KR100624339B1

KR100624339B1 - Automatic alignment ophthalmic system of optometric apparatus

Info

Publication number: KR100624339B1
Application number: KR1020030094130A
Authority: KR
Inventors: 손진욱; 심순용
Original assignee: 주식회사 휴비츠
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2006-09-18
Also published as: KR20050063071A

Abstract

정렬 광원에서 출사되어, 피검자의 안구 각막에서 반사된 정렬 시그널을 결상하는 정렬 광학계를 이용한 광계측장비의 자동정렬시스템에 있어서, (a) 정렬 광학계를 포함하는 광계측유니트의 작업거리 방향으로의 유효 이동거리를 전자눈금자를 이용하여 측정하고, (b) 중앙연산장치 및 제어부로 하여금, 서로 다른 작업위치에서 얻어진 정렬 시그널 간의 크기 변화량과 전자눈금자로 측정된 광계측유니트의 이동거리의 변화량을 이용하여, 피검자에게 적합한 작업거리를 산출하고, (c) 산출 결과에 따라서 광계측유니트를 이동시킴으로써, 광계측유니트를 피검자에게 적합한 작업거리로 자동으로 이동시켜 정렬하는 기술이 개시된다. An automatic alignment system of an optical measuring device using an alignment optical system that emits an alignment signal reflected from an eyeball cornea of an examinee, which is emitted from an alignment light source, the system comprising: (a) effective operation of a photometering unit including the alignment optical system in the working distance direction; The moving distance is measured using an electronic ruler, and (b) the central computing unit and the control unit use the change in magnitude between the alignment signals obtained at different working positions and the moving distance of the optical measuring unit measured with the electronic ruler. By calculating a working distance suitable for a subject and (c) moving the photometric unit according to the calculation result, a technique of automatically moving and aligning the photometric unit to a working distance suitable for the subject is disclosed.

광계측장비, 정렬 광학계, 위치, 작업거리(WD: Working Distance), 선형 인코더Optical measuring instruments, alignment optics, position, working distance (WD), linear encoder

Description

Automatic alignment ophthalmic system of optometric apparatus

도 1a 및 도 1b는 종래 기술의 일예에 따른 정렬용 광학시스템에 사용된 마스크의 전면도 및 마스크와 프리즘의 배치상태를 나타내는 측면도이다. 1A and 1B are a front view of a mask used in an alignment optical system according to an example of the prior art, and a side view showing an arrangement of masks and prisms.

도 1c 내지 도 1e는 도 1a 및 도 1b의 마스크와 프리즘을 통과한 광으로부터 획득된 안구전면이미지 및 정렬 시그널을 나타낸다. 1C-1E illustrate an ocular front image and alignment signal obtained from light passing through the mask and prism of FIGS. 1A and 1B.

도 2a는 본 발명의 일예에 따른 자동정렬시스템이 포함된 광계측장비의 외형을 나타내고 도 2b는 그의 내부 구성도를 나타낸다.Figure 2a shows the external appearance of the light measuring equipment including an automatic alignment system according to an embodiment of the present invention and Figure 2b shows its internal configuration.

도 3은 본 발명의 일예에 따른 자동정렬시스템의 광학계가 포함되어 있는 광계측장비의 광학계를 나타낸다. 3 is a view illustrating an optical system of optical measuring equipment including an optical system of an automatic alignment system according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 도 3의 광계측장비를 통해 관찰된 안구전면이미지 및 각막 시그널을 나타낸다. 4A and 4B show an ocular front image and corneal signal observed through the photometering apparatus of FIG. 3.

도 4c는 광계측장비와 안구와의 거리(작업거리: WD(Working Distance))에 따른 각막 시그널의 크기와 강도 변화를 나타낸다. Figure 4c shows the change in the size and intensity of the corneal signal according to the distance between the light measuring device and the eye (working distance: WD).

도 5는 본 발명의 일예에 따른 자동정렬시스템을 포함하는 광계측장비의 회로 블럭도를 나타낸다. 5 shows a circuit block diagram of an optical measurement device including an automatic alignment system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 예에 따른 자동정렬시스템을 이용하여, 최적의 작업거리를 설정하는 과정을 보여주는 플로우 챠트이다. 6 is a flowchart showing a process of setting an optimal working distance using an automatic alignment system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 광계측장비의 자동정렬시스템에 관한 것으로서, 특히 광계측장비와 안구와의 거리(작업거리: WD(Working Distance))에 따른, 각막에서 반사된 시그널의 크기와 강도 변화에 기초하여 광계측장비를 최적의 작업거리에 두고 광계측장비의 광축에 피검자의 안구를 정렬시키는 자동정렬시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic alignment system of photometric equipment, and in particular, based on a change in the magnitude and intensity of a signal reflected from the cornea according to the distance between the photometric equipment and the eye (working distance: WD) The present invention relates to an automatic alignment system that aligns an eye of a subject with an optical axis of an optical measuring device at an optimal working distance.

안 관련 광계측장비는 검안기 (Auto Refracto-Keratometer), 안압기(Tonometer), 케라토미터, 각막곡률분포 측정기(Topographer) 등이 있다. 이러한 안 관련 광계측시스템은 피검자의 안구 위치를 감지할 위치감지수단, 검안에 사용되는 광계측유니트 및 상기 위치감지수단의 결과에 대응하여 상기 광계측장비를 상하·좌우·전후로 이동시킬 구동수단을 포함하고 있다. Eye-related photometers include autorefracto-keratometers, tonometers, keratometers, and corneal curvature topographers. Such an eye-related optical measurement system includes a position detecting means for detecting an eye position of an examinee, an optical measuring unit used for an eye, and a driving means for moving the optical measuring equipment up, down, left, right, and back in response to the result of the position detecting means. It is included.

이러한 광계측장비의 광계측유니트의 측정값의 신뢰도와 정확성은 광계측장비와 피검자의 안구의 정렬 상태 및 이들 사이의 거리인 작업거리에 의해 큰 영향을 받는다. 한편, 최적의 작업거리는 피검자의 안구 크기, 두뇌 크기 등에 따라 다르므로, 매 검사 때 마다 최적의 작업 거리를 찾아야만 측정의 신뢰성이 확보되 게 된다. The reliability and accuracy of the measured values of the photometering unit of the photometering device are greatly influenced by the alignment state of the photometering device and the subject's eye and the working distance which is the distance between them. On the other hand, since the optimum working distance depends on the eyeball size, brain size, etc. of the subject, the reliability of the measurement is secured only by finding the optimum working distance for each test.

최근에는 이러한 정렬 작업의 편의를 제공하기 위한 자동정렬시스템을 가지는 광계측장비들이 다수 제안되어 있다. 이들 중의 하나가 미국특허 6,145,990호에 개시되어 있다. 상기 미국특허 6,145,990호에 개시된 광계측장비에서는, 정렬을 위해서 정렬광 소스가 피검자의 안구에서 반사되어 이미지결상소자로 전송되는 경로 상에, 도 1a 및 도 1b에 도시된 것과 같은 3개의 개구부(aperture; 14a, 14b 및 14c)를 갖는 마스크(14) 및 한 쌍의 프리즘(15a 및 15b)으로 이루어진 프리즘 세트(15)를 배치하고, 마스크(14)의 가운데 개구부(14c)를 피검자의 안구에서 반사된 조명광만을 투과시키는 필터(14d)로 덮었다. 따라서 이미지결상소자에는 도 1c 내지 도 1e에 나타난 것과 같이 조명광에 의한 안구전면이미지(Re)와 정렬광에 의한 2개의 점(Rc)이 중첩된 이미지(17)가 나타나게 된다. 정렬상태에서 이미지결상소자에 나타난 이미지는 도 1e에 나타나 있으며, 작업거리가 광계측장비의 지정거리보다 길거나 짧을 경우에는 도 1c 및 도 1d의 이미지가 나타나게 된다. 따라서 검사자는 이미지결상소자에 나타난 이미지로부터 정렬광에 의한 2점의 회전 이동각을 통해 광계측장비와 안구 사이의 거리를 유도해내고, 정렬광에 의한 2개의 점이 도 1e와 같이 되도록 광계측장비를 움직여서, 피검자의 안구를 광계측장비의 광축에 정렬시킨다. Recently, a number of optical measuring devices having an automatic alignment system for providing the convenience of such alignment work have been proposed. One of these is disclosed in US Pat. No. 6,145,990. In the optical measuring device disclosed in the above-mentioned US Patent No. 6,145,990, three apertures as shown in Figs. 1A and 1B are arranged on a path in which an alignment light source is reflected from an eye of a subject and transmitted to an image forming device for alignment. Placing a mask 14 having a pair of prisms 15a and 15b and a mask 14 having 14a, 14b and 14c, and reflecting the central opening 14c of the mask 14 from the eye of the subject; It was covered with a filter 14d for transmitting only the illuminated illumination light. Accordingly, as shown in FIGS. 1C to 1E, an image 17 in which the eyeball front image Re by the illumination light and the two points Rc by the alignment light are overlapped appears in the image forming device. The image shown in the image forming device in the alignment state is shown in FIG. 1E. When the working distance is longer or shorter than the designated distance of the optical measuring equipment, the images of FIGS. 1C and 1D are displayed. Therefore, the inspector derives the distance between the optical measuring device and the eye through the two-point rotational movement angle by the alignment light from the image displayed on the image forming device, and the optical measuring equipment such that the two points by the alignment light are as shown in FIG. Move the eye to align the subject's eye with the optical axis of the photometer.

한편, 광계측장비의 정렬시스템의 다른 예는 미국 특허 5,905,562호에 나타나 있는데, 여기서는 정렬용 광학계를 구성하기 위해, 4개의 라이트 소스와 2개의 렌즈를 사용한다. 2개의 렌즈와 그에 대응하는 2개의 라이트 소오스는 초점거리 무한대의 라이트 소스를 만들기 위해 사용되며, 따라서 이들에 의한 점 이미지(시그널)는 작업거리에 영향을 받지 않는다. 다른 2개의 라이트 소오스는 그 앞에 렌즈가 배치되지 않아서 작업거리에 영향을 받게 된다. 따라서 초점거리 무한대에 의해 결상된 2개의 시그널과 작업거리의 영향을 받는 시그널을 분석함으로써 정확한 작업거리를 유도할 수 있었다. On the other hand, another example of the alignment system of the light measuring device is shown in US Patent No. 5,905,562, where four light sources and two lenses are used to construct the alignment optical system. Two lenses and their corresponding two light sources are used to create a light source of infinite focal length, so that the point image (signal) by them is not affected by the working distance. The other two light sources do not have a lens in front of them, which affects the working distance. Therefore, by analyzing two signals formed by the focal length infinity and the signal affected by the working distance, an accurate working distance could be derived.

그러나 전술한 광계측장비의 안구정렬시스템은 광학계만으로 구성되므로, 이를 구성하기 위해서는 다수의 광학부품(예를 들면, 3개의 개구부와 필터가 설치되어 있는 마스크와 한 쌍의 프리즘 또는 4개의 라이트 소오스와 2개의 렌즈 등)이 요구된다. 따라서 광계측장비의 비용이 증가되며, 또한 정렬을 위해 추가되는 광학 부품들은 그 위치가 정확하게 배치되지 않으면 정렬기능을 수행할 수 없으므로, 광계측장비의 구성이 까다롭게 되는 단점이 있다. However, since the above-described eye alignment system of the optical measuring device is composed only of the optical system, it is necessary to construct a plurality of optical components (for example, a mask having three openings and a filter, a pair of prisms or four light sources). Two lenses, etc.) are required. Therefore, the cost of the light measuring equipment is increased, and the optical parts added for alignment cannot perform the alignment function unless the position thereof is precisely arranged, which makes the construction of the light measuring equipment difficult.

따라서 본 발명의 목적은 광학계와 전자/기구 장치가 결합되어 작업거리를 조절할 수 있는 자동정렬시스템을 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic alignment system in which an optical system and an electronic / mechanical device are combined to adjust a working distance.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 광계측장비의 자동정렬시스템은, 정렬 광원에서 출사되어, 피검자의 안구 각막에서 반사된 정렬 시그널을 결상하는 정렬 광학계를 포함하는 광계측유니트; 상기 광계측유니트를 작업거리 방향으로 이동시키기 위한 이동 수단; 상기 광계측유니트 및 상기 이동수단을 지지하는 베이스의 하단에 설치되어, 상기 베이스가 상기 광계측유니트의 작업거리 방향으로 이동가능하도록 하는 이동레일; 상기 이동레일에 부착되어, 상기 베이스의 이동량을 측정하는 측정수단; 및 상기 이동수단을 제어하고, 상기 광계측유니트의 작업위치를 출력해 내며, 상기 광계측유니트의 이동 이전의 초기 작업위치(E_i-1)에 대한, 상기 광계측유니트의 이동에 따른 작업 위치의 변화량(E_i -E_i-1) 및 상기 초기 작업위치(E_i-1) 및 이동된 작업위치(E_i)에서 얻어진, 상기 정렬 시그널 간의 크기 변화량(S_i -S_i-1)을 연산하여, 피검자에게 적합한 작업거리를 산출하고, 산출 결과에 따라서 상기 이동수단을 구동시켜서 상기 광계측유니트를 작업거리 방향으로 이동시키는 연산 및 제어부를 포함한다.An automatic alignment system of the optical measuring device for achieving the object of the present invention, the optical measuring unit including an alignment optical system emitted from the alignment light source, to form the alignment signal reflected from the eye cornea of the subject; Moving means for moving the photometering unit in a working distance direction; A moving rail installed at a lower end of the base for supporting the photometering unit and the moving unit, the base rail being movable in the working distance direction of the photometering unit; Measuring means attached to the moving rail and measuring a moving amount of the base; And controlling the moving means, outputting the working position of the photometric unit, and a working position according to the movement of the photometric unit with respect to the initial working position E _i-1 before the movement of the photometric unit. The amount of change (S _i -S _i-1 ) between the alignment signals obtained at the change amount E _i -E _i-1 and the initial work position E _i-1 and the moved work position E _i . And calculating and calculating a working distance suitable for the subject, and driving the moving means in accordance with the calculation result to move the photometering unit in the working distance direction.

구체적으로, 상기 측정수단으로서 전자 눈금자를 사용할 수 있다. 그리고 연산 및 제어부는 상기 피검자에 적합한 작업거리(M_Z)를 [(E_i -E_i-1)/(S_i -S_i-1)] x [(S_OPT-S_i )/C3]를 사용하여 결정하며, 여기서 E_i-1는 상기 측정수단에 의하여 측정된, 상기 광계측유니트의 초기 작업위치, E_i는 상기 측정수단에 의하여 측정된, 상기 광계측유니트의 이동된 작업위치, S_i-1 및 S_i 는 각각 상기 초기 작업위치 및 이동된 작업위치에서의 정렬 시그널의 크기를 나타내며, S_OPT는 상기 광계측장비의 작업거리가 정확할 때의 정렬 시그널의 크기를 나타내고, C3는 상기 작업거리 방향으로 배치된 상기 이동수단의 모터의 기본 펄스에 대한 상기 정렬 시그널의 크기 변화량을 나타낸다.Specifically, an electronic ruler can be used as the measuring means. The operation and the control unit determine a working distance M _Z suitable for the subject [(E _i -E _i-1 ) / (S _i -S _i-1 )] x [(S _OPT -S _i ) / C3] Where E _i-1 is the initial working position of the photometric unit measured by the measuring means, E _i is the moved working position of the photometric unit measured by the measuring means, S _i-1 and S _i represent the magnitude of the alignment signal at the initial working position and the moved working position, respectively, S _OPT represents the magnitude of the alignment signal when the working distance of the photometer is correct, and C3 is the The magnitude change of the alignment signal with respect to the basic pulse of the motor of the moving means arranged in the working distance direction.

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이하 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a는 본 발명의 일예에 따른 자동정렬시스템이 포함된 광계측장비의 외형을 나타내고 도 2b는 광계측장비의 내부 구성도를 나타내며, 도 3은 본 발명의 일예에 따른 자동정렬시스템의 광학계가 포함되어 있는 광계측장비의 광학계를 나타내며, 도 5는 본 발명의 일예에 따른 자동정렬시스템의 회로부의 일부를 블럭도를 나타낸다.Figure 2a shows the external appearance of the optical measurement equipment including an automatic alignment system according to an embodiment of the present invention, Figure 2b shows the internal configuration of the optical measurement equipment, Figure 3 is an optical system of the automatic alignment system according to an embodiment of the present invention FIG. 5 shows a block diagram of a circuit part of an automatic alignment system according to an embodiment of the present invention.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 광계측장비는, 몸체(21)와 피검자의 턱받침대(22a)가 마련된 얼굴지지유니트(22)로 이루어져있다. 몸체(21)는 캡춰된 피검자의 안구 이미지를 결상하는 결상소자를 포함하는 광학계(도 3)가 포함되어 있는 광학계 하우징(23a)과 광학계의 결과를 연산처리하여 굴절력 등의 측정값 등을 출력하는 회로부가 집적되어 있는 집적회로기판(23b)으로 이루어진 광계측 유니트(23) 및 광계측유니트(23)의 출력을 보여주는 디스플레이부(25)를 포함한다. 그리고 광계측장비는 광계측유니트(23)를 X, Y 및 Z축으로 이동시키기 위한 이동부들을 포함한다. X축 이동부는 상기 광계측유니트(23)를 X축 방향으로 이동시키기 위한 동력을 제공하는 X축 모터(21a), 일측에서 구동모터축(21b)을 감고 타측에서 이동로드(21d)를 감아서 X축 모터(21a)의 구동력을 이동로드(21d)에 전달하는 풀리(21c), 풀리(21c)를 통해 구동모터(21a)의 회전력을 받아 X축 방향으로 직선운동하는 이동로드(21d)를 포함하며, Y축 이동부는 광계측유니트(23)를 Y축 방향으로 이동시키기 위한 동력을 제공하는 Y축 모터(뒷면에 설치되어 있으므로 도 2b에 나타나지 않음), 일측에서 구동모터축(미도시)을 감고 타측에서 이동로드(28b)를 감아서 Y축 모터의 구동력을 이동로드(28b)에 전달하는 풀리(28c), 풀리(28c)를 통해 Y축 구동모터의 회전력을 받아 Y축 방향으로 직선 운동하는 이동로드(28b)를 포함한다. 그리고 Z축 이동부도 마찬가지로 상기 광계측유니트(23)를 Z축 방향으로 이동시키기 위한 동력을 제공하는 Z축 모터(29a), 일측에서 구동모터축(29b)을 감고 타측에서 이동로드(29d)를 감아서 X축 모터(29a)의 구동력을 이동로드(29d)에 전달하는 풀리(29c), 풀리(29c)를 통해 구동모터(29a)의 회전력을 받아 X축 방향으로 직선운동하는 이동로드(29d)로 이루어진다. As shown in Figures 2a and 2b, the optical measuring device according to an embodiment of the present invention, the body 21 and the face support unit 22 is provided with a bib support 22a of the examinee. The body 21 calculates and processes the results of the optical system and the optical system housing 23a including the optical system (FIG. 3) including an imaging device for forming an eyeball image of the captured subject, and outputs measured values such as refractive power. It includes a photometering unit 23 made up of an integrated circuit board 23b in which a circuit part is integrated, and a display part 25 showing the output of the photometering unit 23. And the photometering equipment includes moving parts for moving the photometering unit 23 in the X, Y and Z axis. The X-axis moving unit winds up the driving motor shaft 21b on one side and the X-axis motor 21a for providing power for moving the photometering unit 23 in the X-axis direction, and winds the moving rod 21d on the other side. A pulley 21c for transmitting the driving force of the X-axis motor 21a to the moving rod 21d, and a moving rod 21d for linearly moving in the X-axis direction by receiving the rotational force of the drive motor 21a through the pulley 21c. The Y-axis moving unit includes a Y-axis motor (not shown in FIG. 2B because it is installed on the rear side) that provides power for moving the photometering unit 23 in the Y-axis direction, and a driving motor shaft (not shown) on one side. And the rotational force of the Y-axis drive motor through the pulley 28c and the pulley 28c which winds the moving rod 28b on the other side and transfers the driving force of the Y-axis motor to the moving rod 28b. And a moving rod 28b for movement. In addition, the Z-axis moving unit similarly winds the Z-axis motor 29a that provides power for moving the photometering unit 23 in the Z-axis direction, the driving motor shaft 29b on one side, and moves the moving rod 29d on the other side. The moving rod 29d which is linearly moved in the X-axis direction by receiving the rotational force of the driving motor 29a through the pulley 29c and the pulley 29c which wind and transfer the driving force of the X-axis motor 29a to the moving rod 29d. )

또한, X축 이동부, Y축 이동부 및 Z축 이동부는 베이스(27) 놓여져 있으며, 또한 베이스(27)는 Z방향으로 배치된 이동레일(미도시) 위에 놓여져 있으며, 이동레일에는 베이스(27)의 전후 방향(Z축 방향)의 이동량을 측정하는 전자 눈금자(26)가 부착되어 있다. In addition, the X-axis moving unit, the Y-axis moving unit, and the Z-axis moving unit are placed on the base 27, and the base 27 is placed on a moving rail (not shown) arranged in the Z direction, and the base 27 is mounted on the moving rail. The electronic ruler 26 which measures the moving amount of the front-back direction (Z-axis direction) of () is attached.

그리고 몸체(21) 내에는 광계측유니트(23)의 디스플레이부(25), 3축 이동부 및 전자 눈금자(26)와 연결되어서, 이들을 제어하는 중앙연산장치 및 제어부(도 5의 50)가 집적회로기판(23b)에 마련되어 있다. 또한 몸체(21)에는 조이스틱(24)이 마련되어서 검사자가 스스로 정렬용 시그널의 위치가, 기준이 되는 안구의 동심원의 중앙에 오도록 조정할 수 있다. 그리고 이러한 조정명령에 따라서 해당 축의 모터가 구동되어서 X, Y 및 Z축 방향으로 광계측장비를 수동으로 이동시킬 수 있다. 구체적으로 광계측유니트(23)를 X축 방향으로 이동시키기 위해서는 조이스틱(24)을 좌우로 이동시키며, 광계측유니트(23)의 Z축 방향 이동을 위해서는 조이스틱(24)을 전후방향으로 이동시킨다. 그리고 조이스틱(24)을 회전함으로써 광계측유니트(23)를 Y축 방향 이동시킬 수 있다. In the body 21, the central unit and the controller (50 of FIG. 5) are connected to the display unit 25, the three-axis moving unit, and the electronic ruler 26 of the photometering unit 23 to control them. It is provided in the circuit board 23b. In addition, the body 21 is provided with a joystick 24 so that the examiner can adjust the position of the alignment signal by itself so that the center of the concentric circle of the eye becomes a reference. According to the adjustment command, the motor of the corresponding axis is driven to manually move the optical measuring equipment in the X, Y and Z directions. Specifically, the joystick 24 is moved to the left and right to move the photometering unit 23 in the X axis direction, and the joystick 24 is moved to the front and rear direction to move the photometering unit 23 in the Z axis direction. Then, by rotating the joystick 24, the photometering unit 23 can be moved in the Y-axis direction.

도 3은 광계측유니트(23)의 광학계의 일예를 도시한 것이다. 도 3의 광계측유니트(23)의 광학계는 정렬용 광학계와 측정용 광학계의 역할을 모두 수행한다. 상기 정렬용 광학계는 정렬용 광원(31), 정렬용 광 신호의 크기를 조절해주는 핀홀(32), 정렬용 광 신호를 집중시키는 집속렌즈(33), 정렬광이 안구(30) 각막에 상을 형성하도록 하는 조준렌즈(34), 정렬용 광원(31)에서 각막으로 진행하는 신호는 투과시키고, 각막에서 반사된 신호는 반사시키는 하프미러(35), 하프미러(35)에서 반사된 각막 시그널이 결상되는 결상렌즈(36) 및 결상렌즈(36)의 이미지를 아날로그 또는 디지털신호와 같은 전기적 신호로 변환하는 이미지 결상소자인 CCD카메라(37)를 포함한다. 여기서 정렬용 광학계의 광원(31)은 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 특허 386514호에 개시된 구성으로 이루어져서, 측정용 광원(31)으로도 사용될 수 있다. 상기 측정용 광학계는 측정용 광원(31), 핀홀(32), 집속렌즈(33) 및 조준렌즈(34) 외에, 측정용 광원(31)에서 피검자의 안구로 진행하는 신호는 투과시키고, 안구의 망막에서 반사된 신호는 반사시키는 하프미러(38), 하프미러(38)에서 반사된 망막 이미지를 결상하는 결상렌즈(39) 및 결상렌즈(39)의 결과를 전기적 신호로 변환하는 CCD카메라(40)를 포함한다. 또한, 광학계에는 안구 전면 이미지의 밝기를 증가시키기 위해 안구 전면 조명(41)이 더 포함될 수 있다. 3 shows an example of the optical system of the photometering unit 23. The optical system of the photometering unit 23 of FIG. 3 serves as both an alignment optical system and a measurement optical system. The alignment optical system includes an alignment light source 31, a pinhole 32 for adjusting the size of the alignment optical signal, a focusing lens 33 for focusing the alignment optical signal, and an alignment light on the cornea of the eye 30. The corneal signal reflected from the collimating lens 34 and the alignment light source 31 to the cornea and the half mirror 35 and the half mirror 35 reflecting the signal reflected from the cornea are transmitted. An imaging lens 36 to be imaged and a CCD camera 37 which is an image forming element for converting an image of the imaging lens 36 into an electrical signal such as an analog or digital signal are included. Here, the light source 31 of the alignment optical system has a configuration disclosed in Patent No. 386514 filed and registered by the present applicant, and may be used as the light source 31 for measurement. The measuring optical system transmits a signal propagating from the measuring light source 31 to the eye of the examinee in addition to the measuring light source 31, the pinhole 32, the focusing lens 33, and the aiming lens 34, and The signal reflected from the retina is a half mirror 38 for reflecting, a CCD lens 40 for converting the results of the imaging lens 39 and the imaging lens 39 to form an image of the retina reflected by the half mirror 38 into an electrical signal. ). In addition, the optical system may further include an eyeball front light 41 to increase the brightness of the eyeball front image.

시력측정을 수행하기 이전에, 피검자의 안구(30)의 중심을 광학계의 광축에 일치시키기 위해서, 먼저 정렬용 광원(31)으로부터 출사되는 광신호는 핀홀(32), 집속렌즈(33), 조준렌즈(34)를 거쳐 피검안 안구(30)의 각막에 상을 맺고, 각막에서 반사된 광신호는 하프미러(35)에서 반사되어 결상렌즈(36)에서 결상된다. 그리고 이것은 CCD카메라(37)를 거쳐 디스플레이부(25)에 점의 형태(정렬 시그널)로 표시된다. 이때, 안구 전면광원(41)이 턴온되어서 안구 전면이미지(Re)가 하프미러(35), 결상렌즈(36) 및 CCD카메라(37)를 거쳐서, 도 4a 및 도 4b와 같이 정렬 시그널(Rc)과 함께 CCD카메라(37)에 나타나게 된다. 도 4a는 정렬 시스널(Rc)이 디스플레이부(25)의 모니터에 나타난 기준 동심원(45)의 중앙에 위치하는 것을 나타내며 이는 광계측유니트(23)가 X 및 Y축 방향으로 정렬되어 있음을 나타낸다. 반면 도 4b는 정렬 시스널(Rc)이 기준 동심원(45)의 중앙에서 벗어나 있음을 나타낸다. 즉 광계측유니트가 X 및 Y축 방향으로 정렬되기 위해서는 정렬 시그널(Rc)이 각막의 중앙에 주사되어야 함을 나타낸다. 광계측장비를 좌우(X축) 및 상하(Y축)에서 정렬시키기 위한, X축 방향의 오차량(△X)과 Y축 방향의 오차량(△Y)에 따른 X축 및 Y축 모터의 이동거리 또는 운동량(M_X, M_Y)은 다음의 식(1)으로 나타낼 수 있다. Prior to performing vision measurement, in order to align the center of the subject's eyeball 30 with the optical axis of the optical system, the optical signal emitted from the alignment light source 31 is first pin pin 32, focusing lens 33, aiming. An image is formed on the cornea of the eyeball 30 to be examined via the lens 34, and the optical signal reflected from the cornea is reflected by the half mirror 35 to form an image in the imaging lens 36. This is displayed in the form of a dot (alignment signal) on the display unit 25 via the CCD camera 37. At this time, the eyeball front light source 41 is turned on so that the eyeball front image Re passes through the half mirror 35, the imaging lens 36, and the CCD camera 37, as shown in FIGS. 4A and 4B. Together with the CCD camera 37. 4A shows that the alignment signal Rc is located at the center of the reference concentric circle 45 shown on the monitor of the display unit 25, which shows that the photometering unit 23 is aligned in the X and Y axis directions. . 4B shows that the alignment signal Rc deviates from the center of the reference concentric circles 45. In other words, the alignment signal Rc must be scanned at the center of the cornea in order for the photometering unit to be aligned in the X and Y axis directions. Of the X-axis and Y-axis motors according to the error amount in the X-axis direction (ΔX) and the error amount in the Y-axis direction (△ Y) for aligning the optical measurement equipment in the left and right (X-axis) and up and down (Y-axis) The moving distance or momentum M _X , M _Y can be expressed by the following equation (1).

M_X= △X/C1, M_Y= △Y/C2 (1)M _X = ΔX / C1, M _Y = ΔY / C2 (1)

여기서, X축방향의 오차량(△X)과 Y축 방향의 오차량(△Y)은 기준 동심원(45)의 중앙과 정렬 시그널의 위치 차이를 말하며, C1은 X축 모터의 기본 펄스에 대한 시그널의 X축 방향의 위치 변화량을 의미하는 상수이며, C2는 Y축 모터의 기본 펄스에 대한 시그널의 Y축 방향의 위치 변화량을 의미하는 상수이다. Here, the error amount (ΔX) in the X-axis direction and the error amount (ΔY) in the Y-axis direction refer to the position difference between the center of the reference concentric circle 45 and the alignment signal, and C1 corresponds to the basic pulse of the X-axis motor. Constant for the position change in the X-axis direction of the signal, C2 is a constant for the position change in the Y-axis direction of the signal relative to the basic pulse of the Y-axis motor.

이러한 연산과정은 후술하는 광계측유니트의 회로부를 구성하는 중앙연산장치 및 제어부(도 5의 50)의 정렬위치연산부(51)에서 계산되며, 이를 바탕으로 중앙연산장치 및 제어부(도 5의 50)가 해당하는 각 축에 연결된 모터를 구동하여 X 및 Y축 방향의 정렬과정이 자동으로 수행되게 된다. 정렬위치연산부(51)는 X 및 Y축의 정렬뿐만 아니라, 최적의 작업거리를 확보하기 위한 Z축 방향의 위치(작업거리)를 찾기 위한 연산 과정도 수행한다. This calculation process is calculated by the alignment position calculation unit 51 of the central operation unit and the control unit (50 of FIG. 5) constituting the circuit unit of the optical measurement unit described later, based on this the central operation unit and the control unit (50 of FIG. 5) By driving the motor connected to each axis, the alignment process in the X and Y axis direction is automatically performed. The alignment position calculation unit 51 performs not only the alignment of the X and Y axes, but also a calculation process for finding a position (work distance) in the Z-axis direction to secure an optimal working distance.

광계측장비가 X 및 Y축 방향에서의 정렬이 이루어진 상태라도 최적의 작업거리가 확보된 것은 아니다. X축 및 Y축에서의 광계측장비의 위치가 변하지 않으면서 Z축의 작업거리에 따라 정렬 시그널의 크기와 농도(단위면적당의 세기) 변화가 나타나는데, 이는 도 4c에 나타나 있다. 도 4c에서, 실제의 작업거리와 광계측장비의 작업거리가 일치할 때의 시그널(46)은 크기가 가장 작고 농도가 가장 큼을 알 수 있으며, 실제 작업거리가 광계측장비의 작업거리보다 작은 경우의 시그널(47a, 47b)과 상대적으로 큰 경우의 시그널(48a, 48b)의 크기는 적합한 작업거리에 위치하는 시그널(46)의 것보다 크고, 이들 양 경우의 농도는 상대적으로 엷음을 알 수 있다. Even if the optical measuring equipment is aligned in the X and Y axis directions, the optimum working distance is not secured. The change in the magnitude and concentration (intensity per unit area) of the alignment signal occurs according to the working distance of the Z axis without changing the position of the light measuring equipment on the X axis and the Y axis, which is shown in FIG. 4C. In FIG. 4C, it can be seen that the signal 46 when the actual working distance and the working distance of the photometering equipment coincide is the smallest and the greatest concentration, and the actual working distance is smaller than the working distance of the photometering equipment. The magnitudes of the signals 48a and 48b in the case of relatively large signals 47a and 47b are larger than those of the signal 46 located at a suitable working distance, and the concentrations in both cases are relatively thin. .

다만, 도 4c에 나타난 것과 같은, 정렬 시그널의 크기와 농도 비교만으로는, 광계측장비가 위치하는 현재의 작업거리가 정상적인 작업거리가 아닌 것을 알 수는 있으나, 정상적인 작업거리로 이동하기 위한 Z축상의 이동 방향과 이동량을 알 수는 없다. 따라서 본 발명에서는 광계측장비의 Z축 방향의 전후 이동량을 알아내기 위해, 도 2b에 도시된 바와 같이, 광계측장비의 몸체(21) 내에 전자 눈금자(linear encoder:26)를 마련하였다. 그리고 전자 눈금자(26)는 광계측장비 하단의 베이스(27) 아래에 마련된 Z축 방향으로 설치된 선형 이동레일(미도시)에 부착되어 있다. However, only by comparing the magnitude and the concentration of the alignment signal as shown in FIG. 4C, it can be seen that the current working distance where the optical measuring device is located is not the normal working distance, but the Z-axis for moving to the normal working distance. It is not possible to know the direction and amount of movement. Therefore, in the present invention, in order to find out the amount of forward and backward movement in the Z-axis direction of the optical measuring equipment, as shown in FIG. 2B, an electronic ruler (linear encoder) 26 is provided in the body 21 of the optical measuring equipment. And the electronic ruler 26 is attached to a linear moving rail (not shown) installed in the Z-axis direction provided under the base 27 of the lower end of the light measuring device.

이제 도 5 및 도 6을 참고로 하여, X 및 Y 방향에서의 정렬 시그널의 오차량에 따른 각 축에 배치된 모터의 운동량, 그리고 최적의 작업 거리를 확보하기 위한 Z축 방향의 위치 제어과정을 설명한다. 5 and 6, a process of controlling the position of the motor in each axis according to the error amount of the alignment signal in the X and Y directions, and the position control process in the Z-axis direction to secure an optimal working distance will be described. Explain.

광계측장비에서 정렬 스위치(미도시)를 누르면(S1), 정렬용 광원(31)이 턴온되고 이때 안구 전면 광원(40)도 턴온되어 CCD카메라(37)에는 정렬 시그널(Rc)과 안구 전면 이미지(Re)로 이루어진 이미지가 결상된다(S2). CCD카메라(37)에서 결상된 이미지는 중앙연산장치 및 제어부(50)로 입력되어, 일부는 이미지 합성회로(미도시)를 거쳐서 디스플레이부(25)에 표시되고, 다른 일부는 디지털 신호로 변환되어서 비디오 메모리(64)에 저장된다(S3). When the alignment switch (not shown) is pressed in the light measuring device (S1), the alignment light source 31 is turned on, and the eyeball front light source 40 is also turned on, so that the CCD camera 37 has the alignment signal Rc and the eyeball front image. An image made up of Re is formed (S2). The image formed by the CCD camera 37 is input to the central operation unit and the control unit 50, a part of which is displayed on the display unit 25 via an image synthesizing circuit (not shown), and the other part is converted into a digital signal. It is stored in the video memory 64 (S3).

한편, 본 발명에 따른 자동정렬과정에 있어서, 정렬 시그널(Rc)을 얻기 위해 광계측유니트(23)를 X, Y 및 Z축으로 이동시키는 동작은, 조이스틱(24)에 의해 이루어지거나(수동모드) 또는 전술한 중앙연산장치 및 제어부(도 5의 50)에 프로그램되어 있는 제어정보에 따른 각축 모터의 자동 제어(자동모드)에 의해 이루어진다. Meanwhile, in the automatic alignment process according to the present invention, the operation of moving the photometering unit 23 to the X, Y, and Z axes to obtain the alignment signal Rc is performed by the joystick 24 (manual mode). Or by automatic control (automatic mode) of each axis motor according to the control information programmed in the aforementioned central computing device and control unit (50 in FIG. 5).

자동모드에서는 중앙연산장치 및 제어부(50)는, 정렬 시그널(Rc)과 안구 전면 이미지(Re)로 이루어진 이미지가 메모리(64)에 저장된 후, 이동레일에 놓여져 있는 광계측장비를 Z축 방향으로 소정 거리 이동시킨다(S4). 이때 Z축 모터(29a)에 의해 광계측 유니트(23)도 Z축 방향으로 이동하므로, 광계측유니트(23)와 검안자와의 거리는, Z축 모터에 의한 광계측유니트(23)의 이동거리와 이동레일 위에 설치된 베이스(27)의 이동거리를 모두 고려해야 한다. 즉, Z축 모터의 펄스를 카운팅한 결과와 이동레일에 부착된 전자눈금자(26)의 결과의 합이 광계측유니트(23)와 검안자와의 작업거리가 된다. 이 결과는 데이터 버스를 통해 RAM(65)에 저장된다. 그리고 CCD 카메라(37)에는 광계측장비가 Z축 방향으로 소정 거리 이동한 후의 정렬 시그널(Rc)과 안구 전면 이미지(Re)로 이루어진 이미지가 결상되고, 이것은 디지털 신호로 변환되어서 비디오 메모리(64)에 저장된다(S5). 한편 변형의 예로서, 중앙연산장치 및 제어부(50)는 후속하는 정렬 시그널(Rc)과 안구 전면 이미지(Re)로 이루어진 이미지가 디스플레이부(25)에도 나타나도록 할 수도 있다. In the automatic mode, the central processing unit and the controller 50 store the image consisting of the alignment signal Rc and the eyeball front image Re in the memory 64, and then move the optical measuring device placed on the moving rail in the Z-axis direction. The predetermined distance is moved (S4). At this time, the photometering unit 23 also moves in the Z-axis direction by the Z-axis motor 29a, so that the distance between the photometering unit 23 and the optometrist is the movement distance of the photometering unit 23 by the Z-axis motor. And all moving distance of the base 27 installed on the moving rail should be considered. That is, the sum of the result of counting the pulses of the Z-axis motor and the result of the electronic ruler 26 attached to the moving rail becomes the working distance between the photometering unit 23 and the optometrist. This result is stored in RAM 65 via the data bus. The CCD camera 37 forms an image composed of the alignment signal Rc and the eyeball front image Re after the optical measuring device moves a predetermined distance in the Z-axis direction, which is converted into a digital signal and converted into a video memory 64. It is stored in (S5). On the other hand, as an example of modification, the central processing unit and the controller 50 may cause an image consisting of a subsequent alignment signal Rc and an eyeball front image Re to appear on the display unit 25.

한편 수동모드에서는, 중앙연산장치 및 제어부(50)에 의한 광계측장비의 베이스(27)의 이동은 이루어지지 않고, 검안자가 조이스틱(24)을 조작하고 Z축모터(29a)를 구동시켜 광계측유니트(23)를 Z축방향으로 소정 거리 이동시킨다. 중앙연산장치 및 제어부(50)는 이때의 Z축 모터(29a)의 펄스를 카운트하여 그 결과를 RAM(65)에 저장한다. 그리고 전술한 단계 S5에서와 같이 변동된 작업거리에서의 정렬 시그널(Rc)과 안구 전면 이미지(Re)로 이루어진 이미지를 얻고, 이를 디지털 신호로 변환하여 비디오 메모리(64)에 저장한다. On the other hand, in the manual mode, the movement of the base 27 of the optical measuring equipment by the central computing device and the control unit 50 is not made, and the optometrist operates the joystick 24 and drives the Z-axis motor 29a to perform optical measurement. The unit 23 is moved a predetermined distance in the Z-axis direction. The central processing unit and the control unit 50 count pulses of the Z-axis motor 29a at this time and store the result in the RAM 65. As in step S5 described above, an image including the alignment signal Rc and the eyeball front image Re at the changed working distance is obtained, and converted into a digital signal and stored in the video memory 64.

즉 검사자와 광계측유니트간의 작업위치의 변동량은 수동모드에서는 이동수단에 의한 광계측유니트의 이동거리로부터 바로 산출되며, 자동모드에서는 이동수단에 의한 광계측유니트의 이동거리와 전자눈금자의 측정 결과의 합으로부터 산출된다.In other words, the amount of change in the working position between the inspector and the photometering unit is calculated directly from the movement distance of the photometering unit by the moving means in the manual mode, and in the automatic mode, the movement distance of the photometering unit by the moving means and the measurement result of the electronic ruler are measured. It is calculated from the sum.

여기서 비디오메모리(64)에 저장된 2개의 데이터를 구분하기 위해서, 먼저 저장된, 즉, 제1 위치에서 측정된 데이터를 제1 데이터라 칭하고, 후속하여 제2 위치에서 측정된 데이터를 제2 데이터로 칭한다. Here, in order to distinguish the two data stored in the video memory 64, data stored first, that is, measured at the first position is referred to as first data, and subsequently data measured at the second position is referred to as second data. .

다음, 중앙연산장치 및 제어부(50)는 비디오메모리(64)로부터 제1 데이터 또는 제2 데이터를 받아서, X 및 Y 방향의 정렬 오차량과 오차량에 대응하는 X축 및 Y축 모터의 운동량을 계산한다(S6). X축 방향의 오차량(△X)과 Y축 방향의 오차량(△Y) 또는 위치 변동량은, 제1 데이터 또는 제2 데이터의 시그널의 위치와 디스플레이부(25)의 화면 중심 위치 사이의 X 및 Y축 방향 픽셀의 수를 계산함으로써 얻을 수 있다. X축 및 Y축 모터의 운동량(즉, 모터의 이동 거리량) (M_X, M_Y)은 전술한 바와 같이, 각 축의 오차량을 각축의 모터 기본 이동거리에 대한 각 축의 시그널의 위치 변동량으로 나눈 값으로 결정된다. Next, the central processing unit and the controller 50 receive the first data or the second data from the video memory 64, and calculate the amount of motion of the X-axis and Y-axis motors corresponding to the amount of error and the amount of misalignment in the X and Y directions. Calculate (S6). The error amount ΔX in the X-axis direction, the error amount ΔY in the Y-axis direction, or the position variation amount is X between the position of the signal of the first data or the second data and the screen center position of the display unit 25. And by calculating the number of pixels in the Y-axis direction. The momentum of the X- and Y-axis motors (i.e., the movement distances of the motors) (M _X , M _Y ) is, as described above, the error amount of each axis as the position change amount of the signal of each axis with respect to the motor basic travel distance of each axis. It is determined by dividing.

또한, 최적의 작업거리로 이동하기 위한 Z축상의 이동 방향과 이동량(M_z)을 연산하기 위하여(S6), 중앙연산장치 및 제어부(50)는 제1 데이터 및 제2 데이터의 시그널(Rc)이 차지하는 픽셀의 위치 좌표를 찾고, 이들이 차지하는 픽셀의 수를 카운팅함으로써, 각각의 정렬 시그널(Rc)의 면적 또는 크기(S)를 계산해 낸다. Further, in order to calculate the movement direction and the movement amount M _{z on the} Z axis for moving to the optimum working distance (S6), the central computing device and the controller 50 perform the signals Rc of the first data and the second data. By finding the position coordinates of the pixels to occupy and counting the number of pixels they occupy, the area or the size S of each alignment signal Rc is calculated.

제1 데이터에 나타난 정렬 시그널(Rc)의 크기를 S_i-1 이라 하고, 이때의 전자 눈금자(26)의 위치를 E_i-1 이라 하며, 제2 데이터에 나타난 정렬 시그널(Rc)의 크기를 S_i 라고 하고, 이때의 전자 눈금자(26)의 위치를 E_i 라고 하면, 광계측장비와 피검자의 안구의 상대위치는, 아래의 표에 나타난 바와 같이, 4가지의 경우 중의 어느 하나로 표시될 수 있다. 그리고 아래의 표에는 각 경우에 있어서 최적의 작업 거리를 확보하기 위해 광계측장비를 이동시킬 방향이 표시되어 있다. 이동목표 방향에 있어서, (+)는 눈금자에 표시된 길이 증가 방향으로서, 검사자가 대면하는 디스플레이부(25)의 화면을 뚫고 나오는 방향이며, (-)는 눈금자에 표시된 길이 감소 방향으로 디스플레이부(25) 화면 안쪽, 즉 피검자 쪽으로 진행하는 방향을 나타낸다. The magnitude of the alignment signal Rc shown in the first data is referred to as S _i-1 , and the position of the electronic ruler 26 at this time is referred to as E _i-1 , and the magnitude of the alignment signal Rc shown in the second data is referred to as S _i-1 . S _i , and the position of the electronic ruler 26 at this time is E _i , the relative position of the optical measuring device and the subject's eye can be displayed in any one of four cases, as shown in the table below. have. The table below shows the direction to move the photometering equipment in each case to ensure the optimum working distance. In the moving target direction, (+) is the length increasing direction indicated on the ruler, and is a direction penetrating through the screen of the display unit 25 facing the inspector, and (-) is the length decreasing direction indicated on the ruler. ) It indicates the direction of progressing toward the inside of the screen, that is, the subject.

종류Kinds E_i -E_i-1 E _i -E _i-1 S_i -S_i-1 S _i -S _i-1 이동목표(Z 방향) Move target (Z direction) 상태 1State 1 ++ ++ -- 상태 2State 2 -- -- -- 상태 3State 3 ++ -- ++ 상태 4State 4 -- ++ ++

상태 1은 제1 데이터의 정렬 시그널(Rc)이 도 4c의 '48a'이며 제2 데이터의 정렬 시그널(Rc)이 '48b'인 경우로서, 최적의 작업 거리에 대응하는 정렬 시그널(46)로 되기 위해서는, 전자 눈금자(26)를 (-Z) 방향으로 이동시켜야 한다. 상태 2는 제1 데이터의 정렬 시그널(Rc)이 도 4c의 '48b'이며 제2 데이터의 정렬 시그널(Rc)이 '48a'인 경우로서, 최적의 작업 거리에 대응하는 정렬 시그널(46)로 되기 위해서는 전자 눈금자(26)를 (-Z) 방향으로 이동시켜야 함을 알 수 있다. State 1 is a case where the alignment signal Rc of the first data is '48a' of FIG. 4C and the alignment signal Rc of the second data is '48b', and is used as the alignment signal 46 corresponding to the optimum working distance. To do so, the electronic ruler 26 must be moved in the (-Z) direction. State 2 is a case where the alignment signal Rc of the first data is '48b' of FIG. 4C and the alignment signal Rc of the second data is '48a', and the alignment signal 46 corresponds to the optimum working distance. It can be seen that the electronic ruler 26 must be moved in the direction of (-Z) in order to be.

유사하게 상태 3은 제1 데이터의 정렬 시그널(Rc)이 도 4c의 '47b'이며 제2 데이터의 정렬 시그널(Rc)이 '47a'인 경우로서, 최적의 작업 거리에 대응하는 정렬 시그널(46)로 되기 위해서는 전자 눈금자(26)를 (+Z) 방향으로 이동시켜야 하며, 상태 4는 제1 데이터의 정렬 시그널(Rc)이 도 4c의 '47a'이며 제2 데이터의 정렬 시그널(Rc)이 '47b'인 경우로서, 최적의 작업 거리에 대응하는 정렬 시그널(46)로 되기 위해서는 전자 눈금자(26)를 (+Z) 방향으로 이동시켜야 한다. Similarly, state 3 is a case where the alignment signal Rc of the first data is '47b' of FIG. 4C and the alignment signal Rc of the second data is '47a', and the alignment signal 46 corresponding to the optimum working distance is provided. In order to be), the electronic ruler 26 must be moved in the direction of (+ Z). In state 4, the alignment signal Rc of the first data is '47a' of FIG. 4C and the alignment signal Rc of the second data is In the case of '47b', the electronic ruler 26 must be moved in the (+ Z) direction to become the alignment signal 46 corresponding to the optimum working distance.

그리고 Z축 방향의 운동량(이동거리와 방향)(M_Z)은 다음의 식(2)으로 계산될 수 있다(S6). In addition, the momentum (moving distance and direction) M _{Z in the} Z-axis direction may be calculated by the following equation (2) (S6).

M_Z= [(E_i -E_i-1)/(S_i -S_i-1)] x [(S_OPT-S_i )/C3] (식2)M _Z = [(E _i -E _i-1 ) / (S _i -S _i-1 )] x [(S _OPT -S _i ) / C3] (Equation 2)

여기서 S_OPT는 광계측장비의 작업거리가 정확할 때의 시그널(Rc)의 크기로서 RAM(65)에 저장되어 있으며, C3는 Z축(작업거리) 방향 이동 모터의 기본 펄스에 대한 시그널(Rc)의 크기 변화량을 의미한다. Where S _OPT is the size of the signal (Rc) when the working distance of the optical measuring device is correct, and is stored in the RAM 65, and C3 is the signal (Rc) for the basic pulse of the motor moving in the Z axis (working distance) direction. Means the amount of change in size.

한편, Z축 방향의 운동량을 계산하는 도중, 제 1 데이터의 정렬 시그널의 크기(Si)와 S_OPT와의 차이가 크기 여유치(S_TOLERANCE) 보다 작은 것으로 밝혀질 경우에는, 중앙연산장치 및 제어부(50)는 광계측장비의 Z방향의 이동을 수행하지 않으며, Si의 크기를 갖는 정렬 시그널(Rc)이 생기는 위치가 적절한 작업거리에 해당하게 된다. On the other hand, if the difference between the magnitude Si of the alignment signal of the first data and S _OPT is found to be smaller than the magnitude margin S _TOLERANCE while calculating the momentum in the Z-axis direction, the central computing unit and the control unit ( 50) does not perform the movement in the Z direction of the optical measuring equipment, the position where the alignment signal (Rc) having a size of Si is generated corresponds to the appropriate working distance.

그리고 제 1 데이터 및 제 2 데이터의 정렬 시그널의 크기 및 눈금자의 위치 정보와 함께 제 1 위치 및 제 2 위치와 다른 제 3 위치에 위치한 광계측장비를 통해 획득된 정렬 시그널의 크기 및 대응하는 눈금자의 위치 정보를 이용하여, 전술한 바와 같은 Z축 이동량을 결정하는 것은, 연속되는 3개의 데이터(정렬 시그널의 크기 및 전자 눈금자의 위치)가 동일방향으로 움직일 때에만 적용될 수 있다. And the magnitude of the alignment signal and the corresponding scale of the alignment signal obtained through the optical measuring device located at a third position different from the first position and the second position together with the magnitude information of the alignment signal of the first data and the second data and the position information of the ruler. Using the positional information, determining the Z-axis movement amount as described above can be applied only when three consecutive data (the magnitude of the alignment signal and the position of the electronic ruler) move in the same direction.

X, Y 및 Z축 방향의 이동량이 계산 된 후에, 중앙연산장치 및 제어부(50)는 X축 이동부(61), Y축 이동부(62) 및 Z축 이동부(63)를 구동시켜서 광계측장비의 광축이 피검자의 안구 중심에 일치하도록 하면서 최적의 작업거리에 두게 된다(S7). After the movement amounts in the X, Y, and Z-axis directions are calculated, the central processing unit and the controller 50 drive the X-axis moving unit 61, the Y-axis moving unit 62, and the Z-axis moving unit 63 to generate light. While keeping the optical axis of the measurement equipment coincides with the eye center of the subject, the optimal working distance is placed (S7).

정렬 과정이 완료된 후, 굴절력광학계와 중앙연산장치 및 제어부(50)의 굴절력연산부(52)를 이용하여 피검자의 안구의 굴절력을 측정한다(S8).After the alignment process is completed, the refractive power of the eyeball of the subject is measured using the refractive power optical system, the central computing device, and the refractive power calculating unit 52 of the controller 50 (S8).

이상에서, 본 발명에 따른 광계측장비의 자동정렬시스템은 시력측정광학계를 가지는 시스템에 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 안압측정용 광학계 또는 각막곡률분포 측정용 광학계 등으로 이루어진 광계측유니트를 포함하는 광계측장비에도 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.In the above, the automatic alignment system of the optical measuring device according to the present invention has been described as limited to the system having an optometry optical system, but the present invention is not limited thereto, and the optical system includes an optical system for measuring intraocular pressure or an optical system for measuring corneal curvature distribution. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be applied to photometering equipment including a measuring unit.

본 발명에 따른 자동 안구정렬시스템은, 안구 정렬용 광학 시스템의 부품을 특별하게 디자인하지 않고, 정렬광이 각막의 중앙에 주사되도록 하여 광계측장비의 상하 및 좌우 방향의 정렬을 유도하고, 광계측장비의 Z축방향의 이동 거리를 측정할 전자눈금자와 광계측장비의 Z축 방향의 이동 거리에 따른 정렬 시그널의 크기와 농도변화를 이용하여, 광계측장비가 최적의 작업거리에 오도록 하였다. 따라서 광계측장비의 자동정렬시스템의 구성이 간단해지고 조립 및 유지비용이 높지 않게 된다.
The automatic ocular alignment system according to the present invention, without specially designing the components of the optical system for eye alignment, induces the alignment light to be scanned in the center of the cornea, inducing the vertical and horizontal alignment of the optical measuring equipment, and optical measurement By using the electronic ruler to measure the moving distance in the Z-axis of the equipment and the change in the magnitude and concentration of the alignment signal according to the moving distance in the Z-axis direction of the optical measuring equipment, the optical measuring equipment was brought to the optimum working distance. Therefore, the configuration of the automatic alignment system of the light measuring equipment is simplified and the assembly and maintenance costs are not high.

Claims

An optical measuring unit including an alignment optical system emitted from the alignment light source to form an alignment signal reflected from the eye cornea of the subject;

Moving means for moving the photometering unit in a working distance direction;

A moving rail installed at a lower end of the base for supporting the photometering unit and the moving unit, the base rail being movable in the working distance direction of the photometering unit;

Measuring means attached to the moving rail and measuring a moving amount of the base; And

Controlling the movement means, outputting the working position of the photometering unit, and relative to the initial working position E _i-1 prior to the movement of the photometering unit, of the working position according to the movement of the photometering unit. Compute the magnitude change amount (S _i -S _i-1 ) between the alignment signal, which is obtained at the change amount E _i -E _i-1 and the initial work position E _i-1 and the moved work position E _i . And an operation and a control unit for calculating a working distance suitable for a subject and driving the moving means according to the calculation result to move the light measuring unit in the working distance direction.

The automatic alignment system of claim 1, wherein the measuring means is an electronic ruler.

The method of claim 1, wherein the operation and control unit calculates a working distance M _Z suitable for the subject [(E _i -E _i-1 ) / (S _i -S _i-1 )] x [(S _OPT -S _i ) / C3], where E _i-1 is the initial working position of the photometering unit measured by the measuring means, E _i of the photometering unit measured by the measuring means. The shifted working position, S _i-1 and S _i represent the magnitude of the alignment signal at the initial working position and the shifted working position, respectively, and S _OPT is the magnitude of the alignment signal when the working distance of the optical measuring equipment is correct. C3 represents an amount of change in the magnitude of the alignment signal with respect to the basic pulse of the motor of the moving means arranged in the working distance direction.

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