KR20220042919A - Endoscope optical probe - Google Patents

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조선대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an endoscopic optical probe capable of lateral omnidirectional imaging without rotating a probe or light and, more specifically, to an endoscopic optical probe capable of lateral omnidirectional imaging without rotating a probe or light, which photographs the inner surface, that is, a side surface, of a cylindrical object to be photographed in all directions to acquire accurate image quickly. Unlike conventional optical probes, the endoscopic optical probe does not rotate a probe by a separate rotation device, thereby removing organ damage or image distortion caused by rotation of optical probes, wires, and the like and quickly and accurately capturing surface, tomographic, and fluorescence images of the inside of the cylindrical object to be photographed. In addition, unlike conventional optical probes, the endoscopic optical probe does not use a plurality of cameras, so that production cost can be decreased and a signal processing process can be simplified, thereby quickly and accurately photographing the entire inner surface of the cylindrical object to be photographed. The endoscopic optical probe comprises a light transmission unit, an optical lens unit, and a conical mirror unit.

Description

프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브{Endoscope optical probe}Endoscope optical probe capable of taking lateral omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light

본 발명은 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실린더 형태의 촬영대상관체의 내부 표면 즉, 측면을 전방향으로 촬영 가능하여 신속하고 정확한 영상을 획득할 수 있는 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브에 관한 것이다.The present invention relates to an endoscopic optical probe capable of omnidirectional imaging of the side without rotating the probe itself or rotating the light, and more particularly, it is possible to photograph the inner surface of a cylindrical body, that is, the side surface, in all directions, so that it is possible to quickly and accurately photograph the side surface. The present invention relates to an endoscopic optical probe capable of lateral omnidirectional imaging without rotation of the probe itself or rotation of light capable of acquiring an image.

일반적으로, 환자의 식도, 위장, 대장, 직장 등과 같이 수술이나 부검을 통해 직접적으로 병변을 볼 수 없는 장기에 대해서는, 카메라가 장착된 기구를 관찰하도록 하는 내시경 장치가 이용되고 있다. In general, for organs that cannot see lesions directly through surgery or autopsy, such as a patient's esophagus, stomach, colon, rectum, etc., an endoscope device for observing a device equipped with a camera is used.

이러한 내시경 장치는 일반적으로 사용되는 종류로서, 기관지경(氣管支鏡), 식도경(食道鏡), 위경(胃鏡), 십이지장경(十二指腸鏡), 직장경(直腸鏡), 방광경(膀胱鏡), 복강경(腹腔鏡), 흉강경(胸腔鏡), 종격경(縱隔鏡), 심장경(心臟鏡) 등과 같이 인체의 장기 부위 별로 특화된 내시경이 개발되어 있다.These endoscopic devices are generally used types, and include a bronchoscope, an esophagus, a gastroscopy, a duodenum, a rectaloscope, a cystoscope, and a cystoscopy. Endoscopes specialized for each part of the human body have been developed, such as laparoscopy, thoracoscopy, mediastinoscope, and cardioscope.

이러한 내시경 장치는, 1개의 통으로 되어 있는 직달경(直達鏡)을 통해 장기를 직접 육안으로 볼 수 있는 방식과, 렌즈시스템을 이용하여 환부를 관찰할 수 있도록 하는 방식으로부터 발전하여 최근에는 소형 카메라를 직접 장기에 삽입하는 방식이 주로 이용되고 있다. Such an endoscope device has evolved from a method of directly viewing an organ through a single tube, and a method of observing an affected area using a lens system, and recently a small camera is used. Direct insertion into the organ is mainly used.

소형 카메라를 직접 장기에 삽입하는 내시경 장치의 경우에는 장기 안으로 소형 카메라를 삽입하여 직접 장기의 점막, 내벽 등을 다양하게 촬영 및 기록하여 장기의 미세한 병변까지 조기에 발견, 진단할 수 있도록 되어있다.In the case of an endoscopic device that inserts a small camera directly into an organ, the small camera is inserted into the organ to directly photograph and record the mucous membrane and inner wall of the organ, so that even minute lesions of the organ can be detected and diagnosed at an early stage.

그러나, 이러한 소형 카메라를 이용하는 내시경 장치의 경우에는, 한대의 카메라만이 내시경의 전방에 장착되어 있어서 해당 소형 카메라가 제공할 수 있는 최대 시야각 범위 내의 환부에 대해서만 병변 관찰이 가능하도록 되어 있기 때문에, 내시경이 향하는 정면 주변의 환부에 대해서는 미세한 관찰이 어렵다는 문제점이 있다. However, in the case of an endoscope device using such a small camera, only one camera is mounted on the front of the endoscope, so that lesion observation is possible only for the affected area within the maximum viewing angle range that the small camera can provide. There is a problem in that it is difficult to observe a minute about the affected area around the front facing.

더욱이, 특정 장기의 전체 영역을 골고루 관찰하기 위해서는 내시경 프로브를 회전시키기 위한 토크 코일 및 모터를 포함하는 별도의 회전장치가 구비되어야 하는데, 회전장치를 이용하여 프로브를 회전시키는 경우, 장기에 손상이 발생할 수 있다.Moreover, in order to uniformly observe the entire region of a specific organ, a separate rotating device including a torque coil and a motor for rotating the endoscopic probe must be provided. can

또한, 프로브의 길이가 길어지는 경우 회전장치의 회전력이 프로브 말단 측에 정확하게 전달되기 어렵고, 이로 인해 영상 촬영시 일정한 회전속도를 유지하기 어려워 영상이 왜곡될 수 있고, 촬영시간이 길어지는 문제가 있다.In addition, when the length of the probe is increased, it is difficult to accurately transmit the rotational force of the rotating device to the end of the probe, so that it is difficult to maintain a constant rotation speed when taking an image, so the image may be distorted, and there is a problem that the shooting time is long. .

이러한 문제를 해결하기 위해 복수의 소형 카메라를 서로 다른 각도로 배치하여 넓은 영역의 영상을 획득하는 기술도 제안된바 있으나, 이 경우 제작단가가 높아지는 문제가 있다.In order to solve this problem, a technique for acquiring an image of a wide area by arranging a plurality of small cameras at different angles has also been proposed, but in this case, there is a problem in that the manufacturing cost increases.

대한민국 등록특허 10-1784063Republic of Korea Patent Registration 10-1784063 대한민국 등록특허 10-1166556Republic of Korea Patent Registration 10-1166556 대한민국 등록특허 10-1571136Republic of Korea Patent Registration 10-1571136

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 종래와 같이 별도의 회전장치나 복수의 소형 카메라를 사용하지 않고도 촬영대상관체 내부의 측면 영상을 전방향으로 촬영 가능하게 하여 종래 프로브의 기계적 회전에 의해 장기가 손상되거나, 회전력이 부정확하게 전달되어 영상 왜곡이 발생하거나, 복수의 소형 카메라를 여러대 사용하여 제작단가가 높아지는 등의 문제를 해결할 수 있는 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the related art as described above, and it is possible to photograph a side image inside an object to be photographed in all directions without using a separate rotating device or a plurality of small cameras as in the prior art. It can solve problems such as damage to organs due to rotation, image distortion due to inaccurate transmission of rotational force, or increased production cost by using multiple small cameras. An object of the present invention is to provide an endoscopic optical probe capable of imaging an image.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브는 내부에 길이방향을 따라 통로가 마련된 촬영대상관체에 삽입되어 상기 촬영대상관체의 내측 표면 영상 또는 내부 단층 영상을 촬영하는 것으로서, 복수의 광섬유로 구성되고, 광원부에서 일 측 단부로 입사되는 제1광신호를 타 측 단부로 전달하며, 타 측 단부로 입사되는 제2광신호를 일 측 단부로 전달하는 광전송부와; 상기 광전송부의 전방 측에 배치되고, 상기 광전송부에서 출력되는 제1광신호와 상기 광전송부 측으로 입사되는 제2광신호가 통과하는 광학렌즈부와; 상기 광학렌즈부의 전방 측에 배치되고, 상기 광학렌즈부를 향하는 일 측에 상기 광학렌즈부를 통과한 제1광신호를 상기 촬영대상관체의 내측 표면을 향하도록 반사시키며 상기 촬영대상관체의 내측 표면에서 반사되거나 내부로 침투하여 반사되는 제2광신호를 상기 광학렌즈부 측으로 반사시키는 원뿔형 반사면이 형성된 코니컬 미러부;를 구비한다.The endoscopic optical probe capable of capturing side omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention for achieving the above object is inserted into an imaging target tube having a passage in the longitudinal direction therein, and This is to take an inner surface image or an inner tomography image, which is composed of a plurality of optical fibers, transmits a first optical signal incident from one end to the other end from the light source, and transmits a second optical signal incident to the other end. an optical transmission unit for transmitting to one end; an optical lens unit disposed on the front side of the optical transmission unit and through which a first optical signal output from the optical transmission unit and a second optical signal incident toward the optical transmission unit pass; It is disposed on the front side of the optical lens unit, reflects the first optical signal passing through the optical lens unit on one side facing the optical lens unit toward the inner surface of the photographing target body, and is reflected from the inner surface of the photographing target body or a conical mirror unit having a conical reflective surface for reflecting the second optical signal reflected by penetrating into the optical lens unit toward the optical lens unit.

상기 코니컬 미러부는 중심축이 상기 광학렌즈부의 광축과 일치하도록 배치된다.The conical mirror unit is disposed such that a central axis coincides with an optical axis of the optical lens unit.

상기 반사면은 상기 광학렌즈부로부터 입사되는 제1광신호를 상기 코니컬 미러부의 중심축을 기준으로 상기 코니컬 미러부의 중심축과 직교 또는 교차하는 방향에 위치하는 상기 촬영대상관체의 내측 표면을 향하도록 방사상으로 반사시키고, 상기 코니컬 미러부의 중심축과 직교 또는 교차하는 방향에 위치하는 상기 촬영대상관체의 내측 표면 방향에서 방사상으로 입사되는 제2광신호를 상기 광학렌즈부로 반사시킨다.The reflective surface directs the first optical signal incident from the optical lens unit toward the inner surface of the photographing target tube positioned in a direction perpendicular to or intersecting the central axis of the conical mirror unit with respect to the central axis of the conical mirror unit. The second optical signal radially incident from the inner surface direction of the object tube positioned in a direction perpendicular to or intersecting the central axis of the conical mirror unit is reflected to the optical lens unit.

상기 광학렌즈부의 후방 측에 배치되고, 상기 광전송부를 파지하는 홀더와; 상기 홀더와 상기 광학렌즈 및 상기 코니컬 미러부를 감싸도록 형성되고, 투명한 소재로 형성된 보호쉴드;를 더 구비한다.a holder disposed on the rear side of the optical lens unit and holding the optical transmission unit; It further includes; is formed to surround the holder, the optical lens, and the conical mirror, a protective shield formed of a transparent material.

상기 코니컬 미러부는 상기 반사면과 대향되는 타 측으로 연장되고, 원주면에 제1결합나사부가 형성된 원통부가 더 구비되고, 상기 코니컬 미리부의 상기 원통부와 대응되는 상기 보호쉴드의 내주면 일부분에는 상기 제1결합나사부와 나사 결합 가능한 제2결합나사부가 형성되며, 상기 코니컬 미러부를 회전시켜 상기 코니컬 미리부와 상기 광학렌즈부 사이의 간격을 조절할 수 있게 된다.The conical mirror portion extends to the other side opposite to the reflective surface, and a cylindrical portion having a first coupling screw portion formed on a circumferential surface thereof is further provided, and a portion of the inner circumferential surface of the protective shield corresponding to the cylindrical portion of the conical pre-part has the A second coupling screw portion capable of being screw-coupled to the first coupling screw portion is formed, and by rotating the conical mirror portion, the distance between the conical pre-section and the optical lens portion can be adjusted.

본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브는 종래의 광 프로브와 달리 별도의 회전장치를 이용하여 프로브를 회전시키는일이 없어 광 프로브 및 와이어 등의 회전에 의해 장기가 손상되거나 영상 왜곡이 발생하는 일이 없고, 촬영대상관체 내부의 표면, 단층, 형광 영상을 신속하고 정확하게 촬영할 수 있다. The endoscopic optical probe capable of taking side omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention does not rotate the probe by using a separate rotating device unlike the conventional optical probe, so it is possible to rotate the optical probe and wire. There is no organ damage or image distortion caused by this, and the surface, tomography, and fluorescence images inside the tube to be photographed can be quickly and accurately captured.

또한, 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브는 종래의 광 프로브와 달리 복수의 카메라를 사용하지 않아 제작 단가를 낮출 수 있고, 신호처리 과정을 단순화시킴으로써 촬영대상관체 내측 표면 전영역을 신속하고 정확하게 촬영할 수 있다. In addition, the endoscopic optical probe capable of capturing side omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention can lower the manufacturing cost by not using a plurality of cameras, unlike the conventional optical probe, and simplify the signal processing process. It is possible to quickly and accurately photograph the entire inner surface of the object to be photographed.

도 1은 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브의 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브를 이용하여 촬영대상관체 내부의 표면 영상을 촬영하는 과정을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브를 이용하여 촬영대상관체의 제1영역에서 획득한 영상을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브를 이용하여 촬영대상관체의 전체 영역에서 획득한 영상을 나타낸 도면.1 is a perspective view of an endoscopic optical probe capable of capturing lateral omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention;
2 is a cross-sectional view of an endoscope optical probe capable of capturing a side omnidirectional image without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention;
3 is a cross-sectional view of an endoscope optical probe capable of capturing an omnidirectional image according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a process of photographing a surface image of the inside of an object to be photographed using an endoscopic optical probe capable of omnidirectional imaging according to the present invention;
5 is a view showing an image obtained from a first area of an object to be photographed using an endoscopic optical probe capable of omnidirectional imaging according to the present invention;
6 is a view showing an image obtained in the entire area of the tubular body to be photographed by using an endoscopic optical probe capable of omnidirectional imaging according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an endoscopic optical probe capable of capturing lateral omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 6에는 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브(1)는 내부에 길이방향을 따라 통로가 마련된 혈관이나 배관 등과 같은 촬영대상관체(5)에 삽입되어 촬영대상관체(5)의 내측 표면 영상 또는 내부 단층 영상을 촬영하는 것으로서, 광전송부(10)와, 홀더(20)와, 광학렌즈부(30)와, 코니컬 미러부(40)와, 보호쉴드(50)를 구비한다. 1 to 6 show an endoscopic optical probe 1 capable of capturing lateral omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention. 1 to 6 , the endoscopic optical probe 1 capable of capturing side omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention is a photographing target such as a blood vessel or pipe having a passage in the longitudinal direction. It is inserted into the tubular body 5 to take an image of the inner surface or an internal tomography image of the tubular body 5 to be photographed, and includes an optical transmission unit 10, a holder 20, an optical lens unit 30, and a conical mirror. A portion 40 and a protective shield 50 are provided.

본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브(1)는 후단 측에서 전단 측을 향하여 광전송부(10)와, 광학렌즈부(30)와, 코니컬 미러부(40)가 순차적으로 배열 및 배치된 구조를 가진다.According to the present invention, the endoscopic optical probe 1 capable of capturing a side omnidirectional image without rotating the probe itself or rotating the light includes an optical transmission unit 10, an optical lens unit 30, and a conical mirror from the rear end to the front end. The unit 40 has a structure in which it is sequentially arranged and arranged.

광전송부(10)는 도시된 바와 같이 복수의 광섬유(11)가 원형으로 배열된 광섬유다발로 구성되며, 일 측이 홀더(20)에 고정된다.The optical transmission unit 10 is composed of an optical fiber bundle in which a plurality of optical fibers 11 are arranged in a circle as shown, and one side is fixed to the holder 20 .

광전송부(10)는 광원부에서 일 측 단부로 입사되는 제1광신호를 타 측 단부로 전달하며, 타 측 단부로 입사되는 제2광신호를 일 측 단부로 전달한다.The optical transmission unit 10 transmits a first optical signal incident from the light source to one end to the other end, and transmits a second optical signal incident to the other end to one end.

여기서, 제1광신호는 촬영대상관체(5)의 내측 표면 영상을 획득하기 위한 가시광이거나, 형광 영상을 획득하기 위한 형광 영상 촬영용 광 또는 OCT용 광일 수 있고, 제2광신호는 촬영대상관체(5) 내측의 표면에서 반사되는 가시광 또는 형광 조영제에서 발현된 형광 또는 촬영대상관체(5) 내부를 관통하면서 반사되는 OCT용 광일 수 있다.Here, the first optical signal may be visible light for acquiring an image of the inner surface of the imaging target body 5, fluorescence imaging light for acquiring a fluorescence image, or light for OCT, and the second optical signal is the imaging target body ( 5) Visible light reflected from the inner surface, fluorescence expressed from a fluorescence contrast agent, or OCT light reflected while penetrating the inside of the imaging target body 5 .

홀더(20)는 광학렌즈부(30)의 후방 측에 배치되고, 광전송부(10)를 파지하도록 광전송부(10)를 감싸도록 형성된다. The holder 20 is disposed on the rear side of the optical lens unit 30 and is formed to surround the light transmission unit 10 to hold the light transmission unit 10 .

광학렌즈부(30)는 광전송부(10)의 전방 측에 배치되고, 광전송부(10)에서 출력되는 제1광신호와 후술하는 코니컬 미러부(40) 측에서 광전송부(10) 측으로 입사되는 제2광신호가 각각 통과한다.The optical lens unit 30 is disposed on the front side of the optical transmission unit 10 , and is incident to the first optical signal output from the optical transmission unit 10 and the optical transmission unit 10 from the conical mirror unit 40 to be described later. Each of the second optical signals is passed through.

광학렌즈부(30)는 광전송부(10)의 전방 측에 일정 간격 이격되고, 홀더(20)의 외경과 대응되는 외경을 갖는 GRIN렌즈(31)를 포함하여 구성된다. GRIN렌즈(31)는 광전송부(10)에서 출력되는 제1광신호를 집속하여 후술하는 코니컬 미러부(40) 측으로 전달하고, 코니컬 미러부(40) 측에서 출력되는 제2광신호를 집속하여 광전송부(10) 측으로 전달한다.The optical lens unit 30 is spaced apart from the front side of the optical transmission unit 10 by a predetermined interval, and includes a GRIN lens 31 having an outer diameter corresponding to the outer diameter of the holder 20 . The GRIN lens 31 focuses the first optical signal output from the optical transmission unit 10 and transmits it to the conical mirror unit 40 to be described later, and transmits the second optical signal output from the conical mirror unit 40 side. It is focused and transmitted to the optical transmission unit 10 side.

광학렌즈부(30)는 홀더(20)와 GRIN렌즈(31) 사이에 개재되어 광을 집속하기 위한 집속 렌즈를 더 구비할 수도 있으나, 본 실시 예에서는 GRIN렌즈(31)만 구비된 것을 적용하였다.The optical lens unit 30 is interposed between the holder 20 and the GRIN lens 31 and may further include a focusing lens for focusing the light, but in this embodiment, only the GRIN lens 31 is applied. .

코니컬 미러부(40)는 광학렌즈부(30)의 전방 측에 배치되고, 광학렌즈부(30)를 향하는 일 측에 광학렌즈부(30)를 통과한 제1광신호를 촬영대상관체(5)의 내측 표면을 향하도록 반사시키며 촬영대상관체(5)의 내측 표면에서 반사되거나 내부로 침투하여 반사되는 제2광신호를 광학렌즈부(30) 측으로 반사시키는 것으로서, 일 측에 원뿔형 반사면(41)이 형성되고, 타 측에 원통부(45)가 형성된다.The conical mirror unit 40 is disposed on the front side of the optical lens unit 30, and transmits the first optical signal passing through the optical lens unit 30 on one side facing the optical lens unit 30 to the photographing target tube body ( 5) reflecting the second optical signal reflected from the inner surface of the object tube 5 or penetrating into the interior to reflect toward the inner surface of 5) toward the optical lens unit 30, and a conical reflective surface on one side 41 is formed, and a cylindrical portion 45 is formed on the other side.

코니컬 미러부(40)는 원뿔형 반사면(41)의 꼭지점과 원통부(45)의 중심을 잇는 중심축이 광학렌즈부(30)의 광축과 일치하도록 배치되고, 반사면(41)이 광학렌즈부(30)의 광축과 45° 각도를 이루도록 형성되는 것이 바람직하다.The conical mirror unit 40 is disposed such that a central axis connecting the vertex of the conical reflective surface 41 and the center of the cylindrical portion 45 coincides with the optical axis of the optical lens unit 30, and the reflective surface 41 is optical It is preferable to form a 45° angle with the optical axis of the lens unit 30 .

코니컬 미러부(40)의 원뿔형 반사면(41)은 광학렌즈부(30)로부터 입사되는 제1광신호를 코니컬 미러부(40)의 중심축을 기준으로 코니컬 미러부(40)의 중심축과 직교 또는 교차하는 방향에 위치하는 촬영대상관체(5)의 내측 표면을 향하도록 방사상으로 균일하게 반시킨다. 또한, 코니컬 미러부(40)의 중심축과 직교 또는 교차하는 방향에 위치하는 촬영대상관체(5)의 내측 표면 방향에서 반사면(41) 측을 향해 방사상으로 입사되는 제2광신호를 광학렌즈부(30) 측으로 반사시킨다. The conical reflective surface 41 of the conical mirror unit 40 transmits the first optical signal incident from the optical lens unit 30 to the center of the conical mirror unit 40 based on the central axis of the conical mirror unit 40 . It is rotated radially and uniformly so as to face the inner surface of the object to be photographed 5 located in a direction perpendicular to or intersecting the axis. In addition, the second optical signal that is radially incident toward the reflective surface 41 from the inner surface direction of the imaging target body 5 positioned in a direction perpendicular to or intersecting with the central axis of the conical mirror unit 40 is optically It is reflected toward the lens unit 30 .

보호쉴드(50)는 이물질이 내부로 침투하는 것을 보호하기 위한 것으로서, 홀더(20)와 광학렌즈 및 코니컬 미러부(40)를 감싸 밀봉시킬 수 있게 형성된다. 그리고, 보호쉴드(50)는 코니컬 미러부(40)에서 반사되는 제1광신호 및 제2광신호가 통과할 수 있게 투명한 소재로 형성된다.The protective shield 50 is for protecting foreign substances from penetrating into the inside, and is formed to enclose and seal the holder 20 , the optical lens, and the conical mirror unit 40 . In addition, the protective shield 50 is formed of a transparent material so that the first optical signal and the second optical signal reflected from the conical mirror unit 40 can pass therethrough.

한편, 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브(1)는 코니컬 미리부와 광학렌즈부(30) 사이의 간격을 조절할 수 있게 형성할 수도 있다.On the other hand, the endoscopic optical probe 1 capable of capturing side omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention may be formed to adjust the distance between the conical pre-unit and the optical lens unit 30 .

도 3을 참조하면, 코니컬 미러부(40)는 반사면(41)과 대향되는 타 측으로 연장된 원통부(45)의 원주면에 제1결합나사부(45a)가 형성된다. 그리고, 코니컬 미리부의 원통부(45)와 접하거나 대응되는 보호쉴드(50)의 내주면 일부분에는 제1결합나사부(45a)와 나사 결합 가능한 제2결합나사부(50a)가 형성된다. Referring to FIG. 3 , in the conical mirror part 40 , a first coupling screw part 45a is formed on the circumferential surface of the cylindrical part 45 extending to the other side opposite to the reflective surface 41 . In addition, a second coupling screw portion 50a capable of being screwed with the first coupling screw portion 45a is formed on a portion of the inner circumferential surface of the protective shield 50 that is in contact with or corresponding to the cylindrical portion 45 of the conical pre-part.

제1결합나사부(45a)와 제2결합나사부(50a)에 의해 보호쉴드(50)에 대해 회전 가능한 코니컬 미러부(40)를 일 측으로 회전시켜 코니컬 미리부와 광학렌즈부(30) 사이의 간격을 조절할 수 있다.Between the conical mirror unit and the optical lens unit 30 by rotating the conical mirror unit 40 rotatable with respect to the protective shield 50 to one side by the first coupling screw part 45a and the second coupling screw part 50a spacing can be adjusted.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브(1)를 이용하여 도 4에 도시된 바와 같이 촬영대상관체(5)의 내주면에 촬영대상관체(5)의 길이방향을 따라서 연장되고, 일정 폭을 가지며 촬영대상관체(5)의 원주 방향을 따라 일정 간격으로 이격되게 배치된 4개의 패턴부(제1패턴(P1) 내지 제4패턴(P4))가 형성된 촬영대상관체(5)의 내측 표면 영상을 촬영하는 과정은 다음과 같다.Hereinafter, using the endoscopic optical probe 1 capable of capturing lateral omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention having the configuration as described above, as shown in FIG. Four pattern parts (first pattern P1) extending along the longitudinal direction of the photographing object tube 5 on the inner circumferential surface, having a predetermined width, and spaced apart from each other at regular intervals along the circumferential direction of the photographing object tube 5 The process of photographing the inner surface image of the tube body 5 to be photographed on which the fourth pattern P4) is formed is as follows.

먼저, 광 프로브(1)를 촬영대상관체(5)의 제1영역(A1)에 위치시킨 상태에서는 광원부에서 방출되는 제1광신호가 광전달부와 광학렌즈부(30)를 거쳐 코니컬 미러부(40)의 반사면(41)에 도달하게 되고, 제1광신호 코니컬 미러부(40)의 반사면(41)에 의해 제1영역(A1)으로 반사된다. First, in a state in which the optical probe 1 is positioned in the first area A1 of the imaging target body 5 , the first optical signal emitted from the light source unit passes through the light transmission unit and the optical lens unit 30 to the conical mirror unit. The reflective surface 41 of (40) is reached, and the first optical signal is reflected by the reflective surface 41 of the conical mirror unit 40 to the first area A1.

그리고, 제1영역(A1)에 해당하는 촬영대상관체(5)의 내주면 전영역에 코니컬 미러부(40)의 반사면(41)에서 반사되는 제1광신호가 도달하고, 도달한 제1광신호의 일부는 다시 반사된다. 제1영역(A1)에 해당하는 촬영대상관체(5)의 내주면 전영역에서 반사된 제2광신호는 코니컬 미러부(40)의 반사면(41)에 의해 반사되어 광학렌즈, 광전달부를 거쳐 광수신부에 수신되며, 광수신부에서 수신된 광신호를 카메라 또는 이미지센서를 통해 획득한 영상은 도 5a와 같다. Then, the first light signal reflected from the reflective surface 41 of the conical mirror unit 40 arrives on the entire inner peripheral surface of the photographing target body 5 corresponding to the first area A1, and the arriving first light Part of the signal is reflected back. The second optical signal reflected from the entire inner peripheral surface of the object tube 5 corresponding to the first area A1 is reflected by the reflective surface 41 of the conical mirror unit 40, and the optical lens and the light transmission unit are The image is received by the light receiver through the camera or the optical signal received by the light receiver through a camera or an image sensor is shown in FIG. 5A.

제1영역(A1)에서 얻어진 도 5a와 같은 영상에서는 제1패턴(P1) 내지 제4패턴(P4)이 각각 영상의 외곽에서 중심으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 표현되는데 이때 상대적으로 넓은 폭의 영역은 원통부(45)와 인접한 반사면(41)의 끝 부분에서 반사된 제1광신호이고, 폭이 좁은 폭의 영역은 반사면(41)의 꼭지점에 대응되는 부분에서 반사된 제1광신호이다. In the image as shown in FIG. 5A obtained in the first area A1, the first pattern P1 to the fourth pattern P4 are expressed in a form that becomes narrower from the outer to the center of the image, respectively. In this case, the relatively wide The region is the first light signal reflected from the end of the reflective surface 41 adjacent to the cylindrical portion 45 , and the narrow region is the first light reflected from the portion corresponding to the vertex of the reflective surface 41 . it's a signal

그리고, 도 5a에서 제1패턴(P1) 내지 제4패턴(P4)이 모이는 원형의 중심에서 가장자리 까지의 거리는 촬영대상관체(5)의 일부분인 제1영역(A1)의 길이이고, 원형의 둘레는 촬영대상관체(5)의 내측 내주면 둘레와 같다. And, in FIG. 5A , the distance from the center to the edge of the circle where the first pattern P1 to the fourth pattern P4 gather is the length of the first area A1 which is a part of the object body 5 to be photographed, and the circumference of the circle is equal to the circumference of the inner inner peripheral surface of the photographing target body (5).

도 5a의 영상을 별도의 영상처리 또는 신호처리 알고리즘을 통해 처리하면 제1영역(A1)의 길이를 따라 연장되고, 제1영역(A1)의 둘레를 따라 제1패턴(P1) 내지 제4패턴(P4)이 일정 간격 이격되게 배치되어 있는 도 5b와 같은 영상이 얻어지며, 이 영상은 촬영대상관체(5)의 제1영역(A1)을 길이방향을 따라 절개한 뒤 펼쳐놓은 형태와 같은 형태를 가진다.When the image of FIG. 5A is processed through a separate image processing or signal processing algorithm, it extends along the length of the first area A1, and the first patterns P1 to fourth patterns along the circumference of the first area A1. An image as shown in FIG. 5b in which (P4) is spaced apart from each other is obtained, and this image is in the same form as the first area A1 of the tube body 5 to be photographed is cut out along the longitudinal direction and then spread out have

이와 같은 과정을 도 4에 도시된 바와 같이 제1영역(A1)에서 제4영역(A4) 또는 그 이상의 제N영역까지 순차적으로 진행하는 경우, 도 6a과 같이 제1영역(A1) 내지 제4영역(A4) 또는 그 이상의 제N영역 각각에서의 영상이 얻어지며, 각 영상을 영상처리 또는 신호처리하여 도 6b와 같이 제1영역(A1)에서 제4영역(A4) 까지 또는 그 이상의 제N영역까지의 영상을 획득할 수 있으며, 이들 영상을 조합하여 촬영대상관체(5) 전영역의 내주면 표면 영상을 획득할 수 있다.As shown in FIG. 4, when this process is sequentially performed from the first area A1 to the fourth area A4 or higher, the first area A1 to the fourth area A4 as shown in FIG. 6A. An image is obtained from each of the area A4 or more N-th areas, and each image is image-processed or signal-processed from the first area A1 to the fourth area A4 or more N-th as shown in FIG. 6B . Images up to the region may be acquired, and by combining these images, an image of the inner peripheral surface of the entire region of the object tube 5 to be photographed may be acquired.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브(1)는 종래의 광 프로브와 달리 별도의 회전장치를 이용하여 프로브를 회전시키는 일이 없어 광 프로브 및 회전력을 전달하는 와이어 등의 회전에 의해 장기가 손상되거나 영상 왜곡이 발생하거나 시간 지연 없이 촬영대상관체(5) 내부의 표면 영상을 신속하고 정확하게 촬영할 수 있다. As described above, the endoscopic optical probe 1 capable of capturing lateral omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention as described above does not use a separate rotating device to rotate the probe, unlike the conventional optical probe. It is possible to quickly and accurately capture a surface image of the inside of the object tube 5 without damage to organs, image distortion, or time delay due to rotation of the probe and the wire that transmits the rotational force.

또한, 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브(1)는 종래의 광 프로브(1)와 달리 복수의 카메라를 사용하여 제작 단가를 높이지 않아도 촬영대상관체(5) 내측 표면 전영역을 신속하고 정확하게 촬영할 수 있다. In addition, the endoscopic optical probe 1 capable of capturing lateral omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention, unlike the conventional optical probe 1, uses a plurality of cameras to be photographed without increasing the manufacturing cost. The entire area of the inner surface of the tube body 5 can be quickly and accurately photographed.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The endoscopic optical probe capable of capturing lateral omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light according to the present invention described above has been described with reference to the accompanying drawings, but this is only an example, and those of ordinary skill in the art It will be understood that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Accordingly, the scope of true technical protection of the present invention should be determined only by the technical spirit of the appended claims.

1 : 광 프로브
5 : 촬영대상관체
10 : 광전송부
20 : 홀더
30 : 광학렌즈부
40 : 코니컬 미러부
50 : 보호쉴드1: optical probe
5: Object to be photographed
10: optical transmission unit
20: holder
30: optical lens unit
40: conical mirror unit
50: protective shield

Claims (5)

내부에 길이방향을 따라 통로가 마련된 촬영대상관체에 삽입되어 상기 촬영대상관체의 내측 표면 영상 또는 내부 단층 영상을 촬영하는 내시경 광 프로브에 있어서,
복수의 광섬유로 구성되고, 광원부에서 일 측 단부로 입사되는 제1광신호를 타 측 단부로 전달하며, 타 측 단부로 입사되는 제2광신호를 일 측 단부로 전달하는 광전송부와;
상기 광전송부의 전방 측에 배치되고, 상기 광전송부에서 출력되는 제1광신호와 상기 광전송부 측으로 입사되는 제2광신호가 통과하는 광학렌즈부와;
상기 광학렌즈부의 전방 측에 배치되고, 상기 광학렌즈부를 향하는 일 측에 상기 광학렌즈부를 통과한 제1광신호를 상기 촬영대상관체의 내측 표면을 향하도록 반사시키며 상기 촬영대상관체의 내측 표면에서 반사되거나 내부로 침투하여 반사되는 제2광신호를 상기 광학렌즈부 측으로 반사시키는 원뿔형 반사면이 형성된 코니컬 미러부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브.
In the endoscopic optical probe inserted into an imaging target tube body provided with a passage in the longitudinal direction therein to take an image of the inner surface or an internal tomography image of the object tube,
an optical transmission unit comprising a plurality of optical fibers, transmitting a first optical signal incident from the light source to one end to the other end, and transmitting a second optical signal incident to the other end to one end;
an optical lens unit disposed on the front side of the optical transmission unit and through which a first optical signal output from the optical transmission unit and a second optical signal incident toward the optical transmission unit pass;
It is disposed on the front side of the optical lens unit, reflects the first optical signal passing through the optical lens unit on one side facing the optical lens unit toward the inner surface of the photographing target body, and is reflected from the inner surface of the photographing target body It is possible to take a side omnidirectional image without rotating the probe itself or rotating the light, characterized in that it comprises a; endoscopic light probe.
 제1항에 있어서,
상기 코니컬 미러부는 중심축이 상기 광학렌즈부의 광축과 일치하도록 배치된 것을 특징으로 하는 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브.
According to claim 1,
The endoscopic optical probe capable of capturing lateral omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light, characterized in that the conical mirror unit is disposed so that the central axis coincides with the optical axis of the optical lens unit.
 제2항에 있어서,
상기 반사면은 상기 광학렌즈부로부터 입사되는 제1광신호를 상기 코니컬 미러부의 중심축을 기준으로 상기 코니컬 미러부의 중심축과 직교 또는 교차하는 방향에 위치하는 상기 촬영대상관체의 내측 표면을 향하도록 방사상으로 반사시키고, 상기 코니컬 미러부의 중심축과 직교 또는 교차하는 방향에 위치하는 상기 촬영대상관체의 내측 표면 방향에서 방사상으로 입사되는 제2광신호를 상기 광학렌즈부로 반사시키는 것을 특징으로 하는 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브.
3. The method of claim 2,
The reflective surface directs the first optical signal incident from the optical lens unit toward the inner surface of the photographing target tube positioned in a direction perpendicular to or intersecting the central axis of the conical mirror unit with respect to the central axis of the conical mirror unit. and reflecting a second optical signal radially incident from the inner surface direction of the photographing object tube positioned in a direction perpendicular to or intersecting with the central axis of the conical mirror unit to the optical lens unit, characterized in that Endoscopic optical probe capable of lateral omnidirectional imaging without probe self-rotation or optical rotation.
 제1항에 있어서,
상기 광학렌즈부의 후방 측에 배치되고, 상기 광전송부를 파지하는 홀더와;
상기 홀더와 상기 광학렌즈 및 상기 코니컬 미러부를 감싸도록 형성되고, 투명한 소재로 형성된 보호쉴드;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브.
According to claim 1,
a holder disposed on the rear side of the optical lens unit and holding the optical transmission unit;
The endoscopic optical probe capable of capturing side omnidirectional images without rotating the probe itself or rotating the light, characterized in that it further comprises;
 제4항에 있어서,
상기 코니컬 미러부는 상기 반사면과 대향되는 타 측으로 연장되고, 원주면에 제1결합나사부가 형성된 원통부가 더 구비되고,
상기 코니컬 미리부의 상기 원통부와 대응되는 상기 보호쉴드의 내주면 일부분에는 상기 제1결합나사부와 나사 결합 가능한 제2결합나사부가 형성되며,
상기 코니컬 미러부를 회전시켜 상기 코니컬 미리부와 상기 광학렌즈부 사이의 간격을 조절할 수 있게 된 것을 특징으로 하는 프로브 자체 회전 또는 광의 회전 없이 측면 전방향 영상 촬영이 가능한 내시경 광 프로브.

5. The method of claim 4,
The conical mirror portion is further provided with a cylindrical portion extending to the other side opposite to the reflective surface, the first coupling screw portion is formed on the circumferential surface,
A second coupling screw portion capable of being screwed with the first coupling screw portion is formed on a portion of the inner circumferential surface of the protective shield corresponding to the cylindrical portion of the conical pre-part,
An endoscopic optical probe capable of capturing a side omnidirectional image without rotating the probe itself or rotating the light, characterized in that it is possible to adjust the distance between the conical pre-unit and the optical lens unit by rotating the conical mirror unit.
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