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WO2016068374A1 - 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법 - Google Patents

근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법 Download PDF

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WO2016068374A1
WO2016068374A1 PCT/KR2014/010961 KR2014010961W WO2016068374A1 WO 2016068374 A1 WO2016068374 A1 WO 2016068374A1 KR 2014010961 W KR2014010961 W KR 2014010961W WO 2016068374 A1 WO2016068374 A1 WO 2016068374A1
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WO
WIPO (PCT)
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hair
scalp
wedge
probe
optical probe
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PCT/KR2014/010961
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English (en)
French (fr)
Inventor
배현민
김재명
최종관
최민규
황건필
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
Original Assignee
Korea Advanced Institute of Science and Technology KAIST
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Publication date
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    • G01J3/0297—Constructional arrangements for removing other types of optical noise or for performing calibration

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and method for removing hair in a near infrared spectrometer. More specifically, the present invention relates to an apparatus and a method for removing hair in a near infrared spectrometer that removes hair to expose the scalp and to close the probe.
  • Near-infrared is electromagnetic waves in the wavelength range (approximately 1.5 ⁇ 0.75 ⁇ ) of infrared rays close to visible light.
  • the conventional near-infrared measuring apparatus using near-infrared rays may include a near-infrared sensor unit such as a light emitting sensor and a light receiving sensor, an amplifier, a measuring unit, an A / D converter, a microcontroller init (MCU), and a driver.
  • a near-infrared sensor unit such as a light emitting sensor and a light receiving sensor
  • an amplifier such as a light emitting sensor and a light receiving sensor
  • MCU microcontroller init
  • a driver When the light emitting sensor irradiates near infrared rays on the user's body under the control of the CPU and the driver, a part of the near infrared rays may be absorbed by the user's body and the other part may be reflected and collected by the light receiving sensor.
  • the collected near-infrared rays are converted into electrical signals, amplified by an amplifier, transmitted to a measuring unit, and calculated by the central processing unit.
  • NIR near-infrared
  • the present invention provides an apparatus and method for removing hair from a near infrared spectrometer that can extract a signal efficiently by exposing the scalp using a device for removing hair from a near infrared spectrometer and closely attaching the probe to the scalp. It is.
  • An object of the present invention is to form a structure that can penetrate the shape of the probe to the scalp and to widen the contact surface with the scalp, the device for removing hair from the near infrared spectroscopy to efficiently measure the brain activation image and To provide a method.
  • the arc body which is worn on the user's head, a plurality of protrusions formed on the inner side to separate the hair when worn to expose a portion of the scalp ; And accommodates the sensor therein, and includes a probe in close contact with the exposed scalp.
  • a plurality of the probe is formed, it may be disposed behind the plurality of protrusions, respectively.
  • the body may be formed with a plurality of holes in the rear of the plurality of protrusions, the probe may be fitted to each of the plurality of holes.
  • the senor may be composed of a rectangular PCB having a length longer than the length of the horizontal.
  • a cylindrical body for receiving a sensor therein; And at least one wedge surface formed at the bottom of the cylindrical body, wherein the hairs are split to both sides along the wedge surface to partially expose the user's scalp and are in close contact with the exposed scalp.
  • it may further include a head portion having a larger diameter than the cylindrical body formed on the top of the cylindrical body.
  • the wedge surface in the same direction as the listed direction of the hair is pushed between the hair to expose a portion of the scalp, the cylindrical body is rotated so that the wedge surface is arranged perpendicular to the listed direction of the hair And the head unit may be exposed to the outside.
  • an object of the present invention is to provide an optical probe in the form of a toothbrush for removing hair, the body is accommodated in the sensor; And a plurality of strands through which light is transmitted at a lower end of the main body, and the grooves between the plurality of strands include a light guide that is in close contact with the user's scalp to accommodate the hair.
  • the light guide may be made of an acrylic optical fiber.
  • the outer circumferential surface of the light guide does not transmit the light, but the tip portion may transmit the light.
  • the apparatus for removing hair in the near-infrared spectrometer proposed by the present invention, while wearing an arc-shaped body on the user's head, a plurality of protrusions formed on the inner side Splitting the hair upon exposure and exposing a portion of the scalp; And bringing the cylindrical probe into close contact with the exposed scalp.
  • the wedge surface of the wedge-shaped optical probe in the same direction as the listed direction of the hair, Pushing between the hairs to trim the hair on both sides to expose a portion of the scalp; And rotating the wedge-shaped optical probe so that the wedge surface is orthogonal to the listed direction of the hair.
  • an apparatus and method for removing hair from a near infrared spectrometer that can extract a signal efficiently by exposing the scalp using a device for removing hair from a near infrared spectroscope and closely attaching the probe to the scalp. can do.
  • the device for removing hair from the near infrared spectroscopy to efficiently measure the brain activation image may provide a method.
  • FIG. 1 is a view for explaining an apparatus for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing an apparatus for removing hair in a near infrared spectrometer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view showing a wedge-shaped optical probe for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a front view showing a wedge-shaped optical probe for removing hair in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a side view showing a wedge-shaped optical probe for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view showing a method for removing hair using a wedge-shaped optical probe for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing an optical probe in the form of a toothbrush for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • NIR near-infrared
  • FIG. 1 is a view for explaining an apparatus for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • the shape of the headband body 100 that is commercially available is shown.
  • the upper head may be removed when measuring the forehead with the structure that enters the brain imaging apparatus using near infrared rays by targeting the frontal lobe. This can be used not only to the frontal lobe but also to remove hair from other parts of the head.
  • the scalp is exposed between the hairs, and when the probe 120 structure of the streamline type is inserted therein, the scalp can be accurately contacted without being disturbed by the hair.
  • the sensor 130 that receives the light since the sensor 130 that receives the light must have an amplifier circuit stage, the sensor 130 may be formed of a thin PCB.
  • the horizontal length of the PCB cross-section is short while the vertical length has a long feature, so that the probe 120 for receiving it may form a streamlined outline structure as shown. Probe 120 of this type can be accurately inserted between the hair removed by the headband body 100.
  • FIG. 2 is a view showing an apparatus for removing hair in a near infrared spectrometer according to an embodiment of the present invention.
  • the apparatus for removing hair from a near-infrared spectroscopy may include a main body 100 and a probe 120. This shows a state in which the structure shown in FIG. 1 is applied to an imaging apparatus using near infrared rays.
  • NIRS near-infrared spectroscopy
  • Body 100 is arched to be worn on the user's head is worn in the same way as the headband.
  • a plurality of protrusions 110 may be formed on the inner side of the main body 100 so that a part of the scalp may be exposed by trimming the hair of the user when worn.
  • the hair may be swept upwards to split the hair on both sides of the plurality of protrusions 110 to expose a part of the user's scalp.
  • the body 100 may have a plurality of holes formed at the rear of the plurality of protrusions 110, and the probes 120 may be fitted to the plurality of holes, respectively.
  • a plurality of holes may be formed in the main body 100 to change the position where the probe 120 is coupled according to the user and the purpose of fitting the fitting.
  • the probe 120 (or the optical probe) accommodates the sensor therein, and may be in close contact with the scalp exposed by the plurality of protrusions 110.
  • the probe 120 is not limited in shape but preferably made of a streamline to closely contact the exposed scalp.
  • the probe 120 may be a cylinder-shaped structure surrounding the PCB including the TIA.
  • a plurality of probes 120 may be formed and disposed at the rear of the plurality of protrusions 110. Therefore, the plurality of protrusions 110 formed in the main body 100 removes the hair, and the streamlined probe 120 including the sensor therein is placed between the removed hairs.
  • the sensor is accommodated in the probe 120 and may receive light.
  • the sensor may include a rectangular PCB having a length longer than that of a width, and the probe 120 accommodating the sensor may also have a lengthwise streamline.
  • the scalp can be exposed by removing the hair on a part of the scalp by using a streamlined probe structure to fit the PCB structure of the sensor.
  • the PCB of the sensor may be designed to be closely attached to the sensor in order to minimize external noise.
  • an arcuate headband structure for removing the user's upper head is present in the upper portion of the probe, and the probe is located directly under the headband structure, so that the probe may be positioned on the spot where the headband structure passes first over the hair. .
  • the same structure allows the hair to be removed and the probe adhered to the scalp when worn in the other direction of the hair as well as the front hair.
  • Such a method of removing hair using a device for removing hair from a near-infrared spectrometer includes wearing an arch-shaped body on a user's head, and exposing a part of the scalp by arranging the hair when worn by a plurality of protrusions formed on the inner side. And adhering the cylindrical probe to the exposed scalp.
  • the arcuate body 100 may be used in an integrated form to the probe 120 and the sensor, as well as the body 100 and the probe ( 120) and the sensor can be used separately to organize the head and wear the equipment on it.
  • FIG 3 is a perspective view showing a wedge-shaped optical probe for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • the wedge-shaped optical probe 200 that removes hair from a near-infrared spectroscopy may include a cylindrical body, a head portion 210, and a wedge surface 220. .
  • the cylindrical body has a cylindrical shape to accommodate the sensor therein.
  • the head portion 210 is formed on the upper end of the cylindrical body, it may be formed larger in diameter than the cylindrical body.
  • the wedge surface 220 may be formed at least one or more at the bottom of the cylindrical body. Preferably, the two wedge surfaces 220 may be formed to face each other. Thus, the hair is divided into both sides along the wedge surface 220 to partially expose the user's scalp, and the cylindrical body and the wedge surface may be in close contact with the exposed scalp.
  • the wedge surface 220 is pushed between the hairs in the same direction as the listed directions of the hair to expose a part of the scalp, and the cylindrical body is rotated so that the wedge surface 220 is disposed orthogonal to the listed directions of the hair, and fixed.
  • the head 210 may be exposed to the outside.
  • the sensor is also housed inside the cylindrical body and can receive light. And, the sensor may include an amplifier module PCB.
  • Figure 4 is a front view showing a wedge-shaped optical probe for removing hair in accordance with an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a side view showing a wedge-shaped optical probe for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • the following wedge-shaped probe may be presented, wherein the wedge-shaped optical probe for removing hair has at least one bottom of the cylindrical body.
  • the above wedge surface 220 is formed, the hair along the wedge surface 220 is split into both sides of the user's scalp is partially exposed, the cylindrical body and the wedge surface can be in close contact with the exposed scalp.
  • the wedge surface 220 has two wedge surfaces 220 facing each other, and splits along the hair using the wedge surface 220, and then rotates the wedge surface 220 with the cracked hairline gap. Can be fixed by opening it.
  • Such a wedge-shaped optical probe for removing hair can be used within a range that can cover the entire head.
  • FIG. 6 is a view showing a method for removing hair using a wedge-shaped optical probe for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • the wedge surface 220 of the wedge-shaped optical probe 200 is arranged in the same direction as the listed direction of the hair (h), and pushed between the hair (h) to split the hair (h) to both sides scalp To expose some of the
  • the hair h is divided to expose a portion of the scalp, and then the wedge-shaped optical probe 200 is rotated so that the wedge surface 220 is disposed orthogonal to the listed direction of the hair h. You can.
  • the wedge-shaped optical probe 200 is fixed to a space between the hairs h and the head portion 210 may be exposed to the outside.
  • the wedge-shaped optical probe 200 is divided into the hair (h) on both sides along the wedge surface 220, the cylindrical body is in close contact with the scalp is fixed to the hair (h), the head portion 210 is external It can be exposed to facilitate the gripping of the user, or to enable the connection of the device.
  • FIG. 7 is a view showing an optical probe in the form of a toothbrush for removing hair according to an embodiment of the present invention.
  • the optical probe 300 in the form of a toothbrush for removing hair may include a main body 310 and a light guide 320.
  • the main body 310 may receive a sensor.
  • the sensor may include an amplifier module PCB.
  • the light guide 320 may be formed at a lower end of the main body 310, and a plurality of strands through which light is transmitted may be formed.
  • the plurality of strands are made in the form of a toothbrush
  • the groove between the plurality of strands is formed in a size that can accommodate the hair, it can be in close contact with the user's scalp.
  • the size b of the grooves between the plurality of strands may be 0.56 mm
  • the size (a) of the plurality of strands may also be 0.56 mm.
  • the light guide 320 may be formed of an acrylic optical fiber that can transmit light although the material is not limited thereto.
  • the outer circumferential surface of the light guide 320 may not transmit light, but only the tip portion 321 may transmit light.
  • acrylic can be used to allow light to come in without removing the hair.
  • the optical probe 300 in the form of a toothbrush for removing hair may have a light guide 320 entering between the hairs according to the shape of the toothbrush, thereby making contact with the scalp more effective.
  • the tip 321 of the light guide 320 is transparent, and the outer circumferential surface of the light guide 320 except for the tip 321 does not transmit light, and light incident on the tip 321 may cause hair to fall. Can pass through to reach the sensor.
  • the scalp is exposed and the probe is in close contact with the scalp, thereby efficiently extracting a signal.
  • the brain activation image can be efficiently measured.

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Abstract

근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법이 개시된다. 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치에 있어서, 사용자의 머리에 착용되고, 내측부에 복수 개의 돌출부가 형성되어 착용 시 상기 머리카락을 정돈하여 두피의 일부를 노출시키는 아치형 본체; 노출된 상기 두피에 밀착되는 프로브; 및 상기 프로브의 내부에 수용되며, 빛을 수용하는 센서를 포함할 수 있다.

Description

근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법
본 발명은 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 머리카락을 제거하여 두피를 노출시키고 프로브를 밀착시키는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
근적외선은 적외선 중 가시광선에 가까운 파장 범위(파장 약 1.5~0.75μ)의 전자기파이다.
이러한, 근적외선을 이용한 종래의 근적외선을 이용한 측정기는 발광 센서, 수광 센서 등의 근적외선 센서부, 증폭기, 측정부, A/D 컨버터, MCU(Micro Controller Init), 및 드라이버를 포함하여 구성될 수 있다. 중앙처리장치 및 드라이버의 제어에 따라 발광 센서가 사용자의 신체에 근적외선을 조사(Irradiating)하면, 상기 근적외선의 일부는 상기 사용자 신체로 흡수되고, 다른 일부는 반사되어 수광 센서로 집광될 수 있다. 집광된 근적외선은 전기 신호로 변환되어 증폭기를 통해 증폭된 후, 측정부로 전송되고, 중앙처리장치에서 이를 계산할 수 있다.
그러나, 근적외선(near-infrared; NIR)을 사용하여 뇌 활성화도 영상을 측정하는 장비에 있어 머리카락을 제거하는 것은 매우 중요하다. 근적외선은 머리카락에 대한 투과도가 매우 낮기 때문에 머리카락을 제대로 치우지 않은 상태로 광원과 센서 프로브(probe)를 머리에 부착하는 것은 원하는 신호를 추출하는데 큰 장애물이 된다.
이와 같은 이유로 머리카락을 두피가 노출되도록 밀어내고 프로브를 두피에 밀착시키는 과정이 매우 중요하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치를 이용하여 두피를 노출시키고 프로브를 두피에 밀착시킴으로써, 효율적으로 신호를 추출할 수 있는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 프로브의 형태를 두피까지 침투할 수 있는 형태의 구조를 형성하고 두피와의 접촉면을 넓힘으로써, 효율적으로 뇌 활성화도 영상을 측정하는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
일 측면에 따르면, 본 발명에서 제안하는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치에 있어서, 사용자의 머리에 착용되고, 내측부에 복수 개의 돌출부가 형성되어 착용 시 상기 머리카락을 갈라 두피의 일부를 노출시키는 아치형 본체; 및 내부에 센서를 수용하며, 노출된 상기 두피에 밀착되는 프로브를 포함한다.
다른 측면에 따르면, 상기 프로브는 복수 개 형성되며, 상기 복수 개의 돌출부의 후방에 각각 배치될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 본체는 상기 복수 개의 돌출부의 후방에 복수 개의 홀이 형성되고, 상기 복수 개의 홀에 상기 프로브가 각각 끼움 결합될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 센서는 가로의 길이보다 세로의 길이가 긴 직사각형의 PCB로 구성될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명에서 제안하는 머리카락을 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브에 있어서, 내부에 센서를 수용하는 원통형 몸체; 및 상기 원통형 몸체의 하단에 형성되는 적어도 하나 이상의 쐐기면을 포함하고, 상기 쐐기면을 따라 상기 머리카락이 양측으로 갈라져 사용자의 두피를 일부 노출시키고, 노출된 상기 두피에 밀착된다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 원통형 몸체의 상단에 형성되는 상기 원통형 몸체보다 직경이 큰 헤드부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 쐐기면을 상기 머리카락의 나열된 방향과 동일하게 하여 상기 머리카락의 사이로 밀어 두피의 일부를 노출시키고, 상기 원통형 몸체를 회전시켜 상기 쐐기면이 상기 머리카락의 나열된 방향과 직교하도록 배치하여 고정시키며, 상기 헤드부는 외부로 노출될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 머리카락을 제거하는 칫솔 형태의 광 프로브에 있어서, 센서가 수용되는 본체; 및 상기 본체의 하단에 빛이 투과되는 다수 개의 가닥이 형성되고, 상기 다수 개의 가닥 사이의 홈은 상기 머리카락을 수용 가능하여 사용자의 두피와 밀착되는 라이트 가이드를 포함한다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 라이트 가이드는 아크릴 광섬유로 이루어질 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 라이트 가이드의 외주면은 상기 빛을 투과시키지 않되, 첨단부는 상기 빛을 투과시킬 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명에서 제안하는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치를 이용하여 머리카락을 제거하는 방법에 있어서, 아치형의 본체를 사용자의 머리에 착용하되, 내측부에 형성된 복수 개의 돌출부에 의해 착용 시 머리카락을 갈라 두피의 일부를 노출시키는 단계; 및 노출된 상기 두피에 원통형 프로브를 밀착시키는 단계를 포함한다.
또 다른 측면에 따르면, 본 발명에서 제안하는 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 이용한 머리카락을 제거하는 방법에 있어서, 상기 쐐기 형태의 광 프로브의 쐐기면을 상기 머리카락의 나열된 방향과 동일하게 하여, 상기 머리카락의 사이로 밀어 양측으로 상기 머리카락을 정돈하여 두피의 일부를 노출시키는 단계; 및 상기 쐐기 형태의 광 프로브를 회전시켜 상기 쐐기면이 상기 머리카락의 나열된 방향과 직교하도록 하여 고정시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치를 이용하여 두피를 노출시키고 프로브를 두피에 밀착시킴으로써, 효율적으로 신호를 추출할 수 있는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 프로브의 형태를 두피까지 침투할 수 있는 형태의 구조를 형성하고 두피와의 접촉면을 넓힘으로써, 효율적으로 뇌 활성화도 영상을 측정하는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 나타내는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 이용하여 머리카락을 제거하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 칫솔 형태의 광 프로브를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
근적외선(near-infrared; NIR)을 사용하여 뇌 활성화도 영상을 측정하는 장비에 있어 머리카락을 제거하는 것은 매우 중요하다. 근적외선은 머리카락에 대한 투과도가 매우 낮기 때문에 머리카락을 제대로 치우지 않은 상태로 광원과 센서 프로브(probe)를 머리에 부착하는 것은 원하는 신호를 추출하는데 큰 장애물이 된다.
이에 따라, 머리카락을 제거하는 장치 및 프로브의 다양한 형태를 제안하여, 머리카락을 제거하고 효율적으로 신호를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1의 (a)를 참조하면, 시중에 판매되고 있는 머리띠 본체(100)의 형태를 나타내는 것이다. 이와 같은 형태로, 전두엽을 타겟으로 하여 근적외선을 사용한 뇌 영상장치에 들어가는 구조물로 이마 부분을 측정할 때 존재하는 윗머리를 제거할 수 있다. 이는, 전두엽뿐만 아니라 머리의 다른 부분의 머리카락을 제거하는 방법으로도 사용 가능하다.
도 1의 (b)를 참조하면, 사용자의 머리에 머리띠 본체(100)를 착용했을 때의 모습을 나타내는 것으로, 도시된 바와 같이 머리카락을 골짜기 형태로 치워주게 된다.
이에 따라, 머리카락 사이로 두피가 노출되어, 여기에 유선형 형태의 프로브(probe)(120) 구조물이 들어가게 되면 머리카락의 방해를 받지 않고 두피에 정확히 접촉이 가능하다.
그리고, 빛을 수용하는 센서(130)는 증폭기 회로 단을 가지고 있어야 하기 때문에 얇은 PCB로 구성될 수 있다. 여기서, PCB 단면의 가로 길이는 짧은 반면에 세로 길이는 긴 특징을 가지고 있어, 이를 수용하는 프로브(120)는 도시된 바와 같이 유선형의 외형 구조를 형성할 수 있다. 이와 같은 형태의 프로브(120)는 머리띠 본체(100)가 제거해준 머리카락 사이에 정확히 삽입될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 근적외선 분광기(near-infrared spectroscopy; NIRS)에서 머리카락을 제거하는 장치는 본체(100)와 프로브(120)를 포함할 수 있다. 이는, 도 1에서 제시한 구조를 근적외선을 사용한 영상장치에 적용한 모습을 나타내는 것이다.
본체(100)는 사용자의 머리에 착용되도록 아치형을 이루어 머리띠와 같은 방식으로 착용된다.
그리고, 본체(100)의 내측부에 복수 개의 돌출부(110)가 형성되어 착용 시 사용자의 머리카락을 정돈하여 두피의 일부를 노출시킬 수 있다. 다시 말하면, 본체(100)를 머리띠와 같은 방법에 의해 착용하면서 머리카락을 위쪽으로 쓸어, 복수 개의 돌출부(110)의 양측으로 머리카락을 갈라 사용자의 두피의 일부를 노출시킬 수 있다.
또한, 본체(100)는 복수 개의 돌출부(110)의 후방에 복수 개의 홀이 형성되고, 복수 개의 홀에 프로브(120)가 각각 끼움 결합될 수 있다. 이때, 본체(100)에는 다수 개의 홀이 형성되어, 사용자 및 그 용도에 따라 프로브(120)가 결합되는 위치를 변경하여 끼움 결합시킬 수 있다.
프로브(120)(또는 광 프로브)는 내부에 센서를 수용하며, 복수 개의 돌출부(110)에 의해 노출된 두피에 밀착될 수 있다. 그리고, 프로브(120)는 그 형상에 제한은 없지만 노출된 두피에 밀착시키기 위하여 유선형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 프로브(120)는 TIA가 포함되어 있는 PCB를 감싸고 있는 실린더 형태의 구조물일 수 있다.
또한, 프로브(120)는 복수 개 형성되며, 복수 개의 돌출부(110)의 후방에 각각 배치될 수 있다. 따라서, 본체(100)에 형성된 복수 개의 돌출부(110)가 머리카락을 치워주고, 내부에 센서를 포함한 유선형의 프로브(120)는 치워진 머리카락 사이에 놓이게 된다.
그리고, 센서는 프로브(120)의 내부에 수용되며, 빛을 수용할 수 있다. 센서는 가로의 길이보다 세로의 길이가 긴 직사각형의 PCB를 포함할 수 있으며, 이를 수용하는 프로브(120) 또한 세로가 긴 형태의 유선형으로 이루어질 수 있다. 즉, 센서의 PCB 구조에 맞게 유선형 형태의 프로브 구조를 사용하여 두피의 일부에 머리카락을 제거하여 두피를 노출시킬 수 있다. 여기서, 센서의 PCB는 외부 노이즈를 최소화하기 위해 센서와 바로 가까이 붙여 설계될 수 있다.
따라서, 사용자의 윗머리를 치워주기 위한 아치형의 머리띠 구조물이 프로브의 윗부분에 존재하고, 머리띠 구조물 바로 아래에 프로브가 위치하고 있어 머리띠 구조가 머리카락 위를 먼저 지나간 자리 위에 프로브가 자리하게 되는 형태를 가질 수 있다.
이 같은 구조는 앞 머리뿐만 아니라, 머리의 다른 부분에서도 머리결의 반대 방향으로 쓸어 올리면서 착용했을 시에 마찬가지로 머리카락을 치우고 두피에 프로브를 밀착시킬 수 있다.
이러한, 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치를 이용하여 머리카락을 제거하는 방법은, 아치형의 본체를 사용자의 머리에 착용하되, 내측부에 형성된 복수 개의 돌출부에 의해 착용 시 머리카락을 정돈하여 두피의 일부를 노출시키는 단계 및 노출된 두피에 원통형 프로브를 밀착시키는 단계를 포함할 수 있다.
아치형 머리띠 구조물을 사용하여 두피 위에 존재하는 머리카락을 제거하는 장치 및 방법에서, 아치형 본체(100)는 프로브(120) 및 센서에 integrate된 형태로도 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 본체(100)와 프로브(120) 및 센서를 따로 두어 머리를 정리하고 그 위에 장비를 착용하는 형태로도 사용 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 나타내는 사시도이다.
도 3을 참조하면, 근적외선 분광기(near-infrared spectroscopy; NIRS)에서 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브(200)는 원통형 몸체, 헤드부(210), 그리고 쐐기면(220)을 포함할 수 있다.
원통형 몸체는 원통형으로 이루어져 내부에 센서를 수용할 수 있다.
헤드부(210)는 원통형 몸체의 상단에 형성되며, 원통형 몸체보다 직경이 더 크게 형성될 수 있다.
쐐기면(220)은 원통형 몸체의 하단에 적어도 하나 이상의 형성될 수 있다. 바람직하게는 두 개의 쐐기면(220)이 마주보는 형태로 이루어지는 것이 좋다. 이에, 쐐기면(220)을 따라 머리카락이 양측으로 갈라져 사용자의 두피가 일부 노출되고, 노출된 두피에 원통형 몸체 및 쐐기면이 밀착될 수 있다.
그리고, 쐐기면(220)을 머리카락의 나열된 방향과 동일하게 하여 머리카락의 사이로 밀어 두피의 일부를 노출시키고, 원통형 몸체를 회전시켜 쐐기면(220)이 머리카락의 나열된 방향과 직교하도록 배치하여 고정시키되, 헤드부(210)는 외부로 노출될 수 있다.
또한, 센서는 원통형 몸체의 내부에 수용되며, 빛을 수용할 수 있다. 그리고, 센서는 증폭기 모듈 PCB를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 나타내는 측면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 머리카락을 피해 두피와 완전히 접촉하기 위하여 다음과 같은 쐐기 형태의 프로브의 형태를 제시할 수 있는데, 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브는 원통형 몸체의 하단에는 적어도 하나 이상의 쐐기면(220)이 형성되어, 쐐기면(220)을 따라 머리카락이 양측으로 갈라져 사용자의 두피가 일부 노출되고, 노출된 두피에 원통형 몸체 및 쐐기면을 밀착시킬 수 있다.
쐐기면(220)은 바람직하게는 두 개의 쐐기면(220)이 서로 마주보는 형태로 이루어져, 쐐기면(220)을 사용해 머릿결을 따라 갈라준 다음, 갈라진 머릿결 틈으로 쐐기면(220)을 회전시켜 벌려줌으로써 고정시킬 수 있다.
다시 말하면, 밀집되어 있는 머리카락을 치우기 위하여 쐐기면을 머리카락의 방향과 동일하게 맞춘 후 머리카락 사이로 밀어 넣고, 이어서 밀어 넣은 프로브 쐐기 구조물이 일정 이상의 머리카락 깊이만큼 들어가게 되면 프로브를 회전시켜 쐐기면이 머리카락의 나열된 방향과 직교하게 만들어 주면 머리카락이 제자리로 돌아오지 않고 좌우로 벌어진 상태로 고정될 수 있다.
이러한, 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브는 머리 전체를 커버할 수 있는 범위 내에서 사용 가능하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 이용하여 머리카락을 제거하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5에서 설명한 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브(200)를 이용하여 머리카락을 제거하는 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 6a를 참조하면, 쐐기 형태의 광 프로브(200)의 쐐기면(220)을 머리카락(h)의 나열된 방향과 동일하게 배치하여, 머리카락(h)의 사이로 밀어 양측으로 머리카락(h)을 갈라 두피의 일부를 노출시킬 수 있다.
도 6b를 참조하면, 머리카락(h)을 갈라 두피의 일부를 노출시킨 다음, 쐐기 형태의 광 프로브(200)를 회전시켜 쐐기면(220)이 머리카락(h)의 나열된 방향과 직교하도록 배치하여 고정시킬 수 있다.
도 6c를 참조하면, 쐐기 형태의 광 프로브(200)는 머리카락(h)의 사이 공간에 고정되며, 헤드부(210)가 외부로 노출될 수 있다.
즉, 쐐기 형태의 광 프로브(200)는 쐐기면(220)을 따라 머리카락(h)을 양측으로 가르고, 원통형 몸체가 두피에 밀착되어 갈라진 머리카락(h)이 고정되며, 헤드부(210)가 외부로 노출되어 사용자의 파지를 용이하게 하거나, 장치의 연결을 가능하도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 머리카락을 제거하는 칫솔 형태의 광 프로브를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 머리카락을 제거하는 칫솔 형태의 광 프로브(300)는 본체(310)와 라이트 가이드(320)를 포함할 수 있다.
본체(310)는 센서를 수용할 수 있다. 그리고, 센서는 증폭기 모듈 PCB를 포함할 수 있다.
라이트 가이드(320)는 본체(310)의 하단에 형성되고, 빛이 투과되는 다수 개의 가닥이 형성될 수 있다. 이때, 다수 개의 가닥은 칫솔 형태로 이루어지며, 다수 개의 가닥 사이의 홈은 머리카락을 수용 가능한 크기로 형성되어, 사용자의 두피와 밀착될 수 있다. 예를 들어, 다수 개의 가닥 사이의 홈의 크기(b)는 0.56mm로 형성될 수 있으며, 다수 개의 가닥의 크기(a)도 이와 같은 0.56mm로 형성할 수 있다.
그리고, 라이트 가이드(320)는 그 재질에 제한은 없으나 빛을 투과시킬 수 있는 아크릴 광섬유로 이루어질 수 있다. 여기서, 라이트 가이드(320)의 외주면은 빛을 투과시키지 않되, 첨단부(321)만이 빛을 투과시킬 수 있도록 할 수 있다.
즉, 아크릴을 사용하여 머리카락을 치우지 않은 채로 빛이 들어 올 수 있도록 할 수 있다.
이와 같이, 머리카락을 제거하는 칫솔 형태의 광 프로브(300)는 칫솔의 형태를 본 따 라이트(light) 가이드(320)가 머리카락 사이 사이로 들어가게 되어 두피와의 접촉을 더욱 효과적이게 할 수 있다.
그리고, 라이트 가이드(320)의 첨단부(321)에만 투과성이 있고, 첨단부(321)를 제외한 라이트 가이드(320)의 외주면은 빛이 투과하지 못해 첨단부(321)로 입사된 빛이 머리카락을 통과하여 센서에 도달하도록 할 수 있다.
따라서, 머리카락의 두께보다 넓은 홈을 만들어 라이트 가이드(light guide)가 두피에까지 침투할 수 있는 형태의 구조를 형성하고, 다수 개의 라이트 가이드의 가닥을 형성하여 두피와의 접촉면을 넓힐 수 있다.
이상에서, 본 발명에 따른 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치를 이용하여 두피를 노출시키고 프로브를 두피에 밀착시켜, 효율적으로 신호를 추출할 수 있다.
또한, 프로브의 형태를 두피까지 침투할 수 있는 쐐기 형태 및 칫솔 형태 등의 구조를 형성하고 두피와의 접촉면을 넓힘으로써, 효율적으로 뇌 활성화도 영상을 측정할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (12)

  1. 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치에 있어서,
    사용자의 머리에 착용되고, 내측부에 복수 개의 돌출부가 형성되어 착용 시 상기 머리카락을 갈라 두피의 일부를 노출시키는 아치형 본체; 및
    내부에 센서를 수용하며, 노출된 상기 두피에 밀착되는 프로브
    를 포함하는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로브는
    복수 개 형성되며, 상기 복수 개의 돌출부의 후방에 각각 배치되는 것
    을 특징으로 하는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 본체는
    상기 복수 개의 돌출부의 후방에 복수 개의 홀이 형성되고, 상기 복수 개의 홀에 상기 프로브가 각각 끼움 결합되는 것
    을 특징으로 하는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서는
    가로의 길이보다 세로의 길이가 긴 직사각형의 PCB로 구성되는 것
    을 특징으로 하는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치.
  5. 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브에 있어서,
    내부에 센서를 수용하는 원통형 몸체; 및
    상기 원통형 몸체의 하단에 형성되는 적어도 하나 이상의 쐐기면
    을 포함하고,
    상기 쐐기면을 따라 상기 머리카락이 양측으로 갈라져 사용자의 두피를 일부 노출시키고, 노출된 상기 두피에 밀착되는 것
    을 특징으로 하는 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 원통형 몸체의 상단에 형성되는 상기 원통형 몸체보다 직경이 큰 헤드부
    를 더 포함하는 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 쐐기면을 상기 머리카락의 나열된 방향과 동일하게 하여 상기 머리카락의 사이로 밀어 두피의 일부를 노출시키고, 상기 원통형 몸체를 회전시켜 상기 쐐기면이 상기 머리카락의 나열된 방향과 직교하도록 배치하여 고정시키며, 상기 헤드부는 외부로 노출되는 것
    을 특징으로 하는 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브.
  8. 머리카락을 제거하는 칫솔 형태의 광 프로브에 있어서,
    센서가 수용되는 본체; 및
    상기 본체의 하단에 빛이 투과되는 다수 개의 가닥이 형성되고, 상기 다수 개의 가닥 사이의 홈은 상기 머리카락을 수용 가능하여 사용자의 두피와 밀착되는 라이트 가이드
    를 포함하는 머리카락을 제거하는 칫솔 형태의 광 프로브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 라이트 가이드는
    아크릴 광섬유로 이루어지는 것
    을 특징으로 하는 머리카락을 제거하는 칫솔 형태의 광 프로브.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 라이트 가이드의
    외주면은 상기 빛을 투과시키지 않되, 첨단부는 상기 빛을 투과시키는 것
    을 특징으로 하는 머리카락을 제거하는 칫솔 형태의 광 프로브.
  11. 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 장치를 이용하여 머리카락을 제거하는 방법에 있어서,
    아치형의 본체를 사용자의 머리에 착용하되, 내측부에 형성된 복수 개의 돌출부에 의해 착용 시 머리카락을 갈라 두피의 일부를 노출시키는 단계; 및
    노출된 상기 두피에 프로브를 밀착시키는 단계
    를 포함하는 근적외선 분광기에서 머리카락을 제거하는 방법.
  12. 머리카락을 제거하는 쐐기 형태의 광 프로브를 이용한 머리카락을 제거하는 방법에 있어서,
    상기 쐐기 형태의 광 프로브의 쐐기면을 상기 머리카락의 나열된 방향과 동일하게 하여, 상기 머리카락의 사이로 밀어 양측으로 상기 머리카락을 정돈하여 두피의 일부를 노출시키는 단계; 및
    상기 쐐기 형태의 광 프로브를 회전시켜 상기 쐐기면이 상기 머리카락의 나열된 방향과 직교하도록 하여 고정시키는 단계
    를 포함하는 쐐기 형태의 광 프로브를 이용하여 머리카락을 제거하는 방법.
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