KR20170067585A

KR20170067585A - 거울을 이용한 다중 광원 기판

Info

Publication number: KR20170067585A
Application number: KR1020150174428A
Authority: KR
Inventors: 허두창; 김기현; 배영민; 최영욱
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2015-12-08
Filing date: 2015-12-08
Publication date: 2017-06-16
Anticipated expiration: 2035-12-08
Also published as: KR102589283B1

Abstract

본 발명은 다중 광원 기판에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 영상 진단 장비를 제작함에 있어서, 그 내부에 거울면을 결합한 다중 광원 기판 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다중 광원 기판은, 광섬유; 상기 광섬유의 말단에 연결되어 상기 광섬유에 의해 입사된 광을 시준하는 콜리메이터(collimator); 상기 콜리메이터가 제1 측면에 연결되어 있고, 상기 콜리메이터에서 시준된 광을 제2 측면으로 반사하는 거울면이 내장된 광 반사 기판;를 포함할 수 있고, 상기 거울면은, 상기 제1 측면을 기준으로 수직인 면과 경사진 면이 반복 형성되어 계단식으로 배열되어 있으며, 상기 경사진 면은 상기 시준된 광을 제2 측면으로 반사할 수 있는 다중 광원 기판을 개시한다.

Description

거울을 이용한 다중 광원 기판{MULTIPLE LIGHT SOURCE PLATE USING MIRROR}

본 발명은 다중 광원 기판에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 영상 진단 장비를 제작함에 있어서, 상기 다중 광원 기판의 내부에 거울면을 결합한 다중 광원 기판 장치에 관한 것이다.

DBT(Digital Breast Tomography)/DOT(Diffuse Optical Tomography) 융합 영상 진단 장비는 3차원 X-ray 영상을 통해서 유방의 구조 영상을, 3차원 광학 영상을 통해서는 유방 내 병변 활성 상태를 볼 수 있는 기능영상을 동시에 제공함으로써 유방 관련 질병에 대한 효과적인 진단을 할 수 있는 시스템이다.

상기 DBT/DOT 융합 영상 진단 장비에서 유방을 압박하고 고정하는 고정 패들이 있고, 고정 패들은 일정한 간격의 광원과 일정한 간격의 광 디텍터를 포함하여 구성된다. 이 때, 각각의 위치로 광을 전송하기 위하여 사용되는 광섬유 커넥터는 광의 위치에 따라 일정한 간격으로 1:1로 접속 및 배치되어야 하므로, 다중 광원 기판의 전체 부피가 커져 콤팩트하고 얇은 광원 기판을 제작하기 힘든 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-2013-0072296호 (2013.04.15. 등록공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 광섬유 커넥터를 광의 위치에 따라 1:1로 접속 및 배치하는 경우, 다중 광원 기판의 전체 부피가 과도하게 커지는 문제점을 보완하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다중 광원 기판에 있어서,

광섬유; 상기 광섬유의 말단에 연결되어 상기 광섬유에 의해 입사된 광을 시준하는 콜리메이터(collimator); 상기 콜리메이터가 제1 측면에 연결되어 있고, 상기 콜리메이터에서 시준된 광을 제2 측면으로 반사하는 거울면이 내장된 광 반사 기판;을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 광섬유 및 콜리메이터는, 복수개이고, 상기 콜리메이터는 상기 제1 측면에 수직 및 수평 정렬될 수 있다.

또한, 상기 광 반사 기판은, 상기 제1 측면에 상기 콜리메이터의 위치를 수평 방향으로 조정할 수 있도록 하는 콜리메이터 위치조정부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 거울면은, 상기 제2 측면과 평행한 면 및 경사진 면이 반복 형성되어 계단식으로 배열되어 있으며, 상기 경사진 면은 상기 시준된 광을 제2 측면으로 반사할 수 있다.

또한, 상기 광 반사 기판은, 상기 경사진 면의 위치를 수평 방향으로 조정할 수 있도록 하는 거울면 위치조정부를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 거울면은, 상기 거울면에 반사된 광이 상기 제2 측면과 직교하도록 상기 제1 측면 및 제2 측면을 기준으로 45도 각도로 경사지도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 경사진 거울을 이용함으로써 다중 광원 기판의 전체 부피를 줄일 수 있고,

경사진 거울의 간격과 위치를 조절함으로써 간단하게 다양한 광 간격을 가지도록 할 수 있어 환자에 따라 맞춤형 진단이 가능하다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 종래의 다중 광원 기판의 개략적 구성을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 광원 기판의 구성을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 광섬유 및 콜리메이터를 보다 상세히 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 45도 경사진 거울면이 내장된 다중 광원 기판의 단면을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 다른 실시예에 따른 다중 광원 기판의 구성을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 콜리메이터의 위치 조정 방법을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 경사진 거울면의 위치 조정 방법을 도시한 것이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.

이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 다중 광원 기판을 예시적인 실시 형태들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1은 종래의 광원 소스 기판(100)의 개략적인 구성을 도시한 것으로서 도 1(a), 도 1(b) 및 도 1(c)는 각각 상기 종래의 광원 소스 기판(100)의 전면 단면도, 측면 단면도 및 평면도를 도시한 것이다. 또한, 상기 도 1은 광원이 6x6인 정방형임을 전제한 것이다.

상기 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 단위 광원의 형태를 정방형으로 구성하기 위해서는 도 1(a) 및 도 1(b)와 같이 어느 두 광섬유(110)를 상기 정방형의 한 변의 길이(130)만큼 이격시켜 설치하여야만 한다.

나아가, 영상 진단 장치를 설치함에 있어서 다중 광원 기판(100)에 허락된 공간이 협소하다면 상기 광섬유(110)가 차지하는 공간은 더욱 문제가 된다.

이하, 도 2 내지 도 4을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 광원 기판을 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 광원 기판의 측면 단면도 및 평면도를 도시한 것이다.

도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 광원 기판(200)은 광섬유(210), 콜리메이터(collimator)(220) 및 거울면(230)이 내장된 광 반사 기판(240)을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 광섬유(210)는 빛을 전송하는 매개체로서 역할하며, 중심부에는 굴절률이 높은 유리, 바깥 부분은 굴절률이 낮은 유리를 사용하여 중심부 유리를 통과하는 빛이 전반사가 일어나도록 한 광학적 섬유이다. 상기 광섬유(210)의 말단에는 빛을 시준하기 위한 상기 콜리메이터(220)가 연결되어 있다.

상기 콜리메이터(220)는 빛을 평행하게 조정하기 위한 광학 장치로서, 시준기라고도 한다. 한 예로, 상기 콜리메이터(220)는 도 3과 같이 구현될 수 있으며, 상기 광섬유(210)의 말단에서 빛이 빠져나올 때 회절에 의하여 빛의 퍼짐이 발생하게 되는데, 퍼진 빛은 상기 콜리메이터(220) 내부의 대물렌즈를 통과하면서 서로 평행하게 시준된다. 또한, 상기 콜리메이터(220)는 검사 대상 및 사용 목적에 따라 다양한 재질 및 형태로 구성될 수 있다. 상기 도 3에서는 굴절식 콜리메이터를 예로 들었으나, 반사식 콜리메이터로 형성될 수도 있다.

상기 콜리메이터(220)는 상기 광섬유(210)와 연결되어 상기 광 반사 기판(240)의 제1 측면에 설치될 수 있다.

상기 광 반사 기판(240)은 거울면(230)이 내장되어 있는 기판이며, 상기 광 반사 기판(240)의 제1 측면에는 상기 콜리메이터(220)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 제1 측면에는 복수개의 상기 콜리메이터(220)가 설치될 수 있고, 복수의 콜리메이터(200)는 수직 및 수평 정렬되어 설치될 수도 있다.

상기 거울면(230)은 상기 제1 측면에 설치된 콜리메이터(220)로부터 시준된 광을 상기 광 반사 기판(240)의 제2 측면으로 반사시킬 수 있다. 도 2의 측면 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 거울면(230)은 제2 측면과 평행한 면 및 경사진 면을 반복적으로 형성하여 계단식으로 배열함으로써, 상기 제2 측면으로 반사된 다중 광 사이의 간격을 조절할 수 있다. 한 예로, 상기 광 반사 기판(240) 내의 거울면(230)은 도 4와 같이 구현될 수 있으며, 상기 경사진 면을 45도 각도로 설정함으로써 거울면(230)에 반사된 빛이 상기 제2 측면을 직교하도록 할 수도 있다.

즉, 전체 계단식의 거울면 중에서 제2 측면과 평행한 부분을 넓히면 상기 제2 측면을 통과하면 다중 광 사이의 간격이 넓어지고, 반대로 제2 측면과 평행한 부분을 좁히면 제2 측면을 통과하면 다중 광 사이의 간격이 좁아지게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 광원 기판의 구성을 도시한 것이다.

좁은 범위에 대한 영상 진단 시에는 문제가 되지 않겠으나, 넓은 범위에 대한 영상 진단 시에는, 즉 다중 광원 기판의 면적이 넓어질수록 다중 광원 기판의 두께가 두꺼워지고, 전체 부피가 커지게 되므로 종래의 문제점이 그대로 남게 된다.

그러므로 넓은 면적에 대한 영상 진단이 요구되는 경우에는 상기 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 광섬유(210) 및 콜리메이터(220)를 상기 광 반사 기판(240)의 제1 측면뿐만 아니라 제3 측면에도 설치하고, 내부의 계단식 거울면(230)을 이중 또는 그 이상으로 형성시킴으로써 다중 광원 기판의 두께가 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다.

도 6 및 도 7은 콜리메이터의 위치 및 경사진 거울면의 위치를 조정하는 방법을 도시한 것이다.

영상 진단의 신체 부위의 넓고 좁음은 다양하므로, 신체 부위의 넓이에 따라 몇몇 사이즈의 다중 광원 기판을 구비해놓는 것도 가능한 방법이겠으나, 상기 콜리메이터(220)의 위치 및 상기 경사진 거울면(230)의 위치를 조정함으로써 기판을 교체하는 수고로움을 덜 수 있을 것이다.

도 6에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 광 반사 기판(240)의 제1 측면에 설치된 콜리메이터(220)를 수평 방향으로 수동 또는 자동으로 이동시켜 적절한 광원 간격을 설정할 수 있다. 여기서, 상기 콜리메이터(220)를 수직 방향으로 이동시키는 것은 콜리메이터(220)에서 시준된 광이 상기 경사진 거울면(230)에 정확히 조준되지 않게 되는 문제가 있다.

또한, 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 상기 경사진 거울면(230)을 수평 방향으로 수동 또는 자동으로 움직여 적절한 광원 간격을 설정할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 상기 콜리메이터(220) 및 경사진 거울면(230)의 위치를 조정함으로써 맞춤형 진단이 가능하게 된다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100, 200: 다중 광원 기판
110, 210: 광섬유
120, 220: 콜리메이터(collimator)
230: 거울면
240: 광 반사 기판

Claims

광섬유;
상기 광섬유의 말단에 연결되어 상기 광섬유에 의해 입사된 광을 시준하는 콜리메이터(collimator);
상기 콜리메이터가 제1 측면에 연결되어 있고, 상기 콜리메이터에서 시준된 광을 제2 측면으로 반사하는 거울면이 내장된 광 반사 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광원 기판.
제1항에 있어서,
상기 광섬유 및 콜리메이터는, 복수개이고,
상기 콜리메이터는 상기 제1 측면에 수직 및 수평 정렬되는 것을 특징으로 하는 다중 광원 기판.
제2항에 있어서,
상기 광 반사 기판은,
상기 제1 측면에, 상기 콜리메이터의 위치를 수평 방향으로 조정할 수 있도록 하는 콜리메이터 위치조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광원 기판.
제1항에 있어서,
상기 거울면은,
상기 제2 측면과 평행한 면 및 경사진 면이 반복 형성되어 계단식으로 배열되어 있으며,
상기 경사진 면은 상기 시준된 광을 제2 측면으로 반사하는 것을 특징으로 하는 다중 광원 기판.
제4항에 있어서,
상기 광 반사 기판은,
상기 경사진 면의 위치를 수평 방향으로 조정할 수 있도록 하는 거울면 위치조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 광원 기판.
제1항에 있어서,
상기 거울면은,
상기 거울면에 반사된 광이 상기 제2 측면과 직교하도록 상기 제1 측면 및 제2 측면을 기준으로 45도 각도로 경사진 것을 특징으로 하는 다중 광원 기판.