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用于诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化的方法与流程

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

用于诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化的方法与流程

1.本发明涉及一种用于使用布置在受试者的至少一只眼睛前方的光学系统来诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化的方法。


背景技术:

2.在确定屈光特征的情形下中使用了用于限制受试者的眼睛的调节的装置和方法。
3.在这种确定期间,重要的是,限制可能影响确定结果的眼睛的调节。
4.存在不同方法,比如使用放置在患者的眼睛前方的雾化正透镜以诱发近视状况,或者使用睫状肌麻醉眼药水以抑制调节。
5.然而,这些方法对于受试者来说是不舒服的,在使用眼药水的情况下,受试者在检查的时间的一部分或甚至更长时间内保持在视力模糊的状况下。
6.这些眼药水只可以由医生施用,并存在眼内反应的风险。
7.此外,它们不允许将受试者置于日常生活的自然状况下。


技术实现要素:

8.因此,本发明的一个目的是提供一种用于诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化的新的方法,其中,受试者保持在接近日常生活的视觉状况下,因此提高了受试者的舒适度。
9.根据本发明,通过提供一种方法而实现了上述目的,该方法包括以下步骤:
10.a)显示环境场景,
11.b)在步骤a)中显示的此环境场景中,显示受试者透过所述光学系统可见的目标,所述目标以某方式显示,以使得在所述环境场景内,目标被所述受试者感知为远离所述受试者移动或朝向所述受试者移动,
12.c)让受试者观察在步骤b)中显示的所述移动目标。
13.通过这种方法,受试者的调节可以被改变以减少或增加调节,同时保持他处于自然视觉状况下。观察远离受试者移动的目标允许受试者有效地放松他的调节。相反,观察朝向受试者移动的目标允许受试者高效地增加他的调节。
14.放松调节本身可以用于放松受试者,并能够例如从视近任务进行休息。
15.这在确定眼睛的屈光特征时也是有效的。用于确定屈光特征的一般过程是在放松的调节(即,调节尽可能少)情况线下在视远的条件下执行的。
16.视觉表现的评估以及因此屈光特征的确定可以既而是在调节的放松之后在最佳条件下执行的。
17.这对于自然调节的受试者特别有效,而例如儿童的情况正是如此。
18.有利地,受试者的视力不会被模糊装置(比如雾化透镜)或睫状肌麻醉眼药水人工改变。与使用这些装置相关的缺点得以消除。
19.增加调节可以用于将受试者置于调节的条件下,例如以模拟眼睛的状态,同时实
现视近任务。例如对于在与受试者正执行视近任务的条件类似的条件下实现视力测试来说,这可以是有效的。
20.在这两种情况(调节的放松或增加)下,由于本发明的方法,调节的水平可以被准确控制。
21.本发明的其他有利和非限制性特征如下:
[0022]-所述环境场景被受试者感知为静止的,而目标被感知为相对于受试者移动;
[0023]-在所述步骤b)中,所显示的目标的角大小逐渐减小,以便使所述目标被受试者感知为移动远离,或者增大,以便所述目标被感知为朝向受试者移动;
[0024]-在所述步骤b)中,目标在所显示的环境场景内的位置被逐渐改变;换句话说,目标相对于环境场景的位置被改变;
[0025]-在所述步骤a)中,环境场景包括二维图像或三维表示;
[0026]-在所述步骤a)和b)中,环境场景和目标中的至少一者是使用立体装置显示的,该立体装置显示环境场景和目标中的所述至少一者的两个重叠图像,每个图像被受试者的眼睛之一看到,并且所述立体装置在这两个图像之间引入空间偏移,从而一起形成立体3d表示:这两个图像是一起形成3d表示的两个2d图像;
[0027]-当显示环境场景和目标中的所述至少一者时,受试者的眼睛看到的立体三维表示的两个图像之间的所述空间偏移逐渐减小或增大;效果是刺激受试者的眼睛的会聚或发散;
[0028]-立体三维表示的两个图像中的一个相对于这两个图像中的另一个在空间上偏移,空间偏移对应于介于1到20棱镜屈光度之间的视差,此视差对于环境场景与目标两者是相同的或者是不同的;
[0029]-当显示所述环境场景和所述目标时,所述视差逐渐减小或增大;
[0030]-所述空间偏移严格高于或严格低于由受试者的眼睛之间的间距产生的平均空间偏移;
[0031]-立体3d表示的所述两个图像对于受试者的每只眼睛以两种不同主色显示,或者对于受试者的每只眼睛以不同偏振显示,或者通过光栅系统的使用而显示;
[0032]-所述目标展现了具有不同空间频率的特征,以便产生对受试者的眼睛的调节的有效刺激;
[0033]-所述环境场景分布在超过10度的宽视场上;
[0034]-所述环境场景包括逼真设置,该逼真设置具有指示包含受试者的单眼观察的不同视觉距离的状况的特征;它优选包括受试者的单眼观察的视远状况,
[0035]-环境场景、目标、音乐氛围、在步骤c)之前和/或期间给予受试者的指令中的至少一者选自具体取决于受试者的年老和/或受试者的老花眼/非老花眼状态的对应环境场景、目标、音乐氛围、指令。
[0036]
本发明还涉及一种用于至少确定受试者的眼睛的屈光特征的方法,该方法包括以下步骤:
[0037]
a)显示环境场景,
[0038]
b)在步骤a)中显示的此环境场景中,显示受试者透过所述光学系统可见的目标,所述目标以某方式显示,以使得目标被受试者感知为远离所述受试者移动或朝向受试者移
动,
[0039]
c)让受试者观察到在步骤b)中显示的所述目标移动,以及
[0040]
d)在受试者已在步骤c)中观察到所述目标移动之后,评估受试者的视觉表现,
[0041]
e)基于步骤d)的评估而确定所述屈光特征。
[0042]
在实践中,在步骤b),受试者对目标的移动的感知是通过以下方式而获得的:相对于环境场景的大小改变目标的大小;和/或改变目标相对于环境场景的位置;和/或移动目标聚焦的平面;和/或改变目标的视差;和/或如下文所说明的那样移动目标在空间中的位置。
[0043]
本发明还涉及一种用于诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化的全局显示,该全局显示包括环境场景以及在此环境场景内显示的目标,所述目标以某方式显示,以使得在所述环境场景内,目标被受试者感知为远离所述受试者移动或朝向所述受试者移动。如下所述,此全局显示可以包括二维图像或三维表示。
[0044]“全局显示”中的措词“显示”此处用于称呼“让人看着的事物的布置”。更具体来说,它在此处指明环境场景和目标的二维图像和/或三维表示的布置。
[0045]
所述二维图像(下文称为2d图像)是显示在二维显示器上的经典图像。此二维显示器是用于显示二维的图像的显示装置。该二维显示器可以包括用于显示二维的图像的任何种类的已知显示装置,比如屏幕。屏幕可以是主动屏幕(比如计算机屏幕)或者是被动屏幕(比如用于投射图像的表面)。在最后这种情况下,用于显示二维的图像的显示装置还包括投影装置。这个经典2d图像可以包括在空间中具有二维或三维的物体的图像。
[0046]
所述三维表示(下文称为3d表示)可以包括三维的任何种类的表示,比如,立体图像和全息图像,在其中受试者的两只眼睛不具有相同视角。其可以包括在空间中具有二维或三维的物体的表示。其可以由用于显示三维的表示的显示装置显示。其可以包括用于显示三维的表示的任何种类的已知显示装置,比如立体显示装置或全息显示装置。
[0047]
本发明还涉及一种用于当布置在受试者的至少一只眼睛前方时诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化的光学系统,该光学系统包括:
[0048]-环境场景的显示,
[0049]-目标的显示,该目标的显示被所述环境场景的显示围绕,并且是受试者透过所述光学系统可见的,
[0050]-光学装置,该光学装置用于以某方式显示所述目标,以使得在所述环境场景内,该目标被受试者感知为远离所述受试者移动或朝向所述受试者移动。
[0051]
环境场景的显示和目标的显示形成全局显示。因此,此处,环境场景的显示包括环境场景的二维图像和/或三维表示的布置。目标的显示包括目标的二维图像和/或三维表示的布置。
[0052]
因此,所述光学装置包括:
[0053]-用于显示环境场景的二维图像和/或三维表示的显示装置,
[0054]-显示装置,该显示装置用于以某方式显示目标的二维图像和/或三维表示以使得在所述环境场景内,目标被受试者感知为远离所述受试者移动或朝向所述受试者移动,目标的二维图像和/或三维表示被所述环境场景的所述二维图像和/或三维表示围绕并且是受试者透过所述光学系统可见的。
[0055]
有利地,环境场景的显示被放置且大小被设置成在至少10
°
的受试者视场中是可见的。换句话说,环境场景的二维图像和/或三维表示被放置且大小被设置成在至少10
°
的受试者视场中是可见的。
[0056]
环境场景的所述显示被聚焦在第一焦平面中,目标的所述显示被显示在第二焦平面中,并且所述光学装置包括适于以独立方式、连续或不连续地命令所述第一焦平面和/或第二焦平面的移动的命令单元。
[0057]
换句话说,环境场景的二维图像和/或三维表示被聚焦在第一焦平面中,目标的二维图像和/或三维表示被聚焦在第二焦平面中,并且所述光学装置包括适于以独立方式、连续或不连续地命令所述第一焦平面和/或第二焦平面的移动的命令单元。
[0058]
例如,可以通过如专利申请ep 3298952所披露的装置获得所述全局显示。
具体实施方式
[0059]
参考附图的以下描述将使本发明包括的内容以及实现本发明的方式清晰。本发明不限于附图中所展示的(多个)实施例。相应地,应当理解的是,在权利要求中提到的特征后面带有附图标记的情况下,包括这种附图标记仅是出于增强权利要求的可理解性的目的,而决不是对权利要求的范围的限制。
[0060]
在附图中:
[0061]-图1是包括在根据本发明的方法中使用的目标的环境场景的示意图,
[0062]-图2是对应于图1的目标的、在根据本发明的方法中使用的目标的第一示例的示意图,
[0063]-图3是在根据本发明的方法中使用的目标的第二示例的示意图,
[0064]-图4和图5是在根据本发明的方法中使用的环境场景和目标的示意图,图4和图5示出了在实现根据本发明的方法的第一实施例期间的两个不同时刻的所述目标,
[0065]-图6是在根据本发明的方法中使用的环境场景和目标的示意图,其中,只有目标的视差变化,场景和目标被显示为包括场景的两个图像1a、1b和目标的两个图像2a、2b的3d表示,场景的两个图像1a、1b中的一个和目标的两个图像2a、2b中的一个用黑线表示,并且另一个用灰线表示,
[0066]-图7和图8是在根据本发明的方法中使用的环境场景和目标的示意图,图7和图8示出了在实现根据本发明的方法的另一个实施例期间的两个不同时刻的所述目标,场景和目标被显示为包括场景的两个图像1a、1b和目标的两个图像2a、2b的3d表示,场景的两个图像1a、1b中的一个和目标的两个图像2a、2b中的一个用黑线表示,并且另一个用灰线表示,
[0067]-图9和图10是在根据本发明的方法中使用的环境场景和目标的示意图,图9和图10示出了在实现根据本发明的方法的又一个实施例期间的两个不同时刻的所述目标,场景和目标被显示为包括场景的两个图像1a、1b和目标的两个图像2a、2b的3d表示,场景的两个图像1a、1b中的一个和目标的两个图像2a、2b中的一个用黑线表示,并且另一个用灰线表示,
[0068]-图11和图12是在根据本发明的方法中使用的环境场景和目标的示意图,图11和图12示出了在实现根据本发明的方法的最后实施例期间的两个不同时刻的所述目标,图11的场景和目标被显示为包括场景的两个图像1a、1b和目标的两个图像2a、2b的3d表示,场景
的两个图像1a、1b中的一个和目标的两个图像2a、2b中的一个用黑线表示,并且另一个用灰线表示。
[0069]
根据本发明的方法允许改变受试者的调节,以减少或增加调节,同时保持他接近自然视觉状况。
[0070]
放松调节本身用于放松受试者,并能够例如从视近任务进行休息,或者在通过主观或客观方法评估受试者的视觉表现的情形中、例如在用于确定受试者的眼睛的屈光特征的眼睛检查期间进行休息。
[0071]
调节确实可能妨碍眼睛屈光特征的准确确定。特别地,如果受试者的眼睛在被执行以确定眼睛的屈光的视觉测试期间调节,那么近视可能被高估而远视可能被低估。
[0072]
为了确保眼睛放松,也就是说,为了确保调节最小,特别有意义的是,在确定眼睛的屈光特征之前,执行根据本发明的用于控制调节并减少调节的方法。于是,处方可以较准确,并且设备容差较好。
[0073]
在用于在视近任务的条件下确定眼睛的屈光特征的视觉测试的情形下,增加调节也可以是有效的。
[0074]
在这两种情况(调节的减少或增加)下,由于本发明的方法,调节的水平可以被精确控制。
[0075]
更确切地,根据本发明,所述方法用于使用布置在受试者的至少一只眼睛前方的光学系统来诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化并包括以下步骤:
[0076]
a)显示环境场景,
[0077]
b)在步骤a)中显示的此环境场景中,显示受试者透过所述光学系统可见的目标,所述目标以某方式显示,以使得在所述环境场景内,目标被所述受试者感知为远离所述受试者移动或朝向所述受试者移动,
[0078]
c)让受试者观察到在步骤b)中显示的所述移动目标。
[0079]
步骤a)
[0080]
显示环境场景。此场景包括可以是照片或以数字方式创建的图片或手绘图片的2d图像或3d表示。
[0081]
这种环境场景1的示例示出在图1上。
[0082]
优选地,环境场景1是现实环境场景。
[0083]
环境场景优选表示受试者的日常生活的场景。因此,此场景可以基于受试者的习惯(例如,基于他居住的国家或环境:例如他居住的城市/农村)而个性化。
[0084]
例如,场景可以示出乡村景观、山区景观或海滨景观。特别地,场景可以示出如附图所示的示例中可见的城市景观。
[0085]
无论选择了哪种特定场景,场景都优选包括指示单眼视觉中的距离的特征。场景优选也对应于大视场。环境场景1优选至少水平地显示在大于10
°
的视场上。
[0086]
例如,图1所显示的环境场景就是这种情况,其展现了32
°
(水平)乘19.37
°
(竖直)的视场。作为对比,图9和图10示出了11.37
°
(水平)乘6.68
°
(竖直)的减小的视场。
[0087]
指示单眼视觉中的距离的特征典型地包括受试者的已知真实高度的元素,例如,树或建筑、道路、人、消失线和/或消失点。
[0088]
消失线存在于建筑和道路标记中所示的示例中。
[0089]
取决于所显示的场景,指示单眼视觉中的距离的特征可以表明视远、视中或视近。
[0090]
这种指示单眼视觉中的距离的特征包括例如现实生活中的阴影、重复图案、已知大小的物体。
[0091]
如图的示例所示,城市场景包括具有大视场的单眼视觉中的距离的许多指示符以及日常生活的元素。
[0092]
环境场景包括不同的颜色和许多灰色阴影。
[0093]
环境场景可以是二维表示或三维表示。
[0094]
如前所述,所述二维图像(下文称为2d图像)是显示在二维显示器(也就是说,用于二维地显示图像的显示装置)上的经典图像。这个经典2d图像可以包括在空间中具有二维或三维的物体的图像。
[0095]
所述三维表示(下文称为3d表示)可以包括三维的任何种类的表示,比如,立体图像和/或全息图像。其可以包括在空间中具有二维或三维的物体的表示。此环境场景优选在该方法的实施期间保持静止:该环境场景包括相对于受试者固定的2d图像或固定的3d表示。
[0096]
这是为了使受试者的注意力集中在下文描述的目标上。
[0097]
替代性地,环境场景可以包括除目标之外的至少一个移动元素。其可以是动画的。其可以包括视频序列或多个2d图像或3d表示。
[0098]
步骤b)
[0099]
在步骤a)中显示的此环境场景1中,显示了受试者透过所述光学系统可见的目标2。
[0100]
根据本发明,此目标包括标志的2d图像或3d表示。
[0101]
此标志优选展现不同的空间频率。这允许整体上刺激受试者的视觉系统、特别是眼睛的调节系统,即使目标的大小变化、特别是减小。
[0102]
该标志可以包括视标、或物体的2d图像或3d表示或字符的图像、多个2d图像或3d表示、视频、图画或照片。
[0103]
特别地,所述目标可以包括2d图像或3d表示。
[0104]
目标呈现不同的空间频率,因为目标具有不同大小的分量。目标2、3的示例示出在图2和图3上。
[0105]
例如,对于受试者与目标之间的给定的观察距离,图2上环绕熊猫的耳朵的线的宽度对应于5/10的视敏度,而熊猫的每只眼睛的宽度对应于2.5/10的视敏度。此外,当熊猫在图3上移开时,环绕熊猫的耳朵的线的宽度对应于16/10的视敏度,而熊猫的每只眼睛的宽度对应于8/10的视敏度。
[0106]
目标2、3优选用黑色和白色表示。这确保了目标的适当对比度,以刺激眼睛的调节系统和受试者的注意力。其还实现了较容易的显示,也就是说,较容易的展现,并且如下所述由于不同颜色(比如红色和绿色)实现了双眼视觉分离,同时最小化因颜色所致的视网膜竞争的风险。
[0107]
目标2的示例此处呈现了熊猫的头部的形状(图2)。
[0108]
替代性地,目标的示例可以包括例如笑脸或小丑的头部。
[0109]
使用这样的目标可以帮助吸引幼儿的注意力。
[0110]
可选地,闪烁目标也可以用于刺激受试者的注意力。
[0111]
闪烁目标包括不同宽度的线,比如表示熊猫的头部的形状的目标2的线21、22、23(图2)。
[0112]
此目标2包括第一大小的部分(比如熊猫的耳朵)以及第二大小的部分(比如熊猫的眼睛)。还提供了较精细部分,比如嘴以及处于熊猫的嘴旁边的点。
[0113]
图3所表示的目标3的示例包括十字形,该十字形具有第一空间频率的四个臂,每个臂被分成具有第二空间频率的两个箭头。
[0114]
较低空间频率的部分(也就是说,目标的较大特征)在稳定和引导受试者的眼睛的全局调节方面起着重要作用。相对于具有较低空间频率的部分,具有较高空间频率的目标的较精细部分在微调调节响应方面起作用。
[0115]
当然可以使用其他类型的目标,这些目标理想地包括在微调调节响应方面起作用的上述优化的特征中的一个或多个特征,比如不同空间频率、不同大小的分量、黑白表示、适于受试者的年龄的形式、相关联的放松声音或音乐氛围,或者技术人员已知会刺激受试者的调节系统(即使目标的大小减小)的任何其他特征。
[0116]
受试者观察包括环境场景1和目标2的重叠2d图像或3d表示的全局显示。
[0117]
根据本发明,所述目标以某方式显示,以使得在所述环境场景内,目标被所述受试者感知为远离所述受试者移动或朝向所述受试者移动。
[0118]
优选地,所述环境场景被受试者感知为静止的,而目标被感知为相对于受试者移动。
[0119]
通过将受试者的注意力集中在被感知为移动的目标上,可以通过随着目标的感知的移动来逐渐改变调节而控制受试者的眼睛的调节。这种移动的感知可以通过此处描述的方式中的任一种来获得。被感知为朝向受试者移动的目标将诱发受试者的眼睛的增加的调节,而被感知为远离受试者移动的目标将诱发受试者的调节的减少。
[0120]
为了给受试者留下目标正远离或朝向他移动的印象,可以使用对应于根据本发明的方法的不同实施例的不同全局显示和光学系统。
[0121]
该方法的第一实施例使用第一全局显示,并意味着改变目标2的角宽度。
[0122]
接着,在所述步骤b)中,所显示的目标的角大小逐渐减小,以便使所述目标被受试者感知为移开,或者增大,以便使所述目标被感知为朝向受试者移动。
[0123]
目标2的中心的位置保持固定在环境场景1内的同一位置(图4和图5)。目标的角宽度(换句话说,大小)以位似方式增大或减小。换句话说,目标的大小在目标没有变形的情况下被改变。
[0124]
在此第一实施例中使用的全局显示的示例示出在图4和图5上。图4示出了在受试者观察开始时的环境场景1内的目标2,并且图5示出了在受试者观察结束时的环境场景1内的目标2。
[0125]
角宽度的增大表明被感知为目标朝向受试者移动,而角宽度的减小表明被感知为目标远离受试者移动。
[0126]
在图4和图5的示例中,目标2的大小减小,目标2被感知为远离受试者移动。
[0127]
目标的大小的改变诱发了受试者的眼睛的调节的改变,接着是眼睛的聚散度的改变。
[0128]
该方法的此第一实施例可以是在目标和环境场景被显示为2d图像或3d表示的情况下实施的。
[0129]
环境场景优选是静止的。环境场景优选包括固定的2d图像或3d表示。目标也可以通过一系列固定的2d图像或3d表示、或2d或3d视频来显示,目标的大小于是以不连续的方式改变;或通过视频来显示,目标的大小于是被连续改变。
[0130]
使用第二全局显示的方法的第二实施例意味着在环境场景内移动目标。
[0131]
在环境场景和目标包括2d图像的情况下,目标的2d图像在环境场景的2d图像内移动,即,在场景的2d图像的平面中移动。目标相对于形成环境场景的固定的2d图像的位置被改变。
[0132]
在环境场景和目标包括3d表示的情况下,目标的3d表示在环境场景的3d表示内移动,即,相对于形成环境场景的固定的3d表示移动。
[0133]
在所述步骤b)中,所显示的目标2在环境场景1内的位置被逐渐改变。
[0134]
目标朝向环境场景的上部区域(例如,对应于图1上的天空的图像)的移动表明目标远离受试者的移动,而目标朝向环境场景的下部区域(例如,对应于图1中的人行横道)的移动表明目标朝向受试者的移动。
[0135]
在用于观察场景的条件下,场景的上部区域和下部区域此处是相对于受试者的竖直方向而定义的。
[0136]
此第二实施例可以使用二维或三维的目标和环境场景,也就是说显示为2d图像或3d表示的目标和环境场景。
[0137]
环境场景优选是静止的。环境场景优选包括固定的2d图像或3d表示。目标可以通过一系列固定的2d图像或3d表示来显示,目标的位置于是以不连续的方式改变;或通过视频来显示,目标的位置既而被连续改变。
[0138]
根据本发明的方法的第三实施例使用第三全局显示(图上未表示),并且意味着改变显示了目标2的焦平面与受试者之间的距离。在最后这种情况下,受试者与目标2之间的空间距离实际上被改变。
[0139]
距受试者无限远的焦平面对应于没有眼睛的调节。距受试者阅读距离(例如40厘米)处的焦平面对应于2.5屈光度的调节。
[0140]
环境场景可以包括2d图像或3d表示。
[0141]
环境场景优选是静止的。这可以避免干扰受试者对目标的注意力。环境场景优选包括固定的2d图像或3d表示。因此,环境场景1的焦平面优选是固定的,也就是说,在根据本发明的方法的执行期间没有被改变。
[0142]
在环境场景是2d图像的情况下,受试者因此观察具有逐渐改变的焦平面的目标,该目标被具有固定焦平面的环境场景围绕。聚焦了目标的焦平面的位置沿着受试者的目光方向移动。作为变体,目标与环境场景两者的焦平面可以被改变。
[0143]
在这种情况下,目标与环境场景两者的焦平面以独立方式移动。目标与环境场景在一定距离范围内连续或不连续地向受试者移动。
[0144]
光学装置用于改变目标的焦平面。此光学装置包括例如相对于受试者具有可变位置和/或具有可变焦距的透镜。光学装置可以例如至少包括作为巴达尔系统(badal system)而可滑动地安装在导轨上的透镜。
[0145]
在环境场景是3d表示的情况下,受试者因此观察具有逐渐改变的焦平面的目标,该目标被未改变的环境场景围绕。
[0146]
在目标和环境场景包括3d表示的情况下,目标沿着受试者的目光方向的位置可以在环境场景的3d表示内被改变。目标相对于受试者的空间位置于是被改变。
[0147]
更确切地,取决于目标朝向或远离受试者的移动的方向,目标与受试者之间沿着受试者的目光方向的距离被改变、缩短或延长。
[0148]
目标可以通过一系列固定的2d图像来显示,目标的焦平面于是以不连续的方式改变;或通过视频来显示,目标的焦平面于是被连续改变。
[0149]
这三个实施例和/或设置可以组合,并且我们可以例如考虑改变受试者与目标的显示的焦平面(也就是说,目标的展现的焦平面)之间的距离,同时改变目标的角宽度和/或改变目标在环境场景内的位置。
[0150]
无论执行哪个实施例或使用哪种设置,都有利的是,将目标集成到环境场景的逼真设置中。
[0151]
在附图所示的示例的情况下,目标位于在环境场景中居中的公共汽车的后部(图1)。
[0152]
环境场景于是包括远离受试者行驶的公共汽车。
[0153]
在图4和图5所示的示例中,公共汽车被感知为以7.5公里/时的速度驶离。
[0154]
受试者与目标之间的所感知的距离从10.34米(图4)改变为31.19米(图5)。
[0155]
这个距离是受试者感知到的心理距离,而不是真正的聚焦距离。
[0156]
因此,目标的特征的大小被改变。
[0157]
虽然在目标2上示出的环绕熊猫的耳朵的线的宽度对应于图4上的视敏度5/10,但是此宽度减小以对应于图5上的视敏度16/10。熊猫的每只眼睛的最初对应于2.5/10的视敏度(图4)的宽度于是对应于图5上的8/10的视敏度。
[0158]
使用第四全局显示的第四实施例使用双眼视觉的分离。
[0159]
其基于使用立体装置至少将目标2以立体3d表示显示。
[0160]
在现实生活中,由于眼睛的水平分离,受试者的两只眼睛对受试者所观察的任何场景都有不同的视角。眼睛的视角的差异会产生双眼视差,脑部使用双眼视差从两个二维视网膜图像的组合提取深度信息。
[0161]
双眼视差是指在双眼观察物体期间,左眼和右眼看到的此物体的位置的差异。在实践中,双眼视差代表了立体对的左右图像中的两个对应点之间的距离,从而反映了由于眼睛的水平分离而导致的左眼和右眼看到的物体的图像位置的差异。
[0162]
在立体3d表示中,通过创建由于对应于预定视差的视角差异而彼此不同的两个图像来模拟类似的视角差异,这两个图像中的每一个图像被显示给受试者的一只眼睛。在此第四实施例中,环境场景1和目标2中的至少一个是使用立体装置显示的,该立体装置显示环境场景和目标中的所述至少一个的两个重叠图像1a、1b、2a、2b,每个图像被受试者的眼睛之一看到,所述立体装置在这两个图像1a、1b、2a、2b之间引入空间偏移,从而一起形成所述立体三维表示。
[0163]
当显示环境场景1和目标2中的所述至少一个时,受试者的眼睛看到的立体三维表示的两个图像之间的所述空间偏移逐渐减小或增大。
[0164]
此空间偏移是沿着连接受试者的眼睛的轴线的方向的偏移。
[0165]
例如,目标2因此是将两个不同图像2a、2b用于右眼和左眼来显示的。在这种情况下,目标的3d表示包括立体3d表示的两个重叠图像。
[0166]
这两个图像之间的差异并且因此立体3d表示的两个图像之间的所述空间偏移可以通过3d表示的视差来量化。
[0167]
该视差可以以棱镜屈光度为单位来量化。
[0168]
立体3d表示的视差介于1到20棱镜屈光度之间。对于环境场景3d表示与目标3d表示两者,此视差可以相同,或者可以不同。
[0169]
立体3d表示的图像中的一个图像于是通过介于1到20棱镜屈光度之间的视差的棱镜而对应于立体3d表示的另一图像。
[0170]
3d表示中的任何物体的立体3d表示的视差是基于现实生活中的受试者的此物体之间的实际距离并基于受试者的瞳距来确定的。与较远的物体相比,对于较靠近受试者的物体来说,视差典型地较大。
[0171]
因此,形成目标2的3d表示的视差,也就是说,形成目标2的立体3d表示的两个图像2a、2b之间的空间偏移,可以被逐渐改变,以便表明目标的移动。
[0172]
实际上,当显示所述目标2时,受试者的眼睛看到的立体三维表示的两个图像之间的所述视差(也就是说,所述空间偏移)逐渐减小或增大。
[0173]
可选地,环境场景1也可以用立体3d表示来显示。这是为了带来其他距离感知指示符。环境场景1于是用两个重叠图像1a、1b来显示。形成环境场景1的立体图像的视差也可以在立体图像内在时间和/或空间上变化。
[0174]
具有不同视差的立体图像的部分提高了场景的感知的逼真度,这是因为由于不同视差而感知到不同深度。
[0175]
所述视差可以是如下文详述的交叉视差或不交叉视差。立体3d表示的两个图像之间的交叉视差或不交叉视差的使用可以增强所获得的眼睛的会聚或发散。
[0176]
当显示目标2以及可选的环境场景1的立体3d表示的两个图像中的一个时,两个图像之间的空间偏移意味着它们中的一个看起来向受试者的左侧偏移,而另一个看起来向受试者的右侧偏移。
[0177]
当放置在受试者的左侧的图像被显示到他的左眼并且放置在受试者的右侧的图像被显示到他的右眼时,两个图像之间的视差被称为不交叉的,并且所得的立体3d表示看起来远离受试者,特别是离两个重叠图像的平面较远。
[0178]
当放置在受试者的左侧的图像被显示到他的右眼并且放置在受试者的右侧的图像被显示到他的左眼时,两个图像之间的视差被称为交叉的,并且所得的立体3d表示看起来接近受试者,特别是在两个重叠图像的平面的前方。
[0179]
因此,可以增大目标2的交叉视差,以便使目标被感知为朝向受试者移动,因此刺激眼睛的会聚和眼睛的调节的增加,并且可以增大目标的不交叉视差,以便使目标被感知为远离受试者移动,因此刺激眼睛的发散和眼睛的调节的减少。
[0180]
因此,目标2的视差的变化可以包括不交叉视差的增大或交叉视差的减小,以便使目标被感知为背离受试者移动,因此刺激眼睛的发散。视差的变化还可以包括交叉视差的增大或者不交叉视差的减小,以便使目标被感知为朝向受试者移动,因此刺激眼睛的会聚。
[0181]
刺激眼睛的会聚/发散将自动刺激相关联的调节/不调节,这是因为两者在生理上是关联的,因此刺激会聚/发散会诱发刺激调节。
[0182]
措辞“视差”在本说明书中被用作表示交叉视差或不交叉视差的通用词。
[0183]
目标2本身在大小或位置方面没有改变。
[0184]
这种情况在图6上的某个时刻被示意性地表示出来。在图6上,环境场景和目标被显示为包括场景的两个图像1a、1b和目标的两个图像2a、2b的立体3d表示。为每只眼睛显示了场景的两个图像1a、1b中的一个和目标的两个图像2a、2b中的一个。作为示例,场景和目标的图像1a、2a例如以红色主色显示给右眼,而场景和目标的图像1b、2b以绿色主色显示给左眼。
[0185]
在图6的实施例中的目标的显示期间,也就是说,在目标的展现期间,目标2的视差被改变(此处是减小),但是目标的大小和位置保持相同。实际上,这意味着当显示包括环境场景和目标的全局显示时,目标2的3d表示的两个图像2a、2b之间的距离变化。此处,随着视差减小,如果受试者的右眼看到图像2a,并且左眼看到图像2b,那么目标2的3d表示的两个图像2a、2b朝向彼此移动以变得较近(如果眼睛颠倒,那么情况相反)。
[0186]
在视差增大的情况下,目标2的3d表示的两个图像2a、2b移动而分开,以使得两个图像2a、2b之间的距离增大。
[0187]
替代性地,可以考虑改变视差(也就是说,目标的所述交叉视差或不交叉视差)与目标的大小和/或位置和/或焦平面两者。
[0188]
在目标与环境场景两者用立体3d表示来显示的情况下,示出环境场景的立体3d表示的视差可以与示出目标的立体3d表示的视差相同,或者可以不同。示出环境场景的立体3d表示的视差可以以与示出目标的立体图像的视差相同的方式改变,或者可以不同地改变。
[0189]
然而,优选地,示出环境场景的立体图像的视差在显示(也就是说,环境场景的展现)期间保持相同。
[0190]
此处,可以虚拟地产生视差,就好像使用两个图像捕捉装置以两个不同视角捕捉环境场景和目标的两个图像。
[0191]
两个图像捕捉装置之间的空间偏移为约63毫米,这对应于人类的平均瞳距。
[0192]
在变体中,至少在显示了目标的时间段期间,所述空间偏移严格高于或严格低于由受试者的眼睛之间的间距导致的平均空间偏移。
[0193]
在受试者的每一只眼睛看到的立体3d表示的两个图像之间引入的视差是基于为了刺激受试者的眼睛而寻找的会聚或发散的量来确定的。
[0194]
在两个图像之间引入的视差的值可以考虑预定受试者群体的平均值和/或可以适应于受试者。例如,可以考虑受试者的几何形态学参数,比如受试者的瞳距,以及生理参数,比如他在示出具有高视差的立体图像时避免复视的能力和/或他的最大剩余调节能力(可以通过与年龄的关系来估计)。
[0195]
替代性地,会聚/发散可以被增大,以强制进行调节/不调节的所得刺激。此处使用的措词“不调节”是指“调节的减少”。
[0196]
例如,视差可能产生比瞳距大的视差,从而产生比无穷远大的发散,而迫使进行不调节的刺激。
[0197]
对于所寻找的给定的预定会聚或发散,所引入的视差和全局显示的特征整体上是基于受试者的眼睛与所显示的2d图像或3d表示之间的距离以及受试者的几何形态学参数(比如受试者的瞳距)来调整的。
[0198]
可以使用给定设置而获得的最大会聚和/或发散的水平取决于受试者与聚焦平面之间的距离和/或受试者的生理特征,比如他在示出具有高视差的立体图像时避免复视的能力。
[0199]
所寻找的会聚和/或发散的值可以是从数据库推导出的,这些数据库针对给定群体中的简单且聚焦的视觉而定义了平均区。
[0200]
例如,在视远中,最大会聚平均值为3棱镜屈光度,并且最大发散平均值为1棱镜屈光度。
[0201]
由于为每只眼睛显示了具有不同主色的图像,此处实现了立体图像的视差。为右眼显示的图像主要是红色,而为左眼显示的图像主要是绿色。
[0202]
受试者戴着具有对应有色透镜的眼镜。
[0203]
此处,所述两个图像以两种不同主色、为受试者的每只眼睛显示。替代性地,两个图像可以以不同偏振显示,或者由于光栅系统的使用而显示。
[0204]
双眼视觉的分离通过分开调节和会聚而促进调节的放松或增加。
[0205]
这种设置乐意被受试者接受。
[0206]
此第四实施例可以与其他实施例组合。
[0207]
在图7和图8所示的示例中,目标2和环境场景1以相同视差显示。目标和环境场景被显示为包括场景的两个图像1a、1b和目标的两个图像2a、2b的立体3d表示。对每只眼睛显示场景的两个图像1a、1b中的一个和目标的两个图像2a、2b中的一个。作为示例,场景和目标的图像1a、2a例如以红色主色显示给右眼,而场景和目标的图像1b、2b以绿色主色显示给左眼。
[0208]
目标2在所述3d表示中的角大小逐渐减小,并且不交叉视差相应地逐渐增大,以便使目标2被观察它的受试者感知为如同在现实状况下一样远离他移动。
[0209]
图7示意性地示出了如在开始执行该方法时所示的环境场景1的3d表示的两个重叠图像以及目标2的3d表示的两个重叠图像。图8示意性地示出了如在该方法的执行结束时所示的环境场景1的3d表示的两个重叠图像以及目标2的3d表示的两个重叠图像:目标2的角大小小于图7,并且环境场景与目标两者的视差小于图7。
[0210]
在图7的示例中,会聚方面的视差为15.35棱镜屈光度,而在图8上,发散方面的视差为3.2棱镜屈光度。
[0211]
视差值可以是基于受试者的几何形态学参数和/或生理参数来确定的。在那种情况下,这些参数在预备步骤中被确定(例如测量)。
[0212]
图9和图10所示的示例类似于图7和图8的示例,不同之处在于全局显示在较小视场上延伸。
[0213]
在图11和图12所示的示例中,目标和环境场景以相同视差显示。目标2的角大小逐渐减小,并且视差也相应地逐渐减小,以便使目标2被观察它的受试者感知为远离他移动,一直到零视差或发散需求为止。
[0214]
图11类似于图7。该图示出了如在开始执行该方法时所示的环境场景1和目标2。目
标2具有初始大小,并且目标2和环境场景1以初始视差显示。图12示出了如在该方法的执行的稍后阶段所示的环境场景1和目标2:目标2的角大小小于图11,并且不存在视差。在这种情况下,在向受试者显示全局显示时,目标2的3d表示的角大小与视差两者都减小。
[0215]
步骤c)
[0216]
在步骤c)中,受试者观察包括环境场景1和目标2的重叠2d图像或3d表示的全局显示。
[0217]
这种观察诱发受试者的眼睛的调节的受控改变。
[0218]
为了更好地控制受试者的眼睛的调节,可以考虑受试者的年龄和/或他/她的注意力水平,和/或身体放松和立体视差敏感度。
[0219]
更确切地,通过使用grand seiko装置(wam 5500)在不同条件下实时测量调节(10hz),对不同受试者(老花眼和非老花眼的人)执行实验。进行这些测量以便测试注意力、所使用的目标类型和受试者的身体兴奋(运动后)或放松是否影响他的调节。所测试的条件为:
[0220]-环境场景的白色背景、森林背景或城市背景,
[0221]-在实施测试之前,使用具有令人不愉快的撞击噪音的视频或具有鸟鸣声的相同视频作为测试的音乐氛围,
[0222]-在实施测试之前,要求受试者集中注意力,以3到3的步长从200默数到0,或者借助数码板点击以集中他/她的注意力,
[0223]-在2分钟放松后或在包括上下4层楼跑步以促进他/她的身体放松的体育锻炼后实施测试,
[0224]-使用具有和没有立体视差的目标。
[0225]
从这些实验来看,似乎环境场景的逼真场景(森林、自然景观背景或城市背景)、甚至双眼3d环境场景条件帮助为所有类型的受试者维持放松的调节。
[0226]
对于年轻人或非老花眼的人来说,要求放松(或将森林示出为环境场景或听放松的或自然的声音,如鸟鸣声/视频)帮助放松调节。
[0227]
对于老花眼的人来说,要求口头上更专注,或者使用数码垫来帮助放松调节。
[0228]
因此,环境场景、目标、音乐氛围、在步骤c)之前和/或期间给予受试者的指令(注意、使用数码垫
……
)中的至少一个可以有利地选自具体取决于受试者的年老和/或受试者的老花眼/非老花眼状态的对应环境场景、目标、音乐氛围、指令,以促进调节放松。
[0229]
因此,取决于患者的年老和/或他/她的老花眼/非老花眼来控制注意力和放松有利于在屈光过程期间控制调节放松。它可以有利地通过根据本发明的方法的上述步骤a)、b)、c)来累积。
[0230]
根据本发明,用于诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化的方法可以特别用于至少确定受试者的眼睛的屈光特征的方法中。此方法意味着在实现用于确定眼睛的屈光特征的一般视觉测试之前,实现根据本发明的用于诱发调节的受控变化的方法。眼睛既而被置于适当的调节状态中,以用于确定这种屈光。
[0231]
如果实现了视远测试,那么调节可以放松,并且如果需要视中或视近条件下的测试,那么调节可以受到刺激。
[0232]
还可以考虑使用根据本发明的用于诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化的方
法的方法,其中,当受试者在步骤c)中观察目标移动时,执行实时确定受试者的眼睛的调节的步骤,并且取决于所确定的眼睛的调节,实时改变目标的至少一个特征、特别是以下特征中的特征:在2d图像或3d表示中的位置、目标被聚焦在的平面的位置、目标的视差。
[0233]
用于控制受试者的调节的方法在执行屈光确定测试(比如主观屈光确定测试)时特别有效。根据本发明,这种方法包括以下步骤:
[0234]
a)显示环境场景,
[0235]
b)在步骤a)中显示的此环境场景中,显示受试者透过所述光学系统可见的目标,所述目标以某方式显示,以使得目标被受试者感知为远离所述受试者移动或朝向受试者移动,
[0236]
c)让所述受试者观察到在步骤b)中显示的所述目标移动,以及
[0237]
d)在受试者已在步骤c)中观察到所述目标移动之后,评估受试者的视觉表现,
[0238]
e)基于步骤d)的评估而确定所述屈光特征。
[0239]
实际上,如上所述,可以使用以下方式中的一个或多个来实现在步骤b)中显示目标而诱发对移动目标的感知:
[0240]-改变所显示的目标的大小,
[0241]-改变所显示的目标相对于环境场景的位置,
[0242]-移动目标的聚焦平面,
[0243]-改变目标相对于受试者的空间位置,特别是目标与受试者之间的距离,
[0244]-改变立体显示中(也就是说,当使用立体显示装置时)的目标的视差。
[0245]
步骤c)和d)可以根据任何已知的确定屈光的方法来执行,特别是屈光的主观确定。由于用于诱发调节的受控变化的方法,在执行这些步骤c)和d)之前,受试者可以被置于放松调节或增加调节的条件下。
[0246]
本发明还涉及一种用于诱发受试者的眼睛中的调节的受控变化的全局显示,该全局显示包括所述环境场景以及在此环境场景内显示的所述目标,所述目标以某方式显示,以使得在所述环境场景内,目标被所述受试者感知为远离所述受试者移动或朝向所述受试者移动。
[0247]
例如,所述全局显示可以是属于如以援引方式并入的专利申请ep3298952所披露的装置的显示,该装置包括视敏度模块和具有对应屏幕的场景模块以及比如分束器等光学系统,从而使得能够传输由视敏度模块产生的光束,并且在相同方向上添加最初由场景模块的屏幕产生的光束,即,将由视敏度模块产生的图像与由场景模块的屏幕产生的另一图像组合。在这种情况下,上述目标示出在锐度屏幕上,并且上述环境场景示出在场景屏幕上,从而向受试者示出由目标与环境场景两者的组合产生的图像。
[0248]
此全局显示可以用在其中披露的方法的任何实施例中。