 프롱(prongs)을 포함한 본 발명에 따른 클립의 다른 형태를 나타내는 도면이다.
도 5c는 본 발명에 따른 클립의 또 다른 형태와 함께, 상기 형태 등의 클립이 부착되는 구조적 특징부를 나타내는 도면이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 본 시스템은, 루페(loupes), 머리띠 또는 안경테 상에 부착되도록 사용될 수 있는 클립 구조물(104)에 결합된 마운트(mount)(102)를 포함한다. 마운트(102)는, 1개 또는 2개의 피벗암(pivot arms)(106, 108)을 파지하는 한 쌍의 대향 평행판(103, 105)을 포함한다. 하나는 카메라용 피벗암(106)이고, 나머지 하나는 광원용 피벗암(108)인 2개의 피벗암이 도시되어 있지만, 무광 카메라에 피벗용 마운트를 장착한 단일 암 대신에, 광원용 피벗암은 제거될 수 있다.
예를 들어, 광원(110)이 체결구(126)을 사용하여 피벗암(108)에 부착되는 한편, 전반적으로 112로 나타내어진 비디오 카메라가 체결구(128)를 사용하여 부착된다. 광원은, 하우징(110) 내부의 LED 또는 백열 전구에 전기를 공급하는 케이블(130)을 포함하는데, 이 케이블(130)은 멀리 떨어져 있는 광원으로부터 빛을 공급할 수 있는 광학 섬유일 수 있다. 비디오 카메라(112)는 전자 유닛(116) 및 선택적 줌 기능을 갖는 촬상 렌즈를 포함한다. 본 도면에서는, 카메라 유닛(112)에서 컴퓨터 인터페이스까지의 케이블은 도시되지 않는다. 바람직한 카메라는 동영 상 파일을 전자 형식으로 생성할 뿐만 아니라, 디지털 사진을 "jpeg" 또는 기타 다른 형식으로 생성시킨다. 이러한 카메라에 의해, 디지털 화상이 개인용 컴퓨터의 하드 드라이브 또는 기타 다른 실시간 관측용 디지털 모니터 시스템에 직접 저장될 수 있다. 클립 고정식 장착 구조물은 아날로그 카메라와도 완전히 호환될 수 있다.
카메라 및 광원 중 하나 또는 모두는 피벗될 수 있어서, 소정의 작동 거리에 대해, 광원으로부터 나오는 빔과 카메라의 화각(field of view)을 정렬시킬 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 2개의 피벗암을 고정하는데 개별 조절가능한 체결구(120, 122)가 사용되면서, 2개의 피벗암(106, 108)은, 하드웨어에 저장하기 위하여, 공통 축(111)을 중심으로 피벗된다. 선택적 워셔(124)가 마찰을 억제하는데 사용된다.
도 2에서 도시되는 바와 같이, 광원(110) 및 카메라(112)가 독립적으로 피벗함에 따라, 본 도면에서 보여지는 A점 및 B점 등의 상이한 점에서 유사 선형 조작이 이루어질 수 있기 때문에, 특정한 작동 거리에서, 카메라의 화각 및 광원의 조도는 확실하게 정렬될 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 클립 구조물은 대칭적이며, 도 3에서 도시되는 바와 같이, 카메라가 광원 상에 배치되면서 그 조립품을 피벗시킬 수 있도록 되어 있다. 도 4에서 도시되는 바와 같이, 섬광 등의 불필요한 인위적 영상을 저감시키기 위해, 편광 필터(402, 404)가 광원(420), 카메라(430), 또는 그 모두에 장착될 수 있다. 바람직하게는, 각각의 편광 필터는 나사산이 형성된 후방링(406, 408)과 전방링(410, 412)을 포함하며, 상기 후방링(406, 408)은 광원 또는 카메라에 장착되고, 상기 전방링(410, 412)은 일단 섬광 또는 반사 제어의 수준을 조절하기 위해 장착되면 피벗될 수 있다.
본 발명에 의해, 다양한 클립 구조물이 가능해진다. 도 5a는 루페 하우징의본체에 부착하기에 적합한 본 발명에 따른 일 형태의 클립을 나타낸 도면이다. 본 클립은, 루페 하우징 상에 설치된 동공간 조절 노브(interpupillary control knob)(510)와 맞물리는 원형 또는 타원형 컷아웃(cut-outs)을 포함한다. 도 5b는 복수의 프롱(prongs)(520)을 포함하는 본 발명에 따른 다른 형태의 클립을 나타낸 도면이다. 도 5c는 대향하는 한 쌍의 프롱(530, 532)을 포함하는 본 발명에 따른 또 다른 형태의 클립을 나타낸 도면이다. 도시된 모든 실시예에서, 반드시 본 발명에 따를 필요는 없지만, 클립은 대칭적이어서, 180°로 피벗시키면, 제거가 용이하고, 재사용이 가능하다. 만일, 루페 하우징 등의 구조물이 사용될 수 없다면, 클립을 수용하기 위한 장착용 블록(mounting block)(540)이 안경테 또는 머리띠에 부착될 수 있다.

Claims (11)

  1. 안경테, 루페(loupes), 또는 머리띠에 결합되도록 구성되는 클립 고정식 구조물(clip-on structure)을 구비한 마운트(mount);
    상기 마운트에 결합된 제1 피벗암(pivot arm); 및
    상기 제1 피벗암에 장착된 비디오 카메라
    를 포함하고,
    이에 따라, 상기 마운트가 안경테, 루페, 또는 머리띠에 부착될 때, 상기 카메라는, 원하는 화각(field of view)을 조절하기 위해, 수직면 상에서 피벗될 수 있는,
    광학 마운팅 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마운트에 결합되는 제2 피벗암; 및
    상기 제2 피벗암에 장착되어 광빔을 출력하는 광원
    을 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 피벗암은 동일면 상에서 피벗되어, 소정의 작동 거리에 대해, 상기 광원으로부터의 빔 및 상기 카메라의 화각을 정렬시킬 수 있는,
    광학 마운팅 시스템
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클립 구조물은 상기 카메라를 상기 광원 위에 위치시킬 수 있거나, 또는 상기 광원을 상기 카메라 위에 위치시킬 수 있는, 광학 마운팅 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    카메라 렌즈에 장착될 수 있는 편광 필터(polarizing filter)를 더 포함한, 광학 마운팅 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원에 장착될 수 있는 편광 필터를 더 포함한, 광학 마운팅 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 카메라는 디지털 카메라인, 광학 마운팅 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 카메라에 장착될 수 있는 편광 필터를 더 포함한, 광학 마운팅 시스템.
  8. 안경테, 루페, 또는 머리띠에 결합되도록 구성되는 클립 고정식 구조물을 구비한 마운트;
    상기 마운트에 결합되는 제1 피벗암;
    상기 제1 피벗암에 장착되는 비디오 카메라;
    상기 마운트에 결합되는 제2 피벗암; 및
    상기 제2 피벗암에 장착되어 광빔을 출력하는 광원
    을 포함하고,
    이에 따라, 상기 마운트가 안경테, 루페, 또는 머리띠에 부착될 때, 상기 카메라 및 광원은 동일면 상에서 피벗되어, 소정의 작동 거리에 대해, 상기 광원으로부터의 빔 및 상기 카메라의 화각을 정렬시킬 수 있는,
    광학 마운팅 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 클립 구조물은 상기 카메라를 상기 광원 위에 위치시킬 수 있거나, 또는 상기 광원을 상기 카메라 위에 위치시킬 수 있는, 광학 마운팅 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    카메라 렌즈에 장착될 수 있는 편광 필터를 더 포함한, 광학 마운팅 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 광원에 장착될 수 있는 편광 필터를 더 포함한, 광학 마운팅 시스템.
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