KR101534842B1

KR101534842B1 - Binocular visual simulator

Info

Publication number: KR101534842B1
Application number: KR1020130130950A
Authority: KR
Inventors: 조민수
Original assignee: 주식회사 휴비츠
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-07-08
Also published as: KR20150049855A

Abstract

본 발명은 양안용 시각 모의 실험 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는, 망막에 맺힐 시표 이미지를 포함하는 시표 광을 출력하기 위한 시표 유닛; 좌안과 우안에 대해 측정된 파면 수차를 근거로 상기 시표 유닛이 출력하는 시표 광을 변경하기 위한 적응 광학 소자; 상기 적응 광학 소자에 의해 변경된 시표 광을 2개의 광으로 분기하기 위한 빔 스플리터; 및 상기 좌안에 대해 측정된 파면 수차를 근거로 상기 빔 스플리터에서 분기되어 입력되는 시표 광을 보정하여 좌안의 망막에 각각 맺히도록 하는 좌안 보정 유닛; 및 상기 우안에 대해 측정된 파면 수차를 근거로 상기 빔 스플리터에서 분기되어 입력되는 시표 광을 보정하여 우안의 망막에 각각 맺히도록 하는 우안 보정 유닛을 포함하여 구성되고, 상기 좌안 및 우안 보정 유닛은 각각 상기 입력되는 시표 광의 진행 여부를 조절하기 위한 셔터를 포함하고, 상기 좌안 및 우안 보정 유닛의 셔터는 교대로 온/오프 될 수 있다.The present invention relates to a binocular visual simulator. An apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a target unit for outputting target light including a target image formed on a retina; An adaptive optical element for changing the target light output by the target unit based on the wavefront aberration measured for the left eye and the right eye; A beam splitter for splitting the target light changed by the adaptive optical element into two lights; And a left eye correction unit for correcting the input light split by the beam splitter on the basis of the wavefront aberration measured for the left eye so as to be formed on the retina of the left eye, respectively; And a right eye correction unit for correcting the target light branched and inputted from the beam splitter based on the wavefront aberration measured for the right eye so as to be respectively formed on the retina of the right eye, And a shutter for adjusting the progress of the input target light, wherein the shutters of the left eye and right eye correction units can be alternately turned on and off.

Description

[0002] Binocular visual simulator [0003]

본 발명은 양안용 시각 모의 실험 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적응 광학(Adaptive Optics)을 통해 안구 수차를 보정하여 차트 이미지를 양쪽 눈에 결상시키기 위한 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binocular visual simulation apparatus, and more particularly, to an apparatus for correcting ocular aberration through Adaptive Optics to image a chart image on both eyes.

시력 보정을 위한 안경의 불편함을 해결하기 위해 라식, 라섹, 엑시머 레이저에 같은 각막 절제술이 성행하고 있다. 하지만, 각막 절제술을 한 이후에도 시력이 크게 향상되지 않거나, 주간 시력은 문제가 없지만 부작용으로 야간에 빛 번짐이 발생하는 경우가 많이 발생한다.LASIK, LASEK, and excimer laser have been used to resolve the discomfort of eyeglasses. However, after the keratectomy, there is no significant improvement in visual acuity or daytime visual acuity, but there are many side effects that cause light blur at night.

낮과 같이 주위가 밝아 동공이 수축되어 있는 경우, 각막의 중심에서 많이 벗어난 주변부의 빛이 동공에 의해 차단되므로 각막의 중앙 부근을 통과하는 빛이 대부분 망막에 초점이 맺혀 상이 또렷하게 된다. 하지만, 밤과 같이 주위가 어두워서 동공이 확장되어 있는 경우, 각막의 중심을 통과하는 빛은 망막에 초점이 맺히나 각막의 주변부를 통과하는 빛은 망막보다 앞에 초점이 맺히게 되어 상이 또렷하지 않고 뿌옇게 보이거나 빛이 번지게 보일 수 있는데, 이는 구면 수차 때문에 발생하는 현상이다.When the pupil is shrunk, such as during the day, the light from the periphery of the cornea is blocked by the pupil. Therefore, most of the light passing through the center of the cornea is focused on the retina and becomes clear. However, when the pupil is expanded as the night is dark, the light passing through the center of the cornea is focused on the retina, but the light passing through the periphery of the cornea is focused before the retina, Or light may appear to be spreading, which is a phenomenon caused by spherical aberration.

하지만, 각막 절제 수술을 받기 전에는 야간에 빛 번짐이 어느 정도 발생할 지 환자가 체험하지 못하게 되어 수술에 대해 부담감을 느낄 수 밖에 없는 문제가 있다.However, before the cornea resection surgery is performed, there is a problem that the patient can not experience how much light blur is generated at night, and feel a burden on the operation.

예를 들어, 자동 시력 측정기(phoropter)를 통해 시력을 측정하는 경우, 각막과 시표 사이에 미리 준비된 복수 개의 렌즈 중 몇 개를 번갈아 가면서 삽입하여 디옵터가 교정된 차트를 보면서 시력을 측정하지만, 준비된 렌즈가 저위수차에 해당하는 디옵터만을 교정하기 때문에, 동공이 수축될 때(도 1의 (b))에는 망막에 초점이 잘 맺혀 문제가 없지만 동공이 확장될 때(도 1의 (a))에는 주변부의 수차에 의해 망막에 초점이 잘 맺히지 않게 된다. 또한, 자동 시력 측정기를 통해서는 디옵터만을 교정하기 때문에 고위수차를 교정할 방안, 즉 고위수차가 교정된 상태의 이미지를 환자의 망막에 맺히게 할 방안이 없다.For example, in the case of measuring the visual acuity through an automatic vision device (phoropter), the visual acuity is measured while alternately inserting a plurality of lenses prepared in advance between the cornea and the target and viewing the corrected diopter chart, Only the diopter corresponding to the low-order aberration is corrected. Therefore, when the pupil is contracted (FIG. 1 (b)), The focus of the retina is not well focused. In addition, there is no way to calibrate the high-order aberrations, that is, to make the image of the high-order aberration corrected on the patient's retina because only the diopter is corrected through the automatic vision meter.

또한, 시력 측정용 차트(또는 시표)가 흰색의 밝은 바탕에 검은 문자가 포함된 이미지를 출력하기 때문에, 시표 이미지가 안구에 들어오면 동공이 수축하게 되어 동공이 확장된 상태에서 시력을 측정기 어렵게 되는 문제가 있다.In addition, since the chart (or target) for visual measurement outputs an image including a black character on a bright white background, when the target image enters the eyeball, the pupil contracts, making it difficult to measure the visual field in a state in which the pupil is expanded there is a problem.

또한, 종래 시력 교정 수술을 위한 시력 측정에서는 시력 측정을 양쪽 눈을 따로 하기 때문에, 양안 동시 시력을 정확히 측정하기 어려운 문제도 있다.In addition, in the conventional visual acuity measurement for visual acuity correction, it is difficult to accurately measure the visual acuity of the both eyes because the visual acuity measurement is performed separately for both eyes.

본 발명은 이러한 상황을 반영하여 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은 피검안자가 고위수차가 교정된 이미지를 미리 경험하게 하는 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus for allowing a subject to experience an image in which a high-order aberration is corrected in advance.

본 발명의 다른 목적은, 동공이 확장된 상태에서 시력 측정이 가능하도록 하는 장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus for enabling visual acuity measurement in a state in which a pupil is expanded.

본 발명의 다른 목적은, 양쪽 눈의 시력을 동시에 측정하는 것이 가능하도록 하는 장치를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus capable of simultaneously measuring the visual acuity of both eyes.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치는, 망막에 맺힐 시표 이미지를 포함하는 시표 광을 출력하기 위한 시표 유닛; 좌안과 우안에 대해 측정된 파면 수차를 근거로 상기 시표 유닛이 출력하는 시표 광을 변경하기 위한 적응 광학 소자; 상기 적응 광학 소자에 의해 변경된 시표 광을 2개의 광으로 분기하기 위한 빔 스플리터; 및 상기 좌안에 대해 측정된 파면 수차를 근거로 상기 빔 스플리터에서 분기되어 입력되는 시표 광을 보정하여 좌안의 망막에 각각 맺히도록 하는 좌안 보정 유닛; 및 상기 우안에 대해 측정된 파면 수차를 근거로 상기 빔 스플리터에서 분기되어 입력되는 시표 광을 보정하여 우안의 망막에 각각 맺히도록 하는 우안 보정 유닛을 포함하여 구성되고, 상기 좌안 및 우안 보정 유닛은 각각 상기 입력되는 시표 광의 진행 여부를 조절하기 위한 셔터를 포함하고, 상기 좌안 및 우안 보정 유닛의 셔터는 교대로 온/오프 되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a binocular visual simulator comprising: a target unit for outputting target light including a target image formed on a retina; An adaptive optical element for changing the target light output by the target unit based on the wavefront aberration measured for the left eye and the right eye; A beam splitter for splitting the target light changed by the adaptive optical element into two lights; And a left eye correction unit for correcting the input light split by the beam splitter on the basis of the wavefront aberration measured for the left eye so as to be formed on the retina of the left eye, respectively; And a right eye correction unit for correcting the target light branched and inputted from the beam splitter based on the wavefront aberration measured for the right eye so as to be respectively formed on the retina of the right eye, And a shutter for adjusting the progress of the input target light, wherein the shutters of the left and right eye correction units are alternately turned on and off.

일 실시예에서, 상기 좌안 및 우안 보정 유닛은 각각 대응하는 안구의 각막의 중심과 해당 보정 유닛을 통해 출력되는 광 경로의 중심과의 정렬 여부를 검출하기 위한 정렬 광학계를 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment, the left eye and right eye correction units may each include an alignment optical system for detecting whether or not the center of the cornea of the corresponding eye is aligned with the center of the optical path output through the correction unit.

일 실시예에서, 상기 정렬 광학계는 가시광선을 벗어난 파장의 광을 안구에 대칭으로 방사하기 위한 조명, 상기 시표 광은 반사시키고 상기 조명이 방사하여 안구의 각막에서 반사되는 반사광은 투과시키기 위한 빔 스플리터 및 상기 반사광을 검출하기 위한 광 검출 소자를 포함하여 구성될 수 있다.In one embodiment, the alignment optical system includes illumination for emitting light of wavelengths out of visible light symmetrically to the eye, a beam splitter for reflecting the target light and transmitting the reflected light reflected by the cornea of the eye, And a light detecting element for detecting the reflected light.

일 실시예에서, 상기 좌안 및 우안 보정 유닛은 각각 상기 각막의 중심과 상기 광 경로의 중심이 좌우 방향을 기준으로 서로 정렬하도록 해당 보정 유닛을 이송하기 위한 액츄에이터를 포함할 수 있다.In one embodiment, the left eye and right eye correction units may each include an actuator for transferring the correction unit so that the center of the cornea and the center of the optical path align with each other with respect to the left and right directions.

일 실시예에서, 상기 좌안 및 우안 보정 유닛은 각각 대응되는 안구에 대해 측정된 파면 수차의 저위수차를 보상하기 위한 복수 개의 렌즈를 포함할 수 있다.In one embodiment, the left and right eye correction units may each include a plurality of lenses for compensating for a low aberration of the wavefront aberration measured for the corresponding eye.

일 실시예에서, 상기 복수 개의 렌즈는 입력되는 광의 디포커싱을 조절하는 줌 렌즈일 수 있다.In one embodiment, the plurality of lenses may be a zoom lens that adjusts defocusing of input light.

일 실시예에서, 해당 보정 유닛과 해당 안구의 각막과의 거리를 근거로 상기 줌 렌즈의 줌 배율을 추가로 조절할 수 있다.In one embodiment, the zoom magnification of the zoom lens can be further adjusted based on the distance between the correction unit and the cornea of the eyeball.

일 실시예에서, 좌우 방향을 기준으로 상기 빔 스플리터와 해당 보정 유닛과의 거리를 근거로 상기 줌 렌즈의 줌 배율을 추가로 조절할 수 있다.In one embodiment, the zoom magnification of the zoom lens can be further adjusted based on the distance between the beam splitter and the corresponding correction unit with respect to the horizontal direction.

일 실시예에서, 상기 적응 광학 소자는 상기 좌안과 우안에 대해 측정된 파면 수차 중 적어도 고위수차를 보상해 상기 시표 광의 파면을 변경할 수 있다.In one embodiment, the adaptive optical element may change at least the high order aberration of the wave front aberration measured with respect to the left eye and the right eye to change the wavefront of the target light.

일 실시예에서, 상기 적응 광학 소자는 복수 개의 액츄에이터에 의해 표면이 변형되는 미러일 수 있다.In one embodiment, the adaptive optical element may be a mirror whose surface is deformed by a plurality of actuators.

일 실시예에서, 상기 적응 광학 소자는 상기 좌안 및 우안 보정 유닛의 셔터들과 동기하여 동작할 수 있다.In one embodiment, the adaptive optical element can operate in synchronism with the shutters of the left and right eye correction units.

일 실시예에서, 상기 적응 광학 소자는, 상기 좌안 보정 유닛의 셔터가 열릴 때 상기 좌안의 파면 수차를 근거로 동작하고, 상기 우안 보정 유닛의 셔터가 열릴 때 상기 우안의 파면 수차를 근거로 동작할 수 있다.In one embodiment, the adaptive optical element operates based on the wavefront aberration of the left eye when the shutter of the left eye correction unit is opened, and operates based on the wavefront aberration of the right eye when the shutter of the right eye correction unit is opened .

일 실시예에서, 상기 시표 유닛은 흰색을 바탕으로 검은색의 글자를 포함하는 시표 이미지를 포함하는 시표 광을 출력하거나 또는 검은색을 바탕으로 흰색의 글자를 포함하는 시표 광을 출력할 수 있다.In one embodiment, the target unit may output a target light including a target image including black characters based on white or a target light including white characters based on a black target.

따라서, 각막 절제술을 받으려는 환자가 수술 후의 상태를 미리 경험하여 수술에 대한 부담감을 줄일 수 있게 하는 효과가 있다.Therefore, there is an effect that a patient who is to undergo keratectomy can experience the post-operative state in advance and reduce the burden on the operation.

또한, 눈부심이나 빛 번짐이 발생할 여지가 있는 야간 상황에 대한 시뮬레이션이 가능하게 된다.In addition, it is possible to simulate nighttime situations where glare or light blurring is likely to occur.

또한, 고위수차 보정을 위해 필요한 고가의 적응 광학 소자를 하나만 사용하여 양쪽 눈에 대한 시뮬레이션을 가능하게 하여 비용을 절감할 수 있게 된다.In addition, it is possible to simulate both eyes by using only one expensive adaptive optical element necessary for high-order aberration correction, thereby reducing the cost.

도 1은 디옵터를 갖는 교정 렌즈를 사용하는 경우에도 동공 확장에 의해 수차가 발생하는 것을 도시한 것이고,
도 2는 일반 시력 테스트를 위한 시각 시뮬레이터에서 눈을 정렬하는 구성의 동작을 도시한 것이고,
도 3은 일반 시력 테스트를 위한 시각 시뮬레이터의 구성에서 시표가 망막에 맺히는 빔의 흐름을 도시한 것이고,
도 4는 안구의 시력을 형성하는 광학계의 파면 분석에 적용되는 적응 광학계의 구성을 도시한 것이고,
도 5는 표면의 변위를 바꿀 수 있는 적응 미러를 도시한 것이고,
도 6는 변형 가능 광학 소자를 이용하여 동공이 확장된 상태에서 수차를 최소화하는 예를 도시한 것이고,
도 7은 변형 가능 광학 소자를 이용하여 저위수차만 보정할 때와 저위수차와 고위수차를 모두 보정할 때 동공 상태에 따른 시표 이미지를 비교한 도면이고,
도 8은 적응 광학 소자를 이용하여 안구의 고위수차를 보정하는 시각 모의 실험 장치의 구성을 도시한 것이고,
도 9는 교정 렌즈와 변경 가능 미러를 통해 안구의 수차를 보정한 시표 이미지를 비교한 것이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 양안용 시뮬레이터의 광학 구성을 도시한 것이고,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 양안용 시뮬레이터가 오른쪽 눈에 시표 이미지를 결상시키는 상태를 도시한 것이고,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 양안용 시뮬레이터가 왼쪽 눈에 시표 이미지를 결상시키는 상태를 도시한 것이고,
도 13은 동공을 수축시킨 상태 및 확장시킨 상태로 시표 이미지를 망막에 맺히도록 하여 주간 시력 및 야간 시력을 시뮬레이션 하기 위한 시표 이미지를 비교한 것이고,
도 14는 양안용 시각 모의 실험 장치의 눈높이를 조절하기 구성을 도시한 것이고,
도 15는 양쪽 눈이 기울어진 상태에 맞추어 시뮬레이터를 기울이는 실시예를 도시한 것이고,
도 16는 본 발명에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치의 전체 구성의 개략도를 도시한 것이다.FIG. 1 shows that aberration is generated by pupil expansion even when a correcting lens having diopter is used,
Figure 2 illustrates the operation of the eye alignment in a visual simulator for general visual acuity testing,
FIG. 3 is a view showing a beam flow of a target on the retina in the configuration of a visual simulator for a general visual acuity test,
4 shows the configuration of the adaptive optical system applied to the wavefront analysis of the optical system forming the visual acuity of the eyeball,
Figure 5 shows an adaptive mirror capable of changing the displacement of the surface,
6 shows an example in which aberration is minimized when the pupil is expanded using the deformable optical element,
FIG. 7 is a diagram comparing target images according to a pupil state when correcting only low aberrations using the deformable optical element and correcting both low and high order aberrations, and FIG.
Fig. 8 shows a configuration of a visual simulation apparatus for correcting a high-order aberration of an eye using an adaptive optical element,
9 is a comparison between a calibration image and a target image in which an aberration of the eye is corrected through a changeable mirror,
10 shows an optical configuration of a binocular simulator according to an embodiment of the present invention,
11 is a view showing a state in which a binocular simulator according to an embodiment of the present invention images a target image on the right eye,
12 is a view showing a state in which a binocular simulator according to an embodiment of the present invention images a target image on the left eye,
FIG. 13 is a comparison of a target image for simulating daytime vision and night vision by allowing a target image to be formed on the retina in a state in which the pupil is contracted and expanded,
FIG. 14 shows a configuration for adjusting the eye level of the binocular visual simulator,
Fig. 15 shows an embodiment in which the simulator is tilted in accordance with the inclined state of both eyes,
FIG. 16 is a schematic view of the entire configuration of a binocular visual simulator apparatus according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치에 대한 실시예를 첨부하는 도면에 의거하여 상세히 설명한다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a binocular visual simulator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 시력 테스트를 위한 시각 모의 실험 장치(visual simulator)에서 눈을 정렬하는 구성의 동작을 도시한 것이고, 도 3은 시력 테스트를 위한 시각 모의 실험 장치에서 시표가 망막에 맺히는 빛의 흐름을 도시한 것이다.FIG. 2 shows the operation of the eye aligning apparatus for a visual simulator for a visual acuity test. FIG. 3 shows the flow of light that the aim finds on the retina in a visual simulator for visual acuity test. It is.

시각 모의 실험 장치는, 안구와 장치를 정렬하기 위한 정렬 광학계와 안구의 망막에 시표 이미지를 맺히게 하기 위한 결상 광학계를 포함하여 구성될 수 있다.The visual simulation apparatus may be configured to include an alignment optical system for aligning the eyeball and the apparatus, and an imaging optical system for projecting the target image on the retina of the eyeball.

정렬 광학계는, 장치와 안구의 각막 사이의 거리 및/또는 장치에서 출력되는 광의 중심과 각막의 중심을 정렬하기 위한 것으로, 정렬 정보를 얻기 위한 특수한 신호 광, 예를 들어 소정 형상의 얼라인먼트 지표를 포함하는 광을 안구로 투영하고 안구에서 반사되는 신호 광을 검출하는 구성이고, 이후 장치의 연산부에서 검출된 신호 광으로부터 신호 광의 위치 정보를 산출하고 이를 이용하여 장치의 위치를 조절할 수 있다.The alignment optical system is for aligning the distance between the device and the cornea of the eye and / or the center of the light output from the device and the center of the cornea, and includes special signal light for obtaining alignment information, for example, And the position of the apparatus can be adjusted by using the position information of the signal light from the signal light detected by the operation unit of the apparatus.

이를 위해 정렬 광학계는, 눈에 보이지 않는 적외선을 안구를 향해 대칭으로 방사하기 위한 정렬 조명(11), 정렬 조명(11)이 방사하여 각막으로부터 반사되는 반사광을 모으기 위한 결상 렌즈(12) 및 반사광을 검출하기 위한 광 검출 소자(13)을 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the alignment optical system includes an alignment light 11 for emitting an invisible infrared ray symmetrically toward the eyeball, an image-forming lens 12 for collecting reflected light reflected from the cornea by the alignment light 11, And a photodetector element 13 for detecting the photodetector.

또한, 시각 모의 실험 장치는, 시표 이미지를 포함하는 시표 광을 안구에 맺히도록 하는 대물 렌즈(20), 정렬 조명(11)이 방사하여 각막으로부터 반사되는 반사광(적외선)은 반사시키고 안구의 망막에 맺힐 시표 이미지를 포함하는 시표 광(가시광선)을 투과시키기 위한 빔 스플리터(30), 안구의 시력을 조절하기 위한 교정 렌즈(40) 및 시표 이미지를 포함하는 시표 광을 방출하기 위한 시표 유닛(50)을 포함하여 구성될 수 있는데, 시표 유닛(50)은 시력 측정을 위한 이미지를 포함하는 시표(51), 시표 광을 생성하도록 시표(51)에 빛을 방사하기 위한 시표 조명(52) 및 시표 광의 발산 또는 수렴 정도를 조절하기 위한 시표 렌즈(53)를 포함하여 구성될 수 있다.The visual simulation apparatus includes an objective lens 20 for forming a target light including a target image on the eyeball, a light source 11 for reflecting the reflected light (infrared light) reflected from the cornea, A beam splitter 30 for transmitting a target light (visible light) including a target image to be formed, a correcting lens 40 for adjusting the visual acuity of the eyeball, and a target unit 50 for emitting a target light including a target image The target unit 50 may include a target 51 including an image for visual acuity measurement, a target illumination 52 for emitting light to the target 51 to generate target light, And a target lens 53 for adjusting the degree of divergence or convergence of light.

도 2와 같이, 정렬 광학계의 정렬 조명(11)은 대칭 형상의 정렬 광(얼라인먼트 지표 정보를 포함하는 광)을 안구를 향해 방사하고 안구의 각막에서 반사된 광은 대물 렌즈(20)를 거쳐 빔 스플리터(30)에 의해 반사되고 결상 렌즈(12)를 통해 집광되어 2차원의 광 검출 소자(13)에 맺혀 전기 신호로 변환된다. 광 검출 소자(13)가 검출한 2차원의 얼라인먼트 지표 이미지의 형상, 크기, 위치, 포커싱 정도 등을 계산하고, 이를 근거로 장치와 안구 사이의 거리를 조절하거나 및/또는 장치에서 출력될 광과 각막의 중심을 일치시킬 수 있다.2, the alignment illumination 11 of the alignment optical system radiates the alignment light of symmetrical shape (light including the alignment indicator information) toward the eyeball, and the light reflected by the cornea of the eye is transmitted through the objective lens 20, Is reflected by the splitter 30, is condensed through the imaging lens 12, is converged on the two-dimensional photodetector element 13, and is converted into an electric signal. The shape, size, position, and degree of focusing of the two-dimensional alignment index image detected by the photodetector 13, and adjusts the distance between the device and the eyeball based on the calculated shape, size, The center of the cornea can be matched.

또한, 도 3과 같이, 시표 유닛(50)이 출력하는 시표 이미지를 포함하는 시표 광은 파면이 일정한 평면 파를 형성하고, 안구의 시력, 즉 디옵터를 조절하기 위한 교정 렌즈(40)를 통과하여 수렴하는 광이 되고 빔 스플리터(30)와 대물 렌즈(20)을 통과하고 안구의 각막을 거쳐 망막에 시표 이미지가 맺히게 된다.3, the target light including the target image output by the target unit 50 forms a plane wave having a constant wavefront, passes through a correcting lens 40 for adjusting the visual acuity of the eyeball, that is, diopter The beam passes through the beam splitter 30 and the objective lens 20, passes through the cornea of the eyeball, and the target image is formed on the retina.

도 2와 3의 일반적인 시각 모의 실험 장치는, 시표 광을 디포커싱 시키는 교정 렌즈(40)를 통해 구면 수차와 같은 저위수차만을 보정하여 피검자가 시표 이미지가 잘 보이는 지만을 확인하게 되므로, 피검자의 시력을 이루는 광학계에 있는 고위수차를 보정한 이미지를 피검자가 경험할 수 있는 방안이 없다.2 and 3, only the low-order aberration such as spherical aberration is corrected through the correcting lens 40 for defocusing the target light, so that the examinee confirms that the target image is well visible. Therefore, There is no way for the subject to experience an image in which the high-order aberration in the optical system constituting the optical system is corrected.

도 4는 안구의 시력을 형성하는 광학계의 파면 분석에 적용되는 적응 광학계(Adaptive Optics)의 구성을 도시한 것이다.4 shows a configuration of an adaptive optics applied to a wavefront analysis of an optical system forming an eyeball visual acuity.

적응 광학계는, 눈의 고위수차를 파면 수차 분석기를 통해 측정하고 적응 광학 소자를 통해 안구 이미지를 촬영하는 장치로, 적응 미러(adaptive mirror), 파면 센서(wavefront sensor), 빔 스플리터, 결상 렌즈, 이미지 센서 및 제어부를 포함하여 구성되어 수차가 보정된 망막의 이미지를 얻을 수 있다.An adaptive optical system is an apparatus for measuring a high-order aberration of an eye through a wavefront aberration analyzer and photographing an eyeball image through an adaptive optical element. The adaptive mirror includes an adaptive mirror, a wavefront sensor, a beam splitter, An image of a retina including a sensor and a control unit and corrected for aberrations can be obtained.

망막으로부터 나오는 수차를 포함하는 빛은 표면이 변형될 수 있는 변형 가능 미러(deformable mirror)에서 반사되어 빔 스플리터, 결상 렌즈를 거쳐 고해상도의 이미지 센서에 맺혀 망막의 이미지를 형성한다.The light including the aberration from the retina is reflected on a deformable mirror whose surface can be deformed, and is formed on a high-resolution image sensor through a beam splitter and an imaging lens to form an image of the retina.

또한, 변형 가능 미러에서 반사되는 빛은 빔 스플리터에서 반사되어 파면 센서에 맺히는데, 파면 센서에는 예를 들어 Hartmann-shart 센서를 이용할 수 있고 이를 통해 제어부가 안구로부터의 수차(Zernike 계수)를 계산할 수 있다.In addition, the light reflected from the deformable mirror is reflected by the beam splitter to be converged on the wavefront sensor. For example, a Hartmann-shart sensor can be used as the wavefront sensor, and the controller can calculate the aberration (Zernike coefficient) have.

계산된 Zernike 계수를 이용하여 변형 가능 미러의 표면을 조절하기 위한 복수 개의 액츄에이터를 구동하여 망막으로부터 나오는 빛의 수차를 보정함으로써, 이미지 센서에서 수차가 보정된 망막 이미지를 얻을 수 있다.By using a calculated Zernike coefficient, a plurality of actuators for adjusting the surface of the deformable mirror are driven to correct the aberration of light emitted from the retina, thereby obtaining an aberration-corrected retinal image in the image sensor.

도 4에서, 안구에서 나오는 빛은 수차를 포함하여 파면이 구불구불한 것으로 표현되어 있고, 변형 가능 미러에서 반사된 이후에는 수차가 보정되어 시간적으로 이웃하는 파면과 평행하고 공간적으로 이웃하는 파면과도 평행한 것으로 표현되어 있다.In FIG. 4, the light from the eye is represented by a wavefront including aberration, and after being reflected from the deformable mirror, the aberration is corrected so that the wavefront parallel to the temporally neighboring wavefront and spatially adjacent It is expressed as parallel.

도 4와 같은 적응 광학계는 OCT(Optical Coherence Tomography), SLO(Scanning Laser Ophthalmoscope)와 같은 안과 장비에 사용될 수 있다.The adaptive optical system as shown in FIG. 4 can be used in ophthalmic devices such as OCT (Optical Coherence Tomography) and SLO (Scanning Laser Ophthalmoscope).

도 5는 표면의 변위를 바꿀 수 있는 적응 미러를 도시한 것이다.Fig. 5 shows an adaptive mirror capable of changing the displacement of the surface.

적응 미러에는 Liquid crystal spatial light modulator, micro-electro-machined (MEMs) membrane mirror, MEMs segmented mirror, bimorph deformable mirror, electrostatic membrane deformable mirror 등이 있다.The adaptive mirror includes a liquid crystal spatial light modulator, a micro-electro-machined (MEMs) membrane mirror, a MEMS segmented mirror, a bimorph deformable mirror, and an electrostatic membrane deformable mirror.

도 5에서는 적응 미러는 미러의 표면과 수직인 방향으로 이동이 가능한 복수 개의 액츄에이터(예를 들어 피에조 액츄에이터(piezoelectric actuator))가 미러의 표면의 변위 또는 형태를 바꿀 수 있는데, 첫 번째 미러는 미러 표면이 단절 없이 이어져 있는 반사 면이 연속되는 형태이고 두 번째 미러는 각 액츄에이터에 대응하여 미러 표면이 분절된 형태이다.In Figure 5, the adaptive mirror can change the displacement or shape of the surface of the mirror by a plurality of actuators (e.g., piezoelectric actuators) that are movable in a direction perpendicular to the surface of the mirror, And the second mirror is a shape in which the mirror surface is segmented corresponding to each of the actuators.

적응 미러 또는 변경 가능 미러는 2차원 형상으로 액츄에이터가, 예를 들어 7x7 또는 8x8와 같이 구성될 수 있고, 각 액츄에이터는 전극에 전압 또는 전류가 인가되면 인가되는 전압 또는 전류에 적어도 부분적으로 비례하는 양만큼 대응되는 미러 표면을 이동시킬 수 있다. 액츄에이터의 가동 범위는 수 um가 될 수 있고 반응 속도는 ms 정도가 될 수 있다.An adaptive mirror or a changeable mirror may be configured in two dimensions, such as an actuator, for example 7x7 or 8x8, and each actuator may be configured such that a voltage or current that is at least partially proportional to the voltage or current applied to the electrode The corresponding mirror surface can be shifted. The actuating range of the actuator may be a few um and the reaction speed may be on the order of ms.

광학 시스템에 적응 미러를 사용함으로써, 이동하는 부품을 줄여 정밀도와 반응 속도를 향상시킬 수 있고, 예를 들어 5 디옵터 또는 그 이상을 보정할 수 있고, 고위수차를 보정할 수도 있다.By using an adaptive mirror in the optical system, moving parts can be reduced to improve precision and response speed, for example, 5 diopters or more can be corrected, and high-order aberrations can be corrected.

도 6는 변형 가능 광학 소자를 이용하여 동공이 확장된 상태에서 수차를 최소화하는 예를 도시한 것이다.6 shows an example of minimizing aberration with the pupil expanded using a deformable optical element.

도 6의 (a)와 같이 동공이 수축되어 있는 상태에서, 무한대에서 평행하게 입사되어 저위수차인 디옵터를 보정하기 위한 보정 렌즈를 통과한 빛 중에서 각막의 중심에서 벗어난 주변부의 빛은 차단되고 각막의 중앙을 통과한 빛이 망막에 초점을 잘 맺게 된다.As shown in FIG. 6 (a), in a state in which the pupil is contracted, light in the peripheral portion of the light passing through the correction lens for correcting the diopter, which is incident on the infinity in parallel and is a low aberration, The light passing through the center focuses on the retina.

도 6의 (b)와 같이 동공이 확장되어 있는 상태에서, 저위수차인 디옵터를 보정하기 위한 보정 렌즈를 통과한 빛 중에서 각막의 중앙을 통과한 빛만이 망막에 초점이 맺고 각막의 주변부를 통과한 빛은 망막의 앞에 맺혀 망막에는 상이 뿌옇게 맺히게 되어 빛 번짐이 발생하게 된다.6 (b), only the light passing through the center of the cornea among the light passing through the correction lens for correcting the diopter, which is the low-order aberration, focuses on the retina and passes through the periphery of the cornea Light is formed in front of the retina, and the retina is blotted with light, resulting in light blurring.

도 6의 (c)는, 저위수차를 보정하기 위한 보정 렌즈 앞에 고위수차를 보정할 수 있는 변형 가능 광학 소자를 배치한 것이 도 6의 (b)와 다른 점인데, 안구의 시력을 형성하는 시력 광학계의 저위수차와 고위수차를 모두 보정할 수 있게 되어 동공이 확장되어 있는 상태에서도 비교적 망막에 또렷한 상을 맺힐 수 있게 된다.6C is different from FIG. 6B in that a deformable optical element capable of correcting a high-order aberration is arranged in front of a correction lens for correcting a low-order aberration, It is possible to correct both the low-order aberration and the high-order aberration of the optical system, so that a clear image can be formed relatively on the retina even in a state in which the pupil is expanded.

도 7은 변형 가능 광학 소자를 이용하여 저위수차만 보정할 때와 저위수차와 고위수차를 모두 보정할 때, 동공 상태에 따른 시표 이미지를 비교한 도면으로, 왼쪽은 동공이 3mm 열린 상태, 즉 동공이 수축된 상태이고 오른쪽은 동공이 6mm 열려 동공이 확장된 상태에 대한 것이다.Fig. 7 is a diagram comparing target images according to the pupil state when correcting only low aberrations using the deformable optical element, and correcting both low and high aberrations. The left side shows a state in which the pupil is 3 mm open, And the right side is about the state where the pupil is opened by 6 mm and the pupil is expanded.

저위수차인 디포커스(또는 디옵터)를 교정한 경우, 동공이 수축한 상태에서는 시표 이미지가 또렷하게 망막에 맺히지만(도 7에서 왼쪽 위), 동공이 확장된 상태에서는 시표 이미지가 뿌옇게 망막에 맺히게 된다(도 7에서 오른쪽 위).When the defocus (or diopter), which is a low-order aberration, is calibrated, the target image clearly appears on the retina in the state where the pupil contracts (upper left in FIG. 7), but in the expanded state of the pupil, (Upper right in Fig. 7).

고위수차인 코마(Coma)까지 교정한 경우, 동공이 수축한 상태에서는 더욱 또렷한 시표 이미지가 망막에 맺히게 되고(도 7에서 왼쪽 아래), 동공이 확장된 상태에서도 동공이 수축한 상태에서 저위수차만 보정한 경우보다는 더 또렷한 시표 이미지가 망막에 맺히게 된다(도 7에서 오른쪽 아래).In the case of correcting to a high-order aberration (Coma), when the pupil contracts, a more clear target image is formed on the retina (lower left in FIG. 7) A clearer target image is formed on the retina than in the case of correction (lower right in FIG. 7).

도 8은 적응 광학 소자를 이용하여 안구의 고위수차를 보정하는 시각 모의 실험 장치의 구성을 도시한 것으로, 일부 요소(광의 경로를 꺾기 위한 4개의 미러(변형 가능 미러를 포함)를 더 포함하고 빔 스플리터(30)가 가시광선을 반사하고 적외선을 투과하는 것)를 제외하고는 정렬 광학계와 결상 광학계로 이루어진 도 2의 구성과 유사하다.Fig. 8 shows a configuration of a visual simulation apparatus for correcting a high-order aberration of an eye using an adaptive optical element, and includes a plurality of elements (including four mirrors (including deformable mirrors) 2 except that the splitter 30 reflects the visible light and transmits the infrared light), which is composed of an alignment optical system and an imaging optical system.

도 8의 시각 모의 실험 장치는, 정렬 조명(11), 결상 렌즈(12) 및 광 검출 소자(13)를 포함하는 정렬 광학계와 안구의 수차에 대응하여 시표 이미지를 보정하여 안구의 망막에 맺히게 하는 결상 광학계를 포함하여 구성될 수 있다. 양안의 파면 수차는 파면 수차 분석기를 통해 미리 측정되어 시각 모의 실험 장치의 메모리에 계수 형태로 저장될 수 있다.8 includes an alignment optical system including an alignment illumination 11, an imaging lens 12, and an optical detection element 13, and an alignment optical system for correcting a target image corresponding to the aberration of the eye, And an imaging optical system. The wavefront aberrations of both eyes can be measured in advance through the wavefront aberration analyzer and stored in the form of coefficients in the memory of the visual simulation device.

도 8의 시각 모의 실험 장치의 결상 광학계는, 대물 렌즈(20), 정렬 조명(11)이 방사하여 각막으로부터 반사되는 적외선의 반사광은 투과시키고 안구의 망막에 맺힐 시표 이미지를 포함하는 가시광의 시표 광을 반사시키기 위한 빔 스플리터(30), 안구의 시력을 조절하기 위한 교정 렌즈(40), 시표 이미지를 포함하는 시표 광을 방출하기 위한 시표 유닛(50), 및 시표 유닛(50)에서 나오는 시표 광의 경로를 바꾸기 위한 다수 개의 반사 미러(41, 42, 60, 70)를 포함하여 구성될 수 있다.The imaging optical system of the visual simulation apparatus of FIG. 8 is an optical system of the visual simulator of FIG. 8, in which the objective lens 20 and the alignment light 11 emit and transmit the reflected light of infrared rays reflected from the cornea and transmit the visible light including the target image formed on the retina of the eye A projection lens 40 for adjusting the visual acuity of the eyeball, a target unit 50 for emitting a target light including a target image, and a beam splitter 30 for reflecting the target light emitted from the target unit 50 And a plurality of reflection mirrors 41, 42, 60, and 70 for changing paths.

반사 미러는, 단순히 방향을 바꾸기 위한 미러(41, 42)와 제2 빔 스플리터(70) 및 고위수차를 보정하기 위한 변경 가능 미러(60)를 포함할 수 있다.The reflection mirror may include mirrors 41 and 42 for simply changing the direction, a second beam splitter 70, and a changeable mirror 60 for correcting the high order aberration.

도 8에서, 시표 유닛(50)으로부터는 출사되는 시표 광은 평면파 형태로 표시되어 있고, 저위수차와 고위수차를 반영하는 변경 가능 미러(60)에서 반사된 시표 광은 고위수차 성분이 포함되어 있지만 시간상으로 이웃하는 파면과는 평행을 이루는 것으로 표시되어 있고, 교정 렌즈(40)를 통과한 시표 광은 저위수차의 디포커스가 반영되어 파면이 크게 굽은 형태로 표시되어 있다.In FIG. 8, the target light emitted from the target unit 50 is displayed in the form of a plane wave, and the target light reflected by the changeable mirror 60 reflecting the low and high order aberrations includes the high-order aberration component And the target light passing through the correcting lens 40 is reflected in a form in which the defocus of the low-order aberration is reflected and the wavefront is greatly curved.

교정 렌즈(40)와 변형 가능 미러(60)를 통해 안구의 저위수차와 고위수차를 반영하여 시표 광을 변형함으로써, 안구의 파면 수차에 따른 왜곡이 없는 시표 이미지가 안구의 망막에 맺히게 된다.By deforming the target light by reflecting the low order aberration and the high order aberration of the eye through the correcting lens 40 and the deformable mirror 60, a target image without distortion according to the wavefront aberration of the eye is formed on the retina of the eye.

안구의 저위수차에 해당하는 디옵터의 보정 범위를 확대하기 위하여 줌 렌즈를 교정 렌즈(40)와 함께 또는 대체하여 사용할 수 있고, 안구의 저위수차는 교정 렌즈(40)뿐만 아니라 변경 가능 미러(60)가 같이 보정할 수 있다.The zoom lens can be used in place of or in place of the correction lens 40 to enlarge the correction range of diopter corresponding to the low order aberration of the eye and the low order aberration of the eye can be used not only in the correction lens 40, Can be corrected similarly.

도 9는 교정 렌즈와 변경 가능 미러를 통해 안구의 수차를 보정한 시표 이미지를 비교한 것으로, 위쪽 그림은 망막에 맺히는 시표 이미지이고 아래쪽 그림은 잔류 파면 수차를 나타내는 그래프이다.FIG. 9 is a graph comparing a target image corrected for aberration of the eye through a corrective lens and a changeable mirror, the upper image is a target image formed on the retina, and the lower image is a graph showing a residual wavefront aberration.

보정하지 않은 경우 시표 이미지는 초점이 맞지 않는 뿌연 상태로 망막에 맺히고 잔류 파면 수차는 XY 공간 주파수 평면에서 각 주파수 성분이 크게 나타나고, 교정 렌즈를 통해 저위수차만 보정하는 경우 시표 이미지가 보정하지 않은 경우보다는 또렷해졌지만 선명하지는 않고 잔류 파면 수차의 저위수차 성분이 줄어 XY 공간 주파수 평면에서 중앙 부분(저위수차 성분에 해당)의 진폭이 작아 지게 되고, 교정 렌즈와 변경 가능 미러를 통해 저위수차와 고위수차를 모두 보정하는 경우 시표 이미지가 또렷한 상태로 망막에 맺히고 잔류 수차가 거의 없어져 XY 공간 주파수 평면에 평면 형태로 표시된다.In the case of no correction, the target image is formed on the retina in an unfocused cloud state, the residual wavefront aberration shows a large frequency component in the XY spatial frequency plane, and only the low aberration is corrected through the correction lens. (Lower aberration component) in the XY spatial frequency plane is reduced, and the amplitude of the low-order aberration and the high-order aberration , The target image is clearly formed on the retina and almost no residual aberration is displayed and displayed in a plane form on the XY spatial frequency plane.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 양안용 시뮬레이터의 광학 구성을 도시한 것이다.10 shows an optical configuration of a binocular simulator according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치(200)는, 시표 이미지를 포함하는 시표 광을 출력하기 위한 시표 유닛(150), 좌안과 우안에 대해 측정된 파면 수차를 근거로 시표 유닛(150)에서 나오는 시표 광을 변경하기 위한 적응 광학 소자(160), 좌안에 대한 파면 수차의 저위수차 성분(디옵터)을 근거로 적응 광학 소자(160)를 거쳐 입력되는 시표 광을 변경하여 좌안의 망막에 맺히게 하기 위한 좌안 보정 유닛(190_L), 우안에 대한 파면 수차의 저위수차 성분을 근거로 적응 광학 소자(160)를 거쳐 입력되는 시표 광을 변경하여 우안의 망막에 맺히게 하기 위한 우안 보정 유닛(190_R), 적응 광학 소자(160)을 거친 시표 광을 좌안 보정 유닛(190_L)과 우안 보정 유닛(190_R)으로 분기하기 위한 2 반사면 빔 스플리터(170)를 포함하여 구성될 수 있다.The binocular visual simulator apparatus 200 according to the present invention includes a target unit 150 for outputting a target light including a target image, a target unit 150 for outputting target light including a target image, An adaptive optical element 160 for changing the emerging target light, a target light input via the adaptive optical element 160 based on the low-order aberration component (wavefront aberration) of the wave front aberration for the left eye, left correction unit (190 _L), right-eye correction unit (190 _R) for changing the target light to be input via the adaptive optical device 160 based on the low - aberration component of the wave front aberration to the right eye by maethige the right eye retina for and it may be configured to include an adaptive optical device 160 to the target optical rough eye correction unit (190 _L) and the second reflecting surface a beam splitter 170 for branching to the right eye correction unit (190 _R).

또한, 본 발명에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치(200)는, 시표 광을 좌안과 정렬하기 위해 좌안 보정 유닛(190_L)을 이송시키기 위한 좌안 보정 유닛 이송부(195_L)와 시표 광을 우안과 정렬하기 위해 우안 보정 유닛(190_R)을 이송하기 위한 우안 보정 유닛 이송부(195_R)를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the binocular visual simulator apparatus 200 according to the present invention includes a left eye correction unit transfer unit 195 _L for transferring the left eye correction unit 190 _L to align the target light with the left eye, It may be configured to further include a right-eye correction conveyance unit (195 _R) for transferring a right-eye correction unit (190 _R) to align.

시표 유닛(150)은, 시표(151), 시표 조명(152) 및 시표 렌즈(153)를 포함하여 구성되고, 앞서 도 3과 도 8을 참고하여 설명한 구성과 동일하다.The target table unit 150 includes a target 151, a target illumination 152 and a target lens 153, and is the same as the structure described above with reference to FIGS. 3 and 8.

적응 광학 소자(160)는, 변경 가능 미러와 같이 평면에 미러의 표면과 수직인 방향으로 이동할 수 있는 복수 개의 액츄에이터가 분포하여 미러 표면의 변위를 임의로 변경시킴으로써 입사되는 광의 파면을 변경시킬 수 있는데, 눈으로부터 나오는 빛의 수차(눈의 시력을 결정하는 시력 광학계의 수차)의 고위수차 및/또는 저위수차를 보정할 수 있도록 입사되는 시표 광을 변경시킬 수 있다.The adaptive optical element 160 can change the wavefront of the incident light by arbitrarily varying the displacement of the mirror surface by distributing a plurality of actuators capable of moving in a plane perpendicular to the surface of the mirror like a changeable mirror, It is possible to change the incident light so as to correct the high order aberration and / or the low order aberration of the light aberration from the eye (the aberration of the eye optical system for determining the visual acuity of the eye).

본 발명에 따른 적응 광학 소자(160)는, 소정 시간 동안 좌안의 수차에 대응하여 시표 광의 파면을 바꾸고 이후 소정 시간 동안 우안의 수차에 대응하여 시표 광의 파면을 바꾸는 동작을 반복하여 수행할 수 있는데, 상기 소정 시간은 한쪽 눈에, 예를 들어 초당 50프레임의 시표 이미지를 맺히게 하기 위해서는 10ms 이하가 될 수 있다.The adaptive optical element 160 according to the present invention can repeatedly perform the operation of changing the wavefront of the target light corresponding to the aberration of the left eye for a predetermined time and then changing the wavefront of the target light corresponding to the aberration of the right eye for a predetermined time, The predetermined time may be 10 ms or less in order to form a target image of one eye, for example, 50 frames per second.

2 반사면 빔 스플리터(170)는, 적응 광학 소자(160)에 의해 안구의 저위수차 및/또는 고위수차에 대응하여 저위수차 성분 및/또는 고위수차 성분이 변경된 시표 광을 좌안 보정 유닛(190_L)과 우안 보정 유닛(190_R)으로 분기하는데, 약 50%의 반사율을 갖는 하프 미러와 하프 미러를 통과한 빛을 전부 반사하는 전반사 미러로 구성될 수 있고, 하프 미러와 전반사 미러는 약 90도의 각도를 이룰 수 있다.2 reflector beam splitter 170 separates the target light beam whose low aberration component and / or high aberration component has been changed by the adaptive optical element 160 in correspondence with the low and / or high order aberrations of the eye to the left eye correction unit 190 _L ) and branches to the right eye correction unit (190 _R), may be of a total reflection mirror that totally reflected by the light passing through the half mirror and the half mirror has a reflectance of about 50%, a half mirror and a total reflection mirror is about 90 degrees An angle can be obtained.

좌안 및 우안 보정 유닛(190)은, 안구와 보정 유닛(190)을 정렬하기 위한 정렬 광학계, 시표 광의 저위수차 성분을 변경하여 안구의 망막에 맺히게 하기 위한 광학계 및 셔터(180)를 포함하여 구성될 수 있는데, 정렬 광학계는 정렬 조명(111), 결상 렌즈(112) 및 광 검출 소자(113)를 포함하여 도 8의 것과 동일하고, 시표 광을 변경하기 위한 광학계는 대물 렌즈(120), 빔 스플리터(130), 교정 렌즈(140), 광의 경로를 바꾸기 위한 2개의 반사 미러(141, 142)를 포함하여 구성될 수 있고 도 8의 일부 구성과 동일하고, 셔터(180)는 온 상태가 되어 시표 광이 안구로 진행하도록 하거나 오프 상태가 되어 시표 광이 안구로 진행되는 것을 막는데, 좌안 보정 유닛(190_L)과 우안 보정 유닛(190_R)의 셔터가 교대로 온 상태와 오프 상태가 되어, 변경 가능 미러(160)에 의해 고위수차 및/또는 저위수차 성분이 변경된 시표 광이 해당 보정 유닛(190)에서 추가로 저위수차 성분이 변경되어 시분할 형태로 좌안과 우안에 투영될 수 있다.The left eye and right eye correction unit 190 includes an alignment optical system for aligning the eyeball and the correction unit 190, an optical system for changing the low-order aberration component of the target light to be focused on the retina of the eyeball, and a shutter 180 The alignment optical system is the same as that in Fig. 8, including the alignment illumination 111, the imaging lens 112, and the light detection element 113, and the optical system for changing the target light includes the objective lens 120, And the reflecting mirrors 141 and 142 for changing the path of the light. The shutter 180 is the same as the partial configuration of FIG. 8, and the shutter 180 is turned on, light is a so or oFF state proceeds to the eye target to prevent that the light travels to the eye, is a state the shutter is turned on and off alternately the left eye correction unit (190 _L) and right-eye correction unit (190 _R), The high-order aberration and / Can be target light is low - aberration component changed additional changes are low - aberration component projected to the left and right eyes in a time sharing manner to form in the compensation unit 190.

우안 보정 유닛의 셔터(180)는, 도 11과 같이, 적응 광학 소자(160)가 우안의 파면 수차를 기준으로 시표 광의 고위수차 성분을 변경하는 동안 개방하여(온 상태를 유지) 보정 렌즈(140)에 의해 추가로 우안의 파면 수차의 저위수차 성분에 대응하여 변경된 시표 광이 우안의 망막에 맺히게 할 수 있고, 그 동안 좌안 보정 유닛의 셔터(180)는 오프 상태를 유지하여 적응 광학 소자(160)에 의해 우안의 파면 수차를 기준으로 변경된 시표 광이 좌안에 들어가지 못하도록 할 수 있다.The shutter 180 of the right eye correction unit is opened (kept in the on state) while the adaptive optical element 160 changes the high-order aberration component of the target light with reference to the wave front aberration of the right eye, ), The changed target light corresponding to the low-order aberration component of the wavefront aberration of the right eye can be caused to converge on the retina of the right eye. During this period, the shutter 180 of the left eye correction unit maintains the off state and the adaptive optical element 160 ) Can prevent the target light that has been changed based on the wave front aberration of the right eye from entering the left eye.

반면, 좌안 보정 유닛의 셔터(180)는, 도 12와 같이, 적응 광학 소자(160)가 좌안의 파면 수차를 기준으로 시표 광의 고위수차 성분을 변경하는 동안 개방하여(온 상태를 유지) 보정 렌즈(140)에 의해 추가로 좌안의 파면 수차의 저위수차 성분에 대응하여 변경된 시표 광이 좌안의 망막에 맺히게 할 수 있고, 그 동안 우안 보정 유닛의 셔터(180)는 오프 상태를 유지하여 적응 광학 소자(160)에 의해 좌안의 파면 수차를 기준으로 변경된 시표 광이 우안에 들어가지 못하도록 할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 12, the shutter 180 of the left eye correction unit is opened while the adaptive optical element 160 changes the high-order aberration component of the target light based on the wave front aberration of the left eye, The objective lens 140 can further cause the target light changed corresponding to the low-order aberration component of the wave front aberration of the left eye to be converged on the retina of the left eye, while the shutter 180 of the right eye correction unit remains off, It is possible to prevent the target light that has been changed based on the wave front aberration of the left eye from entering the right eye.

보정 유닛의 교정 렌즈(140)는, 적응 광학 소자(또는 변경 가능 미러)(160)에 의해 해당 안구의 파면 수차의 고위수차 성분에 대응하여 변경된(또는 저위수차 성분의 일부에 추가로 대응하여 변경된) 시표 광을 추가로 변경하여 해당 안구의 파면 수차의 저위수차 성분인 디옵터를 보정할 수 있도록 하는데, 디옵터(또는 디포커싱)를 조절할 수 있도록 복수 개의 렌즈로 구성되는 줌 렌즈 형태가 될 수 있다.The correcting lens 140 of the correcting unit corrects the corrected (corrected) aberration component corresponding to the high-order aberration component of the wavefront aberration of the corresponding eye by the adaptive optical element (or the changeable mirror) ) Can be changed to further correct diopter, which is the low-order aberration component of the wavefront aberration of the eyeball, and it can be a zoom lens type composed of a plurality of lenses so that diopter (or defocusing) can be controlled.

교정 렌즈(140)는, 셔터(180)나 적응 광학 소자(160)가 교대로 빠른 속도로 동작하는 것과 무관하게, 해당 안구의 보정 유닛(190) 내에 포함되어 있어서 해당 안구의 파면 수차의 저위수차 성분만을 보정하기 위한 상태(복수의 렌즈의 위치의 조합)를 유지하면 된다.The correction lens 140 is included in the correction unit 190 of the eye irrespective of whether the shutter 180 or the adaptive optical element 160 alternately operates at a high speed so that the low aberration of the wave front aberration of the eye (A combination of positions of a plurality of lenses) for correcting only the component.

보정 유닛(190)에서 출사되는 시표 광을 해당 안구의 각막 중심과 정렬시키는 것이 안구의 파면 수차를 보정하는 데 유리하므로, 보정 유닛(190)을 안구와 정렬시키기 위한 수단이 필요하다.Means for aligning the correction unit 190 with the eyeball is necessary because aligning the target light emitted from the correction unit 190 with the corneal center of the eyeball is advantageous for correcting the wavefront aberration of the eyeball.

즉, 좌안 및 우안 보정 유닛(190)은, 각각 피검자의 왼쪽 및 오른쪽 안구에 정렬해야 하므로, 서로 물리적으로 분리되어 있을 뿐 아니라, 시표 광을 분기하기 위한 2반사면 빔 스플리터(170)와도 분리되어 독립적으로 그 위치를 바꿀 수 있다. 이를 위해 보정 유닛(190)은 정렬 유닛(110)을 포함하고, 양안용 시각 모의 실험 장치(200)는 보정 유닛(190)을 이동시켜 그 위치를 변경시킬 보정 유닛 이송부(195)를 더 포함할 수 있다.That is, since the left eye and right eye correction units 190 must be aligned with the left and right eyeballs of the examinee respectively, they are physically separated from each other and also separated from the two reflection surface beam splitter 170 for splitting the target light You can change its position independently. To this end, the correction unit 190 includes an alignment unit 110, and the binocular vision simulator 200 further includes a correction unit transfer unit 195 for moving the correction unit 190 to change its position .

정렬 유닛(110)은, 정렬 광원(111)을 통해 얼라인먼트 지표 정보를 포함하는 정렬 광을 대칭으로 안구에 출시하고 각막에서 반사되는 정렬 광을 광 검출 소자(113)를 통해 검출하고 연산부를 통해 이를 신호 처리함으로써, 대응되는 안구의 각막의 중심과 대물 렌즈(120)의 중심(또는 대물 렌즈를 통해 출력되는 시표 광의 중심)이 일치하는 지 여부를 판단할 수 있고, 또한 보정 유닛(190)(정확히는 대물 렌즈(120)의 표면)과 대응되는 안구의 각막의 표면(각막의 정점) 사이의 거리가 소정 거리만큼 이격되어 있는지 확인할 수도 있다.The alignment unit 110 releases the alignment light including the alignment index information through the alignment light source 111 symmetrically in the eyeball, detects the alignment light reflected from the cornea through the photodetector element 113, It is possible to judge whether or not the center of the cornea of the corresponding eyeball and the center of the objective lens 120 (or the center of the target light output through the objective lens) coincide with each other by the signal processing and also the correction unit 190 (The surface of the objective lens 120) and the surface of the cornea of the corresponding eye (apex of the cornea) are spaced by a predetermined distance.

보정 유닛 이송부(195)는, 광 검출 소자(113)에서 검출되는 얼라인먼트 지표 이미지를 기초로 보정 유닛(190)을 좌우 방향으로 이송시켜 보정 유닛(190)과 대응되는 안구의 각막의 중심을 일치시킬 수 있는데, 예를 들어 정렬 조명(111)이 원형일 경우 각막에서 반사되어 광 검출 소자(113)에서 검출되는 원형 정렬 광의 중심과 각막의 정점의 위치가 일치하는 지 여부를 판단하여 보정 유닛(190)과 안구의 정렬 여부를 판단할 수 있다.The correction unit transfer unit 195 transfers the correction unit 190 in the lateral direction based on the alignment index image detected by the photodetector 113 to match the center of the cornea of the corresponding eye with the correction unit 190 For example, if the alignment illumination 111 is circular, it is determined whether or not the center of the circularly aligned light reflected from the cornea and detected by the photodetector 113 matches the position of the apex of the cornea, and the correction unit 190 ) And eyeball alignment can be judged.

또한, 정렬 조명(111)이 원형일 경우 각막에서 반사되어 광 검출 소자(113)에서 검출되는 원형 정렬 광의 크기나 또렷한 정도 등으로부터 보정 유닛(190)과 각막과의 거리가 소정의 간격을 유지하는 지를 판단할 수 있는데, 보정 유닛 이송부(195)는 보정 유닛(190)을 전후 방향으로 이동시킬 수도 있다.In addition, when the alignment illumination 111 is circular, the distance between the correction unit 190 and the cornea is maintained at a predetermined distance from the magnitude and clearness of the circularly aligned light reflected from the cornea and detected by the photodetector 113 The correction unit transfer unit 195 may move the correction unit 190 in the forward and backward direction.

보정 유닛(190)의 보정 렌즈(140)는, 안구의 저위수차 성분에 해당하는 디옵터를 보정하면서, 보정 유닛(190)과 각막과의 거리를 근거로, 즉 보정 유닛(190)과 각막이 소정의 간격을 벗어난 경우 줌 배율을 추가로 조절함으로써, 보정 유닛 이송부(195)에서 보정 유닛(190)을 전후 방향으로 이송하기 위한 구성을 제거할 수 있다. 보정 유닛 이송부(195)는, 한 방향으로만 보정 유닛(190)의 이송을 구동하는 경우, 모터, 스크류 및 보정 유닛(190)을 스크류의 나사 산이나 골에 연결하기 위한 홀더를 포함하여 구성될 수 있다.The correcting lens 140 of the correcting unit 190 corrects the diopter corresponding to the low-order aberration component of the eye based on the distance between the correcting unit 190 and the cornea, The configuration for transferring the correction unit 190 in the anteroposterior direction in the correcting unit transfer section 195 can be eliminated by further adjusting the zoom magnification. The correction unit transfer section 195 is configured to include a holder for connecting the motor, the screw, and the correction unit 190 to screw threads or ribs of the screw when driving the transfer of the correction unit 190 in only one direction .

또한, 보정 유닛 이송부(195)를 통해 안구의 중심과 보정 유닛(190)의 대물 렌즈(120)의 중심을 일치시키면서 시표 유닛(150)과 각막까지의 거리가 바뀌기 때문에, 보정 유닛(190)의 보정 렌즈(140)의 줌 배율을 추가로 조절할 수 있다.The distance between the center of the eyeball and the center of the objective lens 120 of the correction unit 190 is changed through the correction unit transfer unit 195 and the distance between the target unit 150 and the cornea is changed. The zoom magnification of the correction lens 140 can be further adjusted.

도 13은 동공을 수축시킨 상태 및 확장시킨 상태로 시표 이미지를 망막에 맺히도록 하여 주간 시력 및 야간 시력을 시뮬레이션 하기 위한 시표 이미지를 비교한 도면이다.FIG. 13 is a diagram comparing target images for simulating daytime vision and night vision by allowing a target image to be formed on the retina in a state in which the pupil is contracted and expanded.

야간 시력을 검사하고 교정된 후의 야간 시력을 피검안자가 확인할 수 있도록, 동공을 확장시킬 수 있도록 어두운 상태에서 안구의 파면 수차를 측정하고 또한 시력 시뮬레이션도 수행해야 하므로, 시표 이미지도 이에 맞추어 준비하는 것이 유리하다.In order to allow the subject to check the night vision after night vision and to check the corrected vision, it is necessary to measure the wavefront aberration of the eyeball in a dark state and also to perform visual acuity simulation so that the pupil can be expanded. It is advantageous.

망막에 맺히는 시표 이미지를 도 13의 왼쪽과 같이 바탕을 흰색에 가깝게 밝게 하고 텍스트를 어둡게 하면 동공이 축소되어 주간 시력을 시뮬레이션 할 수 있고, 망막에 맺히는 시표 이미지를 도 13의 오른쪽과 같이 바탕을 검은색에 가깝게 어둡게 하고 텍스트를 밝게 하면 동공이 확장하여 야간 시력을 시뮬레이션 할 수 있다.13, the pupil is reduced to simulate the daytime visual acuity by darkening the background to white and darkening the text, and the target image formed on the retina is displayed in black on the right side of FIG. 13 By darkening the color closer to the color and brightening the text, the pupil expands to simulate night vision.

안구에 빛이 들어가는 광 경로 중간에 빔 스플리터를 두고 어두운 배경의 시표 이미지를 투영한 상태에서 빔 스플리터를 통해 강한 빛을 잠시 안구에 조사하여, 피검안자가 빛 번짐 현상이 발생하는 지를 확인하도록 할 수도 있다.With a beam splitter in the middle of the light path where the light enters the eyeball and projecting a dark background image of the target, a strong beam of light can be irradiated to the eyeball for a while to check whether the subject is blurring have.

또한, 본 발명에 따른 양안용 시뮬레이터에 홍채의 크기를 인식하기 위한 광학계를 추가하여 현재의 동공 크기를 자동으로 인식하고 이를 근거로 하여 시표 이미지의 밝기를 점증적으로 조절할 수도 있다.In addition, an optical system for recognizing the size of the iris may be added to the binocular simulator according to the present invention to automatically recognize the current pupil size and gradually adjust the brightness of the target image based on the recognition.

본 발명에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치는, 저장부, 구동부, 연산부 및 각 요소의 동작을 제어하기 위한 제어부를 포함하여 구성될 수 있는데, 저장부는 양안의 시력을 결정하는 시력 광학계의 파면 수차를 저장하기 위한 것이고, 구동부는 교정 렌즈(140), 시표 유닛(150), 변형 가능 미러(160), 셔터(180), 보정 유닛 이송부(195), 정렬 광학계 등을 구동하기 위한 것이고, 연산부는 광 검출 소자(113)에서 검출되는 이미지를 분석하여 보정 유닛(190)과 각막 사이의 거리와 각막의 중심 위치를 계산하고 이를 근거로 보정 유닛(190)의 이동에 필요한 보정 유닛 이송부(195)의 구동 값을 계산하고, 저장부의 파면 수차를 근거로 변형 가능 미러(160)를 통해 보상할 고위수차 성분과 교정 렌즈(140)를 통해 보상할 저위수차 성분을 계산하고 계산된 성분을 보상하기 위해 필요한 교정 렌즈(140)와 변형 가능 미러(160)의 구동 값을 계산할 수 있다. 시력 광학계의 파면 수차는 인터페이스를 통해 연결된, 파면 수차를 측정하는, 장치로부터 바로 전달받을 수도 있다.The binocular visual simulator may include a storage unit, a driving unit, an arithmetic unit, and a controller for controlling the operation of each element. The storage unit stores the wavefront aberration of the visual optical system for determining the visual acuity of the binocular And the driving unit is for driving the calibration lens 140, the target unit 150, the deformable mirror 160, the shutter 180, the correction unit transfer unit 195, the alignment optical system, The correction unit 190 calculates the distance between the correction unit 190 and the cornea and the center position of the cornea by analyzing the image detected by the detection element 113 and drives the correction unit transfer unit 195 required for movement of the correction unit 190 And calculates a low-order aberration component to be compensated through the corrective lens 140 and compensates for the calculated component through the deformable mirror 160 based on the wave front aberration of the storage part John may compute a drive value of the correction lens 140 and the deformable mirror 160. The wavefront aberration of the optical system may be transmitted directly from the device, which measures the wavefront aberration, which is connected through the interface.

한편, 도 14는 양안용 시각 모의 실험 장치의 눈높이를 조절하기 구성을 도시한 것이다.Meanwhile, FIG. 14 shows a configuration for adjusting the eye level of the binocular visual simulator.

보정 유닛(190)의 평면 이동(좌우 방향 및 전후 방향)은 하나의 시표 유닛(150)에서 출사되는 시표 광이 대응되는 안구에 맺힐 때까지의 경로 길이만 변경될 뿐으로 경로 길이의 변경은 줌 렌즈로 구성되는 보정 렌즈(140)에 의해 보상될 수 있기 때문에, 좌안 보정 유닛(190_L)과 우안 보정 유닛(190_R)은 왼쪽 안구와 오른쪽 안구 사이의 거리에 대응하여 좌우 방향으로 독립적으로 이송될 수 있고, 또한 안구와 보정 유닛(190)과의 간격에 대응하여 전후 방향으로 독립적으로 이송될 수 있다.The planar movement (lateral direction and longitudinal direction) of the correction unit 190 changes only the path length until the target light emitted from one target unit 150 is formed on the corresponding eyeball, because it can be compensated for by the correction lens 140, consisting of left eye correction unit (190 _L) and right-eye correction unit (190 _R) is in correspondence with the distance between the left eye and the right eye to be independently transferred to the left and right directions And can also be independently transported in the forward and backward directions corresponding to the distance between the eyeball and the correction unit 190. [

하지만, 양쪽 눈이 수평으로 평행하게 위 아래로 변위를 바꾸는 경우 장치를 높이 방향으로 이송시키면 되지만, 양쪽 눈이 수평 방향을 기준으로 틸트될 때에는, 줌 렌즈와 같은 간단한 광학 소자를 이용하여 이를 보상하기 어렵게 된다. 따라서, 양쪽 눈이 기울어진 정도에 맞추어 기구적으로 장치도 기울여야 한다.However, when both eyes are displaced vertically in parallel to the horizontal direction, the apparatus can be moved in the height direction. However, when both eyes are tilted with respect to the horizontal direction, a simple optical element such as a zoom lens is used to compensate It becomes difficult. Therefore, the apparatus should be tilted mechanically to the extent that both eyes are inclined.

도 14는 양안용 시각 모의 실험 장치를 정면에서 바라본 정면도로, 장치는, 시표 유닛(150), 적응 광학 소자(160), 2반사면 빔 스플리터(170), 좌안 및 우안 보정 유닛(190_L/190_R) 및 보정 유닛 이송부(195)를 포함하는 본체(200), 좌우 방향을 기준으로 본체(200)의 중앙에서 아래 방향으로 돌출한 제1 링크(210), 본체(200)와 힌지 결합하여 지지하기 위한 수직 지지대(220) 및 제1 링크(210)와 수직 지지대(220)에 연결되는 제2 링크(230)를 포함하여 구성될 수 있다.14 is a front view of the binocular visual simulator apparatus viewed from the front. The apparatus includes a target unit 150, an adaptive optical element 160, a dual reflector beam splitter 170, a left eye and right eye correction unit 190 _L / 190 _R), and the correction unit conveyance portion 195 main body 200, in conjunction projecting downward from a central first link 210, the main body 200 of the basis of the horizontal direction the main body 200 and the hinge comprising a And a second link 230 connected to the vertical support 220 and the vertical link 220 to support the first link 210 and the second link 230. [

보정 유닛 이송부(195)는, 앞서 설명한 것과 같이, 회전력을 발생시키기 위한 스텝 모터와 같은 이송 모터(196), 이송 모터(196)의 회전력에 의해 회전하고 나선형 나사의 산과 골이 형성된 스크류(197) 및 보정 유닛(190)을 스크류(197)의 나사 산이나 골에 연결하여 이송 모터(196)의 회전력을 직선 추진력으로 변환하기 위한 홀더(198)를 포함하여 구성될 수 있다. 이송 모터(196)에 스텝 모터를 사용하는 경우 모터에 인가된 스텝 입력의 개수를 이용하여 소정의 초기 위치로부터 현재 보정 유닛(190)의 위치를 계산할 수 있고, DC 모터를 사용하는 경우 인가한 전류와 전류의 방향을 기초로 보정 유닛(190)의 위치를 계산할 수도 있다.As described above, the correction unit transfer unit 195 includes a feed motor 196 such as a step motor for generating a rotational force, a screw 197 rotated by the rotational force of the feed motor 196, And a holder 198 for connecting the correction unit 190 to the screw thread or the valley of the screw 197 to convert the rotational force of the feed motor 196 into a linear driving force. When the step motor is used as the feed motor 196, the position of the current correction unit 190 can be calculated from a predetermined initial position by using the number of step inputs applied to the motor. In the case of using the DC motor, And the position of the correction unit 190 based on the direction of the current.

제1 링크(210)는 좌우 방향을 기준으로 본체(200)의 중앙에서 아래 방향으로 돌출하고, 높이 방향(또는 수직 방향)으로 길쭉한 구멍 형태의 가이드 슬롯(215)이 좌우 방향을 기준으로 제1 링크(210)의 중심에 형성된다.The first link 210 protrudes downward from the center of the main body 200 with respect to the left and right direction and a guide slot 215 in the form of an elongated hole in the height direction (or vertical direction) And is formed at the center of the link 210.

수직 지지대(220)는 좌우 방향을 기준으로 본체(200)의 중앙이고 수직 방향을 기준으로 좌안 및 우안 보정 유닛(190)의 중앙인 위치에 마련된 제1 선회축(225)를 중심으로 본체(200)와 힌지 결합하는데, 제1 선회축(225)은 수직 지지대(220)에 형성되고 제1 선회축(225)에 대응하는 구멍이 본체(200)에 형성되어 서로 힌지 결합하거나 반대로 제1 선회축(225)은 본체(200)에 형성되고 제1 선회축(225)에 대응하는 구멍이 수직 지지대(220)에 형성되어 서로 힌지 결합할 수 있다.The vertical support 220 includes a first pivot shaft 225 provided at a center of the left and right eye correction units 190 with respect to the center of the main body 200 and with respect to the vertical direction, The first pivot shaft 225 is formed in the vertical support 220 and the hole corresponding to the first pivot shaft 225 is formed in the main body 200 and hinged to each other, Holes 225 corresponding to the first pivotal shaft 225 may be formed in the vertical support 220 and hinged to each other.

제2 링크(230)는, 좌우 방향을 기준으로 제1 선회축(225)과 나란하고 수직 방향을 기준으로 가이드 슬롯(215)보다 아래 쪽에 놓이는 제2 선회축(235)을 중심으로 수직 지지대(220)와 힌지 결합하고, 제1 링크(210)에 마련된 가이드 슬롯(215)의 안내를 받아 움직일 슬라이딩 부재(237)를 포함하여 구성되는데, 제2 선회축(235)은 제2 링크(230)에 형성되고 제2 선회축(235)에 대응하는 구멍이 수직 지지대(220)에 형성되어 서로 힌지 결합하거나 반대로 제2 선회축(235)은 수직 지지대(220)에 형성되고 제2 선회축(235)에 대응하는 구멍이 제2 링크(230)에 형성되어 서로 힌지 결합할 수 있다.The second link 230 includes a second pivot shaft 235 which is parallel to the first pivot shaft 225 with respect to the left and right direction and is positioned below the guide slot 215 with respect to the vertical direction, The second pivot shaft 235 is hinge-coupled to the second link 230 and includes a sliding member 237 which moves in response to the guide slot 215 provided in the first link 210. The second pivot shaft 235 is connected to the second link 230, And a hole corresponding to the second pivot shaft 235 is formed on the vertical support 220 and hinged to each other or vice versa so that the second pivot shaft 235 is formed on the vertical support 220 and the second pivot shaft 235 May be formed in the second link 230 and hinged to each other.

슬라이딩 부재(237)는 제2 링크(230)에서 돌출하여 제1 링크(210)에 마련된 가이드 슬롯(215)에 삽입되어 가이드 슬롯(215)을 따라 이동할 수 있는데, 도 15에 도시한 것과 같이, 슬라이딩 부재(237) 또는 슬라이딩 부재(237) 부근의 제2 링크(230)에 좌우 방향으로 힘을 가하면 가이드 슬롯(215)에서의 슬라이딩 부재(237)의 위치가 바뀌면서 제1 선회축(225)을 중심으로 본체(200)가 회전하게 하여 본체가 수평 방향을 기준으로 기울어지게 된다.The sliding member 237 protrudes from the second link 230 and is inserted into the guide slot 215 provided in the first link 210 to move along the guide slot 215. As shown in Figure 15, When a force is applied to the second link 230 in the vicinity of the sliding member 237 or the sliding member 237 in the left and right directions, the position of the sliding member 237 in the guide slot 215 is changed to move the first pivot shaft 225 The main body 200 rotates about its center, and the main body is inclined with respect to the horizontal direction.

도 15는 양쪽 눈이 기울어진 상태에 맞추어 시뮬레이터를 기울이는 실시예를 도시한 것으로, 슬라이딩 부재(237)에 좌우 방향으로 힘을 인가하여 피검안자의 양쪽 안구가 기울어진 정도에 맞추어 본체(200)를 기울일 수 있다.15 shows an embodiment in which the simulator is tilted according to a state in which both eyes are inclined. When a force is applied to the sliding member 237 in the lateral direction to adjust the degree of tilting of both eyes of the subject, It can be tilted.

도 16는 본 발명에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치의 전체 구성의 개략도를 도시한 것이다.FIG. 16 is a schematic view of the entire configuration of a binocular visual simulator apparatus according to the present invention.

양안용 시각 모의 실험 장치는, 베이스(300), 베이스(300)의 전면에 고정되어 피검자의 얼굴이 움직이지 않도록 턱과 이마를 각각 지지하기 위한 얼굴 지지대(310), 베이스(300) 위에 놓여 좌우 방향과 앞뒤 방향으로 이동할 수 있게 배치된 이동대(250) 및 이동대(250) 위에 배치되는 본체(200)를 포함하여 구성될 수 있고, 조이스틱(260)의 조작에 의해 이동대(250)가 베이스(300) 위를 피검안자 눈(Eye)에 대해 좌우 방향 및 전후 방향으로 이동할 수 있고, 작동자가 장치의 동작 상태를 확인할 수 있도록 디스플레이(270)가 장착될 수 있다.The binocular vision simulator includes a base 300 and a face support 310 which is fixed to the front of the base 300 and supports the chin and the forehead so that the face of the examinee does not move. And a main body 200 disposed on the moving table 250. The moving table 250 can be moved up and down by the operation of the joystick 260. [ The display 270 can be mounted on the base 300 so as to be able to move in the left and right direction and the back and forth direction with respect to the eye to be examined and the operator can confirm the operation state of the apparatus.

본체(200)는, 하나의 적응 광학 소자를 이용하여 좌안과 우안에 대해 측정된 파면 수차를 근거로 좌안과 우안의 망막에 각각 맺힐 시표 이미지를 포함하는 시표 광을 변경하고, 좌안 보정 유닛과 우안 보정 유닛을 이용하여 시표 광을 추가로 변경하여 변경된 시표 광을 좌안과 우안으로 각각 출력할 수 있다.The main body 200 changes the target light including the target image formed on the left and right eyes respectively based on the wavefront aberration measured for the left eye and the right eye using one adaptive optical element, It is possible to further change the target light by using the correction unit and output the changed target light to the left eye and the right eye, respectively.

또한, 본체(200)는, 도 14를 통해 설명한 본체(200)를 기울이기 위한 기구 구성이나 좌안 및 우안 보정 유닛을 독립적으로 좌우 방향으로 이송하기 위한 이송 유닛을 포함할 수 있는데, 수직 지지대(220)가 이동대(250)에 고정될 수 있다.The main body 200 may include a mechanism for tilting the main body 200 described with reference to FIG. 14 or a transfer unit for independently transferring the left and right correction units in the left and right directions. The vertical support 220 May be fixed to the movable base 250.

한편, 사람의 얼굴은 정확히 좌우 대칭을 이루는 경우가 많지 않아서 두 눈의 경우도 본인이 얼굴을 수직으로 똑바로 들고 있다고 생각하는 경우에도 기울어질 수도 있고 눈의 높이가 서로 다를 수도 있다.On the other hand, the face of a person is not exactly symmetrical, so even if you think that you are holding your face vertically upright, you may be tilted or the height of your eyes may be different.

안구의 파면 수차를 측정할 때에는 좌안과 우안에 대해 따로 측정하고 수평을 기준으로 측정하기 때문에, 좌안과 우안의 높이가 같은 경우에는 본 발명에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치를 수평으로 작동시키기 때문에 문제가 발생하지 않는다.In measuring the wavefront aberration of the eyeball, since the left and right eyes are separately measured and measured based on the horizontal, when the height of the left eye and the right eye are the same, the binocular visual simulator apparatus according to the present invention is horizontally operated, .

하지만, 좌안과 우안의 높이가 달라 양안용 시각 모의 실험 장치를 기울여야 하는 경우, 두 눈은 각각 수평을 유지하고 있지만 장치가 기울어져 작동하기 때문에, 안구의 파면 수차 중에서 방향성을 갖는 수차, 예를 들어 코마나 비점수차를 정확히 반영하여 보상하기 어려워진다.However, if the height of the left eye and the right eye are different and the binocular vision simulator is to be tilted, the two eyes remain horizontal, but since the device is tilted and operated, a wave aberration in the eye, It becomes difficult to compensate accurately by reflecting coma or astigmatism.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치(200)는 보정 유닛(190)이 제2 링크(230)에 의해 틸팅 되는 각도를 측정하기 위한 센서를 더 포함하여 보정 유닛(190)이 기울어진 방향과 각도를 측정하여 출력할 수 있다.In order to solve such a problem, the binocular vision simulator 200 according to the present invention further includes a sensor for measuring an angle at which the correction unit 190 is tilted by the second link 230, 190) can be measured and output.

또한, 본 발명에 따른 양안용 시각 모의 실험 장치(200)의 제어부는, 연산부를 통해 센서가 측정한 틸트 값을 근거로 저장부에 저장되는 좌안과 우안 중 하나 이상의 파면 수차를 수정하는데, 파면 수차 중에서 방향성을 갖는 수차 성분만을 수정할 수 있다. 또한, 제어부는, 보정 유닛(190)의 기울어짐에 맞추어 좌안과 우안의 파면 수차가 수정되면, 이를 근거로 변형 가능 미러(160)의 구동 값을 바뀔 수 있다.The control unit of the binocular visual simulator 200 according to the present invention corrects one or more wavefront aberrations of the left eye and right eye stored in the storage unit based on the tilt value measured by the sensor through the operation unit, Only the directional aberration component can be corrected. If the wavefront aberration of the left eye and the right eye is corrected in accordance with the inclination of the correction unit 190, the control unit may change the driving value of the deformable mirror 160 based on the corrected wavefront aberration.

이상 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. Addition or the like.

11, 111: 정렬 광원 12, 112: 결상 렌즈
13, 113: 광 검출 소자 20, 120: 대물 렌즈
30, 130: 빔 스플리터 40: 교정 렌즈
140: 줌 렌즈 41, 42, 141, 142: 반사 미러
50, 150: 시표 유닛 51, 151: 시표
52, 152: 시표 조명 53, 153: 시표 렌즈
60, 160: 변형 가능 미러 70: 제2 빔 스플리터
170: 2반사면 빔 스플리터 180: 셔터
190: 보정 유닛 195: 보정 유닛 이송부
196: 이송 모터 197: 스크류
198: 홀더 200: 시뮬레이터 본체
210: 제1 링크 215: 가이드 슬롯
220: 수직 지지대 225: 제1 선회축
230: 제2 링크 235: 제2 선회축
237: 슬라이딩 부재 250: 이동대
260: 조이스틱 270: 디스플레이
300: 베이스 310: 얼굴 지지대11, 111: alignment light source 12, 112: imaging lens
13, 113: optical detecting element 20, 120: objective lens
30, 130: beam splitter 40: correcting lens
140: zoom lens 41, 42, 141, 142: reflection mirror
50, 150: target unit 51, 151: target
52, 152: target illumination 53, 153: objective lens
60, 160: deformable mirror 70: second beam splitter
170: 2 Reflection surface beam splitter 180: Shutter
190: correction unit 195: correction unit transfer unit
196: Feed motor 197: Screw
198: Holder 200: Simulator body
210: first link 215: guide slot
220: vertical support 225: first pivot shaft
230: second link 235: second pivot shaft
237: Sliding member 250:
260: Joystick 270: Display
300: base 310: face support

Claims

A target unit for outputting target light including a target image to be formed on the retina;
An adaptive optical element for changing the target light output by the target unit based on the wavefront aberration measured for the left eye and the right eye;
A beam splitter for splitting the target light changed by the adaptive optical element into two lights;
A left eye correcting unit for correcting the input light split by the beam splitter based on the wavefront aberration measured for the left eye so as to correct the light to be formed on the retina of the left eye; And
And a right eye correction unit for correcting the input light split by the beam splitter based on the wavefront aberration measured with respect to the right eye so as to be formed on the retina of the right eye,
Wherein the left eye and right eye correction units each include a shutter for adjusting whether or not the input target light advances, and the shutters of the left eye correction unit and the right eye correction unit alternately turn on and off.

The method according to claim 1,
Wherein the left eye and right eye correction units each include an alignment optical system for detecting whether or not the center of the cornea of the corresponding eye is aligned with the center of the optical path output through the correction unit. Experimental apparatus.

3. The method of claim 2,
Wherein the alignment optical system includes a beam splitter for reflecting the target light and transmitting the reflected light reflected by the cornea of the eye through the beam splitter, And a photodetector element for detecting the photodetector.

3. The method of claim 2,
Wherein the left and right eye correction units each include an actuator for transferring the correction unit so that the center of the cornea and the center of the optical path align with each other with respect to the left and right directions.

The method according to claim 1,
Wherein the left and right eye correction units each include a plurality of lenses for compensating a low aberration of the wavefront aberration measured for the corresponding eyeball.

6. The method of claim 5,
Wherein the plurality of lenses are zoom lenses for adjusting the defocusing of the input light.

The method according to claim 6,
Wherein the zoom magnification of the zoom lens is further adjusted based on a distance between the correction unit and the cornea of the eyeball.

The method according to claim 6,
Wherein the zoom magnification of the zoom lens is further adjusted based on a distance between the beam splitter and the correction unit with respect to the horizontal direction.

The method according to claim 1,
Wherein the adaptive optical element compensates at least the high order aberration of the wave front aberration measured with respect to the left eye and the right eye to change the wavefront of the target light.

10. The method of claim 9,
Wherein the adaptive optical element is a mirror whose surface is deformed by a plurality of actuators.

10. The method of claim 9,
Wherein the adaptive optical element operates in synchronization with the shutters of the left eye and right eye correction units.

12. The method of claim 11,
Wherein the adaptive optical element operates based on the wavefront aberration of the left eye when the shutter of the left eye correction unit is opened and operates based on the wavefront aberration of the right eye when the shutter of the right eye correction unit is opened. Time visual simulator.

The method according to claim 1,
Wherein the target unit outputs a target light including a target image including black characters based on white or a target light including white characters based on a black target, Experimental apparatus.