KR20230161250A - 초점 조절 렌즈에 기초하여 시력을 교정하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른 전자식 초점 조절 렌즈를 포함하는 시력 교정 장치가 시력을 교정하는 방법은, 사용자의 원거리 시력(distance vision acuity)에 기초하여 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력(dioptric power)을 결정하는 단계; 제1 굴절력에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정하는 단계; 제1 굴절력 및 제2 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈에 적용할 적어도 하나의 제3 굴절력을 결정하는 단계; 및 적어도 하나의 제3 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어하는 단계;를 포함한다.

Description

초점 조절 렌즈에 기초하여 시력을 교정하는 방법 및 장치{VISION CORRECTING METHOD AND APPARATUS BASESD ON FOCUS ADJUSTABLE LENS}

본 개시는 사용자의 시력을 교정하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 굴절력을 변화시켜 초점을 조절할 수 있는 초점 조절 렌즈를 이용하여 사용자의 원거리 시력 및 근거리 시력을 교정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

인구의 30% 이상이 수정체 굴절 이상 또는 모양체 조절 이상으로 인해 나안 시력으로 물체를 바라보는데 불편함을 느낄 수 있으며, 시력 교정을 위해서는 눈에 입사되는 빛의 굴절을 조절하기 위한 안경이 필요하다.

전자식 초점 조절 렌즈는 전압을 이용하여 렌즈의 굴절력을 조절함으로써 다양한 도수의 렌즈를 구현할 수 있다. 이와 같이 굴절력이 가변적인 초점 조절 렌즈는 다양한 사용자에게 범용적으로 적용 가능하며, 시간에 따라 사용자의 시력이 달라진 경우에도 사용자에게 적당한 굴절력을 적용하여 시력을 교정할 수 있다.

증강 현실은 현실 세계의 물리적 환경 공간이나 현실 객체(real world object) 상에 가상 이미지를 투영시켜 하나의 이미지로 보여주는 기술이다. 증강 현실 장치는 사용자의 안면부나 두부에 착용된 상태에서 사용자의 눈앞에 배치되는, 도광판(웨이브가이드, waveguide)과 같은 시스루(see-through) 디스플레이를 이용한 안경 형태의 기기를 통해 현실 장면과 가상 이미지를 함께 볼 수 있게 한다. 이러한 증강 현실 장치에 대한 연구가 활발히 진행됨에 따라 다양한 형태의 착용형 장치들이 출시되거나 출시가 예고 되고 있다. 초점 조절 렌즈를 포함하는 착용형 증강 현실 장치의 경우, 사용자의 시력을 교정할 수 있을 뿐 아니라 디스플레이를 이용하여 시력을 측정할 수 있다.

근시가 있는 경우, 원거리 시력을 측정하고, 원거리 시력에 맞는 렌즈의 안경 사용한다. 원거리 시력에 맞는 렌즈의 안경을 사용하면 사용자의 원거리 시력이 교정되지만, 사용자의 근거리 초점이 왜곡될 수 있다. 예를 들어, 원거리 시력의 근시가 과교정된 경우 또는 사용자가 노안이 있는 경우 근거리 초점을 일치시키기 위하여 추가적인 렌즈(또는 굴절력, 도수)가 필요하다.

본 개시의 일 실시예에 따른 전자식 초점 조절 렌즈를 포함하는 시력 교정 장치가 시력을 교정하는 방법은, 사용자의 원거리 시력(distance vision acuity)에 기초하여 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력(dioptric power)을 결정하는 단계; 제1 굴절력에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정하는 단계; 제1 굴절력 및 제2 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈에 적용할 적어도 하나의 제3 굴절력을 결정하는 단계; 및 적어도 하나의 제3 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어하는 단계;를 포함한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치는, 초점 조절 렌즈; 적어도 하나의 명령어(instruction)를 포함하는 프로그램을 저장하는 저장부; 및 저장부에 저장된 적어도 하나의 명령어를 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 명령어를 실행함으로써, 사용자의 원거리 시력(distance vision acuity)에 기초하여 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력(dioptric power)을 결정하고, 제1 굴절력에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정하고, 제1 굴절력 및 제2 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈에 적용할 적어도 하나의 제3 굴절력을 결정하고, 적어도 하나의 제3 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어한다.

한편, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전술한 방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치의 예시를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치의 블록도이다.
도 3a는 사람의 안구 구조를 나타낸다.
도 3b는 정시의 상이 형성되는 경우를 간략히 나타낸 그림이다.
도 4a 및 도 4b는 사람이 쳐다보는 대상체와의 거리에 따른 수정체의 변화를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5d는 근시에 의한 굴절 이상이 있는 경우 형성되는 상 및 그 교정 방법을 나타낸다.
도 7a 내지 도 7d는 난시에 의한 굴절 이상이 있는 경우 형성되는 상 및 그 교정 방법을 나타낸다.
도 8a 및 도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 초점 조절 렌즈의 전극 배치를 나타낸다.
도 8d는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치가 초점 조절 렌즈의 초점 영역의 굴절력을 조절하는 동작을 도시한 사시도이다.
도 8e 및 도 8f는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치의 구성 요소인 초점 조절 렌즈의 버전스의 개념을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.
도 10a는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 원거리 시력을 측정하는 방법을 나타낸다.
도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 근거리 시력을 측정하는 방법을 나타낸다.
도 11a 및 도 11b는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 시력 교정 장치를 이용하여 근거리 시력을 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 개시의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 개시에서, '증강 현실(AR: Augmented Reality)'은 현실 세계의 물리적 환경 공간 내에 가상 이미지를 함께 보여주거나 현실 객체와 가상 이미지를 함께 보여주는 것을 의미한다.

아울러, '증강 현실 장치(Augmented Reality Device)'라 함은 '증강 현실(Augmented Reality)'을 표현할 수 있는 장치로서, 일반적으로 사용자가 안면부(顔面部)에 착용하는 안경 형상의 증강 현실 안경 장치(Augmented Reality Glasses) 뿐만 아니라, 두부(頭部)에 착용하는 헤드 마운트 디스플레이 장치 (HMD: Head Mounted Display Apparatus)나, 증강 현실 헬멧(Augmented Reality Helmet) 등을 포괄한다.

한편, '현실 장면(real scene)'이란 사용자가 증강 현실 장치를 통해서 보는 현실 세계의 장면으로서, 현실 객체(real world object)를 포함할 수 있다. 또한, '가상 이미지(virtual image)'는 광학 엔진을 통해 생성되는 이미지로 정적 이미지와 동적 이미지를 모두 포함할 수 있다. 이러한 가상 이미지는 현실 장면과 함께 관측되며, 현실 장면 속의 현실 객체에 대한 정보 또는 증강 현실 장치의 동작에 대한 정보나 제어 메뉴 등을 나타내는 이미지일 수 있다.

따라서, 일반적인 증강 현실 장치는 광원에서 생성된 광으로 구성되는 가상 이미지를 생성하기 위한 광학 엔진과 광학 엔진에서 생성된 가상 이미지를 사용자의 눈까지 안내하고 현실 세계의 장면도 함께 볼 수 있도록 투명한 재질로 형성된 웨이브 가이드를 구비한다. 전술한 바와 같이, 증강 현실 장치는 현실 세계의 장면도 함께 관측할 수 있어야 하므로 광학 엔진에서 생성된 광을 웨이브 가이드를 통해 사용자의 눈까지 안내하기 위해서는 기본적으로 직진성을 가지는 광의 경로를 변경하기 위한 광학 소자(Optical element)가 필요하다. 이 때, 미러 등에 의한 반사를 이용하여 광 경로를 변경할 수도 있고, DOE(Diffractive optical element), HOE(Holographic optical element) 등과 같은 회절 소자에 의한 회절을 통해 광 경로를 변경할 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 개시를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치의 예시를 나타내는 도면이다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 증강 현실 장치일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 초점을 조절할 수 있는 초점 조절 렌즈(focus adjustable lens)를 포함하고 초점 조절 렌즈를 이용하여 시력을 교정하는 기능을 수행하는 모든 장치를 포함할 수 있다.

도 1을 참조하면, 시력 교정 장치 1000는 안경형 디스플레이 장치로서 사용자가 착용할 수 있도록 구성된 안경형 몸체를 포함할 수 있다.

안경형 몸체는 프레임(또는 림, rim) 110 및 지지부 190를 포함할 수 있으며, 지지부 190는 프레임 110으로부터 연장되어 사용자의 머리에 증강 현실 장치를 안착시키는데 이용될 수 있다. 지지부 190는 템플(190L 및 190R) 및 코 지지부(미도시)를 포함할 수 있다. 템플(190L 및 190R)은 프레임 110으로부터 연장되어 안경형 몸체의 측면부에서 사용자의 머리에 시력 교정 장치 1000를 고정하는데 이용될 수 있다. 코 지지부(미도시)는 프레임 110으로부터 연장되어 사용자의 코 부분에 시력 교정 장치 1000를 안착시키는데 이용될 수 있으며, 예를 들어, 코 다리 및 안경 코를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 프레임 110에는 렌즈부 1350 및 웨이브 가이드 1320가 위치할 수 있다. 렌즈부 1350는 좌안용 렌즈부 1350L 및 우안용 렌즈부 1350R를 포함할 수 있다. 또한, 웨이브 가이드 1320는 투사된 광을 입력 영역에서 입력받고 입력된 광의 적어도 일부를 출력 영역에서 출력하도록 구성될 수 있다. 이러한 웨이브 가이드 1320는 좌안용 웨이브 가이드 1320L 및 우안용 웨이브 가이드 1320R를 포함할 수 있다.

렌즈부 1350는 초점 조절 렌즈로 구성될 수 있다. 초점 조절 렌즈는 렌즈의 초점거리나 굴절력이 고정되어 있는 기존 렌즈와 다르게 외부 자극 또는 장치 설정에 의해 렌즈의 형상이나 굴절력이 변화할 수 있는 렌즈로, 웨이브 가이드 1320와 평행하게 배치될 수 있다. 굴절력 D의 단위는 디옵터(diopter)이며, 굴절력은 초점거리(m)의 역수로 정의된다.

초점 조절 렌즈에 제어 전압이 인가되면, 초점 조절 렌즈의 초점 영역에 배치되는 액정 분자들의 배열 각도가 변경되고, 이를 통해 초점 영역의 굴절력 (dioptric power 또는 refractive power)이 조절된다. 시력 교정 장치 1000의 프로세서는 굴절력 조절과 관련된 명령어들 또는 프로그램 코드를 실행함으로써 초점 영역의 굴절력을 조절하고, 초점 영역을 투과하는 광의 굴절률(refractive index)을 조절할 수 있다. 시력 교정 장치 1000의 프로세서는 초점 영역의 굴절력을 조절함으로써, 초점 조절 렌즈 1350의 버전스(vergence)를 조절할 수 있다.

‘버전스’는 광이 수렴(converge)하거나, 발산(diverge)하는 정도를 나타내는 인덱스(index)로서, 렌즈의 굴절력에 따라 조절될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 시력 교정 장치 1000의 프로세서는 초점 영역의 굴절력을 제1 방향으로 조절함으로써, 초점 조절 렌즈 1350의 버전스를 조절하고, 현실 객체 또는 가상 이미지에 대한 초점 거리를 조절할 수 있다. 초점 영역의 버전스를 발산 방향으로 조절하는 경우, 초점 영역을 투과하는 광의 경로가 길어져서 사용자의 눈의 망막 상에 맺히는 현실 객체 또는 가상 이미지에 대한 초점 거리가 길어질 수 있다.

시력 교정 장치 1000의 프로세서는 초점 영역의 굴절력을 조절하고, 초점 거리를 조절함으로써, 사용자의 눈의 시력을 교정할 수도 있다. 이 경우, 초점 조절 렌즈 1350는 시력 교정용 렌즈로 활용될 수 있다. 프로세서 1500가 초점 영역의 굴절력을 조절하고, 초점 영역의 버전스를 변경하는 구체적인 실시예에 대해서는 도 8c 내지 도 8f에서 상세하게 설명하기로 한다.

좌안용 렌즈부 1350L 및 좌안용 웨이브 가이드 1320L가 사용자의 좌안에 대응되는 위치에 배치될 수 있으며, 우안용 렌즈부 1350R 및 우안용 웨이브 가이드 1320R가 사용자의 우안에 대응되는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 좌안용 렌즈부 1350L와 좌안용 웨이브 가이드 1320L가 서로 부착되거나, 우안용 렌즈부 1350R 및 우안용 웨이브 가이드 1320R가 서로 부착될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

또한, 화상을 담은 디스플레이 광을 투사하는 프로젝터의 광학 엔진 1310은 좌안용 광학 엔진 1310L 및 우안용 광학 엔진 1310R을 포함할 수 있다. 좌안용 광학 엔진 1310L 및 우안용 광학 엔진 1310R은 시력 교정 장치 1000의 양 측면에 위치할 수 있다. 또는 하나의 광학 엔진(1310)이 시력 교정 장치 1000의 코 지지부 192 주변 중앙 부분에 포함될 수도 있다. 광학 엔진 120으로부터 출사된 광은 웨이브 가이드 1320를 통해 표시될 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치의 블록도이다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 증강 현실 장치일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 초점 조절 렌즈를 포함하고 초점 조절 렌즈를 이용하여 시력을 교정하는 기능을 수행하는 모든 장치를 의미할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 사용자 입력부 1100, 마이크 1200, 디스플레이부 1300, 카메라 모듈 1400, 시선 검출 모듈 1500, 통신 인터페이스 1600, 저장부 1700, 프로세서 1800, 스피커(미도시), 및 깊이 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 또한, 디스플레이부 1300는 초점 조절 렌즈 1350를 포함할 수 있다.

사용자 입력부 1100는, 사용자가 시력 교정 장치 1000를 제어하기 위한 데이터를 입력하는 수단을 의미한다. 예를 들어, 사용자 입력부 1100는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(접촉식 정전 용량 방식, 압력식 저항막 방식, 적외선 감지 방식, 표면 초음파 전도 방식, 적분식 장력 측정 방식, 피에조 효과 방식 등), 조그 휠 또는 조그 스위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

마이크 1200는, 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 예를 들어, 마이크 1200는 외부 디바이스 또는 화자로부터의 음향 신호를 수신할 수 있다. 마이크 1200를 통해 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생 되는 잡음(noise)를 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 이용될 수 있다. 마이크 1200는 시력 교정 장치 1000를 제어하기 위한 사용자의 음성 입력을 수신할 수 있다.

디스플레이부 1300는, 시력 교정 장치 1000에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어, 디스플레이부 1300는, 시력 교정 장치 1000의 주변을 촬영하기 위한 사용자 인터페이스 및 시력 교정 장치 1000 주변의 촬영된 이미지를 기반으로 제공되는 서비스에 관련된 정보를 디스플레이할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 디스플레이부 1300는 AR(Augmented Reality) 영상을 제공할 수 있다. 도 1에서와 같이, 디스플레이부 1300는 광학 엔진 1310 및 웨이브 가이드 1320를 포함할 수 있다. 웨이브 가이드 1320는 사용자가 시력 교정 장치 1000를 착용할 때, 배면의 일부 영역이 보이는 투명한 소재로 구성될 수 있다. 웨이브 가이드 1320는 광이 내부에서 반사되면서 전파될 수 있는 투명 재질의 단층 혹은 다층 구조의 평판으로 구성될 수 있다. 웨이브 가이드 1320는 광학 엔진 1310의 출사면에 마주하여 광학 엔진 1310으로부터 투사된 가상 이미지의 광을 입력 받을 수 있다. 여기서, 투명 재질이라 함은, 광이 통과될 수 있는 재질이라는 의미로, 투명도가 100%가 아닐 수 있으며, 소정의 색상을 지닐 수도 있다. 일 실시 예에서, 웨이브 가이드 1320는 투명 재질로 형성됨에 따라, 사용자는 디스플레이부 1300를 통해 가상 이미지의 가상 객체를 볼 수 있을 뿐만 아니라, 외부 실제 장면(scene)을 볼 수도 있으므로, 웨이브 가이드 1320는 시스루 디스플레이(see through display)로 지칭될 수 있다. 디스플레이부 1300는 웨이브 가이드 1320를 통해 가상 이미지의 가상 객체를 출력함으로써, 증강 현실 영상을 제공할 수 있다. 시력 교정 장치 1000가 안경 형태의 장치인 경우에, 디스플레이부 1300는 좌측 디스플레이부 및 우측 디스플레이부를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 의하면, 디스플레이부 1300는 도 1에서와 같이 초점 조절 렌즈 1350를 포함할 수 있다. 초점 조절 렌즈 1350는 웨이브 가이드 1320를 통해 제공되는 AR 영상 또는 투명 재질로 형성된 디스플레이부를 통해 사용자가 바라보는 이미지의 초점 거리를 조절할 수 있다. 초점 조절 렌즈 1350 역시 웨이브 가이드 1320와 마찬가지로 사용자가 시력 교정 장치 1000를 착용할 때, 배면의 일부 영역이 보이는 투명한 소재로 구성될 수 있다. 초점 조절 렌즈 1350는 초점 조절 렌즈 1350에 가해지는 외부 자극 또는 전기적 입력에 의해 유전율이 달라질 수 있고, 유전율이 달라지면 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력이 달라질 수 있으므로, 시력 교정 장치 1000는 초점 조절 렌즈 1350에 가해지는 외부 자극 또는 전기적 입력을 조절함으로써 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력을 조절한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000가 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력을 결정하는 구체적인 방법은 도 8 내지 도 15를 참조하여 후술한다.

초점 조절 렌즈 1350는 전기적 구동 신호에 따라 초점을 변경할 수 있는 렌즈이다. 초점 조절 렌즈 1350는 초점을 변경 또는 조절할 수 있는 초점 영역을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 초점 조절 렌즈 1350는 액정 분자(liquid crystal molecule)를 포함하고, 전기적 구동 신호에 따라 초점을 변경할 수 있는 액정 렌즈(electrically tunable Liquid Crystal lens)로 구성될 수 있다. 이 경우, 초점 조절 렌즈 1350는 배터리(미도시)로부터 인가되는 제어 전압에 따라 특정 영역(예를 들어, 초점 영역)에 배치되는 액정 분자들의 배열 각도를 변경함으로써, 국부적으로(locally) 굴절력을 변경할 수 있다. 초점이 변경되는 영역, 즉 초점 영역의 위치는 초점 조절 렌즈 1350 상에서 이동될 수 있다. 제어 전압은 프로세서 1800에 의해 제어되고, 전압 제어 회로에 의해 초점 조절 렌즈 1350에 인가될 수 있다. 제어 전압 인가에 의해 초점 영역의 굴절력이 변경되는 실시예에 대해서는 도 8c 및 도 8d에서 상세하게 설명하기로 한다.

초점 조절 렌즈 1350는 사용자가 시력 교정 장치 1000 를 착용하는 경우, 사용자의 좌안에 대응되는 영역에 배치되는 좌안 가변 초점 렌즈 1350L(도 1 참조) 및 우안에 대응되는 영역에 배치되는 우안 가변 초점 렌즈 1350R(도 1 참조)를 포함할 수 있다. 좌안 가변 초점 렌즈 1350L 및 우안 가변 초점 렌즈 1350R는 각각 단일의 렌즈로 구성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 일 실시예에서, 좌안 가변 초점 렌즈 1350L 및 우안 가변 초점 렌즈 1350R는 각각 복수 개로 구성될 수도 있다.

일 실시예에 의하면, 디스플레이부 1300는 복수의 초점 조절 렌즈 1350를 이용하여 웨이브가이드 1320에 투사된 가상 이미지에 기초하여 근거리 시력을 측정할 수 있다. 가 표시되는 거리를 조절할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000가 근거리 시력을 측정하는 구체적인 방법은 도 11b를 참조하여 후술한다.

카메라 모듈 1400은 시력 교정 장치 1000의 주변을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈 1400은 촬영 기능을 요구하는 애플리케이션이 실행되는 경우에 이미지 센서를 통해 정지 영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 얻을 수 있다. 이미지 센서를 통해 캡쳐된 이미지는 프로세서 1800 또는 별도의 이미지 처리부(미도시)를 통해 처리될 수 있다. 카메라 모듈 1400은, 예를 들어, 회전 가능한 RGB 카메라 모듈 또는 복수의 뎁스 카메라 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

시선 검출 모듈 1500은 시력 교정 장치 1000를 착용한 사용자의 시선을 검출하고, 추적할 수 있다. 시선 검출 모듈 1500은 사용자의 눈을 향하는 방향으로 설치될 수 있으며, 사용자의 좌안의 시선 방향 및 사용자의 우안의 시선 방향을 검출할 수 있다. 사용자의 시선 방향을 검출하는 것은, 사용자의 시선에 관련된 시선 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.

시선 검출 모듈 1500은 사용자의 시선을 검출하기 위하여 IR 광을 방출하고, IR 광을 수신할 수 있는 시선 추적 센서 1510를 포함할 수 있다. 시선 추적 센서 1510는 IR 광을 방출하는 광 방출부 1520 및 IR 광을 수신하는 광 수신부 1530를 포함하며, 시력 교정 장치 1000를 착용한 사용자의 안구 및 시선에 관련된 정보를 획득할 수 있다.

시선 검출 모듈 1500의 광 방출부 1520는 IR 광이 사용자의 눈을 향할 수 있도록 IR 광을 방출할 수 있다. 또한, 사용자의 눈으로부터 반사된 IR 광이 시선 검출 모듈 1500의 광 수신부 1530에 의해 수신될 수 있다. 광 수신부 1530는 시력 교정 장치 1000에서 사용자의 눈으로부터 반사된 IR 광을 수신할 수 있는 위치에 배치될 수 있다.

시선 검출 모듈 1500의 광 방출부 1520 및 광 수신부 1530는 시력 교정 장치 1000의 지지부 190에서, 지지부 190와 사용자의 눈 사이의 위치인 지지부 190의 내측면 부분에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 시력 교정 장치 1000는 광 반사부(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 광 방출부 1520 및 광 수신부 1530는 시력 교정 장치 1000의 지지부 190에서 광 반사부(미도시)를 향하도록 배치될 수 있다. 광 방출부 1520 및 광 수신부 1530는, 예를 들어, 도 1의 템플 및 코 지지부와 같이, 시력 교정 장치 1000를 사용자의 얼굴에 지지시키는 도 1의 지지부 190에 위치할 수 있다.

광 반사부(미도시)는 광 방출부 1520로부터 방출된 광을 반사할 수 있다. 광 반사부(미도시) 및 웨이브 가이드 1320는 사용자의 눈을 대향하는 위치에 배치될 수 있으며, 광 반사부(미도시) 및 웨이브 가이드 1320가 서로 부착될 수 있다. 광 방출부 1520로부터 방출된 IR 광은 광 반사부(미도시)에 의해 반사되어 사용자의 눈을 향할 수 있으며, 사용자의 눈으로부터 다시 반사된 IR 광이 광 반사부(미도시)에 의해 반사되어 광 수신부 1520를 향할 수 있다.

시선 검출 모듈 1500은 센서 데이터를 프로세서 1800에게 제공할 수 있으며, 프로세서 1800는 센서 데이터에 기초하여 사용자의 시선 정보를 획득할 수 있다. 센서 데이터는 시선 검출 모듈 1500의 시선 추적 센서 1510 에 의해 획득되는 데이터로서, 광 방출부 1520로부터 방출된 IR 광의 종류(예를 들어, 점광, 선광, 면광), 광 방출부 1520로부터 방출된 IR 광의 특성, 광 방출부 1520로부터 방출된 IR 광의 방출 영역에 관한 데이터, 및 광 수신부 1530로부터 수신된 IR 광의 특성을 나타내는 데이터를 포함할 수 있다.

또한, 사용자의 시선(eye gaze) 정보는 사용자의 시선에 관련된 정보로서, 센서 데이터를 분석함으로써 생성될 수 있으며, 예를 들어, 사용자의 동공의 위치, 동공의 중심점의 위치, 사용자의 홍채의 위치, 사용자의 눈의 중심, 사용자의 눈의 반짝임 특징점의 위치, 사용자의 응시점, 사용자의 시선 방향 등에 관한 정보를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 사용자의 시선 방향은, 예를 들어, 사용자의 눈의 중심으로부터 사용자가 응시하는 응시점을 향하는 시선의 방향일 수 있다. 예를 들어, 사용자의 시선 방향은, 사용자의 좌측 눈의 중심으로부터 응시점을 향하는 벡터 값 및 사용자의 우측 눈의 중심으로부터 응시점을 향하는 벡터 값에 의해 나타내어질 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

일 실시 예에 따라, 시선 검출 모듈 1500은 미리 정해진 시간 간격으로 시력 교정 장치 1000를 착용 중인 사용자의 안구 및 시선에 관련된 정보를 포함하는 센서 데이터를 검출할 수 있다.

통신 인터페이스 1600는 시력 교정 장치 1000에 관련된 서비스를 제공 받기 위한 데이터를 외부 디바이스(미도시) 및 서버(미도시)와 송수신할 수 있다.

저장부 1700는 후술할 프로세서 1800에 의해 실행될 프로그램을 저장할 수 있고, 시력 교정 장치 1000로 입력되거나 시력 교정 장치 1000로부터 출력되는 데이터를 저장할 수 있다.

저장부 1700는 내장 메모리(Internal Memory)(미도시) 및 외장 메모리(External Memory)(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 내장 메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리(예를 들면, DRAM(Dynamic RAM), SRAM(Static RAM), SDRAM(Synchronous Dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(예를 들면, OTPROM(One Time Programmable ROM), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable and Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM), Mask ROM, Flash ROM 등), 하드 디스크 드라이브(HDD) 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서 1800는 비휘발성 메모리 또는 다른 구성요소 중 적어도 하나로부터 수신한 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리할 수 있다. 또한, 프로세서 1800는 다른 구성요소로부터 수신하거나 생성된 데이터를 비휘발성 메모리에 보존할 수 있다. 외장 메모리는, 예를 들어, CF(Compact Flash), SD(Secure Digital), Micro-SD(Micro Secure Digital), Mini-SD(Mini Secure Digital), xD(extreme Digital) 및 Memory Stick 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

저장부 1700에 저장된 프로그램들은 그 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 분류할 수 있는데, 예를 들어, 시력 교정 모듈 1710, 굴절력 결정 모듈 1730, 및 굴절력 적용 모듈 1750을 포함할 수 있다. 예를 들어, 굴절력 결정 모듈 1730에 메모리(미도시)가 포함될 수 있으며, 이 경우, 굴절력 결정 모듈 1730에 포함된 메모리(미도시)에 제1 굴절력 결정 모듈 1731, 제2 굴절력 결정 모듈 1732, 및 제3 굴절력 결정 모듈 1733이 펌웨어(firmware)로 저장될 수도 있다.

프로세서 1800는 시력 교정 장치 1000의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 프로세서 1800는, 저장부 1700에 저장된 프로그램들을 실행함으로써, 사용자 입력부 1100, 마이크 1200, 디스플레이부 1300, 카메라 모듈 1400, 시선 검출 모듈 1500, 통신 인터페이스 1600 및 저장부 1700 등을 전반적으로 제어할 수 있다.

프로세서 1800는 저장부 1700에 저장된 시력 교정 모듈 1710, 굴절력 결정 모듈 1730, 및 굴절력 적용 모듈 1750을 실행함으로써, 사용자의 시력을 교정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 시력 교정 장치 1000는 복수의 프로세서 1800를 포함할 수 있으며, 시력 교정 모듈 1710, 굴절력 결정 모듈 1730, 및 굴절력 적용 모듈 1750은 복수의 프로세서 1800에 의해 실행될 수 있다.

예를 들어, 시력 교정 모듈 1710, 굴절력 결정 모듈 1730, 및 굴절력 적용 모듈 1750 중 일부는 제1 프로세서(미도시)에 의해 실행되고, 시력 교정 모듈 1710, 굴절력 결정 모듈 1730, 및 굴절력 적용 모듈 1750 중 나머지는 제2 프로세서(미도시)에 의해 실행될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

프로세서 1800는 굴절력 결정 모듈 1730을 실행함으로써 초점 조절 렌즈 1350에 적용할 굴절력 을 결정하고, 굴절력 적용 모듈 1750을 실행함으로써 초점 조절 렌즈를 제어할 수 있으며, 프로세서 1800에 의해 제어되는 초점 조절 렌즈 1350는 입사된 광을 굴절시켜 사용자의 시력을 교정할 수 있다.

시력 교정 모듈 1710은 제1 굴절력 결정 모듈 1731, 제2 굴절력 결정 모듈 1732, 및 제3 굴절력 결정 모듈 1733을 포함할 수 있으며, 제3 굴절력 결정 모듈 1733은 노안 판단 모듈 1734을 포함할 수 있다.

제1 굴절력 결정 모듈 1731은, 사용자의 원거리 시력에 기초하여 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력을 결정한다. 사용자가 근시가 있는 경우 수정체를 통과한 빛의 원거리 초점이 망막보다 앞에 형성되므로, 제1 굴절력 은 음의 값을 가지며, 제1 굴절력 의 크기는 사용자의 근시 정도에 따라 달라질 수 있다. 음의 굴절력을 갖는 렌즈(예를 들어, 오목 렌즈)는 렌즈에 입사된 빛을 퍼뜨리므로 초점 조절 렌즈 1350에 음의 굴절력이 적용되면 수정체를 통과한 빛의 원거리 초점 거리가 길어져 망막에 원거리 상이 형성될 수 있다.

제2 굴절력 결정 모듈 1732은, 제1 굴절력에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정한다.

원거리로부터 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 통과한 빛은 망막에 상이 형성되므로, 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 통해 원거리 물체를 바라보는 사용자는 원거리 물체의 상을 정확히 인지할 수 있다. 그러나, 사용자에게 노안이 있거나, 제1 굴절력이 사용자의 근시 정도에 비해 과도하게 결정된 경우 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈는 근거리 물체에서 반사되어 눈에 입사되는 빛의 초점을 망막에 일치시킬 수 없다. 따라서, 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈 1350에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력은 근거리 초점을 일치시키기 위하여 추가적인 굴절력 조절, 즉 제2 굴절력을 필요로 한다. 이 때 노안 또는 근시 과교정의 경우 수정체를 통과한 빛의 근거리 초점은 망막보다 뒤에 형성되므로, 제2 은 제1 굴절력에 비해 양의 값을 가지며, 제2 굴절력의 크기는 사용자의 노안의 정도 또는 근시 과교정의 정도에 따라 달라질 수 있다. 양의 굴절력을 갖는 렌즈(예를 들어, 볼록 렌즈)는 렌즈에 입사된 빛을 모아주므로 초점 조절 렌즈 1350에 양의 굴절력이 적용되면 수정체를 통과한 빛의 근거리 초점 거리가 짧아져 망막에 근거리 상이 형성될 수 있다.

제3 굴절력 결정 모듈 1733은, 제1 굴절력 및 제2 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈에 적용할 제3 굴절력을 결정한다.

노안 판단 모듈 1734은, 사용자의 연령 또는 제2 굴절력에 기초하여 사용자에게 노안이 있는지 여부를 판단한다.

시력 교정 장치 1000는 디스플레이 1320 또는 스피커(미도시) 등의 출력 수단을 이용하여 사용자의 연령을 묻고, 사용자 입력부 1100, 마이크 1200 또는 시선 검출 모듈 1500등의 입력 수단을 이용하여 사용자의 연령 정보를 획득할 수 있다. 노안은 연령이 증가함에 따라 발병하며, 발병률이 거의 100%에 이르므로 소정의 임계 연령 이상인 경우 노안이 있는 것으로 추정할 수 있다. 다만, 소정의 임계 연령은 인종, 지역 또는 기타 생활 환경에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일반적으로 제2 굴절력은 노안의 경우 더 큰 값을 가지므로 제2 굴절력의 크기가 소정의 임계값보다 큰 경우 노안이 있는 것으로 추정할 수 있다.

사용자에게 노안이 없는 것으로 판단된 경우, 제3 굴절력 결정 모듈 1733은 제2 굴절력에 기초하여 제1 굴절력으로부터 과교정을 제거한다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제3 굴절력은 제1 굴절력과 제2 굴절력의 합으로 결정될 수 있다. 이와 같은 경우, 사용자의 근시를 교정하기 위한 하나의 굴절력이 제3 굴절력으로 결정될 수 있다.

사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 제3 굴절력 결정 모듈 1733은 사용자 안구의 잔여 조절력 및 제2 굴절력에 기초하여 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 결정한다. 사용자에게 노안이 있어 근거리 초점 일치를 위한 별도의 굴절력이 처방되는 경우 제3 굴절력은 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력과 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 포함하는 복수의 굴절력으로 구성될 수 있다.

굴절력 적용 모듈 1750은, 제3 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈 1350를 제어한다.

초점 조절 렌즈 1350는 외부 자극 또는 장치 설정에 의해 굴절력이 달라질 수 있으며, 특히 LC(liquid crystal) 렌즈의 경우 LC 소자에 대한 전극 배치에 따라 각 전극에 가해지는 전압을 조절함으로써 굴절력을 조절할 수 있다. 따라서, 굴절력 적용 모듈 1750은 초점 조절 렌즈에 인가되는 전압을 결정하고, 결정된 전압을 프로세서 1800를 통해 초점 조절 렌즈 1350에 인가함으로써 초점 조절 렌즈 1350를 제어할 수 있다. LC 렌즈의 전극 배치는 도 8a 및 도 8b에서 후술한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 굴절력 적용 모듈 1750은 원거리 시력 교정을 위한 굴절력과 근거리 시력 교정을 위한 굴절력에 따라 가변 렌즈를 적절히 제어하기 위하여, 시선 추적 모듈 1500, 또는 깊이 센서(미도시) 출력에 기초하여 사용자가 원거리 물체를 바라보는 경우와 근거리 물체를 바라보는 경우의 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력을 다르게 제어할 수 있다.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 굴절력 적용 모듈 1750은 초점 조절 렌즈 1350의 영역을 구별하여 제1 영역은 원거리 시력 교정을 위한 굴절력을 적용하고, 제2 영역은 근거리 시력 교정을 위한 굴절력을 적용하도록 초점 조절 렌즈 1350를 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 저장부 1700는 시력 측정 모듈 1770을 더 포함할 수 있고, 시력 측정 모듈 1770은 원거리 시력 측정 모듈 1771 및 근거리 시력 측정 모듈 1772를 포함할 수 있다. 저장부가 시력 측정 모듈 1770를 포함하는 경우, 디스플레이부 1350의 웨이브 가이드 1320에 시력 측정을 위한 시력 측정표를 디스플레이하고, 시선 추적 모듈 1500 출력 또는 사용자 응답에 기초하여 원거리 시력 측정 및 근거리 시력 측정을 수행할 수 있다. 근거리 시력을 측정하는 방법 및 원거리 시력을 측정하는 방법은 도 10a 내지 도 11b에서 후술한다.

도 3a는 사람의 안구 구조를 나타낸다.

사람의 안구 100는 여러 단계의 구조를 통해 시각 정보를 뇌에 전달하는 시각기관으로, 눈에 들어오는 빛의 양을 일정하게 조절하고 물체가 위치하는 거리에 초점을 맞추고 즉각적으로 뇌에 전달하는 연속적인 영상을 생성한다.

도 3a를 참조하면, 안구 100는 각막(cornea) 110, 홍채(iris) 120, 수정체(lens) 130, 모양체(ciliary body) 140, 망막(retina) 150, 결막 160, 공막 170, 맥락막 180, 및 황반 190 등 다양한 구조로 이루어진다.

각막 110은 공막 170이 눈 앞쪽으로 연장되어 안구의 가장 바깥쪽 표면에 위치하는 부분으로, 눈의 검은자를 덮고 있는 부분을 의미한다. 각막 110은 눈의 창문 역할을 하며 외부로부터 눈을 보호하고, 빛을 통과시키고 통과된 빛을 굴절시킨다.

홍채 120는 동공 주위에 있는 도넛 모양의 막으로 각막 110과 수정체 130 사이에 위치하며, 수축과 이완을 통해 동공의 크기를 조절하여 안구 100로 들어오는 빛의 양을 조절한다.

수정체 130는, 안구 내부 홍채 120의 뒤, 유리체의 앞에 위치하며 양면이 볼록한 렌즈 형태를 한 투명한 조직을 의미한다. 빛이 통과할 때 빛을 모아주어 망막 150에 상이 맺히도록 하며, 초점을 맞추기 위해 수정체 130의 두께와 만곡을 조절한다. 수정체 130의 위, 아래는 가는 섬유인 모양체 소대에 의해 모양체근과 연결된다.

모양체 140는, 맥락막 180과 홍채 120 사이에 위치하며 수정체 130를 둘러싸고 있다. 모양체 140는 모양체 소대로 수정체 130를 고정함과 동시에 모양체근에 의해 수정체 130의 곡률을 변화시켜 초점을 조절한다. 모양체근이 수축하면 수정체 130를 고정하는 모양체소대가 늘어지고 수정체 130가 두꺼워져 가까운 물체에 초점이 맞고, 모양체근이 이완하면 모양체소대가 짧아지고 수정체 130가 얇아져 멀리 있는 물체에 초점이 맞는다.

망막 150은, 안구의 뒷부분에 위치하며 안구의 안쪽을 2/3정도 덮고 있는 투명한 신경조직으로, 안구 벽 중 가장 안쪽을 의미한다. 망막 150은 신경세포와 신경교세포로 이루어져 있고, 색을 감지하는 세포인 추체가 많이 모여있으며 약간 패여있는 중심와(fovea)가 가장 해상력이 좋다.

중심와는 각막과 수정체의 중심을 수직으로 지나 빛이 맺히는 부분으로, 중심와 주위에 노란색을 띠는 부분인 황반 190이 시야의 중심이 되는 부분이다.

도 3b는 정시의 상이 형성되는 경우를 간략히 나타낸 그림이다.

5-6m 보다 먼 거리에서 들어오는 빛은 눈에 평행하게 들어오는 것으로 가정할 수 있다. 눈에 입사된 평행광선은 각막과 수정체에 의해 굴절되고, 굴절된 빛이 망막에서 만나 상이 형성되어야 정확한 상을 인지할 수 있으며, 굴절된 빛이 망막에서 만나 상이 형성되는 경우를 정시(emmetropia 또는 normal eye)라 한다.

도 3b를 참조하면, 정시는 5-6m 거리에 위치하는 물체에서 반사되어 눈에 입사된 평행광선이 수정체에서 굴절되어 망막 150에 초점 151이 형성되는 경우, 즉 망막 150에서 상이 맺히는 경우를 의미한다. 정시가 되기 위해서는 각막 및 수정체의 굴절력과 안축(눈의 앞뒤 길이)의 관계가 잘 맞아야 한다.

정시가 되지 못하는 경우, 예를 들어 각막보다 앞쪽에 초점이 생성되는 경우를 근시(myopia), 각막보다 뒤쪽에 초점이 생성되는 경우를 원시(hyperopia)라 한다. 근시 또는 원시의 경우 안구와 상의 관계 및 교정 방법은 도 5a 내지 도 6d에서 후술한다.

각막 굴절력은 출생시 평균 51.2D, 성인 평균 43.5D이고, 수정체 굴절력은 출생시 평균 34.3D, 성인 평균 18.8D이고, 안축 길이는 출생시 평균 16.8mm, 성인 평균 23.6mm로 알려져 있다. 출생시 사람의 시력은 +2~3D의 원시 상태이며, 생후 3세까지 안축의 길이가 크게 늘어나다가 약 14세에 이르면 성인 길이에 도달한다. 성장하면서 안축 길이는 늘어나고 각막과 수정체의 만곡은 줄어들어 눈은 점차 정시가 되지만 습관 또는 유전에 따라 근시, 원시 또는 난시 등의 굴절 이상에 의한 비정시가 나타날 수 있다.

도 4a 및 도 4b는 사람이 쳐다보는 대상체와의 거리에 따른 수정체의 변화를 나타낸다.

사람은 눈으로 들어온 빛이 각막과 수정체를 통과하면서 적당히 굴절되어 중심와에 정확히 초점이 생성되어야 사물을 뚜렷하게 인지할 수 있다.

각막의 굴절력은 대략 23?로 고정되어 있지만, 수정체는 두께를 조절할 수 있으므로 젊은 사람의 경우 11?~ 18? 사이에서 수정체의 굴절력이 변화할 수 있다. 굴절력의 단위는 디옵터 D로 흔히 도수라고 부르며 원점거리(m)의 역수나 광학렌즈에서 초점거리(m)의 역수로 결정된다.

도 4a를 참조하면, 멀리 있는 사물을 볼 때는 모양체근 401이 이완하여 모양체 소대 403가 짧아지면서 수정체 130가 얇아진다. 수정체 130가 얇아지면 멀리 있는 물체에 초점을 맞출 수 있다.

도 4b를 참조하면, 가까이 있는 사물을 볼 때는 모양체근 401이 수축하여 모양체 소대 403가 늘어지면서 수정체 130가 두꺼워진다. 수정체 130가 두꺼워지면 굴절력이 상승하여 가까이 있는 물체에 초점을 맞출 수 있다.

연령이 증가하면 수정체 130의 탄력이 떨어지고 굴절력을 변화시키는 조절력이 감소하여, 조절 이상에 의한 노안이 발생할 수 있다. 조절을 최대로 했을 때 뚜렷하게 볼 수 있는 가장 가까운 거리인 근점이 25cm 미만, 즉 조절력이 4D 이상이 되면 노안이 진단될 수 있다. 이 때, 최대 25cm 앞의 물체를 선명하게 볼 수 있는 경우 1/0.25m=4D의 조절력(accommodative power)을 가지고, 최대 10cm 앞의 물체를 선명하게 볼 수 있는 경우 1/0.1m=10D의 조절력을 가진다.

도 5a 내지 도 5d는 근시에 의한 굴절 이상이 있는 경우 형성되는 상 및 그 교정 방법을 나타낸다.

도 5a 및 도 5b는 근시(myopia)의 초점 및 상이 형성되는 것을 나타내는 도면이다.

전술한 바와 같이, 5-6m 보다 먼 거리에서 들어오는 빛은 눈에 평행하게 들어오는 것으로 가정할 수 있다. 눈에 평행하게 입사된 평행광선은, 각막과 수정체에 의해 굴절되며, 굴절된 빛이 망막에서 만나 상이 형성되어야 정확한 상을 인지할 수 있다. 근시의 경우, 굴절이 과도하게 발생하거나 안축의 길이가 길어져서 망막보다 앞에 상이 형성되며 근시가 있는 사람은 먼 거리에 위치하는 물체가 흐릿하게 보이거나 잘 보이지 않는다. 그러나, 근시가 있더라도 가까운 거리에 위치하는 물체는 정상적으로 볼 수 있다. 즉, 근거리 초점은 망막에 형성된다.

도 5c 및 도 5d는 렌즈를 이용하여 근시를 교정하는 방법을 나타내는 도면이다.

전술한 바와 같이, 근시는 굴절이 과도하게 발생하거나 안축의 길이가 길어져 망막보다 앞에 상이 형성된다. 안축의 길이는 인위적으로 조절할 수 없으므로, 눈에서 과도하게 발생하는 굴절을 상쇄하기 위하여 도 5c와 같이 오목렌즈를 이용하여 렌즈로 입사된 빛을 바깥쪽으로 발산하도록 굴절시키면 눈으로 들어오는 빛이 수정체에 의해 강하게 굴절되어도 망막에 상이 형성될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 시력 교정 장치 1000는 오목 렌즈 대신 초점 조절 렌즈 1350를 이용하여 동일한 기능을 수 행할 수 있다. 초점 조절 렌즈 1350는 외부 자극 또는 가해지는 전압에 따라 굴절력을 조절할 수 있으므로, 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력이 공기보다 작아지도록 초점 조절 렌즈 1350의 전압을 조절함으로써 렌즈에 입사되는 빛을 바깥쪽으로 퍼지도록 굴절시킬 수 있다.

도 6a 내지 도 6d는 원시에 의한 굴절 이상이 있는 경우 형성되는 상 및 그 교정 방법을 나타낸다.

도 6a 및 도 6b는 원시(hyperopia)의 초점 및 상이 형성되는 것을 나타내는 도면이다.

원시의 경우, 굴절이 약하거나 안축의 길이가 짧아 망막보다 뒤에 상이 형성되며 원시가 있는 사람은 가까운 거리에 위치하는 물체가 흐리게 보이거나 잘 보이지 않는다. 그러나 원시가 있더라도 먼 거리에 위치하는 물체는 정상적으로 볼 수 있다. 즉, 원거리 초점은 망막에 형성된다. 도 6c 및 도 6d는 렌즈를 이용하여 원시를 교정하는 방법을 나타내는 도면이다.

전술한 바와 같이, 원시는 굴절이 약하게 발생하거나 안축의 길이가 짧아져 망막보다 뒤에 상이 형성된다. 안축의 길이는 인위적으로 조절할 수 없으므로, 눈에 입사되는 빛이 더 많이 굴절되도록 하기 위하여 도 6c와 같이 볼록렌즈를 이용하여 렌즈로 입사된 빛을 안쪽으로 수렴하도록 하면 눈으로 들어오는 빛이 수정체에 의해 약하게 굴절되어도 망막에 상이 형성될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 시력 교정 장치 1000는 볼록 렌즈 대신 초점 조절 렌즈 1350를 이용하여 동일한 기능을 수행할 수 있다. 초점 조절 렌즈 1350는 외부 자극 또는 가해지는 전압에 따라 굴절력을 조절할 수 있으므로, 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력을 공기보다 커지도록 초점 조절 렌즈 1350의 전압을 조절함으로써 렌즈에 입사되는 빛을 안쪽으로 수렴하도록 굴절시킬 수 있다.

도 7a 내지 도 7d는 난시에 의한 굴절 이상이 있는 경우 형성되는 상 및 그 교정 방법을 나타낸다.

도 7a 및 도 7b는 난시(astigmatism)의 초점 및 상이 형성되는 것을 나타내는 도면이다.

난시와 원시, 또는 난시와 근시는 동시에 존재할 수 있으며 이러한 경우 상은 각각 망막의 뒤 또는 망막의 앞에 형성될 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 난시만 존재하는 경우를 가정하여 설명한다.

정시, 원시, 또는 근시가 한 점에 초점을 맺는 것과 달리, 난시에서는 눈의 굴절력이 모든 경선에 걸쳐 같지 않아 한 점에 초점을 맺지 못하고 둘 또는 그 이상의 초점을 갖게 된다. 즉, 굴절면이 구형이 아니라 찌그러진 형태를 갖는 것이다. 도 7b를 참조하면, 여러 개의 초점에 의해 형성된 상은 사람에게 왜곡되어 인지될 수 있다.

도 7c 및 도 7d는 렌즈를 이용하여 난시를 교정하는 방법을 나타내는 도면이다.

전술한 바와 같이, 난시는 비대칭적인 굴절에 의해 발생하므로 눈의 각 부위별로 입사되는 빛의 굴절을 다르게 적용하기 위하여 도 7c와 같이 원통형 렌즈(cylindrical lens)를 이용하여 굴절을 조절하면 눈으로 들어오는 빛이 수정체에서 굴절되어 하나의 초점이 형성될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 시력 교정 장치 1000는 원통형 렌즈 대신 초점 조절 렌즈 1350를 이용하여 동일한 기능을 수행할 수 있다. 초점 조절 렌즈 1350는 외부 자극 또는 가해지는 전압에 따라 굴절력을 조절할 수 있으므로, 초점 조절 렌즈 1350 각 부분의 굴절력이 다르게 적용되도록 초점 조절 렌즈의 전압을 조절함으로써 렌즈에 입사되는 빛이 수정체의 굴절 이상을 보완하도록 굴절시킬 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 초점 조절 렌즈의 전극 배치를 나타낸다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 초점 조절 렌즈 1350는 LC(liquid crystal) 소자를 이용하여 구현될 수 있으며, LC 소자를 이용하여 구현된 초점 조절 렌즈 1350를 LC 렌즈라 칭하기로 한다.

LC 렌즈를 구동하기 위한 전극은 다양하게 구성될 수 있다. LC 렌즈를 이용한 시력 교정은 LC 소자의 전극에 적당한 전압을 인가하여 LC 소자의 굴절력을 시력 교정을 위한 굴절력과 같이 조정하는 것을 의미한다.

도 8a를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 원통형 초점 조절 렌즈는 스트립형 전극(strip electrodes)으로 구성된 LC 렌즈를 이용하여 구현될 수 있다.

원통형 렌즈는 좌-우, 상-하, 또는 대각선 방향으로 굴절력이 변화할 수 있으므로, 스트립형 전극을 초점 조절 렌즈의 좌-우, 상-하, 또는 대각선 방향으로 배치하고 인가 전압을 조절함으로써 각 방향으로 굴절력이 변화하는 원통형 초점 조절 렌즈를 구현할 수 있다.

도 8b를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 초점 조절 렌즈는 픽셀형 전극(pixelated electrodes)으로 구성된 LC 렌즈를 이용하여 구현될 수 있다.

픽셀형 전극에 서로 다른 전압을 인가함으로써, 굴절력이 위치에 따라 연속적으로 변하는 GRIN(gradient index) 구면 렌즈를 구현할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 두개의 스트립형 전극을 서로 직교하는 방향(예를 들어, 가로 방향 및 세로 방향)으로 교차하여 배치함으로써 픽셀형 전극을 구성할 수 있으며, 직교하는 각 방향으로 렌즈의 이동이 가능하다.

도 8c는 본 개시의 일 실시예에 따른 초점 조절 렌즈를 도시한 사시도이다.

도 8c를 참조하면, 초점 조절 렌즈 1350는 액정 층 1350l, 공통 전극 1350CE, 투명 박막(transparent film) 1350F, 및 여기 전극 1350e을 포함할 수 있다. 도면에는 도시되지 않았지만, 초점 조절 렌즈 1350는 공통 전극 1350CE의 하면에 접하여 형성되는 투명층을 더 포함할 수 있다.

초점 조절 렌즈 1350는 전력 공급부(VAC)로부터 여기 전극 1350e을 통해 인가되는 제어 전압에 기초하여 액정 분자 1350m들의 배열 각도를 변경함으로써, 광의 굴절률을 조절할 수 있는, 전기적으로 조정 가능한 액정 렌즈(electrically tunable Liquid Crystal lens)일 수 있다. 일 실시예에서, 초점 조절 렌즈 1350는 픽셀 그리드(pixel grid)를 갖는 전기 광학 재료를 포함할 수 있다. 픽셀은 N행 및 M열의 매트릭스로 배열될 수 있다. N×M 픽셀 각각은 모든 다른 픽셀에 독립적인 일 세트의 가능한 값(gray level)을 수용할 수 있다.

액정 층 1350l은 복수의 액정 분자 1350m를 포함하는 전기 광학층일 수 있다. 액정 층 1350l은 인가되는 제어 전압에 의해 액정의 물성이 변경되는 전기 광학층일 수 있다. 일 실시예에서, 액정 층 1350l은 편광 독립적인(polarization-independent) 액정 층(예를 들어, cholesteric liquid crystal)으로 구성될 수 있다. 액정 층 1350l은 여기 전극 1350e을 통해 인가되는 제어 전압에 의하여 활성 영역 내의 특정 영역 내에 배치되는 액정 분자 1350m들의 배열 각도가 변경됨으로써, 특정 영역의 굴절률이 국부적으로(locally) 조절될 수 있다.

공통 전극 1350CE 및 여기 전극 1350e은 전력 공급부(VAC)로부터 제어 전압을 공급받고, 공급된 제어 전압을 액정 층 1350l에 인가할 수 있다. 공통 전극 1350CE은 액정 층 1350l의 제1 면 1350-1에 접하여 배치될 수 있다.

여기 전극 1350e은 액정 층 1350l의 제1 면 1350-1에 대향되는 제2 면 1350-2 상에서 투명 박막 1350F의 상면에 접하여 배치될 수 있다. 여기 전극 1350e은 투명 박막 1350F의 상면에 X축 및 Y축 방향을 따라 직교하는 방향으로 배향되는 제1 어레이 여기 전극 및 제2 어레이 여기 전극을 포함할 수 있다. 제1 어레이 여기 전극 및 제2 어레이 여기 전극은 각각 활성 영역 위로 뻗어있는 도전성 재료의 평행 스트립을 포함할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 여기 전극 1350e은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxidel; ITO)과 같은 투명 도전성 재료로 구성될 수 있다.

제1 어레이 여기 전극의 스트립과 제2 어레이 여기 전극의 스트립이 오버랩되는 영역에 의해서 픽셀(pixel)이 정의될 수 있다. 제1 어레이 여기 전극의 스트립과 제2 어레이 여기 전극의 스트랩 사이의 중심 대 중심 거리는 픽셀 어레이의 피치(pitch)를 정의하고, 스트립의 폭(width)은 픽셀의 크기를 정의할 수 있다.

시력 교정 장치 1000의 프로세서 1800 (도 2 참조)는 전력 공급부(VAC)를 통해 여기 전극 1350e에 위상 변조 프로파일을 갖는 제어 전압 파형을 인가하고, 여기 전극 1350e에 인가된 제어 전압을 변조할 수 있다. 프로세서 1800에 의해 변조된 파형을 갖는 제어 전압이 인가됨에 따라, 초점 조절 렌즈 1350는 인가된 제어 전압이 갖는 위상 변조 프로파일에 의해 활성 영역 내의 특정 영역에서 국부적으로(locally) 굴절력이 조절될 수 있다. 초점 조절 렌즈 1350는 조절된 굴절력에 따라 버전스(vergence)가 렌즈로서 기능할 수 있다. 여기서, 버전스는 광이 수렴(converge)하거나, 발산(diverge)하는 정도를 나타내는 인덱스(index)로서, 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력에 따라 조절될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 초점 조절 렌즈 1350는 렌즈의 굴절력을 조절하여 광선 또는 광 경로를 변경함으로써, 버전스를 조절할 수 있다.

프로세서 1800는 초점 조절 렌즈 1350의 특정 영역, 즉 초점 영역의 버전스를 조절함으로써, 초점 거리를 변경할 수 있다. 프로세서 1800가 초점 조절 렌즈 1350의 초점 영역 1350A (도 8d 참조)의 위치를 결정하고, 초점 영역 1350A의 굴절력을 조절하는 구체적인 방법은 도 8d에서 상세하게 설명하기로 한다.

도 8d는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치가 초점 조절 렌즈의 초점 영역의 굴절력을 조절하는 동작을 도시한 사시도이다.

도 8d 를 참조하면, 초점 조절 렌즈 1350는 액정 층 1350l, 액정 분자 1350m, 공통 전극 1350CE, 복수의 드라이버 단자 1350d, 복수의 제1 어레이 여기 전극 1350e-1 내지 1350e-5, 복수의 제2 어레이 여기 전극 1350e-6 내지 1350e-10, 및 투명 박막 1350F을 포함할 수 있다. 도 8d에서는 설명의 편의를 위해 도 8c와 달리 투명 박막 1350F은 도시되지 않았다.

복수의 제1 어레이 여기 전극 1350e-1 내지 1350e-5은 X축 방향을 따라 나열되고, 복수의 제2 어레이 여기 전극 1350e-6 내지 1350e-10은 Y축 방향을 따라 나열될 수 있다. 복수의 제1 어레이 여기 전극 1350e-1 내지 1350e-5과 복수의 제2 어레이 여기 전극 1350e-6 내지 1350e-10은 서로 직교하도록 배열될 수 있다.

복수의 제1 어레이 여기 전극 1350e-1 내지 1350e-5 각각에는 전력 공급부(VAC)로부터 복수의 제1 어레이 여기 전극 1350e-1 내지 1350e-5에 인가되는 제어 전압을 제어하는 복수의 드라이버 단자 1350d가 연결될 수 있다. 복수의 제2 어레이 여기 전극 1350e-6 내지 1350e-10 각각에는 전력 공급부(VAC)로부터 복수의 제2 어레이 여기 전극 1350e-6 내지 1350e-10에 인가되는 제어 전압을 제어하는 복수의 드라이버 단자 1350d가 연결될 수 있다.

컨트롤러 1800C는 복수의 드라이버 단자 1350d 및 전력 공급부(VAC)와 전기적 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다. 도 8d에서, 컨트롤러 1800C는 프로세서 1800와 별개의 구성 요소로 도시되었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 일 실시예에서, 컨트롤러 1800C와 프로세서 1800는 하나의 구성으로 통합될 수 있다.

컨트롤러 1800C는 복수의 드라이버 단자 1350d를 제어함으로써, 복수의 제1 어레이 여기 전극 1350e-1 내지 110e-5 및 복수의 제2 어레이 여기 전극 1350e-6 내지 110e-10에 인가되는 제어 전압을 제어하고, 이를 통해 특정 영역에 배치되는 액정 분자들의 배열 각도를 조절할 수 있다. 도 8d에 도시된 것과는 달리, 본 개시의 다른 실시예에서, 초점 조절 렌즈 1350는 복수의 드라이버 단자 1350d를 포함하지 않고, 컨트롤러 1800C가 복수의 제1 어레이 여기 전극 1350e-1 내지 110e-5 및 복수의 제2 어레이 여기 전극 1350e-6 내지 110e-10와 직접 연결될 수도 있다.

시선 추적 센서 1510는 사용자의 눈의 시선 방향을 추적함으로써, 시선 벡터를 획득하고, 획득된 시선 벡터를 프로세서 1800에 제공할 수 있다. 프로세서 1800는 시선 벡터의 벡터 방향에 기초하여, 초점 조절 렌즈 1350의 전체 영역 중 시선이 도달하는 영역에 관한 위치 좌표값을 계산하고, 계산된 위치 좌표값에 관한 정보를 컨트롤러 1800C에 제공할 수 있다. 컨트롤러 1800C는 프로세서 1800로부터 획득한 위치 좌표값에 기초하여 초점을 조절할 대상 영역인 초점 영역 1350A을 결정할 수 있다.

도 8d에 도시된 실시예에서, 액정 층 1350l에 포함되는 복수의 액정 분자들 1350m 중 초점 영역 1350A에 배치되는 액정 분자들의 배열 각도를 변경하기 위해서, 복수의 제1 어레이 여기 전극 1350e-1 내지 1350e-5 중 제2 여기 전극1350e-2, 제3 여기 전극 1350e-3, 및 제4 여기 전극 1350e-4에 전압이 인가되도록 제어하고, 복수의 제2 어레이 여기 전극 1350e-6 내지 1350e-10 중 제7 여기 전극 1350e-7, 제8 여기 전극 1350e-8, 및 제9 여기 전극 1350e-9에 전압이 인가되도록 제어할 필요가 있다. 본 개시의 일 실시예에서, 컨트롤러 1800C는 복수의 드라이버 단자 1350d를 제어함으로써, 전력 공급부(VAC)에 의해 제2 여기 전극 1350e-2, 제3 여기 전극 1350e-3, 및 제4 여기 전극 1350e-4에 전압이 인가되도록 제어하고, 제7 여기 전극 1350e-7, 제8 여기 전극 1350e-8, 및 제9 여기 전극 1350e-9에 전압이 인가되도록 제어할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러 1800C는 제1 여기 전극 1350e-1, 제5 여기 전극 1350e-5, 제6 여기 전극 1350e-6, 및 제10 여기 전극 1350e-10에는 전압이 인가되지 않도록 복수의 드라이버 단자 1350d를 제어할 수 있다.

컨트롤러 1800C는 전력 공급부(VAC)로부터 제어 전압을 인가하거나, 인가하지 않는 제어만을 수행하는 것은 아니고, 전력 공급부(VAC)로부터 인가되는 제어 전압의 크기를 제어할 수도 있다. 컨트롤러 1800C는 인가되는 제어 전압을 크기를 제어함으로써, 액정 분자들의 배열 각도의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러 1800C가 복수의 드라이버 단자 1350d를 통해 제2 여기 전극 1350e-2에 인가되는 제어 전압을 제1 크기만큼 인가하고, 제3 여기 전극 1350e-3에 인가되는 제어 전압을 제1 크기보다 큰 제2 크기만큼 인가하면, 액정 층 1350l의 전체 영역 중 제3 여기 전극 1350e-3이 배치되는 영역에 위치하는 액정 분자들의 배열 각도는 제2 여기 전극 1350e-2이 배치되는 영역에 위치하는 액정 분자들의 배열 각도보다 더 큰 각도로 조절될 수 있다.

즉, 컨트롤러 1800C는 복수의 드라이버 단자 1350d를 통해 복수의 제1 어레이 여기 전극 1350e-1 내지 1350e-5 및 복수의 제2 어레이 여기 전극 1350e-6 내지 1350e-10에 인가되는 제어 전압의 위상 프로파일을 변조함으로써, 액정 층 1350l의 전체 영역 중 액정 분자들 1350m의 배열 각도가 변경되는 초점 영역 1350A을 결정하고, 초점 영역 1350A의 굴절력을 조절할 수 있다.

도 8e 및 도 8f는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치의 구성 요소인 초점 조절 렌즈의 버전스의 개념을 설명하기 위한 개념도이다.

도 8e 및 도 8f를 참조하면, 초점 조절 렌즈 1350의 액정 층 1350l은 특정 위상 프로파일을 갖도록 변조된 제어 전압이 인감됨에 따라, 활성 영역 내의 특정 위치에 배치되는 액정 분자들 1350m의 배열 각도가 변경될 수 있다. 액정 층 1350l의 특정 영역에 배치된 액정 분자들 1350m의 배열 각도가 변경됨에 따라, 액정 분자들 1350m을 통과하는 광의 굴절률이 변경될 수 있다. 광의 굴절률이 변경되면, 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력이 변경되고, 따라서 초점 조절 렌즈 1350를 투과하는 광의 경로가 바뀜으로써 버전스(vergence)가 변경될 수 있다. 버전스는 초점 조절 렌즈 1350를 투과하는 광이 수렴(converge)하거나, 발산(diverge)하는 정도를 나타내는 인덱스(index)이다. 버전스는 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력에 따라 조절될 수 있다.

도 8e에 도시된 실시예에서, 액정 층 1350l에 포함되는 액정 분자들 1350m의 배열 각도가 변경된 영역을 통과하는 광은 양(positive)의 버전스를 형성하고, 이에 따라 초점 조절 렌즈 1350는 볼록 렌즈(convex lens)와 같은 기능을 수행할 수 있다. 양의 버전스가 형성되는 경우, 초점 거리는 짧아질 수 있다.

도 8f에 도시된 실시예에서, 액정 층 1350l에 포함되는 액정 분자들 1350m의 회전 각도가 변경된 영역을 통과하는 광은 음(negative)의 버전스를 형성하고, 이에 따라 초점 조절 렌즈 1350는 오목 렌즈(concave lens)와 같은 기능을 수행할 수 있다. 음의 버전스가 형성되는 경우, 초점 거리는 길어질 수 있다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력 및 근거리 시력에 기초하여 사용자의 시력을 교정할 수 있다.

단계 S901에서, 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력에 기초하여, 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력을 결정할 수 있다.

사용자에게 근시가 있는 경우, 사용자의 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 마이너스 디옵터를 갖는 제1 굴절력의 렌즈가 처방될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자가 근시가 있는 경우 수정체를 통과한 빛의 원거리 초점이 망막보다 앞에 형성되므로, 제1 굴절력은 음의 값을 가지며, 제1 굴절력의 크기는 사용자의 근시 정도에 따라 달라질 수 있다. 음의 굴절력을 갖는 렌즈(예를 들어, 오목 렌즈)는 렌즈에 입사된 빛을 퍼뜨리므로 초점 조절 렌즈 1350에 음의 굴절력이 적용되면 수정체를 통과한 빛의 원거리 초점 거리가 길어져 망막에 원거리 상이 형성될 수 있다.

단계 S902에서, 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정할 수 있다.

전문가의 개입 없이 자가로 자각식 굴절검사 방법을 이용하여 시력을 측정하는 경우, 근시의 과교정이 나타날 수 있다. 즉, 원거리 시력 측정 결과 사용자의 근시 교정을 위하여 실제로 필요한 도수보다 더 강한 도수의 렌즈가 처방될 수 있다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 결정된 제1 굴절력에 의해 교정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여 초점 조절 렌즈 1350에 적용될 굴절력을 보정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 원거리로부터 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 통과한 빛은 망막에 상이 형성되므로, 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 통해 원거리 물체를 바라보는 사용자는 원거리 물체의 상을 정확히 인지할 수 있다. 그러나, 사용자에게 노안이 있거나, 제1 굴절력이 사용자의 근시 정도에 비해 과도하게 결정된 경우 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈는 근거리 물체에서 반사되어 눈에 입사되는 빛의 초점을 망막에 일치시킬 수 없다. 따라서, 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈 1350에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력은 근거리 초점을 일치시키기 위하여 추가적인 굴절력 조절, 즉 제2 굴절력을 필요로 한다. 이 때 노안 또는 근시 과교정의 경우 수정체를 통과한 빛의 근거리 초점은 망막보다 뒤에 형성되므로, 제2 굴절률과 제1 굴절력의 차는 양의 값을 가지며, 제2 굴절력의 크기는 사용자의 노안의 정도 또는 근시 과교정의 정도에 따라 달라질 수 있다. 양의 굴절력을 갖는 렌즈(예를 들어, 볼록 렌즈)는 렌즈에 입사된 빛을 모아주므로 초점 조절 렌즈 1350에 양의 굴절력이 적용되면 수정체를 통과한 빛의 근거리 초점 거리가 짧아져 망막에 근거리 상이 형성될 수 있다.

단계 S903에서, 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력 및 제2 굴절력에 기초하여, 초점 조절 렌즈에 적용할 제3 굴절력을 결정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 없는 것으로 판단된 경우, 제3 굴절력은 제1 굴절력과 제2 굴절력의 합으로 결정될 수 있다. 이와 같은 경우, 사용자의 근시를 교정하기 위한 하나의 굴절력이 제3 굴절력으로 결정될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 제3 굴절력은 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력과 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 포함하는 복수의 굴절력으로 구성될 수 있으며, 제4 굴절력은 사용자 안구의 잔여 조절력 및 제2 굴절력에 기초하여 결정되는, 근거리 초점 일치를 위한 굴절력을 의미한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 측정 및 시력 교정 방법은, 사용자의 나이 정보에 기초하여 노안이 있는지 여부 또는 노안의 정도를 예측하고, 예측 결과에 기초하여 원거리 시력 측정 결과에 기초한 근시의 과교정을 보정할 수 있다.

예를 들어, 사용자의 나이가 33세인 경우 사용자의 나이에 기초하여 노안은 없을 것으로 예측할 수 있다. 원거리 시력 측정 결과, 교정 시력 1.0을 위해 좌안 -2.25D SPH, 우안 -1.25D SPH 및 -0.50D CYL@90? 굴절력의 렌즈가 처방되고, 근거리 시력 측정 결과 1.0의 교정 시력을 맞추기 위해 0.50D SPH 굴절력이 추가로 필요한 경우를 가정한다. 근거리 시력 측정 결과 +0.50D SPH 굴절력이 추가로 필요하므로 근시가 과교정되어 근거리 시력에 영향을 미친 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 이와 같은 경우 +0.50D SPH 굴절력이 추가한 좌안 -1.75D SPH, 우안 -0.75D SPH 및 -0.50D CYL@90? 굴절력의 렌즈로 원거리 시력을 재측정한다. 재측정 결과, 원거리 시력의 저하가 없다면 과교정이 제거된 것이므로 재측정 결과를 원거리 시력 측정 결과로 갱신할 수 있으며 과교정이 제거되면 근거리 교정 시력이 개선될 수 있다.

다른 예를 들어, 사용자의 나이가 45세인 경우를 가정한다. 원거리 시력 측정 결과 교정 시력 1.0을 위해 좌안 -1.50D SPH, 우안 -1.50D SPH 굴절력의 렌즈가 처방되고, 근거리 시력 측정 결과 1.0의 교정 시력을 맞추기 위해 +2.00D SPH의 굴절력이 추가로 필요한 경우, 노안이 있는 것으로 판단할 수 있다. 이와 같은 경우, 근거리 교정 시력을 개선하기 위해서는 추가적인 처방이 필요하다. 가상 이미지 또는 실제의 물체가 1m 이내의 거리에 위치하는 경우 초점을 맞추기 위하여 추가 도수(extra focal power)를 적용할 수 있다. 추가 도수는 (1/물체와의 거리[m])-(잔여 조절력[D])으로 결정될 수 있다. 근거리 시력 측정이 33cm 거리에서 수행된 경우를 가정하면, 33cm는 +3D 이므로 사용자의 잔여 조절력(accommodative power)은 +3D에서 추가 굴절력 +2D를 뺀 +1.00D가 되며, 사용자로부터 75cm 떨어진 물체에 초점을 맞추기 위하여 필요한 추가 도수는 1/0.75-1=0.33D로 결정될 수 있다.

일반적으로 과교정에 의한 추가 굴절력보다 노안에 의한 추가 굴절력이 크게 나타나는 경향이 있다.

단계 S904에서, 시력 교정 장치 1000는 제3 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 초점 조절 렌즈 1350는 외부 자극 또는 장치 설정에 의해 굴절력이 달라질 수 있으며, 특히 LC(liquid crystal) 렌즈의 경우 LC 소자에 대한 전극 배치에 따라 각 전극에 가해지는 전압을 조절함으로써 굴절력을 조절할 수 있다. 따라서, 시력 교정 장치 1000는 초점 조절 렌즈에 인가되는 전압을 결정하고, 결정된 전압을 초점 조절 렌즈 1350에 인가함으로써 초점 조절 렌즈 1350를 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 시력 교정 장치 1000는 원거리 시력 교정을 위한 굴절력과 근거리 시력 교정을 위한 굴절력에 따라 가변 렌즈를 적절히 제어하기 위하여, 시선 추적 모듈 1500, 또는 깊이 센서(미도시) 출력에 기초하여 사용자가 원거리 물체를 바라보는 경우와 근거리 물체를 바라보는 경우의 초점 조절 렌즈 1350의 굴절력을 다르게 제어할 수 있다.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 시력 교정 장치 1000는 초점 조절 렌즈 1350의 영역을 구별하여 제1 영역은 원거리 시력 교정을 위한 굴절력을 적용하고, 제2 영역은 근거리 시력 교정을 위한 굴절력을 적용하도록 초점 조절 렌즈 1350를 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 시력 교정 장치는 증강 현실 장치일 수 있으며 시력 교정 장치 1000는 증강 현실 장치의 디스플레이에 시력 측정을 위한 시력 측정표를 디스플레이하고, 시선 추적 모듈 1500 출력 또는 사용자 응답에 기초하여 원거리 시력 측정 및 근거리 시력 측정을 수행할 수 있다. 증강 현실 장치의 디스플레이를 이용하여 원거리 시력 측정 및 근거리 시력ㄷ측정을 수행하는 구체적인 방법은 도 10a 내지 도 11b에서 후술한다.

도 10a는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 원거리 시력을 측정하는 방법을 나타낸다.

도 10a를 참조하면, 원거리 시력은 5~6m 거리에 시력 측정표를 표시하고 각 도수(시력)에 대응하는 문자가 잘 보이는지 여부에 대한 사용자 응답에 기초하여 측정된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000를 이용하여 사용자의 원거리 시력을 측정하는 경우, 디스플레이부는 시력 측정표 이미지를 무한대의 거리에 투사(프로젝트)하여 표시할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는, 각 도수(시력)에 대응하는 크기의 문자를 5~6m의 거리에 투사하여 표시하고, 해당 문자가 또렷하게 보이는지 여부와 관련된 응답을 획득하는 자각식 굴절검사(subjective refractive) 방법으로 시력을 측정할 수 있다. 이 때 시력 측정 장치가 무한대의 거리에 영상을 디스플레이하는 것은 5~6m 거리에 영상을 디스플레이하는 것과 같은 의미를 나타낸다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 시력 교정 장치 1000는 비정시(근시, 원시, 또는 난시)의 시력을 측정하기 위하여, 인위적으로 조절력을 억제하는 운무법(fogging method)을 사용할 수 있다. 운무법은 대표적인 자각식 굴절검사(subjective refractive) 방법으로, 사용자의 눈 앞에 적절한 굴절력의 렌즈(예를 들어, +5.0D)를 제공하여 망막 ‘앞’에 상이 맺히도록 하는 것이다. 이와 같이 인위적으로 유도된 원시 상태에서 조절 노력을 하는 경우 초점이 더 망막 앞으로 맺히게 되어 상은 더 흐리게 보이기 때문에 모양근은 조절 이완 상태가 된다. 조절이 이완될 수 있도록 충분한 시간적 여유를 둔 후, 운무 렌즈(fogging lens)의 굴절력을 일정 간격(예를 들어, 0.25D)으로 서서히 줄여나가면서 자각식 굴절검사를 수행한다.

운무법에서는 최소착락원(circle of least confusion)을 결정하기 위하여, 가상의 시력 측정표(virtual vision chart)에 초점이 맞춰질 때까지 굴절력을 줄여나간다. 다시 말해, 초점 조절 렌즈에 마이너스의 구면 굴절력(SPH optical power)을 적용한다. 이 때, 최소 최소착락원 은 렌즈를 통과한 빛이 사람 눈에 한 점으로 인식되는 최소한의 원을 의미한다. 이와 같이 운무법을 이용하여 시력을 측정하는 경우, 원시의 과소 교정을 방지할 수 있다.

난시 교정을 위해서는 원통형 굴절력(CYL optical power)이 적용될 수 있다. 예를 들어, x축 및 y축 모두에 +0.25 SPH와 -0.5CYL을 적용하고, 이전의 시력 교정과 비교하여, 개선된 경우 최상의 시력이 얻어질 때까지 CYL을 증가시킬 수 있다.

사용자에게 근시가 있는 경우, 사용자의 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 마이너스 디옵터를 갖는 굴절력의 렌즈가 처방될 수 있다. 전문가의 개입 없이 자가로 시력을 측정하는 경우, 근시의 과교정이 나타날 수 있다. 즉, 원거리 시력 측정 결과 사용자의 근시 교정을 위하여 실제로 필요한 도수보다 더 강한 도수의 렌즈가 처방될 수 있다.

자가로 원거리 시력을 측정하는 경우, 과교정이 나타나는 주요 원인은 다음과 같다.

첫번째, 시력 교정 장치 1000는 시력 측정을 위한 일정 도수 이하의 문자를 명확히 디스플레이하기 어려울 수 있다. 이는 시력 교정 장치 1000의 하드웨어 성능에 의한 해상도 제한 때문일 수 있다. 예를 들어, 사용자의 원거리 시력이 -3.0D이고 시력 교정 장치 1000가 -3.5D 이상에 대응하는 크기의 문자를 명확히 디스플레이하기 어려운 경우를 가정한다. -3.5D에 대응하는 크기의 문자가 디스플레이된 경우, 사용자는 디스플레이된 문자가 잘 보이지 않는 것으로 응답하지만 그 원인은 사용자의 시력이 -3.5D 보다 나쁘기 때문이 아니라 디스플레이된 문자의 해상도가 낮기 때문일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치가 출력 가능한 최소 크기의 글자가 시각(visual angle) 25'이고, 사용자의 원거리 시력이 -3.0D인 경우를 가정한다. 시각 25' 크기의 글자는 시력 0.2 이상에서 구분할 수 있는 수준으로, 시력 0.2 이상의 교정 상태에서는 굴절력 변화에 의한 시각 변화를 사용자가 감지하기 어렵다. 원거리 시력 -3.0D인 사용자가 시력 교정 장치 1000가 -1.0D로 과소 교정 된 상태에서도 문자가 충분히 잘 보인다고 응답할 수 있는데 이것은 사용자의 시력이 교정된 것이 아니라 디스플레이된 문자의 해상도가 낮기 때문일 수 있다.

두번째, 사용자는 과교정된 시력, 즉 실제 사용자의 시력보다 높은 도수의 렌즈를 이용하여 시력이 과교정된 경우, 사용자는 시력 검사표의 문자가 잘 보이므로 과교정된 시력을 자신의 시력(또는 도수)으로 응답할 수 있다. 시력을 정확히 측정하기 위해서는, 조절력 개입을 최소화해야 하며, 과도하게 조절되는 경우 망막 앞쪽에 상이 맺히게 되므로 근시가 과교정될 수 있다. 특히 전문가의 도움 없이 시력 교정 장치 1000의 사용자가 자가로 시력을 측정하는 경우 조절 정도를 정확히 결정하는 것이 어려울 수 있다.

시력이 과교정된 경우 자신의 시력보다 높은 도수의 렌즈를 이용하므로 눈이 쉽게 피로해질 수 있고, 사용자의 근거리 시력에 영향을 미칠 수 있다. 특히, 젊은 근시 사용자의 시력 검사 결과에서 과교정이 나타날 가능성이 높다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 측정 및 시력 교정 방법은, 근거리 시력 측정 결과를 이용하여 근시의 과교정을 예방할 수 있다. 이 때, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는, 사용자에게 노안이 있는지 여부 및 노안의 정도를 판단하고 판단 결과에 기초하여 원거리 시력 측정 결과에 기초한 근시의 과교정을 보정할 수 있다.

도 10b는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 근거리 시력을 측정하는 방법을 나타낸다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 초점 조절 렌즈의 도수를 적용한 후 근거리 시력 측정을 수행한다. 예를 들어, 사용자에게 근시가 있는 경우라면 초점 조절 렌즈의 도수는 마이너스 디옵터로 결정되고, 사용자에게 근시가 없는 경우라면 초점 조절 렌즈는 별도의 도수를 적용하지 않는다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 원거리로부터 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 통과한 빛은 망막에 상이 형성되므로, 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 통해 원거리 물체를 바라보는 사용자는 원거리 물체의 상을 정확히 인지할 수 있다. 그러나, 사용자에게 노안이 있거나, 제1 굴절력이 사용자의 근시 정도에 비해 과도하게 결정된 경우 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈는 근거리 물체에서 반사되어 눈에 입사되는 빛의 초점을 망막에 일치시킬 수 없다. 따라서, 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈 1350에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력은 근거리 초점을 일치시키기 위하여 추가적인 굴절력 조절, 즉 제2 굴절력을 필요로 한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 근거리 교정 시력을 측정할 수 있다. 이 때, 근거리 교정 시력 측정은 원거리 시력에 기초하여 결정된 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 착용한 상태에서 수행된다.

도 10b를 참조하면, 근거리 시력은 약 33~40cm 거리에 시력 측정표를 표시하고 각 도수(시력)에 대응하는 문자가 잘 보이는지 여부에 대한 사용자 응답에 기초하여 측정된다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000를 이용하여 사용자의 근거리 시력을 측정하는 경우, 디스플레이부는 시력 측정표 이미지를 사용자의 눈으로부터 33~40cm 거리에 투사(프로젝트)하여 표시할 수 있다.

웨이브가이드 디스플레이를 이용하는 시력 교정 장치 1000는 단일 초점면에서 허상을 제공하므로, VAC(vergence-accommdation conflict)에 의해 사용자의 눈에서는 무한대의 거리에 이미지가 투사된 것으로 지각하지만, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 웨이브가이드 디스플레이 양쪽에 상호보완적인 디옵터를 갖는 두개의 디스플레이를 추가로 배치됨으로써 사용자는 근거리에 이미지가 투사된 것으로 지각할 수 있다. 근거리 투사를 위하여 디스플레이가 추가로 배치되는 구체적인 방법은 도 11a 및 도 11b에서 후술한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 시력 교정 장치 1000는 근거리 시력을 측정하기 위하여, 근거리에서 사용자가 시력 측정표를 읽을 수 있을 때까지 도수(또는 focal power)를 단계적으로(예를 들어, +0.25D SPH) 증가시킨다. 이 때 최종적으로 결정되는 추가 도수는 근시의 과교정 정도 또는 노안용 돋보기를 위한 렌즈의 도수가 된다. 사용자에게 근시가 있는 경우라도 노안이 함께 존재한다면, 원거리 초점 조절을 위한 마이너스 디옵터를 갖는 굴절력의 렌즈와 근거리 초점 조절을 위한 플러스 디옵터를 갖는 굴절력의 렌즈가 함께 처방될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자의 연령이 소정의 임계 연령 이상이고 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 결정된 근시 교정 렌즈를 적용한 사용자의 근거리 시력 측정 결과 근거리 물체에 초점을 맞추기 위해서 플러스 디옵터를 갖는 굴절력의 렌즈가 추가로 필요한 경우, 시력 교정 장치 1000는 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 사용자의 연령이 소정의 임계 연령 미만이고 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 결정된 근시 교정 렌즈를 적용한 사용자의 근거리 시력 측정 결과 근거리 물체에 초점을 맞추기 위해서 플러스 디옵터를 갖는 굴절력의 렌즈가 추가로 필요한 경우, 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 결정된 근시 교정 렌즈가 과교정된 것으로 판단할 수 있다.

본 개시의 다른 실시예에 따르면, 시력 교정 장치 1000는 사용자 입력 수단을 통해 사용자의 원거리 시력 측정 결과 또는 근거리 시력 측정 결과 중 적어도 하나를 획득할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 병원 등에서 측정한 시력 측정 결과를 알고 있는 경우, 사용자는 사용자 입력부 1100 또는 마이크 1200 등을 통해 시력 측정 결과를 입력할 수 있고, 시력 교정 장치 1000는 사용자 입력을 통해 획득한 시력 측정 결과에 기초하여 초점 조절 렌즈의 도수(굴절력)를 결정할 수 있다.

본 개시의 또 다른 실시에에 따르면, 시력 교정 장치 1000는 사용자가 실제(물리적) 시력 측정표를 이용하여 시력을 측정할 때, 깊이 센서를 이용하여 사용자와 시력 측정표 사이의 거리에 기초하여 시력 측정을 위해 적당한 거리인지 여부를 판단할 수 있다. 시력 교정 장치 1000는 사용자와 시력 측정표 사이의 거리 판단 결과에 기초하여 사용자에게 시력 측정표로 다가오거나 멀어질 것을 지시하는 음성을 스피커를 통해 출력하거나 사용자에게 시력 측정표로 다가오거나 멀어질 것을 지시하는 문구를 디스플레이를 통해 출력할 수 있다.

도 11a 및 도 11b는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법에서, 시력 교정 장치를 이용하여 근거리 시력을 측정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

디스플레이 엔진 1310에서 가상 이미지(virtual image) B 1321를 생성하여 웨이브가이드 디스플레이 1320에 가상 이미지 B 1321를 디스플레이 하는 경우를 가정한다.

도 11a를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 웨이브가이드 디스플레이 1320, 및 시력 교정을 위한 초점 조절 렌즈 1350를 포함한다. 웨이브가이드 디스플레이 1320에 디스플레이된 가상의 이미지 B 1321는 무한대의 거리에 투사된 것으로 지각되어, 사람의 안구는 가상의 이미지 B 1321를 먼 거리에 있는 물체로 인지하게 된다. 따라서, 웨이브가이드 디스플레이 1320를 이용하는 경우, 근거리 시력 측정을 위해 가상 이미지 B가 사용자의 눈으로부터 가까운 거리에 투사된 것으로 지각되기 위한 별도의 처리가 필요하다.

도 11b를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 웨이브가이드 디스플레이 1320, 및 시력 교정을 위한 제1 초점 조절 렌즈 1331 외에도 마이너스 디옵터를 갖는 제2 초점 조절 렌즈 1332 및 플러스 디옵터를 갖는 제3 초점 조절 렌즈 1333를 포함할 수 있다. 이 때, 제2 초점 조절 렌즈 1332와 제3 초점 조절 렌즈 1333의 디옵터는 서로 같은 크기의 절대값을 가지며, 디스플레이 1320의 양쪽으로 배치된다.

제2 초점 조절 렌즈 1332는 디스플레이 1320에 디스플레이되는 가상의 이미지를 가까운 거리에서 인지되도록 당겨주는 역할을 수행하며, 제3 초점 조절 렌즈는 제2 초점 조절 렌즈 1332에 의한 영향을 보완하여 사용자가 바라보는 실제의 물체(real world)의 초점을 맞춰주는 역할을 수행한다.

시스루 디스플레이 1320를 통해 보여지는 실제의 물체 A 200는 플러스 디옵터를 갖는 제3 초점 조절 렌즈 1333와 마이너스 디옵터를 갖는 제2 초점 조절 렌즈 1332를 통과하여 사용자의 눈 100으로 인식된다. 이 때, 제2 초점 조절 렌즈 1332와 제3 초점 조절 렌즈 1333의 디옵터는 서로 같은 크기의 절대값을 가지므로, 제2 초점 조절 렌즈와 제3 초점 조절 렌즈를 모두 통과한 빛은 굴절되지 않는다.

디스플레이 1320에 디스플레이된 가상의 이미지 B 1321는 마이너스 디옵터를 갖는 제2 초점 조절 렌즈만 통과하여 사용자의 눈으로 인식된다. 제2 초점 조절 렌즈 1332는 마이너스 디옵터의 굴절력(예를 들어, -3.0D) 을 가지므로 웨이브가이드 디스플레이 1320에 디스플레이된 가상의 이미지 B 1321는 제2 초점 조절 렌즈 1332에 의해 굴절된만큼 상의 위치가 당겨질 수 있다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 시력 측정을 위한 시력 측정표를 근거리(33-40cm)에 제공하여 사용자의 근거리 시력을 측정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는, 제1 초점 조절 렌즈 1331와 제2 초점 조절 렌즈 1332가 하나의 초점 조절 렌즈로 병합된 형태로 구현될 수 있다. 이와 같은 경우, 병합된 초점 조절 렌즈는 제1 초점 조절 렌즈 1331와 제2 초점 조절 렌즈의 굴절력을 합성한 것과 같은 굴절력을 가질 수 있다.

도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 사용자의 시력을 측정하고, 측정된 시력에 기초하여 사용자의 시력을 교정할 수 있다. 도 12에서, 도 9 내지 도 11b와 중복되는 설명은 생략되거나 간략히 기재될 수 있다.

단계 1201에서, 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력을 측정할 수 있다.

원거리 시력은 5~6m 거리에 시력 측정표를 표시하고 각 도수(시력)에 대응하는 문자가 잘 보이는지 여부에 대한 사용자 응답에 기초하여 측정된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000를 이용하여 사용자의 원거리 시력을 측정하는 경우, 디스플레이부는 시력 측정표 이미지를 무한대의 거리에 투사(프로젝트)하여 표시할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는, 각 도수(시력)에 대응하는 크기의 문자를 5~6m의 거리에 투사하여 표시하고, 해당 문자가 또렷하게 보이는지 여부와 관련된 응답을 획득하는 자각식 굴절검사(subjective refractive) 방법으로 시력을 측정할 수 있다. 이 때 시력 측정 장치가 무한대의 거리에 영상을 디스플레이하는 것은 5~6m 거리에 영상을 디스플레이하는 것과 같은 의미를 나타낸다.

단계 1202에서, 시력 교정 장치 1000는 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력에 기초하여, 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력을 결정할 수 있다.

사용자에게 근시가 있는 경우, 사용자의 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 마이너스 디옵터를 갖는 제1 굴절력의 렌즈가 처방될 수 있다.

단계 1203에서, 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력에 기초하여 사용자의 근거리 교정 시력을 측정할 수 있다.

전문가의 개입 없이 자가로 자각식 굴절검사 방법을 이용하여 시력을 측정하는 경우, 근시의 과교정이 나타날 수 있다. 근시가 과교정된 경우 사용자의 근거리 시력 교정을 위한 추가적인 굴절 제어가 필요하다. 따라서, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치는 과교정 여부를 식별하기 위하여 사용자의 근거리 교정 시력을 측정할 수 있다. 이 때, 근거리 교정 시력 측정은 원거리 시력에 기초하여 결정된 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 착용한 상태에서 수행된다.

근거리 시력은 약 33~40cm 거리에 시력 측정표를 표시하고 각 도수(시력)에 대응하는 문자가 잘 보이는지 여부에 대한 사용자 응답에 기초하여 측정된다. 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000를 이용하여 사용자의 근거리 시력을 측정하는 경우, 디스플레이부는 시력 측정표 이미지를 사용자의 눈으로부터 33~40cm 거리에 투사(프로젝트)하여 표시할 수 있다.

웨이브가이드 디스플레이를 이용하는 시력 교정 장치 1000는 단일 초점면에서 허상을 제공하므로, [ VAC에 의해 ] 사용자의 눈에서는 무한대의 거리에 이미지가 투사된 것으로 지각하지만, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 웨이브가이드 디스플레이 양쪽에 상호보완적인 디옵터를 갖는 두개의 디스플레이를 추가로 배치됨으로써 사용자는 근거리에 이미지가 투사된 것으로 지각할 수 있다.

단계 1204에서, 시력 교정 장치 1000는 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정할 수 있다.

사용자에게 노안이 있거나, 제1 굴절력이 사용자의 근시 정도에 비해 과도하게 결정된 경우 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈는 근거리 물체에서 반사되어 눈에 입사되는 빛의 초점을 망막에 일치시킬 수 없다. 따라서, 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈 1350에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력은 근거리 초점을 일치시키기 위하여 추가적인 굴절력 조절, 즉 제2 굴절력을 필요로 한다. 이 때 노안 또는 근시 과교정의 경우 수정체를 통과한 빛의 근거리 초점은 망막보다 뒤에 형성되므로, 제2 굴절력은 양의 값을 가지며, 제2 굴절력의 크기는 사용자의 노안의 정도 또는 근시 과교정의 정도에 따라 달라질 수 있다. 양의 굴절력을 갖는 렌즈(예를 들어, 볼록 렌즈)는 렌즈에 입사된 빛을 모아주므로 초점 조절 렌즈 1350에 양의 굴절력이 적용되면 수정체를 통과한 빛의 근거리 초점 거리가 짧아져 망막에 근거리 상이 형성될 수 있다.

단계 1205에서, 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력 및 제2 굴절력에 기초하여, 초점 조절 렌즈에 적용할 제3 굴절력을 결정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 없는 것으로 판단된 경우, 제3 굴절력은 제1 굴절력과 제2 굴절력의 합으로 결정될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 제3 굴절력은 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력과 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 포함하는 복수의 굴절력으로 구성될 수 있으며, 제4 굴절력은 사용자 안구의 잔여 조절력 및 제2 굴절력에 기초하여 결정되는, 근거리 초점 일치를 위한 굴절력을 의미한다.

단계 1206에서, 시력 교정 장치 1000는 제3 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 초점 조절 렌즈 1350는 외부 자극 또는 장치 설정에 의해 굴절력이 달라질 수 있으며, 특히 LC(liquid crystal) 렌즈의 경우 LC 소자에 대한 전극 배치에 따라 각 전극에 가해지는 전압을 조절함으로써 굴절력을 조절할 수 있다. 따라서, 시력 교정 장치 1000는 초점 조절 렌즈에 인가되는 전압을 결정하고, 결정된 전압을 초점 조절 렌즈 1350에 인가함으로써 초점 조절 렌즈 1350를 제어할 수 있다.

도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.

도 13을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력 및 근거리 교정 시력에 기초하여 사용자의 노안 여부를 판단하고, 노안 여부에 기초하여 사용자의 시력을 교정할 수 있다. 도 13에서, 도 9 내지 도 12와 중복되는 설명은 생략되거나 간략히 기재될 수 있다.

단계 1301에서, 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력에 기초하여, 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력을 결정할 수 있다.

사용자에게 근시가 있는 경우, 사용자의 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 마이너스 디옵터를 갖는 제1 굴절력의 렌즈가 처방될 수 있다.

단계 1302에서, 시력 교정 장치 1000는 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정할 수 있다.

사용자에게 노안이 있거나, 제1 굴절력이 사용자의 근시 정도에 비해 과도하게 결정된 경우 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈는 근거리 물체에서 반사되어 눈에 입사되는 빛의 초점을 망막에 일치시킬 수 없다. 따라서, 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈 1350에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력은 근거리 초점을 일치시키기 위하여 추가적인 굴절력 조절, 즉 제2 굴절력을 필요로 한다.

단계 1303에서, 시력 교정 장치 1000는 사용자에게 노안이 있는지 여부를 식별할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 측정 및 시력 교정 방법은, 사용자의 나이 정보 또는 제2 굴절력의 크기에 기초하여 노안이 있는지 여부 또는 노안의 정도를 식별할 수 있다. 일반적으로 과교정에 의한 추가 굴절력보다 노안에 의한 제2 굴절력의 크기가 큰 경향을 나타낸다.

단계 1304에서, 시력 교정 장치 1000는 단계 1303의 식별 결과 사용자에게 노안이 없는 것으로 판단되면, 제1 굴절력 및 제2 굴절력에 기초하여, 초점 조절 렌즈에 적용할 제3 굴절력을 결정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 없는 것으로 판단되었으므로 제3 굴절력은 제1 굴절력과 제2 굴절력의 합으로 결정될 수 있다. 이와 같은 경우, 사용자의 근시를 교정하기 위한 하나의 굴절력이 제3 굴절력으로 결정될 수 있다.

단계 1305에서, 시력 교정 장치 1000는 제3 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 초점 조절 렌즈 1350는 외부 자극 또는 장치 설정에 의해 굴절력이 달라질 수 있으며, 특히 LC(liquid crystal) 렌즈의 경우 LC 소자에 대한 전극 배치에 따라 각 전극에 가해지는 전압을 조절함으로써 굴절력을 조절할 수 있다. 따라서, 시력 교정 장치 1000는 초점 조절 렌즈에 인가되는 전압을 결정하고, 결정된 전압을 초점 조절 렌즈 1350에 인가함으로써 초점 조절 렌즈 1350를 제어할 수 있다.

단계 1306에서, 시력 교정 장치 1000는 단계 1303의 식별 결과 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단되면, 잔여 조절력 및 제2 굴절력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 결정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 제3 굴절력은 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력과 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 포함하는 복수의 굴절력으로 구성될 수 있으며, 제4 굴절력은 사용자 안구의 잔여 조절력 및 제2 굴절력에 기초하여 결정되는, 근거리 초점 일치를 위한 굴절력을 의미한다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제4 굴절력은 (1/물체와의 거리[m])-(잔여 조절력[D])으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 잔여 조절력(accommodative power) +1.00D인 사용자로부터 75cm 떨어진 물체에 초점을 맞추기 위하여 필요한 추가 도수는 1/0.75-1=0.33D로 결정될 수 있다.

단계 1307에서, 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력 및 제4 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어할 수 있다.

도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.

도 14를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력 및 근거리 교정 시력에 기초하여 사용자의 노안 여부를 판단하고, 사용자가 노안이 있는 경우 초점 조절 렌즈의 영역에 따라 서로 다른 굴절력을 적용할 수 있다. 도 14에서, 도 9 내지 도 13과 중복되는 설명은 생략되거나 간략히 기재될 수 있다.

단계 1401에서, 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력에 기초하여, 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력을 결정할 수 있다.

사용자에게 근시가 있는 경우, 사용자의 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 마이너스 디옵터를 갖는 제1 굴절력의 렌즈가 처방될 수 있다.

단계 1402에서, 시력 교정 장치 1000는 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정할 수 있다.

단계 1403에서, 시력 교정 장치 1000는 사용자에게 노안이 있는지 여부를 식별할 수 있다.

단계 1404에서, 시력 교정 장치 1000는 단계 1303의 식별 결과 사용자에게 노안이 없는 것으로 판단되면, 제1 굴절력 및 제2 굴절력에 기초하여, 초점 조절 렌즈에 적용할 제3 굴절력을 결정할 수 있다.

단계 1405에서, 시력 교정 장치 1000는 제3 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 초점 조절 렌즈 1350는 외부 자극 또는 장치 설정에 의해 굴절력이 달라질 수 있으며, 특히 LC(liquid crystal) 렌즈의 경우 LC 소자에 대한 전극 배치에 따라 각 전극에 가해지는 전압을 조절함으로써 굴절력을 조절할 수 있다. 따라서, 시력 교정 장치 1000는 초점 조절 렌즈에 인가되는 전압을 결정하고, 결정된 전압을 초점 조절 렌즈 1350에 인가함으로써 초점 조절 렌즈 1350를 제어할 수 있다.

단계 1406에서, 시력 교정 장치 1000는 단계 1303의 식별 결과 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단되면, 잔여 조절력 및 제2 굴절력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 결정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제4 굴절력은 (1/물체와의 거리[m])-(잔여 조절력[D])으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 잔여 조절력(accommodative power) +1.00D인 사용자로부터 75cm 떨어진 물체에 초점을 맞추기 위하여 필요한 추가 도수는 1/0.75-1=0.33D로 결정될 수 있다.

단계 1407에서, 시력 교정 장치 1000는 초점 조절 렌즈의 제1 영역은 제1 굴절력에 기초하여 제어하고, 제2 영역은 제4 굴절력에 기초하여 제어할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 제3 굴절력은 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력과 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 포함하는 복수의 굴절력으로 구성될 수 있으며, 제4 굴절력은 사용자 안구의 잔여 조절력 및 제2 굴절력에 기초하여 결정되는, 근거리 초점 일치를 위한 굴절력을 의미한다.

본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000에서 초점 조절 렌즈 1350는 각 전극에 전압을 다르게 인가함으로써 전극에 대응되는 소자의 굴절력을 다르게 조절할 수 있다. 따라서, 초점 조절 렌즈를 복수개의 영역으로 구분하여 제1 영역은 원거리 시력을 교정하기 위하여 제1 굴절력에 기초하여 제어하고, 제2 영역은 근거리 시력을 교정하기 위하여 제4 굴절력에 기초하여 제어할 수 있다.

도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 방법의 흐름도이다.

도 15를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력 및 근거리 교정 시력에 기초하여 사용자의 노안 여부를 판단하고, 사용자가 노안이 있는 경우 물체와의 거리에 기초하여 굴절력을 결정할 수 있다. 도 15에서, 도 9 내지 도 14와 중복되는 설명은 생략되거나 간략히 기재될 수 있다.

단계 1501에서, 시력 교정 장치 1000는 사용자의 원거리 시력에 기초하여, 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력을 결정할 수 있다.

사용자에게 근시가 있는 경우, 사용자의 원거리 시력 측정 결과에 기초하여 마이너스 디옵터를 갖는 제1 굴절력의 렌즈가 처방될 수 있다.

단계 1502에서, 시력 교정 장치 1000는 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력에 기초하여 측정된 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정할 수 있다.

단계 1503에서, 시력 교정 장치 1000는 사용자에게 노안이 있는지 여부를 식별할 수 있다.

단계 1504에서, 시력 교정 장치 1000는 단계 1303의 식별 결과 사용자에게 노안이 없는 것으로 판단되면, 제1 굴절력 및 제2 굴절력에 기초하여, 초점 조절 렌즈에 적용할 제3 굴절력을 결정할 수 있다.

단계 1505에서, 시력 교정 장치 1000는 제3 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어할 수 있다.

단계 1506에서, 시력 교정 장치 1000는 단계 1303의 식별 결과 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단되면, 잔여 조절력 및 제2 굴절력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 결정할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 사용자에게 노안이 있는 것으로 판단된 경우, 제3 굴절력은 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력과 근거리 초점 일치를 위한 제4 굴절력을 포함하는 복수의 굴절력으로 구성될 수 있다.

단계 1507에서, 시력 교정 장치 1000는 물체와의 거리가 임계거리보다 가까운지 여부를 식별할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 시력 교정 장치 1000는 깊이 센서 출력에 기초하여 시력 교정 장치 1000의 전면에 위치하는 물체와의 거리를 측정하여, 측정된 거리가 소정의 임계거리보다 먼 경우 원거리 시력을 교정하고, 측정된 거리가 소정의 임계거리보다 가까운 경우 근거리 시력을 교정하도록 동작할 수 있다. 이 때 소정의 임계거리는 사용자의 근거리 시력에 기초하여 결정될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 시력 교정 장치 1000는 깊이 센서 출력에 기초하여 시력 교정 장치 1000의 전면에 위치하는 물체와의 거리를 측정하여, 측정된 거리가 제1 임계거리(예를 들어, 4m)보다 먼 경우 사용자의 원거리 시력을 교정하고, 측정된 거리가 제2 임계거리(예를 들어, 20cm)보다 가까운 경우 사용자의 근거리 시력을 교정할 수 있다. 이 때, 제1 임계 거리 및 제2 임계 거리는 사용자의 원거리 시력 및 근거리 시력에 기초하여 결정될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 시력 교정 장치 1000는 시선 추적 센서 1500를 이용한 사용자 시선 추적 결과에 기초하여 사용자의 시선 방향을 식별하고, 식별된 사용자의 시선 방향에 위치하는 물체와의 거리를 측정하여 물체와의 거리가 임계거리보다 가까운지 여부를 식별할 수 있다.

단계 1508에서, 시력 교정 장치 1000는 제1 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어할 수 있다.

단계 1507에서 물체와의 거리가 임계 거리보다 가깝지 않은 것으로 식별된 경우, 시력 교정 장치 1000는 원거리 시력을 교정하기 위하여 제1 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈 1350를 제어할 수 있다.

단계 1509에서, 시력 교정 장치 1000는 제4 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈를 제어할 수 있다.

단계 1507에서 물체와의 거리가 임계 거리보다 가까운 것으로 식별된 경우, 시력 교정 장치 1000는 근거리 시력을 교정하기 위하여 제4 굴절력에 기초하여 초점 조절 렌즈 1350를 제어할 수 있다.

기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적 저장매체'는 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다. 예로, '비일시적 저장매체'는 데이터가 임시적으로 저장되는 버퍼를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품(예: 다운로더블 앱(downloadable app))의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

Claims (15)

1. 전자식 초점 조절 렌즈를 포함하는 시력 교정 장치가 시력을 교정하는 방법에 있어서,
   사용자의 원거리 시력(distance vision acuity)에 기초하여 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력(dioptric power)을 결정하는 단계;
   상기 제1 굴절력에 기초하여 측정된 상기 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정하는 단계;
   상기 제1 굴절력 및 상기 제2 굴절력에 기초하여 상기 초점 조절 렌즈에 적용할 적어도 하나의 제3 굴절력을 결정하는 단계; 및
   상기 적어도 하나의 제3 굴절력에 기초하여 상기 초점 조절 렌즈를 제어하는 단계;를 포함하는, 방법.
2. 제1 항에 있어서, 상기 제3 굴절력을 결정하는 단계는,
   상기 사용자의 노안 여부를 판단하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 사용자에게 노안이 없는 경우, 상기 제2 굴절력에 기초하여 상기 제1 굴절력의 과교정을 제거한 굴절력을 상기 제3 굴절력으로 결정하고,
   상기 사용자에게 노안이 있는 경우, 상기 사용자의 근거리 시력 교정을 위한 제4 굴절력과 상기 제1 굴절력을 상기 제3 굴절력으로 결정하는, 방법.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 사용자의 원거리 시력을 측정하는 단계; 및
   상기 제1 굴절력에 기초하여 상기 사용자의 근거리 교정 시력을 측정하는 단계;를 더 포함하는, 방법.
4. 제1 항에 있어서, 상기 사용자의 근거리 교정 시력은,
   상기 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 이용하여 측정된 상기 사용자의 근거리 시력인, 방법.
5. 제2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제3 굴절력에 기초하여 상기 초점 조절 렌즈를 제어하는 단계는,
   상기 초점 조절 렌즈의 제1 영역은 상기 제1 굴절력에 기초하여 제어하고, 상기 초점 조절 렌즈의 제2 영역은 상기 제4 굴절력에 기초하여 제어하는 단계;를 포함하는, 방법.
6. 제2 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제3 굴절력에 기초하여 상기 초점 조절 렌즈를 제어하는 단계는,
   상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리를 식별하는 단계;
   상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리가 임계거리 미만인지 판단하는 단계; 및
   상기 판단 결과, 상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리가 임계거리 미만이면 상기 초점 조절 렌즈를 상기 제1 굴절력에 기초하여 제어하고, 상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리가 임계거리 이상이면 상기 초점 조절 렌즈를 상기 제4 굴절력에 기초하여 제어하는 단계;를 포함하는, 방법.
7. 제6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제3 굴절력에 기초하여 상기 초점 조절 렌즈를 제어하는 단계는,
   상기 사용자의 시선 정보를 획득하는 단계;를 더 포함하고,
   상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리는 상기 사용자의 시선 정보에 기초하여 식별되는, 방법.
8. 시력 교정 장치에 있어서,
   초점 조절 렌즈;
   적어도 하나의 명령어(instruction)를 포함하는 프로그램을 저장하는 저장부; 및
   상기 저장부에 저장된 적어도 하나의 명령어를 실행하는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 명령어를 실행함으로써,
   사용자의 원거리 시력(distance vision acuity)에 기초하여 원거리 초점 일치를 위한 제1 굴절력(dioptric power)을 결정하고,
   상기 제1 굴절력에 기초하여 측정된 상기 사용자의 근거리 교정 시력에 기초하여, 근거리 초점 일치를 위한 제2 굴절력을 결정하고,
   상기 제1 굴절력 및 상기 제2 굴절력에 기초하여 상기 초점 조절 렌즈에 적용할 적어도 하나의 제3 굴절력을 결정하고,
   상기 적어도 하나의 제3 굴절력에 기초하여 상기 초점 조절 렌즈를 제어하는, 장치.
9. 제8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
   상기 사용자의 노안 여부를 판단하고,
   상기 사용자에게 노안이 없는 경우, 상기 제2 굴절력에 기초하여 상기 제1 굴절력의 과교정을 제거한 굴절력을 상기 제3 굴절력으로 결정하고,
   상기 사용자에게 노안이 있는 경우, 상기 사용자의 근거리 시력 교정을 위한 제4 굴절력과 상기 제1 굴절력을 상기 제3 굴절력으로 결정하는, 장치.
10. 제8 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 사용자의 원거리 시력을 측정하고,
    상기 제1 굴절력에 기초하여 상기 사용자의 근거리 교정 시력을 측정하는, 장치.
11. 제8 항에 있어서, 상기 사용자의 근거리 교정 시력은,
    상기 제1 굴절력이 적용된 초점 조절 렌즈를 이용하여 측정된 상기 사용자의 근거리 시력인, 장치.
12. 제9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 초점 조절 렌즈의 제1 영역은 상기 제1 굴절력에 기초하여 제어하고, 상기 초점 조절 렌즈의 제2 영역은 상기 제4 굴절력에 기초하여 제어하는, 장치.
13. 제9 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리를 식별하고,
    상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리가 임계거리 미만인지 판단하고,
    상기 판단 결과, 상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리가 임계거리 미만이면 상기 초점 조절 렌즈를 상기 제1 굴절력에 기초하여 제어하고, 상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리가 임계거리 이상이면 상기 초점 조절 렌즈를 상기 제4 굴절력에 기초하여 제어하는, 장치.
14. 제13 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 사용자의 시선 정보를 획득하고,
    상기 증강 현실 장치와 소정의 물체와의 거리는 상기 사용자의 시선 정보에 기초하여 식별하는, 장치.
15. 제1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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