CN101065766A - 视觉中心自助式服务机 - Google Patents

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CN101065766A CNA2005800342718A CN200580034271A CN101065766A CN 101065766 A CN101065766 A CN 101065766A CN A2005800342718 A CNA2005800342718 A CN A2005800342718A CN 200580034271 A CN200580034271 A CN 200580034271A CN 101065766 A CN101065766 A CN 101065766A
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Abstract

提供一种由自助式服务机构成的系统，其中该自助式服务机用来评估用户的需要，包括例如视觉需要。另外还提供一种评估用户需要的方法以及为诸如视觉相关产品和服务等产品和服务做广告的方法。

Description

视觉中心自助式服务机
相关申请的参照
本申请要求提交于2004年9月3日的美国临时申请No.60/607,170号的优先权，该申请全文包含于此。
技术领域
本申请涉及用于确定各种视觉和眼部参数以及诸如眼部过敏、干眼或眼部发炎等眼睛状况的存在以及用于推荐一种治疗这类眼睛状况的方法的系统和方法。本申请涉及美国6,592,223，其内容全文援引包含于此。
背景技术
全世界计算机用户的数目不断增长，其年龄跨度从6岁到60岁或以上。随着因特网的引入以及许多工作向以计算机为中心的转变，用户在工作时和在家里花费更多时间在计算机上。估计每天在计算机上花费三个小时以上的工作者中高达70％的人会受“计算机视觉综合症(CVS)”症状中的一种或多种之苦。这些症状是由于伴随计算机使用的各种肌骨骼和视觉相关的疲劳。视觉相关的症状包括眼疲劳、红眼和眼睛发炎、眼中异物感、近物视觉模糊、远物视觉模糊以及被称为“干眼”的症状。
干眼是可能为计算机用户经历的多种视觉症状的直接原因或促成因素的状况。干眼可能由多种因素造成，包括某些健康状况、药物的副作用和年龄、计算机观看和诸如计算机用户周围的湿度和空气流通等环境状况。此外，已观察到当从事计算机工作时，人的眨眼率下降。这导致角膜表面更长时间地暴露于空气，这可能会造成保护性泪膜的破裂，从而导致眼睛干燥以及红眼、发炎和疼痛的伴随症状。
因此存在一种未被满足的需要，即为例如计算机用户等人群提供一种简单和便利的装置，该装置时常评估他们的视觉和眼部状况以使他们能够认识到他们的眼睛和视觉的变化和/或根据需要指导他们专门的护眼产品和服务。
同样，如果存在简单和便利的方法来评估人们的其它个人、医疗和保健需要，比如听觉，并提供即时反馈，包括与此相关的教育信息和广告信息等将是合乎需要的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种致力于解决个人医疗和保健需要领域的现有技术中这些未被满足的需要的系统和方法。
本发明的另一个目的是提供一种能提供视觉和眼部健康的自筛查的自助式服务机(简称为“视觉中心自助式服务机”)，自筛查包括评估下面的一个或多个：个人远视力、近视力、计算机视力、中心视力、清楚视区、对比锐度、调节幅度、调节灵活度、泪膜、眨眼率、干眼和/或眼睛过敏。尽管这些评估益于所有人并能发现严重的眼睛状况，然而它们特别有助于增进计算机用户的舒适度、健康和生产率。该视觉中心还将基于个人评估向用户推荐视觉保健产品和服务，并分发这些及其它产品的优惠券。
本发明的另一目的是提供自助式服务机内的一种限定投影要由用户观看的图像的光路的镜子和镜片系统。这样的图像可以是静止的，需要用户调整他或她的位置以进行观看的，或者可根据站在该自助式服务机前的用户的高度通过自动或手动装置调整的。
本发明又一目的是提供一种智能声音系统，它包含可自动调节的音量，例如当有人靠近时音量变响而当人离开时变轻或反之。
因此，根据其中一个目的，提供了如下面的示例性实施例中更清楚地定义的本发明，这些实施例不应当被认为是限定性的，因为本发明仅由所附权利要求书限定。
在一个实施例中，本发明提供一种由自助式服务机构成的供用户使用的系统，该系统包括：(a)用于传送输入或输出信息的光学系统；(b)用于显示输入和/或输出信息的一个或多个显示屏；(c)用于接受输入的装置；可任选的(d)一个或多个传感器；可任选的(e)至用于处理输入和输出信息的微处理器的入口；可任选的(f)至用于存储输入和/或输出信息的存储器的入口；其中该系统被配置成从用户或可任选地从一个或多个传感器接受输入，并将输出提供给光学腔以及这一个或多个显示屏中的至少一个。
在另一实施例中，提供如上所述的系统，其中该系统包括至微处理器的入口。在本发明的一个方面，微处理器包括通过英特网的入口。
在本发明的另一实施例中，提供如上所述的系统，其中该系统包括至存储器的入口。
在又一实施例中，提供如上所述的系统，该系统还包括用于调整用户和显示器之间最佳视角的装置。在本发明的一个方面中，用于调整最佳视角的装置包括伺服机构。在本发明的另一方面，用于调整最佳视角的装置包括手动装置。例如，该手动装置由一把手或可调的显示屏构成。
在另一实施例中，提供如上所述的系统，其中这一个或多个传感器中的至少一个被用来确定用户相对于这一个或多个显示屏的位置。在本发明的一个方面，这至少一个或多个传感器中的至少一个包括距离传感器或图像传感器。在本发明的另一方面，这一个或多个传感器中的至少一个被用来确定用户的高度或用户眼睛的位置。
本发明还提供如上所述的系统，该系统还包括用来评估用户视力、视觉状况或眼睛健康的视觉评估装置。在本发明的一个方面，该视觉评估装置包括第一算法。
在本发明的另一实施例中，这里的系统还包括用于将视觉评估自动调整到用户高度的调整装置。在本发明的一个方面，该调整装置包括伺服机构。
在本发明的又一实施例中，如上所述的系统还包括基于用户的地点或位置将所显示的字符的尺寸自动调整至一规定精度的装置。在本发明的一个方面，规定的精度是20/20、20/30、20/40或20/50，或其间的任何视觉锐度。
在上述系统的又一实施例中，用于自动调整所显示字符的尺寸的装置包括第二算法。
如权利要求1的系统，其中该自助式服务机还包括用于提供可变中视力或远视力评估的装置。在一个实施例中，该用于提供可变中视力或远视力评估的装置包括机械和软件装置的组合。在本发明的一个方面，该机械装置包括以机械方式移动显示屏。
本发明的系统可任选地包括用来检索或分析信息的装置和/或打印机。
在一个实施例中，本发明接受包括物理或语音输入在内的输入。可任选地，该输入可来自于用户。
在一个实施例中，本系统被配置成提供关于视觉问题或眼睛健康问题的信息、对一种或多种产品或服务的一个或多个推荐(诸如视觉相关的产品或视觉相关的服务)和/或一个或多个视觉相关的产品或服务的优惠券。
在另一实施例中，本系统被配置成对用户视觉或眼睛健康进行评估，包括下列评估中的一个或多个：远视力评估、近视力评估、中视力评估、计算机视觉评估、中心视力评估、清楚视区评估、调节评估、调节灵活度评估、对比锐度评估、眼睛过敏评估、干眼评估(轻度、中等、严重)、眨眼率评估(每分钟眨眼次数)、泪膜破裂评估或其一种或多种组合。
在一个实施例中，本系统被配置成基于评估来提供推荐。在本发明的一个方面，该推荐涉及可能的疗法或对眼科专家或对产品或服务的推介。
在另一实施例中，本系统可被设计成允许用户站在或坐在屏幕前或者作为独立单元或壁式安装系统或台式单元，或被安装在零售货架系统中。
在本发明的又一实施例中，该系统包括至少两个显示屏。在本发明的一个方面，这一个或多个显示屏中的至少一个是触摸屏或LCD。可任选地，这一个或多个显示屏中的至少一个被配置成显示以下的一个或多个：菜单、导航装置、评估结果、产品或服务推荐、操作指令。此外可任选地，该系统或显示屏被配置成显示近视力、远视力和中视力范围处的视觉评估信息。另外可任选地，该系统被配置成通过镜子组合件来显示评估信息。在本发明的一个方面，该镜子组合件被配置成使目视路径从几英寸变至一米或多米。在本发明的另一方面，镜子组合件可自动调整以调整用户的位置。在本发明的又一方面，该镜子组合件是手动可调的。
在本发明的又一实施例中，该系统包括一个以上的显示屏并且这一个或多个显示屏中的至少一个是可移动的。在本发明的一个方面，可移动该显示屏以产生与相对用户的位置的特定视觉锐度相关的理想路径长度。在本发明的另一方面，可移动该显示屏以产生相对于用户位置的目标字符尺寸。在本发明的又一方面，该系统可配置成自动地调整字符尺寸以显示。
本发明还提供包含一算法的如上所述的系统，其中该算法被配置成显示其尺寸对应于特定的视觉测量和评估的多个“C”。在本发明的一个方面，当用户位于显示器前时，在确定显示器和用户之间的距离后显示这多个“C”。
在本发明的一个实施例中，如上所述的系统包括检测用户离这一个或多个显示器的距离的装置，例如传感器。在本发明的一个方面，该传感器包括距离传感器，例如红外线、光学(摄像)或声学传感器，或摄像机，或红外线源或湿度传感器。
在本发明的另一实施例中，提供如上所述的系统，该系统还包括用以标识用户的眼域、确定眨眼率(每分钟眨眼次数)、确定眨眼完毕、确定眼睛孔径的垂直尺寸(眼睛的开度)或瞳孔尺寸的一个或多个装置。
在又一实施例中，提供如上所述的系统，其中该系统被配置成记录用户响应一询问的响应时间，或记录模糊度或跟踪眼睛移动或位置。
在另一实施例中，如上所述的系统还包括用于投射声音的至少一个扬声器。在本发明的一个方面中，当感测到有人靠近时，可自动开启或关断或调节自助式服务机的音量。可任选地，声音保持在最小直到感测到有人为止，并且当此人靠近自助式服务机时音量增大。
在本发明的一个实施例中，如上所述的系统在操作上允许连接于因特网以下载和上载信息。在本发明的一个方面，上载或下载的信息包括新软件导入、做广告、优惠券和教育素材、用户信息检索、自助式服务机使用统计、保养和工作状态。
在一个实施例中，如上所述的系统被配置成发送电子邮件以接受关于用户的信息，发出一张或多张优惠券，例如推荐产品的优惠券，分发样品，评估用户的非处方医疗或保健需要，或评估用户的听觉或评估用户的个人保健需要，或提供服务供应商或零售商或制造商的名称和/或地点。
在又一实施例中，如上所述的系统还包括耳塞或头戴耳机或耳机。
在本发明的又一实施例中，提供一种向用户做广告的方法，包括以下步骤：提供任一前述的系统；允许用户将信息输入到该系统中；并允许用户从该系统获得输出。在本发明的一个方面中，输入和/或输出信息是视觉相关的。
本发明还提供一种评估用户个人、医疗或保健需要的方法，该方法包括：提供任一前述的系统；允许该系统显示关于用户个人、医疗或保健需要的信息或一个或多个问题；允许用户输入对这一个或多个问题的响应或用户输入到该系统中；并允许用户从该系统接对收用户响应的分析。在本发明的一个方面，该方法还包括允许用户从该系统接收产品或服务的建议或推荐的步骤。
通过阅读这里的说明，本发明的其它目的、特征和优点对本领域普通技术人员而言是清楚的。此类其它目的、特征和优点被视为是本发明的一部分。
附图说明
图1是本发明的自助式服务机的一个示例性实施例的主视图的图解表示。在本实施例中，自助式服务机(1)包含至少三个隔间：顶隔间(2)包含电子器件和/或上视频显示器；中间隔间(3)包含光学腔；而下隔间(4)包含下显示器和导航装置，其中这三个隔间由支架子(5)支承。
图2是与图1所示相同的自助式服务机(1)的侧视图的图解表示，其中上监视器(6)位于顶隔间(2)内，而可以是触摸屏监视器(7)和触摸垫(或摇杆)(8)的下监视器位于下隔间中。光学腔(9)位于上监视器(6)和下监视器(7)之间并容纳一LCD(10)。
图3是本发明的自助式服务机的另一实施例的主视图的图解表示，其中示出湿度传感器(11)、摄像机(12)、扬声器(13)、上监视器(6)、带触摸垫或摇杆(8)的下监视器(7)、均连接于光学腔(未示出)以分别进行中视力和远视力评估的诸如用来观看近景的显示器1(14)和用来观看远景的显示器2(15)的可行布置。也能在下监视器上进行诸如人的计算机观看距离等中视力的评估。
图4是本发明的自助式服务机的一个实施例的三维视图的图解表示，图中示出第一显示屏(或上监视器)(6)、第二显示屏(或下监视器)(7)、始于一观察口(20)的光学腔(9)、例如用于近视力评估的显示器1(14)和用于远视力评估的显示器2(15)。图中还另行示出布置在自助式服务机(1)顶部的湿度传感器(11)和距离传感器(16)，以及计算机、微处理器或存储设备(17)、打印机(18)和伺服机构(19)(未示出)。距离传感器(16)可以是可安装在连接于一伺服机构(19)(未示出)的可调镜子上的红外线(IR)传感器。
图5是容纳智能声音技术系统的本发明的自助式服务机的一个实施例的图解表示。图5A示出一种可行布置，其中距离传感器(16)位于上监视器(6)之上而观察口(20)位于上监视器(6)和下监视器(7)之间。图5B是示出被配置成启用或禁用一声音系统距离传感器(16)检测范围的发射距离传感分布图的图解表示，该距离传感器被配置成当用户位于由三角形(21)表示的距离传感器分布图的界限内时根据需要启用或禁用该声音系统，。图5C示出图5B的一个变例，示出距离传感器在上监视器(6)和下监视器(7)之间的设置。
图6以图的方式示出智能声音技术的工作，图中示出声音的音量和用户离显示屏或离本文中的系统的距离之间的关系。因此，在本发明的自助式服务机的一个实施例中，具有图5B所示的宽分布图的距离传感器可被用来检测人的靠近。一旦检测到，该系统就开始播放例如存储在存储器中的音频记录。音量可以是恒定的或随着人靠近系统而改变，例如变得更响或更轻。
图7A是显示屏从垂直位置“a”调整至位置“b”以令用户获得最佳视角的情况下显示器(7或22)的两个不同位置的图解表示。图7B是包含单个位于光学腔(3)下方的监视器或显示器(22)的本系统的另一实施例的图解表示。
图8A是本发明的视觉中心自助式服务机的一个实施例的侧视图的图解表示，图中示出由容纳在该自助式服务机内部的镜片和镜子系统限定的一条可行的光路(23)以及计算机(17)、打印机位置(18)和底座(5)的设置。图8B是图8A所示的相同自助式服务机的主视图的图解表示。计算机(17)被图示为在自助式服务机的底座(5)中.然而，计算机(17)也可根据需要位于自助式服务机的其它部分中，例如在自助式服务机的上部。
图9是在一个实施例中的镜子阵列和可能的光路的图解表示。图9A示出远视力光线路径(35)，即从LCD(29)出发在镜子(30)和(31)反射并进入潜望镜(24)以进行远视力评估的光路径。图9B示出近视力光线路径(36)，即从LCD(29)出发在镜子(32)反射至观察口(20)以进行近视力评估的光路径。图9C示出远视力光路径(37)，即从潜望镜(24)出发在镜子(34)、(33)和(32)反射至观察口(20)以进行远视力评估的光路径。图9D示出从LCD(29)传入并在镜子(28)、(35)、(27)和(26)反射然后从镜子(26)反射至镜子(35)和(28)并传出至伺服控制的镜子(未图示)以根据用户高度优化视角的光路。图9A-D描述多种能够提供光路以实现起始视觉图案和用户之间的理想距离的光学腔设计中的一种。图9E示出镜子组合件的一个变例，其中各镜子(61)限定一光路(62)，将一图像从LCD(20)投影至可由用户观看的出射图像。
图10A是本发明自助式服务机(1)的一个实施例的横截面的图解表示，图中示出将潜望镜(24)设置在上监视器(6)、观察口(20)和下监视器(7)后方的布置。图10B是本文的系统的一个实施例中容纳潜望镜(24)和镜子组合件的腔(38)的三维表示。
图11A是本发明的自助式服务机的一个实施例的图解表示，图中示出上监视器(6)、下监视器(7)和用于手动调整视觉评估用显示的视角的把手。图11B是图11A的自助式服务机的横截面图，其中另行示出可调镜子和伺服机构(40)、光学腔(9)、带纸辊的打印机(18)和计算机(17)的设置的图解表示。
图12A是本发明的自助式服务机的台式形式的一个实施例的图解表示，其中示出观察口(20)、可移动监视器屏幕(42)和桌面(41)的设置。图12B是图12A的自助式服务机的台式形式的侧视图的图解表示，图中另行示出光学腔(9)和计算机(17)的设置。在一个实施例中，由伺服器驱动的可调镜子(“观察镜”)位于观察口(20)内。诸如红外线距离传感器的距离传感器位于该镜子上方并反射入镜子并向用户反射。当该距离传感器感测到例如有人出现等信号，通过了解离用户的距离以及镜子的角度，伺服器可调节镜子以令用户能观看在位于任何长度的光路径的终点处的监视器显示上所显示的对象，例如字母数字字符。或者，在另一实施例中，本发明的自助式服务机的台式形式将包括在显示屏的不同位置上显示图像的单个监视屏(42)。显示在屏幕(42)一部分上的图像通过变长的光路反射并被显示在观察镜上以供远视力评估。屏幕(42)的另一部分上的图像将通过不同长度的光路反射并被显示在观察镜上以供近视力评估。在另一实施例中，可移动监视器屏幕(42)可由用户移动至正常视距并可将图像显示在监视器屏幕(42)上以进行用户的计算机视觉评估。或者可固定监视器，其中用户能靠近或远离监视器以逼近他们的正常计算机视觉距离。显示在监视器(42)上的图像的分辨率可由位于所显示图像上方的缩小镜片组合件提高。缩小镜片组合件可包括单镜片、多镜片或是带镜子的单镜片或多镜片，它们能有效地减少所显示图像的尺寸以使分辨率明显提高。
图13A是用于在显示器(29)的不同区域上产生诸如远视力或近视力图案的各种视觉图案的诸如LCD显示器的显示器(29)、位于该LCD显示器(29)附近的镜子(43)、以及观察口(20)的图解表示。图13B是图13A所示的镜子(43)和LCD显示器(29)的侧视图，图中示出将所显示的远视力图案向下投影到镜子(47)上，再由镜子(47)将该远视力图案图像反射到光学腔(9)(未图示)中，并示出该镜子(43)被设置成一角度，优选与水平方向呈45°，所显示的远视力图像在其上被被反射到光学腔室(9)(未示出)。LCD显示器(29)可如图13B所示那样定位，或为了节省空间如图13C所示那样旋转90°。图13C是示出将所显示的近视力图案向下投射到镜子(48)上并向用户反射的侧视图。镜子(48)的角度或高度是可调的以允许用户改变高度和离镜的距离以观察所反射的视觉图案。在图13C中，近视力图案最靠近观察者地显示并向下投影到镜子(48)上并向外投影给观察者。远视力图案显示在LCD上较为远离观察者的部分上并向下投影到镜子(47)上并从镜子(47)反射入远视力光路。用于远视力的镜子和显示器的放大图如图13D所示。用于近视力的镜子和显示器的放大图如图13E所示。
图14A是从上述显示器(29)反射到镜子(48)上的近视力图案(50)的主视图的图解傲视。镜子(48)的角度或高度可调以允许用户改变高度和离镜的距离以观察所反射的视觉图案(50)。这是用户通过覆盖以一片玻璃(49)——例如倾斜玻璃——的观察口(20)将看到的景像。如图所示，距离传感器(16)位于观察口(20)上方。图14B是近视力图案(50)在镜子(48)上反射的图像路径(51)以及允许调节镜子(48)以改变角度的伺服机构(52)和连杆(53)的图解表示。镜子(48)可用铰链(54)在底部连接(图中示出)连接或在顶部(未示出)铰接，或根本不绞接而是由伺服器(52)在垂直方向上移动以适应用户变化的高度和离镜子(48)的距离。图中示出玻璃或塑料或其它透明材料(49)将用户和镜子(48)隔开并倾斜以减少对用户产生的刺眼光。
图15A是示出如用户所见的远视力图案反射到镜子(48)上的主视图的图解表示。图15B是示出将所接收的远视力图案通过光路(56)反射到镜子(48)上并从镜子(48)反射到用户(57)的侧视图的图解表示。
图16是诸如来自红外线距离传感器(16)的距离传感器光束，被定向到可调镜子(48)上并从镜子(48)反射至观察者(57)的图解表示。改变镜子(48)的角度将改变距离传感器光束的方向。例如，如果伺服器(52)和连杆(53)将镜子(48)移到更为水平的位置，则距离传感器光束的方向将被定向到更为向上的路径。如果伺服器(52)和连杆(53)将镜子(48)移到更为垂直的位置，则距离传感器光束的方向将被定向在更为水平的路径上。距离传感器可以设置成与可调镜子成一定角度(如图所示)或与之垂直(未图示)。
图17A和图17B是示出距离传感器(16)和可调镜子(48)如何确定观察者或用户(57)的高度的图解表示。镜子(48)的角度最初设置成近乎水平位置以使距离传感器光束(58)的路径被定向到大多数观察者的头部上方。使用小增量，伺服器(52)开始增大镜子(48)相对于水平方向的夹角，这造成距离传感器光束(58)在向下方向上的扫描运动。当距离传感器光束的路径与用户(57)的头顶相交时，距离传感器记录离用户的距离测量而伺服器(52)记录其与镜子(48)的角度直接成正比的位置。在一算法中使用这些输入，计算机将信号发给伺服器(52)，并由伺服器(52)进一步移动镜子(48)以令用户能观察反射到镜子(48)上的各种视觉图案。
可调镜子在使用前的位置设成使它以高于自助式服务机大多数用户的角度反射红外线光束。当有人靠近或激活导航屏幕时，监视器向下扫描IR传感器光束。当光束检测到用户头顶时首先接收一信号。在首次检测到信号时通过获悉离用户的距离以及镜的角度，可将镜向下调整一定量以允许用户穿过诸镜子的整个光路并观察到在光路的另一端所显示的目标。很明显还可使用一个或多个附加距离传感器，或者如果用户输入他们的高度信息则可不必使用距离传感器。
图18A和图18B是示出改变镜子(48)角度的效果以及高度为B的观察者B(59)的反射距离传感器光束路径(58)的图解表示。观察者B的高度低于图17中所示的观察者A的高度。也可将定位观察者相对高度和距离的距离传感器阵列或一光学距离传感器与镜子连用或不与镜子连用以向伺服器(52)提供信息，由伺服器(52)将镜子(48)调整至一观察角以允许观察者观察反射到镜子(48)上的视觉图案。
图19A是示出在一个实施例中如何两个LCD或其它显示器进行近视力和远视力评估的图解说明。在自助式服务机的这个实施例中，LCD1(29)被安装在垂直位置上以令用户或观察者(57)可直接观察该显示器以进行近视力评估。LCD2(60)位于水平方向上并将远视力图案(45)显示在成角度的镜子上并使其进入由镜子或镜片、或镜子和镜片的组合构成的光路中。另外示出从该光路接收视觉图案以将其显示在可调的镜子(48)上的镜子(43)。
图19B是示出将来自LCD2(60)的远视力图案显示在镜子(47)上并将远视力图案(45)反射入内部远视力光路(61)的一条可行的路径的图解表示。另外示出LCD1(29)的垂直位置以及反射来自于内部远视力光路的远视力图案的成角度的镜(43)。图19C是示出LCD1(29)的垂直定位和用户(57)直接观察的图解表示。
图20A是示出在可调镜子(48)上反射的远视力图案(55)的图像以及通过覆盖玻璃的观察口(49)直接观看显示在LCD1(29)的近视力图案的图解表示。图20B是镜子(43)通过光路将远视力图案反射回可调镜子(48)上并可由用户(57)观察的侧视图的图解表示。伺服器(52)和连杆(53)允许可调镜(48)被定位成令高度和离镜子(48)的距离变化的用户能够看见所显示的远视力图像。
图21-37是在居家或公司环境中用作人体工学视觉工具的系统的图解表示。
具体实施方式
发明人公开了一种用于评估个人、医疗、视觉、听觉或其它个人健康或保健的系统和方法。发明人还公开一种对个人做广告、推荐或建议产品以及为服务供应商、零售商或制造商的名称和地址做广告的系统和方法。
在本发明的一个实施例中，提供一种用于评估视觉的视觉中心自助式服务机。在本发明的另一实施例中，另行给出一种提供关于视觉保健、视觉保健供应商、视觉相关产品和服务的信息的视觉中心自助式服务机。
本文中使用的术语是表达它们通常的、词典上的意义并为本领域内技术人员所理解。本发明在本文中可更好地按照进一步归结于以下术语的意义进行理解：
“用户”是使用本发明系统的人。
“显示屏”或“监视器”包括诸如计算机屏幕等用于显示信息的任何常规屏幕。显示屏例如可以是LCD或触摸屏。
“输入设备”包括任何常规的输入设备，例如鼠标、摇杆、触摸垫、键盘或语音命令。
“伺服机构”是自动的闭环运动控制系统，它使用反馈来控制诸如位置等理想的输出。
“传感器”包括感测、检测或确定距离、光线、湿度、声音、运动或图像的传感器。
“远视力”指人观察远距离处物体的能力。
“近视力”指人观察近距离物体的能力。
“中视力”指人观察介于近距离和远距离之间的物体的能力。
“计算机视觉”指当某人位于或工作于计算机前时观察显示在计算机屏幕上的素材的能力。
“泪膜破裂”指人眼变得干涩并且覆盖眼部的泪液或水汽开始破裂的状况。
“视距”表示用户眼睛和显示屏之间的距离。
“视角”表示从垂直起测得的构成使位于显示屏前方的用户舒服并且最清晰的阅读角度以允许用户观察所显示的信息的角度。
涉及显示在显示屏上的素材的调整或改变，例如所显示的字符尺寸的改变等的“自动”是指编程到本系统中并且无需用户手动调整或改变的调整或改变。
系统、处理和硬件
在一个实施例中，本发明提供一种系统，该系统包括一个或多个显示屏、一个或多个输入设备(例如物理或语音识别)、限定光路的镜子系统、用于进行视觉评估和/或其它保健需要评估的算法、以及可任选的微处理器、存储器和/或打印机。本发明的系统可以用若干不同的方法组装并且此类组装是本领域内技术人员熟知的。本发明不局限于本文中所示的组装诸部件的具体方式。
本发明可用于多种应用，包括：(1)评估用户的视力和用户的眼睛健康；(2)就各种视觉问题和眼睛健康问题向用户提供教育；(3)推荐对保持或改善用户的视觉和/或眼睛健康有利的产品；和/或(4)提供所推荐的视觉健康服务和产品的优惠券。
本发明还可用于为例如视觉相关或其它产品和服务等产品和服务做广告。
在另一实施例中，本发明还提供一如上所述的系统，它能评估用户的视觉和眼睛健康，包括但不局限于远视力、近视力、中视力、计算机视觉、中心视力、清楚视区、调节、调节灵活度、对比锐度、眼部过敏、干眼(轻度、中等、严重)、眨眼率(每分钟眨眼数)、泪膜破裂评估。
在另一实施例中，本发明还包括基于用户视觉和眼睛健康评估提供推荐和可能的治疗的装置。
上述系统可体现在例如图1、2或图3中示出的自助式服务机的一个单元中，其中用户可站在或坐在该单元前。或者，该系统被设为台式模式或壁式安装模式。此外，可将该系统设为独立单元或使其包含在用于例如显示视觉保健的零售货架系统或任何其它产品中。
在一个实施例中，该系统包含一个或多个显示屏，例如LCD、触摸屏等。例如，可使用一个LCD(分屏图像)。该显示屏显示包括例如菜单、导航、询问、例如操作指令等指令、教育素材、评估结果或包括推荐产品的产品和/或包括推荐服务的服务的信息。
在另一实施例中，该显示屏将例如近视力或远视力显示在LCD显示器1上，并将中视力和远视力显示在LCD显示器2上。诸显示器由用户通过镜子阵列进行观察，以使视野路径可以是从几英寸至几米或以上的范围内的任何长度，该长度取决于LCD显示器的布置和所使用的镜子的数目。
在本发明的一个方面，本发明设置两个显示屏，这两个显示屏均为LCD，即LCD显示器1和LCD显示器2，其中一个可移动或两者均可移动以根据用户相对于LCD显示器站或坐的位置产生与用户的具体视觉锐度和目标字母尺寸相关的确切路径长度。
在一个实施例中，上监视器可被用来显示广告和/或教育信息。下监视器例如可以是触摸屏，并能例如向用户提供指令并允许用户输入信息、导航程序、接收评估结果并选择优惠券。另外可以认识到，本发明的自助式服务机可以不具有上监视器或显示屏而是具有一个或多个下监视器或显示屏。
在一个实施例中，该系统包括一计算机。在一个方面，显示在显示屏上的字母大小可由计算机动态调整并显示以提供在用户位于视觉观察窗前时所在距离上的具体视觉锐度评估。如果用户在视觉评估期间移动，则字母尺寸被自动调整以维持用户所处新位置的正确锐度评估(例如20/20、20/30、20/40)。
在另一实施例中，本发明包括一种允许用户手动调整视觉显示器或用于视觉锐度测试的观察镜以使任何高度的用户都能观察到所显示字符的方法。
在又一实施例中，本发明包括一种基于感测用户高度并用该高度测量估算用户眼睛高度系统来自动调整视觉显示器(例如LCD)的方法和装置。在一个方面，该系统包括基于用户高度的例如问询格式的用户输入或令用户标识LED阵列中指示用户眼睛高度的特定LED来自动调整的镜子。此外，替换地，用户也可例如通过触摸屏按钮、摇杆、鼠标板和其它相似的输入设备来手动地调整镜子组合件。
本发明还提供容纳包括近、中或远视力评估的镜片或镜子系统的观察口。该镜子和/或镜片系统限定一光路，该光路利于将所显示图像调整到对应用户的高度或用户离显示器的距离。
图8A和图9中所例示的光路(23)是包含视觉图案显示的多种光路配置中的任何一种的表述，并且可包括允许将例如远视力图案等视觉图案显示在离开用户例如视距等预定距离的镜子或镜片或者镜子和镜片的组合。
光路(23)内例如LCD显示器等显示器可以是固定或移动的。在给定从LCD显示器最初形成的视觉图案的尺寸的情况下，如果从用户到最初形成视觉图案的LCD显示器的距离接近获得所想要锐度级所需要的视距，则LCD显示器可以是固定的。可根据距离传感器感测到的用户的视距是变长还是变短来使固定显示器上最初形成视觉图案的尺寸更大或更小。在进行视觉评估时，光路(23)内的LCD显示器可移动以适应不同的用户位置或用户位置的改变。LCD显示器的移动量直接随距离传感器记录的用户的位置或移动而改变。也可根据距离传感器感测到的用户视距是变长还是变短来使可移动LCD显示器上最初产生的视觉图案的尺寸更大或更小。
观察口开口(20)可根据需要用设置成负角度以防止刺眼光的玻璃或塑料覆盖。
在本发明的自助式服务机的另一实施例中，用户和显示器之间的视距的调整包括用距离传感器或图像传感器感测用户的位置并指示用户移动到提供所想要的视距的位置。
在又一实施例中，本系统设有距离确定装置用以确定用户相对于显示屏(例如显示器1和2)的位置和距离。距离确定装置包括传感器，包括但不局限于红外线、光学(例如摄像)或声学传感器、地面标记或例如摇杆、鼠标、轨迹球等输入设备的定位，当用户握住或使用这种输入设备时，将用户放到已知的距离区域中。
在又一实施例中，本发明包括一种如上所述的系统，该系统具有一下的一个或多个：摄像机、红外线源和软件，其中软件被配置或编程以允许标识用户的眼域并确定用户的眨眼率(每分钟的眨眼数)、眨眼完毕和眼睛孔径的垂直尺寸(例如眼睛的开度)和瞳孔尺寸。
在另一实施例中，本发明包括一种如上所述的系统，该系统具有一个或多个显示器，例如图3所示的LCD，即显示器1和视觉显示器2。在一个方面，字母数字字符以指定尺寸显示在显示器上以通过从显示器和用户之间的已知距离观察所显示的字符来评估人的视觉。随机旋转字母“C”是评估视觉锐度的一个实施例，其中用户标识“C的开口”的方向，例如右、左、上或下。“C”的尺寸对应于已知用户观看距离的具体视觉锐度。
在又一实施例中，本发明提供一种如上所述的系统，该系统包括一个或多个主监视器显示和另一视觉显示。主监视器显示或另一视觉显示可向上、向下、向前或向后移动，从而改变用户的视距。
在本发明的另一实施例中，本系统允许用户保持离开所显示的字符特定的视距，例如由屏显命令或其它用户反馈技术指导的那样。
在又一实施例中，本发明提供一如上所述的系统和方法，它包括基于用户的视距自动改变所显示字符的尺寸的装置。可任选地，该系统和方法还包括考虑用户移动和用户离显示器的距离的变化自动调整所显示字符的尺寸以获得特定锐度级(例如20/20、20/30、20/40等)的装置。
在又一实施例中，如上所述的系统还包括被配置成自动记录关于某人花费多长响应时间来记录他们对所显示的字符的响应的响应时间的软件程序。该系统可任选地提供一评级系统，例如1-10级或轻度、中等、严重的定性评级，由此该系统的用户可参考以给定锐度级显示的字符指示“模糊”级。这些测量可用来微调人的锐度级。较长的响应时间和较高的模糊评级表示相对快速响应时间和较低的模糊评级更难看到所显示的字符。如果用户输入用户的年龄，则响应时间可根据年龄调整。可在时间上跟踪该数据以指示有意义的变化。
在又一实施例中，本发明包括如上所述的系统，其中输入设备是触摸屏LCD、轨迹球、鼠标、键盘或语音识别或其它输入设备。通过这类输入设备，用户能记录对询问的回答或指示所显示的“C”或用来评估视觉参数的其它字符的方向。在另一实施例中，该系统可任选地包括眼跟踪系统，其中用户指示所显示的“C”或其它字符的开口方向是通过在该方向上移动他或她的目光来实现的。例如，如果这里显示的是“C”，则用户将向右移动他们的目光。
在另一实施例中，如上所述的本系统包括光传感器，它感测环境光以及定向到显示器表面上的任何光的强度。该光传感器的输出可用来将视觉中心的最佳位置和方向确定为使显示屏上没有刺眼的光或高环境光的位置和方向。
在又一实施例中，如上所述的本系统包括感测环境湿度的湿度传感器。
在另一实施例中，本发明位于并用于诸如药房、眼镜零售店、医疗中心和医院、验光师和眼科专家办公室、公司、学校等公共区域和其它公共场所。
在又一实施例中，本发明位于并用于眼镜商、验光师和眼科专家的办公室。
诸如视觉中心形式的本系统可启用因特网以提供来自各地的数据的中央数据采集、分析以及报告。在一个实施例中，本系统通过使用因特网向每个视觉中心提供新登广告或评估内容的下载。
在另一实施例中，上述系统包括可将用户数据用电子邮件发给用户和眼保健供应商或其它视觉服务的装置。
在又一实施例中，上述系统包括用户可藉此输入其电子邮件地址以获得关于视觉和相关健康问题、产品和服务的其它信息的装置。
在另一实施例中，本系统包括用于打印关于与用户评估有关的推荐或特色产品和服务的优惠券的装置。
在又一实施例中，上述系统包括诸如智能声音技术等声音系统，其中声音的音量与图5和图6所示的用户和显示屏之间的距离成比例。因此，例如当用户离开较远时，来自该系统的声音最小，并且当用户更靠近时，来自该系统的声音增大。用户和显示屏之间的距离由距离传感器或图像传感器检测。
在另一实施例中，一旦用户接近离开该系统特定距离内时，带声音系统的上述系统即设置恒定音量。
在又一实施例中，上述的系统包括自动调整如图7所示最佳视角的伺服机构。
在使用本系统时，用户将向观察口开口中观看以进行远视力和近视力评估。当系统配有打印机时，该打印机可用来打印用户结果、教育信息或其它信息以及优惠券。
本发明可通过下面的示例来说明，包括这些例子的目的在于说明而不应当被解释为限定，因为本发明仅由所附权利要求所限定。
对专利、专利申请和期刊文章的所有引用被通篇援引包含于此，包括其中提到的引用。此外，本文中使用的单数包括复数，因而例如“一输入设备”的引述包括一个以上的输入设备，而例如“一产品”的引述包括一个以上的产品。
例1.近、中和远视力评估
所有的测量是在某人将其例如眼镜或隐形眼镜等全光学校正器件佩戴就位的情况下进行的。该系统记录用户的视距并调整“C”或其它显示的字符的尺寸以获得特定的锐度级，例如20/20、20/30、20/40等。如果用户移动，则所显示字符的尺寸可任选地自动调整以补偿视距的改变，或者系统可通知用户他或她已改变视距，并要求用户移到所需的观察范围中以继续视觉评估。屏显命令和响应可指导用户校正观察距离。
用户通过一些输入装置，例如触摸屏、鼠标、摇杆、语音命令等开始视觉锐度评估。一个“C”或一“C”的阵列或其它一个或多个字符被显示在视觉显示屏上。通过输入装置，例如触摸屏监视器、摇杆，用户指示所显示的字符的方向或通过将它们匹配于相同图样或方向的放大字符来标识它们。这些字符可被显示指定长度的时间并随机旋转。
例2.用作筛查设备的系统
该系统可通过显示与所需锐度的筛查级相关联的指定尺寸的字符来用作视觉锐度筛查设备。例如：该系统可为中视力和近视力锐度显示一系列五个的“C”或由以随机顺序示出的九个C构成的阵列。可针对一个视觉锐度设置C的尺寸，例如20/20、20/30等。这些C所面对的所有四个方向被随机地显示在前四个显示中。如果用户一个也没错或错了一个则合格。如果用户错了两个则不合格。如果用户在前四个显示的C阵列中错了一个，则第五个C或C阵列应当定向成与错的那个同一方向。C阵列的例子如下所示。
CCC
CCC
CCC
这个过程可通过用手覆盖或闭上一眼来单独评估用户每个眼睛(单眼视觉评估)，或双眼睁开来评估用户的眼睛(双眼视觉评估)。
例3.用作锐度测量设备的系统
通过在一组尺寸变化的字符中标识用户在给定视距上能看见的最小字符，本系统可用作锐度测量设备。例如：该系统可显示一系列不同尺寸的字符。每种尺寸被数次示出。如果用户正确地标识所有这些字符或近乎所有这些字符或它们的方向，则显示下一级最小尺寸并重复该过程，直到评估结束或用户不正确地标识规定数目的字符或它们的方向。如果用户正确地标识最小显示的字符，则用户的锐度是该锐度级或以上。如果用户在给出的锐度级不正确地标识给定数目的字符，则用户的锐度是下一级最高锐度级。
例4.计算机视觉评估
所有测量是在某人将其例如眼镜或隐形眼镜等全光学校正器件佩带就位的情况下进行的。该系统指导用户：(1)当使用计算机或显示屏时，输入用户的通常视距(英寸、英尺、厘米等)至计算机监视器；或(2)相对于系统的监视器屏幕移动到逼近其计算机监视器视距的位置。当用户指示他或她处于其通常观察位置时，系统内的距离传感器记录视距。
例5.用作筛查设备的系统
在通过上述过程获知视距的情况下，可通过显示与所需要的锐度(例如20/20、20/30等)的筛查级别相关联的指定尺寸的字符来将该系统用作计算机视觉锐度筛查设备。视觉筛查评估过程可遵循上述内容。
例6.用作锐度测量设备的系统
通过在用户所能看见的一组尺寸变化的字符中标识最小字符，可将该系统用作计算机锐度测量装置。在通过上述过程获知视距的情况下，可改变所显示的字符的尺寸以对应于已知视距处的特定锐度级。用户的锐度是通过用户标识他在视觉显示器或监视器屏幕上所能看到的一组尺寸变化的字符当中的最小字符来获得的。视觉筛查过程可遵循上述内容。
例7.清楚视区
佩带诸如双焦点、三焦点或渐进式镜片等多焦镜片的用户经常难以看见整个计算机监视器屏幕。他们一般通过移动其头部以使他们能透过其多焦镜片的不同部分观看来对此进行补偿。这将导致颈部和上背部疲劳并因过度移动头部而降低他们的生产率。清楚视区评估的目的在于为多焦镜片佩带者确定用户不需移动头部就能舒适地观看到的计算机监视屏的部分。该评估还检查多焦镜片的段高以保证它们适当地对齐。
下面描述一过程和叙述的例子，但不一定是描述清楚视区评估的唯一过程和说明。
该系统指导用户(1)当使用计算机时，输入其通常的视距(英寸、英尺、厘米等)至计算机监视器，或(2)相对系统监视器屏幕移动到逼近用户的计算机监视器视距的位置。当用户表示他或她处于其通常观察位置时，该系统内的距离传感器记录视距。该测试是在用户覆盖或闭上一眼的情况下进行的单眼测试。双眼也可以这种方式测试。
例子叙述
现在你将在我们的计算机监视器上看到中心有个黑点的一页文本。一直看着该黑点。覆盖上你的一只眼睛，但不要闭上它。用你睁开的眼睛看着该黑点。我们将向上缓慢地移动一条线跨过文本。我们要你告诉我们什么时候该移动的线到达你注意到开始模糊的文本部分。当这种情况发生时按下摇杆的顶部按钮。
我们随后将该线向下移动，然后向右和向左。每当我们开始移动该线时，请通过按下顶部按钮来指示什么时候移动的线到达开始模糊的文本部分。为了准确，你需要一直看着该黑点，而不是移动的线。按下顶部按钮开始测试或重新启动。
分析.该系统将清楚视区计算为由用户不移动其头部就能清楚看见的区域并将该区域描述成在用户界定的上、下、右和左线的边界内的区域。该结果被表达为将清楚视区的面积除以监视屏的总面积的百分比。这种分析补偿用户不同尺寸的监视器。较高的百分比结果表示用户能不过度地移动头部进行工作以观察监视屏。较低的百分比结果可能表示需要过多地移动头部以清楚地观看监视器屏幕的所有部分。该系统可建议用户获得允许监视器更多部分被观察到的新的多焦镜片处方，或专门为计算机使用设计的特殊眼镜。
可能发生清楚视区的两个区域(每个眼睛对应一个区域)不彼此垂直对齐的情况。这可能表示用户的多焦镜片的段高没有正确对齐。这还导致镜片的光学像差。当执行诸如观看计算机监视器屏幕的近视力或中视力任务时，这会引起眼睛疲劳、头痛还可能引起模糊。本系统向用户建议专业的眼睛检查以校正段高和他们的镜片的段高之间的任何不一致。
例8.中视力评估
所有测量是在某人佩带其例如眼镜和隐形眼镜的全光学校正器件的情况下进行的。中央视觉评估涉及眼睛内部的健康，尤其涉及视网膜的健康。该评估帮助确定用户看到例如出现在计算机监视器屏幕上的整个显示图像和无失真的显示图像的能力。
该评估是使用水平和垂直方向上的中心具有一个点的线条栅格执行的。该方法可采用黑色背景上的白线条、白色背景上的黑线条，或在线条和背景之间产生理想对比的某些颜色。系统要求用户在离监视器屏幕相对近的距离选定一个位置。该距离可随所使用的监视屏的尺寸而改变。距离传感器、对齐LED或例如定位杆等其它物理装置将向用户指示他或她什么时候处于正确的视距上。系统将要求用户在整个评估阶段将聚焦在栅格的中心。该评估是单眼进行的。
例9.用作筛查设备的系统
将会问到用户看到什么东西的问题。这类问题包括，但不局限于：
·他们看到栅格中心的点吗
·他们看到栅格的所有角和边吗
·当他们看着中心点时，他们看见任何丢失的线或畸变或波浪线吗
分析.对任何上述问题‘是’的回答表示用户具有中心视力问题并且系统会建议他去看眼保健专家进行眼睛检查。
例10.用作测量设备的系统
该系统可通过询问用户上述问题来作为测量设备，并且如果用户对任何问题回答‘是’，则用户将指示未看到或未清楚地看到的栅格区域。这可通过允许用户准确地指示其难以清楚看到的具体栅格部分的触摸屏或其它输入设备完成。
不管是用作筛查还是测量设备，通过改变栅格线相对于背景的亮度，可使中心视力评估对每个人更为灵敏。其实现方法是要求用户降低栅格线的亮度，直到不再能看见栅格线为止。用户随后增加栅格线的亮度，直到栅格线刚好可见。用户随后开始如上所述的评估。
例11.对比锐度评估
所有的测量是当某人佩带其例如眼镜和隐形眼镜等全光学校正器件的情况下进行的。某人使用高对比锐度图表的视觉锐度不指示或预示他在较低的光照条件下能看得多清楚。对比锐度评估帮助确定在降低“C”或其它字母数字字符和在其上显示这些字符的背景之间的对比度下用户的视觉锐度级。该评估涉及显示与背景的对比度变化的一系列字符以确定用户能在特定对比度下看到的最小字符尺寸。
例12.用作筛查设备的系统
对比锐度评估可使用以变化的对比度在任何上述筛查评估中所使用的显示字符的尺寸来进行。显示的字符和背景之间的对比率可在从100％对比度至0％对比度的范围内，但实践中的评估时限要求显示有限数目的特定对比度。这些对比度可以是50％、20％和5％的对比率或在100％到0％范围内的任何此类组合。
用户将被要求以规定的字符对比率通过上述视觉评估方式标识字符或字符方向。可建立阈值字符尺寸(针对用户视距校正的)和对比率以进行通过/未通过评估。结果的计分也可与上述锐度评估相似。
例13.用作测量设备的系统
使用上述任何一种锐度确定方法，该系统可显示与用户的最佳视觉锐度对应的尺寸的字符(针对用户视距调整的)。将该字符尺寸作为起点，系统以上述方式降低字符对背景的对比率。当用户在给定的对比度下不正确地标识规定数目的字符或字符的方向时，系统增大所显示字符的尺寸以对应在该对比率下的新的锐度级。基于由系统显示的锐度级和对比率的数目重复该处理直到测试结束。
分析.通过上述过程，可确定锐度和对比率图表。与给定距离上与较低视觉锐度相对应的，较低的对比率一般只能通过增加字母尺寸来被看见。绘制这些结果并与经过年龄修正的正常人群相比可允许系统标识在较低的对比度下低于平均锐度的用户。这可指示若干眼睛健康问题。例如但不局限于Wanger遗传玻璃视网膜老化、斑点浮肿、糖尿病视网膜病变、白内障形成和各种眼睛手术和疗程的结果。还在时间上绘制这些结果以跟踪上面提到的各种眼睛健康问题。
例14.调节幅度
用户的调节幅度是通过使他们移向视觉目标(例如图表或计算机监视器屏目)来评估的。通过以上述这些装置测量他们的距离，可确定当逐渐接近视觉目标时，用户何时体验到“初次模糊征兆”。初次模糊征兆可由用户通过击键、鼠标、摇杆、语音或其它输入设备进行指示。该距离被用来获得使用者的适应能力并进行年龄调整以确定正常/异常的调节行为。
例15.调节灵活度
用户将其焦点从近处图像变至远处图像并清楚地看见远处图像所用的时间被定义为他们的“近至远”调节灵活度。当用户因为过度近距离工作、例如计算机工作而使他或她的适应系统疲劳时，他或她的调节灵活性会反映为重新聚焦到远处物体上所需时间的增加。相同的调节疲劳会增加将焦点从远处物体变至近处物体并清楚地看到近处图像所需的时间，即其“远至近”调节灵活度。
该调节灵活度可通过令用户观察近距离的、例如显示在LCD上以进行近视力评估的图像一规定的时间长度来评估。然后用户被要求通过上述任何一种输入设备来指示他或她何时改变其焦点，并且被要求聚焦在例如显示在LCD上的用于远视力评估的远处图像上。该远处图像一变得清晰可见，用户即再次通过输入设备进行指示。这是她的近至远调节灵活度。该处理可重复往返于远处图像和近处图像之间以确定远至近调节灵活度。这些评估可重复多次以获得平均值。
例16.眨眼率
眨眼率可以是评估那些长时间从事近点工作和计算机工作的人的干眼状况的重要因素。这些个人的眨眼率经常急剧地降低，从而由于暴露于周围环境而蒸发造成角膜表面干涩。干眼状况经常与红眼、灼痛感、眼中具有异物或沙砾的感觉以及视觉模糊相关联。因此眨眼率可被用作评估干眼的存在和严重程度的或是产生干眼的危险性。
方法.一种计算眨眼率并确定眨眼之间间隔的系统被称为眨眼间间隔(IBI)。这可通过记录在给定时段内用户眨眼的次数并对该时段内眨眼之间的时间间隔求平均来实现。给出可能的干涩期间和产生干眼状况的潜在危险的最长的IBI同样也是有意义的。
第二参数，泪膜破裂时间(TFBUT)可通过要求用户避免眨眼(凝视)直到用户报告眼睛不适为止来获得。记录从最后一次眨眼至感到眼睛不适的时间非常接近TFBUT。
分析.统计抽样的用户的眨眼率可与干眼综合症相关，诸如轻度、中等和严重等干眼严重程度与眨眼率的各个阈值有关。另一种方法涉及将个人的TFBUT与个人的IBI比较。TFBUT短于IBI表示干眼状况而两者之间的差的大小可用来指示状况的严重性，例如轻度、中等和严重。
利用摄像机和光源(例如IR-红外线)，在角膜表面上反射的光被用作干眼指示。该干眼评估方法涉及注视在角膜表面上反射的图像的亮度和/或清晰度的改变。这些参数以及它们所占区域的测量被用来标识角膜干涩的位置。
例17.眨眼反射
知道用户的眨眼率提供产生各种令用户眨眼的手段并测量这种干涉的有效性的可能性。使用户眨眼的各种手段可以是通过五个感官中的一个或多个感觉到的刺激，可以是有意识的或下意识的。这些刺激的例子可包括，但不局限于造成自然眨眼反射的视觉刺激、用户低眨眼率状况的警告或通知、或是涉及视觉、声音、感觉、嗅觉和/或听觉的其它生物反馈响应。
跟踪与给出的眨眼刺激相关联的眨眼率的改变将允许评估这种刺激的有效性并导致发出特定的刺激以产生较大的眨眼率或改变为新的刺激以产生所想要的结果。
例18.过敏和干眼评估
眼睛过敏和干眼的评估可通过要求用户回答某些相关问题来实现。对那些问题或类似问题的回答可被赋予用来确定眼睛状况严重程度的数值或计点。严重程度的分类可指定为轻度、中等偏低、中等偏高和严重或其它术语以描述用户的状况。可有推荐与每个分类相关联，例如推荐的产品或服务，或看眼科专家以进行眼睛检查。
例19.本系统在公司或工业环境中的使用
本系统可如下设置：
Figure A20058003427100341
描述.步骤1：计算机工作人员、工厂车间工人或其它公司工人完成视觉评估并输入名字和电子邮件地址。步骤2：将该信息发送至数据库并创建用户文件。步骤3：工人们完成人体工学调查，该调查覆盖以下课题，例如个人病史、工作模式、使用设备、环境状况以及视觉和/或肌骨骼综合症，并将用电子邮件发至数据库。从视觉数据和人体工学调查开始执行使用预编程算法的分析并将其用电子邮件发给人体工学/HR/安全人员和/或用户。定期的视觉评估和人体工学调查提供对工作人员的健康、舒适和表现的不断优化。
例20.进行远视力、近视力或其它视觉评估以适应不同高度的用户
为了允许面朝本系统的用户进行远视力、近视力或其它视觉评估，要求用户观察可直接显示在例如LCD上或通过使用一个或多个镜子显示的图像。提供这样的系统以适应不同高度的用户。
因此，在一个实施例中，本自助式服务机提供来自距离传感器(例如红外线距离传感器)的光束，该光束被投射在位于用户前面的可调镜子上。随着可调镜子移向更垂直的位置，红外线光束开始作向下扫描运动。当产生指示一物体(例如用户)的信号时，通过驱动镜子运动的伺服机构的反馈循环记录可调镜子的位置。如果站在系统前面的物体是人，则表示为角度的第一信号检测逼近用户头顶。了解离用户的距离和头顶的大约位置允许可调镜子进一步在向下方向上移动一确定的量以将静止定位成令用户能看见(1)位于可调镜上方的显示器其它观察目标，或(2)位于可调镜子上方的第二镜子以及由此得到的可由附加镜子以及在其一端的显示图像构成的光路。
上述红外线距离传感器和可调的镜子/伺服机构可用来确定用户眼睛的高度和位置。该信息可用来激活另一伺服机构以调整所要观察以进行视觉评估物体——例如(但不局限于)显示在LCD上的物体——的视角。
在另一实施例中，摄像机和软件被用来确定用户眼睛的位置并针对改变的高度相应地作出上述视角调整。
在本发明的另一实施例中，用户可输入他或她的大约高度，并且系统机械地调整显示器或镜子的视角以令用户能看见所显示的图像以进行视觉评估。
在又一实施例中，用户通过按钮或把手或者来手动或者以机械/电气方式设置显示器的角度，以令用户能看见所显示的图像以进行视觉评估。
例21.光路
光路可包括更多的镜子并使诸镜之间距离更短，或更少的镜并使诸镜之间的距离更长以形成用户和要由用户观察的显示对象之间的指定距离的光路，该距离取决于所想要的系统尺寸的约束。一般来说，较少的镜提供显示图像的较少降质但在各镜之间需要更长的光路以获得用户和观察目标之间指定的观察距离。较多的镜会增加所显示图像的降质但会导致各镜之间的光路更短并由此减少整个光路的尺寸和体积。可构建一光路以不止一次地使用镜子来反射图像以产生从用户到显示的观察目标的光路。
本发明的系统可适用于各种产品，包括但不局限于：
(1)自评估自助式服务机视觉中心(“VisionCheck”)-为公共场所的消费者提供视觉评估，并且可以是独立单元、壁式安装单元或台式单元。该单元的功能包括筛查，因此所评估的视觉锐度阈值通常大于20/20。
(2)自评估自助式服务机视觉中心(“VisionPro”)-提供专业眼睛保健或医疗环境下的视觉评估，它可以是独立单元、壁式安装单元或台式单元。该单元的功能可以与VisionCheck相同或可包括更适用于专业市场的附加评估。另外，不单作为筛查设备，该系统阈值将更看齐于20/20的专业标准或更佳的视觉锐度评估。
(3)具有提供评估、推荐和解决方案以提高计算机用户的生产率、健康和舒适度的附加软件的自评估视觉中心。(“视觉中心”图21-37)-可以是独立单元、壁式安装单元或台式单元。分析可发生在该单元内或通过因特网连接到接收、分析数据并将数据提供给用户和/或例如眼保健专家、人体工学人员等其它方的中央数据库。此产品可市场推广至眼保健专家或放在公司中以评估并为计算机工作者提供计算机视觉综合症问题的解决方案。此产品由允许用户调节监视器与其眼睛之间的距离的可移动监视器构成。

Claims (85)

1.一种由用户使用的、由自助式服务机构成的系统，所述自助式服务机包括：(a)用于发送输入或输出信息的光学系统；(b)用于显示输入和/或输出信息的一个或多个显示屏；(c)用于接受输入的装置；可任选的(d)一个或多个传感器；可任选的(e)至用于处理输入和输出信息的微处理器的入口；以及可任选的(f)至用于存储输入和/或输出信息的存储器的入口；
其中所述系统被配置成从用户或可任选地从一个或多个传感器接受输入，并将输出提供给光学腔以及所述一个或多个显示屏中的至少一个。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括至微处理器的入口。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，至微处理器的入口包括通过因特网的入口。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括至存储器的入口。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于调整用户和所述显示器之间的最佳视角的装置。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述用于调节最佳视角的装置包括伺服机构。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述用于调节最佳视角的装置包括手动装置。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述手动装置包括把手或可调的显示屏。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或多个传感器中的至少一个被用来确定用户相对于所述一个或多个显示屏的位置。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或多个传感器中的至少一个包括距离传感器或图像传感器。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或多个传感器中的至少一个被用来确定用户的高度或用户眼睛的位置。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于评估用户的视觉、视觉状况或眼睛健康的视觉评估装置。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述视觉评估装置包括第一算法。
14.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述系统还包括用于根据用户的高度自动调整视觉评估的调整装置。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述调整装置包括伺服机构。
16.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自助式服务机还包括基于用户的地点或位置将所显示的字符的尺寸自动调整至指定的精度的装置。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述指定的精度为20/20、20/30、20/40或20/50或中间的视觉锐度。
18.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述用于自动调整所显示字符的尺寸的装置包括第二算法。
19.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自助式服务机还包括用于提供可变的中视力或远视力评估的装置。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述用来提供可变的中视力或远视力评估的装置包括机械和软件装置的组合。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述机械装置包括以机械方式移动所述显示屏。
22.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述自助式服务机还包括用于检索或分析信息的装置。
23.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括打印机。
24.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入包括物理或语音输入。
25.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述评估基于用户的输入。
26.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成提供关于视觉问题或眼睛健康问题的信息。
27.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成提供关于一个或多个产品或服务的一个或多个建议。
28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述产品或服务包括视觉相关产品或视觉相关服务。
29.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统适于提供一个或多个视觉相关产品或服务的一张或多张优惠券。
30.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述用户视觉或眼睛健康的评估包括以下评估中的一种或多种：远视力评估、近视力评估、中视力评估、计算机视觉评估、中心视力评估、清楚视区评估、调节评估、调节灵活度评估、对比锐度评估、眼睛过敏评估、干眼评估(轻度、中等、严重)、眨眼率评估(每分钟眨眼次数)、泪膜破裂评估或以上一种或多种组合的评估。
31.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成基于所述评估提供推荐。
32.如权利要求31所述的系统，其特征在于，所述推荐涉及可能的治疗方法或者对眼科专家或产品或服务的推介。
33.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被设计成允许用户站或坐在所述屏幕前。
34.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统是独立单元或壁式安装系统或台式单元。
35.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被包括在零售货架系统中。
36.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或多个显示屏的至少一个是触摸屏或LCD。
37.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括至少两个显示屏。
38.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或多个显示屏中的至少一个被配置成显示下面的一个或多个：菜单、导航装置、评估结果、产品或服务推荐以及操作指令。
39.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统或显示屏被配置成显示近视力、远视力和中视力范围的视觉评估信息。
40.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成通过镜子组合件显示评估信息。
41.如权利要求40所述的系统，其特征在于，所述镜子组合件被设置成使观察路径在从几英寸至一米或几米范围内变动。
42.如权利要求40所述的系统，其特征在于，所述镜子组合件是可自动调整的以调整至用户位置。
43.如权利要求40所述的系统，其特征在于，所述镜子组合件是可手动调整的。
44.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或多个显示屏中的至少一个是可移动的。
45.如权利要求44所述的系统，其特征在于，所述显示屏是可移动的以产生与相对用户位置的特定视觉锐度相关的理想路径长度。
46.如权利要求44所述的系统，其特征在于，所述显示屏是可移动的以产生相对于用户位置的目标字母尺寸。
47.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成自动调整用于显示的字母尺寸。
48.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述软件被配置成显示与具体视觉测量和评估对应的尺寸的多个“C”。
49.如权利要求48所述的系统，其特征在于，当用户位于所述显示器之前时，所述多个“C”在确定了所述显示器和用户之间的距离之后显示。
50.如权利要求47所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成在评估过程中调整所述字母尺寸以在用户移动时维持对用户正确的锐度评估。
51.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述显示屏可手动调整以适应用户的高度或离所述显示屏的距离。
52.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述显示屏是可自动调整的。
53.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括检测用户位置的装置。
54.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括用于检测用户离所述一个或多个显示器的距离的装置。
55.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括距离传感器。
56.如权利要求47所述的系统，其特征在于，所述距离传感器是红外线、光学(摄像机)或声学传感器。
57.如权利要求1所述的系统，其特征在于，至少一个传感器是摄像机。
58.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括一个红外线源。
59.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括一个或多个装置，用来标识用户眼域、确定眨眼率(每分钟的眨眼次数)、确定眨眼完毕、确定眼睛孔径垂直尺寸(眼睛的开度)或瞳孔尺寸。
60.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成记录用户响应于查询的响应时间。
61.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成记录模糊级。
62.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括眼跟踪装置。
63.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括用于投射声音的至少一个扬声器。
64.如权利要求63所述的系统，其特征在于，当感测到有人靠近时，所述自助式服务机的音量可自动地开启和关断或调整。
65.如权利要求63所述的系统，其特征在于，在感测到有人之前所述声音最小并且当人开始靠近该自助式服务机时音量增大。
66.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括光传感器。
67.如权利要求66所述的系统，其特征在于，所述光传感器检测环境光的强度。
68.如权利要求66所述的系统，其特征在于，所述光传感器检测定向到所述显示器表面的光。
69.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个传感器包括湿度传感器。
70.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统在操作上启用因特网以下载和上载信息。
71.如权利要求70所述的系统，其特征在于，所上载或下载的信息包括新软件导入、做广告、优惠券和教育素材、用户信息检索、自助式服务机使用统计、保养和工作状态。
72.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成发送电子邮件。
73.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成接受关于用户的信息。
74.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成发出一张或多张优惠券。
75.如权利要求74所述的系统，其特征在于，所述优惠券是用于推荐的产品的。
76.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括分发样品的装置。
77.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括耳塞和头戴式耳机。
78.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括评估用户听觉的装置。
79.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成评估用户的个人保健需要。
80.如权利要求79所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成评估用户的非处方医疗或保健需要。
81.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统被配置成提供服务供应商或零售商或制造者的名称和/或地点。
82.一种向用户做广告的方法，包括以下步骤：
a.提供如权利要求1到82中任何一项所述的系统；
b.允许用户将信息输入到所述系统中；以及
c.允许用户从所述系统获得输出。
83.如权利要求82所述的方法，其特征在于，所述输入和/或输出信息是视觉相关的。
84.一种评估用户个人、医疗或保健需要的方法，包括：
a.提供如权利要求1到82中任何一项所述的系统；
d.允许所述系统显示与用户个人医疗或保健需要相关联的信息或一个或多个问题；
e.允许用户输入其对一个或多个问题的响应或用户对所述系统的输入；以及
f.允许用户从所述系统接收对用户的响应的分析。
85.如权利要求84所述的方法，其特征在于，还包括允许用户从所述系统接收对产品或服务的建议或推荐的步骤。
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