CN107041728A - 一种基于近眼显示系统测视网膜运动的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于近眼显示系统测视网膜运动的装置及方法。包括VR镜片和用于播放可视化图像信息的显示模块，其特征在于，所述的VR镜片一侧设置有用于拍摄视网膜中心凹区域且实时记录视网膜运动情况的记录设备，所述的显示模块和VR镜片之间设有能够将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备上且供可见光通过的反射结构，且所述的显示模块和记录设备均连接至控制器，所述的控制器用于控制显示模块播放可视化图像信息以及用于接收记录设备拍摄到的视网膜运动情况。本发明借助虚拟现实技术结合眼底相机实现无障碍地对视网膜的运动情况进行有效观测，不会影响人眼正常观看屏幕，不会影响沉浸感。

Description

一种基于近眼显示系统测视网膜运动的装置及方法
技术领域
本发明属于医疗器械及近眼显示领域，尤其涉及一种基于近眼显示系统测视网膜运动的装置及方法。
背景技术
当今虚拟现实(VR：已经被大众所熟知，主要原因是其在娱乐领域的应用，若只单单应用在娱乐领域，终究只是个娱乐的机器，无法给人们的生活带来翻天覆地的变化。若将VR头显不断在其它领域有所突破，应用在其它领域，则对虚拟现实的推广具有深远影响。目前无法对视网膜的运动进行实时观测，若能够有以中国医疗设备对视网膜进行实时观测，则意义重大。
为了解决上述技术问题，人民进行了长期的探索，例如中国专利公开了一种影像画面的显示控制方法、装置及头戴式显示设备[申请号：CN106526867A]，采用预设光场显示方式对初始影像画面进行三维重建，得到三维重建光场；根据波前图信息将所述三维重建光场切分为多个焦平面，其中，所述波前图信息是通过波前像差仪对观看所述影像画面的用户的眼睛进行扫描后获得的，所述多个焦平面分别对应所述眼睛不同部位的屈光度且聚焦于所述眼睛的视网膜上；控制所述多个焦平面在所述用户的视网膜上聚焦，将所述初始影像画面显示为待显示影像画面。
上述方案解决了近视群体在使用VR眼镜时的诸多不便，但是其属于被动地解决近视问题，其对使用者的效果是短暂的，没法对视网膜的运动情况进行记录和测试。
另外，现有技术也有将VR头显结合记录设备对视网膜进行拍摄记录的，但是由于对视网膜的拍摄记录需要直接记录视网膜中心凹区域，拍摄光线只有直接从人眼正前方进出方可直接拍摄视网膜中心凹区域的运动情况；然而镜片及显示屏幕位于人眼正前方，若将测试设备直接放在人眼正前方，势必会影响人眼正常观察；而若将测试设备放在镜片周围，则无法拍摄视网膜中心凹区域，影响使用者的沉浸感，不利于准确地对视网膜进行观测。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够在不影响使用者沉浸感的同时对视网膜运动情况进行观测的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置；
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种基于近眼显示系统测视网膜运动的装置的近眼显示系统测视网膜运动的方法；
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
本发明的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置，包括VR镜片和用于播放可视化图像信息的显示模块，其特征在于，所述的VR镜片一侧设置有用于拍摄视网膜中心凹区域且实时记录视网膜运动情况的记录设备，所述的显示模块和VR镜片之间设有能够将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备上且供可见光通过的反射结构，且所述的显示模块和记录设备均连接至控制器，所述的控制器用于控制显示模块播放可视化图像信息以及用于接收记录设备拍摄到的视网膜运动情况。
通过上述技术方案，能够借助虚拟现实技术结合眼底相机无障碍地对视网膜的运动情况进行有效观测，从而能够准确地得知视网膜的健康状况或者病变情况。
在上述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置中，所述的记录设备包括至少一个眼底相机。
在上述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置中，所述的记录设备包括至少一个红外探测器。
在上述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置中，所述的记录设备包括至少三个红外探测器，且多个红外探测器以阵列的方式排列以接收视网膜运动的眼底成像。
在上述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置中，所述的反射结构包括一倾斜设置在显示模块和VR镜片之间且用于反射红外光以及供可见光透过的透明薄片。
在上述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置中，所述的透明薄片为能够供可见光通过以及用于反射红外光的透可见光反红外光滤片；
或者，所述的透明薄片上镀有供可见光通过以及用于反射红外光的膜层。
在上述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置中，所述的控制器为供操作人员根据眼球的运动情况手动改变可视化图像信息的距离及大小的手动控制器和/或能够根据眼球运动情况自动改变可视化图像信息的距离及大小的自动控制器。
一种基于近眼显示系统测视网膜运动的装置的近眼显示系统测视网膜运动的方法，包括以下步骤：
A：根据控制器传送的控制信号改变显示模块上可视化图像信息的大小及距离；
B：通过反射结构将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备上，通过记录设备进行拍摄和记录视网膜因为根据可视化图像信息大小及距离的改变进行适应性调节而产生的运动情况；
C：将记录设备的拍摄结果反馈至控制器上。
在上述的基于近眼显示系统测视网膜运动的方法中，步骤C执行完成之后结束测试或继续执行步骤A，且在步骤A中，控制器传送的控制信号由操作人员进行手动控制和/或根据记录设备反馈回来的拍摄结果进行自动控制。
在上述的基于近眼显示系统测视网膜运动的方法中，在步骤B中，所述的反射结构包括一倾斜设置在显示模块和VR镜片之间的透明薄片，透明薄片可供可见光通过从而保证人眼通过VR镜片可见显示模块且透明薄片可供红外光反射从而保证将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备上。
本发明基于近眼显示系统测视网膜运动的装置及方法相较于现有技术具有以下优点：1、将虚拟现实与眼底相机结合对视网膜进行观测，提高测试效果；2、能够直接拍摄视网膜中心凹区域且不影响人眼正常观看屏幕；3、对视网膜运动情况进行实时记录，结构和方法简单实用。
附图说明
图1是本发明实施例一测视网膜运动装置的原理图；
图2是本发明实施例二测视网膜运动装置的原理图；
图3是本发明实施例三测视网膜运动方法的流程图。
附图标记：显示模块1；VR镜片2；记录设备3；眼底相机31；红外探测器32；反射结构4；眼球5。
具体实施方式
以下是本发明的优选实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1所示，本发明的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置，包括VR镜片2和用于播放可视化图像信息的显示模块1，其中VR镜片2一侧设置有用于拍摄视网膜中心凹区域且实时记录视网膜运动情况的记录设备3，显示模块1和VR镜片2之间设有能够将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备3上且供可见光通过的反射结构4，且显示模块1和记录设备3均连接至控制器，控制器用于控制显示模块1播放可视化图像信息以及用于接收记录设备3拍摄到的视网膜运动情况，其中可视化图像信息包括图片信息和视频信息，其中，控制器可以为计算机。
进一步地，记录设备3包括至少一个眼底相机31，且本实施例为一个；反射结构4包括一倾斜设置在显示模块1和VR镜片2之间且用于反射红外光以及供可见光透过的透明薄片，且透明薄片为能够供可见光通过以及用于反射红外光的透可见光反红外光滤片，红外光滤波片为一种能够供可见光通过但是将红外光反射的特殊材料，如具有该特性的IR_cut滤光片。
进一步地，控制器为供操作人员根据眼球的运动情况手动改变可视化图像信息的距离及大小的手动控制器和/或能够根据眼球运动情况自动改变可视化图像信息的距离及大小的自动控制器。
使用过程中将VR镜片2放置于眼球5的正前方供用户通过VR镜片观看显示模块1上的可视化信息，本实施例通过光学手段，将眼底成像在可视平面上也就是本实施例的眼底相机31上，记录设备3将眼底成像传输到控制器上，这样医生就可以实时观测病人眼底的运动情况，其能够借助虚拟现实技术结合眼底相机31无障碍地对视网膜的运动情况进行有效观测，从而能够准确地得知视网膜的健康状况或者病变情况。
实施例二
本实施例与实施例一类似，不同之处在于，如图2所示，本实施例中的记录设备3包括至少一个红外探测器32，且当记录设备3具有至少三个红外探测器32时，多个红外探测器32以阵列的方式排列以接收视网膜运动的眼底成像。
本实施例通过红外探测器32阵列的方式增加可接收图像的面积，有助于拍摄记录使用者在观看可视化信息时眼底不同部分的情况，进行实时监测并有针对性地检查。
实施例三
本实施例与实施例一或实施例二类似，不同之处在于，本实施例中的透明薄片上镀有供可见光通过以及用于反射红外光的膜层以实现透过可见光，反射红外光的目的。
具体地，采用最常见的可见光透过率较好的光学玻璃，如K9或BK7等材料作为反射结构4的基底材料，然后在基底材料上镀上高反射膜即可得到需要的透明薄片，当然在镀膜之前需要确定截止波长，比如定在可见和近红外的分界线780nm；确定光的入射角度，比如斜45°入射；确定透过波段范围、透过率，比如400nm-760nm透过率大于80％；确定反射波段范围、反射率，比如800nm-1300nm反射率大于85％等参数，基于以上参数在基底材料上镀上满足要求的高反射膜即可。以上为本发明的优选方案，当然不排除可采用其他手段制成满足要求的反射结构4。
实施例四
如图3所示，本实施例与实施例是一种基于实施例一或实施例二或实施例三的近眼显示系统测视网膜运动的装置的近眼显示系统测视网膜运动的方法，包括以下步骤：
A：根据控制器传送的控制信号改变显示模块1上可视化图像信息的大小及距离；
B：通过反射结构4将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备3上，通过记录设备3进行拍摄和记录视网膜因为根据可视化图像信息大小及距离的改变进行适应性调节而产生的运动情况；
C：将记录设备3的拍摄结果反馈至控制器上。
进一步地，步骤C执行完成之后结束测试或继续执行步骤A，且在步骤A中，控制器传送的控制信号由操作人员进行手动控制和/或根据记录设备3反馈回来的拍摄结果进行自动控制。
进一步地，在步骤B中，反射结构4包括一倾斜设置在显示模块1和VR镜片2之间的透明薄片，透明薄片可供可见光通过从而保证人眼通过VR镜片2可见显示模块1且透明薄片可供红外光反射从而保证将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备3上。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了显示模块1；VR镜片2；记录设备3；眼底相机31；红外探测器32；反射结构4；眼球5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种基于近眼显示系统测视网膜运动的装置，包括VR镜片(2)和用于播放可视化图像信息的显示模块(1)，其特征在于，所述的VR镜片(2)一侧设置有用于拍摄视网膜中心凹区域且实时记录视网膜运动情况的记录设备(3)，所述的显示模块(1)和VR镜片(2)之间设有能够将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备(3)上且供可见光通过的反射结构(4)，且所述的显示模块(1)和记录设备(3)均连接至控制器，所述的控制器用于控制显示模块(1)播放可视化图像信息以及用于接收记录设备(3)拍摄到的视网膜运动情况。
2.根据权利要求1所述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置，其特征在于，所述的记录设备(3)包括至少一个眼底相机(31)。
3.根据权利要求1所述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置，其特征在于，所述的记录设备(3)包括至少一个红外探测器(32)。
4.根据权利要求3所述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置，其特征在于，所述的记录设备(3)包括至少三个红外探测器(32)，且多个红外探测器(32)以阵列的方式排列以接收视网膜运动的眼底成像。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置，其特征在于，所述的反射结构(4)包括一倾斜设置在显示模块(1)和VR镜片(2)之间且用于反射红外光以及供可见光透过的透明薄片。
6.根据权利要求5所述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置，其特征在于，所述的透明薄片为能够供可见光通过以及用于反射红外光的透可见光反红外光滤片；
或者，所述的透明薄片上镀有供可见光通过以及用于反射红外光的膜层。
7.根据权利要求1所述的基于近眼显示系统测视网膜运动的装置，其特征在于，所述的控制器为供操作人员根据眼球的运动情况手动改变可视化图像信息的距离及大小的手动控制器和/或能够根据眼球运动情况自动改变可视化图像信息的距离及大小的自动控制器。
8.一种基于权利要求1-7中任意一项所述的近眼显示系统测视网膜运动的装置的近眼显示系统测视网膜运动的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：根据控制器传送的控制信号改变显示模块(1)上可视化图像信息的大小及距离；
B：通过反射结构(4)将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备(3)上，通过记录设备(3)进行拍摄和记录视网膜因为根据可视化图像信息大小及距离的改变进行适应性调节而产生的运动情况；
C：将记录设备(3)的拍摄结果反馈至控制器上。
9.根据权利要去8所述的基于近眼显示系统测视网膜运动的方法，其特征在于，步骤C执行完成之后结束测试或继续执行步骤A，且在步骤A中，控制器传送的控制信号由操作人员进行手动控制和/或根据记录设备(3)反馈回来的拍摄结果进行自动控制。
10.根据权利要求8所述的基于近眼显示系统测视网膜运动的方法，其特征在于，在步骤B中，所述的反射结构(4)包括一倾斜设置在显示模块(1)和VR镜片(2)之间的透明薄片，透明薄片可供可见光通过从而保证人眼通过VR镜片(2)可见显示模块(1)且透明薄片可供红外光反射从而保证将视网膜运动的眼底成像反射在记录设备(3)上。
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