KR20060061831A - 향상된 전기 활성 렌즈 시스템 - Google Patents

Abstract

향상된 시력 교정을 제공하는 렌즈 시스템과 광학 기구가 개시되어있다. 렌즈 시스템은 적어도 하나의 미세한 광학적 오차를 교정하는 전기-활성 층을 포함한다. 세밀한 오차 교정은 사용자의 응시 거리에 의한 변화, 동공 크기에 의한 변화, 혹은 눈 깜박거린 후 눈물 점막에 있어서의 변화와 같이 렌즈 시스템이 필요한 사용자에 근거하여 유연하게 변화된다. 미세한 광학적 오차를 교정하기 위해 이것들 그리고 다른 렌즈 시스템을 사용하는 광학 기구가 또한 묘사되어있다. 미세한 광학적 오차를 교정하는 렌즈 영역을 통해 볼 수 있도록 사용자의 시선을 가이드 하는 옵티컬 가이드 또한 개시되어있다.

전기 활성, 렌즈, 시스템, 광학

Description

향상된 전기 활성 렌즈 시스템{Enhanced electro-active lens system}

많은 사람들은 좋은 시력을 지닌 사람조차도 최적의 가능한 시력을 성취하는 것을 방해하는 비-전통적인 굴절 결함의 카테고리 안에 속하는 경미한 시력결함을 지니고 있다. 예를 들면 근시 또는 원시 또는 교정시력을 요구하는 또 다른 형태의 통상적인 굴절결함과는 달리 미세한 광학적 오차(aberration)와 같은 비-전통적인 굴절 결함의 충격은 눈 검사를 통해 이것이 확인되고 측정되고 교정되기까지는 개개인이 인지하기는 아직도 어려운 것이며, 개인은 이와 같은 결함의 교정을 통하여 향상된 시력을 인식할 수 있는 기회를 갖는 것이다.

이와 같은 미세한 광학적 오차의 효과는 물체로부터의 거리 또는 동공의 크기와 같은 환경적 조건에 따라 매우 다양하고, 이는 시야의 거리 및 동공을 통해 들어오는 광선의 양에 의해 변동될 수 있다. 그러므로 미세한 광학적 오차의 교정을 위한 렌즈는 요구되고 있으나 개인은 특별한 경우를 제외하고는 적절한 교정을 받을 수 있는 기회를 제공받지 못하고 있는 것이다.

발명의 요약

따라서 미세한 광학적 오차에 따른 다양한 변화를 수용할 수 있는 또 다른 시력 교정을 위한 렌즈 시스템과 광학 기구의 제공이 요청되고 있다. 또한 이는 동일한 광학 기구를 사용하여 다수의 사람들이 서로 다른 미세한 광학적 오차를 교정하는데 도움을 줄 것이다.

본 발명의 예시적인 측면에 따라, 적어도 하나의 미세한 광학적 오차의 교정을 제공하는 첫 번째 전기-활성 층을 포함하는 렌즈 시스템과 이러한 렌즈 시스템을 통해 사용자의 요구에 부응하는 미세한 수준의 교정이 제공된 다양한 변화를 제공할 수 있다. 이러한 다양한 변화는 예를 들면 사용자의 시선, 사용자의 동공 사이즈 또는 깜박거린 후의 경과시간에 부응하는 것에 기반을 둔 것이다.

본 발명의 또 다른 예시적인 측면에 따라, 광학기구는 미세한 광학적 오차를 교정하기 위한 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 것이다. 이러한 렌즈는 광학기구에 이탈될 수 있도록 부착되거나 결합되어 있다. 또한 렌즈는 특히 울퉁불퉁하거나 군용환경에서 다수의 사람들이 이용하기에 적합한 것이다.

본 발명의 추가적 측면, 형태 및 효과는 다음에서 서술하는 본 발명의 예시적 실시태양에 비추어 더욱 명백해질 것이다.

본 발명의 예시적 실시태양에 따라 렌즈 시스템과 렌즈 시스템을 이용하여 향상된 시력을 제공하는 광학기구가 개시된다.

미국특허 제6,619,799호에 상세히 설명된 사항은 그 전체로 본 명세서에 참고문헌으로 통합될 수 있다. 전기-활성 렌즈는 전통적 굴절 결함인 근시 및 원시 뿐 만 아니라 미세한 광학적 오차를 포함하는 비-전통적인 굴절 결함을 교정하기 위한 시력교정을 위해 제공되고 개발된 것이다.

비-전통적인 굴절 결함의 교정 이점은 특히 개개인에게 20/20 보다 좋은 시력을 제공하는 것이다. 예를 들면 코마(coma)와 같은 미세한 광학적 오차인 비-전통적인 결함은 눈 속의 결함에 기인하는 것이며 예를 들면 20/20 시력을 지닌 사람이 그보다 더 높은 수준의 시력인 예를 들면 20/15, 20/10 또는 20/8로의 향상을 저해하는 것이다.

개인 시력에 있어 미세한 광학적 오차의 영향은 동공 크기와 또는 물체가 보여지는 응시거리에 근거하여 변동한다. 예를 들면 주위 빛이 적을 때 또는 가까운 물체를 응시할 때 동공이 확대되는 것과 같이, 사람은 그 사람의 시력에 광학적 오차가 장거리 물체를 응시할 때 또는 동공이 작아지는 빛이 많은 환경에서 다소 영향을 미친다고 경험할 것이다. 동공 크기의 변화는 기온, 고도, 환경조건 그리고 심지어 개인의 감정상태 뿐만 아니라 눈 깜박거림으로도 발생한다.

일반적으로 더 작은 동공은 조금 더 정확한 초점을 제공하며 눈의 다른 부분 뿐만 아니라 전형적으로 각막 혹은 수정체에 위치하는, 눈에 존재하는 광학적 오차의 어느 정도를 극복한다. 더 많은 빛을 받아들이기 위해 동공이 확대되는 상황에서 광학적 오차는 더 크게 노출이 되며 따라서 빛이 눈으로 들어오며 생성되는 상에 영향을 준다. 구면 광학적 오차의 영향의 증가는 동공 크기가 증가함에 따라 특별히 눈에 띄게된다.

그러므로 빛이 적은 상황에서와 같이 동공이 확대됐을 때 시력에 실질적인 영향을 미치는 광학적 오차는, 눈으로 들어오는 빛의 양을 제한하기 위해 동공이 훨씬 작아지는 밝은 빛 속에서는 더 적은 영향을 미친다. 빛은 눈의 더 작은 영역을 통해 들어오게 되며 따라서 다른 결함은 더 증가하여도 특정 결함에 속하는 부분은 적게 된다. 그 결과 다양한 주위 빛의 상황에서도 예를 들어 -2.50 Diopter(D)와 같이 실질적으로 일정한 기초 시력을 지닌 사람도 시야 조건에 따라 더 미세한 광학적 오차를 교정하기 위해 2개 혹은 이상의 다른 처방이 필요하다.

마찬가지로 응시 거리의 변화는 눈의 광학적 오차 변화도 야기 시킨다. 일반적으로 동공의 크기는 전형적으로 눈으로부터 대략 18∼24 인치보다 적은 근거리의 물체에 초점을 맞춤에 따라 증가한다. 한편 눈의 수정체의 곡률은 응시하는 거리의 변화에 따라 변화한다. 수정체의 곡률의 변화와 함께 동공크기의 변화는 응시하는 거리의 변화에 따라 광학적 오차의 영향을 변화시키는데 관련된다. 근거리 물체를 바라볼 때 수렴되는 현상은 다른 응시 거리에서 광학적 오차의 영향을 변화시킬 수도 있다.

전형적인 본 발명의 구체화에 따라 렌즈 시스템은 기능적으로 동공크기와 혹은 렌즈 시스템을 통해 바라보는 응시거리에 관련된 미세한 광학적 오차 교정에 적합하도록 제공된다. 이러한 방식으로, 동공이 확대되었을 때 향상된 시력을 제공하기 위한 개인의 미세한 광학적 오차를 교정하는 렌즈는 동공이 수축할 때도 시력 수준을 그대로 유지하도록 조정된다.

렌즈 시스템은 최소한 한 층 이상의 전기-활성 물질(예를 들어 미국특허 제6,619,799호에서 기재된 액정(liquid crystal))을 포함한다. 전기-활성 물질로 이루어진 층은 투명한 절연체(예를 들어 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide) 혹은 다른 투명 절연체)를 사용하는 2차원으로 정렬된 픽셀(pixel)로 나뉜다. 각 픽셀은 가해진 전압이 각 픽셀 안의 전기-활성 물질이 특정한 분자 방향으로 정렬하도록 각각 번지 지정이 가능하다. 빛이 각각의 픽셀을 지나치면서 빛은 특정한 픽셀 안의 전기-활성 물질의 방위에 의한 굴절지수에 근거하여 일정한 각도로 굴절된다. 개개의 픽셀에 각각 인가된 전압을 조정시킴으로써 다른 픽셀은 다른 굴절지수를 산출하며 다른 각도로 향하게 된다. 이러한 방식으로 렌즈 시스템은, 눈의 광학적 오차를 교정하고 개인이 렌즈 시스템을 통하여 바라볼 때 눈 전체적으로 높은 수준의 교정을 가져오는 시력 처방을 달성하기 위하여 특정한 패턴에 따라 빛을 굴절시키도록 조정될 수 있다.

예를 들어 미세한 광학적 오차 교정에 필요한 시력 패턴을 결정하기 위해 수차 분석기(wavefront analyzer)를 이용하여 미세한 광학적 오차를 측정한다. 수차 분석기는 광학적 오차로 인해 발생하는 눈을 통과하는 빛의 굴절을 측정하며 눈의 광학적 오차 크기와 위치를 감지하는데 사용된다. 미세한 광학적 오차의 예시적인 형태가 도 14에 보여지는 Zernike 차트에 나와있다. 다음, 측정된 수차 수치는 눈의 각 영역에 상응하는 일련의 다른 시력교정으로서 전기적으로 저장되는 시력 처방을 결정하기 위해 사용된다.

상기에 언급한 바와 같이, 미세한 광학적 오차는 전형적으로 응시거리와 동공크기에 따라 다양하다. 따라서 수차는 빛의 다양한 조건과 다양한 응시 거리에 따라 측정되어야 한다. 예를 들어 전형적으로 장거리 시력은 20 피트의 거리에서, 중거리 시력은 2∼3 피트의 거리에서, 근 거리 시력은 대략 18∼24 인치의 거리에서 응시했을 때 측정되어야 한다. 더 미세한 광학적 오차의 교정이 필요할 땐 다른 수준의 변화를 측정하기 위해 더 많은 혹은 다른 거리가 사용되기도 한다. 마찬가지로, 미세한 광학적 오차가 밝은 빛에서 어두운 빛으로 혹은 반대의 상황에서 어떻게 변하는지 결정하기 위해 다양한 범위의 빛의 조건이 사용되지만, 수치는 최소한의 밝기를 지닌 빛의 조건 아래서 측정된다.

유사한 편의기구는 눈 깜박거림으로부터 발생하는 광학적 오차 교정을 위해 변형시켜 만들어질 수 있다. 미세한 광학적 오차는 눈을 깜박거린 후 각막위로 퍼지는 눈물로 인해 변한다. 이러한 눈물 번짐은 깜박거림 후의 시간 함수에 따라 계속해서 변하며 여러 가지 다른 요인에 영향을 받는다. 눈물 번짐의 변화율에 영향을 주는 예시적인 요소에는 점막의 밀도, 증발, 배출(drainage), 비중(gravity)을 포함한다.

특이한 사람은 미세한 광학적 오차의 영향과 그에 맞는 교정이 한 번 깜박거림 후 다시 깜박거릴 때까지 경과 시간에 걸쳐 계속 변하게 될 것이다. 그리고 미세한 광학적 오차 교정 주기는 그렇게 반복될 것이다.

수차 분석기를 사용하여 미세한 광학적 오차가 눈 깜박거림에 따라 어떻게 변하는지 측정하기 위해 눈 깜박거림 직전과 직후 그리고 깜박거림 사이의 특수한 간격에 측정한다. 측정 후, 눈에 관한 전문가가 눈 깜박거림에 따라 변화하는 광학적 오차를 교정하기 위해 적합한 하나 혹은 그 이상의 처방을 정한다. 그리고 이러한 처방은 교정을 위한 전기-활성 렌즈를 가동시키는 마이크로콘트롤러 칩(microcontroller chip)에서 프로그램 된다. 사용자가 눈을 깜박거릴 때 광-감지장치 혹은 그러한 장치로 측정한 후, 마이크로콘트롤러가 깜박거림 후 시간간격 동안 사용자의 시력을 최상하기 위하여 하나 혹은 이상의 저장된 처방 사이에서 교정을 변경한다.

다양한 거리와 빛의 강도, 혹은 눈물점막 번짐의 다른 단계에서 미세한 광학적 오차를 교정하기 위해 수치를 측정하고 처방을 저장함으로써, 포괄적인 처방들이 렌즈 시스템과 연합된 전기 기억장치에 저장이 된다. 다양한 시야 조건을 감지하는 장치와 연합하여 사용될 때, 그러한 조건에 따라 저장된 일련의 처방들은 렌즈 시스템이 계속해서 변하는 시야 조건에 따라 향상된 시력 수준을 제공하고 이 후 그것을 유지하기 위해 유연하게 변화하도록 사용된다.

여기 사용되는 감지장치 중 하나가 동공의 크기를 측정하는 광-검출기(photo-detector)이다. 광-감지장치가 동공 크기에 있어 변화를 감지함에 따라, 콘트롤러는 미세한 광학적 오차를 교정하기 위한 처방의 적절한 변화를 측정된 동공크기에 근거하여 렌즈 시스템의 일련의 픽셀에 알맞은 전압을 인가시킨다. 그리고 사용자는 렌즈 시스템을 통하여 향상된 시력 수준을 유지하게 된다.

또 다른 감지장치는 각막 밖에서 반사되는 빛을 감지하는 광-감지장치(photo-sensor)이다. 눈이 깜박거릴 때마다 눈꺼풀은 각막이 빛을 반사하는 것을 방해한다. 이것은 사용자에게 특정한 눈물점막의 조건에 따라 처방이 디스플레이 되도록 한다. 처방은 사용자가 다시 깜박거릴 때까지 전에 측정된 사용자의 눈물점막 속에서의 변화 영향에 근거한 시간 함수에 따라 변한다. 그리고 처방은 눈 깜박거린 이후 초기의 처방으로 다시 리세팅 되도록 광-감지장치를 통해 결정된다.

또한 본 발명의 또 다른 구체화에서 감지장치는 동공 크기의 변화보다는 주위 빛을 측정한다. 다양한 광 조건 변화에 따라 이전에 측정된 동공크기에 근거하여, 주위 광 조건에서의 동공크기에 필요한 미세한 수준의 교정이 사용자에게 디스플레이 될 것이다.

미세한 광학적 오차 교정을 위한 예시적인 픽셀 패턴이 도 1a의 렌즈 100에 개시되어있다. 렌즈 100은 렌즈 기재 102와 픽셀화된(pixelated) 전기-활성 영역 105를 포함한다. 예를 들어 밝은 빛과 같은 특정한 조건에 따른 눈의 개별적인 광학적 오차에 근거하여, 수차 분석기는 사용자에게 눈의 특정한 부분에 개별적인 교정이 필요하다는 것을 미리 측정한다. 따라서 픽셀화된 전기-활성 영역 105의 첫 번째 영역 110은 렌즈의 영역에 상응하는 눈의 부분을 통과하는 수차 수치에 맞춰 결함을 보완하도록 프로그램 된다. 그러나 눈의 다른 부분에 상응하는 결함을 보완하기 위해서는 픽셀화된 전기-활성 영역 105의 두 번째 영역에서 다른 교정이 요구된다.

개인 및/또는 개인의 눈이 검사되는 조건에 따라, 특정한 개인의 필요에 따라 변화하여 얻어질 수 있는 다양한 패턴이 나온다. 예를 들어 동공이 완전히 확장되었을 때, 같은 사람이 미세한 광학적 오차 교정에 의해 향상된 시력 수준을 유지하기 위해 도 1b에서 보여지는 시력 교정 처방을 요구할 것이다. 그리고 미세한 광학적 오차 교정의 변화를 야기하는 또 다른 조건 또는 동공 크기를 모니터 하는 센서(표시되지 않음)에 의해 수신된 시그널에 근거한 컨트롤러에 의해 변화될 수 있다.

어떤 특정한 환경에서 개인은 확정된 미세한 광학적 오차 교정 처방으로 규격화된 렌즈를 바란다는 것이 고려되어야만 한다. 다양한 빛의 강도와 응시 거리를 통해 평균 미세한 광학적 오차 교정 처방을 내기 위해 개개인으로부터 측정이 이루어진다. 모든 조건에서 최상의 시력을 제공하지는 않지만 그럼에도 불구하고 만족스러운 해결책을 제시하는 반대 조건이 미리 결정되면 교정 효과를 극대화하기 위해 특정한 조건을 위한 고정된 교정이 디자인된다.

미세한 광학적 오차를 교정하는 렌즈 시스템은, 예를 들어 추가적인 전기-활성 물질로 구성된 층을 통하여 또는 미국특허 제 6,619,799호에서 기술된 구면 교정을 제공하는 렌즈 시스템을 포함하는 고정된 초점 길이 렌즈를 통하여, 전형적인 굴절 결함 또한 교정한다. 고정된 초점 길이 렌즈는 전기-활성으로 제공된 미세한 광학적 오차 교정이 이루어질 때 안전 장치 역할을 제공하기 위해 유리하게 사용될 수 있다. 이것은 운전할 때와 같은 임무를 수행하는 동안 전기-활성 시력 교정이 실패할 경우 거리 조절 능력의 손실을 막을 수 있다. 예를 들어 전력이 끊기거나 다른 기능 부전으로 하나 혹은 이상의 전기-활성 층이 작동하지 않게 되는 상황에서, 고정된 초점 길이 렌즈가 여전히 개인에게 기능부전이 복구될 수 있을 때까지 볼 수 있도록 충분한 시력 교정을 제공한다. 전형적으로 고정된 초점 길이 렌즈는 장거리 시력을 제공한다.

고정된 초점 길이 렌즈는 전기-활성 층이 부착된 렌즈에 기재렌즈로 사용될 수 있으며 0 D와 같이 아무런 광학 효과를 제공하지 않을 수도 있다. 예를 들어 고정된 초점 길이 렌즈는 전기-활성 물질로 이루어진 하나 혹은 그 이상의 층이 부착된 렌즈에 토대로 사용될 수 있으며, 광학 효과가 없는 고정된 렌즈는 단지 미세한 광학적 오차만을 교정하길 원하는 혹은 전형적인 시력 교정을 원하지 않거나 예를 들면 콘택트 렌즈 또는 레이저 외과 수술과 같은 다른 시력 교정 방법을 원하는 사람들에 의해 사용된다.

예시적인 구체화에 따른 렌즈 시스템은 향상된 시력이 요구되는 곳에서, 예를 들어 안경과 다른 시각 장치를 포함하여 다양하게 응용되어 유리하게 사용될 수 있다. 특히 군인이 사용하기 위한 보호안경 장치의 부분으로 혹은 향상된 시력이 특별히 요구되는 변화가 잦은 환경 속에서 렌즈 시스템이 유리하게 사용될 수 있다. 향상된 시력은 환경 인식, 소통 및/또는 목표 포착에 향상된 명확함을 제공한다. 예를 들어 증가된 시력은 군인에게 항공기를 가능한 빨리 감지할 수 있는 능력을 제공하고 그가 보다 신속하게 그 항공기가 아군인지 적군인지 결정하고 도피 행동이 필요한지 판단하게끔 해준다.

미세한 광학적 오차를 교정하기 위한 보호안경 장치의 예시적인 구체화는 도 2에 제시되어있다. 보호안경 장치 200은 프레임 210과 미세한 광학적 오차를 교정하기 위한 렌즈 시스템 220을 포함하며 이것은 또한 선택적으로 전형적인 굴절 에러도 교정이 가능하다. 보호안경 장치 200은 더욱 배터리 230과 같은 전원도 포함한다. 배터리 230은 가볍고 보호안경 장치 200의 프레임 210에 부착하는 얇고 작은 배터리이다. 태양광선을 이용하는 스트립 240(solar strip 240)은 필요한 전력을 모두 제공하기에 불충분할 때, 배터리 230에 저장된 여분의 전력을 제공하는 주요한 보조 전원으로 작용한다. 감지장치 295(sensor 295)는 유연하게 미세한 광학적 오차를 교정하기 위하여 동공 크기를 측정한다.

보호안경 장치 또는 다른 분야에 사용되는 렌즈 시스템은 눈에 무리를 줄이고 태양으로부터 보호하기 위해 색을 넣거나 분극화하기도 한다. 예를 들어 빛의 세기에 따라 전기적으로 원하는 수준의 색으로 변하는 광변색성 물질 층 혹은 일렉트로크로믹 층(electrochromic layer)을 사용하여 색을 넣을 수 있다.

도 2에 언급한 바와 같이 보호안경 장치 200은 군사상의 임무를 수행하도록 고안되었으며, 나아가 핸즈프리 커뮤니케이션 시스템인 휴대용 무선 전화기 280이 결합된 스피커 270과 마이크로폰 260을 포함한다. 보호안경 장치 200은 사용자에게 지도나 위치 혹은 유용한 다른 시야 제어를 제공하는 민첩한 마이크로디스플레이 285를 포함할 수도 있다. 커뮤니케이션 시스템과 민첩한 마이크로디스플레이 285를 겸비한 렌즈 시스템 220은 미세한 광학적 오차 교정을 위한 픽셀 패턴을 제공하는 마이크로칩 290에 의해 제어될 수 있다. 보호안경 장치 200은 나아가 예를 들면 민첩한 마이크로디스플레이 285에 목표 인식이 디스플레이 되는 것과 같이, 휴대용 컴퓨터(portable computer)(제시되어있지 않음) 또는 다른 응용 프로그램에 접근이 가능하도록 배선 혹은 무선의 신호와 커뮤니케이션이 되도록 변경이 가능하다.

군사상 임무에 사용될 때 특히 군인의 눈을 적군의 공격 형태의 하나인 레이저에 노출되는 것으로부터 보호하는 것이 요구될 수 있다. 그러기 위해 발명의 예시적인 구체화에 따른 렌즈 시스템은 레이저 보호 층을 포함할 수 있다.

레이저 보호 층은 물결모양의 필터를 포함한다. 물결모양의 필터는 전형적으로 특정한 파장의 레이저를 막는다. 레이저 보호 층은 또한 렌즈 시스템에 더해지는 고도의 비-선형 자화율(non-linear susceptibility)인 전기-활성 물질 층이 될 수 있다. 이러한 전기-활성 물질은 시력 교정이 안 될 수 있다. 그러나 전력을 가함으로써 활성화 될 때, 물결모양의 필터 보다 더 넓은 범위의 파장의 레이저로부터 보호가 가능하도록 흡수 및/혹은 반사 성질을 가지게 된다. 이러한 종류의 물질에 예를 들어 리튬 니오베이트(lithium niobate)와 같은 고도의 "chi-2" 혹은 "chi-3" 비-선형 광학 물질이 있다.

레이저 보호 기능이 있는 렌즈 시스템의 예시적인 구체화는 도 3의 측면도에 개시되어 있다. 렌즈 시스템 300은 고정 거리 렌즈 310과 미세한 광학적 오차 교정을 위한 전기-활성 층 320을 포함한다. 렌즈 시스템은 추가적으로 레이저 보호 층 330과 일렉트로크로믹 층 340을 포함한다. 도 3의 렌즈 시스템에서 보여지는 바와 같이 하드 코트(hard coat) 350은 전기-활성 층 320과 사이의 모든 층을 보호하는 층으로 기능할 수 있다. 또한 항-반사 코팅 360은 반사로 인해 손실되는 빛의 양을 줄이기 위해 선택적으로 적용될 수 있으며, 이것은 렌즈 시스템 300의 전체적인 수행능력을 향상시킨다.

미세한 광학적 오차 교정을 위한 렌즈 시스템은 야간 시각 모듈을 포함할 수 있다. 야간 시각 모듈은 미세한 광학적 오차를 역동적으로 교정하는 전기-활성 렌즈 시스템과 함께 사용이 가능하며 또는 선택적으로 미세한 광학적 오차를 일정하게 고정하는 렌즈 시스템과도 함께 사용이 가능하다. 야간에 더 향상된 시력을 얻기 위한 야간 시각 모듈을 추가하면 군인에게 혹은 극도로 빛이 적거나 없는 상황에서 시야를 확보할 필요가 있는 사람에게 전략적인 이점을 제공할 것이다. 예를 들어 소방관의 안면 보호대에 미세한 광학적 오차 교정 뿐 아니라 약간 시각 모듈 또는 적외선 영상 모듈이 첨가될 수 있다. 이로써 소방관은 어둡고 연기가 자욱한 빌딩에서 구출을 필요로 하는 사람들에게 야간 시각 또는 적외선 영상만을 겸비했을 때 보다 더 신속하게 감지할 수 있다.

본 발명의 예시적인 구체화에 따라 렌즈 시스템을 이용하는 야간 시각 모듈은 전형적으로 가시광선 광전증폭관(photomultiplier tube) 혹은 적외선 감지 시스템 중 하나를 사용한다. 적외선에 근거한 야간 시각 시스템은 살아있는 유기체(전형적으로 8-12 마이크론 범위 내의)와 같은 다양한 발광체로부터 적외선 에너지를 감지한다. 적외선 에너지는 스크린에 디스플레이 될 수 있도록 다른 형태로 전환이 되며, 이로써 각 물체가 발산하는 적외선 에너지의 양에 따라 물체들이 대조적으로 보여지게 된다.

한가지 적외선 시스템은 미세한 광학적 오차 교정을 위한 전기-활성 픽셀 배열과 유사하게 가로, 세로의 픽셀로 구성된 2차원 배열의 초점 판 배열을 포함한다. 야간 시각 모듈의 픽셀은 적외선에 민감한 물질로 이루어져 있다. 각 픽셀 안의 물질은 적외선 에너지를 흡수하고 흡수한 적외선 신호의 강도에 근거하여, 측정된 형태로 에너지를 방출하고 스크린에 묘사한다. 야간 시각 모듈에 적합한 적외선 감지 물질에는 강유전성 물질(ferroelectric material), 플레티늄 실리사이드(platinum silicide), 인듐 안티모나이드(indium antimonide), 갈륨 아르제나이드 퀀텀 웰(gallium arsenide quantum well), 비소로 도핑된 실리콘(silicon extrinsically doped with arsenic), 마이크로- 볼로미터(micro-bolometer)와 적외선에 노출되었을 때 측정 가능한 에너지 변화를 발산하는 다른 물질이 있다.

본 발명의 예시적인 구체와에 따른 야간 시각 모듈의 한 부분으로 포함될 수 있는 미세한 광학적 오차 교정과 공동으로 빛이 적은 상황에서 시야를 확보하는 다른 방법에는 이미지 증강장치(image intensifier device)를 이용하는 것이 있다. 이러한 증강장치를 사용할 때 적외선 혹은 가시광선의 형태인 빛은 광방출 플레이트(photoemitter plate)를 치게 된다. 그리고 빛이 강할수록 더 많은 전자를 방출하는 방식으로 판은 빛의 세기에 따라 전자를 방출하게 된다. 전자는 광선의 형태로 전형적으로 전자 광선을 증폭시키는 마이크로-채널 판인 이미지 증강장치를 관통한다. 일단 증폭되면 전자는 형광 스크린 위의 형광체를 치게 되며 그 에너지는 볼 수 있는 광자로 전환된다.

야간 시각 모듈을 포함하는 렌즈 시스템의 예시적인 구체화가 도 4에 개시되어 있다. 렌즈 시스템 400은 항-반사 코팅 450과 하드 코트 440 사이에 야간 시각 모듈 460이 추가된다는 점에서 도 3에서 묘사한 것과 비슷하다. 미세한 광학적 오차 교정 층 420이 야간 시각 모듈 460과 렌즈 시스템 400을 통해 바라보는 사람의 눈 사이에만 위치한다면 야간 시각 모듈은 렌즈 시스템 400의 어디에 위치해도 되는지 고려되어야 한다.

보통 시력과 유사한 수준의 향상된 야간 시력을 확보하기 위해 감지기와 스크린은, 특히 미세한 광학적 오차 교정 렌즈가 전기-활성일 경우, 정밀한 수준의 렌즈에 필적하는 해상도를 가져야만 한다. 예를 들어 미세한 광학적 오차를 교정하는 픽셀 배열은 야간 시각 모듈과 같은 렌즈 시스템 내의 다른 어떤 픽셀 배열보다 같거나 적은 수의 행과 열을 가지고 있다. 야간 시각 모듈 또는 다른 어떤 층의 해상도가 미세한 광학적 오차 교정 층에 의해 제공되는 층의 해상도보다 낮으면, 야간 시각 모듈이 제한하는 요소가 되며 미세한 광학적 오차 교정으로 가능한 향상된 시력이 전체적으로 달성되지 않게 된다. 야간 시각 모듈이 광전 증폭관을 사용하는 본 발명의 구체화에서, 미세한 광학적 오차 교정이 광전 증폭관에 의해 직접적으로 제공될 수 있다.

본 발명의 예시적인 구체화는 또한 미세한 광학적 오차를 교정하는 렌즈 시스템을 포함하는 광학 기구를 포함할 수 있다. 이러한 광학 기구의 렌즈 시스템은 사용자의 눈으로부터 분리 가능하며 전형적으로 안경이나 콘택트 렌즈와 같은 다른 시력 교정 장치에 추가적으로 사용될 수 있다. 분리된 광학 기구는 전형적으로 눈의 광학 축에 보통 집중되는 작은 입체각에 한정된 제한된 시야를 제공한다. 분리된 광학 기구에는 단지 예시적으로 망원경, 검안경, 쌍안경, 모노큘러, 라이플총 망원 조준기, 보호 안경, 카메라, 바이저(visor), 페이스쉴드(faceshield), 사격 조준기, 현미경, 생체-현미경이 있다.

도 5에서 제시된 바, 분리된 광학 기구 중 하나가 망원경 500이다. 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 510은 사용자가 망원경 500으로 볼 때 미세한 광학적 오차를 교정하는 렌즈 510을 통해 처음으로 볼 수 있도록 접안경 520의 앞에 위치하도록 되어있다. 다시 말해 빛은 먼저 대물렌즈 530을 지나고 다음 접안렌즈 520을 지나 최종적으로 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 510을 지나게 된다.

접안렌즈가 하나인 다른 단안용 광학기구는 망원경과 비슷한 형태로 디자인된다. 반면 쌍안경과 같이 접안렌즈가 두 개인 광학기구는 도 6의 쌍안경 600에서 개시되어 있는 것과 같이 접안렌즈 605의 앞에 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 610가 위치한다. 다른 분리된 광학 기구도 망원경과 쌍안경에 각각 묘사된 방식으로 기능하는 미세한 광학적 오차를 교정하는 렌즈 시스템과 함께 사용될 수 있다.

모든 광학 장치에 있어서, 추가되는 렌즈와 거울 그리고 다른 광학장치는 대물렌즈와 접안렌즈 사이에 존재하는 광학 기구 내에 위치되어야함을 고려해야 한다.

사람마다 눈의 광학적 오차는 다르다. 그러므로 망원경과 같은 단안용 광학기구에 있어 미세한 광학적 오차 교정 렌즈는 전형적으로 주로 그 기구를 사용하는 사람의 눈에 맞춰 고안되어야 한다. 미세한 광학적 오차 교정 렌즈가 전기-활성 렌즈인 경우, 광학 기구는 사용자가 어느 눈으로 그것을 통해 바라볼지 표시하고 그에 맞게 처방이 정해지도록 프로그램 되어야 한다. 예를 들어 개인이 전형적으로 오른쪽 눈을 통해 망원경을 바라보면, 전기-활성 미세한 광학적 오차 교정 렌즈의 결함 세팅은 오른쪽 눈에 상응하는 수차를 교정하는 픽셀 패턴을 제공하는 시력 처방으로 프로그램 되어야 한다. 그러나 만약 개인이 왼쪽 눈으로 보기를 원한다면 그는 단지 스위치를 누르거나 혹은 왼쪽 눈의 미세한 광학적 오차 교정을 제공하는 렌즈의 패턴으로 바꾸면 된다.

광학 기구가 미세한 광학적 오차를 교정하기 위한 렌즈 시스템을 포함할 경우, 렌즈 시스템은 광학 기구에 바로 합체될 수도 있고 혹은 광학 기구로부터 분리 가능하도록 제거 가능한 부착물의 한 부분이 될 수도 있다. 렌즈 시스템을 광학 기구에 합체하여, 미세한 광학적 오차 교정 렌즈가 분리 가능한 접안렌즈와 눈 사이에 위치하도록 추가적으로 사용되는 것 보다 접안렌즈 자체로 사용될지는 고려되어야만 한다.

렌즈를 합체하고 미세한 광학적 오차 교정이 전기적으로 활성화되도록 하면, 다양한 개인에 맞는 시각 처방은 광학 기구와 연결된 메모리 칩과 같은 전기적 저장 장치에 저장이 된다. 메모리 장치는 개별적 사용자를 위한 적합한 처방 정보를 광학기구에 연결된 콘트롤러와 연합함으로써 여러 사람이 그 기구를 사용할 수 있도록 한다.

미세한 광학적 오차 교정 렌즈가 전기적으로 활성화되지 않고 확정된 처방으로 가공될 경우, 렌즈는 되도록 합체되지 않는 것이 좋다. 그렇지 않으면 광학 기구는 오직 한 사람만을 위하여 만들어진 미세한 광학적 오차 교정 처방의 렌즈를 포함하게 되며 다른 처방이 필요한 미세한 광학적 오차가 다른 사람들은 사용할 수 없게 될 것이다. 이러한 것을 다소 해결하기 위해, 미세한 광학적 오차 교정 렌즈는 광학 기구로부터 분리 가능하도록 분리 가능한 부착물의 한 부분이 되면 된다.

분리 가능한 렌즈는 미세한 광학적 오차 교정 렌즈를 개인이 휴대 가능하도록 한다. 예를 들어 실험실에서 과학자들은 교대로 몇 개의 다른 현미경을 모두 사용한다. 과학자들은 각 개인의 미세한 광학적 오차를 교정하기 위해 고안된 분리 가능한 렌즈를 현미경에 부착함으로써 실험실에 있는 모든 현미경을 사용할 수 있게 된다. 이러한 방식으로 개인은 실험실에 있는 어떤 현미경을 이용할 때도 그에게 이상적인 시력을 항상 가질 수 있다. 분리 가능한 렌즈 부착물은 광학 기구를 제작함에 있어서도 유리하게 작용한다. 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 시스템을 갖춘 부착물은 각각의 사용자가 자신의 처방이 가공되거나 혹은 전기적으로 미세한 광학적 오차 교정 렌즈로 프로그램 되도록 특별히 제작되는 반면, 기재 광학 장치는 똑 같은 방식으로 조립이 된다.

미세한 광학적 오차 교정렌즈가 어떻게 분리 가능하도록 광학 기구에 부착되는지에 관한 예시적인 구체화가 라이플스코프(riflescope) 700을 설명하는 도 7a와 7b에 개시되어 있다. 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 715를 포함하는 부착물 710은 라이플스코프 700에 분리 가능하도록 부착이 된다. 부착물 710은 빛이 대물렌즈 750을 지나 접안렌즈 725를 거쳐 최종적으로 사용자의 눈을 지나기 전에 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 715를 지나도록 접안렌즈 720위를 미끄러져 투과된다. 도 7b에 개시된 바와 같이 부착물 710은 라이플스코프 700의 접안렌즈 720으로부터 돌출 된 탭(tab) 722를 통해 빠져나가는 채널 717을 포함하고 있다. 비록 도 7a와 7b가 부착물 710이 접안렌즈 720의 외부에 맞춰지도록 개시되어있으나, 예를 들어 부착물이 접안렌즈 안에 맞춰 들어가도록 거꾸로 배치될 수 있음이 고려되어야 한다. 예를 들어 도 8에 개시된 바와 같이 부착물 810은 광학 기구 800의 접안렌즈 820의 카운터 보어 821(counter bore) 안으로 돌려 고정되는 트레드(thread) 811을 가질 수 있다.

미세한 광학적 오차 교정은 전형적으로 비대칭 교정이다. 따라서 미세한 광학적 오차 교정 렌즈는 회전이 가능해서는 안 된다. 따라서 렌즈는 사용자가 미세한 광학적 오차-교정 렌즈를 포함하는 조각을 광학 기구에 쉽게 부착할 수 있도록 그리고 렌즈의 시력 교정 영역이 눈의 수차 위치와 정확하게 정렬될 수 있도록 위와 아래가 표시되어 있어야 한다. 예를 들어 도 7b에 개시된 바와 같이 싱글 탭(single tab)과 채널 시스템에 의하여 미세한 광학적 오차-교정 렌즈는 정확하게 정렬될 때 광학 기구에 부착될 수 있도록 할 수 있다. 부착물이 도 8에 개시된 바와 같이 접안렌즈 내부에 들어가게 될 때는, 접안렌즈 820과 부착물 810은 각각 노치(notch) 840을 가지거나 혹은 노치 840이 일직선으로 맞춰졌을 때 미세한 광학적 오차-교정 렌즈 815가 정확하게 위치했음을 가리키는 다른 형태의 표시(indica)를 포함할 수 있다.

어떤 예시적인 구체화에서 특히 광학적 오차 교정이 전기-활성으로 이루어지도록 광학기구가 고안될 때는, 미세한 광학적 오차-교정 렌즈가 광학 기구에 합체되도록 하는 것이 바람직하다. 개인에 따라 사용자가 원하는 변화를 제공할 수 있는 광학 기구를 부여함으로써 렌즈가 전기-활성 처방에 따라 프로그램 되고 프로그램은 변화할 수 있기 때문에 이것은 여러 사람들에게 동일한 광학 기구를 사용할 수 있게 하는 이점이 있다. 이러한 경우 각각의 사용자는 분리된 렌즈 부착물은 필요 없으나 광학 기구에 의해 접근이 가능한 위치에서 전기적으로 저장된 시각 처방이 필요할 뿐이다. 여러 사람들을 위한 시각 처방은 광학 기구와 결합된 전자 메모리 칩을 통해 저장되고 이는 메모리 칩이 광학 기구와 소통하는 것이다.

광학 기구를 사용하는 개인은 단지 예시적으로 키보드에 암호를 입력하거나 또는 광학 기구에 의한 레티날 스캔(retinal scan)과 같은 방식을 통해 자신이 사용자임을 확인시킬 수 있는 방법을 사용할 수 있다. 광학 기구에 전달된 자기확인에 근거하여 그 사용자를 위한 일련의 처방들 또는 적합한 처방이 전기-활성 렌즈를 통해 디스플레이 되도록 이용된다. 도 9에 컴퓨터 930에 연결된 통합된 미세한 광학적 오차-교정 렌즈 920을 포함한 현미경 910이 묘사되어 있다. 그리고 사용자는 사용자 ID 혹은 현미경 사용자 자신을 확인할 수 있는 다른 정보를 그 컴퓨터 930에 넣음으로써 현미경 910이 전기-활성 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 920을 사용자의 미세한 광학적 오차를 위한 적합한 픽셀 패턴으로 디스플레이 되도록 한다. 개인의 자기확인에 근거하여 적합한 픽셀 패턴이 장치를 사용하는 사람에게 그 자신의 시각 처방이 제공되어지도록 디스플레이 되는 것이다. 시각 처방이 광학 기구 자체에 메모리 칩으로 저장될 수 있고 또는 따로 컴퓨터 상에 저장될 수 있으며 혹은 광학 기구와 연합할 수 있는 다른 장치에 저장될 수도 있다.

도 9에서 개시된 바와 같이 컴퓨터는 하드와이어를 통하여 정보를 전송할 수 있으며 또는 도 10에서 개시된 바와 같이 무선의 휴대 장치로부터 정보가 전송될 수 있다. 도 10에서 전기-활성 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 1015를 포함한 암시경(night scope) 1010은 예를 들어 블루투스(bluetooth) 혹은 RFD 기술을 통한 휴대용 컴퓨터 1060으로부터의 무선 데이터 전송을 수신하기 위하여 수신기 1070을 포함한다.

이러한 방식으로 사용자는 PDA 또는 핸드폰과 같이 호환성이 있는 전기-활성 기구에 전송될 수 있는 작은 컴퓨터에 저장된 시각 처방을 가지고 주변을 걸어다닐 수 있다. 사람이 미세한 광학적 오차 교정을 제공하는 전기-활성 렌즈를 포함하는 광학 기구를 사용하기를 원할 경우, 그 사람이 전에 광학 기구를 사용했는지 와는 상관없이 시각 처방은 PDA로부터 광학 기구로 전송되어야 한다. 다음 광학 기구는 그것을 통해 향상된 시력으로 볼 수 있도록 그 사람에 의해 사용되어진다.

본 발명의 예시적인 구체화에 따라 본 발명에 사용된 것과 같이 눈과 결합하지 않은 렌즈는 콘택트 렌즈나 접안렌즈와는 달리 눈과 함께 이동하지 않는다. 개인이 다른 물체를 봄에 따라 개인의 시선은 변하게 되어 부착물이 정확히 광학 기구에 정렬되지 않았을 때 앞서 묘사한 것과 유사한 방식으로 향상된 시력에 약간의 결손을 일으키며, 눈의 수차는 더 이상 렌즈에 의해 제공된 미세한 광학적 오차의 교정에 맞지 않게 된다. 그러므로 사용자가 쉽고 신속하게 적합한 시선으로 돌아갈 수 있도록 주기적으로 도움을 주는 방식을 제공하는 것이 바람직하다. 따라서 미세한 광학적 오차 교정 렌즈가 광학 기구에 사용될 때, 미세한 광학적 오차 교정 렌즈가 제공하는 향상된 시력을 유지하기 위해 사용자가 적합한 시선을 찾고 유지할 수 있도록 일시적이거나 혹은 영구적인 가이드가 사용될 수 있다.

적합한 시선을 찾고 유지하기 위해서 미세한 광학적 오차 교정 렌즈는 개인이 렌즈의 "sweet spot"을 보도록 돕는 표시(indicia)를 포함하며 시선이 렌즈의 그 영역을 통해 지나칠 때 최상의 시력이 달성될 수 있도록 한다. 종종 최상의 시력은 항상 그런 것은 아니지만 시선이 렌즈의 중앙을 통해 지나칠 때 유지된다. sweet spot이 중앙에서 떨어져있을 경우 적합한 시선을 유지하기 위한 도움이 특별히 사용자에게 유리할 것이다.

표시(indicia)는 도 11에 개시된 식각된 크로스-헤어(etched cross-hair)와 같이 렌즈에 새겨질 수 있다. 그리고 크로스 헤어 1120은 그것을 통해 시선이 유지되어야만 하는 미세한 광학적 오차 교정 렌즈의 중심을 나타낸다. 또한 렌즈가 전기-활성일 경우 도 12에서 개시된 바와 같이 개인이 그의 시선이 향하도록 하는 곳과 대조되는 지역을 구분하기 위해 색상 혹은 채색이 방출되며 이것을 통해 시선이 미세한 광학적 오차-교정 렌즈 1210의 중앙에서 중심점 1220으로 확인되도록 한다. 전기-활성 물질에 전류를 인가함으로써 중심점을 생성하도록 색채 변화가 전해진다. 색채 변화를 전해지도록 하는 예시적인 물질에는 액상의 전도성 폴리머 또는 다른 알려진 일렉트로-크로믹(electro-chromic) 물질이 있다.

그러나 적합한 시선을 찾고 유지하기 위한 또 다른 예시적인 형태의 표시는 도 13에서 개시된 바와 같이 사용자가 sweet spot을 통해서 바라볼 때 렌즈를 통해서 볼 수 있도록 하는 작은 구멍을 제외하고는 사실상 불투명한 시선을 제한하는 템플릿(template)을 사용하는 것이다. 핀-홀 오프닝(pin-hole opening) 1320은 미끄러져 덮이거나 렌즈 1305에 부착되는 물리적인 템플릿(physical template) 1310에 의해 드러날 수 있다. 오프닝(opening) 1320은 또한 예를 들어 두 개의 전기-활성 물질 층 사이에 교차 분극화현상(cross polarization)을 발생시킴으로써 작지만 모든 각 전기-활성 층의 원형 부분이 활성화 되도록 전기-활성화에 의해 생성될 수 있다. 전기-활성 층이 교차-분극화 상태에 있을 때 그 교차 분극화가 핀-홀(pin-hole)을 형성하는 활성화되지 않고 분극화되지 않은 영역을 통과하는 빛을 제외한 모든 빛을 걸러내기 위해 활성화되지 않은 영역은 서로 본질적으로 처리되어있다.

표시(indicia)가 일시적일 때는 표시를 제거 가능하다. 예를 들어 일단 개인이 적합한 시선을 결정한 경우, 분극화에 의해 생성된 핀-홀과 함께 분극화는 렌즈의 전체 영역으로 볼 수 있도록 제거될 수 있다. 시간이 흐른 뒤 개인이 그의 시선이 sweet spot으로부터 옮겨졌다고 생각되면 그는 그 표시가 다시 나타나도록 하고 그의 시선을 다시 sweet spot에 재조정되도록 할 수 있다.

전기-활성의 미세한 광학적 오차 교정 렌즈에 있어 아이트래커(eyetracker)가 표시(indicia)와 함께 혹은 그 대신으로 사용될 수 있다. 아이트래커는 개인이 어느 곳을 응시하고 있는지 측정이 가능하며 따라서 시선이 어디에 있는지도 알아낼 수 있다. 시선의 위치를 결정함으로써 각 사용자를 위한 적합한 픽셀 패턴을 디스플레이 하는 컴퓨터와 같은 콘트롤러는 또한 눈이 계속해서 sweet spot을 통해 바라보도록 그 패턴을 조정한다. 예를 들어 개인이 본래 곧장 앞쪽을 바라보고 있었으나 위를 쳐다보기 위해 그의 시선을 조정하였다면 아이트래커는 이러한 변화를 감지하고 신호를 전달해 패턴이 눈에 대하여 동일한 위치를 유지하도록 콘트롤러가 시력 교정 픽셀 패턴을 위로 향하게 조정할 것이다.

본 발명은 여기서 기술된 특정한 구체화에 의해 범위가 한정되지 않는다. 게다가 여기 묘사된 것에 더불어 본 발명의 다양한 변형이 전술된 설명 및 수반된 도면으로부터 당업자에게 분명할 것이다. 따라서 그러한 변형은 하기 부가된 청구범위의 범위 내에 있게 된다. 또한 본 발명이 특정한 목적으로 특정한 환경 내에서 특정한 실행의 상황 내에서 기술되었더라도 당업자는 유용성이 이에 한정적이지 않고 본 발명이 많은 목적으로 많은 환경 내에서 유리하게 실행될 수 있다.

도 1a는 일련의 주어진 상황에서 미세한 광학적 오차 교정을 위한 전기-활성 픽셀 패턴의 예시도 이다.

도 1b는 일련의 또 다른 주어진 상황에서 미세한 광학적 오차 교정을 위한 전기-활성 픽셀 패턴의 예시도 이다.

도 2는 본 발명의 예시적 구체화에 따른 렌즈 시스템을 포함하는 고글의 예시도 이다.

도 3은 본 발명의 예시적 구체화에 따른 렌즈 시스템의 예시도 이다.

도 4는 또 다른 본 발명의 예시적 구체화에 따른 렌즈 시스템의 예시도 이다.

도 5는 본 발명의 예시적 구체화에 따른 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 시스템을 이용하는 광학 기구의 예시도 이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 예시적 구체화에 따른 미세한 광학적 오차 교정 렌즈 시스템을 이용하는 광학 기구의 예시도 이다.

도 7a와 7b는 본 발명의 예시적 구체화에 따른 분리 가능한 미세한 광학적 오차 교정 렌즈를 포함하는 광학 기구의 예시도 이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 예시적 구체화에 따른 분리 가능한 미세한 광학적 오차 교정 렌즈를 포함하는 광학 기구의 예시도 이다.

도 9는 본 발명의 예시적 구체화에 따른 프로그램 가능한 미세한 광학적 오차 교정 렌즈를 포함하는 광학 기구의 예시도 이다.

도 10은 본 발명의 예시적 구체화에 따른 광학 기구의 예시도 이다.

도 11은 본 발명의 예시적 구체화에 따른 광학 기구 사용을 위한 시선 가이드의 예시도 이다.

도 12는 본 발명의 다른 예시적 구체화에 따른 광학 기구 사용을 위한 시선 가이드의 예시도 이다.

도 13은 본 발명의 또 다른 예시적 구체화에 따른 광학 기구 사용을 위한 시선 가이드의 예시도 이다.

도 14는 예시적 미세한 광학적 오차를 보여주는 Zernike mode 차트이다.

Claims (53)

1. 적어도 하나의 미세한 광학적 오차를 교정하는 하나 이상의 전기-활성 층을 포함하는 렌즈 시스템에 있어서, 상기 제공된 미세한 광학적 오차 교정은 렌즈 시스템을 통해 바라보는 사용자의 필요에 따라 유연하게 변함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
2. 제 1항에 있어서, 상기 미세한 광학적 오차 교정이 사용자의 최상의 시력을 유지하기 위해 유연하게 변화됨을 특징으로 하는 렌즈 시스템
3. 제 1항에 있어서, 상기 제공된 미세한 광학적 오차 교정이 렌즈 시스템을 통해 바라보는 사용자에 의한 응시 거리에서의 변화에 따라 유연하게 변화됨을 특징으로 하는 렌즈 시스템
4. 제 1항에 있어서, 상기 제공된 미세한 광학적 오차 교정이 렌즈 시스템을 통해 바라보는 사용자에 의한 동공 크기에서의 변화에 따라 유연하게 변화됨을 특징으로 하는 렌즈 시스템
5. 제 1항에 있어서, 상기 제공된 미세한 광학적 오차 교정이 사용자 눈의 눈물 점막에 있어서의 변화에 따라 유연하게 변화됨을 특징으로 하는 렌즈 시스템
6. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 전기-활성 물질의 두 번째 층을 더욱 포함하고, 전기-활성 물질의 두 번째 층은 활성화되었을 때 레이저로부터 흡수 또는 반사 보호를 제공함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
7. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 야간 시각 모듈을 더욱 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
8. 제 7항에 있어서, 상기 야간 시각 모듈은 적외선 이미징 디바이스(infrared imaging device)와 디스플레이 스크린을 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
9. 제 7항에 있어서, 상기 야간 시각 모듈은 이미지 인텐시파이어(image intensifier)를 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
10. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 광-검출기를 더욱 포함하고, 상기 광-검출기는 렌즈 시스템을 통해 바라보는 사용자의 동공 크기를 측정하도록 전환됨을 특징으로 하는 렌즈 시스템
11. 적어도 하나의 미세한 광학적 오차의 교정을 제공하는 렌즈; 및 렌즈와 결합된 야간 시각 모듈을 포함하는 렌즈 시스템에 있어서, 상기 야간 시각 모듈은 사용자의 눈앞에 위치함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
12. 제 11항에 있어서, 상기 렌즈가 미세한 광학적 오차의 전기-활성 교정을 제공함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
13. 제 11항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 헤드-업(heads-up) 디스플레이를 더욱 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
14. 제 11항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 커뮤니케이션 시스템을 더욱 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
15. 제 11항에 있어서, 상기 렌즈는 크로믹(chromic) 층을 더욱 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
16. 제 11항에 있어서, 상기 렌즈는 레이저 보호층을 더욱 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
17. 제 11항에 있어서, 상기 렌즈는 태양 건전지를 더욱 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
18. 제 11항에 있어서, 상기 렌즈는 미세한 광학적 오차 교정 처방을 무선으로 전송 받기 위한 트랜스시버(transceiver)를 더욱 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
19. 사용자의 적어도 하나의 미세한 광학적 오차를 교정하기 위한 렌즈를 포함함을 특징으로 하는 광학 기구
20. 제 19항에 있어서, 상기 미세한 광학적 오차 교정은 광학 기구를 사용하는 사람의 측정된 동공 크기에 근거하여 유연하게 변화되도록 전환됨을 특징으로 하는 광학 기구
21. 제 19항에 있어서, 상기 광학 기구는 망원경, 현미경 , 생체-현미경, 검안경, 카메라, 라이플 스코프(rifle scope), 쌍안경 그리고 암시경으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 광학 기구
22. 제 19항에 있어서, 상기 광학 기구는 적어도 하나의 미세한 광학적 오차를 교정하는 렌즈가 분리 가능하도록 부착됨을 특징으로 하는 광학 기구
23. 제 22항에 있어서, 상기 광학 기구는 분리 가능하도록 부착된 렌즈가 광학 기구의 접안렌즈 외부에 부착하도록 조정함을 특징으로 하는 광학 기구
24. 제 22항에 있어서, 상기 광학 기구는 분리 가능하도록 부착된 렌즈가 광학 기구의 접안렌즈 내부에 부착하도록 조정함을 특징으로 하는 광학 기구
25. 제 22항에 있어서, 상기 광학 기구는 렌즈를 적합한 방향으로 정렬되도록 하는 수단을 포함함을 특징으로 하는 광학 기구
26. 제 19항에 있어서, 상기 렌즈는 렌즈의 적합한 로케이션(location)을 통해 개인이 보는 것을 도와주는 인식되는 표시(indicia)를 포함함을 특징으로 하는 광학 기구
27. 제 26항에 있어서, 상기 표시는 영구적으로 인식됨을 특징으로 하는 광학 기구
28. 제 26항에 있어서, 상기 표시는 일시적으로 인식됨을 특징으로 하는 광학 기구
29. 제 19항에 있어서, 상기 렌즈의 정밀한 교정은 프로그램 될 수 있음을 특징으로 하는 광학 기구
30. 제 29항에 있어서, 상기 전기적 저장 매체(electronic storage medium)는 광학 기구와 결합되고 전기적 저장 매체는 미세한 광학적 오차 교정을 위한 처방을 저장 가능함을 특징으로 하는 광학 기구
31. 제 30항에 있어서, 상기 전기적 저장 매체는 다른 미세한 광학적 오차 교정을 위한 다수의 처방을 저장하도록 조정됨을 특징으로 하는 광학 기구
32. 제 31항에 있어서, 상기 다수의 다른 미세한 광학적 오차 교정 처방들은 다수의 다른 시각 조건과 연합함을 특징으로 하는 광학 기구
33. 제 31항에 있어서, 상기 다수의 다른 미세한 광학적 오차 교정 처방들은 다수의 다른 사용자들과 연합함을 특징으로 하는 광학 기구
34. 제 33항에 있어서, 상기 광학 기구는 렌즈 사용자의 신원을 확인하는 정보를 수령할 수 있도록 조정되고 미세한 광학적 오차 교정이 확인된 사용자에 상응하여 변경됨을 특징으로 하는 광학 기구
35. 제 34항에 있어서, 상기 사용자 확인은 무선 통신을 통해 달성됨을 특징으로 하는 광학 기구
36. 제 35항에 있어서, 상기 무선 통신은 RFD 기술에 의해 수행됨을 특징으로 하는 광학 기구
37. 제 29항에 있어서, 상기 다수의 미세한 광학적 오차 교정은 광학 기구에 의 해 이용 가능하고 광학 기구와 결합된 전기적 저장 장치에 저장됨을 특징으로 하는 광학 기구
38. 제 37항에 있어서, 상기 저장된 미세한 광학적 오차 교정은 광학 기구를 이용하는 개인에 상응하여 광학 기구의 세밀한 교정 처방을 변경하기 위해 렌즈와 결합된 콘트롤러에 전송됨을 특징으로 하는 광학 기구
39. 제 38항에 있어서, 상기 처방의 전송은 무선 전송임을 특징으로 하는 광학 기구
40. 다수의 응시 거리에서 미세한 광학적 오차를 측정하는 방법, 다양한 수준의 주위 빛의 강도에서 개인의 미세한 광학적 오차를 측정하는 방법 및 다수의 눈 깜박거리는 주기에서 개인의 미세한 광학적 오차를 측정하는 방법으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 한 개 이상의 측정 방법을 통해 개인의 미세한 광학적 오차를 측정하는 방법을 포함하는 개인의 미세한 광학적 오차 교정을 위한 처방을 획득하는 방법
41. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 고정 초점 길이 렌즈를 더욱 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
42. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 렌즈 시스템을 통해 보는 사용자에게 전형적인 굴절 시각 교정을 제공함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
43. 제 26항에 있어서, 상기 표시(indicia)는 두 개의 직교하는 분극화된 층에 의해 생성되는 핀-홀(pin-hole)이며 분극화된 층이 핀-홀을 생성하기 위해 서로 본질적으로 처리된 구경(aperture)을 가짐을 특징으로 하는 광학 기구
44. 제 43항에 있어서, 상기 광학 기구는 개인의 시선을 측정하기 위한 아이-트래커(eye-tracker)를 더욱 포함하고 상기 미세한 광학적 오차 교정이 개인의 시선의 변화에 근거하여 변화됨을 특징으로 하는 광학 기구
45. 제 26항에 있어서, 상기 표시는 전기적으로 활성화되고 활성화되었을 때 렌 즈 상에 대조적인 색상 영역을 생성함을 특징으로 하는 광학 기구
46. 제 19항에 있어서, 상기 렌즈는 전기-활성임을 특징으로 하는 광학 기구
47. 제 19항에 있어서, 상기 렌즈 시스템은 광학 기구에 합체됨을 특징으로 하는 광학 기구
48. 제 30항에 있어서, 상기 전기적 저장 매체는 광학 기구에 부착됨을 특징으로 하는 광학 기구
49. 제 1항의 렌즈 시스템을 포함하는 광학 기구
50. 주위 빛의 변화, 사용자의 눈물 점막의 변화 및 렌즈를 통해 보는 사용자의 적어도 하나의 응시 변화에 상응하여 전기-활성 렌즈에 의해 제공되는 미세한 광학적 오차 교정의 유연한 변화를 통한 미세한 광학적 오차의 교정을 변경하기 위한 방법
51. 다양한 미세한 광학적 오차 교정을 제공하는 전기-활성 렌즈를 포함하는 광학 기구에 있어서, 상기 미세한 광학적 오차 교정은 주위 빛의 변화, 사용자의 눈물 점막의 변화 및 렌즈를 통해 보는 사용자의 적어도 하나의 응시 변화에 상응하여 변화하는 전기-활성 렌즈 시스템임을 특징으로 하는 광학 기구
52. 미세한 광학적 오차 교정을 제공하는 렌즈 시스템에 있어서, 미세한 광학적 오차 교정을 제공하는 렌즈 시스템의 특정 영역을 통해 볼 수 있도록 사용자의 눈을 가이드하는 표시를 포함함을 특징으로 하는 렌즈 시스템
53. 제 52항에 있어서, 상기 표시는 크로스 헤어 이미지(cross hair image), 써큘러 이미지(circular image), 핀-홀(pin-hole) 또는 경계지어진 영역(circumscribed area)으로 구성된 군으로부터 선택된 표시임을 특징으로 하는 렌즈 시스템

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