KR20220054144A - 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치에 관한 것으로서, 전면 일측에 진단대상자의 안면이 배치되는 개구가 형성되고, 내부에 촬상공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 내부 일측에 설치되고, 상기 개구에 배치되는 상기 진단대상자의 안면을 촬상하는 카메라와, 상기 본체의 내부 중 후면 일측으로부터 전방으로 일정간격 이격되게 설치되는 패널부와, 상기 패널부의 후면 일측에 설치되어 상기 본체의 내부 후면과 상기 패널부 사이공간을 통해 백색광을 조사하는 백색 광원부를 포함하되, 상기 백색광원부는 상기 본체의 후면 일측 중 상기 패널부로부터 후방으로 일정간격 이격된 위치에 설치되고, 상기 패널부의 외주와 대응되는 일측에 백색광원이 설치된 기판부와, 상기 백색광원과 대응되는 상기 패널부의 후면 일측에 일방향으로 경사지게 형성되어 상기 백색광원으로부터 조사된 빛을 반사하여 상기 패널부의 측부방향으로 방사되도록 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 한정된 본체의 공간 내에서 백색 광원으로부터 조사되는 광의 반사경로를 보다 증대시킬 수 있고, 해당 광이 충분히 확산되도록 함으로써 진단대상자의 안면에 광을 균일하게 제공하여 진단 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치{Facial skin diagnosis device Having improved uniformity of white light}

본 발명은 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 한정된 본체의 공간 내에서 백색 광원으로부터 조사되는 광의 반사경로를 보다 증대시킬 수 있고, 해당 광이 충분히 확산되도록 함으로써 진단대상자의 안면에 광을 균일하게 제공하여 진단 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 피부과 또는 피부관리소 등에서 피부 상태를 측정 및 진단하여, 피부 상태의 특성이나 문제점을 발견하고 그에 따라 적합한 조치를 취하는데 도움을 주는 다양한 형태의 피부 진단 장치들이 개발되고 있다.

그 중 일예로, 육안으로는 관찰하기 어려운 안면 피부 표피 및 진피유두의 색소성 병변등에 특정 파장 대역의 광을 편광시켜 영상을 취득하고, 해당 영상을 분석하여 현재 피부 상태를 측정, 진단할 수 있는 안면 피부 진단 장치가 개시된 바 있다.

이러한, 안면 피부 진단 장치는 진단대상자의 안면이 배치되는 하우징 내에 자외선 광원, 편광광원 및 백색광원 등을 구비하고, 진단하고자 하는 내용에 따라 해당 광원 중 어느 하나의 광원을 조사하여 진단대상자의 안면 영상을 취득한 후 취득한 영상을 분석함으로써 진단대상자의 피부 상태 및 특성 등을 분석하고 있는데, 이러한 안면 피부 진단 장치의 일예가 한국등록특허 제2010487호(이하 '종래의 안면 피부 진단 장치'라 함)에 나타나 있다.

도1은 종래의 안면 피부 진단 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도1에서 보는 바와 같이 종래의 안면 피부 진단 장치(100)는 진단대상자의 안면이 배치될 수 있는 본체(110)를 구비하고 있고, 그 본체(110)의 내부에는 지지패널(120)이 설치되되, 지지패널(120)의 전면에는 진단대상자의 안면을 촬상하기 위한 카메라(130)가 설치되고, 그 측면에는 제1 광원(140), 제2 광원(150)이 설치된다.

이러한, 종래의 안면 피부 진단 장치(100)는 본체(110)에 진단대상자의 안면이 배치된 상태에서 미리 설정된 진단정보에 따라 백색광원인 제1 광원(140)이 발광하며, 카메라(130)가 진단대상자의 안면을 촬상하고, 이렇게 얻어진 영상을 분석하여 진단대상자의 피부 상태 또는 특성을 분석, 진단하게 된다.

한편, 피부 분석을 위해 백색광을 피사체인 안면에 직접 조사하는 경우 백색광 일부가 정반사되어 촬영되며, 이로부터 얻어진 이미지 중 정반사로 촬영된 부위는 카메라(130)의 센서 감도가 포화되어 픽셀데이터가 최대값으로 기록되며 흰색으로 보이게 되는데, 피부 분석시 해당 부위 데이터가 포화되어 있어 영상처리를 통해 피부 상태를 분석하는데 문제를 발생시킨다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 백색광을 구조물의 측면에 반사시켜 피사체를 조사하는 간접촬영기법인 바운스 촬영기법이 주로 사용되고 있으며, 종래의 안면 피부 진단 장치(100) 또한 영상 내 광포화 발생을 방지하여 영상의 분석효율을 향상시키기 위한 구조를 개시하고 있다.

이를 상술하면 백색광을 방출하는 제1 광원(140)을 지지패널(120)의 측부에 설치하고 제1 광원(140)으로부터 조사된 백색광이 본체(110)의 내면에 반사되어 진단대상자의 안면에 간접조사되도록 하여 안면 일측에 광량이 집중되는 것을 방지하고 있다.

이와 같이, 바운스 촬영기법을 사용하는 경우 주의하여야 할 점은 반사된 광이 렌즈를 향해 되돌아 오지 않도록 반사각을 잘 고려해야 하는 점이다. 그렇지 않으면, 반사된 광이 렌즈로 유입되어 흐리거나 대비가 좋지 않은 영상을 촬영하게 된다.

그러나, 종래의 안면 피부 진단 장치(100)는 제1 광원(140)이 지지패널(120)의 측부에 설치되어 광을 발산하므로 본체(110) 내면에 90°로 반사되며, 그로 인해 반사면인 본체(110) 내면에 광이 수직반사되어 확산되므로 광의 흐름이 좋지 않게 되고, 반사되는 광 일부가 렌즈로 직접 유입되어 영상의 품질이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제2010487호 '피부 진단 장치'

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 한정된 본체의 공간 내에서 백색 광원으로부터 조사되는 광의 반사경로를 보다 증대시킬 수 있고, 해당 광이 충분히 확산되도록 하면서도 반사된 광이 렌즈로 유입되는 것을 방지함으로써 진단대상자의 안면에 광을 균일하게 제공하고, 영상품질이 향상되도록 하여 진단 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 전면 일측에 진단대상자의 안면이 배치되는 개구가 형성되고, 내부에 촬상공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 내부 일측에 설치되고, 상기 개구에 배치되는 상기 진단대상자의 안면을 촬상하는 카메라와, 상기 본체의 내부 중 후면 일측으로부터 전방으로 일정간격 이격되게 설치되는 패널부와, 상기 패널부의 후면 일측에 설치되어 상기 본체의 내부 후면과 상기 패널부 사이공간을 통해 백색광을 조사하는 백색 광원부를 포함하되, 상기 백색광원부는 상기 본체의 후면 일측 중 상기 패널부로부터 후방으로 일정간격 이격된 위치에 설치되고, 상기 패널부의 외주와 대응되는 일측에 백색광원이 설치된 기판부와, 상기 백색광원과 대응되는 상기 패널부의 후면 일측에 일방향으로 경사지게 형성되어 상기 백색광원으로부터 조사된 빛을 반사하여 상기 패널부의 측부방향으로 방사되도록 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치를 제공한다.

그리고, 상기 본체는 내부 후면 중 상기 카메라가 설치된 외측영역에 후방으로 함몰진 함몰부가 형성되고, 상기 함몰부와 대응되는 영역에 상기 패널부가 배치되되, 상기 함몰부 보다 상기 패널부가 작은 크기를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체는 후면 일측 중 상기 함몰부의 외측영역과 대응되는 일측이 내측 후방으로 경사진 반사면이 형성될 수 있다.

아울러, 상기 백색 광원부는 상기 반사부에 의해 방사되는 상기 백색광원의 반사경로 일측에 설치되어 상기 백색광원을 확산하는 확산플레이트를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 한정된 본체의 공간 내에서 백색 광원으로부터 조사되는 광의 반사경로를 보다 증대시킬 수 있고, 해당 광이 충분히 확산되도록 함과 아울러 반사된 광이 렌즈로 유입되는 것을 방지함으로써 진단대상자의 안면에 광을 균일하게 제공하고, 영상품질이 향상되도록 하여 진단 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래의 안면 피부 진단 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치의 사시도,
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치 일부 구성의 분해사시도,
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치의 단면도,
도5는 도4에 표시된 'A'의 확대도,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 백색 광원부에서 백색광이 방사되는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 갭을 통해 백색광이 방출되는 상태를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 본체의 내면에 백색광이 반사되는 상태를 도시한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 일실시예에 따른 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치의 사시도이고, 도3은 본 발명의 일실시예에 따른 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치 일부 구성의 분해사시도이며, 도4는 본 발명의 일실시예에 따른 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치의 단면도이고, 도5는 도4에 표시된 'A'의 확대도이다.

도2 내지 도5에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치(1)는 본체(10)와, 카메라(20)와, 패널부(30)와, 자외선 광원부(40)와, 편광 광원부(50)와, 백색 광원부(60) 및 제어부(70)를 포함하여 구성된다.

본체(10)는 대략 박스 형상으로 형성되고, 전면에는 안면과 대응되는 형상으로 형성되어 진단대상자의 안면이 배치되는 개구(11)가 형성되며, 내부에는 진단대상자의 안면을 촬상하기 위한 촬상공간(12)이 형성된다.

이러한 본체(10)는 진단대상자의 안면을 지지하고, 촬상공간(12)을 제공하는 역할을 하는 것으로서, 촬영시 진단대상자의 안면을 고정할 수 있도록 내부 일측 중 진단대상자의 이마 및 턱과 대응되는 위치에 각각 이마 지지대(13) 및 턱 지지대(14)가 설치될 수 있다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(10) 내부 촬상공간(12)의 후면에는 후방으로 함몰진 함몰부(15)가 형성되며, 함몰부(15)의 외측영역에 해당하는 부분에는 내측 후방으로 경사진 반사면(16)이 형성된다.

이러한 반사면(16)은 후술하는 백색 광원부(60)로부터 방사되는 광을 반사하는 역할을 하는데, 이러한 반사면(16)의 동작은 후술하는 동작설명에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

카메라(20)는 함몰부(15)가 형성된 본체(10)의 내부 후면 중앙에 설치되고, 개구(11)에 배치된 진단대상자의 안면을 촬상하여 이에 대한 영상을 취득하는 역할을 한다.

도 3에 도시된 패널부(30)는 대략 정사각형의 플레이트 형상으로 형성되는 플레이트부재(31)와, 일단부가 플레이트 부재의 각 꼭지점 영역에 연결되고 타단부가 본체(10)의 내부 후면 일측에 연결되어 플레이트부재(31)를 지지하는 다수의 지지부재(32)를 포함하여 구성된다.

여기서, 플레이트부재(31)는 함몰부(15)의 바닥면보다 전방으로 돌출된 위치에 배치되어 본체(10)의 내부 후면 중 함몰부(15)가 형성되기 시작하는 영역과 플레이트부재(31)의 측부 사이에 갭(G)이 형성되는데, 이 갭(G)은 후술하는 백색 광원부(60)로부터 조사된 광이 외부로 방사될 수 있도록 광의 출사 경로를 제공하는 역할을 한다.

아울러, 플레이트부재(31)는 백색 광원부(60)로부터 조사된 광이 갭(G)을 통해 충분히 방사될 수 있도록 함몰부(15)보다 작은 면적으로 형성되어 충분한 폭의 갭(G)을 확보하는 것이 바람직하다.

자외선 광원부(40)는 플레이트부재(31)의 일측 중 카메라(20)를 기준으로 4개의 자외선 광원이 방사상으로 설치되고, 자외선을 조사하여 진단대상자의 안면을 촬상할 수 있도록 하는 역할을 한다.

편광 광원부(50)는 플레이트부재(31)의 일측 중 이웃하는 자외선 광원부(40) 사이에 각각 설치되고, 편광 상태에서 진단대상자의 안면을 촬상할 수 있도록 하는 역할을 한다.

도 5의 확대도를 참고하면, 백색 광원부(60)는 촬상공간(12)의 후면쪽에 설치되어 백색광을 조사하는 역할을 하는 것으로서, 기판부(61)와, 반사부(62) 및 확산플레이트(63)를 포함하여 구성된다.

기판부(61)는 일반적인 PCB 또는 방열을 위해 알루미늄 PCB등을 사용할 수 있으며, 패널부(30)의 외주와 대응되는 일측에 백색광을 조사하는 LED(61a)가 설치된다. 이러한 기판부(61)는 본체(10)의 내면과, 패널부(30)의 후면 사이에 설치되되, 패널부(30)의 후방으로 일정간격 이격되게 설치되며, 다른 일측이 본체(10)의 내면 일측에 고정설치된다.

반사부(62)는 패널부(30)의 후면 중 기판부(61)에 설치된 LED(61a)와 대응되는 일측에 경사지게 패널부(30)와 일체로 형성되고, LED(61a)로부터 조사되는 빛을 반사하여 패널부(30) 외부로 백색광이 방사되도록 하는 역할을 한다.

한편, 도면에 도시되어 있지 않으나, 반사부(62)는 그 반사면에 반사율이 높은 재질의 반사플레이트(미도시)가 추가로 부착될 수 있다.

확산플레이트(63)는 대략 직사각형의 플레이트 형상으로 형성되고, 패널부(30) 외부로 방사되는 백색광의 방사로 일측, 다시 말하면, 갭(G)과 대응되는 일측에 설치되어 패널부(30) 외부로 방사되는 백색광을 확산시킴과 아울러 기판부(61)로 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

제어부(70)는 미리 설정된 진단 항목, 예를 들면, 모공, 주름, 탄력, 색소침착, 윤기, 피부톤, 홍조 등의 진단 항목에 따라 자외선 광원부(40), 편광 광원부(50) 또는 백색 광원부(60) 중 어느 하나와 함께 카메라(20)를 제어하여 진단대상자의 안면을 촬상하도록 함과 아울러 이후 취득되는 영상을 분석하여 진단결과를 제공하는 역할을 한다.

도6은 본 발명의 일실시예에 따른 백색 광원부에서 백색광이 방사되는 상태를 도시한 도면이고, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 갭을 통해 백색광이 방출되는 상태를 도시한 도면이며, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 본체의 내면에 백색광이 반사되는 상태를 도시한 도면이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치(1)의 동작을 첨부된 도6 내지 도8을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 진단대상자는 본체(10)의 개구(11)에 안면을 배치함과 아울러 이마와 턱을 각각 이마 지지대(13)와, 턱 지지대(14)에 지지하여 자세를 고정한다.

이후, 미리 설정된 진단정보에 따라 제어부(70)에서는 진단항목에 따라 자외선 광원부(40), 편광 광원부(50) 또는 백색 광원부(60)를 제어하여 그 이미지를 취득하고 각 광원 특성에 따른 정보를 분석할 수 있는데, 본 실시예에서는 백색 광원부(60)를 이용한 실시예를 설명하도록 한다.

제어부(70)는 백색 광원부(60)를 제어하여 기판부(61)의 LED(61a)로부터 백색광이 방사되도록 한다. 이에 기판부(61)의 LED(61a)로부터 방사된 백색광은 반사부(62)에 반사되어 패널부(30)의 외측방향으로 이동되고, 확산플레이트(63)를 통과하면서 확산된다.

이어서, 확산플레이트(63)를 통과한 백색광은 갭(G)을 통해 패널부(30)의 외측방향으로 이동하며, 본체(10)의 내부 후면에 형성된 반사면(16)에 다시 반사되면서 패널부(30)의 외부로 방출된다.

그리고, 백색광은 본체(10)의 내면에 수차례 반사된 후 진단대상자 안면으로 간접조사된다.

이에 카메라(20)에서는 진단대상자의 안면을 촬상하여 영상을 취득하고, 제어부(70)에서는 취득한 영상을 분석하여 진단대상자의 안면 피부에 대한 정보를 제공한다.

한편, 바운스 촬영기법에서 높은 품질의 영상을 얻기 위해서는 적절한 반사각과 아울러 광원의 위치 또한 고려해야 하는데, 여기서 광원은 피사체를 기준으로 카메라의 렌즈보다 후방에 위치하여 광을 조사하는 것이 바람직하다.

이에 본 실시예에서는 함몰부(15)를 통해 협소한 공간 내에서도 백색 광원부(60)를 카메라(20)의 뒤편에 위치하도록 하면서도 반사부(62)를 통해 백색광의 반사각을 제어하여 광이 충분히 확산되도록 함과 아울러 반사된 광이 렌즈로 유입되는 것을 방지함으로써 진단대상자의 안면에 광을 균일하게 제공하고, 영상의 품질을 크게 향상시킬 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10 : 본체 11 : 개구
12 : 촬상공간 13 : 이마 지지대
14 : 턱 지지대 15 : 함몰부
16 : 반사면 20 : 카메라
30 : 패널부 31 : 플레이트부재
32 : 지지부재 40 : 자외선 광원부
50 : 편광광원부 60 : 백색 광원부
61 : 기판부 61a : LED
62 : 반사부 63 : 확산플레이트
70 : 제어부

Claims (4)

1. 전면 일측에 진단대상자의 안면이 배치되는 개구가 형성되고, 내부에 촬상공간이 형성된 본체와;
   상기 본체의 내부 일측에 설치되고, 상기 개구에 배치되는 상기 진단대상자의 안면을 촬상하는 카메라와;
   상기 본체의 내부 중 후면 일측으로부터 전방으로 일정간격 이격되게 설치되는 패널부와;
   상기 패널부의 후면 일측에 설치되어 상기 본체의 내부 후면과 상기 패널부 사이공간을 통해 백색광을 조사하는 백색 광원부를 포함하되,
   상기 백색광원부는
   상기 본체의 후면 일측 중 상기 패널부로부터 후방으로 일정간격 이격된 위치에 설치되고, 상기 패널부의 외주와 대응되는 일측에 백색광원이 설치된 기판부와;
   상기 백색광원과 대응되는 상기 패널부의 후면 일측에 일방향으로 경사지게 형성되어 상기 백색광원으로부터 조사된 빛을 반사하여 상기 패널부의 측부방향으로 방사되도록 하는 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 내부 후면 중 상기 카메라가 설치된 외측영역에 후방으로 함몰진 함몰부가 형성되고, 상기 함몰부와 대응되는 영역에 상기 패널부가 배치되되, 상기 함몰부 보다 상기 패널부가 작은 크기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 본체는 후면 일측 중 상기 함몰부의 외측영역과 대응되는 일측이 내측 후방으로 경사진 반사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 백색 광원부는 상기 반사부에 의해 방사되는 상기 백색광원의 반사경로 일측에 설치되어 상기 백색광원을 확산하는 확산플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 백색광 균일도가 향상된 안면 피부 진단 장치.

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