KR20210081695A - Glasses for providing varifocal - Google Patents

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KR20210081695A
KR20210081695A KR1020190173910A KR20190173910A KR20210081695A KR 20210081695 A KR20210081695 A KR 20210081695A KR 1020190173910 A KR1020190173910 A KR 1020190173910A KR 20190173910 A KR20190173910 A KR 20190173910A KR 20210081695 A KR20210081695 A KR 20210081695A
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Abstract

According to a first embodiment of the present invention, glasses providing variable focus are disclosed. The glasses may include: a lens having a liquid crystal layer for providing variable focus; a frame coupled to a portion of the lens to fix the lens, and having a shape that can be worn by a user of the glasses; an eye tracking sensor unit provided on the frame and having a sensor for tracking the eyes of the user wearing the glasses; and a control unit controlling the focus of the liquid crystal layer based on the eyes of the user determined by the eye tracking sensor unit.

Description

가변 초점 안경{GLASSES FOR PROVIDING VARIFOCAL}Varifocal Glasses {GLASSES FOR PROVIDING VARIFOCAL}

본 개시는 가변 초점 안경에 관한 것으로서, 구체적으로 사용자의 시선을 추적할 수 있는 가변 초점 안경에 관한 것이다.The present disclosure relates to variable focus glasses, and more particularly, to variable focus glasses capable of tracking a user's gaze.

안경을 사용하는 사람들 중 근시, 난시, 원시 등의 굴절 이상의 이유로 안경을 사용하지만, 특히, 난시를 동반하는 근시와 같이 복합적인 굴절 이상 때문에 안경을 사용하는 사람들도 많이 있다. Although people who use glasses use glasses for reasons of refractive errors such as myopia, astigmatism, and farsightedness, there are also many people who use glasses because of complex refractive errors, such as myopia accompanied by astigmatism.

또한, 노안의 경우는 수정체가 유연성을 상실하여 안구의 수정체를 움직이는 근육에 부담을 주어 눈에 피로가 발생하거나 가까운 글씨를 보기 힘든 증상이 나타날 수 있다. 노안을 가지고 있는 사용자는 다초점 안경 또는 이중초점 안경을 사용하여 노안 증상을 완화시킬 수 있다.In addition, in the case of presbyopia, the lens loses its flexibility and puts a strain on the muscles that move the lens of the eye, which may cause eye fatigue or symptoms that make it difficult to read close text. Users with presbyopia may use multifocal or bifocal glasses to relieve symptoms of presbyopia.

하지만, 대부분의 다초점 또는 이중 초점 안경의 경우, 사전 결정된 원거리에 대한 렌즈 영역 및 근거리에 대한 렌즈 영역을 포함하는 안경 렌즈를 사용한다. 이에 따라, 사용자는 원거리의 물체를 보려면 원거리에 대한 렌즈 영역에 시선을 맞춰야 하고, 근거리의 물체를 보려면 근거리에 대한 렌즈 영역에 시선을 맞춰야 하는 불편함이 있다.However, in the case of most multifocal or bifocal spectacles, a spectacle lens comprising a predetermined lens area for far and a lens area for near is used. Accordingly, there is an inconvenience in that the user has to focus his/her eyes on the lens area for a distance to see a distant object, and has to set his/her eyes on the lens area for a near field to see a near object.

따라서, 이러한 문제점을 문제점들을 해결하기 위하여 사용자의 시선을 추적할 수 있고, 굴절률 가변형 렌즈를 포함하는 안경에 대한 수요가 당업계에 있을 수 있다.Therefore, in order to solve these problems, the user's gaze can be tracked, and there may be a demand for glasses including a variable refractive index lens in the art.

미국 등록 특허 15-399657US Registered Patent 15-399657

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 사용자의 시선을 추적할 수 있는 가변 초점 안경을 제공하고자 한다.The present disclosure has been devised in response to the above-described background technology, and an object of the present disclosure is to provide variable focus glasses capable of tracking a user's gaze.

본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 바와 같은 과제를 실현하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따라 가변 초점을 제공하는 안경이 개시된다. 상기 안경은, 가변 초점을 제공하기 위한 액정층을 구비하는 렌즈; 상기 렌즈의 일부와 결합되어 상기 렌즈를 고정시키고, 상기 안경의 사용자에게 착용될 수 있는 형상을 가지는 프레임; 상기 프레임에 구비되어 상기 안경을 착용한 상기 사용자의 시선을 추적하기 위한 센서를 가지는 시선 추적 센서부; 및 상기 시선 추적 센서부에 의해 결정되는 상기 사용자의 시선에 기초하여 상기 액정층의 초점을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. According to a first embodiment of the present invention for realizing the above-described problems, there is disclosed a spectacle providing a variable focus. The glasses may include: a lens having a liquid crystal layer for providing a variable focus; a frame coupled to a portion of the lens to fix the lens, and having a shape that can be worn by a user of the glasses; an eye tracking sensor unit provided in the frame and having a sensor for tracking the eye of the user wearing the glasses; and a control unit controlling the focus of the liquid crystal layer based on the user's gaze determined by the eye tracking sensor unit.

대안적으로, 상기 액정층의 초점을 제어하기 위한 사용자 명령 정보를 수신하는 사용자 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 사용자 명령을 수신한 시점의 사용자 시선 정보와 관련시켜, 가변 초점 알고리즘을 구성할 수 있다.Alternatively, further comprising a user input unit for receiving user command information for controlling the focus of the liquid crystal layer, wherein the control unit configures a variable focus algorithm by relating the user gaze information at the time of receiving the user command. can

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs from the description below. .

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 가변 초점 안경을 제공하고자 한다. The present disclosure has been devised in response to the above-described background technology, and is intended to provide variable focus glasses.

다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다. 다른 예시들에서, 공지의 구조들 및 장치들이 하나 이상의 양상들의 기재를 용이하게 하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 블록 구성도(block diagram)이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈의 측면 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈에 전압이 인가된 측면 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈의 측면 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈에 전압이 인가된 측면 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈에 나노 구조물이 위치하는 예시를 나타낸 도면이다.
도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈에 나노 구조물이 위치하는 예시를 나타낸 도면이다.
도 7a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안경의 렌즈가 동작하여, 원시를 보정하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안경의 렌즈가 동작하여, 근시를 보정하는 것을 나타낸 도면이다.
Various aspects are now described with reference to the drawings, in which like reference numbers are used to refer to like elements collectively. In the following examples, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of one or more aspects. It will be evident, however, that such aspect(s) may be practiced without these specific details. In other instances, well-known structures and devices are shown in block diagram form in order to facilitate describing one or more aspects.
1 is a block diagram of glasses providing variable focus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of glasses providing variable focus according to a second embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of glasses providing variable focus according to the first embodiment of the present invention.
4A is a side cross-sectional view of a lens of eyeglasses providing variable focus according to a first embodiment of the present invention.
4B is a side cross-sectional view in which a voltage is applied to a lens of eyeglasses providing a variable focus according to the first embodiment of the present invention.
5A is a side cross-sectional view of a lens of eyeglasses providing variable focus according to a second embodiment of the present invention.
5B is a side cross-sectional view in which a voltage is applied to a lens of eyeglasses providing variable focus according to a second embodiment of the present invention.
6A is a diagram illustrating an example in which a nanostructure is positioned in a lens of glasses providing a variable focus according to the first embodiment of the present invention.
6B is a diagram illustrating an example in which a nanostructure is positioned in a lens of glasses providing a variable focus according to a second embodiment of the present invention.
7A is a view illustrating that the lens of eyeglasses according to the second embodiment of the present invention is operated to correct farsightedness.
7B is a view illustrating that the lens of glasses according to the second embodiment of the present invention is operated to correct myopia.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 블록 구성도(block diagram)이다. 1 is a block diagram of glasses providing variable focus according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경(100)은 렌즈(110), 사용자 입력부(120), 거리 측정부(130), 제어부(140), 제 1 배열 유지 모듈(150), 제 2 배열 유지 모듈(160), 메모리부(170), 통신부(180), 및 프레임(190)을 포함할 수 있다. The glasses 100 for providing variable focus according to the first embodiment of the present invention include a lens 110 , a user input unit 120 , a distance measurement unit 130 , a control unit 140 , and a first arrangement maintenance module 150 . , a second arrangement maintaining module 160 , a memory unit 170 , a communication unit 180 , and a frame 190 .

본 발명의 제 1 실시예에 따른 렌즈(110)는 제 1 렌즈 형상 광학부(111), 제 2 렌즈 형상 광학부(112), 액정층(113), 디스플레이 유닛(114), 제 1 투명 전극(115), 제 2 투명 전극(116) 및 나노 구조물(117)을 포함할 수 있다. The lens 110 according to the first embodiment of the present invention includes a first lens-shaped optical unit 111 , a second lens-shaped optical unit 112 , a liquid crystal layer 113 , a display unit 114 , and a first transparent electrode. 115 , a second transparent electrode 116 , and a nanostructure 117 may be included.

상기 제 1 렌즈 형상 광학부(111) 및 제 2 렌즈 형상 광학부(112)는 각각의 일측면이 액정층(113)과 접촉하게 배치될 수 있다. 렌즈(110)는1 제 1 렌즈 형상 광학부(111) 및 제 2 렌즈 형상 광학부(112)로 액정층(113)을 수용하는 구조일 수 있다. 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)는 수차를 억제하기 위하여 상호 보완적인 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제 1 렌즈 형상 광학부(111)가 오목 렌즈이면 제 2 렌즈 형상 광학부(112)가 볼록 렌즈 형상으로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)는 오목 렌즈, 볼록렌즈 및 비 구면 렌즈 중 적어도 하나로 구성될 수 있다. 또한, 전술한 렌즈의 종류는 예시일 뿐이며, 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)는 임의의 형상의 렌즈로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)의 일측면에는 제 1 및 제 2 투명 전극(115, 116)이 위치할 수 있다.One side of each of the first lens-shaped optical unit 111 and the second lens-shaped optical unit 112 may be disposed in contact with the liquid crystal layer 113 . The lens 110 may have a structure for accommodating the liquid crystal layer 113 as the first lens-shaped optical unit 111 and the second lens-shaped optical unit 112 . The first and second lens-shaped optical units 111 and 112 may have complementary structures to suppress aberration. For example, if the first lens-shaped optical unit 111 is a concave lens, the second lens-shaped optical unit 112 may have a convex lens shape. In addition, the first and second lens-shaped optical units 111 and 112 may include at least one of a concave lens, a convex lens, and an aspherical lens. In addition, the above-described types of lenses are merely examples, and the first and second lens-shaped optical units 111 and 112 may be formed of lenses having any shape. In addition, first and second transparent electrodes 115 and 116 may be positioned on one side of the first and second lens-shaped optical units 111 and 112 .

액정층(113)은 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)의 내부에 수용될 수 있다. 액정층(113) 액정층에 제 1 투명 전극(115)과 제 2 투명 전극(116)으로부터 가해지는 전압에 의하여 변화하는 액정층(113)의 배열 상태에 기초하여, 액정층을 통과하는 빛의 굴절률이 변화하도록 허용함으로써, 렌즈의 초점이 가변적이게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안경은 가변 초점을 제공할 수 있어 사용자가 외관상 영향을 받지 않고, 번거롭게 안경을 바꿔 낄 필요 없이 편리하게 사용할 수 있다. 제 1 투명 전극(115) 및 제 2 투명 전극(116)의 폐곡선들에 의하여 액정층(113)에 가해지는 전압은, 액정층(113)의 굴절률과 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)의 굴절률의 편차가 렌즈의 중심부에서 렌즈(110)의 외곽으로 갈 수록 커지도록 조절될 수 있다. 액정층(113)은 안경(100)이 동작하는 경우에 렌즈(110)의 중심부에서는 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)와 일치하거나 유사한 굴절률을 가지나, 렌즈(110)의 외곽에서는 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)의 굴절률과 큰 편차를 가지는 굴절률을 가질 수 있다. 액정층(113)은 복수의 영역으로 구성되며, 액정층(113)에 가해지는 전압은, 렌즈(110)상에서의 위치에 따라 액정층의 굴절률을 다르게 하여 수차를 억제할 수 있도록 복수의 영역에 따라 상이하게 조절될 수 있다. 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)의 렌즈(110)상에서의 위치에 따른 굴절률은 일정하나, 안경(100)이 동작하는 경우 액정층(113)의 굴절률은 렌즈(110)의 중심부와 외곽부의 굴절률이 상이할 수 있다. 이에 관하여는 후술한다. The liquid crystal layer 113 may be accommodated in the first and second lens-shaped optical units 111 and 112 . Liquid crystal layer 113 Based on the arrangement state of the liquid crystal layer 113 that is changed by the voltage applied from the first transparent electrode 115 and the second transparent electrode 116 to the liquid crystal layer, light passing through the liquid crystal layer By allowing the refractive index to change, the focus of the lens can be varied. Accordingly, the glasses according to the first embodiment of the present invention can provide a variable focus, so that the user is not affected by the appearance and can conveniently use the glasses without cumbersome replacement of the glasses. The voltage applied to the liquid crystal layer 113 by the closed curves of the first transparent electrode 115 and the second transparent electrode 116 is determined by the refractive index of the liquid crystal layer 113 and the first and second lens-shaped optical units 111 . , 112 may be adjusted so that the deviation of the refractive index increases from the center of the lens toward the outside of the lens 110 . The liquid crystal layer 113 has a refractive index identical to or similar to that of the first and second lens-shaped optical units 111 and 112 in the center of the lens 110 when the glasses 100 are operated, but the outer edge of the lens 110 . may have a refractive index having a large deviation from the refractive indices of the first and second lens-shaped optical units 111 and 112 . The liquid crystal layer 113 is composed of a plurality of regions, and the voltage applied to the liquid crystal layer 113 is applied to the plurality of regions to suppress aberration by varying the refractive index of the liquid crystal layer depending on the position on the lens 110 . It can be adjusted differently depending on the Although the refractive index of the first and second lens-shaped optical units 111 and 112 on the lens 110 is constant, when the glasses 100 operate, the refractive index of the liquid crystal layer 113 is that of the lens 110 . The refractive index of the central portion and the outer portion may be different. This will be described later.

상기 액정층(113)은 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 강유전성 액정, 및 카이랄 액정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 액정층(113)은 미세 디옵터 조절이 가능하도록 서로 다른 종류의 액정을 포함할 수 있다. The liquid crystal layer 113 may include at least one of a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, and a chiral liquid crystal. Also, the liquid crystal layer 113 may include different types of liquid crystals to enable fine diopter control.

제 1 투명 전극(115)은 액정층(113)에 렌즈(110)상에서의 위치에 따른 전압을 가할 수 있도록 하나 이상의 폐곡선으로 구성되며, 제 2 투명 전극(116)과 함께 액정층(113)에 수직 방향으로 전압을 가할 수 있도록 제 1 렌즈 형상 광학부(111)의 일측면에 위치할 수 있다. 또한, 제 2 투명 전극(116)은 액정층(113)에 렌즈(110)상에서의 위치에 따른 전압을 가할 수 있도록 하나 이상의 폐곡선으로 구성되며, 제 1 투명 전극(115)과 함께 액정층(113)에 수직 방향으로 전압을 가할 수 있도록 제 2 렌즈 형상 광학부의 일측면에 위치할 수 있다. 제 1 및 제 2 투명 전극(115, 116)은 렌즈(110) 상에서의 위치에 따른 전압을 액정층(113)에 가할 수 있도록 하나 이상의 폐곡선으로 구성될 수 있으며, 빛을 투과할 수 있고 전기 전도성이 있는 소재로 구성될 수 있다. The first transparent electrode 115 is composed of one or more closed curves so as to apply a voltage according to the position on the lens 110 to the liquid crystal layer 113, and is formed in the liquid crystal layer 113 together with the second transparent electrode 116. It may be positioned on one side of the first lens-shaped optical unit 111 so as to apply a voltage in the vertical direction. In addition, the second transparent electrode 116 is composed of one or more closed curves to apply a voltage according to the position on the lens 110 to the liquid crystal layer 113 , and the liquid crystal layer 113 together with the first transparent electrode 115 . ) may be positioned on one side of the second lens-shaped optical unit to apply a voltage in the vertical direction. The first and second transparent electrodes 115 and 116 may be configured as one or more closed curves to apply a voltage according to their position on the lens 110 to the liquid crystal layer 113 , and may transmit light and be electrically conductive. It may be composed of a material with

나노 구조물(117)은 모스 아이(moth eye)형태의 구조물로서, 제 1 렌즈 형상 광학부(111)의 일측면 또는 제 2 렌즈 형상 광학부(112)의 일측면에 위치할 수 있다. 나노 구조물(117)은 액정층(113)에 의한 굴절률의 변화를 증가시킬 수 있다. 또한 나노 구조물(117)은 빛의 반사를 경감하여, 안경(100)의 사용자가 보다 선명하게 사물을 볼 수 있도록 할 수 있다. 나노 구조물(117)은 빛의 반사를 경감하여, 액정층(113)에 의한 굴절률의 변화를 극대화시켜 액정층(113)의 두깨를 줄일 수 있다. 따라서, 렌즈(110)의 전체 두께를 너무 두껍지 않고 적절하게 구성할 수 있으므로 사용자에게 외형적으로 보다 나은 안경(100)을 제공할 수 있다. The nanostructure 117 is a moth eye-shaped structure, and may be located on one side of the first lens-shaped optical unit 111 or one side of the second lens-shaped optical unit 112 . The nanostructure 117 may increase a change in refractive index caused by the liquid crystal layer 113 . In addition, the nanostructure 117 may reduce light reflection so that the user of the glasses 100 can see an object more clearly. The nanostructure 117 may reduce the thickness of the liquid crystal layer 113 by reducing light reflection and maximizing a change in refractive index by the liquid crystal layer 113 . Therefore, since the overall thickness of the lens 110 can be appropriately configured without being too thick, it is possible to provide the user with the eyeglasses 100 with better appearance.

또한, 액정층(113)의 일부는 액정층(113)을 통과하는 빛의 적어도 일부를 차단하여 렌즈(110)의 사용자가 인식할 수 있는 정보를 표현할 수 있는 디스플레이 유닛(114)을 포함할 수 있다. 디스플레이 유닛(114)은 액정층(113)의 액정 입자의 뒤틀림에 의하여 렌즈(110)를 통과하는 빛의 적어도 일부를 차단하여, 렌즈(110)의 일부에 시각적인 정보 표현할 수 있다. In addition, a portion of the liquid crystal layer 113 may include a display unit 114 capable of displaying information recognizable by a user of the lens 110 by blocking at least a portion of light passing through the liquid crystal layer 113 . have. The display unit 114 may block at least a portion of light passing through the lens 110 by distortion of the liquid crystal particles of the liquid crystal layer 113 , thereby displaying visual information on a portion of the lens 110 .

사용자 입력부(120)는 액정층의 초점을 제어하기 위한 사용자 명령 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로, 사용자 입력부(120)는 액정에 가해지는 전압을 사용자가 조절하도록 허용할 수 있다. 사용자 입력부(120)는 푸시 버튼(push button), 터치 센서(touch sensor) 등을 포함할 수 있으며, 사용자의 입력을 감지할 수 있는 임의의 수단을 포함할 수 있다. 사용자 입력부(120)는 안경(100)의 프레임(190)의 일부분에 배치될 수 있다. 도 3은 사용자 입력부(120)가 돌출된 것으로 표현하였으나, 사용자 입력부(120)는 안경 다리의 일부분에 위치할 수도 있다. 또한, 사용자 입력부(120)는 안경의 사용자가 보고자 하는 대상물의 거리에 따라서, 안경의 동작 모드를 원거리 모드, 중거리 모드, 또는 근거리 모드로 변경하기 위하여, 안경의 동작 모드를 사용자가 변경하도록 허용할 수 있다. 사용자는 사용자 입력부(120)를 통해 안경의 초점이 연속적으로 변경되도록 하거나, 또는 사전 설정된 모드에 따라 불연속적으로 변경되도록 할 수 있다. The user input unit 120 may receive user command information for controlling the focus of the liquid crystal layer. Specifically, the user input unit 120 may allow the user to adjust the voltage applied to the liquid crystal. The user input unit 120 may include a push button, a touch sensor, and the like, and may include any means capable of detecting a user's input. The user input unit 120 may be disposed on a portion of the frame 190 of the glasses 100 . 3 shows that the user input unit 120 protrudes, but the user input unit 120 may be located in a part of the temples. In addition, the user input unit 120 allows the user to change the operation mode of the glasses in order to change the operation mode of the glasses to a distance mode, a medium distance mode, or a near mode according to the distance of an object that the user of the glasses wants to see. can The user may allow the focus of the glasses to be continuously changed through the user input unit 120 or may be discontinuously changed according to a preset mode.

거리 측정부(130)는 안경(100)의 사용자가 보고자 하는 대상물과의 거리를 측정할 수 있다. 거리 측정부(130)는 레이저 센서 또는 초음파 센서 등으로 구성될 수 있다. 또한 거리 측정부(130)는 대상물과의 거리를 측정할 수 있는 임의의 센서를 포함할 수 있다. 거리 측정부(130)는 안경의 프레임(190)의 일부에 사용자의 시선 방향으로 위치할 수 있다. The distance measuring unit 130 may measure a distance from the object that the user of the glasses 100 wants to see. The distance measuring unit 130 may be configured as a laser sensor or an ultrasonic sensor. In addition, the distance measuring unit 130 may include an arbitrary sensor capable of measuring the distance to the object. The distance measuring unit 130 may be located on a part of the frame 190 of the glasses in the direction of the user's gaze.

시선 추적 센서부(135)는 프레임(190)에 구비되어 안경(100)을 착용한 사용자의 시선을 추적하기 위한 센서를 가지질 수 있다. 구체적으로, 안경(100)의 사용자의 안구들 각각의 움직임을 측정하도록 근적외선 조명 및 고화질 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 시선 추적 센서부(135)는 근적외선 조명 및 고화질 카메라를 사용하여 눈에 빛을 투사하고 각막에서 반사되는 방향을 사용자 시선 정보로 기록할 수 있다. 시선 추적 센서부(135)는 사용자의 안구들 각각에 대한 움직임을 측정할 수 있도록 하나 이상의 시선 추적 센서부(135)가 안경 프레임(190)의 일부에 포함되거나 위치될 수 있으며, 사용자의 안구에 대한 움직임을 추적할 수 있는 방향에 위치될 수 있다. The eye tracking sensor unit 135 is provided in the frame 190 and may have a sensor for tracking the gaze of a user wearing the glasses 100 . Specifically, it may include at least one of near-infrared illumination and a high-definition camera to measure the movement of each of the eyeballs of the user of the glasses 100 . More specifically, the eye tracking sensor unit 135 may project light to the eye using near-infrared illumination and a high-definition camera and record the direction reflected from the cornea as user gaze information. The eye tracking sensor unit 135 may include one or more eye tracking sensor units 135 to be included or positioned in a part of the eyeglass frame 190 so as to measure the movement of each of the user's eyeballs. It can be located in a direction that can track the movement of the .

제어부(140)는 거리 측정부(130)에서 측정된 대상물과의 거리에 기초하여 안경(100)의 초점을 변경하기 위하여 액정에 가해지는 전압의 양을 조절할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 시선 추적 센서부(135)에서 측정된 사용자의 안구들 각각의 움직임에 기초하여 안경(100)의 초점을 변경하기 위하여 액정에 가해지는 전압의 양을 조절할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 사용자 명령을 수신한 시점의 사용자 시선 정보와 관련시켜, 가변 초점 알고리즘을 구성할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(140)는 사용자가 사용자 입력부(120)를 통해 사용자 명령을 수신할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 사용자 명령을 수신한 경우, 시선 추적 센서부(135)로부터 사용자 시선 정보를 사전 결정된 시간 기간 동안 적어도 하나 수신할 수 있다. 사용자 시선 정보는 사용자 안구의 각막에 투사된 빛이 반사되는 방향에 대한 정보를 포함할 수 있다. The controller 140 may adjust the amount of voltage applied to the liquid crystal to change the focus of the glasses 100 based on the distance to the object measured by the distance measuring unit 130 . Also, the controller 140 may adjust the amount of voltage applied to the liquid crystal to change the focus of the glasses 100 based on the respective movements of the user's eyeballs measured by the eye tracking sensor unit 135 . Specifically, the controller 140 may configure a variable focus algorithm by relating the user's gaze information at the time of receiving the user command. More specifically, the control unit 140 may allow the user to receive a user command through the user input unit 120 . Also, when receiving a user command, the controller 140 may receive at least one user gaze information from the eye tracking sensor unit 135 for a predetermined time period. The user gaze information may include information on a direction in which light projected on the cornea of the user's eye is reflected.

이에 따라, 제어부(140)는 수신한 사용자 시선 정보들 각각에 기초하여 액정에 가해지는 전압의 양을 결정하기 위한 가변 초점 알고리즘을 구성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(140)는 수신한 사용자 시선 정보를 사전 결정된 하나 이상의 시선 거리 정보와 비교하여, 가변 초점 알고리즘을 결정할 수 있다. 시선 거리 정보는 안경(100)에서부터 대상물과의 적어도 하나의 거리 각각에 기초하여 각막에 투사된 빛이 반사되는 방향에 대한 정보일 수 있다. 예를 들어, 안경(100)에서부터 대상물과의 거리 100m에 대한 각막에 투사된 빛이 반사되는 제 1 방향, 안경(100)에서부터 대상물과의 거리 200m에 대한 각막에 투사된 빛이 반사되는 제 2 방향이 시선 거리 정보에 포함될 수 있다. 또한, 제 1 방향 및 제 2 방향은 상이할 수 있다. Accordingly, the controller 140 may configure a variable focus algorithm for determining the amount of voltage applied to the liquid crystal based on each of the received user gaze information. Specifically, the controller 140 may determine a variable focus algorithm by comparing the received user gaze information with one or more predetermined gaze distance information. The gaze distance information may be information on a direction in which light projected onto the cornea is reflected based on each of at least one distance from the glasses 100 to the object. For example, a first direction in which light projected on the cornea is reflected from the glasses 100 at a distance of 100 m from the object, and a second direction in which light projected on the cornea is reflected from the glasses 100 at a distance of 200 m from the object The direction may be included in the gaze distance information. Also, the first direction and the second direction may be different.

또한, 제어부(140)는 사전 결정된 시선 거리 정보와 수신한 사용자 시선 정보를 비교하고, 안경(100)에서부터 대상물과의 거리를 결정할 수 있다. 또한, 수신된 사용자 시선 정보가 하나 이상일 경우, 제어부(140)는 사용자 시선 정보들 각각에 대해 사전 결정된 시선 거리 정보와 비교하여 안경(100)에서부터 대상물과의 거리를 하나 이상 결정할 수도 있다. 이에 따라, 제어부(140)는 적어도 하나의 안경(100)에서부터 대상물과의 거리에 기초하여 액정에 가해지는 전압의 양을 결정하기 위한 가변 초점 알고리즘을 구성할 수 있다.Also, the controller 140 may compare the predetermined gaze distance information with the received user gaze information and determine the distance from the glasses 100 to the object. In addition, when the received user gaze information is one or more, the controller 140 may determine one or more distances from the glasses 100 to the object by comparing it with predetermined gaze distance information for each of the user gaze information. Accordingly, the controller 140 may configure a variable focus algorithm for determining the amount of voltage applied to the liquid crystal based on the distance from the at least one eyeglass 100 to the object.

또한, 제어부(140)는 전술한 바와 같이 액정층(113)에 제 1 및 제 2 투명 전극(115, 116)에 의해 가해지는 전압을 조절할 수 있다. 제어부(140)는 하나 이상의 마이크로 프로세서를 포함할 수 있으며, 액정층(113)에 가해지는 전압을 조절하여, 안경(100)의 초점 거리를 조절할 수 있다. Also, as described above, the controller 140 may adjust the voltage applied to the liquid crystal layer 113 by the first and second transparent electrodes 115 and 116 . The controller 140 may include one or more microprocessors, and may adjust the voltage applied to the liquid crystal layer 113 to adjust the focal length of the glasses 100 .

제 1 배열 유지 모듈(150)은 안경(100)의 전원 공급이 중단되는 경우에, 액정층(113)의 배열 상태가 원상태로 복귀함에 따른 굴절률의 변화를 방지하기 위하여 액정층(113)의 배열 상태를 유지하도록할 수 있다. 안경(100)의 전원 공급이 중단되는 경우 액정층(113)의 배열 상태가 원상태로 복귀하여 사용자가 굴절률 변화에 따른 불편함을 느끼는 것을 방지하도록 제 1 배열 유지 모듈(150)은 안경(100)의 전원 공급이 중단되는 경우에도 액정층(113)의 배열 상태를 유지하도록 할 수 있다. 제 1 배열 유지 모듈(150)은 제 1 및 제 2 투명 전극들(115,116)에 직류 전원을 공급하고 제 1 및 제 2 투명 전극들을 단락시킴으로서, 액정층(113)의 배열 상태를 유지하도록 할 수 있다. 예를 들어, 안경(100)이 사용자가 근거리를 볼 수 있도록 액정층(113)이 배열된 되었으나 전원 공급이 중단되는 경우, 액정층(113)의 배열이 원상태로 복귀하여 사용자가 근거리를 볼 수 없게 되는 경우에, 사용자에게 어지럼증 등의 문제가 발생할 수 있다. 제 1 배열 유지 모듈(150)은 액정층(113)의 배열 상태를 마지막 상태로 유지하여 이러한 문제점을 해결할 수 있다. When the power supply of the glasses 100 is stopped, the first arrangement maintenance module 150 is arranged to prevent a change in refractive index due to the arrangement of the liquid crystal layer 113 returning to its original state. state can be maintained. When the power supply of the glasses 100 is stopped, the arrangement of the liquid crystal layer 113 returns to its original state to prevent the user from feeling uncomfortable due to the change in refractive index, the first arrangement maintaining module 150 is the glasses 100 . It is possible to maintain the arrangement state of the liquid crystal layer 113 even when the power supply of the liquid crystal layer 113 is stopped. The first arrangement maintenance module 150 supplies DC power to the first and second transparent electrodes 115 and 116 and short-circuits the first and second transparent electrodes to maintain the arrangement state of the liquid crystal layer 113 . have. For example, when the liquid crystal layer 113 is arranged so that the user can see near the glasses 100, but the power supply is stopped, the arrangement of the liquid crystal layer 113 returns to its original state so that the user can see near. If there is no, problems such as dizziness may occur to the user. The first arrangement maintenance module 150 may solve this problem by maintaining the arrangement state of the liquid crystal layer 113 in the last state.

제 2 배열 유지 모듈(160)은 안경(100)의 전원 공급이 중단되는 경우에, 액정층(113)의 배열 상태를 사전 설정된 상태로 되돌아가도록 할 수 있다. 제 1 및 제 2 배열 유지 모듈(150, 160)은 영구자석 등으로 액정에 자기장을 가하여 액정의 배열상태를 유지하거나(제 1 배열 유지 모듈(150)), 액정의 배열 상태를 사전 설정된 상태로 되돌아가도록(제 2 배열 유지 모듈(160)) 할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 배열 유지 모듈(150, 160)은 전기장, 자기장 온도, 응력 등의 영향을 액정층(113)에 가하여 액정층(113)의 배열 상태를 유지하거나, 사전 결정된 상태로 되돌아가도록 할 수 있다. The second arrangement maintenance module 160 may return the arrangement state of the liquid crystal layer 113 to a preset state when the power supply of the glasses 100 is stopped. The first and second alignment maintenance modules 150 and 160 apply a magnetic field to the liquid crystal with a permanent magnet, etc. to maintain the alignment state of the liquid crystal (the first alignment maintenance module 150), or change the arrangement state of the liquid crystal to a preset state. It can be made to return (the second arrangement maintaining module 160). In addition, the first and second alignment maintenance modules 150 and 160 apply an electric field, magnetic field temperature, stress, etc. to the liquid crystal layer 113 to maintain the arrangement state of the liquid crystal layer 113 or return to a predetermined state. can let you go

메모리부(170)는 액정층에 가해지는 전압, 액정층의 뒤틀림 량, 배향, 액정층의 종류, 액정층을 통과하는 빛의 굴절률, 액정층의 상태에 기초한 렌즈의 초점 거리 및 렌즈의 사용자의 시력 중 적어도 하나를 기록할 수 있다. 기록된 정보는 사용자의 시력과 대상물과의 거리, 이를 보정하기 위한 전압량 등을 포함하는 데이터베이스를 구현하기 위하여 사용될 수 있다. 메모리부(170)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 전술한 저장 매체는 예시일 뿐이며, 메모리부(170)는 다양한 임시 또는 영구 저장 매체를 포함할 수 있다. The memory unit 170 is the voltage applied to the liquid crystal layer, the amount of distortion of the liquid crystal layer, alignment, the type of the liquid crystal layer, the refractive index of the light passing through the liquid crystal layer, the focal length of the lens based on the state of the liquid crystal layer, and the user of the lens. At least one of the visual acuity may be recorded. The recorded information may be used to implement a database including the distance between the user's eyesight and the object, and the amount of voltage for correcting it. Memory unit 170 is a flash memory type (flash memory type), hard disk type (hard disk type), multimedia card micro type (multimedia card micro type), card type memory (for example, SD or XD memory, etc.), Random Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM), Programmable Read-Only Memory (PROM), Magnetic Memory, It may include at least one type of storage medium among a magnetic disk and an optical disk. The above-described storage medium is merely an example, and the memory unit 170 may include various temporary or permanent storage media.

통신부(180)는 외부 컴퓨팅 장치로 하여금 시력 교정에 관련한 데이터 베이스를 생성하도록 메모리부(170)에 기록된 데이터를 외부 컴퓨팅 장치로 전송할 수 있다. 통신부(180)는 유/무선 통신을 통해 외부 컴퓨팅 장치와 통신할 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다. 유선 인터넷 기술로는 XDSL(Digital Subscriber Line), FTTH(Fibers to the home), PLC(Power Line Communication) 등이 이용될 수 있다. 또한, 통신부(180)는 근거리 통신 모듈을 포함하여, 안경(100)과 비교적 근거리에 위치하고 근거리 통신 모듈을 포함한 외부 컴퓨팅 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다. 또한, 통신부(180)는 USB(universal serial bus), 썬더볼트(Thunderbolt), SATA, mSATA, PCI등의 통신 수단을 포함할 수 있다. 외부 킴퓨팅 장치 사용자 단말은, PC(personal computer), 노트북(note book), 모바일 단말기(mobile terminal), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet pc), 메인 프레임 컴퓨터, 중형 컴퓨터, 대형 컴퓨터, 서버 등을 포함할 수 있으며, 유/무선 네트워크에 접속할 수 있는 모든 종류의 단말을 포함할 수 있다. The communication unit 180 may transmit data recorded in the memory unit 170 to the external computing device so that the external computing device generates a database related to vision correction. The communication unit 180 may communicate with an external computing device through wired/wireless communication. As wireless Internet technologies, wireless LAN (WLAN) (Wi-Fi), wireless broadband (Wibro), World Interoperability for Microwave Access (Wimax), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), etc. may be used. As the wired Internet technology, Digital Subscriber Line (XDSL), Fibers to the home (FTTH), Power Line Communication (PLC), or the like may be used. In addition, the communication unit 180 may include a short-distance communication module to transmit and receive data to and from an external computing device located in a relatively short distance from the glasses 100 and including the short-distance communication module. Bluetooth, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), ZigBee, etc. may be used as short range communication technologies. In addition, the communication unit 180 may include a communication means such as a universal serial bus (USB), Thunderbolt, SATA, mSATA, PCI, and the like. External device user terminal, PC (personal computer), notebook (note book), mobile terminal (mobile terminal), smart phone (smart phone), tablet PC (tablet pc), main frame computer, medium-sized computer, large computer , a server, and the like, and may include all types of terminals capable of accessing a wired/wireless network.

프레임(190)은 렌즈(110)의 일부와 결합되어 렌즈(110)를 고정시키고, 안경(100)의 사용자에게 착용될 수 있는 형상을 가질 수 있다. 또한, 프레임(190)에는 사용자 입력부(120), 거리 측정부(130), 시선 추적 센서부(135), 제어부(140) 메모리부(170), 통신부(180)등이 위치할 수 있다. The frame 190 may be coupled to a portion of the lens 110 to fix the lens 110 , and may have a shape that can be worn by the user of the glasses 100 . In addition, the user input unit 120 , the distance measuring unit 130 , the eye tracking sensor unit 135 , the control unit 140 , the memory unit 170 , the communication unit 180 , and the like may be located in the frame 190 .

도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 블록 구성도이다. 2 is a block diagram of glasses providing variable focus according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경(200)은 렌즈(210), 사용자 입력부(220), 거리 측정부(230), 시선 추적 센서부(235), 제어부(240), 제 1 배열 유지 모듈(250), 제 2 배열 유지 모듈(260), 메모리부(270), 통신부(280), 및 프레임(290)을 포함할 수 있다. The glasses 200 providing variable focus according to the second embodiment of the present invention include a lens 210 , a user input unit 220 , a distance measurement unit 230 , an eye tracking sensor unit 235 , a control unit 240 , It may include a first arrangement maintaining module 250 , a second arrangement maintaining module 260 , a memory unit 270 , a communication unit 280 , and a frame 290 .

본 발명의 제 2 실시예에 따른 렌즈(210)는 제 1 렌즈 형상 광학부(211) 제 2 렌즈 형상 광학부(212), 액정층(213), 디스플레이 유닛(214), 투명 전극(215), 및 나노 구조물(217)을 포함할 수 있다. The lens 210 according to the second embodiment of the present invention includes a first lens-shaped optical unit 211 , a second lens-shaped optical unit 212 , a liquid crystal layer 213 , a display unit 214 , and a transparent electrode 215 . , and a nanostructure 217 .

본 발명의 다른 일 실시에에 따른 가변 초점을 제공하는 안경(200)의 사용자 입력부(220), 거리 측정부(230), 시선 추적 센서부(235), 제어부(240), 제 1 배열 유지 모듈(250), 제 2 배열 유지 모듈(260), 메모리부(270), 통신부(280), 및 프레임(290)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경(100)의 사용자 입력부(120), 거리 측정부(130), 시선 추적 센서부(135), 제어부(140), 제 1 배열 유지 모듈(150), 제 2 배열 유지 모듈(160), 메모리부(170), 통신부(180), 및 프레임(190) 과 동일하므로 이에 대한 설명은 전술한 바에 의한다.The user input unit 220, the distance measurement unit 230, the eye tracking sensor unit 235, the control unit 240, and the first arrangement maintenance module of the glasses 200 providing variable focus according to another embodiment of the present invention 250 , the second arrangement maintaining module 260 , the memory unit 270 , the communication unit 280 , and the frame 290 are the user of the glasses 100 providing variable focus according to the first embodiment of the present invention. Input unit 120 , distance measuring unit 130 , eye tracking sensor unit 135 , control unit 140 , first arrangement maintaining module 150 , second arrangement maintaining module 160 , memory unit 170 , communication unit (180), and the same as the frame 190, the description thereof is as described above.

상기 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(211, 212), 디스플레이 유닛(214), 및 나노 구조물(217)은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 렌즈(110)의 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112), 디스플레이 유닛(114) 및 나노 구조물(117)과 동일하며 이에 대한 설명은 전술한 바에 의한다. The first and second lens-shaped optical units 211 and 212, the display unit 214, and the nanostructure 217 have the first and second lens shapes of the lens 110 according to the first embodiment of the present invention. The optical units 111 and 112, the display unit 114, and the nanostructure 117 are the same, and the description thereof is as described above.

액정층(213)은 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(211, 212)의 내부에 수용될 수 있다. 액정층(213)은 액정층에 투명 전극(215)의 폐곡선들 사이에 가해지는 전압에 의하여 변화하는 액정층(213)의 배열 상태에 기초하여 액정층을 통과하는 빛의 굴절률이 변화하도록 허용함으로써, 렌즈(210)의 초점이 가변적이게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안경은 가변 초점을 제공할 수 있어 사용자가 외관상 영향을 받지 않고, 번거롭게 안경을 바꿔 낄 필요 없이 편리하게 사용할 수 있다. 투명 전극(215)의 폐곡선들 사이에 걸리는 전압은 액정층(213)의 굴절률과 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(111, 112)의 굴절률의 편차가 렌즈(210)의 중심부에서 렌즈(210)의 외곽으로 갈수록 커지도록 조절될 수 있다. 액정층(213)에는 투명 전극(215)의 폐곡선들 사이에 걸리는 전압에 의하여 액정층(213)과 평행한 방향으로 전압이 가해지게 된다. 액정층(213)은 안경(200)이 동작하는 경우에 렌즈(210)의 중심부에서는 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(211, 212)와 일치하거나 유사한 굴절률을 가지나, 렌즈(210)의 외곽에서는 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(211, 212)의 굴절률과 큰 편차를 가지는 굴절률을 가질 수 있다. 액정층(213)은 복수의 영역으로 구성되며, 액정층(213)에 가해지는 전압은, 렌즈(210)상에서의 위치에 따라 액정층의 굴절률을 다르게 하여 수차를 억제할 수 있도록 복수의 영역에 따라 상이하게 조절될 수 있다. 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(211, 212)의 렌즈(210)상에서의 위치에 따른 굴절률은 일정하나, 안경(200)이 동작하는 경우 액정층(213)의 굴절률은 렌즈(210)의 중심부와 외곽부의 굴절률이 상이할 수 있다. 이에 관하여는 후술한다. The liquid crystal layer 213 may be accommodated in the first and second lens-shaped optical units 211 and 212 . The liquid crystal layer 213 allows the refractive index of light passing through the liquid crystal layer to change based on the arrangement state of the liquid crystal layer 213 that is changed by the voltage applied between the closed curves of the transparent electrode 215 to the liquid crystal layer. , the focus of the lens 210 may be variable. Accordingly, the glasses according to the second embodiment of the present invention can provide a variable focus, so that the user can conveniently use the glasses without being affected by the appearance and without having to change the glasses in a cumbersome manner. The voltage applied between the closed curves of the transparent electrode 215 is the difference between the refractive index of the liquid crystal layer 213 and the refractive indices of the first and second lens-shaped optical units 111 and 112 at the center of the lens 210. ) can be adjusted to increase toward the outside. A voltage is applied to the liquid crystal layer 213 in a direction parallel to the liquid crystal layer 213 by a voltage applied between closed curves of the transparent electrode 215 . The liquid crystal layer 213 has the same refractive index or similar refractive index to the first and second lens-shaped optical units 211 and 212 at the center of the lens 210 when the glasses 200 are operated, but the outer edge of the lens 210 . may have a refractive index having a large deviation from the refractive indices of the first and second lens-shaped optical units 211 and 212 . The liquid crystal layer 213 is composed of a plurality of regions, and the voltage applied to the liquid crystal layer 213 is applied to the plurality of regions to suppress aberration by varying the refractive index of the liquid crystal layer depending on the position on the lens 210 . It can be adjusted differently depending on the Although the refractive indices of the first and second lens-shaped optical units 211 and 212 on the lens 210 are constant, when the glasses 200 operate, the refractive index of the liquid crystal layer 213 is that of the lens 210 . The refractive index of the central portion and the outer portion may be different. This will be described later.

또한, 전술한 바와 같이, 액정층(213)은 네마틱 액정, 스멕틱 액정, 강유전성 액정, 및 카이랄 액정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 액정층(213)은 미세 디옵터 조절이 가능하도록 서로 다른 종류의 액정을 포함할 수 있다. Also, as described above, the liquid crystal layer 213 may include at least one of a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, a ferroelectric liquid crystal, and a chiral liquid crystal. In addition, the liquid crystal layer 213 may include different types of liquid crystals to enable fine diopter control.

투명 전극(215)은 액정층(213)에 렌즈(210)상에서의 위치에 따른 전압을 가할 수 있도록 하나 이상의 폐곡선 또는 복수의 폐곡선들로 구성되며, 폐곡선들 마다 상이한 전압이 인가되어, 폐곡선들 사이에 전압이 걸리게 되어 액정층(213)의 수평 방향으로 전압을 가할 수 있다. 투명 전극(215)은 액정층(213)의 일측면에 접할 수 있도록 제 1 렌즈 형상 광학부(211) 또는 제 2 렌즈 형상 광학부(212)의 일측면에 위치할 수 있다. 도 5a, 5b, 6b, 7a, 및 7b에서 투명 전극(215)은 제 2 렌즈 형상 광학부(212)의 일측면에 위치하는 것으로 도시되었으나, 이는 예시일 뿐이며, 투명 전극(215)은 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 일축면에 위치할 수도 있다. The transparent electrode 215 is composed of one or more closed curves or a plurality of closed curves so as to apply a voltage according to a position on the lens 210 to the liquid crystal layer 213, and a different voltage is applied to each closed curve, so that a voltage is applied between the closed curves. A voltage may be applied thereto, so that a voltage may be applied in the horizontal direction of the liquid crystal layer 213 . The transparent electrode 215 may be positioned on one side of the first lens-shaped optical unit 211 or the second lens-shaped optical unit 212 so as to be in contact with one side of the liquid crystal layer 213 . 5A, 5B, 6B, 7A, and 7B, the transparent electrode 215 is illustrated as being positioned on one side of the second lens-shaped optical unit 212, but this is only an example, and the transparent electrode 215 is the first It may be located on one axial surface of the lens-shaped optical unit 211 .

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 사시도이다. 3 is a perspective view of glasses providing variable focus according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경(100)의 외형의 예시를 나타내는 사시도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경(200)이 외형 또한 제 1 실시에에 따른 안경(100)과 동일하다. 3 is a perspective view illustrating an example of the external appearance of glasses 100 providing variable focus according to the first embodiment of the present invention. The spectacles 200 providing variable focus according to the second embodiment of the present invention have the same appearance as the spectacles 100 according to the first embodiment.

본 발명의 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경(100)은 렌즈를 고정하며, 사용자에게 착용될 수 있는 프레임(190), 프레임에 고정된 렌즈(110), 프레임에 위치할 수 있는 사용자 입력부(120), 거리 측정부(130), 시선 추적 센서부(135), 메모리부(170), 및 통신부(180)등을 포함할 수 있다. Glasses 100 for providing variable focus according to an embodiment of the present invention fix a lens, a frame 190 that can be worn by a user, a lens 110 fixed to the frame, and a user input unit that can be positioned on the frame 120 , a distance measuring unit 130 , an eye tracking sensor unit 135 , a memory unit 170 , and a communication unit 180 , and the like.

상기 렌즈(110)는 액정층(113)을 수용할 수 있다. 렌즈(110)의 일부분은 액정층(113)이 위치할 수 있다. 또한, 렌즈(110)에는 액정층(113)에 전압을 가하기 위한 투명 전극(115,116)이 위치할 수 있다. 도 3의 예시에서 제 1 투명 전극(115)만이 표시되어 있으나, 제 2 투명 전극(116)은 렌즈(110)의 제 2 렌즈 형상 광학부(112)의 일측면에 위치할 수 있다. The lens 110 may accommodate the liquid crystal layer 113 . The liquid crystal layer 113 may be positioned on a portion of the lens 110 . In addition, transparent electrodes 115 and 116 for applying a voltage to the liquid crystal layer 113 may be positioned on the lens 110 . Although only the first transparent electrode 115 is displayed in the example of FIG. 3 , the second transparent electrode 116 may be located on one side of the second lens-shaped optical unit 112 of the lens 110 .

또한, 렌즈(110)는 액정층(113)에 의하여 안경(100)의 착용자가 인식할 수 있는 시각적인 정보를 포함하는 디스플레이 유닛(114)을 포함할 수 있다. 디스플레이 유닛(114)은 렌즈(110)의 일부분에 위치하며, 액정층(113)이 렌즈에서 차지하는 영역의 일부분에 위치할 수 있다. In addition, the lens 110 may include a display unit 114 including visual information that can be recognized by the wearer of the glasses 100 by the liquid crystal layer 113 . The display unit 114 may be positioned on a portion of the lens 110 , and may be positioned on a portion of an area occupied by the liquid crystal layer 113 in the lens.

사용자 입력부(120)는 안경(100)의 측면에 위치하여, 안경(100)의 사용자가 쉽게 조작할 수 있다. 거리 측정부(130)는 전면을 향하게 위치하여, 안경(100)의 사용자의 시선이 바라보는 대상물과의 거리를 측정할 수 있다. The user input unit 120 is located on the side of the glasses 100 so that the user of the glasses 100 can easily operate them. The distance measuring unit 130 may be positioned to face the front, and may measure a distance to an object viewed by the user's eye of the glasses 100 .

도 3에 도시된 바와 같이, 사용자의 안구들 각각에 대한 움직임을 측정할 수 있도록 하나 이상의 시선 추적 센서부(135)는 프레임(190)에 위치될 수 있다. 또한, 시선 추적 센서부(135)는 근적외선 조명 및 고화질 카메라 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , one or more eye tracking sensor units 135 may be positioned in the frame 190 to measure the movement of each of the user's eyeballs. Also, the eye tracking sensor unit 135 may include at least one of near-infrared illumination and a high-definition camera.

도 3에는 나타나 있지 않으나, 통신부(180) 또한 안경(100)의 프레임(190)에 위치할 수 있다. 사용자는 통신부(180)에 케이블을 연결하여 컴퓨팅 장치와 안경(100)이 통신하도록 할 수 있다. 통신부(180)는 이를 위한 케이블을 수용할 수 있는 구조를 포함할 수 있다. 또한, 통신부(180)는 무선 통신 수단으로 구성될 수 있으며, 이러한 경우에는 케이블을 수용할 수 있는 구조를 포함하지 아니할 수 있다. Although not shown in FIG. 3 , the communication unit 180 may also be located in the frame 190 of the glasses 100 . A user may connect a cable to the communication unit 180 so that the computing device and the glasses 100 communicate. The communication unit 180 may include a structure capable of accommodating a cable for this purpose. Also, the communication unit 180 may be configured as a wireless communication means, and in this case, it may not include a structure capable of accommodating a cable.

도 4a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈의 측면 단면도이다. 4A is a side cross-sectional view of a lens of eyeglasses providing variable focus according to a first embodiment of the present invention.

도 4b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈에 전압이 인가된 측면 단면도이다. 4B is a side cross-sectional view in which a voltage is applied to a lens of eyeglasses providing a variable focus according to the first embodiment of the present invention.

렌즈(110)는 제 1 렌즈 형상 광학부(111), 제 2 렌즈 형상 광학부(112) 및 렌즈 형상 광학부들에 수용되는 액정층(113) 및 액정을 구동하기 위한 제 1 및 제 2 투명 전극(115, 116)을 포함할 수 있다. The lens 110 includes a first lens-shaped optical unit 111 , a second lens-shaped optical unit 112 , and a liquid crystal layer 113 accommodated in the lens-shaped optical units, and first and second transparent electrodes for driving the liquid crystal (115, 116).

도 4a에서 액정층(113)에 전압이 가해지지 않았으므로, 액정층(113)의 액정 입자들은 뒤틀림이 없이 정렬되어 있을 수 있다. 도 4b에서는 액정층(113)에 제 1 투명 전극(115) 및 제 2 투명 전극(116)에 의하여 액정층(113)의 길이 방향의 수직 방향으로 전압이 인가되게 되며, 예를 들어, 제 1 및 제 2 투명 전극(115, 116)의 폐곡선 각각에 의해서

Figure pat00001
전압이 인가될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 안경(100)은 하나 이상의 폐곡선으로 구성되는 투명 전극들(115, 116)에 의하여 액정층(113)에 렌즈(110) 상에서의 위치에 따라 상이한 전압을 인가할 수 있다. 도 4b는
Figure pat00002
의 전압이 인가된 예시로서, 액정층(113)의 액정 입자들 중 렌즈(110)에서 외곽에 위치하는 액정 입자들이 가장 많이 뒤틀릴 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경(100)은 액정층(113)에 도 4b의 예시에서와 같이 렌즈(110) 상에서의 위치에 따라 액정층(113)에 걸리는 전압이 상이할 수 있다. 따라서, 액정층(113)의 입자들의 뒤틀림은 렌즈(110) 상에서의 위치에 따라 상이할 수 있으며, 액정층(113)에 의한 굴절률은 렌즈(110) 상에서의 위치에 따라 상이할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 안경(100)은 액정층(113)의 굴절률을 렌즈(110) 상에서의 위치에 따라 다르게 함으로써, 가변 초점을 제공하는 안경(100)에서 발생할 수 있는 수차를 억제하여 사용자에게 보다 선명한 상을 제공할 수 있고, 사용자의 피로도를 경감시킬 수 있다. Since no voltage is applied to the liquid crystal layer 113 in FIG. 4A , the liquid crystal particles of the liquid crystal layer 113 may be aligned without distortion. In FIG. 4B , a voltage is applied to the liquid crystal layer 113 in a vertical direction in the longitudinal direction of the liquid crystal layer 113 by the first transparent electrode 115 and the second transparent electrode 116 , for example, the first and closed curves of the second transparent electrodes 115 and 116, respectively.
Figure pat00001
A voltage may be applied. Glasses 100 according to an embodiment of the present invention may apply different voltages depending on the position on the lens 110 to the liquid crystal layer 113 by the transparent electrodes 115 and 116 configured with one or more closed curves. have. 4b is
Figure pat00002
As an example to which a voltage of is applied, among the liquid crystal particles of the liquid crystal layer 113 , liquid crystal particles located outside the lens 110 may be distorted the most. In the glasses 100 providing variable focus according to an embodiment of the present invention, the voltage applied to the liquid crystal layer 113 is different depending on the position on the lens 110 as in the example of FIG. 4B on the liquid crystal layer 113 . can do. Accordingly, the distortion of the particles of the liquid crystal layer 113 may be different depending on the position on the lens 110 , and the refractive index of the liquid crystal layer 113 may be different depending on the position on the lens 110 . Therefore, the glasses 100 according to an embodiment of the present invention change the refractive index of the liquid crystal layer 113 according to the position on the lens 110, thereby reducing aberrations that may occur in the glasses 100 providing variable focus. By suppressing it, a clearer image can be provided to the user, and fatigue of the user can be reduced.

도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈의 측면 단면도이다. 5A is a side cross-sectional view of a lens of eyeglasses providing variable focus according to a second embodiment of the present invention.

도 5b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈에 전압이 인가된 측면 단면도이다. 5B is a side cross-sectional view in which a voltage is applied to a lens of eyeglasses providing variable focus according to a second embodiment of the present invention.

렌즈(110)는 제 1 렌즈 형상 광학부(211), 제 2 렌즈 형상 광학부(212) 및 렌즈 형상 광학부들에 수용되는 액정층(213) 및 액정을 구동하기 위한 투명 전극(215)을 포함할 수 있다. The lens 110 includes a first lens-shaped optical unit 211 , a second lens-shaped optical unit 212 , and a liquid crystal layer 213 accommodated in the lens-shaped optical units and a transparent electrode 215 for driving the liquid crystal. can do.

도 5a에서 액정층(213)에 전압이 가해지지 않았으므로, 액정층(213)의 액정 입자들은 뒤틀림이 없이 정렬되어 있을 수 있다. 도5b에서는 액정층(213)에 투명 전극(215)에 의하여 액정층(213)의 길이방향의 평행 방향으로 전압이 인가되게 되며, 예를 들어, 투명 전극(215)의 폐곡선 각각에 의해서 폐곡선들 사이에 전압이 인가될 수 있다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안경(200)은 복수의 폐곡선으로 구성되는 투명 전극(215)에 의하여 액정층(213)에 렌즈(210) 상에서의 위치에 따라 상이한 전압을 인가할 수 있다. 도 5b는

Figure pat00003
의 전압이 인가된 예시로서, 액정층(213)의 액정 입자들 중 렌즈(210)에서 외곽에 위치하는 액정 입자들이 가장 많이 뒤틀릴 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경(200)은 액정층(213)에 도 5b의 예시에서와 같이 렌즈(210) 상에서의 위치에 따라 액정층(213)에 걸리는 전압이 상이할 수 있다. 따라서, 액정층(213)의 입자들의 뒤틀림은 렌즈(210) 상에서의 위치에 따라 상이할 수 있으며, 액정층(213)에 의한 굴절률은 렌즈(210) 상에서의 위치에 따라 상이할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 안경(200)은 액정층(213)의 굴절률을 렌즈(210) 상에서의 위치에 따라 다르게 함으로써, 가변 초점을 제공하는 안경(200)에서 발생할 수 있는 수차를 억제하여 사용자에게 보다 선명한 상을 제공할 수 있고, 사용자의 피로도를 경감시킬 수 있다. Since no voltage is applied to the liquid crystal layer 213 in FIG. 5A , the liquid crystal particles of the liquid crystal layer 213 may be aligned without distortion. In FIG. 5B , a voltage is applied to the liquid crystal layer 213 in a parallel direction in the longitudinal direction of the liquid crystal layer 213 by the transparent electrode 215 , and for example, closed curves are formed by each closed curve of the transparent electrode 215 . A voltage may be applied between them. In the glasses 200 according to the second embodiment of the present invention, different voltages may be applied to the liquid crystal layer 213 according to a position on the lens 210 by the transparent electrode 215 having a plurality of closed curves. 5b is
Figure pat00003
As an example to which a voltage of is applied, among the liquid crystal particles of the liquid crystal layer 213 , liquid crystal particles located outside the lens 210 may be distorted the most. In the glasses 200 providing variable focus according to an embodiment of the present invention, the voltage applied to the liquid crystal layer 213 is different depending on the position on the lens 210 as shown in the example of FIG. 5B on the liquid crystal layer 213 . can do. Accordingly, the distortion of the particles of the liquid crystal layer 213 may be different depending on the position on the lens 210 , and the refractive index of the liquid crystal layer 213 may be different depending on the position on the lens 210 . Therefore, the glasses 200 according to an embodiment of the present invention change the refractive index of the liquid crystal layer 213 according to the position on the lens 210, thereby reducing aberrations that may occur in the glasses 200 providing variable focus. By suppressing it, a clearer image can be provided to the user, and fatigue of the user can be reduced.

도 6a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈에 나노 구조물이 위치하는 예시를 나타낸 도면이다. 6A is a diagram illustrating an example in which a nanostructure is positioned in a lens of glasses providing a variable focus according to the first embodiment of the present invention.

도 6b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가변 초점을 제공하는 안경의 렌즈에 나노 구조물이 위치하는 예시를 나타낸 도면이다. 6B is a diagram illustrating an example in which a nanostructure is positioned in a lens of glasses providing a variable focus according to a second embodiment of the present invention.

상기 나노 구조물(117, 217)은 모스 아이(moth eye) 형태의 구조물로서, 제 1 렌즈 형상 광학부(111, 211)의 일측면 또는 제 2 렌즈 형상 광학부(112, 212)의 일측면에 위치할 수 있다. 나노 구조물(117, 217)은 액정층(113, 213)에 의한 굴절률의 변화를 증가시킬 수 있다. 또한 나노 구조물(117, 217)은 빛의 반사를 경감하여, 안경(100, 200)의 사용자가 보다 선명하게 사물을 볼 수 있도록 할 수 있다. 나노 구조물(117, 217)은 빛의 반사를 경감하여, 액정층(113, 213)에 의한 굴절률의 변화를 극대화 시켜 액정층(113, 213)의 두깨를 줄일 수 있다. 따라서, 렌즈(110, 210)의 전체 두께를 너무 두껍지 않고 적절하게 구성할 수 있으므로 사용자에게 외형적으로 보다 나은 안경(100, 200)을 제공할 수 있다.The nanostructures 117 and 217 are structures in the form of moth eyes, and are formed on one side of the first lens-shaped optical units 111 and 211 or on one side of the second lens-shaped optical units 112 and 212 . can be located The nanostructures 117 and 217 may increase the change in refractive index caused by the liquid crystal layers 113 and 213 . In addition, the nanostructures 117 and 217 reduce light reflection, so that the user of the glasses 100 and 200 can see objects more clearly. The nanostructures 117 and 217 reduce light reflection, thereby maximizing a change in refractive index caused by the liquid crystal layers 113 and 213 to reduce the thickness of the liquid crystal layers 113 and 213 . Therefore, since the overall thickness of the lenses 110 and 210 can be appropriately configured without being too thick, it is possible to provide the user with the eyeglasses 100 and 200 with better external appearance.

도 7a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안경의 렌즈가 동작하여, 원시를 보정하는 것을 나타낸 도면이다. 7A is a view illustrating that the lens of eyeglasses according to the second embodiment of the present invention is operated to correct farsightedness.

도 7a에 도시된 예시는 본 발명의 제 2 실시예에 대한 것이나, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안경(100)도 동일한 방식으로 원시를 보정할 수 있다. The example shown in FIG. 7A is for the second embodiment of the present invention, but the glasses 100 according to the first embodiment of the present invention can also correct farsightedness in the same way.

도 7a에 도시된 예시에서, 안경(200)의 제 1 렌즈 형상 광학부(211), 및 제 2 렌즈 형상 광학부(212)는 빛을 집광하는 특성을 가진 볼록 렌즈로 도시되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 가변 초점을 제공하기 위한 액정층(213)을 포함하는 안경(200)은 오목렌즈 또는 비구면 렌즈에 대해서도 상응하는 방식으로 동작할 수 있다. In the example shown in FIG. 7A , the first lens-shaped optical unit 211 and the second lens-shaped optical unit 212 of the spectacles 200 are illustrated as convex lenses having a characteristic of condensing light, but in the present invention The glasses 200 including the liquid crystal layer 213 for providing variable focus according to the embodiment may operate in a corresponding manner for a concave lens or an aspherical lens.

액정층(213)에 전압을 인가하는 경우에, 액정층(213)에 인가되는 전압이 강할수록 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(211, 212)의 집광 특성이 감소될 수 있다. 원시는 눈에서 상이 망막의 뒤쪽에 위치하는 것으로서, 안경등을 이용하여 상이 망막에 위치하도록 하여야 하므로, 상을 맺히는 위치를 현상태보다 앞으로 당겨 주어야 한다. 이를 위하여 액정층(213)에 인가되는 전압은 렌즈(210) 상에서의 위치가 외곽일수록 약하게 인가되어, 렌즈(210)상에서의 위치가 외곽(도 7a의 예시에서

Figure pat00004
가 인가된 영역)일수록 굴절률이 크도록 하여야 한다. 따라서, 투명 전극(215)에 의하여 렌즈(210)상에서 중심부로 갈수록 강한 전압(
Figure pat00005
)이 인가될 수 있다. 이에 따라서, 렌즈(210)의 외곽에 위치하는 액정층(213)의 액정 입자가 가장 적게 뒤틀리게 되고, 액정층(213)의 굴절률은 렌즈(210)의 외곽에서 가장 크게 된다. 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률(
Figure pat00006
)은 렌즈(210) 상에서의 위치에 따라 일정하다고 가정하면, 액정의 굴절률은 중심부가 가장 낮고 외곽으로 갈수록 증가(
Figure pat00007
)할 수 있다. 액정층(213) 중심부의 굴절률(
Figure pat00008
)이 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률과 동일하다고 가정하면, 액정층(213)과 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률의 편차는 렌즈(210)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 커지게 된다. 이러한 방식으로 액정층(213)에 인가되는 전압을 렌즈(210)상에서의 위치에 따라 달리하여, 액정층(213)의 굴절률을 다르게 하여 수차를 제거할 수 있다. 도 7a예시에서 제 2 렌즈 형상 광학부(212)의 굴절률(
Figure pat00009
)은 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률(
Figure pat00010
)과 동일하게 도시되어 있으나, 이와 상이할 수도 있다. 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률은 렌즈(210)상에서 위치에 따라 동일한 것으로 설명하였으나, 상이할 수도 있으며, 액정층(213)의 굴절률은 수차 제거를 위하여 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부의 굴절률과의 편차가 렌즈(210)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 커지도록 제어될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 안경(200)은 액정층(213)에 전압이 인가되어 동작함으로써, 액정층(213)이 동작하지 않을 때 보다, 집광 특성이 강화되어 안경(200)의 사용자에게 맺히는 상을 망막으로 당겨 원시를 보정할 수 있다. When a voltage is applied to the liquid crystal layer 213 , as the voltage applied to the liquid crystal layer 213 increases, the light collecting characteristics of the first and second lens-shaped optical units 211 and 212 may be reduced. In hyperopia, the image is located behind the retina in the eye, and since the image must be located on the retina using glasses, etc., the image forming position must be pulled forward from the current state. To this end, the voltage applied to the liquid crystal layer 213 is weakly applied as the position on the lens 210 is on the outer side, and the position on the lens 210 is on the outer side (in the example of FIG. 7A ).
Figure pat00004
area to which is applied), the refractive index should be larger. Therefore, the stronger the voltage (
Figure pat00005
) can be approved. Accordingly, the liquid crystal particles of the liquid crystal layer 213 positioned at the outer edge of the lens 210 are distorted the least, and the refractive index of the liquid crystal layer 213 is greatest at the outer edge of the lens 210 . The refractive index of the first lens-shaped optical unit 211 (
Figure pat00006
) is assumed to be constant depending on the position on the lens 210, the refractive index of the liquid crystal is lowest at the center and increases toward the outside (
Figure pat00007
)can do. The refractive index of the center of the liquid crystal layer 213 (
Figure pat00008
) is the same as the refractive index of the first lens-shaped optical unit 211 , the deviation of the refractive indices of the liquid crystal layer 213 and the first lens-shaped optical unit 211 increases from the center of the lens 210 to the outside. will lose In this way, by varying the voltage applied to the liquid crystal layer 213 according to a position on the lens 210 , the refractive index of the liquid crystal layer 213 may be changed to eliminate aberration. The refractive index of the second lens-shaped optical unit 212 in the example of FIG. 7A (
Figure pat00009
) is the refractive index (
Figure pat00010
), but may be different from this. The refractive indices of the first lens-shaped optical unit 211 have been described as being the same depending on positions on the lens 210, but may be different, and the refractive indices of the liquid crystal layer 213 are the first and second lens-shaped optics to eliminate aberration. The deviation from the negative refractive index may be controlled to increase from the center of the lens 210 toward the outside. The glasses 200 according to the embodiment of the present invention operate by applying a voltage to the liquid crystal layer 213 , so that the light collecting characteristic is strengthened compared to when the liquid crystal layer 213 does not operate, so that the user of the glasses 200 is focused on the glasses 200 . Farsightedness can be corrected by pulling the image onto the retina.

도 7b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 안경의 렌즈가 동작하여, 근시를 보정하는 것을 나타낸 도면이다.7B is a view illustrating that the lens of glasses according to the second embodiment of the present invention is operated to correct myopia.

도 7b에 도시된 예시는 본 발명의 제 2 실시예에 대한 것이나, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 안경(100)도 동일한 방식으로 근시를 보정할 수 있다. The example shown in FIG. 7B is for the second embodiment of the present invention, but the glasses 100 according to the first embodiment of the present invention can also correct myopia in the same manner.

도 7b에 도시된 예시에서, 안경(200)의 제 1 렌즈 형상 광학부(211), 및 제 2 렌즈 형상 광학부(212)는 빛을 집광하는 특성을 가진 볼록 렌즈로 도시되었으나, 본 발명의 실시예에 따른 가변 초점을 제공하기 위한 액정층(213)을 포함하는 안경(200)은 오목렌즈 또는 비구면 렌즈에 대해서도 상응하는 방식으로 동작할 수 있다. In the example shown in FIG. 7B , the first lens-shaped optical unit 211 and the second lens-shaped optical unit 212 of the spectacles 200 are illustrated as convex lenses having a characteristic of condensing light. The glasses 200 including the liquid crystal layer 213 for providing variable focus according to the embodiment may operate in a corresponding manner for a concave lens or an aspherical lens.

액정층(213)에 전압을 인가하는 경우에, 액정층(213)에 인가되는 전압이 강할수록 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부(211, 212)의 집광 특성이 감소될 수 있다. 근시는 눈에서 상이 망막의 앞쪽에 위치하는 것으로서, 안경등을 이용하여 상이 망막에 위치하도록 하여야 하므로, 상이 맺히는 위치를 현상태보다 뒤쪽으로 밀어주어야 한다. 이를 위하여 액정층(213)에 인가되는 전압은 렌즈(210) 상에서의 위치가 외곽일수록 강하게 인가되어, 렌즈(210)상에서의 위치가 외곽(도 7b의 예시에서

Figure pat00011
가 인가된 영역)일수록 굴절률이 작도록 하여야 한다. 따라서, 투명 전극(215)에 의하여 렌즈(210)상에서 외곽으로 갈수록 강한 전압(
Figure pat00012
)이 인가될 수 있다. 이에 따라서, 렌즈(210)의 외곽에 위치하는 액정층(213)의 액정 입자가 가장 많이 뒤틀리게 되고, 액정층(213)의 굴절률은 렌즈(210)의 외곽에서 가장 작게 된다. 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률(
Figure pat00013
)은 렌즈(210) 상에서의 위치에 따라 일정하다고 가정하면, 액정의 굴절률은 중심부가 가장 낮고 외곽으로 갈수록 감소(
Figure pat00014
)할 수 있다. 액정층(213) 중심부의 굴절률(
Figure pat00015
)이 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률과 동일하다고 가정하면, 액정층(213)과 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률의 편차는 렌즈(210)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 커지게 된다. 이러한 방식으로 액정층(213)에 인가되는 전압을 렌즈(210)상에서의 위치에 따라 달리하여, 액정층(213)의 굴절률을 다르게 하여 수차를 제거할 수 있다. 도 7b예시에서 제 2 렌즈 형상 광학부(212)의 굴절률(
Figure pat00016
)은 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률(
Figure pat00017
)과 동일하게 도시되어 있으나, 이와 상이할 수도 있다. 제 1 렌즈 형상 광학부(211)의 굴절률은 렌즈(210)상에서 위치에 따라 동일한 것으로 설명하였으나, 상이할 수도 있으며, 액정층(213)의 굴절률은 수차 제거를 위하여 제 1 및 제 2 렌즈 형상 광학부의 굴절률과의 편차가 렌즈(210)의 중심부에서 외곽으로 갈수록 커지도록 제어될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 안경(200)은 액정층(213)에 전압이 인가되어 동작함으로써, 액정층(213)이 동작하지 않을 때 보다, 집광 특성이 약화되어 안경(200)의 사용자에게 맺히는 상을 망막으로 밀어 근시를 보정할 수 있다. When a voltage is applied to the liquid crystal layer 213 , as the voltage applied to the liquid crystal layer 213 increases, the light collecting characteristics of the first and second lens-shaped optical units 211 and 212 may be reduced. In myopia, the image is located in front of the retina in the eye, and since the image must be located on the retina by using glasses, etc., the image forming position must be pushed to the rear of the current state. To this end, the voltage applied to the liquid crystal layer 213 is strongly applied as the position on the lens 210 is on the outside, so that the position on the lens 210 is on the outside (in the example of FIG. 7B ).
Figure pat00011
area to which is applied), the refractive index should be smaller. Therefore, the stronger the voltage (
Figure pat00012
) can be approved. Accordingly, the liquid crystal particles of the liquid crystal layer 213 positioned on the outside of the lens 210 are most distorted, and the refractive index of the liquid crystal layer 213 is the smallest at the outside of the lens 210 . The refractive index of the first lens-shaped optical unit 211 (
Figure pat00013
) is assumed to be constant depending on the position on the lens 210, the refractive index of the liquid crystal is the lowest at the center and decreases toward the outside (
Figure pat00014
)can do. The refractive index of the center of the liquid crystal layer 213 (
Figure pat00015
) is the same as the refractive index of the first lens-shaped optical unit 211 , the deviation of the refractive indices of the liquid crystal layer 213 and the first lens-shaped optical unit 211 increases from the center of the lens 210 to the outside. will lose In this way, by varying the voltage applied to the liquid crystal layer 213 according to a position on the lens 210 , the refractive index of the liquid crystal layer 213 may be changed to eliminate aberration. The refractive index of the second lens-shaped optical unit 212 in the example of FIG. 7B (
Figure pat00016
) is the refractive index (
Figure pat00017
), but may be different from this. The refractive indices of the first lens-shaped optical unit 211 have been described as being the same depending on positions on the lens 210, but may be different, and the refractive indices of the liquid crystal layer 213 are the first and second lens-shaped optics to eliminate aberration. The deviation from the negative refractive index may be controlled to increase from the center of the lens 210 toward the outside. The glasses 200 according to the embodiment of the present invention operate by applying a voltage to the liquid crystal layer 213 , so that the light collecting characteristic is weakened compared to when the liquid crystal layer 213 does not operate, so that the user of the glasses 200 is focused on the glasses 200 . Myopia can be corrected by pushing the image to the retina.

본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.Those of ordinary skill in the art will appreciate that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, instructions, information, signals, bits, symbols and chips that may be referenced in the above description are voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields particles or particles, or any combination thereof.

본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 "소프트웨어"로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 발명의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.Those of ordinary skill in the art will recognize that the various illustrative logical blocks, modules, processors, means, circuits, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein are implemented in electronic hardware, (convenience , it will be understood that it may be implemented by various forms of program or design code (referred to herein as "software") or a combination of both. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends upon the particular application and design constraints imposed on the overall system. A person skilled in the art may implement the described functionality in various ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present invention.

여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 "제조 물품"은 임의의 컴퓨터-판독가능 장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다. 용어 "기계-판독가능 매체"는 명령(들) 및/또는 데이터를 저장, 보유, 및/또는 전달할 수 있는 무선 채널 및 다양한 다른 매체를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. The various embodiments presented herein may be implemented as methods, apparatus, or articles of manufacture using standard programming and/or engineering techniques. The term “article of manufacture” includes a computer program, carrier, or media accessible from any computer-readable device. For example, computer-readable media include magnetic storage devices (eg, hard disks, floppy disks, magnetic strips, etc.), optical disks (eg, CDs, DVDs, etc.), smart cards, and flash memory. devices (eg, EEPROMs, cards, sticks, key drives, etc.). Also, various storage media presented herein include one or more devices and/or other machine-readable media for storing information. The term “machine-readable medium” includes, but is not limited to, wireless channels and various other media capable of storing, retaining, and/or carrying instruction(s) and/or data.

제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 발명의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is understood that the specific order or hierarchy of steps in the presented processes is an example of exemplary approaches. Based on design priorities, it is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes may be rearranged within the scope of the present invention. The appended method claims present elements of the various steps in a sample order, but are not meant to be limited to the specific order or hierarchy presented.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not to be limited to the embodiments presented herein, but is to be construed in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (2)

가변 초점을 제공하는 안경에 있어서,
가변 초점을 제공하기 위한 액정층을 구비하는 렌즈;
상기 렌즈의 일부와 결합되어 상기 렌즈를 고정시키고, 상기 안경의 사용자에게 착용될 수 있는 형상을 가지는 프레임;
상기 프레임에 구비되어 상기 안경을 착용한 상기 사용자의 시선을 추적하기 위한 센서를 가지는 시선 추적 센서부; 및
상기 시선 추적 센서부에 의해 결정되는 상기 사용자의 시선에 기초하여 상기 액정층의 초점을 제어하는 제어부;
를 포함하는,
가변 초점을 제공하는 안경.
In the glasses providing variable focus,
a lens having a liquid crystal layer for providing variable focus;
a frame coupled to a portion of the lens to fix the lens, and having a shape that can be worn by a user of the glasses;
an eye tracking sensor unit provided in the frame and having a sensor for tracking the eye of the user wearing the glasses; and
a control unit controlling a focus of the liquid crystal layer based on the user's gaze determined by the eye tracking sensor unit;
containing,
Glasses with variable focus.
제 1 항에 있어서,
상기 액정층의 초점을 제어하기 위한 사용자 명령 정보를 수신하는 사용자 입력부;
를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 사용자 명령을 수신한 시점의 사용자 시선 정보와 관련시켜, 가변 초점 알고리즘을 구성하는,
가변 초점을 제공하는 안경.
The method of claim 1,
a user input unit for receiving user command information for controlling the focus of the liquid crystal layer;
further comprising,
The control unit configures a variable focus algorithm by associating it with user gaze information at the time of receiving the user command,
Glasses with variable focus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023224383A1 (en) * 2022-05-18 2023-11-23 삼성전자 주식회사 Method and device for correcting vision on basis of focus adjustment lens

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