KR20170104708A - 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치 - Google Patents

피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치 Download PDF

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Abstract

피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치를 제공한다. 상기 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치는, 피부에서 반사되는 빛을 굴절시켜 카메라로 입사시키는 광학 렌즈; 및 상기 광학 렌즈의 일 면의 주변부에 장착되어 피부 조사를 위한 LED 조명을 상기 피부로 송출하는 조명부;를 포함한다.

Description

피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치{Illumination system attachable to a mobile device for multispectral imaging of skin regions}
본 발명은 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치에 관한 것으로, 특히, 연속적인 파장대역에서 좁은 대역폭을 가지는 빛의 조사가 가능하며, 모바일 기기의 종류에 관계없이 착탈이 가능한 다중 분광 이미징을 위한 휴대용 피부조사 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 피부 질환 여부나 피부의 상태를 확인하기 위해서는 환자가 직접 병원이나 피부 관리실에 방문하여 피부 진단기기를 사용하여 정밀 검사를 수행하여야 한다. 병원이나 피부 관리실에서 사용되는 피부 진단기기는 정밀한 검사를 위해 의사 또는 숙련된 전문가에 의해 조작되고, 피부 진단기기로부터 획득한 결과를 이용하여 의사가 최종 확진을 하는 것이 일반적이기 때문에, 환자가 스스로 피부 진단기기를 이용한 진단을 수행하기 어렵다는 문제점이 존재한다.
특히, 피부 진단기기들 중 분광 이미징 기능을 보유하고 있는 기기들은, 일반 피부 진단기기에 비해 높은 진단 정확도를 보유하고 있으며 정량 분석이 가능한 장점을 가지고 있지만, 대부분 부피가 크고 가격이 비싸기 때문에 일반 가정에서 사용하기 적합하지 않다는 문제점이 존재한다.
따라서, 이러한 단점을 해결하기 위해 일반적으로 사용자가 직접 휴대할 수 있으며, 모바일 기기와 탈부착이 가능한 소형화된 다중 분광 이미징 기기가 개발되고 있다. 이때, 기존의 다중 분광 이미징 기기는 광학필터 휠을 소형 모터를 통해 회전시켜 광학 필터를 교환함으로써 다중 분광 이미징을 수행하였지만, 모터를 사용하는 경우 다중 분광 이미징의 영상 획득 속도가 느리고, 부피를 감소시키는데 한계가 있기 때문에 휴대가 용이하지 않다는 문제점이 존재한다.
또한, 다중 분광 이미징 기능이 보유되지 않은 피부 진단기기인 우드등(Wood lamp)을 이용하여 피부 질환 또는 피부 진단을 수행하고 있다. 이러한 우드등은 자외선을 피부에 조사하여 피부의 피지나 민감도 및 각질 상태에 따라 다른 색으로 나타나는 원리를 이용한 것으로, 육안으로 세밀하게 볼 수 없는 피부의 상태를 확인할 수 있어 피부 유형에 따른 적절한 관리를 하는데 도움을 주고 있다.
하지만, 이러한 우드등의 경우, 휴대성이 떨어지며, 화면에 나타나는 색을 통해서만 피부의 상태를 표현하기 때문에 비전문가인 사용자가 현재 피부의 상태를 정확히 진단하기 어려운 문제점이 존재한다.
KR 1533840 B
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는, 휴대성이 높고 사용이 간편한 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치를 제공하고자 한다.
또, 본 발명의 일 실시예는, 사용자가 쉽게 현재 피부의 상태를 정확히 진단할 수 있는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 모바일 기기의 형태와 무관하게 탈/부착이 가능한 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치를 제공하고자 한다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치가 제공된다. 상기 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치는, 피부에서 반사되는 빛을 굴절시켜 카메라로 입사시키는 광학 렌즈; 및 상기 광학 렌즈의 일 면의 주변부에 장착되어 피부 조사를 위한 LED 조명을 상기 피부로 송출하는 조명부;를 포함한다.
상기 광학 렌즈는 상기 조명부가 장착되지 않은 타 면이 상기 굴절된 빛을 일 방향으로 편광시키는 제 1 편광판과 접하도록 구비될 수 있다.
상기 조명부는; 복수개의 LED 광원이 실장된 LED 기판; 상기 복수개의 LED 광원 중 적어도 일부와 접하도록 구비되는 복수개의 서로 다른 대역통과 광학 필터; 및 상기 LED 조명이 진행하는 방향으로 상기 LED 기판과 접하도록 구비되는 확산판;을 더 포함할 수 있다.
상기 복수개의 LED 광원은 하나의 UV LED, 하나의 NIR LED 및 복수개의 백색광 LED로 구성되며, 상기 복수개의 대역통과 광학 필터는 상기 백색광 LED에 접하도록 구비될 수 있다.
상기 복수개의 대역통과 광학 필터는 상기 복수개의 백색광 LED보다 한 개 적게 구비될 수 있다.
상기 복수개의 LED 광원은, 모바일 기기를 통해 제어되는 임베디드 시스템을 통해 제어될 수 있다.
상기 확산판은, 상기 복수개의 LED 광원이 실장된 형상과 동일한 형상으로 빛을 확산시키는 확산부를 구비할 수 있다.
상기 확산판은, 상기 LED 기판과 접하지 않는 타 면이 상기 확산된 빛을 일 방향으로 편광시키는 제 2 편광판과 접하도록 구비될 수 있다.
상기 제 2 편광판은, 상기 확산부와 동일한 형상으로 편광부를 구비하며, 상기 편광부는 상기 제 1 편광판과 직교하는 방향으로 빛을 편광시키도록 형성될 수 있다.
상기 제 1 편광판 및 광학 렌즈를 내부에 포함하여 내부에 암실을 형성하는 가림막;을 더 포함할 수 있다.
상기 제 1 편광판, 광학 렌즈, LED부, 확산판 및 제 2 편광판을 모두 내부에 포함하여 내부에 암실을 형성하는 덮개;를 더 포함할 수 있다.
상기 덮개는, 카메라와 결합할 수 있는 결합 부재를 상기 제 1 편광판이 구비된 일 단에 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치는, 사용자가 필요한 경우에만 모바일 기기의 카메라의 전면부에 장착하여 피부 진단을 수행함으로써 휴대 및 사용이 간편한 효과가 있다.
또, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치는, 모바일 기기를 이용한 다중 분광 이미징을 가능하게 하고, 사용자가 전문적인 지식을 가지고 있지 않더라도 현재 피부의 상태를 정량적으로 정확히 진단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치는, 모바일 기기에서 제어되는 임베디드 시스템을 통해 광학 필터의 직접 제어를 수행함으로써 보다 작은 크기를 가지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치는, 모바일 기기의 형태와 무관하게 탈/부착이 가능하기 때문에, 다수의 모바일 기기와 높은 호환성을 가지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치는, 임베디드 시스템을 통한 직접 제어를 수행하여 일정한 전류를 출력함으로써 일정한 성능의 이미지를 획득할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치의 전개도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치의 LED부를 보다 상세히 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치의 모바일 기기와의 부착 상태의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치를 모바일 기기에 연결하고, 모바일 기기를 통해 장치를 제어하여 빛을 검출하는 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치의 전개도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치의 LED부를 보다 상세히 나타낸 도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치의 모바일 기기와의 부착 상태의 평면도이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 3을 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치에 대해 상세히 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치(100)는 바람직하게는 일 측으로 빛을 획득하여 타 측에 결합된 카메라(10)에 획득한 빛을 전달할 수 있다. 이때, 카메라(10)는 모바일 기기의 카메라일 수도 있고, 독립적으로 사용되는 카메라일 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치(100)는 검출부(110), 조명부(120), 제 2 편광판(130) 및 덮개(140)를 포함할 수 있다.
검출부(110)는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치(100)의 일 단에 카메라(10)와 접하도록 구비된다. 이때, 검출부(110)는 제 1 편광판(111), 광학 렌즈(113) 및 가림막(115)을 포함할 수 있다.
제 1 편광판(111)은 광학 렌즈(113)를 통과한 빛을 편광시켜 카메라(10)에 입사시킨다. 이때, 제 1 편광판(111)은 일 예로 수직 편광판으로 구성되어 입사되는 빛 중 수직 방향의 빛만 통과시킬 수 있다. 이를 이용하여 카메라(10)는 직접 반사되어 편광되지 않은 빛 등이 일 예로 형성되는 노이즈가 감소한 빛을 획득할 수 있다.
광학 렌즈(113)는 제 1 편광판(111)과 접하도록 구비된다. 광학 렌즈(113)는 단수 또는 복수의 렌즈로 구성될 수 있으며, 바람직하게는 카메라(10)의 렌즈로부터 일정 거리에 초점을 형성할 수 있다.
이를 통해, 광학 렌즈(113)는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치(100)가 항상 일정한 위치에 초점을 형성하도록 구성하여 다양한 종류의 카메라(10)에 용이하게 사용될 수도 있도록 할 수 있다.
가림막(115)은, 제 1 편광판(111) 및 광학 렌즈(113)의 외부에 구비되어 제 1 편광판(111)과 광학 렌즈(113) 사이에 암실을 형성한다. 가림막(115)은 암실을 형성함으로써 광학 렌즈(113)를 거쳐 제 1 편광판(111)으로 수집되는 빛이 외부의 빛에 영향을 받지 않도록 한다. 또, 가림막(115)은 광학 렌즈(113)를 통과한 빛이 제 1 편광판(111)을 거치지 않고 후술되는 덮개(140)에 반사되어 카메라로 직접 입사하는 노이즈를 방지할 수 있다.
조명부(120)는 제 1 편광판(111)과 접하도록 구비된다. 조명부(120)는 피부 관찰을 위한 조명을 송출하고, 피부에서 반사되는 반사광을 통과시켜 제 1 편광판(111)으로 전달할 수 있다. 이때, 조명부(120)는 LED부(121) 및 확산판(123)을 포함한다.
LED부(121)는 광학 렌즈(113)와 접하도록 구비되며, 광학 렌즈(113)에 장착될 수 있다. 즉, 일 예로, LED부(121)는 링 형상으로 광학 렌즈(113)의 주변부에 구비될 수 있으며, LED부(121)는 광학 렌즈(113)와의 사이에 빛이 직접 카메라로 향하지 않도록 하는 가림막을 더 구비할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상 LED부를 링 형상으로 정의하도록 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, LED부는 다양한 형상으로 구비될 수 있다.
LED부(121)는 링 형상의 LED PCB로 제작되고 광학 렌즈와 대향하는 방향으로 복수개의 LED(1213)가 실장되며, LED부(121)가 광학 렌즈(113)에 장착되는 경우, LED부(121)에서 발광되는 빛의 그림자 및 왜곡 현상을 최소화할 수 있다.
또, LED부(121)는, 다양한 파장대의 빛을 방출함으로써 다중 분광 이미징을 수행할 수 있고, 방출되는 백색광을 통해 사용자가 직접 병변 부위를 관찰할 수도 있으며, 자외선 및 적외선을 이용하여 피부 상태를 확인할 수도 있다.
도 2를 참조하면, LED부(121)는 LED PCB(1211), 복수개의 LED(1213), 및 복수의 대역통과 광학 필터(1215)를 포함할 수 있다.
복수개의 LED(1213)는 LED PCB(131)의 일 면에 실장되어 LED광을 방출한다. 이때, 복수개의 LED(1213)는 하나의 UV LED(1213a), 하나의 NIR LED(1213b) 및 백색 LED(1213)들로 구성되고, UV LED(1213a)는 자외선 LED광을 방출하고, NIR LED(1213b)는 적외선 LED광을 방출하며 백색 LED(1213)들은 백색 LED광을 방출한다.
한편, 복수의 대역통과 광학 필터(1215)는 백색 LED(1213)에 접하도록 구비된다. 이때, 복수의 대역통과 광학 필터(1215)는 바람직하게는 백색 LED(1213)의 개수보다 하나 적은 수만큼 구비될 수 있다. 즉, 백색 LED(1213)의 개수가 N개인 경우, 복수의 대역통과 광학 필터(1215)는 N-1개만큼 구비되어 하나의 백색 LED(1213)를 제외한 나머지 LED(1213)에서 방출되는 백색 LED광의 대역을 변경할 수 있다. 또, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 대역통과 광학 필터(1215)는 400 내지 700nm 대역에서 각각 서로 다른 빛의 파장을 필터링 할 수 있다.
LED부(121)는 임베디드 시스템으로 제어되어 대역통과 광학 필터(1215)의 선택 또는 조합을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 LED부(121)는, LED광을 방출하는 LED(1213)의 점등 동작을 외부 제어를 통해 수행함으로써 모터를 이용하여 필터를 제어하는 대신 LED(1213)의 점등 또는 점멸을 이용하여 필터를 선택 또는 조합할 수 있다.
이때, 바람직하게는 임베디드를 위한 제어부는 LED부(121)의 LED PCB(1211)에 구비될 수도 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 송출되는 LED광 및 피부에서 반사된 반사광의 경로를 방해하지 않는 위치에 구비될 수도 있다.
확산판(123)은 LED부(121)와 접하도록 구비된다. 확산판(123)은 LED부(121)에서 송출되는 LED광을 확산시키기 위해 LED광이 출력되는 영역에 확산부를 구비하고, 확산부가 구비되지 않은 구역인 광 통과영역으로 반사광을 통과시킨다.
이는, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED부(121)에서 방출되는 LED광은 광방출각도가 상대적으로 좁아 광이 집중되기 때문에, 이러한 집중 광을 방지하기 위하여 확산판(123)을 이용해 확산시켜 LED광의 면 발광이 가능하도록 함과 동시에 반사광이 송출되는 LED광에 받는 영향을 최소화 하기 위함이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 확산판(123)은 LED부(121)가 링 형상을 이루고 있기 때문에 확산판(123)의 확산부 역시 링 형태를 이룰 수 있다.
제 2 편광판(130)은 확산판(123)과 접하도록 구비된다. 제 2 편광판(130)은 확산판(123)에서 확산된 LED광을 일 방향으로 편광시키기 위해 LED광이 확산되는 영역에 편광부를 구비하여 확산된 빛을 편광시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 편광판(130)은 확산판(123)에서 LED 광을 확산시키는 확산부가 링 형상을 이루고 있기 때문에 제 2 편광판(130)의 편광부 역시 링 형상을 이룰 수 있다. 즉, 바람직하게는 제 2 편광판(130)의 편광부는 확산판(123)의 확산부와 동일한 형상으로 구비될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서는 피부에서 반사되어 산란되는 빛을 이용하기 때문에 제 2 편광판(130)은 바람직하게는 제 1 편광판(111)과 직교하는 방향으로 편광 시키도록 구비될 수 있다.
일 예로 제 1 편광판(111)이 수직 편광판으로 구성되는 경우 제 2 편광판(130)은 수평 편광판으로 구성됨으로써 제 1 편광판(111)과 직교할 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이용하는 빛의 종류에 따라 제 1 편광판과 제 2 편광판이 이루는 각도를 수정할 수 있다.
또, 본 발명의 일 실시예에 따른 LED부, 확산판 및 제 2 편광판은 상술된 형상 외에도 피부 방향으로 송출되는 LED광의 경로와 피부에서 산란 또는 반사되어 카메라 방향으로 진행하는 빛의 경로가 교차하지 않는 형상으로 형성될 수도 있다.
덮개(140)는, 제 1 편광판(111), 광학 렌즈(113), LED부(121), 확산판(123) 및 제 2 편광판(130)의 외부에 구비되어 암실을 형성한다. 덮개(140)는 암실을 형성함으로써, LED부(121)에서 송출되는 LED광 및 피부에서 반사되는 반사광이 외부의 빛에 영향을 받지 않도록 하고, 이로 인해 카메라(10)는 피부에서 반사되는 반사광을 보다 선명하게 획득할 수 있다.
또, 덮개(140)는 카메라(10)와 접하는 측에 결합 부재를 더 포함할 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치(100)는, 휴대 단말기 등 카메라(10)가 구비된 장치와의 착탈이 용이하기 위해 덮개(140)의 일 단에 해당 장치와의 착탈이 가능한 결합 부재를 포함할 수 있다. 이 경우, 일 예로 덮개(140)에 구비되는 결합 부재는 삽입형태, 갈고리 형태, 압착형태 등 다양한 형태로 형성될 수도 있다.
이러한 결합 부재를 포함하는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치의 일 예가 도 3에 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치(100)는, 덮개(140)의 일 단에 모바일 기기(310)와 결합할 수 있는 결합 부재(330)를 구비할 수 있다. 이때, 도 3의 결합 부재(330)는 모바일 기기(310)와의 결합의 안정성을 위해 모바일 기기의 양 측과 갈고리 형태로 결합되도록 형성될 수 있다.
또, 결합 부재(330)는, 모바일 기기(310)와 조명 장치(100)의 호환성을 위해 각각의 길이가 조절될 수도 있다. 다시 말해, 결합 부재(330)는 조명 장치(100)와의 거리를 조절함으로써 결합 부재(330)와 연결된 조명 장치(100)의 위치를 조절할 수 있고, 이를 이용하여 모바일 기기(310)에 장착되는 카메라(10)의 위치에 관계 없이 카메라(10)와 결합할 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치의 동작을 도 1 내지 도 3의 장치 구조를 이용하여 설명하도록 한다.
먼저, LED부(121)의 복수의 LED(1213)에서 각각 LED광을 방출한다. 이때, 사용자는 조명 장치(100)가 연결된 모바일 기기를 이용하여 임베디드 제어를 통해 원하는 대역통과 광학 필터(1215)와 접하는 백색 LED(1213)의 LED광만을 방출시킬 수도 있고, 모든 LED(1213)의 LED광을 방출시킬 수도 있다.
LED부(121)는 광학 렌즈(113)의 주변부에 링 형상으로 형성된다. 따라서, LED부(121)에서 방출되는 LED광은, LED부(121)의 형상과 동일한 링 모양으로 방출되어 확산판(123)에 도달한다. 이때, LED부(121)는 링 형상 뿐만 아니라 다양한 형상으로 형성될 수 있지만, 이하에서는 편의상 링 형상으로 설명하기로 하고, 이러한 LED부의 형상이 본 발명을 제한하는 것이라고 볼 수만은 없다.
다음으로, 방출된 LED광은 확산판(123) 및 제 2 편광판(130)을 통과하여 피부를 조명한다. 링 모양으로 방출된 LED광은 광방출각도가 상대적으로 좁기 때문에 광이 집중되는 현상이 발생하며, 이러한 집중광을 확산 시키기 위해서 확산판(123)은 방출된 LED광이 확산판(123)에 도달하는 영역에 확산부를 구비할 수 있다. 이를 통해 방출된 LED광은 확산판(123)과 덮개(140)의 일 단 사이의 거리에서도 면광원으로 형성되어 피부를 조명할 수 있다.
한편, 확산판(123)을 통과하여 확산된 LED광은 제 2 편광판(130)에 입사하고, 제 2 편광판(130)은 확산된 LED광을 편광시키기 위해 확산된 LED광이 제 2 편광판(130)에 도달하는 영역에 편광부를 구비할 수 있다. 따라서, 확산된 LED광은 제 2 편광판(130)의 편광부를 통과하며 일 방향으로 편광되어 피부를 면광원으로 조명할 수 있다.
다음으로, 피부에 조사된 LED광은 피부에 의해 산란되거나 반사되고, 피부로부터 산란되거나 반사된 빛은 LED부(121)가 장착된 광학 렌즈(113)로 수집된다 이때, 산란되거나 반사된 LED광은 광학 렌즈(113)에 입사하여 굴절되며, 광학 렌즈(113) 입사하여 굴절된 LED광을 카메라(10)로 모을 수 있다.
마지막으로, 광학 렌즈(113)를 통과한 피부에서 반사 또는 산란된 LED광은 제 1 편광판(111)을 통과하며 일 방향으로 편광되어 카메라(10)로 송출된다. 이때, 수집된 LED광에는 LED부(121)에서 송출된 서로 다른 파장의 광, 백색광, 자외선, 및 적외선 중 적어도 하나가 포함되어 있기 때문에 카메라(10)와 연결되는 중앙 처리 장치(미도시)는 카메라(10)로부터 획득한 광을 처리하여 다중 분광 이미징, 백색광을 이용한 직접 관찰 및 자외선 또는 적외선을 이용한 피부 진단을 수행할 수 있다. 여기서, 중앙 처리 장치는 카메라가 구비된 모바일 기기에 포함될 수도 있으며, 카메라(10)와 유선 또는 무선 통신으로 연결되어 수집된 LED 광의 분석을 수행하는 전자 장치일 수도 있다.또, 광학 렌즈(113)를 통과한 피부에서 반사 또는 산란된 LED광은, 광학 렌즈(113) 및 제 1 편광판(111)의 외부에 구비되는 가림막(115)에 의해 카메라(10)로 직접 입사되지 않고 제 1 편광판(111)으로 입사될 수 있다.
한편, 제 1 편광판(111)에서 굴절된 LED광이 편광되는 방향은 제 2 편광판(130)과 직교하도록 구성된다. 이는, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치(100)가 피부에서 반사되어 산란되는 LED광을 이용하기 때문이다. 즉, 제 1 편광판(111)이 수직 편광을 수행하도록 구비되면, 제 2 편광판(130)은 수평 편광을 수행하도록 구비되고, 그 반대의 경우 역시 본 발명의 범주에 포함될 수 있다.
한편, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치를 모바일 기기에 연결하고, 모바일 기기를 통해 장치를 제어하여 빛을 검출하는 방법이 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치를 모바일 기기에 연결하고, 모바일 기기를 통해 장치를 제어하여 빛을 검출하는 방법(400)은, 모바일 기기를 이용하여 임베디드 시스템에 촬영 명령을 입력하는 단계(S410), 임베디드 시스템을 통해 입력된 촬영 명령을 이용하여 LED부를 제어하는 단계(S420) 및 LED에서 송출되어 분광된 빛 중 산란된 빛을 검출하는 단계(S430)를 포함한다.
먼저, 사용자는 모바일 기기를 이용하여 임베디드 시스템에 촬영 명령을 입력한다(단계 S410). 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치는, 임베디드 시스템을 포함하고 있기 때문에 외부로부터 유선 또는 무선 통신을 이용하여 촬영 명령을 입력 받을 수 있다.
이때, 조명 장치의 임베디드 시스템에 입력되는 촬영 명령은 바람직하게는 조명 장치가 부착된 모바일 기기에 설치된 어플리케이션 등에서 출력될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 방법을 통해 조명 장치의 임베디드 시스템에 촬영 명령을 입력할 수 있다.
다음으로, 임베디드 시스템은, 입력된 촬영 명령을 이용하여 LED부를 제어한다(단계 S420). 임베디드 시스템은 단계 S410에서 획득한 촬영 명령을 이용하여 LED부의 제어를 수행한다. LED부는, 상술한 바와 같이 LED PCB에 실장된 복수개의 LED 및 복수개의 대역통과 광학필터를 포함하며, 특히 복수개의 LED는 UV LED 및 NIR LED를 포함하기 때문에 LED부는 임베디드 시스템의 제어를 통해 빛을 방출하는 LED를 설정할 수 있다.
한편, 복수개의 대역통과 광학필터는, 복수개의 LED에서 방출되는 빛의 경로에 구비되어 LED광을 특정 파장 대역의 빛으로 분광한다. 따라서, 임베디드 시스템은 복수개의 LED 중 원하는 파장 대역의 빛으로 분광될 수 있는 LED를 선택적으로 점등시킴으로써 촬영 명령을 이용하는 LED부의 제어를 수행할 수 있다.
마지막으로, 모바일 기기는 LED부에서 송출되어 분광된 빛 중 산란된 빛을 검출한다(단계 S430). LED부에서 송출되어 분광된 빛은 피부 조사를 수행하기 위해 확산판 및 제 2 편광판을 통과하여 피부로 송출되고, 피부에서 산란된 빛은 광학 렌즈 및 제 1 편광판을 통과하여 모바일 기기의 카메라로 입사한다. 이때, 바람직하게는 제 1 편광판 및 제 2 편광판은 빛을 서로 직교하는 방향으로 편광시키도록 구비될 수 있다.
모바일 기기의 카메라로 입사된 빛은 모바일 기기에 설치된 어플리케이션 등을 통하여 분석되고, 그 분석 결과는 사용자에게 텍스트, 사진 또는 영상 등으로 제공될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 카메라
100: 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치
110: 검출부 111: 제 1 편광판
113: 광학 렌즈 115: 가림막
123: LED부 1211: LED PCB
1213: LED 1213a: UV LED
1213b: NIR LED 1215: 대역통과 광학 필터
125: 확산판 130: 제 2 편광판
140: 덮개 310: 모바일 기기
330: 결합부재

Claims (12)

  1. 피부에서 반사되는 빛을 굴절시켜 카메라로 입사시키는 광학 렌즈; 및
    상기 광학 렌즈의 일 면의 주변부에 장착되어 피부 조사를 위한 LED 조명을 상기 피부로 송출하는 조명부;를 포함하는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 렌즈는, 상기 조명부가 장착되지 않은 타 면이 상기 굴절된 빛을 일 방향으로 편광시키는 제 1 편광판과 접하도록 구비되는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 조명부는,
    복수개의 LED 광원이 실장된 LED 기판;
    상기 복수개의 LED 광원 중 적어도 일부와 접하도록 구비되는 복수개의 서로 다른 대역통과 광학 필터; 및
    상기 LED 조명이 진행하는 방향으로 상기 LED 기판과 접하도록 구비되는 확산판;을 더 포함하는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복수개의 LED 광원은 하나의 UV LED, 하나의 NIR LED 및 복수개의 백색광 LED로 구성되며, 상기 복수개의 대역통과 광학 필터는 상기 백색광 LED에 접하도록 구비되는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 복수개의 대역통과 광학 필터는 상기 복수개의 백색광 LED보다 한 개 적게 구비되는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 복수개의 LED 광원은, 모바일 기기를 통해 제어되는 임베디드 시스템을 통해 제어되는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 확산판은, 상기 복수개의 LED 광원이 실장된 형상과 동일한 형상으로 빛을 확산시키는 확산부를 구비하는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 확산판은, 상기 LED 기판과 접하지 않는 타 면이 상기 확산된 빛을 일 방향으로 편광시키는 제 2 편광판과 접하도록 구비되는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 2 편광판은, 상기 확산부와 동일한 형상으로 편광부를 구비하며, 상기 편광부는 상기 제 1 편광판과 직교하는 방향으로 빛을 편광시키도록 형성되는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 편광판 및 광학 렌즈를 내부에 포함하여 내부에 암실을 형성하는 가림막;을 더 포함하는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 편광판, 광학 렌즈, LED부, 확산판 및 제 2 편광판을 모두 내부에 포함하여 내부에 암실을 형성하는 덮개;를 더 포함하는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 덮개는, 카메라와 결합할 수 있는 결합 부재를 상기 제 1 편광판이 구비된 일 단에 더 포함하는 피부 다중 분광 이미징을 위한 모바일 기기 부착형 조명 장치.
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