2017.3 휴대용검안경
머리말 19세기중반독일의사 Hermann von Helmholtz에의해눈안의망막을볼수있는최 초의검안경이제작되었습니다. 초기모델은조명으로촛불을사용하여의사의눈으로환자의눈을직접관찰하는간단한형태였습니다. [ 독일예나의광학박물관에있는검안경 ] [ 망막사진 ] 광학및주변기술의발달로현재는여러가지형태의검안경이제작되어환자의질병을진단하는데활용하고있습니다만, 눈의동공을통해망막을관찰하는것은생각처럼쉬운것은아닙니다. 먼저, 사람의동공은빛에반응을하는데밝은빛이들어오면크기가작아지게됩니다. 들어오는광량을적절하게유지하는좋은방법입니다만외부에서관찰하기에는문제점이있습니다. 다른하나는망막의반사율이매우떨어진다는점입니다. 구체적인광학계에따라달라지지만넓은영역을관찰하는데는위의여러가지문제점을해결해야합니다. 저희는 2013년부터휴대가가능하고저렴한검안경을개발해오고있습니다만 160년이상된기술에비해경험부족으로숱한어려움을겪었습니다. 많은부분해결해서올해는목적에부응할수있는정도의제품을시장에내놓으려고합니다. 거동이불편하신분들이나의사의진찰이수월하지못한지역, 동물병원에서손쉽게활용할수있는제품으로의료혜택의범위를넓히는데기여했으면합니다. 또한, 이를기반으로안광학분야의연구개발을충실히해나가겠습니다. 1
최초의검안경은의사가환자의눈을직접관찰하는형태였습니다. 따라서이를영어로는 direct ophthalmoscope라하고우리말로는직상검안경이라고합니다. 또다른형태는렌즈를이용해망막상의중간상을만들고이를관찰하는것이가능합니다. 이를 indirect ophthalmoscope, 우리말로는도상검안경이라고합니다. 번역에있어서 direct/indirect를직상 / 도상으로한것은조금오류가있어보이긴합니다. 광학에서는정립상 / 도립상을 erect image/inverted image로표기합니다. Indirect ophthalmoscope에서도오목렌즈또는발산렌즈는정립상을만들게됩니다. 동공시야각 ~ 7 검안경의종류 환자눈 관찰자눈 [ Direct ophthalmoscope ] LED/Lamp Direct ophthalmoscope는환자의눈을렌즈로사용하기때문에간단한돋보기광학계가됩니다. 사람의눈이 60D이고렌즈의초점에환자의망막이있기때문에배율 (MP)=60D/4D=X15가됩니다. 4D는명시거리인 250mm를고려했을경우입니다. 관찰자눈을포함한유한광학계로해석하면배율은 X1입니다. 시야각 (FOV, Field of View) 은 7도정도로작은편입니다. 시야각 ~ 25 동공 환자눈 대물렌즈 20D 관찰자눈 [ Indirect ophthalmoscope ] LED/Lamp Indirect ophthalmoscope 에서볼록렌즈이며초점거리가 50mm(20D) 인대물렌즈를사용할경 우, 실상을맺기때문에 60D/20D=X3 인배율이됩니다. 시야각은 25 도정도로넓은편입니다. 대물렌즈의초점거리가짧을수록배율은작아지고시야각은넓어지게됩니다. 2
nun 의특장점 저희회사가개발하고있는휴대용검안경 nun은두가지검안경의장점을취하고있습니다. 기본적으로는 indirect ophthalmoscope로 30도정도의넓은시야각을갖습니다. 대물렌즈와릴레이렌즈를통해망막상을 X1로결상시키고 60D의접안렌즈를추가해서 X15의배율 ( 관찰자눈을포함한유한광학계로보면 x1) 을확보했습니다. 안점거리는 20mm이상확보하여안경을쓴채로관찰이가능합니다. 안점거리 시야각 ~ 30 동공 릴레이렌즈 환자눈 대물렌즈 링마스크 접안렌즈 관찰자눈 [ 휴대용검안경 nun ] LED/Lamp nun 의특장점 휴대가가능한검안경 검사자의안경착용을고려한안점거리 (>20mm) 확보 약 30 정도의넓은시야각 디옵터조정범위 : +20D~-20D Cyan color filter LED lighting Li-ion battery, Micro 5 pin 충전기 스마트폰카메라 ( 아이폰 5/5S/SE, 전용앱 ) 를이용한안저촬영및저장, 환자별관리가능 3
개발이력 2013년최초의개발품을 3D printing으로제작하여모델눈을이용한망막상을관찰할수있었습니다. 이시기에모델눈과실제사람눈의망막에서의반사율차이가심하다는사실을인지하지못하고디옵터조정기구등외형과디자인을개선한제품이 version 2 입니다. [ Version 1 ] [ Version 2 ] Version 2에서는스마트폰을이용한사진촬영이가능하도록어댑터를제작하여망막사진을저장할수있었습니다. 내부조명으로인한 doublet lens의내부반사광, 각막반사광을비롯하여깨끗한이미지를얻는데실패하였습니다. Version 3에서는단일비구면대물렌즈를도입하고, ring mask를이용한 ring 조명으로각막반사광을최소화했으며 LED 조명의 spectrum을붉은색계열로변경하는등의개선을실시하였습니다. 상은많이개선되었습니다만, 산동제를반드시사용해야하는점은단점으로남아있습니다. [ Version 3 ] 4
09:57:03 w w w. w i k i o p t i c s. c o m 비구면대물렌즈조명과결상이공유되는대물렌즈군 (Doublet+singlet) 을비구면렌즈로대체하여조명이렌즈에의해반사되는것을회피합니다. 조명및결상광학계개선 Ring mask LED spectrum 사람눈의망막은붉은색에서반사율이높은특성을활용하기위해비교적낮은온도의색온도를갖는 LED 를선정합니다. Ring 조명주로각막에의해반사되어들어오는빛을차단합니다. 25.00 MM infinity FULL SCALE 13-May-16 광학계개선전에는각막반사광이심해서원래시야각을충분히확보하지못하는문제점이있 었으나개선후에는시야각및각막반사광의영향은거의없는편입니다. 개선후망막상에서도 주변에뿌였게보이는부분은망막반사광의편광상태에영향을받는것으로보입니다. [ 개선전망막상 ] [ 개선후망막상 ] 5
기구개선 스마트폰어댑터 필터조절부 초점조절부 광량조절부 기존모델의작동성및편의성을개선하기위해이번모델에서는새로운시도를통한많은노력을기울였습니다. 디자인은좀더세련되고안정된느낌을줄수있으면서제품크기는크게줄였으며사용자측면에서편안함을느낄수있도록노력하였습니다. 부가적인기능에는새로운메커니즘을도입하여기존의문제점을개선할수있었습니다. 초점조절부초점조절부의보다용이한조작및효율성, 사용자편의성등을위해새로운메커니즘을도입하였습니다. 초점조절휠을무한반복조절함으로써접안렌즈군이왕복직선운동으로변환되는특징을가지고있습니다. 안정되고세련된일체형바디디자인제품크기를줄임과동시에안정되면서도세련된느낌을최대한살릴수있게제품디자인에노력하였습니다. 충전용배터리는교체가가능하게변경되었으며일체형바디를채택하여공간을최대한활용하게끔설계했습니다. 견고하고심플한스마트폰어댑터저희는아이폰 5/5S/SE에맞는스마트폰어댑터를제공하고있습니다. 스마트폰의탈부착은간단하지만견고하게고정할수있습니다. 6
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