KR20190049186A - 시기능 강화 훈련 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시기능 강화 훈련 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고글형태로 착용 가능한 디바이스 형태로 구성되어, 개인별 시각 장애를 파악하여 맞춤식 시교정을 실시할 수 있는 디바이스에 관한 것이다.
본 발명에 따른 시기능 강화 훈련 디바이스는, 일단이 개방되어, 양안을 덮는 형태로 거치될 수 있고, 내부에 수용공간이 마련되는 바디부, 상기 바디부의 내측에 양안을 향해 수직한 평면 형태로 마련되어, 영상을 송출할 수 있는 디스플레이부, 상기 바디부 내부 양측에 마련되어, 양안의 동공을 촬영하는 동공촬영부, 상기 바디부의 외부 양측에 마련되어, 외부의 영상을 촬영하는 외부촬영부, 상기 동공촬영부를 통해 인식되는 영상을 기반으로 동공 및 홍채의 반응을 인식하여 교정방식을 결정하는 동공인식제어부, 상기 동공인식제어부에 의해 결정된 사항을 반영하여 영상을 제어 후, 제어된 상기 영상을 상기 디스플레이부에 전송하는 영상송출제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 시기능 강화 훈련 디바이스는, 장소에 구애 받지 않고, 시교정을 실시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 시기능 강화 훈련 디바이스는, 개인 맞춤형 시교정을 실시할 수 있는 효과가 있다.

Description

시기능 강화 훈련 디바이스{Visual enhancement training device}

본 발명은 시기능 강화 훈련 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고글형태로 착용 가능한 디바이스 형태로 구성되어, 개인별 시각 장애를 파악하여 맞춤식 시교정을 실시할 수 있는 디바이스에 관한 것이다.

일반적으로 시교정 장치는 고정된 구조물 형태로 구성되어 시교정을 위해서는 장치가 위치한 곳에 사용자가 직접 방문하여 시교정 치료를 받아야 했다.

또한, 시교정 시스템의 경우 일반적인 형태의 교정 프로그램으로 한정되어 있어, 미세한 차이를 보이는 시교정이 필요한 환자들의 문제점을 디테일하게 파악하여 시교정을 실시할 수 없는 문제점이 있었다.

일반적으로 장기간의 독서, TV 시청, 컴퓨터나 스마트폰의 사용 등의 환경적인 요인 또는 노화에 의한 안구 외부에 있는 근섬유의 근력이 감소 등에 의해 시력의 악화되는 경우가 많다. 그러나 약화된 근력 등은 규칙적인 안구운동을 함으로써 예방은 물론 회복에도 효과가 있다고 알려져 있으며, 이러한 점을 이용하여 안구운동에 도움을 주는 안구운동 장치 등이 다수 개발되었다.

그 중의 하나가 등록특허 10-0745971호에 개시되어 있는 것과 같은 핀홀안경이다. 핀홀 안경은 엷은 불투명 평판에 다수의 미세한 구멍(핀홀)이 뚫린 안경렌즈의 안경을 착용하면 대상을 보는 동안 착용자의 안구근육이 "저절로" 정상화(기능)운동을 하게 되는 "핀홀효과"를 이용한 안경으로서, 각종 시력장애, 근시, 난시, 원시, 노안등의 교정용으로 사용되어 왔으나, 모든 사람에게 효과를 나타내는 것은 아니며, 또한 시력 교정 효과가 만족스럽지는 않다.

또한, 안구운동을 유도하기 위해 원형의 안경렌즈 외주로 LED가 환설되어 광원을 일정한 형태로 순차 점등시킴으로써 안구운동방향을 광원으로 유도케하여 안근의 운동을 가능하게 하는 시력교정용 안구운동장치(대한민국등록실용신안 제20-0159302호)가 안출된 바 있다. 그러나 이 시력교정용 안구운동장치는 안구를 상하좌우 회전하게 유도하여 안구가 평면을 바라보는데 필요한 운동을 유도할 수 있을 뿐, 수정체의 두께 조절과 같은 안구가 입체를 바라보는데 필요한 운동은 할 수 없다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 등록특허 제10-0945539호에서는 입체모니터를 이용하여 사용자로 하여금 삼차원 입체영상을 바라보게 함으로써, 안구를 상하좌우로 회전운동하게 할 뿐만 아니라, 수정체의 두께 변화운동까지 동시에 할 수 있는 안구운동 장치를 제안하고 있다.

그러나, 이 장치는 입체 영상 데이터를 출력하는 본체와, 좌안 영상 데이터를 입력받아 좌안 영상을 보여주는 제1 디스플레이패널, 제1 디스플레이패널과 90도로 설치되고 우안 영상 데이터를 입력받아 우안 영상을 보여주는 제2 디스플레이패널, 디스플레이패널들의 사이에 구비되고 상기 영상들 중 어느 하나의 영상은 투과시키고 다른 하나의 영상은 반사시켜 상기 영상들을 동시에 결상하는 하프미러를 구비하는 입체영상모니터와, 서로 다른 편광을 통과시키는 두 개의 렌즈를 갖는 편광안경으로 구성되어, 장치의 구성이 복잡하다. 또한, 안구의 두께조절 운동을 위한 충분한 거리를 확보하기 위하여 편광안경를 쓴 사용자와 입체영상모니터 사이에 충분한 거리를 두어야 하므로 공간을 많이 차지할 뿐만 아니라 휴대가 거의 불가능하다는 문제가 있다. 또한, 모니터에 나타나는 객체를 따라 눈동자를 상하좌우로 움직이기 때문에 운동범위에 제한이 많아서 충분한 운동효과를 기대하기는 어렵다.

대한민국 등록특허 제10-1284579호 (2013.07.04)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 장소에 구애받지 않고 시교정을 실시할 수 있는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 개인별 시력장애 정도에 맞춰 시교정을 실시할 수 있는 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 시기능 강화 훈련 디바이스는, 일단이 개방되어, 양안을 덮는 형태로 거치될 수 있고, 내부에 수용공간이 마련되는 바디부, 상기 바디부의 내측에 양안을 향해 수직한 평면 형태로 마련되어, 영상을 송출할 수 있는 디스플레이부, 상기 바디부 내부 양측에 마련되어, 양안의 동공을 촬영하는 동공촬영부, 상기 바디부의 외부 양측에 마련되어, 외부의 영상을 촬영하는 외부촬영부, 상기 동공촬영부를 통해 인식되는 영상을 기반으로 동공 및 홍채의 반응을 인식하여 교정방식을 결정하는 동공인식제어부, 상기 동공인식제어부에 의해 결정된 사항을 반영하여 영상을 제어 후, 제어된 상기 영상을 상기 디스플레이부에 전송하는 영상송출제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 시기능 강화 훈련 디바이스는, 장소에 구애 받지 않고, 시교정을 실시할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 시기능 강화 훈련 디바이스는, 개인 맞춤형 시교정을 실시할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시교정 강화 훈련 디바이스를 가상으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 시교정 강화 훈련 디바이스의 단면형상을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 시교정 강화 훈련 디바이스의 구성을 모식도로 나타낸 것이다.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

본 발명에 따른 시기능 강화 훈련 디바이스는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일단이 개방되어, 양안(Binocular)을 덮는 형태로 거치될 수 있고, 내부에 수용공간이 마련되는 바디부(10), 상기 바디부(10)의 내측에 양안을 향해 수직한 평면 형태로 마련되어, 영상을 송출할 수 있는 디스플레이부(20), 상기 바디부(10) 내부 양측에 마련되어, 양안의 동공을 촬영하는 동공촬영부(30), 상기 바디부(10)의 외부 양측에 마련되어, 외부의 영상을 촬영하는 외부촬영부(40), 상기 동공촬영부(30)를 통해 인식되는 영상을 기반으로 동공 및 홍채의 반응을 인식하여 교정방식을 결정하는 동공인식제어부(50), 상기 동공인식제어부(50)에 의해 결정된 사항을 반영하여 영상을 제어 후, 제어된 상기 영상을 상기 디스플레이부(20)에 전송하는 영상송출제어부(60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 상기 바디부(10)는, 일단이 개방되어, 양안을 덮는 형태로 거치될 수 있고, 내부에 수용공간이 마련된다.

상기 바디부(10)는, 개방된 일단이 사용자의 양안에 위치될 수 있는 형태라면 어떠한 형태로도 구성될 수 있다.

또한, 상기 바디부(10)는, 심미감을 창출할 수 있는 디자인으로 구성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 디스플레이부(20)는, 상기 바디부(10)의 내측에 양안을 향해 수직한 평면 형태로 마련되어, 영상을 송출할 수 있게 마련된다.

상기 디스플레이부(20)는, 하기의 영상송출제어부(60)를 통해 전송되는 영상을 볼 수 있는 부분으로, 상기 영상을 용이하게 볼 수 있는 형태라면 어떠한 형태로도 구성될 수 있다.

보다 바람직하게는, 평면 또는 곡면 형태의 판상으로 마련되어, 하기의 영상송출제어부(60)를 통해 전송되는 영상이 유려하게 나타날 수 있게 마련된다.

또한, 상기 디스플레이부(20)는, 선택적으로 양안과의 거리를 제어할 수 있게 거리제어부(21)가 더 마련되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 디스플레이부(20)에 맺히는 영상을 바라보는 양안의 초점을 용이하게 맞추기 위한 것으로, 약시 또는 노안의 경우 양안의 초점을 맞추기가 어려우므로 이를 용이하게 하기 위해 상기 거리제어부(21) 구성이 더 마련된다.

구체적으로, 상기 거리제어부(21)는, 레일부(211) 및 레일고정부(212)가 더 마련된다.

상기 레일부(211)는, 상기 바디부(10)의 내측벽에 형성되어, 상기 바디부(10)와 상기 디스플레이부(20)의 사이에 레일형태로 마련되고, 상기 디스플레이부(20)는, 상기 레일부(211)를 따라 전방 및 후방으로 이동 가능하다.

상기 레일고정부(212)는, 상기 디스플레이부(20)가 상기 레일부(211)를 따라 이동 후, 고정시키고자 하는 지점에 위치 시, 상기 레일부(211)에 의한 상기 디스플레이부(20)의 이동이 제한되도록 고정하는 구성이다.

상기 디스플레이부(20)가 상기 레일부(211)를 따라 이동하는 것을 제한 할 수 있는 형태라면 어떠한 형태로도 구성될 수 있다.

상기 레일부(211) 및 레일고정부(212)는, 동력에 의해 모터로 구동되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 동공촬영부(30)는, 상기 바디부(10) 내부 양측에 마련되어, 양안의 동공을 촬영할 수 있게 마련된다.

상기 동공촬영부(30)는, 상기 양안의 동공 및 홍채를 촬영할 수 있는 카메라로 구성된다.

상기 동공촬영부(30)는, 상기 양안의 동공 및 홍채를 촬영하여 영상을 전송할 수 있는 형태라면 어떠한 형태로도 구성될 수 있다.

바람직하게는 상기 양안의 동공을 촬영하기 위한 동공카메라(31)와 상기 양안의 홍채를 촬영하기 위한 홍채카메라(32)가 개별적으로 형성되어 촬영할 수 있다.

이를 통해, 영상을 보는 상기 양안의 동공 및 홍채의 움직임을 개별적으로 관찰하여 촬영할 수 있다.

상기 동공촬영부(30)를 통해 촬영된 영상은 하기의 동공인식제어부(50)로 전송된다.

다음으로, 상기 외부촬영부(40)는, 상기 바디부(10)의 외부 양측에 마련되어, 외부의 영상을 촬영할 수 있게 마련된다.

상기 외부촬영부(40)는, 사용자가 바라보는 영상을 촬영하여 실시간영상으로 상기 디스플레이부(20)에 송출하기 위한 구성이다.

상기 외부촬영부(40)는, 외부영상을 용이하게 촬영할 수 있는 카메라로 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 외부촬영부(40)는, 적외선조사부(41)가 더 마련되어 촬영되는 영상의 거리정도나 깊이(depth)를 동시에 파악할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 적외선조사부(41)는, 적외선을 송신 및 수신하여 거리를 파악할 수 있다.

상기 적외선조사부(41)는, 전방으로 조사 및 반사되는 빛을 수신하여 거리를 파악하기 위한 구성으로 거리감을 파악할 수 있는 센싱장치라면 어떠한 형태로도 구성될 수 있다.

이는, 상기 외부촬영부(40)를 통해 촬영되는 영상의 거리정도나 깊이(depth)를 파악하여 거리감을 포함한 영상을 하기의 영상송출제어부(60)로 전송하기 위함이다.

이를 통해, 전송되는 영상은 하기의 영상송출제어부(60)를 통해 깊이(depth)가 파악되어 사용자의 양안의 초점을 조절할 수 있는 영상 형태로 변형될 수 있다.

다음으로, 상기 동공인식제어부(50)는, 상기 동공촬영부(30)를 통해 인식되는 영상을 기반으로 동공 및 홍채의 반응을 인식하여 교정방식을 결정한다.

상기 동공인식제어부(50)는, 상기 동공촬영부(30)를 통해 상기 동공 및 홍채의 반응을 촬영한 정보를 전송받아 이를 바탕으로 상기 동공 및 홍채의 교정범위를 설정한다.

구체적으로, 상기 동공인식제어부(50)는, 상기 양안의 동공 움직임, 홍채 움직임을 파악하여 약시 또는 노안이 발생한 안구를 발견하고, 상기 약시 또는 노안의 증상정도를 파악 후, 이를 바탕으로 교정하기 위해 필요한 영상정보를 생성한다.

상기 동공인식제어부(50)는, 기설정된 데이터베이스의 정보를 무선네트워크를 통해 수신받아 상기 동공 및 홍채의 움직임 정도와 비교하여 약시 증상 및 노안 증상을 파악할 수 있다.

또한, 상기 데이터베이스의 정보에 의해, 교정이 필요한 방식을 설정할 수 있다.

일예로, 상기 동공 및 홍채의 반응에 의해 좌측눈에 약시가 발견될 경우에는, 우측눈을 시야를 차단할 수 있도록 정보를 생성하고, 약시의 정도를 파악하여 보정훈련이 실시될 수 있는 정도의 영상정보를 생성하여 하기의 영상송출제어부(60)로 송신하다.

이를 통해 하기의 영상송출제어부(60)는, 적합한 영상정보를 생성하여 상기 디스플레이부(20)를 통해 생성된 영상을 출력한다.

다음으로, 상기 영상송출제어부(60)는, 상기 동공인식제어부(50)에 의해 결정된 사항을 반영하여 영상을 제어 후, 제어된 상기 영상을 상기 디스플레이부(20)에 전송한다.

상기 영상송출제어부(60)는, 상기 동공인식제어부(50)로부터 전달받은 정보를 바탕으로 송출되는 영상의 깊이감, 거리감, 색감을 조절한다.

또한, 상기 동공인식제어부(50)로부터 전달받은 정보를 바탕으로 필요 시, 상기 양안 중 일측의 시야를 차단할 수 있는 영상정보를 생성하여 송출할 수 있다.

상기 영상송출제어부(60)는, 상기 외부촬영부(40)로부터 생성된 영상정보나 데이터베이스에 기설정된 정보를 바탕으로 영상을 저장하는 가상영상송출부(61)를 통해 생성된 영상정보를 받아 상기 동공인식제어부(50)로부터 수신된 명령에 의해 영상을 제어하여 상기 디스플레이부(20)로 출력한다.

상기 가상영상송출부(61)는, 상기한 바와 같이, 상기 외부촬영부(40)나 상기 데이터베이스부에 기설정된 영상정보를 바탕으로 제작된 시교정에 용이한 영상을 미리 저장할 수 있는 구성이다.

상기 동공인식제어부(50) 및 영상송출제어부(60)는, 기존의 무선통신 방식으로 연결되어 정보의 수신 및 발신이 가능하여 무선네트워크 또는 근거리통신을 통해 어디서나 정보를 영상정보를 생성하여 수신 및 발신이 가능한 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 바디부(10)의 일측에는 사용자의 머리에 거치가 용이한 형태로 마련되는 헤드거치부(70)가 마련되는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 발명의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 시기능 강화 훈련 디바이스는, 시기능 강화 훈련이 필요한 사용자가 착용 후, 작동시키면, 상기 동공촬영부(30)를 통해 사용자의 동공 및 홍채의 반응을 촬영한다.

이때, 상기 동공 및 홍채의 반응은, 상기 가상영상송출부(61)를 통해 기생성되어 있는 시력상태를 테스트하기 위한 영상을 보며 발생되는 움직임을 촬영한다. 이때, 상기 시력상태를 테스트하기 위한 영상은, 상기 가상영상송출부(61)에 기생성되어 있는 영상이 상기 영상송출제어부(60)에 의해 제어되어 상기 디스플레이부(20)에 출력된다.

촬영된 상기 동공 및 홍채의 정보를 바탕으로, 상기 동공인식제어부(50)는, 기설정된 데이터베이스의 정보를 기준으로, 사용자의 양안의 교정 필요 여부를 파악하고, 교정이 필요 시, 교정정도를 파악하여 상기 영상송출제어부(60)에 필요한 영상정보를 송신한다.

상기 영상송출제어부(60)는, 상기 외부촬영부(40) 또는 상기 가상영상송출부(61)를 통해 교정에 필요한 영상정보를 획득하고, 상기 동공인식제어부(50)를 통해 수신된 교정정보를 바탕으로 상기 영상정보를 제어 후, 상기 디스플레이부(20)에 출력한다.

이를 통해, 사용자는 맞춤형 시교정을 실시할 수 있다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 바디부
20 : 디스플레이부
21 : 거리제어부
211 : 레일부
212 : 레일고정부
30 : 동공촬영부
31 : 동공카메라
32 : 홍채카메라
40 : 외부촬영부
41 : 적외선조사부
50 : 동공인식제어부
60 : 영상송출제어부
61 : 가상영상송출부
70 : 헤드거치부

Claims (6)

1. 일단이 개방되어, 양안을 덮는 형태로 거치될 수 있고, 내부에 수용공간이 마련되는 바디부;
   상기 바디부의 내측에 양안을 향해 수직한 평면 형태로 마련되어, 영상을 송출할 수 있는 디스플레이부;
   상기 바디부 내부 양측에 마련되어, 양안의 동공을 촬영하는 동공촬영부;
   상기 바디부의 외부 양측에 마련되어, 외부의 영상을 촬영하는 외부촬영부;
   상기 동공촬영부를 통해 인식되는 영상을 기반으로 동공 및 홍채의 반응을 인식하여 교정방식을 결정하는 동공인식제어부;
   상기 동공인식제어부에 의해 결정된 사항을 반영하여 영상을 제어 후, 제어된 상기 영상을 상기 디스플레이부에 전송하는 영상송출제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시기능 강화 훈련 디바이스.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 동공인식제어부 및 영상송출제어부는,
   무선통신 방식으로 연결되어 정보의 수신 및 발신이 가능한 것을 특징으로 하는 시기능 강화 훈련 디바이스.
3. 제 1 항에 있어서,
   시강화 훈련을 위해 기설정된 영상을 상기 영상송출제어부로 전송하는 가상영상송출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시기능 강화 훈련 디바이스.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 동공인식제어부는,
   상기 양안의 동공 움직임, 홍채 움직임을 파악하여 약시 또는 노안이 발생한 안구를 발견하고, 상기 약시 또는 노안의 증상정도를 파악하는 것을 특징으로 하는 시기능 강화 훈련 디바이스.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 영상송출제어부는,
   상기 동공인식제어부로부터 전달받은 정보를 바탕으로 송출되는 영상의 깊이감, 거리감, 색감을 조절하는 것을 특징으로 하는 시기능 강화 훈련 디바이스.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 바디부의 일측에 연결되어 사용자의 머리에 거치가 용이한 형태로 마련되는 헤드거치부;가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 시기능 강화 훈련 디바이스.
   

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