GENERAL-PURPOSE OPHTHALMIC IMAGE CAPTURING APPARATUS USING MOBILE DEVICE

본 발명은 모바일 디바이스의 기종에 상관없이 장착하여 다양한 안과영상을 촬영할 수 있는 모바일 디바이스를 이용한 범용 안과영상 촬영 장치에 관한 것이다.

본 발명은 접이거울 및 광분배거울을 포함하고, 모바일 디바이스의 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모바일 디바이스의 카메라와 광원을 활용하여 안과영상을 촬영할 수 있는 안과영상 촬영장치에 관한 것이다.

또한, 상기 본 발명의 접이거울은 모바일 디바이스의 광원으로부터 조사된 광을 반사하며, 광원의 위치에 따라 장치 내에서 이동이 가능한 이동식 접이거울인 것을 특징으로 한다.

접이거울은 광원의 위치에 평행하게 슬라이딩 방식으로 움직이며, 예를 들어, 이동 조작은 촬영장치 외부 슬라이딩 손잡이 또는 슬라이딩 기어의 움직임 등으로 거리를 조절 할 수 있다.

도 3 내지 도 6, 및 도 9에서 검정색 화살선은 적외선 광원의 광경로, 흰색 화살선은 가시광선 광원의 광경로, 회색 화살선은 안구 및 안저에서 확대 렌즈를 통해 모바일 디바이스 카메라로 입사하는 촬영정보가 포함된 광경로이다.

구체적으로, 본 발명의 촬영장치는 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 내부에 위치한 접이거울의 위치를 이동하여, 모바일 디바이스 종류에 따라 다른 카메라와 광원 사이의 거리를 맞추어 안과영상을 촬영할 수 있다.

광분배거울은 평행광 렌즈를 통과한 광경로를 반사하여 확대렌즈를 통해 안구로 전달하는 역할과 확대렌즈를 통해 안구 및 안저에서 들어오는 촬영 정보가 포함된 광을 투과하여 모바일 디바이스 카메라로 전달하는 역할을 한다.

본 발명은 광분배거울에 추가하여 회전식 광분배거울을 추가로 포함할 수 있다.

본 발명은 촬영장치 내의 회전식 광분배거울을 이용하여 슬릿빔 광원을 이용하여 영상을 촬영할 수 있기 때문에, 정밀한 백내장 영상을 확보할 수 있고, 백내장 등급의 정량화가 가능하다.

도5는 회전식 광분배거울을 사용하여 슬릿빔을 형성하는 모습을 나타내고 있다. 회전식 광분배거울은 평행광 렌즈를 통과한 광경로를 반사하여 슬릿 조리개를 통해 안구로 전달하며, 안구로 전달되는 광은 슬릿 빔의 형태를 가진다. 슬릿빔을 사용하지 않을 시에는 회전식 광분배거울을 광경로에 평행하게 회전하여 광을 광분배거울로 전달할 수 있다.

본 발명은 회전식 광분배거울을 추가로 포함하고, 상기 회전식 광분배거울은 광경로를 반사하여 광을 안구로 전달하거나, 광경로에 평행하게 회전하여 광을 광분배거울로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치를 포함한다.

도 6은 회전식 광분배거울을 사용하지 않고 광분배거울 또는 접이거울로 광경로를 슬릿 조리개로 반사하여 슬릿빔을 안구로 전달하는 방식을 모식도를 나타낸 것이다.

도 7a는 일반광원을 사용한 백내장 촬영 영상을 나타내고 도 7b는 슬릿빔 광원을 사용한 근접촬영 영상을 나타낸다. 일반광원을 사용한 촬영 영상에서는 전반적인 수정체의 색상이 균일하여 백내장이 심하지 않게 보이나(도 7a), 슬릿빔 광원을 사용한 촬영 영상에서는 수정체 가운데 부분의 짙은 색상 변화가 관찰되며 심한 핵성 백내장임을 알 수 있다(도 7b).

도 8a 내지 도 8c는 슬릿빔 광원을 이용하여 획득한 촬영 영상에서 수정체 가운데 부분 색상의 짙은 정도로 백내장 등급을 나눈 대표 영상이다. 정량화 방법으로는 슬릿빔 광원을 이용한 촬영 영상에서 수정체 가운데 부분과 주변부 픽셀의 색상 대비 차이를 로그스케일로 나누어 백내장 등급을 정량화 할 수 있다.

또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 확대 렌즈 및 평행광 렌즈로 이루어진 군에서 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 확대 렌즈는 안구 및 안저로 조사되는 광의 발산각을 조절할 뿐만 아니라, 안과영상 촬영시 영상 시야각, 시력에 따른 초점 거리, 확대 배율을 조절하는 역할을 한다.

또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 편광 필터를 추가로 포함할 수 있다. 편광 필터는 광원에서 발생한 광이 확대렌즈, 광분배거울, 평행광 렌즈, 지지 구조물 등에 전달되었을 때, 발생하는 불필요한 잡광(고스트, 플레어, 난반사 등)을 제거하여 촬영영상의 신호 대비 잡음 비율을 높여주는 역할을 한다.

또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 광의 파장을 제한할 수 있는 색필터를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 안과영상 촬영장치는 장치 내의 색필터를 배치함으로써 원하는 광 파장에서의 영상을 획득할 수 있다.

또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 조리개를 추가로 포함할 수 있다. 조리개는 안구 및 안저로 조사되는 광의 량을 조절하여, 안구의 손상방지 및 영상의 밝기를 조절할 수 있는 역할과 광의 퍼지는 정도를 조절하여 잡광을 방지하는 역할을 한다.

또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 내부에 적외선 광원을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 안과영상 촬영장치는 장치 내에 적외선 광원을 배치함으로써 적외선 광원이 제공되지 않는 모바일 디바이스에서도 적외선 광원을 이용한 영상의 확보와 이를 활용한 진단이 가능하다.

도 9는 적외선 광원을 추가로 포함한 촬영장치를 나타낸다. 도 10은 모바일 디바이스의 적외선 광원 및 적외선 통과 필터 장착 카메라를 나타낸다.

또한, 본 발명은 촬영장치 고정부 및 모바일 디바이스 고정부를 추가로 포함할 수 있다.

본 발명은 촬영장치의 자유로운 회전 기능, 촬영장치 고정부의 좌우 이동 기능, 및 장치 내의 이동식 접이거울 등을 통하여 모바일 디바이스 기종에 따라 달라지는 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모든 모바일 디바이스 기종에 적용가능한 안과영상 촬영 장치를 제공한다.

도 1a 내지 도 1c는 모바일 디바이스를 이용한 안과영상 촬영장치에서 모바일 디바이스 고정부, 촬영장치 고정부 및 촬영장치의 모식도를 나타낸 것이다.

모바일 디바이스 고정부, 촬영장치 고정부 및 촬영장치의 자유로운 위치 이동으로 인하여, 도 2a 및 도 2b에 도식된 바와 같이 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모든 모바일 디바이스 기종에 적용할 수 있다.

본 발명의 촬영장치는 안구, 안저 및 마이봄선을 촬영할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

이를 통하여, 백내장, 녹내장, 안구건조증, 당뇨망막병증, 황반변성 및 폐쇄성 마이봄선 기능 이상 질환으로 이루어진 군에서 하나 이상의 질환을 용이하게 진단할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

도 11은 마이봄선 촬영영상을 나타내고, 도 12와 같이 모바일 디바이스의 앱을 통하여 획득한 마이봄선 영상으로부터 위축되고 소실된 마이봄선 면적 비율을 계산할 수 있다.

또한 본 발명은 모바일 디바이스의 앱을 통하여 획득한 영상에서 백내장 등급 정량화, 시신경의 녹내장성 변화 특징 (Cup-to-disc ratio) 계산 및 위축되고 소실된 마이봄선 면적 비율의 계산이 가능하며, 이를 이용하여 도 13 내지 도 15에서 도식한 바와 같이 기존 안구질환 관련 데이터베이스와 비교 및 분석하여 전문가로부터 원격으로 적절한 조치를 사용자의 모바일 디바이스로 전달하는 것이 가능하다.

본 발명의 "모바일 디바이스"는 스마트폰, 태블릿 PC, PDA, PC, 노트북 및 웨어러블 장치 등일 수 있으며, 바람직하게는 스마트폰일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.