KR20230003034A - 굴절이상을 측정하는 방법 및 장치 - Google Patents
굴절이상을 측정하는 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하는 방법(210), 장치(110) 및 컴퓨터 프로그램 제품, 그리고 이와 관련하여 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)을 위한 적어도 하나의 안경 렌즈(spectacle lens)의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법(210)은, a) 적어도 하나의 공간 변조(132)를 갖는 적어도 하나의 이미지(120)를 사용자(114)에게 표시하는 단계; b) 선택사항으로, 시간 경과에 따라 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변화에 대한 사용자(114)의 반응을 기록하는 단계; c) 사용자(114)의 반응이 사용자(114)의 지각 역치(perception threshold)를 나타내는 시점을 감지하는 단계; 및 d) 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)로부터 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치(220)를 구하는 단계를 포함하되, 상기 적어도 하나의 이미지(120)는 다수의 화소들(130)을 갖는 소스 이미지(128)를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 다수의 화소들(130)에 할당되며, 상기 다수의 화소들(130)의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 상기 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)를 수행한다. 본 방법(210)과 장치(110)는, 아동, 노인 또는 장애인을 비롯한 모든 부류의 사용자(114)에게 전 세계적으로 적용될 수 있는 방식으로 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 굴절이상을 측정함으로써, 의사소통이나 순응능력에 따른 어려움을 최대한 피할 수 있게 한다.
Description
본 발명은 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품, 그리고 이와 관련하여 사용자의 이러한 적어도 한쪽 눈을 위한 하나 이상의 안경 렌즈(spectacle lens) 제조 방법에 관한 것이다.
사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하기 위한 다양한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품이 알려져 있다. 본 명세서에서, "굴절" 또는 "굴절(에 의한)"이란 용어들은 입사광이 동공을 통과해 눈 속으로 들어오면서 휘어지는 증상을 의미한다. 눈의 굴절이상 수치를 구하기 위해, 일반적으로 검안사 또는 안과의사가 사용자에게 상호대화식 검사를 수행하는 자각적 방식(subjective approach)이 적용된다. 이때, 사용자에게는 기호들, 특히 숫자, 글자 또는 로고 형태의 기호들이 새겨진 시력검사표(이를테면, 시력검사판), 색각책, 또는 스크린을 제공하고 굴절능(력)이 상이한 여러 광학 렌즈들을 통해 연속적으로 보게 하여, 사용자가 가장 작은 크기의 기호를 가장 잘 인식할 수 있게 해주는 안경 렌즈를 정한다. 그런 후, 사용자에게 다양한 원주굴절력의 측정용 안경들을 착용하게 하면서 앞서 설명한 과정을 반복한다. 대안으로 또는 추가로, 검안사 또는 안과의사가 자동 굴절검사기를 사용하는 경우인 타각적 방식(objective approach)을 이용할 수 있다. 이런 식으로, 실제 적용되는 방식과는 별도로, 굴절이상의 구면 및 원주 비율들의 수치를 구할 수 있다.
그러나, 이들 주지의 방식에서는, 검안사 또는 안과의사가 있어야 하고, 한편으로는 검안사 또는 안과의사와 다른 한편으로는 사용자 간에 만족스러운 의사소통이 이루어져야 하지만, 이는, 특히 사용자의 연령대가 낮거나 높은 경우, 또는 사용자와 검안사 또는 안과의사 간에 언어 차이가 있는 경우, 또는 질환으로 인한 경우 등 각각에서 항상 가능한 것은 아니다. 또한, 위에서 지적한 바와 같이, 통상 타각적 방식에 사용되는 복잡한 장치는 전 세계적으로 볼 때 어디에서나 감당할 수는 없을 정도의 많은 투자금, 유지 비용 및 운영 비용을 들여야 한다.
미국 특허출원 공개번호 제2012/0019779 A1호는 망막 또는 시각 경로 기능을 측정하는 방법을 개시하며, 상기 방법은, 환자에게 시각적 자극을 제시함으로써 시운동성 안진(optokinetic nystagmus)을 자극하는 단계; 상기 시각적 자극의 제1 매개변수를 변경하는 단계; 상기 시각적 자극의 제2 매개변수를 변경하는 단계; 및 이렇게 변경된 시각적 자극을 이용하여 시운동성 안진에 대한 역치 자극을 정하는 단계를 포함하되, 상기 제1 및 제2 매개변수는 시각적 자극에 대한 패턴, 시각적 자극의 폭, 시각적 자극과 환자 사이의 거리, 시각적 자극의 공간 주파수, 시각적 자극 검사 면(test face)의 변화율 또는 시간 주파수, 및 시각적 자극 요소들 간의 대비도(contrast)를 포함하는 매개변수 군에서 선택된다.
미국 특허출원 공개번호 제2013/0176534 A1호는 피검자의 시각적 성능 모델을 적응적으로 결정하는 방법을 개시하며, 상기 방법은 피검자를 여러 가지 시험(trial)에 노출시키는 단계를 포함한다. 이때 각 시험은 검사하고자 하는 자극 패턴을 식별하는 단계, 디스플레이 상에 자극 패턴을 생성하는 단계, 이렇게 생성된 자극 패턴이 OKR인지 판단하는 단계, OKR 결과를 포함하도록 모델을 업데이트하는 단계, 및 이렇게 업데이트된 모델의 허용 여부를 판단하는 단계를 포함한다. 이들 시험은 시각적 성능에 대한 모델이 허용 수준이 될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.
유럽 특허출원 공개번호 제3 329 837 A1호는 시표(optotype)의 표기들을 디스플레이에 표시하여 피검인의 시각기관의 굴절이상 또는 대비감도 중 적어도 하나를 평가하는 방법을 개시하며, 상기 방법은, 기본 패턴 및 상기 기본 패턴의 하나 이상의 변형 형태로 이루어진 다수의 시표들을 제공하는 단계로서, 상기 기본 패턴의 컨투어(윤곽선)는 폐곡선에 의해 획정되며, 상기 기본 패턴의 상기 하나 이상의 변형 형태는 상기 폐곡선의 변형 형태에 의해 획정되는 컨투어를 갖는 것인 시표 제공 단계; 피검인의 시각기관의 굴절이상 또는 대비감도 중 적어도 하나를 측정하기 위한 검사 시스템을 제공하는 단계; 및 상기 다수의 시표들의 표기를 상기 검사 시스템의 디스플레이 장치를 통해 표시하는 단계를 포함한다. 아울러, 시표 표기 및 시각기관 검사에서의 그 용도, 검사 시스템, 그리고 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
2019년 4월 23일에 출원된 유럽 특허출원 번호 제19 170 558.1호는 사용자의 눈의 굴절이상을 측정하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램, 그리고 사용자의 눈을 위한 안경 렌즈의 제조 방법을 개시한다. 여기서 상기 방법은, 스크린에 기호를 제시하는 단계로서, 스크린 상에 표시되는 상기 기호의 매개변수를 변경하는 것인 기호 제시 단계; 스크린 상에 표시되는 상기 기호에 따른 사용자의 반응을 기록하는(recording) 단계; 스크린 상에 표시되는 상기 기호에 대한 사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하는 단계; 및 상기 시점의 매개변수로부터 사용자의 눈의 굴절이상 수치를 구하는 단계를 포함하고, 스크린 상에 표시되는 상기 기호의 매개변수는 주기적인 패턴이며, 스크린 상에 표시되는 상기 기호의 매개변수는 공간 주파수를 포함하고, 굴절이상 수치는 상기 시점에서의 공간 주파수로부터 구해진다.
Torsten Strasser, Hana Langrovα, Laura Kuehlewein, Annette Werner, Anne Kurtenbach 및 Eberhart Zrenner는, THEY CAN DISAPPEAR - Can the panda illusion be used to test to visual acuity?, ARVO 연례 회의 초록, Investigative Ophthalmology & Visual Science (IOVS) 58(8), 2017년 6월 공개문을 통해, 예술작가인 Ilja Klemencov가 2016년에 작품 "They can disappear"를 공개하며 판다 곰(panda)의 멸종 위기를 지적했다고 설명하였다. 해당 그림은 흑백 지그재그선들 뒤에 숨겨진 판다 곰, WWF 로고를 보여준다. 많은 사람들이 판다 곰을 한 눈에 알아보려고 애쓴다. 그러나, 뒤로 물러서서 보거나 안경을 벗은 후 보면 판다 곰이 드러난다. 위 저자들은 제한된 사용자의 시력(visual acuity)과 공간 주파수 사이에 상당한 상관관계가 있음을 발견했다. 한편, 예상 시력의 변동성이 다소 광범위하다. 착시 현상을 시력만으로 완전히 설명할 수는 없을 것이다. 망막으로부터 되돌아 나온 반사광의 빛 번짐 정도(Point Spread Function) 또는 시각적 혼잡 현상이 다른 기여 요인들일 수 있다. 그럼에도, 이러한 착시 현상의 반직관적 적용 및 검사의 단순성은 시력 추정에 유용할 수 있다.
Torsten Strasser, Bettina Spieth, Eberhart Zrenner, Dorothea Besch, Carina Kelbsch는, Can you see the panda? Visual acuity assessment using the pandacuity test in children - preliminary results, ARVO 연례 회의 초록, IOVS 59(9), 2018년 7월 공개문을 통해, 미취학 아동 또는 발달 지연 아동의 시력 검사가 어려울 수 있으며 아동의 순응능력에 크게 의존한다고 지적했다. 단순한 시표들을 포함한 일반적 시력 검사 차트를 사용하면 아이가 지루해 할 수 있어, 아이가 검사에 순응을 하지 않는 것인지 아니면 시력이 저하된 것인지 구별하기가 어렵다. 위 저자들은 Torsten Strasser, IOVS 58(8) (위 참조)에 설명된 선형 관계를 기반으로 작성된 각 페이지에 시력 점수가 저하하는 판다 곰 착시와 유사한 이미지를 담은 플립 북(flip book)을 사용하여 판다큐티(pandacuity) 검사법을 개발했다. 이들 저자는 판다큐티 검사법이 신속하고, 간단하면서, 널리 인정되었으므로, 기존의 시력 검사법에 추가하여 아동들의 시력을 임상 평가하는 데 적합하다는 것을 발견하였다.
따라서, 특히 2019년 4월 23일에 출원된 유럽 특허출원 제19 170 558.1호의 개시내용과 관련하여, 본 발명의 목적은 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품, 그리고 이와 관련하여 사용자의 이러한 적어도 한쪽 눈을 위한 하나 이상의 안경 렌즈 제조 방법을 제공하여, 위에 언급한 현재 기술의 문제점들을 적어도 일부 극복하기 위함이다.
본 발명의 구체적인 목적은 간단하면서 이용하기 쉬운 방식을 적용하여 굴절이상의 구면 및 원주 비율들의 수치를 구할 수 있도록 하기 위함이다. 따라서, 바람직하게는, 검안사, 안과의사, 일련의 측정용 안경들 및/또는 이러한 용도로 설계된 복잡한 장치(이를테면, 자동 굴절검사기) 없이도, 필요한 수치를 구할 수 있게 된다. 특히, 바람직하게는, 아동, 노인 또는 장애인을 비롯한 모든 부류의 사용자에게 전 세계적으로 적용될 수 있는 방식으로 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정함으로써, 의사소통이나 순응능력에 따른 어려움을 최대한 피할 수 있게 한다.
위에 언급한 문제는 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품, 그리고 이와 관련하여 사용자의 적어도 한쪽 눈을 위한 적어도 하나의 안경 렌즈의 제조 방법과 함께 청구범위의 독립항들의 특징들에 의해 해결된다. 종속항에는 독립적인 방식으로 혹은 임의의 조합으로 실현될 수 있는 바람직한 실시예들을 열거하였다.
하기에 사용되는 바와 같이, "구비하는(구비한다)", "포함하는(포함하다)" 또는 "갖춘"이란 용어 혹은 이들의 임의의 문법적 변형어는 비-배타적인 방식으로 사용된다. 따라서, 이들 용어는, 해당 용어에 의해 소개되는 특징 외에 그와 관련하여 설명되는 개체에 더 이상의 특징이 존재하지 않는 상황과, 하나 이상의 추가 특징이 존재하는 상황 둘 다를 가리킬 수 있다. 예를 들어, "A는 B를 구비한다", "A는 B를 포함한다" 및 "A는 B를 갖추고 있다"란 표현들은 모두 개체 A에, B 외에 다른 요소가 존재하지 않는 상황(즉, A가 오로지 배타적으로 B로 구성된 상황)과; 개체 A에, B 외에 하나 이상의 추가 요소들, 이를테면 C 요소, C 요소 및 D 요소, 또는 심지어 또 다른 요소들이 존재하는 상황 둘 다를 가리킬 수 있다.
또한, 하기에 사용되는 바와 같이, "바람직하게", "더 바람직하게", "특히", "더 구체적으로" 또는 이와 유사한 용어들은, 대안적 가능성을 제한하지 않으면서 선택적 특징들과 함께 사용된다. 따라서 이들 용어에 의해 소개되는 특징들은 선택적 특징들이며 어떤 식으로든 청구항들의 범위를 제한하려는 의도가 아니다. 당업자라면 알 수 있듯이, 본 발명은 대안적 특징들을 사용하여 수행될 수 있다. 마찬가지로, "본 발명의 실시예에서" 또는 유사한 표현에 의해 소개되는 특징들은, 본 발명의 대안적 실시예에 관한 어떠한 제한도 없고, 본 발명의 범위에 관한 어떠한 제한도 없으며, 이러한 방식으로 소개된 특징들을 본 발명의 다른 특징들과 조합하는 가능성에 관한 어떠한 제한도 없는, 선택적 특징들인 것으로 의도된다.
제1 양태에서, 본 발명은 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하기 위한 방법에 관한 것이다. 위에서 이미 지적한 바와 같이, "굴절(력)" 또는 "굴절(에 의한)"이란 용어들은 입사광이 동공을 통과해 눈 속으로 들어오면서 휘어지는 증상을 의미한다. "사용자"란 용어 대신에 "피검자", "사람", "피검인" 또는 "안경 착용자"와 같은 다른 용어가 적용될 수도 있다. 상기 방법은 사용자의 각 눈의 굴절 이상을, 연속적으로 또는 동시에, 개별적으로 측정하는 데 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은, 하기 단계들, 즉
a) 적어도 하나의 공간 변조를 갖는 적어도 하나의 이미지를 사용자에게 표시하는 단계;
c) 사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하는 단계; 및
d) 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조로부터 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 구하는 단계
를 바람직하게는 정해진 순서대로 포함하며,
상기 적어도 하나의 이미지는 다수의 화소들을 갖는 소스 이미지를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 다수의 화소들에 할당되며, 상기 다수의 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조를 수행한다.
대안으로, 본 발명에 따른 방법은 하기 단계들 a) 내지 d), 즉,
a) 적어도 하나의 공간 변조를 갖는 적어도 하나의 이미지를 사용자에게 표시하는 단계;
b) 시간 경과에 따라 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변화에 대한 사용자(114)의 반응을 기록하는 단계;
c) 사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하는 단계; 및
d) 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조로부터 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 구하는 단계
를 포함하며,
상기 적어도 하나의 이미지는 다수의 화소들을 갖는 소스 이미지를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 다수의 화소들에 할당되며, 상기 다수의 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조를 수행한다.
상술한 단계 c)에 따른 사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점은 보조자 또는 제3자 또는 측정 장치에 의해 감지될 수 있다. 사용자의 반응은 바람직하게는 시간 경과에 따른 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변화에 의해 초래될 수 있다. 사용자의 반응은 예를 들어 동공 반응이나 언어적(구두) 반응과 같은 생리학적 반응일 수 있다. 예를 들어 전기생리학적 모니터링 방법(이를테면, 뇌파 검사(EEG))을 통해서나; 사용자의 행동을 모니터링하도록 구성된, 비디오 카메라와 같은, 측정 장치를 사용하거나(비디오를 화면에 표시하여 사용자의 반응을 관찰할 수 있다); 대안으로 또는 추가로, 이미지 처리를 통하거나 사용자의 눈 움직임을 모니터링하도록 구성된 측정 장치를 사용하여, 사용자의 반응을 감지할 수 있다. 차후에 설명하겠지만, 사용자의 행동 또는 눈의 움직임이 사용자의 지각 역치를 나타낼 수 있습니다. 대안으로, 사용자의 생리적 반응은 특히 반사에 의해 야기되는 비자발적 반응일 수 있다.
일반적으로, 본 발명에 따른 방법은, 사용자를 도와주는 보조자가 적어도 하나의 이미지를 사용자에게 표시하면서, 차후에 더 상세히 설명하겠지만, 시간 경과에 따라 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조를 변화시키는 등, 수동 방식으로 수행될 수 있으며, 이때 상기 적어도 하나의 이미지는 특히 보드(이를테면, 카드보드)나 소책자에 인쇄된 형태로 제공될 수 있고, 소스 이미지 생성 및 그에 상응하는 공간 변조는 이런 용도로 구성된 장치(이를테면, 프린터)를 사용하여 사전에 수행되었을 수 있으며, 추가적으로 상기 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조와 관련된 수치를 보드(이를테면, 카드보드)나 소책자에, 바람직하게는 그의 여백에, 인쇄함으로써, 상기 적어도 하나의 이미지에 방해가 되지 않도록 할 수 있다.
그러나, 특정 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 구현되는 방법일 수 있다. 일반적으로 사용되는 대로, "컴퓨터로 구현되는 방법"은 프로그래밍 가능 장치, 특히 평가부, 구체적으로는 컴퓨터, 컴퓨터 네트워크, 또는 컴퓨터 프로그램이 담긴 판독 가능 매체를 활용하는 방법을 의미하며, 이에 따라 본 방법의 하나 이상의 특징을 적어도 하나의 컴퓨터 프로그램을 사용하여 수행한다. 이 경우, 컴퓨터 프로그램 코드는 데이터 저장매체나 또는 광 저장매체와 같은 별도의 장치(예컨대, 컴팩트 디스크) 상에, 컴퓨터 또는 데이터 처리부, 특히 이동 통신 장치(구체적으로는, 스마트폰 또는 태블릿) 상에 직접, 또는 내부망이나 인터넷과 같은 네트워크를 통해 제공될 수 있다. 따라서, 본 방법은, 특정 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것과 같은, 이러한 용도로 구성된 프로그래밍 가능 장치에서 수행될 수 있다.
사용자의 적어도 한쪽의 눈의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하는 본 방법은 바람직하게는, 차후에 더 상세히 설명하겠지만, 사용자의 적어도 한쪽 눈을 위한 적어도 하나의 안경 렌즈의 제조 방법에 이용될 수 있다. 본 명세서에서 "표준"이라고도 불리는 국제 표준 ISO 13666:2019, 3.5.2절(節)에 근거하여, "안경 렌즈"란 용어는 사용자의 시력 결함 유무를 판단 및/또는 교정하기 위해 본 발명의 테두리 안에서 사용되는 광학 렌즈와 관련 있으며, 이러한 광학 렌즈는 사용자의 눈 앞에 놓이므로 눈과의 직접적인 접촉을 피한다. 또한, "안경"이란 용어는 2개의 개별 안경 렌즈와 하나의 안경테로 이루어진 임의의 요소를 의미하며, 각각의 안경 렌즈는 사용자가 선택한 안경테에 끼워 넣어지도록 준비된다.
특히, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하는 것은 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상을 교정하기 위한 안경 렌즈로 보통 사용되는 구면-원주형 렌즈(spherocylindrical lens)를 정하는 것을 포함할 수 있다. 구면-원주형 렌즈는 다양한 방식으로 설명될 수 있다. 표준, 3.6.6절에 정의된 바와 같이, "구면-원주형 렌즈"란 용어는 구형 표면과 원주형 표면을 갖는 안경 렌즈를 의미한다. 또한, 구면-원주형 렌즈는, 3.13.1절에 따라, 2개의 개별적이고 서로 수직인 초점선에서 근축의(paraxial) 평행 광선을 합치는 안경 렌즈로 정의됨에 따라, 안경 렌즈는 이들 두 주요 섹션에서만 정점 굴절력을 갖는다. 또한, "정점 굴절력"이란 용어는, 섹션 3.10.7에 따라, 근축 부분의 폭의 역수(reciprocal value)로 정의된다. 3.13.2절에 추가로 정의된 바와 같이, "주요 섹션"이란 용어는 두 개의 초점선에 평행하게 난시 교정 효과를 갖는 안경 렌즈의 두 개의 수직 경선(徑線) 중 하나와 관련 있다. 여기서, "난시 교정효과"란 3.13.6절에서 제2 주요 섹션의 정점 굴절력 수치와 제1 주요 섹션의 정점 굴절력 수치 간의 차이로서 정의되는 "난시차"에 해당한다. 또한, 3.13.7절에 따르면, "난시력(cylindrical power)"은 주요 섹션들의 굴절도 간의 산술차, 즉, 기준으로 사용되는 특정 주요 섹션의 굴절도를 다른 주요 섹션의 굴절도에서 뺀 차이를 가리키는 반면에, "난시축"은 3.13.8절에 따르면 정점 굴절률이 기준으로 사용되는 안경 렌즈의 주요 섹션의 방향을 가리킨다.
대안으로, L. N. Thibos, W. Wheeler 및 D. Horner (1997)는, Power Vectors: An Application of Fourier Analysis to the Description and Statistical Analysis of Refractive Error, Optometry and Vision Science 74 (6), S. 367-375에서, 구면-원주형 렌즈의 설명을 도수 분포의 푸리에 분석의 관점에서 접근할 것을 제안하였다. 이들은 잘 알려진 사인 제곱 법칙이 정확히 3개의 푸리에 계수를 이용한 푸리에 급수(Fourier series) 표현으로 자연스럽게 이어져, 얇은 렌즈의 자연 매개변수들을 나타냄을 증명하였다. 여기서 상수항은 MSE(평균 구면 대응치) 굴절력에 해당하며, 고조파의 진폭 및 위상은 JCC(Jackson Cross-Cylinder) 렌즈의 도수 및 축에 해당한다. 푸리에 급수를 직사각형 형태로 표현하면 구면 렌즈와 2개의 교차원주렌즈(하나는 축 0°에 있고 다른 하나는 축 45°에 있음)의 합으로 임의의 구면-원주형 렌즈 표식을 얻게 된다. 이러한 3-성분 렌즈의 도수는 도수 분포의 벡터 표현 (x, y, z) 좌표로 해석될 수 있다. 구면-원주형 렌즈의 도수 벡터 표현을 이용하여, 렌즈 조합, 서로 다른 렌즈들의 비교 및 굴절이상의 통계적 분포와 관련된 문제점들에 대한 검안 데이터의 수치들과 그래프를 분석할 수 있다.
단계 a)에 따르면, 적어도 하나의 공간 변조를 갖는 적어도 하나의 이미지를 사용자에게 표시한다. 일반적으로 사용되는 대로, "이미지"란 용어는 물체 또는 추상적 아이디어 중 적어도 하나의, 이를테면, 임의의 방식으로 이미지 내에서 수정될 수 있는, 본 명세서에서 "기호(symbol)"란 용어로 표기되는 숫자, 글자 또는 로고의, 2차원적 표현을 가리키며, 차후에 더 상세히 설명하겠지만, 표시되는 이미지 또는 이미지 내 변화는 사용자의 적어도 한쪽 눈 또는 양쪽 눈에 자극(stimulus)으로서 작용할 수 있다. 따라서, 특히 본 발명과 관련하여, 적어도 하나의 이미지는 바람직하게는 물체(바람직하게는 아동, 노인 또는 장애인을 비롯한 사용자가 쉽게 인식하고 명명할 수 있는 물체)의 기록 또는 그림 중 선택된 소스 이미지를 포함하며, 상기 적어도 하나의 공간 변조는 기 설정된 방식으로 소스 이미지를 수정함으로써 수행된다. 이를 위해, 소스 이미지는 원칙적으로 사용자가 쉽게 인식하고 명명할 수 있는, 바람직하게는 단순한 로고, 동물, 장난감, 자연물(이를테면, 집 또는 과일) 중에서 선택된 물체를 나타내는 한, 임의의 그림일 수 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 이미지는 다수의 화소들을 갖는 소스 이미지를 포함한다. 일반적으로 사용되는 대로, "화소" 또는 "픽셀"이란 용어는 개별적으로 제시될 수 있는 이미지의 한 부분, 예를 들어 보드(이를테면, 카드보드), 소책자 또는 스크린 상의 이미지 표현을 의미한다. 이 경우, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 화소들에 할당되며, 완전히 균일한 이미지와는 별개로, 상기 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값은 서로 다른 화소들 간에, 특히 인접한 화소들 간에 다를 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "이미지 매개변수"란 용어는 사용자가 시각적으로 인식할 수 있는 수량을 의미하며, 이러한 수량은 바람직하게는 화소의 명도(intensity), 화소의 그레이스케일(grayscale), 화소의 색상, 화소의 편광, 또는 화소의 시간적 변화(temporal variation) 중 하나 이상에서 선택될 수 있다. 그러나, 그 외 다른 종류의 이미지 매개변수도 가능하다. 이러한 할당의 결과로서, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 화소의 명도, 화소의 그레이스케일, 화소의 색상, 화소의 편광 또는 화소의 시간적 변화 중 적어도 하나를 묘사하도록 지정된다.
또한, 본 발명에 따르면, 소스 이미지의 화소들을 변조함으로써 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조가 수행되며, 이로써 적어도 하나의 이미지가 생성된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "변조하는" 또는 "변조"란 용어는 소스 이미지 내 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 반복적인 방식으로 변경하는 것을 포함하는, 소스 이미지의 수정과 관련 있다. 따라서 "공간 변조" 또는 "공간적으로 변조하는" 이란 표현은 시간 경과에 따라 일정하게 유지될 수 있는 공간에서의 이미지 변조와 관련 있다. 결과적으로, 공간 변조에 공간 주파수를 할당할 수 있으며, 이때 공간 주파수는 이미지 내에서 패턴이 반복되는 공간 주기를 반영하는 공간 거리의 역수를 의미하며, 특정 주파수의 역수에 해당하는 "공간 주기"란 용어는 "사이클"이란 용어로 대체될 수도 있다. 따라서 공간 주파수의 값은 1/m 단위나 대안으로는 "각도 당(per degree)" 단위를 포함한 숫자를 사용하여 지정될 수 있다. 그러나 공간 주기의 절대값과 공간 주파수의 절대값은 공간 변조를 갖는 이미지와 이러한 공간 변조를 바라보는 사용자 사이의 거리에 따라 달라진다. 그러므로, 이 거리를 바꾸면 사용자의 적어도 한쪽 눈 또는 사용자의 양쪽 눈에 보이는 이미지가 바뀌게 되므로, 공간 주기의 절대값과 공간 주파수의 절대값 모두가 변경된다. 일 예로, 적어도 하나의 이미지는 기호의 개략적인 그림일 수 있는 소스 이미지를 포함할 수 있고, 이러한 소스 이미지에 줄무늬들을 중첩시키는 식으로 상기 적어도 하나의 이미지에 공간 변조가 수행될 수 있으며, 이러한 인접한 줄무늬들 간의 거리 또는 각도 범위가 공간 주파수를 나타낸다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조는 특정한 방식으로, 즉, 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 화소들의 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로, 소스 이미지의 화소들을 변조시켜 수행된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "변조 매개변수"란 용어는, 변조의 공간 주파수와는 별개로, 공간 주파수에 의해 정의된 각각의 공간 주기가 공간 주파수 값에 전혀 영향을 미치지 않으면서 개별 방식으로 형성될 수 있도록 추가 유형의 변조를 가져오는 특유의 변조 특징을 의미한다. 따라서 상기 추가 유형의 변조의 영향을 받지 않는 공간 주파수는 적어도 하나의 추가 유형의 변조를 통해 중첩되도록 구성되기 때문에, 변조의 "반송주파수"에 해당한다. 여기서, 소위"듀티 사이클"은 변조가 적용된 특정 공간 주기의 일부를 의미하며, 듀티 사이클의 값이 인접한 공간 주기 간에 다를 수 있으며, 공간 주파수는 이에 의한 영향을 받지 않는다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 공간 변조의 변조 유형은 펄스 폭 변조, 진폭 변조, 또는 주파수 변조 중 하나 이상에서 선택될 수 있다. 일반적으로 사용되는 대로, "펄스 폭 변조"란 용어는 적어도 하나의 변조 매개변수로서 위에서 정의한 듀티 사이클을 포함하는 변조의 한 유형을 의미한다. 차후에 더 상세히 설명하겠지만, 공간 주기 내의 듀티 사이클의 값은 해당 화소의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 기반으로 펄스 폭 변조에서 정해진다. 예를 들어, 특정 공간 주기 내의 듀티 사이클은 그 특정 공간 주기에 포함된 해당 화소의 색상이 "검은색"일 경우에는 "HIGH" 값을 취할 수 있고, 해당 화소의 색상이 "흰색"일 경우에는 "LOW" 값을 취할 수 있다. 한편, 다양한 추가 예들을 구상할 수 있다.
또한 일반적으로 사용되는 대로, "진폭 변조"란 용어는 해당 화소의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 공간 주기 내 변조의 진폭에 대한 값을 구하는 변조 유형을 의미한다. 일 예로, 특정 공간 주기 내의 진폭은 공간 주기에 포함된 해당 화소의 그레이스케일이 낮은 명도를 나타낼 경우에는 "HIGH" 값을 취할 수 있고, 해당 화소의 그레이스케일이 높은 명도를 나타낼 경우에는 "LOW" 값을 취할 수 있다. 이 경우에서도 마찬가지로, 진폭 변조의 반송주파수는 영향을 받지 않는다. 한편, 다양한 추가 예들이 가능하다.
또한 일반적으로 사용되는 대로, "주파수 변조"란 용어는 해당 화소의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 고려하여 공간 주기 내 변조의 추가 주파수에 대한 값을 구하는 변조 유형을 의미한다. 일 예로, 특정 공간 주기 내 중첩된 추가 주파수는 공간 주기 내에 위치한 해당 화소의 상대 명도가 "HIGH"일 경우에는 "HIGH" 값을 취할 수 있고, 공간 주기 내에 위치한 해당 화소의 상대 명도가 "LOW"일 경우에는 "LOW" 값을 취할 수 있다. 한편, 다양한 추가 예들이 가능하다.
그러나, 특정 실시예에 의하면, 적어도 하나의 반송주파수의 위상을 특히 정현파 방식으로 추가 변조시킬 수 있으며, 이에 따라 이미지에 특징적인 지그재그형 패턴을 생성할 수 있다. 추가 세부 사항은 하기에 제시되는 실시예들의 설명을 참조하면 된다.
단계 b)에 따르면, 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변화에 대한 사용자의 반응을 시간 경과에 따라 기록할 수 있다. 여기서, 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조는, 하기 실시예들 중에서 선택된 하나 이상의 방식으로 시간 경과에 따라 변화될 수 있다:
(i) 공간 변조(132)의 공간 주파수를 변경하기;
(ii) 이미지(120)와 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112) 사이의 거리(122)를 변경하기;
(iii) 이미지(120)를 사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에서 회전시키기.
결과적으로, 적어도 하나의 공간 변조를 실시예 (i) 내지 (iii) 중 하나 이상을 이용하여 변화시킬 수 있다.
여기서, 실시예 (i)에 따른, 공간 변조의 적어도 하나의 공간 주파수에 대한 적어도 하나의 변경은, 사용자에게, 공간 변조의 다른 공간 주파수를 보여주는 다른 이미지를 예시하는 다른 보드(이를테면, 카드보드)를 표시하거나 소책자의 다른 페이지를 표시하는 등의 수동 방식으로 수행될 수 있으며, 서로 다른 공간 주파수들을 보여주는 다양한 이미지들을 기 설정된 순서로, 이를테면 연속적인 카드보드들에 또는 소책자의 후속 페이지들에 제시할 수 있다. 대안으로, 실시예 (i)에 따른, 공간 변조의 적어도 하나의 공간 주파수에 대한 변경은, 사용자에게, 공간 변조의 소정의 서로 다른 공간 주파수들을 보여주는 다른 이미지를 스크린 상에 표시함으로써 달성할 수 있으며, 이러한 서로 다른 공간 주파수들을 보여주는 다양한 이미지들은 데이터 처리부를 사용하여 생성되었을 수 있다.
또한, 실시예 (ii)에 따른, 적어도 하나의 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리에 대한 변경은, 동일한 적어도 하나의 이미지를 나타내는 카드보드의 위치를 바꾸는 등의 수동 방식으로 수행될 수 있지만, 적어도 하나의 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리를 바꿈으로써 사용자에게 공간 변조의 다른 공간 주파수를 보여주게 된다. 대안으로, 실시예 (ii)에 따른, 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리에 대한 변경은, 스크린에 동일한 적어도 하나의 이미지를 표시하되 스크린 또는 사용자 중 적어도 하나를 서로에 대해 이동시킴으로써 달성될 수 있으며, 이로써 사용자에게 공간 변조의 다른 공간 주파수를 보여주게 된다. 이 실시예에서, 바람직하게는 거리측정기 또는 적어도 하나의 카메라가 활용될 수 있으며, 상기 거리측정기 및 적어도 하나의 카메라는 각각 적어도 하나의 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리를 측정하도록 구성된다. 적어도 하나의 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리 측정에 관한 추가 세부 사항은 2019년 4월 23일에 출원된 유럽 특허 출원 19 170 558.1을 참조하면 된다.
또한, 실시예 (iii)에 따른, 사용자의 시선 방향에 수직인 평면 내에서의 적어도 하나의 이미지의 회전은, 동일한 적어도 하나의 이미지를 예시하는 보드(이를테면, 카드보드)를 사용자의 시야 방향에 수직인 평면 내에서 돌리는(turn) 등의 수동 방식으로 수행될 수 있으며, 이렇게 함으로써 카드보드와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리는 유지하되, 사용자의 시야 방향에 수직인 평면 내에서 적어도 하나의 이미지를 회전시키는 것이므로 사용자에게 공간 변조의 다른 공간 주파수를 보여주게 된다. 대안으로, 실시예 (iii)에 따른, 사용자의 시선 방향에 수직인 평면 내에서의 적어도 하나의 이미지의 회전은, 이미지의 추가 매개변수 또는 스크린의 추가 매개변수를 변경하지 않으면서 스크린 상에서 적어도 하나의 이미지를 디지털 방식으로 회전시킴으로써 달성될 수 있다. 그 결과, 사용자에게 보여지는 적어도 하나의 이미지가 바뀐 것이므로 사용자는 공간 변조의 공간 주파수에 대해 다른 값을 인식하게 된다.
적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 변화 방식과는 별도로, 이미지들 또는 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 변화 중 적어도 하나가 사용자의 적어도 한쪽 눈 또는 양쪽 눈에 자극으로서 작용하여 사용자의 반응을 유발할 수 있으며, 본 명세서에서 사용자의 반응은 전반적으로 "반응"이란 용어로 지칭된다. 일반적으로 사용되는 대로, "기록(녹화)"이란 용어는, 사용자의 행동을 관찰하거나, 대안으로 또는 추가로, 이 용도로 지정된 측정 장치 또는 입력부 중 적어도 하나에 의해 제공될 수 있는 측정 신호(특히, 전자 신호)를 모니터링하는 등으로 사용자의 반응을 인식하는 모든 종류의 것과 관련 있다. 특히, 측정 신호는, 단계 c)에 따른, 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 변화에 대한 사용자의 반응이 상기 적어도 하나의 이미지의 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하도록 구성된 평가부에 제공될 수 있다. 특히, 사용자의 반응은 양쪽 눈에 대해 동시에 기록될 수 있거나, 대안으로 또는 추가로, 연속적으로 기록될 수 있다. 후자의 경우는, 특히 책임자가 예를 들어 사용자의 눈들 중 하나를 가린 후, 또는 측정 장치의 해당 메뉴를 가린 후 수행될 수 있다.
상술한 바와 같이, 사용자의 반응은 입력부를 사용하여 기록 가능하며, 입력부는 시간 경과에 따른 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조 변화에 대한 사용자의 반응을 기록하도록 구성된다. 일반적으로 사용되는 대로, "입력부"는, 이벤트가 발생하는 시점에 측정 신호를 제공하거나 차단하는 식으로, 이벤트 발생을 모니터링하도록 구성된 장치를 의미한다. 특히, 입력부는 반응 표현을 위해 사용자가 손가락으로 누를 수 있게 구성된 하나 이상의 버튼을 가질 수 있는 키보드일 수 있다. 여기서, 키보드는 실제 키보드 또는 (이를테면 터치스크린에 포함되는) 가상 키보드 중 적어도 하나일 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 입력부는 소정의 반응을 나타내기 위해 사용자가 낼 수 있는 소리를 수신하도록 구성된 하나 이상의 마이크로폰을 포함할 수 있다.
또 다른 대안으로 또는 추가로, 사용자의 행동을 모니터링하도록 구성된 측정 장치를 사용하여 사용자의 반응을 기록할 수 있다. 특히, 비디오 카메라를 사용하여 사용자의 비디오를 녹화할 수 있으며, 비디오를 화면에 표시하거나, 대안으로 또는 추가로, 이미지 처리를 통해 사용자의 반응을 관찰할 수 있다. 또 다른 대안으로 또는 추가로, 상기 측정 장치는 사용자의 눈 움직임을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 일반적으로 사용되는 대로, "눈(의) 움직임"이란 용어는, 특히 시선 추적기를 사용하여 기록 가능한, 사용자의 한쪽 또는 양쪽 눈의 움직임과 관련 있으며, 이러한 시선 추적기는 단안 추적 데이터(monocular track data), 바람직하게는 쌍안 트랙 데이터(binocular track data)를 기록하도록 구성된다. 자발적 안구 운동과는 별개로, 사용자의 눈 움직임을, 본 명세서에 의하면 적어도 하나의 이미지에 의해 또는 상기 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 변화에 의해 유발될 수 있는 자극을 통해 촉발할 수 있다. 여기서, 기록하고자 하는 눈 움직임은 추적 안구 운동(pursuit eye movement) 중에서 선택될 수 있다. 일반적으로 사용되는 대로, "추적 안구 운동"이란 용어는 자극에 의해 유발되는 눈의 움직임을 의미하며, 적어도 한쪽 눈 또는 양쪽 눈이 자극을 따라가거나 시간 경과에 따른 변화를 따라가는 것으로서, 사용자가 자극을 보지 못하는 경우에 눈의 움직임은 불규칙해진다. 따라서, 자극에 의해 유발되는 눈 움직임을 사용자의 반응을 기록하는 데 사용할 수 있다.
또 다른 대안으로, 사용자의 행동을 모니터링하도록 구성된 측정 장치를 사용하여 단계 c)에 따른 사용자의 반응을 나타낼 수 있다. 특히, 비디오 카메라를 사용하여 사용자의 비디오를 녹화할 수 있으며, 비디오를 화면에 표시하거나, 대안으로 또는 추가로, 이미지 처리를 통해 사용자의 반응을 관찰할 수 있다. 또 다른 대안으로 또는 추가로, 상기 측정 장치는 사용자의 눈 움직임을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 자발적 안구 운동과는 별개로, 사용자의 눈 움직임을, 본 명세서에 의하면 적어도 하나의 이미지에 의해 또는 상기 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 변화에 의해 유발될 수 있는 자극을 통해 촉발할 수 있다. 여기서, 기록하고자 하는 눈 움직임은 추적 안구 운동 중에서 선택될 수 있다. "눈(의) 움직임" 및 "추적 안구 운동"이란 용어들의 정의는 위 설명을 참조하면 된다. 그러므로, 단계 b)에 따른, 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변화에 대한 사용자의 반응을 시간 경과에 따라 기록할 필요 없이, 자극에 의해 유발되는 적어도 한쪽 눈의 움직임을 사용자의 지각 역치 시점을 나타내는 표시로서 사용할 수 있다. 여기서, 사용자의 지각 역치는 바람직하게는 적어도 한쪽 눈의 움직임이 불규칙해지기 전의 시점에 해당할 수 있다.
단계 c)에 따르면, 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 변화에 대한 사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지한다. 일반적으로 사용되는 대로, "지각 역치"란 용어는 사용자가 자극을 인식할 수 있는, 특히 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 변화를 인식할 수 있는, 역치로 정의된다. 구체적으로, "지각 역치"란 용어는 사용자가 자극을 처음 인식할 수 있는 제1 이벤트, 및 자극이 사라지기 전, 사용자가 자극을 여전히 인식할 수 있는 추가 이벤트를 포함한다. 이런 식으로, 제1 이벤트 또는 추가 이벤트와 관련된 시점을 감지함으로써, 지각 역치를 표시할 수 있다. 제1 실시예에서, 본 발명에 따라 사용자에게 표시되는 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조가 증가하면, 사용자가 더 이상 이미지를 전혀 인식할 수 없을 때까지 사용자의 자극 인식능력이 점점 더 저해될 수 있다. 추가 실시예에서, 본 발명에 따라 사용자에게 표시되는 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조는 감소되면, 사용자가 적어도 하나의 이미지를 처음 인식할 수 있을 때까지 사용자의 자극 인식능력이 점점 더 촉진될 수 있다. 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수가 화소들의 명도, 그레이스케일, 색상, 편광 또는 시간적 변화 중 하나 이상에서 선택되는 또 다른 실시예에 의하면, 지각 역치는, 추가로, 대비도 역치, 색상 역치, 편광 역치, 또는 시간 역치 중 하나 이상에서 선택될 수 있다. 특히, 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수가 명도 및/또는 그레이스케일의 변경을 포함할 수 있는 경우에는 대비 역치를 사용할 수 있다. 또한, 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수가 색상 변경을 포함할 수 있는 경우에는 색상 역치를 사용할 수 있다. 또한, 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수가 편광 변경을 포함할 수 있는 경우에는 편광 역치를 사용할 수 있다. 또한, 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수가 시간 변경을 포함할 수 있는 경우에는 시간 역치를 사용할 수 있다.
이로써, 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 변화에 대한 사용자의 반응이 상기 적어도 하나의 이미지의 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하도록 구성된 평가부를 사용할 수 있다. 그러나, 위에서 지적한 대로, 보조자가 적어도 하나의 이미지를 사용자에게 표시하면서, 시간 경과에 따라 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조를 수동 방식으로 변화시킬 수 있으며, 이때 상기 적어도 하나의 이미지는 보드(이를테면, 카드보드)에 인쇄된 형태로 제공될 수 있고, 추가적으로는 상기 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조와 관련된 수치를 보드(이를테면, 카드보드)에, 이를테면 보드의 여백에, 인쇄함으로써, 적어도 하나의 이미지에 방해가 되지 않도록 할 수 있다. 따라서, 이러한 특정한 적어도 하나의 이미지 또는 적어도 하나의 이미지와 관련된 특정한 특징을 이용하여, 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조와 관련된 소정의 수치를 구할 수 있다.
단계 d)에 따르면, 해당 시점에서의 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값으로부터 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 구한다. 일반적으로 사용되는 대로, "측정하는(구하는)"이란 용어는 특히 본 발명에 따른 방법을 적용하여 적어도 하나의 대표 결과(이를테면, 다수의 대표 결과)를 만드는 과정과 관련 있다. 따라서, 단계 c) 동안에 감지된 시점을 이용하여 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 구하도록 추가로 구성된 평가부를 사용할 수 있으며, 이때 해당 시점은 적어도 하나의 이미지의 사용자의 지각 역치를 나타낸다.
단계 c)에 따라 사용자의 지각 역치에 상응하는 시점을 감지함으로써, 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조에 상응하는 수치를 추가로 구하였다. 위에서 더 상세히 설명한 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 변화 방식과는 별도로, 이 방식으로, 해당 시점에서의, 사용자가 실제로 인식하는 형태의 적어도 하나의 이미지 내 공간 변조의 수치를 구한다. 따라서, 위에서 정의한 실시예 (iii)에 따라 적어도 하나의 이미지를 회전시키지 않아도, 사용자의 굴절이상 중 이 부분을 교정하는 데 필요한 구면-원주형 렌즈의 단일 경선의 굴절도를 구할 수 있게 된다. 적어도 하나의 이미지를 회전시키면, 위에서 정의한 바와 같이, 서로 다른 경선의 굴절도 간의 산술차로 지칭되는 난시력 및, 위에서 또한 정의한 바와 같이, 표면 곡률이 최대인, 사용자의 안경 렌즈 또는 눈의 경선 방향을 가리키는 난시축을 또한 측정할 수 있게 된다. 한편, 다른 정의들도 가능하다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상에 대한 수치는, 이전에 단계 a) 동안 변조된 적어도 하나의 이미지를 변조 매개변수를 이용한 변조 유형을 통해 복조함으로써 구할 수 있다. 해당 시점에서의 변조 매개변수의 값을 고려한 경우, 적어도 하나의 이미지의 복조는 해당 시점에서 적어도 하나의 이미지를 광학적으로 또는 분석적으로 필터링하는 것으로 간주될 수 있다. 그 결과로, 필터, 특히 필터 기능을 이용하여, 적어도 하나의 이미지를 복조할 수 있으며, 이를 통해 해당 시점과 관련된 추가 정보를 도출할 수 있다. 특히, 소스 이미지를 변조하는 데 사용되는 주파수는 필터 함수의 파워에 비례하는 것으로, 그리고 이에 따라 사용자의 굴절이상에 대한 수치에 비례하는 것으로 여길 수 있다.
특히 바람직한 실시예에서, 복조에 사용되는 필터는 전형적으로 적어도 하나의 이미지로부터 고주파수 부분을 제거하도록 구성된 저역 통과 필터 기능을 포함한다. 여기서, 필터는 적어도 하나의 이미지로부터 공간 변조를 적어도 부분적으로 제거할 수 있어, 소스 이미지를 대부분 복원시킬 수 있다. 위에서 지적한 바와 같이, 이미지는 2차원적 표현을 포함하기 때문에, 2차원 저역 통과 필터를 이러한 용도로 적용하는 것이 바람직하며, 2차원 저역 통과 필터는 일반적으로 "가우스 필터” 또는 "Sinc2 필터"란 용어 중 하나로 지칭된다. 위에서 정의한 난시력 및 난시축을 측정할 수 있도록, 이미지의 다양한 축들에 대해 2개 이상의 필터를 사용할 수 있다.
대안으로 또는 추가로, 동일한 용도로 광학 필터를 사용할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "광학 필터"란 용어는 ±디옵터로 표시되는 기설정된 시력 교정 기능을 갖는, 시뮬레이션된 안경 렌즈를 지칭한다. 본 특정 실시예에 의하면, 광학 필터를, 특히 평가 장치를 사용하여, 적어도 하나의 이미지 상에 중첩함으로써, 교정 이미지(corrected image)를 생성할 수 있다. 다양한 광학 필터들(각각의 광학 필터는 각각 다른 시력 교정 수치를 갖는 시뮬레이션된 상이한 안경 렌즈에 해당한다)을 연속적으로 중첩함으로써, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상에 대한 소정의 수치에 상응할 수 있는 교정 이미지를 획득할 수 있다.
일 예로, 사용자는 본 방법의 단계 a)에 따라 스크린에 제공된 이미지를 보고나서, 단계 b)에 따라 소스 이미지를 인식할 수 있는지 여부를 표시하도록 요구된다. 그런 후, 다음 중 적어도 하나를 수행할 수 있는 하나 이상의 필터를 사용하여 이미지를 변경한다:
- 위에서 정의한 실시예 (i) 또는 (ii)에 따라 공간 변조의 적어도 하나의 공간 주파수를 변경하기, 또는
- 위에서 또한 정의한 실시예 (iii)에 따라 사용자의 시야 방향에 수직인 평면 내에서 이미지를 회전시키기.
결과적으로, 시간 경과에 따라 다른 종류의 공간 변조로 소스 이미지를 변조하여, 사용자의 구면 굴절이상 및 경선 굴절이상을 감지할 수 있다. 여기서, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하기 위한 특정한 과정으로, 필터의 파워 및 배향을 이미지의 배율 및 배향과 결합시키는 것이 우선될 수 있다. 바람직하게는, 해당 시점에서 복조 기법을 적용함으로써 얻을 수 있는 적어도 하나의 필터 매개변수를 이후에 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상과 상관시킬 수 있다. 특히, 복조 필터의 2D 매개변수는 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상 중 난시 성분에 대한 정보를 제공할 수 있다. 그러나 다른 종류의 과정도 가능하다.
또 다른 양태에서, 본 발명은, 본 발명에 따른 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 방법을 수행하기 위한 실행가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다. 이를 위해, 컴퓨터 프로그램은, 본 명세서의 다른 부분에서 설명한 방법의 단계들 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드를 통해 제공되며 컴퓨터 또는 데이터 처리부에서의 구현 시 사용자의 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하도록 정해진 명령어들을 포함할 수 있다.
컴퓨터 프로그램 코드는 데이터 저장매체나 또는 광 저장매체와 같은 별도의 장치(예컨대, 컴팩트 디스크) 상에, 컴퓨터 또는 데이터 처리부, 특히 이동 통신 장치(구체적으로는, 스마트폰 또는 태블릿) 상에 직접, 또는 내부망이나 인터넷과 같은 네트워크를 통해 제공될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품에 관한 추가 세부 사항에 대해서는 본 명세서의 다른 부분에서 개시된, 본 발명에 따른 방법을 참조하면 된다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 장치에 관한 것이다.
상기 장치는:
적어도 하나의 이미지 및 상기 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 변화를 사용자에게 표시하도록 구성된 스크린과;
사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하고, 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조로부터 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 구하도록 구성된 평가부
을 적어도 포함하며,
상기 적어도 하나의 이미지는 다수의 화소들을 갖는 소스 이미지를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 다수의 화소들에 할당되며, 상기 다수의 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조를 수행한다.
여기서, 사용자의 지각 역치는 사용자의 반응으로 나타낼 수 있으므로 일반적으로 입력부가 필요하지 않을 수 있으며, 사용자의 반응은 바람직하게는 적어도 하나의 생리적 반응일 수 있다. 특히, 상기 적어도 하나의 생리학적 반응은 상술한 생리학적 반응들 중 하나 이상에서 선택될 수 있다. 대안으로, 장치는:
적어도 하나의 이미지 및 상기 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 변화를 사용자에게 표시하도록 구성된 스크린과;
시간 경과에 따라 상기 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변화에 대한 사용자의 반응을 기록하도록 구성된 입력부와;
사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하고, 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조로부터 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 구하도록 구성된 평가부
을 적어도 포함하며,
상기 적어도 하나의 이미지는 다수의 화소들을 갖는 소스 이미지를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 다수의 화소들에 할당되며, 상기 다수의 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조를 수행한다.
또한, 본 발명에 따른 각각의 장치는:
적어도 하나의 이미지를 생성하고 상기 적어도 하나의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조에 적어도 하나의 변화를 수행하도록 구성된 처리부; 또는
상기 적어도 하나의 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리를 측정하도록 구성된 거리측정기
중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 스크린, 처리부 또는 평가부 중 적어도 하나가 가상 현실 헤드셋에 통합될 수 있다. 대안으로, 스크린, 평가부, 처리부 및 거리측정기는 이동 통신 장치, 특히 가상 현실 헤드셋과 통신하는 스마트폰 또는 태블릿에 적어도 일부 포함될 수 있다. 대안으로, 스크린, 평가부, 처리부 및 거리측정기는 이동 통신 장치, 특히 가상 현실 헤드셋과 통신하는 스마트폰 또는 태블릿에 적어도 일부 포함될 수 있다. 일반적으로 사용되는 대로, "가상 현실 헤드셋"이란 용어는 가상 현실 헤드셋을 착용한 사용자에게 가상 현실 또는 증강 현실을 제공하도록 지정된 머리 장착형 장치를 의미한다. 일반적으로, 가상 현실 헤드셋은, 각각의 눈에 대해 별개의 이미지들을 제공할 수 있는 입체 머리 장착형 디스플레이; 스테레오 사운드; 자이로스코프, 가속도계 또는 구조화된 조명 시스템과 같은 헤드 모션 추적 센서; 및 시선 추적 센서를 포함한다. 또한 일반적으로 사용되는 대로, "이동 통신 장치"란 용어는 소프트웨어, 인터넷 및 멀티미디어 기능의 사용을 용이하게 하기 위해 지정된 모바일 운영 체제를 포함하는 이동 통신 장치를 의미한다. 특히, 이동 통신 장치는 적어도 하나의 카메라와 적어도 하나의 센서, 특히 자이로스코프, 가속도계, 근접 센서, 자력계 또는 기압계 중 선택되는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있고, Wi-Fi 또는 블루투스와 같은 무선 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 여기서, 이동 통신 장치의 상기 적어도 하나의 카메라와 처리부는, 함께, 적어도 하나의 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리를 측정하도록 구성될 수 있어, 거리측정기로 활용될 수 있다.
대안적 실시예에서, 스크린은 스마트 안경에 통합될 수 있는 반면, 평가부는 바람직하게는 스마트 안경과 통신하는 이동 통신 장치에 포함될 수 있다. 일반적으로 사용되는 "스마트 안경"이란 용어는 사용자가 착용할 수 있고 사용자의 시야에 정보를 중첩시키도록 설계된 안경을 지칭한다. 또한, 스마트 안경은 사용자가 착용할 때 광학적 특성을 변경하도록 지정될 수 있다. 이를 위해, 투명한 헤드업 디스플레이 또는 증강 현실(AR) 오버레이를 갖춘 내장형 무선 안경을 사용할 수 있다. 이 안경은 한편으로는 사용자에 의한 일반적 시각적 수신을 허용하고 다른 한편으로는 통합 애플리케이션에서 제공하는 디지털 이미지들을 투영(project)시키는 용도로 설계되었다.
대안으로 또는 추가로, 본 발명에 따른 장치에 대한 추가 실시예들을 구상할 수 있다.
사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 장치에 관한 추가 세부 사항에 대해서는, 본 명세서의 다른 부분에서 개시된, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 방법 장치를 참조하면 된다.
전 세계적으로 볼 때, 저시력 장애 또는 더 진행된 시력 장애의 가장 흔한 사례가 비-교정 시력 결함 발생이다. 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 데 있어서, 본 발명에 따른 방법과 장치는 종래 기술에 비해 다양한 이점을 나타낸다. 구체적으로, 본 방법과 장치는, 특히 검안사, 안과의사, 일련의 측정용 안경들, 또는 이러한 용도로 지정된 복잡한 장치(이를테면, 자동 굴절검사기) 중 하나 이상이 없어도, 간단하면서 이용하기 쉬운 방식을 적용하여 굴절이상의 구면 및 원주 비율들의 수치를 구할 수 있도록 한다. 따라서, 용이한 수준의 이용가능성 및 짧은 테스트 시간을 특징으로 하는 본 방법과 장치는 굴절이상에 대한 수치를 구하기 위한 강력한 도구를 제공한다. 미숙한 사용자나 담당자도 이러한 도구를 사용할 수 있도록 하드웨어 구현 및 소프트웨어 통합이 설계되었다.
따라서, 아동, 노인 또는 장애인을 비롯한 모든 부류의 사용자에게 전 세계적으로 적용될 수 있는 방식으로 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정함으로써, 의사소통이나 순응능력에 따른 어려움을 최대한 피할 수 있다. 또한, 굴절이상을 측정하는 본 방법 및 장치는 타각적 측정값을 제공하도록 구성되며, 이때 다양한 성능으로부터의 측정값들을 쉽게 저장하고 비교할 수 있으므로, 사용자의 적어도 한쪽 눈 또는 양쪽 눈의 한가지 이상의 굴절이상이 장기간에 걸쳐 진행되는 과정에 대한 평가가 가능하다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치는 가정에서 스크리닝 도구서로 적용될 수 있으며, 잠재적으로는 증강 현실 장치나 이동 통신 장치에도 구현될 수 있다. 이런 식으로, 본 발명은 정기적으로 시각 장애를 판별할 수 있는 스크리닝 도구로서 사용될 수 있다. 그 결과, 사용자의 시기능(visual function)의 단계적 저하를 조기에 검출하고 훨씬 효율적으로 치료할 수 있다.
요약하자면, 본 발명의 범위 내에서 특히 바람직한 실시예들은 다음과 같다:
실시예 1. 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하는 방법으로서,
a) 적어도 하나의 공간 변조를 갖는 이미지를 사용자에게 표시하는 단계;
b) 선택사항으로, 시간 경과에 따라 공간 변조의 변화에 대한 사용자의 반응을 기록하는 단계;
c) 사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하는 단계; 및
d) 상기 시점에서의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조로부터 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 구하는 단계
를 포함하며,
상기 이미지는 다수의 화소들을 갖는 소스 이미지를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 화소들에 할당되며, 상기 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 이미지 내 공간 변조를 수행한다.
실시예 2. 실시예 1에 따른 방법으로서, 상기 화소들의 적어도 하나의 이미지 매개변수는 화소들의 명도(intensity), 그레이스케일, 색상, 편광 또는 시간적 변화 중 하나 이상에서 선택된다.
실시예 3. 실시예 1 또는 실시예 2 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 변조의 유형은 펄스 폭 변조, 주파수 변조 또는 진폭 변조 중 하나 이상에서 선택된다.
실시예 4. 실시예 3에 따른 방법으로서, 변조는 반송 주파수를 포함하며, 상기 반송 주파수는 공간 변조의 공간 주파수에 상응한다.
실시예 5. 실시예 4에 따른 방법으로서, 적어도 하나의 반송주파수의 위상을 추가로 변조한다.
실시예 6. 실시예 4 또는 실시예 5에 따른 방법으로서, 변조의 유형은 펄스 폭 변조이고, 변조 매개변수는 공간 주기 내의 듀티 사이클이며, 공간 주기는 특정 주파수의 역수 값이다.
실시예 7. 실시예 6에 따른 방법으로서, 듀티 사이클은 변조가 적용되는 공간 주기의 일부를 지칭한다.
실시예 8. 실시예 4 내지 실시예 7 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 변조의 유형은 진폭 변조이고, 변조 매개변수는 변조의 진폭이다.
실시예 9. 실시예 4 내지 실시예 8 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 변조의 유형은 주파수 변조이고, 변조 매개변수는 변조에 중첩되는 추가 주파수이다.
실시예 10. 실시예 1 내지 실시예 9 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 시간 경과에 따른 이미지 내 공간 변조의 변화는 공간 변조의 적어도 하나의 공간 주파수를 변경함으로써 달성된다.
실시예 11. 실시예 1 내지 실시예 10 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 시간 경과에 따른 이미지 내 공간 변조의 변화는 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리를 변경함으로써 달성된다.
실시예 12. 실시예 1 내지 실시예 11 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 시간 경과에 따른 이미지 내 공간 변조의 변화는 사용자의 시야 방향에 수직인 평면 내에서 이미지를 회전시킴으로써 달성된다.
실시예 13. 실시예 12에 따른 방법으로서, 사용자의 시야 방향에 수직인 평면 내에서 이미지를 회전시키는 것은 공간 변조의 적어도 하나의 공간 주파수를 변경하는 것 또는 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리를 변경하는 것 중 적어도 하나의 이후, 이전, 또는 동시에 수행된다.
실시예 14. 실시예 10 내지 실시예 13 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 공간 변조 시간을 변경하는 것은 이미지에 포함된 소스 이미지에 대한 사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타낼 때까지 수행된다.
실시예 15. 실시예 1 내지 실시예 14 중 어느 하나에 따른 방법으로서, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상에 대한 수치는 이미지를 복조함으로써 구한다.
실시예 16. 실시예 15에 따른 방법으로서, 이미지를 복조하기 위해 적어도 하나의 필터를 사용한다.
실시예 17. 실시예 16에 따른 방법으로서, 상기 적어도 하나의 필터는 저역 통과 필터 또는 광학 필터 중에서 선택된다.
실시예 18. 실시예 17에 따른 방법으로서, 저역 통과 필터는 가우스 필터 또는 Sinc2 필터이다.
실시예 19. 실시예 17 또는 실시예 18에 따른 방법으로서, 상기 광학 필터는 기설정된 시력 교정 기능을 갖는 시뮬레이션된 안경 렌즈이다.
실시예 20. 실시예 1 내지 실시예 19 중 어느 하나에 따라 사용자의 적어도 한쪽 눈의 하나 이상의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하는 방법을 수행하기 위한 실행가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
실시예 21. 사용자의 적어도 한쪽 눈을 위한 적어도 하나의 안경 렌즈의 제조 방법으로서, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상을 보정하도록 구성된 명령어들을 기반으로 렌즈 블랭크(lens blank)를 처리하는 단계와; 실시예 1 내지 실시예 20 중 어느 하나에 따른 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하는 방법에 따라 수행되는, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 단계를 포함한다.
실시예 22. 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하는 장치로서, 상기 장치는,
- 이미지 및 상기 이미지 내 공간 변조의 변화를 사용자에게 표시하도록 구성된 스크린;
- 선택사항으로, 시간 경과에 따라 상기 이미지 내 공간 변조의 변화에 대한 사용자의 반응을 기록하도록 구성된 입력부;
- 사용자의 반응이 사용자의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하고, 상기 시점에서의 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조로부터 사용자의 적어도 한쪽 눈의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 구하도록 구성된 평가부
을 포함하되,
상기 이미지는 다수의 화소들을 갖는 소스 이미지를 포함하며, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 화소에 할당되고, 상기 평가부는, 화소의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 이미지 내 적어도 하나의 공간 변조의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 이미지 내 공간 변조를 수행하도록 추가로 구성된다.
실시예 23. 실시예 22에 따른 장치로서, 상기 장치는, 이미지를 생성하고 상기 이미지 내 공간 변조에 변화를 일으키도록 구성된 처리부를 추가로 포함한다.
실시예 24. 실시예 22 또는 실시예 23 중 어느 하나에 따른 장치로서, 상기 장치는 이미지와 사용자의 적어도 한쪽 눈 사이의 거리를 측정하도록 구성된 거리측정기를 추가로 포함한다.
실시예 25. 실시예 22 내지 실시예 24 중 어느 하나에 따른 장치로서, 스크린은 이동 통신 장치, 가상 현실 헤드셋 또는 스마트 안경 중 적어도 하나에 통합된다.
실시예 26. 실시예 22 내지 실시예 25 중 어느 하나에 따른 장치로서, 스크린, 입력부, 평가부, 처리부 또는 거리측정기 중 적어도 하나가 이동 통신 장치 또는 가상 현실 헤드셋 중 적어도 하나에 포함된다.
실시예 27. 실시예 22 내지 실시예 26 중 어느 하나에 따른 장치로서, 입력부는 반응 표현을 위해 사용자가 손가락으로 누를 수 있게 구성된 하나 이상의 버튼을 갖는 키보드를 포함한다.
실시예 28. 실시예 26 또는 실시예 27 중 어느 하나에 따른 장치로서, 이동 통신 장치는 스마트폰 또는 태블릿 중에서 선택된다.
본 발명의 추가의 선택적 특징 및 실시예들은 바람직하게는 종속항과 함께 바람직한 실시예들의 후속 설명에서 더 상세하게 개시된다. 여기서, 각각의 선택적 특징은, 당업자가 인식할 수 있는 바와 같이, 독립적인 방식으로 뿐만 아니라 임의의 가능성 있는 조합으로 실현될 수 있다. 본 발명의 범위가 바람직한 실시예들에 한정되지 않는다는 점에 유의한다.
도 1은 본 발명에 따른, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하기 위한 장치의 바람직한 실시예를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 방법의 바람직한 실시예를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 방법에 사용되는 다양한 종류의 이미지를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4d는 도 3a 내지 도 3d에 예시된 이미지들에 상응하는 그레이스케일 값의 변화를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하기 위한 장치의 바람직한 실시예를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른, 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 방법의 바람직한 실시예를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 사용자의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상을 측정하는 방법에 사용되는 다양한 종류의 이미지를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4d는 도 3a 내지 도 3d에 예시된 이미지들에 상응하는 그레이스케일 값의 변화를 나타낸다.
도 1은 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 굴절이상을 측정하기 위한 장치(110)의 바람직한 실시예를 나타낸다. 개략적으로 도시한 대로, 도 1의 예시적 장치(110)는, 본 발명의 범위를 제한하지 않고, 사용자(114)에게 이미지(120)를 표시하도록 구성된 스크린(118)을 구비한 전자 장치(116)를 포함한다. 여기서, 전자 장치(116)는 바람직하게는 모니터, 스마트폰 또는 태블릿 중에서 선택될 수 있지만, 다른 종류의 전자 장치(116)도 가능할 수 있다. 대안적 실시예(미도시)에 의하면, 예를 들어, 사용자(114)를 도와주는 보조자는, 위에 설명한 것처럼, 이미지(120)가 인쇄되어 있을 수 있는 카드보드를 사용하여 해당 이미지를 사용자(114)에게 표시할 수 있다. 한편, 추가 대안들도 가능하다.
도 1에 나타낸 예시적 실시예에 의하면, 스크린(118)을 구비한 전자 장치(116)가 고정된 위치에 놓여 있으며, 사용자(114)가 이동함으로써 자신의 적어도 한쪽 눈(112)과 이미지(120) 사이의 거리(122)를 조정할 수 있다. 대안(미도시)으로, 스크린(118)을 이동함으로써 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)과 이미지(120) 사이의 거리(122)를 조정할 수 있다. 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)과 이미지(120) 사이의 거리(122) 값을 구하기 위해, 장치(110)는, 도 1에 더 개략적으로 나타낸 바와 같이, 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)과 이미지(120) 사이의 거리(122)를 측정하도록 구성된 거리측정기(124)를 포함할 수 있다.
또한, 장치(110)는 이미지(120)를 표시하는 스크린(118)을 사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에서 회전시키도록 구성될 수 있다. 그러나, 도 1에 나타낸 예시적 장치(110)의 경우, 사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에서 이미지(120)를 회전시키는 일은 스크린(118) 상의 이미지(120)를 디지털 방식으로 회전시키는 등으로 수월하게 수행될 수 있기 때문에, 스크린을 회전시키지 않아도 된다. 그러나, 위에 설명한 대안적 실시예(미도시)에서는, 예를 들어 보조자가 카드보드를 각각의 방식으로 회전시키는 등으로, 이미지(120)를 사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에서 회전시킬 수 있어, 카드보드와 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112) 사이의 거리(122)가 유지된다. 한편, 이미지(120)를 회전시키는 그 외 다른 방식들을 구상할 수 있다.
도 1과 도 3a에 또한 도시된 바와 같이, 이미지(120)는 다수의 화소들(130)을 갖는 소스 이미지(128)를 포함하며, 도 3a에는 상기 화소들을 소스 이미지(128)의 개별적으로 어드레스 지정이 가능한 다양한 선택 부분들로 개략적으로 나타내었다. 여기서 사용된 소스 이미지(128)는, 도 3a에 또한 도시된 것처럼, 오로지 검은색 및 흰색 섹션들로 이루어진 단순한 로고의 개략도를 구성한다. 그러나, 그 외 다른 종류들의 단순한 로고, 동물, 장난감, 자연물(이를테면, 집 또는 과일) 역시 이러한 용도로 활용될 수 있다. 이로써, 화소(130)가 해당 그림의 검은색 섹션에 주로 위치하고 있는지 또는 흰색 섹션에 주로 위치하고 있는지에 따라, 소스 이미지(128)의 각 화소(130)에 각각 "검은색" 값 또는 "흰색" 값이 할당될 수 있다. 본 발명과 관련하여, "음영"이란 용어로 표현될 수 있는 이미지 매개변수를 사용할 수 있으며, 이러한 이미지 매개변수 "음영"의 값이 화소(130)에 할당된다. 따라서, 도 3a의 예시적 실시예에서, 소스 이미지(128)의 각 화소(130)의 이미지 매개변수 "음영"은 "검은색" 값이나 "흰색" 값을 취할 수 있다.
도 1과 도 3b에 나타낸 바와 같이, 이미지(120)는 검은색 및 흰색 줄무늬들(134)이 서로 교대로 형성된 형태의 공간 변조(132)를 갖는다. 상기 공간 변조(132)는 화소들(130)의 개별적 변조에 의해 발생된다. 도면에 예시된 것처럼, 공간 변조(132)는 이미지(120) 내 패턴 반복의 공간 주기(138)를 반영하는 공간 거리(136)의 역수 값으로서 보통 정의되는 공간 주파수를 포함한다. 공간 변조(132)를 발생하기 위해, 본 발명에 따르면, 화소(130)의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 화소(130)의 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구한다. 따라서, 도 1, 도 3a 및 도 3b의 예시적 실시예에서, 위에 설명한 화소(130)의 이미지 매개변수 "음영"의 값을 이용하여 화소(130)의 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구한다.
도 1과 도 3에 나타낸 이미지(120)를 생성하는 데 이용되는 공간 변조(132)는 펄스 폭 변조이며, 이는 각 공간 주기(138) 내 소위 "듀티 사이클"에 의해 변조되는 반송주파수를 포함하는 변조 유형을 의미한다. 따라서, 이미지(120)의 공간 주파수가 펄스 폭 변조의 반송주파수에 해당되는 반면, 듀티 사이클은 위에 나타낸 것처럼 변조 매개변수로서 작용한다. 위에서 정의한 바와 같이, "듀티 사이클"은 변조가 적용된 특정 공간 주기(138)의 일부를 지칭하는 것으로, 본 특정 예에서는 서로 교대로 형성된 검은색 및 흰색 줄무늬들(134)의 폭으로 설명될 수 있다. 도 1과 도 3의 실시예에서, 각 공간 주기(138) 내 변조 매개변수의 값은 각 공간 주기(138) 내 듀티 사이클의 값에 상응하며, 대략 "0.6" 또는 대략 "0.4"의 값이 각각의 화소(130)에 할당될 수 있다. 도면에 예시된 것처럼, "0.6"의 값은 이미지(120) 내에 굵은 검은색 줄무늬들(134)을 생성하는 한편, "0.4"의 값은 이미지(120) 내에 굵은 검은색 줄무늬들(134)을 생성함에 따라, 펄스 폭 변조의 반송주파수에 상응하는 공간 주기(138)의 값이 이미지(120) 전체에 걸쳐 일정하게 유지된다.
그러므로, 본 발명에 따르면, 공간 주기(138) 내 화소(130)의 이미지 매개변수 "음영"의 값에 의해, 공간 주기 내 듀티 사이클에서의 "0.6" 또는 "0.4"의 값 사용 여부가 결정된다. 따라서, 듀티 사이클은 소스 이미지(128)의 검은색 섹션에서는 "0.6"의 값을 취하는 한편, 소스 이미지(128)의 흰색 섹션에서는 "0.4"의 값을 취한다. 결과적으로, 이미지(120)는 한편으로는 소스 이미지(128)의 검은색 섹션들 및 듀티 사이클에 대해 "0.6"의 값을 갖는 굵은 검은색 줄무늬들(134)로 이루어진 제1 영역들을 포함하고, 다른 한편으로는 소스 이미지(128)의 흰색 섹션들 및 듀티 사이클에 대해 "0.4"의 값을 갖는 가는 검은색 줄무늬들(134)로 이루어진 제2 영역들을 포함한다. 따라서, 듀티 사이클의 값이 인접한 공간 주기들(138) 간에 다를 수 있으며, 공간 주기(138)의 길이는 이에 의한 영향을 받지 않는다.
또한, 도 1과 도 3b에 예시된 이미지(120)는, 서로 교대로 형성된 검은색 및 흰색 줄무늬들(134)에 수직인 공간 주파수의 위상을 정현파 방식으로 추가 변조시켜 생성되는 지그재그형 패턴(140)을 포함한다. 그 결과, 서로 교대로 형성된 검은색 및 흰색 줄무늬들(134)의 경사도는, 도 1과 도 3b에 나타낸 것처럼, 인접 행들(142) 간에, 좌측 방향과 우측 방향을 오가며 서로 교대로 형성되는 방식으로 변한다. 그러나, 다양한 다른 예들을 이러한 이미지(120) 변조에 고려할 수 있다.
대안으로 또는 추가로, 상기 적어도 하나의 공간 변조(132)를 위해 적어도 하나의 다른 변조 유형(미도시)을 이용할 수도 있으며, 상기 다른 변조 유형은, 특히, 진폭 변조 또는 주파수 변조 중에서 선택될 수 있다. 한편, 진폭 변조를 이용하는 경우에는, 도 4a 내지 도 4d에 또한 도시된 바와 같이, 공간 주기(138) 내 화소들(130)의 이미지 매개변수 "음영"의 값에 따라, 서로 교대로 형성된 검은색 및 흰색 줄무늬들(134)의 명도(intensity)가 변화되며, 공간 주기(138)의 길이 및 서로 교대로 형성된 검은색 및 흰색 줄무늬들(134)의 폭은 일정하게 유지될 것이다. 반면에, 주파수 변조를 이용하는 경우에는, 마찬가지로 공간 주기(138) 내 화소들(130)의 이미지 매개변수 "음영"의 값에 따라, 공간 주기(138) 내 다수의 서로 교대로 형성된 검은색 및 흰색 줄무늬들(134)이 변화될 것이며, 공간 주기(138)의 길이는 마찬가지로 일정하게 유지될 것이다. 그 외 다른 예들이 가능하다.
도 1에 또한 예시된 바와 같이, 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 굴절이상을 측정하기 위한 장치(110)는 입력부(144)를 포함한다. 상기 입력부(144)는 시간 경과에 따라 이미지(120)의 공간 변조(132)의 변화에 대한 사용자(114)의 반응을 기록하도록 구성된다. 이미지(120) 내 공간 변조(132)는, 하기 실시예들 중 선택된 적어도 하나의 방식으로 시간 경과에 따라 변화될 수 있다:
(i) 공간 변조(132)의 공간 주파수를 변경하기;
(ii) 이미지(120)와 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112) 사이의 거리(122)를 변경하기;
(iii) 이미지(120)를 사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에서 회전시키기.
위에서 지적한 바와 같이, 상이한 공간 주파수를 갖는 상이한 이미지(120)를 사용자(114)에게 표시하는 등의 실시예 (i)에 따른 직접적인 방식으로 공간 변조(132)의 공간 주파수를 변경할 수 있거나, 또는 이미지(120)와 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112) 사이의 거리(122)를 변경하는 등의 실시예 (ii)에 따른 간접적인 방식으로 공간 변조(132)의 공간 주파수를 변경할 수 있다. 또한 위에서 지적한 바와 같이, 이미지(120)를 물리적으로 회전시키도록 구성된 회전 유닛을 사용하여, 실시예 (iii)에 따라 이미지(120)를 사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에서 회전시킬 수 있다. 한편, 이미지(120)를 스크린(118)에 표시되는 대로 회전시키는 등의 가상적인 방식으로 이미지(120)를 사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에서 회전시킬 수도 있다. 또한, 이미지(120)를 회전시키는 그 외 다른 방식들을 구상할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 입력부(144)는, 사용자(114)의 소정의 반응 표현을 위해, 사용자(114)가 손가락(148)으로 누를 수 있는 하나 이상의 버튼을 갖는 키보드(146)를 포함할 수 있다. 한편, 이러한 소정의 반응을 나타내기 위해 사용자(114)가 낼 수 있는 소리를 수신하도록 구성된 하나 이상의 마이크로폰(미도시)과 같은, 그 외 다른 종류의 입력부(144)도 가능하다. 또 다른 대안으로 또는 추가로, 사용자(114)의 비디오를 녹화하도록 구성된 비디오 카메라(미도시)와 같은 측정 장치를 사용하여 사용자(114)의 반응을 기록할 수 있으며, 이 경우 해당 비디오를 표시하거나, 대안으로 또는 추가로는, 이미지 처리함으로써, 사용자(114)의 반응을 관찰할 수 있다. 또 다른 대안으로 또는 추가로, 상기 측정 장치는 바람직하게는 사용자(114)의 눈 움직임(바람직하게는, 사용자(114)의 눈(112)의 추적 안구 운동 중에서 선택된 눈 움직임)을 모니터링하도록 구성된 시선 추적기일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
도 1에 또한 예시된 바와 같이, 장치(110)는, 예를 들어 블루투스 연결(미도시)을 사용하는 무선 방식으로, 또는 하나 이상의 직접 연결(152)(예를 들면, 하나 이상의 USB 연결)을 사용하는 유선 방식으로, 스크린(118), 거리측정기(124) 또는 입력부(144) 중 적어도 하나에 연결될 수 있는 평가부(150)를 포함한다. 여기서, 평가부(150)는, 이미지(120)를 생성하고 이미지(120) 내 공간 변조(132)에 변화를 일으키도록 구성될 수 있는 처리부(미도시)일 수 있거나 이를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 평가부는, 이미지(120)에 대한 사용자(114)의 반응, 특히 시간 경과에 따른 이미지(120) 내 공간 변조(132)의 변화에 대한 사용자(114)의 반응이 이미지(120)에 대한 사용자(114)의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하도록 구성된다. 위에서 정의한 바와 같이, 지각 역치는 사용자가 이미지(120) 내의 소스 이미지(128)를 인식할 수 있는 제1 이벤트, 또는 사용자(114)가 인식한 이미지(120)에서 소스 이미지(128)가 사라지기 전 사용자가 소스 이미지(128)를 여전히 인식할 수 있는 추가 이벤트를 의미할 수 있다.
따라서, 지각 역치는 제1 이벤트 또는 추가 이벤트가 발생할 수 있는 시점을 감지하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 방식으로 추론된 시점을 알면, 한편으로는 해당 시점에서의 이미지(120) 내 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값, 그리고 다른 한편으로는, 이미지(120) 내 공간 변조(132)를 수행하는 데 사용되는 변조 매개변수와 이미지(120) 내 공간 변조(132)를 유발하는 데 사용되는 적어도 하나의 이미지 매개변수 간의 관계로 인해, 해당 시점에서의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 각각 유도할 수 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 추론을 이용함으로써 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 구할 수 있다. 이어서, 바람직하게는, 사용자(114)에게 하나 이상의 이미지(120)를 표시하는 단계가 끝나면 스크린(118)을 통해, 상기 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 사용자(114) 또는 보조자 중 적어도 한 명에게 보고할 수 있다. 한편, 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치를 보고하는 그 외 다른 방식들을 구상할 수 있다.
특히, 한편으로는, 위에서 정의한 바와 같이 실시예 (iii)에 따라 이미지(120)를 회전시키는 대신, 실시예 (i) 또는 (ii)에 따라 공간 변조(132)의 공간 주파수를 변경함으로써, 사용자(114)의 이러한 굴절이상 부분을 교정하는 데 필요할 수 있는, 구면-원주형 렌즈의 단일 주요 섹션의 굴절도를 측정할 수 있게 된다. 다른 한편으로는, 실시예 (iii)에 따라 이미지(120)를 회전시키면, 위에서 정의한 바와 같이, 주요 섹션들의 굴절도 간의 산술차로 지칭되는 난시력 및 정점 굴절률이 기준으로 사용되는 안경 렌즈의 주요 섹션의 방향을 가리키는 난시축을 측정할 수 있게 된다.
특히 바람직한 실시예에 의하면, 적어도 하나의 변조 매개변수를 이용한 적어도 한 유형의 변조를 통해 이전에 변조된 이미지를 복조함으로써, 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈의 굴절이상에 대한 소정의 수치를 구할 수 있다. 여기서, 이미지(120)를 복조한다는 것은 해당 시점에서 이미지를 필터링한다는 것으로 간주할 수 있으며, 따라서 이미지(10)의 복조에 사용가능한 필터에는 해당 시점에 관한 추가 정보가 포함될 수 있다. 특히, 소스 이미지(128)를 변조하는 데 사용되는 주파수는 필터의 파워에 비례하는 것으로, 그리고 이에 따라 사용자(114)의 굴절이상에 대한 소정의 수치에 비례하는 것으로 간주될 수 있다.
위에서 이미 설명한 것처럼, 복조에 사용되는 필터는, 일반적으로 "가우스 필터" 또는 "Sinc2 필터"란 용어로 불리며 이미지(120)의 고주파수 부분을 제거하도록 구성된 저역통과 필터의 2차원 등가물을 포함한다. 도 3c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 필터가 이미지(120)에서 공간 변조(132)를 적어도 일부 제거할 수 있어, 참조번호 154로 표기된 것처럼 소스 이미지(128)가 대부분 재구성될 수 있는 반면에, 검은색 및 흰색 줄무늬들(134)을 포함한 공간 변조(132)는 여전히 상당히 가시적이다. 위에서 정의한 난시력 및 난시축을 측정할 수 있도록, 이미지의 다양한 축들에 대해 2개 이상의 필터를 사용할 수 있다.
대안으로 또는 추가로, 도 3d에 예시된 바와 같이 동일한 용도로 유사한 효율의 광학 필터를 사용할 수 있다. 위에서 지적한 바와 같이, 광학 필터는 이를테면 ±디옵터로 표시되는 기설정된 시력 교정 기능을 갖는, 시뮬레이션된 안경 렌즈를 지칭한다. 여기서, 일련의 다양한 광학 필터들(각각의 광학 필터는 각각 다른 시력 교정 수치를 갖는 시뮬레이션된 상이한 안경 렌즈에 해당한다)을, 특히 평가 장치(150)를 사용하여, 이미지(120) 상에 중첩함으로써, 교정 이미지를 생성할 수 있다. +1,0 디옵터를 갖는 예시적 광학 필터를 적용한 결과를 도 3d에 개략적으로 도시하였다. 도 3d는 추가로 재구성된 소스 이미지(128) 및 여전히 상당히 가시적인 상태인, 검은색 및 흰색 줄무늬들(134)을 포함한 공간 변조(132)를 보여준다.
도 3a 내지 도 3d 각각에 상응하여, 도 4a 내지 도 4d는 각각의 그레이스케일 값(160)을 개략적으로 예시한다. 이를 위해, 도 4a 내지 4d 각각에서, 가로축은 위치(162)를 나타내고 세로축은 해당 위치(162)에서의 그레이스케일 값(160)을 나타낸다. 여기서, 도 4a는 소스 이미지(128)의 흑백 영역들에 대한 그레이스케일 값들(160)의 코스(course)(164)를 예시한다. 또한, 도 4b는 그레이스케일 값들(160)의 공간 변조(132)를 갖는 이미지(120)를 보여준다. 또한, 도 4c와 도 4d는 소스 이미지(128)에 대한 그레이스케일 값들(160)의 코스(164), 및 그레이스케일 값들(160)의 변경으로 인한 복조된 코스(166)를 예시한다.
도 2는 본 발명에 따라 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 굴절이상을 측정하는 방법(210)의 바람직한 실시예를 개략적으로 예시한다.
단계 a)에 따른 표시 단계(212)에서는, 위에서 더 상세히 설명한 바와 같이 적어도 하나의 공간 변조(132)를 갖는 이미지(120)를 사용자(114)에게 표시한다.
단계 b)에 따른 기록 단계(214)에서는, 시간 경과에 따라 이미지(120) 내 공간 변조(132)의 변화에 대한 사용자(114)의 반응을 기록할 수 있다. 여기서, 이미지(120) 내 공간 변조(132)를 바람직하게는 위에서 더 상세히 설명한 실시예 (i) 내지 (iii) 중 적어도 하나를 이용하여 변화시킬 수 있다. 여기서, 기록 단계(214)는, 사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에, 공간 변조(132)의 상이한 수치 또는 공간 변조(132)의 상이한 방향 중 적어도 하나를 표시하는 상이한 이미지들(120)로 반복될 수 있으며, 이는 감지 단계(216)에서 시점이 감지될 때까지 계속된다.
단계 c)에 따른 감지 단계(216)에서는, 사용자(114)에게 현재 표시되는 특정 이미지(120)에 대한 사용자(114)의 반응이 사용자(114)의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지한다. 이를 위해, 위에서 설명한 입력부(144)를 사용할 수 있지만, 그 외 다른 종류의 입력부도 가능하다. 대안적 실시예에 의하면, 사용자(114)의 지각 역치는, 입력부 없이도, 사용자(114)의 반응을 통해 표시될 수 있으며, 이때 사용자(114)의 반응은, 바람직하게는, 특히 위에서 더 상세히 설명한 생리학적 반응들 중 하나 이상에서 선택된 적어도 하나의 생리학적 반응일 수 있다. 이러한 대안적 실시예에서는 단계 b)에 따른 기록 단계(214)를 수행하지 않아도 된다.
단계 d)에 따른 측정 단계(218)에서는, 감지 단계(216)에서 감지된 시점에서의, 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변조 매개변수의 수치를 이용하여, 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 소정의 수치(220)를 측정한다. 이러한 측정 단계(218)에 관한 세부 사항은 위의 설명을 참조하면 된다.
110
장치
112 눈
114 사용자
116 전자 장치
118 스크린
120 이미지
122 거리
124 거리측정기
126 시야 방향
128 소스 이미지
130 화소
132 공간 변조
134 줄무늬
136 공간 거리
138 공간 주기
140 지그재그형 패턴
142 행
144 입력부
146 키보드
148 손가락
150 평가부
152 연결
154 재구성된 소스 이미지
156 재구성된 소스 이미지
160 그레이스케일 값
162 위치
164 코스
166 코스
210 방법
212 표시 단계
214 녹음 단계
216 감지 단계
218 측정 단계
220 굴절이상에 대한 수치
112 눈
114 사용자
116 전자 장치
118 스크린
120 이미지
122 거리
124 거리측정기
126 시야 방향
128 소스 이미지
130 화소
132 공간 변조
134 줄무늬
136 공간 거리
138 공간 주기
140 지그재그형 패턴
142 행
144 입력부
146 키보드
148 손가락
150 평가부
152 연결
154 재구성된 소스 이미지
156 재구성된 소스 이미지
160 그레이스케일 값
162 위치
164 코스
166 코스
210 방법
212 표시 단계
214 녹음 단계
216 감지 단계
218 측정 단계
220 굴절이상에 대한 수치
Claims (19)
- a) 적어도 하나의 공간 변조(132)를 갖는 적어도 하나의 이미지(120)를 사용자(114)에게 표시하는 단계;
c) 사용자(114)의 반응이 사용자(114)의 지각 역치(perception threshold)를 나타내는 시점을 감지하는 단계; 및
d) 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)로부터 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치(220)를 측정하는 단계
를 포함하는, 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상을 측정하는 방법(210)으로서,
상기 적어도 하나의 이미지(120)는 다수의 화소들(130)을 갖는 소스 이미지(128)를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 다수의 화소들(130)에 할당되며, 상기 다수의 화소들(130)의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법(210). - 제1항에 있어서,
b) 시간 경과에 따라 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변화에 대한 사용자(114)의 반응을 기록하는 단계
를 추가로 포함하는, 방법(210). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
화소들(130)의 적어도 하나의 이미지 매개변수는 화소들(130)의 명도(intensity), 그레이스케일, 색상, 편광 또는 시간적 변화 중 하나 이상에서 선택되는 것인, 방법(210). - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 공간 변조의 유형은 펄스 폭 변조, 주파수 변조 또는 진폭 변조 중 하나 이상에서 선택되는 것인, 방법(210). - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 공간 변조(132)는 적어도 하나의 공간 주파수(134)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 공간 주파수(134)는 상기 변조의 적어도 하나의 반송주파수에 해당되는 것인, 방법(210). - 제5항에 있어서,
적어도 하나의 반송주파수의 위상을 추가로 변조하는 것인, 방법(210). - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
시간 경과에 따른, 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변화는,
(i) 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 공간 주파수(134)를 변경하기;
(ii) 적어도 하나의 이미지(120)와 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112) 사이의 거리(122)를 변경하기;
(iii) 적어도 하나의 이미지(120)를 사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에서 회전시키기
중 하나 이상에서 선택되는 것인, 방법(210). - 제7항에 있어서,
사용자(114)의 시야 방향(126)에 수직인 평면 내에서 적어도 하나의 이미지(120)를 회전시키기는 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 공간 주파수(134)를 변경하기 또는 적어도 하나의 이미지(120)와 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112) 사이의 거리(122)를 변경하기 중 적어도 하나의 이후, 이전, 또는 동시에 수행되는 것인, 방법(210). - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 하나의 공간 변조(132) 시간을 변경하는 것은 적어도 하나의 이미지(120)에 포함된 소스 이미지(128)에 대한 사용자(114)의 반응이 사용자(114)의 지각 역치를 나타낼 때까지 수행되는 것인, 방법(210). - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 굴절이상에 대한 수치(220)는 적어도 하나의 이미지(120)를 복조함으로써 구하는 것인, 방법(210). - 제10항에 있어서,
적어도 하나의 이미지(120)를 복조하기 위해 적어도 하나의 필터를 사용하는 것인, 방법(210). - a) 적어도 하나의 공간 변조(132)를 갖는 적어도 하나의 이미지(120)를 사용자(114)에게 표시하는 단계;
c) 사용자(114)의 반응이 사용자(114)의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하는 단계; 및
d) 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)로부터 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치(220)를 구하는 단계
를 포함하는 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 굴절이상을 측정하는 방법(210)을 수행하기 위한 실행가능 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
상기 적어도 하나의 이미지(120)는 다수의 화소들(130)을 갖는 소스 이미지(128)를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 다수의 화소들(130)에 할당되며, 상기 다수의 화소들(130)의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)를 수행하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램 제품. - 제12항에 있어서, 상기 방법(210)은,
b) 시간 경과에 따라 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변화에 대한 사용자(114)의 반응을 기록하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 컴퓨터 프로그램 제품. - 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상을 보정하도록 구성된 명령어들을 기반으로 렌즈 블랭크(lens blank)를 처리하는 단계와;
사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 굴절이상을 측정하는 단계로서,
a) 적어도 하나의 공간 변조(132)를 갖는 적어도 하나의 이미지(120)를 사용자(114)에게 표시하는 단계;
c) 사용자(114)의 반응이 사용자(114)의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하는 단계; 및
d) 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)로부터 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치(220)를 구하는 단계를 포함하는, 측정 단계
를 포함하는, 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)을 위한 적어도 하나의 안경 렌즈(spectacle lens)의 제조 방법으로서,
상기 적어도 하나의 이미지(120)는 다수의 화소들(130)을 갖는 소스 이미지(128)를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 다수의 화소들(130)에 할당되며, 상기 다수의 화소들(130)의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)를 수행하는 것을 특징으로 하는 방법. - 제14항에 있어서, 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 굴절이상을 측정하는 단계는,
b) 시간 경과에 따라 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변화에 대한 사용자(114)의 반응을 기록하는 단계
를 추가로 포함하는 것인, 방법. - 적어도 하나의 이미지(120) 및 상기 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변화를 사용자(114)에게 표시하도록 구성된 스크린(118)과;
사용자(114)의 반응이 사용자(114)의 지각 역치를 나타내는 시점을 감지하고, 상기 시점에서의 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)로부터 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 한 가지 이상의 굴절이상에 대한 수치(220)를 구하도록 구성된 평가부(150)
을 포함하는, 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112)의 굴절이상을 측정하는 장치(110)로서,
상기 적어도 하나의 이미지(120)는 다수의 화소들(130)을 갖는 소스 이미지(128)를 포함하고, 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값이 상기 다수의 화소들(130)에 할당되며, 상기 평가부(150)는 상기 다수의 화소들(130)의 적어도 하나의 이미지 매개변수의 값을 이용하여 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변조 매개변수의 값을 구하는 방식으로 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)를 수행하도록 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치(110). - 제16항에 있어서,
시간 경과에 따라 상기 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)의 적어도 하나의 변화에 대한 사용자(114)의 반응을 기록하도록 구성된 입력부(144)
를 추가로 포함하는 장치(110). - 제16항 또는 제17항에 있어서,
적어도 하나의 이미지(120)를 생성하고 상기 적어도 하나의 이미지(120) 내 적어도 하나의 공간 변조(132)에 적어도 하나의 변화를 수행하도록 구성된 처리부; 또는
상기 적어도 하나의 이미지(120)와 사용자(114)의 적어도 한쪽 눈(112) 사이의 거리(122)를 측정하도록 구성된 거리측정기(124)
중 적어도 하나를 추가로 포함하는 장치(110). - 제18항에 있어서,
스크린(120), 입력부(144), 평가부(150), 처리부 또는 거리측정기(124) 중 적어도 하나가 이동 통신 장치 또는 가상 현실 헤드셋 중 적어도 하나에 포함되는 것인, 장치(110).
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