KR102064758B1 - 검안기의 상하 구동 장치 - Google Patents

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Abstract

광 간섭 단층촬영 장치 등의 무거운 검안 장치를 측정 높이까지 안정하게 올리거나 초기 위치로 내릴 수 있는 검안기의 상하 구동 장치가 개시된다. 상기 상하 구동 장치는 고정된 위치에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하며, 표면에는 나사산이 형성되어 있는 회전축(30); (i) 상단에는 검안 장치(22)가 장착되며, (ii) 내부 일단에는 상기 회전축(30)과 나사 결합되는 나사산(62)이 형성되어, 상기 나사산(62)에 의해 회전축(30)과 나사 결합되어 있으며, (iii) 원통 형태의 탄성체 수용홈(64)이 하부 방향으로 형성되어 있는 상하 이동축(60); 및 상기 상하 이동축(60)의 탄성체 수용홈(64)에 끼워져, 상하 이동축(60)을 상부 방향으로 미는 압축 스프링(70)을 포함한다.

Description

검안기의 상하 구동 장치{Elevating device for eye-examining device}
본 발명은 검안기의 상하 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 광 간섭 단층촬영 장치 등의 무거운 검안 장치를 측정 높이까지 안정하게 올리거나 초기 위치로 내릴 수 있는 검안기의 상하 구동 장치에 관한 것이다.
검안기는 피검안의 굴절력, 난시력, 난시축 등 시력정보를 측정하거나, 각막, 망막 등의 상태를 검사하는 장치이다. 도 1은 통상적인 검안기의 외관 구조를 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적인 검안기는 피측정자의 턱, 이마 등을 지지하여, 피검안을 일정한 위치에 고정시키는 피검안 고정부(20), 피검안을 검사하는 검안 장치(22), 상기 검안 장치(22)를 상하 이동시키는 상하 구동 장치(24), 상기 검안 장치(22)의 위치를 조정하기 위한 제어부(26), 및 상기 피검안 고정부(20), 검안 장치(22), 상하 구동 장치(24) 및 제어부(26)가 장착되는 베이스(10)를 포함한다. 동작에 있어서, 피측정자가 턱, 이마 등을 피검안 고정부(20)에 지지시켜 피검안을 일정한 위치에 고정시키면, 측정자는 제어부(26)를 조작하여 검안 장치(22)를 피검안에 대하여 상하, 좌우 및 전후 이동시켜, 피검안과 검안 장치(22) 사이의 위치를 조절한 다음, 검안 장치(22)를 구동하여 피검안을 검사한다.
이와 같은 검안기에 있어서, 상기 검안 장치(22)에 여러 가지 광학 및 전자 장치가 장착되어 검안 장치(22)의 무게가 점차 증가하고 있다. 특히, 각막 수술, 백내장 수술 등의 안과 수술을 위해, 피검안의 2차원 단층 이미지를 비침습적으로 촬영하는 광 간섭 단층촬영 장치(Optical coherence tomography device; OCT)의 경우, 단층 영상 촬영부, 색선별 미러, 대물 렌즈, 조명 장치 등의 여러가지 정밀 광학 및 전자 장치를 구비하므로, 검안 장치(22)를 상하 이동(z축 이동)시키는데 상당한 힘이 소요될 뿐만 아니라, 검안 장치(22)의 상하 이동을 안정하게 제어하지 못하면, 정밀 광학 및 전자 장비가 오동작할 우려가 있다(특허 공개 10-2014-0107831호 참조). 따라서, 중력과 반대 방향으로 검안 장치(22)를 미는 힘이 작용하도록, 검안 장치(22) 하부에 위치한 상하 구동 장치(24)에 스프링을 설치하여, 검안 장치(22)의 상하 이동 시, 검안 장치(22)의 무게에 의한 영향을 감소시키는 방법이 사용되고 있다.
도 2는 통상적인 검안기의 상하 구동 장치의 구조를 설명하기 위한 부분 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 통상적인 검안기의 상하 구동 장치는, 표면에 나사산이 형성되어 있으며 고정된 위치에서 회전하는 회전축(30), 상기 회전축(30)이 내부에 끼워지고, 상기 회전축(30)과 나사 결합하며, 상기 회전축(30)이 회전하면 상하 이동하는 상하 이동축(40), 및 상기 상하 이동축(40)의 하부를 지지하며, 상기 상하 이동축(40)을 상부 방향으로 미는 힘을 제공하는 압축 스프링(42)을 포함한다. 상기 상하 이동축(40)의 상부에는 검안 장치(22)가 장착되고, 상기 회전축(30), 상하 이동축(40) 및 압축 스프링(42)은 하우징(32)에 수용되며, 상기 하우징(32)과 상하 이동축(40)의 사이에는, 상기 상하 이동축(40)이 상하 방향으로 안정하게 이동할 수 있도록 가이드하는 볼부시(ball bush) 등의 가이드(34)가 장착되어 있을 수 있다. 상기 회전축(30)의 회전 구동은 모터(36)의 동력을 풀리(37, pully) 및 벨트(38)로 전달하여 수행될 수 있다. 이러한, 상하 구동 장치에서, 모터(36) 구동에 의하여 회전축(30)이 회전하면, 상기 회전축(30)의 회전 방향에 따라, 상기 회전축(30)과 나사 결합된 상하 이동축(40)이 상승 또는 하강 이동한다. 이때, 압축 스프링(42)이 상하 이동축(40)을 상부로 밀고 있으므로, 상기 상하 이동축(40)이 보다 용이하게 상승하거나, 보다 천천히 하강함으로써, 검안 장치(22)가 안정하게 상승 또는 하강할 수 있다.
그러나, 도 2에 도시된 통상적인 상하 구동 장치에 있어서는, 상하 이동축(40) 하부에 별도의 압축 스프링(42)이 설치되므로, 즉, 상하 이동축(40)과 압축 스프링(42)이 일직선상으로 배열되므로, 압축 스프링(42)의 설치를 위하여 하우징(32)의 길이를 증가시키거나, 상하 이동축(40)의 길이를 작게 설계해야 하는 문제가 있다. 또한, 압축 스프링(42)이 노후화된 경우, 압축 스프링(42)을 교체하기 위하여는, 하우징(32) 전체를 분해하여야 하는 단점이 있다.
미국특허 6,266,977호
본 발명의 목적은, 검안기의 상하 구동 높이를 유지하면서도, 상하 구동 장치의 길이가 짧은 검안기의 상하 구동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 노후화된 압축 스프링의 교체가 용이한 검안기의 상하 구동 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 고정된 위치에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하며, 표면에는 나사산이 형성되어 있는 회전축(30); (i) 상단에는 검안 장치(22)가 장착되며, (ii) 내부 일단에는 상기 회전축(30)과 나사 결합되는 나사산(62)이 형성되어, 상기 나사산(62)에 의해 회전축(30)과 나사 결합되어 있으며, (iii) 원통 형태의 탄성체 수용홈(64)이 하부 방향으로 형성되어 있는 상하 이동축(60); 및 상기 상하 이동축(60)의 탄성체 수용홈(64)에 끼워져, 상하 이동축(60)을 상부 방향으로 미는 압축 스프링(70)을 포함하는 검안기의 상하 구동 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 검안기의 상하 구동 장치는 상하 구동 높이를 유지하면서도, 상하 구동 장치의 길이가 짧으며, 노후화된 압축 스프링의 교체가 용이한 장점이 있다.
도 1은 통상적인 검안기의 외관 구조를 보여주는 도면.
도 2는 통상적인 검안기의 상하 구동 장치의 구조를 설명하기 위한 부분 단면도.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검안기의 상하 구동 장치의 구조 및 동작을 설명하기 위한 부분 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 있어서, 종래의 구성과 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성 요소에는 동일한 도면 부호를 부여하였다.
도 3 및 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 검안기의 상하 구동 장치의 구조 및 동작을 설명하기 위한 부분 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 검안기의 상하 구동 장치는 회전축(30), 상하 이동축(60) 및 압축 스프링(70)을 포함한다. 상기 회전축(30)은 고정된 위치에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하며, 상기 회전축(30)의 표면에는 나사산이 형성되어 있다.
상기 상하 이동축(60)의 내부 일단, 예를 들면 상단에는 상기 회전축(30)과 나사 결합되는 나사산(62)이 형성되어 있으며, 상기 나사산(62)에 의해 상기 상하 이동축(60)과 회전축(30)이 나사 결합되어 있다. 즉, 상기 회전축(30)은 볼트의 역할을 하고, 상하 이동축(60)은 너트의 역할을 하여, 상기 회전축(30)과 상하 이동축(60)이 나사 결합된다. 상기 상하 이동축(60)의 상단에는 검안 장치(22)가 장착되며, 필요에 따라, 상기 상하 이동축(60)은 회전하지 않고, 상승 또는 하강의 수직 이동 만을 수행하도록 별도의 가이드 수단(도시하지 않음)에 의하여 가이드된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(30)이 회전하면, 상기 회전축(30)과 나사 결합되어 있는 상하 이동축(60)은 회전축(30)의 연장 방향, 즉, 상하 방향으로 상승 또는 하강 이동한다.
상기 상하 이동축(60)의 내부, 예를 들면 하단에는 탄성체 수용홈(64)이 길이 방향, 구체적으로, 하부 방향으로 형성되어 있다. 상기 상하 이동축(60)과 회전축(30)의 사이에 원통 형태로 형성된 탄성체 수용홈(64)에 원통 형태의 코일형 압축 스프링(70)이 끼워진다. 원통 형태로 형성된 탄성체 수용홈(64)의 상부에는 압축 스프링(70)의 상부를 지지하는 걸림턱(64a)이 형성되어 있으며, 탄성체 수용홈(64)의 하부는 압축 스프링(70)이 자유롭게 이동(삽입 또는 이탈)할 수 있도록 개방되어 있다. 상기 탄성체 수용홈(64)에 끼워진 압축 스프링(70)이 탄성체 수용홈(64)의 걸림턱(64a)을 밀어, 압축 스프링(70)의 복원력이 상하 이동축(60)의 상부 방향으로 작용한다. 상기 탄성체 수용홈(64)의 두께는 압축 스프링(70)이 끼워져, 상기 탄성체 수용홈(64) 내부에서 압축 스프링(70)이 압축 및 팽창할 수 있을 정도로 설정된다. 상기 탄성체 수용홈(64)의 길이는, 도 3에 도시된 바와 같이 압축된 압축 스프링(70) 길이의 90 내지 110%인 것이 바람직하고, 압축된 압축 스프링(70) 길이와 동일하면 더욱 바람직하며, 적어도, 압축된 압축 스프링(70) 길이의 50% 이상이어야 한다. 여기서, 상기 탄성체 수용홈(64)의 길이가 너무 짧으면, 상기 상하 이동축(60)의 길이가 짧아져, 상하 구동 장치의 상하 구동폭이 작아지는 단점이 있다. 반면, 상기 탄성체 수용홈(64)의 길이가 너무 길면, 압축 스프링(70)이 충분히 압축되지 못하여, 압축 스프링(70)이 상하 이동축(60)을 미는 힘이 작아질 우려가 있다. 상기 상하 이동축(60)에 있어서, 상기 나사산(62)은 탄성체 수용홈(64)의 상부에 형성된다.
상기 압축 스프링(70)은 상하 이동축(60)의 탄성체 수용홈(64)에 끼워져, 상하 이동축(60)을 상부 방향으로 미는(즉, 힘을 가하는) 역할을 한다. 따라서, 상기 회전축(30)이 소정 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전하여, 상하 이동축(60)이 상부로 이동하는 경우에는, 상기 압축 스프링(70)이 상하 이동축(60)을 아래에서 밀어, 상하 이동축(60)이 보다 적은 힘으로 용이하게 상부로 이동할 수 있다. 반면, 상기 회전축(30)이 소정 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 회전하여, 상하 이동축(60)이 하부로 이동하는 경우에는, 상기 압축 스프링(70)이 상하 이동축(60)을 아래에서 지지하여, 상하 이동축(60)이 보다 안정하게 무리없이 하부로 이동할 수 있다.
상기 회전축(30), 상하 이동축(60) 및 압축 스프링(70)은 하우징(32)에 수용되며, 상기 하우징(32)과 상하 이동축(60)의 사이에는, 상기 상하 이동축(60)이 상하 방향으로 안정하게 이동할 수 있도록 상하 이동축(60)을 가이드하는 볼부시(ball bush) 등의 가이드(34)가 장착되어 있을 수 있다. 또한, 상기 회전축(30)의 회전 구동은 통상의 구동 수단, 예를 들면, 모터(36)의 동력을 풀리(37, pully) 및 벨트(38)로 전달하여 수행될 수 있다. 이러한 상하 구동 장치에서, 모터(36) 구동에 의하여 회전축(30)이 회전하면, 상기 회전축(30)의 회전 방향에 따라, 상기 회전축(30)과 나사 결합된 상하 이동축(60)이 상승 또는 하강 이동한다. 이때, 상하 이동축(60)의 탄성체 수용홈(64)에 끼워진 압축 스프링(70)이 상하 이동축(60)을 상부 방향으로 밀고 있으므로, 상기 상하 이동축(60)이 보다 용이하게 상승하거나, 보다 천천히 하강함으로써, 검안 장치(22)가 안정하게 상승 또는 하강할 수 있다.
본 발명에 따른 검안기의 상하 구동 장치에 의하면, 상하 이동축(60)의 내부에 탄성체 수용홈(64)을 형성하고, 상기 탄성체 수용홈(64)의 내부에 압축 스프링(70)을 장착하는 복열 구조를 형성함으로써, 상하 구동 장치의 높이를 감소시킬 수 있다. 또한, 압축 스프링(70)이 노후화된 경우, 하우징(32)로부터 상하 이동축(60) 만을 분리하면, 압축 스프링(70)을 용이하게 교체할 수 있다. 본 발명에 따른 검안기의 상하 구동 장치는 굴절률 측정기, 각막 형상 측정기, 슬릿 램프 등 대부분의 검안기에 적용할 수 있고, 특히, 검안 장치(22)의 무게가 무거운 광 간섭 단층촬영 장치(OCT)에 유용하게 사용할 수 있다.

Claims (4)

  1. 고정된 위치에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하며, 표면에는 나사산이 형성되어 있는 회전축(30);
    (i) 상단에는 검안 장치(22)가 장착되며, (ii) 내부 일단에는 상기 회전축(30)과 나사 결합되는 나사산(62)이 형성되어, 상기 나사산(62)에 의해 회전축(30)과 나사 결합되어 있으며, (iii) 원통 형태의 탄성체 수용홈(64)이 하부 방향으로 형성되어 있는 상하 이동축(60); 및
    상기 상하 이동축(60)의 탄성체 수용홈(64)에 끼워져, 상하 이동축(60)을 상부 방향으로 미는 압축 스프링(70)을 포함하며,
    상기 탄성체 수용홈(64)의 상부에는 압축 스프링(70)의 상부를 지지하는 걸림턱(64a)이 형성되어 있고, 탄성체 수용홈(64)의 하부는 압축 스프링(70)이 이동할 수 있도록 개방되어 있는 것인, 검안기의 상하 구동 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 탄성체 수용홈(64)의 길이는 압축된 압축 스프링(70) 길이의 90 내지 110%인 것인, 검안기의 상하 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 탄성체 수용홈(64)의 길이는 압축된 압축 스프링(70) 길이의 50% 이상인 것인, 검안기의 상하 구동 장치.
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