KR20220084682A - 시력 검사용 차트 표시 장치 - Google Patents

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KR20220084682A
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Abstract

피검안자의 눈 높이에 따라 시력 검사용 차트를 투사하는 광학계를 틸팅시킬 수 있는 공간 절약형 시력 검사용 차트 표시 장치가 개시된다. 상기 시력 검사용 차트 표시 장치는, 차트 이미지를 생성할 수 있는 차트 표시 광학계를 내부에 포함하고, 차트 표시 광학계에서 생성된 차트 이미지를 전면으로 출사하며, 회전축(12)를 통하여 차트 표시 장치의 프레임(10)에 회전 가능하게 결합되어, 상기 회전축(12)을 중심으로 전후 방향으로 소정 각도 회전하는 차트 표시 광학 유닛(20); 피검안(6)의 눈 높이를 나타낼 수 있도록 높이가 조절될 수 있으며, 위치 식별광을 방출하는 위치 표시 광원(60); 차트 표시 장치의 일단에 피검안(6)과 마주보도록 장착되고, 상기 위치 표시 광원(60)에서 방출된 위치 식별광을 검출하여, 피검안(6)의 높이를 검출하는 위치 검출 센서(40); 및 상기 위치 검출 센서(40)에서 검출된 피검안(6)의 높이에 따라, 상기 회전축(12)을 중심으로 상기 차트 표시 광학 유닛(20)을 회전시켜, 차트 표시 광학 유닛(20)으로부터 출사되는 차트 이미지가 피검안(6) 방향으로 출사되도록, 차트 이미지의 출사 방향을 기울이는 회전 구동부(50)를 포함한다.

Description

시력 검사용 차트 표시 장치 {Chart display device for examining eye}
본 발명은 시력 검사용 차트 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 피검안자의 눈 높이에 따라 시력 검사용 차트를 투사하는 광학계를 틸팅시킬 수 있는 공간 절약형 시력 검사용 차트 표시 장치에 관한 것이다.
차트 표시 장치는, 피검안자의 시력 측정을 위한 표식으로 사용되는 차트 (Chart, 시력표) 이미지를 피검안에 제시하는 장치이다. 일반적으로, 시력 검사용 차트 표시 장치는 피검안으로터 소정 거리, 예를 들면 5 m 떨어진 위치에 차트 이미지를 제시하고, 피검안자가 차트 이미지를 식별하는지를 검사하여 시력을 측정한다.
한편, 측정 거리 5 m를 확보할 수 없는 좁은 공간에서의 시력 측정을 위하여, 상자형 하우징(housing) 안에 다수의 광학 소자로 구성되는 차트 표시 광학계를 설치한 공간 절약형 차트 표시 장치도 알려져 있다. 도 1은 일본 특개평 10-314116호에 개시된 통상적인 공간 절약형 차트 표시 장치의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 통상적인 차트 표시 장치에 있어서, 광원(1)에 의해 차트(2)가 조명되어 소정의 차트 이미지가 생성되고, 생성된 차트 이미지는 볼록 렌즈(3)을 통과한 후, 반사 미러(4)에서 반사되어 피검안(6)으로 유도된다. 차트(2)는 볼록 렌즈(3)의 초점 위치 보다 가깝게 위치하므로, 피검안(6)에는 피검안(6)으로부터 소정 거리 이격된 위치에 형성되는 차트 이미지의 허상(7)이 제시된다. 이러한 공간 절약형 차트 표시 장치에서는, 광원(1)에 의해 조명된 차트(2)에서 생성된 차트 이미지가 렌즈(3), 미러(4) 등을 통해 순차적으로 반사되어, 예를 들면 5 m의 광로를 확보하면서, 피검안(6)에 차트 이미지(7)를 제시한다. 도 1에서, 도면 부호 5는 차트 표시 광학계가 설치되는 차트 표시 장치의 하우징을 나타내고, 도면 부호 8은 차트 이미지를 통과시키도록 하우징의 일단에 설치되는 챠트 표시부를 나타낸다.
이러한, 공간 절약형 차트 표시 장치에서, 피검안자가 시력 검사를 위하여, 차트 표시 장치 전방에 위치한 의자에 앉을 때, 피검안자의 키에 따라 눈 높이가 다르기 때문에, 예를 들면, 반사 미러(4)의 틸팅(tilting) 각도를 조절하여, 피검안(6)으로 조사되는 차트 이미지(7)의 광축(AX)의 틸팅 각도를 조정해야 할 필요가 있다. 이러한 틸팅 각도 조절을 위하여, 차트(2)를 선택 또는 조정하는 제어 패널(Operation Panel, 유선 또는 무선 연결) 외에, 반사 미러(4)를 틸팅시키는 리모콘 형태의 제어 장치가 추가로 제공되기도 한다. 즉, 통상적인 차트 표시 장치는 차트 표시 광학계가 설치되는 차트 표시 장치 본체, 제어 패널 및 틸팅 리모콘으로 구성된다. 그러나, 이러한 통상적인 공간 절약형 차트 표시 장치는 광학계 틸팅을 위한 전용 리모콘이 별도로 필요할 뿐만 아니라, 광학계의 틸팅 각도를 정확하게 제어할 수 없는 단점이 있다.
일본 특개평 10-314116호
본 발명의 목적은, 피검안자의 눈 높이에 따라 광학계의 틸팅 각도를 정확하게 제어할 수 있는 시력 검사용 차트 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 광학계 틸팅을 위한 전용 리모컨을 사용할 필요가 없는 시력 검사용 차트 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 차트 이미지를 생성할 수 있는 차트 표시 광학계를 내부에 포함하고, 차트 표시 광학계에서 생성된 차트 이미지를 전면으로 출사하며, 회전축(12)를 통하여 차트 표시 장치의 프레임(10)에 회전 가능하게 결합되어, 상기 회전축(12)을 중심으로 전후 방향으로 소정 각도 회전하는 차트 표시 광학 유닛(20); 피검안(6)의 눈 높이를 나타낼 수 있도록 높이가 조절될 수 있으며, 위치 식별광을 방출하는 위치 표시 광원(60); 차트 표시 장치의 일단에 피검안(6)과 마주보도록 장착되고, 상기 위치 표시 광원(60)에서 방출된 위치 식별광을 검출하여, 피검안(6)의 높이를 검출하는 위치 검출 센서(40); 및 상기 위치 검출 센서(40)에서 검출된 피검안(6)의 높이에 따라, 상기 회전축(12)을 중심으로 상기 차트 표시 광학 유닛(20)을 회전시켜, 차트 표시 광학 유닛(20)으로부터 출사되는 차트 이미지가 피검안(6) 방향으로 출사되도록, 차트 이미지의 출사 방향을 기울이는 회전 구동부(50)를 포함하는 시력 검사용 차트 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 시력 검사용 차트 표시 장치는 광학계 틸팅을 위한 전용 리모컨을 사용하지 않고도, 광학계의 틸팅 각도를 정확하게 제어할 수 있다.
도 1은 통상적인 공간 절약형 차트 표시 장치의 일 예를 보여주는 도면.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시력 검사용 차트 표시 장치의 내부 구성을 보여주는 측면도 및 정면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시력 검사용 차트 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 사용되는 차트 표시 광학 유닛에 포함될 수 있는 차트 표시 광학계의 일 예를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차트 표시 장치에 사용될 수 있는 위치 검출 센서의 사시도 및 측면 단면도.
도 7은 본 발명에 사용될 수 있는 위치 검출 센서에 있어서, 위치 식별광의 위치를 검출하여 위치 표시 광원의 높이를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명을 상세히 설명한다. 첨부된 도면에서, 종래와 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 요소에는 동일한 도면 부호를 부여하였다.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시력 검사용 차트 표시 장치의 내부 구성을 보여주는 측면도 및 정면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시력 검사용 차트 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시력 검사용 차트 표시 장치는 차트 표시 광학 유닛(20), 위치 표시 광원(60, 도 4 참조), 위치 검출 센서(40) 및 회전 구동부(50)를 포함한다. 도 2 및 3에서, 도면 부호 10은 차트 표시 장치의 프레임(frame)을 나타내고, 도면 부호 14은 차트 이미지를 통과시키도록 차트 표시 장치의 하우징 일단에 설치되는 광투과형 패널 등의 차트 표시부(14)를 나타낸다. 상기 차트 표시부(14)는 차트 표시 광학 유닛(20)을 보호하는 보호 패널의 역할을 하기도 한다. 도 2 및 3에서, 차트 표시 장치의 하우징은 도시가 생략되었다.
상기 차트 표시 광학 유닛(20)는 차트 이미지를 생성할 수 있는 차트 표시 광학계를 내부에 포함하고, 차트 표시 광학계에서 생성된 차트 이미지를 전면으로 출사하며, 회전축(12)를 통하여 차트 표시 장치의 프레임(frame, 10)에 회전 가능하게 결합되어, 회전축(12)을 중심으로 전후 방향으로 소정 각도 회전한다(도 2의 화살표 참조). 도 5는 본 발명의 차트 표시 광학 유닛(20)에 포함될 수 있는 차트 표시 광학계의 일 예를 보여주는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 차트 표시 광학계는 차트 이미지를 생성하는 화상 표시 장치(22), 상기 화상 표시 장치(22)에서 출사된 차트 이미지를 반사시켜 전달하는 하나 이상, 예를 들면 3개의 반사 미러(24a, 24b, 24c) 및 상기 차트 이미지의 집속하는 볼록 렌즈(26)를 포함할 수 있다. 상기 화상 표시 장치(22)는 소정의 형상, 예를 들면,
Figure pat00001
,
Figure pat00002
,
Figure pat00003
등의 형상을 가지는 차트(시표) 이미지를 생성하는 통상의 이미지 생성 장치로서, 예를 들면, 소형 액정표시장치(LCD)일 수 있다. 상기 반사 미러(24a, 24b, 24c)는 차트 이미지를 반사 및 경로를 변경함으로써, 차트 표시 광학계의 길이를 감소시키는 역할을 하며, 상기 볼록 렌즈(26)는 차트 이미지를 집속하여, 제1 소정 거리, 예를 들면, 1 m 거리에 있는 차트 이미지를 제2 소정 거리, 예를 들면, 4 m 거리에서 허상이 형성되도록 함으로서, 피검안에 대하여 차트 이미지의 허상이 5 m 거리에 형성되도록 하는 역할을 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 위치 표시 광원(60)은 피검안(6)의 눈 높이를 나타낼 수 있도록 높이가 조절될 수 있으며, 위치 식별광을 방출하는 장치이다. 상기 위치 표시 광원(60)은 적외선광, 예를 들면 940 nm 파장의 적외선광을 위치 식별광으로 방출하는 광원일 수 있다. 본 발명에 따른 시력 검사용 차트 표시 장치에 있어서, 상기 차트 표시 광학 유닛(20)은 적외선광을 이용하는 별도의 제어 리모콘(operation remote controller)에 의하여, 차트의 변경, 전원 온/오프 등이 제어될 수 있으며, 차트 표시 광학 유닛(20)에서 표시되는 시표와 메뉴 기능이 상기 제어 리모콘에 표시될 수도 있다. 이와 같이 적외선광을 방출하는 통상의 제어 리모콘도 상기 위치 표시 광원(60)으로 사용될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 피검안자가 시력 검사를 위하여 검사 위치에 착석하면, 검사자는 피검사자의 피검안(6) 높이에 위치 표시 광원(60)를 위치시키고, 위치 표시 광원(60)을 구동시켜 위치 식별광(예를 들면, 적외선광)이 방출되도록 한다.
다시 도 2 및 3을 참조하면, 상기 위치 검출 센서(40)는 본 발명에 따른 차트 표시 장치의 일단에 피검안(6)과 마주보도록 장착되고, 상기 위치 표시 광원(60)에서 방출된 위치 식별광을 검출하여, 차트 표시 장치에 대한 위치 표시 광원(60)의 높이, 즉, 피검안(6)의 높이를 검출한다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 위치 검출 센서(40)는 차트 이미지를 출사하는 차트 표시부(14)와 동일한 높이에 설치될 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차트 표시 장치에 사용될 수 있는 위치 검출 센서(40)의 사시도 및 측면 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 위치 검출 센서(40)는 위치 식별광을 집속(focusing)하는 하나 이상의 집속 렌즈(42a, 42b, 42c), 상기 집속 렌즈(42a, 42b, 42c)에서 집속된 위치 식별광을 검출하는 CMOS 카메라 보드(44, Camera Board) 및 상기 위치 식별광을 통과시키는 핀 홀(46, Pin-hole)이 형성되어 있으며, 상기 집속 렌즈(42a, 42b, 42c) 및 CMOS 카메라 보드(44)를 수용하는 센서 하우징(48)을 포함한다. 도 7은 본 발명에 사용될 수 있는 위치 검출 센서(40)에 있어서, 위치 식별광의 위치를 검출하여 위치 표시 광원(60)의 높이를 검출하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 시력 검사를 위해 착석한 피검안자의 피검안(6) 높이(도 7에서, A 또는 B로 표시됨)에 IR 리모컨 등의 위치 표시 광원(60)을 위치시키고, 위치 표시 광원(60)으로부터 위치 식별광을 출사시키면, 위치 식별광이 위치 검출 센서(40)의 핀홀(46)을 통과하고, 하나 이상의 집속 렌즈(42a, 42b, 42c)에서 집속된 후, 위치 식별광의 출사 위치에 따라, CMOS 카메라 보드(44)의 서로 다른 위치에서 위치 식별광이 검출된다. 따라서, CMOS 카메라 보드(44)에서 위치 식별광이 검출되는 위치에 따라 피검안(6)의 위치 정보를 알 수 있다. 즉, CMOS 카메라 보드(44)는 위치 식별광(적외선광)의 이미지를 캡쳐(Capture)하고, 이미지 프로세싱(Image Processing)을 통해 피검안(6)의 위치를 검출한다.
다시 도 2 내지 4를 참조하면, 상기 회전 구동부(50)는 위치 검출 센서(40)에서 검출된 피검안(6)의 높이에 따라, 상기 회전축(12)을 중심으로 상기 차트 표시 광학 유닛(20)을 회전시켜, 차트 표시 광학 유닛(20)으로부터 출사되는 차트 이미지가 피검안(6) 방향으로 출사되도록, 차트 이미지의 출사 방향을 기울인다(Tilting). 상기 회전 구동부(50)는 차트 표시 광학 유닛(20)을 회전시킬 수 있는 통상의 구동 장치일 수 있다. 예를 들면, 도 2 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전 구동부(50)는 차트 표시 장치의 프레임(10)에 장착된 구동 모터(52), 상기 구동 모터(52)에 의해 회전하는 구동축(54) 및 상기 구동축(54)을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 상기 구동축(54)에 나사 결합되어 있으며, 상기 차트 표시 광학 유닛(20)에 결합되어, 상기 구동축(54)의 회전에 따라, 상기 차트 표시 광학 유닛(20)의 일단을 전후 방향으로 슬라이딩 이동시키는 슬라이딩부(56)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 슬라이딩부(56)의 일단은 차트 표시 광학 유닛(20)에 수직 방향으로 형성된 장공(도시되지 않음)에 수직 방향으로 이동 가능하도록 결합되어, 상기 슬라이딩부(56)가 전후 직선 운동을 할 때, 상기 차트 표시 광학 유닛(20)이 회전축(12)을 중심으로 회전 구동되도록 되어 있을 수 있다(도 2 및 4 참조).
다음으로, 본 발명에 따른 시력 검사용 차트 표시 장치의 틸팅 동작을 설명한다. 먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 시력 검사를 위해, 검사 위치에 피검안자가 착석하면, 피검안자의 피검안(6) 옆에 위치 표시 광원(60), 예를 들면, 차트 표시 광학 유닛(20)을 제어하는 제어 리모콘을 위치시킨 후, 위치 표시 광원(60)을 동작시켜, 피검안(6) 높이에서 위치 표시광(예를 들면, 적외선광)을 발생시킨다. 이때, 상기 위치 검출 센서(40)는 CMOS 카메라 보드(44)에 검출된 위치 표시광의 위치로부터 피검안(6) 높이를 검출한다(예를 들면, 도 7의 적색광의 경우, B 위치 검출, 파란색광의 경우 A 위치 검출). 차트 표시 장치의 제어부(도시하지 않음)는 검출된 피검안(6) 높이에 따라 상기 회전 구동부(50)를 구동시켜, 차트 표시 광학 유닛(20)을 틸팅시켜, 피검안(6)의 높이에 맞도록 피검안(6) 방향으로 차트 이미지를 출사한다. 즉, 본 발명에 의하면, 피검안자의 피검안(6) 옆에서 통상의 리모컨으로 IR (940nm) 파장의 위치 식별광을 방출하고, CMOS 카메라 보드(44)를 포함하는 위치 검출 센서(40)를 이용하여, 위치 식별광을 검출함으로써, 피검안(6)의 눈높이를 검출할 수 있고, 이 정보를 이용해 피검안(6)의 눈높이에 맞도록 차트 표시 광학 유닛(20)을 틸팅시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 차트 표시 광학 유닛(20)을 무선 제어(시표의 조정 또는 선택)하기 위한 적외선광(IR, 예를 들면, 940nm 파장의 적외선광)을 출사하는 리모콘을 위치 표시 광원(60)으로 이용함으로써, 하나의 리모콘으로 차트 조정(Operation) 및 광학계 틸팅(Tilting)이 가능하다. 또한, 본 발명에 의하면, 피검안(6)의 위치를 검출하기 위한 전용 광학계를 구비하므로, 피검안(6)의 상하/좌우 위치를 검출하고, 피검안(6)의 위치를 조절하거나, 챠트 이미지를 피검안(6) 방향으로 기울여 출사시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면과 예시적인 실시예들을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 도면에 도시된 내용 및 상술한 실시예들로 한정되지 않는다. 하기 청구항에서 이해를 돕기 위하여 도면 부호를 표기하였으나, 하기 청구항의 범위는 도면 부호 및 도면에 도시된 내용에 한정되지 않고, 예시적인 실시예의 변형들, 등가의 구성들 및 기능들을 모두 포괄하도록 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 차트 이미지를 생성할 수 있는 차트 표시 광학계를 내부에 포함하고, 차트 표시 광학계에서 생성된 차트 이미지를 전면으로 출사하며, 회전축(12)를 통하여 차트 표시 장치의 프레임(10)에 회전 가능하게 결합되어, 상기 회전축(12)을 중심으로 전후 방향으로 소정 각도 회전하는 차트 표시 광학 유닛(20);
    피검안(6)의 눈 높이를 나타낼 수 있도록 높이가 조절될 수 있으며, 위치 식별광을 방출하는 위치 표시 광원(60);
    차트 표시 장치의 일단에 피검안(6)과 마주보도록 장착되고, 상기 위치 표시 광원(60)에서 방출된 위치 식별광을 검출하여, 피검안(6)의 높이를 검출하는 위치 검출 센서(40); 및
    상기 위치 검출 센서(40)에서 검출된 피검안(6)의 높이에 따라, 상기 회전축(12)을 중심으로 상기 차트 표시 광학 유닛(20)을 회전시켜, 차트 표시 광학 유닛(20)으로부터 출사되는 차트 이미지가 피검안(6) 방향으로 출사되도록, 차트 이미지의 출사 방향을 기울이는 회전 구동부(50)를 포함하는 시력 검사용 차트 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차트 표시 광학계는 차트 이미지를 생성하는 화상 표시 장치(22), 상기 화상 표시 장치(22)에서 출사된 차트 이미지를 반사시켜 전달하는 하나 이상의 반사 미러(24a, 24b, 24c) 및 상기 차트 이미지의 집속하는 볼록 렌즈(26)를 포함하는 것인, 시력 검사용 차트 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 위치 표시 광원(60)은 적외선광을 위치 식별광으로 방출하는 광원인 것인, 시력 검사용 차트 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위치 표시 광원(60)은 적외선광을 방출하여 상기 차트 표시 광학 유닛(20)을 제어하는 제어 리모콘인 것인, 시력 검사용 차트 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 위치 검출 센서(40)는 위치 식별광을 집속하는 하나 이상의 집속 렌즈(42a, 42b, 42c), 상기 집속 렌즈(42a, 42b, 42c)에서 집속된 위치 식별광을 검출하는 CMOS 카메라 보드(44) 및 상기 위치 식별광을 통과시키는 핀 홀(46)이 형성되어 있으며, 상기 집속 렌즈(42a, 42b, 42c) 및 CMOS 카메라 보드(44)를 수용하는 센서 하우징(48)을 포함하는 것인, 시력 검사용 차트 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10314116A (ja) 1997-05-16 1998-12-02 Nikon Corp 指標提示装置

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