KR101968399B1

KR101968399B1 - 시력 보정을 위해 초점 거리를 조절하는 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR101968399B1
Application number: KR1020170035274A
Authority: KR
Inventors: 임철재
Original assignee: 엔에이치엔 주식회사; 엔에이치엔빅풋 주식회사
Priority date: 2017-03-21
Filing date: 2017-03-21
Publication date: 2019-04-12
Anticipated expiration: 2037-03-21
Also published as: JP2018158107A; KR20180107433A; US10725265B2; US20180275367A1; JP7079632B2

Abstract

시력 보정을 위해 초점 거리를 조절하는 방법 및 시스템이 개시된다. 컴퓨터로 구현되는 초점 거리 조절 방법에 있어서, 객체가 디스플레이되도록 제어하는 단계, 및 객체가 디스플레이되는 동안 시력 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 렌즈의 광학적 특성을 변경함으로써, 사용자의 눈이 위치하는 가상면을 기준으로 상기 렌즈까지의 거리를 나타내는 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

시력 보정을 위해 초점 거리를 조절하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FORCONTROLLING FOCUSING LENGTH TO ENHANCE VISION}

아래의 설명은 VR(Virtual Reality) 및 AR(Augmented Reality)관련 컨텐츠 시청 시에 초점 거리를 조절하는 기술에 관한 것이다.

최근 들어, 가성 근시의 인구가 늘어나고 있다. 일반적으로, 10대 이전부터 컴퓨터 모니터(monitor)를 접하여 바라보고, 20대에서 30대 이전에 상당히 긴 시간 동안 모니터(monitor)를 바라본다. 그리고, 댁외 환경인 외부에서도 밀집된 건물들로 인해 멀리바라 보지 못하고 근거리만 바라보는 경우가 대부분이다. 이로 인해, 현대인들의 질병 중 근시가 증가하고 있으며, 안경을 착용하는 경우가 증가하고 있다. 더욱이, TV, 스마트폰을 통한 교육 영상이 발달함에 따라, 바깥 활동은 감소하고 TV, 컴퓨터, 스마트폰을 통해 교육 영상을 시청하는 아이들이 증가하여, 후천적으로 아이들이 근시, 난시, 간헐성 외사시 등의 안과 질환 발생률이 증가하고 있다.

미디어는 점점 발달하여 스마트폰뿐만 아니라 미디어를 재생시키는 각종 AR/VR 기기가 대중화되었으며, 스마트폰, 각종 AR/VR 기기 등으로 인해 근시가 더욱더 많아질 것으로 예상되고 있다. 이처럼, 후천적으로 발생하는 가성 근시는 실제로 회복이 가능하지만, 방치하면 만성근시가 될 수 있다. 한국공개특허 제10-2005-0090880호(공개일자 2005년09월14일)에는 스크류의 조임 강도의 조절을 통하여 투사 렌즈 장착부에 체결되는 DMD 소자 어셈블리의 경사도를 조절하여, DMD 소자와 투사렌즈의 평형도를 인위적으로 조정하는 투사형 영상 표시 기기의 포커스 밸런스 조정 장치 및 방법이 개시되어 있다.

AR(Augmented Reality), VR(Virtual Reality) 기기를 착용하고 컨텐츠를 시청하더라도 초점 거리를 조절하여 사용자의 시력 저하는 방지 또는 감소시키는 초점 거리 조절 방법 및 시스템을 제공한다.

또한, 의료용으로 사용자의 시력 정보를 기반으로 사용자의 눈을 운동시켜 시력을 향상시키는 초점 거리 조절 방법 및 시스템을 제공한다.

컴퓨터로 구현되는 초점 거리 조절 방법에 있어서, 객체가 디스플레이되도록 제어하는 단계, 및 객체가 디스플레이되는 동안 시력 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 렌즈의 광학적 특성을 변경함으로써, 사용자의 눈이 위치하는 가상면을 기준으로 상기 렌즈까지의 거리를 나타내는 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

일측면에 따르면, 상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는, 상기 렌즈의 위치를 이동 변경함으로써, 상기 초점 거리가 조절되도록 제어할 수도 있고, 상기 렌즈로 인가되는 전류량을 변경함으로써, 상기 초점 거리가 조절되도록 제어할 수도 있다.

다른 측면에 따르면, 상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는, 모양체근을 이완시키기 위해 상기 렌즈가 위치하는 지점으로부터 상기 초점 거리가 상대적으로 길어지도록 상기 렌즈의 위치를 변경하여 상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는, 모양체근을 수축시키기 위해 상기 렌즈가 위치하는 지점으로부터 상기 초점 거리가 상대적으로 짧아지도록 상기 렌즈의 위치를 변경하여 상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

초점 거리 조절 시스템은, 객체가 디스플레이되도록 제어하는 디스플레이 제어부, 및 객체가 디스플레이되는 동안 시력 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 렌즈의 광학적 특성을 변경함으로써, 사용자의 눈이 위치하는 가상면을 기준으로 상기 렌즈까지의 거리를 나타내는 초점 거리가 조절되도록 제어하는 초점 거리 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, AR(Augmented Reality) 또는 VR(Virtual Reality) 기기를 착용하고 컨텐츠를 시청 시, 시력 설정 정보에 기초하여 렌즈의 광학적 특성(물리적인 렌즈의 위치 또는 전기적으로 렌즈의 곡률)을 주기적으로 변경하여 초점 거리를 조절함으로써, 사용자의 시력 저하는 방지 또는 감소시킬 수 있다.

또한, 의료용으로 사용자의 시력 정보를 기반으로, 시력 정보에 해당하는 위치를 기준으로 렌즈의 위치를 전후로 이동시키거나, 전기적으로 렌즈의 곡률을 변경시킴으로써, 사용자의 모양체근과 수정체를 운동시켜 사용자의 시력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 환경의 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전자 기기, 서버, 및 초점 거리 조절 시스템의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초점 거리 조절 시스템의 프로세서가 포함할 수 있는 구성요소의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초점 거리 조절 시스템이 수행할 수 있는 방법의 예를 도시한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 시력 설정 정보를 설정하는 화면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 재생하고자 하는 컨텐츠 선택을 제공하는 화면 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 사용 이력 정보에 기초하여 초점 거리 조절을 제어하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 렌즈를 이동하여 초점 거리 조절을 제어하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 렌즈가 배치되는 경통의 구성을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서, 주변 조도에 기초하여 객체의 명도를 조절하는 동작을 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시예들은 VR(Virtual Reality) 기기 또는 AR(Augmented Reality) 기기의 경통에 위치하는 렌즈의 위치 또는 곡률 등의 광학적 특성을 변경하여, 사용자의 수정체 및 모양체근이 운동하도록 초점 거리를 조절하는 기술에 관한 것이다. 특히, VR(Virtual Reality) 기기 또는 AR(Augmented Reality)관련 컨텐츠를 시청 시 가까운 곳에 초점을 많이 맞추고 초점이 고정된 상태를 오래 지속함에 따라 발생하는 가성 근시의 위험을 감소시킬 뿐만 아니라, 시력이 나쁜 근시, 난시 또는 원시 등의 사용자에게는 상기 컨텐츠의 시청으로 인한 재미와 함께 의료적으로 시력을 향상시키는 기술에 관한 것이다.

본 실시예들에서, '객체'는 현실 세계에 존재하는 물리적인 객체(object) 및 가상 세계에 존재하는 가상의 컨텐츠(contents) 모두를 나타낼 수 있다.

본 실시예들에서, VR 또는 AR 컨텐츠를 스마트폰 등의 사용자 단말에 재생 시, 사용자의 시력 보호를 위해 렌즈의 위치를 제어하는 어플리케이션은 사용자 단말에 설치될 수도 있고, VR/AR 기기에 해당하는 초점 거리 조절 시스템에 설치될 수도 있다.

본 실시예들에서, 컨텐츠에 해당 컨텐츠 관련 초점 거리 조절 정보가 미리 임베디드(embedded)될 수 있으며, 초점 거리 조절 정보에 기초하여 컨텐츠가 재생되는 동안 렌즈의 위치가 이동하면서 초점 거리가 조절될 수 있다. 예컨대, 시력 설정 정보는 사용자로부터 입력받아 설정될 수도 있고, 컨텐츠의 내용, 길이, 시간 주기, 사용 이력 등에 따라 시스템에서 미리 설정될 수도 있으며, 시스템에서 미리 설정된 시력 설정 정보는 컨텐츠에 임베디드된 초점 거리 조절 정보에 해당할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 네트워크 환경의 예를 도시한 도면이다. 도 1의 네트워크 환경은 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140), 복수의 서버들(150, 160), 네트워크(170), 및 초점 거리 조절 시스템(180)을 포함하는 예를 나타내고 있다. 이러한 도 1은 발명의 설명을 위한 일례로 전자 기기의 수나 서버의 수가 도 1과 같이 한정되는 것은 아니다.

복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)은 컴퓨터 장치로 구현되는 고정형 단말이거나 이동형 단말일 수 있다. 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)의 예를 들면, 스마트폰(smart phone), 휴대폰, 내비게이션, 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 태블릿 PC 등이 있다. 일례로 전자 기기 1(110)은 무선 또는 유선 통신 방식을 이용하여 네트워크(170)를 통해 다른 전자 기기들(120, 130, 140), 서버(150, 160), 및/또는 초점 거리 조절 시스템(180)과 통신할 수 있다.

통신 방식은 제한되지 않으며, 네트워크(170)가 포함할 수 있는 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크(170)는, PAN(personal area network), LAN(local area network), CAN(campus area network), MAN(metropolitan area network), WAN(wide area network), BBN(broadband network), 인터넷 등의 네트워크 중 하나 이상의 임의의 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크(170)는 버스 네트워크, 스타 네트워크, 링 네트워크, 메쉬 네트워크, 스타-버스 네트워크, 트리 또는 계층적(hierarchical) 네트워크 등을 포함하는 네트워크 토폴로지 중 임의의 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

서버(150, 160) 각각은 복수의 전자 기기들(110, 120, 130, 140)과 네트워크(170)를 통해 통신하여 명령, 코드, 파일, 컨텐츠, 서비스 등을 제공하는 컴퓨터 장치 또는 복수의 컴퓨터 장치들로 구현될 수 있다.

일례로, 서버(160)는 네트워크(170)를 통해 접속한 전자 기기 1(110)로 어플리케이션의 설치를 위한 파일을 제공할 수 있다. 이 경우 전자 기기 1(110)은 서버(160)로부터 제공된 파일을 이용하여 어플리케이션을 설치할 수 있다. 또한 전자 기기 1(110)이 포함하는 운영체제(Operating System, OS) 및 적어도 하나의 프로그램(일례로 브라우저나 상기 설치된 어플리케이션)의 제어에 따라 서버(150)에 접속하여 서버(150)가 제공하는 서비스나 컨텐츠를 제공받을 수 있다. 예를 들어, 전자 기기 1(110)이 어플리케이션의 제어에 따라 네트워크(170)를 통해 서비스 요청 메시지를 서버(150)로 전송하면, 서버(150)는 서비스 요청 메시지에 대응하는 코드를 전자 기기 1(110)로 전송할 수 있고, 전자 기기 1(110)은 어플리케이션의 제어에 따라 코드에 따른 화면을 구성하여 표시함으로써 사용자에게 컨텐츠를 제공할 수 있다. 예컨대, 서버(160)는 초점 거리 조절을 위한 어플리케이션, VR 또는 AR 컨텐츠 등을 전자 기기 1(110)로 전송할 수 있고, 전자 기기 1(110)은 초점 거리 조절 어플리케이션의 제어에 따라 코드에 따른 화면을 구성하여 해당 컨텐츠를 표시함으로써 사용자에게 AR 또는 VR 컨텐츠를 제공할 수 있다.

초점 거리 조절 시스템(180)에는 컨텐츠를 디스플레이하는 전자 기기 1(110)이 탈부착 가능하며, 초점 거리 조절 시스템(180)에 전자 기기 1(110)이 장착되면, 초점 거리 조절 시스템(180)은 제어 명령에 따라 렌즈의 위치를 전후로 변경하여 초점 거리를 조절할 수 있다. 예를 들어, 초점 거리 조절 어플리케이션은 전자 기기(110, 120)에 설치될 수 있으며, 상기 초점 거리 조절 어플리케이션과 연동하여 전자 기기(110, 120)에 디스플레이되는 컨텐츠와 관련하여 렌즈의 위치를 변경시키도록 제어하는 어플리케이션이 초점 거리 조절 시스템(180)에 설치될 수 있다.

예컨대, 초점 거리 조절 시스템(180)은 VR 또는 AR 기기를 나타낼 수 있으며, 사용자가 착용 가능한 헤드 마운트(head mount), 거치식, 고정식, 안경식 타입(type)으로 제작될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전자 기기, 서버, 및 초점 거리 조절 시스템의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도 2에서는 하나의 전자 기기에 대한 예로서 전자 기기 1(110), 그리고 하나의 서버에 대한 예로서 서버(150)의 내부 구성을 설명한다. 다른 전자 기기들(120, 130, 140)이나 서버(160) 역시 동일한 또는 유사한 내부 구성을 가질 수 있다.

전자 기기 1(110)과 서버(150)는 메모리(211, 221, 231), 프로세서(212, 222, 232), 통신 모듈(213, 223, 233) 그리고 입출력 인터페이스(214, 224, 234)를 포함할 수 있다. 메모리(211, 221, 231)는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로서, RAM(random access memory), ROM(read only memory) 및 디스크 드라이브와 같은 비소멸성 대용량 기록장치(permanent mass storage device)를 포함할 수 있다. 또한, 메모리(211, 221, 231)에는 운영체제와 적어도 하나의 프로그램 코드(일례로 전자 기기 1(110)에 설치되어 구동되는 브라우저나 초점 거리 조절을 위한 어플리케이션 등을 위한 코드)가 저장될 수 있다. 이러한 소프트웨어 구성요소들은 메모리(211, 221, 231)와는 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체로부터 로딩될 수 있다. 이러한 별도의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체는 플로피 드라이브, 디스크, 테이프, DVD/CD-ROM 드라이브, 메모리 카드 등의 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 소프트웨어 구성요소들은 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체가 아닌 통신 모듈(213, 223, 233)을 통해 메모리(211, 221, 231)에 로딩될 수도 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 프로그램은 개발자들 또는 어플리케이션의 설치 파일을 배포하는 파일 배포 시스템(일례로 상술한 서버(160))이 네트워크(170)를 통해 제공하는 파일들에 의해 설치되는 프로그램(일례로 상술한 어플리케이션)에 기반하여 메모리(211, 221, 231)에 로딩될 수 있다.

프로세서(212, 222, 232)는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리하도록 구성될 수 있다. 명령은 메모리(211, 221, 231) 또는 통신 모듈(213, 223, 233)에 의해 프로세서(212, 222, 232)로 제공될 수 있다. 예를 들어 프로세서(212, 222, 232)는 메모리(211, 221, 231)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 수신되는 명령을 실행하도록 구성될 수 있다.

통신 모듈(213, 223, 233)은 네트워크(170)를 통해 전자 기기 1(110)과 서버(150)가 서로 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있으며, 다른 전자 기기(일례로 전자 기기 2(120)) 또는 다른 서버(일례로 서버(160))와 통신하기 위한 기능을 제공할 수 있다. 일례로, 전자 기기 1(110)의 프로세서(212)가 메모리(211)와 같은 기록 장치에 저장된 프로그램 코드에 따라 생성한 요청(일례로 시력 보호 서비스를 위한 요청)이 통신 모듈(213)의 제어에 따라 네트워크(170)를 통해 서버(150)로 전달될 수 있다. 역으로, 서버(150)의 프로세서(222)의 제어에 따라 제공되는 제어 신호나 명령, 컨텐츠, 파일 등이 통신 모듈(223)과 네트워크(170)를 거쳐 전자 기기 1(110)의 통신 모듈(213)을 통해 전자 기기 1(110)로 수신될 수 있다. 예를 들어 통신 모듈(213)을 통해 수신된 서버(150)의 제어 신호나 명령 등은 프로세서(212)나 메모리(211)로 전달될 수 있고, 컨텐츠나 파일 등은 전자 기기 1(110)가 더 포함할 수 있는 저장 매체로 저장될 수 있다. 그리고, 시력 보호 서비스가 제공됨에 따라, 초점 조절 어플리케이션을 통해 해당 컨텐츠와 관련하여 렌즈의 위치를 변경하기 위한 제어 명령이 발생되면, 통신 모듈(213)을 통해 렌즈의 위치를 변경하는 제어 신호나 명령 등이 통신 모듈(233)로 전달되고, 통신 모듈(233)을 통해 수신된 제어 신호나 명령 등은 프로세서(232)나 메모리(231)로 전달될 수 있다. 초점 거리 조절 시스템(180)은 제어 신호나 명령에 기초하여 초점 거리를 조절하는 적어도 하나의 렌즈(예컨대, 2개 이상의 렌즈), 상기 렌즈를 이동시키는 레일(rail), 및 렌즈 및 레일을 포함하는 경통, 경통 및 전자 기기를 장착시키는 하우징(housing), 및 헤드 마운트 타입으로 초점 거리 조절 시스템(180)을 사용자의 헤드(head)에 고정시키는 신축성이 있는 밴드(band) 등을 더 포함할 수 있다.

입출력 인터페이스(214, 224, 234)는 입출력 장치(215, 235)와의 인터페이스를 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 입력 장치는 키보드 또는 마우스 등의 장치나 초점 거리 조절 시스템(180)에 마련된 키버튼 등을 포함하고, 출력 장치는 어플리케이션의 통신 세션을 표시하기 위한 디스플레이와 같은 장치를 포함할 수 있다. 다른 예로 입출력 인터페이스(214)는 터치스크린과 같이 입력과 출력을 위한 기능이 하나로 통합된 장치와의 인터페이스를 위한 수단일 수도 있다. 보다 구체적인 예로, 전자 기기 1(110)의 프로세서(212)는 메모리(211)에 로딩된 컴퓨터 프로그램의 명령을 처리함에 있어서 서버(150)나 전자 기기 2(120)가 제공하는 데이터를 이용하여 구성되는 서비스 화면이나 컨텐츠가 입출력 인터페이스(214)를 통해 디스플레이에 표시될 수 있다.

또한, 다른 실시예들에서 전자 기기 1(110), 서버(150), 및 초점 거리 조절 시스템(180)은 도 2의 구성요소들보다 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 그러나, 대부분의 종래기술적 구성요소들을 명확하게 도시할 필요성은 없다. 예를 들어, 전자 기기 1(110)은 상술한 입출력 장치(215) 중 적어도 일부를 포함하도록 구현되거나 또는 트랜시버(transceiver), GPS(Global Positioning System) 모듈, 카메라, 각종 센서, 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다. 보다 구체적인 예로, 전자 기기 1(110)이 스마트폰인 경우, 일반적으로 스마트폰이 포함하고 있는 가속도 센서나 자이로 센서, 카메라, 각종 물리적인 버튼, 터치패널을 이용한 버튼, 입출력 포트, 진동을 위한 진동기 등의 다양한 구성요소들이 전자 기기 1(110)에 더 포함되도록 구현될 수 있음을 알 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초점 거리 조절 시스템의 프로세서가 포함할 수 있는 구성요소의 예를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초점 거리 조절 시스템이 수행할 수 있는 방법의 예를 도시한 흐름도이다.

도 3 및 도 4에서는 초점 거리 조절 시스템에서 렌즈의 위치를 변경하여 초점 거리를 조절하는 경우를 예로 들어 설명하나, 사용자 단말인 전자 기기(110, 120)에서 렌즈의 위치를 변경하기 위한 제어 명령이나 신호를 발생시켜, 초점 거리를 조절할 수도 있다. 그러면, 초점 거리 조절을 위해 전자 기기(110, 120)의 프로세서(212)는 디스플레이 제어부 및 초점 거리 제어부를 포함할 수도 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 초점 거리 조절 시스템(180)의 프로세서(232)는 구성요소들로서 디스플레이 제어부(310) 및 초점 거리 제어부(320)를 포함할 수 있다. 이러한 프로세서(232) 및 프로세서(232)의 구성요소들은 도 4의 방법이 포함하는 단계들(410 내지 420 단계)을 수행하도록 초점 거리 조절 시스템(180)을 제어할 수 있다. 이때, 프로세서(232) 및 프로세서(232)의 구성요소들은 메모리(231)가 포함하는 운영체제의 코드와 적어도 하나의 프로그램의 코드에 따른 명령(instruction)을 실행하도록 구현될 수 있다. 또한, 프로세서(232)의 구성요소들은 운영체제나 적어도 하나의 프로그램이 제공하는 제어 명령에 따라 프로세서(232)에 의해 수행되는 서로 다른 기능들(different functions)의 표현들일 수 있다. 예를 들어, 프로세서(232)가 상술한 제어 명령에 따라 초점 거리 조절을 제어하는 것의 기능적 표현으로서 초점 거리 제어부(320)가 사용될 수 있다.

410 단계에서, 디스플레이 제어부(310)는 객체가 디스플레이되도록 제어할 수 있다. 여기서, 객체는 초점 거리 조절 시스템(180)을 착용한 사용자가 헤드(head) 또는 얼굴을 상하좌우, 대각선 등으로 전환함에 따라 이동된 방향에서 카메라를 통해 촬영되는 실세계의 물리적인 객체(object, 예컨대, 책상, 문, 컵 등)을 나타낼 수도 있고, 사용자 단말(즉, 전자 기기)에 다운로드 또는 저장된 VR/AR 컨텐츠 영상을 나타낼 수도 있다.

예를 들어, 디스플레이 제어부(310)는 사용자가 초점 거리 조절 시스템(180)을 착용하고, 초점 거리 조절 시스템(180)에 마련된 좌안 및 우안에 해당하는 렌즈를 각각 바라보는 것으로 확인되면(즉, 사용자의 시선이 기정의된 일정 시간 동안 정면을 응시하면), 사용자 단말의 화면을 통해 객체(즉, 컨텐츠)가 디스플레이 되도록 제어할 수 있다. 이때, 객체가 가상 세계의 컨텐츠에 해당하는 경우, 사용자의 헤드 또는 얼굴을 좌우로 회전함에 따라, 디스플레이 제어부(310)는 자이로 센서 및 가속 센서 등을 통해 회전을 인식하여 재생하고자 하는 컨텐츠를 선택하기 위한 메뉴가 화면에 디스플레이되도록 제어할 수도 있다.

420 단계에서, 초점 거리 제어부(320)는 선택된 객체(즉, 컨텐츠) 또는 카메라를 통해 촬영되는 객체가 디스플레이되는 동안 미리 설정 또는 등록된 시력 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 렌즈의 광학적 특성을 변경함으로써, 사용자의 눈이 위치하는 가상면을 기준으로 가상면으부터 렌즈까지의 거리를 나타내는 초점 거리가 조절되도록 제어할 수 있다.

이때, 초점 거리 제어부(320)는 모드 설정 정보에 설정된 모드를 확인하고, 초점 거리 조절을 제어할 수 있다. 예컨대, 사용자 단말(즉, 전자 기기)를 통해 모드 설정 정보가 사용자로부터 선택될 수 있으며, 모드 설정 정보가 정상모드이면, 초점 거리를 조절하는 동작을 중지할 수 있다. 그러면, 일반적인 VR/AR 기기와 같이 해당 컨텐츠가 재생되는 동안 렌즈가 초점 거리를 조절하기 위해 자동으로 이동하지 않을 수 있다. 모드 설정 정보가 시력보호모드로 확인되면, 초점 거리 제어부(320)는 초점 거리 조절을 제어할 수 있다.

이때, 초점 거리 제어부(320)는 물리적으로 경통 내부에서 렌즈의 위치를 이동시켜 초점 거리가 조절되도록 제어할 수도 있고, 전기적으로 렌즈로 가해지는 전류를 변화시킴으로써 초점 거리가 조절되도록 제어할 수도 있다.

일례로, 물리적으로 렌즈의 위치를 이동하여 조절하는 경우, 초점 거리 제어부(320)는 경통 내부에 위치하는 렌즈가 초점 거리 조절 시스템(180)을 착용한 사용자의 눈이 위치하는 가상면을 기준으로 레일(rail)을 따라 앞뒤로 이동시키는 제어 신호나 명령을 발생시킬 수 있다. 그러면, 해당 제어 신호나 명령에 기초하여 렌즈가 상기 레일을 따라 이동하면서 초점 거리가 변경되도록 조절될 수 있다.

다른 예로, 렌즈의 위치를 이동시키지 않고 전기적으로 초점 거리를 조절하는 경우, 좌안 및 우안 각각에 가해지는 전류량을 조절하여 해당 렌즈의 곡률을 변화시킴으로써, 초점 거리가 조절되도록 제어할 수 있다. 예컨대, 초점 거리 조절을 위해 이용되는 렌즈(즉, 가변 초점 렌즈)가 글라스(glass) 대신 폴리머(polymer) 등의 재질로 구성되고, 폴리머가 다른 굴절률을 가진 액상을 싸는 재질로 두 개의 쳄버(chamber) 사이에 위치하는 경우, 두 개의 쳄버(chamber) 사이에 가해지는 압력을 조절하여 렌즈의 반경을 변경, 즉, 렌즈의 곡률을 변경함으로써, 초점 거리가 조절되도록 제어할 수 있다. 예컨대, 초점 거리 제어부(320)는 코일(coil) 및 피에조 모터 등을 이용하여 렌즈로 가해지는 전류량을 조절함으로써, 렌즈에 가해지는 상기 압력을 조절할 수 있다. 그리고, 렌즈에 가해지는 압력이 조절됨에 따라, 결국, 렌즈의 곡률 반경이 변경되어 초점 거리로 변경될 수 있다. 즉, 초점 거리 제어부(320)는 전류량을 조절하여 폴리머 재질의 수축 및 팽창을 조절함으로써, 곡률 반경을 변경하여 초점 거리 조절을 제어할 수 있다.

이때, 시력 설정 정보에 기초하여 렌즈의 위치 또는 렌즈로 가해지는 전류량이 변경함에 따라 초점 거리가 조절될 수 있으며, 시력 설정 정보는 컨텐츠 내용 및 컨텐츠 길이를 포함하는 컨텐츠관련 정보, 미리 정의된 시간 주기 정보, 사용 이력 정보, 사용자의 시력 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 시력 설정 정보는 시스템에서 자동으로 설정될 수도 있고, 사용자가 설정할 수도 있다.

421 단계에서, 초점 거리 제어부(320)는 사용자 눈의 모양체근을 이완시키기 위해 렌즈가 위치하는 지점(예컨대, 초기 설정 위치 또는 사용자 시력에 해당하는 위치)으로부터 초점 거리가 상대적으로 길어지도록 렌즈의 위치 또는 렌즈로 가해지는 전류량을 변경하여 초점 거리를 제어할 수 있다.

예컨대, 초점 거리 제어부(320)는 상기 지점으로부터 기정의된 거리에 해당하는 위치(즉, 사용자의 눈으로부터 멀어지는 위치)로 렌즈가 이동하도록 제어하는 명령이나 신호를 발생시킴으로써, 초점 거리가 조절되도록 제어할 수 있다. 즉, 사용자가 근시인 경우, 상이 뒤에 맺히도록 하여 근시를 보정하기 위해 초점 거리가 상대적으로 길어지도록 렌즈가 이동하도록 제어할 수 있다. 그러면, 먼 거리의 나무 등의 객체를 바라보지 않더라도 초점 거리 조절 시스템을 착용한 사용자가 실제로 평야 등에서 먼 거리의 특정 객체를 바라볼 때와 같이 사용자의 모양체근이 이완될 수 있다. 이외에, 초점 거리 제어부(320)는 현재 초점 거리에 해당하는 곡률과 조절하고자 하는 초점 거리에 해당하는 곡률간의 차이값을 계산하고, 계산된 차이값에 에 해당하는 전류량을 렌즈로 인가함으로써, 초점 거리가 상대적으로 길어지거나 짧아지도록 제어할 수도 있다.

422 단계에서, 초점 거리 제어부(320)는 사용자 눈의 모양체근을 수축시키기 위해 렌즈가 위치하는 지점(예컨대, 초기 설정 위치 또는 사용자 시력에 해당하는 위치)으로부터 초점 거리가 상대적으로 짧아지도록 렌즈의 위치 또는 렌즈로 인가되는 전류량을 변경하여 초점 거리를 제어할 수 있다.

예컨대, 초점 거리 제어부(320)는 상기 지점으로부터 기정의된 거리에 해당하는 위치(즉, 사용자의 눈과 가까워지는 위치)로 렌즈가 이동하거나 또는 렌즈로 인가되는 전류량이 변경되도록 제어하는 명령이나 신호를 발생시킴으로써, 초점 거리가 조절되도록 제어할 수 있다. 즉, 사용자가 원시인 경우, 상이 앞에 맺히도록 하여 원시를 보정하기 위해 초점 거리가 상대적으로 짧아지도록 렌즈가 이동 또는 전류량이 변경되도록 제어할 수 있다. 그러면, 가까운 거리의 책 글씨 등의 객체를 바라보지 않더라도 초점 거리 조절 시스템을 착용한 사용자가 실제로 근접 거리의 객체에 초점을 맞추는 것과 같이 사용자의 모양체근이 수축될 수 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참고하여 시력 설정 정보, 컨텐츠 내용 및 길이, 사용 이력 정보를 기반으로 렌즈의 위치를 기구적으로 이동하여 초점 거리 조절이 제어되는 경우를 예로 들어 설명하나, 이는 실시예에 해당되며, 렌즈의 위치가 기구적으로 이동되는 경우 이외에, 시력 설정 정보, 컨텐츠 내용 및 길이, 사용 이력 정보 중 적어도 하나를 기반으로 전류량을 조절하여 초점 거리 조절이 제어되는 것 또한 자명하다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 시력 설정 정보를 설정하는 화면을 도시한 도면이다.

도 5에서, 시력 설정 정보는 초점 거리 조절 시스템(180)에 장착된 사용자 단말의 디스플레이를 통해 시력 설정 정보를 설정하는 화면이 표시될 수 있다. 이때, 시력 설정 정보는 사용자 단말이 초점 거리 조절 시스템(180)에 장착되지 않은 상태에서 설정될 수도 있고, 초점 거리 조절 서비스를 제공받기 위해 해당 어플리케이션을 제공하는 서버에 등록된 로그인 계정으로 데스크탑 또는 태블릿 등을 통해 로그인하여 시력 설정 정보가 설정될 수도 있다. 이때, 로그인 계정으로 시력 설정 정보가 설정된 경우, 초점 거리 조절 어플리케이션을 통해 기정의된 시간 주기에 따라 단말에 저장된 시력 설정 정보와 서버에 상기 로그인 계정으로 저장된 시력 설정 정보의 설정 날짜를 비교하여 최신의 것으로 시력 설정 정보가 주기적으로 업데이트될 수 있다.

화면(500)을 통해 모드 설정 정보를 정상모드로 할지 또는 시력보호모드로 할지 여부가 사용자로부터 선택될 수 있다. 정상모드는 초점 거리를 조절하는 시력보호모드로 동작하지 않고 기존의 VR/AR 기기와 동일하게 콘텐츠의 프레임 별로 설정된 초점으로 초점 거리가 고정되도록 동작하는 것을 나타내고, 시력보호모드는 기정의된 시간 주기마다 초점 거리가 계속 변경되도록 조절하는 동작 기능을 나타낼 수 있다.

모드 설정 정보가 시력보호모드로 선택되면, 시력 설정 여부를 선택받을 수 있다. 예컨대, 시력 설정에 해당하는 체크 박스(501)가 선택됨에 따라 화면(500) 상에서 사용자의 좌안 및 우안 시력을 입력받기 위한 항목이 활성화될 수 있다. 즉, 사용자로부터 수동으로 사용자의 좌안 및 우안 시력을 입력받을 수 있다. 이때, 상기 체크 박스(501)가 선택되지 않은 경우, 초점 거리 조절 시스템(180)에서 ARK(Auto Refraction Keratometer)에 기초하여 자동으로 사용자의 좌안 및 우안 시력을 추정하고, 추정된 시력에 기초하여 초점 거리 조절이 제어될 수도 있다.

그리고, 초점 거리 조절을 수행하기 위한 동작 수행 시간 정보를 사용자로부터 설정받을 수 있다. 예컨대, 10분, 20분, 30분, 컨텐츠 종료 시점까지 등과 같이 동작 수행 시간 정보를 선택받을 수 있다. 이때, 동작 수행 시간 정보가 설정되지 않은 경우, 컨텐츠 종료 시점이 초기값으로 미리 설정될 수 있다. 즉, 컨텐츠가 종료될 때까지 초점 거리 조절 제어가 기정의된 시간 주기마다 자동으로 수행될 수 있다.

설정에 해당하는 표시 정보(502)가 선택됨에 따라, 시력 설정 정보가 사용자로부터 설정될 수 있으며, 초점 거리 제어부(320)는 설정된 시력 설정 정보에 기초하여 초점 거리 조절을 위한 제어를 수행할 수 있다. 예컨대, 사용자의 시력 정보가 수동으로 입력된 경우, 초점 거리 제어부(320)는 입력된 시력 정보에 해당하는 위치로 렌즈를 이동시키는 제어 명령이나 신호를 발생시킬 수 있다. 그리고, 렌즈가 이동되고, 이동 완료 신호나 명령을 수신하면, 초점 거리 제어부(320)는 이동된 위치를 기준으로 상대적으로 초점 거리가 길어지거나 짧아지도록 렌즈를 이동시키는 제어 명령이나 신호를 발생시킬 수 있다. 이때, 기정의된 시간 주기에 따라 주기적으로(예컨대, 10초, 20초 등의 간격으로) 초점 거리 조절이 제어될 수 있다. 이처럼, 렌즈가 이동되어 컨텐츠가 재생되는 디스플레이(즉, 사용자 단말의 디스플레이)를 바라보는 사용자의 좌안 및 우안이 원거리 또는 근거리에 초점을 맞추도록 자동 훈련됨에 따라 근시 또는 원시가 완화될 수 있다.

이처럼, 사용자가 시력 설정 정보를 설정할 수도 있으나, 사용자 설정없이 시스템에서 미리 설정된 시력 설정 정보에 기초하여 초점 거리 조절이 제어될 수도 있다.

예를 들어, 초점 거리 제어부(320)는 사용자가 재생하고자 하는 컨텐츠의 내용 및 길이(즉, 재생 시간)에 기초하여 초점 거리 조절을 제어할 수 있다. 컨텐츠의 내용 및 길이에 기초하여 초점 거리 조절을 제어하는 동작은 도 6을 참고하여 후술하기로 한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, 재생하고자 하는 컨텐츠 선택을 제공하는 화면 구성을 도시한 도면이다.

도 6에서는 복수개의 컨텐츠들을 화면(610)에 디스플레이하는 것을 예로 들어 설명하나, 이는 실시예에 해당되며, 근시 교정용 컨텐츠, 원시 교정용 컨텐츠, 난시 교정용 컨텐츠 등과 같이 카테고리가 분류될 수 있으며, 원하는 교정 항목이 사용자로부터 선택되면, 복수의 컨텐츠들 중 해당 카테고리에 속하는 컨텐츠들(예컨대, 근시 교정용 컨텐츠들)이 화면(610)에 선별되어 표시될 수도 있다.

도 6을 참고하면, 초점 거리 조절 시스템(180)에 장착된 사용자 단말(즉, 전자기기)를 통해 재생하고자 하는 컨텐츠를 선택받기 위한 화면이 어플리케이션을 통해 사용자 단말의 화면(610)에 디스플레이될 수 있다.

그러면, 화면(610)에는 복수개의 컨텐츠들(예컨대, VR관련 컨텐츠 및 AR관련 컨텐츠 등) 각각에 해당하는 순위 변동 정보, 다운로드 횟수, 좋아요 등의 정보가 함께 표시될 수 있다. 이때, 복수개의 컨텐츠들 중에서 재생하고자 하는 특정 컨텐츠(601)가 선택되면, 선택된 컨텐츠(601)에 해당하는 상세 정보가 화면(620)에 표시될 수 있다.

예컨대, 해당 컨텐츠(601) 제작 시에 미리 설정된 시청 등급(즉, 영상 등급), 등록일, 재생 시간 정보, 카테고리(예컨대, 액션 영화, 로맨스 드라마, 뮤직, 게임 등), 시력 등급 등의 정보가 상세 정보로서 화면(620)에 표시될 수 있다. 여기서, 시력 등급은 해당 컨텐츠의 시청에 따른 시력 저하 정도를 나타내는 정보로서, 기정의된 복수개의 레벨로 설정될 수 있다. 예컨대, 시력 저하 정도가 가장 낮은 레벨에 해당하는 안전부터 시력 저하 정도가 가장 심한 레벨에 해당하는 위험까지 복수개의 등급들 중 해당 컨텐츠의 시력 저하 정도에 해당하는 등급관련 정보가 화면(620)에 표시될 수 있다. 일례로, 시력 등급은 기정의된 일정 시간 이상 기정의된 근거리에 초점을 맞추고 있는 시간, 초점을 맞추고 있는 횟수에 기초하여 미리 결정될 수 있다. 예컨대, 시간이 길고, 횟수가 많아질수록 적을 때 보다 위험 등급으로 시청 등급이 결정될 수 있다.

이때, 선택된 컨텐츠의 재생 시간이 1분, 5분 등과 같이 기정의된 기준 재생 시간 미만인 경우, 초점 거리 조절 기능이 지원되지 않을 수 있다. 이에 따라, 사용자 단말의 화면(620) 상의 기정의된 영역(예컨대, 화면의 하단 영역, 또는 해당 컨텐츠의 이미지 우측 영역)에 '해당 컨텐츠는 초점 거리 조절 기능이 지원되지 않습니다' 등의 문구가 표시될 수 있다.

그리고, 선택된 컨텐츠의 내용(즉, 속성 정보)에 기초하여 해당 컨텐츠에 원거리 초점에 해당하는 영상이 근거리 초점에 해당하는 영상보다 기정의된 비율 이상 포함된 경우, 초점 거리 제어부(320)는 상기 비율에 기초하여 근거리 초점이 원거리 초점보다 상대적으로 많은 비중으로 수행되도록 초점 거리 조절을 제어할 수 있다. 마찬가지로, 선택된 컨텐츠의 내용(즉, 속성 정보)에 기초하여 해당 컨텐츠에 근거리 초점에 해당하는 영상이 원거리 초점에 해당하는 영상보다 기정의된 비율 이상 포함된 경우, 초점 거리 제어부(320)는 원거리 초점이 근거리 초점보다 상대적으로 많은 비중으로 수행되도록 초점 거리 조절을 제어할 수 있다.

이때, 사용자로부터 입력된 시력 정보가 존재하고, 해당 시력 정보가 S-1.07D와 같이 근시에 해당하는 경우, 초점 거리 제어부(320)는 컨텐츠의 내용에 원거리 초점에 해당하는 영상 비율이 높은 것으로 확인되더라도, 사용자의 근시가 개선되도록 초점 거리가 길어지도록 렌즈의 위치를 변경시키는 원거리 초점 제어를 수행할 수 있다. 그러면, 컨텐츠가 재생되는 동안 주기적으로 사용자의 모양체근이 이완되어 상이 뒤에 맺혀져 원거리를 바라보는 효과가 발생하여, 근시가 개선될 수 있다. 마찬가지로, 사용자의 시력 정보가 S+1.36D와 같이 원시에 해당하는 경우, 초점 거리 제어부(320)는 컨텐츠의 내용에 근거리 초점에 해당하는 영상 비율이 높은 것으로 확인되더라도, 사용자의 원시가 개선되도록 초점 거리가 짧아지도록 렌즈의 위치를 변경시키는 근거리 초점 제어를 수행할 수 있다. 그러면, 컨텐츠가 재생되는 동안 주기적으로 사용자의 모양체근이 수축되어 상이 앞에 맺혀져 근접 거리를 바라보는 효과가 발생하여, 원시가 개선될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 사용 이력 정보에 기초하여 초점 거리 조절을 제어하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

재생하고자 하는 컨텐츠가 선택되어 재생 및 재생 종료된 컨텐츠의 식별자 정보는 사용자의 식별자 정보와 매칭되어 저장 및 유지될 수 있다. 예컨대, 사용자의 로그인 계정(ID), 닉네임, 또는 병원등록번호 등이 사용자의 식별자 정보로 이용될 수 있다. 이후, VR 컨텐츠 또는 AR 컨텐츠 등이 선택되는 경우(예컨대, 일정 시간이 경과한 이후에 이전에 재생한 컨텐츠와 동일 컨텐츠 또는 다른 컨텐츠가 선택되는 경우), 초점 거리 제어부(320)는 사용 이력 정보에 기초하여 근시 교정을 위한 컨텐츠 재생 횟수와 원시 교정을 위한 컨텐츠 재생 횟수를 비교하여 초점 거리를 조절할 수도 있다.

일례로, 재생하고자 하는 컨텐츠가 근시 교정을 위한 컨텐츠이고, 해당 컨텐츠가 선택됨에 따라, 초점 거리 제어부(320)는 사용 이력 정보를 확인할 수 있다. 이때, 사용 이력 정보에 기초하여 근시 교정 컨텐츠와 원시 교정 컨텐츠의 재생 횟수를 비교하고, 두 컨텐츠의 시청 횟수의 차가 기정의된 기준 재생 횟수(예컨대 10회) 이상에 해당하는 경우, 예컨대, 근시 교정 컨텐츠가 원시 교정 컨텐츠보다 10회 이상 많이 시청한 경우, 디스플레이 제어부(310)는 '근시 교정 컨텐츠를 원시 교정 컨텐츠보다 10회 이상 많이 시청하셨습니다. 근시 교정 컨텐츠를 계속 시청하시겠습니까' 등의 메시지가 화면(700)을 통해 디스플레이되도록 제어할 수 있다. 이때, '예'에 해당하는 표시 정보(701)가 선택되면, 디스플레이 제어부(310)는 선택된 근시 교정 컨텐츠가 디스플레이되도록 제어할 수 있으며, 초점 거리 제어부(320)는 모양체근이 이완되도록 현재 렌즈가 위치하는 지점으로부터 초점 거리가 상대적으로 길어지도록 렌즈의 위치가 이동하도록 제어할 수 있다. '아니오'에 해당하는 표시 정보(701)가 선택되면, 디스플레이 제어부(310)는 화면 710과 같이 원시 교정에 속하는 컨텐츠들을 화면(710)에 디스플레이할 수 있다. 그리고, 디스플레이된 컨텐츠들 중 선택된 컨텐츠를 디스플레이할 수 있다. 그러면, 초점 거리 제어부(320)는 모양체근이 수축하도록 현재 렌즈가 위치하는 지점으로부터 초점 거리가 상대적으로 짧아지도록 렌즈의 위치가 이동하도록 제어할 수 있다.

즉, 의료용으로 근시 교정을 위한 경우, 근시 교정 컨텐츠들이 기준 횟수 이상 재생되었다 하더라도 사용자의 근시 교정을 위해 지속적으로 근시 교정 컨텐츠를 재생할 필요가 있다. 이에 따라, '예'에 해당하는 표시 정보(701)가 선택되면, 근시 교정 컨텐츠가 계속 디스플레이되고, 근시 교정을 위해 초점 거리가 길어지도록, 즉, 원거리를 바라보는 것과 같이 모양체근이 이완되도록 초점 거리 조절이 제어될 수 있다.

반면, 의료목적이 아니라 정상 시력의 사용자가 VR/AR 컨텐츠를 재생하면서 시력 저하를 방지하고자 하는 경우, 사용 이력 정보에 기초하여 근시 교정 컨텐츠와 원시 교정 컨텐츠의 재생 횟수의 차이값이 기준 횟수 이상이고, 근시 교정 컨텐츠가 많이 재생된 경우, 재생하고자 하는 컨텐츠를 선택받기 위해 복수의 컨텐츠들을 디스플레이할 때 우선적으로 원시 교정 컨텐츠들이 디스플레이되도록 제어할 수도 있다. 즉, 재생하고자 하는 컨텐츠가 선택된 이후에 사용 이력 정보를 확인하는 것이 아니라, 처음에 재생하고자 하는 컨텐츠를 선택받기 위해 복수개의 컨텐츠들을 디스플레이하는 화면 상에서 사용 이력 정보가 확인될 수 있다. 그리고, 확인을 통해 근시 교정 컨텐츠의 재생 횟수가 원시 교정 컨텐츠의 재생 횟수보다 기준 횟수 이상 많이 재생된 경우, 컨텐츠 선택을 위한 화면 상에 자동으로 컨텐츠가 분류되어 원시 교정을 위한 컨텐츠들이 표시될 수 있다.

이처럼, 정상 시력의 사용자를 대상으로 AR/VR 등의 컨텐츠 재생 시 재생하고자 하는 컨텐츠의 선택 시점에 사용자 이력 정보를 확인하여 초점 거리가 조절되나, 이에 더해, 재생 중에도 초점 거리 조절 횟수를 확인하여 초점 거리가 조절될 수 있다. 예를 들어, 선택된 컨텐츠가 재생되는 동안, 초점 거리 제어부(320)는 기정의된 시간 주기마다 현재 시점까지 근시 교정을 위한 초점 거리 조절 횟수와 원시 교정을 위한 초점 거리 조절 횟수를 비교할 수 있다. 여기서, 컨텐츠가 재생되는 동안 초점 거리가 조절될 때마다 근시용 또는 원시용 초점 거리 조절 횟수가 카운트될 수 있다. 그러면, 초점 거리 제어부(320)는 근시 교정을 위한 초점 거리 조절 횟수와 원시 교정을 위한 초점 거리 조절 횟수 간의 차가 기준값 이상인 경우, 조절 횟수가 작은 쪽에 해당하는 교정 횟수가 증가하도록 초점 거리 조절을 제어할 수 있다. 예컨대, 근시 교정을 위한 초점 거리 조절 횟수가 원시 교정보다 작은 경우, 초점 거리 제어부(320)는 다음 시간 주기까지 근시 교정을 위한 초점 거리 조절이 수행되도록 렌즈의 위치가 이동하도록 제어할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 렌즈를 이동하여 초점 거리 조절을 제어하는 동작을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.

도 8에 따르면, 초점 거리 조절 시스템(180)을 착용한 사용자의 안구(즉, 좌안 및 우안), 즉, 눈이 렌즈(812,822)를 정면으로 응시한 상태에서, 사용자의 눈이 위치하는 가상면을 기준으로 좌측 및 우측 각각에 해당하는 렌즈(812, 822)가 레일(rail)을 따라 이동하면서 초점 거리(813, 823)가 조절될 수 있다.

예컨대, 근시 교정을 위한 경우, 원거리를 많이 바라볼 때 모양체근이 이완하므로, 모양체근이 이완되도록 렌즈(812, 822)가 위치하는 현재 지점으로부터 사용자 단말의 디스플레이(830)쪽으로 이동시켜 초점 거리(813, 823)가 상대적으로 길어지도록 조절될 수 있다. 원시 교정을 위한 경우, 근거리에 초점을 맞추고 바라볼 때 모양체근이 수축하므로, 모양체근이 수축하도록 렌즈(812, 822)가 위치하는 현재 지점으로부터 사용자 단말의 디스플레이(830)에서 먼 쪽(즉, 사용자의 안구)쪽으로 이동시켜 초점 거리(813, 823)가 상대적으로 짧아지도록 조절될 수 있다.

이처럼, 렌즈(812, 822)를 레일을 따라 앞뒤로 이동시켜 사용자의 안구(즉, 수정체 또는 모양체근)에 해당하는 가상면을 기준으로 초점 거리가 길어지거나 짧아지도록 지속적으로 조절하여, 컨텐츠가 재생되는 동안 모양체근의 이완 및 수축 운동이 지속되도록 훈련시킴으로써, 시력 저하를 방지 또는 감소시키고, 궁극적으로 시력을 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 있어서, 렌즈가 배치되는 경통의 구성을 도시한 도면이다.

도 9에서는 좌안 및 우안 각각에 두 개의 렌즈가 위치하는 것으로 도시하였으나, 이는 실시예에 해당하며, 초점 거리 조절을 위해 세 개 이상의 렌즈 또는 하나의 렌즈가 이용될 수도 있다. 예컨대, 도 9에서는, 사용자의 눈이 위치하는 지점에 줌 렌즈가 위치하고, 줌 렌즈와 별도로 가변 초점 렌즈가 위치하는 예를 도시하였으며, 가변 초점 렌즈가 경통 내부를 이동하면서 초점 거리가 제어될 수 있다.

도 9를 참고하면, 초점 거리 조절 시스템(180) 상에 사용자의 눈이 위치하는 지점으로부터 기정의된 일정 거리 이격된 지점에 컨텐츠를 재생하는 디스플레이(즉, 사용자 단말, 910)이 장착될 수 있다. 예컨대, 사용자 단말이 탈부착 가능하도록 슬라이드 형태 또는 커버(cover)를 여닫는 형태로 하우징(housing)이 경통(920, 930)의 일면에 형성될 수 있다. 그리고, 경통(920, 930)의 타면에는 초점 거리 조절 시스템(180)을 착용한 사용자의 양안이 위치하는 커버 쿠션이 위치할 수 있다. 사용자의 양안에 해당하는 경통(920, 930) 각각에는 렌즈(901, 902)를 이동시키는 레일(rail)이 양측으로 위치될 수 있으며, 레일을 따라 렌즈(901, 902)를 이동시킴으로써, 초점 거리가 조절될 수 있다. 이때, 시력 교정 정도가 세밀해지고, 고도 근시, 난시, 사시 또는 둘 이상이 결합된 안과 질환을 치료하기 위해 고압축 렌즈가 이용될 수 있으며, 렌즈의 압축률이 높아지고, 렌즈의 크기가 커질수록 경통(920, 930)의 길이가 길어질 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 컨텐츠의 내용, 길이, 사용 이력 정보, 기정의된 시간 주기에 기초하여 초점 거리 조절이 제어될 수 있으며, 사용자의 시력 보호를 위해 객체의 명도 및 조도가 제어될 수도 있다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서, 주변 조도에 기초하여 객체의 명도를 조절하는 동작을 도시한 흐름도이다.

1010 단계에서, 사용자 단말 또는 초점 거리 조절 시스템에 마련된 조도 감지 센서를 통해 카메라를 통해 촬영되는 객체(예컨대, 실세계에 위치하는 물리적 객체)가 위치하는 주변 환경의 조도가 감지될 수 있다.

1020 단계에서, 디스플레이 제어부(310)는 객체가 위치하는 주변의 조도에 기초하여 디스플레이하려는 객체 또는 컨텐츠 영상의 명도를 조절하여 디스플레이되도록 제어할 수 있다.

예를 들어, 조도의 레벨이 복수개로 미리 정의될 수 있으며, 각 조도 레벨에 해당하는 명도값이 미리 정의될 수 있다. 그러면, 디스플레이 제어부(310)는 감지된 주변 조도가 미리 정의된 복수개의 레벨 중 어느 레벨에 해당하는지 여부를 결정할 수 있다. 해당 레벨이 결정되면, 디스플레이 제어부(310)는 결정된 레벨에 해당하는 명도값으로 객체 또는 재생되는 컨텐츠 영상의 명도를 조절할 수 있다. 조절된 명도로 객체 또는 컨텐츠가 디스플레이되도록 제어할 수 있다.

예컨대, 밤이거나 날씨가 흐려서 감지된 주변의 조도가 낮은 경우, 해당 조도에서 시력 보호를 위한 명도값으로 객체의 명도가 조절될 수 있다. 어두운 환경에서 매우 밝은 밝기로 TV를 시청하더라도 눈의 피로도가 증가하여 시력 저하가 발생될 수 있고, 너무 낮은 밝기로 컨텐츠가 재생되더라도 흐릿한 영상으로 인해 시력 저하가 발생될 수도 있다. 이에 따라, 디스플레이 제어부(310)는 안과 임상 정보 등에 기초하여 미리 정의된 조도 레벨 별로 시력 보호를 위한 명도값에 기초하여 객체(실세계의 객체) 및 컨텐츠(가상세계의 객체) 중 적어도 하나의 명도를 조절하여 디스플레이를 제어할 수 있다. 예컨대, 객체와 가상의 컨텐츠가 결합된 형태로 디스플레이될 수 있으며, 디스플레이 제어부(310)는 객체의 명도 및 컨텐츠의 명도를 모두 조절하여 디스플레이되도록 제어할 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 어플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims

컴퓨터로 구현되는 초점 거리 조절 방법에 있어서,
객체가 디스플레이되도록 제어하는 단계; 및
객체가 디스플레이되는 동안 시력 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 렌즈의 광학적 특성을 변경함으로써, 사용자의 눈이 위치하는 가상면을 기준으로 렌즈까지의 거리를 나타내는 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는,
상기 렌즈로 인가되는 전류량을 변경하여 전기적으로 렌즈의 위치가 변경되도록 제어하고,
상기 객체가 디스플레이되도록 제어하는 단계는,
상기 객체의 시청에 따른 시력 저하 정도를 나타내며, 미리 정의된 복수개의 레벨로 구분되는 시력 등급을 제공하는 단계; 및
상기 객체의 재생과 관련하여 프레임 별로 설정된 초점으로 초점 거리가 고정되도록 동작하는 정상 모드, 및 미리 정의된 시간 주기마다 초점 거리가 변경되도록 동작하는 시력보호모드 중 어느 하나로 모드 설정 정보를 선택받기 위한 화면을 제공하는 단계
를 포함하는 초점 거리 조절 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는,
모양체근을 이완시키기 위해 상기 초점 거리가 조절 전보다 상대적으로 길어지도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 방법.
제1항에 있어서,
상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는,
모양체근을 수축시키기 위해 상기 초점 거리가 조절 전보다 상대적으로 짧아지도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 방법.
제1항에 있어서,
상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는,
사용자 단말을 통해 등록된 사용자의 좌우 시력 정보에 기초하여 상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 방법.
제1항에 있어서,
상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는,
디스플레이되는 상기 객체가 컨텐츠인 경우, 컨텐츠의 내용 및 컨텐츠의 길이 중 적어도 하나에 기초하여 초점 거리가 조절되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 방법.
제1항에 있어서,
상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는,
사용 이력 정보를 기초로 근시 교정을 위한 컨텐츠 재생 횟수와 원시 교정을 위한 컨텐츠 재생 횟수를 비교하여 초점 거리가 조절되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 방법.
제1항에 있어서,
상기 객체가 디스플레이되도록 제어하는 단계는,
상기 객체가 위치하는 주변의 조도에 기초하여 상기 객체의 명도를 조절하여 디스플레이하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 방법.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계는,
ARK(Auto Refraction Keratometer)에 기초하여 상기 렌즈를 응시하는 사용자의 시력을 추정하는 단계; 및
추정된 시력에 기초하여 상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 단계
를 포함하는 초점 거리 조절 방법.
제1항에 있어서,
디스플레이되는 상기 객체를 포함하는 컨텐츠는 시청 등급, 재생 시간, 및 컨텐츠의 시청에 따른 시력 저하 여부를 나타내는 시력 등급이 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 초점 거리 조절 방법.
객체가 디스플레이되도록 제어하는 디스플레이 제어부; 및
객체가 디스플레이되는 동안 시력 설정 정보에 기초하여 적어도 하나의 렌즈의 광학적 특성을 변경함으로써, 사용자의 눈이 위치하는 가상면을 기준으로 렌즈까지의 거리를 나타내는 초점 거리가 조절되도록 제어하는 초점 거리 제어부
를 포함하고,
상기 초점 거리 제어부는,
상기 렌즈로 인가되는 전류량을 변경하여 전기적으로 렌즈의 위치가 변경되도록 제어하고,
상기 디스플레이 제어부는,
상기 객체의 시청에 따른 시력 저하 정도를 나타내며, 미리 정의된 복수개의 레벨로 구분되는 시력 등급을 디스플레이하고,
상기 객체의 재생과 관련하여 프레임 별로 설정된 초점으로 초점 거리가 고정되도록 동작하는 정상 모드, 및 미리 정의된 시간 주기마다 초점 거리가 변경되도록 동작하는 시력보호모드 중 어느 하나로 모드 설정 정보를 선택받기 위한 화면을 디스플레이하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 시스템.
삭제
삭제
제14항에 있어서,
상기 초점 거리 제어부는,
모양체근을 이완시키기 위해 상기 초점 거리가 조절 전보다 상대적으로 길어지도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 시스템.
제14항에 있어서,
상기 초점 거리 제어부는,
모양체근을 수축시키기 위해 상기 초점 거리가 조절 전보다 상대적으로 짧아지도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 시스템.
제14항에 있어서,
상기 초점 거리 제어부는,
상기 객체를 디스플레이하는 사용자 단말을 통해 등록된 사용자의 좌우 시력 정보를 포함하는 상기 시력 설정 정보에 기초하여 상기 초점 거리가 조절되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 시스템.
제14항에 있어서,
상기 초점 거리 제어부는,
디스플레이되는 상기 객체가 컨텐츠인 경우, 컨텐츠의 내용 및 컨텐츠의 길이 중 적어도 하나에 기초하여 초점 거리가 조절되도록 제어하는 것
을 특징으로 하는 초점 거리 조절 시스템.