KR20090049083A - 구역 전환식 스포츠 훈련용 안경류 - Google Patents

Abstract

시력 훈련용 안경류는 복수 개의 차단 구역을 갖는 렌즈를 포함한다. 차단 구역은 착용자의 정상적인 시력을 방해할 수 있는 광 방출 또는 감쇠를 제공하도록 개별적으로 치환될 수 있다. 패턴 또는 패턴들의 시퀀스는 훈련생이 시험 상황에 노출되는 고정 또는 가변 속도로 선택적으로 구동될 수 있다.

Description

구역 전환식 스포츠 훈련용 안경류{ZONE SWITCHED SPORTS TRAINING EYEWEAR}

본 발명은 특히 스포츠 시력을 위한 시력 훈련에 관한 것이다.

개인 스포츠 및 팀 스포츠 양자에 있어서 운동 능력은 계속 향상하고 있다. 개인 트레이너, 전문 코치, 인터넷 기반 트레이너 및 훈련 프로그램으로부터 과학적으로 입증된 영양 및 훈련 방식은 모든 레벨의 운동 선수에게 유용할 수 있다. 또한, 운동 선수에게 우수한 능력을 제공할 뿐만 아니라 스타일리시한 외양과 편안함을 제공하도록 운동 장비, 신발류 및 의복이 개발되었다. 또한, 부상 치료도 개선되어, 이전에는 경력을 종결시켰던 몇몇의 심각한 부상도 단지 짧은 복귀 기간을 두고 거의 완벽하게 회복시키는 기술에 의해 치료될 수 있다. 따라서, 운동 선수들은 이전보다 건강해지고, 강해지며, 보다 좋은 훈련을 받고, 장비가 좋아지며, 보다 좋은 병구완을 받는다.

운동 능력은 운동 선수의 물리적 상태에 직접적인 상관이 있지만, 많은 스포츠는 팀 동료, 경쟁 상대 및 특정 스포츠의 물체, 예컨대 축구공, 농구공, 야구공, 퍽 또는 다른 물체의 위치 및 운동(예컨대, 속도, 가속도, 감속도)을 정확하게 지각하고 반응하는 것을 요구한다. 예컨대, 성공적인 야구의 타자나 풋볼 쿼터백은 적어도 해당 스포츠에서 조우하는 상황에 대하여 다른 선수들보다 시각적 예리함이 뛰어난 것으로 보인다. 개인의 능력을 높이기 위하여, 운동 선수들은 능력 향상을 향한 또 하나의 길로서 시력 훈련에 관심을 두어 왔다. 예컨대, 타자들은 90+ mph의 빠른 공의 시임을 볼 수 있도록 시력을 향상시키길 원한다. 따라서, 운동 선수들은 물리적 기민함을 보완하도록 우수한 시각적 기민함을 달성하는 데에 목표를 두고 있다. 불행하게도, 시력 훈련 및 평가에 유효한 방법은 일반적으로 선택된 스포츠에 필요한 특정한 기술에 잘 맞지 않고, 필요로 할 수 있는 다양한 훈련을 제공하도록 쉽게 구성할 수 있는 방법도 아니다. 따라서, 시력 훈련을 위해 개선된 방법 및 장치가 요구된다.

시력 훈련용 안경류 및 훈련 방법이 제공된다. 대표적인 안경류는 선택 가능한 광학적 투과도를 갖는 복수 개의 구역을 획정한 적어도 제1 렌즈와, 제1 렌즈를 유지하도록 구성되어 렌즈를 착용자 눈의 전면에 지지하는 프레임을 구비한다. 하나 이상의 구역 연결 도체가 제1 렌즈의 하나 이상의 구역에 연결되어 제어 신호를 구역에 제공하도록 되어 있다. 통상적인 예에서, 안경류는 복수 개의 구역을 획정한 제2 렌즈를 더 구비하고, 제2 렌즈는 제1 렌즈와 제2 렌즈를 착용자의 각 눈의 전면에 위치시키도록 프레임 내에 유지된다. 구역 연결 도체는 제1 렌즈와 제2 렌즈의 하나 이상의 구역에 연결된다. 다른 실시예에서, 프레임에 렌즈 구동 장치가 고정되어 제1 렌즈와 제2 렌즈에 연결됨으로써 제어 신호를 제1 및 제2 렌즈의 구역에 제공한다. 몇몇 실시예에서, 렌즈는 구역이 형성되는 가요성 액정 장치를 구비하고, 가요성 액정 장치는 렌즈 기재에 고정된다. 렌즈는 착용 위치에서 전면과 후면을 갖고, 전면과 후면은 적어도 4 디옵터의 곡률을 갖는다.

하나의 특정례에 있어서, 한쪽 렌즈(또는 양쪽 렌즈)는 착용자의 눈의 전면에 장착되어 안면을 향해 경사지는 낮은 마이너스 배율의 비교정 렌즈를 구비한다. 렌즈 기재는 안면을 향한 기울임 방향과 거의 반대 방향으로 시선과의 평행선으로부터 멀어지게 충분한 각도로 소정 각도 편향되어 실질적으로 분광 왜곡을 최소화시키는 광축을 갖는다. (렌즈 기재의 광축은 렌즈 기재의 전면과 후면의 곡률 중앙을 통과하는 라인이다.)

추가의 실시예에 있어서, 안경류는 한쪽 또는 양쪽 렌즈에 의해 제공되는 시력 난이도의 레벨을 조절하도록 구성되는 레벨 선택기를 구비한다. 몇몇 실시예에 있어서, 시력 난이도 레벨은 구역 패턴이 실질적으로 광 봉쇄되는 동안의 기간과 관련된다. 추가의 대표적인 실시예에 있어서, 광 투과도의 감소를 위해 예정된 세트의 구역을 선택하도록 구역 선택기가 구성된다.

일실시예에 있어서, 안경류는 복수 개의 각 구역을 획정하고 착용자의 각 눈의 전면에 제1 렌즈와 제2 렌즈를 위치시키도록 프레임에 유지되는 제1 렌즈와 제2 렌즈를 구비한다. 하나 이상의 렌즈 연결 도체는 제1 렌즈와 제2 렌즈의 구역에 연결되어 제어 신호를 수신함으로써 구역 세트의 광 투과도를 선택적으로 변경시키도록 구성된다. 렌즈 구동 장치는 안경류에 고정되고(또는 별개로 제공되고) 제1 렌즈의 제1 세트의 구역과 제2 렌즈의 제2 세트의 구역을 구동시키도록 구성되어 제1 렌즈와 제2 렌즈를 통해 지향되는 광속을 번갈아서 실질적으로 투과 및 실질적으로 감쇠시킨다. 안경류는 또한 제1 세트의 구역과 제2 세트의 구역을 선택하도록 구성되는 패턴 선택기와, 제1 세트의 구역과 제2 세트의 구역이 실질적으로 감쇠하는 간격을 선택하는 유저 입력 수단을 포함한다. 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 구역은 행과 열로 배치되고, 패턴 선택기는 제1 세트의 구역과 제2 세트의 구역에 포함되도록 각 렌즈의 하나 이상의 행 및/또는 하나 이상의 열을 선택하도록 구성된 행 선택기와 열 선택기를 포함할 수 있다.

시력 훈련용 시스템은 훈련생의 시야의 일부를 선택적으로 차단하도록 구성된 안경류와, 훈련생 시야의 차단되는 부분을 선택하고 일시적으로 변경시키도록 구성된 패턴 발생기를 구비한다. 랜덤 액세스 메모리(RAM) 등의 컴퓨터 판독 가능한 매체가 패턴 발생기에 의해 선택된 시야의 차단되는 부분을 기록하거나 훈련생이 노출되는 시야 차단 패턴의 시퀀스를 저장하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 패턴 발생기는 투과 상태 기간을 대략 일정하게 유지하고 실질적으로 비투과 상태 기간을 변경시킴으로써 시야가 차단되는 부분을 일시적으로 변경시킨다. 차단 패턴은 시선(예컨대, 통상적인 시선 또는 특정한 활동 시선)에서 또는 시선 근처에서 시야의 일부를 차단하도록, 또는 시선으로부터 치환되는 시야의 일부를 차단하도록 선택될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 모아레 패턴이 사용된다.

시력 훈련 방법은 훈련생의 하나 이상의 눈의 시야에 하나 이상의 차단 패턴을 제공하는 단계와, 훈련생을 능력 도전에 노출시키는 단계를 포함한다. 예컨대, 타자 시야의 일부가 차단될 수 있고, 이어서 타자가 정상적인 타석 상황에 놓일 수 있다. 훈련생에게 제공되는 차단 패턴은 노출 동안에 시변적일 수 있고, 통상 복수 개의 차단 구역을 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 차단 패턴의 시퀀스가 제공되고 차단 패턴은 훈련생의 각 눈의 시야에 제공된다. 통상, 능력 도전에 대한 훈련생의 반응이 기록되어 추가적인 훈련 조건을 결정하거나 진행을 평가한다.

개시된 기술의 전술한 목적 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 진행하는 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

도 1은 시력 훈련용 안경류의 대표적인 예를 도시한다.

도 2는 시력 훈련용 안경류를 포함하는 시력 훈련 시스템을 도시한다.

도 3은 시력 훈련용 안경류의 예를 도시한다.

도 4 내지 도 6은 시력 훈련용 안경류의 렌즈에 있어서 대표적인 구역 배치를 도시한다.

도 7은 차단 구역을 이용하는 대표적인 시력 훈련 방법을 도시한다.

도 8 내지 도 12는 행과 열로 배치된 구역을 포함하는 모범적인 시력 훈련용 안경류를 이용하여 제공되는 대표적인 차단 패턴을 도시한다.

도 13은 착용 위치에서 안경류의 통상적인 시선 주위에 놓이는 구역을 기초로 한 차단 패턴을 도시한다.

도 14는 안경류에 의해 제공되는 시각적 난이도의 레벨을 선택하기 위한 제어부를 포함하는 시력 훈련용 안경류의 다리 부재를 도시한다.

도 15는 복수 개의 구역을 포함하는 좌우측 렌즈들을 도시하는데, 우측 렌즈는 7개의 구획 디스플레이를 위한 디스플레이 영역을 포함한다.

도 16a 및 16b는 도 15의 렌즈의 선명한 상태와 어두운 상태를 도시한다.

도 17a 및 17b는 도 15의 좌측 렌즈의 선명한 상태와 어두운 상태를 도시하지만, 우측 렌즈는 선명한 상태로 유지되어 있다.

도 18은 시력 훈련용 안경류에 의해 제공되는 시각적 난이도의 일련의 레벨을 정하도록 사용되는 선명한 상태와 어두운 상태의 기간을 도시한다.

도 19는 구역의 행과 열을 선택하기 위한 제어부를 포함하는 시력 훈련용 안경류의 대표적인 다리 부재의 일부를 도시한다.

도 20 내지 도 32는 각 눈을 위한 렌즈가 행과 열에 배치되는 12 구역을 포함하는 대표적인 시력 훈련용 안경류를 도시한다.

도 33은 대표적인 시력 훈련용 안경류를 도시한다.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않는다면 복수의 형태를 포함한다. 또한, "포함한다"라는 용어는 "구비한다"를 의미한다. 설명되는 시스템, 장치 및 방법은 어떠한 방식으로도 제한의 의미로 해석되어서는 안된다. 대신에, 본 발명은 단독으로 그리고 서로의 다양한 조합 및 하위 조합 형태로 개시된 다양한 실시예들의 모든 신규하고 명백하지 않은 특징 및 양태에 관한 것이다. 개시된 시스템, 방법 및 장치는 임의의 특정한 양태 또는 특징 또는 그 조합으로 제한되지 않고, 개시된 시스템, 방법 및 장치는 하나 이상의 임의의 특정한 이점이 존재하거나 문제가 해결되는 것을 요구한다.

개시된 몇몇 방법들의 작동은 특히 편리한 진술을 위해 순차적인 시퀀스로 설명하지만, 이 설명 방식은 후술하는 특정한 언어에 의해 특별한 시퀀스가 요구되지 않는다면 재배치를 포함한다는 것을 이해해야 한다. 예컨대, 순차적으로 설명한 작동은 몇몇의 경우에 재배치되거나 동시에 수행될 수 있다. 더욱이, 간소화를 위해, 첨부된 도면은 개시된 시스템, 방법 및 장치가 다른 시스템, 방법 및 장치와 함께 사용될 수 있는 모든 다양한 방식을 도시하지 않을 수도 있다.

도 1을 참조하면, 훈련용 안경류(100)은 제1 렌즈(104) 및 제2 렌즈(106)를 유지하도록 되어 있는 프레임(102)을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 렌즈(104, 106)는 통상적으로 예컨대 근시, 원시, 난시 또는 다른 시각적 결함을 교정하는 데에 사용되는 광 배율을 제공할 수 있지만, 렌즈(104, 106)는 또한 그러한 교정을 위한 광 배율을 거의 또는 전혀 제공하지 않을 수 있다. 렌즈(104, 106)는 도 1에서 분류되는 대표 구역(108, 110) 등의 각각의 복수 개의 세그먼트 또는 구역을 포함한다. 이하의 설명에 있어서의 편의를 위해, 렌즈(104, 106)의 모든 구역을 경우에 따라 각각 구역(108, 110)이라고 한다. 구역(108, 110)은 예컨대 세그먼트(구역)에 인가되는 전기 신호에 의해 조절, 선택 또는 달성될 수 있는 광학적 특성을 갖는다. 예컨대, 세그먼트는 선택된 세그먼트의 기하학적 형태를 생성하도록 패터닝되는 투명한 전도층들 사이에 놓이는 액정 물질, 예컨대 폴리머 분산식 액정, 네마틱 액정, 콜레스테릭 액정 또는 다른 전기적으로 전환 가능한 광학 물질에 의해 획정될 수 있다. 액정 물질은 구동 전압이 비교적 낮기 때문에 편리하지만, 예컨대 가요성 평판 디스플레이를 위해 개발된 전기 영동 물질 또는 소위, "전자 잉크" 등의 전자 광학적 물질도 사용될 수 있다.

도 1의 안경류는 좌안 및 우안을 위해 별도의 렌즈를 포함하지만, 다른 실시예에서 각 눈에 대해 적절하게 배치되는 단일의 렌즈 페인이 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 하나의 눈을 위한 렌즈 또는 렌즈 페인의 일부는 관련 눈을 통한 시력을 실질적으로 차단하도록 구성된다. 그러한 차단은 예컨대 불투명, 반투명 또는 다른 광 봉쇄 및/또는 광 산란 렌즈 또는 렌즈 페인 영역에 의해 달성될 수 있다. 몇몇의 실시예에 있어서, 렌즈 또는 렌즈 페인 영역 중 하나는 패터닝된 차단을 디스플레이하도록 구성되는 일 없이 실질적으로 어두어지거나 실질적으로 투명해지도록 선택적으로 전환될 수 있게 패터닝될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 구역(108, 110)은 대략 장방형 격자에 배치되지만, 구역은 달리 배치될 수 있다. 또한, 구역(108, 110)은 대략 동일한 면적을 갖지만, 다른 실시예에서, 구역 면적은 몇몇의 면적이 실질적으로 크거나 작도록 배치될 수 있거나, 구역 면적은 예컨대 착용 위치에서 안경류와의 구역의 수평 또는 수직 위치의 함수로서 점진적으로 또는 급격하게 변할 수 있거나, 구역 면적은 렌즈 중앙, 예컨대 기하학적 중앙 또는 착용 위치에서 착용자의 직선 전방 시선과 렌즈의 교차점에 의해 결정되는 중앙으로부터의 거리의 함수일 수 있다. 구역의 장방형 또는 다른 규칙적인 구조가 사용될 수 있고, 그러한 어레이의 구역의 행/열은 임의로 배향될 수 있으며 수평 또는 수직일 필요는 없다.

구역(108, 110)은 렌즈 구동 장치에 전기적으로 연결될 수 있고, 렌즈 구동 장치는, 예컨대 다리 부재(112)나 안경류의 다른 부분에 고정되거나, 렌즈 구동 장치가, 예컨대 편리할 수 있는 완장, 포켓 또는 허리띠에 고정될 수 있도록 독립적 으로 배치될 수 있다. 렌즈 구동 장치는 구역의 일부 또는 전부를 실질적으로 불투명 또는 반투명해지도록 작동시키거나, 이와 달리 구역의 투과도를 변경시키는 전기 제어 신호를 제공할 수 있다. 구역은 전기적으로 변경 가능한 분광 투과도를 제공하도록 구성될 수 있어, 투과된 광의 분광이 인가된 전기 드라이브에 의해 변경된다. 구역의 패턴 또는 배치 및 구동 방식은 렌즈 구동 장치의 일부로서 제공되거나 별개로 제공되는 패턴 발생기 또는 제어부를 갖는 렌즈 구동 장치에 의해 선택될 수 있다. 원격 렌즈 구동 장치 또는 패턴 발생기는 전기 케이블에 의해 안경류에 연결될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 패턴은 착용자의 활동을 간섭하는 일 없이 트레이너가 적절한 구역 구동 패턴을 선택할 수 있도록 안경류에 무선 방식으로 전송될 수 있다.

구역(108, 110)은 활성화되는 구역의 기하학적 배치, 구역이 구동되는 일시적인 시퀀스, 구역 구동 속도, 구역 패턴의 진행 또는 다른 공간적으로 및/또는 일시적으로 변경 가능한 형태 또는 고정 형태를 기초로 하여 광범위한 구역 구동 패턴으로 활성화될 수 있다. 예컨대, 초기에 차단의 상대적인 기간이 짧고 차단의 기간이 점차 증가하도록 착용자의 시력을 일시적인 시퀀스로 차단하도록 몇몇의 구역 또는 모든 구역이 활성화될 수 있다. 구역은 소정의 특정한 활동 상황 또는 특정한 스포츠 상황을 기초로 하여 차단을 제공하도록 선택될 수 있다. 예컨대, 야구공을 추적하도록 중앙 시력을 향상시키기 위해 타자를 훈련시킬 때에, 시야의 중앙 부분은 구역 투과도의 정적인 또는 시변적인 조절에 의해 부분적으로 또는 완벽하게 차단될 수 있다. 이 예에서, 중앙 시력이 훈련되지만, 활성화되는 구역은 안 경류 렌즈의 중앙 구역이 아닐 수 있고, 투구 궤적에 대한 타자의 상대적인 머리 위치 및 시선을 기초로 하여 선택될 수 있다.

구역들 또는 구역들 중 선택된 군은 착용자의 시야 중 일부를 차단하도록 선택될 수 있다. 편의를 위해, 하나 이상의 구역들의 구조를 차단 패턴이라 한다. 구역 또는 차단 패턴이 광 투과도 또는 발광을 조절하는 범위를 차단 강도라고 한다. 일련의 하나 이상의 활성화된 차단 패턴을 시퀀스라고 한다. 활성 패턴 또는 패턴들이 차례로 활성화되는 속도를 스트로브 속도라고 한다. 스트로브 속도는 고정 또는 가변 주파수일 수 있다. 몇몇의 실시예에 있어서, 동일하거나 유사한 패턴 및 시퀀스가 좌측 렌즈 및 우측 렌즈에 제공될 수 있지만, 상이한 패턴, 시퀀스 및 타이밍이 상이한 렌즈에 제공될 수 있다. 시퀀스 및 패턴은 또한 상이한 위상을 갖고 렌즈에 적용될 수도 있다. 예컨대, 소정 패턴이 좌측 렌즈에서 활성화된 다음에, 그 패턴의 부분적인 또는 완전한 비활성화 시에 대응하거나 상이한 패턴이 우측 렌즈에서 활성화될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 좌측 및 우측 렌즈에 대한 패턴의 구동은 실질적으로 동시적이지만(동일 위상), 다른 실시예에서는 한쪽이 비활성화될 때에만 다른 한쪽이 활성화된다(상이한 위상).

전환 가능한 안경류(202)와 제어 시스템(204)을 포함하는 대표적인 시력 훈련용 시스템이 도 2에 도시되어 있다. 제어 시스템(204)은 전기 신호를 안경류(202)에 전달하고 안경류로부터 전달받도록 구성된 가요성 전기 테이블(206)에 의해 안경류(202)에 연결된다. 안경류(202)는 다리 부재(208, 209)와, 렌즈(210, 211)와, 브릿지(212)를 포함한다. 렌즈(210, 211)는 통상적으로 브릿지(212)를 또 한 포함하는 전방 프레임 내에 획정되는 렌즈 림에 의해 유지되지만, 다른 안경류 구성, 예컨대 림이 없는 안경류가 사용될 수 있다. 브릿지(212) 또는 안경류(202)의 다른 지점 상에 또는 내에 광 센서(214)가 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 렌즈(210, 211)는 구역(216, 217, 218 및 219, 220, 221)을 각각 포함하지만, 보다 많은 구역 또는 구역들의 상이한 배치가 제공될 수 있다.

제어 시스템(204)은 적절한 전기 신호를 렌즈 구역(216-221)에 제공하도록 되어 있는 원격 렌즈 구동 장치/디코더(234)를 포함한다. 몇몇의 실시예에 있어서, 렌즈 구동 장치(234)는 액정 디스플레이 패널을 어드레싱할 때에 관습적인 바와 같이 구역들을 행별로 또는 열별로 선택적으로 어드레싱함으로써 전기 신호를 제공하도록 구성된다. 소수의 구역만이 있는 렌즈의 경우에, 각 구역은 전용 도체에 의해 개별적으로 어드레싱될 수 있다. 제어 시스템(204)에 대한 전기 접속을 간소화하여, 예컨대 케이블(206)로 다수의 행 및 열 신호를 제공하는 것을 피하도록 안경류에 신호 디코딩 또는 분배를 제공하는 것이 편리할 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 제어 시스템(204) 또는 그 일부는 브릿지, 다리 부재 또는 안경류(202)의 다른 부분에 고정되거나 통합된다. 도 2에 있어서, 좌측 다리 부재(209) 상에는 프레임 장착식 디코더(235)가 배치된다. 다른 실시예에 있어서, 제어 시스템 또는 그 일부는 안경류 사용자의 의복, 신체 또는 장비에 부착하도록 구성된다.

제어 시스템(204)은 또한 메모리(222) 및 패턴 발생기/순차기(224)를 포함할 수 있다. 메모리(222)는 차단 패턴 및 그러한 패턴의 활성화를 위한 일시적인 시 퀀스를 저장할 뿐만 아니라 안경류가 훈련 과정에 사용된 시퀀스 및 기간에 대응하는 데이터를 기록하도록 구성될 수 있다. 패턴 발생기/순차기(224)는 사용하기 위해 미리 확립된 패턴 시퀀스 또는 차단 패턴을 결정하도록 구성될 수 있다. 또한, 패턴 및 시퀀스는 예컨대 유저 인터페이스(226)를 통해 수신된 입력 명령값 또는 다른 사용 입력값에 응답하도록 되어 있거나 수정될 수 있다. 몇몇의 실시예에 있어서, 유저 인터페이스(226)는 패턴 및 시퀀스의 선택을 위해 구성되고, 노브, 슬라이더, 푸시 버튼 또는 다른 입력 장치와 같은 하나 이상의 유저 제어부를 포함할 수 있다. 통상적인 조절은 특정한 패턴이 반복되는 속도 또는 패턴의 시퀀스가 제공되는 속도에 관한 것이다. 예컨대, 차단 패턴은 투과되는 광 강도의 감소로서 착용자가 스트로빙(strobing)을 인지하도록 (약 30 Hz보다 큰) 높은 속도로 스트로빙될 수 있다. 별법으로서, 패턴은 착용자가 자신의 시력이 방해되는 간격을 인지하는 속도로 스트로빙될 수 있다. 인지 가능한 차단과 관련된 속도는 통상 약 15 Hz 미만이다. 일정한 스트로브 속도는 불필요하다. 예컨대, 스트로브 속도는 착용자에게 제공되는 시각 차단이 증가하도록 고속에서 저속으로 변동될 수 있어, 착용자의 시각적 요구를 증가시킨다. 그러한 가변적인 주파수 드라이브를 "처프(chirped)" 드라이브라고 할 수 있다.

USB(Universal Serial Bus) 또는 다른 통신 연결부와 같은 외부 입력/출력 연결부(228)가 제공될 수 있다. 그러한 연결부는 패턴 발생기/순차기(224)에 연결되어 사용에 유용한 패턴 및 시퀀스를 제공 또는 조절할 수 있다. 메모리(222)에 저장하도록 또한 추가적인 패턴 및 시퀀스를 연결부(228)로부터 수신할 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 하나 이상의 미래의 훈련 과정을 위해 시력 훈련 스케줄이 제어 시스템(204)으로 전달될 수 있다. 훈련 스케줄은 인터넷 등의 네트워크를 통해 운동 선수의 컴퓨터로부터 전달되거나 트레이너로부터 운동 선수로 전송될 수 있다. 또한, 예컨대 운동 선수의 훈련 스케줄의 기록에 산입하도록 용법 관련 데이터가 연결부(228)에 전달될 수 있다. 그러한 기록은 인터넷 등의 네트워크를 통해 또는 이메일이나 즉각적인 메시지를 이용하여 코치나 트레이너에게 전송될 수 있다.

디스플레이 제어부(230)는 렌즈(211)의 디스플레이부(232)를 제어하도록 구성된다. 디스플레이부(232)는 통상적으로 현재의 안경류 또는 훈련 세팅이나 상태에 관한 정보가 사용자의 시야에 제공될 수 있도록 복수 개의 디스플레이 화소를 포함한다. 몇몇 실시예에 있어서, 디스플레이부는 안경류 상태를 지시하도록 스트로빙되거나 달리 구동될 수 있는 단일의 화소를 포함한다. 예컨대, 반복적으로 스트로빙하는 디스플레이부(232)는 훈련 과정의 기간 또는 패턴 속도를 지시할 수 있다.

광 센서(214)는 안경류(202)가 놓여 있는 환경에서 예컨대 주위 조명 또는 안경류(202)에 의해 수신되는 직접적인 조명을 지시할 수 있는 센서 프로세서(238)와 통신한다. 차단 패턴, 시퀀스 및 강도는 그 지시를 기초로 하여 변경될 수 있다. 프로세서(238)는 일반적으로 광 센서(214)로부터 전기적 신호를 수신하고 수신된 광을 지시하는 출력 신호를 제공할 수 있는 증폭기 또는 버퍼를 포함한다. 예컨대, 착용자의 눈이 주위의 조명 조건과 상관없이 유사한 광속(light flux)을 수신하도록 전체적인 조명 레벨을 달성할 수 있다.

상이한 차단 패턴과 시퀀스가 좌측 및 우측 렌즈에 공급될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 단일의 눈으로부터 시력이 훈련되고, 대응하는 렌즈만을 사용한다. 다른 실시예에 있어서, 예컨대 팬 동작 또는 스포츠 경기에서 규칙적이거나 불규칙적인 다른 운동으로 인해 조우할 수 있는 것과 같은 주의 산만에 맞도록 렌즈가 임의의 간격으로 선택된다.

도 3은 다리 부재(302)와, 전방 프레임(304)과, 렌즈(306)를 포함하는 대표적인 시력 훈련용 안경류(300)를 도시하고 있다. 렌즈(306)는 대표적인 구역(308) 등의 구역을 포함한다. 제어 스위치(310)가 마련되어 전방 프레임을 포함하는 상호 연결부(312)에 의해 렌즈 구역에 전기적으로 연결된다. 제어 스위치(310)는 구역을 활성화시키거나 패턴들 또는 패턴 시퀀스를 선택하도록 되어 있다. 예컨대, 제어 스위치(310)는 패턴 스트로브 속도를 선택할 수 있는 회전부와, 안경류를 턴온 및 턴오프하는 푸시 기구를 포함할 수 있다.

도 4 내지 도 6은 구역들의 대표적인 배치를 도시하고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 렌즈(402, 404)는 구역(406-409 및 410-413)을 각각 갖는 대표적인 열(403, 405)을 포함한다. 프레임 축선(420)에 가까운 구역은 크게 되는 경향이 있지만, 프레임 축선(420)으로부터 더 멀리 배치되는 구역은 적절하게 작게 되는 경향이 있다.

도 5를 참조하면, 렌즈(502, 504)는 구역(506-509 및 510-513)을 각각 포함한다. 이들 구역은 렌즈(502, 504)가 착용 위치에 있을 때에 주로 수평 방향으로 연장된다. 도 6은 수직 방향으로 배치된 구역(606-609 및 610-613)을 각각 포함하는 렌즈(602, 604)를 도시하고 있다.

시력 훈련용 안경류를 위한 렌즈는 유리, 폴리카보네이트, 아크릴 또는 다른 적절한 광학 재료로 된 렌즈 블랭크 등의 렌즈 기재를 포함할 수 있다. 렌즈 기재는 좌측 렌즈 및 우측 렌즈 모두를 형성하도록 구성되거나 별개의 기재들이 각 렌즈를 위해 사용될 수 있다. 기재는 전체 투과도를 조절하고/조절하거나 예정된 분광 투과도를 제공하도록 색을 칠하거나 채색되고, 또는 광변색성 물질로 제조될 수 있다. 렌즈 기재는 통상적으로 착용 위치에서 (착용자를 향하는) 후면과 (착용자 반대측의) 전면을 갖는다. 이들 표면 중 한쪽 또는 양쪽의 곡률 및 곡률 중심은 바람직한 광학적 교정을 제공하거나 실질적으로 광학적으로 중립이 되도록 선택될 수 있다. 편의를 위해, 중앙이 착용 위치에서 렌즈 기재의 후면 상에 있는 곡률로서 포지티브 곡률이 규정된다. 표면의 곡률은 통상적으로 약 0 디옵터 내지 +14 디옵터가 되도록 선택된다.

시력 훈련용 렌즈는 또한 렌즈 기재의 전면 또는 후면에 적합하거나 접합될 수 있는 구역 전환 가능한 광학적 변조기를 포함한다. 그러한 광학적 변조기는 4 디옵터 이상의 광학적 곡률을 갖는 표면에 부착하도록 가요성일 수 있다. 광학적 변조기는 필요에 따라 양 표면에 접합될 수 있다. 변조기는 일반적으로 광학적 액티브(즉, 전환 가능한) 영역과, 제어 신호를 수신하고 이 제어 신호를 전환 가능한 구역에 직접적으로 전달하거나, 예컨대 매트릭스 어드레싱을 위한 적절한 행 및 열 도체 신호를 확립하는 구역 구동 장치 디코더에 전달하도록 되어 있는 (통상적으로 주변의) 상호 연결부를 포함한다. 가요성 액정 기반 변조기가 편리하다.

도 7은 선택적인 시야 차단을 기초로 한 대표적인 시력 훈련 방법을 도시하고 있다. 단계(702)에 있어서, 사용자의 시야의 일부, 통상적으로 중앙부 또는 주변부가 훈련을 위해 선택된다. 주변부는 중앙부보다 색깔 기반 차단에 덜 민감한 경향이 있지만, 색깔이 사용될 수 있고, 상이한 색깔은 통상적으로 유사한 시력 도전을 제공한다. 대조적으로, (통상적으로 중앙와(fovea)에 수신되는 이미지와 관련된) 중앙부에서, 색깔 기반 시력 도전을 제공하도록 색깔을 사용할 수 있다. 단계(704)에서, 훈련생의 정상적인 시선이 결정된다. 이 정상적인 시선은 특정한 활동 시선일 수 있다. 예컨대, 배구 선수는 통상적으로 상방의 시선을 갖는다. 착용 위치에서의 시야 훈련용 안경류와 정상적인 시선의 교차점은 중앙 또는 주변 시력 도전을 제공하도록 어느 쪽 구역이 활성화되어야 하는지를 선택하도록 사용될 수 있다. 단계(706)에서, 차단 패턴/시퀀스가 선택되고, 단계(708)에서, 훈련생은 시야가 선택된 패턴/시퀀스에 의해 차단되는 시험 상황에 노출된다. 시험 상황은 특정한 스포츠 상황(야구공을 타격하거나 수비하는 것, 축구공의 트래핑 등) 또는 보다 일반적인 시험 상황일 수 있다. 단계(710)에서, 훈련생 능력을 평가하고, 단계(710)에서, 그 시험 결과를 기초로 하여 패턴/시퀀스를 조절한다. 패턴/시퀀스 및 그 조절은, 예컨대 패턴/시퀀스/타이밍을 선택하는 유저 인터페이스를 제공하고, 사용자의 개입없이 그리고 훈련생이 적절한 시력 도전에 노출될 수 있도록 거의 실시간으로 패턴/시퀀스가 조절될 수 있는 모니터링 컴퓨터 시스템에 의해 제공될 수 있다.

프레임 기반 안경류가 일반적인 용도에 편리할 수 있지만, 특정한 활동 훈련, 특정한 활동 안경류, 챙, 안면 실드 또는 보호 실드가 유사하게 구성될 수 있다. 예컨대, 축구, 하키 또는 라크로스(lacrosse) 헬멧 또는 다른 머리 보호구에 적합한 안면 실드 상에 차단 구역이 제공될 수 있다. 복수 개의 전환 가능한 구역이 형성될 수 있는 시력 차폐부를 포함하도록 라켓 스포츠, 라크로스 및 야구용 고글 및 안면 마스크가 또한 구성될 수 있다.

도 8 내지 도 12는 도 1의 안경류 등의 안경류에 제공될 수 있는 대표적인 패턴을 도시하고 있다. 도 8은 경계를 이루는 전체 시야에 걸쳐 실질적으로 광이 감쇠되도록 전환된 우측 렌즈(802)를 도시하고 있는데, 좌측 렌즈(804)는 비활성화되어 있다. 좌측 렌즈(804)는 우측 렌즈(802)의 패턴과 동일한 위상으로 또는 상이한 위상으로 모든 구역에서 유사하게 활성화될 수 있거나, 좌측 렌즈(804)를 비활성화 상태로 유지할 수 있다.

도 9는 우측 렌즈(904)에 제공되는 차단 패턴(902)과, 좌측 렌즈(908)에 제공되는 차단 패턴(906)을 도시하고 있다. 패턴(902, 906)은 축선(910)에 대해 대칭적이다. 이들 패턴은 필요에 따라 동일한 위상으로, 상이한 위상으로, 일정한 속도로, 또는 가변적인 속도로 스트로빙될 수 있다. 광 감쇠 또는 방출은 시력 도전을 제공하도록 선택될 수 있고, 각 렌즈에서 동일하거나 상이할 수 있다.

도 10은 수직축(1006)과 수평축(1008)의 교차점에 있는 지점(1006)에 대해 대략적인 반전 대칭을 갖는 우측 렌즈(1002)와 좌측 렌즈(1004)의 구역 패턴을 도시하고 있다. 도 11은 좌측 렌즈(1104)에 형성된 패턴(1106)을 도시하고 있는데, 우측 렌즈(1102)에는 어떠한 패턴도 제공되지 않는다. 도 12는 좌측 렌즈(1204)에 형성된 추가의 패턴을 도시하고 있는데, 우측 렌즈(1202)에는 패턴이 제공되어 있지 않다.

도 13은 착용 위치에서 렌즈(1302, 1304)와 착용자의 통상적인 시선(NLOS; normal line of sight)의 각각의 교차점(1306, 1310)을 갖는 우측 렌즈(1302)와 좌측 렌즈(1304)를 도시하고 있다. 차단 패턴(1308, 1312)은 교차점(1306, 1310)에 위치한다. 다른 실시예에서, 교차점에서의 구역은 활성화되지 않고, 교차점(1306, 1310)에서 더 멀리 있는 구역이 활성화된다. 특정한 활동 시선(LOS)의 대표적인 교차점(1316, 1320)이 지시되고, 차단 패턴이 이들 교차점에 위치할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 단일 렌즈 또는 이중 렌즈 안경류(예컨대, 안경 또는 고글), 보호 실드(예컨대, 하키 안면 실드), 또는 고정 장치(예컨대, 고정 뷰잉 또는 보호 스크린) 등의 시야 훈련용 장치가 모아레 패턴을 기초로 한 차단을 제공하도록 구성될 수 있다. 모아레 패턴은 일반적으로 2개 이상의 반복적인 패턴, 예컨대 격자 패턴 또는 다른 주기적이거나 비주기적인 패턴, 예컨대 론치 괘선(Ronchi rulings)에 의해 제공되는 교호적인 투명한 스트립과 불투명한 스트립의 중첩에 의해 형성되는 패턴을 간섭하는 것으로 고려된다. 하나 이상의 전기적으로 전환 가능한 패턴층이 형성될 수 있어 사용자의 시야에 모아레 패턴을 제공하도록 패턴 구역이 선택될 수 있다. 예컨대, 렌즈는 제1 패턴층과 제2 패턴층을 포함할 수 있고, 제1 패턴층과 제2 패턴층은 서로에 대해 오프셋된다. 패턴층들 중 한쪽 또는 양쪽의 패턴 세그먼트는 모아레 패턴을 포함하는 차단을 제공하도록 선택될 수 있 다. 예컨대, 제1 패턴층과 제2 패턴층은 동일한 패턴을 기초로 할 수 있다. 패턴층들 중 하나는 제1 패턴층의 패턴 세그먼트들의 다양한 조합이 활성화되는 차단 패턴을 생성하도록 선택적으로 전환될 수 있다. 모아레 패턴은 제1 패턴층과 제2 패턴층 모두의 선택적으로 전환되는 패턴 세그먼트에 의해 생성될 수 있다. 이 방식으로, 모아레 패턴 및 다른 패턴이 모두 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 패턴층들 중 하나는 실질적으로 모든 패턴 세그먼트가 정상적으로 함께 활성화되고 개별적으로 선택될 수 없도록 구성될 수 있다.

패턴이 2개의 액티브 패턴층에 의해 달성되는 2개 이상의 패턴의 간섭을 기초로 하여 제공될 수 있지만, 다른 실시예에서, 액티브 패턴층(즉, 적어도 몇몇의 패턴 세그먼트가 선택적으로 전환될 수 있는 투과도 또는 다른 광학적 특성을 갖는 패턴층)이 고정된 패턴층과 조합될 수 있다. 모아레 패턴은 고정된 패턴층과 조합하여 액티브 패턴층의 패턴 세그먼트의 선택적인 활성화를 기초로 하여 제공될 수 있다. 모아레 패턴에는 또한 고정된 패턴과 조합하여 전환 가능한 뷰잉 스크린이 마련될 수 있다. 몇몇 훈련 상황에서, 2개의 고정된 패턴과, 고정된 패턴의 상대적인 각도 또는 선형 변위를 기초로 한 모아레 패턴이 사용될 수 있다. 안경류 시스템은 사용자가 선택 가능한 시각 시선을 중심으로 한 각도 변위 또는 시각 시선에 수직인 선형 변위를 가질 수 있는 별개의 고정된 패턴층과 전기적으로 전환 가능한 안경류를 제공할 수 있다. 편의를 위해, 그러한 변위 모두를 본 명세서에서는 시선에 대한 변위라고 한다.

도 7 내지 도 13에 도시된 패턴은 일례이고, 다른 패턴이 가능하다. 예컨 대, 착용자의 시야 일부 또는 전부를 차단하도록 임의로 변하는 체커판 패턴을 사용할 수 있다. 또한, 패턴 시퀀스는 실질적으로 유사하지 않은 일련의 패턴과, 인접한 구역이 추가되거나 주변 구역이 제거되는 선택된 패턴과, 렌즈에 걸쳐서 계단 형태로 될 수 있는 패턴을 포함할 수 있다. 패턴의 여러 구역에 상이한 색깔이 관련될 수 있고, 색깔 할당은 변경될 수 있다. 하나 이상의 구역이 임의로 구동되어 시각적 주의 산만을 제공할 수 있다.

시력 훈련용 안경류가 다양한 특정 활동 상황 또는 다른 훈련 상황에 편리하게 사용하도록 구성될 수 있지만, 차단 패턴은 또한 안경류 없이 시력 훈련을 위해 제공될 수 있다. 예컨대, 시력 훈련용 윈도우가 제공될 수 있고, 차단 패턴 및 그러한 패턴의 시퀀스가 시력 훈련용 윈도우 상에 제공될 수 있다. 대표적인 실시예에서, 유리, 플라스틱 또는 다른 투명한 윈도에 전환 가능한 구역이 마련될 수 있고, 훈련생이 시력 훈련용 자극에 대하여 윈도우의 후방에 위치할 수 있다. 다른 실시예에서, 차량 조작자에게 시력 도전이 제공될 수 있도록 차량 윈도우실드가 유사하게 구성될 수 있다.

전술한 실시예들은 시야의 일부를 봉쇄하거나 부분적으로 봉쇄하는 차단 패턴 또는 구역을 포함한다. 그러나, 다른 종류의 차단 패턴 및 차단 구역을 사용할 수 있다. 예컨대, 착용자의 시야에 시야를 차단하는 경향이 있는 발광 증가 구역이 제공되도록 발광 구역이 마련될 수 있다. 그러한 발광 구역은 분광으로 변하는 발광을 비롯하여 일시적으로 변하는 발광을 제공하도록 구성될 수 있다. 필요에 따라, 그러한 발광은 또한 공간적으로 및/또는 일시적으로 변하는 편광을 갖도록 구성될 수 있다. 구역은 렌즈의 전체 면적을 차지할 수 있거나, 렌즈 면적의 작은 부분만을 차지하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 불투명한 발광 구역을 포함하는 렌즈는 렌즈가 매우 투명하도록 구성될 수 있다. 따라서, 광 감쇠 구역 및/또는 발광 구역이 발광 구역이 제공될 수 있다.

도 14는 모범적인 시력 훈련용 안경류를 위한 다리 부재(1402)를 도시하고 있다. 다리 부재(1402)는 파워 버튼(1404)과, 안경류가 제공하는 시력 도전(즉, 난이도의 레벨)을 감소 또는 증가시키도록 사용될 수 있는 레벨 조절 버튼(1406, 1408)을 포함한다. 이들 버튼은 사용 중에 편리하게 조절하도록 다리 부재(1402) 상에 배치된다. 파워 버튼(1404)은 시력 훈련용 안경류의 작동을 개시하고 종결시키도록 구성될 수 있다. 또한, 파워 버튼(1404)은 버튼을 누르는 것이 우측 렌즈만을 스트로빙하는 것, 좌측 렌즈만을 스트로빙하는 것, 또는 양 렌즈를 스트로빙하는 것을 토글하도록 사용될 수 있게 구성될 수 있다. 파워 버튼(1404)은 또한 구역 패턴 또는 시퀀스의 예정된 메뉴를 통해 배열하도록 구성될 수 있지만, 이들 또는 다른 사용자 조절을 용이하게 하도록 추가의 선택 버튼을 제공하는 것이 보다 편리할 수 있다. 레벨 조절 버튼(1408)은 추가의 버튼 누름이 어떠한 영향을 갖지 않는 최대의 유효 난이도 레벨에 도착할 때까지 레벨 조절 버튼(1408)을 누르는 것이 난이도 레벨을 증가시키도록 구성될 수 있다. 레벨 조절 버튼(1406)의 작동은 최대 난이도 레벨에서 유사할 수 있다.

도 15는 도 14와 같이 다리 부재에 의해 조절될 수 있는 좌측 렌즈(1502)와 우측 렌즈(1504)에서의 구역 배치를 도시하고 있다. 도 15에 도시된 바와 같이, 좌측 렌즈(1502)와 우측 렌즈(1504)는 단일의 렌즈 조립체(1500)로서 형성되지만, 또한 별개로 제공될 수 있다. 또한, 사용자에게 안경류의 세팅을 전달하도록 디스플레이 영역(1510)이 제공된다. 도 15에 도시된 바와 같이, 7개 세그먼트의 디스플레이가 편리하다. 렌즈(1502, 1504)는 대표적인 구역(1506, 1508)을 각각 포함한다. 나머지 구역은 도 15에서 부호를 붙이지 않았다. 몇몇 실시예에서, 구역들은 가변적인 광 감쇠를 제공한다. 구역은 실질적으로 선명하게, 실질적으로 불투명하게 또는 중간의 광 투과값을 갖도록 조절될 수 있지만, 다리 부재(1402)와 렌즈(1502, 1504)를 포함하는 안경류의 예시적인 작동은 "선명한" 상태와 "어두운" 상태로 있게 구성될 수 있는 것이라 하는 구역들로 설명한다.

도 15의 렌즈의 작동은 도 16a, 16b, 17a, 17b 및 18에 도시되어 있다. 렌즈가 파워 버튼(1404)을 이용하여 전력이 공급되면, 초기의 또는 디폴트 난이도 레벨이 디스플레이 영역(1510)에 표시되고 렌즈가 선명한 상태로 유지된다. 디폴트 난이도 레벨은 가장 쉬운 레벨일 수 있고, 렌즈에 전력이 공급될 때에 표시되는 "1"의 지시자가 할당된다. 짧은 간격(예컨대, 2-10 초) 후에, 렌즈(1502, 1504)의 구역은 초기 난이도 레벨과 관련된 속도로 스트로빙하기 시작하고, 디스플레이(1510)는 스위치 오프될 수 있다. 한쪽 또는 양쪽 렌즈의 스트로빙은 파워 버튼(1404)으로 조절될 수 있는 초기 작동 모드로서 설정될 수 있다. 파워 버튼(1404)의 추가적인 누름은 좌측 렌즈, 우측 렌즈 및 전력 오프의 선택을 통해 순환한다. 통상, 안경류가 스위치 오프된 경우, 파워 버튼(1404)을 누르면 안경류를 시작하여 좌측 렌즈와 우측 렌즈 양자가 번갈아 선명한 상태와 어두운 상태로 된 다. 도 16a 및 16b는 모든 구역이 전환된 선명한 상태와 어두운 상태 중의 안경류를 각각 도시하고 있다. 별법으로서, 단 하나의 렌즈의 구역이 도 17a 및 17b에 도시된 바와 같이 전환될 수 있다. 난이도 레벨은 어느 때라도 조절될 수 있고, 새로운 난이도 레벨이 디스플레이 영역(1510)에 표시된다.

8개의 난이도 레벨의 대표적인 구조가 도 18에 도시되어 있다. "가장 쉬운" 레벨(1802)과, "가장 어려운" 레벨(1816) 및 중간 레벨(1804, 1806, 1808, 1810, 1812)의 선명한 상태 간격과 어두운 상태 간격의 기간이 도시되어 있다. 도 18의 예시적인 레벨에서, 선명한 상태 간격(1802,...,1816a)은 0.1 초의 고정된 기간을 갖지만, 어두운 상태 간격(1802b,...,1816b)은 난이도 레벨의 증가에 따라 증가하는 기간을 갖는다. 예컨대, 가장 어려운 레벨(1816)은 착용자의 시력이 차단된 동안에 0.9 초의 차단 간격을 제공한다. 도 18의 모든 레벨의 경우, 선명한 상태 간격/어두운 상태 간격의 반복적인 시퀀스가 제공되고 대표적인 1 초 시간 주기의 선명한 상태 간격/어두운 상태 간격이 도시되어 있다. 레벨 1-8의 어두운 상태 간격의 기간이 이하의 표 1에 열거되어 있다.

레벨	어두운 상태 기간(초)
1(가장 쉬움)	0.025
2	0.043
3	0.067
4	0.100
5	0.150
6	0.233
7	0.400
8(가장 어려움)	0.900

선명한 상태 간격/어두운 상태 간격의 이러한 배치는 일례이고, 선명한 상태 간격 기간 및 어두운 상태 간격 기간의 양자가 변동되는 것 또는 선명한 상태 간격/어두운 상태 간격이 전환되는 주파수를 비롯하여 다른 배치가 사용될 수 있다. 약 10-20 Hz보다 큰 주파수에서, 선명한 레벨과 어두운 레벨을 번갈아 하는 것은 합체되어 회색으로서 인지될 수 있다. 이 합체는 중앙 시력과 주변 시력용 주파수가 상이할 때에 일어나고, 주변 시력은 보다 높은 주파수에서 더 갑작스럽게 움직이는 것으로 인지하는 경향이 있다. 어두운 간격/선명한 간격의 기간은 그러한 합체를 기초로 하여 선택될 수 있다. 시력 도전은 갑작스러운 움직임이 관찰되는 속도, 또는 보다 낮은 속도에서 더욱 잘 인지 가능할 수 있다.

난이도 레벨은 또한 선명한 상태 또는 어두운 상태가 되도록 조절되는 구역의 패턴 또는 시퀀스와 관련될 수 있고, 레벨 조절은 선명한 상태/어두운 상태 간격 기간으로 제한되지 않는다. 레벨 조절 버튼은 시력 도전을 선택하도록 차단 패턴, 시퀀스 및/또는 타이밍을 변경하도록 구성될 수 있다.

도 19-32에 도시된 다른 실시예에서, 다리 부재(1900)에는 파워 스위치(1902)와, 행 선택 스위치(1904)와, 열 선택 스위치(1906)가 마련된다. 반복되는 스위치(1904, 1906)의 구동은 구역들의 상이한 행 또는 열을 각각 선택하게 한다. 구역 타이밍은 파워 스위치(1902)의 반복 구동에 의해 변경될 수 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 렌즈 조립체는 3개의 열(2206-2208 및 2209-2211)의 구역을 갖는 우측 렌즈(2202)와 좌측 렌즈(2204)를 각각 포함한다. 4개의 행(2212-2215)의 구역이 또한 마련된다.

구동을 위한 행과 열을 선택하도록 선택 스위치(1904, 1906)가 사용될 수 있다. 도 20 및 21은 선택 스위치(1904)에 응답한 열(2206, 2210)의 구동을 도시한다. 도 23-26은 행(2215), 행(2214-2215), 행(2212 및 2214-2215) 및 행(2212)의 구동을 각각 도시한다. 도 27 내지 32는 양 선택 스위치(2204, 2206)를 이용하여 유효한 조합을 도시하고 있다.

도 33은 좌측 렌즈(3304)와 우측 렌즈(3306)를 포함하는 전방 프레임(3302)을 도시하고 있다. 각 렌즈는 12 구역(4행 및 3열)을 포함하고, 렌즈(3306)는 7개의 세그먼트 디스플레이(3310)를 포함한다. 회로 기판(3312)은 렌즈의 작동을 제어하는 스위치 또는 감압 버튼(3314, 3316, 3318)을 포함하고, 케이블(3321, 3322)을 통해 배터리(3320)에 전기적으로 연결된다. 전방 프레임(3324) 및 안경류 프레임의 다른 부분은 프레임의 내외측에 있는 도체와의 전기적 연결을 제공하도록 사용될 수 있다. 렌즈(3304, 3306)는 폴리카보네이트 시트 사이에 적층되는 가요성 액정 소자를 포함한다.

시력 훈련용 안경류에는 다양한 종류의 렌즈 기재가 사용될 수 있다. 통상, 렌즈 기재는 추가적인 시력 도전을 제공하지 않아야 한다. 적절한 렌즈 기재의 일례로는 본 명세서에 참고로 합체되는 Reichow 등의 미국 특허 제6,129,435호에 설명된 경사지고 분산된 렌즈가 있다. 이 렌즈는 시선 및 시야 주변을 따라 분광 왜곡을 최소화하도록 시선과의 평행선에서 멀어지게 충분한 각도로 경사지게 편향된 광축을 갖는 낮은 마이너스 배율 렌즈이다. 이 렌즈는 특히 렌즈가 시선에 대해 경사 배향으로 장착되는 보호용 비교정 안경류에 적합하다. 렌즈의 광축은 낮은 마이너스 배율 렌즈가 경사지는 방향과 거의 반대 방향으로 소정 각도 편향되는데, 이는 렌즈의 광학적 왜곡을 최소화시키는 것으로 판명되었다. 이 렌즈 설계는 그러한 렌즈로 제조된 안경류에서 멍에 및 버전스(vergence) 요구 뿐만 아니라 난시 블러(astigmatic blur)를 감소시킨다.

비교정용 평렌즈를 안면을 향해 경사시키면 렌즈가 경사지는 방향으로 분광 베이스가 유도된다. 예컨대, 범초점용 기울임이 만들어진 렌즈의 아래쪽 에지가 안면을 향해 경사지는 경우에, 베이스 다운 분광이 유도된다. 통상, 낮은 배율 렌즈의 광축은 기울임에 의해 유도된 분광의 방향과 실질적으로 반대의 방향으로 거의 위쪽으로 편향되어 기울임에 의해 의해 유도된 분광을 오프셋시킨다. 유사하게, 측방향 랩(안면을 향해 경사진 일시적인 에지)이 만들어진 렌즈는 베이스 아웃 분광을 유도하고, 이 분광은 대체로 코의 방향으로 낮은 배율 렌즈의 광축의 각도 편향에 의해 오프셋된다. 따라서, 범초점용 기울임과 측방향 랩이 만들어지는 렌즈는 위쪽 및 코쪽으로 모두 편향되어 기울임에 의해 유도된 분광을 최소화시키는 광축을 가질 수 있다. 렌즈의 다른 기울임 방향의 광학적 보상은 렌즈의 내향 기울임으로부터 대체로 멀어지게 광축을 편향시킴으로써 유사하게 달성될 수 있다.

낮은 배율 렌즈는 소정의 베이스 곡률의 동심 렌즈의 배율까지, 임의의 양의 마이너스 배율을 가질 수 있다. 낮은 배율 렌즈는, 예컨대 -0.005 디옵터보다 더 마이너스 배율, 예컨대 -0.01 또는 -0.02 디옵터보다 더 마이너스 배율, 특히 -0.01 내지 -0.12 디옵터, 예컨대 -0.04 내지 -0.09 디옵터의 범위의 배율을 가질 수 있다. 그러한 낮은 배율 렌즈는 다수의 이점을 달성한다. 낮은 배율 렌즈는 덜 테이퍼지고, 제로 배율 렌즈보다 얇을 수 있다. 테이퍼의 감소는 평렌즈의 과도하게 비평행한 렌즈에 의해 달리 유도되는 대응하는 주변 분광의 감소를 생성한다. 보다 얇은 렌즈는 또한 평렌즈보다 보다 양호한 물리적 안정성, 개선된 광학적 품질, 보다 낮은 중량 및 보다 균일한 광 투과도를 제공한다. 낮은 배율 렌즈의 생리학적 이점은 배율을 매우 요구하고/요구하거나 스트레스를 많이 받는 활동에 연동되는 운동 선수 및 다른 사람들의 순응적인 자세에 보다 양호하게 합치한다는 것이다.

이 렌즈의 범용성은 다양한 정도의 측방향 랩, 범초점용 기울임, 배율, 중앙 두께, 및 렌즈 표면 곡률을 갖는 광범위한 렌즈에 적용되게 한다는 것인데, 그 이유는 기울임에 의해 유도된 분광("기울임에 의한 분광")은 이들 다수의 인자를 변경시킴으로써 중립화될 수 있기 때문이다. 따라서, 실질적인 범초점용 기울임을 갖는 렌즈는 정점과 시선 간에 더 큰 분리와, 기울임에 의한 분광의 대응하는 증가를 가질 수 있다. 이 분광은 파라미터들, 예컨대 시선과 광축 간의 편향각의 증가, 렌즈의 마이너스 배율의 증가 또는 렌즈의 베이스 곡률의 감소의 하나 이상의 조합에 의해 감소될 수 있다.

그러한 설계는 적어도 베이스 4 렌즈, 예컨대 베이스 6-9 렌즈인 높은 베이스 렌즈에 특히 양호하게 적합하다. 렌즈는 또한 렌즈가 약 1-3 mm(예컨대, 약 1.5-2.25 mm)의 중앙 두께, 약 -0.01 내지 -0.12 디옵터(특히 약 -0.04 내지 -0.09 디옵터)의 배율, 3-20도의 범초점용 기울임 및 5-30도의 측방향 랩을 갖는 이중 렌즈 안경류에 사용하기에 특히 적절하다. 특정례에 있어서, 렌즈는 약 1.6 mm의 중앙 두께, 약 -0.045 디옵터의 배율을 갖는 6 베이스 렌즈이고, 렌즈의 경사 배향은 약 15도의 측방향 랩과 약 12.5도의 범초점용 기울임을 포함하며, 광축과 시선(또는 시선에 대한 평행선) 간의 각도 편차는 코쪽으로 약 22-23도이고 위쪽으로 18-19도이다.

렌즈는 구형, 원통형, 도넛형, 타원형 또는 당업계에 공지된 다른 형태일 수 있다. 그러나, 대표적인 예는 실질적으로 구형 전면이 제1 중앙을 갖는 제1 구에 실질적으로 적합하고, 실질적으로 구형 후면이 제2 중앙을 갖는 제2 구에 실질적으로 적합한 구형 렌즈이다. 제1 구의 반경은 제2 구의 반경보다 크기 때문에, 렌즈 두께는 낮은 배율 렌즈의 광학적 중앙(렌즈 상에 있거나 렌즈 밖에 있을 수 있음)으로부터 멀어지는 방향으로 테이퍼지고, 광축은 구들의 제1 및 제2 중앙과 렌즈의 광학적 중앙을 통해 연장된다. 이 광축은 (측방향 랩과 범초점용 기울임을 보상하도록) 시선과의 평행선으로부터 멀어지게 코쪽 및 위쪽으로 기울임에 의해 유도된 분광을 실질적으로 오프셋하기에(예컨대, 분광을 적어도 25%, 50%, 755 또는 100% 만큼 감소시키기에) 충분한 범위로 소정 각도 회전된다. 이 각도 편차는 분광 감소(최적의 실시예에서 기능적 시선을 따라 실질적으로 0으로), 시선과 주변을 따라 난시 블러의 감소, 및 멍에와 버전스 요구 감소를 비롯하여 개선된 광학적 특성의 넓은 분광을 갖는 렌즈를 제공한다.

중심이탈된 렌즈가 렌즈 기재로서 사용될 수 있지만, 교정 렌즈가 사용될 수 있다. 또한, 시력 훈련 및 평가는 교정 렌즈 기재에 의해 수행될 수 있고 (콘택트 렌즈에 의해 공급되는 시력 교정과) 비교정된 렌즈 기재와 비교되어 어떤 교정이 우수한 능력을 제공하는지를 결정한다.

설명된 방법 및 장치에 의해 향상된 운동 능력을 위한 시력이 훈련될 수 있지만, 그러한 훈련은 향상된 시력이 능력 또는 안전을 증진시킬 수 있는 다른 활동에 쉽게 적용될 수 있다. 예컨대, 자동차 또는 다른 차량의 조작자를 안전 향상을 위해 훈련시킬 수 있다. 또한, 설명된 방법 및 장치는 복구를 자극하거나 상해를 사정하거나, 우세한 눈의 시력을 차단하고 약한 눈을 이용한 인지를 촉진시키도록 뇌가 손상된 환자에 의해 이용될 수 있다.

좌안 및 우안을 위한 패턴 또는 시퀀스는 상이한 주파수, 진폭(상이한 광 투과도), 듀티 사이클(상이한 상대적인 온/오프 기간) 및 위상으로 활성화될 수 있다. 패턴은 일정한 주파수로 전환될 필요는 없고, 처프 주파수 또는 다른 가변적인 주파수로 전환되거나, 임의의 간격으로 전환될 수 있다. 렌즈 투과도는 몇몇 실시예에서 변경되고, 투과된 광의 편광 상태도 또한 변경될 수 있다. 그러한 편광 조절에는 네마틱 액정에 의해 획정되는 구역이 편리하게 제공될 수 있다. 렌즈는 또한 광 투과도를 정적으로 제어하도록 엷은 색깔을 갖거나 중간 회색일 수 있거나, 광변색성 기재가 사용될 수 있다.

안경류 및 안경류 시스템은 고정 속도로 또는 가변 속도로 예정된 패턴 및 패턴 시퀀스를 제공하도록 편리하게 구성된다. 통상, 사용자 또는 훈련생은 추가적인 패턴, 패턴 시퀀스, 차단 범위, 가변적 또는 고정된 패턴 속도, 패턴 색깔 또는 색깔 시퀀스, 또는 다른 시력 차단을 선택할 수 있다. 이러한 추가적인 훈련 선택은 퍼스널 컴퓨터나 키보드 또는 마우스 등의 포인팅 장치를 이용하여 사용자 또는 훈련생을 기초로 한 선택을 위한 맞춤 선택 범위를 제공하도록 구성된 컴퓨터 시스템을 이용하여 선택될 수 있다. 추가적인 훈련 시퀀스가 구성된 후에, 시퀀스는 메모리에 저장되고 안경류와 통합되거나 통합되지 않을 수 있는 안경류 제어기에 저장을 위해 안경류 시스템으로 전달될 수 있다. 맞춤 및 패턴 선택은 특정한 스포츠 기능, 특정한 훈련 목적, 착용자 생리 기능(눈 간격, 안와 비대칭)을 기초로 하거나 달리 구성될 수 있다.

개시된 기술이 적용될 수 있는 많은 가능한 실시예의 관점에서, 예시된 실시예는 단지 바람직한 예이고 그 기술의 범위를 제한하는 것으로 취해서는 안된다는 것을 인지해야 한다. 오히려, 그 범위는 이하의 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위 내에 있는 모두가 청구된다.

Claims (37)

1. 선택 가능한 광학적 투과도를 갖는 복수 개의 구역을 획정한 적어도 제1 렌즈와, 제1 렌즈를 유지하고 이 렌즈를 착용자 눈의 전면에 지지하도록 구성되는 프레임을 구비하는 시력 훈련용 안경류.
2. 제1항에 있어서, 복수 개의 구역을 획정한 제2 렌즈를 더 구비하고, 상기 제2 렌즈는 착용자의 각각의 눈의 전면에 제1 렌즈와 제2 렌즈를 위치시키도록 프레임 내에 유지되는 것인 시력 훈련용 안경류.
3. 제1항에 있어서, 상기 프레임에 고정되어 렌즈들에 공급되는 전력을 제어하도록 구성되는 유저 입력 수단을 더 구비하는 것인 시력 훈련용 안경류.
4. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 착용 위치에서 전면과 후면을 갖는 렌즈 기재를 구비하고, 상기 전면과 후면은 적어도 약 4 디옵터의 곡률을 갖는 것인 시력 훈련용 안경류.
5. 제1항에 있어서, 상기 렌즈는 눈의 전면에 장착되어 안면을 향해 경사지는 낮은 마이너스 배율의 비교정 렌즈 기재를 구비하고, 상기 렌즈 기재는 안면을 향한 기울임 방향과 거의 반대 방향으로 시선과의 평행선으로부터 멀어지게 충분한 각도로 소정 각도 편향되어 실질적으로 분광 왜곡을 최소화시키는 광축을 갖는 것인 시력 훈련용 안경류.
6. 제1항에 있어서, 하나 이상의 렌즈에 의해 제공되는 시력 난이도의 레벨을 조절하도록 구성되는 레벨 선택기를 더 구비하는 것인 시력 훈련용 안경류.
7. 제6항에 있어서, 상기 시력 난이도 레벨은 구역 패턴이 실질적으로 광 봉쇄되는 동안의 기간과 관련되는 것인 시력 훈련용 안경류.
8. 제1항에 있어서, 광 투과도의 감소를 위해 예정된 세트의 구역을 선택하도록 구성되는 구역 선택기를 더 구비하는 것인 시력 훈련용 안경류.
9. 제1항에 있어서, 복수 개의 구역을 획정한 제2 렌즈로서, 착용자의 각각의 눈의 전면에 제1 렌즈와 제2 렌즈를 위치시키도록 프레임 내에 유지되는 제2 렌즈와, 제1 렌즈의 제1 세트의 구역과 제2 렌즈의 제2 세트의 구역을 구동시키도록 구성되어 제1 렌즈와 제2 렌즈를 통해 지향되는 광속을 번갈아서 실질적으로 투과 및 실질적으로 감쇠시키는 렌즈 구동 장치와, 제1 세트의 구역과 제2 세트의 구역을 선택하도록 구성되는 패턴 선택기와, 제1 세트의 구역과 제2 세트의 구역이 실질적으로 감쇠되는 동안의 기간을 선택하는 레벨 선택기를 더 구비하는 것인 시력 훈련용 안경류.
10. 제9항에 있어서, 제1 렌즈 및 제2 렌즈의 구역은 행과 열로 배치되고, 패턴 선택기는 제1 세트의 구역과 제2 세트의 구역에 포함되는 하나 이상의 행 및/또는 하나 이상의 열을 선택하도록 구성된 행 선택기와 열 선택기를 포함하는 것인 시력 훈련용 안경류.
11. 제9항에 있어서, 제1 렌즈에 고정되어 안경류에 의해 제공되는 시력 난이도 레벨을 지시하도록 구성되는 디스플레이 요소를 더 구비하는 것인 시력 훈련용 안경류.
12. 제1항에 있어서, 프레임 내에 유지되는 제2 렌즈를 더 구비하고, 제1 렌즈와 제2 렌즈는 착용자의 제1 눈과 제2 눈의 전면에 각각 위치되며, 제2 렌즈는 제2 눈의 시력을 실질적으로 차단하는 것인 시력 훈련용 안경류.
13. 제1항에 있어서, 제1 렌즈는 제1 패턴층의 복수 개의 제1 구역과 제2 패턴층의 복수 개의 제2 구역을 포함하고, 제1 패턴층과 제2 패턴층은 제1 패턴층과 제1 패턴층에 형성된 패턴들의 중첩을 기초로 하여 차단 패턴을 생성하도록 위치되는 것인 시력 훈련용 안경류.
14. 제13항에 있어서, 제1 패턴층과 제2 패턴층은 모아레 패턴을 생성하도록 구 성되는 것인 시력 훈련용 안경류.
15. 제13항에 있어서, 상기 제1 패턴층과 제2 패턴층의 구역들은 공통의 구역 패턴을 형성하도록 구성되고, 제1 패턴층의 구역 패턴은 제2 패턴층의 구역 패턴에 대해 치환되는 것인 시력 훈련용 안경류.
16. 광학적으로 투과성인 기재와, 상기 기재에 고정되는 복수 개의 광학적으로 치환 가능한 구역과, 사용자의 시야를 적어도 부분적으로 차단하기 위해 적어도 하나의 세트의 구역을 선택적으로 구동시키도록 구성되는 패턴 발생기를 구비하는 시력 훈련용 장치.
17. 제16항에 있어서, 각 구역은 각각의 액정 세그먼트와 관련되는 것인 시력 훈련용 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 패턴 발생기는 선택된 세트의 구역이 실질적으로 불투명한 동안의 시간 간격을 변동시키도록 구성되는 것인 시력 훈련용 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 기재에 고정되어 시력 난이도 레벨을 표시하도록 구성된 7개 세그먼트 디스플레이를 더 구비하는 것인 시력 훈련용 장치.
20. 훈련생의 시야의 일부를 선택적으로 차단하도록 구성된 안경류와, 훈련생 시야의 차단되는 부분을 선택하고 일시적으로 변경시키도록 구성된 패턴 발생기를 구비하는 시력 훈련용 시스템.
21. 제20항에 있어서, 패턴 발생기에 의해 선택되는 시야의 차단되는 부분을 기록하도록 구성된 메모리를 더 구비하는 것인 시력 훈련용 시스템.
22. 제20항에 있어서, 훈련생이 노출되는 시야 차단 패턴의 시퀀스를 저장하도록 구성된 메모리를 더 구비하는 것인 시력 훈련용 시스템.
23. 제20항에 있어서, 상기 패턴 발생기는 투과 상태 기간을 대략 일정하게 유지하고 실질적으로 비투과 상태 기간을 변경시킴으로써 시야가 차단되는 부분을 일시적으로 변경시키는 것인 시력 훈련용 시스템.
24. 제20항에 있어서, 상기 패턴 발생기는 특정한 활동 시선을 기초로 하여 훈련생의 시야의 일부를 선택하도록 구성되는 것인 시력 훈련용 시스템.
25. 제20항에 있어서, 시야가 차단되는 부분은 시야의 중앙 부분인 것인 시력 훈련용 시스템.
26. 제20항에 있어서, 시야가 차단되는 부분은 시야의 주변 부분인 것인 시력 훈련용 시스템.
27. 훈련생의 하나 이상의 눈의 시야에 하나 이상의 차단 패턴을 제공하는 단계와, 훈련생을 능력 도전에 노출시키는 단계를 포함하는 시력 훈련 방법
28. 제27항에 있어서, 상기 훈련생에게 제공되는 차단 패턴은 노출 동안에 시변적인 것인 시력 훈련 방법.
29. 제27항에 있어서, 상기 차단 패턴은 시야에 제공되는 복수 개의 차단 패턴을 포함하는 것인 시력 훈련 방법.
30. 제29항에 있어서, 차단 패턴의 시퀀스는 노출 중에 제공되는 것인 시력 훈련 방법.
31. 제29항에 있어서, 훈련생의 각 눈의 시야에 하나 이상의 차단 패턴을 제공하는 단계를 더 포함하는 것인 시력 훈련 방법.
32. 제31항에 있어서, 각 눈에 대한 차단 패턴은 노출 중에 시변적인 것인 시력 훈련 방법.
33. 제31항에 있어서, 차단 패턴의 시퀀스는 노출 중에 각 눈에 제공되는 것인 시력 훈련 방법.
34. 제27항에 있어서, 차단 패턴은 능력 도전과 관련된 시선을 따라 훈련생의 시력을 차단하는 것인 시력 훈련 방법.
35. 제27항에 있어서, 차단 패턴은 능력 도전과 관련된 시선으로부터 치환되는 영역에서의 훈련생의 시력을 차단하는 것인 시력 훈련 방법.
36. 제27항에 있어서, 능력 도전에 대한 훈련생의 반응을 평가하는 단계를 더 포함하는 것인 시력 훈련 방법.
37. 제27항에 있어서, 차단 패턴은 모아레 패턴인 것인 시력 훈련 방법.

Images