KR101163378B1 - 의료용 레이저 제어용 스틱형 컨트롤러 - Google Patents

의료용 레이저 제어용 스틱형 컨트롤러 Download PDF

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김민수
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Abstract

슬릿 램프로 피검안을 관찰하면서, 의료용 레이저를 조사하여 피검안을 치료하는 검안 장치에 있어서, 의료용 레이저의 조준 위치를 정밀하게 제어하기 위한 스틱형 컨트롤러가 개시된다. 상기 스틱형 컨트롤러는, 지면에 수직한 축을 중심으로, 전후 및 좌우로 소정 각도 피봇(pivot) 이동 가능하며, 또한 중심축에 수직한 평면상에서 회전되는 컨트롤러 본체; 상기 컨트롤러 본체와 함께 전후 및 좌우로 소정 각도 피봇 이동하며, 상기 컨트롤러 본체가 중심축에 수직한 평면상에서 회전 가능하도록, 상기 컨트롤러 본체 내부에 결합되어 있는 중심축; 내부에 상기 중심축의 일단이 피봇 이동 가능하게 결합되어 있는 중심축 하우징; 상기 중심축 하우징의 외부에 결합되어 지면과 평행하게 회전하는 풀리; 및 상기 풀리에 일단이 고정 결합되고, 타단은 상기 컨트롤러 본체에 수직 방향으로 형성된 가이드 홈에 슬라이딩 이동 가능하게 끼워진 가이드 핀을 포함하며, 상기 가이드 핀은 상기 풀리에 결합된 가이드 핀 본체 및 상기 가이드 핀 본체의 말단에 형성되며, 상기 가이드 홈에 밀착되게 끼워지는 탄성 가이드 핀 결합부를 포함한다.

Description

의료용 레이저 제어용 스틱형 컨트롤러{Stick-type controller for controlling medical laser}
본 발명은 스틱형 컨트롤러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬릿 램프로 피검안을 관찰하면서, 의료용 레이저를 조사하여 피검안을 치료하는 검안 장치에 있어서, 의료용 레이저의 조준 위치를 정밀하게 제어하기 위한 스틱형 컨트롤러에 관한 것이다.
슬릿(slit) 램프는 피검자의 눈을 관찰하는 검안 장비로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 피검안에 조명을 비추는 조명부(14), 피검안을 관찰하는 관찰 광학부(12), 상기 조명부(14) 및 관찰 광학부(12)를 지지 및 제어하는 본체부(15) 및 피검자의 얼굴을 받쳐주는 헤드 레스트(head rest, 16)로 구성되고, 상기 조명부(14)와 관찰 광학부(12)의 초점위치는 동일하게 조정된다. 필요에 따라, 상기 슬릿 램프는 피검안의 수술에 이용되는 의료용 레이저를 더욱 구비하며, 상기 의료용 레이저는 통상 관찰 광학부(12)에 내장된다. 상기 본체부(15)에는, 피검자의 좌우 눈에 관찰 광학부(12)를 위치시키기 위해서 본체부(15)를 좌우 및/또는 상하로 이동시키는 구동부 및 상기 조명부(15) 및 관찰 광학부(12)의 포커스 조절을 위해서 본체부(15)를 전후로 이동시키는 구동부가 내장되어 있다.
사용자는, 상기 본체부(15)에 장착된 스틱(stick)형 컨트롤러(18, 통상 "조이스틱"이라 한다)를 조절하여, 상기 본체부(15)를 상하, 좌우 및/또는 전후 이동시켜, 피검안에 상기 조명부(14) 및 관찰 광학부(12)의 초점이 위치하도록 한다. 구체적으로, 피검자가 헤드 레스트(16)에 얼굴을 거치하면, 사용자는 관찰 광학부(12) 의 접안부(eyepiece)을 통하여 피검안을 관찰하면서, 스틱형 컨트롤러(18)를 좌우 방향으로 이동시켜 관찰 광학부(12)를 피검자의 좌우 눈 위치로 이동시키고, 스틱형 컨트롤러(18)를 회전시켜, 관찰 광학부(12)를 피검자의 눈 높이로 상하 이동시키며, 또한 스틱형 컨트롤러(18)를 전후 방향으로 이동시켜, 관찰 광학부(12)의 포커스를 조절한 다음, 피검안을 검사한다. 이와 같이 피검안을 검사한 후, 필요에 따라, 의료용 레이저를 조작하여, 피검안의 병변을 치료한다. 피검안에 발생된 병변은 통상 매우 작으므로, 슬릿 램프가 상하, 전후 및 좌우 방향으로 매우 미세하게 이동하여야 한다. 특히, 피검안을 고배율(40x)로 관찰하며, 치료할 경우에는, 슬릿 램프의 미세한 움직임도 치료 위치에 큰 영향을 미치므로, 슬릿 램프를 더욱 미세하게 조정하여야, 원활한 시술이 가능하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 슬릿 램프의 위치를 미세하게 조정할 수 있는 스틱형 컨트롤러를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 슬릿 램프에 장착된 의료용 레이저의 조사 위치를 미세하게 조정하여, 원활한 시술을 가능하게 하는, 의료용 레이저 제어용 스틱형 컨트롤러를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 지면에 수직한 축을 중심으로, 전후 및 좌우로 소정 각도 피봇(pivot) 이동 가능하며, 또한 중심축에 수직한 평면상에서 회전되는 컨트롤러 본체; 상기 컨트롤러 본체와 함께 전후 및 좌우로 소정 각도 피봇 이동하며, 상기 컨트롤러 본체가 중심축에 수직한 평면상에서 회전 가능하도록, 상기 컨트롤러 본체 내부에 결합되어 있는 중심축; 내부에 상기 중심축의 일단이 피봇 이동 가능하게 결합되어 있는 중심축 하우징; 상기 중심축 하우징의 외부에 결합되어 지면과 평행하게 회전하는 풀리; 및 상기 풀리에 일단이 고정 결합되고, 타단은 상기 컨트롤러 본체에 수직 방향으로 형성된 가이드 홈에 슬라이딩 이동 가능하게 끼워진 가이드 핀을 포함하며, 상기 가이드 핀은 상기 풀리에 결합된 가이드 핀 본체 및 상기 가이드 핀 본체의 말단에 형성되며, 상기 가이드 홈에 밀착되게 끼워지는 탄성 가이드 핀 결합부를 포함하는 것인 스틱형 컨트롤러를 제공한다.
본 발명에 따른 스틱형 컨트롤러는, 슬릿 램프 및 슬릿 램프에 장착된 의료용 레이저의 조사 위치를 미세하게 조정하여, 피검안의 관찰 및 레이저 수술이 원활하게 이루어지도록 한다.
도 1은 통상적인 슬릿 램프의 전체 구조를 보여주는 도면.
도 2 및 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 레이저 제어용 스틱형 컨트롤러의 구성을 보여주는 단면도 및 사시도.
도 4a 및 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 스틱형 컨트롤러에 사용되는 가이드 핀의 구조를 보여주는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2 및 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 의료용 레이저 제어용 스틱형 컨트롤러의 구성을 보여주는 단면도 및 사시도이다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스틱형 컨트롤러는 컨트롤러 본체(30), 중심축(32), 중심축 하우징(40), 풀리(50, pulley) 및 가이드 핀(60, guide pin)을 포함한다. 본 발명에 따른 스틱형 컨트롤러에 있어서, 상기 컨트롤러 본체(30)를 전후 및/또는 좌우로 기울이면, 기울어지는 방향으로 슬릿 램프의 본체부(15, 도 1 참조)가 전후 및/또는 좌우 이동하며, 상기 컨트롤러 본체(30)를 그 중심축을 따라 회전시키면, 본체부(15)가 상하 이동한다.
상기 컨트롤러 본체(30)는 스틱형 컨트롤러의 전후, 좌우 및 회전 위치를 조절하기 위한 것으로서, 지면에 수직한 축, 구체적으로, 스틱형 컨트롤러의 중심축을 중심으로, 전후 및 좌우로 소정 각도(예를 들면, 30도) 피봇(pivot) 이동 가능하며, 또한 중심축에 수직한 평면상에서(즉, 지면과 평행하게) 회전되도록, 중심축(32)를 매개하여, 상기 중심축 하우징(40)의 일단에 결합된다. 상기 컨트롤러 본체(30) 내부에는, 상기 컨트롤러 본체(30)와 함께 전후 및 좌우로 소정 각도 피봇(pivot) 이동하며, 상기 컨트롤러 본체(30)가 지면에 평행하게 회전 가능하도록 결합되어 있는 중심축(32), 상기 컨트롤러 본체(30)와 중심축(32) 사이에 위치하여, 상기 중심축(32)에 대하여 컨트롤러 본체(30)의 회전을 허용하는 중심축 베어링(36), 및 슬릿 램프로 필요한 제어신호(예를 들면, 측정 개시 신호)를 출력하기 위한 스위치 버튼(34)이 설치되어 있다.
상기 중심축 하우징(40) 내부에는, 중심축(32)의 일단이 피봇 이동 가능하게 결합되어 있다. 구체적으로, 상기 중심축(32)의 일단은 적어도 부분적으로 구(求)의 형상을 가지며, 상기 중심축 하우징(40) 내부는 상기 중심축(32)의 구형 일단에 상응하는 형태를 가짐으로써, 상기 중심축(32)의 구형 일단이 상기 중심축 하우징(40) 내부에서 회전할 수 있는 형태를 가질 수 있다. 여기서, 상기 중심축(32)의 피봇 이동 각도는, 상기 중심축 하우징(40)의 상부 또는 하부 개방부 가장자리에 상기 중심축(32)이 회전 및 접촉하여 제한된다. 또한, 필요에 따라, 중심축(32) 구형 말단의 피봇 운동이 긴밀하고 원활하게 이루어지도록, 상기 중심축(32) 구형 말단의 피봇 운동 경로를 유도하는 중심축 가이드(44)가 상기 중심축 하우징(40)과 중심축(32) 사이에 장착될 수 있다. 상기 중심축 가이드(44)는 상기 중심축(32)의 구형 말단을 감싸는 형태를 가지며, 윤활성이 있는 재질로 이루어져, 상기 중심축(32) 구형 말단이 원활하게 회전되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 중심축 가이드(44)의 하단에는, 상기 중심축 가이드(44)를 상기 중심축(32)의 구형 말단 방향으로 밀어 밀착시키는, 스프링 장치(46)가 더욱 장착될 수 있다. 상기 스프링 장치(46)는, 상기 중심축 가이드(44)를 스프링력으로 밀어, 상기 중심축 가이드(44)와 중심축(32)의 구형 말단 사이의 유격을 감소시키고, 컨트롤러 본체(30)의 조정 감도를 향상시킨다. 상기 스프링 장치(46)로는 통상의 웨이브 와셔(wave washer), 지지링, 리테이너 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 중심축 하우징(40)은, 필요에 따라, 연결판(41)을 매개하여, 슬릿 램프 본체에 고정 결합된다. 따라서, 상기 컨트롤러 본체(30)를 기울이면, 상기 중심축 하우징(40) 내부의 중심축(32)이 기울어지면서, 연결판(41)에 연결된 슬릿 램프 본체부(15, 도 1 참조)가 이동한다.
또한, 상기 중심축 하우징(40)의 외부 일단, 바람직하게는, 하단에는, 필요에 따라 풀리 베어링(42)을 매개하여, 지면과 평행하게 회전하는 풀리(50, pulley)가 결합되어 있다. 즉, 상기 중심축 하우징(40)의 외부는 원기둥 형태를 가지며, 상기 중심축 하우징(40) 외부에 도우넛 형태의 풀리(50)가 회전 가능하게 결합된다. 상기 풀리(50)의 일단, 바람직하게는 상측에는 가이드 핀(60)의 일단이 고정 결합되고, 상기 가이드 핀(60)의 타단은 컨트롤러 본체(30)에 수직 방향으로 형성된 가이드 홈(38)에 슬라이딩 이동 가능하게 끼워진다. 여기서, 상기 컨트롤러 본체(30)는 통상 플라스틱, 알루미늄 등으로 이루어지고, 가이드 핀(60)은 보다 강한 철, 스테인레스 등의 재질로 이루어진다. 따라서, 상기 풀리(50)는, 상기 컨트롤러 본체(30)와 함께 지면에 평행하게 회전하여, 스틱형 컨트롤러의 회전량을 슬릿 램프 본체로 전달한다. 즉, 상기 컨트롤러 본체(30)를 회전시키면, 이와 연결된 풀리(50)와 가이드 핀(60) 만이 함께 회전하고, 나머지 부품은 연결판(41)을 통하여 슬릿 램프에 연결 조립되어 있으므로 회전하지 않는다. 상기 풀리(50)가 회전하면, 풀리(50)에 연결된 벨트(미도시)가 별도의 기계 구조물을 회전시켜, 슬릿 램프의 본체부(15, 도 1 참조)를 상하 이동시킨다. 도 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러 본체(30)에는 가이드 핀(60)의 말단이 끼워지는 가이드 홈(38)이 형성되므로, 컨트롤러 본체(30)를 전후 또는 좌우로 기울이면, 가이드 핀(60)이 가이드 홈(38)을 따라 슬라이딩 이동하고, 컨트롤러 본체(30)를 회전시키면, 가이드 핀(60)이 가이드 홈(38)에 물려, 컨트롤러 본체(30)와 풀리(50)가 함께 회전한다.
도 4a 및 4b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 스틱형 컨트롤러에 사용되는 가이드 핀의 구조를 보여주는 도면이다. 도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 가이드 핀(60)은 풀리(50)에 결합된 가이드 핀 본체(62) 및 상기 가이드 핀 본체(62)의 말단에 형성되며, 가이드 홈(38)에 밀착되게 끼워지는 탄성 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)를 포함한다. 상기 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)는 탄성이 있으므로, 컨트롤러 본체(30)의 가이드 홈(38) 내부에서 슬라이딩 이동 가능하지만, 유격 없이 끼워져, 컨트롤러 본체(30)의 회전시 발생할 수 있는 유격을 제거한다. 상기 가이드 핀 본체(62)는 탄성이 없는 금속 등으로 이루어진 스틱형 연장부이고, 상기 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)는 고무, 플라스틱, 금속 등의 탄성이 있는 재질로 이루어진 구형 결합부(64, 도 4a)이거나, 가이드 홈(38) 방향으로 완충홈(68)이 형성된 구형 결합부(66, 도 4b)일 수 있다. 상기 구형 결합부(66)에 형성된 완충홈(68)은, 구형 결합부(66)가 가이드 홈(38)에 끼워질 때, 상기 구형 결합부(66)가 완충홈(68) 방향으로 수축한 후, 완충홈(68)의 반대 방향으로 탄성을 나타내도록 하여, 상기 구형 결합부(66)에 탄성을 부여한다. 이 경우, 상기 구형 결합부(66)는 구조적으로 탄성을 가지므로, 구형 결합부(66)의 재질이 탄성을 가질 필요는 없다. 상기 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)가 구형 결합부인 경우, 상기 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)와 가이드 홈(38)이 점 접촉하여, 이들 사이의 마찰력이 감소하는 장점이 있다. 또한, 상기 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)의 크기를 가이드 홈(38)의 폭 보다 크게 하면, 유격을 완전 제거할 수 있다. 따라서, 유격을 제거하면서, 마찰력이 과도하게 증가하지 않도록, 상기 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)의 크기 및 탄성을 조절하는 것이 바람직하다. 특히, 도 4b에 도시한 바와 같이, 구형 결합부(66)에 완충홈(68)을 형성하면, 구형 결합부(66)와 가이드 홈(38)의 마찰력은 더욱 작아지며, 사용 중 마모로 인한 유격도 제거할 수 있다. 상기 가이드 핀 본체(62) 및 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)는, 나사 결합 등으로 연결되어 있을 수 있다.
상기 가이드 핀(60)의 말단에 유격 조절용 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)를 형성하지 않고, 단순히 가이드 핀(60)의 말단을 가이드 홈(38)에 삽입하면, 컨트롤러 본체(30)를 전후 및/또는 좌우로 기울이거나 회전시킬 때, 상기 가이드 핀(60)과 가이드 홈(38) 사이에 유격이 발생하여, 컨트롤러의 미세 조정이 곤란하게 된다. 특히, 피검안의 미소 부분을 고배율(40x)로 관찰하거나, 피검안의 미소 부분에 레이저를 조사하여, 병변을 치료하는 경우에는, 슬릿 램프 본체부(15)의 상하 전후 좌우 미세조정이 필요하지만, 상기 가이드 핀(60)과 가이드 홈(38) 사이에 유격이 발생하면, 컨트롤러 본체(30)의 조작이 불충분하거나 과도하게 전달되어, 피검안의 관찰 또는 치료가 올바로 수행되지 못하게 된다. 상기 컨트롤러 본체(30)를 전후 및/또는 좌우로 기울이는 경우에는, 상기 중심축 하우징(40)과 중심축(32) 구형 말단 사이의 유격을, 중심축 가이드(44) 및 스프링 장치(46)로 감소시킬 수 있지만, 상기 컨트롤러 본체(30)를 회전시키는 경우에는, 컨트롤러 본체(30)와 풀리(50)가 가이드 핀(60)으로만 연결되면, 별도의 유격 조정 장치가 없다. 즉, 이 경우, 컨트롤러 본체(30), 풀리(50) 및 가이드 핀(60)의 결합이, 순수하게 가공 정밀도에만 의존하므로, 제작상의 오차로 유격이 발생하거나, 장기간 사용시 부품의 내구성이 저하되고, 마모에 의하여 유격이 발생할 수 있다. 또한, 반대로, 컨트롤러 본체(30)의 가이드 홈(38)에 가이드 핀(60)이 너무 꽉 끼어, 컨트롤러 본체(30)가 원활하게 이동하지 못할 수도 있다.
이에 반하여, 본 발명에 따른 스틱형 컨트롤러에 있어서는, 가이드 홈(38)에 밀착되게 끼워지는 탄성 가이드 핀 결합부(64, 66, 68)를 형성함에 의하여, 가이드 핀(60)과 가이드 홈(38) 사이의 유격을 제거함으로써, 피검안을 확대 관찰하거나, 의료용 레이저를 이용하여 피검안을 수술할 경우, 의료용 레이저의 미세 조정이 가능하다.

Claims (5)

  1. 지면에 수직한 축을 중심으로, 전후 및 좌우로 소정 각도 피봇(pivot) 이동 가능하며, 또한 중심축에 수직한 평면상에서 회전되는 컨트롤러 본체;
    상기 컨트롤러 본체와 함께 전후 및 좌우로 소정 각도 피봇 이동하며, 상기 컨트롤러 본체가 중심축에 수직한 평면상에서 회전 가능하도록, 상기 컨트롤러 본체 내부에 결합되어 있는 중심축;
    내부에 상기 중심축의 일단이 피봇 이동 가능하게 결합되어 있는 중심축 하우징;
    상기 중심축 하우징의 외부에 결합되어 지면과 평행하게 회전하는 풀리; 및
    상기 풀리에 일단이 고정 결합되고, 타단은 상기 컨트롤러 본체에 수직 방향으로 형성된 가이드 홈에 슬라이딩 이동 가능하게 끼워진 가이드 핀을 포함하며,
    상기 가이드 핀은 상기 풀리에 결합된 가이드 핀 본체 및 상기 가이드 핀 본체의 말단에 형성되며, 상기 가이드 홈에 밀착되게 끼워지는 탄성 가이드 핀 결합부를 포함하는 것인 스틱형 컨트롤러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중심축 하우징에 결합되는 상기 중심축의 일단은 적어도 부분적으로 구(求)의 형상을 가지며, 상기 중심축 하우징과 중심축 사이에는 상기 중심축 구형 말단의 피봇 운동 경로를 유도하는 중심축 가이드가 장착되어 있는 것인, 스틱형 컨트롤러.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중심축 가이드의 하단에는, 상기 중심축 가이드를 상기 중심축의 구형 말단 방향으로 밀어 밀착시키는, 스프링 장치가 더욱 장착되어 있는 것인, 스틱형 컨트롤러.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가이드 핀 본체는 탄성이 없는 스틱형 연장부이고, 상기 가이드 핀 결합부는 탄성이 있는 재질로 이루어진 구형 결합부인 것인, 스틱형 컨트롤러.
  5. 제1항에 있어서, 상기 가이드 핀 결합부는 상기 가이드 홈 방향으로 완충홈이 형성된 구형 결합부인 것인, 스틱형 컨트롤러.
KR1020110012166A 2011-02-11 2011-02-11 의료용 레이저 제어용 스틱형 컨트롤러 KR101163378B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5532769A (en) 1994-03-31 1996-07-02 Nidek Co., Ltd. Ophthalmologic alignment device with automatic alignment means

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