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KR20130011141A - 내시경 및 내시경 시스템 - Google Patents

내시경 및 내시경 시스템 Download PDF

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KR20130011141A
KR20130011141A KR1020110072082A KR20110072082A KR20130011141A KR 20130011141 A KR20130011141 A KR 20130011141A KR 1020110072082 A KR1020110072082 A KR 1020110072082A KR 20110072082 A KR20110072082 A KR 20110072082A KR 20130011141 A KR20130011141 A KR 20130011141A
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KR
South Korea
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unit
light
photographing
endoscope
pattern
Prior art date
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Withdrawn
Application number
KR1020110072082A
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English (en)
Inventor
김연호
이승완
박동렬
원종화
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
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Priority to US13/452,086 priority patent/US20130023732A1/en
Priority to EP12174563A priority patent/EP2549226A1/en
Priority to JP2012160489A priority patent/JP2013022464A/ja
Priority to CN2012102535670A priority patent/CN102885605A/zh
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Abstract

내시경 및 내시경 시스템을 제공한다. 내시경은 특징점에 대응한 패턴을 갖는 패턴광을 제공하는 패턴광 제공부, 패턴광이 조사된 촬영 대상을 촬영하는 제1 촬영부 및 제2 촬영부 및 패턴광을 상기 촬영 대상에 전달하고, 상기 촬영 대상에서 반사된 광을 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부에 전달하는 광 전달부를 포함한다.

Description

내시경 및 내시경 시스템{Endoscope and Endoscope system}
본 개시는 촬영 대상의 깊이 정보를 포함한 영상을 생성하는 내시경 및 그 시스템에 관한 것이다.
내시경은 수술을 하거나 절개를 하지 않고서는 직접 병변을 볼 수 없는 신체의 내부에 삽입되어 장기나 체강 내부를 직접 볼 수 있게 만든 의료 기구이다. 초기의 내시경은 신체의 체강 내에 가늘고 긴 삽입부를 삽입하여 체강 내의 장기 등을 단순히 관찰하는 용도로 사용되었다. 이후, 영상 처리 기술의 발전에 따라, 흑백 카메라로 체강 내의 각 부위를 촬영한 후, 촬영된 영상을 통해 각 부위의 병변을 자세하게 관찰할 수 있게 되었다. 그리고, 단순 흑백 카메라는 고해상도의 컬러 영상 획득 장치로 대체되어 병변을 더욱 자세하게 관찰할 수 있게 되었다. 또한, 구별하고자 하는 병변에 따라 체강 표면을 특정한 색소로 염색한 후 촬영을 하는 색소 내시경(chromo endoscope)도 사용되고 있다.
한편, 내시경은 과거 흑백 영상만을 제공하던 것에서부터 시작하여 영상 처리 기술의 발달에 힘입어 컬러 고해상도 영상 내지는 협대역 영상을 제공하는 수준까지 발전하였다.
이러한 내시경의 발달은 보다 정확한 병변 구별력을 제공하는 것과 밀접한 연관이 있다. 따라서, 차세대 내시경 관련 기술로 가장 유력한 것이 3차원 내시경이다. 기존의 내시경들은 2차원의 촬영 영상만을 제공하기 때문에 병변의 정확한 검출이 어려운 문제점이 있었다. 색상은 주변 조직과 거의 유사하나 다소 돌출되어 높이가 다른 병변의 경우 2차원 영상만을 보고 이를 검출해내기가 매우 어렵기 때문이다. 이에 2차원 촬영 영상뿐만 아니라 촬영 부위의 깊이 정보까지 제공하는 3차원 내시경 개발에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다.
본 개시는 촬영 대상의 깊이 정보를 획득하여 깊이 정보가 포함된 영상을 생성하는 내시경 및 내시경 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 유형에 따르는 내시경은 특징점에 대응한 패턴을 갖는 패턴광을 제공하는 패턴광 제공부; 상기 패턴광이 조사된 촬영 대상을 촬영하는 제1 촬영부 및 제2 촬영부; 및 상기 패턴광을 상기 촬영 대상에 전달하고, 상기 촬영 대상에서 반사된 광을 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부에 전달하는 광 전달부;를 포함한다.
그리고, 상기 광 전달부는, 상기 패턴광을 상기 촬영 대상에 전달하는 제1 광 전달부; 상기 촬영 대상에서 반사된 광의 일부를 상기 제1 촬영부에 전달하는 제2 전달부; 및 상기 촬영 대상에서 반사된 광의 또 다른 일부를 상기 제2 촬영부에 전달하는 제3 전달부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광 전달부는 체강내로 삽입가능한 삽입부내에 마련될 수 있다.
그리고, 상기 광 전달부는 상기 삽입부를 관통하는 도파로로 형성될 수 있다.
또한, 상기 패턴광 제공부, 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부는 상기 삽입부의 후단에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 패턴광 제공부, 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부 중 적어도 하나는 상기 삽입부의 측단에 배치될 수 있다.
또한, 상기 광 전달부는, 상기 패턴광을 상기 촬영 대상에 전달하고, 상기 촬영 대상에서 반사된 광의 일부를 상기 제1 촬영부 또는 상기 제2 촬영부에 전달하는 공통 광 전달부;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 공통 광 전달부는, 적어도 하나의 절곡된 영역을 포함하고, 상기 절곡된 영역에 입사광의 일부를 투과시키고 다른 일부를 반사시키는 반사부가 배치될 수 있다.
또한, 상기 반사부는 하프 미러를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 패턴광은, 상기 특징점에 대응하는 영역에 그림자를 형성하는 광일 수 있다.
또한, 상기 패턴광 제공부, 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부 중 적어도 하나는 상기 광 전달부와 탈부착이 가능할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 유형에 따르는 내시경 시스템은 앞기 기술한 내시경 및 상기 특징점을 이용하여 상기 촬영 대상의 깊이 정보가 포함된 영상을 생성하는 프로세서;를 포함한다.
그리고, 상기 촬영 대상을 조명하는 조명광을 제공하는 광원부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 조명광을 상기 광 전달부 또는 상기 패턴광 제공부 중 어느 하나로 스위칭하는 스위칭부;를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 광 전달부는, 상기 조명광을 상기 촬영 부위에 전달하는 조명 전달부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 패턴광 제공부는, 상기 조명광의 일부를 차단하여 상기 패턴광을 생성할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서는, 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부에서 촬영된 각각의 영상에 포함된 상기 특징점의 상대적 위치 관계로부터 상기 촬영 대상의 깊이 정보를 산출할 수 있다.
또한, 특징점의 상대적 위치 관계와 깊이 정보가 매칭되어 저장된 룩업테이블;을 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 룩업테이블로부터 상기 특징점의 상대적 위치 관계에 대응하는 깊이 정보를 독출함으로써 상기 촬영 대상의 깊이 정보를 산출할 수 있다.
그리고, 상기 프로세서와 상기 내시경은 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.
본 개시는 특징점에 대응하는 패턴을 갖는 패턴광을 제공함으로써 촬영 대상의 깊이 정보를 용이하게 획득할 수 있다.
패턴광을 촬영부의 광 전달부를 통해 촬영 대상에 전달되기 때문에 내시경의 삽입부에 대한 폭을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 내시경 시스템의 내시경을 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 1의 내시경 시스템의 프로세서를 나타내는 블럭도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경의 삽입부의 단면도이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경의 광학적 배치 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경에서 제1 촬영부 및 제2 촬영부가 삽입부의 측단에 배치된 상태를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광 전달부가 제2 광 전달부 또는 제3 광 전달부와 일체화된 내시경을 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 줌 렌즈가 구비된 내시경을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광원을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 층이나 영역들의 폭 및 두께는 명세서의 명확성을 위해 다소 과장되게 도시될 수 있다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소들을 나타낸다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경 시스템(100)을 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 내시경 시스템(100)의 내시경(200)을 나타내는 블럭도이다. 그리고, 도 3은 도 1의 내시경 시스템(100)의 프로세서(300)를 나타내는 블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 내시경 시스템(100)은 내시경(200), 프로세서(300), 표시 장치(400) 및 광원 장치(500)를 포함한다. 내시경(200)은 프로세서(300)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있고, 광원 장치(500)와는 광 파이퍼 등으로 연결되거나 내시경(200)내에 마련될 수도 있다. 프로세서(300) 및 표시 장치(400)는 단일한 하우징내에 마련될 수 있다.
내시경(200)은 피검체의 신체 내부에 삽입되어 장기나 체강 내부를 촬영 대상(10)으로 하여 촬영하는 장치이다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 내시경(200)은 특징점에 대응한 패턴을 갖는 패턴광을 제공하는 패턴광 제공부(210), 촬영 대상(10)을 촬영하는 제1 촬영부(220)와 제2 촬영부(230), 및 패턴광을 촬영 대상(10)에 전달하고, 촬영 대상(10)에서 반사된 광을 상기 제1 촬영부(220)와 제2 촬영부(230)에 전달하는 광 전달부(240)를 포함할 수 있다. 패턴광 제공부(210), 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)는 광 전달부(240)로부터 탈부착이 가능하도록 구성할 수 있다.
패턴광 제공부(210)는 일정한 패턴을 갖는 패턴광을 촬영 대상(10)에 제공한다. 여기서 패턴광이란 패턴광이 촬영 대상(10)에 조사되었을 때 촬영 대상(10) 중 특징점에 그림자가 형성되는 광을 의미한다. 패턴광 제공부(210)는 입사된 광 중 패턴에 대응하는 영역의 광을 차단하는 광 필터를 포함할 수 있다.
제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)는 패턴광이 조사된 촬영 대상(10)을 촬영하며, CMOS 이미지 센서 또는 CCD 이미지 센서 등을 포함할 수 있다. 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)는 촬영 대상(10)을 다른 위치에서 촬영할 수 있도록 이격되어 배치될 수 있다. 본 내시경 시스템은 3차원 입체 영상을 생성하는 경우, 제1 촬영부(220)는 촬영 대상의 좌안용 영상을 촬영하고, 제2 촬영부(230)는 촬영 대상(10)의 우안용 영상을 촬영할 수 있다.
광 전달부(240)는 패턴광을 촬영 대상(10)에 전달하고 촬영 대상(10)에서 반사된 광을 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)에 전달한다. 예를 들어, 광 전달부(240)는 패턴광을 촬영 대상(10)에 전달하는 제1 광 전달부(241), 촬영 대상(10)에서 반사된 광의 일부를 제1 촬영부(220)에 전달하는 제2 광 전달부(242) 및 촬영 대상(10)에서 반사된 광의 다른 일부를 제2 촬영부(230)에 전달하는 제3 광 전달부(243)를 포함할 수 있다. 또한, 광 전달부(240)는 촬영 대상(10)을 조명하는 조명광을 촬영 대상(10)에 전달하는 제4 광 전달부(244)도 포함할 수 있다.
제1 광 전달부(241)는 제2 광 전달부(242) 및 제3 광 전달부(243)와 독립적인 구성요소일 수도 있지만, 제2 광 전달부(242) 또는 제3 광 전달부(243)가 제1 광 전달부(241)의 기능을 수행할 수도 있다. 제1 내지 제4 광 전달부(241, 242, 243, 244)는 내시경(200) 중 체강내로 삽입 가능한 가늘고 긴 삽입부(250) 내에 마련될 수 있다.
프로세서(300)는 내시경(200)으로부터 촬영 대상(10)의 영상 신호를 입력 받아 이를 분석하여 촬영 대상(10)의 깊이 정보를 산출하여 3차원 입체 영상 생성한다. 예를 들어, 도 3를 참조하면, 프로세서(300)는 목표 영역 설정부(310), 깊이 산출부(320), 영상 생성부(330), 오차 범위 결정부(340) 및 룩업 테이블(350)을 포함할 수 있다.
목표 영역 설정부(310)는 촬영 대상(10) 중에서 깊이를 측정하고자 하는 목표 영역을 설정할 수 있다. 이러한 목표 영역은 촬영 대상(10) 전체일 수도 있지만 촬영 대상(10)의 일부 영역일 수도 있다. 그리고, 목표 영역은 사용자가 직접 설정하거나 촬영 대상(10) 중 임의의 영역이 자동으로 설정될 수도 있다. 목표 영역 설정부(310)는 프로세서(300)에 반드시 포함되어야 하는 구성은 아니며, 깊이 계산을 위한 연산 효율성을 고려할 때 혹은 일정 면적의 목표 영역의 평균 깊이를 구할 때 필요한 구성이다.
깊이 산출부(320)는 목표 영역의 깊이를 산출할 수 있다. 예를 들어, 깊이 산출부(320)는 제1 촬영부(220)에서 촬영된 영상 영상 및 제2 촬영부(230)에서 촬영된 영상의 목표 영역에 형성된 그림자들 각각의 상대적인 좌표 정보를 이용하여 그림자들 각각의 깊이를 산출한 후 이를 평균하여 목표 영역의 깊이를 산출할 수 있다. 또는 깊이 산출부(320)는 제1 촬영부(220)에서 촬영된 영상 영상 및 제2 촬영부(230)에서 촬영된 영상의 목표 영역에 형성된 그림자들의 상대적인 좌표 정보의 평균값을 구한 후 이에 대응하는 깊이를 구할 수도 있다. 그림자들의 상대적인 좌표 정보로부터 깊이를 산출하는데 있어서, 시간을 단축하고 불필요한 연산을 감소시키기 위하여, 깊이 산출부(320) 그림자의 상대적인 좌표 정보에 대응하는 거리값이 저장된 룩업 테이블(350)을 이용을 이용할 수도 있다.
영상 생성부(330)는 깊이 산출부(320)에서 출력된 깊이 정보들을 이용하여 촬영 대상(10)의 영상을 생성할 수 있다. 예를 들어, 영상 생성부(330)는 촬영 대상(10)에 대한 입체 영상(stereo-scopic image)을 생성할 수도 있고, 촬영 대상(10) 중 특정 영역의 깊이값을 촬영 대상(10)의 영상의 해당 영역에 표시할 수도 있다. 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)를 이용하여 입체 영상을 생성하는 것은 3차원 영상 처리와 관련된 기술 분야에서는 일반적인 기술에 해당하므로 입체 영상의 생성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
오차 범위 결정부(340)는 내시경(200)이 제공하는 깊이 정보에 발생할 수 있는 오차 범위를 결정할 수 있다. 오차 범위 결정부(340)는 깊이 산출부(320)에서 산출한 촬영 대상(10)의 평균 깊이 및 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)에서 출력한 영상 신호의 해상도를 이용하여 오차 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 촬영 대상(10)의 평균 깊이가 클수록 그리고 영상의 해상도가 낮을수록 깊이 정보의 오차 범위는 커지게 된다.
또한, 내시경 시스템(100)은 프로세서(300)에서 생성된 영상을 표시하기 위한 표시 장치(400)를 더 포함할 수 있으며, 촬영 대상(10)을 조명하는 조명광을 제공하는 광원 장치(500)를 더 포함할 수 있다. 상기한 조명광은 패턴광을 생성하는 소스로 작용할 수도 있다. 예를 들어, 광원 장치(500)는 조명광을 제공하는 조명부(510) 및 조명광을 패턴광 제공부(210) 및 광 전달부(240) 중 어느 하나로 스위칭하는 스위칭부(520)를 포함할 수 있다. 그리하여, 스위칭부(520)가 조명 광을 패턴광 제공부(210)로 스위칭하면 내시경(200)은 패턴광으로 촬영 대상(10)을 조명하고, 스위칭부(520)가 조명광을 광 전달부(240)로 스위칭하면 내시경(200)은 조명광으로 촬영 대상(10)을 조명할 수 있다.
다음은 도 4 내지 8을 참조하여, 내시경(200)의 광학적 배치 관계에 대해 설명한다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경의 삽입부의 단면도이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 내시경의 광학적 배치 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 광 전달부(240)는 삽입부(250) 내에서 삽입부(250)를 관통하는 도파로로 형성될 수 있다. 예를 들어, 광 전달부(240)는 삽입부(250)의 전단에서 후단으로 관통하는 도파로로 형성될 수 있다. 그리고, 광 전달부(240)는 패턴광을 촬영 대상(10)에 전달하는 제1 광 전달부(241), 촬영 대상(10)에서 반사된 광의 일부를 제1 촬영부(220)에 전달하는 제2 광 전달부(242), 촬영 대상(10)에서 반사된 광의 다른 일부를 제2 촬영부(230)에 전달하는 제3 광 전달부(243) 및 조명광을 촬영 대상(10)에 전달하는 제4 광 전달부(244)으로 구분되며, 제1 내지 제4 광 전달부(241, 242, 243, 244)는 삽입부(250)내에 독립적으로 나란히 배치될 수 있다. 제2 및 제3 광 전달부(243)내에는 반사된 광을 결상시키고 가이드하는 렌즈들(미도시)이 배치될 수 있다.
그리고, 패턴광 제공부(210), 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230) 및 광원 장치(미도시)는 삽입부(250)의 후단에 독립적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 패턴광 제공부(210), 제1 촬영부(220), 제2 촬영부(230) 및 조명부(미도시) 각각은 제1 내지 제4 광 전달부(244)의 후단에 배치될 수 있다. 그리고, 조명부(미도시)와 패턴광 제공부(210)는 스위칭부(미도시)로 연결될 수 있다.
그리하여, 내시경(200)은 패턴광 또는 조명광을 촬영 대상(10)에 선택적으로 조사함으로써 촬영 대상(10)의 깊이를 촬영할 수 있다. 조명부는 삽입부(250)에 직접 부착될 수도 있고, 광 파이버를 통해 삽입부(250)와 연결될 수도 있다.
한편, 패턴광 제공부(210), 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230) 중 적어도 하나는 삽입부(250)의 측단에 배치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)가 삽입부(250)의 측단에 배치된 상태를 도시한 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 광 전달부(242)와 제3 광 전달부(243)는 삽입부(250)의 전단에서 삽입부(250)의 후반부내 측단으로 관통하는 도파로로 형성될 수 있다. 그리고, 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)는 삽입부(250)의 측단 즉, 제2 광 전달부(242) 및 제3 광 전달부(243)의 후단 각각에 배치될 수 있다. 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)가 삽입부(250)의 측단에 배치될 때, 제2 광 전달부(242) 및 제3 광 전달부(243)는 내부에 절곡된 영역을 포함하고, 상기한 절곡된 영역에는 입사된 광을 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230) 각각으로 반사시키는 제1 반사부(245) 및 제2 반사부(246)가 배치될 수있다. 제1 반사부(245) 및 제2 반사부(246)는 미러로 구현될 수 있다.
도 5에서는 제1 촬영부(220) 및 제2 촬영부(230)가 삽입부(250)의 측단에 배치되는 내시경(200)의 광학적 배치 관계를 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 패턴광 제공부(210) 및 조명부(510) 중 적어도 하나가 삽입부(250)의 측단에 배치될 수 있다. 패턴광 제공부(210) 및 조명부(510) 중 적어도 하나가 삽입부(250)의 측단에 배치되는 경우, 그에 대응하여 제1 광 전달부(241) 및 제4 광 전달부(244)도 절곡된 도파로 형상임은 물론이다.
또한, 광 전달부(240)에는 제1 광 전달부(241)가 별도로 마련되지 않고, 제2 광 전달부(242) 또는 제3 광 전달부(243)를 통해 패턴광이 촬영 대상(10)에 제공될 수도 있다.
도 6 및 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광 전달부(241)가 제2 광 전달부(242) 또는 제3 광 전달부(243)와 일체화된 내시경(200)을 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 광 전달부(242)는 삽입부(250)의 전단에서 삽입부(250)의 측단 및 후단으로 관통하는 도파로로 형성될 수 있다. 그리하여 제2 광 전달부(242)는 삽입부(250)의 측단에 배치되는 제1 후단과 삽입부(250)의 후단에 배치되는 제2 후단을 포함할 수 있다. 그리고, 패턴광 제공부(210)는 삽입부(250)의 측단 즉, 제2 광 전달부(242)의 제1 후단에 배치되고 제1 촬영부(220)는 삽입부(250)의 후단 즉, 제2 광 전달부(242)의 제2 후단에 배치될 수 있다.
또한, 제2 광 전달부(242)의 절곡된 내부에는 패턴광 제공부(210)로부터 입사된 광의 일부가 반사되어 촬영 대상(10)에 전달되고, 촬영 대상(10)으로부터 입사된 광의 일부가 제1 촬영부(220)로 투과되도록 하는 제3 반사부(247)가 배치될 수 있다. 제3 반사부(247)는 하프 미러(half mirror)로 구현될 수 있다. 제1 촬영부(220)와 패턴광 제공부(210)는 위치를 상호 변경하여도 무방하다. 상기와 같은 제2 광 전달부(242)를 공통 광 전달부라고 할 수 있다.
뿐만 아니라, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 광 전달부(242)는 삽입부(250)의 전단에서 삽입부(250)의 측단 및 후단으로 관통하는 도파로로 형성될 수 있다. 그리하여 제2 광 전달부(242)는 삽입부(250)의 측단에 배치되는 제1 후단과 삽입부(250)의 후단에 배치되는 제2 후단을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 촬영부(220)는 삽입부(250)의 측단 즉, 제2 광 전달부(242)의 제1 후단에 배치되고 패턴광 제공부(210)는 삽입부(250)의 후단 즉, 제2 광 전달부(242)의 제2 후단에 배치될 수 있다. 또한, 제2 광 전달부(242)의 절곡된 내부에는 제3 반사부(247)가 배치될 수 있다.
뿐만 아니라, 제3 광 전달부(243)는 삽입부(250)의 전단에서 삽입부(250)의 측단으로 관통하는 도파로로 형성될 수 있다. 그리하여 제2 촬영부(230)는 삽입부(250)의 측단에 배치될 수 있으며, 제3 광 전달부(243)의 절곡된 내부 영역에는 제2 반사부(246)가 마련될 수 도 있다.
이와 같이, 패턴광이 제2 광 전달부(242) 또는 제3 광 전달부(243)를 통해 촬영 대상(10)에 전달되기 때문에 패턴광을 전달하기 위한 별도의 제1 광 전달부(241)가 필요하지 않아 삽입부(250)의 폭을 최소화할 수 있다.
또한, 촬영 대상(10)을 정밀하게 촬영하기 위해 내시경에는 줌 렌즈가 구비될 수도 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 줌 렌즈가 구비된 내시경을 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 패턴광 제공부(210)과 광 전달부(240) 사이에 제1 줌 렌즈부(262)가 구비되고, 제1 촬영부(220)와 광 전달부(240) 사이에 제2 줌렌즈부(263)가 구비되며, 제2 촬영부(230)와 광 전달부(240) 사이에 제3 줌 렌즈부(264)가 구비될 수 있다. 그리고, 상기한 제1 내지 제3 줌렌즈부(262, 263, 264)는 상호 연동하여 동시에 줌인 또는 줌 아웃 기능을 수행할 수 있다.
한편, 패턴광 제공부(210)는 제1 촬영부(220) 또는 제2 촬영부(230)와 줌 렌즈부를 공유할 수도 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 줌렌즈부(263)가 제2 광 전달부(242)의 전단과 제3 반사부(247) 사이에 배치될 수도 있다. 그리하여, 내시경(200)은 촬영 대상(10)을 보다 정밀하게 촬영하고, 깊이 정보를 획득할 수 도 있다.
상기와 같이, 촬영 대상의 깊이 정보를 획득하기 위해, 특징점에 대응하는 패턴광을 이용하기 때문에 촬영 대상에서 특징점을 결정하는 과정이 생략될 수 있다. 또한, 기존재하는 광 전달부를 통해 패턴광이 전달되기 때문에 내시경의 폭을 확장시키지 않아도 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100: 내시경 시스템 200: 내시경
210: 패턴광 제공부 220: 제1 촬영부
230: 제2 촬영부 240: 광 전달부
241: 제1 광 전달부 242: 제2 광 전달부
243: 제3 광 전달부 244: 제4 광 전달부
300: 프로세서 400: 표시부
500: 광원 장치 510: 스위칭부
520: 조명부

Claims (19)

  1. 특징점에 대응한 패턴을 갖는 패턴광을 제공하는 패턴광 제공부;
    상기 패턴광이 조사된 촬영 대상을 촬영하는 제1 촬영부 및 제2 촬영부; 및
    상기 패턴광을 상기 촬영 대상에 전달하고, 상기 촬영 대상에서 반사된 광을 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부에 전달하는 광 전달부;를 포함하는 내시경.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 전달부는,
    상기 패턴광을 상기 촬영 대상에 전달하는 제1 광 전달부;
    상기 촬영 대상에서 반사된 광의 일부를 상기 제1 촬영부에 전달하는 제2 전달부; 및
    상기 촬영 대상에서 반사된 광의 또 다른 일부를 상기 제2 촬영부에 전달하는 제3 전달부를 포함하는 내시경.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광 전달부는 체강내로 삽입가능한 삽입부내에 마련된 내시경.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 광 전달부는 상기 삽입부를 관통하는 도파로로 형성되는 내시경.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 패턴광 제공부, 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부는 상기 삽입부의 후단에 배치되는 내시경.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 패턴광 제공부, 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부 중 적어도 하나는 상기 삽입부의 측단에 배치되는 내시경.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 광 전달부는,
    상기 패턴광을 상기 촬영 대상에 전달하고, 상기 촬영 대상에서 반사된 광의 일부를 상기 제1 촬영부 또는 상기 제2 촬영부에 전달하는 공통 광 전달부;를 포함하는 내시경.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 공통 광 전달부는,
    적어도 하나의 절곡된 영역을 포함하고, 상기 절곡된 영역에 입사광의 일부를 투과시키고 다른 일부를 반사시키는 반사부가 배치되어 있는 내시경.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 반사부는 하프 미러를 포함하는 내시경.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴광은,
    상기 특징점에 대응하는 영역에 그림자를 형성하는 광인 내시경.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴광 제공부, 상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부 중 적어도 하나는 상기 광 전달부와 탈부착이 가능하는 내시경.
  12. 제 1항 내지 제11 중 어느 한 항의 내시경; 및
    상기 특징점을 이용하여 상기 촬영 대상의 깊이 정보가 포함된 영상을 생성하는 프로세서;를 포함하는 내시경 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 촬영 대상을 조명하는 조명광을 제공하는 광원부;를 더 포함하는 내시경 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 조명광을 상기 광 전달부 또는 상기 패턴광 제공부 중 어느 하나로 스위칭하는 스위칭부;를 더 포함하는 내시경 시스템.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 광 전달부는,
    상기 조명광을 상기 촬영 부위에 전달하는 조명 전달부;를 포함하는 내시경.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 패턴광 제공부는,
    상기 조명광의 일부를 차단하여 상기 패턴광을 생성하는 내시경 시스템.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 촬영부 및 상기 제2 촬영부에서 촬영된 각각의 영상에 포함된 상기 특징점의 상대적 위치 관계로부터 상기 촬영 대상의 깊이 정보를 산출하는 내시경 시스템.
  18. 제 17항에 있어서,
    특징점의 상대적 위치 관계와 깊이 정보가 매칭되어 저장된 룩업테이블;을 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 룩업테이블로부터 상기 특징점의 상대적 위치 관계에 대응하는 깊이 정보를 독출함으로써 상기 촬영 대상의 깊이 정보를 산출하는 내시경 시스템.
  19. 제 12항에 있어서,
    상기 프로세서와 상기 내시경은 유선 또는 무선으로 통신하는 내시경 시스템.
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