WO2020116669A1 - 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치 및 이를 이용한 검진 방법 - Google Patents

가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치 및 이를 이용한 검진 방법 Download PDF

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WO2020116669A1
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서영준
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    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles

Definitions

  • the present invention relates to a virtual reality-based portable eye examination apparatus and a examination method using the same to provide a subject with a 3D stereoscopic image and voice to increase the efficiency and accuracy of subsequent examinations.
  • Anjin means'Nystagmus' and is an unconscious and fast rhythmic movement of the eyes. These nystagmus can appear under certain conditions even under normal circumstances, and this is called physiological nystagmus. However, there are pathological nystagmus caused by congenital or acquired lesions of the eyes, nerves, brain, etc. Examination of the nystagmus is an important diagnostic tool in the clinical investigation of a patient's organ disorders, and many studies have been conducted on nystagmus records, observations, and examinations.
  • Electro-Nystagmo-Graphy ENG
  • Electro-Oculo-Graphy EOG
  • Photo-Electro-Nystagmo-Graphy PENG
  • pregel Glasses etc.
  • a video ocular examination device has been developed that can more easily observe and diagnose the patient's eye movement and direction than a conventional ocular examination device.
  • the video angiography test apparatus has been developed as a wearable device worn on a patient to increase its portability and usability.
  • the existing wearable video ocular examination device induces the patient's movement, such as eye movement and posture movement, through simple voice commands while the patient is wearing it. Accordingly, when the patient does not show the correct movement when the patient is examined using the existing eye examination apparatus, the accuracy of the examination is significantly lowered, and the reliability of the examination is lowered.
  • An object of the present invention is to provide a virtual reality-based portable eye examination device and a examination method using the same, by providing a 3D stereoscopic image and voice to a subject together to increase the efficiency and accuracy of subsequent examinations.
  • the virtual reality-based portable eye test apparatus is composed of a body and a band and is worn by a subject.
  • the virtual reality-based portable eye test apparatus includes a first display provided inside the main body to output a display image; An optical/imaging unit disposed between the first display and the subject's both eyes to provide the displayed image as a stereoscopic image to a subject, and photograph the eyeball of the subject watching the stereoscopic image more than once; And a control unit that provides the stereoscopic image and the voice command to the examinee according to the selected examination item, and performs examination of the examinee based on one or more eye images captured by the optical/imaging unit.
  • a virtual reality-based portable ocular examination device is worn on the subject to perform examination on the subject.
  • the screening method includes: when a screening item for a subject is selected, generating a stereoscopic image for screening corresponding to the screening item; Performing a checkup according to the checkup item by providing a voice command to the testee together with the stereoscopic image for checkup; Outputting a checkup result of the subject according to the checkup; And providing a treatment guide for the subject using the examination result.
  • the virtual reality-based portable anesthesia inspection apparatus of the present invention provides a stereoscopic image and a voice command to the examinee to perform the examination on the examinee, thereby inducing an accurate movement of the examinee when performing the examination, and thus accuracy and efficiency of the examination Can increase.
  • the virtual reality-based portable eye examination device of the present invention can be used in various fields such as examination and rehabilitation of ophthalmology related fields in addition to eye examination by providing various stereoscopic image and voice commands to the subject, thereby increasing the usability. have.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a virtual reality-based portable eye test apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2A is a view showing the structure of the portable eye test apparatus of FIG. 1.
  • FIG. 2B is an exploded perspective view of the body of FIG. 2A.
  • Figure 2c is a view showing the wearing state of the subject's portable eye test device.
  • FIG. 3 is a view showing the configuration of the optical / imaging unit of FIG.
  • FIG. 4 is a view showing the configuration of the control unit of FIG.
  • FIG. 5 is a view showing a screening method using a VR-based portable eye test apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method for performing an eye examination for a subject using the VR-based portable eye examination apparatus of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing a method of performing an eye test for a subject using the VR-based portable eye test apparatus of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a method of performing visual rehabilitation on a subject using the VR-based portable eye examination device of the present invention.
  • FIG. 1 is a view schematically showing the configuration of a virtual reality-based portable eye examination device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2A is a diagram showing the structure of the portable eye examination device of FIG. 1
  • FIG. 2B is a diagram of FIG. 2A. It is a view showing an exploded perspective view of the main body
  • FIG. 2C is a view showing the wearing state of the subject's portable eye test apparatus.
  • the virtual reality (hereinafter referred to as VR)-based portable eye test apparatus 100 of the present embodiment has a form of a head mounted display (HMD) device worn on the head of a user, that is, a subject. Can be.
  • the VR-based portable eye test apparatus 100 may include a main body 101 and a band 102.
  • the body 101 may be in the form of goggles that are in close contact with the subject's face and block the subject's field of view from the outside.
  • the band 102 can fix the main body 101 to the subject's head.
  • the main body 101 may be formed by combining the front case 110 and the rear case 120.
  • the display unit 140, the optical/shooting unit 130, and the control unit 150 may be disposed inside and outside the main body 101.
  • the front case 110 and the rear case 120 may have a frame structure that blocks external light. Since the rear case 120 is in contact with the subject's face, sealing (not shown) of a flexible and soluble material made of silicone, epoxy, polyurethane, or the like may be provided at the contact portion. Due to this, the rear case 120 can be completely in close contact with the subject's face.
  • the display unit 140 may include a first display 141 inside the main body 101 and a second display 143 outside the main body 101.
  • the first display 141 and the second display 143 may be disposed with the front case 110 interposed therebetween.
  • the first display 141 may display a predetermined image, for example, an image in which the left-eye image and the right-eye image corresponding to each of both eyes of the subject are mixed under the control of the control unit 150.
  • the second display 143 may display an eyeball image of the subject or a diagnosis result of the subject under the control of the control unit 150.
  • the first display 141 and the second display 143 may be composed of a liquid crystal display (LCD) or an organic light emitting display (OLED), respectively.
  • the second display 143 may be configured as a touch display device to enable control through a touch from the outside.
  • the optical/photography unit 130 may be disposed between the first display 141 and the rear case 120 inside the main body 101.
  • the optical/photography unit 130 may provide the display image of the first display 141 as a stereoscopic image to the subject under the control of the control unit 150.
  • the optical/photography unit 130 may output one or more captured images by photographing both eyes of a subject who views an image under the control of the control unit 150 more than once.
  • the optical/imaging unit 130 may be configured to be inserted into the rear case 120 in order to increase the accuracy of providing stereoscopic images and the accuracy of photographing subjects.
  • the control unit 150 is disposed inside the main body 101 to control the operation of the display unit 140 and the optical/photography unit 130.
  • the control unit 150 may provide a stereoscopic image to the examinee and simultaneously provide a voice command for examination. Accordingly, the subject may perform a predetermined examination, for example, an ophthalmic examination or various ophthalmic related examinations according to a stereoscopic image and voice command provided while wearing the VR-based portable eye examination apparatus 100.
  • the VR-based portable ophthalmologic examination apparatus 100 of the present embodiment may perform a medical examination for the examinee by providing a voice command with the stereoscopic image to the examinee while the examinee wears the device. Therefore, it is possible to induce the correct movement of the subject for the examination in comparison with the conventional portable eye examination apparatus, thereby increasing the accuracy and efficiency of the examination.
  • the VR-based portable eye test apparatus 100 of the present invention described above will be described in detail with reference to the drawings.
  • FIG. 3 is a view showing the configuration of the optical / imaging unit of FIG.
  • the optical/imaging unit 130 of the present embodiment includes a first unit 131a and a second unit 131b corresponding to each of both eyes of the subject and a screen 136 between the two units.
  • the first unit 131a and the second unit 131b may have substantially the same configuration.
  • Each of the first unit 131a and the second unit 131b provides a display image (I_L, I_R) of the first display 141 to the subject as a stereoscopic image (SI_L, SI_R) under the control of the control unit 150 can do.
  • the first display 141 displays two-dimensional display images I_L and I_R in which the left-eye image I_L and the right-eye image I_R are mixed, and the display images I_L and I_R are While passing through each of the 1 unit 131a and the 2nd unit 131b, a 3D stereoscopic image (SI_L, SI_R) may be provided to the subject.
  • the stereoscopic images SI_L and SI_R may include a left-eye stereoscopic image SI_L corresponding to the subject's left eye and a right-eye stereoscopic image SI_R corresponding to the subject's right eye.
  • each of the first unit 131a and the second unit 131b may photograph each of both eyes of the subject watching the stereoscopic images SI_L and SI_R under the control of the control unit 150 more than once.
  • the photographed image may be provided to the control unit 150 and used for examination of the subject.
  • Each of the first unit 131a and the second unit 131b may include half mirrors 133a, 133b, eyepieces 134a, 134b, polarization lenses 135a, 135b, and cameras 132a, 132b. .
  • the half mirrors 133a and 133b of each unit 131a and 131b may be disposed between each of both eyes of the subject and the first display 141.
  • the half mirrors 133a and 133b may be disposed to be inclined at 30-50 degrees relative to the subject or the first display 141.
  • the half mirrors 133a and 133b may simultaneously transmit and reflect, and thus may be composed of mirrors having a transmission ratio and a reflection ratio of approximately 50:50.
  • the half mirrors 133a and 133b may transmit an image incident from a rear surface, that is, a surface corresponding to the first display 141, for example, a stereoscopic image (SI_L, SI_R) to provide to the subject.
  • the half mirrors 133a and 133b may reflect the binocular image of the subject from the front surface, that is, the surface corresponding to both eyes of the subject.
  • the eyepieces 134a and 134b of each unit 131a and 131b may be disposed between the half mirrors 133a and 133b and the first display 141.
  • the eyepieces 134a and 134b may adjust the inter axial distance (IOD) and convergence of the stereoscopic images SI_L and SI_R under the control of the control unit 150. Accordingly, the eyepieces 134a and 134b may provide the subject with stereoscopic images (SI_L, SI_R) with a stereoscopic effect and a sense of distance.
  • the eyepieces 134a and 134b may be of a retrofocus type composed of a combination of at least two lenses, such as a concave lens and a convex lens.
  • the eyepiece lenses 134a and 134b are controlled by the control unit 150 to adjust the distance between the two lenses or the position of the eyepiece lenses 134a and 134b to adjust the stereoscopic sense and distance between the subject and the stereoscopic images SI_L and SI_R. Can be.
  • each unit 131a and 131b may be disposed between the eyepieces 134a and 134b and the first display 141. However, the polarizing lenses 135a and 135b may be disposed between the half mirrors 133a and 133b and the eyepieces 134a and 134b.
  • the polarizing lenses 135a and 135b may separate and pass the display images I_L and I_R of the first display 141 so as to correspond to the both eyes of the subject.
  • the polarization lenses 135a and 135b of the first unit 131a may transmit the left eye image I_L corresponding to the left eye of the subject among the display images I_L and I_R.
  • the polarizing lenses 135a and 135b of the second unit 131b may transmit the right eye image I_R corresponding to the right eye of the subject among the display images I_L and I_R.
  • the display images I_L and I_R of the first display 141 may be recognized as stereoscopic images SI_L and SI_R by the subject by the polarization lenses 135a and 135b.
  • One or more cameras 132a and 132b of each unit 131a and 131b may be disposed on a front upper side of the half mirrors 133a and 133b.
  • the cameras 132a and 132b may photograph both eyes of the subject reflected through the front surfaces of the half mirrors 133a and 133b under the control of the control unit 150 more than once.
  • the cameras 132a and 132b of each unit 131a and 131b may be configured as infrared cameras.
  • one or more infrared illuminators may be disposed in each of the units 131a and 131b to provide illumination when both eyes of the subject 132a and 132b are photographed.
  • the screen 136 is disposed between the first unit 131a and the second unit 131b to separate the subject's binocular vision.
  • the left eye image I_L of the display images I_L and I_R is provided to the left eye of the subject through the first unit 131a by the screen 136, and the right eye image I_R of the display images I_L and I_R is made It may be provided to the subject's right eye through the 2 units 131b.
  • FIG. 4 is a view showing the configuration of the control unit of FIG.
  • control unit 150 of the present embodiment may control the operation of the first display 141 and the optical/shooting unit 130 to provide stereoscopic images SI_L and SI_R to the subject.
  • control unit 150 may provide a voice command together with the stereoscopic images SI_L and SI_R to the examinee to perform examination of the examinee.
  • the control unit 150 includes a sensor unit 210, a communication unit 220, a storage unit 230, an audio output unit 240, an image control unit 250, a recording control unit 260, an image processing unit 270, and a checkup selection It may include a unit 280 and the examination unit 290.
  • the sensor unit 210 may be disposed to correspond to an inner central portion of the main body 101, for example, the center of the subject's forehead.
  • the sensor unit 210 may detect a tilt of the portable ocular examination device 100 according to the state of the portable ocular examination device 100, for example, a posture of the subject.
  • the sensor unit 210 may provide the detection result to the examination unit 290 to be described later.
  • the sensor unit 210 may be configured as at least one of a gravity sensor, a 3-axis acceleration sensor, and a 3-axis gyro sensor.
  • the communication unit 220 may be connected to an external device (not shown) through a wired or wireless communication method to perform communication between the portable eye test apparatus 100 and the external device.
  • the communication unit 220 may transmit the examination result of the examinee by the portable eye test apparatus 100 to an external device or provide a control signal transmitted from the external device to the control unit 150.
  • a predetermined interface (not shown) that can connect to the external device may be formed on the outer surface of the main body 101 of the portable eye test apparatus 100.
  • a program for controlling the operation of the control unit 150 may be stored in the storage unit 230, or a test result of the examinee may be stored.
  • the voice output unit 240 may provide a voice command according to the examination to the examinee when the examination of the examinee is performed by the examiner 290.
  • the voice command may be provided to the subject together with the stereoscopic images (SI_L, SI_R).
  • the image control unit 250 may control the operation of the first display 141 and the optical/shooting unit 130 to provide stereoscopic images SI_L and SI_R to the subject.
  • the image control unit 250 may display the display images I_L and I_R corresponding to the examination items selected by the examination selection unit 280 on the first display 141. At this time, the image controller 250 may display two images, that is, the left-eye image I_L and the right-eye image I_R, together in the first display 141. The image controller 250 may encode the left-eye image I_L and the right-eye image I_R in one of left/right, up/down, chessboard shapes, or sequential frames, and output them to the first display 141. .
  • the image controller 250 may control the operation of the optical/shooting unit 130 to adjust the three-dimensional and distance sense of the display images I_L and I_R of the first display 141. Accordingly, the subject may be provided with stereoscopic images (SI_L, SI_R) corresponding to the selected examination item through the optical/imaging unit 130.
  • the image control unit 250 adjusts the position of the eyepieces 134a, 134b in each unit 131a, 131b of the optical/imaging unit 130 in the left/right direction, for example, in the left/right direction for both eyes of the subject By doing so, the inter-axial distance of the stereoscopic images SI_L and SI_R, that is, the stereoscopic effect can be adjusted.
  • the image control unit 250 determines the position of the eyepieces 134a, 134b in each unit 131a, 131b of the optical/imaging unit 130 in the forward/backward direction and in the forward/backward direction for both eyes of the subject.
  • the convergence of the stereoscopic images (SI_L, SI_R) that is, the sense of distance can be adjusted.
  • the subject recognizes that the display images I_L and I_R of the first display 141 are displayed as stereoscopic images SI_L and SI_R from the rear of the first display 141. can do.
  • the image controller 250 can control the optical/shooting unit 130 such that the display images I_L and I_R are displayed in three dimensions in front of the first display 141 to the subject.
  • the distance D between the stereoscopic images SI_L and SI_R whose distance is controlled by the optical/shooting unit 130 and the subject may be varied according to the selected examination item.
  • the image control unit 250 is an optical/imaging unit such that the distance D between the subject and the stereoscopic images SI_L and SI_R is approximately 1m.
  • the operation of 130 may be controlled.
  • the photographing control unit 260 may allow each of both eyes of the subject to be photographed at least once by the cameras 132a and 132b of the optical/photographing unit 130.
  • the photographing control unit 260 may control photographing operations of the cameras 132a and 132b while the movement of the subject by the examination unit 290 is controlled.
  • the image processing unit 270 may image-process an image photographed by the optical/imaging unit 130, that is, an eyeball image for each of both eyes of the subject.
  • the image processing unit 270 may provide a result of the image processing to the examination unit 290 so that it can be used for examination of the subject.
  • the image processing unit 270 may provide a result of the image processing to the second display 143 outside the main body 101 so that it can be displayed to the outside.
  • the image processing result of the image processing unit 270 may include outlines and center points extracted from each of the subject's eyes and pupils.
  • the checkup selection unit 280 may select a checkup item of the examinee from various checkup items.
  • the examination selection unit 280 may select one of the examination items in various ophthalmology fields, such as a vision examination and vision rehabilitation.
  • the above-described image control unit 250 and the imaging control unit 260 may control the operation of the first display 141 and the optical/imaging unit 130 according to the examination item selected by the examination selection unit 280.
  • the checkup unit 290 may perform a checkup on the subject according to the checkup item selected by the checkup selection unit 280.
  • the examination unit 290 provides a voice command to the examinee through the voice output unit 240 to induce gaze so that the examinee watches the stereoscopic images (SI_L, SI_R), and controls the examinee's movement to perform examination according to the selected examination item You can do
  • FIG. 5 is a view showing a screening method using a VR-based portable eye test apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the examination method of the subject will be described with reference to FIGS. 3 and 4 described above.
  • the portable eye examination apparatus 100 may be worn (S10).
  • various checkup items may be displayed on the second display 143 of the portable eye test apparatus 100, and the examinee may select one of various checkup items through an operation of touching the second display 143.
  • the subject may first wear the portable eye test apparatus 100, and an examination item of the subject may be selected by an external medical staff or the like.
  • a stereoscopic image (SI_L, SI_R) and a voice command are provided to the examinee to perform examination on the examinee according to the selected examination item (S20).
  • the image control unit 250 of the control unit 150 may generate display images I_L and I_R corresponding to the selected checkup item to be displayed on the first display 141. Subsequently, the image controller 250 may control the operation of the optical/shooting unit 130 to provide the display images I_L and I_R of the first display 141 to the examinee as stereoscopic images (SI_L, SI_R) for examination. Yes (S21).
  • the image control unit 250 generates a display image (I_L, I_R) in which a two-dimensional left-eye image (I_L) and a right-eye image (I_R) are mixed so as to correspond to the selected checkup item, and displays them through the first display 141.
  • the display images I_L and I_R may be provided as 3D stereoscopic images SI_L and SI_R to the subject while passing through the optical/imaging unit 130.
  • the image control unit 250 may generate stereoscopic images SI_L and SI_R for examination by adjusting the stereoscopic sense and distance sense of the stereoscopic images SI_L and SI_R to correspond to the selected examination item.
  • the image controller 250 moves each eyepiece 134a, 134b of the optical/shooting unit 130 in a predetermined direction to adjust the interaxial distance and convergence between the subject and the stereoscopic images SI_L, SI_R, thereby allowing the stereoscopic image SI_L, SI_R)'s three-dimensional effect and distance can be adjusted.
  • the examination unit 290 When the creation of the stereoscopic images for examination (SI_L, SI_R) is completed, the examination unit 290 provides a voice command according to the examination to the examinee through the voice output unit 240 to examine the stereoscopic images (SI_L, SI_R) Can control the movement of (S23).
  • the cameras 132a and 132b of the optical/shooting unit 130 photograph the both eyes of the subject more than once by the photographing control unit 260 of the control unit 150, and one or more photographed images are captured by the image processing unit 270.
  • the image can be processed (S25).
  • the examination unit 290 may perform an examination for the subject based on the image processed by the image processing unit 270, that is, the eyeball and pupil images of the examinee (S27).
  • the above-described examinee's examination steps S21 to S27 may be repeated a predetermined number of times according to the selected examination item.
  • some of the check-up steps (S21 to S27) of the subject may be omitted depending on the selected check-up items.
  • the control unit 150 may output a examination result (S30).
  • the examination result may be displayed externally through the second display 143 of the portable ocular examination device 100 or may be transmitted to an external device through the communication unit 220.
  • a treatment guide may be provided to the examinee using the examination result of the examinee (S40 ).
  • the portable ocular examination apparatus 100 may provide a stereoscopic image and voice commands for treatment to the subject based on the treatment guide. Accordingly, the subject may perform self treatment according to the treatment guide of the stereoscopic image and voice commands provided by the portable eye test apparatus 100. To this end, a treatment guide corresponding to each of a plurality of examination results for each examination item may be stored in the storage unit 230 of the control unit 150 of the portable ocular examination apparatus 100.
  • step S40 of providing the above-described treatment guide may be performed together with the examination step S27.
  • the portable ophthalmologic examination apparatus 100 may provide a treatment guide according to a result in real time for each examination step in real time while sequentially performing examination according to a selected examination item for the examinee. At this time, the portable eye examination apparatus 100 may control the movement of the subject according to the treatment guide while repeating the examination and provision of the treatment guide for the subject. In addition, the portable eye examination apparatus 100 may track changes in examination results due to self-treatment of the subject according to the treatment guide.
  • the examination method of the subject using the portable eye test apparatus 100 provides a stereoscopic image and a voice command to the subject wearing the portable eye test apparatus 100 together, and the subject is selected according to the selected examination item. You can perform a checkup on and print out the results. Accordingly, the examinee can show an accurate movement during the examination according to the stereoscopic image and audio commands provided by visual and auditory, and accordingly, the accuracy and efficiency of the examination for the examinee are increased.
  • the examination method of the subject using the portable eye test apparatus 100 of the present embodiment may provide a treatment guide to the subject according to the examination result. Accordingly, the test subject can perform self-treatment in accordance with the provided treatment guide while wearing the portable ocular examination device 100, thereby improving the efficiency of examination and treatment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a method for performing an eye examination for a subject using the VR-based portable eye examination apparatus of the present invention.
  • the general ocular examination can be divided into a test according to a subject's gaze change and a test according to a subject's posture change.
  • a description will be given of providing a stereoscopic image (SI_L, SI_R) and a voice command to a subject using the portable ocular examination device 100, and performing an ocular examination for the subject from changes in the subject's gaze.
  • the portable ocular examination device 100 of the present invention can also be used in the ocular examination according to the change in the posture of the subject.
  • an ophthalmic examination may be selected through the examination selection unit 280 (S110 ).
  • the display images I_L and I_R for ocular examination are generated by the image control unit 250 of the control unit 150, and stereoscopic images SI_L and SI_R for ocular examination are generated by adjusting the stereoscopic and distance senses thereof. It can be (S120).
  • the image control unit 250 may generate two-dimensional display images I_L and I_R for ocular examination and provide them to the first display 141. Then, the image controller 250 adjusts the position of the eyepieces 134a, 134b of the optical/imaging unit 130 to adjust the stereoscopic sense and distance of the stereoscopic images (SI_L, SI_R) provided to the examinee, thereby examining the eyelids of the subject. It is possible to provide a stereoscopic image (SI_L, SI_R) for.
  • the image control unit 250 is used for examining the examinee and the ophthalmic eye through position control in the front/rear/left/right directions of the eyepieces 134a and 134b.
  • the sense of distance between stereoscopic images (SI_L, SI_R) can be adjusted.
  • the examination unit 290 controls the movement of the subject based on the sensing result of the sensor unit 210 (S130), and provides the subject with a stereoscopic image (SI_L, SI_R) and a voice command to spontaneously affect the subject.
  • Anjin (Spontaneous nystagmus) may be performed (S140).
  • the examination unit 290 may provide a voice command to the examinee through the voice output unit 240 to control movement so that the examinee looks forward.
  • the examination unit 290 may induce the subject's gaze by providing the stereoscopic images SI_L and SI_R to the front of the subject through the image control unit 250.
  • the examination unit 290 causes a stereoscopic image (SI_L, SI_R) to appear in the center of each of the subject's eyes, that is, the subject's both eyes, and induces the gaze to observe the stereoscopic image (SI_L, SI_R). It can provide voice commands.
  • the examination unit 290 may provide a voice command so that the subject's head is fixed and the eyes are not moved.
  • the optical/photography unit 130 may photograph each of both eyes of the subject who observes the stereoscopic images SI_L and SI_R one or more times, and process the photographed image to perform spontaneous eye examination for the subject.
  • the examination unit 290 controls the movement of the subject based on the sensing result of the sensor unit 210 (S130), and provides the subject with a stereoscopic image (SI_L, SI_R) and a voice command to provide attention to the subject. (Gaze nystagmus) may be performed (S145).
  • the examination unit 290 may provide a voice command to the examinee through the voice output unit 240 to control movement so that the examinee looks forward.
  • the examination unit 290 may provide a stereoscopic image (SI_L, SI_R) to the examinee to induce the gaze of the examinee.
  • the image control unit 250 of the control unit 150 may allow the image displayed on the first display 141 to move in the first direction, for example, to the left of each eye of the subject.
  • the subject can recognize that the stereoscopic images SI_L and SI_R are being moved in the first direction by the optical/shooting unit 130.
  • the examination unit 290 may provide a voice command to induce gaze to follow the stereoscopic images SI_L and SI_R that are moved while the subject's head is fixed. Subsequently, the optical/shooting unit 130 photographs each of both eyes of the subject at least once in accordance with the subject's gaze following the stereoscopic image (SI_L, SI_R), and processes the photographed image to check the left eye gaze examination of the subject Can be done.
  • the image control unit 250 of the control unit 150 may allow the image displayed on the first display 141 to move in the second direction, for example, a right direction for each of both eyes of the subject.
  • the examinee can recognize that the stereoscopic images SI_L and SI_R are being moved in the second direction by the optical/imaging unit 130.
  • the examination unit 290 may provide a voice command to induce gaze to follow the stereoscopic images SI_L and SI_R that are moved while the subject's head is fixed.
  • the optical/shooting unit 130 photographs each of both eyes of the subject at least once in accordance with the subject's gaze following the three-dimensional image (SI_L, SI_R), and processes the captured image to examine the eye in the right direction to the subject. Can be done.
  • the examination unit 290 may output the examination result (S150).
  • the examination result may be displayed externally through the second display 143 or may be transmitted to an external device through the communication unit 220.
  • the subject's eye examination test results may be used to provide a treatment guide for the treatment of eye disease to the subject, so that self-treatment by the subject can be performed (S160).
  • the portable ocular examination apparatus 100 may provide a stereoscopic image and voice command corresponding to the above-described treatment guide to the subject.
  • step (S160) of providing the guide of the above-mentioned nystagmus treatment may be performed together with the ocular examination, ie, spontaneous nystagmus examination (S140) and gaze ocular examination (S145).
  • the portable eye examination apparatus 100 corresponds to the tracked eye movement.
  • the treatment guide can be provided to the subject in real time.
  • the portable ocular examination apparatus 100 may provide a treatment guide including a stereoscopic image and voice commands for the treatment of nystagmus to the subject. Then, the portable ocular examination apparatus 100 confirms whether the movement control of the subject according to the provided ocular treatment guide is accurately performed using the optical/imaging unit 130 and the sensor unit 210, and the next step is performed according to the confirmation result. An eye examination and provision of an eye treatment guide may be performed.
  • the method for examining the eye of a subject using the portable eye test apparatus 100 of the present embodiment provides a stereoscopic image and voice commands provided to the subject wearing the portable eye test apparatus 100 visually and audibly.
  • the eye examination it is possible to control the exact movement of the subject according to the eye examination. Accordingly, the accuracy of the subject's eye examination can be improved.
  • the method for examining the eyelid of the subject provides the subject with a treatment guide according to the eye exam in stereoscopic images and voice commands, so that the subject can self-medicate the eyelid according to the treatment guide, and The effectiveness of treatment can be improved.
  • the VR-based portable ophthalmologic examination apparatus 100 of the present invention may be used in various ophthalmological examinations in addition to the ophthalmologic examination for the aforementioned subjects.
  • a method of performing an ophthalmic examination for a subject using the portable ophthalmologic examination apparatus 100 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 7 is a view showing a method of performing an eye test for a subject using the VR-based portable eye test apparatus of the present invention.
  • an eye test may be selected through the checkup selection unit 280 of the control unit 150 (S210 ).
  • the image controller 250 may generate an image for visual inspection, for example, an image of a number or a figure, and generate stereoscopic images (SI_L, SI_R) for visual acuity inspection by adjusting stereoscopic and distance feelings (S220).
  • SI_L, SI_R stereoscopic images
  • the image controller 250 may generate a 2D image for visual inspection and provide it to the first display 141. Subsequently, a stereoscopic image (SI_L, SI_R) may be generated by controlling a stereoscopic sense and a distance sense of the image displayed on the first display 141 through operation control of the optical/photography unit 130.
  • a stereoscopic image (SI_L, SI_R) may be generated by controlling a stereoscopic sense and a distance sense of the image displayed on the first display 141 through operation control of the optical/photography unit 130.
  • the image control unit 250 performs the movement of the eyepieces 134a and 134b before/after/left/right through the subject.
  • the sense of distance between stereoscopic images (SI_L, SI_R) for visual acuity can be adjusted.
  • the examination unit 290 may control the movement of the subject based on the sensing result of the sensor unit 210 (S230). Subsequently, a stereoscopic image (SI_L, SI_R) for visual acuity test corresponding to the left eye of the subject and a voice command may be provided together to perform a left eye acuity test for the subject (S240).
  • SI_L, SI_R stereoscopic image
  • the screening unit 290 outputs stereoscopic images (SI_L, SI_R) for visual acuity inspection so as to correspond to the left eye of the subject, and outputs feedback, for example, voice by recognizing the stereoscopic images (SI_L, SI_R) for visual acuity examination. Can be detected.
  • the portable eye test apparatus 100 of the present embodiment may further include a microphone (not shown) capable of collecting the voice of the subject.
  • the examination unit 290 may perform a left eye vision test on the subject according to the feedback voice of the subject.
  • the image control unit 250 may control the image to be displayed in the right region of the first display 141 so that the region corresponding to the right eye of the subject is in a dark state.
  • the examination unit 290 may control the movement of the subject based on the sensing result of the sensor unit 210 (S230). Subsequently, a stereoscopic image (SI_L, SI_R) for visual acuity test corresponding to the subject's right eye and a voice command may be provided together to perform a visual acuity test for the subject (S245 ). At this time, the image controller 250 may control the image to be displayed in the left region of the first display 141 so that the region corresponding to the left eye of the subject is in a dark state.
  • the examination unit 290 may output the examination results (S250).
  • the examination result may be displayed externally through the second display 143 or may be transmitted to an external device through the communication unit 220.
  • the VR-based portable ophthalmologic examination apparatus 100 of the present invention may be used for rehabilitation training of a subject, in addition to the aforementioned ophthalmic examination and visual acuity examination.
  • a method of performing vision rehabilitation on a subject using the portable eye test apparatus 100 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 8 is a view showing a method of performing visual rehabilitation on a subject using the VR-based portable eye examination device of the present invention.
  • visual acuity rehabilitation may be selected through the checkup selection unit 280 of the control unit 150 (S310 ).
  • the image controller 250 may generate an image for rehabilitation of eyesight, for example, an eyeball stretching image of a subject, and may generate a stereoscopic image (SI_L, SI_R) of vision reproduction through adjustment of the stereoscopic and distance senses (S320).
  • the image controller 250 may generate a two-dimensional stretching image and control the operation of the optical/imaging unit 130 to generate three-dimensional stretching images SI_L and SI_R from the two-dimensional stretching image.
  • the examination unit 290 controls the movement of the subject according to the sensing result of the sensor unit 210 (S330), and through the image control unit 250, stretch stereoscopic images (SI_L, SI_R) in a predetermined direction. It can be moved (S340).
  • the subject's eye movement may be stretched by inducing the subject to follow the stretching stereoscopic images SI_L and SI_R that are moved by the movement of the eye through a voice command (S350).
  • the stretching of the eyeball of the subject may be repeatedly performed several times, and through this, the rehabilitation of the subject's eyesight may be performed.
  • the VR-based portable ocular examination apparatus 100 of the present invention can provide a stereoscopic image and a voice command to the examinee to perform examination on the examinee.
  • the VR-based portable ocular examination apparatus 100 of the present invention can induce the correct movement of the subject when performing the examination for the subject, and thus increase the accuracy and efficiency of the examination.
  • the VR-based portable ophthalmologic examination apparatus 100 of the present invention can be used in examination and rehabilitation of various ophthalmology related fields in addition to the ophthalmologic examination of the examinee, by providing stereoscopic images and voice commands for various examinations to the examinee. Due to this, the usability of the portable eye test apparatus 100 may be increased.
  • the present invention relates to a virtual reality-based portable eye examination apparatus and a examination method capable of performing various examinations on a subject using the same, and providing a stereoscopic image and a voice command to the subject together to accurately control the subject's movement during the examination Therefore, it can be usefully used for the development of a portable ophthalmologic examination device in the form of an HMD device and utilizing it for various examinations.

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Abstract

피검자에게 3차원 입체영상과 음성을 함께 제공하여 후속 검진의 효율성 및 정확성을 높일 수 있는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치가 제공된다. 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치는 이를 착용한 피검자에 대한 검진 수행 시 피검자의 정확한 움직임을 유도하여 검진의 정확성과 효율성을 높일 수 있다.

Description

가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치 및 이를 이용한 검진 방법
본 발명은 피검자에게 3차원 입체영상과 음성을 함께 제공하여 후속 검진의 효율성 및 정확성을 높일 수 있는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치 및 이를 이용한 검진 방법에 관한 것이다.
안진이란 '안구진탕(Nystagmus)'을 의미하며, 무의식적이고 빠른 눈의 리듬감 있는 운동을 말한다. 이러한 안진은 정상적인 상황에서도 특정한 조건에 의해 나타날 수 있으며, 이를 생리적 안진이라고 한다. 하지만, 안구, 신경, 뇌 등의 선천성 또는 후천성의 병변으로 일어나는 병적인 안진도 있다. 이러한 안진을 검사하는 것은 환자의 기관 장애의 임상 조사에 있어서 중요한 진단 수단이며, 오래전부터 안진 기록, 관찰, 검사 등에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다.
종래의 안진 검사로는 전기 안진 기록법(ENG: Electro-Nystagmo-Graphy), 전기 안구도 기록법(EOG: Electro-Oculo-Graphy), 광전기 안진 기록법(PENG: Photo-Electro-Nystagmo-Graphy), 프렌젤 안경 등이 있다.
상술한 ENG와 EOG는 매우 고가의 시스템으로 구축되고 있으나, 전위측정시의 기준선 변화에 따라 안구 운동의 기록이 방해될 수 있는 문제점, 테스트가 복잡하여 검사의 반복성이 적은 문제점 및 검사 시 환자의 피부에 직접 전극을 붙여야 하는 단점이 있다. 또한, PENG는 안구를 개방한 상태에서 검사가 행해져야 하는 문제가 있고, 프렌젤 안경은 안구 운동을 기록하거나 안구 운동을 저장할 수 없는 문제가 있다.
이에, 종래의 안진 검사를 위한 장치보다 상대적으로 환자의 안구 움직임과 방향을 용이하게 관찰 및 진단할 수 있는 비디오 안진 검사장치가 개발되었다. 최근 비디오 안진 검사장치는 환자에게 착용되는 착용형 기기로 발전되어 그 휴대성 및 사용성을 높이고 있다.
그러나, 기존의 착용형 비디오 안진 검사장치는 환자가 이를 착용한 상태에서 단순한 음성명령을 통해 환자의 움직임, 예컨대 안구 이동 및 자세 이동을 유도하고 있다. 이에 따라, 기존의 안진 검사장치를 이용하여 환자 검진 시, 환자가 정확한 움직임을 보이지 않게 되면 검사의 정확도가 현저하게 저하되어 검사의 신뢰성이 낮아지게 된다.
본 발명은 피검자에게 3차원 입체영상과 음성을 함께 제공하여 후속 검진의 효율성 및 정확성을 높일 수 있는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치 및 이를 이용한 검진 방법을 제공하고자 하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치는, 본체와 밴드로 구성되어 피검자에게 착용된다. 이러한 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치는, 상기 본체 내측에 구비되어 표시영상을 출력하는 제1디스플레이; 상기 제1디스플레이와 피검자의 양안 사이에 배치되어 상기 표시영상을 피검자에게 입체영상으로 제공하고, 상기 입체영상을 주시하는 피검자의 안구를 한번 이상 촬영하는 광학/촬영유닛; 및 선택된 검진 항목에 따라 피검자에게 상기 입체영상과 음성명령을 함께 제공하고, 상기 광학/촬영유닛에서 촬영된 하나 이상의 안구영상에 기초하여 피검자에 대한 검진을 수행하는 제어유닛을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용한 검진 방법은, 피검자에게 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치가 착용되어 피검자에 대한 검진을 수행한다. 이러한 검진 방법은, 피검자에 대한 검진 항목이 선택되면, 상기 검진 항목에 대응되는 검진용 입체영상을 생성하는 단계; 피검자에게 상기 검진용 입체영상과 함께 음성명령을 제공하여 상기 검진 항목에 따른 검진을 수행하는 단계; 검진에 따른 피검자의 검진 결과를 출력하는 단계; 및 상기 검진 결과를 이용하여 피검자에 대한 치료 가이드를 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치는 피검자에게 입체영상과 음성명령을 함께 제공하여 피검자에 대한 검진을 수행함으로써, 검진 수행 시 피검자의 정확한 움직임을 유도할 수 있으며, 따라서 검진의 정확성과 효율성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치는 다양한 입체영상 및 음성명령을 피검자에게 제공함으로써, 안진 검사 외에 안과 관련 분야의 검진 및 재활 등과 같은 다양한 분야에서 활용될 수 있어 활용성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2a는 도 1의 휴대용 안진 검사장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2b는 도 2a의 본체의 분해 사시도를 나타내는 도면이다.
도 2c는 피검자의 휴대용 안진 검사장치의 착용 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 광학/촬영유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 제어유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용한 검진 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용하여 피검자에 대한 안진 검사를 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용하여 피검자에 대한 시력 검사를 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용하여 피검자에 대한 시력 재활을 수행하는 방법은 나타내는 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자들은 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있으며 본 발명의 범위가 다음에 기술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2a는 도 1의 휴대용 안진 검사장치의 구조를 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a의 본체의 분해 사시도를 나타내는 도면이고, 도 2c는 피검자의 휴대용 안진 검사장치의 착용 상태를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 본 실시예의 가상현실(Virtual reality; 이하, VR) 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)는 사용자, 즉 피검자의 머리 부분에 착용되는 HMD(head mounted display; HMD) 기기 형태를 가질 수 있다. VR 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)는 본체(101)와 밴드(102)로 구성될 수 있다. 본체(101)는 피검자의 안면에 밀착되어 외부로부터 피검자의 시야를 차단하는 고글(goggle) 형태일 수 있다. 밴드(102)는 본체(101)를 피검자의 머리에 고정시킬 수 있다.
본체(101)는 전면케이스(110)와 후면케이스(120)의 결합으로 이루어질 수 있다. 본체(101) 내부 및 외부에는 디스플레이유닛(140), 광학/촬영유닛(130) 및 제어유닛(150)이 배치될 수 있다.
전면케이스(110) 및 후면케이스(120)는 외부의 광을 차단하는 프레임 구조를 가질 수 있다. 후면케이스(120)는 피검자의 안면에 접촉되므로, 접촉부분에 실리콘, 에폭시, 폴리우레탄 등으로 이루어진 유연성 및 가용성 재질의 씰링(미도시)이 구비될 수 있다. 이로 인해, 후면케이스(120)가 피검자의 안면에 완전하게 밀착될 수 있다.
디스플레이유닛(140)은 본체(101) 내부의 제1디스플레이(141)와 본체(101) 외부의 제2디스플레이(143)를 포함할 수 있다. 제1디스플레이(141)와 제2디스플레이(143)는 전면케이스(110)를 사이에 두고 배치될 수 있다.
제1디스플레이(141)는 제어유닛(150)의 제어에 따라 피검자에게 소정의 영상, 예컨대 피검자 양안 각각에 대응되는 좌안영상과 우안영상이 혼합된 영상을 표시할 수 있다. 제2디스플레이(143)는 제어유닛(150)의 제어에 따라 피검자의 안구 이미지 또는 피검자의 진단 결과를 외부로 표시할 수 있다.
제1디스플레이(141)와 제2디스플레이(143)는 각각 액정표시장치(LCD) 또는 유기발광표시장치(OLED)로 구성될 수 있다. 이때, 제2디스플레이(143)는 외부에서 터치 등을 통한 제어가 가능하도록 터치표시장치로 구성될 수도 있다.
광학/촬영유닛(130)은 본체(101) 내부에서 제1디스플레이(141)와 후면케이스(120) 사이에 배치될 수 있다. 광학/촬영유닛(130)은 제어유닛(150)의 제어에 따라 제1디스플레이(141)의 표시영상을 피검자에게 입체영상으로 제공할 수 있다. 또한, 광학/촬영유닛(130)은 제어유닛(150)의 제어에 따라 영상을 시청하는 피검자의 양안을 한번 이상 촬영하여 하나 이상의 촬영영상을 출력할 수 있다. 광학/촬영유닛(130)은 입체영상 제공의 정확성 및 피검자 촬영의 정확성을 높이기 위하여 후면케이스(120) 내에 삽입되는 형태로 구성될 수 있다.
제어유닛(150)은 본체(101) 내부에 배치되어 디스플레이유닛(140) 및 광학/촬영유닛(130)의 동작을 제어할 수 있다. 제어유닛(150)은 피검자에게 입체영상이 제공되도록 함과 동시에 검진을 위한 음성명령을 함께 제공할 수 있다. 이에, 피검자는 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)를 착용한 상태에서 제공되는 입체영상 및 음성명령에 따라 소정의 검진, 예컨대 안진 검사 또는 다양한 안과 관련 검사를 진행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)는 피검자가 기기를 착용한 상태에서 피검자에게 입체영상과 함께 음성명령을 제공하여 피검자에 대한 검진을 수행할 수 있다. 따라서, 종래의 휴대용 안진 검사장치와 대비하여 검진을 위한 피검자의 정확한 움직임을 유도할 수 있어 검진의 정확성 및 효율성을 높일 수 있다. 이하, 도면들을 참조하여 상술한 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 도 1의 광학/촬영유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 광학/촬영유닛(130)은 피검자의 양안 각각에 대응되는 제1유닛(131a) 및 제2유닛(131b)과, 두 유닛 사이의 가림막(136)을 포함할 수 있다. 제1유닛(131a)과 제2유닛(131b)은 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
제1유닛(131a)과 제2유닛(131b) 각각은 제어유닛(150)의 제어에 따라 제1디스플레이(141)의 표시영상(I_L, I_R)을 입체영상(SI_L, SI_R)으로 피검자에게 제공할 수 있다. 다시 말해, 제1디스플레이(141)는 좌안영상(I_L)과 우안영상(I_R)이 혼합되어 있는 2차원의 표시영상(I_L, I_R)을 표시하고 있고, 이러한 표시영상(I_L, I_R)은 제1유닛(131a)과 제2유닛(131b) 각각을 통과하면서 피검자에게 3차원 입체영상(SI_L, SI_R)으로 제공될 수 있다. 입체영상(SI_L, SI_R)은 피검자의 좌안에 대응되는 좌안입체영상(SI_L)과 피검자의 우안에 대응되는 우안입체영상(SI_R)을 포함할 수 있다.
또한, 제1유닛(131a)과 제2유닛(131b) 각각은 제어유닛(150)의 제어에 따라 입체영상(SI_L, SI_R)을 시청하는 피검자의 양안 각각을 한번 이상 촬영할 수 있다. 촬영된 영상은 제어유닛(150)으로 제공되어 피검자의 검진에 이용될 수 있다.
제1유닛(131a)과 제2유닛(131b) 각각은 하프미러(133a, 133b), 접안렌즈(134a, 134b), 편광렌즈(135a, 135b) 및 카메라(132a, 132b)를 포함할 수 있다.
각 유닛(131a, 131b)의 하프미러(133a, 133b)는 피검자의 양안 각각과 제1디스플레이(141) 사이에 배치될 수 있다. 하프미러(133a, 133b)는 피검자 또는 제1디스플레이(141)에 대하여 30~50도로 경사지게 배치될 수 있다.
하프미러(133a, 133b)는 투과와 반사를 동시에 할 수 있으며, 이에 대략 50:50의 투과비율과 반사비율을 갖는 거울로 구성될 수 있다. 하프미러(133a, 133b)는 배면, 즉 제1디스플레이(141)와 대응되는 면으로부터 입사되는 영상, 예컨대 입체영상(SI_L, SI_R)을 투과시켜 피검자에게 제공할 수 있다. 또한, 하프미러(133a, 133b)는 전면, 즉 피검자의 양안에 대응되는 면으로부터 피검자의 양안 이미지를 반사시킬 수 있다.
각 유닛(131a, 131b)의 접안렌즈(134a, 134b)는 하프미러(133a, 133b)와 제1디스플레이(141) 사이에 배치될 수 있다. 접안렌즈(134a, 134b)는 제어유닛(150)의 제어에 따라 입체영상(SI_L, SI_R)의 축간거리(Inter Ocular Distance; IOD)와 컨버전스(Convergence)를 조절할 수 있다. 이에 따라, 접안렌즈(134a, 134b)는 피검자에게 입체감 및 거리감이 조절된 입체영상(SI_L, SI_R)을 제공할 수 있다.
접안렌즈(134a, 134b)는 적어도 두 개의 렌즈, 예컨대 오목렌즈와 볼록렌즈의 조합으로 구성되는 레트로포커스(Retrofocus) 타입으로 구성될 수 있다. 접안렌즈(134a, 134b)는 제어유닛(150)에 의해 두 개의 렌즈 사이의 간격 또는 접안렌즈(134a, 134b)의 위치가 조정되어 피검자와 입체영상(SI_L, SI_R) 간의 입체감 및 거리감이 조절될 수 있다.
각 유닛(131a, 131b)의 편광렌즈(135a, 135b)는 접안렌즈(134a, 134b)와 제1디스플레이(141) 사이에 배치될 수 있다. 그러나, 편광렌즈(135a, 135b)는 하프미러(133a, 133b)와 접안렌즈(134a, 134b) 사이에 배치될 수도 있다.
편광렌즈(135a, 135b)는 제1디스플레이(141)의 표시영상(I_L, I_R)을 피검자의 양안 각각에 대응되도록 분리하여 통과시킬 수 있다. 다시 말해, 제1유닛(131a)의 편광렌즈(135a, 135b)는 표시영상(I_L, I_R) 중 피검자의 좌안에 대응되는 좌안영상(I_L)을 투과시킬 수 있다. 제2유닛(131b)의 편광렌즈(135a, 135b)는 표시영상(I_L, I_R) 중 피검자의 우안에 대응되는 우안영상(I_R)을 투과시킬 수 있다. 이러한 편광렌즈(135a, 135b)에 의해 제1디스플레이(141)의 표시영상(I_L, I_R)이 피검자에게 입체영상(SI_L, SI_R)으로 인지될 수 있다.
각 유닛(131a, 131b)의 카메라(132a, 132b)는 하프미러(133a, 133b)의 전면 상측부에 하나 이상 배치될 수 있다. 카메라(132a, 132b)는 제어유닛(150)의 제어에 따라 하프미러(133a, 133b)의 전면을 통해 반사되는 피검자의 양안을 한번 이상 촬영할 수 있다.
본 발명의 휴대용 안진 검사장치(100)는 본체(101) 내부가 외부 광이 차단되는 상태이므로, 각 유닛(131a, 131b)의 카메라(132a, 132b)는 적외선 카메라로 구성될 수 있다. 이때, 각 유닛(131a, 131b)에는 카메라(132a, 132b)의 피검자 양안 촬영 시 조명을 제공하는 하나 이상의 적외선 조명기(미도시)가 배치될 수 있다.
가림막(136)은 제1유닛(131a)과 제2유닛(131b) 사이에 배치되어 피검자의 양안 시야를 분리시킬 수 있다. 가림막(136)에 의해 표시영상(I_L, I_R)의 좌안영상(I_L)은 제1유닛(131a)을 통해 피검자의 좌안에 제공되고, 표시영상(I_L, I_R)의 우안영상(I_R)은 제2유닛(131b)을 통해 피검자의 우안에 제공될 수 있다.
도 4는 도 1의 제어유닛의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 제어유닛(150)은 제1디스플레이(141) 및 광학/촬영유닛(130)의 동작을 제어하여 피검자에게 입체영상(SI_L, SI_R)이 제공되도록 할 수 있다. 또한, 제어유닛(150)은 피검자에게 입체영상(SI_L, SI_R)과 함께 음성명령을 제공하여 피검자에 대한 검진을 수행할 수 있다.
제어유닛(150)은 센서부(210), 통신부(220), 저장부(230), 음성출력부(240), 영상제어부(250), 촬영제어부(260), 이미지처리부(270), 검진선택부(280) 및 검진부(290)를 포함할 수 있다.
센서부(210)는 도 2c에 도시된 바와 같이, 본체(101)의 내측 중앙부, 예컨대 피검자의 미간 중심에 대응되어 배치될 수 있다. 센서부(210)는 휴대용 안진 검사장치(100)의 상태, 예컨대 피검자의 자세 등에 따른 휴대용 안진 검사장치(100)의 기울어짐 등을 감지할 수 있다. 센서부(210)는 감지 결과를 후술될 검진부(290)로 제공할 수 있다. 센서부(210)는 중력센서, 3축 가속도센서, 3축 자이로센서 중 적어도 하나로 구성될 수 있다.
통신부(220)는 외부기기(미도시)와 유선 또는 무선 통신방식으로 연결되어 휴대용 안진 검사장치(100)와 외부기기 간의 통신을 수행할 수 있다. 통신부(220)는 휴대용 안진 검사장치(100)에 의한 피검자의 검진 결과를 외부기기로 전송하거나 또는 외부기기로부터 전송된 제어신호를 제어유닛(150)에 제공할 수 있다. 통신부(220)가 외부기기와 유선으로 연결되는 경우에, 휴대용 안진 검사장치(100)의 본체(101)의 외면에는 외부기기와 접속할 수 있는 소정의 인터페이스(미도시)가 형성될 수도 있다.
저장부(230)에는 제어유닛(150)의 동작 제어를 위한 프로그램이 저장되거나 피검자의 검진 결과가 저장될 수 있다.
음성출력부(240)는 검진부(290)에 의한 피검자의 검진이 수행될 때, 검진에 따른 음성명령을 피검자에게 제공할 수 있다. 음성명령은 입체영상(SI_L, SI_R)과 함께 피검자에게 제공될 수 있다.
영상제어부(250)는 제1디스플레이(141) 및 광학/촬영유닛(130)의 동작을 제어하여 피검자에게 입체영상(SI_L, SI_R)이 제공되도록 할 수 있다.
영상제어부(250)는 검진선택부(280)에 의해 선택된 검진 항목에 대응되는 표시영상(I_L, I_R)이 제1디스플레이(141)에 표시되도록 할 수 있다. 이때, 영상제어부(250)는 제1디스플레이(141)에서 두 개의 영상, 즉 좌안영상(I_L)과 우안영상(I_R)이 함께 표시되도록 할 수 있다. 영상제어부(250)는 좌안영상(I_L)과 우안영상(I_R)을 좌/우, 위/아래, 체스판 형태 또는 순차 프레임 중 하나의 방식으로 인코딩하여 제1디스플레이(141)에 출력할 수 있다.
영상제어부(250)는 광학/촬영유닛(130)의 동작을 제어하여 제1디스플레이(141)의 표시영상(I_L, I_R)의 입체감 및 거리감을 조절할 수 있다. 이에, 피검자는 광학/촬영유닛(130)을 통해 선택된 검진 항목에 대응되는 입체영상(SI_L, SI_R)을 제공받을 수 있다. 영상제어부(250)는 광학/촬영유닛(130)의 각 유닛(131a, 131b)에서 접안렌즈(134a, 134b)의 위치를 좌/우 방향, 예컨대 피검자의 양안에 대한 좌/우 방향으로 소정 조정하여 입체영상(SI_L, SI_R)의 축간거리, 즉 입체감을 조절할 수 있다. 또한, 영상제어부(250)는 광학/촬영유닛(130)의 각 유닛(131a, 131b)에서 접안렌즈(134a, 134b)의 위치를 전/후 방향, 피검자의 양안에 대한 전/후 방향으로 소정 조정하여 입체영상(SI_L, SI_R)의 컨버젼스, 즉 거리감을 조절할 수 있다.
이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 피검자는 제1디스플레이(141)의 표시영상(I_L, I_R)이 상기 제1디스플레이(141)의 후방에서 입체영상(SI_L, SI_R)으로 표시되는 것으로 인지할 수 있다. 물론, 영상제어부(250)는 피검자에게 제1디스플레이(141)의 전방에서 표시영상(I_L, I_R)이 입체적으로 표시되도록 광학/촬영유닛(130)을 제어할 수 있음은 자명할 것이다.
광학/촬영유닛(130)에 의해 거리감이 조절된 입체영상(SI_L, SI_R)과 피검자 간의 거리(D)는 선택된 검진 항목에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 휴대용 안진 검사장치(100)를 이용하여 피검자의 안진 검사를 할 경우에, 영상제어부(250)는 피검자와 입체영상(SI_L, SI_R) 간의 거리(D)가 대략 1m가 되도록 광학/촬영유닛(130)의 동작을 제어할 수 있다.
촬영제어부(260)는 광학/촬영유닛(130)의 카메라(132a, 132b)에 의해 피검자의 양안 각각이 적어도 한번 촬영되도록 할 수 있다. 촬영제어부(260)는 검진부(290)에 의한 피검자의 움직임이 제어된 상태에서 카메라(132a, 132b)의 촬영 동작을 제어할 수 있다.
이미지처리부(270)는 광학/촬영유닛(130)에 의해 촬영된 영상, 즉 피검자의 양안 각각에 대한 안구영상을 이미지 처리할 수 있다. 이미지처리부(270)는 이미지 처리의 결과물을 검진부(290)에 제공하여 피검자의 검진에 이용되도록 할 수 있다. 또한, 이미지처리부(270)는 이미지 처리의 결과물을 본체(101) 외부의 제2디스플레이(143)로 제공하여 외부로 표시될 수 있도록 할 수 있다. 이미지처리부(270)의 이미지 처리 결과물은 피검자의 안구 및 동공 각각에서 추출한 외곽라인 및 중심점 등을 포함할 수 있다.
검진선택부(280)는 다양한 검진 항목들 중에서 피검자의 검진 항목을 선택할 수 있다. 검진선택부(280)는 피검자에 대한 안진 검사 외에 다양한 안과분야의 검진, 예컨대 시력검사, 시력재활 등의 검진 항목들 중 하나를 선택할 수 있다. 검진선택부(280)에 의해 선택된 검진 항목에 따라 전술한 영상제어부(250) 및 촬영제어부(260)가 제1디스플레이(141) 및 광학/촬영유닛(130)의 동작을 제어할 수 있다.
검진부(290)는 검진선택부(280)에 의해 선택된 검진 항목에 따라 피검자에 대한 검진을 수행할 수 있다. 검진부(290)는 음성출력부(240)를 통해 피검자에게 음성명령을 제공하여 피검자가 입체영상(SI_L, SI_R)을 주시하도록 시선을 유도하고, 피검자의 움직임을 제어하여 선택된 검진 항목에 따른 검진을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용한 검진 방법을 나타내는 도면이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여 앞서 설명된 도 3 및 도 4를 함께 참조하여 피검자의 검진 방법을 설명하도록 한다.
도 5를 참조하면, 피검자가 검진선택부(280)를 통해 검진 항목을 선택한 후, 휴대용 안진 검사장치(100)를 착용할 수 있다(S10).
예컨대, 휴대용 안진 검사장치(100)의 제2디스플레이(143)에 다양한 검진 항목들이 표시될 수 있고, 피검자는 제2디스플레이(143)를 터치하는 동작을 통해 다양한 검진 항목들 중 하나를 선택할 수 있다. 또한, 피검자가 휴대용 안진 검사장치(100)를 먼저 착용하고, 외부의 의료진 등에 의해 피검자의 검진 항목이 선택될 수도 있다.
다음으로, 선택된 검진 항목에 따라 피검자에게 입체영상(SI_L, SI_R) 및 음성명령을 제공하여 선택된 검진 항목에 따른 피검자에 대한 검진을 수행할 수 있다(S20).
먼저, 제어유닛(150)의 영상제어부(250)는 선택된 검진 항목에 대응되는 표시영상(I_L, I_R)을 생성하여 제1디스플레이(141)에 표시되도록 할 수 있다. 이어, 영상제어부(250)는 광학/촬영유닛(130)의 동작을 제어하여 제1디스플레이(141)의 표시영상(I_L, I_R)을 피검자에게 검진용 입체영상(SI_L, SI_R)으로 제공할 수 있다(S21).
영상제어부(250)는 선택된 검진 항목에 대응되도록 2차원의 좌안영상(I_L)과 우안영상(I_R)이 혼합되어 있는 표시영상(I_L, I_R)을 생성하여 제1디스플레이(141)를 통해 표시할 수 있다. 이러한 표시영상(I_L, I_R)은 광학/촬영유닛(130)을 통과하면서 피검자에게 3차원의 입체영상(SI_L, SI_R)으로 제공될 수 있다.
이어, 영상제어부(250)는 선택된 검진 항목에 대응되도록 입체영상(SI_L, SI_R)의 입체감 및 거리감을 조절하여 검진용 입체영상(SI_L, SI_R)을 생성할 수 있다. 영상제어부(250)는 광학/촬영유닛(130)의 각 접안렌즈(134a, 134b)를 소정 방향으로 이동하여 피검자와 입체영상(SI_L, SI_R) 간의 축간거리 및 컨버젼스를 조절함으로써 입체영상(SI_L, SI_R)의 입체감 및 거리감을 조절할 수 있다.
검진용 입체영상(SI_L, SI_R)의 생성이 완료되면, 검진부(290)는 음성출력부(240)를 통해 검진에 따른 음성명령을 피검자에게 제공하여 입체영상(SI_L, SI_R)을 주시하는 피검자의 움직임을 제어할 수 있다(S23).
이어, 제어유닛(150)의 촬영제어부(260)에 의해 광학/촬영유닛(130)의 카메라(132a, 132b)가 피검자의 양안을 한번 이상 촬영하고, 이미지처리부(270)에서 하나 이상의 촬영영상을 이미지 처리할 수 있다(S25).
계속해서, 검진부(290)는 이미지처리부(270)에 의해 처리된 이미지, 즉 피검자의 안구 및 동공 이미지에 기초하여 피검자에 대한 검진을 수행할 수 있다(S27).
상술한 피검자의 검진 단계들(S21~S27)은 선택된 검진 항목에 따라 소정 횟수로 반복될 수 있다. 또한, 상술한 피검자의 검진 단계들(S21~S27) 중 일부는 선택된 검진 항목에 따라 일부가 생략될 수도 있다.
검진부(290)에 의한 피검자의 검진이 완료되면, 제어유닛(150)은 검진결과를 출력할 수 있다(S30). 검진 결과는 휴대용 안진 검사장치(100)의 제2디스플레이(143)를 통해 외부로 표시되거나 또는 통신부(220)를 통해 외부기기로 전송될 수 있다.
이어, 피검자의 검진 결과를 이용하여 피검자에게 치료 가이드를 제공할 수 있다(S40).
상기 단계(S40)에서 휴대용 안진 검사장치(100)는 치료 가이드에 기초하여 피검자에게 치료를 위한 입체영상 및 음성명령을 제공할 수 있다. 이에, 피검자는 휴대용 안진 검사장치(100)에서 제공되는 입체영상 및 음성명령의 치료 가이드에 따라 자가(self) 치료를 수행할 수 있다. 이를 위하여, 휴대용 안진 검사장치(100)의 제어유닛(150)의 저장부(230)에는 검진 항목별 다수의 검진 결과들 각각에 대응되는 치료 가이드가 저장될 수 있다.
한편, 상술한 치료 가이드를 제공하는 단계(S40)는 검진 단계(S27)와 함께 수행될 수 있다.
예컨대, 휴대용 안진 검사장치(100)는 피검자에 대해 선택된 검진 항목에 따라 검진을 순차적으로 수행하면서, 각 검진 단계마다 그 결과에 따른 치료 가이드를 실시간으로 피검자에게 제공할 수 있다. 이때, 휴대용 안진 검사장치(100)는 피검자에 대한 검진과 치료 가이드 제공을 반복하여 진행하면서 치료 가이드에 따른 피검자의 움직임을 제어할 수 있다. 또한, 휴대용 안진 검사장치(100)는 치료 가이드에 따른 피검자의 자가치료에 의한 검진 결과의 변화를 추적할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 휴대용 안진 검사장치(100)를 이용한 피검자의 검진 방법은, 휴대용 안진 검사장치(100)를 착용한 피검자에게 입체영상과 음성명령을 함께 제공하여 선택된 검진 항목에 따라 피검자에 대한 검진을 수행하고 그 결과를 출력할 수 있다. 이에, 피검자는 시각 및 청각으로 제공되는 입체영상과 음성명령에 따라 검진 진행 시 정확한 움직임을 보일 수 있고, 그에 따라 피검자에 대한 검진의 정확성 및 효율성이 높아지게 된다.
또한, 본 실시예의 휴대용 안진 검사장치(100)를 이용한 피검자의 검진 방법은, 검진 결과에 따른 치료 가이드를 피검자에게 제공할 수 있다. 이에, 피검자는 휴대용 안진 검사장치(100)를 착용한 상태에서, 제공되는 치료 가이드에 따라 자가치료를 수행할 수 있어 검진 및 치료의 효율성을 높일 수 있다.
도 6은 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용하여 피검자에 대한 안진 검사를 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
통상의 안진 검사는 피검자의 시선변화에 따른 검사와 피검자의 자세변화에 따른 검사로 구분될 수 있다. 이하에서는, 휴대용 안진 검사장치(100)를 이용하여 피검자에게 입체영상(SI_L, SI_R) 및 음성명령을 제공하고, 그에 따른 피검자의 시선변화로부터 피검자에 대한 안진 검사를 수행하는 것에 대해 설명한다. 그러나, 피검자의 자세변화에 따른 안진 검사에서도 본 발명의 휴대용 안진 검사장치(100)가 사용될 수 있음은 당연할 것이다.
도 6을 참조하면, 먼저 검진선택부(280)를 통해 안진 검사가 선택될 수 있다(S110).
이어, 제어유닛(150)의 영상제어부(250)에 의해 안진 검사를 위한 표시영상(I_L, I_R)이 생성되고, 이의 입체감 및 거리감 조절을 통해 안진 검사용 입체영상(SI_L, SI_R)이 생성될 수 있다(S120).
예컨대, 영상제어부(250)는 안진 검사를 위한 2차원 표시영상(I_L, I_R)을 생성하여 제1디스플레이(141)에 제공할 수 있다. 그리고, 영상제어부(250)는 광학/촬영유닛(130)의 접안렌즈(134a, 134b)의 위치를 조정하여 피검자에게 제공되는 입체영상(SI_L, SI_R)의 입체감 및 거리감을 조절함으로써 피검자에게 안진 검사를 위한 입체영상(SI_L, SI_R)을 제공할 수 있다. 이때, 안진 검사 시에는 피검자와 영상 간에 대략 1m의 거리가 요구되므로, 영상제어부(250)는 접안렌즈(134a, 134b)의 전/후/좌/우 방향의 위치 제어를 통해 피검자와 안진 검사용 입체영상(SI_L, SI_R) 간의 거리감을 조절할 수 있다.
다음으로, 검진부(290)는 센서부(210)의 센싱 결과에 기초하여 피검자의 움직임을 제어하고(S130), 피검자에게 입체영상(SI_L, SI_R)과 음성명령을 함께 제공하여 피검자에 대한 자발 안진(Spontaneous nystagmus) 검사를 수행할 수 있다(S140).
먼저, 검진부(290)는 음성출력부(240)를 통해 피검자에게 음성명령을 제공하여 피검자가 전방을 주시하도록 움직임을 제어할 수 있다. 이때, 검진부(290)는 영상제어부(250)를 통해 피검자의 전방으로 입체영상(SI_L, SI_R)이 제공되도록 하여 피검자의 시선을 유도할 수도 있다. 이어, 검진부(290)는 피검자의 정면, 즉 피검자의 양안 각각의 중앙에 입체영상(SI_L, SI_R)이 나타나도록 하고, 피검자의 양안이 입체영상(SI_L, SI_R)을 주시하도록 시선을 유도하는 음성명령을 제공할 수 있다. 이때, 검진부(290)는 피검자의 고개가 고정된 상태에서 눈을 움직이지 않도록 음성명령을 제공할 수 있다. 그리고, 광학/촬영유닛(130)이 입체영상(SI_L, SI_R)을 주시하는 피검자의 양안 각각을 한번 이상 촬영하고, 촬영영상을 이미지 처리하여 피검자에 대한 자발 안진 검사를 실시할 수 있다.
또한, 검진부(290)는 센서부(210)의 센싱 결과에 기초하여 피검자의 움직임을 제어하고(S130), 피검자에게 입체영상(SI_L, SI_R)과 음성명령을 함께 제공하여 피검자에 대한 주시 안진(Gaze nystagmus) 검사를 수행할 수 있다(S145).
먼저, 검진부(290)는 음성출력부(240)를 통해 피검자에게 음성명령을 제공하여 피검자가 전방을 주시하도록 움직임을 제어할 수 있다. 이때, 검진부(290)는 피검자에게 입체영상(SI_L, SI_R)이 제공되도록 하여 피검자의 시선을 유도할 수도 있다. 이어, 제어유닛(150)의 영상제어부(250)는 제1디스플레이(141)에 표시되고 있는 영상이 제1방향, 예컨대 피검자의 양안 각각에 대한 좌측방향으로 이동되도록 할 수 있다. 이때, 피검자는 광학/촬영유닛(130)에 의해 입체영상(SI_L, SI_R)이 제1방향으로 이동되고 있는 것으로 인지할 수 있다. 검진부(290)는 피검자의 고개가 고정된 상태에서 이동되는 입체영상(SI_L, SI_R)을 추종하도록 시선을 유도하는 음성명령을 제공할 수 있다. 이어, 광학/촬영유닛(130)이 입체영상(SI_L, SI_R)을 주시하는 피검자의 시선 추종에 따라 피검자의 양안 각각을 한번 이상 촬영하고, 촬영영상을 이미지 처리하여 피검자에 대한 좌측방향 주시 안진 검사를 실시할 수 있다.
다음으로, 제어유닛(150)의 영상제어부(250)는 제1디스플레이(141)에 표시되고 있는 영상이 제2방향, 예컨대 피검자의 양안 각각에 대한 우측방향으로 이동되도록 할 수 있다. 이때, 피검자는 광학/촬영유닛(130)에 의해 입체영상(SI_L, SI_R)이 제2방향으로 이동되고 있는 것으로 인지할 수 있다. 검진부(290)는 피검자의 고개가 고정된 상태에서 이동되는 입체영상(SI_L, SI_R)을 추종하도록 시선을 유도하는 음성명령을 제공할 수 있다. 이어, 광학/촬영유닛(130)이 입체영상(SI_L, SI_R)을 주시하는 피검자의 시선 추종에 따라 피검자의 양안 각각을 한번 이상 촬영하고, 촬영영상을 이미지 처리하여 피검자에 대한 우측방향 주시 안진 검사를 실시할 수 있다.
상술한 피검자에 대한 자발 안진 검사와 주시 안진 검사가 각각 완료되면, 검진부(290)는 검진 결과를 출력할 수 있다(S150). 검진 결과는 제2디스플레이(143)를 통해 외부로 표시되거나 또는 통신부(220)를 통해 외부기기로 전송될 수 있다.
이어, 피검자의 안진 검사 결과를 이용하여 피검자에게 안진 치료를 위한 치료 가이드를 제공하여 피검자에 의한 자가치료가 이루어지도록 할 수 있다(S160).
통상, 안진은 어지럼증 환자에게서 많이 나타나고 있으며, 어지럼증은 대부분 이석증에 의해 발생되고 있다. 이에, 상술한 안진 치료를 가이드하는 단계(S160)에서는, 이석증의 수술이 아닌 물리적 치료를 위한 가이드, 예컨대 Epley Maneuver, BBQ Maneuver, Reverse Eply Maneuver, Reverse Semont Maneuver 등의 치료 가이드를 제공할 수 있다. 이때, 휴대용 안진 검사장치(100)는 상술된 치료 가이드에 대응되는 입체영상 및 음성명령을 피검자에게 제공할 수 있다.
또한, 상술한 안진 치료의 가이드를 제공하는 단계(S160)는 피검자에 대한 안진 검사, 즉 자발 안진 검사(S140) 및 주시 안진 검사(S145)와 함께 수행될 수 있다.
다시 말해, 피검자가 휴대용 안진 검사장치(100)를 착용한 상태에서 자발 안진 검사 또는 주시 안진 검사가 수행되어 피검자의 안구 움직임이 추적되면, 휴대용 안진 검사장치(100)는 추적된 안구 움직임에 해당하는 치료 가이드를 실시간으로 피검자에게 제공할 수 있다.
이때, 휴대용 안진 검사장치(100)는 안진 치료를 위한 입체영상과 음성명령을 포함하는 치료 가이드를 피검자에게 제공할 수 있다. 그리고, 휴대용 안진 검사장치(100)는 광학/촬영유닛(130) 및 센서부(210)를 이용하여 제공된 안진 치료 가이드에 따른 피검자의 움직임 제어가 정확하게 이루어지는지를 확인하고, 확인 결과에 따라 다음 단계의 안진 검사와 안진 치료 가이드의 제공이 수행되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 휴대용 안진 검사장치(100)를 이용한 피검자의 안진 검사 방법은, 휴대용 안진 검사장치(100)를 착용한 피검자에게 시각 및 청각으로 제공되는 입체영상과 음성명령을 함께 제공하여 안진 검사를 수행함으로ㅆ, 안진 검사에 따른 피검자의 정확한 움직임을 제어할 수 있다. 이에 따라, 피검자의 안진 검사에 대한 정확성을 높일 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 피검자의 안진 검사 방법은, 피검자에게 안진 검사에 따른 치료 가이드를 입체영상 및 음성명령으로 제공함으로써, 피검자가 치료 가이드에 따라 안진에 대한 자가치료를 할 수 있어 안진 검사 및 그에 대한 치료의 효율성을 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)는 전술한 피검자에 대한 안진 검사 외에 다양한 안과 관련 검진에서 사용될 수도 있다. 이하, 도면을 참고하여 본 발명의 휴대용 안진 검사장치(100)를 이용하여 피검자에 대한 안과 검진을 수행하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용하여 피검자에 대한 시력 검사를 수행하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 제어유닛(150)의 검진선택부(280)를 통해 시력 검사가 선택될 수 있다(S210).
이어, 영상제어부(250)는 시력 검사를 위한 영상, 예컨대 숫자 또는 도형의 영상을 생성하고, 이의 입체감 및 거리감 조절을 통해 시력 검사용 입체영상(SI_L, SI_R)을 생성할 수 있다(S220).
영상제어부(250)는 시력 검사를 위한 2차원 영상을 생성하여 제1디스플레이(141)에 제공할 수 있다. 이어, 광학/촬영유닛(130)의 동작 제어를 통해 제1디스플레이(141)에 표시되는 영상의 입체감 및 거리감을 조절하여 입체영상(SI_L, SI_R)을 생성할 수 있다. 여기서, 통상의 시력 검사에서는 피검자와 시력검사표 간 4∼5m의 거리가 요구되므로, 영상제어부(250)는 접안렌즈(134a, 134b)의 전/후/좌/우 방향의 이동 제어를 통해 피검자와 시력 검사용 입체영상(SI_L, SI_R) 간의 거리감을 조절할 수 있다.
다음으로, 검진부(290)는 센서부(210)의 센싱 결과에 기초하여 피검자의 움직임을 제어할 수 있다(S230). 이어, 피검자의 좌안에 대응되는 시력 검사용 입체영상(SI_L, SI_R)과 음성명령을 함께 제공하여 피검자에 대한 좌안 시력 검사를 수행할 수 있다(S240).
검진부(290)는 피검자의 좌안에 대응되도록 시력 검사용 입체영상(SI_L, SI_R)이 출력되도록 하고, 피검자가 시력 검사용 입체영상(SI_L, SI_R)을 인지하여 피드백, 예컨대 음성을 출력하는 것을 감지할 수 있다. 이를 위해, 본 실시예의 휴대용 안진 검사장치(100)는 피검자의 음성을 수집할 수 있는 마이크(미도시)를 더 포함할 수 있다. 검진부(290)는 피검자의 피드백 음성에 따라 피검자에 대한 좌안 시력 검사를 수행할 수 있다. 이때, 영상제어부(250)는 피검자의 우안에 대응되는 영역이 암흑 상태가 되도록 제1디스플레이(141)의 우측 영역에 영상이 표시되지 않도록 제어할 수 있다.
또한, 검진부(290)는 센서부(210)의 센싱 결과에 기초하여 피검자의 움직임을 제어할 수 있다(S230). 이어, 피검자의 우안에 대응되는 시력검사용 입체영상(SI_L, SI_R)과 음성명령을 함께 제공하여 피검자에 대한 우안 시력 검사를 수행할 수 있다(S245). 이때, 영상제어부(250)는 피검자의 좌안에 대응되는 영역이 암흑 상태가 되도록 제1디스플레이(141)의 좌측 영역에 영상이 표시되지 않도록 제어할 수 있다.
상술한 피검자에 대한 좌안 및 우안 시력검사가 완료되면, 검진부(290)는 검진 결과를 출력할 수 있다(S250). 검진 결과는 제2디스플레이(143)를 통해 외부로 표시되거나 또는 통신부(220)를 통해 외부기기로 전송될 수 있다.
또한, 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)는 전술한 안진 검사 및 시력 검사 외에, 피검자의 재활훈련에도 사용될 수 있다. 이하, 도면을 참고하여 본 발명의 휴대용 안진 검사장치(100)를 이용하여 피검자에 대한 시력 재활을 수행하는 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 8은 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용하여 피검자에 대한 시력 재활을 수행하는 방법은 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 제어유닛(150)의 검진선택부(280)를 통해 시력 재활이 선택될 수 있다(S310).
영상제어부(250)는 시력 재활을 위한 영상, 예컨대 피검자의 안구 스트레칭 영상을 생성하고, 이의 입체감 및 거리감 조절을 통해 시력 재활용 입체영상(SI_L, SI_R)을 생성할 수 있다(S320). 영상제어부(250)는 2차원 스트레칭 영상을 생성하고, 광학/촬영유닛(130)의 동작을 제어하여 2차원 스트레칭 영상으로부터 스트레칭용 입체영상(SI_L, SI_R)을 생성할 수 있다.
다음으로, 검진부(290)는 센서부(210)의 센싱 결과에 따라 피검자의 움직임을 제어하고(S330), 영상제어부(250)를 통해 스트레칭용 입체영상(SI_L, SI_R)을 소정의 방향으로 이동시킬 수 있다(S340).
그리고, 음성명령을 통해 피검자가 안구의 움직임으로 이동되는 스트레칭용 입체영상(SI_L, SI_R)을 추종하도록 유도하여 피검자의 안구 움직임을 스트레칭을 할 수 있다(S350). 이러한 피검자의 안구 스트레칭은 수차례 반복 수행될 수 있으며, 이를 통해 피검자의 시력 재활이 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)는 피검자에게 입체영상과 음성명령을 함께 제공하여 피검자에 대한 검진을 수행할 수 있다. 이에, 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)는 피검자에 대한 검진 수행 시 피검자의 정확한 움직임을 유도할 수 있으며, 따라서 검진의 정확성과 효율성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 VR 기반의 휴대용 안진 검사장치(100)는 다양한 검진에 대한 입체영상 및 음성명령을 피검자에게 제공함으로써, 피검자의 안진 검사 외에 다양한 안과 관련 분야의 검진 및 재활에서 사용될 수 있으며, 이로 인해 휴대용 안진 검사장치(100)의 활용성이 높아질 수 있다.
본 발명은 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치 및 이를 이용하여 피검자에 대한 다양한 검진을 할 수 있는 검진방법에 관한 것으로, 피검자에게 입체영상과 음성명령을 함께 제공함으로써 검진 시 피검자의 정확한 움직임 제어가 가능하므로, HMD 기기 형태의 휴대용 안진 검사장치의 개발 및 이를 다양한 검진에 활용함에 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (15)

  1. 본체와 밴드로 구성되어 피검자에게 착용되는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치에 있어서,
    상기 본체 내측에 구비되어 표시영상을 출력하는 제1디스플레이;
    상기 제1디스플레이와 피검자의 양안 사이에 배치되어 상기 표시영상을 피검자에게 입체영상으로 제공하고, 상기 입체영상을 주시하는 피검자의 안구를 한번 이상 촬영하는 광학/촬영유닛; 및
    선택된 검진 항목에 따라 피검자에게 상기 입체영상과 음성명령을 함께 제공하고, 상기 광학/촬영유닛에서 촬영된 하나 이상의 안구영상에 기초하여 피검자에 대한 검진을 수행하는 제어유닛을 포함하는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학/촬영유닛은,
    피검자의 좌안에 상기 입체영상을 제공하고, 피검자의 좌안을 촬영하는 제1유닛;
    피검자의 우안에 상기 입체영상을 제공하고, 피검자의 우안을 촬영하는 제2유닛; 및
    상기 제1유닛과 상기 제2유닛 사이에 배치되어 피검자의 시야를 분리하는 가림막을 포함하고,
    상기 제1유닛과 상기 제2유닛 각각은,
    상기 제어유닛에 의해 피검자와 상기 입체영상 간의 축간거리 및 컨버젼스가 조절되는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1유닛과 상기 제2유닛 각각은,
    배면으로 입사되는 상기 입체영상을 투과시켜 피검자에게 제공하면서 전면을 통해 피검자의 양안을 반사시키는 하프미러;
    상기 하프미러의 반사영상을 촬영하는 하나 이상의 카메라;
    상기 하프미러와 상기 제1디스플레이 사이에 배치되고, 상기 제어유닛에 의해 위치가 제어되어 상기 입체영상의 축간거리 및 컨버젼스가 조절되는 접안렌즈; 및
    상기 접안렌즈와 상기 제1디스플레이 사이에 배치되고, 상기 표시영상 중 피검자의 양안 각각에 대응되도록 좌안영상과 우안영상으로 분리시켜 상기 접안렌즈에 상기 입체영상으로 제공하는 편광렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어유닛은,
    상기 선택된 검진 항목에 대응되어 상기 표시영상을 상기 제1디스플레이에 출력하고, 상기 광학/촬영유닛의 동작을 제어하여 상기 입체영상의 컨버젼스를 조절하는 영상제어부;
    상기 광학/촬영유닛의 촬영 동작을 제어하는 촬영제어부;
    상기 광학/촬영유닛의 상기 하나 이상의 안구영상을 이미지 처리하는 이미지처리부; 및
    상기 선택된 검진 항목에 대응되어 상기 이미지처리부의 처리 결과에 기초하여 피검자에 대한 검진을 수행하는 검진부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 영상제어부는,
    피검자의 양안 각각에 대응되는 좌안영상과 우안영상이 혼합된 상기 표시영상을 출력하고,
    상기 광학/촬영유닛의 렌즈 위치 제어를 통해 상기 입체영상의 컨버젼스를 조절하여 상기 제1디스플레이의 후방에서 상기 입체영상이 표시되도록 하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 영상제어부는,
    상기 광학/촬영유닛의 렌즈가 피검자의 양안 각각에 대하여 전/후/좌/우 방향 중 적어도 하나의 방향으로 위치가 조절되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 외부면에 배치되어 상기 제어유닛에 의한 피검자의 양안 이미지 및 진단결과를 외부로 표시하는 제2디스플레이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치.
  8. 피검자에게 착용되는 가상현실 기반의 휴대용 안진 검사장치를 이용한 검진 방법에 있어서,
    피검자에 대한 검진 항목이 선택되면, 상기 검진 항목에 대응되는 검진용 입체영상을 생성하는 단계;
    피검자에게 상기 검진용 입체영상과 함께 음성명령을 제공하여 상기 검진 항목에 따른 검진을 수행하는 단계;
    검진에 따른 피검자의 검진 결과를 출력하는 단계; 및
    상기 검진 결과를 이용하여 피검자에 대한 치료 가이드를 제공하는 단계를 포함하는 검진 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 검진용 입체영상을 생성하는 단계는,
    상기 검진 항목에 기초하여 피검자의 양안 각각에 대응되는 좌안영상과 우안영상이 혼합된 상기 표시영상을 생성하는 단계;
    광학/촬영유닛을 통해 피검자에게 상기 표시영상을 상기 입체영상으로 제공하는 단계; 및
    상기 광학/촬영유닛을 제어하여 피검자와 상기 입체영상 간의 축간거리 및 컨버전스가 조절된 상기 검진용 입체영상을 피검자에게 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검진 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 검진 항목에 따른 검진을 수행하는 단계는,
    상기 검진용 입체영상과 음성명령을 피검자에게 제공하여 피검자의 움직임을 제어하면서 광학/촬영유닛을 통해 피검자의 양안 각각을 촬영하여 하나 이상의 촬영영상을 출력하는 단계;
    상기 하나 이상의 촬영영상을 이미지 처리하여 출력하는 단계; 및
    처리된 이미지에 기초하여 상기 선택된 검진 항목에 따른 피검자에 대한 검진을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검진 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    피검자에 대한 안진 검사가 상기 검진 항목으로 선택되면,
    상기 검진을 수행하는 단계는,
    안진 검사용 입체영상을 생성하는 단계;
    피검자에게 상기 안진 검사용 입체영상과 함께 음성명령을 제공하여 피검자에 대한 자발 안진 검사 및 주시 안진 검사를 수행하는 단계; 및
    피검자에게 검사 결과에 따른 안진 치료 가이드를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 자발 안진 검사를 수행하는 단계는,
    피검자에게 상기 안진 검사용 입체영상을 주시하도록 시선을 유도하는 음성명령을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 주시 안진 검사를 수행하는 단계는,
    상기 안진 검사용 입체영상을 제1방향과 제2방향으로 각각 이동시키는 단계; 및
    피검자에게 이동되는 상기 안진 검사용 입체영상을 추종하도록 시선을 유도하는 음성명령을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검진 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 안진 검사용 입체영상은,
    광학/촬영유닛을 제어하여 피검자와 상기 안진 검사용 입체영상 간의 거리가 대략 1m가 되도록 조절되어 생성되는 것을 특징으로 하는 검진 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 안진 치료 가이드를 제공하는 단계는,
    상기 자발 안진 검사 및 주시 안진 검사가 수행되어 추적되는 피검자의 안구 움직임에 해당하는 상기 안진 치료 가이드를 피검자에게 실시간으로 제공하는 것을 특징으로 하는 검진 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    피검자에 대한 시력 검사가 상기 검진 항목으로 선택되면,
    상기 검진을 수행하는 단계는,
    시력 검사용 입체영상을 생성하는 단계; 및
    피검자에게 상기 시력 검사용 입체영상과 함께 음성명령을 제공하여 피검자의 좌안 및 우안 각각의 시력을 검사하는 단계를 포함하고,
    상기 시력 검사용 입체영상은,
    광학/촬영유닛을 제어하여 피검자와 상기 시력 검사용 입체영상 간의 거리가 4∼5m가 되도록 조절되어 생성되는 것을 특징으로 하는 검진 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    피검자에 대한 시력 재활이 상기 검진 항목으로 선택되면,
    상기 검진을 수행하는 단계는,
    안구 스트레칭용 입체영상을 생성하는 단계; 및
    상기 안구 스트레칭용 입체영상을 이동시키면서 피검자에게 이동되는 상기 안구 스트레칭용 입체영상을 추종하도록 유도하는 음성명령을 제공하여 피검자의 안구 움직임을 스트레칭하는 단계를 포함하고,
    상기 피검자의 안구 움직임을 스트레칭하는 단계는 반복 수행되는 것을 특징으로 하는 검진 방법.
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