KR101739186B1 - 내시경 장치 및 광원 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 내시경 장치는, 체내에 삽입되어 체내의 영상을 촬영하는 렌즈부; 상기 렌즈부에 연결되어, 상기 렌즈부를 통한 촬영을 제어하고 상기 촬영된 영상을 처리하는 본체; 및 상기 렌즈부의 일 측에 배치되어 상기 렌즈부에 빛을 제공하는 광원부;를 포함하고, 상기 광원부는 빛을 집광시키는 집광 요소를 포함하고, 상기 집광 요소의 표면에는 적어도 하나의 발광 요소가 장착될 수 있다.

Description

내시경 장치 및 광원 장치{ENDOSCOPE APPARATUS AND LIGHT SOURCE APPARATUS}
본 발명은 내시경 장치 및 광원 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 효율적인 조명을 제공하여 체내의 촬영을 효율적으로 할 수 있는 내시경 장치 및 광원 장치에 관한 것이다.
내시경 장치는 인체 혹은 기계, 건물 내부 등의 육안으로 직접 확인할 수 없는 공간을 영상으로 촬영하여 관찰할 수 있도록 하는 장치이다.
일반적으로 잘 알려진 내시경 장치는 영상을 촬영하기 위해 빛을 조사하는 조명 수단과 이 조명에서 조사된 빛을 이용하여 특정 영역을 촬영하는 촬영 수단, 촬영된 영상 신호를 모니터와 같은 장치를 이용하여 사용자에게 보여주기 위한 출력 수단 등으로 구성된다.
한편, 조명 수단은 전기를 사용하여 램프 등에서 발생하는 발광 현상으로 발생하는 빛을 광섬유를 통하여 빛을 전달하고 있다. 그러나 이러한 조명 장치는 외부에 별도의 광원을 구비하여야 한다.
최근에는 내시경 장치에서는 광원으로 LED를 이용하여 제작된 휴대용 광원을 사용 경우가 증가하고 있다. 휴대용 광원은 사용에 편의성은 있으나, 밝기가 부족하여 영상이 어둡게 촬영되며 부족한 조명으로 영상이 실제 모습과 달라 보이는 현상이 나타난다.
따라서 내시경 장치에서 효율적인 조명을 위한 광원 장치에 대하여 개발되고 있으며, 예를 들어, 2002년 12월 5일에 출원된 KR2002-0036398에는 '램프를 갖는 내시경 카메라'에 대하여 개시되어 있다.
일 실시예에 따른 목적은 체내 촬영을 위하여 효율적인 조명을 발생시켜 조명이 부족하여 어둡게 보이거나 변형되어 보이는 현상을 방지할 수 있는 내시경 장치 및 광원 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 휴대용으로 제작이 가능하고, 기존의 휴대용 광원보다 많은 광량을 제공할 수 있는 내시경 장치 및 광원 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 집광 요소에 장착이 용이한 발광 요소를 구비하여, 집광 요소에 복수 개의 발광 요소가 장착되어 충분한 광량을 획득할 수 있는 내시경 장치 및 광원 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 원뿔, 원뿔대, 다각뿔 또는 다각뿔대 같은 다양한 형상의 집광 요소를 구비하여, 발광 요소로부터의 빛을 효율적으로 집광시킬 수 있는 내시경 장치 및 광원 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 외형 요소와 집광 요소 사이에 단열 요소를 구비하여 발광 요소로부터 발생된 열의 전달을 방지할 수 있는 내시경 장치 및 광원 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 내시경 장치는, 체내에 삽입되어 체내의 영상을 촬영하는 렌즈부; 상기 렌즈부에 연결되어, 상기 렌즈부를 통한 촬영을 제어하고 상기 렌즈부에서 촬영된 영상을 처리하는 본체; 및 상기 렌즈부의 일 측에 배치되어 상기 렌즈부에 빛을 제공하는 광원부;를 포함하고, 상기 광원부는 빛을 집광시키는 집광 요소를 포함하고, 상기 집광 요소의 표면에는 적어도 하나의 발광 요소가 장착될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 적어도 하나의 발광 요소로부터의 빛은 상기 집광 요소의 표면에 반사되면서 상기 렌즈부를 향하여 나아갈 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 집광 요소는 상기 광원부로부터 상기 렌즈부를 향하여 단면적이 넓어지는 형상으로 마련될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 적어도 하나의 발광 요소는 상기 집광 요소의 측면에 등각으로 이격 배치되거나, 상기 렌즈부와 반대되는 상기 집광 요소의 단부에 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 광원부는 상기 집광 요소에 장착된 추가적인 집광 요소를 더 포함하고, 상기 추가적인 집광 요소는 상기 집광 요소를 통과한 빛을 굴절시킬 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 광원부는 상기 집광 요소를 통과한 빛을 출력시키는 출력 요소를 더 포함하고, 상기 출력 요소는 상기 집광 요소와 동축 상에 배치될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 광원부는, 상기 집광 요소의 외측을 배치되는 외형 요소; 및 상기 집광 요소 및 상기 외형 요소 사이에 배치된 단열 요소;를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 광원 장치는 기둥 형상으로 마련된 외형 요소; 상기 외형 요소 내에 배치되어 빛을 반사시키는 집광 요소; 상기 집광 요소의 표면에 장착 가능한 적어도 하나의 발광 요소; 및 상기 집광 요소에 연결되어 상기 집광 요소를 통과한 빛을 출력시키는 출력 요소;를 포함하고, 상기 적어도 하나의 발광 요소로부터의 빛은 상기 집광 요소의 표면에 반사되면서 상기 출력 요소를 향하여 나아갈 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 집광 요소는 상기 적어도 하나의 발광 요소가 장착된 지점으로부터 상기 출력 요소를 향하여 단면적이 넓어지는 형상으로 마련될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 외형 요소 및 상기 집광 요소 사이에 구비된 단열 요소를 더 포함하여, 상기 발광 요소에서 발생된 열의 전달을 차단할 수 있다.
일 실시예에 따른 내시경 장치 및 광원 장치는 체내 촬영을 위하여 효율적인 조명을 발생시켜 조명이 부족하여 어둡게 보이거나 변형되어 보이는 현상을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 내시경 장치 및 광원 장치는 휴대용으로 제작이 가능하고, 기존의 휴대용 광원보다 많은 광량을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 내시경 장치 및 광원 장치는 집광 요소에 장착이 용이한 발광 요소를 구비하여, 집광 요소에 복수 개의 발광 요소가 장착되어 충분한 광량을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따른 내시경 장치 및 광원 장치는 원뿔, 원뿔대, 다각뿔 또는 다각뿔대 같은 다양한 형상의 집광 요소를 구비하여, 발광 요소로부터의 빛을 효율적으로 집광시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 내시경 장치 및 광원 장치는 외형 요소와 집광 요소 사이에 단열 요소를 구비하여 발광 요소로부터 발생된 열의 전달을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 내시경 장치를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 내시경 장치에 장착된 광원부를 도시한다.
도 3(a) 내지 (c)는 집광 요소에 발광 요소가 다양하게 장착된 모습을 도시한다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 내시경 장치를 도시하고, 도 2는 일 실시예에 따른 내시경 장치에 장착된 광원부를 도시하고, 도 3(a) 내지 (c)는 집광 요소에 발광 요소가 다양하게 장착된 모습을 도시한다.
일 실시예에 따른 내시경 장치(10)는, 렌즈부(100), 본체(200) 및 광원부(300)를 포함할 수 있다.
상기 렌즈부(100)는 체내에 삽입되어 체내의 영상을 촬영할 수 있다.
예를 들어, 렌즈부(100)는 기관지경, 식도경, 위내시경, 복강경, 항문경 등에 삽입될 수 있도록 길쭉한 터널 형상으로 마련될 수 있다.
상기 렌즈부(100)의 단부에는 본체(200)가 연결될 수 있다.
상기 본체(200)는 렌즈부(100)를 통한 촬영을 제어하고 렌즈부(100)에서 촬영된 영상을 처리할 수 있다.
구체적으로, 본체(200)에는 디스플레이가 구비되어, 렌즈부(100)를 통해 촬영된 영상을 실시간으로 확인할 수 있고, 복수 개의 버튼이 구비되어, 사용자 인터페이스가 가능해질 수 있다.
게다가, 본체(200)에는 손잡이가 구비되어, 사용자가 손으로 잡아서 용이하게 내시경 검사를 수행할 수 있다.
또한, 렌즈부(100)의 일 측에는 광원부(300)가 연결될 수 있다.
상기 광원부(300)는 렌즈부(100)에 빛을 제공하도록 마련될 수 있으며, 광원 장치로서 단독으로 구성되어 빛을 필요로 하는 다양한 디바이스에 적용될 수 있다.
도 2를 참조하여, 광원부(300)는 외형 요소(310), 집광 요소(320), 추가적인 집광 요소(330), 발광 요소(340) 및 출력 요소(350)를 포함할 수 있다.
상기 외형 요소(310)는 상기 광원부(300)의 외형을 나타내며, 예를 들어 원기둥 또는 다각기둥을 포함하는 다양한 형상으로 마련될 수 있다.
상기 외형 요소(310)의 내부에는 집광 요소(320)가 배치될 수 있다.
상기 집광 요소(320)는 발광 요소(340)로부터 조사되는 빛을 한 방향으로 집광시키기 위한 것으로서, 예를 들어 거울과 같이 빛을 반사시키면서 빛을 집광시킬 수 있다. 그러므로 집광 요소(320)는 빛을 반사시킬 수 있다면 어떠한 재질로 마련될 수 있다.
예를 들어, 집광 요소(320)는 원뿔, 원뿔대, 다각뿔 또는 다각뿔대를 포함하는 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 이때, 집광 요소(320)의 형상은 이에 국한되지 아니하며, 외형 요소(310) 내부에 위치될 수 있다면 어떠한 입체 형상으로 마련될 수 있다.
이때, 집광 요소(320)는 빛이 조사되는 방향을 따라, 렌즈부(100)를 향하여 단면적이 점점 넓어지는 형상을 구비할 수 있다.
상기 단면적은 집광 요소(320)를 외형 요소(310)의 길이방향에 대하여 수직하는 방향으로 절단했을 때의 면적을 의미할 수 있다.
예를 들어, 집광 요소(320)가 원뿔대 형상으로 마련된 경우, 발광 요소(340)와 인접한 집광 요소(320)의 단부보다 발광 요소(340)와 멀리 위치된 집광 요소(320)의 단부가 더 넓은 단면적을 구비할 수 있다.
이러한 집광 요소(320)의 형상에 의하여, 발광 요소(340)로부터의 빛은 도 1에 도시된 화살표 방향과 같이, 집광 요소(320)의 표면에 반사되면서 출력 요소(350)를 향하여 나아갈 수 있다.
상기 집광 요소(320)의 일 측에는 추가적인 집광 요소(330)가 배치될 수 있다.
예를 들어 추가적인 집광 요소(330)는 집광 요소(320)와 출력 요소(350) 사이에 배치될 수 있다.
상기 추가적인 집광 요소(330)는 집광 요소(320)에서 집광된 빛을 굴절시킬 수 있으며, 예를 들어 빛이 출력 요소(350)를 향해 출력될 수 있도록 굴절시킬 수 있다.
이때, 추가적인 집광 요소(330)는 예를 들어 볼록 렌즈를 이용하여 구현될 수 있다.
이와 같이, 집광 요소(320) 및 추가적인 집광 요소(330)를 통하여 발광 요소(340)로부터의 빛을 출력 요소(350)에 효율적으로 안내할 수 있다.
전술된 집광 요소(320)의 표면에는 발광 요소(340)가 장착될 수 있다.
예를 들어, 발광 요소(340)는 발광 다이오드(LED)로 마련될 수 있다.
그러나 발광 요소(340)는 이에 국한되지 아니하며, 크기가 작고, 집광 요소(320)의 표면에 탈부착이 용이하다면 어느 것이든지 가능하다.
이때, 집광 요소(320)의 표면에는 적어도 하나의 발광 요소(340)가 장착될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 발광 요소(340)가 집광 요소(320)의 표면에 장착될 수 있으며, 요구되는 광량에 따라서 집광 요소(320)의 표면에 장착되는 발광 요소(340)의 개수가 자유자재로 조절될 수 있다.
도 3(a) 내지 (c)를 참조하여, 집광 요소(320)의 형상에 따라서 적어도 하나의 발광 요소(340)가 집광 요소(320)에 다양하게 장착될 수 있다.
도 3(a) 및 (b)를 참조하여, 집광 요소(320)가 원뿔대 또는 사각뿔대 형상으로 마련된 경우, 적어도 하나의 발광 요소(340)는 집광 요소(320)의 단부 또는 집광 요소(320)의 측면에 장착될 수 있다.
이때, 집광 요소(320)는 적어도 하나의 발광 요소(340)가 장착된 지점으로부터 출력 요소(350)를 향하여 단면적이 넓어지도록 배치될 수 있다.
상기 집광 요소(320)에 총 다섯 개의 발광 요소(340)가 장착된 경우, 하나의 발광 요소(340)는 외형 요소(310)와 접하는 집광 요소(320)의 단면적이 좁은 단부에서 중앙에 배치될 수 있다. 그리고 나머지 네 개의 발광 요소(340)는 상기 하나의 발광 요소(340)로부터 출력 요소(350)를 향하여 이격되어, 집광 요소(320)의 표면에 등각으로 이격 배치될 수 있다. 이때, 상기 나머지 네 개의 발광 요소(340)는 쌍을 이루어 서로 마주보도록 집광 요소(320)의 측면에 장착될 수 있다.
특히, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 집광 요소(320)가 사각뿔대 형상으로 마련된 경우, 나머지 네 개의 발광 요소(340)는 집광 요소(320)의 네 측면에 각각 장착될 수 있다.
이때, 집광 요소(320)의 단부에 배치된 하나의 발광 요소(340)로부터의 빛은 출력 요소(350)를 향하여 직진하여 나아갈 수 있다. 반면, 집광 요소(320)의 측면에 배치된 나머지 네 개의 발광 요소(340)로부터의 빛은 출력 요소(350)를 향하여 집광 요소(320)의 다른 측면에 반사되면서 나아갈 수 있다.
도 3(c)를 참조하여, 집광 요소(320)가 삼각뿔 형상으로 마련된 경우, 적어도 하나의 발광 요소(340)는 집광 요소(320)의 집광 요소(320)의 측면에 장착될 수 있다.
집광 요소(320)에 총 세 개의 발광 요소(340)가 장착된 경우, 총 세 개의 발광 요소(340)는 집광 요소(320)의 세 측면에 각각 장착될 수 있다.
이때, 집광 요소(320)의 측면에 배치된 세 개의 발광 요소(340)로부터의 빛은 출력 요소(350)를 향하여 집광 요소(320)의 다른 측면에 반사되면서 나아갈 수 있다.
이와 같이 집광 요소(320)의 형상, 발광 요소(340)의 개수 및 배치는 전술된 것에 국한되지 아니하며, 다양하게 구성될 수 있다.
상기 집광 요소(320) 또는 추가적인 집광 요소(330)의 일 측에는 출력 요소(350)가 배치될 수 있다.
상기 출력 요소(350)는 발광 요소(340)로부터 집광 요소(320) 또는 추가적인 집광 요소(330)를 통과한 빛을 출력시킬 수 있다.
이때, 출력 요소(350)는 외형 요소(310), 집광 요소(320) 또는 추가적인 집광 요소(330)와 동축 상에 배치될 수 있다.
발광 요소(340)로부터 집광 요소(320) 또는 추가적인 집광 요소(330)를 통과한 빛은 출력 요소(350)의 중앙 또는 일 측을 통과하여 출력될 수 있다.
또한, 구체적으로 도시되지는 않았으나, 출력 요소(350)는 렌즈부(100)와 결합될 수 있도록 마련될 수 있다.
예를 들어, 출력 요소(350)의 외주면에는 나사산이 형성되거나, 별도의 커플러를 통하여 렌즈부(100)와 결합될 수 있다.
또한, 전술된 외형 요소(310) 및 집광 요소(320) 사이에는 단열 요소(360)가 배치될 수 있다.
상기 단열 요소(360)는 집광 요소(320)에 장착된 발광 요소(340)로부터 발생되는 열이 외형 요소(310)에 전달되는 것을 방지하기 위한 것이다.
예를 들어, 단열 요소(360)는 공기로 마련될 수 있으며, 외형 요소(310) 및 집광 요소(320) 사이에 빈 공간을 두어 발광 요소(340)로부터 발생되는 열이 외형 요소(310)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
또는, 단열 요소(360)는 열 전달을 차단 또는 느리게 할 수 있는 물질로 마련될 수 있으며, 외형 요소(310) 및 집광 요소(320) 사이에 채워질 수 있다.
이와 같이, 단열 요소(360)에 의해서 발광 요소(340)에서 발생되는 열이 외형 요소(310)를 통하여 일 실시예에 따른 내시경 장치(10)를 사용하는 사용자에게 전달되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 구체적으로 도시되지는 않았으나, 외형 요소(310)의 일 측에 환기구로서의 기능을 할 수 있는 홀이 형성되어, 상기 홀을 통해서 발광 요소(340)에서 발생된 열을 제거할 수 있다.
추가적으로, 광원부(300)는 전원부(미도시) 및 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 전원부는 발광 요소(340)에 전원을 공급하는 것으로서, 예를 들어 전원부는 건전지 등과 같은 내부 전원에 의하여 전원을 공급하는 방식으로 되거나 외부 어댑터 등과 같은 외부 전원에 의하여 전원을 공급하는 방식으로 될 수 있다.
상기 제어부는 광원부(300)의 작동을 전반적으로 제어할 수 있으며, 예를 들어 발광 요소(340)에서 생성되는 빛의 세기 또는 빛의 생성 여부를 제어할 수 있다.
구체적으로, 복수 개의 발광 요소(340)가 집광 요소(320)에 장착된 경우, 복수 개의 발광 요소(340)의 작동이 제어부에 의하여 개별적으로 제어될 수 있다.
이와 같이 일 실시예에 따른 내시경 장치는 체내 촬영을 위하여 효율적인 조명을 발생시켜 조명이 부족하여 어둡게 보이거나 변형되어 보이는 현상을 방지할 수 있으며, 휴대용으로 제작이 가능하고, 기존의 휴대용 광원보다 많은 광량을 제공할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10: 내시경 장치
100: 렌즈부
200: 본체
300: 광원부
310: 외형 요소
320: 집광 요소
330: 추가적 집광 요소
340: 발광 요소
350: 출력 요소
360: 단열 요소

Claims (10)

  1. 체내에 삽입되어 체내의 영상을 촬영하는 렌즈부;
    상기 렌즈부에 연결되어, 상기 렌즈부를 통한 촬영을 제어하고 상기 렌즈부에서 촬영된 영상을 처리하는 본체; 및
    상기 렌즈부의 일 측에 배치되어 상기 렌즈부에 빛을 제공하는 광원부;
    를 포함하고,
    상기 광원부는 빛을 집광시키는 집광 요소를 포함하고,
    상기 집광 요소의 표면에는 적어도 하나의 발광 요소가 장착되며,
    상기 집광 요소는 상기 광원부로부터 상기 렌즈부를 향하여 단면적이 넓어지는 원뿔, 원뿔대, 다각뿔 또는 다각뿔대 형상으로 마련되고,
    상기 적어도 하나의 발광 요소는 상기 렌즈부와 반대되는 상기 집광 요소의 단부 또는 상기 집광 요소의 단부로부터 이격된 측면에 등각으로 이격 배치되며,
    상기 광원부는 상기 집광 요소의 외측에 배치되는 외형 요소를 더 포함하고, 상기 집광 요소와 상기 외형 요소 사이의 공간이 상기 렌즈부와 반대되는 방향을 향하여 넓어지게 형성되어, 상기 적어도 하나의 발광 요소에 의해 발생된 열이 상기 외형 요소에 전달되는 것이 방지되는 내시경 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 발광 요소로부터의 빛은 상기 집광 요소의 표면에 반사되면서 상기 렌즈부를 향하여 나아가는 내시경 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 집광 요소에 장착된 추가적인 집광 요소를 더 포함하고, 상기 추가적인 집광 요소는 상기 집광 요소를 통과한 빛을 굴절시키는 내시경 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 집광 요소를 통과한 빛을 출력시키는 출력 요소를 더 포함하고, 상기 출력 요소는 상기 집광 요소와 동축 상에 배치되는 내시경 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 집광 요소 및 상기 외형 요소 사이에 배치된 단열 요소;
    를 더 포함하는 내시경 장치.
  8. 기둥 형상으로 마련된 외형 요소;
    상기 외형 요소 내에 배치되어 빛을 반사시키는 집광 요소;
    상기 집광 요소의 표면에 장착 가능한 적어도 하나의 발광 요소; 및
    상기 집광 요소에 연결되어 상기 집광 요소를 통과한 빛을 출력시키는 출력 요소;
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 발광 요소로부터의 빛은 상기 집광 요소의 표면에 반사되면서 상기 출력 요소를 향하여 나아가며,
    상기 집광 요소는 상기 적어도 하나의 발광 요소가 장착된 지점으로부터 상기 출력 요소를 향하여 단면적이 넓어지는 원뿔, 원뿔대, 다각뿔 또는 다각뿔대의 형상으로 마련되어, 상기 외형 요소 및 상기 집광 요소 사이 공간이 상기 출력 요소로부터 상기 적어도 하나의 발광 요소가 장착된 지점을 향하여 넓어지게 형성되고, 상기 적어도 하나의 발광 요소에 의해 발생된 열이 상기 외형 요소에 전달되는 것이 방지되는 광원 장치.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 외형 요소 및 상기 집광 요소 사이에 구비된 단열 요소를 더 포함하는 광원 장치.
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