KR20120088845A

KR20120088845A - 객체의 조명

Info

Publication number: KR20120088845A
Application number: KR1020127015538A
Authority: KR
Inventors: 일카 졸마; 마쿠 비타; 미코 터히마; 주하 리포넨
Original assignee: 옵토메드 오와이
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2012-08-08
Also published as: US8817172B2; FI20096192A; US20120212659A1; BR112012011768A2; EP2502114A1; CN102667612A; EP2502114A4; JP2013510694A; KR101365858B1; WO2011061393A1; FI20096192A0; EP2502114B1

Abstract

광학 구성요소(200)의 수단에 의해 객체(200)를 조명하기 위한 개선된 솔루션이 제공된다. 사용에서, 광학 구성요소(200)은 핸드헬드 카메라 유닛(600)에 통합된다. 광학 구성요소(200)은 광을 분산시키는 요소(210)을 포함한다. 추가적으로, 광학 구성요소(200)은 또한 객체(220)으로 광을 유도하는(directs) 적어도 하나의 광원(420) 및 종단 요소(500)을 포함한다.

Description

객체의 조명{ILLUMINATION OF AN OBJECT}

본 발명은 객체의 조명(illumination)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 객체의 조명에서 빛을-분산시키는 요소(light-diffusing element)의 사용에 관한 것이다.

원하는 객체의 사진을 찍을 때, 상기 객체에 조명을 비출(illuminate) 필요가 있다. 상기 조명에 의하여, 찍혀진 사진은, 조명이 비추어지지 않은 객체에 대해 찍혀진 사진보다 훨씬 더 좋은 품질을 가진다. 예를 들어, 사진 찍으려는 객체에 조명을 비춤으로써, 상기 객체의 윤곽(contours)이 더 명확해진다.

객체에 대한 적절한 조명은, 예를 들어, 눈이 검사될 때와 같이, 의료분야에서 특히 중요하다. 도 1은 눈(120)의 사진을 찍는 종래 기술의 솔루션을 도시한다. 사진을 찍을 때, 특수 목적 장치(purpose-made device)(100)로 눈의 표면(eye surface)의 사진을 찍는 것이 가능하다.

카메라 유닛(100)에서 카메라 렌즈(106)의 광축(optical axis)(110) 상의 눈(120) 방향의 광선(light ray)이 얼마나 눈(120)의 표면으로부터 반사되는가에 기초하여, 사진은 형성된다. 눈(120)의 바람직한 사진을 얻기 위하여, 객체에 조명을 비추는 것은 중요하다. 눈(120), 또는 눈의 주위는 조명 장치(illuminating device)(102)에 의하여 조명이 비추어질 수 있다.

문제는, 사진이, 눈동자(pupil)(122) 주위의 홍채(iris)(124) 및 눈의 각막(cornea)(126)과 같은 구면 반사 표면(spherical reflecting surface)의 사진을 찍을 때 일반적으로 나타나는 밝은 반사(bright reflections)를 쉽게 보여준다는 것이다.

더욱이, 플래시 광(flash light)(104)으로 물체에 조명을 비출 때, 인간의 피부는 바람직하지 않은 반사를 야기할 수 있다. 플래시 광(104)의 반사는 사진에 기록되어야 하는 특징들을 감출(mask) 수 있다. 그러나, 실제의 경우, 카메라(100)가 객체에 가깝게 있고, 따라서 주변환경(environment)으로부터 물체의 표면으로의 광의 접근이 많이 차단되기 때문에, 플래시 광(104) 없이 사진을 찍기는 어렵다.

또한, 거리를 일정하게 유지하는 것이 어렵고, 카메라(100)는 쉽게 흔들리기(jolt) 때문에, 사진에 작은 특징들을 기록하는 것은 어렵다. 눈의 표면 부분을 조사하기 위하여, 의사는 또한 소위 슬릿 램프(slit lamp)(100)를 사용하기도 하는데, 상기 슬릿 램프 내에서 카메라는 테이블 스탠드(table stand)에 연결될 수 있다. 이는, 다른 것들 중에서, 흔들림(jolting)을 피할 수 있게 해 준다. 슬릿 램프는 크기가 비교적 커서, 이를 움직이는 것이 쉽지 않다.

방해하는 반사(disturbing reflections) 및/또는 흔들림(jolting)이 나타나지 않는, 검사되는 객체의 사진을 생성하는 것이 중요하다.

본 발명의 목적은 상기에 기술된 문제를 해결할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 해당 독립 청구항에서 기술된 것에 의하여 특징되는 광학 구성요소(optical components), 카메라 유닛(camera unit), 및 방법에 의하여 달성된다.

본 발명은 독립 청구항 제1항 및 제19항에 정의된 장치들에 관한 것이다.

본 발명은 독립 청구항 제20항에 정의된 방법에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 종속 청구항에 개시된다.

다음에서, 본 발명은, 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예들과 관련하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 눈의 사진을 찍는 종래 기술 솔루션을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소를 도시한다.
도 3은 예로써, 어떻게 분산기(diffuser)가 광(light)의 방향을 조종(manipulate)하는지를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 구성요소(optical component)를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 종단 요소(end element)를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라 유닛을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이미지를 생성하기 위한 방법의 흐름도이다.

본 발명의 실시예들에 따른 장치 및 방법은 검사 카메라(examination cameras)에서 이용될 수 있다. 그 중에서도, 검사 카메라는 의료분야에서 눈의 표면 부분 및 눈의 주변 영역의 검사를 가능하게 한다. 또한, 검사 카메라는 피부(skin)의 검사도 가능하게 한다. 더욱이, 본 발명의 실시예들에 따른 장치 및 방법은 보안 분야에서 생체 식별 데이터(biometric identification data)의 수집에 이용될 수도 있다.

눈 이미징(eye imaging)은 매우 중요해서, 나빠진 영상(deteriorating vision)은 가능한 한 빨리 수신될 수 있다. 눈은 광을 감지하는 시각 기관이다. 눈으로의 빛의 접근은 다이어프램(diaphragm)으로 기능하는 홍채(iris)에 의하여 조절된다. 다이어프램의 개구(aperture)는 눈동자(pupil)이다.

눈에서 빛을 굴절(refract)시키는 부분은 각막(cornea), 유리체(vitreous body) 및 수정 렌즈(crystalline lens) (즉, 렌즈)를 포함한다. 홍채의 미세한 구조적 특징들 및 정맥(veins)과 같은 작은 크기의 객체가 눈의 표면으로부터 사진으로 찍혀야 한다.

이러한 특징들은 카메라 유닛의 고 해상도 파워를 요구하기 때문에, 이를 사진으로 기록하는 것은 짧은 거리의 촬영, 그리고 카메라 유닛이 객체로부터 일정한 거리를 유지하는 동안 상기 객체에 충분히 조명을 비출 수 있는 것을 요구한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학 구성요소(optical component)(200)를 도시한다. 광학 구성요소(200)에 의하여, 사진으로 찍힐 객체(200)(object to be captured in the picture)의 표면 상에 일정하고(uniform), 동질적(homogeneous)인 조명(lighting)을 달성하는 것이 가능하다.

도 2에서, 사진으로 찍힐 객체(220)는 눈(eye)이지만, 이는 다른 어떤 것일 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 사진으로 찍힐 객체(220)는 피부(skin)이다. 눈을 찍은 사진에서, 예를 들어 이 경우 눈의 눈동자(pupil)가 명점(bright spot)으로 빛나지 않아야 하기 때문에, 일정한 조명을 제공하는 것은 중요하다.

광학 구성요소(optical component)(200)는 카메라 유닛 쪽에 제1 단(first end)(204) 및 사진으로 찍힐 객체 쪽에 제 2단(second end)(206)를 포함한다. 광학 구성요소(200)의 모양은 실린더(cylinder), 원뿔(cone), 폴리곤(polygon), 배럴(barrel), 모래시계(hourglass), 구(sphere) 등일 수 있다. 마찬가지로, 제1 단(204) 및 제2 단(206)의 모양은 평평(even)할 수도 있고 평평하지 않을 수도 있다. 광학 구성요소(200)의 부피는 제한되지 않는다.

제1 및 제2 단(204, 206)은 또한 카메라 유닛의 광축(optical axis)(110)의 선(line) 상의 광(light)의 이동(travel)을 방해하는 재료(material)로부터 자유롭다. 이는, 제1 및 제2 단(204, 206)이 개방(open)되어야만 하는 것은 아니며, 이들이 반투명성 재료(translucent material)를 포함할 수도 있다는 것을 의미한다. 상기 재료는 상기 재료에 의한 왜곡이 찍힌 사진에 나타나지 않아야 한다. 예를 들어, 적절한 형태의 렌즈 또는 유리가 제1 단 및/또는 제2 단(204 및/또는 206)을 구성할 수 있다.

도 2는 또한 광의 전파를 조종하고 적어도 적어도 부분적으로 광을 분산시키는 재료로 구성되는 하나의 요소(210)의 실시예에 따른 상기 광학 구성요소를 나타낸다. 실시예에 따르면, 적어도 하나의 요소(210)은 분산기(diffuser)이다.

단순함을 위하여, 광학 구성요소(200)는 적어도 하나의 요소(210)에서 광을 분산시키는 역할을 하는 분산기(210)를 포함한다고 간주된다. 분산기(210)는 분산기(210)의 로컬 구조의 표면에 대한 광선(light ray)의 입사각 및 분산기(210)의 로컬 구조 두께(local structural thickness)와 관계되어, 분산기(210)를 통해 지나가는 광을 분산시키도록(diffuse) 배치된다.

분산기(210)의 위치 또는 모양은 도 2에서 임의적으로 선택되었으며, 따라서 이것은 광학 구성요소(200)과 관련하여 분산기(210)의 모양 또는 위치를 제한하지 않는다. 적합하게(suitably) 배치하면, 분산기(210)는 또한 광학 구성요소(200)의 밖으로(outside) 배치될 수 있다.

그러므로, 객체(220)의 찍혀진(taken) 이미지 및 일부 보이는 것(showing few) 또는 주 광원(light source)(208)의 무반사(no reflections)는 분산기(210)에 의하여 광학 구성요소(200)에서 생성된(produced) 광이 분산됨으로써 제공된다. 이런 경우에서 균일한 광 필드는 사진으로 찍힐(captured) 객체(220)의 표면에 생성된다(created).

도 3은 분산기(210)이 어떻게 광을 조정하는 방법(manner)과 광의 이동(travel)을 도시한다. 분산기의 로컬 구조의 두께 및 상기 분산기의 로컬 구조에서 광선(300, 310, 320, 340 및 350)의 입사 각도가 상기 분산기가 어떻게 광을 조정하는지에 따른 영향이 도시가 가능하기 위하여, 도 3에서 분산기(210)의 모양은 임의적으로(arbitrarily) 선택되었다.

광선(300)이 각도(301)에서 분산기(210)의 로컬 구조의 표면의 법선(normal)(301)을 힛하였을(hits) 경우, 상기 분산기를 통해 지나가는 광선(304)은 광선(310) 및 전송되는(transmitted) 광(314)의 수단(means)으로 표시된 것처럼, 상기 광선이 분산기(210)의 오른쪽의 각도(312)에서 분산기의 로컬 구조의 표면을 힛하였을(hits) 경우 보다 더욱 산란된다(scattered). 즉, 전송되는(transmitted) 광의 빔(304)은 빔(314)보다 더 넓다(광은 더 산란된다(scattered)).

분산기(210)의 두께(thickness)가 분산기(210)의 광 송신(light transmission)에 대해 미치는 영향은(affects) 광선 쌍들(ray pairs)(300/340 및 310/350)로 도시된다. 이를 테면, 광선(300)에서 발생하는 광 빔(luminous beam)(304)는 광선(340)에서 발생하는 광 빔(344)와 검사(examined) 및 비교하면(compared), 각도(302) 및 각도(342)가 동일하여도, 빔(344)는 빔(304)보다 더 넓은 것을 알 수 있다.

두꺼운 분산기(210)의 사실에서 이러한 결과는, 더 두꺼운 분산기를 통해(through) 전달되는 빛이 더 분산한다(산란된다(scatters))는 것이다. 동일한 영향은 광선이 각도(312) 및 각도(352)에서 분산기(210)로 힛(hit) 할 경우, 빔(314) 및 빔(354)에서도 관찰된다(observed). 이러한 경우 또한 빔(354)이 빔(314) 보다 더 넓은 것을 관찰된다.

요컨대, 상기 분산기의 두꺼운(thicker) 로컬 구조인 상기 포인트에서(at said point) 더 산란된(more scattered) 광이 상기 분산기를 통해 전파되는(propagated) 것으로 명시된다. 반면에, 상기 분산기의 상기 로컬 구조 표면의 법선과(normal) 관계되어 상기 분산기로 힛하는(hits) 큰 각도(larger angle)가 상기 포인트에서 상기 분산기를 통해 전파되는 광이 더욱 산란되는 것 또한 명시된다.

상기 로컬 구조는 활용된 분산기가 하나의 포인트에서 다른 곳보다 더 넓다는(broader) 사실을 나타낸다. 반면에, 활용된 분산기의 표면은 또한 모양에 따라 다르다. 이를 테면, 상기 분산기에서 표면 거칠기(surface roughness)의 진폭(amplitude)이 더 클(large) 경우, 동일한 방향에서 오고(coming), 지그재그로(in zigzag) 약간 다른 포인트를 힛팅하는(hitting) 두 개의 광선들은 상기 분산기의 로컬 구조 및 또한 상기 분산기에서 분명히 다른 강도(strengths)의 로컬 구조로 분명히(clearly) 다른 각도에서 힛(hit)한다.

단순함을 위하여, 광선들(300, 310, 340, 및 350)은 광선이 상기 분산기(210)에서 반사되는(reflected) 방법(how)이 도시하도록 의도되지 않았다(not intended). 오직 오는 광 (incoming light)이 분산기(210)를 통해 지나는 동안 산란되는(scattered) 방법(how)만이 도시되었다는 것을 알아야 한다.

광선(320) 및 광선(330)은 차례대로 광이 분산기(210)에서 상기 로컬 구조의 두께에 따라 달라지는 분산기(210)에서 반사되는 방법을 도시한다. 비록 광학 구성요소(200)에서 분산기(210)의 기능은 광을 반사하는(reflect) 것은 아니지만, 분산의 강도(strength)와 관계하여 광의 증가(light increases)의 발산(divergence)과 같이 광을 산란하게(scatter) 하는 것이다.

분산기(210)를 통해 전파하는 광선(322) 및 광선(332)에서 볼 수 있듯이, 상기 분산기의 두꺼운(thicker) 구조는 더 많은 광선이 분산기(210)을 지나가는 동안 반사된다(reflected). 실제로는, 광 빔(322) 및 광 빔(332) 또한 분산기(210)에서 넓어지지만(become wider), 도 3에서 이러한 것은 단순함을 위해 생략되었다.

추가적으로, 사용되는 광의 파장은 또한 광의 반사(reflection) 및 산란(scattering)에 영향을 미친다. 긴 파장의 광은 짧은 파장의 광만큼 산란 또는 반사를 하지 않는다.

분산기(210)의 광 반사 및 산란 특징(properties)은 상기 분산기에서 상기 로컬 구조의 표면을 수정함으로써(modifying) 추가로 제어할 수 있다. 이를 테면, 높은 표면 거칠기를 갖는 고르지 않은 표면은 이를 테면, 부드러운 분산기 표면(smooth diffuser surface)인 낮은 표면 거칠기를 갖는 것에 보다 더(than) 다른 방법으로(in a different manner) 광을 산란시킨다.

분산기(210)는 층을 이루는(layered) 구조를 갖는다. 이를 테면, 상기 분산기의 로컬 구조를 구성하는 레이어들(layers)의 수는 두 개이다. 이런 경우, 다른 레이어들은 다른(different) 광 산란 효과(light scattering effects)를 제공한다. 이를 테면, 하나의 레이어는 다른 것에 비해 다른 재료(material)로 만들어지거나, 하나의 레이어의 표면 프로필(surface profile)은 다른 것에 비해 더 고르다(more uneven).

더 자세하게 도 2를 살펴보면, 도 2는 산란 광이 상기 로컬 구조의 두께(thickness) 및 상기 로컬 구조에 광선의 입사 각도(incident angle)에 따라(depending on) 유도되는(directed) 분산기(210)을 도시한다. 상기 분산기는 광을 전달하는 것(transmitting)으로 만들어졌지만, 광을 산란시키는(scattering) 재료로 만들어 졌다.

실시예에 따라서, 상기 분산기는 적어도 다음 재료들 중 적어도 하나로 구성된다: 폴리카보네이트(polycarbonate), 오펄레슨트 유리(opalescent glass), 유리 및 종이(glass and paper). 이를 테면, 상기 폴리카보네이트는 흰색이고, 고체 컬러 플라스틱(solid-coloured plastic)이다.

반면에, 분산기(210)는 투명한 재료(transparent material)로 만들어진다. 이를 테면, 폴리카보네이트로(PCT) 만들어진 플라스틱 분산기(210)는 높은 내구성(durable)이 있으며, 따라서 좋은 옵션(good option)이 있다.

하지만, 상기 재료는 위의 재료로 국한되지 않지만, 이것은 빛을 통과 시키는 동안 산란하는 재질일 수 있다(it may be of any material that scatters light while letting light pass through). 분산기(210)는 또한 하나의 재료의 부분 및 또 다른 재료의 부분일 수 있고, 적어도 하나의 재질은 광을 분산시키는 재료(light-diffusing material)로 한다.

도 2에서 광원(illuminator)(208)은 사진으로 찍힐 객체(220)에게 빛을 비춘다(illuminate). 조명(illumination)은 사진으로 찍힐 객체(220)의 바람직하지 않은(undesirable) 반사를 생성하지 않고, 광학 구성요소(200)는 조명하는 광(212) 이동(travels)을 통한 분산기(210)를 포함한다(includes).

도시한 분산기(210)의 모양 및 크기(size)는 임의적으로(arbitrarily) 선택된다. 일반적으로, 특정 산란 특성(scattering properties)을 갖는 분산기의 모양은 광을 그 위에 유도된 광(light directed thereto)으로 산란하는데 사용될 수 있다. 그러므로, 도2는 원반 모양의(disciform) 분산기(210)로, 임의적으로 선택된 것을 도시한다.

도 2의 상기 분산기는 상기 분산기의 구조 두께(structural thickness)를 도시하지 않았음을 알아야 한다. 예제의 방식으로, 광원(illuminator)(208)에 의해 생성된 광선(212)은 로컬 구조의 표면의 법선(216)으로 각도(214)로 상기 분산기에 힛(hits)한다.

분산기(210)를 통해 지나가는 광은 객체(220)에 빛을 비추는(illuminates) 광 빔(luminous beam)(218)으로 산란되고 형성된다. 상기 형성되고(formed) 산란된(scattered) 광은 객체(220)을 균일하게(uniformly) 빛을 비춘다(illuminates). 이러한 경우 상기 객체의 표면은 같은 종류의 것으로 되어(homogeneously) 조명된다.

사실상 교란 반사가 없는 것은 객체(220)의 찍혀진 사진으로 나타난다. 왜냐하면 조명(illumination)이 광원(illuminator)(208)뿐만 아니라 광원(208)에서 광을 분산시키는 분산기(210)를 통해 지나가는 것에 의해서 제공되기 때문이다. 도 2의 분산기(210)에 의해 제공되는 광 빔(218)은 오직 예제의 방법에 의해서 도시되었다는 것을 알아야 한다.

실시예에서 명시된 것과 같이, 분산기(210)는 광학 구성요소(200)의 바깥쪽에(out-side) 배치된다. 이러한 경우, 이것의 위치는 광학 구성요소(200)의 바깥쪽에 위치하는 분산기를 거쳐 지나가서(passes through) 객체(220)에 이르는 광으로 선택된다.

광원(208)에 의하여 생성된 광은 적절한 렌즈(appropriate lenses)의 수단에 의해 전달될(conveyed) 수 있다. 이를 테면, 광학 구성요소(200)의 바깥에 있는 상기 분산기는 객체(220)을 히팅하기(hitting) 전의 광을 분산시킨다(diffuse).

실시예에서, 상기 광의 부분(part)은 분산기(210)을 거쳐 지나가는 광의 단지 일부에도 불구하고, 객체(220)로 분산 없이 유도된다(directed). 이러한 해결책은 분산을 통하여 가능한 동종의(homogeneous) 조명을 제공하기 위하여, 특정 표면 지역에는 광 용량(light capacity)이 많은 양으로 제공되어야 하고, 다른 지역에 더 적은 광 강도(light intensity)로 객체가 찍히는 사진의 경우, 합리적이다.

분산기(210)의 색(colour)은 또한 미리 정할 수 있다(preselected). 색의 수단으로, 이것은 광원(illuminator)(208)에서 특정 색을 갖도록 보이는 색(visible colour)으로 수정하는(modify) 것이 가능하다. 다른 색의 빛은 다양한 어플리케이션(applications) 및 검사(examinations)에서 활용된다. 이를 테면, 눈은 검사하는 것에 따라 다양한 방법으로 이미지될(imaged) 수 있다. 상기 눈의 구조는 복수의 층으로 이루어진 깊이(multi-layered depth wise)를 갖고 있으며, 다른 레이어들은 이미지에서(in imaging) 서로 다른 색의 빛을 사용하여 드러난다(revealed).

실시예에 따르면, 분산기(210)는 분리할(detachable) 수 있고, 교체될 수도(changeable) 있다. 유저는 광학 구성요소(200)에서 분산기(210)를 분리하여, 다른 분산기로 선택하여(choose) 광학 구성요소(200)에 탑재할(mount) 수 있다.

이러한 경우, 다른 객체(220)에 대하여, 검사를 하기 위해 전체(entire) 광학 구성요소(200)을 바꾸는 것 대신에 동일한 광학 구성요소(200)를 사용하는 것이 가능하다. 다양한 분산기는 크기, 색, 재료 및 광학 특성 등이 다르다. 이러한 특징은 분산기(210)가 고장이 나거나, 분산기(210)의 교체가 필요할 경우에 유용하다.

게다가, 도 2는 실시예에 따른 분산기(210)의 상기 카메라 유닛의 광학 축(110)의 선(line)에서 광학적 자유(219)다. 그렇지 않으면(This for the reason that, otherwise), 분산기(210)는 객체(220)의 찍혀진 사진에서 왜곡을 야기할 수도 있다. 분산기(210)에서 광학적 자유 포인트(optically free point)는 상기 포인트가 광의 이동이 왜곡되는 재료로부터 자유(free)인 것을 말한다. 예를 들어, 포인트(219)는 글레이즈드되고(glazed) 유리(the glass)를 통하여 사진 촬영을 허용한다(yet allow).

실시예에 따르면, 광학 구성요소(200)는 단(204) 및 단(206) 사이의 측면 프로필(lateral profile)(202)를 포함한다. 측면 프로필의 내부 표면(202)의 적어도 부분은 광을 분산시키는 재료(light-reflecting material)로 만들어 졌다. 측면 프로필(202)은 고르지 않은 표면을 갖거나(have an even or uneven surface), 개구들(apertures)을 포함하거나 또는 단단할(solid) 수 있다.

측면 프로필(202)은 필요한 경우 제1 또는 제2 단(204) 및 단(206) 이상으로(over) 확장될 수 있다(extend). 이것은 광원(208)에서 발광되는 상기 광이 객체(220)의 조명을 위해 활용되지 않은(unutilized) 남는 것이(remaining) 측면 프로필(202)를 힛하는(hits) 광의 부분(part) 대신에(instead of) 분산기(diffuser)(210)을 향하여 측면 프로필(202)의 내부 표면으로 다시 반사되기(reflected back) 때문에 유용하다.

이것은 광원(illuminator)(208)과 분산기(210)을 향하여 측면 프로필(202)의 내부 표면으로부터 다시 반사되는 광선(213)에 의해 설명된다. 단순함을 위하여, 분산기(210)에 의하여 생성되는 상기 광 빔은 도면에 도시하지 않았다. 반사하는 재료(reflecting material)는 이를 테면, 거울, 밝은 금속 등이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광학 구성요소를 도시한다. 이러한 실시예에서 광학 구성요소(200)는 도 4에서 원뿔대(truncated cone)(400)의 모양인 분산기를 포함한다. 원뿔(cone)(400)은 이를 테면, 원뿔(circular cone), 다각형 원뿔(polygonal cone), 타원형 원뿔(oval cone) 등이 될 수 있다.

실시예에 따르면, 하지만, 원뿔(cone)(400)은 도 4에서 도시하기 위하여 시도된(endeavoured) 원뿔(circular cone)이다. 표면적이 작은 원뿔(cone's)(400)의 광학적 자유 개구(optically free aperture)(404)는 광학 구성요소(200)의 제1 단(204) 측면에 있고, 표면적이 큰 상기 원뿔(cone's)의 광학적 자유 개구(406)는 광학 구성요소(200)의 제2 단(206) 측면에 있다. 이를 테면, 원뿔(cone)이 원뿔(circular cone)일 경우, 큰 표면적(larger surface area)의 상기 광학적 자유 개구는 큰 직경(larger diameter) 등의 광학적 자유 개구(optically free aperture)를 나타낸다.

원뿔(cone)(400)의 중심 축(central axis)(412)에서 원뿔(cone)(400)의 측면 구조 lateral structure)(410)를 이런 식으로 획득한(obtained) 각도(402)는 또한 분산기(diffuser)(400)로 유도된 광의 분산에 영향을 미친다(affects). 다시 말해서, 원추형 분산기(conical diffuser)(400)의 원주 직경(circumferential diameter)(411)은 광원(light source)(420)으로부터의 거리에 비례하여 바뀐다.

직경(411)은 크기 및 사진으로 찍히는 객체의 기타 특성에 따라 변화된다(be varied). 실시예에서, 상기 원추형 분산기(conical diffuser)의 오프닝(opening)의 각도(각도(402))는 0.4 내지 0.5 스테라이안(steradians)이다. 따라서, 오프닝의 상기 각도는 원뿔(cone)(400)이 객체 가까이의(close to the object) 카메라와 같은 카메라 유닛의 프레임 영역(frame area)에 적용되지 않는 것(does not cover)으로 유용하다.

도 4의 방식으로 도시된다 하더라도, 원뿔(cone)(400)의 개구들(404 및 406)은 광학 구성요소(200)의 개구들(204 및 206)과 일직선으로 만들어지는 것이 필요하지 않다. 보다 정확하게, 원뿔(cone)(400)은 광학 구성요소(200)보다 짧을 수 있으며, 적어도 하나의 개구들(400 및 406)은 해당하는 개구(204 및 206)와 일직선이 되어(in alignment with) 있지 않을 수 있다.

다시 말해서, 적어도 하나의 개구(204 및 206)는 광학 구성요소(200)가 세로 방향에서 보일 경우, 더 많이 있는데(at least one aperture 204 and 206 would be more in when the optical component 200 is seen in longitudinal direction), 상기 세로 방향은 상기 광학 구성요소 개구들(204 및 206) 사이의 상호 거리(mutual distance)에 의해 정의된다.

도 4에서, 원추형 분산기(conical diffuser)(400)는 상기 카메라 유닛의 광학 축(110)의 선(line)에서 광학적으로 자유이고, 상기 분산기(400)는 상기 객체의 사진 촬영(picture taken)에서 왜곡(distortions)을 생성하지 않는다. 다시 말해서, 상기 원뿔(cone's)의 광학적 자유 개구들(404 및 406)은 상기 카메라 유닛의 광학 축(110)에 정렬된다(are in alignment).

비록 광학 구성요소(200)의 측면 프로필(202)과 병행하여(in parallel with) 도시하였지만, 광학 축(110)은 광학 구성요소(200)의 측면 프로필(202)에 대하여 기울어져있다(inclined). 그런 경우에는 상기 분산기는 또한 광학 축(110)에서 장애물(obstacles)로부터 자유로워 지도록 수정될 수 있다.

원추형 분산기(conical diffuser)(400)는 광학 축(110)의 선(line)에서 완전히 자유로울 필요가 없으며, 광학 투명성(optical transparency)은 충분하다. 따라서, 개구들(404 및 406)은, 또는 이들 중에 하나는 이를 테면, 유리로 제공된다.

도 4의 실시예에서, 원뿔(cone)(400)의 큰 개구(406)는 광학 구성요소(200)의 측면 프로필(202)의 내부 표면(203)에 부합한다(meets). 이것은 광학 구성요소(200)의 광이 원추형 분산기(conical diffuser)(400)를 통한 광의 통과(passing) 없이 상기 객체로 접근할 수 없는 것이 가능하다. 따라서, 상기 원추형 분산기(conical diffuser)(400)는 광학 구성요소(200)의 외부에 부착된다.

실시예에 따르면, 원뿔(cone)(400)의 외부 구조(410)의 두께는 다양하다. 도 4에서는 원뿔(400)의 외부 구조(410)는 선형의 두께로 다양한 것을 도시하였으나, 상기 외부 구조의 두께의 변화는 이를 테면, 평평하지 않고(uneven) 또는 통 모양(barrel-shaped)인 비선형(non-linear)이다.

단순함을 위하여, 원뿔(cone)(400)의 외부 구조(410)는 도 4에서 대각선 라인으로 그려졌다. 그러므로, 상기 분산기의 두께는 광원(light sources)(420)으로부터의 거리에 비례하여 변화할 수 있고, 균일한 조명(illumination)은 사진으로 찍히기 위한 객체 전체에서 보장된다.

상기 분산기의 두께가 변화함으로써, 분산기(400)에 의해 형성된 광(scattering)의 산란은 원하는 방식(desired manner)으로 제어된다. 적어도 하나의 광원(420) 아주 가까이에서(close to) 이것은 광원(420)으로부터 훨씬 더 두꺼워야 하고, 분산기(400)로 수직으로 들어오는(coming) 광은 효과적으로(effectively) 산란된다.

일실시예에 따르면, 원뿔(cone)(400)의 측면 구조(410)의 두께는 원뿔(cone) (400)의 큰 개구를 향하여 감소한다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 포인트(408)에서, 이를 테면 작은 표면적을 갖는 개구(404)의 단에서, 상기 원뿔(cone)의 측면 구조(410)는 큰 표면적을 갖는 개구(406)의 단에서 포인트(409) 보다 두껍다.

원뿔(cone)(400)의 측면 구조(410)에서 재료의 두께는 포인트(408)에서 이를 테면, 3 내지 5 밀리미터이고, 포인트(409)에서 원추형 분산기(conical diffuser)(400)의 다른 단에서는 대략 1mm 또는 이하이다.

일실시예에 따르면, 광학 구성요소(200)은 또한 사진으로 찍힐 객체를 히팅하기 이전에 분산기(diffuser)(400)를 통하여 지나가는(passes) 것을 생성하는(produces) 적어도 광의 부분에 배치된 적어도 하나의 광원(420)을 포함한다. 적어도 하나의 광원(light source)(420)은 이를 테면, 도 4에 도시된 방식으로, 광학 구성요소(200)의 제1 단(204)에서 배치된다.

그렇지 않으면, 또는 추가적으로, 비록 도 4에 도시되지 않았지만, 광원은 또한 측면 프로필(202) 또는 측면 구조(410), 측면 프로필(202) 또는 분산기(400)의 제1 단(204)에 의해 구분된 지역 내에 배치된다.

이를 테면, 적어도 하나의 광원(light source)(420)은 광학 구성요소(200)의 제1 단(204)에 배치되는 특별한 목적을 위해 만들어진(purposemade) 회로 보드(circuit board)에 배치된다. 상기 회로 보드는 상기 카메라 유닛과 통신하기 위해 사용되고, 그 결과(consequently) 상기 회로 보드에서 적어도 하나의 광원(light source)의 구동은 상기 카메라 유닛을 통하여 제어된다.

일실시예에 따르면, 원뿔대 분산기(truncated cone diffuser)(400)의 잘려진 단(truncated end)(404)의 포인트(408)는 일실시예에 따르면, 적어도 하나의 광원(420)이 위치하는 곳인 상기 회로 보드의 중심 포인트에서 3 내지 8mm의 거리에 위치된다(located).

또는, 광학 구성요소(200)는 광원(optical component)(420)을 포함할 필요가 없다. 이 경우, 광원(optical component)(420)은 사용되는 광학 구성요소(200)가 상기 카메라 유닛의 부분이고, 사진으로 찍힐 객체 전에 상기 광학 구성요소를 통하여 지나는 광원(light source)(420)에 의해 생성된 광으로써, 상기 카메라 유닛에 있고, 별도의 부분(separate part)이 된다.

광학 구성요소(200)의 부분이 아닌 광원(light source)(420)에 의해 생성된 광은 광원(light source)(420)으로부터 분산기(diffuser)(400)로 이를 테면, 광전도체(photoconductors), 광섬유(optical fibre) 또는 렌즈 시스템(lens systems)에 의하여 전달된다. 또한, 광학 구성요소(200)의 포인트 제1 단(204)을 지나는 광은 광의 이동을 방해하는(obstructing) 재료로부터 자유롭다.

이 포인트는 상기 카메라 유닛의 광학 축(110)의 선(line)에서 제1 단(204)의 포인트의 자유와 같이 동일하고, 또는 광학 구성요소(200)의 제1 단(204)이 적어도 두 개의 포인트에서 광의 진행을 방해하는 재료로부터 자유로운 것에 의하여, 다양한 자유 포인트(different free point)가 될 수 있다. 여기서 두 포인트는: 광학 축(110)의 선(line) 상에서 및 적어도 하나의 광원(light source)(420)에 의해 생성된 상기 광의 지나가는 통로(at the passage)에 있는 것.

단순함을 위하여, 하지만, 광학 구성요소(200)는 도 4에 도시한 방식으로 제1 단(204)에서 적어도 하나의 광원(light source)(420)을 포함한다고 가정한다. 적어도 하나의 광원은 이를 테면, 가시광선의 VIS 범위 내에서 빛을 비추기 위해 배열되는 발광다이오드(light emitting diode(LED)), 유기발광다이오드(organic LED(OLED) 또는 다른 광원 일 수 있다.

적어도 하나의 광원은 도 4에 도시된 것처럼, 광학 구성요소(200)의 제1 단(204)에서 원형으로 배치되는 일련의 광원일 수 있다. 따라서, 도 4에서, 각 점(420)은 한 LED 광을 나타낸다. 그러나 상기 도면에서의 점(402)의 양은 오직 본보기를 위한(exemplary) 것이다.

광학 구성요소(200)는 흰색 또는 흰색 및 청색 광원, 또는 RGB-LED들 중에 하나를 포함한다. 상기 광원은 사진촬영의 필요에 따라 교대로(alternately on) 포함할 수 있다. 하얀 것(white ones)은 사진 촬영 상황(picture-taking situation)의 표준으로(in a standard) 사용된다.

청색 광을 제공하는 상기 광원은 이를 테면, 특정 특징을 강조하기 위하여 눈의 홍채를 형광 착색제(fluorescent colouring agent)로 채색하는 경우, 사용될 수 있다. 왜냐하면, 형광 착색제는 상기 카메라와 함께 특정 특징의 검출에 기여하는 광의 파장을 생성하기 때문이다.

그러므로 광학 구성요소(200)는 사진으로 찍힐 객체에서 밝은 반사(bright reflections)가 발생하지 않도록 상기 객체가 조명되는 것의 도움으로써, 많은 수의 LED 광원 및 분산기(210)와 같은 그들의 조명을 수정하는 구조를 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 적어도 하나의 광원(420)에 의해 생성된 광의 파장은 미리 결정될 수 있다. 이러한 경우에, 상기 객체의 조명(illumination)에 대하여 다양한 색의(different colours) 가시광선(visible light)을 제공하는 것이 가능하다. 다양한 색의 광은 또한 다양한 검사 목적을 위해서도 활용할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 광학 구성요소의 적어도 하나의 광원에 의해 생성된 광은 자유롭게 선택된 파장을 갖는다. 추가적으로, 주어진 파장의 광은 다른(another) 파장의 광 보다 주어진 분산기에서 다양한 방식(different manner)으로 산란한다.

따라서, 실시예에 따른 광의 파장은 검사되기 위한 객체를 기초로 하여 제어된다(controlled). 다른 실시예에 있어서, 상기 분산기는 사용되는 상기 광의 파장은 동일하게 유지되면서, 사진을 찍기 위한 객체에 기반한 특정 성질(specific properties)을 갖는 분산기를 위해 변경된다(changed).

실시예에서 적어도 하나의 광원에 의해 제공된 상기 광은 450 내지 490 나노 미터 범위 내의 파장을 갖는 청색 광이다. 이러한 파장은 이를 테면, 형광 착색제(fluorescent colouring agent)를 사용하여 상처(wounds)을 검사하는(examination) 경우에 활용된다.

이러한 경우, 착색제(colouring agent)는 눈의 표면에 적용될 수 있으며, 상기 파장에 의해 빛이 조명되었을 때 이것은 표면을 형광이 되게 한다(fluoresce). 이것은 상처를 구별하는데 도움이 된다. 상기 청색 광은 또한 이산적(discrete), 불연속(discontinuous) 광이다.

앞서 말한 바와 같이, 적어도 하나의 광원(illuminator)(420)으로부터의 광선(422)이 분산기(400)의 측면 구조(410)을 향하여(towards) 내부 표면(203)으로부터 반사되는 것에 의해, 광학 구성요소(200)의 측면 프로필(202)의 내부 표면(204)은 반사시키는 재료(reflecting material)가 될 수 있다.

광선(422)은 지그재그(424)로 나타낸 것처럼, 측면 구조(410)에서 확산한다(spreads). 분산기(400) 후에 광선(426)으로 나타낸 것처럼 상기 빛은 산란된다(scattered). 광선(426)은 또한 사진으로 찍힐 상기 객체를 향하여 유도되고, 상기 객체의 표면에서 균일한 조명으로 형성된다(forming uniform illumination on the surface of the object).

일실시예에서, 원뿔(cone)(400)의 측면 구조(410)의 길이, 원뿔(cone)(400)의 중심 축(412)에서 원뿔(cone)(400)의 측면 구조(410)의 각도(402), 및 상기 원뿔(cone)의 측면 구조(410)의 로컬 두께 중 적어도 하나는 사진으로 찍힐 객체의 표면 형태를 기반으로 결정된다.

이유는 다음과 같다. 이를 테면, 눈과 피부는 매우 다른 표면 형태를 가지고 있다. 따라서, 검사되기 위한 다른 객체에 대하여 하나의 목적에 적합한 분산기(400)는 작동하지 않을 수 있다. 이러한 경우 상기 분산기의 위에서 언급한 특징은 최적화될 수 있다.

마찬가지로 이전에 명시된 것과 같이, 사용되는 광의 파장은 또한 상기 분산기가 광의 이동을 조종하는(manipulates) 방법에 영향을 미친다. 그러므로, 다양한 파장의 가시광선을 사용할 경우, 상기 분산기는 상황에 따라 최적화 된다.

이를 테면, 긴 파장의 광이 사용되는 경우, 상기 측면 구조의 두께는 증가될(increased) 수 있고, 원하는 광의 퍼짐(spreading)은 달성된다. 분산기(400)의 특징은 다른 것들 중에 추가적으로 위에서 언급된 것들 예를 들어, 분산기(400)의 재료에 따라 결정된다. 그러므로, 분산기(400)는 필요할 경우 적절한 재료로 만들어진 분산기에 대해 변경될 수 있다.

나아가, 일실시예에 따르면, 통상의 숙련된 기술가는 실험(experimentation)을 통하여 다양한 목적들을 위해 올바른 모양 및 재료의 분산기를 찾는 것이 가능하다. 이러한 이유로, 필수적으로 모든 테이블이 존재하지 않는다. 어디에서든(wherefrom) 올바른 모양 및 재료의 분산기가 다양한 용도로 사용될(read) 수 있으며, 경험적 테스트를 통하여 최적의 분산기를 찾는 것이 가능하다.

실시예에 따르면, 광학 구성요소(200)는 사람 눈 또는 피부의 사진 촬영 외에도, 동물의 눈 또는 피부의 사진 촬영(taking pictures)에서 활용될 수 있다. 상기 원뿔(cone)과 같이 이용되는(employed) 분산기의 구조가 다양함으로써(varying), 상기 분산기는 검사되기(examined) 위한 매우 다양한 크기 및 모양의 객체들로 적용이 가능하다.

상기 분산기가 최적화됨으로써, 이를 테면, 동물의 눈을 사진으로 찍는 것에 대하여 균일한 조명을 제공하는 것이 가능하다. 사람 눈 및 동물 눈 사이의 차이(differences)에 대한 예제는 눈의 곡률(curvature)이다. 동물의 눈은 일반적으로 매우 곡선이고(curved), 그러므로 광은 반드시 한편으로는, 근위 눈 부분(proximal eye part) 및, 다른 한편으로는 말초 눈 영역(eye area)으로 균일하게 조명될 수 있어야 한다.

물론, 이러한 목적을 위한 상기 분산기 특성들(diffuser properties)은 사람 눈을 위하여 필요한 것들과(those required) 다르다. 이러한 경우 원뿔 분산기(cone diffuser)(400)의 이러한 특성들(properties)은 위에 언급된 것들: 분산기(diffuser)(400)의 길이, 측면 구조(410)의 각도(402), 측면 구조(410)의 두께, 분산기(400)의 색, 및 분산기(400)의 재료를 포함한다.

도 5는 광학 구성요소(200)이 또한 종단 요소(end element)(500)을 포함하는 것을 도시한다. 도 5는 점선(dashed lines)은 표준 측면 프로필도(standard side profile view)에서 윤곽(contours)을 숨기고(concealed) 나타낸 크로스 단면도(cross-sectional view)이다.

종단 요소(500)는 사진으로 찍히기 위해 광학 구성요소(200)의 제2 단(206)에서 객체(200)으로 종료하는(exiting) 광을 향하여(direct) 배치되고(arranged), 사진으로 찍힐 객체(220)로 광학 구성요소(200) 이외의 다른 방향에서의 광의 도착(arrival)을 방지하기(prevent) 위해 배치된다.

이것은 종단 요소(500)가 사진으로 찍힐 상기 객체에서의 이를 테면, 천장 조명(ceiling lighting), 태양광(sunlight) 등으로부터의 광의 접근(access)을 막는다는(blocks) 의미이다. 상기 종단 요소는 광학적으로 홀로(optically hollow)이다.

광학 요소(optical element)(200)로부터의 광(510)은 사진으로 찍힐 객체(220)로 종단 요소(500)을 통하여 접근한다. 광학적 자유(optically free)는 종단 요소(500)가 반투명한 재료 또는 물질(translucent material or substance)을 포함하는 것을 의미한다. 종단 요소(500)의 모양은 이를 테면, 원통형으로(cylindrical) 자유롭게(freely) 선택될 수 있다. 종단 요소(500)는 불투명한(opaque) 재료로 만들어진다. 제조되는 재료에(manufacturing material) 대한 옵션은 실리콘(silicone)이다.

종단 요소(500)는 기계적인(mechanical) 수단이나 또는 화학적인 연결(chemical connection)로 광학 구성요소(200)의 제2 단(206)으로 연결된다(connected). 상기 연결(connection)은 상기 광학 구성요소의 측면(on the side)에서 종단 요소(500)의 단(502)에 위치되고(located), 또는 종단 요소(500)의 단(502)의 측면에(on the flank) 위치된다(located). 종단 요소(500)는 사진으로 찍힐 상기 객체에 따라서, 광학 구성요소(200)를 위해 변경될 수 있다.

일실시예에 따라서, 종단 요소(500)는 사진으로 찍힐 객체(220)으로부터 미리 정해져 있는(predetermined distance) 거리에 있고, 사진으로 찍힐 객체(220)과의 연결(contact)로 작용한다(coming into). 상기 카메라 유닛은 사진으로 찍힐 상기 객체(220)로부터 초점을 맞추는 거리(focusing distance)에 있다.

이러한 미리 정해져 있는 거리(predetermined distance)는 이를 테면, 종단 요소(500)가 사진으로 찍힐 객체(220)과 연결로 작용하는 동안에(such that as the end element 500 comes into contact with the object to be captured in the picture), 결정된다(determined).

상기 카메라 유닛은 사진으로 찍힐 객체(220)로부터 초점을 맞추는 거리에 있다. 사진이 초점을 맞추는 거리(focusing distance)에서 객체(220)가 찍혀질 경우, 상기 사진은 선명할(sharp) 것이다.

따라서, 상기 종단 요소의 길이(506)는 종단 요소(500)가 광학 구성요소(200)로 연결될 경우, 상기 카메라 유닛(camera unit)이 사진으로 찍힐 객체(220)으로부터의 초점을 맞추는 거리(focusing distance)로 결정된다. 이것은 카메라 유닛에 부착되는(attached)되고, 사진으로 찍힐 객체(220)와의 연결로 작용한다(comes into contact).

즉, 광학 구성요소(200)는 상기 카메라가 환자의 머리(patient's head)로 지원되어(supported) 이미징 거리(imaging distance)가 일정하게 유지되는 것으로, 카메라가 꾸준한(steady) 사진 촬영 및 초점이 맞는(in focus) 사진촬영을 모두 허용되도록(allowing) 하는 기계적인 부분(mechanical part)을 포함한다.

그러므로, 광학 구성요소(200)는 일정한 거리에 있는 사진으로 찍힐 객체로 카메라를 지원함으로써(supporting), 검사되기 위한 객체의 사진을 찍는 것을 허용한다(permits).

일실시예에 따르면, 사진으로 찍힐 객체(220)의 측면에 있는(on the side) 종단 요소(500)의 단(504)은 객체(220)의 윤곽(contours)에 적응하도록 배치된다(arranged). 단(504)은 사진으로 찍힐 객체(220)의 표면으로부터(against the surface) 눌려서(on pressing) 상기 표면으로 가까운 접촉(contact)을 제공하는 부드러운 실리콘(soft silicone)과 같은 적응력이 있는(adaptable) 물질이다.

또한, 사진으로 찍힐 객체(220)의 측면에 있는(on the side) 종단 요소(500)의 단(504)은 사진으로 찍힐 객체(220)의 윤곽을 기초로 하여 수정된다(modified). 이러한 경우, 첫째로 사진으로 찍힐 객체(220)의 표면이 어떠한 종류를 갖고 있는지, 및 이러한 정보에 기초하여 상기 표면 가까이에 접촉이 가능한 종단 요소를 선택하는 것이 검토된다(examined).

도 6은 일실시예에 따른 카메라 유닛(600)을 도시한다. 이러한 예의 검사 장치(examination device)는 디지털 기술을 기반으로 하는 휴대용 카메라(portable camera)인 카메라 유닛(600)이다. 카메라 유닛(600)은 특정 광학 축(110)을 갖고(having), 카메라 유닛(600)의 검출기(detector)(604)에서 기관(organ)의 사진의 발생(generation)을 허용하는(allowing) 대물렌즈(objective)(602)를 포함한다.

상기 검사 장치는 구동 상태에 있을 경우, 검출기(detector)(604)는 기관의 사진을 생성한다. 검출기(detector)(604)에 의해 생성된 사진은 카메라 유닛(600)의 컨트롤러(controller)(606)로 피드된다(be fed). 컨트롤러는 카메라 유닛(600)을 제어하고(controlling), 사진 및 다른 선택적인 데이터(optional data)를 처리하고(processing) 저장하기(storing) 위한 프로세서(processor) 및 메모리를 포함한다.

컨트롤러(606)에서의 상기 사진은 사진 및 다른 선택적인 데이터로 디스플레이 되기 위하여 카메라 유닛(600)의 디스플레이(display)(608)로 피드된다(be fed). 카메라 유닛(600)의 검출기(detector)(604)는 CCD(Charge Coupled Device) 셀 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 셀이 될 수 있고, 카메라 유닛(600)은 스틸 사진(still pictures) 또는 비디오 이미지(video image)를 생성한다(produce). 상기 이미지는 데이터 전송 연결(data transmission connection)에서 컴퓨터 또는 다른 원하는 장치로 전송된다.

일실시예에 따르면, 광학 구성요소(200)는 핸드헬드 카메라 유닛(600)과 통합되어(integrated) 사용된다. 통합된 광학 구성요소(200)의 사용은 광학 구성요소(200)가 상기 카메라 유닛으로 연결됨으로써(connecting) 상기 카메라 유닛과 통합되는 광학 구성요소를 나타낸다.

또한, 통합된 광학 구성요소(200)의 사용은 자연스럽게 상기 카메라 유닛과 통합되어 상기 카메라 유닛의 필수적인 부분인 광학 구성요소(200)을 나타낸다. 즉, 광학 구성요소(200)는 모듈러(be modular)가 반드시 필요하지 않으며, 상기 카메라 유닛의 일부가 된다.

이것은 또한 대형 카메라 유닛으로 광학 구성요소(200)가 연결되는 것을 가능하게 하고, 실시예에 따르면, 이것의 크기는 또한 핸드헬드 및 휴대용 카메라 유닛과 같은 작은 것으로의 연결일 수 있다. 상기 연결은 기계적인 연결(mechanical connection)이다.

광학 구성요소는 기계적 고정 장치(mechanical locking mechanism) 수단에 의해 상기 카메라 유닛에 부착된다. 상기 기계적 고정 장치는 이를 테면, 광학 구성요소(200)의 측면 프로필(202) 또는 광학 구성요소(200)의 제1 단(204)에 위치된다(located). 이를 테면, 기계적인 연결을 가능하게 하는 부품들(parts)은 알루미늄(aluminium)으로 만들어 진다.

상기 광학 구성요소가 핸드헬드 카메라 유닛으로 연결이 가능하다는(connectable) 것은, 보다 정확하게 헨드헬드 카메라 유닛과 통합되어 사용되는(is integrated, in use) 것은 유용하고(useful), 사진들은 주어진 위치에서 동물을 가둘 피요(having to lock) 없이 큰 동물의 기관으로 찍힐 수 있다.

상기 핸드헬드 카메라 유닛은 대형 카메라 및 테이블 스탠드(table stand)(슬릿 램프(slit lamp)와 같은)에 비해 더 좋은 이동성을 가능하게 한다. 더욱이, 상기 핸드헬드 및 휴대용 카메라 유닛은 실현이 가능하다(practical).

도 6은 또한 종단 요소(500) 및 사진으로 찍힐 객체(220)을 나타낸다. 종단 요소(500)의 크기는 사진으로 찍힐 상기 객체와 연결이 적용될 때 결정되고, 카메라 유닛(600)은 객체(220)에서 초점이 맞는 거리(focusing distance)에 있다.

카메라 유닛(600) 이외에도 검사 장치(examination device)는 카메라 유닛(600)과 연결이 가능한 다른 적어도 하나의 모듈러(modular) 부분을 포함한다. 이러한 모듈러의 각각은 예정된 기관(predetermined organ)의 사진을 찍기 위한 것이다.

따라서, 광학 구성요소(200) 이외에도, 카메라 유닛(600)에서 검사되기 위한 상기 객체에 알맞게 모듈러 부분을 변경하는 것은 가능하다. 하나의 모듈러 부분은 이를 테면, 눈의 촬영을 위하여 렌즈들 및 거울과 같은 광학 요소들을 포함하고, 다른 모듈러 부분은 피부의 촬영을 위해 설계된다.

이러한 경우 전체 카메라 유닛(600)의 변경은 사진으로 찍힐 객체(220)이 바뀔(changes) 경우, 필요하지 않으며, 상기 모듈러 부분의 변경만으로도 충분하다(suffice). 이를 테면, 상기 모듈러 부분은 카메라 유닛(600)과 광학 구성요소(200) 사이에 배치된다. 단순함을 위해, 이러한 광학적 모듈러 부분은 도 6에 도시되지 않았다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 사진을 생성하는(producing a picture) 방법을 도시한다. 상기 방법은 포인트(700)에서 시작된다. 포인트(702)에서 객체는 상기 객체의 조명(illumination)에서 광학 구성요소(optical component)를 활용함으로써 조명된다(illuminated). 포인트(704)에서 상기 객체의 사진은 카메라 유닛에 의해 제공된다. 상기 방법은 포인트(706)에서 종료된다.

통상의 숙련된 기술자는 본 발명의 사상을 기초로 하는 기술의 진보(technology advances)는 다양한 방법으로 수행되는 것으로 이해된다. 그러므로, 언급된 본 발명 및 실시예들은 위에 설명된 예제로 제한되지 않으며, 청구의 범위 내에서 다를 수 있다(may vary).

Claims

사진으로 찍힐 객체(200)의 균일한 조명(illumination)을 위한 광학 구성요소(optical component)(200)에 있어서,
카메라 유닛(600) 쪽 제1 단(first end)(204); 및
상기 사진으로 찍힐 상기 객체(200) 쪽 제2 단(second end)(206)
을 포함하고,
상기 제1 단(204) 및 상기 제2 단(206)은 상기 카메라 유닛(600)의 광축(optical axis)(110)의 선(line) 상의 광(light)의 이동(travel)을 방해하는 재료(material)로부터 자유롭고,
상기 광학 구성요소(200)는 핸드헬드 카메라 유닛(hand-held camera unit)과 통합되고(integrated),
상기 광학 구성요소(200)는,
적어도 부분적으로 광(light)을 분산시키는 재료(at least partly light-diffusing material)로 구성되며 광의 전파(propagation)를 조종하는(manipulate) 적어도 하나의 요소(210)
를 더 포함하고,
상기 요소(210)는, 상기 요소(210)의 로컬 구조(local structure)의 표면에 대한 광선(light ray)의 입사각(incident angle) 및 상기 요소(210)의 상기 로컬 구조의 두께와 관계되어, 상기 요소(210)를 통해 지나가는 광(light)을 분산시키도록(diffuse) 배치(arrange)될 수 있고,
상기 요소(210)는 원뿔대(truncated cone)(400) 모양이고,
상기 원뿔대(400)의, 표면 면적(surface area)이 더 작은 광학적 자유 개구(optically free aperture)(404)가 상기 광학 구성요소(200)의 상기 제1 단(204) 쪽에 있고,
상기 원뿔대의, 표면 면적이 더 큰 광학적 자유 개구(optically free aperture)(406)가 상기 광학 구성요소(200)의 상기 제2 단(206) 쪽에 있는
광학 구성요소.
제1항에 있어서,
상기 광학 구성요소(200)는 상기 제1 단(204) 및 상기 제2 단(206) 사이에 측면 프로파일(lateral profile)(202)을 포함하고, 상기 측면 프로파일(202)의 내부 표면(203)의 적어도 일부는 광반사 물질(light-reflecting material)인 광학 구성요소(200).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 광학 구성요소(200)는 상기 카메라 유닛(600)의 광축(optical axis)(110)의 선(line) 상에서 광학적 자유(optically free)인 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원뿔대(400)의 표면 면적이 더 큰 광학적 자유 개구(406)는 상기 광학 구성요소(200)의 상기 측면 프로파일(202)의 상기 내부 표면(203)과 만나는 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원뿔대(400)의 측면 구조(lateral structure)(410)의 두께는, 상기 원뿔대(400)의 표면 면적이 더 큰 광학적 자유 개구(406)를 향해 감소하는 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원뿔대(400)의 상기 측면 구조(410)의 길이, 상기 원뿔대(400)의 중심 축(central axis)(412)에 대한 상기 원뿔대(400)의 상기 측면 구조(410)의 각(402), 및 상기 원뿔대의 상기 측면 구조(410)의 로컬 두께(local thickness) 중 적어도 하나는, 상기 사진으로 찍힐 상기 객체의 표면 유형(surface form)에 기초하여 결정되는 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원뿔대(400)는 잘린 원뿔(truncated circular cone)인 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사진으로 찍힐 상기 객체는 동물의 눈 또는 피부인 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요소(210)의 색상은 선택 가능한 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요소(210)는 분리 가능하고, 변경 가능한 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 요소(210)는 폴리카보네이트(polycarbonate), 오펄레슨트 글래스(opalescent glass), 유리 및 종이 중 적어도 하나로 만들어지는 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 광원(light source)(420)에 의하여 생성된 광(light)의 적어도 일부가 상기 사진으로 찍힐 상기 객체(220)를 히팅(hitting)하기 전에 상기 요소(210)를 통하여 지나가도록 배치된 적어도 하나의 광원(420)
을 더 포함하는 광학 구성요소(200).
제12항에 있어서,
적어도 하나의 광원에 의하여 제공되는 광은, 파장이 450 내지 490 나노미터의 범위인 청색 광(blue light)인 광학 구성요소(200).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학 구성요소(200)의 상기 제2 단(206)으로부터 나오는 광(light)이 상기 사진으로 찍힐 상기 객체(220)로 향하도록 하고, 상기 광학 구성요소(200)와 다른 방향으로부터 상기 사진으로 찍힐 상기 객체(220)로 광(light)이 도달하지 않도록 배치될 수 있는 종단 요소(end element)(500)
을 더 포함하는 광학 구성요소(200).
제14항에 있어서,
상기 종단 요소(500)의 크기는,
상기 종단 요소(500)는 상기 사진으로 찍힐 상기 객체(220)로부터 미리 결정된 거리에 있고, 상기 카메라 유닛(600)은 상기 사진으로 찍힐 상기 객체(220)로부터 포커싱 거리(focusing distance)에 있도록 선택되는
광학 구성요소(200).
제14항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 종단 요소(500)는 실리콘으로 만들어지는 광학 구성요소(200).
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사진으로 찍힐 상기 객체(220) 쪽의 상기 종단 요소(500)의 종단(504)은, 상기 사진으로 찍힐 상기 객체(220)의 상기 표면 유형에 적응하도록 준비될 수 있는 광학 구성요소(200).
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 사진으로 찍힐 상기 객체(220) 쪽의 상기 종단 요소(500)의 종단(504)은, 상기 사진으로 찍힐 상기 객체(220)의 상기 표면 유형에 기반하여 변경되는 광학 구성요소(200).
사진으로 찍힐 객체(220)의 상기 사진을 생성하도록 구성된 핸드헬드 카메라 유닛(600)로서, 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 광학 구성요소(200)가 상기 카메라 유닛(600)에 통합되어 있는 핸드헬드 카메라 유닛(600).
사진으로 찍힐 객체(220)의 상기 사진을 생성하는 방법에 있어서,
상기 객체(220)의 조명에 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항의 광학 구성요소(200)를 이용하는 단계; 및
상기 카메라 유닛(600)으로 상기 객체(220)의 상기 사진을 생성하는 단계
를 포함하는 사진 생성 방법.