CN103300966B - 一种改善老年性黄斑变性病人视力的器械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用以改善人(11)的眼睛(10)的视力的器械和方法。根据该发明的器械，其主要特征为，其包括用以形成将要显示的至少一个场景图像的光学装置(20)，将所述图像沿光轴(31)穿过眼睛的晶状体(13)以图像(35)的形式投影的装置(30)，用以确定所述眼睛(10)在其眼眶(12)内的旋转位移并且可以输出表示该眼睛(10)旋转位移的信号44(A、B、C、D)的装置(40)，由所述信号控制的光偏转器(50)，所述光偏转器用以偏转所述光束图像(35)，从而使跟随的光轴(31)无论该眼睛(10)在其眼眶(12)内的位置如何都能大体上持续不断地穿过该晶状体(13)的光学中心且穿过该视网膜(14)没有出现AMD的区域的给定点(16)，以及用于将该光偏转器与该眼睛的眼眶(12)结合在一起的装置(80)。用于改善视网膜(14)的具有AMD区域(15)的眼睛的视力。

Description

一种改善老年性黄斑变性病人视力的器械

技术领域

本发明涉及一种用以改善至少一只眼睛患有老年人黄斑变性(Age-related Macular Degeneration，AMD)的患者的视力的器械。

背景技术

AMD是一种定义为引起黄斑功能和中心视力减退的视网膜疾病，所有黄斑均为退行性、非炎性、后天的，发生五十岁以上的成年人之前正常的眼睛上。

这种疾病的确切机制尚未知，且目前还没有根治的方法。现有的治疗方法只能延缓病情发展。

发明内容

为弥补这种视力减退，已经研发出了改善AMD患者眼睛视力的器械，例如法国专利FR-A-2809950和美国专利US-A-7249846中所描述的器械。

虽然已经证实这些器械是有效的，但还需要进一步完善。而且，这些器械只有在把眼睛相对固定地保持在眼眶内才起作用。

因此，本发明目的在于实现相对现有技术更加成熟，以进一步改善AMD患者眼睛的视力，同时力求相对简单和廉价，特别是易于使用。

更具体地说，本发明涉及一种用以改善人视力的器械和方法，所述眼睛在其眼眶内枢转，且包括晶状体和视网膜，该视网膜是发生老年人黄斑变性(AMD)的区域，所述器械包括：

光学装置，用以形成将要显示的至少一个场景图像，以及

将所述图像沿光轴穿过晶状体以光束图像的形式投影的装置，

其特征在于，该器械还包括：

用以确定所述眼睛在其眼眶内的旋转位移的装置，所述装置可以输出表示所述眼睛旋转位移的信号，

由所述信号控制的光偏转器，所述光偏转器用以偏转所述光束图像，从而使跟随的光轴大体上持续不断地穿过晶状体的光学中心且穿过该视网膜没有出现AMD的区域的给定点，

含有一个独特的技术能够控制一个光偏转器，并使偏转的光束持续不断地穿过晶体的光学中心，落在视网膜上出现了老年性黄斑变性的区域以外，并在这个没有出现变性病变的视网膜区域成像，以及

用于将所述光偏转器与眼睛的眼眶结合在一起的装置。

通过附图中的以下说明，本发明的其它特征和有限将变得显而易见，这些附图仅用于示例而非限制性的。

附图说明

1.图1是本发明用以改善AMD患者眼睛视力的器械的一个实施例的框图；

2.图2是图1中标号为50的框的实施例的框图；

3.图3是图1中标号为80的装置的一个实施例的示意透视图。

具体实施方式

首先应该说明的是，附图中相同的标号标明相同的元件，无论这些元件出现在哪个附图中，也无论这些元件的表示形式如何。同样，如果在其中的一个附图中，零件没有具体标号，那么标号可以容易地通过参考另一个附图而找到。

还要说明的是，这些附图主要表示本发明的对象的一个实施例，但还可以有落入本发明定义范围内的其它实施例。

要进一步说明的是，根据这个发明的定义，本发明的对象包括具有特定功能的“至少一个”元件，所述实施例可以包括这些元件中的若干元件。相反，如果如本发明对象的所示实施例包括具有相同功能的若干元件，并且如果在说明书中，没有特别指出本发明的对象必须包括这些特定元件的若干元件，本发明的对象可以定义为包括这些元件的“至少一个”。

最后要说明的是，当在本说明书中，如果术语由其本身所定义而没有说明具体的一组结构特征，当技术可行时，可以单独采用这些特征或结合全部和/或部分这些特征作为要保护的对象的定义。

参考三个附图，本发明涉及一种提高人类11眼睛10视力的器械，众所周知，眼睛在其眼眶12中转动，且具有晶状体13和视网膜14，所述视网膜是发生AMD，即老年性黄斑变性(Age-related MacularDegeneration)的区域。

所述器械包括用以形成将要显示的至少一个场景图像的光学装置20和将所述图像沿光轴31穿过所述晶状体13以光束图像35的形式投影的装置。

在本发明的基本特征中，所述器械进一步包括用以确定所述眼睛10在其眼眶12内的旋转位移的装置40，所述装置适应于输出信号44，在图1和图2所图示的优选实施例的情况下，分别由A、B、C、D标号的4个信号合在一起表示所述眼睛10相对于其眼眶12的旋转位移。

根据本发明的另一个特点，所述器械包括光偏转器50，所述光偏转器是参考图2下面所述的一个实施例，由上面定义的装置40发出的信号A、B、C、D所控制。该光偏转器50具有偏转光束图像35的功能，从而使跟随的光轴31大体上持续不断地穿过所述晶状体13的光学中心且穿过没有出现AMD的视网膜区域的给定点，因此相对于视网膜固定，无论眼睛在其眼眶10，12中的位置如何。

所述器械还包括将光偏转器12与眼睛的眼眶结合(如可拆装地结合)的装置。3显示了将在下面描述的连接装置80的实施例。

在一个可能的实施例中，有益地，用于确定眼睛在其眼眶内旋转位移的装置40包括具有拍摄视野42的第一视频照相机、用于将第一视频照相机相对于眼眶12连接从而拍摄视野42包括晶状体13的装置以及分析单元43，所述分析单元适应于实时分析第一视频照相机给出的图像晶状体的位置和输出信号44，至少4个信号A、B、C、D根据晶状体13的位移表示眼睛10的所有旋转位移。

作为优选的实施例，分析单元43由微处理器电路组成，所述微处理器电路可通过开发的软件编程，用以通过在空间监测安装在外壳内的旋转球的表面上的至少一个点而分析该旋转球的位置，所述外壳事实上相当于在其眼眶12内枢转的眼睛10。这种软件的开发对技术人员来说不难，分析单元43能够输出信号44，例如至少4个信号A、B、C、D，这些信号合在一起表示该球在其外壳内的旋转位移，从而表示在其眼眶内的眼睛10的旋转位移。

根据优选和和非常有利的实施例，光偏转器50包括，如图2，置于同一板58上的以下部件：第一镜51，用于控制第一镜绕第一和第二轴53，54旋转的第一装置52，第二镜55，以及用于根据所述信号A、B、C、D的第二部分A、B控制所述第二镜55平移和旋转的第二装置56，在所述第一和第二轴之间根据所述信号A、B、C、D的第一部分(C、D)形成除0度以外的角度。

具体来说，用于控制第一旋转镜51绕第一和第二轴53，54旋转，优选使他们成90度的第一装置52由一个万向架组成，据此，该万向架包括(再次参考图2)：托盘60，用于将该第一镜51固定于该板的装置，两个第一和第二框架61，62，该板固定于第一框架61，该第一框架61还枢轴安装在该第二框架62，安装在该板60和第一框架61之间的一个第一微电机63，从而使该托盘相对于第一框架绕第一轴53旋转，以及安装在第一框架61和第二框架62之间的一个第二微电机64，从而使第二框架相对于第一框架绕第二轴54枢转。

类似地，再次参考该图2，用于控制第二镜55平移和旋转的第二装置56由一个支撑轴65，一个用于将第二镜55固定在该支撑轴上的装置，一个限定给定直径的滑动方向曲线Gli的滑道66，该滑动方向通过该支撑轴65的轴Ax形成一个非零度角，优选90度，且可以定心在该眼睛10的旋转中心，一个用于与滑道平移协同安装该支撑轴65的装置，一个用于控制该支撑轴65相对于该滑道66平移的第三微电机67，以及一个用于控制该支撑轴65绕其轴Ax转动的第四微电机68。

如上所述，分析单元43设计为能够在其输出端提供四个44信号A-D，该四个信号分别根据相对应机理控制四个微电机63、64、67、68，该相对应机理为：67/(A)，68/(B)，63/(C)和64/(D)，参考图2。

更优选地，由于它们体积小、功耗低、可靠性和准确性好，并且它们旨在控制相对低幅度的旋转，这些微电机63、64、67、68优选为众所周知的压电电机。

根据一个优选的实施例，为了得到更亮的图像，从而有助于改善患有AMD的眼睛的视力，用以形成将要显示的场景图像的该光学装置20包括一个可形成场景图像并输出视频驱动信号22的一个第二视频照相机21，一个可输出相对高能量光束24的光源23，一个具有一个控制输入26的转换器电路25，该转换器电路可在其输出端27将所传送的光束能量转换为视频图像，一个可处理该第二视频照相机21输出的视频信号22并可输出应用到该转换器电路25的控制输入26的控制信号28’的处理单元28，以及用于将该转换器电路25的输出27与该光偏转器50的输入59光学耦合的装置29。有利地，这些耦合装置29通过光纤形成。

也有可能，处理单元28可由来自该光偏转器50的一个输出56传送的信息的一个控制输入57以信号形式控制，这些信号表示该光偏转器50的输出图像的质量，特别是在例如其已经通过上述定义的所有光学系统传输之后。

有利地，例如，这些信号与该图像转换器25的那些信号相比，比较器Cc的两个输入分别连接至该图像转换器25和该光偏转器50的各自输出，并且其两个输出连接至该处理单元28的该控制输入57。

接下来，通过控制该转换器25纠正图像可能的变形，以得到具有多于两个正当失真的图像，例如传输包括依靠上面定义的光纤29进行传送。

优选地，上面定义的将光偏转器50连接固定到眼睛10的眼眶12的装置80包括固定在该光偏转器上的一个基座82，以及两个与该基座协同安装的侧臂83，这两个侧臂相对于该基座设置，可分别在人11的两只耳朵84上定位且使该基座82保持在该人的两只眼睛前。

通过该连接装置80的优选实施例，包括该基座82以及两个侧壁83的组件在其一般形式上与眼镜类似，外人看不出使用者患有眼病。

此外，通过连接装置80的该实施例，用于将第一视频照相机41相对于眼眶12固定的装置至少包括该基座82和两个侧臂83。

上面根据三个附图描述的一个优选实施例中，本发明器械操作并且使用如下：

首先假定用户已经将该基座82戴于其两只眼睛前方，两只侧臂83均定位在两只耳朵84上，像一副普通眼镜一样。

要可视化一个场景，用户将携带有该视频照相机21的该基座82指向该场景。该照相机工作，在其输出22视频信号22。然后，这些视频信号以适当的方式经处理器28处理，应用到转换器的输入26，该转换器将视频图像转换成光源23发出的亮光束24。

众所周知，该转换器25在其输出27以光束行扫描的方式输送明亮图像，如同发生在具有电子束的视频画面上。

然后，将光图像的这些光束通过光纤29引到光偏转器50的入口59，该光偏转器50由检测眼眶12内眼睛10运动的第一视频照相机41输送的信号控制。这些信号表示眼眶12内眼睛10的运动，在图示实施例中，这些信号为4个(标号A、B、C和D)。

这样，当眼睛转动时，该两个镜51和55将在信号A-D的控制下定位，第一镜51分别绕轴53，54进行两个可能的旋转，且第二镜55沿支撑轴的轴线Ax平移Gli和旋转，从而在光纤29的输出端所获得的光束光图像总是在光轴31上，该光轴大体上穿过晶状体的中心并穿过没有患AMD的视网膜14的一个给定点16(即得到三维位移：旋转和/或平移运动)。

上面定义的结果可以很容易地利用线性光学的规则解释。此外，由于其超出了发明的保护范围，该结果在这里将不会得到更充分的解释。

仅通过图示和信息的方式，图2根据眼睛10在其眼眶12内旋转的最大幅度，显示了光轴31的四个极端位置，尽管眼睛已经在一个单一位置示出。

然而，对于实线所示的眼睛10在其眼眶12内的位置，穿过无AMD的给定点的光轴31的对应的位置用虚线标记为31’，比其它三个可能的光轴31的位置要宽。

Claims (11)

1.一种用于改善人类(11)眼睛(10)的视力的医疗器械，所述眼睛在其眼眶内枢转，包括一个晶状体(13)和一个视网膜(14)，该视网膜是发生老年人黄斑变性(AMD)的区域，该器械包括：

1)光学装置(20)，用以形成将要显示的至少一个场景图像，以及

2)将所述图像沿光轴(31)穿过该晶状体(13)以光束图像(35)的形式投影的装置(30)

3)用以确定所述眼睛(10)在其眼眶(12)内的旋转位移的装置(40)，所述确定眼睛在眼眶内旋转位移的装置(40)可以输出表示所述眼睛旋转位移的A、B、C、D4个信号(44)，

4)由所述信号控制的光偏转器(50)，所述光偏转器用以偏转所述光束图像(35)，从而使跟随的光轴大体上持续不断地穿过该晶状体(13)的光学中心且穿过该视网膜(14)没有出现AMD的区域的给定点(16)，

5)用于将所述光偏转器与该眼睛的眼眶(12)结合在一起的装置(80)；

其特征在于，所述的光偏转器(50)具有置于同一板(58)上的以下部件：

·第一镜(51)，

·用于控制第一镜绕第一和第二轴(53，54)旋转的第一装置(52)，在第一轴与第二轴之间根据信号C和信号D形成除0度以外的角度，

·第二镜(55)，以及

·用于根据信号A和信号B控制所述第二镜(55)平移和旋转的第二装置(56)。

2.根据权利要求1所述的器械，其特征在于用于确定所述眼睛在其眼眶内的旋转位移的装置(40)包括：

·具有拍摄视野(42)的第一视频照相机(41)，

·用于将所述第一视频照相机相对于该眼眶(12)连接从而拍摄视野(42)包括所述晶状体(13)的装置，以及

·分析单元，所述分析单元适应于实时分析第一视频照相机给出的图像晶状体的位置和输出A、B、C、D4个信号(44)，该信号根据该晶状体(13)的位移表示所述眼睛(10)的旋转位移。

3.根据权利要求2所述的器械，其特征在于所述分析单元(43)可通过开发的软件编程的微处理器，用以通过监测安装在外壳内的旋转球的表面上的至少一个点而分析该所述旋转球的位置，所述分析单元(43)能够输出信号(44)，A、B、C、D4个信号(44)合在一起表示所述旋转球的旋转位移。

4.根据权利要求2或3任一所述的器械，其特征在于，用于控制所述第一镜(51)绕第一和第二轴(53，54)旋转的该第一装置(52)由一个万向架组成，该万向架包括：

·托盘(60)，

·用于将该第一镜(51)固定于所述板(58)的装置，

·第一和第二框架(61，62)，该第一框架(61)枢轴安装在该第二框架(62)内，

·安装在该托盘(60)和该第一框架(61)之间的第一微电机(63)，从而使该托盘(60)相对于第一框架绕第一轴(53)旋转，以及

·安装在该第一框架(61)和该第二框架(62)之间的第二微电机(64)，从而使第二框架相对于第一框架绕第二轴(54)枢转。

5.根据权利要求4所述的器械，其特征在于，用于控制所述第二镜(55)平移和旋转的该第二装置(56)由以下部件组成：

·支撑轴(65)，

·用于将第二镜(55)固定在该支撑轴上的装置，

·用于限定给定直径的滑动方向曲线(Gli)的滑道(66)，所述滑动方向曲线(Gli)通过所述支撑轴(65)的轴Ax形成一个非零度角，

·用于与滑道平移协同安装所述支撑轴(65)的装置；

·用于控制所述支撑轴(65)相对于所述滑道(66)平移的第三微电机(67)，以及

·用于控制所述支撑轴(65)绕其轴Ax转动的第四微电机(68)。

6.根据权利要求5所述的器械，其特征在于，该A、B、C、D4个信号(44)分别控制该四个微电机(67、68、63、64)。

7.根据权利要求6所述的器械，其特征在于，该四个微电机(67、68、63、64)为压电电机。

8.根据权利要求7所述的器械，其特征在于，用以形成将要显示的一个场景图像的该光学装置(20)包括：

·可形成所述场景图像并输出视频驱动信号(22)的第二视频照相机(21)，

·可输出一个高能量光束(24)的光源(23)，

·具有一个控制输入(26)的转换器电路(25)，所述转换器电路可在其输出端(27)将所述高能量光束(24)的能量转换为一个视频图像，

·可处理所述第二视频照相机(21)输出的视频信号(22)并可输出应用到该转换器电路(25)的控制输入(26)的控制信号(28’)的处理单元(28)，以及

·用于将该转换器电路(25)的输出(27)与该光偏转器(50)的输入(59)光学耦合的装置(29)。

9.根据权利要求8所述的器械，其特征在于，用于将该转换器电路(25)的输出(27)与该光偏转器(50)的输入(59)光学耦合的装置(29)包括至少一束光纤，所述光纤的输出构成该光偏转器(50)的输入(59)。

10.根据权利要求9所述的器械，其特征在于用于将所述光偏转器(50)连接固定到眼睛(10)的眼眶(12)的装置(80)包括

·基座(82)，

·两个与所述基座协同安装的侧臂(83)，这两个侧臂相对于该基座设置，可分别在人(11)的两只耳朵(84)上定位且使所述基座(82)保持在该人的两只眼睛前，以及

·用于将所述光偏转器(50)连接到所述基座(82)的装置。

11.根据权利要求10所述的器械，其特征在于，用于将所述第一视频照相机(41)相对于该眼眶(12)固定的装置至少包括所述基座(82)和两个侧臂(83)。