KR20180045114A - 측정장치 - Google Patents
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Abstract
측정장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 측정장치는, 피측정부의 광학신호가 입력되는 정보입력부와, 단말기에 구비되며, 정보입력부에 입력된 광학신호에 기초하여, 피측정부의 생체정보를 측정하는 정보분석부를 포함하고, 정보입력부는, 베이스부와, 베이스부를 단말기에 연결하는 연결부와, 베이스부에 설치되며 피측정부에서 입력되는 광학신호를 변환하는 광학변환부와, 광학변환부에 의하여 변환된 광학신호가 입력되는 변환정보입력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 테스터기, 혈액, 체액 등의 피측정부에서 취득한 광학신호를 이용하여 피측정부의 생체정보를 측정 및 분석할 수 있는 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 혈액 또는 체액 등의 생체시료는 피측정자의 생체정보를 측정하기 위하여 사용될 수 있다. 생체시료로부터 생체정보를 취득하기 위하여 테스터기 등과 같은 시료반응부가 적용될 수 있으며, 이러한 시료반응부는, 간단한 구성 및 방식으로 생체 정보 등을 측정할 수 있으므로, 측정을 원하는 사용자가, 병원 등에 가지 않고 간이한 방식으로 생체 정보를 측정할 수 있다.
다만, 피측정자가 생체시료로부터 직접 생체정보를 측정하는 것은 번거롭고 부정확하며, 또한, 테스터기에 의한 측정 역시 테스터기에 공급되는 시료의 양, 온도, 습도 등의 외부 환경에 따라, 반응되는 정도가 달라질 수 있어서 반응 여부를 육안으로 판단하기 어렵다.
또한, 측정자가 테스터기에 표시되는 표식을 매뉴얼 등에 기초하여 분석해야 하므로 측정과정이 번거롭고 부정확한 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경 기술은, 대한민국 실용신안 등록공보 제20-0212682호(2000.11.24 등록, 발명의 명칭: 건강체크용 진단기)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 체액 등의 생체시료 또는 시료반응부로부터 생체정보를 정확하게 분석할 수 있는 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 측정장치는: 피측정부의 광학신호가 입력되는 정보입력부; 및 단말기에 구비되며, 상기 정보입력부에 입력된 광학신호에 기초하여, 상기 피측정부의 생체정보를 측정하는 정보분석부;를 포함하고, 상기 정보입력부는, 베이스부와, 상기 베이스부를 상기 단말기에 연결하는 연결부와, 상기 베이스부에 설치되며 상기 피측정부에서 입력되는 광학신호를 변환하는 광학변환부와, 상기 광학변환부에 의하여 변환된 광학신호가 입력되는 변환정보입력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 피측정부는, 생체시료 또는, 생체시료와 반응하는 시료반응부에 구비되어 생체시료와의 반응을 표시하는 반응표시부인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 광학신호는, 상기 피측정부에서 발생되거나 반사되는 빛의 파장 또는 강도, 상기 피측정부의 형상, 상기 피측정부의 색상 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 연결부는, 상기 베이스부에 이동 가능하게 결합되는 한 쌍의 베이스연결부; 및 한 쌍이 구비되어 각각 한 쌍의 상기 베이스연결부에 결합되며, 상기 베이스연결부의 이동에 따라 상기 단말기에 접하는 단말기결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 베이스연결부는, 상기 베이스부에 슬라이딩 방식으로 이동 가능하게 삽입되는 베이스연결바디; 및 상기 베이스부에 결합되고, 이동에 따라 상기 베이스연결바디와 맞물려, 상기 베이스연결바디의 이동을 제한하는 연결바디이동제한부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 단말기결합부는, 상기 베이스연결부에 결합되는 단말기결합바디; 및 상기 단말기결합바디에 장착되며, 상기 단말기결합바디와 상기 단말기 사이에 끼워져 변형되는 결합탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 광학변환부는, 상기 베이스부에 결합되며, 상기 변환정보입력부와 상기 피측정부 사이에 개재되는 변환부하우징; 및 상기 변환부하우징에 결합되고, 상기 피측정부의 광학신호를 굴절시키는 렌즈부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 광학변환부는, 상기 변환정보입력부에 입사되는 상기 피측정부의 광학신호의 특정 파장영역을 선택적으로 투과시키는 필터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 광학변환부는, 상기 베이스부에 결합되고, 상기 피측정부에 광을 조사하는 광조사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 측정장치는, 간단한 구성 및 조작으로 생체시료 또는 테스터기 등의 시료반응부로부터 생체정보를 신속, 정확하게 분석할 수 있다.
또한, 본 발명은 스마트폰 등의 카메라를 이용하여 생체정보 등을 취득, 분석할 수 있고, 단말기의 디스플레이로 그 결과값을 출력할 수 있어서, 장치의 구성이 간단하고, 제조 단가를 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치가 반응표시부를 측정하는 것을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료반응부와 반응표시부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부레퍼런스를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부의 위치를 조절하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학변환부를 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정레퍼런스와 반응표시의 위치 및 흡수도를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치가 생체시료를 측정하는 것을 나타내는 정면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치에서 생체시료의 특성에 따른 광학신호의 경로차이를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치에서 생체시료의 특성에 따른 광학신호의 차이를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치가 반응표시부를 측정하는 것을 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료반응부와 반응표시부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부레퍼런스를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부의 위치를 조절하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학변환부를 나타내는 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정레퍼런스와 반응표시의 위치 및 흡수도를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치가 생체시료를 측정하는 것을 나타내는 정면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치에서 생체시료의 특성에 따른 광학신호의 경로차이를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치에서 생체시료의 특성에 따른 광학신호의 차이를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 측정장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예에서 측정장치(1)는 정보입력부(200) 및 정보분석부(400)를 포함하여 피측정부, 예를 들어 생체시료와 반응하는 시료반응부(100)로부터 생체정보를 측정한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시료반응부와 반응표시부를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부레퍼런스를 나타내는 도면이다.
도 3 및 4를 참조하여, 시료반응부(100)는 시료, 특히 혈액, 체액과 같은 생체시료의 특정 성분과 반응하여, 특정 성분의 유무 및 농도의 정도를 반응표시부(110)에 표시한다.
생체시료가 시약과 반응하여 형성되는 표시는 위치, 색상, 농도 등을 달리하여 반응표시부(110)에 표시될 수 있으며, 역으로, 반응표시부(110)에 표시되는 위치, 색상, 농도 등을 분석하여 생체시료의 성분 등을 추정할 수 있다.
본 실시예에서 반응표시부(110)에는 시료와 반응되는 시약이 도포될 수 있으며, 시약이 시료와 반응하면서 특정 광학신호, 예를 들어 평행한 선모양의 이미지 등을 표시할 수 있다.
반응표시부(110)에는 광학신호를 분석할 때 사용되는 측정레퍼런스(111)가 적용되어, 위치 등의 기준점이 기능을 하거나, 반응표시부(110)의 광학신호를 분석할 때, 반응표시부(110)의 광학신호가 취득되는 환경 요소 등을 보정하는 자료로 이용될 수 있다.
측정레퍼런스(111)는 시료의 종류, 시약과 시료의 반응과 무관하게 동일한 광학신호를 표시함으로써, 시료와 시약이 반응하여 형성되는 반응표시(113)의 분석을 위한 기준이 되는 것으로, 광량이나 외란 등의 영향에 대한 보정이나 캘리브레이션을 위해 사용될 수 있다.
이러한 측정레퍼런스(111)는 반응표시부(110) 내부에 위치하는 내부레퍼런스(111a)로 예시되거나(도 3 참조), 반응표시부(110)의 외부에 위치하는 외부레퍼런스(111b)로 예시될 수 있다(도 4 참조). 측정레퍼런스(111)의 형상, 위치 등은 시료반응부(100)의 사양, 측정하고자 하는 성분, 반응표시부(110)의 표시 등에 따라 다르게 적용할 수 있음은 물론이다.
정보입력부(200)는 반응표시부(110)의 광학신호를 변환하여 변환된 광학신호를 형성함으로써, 단말기(10) 등에서 사용자가 반응표시부(110)를 정확하게 측정할 수 있도록 광학신호를 확대, 축소하거나, 특정 주파수 범위의 파장만을 통과시키는 방식 등으로 광학신호를 가공하여 변환된 광학신호의 정보가 정보분석부(400)에 전달되도록 한다. 본 실시예에서 정보입력부(200)는 베이스부(210), 연결부(230), 광학변환부(250) 및 변환정보입력부(270)를 포함한다.
베이스부(210)에는 광학변환부(250)가 장착된다. 본 실시예에서 베이스부(210)는 대략 직육면체 형상으로 형성되고 연결부(230)가 이동 가능하게 삽입되며, 연결부(230)에 의하여 단말기(10)에 위치 조절 가능하게 장착된다.
연결부(230)는 베이스부(210)를 단말기(10)에 탈착 가능하게 연결한다. 본 실시예에서 연결부(230)는 베이스연결부(231) 및 단말기결합부(235)를 포함한다.
베이스연결부(231)는 베이스부(210)에 이동 가능하게 결합된다. 본 실시예에서 베이스연결부(231)는 베이스연결바디(232) 및 연결바디이동제한부(233)를 포함한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스부의 위치를 조절하는 상태를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 베이스연결바디(232)는 한 쌍이 구비되며, 각각 베이스부(210)에 슬라이딩 방식으로 이동 가능하게 삽입된다.
베이스연결바디(232)가 베이스부(210)에서 돌출된 정도를 조절하여 베이스부(210)를 단말기(10)의 카메라 등으로 위치시킬 수 있으므로, 단말기(10)의 카메라로 예시되는 변환정보입력부(270)의 위치에 따라 베이스부(210)를 이동시킴으로써, 베이스부(210)에 설치되는 광학변환부(250)를 변환정보입력부(270)의 위치에 대응되도록 위치시킬 수 있다.
연결바디이동제한부(233)는 베이스부(210)에 결합되고, 이동에 따라 베이스연결바디(232)와 맞물려 베이스연결바디(232)의 이동을 제한한다.
본 실시예에서 연결바디이동제한부(233)는 베이스연결바디(232)의 측부에 형성되는 랙 기어에 맞물리는 래칫(ratchet)으로 예시되며, 스프링 등에 의하여 베이스연결바디(232) 측으로 가압되어 베이스연결바디(232)의 이동을 제한한다.
또한, 연결바디이동제한부(233)는 사용자가 연결바디이동제한부(233)를 가압하면 베이스연결바디(232)와 맞물린 것이 해제되어 베이스연결바디(232)가 베이스부(210)에 대하여 이동될 수 있게 구비된다.
단말기결합부(235)는 한 쌍이 구비되어 각각 한 쌍의 베이스연결부(231)에 결합되며, 베이스연결부(231)의 이동에 따라 단말기(10) 측으로 이동하여 단말기(10)에 접한다. 본 실시예에서 단말기결합부(235)는 단말기결합바디(236) 및 결합탄성부(237)를 포함한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학변환부를 나타내는 구성도이고, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 1, 6 및 7을 참조하면, 광학변환부(250)는 베이스부(210)에 설치되며 정보입력부(200)와 반응표시부(110) 사이에 개재되어 정보입력부(200)에 입력되는 반응표시부(110)의 광학신호를 분석에 적합한 변환된 광학신호, 예를 들어 특정 파장 대 영역의 광학신호 또는, 특정 크기, 형상의 광학신호로 변환한다. 본 실시예에서 광학변환부(250)는 변환부하우징(251) 및 렌즈부(253)를 포함한다.
변환부하우징(251)은 베이스부(210)에 결합되며, 변환정보입력부(270)와 반응표시부(110) 사이에 개재된다.
렌즈부(253)는 변환부하우징(251)의 내부에 형성되는 공간부인 변환부하우징홀부(252)에 결합되고, 일면 또는 양면이 곡면으로 형성되어 반응표시부(110)의 광학신호를 굴절시킨다. 이러한 렌즈부(253)는 복수 개가 구비될 수 있으며, 반응표시부(110)의 광학신호를 굴절, 반전, 확대, 축소하는 등의 방식으로 변환하여 변환정보입력부(270)에 입력되도록 한다.
복수 개의 렌즈부(253) 사이, 또는 렌즈부(253)의 전방 또는 후방에 슬릿부(254)가 구비되어 외부 빛의 교란 등을 방지하여 노이즈를 줄이고, 광학신호의 손상 등을 방지할 수 있다.
본 실시예에서 광학변환부(250)는 필터부(255)를 더 포함한다. 필터부(255)는 변환정보입력부(270)에 입력되는 반응표시부(110) 광학신호의 특정 파장영역을 선택적으로 투과하여 광학신호를 변환함으로써, 측정하고자 하는 생체정보, 시약, 시료 등에 따라 필요한 파장영역에 맞는 필터부(255)로 교체된다.
본 실시예에서 광학변환부(250)는 광조사부(257)를 더 포함한다. 광조사부(257)는 베이스부(210)에 결합되고, 반응표시부(110)에 광을 조사하여, 반응표시부(110)의 촬상을 보조한다.
광조사부(257)에서 조사되는 광은 생체시료, 시약, 측정하고자 하는 성분, 질병의 종류 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 가시광은 간질환, 심장질환, 암, 비타민, 말라리아 댕기 등을 측정하고자 할 때 사용될 수 있으며, IR 이나 NIR로는 콜레스테롤, 중성지방, 혈당, 호르몬, 케톤 등을 측정하고자 할 때 적용될 수 있다. 또한, 형광의 경우 HLA, HPA, HPB, HPV, HIM, 말라리아 등을 측정하고자 할 때 조사될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 7 및 8을 참조하면, 제1, 2 실시예에서 변환정보입력부(270)는 변환부하우징(251)의 외부, 구체적으로 단말기(10)에 장착되며, 광학변환부(250, 250b)에서 변환된 광학신호를 받아들인다.
도 7을 참조하면, 제1 실시예에서 광학변환부(250a)는 반응표시부(110)의 광학신호가 전달되는 방향 등의 변경 없이, 광학신호의 크기, 주파수 대역 등만을 변환하여 변환정보입력부(270)에 입력되도록 한다.
구체적으로 반응표시부(110)의 광학신호는 필터부(255)를 거치면서 특정 파장 대역의 빛이 걸러지고, 렌즈부(253)를 거치면서 크기 변환, 상하 반전 등의 변환이 이루어진 후 단말기(10)에 구비되는 변환정보입력부(270)에 전달된다.
도 8을 참조하면, 제2 실시예에서 반응표시부(110)의 광학신호는 광학변환부(250b)에서 전달되는 방향이 전환된 후 단말기(10)에 구비된 변환정보입력부(270)에 전달된다.
반응표시부(110)의 광학신호가 전달되는 방향이 변경되면, 광학신호의 이동 경로가 직선 경로 대비 길어지므로 렌즈부(253)의 개수, 필터부(255)의 개수 등을 증대시켜 광학신호를 정밀하게 변환하기 용이하다.
광학신호의 전달 경로를 변경하기 위하여 회절격자(258) 또는 마이크로미러 어레이(259)가 적용될 수 있다. 회절격자(258)는 회절과 간섭을 이용하여 빛의 스펙트럼을 얻는 장치로서 반사된 빛이 파장 별로 나뉘어 광학신호의 스펙트럼을 얻을 수 있게 된다.
마이크로미러 어레이(259)를 이용하여 광학신호의 손실, 왜곡을 최대한으로 줄이고, 광학신호의 경로를 변환정보입력부(270) 측으로 정밀하게 전환할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학신호가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이고, 도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 변환정보입력부에 반응표시부의 광학표시가 입력되는 상태를 나타내는 개념도이다.
도 9 및 10을 참조하면, 제3, 4실시예에서 변환정보입력부(270)는 변환부하우징(251)에 장착되며, 광학변환부(250c, 250d)에서 변환된 광학신호를 받아들인다.
도 9를 참조하면, 제3 실시예에서 광학변환부(250c)는 반응표시부(110)의 광학신호가 전달되는 방향 등의 변경 없이, 광학신호, 예를 들어 광학신호의 크기, 주파수 대역 등만을 변환하여 변환정보입력부(270)에 입력되도록 하며, 변환정보입력부(270)에 입력된 광학신호는 블루투스, Wi-Fi 등의 무선 통신 등의 방식으로 정보분석부(400), 저장부(600) 또는 출력부(500)에 전달된다.
도 10을 참조하면, 제 4 실시예에서 변환정보입력부(270)에는 반응표시부(110)의 광학신호가 광학변환부(250d)에 의하여 방향이 전환된 후 입력되며, 변환정보입력부(270)에 입력된 광학신호 정보는 유선 또는 무선 방식으로 정보분석부(400)에 전달된다.
변환정보입력부(270)는 스마트폰 등과 같은 단말기(10)에 구비되거나, 단말기(10)와 별도로 광학변환부(250) 등에 장착될 수 있으며, 광학변환부(250)에 의하여 변환된 광학신호가 입력된다.
본 실시예에서 변환정보입력부(270)는 이미지센서 등으로 예시되며 스마트폰과 같은 단말기(10)의 카메라로 예시되거나(제1, 2 실시예 참조), 별도로 광학변환부(250) 등에 장착되어, 변환된 광학신호가 입력된다(제3, 4 실시예 참조).
변환정보입력부(270)가 별도로 광학변환부(250) 등에 장착되는 경우, 정보분석부(400)와 유, 무선 방식으로 연결되어, 입력된 광학신호를 정보분석부(400)에 전송할 수 있다.
정보분석부(400)는 단말기(10)에 구비되며, 정보입력부(200)에서 입력, 변환된 광학신호에 기초하여 시료의 생체정보를 측정, 분석한다. 본 실시예에서 정보분석부(400)는 변환된 광학신호에서 측정레퍼런스(111)의 위치로부터 반응표시(113)의 상대 위치를 측정하거나, 측정레퍼런스(111)의 농도, 두께 등을 반응표시(113)의 농도, 두께 등과 비교하여 특정 성분의 유무, 농도 등을 분석할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정레퍼런스와 반응표시의 위치(X 축 좌표) 및 농도(Y축 좌표)를 나타내는 그래프이다. 도 11의 (a)는 측정레퍼런스(111)와 반응표시(113)가 하나인 경우에 해당 측정레퍼런스(111)와 반응표시(113)를 기하학적으로 나타내는 그래프로써, GR은 측정레퍼런스(111)에 대응되는 그래프이고, Gm은 반응표시(113)를 기하학적으로 나타내는 그래프이다.
도 11의 (b)는 반응표시(113)가 2개인 경우를 나타내는데, 정보분석부(400)는 GR에 대한 Gm의 위치, Gm의 개수 등을 측정하고, 기 저장된 생체정보 별 Gm의 위치, 농도 등으로부터 생체정보를 추정할 수 있다.
정보분석부(400)에 의하여 분석된 생체정보는 단말기(10)의 디스플레이로 예시되는 출력부(500)에 표시되어 특정 성분의 유무, 농도 등을 그래프, 숫자 등을 사용자가 인식할 수 있게 한다.
또한, 정보분석부(400)에 의하여 분석된 생체정보는 저장부(600)에 저장되어 측정 이력 등을 사용자가 관리하거나, 이력 등을 확인할 수 있도록 한다.
본 실시예에서 정보분석부(400)는 피측정부, 특히 시료반응부(100)로 예시되는 피측정부에 표시된 문자, 숫자, 도형이나 바코드 등을 인식하고, 인식된 정보를 바탕으로, 해당 시료반응부(100)의 제조사, 모델명 등을 식별할 수 있다.
또한, 피측정부가 체액 등의 생체시료인 경우, 해당 문자, 숫자, 도형, 바코드 등은 체액이 담긴 용기 등에 표시될 수 있다.
정보분석부(400)가 피측정부에 표시된 해당 정보를 인식함으로써, 정보분석부(400)가 피측정부로부터 분석하고자 하는 생체시료의 종류, 생체시료의 성분 등을 한정할 수 있고, 한정된 범위 안에서 피측정부의 광학신호를 분석하므로 생체정보 분석의 정확성, 분석에 소요되는 시간 등을 줄일 수 있다.
또한, 피측정부에 표시된 문자, 숫자, 도형이나 바코드 등은 피측정자의 성별, 나이, 건강상태 이력 등을 나타낼 수 있으며, 정보분석부(400)는 피측정자의 해당 정보에 기초하여 생체정보를 측정하거나, 해당 피측정자의 생체정보 이력 등을 저장할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치가 생체시료를 측정하는 것을 나타내는 정면도이다. 도 12를 참조하면, 본 실시예에서 피측정부는 시료반응부(100)의 반응표시부(110) 뿐만 아니라, 생체시료 자체가 될 수도 있다.
예를 들어 피측정부는 피측정자의 눈의 일부, 구체적으로 눈물과 같은 체액일 수 있으며, 피측정부의 형상, 체액에 반사되는 반사광(R)의 종류, 색상, 형상 등과 같은 광학신호를 취득할 수 있는 기술 사상 안에서 다양한 생체시료가 피측정부로 예시될 수 있다.
예를 들어, 피측정부가 눈물인 경우, 광조사부(257)에서 조사되는 빛이 반사되어 발생되는 반사광(R)은, 광학변환부(250)를 거쳐 변환정보입력부(270)에 입력되며, 정보분석부(400)는 눈물에 반사된 반사광(R)의 파장 영역, 반사광(R)의 세기 등을 분석하여 눈물의 성분 등을 분석할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치에서 생체시료의 특성에 따른 광학신호의 경로차이를 나타내는 도면이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 측정장치에서 생체시료의 특성에 따른 광학신호의 차이를 나타내는 그래프이다.
도 13 및 14를 참조하여 구체적으로 설명하면, 체액의 특정 성분의 종류, 농도 등에 따라, 체액에 조사된 빛이 반사되는 정도, 즉 체액에 빛이 흡수되는 정도가 상이하게 된다.
도 13에서 (a)와 (b)를 비교하면, (b)에 특정성분의 농도가 (a)의 농도대비 높은 것을 나타내는데, 특정성분에 간섭, 굴절되면서 (a)와 (b)에 조사된 광이 반사되는 정도, 해당 경로의 길이에 따른 특정 영역대의 파장이 흡수되는 정도가 달라진다.
도 14를 참조하면, 생체시료의 종류, 성분 등에 따라 파장대별로 빛이 흡수되는 정도가 달라지므로, 변환정보입력부(270)에 입력되는 반사광(R)의 세가가 달라지며, 특정 성분이 기준 농도일 때의 반사광(R)의 세기인, 기준 반사광(R)의 파장대별 세기(R0)와 비교할 때, 반사광(R)의 세기가 증가하거나(RL), 약해질 수 있음(RH)을 나타낸다.
이로써, 본 실시예에서 정보분석부(400)는 피측정부, 예를 들어 체액에서 특정 성분의 농도 등에 따라 파장의 변화, 반사광(R)의 파장 대별 세기, 체액의 색상 등에 기초하여 체액의 성분, 농도, 수분량 등을 분석할 수 있게 된다.
이로써 본 실시예에 따른 측정장치(1)는, 간단한 구성 및 조작으로 테스터기와 같은 시료반응부(100) 또는 체액과 같은 생체시료의 측정 결과를 신속, 정확하게 분석할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 측정장치(1)는 스마트폰 등의 단말기에 구비된 카메라 등의 구성을 이용하여 테스터기의 표식, 생체시료 등을 분석할 수 있으며 단말기의 디스플레이로 그 결과값을 출력하므로 장치의 구성이 간단하고, 가격 및 제조 단가를 낮출 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 측정장치
10: 단말기
100: 시료반응부 110: 반응표시부
111: 측정레퍼런스 111a: 내부레퍼런스
111b: 외부레퍼런스 113: 반응표시
200: 정보입력부 210: 베이스부
230: 연결부 231: 베이스연결부
232: 베이스연결바디 233: 연결바디이동제한부
235: 단말기결합부 236: 단말기결합바디
237: 결합탄성부 250: 광학변환부
251: 변환부하우징 252: 변환부하우징홀부
253: 렌즈부 254: 슬릿부
255: 필터부 257: 광조사부
258: 회절격자 259: 마이크로미러 어레이
270: 변환정보입력부 400: 정보분석부
500: 출력부 600: 저장부
100: 시료반응부 110: 반응표시부
111: 측정레퍼런스 111a: 내부레퍼런스
111b: 외부레퍼런스 113: 반응표시
200: 정보입력부 210: 베이스부
230: 연결부 231: 베이스연결부
232: 베이스연결바디 233: 연결바디이동제한부
235: 단말기결합부 236: 단말기결합바디
237: 결합탄성부 250: 광학변환부
251: 변환부하우징 252: 변환부하우징홀부
253: 렌즈부 254: 슬릿부
255: 필터부 257: 광조사부
258: 회절격자 259: 마이크로미러 어레이
270: 변환정보입력부 400: 정보분석부
500: 출력부 600: 저장부
Claims (9)
- 피측정부의 광학신호가 입력되는 정보입력부; 및
단말기에 구비되며, 상기 정보입력부에 입력된 광학신호에 기초하여, 상기 피측정부의 생체정보를 측정하는 정보분석부;를 포함하고,
상기 정보입력부는, 베이스부와, 상기 베이스부를 상기 단말기에 연결하는 연결부와, 상기 베이스부에 설치되며 상기 피측정부에서 입력되는 광학신호를 변환하는 광학변환부와, 상기 광학변환부에 의하여 변환된 광학신호가 입력되는 변환정보입력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 피측정부는
생체시료 또는, 생체시료와 반응하는 시료반응부에 구비되어 생체시료와의 반응을 표시하는 반응표시부인 것을 특징으로 하는 측정장치.
- 제 1항에 있어서, 광학신호는,
상기 피측정부에서 발생되거나 반사되는 빛의 파장 또는 강도, 상기 피측정부의 형상, 상기 피측정부의 색상 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 측정장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 연결부는,
상기 베이스부에 이동 가능하게 결합되는 한 쌍의 베이스연결부; 및
한 쌍이 구비되어 각각 한 쌍의 상기 베이스연결부에 결합되며, 상기 베이스연결부의 이동에 따라 상기 단말기에 접하는 단말기결합부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
- 제 4항에 있어서, 상기 베이스연결부는,
상기 베이스부에 슬라이딩 방식으로 이동 가능하게 삽입되는 베이스연결바디; 및
상기 베이스부에 결합되고, 이동에 따라 상기 베이스연결바디와 맞물려, 상기 베이스연결바디의 이동을 제한하는 연결바디이동제한부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
- 제 4항에 있어서, 상기 단말기결합부는,
상기 베이스연결부에 결합되는 단말기결합바디; 및
상기 단말기결합바디에 장착되며, 상기 단말기결합바디와 상기 단말기 사이에 끼워져 변형되는 결합탄성부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학변환부는,
상기 베이스부에 결합되며, 상기 변환정보입력부와 상기 피측정부 사이에 개재되는 변환부하우징; 및
상기 변환부하우징에 결합되고, 상기 피측정부의 광학신호를 굴절시키는 렌즈부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
- 제 7항에 있어서, 상기 광학변환부는,
상기 변환정보입력부에 입사되는 상기 피측정부의 광학신호의 특정 파장영역을 선택적으로 투과시키는 필터부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
- 제 7항에 있어서, 상기 광학변환부는,
상기 베이스부에 결합되고, 상기 피측정부에 광을 조사하는 광조사부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정장치.
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| KR20220159767A (ko) * | 2021-05-26 | 2022-12-05 | 건국대학교 글로컬산학협력단 | 광학 모듈을 이용한 비침습적 생체물질 당농도 측정 시스템 및 방법 |
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