KR20200069166A - 스마트폰 부착형 안저 카메라 - Google Patents

Abstract

스마트폰에 부착하여 사용할 수 있으면서 휴대가 간편한 유비쿼터스 형태의 안저 카메라를 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트폰 부착형 안저 카메라는 스마트폰에 부착되도록 적용된다. 안저 카메라는 i) 암실 형성용 아이컵(eye cup), ii) 상호 이격되어 마주하는 한 쌍의 렌즈들, iii) 한 쌍의 렌즈들 각각의 주위에서 한 쌍의 렌즈들을 둘러싸서 고정하고, 그 양측으로 상호 멀어지는 방향으로 형성된 돌출부들을 각각 포함하는 한 쌍의 렌즈 홀더들, iv) 제1 외표면에 돌출부들이 각각 삽입되는 한 쌍의 제1 가이드홈들 및 한 쌍의 제2 가이드홈들이 형성되고, 아이컵과 결합되는 주 바디부, v) 돌출부들이 삽입되고, 한 쌍의 제2 가이드홈들의 반대편에서 돌출부들을 가압 고정하는 한 쌍의 오목홈들이 형성되고, 주 바디부에 결합되며, 제2 외표면에 휠제어부가 노출된 보조 바디부, vi) 보조 바디부와 결합되고, 발광 다이오드들이 실장된 인쇄회로기판이 장착된 발광부, 및 vii) 발광부의 양측에 부착되어 스마트폰에 고정 부착되도록 적용된 한 쌍의 스마트폰 홀더부들을 포함한다. 휠제어부의 회전에 따라 주바디부가 한 쌍의 제2 가이드홈들을 따라 전진 또는 후진한다.

Description

스마트폰 부착형 안저 카메라 {FUNDUS CAMERA ATTACHABLE TO A SMARTPHONE}

본 발명은 안저 카메라에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 스마트폰에 부착하여 사용할 수 있으면서 휴대가 간편한 유비쿼터스 형태의 안저 카메라에 관한 것이다.

안저 카메라는 눈의 전안부, 망막, 방수, 수정체, 초자체 등을 촬영하여 그 상태를 검사하는 기구이다. 안저 카메라로 눈의 녹내장 또는 백내장을 검사할 수 있다. 그리고 안저에 생긴 출혈, 백반, 종양, 융기 또는 안구내 혈관, 황반부, 맥락막 등을 검사한다.

그러나 안저 카메라는 부피가 크고 고가인 문제점이 있다. 즉, 안저 카메라의 내부에 복잡한 광학계가 장착되어 그 부피가 커서 이동이 어렵다. 따라서 휴대가 가능한 소형 안저 카메라도 개발되고 있다. 다만, 아프리카 등 제3 세계에서는 안저 카메라의 보급이 어렵다. 따라서 좀더 구조가 간단하면서 좀더 저렴한 안저 카메라가 필요하다.

한국공개특허 제2018-0012495호

휴대용으로 그 구조가 간단하여 유비쿼터스 형태로 사용 가능한 스마트폰 부착형 안저 카메라를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스마트폰 부착형 안저 카메라는 스마트폰에 부착되도록 적용된다. 안저 카메라는 i) 암실 형성용 아이컵(eye cup), ii) 상호 이격되어 마주하는 한 쌍의 렌즈들, iii) 한 쌍의 렌즈들 각각의 주위에서 한 쌍의 렌즈들을 둘러싸서 고정하고, 그 양측으로 상호 멀어지는 방향으로 형성된 돌출부들을 각각 포함하는 한 쌍의 렌즈 홀더들, iv) 제1 외표면에 돌출부들이 각각 삽입되는 한 쌍의 제1 가이드홈들 및 한 쌍의 제2 가이드홈들이 형성되고, 아이컵과 결합되는 주 바디부, v) 돌출부들이 삽입되고, 한 쌍의 제2 가이드홈들의 반대편에서 돌출부들을 가압 고정하는 한 쌍의 오목홈들이 형성되고, 주 바디부에 결합되며, 제2 외표면에 휠제어부가 노출된 보조 바디부, vi) 보조 바디부와 결합되고, 발광 다이오드들이 실장된 인쇄회로기판이 장착된 발광부, 및 vii) 발광부의 양측에 부착되어 스마트폰에 고정 부착되도록 적용된 한 쌍의 스마트폰 홀더부들을 포함한다. 휠제어부의 회전에 따라 주바디부가 한 쌍의 제2 가이드홈들을 따라 전진 또는 후진한다.

발광 다이오드들은, i) 인쇄회로기판의 중심에 형성된 관통공을 둘러싸면서 편광판에 대향하여 방사상으로 설치된 제1 발광 다이오드들, 및 ii) 제1 발광 다이오드들을 사이에 두고 관통공을 둘러싸는 제2 발광 다이오드들을 포함할 수 있다. 제1 발광 다이오드들 중 하나 이상의 제1 발광 다이오드는 플래쉬 발광 다이오드일 수 있다. 제2 발광 다이오드들 중 하나 이상의 제2 발광 다이오드는 피촬영자 시선 유도용 광을 출사할 수 있다.

발광부는 상기 제1 발광 다이오드들 사이에 위치한 적외선 발광 다이오드들을 더 포함할 수 있다. 인쇄회로기판의 측면에는 전원 공급부가 설치되고, 전원 공급부가 상기 스마트폰과 연결되어 발광 다이오드들에 전력을 공급할 수 있다.

제1 가이드홈은 상기 제2 가이드홈과 이격되고, 제1 가이드홈의 길이는 제2 가이드홈의 길이보다 짧고, 제1 가이드홈과 제2 가이드홈은 일직선상에 형성되며, 그 단부에 각각 제1 안착홈 및 제2 안착홈이 제1 가이드홈과 제2 가이드홈이 뻗은 방향과 수직한 방향으로 뻗어 연결될 수 있다.

안저 카메라가 스마트폰에 탈착하여 사용할 수 있을 정도로 소형이므로 안저 카메라를 휴대하기가 용이하다. 따라서 아프리카 등 제3 세계에서 안구 질환을 앓고 있는 사람들을 용이하게 검진할 수 있어서 그 치료 효과를 크게 향상시킬 수 있다. 한편, 안저 카메라로 촬영한 사진들이 스마트폰에 저장되므로, 이를 원거리에 있는 의사들에게 전송하거나 스마트폰에 저장된 이미지 식별 앱을 이용하여 질병을 바로 판단할 수 있으므로, 단시간내에 검사 및 분석이 이루어진다. 그 결과, 의료가 낙후된 지역이더라도 안저 카메라를 이용하여 신속하면서 정확한 진료가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안저 카메라의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 안저 카메라를 스마트폰에 장착하여 사용하는 상태를 나타내는 개략적인 도면이다.
도 3은 도 1의 안저 카메라의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 발광부에 장착된 인쇄회로기판의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 1의 안저 카메라의 개략적인 작동 개념도이다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 및/또는 성분을 구체화하며 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안저 카메라(100)를 개략적으로 나타낸다. 도 1의 안저 카메라(100)의 형태는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 안저 카메라(100)의 구조를 다르게 변형할 수도 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 안저 카메라(100)는 아이컵(eye cup)(10), 주 바디부(40), 보조 바디부(50), 발광부(60) 및 스마트폰 홀더부(70)를 포함한다. 이외에, 안저 카메라(100)는 다른 부품들을 더 포함할 수 있다.

아이컵(10)은 암실을 형성하기 위해 사용한다. 아이컵(10)은 그 전면을 블랙으로 채색하여 스마트폰 카메라로 안저 촬영시 안저가 잘 보이도록 해 준다. 아이컵(10)은 주 바디부(40)의 외면에 삽입되어 결합된다. 아이컵(10)에 형성된 오목홈(101)은 한 쌍의 렌즈 홀더들(30)을 고정한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 주 바디부(40) 내에는 한 쌍의 렌즈 홀더들(30)이 결합된다. 도 1에는 도시하지 않았지만, 한 쌍의 렌즈 홀더들(30)은 각각 한 쌍의 렌즈들의 주위를 둘러싸서 고정한다. 발광부(60)에서 조사된 광은 한 쌍의 렌즈들을 통과하면서 그 초점이 맞추어져 안저로 조사된다. 보조 바디부(50)에는 오목홈(501)이 형성되어 한 쌍의 렌즈 홀더들(30)을 고정한다.

보조 바디부(50)는 주 바디부(40)를 덮어서 고정한다. 따라서 주 바디부(40)는 아이컵(10)과 보조 바디부(50)에 의해 덮여진다. 주 바디부40)의 오목홈(101) 및 오목홈(501)의 사이만 외부로 노출된다. 이 경계들에는 단차가 형성되어 아이컵(10)과 보조 바디부(50)가 주 바디부(40)에 견고하게 결합된다.

한편, 보조 바디부(50)에는 휠제어부(503)가 노출된다. 다이얼 형태의 휠제어부(503)를 손으로 돌려서 오목홈들(401, 403)을 따라 주 바디부(40)의 위치를 z축 방향 전후로 조절해 초점을 맞춘다. 이를 위해 도 1에는 도시하지 않았지만, 보조 바디부(50)의 내부에는 원형 레일들과 기어들이 나사 형태로 존재한다. 따라서 휠제어부(503)를 돌려서 그 내부에 경사진 구조의 기어를 작동시켜서 주 바디부를 전진 또는 후진시킬 수 있다. 이에 따라 렌즈와의 거리가 조절되어 촬영하고자 하는 안저의 초점을 잘 맞출 수 있다.

도 2는 도 1의 안저 카메라(100)의 사용 상태를 개략적으로 나타낸다. 도 2의 안저 카메라(100)의 사용 상태는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 안저 카메라(100)를 다른 형태로 변형할 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 안저 카메라(100)는 무산동 방식이므로 편리하다. 이와는 반대의 방식인 산동 검사는 망막을 포함한 안부를 관찰하기 위해 부교감신경 차단제 성분의 산동제를 점안하여 동공 괄약근을 마비시켜 동공 확장 상태에서 검사한다. 그러나 산동 검사를 할 수 없는 경우가 있고 산동을 하더라도 검사를 시행할 안과의사가 없는 경우에는 산동 후 안저 검사가 무의미하다. 따라서 산동 후 안저 검사를 무산동 안저 카메라를 이용한 안저 촬영으로 대체할 수 있다. 무산동 안저 카메라를 이용한 디지털 안저 촬영은 검사 시간을 단축시킬 수 있고 촬영에 높은 숙련도를 필요로 하지 않는다. 또한, 산동으로 인한 환자의 불편을 감소시킬 수 있고, 사진을 디지털 이미지로 저장하므로, 컴퓨터를 이용한 이미지의 크기, 명암, 대비 등의 조절이 가능하고 자료 전송도 용이하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안저 카메라(100)는 무산동 방식으로 안저를 촬영해 검사가 가능하므로, 사진 저장 등 전술한 다양한 이점들을 얻을 수 있다. 특히, 스마트폰을 이용한다는 점에서 스마트폰에 사진을 저장하므로, 사진 활용에 유리한 측면이 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 안저 카메라(100)는 스마트폰(S)에 부착하여 사용할 수 있다. 즉, 한 쌍의 스마트폰 홀더들(70)을 스마트폰(S)의 좌우 양측에 부착하여 견고하게 고정하고, 스마트폰(S)의 카메라 렌즈를 안저 카메라(100)의 중심과 일치시킨다. 안저 카메라(100)가 스마트폰(S)에 장착되는 경우, 스마트폰(S)의 카메라 렌즈가 중앙에 있을 필요가 있다. 따라서 예를 들면, 카메라 렌즈가 중앙에 있는 스마트폰(S)으로서 삼성전자의 갤럭시 J6 또는 S7을 사용할 수 있다.

그리고 도 2에는 도시하지 않았지만, 발광부(60)에 스마트폰(S)을 전기 연결하여 스마트폰(S)에서 전력을 발광부(60)에 공급한다. 안저를 촬영할 정도의 전기 에너지만 필요하므로, 스마트폰(S)으로도 안저 카메라(100)의 구동에 필요한 전력을 충분히 공급받을 수 있다. 한편, 휠제어부(503)를 돌리면서 스마트폰(S)에 나타난 화상이 선명해지도록 주 바디부(40)를 이동시켜 그 초점을 조절한다. 아이컵으로 생성된 암실 상태에서 적외선 발광 다이오드로 초점을 맞춘 후 순간적으로 광을 터뜨려서 동공을 통해 안저에 광을 쏘아 안저를 촬영할 수 있다.

도 3은 도 1의 안저 카메라(100)를 분해하여 개략적으로 나타낸다. 도 3의 안저 카메라(100)의 구조는 단순히 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.

도 3에 도시한 바와 같이, 안저 카메라(100)는 아이컵(10), 렌즈(20), 렌즈 홀더(30), 주 바디부(40), 보조 바디부(50), 발광부(60), 및 스마트폰 홀더부(70)를 포함한다. 이외에, 안저 카메라(100)는 다른 부품들을 더 포함할 수 있다.

렌즈(20)는 렌즈 홀더(30)에 결합되어 고정된다. 렌즈(20)의 표면은 반사 방지를 위해 AR 하드 코팅이 되어 있다. 렌즈(20)는 60° 내지 80°의 화각을 가진다. 렌즈 홀더(30)는 -z축 방향을 따라 제1 가이드홈(401)에 삽입되어 그 단부에 형성된 제1 안착홈(4011)에 고정된다. 따라서 렌즈(20)가 흔들리지 않고 견고하게 고정되므로, 안저 영상의 초점이 잘 맞춰진다. 이를 위해 제1 안착홈(4011)은 제1 가이드홈(401)과 수직 방향으로 연결된다.

한편, 제2 가이드홈(403)은 제1 가이드홈(401)과 이격되어 형성된다. 또다른 렌즈 홀더(30)는 +z축 방향을 따라 제2 가이드홈(403)에 삽입된다. 제2 안착홈(4031)은 제2 가이드홈(403)의 단부에서 제2 안착홈(4031)과 수직 방향으로 연결된다. 따라서 또다른 렌즈 홀더(30)가 제2 안착홈(4031)에 안정적으로 고정될 수 있다.

도 3에는 도시하지 않았지만, 발광부(60)는 발광 다이오드와 적외선 발생기를 포함한다. 발광 다이오드는 초점을 맞추거나 안저 촬영을 위한 조명으로 이용된다. 적외선 발생기는 안저 영상의 초점을 맞추기 위해서 사용한다. 발광부(60)에는 편광판(미도시)이 부착된다. 편광판은 광의 반사를 방지한다. 편광판은 z축 방향으로 전진 또는 후진시킬 수 있다.

도 4는 도 3의 발광부(40)에 장착된 인쇄회로기판(62)을 개략적으로 나타낸다. 도 4의 인쇄회로기판(62)의 구조는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 인쇄회로기판(62)의 구조를 다른 형태로도 변형할 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 인쇄회로기판(62)의 중심에는 관통공(601)이 형성되어 광이 투과될 수 있다. 발광다이오드들(603, 605)는 제1 발광 다이오드들(603) 및 제2 발광 다이오드들(605)을 포함한다. 제1 발광 다이오드들(603)은 관통공(601)을 둘러싸면서 방사상으로 설치된다. 제2 발광 다이오드들(605)은 제1 발광 다이오드들(603)을 사이에 두고 관통공(601)을 둘러싼다. 제2 발광 다이오드들(605)로서 녹색 발광 다이오드들을 사용할 수 있다. 여기서, 제1 발광 다이오드들(603) 중 적어도 하나의 제1 발광 다이오드(603)는 플래쉬 발광 다이오드일 수 있다. 따라서 안저 촬영시 다량의 광을 조사하여 안저가 선명하게 촬영되도록 해 준다. 그리고 제2 발광 다이오드들(605)도 안저 촬영에 필요한 광을 제공한다. 제2 발광 다이오드들(605)은 피촬영자의 시선 유도용 광을 출사한다.

발광 다이오드(607)는 적외선 발생기로서, 안저 카메라의 초점을 맞춰준다. 인쇄회로기판(62)의 측면에는 전원 공급부(64)가 설치된다. 전원 공급부(64)는 스마트폰(미도시)과 연결되어 인쇄회로기판(62)을 통해 발광 다이오드들(603, 605, 607)에 전력을 공급한다. 특히, 스마트폰의 촬영 버튼과 제1 발광 다이오드들(603)은 연동되어 작동한다. 그 결과, 안저의 초점을 잘 맞춘 후에 스마트폰의 촬영 버튼을 누르면 제1 발광 다이오드들(603)이 플래쉬로 발광하면서 촬영이 이루어진다.

도 5는 도 1의 안저 카메라(100)의 작동 상태를 개략적으로 나타낸다. 즉, 도 5는 안저 카메라(100)가 작동하여 안저를 실제로 촬영하는 당시의 상태를 나타낸다. 도 5의 안저 카메라(100)의 작동 상태는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 따라서 안저 카메라(100)를 다르게 작동시킬 수 있다.

제1 발광 다이오드들(603)은 촬영시 작동하여 플래쉬로서 기능한다. 제2 발광 다이오드들(605)은 광을 조사하여 피촬영자 시선이 초점을 맞추도록 돕는다. 적외선 발광 다이오드들(607)은 적외선을 조사하여 초점을 맞춰준다. 이러한 방법을 이용하여 피촬영자의 안저 사진을 선명하게 얻을 수 있다.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 편광판(609)을 사용하여 광의 반사를 방지할 수 있다. 도 5에는 도시하지 않았지만, 편광판(609)의 뒤쪽에 스마트폰과 접하는 면에 또다른 편광판을 설치하고 그 주위를 빛샘 방지용 스폰지로 밀봉할 수 있다. 그 결과, 광의 반사를 좀더 완벽하게 방지할 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10. 아이컵
20. 렌즈
30. 렌즈 홀더
40. 주 바디부
50. 보조 바디부
60. 발광부
62. 인쇄회로기판
64. 전원 공급부
70. 스마트폰 홀더부
301. 돌출부
401, 403. 가이드홈
4011, 4031. 안착홈
405, 505, 605. 관통공
501. 오목홈
503. 휠제어부
601. 관통공
603, 605, 607. 발광 다이오드
609. 편광판

Claims (5)

1. 스마트폰에 부착되도록 적용된 안저 카메라로서,
   암실 형성용 아이컵(eye cup),
   상호 이격되어 마주하는 한 쌍의 렌즈들,
   상기 한 쌍의 렌즈들 각각의 주위에서 상기 한 쌍의 렌즈들을 둘러싸서 고정하고, 그 양측으로 상호 멀어지는 방향으로 형성된 돌출부들을 각각 포함하는 상기 한 쌍의 렌즈 홀더들,
   제1 외표면에 상기 돌출부들이 각각 삽입되는 한 쌍의 제1 가이드홈들 및 한 쌍의 제2 가이드홈들이 형성되고, 상기 아이컵과 결합되는 주 바디부,
   상기 돌출부들이 삽입되고, 한 쌍의 제2 가이드홈들의 반대편에서 상기 돌출부들을 가압 고정하는 한 쌍의 오목홈들이 형성되고, 상기 주 바디부에 결합되며, 제2 외표면에 휠제어부가 노출된 보조 바디부,
   상기 보조 바디부와 결합되고, 발광 다이오드들이 실장된 인쇄회로기판이 장착된 발광부, 및
   상기 발광부의 양측에 부착되어 상기 스마트폰에 고정 부착되도록 적용된 한 쌍의 스마트폰 홀더부들
   을 포함하고,
   상기 휠제어부의 회전에 따라 상기 주바디부가 상기 한 쌍의 제2 가이드홈들을 따라 전진 또는 후진하는 안저 카메라.
2. 제1항에서,
   상기 발광 다이오드들은,
   상기 인쇄회로기판의 중심에 형성된 관통공을 둘러싸면서 상기 편광판에 대향하여 방사상으로 설치된 제1 발광 다이오드들, 및
   상기 제1 발광 다이오드들을 사이에 두고 상기 관통공을 둘러싸는 제2 발광 다이오드들
   을 포함하고,
   상기 제1 발광 다이오드들 중 하나 이상의 제1 발광 다이오드는 플래쉬 발광 다이오드이며,
   상기 제2 발광 다이오드들 중 하나 이상의 제2 발광 다이오드는 피촬영자 시선 유도용 광을 출사하는 안저 카메라.
3. 제2항에서,
   상기 발광부는 상기 제1 발광 다이오드들 사이에 위치한 적외선 발광 다이오드들을 더 포함하는 안저 카메라.
4. 제2항에서,
   상기 인쇄회로기판의 측면에는 전원 공급부가 설치되고, 상기 전원 공급부가 상기 스마트폰과 연결되어 상기 발광 다이오드들에 전력을 공급하는 안저 카메라.
5. 제1항에서,
   상기 제1 가이드홈은 상기 제2 가이드홈과 이격되고, 상기 제1 가이드홈의 길이는 상기 제2 가이드홈의 길이보다 짧고, 상기 제1 가이드홈과 상기 제2 가이드홈은 일직선상에 형성되며, 그 단부에 각각 제1 안착홈 및 제2 안착홈이 상기 제1 가이드홈과 상기 제2 가이드홈이 뻗은 방향과 수직한 방향으로 뻗어 연결된 안저 카메라.

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