KR101102404B1

KR101102404B1 - 안과 장치

Info

Publication number: KR101102404B1
Application number: KR1020077003507A
Authority: KR
Inventors: 요시아키 미무라
Original assignee: 가부시키가이샤 니데크
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2005-08-22
Publication date: 2012-01-05
Also published as: JP4587741B2; JP2006055439A; WO2006019195A1; CN101001566A; US7631971B2; KR20070043836A; US20080297725A1

Abstract

본 발명에 의하면, 검사자가 모니터상에 표시된 피검사자안의 관찰상을 용이하게 관찰하면서 피검사자의 눈꺼풀을 들어올리는 것과 같은 보조 행동을 제공할 수 있는 안과 장치를 제공한다. 상기 안과 장치는 피검사자안의 검사 또는 측정 중 하나를 수행하기 위한 측정광학계를 구비하는 측정부; 상기 측정부를 이동가능하게 지지하는 고정 지지부; 상기 측정부에 구비되고 촬상 소자를 가지며, 피검사자안의 전안부를 관찰하기 위한 관찰 광학계; 상기 촬상 소자에 의해 촬상된 상기 전안부의 상(image)을 표시하는 모니터; 및 상기 모니터의 화면이 대략 수직인 제 1 위치와 상기 화면이 대략 수평인 제 2 위치 사이로 상기 모니터의 배치 위치가 변경될 수 있도록 상기 측정부와 상기 고정 지지부 중 하나에 대해 상기 모니터를 이동가능하게 유지하는 유지 유닛;을 포함한다.

피검사자안, 관찰상, 검사자, 눈꺼풀, 안과 장치, 측정 광학계, 고정 지지부, 촬상 소자, 관찰 광학계

Description

안과 장치{OPHTHALMOLOGIC INSTRUMENT}

본 발명은 피검사자안(眼)을 검사 또는 측정하는 안과 장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 눈굴절력 측정 장치, 각막형상 측정 장치 및 비접촉식 안압계 등과 같은 안과 장치는 장치를 사이에 두고 검사자와 피검사자가 각각 마주하도록 앉은 상태에서 사용되는 거치대형 장치이다. 이러한 유형의 장치에 있어서, 피검사자안의 관찰상 등을 표시하는 모니터는 장치의 검사자측에 화면이 대략 수직인 상태에서 고정 배치되어 있다. 그리고, 검사자는 앉은 상태에서, 모니터 상에 표시된 피검사자안의 관찰상을 관찰하면서 장치를 조작하여 검사 또는 측정을 행한다. 그러나, 검사자가 피검사자의 눈꺼풀을 들어 올리는 것과 같은 보조 행동을 해야할 경우, 검사자는 상기 모니터 상에 표시된 피검사자안의 관찰상을 관찰하면서 보조 행동을 하기 위해 부자연스런 자세를 취해야 하며, 이것은 또한 쉽지 않다.

발명의 개시

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 검사자가 모니터상에 표시된 피검사자안의 관찰상을 용이하게 관찰하면서 피검사자의 눈꺼풀을 들어올리는 것과 같은 보조 행동을 제공할 수 있는 안과 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 아래에 기재된 구성을 갖는 것을 특징으로 한다.

안과 장치는 피검사자안의 검사 또는 측정 중 하나를 수행하기 위한 측정광학계를 구비하는 측정부; 상기 측정부를 이동가능하게 지지하는 고정 지지부; 상기 측정부에 구비되고 촬상 소자를 가지며, 피검사자안의 전안부를 관찰하기 위한 관찰 광학계; 상기 촬상 소자에 의해 촬상된 상기 전안부의 상(image)을 표시하는 모니터; 및, 상기 모니터의 화면이 대략 수직인 제 1 위치와 상기 화면이 대략 수평인 제 2 위치 사이에서 상기 모니터의 배치 위치가 변경될 수 있도록 상기 측정부와 상기 고정 지지부 중 하나에 대해 상기 모니터를 이동가능하게 유지하는 유지 유닛;을 포함한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안과 장치를 개략적으로 나타낸 도면.

도 2 및 3은 모니터의 지지 구조를 개략적으로 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 광학계 및 제어계를 개략적으로 나타낸 도면.

도 5는 검사자가 안과 장치의 측방에 서서 측정을 행하는 상태를 나타낸 도면.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부 도면들을 참조하여 이하에 제공된다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안과 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

안과 장치(1)는 전동대(2) 위에 장착되어 사용되는 거치대형 장치이다. 안과 장치(1)는 이 장치를 사이에 두고 검사자와 피검사자가 서로 마주하도록 의자에 앉은 상태에서 사용된다.

안과 장치(1)는 베이스(10)와, 조이스틱(14)의 틸팅 조작에 의해 좌우 방향 및 전후 방향으로 베이스(10) 상에서 이동가능한 가동 베이스(11)와, 3차원 이동부(16)에 의해 좌우 방향(이하 X-방향이라 함), 상하 방향(이하 Y-방향이라 함) 및 전후 방향(이하 Z-방향이라 함)의 3차원 방향으로 가동 베이스(11) 상에서 이동가능한 측정부(13)와, 피검사자의 얼굴을 지지하기 위해 베이스(10)에 고정된 얼굴 지지 유닛(12) 등을 구비한다. 이동부(16)에는 Y-방향으로 이동가능한 Y 테이블과, Z-방향으로 이동가능하고 Y 테이블 상에 놓인 Z 테이블과, X-방향으로 이동가능하고 Z 테이블 상에 놓인 X 테이블이 배치된다. 측정부(13)는 X 테이블 상에 놓이고 모터 등을 이용하여 Y 테이블, Z 테이블 및 X 테이블을 이동시켜 3차원 방향으로 이동된다. 스토퍼 기구(17)는 가동 베이스(11)를 베이스(10)에 고정한다.

측정부(13)의 정면인 피검측에는, 피검사자안의 관찰상인 전안부(前眼部)의 이미지 즉 피검사자 안(眼)의 상(像), 측정 결과 등을 표시하는 모니터(18), 예컨대 액정 디스핍가 설치된다. 모니터(18)는 대략 수직 위치(기준 위치)에서 측정부(13)에 배치되고, 대략 수직 위치에서 대략 수평 위치로 변경/조정될 수 있다.

또한, 모니터(18)는 가동 베이스(11) 위에 또는 베이스(10) 위에 설치될 수 있다. 즉, 모니터(18)는 안과 장치(1)의 가동부 또는 고정부 중 어느 하나에 설치될 수 있다.

도 2 및 3은 모니터(18)의 지지 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 모니터(18)를 지지하기 위해 프리 스톱 힌지 기구(free-stop hinge mechanism)가 사용된다. 즉, L자형 금속 부품(21)이 모니터(18)가 고정되는 프레임(20)에 고정된다. 금속 부품(21)은 프리 스톱 힌지(23)의 제 1 아암(23a)에 부착된다. 제 1 아암(23a)의 샤프트(22)는 프리 스톱 힌지(23)의 제 2 아암(23b)의 구멍을 통과하고, 제 2 아암(23b)은 측정부(13)의 하우징에 고정된다. 그리고, 제 2 아암(23b)의 간격(23c)을 나사(23d)로 조정함으로써, 샤프트(22)는 그 위에 소정 레벨 이상의 힘이 작용하면 회전하게 하고, 힘이 그 위에 작용하지 않으면 마찰에 의해 고정된 채로 있다. 이와 같은 메카니즘에 의해, 모니터(18)의 배치 위치가 도 2에 점선으로 나타낸 대략 수직 위치로부터 실선으로 나타낸 대략 수평 위치로 변경/조정될 수 있고, 상기 배치 위치는 대략 수평 위치에, 또는 대략 수직 위치와 대략 수평 위치 사이의 경사진 위치에도 유지될 수 있다.

또한, 모니터(18)는 클릭 기구(click mechanism), 스토퍼 기구(stopper mechanism) 등에 의해 수평으로 유지될 수 있다. 게다가, 예를 들면 그 측방에 서서 안과 장치(1)를 사용할 때 검사자만이 화면을 용이하게 볼 수 있는 것이 필수이기 때문에 모니터(18)는 수평 방향에 대해 경사(약 10도의 각도)를 가지고 수평으로 유지될 수 있다. 게다가, 예를 들면 그 정면에 앉은 채로 안과 장치(1)를 사용 할 때 검사자만이 화면을 용이하게 볼 수 있는 것이 필수이기 때문에 모니터(18)는 수직 방향에 대해 경사(약 15도의 각도)를 가지고 수직으로 유지될 수 있다.

도 4는 본 발명의 광학계 및 제어계를 개략적으로 나타낸 도면이다.

전안부(前眼部) 관찰(촬상) 광학계는, 전안부 조명용 적외선 광원(50)에 의해 피검사자 안(E)의 전안부 상(image)이 하프 미러(51), 하프 미러(52) 및 결상 렌즈(53)를 통해, 촬상소자인 CCD 카메라(54)에 의해 촬상된다. CCD 카메라(54)에 의해 촬상된 전안부상은 모니터(18)에 표시된다.

고정 목표 프리젠팅 광학계(fixation target presenting optical system)는, 고정 목표 프리젠테이션 용 가시 광원(65)으로부터 고정 타겟(66)을 지난 광이 투영 렌즈(67), 하프 미러(52) 및 하프 미러(51)를 통해 피검사자의 안(E)으로 향한다. 눈굴절력 측정시에, 투영 렌즈(67)는 광축 L1의 방향으로 이동되어 피검사자의 안(E)을 흐릿하게 한다.

눈 굴절력 측정 광학계(eye refractive power measurement optical system)는, 눈굴절력 측정용 적외선 광원(70)에 의한 측정광이 회전 섹터(71), 투영 렌즈(72), 다이어프램(73), 하프 미러(74) 및 하프 미러(51)의 슬릿을 통해 눈 위에 주사되면서 피검사자 안(E)의 안저(眼底)에 투사된다. 안저로부터 반사된 측정광은 하프 미러(51), 하프 미러(74), 수광 렌즈(75) 및 다이어프램(76)을 통해, 복수 쌍의 수광 소자들을 구비하는 수광부(77) 위에 수광된다. 이 눈굴절력 측정 광학계는 위상차법을 측정 원리로서 채택한다.

각막형상 측정 광학계(corneal shape measurement optical system)는, 각막 형상 측정용 적외선 광원(80)에 의한 측정광이 스팟 개구(spot opening)(81) 및 콜리메이팅 렌즈(collimating lenses)(82)를 통해 피검사자 안(E)의 각막에 투사된다. 각막으로부터 반사된 측정광은 하프 미러(51), 하프 미러(52) 및 결상 렌즈(53)를 통해 CCD 카메라(54)에 수광된다. 또한, 광축 L1을 중심으로 광원(80)이 4개 배치되고, 광축 L1은 눈굴절력 측정 및 각막형상 측정을 위한 기준 광축이다. 수평 방향의 투사 광축 및 수직 방향의 투사 광축이 각각 광축 L1에 대해 소정 각도로 각각 교차하도록 광원(80) 중 2개는 장치에 수평인 방향으로 배치되고 나머지 2개는 장치에 수직인 방향으로 배치된다.

얼라인먼트 광학계(alignment optical system)는, 광원(70)에 의한 각막 반사상이 하프 미러(51), 하프 미러(52) 및 결상 렌즈(53)를 통해 CCD 카메라(54)에 의해 촬상되고, X-방향 및 Y-방향의 얼라인먼트 지표로서 사용된다. 또한, 수평 방향으로 배치된 광원(80)에 의한 각막 반사상들은 CCD 카메라(54)에 의해 촬상되고 Z-방향으로의 얼라인먼트 지표들로서 사용된다. Z-방향으로의 얼라인먼트를 위한 적외선 광원(85)에 의한 얼라인먼트 광은 스팟 개구(86)를 통해 피검사자 안(E)의 각막에 투사된다. 광원(85)에 의한 각막 반사상들은 하프 미러(51), 하프 미러(52) 및 결상 렌즈(53)를 통해 CCD 카메라(54)에 의해 촬상된다. 게다가, 광원(85)은 광축 L1을 중심으로 2개 배치되어 있고, 이들은 장치의 수평 방향으로 그 투사 광축이 광축 L1에 대해 소정 각도로 교차하도록 배치되어 있다.

광원(80)에 의한 광은 평행 광 덩어리(light bundle)이므로, 각막 반사상들의 위치는 피검사자의 안(E)에 대해 측정부(13)(Z-방향의 거리)의 작동 거리가 변 해도 거의 변하지 않는다. 한편, 광원(85)에 의한 광 덩어리(divergent light bundle)는 발산 광속이므로, 각막 반사상들의 위치는 측정부(13)의 작동 거리가 변하게 되면 달라진다. 따라서, 2개의 광원(80)에 의한 각막 반사상들 사이의 간격과 2개의 광원(85)에 의한 각막 반사상들 사이의 간격을 비교함으로써, 피검사자의 안(E)에 대한 측정부(13)의 Z-방향 얼라인먼트 상태가 검출될 수 있다(일본 특개평 6-46999에 대응하는 미국 특허 제 5,463,430 호 참조).

CCD 카메라(54)의 출력은 화상 처리/표시 제어부(101)에 접속되고, 화상 처리/표시 제어부(101)는 얼라인먼트 및 각막형상 측정용의 각막 반사상들을 검출처리한다. 또한, 화상 처리/표시 제어부(101)는 모니터(18)의 화면 표시를 제어한다. 화상 처리/표시 제어부(101), 수광부(77), 이동부(16), 조이스틱(14)에 설치되는 회전 노브(15), 모니터(18) 주위에 배치되는 스위치부(110) 등은 주연산 제어부(100)에 접속된다. 스위치부(110)에는 소정 신호들이 입력되는 복수의 스위치들, 예컨대 측정 모드를 전환하는 스위치(110a), 자동 및 수동 얼라인먼트를 전환하는 스위치(110b), 측정 결과를 인쇄하기 위한 스위치(110c), 데이터를 삭제하기 위한 스위치(110d), 각각의 측정 모드들에 따라 신호들을 입력하기 위한 복수의 스위치들(112), 및 표시 방향이 시계방향 또는 반시계방향으로 90도 회전하는 상태로 모니터(18) 상에 전안부(前眼部) 상(像)의 표시 방향을 전환하기 위한 2개의 스위치들, 즉 스위치(111R) 및 스위치(111L)가 설치된다. 또한, 주연산 제어부(100)는 수광부(77)로부터의 출력에 기초하여 눈굴절력을 얻는 기능과, 화상 처리/표시 제어부(101)에 의해 검출된 각막 반사상들에 기초하여 각막 형상을 얻는 기능과, 화상 처리/표시 제어부(101)에 의해 검출된 각막 반사상들에 기초하여 피검사자의 안(E)에 대해 측정부(13)의 X-, Y-, 및 Z-방향의 얼라인먼트 상태를 검출하여 이동부(16)를 구동 제어하는 기능 등을 가진다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 안과 장치(1)에 의한 동작을 이하 기술한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 피검사자는 의자 위에 앉고, 피검사자의 얼굴은 얼굴 지지 유닛(12)에 의해 고정된다. 검사자는 보통 안과 장치(1)를 가운데 두고 피험자와 마주하도록 의자에 앉는다. 이 경우, 모니터(18)는 검사자가 앉은 상태에서 화면을 볼 수 있도록, 대략 수직인 상태로 된다. 검사자는, 모니터(18)를 관찰하면서, 표시된 전안부상이 화면 중앙에 위치하도록 조이스틱(14)을 틸팅 조작하여 가동 베이스(11)를 X- 및 Z-방향으로 이동시키고, 회전 노브(15)를 회전 조작하여 측정부(13)를 Y-방향으로 이동시킨다. 광원(70, 80, 85)에 의한 각막 반사상들이 CCD 카메라(54)에 의해 촬상되고, 화상 처리/표시 제어부(101)가 X-, Y-, Z-방향으로 정렬 상태를 검출할 수 있는 상태로 되면, 자동 정렬 및 자동 트래킹이 기동될 수 있다. 주연산 제어부(100)는 광원(70)에 의한 각막 반사상을 기초로 이동부(16)를 구동제어하여 측정부(13)를 X- 및 Y-방향으로 이동시킨다. 또한, 주연산 제어부(100)는 광원(80) 및 수평 방향으로 배치된 광원(85)에 의한 각막 반사상을 기초로 이동부(16)를 구동제어하여 측정부(13)를 Z-방향으로 이동시킨다. X-, Y-, Z-방향의 정렬이 완료되면, 주연산 제어부(100)는 수행 신호(trigger signal)를 자동으로 전송하여 측정을 수행한다. 각막형상 측정 및 눈 굴절력 측정을 연속적으로 수행하는 연속 측정 모드가 선택되면, 측정은 연속적으로 수행된다.

여기서, 피검사자의 눈꺼풀이 아래로 쳐져 있으면(눈이 완전히 열리지 않음), 각막 반사상들이 검출될 수 없고, 그 결과 자동 정렬이 수행될 수 없고, 또한 후속 측정을 할 수 없다. 특히 각막형상 측정에 있어서, 각막 반사상들이 검출될 수 없어 측정 에러가 생기게 된다. 이와 같은 경우에, 도 5에 도시된 것과 같이 검사자는 안과 장치(1)의 측방에 서서 한 손으로 피검사자의 눈꺼풀을 들어 올리고, 다른 손으로 프레임(20)을 들어 올려 상기 모니터(18)를 대략 수평 상태로 한다. 따라서, 검사자는 안과 장치(1)의 측방에 서서 피검사자 눈꺼풀을 들어 올리면서 모니터(18) 상에 표시된 전안부상을 용이하게 관찰할 수 있다. 또한, 모니터(18) 주위에 설치된 스위치부(110)도 모니터(18)와 일체로 대략 수평 상태로 되어 스위치부(110)를 용이하게 조작할 수 있다.

또한, 검사자가 서 있는 측방에 위치하는 스위치(111R) 또는 스위치(111L)를 누르면, 화상 처리/표시 제어부(101)는 눌린 스위치에 의해 표시된 방향에 따라 모니터(18) 상의 전안부상의 표시 방향을 90도 회전시키는 제어를 한다. 즉, 도 5에 도시된 것과 같이, 검사자가 안과 장치(1)의 우측에 서서 측정을 행하는 경우에는, 스위치(111R)를 누름으로서 전안부상의 표시 방향이 시계방향으로 90도 회전된 상태로 전환된다. 따라서, 눈꺼풀이 열린 경우, 속눈썹이 눈을 덮은 경우, 동공이 확대된 경우 등의 피검사자 안(E)의 상황을 보기 쉬우므로 적절한 대처를 행할 수 있다. 검사자가 안과 장치(1)의 좌측에 서서 측정을 행하는 경우에는, 스위치(111L)를 누름으로써 전안부상의 표시 방향이 반시계방향으로 90도 회전된 상태로 전환된다. 한편, 스위치(111R) 또는 스위치(111L)를 누르면 전안부상의 표시 방향은 원래 대로 돌아간다.

또한, 상기에서는 검사자가 안과 장치(1)의 측방에 서서 측정을 행하는 경우를 설명하였지만, 피검사자와 마주보고 서서 측정하는 경우에도, 모니터(18)를 대략 수평으로 하는 것이 편리하다는 것은 당연하다.

그 밖에도 다양한 실시예 변경안들이 적용될 수 있다. 예를 들면, 전안부상의 표시 방향을 90도 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 방법으로서, 상기 모니터(18) 자체를 회전시킬 수도 있다.

본 발명은 검사자가 모니터상에 표시된 피검사자안의 관찰상을 용이하게 관찰하면서 피검사자의 눈꺼풀을 들어올리는 것과 같은 보조 행동을 제공할 수 있는 안과 장치 등의 기술분야에 이용가능하다.

Claims

베이스;

상기 베이스에 고정되며, 피검사자의 얼굴을 지지하는 얼굴지지 유닛;

상기 얼굴지지 유닛에 지지된 상기 피검사자의 안(眼)을 검사 또는 측정하기 위한 측정 광학계를 구비하며, 조이스틱 조작에 의해 상기 베이스 상에서 이동 가능한 측정부;

상기 측정부에 구비되고 촬상 소자를 가지며, 상기 피검사자 안을 관찰하기 위한 관찰 광학계;

상기 촬상 소자에 의해 촬상된 상기 피검사자 안의 상(image)을 표시하는 모니터;

일면에 상기 모니터가 고정된 프레임; 및

상기 측정부에 설치되며, 상기 프레임을 상기 측정부에 대해 회전 가능하게 유지하는 유지 유닛;을 포함하고,

상기 유지 유닛은, 상기 프레임이 수직이고 상기 모니터가 상기 얼굴지지 유닛 측과는 반대 측을 향하는 수직상태와, 상기 프레임이 수평이고 상기 모니터가 상측(上側)을 향하는 수평상태의 사이에서 회전 가능하게 상기 프레임을 유지하는 것과 함께, 적어도 상기 수직상태 및 수평상태에서 정지 가능하게 상기 프레임을 유지하는 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 안과 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 모니터상의 상(image)의 표시 방향을 시계방향과 반시계방향 중 적어도 한 방향으로 대략 90도 회전시켜 전환하는 전환 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안과 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 전환 유닛은 상기 모니터의 화면을 제어하는 표시 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 안과 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 프레임의 모니터가 위치하는 면에 배치되며, 상기 모니터상의 상(image)을 보면서 조작할 수 있는 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안과 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 프레임을 유지하는 기구는 상기 수직상태와 상기 수평상태 사이의 경사상태에서 정지 가능하게 상기 프레임을 유지하는 것을 특징으로 하는 안과 장치.