KR101426936B1 - 다양한 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법 - Google Patents

다양한 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법 Download PDF

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Abstract

서로 다른 기술 시스템들의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법이 제공되며, 이 방법은, 상기 기술 시스템들 중 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서 테스트 오브젝트(26)의 기준 피처(32)의 좌표 위치를 결정하는 단계와; 적어도 하나의 테스트 피처(34)를 상기 테스트 오브젝트에 부착하는 단계와, 여기서 상기 테스트 피처는, 상기 기술 시스템들 중 제 2 기술 시스템의 좌표계에서, 상기 기준 피처(32)의 결정된 좌표 위치에 따라 결정된 좌표 위치에, 부착되고; 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서, 상기 적어도 하나의 테스트 피처(34) 및/또는 이로부터 획득된 적어도 하나의 피처(36)의 좌표 위치를 결정하는 단계와; 그리고 적어도, (a) 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서 상기 적어도 하나의 테스트 피처(34) 및/또는 이로부터 획득된 적어도 하나의 피처(36)의 결정된 좌표 위치, 및 (b) 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서 상기 기준 피처(32)의 좌표 위치에 근거하여, 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계와 상기 제 2 기술 시스템의 좌표계 간의 편차를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

다양한 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법{METHOD FOR DETERMINING DEVIATIONS BETWEEN COORDINATE SYSTEMS OF VARIOUS TECHNICAL SYSTEMS}
본 발명은 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법에 관한 것이다.
기술 시스템은 종종 좌표계를 사용해 동작하는바, 이러한 좌표계는 기술 시스템이 발생 이벤트의 위치, 수행될 동작의 위치, 및/또는 동작중이거나 멈춰있는 오브젝트의 위치를 결정하기 위해 필요한 것이다. 일차원 혹은 다차원 좌표계에서 이벤트의 위치 혹은 오브젝트의 위치를 검출하는 센서 시스템이 이러한 것의 예이다. 이러한 센서 시스템은, 예를 들어, 카메라 기반의 시스템일 수 있고, 그리고 모션 추적 시스템으로서 구성될 수 있다. 이러한 모션 추적 시스템은 움직이는 오브젝트의 (가변) 위치를 인식 및 추적하는데 사용된다.
본 발명의 프레임워크 내에서 특히 고려되는 모션 추적 시스템의 일 예는, 소위 안구 추적기(eye-tracker)이고, 이러한 안구 추적기에 의해 안구 움직임이 검출될 수 있다. 안구 추적기는 레이저 안과 수술(인간의 눈의 기능적 부정확 혹은 병을 제거하거나 혹은 적어도 감소시킬 목적으로 레이저 방사선에 의한 인간의 눈을 처리하는 것)에서 현재 실제로 사용되고 있다.
기계적으로 고정되어 있지 않기 때문에, 인간의 눈은 전체적으로 정지되어 있지 않고, 오히려 특정의 고정 타겟을 보고 있을 때에도, 눈은 계속 더 작아지거나 더 커지게 되고(예를 들어, 안구 도약 운동(saccades)과 같은 것), 따라서 레이저 수술에 의한 다양한 눈 치료 기술에 있어서, 안구 추적기는 치료받을 안구의 움직임을 검출하여, 그 검출된 안구 위치에 따라 치료 레이저를 가이딩(guiding)하기 위해 사용된다. 특히 이에 관한 예로서, 특별히 그 명칭이 굴절 레이저 치료에 있어서, 각막 조직은 UV 파장 범위의 레이저 방사선을 사용하여 절제(즉, 표면으로부터 제거)되고, 이러한 방식으로 각막 전면 표면의 형태가 개선되며, 이로 인해 각막의 굴절 특성이 변하게 된다. 이러한 굴절 기술의 일 예는 소위 라식(LASIK(Laser In Situ Keratomileusis))으로 불리는바, 여기서는 먼저 기계식 미세각막절삭기(mechanical microkeratome)를 사용하여 혹은 펨토초 레이저 방사선(femtosecond laser radiation)을 사용하여, 레이저 방사선이 각막으로부터 작은 덮개 디스크(covering disk)(이것은 통상적으로 해당 기술 분야에서 각막편(flap)으로 불림)를 절개한다. 각막편은 각막으로부터 전체적으로 분리되지 않고 잔존 각막 조직 상의 힌지 영역(hinge area)에 여전히 매달려 있다. 그 다음에 각막편은 피봇되어 뒤고 젖혀지고, 이에 따라 노출된 각막 물질은 절제 레이저 치료를 받게 된다. 그 다음에 각막편은 다시 원위치로 피봇된다. 이러한 방법에서 각막의 바깥쪽 상피층만이 단지 약간 손상되기 때문에, 상처는 상대적으로 빨리 치유된다.
물질 처리를 위해 위치 제어 가능 레이저 빔을 발생시키는 레이저 디바이스는, 좌표계를 사용해 동작하는 기술 시스템의 또 다른 예이다. 레이저 빔의 절제 위치(이에 따른 레이저 빔이 향하게 되는 위치)는, 레이저 디바이스의 좌표계에서 좌표 위치로 정의될 수 있다. 펄스 레이저 방사선을 발생시키는 레이저 디바이스에 있어서, 모든 좌표 위치가 단일 레이저 펄스 혹은 레이저 펄스들의 그룹에 할당될 수 있다.
인간의 눈의 레이저 수술 치료에서 안구 추적기를 사용하는 앞서의 설명에서 이미 명확하게 된 바와 같이, 그 각각이 자기 자신의 좌표계를 갖는 복수의 기술 시스템이 함께 동작하는 방법들이 실제로 종종 일어난다. 만약 이러한 기술 시스템들 중 하나의 기술 시스템이 (자신이 결정하거나 혹은 자기 자신의 좌표계를 참조하여 정해지는) 좌표값을 또 다른 기술 시스템에 전송하고, 이 또 다른 기술 시스템이 그 전송된 좌표값을 수신하여 예를 들어 자기 자신의 좌표계에서 행해질 동작의 좌표 위치를 결정한다면, 이때 2개의 기술 시스템의 좌표계들이 상호 조정되지 않는 경우 문제가 일어날 수 있다. 하나의 기술 시스템의 좌표계에서 공간 내의 일정 포인트의 좌표값이, 다른 기술 시스템의 좌표계에서 동일 공간 포인트의 좌표값과는 다를 수 있음이 쉽게 예상된다. 이것은 예를 들어, 공간 내의 2개의 좌표계의 좌표 중심의 위치가 서로 다를 때 일어날 수 있다. 2개의 좌표계는 또한 서로에 대해 비틀어져 있을 수 있다. 또 다른 예는 좌표축의 스케일링이 서로 다른 경우에 일어날 수 있는바, 즉, 임의의 축을 따라 있는 동일한 공칭 좌표값이 좌표계의 좌표 원점으로부터 서로 다른 거리에 있을 때 일어날 수 있다.
공간에서 서로 함께 동작하는 상이한 기술 시스템들의 좌표계들이 서로 동일하지 않는 경우, 최소한의 오류 없는 협력 동작을 위해, 좌표계들 중 하나의 좌표계로부터의 좌표 위치를 또 다른 좌표계의 대응하는 좌표 위치로 변환하는 것이 올바르게 가능하도록, 좌표계들의 상이한 공간 위치 및/또는 상이한 스케일링에 관한 정확한 정보를 가질 필요가 있다. 이것은 종종 선험적으로 알려져 있지 않고 힘을 들여 결정돼야만 한다.
미국 특허번호 제4,134,681호는 2개의 물리적 시스템들의 상대적 배향을 결정하는 것에 관한 것이다. 예를 들어, 레이저 빔의 방향을 표시하는 2개의 빔 벡터들에 있어서, 특정 벡터 방향은 2개의 물리적 시스템들의 좌표계에서 결정되고, 이에 따라 전체적으로 4개의 방향 벡터들(각각의 좌표계에 대해 2개의 방향 벡터들)이 획득된다. 이러한 4개의 방향 벡터들로부터, 2개의 좌표계들의 상대적 배향이 결정되고, 이에 따라 2개의 물리적 시스템들의 상대적 배향이 결정된다.
본 발명의 과제는, 다양한 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는, 간단한 방법, 특히 자동 구현이 가능한 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본원의 청구항 제1항의 특징에 따르면, 본 발명은 서로 다른 기술 시스템들의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법을 제공하며, 이 방법은,
이러한 과제를 해결하기 위해, 본원의 청구항 제1항의 특징에 따르면, 본 발명은 서로 다른 기술 시스템들의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법을 제공하며, 이 방법은,
- 적어도 하나의 테스트 피처(test feature)를 상기 테스트 오브젝트에 부착하는 단계와, 여기서 상기 테스트 피처는, 상기 기술 시스템들 중 제 2 기술 시스템의 좌표계에서, 상기 기준 피처의 결정된 좌표 위치에 따라 결정되는 좌표 위치에, 부착되고;
- 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계에서, 상기 적어도 하나의 테스트 피처 및/또는 이로부터 획득된 적어도 하나의 피처의 좌표 위치를 결정하는 단계와; 그리고
- 최소한, (a) 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계에서 상기 적어도 하나의 테스트 피처 및/또는 이로부터 획득된 적어도 하나의 피처의 결정된 좌표 위치, 및 (b) 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계에서 상기 기준 피처의 좌표 위치에 근거하여, 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계와 상기 제 2 기술 시스템의 좌표계 간의 편차를 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 특정 해법의 경우, 일 실시예에서, 테스트 오브젝트가 사용되는바, 이 테스트 오브젝트에는 기술 시스템들 중 제 1 기술 시스템에 의해 검출될 수 있는 기준 패턴이 제공된다. 기준 패턴은 직접적으로 기준 피처를 형성할 수 있다. 대안적으로, 기준 패턴은, 기준 피처가 기준 패턴으로부터 명확하게 획득될 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 기준 피처는 기준 패턴으로서의 역할을 하는 기하학적 오브젝트의 중심(중점)일 수 있다. 검출된 기하학적 형태로부터 중점을 계산하는 알고리즘은 그 자체가 알려져 있는바, 본 명세서에서는 불필요하게 상세히 설명되지 않는다. 임의의 경우, 바람직한 실시예에서, 제 1 기술 시스템은 임의의 위치에 있고, 그 검출된 기준 패턴에 근거하여, 자신의 좌표계(즉, 제 1 기술 시스템의 좌표계)에서 기준 피처의 좌표 위치가 결정된다.
이에 따라 결정된 좌표 위치(하나 이상의 좌표값으로 표시됨)는 그 다음에 제 1 기술 시스템에 의해 기술 시스템들 중 제 2 기술 시스템에 전송된다. 제 2 기술 시스템은, 전송된 기준 피처의 좌표값을, 마치 이것이 자기 자신의 좌표계(즉, 제 2 기술 시스템의 좌표계)의 좌표값인 것처럼, 사용하고, 그리고 자신의 좌표계에서, 그 전송된 기준 피처의 좌표 위치에 따른 미리 설정된 발생 규칙에 따라 발생될 테스트 피처에 대한 좌표 위치를 결정한다. 예를 들어, 테스트 피처에 대해, 발생 규칙은, 제 2 기술 시스템의 좌표계의 좌표축의 적어도 일부분을 따라 테스트 피처가 기준 피처로부터의 미리 설정된 좌표 거리를 갖도록, 미리 설정될 수 있다. 이러한 발생 규칙을 통해, 제 2 기술 시스템의 좌표계에서, 테스트 피처의 위치는 기준 피처의 위치를 참조하여 명확하게 설정될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 제 2 기술 시스템은, 기준 피처의 좌표 위치에 따라, 앞서의 방식으로 결정된 좌표 위치에 테스트 피처를 부착한다. 만약 복수의 테스트 피처가 부착돼야한다면, 각각의 테스트 피처에 대해 대응하는 방식으로 제 2 기술 시스템은 동작한다.
다음 단계에서, 기준 패턴 및 그 부착된 테스트 피처를 갖는 테스트 오브젝트는 제 1 기술 시스템에 의해 다시 조사(investigate)된다. 제 1 기술 시스템은, 적어도 하나의 테스트 피처 및 이로부터 획득된 피처가 제 1 기술 시스템의 좌표계에서 어떤 좌표 위치를 갖는지 결정한다. 이에 근거하여, 새로운 하나 이상의 편차가 제 1 기술 시스템의 좌표계 내에서 결정될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 하나의 변위 벡터(displacement vector)가 결정되고(이 변위 벡터만큼 제 2 기술 시스템의 좌표계는 제 1 기술 시스템의 좌표계에 대해 공간적으로 변위되어 있음), 그리고/또는 2개의 기술 시스템의 좌표계들 간의 상대적 비틀어짐(twisting)이 결정되고, 그리고/또는 2개의 기술 시스템의 좌표계들 간의 스케일링 차이가 결정된다.
결정된 편차는 하나 이상의 정정 계수(correction factors)로 변환될 수 있는바, 이러한 정정 계수는, 제 1 기술 시스템으로부터 전송되어 제 2 기술 시스템이 수신하는 임의의 좌표 위치의 정정을 위해, 이후 동작에서 제 2 기술 시스템에 의해 참조된다. 이러한 방식으로 2개의 기술 시스템의 좌표계들에서 성공적인 조정이 행해진다.
하나의 바람직한 실시예에서, 본 발명의 특정 방법의 일부로서, 복수의 테스트 피처가 테스트 오브젝트의 서로 다른 위치에 부착된다. 테스트 피처의 적어도 일부는 다각형 구성, 예를 들어, 직사각형 구성으로 테스트 오브젝트 상의 기준 피처 둘레에 부착될 수 있다. 그 다음에, 다각형으로 구성된 테스트 피처의 다각형 중심이, 획득된 피처로서 결정될 수 있고, 그리고 제 1 기술 시스템의 좌표계에서 기준 피처의 좌표 위치와 다각형 중심의 좌표 위치 간의 편차가 결정될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 제 1 기술 시스템의 좌표계와 제 2 기술 시스템의 좌표계 간의 편차는 또한, 제 1 기술 시스템의 좌표계에서, 테스트 및 획득된 피처들 중 적어도 하나의 피처의 타겟 좌표 위치(target coordinate position)에 근거하여, 결정된다. 테스트 피처의 타겟 좌표 위치는, 예를 들어, 제 1 기술 시스템의 좌표계에서 앞서 설명된 발생 규칙을 적용함으로써 결정될 수 있다. 만약 예를 들어, 테스트 피처에 대한 발생 규칙이, 제 2 기술 시스템의 좌표계의 2개의 축(x,y)을 따라 있는 기준 피처의 미리 설정된 x-거리 및 미리 설정된 y-거리를 제공한다면, 제 1 기술 시스템의 좌표계에서 테스트 피처의 타겟 좌표 위치는, 기준 피처의 결정된 좌표 위치에 적용되는, 이러한 동일 공칭 (수치) 좌표에 의해 결정될 수 있다.
바람직한 실시 형태에 따르면, 제 1 기술 시스템은 테스트 오브젝트를 향하고 있는 카메라를 구비한 모션 추적 디바이스(motion tracking device)를 포함하고, 모션 추적 디바이스는, 제 1 좌표계에서, 적어도 하나의 테스트 및/또는 획득된 피처의 좌표 위치와, 그리고 기준 피처의 좌표 위치를 결정한다.
테스트 오브젝트는 패턴을 가질 수 있고, 이 패턴의 중심은 모션 추적 디바이스에 의해 기준 피처로서 결정된다. 패턴(기준 패턴)은 예를 들어, 그 주변 영역에 대해 광학적으로 대비(contrast)되는 평면 패턴(flat pattern)일 수 있다. 광학적 대비는 적어도 기준 패턴과 그 주변 영역의 경계에서 일어나야 한다. 이것은 패턴과 그 주변 영역의 그레이 스테이지(gray stages) 혹은 컬러 톤(color tones)을 서로 다르게 함으로써, 적어도 부분적으로 일어날 수 있다. 대안적으로 혹은 추가적으로, 두 개의 영역들에 대해 서로 다른 표면 처리를 함으로써, 혹은 영역들 중 한 영역에 대해서는 표면 처리를 하지만 다른 영역은 표면 처리 없이 유지시킴으로써, 기준 패턴과 그 주변 영역 간의 대비를 발생 혹은 증폭시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 기준 패턴의 주변 영역에는 인쇄된 점들 혹은 선들의 그물망이 제공될 수 있고, 반면 기준 패턴은 무늬가 없는 상태로 특정의 회색 톤 혹은 컬러 톤이 그 전체 표면 위를 덮는다.
다른 경우에 있어서, 기준 패턴 및/또는 주변 영역이 단일 컬러만을 가질 필요는 없다. 컬러 혹은 그레이 스테이지 그라데이션(gradation)이 기준 패턴 및/또는 그 주변 영역 내에서 구현될 수 있다.
기준 패턴은 둥근 윤곽선(round outline), 예를 들어, 원형 윤곽선 혹은 타원형 윤곽선을 가질 수 있다. 이러한 방식으로 인간 동공(human pupil)의 2차원 프로젝션(projection)이 시뮬레이션(simulation)될 수 있다. 기준 패턴의 크기는 적어도 근사적으로 인간 동공에 대응할 수 있다. 이러한 경우에, 기준 패턴은 동공 모델을 나타낸다. 적절한 것으로, 안구의 도식적으로 검출된 동공으로부터 동공 중심의 위치를 계산하는 이미지 프로세싱 알고리즘들은 그 자체가 알려져 있고 시장에서 구할 수 있다. 따라서, 이러한 동공 모델을 갖는 테스트 오브젝트는, 인간의 눈을 치료하는 레이저 수술 치료용 디바이스의 일부로서 본 발명을 응용하기에 특히 적합하다. 용이하게 이해되는 것으로서, 기준 패턴의 중심이 명확하게 결정가능하다는 것이 보장되는 한, 기준 패턴의 비원형 윤곽선 형상도 동등하게 사용될 수 있다. 또한, 기준 패턴의 크기가 인간 동공의 크기와 반드시 대응할 필요는 없다. 그 크기는 더 크거나 더 작을 수 있다.
제 2 기술 시스템은 바람직하게는 레이저 디바이스를 포함하며, 여기서 레이저 디바이스는 레이저 빔, 특히 펄스 레이저 빔을 이용해 적어도 하나의 테스트 피처를 테스트 오브젝트에 인가한다. 레이저 디바이스는 레이저 빔의 위치결정을 위해 제 2 좌표계를 사용한다.
안구 추적기를 이용해 혹은 일반적으로 카메라 기반의 모션 추적 디바이스를 이용해, 그 부착된 테스트 피처의 양호한 검출이 가능하도록 하기 위해 추천되는 것은, 테스트 피처의 부착을 위해, 테스트 오브젝트의 국지적 컬러링(local coloring) 및/또는 국지적 크레이터링(local cratering)이 일어나도록, 테스트 오브젝트가 레이저 빔으로 처리되는 것이다.
제 1 기술 시스템으로부터 전송되어 제 2 기술 시스템이 수신하고, 제 2 기술 시스템이 자신의 동작을 위해 필요로 하는 좌표 데이터의 정정을 위해서, 적어도 하나의 결정된 편차가 적절하게 사용된다. 적어도 하나의 결정된 편차는 하나 이상의 적절한 정정 혹은 교정 계수로 변환될 수 있고, 이것은 제 1 기술 시스템으로부터 전송된 좌표 데이터에 적용된다.
본 발명은 또한, 앞서 언급된 방법에서 사용하기 위한 테스트 오브젝트에 관한 것이다. 테스트 오브젝트는, 광학적으로 두드러지는 패턴(기준 패턴)을 가지며, 그리고 적어도 패턴 주변의 일 영역에서 국지적 레이저 방사선을 통해 광학적으로 두드러지는 테스트 피처가 생성될 수 있도록 구성된다.
바람직하게는, 패턴은 인간 동공을 모델링한 것일 수 있는 면적 패턴(areal pattern)이고 제 1 컬러를 가지며, 반면 테스트 오브젝트는 이러한 패턴의 주변 영역에서 제 2 컬러를 가진다. 제 2 컬러와 제 1 컬러는 서로 다르다. 본 명세서의 용어 "컬러(color)"는 넓은 의미로 이해돼야 한다. 상이한 컬러는, 예를 들어, 상이한 컬러 톤(그레이 톤을 포함함)에 의해 구현될 수 있거나, 혹은 상이한 그레이 스테이지에 의해 구현될 수 있거나, 혹은 컬러 톤의 휘도 값을 서로 다르게 함으로써 구현될 수 있다.
일 예에 따르면, 제 1 컬러가 테스트 오브젝트의 기판 상에 프린트될 수 있다. 기준 패턴의 주변 영역에서, 기판은 제 1 컬러와는 다른 컬러를 갖는 단일 컬러 층을 가질 수 있다. 레이저 방사선에 의해, 이러한 컬러 층(예를 들어, 백색층)에는 컬러 변화가 일어날 수 있고, 이에 따라 테스트 피처들이 인지될 수 있다. 그러나, 기판이 주변 영역에서 복수의 상이한 컬러 층을 적층된 형태로 가질 수도 있는바, 그 최상층(가장 바깥층)은 제 2 컬러를 나타낼 수 있고, 이에 따라 테스트 오브젝트는 주변 영역에서 제 2 컬러를 갖는다. 레이저 방사선을 사용하여, 제 2 컬러는 탈색될 수 있거나 어떤 다른 수단에 의해 없어질 수 있는바, 이를 통해 그 하위 컬러 층이 노출될 수 있다. 이것은 한편으로는 기준 패턴이 쉽게 인식되도록 보장하며, 또 한편으로는 적어도 하나의 테스트 패턴이 쉽게 인식되도록 보장한다.
예를 들어, 테스트 오브젝트는 플레이트(plate) 혹은 시트(sheet)로서 구성된다. 이것은 예를 들어, 한 장의 종이 혹은 카드보드(cardboard)를 나타낼 수 있고, 그 평평한 면 상에 패턴을 가지며, 동시에 여기에서 테스트 피처가 발생되도록 구성된다. 이러한 종이 혹은 카드보드는 예를 들어, 금속이나 플라스틱으로 만들어진 안정된 캐리어 플레이트에 접착되어 테스트 오브젝트가 전체적으로 충분히 단단하고 튼튼해지도록 할 수 있다.
한가지 변형에 있어서, 테스트 오브젝트는 만곡된 (혹은 일반적으로 3차원의) 표면을 가질 수 있는바, 이 표면 상에 기준 패턴이 부착됨과 아울러 테스트 피터가 부착될 수 있다. 예를 들어, 이 표면은 인간의 눈의 앞면 표면을 모델링한 것일 수 있다. 임의의 스케일링 에러를 피하기 위해 추가적으로 테스트 오브젝트 표면의 만곡 혹은 만곡의 진행을 고려하여 좌표계의 조정이 필요할 수 있다.
마지막으로, 본 발명은 레이저 안과 수술용 디바이스에 관한 것으로, 상기 레이저 안과 수술용 디바이스는,
- 이용가능한 펄스 집속 레이저 빔(pulsed focused laser beam)을 만들어 치료받을 눈(eye)을 향하도록 하는 레이저 디바이스와;
- 안구의 움직임을 검출하는 안구 추적기와; 그리고
- 상기 안구 추적기와 결합되어 상기 검출된 안구의 움직임에 따라 상기 레이저 디바이스를 제어하도록 되어 있는 제어 유닛을 포함하며,
상기 제어 유닛은 또한,
(i) 상기 안구 추적기에 의해 사용되는 제 1 좌표계와 상기 레이저 디바이스에 의해 사용되는 제 2 좌표계 간의 편차를 결정하기 위해, 앞서 언급된 방법을 수행하고; 그리고
(ii) 결정된 편차를 이용해 상기 레이저 디바이스를 제어하도록 구성된다.
이하에서는, 첨부된 도면을 사용하여 본 발명이 더 설명된다.
도 1은 레이저 안과 수술용 디바이스의 실시예를 나타낸 개략적 블록도이다.
도 2는 도 1의 디바이스에서 사용되는 2개의 좌표계들의 서로 다른 공간 위치들의 예를 나타낸다.
도 3은 도 1의 디바이스의 교정을 위해 이용가능한 테스트 오브젝트의 예시적 실시예를 나타낸다.
도 1에서 전체적으로 도면 부호 10으로 표시된 레이저 안과 수술용 디바이스는, 치료받을 눈(12)의 각막 절제를 수행하도록 구성된다. 이 디바이스는 펄스 레이저 빔(16)을 발생시키는 레이저 소스(14)를 포함하는바, 이 레이저 빔(16)은 제어가능한 굴절 유닛(스캐너)(18)에 의해 빔 방향에 수직인 평면(이하에서는 x-y 평면으로 지칭됨)에 특정적으로 굴절가능하다. 레이저 빔(16)을 치료받을 눈(12)에 집속시키는 집속 유닛(20)이 스캐너(18) 옆에 위치한다.
절제 처리를 위해, 레이저 소스(14)의 출력의 파장은 자외선 범위 내에 있다. 예를 들어, 레이저 소스(14)는 193 nm에서 방출되는 엑시머 레이저를 포함한다.
스캐너(18)는 예를 들어, 검류계전류측정으로 제어가능한 굴절 미러 쌍에 의해, 그 자체가 알려져 있는 방식으로 형성된다. 집속 유닛(20)은 단일 렌즈 시스템 혹은 복수 렌즈 시스템에 의해 형성될 수 있다.
전자 제어 유닛(22)은, 환자에 대해 미리 결정된 그리고 제어 프로그램에 의해 구현되는 절제 프로파일에 따라, 레이저 소스(14) 및 스캐너(18)를 제어한다. 절제 프로파일은 치료받을 눈의 어떤 위치에서 얼마만큼의 각막 물질이 제거돼야만 하는지를 표시한다. 각각의 레이저 펄스(샷(shot))는 물질의 특정 양이 제거되도록 한다. 제어 프로그램은, 원하는 물질 두께를 제거하기 위해 필요한 만큼의 많은 레이저 펄스가 절제 영역 내의 각각의 위치에 배치되도록 한다. 절제 위치는 앞서 언급된 x-y 평면에 설정된 x-y (직각) 좌표계의 2개의 축들과 관련된 좌표 쌍으로 표시된다. 좌표 쌍은 절제 프로파일의 중심(절제 중심)(이것은 치료받을 눈(12)의 동공 중심에 따라 전형적으로 정의됨)으로부터의 좌표 거리를 표시한다. 눈(12)의 피할 수 없는 움직임으로 인해 동공 중심의 위치가 계속 변하고, 결과적으로 x-y 좌표계에서 절제 중심의 위치가 계속 변한다.
눈의 움직임을 모니터링 하기 위해, 디바이스(10)는 안구 추적 디바이스(24)(이것은 짧게 안구 추적기로 지칭됨)를 포함하는바, 이 안구 추적 디바이스(24)는 예를 들어, 카메라를 사용해 눈(12)(특히 동공을 갖는 홍채)의 적외선 이미지를 추적하며, 적절한 이미지 프로세싱 소프트웨어를 사용해 동공 중심의 위치를 계산한다. 그러나, 안구 추적기(24)는 제어 유닛(22)과 스캐너(18)가 사용하는 x-y 좌표계와 동일한 x-y 좌표계를 사용해 동작하지 않는다. 오히려, 안구 추적기(24)는 자기 자신의 (직각) 좌표계(이것은 예시적 목적으로 u-v 좌표계로 지정됨)에서 동공 중심의 위치를 계산한다. 이러한 u-v 좌표계에서, 안구 추적기(24)는 동공 중심의 위치를 유사한 방식으로 좌표 쌍을 통해 표시하는바, 이에 따라 u-축에 대한 좌표값과 v-축에 대한 좌표값으로 표시한다.
제어 유닛(22)은 안구 추적기(24)로부터 동공 중심의 u-v 좌표 위치를 획득하고 이것을 대응하는 x-y 좌표 위치로 변환한다. 이 경우, 이러한 변환은, 2개의 좌표계들 간의 임의의 공간 위치 편차 및 임의의 스케일링 편차를 나타내는, 초기에 결정된 정정 정보에 의존한다. 이러한 정정 정보는 예를 들어, 정정 함수의 형태로 구현될 수 있거나, 혹은 곱해지거나 더해지는 방식으로 사용되는 하나 이상의 정정 계수의 형태로 구현될 수 있다. x-y 좌표로 변환된 동공 중심의 위치로부터, 제어 유닛(22)은 절제 중심의 현재 위치를 계산할 수 있고, 스캐너를 적절하게 가이딩할 수 있다.
제어 유닛(22)과 스캐너(18)에 의해 사용되는 x-y 좌표계와 안구 추적기(24)에 의해 사용되는 u-v 좌표계 간의 가능한 편차가 도 2에 도식적으로 제시된다. 구분이 더 잘 되도록 하기 위해, x-y 좌표계는 연속하는 실선으로 도시되었고, 반면 u-v 좌표계는 끊어진 파선으로 도시되었다.
도 2의 예에서, 공간적으로 2개의 좌표계의 제 1 편차로서 인식되는 것은, 좌표 원점의 위치가 다르다는 것인데, 이에 따라 좌표축들의 교차점의 위치가 다르다. 이러한 상이한 공간 위치는 변위 벡터에 의해 표현될 수 있다.
도 2의 예에서, 제 2 편차로서 인식되는 것은, 2개의 좌표계의 상대적 비틀어짐이다. 이러한 비틀어짐의 측정은 각도값으로 표시될 수 있다.
좌표계들의 제 3 편차를 구성하는 것으로 상이한 스케일링이 있을 수 있다. 도 2에서 이러한 상황을 설명하면, 2개의 좌표값 x1, x2가 x축 상에서 식별되는바, 이것은 u축 상에 도시된 2개의 좌표값 u1, u2와 공칭 대응관계를 갖는다. 공칭 대응관계의 의미는, 좌표값 x1과 u1이 수치적으로 동일하고, 좌표값 x2와 u2가 또한 수치적으로 동일함을 의미한다.
사실, 좌표값 x1이 x-y 좌표계의 중심으로부터 떨어진 거리가, 좌표값 u1이 u-v 좌표계의 중심으로부터 떨어진 거리보다, 상당량 더 짧다는 것을 용이하게 인지할 수 있다. 동일한 방식으로, 좌표값 x2가 x-y 좌표계의 중심으로부터 떨어진 거리가, 좌표값 u2가 u-v 좌표계의 중심으로부터 떨어진 거리보다, 더 작다. 만약 x1과 u1의 수치값이 일치한다면, 혹은 만약 x2와 u2의 수치값이 일치한다면, 이것이 의미하는 바는 x축의 스케일링과 u축의 스케일링이 서로 다르다는 것을 의미한다.
유사한 방식으로, 도 2에서, y축 상에는 좌표값 y1이 도시되어 있고, 이것은 그 수치값에 있어서 v축 상에 도시된 좌표값 v1에 대응한다. 실제로, 여기서도 또한, 특정 좌표계의 중심으로부터 좌표값 y1, v1의 거리는 서로 다르다. 즉, x-y 좌표계의 중심으로부터 떨어진 좌표값 y1의 거리는 u-v 좌표계의 중심으로부터 떨어진 좌표값 v1의 거리보다 상당량 더 크다. 이것이 의미하는 바도 또한, 비교된 v축의 스케일링과 y축의 스케일링이 서로 다르다는 것이다.
이러한 스케일링 편차는 좌표계의 모든 축들에 대해 존재할 수 있거나, 축들 중 일부에 대해서만 존재할 수 있다.
앞서 설명된 3개의 가능한 편차들 각각으로 인해, 동일한 좌표값으로 x-y 좌표계에서 설명되는 포인트와 u-v 좌표계에서 설명되는 포인트가 서로 다른 위치를 갖게 된다. 이러한 것이 도 2에서 2개의 예시적 포인트 P1과 P2에 의해 나타나 있다. 포인트 P1은 좌표값 x2,y1으로 정의되는 반면, 포인트 P2는 좌표값 u2,v1으로 정의된다. x2 및 u2에 대한 수치값 그리고 y1 및 v1에 대한 수치값이 동일할지라도, 위치 간격의 상이함으로 인해 포인트 P1과 포인트 P2가 생성된다. 그러나, 앞서 언급된 편차(중심 시프트, 비틀어짐, 스케일링 차)가 없다면, 포인트 P1과 포인트 P2는 일치한다.
도 3은 상이한 기술 시스템의 2개의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법의 예시적 실시예를 설명한다. 특정 예에 있어서, 한편으로는 제어 유닛(22) 및 스캐너(18)에 의해, 또 한편으로는 안구 추적기(24)에 의해, 사용되는 좌표계들을 참조하게 된다.
먼저, 안구 추적기(24)는 테스트 오브젝트(26)를 조사(investigate)하는바, 테스트 오브젝트(26)는 이후에 치료받을 눈(12)이 위치하게 되는 디바이스(10) 내의 그 위치에 본질적으로 적절하게 배치된다. 특히, 테스트 오브젝트(26)는 레이저 빔(16)의 초점면에 놓이도록 배치된다.
제시된 예에서, 테스트 오브젝트(26)는 평평한 상부면(28)을 가지며, 이 상부면(28)의 대략 가운데에 기준 패턴(30)이 있는바, 이 기준 패턴(30)은 그 주변 영역으로부터 광학적으로 두드러진다. 기준 패턴(30)은 동공으로서 모델링된 것이고, 이에 따라 바람직하게는 일정 컬러로 채색된 대략 동공 크기의 원형 패턴으로 형성된다. 원형 패턴(30)은 반드시 정확하게 원형일 필요는 없으며, 원형 형태와는 다소 편차가 있는 패턴을 가질 수도 있다.
안구 추적기(24)에 포함된 이미지 프로세싱 소프트웨어는 동공 패턴(30)을 인식하여, 이로부터 자신의 u-v 좌표계에서 패턴의 중심의 위치를 계산한다. 도 3에서 패턴의 중심은 도면부호 32로 표시되며, 이것은 본 발명의 설명에서 기준 피처를 나타낸다.
안구 추적기(24)는 원 중심(32)의 u-v 좌표를 제어 유닛(22)에 전송한다. 제어 유닛(22)은 이것에 근거하여 레이저 소스(14) 및 스캐너(18)를 가이딩하여 레이저 방사선을 통해 테스트 오브젝트(26)의 상부면(28)에 복수의 테스트 피처들(34)이 발생되도록 한다. 테스트 피처들(34)은 예를 들어, 작은 원들이거나, 혹은 다른 기하학적 형상들인바, 이들은 테스트 오브젝트(26)의 상부면(28)의 그 주변 영역으로부터 광학적으로 두드러지며, 안구 추적기(24)에 의해 검출될 수 있다. 예를 들어, 각각의 테스트 피처(34)의 발생을 위해서는, 수백 개의 혹은 심지어 수천 개의 레이저 펄스들이 입사될 필요가 있을 수 있다.
테스트 피처(34)가 발생되는 위치는, 안구 추적기(24)에 의해 전달된 원 중심(32)의 u-v 좌표 위치에 따라, 제어 유닛(22)에 의해 계산된다. 미리 설정된 발생 규칙에 따라, 원 중심(32)에 대해 어떤 x,y 위치에 테스트 피처(34)가 발생돼야하는 지가 결정된다. 일 예로서 발생 규칙은, 4개의 테스트 피처(341, 342, 343, 344)가 원 중심(32) 주변에 직사각형 배열로 이 직사각형의 중심이 원 중심(32)이 되도록 발생돼야 함을 특정할 수 있다. 이러한 직사각형 배열의 4개의 테스트 피처(34)가 도 3에서 예시적으로 도시된다. 여기서 직사각형 배열은 근사적으로 정사각형 배열이다.
도 3에 제시된 예에서, 알 수 있는 것으로서, 사실 그 발생된 테스트 피처들(34)은 원 중심(32)을 중심으로 하지 않고, 오히려 원 중심(32)으로부터 변위된 정사각형 중심(36)을 갖는바, 이 정사각형 중심(36)은 정사각형의 2개의 대각선의 교차점으로서 정의된다. 원 중심(32)과 정사각형 중심(36) 간의 오프셋을 통해, 안구 추적기(24)의 u-v 좌표계와 제어 유닛(22) 및 스캐너(18)의 x-y 좌표계 간에 편차가 존재한다고 결론내릴 수 있다. 이것은 이러한 편차가 존재하는 경우 u-v 좌표계와 x-y 좌표계에서의 동일한 수치의 좌표값을 갖는 2개의 포인트들이, 도 2에서 포인트 P1과 포인트 P2로 명확히 제시된 바와 같이, 일치하지 않기 때문이다. 따라서, 원 중심(32)과 동일한 좌표값을 갖는 x-y 좌표계에서의 포인트는 원 중심(32)과 공간적으로 일치하지 않고, 오히려 원 중심(32)으로부터 변위되어 있다. 테스트 피처들(34)이 x-y 좌표계에서 이러한 (변위된) 포인트에 대해 발생되기 때문에, 이들은 그 중심이 원 중심(32)이 아닌 다른 포인트를 중심으로 갖는다.
2개의 좌표계들 간의 편차를 정량적으로 검출하기 위해, (테스트 피처(34)가 제공된) 테스트 오브젝트(26)는 안구 추적기(24)에 의해 다시 스캔되어 u-v 좌표계에서 테스트 피처(34)의 u-v 좌표가 결정된다. 테스트 피처들(34)의 u,v 좌표로부터, 정사각형 중심(36)의 u-v 좌표가 추가적으로 계산된다. 정사각형 중심(36)은 본 발명에 있어서 획득된 피처를 나타내는데, 왜냐하면 이 정사각형 중심(36)이 테스트 피처들(34)로부터 획득되기 때문이다.
이에 따라 결정된 테스트 피처들(34)의 u,v 위치들 및 정사각형 중심(36)의 u,v 위치에 근거하여, u-v 좌표계와 x-y 좌표계 간의 편차를 특징짓는 정보가 제어 유닛(22)에 의해 결정된다.
구체적으로, 원 중심(32)으로부터 정사각형 중심(36)의 u-거리 및 v-거리에 의해, 변위 벡터가 결정될 수 있는바, 이 변위 벡터는 좌표계의 원점들의 위치에서의 편차의 크기 및 방향을 특징짓는다. 그 다음에, 일 예에 따르면, 제어 유닛은 적어도 한 쌍의 테스트 피처들(34)에 대해, (할당되는) 초기-정정 u,v 위치(이것은 변위 벡터에 의해 고려되는, 테스트 피처(34)에 대해 변위된 위치임)를 계산한다. 초기-정정 u,v 위치들은 결과적으로 원 중심(32)을 중심으로 갖는다. 예를 들어, 도 3에서, 테스트 피처들(341, 342)에 대해, 이러한 초기-정정 u,v 위치들(341', 342')이 도시되어 있는바, 이 위치들은 각각, 정사각형 중심(36)이 원 중심(32)에 대해 시프트된 정도와 동일한 정도로, 테스트 피처(341 및 342)에 대해 시프트되어 있다.
예를 들어, 제어 유닛(22)에 의해 2개의 좌표계들의 상대적 비틀어짐이 결정될 수 있는바, 여기서 제어 유닛(22)은, 초기-정정 u,v 위치 결정에서 사용된 동일한 테스트 피처들의 쌍에 대해 u-v 좌표계에서 타겟 좌표 위치를 결정한다. 이를 위해, u-v 좌표계에서 테스트 피처에 대해 (원 중심(32)의 u,v 좌표 위치를 기준으로 하여) 앞서 언급된 발생 규칙이 적용된다. 예를 들어, 도 3의 경우, u-v 좌표계에서, 테스트 피처(341)의 그 결정된 타겟 위치가 341 s에 도시되어 있고, 테스트 피처(342)의 타겟 위치가 342 s에 도시되어 있다.
좌표계들의 비틀어짐은, 타겟 좌표 위치들(341 s와 342 s)을 연결하는 연결직선과 초기-정정 u,v 위치들(341'와 342')을 연결하는 연결직선을 비교함으로써 쉽게 결정될 수 있다. 만약 이러한 2개의 연결직선들이 평행하다면, 좌표계들 간의 비틀어짐은 없다. 만약 이들이 서로에 대해 임의의 각도를 갖는다면, 이 연결직선들 간의 각도는 좌표계들 간의 비틀어진 각도를 표시한다.
2개의 좌표계들 간의 임의의 스케일링 차를 결정하기 위해, 제어 유닛(22)은, 해당하는 테스트 피처들의 쌍의 초기-정정 u,v 위치들로부터 좌표계들의 (결정된) 비틀어진 각도를 사용해, 재정정 u,v 위치들(이것은 시프트 정도 및 비틀어진 각도에 의해 정정되는 위치들임)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서, 테스트 피처들(341, 342)에 대한 재정정 u,v 위치들(341", 342")이 도시되어 있다. 이러한 재정정 u,v 위치들(341", 342")을 연결하는 연결직선은 이제, 타겟 좌표 위치들(341 s와 342 s)을 연결하는 연결직선에 평행하다.
실제로, 재정정 u,v 위치들(341", 342")과 타겟 좌표 위치들(341 s, 342 s) 간의 합동은 계속 일어나지 않는다. 이것은 좌표계들의 축 스케일링이 서로 다르다는 것을 표시한다.
타겟 좌표 위치들(341 s, 342 s)의 u-거리 및 재정정 u,v 위치들(341", 342")의 u-거리를 계산함으로써, 그리고 이러한 u-거리들의 비교(특히, 비율 형성(quotient formation))에 의해, u-v 좌표계의 u-축과 x-y 좌표계의 x-축 간의 상이한 스케일링이 인식될 수 있고 정량적으로 결정될 수 있다. 동일한 원리가 v-축과 y-축 간의 임의의 상이한 스케일링에 대해 적용되는바, 즉, 타겟 좌표 위치들(341 s, 342 s)의 v-거리 및 재정정 u,v 위치들(341", 342")의 v-거리를 계산함으로써, 그리고 이러한 v-거리들의 비교(특히, 비율 형성)에 의해, v-축과 y-축 간의 상이한 스케일링이 인식될 수 있고 정량적으로 결정될 수 있다.
한 쌍의 테스트 피처들의 타겟 좌표 위치들 및 재정정 u,v 위치들의 u-거리 혹은 v-거리 대신에, 좌표계들의 축 스케일링 편차를 결정하기 위해, 테스트 피처의 타겟 좌표 위치와 원 중심(32) 간의 u-거리 및/또는 v-거리 그리고 동일한 테스트 피처의 재정정 u,v 위치와 원 중심(32) 간의 u-거리 및/또는 v 거리가 또한 대안적으로 결정될 수 있다.
테스트 피처들(34)의 직사각형 배열은 순전히 예시적인 것이며, 다른 다각형 배열이 사용될 수도 있고, 테스트 피처들(34)의 원형 배열도 물론 가능함을 이해해야 한다.
테스트 피처들(34)의 광학적 인식이 가능하도록 하기 위해, 기준 패턴(30) 주변의 테스트 오브젝트의 표면(28) 영역은 임의 컬러로 프린트될 수 있고, 이것은 레이저가 조사될 때 없어질 수 있으며, 이에 따라 하층에 있는 또 다른 컬러가 노출될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 테스트 오브젝트(26)는 플레이트 형상의 기판 혹은 시트 형상의 기판을 포함할 수 있다(기판의 평평한 면들 상에는 평면 프린트된 하층 컬러가 있음). 이러한 하층 컬러 위, 기준 패턴(30) 영역에, 상이한 제 1 컬러가 프린트되고, 이것은 기준 패턴(30)을 형성한다. 기준 패턴(30) 외부에는, 다른 제 2 컬러가 프린트되는바, 이것은 레이저 조사에 의해 탈색될 수 있거나 어떤 다른 수단에 의해 제거될 수 있다.
대안적 실시예에서, 고려할 수 있는 것으로, 세밀하고 근접하여 이격된 선들로 이루어진 격자형 그물망이 기준 패턴(30) 외부 영역에 프린트될 수 있다. 국지적 레이저 조사에 의해, 격자형 그물망은 그 조사된 위치에서 단절될 수 있는바, 예를 들어, 격자형 그물망에 대해, 레이저 동작 혹은 레이저에 의해 탈색될 수 있는 컬러를 사용하는 경우 테스트 오브젝트(26)의 상부면(28)에 크레이터(crater)가 생성된다. 따라서 격자형 그물망에서 그 발생된 단절은 적절한 이미지 프로세싱 소프트웨어에 의해 인식될 수 있고, 테스트 피처로서 사용될 수 있다.
사용자가 테스트 오브젝트(26)를 삽입하고 적절한 개시 커맨드를 제공하면, 디바이스(10)는 완전 자동으로 u-v 좌표계와 x-y 좌표계 간의 편차를 결정하는 앞서의 방법을 수행할 수 있다. 특히, 제어 유닛(22)은, 이러한 자동 교정의 일부로서, u-v 좌표계로부터 x-y 좌표계로의 좌표 변환을 위한 적절한 정정 파라미터들을 결정할 수 있고, 이들을 메모리 디바이스(이것은 상세히 도시되지 않음)에 저장할 수 있다.

Claims (17)

  1. 서로 다른 기술 시스템들의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법으로서,
    - 상기 기술 시스템들 중 제 1 기술 시스템(24)의 좌표계(u,v)에서 테스트 오브젝트(test object)(26)의 기준 피처(reference feature)(32)의 좌표 위치를 결정하는 단계와;
    - 적어도 하나의 테스트 피처(test feature)(34)를 상기 테스트 오브젝트에 부착하는 단계와, 여기서 상기 테스트 피처는, 상기 기술 시스템들 중 제 2 기술 시스템(18, 22)의 좌표계(x,y)에서, 상기 기준 피처의 결정된 좌표 위치에 따라 결정되는 좌표 위치에, 부착되고;
    - 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서 상기 적어도 하나의 테스트 피처(34)와 상기 적어도 하나의 테스트 피처로부터 획득된 적어도 하나의 피처(36) 중 적어도 하나의 피처의 좌표 위치를 결정하는 단계와; 그리고
    - 적어도, (a) 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서 상기 적어도 하나의 테스트 피처(34)와 상기 적어도 하나의 테스트 피처로부터 획득된 적어도 하나의 피처(36) 중 적어도 하나의 피처의 상기 결정된 좌표 위치, 및 (b) 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서 상기 기준 피처의 좌표 위치에 근거하여, 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계와 상기 제 2 기술 시스템의 좌표계 간의 편차를 결정하는 단계를 포함하여 구성되며,
    상기 제 1 기술 시스템의 좌표계와 상기 제 2 기술 시스템의 좌표계 간의 편차는 또한, 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서 상기 테스트 및 획득된 피처들 중 적어도 하나의 피처의 타겟 좌표 위치(target coordinate position)에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 테스트 오브젝트(26)의 다양한 위치에 복수의 테스트 피처(34)가 부착되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 테스트 피처(34)의 적어도 일부는 다각형 구성으로 상기 테스트 오브젝트 상의 상기 기준 피처 둘레에 부착되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    다각형으로 구성된 상기 테스트 피처의 다각형 중심(36)이, 획득된 피처로서 결정되고, 그리고 상기 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서 상기 기준 피처(32)의 좌표 위치와 상기 다각형 중심의 좌표 위치 간의 편차가 결정되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 기술 시스템의 좌표계(u,v)에서의 테스트 피처(34)의 타겟 좌표 위치는, 상기 제 2 기술 시스템의 좌표계(x,y)에서 상기 기준 피처(32)로부터 상기 테스트 피처에 대해 미리 설정된 좌표 거리에 따라, 결정되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 기술 시스템은 상기 테스트 오브젝트를 향하고 있는 카메라를 구비한 모션 추적 디바이스(motion tracking device)(24)를 포함하고,
    상기 모션 추적 디바이스는, 제 1 좌표계(u,v)에서, 상기 적어도 하나의 테스트 피처(34)와 상기 적어도 하나의 테스트 피처로부터 획득된 피처(36) 중 적어도 하나의 피처의 좌표 위치와, 그리고 상기 기준 피처(32)의 좌표 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 테스트 오브젝트(26)는 패턴(pattern)(30)을 가지고 있으며, 상기 패턴의 중심은 상기 모션 추적 디바이스에 의해 기준 피처(32)로서 결정되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 패턴(30)은 주변 영역에 대해 광학적으로 대비(contrast)되는 평면 패턴(flat pattern)인 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패턴(30)은 둥근 윤곽(round contour)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제 2 기술 시스템은 레이저 장치를 포함하며, 상기 레이저 장치는 레이저 빔(16)을 이용해 상기 적어도 하나의 테스트 피처(34)를 상기 테스트 오브젝트(26) 상에 부착하고, 상기 레이저 장치는 상기 레이저 빔의 위치결정을 위해 제 2 좌표계(x,y)를 사용하는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    테스트 피처(34)의 부착을 위해, 상기 테스트 오브젝트(26)는,
    (i) 상기 테스트 오브젝트의 컬러에 국지적 변화(local change)가 일어나도록 하기 위해, 또는
    (ii) 크레이터(crater)가 국지적으로 형성되도록 하기 위해, 또는
    (iii) 상기 테스트 오브젝트의 컬러에 국지적 변화가 일어나고 크레이터가 국지적으로 형성되도록 하기 위해,
    상기 레이저 빔(16)으로 처리되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 기술 시스템으로부터 전송되어 상기 제 2 기술 시스템이 수신하는 좌표 데이터의 정정을 위해 적어도 하나의 상기 결정된 편차가 사용되는 것을 특징으로 하는 서로 다른 기술 시스템의 좌표계들 간의 편차를 결정하는 방법.
  13. 제1항에 기재된 방법에서 적용하기 위한 테스트 오브젝트로서, 상기 테스트 오브젝트(26)는 광학적으로 강조되는 패턴(30)을 가지며, 그리고 적어도 상기 패턴 주변의 일 영역에서 국지적 레이저 방사선을 통해 광학적으로 강조되는 테스트 피처가 생성될 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 테스트 오브젝트.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 패턴(30)은 면적 패턴(areal pattern)이고 제 1 컬러를 가지며, 상기 테스트 오브젝트는 상기 패턴의 주변 영역에서 제 2 컬러를 가지는 것을 특징으로 테스트 오브젝트.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 테스트 오브젝트(26)는 플레이트(plate) 형상 혹은 시트(sheet) 형상을 갖도록 되어 있는 것을 특징으로 테스트 오브젝트.
  16. 레이저 안과 수술용 디바이스로서,
    - 치료받을 눈(eye)(12)을 향해 펄스 집속 레이저 빔(pulsed focused laser beam)을 제공하는 레이저 장치(14, 18, 20)와;
    - 안구의 움직임을 검출하는 안구 추적기(24)와; 그리고
    - 상기 안구 추적기와 결합되어 상기 검출된 안구의 움직임에 따라 상기 레이저 장치를 제어하도록 되어 있는 제어 유닛(22)을 포함하여 구성되며,
    상기 제어 유닛은 또한,
    (i) 상기 안구 추적기에 의해 사용되는 제 1 좌표계(u,v)와 상기 레이저 장치에 의해 결정된 제 2 좌표계(x,y) 간의 편차를 결정하기 위해, 청구항 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 기재된 방법을 구현하고; 그리고
    (ii) 상기 결정된 편차를 이용해 상기 레이저 장치를 제어하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 안과 수술용 디바이스.
  17. 삭제
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