KR102545515B1 - 증강 현실을 위한 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일반적으로, 홀로그래픽 거울에 의한 홀로그래픽 이미지의 디스플레이와 같은, 가상 이미지의 이미지 디스플레이를 위한 시스템, 방법 및 안과 렌즈를 제공한다. 본 발명에 따라, 홀로그래픽 거울을 포함하는 안과 렌즈는 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 최적화하도록 유리하게 구성된다.
Description
본 발명은 증강 현실을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 보다 구체적으로 가상 이미지의 가시화에 관한 것이다.
디스플레이 특징을 가지는 머리-장착형 장치가 당업계에 공지되어 있다. 그러한 장치는, 착용자가 증강 현실을 위한 이미지 또는 문자를 가시화할 수 있게 하는 소위 '스마트 안경'을 포함한다.
착용자의 시각적 편안함을 개선하기 위해서, 착용자 및/또는 착용된 장치에 맞춰 특별히 구성된 맞춤 방식으로 이미지 및 문자가 디스플레이되는 방법 및 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
굴절 이상(ametropic) 착용자의 경우에, 시각적 편안함을 위해서, '자연적인 시야'(착용자 주위 환경의 시야)뿐만 아니라 가상 이미지 또는 홀로그래픽 이미지의 가시화를 위한 적절한 교정이 요구된다.
정시안 착용자의 경우에, 예를 들어 감소된 원근조절의 능력(reduced reserve of accommodation) 이후에, 또는 상이한 응시 방향들(예를 들어, 근거리-시야 대 원거리-시야)에서 특정 시야를 제공하기 위해서, 가상 시야에 대한 교정이 요구될 수 있다.
본 발명은 일반적으로 가상 이미지의 이미지 디스플레이를 위한 시스템, 방법 및 안과 렌즈를 제공한다.
본 발명에 따라, 안과 렌즈는 착용자의 가상 시야를 교정하도록 유리하게 구성된다. 시야는 이하와 같이 교정될 수 있다: 굴절 이상 착용자의 경우에, 자연 시야 및 가상 시야 모두가 교정될 수 있다. 정시안 착용자의 경우에, 자연 시야가 교정되지 않는 반면, 예를 들어 원근 조절 능력의 부족으로 인해서, 가상 시야가 교정될 수 있도록, 처방 데이터가 무시될 수 있다. 그러한 경우에, 응시 방향에 따라 및/또는 가시화의 거리에 따라 가상 시야에 대한 교정을 제공할 수 있다.
넓은 의미에서, 본 발명은 안과 렌즈에서의 홀로그래픽 거울의 구현에 의존한다. 그러한 거울은, 홀로그래피 프로세스를 이용하여 기록되었다는 점에서 홀로그래픽 거울이다. 그러나, 본 발명에 따라, 홀로그래픽 거울은 가시화 목적을 위한 것이다. 이러한 거울은, 착용자에 의한 이미지의 가시화를 유발하기 위해서, 이미지 공급원으로부터 생성된 광 빔을 반사하기 위해서 이용된다. 홀로그래픽 거울은 (통상적인 홀로그램 보기에서의 경우와 같이) 기록된 홀로그래픽 이미지를 재구성하기 위해서 이용되지 않는다. 기록으로 인해서, 유리하게 본 발명에 따라, 거울에 광학적 기능이 부여되며, 그러한 기능은, 거울 상으로의 반사 시에, 이미지 공급원으로부터 발생되는 광 빔의 파두(wavefront)를 수정할 수 있다. 이는 착용자의 가상 시야를 교정할 수 있게 하는데, 이는 (거울을 포함하는) 본 발명의 렌즈가, 착용자의 눈에 이미지를 생성하는 광 빔을 수정할 수 있기 때문이다.
그에 따라, 가상 이미지는 반드시 홀로그래픽 이미지일 필요는 없다. 이는 2D 또는 3D 이미지와 같은 임의의 가상 이미지일 수 있다. 이미지의 특성은 이미지 공급원의 특성으로부터 초래되고, 홀로그래픽 거울의 홀로그래픽 특성으로부터 초래되지 않는다. 이미지 공급원으로서 홀로그래픽 이미지 공급원을 이용할 수 있고, 그러한 경우에 가상 이미지는 홀로그래픽 이미지이다.
본 발명의 시스템
본 발명은 안과 렌즈 공급 시스템을 제공한다. 안과 렌즈 공급 시스템은 프레임 상에 장착되어 착용자에 의해 착용되도록 의도된 안과 렌즈를 제공하기 위한 것이고, 상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 가상 이미지의 가시화를 유발하도록 상기 홀로그래픽 거울을 조명하게 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함하며, 안과 렌즈는 착용자의 가상 시야를 교정하도록 구성되며, 상기 공급 시스템은:
- 안과 렌즈를 주문하도록 구성되며, 렌즈 주문 측(LOS)에 위치되고:
· 착용자의 처방 데이터(WPD)의 입력을 위해서 구성된 입력 수단(IM1),
· 선택적으로, 적어도 하나의 이미지 공급원 데이터를 포함하는 프레임 데이터(FD)의 입력을 위해서 구성된 입력 수단(IM2)을 포함하는, 제1 프로세싱 수단(PM1);
- 착용자의 처방 데이터(WPD)를 기초로 렌즈 데이터(LD)를 제공하도록 구성되며, 렌즈 결정 측(LDS)에 위치되고, 상기 렌즈 데이터(LD)를 출력하도록 구성된 출력 수단(OM)을 포함하는, 제2 프로세싱 수단(PM2), 및
- 상기 제1 프로세싱 수단(PM1)으로부터 상기 제2 프로세싱 수단(PM2)으로, 상기 착용자 처방 데이터(WPD)를 전송하도록 그리고 선택적으로 상기 프레임 데이터(FD)를 전송하도록 구성된 제1 전송 수단(TM1)을 포함하며,
상기 공급 시스템은 선택적으로
- 렌즈 데이터(LD) 및 프레임 데이터(FD)를 기초로 안과 렌즈를 제조하도록 구성되며, 렌즈 제조 측(LMS)에 위치되는, 제조 수단(MM), 및
- 상기 제2 프로세싱 수단(PM2)으로부터 상기 제조 수단(MM)으로 상기 렌즈 데이터(LD)를 전송하도록 구성된 제2 전송 수단(TM2)을 더 포함하고,
상기 제조 수단(MM)은 홀로그래픽 거울을 기록하도록 구성된 수단을 포함한다.
본 발명의 방법
본 발명은 프레임 상으로 피팅되도록 그리고 착용자에 의해서 착용되도록 의도된 안과 렌즈를 제공하기 위한 방법을 제공하고, 상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울(HM)을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 가상 이미지의 가시화를 유발하도록 상기 홀로그래픽 거울을 조명하게 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함하며, 상기 안과 렌즈는 착용자의 가상 시야를 교정하도록 구성되며, 상기 방법은:
(a) 전방 표면 및 후방 표면을 가지는 안과 렌즈를 제공하는 단계로서,
상기 안과 렌즈는 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)을 포함하고,
상기 안과 렌즈는 선택적으로, 예를 들어, 전기 변색 셀, 편광화 셀 및 광 변색 셀로부터 선택된 진폭 변조 셀을 더 포함하는, 안과 렌즈 제공 단계,
(b) 홀로그래픽 거울(HM)을 포함하는 안과 렌즈를 제공하기 위해서, 기준 빔(RB) 및 조명 빔(IB) 사이의 간섭을 생성하는 것에 의해서 상기 홀로그래픽 매체의 홀로그래픽 기록을 실시하는 단계로서, 홀로그래픽 기록은 적어도 프레임의 구성을 고려하는 광학적 배열체 내에서 실시되는, 기록 실시 단계, 및
(c) 선택적으로, 단계(b)에서 얻어진 렌즈 절단 단계를 포함한다.
일부 실시예에서, 단계(b)의 광학적 기록은:
- 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 거리(D), 및/또는
- 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 방향, 및/또는
- 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위한 홀로그래픽 거울의 지역의 수를 더 고려한다.
일부 실시예에서, 착용자는 굴절 이상을 가지고, 단계(a)의 안과 렌즈는 자연 시야에 대해서 착용자의 굴절 이상을 교정하도록 구성되고, 단초점 렌즈, 예를 들어 이중 초점 렌즈로부터 선택된 다초점 렌즈, 및 누진 부가 렌즈로부터 선택된다.
일부 실시예에서, 단계(a)의 안과 렌즈에서:
- 미기록 홀로그래픽 매체는 중크롬산 젤라틴 및 광중합체로부터 선택되고, 그리고
- 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)은 안과 렌즈의 전방 표면 상에, 안과 렌즈의 후방 표면 상에, 또는 안과 렌즈의 전방 표면과 후방 표면 사이에 제공된다.
일부 실시예에서, 단계(b)의 광학적 배열체는, 조명 빔(IB)이 이하를 이용하여 공간적으로 구성되도록 이루어진다:
- 단초점 렌즈, 이중초점 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 및 누진 부가 렌즈, 또는 렌즈 매트릭스(LM), 또는 상 변조된 액티브 렌즈로부터 선택된 하나 이상의 기록 렌즈(RL, RL1, RL2), 및
- 선택적으로 불투명 마스크(M).
일부 실시예에서, 단계(b)의 광학적 배열체는:
-기준 빔(RB)이, 프레임을 착용할 때 착용자에 의해서 가상 이미지의 디스플레이가 가시화되게 하기 위해서, 상기 홀로그래픽 거울을 조명하기 위해서 이용되는 내장형 이미지 공급원의 빔을 시뮬레이트하도록, 구성되고, 그리고
- 조명 빔(IB)은
· 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 거리(D)를 규정하도록, 및/또는
· 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 방향을 규정하도록, 및/또는
· 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위한 홀로그래픽 거울의 지역의 수를 규정하도록, 구성된다.
일부 실시예에서, 단계(b)의 광학적 배열체는, 조명 빔(IB)이 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F) 상에서 복수의 지역(A1, A2, NV, FV)을 차별적으로 기록하게 구성되도록, 이루어지고, 선택적으로 각각의 지역(A1, A2; NV, FV)은 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D; D_nv, D_fv)의 동일한 또는 구분된 값에 상응하고, 및/또는 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 동일한 또는 구분된 방향에 상응한다.
일부 실시예에서, 단계(b)의 광학적 배열체는, 조명 빔(IB)이 에르고라마(ergorama)에 따라 구성되도록, 이루어지고, 상기 에르고라마는 프레임을 착용할 때 응시 방향에 따른 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D) 및/또는 가시화의 방향을 규정한다.
일부 실시예에서, 착용자는 굴절 이상을 가지고, 상기 방법은 누진 부가 렌즈(각각, 이중초점 안과 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 각각 단초점 렌즈)를 제공하기 위한 방법이며, 단계(a)의 안과 렌즈는 누진 부가 렌즈(각각, 이중초점 안과 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 각각 단초점 렌즈)이며, 그리고 단계(b)의 홀로그래픽 기록은, 홀로그래픽 거울(HM)이 적어도, 착용자에 의한 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D_nv, D_fv)의 구분된 값에 상응하는 근거리 시야(NV)를 위한 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 지역을 포함하도록, 실시된다.
일부 실시예에서, 착용자가 굴절 이상을 가지고, 상기 방법은 단초점 렌즈를 제공하기 위한 방법이며, 단계(a)의 안과 렌즈는 절반-마감 렌즈 블랭크이고, 단계(b)의 광학적 배열체는 보조적인 단초점 렌즈(AL)의 구현을 포함하며, 그러한 보조적인 단초점 렌즈의 광학적 파워는 착용자의 굴절 이상을 교정하는데 필요한 광학적 파워 및 절반-마감 렌즈 블랭크의 광학적 파워를 고려하며, 보조적인 단초점 렌즈(AL)는 기준 빔(RB) 또는 조명 빔(IB)을 공간적으로 구성하기 위한 것이다.
본 발명의 렌즈
본 발명은 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위해서 착용자의 시야를 적어도 부분적으로 교정하도록 구성된 안과 렌즈를 제공하며, 상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울(HM) 또는 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)을 포함하고, 선택적으로 상기 안과 렌즈는 단초점 렌즈, 이중초점 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 누진 부가 렌즈, 및 절반-마감 렌즈 블랭크로부터 선택된다.
일부 실시예에서, 상기 안과 렌즈는 프레임 상으로 피팅되도록 그리고 상기 착용자에 의해서 착용되도록 의도되고, 상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울(HM)을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 가상 이미지의 가시화를 유발하도록 상기 홀로그래픽 거울을 조명하게 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 홀로그래픽 거울(HM)은 중크롬산 젤라틴 및 광중합체로부터 선택된 재료로 제조되고(각각, 홀로그래픽 매체가 중크롬산 젤라틴 및 광중합체이다), 상기 홀로그래픽 거울(HM)(각각, 미기록 홀로그래픽 매체의 상기 막(F))은 안과 렌즈의 전방 표면 상에, 안과 렌즈의 후방 표면 상에, 또는 안과 렌즈의 전방 표면과 후방 표면 사이에 제공된다.
일부 실시예에서, 착용자는 굴절 이상을 가지고, 안과 렌즈는 누진 부가 렌즈(각각 이중초점 안과 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 각각 단초점 렌즈)이고, 홀로그래픽 거울(HM)은 착용자에 의한 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D_nv, D_fv)의 구분된 값에 상응하는 근거리 시야(NV)를 위한 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 지역을 적어도 포함하고, 상기 안과 렌즈는 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위해서 착용자의 굴절 이상을 적어도 부분적으로 교정하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 홀로그래픽 거울(HM)은 적어도 근거리 시야(NV)를 위한 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 지역을 포함하고, 그리고
홀로그래픽 거울(HM)은, 음의 값을 가지는 부가(addition)를 가지도록 구성되며, 홀로그래픽 거울의 부가는 이하의 차이로 규정되며:
P_NV - P_FV
여기에서 P_NV은 근거리 시야를 위한 광학적 파워이고, P_FV은 원거리 시야를 위한 광학적 파워이다.
도 1은 본 발명의 안경을 도시한다.
도 2는 본 발명의 렌즈를 도시한다.
도 3은 홀로그래픽 거울의 기록(좌측) 및 가상 이미지 가시화에서 광학적 기능의 복원에 의한 거울의 이용(우측)의 원리를 도시한다.
도 4는 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 5는 본 발명의 안경을 도시한다.
도 6은 홀로그래픽 거울의 반사 판의 개념을 도시한다.
도 7은 본 발명의 안경을 도시한다.
도 8은 홀로그래픽 거울의 기록 및 가상 이미지 가시화에서 광학적 기능의 복원에 의한 거울의 이용의 원리를 도시한다.
도 9는 본 발명의 렌즈를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 11은 본 발명의 누진 부가 렌즈(11a)와 관련한 실시예 및 에르고라마(11b)의 도면을 도시한다.
도 12는 본 발명의 렌즈의 실시예를 도시한다.
도 13은 본 발명에 따른 절반-마감 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 14는 전기 변색성 셀을 포함하는 본 발명의 실시예를 도시한다.
도 15는 본 발명에 따른 전기 변색성 셀을 포함하는 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 16은 본 발명에 따른 렌즈 상에 연장된 필드를 가지는 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 17은 본 발명에 따른 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 18은 본 발명에 따른 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 19는 본 발명에 따른 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 예시적인 광학적 배열체를 도시한다.
도 20은 조명 빔과 기준 빔 사이의 세기 비율에 따른 프린지 콘트라스트의 변동을 도시한다.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 렌즈를 도시한다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 공급 시스템을 도시한다.
도면은 반드시 실제 축척으로 도시된 것이 아니고, 일반적으로 개략적인 기반의 설명 목적을 위한 것이다. 종종, 단순한 표시를 위해서 요소를 도시하지 않았다.
도 2는 본 발명의 렌즈를 도시한다.
도 3은 홀로그래픽 거울의 기록(좌측) 및 가상 이미지 가시화에서 광학적 기능의 복원에 의한 거울의 이용(우측)의 원리를 도시한다.
도 4는 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 5는 본 발명의 안경을 도시한다.
도 6은 홀로그래픽 거울의 반사 판의 개념을 도시한다.
도 7은 본 발명의 안경을 도시한다.
도 8은 홀로그래픽 거울의 기록 및 가상 이미지 가시화에서 광학적 기능의 복원에 의한 거울의 이용의 원리를 도시한다.
도 9는 본 발명의 렌즈를 도시한다.
도 10은 본 발명에 따른 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 11은 본 발명의 누진 부가 렌즈(11a)와 관련한 실시예 및 에르고라마(11b)의 도면을 도시한다.
도 12는 본 발명의 렌즈의 실시예를 도시한다.
도 13은 본 발명에 따른 절반-마감 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 14는 전기 변색성 셀을 포함하는 본 발명의 실시예를 도시한다.
도 15는 본 발명에 따른 전기 변색성 셀을 포함하는 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 16은 본 발명에 따른 렌즈 상에 연장된 필드를 가지는 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 17은 본 발명에 따른 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 18은 본 발명에 따른 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다.
도 19는 본 발명에 따른 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 예시적인 광학적 배열체를 도시한다.
도 20은 조명 빔과 기준 빔 사이의 세기 비율에 따른 프린지 콘트라스트의 변동을 도시한다.
도 21 내지 도 23은 본 발명의 렌즈를 도시한다.
도 24 및 도 25는 본 발명의 공급 시스템을 도시한다.
도면은 반드시 실제 축척으로 도시된 것이 아니고, 일반적으로 개략적인 기반의 설명 목적을 위한 것이다. 종종, 단순한 표시를 위해서 요소를 도시하지 않았다.
이하의 정의는 본 발명을 설명하기 위해서 제공된 것이다.
"컴퓨터-생성 이미지"는 당업계에 공지되어 있다. 본 발명에 따라, 컴퓨터-생성 이미지는 2D- 또는 3D-회절 이미지, 2D- 또는 3D-컴퓨터-생성 홀로그래픽 이미지, 임의의 진폭 이미지(amplitude images), 등과 같은 임의의 컴퓨터-생성 이미지를 포함한다. 컴퓨터-생성 이미지는 가상 이미지로서 이용될 수 있다.
"홀로그래픽 이미지"는 당업계에 공지되어 있다. 그러한 홀로그래픽 이미지는 홀로그램 판독(조명)에 의해서 디스플레이될 수 있다. 컴퓨터-생성 홀로그램은 또한 합성 또는 디지털 홀로그램으로서 지칭된다. 컴퓨터-생성 홀로그램은 일반적으로 2D 또는 3D 이미지를 선택하는 것, 그리고 그 홀로그램을 디지털적으로 연산하는 것에 의해서 얻어진다. 홀로그래픽 이미지는 광학적 재구성에 의해서, 즉 적절한 광 빔(홀로그램의 기준 빔)으로 홀로그램을 조명(판독)하는 것에 의해서 디스플레이될 수 있다. 홀로그래픽 이미지가 2D 또는 3D일 수 있다.
"홀로그래픽 거울"이 당업계에 공지되어 있다. 그러한 거울은 중크롬산 젤라틴 또는 광중합체와 같은 특정 재료로부터 획득될 수 있다. 광중합체는 임의의 물리적 상태(액체, 고체, 페이스트, 등)일 수 있고, 표준 조건의 그러한 고체 및 그러한 액체를 포함할 수 있다. 거울 기능은 특정 재료 내에 홀로그래픽적으로 기록된다.
광중합체 제형은 일반적으로, 적어도 에틸렌성 불포화 광 중합 가능 부(part) 및 적어도 조명 파장에 민감한 적어도 하나의 성분을 가지는 중합의 광-개시의 시스템을 나타내는, 하나 이상의 단량체 또는 올리고머를 포함한다. 그들은, 가시적인 광에 대한 스펙트럼 감도의 범위를 증가시킬 수 있게 하는 광-개시제 및 광-증감제의 조합을 포함할 수 있다.
이러한 광중합체 제형은, 비배타적 목록에서, 중합체, 용매, 가소제, 전사제, 계면활성제, 산화방지제, 열적 안정화제, 발포방지제, 농축제, 균염제, 촉매, 및 기타와 같은 다양한 첨가제를 포함할 수 있다.
광중합체의 예에는, OmniDex(E.I. du Pont de Nemours(EP 0377182 A2)), Bayfol HX(Bayer), Darol(Polygrama) 또는 SM-TR Photopolymer(Polygrama)와 같은 상용 광중합체가 포함된다.
그 조성에 따라서, 특히 용매의 존재 또는 부재에 따라서, 그리고 그 점도에 따라서, 상이한 유형의 프로세싱이 예상될 수 있다. 광중합체 층의 두께가 1 내지 100 ㎛, 그리고 우선적으로 4 내지 50 ㎛일 수 있다.
용매를 포함하는 제형은 희망 두께를 획득하기 위해서 여러 방식들로, 예를 들어 유리(무기물 또는 유기물)의 평면형 기재의 스핀 코팅, 침지 코팅 분무 또는 바아 코팅(bar coating)에 의해서, 또는 유리(무기물 또는 유기물)의 곡선형 기재 상의 스핀 코팅, 침지 코팅 또는 분무 코팅에 의해서 프로세스될 수 있다. 코팅 후에, 기록 준비된 광중합체 층(도 2(a))을 획득하기 위해서, 용매(들)의 증발 단계가 일반적으로 필요하다.
제형이 용매를 포함하지 않을 때, 점도가 너무 높지 않은 경우와 같은 방식으로 그들이 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 증발 단계는 필요치 않다. 그럼에도 불구하고, 바람직한 방법은, 평면형 또는 곡선형 형상을 가지는(도 2(a)), 2개의 유리 판(무기물 또는 유기물) 사이의 광중합체의 직접적인 캡슐화로 이루어진다.
2개의 방법이 이러한 경우에 이용될 수 있다. 제1 방법에서, 광중합체에 따라서, 5 내지 50 ㎛ 두께에 필요한 액체의 양이 유리 판 상에 침착된다(deposited). 액체는, 최종 희망 두께에 맞춰 구성된 5 내지 50 ㎛ 직경의, 유리 또는 중합체로 제조된 이격체를 포함한다. 제2 유리 판은 액체 방울 상에 배치된다. 이는 광중합체의 확산 및 구속을 허용한다. 노광 및 중합 이후에, 광중합체는 고체이고(또는 적어도 젤라틴화되고), 광중합체는 2개의 유리 판을 함께 부착시킨다. 이어서, 시간 경과에 따라 광중합체를 손상시킬 수 있는 액체 또는 대기와의 접촉으로부터 광중합체의 연부를 보호하기 위해 주변 밀봉이 수행된다.
제2 방법에서, 셀이 2개의 유리판(평면형 또는 곡선형)과 조립되고, 액체 광중합체로 셀을 충진할 수 있게 하는 홀을 제외하고, 주변부를 따라서 전부 밀봉된다. 충진은, 셀을 저압 또는 진공 하에 두고 광중합체 내에 담그는 것에 의해서 실시될 수 있다. 이어서, 홀은 유기 접착제, 예를 들어 UV 또는 열처리에 의해서 중합되는 접착제로 밀봉된다.
다른 방법은:
- 예를 들어 중합체 막, 폴리에스터와 같은, 가요성 기재 상에서의 광중합체의 침착,
- 증발 또는 가열에 의한 최후의 용매의 제거,
- 주지의 전사 프로세스를 이용하여 그리고 사용 재료(막 및 광중합체)에 맞춰 적응시켜, 광중합체에 의해서 코팅된 막을 평면형 또는 곡선형 형상을 가지는 (무기 또는 유기) 기재 상으로 전사(예를 들어, ESSILOR의 특허 출원 WO2007144308 A1, WO2010010275 A2)를 포함한다. 광중합체는, 이러한 경우에, 전사된 막의 표면에 있거나 기재와 접촉될 수 있다.
광중합체의 침착 이후에 그리고 노광 이전에, 전형적으로 15분 내지 2 시간 동안 휴지 상태가 되게 할 필요가 있다. 침착 프로세스와 연관된 응력이 이러한 시간 동안 사라진다. 홀로그래픽 거울의 기록 이후에, UV 하의 사후-노광을 실시하여 잔류 단량체를 중합시킨다.
광중합체 층은, 가시적인 광의 일부를 흡수하는 광-증감제로 채색될 수 있다. 이러한 광-증감제는, 가시적인 광에 대한 노광 후에 그 색체를 완전히 상실하도록 우선적으로 선택된다. UV 또는 백색 광 하의 사후-노광은 잔류 흡수를 감소시킨다.
홀로그램의 굴절률 변조 및 그 회절 효율을 증가시키기 위해서, 사용 재료에 따라 열처리가 실현될 수 있다.
"머리-장착형 디스플레이 장치"(HMD)가 당업계에 공지되어 있다.
헬멧-장착형 디스플레이, 광학적 머리-장착형 디스플레이, 머리-착용 디스플레이, 및 기타를 포함하여, 그러한 장치는 착용자의 머리 상에 또는 그 주위에 착용된다. 그들은 착용자에 의한 가시화를 위한 이미지를 디스플레이하기 위한 광학적 수단을 포함한다. HMD는 컴퓨터 생성 이미지의 그리고 '실제-생활의' 시계의 중첩된 가시화를 위해서 제공될 수 있다. HMD는 단안형(하나의 눈) 또는 쌍안형(양 눈)일 수 있다. 본 발명의 HMD는, 안경, 스키 및 운전 마스크와 같은 마스크, 고글, 등을 포함하는, 여러 가지 형태를 취할 수 있다. HMD는 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 처방 렌즈로부터 선택될 수 있다. 본 발명에 따라, HMD는 공간적 광 변조기(SLM)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, HMD는 렌즈를 구비한 안경이다.
"공간적 광 변조기"(SLM)가 당업계에 공지되어 있다. 상기 SLM은 위상 SLM, 위상-유일(phase-only) SLM, 진폭-유일 SLM, 또는 위상 및 진폭 SLM일 수 있다. 존재하는 경우에, 진폭 변조는 바람직하게 위상 변조와 독립적이고, 그레이스케일과 관련한 이미지 품질 개선을 위한 이미지 반점의 감소를 허용한다. SLM은:
- 반사 SLM(디스플레이를 유발하는 광 빔이 SLM 상에서 반사된다)일 수 있다. 그 예는 LCoS 재료(규소 상의 액정)로 제조된 SLM을 포함한다. 가능한 상용 공급원은 Holoeye, Boulder Nonlinear Systems, Syndiant, Cambridge technologies; 또는
- 투과 SLM(디스플레이를 유발하는 광 빔이 SLM을 통해서 투과된다)을 포함한다. 가능한 상업적 공급원의 예는 Boulder Nonlinear Systems 및 Holoeye를 포함한다.
"이미지 공급원"(IS)은 당업계에 공지되어 있다. 본 발명에 따라, 이미지 공급원(IS)은, 착용자에 의한 가시화를 위한 이미지를 디스플레이하는데 적합한(배열된, 구성된) 광 빔을 방출할 수 있는 임의의 광원이다. 가시화는 이미지 공급원으로부터 발생된 조명 빔이 홀로그래픽 거울 상으로 반사된 후에 발생된다. 홀로그래픽 이미지의 디스플레이와 관련하여, 광 빔은 홀로그램을 위한 기준 빔을 포함한다. 이미지는 이미지 데이터(예를 들어, 컴퓨터-생성 이미지 데이터)로부터 디스플레이될 수 있다.
본 발명에 따라, IS는 가상 이미지(컴퓨터-생성 이미지)의 디스플레이를 위해서 구성된 임의의 이미지 공급원일 수 있다. 이는 화면(예를 들어, OLED, LCD, LCOS, 등), 그 광원(예를 들어, 레이저, 다이오드 레이저, 등)과 조합하여 취해진 위상 및/또는 진폭 SLM(공간적 광 변조기), 피코프로젝터(picoprojector)와 같은 투사기(LED, 다이오드 레이저, 등을 이용할 수 있는 MEMS 또는 DLP), 또는 임의의 다른 공급원일 수 있다. IS는 또한 임의의 다른 이미지 공급원(컴퓨터-생성 이미지 공급원) 및/또는 제어 전자기기 및/또는 전원 장치 등을 포함할 수 있다.
단색성 용도의 경우에, 이미지 디스플레이를 위해서 방출되는 광 빔이 녹색 광(약 500 내지 560 nm의 파장)을 포함하는 것이 바람직하다. 녹색 광은, 인간 망막이 해당 범위 내의 파장에 더 민감하기 때문에, 적은 에너지(예를 들어, 1 mW 미만)가 요구된다는 점에서 유리하다. 약 520 내지 550 nm에서 방출하는 단색성 광원의 예에는 녹색 OLED 디스플레이, 분류 2 레이저, 532 nm의 레이저, (예를 들어, Osram 또는 Nichia로부터의) 520 nm에서의 레이저 다이오드, 약 550 nm의 LED 방출, 등이 포함된다. 바람직하게, 단색성 공급원의 파워는 10 mW 미만이다. 다른 적합한 단색성 광원은 적색: 615 내지 645 nm; 녹색: 520 내지 550 nm; 청색: 435 내지 465 nm을 포함한다.
"프레임 데이터"는 프레임의 구조와 관련된 하나 이상의 데이터의 세트를 지칭하고, 프레임의 하나의 요소의 상대적인 위치와 같은 설계 매개변수를 포함할 수 있다. 예에는, 프레임의 범초점 각도(pantoscopic angle), 곡선, 형상 및 치수 등과 같은 데이터가 포함된다. 프레임 데이터(FD)는 적어도 하나의 이미지 공급원 데이터(ISD)를 포함할 수 있다. 이는 이미지 공급원의 위치, 프레임 내의 하나의 또는 양 렌즈에 대한 이미지 공급원의 상대적인 위치(거리 및/또는 공간적 배향), 프레임 내의 하나의 또는 양 홀로그래픽 거울에 대한 이미지 공급원의 상대적인 위치(거리 및/또는 공간적 배향)을 포함한다. 예를 들어, 이미지 공급원이 홀로그래픽 거울과 이미지 공급원 사이의 렌즈를 통해서 이미지화될 때, 상대적인 위치는 이미지 공급원의 가상 거리이다. 이는 또한, 방출의 파장/들, 파워, 구경, 등과 같은 이미지 공급원 자체의 특징과 관련된 데이터를 포함한다.
"렌즈 데이터"(LD)는 안과 렌즈를 특성화하는 하나 이상의 데이터의 세트를 지칭한다. 상기 데이터는 하나 이상의 기하형태적(표면) 특성 및/또는 렌즈 재료의 광학적 지수와 같은 렌즈의 하나 이상의 광학적 특성을 규정하는 데이터를 포함한다. 렌즈 데이터(LD)는 렌즈의 후방 표면 및/또는 렌즈의 전방 표면, 또는 그들의 상대적인 위치들에 상응할 수 있다. 상기 렌즈 데이터(LD)는 렌즈의 일반적인 기하형태, 예를 들어 평균 곡률 반경, 볼록도 데이터, 등과 관련된 데이터를 더 포함할 수 있다. 상기 렌즈 데이터(LD)는 또한 렌즈 상에 존재하는 렌즈의 표면 코팅 및 그 특성에 관한 데이터; 렌즈 상에 존재하는 홀로그래픽 거울 및 그 특성과 관련된 데이터; 또는 렌즈 내에 존재하는 전기-변색 재료와 같은 임의의 진폭 변조 재료 및 그 특성과 관련된 데이터를 포함할 수 있다.
"착용자 안과 데이터" 또는 "안과 데이터"(OD)가 당업계에 공지되어 있다. 착용자 안과 데이터는 착용자 처방 데이터(PD), 착용자 눈 민감도 데이터(SD) 및 착용자 안과 생물통계적 데이터(BD), 및 일반적으로, 예를 들어 색수차, 눈 렌즈의 결여(무수정체), 등과 관련된 데이터를 포함하는, 임의의 착용자 시야 결함과 관련된 데이터를 포함한다.
"처방 데이터"(PD)가 당업계에 공지되어 있다. 처방 데이터는 착용자로부터 획득되고, 각각의 눈에 대한 처방된 원거리 시야 평균 회절 파워(PFV), 및/또는 처방된 난시 값(CYLFV) 및/또는 처방된 난시 축(AXEFV) 및/또는 각각의 눈의 굴절 이상 및/또는 노안을 교정하는데 적합한 처방된 부가(A)를 나타내는 하나 이상의 데이터를 지칭한다. 평균 굴절 파워(PFV)는 처방된 난시 값(CYLFV)의 절반 값과 처방된 구면 값(sphere value)(SPHFV)을 합산하는 것에 의해서 얻어진다: PFV = SPHFV + CYLFV/2. 이어서, 근접(근거리) 시야에 대한 각각의 눈의 평균 굴절 파워는 처방된 부가(A)와 동일한 눈에 대해서 처방된 원거리 시야 평균 굴절 파워(PFV)를 합산하는 것에 의해서 얻어진다: PNV = PFV + A. 누진 렌즈에 대한 처방의 경우에, 처방 데이터는, SPHFV, CYLFV 및 A에 대한 각각의 눈의 값을 나타내는 착용자 데이터를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 착용자 처방 데이터(PD)는 난시 모듈, 난시 축, 파워, 프리즘 및 부가, 그리고 더 일반적으로 임의의 주어진 시야 결함의 교정을 나타내는 임의의 데이터로부터 선택된다. 그러한 결함은 부분적인 망막 분리, 망막 또는 홍체 또는 각막 기형으로부터 초래될 수 있다.
"착용자 눈 민감도 데이터"(SD)가 당업계에 공지되어 있다. 착용자 눈 민감도 데이터는 (하나 이상의 파장 또는 스펙트럼 대역에 대한) 공간적 민감도에 관한 데이터; 예를 들어 실외 휘도 민감도에 대한, 휘도 민감도와 같은 일반적인 민감도를 포함한다. 그러한 데이터는, 착용자에 의한 이미지의 가시화를 위한 콘트라스트를 최적화하는데 있어서 중요하다.
"착용자 안과 생물통계적 데이터"또는 "생물통계적 데이터"(BD)는 당 업계에 공지되어 있다. 생물통계적 데이터는 착용자의 형태와 관련된 데이터를 포함하며, 전형적으로 단안의 동공 거리, 눈동자-간 거리, 눈의 축 방향 길이, 눈의 회전 중심의 위치, 원 점(punctum remotum), 근 점(punctum proximum), 등 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 구체적인 설명
본 발명에 따른 가상 이미지 가시화
홀로그래픽 기술이 당업계에 공지되어 있다. 그러한 기술은 일반적으로 홀로그래픽 지지체와 같은 적합한 매체 상에 기록하는 첫 번째 단계, 및 이어서 홀로그래픽 이미지를 재구축하는 단계를 포함한다. 기록하는 단계는 일반적으로 기준 빔 및 조명 빔으로 매체를 이중 조명하는 것을 포함한다. 홀로그래픽 이미지를 재구축하는 단계는 기준 빔으로 기록 매체를 조명하는 것에 의해서 실시될 수 있다.
넓은 의미에서, 본 발명은 기록 단계를 실시하나, 전술한 바와 같은 재구축 단계는 포함하지 않는다.
본 발명에 따라, 기록하는 단계는 광학적 기능을 홀로그래픽 재료의 막(F) 내에 기록(부여)하기 위해서 이용된다. 결과물(기록된 막)은, 착용자에 의한 가상 이미지의 가시화를 유발하도록, 이미지 공급원으로부터의 빔을 반사시키기 위해서 이용되는 거울이다.
이는 도 3 및 도 8에 의해서 도시되어 있으며, 여기에서 홀로그래픽 매체는 홀로그래픽 거울이고: 좌측 부분은 매체 기록을 보여주고, 우측 부분은 착용자에 의한 (이미지 공급원으로부터의) 가상 이미지의 가시화를 보여준다. 이미지 공급원(IS)은, 홀로그래픽 거울을 조명하는 빔을 제공한다. IS로부터의 빔은 거울 상에서 대상의 눈을 향해서 반사된다. 도 3에서, 가시화하고자 하는 가상 이미지가 착용자로부터 무한(또는 매우 긴) 거리에 위치된다. 도 8은 동공 결합의 상황에서 가상 이미지의 가시화를 도시한다. 가상 이미지는 눈 동공 상에 형성된다.
거울의 기록은 광학적 배열체에 따라 실시될 수 있다. 예시적인 광학적 배열체가 도 4에 도시되어 있다. 이러한 도면에서, 기록은 레이저를 이용한다. 편광 빔 분할기(PBS)는 빔의 '분할'을 허용한다. 참조 부호(PMF)는 편광-유지 섬유이다. 빔의 분할은 2개의 빔: 홀로그래픽 기록 매체의 일 측면을 조명하는 기준 빔(RB), 및 홀로그래픽 매체의 다른 측면을 조명하는 조명 빔(IB)을 제공한다. 이는 홀로그래픽 거울(HM)의 기록을 허용한다. 광학적 배열체가 일단 셋팅되면(예를 들어, 기하형태, 빔의 크기, 등), 홀로그래픽 거울의 특징이 하나 이상의 매개변수 변경에 의해서 수정될 수 있고, 그러한 매개변수는 2개의 빔 사이의 파워 비율(프린지 콘트라스트 및 회절 효율에 영향을 미친다), 노광 시간(회절 및 확산 효율에 영향을 미친다 - 조명 빔과 기준 빔 사이의 세기 비율에 따른 프린지 콘트라스의 변동을 보여주는 도 20 참조), 및 섬유의 단부를 위한 회전 가능한 지지부의 가능한 이용(PMF 섬유를 빠져 나올 때 빔의 편광에 영향을 미친다)을 포함한다. 광학적 배열체를 위한 매개변수의 예가 도 19에 도시되어 있다(F: 기록하고자 하는 홀로그래픽 재료의 막, PBS: 편광 빔 분할기, PMF: 편광-유지 섬유, RL: 기록 렌즈, IB: 조명 빔, RB: 기준 빔).
일반적인 의미에서, 본 발명은 시스템, 방법 및 렌즈에 관한 것이다.
본 발명은 프레임 상으로 피팅되도록 그리고 착용자에 의해서 착용되도록 의도된 안과 렌즈를 제공하고, 상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 가상 이미지의 가시화를 유발하도록 상기 홀로그래픽 거울을 조명하게 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함한다. 렌즈는 착용자의 가상 시야를 교정하도록 구성될 수 있다.
이는, 렌즈 내에 존재하는 홀로그래픽 거울을, 프레임의 내장형 이미지 공급원에 의해 조명한 결과, 가상 시야(가상 이미지의 착용자에 의한 가시화)가 생긴다는 것을 의미한다. 본원에서 언급된 바와 같이, 상기 안과 렌즈는 굴절 이상 착용자 또는 정시안 착용자 모두를 위해서 구성될 수 있다. 본 발명에 따라, 일부 양태에서, 상기 안과 렌즈는 자연 시야 및 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 모두를 위해서 착용자의 굴절 이상을 교정하도록 유리하게 구성된다. 일부 실시예에서, 가상 시야에 대한 착용자의 굴절 이상은 완전히 교정되거나 적어도 부분적으로 교정될 수 있다. 일부 양태에서: 정시안 착용자의 경우에, 자연 시야는 교정되지 않을 수 있고 가상 시야는, 예를 들어 응시 방향에 따라 및/또는 가시화의 거리에 따라, 교정될 수 있다.
본 발명의 렌즈를 가지는 예시적인 프레임이 도 1, 도 5 및 도 7에 도시되어 있다.
이미지 공급원(IS)은 안경측 스템(stem) 상에서, 예를 들어 템플 레벨(temple level)에서, 프레임 상에 위치된다. 이미지 공급원(IS)은 렌즈를 향해서 빔을 방출한다. 이어서, 가상 이미지의 가시화를 위해서, 빔은 렌즈 내의 홀로그래픽 거울에 의해서 착용자의 눈을 향해서 반사된다. 일부 실시예에서, IS로부터 방출되는 광 빔은 먼저 홀로그래픽 편향기(H defl)에 의해서 편향될 수 있다. 편향기 또는 임의의 다른 편향 구성요소(프리즘, 마이크로프리즘, 홀로그래픽 구성요소, 격자, 시준 및/또는 편향 렌즈, 그 조합, 등)의 이용은, IS로부터의 빔을 공간적으로 구성(예를 들어, 배향, 콤팩트화(compact), 등)할 수 있게 한다.
홀로그래픽 거울은 그에 따라 축을 벗어난다. 또한, 거울의 광학적 기능이 "곡선화"된다는 점에서, 거울은 곡선형이다: 그러한 거울은 구형파를 (예를 들어, 근거리-시야 내의 가상 이미지를 위한) 다른 구형파로, 또는 평면파(무한 거리에 위치되는 가상 이미지)로 변환한다. 이는, 자연 시야 및 가상 이미지의 가시화 모두에 대해서 착용자의 굴절 이상을 교정할 수 있는 안과 렌즈에서의 이용을 위한 홀로그래픽 거울을 제공하는 것을 복잡하게 만든다. 예를 들어, 프레임의 구성은 배향을 고려하고 그에 따라 IS로부터의 광 방출의 입체각을 고려할 수 있다. 예를 들어, 도 5는 이미지 공급원의 상이한 배향들을 도시하고, IS의 방출의 입체각(쇄선)을 예시한다. 프레임의 구성은 또한 홀로그래픽 거울의 반사 평면과 프레임 사이의 각도를 형성한다. 이는 도 6에 도시되어 있다(Refl Pl: 반사 평면, HM: 홀로그래픽 거울, IS: 이미지 공급원, E: 착용자의 눈). 홀로그래픽 거울에 대한 IS의 측방향 위치(도 7의 x, y)는 착용자의 응시에 대한 이미지의 센터링을 규정한다. IS의 길이방향 위치(도 7의 z)는 중요하다. IS의 위치는 중요한데, 이는, 그러한 위치가 거울에 의해서 반사되는 파동의 세기에 직접적으로 영향을 미치기 때문이고, 그에 따라 부정확한 배치는 광학적 수차(S, C, 축, 더 높은 차수의 수차)를 가지는 가상 이미지를 생성한다. 그러한 매개변수는 프레임의 구성에서 고려되어야 한다.
또한, 착용자가 상이한 거리들에 위치되는 가상 이미지, 예를 들어 근거리 시야 내의 가상 이미지 및 원거리 시야 내의 가상 이미지를 가시화할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 홀로그래픽 거울을 포함하는 렌즈가 상이한 구조들을 가질 수 있고, 홀로그래픽 거울(HM)은 렌즈의 눈 측(후방) 표면 상에, 렌즈의 전방(눈에 반대되는) 표면 상에, 또는 렌즈의 전방 표면과 후방 표면 사이에('벌크' 내에) 위치될 수 있다.
그에 따라, 유리하게 본 발명에 따라, 착용자의 굴절 이상, 특히 처방 데이터를 고려한 시스템, 렌즈 및 방법이 제공된다.
본 발명에 따라, 홀로그래픽 거울의 특징이 가상의 광학적 기능과 관련하여 '전반적으로' 규정될 수 있다. 이러한 기능은, 렌즈의 정확한 기계적 구조와 관계없이, 빔이 취하는 광 경로를 고려한다. 이는 렌즈 내의 가능한 굴절을 고려하고, 임의의 경우에, HM 상의 반사를 고려한다. 그에 따라, 이러한 접근 방식은 모든 가능한 렌즈 구조, 예를 들어: HM 상의 단일 반사를 가지는 IS로부터의 광 경로(렌즈의 후방 측면에 위치된 HM); 또는 렌즈의 후방 측면 상에서의 제1 굴절, 이어서 HM 상에서의 반사, 이어서 다시 렌즈의 후방 측면 상에서의 굴절을 가지고, 그리고 이어서 착용자의 눈으로 가는 IS로부터의 광 경로(렌즈의 전방 측면에 위치된 HM)에 대해서 적용될 수 있다. 가상의 광학적 기능은 에르고라마에 따라 유리하게 규정될 수 있다. 상기 에르고라마는, 프레임을 착용할 때 응시 방향에 따른 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D) 및/또는 가시화의 방향을 규정할 수 있다.
발명의 시스템
본 발명은 안과 렌즈 공급 시스템을 제공한다.
이러한 시스템은 프레임 상으로 피팅되도록 그리고 착용자에 의해서 착용되도록 의도된 안과 렌즈를 제공하기 위한 것이고, 상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 가상 이미지의 가시화를 유발하도록 상기 홀로그래픽 거울을 조명하게 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함한다.
시스템에 의해서 제공되는 안과 렌즈는 착용자의 가상 시야를 교정하도록 구성된다.
본 발명에 따라, 일부 양태에서, 상기 안과 렌즈는 자연적 시야 및 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 모두를 위해서 착용자의 굴절 이상을 교정하도록 유리하게 구성된다. 일부 양태에서: 정시안 착용자의 경우에, 자연 시야는 교정되지 않을 수 있고 가상 시야는, 예를 들어 응시 방향에 따라 및/또는 가시화의 거리에 따라, 교정될 수 있다.
공급 시스템은:
- 안과 렌즈를 주문하도록 구성되며, 렌즈 주문 측(LOS)에 위치되고:
· 착용자의 처방 데이터(WPD)의 입력을 위해서 구성된 입력 수단(IM1),
· 선택적으로, 적어도 하나의 이미지 공급원 데이터(LSD)를 포함하는 프레임 데이터(FD)의 입력을 위해서 구성된 입력 수단(IM2)을 포함하는, 제1 프로세싱 수단(PM1);
- 착용자의 처방 데이터(WPD)를 기초로 렌즈 데이터(LD)를 제공하도록 구성되며, 렌즈 결정 측(LDS)에 위치되고, 상기 렌즈 데이터(LD)를 출력하도록 구성된 출력 수단(OM)을 포함하는, 제2 프로세싱 수단(PM2), 및
- 상기 제1 프로세싱 수단(PM1)으로부터 상기 제2 프로세싱 수단(PM2)으로, 상기 착용자 처방 데이터(WPD)를 전송하도록 그리고 선택적으로 상기 프레임 데이터(FD)를 전송하도록 구성된 제1 전송 수단(TM1)을 포함한다.
프레임 데이터(FD)는 하나 이상의 이미지 공급원 데이터(ISD)(예를 들어, 하나 이상의 공간적 구성, 위치, 렌즈로부터 또는 거울로부터의 거리, 방출 각도 등; 또한 전술한 정의 참조)를 포함할 수 있다. 그러한 데이터는 카탈로그 내의 선택으로부터 또는 착용자가 요청한 바에 따른 고객 맞춤형 정보로부터 만들어질 수 있다.
일부 실시예에서, 공급 시스템은 하나 이상의 추가적인 데이터, 예를 들어, 가상 이미지의 가시화의 거리의 하나 이상의 값, 가시화 방향과 관련된 데이터, HM을 위한 지역의 수(예를 들어, 근거리 시야 내의 가상 가시화를 위한 적어도 하나의 지역 및 원거리 시야 내의 가상 가시화를 위한 적어도 하나의 지역의 존재; 또한 이하 참조)의 입력을 위해서 구성된 제3 프로세싱 수단(PM3)을 더 포함할 수 있다.
렌즈 주문 측(LOS)은 전형적으로 착용자(고객)를 위해서 렌즈를 주문하는 안과 전문의 또는 안경사의 구내에 위치된다.
전술한 입력 수단(IM)의 각각은 관련 데이터의 입력을 위해서 구성된 임의의 입력 수단일 수 있다. 그러한 입력 수단은 바람직하게 간편한 인터페이스를 위해서 선택되고(예를 들어, 디스플레이 수단과 관련하여 이용될 수 있고), PC, 랩탑, 태블릿, 핸드셋, 단말기, 원격부, 등과 같은 컴퓨터의 키보드일 수 있다.
렌즈 결정 측(LDS)은, 유리하게 종래 기술에서 공지된 바와 같은 렌즈 결정 방법 중 임의의 하나를 실시하는데 적합할 수 있는 프로세싱 수단을 구비한다.
일부 실시예에서, 상기 공급 시스템은 선택적으로:
- 렌즈 데이터(LD) 및 프레임 데이터(FD)를 기초로 안과 렌즈를 제조하도록 구성되며, 렌즈 제조 측(LMS)에 위치되는, 제조 수단(MM), 및
- 상기 제2 프로세싱 수단(PM2)으로부터 상기 제조 수단(MM)으로 상기 렌즈 데이터(LD)를 전송하도록 구성된 제2 전송 수단(TM2)을 더 포함할 수 있고,
상기 제조 수단(MM)은 홀로그래픽 거울을 기록하도록 구성된 수단을 포함한다.
일부 실시예에서, 프레임 데이터(FD)는 LOS로부터 LDS로 그리고 이어서 LMS로 전송될 수 있다. 일부 실시예에서, 프레임 데이터(FD)는 LOS로부터 LMS로 직접적으로 전송될 수 있다.
렌즈 제조 측(LMS)은 일반적으로 광학 랩(optical lab) 내에 위치되고, 즉 이전에 얻어진 또는 생성된 렌즈 데이터를 기초로, 렌즈 주문에 따라서 렌즈를 제조하기 위한 제조 수단을 구비하는 장소 내에 위치된다.
렌즈 제조 수단(MM)은 당업계에 공지되어 있고, 당업자는 적합한 제조 수단에 익숙하다. 상기 제조 수단은 디지털 표면처리를 포함하는 표면처리 수단, 폴리싱 수단, 연부가공 수단, 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 렌즈 제조 측(LMS)은, 몇몇 상이한 표면처리 수단, 및/또는 몇몇 폴리싱 수단, 등을 포함하는, 제조 수단의 조합을 포함할 수 있다. 홀로그래픽 거울에 기록하도록 구성된 수단이 당업계에 공지되어 있고, 본 발명의 일부 양태로 본원에서 더 설명된다.
렌즈 제조 측은 상기 제2 프로세싱 수단으로부터 정보를 수신하기에 적합한 입력 수단을 더 포함할 수 있고, 또한 그러한 정보를 관련 제조 수단으로 전송할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 공급 시스템은:
- 프레임 주문 측(LFS)에 위치되고, 적어도 하나의 이미지 공급원 데이터(LSD)을 포함하는 프레임 데이터(FD)의 입력을 위해서 구성된 입력 수단(IM4)을 포함하는, 제4 프로세싱 수단(PM4); 그리고
· 상기 프레임 데이터(FD)를 상기 제4 프로세싱 수단(PM4)으로부터 LOS, LDS 또는 LMS에 전송하도록 구성된 제4 전송 수단(TM4)을 더 포함할 수 있다.
당업자는 렌즈 공급 시스템 분야에서 유용한 적합한 전송 수단에 익숙하다. 적합한 수단은, 예를 들어 하나 이상의 서버를 경유하는, 인터넷 연결, 이메일 통신, 및 기타와 같은 전자 통신을 포함한다.
본 발명의 하나의 양태에서, 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 및/또는 제4 프로세싱 수단(PM1, PM2, PM3, PM4)이 컴퓨터 본체일 수 있고 메모리(MEM)를 포함할 수 있다. 컴퓨터 본체들이 하나 이상의 서버를 통해서 서로 연결될 수 있다. 상기 서버는 메모리 형태의 저장 수단을 포함할 수 있다.
메모리는 당업계에 공지되어 있고, 당업자는 렌즈 공급 시스템 내에서의 구현에 적합한 메모리에 익숙하다. 메모리는 데이터, 예를 들어: 입력 데이터, 출력 데이터, 중간 데이터(예를 들어, 중간 연산 결과)를 저장하는데 적합할 수 있다. 메모리는 작업 메모리로서 및/또는 일련의 명령을 저장하는데 있어서 유용할 수 있다. 메모리는 하나 이상의 저장 요소/수단 내에 제공될 수 있고 서버의 일부일 수 있다.
본 발명의 예시적인 안과 렌즈 공급 시스템이 도 24 및 도 25에 개략적으로 도시되어 있다.
발명의 방법
본 발명은 프레임 상에 피팅되도록 그리고 착용자에 의해서 착용되도록 의도된 안과 렌즈를 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울(HM)을 포함하고, 상기 프레임은 상기 홀로그래픽 거울을 조명하도록 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함하고, 그에 따라, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 가상 이미지의 가시화가 유발되며, 상기 안과 렌즈는 착용자의 가상 시야를 교정하도록 구성된다.
본 발명에 따라, 일부 양태에서, 착용자는 굴절 이상을 가지고, 상기 안과 렌즈는 자연적 시야 및 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 모두를 위해서 착용자의 굴절 이상을 교정하도록 유리하게 구성된다. 일부 양태에서: 정시안 착용자의 경우에, 자연 시야는 교정되지 않을 수 있고 가상 시야는, 예를 들어 응시 방향에 따라 및/또는 가시화의 거리에 따라, 교정될 수 있다.
이러한 방법은 렌즈 제조 방법에서 유리하게 실시될 수 있다.
본원에서 개시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 가상 시야에 대한 착용자의 굴절 이상은 완전히 교정되거나 적어도 부분적으로 교정될 수 있다.
본 발명에 따라, 상기 방법은 전방 표면 및 후방 표면을 가지는 안과 렌즈를 제공하는 단계(a)를 포함하고, 상기 안과 렌즈는 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)을 포함한다. 홀로그래픽 매체는 당업계에 공지되어 있다. 그러한 매체는 본원에서 설명된 바와 같이 중크롬산 젤라틴 및 광중합체를 포함한다. 일부 실시예에서, 홀로그래픽 매체는 액체 형태로 제공되는 광중합체일 수 있다. 그러한 경우에, 막은, "캡슐화"되도록, 2개의 유리 층(벽) 사이에 형성될 수 있다. 상기 유리 층은 단계(a)의 렌즈에 부가하여 제공될 수 있거나, 단계(a)의 렌즈가 유리 층 중 하나의 역할을 할 수 있거나, 진폭 변조 셀의 벽이 하나의 유리 층의 역할을 할 수 있다(이하 참조). 바람직한 실시예에서, 막은 단계(a)의 렌즈와 유리 층/벽 사이에 '캡슐화될' 수 있고, 그러한 막은 렌즈의 전방 표면 또는 후방 표면에 제공될 수 있다(도 12 참조, 우측 컬럼에 도시된 구조물). 2개의 유리 벽 대신에 하나의 유리 벽을 사용하는 것은 렌즈를 가볍게 하고, 이는 유리하다. 전형적인 유리 벽 두께는 300 내지 2000 ㎛일 수 있다. 유리 층 재료의 예는 유기 또는 무기 유리를 포함한다. 일부 실시예에서, 막은 20 내지 30 ㎛의 두께(예를 들어, 중크롬산 젤라틴의 경우) 또는 5 내지 50 ㎛의 두께(예를 들어, 액체 광중합체의 경우)를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 단계(a)의 안과 렌즈에서, 미기록 홀로그래픽 매체가 중크롬산 젤라틴 및 광중합체로부터 선택되고, 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)은 안과 렌즈의 전방 표면 상에, 안과 렌즈의 후방 표면 상에, 또는 안과 렌즈의 전방 표면과 후방 표면 사이에 제공된다. 바람직하게, 렌즈의 표면(또는 렌즈의 벌크 내에 삽입되는 경우에, 등가물)의 전체를 덮도록, 막(F)이 제공될 수 있다.
'홀로그래픽 거울' 이하에서 전술한 정의에서 제공된 설명을 참조한다.
일부 실시예에서, 단계(a)의 안과 렌즈는 착용자의 자연 시야에 대해서 굴절 이상을 교정하도록 구성되고, 단초점 렌즈, 이중 초점 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 및 누진 부가 렌즈로부터 선택된다.
일부 실시예에서, 상기 안과 렌즈는 선택적으로 진폭 변조 셀을 더 포함할 수 있다. 상기 진폭 변조 셀은 예를 들어 전기 변색 셀, 편광화 셀, 및 광 변색 셀로부터 선택될 수 있다. 그러한 셀이 당업계에 공지되어 있다. 렌즈가 광 변색 셀을 포함하는 경우에, 광 변색 재료가 단계(b) 중에 어두워지지 않고 및/또는 LS로부터의 조명 시에 저하되지 않는 것이 유리할 수 있다.
안과 렌즈를 위한 가능한 구조가 도 2, 도 9, 도 12 및 도 14에 도시되어 있다; L (Rx): 교정 렌즈, 예를 들어 처방 렌즈와 같은 렌즈, F: 미기록 홀로그래픽 재료의 막, HM: 홀로그래픽 거울; G: 유리 벽 또는 층; EC: 전기 변색 재료 또는 셀(더 일반적으로 임의의 진폭 변조 재료 또는 셀일 수 있다). 이러한 도면에서 확인될 수 있는 바와 같이, 다양한 구조물이 본 발명에 포함될 수 있고, HM은, 선택적으로 하나 이상의 유리 벽(G) 및/또는 EC 층 또는 셀을 가지는, 렌즈의 전방 표면 또는 후방 표면에 위치될 수 있다. 모든 가능한 조합이 본원에서 예상된다.
또한, 상기 홀로그래픽 거울(HM)(각각, 상기 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F))은 안과 렌즈의 전방 표면 상에, 안과 렌즈의 후방 표면 상에, 또는 안과 렌즈의 전방 표면과 후방 표면 사이에 제공된다.
본 발명의 방법은 홀로그래픽 거울(HM)을 포함하는 안과 렌즈를 제공하기 위해서, 기준 빔(RB) 및 조명 빔(IB) 사이의 간섭을 생성하는 것에 의해서 상기 홀로그래픽 매체의 홀로그래픽 기록을 실시하는 단계(b)를 포함하고, 홀로그래픽 기록은 적어도 프레임의 구성을 고려하는 광학적 배열체 내에서 실시된다.
유리하게, 단계(b)에 따라서, RB의 구성은, 프레임 내로 피팅되는 렌즈 내의 HM과 관련하여, 프레임 상의 IS의 구성을 모사한다(시뮬레이트한다). 특히, RB의 공간적 구성은, 렌즈가 프레임 내로 일단 피팅되면, 거울을 기록하기 위해서 구현된 공간적 구성을 반영한다(배향, 거리, 폭(렌즈 상으로 투사되는 구역의 형상 및 크기), 등). 그에 따라, 프레임 상에 내장된 이미지 공급원(IS)의 물리적 위치는 이차적인(재-이미지화된) 상응하는 이미지 공급원을 추가적으로 형성할 수 있다(예를 들어, 위치가 조정 가능하거나 조정 가능한 초점을 가질 수 있는, 렌즈(L1)를 이용한, 상이한 위치에 이미지화된 도 23의 이미지 공급원(S'1) 대 S1의 물리적 위치). 그에 따라, IB의 구성은 물리적 이미지 공급원(IS)으로부터의, 또는 이차적인(재-이미지화된) 이미지 공급원으로부터의 방출을 반사시킬 수 있다.
유리하게, 본 발명에 따라, 단계(b)의 광학적 배열체는, 희망하는 광학적 기능을 유도하는 홀로그래픽 거울을 구비할 수 있게 하고, 다시 말해서 단계(b)에서 획득된 홀로그래픽 거울은, 렌즈를 통한 가상 시야에 대해서 착용자의 굴절 이상을 적어도 부분적으로 교정하기 위한 적절한 광학적 기능을 제공하도록 '자동적으로' 구성된다.
도 10 참조.
도 10의 우측 부분에 도시된 바와 같이, 막(F)이 렌즈(L)의 전방 측면 상에 위치되는 제1 경우에, 이미지 공급원(IS)으로부터의 광 빔은 렌즈(L)를 통과하고 홀로그래픽 거울(HM) 상에서 반사된다. 반사된 파두(WF)는 조명 빔(IB)의 파두와 동일하고, 이는 가상 이미지가 무한대로부터 "유입되는 것"으로 보인다는 것, 즉 자연 이미지로서 보인다는 것을 의미한다. 그에 따라, 렌즈는 자연 시야 및 가상 이미지의 시야를 동시에 교정한다. 막(F)이 렌즈(L)의 후방 측면 상에 있을 때, 조명 빔의 파두는, 렌즈(L)를 가로지른 후에, 막(F) 상에서 발산된다. 그에 따라, 이미지 공급원(IS)의 빔은 렌즈(L)를 통해서 보여지는 실제 이미지와 동일한 파두로 반사되고, 가상 이미지는 이러한 실제 이미지와 동일한 장소에서 기원하는 것으로 보인다. 그러한 것을 달성하기 위해서, 렌즈는 착용자의 처방 데이터(PD)와 동일하거나 그에 근접한 파워 값을 가질 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 그에 따라, 렌즈는 PD와 동일하거나 그에 근접한 파워를 가지는 마감된 렌즈, 또는 절반 마감 렌즈 및 상보적인 렌즈(AL)의 조합일 수 있고, 이러한 조합은 PD와 동일하거나 그에 근접하는 파워를 갖는다.
일부 실시예에서, 본 발명의 방법은 단계(b)로부터 얻어진 렌즈를 절단하는 단계(c)를 선택적으로 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 단계(b)의 광학적 기록은, 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D) 및/또는 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 방향, 및/또는 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위한 홀로그래픽 거울의 지역의 수를 더 고려할 수 있다.
그에 따라, 상기 기록은 본원에서 정의된 바와 같은 에르고라마에 따라 실시될 수 있다. 에르고라마는 (α,β) 각도 좌표계에서 규정된 응시 방향에 따른 가시화 거리(d)(디옵터(δ))를 정의하고: 각각의 응시 방향(α,β)은 가시화의 주어진 거리에 상응한다. 예시적인 에르고라마의 도시가 도 11b에 제공되어 있다. 예를 들어, 근거리 시야(α=35° 및 β=5°)에서, 30 내지 50 cm의 가시화 거리를 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 조명 빔(IB)이 이하를 이용하여 공간적으로 구성되도록, 단계(b)의 광학적 배열체가 구성된다:
- 단초점 렌즈, 이중초점 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 및 누진 부가 렌즈, 또는 렌즈 매트릭스(LM), 또는 위상 변조를 가지는 액티브 렌즈로부터 선택된 하나 이상의 기록 렌즈(RL, RL1, RL2), 및
- 선택적으로 불투명 마스크(M).
위상 변조를 가지는 액티브 렌즈는, 유체 시스템, 압전 거울, 전송 SLM, 및 보다 일반적으로 가변(조율 가능한) 파워를 가지는 시스템과 같은, 변형 가능한 광학 시스템을 포함한다.
유리하게, 본 발명에 따라, HM을 조명하는 IB를 공간적으로 구성하기 위해서, 하나 이상의 기록 렌즈(RL) 및/또는 하나 이상의 마스크(M)가 이용될 수 있다. 이는 HM 내의 규정된 지역의 차등적 및/또는 순차적 기록을 제공한다. 예를 들어, 도 16 내지 도 18을 참조한다.
일부 실시예에서, 단계(b)의 광학적 배열체는:
- 기준 빔(RB)은, 프레임을 착용할 때 착용자에 의해서 가상 이미지의 디스플레이가 가시화되게 하기 위해서, 상기 홀로그래픽 거울을 조명하기 위해서 이용되는 내장형 이미지 공급원의 빔을 시뮬레이트하도록, 구성되고, 그리고
- 조명 빔(IB)은
·프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 거리(D)를 규정하도록, 및/또는
·프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 방향을 규정하도록, 및/또는
·프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위한 홀로그래픽 거울의 지역의 수를 규정하도록, 구성된다.
가시화의 거리(D)는 무한적일 수 있거나(매우 길거나) 유한할 수 있다.
일부 실시예에서, 복수의 지역(A1, A2, NV, FV)을 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F) 상에 차등적으로 기록하기 위해서 조명 빔(IB)이 구성되도록, 단계(b)의 광학적 배열체가 구성된다. 그러한 경우에, 각각의 지역(A1, A2; NV, FV)은 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 거리(D; D_nv, D_fv)의 동일한 또는 구분된 값에 상응할 수 있고 및/또는 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 동일한 또는 구분된 가시화의 방향에 상응할 수 있다. (시력 교정과 관련된) 지역별 변동이 연속적(누진적)일 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 16을 참조한다.
일부 실시예에서, 전술한 바와 같이, 단계(b)의 광학적 배열체는, 조명 빔(IB)이 에르고라마(ergorama)에 따라 구성되도록, 이루어지고, 상기 에르고라마는 프레임을 착용할 때 응시 방향에 따른 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D) 및/또는 가시화의 방향을 규정한다. 상기 에르고라마의 정의는 적어도 수직 방향을 따른 응시 방향 및/또는 수평 방향을 따른 응시 방향(β = 상수 및/또는 α = 상수)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 11b를 참조한다. 에르고라마는 또한, 렌즈 상의 관심 지역에 상응하는, 관심 응시 방향에 따라 달리 정의될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 누진 부가 렌즈(각각, 이중초점 안과 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 각각 단초점 렌즈)를 제공하기 위한 방법이며, 단계(a)의 안과 렌즈는 누진 부가 렌즈(각각, 이중초점 안과 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 각각 단초점 렌즈)이며, 그리고 단계(b)의 홀로그래픽 기록은, 홀로그래픽 거울(HM)이 적어도, 착용자에 의한 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D_nv, D_fv)의 구분된 값에 상응하는 근거리 시야(NV)를 위한 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 지역을 포함하도록, 실시된다. 예를 들어, 도 17을 참조한다.
유리하게, 본 발명의 방법은, 이중 가상 시야를 제공하는 렌즈(예를 들어, 단초점, 이중 초점과 같은 다초점, 누진 부가)를 제공하며, HM 거울은 가상 근거리 시야를 위한 적어도 하나의 지역 및 가상 원거리 시야를 위한 적어도 하나의 지역을 포함하도록 구체적으로 구성된다.
일부 실시예에서, 방법은, 전기 변색 셀과 같은, 본원에서 설명된 바와 같은 진폭 변조 셀을 포함하는 렌즈를 제공한다. 예를 들어, 도 15의 예시적인 광학적 배열체를 참조한다.
일부 실시예에서, 상기 방법은 단초점 렌즈(각각 이중 초점 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 각각 누진 부가 렌즈)를 제공하기 위한 방법일 수 있고, 단계(a)의 안과 렌즈는 절반-마감 렌즈 블랭크(SF)이고, 단계(b)의 광학적 배열체는 보조적인 단초점 렌즈(AL)(각각 이중 초점 렌즈와 같은 보조적인 다초점 렌즈, 각각 보조적인 누진 부가 렌즈)의 구현을 포함하며, 그러한 보조적인 단초점 렌즈의 광학적 파워는 착용자의 굴절 이상을 교정하는데 필요한 광학적 파워 및 절반-마감 렌즈 블랭크의 광학적 파워를 고려하며, 보조적인 단초점 렌즈(AL)(각각 이중 초점 렌즈와 같은 보조적인 다초점 렌즈, 각각 보조적인 누진 부가 렌즈)는 기준 빔(RB) 또는 조명 빔(IB)을 공간적으로 구성하기 위한 것이다. 예를 들어 도 13을 참조한다.
보조적인 렌즈(AL)를 구현하는 것에 대한 대안으로서, 변조 위상을 가지는 액티브 렌즈, 예를 들어 적응형 광학 기술을 이용하는 가변 파워 렌즈를 이용하여 IB 또는 RB로부터 유래되는 파두를 직접적으로 변화시킬 수 있다.
일부 실시예에서, IB는 렌즈의 연장된 필드를 커버하도록 구성된다. 예를 들어, 도 16을 참조한다.
발명의 방법은 이하의 특징에서 설명된다:
도 10은 본 발명에 따른 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체, 및 (교정된) 가상 이미지 가시화를 위한 프레임 내의 거울의 이용/홀로그래픽 거울의 광학적 기능의 복원을 도시한다. 좌측에는 광학적 배열체가 도시되어 있다. 기록(도면의 중심)에 의해서, 파두(WF)는 단계(a)의 렌즈와 막(F) 사이에서 변형된다. 가상 이미지의 복원이 IS로부터의 조명으로 우측에 도시되어 있다. F는 단계(a)의 렌즈의 전방 표면(상단부) 또는 후방 표면(하단부)에 위치될 수 있다.
도 11a는 더 이상 원근 조절 능력을 가지지 않는 노안의 착용자를 위한 누진 부가 렌즈와 관련된 실시예를 도시한다. 만약 착용자가 원근 조절을 할 수 없거나 거의 할 수 없다면, 이는 적절한 초점 거리를 위한 공차 값을 감소시킬 것이다. 가장 단순한 경우는, 근시가 없는 노안의 착용자의 경우이다. 착용자는 평면 렌즈(plano lens) 및 양의 부가(Vc)를 위한 처방을 갖는다. 이러한 경우에, 렌즈 지역(응시 방향)과 관계없이, 거울에 의해서 반사되는 이미지가 무한 거리에서 가시화될 필요가 있다. 도 10의 광학적 배열체에서, 부가를 가지는 지역은 반사된 이미지가 무한 거리에 직접적으로 위치되도록 허용하지 않는다. 그에 따라, HM의 기록을 위해서 이러한 부가를 "중성화(neutralize)"하는 것이 유리하다. 하나의 '단순한' 가능성은 2개의 동일한 렌즈(처방을 위한 Rx 및 그에 대응되는 것(counterpart))를 가지는 것이다. 기록은 이러한 2개의 렌즈로 실시될 수 있다. Rx 렌즈는 막(F)/홀로그래픽 거울(HM)의 평면 상에 직접적으로 또는 그 아래에 배열될 수 있고(또는 다른 실시예에서, 홀로그래픽 거울/막(HM/F)이 착용자에게 제공되는 렌즈가 되는 처방 렌즈에 직접적으로 부착될 수 있고), 그리고 제2 렌즈는 초점 부가의 합산과 동일한 거리에 있을 수 있다(도 11a 좌측). 이는 도 10의 조립체(하단부 우측)로 달성된다. 다른 가능성은 평면/발산 누진 렌즈를 이용하는 것이고, 여기에서 평면 부분은 처방 렌즈의 평면 부분에 상응하고, 발산 부분은, 그 초점 거리(f) 및 렌즈까지의 거리(e)가 f = fc - e의 수학식을 만족시키도록 구성되며, fc는 부가의 초점 거리(도 11a 우측)이다. 처방 렌즈를 변화시키기 위해서, 렌즈와 점진적인 평면/발산 렌즈 사이의 거리를 단순히 조정할 수 있거나, 이러한 거리를 일정하게 유지하면서 누진 렌즈를 변화시킬 수 있다.
도 13은 본 발명에 따른 절반-마감 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다. 홀로그래픽 매체의 막(F)의 상대적인 위치(절반-마감 블랭크(SF)의 전방 표면 또는 후방 표면)에 따라서, 보조 렌즈(AL)는 절반-마감 렌즈의 후방 표면 또는 전방 표면에 각각 배치된다. 이러한 실시예에서, 그러한 SF가 사용될 처방의 값을 필요로 한다. 그에 따라 이는 SV 렌즈의 경우에 특히 유리하다. 기록을 위해서, 달성하고자 하는 SF의 파워 및 처방 값(Rx) 모두를 고려할 수 있다. 만약 SF가 파워(VSF)를 가지고 희망 파워 값이 SRX라면, (SF와 AL 사이의 거리가 이러한 유리의 초점에 비해서 작다면) V = VRX - VSF 가 되도록 파워(V)를 가지는 렌즈(보조 렌즈(AL))를 부가할 수 있다. 이는 양 배열체에 적용된다(도 13 참조).
도 15는 본 발명에 따른 전기변색성 셀을 포함하는 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다. 전기 변색 셀(EC)의 존재는 기록에 영향을 미치지 않고, 기록 중에 존재할 수 있다. 유리하게, 막(F)은 단계(a)의 렌즈와 EC 셀 사이에 형성될 수 있다('개재될 수 있다').
도 16은 본 발명에 따른 렌즈 상에 연장된 필드를 가지는 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다. 연장된 필드는 렌즈 표면의 전체를 커버하게 할 수 있고, 그에 의해서 렌즈 표면의 전체가 IB 빔에 의해서 조명된다. IB 빔은 막/거울(F/HM) 상의 몇 개의 지역(A1, A2)을 형성하도록 구성될 수 있다. 이는, 막/거울/렌즈의 각각의 지역에 상응하는, 몇 개의 응시 방향을 따른 가상 시야를 제공한다는 점에서 유리하다.
도 17은 본 발명에 따른 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다(단계(a)의 렌즈는 도시하지 않았다). 이는, 조명 빔(IB) 및/또는 기준 빔(RB)을 공간적으로 구성하기 위해서, 가능하게는 하나 이상의 마스크와 조합된, 하나 이상의 기록 렌즈(RL)의 구현을 도시한다. 이는, 유리하게, 차등 기반으로 막(F)의 지역을 기록할 수 있게 하고, 특히 차등적으로 및/또는 순차적으로 적어도 2개의 구분된 지역, 예를 들어 적어도 근거리 시야(NV)를 위한 하나의 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 하나의 지역을 기록하게 할 수 있다. 이러한 방법은 단계(a)에서 렌즈의 임의 유형에 유용하다. 특히, 단계(a)의 렌즈가 평면형일 수 있다. 그러한 경우에, 이는, 정시안 착용자에 적합한 렌즈를 제공하고, 그러한 렌즈는 응시 방향에 따라 적절한 초점 거리/들을 가지는 가상 시야를 제공한다.
도 18은 본 발명에 따른 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 광학적 배열체를 도시한다. 렌즈 매트릭스(LM)는 또한, 예를 들어 근거리 시야 지역(좌측)을 위한 조명 빔을 생성하기 위해서 이용되는 발산 매트릭스로, 막의 지역을 차등적으로 기록할 수 있게 한다. 또한, 기록 렌즈(RL)로서 누진 부가 렌즈(PAL)를 이용할 수 있다. 이는, 유리하게, 누진 초점 거리가 구현될 수 있게 한다. 이는 또한 유리하게 정시안 착용자가 렌즈를 착용할 수 있게 하고, 단계(a)의 렌즈가 평면형일 수 있다. 예를 들어, 막(F)의 근거리 시야(NV) 지역을 기록하기 위해서, 발산 PAL를 이용할 수 있다.
본 발명의 렌즈
본 발명은 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위한 착용자의 시야를 적어도 부분적으로 교정하기 위한 안과 렌즈를 제공하고, 상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울(HM) 또는 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)을 포함한다.
일부 실시예에서, 렌즈는 자연 시야 및/또는 가상 시야 내의 착용자의 굴절 이상을 교정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 착용자는 정시안적일 수 있고, 교정된 가상 시야를 제공하도록 그러한 렌즈가 구성된다. 이는 예를 들어, 정시안에도 불구하고, 원근 조절을 위한 충분한 능력이 부족한 착용자에게 바람직할 수 있다. 그에 따라, 일부 양태에서: 정시안 착용자의 경우에, 자연 시야는 교정되지 않을 수 있고 가상 시야는, 예를 들어 응시 방향에 따라 및/또는 가시화의 거리에 따라, 교정될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 안과 렌즈는 단초점 렌즈, 이중초점 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 누진 부가 렌즈 및 절반-마감 렌즈 블랭크로부터 선택될 수 있다.
일부 실시예에서, 그러한 안과 렌즈는 프레임 상에 피팅되도록 그리고 상기 착용자에 의해서 착용되도록 의도된다.
일부 실시예에서, 상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울(HM)을 포함하고, 상기 프레임은 상기 홀로그래픽 거울을 조명하도록 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함하고, 그에 따라, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 가상 이미지의 가시화가 유발되며, 상기 한 안과 렌즈는 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위해서 착용자의 굴절 이상을 적어도 부분적으로 교정하도록 구성된다. 착용자의 굴절 이상이 완전히 교정되지 않을 수 있다는 사실이 이하에서 예시된다(예 2). 예의 상응하는 '공차' 값이 본 발명의 모든 렌즈에 적용될 수 있다.
일부 실시예에서, 홀로그래픽 거울(HM)은 중크롬산 젤라틴 및 광중합체로부터 선택된 재료로 제조된다(각각 홀로그래픽 매체가 중크롬산 젤라틴 및 광중합체로 부터 선택된다). 상기 재료 및 매체는 본원에서 개시된 바와 같다.
일부 실시예에서, 상기 홀로그래픽 거울(HM)(각각, 상기 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F))은 안과 렌즈의 전방 표면 상에, 안과 렌즈의 후방 표면 상에, 또는 안과 렌즈의 전방 표면과 후방 표면 사이에 제공된다. 안과 렌즈를 위한 가능한 구조가 도 2, 도 9, 도 12 및 도 14에 도시되어 있다. 모든 가능한 그 조합이 본원에서 예상된다. 이와 관련하여, 적층 구조물이 본원에서 설명된 바와 같은 임의의 적층 구조물일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 안과 렌즈는 선택적으로, 예를 들어, 본원에서 설명된 바와 같은, 전기변색 셀, 편광화 셀 및 광변색 셀로부터 선택된 진폭 변조 셀을 더 포함한다.
일부 실시예에서, 안과 렌즈는 누진 부가 렌즈(각각 이중초점 안과 렌즈와 같은 다초점 렌즈, 각각 단초점 렌즈)이고, 홀로그래픽 거울(HM)은 착용자에 의한 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D_nv, D_fv)의 구분된 값에 상응하는 근거리 시야(NV)를 위한 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 지역을 적어도 포함한다. D_nv 및 D_fv는 동일한 또는 상이한 값을 가질 수 있다. NV로부터 FV까지의 거리의 변동이 연속적일 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 상응하게, 가상 시야에 대한 파워 변동이 연속적인 방식으로 변경될 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 이는 특히 도 17에 의해서 설명될 수 있다.
일부 실시예에서, 홀로그래픽 거울(HM)은 적어도 근거리 시야(NV)를 위한 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 지역을 포함하고, 홀로그래픽 거울(HM)은, 음의 값을 가지는 부가를 가지도록 구성될 수 있고, 홀로그래픽 거울의 부가는 이하의 차이로 정의되며:
P_NV - P_FV
여기에서 P_NV은 근거리 시야를 위한 광학적 파워이고, P_FV은 원거리 시야를 위한 광학적 파워이다. 홀로그래픽 거울의 광학적 파워는, 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 이후 및 렌즈 탈출 이후의 파두의 디옵터로 표현되는, 이미지 공급원 내의 지점으로부터의 곡률로서 정의된다. 오목한 곡률은 파워의 양의 값을 지칭하는 반면, 볼록한 곡률은 파워의 음의 값을 지칭한다.
일부 실시예에서, 처방된 부가의 값이 증가됨에 따라, (P_NV - P_FV)의 절대값이 감소된다.
본 발명의 렌즈에 대해서, 도 2, 도 9, 도 11, 도 12, 도 14, 도 21, 및 도 22를 또한 참조한다.
본 발명의 안경 및 HMD
본 발명은 또한 안경(eyeglasses/spectacles)뿐만 아니라 더욱 일반적으로 머리 장착형 장치를 제공한다. 그러한 장치 및 안경은, 본원에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 적어도 하나의 렌즈, 또는 본 발명에 따라서 얻어지는 적어도 하나의 렌즈를 포함한다.
도 1, 도 5 및 도 7은 본 발명에 따른 예시적인 안경을 도시한다.
본원(도면을 포함)에서 설명된 렌즈, 방법, 안경, HMD 및 시스템의 모든 실시예는 서로 부분적으로 또는 전체적으로 조합될 수 있다.
본 발명은 이하의 비제한적인 실시예에 의해서 설명된다.
실시예
실시예 1: 본 발명의 방법 및 렌즈
도 19는 본 발명에 따른 렌즈 상에 홀로그래픽 거울을 기록하기 위한 예시적인 광학적 배열체를 도시한다. 이러한 예에서, 레이저는 532nm로 방출된다.
PMF은 편광-유지 섬유(460-HP Nufern): 판다 섬유(panda fiber), 코어 직경 2.5 ㎛, ON 0.13, 모드 직경: 3.5 ㎛ @ 515 nm 이다.
단계(a)의 렌즈는 도시되지 않았다.
렌즈는 다음과 같다: 파워 -3δ, 전방 표면 반경 87 mm, 형상 유리 렌즈 40 x 50 mm 또는 둥근 직경 70 mm. 층의 적층은 도 12의 상단 좌측과 같다.
막(F)은 다음과 같다: 직경 70 mm, 곡률 반경 87 mm, 유리 층 두께 850 ㎛, 이격체로 인한 광중합체(F) 두께 5 내지 50 ㎛(예를 들어, 40㎛), 총 적층 두께 약 1.65 mm, 노광 시간: 광중합체의 특성에 따라 30 초 내지 10 분.
70 mm 직경의 렌즈에 대한 막(F)의 침착:
- 50 μL 방울을 유리 층(이격체: 5 내지 50㎛, 유리 층: 두께 500 ㎛; 곡률 반경 87 mm, 둥근 직경 70 mm; 반사 방치 처리 또는 코팅, 특히 532 nm) 상에 침착,
- 제2 유리층 배치; 타이트화(tightening),
- 조명 지원 부재 상에서 20 분 동안 휴지 상태로 유지.
빔 세기(도 20 참조), 광중합체의 특성 및 두께에 따른, 30 초 내지 6 분의 조명.
- 15 분 동안 가시적인 광(예를 들어, 할로겐 램프, 50 내지 75 W)에 노광시키는 것에 의한 표백.
- 필요한 경우, 접착제를 이용한 밀봉.
조명 중에:
- 물리적 방해(공기 이동, 기계적 진동, 분진, 등)로부터 보호
- 안정화된 온도(공기 대류 방지)
- 어두운 실내(암실: 예를 들어 기록 녹색 광에 무작용적인(inactinic) 조명등)
- 유리 상의 코팅(반사 방지)(기생 반사 방지).
특성:
- 스펙트럼(반사 및 거울 효율을 위한 파장)
- 정성적인 광학적 성질(OLED 화면 관찰)
- 정량적인 광학적 성질(파두 분석).
EC 셀과 조합할 수 있다.
실시예 2: 본 발명의 렌즈
본 실시예는 마감된 또는 절반-마감된 렌즈에 관한 것이다. 이하의 상황(3B)은 마감된 렌즈 또는 절반-마감 렌즈와 누진 표면을 가지는 보조 렌즈(AL)의 조합에 적용될 수 있다.
이하의 특징은 일반적으로, 본 발명에 따라, 굴절 이상이 가상 시야에 대해서 부분적으로 또는 완전히 교정될 수 있다는 것을 예시한다.
1. 원거리 시야 구역 내의 구면 파워
만약 렌즈가 원거리 시야 지역 내에서 구면 파워(Sv)를 갖는다면, 홀로그래픽 거울에서의 반사 및 렌즈 탈출(굴절) 이후에 파두가 원거리 시야 영역 내에서 Sv에 근접하는 구면 파워(Sh)를 가지도록, 홀로그래픽 거울의 기록이 구성될 수 있다.
실제로, 이러한 파워 값(Sh)은
- 파워(Sv) 보다 작을 수 있고, 2δ 를 초과하지 않는 크기 이내일 수 있다(이는, 그에 따라, 2δ 의 착용자 원근 조절 값을 부여할 수 있는데, 이는 가상 이미지가 50cm = 1/(2δ)의 거리에서 가시화될 것이기 때문이다).
- 1δ 만큼 Sv를 초과하지 않을 수 있다(필드의 눈 심도)
그에 따라: Sv 
Sh, 바람직하게 Sv-2δ≤ Sh ≤ Sv + 1δ.
이는 바람직하게, 이미지 공급원 지점이 고정된 위치(도 21 및 도 22)에 있는 구성, 그러나 또한 공급원 지점이 조정 가능한 위치 렌즈(L1)로 이미지화되는 경우로서, 이러한 경우에 초점 조정에 의해서 구면 처방을 부분적으로 교정하는 것을 생각할 수 있다.
도 21 참조. T: 측두측(temporal side), N: 비강측(nasal side), SV: 단초점 렌즈.
이러한 도면에서, 구면 파워(Sv 및 Sh)는 렌즈의 표면의 전체에서 동일하다: S -1δ.
2. 원통형 파워
만약 렌즈가, 파워(Cv) 및 원통형 축(Av)을 특징으로 하는, 원통형 파워를 갖는다면, 홀로그래픽 거울 상에서의 반사 및 렌즈(굴절) 탈출 이후에 파두가 렌즈의 원통형 파워 및 원통형 축의 값과 동일하거나 그에 근접한 원통형 파워(Ch) 및 원통형 축(Ah)의 값을 가지도록, 홀로그래픽 거울의 기록이 구성된다.
Cv와 Ch 사이의 원통형 파워의 차이가 0.25D 이하여야 하고, 우선적으로는 ≤1δ이어야 한다는 것이 고려될 수 있다.
그에 따라: Ch 
Cv 및 Av 
Ah 이고,
바람직하게 abs (Cv-Ch) ≤ 0.25δ 또는 0.5δ 또는 1δ
바람직하게 ≤ 0.5δ 의 원통에 대해서 abs (Av-Ah) ≤ 10 °
≥ 0.5δ의 원통에 대해서 abs (Av-Ah) ≤ 4 °
3. 렌즈 지역(응시 방향)에 따른 홀로그래픽 거울의 특징
도 22 참조. FV: 원거리 시야, NV 근거리 시야.
몇몇 상황이 동일할 수 있다.
3A. 단초점 렌즈
바람직하게, 렌즈의 상부 부분(지역)과 렌즈의 하부 부분(지역) 사이에서 음의 파워 변화(음의 부가)를 가지도록, 홀로그래픽 거울 상에서의 반사 및 렌즈(굴절) 탈출 후의 파동 표면이 구성된다.
사실상, 렌즈의 하부 부분에서의 음의 부가의 구현은 가시화를 위한 유한 거리에서의 가상 이미지를 가져올 수 있게 하고, 그에 따라 가상 이미지 및 실제 시계를 동일한 시야 평면 내로 가져올 수 있게 한다(일반적으로, 렌즈의 하부 부분은 근접 거리에 위치된 객체를 향하는 응시 방향을 위해서 이용된다). 이는 가상 이미지 및 실제 이미지를 시력으로 동시에 가시화할 수 있게 한다.
예를 들어, SV 렌즈 착용자는, 렌즈의 하부 부분을 통해서, 33 cm의 거리에 위치된 객체를 관찰한다. 그에 따라 원근 조절은 3.33δ이다. 시력으로 가상 이미지를 보기 위해서, 거울에 의해서 반사되는 파동 표면이 -3.33δ의 파워를 가지도록, 이러한 이미지가 -33 cm에 배치되어야 한다.
그에 따라: 0 ≥ Addh = Sh_lower - Sh_upper
바람직하게: 0 ≥ Addh = Sh_lower - Sh_upper ≥ -3.5δ 또는 -4δ
부가(Addh)의 변동이 연속적일 수 있거나 그렇지 않을 수 있다.
3B. 누진 부가 렌즈
이러한 경우에, 렌즈는, 렌즈의 FV 지역에서 원거리 시야를 위한 처방 값(Sv, Cv, Av), 및 근거리 시야 지역 내에서 도달되는 부가 값(Addv)을 특징으로 하는 누진 설계를 갖는다.
홀로그래픽 거울 상에서의 반사 및 렌즈(굴절) 탈출 이후에 파동 표면이 파워 변동(Addh)을 가지도록, 홀로그래픽 거울의 기록이 구성되고, Addh는 이하가 되도록 구성된다.
ADDH 이러한 파워 변동은 다음과 같다:
- 그 부호가 Addv의 부호의 반대가 되고: Addh <0
- 부가의 값(Addv)이 감소됨에 따라 그 진폭이 증가되며: abs (Addh)는 abs (Addv)에 반대되는 방향으로 변동되고,
- 렌즈 파워 변동의 위치를 따르는 홀로그래픽에 의해서 반사되는 파동 표면의 파워 변동: Addh의 값은 NV 지역 내의 렌즈 상에 도달되고, Addv의 값에 또한 도달되며, 동일한 경향을 따른다.
예를 들어:
- 1.5δ의 부가 값을 가지는 정시안적인 난시 착용자는, 33cm(3.3δ)의 거리에서의 초점을 위해서, 적어도 1.8δ의 원근 조절 능력을 갖는다. 그에 따라, 가상 이미지는, 홀로그래픽 거울에 의해서 반사된 파동 표면에 대한 -1.8δ의 파워 변화에 상응하는, 가장 가까운 -55 cm의 거리에 위치될 수 있다.
- 3.5δ의 부가 값을 가지는 정시안적인 난시 착용자는 원근 조절 능력을 가지지 않는다. 그에 따라, 가상 이미지는 가상 시력을 위해서 무한 거리에 배치되어야 하고, 그에 따라 홀로그램에 의해서 반사된 파동 표면의 파워의 변동이 영이 되거나 영에 근접한다.
3C. 홀로그래픽 거울에 의해서 생성된 파동 표면의 배향
도 22 참조. 이미지 공급원(S'1)은 공급원(S1)으로부터 렌즈(L1)를 통해서 이미지화된다.
파두가 동일한 경향을 가지지 않도록, 홀로그래픽 거울이 기록된다.
거울에 의해서 반사된 파동 표면은 렌즈의 원거리 시야의 영역 내에서 본질적으로 수평이다. 이는, 유리의 하부 지역 내의 상향 경향을 가지고, 그에 따라 광선은 눈을 향해서 지향된다.
이는, 거울에 의해서 반사된 파동 표면의 초점이 렌즈의 광학적 축에 대해서 더 낮은 위치에 위치된다는 사실에서 반영될 수 있다.
Claims (16)
- 프레임 상에 피팅되도록 그리고 착용자에 의해서 착용되도록 구성된 안과 렌즈를 제공하기 위한 안과 렌즈 공급 시스템으로서,
상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울을 포함하고, 상기 프레임은 상기 홀로그래픽 거울을 조명하도록 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함하고, 그에 따라, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화가 유발되며,
상기 안과 렌즈는 착용자의 가상 시야를 교정하도록 구성되며, 상기 공급 시스템은:
- 안과 렌즈를 주문하도록 구성되며, 렌즈 주문 측(LOS)에 위치되고:
· 착용자의 처방 데이터(WPD)의 입력을 위해서 구성된 입력 수단(IM1),
· 적어도 하나의 이미지 공급원 데이터를 포함하는 프레임 데이터(FD)의 입력을 위해서 구성된 입력 수단(IM2)을 포함하는, 제1 프로세싱 수단(PM1);
- 착용자의 처방 데이터(WPD)를 기초로 렌즈 데이터(LD)를 제공하도록 구성되며, 렌즈 결정 측(LDS)에 위치되고, 상기 렌즈 데이터(LD)를 출력하도록 구성된 출력 수단(OM)을 포함하는, 제2 프로세싱 수단(PM2), 및
- 상기 제1 프로세싱 수단(PM1)으로부터 상기 제2 프로세싱 수단(PM2)으로, 상기 착용자 처방 데이터(WPD)를 전송하도록 그리고 상기 프레임 데이터(FD)를 전송하도록 구성된 제1 전송 수단(TM1)을 포함하며,
상기 공급 시스템은
- 렌즈 데이터(LD) 및 프레임 데이터(FD)를 기초로 안과 렌즈를 제조하도록 구성되며, 렌즈 제조 측(LMS)에 위치되는, 제조 수단(MM), 및
- 상기 제2 프로세싱 수단(PM2)으로부터 상기 제조 수단(MM)으로 상기 렌즈 데이터(LD)를 전송하도록 구성된 제2 전송 수단(TM2)을 더 포함하고,
상기 제조 수단(MM)은 홀로그래픽 거울을 포함하는 안과 렌즈를 제공하기 위해서, 기준 빔과 조명 빔 사이의 간섭을 생성하는 것에 의해 상기 안과 렌즈에 포함된 미기록 홀로그래픽 매체의 막의 홀로그래픽 기록을 실시하는 것에 의해서 상기 홀로그래픽 거울을 기록하도록 구성된 수단을 포함하고,
상기 홀로그래픽 기록은 적어도 프레임의 구성에 기초하여 결정되는 광학적 배열체 내에서 실시되고, 그에 따라
- 상기 기준 빔(RB)이, 상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 디스플레이가 가시화되게 하기 위해서, 상기 홀로그래픽 거울을 조명하기 위해서 이용되는 상기 내장형 이미지 공급원의 빔을 시뮬레이트하고, 그리고
- 상기 조명 빔(IB)이, 상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위한 홀로그래픽 거울의 지역(A1, A2; NV, FV)의 수를 정의하고, 또한
·상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 거리(D), 및
·상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 방향 중 적어도 하나를 정의하며,
각각의 지역(A1, A2; NV, FV)은 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 거리(D; D_nv, D_fv)의 동일한 또는 구분된 값으로 정의되거나, 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 동일한 또는 구분된 가시화의 방향으로 정의되는, 안과 렌즈 공급 시스템. - 프레임 상에 피팅되도록 그리고 착용자에 의해서 착용되도록 구성된 안과 렌즈를 제공하는 방법으로서,
상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울(HM)을 포함하고, 상기 프레임은 상기 홀로그래픽 거울을 조명하도록 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함하고, 그에 따라, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화가 유발되며,
상기 안과 렌즈는 착용자의 가상 시야를 교정하도록 구성되며,
상기 방법은:
(a) 전방 표면 및 후방 표면을 가지는 안과 렌즈를 제공하는 단계로서,
상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 기록에 의해 홀로그래픽 거울(HM)을 형성하도록 구성된 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)을 포함하고,
상기 안과 렌즈는 전기 변색 셀, 편광화 셀 및 광 변색 셀로부터 선택된 진폭 변조 셀을 더 포함하는, 안과 렌즈 제공 단계,
(b) 홀로그래픽 거울(HM)을 포함하는 안과 렌즈를 제공하기 위해서, 기준 빔(RB) 및 조명 빔(IB) 사이의 간섭을 생성하는 것에 의해서 상기 홀로그래픽 매체의 홀로그래픽 기록을 실시하는 단계를 포함하고,
상기 홀로그래픽 기록은 적어도 프레임의 구성에 기초하여 결정되는 광학적 배열체 내에서 실시되고, 그에 따라
- 상기 기준 빔(RB)이, 상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 디스플레이가 가시화되게 하기 위해서, 상기 홀로그래픽 거울을 조명하기 위해서 이용되는 상기 내장형 이미지 공급원의 빔을 시뮬레이트하고, 그리고
- 상기 조명 빔(IB)이, 상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위한 홀로그래픽 거울의 지역(A1, A2; NV, FV)의 수를 정의하고, 또한
·상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 거리(D), 및
·상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 방향 중 적어도 하나를 정의하며,
각각의 지역(A1, A2; NV, FV)은 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 거리(D; D_nv, D_fv)의 동일한 또는 구분된 값으로 정의되거나, 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 동일한 또는 구분된 가시화의 방향으로 정의되는, 방법. - 제2항에 있어서,
상기 단계(b)의 홀로그래픽 기록은 추가로
- 상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 거리(D), 또는
- 상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화 방향, 또는
- 상기 프레임을 착용할 때 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위한 상기 홀로그래픽 거울의 상기 지역의 수에 기초하여 결정되는, 방법. - 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 착용자가 굴절 이상을 가지고, 그리고
상기 단계(a)의 안과 렌즈는 착용자의 자연 시야에 대해서 굴절 이상을 교정하도록 구성되고, 단초점 렌즈, 이중 초점 렌즈, 및 누진 부가 렌즈로부터 선택되는, 방법. - 제2항에 있어서,
상기 단계(a)의 안과 렌즈에서:
- 상기 미기록 홀로그래픽 매체가 중크롬산 젤라틴 및 광중합체로부터 선택되고, 그리고
- 상기 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)은 상기 안과 렌즈의 전방 표면 상에, 상기 안과 렌즈의 후방 표면 상에, 또는 상기 안과 렌즈의 전방 표면과 후방 표면 사이에 제공되는, 방법. - 제2항에 있어서,
단계(b)에서, 상기 조명 빔(IB)이:
- 단초점 기록 렌즈, 이중초점 기록 렌즈, 및 누진 부가 기록 렌즈, 또는 렌즈 매트릭스(LM), 또는 위상 변조된 액티브 렌즈로부터 선택된 하나 이상의 기록 렌즈(RL, RL1, RL2), 및
- 불투명 마스크(M)로,
- 상기 홀로그래픽 거울(HM) 내의 규정된 지역의 차등적 또는 순차적 기록을 제공하기 위해 공간적으로 구성되는, 방법. - 제2항에 있어서,
단계(b)에서, 복수의 상기 지역(A1, A2, NV, FV)을 상기 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F) 상에 차등적으로 기록하기 위해서 상기 조명 빔(IB)이 구성되는, 방법. - 제2항에 있어서,
상기 착용자가 굴절 이상을 가지고,
상기 방법은 누진 부가 안과 렌즈, 또는 이중초점 안과 렌즈, 또는 단초점 안과 렌즈를 제공하기 위한 방법이며,
상기 단계(a)의 안과 렌즈는 누진 부가 안과 렌즈, 또는 이중초점 안과 렌즈, 또는 단초점 안과 렌즈이고, 그리고
상기 단계(b)의 홀로그래픽 기록은, 상기 홀로그래픽 거울(HM)이 적어도, 착용자에 의한 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D_nv, D_fv)의 구분된 값으로 각각 정의되는 근거리 시야(NV)를 위한 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 지역을 포함하도록, 실시되는, 방법. - 제2항에 있어서,
상기 착용자가 굴절 이상을 가지고,
상기 방법은 단초점 안과 렌즈, 또는 이중초점 안과 렌즈, 또는 누진 부가 안과 렌즈를 제공하기 위한 방법이며,
상기 단계(a)의 안과 렌즈는 절반-마감 렌즈 블랭크이며,
상기 단계(b)는 보조적인 단초점 렌즈(AL), 또는 보조적인 이중초점 렌즈, 또는 보조적인 누진 부가 렌즈의 구현을 포함하며, 상기 보조적인 단초점 렌즈(AL), 또는 상기 보조적인 이중초점 렌즈, 또는 상기 보조적인 누진 부가 렌즈의 광학적 파워는 착용자의 굴절 이상을 교정하는데 필요한 광학적 파워 및 상기 절반-마감 렌즈 블랭크의 광학적 파워에 기초하여 결정되고, 그리고
상기 보조적인 단초점 렌즈(AL), 또는 상기 보조적인 이중초점 렌즈, 또는 상기 보조적인 누진 부가 렌즈는 상기 홀로그래픽 거울(HM) 내의 규정된 지역의 차등적 또는 순차적 기록을 제공하기 위해 상기 기준 빔(RB) 또는 상기 조명 빔(IB)을 공간적으로 구성하기 위한 것인, 방법. - 제2항의 방법에 의해 제공되고, 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위해서 착용자의 시야를 적어도 부분적으로 교정하도록 구성된 안과 렌즈로서,
상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울(HM) 또는 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)을 포함하고,
상기 안과 렌즈는 단초점 렌즈, 이중초점 렌즈, 누진 부가 렌즈 및 절반-마감 렌즈 블랭크로부터 선택되고.
상기 홀로그래픽 거울(HM)이 적어도, 착용자에 의한 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화의 거리(D_nv, D_fv)의 구분된 값으로 각각 정의되는 근거리 시야(NV)를 위한 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 지역을 포함하고, 상기 가시화의 거리는 상기 안과 렌즈를 착용한 착용자의 눈과 상기 디스플레이되는 가상 이미지 사이에서 정의되며,
상기 안과 렌즈는 상기 디스플레이되는 가상 이미지의 가시화를 위해서 착용자의 굴절 이상을 적어도 부분적으로 교정하도록 구성되는, 안과 렌즈. - 제10항에 있어서,
상기 안과 렌즈는 프레임 상에 피팅되도록 그리고 상기 착용자에 의해서 착용되도록 구성되고,
상기 안과 렌즈는 홀로그래픽 거울(HM)을 포함하고, 상기 프레임은 상기 홀로그래픽 거울을 조명하도록 구성된 내장형 이미지 공급원을 포함하고, 그에 따라, 상기 홀로그래픽 거울 상으로의 반사 시에, 착용자에 의한 상기 가상 이미지의 가시화가 유발되는, 안과 렌즈. - 제10항에 있어서,
상기 홀로그래픽 거울(HM)은, 홀로그래픽 기록에 의해 상기 홀로그래픽 거울(HM)을 형성하도록 구성되고 중크롬산 젤라틴 및 광중합체로부터 선택된, 재료 또는 상기 홀로그래픽 매체로 제조되고, 그리고
상기 홀로그래픽 거울(HM), 또는 상기 미기록 홀로그래픽 매체의 막(F)은 상기 안과 렌즈의 전방 표면 상에, 상기 안과 렌즈의 후방 표면 상에, 또는 상기 안과 렌즈의 전방 표면과 후방 표면 사이에 제공되는, 안과 렌즈. - 제10항에 있어서,
상기 홀로그래픽 거울(HM)은 적어도 근거리 시야(NV)를 위한 지역 및 원거리 시야(FV)를 위한 지역을 포함하고, 그리고
상기 홀로그래픽 거울(HM)은, 음의 값을 가지는 부가를 가지도록 구성되며, 상기 홀로그래픽 거울의 부가는 이하의 차이로 규정되며:
P_NV - P_FV
여기에서 P_NV은 근거리 시야를 위한 광학적 파워이고, P_FV은 원거리 시야를 위한 광학적 파워인, 안과 렌즈. - 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 안과 렌즈를 포함하는 머리 장착형 장치.
- 삭제
- 삭제
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