KR102606058B1 - 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템 - Google Patents

사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사용자에 대한 촬영 이미지를 3차원 이미지로 생성하여 사용자에 커스터마이징된 누진렌즈를 설계하고 그에 맞는 안경테를 결정할 수 있기 때문에 설계 과정의 정확성 및 효율성을 얻을 수 있음은 물론 사용자의 만족도를 높일 수 있는 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템에 관한 것이다.

Description

사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템{Custom progressive lens design system}
본 발명은, 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 사용자에 대한 촬영 이미지를 3차원 이미지로 생성하여 사용자에 커스터마이징된 누진렌즈를 설계하고 그에 맞는 안경테를 결정할 수 있기 때문에 설계 과정의 정확성 및 효율성을 얻을 수 있음은 물론 사용자의 만족도를 높일 수 있는 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템에 관한 것이다.
정상인의 눈의 경우 눈의 원점이 무한대이고 근점은 대략 25cm 정도이지만, 이러한 원점과 근점을 갖지 못하는 눈을 각각 근시와 원시라고 한다.
그런데, 수정체의 조절력 감소로 근거리 및 원거리 모두를 보는데 어려움을 가지는 안굴정상태를 겪는 사람도 있는데, 이들은 누진가입도렌즈(이하에서는 "누진렌즈"라고 함)를 착용함으로써 시력을 교정할 수 있다.
이러한 누진렌즈를 제작하기 위해서는, 원거리 또는 근거리 시선 위치 또는 방향, 양 동공 거리, 얼굴 안면 구조, 동공의 회전각, 안면 기울기 등과 같은 렌즈 착용자 고유의 신체적 특성 및 시습관을 고려해야 한다.
예를 들면, 대한민국특허 등록특허 10-1300670호(발명의 명칭: 누진렌즈의 누진대 길이 설정을 위한 안구회선각 측정장치 및 그 방법)에 따르면, 안경 착용자의 독서습관과 같은 행동 패턴을 측정하여 사용자 맞춤형 누진대 길이를 설정할 수 있도록 하고, 이를 통해 누진렌즈가 제조되는 방식이 개시되어 있다.
그런데 종래의 누진렌즈 설계 장치에 있어서는, 전면 얼굴이 주로 이용되었기 때문에 정확도와 인식율이 낮았으며, 사이즈에 대한 정확한 정보 없이 얼굴 너비에 안경을 맞추었기 때문에 마찬가지로 누진렌즈 설계에 있어서 정확도가 떨어지는 한계가 있었다. 아울러, 종래의 경우, 누진렌즈와 안경테가 별도의 장치에 의해 제조되었기 때문에 제조 과정에 복잡함이 다소 있었다.
따라서, 누진렌즈와 안경테의 설계를 동시에 할 수 있으면서도, 2차원 이미지가 아닌 3차원 이미지를 활용함으로써 사용자에 커스터마이징 된 누진렌즈를 구현할 수 있는 새로운 구성의 누진렌즈 설계 장치 및 방법의 개발이 요구되는 실정이다.
KR10-1300670(등록번호) 2013.08.21.
본 발명은, 사용자에 대한 촬영 이미지를 3차원 이미지로 생성하여 사용자에 커스터마이징된 누진렌즈를 설계하고 그에 맞는 안경테를 결정할 수 있기 때문에 설계 과정의 정확성 및 효율성을 얻을 수 있음은 물론 사용자의 만족도를 높일 수 있는 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 바람직한 안경 착용 자세 뿐만 아니라 사용자의 평소 안경 착용 습관에 의해 보정된 누진렌즈의 설계가 가능한 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 지면에 지지되는 베이스 프레임(110)과 상기 베이스 프레임(110)으로부터 상방으로 연장되는 기둥 프레임(120)을 포함하는 메인 블록(100); 상기 기둥 프레임(120)에 승강 가능하게 장착되는 승강 프레임(210)과, 상기 승강 프레임(210)의 양측으로 연장되되 상기 승강 프레임(210)의 전면 방향으로 만곡한 호형을 이루는 촬영 프레임(220)과, 상기 승강 프레임(210) 또는 상기 촬영 프레임(220)에 설정 간격으로 복수 구비되는 카메라(230)를 포함하여서 사용자의 안경 착용 상태 또는 안경 미착용 상태를 촬영하는 촬영 유닛을 포함하는 가동 블록(200); 상기 메인 블록(100)의 일측에 구비되는 제어부(300);를 포함하되, 상기 제어부(300)는, 상기 촬영 유닛에 의해 촬영된 이미지를 렌더링하여 3차원 이미지를 생성하는 3차원 이미지 생성 유닛; 상기 촬영 유닛에 의해 촬영된 이미지 또는 상기 3차원 이미지 생성 유닛에 의해 생성된 상기 3차원 이미지에서 얼굴 너비 정보, 양안 동공간 거리 정보, 코의 형상 정보를 포함하는 특징 데이터를 추출하는 특징 데이터 추출 유닛; 상기 특징 데이터 추출 유닛에 의해 추출된 상기 특징 데이터를 미리 저장된 안경테 데이터베이스에 대응시켜 하나 이상의 추천 안경테를 결정하는 추천 안경테 결정 유닛; 상기 특징 데이터 추출 유닛에 의해 추출된 상기 특징 데이터에 기초하여 상기 추천 안경테의 렌즈와 눈동자 사이의 거리 정보를 계산하여 누진렌즈를 설계하는 누진렌즈 설계 유닛;을 포함한다.
또한, 본 발명은, 안경의 템플에 탈착 가능하게 설치되며 기울기 센서가 내장된 착용 자세 센싱 수단(420)과, 안경의 팁에 탈부착 가능하게 길이 방향으로 설치되며 사용자의 신체에 접촉시 전류가 도통되는 복수의 접촉 팁(411)이 길이 방향으로 구비되는 착용 위치 센싱 수단(410)과, 상기 착용 자세 센싱 수단(420) 및 상기 착용 위치 센싱 수단(410)과 전기적으로 연결되어서 상기 착용 자세 센싱 수단(420) 및 상기 착용 위치 센싱 수단(410)으로부터 측정되는 측정값을 시계열로 누적 저장하고 상기 상기 착용 자세 센싱 수단(420) 및 상기 착용 위치 센싱 수단(410)에 구동 전원을 공급하는 착용형 본체(430)를 포함하는 착용 자세 수집 장치(400);를 포함하며, 상기 제어부(300)는, 상기 누진렌즈 설계 유닛의 누진렌즈 설계시에 상기 착용 자세 수집 장치(400)의 측정값을 이용하여 렌즈와 눈동자 사이의 거리 정보를 보정한다.
또한, 본 발명의 상기 착용 자세 센싱 수단(420)은 가속도 센서를 포함하며, 상기 제어부(300)는, 시간에 따른 상기 가속도 센서의 측정값 증감량이 보행 패턴의 증감량에 해당되는 시간대의 상기 기울기 센서의 평균값으로서 안경의 기울기를 산출하고, 동 시간대의 상기 접촉 팁(411)의 도통 위치가 초기 세팅시의 도통 위치로부터 가변된 위치로서 안경의 착용 위치를 산출하며, 산출된 안경의 기울기와 착용 위치를 토대로 렌즈와 눈동자 사이의 거리 정보를 보정한다.
또한, 본 발명의 상기 촬영 유닛은, 상기 카메라(230)를 모두 포함하여 사용자의 안경 미착용 상태의 얼굴을 촬영하는 제1촬영부; 상기 카메라(230) 중 적어도 사용자의 전면 및 양측 방향에 위치된 카메라(230)를 포함하여 사용자의 안경 착용 상태의 얼굴을 촬영하는 제2촬영부;를 포함하며, 상기 제2촬영부는, 사용자의 안경 착용 상태에서 원용부 또는 근용부 움직임에 따른 수직 방향으로 움직이는 눈동자의 위치를 촬영한다.
또한, 본 발명의 상기 특징 데이터 추출 유닛은, 상기 특징 데이터를 추출하는 제1추출부; 상기 제2촬영부에서 촬영된 이미지로부터 안경 렌즈와 눈동자 사이의 위치 데이터를 추출하는 제2추출부;를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 누진렌즈 설계 유닛은, 상기 제2추출부로부터 추출된 원시 또는 근시 움직임에 따른 눈동자와 렌즈 사이의 위치 정보를 이용하여 누진렌즈를 설계한다.
또한, 본 발명의 상기 제어부(300)는, 상기 누진렌즈 설계 유닛의 누진렌즈 설계시에 상기 착용 자세 수집 장치(400)의 측정값을 이용하여 렌즈와 눈동자 사이의 위치 정보를 보정한다.
본 발명은, 사용자에 대한 촬영 이미지를 3차원 이미지로 생성하여 사용자에 커스터마이징된 누진렌즈를 설계하고 그에 맞는 안경테를 결정할 수 있기 때문에 설계 과정의 정확성 및 효율성을 얻을 수 있음은 물론 사용자의 만족도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 바람직한 안경 착용 자세 뿐만 아니라 사용자의 평소 안경 착용 습관에 의해 보정된 누진렌즈의 설계가 가능한 효과가 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템의 사시도.
도2는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템의 정면도.
도3은 본 발명의 실시예에 따른 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템의 측면도.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템의 착용 자세 수집 장치(400)의 사시도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 도1 내지 도4에 도시된 바와 같이, 지면에 지지되는 베이스 프레임(110)과 베이스 프레임(110)으로부터 상방으로 연장되는 기둥 프레임(120)을 포함하는 메인 블록(100)과, 기둥 프레임(120)에 승강 가능하게 장착되는 승강 프레임(210)과 승강 프레임(210)의 양측으로 연장되되 승강 프레임(210)의 전면 방향으로 만곡한 호형을 이루는 촬영 프레임(220)과 승강 프레임(210) 또는 촬영 프레임(220)에 설정 간격으로 복수 구비되는 카메라(230)를 포함하여서 사용자의 안경 착용 상태 또는 안경 미착용 상태를 촬영하는 촬영 유닛을 포함하는 가동 블록(200)과, 메인 블록(100)의 일측에 구비되는 제어부(300)를 포함하여 구성된다.
메인 블록(100)은, 가동 블록(200)을 지면으로부터 이격하여 지지하며, 가동 블록(200)이 상하로 승강될 수 있도록 레일 역할을 하며, 베이스 프레임(110)과, 베이스 프레임(110)의 상방으로 연장되는 기둥 프레임(120)을 포함하여 구성된다.
베이스 프레임(110)은 기둥 프레임(120) 및 기둥 프레임(120)에 설치된 가동 블록(200)을 세워 지지하는 역할을 한다. 이러한 베이스 프레임(110)은 도면상에는 촬영 프레임(220)과 같이 만곡된 호형으로 형성된 것을 도시하였으나, 'ㄷ'자 등 각진 형상 역시 가능함은 물론이다. 이러한 베이스 프레임(110)의 상방으로는 기둥 프레임(120)이 지면에 수직하게 설치되어 연장된다.
기둥 프레임(120)은 가동 블록(200)을 지지하며 가동 블록(200)이 승강될 수 있도록 하는 역할을 하며, 이를 위하여 가동 블록(200)의 승강 프레임(210)이 기둥 프레임(120)에 승강 가능하게 설치된다. 승강 프레임(210)은 모터 또는 실린더에 의해 승강되며, 공지의 수직 승강 기술이 채용될 수 있다.
가동 블록(200)은, 카메라(230)를 포함하는 구성으로서 메인 블록(100)으로부터 상하로 승강 가능하게 구성됨으로써, 다양한 높이에서 사용자의 얼굴을 촬영할 수 있도록 하는 역할을 한다.
이를 위하여 가동 블록(200)은 기둥 프레임(120)에 승강 가능하게 장착되는 승강 프레임(210)과 승강 프레임(210)의 양측으로 연장되되 승강 프레임(210)의 전면 방향으로 만곡한 호형을 이루는 촬영 프레임(220)과 승강 프레임(210) 또는 촬영 프레임(220)에 설정 간격으로 복수 구비되는 카메라(230)를 포함하여 구성된다.
승강 프레임(210)은 촬영 프레임(220)이 장착되는 설치대 역할을 하며 기둥 프레임(120)에 승강 가능하게 설치됨으로써, 결과적으로 촬영 프레임(220)이 상하로 높이가 가변될 수 있도록 하는 역할을 한다. 이러한 승강 프레임(210)은 기둥 프레임(120)의 내부에 위치한 모터 또는 실린더에 의해 승강되며, 제어부(300)의 제어에 의해 그 승강 높이가 결정된다.
승강 프레임(210)에는 한편 촬영 유닛의 카메라(230) 중 일부가 장착될 수 있다. 도면상에는 하나의 카메라(230)가 승강 프레임(210)의 중앙에 설치된 것으로 도시하였으나, 3개의 카메라(230)가 설치될수도 있으며, 하나 이상 설치되는 것이면 어느 것이든 가능하다. 승강 프레임(210)에 설치된 카메라(230)로부터 촬영된 이미지는 제어부(300)로 하여금 사용자의 얼굴이 카메라(230)의 중앙에 위치되도록 승강 프레임(210)의 승강 높이를 결정하는 용도로 사용될 수 있다.
촬영 프레임(220)은 촬영 유닛을 이루는 복수의 카메라(230)를 지면으로부터 동일한 높이에 위치시키는 역할을 하며, 이를 위하여 승강 프레임(210)의 양측으로 연장되되 승강 프레임(210)의 전면 방향으로 만곡한 호형을 이루도록 형성된다. 이러한 촬영 프레임(220)의 단부는 적어도 사용자의 양측 귀 부위에 위치되어서 카메라(230)가 사용자의 얼굴 양측면을 촬영할 수 있도록 구성된다.
카메라(230)는 촬영 프레임(220) 및 승강 프레임(210)에 복수 개가 설정 간격으로 설치되며, 각 카메라(230)들의 촬영 방향은 한 점을 향하도록 설계된다. 그 카메라(230)들의 촬영 방향 중심에 사용자의 얼굴이 위치되는 것이다. 이러한 카메라(230)들은 촬영 유닛을 형성하는데, 촬영 유닛은 모든 카메라(230)가 전부 촬영을 수행하는 제1촬영부와, 사용자의 전면 및 양측면을 촬영하는 제2촬영부로 구성된다.
이러한 촬영 유닛에 의해 촬영된 이미지는 제어부(300)에 전송되며, 제어부(300)에 의해 3차원 이미지가 생성되고, 얼굴의 특징 데이터가 추출되며, 특징 데이터로부터 추천 안경테가 결정되고 누진렌즈가 설계된다.
이에 따라, 종래의 경우, 검안 장치에 의해 시력을 검사하여 2차원 이미지 정보를 토대로 누진렌즈를 설계하고, 별도로 사용자가 안경테를 직접 결정한 다음, 누진렌즈가 적용된 안경이 제공되었는데, 본 발명의 경우 사용자의 얼굴에 대한 3차원 이미지 정보를 토대로 추천 안경테가 결정되고, 아울러 누진렌즈가 설계되기 때문에 종래에 비해 과정을 단순화할 수 있음은 물론 사용자에 최적화된 누진렌즈가 적용된 안경을 제공할 수 있다.
각각의 구성에 대해 설명하면, 먼저 본 발명의 촬영 유닛은, 사용자의 안경 착용 상태의 얼굴 그리고 사용자의 안경 미착용 상태의 얼굴을 촬영한다.
이러한 촬영 유닛은, 사용자의 안경 미착용 상태의 얼굴을 촬영하는 제1촬영부와, 사용자의 안경 착용 상태의 얼굴을 촬영하는 제2촬영부를 포함한다.
여기서, 제2촬영부는 사용자의 안경 착용 상태에서 원시 또는 근시 움직임에 따른 수직 방향으로 움직이는 눈동자의 위치를 촬영함으로써 누진렌즈 설계를 위한 데이터를 획득할 수 있다.
아울러, 본 발명의 촬영 유닛은, 촬영부들 이외에도 이미지 캘리브레이션(calibration)을 위한 캘리브레이션부를 더 포함할 수 있다. 캘리브레이션부는 촬영부들에 의해 획득된 각각의 2차원 이미지를 캘리브레이션한다.
한편, 본 발명의 촬영 유닛은 전술한 것처럼 제1촬영부 및 제2촬영부를 구성하는 복수 개의 카메라(230)를 포함하는데, 복수 개의 카메라(230)는 사용자를 중심으로 일정 간격으로 배치될 수 있다. 다시 말해, 예를 들면, 사용자를 중심에 두고 반원형 또는 원형으로 복수 개의 카메라(230)가 배치될 수 있는 것이다.
부연하면, 본 발명의 촬영 유닛에 의해 예를 들면 총 3회의 촬영이 이루어질 수 있다. 첫째 촬영은 예를 들면 총 9개로 마련되는 제1촬영부의 복수 개의 카메라(230)가 각각의 위치에서 사용자의 얼굴을 촬영한다.
그리고 둘째 촬영 및 셋째 촬영은 9개의 카메라(230) 중 일부의 카메라(230)를 이용하여 예를 들면 사용자 얼굴의 전면 및 측면을 촬영하는데, 이는 전술한 제2촬영부에 의한 것으로서 근시 또는 난시에 대한 정보 획득을 위한 촬영일 수 있다.
한편, 본 발명의 3차원 이미지 생성유닛은, 촬영 유닛에 의해 촬영된 이미지를 렌더링하여 3차원 이미지를 생성할 수 있다.
전술한 것처럼, 복수 개의 카메라(230)를 구비한 촬영 유닛에 의해 복수 개의 이미지를 얻을 수 있는데, 3차원 이미지 생성유닛은 이러한 2차원 이미지를 렌더링하여 3차원의 이미지를 생성할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 특징 데이터 추출유닛은, 촬영 유닛에 의해 촬영된 이미지 또는 3차원 이미지 생성유닛에 의해 생성된 3차원 이미징에서 특징 데이터를 추출할 수 있다.
이러한 특징 데이터 추출유닛은, 사용자의 안경 미착용 상태의 이미지에서 특징 데이터를 추출하는 제1추출부와, 사용자의 안경 착용 상태의 이미지에서 안경테의 렌즈와 눈동자 사이의 위치 데이터를 추출하는 제2추출부를 포함한다.
특징 데이터 추출유닛은 제1추출부 및 제2추출부에 의해 안경 착용 상태 또는 미착용 상태의 특징 데이터를 추출함으로써 이를 통해 안경테 결정 및 누진렌즈 설계를 위한 데이터베이스를 구축할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 추천 안경테 결정 유닛은, 특징 데이터 추출유닛에 의해 추출된 특징 데이터를 미리 저장된 안경테 데이터베이스에 대응시켜 적어도 하나 이상의 추천 안경테를 결정할 수 있다.
다시 말해, 특징 데이터 추출유닛에 의해 추출된 특징 데이터는 사용자 얼굴의 특징에 대한 데이터인데, 예를 들면 얼굴 너비 정보, 양안 동공간 거리 정보, 코의 형상 정보 등에 대한 정보들인데, 이러한 데이터와 미리 저장되어 있는 안경테 데이터베이스의 데이터를 대응시켜, 사용자에게 최적화된 추천 안경테를 결정할 수 있도록 한다. 이를 위하여 안경테 데이터베이스에는 어느 안경테가 어느 범위의 특징 데이터를 포함하는지가 미리 저장된다. 예를 들어 A안경테는 얼굴 너비 정보 14~15cm, 양안 동공간 거리 정보 7~8cm, 코의 형상 정보는 콧등 두께 11~12cm, 콧날각도 41~42도이고, B안경테는 얼굴 너비 정보 15~16cm, 양안 동공간 거리 정보 8~9cm, 코의 형상 정보는 콧등 두께 11~12cm, 콧날각도 41~42도이며, 사용자의 얼굴을 촬영한 결과 추출된 특징 데이터가 얼굴 너비 정보 14,89cm, 양안 동공간 거리 정보 7.05cm, 코의 형상 정보는 콧등 두께 11.3cm, 콧날각도 41.94도 라면, 이 사용자의 특징 데이터는 A안경테의 특징 데이터 범위에 속하기 때문에 A안경테가 추천 안경테로서 결정되는 것이다.
이러한 추천 안경테 결정 유닛은, 결정된 추천 안경테를 사용자의 3차원 이미지에 가상으로 피팅(fitting)하는 가상 피팅부를 포함할 수 있다. 이를 통해, 얼굴 형태에 맞는 디자인, 안경 다리 길이, 크기, 각도 등을 고려하여 사용자에게 커스터마이징된 추천 안경테가 제공될 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 누진렌즈 설계 유닛은, 특징 데이터 추출유닛에 의해 추출된 특징 데이터에 기초하여 추천 안경테의 렌즈와 눈동자 사이의 거리를 계산하여 누진렌즈를 설계할 수 있다.
이러한 누진렌즈 설계 유닛은 원용부 또는 근용부 움직임에 따른 눈동자와 렌즈 사이의 위치 정보를 이용하여 누진렌즈를 설계할 수 있다.
누진렌즈 설계 유닛과 전술한 유닛들의 작동에 의해 획득되고 계산된 정보를 토대로 사용자의 난시, 근시 여부를 판단할 수 있고, 그에 맞게 누진렌즈를 설계할 수 있다. 예를 들면, 렌즈의 두께, 다초점 여부, 색상 등에 이르기까지 설계할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 누진렌즈 설계장치는, 누진렌즈 설계 시 각 과정을 디스플레이하는 디스플레이유닛(미도시)을 더 포함할 수 있다. 디스플레이유닛은, 예를 들면 촬영 유닛에 의해 촬영된 이미지가 3차원 이미지 생성유닛에 의해서 렌더링된 3차원 이미지를 디스플레이하거나 추천 안경테 결정 유닛에 의해 결정된 추천 안경테의 이미지를 디스플레이하거나 누진렌즈 설계 유닛에 의해 설계된 누진렌즈의 이미지를 디스플레이할 수 있다.
그러나, 안경점에서 안경사가 추천하는 안경 착용법은 실제 사용자가 착용하던 습관과 괴리가 있을 수 있다. 어느 사용자는 안경을 눈썹에 가깝게 올려쓰거나 눌러 쓰는 습관을 가지고 있을 수 있고, 어느 사용자는 바람직한 안경 착용 위치보다 안경을 내려서 쓰는 습관을 가지고 있을 수 있다. 이러한 사용자들의 습관은 안경을 착용하는 수년 또는 수십년간 굳어진 습관이며, 특히, 누진렌즈의 필요성을 느끼는 중년 이상의 나이가 되면 청소년기부터 안경을 써온 수십년간의 습관을 가진 사용자가 대부분이기 때문에, 바람직한 안경 착용을 사용자에게 무한정 요청할수도 없는 실정이다.
따라서, 사용자의 평소 안경 착용 습관을 측정하여 이를 토대로 렌즈와 눈동자 사이 파라미터를 보정해야 할 필요가 있으며, 이를 위하여 본 발명은, 안경의 템플에 탈착 가능하게 설치되는 착용 자세 센싱 수단(420)과, 안경의 팁에 탈부착 가능하게 설치되는 착용 위치 센싱 수단(410)과, 상기 착용 자세 센싱 수단(420) 및 상기 착용 위치 센싱 수단(410)으로부터 측정되는 측정값을 저장하고 상기 착용 자세 센싱 수단(420) 및 상기 착용 위치 센싱 수단(410)에 구동 전원을 공급하는 착용형 본체(430)를 포함하는 착용 자세 수집 장치(400)를 포함하여 구성된다.
착용 자세 수집 장치(400)는 사용자가 안경을 실제 착용하고 실생활을 할 때에 안경점에서 착용했을 때와 달리 안경을 더 올려 쓰거나 더 내려 쓰는 등의 사용자별 착용 습관을 측정하기 위한 장치이며, 착용 자세 수집 장치(400)에서 측정된 측정값은 제어부(300)에 전송되어 렌즈와 눈동자 사이의 위치 정보를 보정하는 파라메터로 활용된다.
착용 자세 센싱 수단(420)은, 안경의 템플에 탈착 가능하게 설치되며 착용형 본체(430)와 전기적으로 연결된다. 이러한 착용 자세 센싱 수단(420)의 내부에는 기울기 센서가 구비되어서 템플의 기울기를 측정한다. 그리고, 착용 자세 센싱 수단(420)의 내부에는 가속도 센서가 더 구비될 수 있다.
착용 자세 센싱 수단(420)의 측정값을 통해 제어부(300)는 안경의 템플 각도가 얼마나 상향되었는지 또는 하향되었는지 여부를 산출할 수 있지만, 이는 절대값의 영역일 뿐 사용자가 안경을 올려 썼는지 내려 썼는지의 여부를 판별할 근거는 되지 못한다. 그 이유는 안경을 올려 쓴 상태에서 평소 고개를 숙인 상태를 유지하는 사용자는 기울기 센서의 측정값에 의하면 안경이 하향된 것으로 나타날 것이고, 안경을 내려 쓴 상태에서 고개를 들고 생활하는 사용자는 기울기 센서의 측정값에 의하면 안경이 상향된 것으로 나타날 수 있기 때문이다.
따라서, 사용자가 안경을 내려 썼는지 올려 썼는지 여부를 측정하기 위하여 착용 위치 센싱 수단(410)이 더 구비된다.
착용 위치 센싱 수단(410)은, 안경의 팁에 탈부착 가능하게 길이 방향으로 설치되며 착용 자세 센싱 수단(420) 또는 착용형 본체(430)와 전기적으로 연결된다. 착용 위치 센싱 수단(410)이 착용 자세 센싱 수단(420)과 전기적으로 연결되는 경우에는 착용 자세 센싱 수단(420)을 거쳐 착용형 본체(430)에 측정값이 전송된다.
착용 위치 센싱 수단(410)은 하면, 즉, 사용자의 귀에 접촉되는 부위에 길이 방향으로 복수의 접촉 팁(411)이 노출되며, 접촉 팁(411)이 사용자의 신체에 접촉되면 전류가 도통되어 전류의 도통 여부로서 어느 접촉 팁(411)이 신체에 접촉된 상태인지 알 수 있게 된다. 즉, 안경사가 바람직한 안경 착용 자세로서 사용자에게 착용시킨 상태에서 측정을 시작한 후 사용자가 자신이 평소 착용하던대로 안경을 고쳐쓰면서 접촉 팁(411)의 전류 도통 상태가 가변되는 것으로서 안경의 착용 위치를 산출하는 것이다. 예를 들어 얼굴의 전면 방향에 가장 가까운 접촉 팁(411)을 1번, 그리고 이후로 접촉 팁(411)마다 순번을 매긴 후에, 가장 바람직한 착용 상태에서 측정을 하였을 때에 3,4,5,6번 접촉 팁(411)이 도통되었고, 이후 사용자가 실제 안경을 사용중에 4,5,6,7번 접촉 팁(411)이 도통된 상태가 유지되었다면 더 뒤쪽의 접촉 팁(411)이 귀에 접촉된 것이므로 안경을 그만큼 내려쓴 경우로 판별할 수 있는 것이다.
착용 자세 센싱 수단(420)과 착용 위치 센싱 수단(410)으로부터 측정된 측정값은 착용형 본체(430)에 전송되어 저장된다. 이를 위하여 착용형 본체(430)에는 측정값을 시계열로 누적 저장할 수 있는 메모리가 내장되며, 착용 자세 센싱 수단(420) 및 착용 위치 센싱 수단(410)에 구동 전원을 공급할 수 있도록 배터리가 구비된다. 착용형 본체(430)는 사용자의 목에 착용하여 휴대할 수 있는 형상으로 도시되었으나 이를 한정하는 것은 아니다.
착용형 본체(430)에 저장된 측정값들은 사용자가 착용 자세 수집 장치(400)를 본인의 안경에 부착한 후 몇시간 또는 며칠 생활을 하며 수집되며, 이후 제어부(300)에 다운로드하여 누진렌즈의 설계시 눈동자와 렌즈 사이의 거리 정보 또는 위치 정보를 보정하는 파라메터로 활용될 수 있고, 또한, 렌즈의 누진 위치 설정값을 보정하는 파라메터로 활용될 수 있다.
예를 들어, 제어부(300)는 시간에 따른 가속도 센서의 측정값을 이용하여 해당 측정값의 증감량이 기 저장된 보행 패턴의 증감량에 해당되면, 해당 시간대의 기울기 센서의 평균값으로서 안경의 기울기를 산출한다. 보행은 사용자가 안경의 착용시에 안경의 도수 또는 굴절률이 맞지 않는 경우 어지럼증 등 가장 많은 불편함을 느끼는 순간이기 때문이며, 사용자의 안경 착용 상태를 가장 객관적으로 판단할 수 있는 행동 상태이기 때문이다. 그리고 동 시간대의 접촉 팁(411)의 도통 위치가 초기 세팅시의 도통 위치로부터 가변된 위치로서 안경의 착용 위치를 산출한다. 즉, 사용자가 평소 안경을 올려 쓰는지 내려 쓰는지 여부를 알 수 있는 것이다. 제어부(300)는 이렇게 산출된 안경의 기울기와 착용 위치를 토대로 렌즈와 눈동자 사이의 거리 정보를 보정한다. 그리고, 누진렌즈의 설계시에 안경의 각도를 이용하여 누진렌즈의 중심점을 보정하도록 구성될 수 있다. 즉, 착용 자세 센싱 수단(420)의 측정값으로부터 산출된 안경의 기울기가 전방을 향하여 상승된 각도라면 누진 렌즈의 중심점을 하향 조정하여 사용자가 실제 착용시에 누진 렌즈의 중심점이 사용자의 눈동자 중앙에 위치되도록 하고, 산출된 안경의 기울이가 전방을 향하여 하향된 각도라면 누진 렌즈의 중심점을 상향 조정하여 역시 사용자가 실제 착용시에 누진 렌즈의 중심점이 사용자의 눈동자 중앙에 위치되도록 하는 것이다. 이는 안경의 각도에 관계없이 사용자의 눈동자 중앙은 지평선 방향을 바라봄을 근거로 한 것이며, 만일 안경이 전방을 향하여 상향된 각도라면 사용자는 안경을 올려 쓰는 습관을 가진 사용자이거나 또는 안경을 바람직하게 착용했더라도 얼굴을 살짝 들고 걷는 습관을 가진 사용자이므로, 이러한 사용자가 어지럼증을 겪지 않기 위해서는 누진렌즈의 중심점이 바람직한 착용 상태의 중심점보다 하향 조정되어야 하기 때문이다.
이때, 착용 자세 수집 장치(400)에 의해 보정되는 렌즈와 눈동자 사이의 거리 정보는, 제1촬영부에 의해 촬영되어 3차원 이미지 생성 유닛에 의해 생성되고, 특징 데이터 추출 유닛에 의해 추출된 특징 데이터로부터 계산된 추천 안경테의 렌즈와 눈동자 사이의 거리일 수 있으며, 또는, 제2촬영부에 의해 촬영되어 제2추출부에 의해 추출된 안경 렌즈와 눈동자 사이의 위치데이터일 수 있다.
따라서, 상술한 본 발명은, 사용자에 대한 촬영 이미지를 3차원 이미지로 생성하여 사용자에 커스터마이징된 누진렌즈를 설계하고 그에 맞는 안경테를 결정할 수 있기 때문에 설계 과정의 정확성 및 효율성을 얻을 수 있음은 물론 사용자의 만족도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 바람직한 안경 착용 자세 뿐만 아니라 사용자의 평소 안경 착용 습관에 의해 보정된 누진렌즈의 설계가 가능한 효과가 있다.
100 : 메인 블록 110 : 베이스 프레임
120 : 기둥 프레임
200 : 가동 블록 210 : 승강 프레임
220 : 촬영 프레임 230 : 카메라
300 : 제어부
400 : 착용 자세 수집 장치 410 : 착용 위치 센싱 수단
411 : 접촉 팁 420 : 착용 자세 센싱 수단
430 : 착용형 본체

Claims (7)

  1. 지면에 지지되는 베이스 프레임(110)과 상기 베이스 프레임(110)으로부터 상방으로 연장되는 기둥 프레임(120)을 포함하는 메인 블록(100);
    상기 기둥 프레임(120)에 승강 가능하게 장착되는 승강 프레임(210)과, 상기 승강 프레임(210)의 양측으로 연장되되 상기 승강 프레임(210)의 전면 방향으로 만곡한 호형을 이루는 촬영 프레임(220)과, 상기 승강 프레임(210) 또는 상기 촬영 프레임(220)에 설정 간격으로 복수 구비되는 카메라(230)를 포함하여서 사용자의 안경 착용 상태 또는 안경 미착용 상태를 촬영하는 촬영 유닛을 포함하는 가동 블록(200);
    상기 메인 블록(100)의 일측에 구비되는 제어부(300);를 포함하되,
    상기 제어부(300)는,
    상기 촬영 유닛에 의해 촬영된 이미지를 렌더링하여 3차원 이미지를 생성하는 3차원 이미지 생성 유닛; 상기 촬영 유닛에 의해 촬영된 이미지 또는 상기 3차원 이미지 생성 유닛에 의해 생성된 상기 3차원 이미지에서 얼굴 너비 정보, 양안 동공간 거리 정보, 코의 형상 정보를 포함하는 특징 데이터를 추출하는 특징 데이터 추출 유닛; 상기 특징 데이터 추출 유닛에 의해 추출된 상기 특징 데이터를 미리 저장된 안경테 데이터베이스에 대응시켜 하나 이상의 추천 안경테를 결정하는 추천 안경테 결정 유닛; 상기 특징 데이터 추출 유닛에 의해 추출된 상기 특징 데이터에 기초하여 상기 추천 안경테의 렌즈와 눈동자 사이의 거리 정보를 계산하여 누진렌즈를 설계하는 누진렌즈 설계 유닛;을 포함하며

    안경의 템플에 탈착 가능하게 설치되며 기울기 센서가 내장된 착용 자세 센싱 수단(420)과, 안경의 팁에 탈부착 가능하게 길이 방향으로 설치되며 사용자의 신체에 접촉시 전류가 도통되는 복수의 접촉 팁(411)이 길이 방향으로 구비되는 착용 위치 센싱 수단(410)과, 상기 착용 자세 센싱 수단(420) 및 상기 착용 위치 센싱 수단(410)과 전기적으로 연결되어서 상기 착용 자세 센싱 수단(420) 및 상기 착용 위치 센싱 수단(410)으로부터 측정되는 측정값을 시계열로 누적 저장하고 상기 상기 착용 자세 센싱 수단(420) 및 상기 착용 위치 센싱 수단(410)에 구동 전원을 공급하는 착용형 본체(430)를 포함하는 착용 자세 수집 장치(400);를 포함하며,
    상기 제어부(300)는, 상기 누진렌즈 설계 유닛의 누진렌즈 설계시에 상기 착용 자세 수집 장치(400)의 측정값을 이용하여 렌즈와 눈동자 사이의 거리 정보를 보정하고;

    상기 착용 자세 센싱 수단(420)은 가속도 센서를 포함하며,
    상기 제어부(300)는, 시간에 따른 상기 가속도 센서의 측정값 증감량이 기 저장된 보행 패턴의 가속도 증감량에 해당되는 시간대의 상기 기울기 센서의 평균값으로서 안경의 기울기를 산출하고, 동 시간대의 상기 접촉 팁(411)의 도통 위치가 초기 세팅시의 도통 위치로부터 가변된 위치로서 안경의 착용 위치를 산출하며, 산출된 안경의 기울기와 착용 위치를 토대로 렌즈와 눈동자 사이의 거리 정보를 보정하는
    사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 유닛은,
    상기 카메라(230)를 모두 포함하여 사용자의 안경 미착용 상태의 얼굴을 촬영하는 제1촬영부;
    상기 카메라(230) 중 적어도 사용자의 전면 및 양측 방향에 위치된 카메라(230)를 포함하여 사용자의 안경 착용 상태의 얼굴을 촬영하는 제2촬영부;
    를 포함하며,
    상기 제2촬영부는, 사용자의 안경 착용 상태에서 원용부 또는 근용부의 움직임에 따른 수직 방향으로 움직이는 눈동자의 위치를 촬영하는 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 특징 데이터 추출 유닛은,
    상기 특징 데이터를 추출하는 제1추출부;
    상기 제2촬영부에서 촬영된 이미지로부터 안경 렌즈와 눈동자 사이의 위치 데이터를 추출하는 제2추출부;를 포함하는 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(300)는, 상기 누진렌즈 설계 유닛의 누진렌즈 설계시에 상기 착용 자세 수집 장치(400)의 측정값을 이용하여 렌즈와 눈동자 사이의 위치 정보를 보정하는 사용자 맞춤형 누진렌즈 설계 시스템.
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