KR20150073818A - 동공 위치 측정 방법 및 양용 렌즈의 제작 방법 - Google Patents

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KR20150073818A
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쇼이치 나카무라
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쇼이치 나카무라
에이씨피 저팬 가부시키가이샤
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Abstract

양용 렌즈의 각 렌즈 영역에서의 렌즈 면에서의 동공 위치를 정확하고 쉽게 측정할 수 있는 동공 위치 측정 방법을 제공한다. 원거리용 측정 위치에서 안경 프레임(1)을 착용한 피검자(2)에 대해서 스트로보 광을 조사하여 피검자(2)의 동공에서의 스트로보 광의 반사광을 원거리용 측정 위치에서 카메라(11)를 통해 촬영하고, 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로 안경 프레임(1)의 중심점(O)의 피검자(2)의 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정한다. 근거리용 측정 위치에서 안경 프레임(1)을 착용한 피검자(2)에 대해 스트로보 광을 조사하여서, 피검자(2)의 동공에서의 스트로보 광의 반사광을 근거리용 측정 위치에서 카메라(11)를 통해 촬영하고, 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로 안경 프레임의 중심점(O)의 피검자(2)의 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정한다.

Description

동공 위치 측정 방법 및 양용 렌즈의 제작 방법 {Method for measuring pupil position and method for manufacturing bifocal lens}
본 발명은 동공 위치 측정 방법 및 이 동공 위치 측정 방법을 이용한 양용 렌즈의 제작 방법에 관한 것이다.
양용(兩用,이중초점) 렌즈는 한 장의 렌즈에 도수가 다른 부분을 복수 형성한 렌즈로, 사용 목적에 따라 원근(遠近)렌즈·중근(中近)렌즈·근근(近近) 렌즈가 있다. 이와 같은 렌즈를 제작하는 경우에는 각 개인의 사용 목적이나 눈의 사용법, 연령에 맞춰 종류·도수가 선택되고, 예를 들면 원근 양용 렌즈에서는, 렌즈 상부가 하부보다 먼 거리용의 원방(遠方) 도수 분포 범위, 렌즈 하부가 상부보다 가까운 거리용의 근방(近方) 도수 분포 범위로 각각 설정된다.
그리고, 도수의 선택과 함께 좌우 양 눈의 렌즈 면 상에서의 렌즈 착용자의 동공 위치인 아이 포인트를 측정할 필요가 있는데, 양용 렌즈의 경우는, 다른 도수 영역에서의 각각의 아이 포인트를 정확히 정하지 않으면 착용자는 목적의 렌즈 영역을 통해 올바르게 대상물을 파악하지 못하여 양용 렌즈로서의 기능을 달성할 수 없게 된다.
아이 포인트를 측정하는 방법으로서는 피검자(렌즈사용자)가 수평 방향을 응시한 상태에서 렌즈 상의 시선 위치에 마카펜으로 표시를 해서 원거리용에서의 동공의 위치를 정하는 방법이나, 아이 포인트 씰을 렌즈에 붙여 거울을 이용해서 씰의 위치와 근거리용에서의 동공의 위치를 맞춰가는 미러 법이 있다. 그러나, 이러한 측정 방법은 검사자의 기량에 의존하기 때문에 원거리용 아이 포인트 및 근거리용 아이 포인트의 체크를 정확히 수행하지 못하고 동공 위치에 차이를 일으키는 경우가 있다.
또한, 검사자의 기량에 의존하지 않고 검안 장치를 이용하여 피검자가 검안 장치의 검사창에서 좌우의 눈으로 내부를 바라보면서, 검사자의 지시에 따라 광학적으로 나타내는 목표를 주시함으로써 아이 포인트를 측정하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조).
그러나, 검안 장치에 있어서는, 피검자는 검사자의 지시에 따라 여러 가지의 목표를 주시해서 지시 내용에 정확히 대답해야 하고, 피검자에게는 긴장을 강요하는 등의 부담을 주게 되어, 결과적으로 피검자의 응답이 틀리면 동공 위치의 측정이 부정확해져 이를 바탕으로 제작한 양용 렌즈는 피검자의 시선을 완전히 커버하지 못하여 좁은 범위에서밖에 시력 교정이 이루어지지 않는 문제가 있었다.
그 때문에 지표를 마킹한 측정용 안경을 사용한 피검자에게 가상적으로 먼 거리 볼 때(遠用視)를 실행시킨 상태에서 렌즈 또는 프레임을 포함한 안면부를 촬영하고, 촬영한 화상에 드러난 지표와 동공의 화상 상에서의 상대 위치로부터 아이 포인트 위치를 결정하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 2를 참조).
그러나, 특허문헌 2에 의한 종래기술에서는, 촬영한 화상 데이터로 흰자와 검은자의 콘트라스트의 차이로부터 동공 위치를 특정하는 데에, 촬영 조건이나 촬영 환경에 따라서는 콘트라스트의 차이가 크게 나타나지 않고 정확하게 특정할 수 없는 경우가 있다.
일본특허공개공보 제2001-178680호 일본특허공개공보 제2003-329541호
본 발명은 상기한 종래 기술의 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 검사자의 기량에 의존하지 않고, 그리고 피검자에도 부담을 주지 않으면서, 정확하고 간단하게 동공 위치를 측정할 수 있는 동공 위치 측정 방법 및 이 동공 위치 측정 방법을 이용한 양용 렌즈의 제작 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다
따라서, 본 발명에 의한 동공 위치 측정 방법은, 양용 렌즈를 제작하기 위한 동공 위치 측정 방법으로서, (a)원거리용 측정 위치에서 안경 프레임을 착용한 피검자에 대해 스트로보 광(빛)을 조사하는 스텝과, (b)상기 피검자의 동공에서의 상기 스트로보 광의 반사광을 상기 원거리용 측정 위치에서 촬영하는 스텝과, (c)근거리용 측정 위치에서 상기 안경 프레임을 착용한 상기 피검자에 대해서 상기 스트로보 광을 조사하는 스텝과, (d)상기 피검자의 동공에서의 상기 스트로보 광의 반사광을 상기 근거리용 측정 위치에서 촬영하는 스텝과, (e)상기 원거리용 측정위치에서의 상기 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로, 상기 안경 프레임의 중심점에서의 상기 피검자의 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정하는 스텝과, (f)상기 근거리용 측정 위치에서의 상기 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로 상기 안경 프레임의 중심점에서의 상기 피검자의 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정하는 스텝을 구비한 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 원거리용 측정위치와 상기 근거리용 측정위치에서의 상기 촬영에는 스트로보 광 조사장치와, 화상 데이터를 전자적으로 저장하는 화상 메모리를 구비한 디지털 카메라를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스텝 (e)에서의 상기 피검자의 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정하는 스텝은, 상기 화상 데이터에서 상기 안경 프레임의 중심점에서 좌우 측의 미리 설정되었던 영역 내에서 휘도가 미리 설정된 역치를 넘는 소정 범위의 면적을 가지며, 그 주변 영역보다 소정 배수 이상의 휘도를 가지는 곳의 중심점을 구함으로써 수행되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 스텝 (e)에서의 상기 피검자의 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정하는 스텝은, 상기 화상 데이터를 모니터부에 표시하고, 입력 디바이스로의 입력에 의해 지정된 상기 모니터부의 화면상의 위치를 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)로서 인식하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스텝(f)에서의 상기 피검자의 상기 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정하는 스텝은, 상기 화상 데이터에 있어서 상기 안경 프레임의 중심점에서 좌우 측의 미리 설정된 영역 내에서 휘도가 미리 설정된 역치를 초과하는 소정 범위의 면적을 가지며 그 주변 영역보다도 소정 배수 이상의 휘도를 가지는 곳의 중심점을 구함으로써 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 스텝(f)에서의 상기 피검자의 상기 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정하는 스텝은, 상기 화상 데이터를 모니터부에 표시하고, 입력 디바이스로의 입력에 의해 지정된 상기 모니터부의 화면상의 위치를 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)로서 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 양용 렌즈 제작 방법은, (a)원거리용 측정 위치에서 안경 프레임을 착용한 피검자에 대해서 스트로보 광을 조사하는 스텝과, (b)상기 피검자의 동공에서의 상기 스트로보 광의 반사광을 상기 원거리용 측정 위치에서 촬영하는 스텝과, (c)근거리용 측정 위치에서 상기 안경 프레임을 착용한 상기 피검자에 대해서 상기 스트로보 광을 조사하는 스텝과, (d)상기 피검자의 동공에서의 상기 스트로보 광의 반사광을 상기 근거리용 측정 위치에서 촬영하는 스텝과, (e)상기 원거리용 측정 위치에서의 상기 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로 상기 안경 프레임의 중심점에서의 상기 피검자의 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정하는 스텝과, (f)상기 근거리용 측정위치에서의 상기 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로 상기 안경 프레임의 중심점에서의 상기 피검자의 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정하는 스텝과, (g)오른쪽 눈의 상기 양용 렌즈에 관해 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1)를 중심으로 하는 원방 도수 분포 범위와 상기 오른쪽 동공 위치(X3,Y3)를 중심으로 하는 근방 도수의 분포 범위를 설정하는 스텝과, (h)왼쪽 눈의 상기 양용 렌즈에 관해서, 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 중심으로 하는 상기 원방 도수의 분포 범위와 상기 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 중심으로 하는 상기 근방 도수의 분포 범위를 설정하는 스텝을 구비하고, 좌우의 상기 원방 도수 분포 범위 및 상기 근방 도수 분포 범위를 토대로 상기 양용 렌즈를 제작하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 좌우의 양 눈에 있어서, 상기 원방 도수 분포 범위와 상기 근방 도수 분포 범위 사이에 중간 도수 분포 범위를 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 안경 프레임은, 상기 원방 도수 분포 범위와 상기 근방 도수 분포 범위와 상기 중간 도수 분포 범위가 포함되는 렌즈 영역을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 동공 위치 측정 방법에 따르면, 스트로보 광에 의해 반사 광을 촬영하고 그 화상 데이터에서 양용 렌즈에서의 목적 렌즈를 사용한 상태에서의 동공의 위치를 파악하기 위해 정확하고 간단하게 각각의 렌즈 영역에서의 동공 위치를 측정할 수 있다. 그리고, 측정한 2가지의 동공 위치를 각각 원방 도수의 분포 범위 및 근방 도수의 분포 범위를 중심으로 삼은 양용 렌즈를 제작함으로써 양용 렌즈의 사용자는 목적에 따른 도수 영역에서 대상물을 정확히 시인할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관련된 동공 위치 측정 방법을 설명하는 설명도이고,
도 2는 스트로보 광의 반사광을 촬영하는 카메라의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고,
도 3은 본 발명에 관련된 동공 위치 측정 방법 및 양용 렌즈의 제작 방법을 제어하는 컴퓨터의 구성을 개략적으로 나타내는 블록도이고,
도 4는 동공 위치 측정에 있어서, 카메라에 의해 안경 프레임을 착용하고 있는 수평 방향의 피검자를 촬영했을 때의 모니터상의 화면을 나타내는 설명도이고,
도 5는 동공 위치 측정에 있어서, 카메라에 의해 안경 프레임을 착용하고 있는 하향 방향의 피검자를 촬영했을 때의 모니터상의 화면을 나타내는 설명도이고,
도 6은 본 발명과 관련된 양용 렌즈의 제작방법을 플로차트에 의해 나타내는 설명도이고,
도 7은 안경 프레임의 원방 도수 분포 범위·근방 도수 분포 범위·중간 도수 분포 범위를 표시하고 있는 모니터부의 화면을 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명에 관련된 동공 위치 측정 방법의 실시 형태에 관해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 여기에서 설명하는 동공 위치(상기의 아이 포인트)란, 피검자의 동공의 절대 위치가 아니라 피검자가 렌즈에 의해 교정된 시력으로 대상물을 볼 때에, 피검자의 머리 움직임을 포함한 동공에서의 시선과 양용 렌즈의 상대적 위치를 의미한다. 이 상대적 위치는, 제작된 양용 렌즈를 끼워넣은 안경 프레임과 동공의 위치 관계에 따라 결정되기 때문에 피검자가 안경 프레임을 착용한 상태에서 원거리 사용시와 근거리 사용시 각각의 경우에서의 동공 위치를 측정한다. 그리고, 원거리 사용시와 근거리 사용시에서의 동공위치를 측정함으로써 양용 렌즈의 원방 도수 분포 범위와 근방 도수 분포 범위가 결정되고, 결정된 원방 도수 분포 범위와 근방 도수 분포 범위에서 양용 렌즈를 처방하여 안경 프레임에 조합시킴으로써 피검자에게 맞는 안경을 제작할 수 있다.
(원거리용에서의 동공 위치의 측정)
원거리용에서의 동공 위치 측정에서는, 피검자(2)는 안경 프레임(1)을 착용하여 시선을 수평 방향을 향한 도 1에서 a로 나타내는 자세를 취하고 있다. 이 자세 a의 상태에서, 피검자(2)로부터 그 시선 방향으로 L1의 거리를 둔 원거리용 측정 위치(3)에서 스트로보 광 조사장치(13)에 의해 스트로보 광을 조사하지만, 본 예에서는 원거리용 측정 위치(3)까지의 L1의 거리를 5m로 하였다. 그리고, 원거리용 측정 위치(3)에 카메라(11)를 배치하고, 이 카메라에 의해 사용자의 안면을 촬영하고, 촬영에 따른 화상 데이터를 토대로 안경 프레임(1)의 중심점 O(도 4)에서의 피검자(2)의 오른쪽 동공 위치 및 왼쪽 동공 위치를 측정한다.
이때의 촬영에 사용하는 카메라(11)의 개략적인 구성을 도 2에 나타낸다. 카메라(11)는, 제어부(12), 스트로보 광 조사장치(13), 광학계(14), 촬상소자(15), 화상 메모리(16) 및 화상 처리를 하는 컴퓨터(20)와 데이터 및 신호를 주고 받는 인터페이스(17)를 포함하여 구성되는 디지털 카메라이다.
제어부(12)는 카메라(11)의 각 부분을 제어하는 프로그램 기억부와, 이 프로그램을 실행하는 CPU를 구비하고 있다. 제어부(12)의 제어로서는, 컴퓨터(20)의 지시에 따른 광학계(14)의 촬상 배율이나 초점 맞춤 등의 제어, 화상 메모리(16)에 대한 화상의 보존과 읽어내기 등의 제어를 한다.
도 3은, 컴퓨터(20)의 구성을 모식적으로 나타낸다. 컴퓨터(20)는 모니터부 (21), 입력 디바이스(22), 프로그램에 따라 소정의 연산처리나 제어처리를 행하는 중앙제어부(23) 및 카메라(11)와 데이터 및 신호를 주고받는 인터페이스(24)를 포함하여 구성된다. 중앙 제어부(23)는 촬상 프로그램(25), 동공 위치 측정 프로그램 (26) 및 도수 분포 범위 설정 프로그램(27)과, 메모리(28)와, 이들 프로그램을 실행하는 중앙 연산 처리장치 CPU를 포함하고 있다.
동공 위치의 측정은 컴퓨터(20)가 카메라(11)를 작동해서 수행하지만, 이때, 중앙제어부(23)는 촬상 프로그램(25)를 실행하여 카메라(11)를 제어하고, 안경 프레임(1)을 착용한 피검자(2)의 양 눈에 줌(zoom)하여, 안경 프레임(1)의 중심점 O(도 4)에 초점 거리를 맞춘다. 카메라(11)는 컴퓨터(20)의 지시에 의해 광학계(14)가 포착해서 촬상 소자(15)에 의해 전기 신호로 변환된 화상 신호를 컴퓨터(20)에 출력한다. 그리고, 컴퓨터(20)가 이 화상을 모니터부(21)에 표시함으로써, 동공 위치의 측정자는 카메라(11)가 포착하는 화상의 범위나 위치 맞춤 등의 조정을 입력 디바이스(22)에서 지시할 수 있고, 컴퓨터(20)는 이 조정 지시의 내용에 따라서 카메라(11)에 의한 촬영 화상을 조정한다.
카메라(11)는 측정자의 조작하에서 컴퓨터(20)에서 보내지는 촬상 지령에 따라 응답하여, 스트로보 광 조사 장치(13)에서 스트로보 광을 조사시켜 촬영을 한다. 그리고, 카메라(11)의 촬상 소자(15)는, 광학계(14)에서의 촬영 광을 전기 신호로 변환해서 출력하고, 제어부(12)는 이 화상 데이터를 화상 메모리(16)에 보존한다.
컴퓨터(20)의 중앙 제어부(23)는 동공 위치 측정 프로그램(26)을 실행함으로써 카메라(11)의 화상 메모리(16)에 저장한 화상 데이터를 읽어내어서 모니터부(21)에 표시한다. 스트로보 광으로 촬영을 하면 좌우 양 눈의 동공이 빛을 반사하여, 화상 데이터 중에서도 이 부분의 휘도는 높아진다.
도 4는 이때의 모니터부(21) 상에 표시되는 화면을 나타내고 있다. 중앙 제어부(23)는 안경 프레임(1)의 중심점(O)에서 좌우 측의 미리 설정된 화상 데이터의 영역 내에서 각 화소를 주사하고, 휘도가 미리 설정된 역치를 초과하는 영역을 검출한다. 그리고, 이 역치를 초과하고 있는 영역이 소정 범위의 면적을 가지고, 그 주변 영역보다 소정 배수 이상의 휘도를 가지는 곳의 중심점(p11,p12)을 구하는 연산 처리를 행함으로써, 피검자(2)의 원거리용에서의 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정한다.
이와 같이 중앙제어부(23)가 화상 소자의 휘도를 연산에 의해 주사하고, 피검자(2)의 원거리용에서의 좌우의 동공 위치를 특정하는 것 이외에는 모니터부(21)에 표시되어 있는 화상에서 사용자 입력에 의해 지정된 화면상의 위치를 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)로서 중앙제어부(23)에 인식시키는 방법도 있다.
이 경우는 측정자가 모니터부(21)에 표시되어 있는 화상에서 오른쪽의 동공위치(p11) 및 왼쪽 동공 위치(p12)를 판단하고, 이 위치를 입력 디바이스(22)의 마우스 등에 의해 직접 포인트 아웃 함으로써 중앙제어부(23)는 포인트 아웃된 위치를 연산해서 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정한다.
(근거리용에서의 동공 위치의 측정)
양용 렌즈의 근거리용에서의 동공 위치 측정에 있어서는, 피검자(2)는 안경 프레임(1)을 착용해서 도 1에서 b로 나타내는 하향 자세를 취하고 있다. 이 자세 b의 상태로, 피검자(2)의 시선 방향의 근거리용 측정 위치(4)에서 스트로보 광 조사장치(13)에 따라 스트로보 광을 조사한다. 이 경우의 근거리용 측정 위치(4)는 데스크워크·독서·수작업 등을 할 때, 피검자(2)에서 시력을 교정하고 싶은 대상물까지의 거리(L2)를 둔 위치이며, 통상 30cm 내지 50cm 전후의 범위의 거리가 된다.
이 근거리용 측정 위치(4)에 카메라(11)를 배치해서 컴퓨터(20)의 중앙 제어부(23)는 촬상 프로그램(25)를 실행하여 카메라(11)를 제어하고, 안경 프레임(1)을 착용한 피검자(2)의 양 눈에 줌 해서, 안경 프레임(1)의 중심점O(도 5)에 초점 거리를 맞춘 뒤, 스트로보 광 조사장치(13)에서 스트로보 광을 조사시켜서 스트로보 광의 반사광을 촬영한다.
그리고, 중앙 제어부(23)는, 상기한 원거리용에서의 동공위치의 측정과 마찬가지로 동공 위치 프로그램(26)을 실행해서 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로 안경 프레임(1)의 중심점 O에서의 피검자(2)의 오른쪽 동공 위치 및 왼쪽 동공 위치를 측정한다. 도 5는 이때 중앙 제어부(23)가 카메라(11)의 화상 메모리(16)에 보존한 화상 데이터를 읽어내서 모니터부(21)에 표시하는 화상을 나타내고 있으며, 렌즈면 상에서의 피검자(2)의 동공 위치는 상대적으로 낮은 위치가 된다.
중앙 제어부(23)는 안경 프레임(1)의 중심점 O에서 좌우 측의 미리 설정된 화상 데이터의 영역 내에 있어서 각 화소를 주사하고, 휘도가 미리 설정된 역치를 초과하는 영역을 검출한다. 그리고, 이 역치를 넘는 영역이 소정 범위의 면적을 가지며, 또한 그 주변 영역보다 소정 배수 이상의 휘도를 가지는 곳의 중심점(p13,p14)을 구하는 연산 처리를 행함으로써, 피검자(2)의 근거리용에서의 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정한다.
이 경우에도 다른 방법으로서 측정자가 모니터부(21)의 표시되어 있는 화상에서 오른쪽의 동공 위치(p13) 및 왼쪽의 동공 위치(p14)를 입력 디바이스(22)의 마우스 등에 의해 직접 포인트 아웃 함으로써 중앙 제어부(23)는 포인트 아웃된 위치를 연산해서 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정할 수도 있다.
(양용 렌즈의 제작 방법)
상기의 동공 위치 측정 방법은, 피검자(2)를 촬영한 화상 데이터에 의해 사용 목적에 따라 원근(遠近)렌즈나 중근(中近)렌즈 또는 근근(近近)렌즈를 제작할 때에 렌즈 면 상에서의 양용의 각각의 동공 위치를 정확하고 쉽게 측정할 수 있다. 이와 같은 동공 위치 측정 방법을 이용한 본 발명에 관한 양용 렌즈의 제작 방법의 실시 형태를 도 6의 플로 차트에 따라 설명한다. 이하, 스텝 S1 내지 스텝 S9의 처리는 컴퓨터(20)의 제어에 의해 이루어진다. 덧붙여, 양용 렌즈의 제작에 앞서 피검자(2)는 기호에 맞는 안경 프레임(1)을 선택하고, 이 안경 프레임(1)을 착용한 상태에서 동공 위치의 측정이 이루어진다.
스텝 S1에서는, 양용 렌즈를 장착하는 안경 프레임(1)을 착용한 피검자(2)의 수평방향의 시선 끝에 있는 원거리용 측정 위치에 배치한 스트로보 광 조사장치(13)로부터 스트로보 광을 조사한다.
스텝 S2에서는, 피검자(2)의 동공에서의 스트로보 광의 반사광을 원거리용 측정 위치에 배치한 카메라(11)에 의해 촬영한다.
스텝 S3에서는, 안경 프레임(1)을 착용한 피검자(2)가 하향 자세에서의 근거리용 측정 위치에서 스트로보 광을 조사한다.
스텝 S4에서는, 피검자(2)의 동공에서의 스트로보 광의 반사광을 근거리용 측정 위치에서 카메라(11)에 의해 촬영한다.
스텝 S5에서는, 원거리용 측정 위치에서의 촬영에 따른 화상 데이터를 토대로 안경 프레임(1)의 중심점 O에서의 피검자(2)의 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정하여, 원거리용에서의 동공 위치를 측정한다.
스텝 S6에서는, 근거리용 측정 위치에서의 촬영에 따른 화상 데이터를 토대로 안경 프레임(1)의 중심점 O에서의 피검자(2)의 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정하여, 근거리용에서의 동공 위치를 측정한다.
스텝 S7에서는, 미리 측정되어 있는 피검자(2)의 좌우 양 눈에서의 원방 도수 및 근방 도수 각각의 분포 범위를 설정한다. 이 스텝 S7에서의 처리는 중앙 제어부(23)가 도수 분포 범위 설정 프로그램(27)을 실행함으로써 이루어져, 중앙 제어부(23)는 도 7과 같이 모니터부(21)에 안경 프레임(1)의 렌즈 영역에 대해서 오른쪽 눈 렌즈에서의 동공 위치(X1,Y1)를 중심으로 하는 원방 도수의 분포 범위(A1) 및 동공 위치(X3,Y3)를 중심으로 하는 근방 도수의 분포 범위(B1)와, 왼쪽 눈 렌즈에서의 동공 위치(X2,Y2)를 중심으로 하는 원방 도수의 분포 범위(A2) 및 동공 위치(X4,Y4)를 중심으로 하는 근방 도수의 분포 범위(B2)를 표시한다. 이때, 중앙 제어부(23)는, 입력 디바이스(22)에 입력되는 양용 렌즈의 사용 목적 등의 조건 데이터의 조건에 따라 원방 도수 분포 범위(A1,A2) 및 근방 도수 분포 범위(B1,B2)의 영역을 연산해서 표시한다. 예를 들면, 원근(遠近) 양용 렌즈의 원방 도수 분포 범위는, 중근(中近) 양용 렌즈의 원방 도수 분포 범위보다 넓게 설정된다.
또한, 원방 도수 분포 범위(A1)와 근방 도수 분포 범위(B1) 사이에 중간 도수 분포 범위(C1)를 마련하고, 원방 도수 분포 범위(A2)와 근방 도수 분포 범위(B2) 사이에 중간 도수 분포 범위(C2)를 마련함으로써 양용의 누진 렌즈가 된다. 이 경우, 중근 양용 렌즈의 중간 도수 분포 범위는 원근 양용 렌즈의 중간 도수 분포 범위보다 넓게 설정된다.
스텝 S8에서는, 원방 도수와 근방 도수와 중간 도수의 각 분포 범위가 프레임(1)의 렌즈 영역에 포함되는지 여부를 판단한다. 그리고, 원방 도수 분포 범위 (A1)와 근방 도수 분포 범위(B1)와 중간 도수 분포 범위(C1)가 안경 프레임(1)의 오른쪽 눈 렌즈 영역에 들어가지 않는 경우나, 원방 도수 분포 범위(A2)와 근방 도수 분포 범위(B2)와 중간 도수 분포 범위(C2)가 안경 프레임(1)의 왼쪽 눈의 렌즈 영역에 들어가지 않는 경우에는, 해당 안경 프레임(1)에 조합시키기 위한 양용 렌즈의 제작 작업은 중지되고, 렌즈 영역의 면적이 큰 새로운 안경 프레임(1)을 피검자(2)로부터 선택받은 뒤에 다시 양용 렌즈 제작의 흐름이 시작된다. 이것에 의해 측정한 상기 원방 도수 분포 범위와 상기 근방 도수 분포 범위와 상기 중간 도수 분포 범위가 유효하게 들어가는 렌즈 영역을 구비한 최적의 크기의 안경 프레임(1)이 선택된다.
이어서, 원근 양용 렌즈 제작자는, 모니터부(21)의 화면에 표시되어 있는 원방 도수 분포 범위(A1,A2)·근방 도수 분포 범위(B1,B2)·중간 도수 분포 범위(C1, C2)를 확인해서 피검자(2)에게 적합한 것인지 아닌지를 판단해서, 입력 디바이스(22)에서 컴퓨터(20)로 지시를 주게 되는데, 중앙제어부(23)는 스텝 S9에서 이 지시를 대기한다. 이 판단은, 예컨대, 안경프레임(1)의 사양이나 피검자(2)에 따른안경 프레임(1)의 딱 맞는 느낌 등의 의견에 따라 이루어진다. 그리고, 부적합하다고 판단하면 제작자는 보정 데이터를 입력 디바이스(22)에 입력하기 위해, 중앙제어부(23)는 스텝 S7의 처리로 되돌아온다. 그리고, 중앙제어부(23)는 입력 디바이스(22)에 입력된 보정 데이터를 토대로 원방 도수 분포 범위(A1,A2)·근방 도수 분포 범위(B1,B2)·중간 도수 분포 범위(C1,C2)의 영역을 보정하는 연산을 행하여 표시한다.
제작자가 모니터부(21)의 화면에 표시되어 있는 원방 도수 분포 범위(A1,A2)·근방 도수 분포 범위(B1,B2)·중간 도수 분포 범위(C1,C2)의 적합을 판단해서 입력 디바이스(22)로부터 적합의 지시를 하면, 중앙제어부(23)는 스텝 S10의 처리가 되어 모니터부(21)에 표시되어 있는 원방 도수 분포 범위(A1,A2)·근방 도수 분포 범위(B1,B2)·근방 도수 분포 범위(C1,C2)의 영역의 배치 데이터를 메모리(28)에 저장하여, 컴퓨터(21)에 의한 양용 렌즈로의 원방 도수 분포 범위 및 근방 도수 분포 범위의 배치 설계가 종료한다.
배치 설계가 끝나면, 원근 양용 렌즈 제작자는 메모리(28)에 저장되어 있는 원방 도수 분포 범위, 근방 도수 분포 범위 및 중간 도수 분포 범위의 각 배치 데이터를 읽어내어 사용 목적에 맞추어 원근 렌즈, 중근 렌즈 또는 근근 렌즈를 처방한다. 이때, 제작자는 사전에 피검자(2)의 원거리용 도수, 근거리용 도수 및 난시 교정의 각 데이터를 측정에 의해 추출하고, 원방 도수 분포 범위, 근방 도수 분포 범위 및 중간 도수 분포 범위 내에, 원거리용 도수, 근거리용 도수, 중간 도수 및 난시 교정의 각 데이터를 적용시켜서 양용 렌즈를 처방한다. 그리고, 처방한 양용 렌즈를 안경 프레임(1)에 조합함으로써 피검자(2) 전용의 안경이 제작된다.
이렇게 해서 제작된 안경을 착용한 피검자(2)는 보려고 하는 대상물에 따라 시선을 움직여서 양용 렌즈의 원거리용 영역과 근거리용 영역으로 나누어 사용시, 이때의 사용 영역과 동공이 확실하게 맞아서 시선과 양용 렌즈가 커버하는 도수 범위가 정확하게 일치하기 때문에 피검자(2)에게 있어서 시력이 확실하게 교정된다.
<산업상의 이용 가능성>
본 발명은 동공 위치 측정 방법 및 이 동공 위치 측정 방법을 이용한 양용 렌즈의 제작 방법이며, 양용 렌즈에서 있어서 목적에 따른 사용 영역과 피검자의 동공을 확실히 맞출 수 있어서 산업상의 이용 가능성을 가진다.
1; 안경 프레임
2; 피검자
3; 원거리용 측정 위치
4; 근거리용 측정 위치
11; 카메라
13; 스트로보 광 조사장치
16; 화상 메모리
20; 컴퓨터
21; 모니터부
22; 입력 디바이스
A1,A2 원방 도수 분포 범위
B1,B2; 근방 도수 분포 범위
C1,C2; 중간 도수 분포 범위

Claims (9)

  1. 양용(兩用) 렌즈를 제작하기 위한 동공 위치 측정 방법으로서,
    (a)원거리용 측정 위치에서 안경 프레임을 착용한 피검자에 대해서 스트로보 광을 조사하는 스텝과,
    (b)상기 피검자의 동공에서의 상기 스트로보 광의 반사광을 상기 원거리용 측정 위치에서 촬영하는 스텝과,
    (c)근거리용 측정 위치에서 상기 안경 프레임을 착용한 상기 피검자에 대해서 상기 스트로보 광을 조사하는 스텝과,
    (d)상기 피검자의 동공에서의 상기 스트로보 광의 반사광을 상기 근거리용 측정 위치에서 촬영하는 스텝과,
    (e)상기 원거리용 측정 위치에서의 상기 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로, 상기 안경 프레임의 중심점에서의 상기 피검자의 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정하는 스텝과,
    (f)상기 근거리용 측정 위치에서의 상기 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로, 상기 안경 프레임의 중심점에서의 상기 피검자의 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 동공 위치 측정 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원거리용 측정 위치와 상기 근거리용 측정 위치에서의 상기 촬영에는, 스트로보 광 조사장치와, 화상 데이터를 전자적으로 저장하는 화상 메모리를 구비한 디지털 카메라를 이용하는 것을 특징으로 하는 동공 위치 측정 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스텝 (e)에서의 상기 피검자의 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정하는 스텝은, 상기 화상 데이터에 있어서 상기 안경 프레임의 중심점에서 좌우 측의 미리 설정된 영역 내에서 휘도가 미리 설정된 역치를 초과하는 소정 범위의 면적을 가지며, 또 그 주변 영역보다 소정 배수 이상의 휘도를 가지는 곳의 중심점을 구함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 동공 위치 측정 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 스텝 (e)에서의 상기 피검자의 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정하는 스텝은, 상기 화상 데이터를 모니터부에 표시하고, 입력 디바이스로의 입력에 의해 지정된 상기 모니터부의 화면상의 위치를 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)로서 인식하는 것을 특징으로 하는 동공 위치 측정 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 스텝 (f)에서의 상기 피검자의 상기 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정하는 스텝은, 상기 화상 데이터에 있어서 상기 안경 프레임의 중심점에서 좌우 측의 미리 설정된 영역 내에서 휘도가 미리 설정된 역치를 넘는 소정 범위의 면적을 가지며, 또 그 주변 영역보다 소정 배수 이상의 휘도를 가지는 곳의 중심점을 구함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 동공 위치 측정 방법
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스텝 (f)에서의 상기 피검자의 상기 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정하는 스텝은, 상기 화상 데이터를 모니터부에 표시하고, 입력 디바이스로의 입력에 의해 지정된 상기 모니터부의 화면상의 위치를 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)로서 인식하는 것을 특징으로 하는 동공 위치 측정 방법.
  7. (a)원거리용 측정 위치에서 안경 프레임을 착용한 피검자에 대해서 스트로보 광을 조사하는 스텝과,
    (b)상기 피검자의 동공에서의 상기 스트로보 광의 반사광을 상기 원거리용 측정위치에서 촬영하는 스텝과,
    (c)근거리용 측정 위치에서 상기 안경 프레임을 착용한 상기 피검자에 대해서 상기 스트로보 광을 조사하는 스텝과,
    (d)상기 피검자의 동공에서의 상기 스트로보 광의 반사광을 상기 근거리용 측정 위치에서 촬영하는 스텝과,
    (e)상기 원거리용 측정 위치에서의 상기 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로, 상기 안경 프레임의 중심점에서의 상기 피검자의 오른쪽 동공 위치(X1,Y1) 및 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 전자적으로 특정하는 스텝과,
    (f)상기 근거리용 측정 위치에서의 상기 촬영에 의한 화상 데이터를 토대로, 상기 안경 프레임의 중심점에서의 상기 피검자의 오른쪽 동공 위치(X3,Y3) 및 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 전자적으로 특정하는 스텝과,
    (g)오른쪽 눈의 상기 양용 렌즈에 관해서, 상기 오른쪽 동공 위치(X1,Y1)를 중심으로 하는 원방(遠方) 도수의 분포 범위와, 상기 오른쪽 동공 위치(X3,Y3)를 중심으로 하는 근방(近方) 도수의 분포 범위를 설정하는 스텝과,
    (h)왼쪽 눈의 상기 양용 렌즈에 관해서, 상기 왼쪽 동공 위치(X2,Y2)를 중심으로 하는 상기 원방 도수의 분포 범위와 상기 왼쪽 동공 위치(X4,Y4)를 중심으로 하는 상기 근방 도수의 분포 범위를 설정하는 스텝을 구비하여서,
    상하 좌우의 상기 원방 도수 분포 범위 및 상기 근방 도수 분포 범위를 토대로 상기 양용 렌즈를 제작하는 것을 특징으로 하는 양용 렌즈의 제작 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    좌우의 양 눈에 있어서, 상기 원방 도수 분포 범위와 상기 근방 도수 분포 범위 사이에 중간 도수 분포 범위를 설정하는 것을 특징으로 하는 양용 렌즈의 제작 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 안경 프레임은 상기 원방 도수 분포 범위와 상기 근방 도수 분포 범위와 상기 중간 도수 분포 범위가 포함되는 렌즈 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 양용 렌즈의 제작 방법.
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