KR100514241B1 - 안경렌즈의 양안 성능 평가방법, 그 성능의 표시방법과,표시장치 - Google Patents

안경렌즈의 양안 성능 평가방법, 그 성능의 표시방법과,표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 안경렌즈의 양안 성능을 평가 및 표시하는 방법 및 장치를 개시한다. 양 렌즈의 특정 위치를 통해서 관찰하였을 때, 시야 내 물체점에 대한 안경렌즈의 양안 성능을 나타내는 양안 성능지수를 정의한다. 그 시야 내의 모든 물체점에 대해 상기 양안 성능지수를 취득한다. 대응한 물체점을 볼 때의 양안 성능지수의 값에 따라서 농담값 또는 일련의 주 RGB 색 휘도를 각 화소에 부여하는 시야 내의 화상이 생성되어 표시된다.

Description

안경렌즈의 양안 성능 평가방법, 그 성능의 표시방법과, 표시장치{METHOD FOR EVALUATING BINOCULAR PERFORMANCE OF SPECTACLE LENSES, METHOD FOR DISPLAYING SAID PERFORMANCE AND APPARATUS THEREFOR}
본 발명은, 직접 평가할 수 있을 정도의 안경렌즈의 양안 성능을 표시하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
안경렌즈 성능표시방법으로서는, 렌즈표면의 평균도수(average refractive power)와 비점수차를 구하여, 그 분포를 렌즈표면 상의 등고선으로 나타내는 방법 등이 알려져 있다.
그렇지만, 렌즈표면의 평균도수와 렌즈표면의 비점수차는, 통상 렌즈표면의 곡면성능을 나타낼 뿐이고, 렌즈를 통해서 외계를 관찰할 때의 렌즈의 성능을 직접 나타낼 수는 없다. 안경 착용자의 시력으로 렌즈를 통해서 외계를 관찰할 때의 성능을 고려한 방법으로서, 본 발명자들은, 안경렌즈를 통해서 시야를 관찰하였을 때 보이는 방법을 시뮬레이션하는 안광학계의 시뮬레이션방법을 제안하고 있다. 이 방법은, 눈의 망막면에 투영되는 광학상이 아니라, 시야 내의 모든 물체점에 대하여 안구를 회전시켜, 중심으로 잡은 화상을 연결하여 얻은 화상으로서 정의하는 회전 망막상을 생성하여 사용하는 방법이다. 회전 망막상은, 안경렌즈를 통해서 눈으로 인식된 화상에 가깝다. 회전 망막상과 그 동화상은, 안경렌즈를 통해 외계를 볼 때인식될 수 있는 흔들림, 왜곡 및 흐려짐을 나타낼 수 있다. 이 방법은, 예를 들면, 1999년 10월 12에 출원된 미국특허번호 09/415,498호에 기재되어 있다. 그렇지만, 회전 망막상은, 화상 내의 각 물체점을 볼 때의 렌즈결상성능을 화상에 반영한 결과에 있어서, 결상성능 그 자체를 직접 나타낸 것이 아니다. 예를 들면, 화상의 휘도변화가 적은 부분에서는, 점확산 함수(PSF: point spread function)가 다르더라도 회전 망막상이 같은 결과가 되는 경우도 있다. 그리고, 화소수가 적은 원화상의 경우에서는, 확장 범위가 작은 PSF를 완전히 반영할 수 없다.
본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서, 렌즈를 통해 외계를 볼 때 안경렌즈 성능을 표시하고, 직접 평가할 수 있는 성능지수를 표시하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 성능지수는, 명료지수 뿐만 아니라 평균도수에러(average power error), 잔여 비점수차, 변형지수 등을 포함한다.
그러나, 회전 망막상(PRI)과 성능지수화상 모두가 단안 시력에 의거한다. 인간은 보통 두 눈으로 보기 때문에 단안 특성만을 사용하여서 시각적 성능을 평가하는데 불충분하다.
본 발명자는, 좌우 눈에 각각 착용한 2개의 안경렌즈를 통해 관찰자가 양안적으로 보는 것을 시뮬레이션하는 방법을 제안하였다. 이 화상을 양안협동 회전 망막상이라고 부른다.
단안 회전 망막상처럼, 상기 양안협동 회전 망막상도, 그 자체의 시각적 성능을 표시하는데 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 안경렌즈의 양안 성능을 평가하는 방법을 제공하는데 목적이 있다. 또한, 본 발명은, 단안 시력에서 양안 시력으로의 단순한 유추 그 이상이다. 관찰자가 자신의 두 눈으로 관찰할 때 시각적 성능에만 영향을 주는 많은 요소가 있다.
본 발명은, 관찰자가 좌우 양쪽 안경렌즈를 통해서 시야를 관찰하였을 때 안경렌즈의 양안 성능을 표시하는 방법에 있어서,
시야 내의 물체점을 볼 때 안경렌즈의 양안 성능을 나타내는 양안 성능지수를 정의하는 공정과,
상기 시야 상에 분포된 복수의 물체점에 대한 양안 성능지수를 취득하는 공정과,
상기 얻어진 양안 성능지수의 크기를 시각적으로 이해 가능한 형태로 표시하는 공정을 포함하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법을 제공한다.
[발명의 실시예]
(제 1 실시예)
이하, 이들 도면을 참조하면서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안경렌즈 양안 성능 표시방법을 설명한다.
본 실시예의 안경렌즈의 양안 성능 표시하고, 관찰자가 자신의 앞에 착용된 안경렌즈를 통해 시야 내의 3차원 CG 물체를 관찰할 때 안경렌즈의 양안 성능지수의 정지 화상을 표시하는 방법이다. 여기서, 이 화상을 양안 성능지수 화상이라고 부른다. 이 양안 성능지수 화상은, 이 화상의 각 화소에 대하여, 단색 명도 또는 RGB 색 명도가 물체점의 실제 색 또는 밝기로 나타나거나 나타나지 않지만, 양안적으로 좌우 안경렌즈를 통해 그 물체점을 볼 때의 양안 성능지수의 값을 나타낸 시야의 디지털 화상과 같은 것이다.
양안 성능지수는, 요약 개념이다. 이 양안 성능지수는, 일부 형태의 양 또는 값으로 설명될 수 있다. 그들 중 일부는, 좌우 안경렌즈의 양안 잔여 보정에러와 같은 단안 시력, 양안 명료지수, 양안 점 변형 지수 등과 유사하다. 다른 것으로는, 양안 수직편각(vertical deviation angle), 폭주와 조절간의 편차, 부등상시(aniseikonic) 지수 등과는 구별된다.
또한, 시야의 화상은 몇 가지 형태가 있다. 그 화상은, 어떤 왜곡도 포함하지 않도록 안경 안 쓴 눈으로 관찰된 원화상이어도 된다. 또한, 이 원화상은, 광학계의 물체공간에 있는 화상으로서 생각할 수 있다. 시야의 화상도, 렌즈에 의해 생긴 왜곡을 포함한 왜곡 원화상이어도 된다. 또한, 이 왜곡 원화상은, 광학계의 화상 공간에 있는 화상으로서 생각할 수 있다. 특정 형태의 시야의 화상도 있다. 예를 들면, 종횡 좌표가 관찰자가 시야내의 대응 물체점을 보는 것을 통해 안경렌즈(좌 또는 우)의 표면의 위치를 나타낸 화상이 있다. 이 화상은, 성능이 문제점이 있을 경우 그 위치를 직접 고정하는데 도움이 된다.
본 실시예의 방법은, (1) 원화상 생성공정, (2) 왜곡 원화상 생성공정, (3) 안경프레임 위치 취득공정, (4) 양안 성능지수 취득공정, (5) 양안 성능지수 화상 생성공정으로 이루어진다.
(1) 원화상 생성공정
본 공정은, 가상 3차원공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성해 배치하고, 가상 3차원공간 내의 특정한 위치에 양안회전중점을 두고, 이 양안회전중점을 정점으로 하고, 특정한 중심시선의 방향을 중심축으로 하는 특정시야 각추범위로서 정의된 가상물체의 화상을 원화상으로서 생성하고, 복수의 물체점 각각에 대하여, 상기 원화상의 화소에 대응하는 각 물체점 위치와 양안회전중점 사이의 거리로서 정의된 물체점 거리를 구하는 공정이다. 이 공정을 더욱 상세히 설명한다.
a. 원화상에 대한 가상물체의 생성
우선, 주지의 컴퓨터 그래픽 수법에 의해서, 가상 3차원공간에 가상 물체를 생성하여 배치한다. 예를 들면, 책상, 의자 및 다른 가구 등을 실내에 배치하고, 혹은 가상의 야외에 화단, 수목, 표식 등을 배치한다.
b. 원화상의 생성
단안 회전의 양 중심점으로서 정의된 양안회전중점을 가상 3차원 공간의 특정한 위치에 둔다. 이후, 시야 내보다 위에 생성된 가상물체의 화상으로서 원화상을 생성한다. 이 시야는, 양안회전중점을 정점으로 하고 또한 특정한 중심시선의 방향을 중심축으로 한 특정각추범위로서 정의된다. 특히, 도 2에 나타낸 것처럼, 좌우 단안 회전중심점 OL 및 OR의 중점인 양안회전중점 O를 정점으로 하고, 또한 OROL선과 수직한 중심시선방향 OA를 따라 연장하는 중심축으로 한 각추 A1A 2A3A4를 시야로서 시야는 정의된다. 이 시야 내에 생성되어 원화상으로서 화상을 정의한다. O를 원점으로 하고 AO선을 x축으로 한 카테시안(Cartesian) 좌표계에 있어서 시야각추 내의 임의의 물체점 P(x, y, z)의 원화상 좌표는, μ=y/x, ν=z/x로 한다. 시야 내의 각 물체점을 이와 같이 화상에 투영하면 공간상 임의의 직선이 화상상에 직선으로서 비친다. 이 때문에, 왜곡이 없는 투영이 된다. 이 투영법에서 각 물체점을 나타낸 화상을 원화상으로서 사용한다.
c. 물체점에 대한 물체 거리의 취득
원화상 생성공정에서는 물체점 P(x, y, z)의 좌표값으로부터 얻어진 물체거리인 양회전중심점 O와 상기 물체점 사이의 거리도 구한다.
(2) 왜곡 원화상 생성공정
이 공정은, 안경렌즈를 통해서 원화상 시야를 볼 때 생기는 왜곡을 포함시킨 화상을 생성함과 동시에, 각 물체점을 볼 때 사용하는 안경렌즈 표면위치를 구한다. 양안에 의한 물체점의 위치는, 양안협동 회전방향으로 나타낸다. 양안협동 회전방향의 정의는, 양안 공간감각을 결정하는 열쇠이다. 본 발명자의 연구에 의하면, 양안협동 회전방향의 정의는 이하의 원칙을 지켜야 한다.
1. 좌우단안 회전방향에 의해 결정되는 양안협동 회전방향은 단일한 유일한 방향이다.
2. 좌우단안 회전방향의 변화에 대해, 양안협동 회전방향은 연속적으로 변화한다.
3. 양안협동 회전방향에 따른 공간감각은, 좌우 단안 모두의 방향에 따른 공간감각에 가깝다.
양안협동 회전방향의 정의방법의 하나로, Hering 법칙을 이용하는 방법이 있다. Hering 법칙이란, Hering 씨가 1868년에 제창한 법칙으로, 좌우양안이 항상 동량, 동일 또는 반대방향으로 회전한다는 것이다. 요컨대, 공간상 임의의 한 점을 보기 위한 양안회전운동은, 동향 안구운동(Version)과 이향 안구운동(Vergence)의 이항으로 분해할 수 있다.
도 3에 도시된 것처럼, P점을 볼 때의 양안 각각의 회전은, 양안 동일방향으로 동일각도ζ의 회전인 동향 안구운동과, 양안 회전중심과 P점의 3점을 포함하는 평면인 시선평면에 있어서 반대방향으로 동일각도 β/2의 회전인 이향 안구운동으로 나눌 수 있다. 동향 안구운동 방향을 양안협동 회전방향으로서 정의하는 경우, 그 방향은 좌우 단안 회전방향의 각도의 이등분선 상에 있다. 다시 말해, 좌우 단안 회전방향의 단위벡터가 및 로 나타낼 경우, 양안협동 회전방향의 단위벡터는 아래와 같이 나타낸다.
이때의 각 β는, 폭주각이다.
Hering 법칙은 좌우양안을 완전히 평등하다고 가정하고 있다. 하지만, 실제로는 정도의 차이가 있지만, 한쪽의 눈이 다른쪽 눈과 비교하여 우세한 역할을 하는 우위안(dominant eye) 현상을 관찰할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 효력계수 k를 도입하여, 양안협동 회전방향의 단위벡터는 다음과 같은 식으로 정의된다:
여기서, 0≤k≤1이다.
좌우 시선간의 각도의 이등분선방향을 가지고 양안협동 회전방향이라고 정의하면, 문제점이 있다. 모든 물체점에의 양안협동 회전방향이 한 점에 교차하지 않는다는 문제점이 있다. 이 문제점은, 안경을 안 쓴 눈의 경우에도 물체점의 형상이 이미 변했기 때문에 새로운 변형 정의를 필요하게 한다.
그 문제점을 피하기 위해서, 본 발명자는 새로운 양안협동회전에 관한 정의를 제안한다. 이 양안협동 회전방향은, 좌우안구회전 중심의 중점(O)을 향하여 모이는 좌우 시선에서 폭주 주시(convergence fixation)점(P)으로부터의 방향으로서 정의된다. 안경 안 쓴 눈의 경우, 폭주 주시점은, 정확히 물체점이다. 안경렌즈를 통해서 물체점을 볼 때의 양안협동 회전방향은, 렌즈의 굴절효과를 생각해야 한다. 여기서, 좌우 양안의 회전방향은 반드시 물체점을 향해 배향되지 않고, 안경렌즈의 각 후면, 즉 각 단안 회전방향을 지나간 후 각 단안 주광선을 따라 배향된다. 여기서, 여기서, 상기 단안 주광선은, 물체점으로부터 출사되고 단안 회전중심을 향해 안경렌즈를 통과한 광선으로서 정의한다. 따라서, 상기 안경 안쓴 눈의 경우에 좌우 양안 회전방향으로부터 양안협동 회전방향을 구할 수 있다.
그러나, 안경렌즈를 통해서 물체점을 볼 때에, 우회전중심 OR로부터 인출되고 좌우 단안 회전방향을 향해 배향된 우시선은, 반드시 모이지 않는다. 도 5에 나타낸 것처럼, 우 단안 회전방향 및 OROL을 포함하는 우안 시선 평면과, 좌 단안 회전방향 및 OROL을 포함하는 좌안 시선 평면은, 서로 겹치지 않는다. 이 경우의 폭주 주시점(P')을 다시 정의해야 한다.
본 발명에서는, 양안 시선평면을, 상기 방향 ,과 사이의 각도의 이등분 및 OROL을 포함하는 평면으로서 정의한다. 양안 시선 평면에의 과 의 양 투영은, 이 투영이 서로 교차하는 점 P'을 갖는다. 그래서, 이점 P'을 폭주 주시점이라고 정의한다. 양안협동 회전방향은, 상기 방향 , 과 사이의 각도의 이등분, 또는 P'에서 중점 O로의 방향으로서 정의된다.
원래의 시야에서와 안경렌즈를 통해서 본 시야에서의 물체점의 위치, 또는 렌즈 통과 후 시야의 위치를 정의한다. 왜곡 원화상은, 원래의 시야에서부터 렌즈 통과 후 시야까지의 해당 물체점의 위치 변화에 의해 결정된 새로운 위치로 원래의 화상의 각 화소를 대체한 화상과 같은 것이다.
시야 중심에 있는 물체점은, 원래의 시야로부터 렌즈 통과 후 시야의 위치를 변화시키지 않는다. 이 물체점을 볼 때, 응답 방향 회전 및 주광선, 단안 및 양안, 우 및 좌는, 중심 양안협동 회전방향 또는 우 중심 주광선의 방향으로부터 형용사 "중심(central)"을 갖는다고 부른다. 원래의 시야에서와 렌즈 통과 후의 시야에서, 중심 양안협동 회전방향의 방향은, 카테시안 좌표계의 각 x-축으로 한다. 양 카테시안 좌표계는, 그 중점 O를 원점으로 한다.
중심 양안협동 회전방향은, 좌우 중심 주광선이 소정 위치에서 좌우안경렌즈를 통과하는 광선 추적법에 따라 결정할 수 있다. 도 4에 나타낸 것처럼, 시야중심 물체점 A(x0, 0, 0)와 좌우단안 회전 중심점 OR(0,0,-d/2)과 OL(0,0, d/2)와의 사이에 안경렌즈를 배치하면, 중심 물체 A를 보기 위해서는, 오른쪽 안구가 ORA 방향이 아니라 오른쪽 안경렌즈의 우광선의 위치를 향하는 즉, ORBR 방향으로 회전할 필요가 있다. 또한, 왼쪽 안구가 OLA 방향이 아니라 왼쪽 렌즈의 좌광선의 위치를 향하는 즉, OLBL의 방향으로 회전할 필요가 있다. 광선 ABROR과 ABLOL은 각각 오른쪽 및 왼쪽 중심 주광선이다. 그 벡터 BLOL과 BROR은, 각각 좌우 중심 단안 회전방향이다. 그들의 단위 벡터 과 은, 중심 양안협동 회전방향, 즉 렌즈 통과 후 시야에서의 x'축을 취득하는데 사용된다.
좌우 중심 중심 단안 주광선의 각 안경렌즈의 위치, 즉 주광선 통과위치 BL와 BR은 독립적으로 설정할 수 있는 것은 아니고, 단안 회전 중심사이의 간격 d와 물체점까지의 거리에 영향을 받는다.
렌즈 통과 후 시야에서의 다른 물체의 위치는, 물체점을 볼 때의 양안협동 회전방향으로서 취득될 수 있다. 도 4에 도시된 것처럼, 임의의 점 P(x, y, z)에 대해 좌우 주광선 PQLOL 및 PQROR을 추적하여, 폭주 주시점 P'(x', y', z')을 취득한다. 이 P'(x', y', z')은, 렌즈 통과 후 시야에서의 위치이다. 왜곡 원화상에서는, (μ=y/x, ν=z/x)의 원화상에서의 위치로부터 (μ'=y'/x', ν'=z'/x') 위치로 대체된다. 한편, 각 안경렌즈(QL 및 QR) 상의 좌우 주광선 위치도 구해진다.
왜곡 원화상 생성공정에서는, 시야 내 모든 물체점에 대하여 광선추적계산을 행하여, 양안협동 회전방향과 좌우 주광선 안경렌즈 통과위치를 구할 필요가 있지만, 스플라인 보간법이라는 수학법을 사용하면, 일정한 오차범위 내에서 적은 계산량으로 양안협동 회전방향과 좌우 주광선 안경렌즈 통과위치를 취득하는 것이 가능하다.
(3) 안경 프레임 위치 취득공정
이 공정은, 왜곡 원화상 생성공정에서 얻어진 좌우 안경렌즈의 주광선 통과위치의 데이터를 사용하여, 좌우 안경 프레임의 가장자리 및 숨은 마크의 원화상 또는 왜곡 원화상 상에서의 위치를 구하고, 안경 프레임 마크 화상을 생성하는 공정이다. 안경 프레임 마크 화상과 원화상 또는 왜곡 원화상과 대비함으로써, 화상 상 모든 물체가 좌우 안경렌즈의 어떤 위치를 통해서 관찰되는가를 정확히 파악할 수 있다.
(4) 양안 성능지수 취득공정
이 공정에서는, 원화상 또는 왜곡 원화상의 각 화소에 대해, 양안 성능지수를 취득한다. 양안 성능지수로는, 양안 교정 도수 에러, 양안 명료지수, 양안 점변형 지수, 양안 수직편각, 폭주와 조절간의 편차, 부등상시지수 등이 있다. 이들 모둔 양안 성능지수는, 해당 물체점으로부터의 양쪽 좌우 주광선을 추적하고, 각 단안 회전방향을 향하여 양안이 회전하는 조건하에서 취득한다. 양안 명료지수와 같은 일부의 경우에, 조절 대응 단안 광학계는, 각 좌우 눈에 도입되어야 한다. 양안의 조절도수는, 각 좌우 렌즈의 굴절력의 부족에 따라 개별적으로, 또는 안광학의 이론에 따른 이상적인 값, 또는 다른 값으로 설정될 수 있다.
a. 양안 잔여 교정에러 취득공정
도 10에 도시된 것처럼, 임의의 물체점 P로부터 발사되는 광선이, 렌즈 제1 면 Q점에서 굴절되어 회전중심 O로 향한다. 그 P점을 볼 때의 렌즈굴절효과는, P점을 중심으로 하는 구면파 또는 평면파(P가 무한대일 경우)가 광선에 따라 전파하여, 광선과 후방정점구면(회전중심 O를 중심으로 하고, 렌즈 후방정점 C를 통과하는 구면)의 교점 R에 도달했을 때의 파면의 형상으로 나타낼 수 있다. 상기 점 R을 원점, RO 방향을 x축으로 한 로컬 좌표계에서, 점 R 근방의 파면형상은, 일반적으로 아래식으로 나타낼 수 있다:
Dyy, Dyz 및 Dzz는 광선 추적법을 사용하여 구할 수 있다.
한편, 난시를 가진 눈의 굴절상태는, 점 R에서 교정파면형상으로 나타낼 수 있다. 가령 난시도수와 방향을 포함시킨 원용교정파면을 다음식으로 나타낼 수 있다:
Cyy, Cyz 및 Czz는, 상기 설명으로부터 구해질 수 있다.
조절의 크기는 점 R에의 파면으로서 다음과 같이 나타낼 수 있다:
여기서, A는 조절도수의 크기이고, 눈이 조절되는 동안에 별다른 난시가 일어나지 않는다고 가정한다
잔여 파면은 아래식으로서 정의된다:
그 후, 상기 잔여도수 및 상기 잔여난시를 위 식으로부터 아래와 같이 구해진다:
이 잔여 도수 및 잔여 난시를 사용하여 양안 잔여 교정 에러를 평가할 수 있다. 이상적으로는, 그들의 모두는 0이다. 상기 잔여도수, 즉 Save=0을 교정하기 위해서, 조절도수는,
이다. 그러나, A 값은 0 내지 Amax의 범위내의 값으로 할당되어야 한다. 그래서, A는 다음식으로서 나타낸다:
양안 시력의 경우, 양안의 조절도수는, 상기 식으로 결정된 각 값 AR 및 AL을 각각 개별적으로 부여될 수 있거나, 생리광학의 이론에 따라 이상적인 값으로 부여될 수 있다. 이상적인 값 A는, AR 과 AL 사이의 최소이어도 되고, AR 와 AL의 평균, 폭주와 가장 균형을 이루는 값, 가장 명료한 망막상을 얻을 수 있는 값이어도 된다. 본 실시예에서, 이상적인 값 A는 AR 와 AL에 부여된다. 양안 시력의 경우에, 양안의 잔여도수 난시뿐만 아니라, 좌우 눈 사이의 차이가 감소된다. 여기서, 평균 파면 및 미분파면은 다음식으로서 정의된다:
여기서, 잔여도수 난시도 양안 잔여 교정에러로서 사용될 수 있다.
시야 내의 모든 물체점에 대하여 광선 추적 계산을 행하여 양안 잔여 교정 에러를 구해야 하지만, 스플라인 보간법이라는 수학법을 사용하면, 일정한 범위 내의 계산 에러를 제어함과 동시에 적은 계산으로 양안 잔여 교정에러를 취득하는 것이 가능하다.
b. 폭주와 양안 수직편차 취득공정
시야 내의 물체점을 관찰자가 양안으로 보면, 도 3에 도시된 것처럼, 관찰자는, 양안 회전의 동향 안구운동 성분의 방향과 상기 폭주각 β으로부터 구해질 수 있는 거리에서 위치한다는 것을 안다. 관찰자가 안경을 쓰고 동일한 물체점을 볼 경우, 좌우 양시선 방향, 즉 도 4에 도시된 것처럼 단안회전 변경이 변화되었다. 좌우 단안 회전방향 OLQL과 ORQR의 연장선의 교점 P'이 존재하면, 폭주각은 각 OLP'OR 이다. 하지만, P'는 반드시 존재하지 않는다.
도 5에 도시된 것처럼, (단위벡터 를 갖는) QROR과 OROL를 포함하는 우시선평면과, (단위벡터 를 갖는) QLOL과 OROL를 포함하는 좌시선평면은 서로 겹치지 않는다. 이 경우의 폭주 주시점(P')은, 왜곡 원화상 생성공정에 설명된 것처럼, 이 경우에 재정의 되어야 한다. 본 발명에서, 양안 시선평면은, 방향 , 과 사이의 각도의 이등분선 및 OROL을 포함하는 평면으로서 재정의된다. 양안 시선평면상의 과 의 투영 모두는, 서로 교차하는 점 P'를 갖는다. 그 후, 이 점 P'은, 폭주 주시점으로서 정의되고, 폭주각 β은 OLP'OR 각으로서 정의된다. β은, P'가 무한 거리에 있을 경우 0이다. β은, 양안이 개산되므로(divergent) P'가 후면측에 있는 음의 값을 취한다.
폭주 크기는, 상기 거리 OP'역수 즉, 대략
에 의해 평가된다(도 3 및 도 4). 본 발명에서 이 값은 폭주값(power of convergence)으로서 정의된다. 이 정의에 의해, 상기 조절과 폭주를 용이하게 비교할 수 있고, 그들 모두는, 생리광학에 따라 서로 밀접한 관계를 갖는다. 물체점을 안경렌즈 없이 볼 때, 폭주값과 조절도수는, 거의 같다. 한 쌍의 안경렌즈를 착용할 경우, 그들 간의 괴리(disagrement)가 일어나기도 한다. 이 괴리는, 안경렌즈를 착용하는 동안 불쾌감의 이유일 수도 있다. 따라서, 양안 성능지수는, Pconv-A로서 정의되고, 이때, A는 상기 양안 잔여 교정에러 취득공정에서 결정된 이상적인 조절도수이다. 안경렌즈를 착용하는 동안 또 다른 불쾌감의 이유는, 좌우 단안 회전 방향간의 수직편차일 수도 있다. 도 5에 도시된 것처럼, 양안 시선 평면이 서로 일치하지 않는 경우에, 양안 서로 다른 각도로 수직으로 회전해야 한다. 이것으로 양안은 그 눈의 생리에 따른 동일한 각도를 반드시 수직으로 회전하기 때문에 불쾌감이 생길 수도 있다. 이러한 경우는, 상사위(hyperphoria) 또는 하사위(hypophoria)의 경우와 유사하다. 이 때문에, 양안 성능지수는, 두 눈간의 수직회전각의 차이로서 정의된다.
도 5에 도시된 도면의 하부에서 사각형 각추로부터 폭주각과 수직편각을 얻을 수 있고, 이때, 과 은, 좌우 단안 회전방향의 단위벡터이고, 는 과 사이의 각도의 이등분선이고, AB선은 OROL 및 를 포함하는 양안 시선 평면에 있고, CD는 을 포함하고 그 양안시선평면과 수직하는 평면에 있다. 폭주각은, β=∠AOB로서 취득되고, 수직편각은 δ=∠COD로서 취득된다. 편의상, 상기 수직편차는, 200tan(δ/2)로서 재정의하여, 프리즘 디옵터를 단위로 한다.
시야내의 모든 물체점에 대하여, 광선 추적 계산을 행하여 그들을 볼 때의 폭주각과 수직편각을 구해야 하지만, 스플라인 보간법이라는 수학법을 사용하면, 일정한 범위 내에서 계산오차를 제어하면서 적은 계산량으로 상기 각들을 구할 수 있다.
c. 점 변형지수 취득공정
본 공정은, 좌우 안경렌즈 각각 또는 두 렌즈 상의 특정 위치를 통해 물체점을 볼 때 변형 정도를 나타내는 단안 및 양안 점 변형지수를 취득하는 공정이다. 본 발명에서는, 점 변형은, 안경렌즈를 통해 보는 동안 그것의 형상이 변화하는 물체점을 중심으로 하는 미소원형처럼 생각된다. 대개의 경우, 변형 형상은 타원이라고 볼 수 있기 때문에, 타원의 파라미터로 점 변형지수를 정의할 수 있다.
상기 변형타원은, 물체점 주광선의 근방 주광선을 추적함으로써 얻을 수 있다. 도 6에 나타낸 것처럼, 물체점 P를 중심으로 하고, 반경 dr의 미소 원주 상의 각 점(dr,θ)으로부터의 각 주광선을 추적하면, 렌즈 공간 후의 위치(dr', θ')를 얻을 수 있고, 그 궤적, 다시 말해 변형타원을 구할 수 있다. 여기서, dr은 공간 상의 길이가 아니라, OP로부터의 편각의 탄젠트이다.
실제는, 상기 원주 상의 모든 점에 대하여 주광선을 추적할 필요는 없다. 물체 공간의 차이각(differential angle)에 대한 렌즈 공간 후 차이각의 상기 편도함수값 을 얻을 경우, 또는 반대로, 물체 공간의 차이각에 대한 렌즈 공간 후 차이각의 상기 편도함수값 을 얻을 경우, 변형타원을 얻을 수 있다. 후자를 예로 하여, 상기 편도함수값 으로 바꿔 써서 설명하면, 이하와 같다.
이다.
따라서,
이다. 여기서,
이다.
만약 p>0, 0<e<1이기 때문에, 확대율 dr'/dr과 방위각θ' 사이의 관계는 타원이다. 이 타원은, 점변형 타원이라고 부른다. 최대 및 최소 최소 확대율, 즉, 점변형 타원의 장축과 단축의 길이는, 각각, 이 된다. 본 발명에서는, 스케일 팩터 와, 장단축비의 a/b, 이들 두 값의 조합을 변형의 정도를 나타내는 점 변형지수라고 정의한다. 여기서,
이다.
상술한 방법에 의해, 3점 변형 타원, 우안 및 좌안에 대한 단안 회전 방향에 의거한 단안 점 변형 타원 및 양안 회전방향에 의거한 양안 점 변형 타원을 취득한다. 양안 점 변형 뿐만 아니라, 단안 점 변형 괴리에 의해서도 물체점을 양안적으로 볼 때 불쾌감이 생길 수 있다. 이 괴리는, 부등상시라고 부른다. 상기 부등상시를 나타내는 지수로서, 본 발명자는 스케일 팩터 의 비를 정의하였다. 또한, 그것은, 우점 변형 타원영역 대 좌점 변형 타원영역의 평방근과 동일하다.
시야내의 모든 물체점에 대하여, 광선 추적 계산을 행하여 그들을 볼 때의 점 변형타원을 구해야 하지만, 스플라인 보간법이라는 수학법을 사용하면, 일정한 범위 내에서 계산오차를 제어하면서 적은 계산량으로 상기 타원들을 구할 수 있다. 근방 광선추적 이외에, 는, 미리 구한 주광선 데이터의 스플라인 보간함수의 편도함수값을 계산하여 구할 수 있다.
d. PSF 취득공정
본 공정은 물체점을 양안적으로 볼 때의 명료함을 평가하는 방법을 설명한다. 본 공정은, 좌우 단안 PSF를 취득하고, 그들을 양안 PSF와 합성하는 것을 포함한다. 각 물체점에 대하여, 각각은 원화상의 화소에 대응하고, 물체점으로부터 좌우 단안 회전 중심까지의 양 거리는, 상기 원화상 생성공정에서 얻어진 대물거리로부터 얻어진다. 좌우 안구 광학계의 조절도수는, 상기 양안 잔여 교정에러 취득공정에서 설명된 방법에 의해 결정된다. 단안 PSF는, 안경렌즈와, 단안 회전 방향에 따라 회전된 조절 대응 안구 광학계를 구비한 복합 광학계에서의 좌우 눈 각각에 대해 취득된다. 양안 PSF는, 양 단안 PSF를 합성하여 구한다. 이 공정을 더욱 구체적으로 다음과 같이 설명한다.
(i) 조절대응 안구 광학계의 도입
망막상의 PSF를 구하기 위해서는, 안구 광학계의 도입이 필요하다. 이 경우, 눈에는 물체거리에 맞는 조절작용이 있기 때문에, 그것도 고려해야 한다. 본 실시예에서는, R. Navarro 등에 의한 조절의존성 안구 광학계를 사용하였다. Navarro 모델에서는, 근축값뿐만 아니라, 구면수차와 색수차도 눈의 실측값으로 조정된다. 이 모델은, 간단한 4면 구성으로, 그 중에 3면은 축대칭 2차 곡면의 비구면이다. 수정체는, 굴절률(gradient index) 분포구조로 되어 있지 않고, 추적계산이 간단하다. 곡률반경, 두께 및 비구면도는, 조절도수의 대수에 비례하여 변화한다. 도 7에 Navarro에 의한 안구모델의 무조절시의 광학 파라미터를 표로 나타내었다. 또한, 도 8에 안구 광학 파라미터의 조절 의존식을 표로 나타내었다. 비구면은, y2+ z2+(1+Q)x2-2rX=0으로서 나타내고, 이때, Q는 비구면도이다.
(ii) 단안 PSF의 취득
A) PSF의 의미
PSF는, 도 9에 도시한 바와 같이, 한 물체점으로부터 방사된 광선이 결상면에 집광되는 스폿의 집합상태를 나타내는 함수이다. 이 함수는, 스폿의 밀도 분포로서 나타낼 수 있다. 완전한 광학계에서, PSF는 화상점에 모든 스폿이 모이고, 그 분포는 결상면에 수직한 직선이 된다. 하지만, 통상은 넓어진 가우스분포와 유사한 형상이 된다.
B) PSF의 취득방법
도 10은 물체점 P를, 안경렌즈 상의 Q점을 통해서 본 경우의 PSF를 구하기 위한 복합 광학계를 나타낸다. 물체점 P로부터의 광선은, 렌즈표면 Q점에서 굴절된다. 이 광선은, 그 방향이 변화하여 단안 회전 중심점 O로 향한다. 눈에는 물체점 P가 그 광선방향 QO의 연장선상에 있는 것처럼 보인다. 이와 같이, P를 볼 때는 우선 안구의 광축을 QO 방향으로 선회하고 물체점 P의 거리 및 Q점의 굴절력을 더해서 조절도수를 결정한다. 이 결과에 의해 조절을 행한다. 그 조절을 완성한 경우, 광학계가 한데 모여 PSF를 구할 수 있다.
상술한 바와 같이, PSF는 물체점으로부터 방사되어, 입사동공을 균등하게 분포한 다수의 점 각각을 통과한 광선의, 결상면 상의 스폿의 밀도이다. 입사동공의 위치는, 엄밀히 말하면, 물체측에서의 홍채 동공의 공역 위치이다. 그러나, 홍채 동공은, 눈이 회전하면서 그 위치가 변화되고, 조절상태에 따라서도 물체측의 그 공역 위치가 이동한다. 한편, 단안 회전중심은, 고정 위치에 두고, 홍채 동공의 공역점과의 거리가 물체점 거리에 비해 미소하다. 따라서, 안경을 안 쓴 경우, 입사동공의 위치는 회전중심이라고 생각해도 상관없다. 안경을 썼을 때, 광학계 전체의 입사동공은 단안 회전 중심의 안경렌즈에 대한 공역점에 위치한다. 그러나, 누진렌즈의 경우 통과점에 따라 파워가 다르고, 그 위치가 미묘하게 변화한다. 그 변화량도 물체점 거리에 비해 미소하기 때문에, 입사동공의 위치는 PQ의 연장선 상의 O'점에 있고, PO=PO'라고 가정할 수 있다.
정확한 PSF를 구하기 위해서는, 입사동공을 균일하게 분포한 다수의 소영역으로 분할하는 것이 중요하다. 도 11에 도시된 것처럼, 격자분할과 나선분할의 2종류의 분할법이 있다. 격자분할은 좋은 균등성을 얻을 수 있지만, 네 모퉁이에 쓸데없는 부분이 있기 때문에, 예정 광선의 70%정도 밖에 추적할 수 없다. 한편, 나선분할로는 균등성을 유지하면서 쓸데없는 광선추적이 생기지 않는다. 본 실시예에서는 나선 분할법을 채용하였다.
이와 같이, PSF는, 물체점으로부터 방사하여 입사동공의 균등 분할점을 통과하는 다수의 광선을 추적하여, 망막면 상의 스폿의 밀도를 계산함으로써 얻을 수 있다. 상기 PSF 취득방법은, 모든 물체점과 입사 동공 분할점의 조합에 대하여 광선추적을 계산할 필요가 있지만, 스플라인 보간법이라는 수학법을 사용하면, 일정한 오차범위 내에서 적은 계산량으로 망막면 상의 스폿위치를 구하여, 망막면 상의 스폿의 밀도인 PSF를 취득하는 것이 가능하다.
이상의 방법으로 구한 PSF는 왜곡 원화상과의 중첩연산에 의해, 안경렌즈를 쓰고 시야를 볼 때의 흐려짐을 정확히 반영할 수 있다. 그러나, 상기 방법에 따라 PSF를 구하는 것은, 계산시간이 길고, 렌즈의 결상 성능의 정량 분석에 사용하기에는 불편하다. PSF를 적합한 형태의 함수에 근사시켜, 그 계산을 위한 함수의 파라미터를 사용하면, 정량 분석을 용이하게 행할 수 있다. 이하, PSF를 2차원 정규분포함수에 근사시키는 방법을 서술한다.
2차원 정규 분포 함수는,
여기서, μ와 ν는 각각 망막 상의 종 및 횡방향의 편이량, σμ, σν 및 ρ는 정규분포의 파라미터이다. 이들의 파라미터는, 아래의 관계를 만족한다:
-1<ρ<1
σμ> 0
σν> 0
상기 식의 지수부가 -1/2가 되는 점의 궤적은 타원으로 나타낸다:
상기 타원은 PSF가 넓어지는 범위를 나타낼 수 있다. 타원의 장단축의 길이비와, 길이축의 방향은, 비점수차의 크기와 방향에 밀접하게 관계된다.
2차원 정규분포함수의 파라미터 σμ, σν 및 ρ를 광선 데이터로부터 구하는 방법은, (μ,ν)평면에 살포하는 다수의 광선의 스폿(각 스폿이 입사동공 상의 각 분할점에 대응)의 통계값을 구하여, σμ, σν 및 ρ에 해당하는 방법이 선택된다. 이 값은, 다음 식으로서 구해질 수 있다:
여기서, N은 광선수로, (μi, νi)는 스폿 좌표이다. σμ0, σν0 및 ρ를 그대로 근사 정규분포의 파라미터로서 직접 사용되면, 분포 조건에 따라서는 실제의 PSF와 다를 가능성이 있다. 그 경우는, 적절한 비례상수 k를 정하고 σμ= kσμ0, σν= kσν0로 파라미터를 조정할 필요가 있다.
이와 같이, 망막상 광선 스폿의 통계값을 사용하여, PSF의 근사함수가 되는 2차원 정규분포함수의 파라미터를 취득할 수 있다. 2차원 정규분포함수 극좌표로 나타내면 편리한 경우가 있다. 요컨대, μ= rcosθ, ν= rsinθ를 위식에 대입하여 정리하면 다음식을 얻을 수 있다:
이 파라미터는, 다음식과 같이 변환될 수 있다:
상기 방법으로 PSF를 2차원 정규분포함수에 근사시켜 그 후자 함수의 파라미터를 구하는 방법을 채용하는 경우, 모든 물체점에 대하여 광선추적 및 통계계산을 행할 필요가 있지만, 스플라인 보간법이라는 수학법을 사용하면, 일정한 범위 내에서 계산 에러를 제어하는 동안 계산량을 줄여서, 2차원 정규분포함수의 파라미터를 취득하는 것이 가능하다.
(iii) 양안 PSF의 취득
양안의 시력은, 일반적으로 단안의 시력보다 좋다고 알려져 있다. 따라서, 양안 PSF는, 개별적으로 좌 또는 우 단안 PSF 보다 예리한 모양이 된다고 예상된다. 좌우 단안 PSF의 합성에 대해서, 본 실시예에서는, 하기의 원칙에 따라 양안 PSF를 취득한다:
1. 우 단안 PSF와 좌 단안 PSF가 서로 접근하고 있는 경우, 합성 PSF는 양쪽의 PSF보다도 분포가 집중되는 것을 채용한다.
2. 우 단안 PSF와 좌 단안 PSF가 현저히 다른 경우, 합성 PSF는 어느 쪽인가 분포가 집중되는 쪽의 PSF에 가까운 것을 채용한다.
3. 합성 PSF의 연속성과 유일성을 유지한다.
좌우양 단안의 PSF로부터 양안합성 PSF를 구하는 방법의 일례로서, 하기의 방법을 제안한다. PSF를 정규분포함수로 근사하여, 그 타원은,
로 나타낸다. 우안의 PSF 대표 타원 파라미터를 AR, BR, αR, 우안의 PSF 대표 타원 파라미터를 AL, BL, αL이라고 하면, 합성 PSF 대표 타원의 파라미터 A, B, α를 하기와 같이 구한다:
위 식에 의해 다음 관계가 유도된다:
도 12a는, 좌우 단안 PSF의 대표 타원(좌 및 우 타원, 각각)과, 합성 양안 PSF 대표 타원(합성 타원)을 나타낸다. 이 방법은 반드시 완전하다고는 할 수 없다. 즉, 도 12b에 나타낸 경우에서는, 양안 모두 비점수차가 크고, 더구나 방향이 일치하지 않는 경우와 합성 양안 PSF는 부자연스럽게 소영역 내에 분포되는 경우가 있다. 따라서, 합성타원의 크기는, 좌우 타원의 유사성에 따라 조정해야 한다. 예를 들면, 상기 얻어진 타원의 면적 Sc과, 좌우 양 타원의 면적평균값 (1/2)×(SR+SL)와의 비를 계수 k=2Sc/(SR+SL)로 하여 조정한다. 이 조정 결과는, 다음식으로서 나타낸다:
상기의 방법으로 양안 합성 PSF를 2차원 정규분포함수에 근사시켜 그 후자 함수의 파라미터를 구하는 방법을 채용하는 경우, 모든 물체점에 대하여 좌우양 단안 PSF를 구하여 그것들을 합성해야 하지만, 스플라인 보간법이라는 수학법을 사용하면, 일정한 오차범위 내에서 적은 계산량으로 합성 PSF의 파라미터를 취득하는 것이 가능하다.
(iv) PSF로부터 명료지수의 취득
명료지수는, PSF가 넓어지는 범위의 크기를 나타낸다. 이 명료지수는 작을수록 화질이 좋고, 분명히 보인다는 의미이다. 2차원 정규분포함수로 근사되는 PSF는, 그 넓이 범위를 상술한 것처럼, 타원으로 나타낼 수 있다. 그래서, 그 PSF의 명료지수는, 타원의 크기를 나타내는 수치로서 정의할 수 있다. 상기 면적, 등처럼 선택되는 몇 가지 크기가 있다. 타원의 면적을 명료지수로 정의하는 경우, 타원이 선분으로 퇴화한 경우, 명료지수가 제로가 된다. 그러므로, 제로 명료지수는, 아무리 비점수차가 크더라도 화질이 좋아진다는 모순이 발생한다. 따라서, 타원의 면적을 명료지수로 정의하는 것은 적절하지 않다. 정상성이란, 타원의 형태가 변하지 않으면, 타원이 회전하더라도 명료지수가 변하지 않는 것이다. 이 경우에, σμ+σν와 σμσν가 명료지수를 정의하는데 적절하지 않다. 본 실시예에서는, 외접구형의 대각선 길이의 반을 나타내는 를 명료지수로 정의한다.
(5) 양안 성능지수 화상 생성공정
이 공정은, 양안 성능지수 화상을 생성하고, 상기 프레임 위치 취득 공정에서 생성한 렌즈 프레임 마크 화상을 상기 양안 성능지수화상에 합성하는 공정이다. 이 양안 성능지수 화상은, 원화상 또는 왜곡 원화상에 의거한다. 각 화소에 대하여, 양안 성능지수 취득공정에서 구해진 화소에 대응하는 물체점의 성능지수 값에 따라 농담값 또는 RGB 휘도값을 부여한다.
도 13 내지 도 19는, 제 1 실시예에서 얻어진 각 종 양안 성능지수의 화상이다. 안경렌즈 모두는, 누진렌즈이고, 원용 0.00D 가입 2.50D(HOYALUX SUNINIIT, 호야 가부시키가이샤의 상품명)이다. 도 13은 제 1 실시예의 원화상을 도시한 도면으로, 실내의 정경을 나타내고 있다. 눈에서 벽까지는 2.5m이고, 탁상의 화이트판까지는 80cm 전후이다. 시야는 수평방향으로 96°, 수직방향으로 80°이다.
도 14는 시선의 렌즈 볼록면 통과위치의 맵이다. 푸른 선은 좌안렌즈, 빨간 선은 우안렌즈의 것이다. 방안선의 피치는 10mm, 렌즈 기하학 중심을 중심으로 하는 동심원의 반경간격도 10mm이다. 도 15는 좌우 잔여 파면의 평균의 잔여도수 화상이다. 도 16은 폭주조절 차이의 화상을 나타낸다. 도 17은 양안 수직편차의 화상을 나타낸다. 도 18은 양안 점 변형지수의 화상을 나타낸다. 이 점 변형지수는, 양안 변형타원의 장단축비로 정의한다. 도 19는 양안 명료지수의 화상을 나타낸다. 이 명료지수는, 양안 PSF의 크기를 시각의 탄젠트로 나타낸 것이다.
본 실시예에 의하면, 실제의 화면을 보았을 때의 상황에서 안경렌즈의 양안 성능은, 상기 시야의 화상을 통해 평가될 수 있다.
(제 2 실시예)
본 제 2 실시예는, 상기 제 1 실시예에서 양안 성능지수 분포 화상의 정지 화상을, 눈의 위치와 시선방향을 바꾸면서 시계열로 다수 생성해 비디오 화상을 얻는 예이다. 따라서, 본 실시예는 예를 들면, 눈의 위치, 시선방향, 시계열로 변화하는 가상물체점의 이동이나 변형을 포함하는 영화 스토리를 생성하는 공정을 부가하는 것 외에는 기본적으로 제 1 실시예와 동일하다. 또한, 본 실시예는, 원화상을 생성할 때 동화상으로서 시계열 방법으로 얻어진 각각의 정지 화상을 편집하는 것을 포함한다. 도 20에 나타낸 전체의 흐름의 상세한 설명은 불필요하여 생략한다. 이때, 영화 스토리에는, 렌즈 통과점의 영화 스토리도 필요하다. 또한, 스토리 생성의 방법으로서는, 모든 시각에서의 눈의 위치, 시선방향 및 렌즈 통과점을 정하는 것은 아니고, 스플라인 보간법을 채택하면, 순조로운 시선이동이 실현된다.
상술한 제 2 실시예에 의하면, 누진렌즈를 통해서 외계를 볼 때 양안 성능의, 예를 들면, 눈의 위치를 바꾸거나, 시선을 이동하거나, 시선의 렌즈 상 통과위치를 바꾸거나 한 경우의 변화를 재현하는 동화상을 얻을 수 있다. 따라서, 안경렌즈의 결상 성능을 실제 사용상황에 매우 가까운 형태로 평가하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 이 비디오 화상의 표시화면에 렌즈 프레임 마크를 표시하도록 하면, 시선의 렌즈 상에서의 이동을 확인하면서 평가가 가능하게 된다.
다음에, 상술한 실시예에서 나타낸 방법을 실시하기 위한 장치에 대해서 간단히 설명한다. 도 21은 실시예의 방법을 실시하기 위한 장치의 개략 구성을 나타낸 블록도이다. 도 21에 도시한 바와 같이, 본 장치는, 프로세서(61), 판독전용 메모리(ROM)(62), 메인 메모리(63), 그래픽 제어회로(64), 표시장치(65), 마우스(66), 키보드(67), 하드디스크장치(HDD)(68), 외부기억장치(FDD)(69), 프린터(70), 자기 테이프장치(71) 등으로 구성되어 있다. 이들 소자는, 데이터 버스(72)에 의해서 연결되어 있다.
프로세서(61)는, 장치 전체를 통괄적으로 제어한다. 판독전용 메모리(62)에는 시작시에 필요한 프로그램이 저장된다. 메인 메모리(63)에는, 양안 성능지수화상생성 및 표시를 행하기 위한 프로그램이 저장된다. 그래픽 제어회로(64)는, 비디오 메모리를 포함해 얻어진 화상 데이터를 표시신호로 변환하여 디스플레이(65)에 표시한다. 마우스(66)는, 상기 디스플레이 상의 각종의 아이콘, 메뉴 등을 선택하는 포인팅 디바이스이다. 하드디스크장치(68)는, 시스템 프로그램, 양안 성능지수화상생성 및 표시프로그램 등이 저장되어, 전원투입 후에 메인 메모리(63)에 로딩된다. 또한, 양안 성능지수 화상 등의 데이터를 일시적으로 저장한다.
외부기억장치(69)는, 원화상 데이터 등의 필요한 데이터를, 외부기억 미디어(69a)를 통해 입력하거나, 필요에 따라서 외부기억 미디어(69a)에 저장한다. 프린터장치(70)는, 양안 성능지수화상 등을 프린트 출력하는 데 사용된다. 자기 테이프장치(71)는, 필요에 따라서 프로그램이나 데이터를 자기 테이프에 저장하는 데 사용한다. 이때, 이상 진술한 기본구성을 갖는 장치는, 고 양안 성능의 개인 컴퓨터나 일반 상용컴퓨터를 사용하여 구성할 수 있다.
이상 상세하게 설명한 것처럼, 본 발명에 따른 안경렌즈의 양안 성능을 표시하는 방법 및 장치는, 안경렌즈를 통해 외계를 관찰할 때의 시야내의 모든 물체점에 대한 안경렌즈의 양안 성능을 나타내는 양안 성능지수를 정의 및 찾아서, 그 성능지수의 값 또는 스케일을 시각적으로 이해할 수 있는 표시형태로 표시하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의해 안경렌즈의 양안 성능을 그것의 실제 사용에 실제 매우 근접하도록 평가할 수 있다.
본 발명의 이점을 다음과 같이 요약된다. 상술한 것처럼, 본 발명은, 시야 내의 각 물체점을 관찰자가 볼 때의 안경렌즈의 양안성능을 나타내는 양안 성능지수를 정의하여 취득하고, 이 양안 성능지수를 사용하여 안경렌즈의 양안 성능평가를 행하고, 이 평가결과를 표시할 수 있도록 한 것이다. 이 평가 및 표시에 따라, 안경렌즈의 양안 성능을 안경렌즈의 실제 사용 상황에 매우 가까운 형태로 평가 및 표시하는 것을 가능하게 하고 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 안경렌즈의 양안 성능지수화상 생성 흐름을 도시한 도면,
도 2는 안경 안 쓴 눈의 시야의 좌표계를 도시한 도면,
도 3은 양안협동 회전방향의 정의를 도시한 도면,
도 4는 안경렌즈를 통해서 보는 시야의 좌표계를 도시한 도면,
도 5는 양안 폭주각과 수직 사각(좌우시선 수직 편차)의 정의를 도시한 도면,
도 6은 양안 왜곡지수(점 왜곡지수)의 정의를 나타낸 도면,
도 7은 Navarro 모델 눈의 광학파라미터(비조절상태)를 나타낸 도면,
도 8은 Navarro 모델 눈의 광학파라미터의 조절도수 의존식을 도시한 도면
도 9는 PSF의 설명도,
도 10은 관찰자가 물체를 보았을 때 안경의 안구 광학계를 나타낸 도면,
도 11은 입사동공 분할법을 도시한 도면,
도 12는 양안 PSF의 합성 설명도,
도 13은 제 1 실시예의 원화상,
도 14는 제 1 실시예에서 시선이 통과하는 렌즈의 볼록면 위치 맵,
도 15는 제 1 실시예에서 좌우 잔여 파면의 평균의 잔여도수의 화상을 나타낸 도면,
도 16은 제 1 실시예에서 폭주 조절차이의 화상을 나타낸 도면,
도 17은 제 1 실시예에서 양안 수직편차의 화상을 나타낸 도면,
도 18은 재 1 실시예에서 양안점 변형지수의 화상을 나타낸 도면,
도 19는 제 1 실시예에서 양안 명료지수의 화상을 나타낸 도면,
도 20은 양안 성능지수 화상의 비디오 화상을 생성하는 방법의 전체 흐름도,
도 21은 본 발명의 안경렌즈의 양안 성능을 취득 및 표시하는 장치의 블록 구성도.

Claims (40)

  1. 좌우 양쪽 안경렌즈를 통해서 관찰자가 시야를 관찰하였을 때의 안경렌즈의 양안 성능을 표시하는 방법에 있어서,
    시야 내의 각 물체점을 볼 때의 안경렌즈의 양안 성능을 나타내는 양안 성능지수를 정의하는 공정과,
    상기 시야 상에 분포된 복수의 물체점에 대한 양안 성능지수를 취득하는 공정과,
    상기 취득한 양안 성능지수의 크기를 시각적으로 이해할 수 있는 모드로 표시하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시야를 커버하는 화상의 화소에 각각 대응한 모든 물체점에 대한 양안 성능지수를 취득하는 공정과,
    상기 대응한 물체점을 보기 위한 양안 성능지수의 값을 나타내도록 각 화소의 단색 또는 RGB 색 명도를 할당하는 상기 시야를 커버하는 양안 성능지수 화상을 생성하는 공정을 포함한 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수 화상 생성공정은,
    왼쪽 눈의 단안회전 중심과 오른쪽 눈의 단안회전 중심 사이의 중점인 양안회전중점을 특정한 장소에 두고, 상기 양안회전중점을 정점으로 하는 특정각추범위인 시야 내의 화상을 원화상으로서 생성하는 공정과,
    상기 시야 내의 물체점을 안경렌즈를 통해 본 경우의 왜곡을 포함하는 왜곡 원화상을 광선추적법에 의해 생성하는 공정과,
    상기 왜곡 원화상 생성공정에서 얻어진 주광선의 통과위치데이터를 사용하여 좌우 안경 프레임의 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상 위의 위치를 나타내는 안경 프레임 마크의 화상을 생성하는 안경 프레임 위치 취득공정과,
    상기 안경렌즈 및 안구모델로 이루어진 광학계에서, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 각각 대응하는 복수의 물체점에 대한 양안 성능지수를 취득하는 공정과,
    상기 양안 성능지수 취득공정에서 얻어진 양안 성능지수의 값에 따라서 결정한 농담값 또는 RGB 삼원색 휘도값을 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 대응화소에 부여하여 양안 성능지수 화상을 생성함과 아울러, 상기 안경 프레임 위치 취득공정에서 생성된 안경 프레임의 프레임 마크화상과 상기 양안 성능지수 화상을 합성하는 공정을 더 포함한 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수 화상 생성공정은,
    가상 3차원 공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성하여 배치하고(i),
    가상 3차원 공간 내의 특정한 위치에 양안회전중점을 두고(ii),
    상기 양안회전중점을 정점으로 하고 특정한 중심시선 방향을 중심축으로 하는 각추로서 정의된 시야 내에 있는 가상물체의 원화상을 생성하고(iii),
    상기 원화상의 화소에 각각 대응하는 복수의 물체점에 대하여, 상기 물체점과 상기 양안회전중점 사이의 거리인 물체점 거리를 취득하는(iv) 공정들을 더 포함하여 원화상을 생성하는 공정(a)과,
    상기 물체점에 대한 좌우 단안 안구회전방향에 의해 유일하게 결정되는 양안협동 회전방향을 정의하고(i),
    시야의 중심에 있는 물체점을 보기 위한 양안협동 회전방향인 중심양안협동 회전방향을, 좌우 안구로부터 각각 중심 물체점으로 향하는 주광선인 좌우 단안 중심 주광선이 각각 양쪽 안경렌즈 위 특정위치를 통과하도록 광선 추적법을 사용하여 취득하고(ii),
    중심축이 상기 중심 양안협동 회전방향을 따라 연장하는 시야인 안경렌즈 통과 후 시야에 있어서 상기 물체점의 위치로서 상기 물체점을 보기 위한 양안협동 회전방향을 각 물체점에 대하여 광선 추적법으로 취득하고(iii),
    안경렌즈 통과 후 시야에서 얻어진 화상으로서 정의되고, 안경렌즈에 의해 생긴 왜곡을 갖는 왜곡 원화상을 생성하고(iv),
    각 해당 물체점에 대해, 상기 물체점을 향하여 주광선을 통과시키는 안경렌즈의 위치인 좌우 주광선 통과위치를 취득하는(v) 공정들을 더 포함하여 왜곡 원화상을 생성하는 공정(b)과,
    상기 왜곡 원화상 생성공정에서 얻어진 상기 주광선 통과위치데이터를 사용하여, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상 위의 좌우 양쪽 안경 프레임 위치를 나타내는 안경 프레임 마크 화상을 생성하여서 안경 프레임 위치를 취득하는 공정(c)과,
    상기 안구 광학계 모델로서 양안 각각에 대한 조절 대응 안구 광학계를 제공하고(i),
    상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응하는 각 물체점에 대하여, 상기 원화상 생성공정에서 얻어진 물체점 거리를 사용하여 물체점으로부터 좌우 단안 회전 중심점까지의 거리를 계산하고(ii),
    상기 물체점으로부터 각 단안 회전 중심점까지의 각 거리와, 상기 왜곡 원화상 생성공정에서 얻어진 각 주광선 통과 위치에서의 안경렌즈의 각 도수에 따라, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응하는 각 물체점에 대해서, 양안의 조절도를 동일 또는 다르도록 설정하고(iii),
    상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응하는 각 물체점에 대해서, 상기 안경렌즈와 단안 회전방향에 따라 회전하는 조절 대응 안구 광학계를 갖는 합성 광학계에서의 안경렌즈의 양안 성능지수를 취득하는(iv) 공정들을 더 포함하여 상기 양안 성능지수를 취득하는 공정(d)과,
    상기 안경렌즈의 양안 성능지수의 값에 따라서 결정한 농담값 또는 RGB 삼원색 휘도값을 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 각 화소에 부여하여 양안 성능지수 화상을 생성하고(i),
    상기 안경 프레임 위치 취득공정에서 생성된 안경 프레임의 프레임 마크 화상과 상기 취득한 양안 성능지수를 합성하는(ii) 공정들을 더 포함하여 양안 성능지수를 생성하는 공정(e)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  5. 좌우 양쪽 안경렌즈를 통해서 관찰자가 시야를 관찰하였을 때의 안경렌즈의 양안 성능을 표시하는 방법에 있어서,
    시야 내의 각 물체점을 볼 때의 안경렌즈의 양안 성능을 나타내는 양안 성능지수를 정의하는 공정과,
    상기 시야 상에 분포된 복수의 물체점에 대한 양안 성능지수를 취득하는 공정과,
    상기 취득한 양안 성능지수의 크기를 시각적으로 이해할 수 있는 모드로 표시하는 공정과,
    상기 시야를 커버하는 화상의 화소에 각각 대응한 모든 물체점에 대한 양안성능지수를 취득하는 공정과,
    가상 3차원 공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성하여 배치하는 공정과,
    상기 눈의 위치, 중심시선방향, 좌우 렌즈의 광선 통과위치, 가상물체 변형량 및 가상물체 이동량의 시계열 변화의 스토리를 생성하는 공정과,
    각 시점에서 제3항 또는 제4항에 따른 방법을 사용하여 안경렌즈의 양안 성능지수 화상을 생성하는 공정과,
    모든 시점에서 양안 성능지수 화상을 동화상으로 편집하는 공정을 포함하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 보기 위한 양안 잔여 교정에러로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 보기 위한 양안 잔여 교정에러로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 양안 잔여 교정에러는, 상기 잔여 도수 또는 상기 오른쪽 또는 왼쪽 잔여 파면으로부터 취득된 잔여 난시로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 양안 잔여 교정에러는, 상기 잔여 도수 또는 상기 오른쪽 또는 왼쪽 잔여 파면으로부터 취득된 잔여 난시로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 양안 잔여 교정에러는, 상기 오른쪽 잔여 파면과 왼쪽 잔여 파면 사이의 평균 또는 차이로서 정의된 파면으로부터 취득된 상기 잔여 도수 또는 상기 잔여 난시로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 양안 잔여 교정에러는, 상기 오른쪽 잔여 파면과 왼쪽 잔여 파면 사이의 평균 또는 차이로서 정의된 파면으로부터 취득된 상기 잔여 도수 또는 상기 잔여 난시로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 볼 때 좌우 단안 회전방향으로부터 취득한 양안 수직편차(오른쪽 시선과 왼쪽 시선 사이의 수직편차)로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  13. 제 5 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 볼 때 좌우 단안 회전방향으로부터 취득한 양안 수직편차(오른쪽 시선과 왼쪽 시선 사이의 수직편차)로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 볼 때 폭주와 조절 사이의 괴리정도로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  15. 제 5 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 볼 때 폭주와 조절 사이의 괴리정도로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 괴리정도는, 폭주값과 조절도 사이의 차이로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 괴리정도는, 폭주값과 조절도 사이의 차이로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  18. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 볼 때 변형 정도를 나타내는 양안점 변형지수로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  19. 제 5 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 볼 때 변형 정도를 나타내는 양안점 변형지수로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 양안점 변형지수는, 상기 물체점을 중심으로 하는 미소원형을 안경렌즈를 통해 양안적으로 볼 때 어떻게 변화시키는지를 결정하여 취득하되, 상기 변형된 미소원형은 타원과 근사한 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 양안점 변형지수는, 상기 물체점을 중심으로 하는 미소원형을 안경렌즈를 통해 양안적으로 볼 때 어떻게 변화시키는지를 결정하여 취득하되, 상기 변형된 미소원형은 타원과 근사한 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 양안점 변형지수는, 상기 타원의 장단축비로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 양안점 변형지수는, 상기 타원의 장단축비로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  24. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 볼 때 광학적 부등상시증의 정도를 나타낸 부등상시 지수로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  25. 제 5 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 볼 때 광학적 부등상시증의 정도를 나타낸 부등상시 지수로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 부등상시 지수는, 오른쪽 안경렌즈와 왼쪽 안경렌즈를 통해 볼 때 상기 물체점을 중심으로 하는 미소원형이 어떻게 변화하는지를 결정하여 취득하되, 양안의 변형된 각 상기 미소원형은 타원에 근사하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 부등상시 지수는, 오른쪽 안경렌즈와 왼쪽 안경렌즈를 통해 볼 때 상기 물체점을 중심으로 하는 미소원형이 어떻게 변화하는지를 결정하여 취득하되, 양안의 변형된 각 상기 미소원형은 타원에 근사하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 부등상시 지수는, 우점 변형 타원면적 대 좌점 변형 타원면적의 비의 평방근으로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  29. 제 27 항에 있어서,
    상기 부등상시 지수는, 우점 변형 타원면적 대 좌점 변형 타원면적의 비의 평방근으로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 양안적으로 볼 때 명료의 정도를 나타내는 양안 명료지수로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  31. 제 2 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 양안적으로 볼 때 명료의 정도를 나타내는 양안 명료지수로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  32. 제 3 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 양안적으로 볼 때 명료의 정도를 나타내는 양안 명료지수로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  33. 제 4 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 양안적으로 볼 때 명료의 정도를 나타내는 양안 명료지수로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  34. 제 5 항에 있어서,
    상기 양안 성능지수는, 상기 물체점을 양안적으로 볼 때 명료의 정도를 나타내는 양안 명료지수로서 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  35. 제 28 항에 있어서,
    상기 양안 명료지수는, 상기 각 물체점을 볼 때의 좌우 양쪽 눈의 단안 점 확산함수(PSF)를 구하고, 좌우 PSF의 각 확산 범위를 타원에 근사하고, 상기 좌우 양쪽 확산타원을 양안 확산타원으로 합성하고, 양안 확산타원에 외접하는 직사각형 대각선의 길이의 반으로서 상기 양안 명료지수를 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  36. 제 29 항에 있어서,
    상기 양안 명료지수는, 상기 각 물체점을 볼 때의 좌우 양쪽 눈의 단안 점 확산함수(PSF)를 구하고, 좌우 PSF의 각 확산 범위를 타원에 근사하고, 상기 좌우 양쪽 확산타원을 양안 확산타원으로 합성하고, 양안 확산타원에 외접하는 직사각형 대각선의 길이의 반으로서 상기 양안 명료지수를 정의하는 것을 특징으로 하는 안경렌즈의 양안 성능 표시방법.
  37. 좌우 안경렌즈를 통해서 관찰자가 시야를 관찰하였을 때의 안경렌즈의 양안 성능을 표시하는 장치에 있어서,
    가상 3차원 공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성하는 수단(i)과,
    상기 가상 3차원 공간 내의 특정한 위치에 양안회전중점을 설치하는 수단(ii)과,
    상기 양안회전중점을 정점으로 하고 특정한 중심시선의 방향을 중심축으로 하는 각추로서 정의하는 시야 내에 있는 가상물체의 원화상을 생성하는 수단(iii)과,
    상기 원화상의 화소에 각각 대응하는 복수의 물체점에 대해, 상기 물체점과 상기 양안회전중점 사이의 거리로서 정의된 물체 거리를 구하는 수단(iv)을 구비한 원화상 생성수단(a)과,
    물체점을 볼 때 상기 물체점에 대한 좌우 단안 안구회전방향으로 유일하게 결정되는 양안협동 회전방향을 정의하는 수단(i)과,
    시야의 중심에 있는 물체점을 볼 때의 양안협동 회전방향인 중심 양안협동 회전방향을, 좌우 안구로부터 상기 중심 물체점으로 향하는 주광선인 좌우 단안 중심주광선이 각각 양쪽 안경렌즈 위의 특정위치를 통과하도록 광선추적법을 사용해 취득하는 수단(ii)과,
    상기 중심 양안협동 회전방향을 중심축으로 하는 시야인 안경렌즈 통과 후 시야에서의 상기 물체점 위치로서 상기 물체점을 볼 때의 양안 협동 회전방향을, 각 물체점에 대해 광선 추적법으로 취득하는 수단(iii)과,
    안경렌즈 통과 후 시야에서 얻어진 화상으로 정의하고, 안경렌즈에 의해 생긴 왜곡을 갖는 왜곡 원화상을 생성하는 수단(iv)과,
    각 물체점에 대해, 상기 물체점을 향해 주광선이 통과하는 안경렌즈의 위치인 좌우 양쪽 주광선 통과위치를 취득하는 수단(v)을 구비한 왜곡 원화상 생성수단(b)과,
    상기 왜곡 원화상 생성수단에서 얻어진 주광선 통과위치 데이터를 사용하여 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상 위에 좌우 안경 프레임의 위치를 나타내는 안경 프레임 마크의 화상을 생성하여 안경 프레임의 위치를 취득하는 안경 프레임 위치 취득수단(c)과,
    상기 안구광학모델로서 각 양안에 조절대응 안구광학계 모델을 도입하는 수단(i)과,
    상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대하여, 상기 원화상 생성수단에서 얻어진 물체점 거리를 사용하여 물체점으로부터 단안 회전의 좌우 중심점까지의 거리를 계산하는 수단(ii)과,
    상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대해, 상기 물체점으로부터 단안 회전의 각 중심점까지의 각 거리에 따라 동일값 또는 다른 값으로 양안의 조절도와, 상기 왜곡 원화상 생성수단에서 얻어진 주광선의 각 통과위치에서의 안경렌즈의 각 굴절력을 설정하는 수단(iii)과,
    상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대해, 상기 안경렌즈를 구비한 합성 광학계와, 단안 회전방향에 따라 회전된 조절대응 안구 광학계에서의 안경렌즈의 양안 성능지수를 취득하는 수단(iv)을 구비한 양안 성능지수 취득수단(d)과,
    상기 안경렌즈 양안 성능지수의 값에 따라서 결정한 농담값 또는 RGB 삼원색 휘도값을 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 각 화소에 부여하여 양안 성능지수화상을 생성하는 수단(i)과,
    상기 안경 프레임 위치 취득수단에서 생성된 안경 프레임의 프레임 마크 화상과 상기 얻어진 양안 성능지수 화상을 합성하는 수단(ii)을 구비한 양안 성능지수 화상 생성수단(e)을 포함한 것을 특징으로 하는 안경렌즈 양안 성능표시장치.
  38. 좌우 안경렌즈를 통해서 관찰자가 시야를 관찰하였을 때의 안경렌즈의 양안 성능을 표시하는 장치에 있어서,
    가상 3차원 공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성하는 수단(i)과, 상기 가상 3차원 공간 내의 특정한 위치에 양안회전중점을 설치하는 수단(ii)과, 상기 양안회전중점을 정점으로 하고 특정한 중심시선의 방향을 중심축으로 하는 각추로서 정의하는 시야 내에 있는 가상물체의 원화상을 생성하는 수단(iii)과, 상기 원화상의 화소에 각각 대응하는 복수의 물체점에 대해, 상기 물체점과 상기 양안회전중점 사이의 거리로서 정의된 물체 거리를 구하는 수단(iv)을 구비한 원화상 생성수단(a)과,
    물체점을 볼 때 상기 물체점에 대한 좌우 단안 안구회전방향으로 유일하게 결정되는 양안협동 회전방향을 정의하는 수단(i)과, 시야의 중심에 있는 물체점을 볼 때의 양안협동 회전방향인 중심 양안협동 회전방향을, 좌우 안구로부터 상기 중심 물체점으로 향하는 주광선인 좌우 단안 중심주광선이 각각 양쪽 안경렌즈 위의 특정위치를 통과하도록 광선추적법을 사용해 취득하는 수단(ii)과, 상기 중심 양안협동 회전방향을 중심축으로 하는 시야인 안경렌즈 통과 후 시야에서의 상기 물체점 위치로서 상기 물체점을 볼 때의 양안 협동 회전방향을, 각 물체점에 대해 광선 추적법으로 취득하는 수단(iii)과, 안경렌즈 통과 후 시야에서 얻어진 화상으로 정의하고, 안경렌즈에 의해 생긴 왜곡을 갖는 왜곡 원화상을 생성하는 수단(iv)과, 각 물체점에 대해, 상기 물체점을 향해 주광선이 통과하는 안경렌즈의 위치인 좌우 양쪽 주광선 통과위치를 취득하는 수단(v)을 구비한 왜곡 원화상 생성수단(b)과,
    상기 왜곡 원화상 생성수단에서 얻어진 주광선 통과위치 데이터를 사용하여 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상 위에 좌우 안경 프레임의 위치를 나타내는 안경 프레임 마크의 화상을 생성하여 안경 프레임의 위치를 취득하는 안경 프레임 위치 취득수단(c)과,
    상기 안구광학모델로서 각 양안에 조절대응 안구광학계 모델을 도입하는 수단(i)과, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대하여, 상기 원화상 생성수단에서 얻어진 물체점 거리를 사용하여 물체점으로부터 단안 회전의 좌우 중심점까지의 거리를 계산하는 수단(ii)과, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대해, 상기 물체점으로부터 단안 회전의 각 중심점까지의 각 거리에 따라 동일값 또는 다른 값으로 양안의 조절도와, 상기 왜곡 원화상 생성수단에서 얻어진 주광선의 각 통과위치에서의 안경렌즈의 각 굴절력을 설정하는 수단(iii)과, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대해, 상기 안경렌즈를 구비한 합성 광학계와, 단안 회전방향에 따라 회전된 조절대응 안구 광학계에서의 안경렌즈의 양안 성능지수를 취득하는 수단(iv)을 구비한 양안 성능지수 취득수단(d)과,
    가상 3차원 공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성하여 배치하는 수단(e)과,
    상기 눈의 위치, 중심시선방향 및 좌우 렌즈의 광선 통과위치, 가상물체 변형량 및 가상물체 이동량의 시계열 변화의 스토리를 생성하는 수단(f)과,
    각 시점에서 청구항 4에 기재된 방법을 사용하여 안경렌즈의 양안 성능지수 화상을 생성하는 수단(g)과,
    모든 시점에서 양안 성능지수 화상을 동화상으로 편집하는 수단(h)을 포함한 것을 특징으로 하는 안경렌즈 양안 성능표시장치.
  39. 좌우 안경렌즈를 통해서 관찰자가 시야를 관찰하였을 때의 안경렌즈의 양안 성능을 표시하는 장치에 있어서,
    가상 3차원 공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성하는 수단(i)과, 상기 가상 3차원 공간 내의 특정한 위치에 양안회전중점을 설치하는 수단(ii)과, 상기 양안회전중점을 정점으로 하고 특정한 중심시선의 방향을 중심축으로 하는 각추로서 정의하는 시야 내에 있는 가상물체의 원화상을 생성하는 수단(iii)과, 상기 원화상의 화소에 각각 대응하는 복수의 물체점에 대해, 상기 물체점과 상기 양안회전중점 사이의 거리로서 정의된 물체 거리를 구하는 수단(iv)을 구비한 원화상 생성수단(a)과,
    물체점을 볼 때 상기 물체점에 대한 좌우 단안 안구회전방향으로 유일하게 결정되는 양안협동 회전방향을 정의하는 수단(i)과, 시야의 중심에 있는 물체점을 볼 때의 양안협동 회전방향인 중심 양안협동 회전방향을, 좌우 안구로부터 상기 중심 물체점으로 향하는 주광선인 좌우 단안 중심주광선이 각각 양쪽 안경렌즈 위의 특정위치를 통과하도록 광선추적법을 사용해 취득하는 수단(ii)과, 상기 중심 양안협동 회전방향을 중심축으로 하는 시야인 안경렌즈 통과 후 시야에서의 상기 물체점 위치로서 상기 물체점을 볼 때의 양안 협동 회전방향을, 각 물체점에 대해 광선 추적법으로 취득하는 수단(iii)과, 안경렌즈 통과 후 시야에서 얻어진 화상으로 정의하고, 안경렌즈에 의해 생긴 왜곡을 갖는 왜곡 원화상을 생성하는 수단(iv)과, 각 물체점에 대해, 상기 물체점을 향해 주광선이 통과하는 안경렌즈의 위치인 좌우 양쪽 주광선 통과위치를 취득하는 수단(v)을 구비한 왜곡 원화상 생성수단(b)과,
    상기 왜곡 원화상 생성수단에서 얻어진 주광선 통과위치 데이터를 사용하여 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상 위에 좌우 안경 프레임의 위치를 나타내는 안경 프레임 마크의 화상을 생성하여 안경 프레임의 위치를 취득하는 안경 프레임 위치 취득수단(c)과,
    상기 안구광학모델로서 각 양안에 조절대응 안구광학계 모델을 도입하는 수단(i)과, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대하여, 상기 원화상 생성수단에서 얻어진 물체점 거리를 사용하여 물체점으로부터 단안 회전의 좌우 중심점까지의 거리를 계산하는 수단(ii)과, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대해, 상기 물체점으로부터 단안 회전의 각 중심점까지의 각 거리에 따라 동일값 또는 다른 값으로 양안의 조절도와, 상기 왜곡 원화상 생성수단에서 얻어진 주광선의 각 통과위치에서의 안경렌즈의 각 굴절력을 설정하는 수단(iii)과, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대해, 상기 안경렌즈를 구비한 합성 광학계와, 단안 회전방향에 따라 회전된 조절대응 안구 광학계에서의 안경렌즈의 양안 성능지수를 취득하는 수단(iv)을 구비한 양안 성능지수 취득수단(d)과,
    가상 3차원 공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성하여 배치하는 수단(e)과,
    상기 눈의 위치, 중심시선방향 및 좌우 렌즈의 광선 통과위치, 가상물체 변형량 및 가상물체 이동량의 시계열 변화의 스토리를 생성하는 수단(f)과,
    각 시점에서 청구항 2에 기재된 방법을 사용하여 안경렌즈의 양안 성능지수 화상을 생성하는 수단(g)과,
    모든 시점에서 양안 성능지수 화상을 동화상으로 편집하는 수단(h)을 포함한 것을 특징으로 하는 안경렌즈 양안 성능표시장치.
  40. 좌우 안경렌즈를 통해서 관찰자가 시야를 관찰하였을 때의 안경렌즈의 양안 성능을 표시하는 장치에 있어서,
    가상 3차원 공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성하는 수단(i)과, 상기 가상 3차원 공간 내의 특정한 위치에 양안회전중점을 설치하는 수단(ii)과, 상기 양안회전중점을 정점으로 하고 특정한 중심시선의 방향을 중심축으로 하는 각추로서 정의하는 시야 내에 있는 가상물체의 원화상을 생성하는 수단(iii)과, 상기 원화상의 화소에 각각 대응하는 복수의 물체점에 대해, 상기 물체점과 상기 양안회전중점 사이의 거리로서 정의된 물체 거리를 구하는 수단(iv)을 구비한 원화상 생성수단(a)과,
    물체점을 볼 때 상기 물체점에 대한 좌우 단안 안구회전방향으로 유일하게 결정되는 양안협동 회전방향을 정의하는 수단(i)과, 시야의 중심에 있는 물체점을 볼 때의 양안협동 회전방향인 중심 양안협동 회전방향을, 좌우 안구로부터 상기 중심 물체점으로 향하는 주광선인 좌우 단안 중심주광선이 각각 양쪽 안경렌즈 위의 특정위치를 통과하도록 광선추적법을 사용해 취득하는 수단(ii)과, 상기 중심 양안협동 회전방향을 중심축으로 하는 시야인 안경렌즈 통과 후 시야에서의 상기 물체점 위치로서 상기 물체점을 볼 때의 양안 협동 회전방향을, 각 물체점에 대해 광선 추적법으로 취득하는 수단(iii)과, 안경렌즈 통과 후 시야에서 얻어진 화상으로 정의하고, 안경렌즈에 의해 생긴 왜곡을 갖는 왜곡 원화상을 생성하는 수단(iv)과, 각 물체점에 대해, 상기 물체점을 향해 주광선이 통과하는 안경렌즈의 위치인 좌우 양쪽 주광선 통과위치를 취득하는 수단(v)을 구비한 왜곡 원화상 생성수단(b)과,
    상기 왜곡 원화상 생성수단에서 얻어진 주광선 통과위치 데이터를 사용하여 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상 위에 좌우 안경 프레임의 위치를 나타내는 안경 프레임 마크의 화상을 생성하여 안경 프레임의 위치를 취득하는 안경 프레임 위치 취득수단(c)과,
    상기 안구광학모델로서 각 양안에 조절대응 안구광학계 모델을 도입하는 수단(i)과, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대하여, 상기 원화상 생성수단에서 얻어진 물체점 거리를 사용하여 물체점으로부터 단안 회전의 좌우 중심점까지의 거리를 계산하는 수단(ii)과, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대해, 상기 물체점으로부터 단안 회전의 각 중심점까지의 각 거리에 따라 동일값 또는 다른 값으로 양안의 조절도와, 상기 왜곡 원화상 생성수단에서 얻어진 주광선의 각 통과위치에서의 안경렌즈의 각 굴절력을 설정하는 수단(iii)과, 상기 원화상 또는 상기 왜곡 원화상의 화소에 대응한 각 물체점에 대해, 상기 안경렌즈를 구비한 합성 광학계와, 단안 회전방향에 따라 회전된 조절대응 안구 광학계에서의 안경렌즈의 양안 성능지수를 취득하는 수단(iv)을 구비한 양안 성능지수 취득수단(d)과,
    가상 3차원 공간 내에 컴퓨터 그래픽에 의한 가상물체를 생성하여 배치하는 수단(e)과,
    상기 눈의 위치, 중심시선방향 및 좌우 렌즈의 광선 통과위치, 가상물체 변형량 및 가상물체 이동량의 시계열 변화의 스토리를 생성하는 수단(f)과,
    각 시점에서 청구항 3에 기재된 방법을 사용하여 안경렌즈의 양안 성능지수 화상을 생성하는 수단(g)과,
    모든 시점에서 양안 성능지수 화상을 동화상으로 편집하는 수단(h)을 포함한 것을 특징으로 하는 안경렌즈 양안 성능표시장치.
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