KR20170037738A - An Acne Evaluating Apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 여드름 진단에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부에 제1파장대의 광을 조사한 후, 제2파장대의 광이 형광하는 피부를 촬영하여 분석함으로써 여드름의 발생 예정 부위 등에 관한 정보를 분석하는 진단 모듈을 구비하는 여드름 진단 장치에 관한 것이다.The present invention relates to diagnosis of acne, and more particularly, to diagnosis of acne by analyzing information on the area where acne is to be generated by photographing skin by irradiating the skin with light of the first wavelength band and then fluorescing light of the second wavelength band The present invention relates to an acne diagnosis apparatus having a module.
현재 기대 수명 증가에 따라, 건강 상태에 대한 진단 및 관리는 필수적으로 이루어져야 할 항목 중 하나이다. 피부는, 인체가 외부 환경과 마주하는 요소로서, 다양한 신진 대사 산물과 구성성분을 포함하고 있으며, 때때로, 건강 상태를 나타내는 지표가 되기도 한다. 구체적인 일 예로서, 혈색이 좋지 않은 경우, 혈액 순환 장애 또는 소화 장애를 의심해볼 수 있다. 다른 예로서, 피부에 트러블이 생기는 경우, 정신적 스트레스를 의심해볼 수도 있다. According to the current life expectancy, diagnosis and management of health condition is one of the essential items. Skin is a component of the human body facing the external environment, containing a variety of metabolites and constituents, and is sometimes an indicator of health status. As a specific example, when blood color is poor, blood circulation disorder or digestive disorder may be suspected. As another example, if a skin problem occurs, mental stress may be suspected.
종래의 경우, 이러한, 피부 상태의 진단은, 대체로 시각적 또는 촉각적인 방법을 통해 이루어졌다. 구체적으로, 피부의 탄력이 좋고 나쁨을 광학 현미경을 통해 시각적으로 판별할 수 있으며, 피부의 수화도(skin water content)를 촉각으로 판별할 수도 있다. 하지만 이러한 판별법은 정확도가 높지 않고 판별하는 주체의 경험에 의존하는 경우가 높다.In the past, such diagnosis of the skin condition has generally been made through a visual or tactile method. Specifically, the good and bad skin elasticity can be visually discriminated through an optical microscope, and the skin water content of the skin can be discriminated by a tactile sense. However, this method of discrimination is not highly accurate and highly dependent on the subject's experience of discrimination.
한편, 건강 상태의 진단을 위한 피부 모니터링은 지속적으로 이루어질 필요가 있다. 이에 따라, 진단 대상자에게 불쾌감을 주지 않으면서도 보다 간편 하게 모니터링 및 진단을 수행할 수 있는 피부 상태 진단 장치 및 방법이 요청되고 있다.On the other hand, skin monitoring for diagnosis of health condition needs to be continuously performed. Accordingly, there is a demand for a skin condition diagnosis apparatus and method that can perform monitoring and diagnosis more easily without causing discomfort to the person to be diagnosed.
이에 최근 피부에 광을 조사하고 이를 촬영한 후 그 광 정보를 분석하여 피부의 상태를 검진하려는 시도가 이루어지고 있으나, 어떠한 광을 어떻게 조사하고 어떠한 광을 어떻게 검출해야 하는지, 그리고 검출한 광 정보를 어떻게 분석하여야 하는지에 대해 정립된 방법이 없어, 이러한 원리를 이용한 피부 진단 방법과 그 장치에 대한 시급한 개발이 요구된다. Recently, attempts have been made to examine the state of the skin by irradiating light to the skin and analyzing the optical information after the light is irradiated to the skin. However, it is difficult to detect how much light is irradiated, what light should be detected, There is no established method of how to analyze it, and there is a need for urgent development of skin diagnosis method and apparatus using this principle.
특히 이러한 광 정보 분석 방식으로 피부 진단을 하는 과정과 기준이 정립되었을 때 가장 큰 예방 효과를 볼 수 있는 피부 질환은 여드름이다. 여드름은 꾸준한 관리가 요구되는 피부질환인데, 바쁜 학생이나 현대인들은 매일 피부과 병원을 다닐 여유도 없을 뿐만 아니라, 그 비용도 만만치 않다. 게다가 여드름은 이미 염증이 생긴 후에 치료하는 방향으로 진료가 이루어지는 것이 대부분이고, 예방에 대해서는 특별한 대책이 없는 실정이다. 이에, 여드름이 잘 나는 사람들은 지속적으로 여드름 예방약을 먹게 되는데, 여드름 예방약을 지속적으로 복용할 경우, 비용은 차치하고라도 각종 부작용, 장기 복용이 건강에 미치는 영향도 무시할 수 없다.In particular, this optical information analysis method is the acne of skin disease that can show the greatest preventive effect when the process and criteria of skin diagnosis are established. Acne is a skin disease that requires constant care. Busy students and modern people can not afford to go to a dermatology clinic every day, and the cost is not that high. In addition, acne has already been treated in the direction of treatment after inflammation has already occurred, and there is no special measure for prevention. Therefore, people with good acne will continue to eat acne prevention drugs. If you continue to take acne prevention drugs, regardless of the cost of various side effects, long-term effects of health can not be ignored.
따라서 비 접촉식으로 여드름이 발병할 가능성이 높은 피부 위치를 미리 진단할 수 있는 방법과, 병원이나 전문적인 피부 관리샵이 아닌 곳에서도 이를 간단하게 진단할 수 있는 장치가 요구된다.Therefore, there is a need for a method to diagnose a skin location that is likely to cause acne in a non-contact manner, and a device that can easily diagnose it even in a hospital or a specialized skin care shop.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이미 발병한 여드름 뿐만 아니라, 여드름이 발생하기 전에 여드름이 발생할 확률이 높은 피부 부위를 미리 진단하여 여드름이 발병하기 전에 효과적으로 치료할 수 있도록 하는 길을 열어줄 수 있는 여드름 진단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for diagnosing acne, And to provide an acne diagnostic device capable of opening the path.
또한 본 발명은, 누구나 별다른 어려움 없이 가정에서도 이러한 진단을 할 수 있도록 하는 여드름 진단 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide an acne diagnosis device that enables such diagnosis to be made at home even without anyone having any difficulty.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 선단부가 피부와 접촉하는 경통을 포함하는 하우징; 상기 하우징 내에 설치되는 기판; 상기 기판 상에 실장되며, 상기 기판이 상기 하우징 내에 설치되었을 때 상기 경통의 내측 공간에 위치하게 되는 LED; 및 상기 경통 내에 설치되며 상기 피부로부터 나오는 광이 이미지 센서로 입사되는 경로에 위치하여 경통의 선단부에 접촉한 피부의 초점 거리를 상기 이미지 센서에 맞추는 렌즈;를 포함하는 진단 모듈을 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a medical instrument comprising: a housing including a barrel having a distal end portion in contact with skin; A substrate disposed within the housing; An LED mounted on the substrate and positioned in an inner space of the barrel when the substrate is installed in the housing; And a lens installed in the lens barrel and positioned in a path along which the light emitted from the skin is incident on the image sensor to adjust the focal length of the skin that contacts the distal end of the lens barrel with the image sensor.
상기 경통 내에 설치되며 상기 피부로부터 나오는 광이 이미지 센서로 입사되는 경로에 위치하여 상기 LED에서 조사되는 파장인 제1파장대의 광은 차단하고 상기 제1파장대의 광 보다는 파장이 긴 제2파장대의 광은 투과시키는 롱 패스 필터;를 더 포함할 수 있다.The light emitted from the skin is positioned in a path through which the light emitted from the skin is incident on the image sensor so as to block light of a first wavelength band emitted from the LED and emit light of a second wavelength band that is longer than the light of the first wavelength band, And a long pass filter for transmitting the long pass filter.
상기 렌즈는 상기 LED에서 조사되는 파장인 제1파장대의 광은 차단하고 상기 제1파장대의 광 보다는 파장이 긴 제2파장대의 광은 투과시키는 롱 패스 필터의 기능을 가질 수 있다.The lens may have a function of blocking a light of a first wavelength band emitted from the LED and transmitting a light of a second wavelength band longer than the light of the first wavelength band.
상기 렌즈는 PMMA로 제작되되 제1파장대의 광을 흡수하는 안료와 혼합된 상태로 제작될 수 있다.The lens may be made of PMMA and mixed with a pigment that absorbs light of the first wavelength band.
상기 기판에는 구멍이 형성되고, 상기 구멍은 경통 내에서 경통의 길이방향의 중심축에 배치되며, 상기 LED는 상기 구멍 주변에 실장되되, 상기 경통의 길이방향의 중심축에 대해 등 간격으로 방사상으로 배치될 수 있다.Wherein the substrate is provided with a hole, the hole is disposed in a longitudinal central axis of the lens barrel in the lens barrel, and the LED is mounted around the lens, wherein the LED is radially equidistant with respect to the longitudinal center axis of the lens barrel .
상기 렌즈는 렌즈 마운터에 고정된 상태로 상기 경통 내에 설치되며, 상기 렌즈 마운터가 경통에 고정되면서 상기 기판을 하우징 내에 고정하는 고정력을 제공할 수 있다.The lens is installed in the lens barrel while being fixed to the lens mount, and the lens mount is fixed to the lens barrel, thereby providing a fixing force for fixing the substrate in the housing.
상기 렌즈와 상기 패스 필터는 렌즈 마운터에 고정된 상태로 상기 경통 내에 설치되며, 상기 렌즈 마운터가 경통에 고정되면서 상기 기판을 하우징 내에 고정하는 고정력을 제공할 수 있다.The lens and the pass filter are installed in the lens barrel while being fixed to the lens barrel, and the lens mount is fixed to the lens barrel to provide a fixing force for fixing the substrate in the housing.
상기 하우징 내에 수용되며, 외부로부터 전원을 공급받아 충전되고 상기 LED에 전원을 공급하기 위해 방전되는 배터리;를 더 포함할 수 있다.And a battery accommodated in the housing, charged by being supplied with power from the outside, and discharged to supply power to the LED.
상기 기판에는 상기 진단 모듈의 온 오프를 제어하는 스위치(51)가 설치될 수 있다.The substrate may be provided with a
상기 기판에는 이미지 센서를 포함하는 휴대용 단말기와 근거리 무선 통신을 하기 위한 블루투스 모듈이 설치될 수 있다.The substrate may be provided with a Bluetooth module for short-range wireless communication with a portable terminal including an image sensor.
상기 기판에는 충전단자(52)가 설치될 수 있다.A
상기 LED에서 조사되는 제1파장대의 광의 피크 파장은 380 nm 와 420 nm 사이에 존재할 수 있다.The peak wavelength of light of the first wavelength range irradiated by the LED may be between 380 nm and 420 nm.
상기 제2파장대의 광은 520nm 및 그 부근의 광을 포함하는 포함할 수 있다.The light of the second wavelength range may include light of 520 nm and the vicinity thereof.
또한 상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 상기 진단 모듈, 및 상기 진단 모듈과 체결되며 상기 이미지 센서가 내장된 휴대용 단말기를 포함하는 피부 진단 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a skin diagnosis apparatus including the diagnosis module and a portable terminal coupled to the diagnostic module and having the image sensor incorporated therein.
상기 진단 모듈과 상기 휴대용 단말기가 체결될 때, 상기 이미지 센서가 상기 경통과 정렬되도록 상호 안내될 수 있다.When the diagnostic module and the portable terminal are engaged, the image sensor may be guided to be aligned with the barrel.
상기 이미지 센서는 청색광 감지 소자와 녹색광 감지 소자와 적색광 감지 소자를 포함할 수 있다.The image sensor may include a blue light sensing element, a green light sensing element, and a red light sensing element.
상기 휴대용 단말기에는 상기 진단 모듈을 제어하고 이미지 센서에 의해 촬영된 이미지를 처리하는 프로그램이 설치될 수 있다.The portable terminal may be provided with a program for controlling the diagnostic module and processing an image photographed by the image sensor.
상기 프로그램은 이미지 처리 결과 피부의 상태가 비 정상적인 경우, 이러한 사실을 알리기 위한 신호를 발생시킬 수 있다.The program may generate a signal to inform the user of the fact that the skin condition is abnormal as a result of the image processing.
상기 프로그램은 촬영된 이미지를 휴대용 단말기의 디스플레이에 표시할 수 있다.The program may display the photographed image on the display of the portable terminal.
상기 프로그램은 이미지 처리 결과 피부의 상태가 비 정상적인 위치가 파악된 경우, 이러한 위치를 디스플레이에 함께 표시할 수 있다.If the abnormal state of the skin condition is detected as a result of the image processing, the program may display such a position on the display together.
상기 프로그램은 이미지 처리 결과 피부의 상태가 비 정상적인 경우, 상기 진단 모듈의 LED를 제어하여 PDT를 진행할 수 있다.If the skin condition of the skin is abnormal due to the image processing, the PDT can be controlled by controlling the LED of the diagnostic module.
본 발명에 의하면, 여드름이 발병할 가능성이 있는 부위를 미리 진단할 수 있어 발병 전에 치료할 수 있도록 함으로써 여드름 발병으로 인해 피부 트러블이 생기거나 홍반, 흉터 등이 남는 문제를 예방할 수 있다.According to the present invention, it is possible to diagnose a part where acne is likely to occur in advance, and it is possible to treat it before the onset, thereby preventing skin trouble, erythema, scarring, etc. due to the onset of acne.
또한 본 발명에 의하면, 간단한 구성만으로도 여드름을 진단할 수 있는 장치를 제공할 수 있어, 누구나 스스로 여드름을 진단할 수 있다.Further, according to the present invention, it is possible to provide an apparatus capable of diagnosing acne with a simple constitution, so that anyone can diagnose acne himself or herself.
또한 본 발명에 의하면, 진단과 치료가 연계되어 사용자 편의성이 더욱 높다.Further, according to the present invention, diagnosis and treatment are linked and the user convenience is higher.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
도 1은 코프로포르피린 3의 흡수 스펙트럼이다.
도 2는 본 발명에 따른 여드름 진단 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.
도 3은 피부에 조사된 광이 피부에 도달한 후 발생하는 다양한 광 경로를 도시한 도면이다.
도 4는 CCD에 설치된 R,G,B 센서의 감도의 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 5는 피부에서 나오는 광의 스펙트럼과, 이를 필터에 의해 필터링한 후의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 6은 피부의 여드름 진단 방법을 거친 후 디스플레이되는 촬영 이미지를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 여드름 진단 방법이 적용 가능한 진단 장치의 일실시예를 나타낸 사시도이다.
도 8와 도 9는 도 7의 진단 장치를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도이다.
도 10은 도 7의 진단 장치의 단면도이다.Figure 1 shows the absorption spectrum of coproporphyrin 3.
2 is a flowchart showing a procedure of the acne diagnosis method according to the present invention.
3 is a view showing various optical paths that occur after the light irradiated to the skin reaches the skin.
4 is a diagram showing the sensitivity spectrum of the R, G, and B sensors provided in the CCD.
FIG. 5 is a graph showing the spectrum of light emitted from the skin and the spectrum after filtering by the filter.
6 is a view showing a photographed image displayed after passing through a skin acne diagnosis method.
FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of a diagnostic apparatus to which the acne diagnosis method according to the present invention is applicable.
Figs. 8 and 9 are exploded perspective views of the diagnostic apparatus of Fig. 7 viewed from different directions.
10 is a cross-sectional view of the diagnostic apparatus of Fig.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.
인체에는 다양한 광 흡수 화합물이 존재하며, 이는 피부의 경우에도 마찬가지이다. 광 흡수 화합물(chromophore)이란 광의 스펙트럼 중 특정 파장을 주로 흡수하는 물질을 의미하는데, 광 흡수 화합물은 그 종류마다 흡수하는 파장대가 서로 다르다. 모든 생체 물질들은 광의 파장 범위 내에서 적어도 최소한 한 파장 영역 이상에서 높은 흡수율을 보이며, 이는 물질의 원자나 분자의 물리학적 특성과 관련되어 있기 때문에, 생체 물질 별로 이러한 원자나 분자의 물리학적 특성이 다른 이상 흡수되는 광의 파장대가 서로 다르다.There are various light absorbing compounds in the human body, which is also the case for skin. The term "chromophore" refers to a substance that mainly absorbs a specific wavelength in the spectrum of light. The wavelength of light absorbing compounds differs from one kind to another. All biomaterials exhibit a high absorption rate in at least one wavelength region within the wavelength range of light, and this is related to the physical properties of the atoms or molecules of the substance, so that the physicochemical properties of these atoms or molecules The wavelengths of the light absorbed more than once are different from each other.
가령 도 1에 도시된 바와 같이 여드름(acne vulgaris)의 원인 유발 세균(Propionibacterium acne; P. acne)이 피부 내에서 생성하는 포르피린 중의 하나인 코프로포르피린 3(coproporphyrin 3)의 경우 407 nm 를 피크로 하는 흡수 스펙트럼을 가진다.For example, in the case of coproporphyrin 3, one of the porphyrins produced in the skin by the causative bacteria of acne vulgaris (Propionibacterium acne; P. acne), as shown in Fig. 1, Lt; / RTI >
한편, 형광(Autofluorescence)이란, 특정 물질이 반응하는 소정 파장대의 빛을 흡수하여 그보다는 파장이 긴 고유의 파장대의 빛을 방출하는 현상을 말하는데, 이는 의료적으로 생체정보를 구분할 수 있도록 해 준다. 피부에도 이렇게 형광을 하는 특정 물질이 다수 존재한다. 따라서 피부의 형광을 분석하면, 어떠한 물질이 어디에 얼마나 분포하는지, 또한 피부의 상태가 어떠한지 파악할 수 있게 된다.On the other hand, fluorescence (Autofluorescence) refers to a phenomenon in which a specific substance absorbs light of a certain wavelength band to which a specific substance reacts and emits light of a specific wavelength band having a longer wavelength. This allows medical information to be distinguished from each other. There are many specific substances that fluoresce in the skin. Therefore, by analyzing the fluorescence of the skin, it becomes possible to grasp how and where the substance is distributed, and also the state of the skin.
예를 들어, 청색광 대역(400~440nm)의 빛을 피부에 가하면, 피부에 있는 물질 중 P. acne가 생성하는 포르피린(Porphrins)은 청색 파장대의 광의 에너지를 강하게 흡수하며, 흡수한 파장과는 다른 고유한 파장대의 광을 형광하게 된다. 실험 결과 염증 반응이 없는 피지가 있는 모낭 부분은 520nm 부근과 600~630 nm 사이의 광을 형광하고, 여드름 즉 염증이 발생하였거나 발생하려는 모낭 부분에는 520 nm 부근의 파장대의 광을 형광함을 확인하였다. 따라서 407nm 부근의 청색광을 조사한 후 피부의 형광 이미지를 획득하면, 단순한 피지가 모여 있는 부분이나 여드름의 발생 (가능) 부분에 대한 위치나 분포, 크기 등을 확인하는 것이 가능하다.For example, when light of the blue light band (400-440 nm) is applied to the skin, Porphrins produced by P. acne among the substances in the skin strongly absorb the energy of light in the blue wavelength band, Thereby fluorescing light of a specific wavelength band. As a result of the experiment, it was confirmed that the hair follicle without sebaceous gland fluoresces light between 520 nm and 600 ~ 630 nm, and fluorescence of a wavelength band around 520 nm is observed in the hair follicle where acne, . Therefore, it is possible to confirm the position, distribution, size, etc. of a part where simple sebum is gathered or a possible part of acne when the fluorescent image of the skin is obtained after irradiating blue light of about 407 nm.
도 2는 본 발명에 따른 여드름 진단 방법의 순서를 나타낸 순서도이다.2 is a flowchart showing a procedure of the acne diagnosis method according to the present invention.
S100 단계를 참조하면, 먼저 진단하고자 하는 피부에 광을 조사한다. 앞서 살펴본 바와 같이 피부에 조사하는 광은 407nm에서 피크파장을 가지는 청색광으 조사하는 것이 바람직하다. 특히 발광다이오드(LED)는 반치폭이 좁고 피크파장을 원하는 수준까지 조정하여 생산할 수 있기 때문에 발광다이오드에서 조사되는 청색광이 407nm에서 피크파장을 가지고 해당 피크파장에 가까이 반치폭이 집중되도록 하면, 피부에 존재하는 포르피린에서 이러한 청색광으로부터 상당히 많은 에너지를 흡수할 수 있다.Referring to step S100, first, the skin to be diagnosed is irradiated with light. As described above, the light irradiated to the skin is preferably irradiated with blue light having a peak wavelength at 407 nm. In particular, since a half-width of a light-emitting diode (LED) is narrow and a peak wavelength can be adjusted to a desired level, blue light emitted from a light-emitting diode has a peak wavelength at 407 nm and a half width is concentrated close to the peak wavelength. Porphyrins can absorb a considerable amount of energy from such blue light.
도 3은 피부에 조사된 광이 피부에 도달한 후 발생하는 다양한 광 경로를 도시한 도면이다. 청색광이 피부(S)에 조사되면, 피부에 도달한 청색광(L1) 중 일부는 피부 표면에서 즉시 반사(L2)되고, 일부는 피부 내에 어느 정도 침투하게 된다(L3). 피부 내로 침투한 청색광은 내부에서 굴절과 흡수와 산란이 거듭되며 다시 피부 밖으로 산란되어 나오게 된다(L4).3 is a view showing various optical paths that occur after the light irradiated to the skin reaches the skin. When blue light is irradiated to the skin S, some of the blue light L1 reaching the skin is immediately reflected (L2) on the skin surface and some penetrates to some extent into the skin (L3). The blue light that penetrates into the skin is refracted, absorbed and scattered from the inside, and is scattered out of the skin again (L4).
다시 도 2의 S110 단계를 참조하면, 이렇게 청색광이 조사된 피부를 촬영하여 그 이미지를 얻게 된다. 다만, 도 3에 도시된 바와 같이 피부에 조사된 청색광의 대부분은 피부 표면에서 반사되는데(L2), 그 세기가 상당하다. 따라서 피부를 촬영함에 있어서 아무런 처리 없이 그대로 촬영을 하게 되면 직접 반사광(L2)가 광을 감지하는 CCD의 R,G,B 센서의 감도를 넘어서서 백화 현상이 일어나게 된다. 즉 CCD에 설치된 R,G,B 센서의 감도의 스펙트럼을 나타낸 도 4를 참조하면, 녹색이나 적색을 감지하는 소자 역시 청색 영역의 광에도 반응하게 되는데, 반사광이 강하면 R,G,B 값이 모두 최대값으로 반응하여 백화 현상이 일어나게 된다. 따라서 S110 단계에서는 이러한 반사 광 영역을 제외하고 그보다 더 긴 파장대의 광만이 통과할 수 있는 필터를 거쳐 진단하고자 하는 피부 영역을 촬영한다.Referring again to step S110 of FIG. 2, the skin irradiated with blue light is photographed to obtain the image. However, as shown in FIG. 3, most of the blue light irradiated to the skin is reflected from the skin surface (L2), and the intensity thereof is significant. Therefore, when the skin is photographed without any treatment, the reflected light L2 directly exceeds the sensitivity of the R, G, and B sensors of the CCD, which senses the light, resulting in whitening. Referring to FIG. 4 showing the sensitivity spectrum of the R, G and B sensors installed in the CCD, a device for sensing green or red also responds to light in the blue region. When the reflected light is strong, It reacts with the maximum value and the whitening phenomenon occurs. Accordingly, in step S110, the skin region to be diagnosed is photographed through a filter through which only the light of a wavelength longer than the reflected light region can pass.
즉 도 5에 도시된 바와 같이, 청색 파장대의 광의 세기가 너무 세면(도 5의 "광 조사 후 피부로부터 얻는 스펙트럼" 참조), R,G,B 센서가 이를 감지하여 반응하면서, 적절한 감지가 필요한 스펙트럼 영역의 광을 제대로 감지하지 못하는 문제가 발생하게 된다. 따라서 피부를 촬영할 때에는 CCD 등의 센서로 피부를 직접 촬영하지 않고, 촬영을 하는 광 경로에 청색 광 스펙트럼 영역을 컷-오프(cut-off) 할 수 있는 필터를 설치하여 촬영을 함으로써, 감광이 필요한 파장대의 광을 감지할 수 있도록 필터링한다(도 5의 "필터 통과 후 스펙트럼" 참조).5, when the intensity of the light in the blue wavelength range is excessively high (see " Spectrum Obtained from the Skin After Light Irradiation "in FIG. 5), the R, G and B sensors sense and react to it, The light in the spectral range can not be properly detected. Therefore, when the skin is photographed, the skin is not directly photographed by a sensor such as a CCD, and a filter capable of cut-off the blue light spectrum region is provided in the optical path for photographing, (See "spectrum after passing through the filter" in Fig. 5).
다음으로, 다시 도 2를 참조하면, 촬영된 이미지의 각 픽셀별로 RGB값을 추출한다(S120 단계). Referring back to FIG. 2, RGB values are extracted for each pixel of the photographed image (step S120).
그리고, 추출된 R값과 G값과 B값으로 이미지 프로세스를 거쳐 해당 픽셀의 RGB 값이 P.acne에 의해 생성되는 포르피린에 의한 염증 특성이 반영된 범위 내에 있는지 확인한다(S130 단계). 예를 들면, 해당 픽셀의 RGB값을 소정의 수식 f(R,G,B)로 수치화하고, 이렇게 수치화된 값이 기준값(threshold)을 넘는지 확인하는 방식으로 이미지 프로세스가 진행될 수 있다.Then, it is checked whether the RGB value of the corresponding pixel is within the range in which the inflammatory property caused by porphyrin generated by P. acne is reflected through the image process using the extracted R value, G value, and B value (step S130). For example, the image process can be performed in such a manner that the RGB values of the corresponding pixels are numerically expressed by a predetermined expression f (R, G, B), and the thus-quantified value exceeds a threshold value.
이때, 해당 픽셀의 RGB 값이 P.acne에 의한 염증 특성을 반영한 범위 내에 있는 경우, 그러한 범위 내에 있는 픽셀의 면적이 기준 면적보다 넓은지 확인하는 이미지 프로세스를 더 거친다(S140 단계). At this time, if the RGB value of the pixel is within the range reflecting the irritation characteristic of P. acne, an image process is performed to check whether the area of the pixel within the range is larger than the reference area (step S140).
그리고 P.acne 특성을 반영한 RGB 값을 가지는 픽셀들이 서로 접하는 부분의 면적이 기준 면적보다 넓다면, 해당 면적 부위를 여드름이 일어나거나 일어날 수 있는 부위로 인식한다(S150 단계). 이러한 과정은, 촬영할 때 이미지 센서에서 발생하는 노이즈로 인해 우연히 일부 픽셀이 이미지 프로세스 과정에서 기준값(threshold)을 넘는 값을 가질 경우, 이를 피부 상태 판단에서 배제하기 위한 것이다. 본 발명의 여드름 진단 방법에 의하면, 이렇게 여드름을 인식하면서 여드름의 크기, 개수, 위치 정보 등을 데이터화한다.If the area of the pixel having the RGB value reflecting the P. acne characteristic is larger than the reference area, the corresponding area is recognized as a part where acne may occur or occur (step S150). This process is intended to exclude some pixels from accidentally judging the skin condition when a certain pixel has a value exceeding a threshold value in the image processing process due to the noise generated in the image sensor at the time of photographing. According to the acne diagnosis method of the present invention, the size, the number, and the position information of the acne are dataized while recognizing the acne.
여드름 진단을 마친 후에는, 촬영된 이미지를 디스플레이 수단으로 디스플레이하고, 여드름이 있는 부분에 동그라미나 화살표 표시를 하여 사용자가 쉽게 확인할 수 있도록 편의를 제공한다. 가령 도 6에 도시한 바와 같이, 여드름이라고 판단된 부분을 쉽게 확인할 수 있도록 점선으로 동그라미 표시를 한 촬영 이미지를 디스플레이하면, 쉽게 해당 위치를 확인할 수 있다.After the diagnosis of acne is finished, the photographed image is displayed on a display means, and a circle or an arrow mark is displayed on the part where the acne is present to provide convenience for the user to easily confirm. For example, as shown in FIG. 6, when the photographed image is displayed in a dotted line so that the portion determined to be acne can be easily identified, the position can be easily confirmed.
본 발명에서는, 단순히 이를 디스플레이하는 데에 그치지 않고, 앞서 설명한 바와 같이 여드름의 크기나 개수를 인식하여 데이터화하므로, 이러한 데이터를 근거로 단위 면적당 여드름의 개수가 소정 개수를 초과하는 경우 진동이나 소리 등으로 사용자에게 알람을 주어 피부 세안이나 피부 관리가 필요함을 알릴 수 있다.In the present invention, rather than merely displaying the data, the size and the number of acne are recognized and data is recognized as described above. Therefore, when the number of acne per unit area exceeds a predetermined number based on such data, An alarm can be given to the user to inform them that skin cleansing or skin care is required.
이는 디스플레이를 통해 육안으로도 여드름이 발생할 위치를 미리 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 각종 메시지를 통해 피부 관리, 의약품 처방 등에 관한 정보를 얻을 수 있게 된다.In addition to visual confirmation of the location where acne will occur, the display also provides information on skin care and prescription of medicines through various messages.
앞서 설명한 피부의 여드름 진단 방법은 상당히 간단한 프로세스를 거쳐 진단이 가능하지만, 이렇게 간단한 프로세스로도 진단이 가능하도록 하기 위해서는 일정한 전제가 필요하다고 할 수 있다.Although the above-described acne diagnosis method of the skin can be diagnosed through a fairly simple process, a certain premise is required in order to enable diagnosis by such a simple process.
첫째, 피부 촬영을 위해 피부에 광을 조사할 때 앞서 설명한 407nm 부근의 청색광을 발광하는 LED에서 조사되는 광 외의 다른 광이 피부에 함께 조사되지 않도록 하는 것이다. 만약 자연광이 밝게 조사되고 있는 공간에서 위와 같은 촬영을 하게 되면, 피부에 조사되는 광이 이미 넓은 스펙트럼을 가지고 있기 때문에 위와 같이 간단한 프로세스 만으로는 형광 현상을 제대로 감지하기 어려울 수 있고, 이는 오진단으로 연결될 수 있다.First, when the skin is irradiated with light for skin photographing, the light other than the light irradiated from the LED emitting the blue light of about 407 nm described above is not irradiated to the skin. If the above-mentioned photographing is performed in a space in which natural light is brightly illuminated, since the light irradiated to the skin already has a wide spectrum, it is difficult to detect fluorescence phenomenon simply by the simple process as described above. have.
둘째, 피부에 발생한 상태이거나 발생할 예정인 단위면적당 여드름의 개수를 제대로 파악하기 위해서는 CCD에서 촬영되는 피부의 이미지의 축척이 모두 동일한 것이 바람직하다. 물론 다양한 다른 지표들을 활용하여 원하는 축척으로 이미지를 조정할 수 있겠지만, 이러한 이미지 처리를 위해서는 새로운 프로세스가 더 추가되어야 한다. 또한 이미지 처리가 항상 정확하게 이루어진다는 보장이 없다면 역시 오진단의 한 원인이 될 수 있다.Second, in order to accurately grasp the number of acne per unit area, which is a condition occurring in the skin or a skin area to be generated, it is preferable that the scale of the image of the skin taken by the CCD is all the same. Of course, you can make use of a variety of other metrics to adjust the image to your desired scale, but for this image processing, new processes need to be added. Also, if there is no guarantee that image processing is always done correctly, it can also be a cause of misdiagnosis.
셋째, CCD의 R,G,B 센서의 감도의 스펙트럼을 파악한 상태이어야 한다. 앞서 설명한 여드름 진단 방법은 각 픽셀의 RGB 값을 근거로 여드름을 진단하게 되는데, 동일한 피부를 촬영한다 하더라도 CCD의 특성이 다르면 그에 따라 촬영되어 얻어지는 RGB 값도 차이가 발생하게 되고, 이 역시 오진단의 원인이 될 수 있다.Third, the spectrum of the sensitivity of R, G, B sensor of CCD should be grasped. The acne diagnosis method described above diagnoses acne based on the RGB values of each pixel. Even if the same skin is photographed, if the characteristics of the CCD are different, the RGB values obtained by the imaging are also different. It can be a cause.
한편, 본 발명은 전문적으로 진단이 이루어져야 하는 피부과 병원 등에 구비되는 진단 장치를 염두에 둔 것이 아니라, 일반인들이 집에서 스스로 진단할 수 있는 장비를 염두에 둔 것이기 때문에, 하드웨어적인 비용이 많이 들면 그만큼 사용자의 경제적 부담이 커지는 문제가 있다.Meanwhile, the present invention does not consider a diagnostic device provided in a dermatological hospital which should be diagnosed professionally, but rather a device that enables a general person to diagnose himself / herself at home. Therefore, There is a problem that the economic burden of the system increases.
이하, 상술한 고려 사항들을 모두 반영한 여드름 진단 장치에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 여드름 진단 방법이 적용 가능한 진단 장치의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 8와 도 9는 도 7의 진단 장치를 서로 다른 방향에서 바라본 분해 사시도이며, 도 10은 도 7의 진단 장치의 단면도이다.Hereinafter, an acne diagnostic device that reflects all of the above considerations will be described. FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of a diagnostic apparatus to which the acne diagnosis method according to the present invention is applicable, FIGS. 8 and 9 are exploded perspective views of the diagnostic apparatus of FIG. 7 viewed from different directions, Fig.
본 발명의 여드름 진단 장치는 개인마다 휴대하고 다니는 휴대용 단말기인 스마트폰의 이미지 센서(94)와 연산장치(CPU), 메모리 등을 함께 활용하여 최소한의 구성으로 구현할 수 있다. 이미지 센서(94)의 일 예로서 본 발명에서는 CCD가 예시된다. 휴대용 단말기에 설치되어 있는 이미지 센서(94)는 청색광을 검출하는 B센서, 녹색광을 검출하는 G센서, 적색광을 검출하는 R센서의 배열로 이루어질 수 있다.The acne diagnosis apparatus of the present invention can be implemented with a minimal configuration by using an
본 발명의 여드름 진단 장치는, 이러한 휴대용 단말기(90)와, 후술할 진단 모듈(1)로 구현할 수 있다. The acne diagnosis apparatus of the present invention can be realized by such a
진단 모듈(1)은, 그 케이싱으로서, 내부에 각종 구성을 수용하는 하우징(10), 상기 하우징(10)에 연결 형성되며 피부와 접하는 전방으로 중공의 원통형으로 연장 형성된 경통(12)을 구비한다. 하우징(10)과 경통(12)은 합성수지로 일체로 제작 가능하다. 경통의 높이는 24mm, 경통의 외경은 29mm, 하우징의 높이는 12mm, 하우징의 폭은 26mm 정도일 수 있다.The
케이싱의 내부에는 LED를 비롯한 각종 구성의 작동을 제어하기 위한 제어회로가 마련된 기판(30)이 설치된다. 특히 케이싱의 경통(12) 부분에 끼워지는 기판(30)은 경통과 대응하는 원판형 형상으로 이루어지되, 중앙부에 원형 구멍(32)이 형성되고 이러한 구멍 주변으로 환형의 기판부가 마련된다. 물론 경통에 수용되는 환형의 기판부과 하우징에 수용되는 직사각형 형상의 기판은 일체로 형성된다. 환형의 기판부에는 개방된 경통의 외측을 향해 청색 광을 조사하는 LED(40)가 설치된다. LED(40)는 환형의 기판부 둘레에 등 간격으로 실장되어 있어, 방향성이 발생하지 않는다.A
LED(40)는 407nm의 피크파장을 가지는 청색광을 피부에 조사한다. 이때 LED에서 조사되는 광의 피크파장은 380nm ~ 420nm 에 존재하는 청색광 내지 근자외선 광일 수 있다. 이는 도 1에 도시된 코프로포르피린 3의 흡수 스펙트럼에서 최대 흡수율의 반에 해당하는 스펙트럼의 폭에 해당한다. 따라서 적어도 LED에서 조사되는 광의 피크파장이 380nm ~ 420nm 내에 있으면 피부에 존재하는 포르피린의 광 에너지 흡수 효율을 상당 수준 확보할 수 있다.The
기판(30)에는 LED의 동작을 제어하기 위한 제어회로가 마련되어 있으며, 또한 진단 모듈(1)을 온오프 하기 위한 스위치(51)가 설치된다. 또한 기판(30)은, 하우징(10) 내에 함께 수용되는 배터리(53)와 전기적으로 연결된다. 기판(30)에는 전원 제어부도 마련된다. 배터리(53)는 리튬 폴리머 전지와 같은 2차전지로서 충전과 방전이 가역적으로 일어날 수 있으며, 기판(30) 상에는 이를 충전하는 외부 전원을 연결하기 위한 충전단자(52)가 설치되어 있다. The
또한 기판에는 블루투스 칩셋이 설치되어 휴대용 단말기 본체와 제어 신호를 주고 받을 수 있다. 휴대용 단말기를 여드름 진단 장치로 사용하기 위한 프로그램은 애플리케이션 형태로 휴대용 단말기에 설치될 수 있으며, 가령 사용자가 프로그램을 구동한 후 촬영 버튼을 누르면, 블루투스 프로토콜을 통해 제어 신호가 기판의 제어회로로 전달됨으로써 LED(40)가 점등되도록 할 수 있다. 그리고 프로그램은 LED(40)가 점등된 시간 내에 휴대용 단말기(90)의 이미지 센서(94)에서 촬영이 이루어지도록 할 수 있다. In addition, a Bluetooth chipset is installed on the board, and a control signal can be exchanged with the main body of the portable terminal. The program for using the portable terminal as an acne diagnosis device can be installed in a portable terminal in the form of an application. For example, when a user presses a photographing button after driving a program, a control signal is transmitted to the control circuit of the substrate through the Bluetooth protocol The
이러한 제어 신호가 반드시 블루투스 방식으로 전송되어야 하는 것은 아니다. 가령 휴대용 단말기에 있는 USB 단자와 기판(30) 상의 충전단자(52)가 연결되고, 충전단자(52)는 USB 단자로부터 전원을 공급받아 LED 가동에 사용되도록 하거나 배터리를 충전할 수 있으며, USB 형태의 단자로부터 LED 제어신호를 전달받아 이를 LED 제어회로에 전달할 수 있다. 이 외에도 휴대용 단말기의 이어폰이나 헤드폰 연결용 단자를 통해 제어신호를 전달받는 방식 또한 가능하다. 이처럼 본 발명에 의하면 다양한 유선 또는 무선의 근거리 통신 프로토콜을 적용하여 휴대용 단말기(90)와 진단 모듈(1) 사이에 제어 신호를 주고 받을 수 있다.These control signals do not necessarily have to be transmitted in a Bluetooth manner. For example, the USB terminal on the portable terminal is connected to the charging
이와 달리 LED(40)의 구동이 단순하게 스위치(51)만으로 온오프 되도록 할 수도 있다. 즉 사용자는 여드름 진단을 하고자 할 때 스위치를 켜고, 촬영이 끝난 후 스위치를 끄는 방식으로 LED를 제어할 수도 있다.Alternatively, the drive of the
또한 진단 모듈(1)은, 배터리(53)가 생략된 구조로서, 충전단자(52)가 전원단자로 사용될 수도 있다. 가령 앞서 설명한 휴대용 단말기(90)의 USB 단자와 진단 모듈(1)의 전원단자가 유선으로 연결되어 휴대용 단말기(90)의 전원을 공급받는 방식으로도 전원 공급이 이루어지도록 할 수 있다. 물론 이때 앞서 설명한 바와 같이 USB 단자로부터 LED 제어신호를 전달받아 이를 LED 제어회로에 전달할 수도 있다.Further, the
경통(12) 부분에는, 먼저 기판(30)이 끼워진 후, 렌즈 마운터(60)가 억지 끼움 방식으로 끼워져 고정된다. 렌즈 마운터(60)가 경통(12) 부분에 고정됨에 따라 기판(30) 역시 함께 고정된다. 렌즈 마운터(60)에는 광각 렌즈(62)와 롱 패스 필터(64)가 각각 순서대로 억지 끼워져 고정된다. 억지 끼움이 용이하도록 렌즈 마운터(60)는 어느 정도 탄성을 가지는 합성 수지 재질로 이루어질 수 있다.After the
광각 렌즈(62)는 짧은 경통의 거리에도 초점거리를 휴대용 단말기(90)의 이미지 센서(94)에 맞추기 위한 구성이다. 따라서 피부의 이미지는 상기 광각 렌즈(62)와 휴대용 단말기(90)의 광학 렌즈(92)에 의해 이미지 센서(94)에서 초점이 잡히도록 할 수 있다.The wide-
또한 롱 패스 필터(64)는 500 nm 가 넘는 파장의 광만을 통과시킨다. 즉 롱 패스 필터(64)는 피부에 조사되었던 청색 광을 배제하고 녹색 광을 비롯하여 그보다 긴 파장을 가지는 광을 통과시키도록 하는 기능을 한다. 따라서 이미지 센서(94)의 RGB 센서가 각각 407nm 부근의 강한 반사광에 반응하여 해당 픽셀이 하얗게 되어 버리는 현상을 방지할 수 있다.The long-
본 발명에서는 광각 렌즈(62)와 롱 패스 필터(64)가 별도의 구성으로 마련된 것이 예시되었다. 하지만 실제 제작에서는 이를 일체로 제작할 수도 있다. 가령 광 투과율이 우수한 PMMA 수지로 광각 렌즈(62)를 설계하여 사출 성형함으로써 렌즈를 제작하되, 사출 전의 수지에 제1파장대의 파장을 흡수하는 황색 계열의 안료를 섞어 롱 패스 필터의 기능까지 동시에 하도록 할 수 있다. 이러한 방식에 의하면 부품 조립수가 줄어들고 부품 수가 줄어들기 때문에, 제품의 부피를 줄이고, 제작 단가도 낮출 수 있는 이점이 있다. 즉 형상은 광각 렌즈(62)의 형상이되, 렌즈의 매질이 제1파장대의 광을 흡수하여 롱 패스 필터(64)의 기능도 동시에 하는 것이다.In the present invention, it is exemplified that the wide-
상술한 각종 구성이 내장된 하우징(10)은 케이스(80)에 고정됨으로써 휴대용 단말기(90)에 대해 고정될 수 있다. 물론 본 발명이 다른 고정 방식을 배제하는 것은 아니다.The
하우징(10)을 휴대용 단말기(90)에 대해 고정하게 되면, 도 10에 도시된 바와 같이 휴대용 단말기(90)의 이미지 센서(94), 광학렌즈(92)와 함께, 상기 롱 패스 필터(64), 광각 렌즈(62) 및 기판의 원형 구멍(32)이 축 정렬된다. 이때 휴대용 단말기(90) 또는 그 케이스(80)와 진단 모듈(1)의 하우징(10)에 이러한 정렬이 자연스럽게 이루어지도록 상호 안내하는 안내부를 형성하면, 상술한 정렬이 간단하게 이루어질 수 있다.When the
도 10에 도시된 바와 같이, 경통(12)의 선단부는 피부(S)와 밀착된 상태로 피부를 촬영할 수 있게 된다. 즉 경통(12)을 피부에 접촉시킴으로 인해, 이미지 센서(94)에 대한 초점거리는 이미지 센서(94)와 경통(12)의 선단부 사이의 거리로 고정된다. 또한 경통(12)은 불투명한 재질로 구성되고, 이에 따라 LED(40)를 제외한 다른 광원으로부터는 경통 내부의 공간으로 빛이 조사되지 않도록 할 수 있다. 즉 경통 내부는 LED(40) 외에 다른 광원이 없는 암실 조건이 만족된다.As shown in FIG. 10, the tip of the
따라서 본 발명의 여드름 진단 장치의 피부 접촉식 경통(12)은 407nm 부근의 청색광을 발광하는 LED에서 조사되는 광 외의 다른 광이 피부에 함께 조사되지 않도록 하는 조건을 만족시켜 주면서, 동시에 이미지 센서(94)에서 촬영되는 피부의 이미지의 축척이 모두 동일하게 할 수 있다.Therefore, the skin-
한편 진단 모듈(1)은 다양한 휴대용 단말기에 부착되어 사용 가능하다. 하지만 이렇게 서로 다른 기기에 진단 모듈(1)을 부착하여 사용할 경우, 해당 기기에 설치된 이미지 센서의 R,G,B 센서의 감도의 스펙트럼이 파악되어 있어야 한다. 즉 기기마다 R,G,B 센서의 감도에는 차이가 있으므로, 동일한 피부를 촬영하더라도 촬영된 이미지에서 처리되는 RGB값에는 차이를 갖게 된다. 따라서 각 기기마다 다른 R,G,B 센서의 감도를 반영한 수식 f(R,G,B)가 요구된다. 그런데 이는 진단 모듈(1) 제조사에서 스마트폰의 애플리케이션으로 제공할 수 있다. 즉 기기별로 파악된 R,G,B 센서의 감도의 스펙트럼 정보가 반영된 이미지 프로세스를 구현한 애플리케이션을 앱스토어에 업로드해 두고, 사용자들이 이를 다운로드 받아 휴대용 단말기에 설치(install)한 후 사용하도록 하면, 성향이 서로 다른 다양한 이미지 센서에 능동적으로 대응할 수 있다.Meanwhile, the
따라서 사용자들은 본 발명에 따른 진단 모듈(1)만을 구매하여 이를 자신의 스마트폰에 설치하고, 애플리케이션을 설치하여 진단 장치를 구현할 수 있다. 그리고 진단 모듈(1)은 앞서 설명한 최소한의 구성만으로 구현할 수 있으므로 가격을 낮출 수 있다. 따라서 사용자들이 집에서도 편리하게 스스로 사용이 가능해진다.Therefore, users can purchase only the
이하 이러한 장치를 사용하여 피부의 여드름을 진단하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of diagnosing skin acne using such a device will be described.
사용자는 자신의 휴대용 단말기(90)에 여드름 진단을 진행할 수 있는 프로그램을 설치한다. 그리고 진단 모듈(1)의 경통과 휴대용 단말기(90)의 광학렌즈(92) 부분을 정렬시키며 휴대용 단말기(90)의 케이스(80)에 진단 모듈(1)을 설치한다.The user installs a program for conducting diagnosis of acne on his / her
사용자는 진단 모듈(1)의 스위치(51)를 켜고, 휴대용 단말기(90)의 프로그램을 구동하며, 진단 모듈(1)과 휴대용 단말기(90)를 블루투스로 연결한다. 그러면 프로그램은 해당 휴대용 단말기(90)의 기종에 따라, 해당 기종에 사용된 이미지 센서(94)의 특성과, 그에 따른 여드름 여부에 대한 판단의 기준값(threshold)을 메모리에 로드한다. The user turns on the
사용자는 여드름을 진단하고자 하는 피부에 경통(12)의 선단부를 접촉시키고 휴대용 단말기(90)에서 촬영 버튼을 누른다. 그러면 블루투스 프로토콜로 휴대용 단말기(90)에서 진단 모듈(1)에 제어 신호가 전달되고, 기판(30)에 마련된 LED 제어회로와 전원 제어부가 작동하여 LED를 점등시킨다. 그리고 LED가 점등되어 있는 동안 휴대용 단말기(90)는 이미지 센서(94)를 통해 피부를 촬영한다. 그러면 이미지 센서(94)에서 촬영된 이미지는 500nm 이상의 파장을 가지는 광을 검출하여 픽셀마다 각각의 RGB 값을 생성한다.The user touches the tip of the
픽셀마다 생성된 RGB 값은 휴대용 단말기의 메모리에 저장된다. 그리고 휴대용 단말기의 연산장치(CPU)는 촬영된 RGB 값에 대해 이미지 프로세스를 진행하여 각 픽셀의 RGB 값에 의해 산출되는 값과 상기 기준값을 대비하여 해당 픽셀 부분이 여드름과 관련이 있는 부위인지 확인한다. 그리고 그 면적이 소정의 기준을 넘는지 파악한다.The RGB values generated for each pixel are stored in the memory of the portable terminal. Then, the CPU of the portable terminal proceeds to the image process with respect to the photographed RGB values to compare the value calculated by the RGB value of each pixel with the reference value to determine whether the pixel portion is related to acne . Then, it is determined whether the area exceeds a predetermined standard.
그리고 휴대용 단말기의 프로그램에서는, 이미지 센서(94)에 의해 촬영된 이미지 상에, 여드름이 일어난 상태이거나 일어날 가능성이 높은 위치를 알리는 표시를 하고, 이를 휴대용 단말기(90)의 디스플레이(96)를 통해 도시한다.In the program of the portable terminal, the image of the image picked up by the
그러면 사용자는 휴대용 단말기의 디스플레이를 보며, 520nm 부근의 광으로 표시된 영역이 염증이 발생 예정이거나 발생한 여드름 부분이라고 판단할 수 있게 된다. 참고로 모공 내의 피지도 황색 내지 적색으로 표현되어 역시 눈에 잘 띄게 된다. Then, the user can see the display of the portable terminal, and the area indicated by the light in the vicinity of 520 nm can be judged to be the part of the acne where inflammation is to occur or occurred. For reference, the sebum in the pores is also expressed in yellow to red, which is also noticeable.
또한 기준이 되는 단위 면적 당 여드름의 발병 (가능) 개소의 수가 소정 수준 이상이 되면, 음향이나 진동 등의 방식으로, 또는 디스플레이를 통한 시각적인 방식으로 사용자에게 알리며, 현재 피부 상태에 따른 처방이나 피부 관리 방법의 제안을 할 수 있다.In addition, when the number of incidence (possible) points of acne per unit area as a reference becomes equal to or higher than a predetermined level, the user is informed in a visual manner through sound or vibration, or through a display, We can suggest management method.
이러한 진단 모듈(1)은 단순히 여드름을 진단하는 것에서 나아가, 테라피 모드로 사용될 수도 있다. 이 때에는 여드름이라고 판단되는 부분에 상기 LED(40)에서 청색광을 집중적으로 조사하는 방식이 사용될 수 있다. P.acne가 생성한 포르피린이 빛을 흡수하면 독성을 띄고 이러한 독성이 P.acne와 피지선을 파괴하도록 하는 PDT(photodynamic therapy) 치료에 대응하여, 이러한 포르피린이 410 nm 부근의 스펙트럼 범위의 광으로부터 에너지를 흡수하는 점을 활용하여, 피부 진단을 위해 피부를 촬영할 때보다 더 강한 청색광으로 여드름 부위를 조사함으로써 치료 효과를 얻고자 하는 것이다.This
청색광을 더 강하게 조사하는 방법으로서는, LED에 공급되는 전력을 더 높여 단위 LED 당 청색광 조사량을 더 증가시키는 방법, 또는 구비된 복수 개의 LED를 전부 점등시키는 방법, 또는 이들을 혼합한 방법이 사용될 수 있다. 즉 진단을 위해 피부를 촬영할 때에는 복수 개의 LED 중 일부만 점등시키고(물론 이 때에도 중심에 대해 방사상으로 대칭이 되는 위치에서 점등을 시켜 방향성을 최소화한다), 테라피 모드로 청색광을 조사할 때에는 복수 개의 LED를 모두 점등시키고(점등시키거나) 각 LED에 공급되는 전력을 더 높일 수 있다.As a method of irradiating blue light more strongly, a method of further increasing the power supplied to the LEDs to further increase the amount of blue light irradiation per unit LED, a method of fully lighting a plurality of LEDs provided, or a method of mixing them can be used. That is, when photographing the skin for diagnosis, only a part of the plurality of LEDs is turned on (of course, at this time also, the directionality is minimized by lighting at a position symmetrically radial with respect to the center). When blue light is irradiated in the therapy mode, All the LEDs can be turned on (illuminated) or the power supplied to each LED can be further increased.
또한 이러한 테라피 목적의 청색광 조사량은 진단 모드에서 확인된 여드름의 크기나 개수 등에 대응하여 프로그램에서 자동적으로 조절되도록 할 수 있다. 조사량을 조절하는 방법은 조사 시간을 조절하는 방법, 조사 세기를 조절하는 방법, 이들을 모두 혼합하는 방법 등이 활용된다.In addition, the amount of blue light for therapeutic purposes can be automatically adjusted in the program corresponding to the size and number of acne identified in the diagnostic mode. The method of controlling the irradiation amount includes a method of adjusting the irradiation time, a method of adjusting the irradiation intensity, and a method of mixing all of them.
간단하게는 스위치(51)를 2 단계로 구성하여, 스위치가 1 단계 위치에 있을 때에는 피부 촬영에 적합한 조도로 청색광이 조사되고, 스위치가 2 단계 위치에 있을 때에는 테라피 모드에 적합한 조도로 청색광이 조사되도록 구성하는 것도 가능하다.When the switch is in the first-step position, the blue light is irradiated at an illuminance suitable for skin photographing. When the switch is in the second-step position, the blue light is irradiated at a luminance suitable for the therapy mode. Or the like.
상술한 휴대용 단말기와 진단 모듈의 조합은 장치를 작게 구현할 수 있고, 피부 관리를 전문적으로 하는 곳에서는 물론, 가정에서도 손쉽게 사용 가능하다. 특히 실시간으로 사용자의 데이터를 수집하고 보여줄 수 있어 사용 편의성이 매우 높다.The combination of the portable terminal and the diagnostic module can realize a small device, and can be easily used at home or at home where the skin care is specialized. In particular, it is very easy to use because it can collect and display user data in real time.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is obvious that a transformation can be made. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the effects of the present invention are not explicitly described and described, but it is needless to say that the effects that can be predicted by the configurations should also be recognized.
1: 진단 모듈
10: 하우징
12: 경통
30: 기판
32: 원형구멍
40: LED
51: 스위치
52: 충전단자
53: 배터리
60: 렌즈 마운터
62: 렌즈(광각)
64: 롱 패스 필터
80: 케이스
90: 휴대용 단말기
92: 광학렌즈
94: 이미지 센서
96: 디스플레이
S: 피부1: Diagnostic module
10: Housing
12: lens barrel
30: substrate
32: Circular hole
40: LED
51: Switch
52: Charging terminal
53: Battery
60: Lens mount
62: Lens (wide angle)
64: Long pass filter
80: Case
90: Portable terminal
92: Optical lens
94: Image sensor
96: Display
S: skin
Claims (21)
상기 하우징 내에 설치되는 기판;
상기 기판 상에 실장되며, 상기 기판이 상기 하우징 내에 설치되었을 때 상기 경통의 내측 공간에 위치하게 되는 LED; 및
상기 경통 내에 설치되며 상기 피부로부터 나오는 광이 이미지 센서로 입사되는 경로에 위치하여 경통의 선단부에 접촉한 피부의 초점 거리를 상기 이미지 센서에 맞추는 렌즈;를 포함하는 진단 모듈.
A housing including a barrel whose tip contacts the skin;
A substrate disposed within the housing;
An LED mounted on the substrate and positioned in an inner space of the barrel when the substrate is installed in the housing; And
And a lens installed in the lens barrel and positioned in a path along which the light emitted from the skin is incident on the image sensor to adjust the focal distance of the skin that contacts the distal end of the lens barrel to the image sensor.
상기 경통 내에 설치되며 상기 피부로부터 나오는 광이 이미지 센서로 입사되는 경로에 위치하여 상기 LED에서 조사되는 파장인 제1파장대의 광은 차단하고 상기 제1파장대의 광 보다는 파장이 긴 제2파장대의 광은 투과시키는 롱 패스 필터;를 더 포함하는 진단 모듈.
The method according to claim 1,
The light emitted from the skin is positioned in a path through which the light emitted from the skin is incident on the image sensor so as to block light of a first wavelength band emitted from the LED and emit light of a second wavelength band that is longer than the light of the first wavelength band, And a long pass filter for transmitting the long pass filter.
상기 렌즈는 상기 LED에서 조사되는 파장인 제1파장대의 광은 차단하고 상기 제1파장대의 광 보다는 파장이 긴 제2파장대의 광은 투과시키는 롱 패스 필터의 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 진단 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the lens has a function of a long pass filter for blocking light of a first wavelength band emitted from the LED and transmitting light of a second wavelength band having a longer wavelength than the light of the first wavelength band.
상기 렌즈는 PMMA로 제작되되 제1파장대의 광을 흡수하는 안료와 혼합된 상태로 제작되는 것을 특징으로 하는 진단 모듈.
The method of claim 3,
Wherein the lens is made of PMMA and is mixed with a pigment absorbing light of a first wavelength band.
상기 기판에는 구멍이 형성되고,
상기 구멍은 경통 내에서 경통의 길이방향의 중심축에 배치되며,
상기 LED는 상기 구멍 주변에 실장되되, 상기 경통의 길이방향의 중심축에 대해 등 간격으로 방사상으로 배치되어 있는 진단 모듈.
The method according to claim 1,
A hole is formed in the substrate,
The hole is disposed in the longitudinal center axis of the barrel in the barrel,
Wherein the LED is mounted around the hole, and is radially disposed at equal intervals with respect to a longitudinal center axis of the lens barrel.
상기 렌즈는 렌즈 마운터에 고정된 상태로 상기 경통 내에 설치되며,
상기 렌즈 마운터가 경통에 고정되면서 상기 기판을 하우징 내에 고정하는 고정력을 제공하는 진단 모듈.
The method according to claim 1 or 3 or 4,
Wherein the lens is mounted in the lens barrel while being fixed to the lens mount,
Wherein the lens mount is secured to the lens barrel to provide a fixing force to fix the substrate within the housing.
상기 렌즈와 상기 패스 필터는 렌즈 마운터에 고정된 상태로 상기 경통 내에 설치되며,
상기 렌즈 마운터가 경통에 고정되면서 상기 기판을 하우징 내에 고정하는 고정력을 제공하는 진단 모듈.
The method of claim 2,
Wherein the lens and the pass filter are installed in the lens barrel while being fixed to the lens mount,
Wherein the lens mount is secured to the lens barrel to provide a fixing force to fix the substrate within the housing.
상기 하우징 내에 수용되며, 외부로부터 전원을 공급받아 충전되고 상기 LED에 전원을 공급하기 위해 방전되는 배터리;를 더 포함하는 진단 모듈.
The method according to claim 1,
And a battery accommodated in the housing, charged by being supplied with power from the outside, and discharged to supply power to the LED.
상기 기판에는 상기 진단 모듈의 온 오프를 제어하는 스위치(51)가 설치된 진단 모듈.
The method of claim 8,
Wherein the substrate is provided with a switch (51) for controlling on / off of the diagnostic module.
상기 기판에는 이미지 센서를 포함하는 휴대용 단말기와 근거리 무선 통신을 하기 위한 블루투스 모듈이 설치된 진단 모듈.
The method of claim 8,
And a Bluetooth module for short-range wireless communication with the portable terminal including the image sensor.
상기 기판에는 충전단자(52)가 설치된 진단 모듈.
The method of claim 8,
And a charging terminal (52) is provided on the substrate.
상기 LED에서 조사되는 제1파장대의 광의 피크 파장은 380 nm 와 420 nm 사이에 존재하는 진단 모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the peak wavelength of the light of the first wavelength range irradiated by the LED is between 380 nm and 420 nm.
상기 제2파장대의 광은 520nm 및 그 부근의 광을 포함하는 포함하는 진단 모듈.
The method according to claim 2, 3, or 4,
Wherein the light in the second wavelength band comprises light at and near 520 nm.
상기 진단 모듈과 체결되며 상기 이미지 센서가 내장된 휴대용 단말기를 포함하는 피부 진단 장치.
A diagnostic module according to any one of claims 1 to 5, claims 7 to 12, and
And a portable terminal coupled to the diagnostic module and including the image sensor.
상기 진단 모듈과 상기 휴대용 단말기가 체결될 때, 상기 이미지 센서가 상기 경통과 정렬되도록 상호 안내되는 것을 특징으로 하는 피부 진단 장치.
15. The method of claim 14,
And the image sensor is guided to be aligned with the barrel when the diagnostic module and the portable terminal are fastened together.
상기 이미지 센서는 청색광 감지 소자와 녹색광 감지 소자와 적색광 감지 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 진단 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the image sensor includes a blue light sensing element, a green light sensing element, and a red light sensing element.
상기 휴대용 단말기에는 상기 진단 모듈을 제어하고 이미지 센서에 의해 촬영된 이미지를 처리하는 프로그램이 설치되는 것을 특징으로 하는 피부 진단 장치.
15. The method of claim 14,
Wherein the portable terminal is provided with a program for controlling the diagnostic module and processing an image photographed by the image sensor.
상기 프로그램은 이미지 처리 결과 피부의 상태가 비 정상적인 경우, 이러한 사실을 알리기 위한 신호를 발생시키는 피부 진단 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein the program generates a signal to inform the user of the fact that the skin condition is abnormal as a result of the image processing.
상기 프로그램은 촬영된 이미지를 휴대용 단말기의 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 하는 피부 진단 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein the program displays the photographed image on a display of the portable terminal.
상기 프로그램은 이미지 처리 결과 피부의 상태가 비 정상적인 위치가 파악된 경우, 이러한 위치를 디스플레이에 함께 표시하는 것을 특징으로 하는 피부 진단 장치.
The method of claim 19,
Wherein the program displays such a position on the display when an abnormal position of the skin condition is detected as a result of image processing.
상기 프로그램은 이미지 처리 결과 피부의 상태가 비 정상적인 경우,
상기 진단 모듈의 LED를 제어하여 PDT를 진행하는 것을 특징으로 하는 피부 진단 장치.
18. The method of claim 17,
When the state of the skin is abnormal as a result of the image processing,
And the LED of the diagnostic module is controlled to proceed with the PDT.
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E601 | Decision to refuse application | ||
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AMND | Amendment | ||
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