KR20190006655A - 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법 및 이를 구비한 광용적맥파 센서 - Google Patents
높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법 및 이를 구비한 광용적맥파 센서 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법 및 이를 구비한 광용적맥파 센서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 마이크로 프리즘 어레이를 UV 레진을 이용하여 복제하는 제 1 단계(S100), 제 1 단계(S100)에 의한 UV 레진 상부에 기설정된 두께 이상의 알루미늄 미러를 증착하는 제 2 단계(S200), 상기 제 2 단계(S200)에 의한 알루미늄 미러를 증착한 UV 레진에 굴절률 매칭을 위한 인덱스 매칭층(index matching spacer)을 형성하는 제 3 단계(S300) 및 상기 제 3 단계(S300)에 의한 인덱스 매칭층을 형성한 UV 레진의 상부를 PDMS(Polydimethylsiloxane)판을 이용하여 평탄화하는 제 4 단계(S400)를 포함하는 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법 및 이를 구비한 광용적맥파 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저각도 광학 투과필터를 이용하여 산란됨에 따라 방향성을 상실한 노이즈로 작용하는 빛을 차단할 수 있어, 구조적인 변화나 추가적인 신호처리 없이도 광용적맥파 센서의 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법 및 이를 구비한 광용적맥파 센서에 관한 것이다.
광용적맥파 센서(PPG sensor, Photplethysmography sensor)는 생체신호측정장치의 한 종류로서, 광용적맥파에는 말초 혈관의 수축 정도와 심박 출량의 증감에 대한 정보가 반영되므로, 동백 혈관과 관련된 생리 상태를 파악할 수 있고, 특정 질환을 대상으로 하는 진단 보조 수단으로 주로 사용될 수 있다.
광용적맥파 센서를 통해서 센싱한 정보인 PPG 신호는 일반적으로 사용자의 손가락이나 귀볼 등으로부터 측정할 수 있다. 즉, 광원으로부터 손가락이나 귓불 등으로 투과된 빛을 검출기가 검출함으로써, 사용자의 PPG 신호를 검출할 수 있다. 그렇지만, 신호원이 매우 미약한 신체 부위같은 경우에는 PPG 신호의 크기가 미약하려 정상적인 PPG 신호의 검출을 보장하기 힘들 뿐 아니라, 측정되는 PPG 신호의 레벨이 측정 장치의 자체 노이즈보다 작을 수 있어, 미약한 PPG 신호를 증폭하더라도 자체 노이즈 또한 함께 증폭되어 필터링을 통해서도 원하는 PPG 신호를 정확하게 검출하기 어려운 문제점이 있다.
이러한 광용적맥파 센서의 성능을 향상시키기 위하여, 종래에는 2가지 방법이 연구되고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 파장이 서로 다른 2개의 발광소자(LED)를 이용하여 2개의 신호를 센싱한 후, PPG 신호로 재건하는 방법, 즉, 전자소자의 개수를 추가하는 방법이다.
이 경우, 가속도 센서와 같은 추가적인 센서를 이용하여, 노이즈를 감소시키고자 하였으나, 전자소자의 개수가 늘어남에 따라 전력소모가 많아지고 그에 따라 배터리의 소모량을 많아지는 단점이 있다.
또한, 기존의 PPG 센서에 전자소자를 추가하기 위해서는, 필연적으로 구조적인 변화가 필요한 단점이 있다.
또다른 방법으로는 도 2에 도시된 바와 같이, 일련의 신호처리 방법을 통해서 얻은 합성 노이즈를 이용하여, 자체 노이즈를 줄이는 방법, 즉, 신호처리 방법을 개선하는 방법이다.
주파수 영역에서의 신호 처리를 통해 노이즈를 줄이는 방법으로서, 이 경우, 계산복잡도를 증가시켜 신호처리 시간을 증가시키기 때문에, 실시간 신호처리에 사용하는데 어려운 문제점이 있다.
이와 관련해서, 한국등록특허공보 제10-0997444호("광용적맥파 측정기")에서는 공간적으로 복수의 광 경로를 가진 광용적맥파 측정기를 통해서, 동잡음에 강한 특성을 보여 동적 잡음을 감소킬 수 있는 광용적맥파 측정기를 개시하고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 저각도 광학 투과필터를 이용하여 산란됨에 따라 방향성을 상실한 노이즈로 작용하는 빛을 차단할 수 있어, 구조적인 변화나 추가적인 신호처리 없이도 광용적맥파 센서의 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법 및 이를 구비한 광용적맥파 센서를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법은, 마이크로 프리즘 어레이를 UV 레진을 이용하여 복제하는 제 1 단계(S100), 제 1 단계(S100)에 의한 UV 레진 상부에 기설정된 두께 이상의 알루미늄 미러를 증착하는 제 2 단계(S200), 상기 제 2 단계(S200)에 의한 알루미늄 미러를 증착한 UV 레진에 굴절률 매칭을 위한 인덱스 매칭층(index matching spacer)을 형성하는 제 3 단계(S300) 및 상기 제 3 단계(S300)에 의한 인덱스 매칭층을 형성한 UV 레진의 상부를 PDMS(Polydimethylsiloxane)판을 이용하여 평탄화하는 제 4 단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법을 적용한 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서는, 사용자 피부로 광을 방출하는 발광소자, 상기 사용자 피부로 방출된 광을 검출하는 포토 디텍터(photo detector), 상기 발광소자의 상부에 위치하여, 상기 발광소자를 커버하는 투명 유리막 및 상기 포토 디텍터의 상부에 위치하여, 상기 포토 디텍터로 입사되는 광의 입사각에 따른 투과율이 제어되는 불투명의 저각도 광학투과필터를 포함하며, 상기 발광소자, 포토 디텍터, 투명 유리막 및 저각도 광학투과필터는 하우징부를 통해서 결합되는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서는 상기 저각도 광학투과필터의 필터 각도를 조절하여, 상기 포토 디텍터로 입사되는 광의 입사각에 따른 투과율을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법 및 이를 구비한 광용적맥파 센서는 저각도 광학 투과필터를 이용하여 산란됨에 따라 방향성을 상실한 노이즈로 작용하는 빛을 차단할 수 있어, 구조적인 변화나 추가적인 신호처리 없이도 광용적맥파 센싱의 정확도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
특히, 광용적맥파 센서에 저각도 광학투과필터를 구비할 경우, PPG 신호의 피크값을 더 뚜렷하게 검출할 수 있으며, 신호의 주파수 영역에 겹쳐진 노이즈를 효과적으로 감소시킬 수 있어 신호의 안정성과 왜곡을 2배 이상 감소시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 광용적맥파 센서의 성능을 향상시키기 위한 종래의 방법을 나타낸 예시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서의 구동 원리를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서에서, 저각도 광학투과필터의 필터각도에 따른 투과율을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서에서, 저각도 광학투과필터의 필터각도와 입사각 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서에 의한 PPG 측정강도를 나타낸 비교 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서에 의한 신호대잡음비를 나타낸 비교 그래프이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서의 구동 원리를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서에서, 저각도 광학투과필터의 필터각도에 따른 투과율을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서에서, 저각도 광학투과필터의 필터각도와 입사각 간의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서에 의한 PPG 측정강도를 나타낸 비교 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서에 의한 신호대잡음비를 나타낸 비교 그래프이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법 및 이를 구비한 광용적맥파 센서를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법 및 이를 구비한 광용적맥파 센서는 산란되어 노이즈로 작용하는 빛을 차단할 수 있는 저각도 광학투과필터(OLAPG, Optical Low Angle Pass Filter)를 구비하여, 높은 신호대잡음비(SNR, Signal to Noise Ratio)를 가지는 광용적맥파 센서에 관한 것이다.
즉, 저각도 광학투과필터를 통해서 산란됨에 따라 방향성을 상실한 노이즈로 작용하는 빛을 차단함으로써, 종래의 광용적맥파 센서의 성능을 향상시키기 위한 방법들(전자소자의 개수를 추가하는 방법, 신호처리 방법을 개선하는 방법)이 가지고 있는 문제점을 해결하면서도, 광용적맥파 센서의 성능을 향상시킬 수 있다.
다시 말하자면, 구조적인 변화없이 기존의 광용적맥파 센서에 용이하게 저각도 광학투과필터를 구비할 수 있어, 전력소모를 증가시키거나 구조적인 변화가 필요 없으며, 추가적인 신호처리없이도 용이하게 적용 가능한 장점이 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법을 나타낸 순서도이다. 도 3 및 도 4를 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법은 총 4단계(S100 내지 S400)에 거쳐서 구성될 수 있다.
각 단계에 대해서 자세히 알아보자면,
제 1 단계(S100)는 마이크로 프리즘 어레이를 UV 레진을 이용하여 복제할 수 있다. 이 때, 상기 저각도 광학투과필터를 제조하기 위하여, 미리 마이크로 프리즘 어레이를 제작하는 것이 바람직하다.
제 2 단계(S200)는 마이크로 프리즘 어레이를 복제한 UV 레진 상부에 불투명한 알루미늄 미러를 증착할 수 있다.
이 때, 상기 알루미늄 미러는 미리 설정된 두께 이상으로 증착하는 것이 바람직하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 알루미늄 미러의 미리 설정된 두께는 400nm이다.
제 3 단계(S300)는 상기 제 2 단계(S200)에 의해 알루미늄 미러가 증착된 UV 레진에 굴절률 매칭을 위한 인덱스 매칭층(index matching spacer)을 형성할 수 있다.
이 후, 제 4 단계(S400)는 상기 제 3 단계(S300)에 의해 인덱스 매칭층을 형성한 UV 레진의 상부를 PDMS(Polydimethylsiloxane) 판을 이용하여 평탄화할 수 있다.
이러한 과정을 통해서 제조된 저각도 광학투과필터를 광용적맥파 센서는 산란됨에 따라 방향성을 상실한 노이즈로 작용하는 빛을 차단할 수 있어, 광용적맥파 센서의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 광용적맥파 센서를 나타낸 도면으로, 도 5를 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서, 즉, 저각도 광학투과필터를 구비하여 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서에 대해서 상세히 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 광용적맥파 센서는 발광소자(100), 포토 디텍터(200), 투명 유리막(300) 및 상술한 제조 방법에 의해 제조된 저각도 광학투과필터(400)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 광용적맥파 센서는 도 6에 도시된 바와 같이 사용자 피부로 빛을 발광하고 수광되는 광을 이용하여 혈관활동 정보를 획득하게 된다.
이러한 과정에서 일부 빛은 산란됨에 따라 해당되는 혈관활동 정보를 소실하여 노이즈로 작용하게 된다. 이 때, 도 6에 도시된 바와 같이, 산란된 빛이 방향성을 잃어버린다는 점을 이용하여, 입사각이 0도 이상인 빛은 차단하고, 그 외의 빛은 받아들이기 위하여, 상기 광용적맥파 센서에 상술한 제조 방법에 의해 제조된 저각도 광학투과필터(400)를 구비하는 것이 바람직하다.
각 구성에 대해서 자세히 알아보자면,
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(100)와 포토 디텍터(200)가 사용자 피부의 일면에 나란히 배열되도록 구성되는 것이 바람직하며, 상기 발광소자(100), 포토 디텍터(200), 투명 유리막(300) 및 저각도 광학투과필터(400)는 별도의 하우징부(500)를 통해서 배열/결합되는 것이 바람직하다.
상기 발광소자(100)는 LED 소자로 구성되는 것이 바람직하며, 사용자 피부로 광을 방출하게 된다. 상기 발광소자(100)는 LED 소자 뿐 아니라, PPG 신호를 측정하기 위하여, 사용자 피부로 광을 방출하는 다양한 종류의 소자를 모두 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 발광소자(100)의 상부는 상기 발광소자(100)를 커버하는 투명 유리막(300)이 배열/결합되도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 포토 디텍터(photo detector)(200)는 상기 사용자 피부로부터 방출되는 광, 다시 말하자면 상기 사용자 피부로부터 방출된 광 중 산란 또는 반사되는 광을 검출할 수 있다.
이 때, 상기 포토 디텍터(200)의 상부에 상기 저각도 광학투과필터(400)를 배열/결합되도록 구성됨으로써, 상기 포토 디텍터(200)로 입사되는 광의 입사각에 따른 투과율을 제어할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 발광소자(100)를 통해서 상기 사용자 피부로 광을 방출한 후, 상기 포토 디텍터(200)를 통해서 상기 사용자 피부로 방출된 광을 검출하는 과정에서, 산란됨에 따라 방향성을 상실하여 노이즈로 작용하여 혈관활동 정보를 상실하는 빛을 최소화하기 위하여, 상기 저각도 광학투과필터(400)를 구비함으로써, 입사각이 0도 이상인 빛은 차단하고 그 외의 입사각을 갖는 빛은 검출하여, 혈관활동 정보를 획득할 수 있다. 이러한 점은, 산란된 빛이 방향성을 잃어버린다는 점을 시험을 통해서 획득하여, 적용한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서는, 상기 저각도 광학투과필터의 필터 각도를 조절하여, 상기 포토 디텍터(200)로 입사되는 광의 입사각에 따른 투과율을 제어할 수 있다.
상세하게는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 저각도 광학투과필터(400)의 투과율은 입사된 빛과 투과되는 빛의 비로 정의되며, 상기 저각도 광학투과필터(400)를 구성하는 UV 레진의 굴절률로 인한 프레넬 방정식에 의해 투과율이 제한되게 된다. 이를 통해서, 상기 저각도 광학투과필터(400)의 필터 각도를 조절함으로써, 입사각에 따른 투과율을 조절할 수 있다.
상기 포토 디텍터(200)로 입사되는 광의 입사각에 따른 투과율을 하기의 수식을 이용하여 정의할 수 있으며, 이를 통해서 상기 저각도 광학투과필터(400)의 필터 각도를 산출하여 조절할 수 있다.
(여기서, T는 투과율,
F는 프레넬 방정식으로 하기의 수식으로 정의되며,
Li는 
,
l는 
,
도 8은 시험을 통해서 입사각이 0도일 때, 투과율이 0.5가 되는 저각도 광학투과필터(400)의 필터 각도를 찾은 결과를 나타낸 그래프로서, 30도인 것을 확인할 수 있다. 또한, 시뮬레이션과의 비교를 통해서, 도출한 상기 저각도 광학투과필터(400)의 필터 각도에 따른 투과율의 신뢰성을 검증할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서와 저각도 광학투과필터를 구비하지 않은 광용적맥파 센서의 파형을 비교한 그래프이다.
비교 결과, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서의 파형의 왜곡이 저각도 광학투과필터를 구비하지 않은 광용적맥파 센서에 비해 2배 가량 감소된 것을 확인할 수 있으며, PPG 신호의 2개의 피크가 더 뚜렷하게 보이는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서의 경우, PPG 신호의 주파수 영역에 겹쳐진 노이즈를 감소시킬 수 있어, PPG 신호의 안정성을 높일 수 있으며 노이즈에 따른 왜곡을 감소시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서와 저각도 광학투과필터를 구비하지 않은 광용적맥파 센서의 신호대잡음비(SNR)을 비교한 그래프이다.
주파수 영역 분석을 통해, 저주파수 영역과 신호영역의 비를 SNRLOW, 고주파수 영역과 신호영역의 비를 SNRHIGH, 신호영역과 그 외의 전체 주파수 영역의 비를 SNRTOTAL로 정의하며, 비교 결과, PPG 신호의 저주파 영역 성분이 감소함으로써, 이에 따른 전체 PPG 신호의 안정성이 높아지는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 발광소자
200 : 포토 디텍터
300 : 투명 유리막
400 : 저각도 광학투과필터
500 : 하우징부
200 : 포토 디텍터
300 : 투명 유리막
400 : 저각도 광학투과필터
500 : 하우징부
Claims (4)
- 마이크로 프리즘 어레이를 UV 레진을 이용하여 복제하는 제 1 단계(S100);
제 1 단계(S100)에 의한 UV 레진 상부에 기설정된 두께 이상의 알루미늄 미러를 증착하는 제 2 단계(S200);
상기 제 2 단계(S200)에 의한 알루미늄 미러를 증착한 UV 레진에 굴절률 매칭을 위한 인덱스 매칭층(index matching spacer)을 형성하는 제 3 단계(S300); 및
상기 제 3 단계(S300)에 의한 인덱스 매칭층을 형성한 UV 레진의 상부를 PDMS(Polydimethylsiloxane)판을 이용하여 평탄화하는 제 4 단계(S400);
를 포함하는 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서를 위한 저각도 광학투과필터의 제조 방법.
- 제 1항의 저각도 광학투과필터의 제조 방법에 의해 제조된 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서에 있어서,
사용자 피부로 광을 방출하는 발광소자;
상기 사용자 피부로 방출된 광을 검출하는 포토 디텍터(photo detector);
상기 발광소자의 상부에 위치하여, 상기 발광소자를 커버하는 투명 유리막; 및
상기 포토 디텍터의 상부에 위치하여, 상기 포토 디텍터로 입사되는 광의 입사각에 따른 투과율이 제어되는 불투명의 저각도 광학투과필터;
를 포함하며,
상기 발광소자, 포토 디텍터, 투명 유리막 및 저각도 광학투과필터는 하우징부를 통해서 결합되는 것을 특징으로 하는 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서.
- 제 2항에 있어서,
상기 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서는
상기 저각도 광학투과필터의 필터 각도를 조절하여, 상기 포토 디텍터로 입사되는 광의 입사각에 따른 투과율을 제어하는 것을 특징으로 하는 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서.
- 제 2항에 있어서,
상기 저각도 광학투과필터는
상기 포토 디텍터로 입사되는 광의 입사각에 따른 투과율을 하기의 수식을 이용하여 정의하고, 필터 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 저각도 광학투과필터를 구비한 높은 신호대잡음비를 갖는 광용적맥파 센서.
(여기서, T는 투과율,
F는 프레넬 방정식으로 하기의 수식으로 정의되며,
Li는,
l는,
는
임)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024075915A1 (ko) * | 2022-10-05 | 2024-04-11 | 한국전자기술연구원 | 집광필름을 결합한 패치형 광기반 헬스케어 장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100997444B1 (ko) | 2009-11-17 | 2010-11-30 | (주)에이치쓰리시스템 | 광용적맥파 측정기 |
| JP2011045458A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Casio Computer Co Ltd | 生体情報検出方法、生体情報検出装置および人体装着機器 |
| KR20170010118A (ko) * | 2015-07-07 | 2017-01-26 | 주식회사 이엘피 | 미세 형상 구조체를 갖는 광학 필터 및 그 제조 방법 |
-
2017
- 2017-07-11 KR KR1020170087600A patent/KR101987399B1/ko active IP Right Grant
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