KR101300670B1

KR101300670B1 - 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101300670B1
Application number: KR20120128580A
Authority: KR
Inventors: 권혁제
Original assignee: (주)뷰아이텍
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2013-08-27
Also published as: WO2014077462A1

Abstract

본 발명은 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 누진렌즈를 제작함에 있어, 안경착용자의 독서습관(행동패턴) 측정을 통해 사용자 맞춤형 누진대 길이를 설정할 수 있도록 한 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 측정 대상자가 책을 파지하는 각도와 높이 및 방향의 측정을 대신하기 위한 근용 PD(Pupil distance)장치; 및, 안경을 착용한 상태로 상기 근용 PD장치를 주시하는 측정 대상자의 얼굴 및 시선의 각도를 측정하되, 미리 제공된 지그에 의해 안경테에 고정장착됨에 따라 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향과 더불어 안구의 회전 각도(Eye rotation)를 함께 측정한 결과값을 상기 근용 PD장치에 데이터로 전달하는 센싱장치;로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법{Method for Measuring of Eye Rotation and Calculation Length of Corridor in Progressive Lenses and it's device for implementation}

본 발명은 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 누진렌즈를 제작함에 있어, 안경착용자의 독서습관(행동패턴) 측정을 통해 사용자 맞춤형 누진대 길이를 설정할 수 있도록 한 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법에 관한 것이다.

정상인의 눈의 경우 눈의 원점이 무한대이고 근점은 약 25cm이나, 이러한 원점과 근점을 갖지 못하는 눈을 각각 근시(近視, Myopia)와 원시(遠視, Hyperopia)라고 한다.

근시는 정상적인 눈에 비해 수정체가 볼록하거나 수정체에서 망막까지의 거리가 길어 원점이 무한대보다 짧아 물체를 선명하게 볼 수 있는 최소 거리가 짧은 경우의 비정시력을 말하며, 원시는 정상인의 눈에 비해 안구가 짧거나 모양체근의 탄력저하에 의해 수정체가 정상인보다 얇아서 근점이 25cm보다 긴 경우의 비정시력을 말하는데, 상기 근·원점의 조절력(Accommdation) 감소로 근거리 및 원거리 모두를 보는데 어려움을 갖는 안굴절상태의 교정을 위해서 착용하는 안경(眼鏡, Eyeglasses)렌즈로는 누진가입도렌즈(Progressive Addition Lens, 이하 "누진렌즈"라 함)가 있다.

전술한 누진렌즈를 제작하기 위해서는, 원거리 또는 근거리 시선 위치 또는 방향, 양 동공 거리, 얼굴 안면 구조, 독서 습관, 동공의 회전각, 안면 기울기 등과 같은 안경 착용 예정자(측정 대상자) 고유의 신체적 특징 및 시습관을 고려해야 한다.

이와 같은 고려사항을 소위 "안경렌즈 제작용 파라미터(Parameter)"라고 하는데, 예를 들어 무한거리 양안 동공 간 거리(Infinite Distance Binocular Pupil Distance), 무한거리 단안 동공 간 거리(Infinite Distance Monocular Pupil Distance), 근거리 양안 동공 간 거리(Near Distance Binocular Pupil Distance), 근거리 단안 동공 간 거리(Near Distance Monocular Pupil Distance), 안경테 중심점으로부터 동공 중심까지의 수직 거리 및 수평 거리(u/v), 안경테 렌즈 삽입부의 수평 거리(BOX A), 안경테 안경렌즈 삽입부의 수직 거리(BOX B), 안경테 중심점으로부터 안경테 렌즈 삽입부까지의 최장거리(BOX ED), 좌우측 안경테 렌즈 삽입부 간의 수평 거리(DBL), 동공 중심으로부터 하단 안경테 렌즈 삽입부까지의 수직 거리(Eye point), 안경 착용 측정 대상자의 정면 응시 상태의 얼굴 기울임 각도(Face Tilting Angle), 안경 착용 측정 대상자의 측 방향 기준 수평면과 직교하는 수직선과 안경렌즈의 측면 선과 이루는 각도(Pantoscopic Tilt), 안경 착용 측정 대상자의 측 방향 기준 각막 정점으로부터 안경렌즈의 광학 중심점까지의 거리(Vertex Cornea Distance), 안경 착용시 안경테 중심으로부터 측정 대상자 안면을 향해 좌측 또는 우측으로 휘어진 안경렌즈의 좌측 또는 우측 최장거리까지의 가상 선과 안경테 중심으로부터 좌측 또는 우측으로 수평으로 연장된 가상 선과의 각도(Face Form Angle), 및 안경 착용 측정 대상자의 정면 응시 상태의 얼굴 회전 각도(Face Rotation Angle) 등등이 있으며, 일반 안경렌즈뿐만 아니라 누진 렌즈 또는 누진 다초점 렌즈 등과 같은 특수 안경렌즈 제작시 정확하게 측정되고 안경렌즈에 적용되어야 한다.

이와 관련하여, 대한민국공개특허 제10-2004-0030594호에서는, 안구 운동(리스팅측)을 고려한 안경렌즈 설계방법에 있어서 보다 고성능의 안경렌즈를 용이하게 얻도록 하기 위해, 안구 운동(리스팅측)을 고려한 안경렌즈 설계방법으로써, 최적화 계산에 사용하는 장점함수를 구성하는 시력에 관한 평가 함수로서, 실측된 시력 측정값 V로부터 일반적으로 도출된 시력평가함수(log MAR)를 사용하고, 이 경우 상면 만곡을 통상의 안경렌즈의 수차로 하고, 잔류 비점수차(非點收差, Astigmatism : 렌즈의 주축에서 떨어져 있는 물체의 상이 고리 모양이나 방사상으로 흐릿해지는 현상)를 리스팅측을 고려한 안경렌즈설계에 의해 확장 정의한 비점수차로 하였을 때, 시력평가함수(log MAR)는, 하기 (1)식으로 나타내어진 것으로 하는(시력평가함수(log MAR)= log10(1/V(상면만곡, 잔류 비점수차))) 안경렌즈 설계방법 및 안경렌즈를 개시하고 있다.

또한, 대한민국공개특허 제10-2009-0066296호에서는, 장래 착용자에 대한 교정용 안경렌즈의 방향 중 하나 이상의 성분을 착용 상태에서 결정하는 장치 및 방법으로써, 프레임에 또는 상기 프레임에 설치된 전시용 렌즈에 위치 식별 시스템을 설치하는 단계로, 상기 위치 식별 시스템은 하나 이상의 기지의 기하학적 특징을 갖는 하나 이상의 식별 소자를 포함하는 단계; 수직 안면 평면에서 상기 수직 소자의 영상을 2차원적으로 캡쳐하는 단계; 상기 캡쳐된 영상을 처리하여 상기 식별 소자의 기지의 기하학적 특징에 의존하는 상기 식별 소자의 영상의 캡쳐된 기하학적 특징을 측정하는 단계; 및 상기 캡쳐된 기하학적 특징과 기지의 기하학적 특징을 비교하여, 렌즈의 방향 중 하나 이상의 성분을 계산하는 단계를 포함하는 교정용 렌즈의 광학적 설계방법을 개시하고 있다.

그러나, 위와 같은 종래기술들은 안경렌즈 제작용 파라미터 측정을 위한 복잡한 수학식 또는 알고리즘을 채용하기 때문에 이를 구현하기 위한 장치의 제조 공정이 매우 복잡하고, 기기의 대형화가 요구된다.

또한, 측정 대상자 고유의 신체적 특징 또는 시습관을 고려하지 않음에 따라, 상기 종래기술과 대비하여 측정 대상자 고유의 시습관을 반영하여 좀 더 정확하고 손쉽게 조작할 수 있으며 소형 및 휴대용으로 구현가능한 안경렌즈 제작용 파라미터 측정 방법 및 이를 구현하기 위한 측정 장치가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 책을 파지하는 각도와 거리 및 높이 그리고 책을 읽을 때의 고개 숙임 및 시선의 각도와 더불어 안구 회전 각도를 측정하여, 사용자 맞춤형 누진렌즈의 누진대 길이를 설정할 수 있도록 하는 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 측정 대상자가 책을 파지하는 각도와 높이 및 방향의 측정을 대신하기 위한 근용 PD(Pupil distance)장치; 및, 안경을 착용한 상태로 상기 근용 PD장치를 주시하는 측정 대상자의 얼굴 및 시선의 각도를 측정하되, 미리 제공된 지그에 의해 안경테에 고정장착됨에 따라 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향과 더불어 안구의 회전 각도(Eye rotation)를 함께 측정한 결과값을 상기 근용 PD장치에 데이터로 전달하는 센싱장치;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 근용 PD장치는, 입·출력 기능을 갖는 스크린모듈과, 주변환경을 실시간 촬영할 수 있는 카메라모듈과, 측정 대상자의 동작패턴을 감지할 수 있는 센서모듈과, 상기 센싱장치와 상호 간 무선 송·수신을 위한 RF모듈과, 상기 스크린모듈, 카메라모듈, 센서모듈 및 RF모듈로부터 입력된 정보를 저장 및/또는 가공할 수 있는 연산모듈을 포함함을 특징으로 한다.

더하여, 상기 센싱장치는, 측정 대상자의 고개 숙임 각도와 방향을 측정하는 동시에 그 측정 결과값을 상기 근용 PD장치로 전송할 수 있는 센서 및 RF모듈과, 상기 RF모듈로부터 입력된 정보를 저장 및/또는 가공할 수 있는 연산모듈과, 자체 또는 상기 근용 PD장치로부터 전원을 공급받을 수 있는 전원모듈을 포함함을 특징으로 한다.

이와 함께, 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정방법은, 측정 대상자의 동작패턴을 측정하는 근용 PD장치 및 상기 근용 PD장치와 연계한 측정 대상자의 얼굴 및 시선 각도 측정을 위한 센싱장치를 안경과 함께 착용한 상태로 누진대 길이(Length of corridor; LOC)의 설정을 위한 안구회선각을 측정하도록 하되, 상기 센싱장치에 구비된 센서모듈을 이용하여 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향을 측정하는 제1단계; 상기 근용 PD장치에 내장된 카메라모듈을 이용하여 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향을 측정할 뿐만 아니라 내장된 센서모듈을 이용하여 측정 대상자가 책을 볼 때의 상기 근용 PD장치 각도와 방향 그리고 높이를 측정하는 제2단계; 착용자의 고개 숙임 각도 및 책 읽는 각도와 자세를 측정하여, 착용자의 독서습관에 따른 안구회선각(Eye rotation)을 측정하는 제3단계; 및, 상기 각 단계를 통한 안구회선각 측정 정보를 기반으로 누진대 길이를 설정하는 제4단계;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법은, 측정 대상자를 자연스럽게 촬영한 이미지를 통해 상기 측정 대상자의 신체적 특징 및 시습관이 반영된 누진대 길이 설정을 정밀하고 편리하게 이룰 수 있는 효과를 가져다준다.

또한, 누진다초점렌즈, 근시진행억제렌즈, 눈피로저하렌즈 등과 같이 제조 단계가 복잡하고 정밀검사가 요구되는 기능성 안경 렌즈 제작에 있어서, 정밀한 제품을 제작할 수 있을 뿐만 아니라 그 제작 시간도 크게 단축할 수 있는 효과를 나타낼 수 있다.

이와 함께, 수많은 안경렌즈를 수시로 교체하며 검사를 받아야 하는 번거로움이 상당히 감소하고, 최적화된 맞춤형 시력교정제품을 선택할 수 있을 것으로 기대됨은 물론이거니와, 태블릿과 연계하여 다양한 안경렌즈 제작용 파라미터(Parameter)를 정확하고 손쉽게 측정할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치의 구성을 나타낸 예시도와 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정방법을 각 단계별로 나타낸 블럭도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정방법에 있어서, 안경을 착용하고 눈높이를 주시한 상태에서의 PT(Patoscopic Tilt)를 측정과정을 나타낸 예시도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정방법에 있어서, PT가 양수 또는 음수인 경우의 고개 숙임 각도와 누진대 길이 변화를 나타낸 예시도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 중 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치의 구성을 나타낸 예시도와 블럭도이고, 도 3은 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정방법을 각 단계별로 나타낸 블럭도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정방법에 있어서 안경을 착용하고 눈높이를 주시한 상태에서의 PT(Patoscopic Tilt)를 측정과정을 나타낸 예시도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정방법에 있어서 PT가 양수 또는 음수인 경우의 고개 숙임 각도와 누진대 길이 변화를 나타낸 예시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치는, 측정 대상자가 책(도서)을 파지하는 각도와 높이 및 방향(기울기)의 측정을 대신하기 위한 근용(近用) PD(Pupil distance)장치(1)와, 안경착용 상태로 독서를 위해 상기 근용 PD장치(1)를 주시하는 측정 대상자의 얼굴 및 시선의 각도를 측정하되, 미리 제공된 지그(Jig)에 의해 안경테에 고정장착됨에 따라 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향과 더불어 안구의 회전 각도(Eye rotation, 이하 "안구회선각"이라 함)를 함께 측정한 결과값을 상기 근용 PD장치(1)에 데이터로 전달하는 센싱장치(2)로 구성된다.

근용 PD장치(1)는, 휴대용 태블릿(Tablet)의 사용을 전제로 하는바, IOS 기반의 iPad, 안드로이드 OS 기반의 갤럭시 탭(tab), Windows 기반의 태블릿 등과 같이, 터치 스크린 방식의 각종 휴대용 컴퓨터를 의미하나, 이에 한정되진 않는다.

또한, 입·출력 기능을 갖는 스크린모듈(11)과, 주변환경을 실시간 촬영할 수 있는 카메라모듈(12)과, 측정 대상자의 동작패턴을 감지할 수 있는 센서모듈(13)과, 상기 센싱장치(2)와 상호 간 무선 송·수신을 위한 RF모듈(14), 및 상기한 스크린모듈, 카메라모듈, 센서모듈 및 RF모듈로부터 입력된 정보를 저장 및/또는 가공할 수 있는 연산모듈(15)이 적용된 기기를 모두 포함하는 것을 전제한다.

여기서, 상기 "적용"이라 함은 상기 스크린모듈(11), 카메라모듈(12), 센서모듈(13), 및 연산모듈(14)이 상기한 휴대용 태블릿에 내장되어 각 기능을 수행하는 것뿐만 아니라, 적어도 하나 이상의 모듈이 상기 근용 PD장치(1)와 구동가능하게 연결된 상태로 각 기능이 구현될 수 있는 경우를 모두 포함함이 바람직하다.

예컨대, 상기 스크린모듈(11)은, 사용자 조작에 의한 입·출력 기능을 갖는 것으로, 통상 휴대용 태블릿의 전면에 배치되지만, 화면을 확대하기 위하거나 또는 다른 공간에 배치된 디스플레이기에서 출력할 필요가 있을 경우 상기 휴대용 태블릿에 외부 스크린모듈이 연결 구동될 수 있다.

상기 카메라모듈(12)은, 측정 대상자의 실시간 촬영을 통한 안구회선각 측정을 위하는 것으로, 통상 휴대용 태블릿의 전면 또는 후면의 일 부분에 배치되지만 더 정교한 촬영이 필요한 경우 상기 휴대용 태블릿에 외부 카메라모듈이 연결 구동될 수 있다.

상기 센서모듈(13)은, 사용자가 상기 휴대용 태블릿을 소지한 상태로 임의의 동작을 수행할 경우의 그 동작패턴을 감지하는 것으로, 가속도센서(Acceleration sensor)와 자이로센서(Gyro sensor) 및 레벨센서(Level sensor)로 구성되는바, 상기 근용 PD장치(1)를 들고 있는 측정 대상자의 다양한 동작패턴과 함께 상기한 근용 PD장치(1)와 지표면 간의 간격 및 사용자와 태블릿 간의 거리와 기울기 등의 매개변수(Paramete)를 감지할 수 있다.

상기 연산모듈(15)은, 상기 스크린모듈(11), 카메라모듈(12), 센서모듈(13), 및 RF모듈(14)로부터 입력된 정보를 저장 및/또는 가공할 수 있는 것으로, 그 이외에 휴대용 태블릿 자체에 저장된 정보 또는 근거리/원거리 통신망을 통해 수신한 정보도 함께 저장 및/또는 가공할 수 있는 모듈을 말한다.

또한, 상기 스크린모듈(11), 카메라모듈(12), 센서모듈(13), 및 RF모듈(14)을 통해 획득한 정보, 기타 사용자 맞춤형 누진렌즈를 제작하기 위한 이미가 저장된 정보를 가공하여 측정 대상자의 얼굴 각도 및 안구회선각의 이미지를 생성하는 역할을 수행함이 가능하다.

센싱장치(2)는, 안경을 착용한 상태로 근용 PD장치(1)를 주시하는 측정 대상자의 얼굴 각도 및 안구회선각을 측정한 결과값을 상기 근용 PD장치(1)에 전송하기 위한 장치로, 측정 대상자의 고개 숙임 각도와 방향을 측정하는 동시에 그 측정 결과값을 상기한 근용 PD장치(1)로 전송할 수 있는 센서 및 RF모듈(21)과, 상기 RF모듈(21)로부터 입력된 정보를 저장 및/또는 가공할 수 있는 연산모듈(22)과, 자체 또는 상기 근용 PD장치(1)로부터 전원을 공급받을 수 있는 전원모듈(23)이 적용된 기기를 모두 포함하는 것을 전제한다.

여기서도, 상기 "적용"이라 함은 상기 센서 및 RF모듈(21), 연산모듈(22) 및, 전원모듈(23)이 상기한 센싱장치(2)에 구비된 상태로 각 기능을 수행될 수 있는 경우를 모두 포함함이 바람직하다.

예컨대, 상기 센서 및 RF모듈(21)은, 측정 대상자의 안경테에 장착된 상태로 그 안경을 착용한 측정 대상자가 고개를 숙이거나 돌리는 등의 행동을 취할 경우 그 행동패턴을 감지하기 것으로, 가속도센서와 자이로센서로 구비될 수 있다.

상기 연산모듈(22)은, 상기 센서 및 RF모듈(21)로부터 입력된 정보를 저장 및/또는 가공할 수 있는 것으로, 그 이외에 상기한 휴대용 태블릿과의 근거리/원거리 통신망을 통해 수신한 정보도 함께 저장 및/또는 가공할 수 있는 모듈을 말한다.

본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 측정 대상자의 동작패턴을 측정하는 근용 PD장치(1) 및 상기 근용 PD장치(1)와 연계한 측정 대상자의 얼굴 및 시선 각도 측정을 위한 센싱장치(2)를 안경과 함께 착용한 상태로 누진대 길이(Length of corridor; LOC)의 설정을 위한 안구회선각을 측정하도록 하되, 크게 4단계(S110 내지 S140)로 구분된다.

이를 위해, 상기 센싱장치(2)에 구비된 센서모듈(21)을 이용하여 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향을 측정하는 제1단계(S110); 상기 근용 PD장치(1)에 내장된 카메라모듈(12)을 이용하여 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향을 측정할 뿐만 아니라 내장된 센서모듈(13)을 이용하여 측정 대상자가 책을 볼 때의 상기 근용 PD장치(1)의 각도와 방향 그리고 높이를 측정하는 제2단계(S120); 착용자의 고개 숙임 각도 및 책 읽는 각도와 자세를 측정하여, 착용자의 독서습관에 따른 안구회선각(Eye rotation)을 측정하는 제3단계(S130); 상기한 각 단계를 통한 안구회선각 측정 정보를 기반으로 누진대 길이를 설정하는 제4단계(S140);로 이루어진다.

제1단계(S110)에서는, 이미 촬영된 측정 대상자의 이미지 정보뿐만 아니라 실시간으로 촬영한 측정 대상자의 동영상 정보를 포함한다. 이러한 측정 대상자의 정보는 상기 연산 모듈(15)에 임시 또는 영구적으로 저장될 수 있고, 필요에 따라 가공될 수 있음은 물론이다.

제2단계(S120)에서는, 사용자 얼굴(안구 또는 안구 주변 포함)의 다양한 동작 패턴을 감지할 수 있다. 예를 들어, 상기 센서모듈(13)은 사용자가 상기 스크린모듈(11)에 출력된 이미지(초점 "+" 이미지)를 확인하기 위하여 사용자의 눈(안구)이 상기 근용 PD장치(1) 측으로 접근하거나 또는 상기한 근용 PD장치(1)를 사용자 측으로 당기는 그 동작패턴을 감지하여 사용자 안구와 상기 근용 PD장치(1) 간의 거리에 관한 정보를 획득할 수 있다.

이 경우, 사용자 안구와 상기 근용 PD장치(1) 간의 거리 정보는 근거리, 중거리 및 원거리 등으로 구분되어 굴절력(근시, 난시, 원시, 노안, 가입도, 축 등)이 적용된 사용자 맞춤형 누진렌즈 이미지 제작의 기초 자료로 활용될 수 있다.

또한, 상기 센서모듈(13)은 사용자가 상기한 스크린모듈(11)에 출력된 이미지(초점 "+" 이미지)를 확인하기 위하여, 사용자 얼굴을 상하 또는 좌우로 움직이는 동작 패턴(소위, "사용자 시습관" 또는 "사용자 독서습관"이라고도 함)을 감지하여 사용자 얼굴 위치에 관한 정보를 획득할 수 있다.

이 경우, 사용자의 얼굴이 상하로 움직이는 동작 패턴을 감지함으로써 사용자 고개 숙임 각도에 관한 정보를 획득할 수 있고, 사용자 얼굴이 좌우로 움직이는 동작패턴을 감지함으로써 사용자 고개의 수평이동 각도에 관한 정보를 획득할 수 있으며, 더 나아가 이를 종합적으로 고려하여 사용자의 안구회선각과 누진대 길이에 관한 정보를 획득하여 사용자의 시습관 패턴이 적용된 사용자 맞춤형 누진렌즈 제작의 기초 자료로 활용될 수 있다.

제3단계(S120)는, 착용자가 고개를 숙이는지 또는 눈을 내리까는지 혹은 쇼파 등에 비스듬히 기댄 상태로 책을 읽는지, 책을 내려서 보는지, 책을 아래로 내리는 독서습관(고개를 숙이는지, 눈을 내리까는지, 의자나 쇼파 등에 비스듬히 기대어 앉은 채로 책을 읽는지, 책을 내려서 보는지, 책을 올려서 보는지 등) 모두를 전제로 한다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4 내지 도 7을 참조하여, 원거리 주시 즉, 눈높이 사물을 주시하는 경우를 기준으로 편안하게 근거리 사물을 주시할 때 아래로 향하는 시선의 전체적인 움직임 각도를 고개를 숙이는 각도와 안구회선각을 합한 값으로 보면, 이 중 고개 숙이는 각도를 제외한 나머지 안구회선각을 측정하여 이를 수식에 대입함을 통해 누진렌즈 제작시의 누진대 길이(Length of corridor)를 계산할 수 있다.

이를 위해, 특정 프로그램을 이용하여 안구회선각을 측정하고 산출하는바, 안경을 착용하고 눈높이를 주시한 상태에서 PT(Patoscopic Tilt : 안경 착용 측정 대상자의 측 방향 기준 수평면과 직교하는 수직선과 안경렌즈의 측면 선과 이루는 각도)의 제1의 앵글성향(Inclination Angle 1, 이하 "IA 1"라 함)을 정밀 측정하되, 측정 대장자의 정면 모습만을 촬영하는 경우에도 상기한 PT의 측정이 가능하다(제1단계 : S110).

그리고, 안경을 착용하고 상기 근용 PD장치(1)의 스크린모듈(11)에 표시된 주시점(+)을 편안하게 바로 본 상태에서, 상기한 근용 PD장치(1)의 전면과 측정 대상자가 착용한 안경렌즈 전면과 이루는 각도의 제2의 앵글성향(Inclination Angle 2, 이하 "IA 2"라 함)을 측정한다(제2단계 : S120).

이때 주의할 사항은, 측정 대상자가 A4용지 정도 크기의 책(도서)을 편안하게 펼쳐본다고 가정하였을 때, 책의 상단에서 중간 부분까지만 착용한 안경테 하부 림(Rim) 안의 시야에 들어오게 유도하면 된다. 즉, 상기 근용 PD장치(1)의 스크린모듈(11) 중간 부분에 표시된 주시점(+)이 안경테 하부 림 안에 들어오게 시선을 맞추면 된다.

또한, 책의 표면과 시선이 직교해야 한다. 이 조건을 성립하게 하기 위해선 상기 근용 PD장치(1)의 스크린모듈(11) 중간 부분에 표시된 주시점(+)이 두 개로 보이지 않게 하거나 혹은, 원의 정 중앙에 들어오게끔 위치하게 유도한 후 측정을 실시한다(제3단계 : S130).

이후, 상기한 앵글성향(IA 1)의 측정값에서 앵글성향(IA 2)의 측정값을 뺀 결과값을 안구회선각으로 한다. 즉, IA 1을 기준으로 하여 IA 2와의 차이각이 안구회선각이 되는 것이다(제4단계 : S140).

일 예로, 도 4에 도시된 바와 같이, IA 1이 7°인 경우에는, 전혀 안구를 내리깔지 않고 고개만을 숙여 근거리 사물을 주시한다고 볼 수 있고, IA 1이 7°, IA 2가 -18°인 경우에는 안구회선각은 25°인 것이다.

특히, 안면에 대해 항상 일정한 각도를 갖는 PT(Patoscopic Tilt)를 기준으로 눈높이 원거리 주시 상태의 안구회선각을 0으로 보고, 근거리 주시시 근거리 사물에서 PT(Patoscopic Tilt)를 측정하면 -값 쪽(위 방향)이 계산됨을 알 수 있다.

즉, 근거리 사물을 기준으로 하면 고개를 드는 상황이 됨을 알 수 있는바, 이는 고개를 덜 숙이고 근거리 사물을 주시한다고 바꾸어 말할 수 있고, 근거리 주시점이 정해진 상태에서 고개를 들어 주시점을 본다는 것은 고개 숙임 외 나머지는 안구를 아래쪽으로 내리깔고 사물을 바라본다는 것으로 결론지을 수 있다.

반면, 눈높이 원거리 사물을 주시하는 경우를 기준으로 근거리 사물(책 등)을 볼 때, 아래로 움직이는 전체적인 시선의 각도를 60°로 가정하면, 도 4에서와 같이, 안구가 전혀 아래쪽으로 움직이지 않고 고개만을 60°숙였다고 볼 수 있다. 이를 근거로, 도 5에 도시된 바와 같이, 시선과 직교하는 원거리 및 근거리 사물 각각에서 측정한 앵글성향(Inclination Angle)의 차이각 25°를 안구회선각으로 볼 수 있다.

결국, 지금까지 설명한 상기 단계(S110 내지 S140)들을 거침으로써, 누진렌즈 등과 같이 제조단계가 복잡하고 정밀검사가 요구되는 특수 안경렌즈를 제작함에 있어, 매우 정밀한 제품을 제작할 수 있게 될 뿐만 아니라 그 제작시간도 크게 단축할 수 있는 효과를 거둘 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

1 : 근용 PD장치, 2 : 센싱장치, 11 : 스크린모듈
12 : 카메라모듈, 13 : 센서모듈, 14 : RF모듈
15, 22 : 연산모듈, 21 : 센서 및 RF모듈, 23 : 전원모듈

Claims

측정 대상자가 책을 파지하는 각도와 높이 및 방향의 측정을 대신하기 위한 근용 PD(Pupil distance)장치; 및,
안경을 착용한 상태로 상기 근용 PD장치를 주시하는 측정 대상자의 얼굴 및 시선의 각도를 측정하되, 미리 제공된 지그에 의해 안경테에 고정장착됨에 따라 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향과 더불어 안구의 회전 각도(Eye rotation)를 함께 측정한 결과값을 상기 근용 PD장치에 데이터로 전달하는 센싱장치;로 구성된 것을 특징으로 하는 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치로서,
상기 근용 PD장치는, 입·출력 기능을 갖는 스크린모듈과,
주변환경을 실시간 촬영할 수 있는 카메라모듈과,
측정 대상자의 동작패턴을 감지할 수 있는 센서모듈과,
상기 센싱장치와 상호 간 무선 송·수신을 위한 RF모듈과,
상기 스크린모듈, 카메라모듈, 센서모듈, 및 RF모듈로부터 입력된 정보를 저장 및/또는 가공할 수 있는 연산모듈을 포함함을 특징으로 하는 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치.
제 1항에 있어서,
상기 센싱장치는, 측정 대상자의 고개 숙임 각도와 방향을 측정하는 동시에 그 측정 결과값을 상기 근용 PD장치로 전송할 수 있는 센서 및 RF모듈과,
상기 RF모듈로부터 입력된 정보를 저장 및/또는 가공할 수 있는 연산모듈과,
자체 또는 상기 근용 PD장치로부터 전원을 공급받을 수 있는 전원모듈을 포함함을 특징으로 하는 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치.
측정 대상자의 동작패턴을 측정하는 근용 PD장치, 상기 근용 PD장치와 연계한 측정 대상자의 얼굴 및 시선 각도 측정을 위한 센싱장치를 안경에 착용한 상태로 누진대 길이(Length of corridor; LOC)의 설정을 위한 안구회선각을 측정하도록 하되,
상기 센싱장치에 구비된 센서모듈을 이용하여 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향을 측정하는 제1단계;
상기 근용 PD장치에 내장된 카메라모듈을 이용하여 측정 대상자의 고개 숙임 각도 및 방향을 측정할 뿐만 아니라 내장된 센서모듈을 이용하여 측정 대상자가 책을 볼 때의 상기 근용 PD장치 각도와 방향 그리고 높이를 측정하는 제2단계;
착용자의 고개 숙임 각도 및 책 읽는 각도와 자세를 측정하여, 착용자의 독서습관에 따른 안구회선각(Eye rotation)을 측정하는 제3단계; 및,
상기 각 단계를 통한 안구회선각 측정 정보를 기반으로 누진대 길이를 설정하는 제4단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정방법.
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