CN108307619A - 验光测量表 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定个人的视觉屈光值的验光测量表以及方法。根据本发明，所述验光测量表包括：多个经处理的视标(2H)，所述经处理的视标与多项视觉屈光矫正相关联的，其中，每个经处理的视标(2H)是通过向源视标(2E)应用与限定的视觉屈光矫正相关联的确定的图像处理(2F)而产生的；以及标识系统(2G)，所述标识系统用于确定与每个经处理的视标(2H)相关联的每项限定的视觉屈光矫正。

Description

验光测量表
技术领域
本发明涉及一种用于对个人的视觉矫正需求进行筛查的装置和方法。
更准确地，本发明涉及一种用于评估眼睛屈光和/或测试个人的散光的装置和方法。
背景技术
大量文献描述了用于测试个人的眼睛的装置和方法。
一些用于测试眼睛的装置和方法是主观型的，因为它们要求个人的主动辅助。其他用于测试眼睛的装置和方法是客观型的，因为它们独立于个人的感知或反应。
用于测试眼睛屈光的客观型装置通常要求大的、重的且昂贵的设备，例如自动屈光计。一般，客观型装置需要电源、不是非常可靠、或者要求有资质的人员的介入。
主观测试可以提供精确的验光测量。然而，正常的屈光测量过程复杂且耗时(每个被测试个人大于15分钟)并且要求验光师和/或医学专家的介入。
还存在如筛查表等主观型装置，所述装置是不那么复杂的设备并且可以在更大规模上使用。作为实例，斯内伦氏(Snellen)视力表、EDTRS视力表或贝利洛维(Bailey Lovie)视力表是众所周知的用于测试个人眼睛的主观型装置。这些表显示被印刷成清晰的大写字母且放置成大小递减的行的多行目标字母数字字符。使接受视觉测试的个人位于距表一定距离处并从大小较大的读目标字母数字字符，向下读到最小的可读行。表与人之间的距离一般对于视远测试被设定为3-4米而对于视近测试被设定为小于60cm。在每行的末端处显示的标度指示对应的视觉敏锐度。人可以读到的最小的行准确指示了这个人的视觉敏锐度，因此给出了对这个人所需的屈光矫正的评估。
这种视觉测试可以在单眼或双眼视觉条件下、针对视近或视远测试、在戴着或没有戴着矫正镜片的情况下进行。这些表仅要求印刷板并且可以用于评估能够读所显示的字母数字字符的任何人的视觉敏锐度。
专用于幼儿或不识字的人的其他表是基于其他目标视标，如不要求译解字母数字字符的图像或符号。在所有情况下，目标视标是以高清晰度和对比度(一般为透明背景上的黑色视标)显示。
然而，在不使用任何矫正镜片的情况下，对所需矫正的评估非常差并且不会给出所需矫正的类型(球镜或散光)。使用矫正型试验镜片可以提供精确的验光测量。然而，正常的屈光测量过程复杂且耗时(每个被测试个人大于15分钟)、要求使用全套昂贵的试验镜片、并且要求技术熟练的人(如验光师和/或医学专家)的介入。
简单的散光测试表(被称为母表盘(Parent Dial))允许筛查散光轴位的具体朝向。这种散光测试表显示了围绕中心点径向布置的具有恒定角节距的一组线段、并且每隔10或20度地显示从0度至180度的角度，就像分度器一样。使接受视觉测试的人位于距母表盘一定距离处。目标线是以高对比度和清晰度显示的。然而，当人眼存在一定的散光度时，这个人看一些线是清楚的而看其他线是模糊的。接受测试的人指示所看到的最清楚的线，这条线与这个人的被测试眼的散光轴位的朝向相对应。然而，散光测试表不是非常可靠并且不能独自确定所需矫正的柱镜度。
基于散光测试表，已经开发出了一种用于评估柱镜矫正程度的方法。在确定了散光轴位角的情况下，沿光轴在被测试眼与测试表之间插入柱面镜片，这个镜片的柱镜轴位被设定成与清晰看到的轴位方向正交。通过改变柱面镜片的焦度来调整柱面片镜的柱镜度C的值，直到均匀地清楚看到散光测试表。然而，这种散光测试表和方法要求一组具有不同光焦度的柱面镜片、并且要求技术熟练的人(如验光师和/或医学专家)的介入。
专利文献EP 1250883_B1披露了一种验光设备，所述验光设备包括光源、目标物体、球面和/或柱面光学镜片、以及衍射光栅板，所述衍射光栅板形成被检查的眼睛看起来是分散在与光轴正交的平面中并且在光轴的方向上被同时显示在不同虚拟距离处的不同目标图像。然而，这种系统复杂并且需要用于光源的电源。
另一种主观型装置是基于体相位全息图(Avudainayagam KV，Avudainayagam CS，Nguyen N，Chiam KW，Truong C.，J Opt.Soc.Am.A Opt.Image Sci.Vis.2007 10月；24(10):3037-44，“Performance of the holographic multivergence target in thesubjective measurement of spherical refractive error and amplitude ofaccommodation of the human eye[全息多聚散度目标在人眼的球镜屈光误差和调节幅度的主观测量中的表现]”)。由于照射被放在不同距离处的不同目标而产生的复杂波前被记录在单张体相位全息图中。当用相位共轭光束照射这个全息图时，每个目标形成具有在从+5至-2.5屈光度范围内并且梯级为0.5屈光度的不同聚散度的三维图像。从受试者清晰看到的图像目标以及对应的聚散度，可以评估人眼的球镜屈光误差和调节幅度。然而，这个全息图要求复杂的照明系统或装备、并且一次只能被一个人看到。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种快速屈光评估筛查方法，包括估计个人所需的矫正，而不需要验光师或任何其他有资质的人员介入。
本发明的进一步目的是提供一种允许快速评估所需矫正(球镜度S和/或柱镜度C以及轴位A)并且不需要有资质的人员介入的简单装置。本发明的进一步目的是提供一种使得能够在同一地方或在不同地方同时对若干人进行视力测试的简单装置和方法。
根据本发明，以上目的是通过提供一种用于确定个人的视觉屈光值的验光测量表来实现的。
根据本发明，所述验光测量表包括：多个经处理的视标，所述经处理的视标与多项视觉屈光矫正相关联，每个视标与单个视觉屈光值相关联，其中，每个经处理的视标是通过向源视标应用与限定的视觉屈光矫正相关联的确定的图像处理而产生的；以及标识系统，所述标识系统用于确定与每个经处理的视标相关联的每项限定的视觉屈光矫正。
这种验光测量表是用于测试个人的眼睛的主观型装置。这种验光测量表使得能够评估眼睛屈光和/或散光，而不要求任何额外的光学部件，如一组球面和/或柱面镜片，并且不需要复杂的照明系统。这可以应用于同时对一个或若干个人进行单眼或双眼视力测试。有验光资质不没有验光资质的任何人都可以使用所述验光测量表。
根据本发明的具体方面，所述验光测量表被配置成用于同时显示多个经处理的视标，个人同时看到这多个经处理的视标。
在本披露中，视标可以是字母、符号(如朗多环)，或更一般地，可以在被清楚看到时为个人提供足够的对比度和足够的细节的任何图画或标记，并且优选地被设计成使得细节分辨率接近标准眼睛最小细节感知度。
根据本发明的另一个具体方面，所述验光测量表进一步包括：第一和第二经处理的视标，所述经处理的视标与同一项限定的视觉屈光矫正相关联并且分别与第一视距和第二视距相关联，其中，所述第一和第二经处理的视标是通过向源视标应用与所述同一项限定的视觉屈光矫正相关联并且分别与所述第一视距和所述第二视距相关联的确定的图像处理而产生的。
根据本发明的具体方面，所述限定的视觉屈光矫正包括球镜误差矫正和/或柱镜误差矫正。
根据本发明的实施例，所述验光测量表包括电子显示装置，并且所述源视标包括有待显示在所述电子显示装置上的数字图像。优选地，所述电子显示装置仅显示二维图像。
根据本实施例的一个方面，所述确定的图像处理包括根据预先限定的视觉屈光矫正以及预先限定的视距、或预先限定的显示距离的去卷积。
根据本实施例的一个方面，所述电子显示器包括光场显示器，所述光场显示器至少包括被放在所述电子显示器上的多层滤光器或衍射图案，从而应用互补图像处理以便显示所述经处理的视标。
根据本发明的另一个实施例，所述验光测量表包括在两个维度上显示多个经处理的视标的至少一个预印刷的图表。
根据本发明的具体方面，所述源视标是在朗多环、斯内伦氏E、字母数字字符、或用于测量视觉敏锐度的图像当中选择的。
根据本发明的具体方面，所述经处理的视标被成行地安排，其中，每行对应于向一个或多个不同的源视标应用的、与同一项限定的视觉屈光矫正相关联的同一种确定的图像处理。
根据本发明的具体方面，所述经预处理的视标被成行和成列地安排，其中，每列对应于在球镜度、柱镜度、轴位当中选择的预先限定的视觉屈光参数，并且每行对应于在球镜度、柱镜度、以及轴位当中选择的另一个预先限定的视觉屈光参数，其中，所述列中的预先限定的视觉屈光参数与所述行中的预先限定的视觉屈光参数不同。
根据本发明的具体方面，所述限定的视觉屈光矫正在行与行之间和/或在列与列之间以1屈光度、1/2屈光度、1/4屈光度或1/8屈光度的梯级逐渐变化。
本发明还涉及验光测量表用于确定使用者的视觉屈光矫正的用途。
本发明还涉及一种验光测量方法，包括以下步骤：
-显示与多项视觉屈光矫正相关联的多个经处理的视标，其中，每个经处理的视标是通过向源视标应用与限定的视觉屈光矫正相关联的确定的图像处理而产生的，
-显示标识系统，所述标识系统用于确定与每个经处理的视标相关联的每项限定的视觉屈光矫正，
-确定使用者看到的最清楚的经处理的视标；
-确定与所述使用者看到的所述最清楚的经处理的视标相关联的限定的视觉屈光矫正；
-根据在前一个步骤确定的所述限定的视觉屈光矫正来评估所述使用者需要的视觉屈光矫正。
这种验光测量方法是用于测试个人的眼睛(使得能够评估眼睛屈光)和/或用于测试散光(不要求额外的光学部件，例如一组球面和/或柱面镜片)的主观型方法。
根据这种验光测量方法的具体方面，所述经处理的视标被成行地安排，其中，每行对应于向一个或多个不同的源视标应用的、与同一项限定的视觉屈光矫正相关联的同一种确定的图像处理。
根据这种验光测量方法的具体方面，所述限定的视觉屈光矫正在行与行之间、在包含在-10屈光度与+6屈光度之间的范围内以1屈光度、1/2屈光度、1/4屈光度或1/8屈光度的梯级逐渐变化。
附图说明
本说明是出于非限制性的说明性目的而给出的、并且在参照附图时将更好地进行理解，在附图中：
-图1示意性地表示根据本发明的验光测量表的操作原理；
-图2示意性地表示从初始图像(列2E)开始、根据在-3屈光度与+3屈光度之间的球镜矫正(列2G)而变化的示例性验光测量表(列2H)的产生，并且个人看到的这个示例性验光测量表(列2H)不需要矫正并且不需要调节；
-图3表示分别具有近视眼球镜缺陷(列3I，3H)或远视眼球镜缺陷(列3J)并且不进行调节的不同个人看到的图2的示例性验光测量表；
-图4表示分别具有近视眼球镜缺陷(列4H)且进行调节(列4I)以及远视眼球镜缺陷且进行调节(列4J)的不同个人看到的同一个示例性验光测量表；
-图5表示同一个远视眼个人分别在没有戴着补偿镜片(5H)以及戴着不同补偿镜片(列5I，5J)的情况下进行调节所看到的同一个示例性验光测量表；
-图6示意性地表示从初始图像(列6E)开始、用于测量球镜矫正水平和散光矫正水平的另一个示例性验光测量表(表格6H)的产生；
-图7示意性地表示用于确定具有1.5屈光度调节幅度的正视眼个人看到的用于确定近距离时的调节幅度/下加光的测试表。
具体实施方式
装置
图1示意性地表示用于测试个人20或若干个人21、22的眼睛的装置的侧视图。
所述装置包括支撑件10，所述支撑件可以是纸上或纸板上或电子显示装置上的简单打印表。支撑件10放在离有待测试视觉屈光误差的个人20的眼睛真实距离(Dist)处。
支撑件10包括多个经处理的视标1、2、3、4、5以及具有与视觉屈光矫正相对应的固定光学缺陷值的标度。优选地，这些经处理的视标在支撑件10上成行安排，每行对应于针对给定的固定光学缺陷进行预先补偿的经处理的视标。每行根据不同的视觉屈光矫正值进行了预先补偿。例如，光学缺陷对应于在从无补偿(或零屈光度或0D)至-10D的范围内的球镜误差，在相邻的行之间具有0.5D或1D的恒定梯级。在每行的末端处显示对应的视觉屈光矫正。
所述多个经处理的视标是从众所周知的目标或源视标开始产生的，根据每个固定的视觉屈光矫正值向所述目标或源视标应用不同的图像处理。
在本披露内，经处理的视标是通过向具有高对比度和高清晰度(或清楚的边缘)的源视标应用的图像处理或图像变换而产生的。
作为实例，图像处理对应于基于限定的光焦度的视觉屈光矫正值的去卷积函数。
每个经处理的视标在支撑件10的平面中形成经修改的目标。常规光源、如日光或常用灯具照射包括所述多个经处理的视标的支撑件。每个经修改的目标构成了用于由观察者眼睛的光学系统形成图像的辅助光源，所述辅助光源在距观察者的距离与到支撑件的真实距离不同时，形成每个经处理的视标的虚拟图像。
经处理的视标和观察者的眼睛相协作，使得在距观察者20、21、22给定距离处对虚拟图像进行补偿以获得给定的固定视觉屈光矫正。换言之，经补偿的图像对于不进行调节并且具有的视觉屈光值与向和清晰看到的虚拟图像相对应的经处理图像应用的视觉屈光矫正相同的观察者眼睛而言看起来清晰且清楚。
更精确地，视觉屈光矫正值P(表中的对应矫正水平)用屈光度如下限定：
P＝1/Dist-1/D目标
其中Dist表示支撑件10与观察者20、21、22之间的物理距离，并且相应地D目标表示观察者与经处理的视标的虚拟图像之间的虚拟距离。可以注意到，置于观察者眼睛正前方的镜片(具有等于值P的焦度)在观察被置于距离Dist处的标准显示器时还在距离D目标处提供图像。因此置于眼睛前方并且具有光焦度P的镜片会提供类似的效果。
当测试视远时，使观察者位于距支撑件至少三米至四米的距离D处以避免调节。在这种情况下，P大致等于-1/D目标。这个距离例如当使用平板电脑/智能电话、计算机显示器时是通过将显示器物理地放在某个距离处来获得。替代性地，这个距离可以使用与正焦度镜片相关联的附近显示器来获得，所述镜片例如对于HMD眼镜在某个距离处提供虚拟图像。
例如，对于视远测试，-3D(P＝-3D)的对应矫正水平意味着D目标是+33cm。
在图1上，经处理的视标1对应于没有发生变换的或者换言之具有零值变换的初始目标。当被光束发照射且被观察者20的眼睛看到时，经处理的视标1在距观察者20等于Dist的距离dt1处、在与支撑件10相同的平面中形成图像11。
相比之下，支撑件上的其他行根据球镜屈光误差的不同非非零值包括不同的经处理的视标2、3、4、5。当被常规光束照射时，观察者20的眼睛形成经处理的视标2的虚拟图像12。对这个虚拟图像12补偿了-0.5屈光度的球镜误差、或者相当于位于距观察者20为虚拟距离dt2处。相应地，观察者20的眼睛形成经处理的视标3的虚拟图像13，对这个虚拟图像13补偿了-1屈光度的球镜误差、或者相当于位于距观察者20为虚拟距离dt3处。观察者20的眼睛形成经处理的视标4的虚拟图像14，对这个虚拟图像14补偿了-1.5屈光度的球镜误差、或者相当于位于距观察者20为虚拟距离dt4处。最后，观察者20的眼睛形成经处理的视标5的虚拟图像15，对这个虚拟图像15补偿了-2屈光度的球镜误差，或者相当于位于距观察者20为虚拟距离dt5处。
因此，具有的视觉屈光矫正与为了产生这些经处理的视标之一而应用的球镜屈光误差值之一相同、并且观察这个虚拟图像的观察者20(观察者20位于距支撑件10距离Dist处)看到这个经修改的视标的清晰且清楚的虚拟图像。
该装置的角视场(水平和/或竖直)大并且优选地大于与支撑件10的表面的法线所成的±45度。因此，可以同时从多条光轴、例如由若干个观察者20-22同时观察到每个虚拟图像11-15。
例如，观察者20具有-1屈光度的球镜屈光误差、并且在至少3-4米的距离Dist处观察支撑件10上的验光表。在没有戴着矫正镜片并且不进行需调节的情况下，观察者20清晰且清楚地看到经处理的视标3的图像13、但是略微模糊地看到经处理的视标2和4的图像12、14并且模糊地看到经处理的视标1和5的图像13和15。具有-1.5屈光度的球镜屈光误差、并且在相同距离Dist处观察支撑件10上的验光表的另一观察者21在不进行调节的情况下清晰且清楚地看到经处理的视标4的图像14、但是略微模糊地看到经处理的视标3和5的图像13、15并且模糊地看到经处理的视标1和2的图像11和12。不需要任何屈光矫正、位于相同距离Dist处的又一观察者22清晰且清楚地看到经处理的视标1的图像11、但是略微模糊地看到经处理的视标2和3的图像12、13并且模糊地看到经处理的视标4和5的图像14和15。
每个观察者指出他/她感觉最佳的行并且因此确定与最佳看到的行相对应的最适当的视觉矫正值。
如果待测试的受试者不进行调节，则还能够使用被置于距受试者为视近距离处的支撑件10来进行视远测试。可以使用被置于远距离处以引导视力的第二目标以避免调节。在这种情况下，由经处理的视标提供的光焦度P仍遵循以下规则：
P＝1/Dist-1/D目标
但是必须考虑量1/Dist。因此，1/D目标＝1/Dist-P，并且P的值取决于距离Dist。
例如，将支撑件10置于距观察者20等于0.5m的距离Dist处。为了在观察者前方0.33m的距离(D目标＝0.33m)处提供对应于-3D近视眼视觉缺陷的虚拟图像，支撑件10上的经处理的视标提供的视觉屈光矫正为：
P＝1/0.5-1/0.33＝2-3＝-1D
这个结果意味着，与距离Dist实际上对应于视远条件的情况(至少3-4米)相比，支撑件要求较小的球镜矫正来实现相同的D目标距离。
替代性地，在观察者的眼睛与支撑件10之间的光束路径上提供并插入附加镜片，使得在无穷远处看到支撑件10。因此，支撑件被置于附加镜片的焦平面中，或者换言之，所述附加镜片的焦度是从所述附加镜片到支撑件10的距离的倒数。
这个解决方案还可以在其他距离处使用、特别是用于视近以便与视远矫正值相比来确定视近矫正值或下加光。
因此，二维验光测量表使得能够在没有有资质的人员帮助的情况下评估个人在常见的光线条件下所需的视远和/或视近矫正。
可以采用不同的图像处理技术来产生经处理的视标。在第一实例中，图像处理是基于应用经处理视标图像与点扩散函数(PSF)的2D卷积变换，所述卷积变换是作为表示眼睛的光学特征、根据预先限定的视觉屈光矫正和预先限定的视距、或预先限定的显示距离的复数振幅函数的傅立叶变换计算的。接着使用优化过程来找出最终的经处理的视标图像进行显示，所述视标图像在卷积之后将在视网膜上给出最佳看到的图像。这种结果是去卷积过程的等效过程。根据光学相位误差p使用以下等式s＝S*exp(2iPi/lambda*p)来计算复数振幅函数s，其中S是在瞳孔中的强度重分配，lambda是波长。典型地，对应于球镜度误差P的球镜相位误差p可以被表示为瞳孔中位置的抛物面函数：p(r)＝-P*r2/2，其中r是距瞳孔中心的距离。
在另一个实施例中，支撑件10表示智能电话、平板电脑、或计算机的屏幕。
图2示意性地表示产生用于测量在-3屈光度与+3屈光度(列2G中的标度)之间的球镜矫正的验光测量表(2H中的行和列)的过程。图2的列2E示出了初始目标或源视标。这些源视标以高对比度(100％对比度左右)以及清楚的边缘、以黑色大写字母清楚地呈现在白色背景上。在列2E中，初始目标包括例如沿着四个不同方向定向的一组四个斯内伦氏E。除了斯内伦氏E之外，还可以使用其他视标作为源视标。例如，可以使用字母数字字符、朗多环、或图像作为源视标。
列2F表示用于根据列2G中显示的不同矫正水平来产生经处理的视标的计算过程。列2H表示在视远距离处如由不需要视觉矫正并且不进行调节的观察者看到的、所得的经处理的视标。列2H的中间行对应于与列2E中的源视标相比没有经过修改的一行经处理的视标。换言之，这行的经处理的视标对应于用具有0屈光度(0D)的球镜误差进行处理的经处理的视标。列2H中的这个中间行对于具有正视眼视力(即，不需要视觉矫正)并且不进行调节的观察者清晰示出了四个斯内伦氏E。
列2H中的头一行对应于由列2E的源视标并且通过根据3屈光度(或3D)球镜误差而应用(列2F)去卷积算法所产生的一行经处理的视标。在列2H的头一行中，这四个斯内伦氏E仍可以被识别、但是对于具有正视眼视力(即，不需要视觉矫正)并且不进行调节的观察者而言是极其模糊的。
列2H中的第二行以及相应地第三行对应于由列2E中的同一个源视标并且通过根据2屈光度(+2D)以及相应的1屈光度(+1D)球镜误差而应用(列2F与列2G的对应值相组合)去卷积算法所产生的一行经处理的视标。
列2H中的在中间行下方的其他行对应于由列2E中的源视标并且通过根据在列2G中显示的分别为-1屈光度(-1D)、-2屈光度(-2D)以及-3屈光度(-3D)球镜误差值而应用(列2F)去卷积算法所产生的多行经处理的视标。
这些行对于具有正视眼视力并且不进行调节的观察者而言根据递增的球镜误差值而显得逐渐更模糊。
评估过程可以对双眼进行(用于快速确定双眼的平均矫正)或在单眼视觉中逐只眼睛进行以便更好地估计每只眼睛所需的矫正。
这种方法的主要优点是使得能够使用非常廉价的方法非常快速地确定非正视眼的平均球镜度，而无需有资质的人员的介入。
在第一实施例中，该支撑件包括预先印刷的板，所述板包括若干行经处理的视标，被安排成行1、2、3、4、5。所有的行同时被显示。可以以较大的入射角、例如以至少±45度的入射角看到这些行。这个预先印刷的支撑件使得能够同时测试一大群同时看向同一个预先印刷的支撑件的人。
在第二实施例中，支撑件包括电子显示装置，所述电子显示装置包括其自身的光源。例如，所述电子显示装置包括智能电话、平板电脑或计算机的屏幕。电子显示器在多个虚拟距离处产生视标的虚拟图像11、12、13、14、15。这些经处理的视标类似于上述通过根据多个球镜矫正水平来使用变换算法从而变换源视标而产生。这些经处理的视标可以按具有相同矫正水平值的多行产生。
取决于电子显示装置的屏幕的大小，同时或替代性地逐行显示所述多个经处理的视标。
例如，电子显示装置一次仅显示一行经处理的视标。所显示的第一行例如对应于具有0D的值的经处理的视标。当按下按钮或箭头时，观察者可以将显示器切换到具有与第一行不同的屈光矫正值、对应于正或负屈光矫正的另一行经处理的视标。该装置可以以1D、0.5D或0.25D的恒定梯级切换到逐渐更高的屈光矫正值P。观察者接着评估他/她更清晰看到的行。替代性地，采用基于众所周知的极限或阶梯法、或贝叶斯估计的方法以确保所需矫正的非常精确且稳定的估计。
正常情况下不进行调节并且不被矫正的人(放松且稳定的调节)仅清晰地看到与他/她的所需矫正水平相对应的一行。
在变型中，电子显示器包括光场显示器、并且还至少包括放在所述电子显示器上的多层滤光器或衍射图案，从而应用互补图像处理以便显示所述经处理的视标。例如，在其屏幕表面上包括柱面微透镜阵列(又称为透镜阵列)的自动立体显示器允许每只眼睛看到不同的图像并且使得能够实现三维视觉。
图3表示出了与图2H中产生的相同的验光测量表，所述验光测量表根据不同的球镜矫正水平(列3G)而变化、但是是由分别具有不同近视眼球镜缺陷(列3H，3I)或远视眼球镜缺陷(列3J)并且不进行调节的三个不同观察者所看到的。
看向远处(Dist大于4-5米)并且需要-3D矫正的近视眼人在列3H中仅清晰地看到对应于-3D的行。
以相同的方式，看向远处(Dist大于4-5米)并且需要-1D矫正的近视眼人在列3I中仅清晰地看到对应于-1D的行。
类似地，看向远处(Dist大于4-5米)并且需要+1D矫正的远视眼人在列3J中仅清晰地看到对应于+1D的行。
在观察者不进行调节的情况下，所需的矫正水平对应于仅被观察者清晰看到的行。
然而，当图像略微不对焦时，年轻人在正常情况下进行调节。眼睛的晶状体的屈光力在眼睛的调节幅度内变化从而在观察者的视网膜上形成清晰图像。
例如，图4示出了与图2H中产生的相同的示例性验光测量表，所述验光测量表是根据不同的球镜矫正水平(列4G)而变化、但是是由具有不同的视觉缺陷和/或不同的调节幅度的不同人所看到的。列4H示出了由需要-3D矫正、看向远处(Dist大于4-5米)并且不进行调节的近视眼人所看到的验光测量表。在列4H中清晰看到的唯一行对应于这个观察者的为-3D的所需矫正。
列4I示出了由需要-1D矫正、看向远处(Dist大于4-5米)并且在直至2D的调节幅度内进行调节的近视眼人所看到的验光测量表。在列4I中清晰看到的若干行对应于从-1D至-3D的矫正水平。这个近视眼人的所需矫正对应于这个人在从头一行(-1D)开始向下读多行时清晰看到的第一行。
列4J示出了由需要+1D矫正、看向远处(Dist大于4-5米)并且在直至4D的调节幅度内进行调节的远视眼人所看到的验光测量表。在列4J中清晰看到的若干行对应于从+1D至-3D的矫正水平。这个远视眼人的所需矫正对应于这个人在从头一行(+1D)开始向下读多行时清晰看到的第一行。
替代性地，对于远视眼人(尤其是具有高值远视、尤其高于+2D)，可以通过调节来避免补偿他/她的屈光不正。这可以如下完成：插入与预先假设的最大远视相对应的正镜片(例如具有+4D或+8D的正镜片)，使得人看到未经补偿的图像是模糊的，并且接着加上与用所添加的镜片的焦度最佳感知到的行相对应的补偿。替代性地，这可以通过在屏幕上直接使用附加镜片从而使得在无穷远处直接看到屏幕来完成。
例如，图5示出了与图2H中产生的相同的示例性验光测量表，所述验光测量表根据不同的球镜矫正水平(列5G)而变化、但是是由同一个远视眼人在没有戴着正镜片的情况下(5H)以及相应地戴着不同屈光焦度(5I，5J)的正镜片的情况下所看到的。
列5H示出了由需要+3D矫正、看向远处(Dist大于4-5米)并且在直至+6D的调节幅度内进行调节的远视眼人所看到的验光测量表。在列5H中清晰地看到对应于从-3D至+3D的屈光矫正的所有行，因此不允许确定所需矫正。
列5I示出了由需要+3D矫正、看向远处(Dist大于4-5米)并且戴着具有+4D屈光力的补偿镜片的同一个远视眼人所看到的验光测量表。在列5I中清晰地看到对应于从-3D至-1D的屈光矫正的所有行。考虑补偿镜片的值，在这个人从头一行读到底行时清晰看到的第一行(-1D)是对应于-1D的那行：这使得能够确定+3D的实际所需矫正(+4D-1D＝+3D)。
列5J示出了由需要+3D矫正、看向远处(Dist大于4-5米)并且戴着具有+6D屈光焦度的补偿镜片的同一个远视眼人所看到的验光测量表。在列5J中清晰看到的第一且唯一的一行对应于-3D的屈光矫正。因此，具有高屈光力的补偿镜片防止远视眼人进行调节、并且使得能够确定+3D的所需矫正(＝+6D-3D)。
图2-5中所示的实例使得能够非常快速地评估正视眼、近视眼、或远视眼人的球镜矫正。
可以使用另一个验光测量表来评估所需柱镜补偿和/或评估柱镜轴位朝向。
图6示出了另一个示例性验光测量表(表格6H)的产生过程，所述验光测量表根据球镜矫正水平(列6G)与柱镜矫正水平(列6K)的组合而变化。
图6的列6E示出了初始目标、或源视标，例如单个斯内伦氏E的。
列6F表示用于产生经处理的视标的计算过程，所述计算过程根据在列6G中显示的不同球镜矫正水平、并且相应地根据在行6K中显示的不同柱镜矫正水平而变化。典型地，对于柱镜轴位(axe)误差Cyl，相位误差被表示为在瞳孔中的位置的函数：p(r,teta)＝-Cyl*r2*sin2(teta-axe)/2，其中(r,teta)是在瞳孔中的位置的极坐标。替代性地，这个相位误差可以与球镜相位误差和/或与任何其他类型的相位误差进行组合。例如，对于柱镜轴位(axe)误差Cyl与球镜误差P相组合，相位误差被表示为p(r,teta)＝-r2/2*(P+Cyl*sin2(teta-axe))。
表格6H表示由不需要视觉矫正并且不进行调节的观察者看到的经处理的视标。表格6H中的行各自对应于用与列6G中指出的水平(以1D的梯级从-3D至+3D变化)相对应的球镜误差进行处理的一行视标。
表格6H的列各自对应于用与给定朝向和行6K中指示的柱镜矫正水平(以1D的梯级从0D至3D)相对应的柱镜误差与相关球镜矫正相组合进行处理的一列经处理的视标。
表格6H中的每个视标因此对应于球镜矫正值与具有0°轴位的柱镜矫正值的单一组合。
对于具有正视眼视力且不进行调节的观察者，仅清晰地看到对应于0D球镜矫正和0D柱镜矫正的视标，表格6H中的所有其他经处理的视标看起来是模糊的。
对于其他观察者，确定与最佳感知到的经处理视标的图像相对应的行(球镜度)和列(柱镜度)使得能够评估所需球镜度和柱镜度矫正二者、以及对应的球镜度和柱镜度矫正值。
可以使用与具有例如0、45、90、135度的预先限定的朝向轴位的不同柱镜轴位相对应的不同预先印刷表格来粗略地评估柱镜轴位的朝向。
替代性地，可以从90度开始到1°以递减的旋转角度梯级将具有0度的限定柱镜轴位朝向的单一表格在其平面上进行旋转。
在另一个替代性实施例中，首先使用母表盘来评估柱镜轴位。接着使用与确定的轴位相对应的表格来评估柱镜矫正值。
在另一个替代性实施例中，图6H显示的表格被显示在移动系统、例如智能电话或平板电脑的屏幕上。软件应用有利地使用这个移动系统的内部陀螺仪来补偿屏幕朝向，以实现所显示的柱镜轴位矫正的适当朝向。
图2的验光表格中的各行(和/或图6的验光表格的各列)之间的矫正梯级可以改变。第一验光表可以在行之间使用1D的梯级。在第一次评估所需矫正之后，根据受试者响应的灵敏度，可以使用0.5D/行或0.25D/行并且最终0.12D/行的梯级来呈现另一个验光表。
球镜屈光的标度的范围总体上被包含在-3D与+3D之间。然而，这些值仅是作为实例给出的、而不限制本披露的范围。根据验光表的所希望大小以及行之间的梯级，可以在必要时扩大球镜矫正的范围。一般，可设想将范围从-10D至+6D、梯级为0.5D的球镜矫正水平标度用于评估大多数人群的屈光不正。然而，范围与梯级的任何其他组合是可行的。为了评估散光，范围从-4D至0D且梯级为0.5D的标度是可想到的。
替代性地，可以将散光水平按行显示，并且可以将球镜矫正(屈光不正)水平按列显示。
过程
可以对一大群人应用用于评估远视距条件下的视觉屈光矫正的过程。验光测量表被显示为，使得位于房间内的所有人可以一起同时看向在至少3-4米的距离处的表。在此情况下，优选的是，验光测量表的水平视场大于+-45度。
参加视觉测试的每个人记录在验光测量表中所感知最佳的行(和/或列)。
例如，在受到专业眼睛护理有限的许多发展中国家可以使用基于显示经处理的视标(或经修改的图像，对应于不同矫正)的印刷表的验光测量表。在此情况下，验光测量表可以包括简单的纸质海报，纸质海报容易携带和安装在房间中从而允许一大群人看到目标。这个解决方案非常廉价、便携且有助于大规模筛查，而不需要有资质的人员的任何介入。经历测试的每个人都可以在表格上写下或核查他/她感知到模糊减小或没有模糊的行的最大数量。这可以针对包括不同球镜矫正水平、和/或柱镜矫正和轴位矫正的测试来进行。在测试结束时，能够提出一种包括基于个人自己在表格上提供的答案的正确屈光水平(RX)的矫正镜片。
还可以使用这个解决方案进行视近筛查。使用视近表，人与支撑件10之间的距离Dist(典型地小于50cm)可以是固定的。替代性地，改变距离Dist，并且人针对每个距离Dist记录最佳感知的行：这些测试的结果使得能够评估根据距离Dist而变化的调节响应。
舒适视近所需的下加光容易通过视远和视近验光测量的组合来得出。按照实践惯例，将下加光选择成使得，调节力将被限制为小于可用于受试者的所测试最大调节力的66％、或甚至小于更老人群的最大调节力的50％。
例如，如果近距离是固定的，则准备好的图表基于以下公式提供视觉屈光矫正值：
P＝1/Dist-1/D目标
对于P＝0D、P＝0.5D、P＝1D、P＝1.5D、P＝2D、P＝2.5D
D目标是根据D和Dist确定的。
例如，如果Dist＝25cm，对于P＝0D而言，D目标＝25cm，并且对于P＝1D而言，D目标＝66.6cm。
接着，让经历测试的人(例如假定其为正视眼和老花眼)选择他/她清晰地并且不模糊地感知到的第一测试。
例如，如果这个人说对应于0D的视标不模糊，则意味着这个人在这个距离处不缺乏调节。相比之下，如果这个人说对应于1D的视标是感知到模糊的第一个视标，则意味着这个人缺乏1D的调节(在40cm处调节能力为1.5D)。
这种测试使得能够评估观察者的调节或调节能力不足。接着，可以为被测试人员提出至少具有与测试结果相对应的下加光的渐变/多焦点镜片。
在本披露中，调节能力或调节幅度是可能的调节响应。例如，受试者在40cm距离处时，为看清楚而需要的调节是2.5D。如测量到1D的残余缺陷，因此这个受试者的调节幅度仅为1.5D。
图7在列7E中示出了与图2中的相同的视标、并且在列7H中示出了经处理的视标。然而，在列7G中显示的标度显示了针对每行的两个屈光度水平：括号中的左侧的值对应于所需矫正水平，而右侧的值对应于针对40cm视近距离而言的调节能力。图7示出了用于确定调节缺乏和/或加光度的测试实例，如由具有仅1.5D调节能力的正视眼人在40cm距离处看到的。这个人清晰看到的第一行是在远距离处对应于2.5D并且在40cm的近距离处对应于0D的这行视标：因此，这个人的视近不需要矫正。这个人可以清晰地看到从0D(调节能力标度)至1.5D(调节能力标度)的所有行：因此，这个人在视近条件下具有1.5D的调节能力。
还可以实施该方法来通过互联网进行筛查，而不需要额外的硬件进行显示。唯一的先决条件是，被测试人员的调节是稳定的且已知的。例如，将屏幕放在至少2m的已知距离处。替代性地，电子装置可以包括例如基于网络摄像头的检测系统，用于确定人与屏幕之间的距离。在此情况下，验光表根据变化的矫正水平被逐行地、或甚至逐个视标地依次显示。改变依次显示的经修改的视标之间的矫正水平的梯级可以被固定为1D、0.5D、0.25D或甚至0.12D。替代性地，一种动态精化的心理物理学协议使得能够调整所显示的经修改的视标的相继矫正水平之间的矫正水平。例如，可以使用众所周知的二分法、极限或阶梯法、或贝叶斯估计法来快速会聚至最终的所需矫正水平。所有这些方法都允许以小于受试者的主观检测极限的梯级、和/或以更好的可重现性确定所需矫正的水平。
与静态验光测量表相比，使用实施本披露的电子装置出于以下原因而总体上是优选的：
-它使得能够提出使用同一装置确定不同参数(球镜度S、和/或柱镜度C以及轴位A)的屈光矫正水平(RX)的很大一组测试。它还使得能够根据文化(中文/印度文/拉丁文/希腊文/斯拉夫文字符)或人的年龄(成人/儿童)或人的教育提出不同的视标。
-经修改的目标(用于显示虚拟距离)可以取决于佩戴者与显示器之间的距离Dist而不同，并且这个距离可以不是固定的。因此，可以动态地修改目标以便考虑实际距离Dist，尤其是针对视近测试。可以使用嵌入式检测系统或安装在电子装置上的立体相机来测量实际距离Dist。
-能够使用输入装置来存储人的答案。电子装置中的算法能够被实施来根据人的前一个答案而动态地修改测试，以便完善处方。
因此，本发明提供了一种使用特定显示器来呈现验光测量表从而确定屈光的方法。验光测量表显示经修改的目标图像，这些目标图像修改了人的眼睛感知到的模糊度。显示(同时或依次)具有不同的模糊水平的一组不同的经修改的目标、并且让人识别感知到模糊减小的目标，能够根据答案来确定所需视觉矫正(RX)的水平。

Claims (16)

1.一种用于确定个人的视觉屈光值的验光测量表，其特征在于，所述验光测量表(2G、2H、6G、6H、6K)包括：
·多个经处理的视标(1、2、3、4、5、2H、6H)，所述经处理的视标与多项视觉屈光矫正相关联，其中，每个经处理的视标(1、2、3、4、5、2H、6H)是通过向源视标(2E、6E)应用与限定的视觉屈光矫正相关联的确定的图像处理(2F、6F)而产生的，以及
·标识系统(2G、6G、6K)，所述标识系统用于确定与每个经处理的视标相关联的每项限定的视觉屈光矫正。
2.根据权利要求1所述的验光测量表，被配置成用于同时显示多个经处理的视标。
3.根据权利要求1或2所述的验光测量表，进一步包括：第一和第二经处理的视标，所述经处理的视标与同一项限定的视觉屈光矫正相关联并且分别与第一视距和第二视距相关联，其中，所述第一和第二经处理的视标是通过向源视标应用与所述同一项限定的视觉屈光矫正相关联并且分别与所述第一视距和所述第二视距相关联的确定的图像处理而产生的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的验光测量表，其中，所述限定的视觉屈光矫正包括球镜误差矫正和/或柱镜误差矫正。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的验光测量表，其中，所述验光测量表包括电子显示装置，并且所述源视标包括有待显示在所述电子显示装置上的数字图像。
6.根据权利要求5所述的验光测量表，其中，所述确定的图像处理(2F、6F)包括根据预先限定的视觉屈光矫正以及预先限定的视距、或预先限定的显示距离进行的去卷积。
7.根据权利要求5或6所述的验光测量表，其中，所述电子显示器包括光场显示器，所述光场显示器至少包括被放在所述电子显示器上的多层滤光器或衍射图案，从而应用互补图像处理以便显示所述经处理的视标。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的验光测量表，其中，所述验光测量表包括用于显示多个经处理的视标的至少一个预印刷的图表。
9.根据前述权利要求中任一项所述的验光测量表，其中，所述源视标(2E、6E)是在朗多环、斯内伦氏E、字母数字字符、或用于测量视觉敏锐度的图像当中选择的。
10.根据前述权利要求中任一项所述的验光测量表，其中，所述经处理的视标(1、2、3、4、5、2H、6H)被成行地安排，其中，每行对应于向一个或多个不同的源视标应用的、与同一项限定的视觉屈光矫正相关联的同一种确定的图像处理。
11.根据前述权利要求中任一项所述的验光测量表，其中，所述经预处理的视标(6H)被成行和成列地安排，其中，每列对应于在球镜度、柱镜度、轴位当中选择的预先限定的视觉屈光参数，并且每行对应于在球镜度、柱镜度、以及轴位当中选择的另一个预先限定的视觉屈光参数，所述列中的预先限定的视觉屈光参数与所述行中的预先限定的视觉屈光参数不同。
12.根据权利要求10或11所述的验光测量表，其中，所述限定的视觉屈光矫正在行与行之间和/或在列与列之间以1屈光度、1/2屈光度、1/4屈光度或1/8屈光度的梯级逐渐变化。
13.一种根据权利要求1至12中任一项所述的验光测量表用于确定使用者的视觉屈光矫正的用途。
14.一种验光测量方法，包括以下步骤：
-显示与多项视觉屈光矫正相关联的多个经处理的视标(1、2、3、4、5、2H、6H)，其中，每个经处理的视标(1、2、3、4、5、2H、6H)是通过向源视标(2E、6E)应用与限定的视觉屈光矫正相关联的确定的图像处理(2F、6F)而产生的，
-显示标识系统(2G、6G、6K)，所述标识系统用于确定与每个经处理的视标(1、2、3、4、5、2H、6H)相关联的每项限定的视觉屈光矫正，
-确定使用者看到的最清楚的经处理的视标；
-确定与所述使用者看到的所述最清楚的经处理的视标相关联的限定的视觉屈光矫正；
-根据在前一个步骤确定的所述限定的视觉屈光矫正来评估所述使用者需要的视觉屈光矫正。
15.根据权利要求14所述的验光测量方法，其中，所述经处理的视标(1、2、3、4、5、2H、6H)被成行地安排，其中，每行对应于向一个或多个不同的源视标应用的、与同一项限定的视觉屈光矫正相关联的同一种确定的图像处理。
16.根据权利要求15所述的验光测量方法，其中，所述限定的视觉屈光矫正在行与行之间、在包含在-10屈光度与+6屈光度之间的范围内以1屈光度、1/2屈光度、1/4屈光度或1/8屈光度的梯级逐渐变化。
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