시력보정용 광학기기 {AN OPTICAL DEVICE FOR RECOVERING EYESIGHT}
본 발명은 시력 보정용 광학기기에 관한 것으로서, 볼록렌즈 1개와 오목렌즈 4개를 이용하여 물체를 아주 작게 축소하면서도 선명하게 볼 수 있도록 함으로써 저시력자가 물체를 작고 멀리 보게 하여 시력을 보정할 수 있도록 하는 광학기기를 제공하는 것이다.
인체의 눈은 일종의 볼록렌즈와 같은 구조로서 외부 빛이 눈돋보기인 각막 수정체를 통과하면 돋보기의 굴절작용으로 초점거리인 망막에 역상이 맺히고, 빛은 다시 망막의 거울작용으로 반사되어 수정체 각막 돋보기를 통과하면 망막의 도립상이 다시 확대된 정립상이 되고 뇌는 눈에 보이는 외부세계와 동일한 확대된 정립된 사물을 인식하게 된다. 수정체는 연결된 모양체의 수축 및 이완작용에 의해 가까운 곳을 볼 때는 두꺼워지고 먼곳을 볼 때는 수정체는 정상적 두께로 사용하는데 근거리를 볼 때의 수정체를 두껍게 쓴 것의 상대적 정상두께의 복원하려고 얇아져서 물체가 정확하게 망막에 맺히도록 조절한다. 책을 가까이서 보거나 가까운 거리에서 TV를 시청하는 경우 수정체는 가까운 물체를 잘 보기 위해 두꺼워지게 되는데 가까운 거리에서 장시간 동안 물체를 보거나 이를 자주 반복하는 경우 두꺼워진 수정체가 원상태로 회복 되지 못하게 되는데 이러한 경우 근시가 된다. 특히 빛을 장시간 쳐다보는 경우 고배율의 눈돋보기(약 50디옵터)가 빛을 모아 망막에 맺히는 구조이므로 빛을 모아 망막에 열을 가하는 눈에 극히 나쁜 자극으로 시력저하 뿐만 아니라 약시를 유발하며 실명의 우려도 있다. 본 발명에 의한 광학기기는 고배율의 오목렌즈를 설치하여 그것을 통해 빛을 보고 오목렌즈는 빛을 흩어지게 하므로 빛의 약한 자극을 수용하고 보는 상이 작아지므로 빛의 단위면적도 줄어들므로 맨눈의 빛을 쳐다보는 무리된 자극을 보호하게 된다. 근시의 경우 수정체가 두꺼워져 물체의 상이 망막보다 앞에 맺히게 되므로 상이 크고 흐리게 보이게 된다. 이러한 근시환자의 경우 시력 교정을 위해 수정체의 두꺼워진 두께만큼 이를 보상하기 위한 오목렌즈 형태의 안경을 착용하게 되는데, 안경을 쓰게 되면 사물이 잘 보이므로 수정체의 회복 능력은 더욱 저하되어 두꺼워진 상태가 굳어지게 되는 문제점이 발생한다. 또한, 어린이의 경우 성장에 따라 안구의 크기도 커지게 되는데 그에 따라 수정체와 망막 간의 거리가 증가하게 되고 증가한 거리만큼을 보상하기 위해 더 높은 도수의 안경을 착용하게 되는 악순환이 반복된다. 즉, 눈이 나빠지는 이유 중 가장 중요한 원인은 사물을 가까이 보는 습관에 기인하는 것으로 평소에 멀리 보고 작게 보는 연습을 하여 수정체가 두꺼워지는 것을 방지함과 아울러 두께가 두꺼워져 수축 이완작용이 저하된 수정체를 원상회복하도록 노력하는 것이 매우 중요하나 이를 통한 시력 보정방법이 제안된 바가 전무한 실정이다.
본 발명은 저시력자들이 보다 편리하게 멀리 보고 작게 보는 연습을 할 수 있도록 하는 광학기기를 제공하고자 하는 것으로서, 본 발명의 목적은 볼록렌즈 1개와 오목렌즈 4개를 이용하여 물체를 아주 작게 축소하면서도 선명하게 볼 수 있도록 함으로써 저시력자가 물체를 작고 멀리 보게 하여 시력을 보정할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 시력보정용 광학기기는 선단 내주면에 제 1 초점거리를 갖는 제 1 볼록렌즈가 설치되는 제 1 관체; 상기 제 1 관체내에 삽입되어 상기 제 1 관체 내를 전후진 이동하고, 선단 내주면에 제 2 초점거리를 갖는 제 1 오목렌즈와 제 3 초점거리를 갖는 제 2 오목렌즈가 설치되는 제 2 관체; 선단 내주면에 제 4 초점거리를 갖는 제 3 오목렌즈와 제 5 초점거리를 갖는 제 4 오목렌즈가 설치되는 제 3 관체; 상기 제 2 관체 및 상기 제 3 관체 고정시켜주는 고정장치; 및 상기 고정장치에 고정되어 상기 제 2 관체를 덮어주는 제 4 관체를 포함한다. 또한, 상기 제 3 관체에 설치된 제 3 오목렌즈의 제 4 초점거리와 제 4 오목렌즈의 제 5 초점거리는 동일하여, 상기 제 3 오목렌즈와 제 4 오목렌즈는 일정한 간격을 두고 고정되어 설치될 수 있다. 또한, 상기 제 1 관체의 선단 내주면에 제 1 결합부가 형성되고, 상기 제 2 관체의 선단 외주면에 제 2 결합부가 형성되어 서로 결합될 수 있다. 또한, 상기 제 2 결합부는 나사선 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 제 2 관체를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면서 상기 제 1 관체 내를 전후진 이동할 수 있도록 상기 제 1 결합부는 상기 나사선 방향으로 돌출되어 형성된 상기 제 2 결합부를 수용할 수 있는 홈으로 되어 있을 수 있다. 또한, 상기 제 1 관체의 선단 외주면에는 사용자가 자신의 시력에 맞추어 상기 제 2 관체 및 제 3 관체의 위치를 조정할 수 있도록 눈금이 형성될 수 있다. 또한, 상기 제 3 관체의 일단면에 형성되어 약시훈련, 난시훈련 또는 사물축소기능중 최소한 하나이상의 기능을 수행하는 캡을 포함할 수 있다. 또한, 중앙부에 상기 제 1 관체가 일부 삽입될 수 있도록 개구부가 형성되는 안경렌즈; 및 상기 안경렌즈에 일부 삽입된 상기 제 1 관체가 안경렌즈와 결합할 수 있도록 하는 결합링을 더 포함할 수 있다. 또한, 사람의 얼굴에 착용할 수 있도록 만들어진 안경몸체; 및 상기 안경몸체에 상기 안경렌즈를 고정할 수 있도록 형성되는 안경렌즈고정장치를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 안경렌즈와 상기 제 1, 2, 3 및 4 관체는 좌우 각각 2개씩 형성되며, 상기 제 1, 2, 3 및 4 관체가 수평을 이루도록 고정하여 주는 수평조절장치를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 관체 및 제 3 관체의 직경은 동일할 수 있다.
본 발명에 의한 시력보정용 광학기기를 사용하면, 저시력자들이 보다 편리하게 멀리 보고 작게 보는 연습을 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기와 관련부품을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기를 배면에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기의 안경렌즈가 결합링을 이용하여 제 1 관체와 결합하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 도 1은 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기와 관련부품을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기를 배면에서 바라본 도면이다. 도 3은 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기의 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기의 안경렌즈가 결합링을 이용하여 제 1 관체와 결합하는 모습을 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기의 단면도이다. 본 발명은 좁은 공간에서 컴퓨터, TV, 스마트폰과 같은 불가피한 근접 생활로 필연적으로 시력저하가 발생하게 되는 현대인들에게 시력좋은 몽고인들의 광할한 원거리 초원 보는 원리인 기본 시력회복원리를 과학적으로 접목하여 고도근시 -14디옵터에서 원시(노안) +2디옵터까지 외부관을 돌려 사용자 시력 영역에서 활용 가능토록 발명된 세계최초의 사물축소 시력운동기로서 모든 가정에 상비하여 온가족의 시력저하방지 및 시력회복 운동할 수 있도록 한 발명이다. 시력을 회복하기 위한 가장 좋은 방법은 '보다 멀리' 그리고, '가장 작게' 보는 것이다. 먼저 '보다 멀리'본다는 것은 자기 시력, 즉 자기 초점거리보다 멀리 보라는 의미이다. 따라서, 보다 가까이 보는 경우에는 그 거리에 따라 시력이 떨어지는 것이다. 또한, '가장 작게'본다는 것은 초점을 가장 작게 보라는 의미이며, 초점이 작아지지 않고서는 시력이 좋아지지 않기 때문이다. 이러한 원리를 이용하여 본 발명의 광학기기는 물체를 '보다 멀리' 그리고, '가장 작게' 보여줌으로써 시력을 회복할 수 있는 것이며, 자세한 원리는 다음과 같다. 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기를 이용하여 시력을 회복하는 원리는 다음과 같다. 본 발명에 의한 광학기기는 물체를 축소시켜 보여준다. 상이 망막에 맺히는 지점을 영점이라 하는데, 즉, 시신경에서 인식할 수 있는 망막이 기준점으로 영점이다. 영점에 맺혔다는 것은 상이 정확히 보인다는 말이다. 거꾸로 말하면 정확히 인식된다는 것은 상이 영점에 정확히 맺혔다는 말이다. 그래서, 광학기기에서는 잘보이는 상을 기준점으로 한다. 여기서, 거리에 대한 수정체의 두께조절이 문제되는데, 거리가 멀수록 돋보기(수정체)의 도수가 낮아져야 한다. 즉, 수정체가 얇아지며, 거리가 가까울수록 돋보기(수정체)의 도수가 높아져야 한다. 즉, 수정체가 두꺼워지는 것이다. 초점거리는 초점크기와 같으므로 초점거리가 가까울수록 초점크기가 크고 초점거리가 멀수록 초점크기가 작다. 따라서, 인식의 영점에 상을 선명히 맺힌 상태로 즉, 영점조준된 상태로 만든다. 상기 작아진다는 것은 거리가 멀어진다는 것이 되며, 그러므로 그 거리를 맞추려면 수정체가 얇아지지 않고서는 정확한 상을 보지 못하게 되는 것이다. 따라서, 광학기기를 이용하여 물체를 축소하여 볼 때에는 상이 작아지더라도 정확한 인식을 놓치지 말아야 한다. 인식을 놓쳤다는 말은 영점조준을 놓쳤다는 말이 되며, 망막에 상이 정확히 맺히지 못했다는 말과 같기 때문이다. 본 발명의 실시예에 따른 시력보정용 광학기기는 선단 내주면에 제 1 초점거리를 갖는 제 1 볼록렌즈(14)가 설치되는 제 1 관체(10); 상기 제 1 관체(10)내에 삽입되어 상기 제 1 관체(10) 내를 전후진 이동하고, 선단 내주면에 제 2 초점거리를 갖는 제 1 오목렌즈(24)와 제 3 초점거리를 갖는 제 2 오목렌즈(26)가 설치되는 제 2 관체(20); 선단 내주면에 제 4 초점거리를 갖는 제 3 오목렌즈(32)와 제 5 초점거리를 갖는 제 4 오목렌즈(34)가 설치되는 제 3 관체(30); 상기 제 2 관체(20) 및 상기 제 3 관체(30) 고정시켜주는 고정장치(45); 및 상기 고정장치(45)에 고정되어 상기 제 2 관체(20)를 덮어주는 제 4 관체(40)를 포함한다. 본 발명에 의한 광학기기는 우리 눈이 외부상을 보는 크기의 1/8배 작은 상을 보여준다. 즉, 12 센티미터의 볼펜은 1.5 센티미터로 보이게 하며, 이는 12/1.5 = 8배 수준이 되는 것이다. 본 발명에서 사용되는 렌즈는 크게 대안렌즈, 중간렌즈 및 대물렌즈로 구분할 수 있다. 대안렌즈는 제 1 볼록렌즈를 포함하며, 중간렌즈는 제 1 오목렌즈와 제 2 오목렌즈를 포함하고, 대물렌즈는 제 3 오목렌즈와 제 4 오목렌즈를 포함하고 있다. 여기서 대안렌즈인 제 1 볼록렌즈는 14디옵터를 사용하면, 빛의 초점거리는 100/14 = 7.14 센티미터가 되나, 우리 눈은 근 50디옵터 돋보기를 통하여 외부 세계를 보므로 이 눈으로 광학기기를 이용하여 볼 경우 내부 초점거리는 대안렌즈인 제 1 볼록렌즈 14디옵터의 7.14센티미터인 빛의 초점거리와 다르게 된다. 빛의 굴절은 각막 수정체 돋보기의 빛의 굴절에 의해 망막에 상이 맺히고 망막에 반사된 빛은 다시 수정체 각막을 통과하며 확대된 상과 동시에 빛의 굴절이 일어나게 된다. 거기에 대안렌즈적 돋보기를 대면 굴절된 빛이 다시 돋보기를 통과하므로 단순 대안렌즈적 빛의 굴절적 초점거리보다 눈돋보기가 가세하였으므로 초점거리는 더 짧아진다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 정상시력(대안렌즈 14디옵터)을 기준으로 하여 눈앞에 14디옵터 볼록렌즈를 대고 시력저하인의 디옵터적 추가적 상황을 만들어 선명한 상의 초점거리를 여러 번 반복실험하여 만든 것이 본 발명의 광학기기 특히 제 1 관체의 선단 외주면에 표현되어 있는 눈금(S)인 것이다. 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기는 안경과 같이 얼굴에 착용하여 사용하게 되므로, 기기의 길이가 너무 길어지면 사용이 불편할 수 있다. 따라서, 제 1 오목렌즈와 제 2 오목렌즈의 거리를 최대한 단축시켜서 각각의 렌즈를 붙여서(=고배율의 오목렌즈로 대체시켜도 상관없음) 제 2관체 내부에 형성할 수 있다. 고정장치(45)는 안경렌즈에 고정된 제 1 관체를 두고 제 2 관체, 제 3 관체 및 제 4 관체를 고정시켜서 같이 움직일 수 있도록 도와준다. 또한, 상기 제 3 관체(30)에 설치된 제 3 오목렌즈(32)의 제 4 초점거리와 제 4 오목렌즈(34)의 제 5 초점거리는 동일하여, 상기 제 3 오목렌즈(32)와 제 4 오목렌즈(34)는 일정한 간격을 두고 고정되어 설치될 수 있다. 제 3 오목렌즈와 제 4 오목렌즈는 제 3 관체 내부에 형성되는데 일정거리를 두거나, 붙여서 사용할 수도 있으며, 본 발명에서는 각각의 렌즈의 간격을 5 밀리미터로 하여 고정설치할 수 있다. 또한, 상기 제 1 관체(10)의 선단 내주면에 제 1 결합부(16)가 형성되고, 상기 제 2 관체(20)의 선단 외주면에 제 2 결합부(22)가 형성되어 서로 결합될 수 있다. 또한, 상기 제 2 결합부(22)는 나사선 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 제 2 관체(20)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하면서 상기 제 1 관체(10) 내를 전후진 이동할 수 있도록 상기 제 1 결합부(16)는 상기 나사선 방향으로 돌출되어 형성된 상기 제 2 결합부(22)를 수용할 수 있는 홈으로 되어 있을 수 있다. 제 1 결합부와 제 2 결합부의 나사선 돌출부 및 이를 수용하는 홈은 제 2 관체를 전후방향으로 이동시킬 때 보다 수월하게 사용할 수 있다. 도면 3에 나타난 바와 같이 제 1 결합부 및 제 2 결합부를 형성한 경우 제 2 관체를 시계방향으로 돌리면 길이가 연장되며, 반시계방향으로 돌리면 제 2 관체의 일단을 안경렌즈 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 제 1 관체(10)의 선단 외주면에는 사용자가 자신의 시력에 맞추어 상기 제 2 관체(20) 및 제 3 관체(30)의 위치를 조정할 수 있도록 눈금(S)이 형성될 수 있다. 이 눈금은 사용자의 시력저하적 도수 측정을 하는데 사용된다. 제 2 관체를 돌려서 제 1, 2 오목렌즈 및 제 3, 4 오목렌즈의 위치를 이동하면서 가장 선명한 상의 눈금자를 읽으면 이것이 바로 시력저하적 사용자도수가 나오는 것이다. 또한, 상기 제 3 관체(30)의 일단면에 형성되어 약시훈련, 난시훈련 또는 사물축소기능중 최소한 하나이상의 기능을 수행할 수 있는 캡을 포함할 수 있다. 캡은 크게 난시훈련을 위한 제1캡(82), 약시훈련을 위한 제 2캡(84) 및 축소율을 높이기 위하여 렌즈가 부착된 제 3캡(86)으로 나누어질 수 있으나, 필요에 따라 각각의 캡을 한번에 2개 이상 사용하여 시력보정 훈련을 하는 것도 가능하다. 예를 들어 난시훈련을 위한 제1캡(82)과 약시훈련을 위한 제 2캡(84) 2개를 제 3 관체의 일단면에 끼우고 조정하여 '0' 디옵터 (1.5시력)가 표시된 곳에 관을 고정시키고 밝은 창이나 밝은 등 쪽을 보면서 광학기기의 바늘선과 점이 서로 겹쳐 한 상이 되도록 집중한다. 이러한 사용법은 1.5 시력 상태에서의 난시제거 및 약시를 강화하는 효과가 있다. 사용자가 난시가 있는 경우 난시훈련을 위한 제1캡(82)을 착용하고 중심의 바늘선이 진하게 잘보이도록 노력하고, 약시를 강화하기 위해서는 약시훈련을 위한 제 2캡(84)을 착용한 후 점을 정확히 보는 노력을 하면 된다. 또한, 중앙부에 상기 제 1 관체(10)가 일부 삽입될 수 있도록 개구부가 형성되는 안경렌즈(50); 및 상기 안경렌즈(50)에 일부 삽입된 상기 제 1 관체(10)가 안경렌즈(50)와 결합할 수 있도록 하는 결합링(12)을 더 포함할 수 있다. 도면 4에서 보는 바와 같이 안경렌즈의 개구부를 통과한 제 1 관체의 일단에 결합링의 내부와 회전을 통하여 결합할 수 있도록 나사선 모양의 결합부를 형성할 수 있다. 또한, 사람의 얼굴에 착용할 수 있도록 만들어진 안경몸체(70); 및 상기 안경몸체(70)에 상기 안경렌즈(50)를 고정할 수 있도록 형성되는 안경렌즈고정장치(60)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 안경렌즈(50)와 상기 제 1, 2, 3 및 4 관체는 좌우 각각 2개씩 형성되며, 상기 제 1, 2, 3 및 4 관체가 수평을 이루도록 고정하여 주는 수평조절장치(90)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제 2 관체(20) 및 제 3 관체(30)의 직경은 동일할 수 있다. 본 발명에 의한 시력보정용 광학기기의 구체적인 활용법은 다음과 같다. 본 발명의 광학기기는 근거리 물체가 아닌 일정거리의 사물을 보는 것이며 각 사용자에 맞게 이동시켜 자신의 눈 중앙에 위치시켜 하나의 상이 되도록 조정하여야 한다. 이렇게 조정을 마친 다음 목적에 따라서 다양하게 시력보정 훈련을 할 수 있으며, 먼저 자기 시력과 동일수준으로 오랜 시간 편안하게 사용하기 위해서는 고정장치(45)를 좌우로 회전시켜 제 1 관체의 외주면에 표시된 눈금(S)의 자기눈 디옵터를 맞추고 광학기기를 들여다 본다. 이 경우 선명한 상을 보게 되므로 스트레스가 적으며, 비록 보는 거리가 자기 초점거리라고 하더라도 일반 눈의 수준보다 훨씬 상이 작으므로 시력수준이 높으므로 작은 상에 대뇌를 익숙하게 받아들이는 효과와 작은 것을 보는 심성을 키우는데 도움이 된다. 보다 강한 훈련을 위해서는 자신의 시력거리보다 멀게 훈련을 하면 된다. 디옵터가 낮을수록 초점거리가 멀어지며, 자신의 눈 시력보다 낮은 디옵터에 고정하여(예 : 시력이 5디옵터라면 3디옵터나 2디옵터에 맞춘다.) 보다 흐릿한 상을 만들어, 사물 인지를 놓치지 않으려고 노력하여야 한다. 또한, 인지할 수만 있으면 보다 작은 상을 집중해서 보는 것이 바람직하므로, 현재 보고있는 사물보다 작은 상을 원할 때에는 사물을 보다 축소시킬 수 있도록 제공된 렌즈가 끼워진 캡(86)을 광학기기의 제 3 관체의 일단면에 부착하여 사물을 더 축소시켜서 볼 수도 있다. 이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 제1관체 12 : 결합링
14 : 제1볼록렌즈 16 : 제1결합부
20 : 제2관체 22 : 제2결합부
24 : 제1오목렌즈 26 : 제2오목렌즈
30 : 제3관체 32 : 제3오목렌즈
34 : 제4오목렌즈 40 : 제4관체
45 : 고정장치 50 : 안경렌즈
60 : 안경렌즈고정장치 70 : 안경몸체
80 : 캡 82 : 제1캡
84 : 제2캡 86 : 제3캡
90 : 수평조절장치 S : 눈금 |
