CN109964167B - 用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的方法，所述眼睛参数与待提供给所述使用者的眼科透镜的屈光参数有关，所述方法包括：‑显示装置提供步骤，在该步骤过程中，向所述使用者提供双目显示装置，‑图像显示步骤，在该步骤过程中，当所述使用者使用所述显示装置时向所述使用者显示图像，‑显示参数修改步骤，在该步骤过程中，修改所述显示装置的至少一个参数以修改所感知图像的虚拟显示距离，其中，重复所述显示参数修改步骤直至所述使用者感知到所感知图像的图像主观品质为最佳，以及‑眼睛参数确定步骤，在该步骤过程中，基于所述显示装置的参数来确定眼睛参数。

Description

用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的方法
技术领域
本发明涉及一种用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的方法，所述眼镜参数与待提供给所述使用者的眼科透镜的屈光参数有关。
背景技术
通常，想具有光学设备的人会去看眼睛护理从业者。
眼睛护理从业者通过向光学实验室发送订购请求来在所述光学实验室订购眼镜设备。订购请求可以包括配戴者数据，例如，配戴者的处方、配适数据、眼镜架数据(例如，配戴者已选择的眼镜架的类型)、以及透镜数据(例如，配戴者已选择的光学透镜的类型)。
确定配戴者的处方和配适数据可能需要进行复杂且耗时的测量。这样的测量通常需要复杂且昂贵的材料以及资质高的人来执行。
用于确定待提供给人的眼科透镜的屈光参数的常用方法具有多个缺点，其中，难以准确地控制人的眼睛调节。另外，常用方法通常会使人感到痛苦，并且因此通常不会长时间进行。因此，由此类方法提供的结果不能提供人的长期视觉舒适度的指示。
此外，一般方法是在受控环境中进行的，例如眼睛护理从业者办公室而不是在现实生活条件下。
最后，实施此类用于确定双目视力的方法增加了所述方法的难度和长度，使得这种实施对于人来说更加令人痛苦。
因此，需要一种用于在不需要通过比如自动验光仪、综合屈光检查仪、测试眼镜等经典屈光装置、验光师或眼科医师的情况下，确定待提供给使用者的眼科透镜的屈光参数的方法。
本发明的一个目的是提供这样的方法。
发明内容
为此，本发明提出了一种用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的方法，所述眼镜参数与待提供给所述使用者的眼科透镜的屈光参数有关，所述方法包括：
-显示装置提供步骤，在该步骤过程中，向所述使用者提供双目显示装置，
-图像显示步骤，在该步骤过程中，当所述使用者使用所述显示装置时向所述使用者显示图像，
-显示参数修改步骤，在该步骤过程中，修改所述显示装置的至少一个参数以修改所感知图像的虚拟显示距离，
其中，重复所述显示参数修改步骤直至所述使用者感知到所感知图像的图像主观品质为最佳，以及
-眼睛参数确定步骤，在该步骤过程中，基于所述显示装置的参数来确定眼睛参数。
有利的是，本发明的方法允许使用者自己使用简单且有趣的方法来确定待提供给他的眼科透镜的屈光参数。使用者可以进一步基于所确定的屈光参数来订购眼科透镜。
本发明的方法还可以用于调整双目显示装置的参数以向使用者提供清晰的视力。
根据可以单独考虑或组合考虑的进一步实施例：
-所述双目显示装置被配置用于向所述使用者的两只眼睛独立地显示图像；和/或
-所述双目显示装置被配置用于向所述使用者的两只眼睛显示具有独立特征和共同特征的图像；和/或
-所述显示装置包括可移动透镜，所述使用者透过所述可移动透镜看到所显示的图像，并且在所述显示参数修改步骤过程中，移动所述透镜来修改所感知图像的虚拟显示距离；和/或
-所述显示装置包括光场显示器，并且在所述显示参数修改步骤过程中，修改所述光场显示器的至少一个参数以修改所感知图像的虚拟显示距离；和 /或
-所述显示装置具有用于从一组预定虚拟距离中选择虚拟显示距离的装置，并且从所述预定距离中的至少一个的使用中获得所感知图像的虚拟显示距离；和/或
-所述显示装置具有光学元件、例如透镜和/或反射镜，所述光学元件具有用于调整所述光学元件的焦度的调整装置；和/或
-所述双目显示装置是头戴式双目显示装置；和/或
-所述图像主观品质与所感知图像的清晰度有关；和/或
-本发明的方法进一步包括散光确定步骤，在该步骤过程中，向所述使用者显示包括具有不同取向的相似元素的一个图像或多个图像，并且确定与所感知的主观最清晰图像相对应的取向；和/或
-所感知主观最清晰图像与所感知图像的对比度有关；和/或
-在单目视力下进行所述图像显示步骤和所述显示参数修改步骤；和/ 或
-在双目视力下进行所述图像显示步骤和所述显示参数修改步骤；和/ 或
-本发明的方法进一步包括距离调整步骤，在该步骤过程中，调整右眼看到的右图像的右参考点与左眼看到的左图像的左参考点之间的距离，使得右参考点和左参考点对所述使用者提供平行光束；和/或
-在所述距离调整步骤过程中，基于所述虚拟会聚距离来调整所述右参考点与所述左参考点之间的距离；和/或
-本发明的方法进一步包括缩放步骤，在该步骤过程中，缩放所述右图像和所述左图像，使得所述使用者看到这两个图像有相同的角度大小；和/ 或
-本发明的方法进一步包括深度感知测试步骤，在该步骤过程中，提供在距参考位置不同距离处的不同图像，并且对于每个图像，检查使用者是否能够检测到所述距离小于还是大于所述参考位置；和/或
-本发明的方法进一步包括眼睛跟踪器提供步骤，提供眼睛跟踪器，并且在所述图像显示步骤过程中，使用所述眼睛跟踪器来确定所述使用者是以周边视力还是中央视力进行寻找；和/或
-本发明的方法进一步包括调节放松步骤，在该步骤过程中，使所述使用者的调节放松；和/或
-本发明的方法进一步包括校准步骤，在该步骤过程中，确定在所述显示参数修改步骤过程中修改的所述双目显示装置的至少一个参数与所述虚拟显示距离之间的关联，并且在所述眼睛参数确定步骤过程中，使用所述关联来确定所述使用者的眼睛参数。
本发明进一步涉及一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列，所述指令序列是处理器可访问的、并且在由所述处理器执行时致使所述处理器至少进行根据本发明的方法的显示图像步骤、显示参数修改步骤、以及眼睛参数确定步骤。
本发明还涉及一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上记录了程序；其中，所述程序使所述计算机至少执行本发明方法的显示图像步骤、显示参数修改步骤、以及眼睛参数确定步骤。
本发明进一步涉及一种包括处理器的装置，所述处理器被适配用于存储一个或多个指令序列并且至少进行根据本发明方法的显示图像步骤、显示参数修改步骤、以及眼睛参数确定步骤。
本发明进一步涉及一种用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的系统，所述眼镜参数与待提供给所述使用者的眼科透镜的屈光参数有关，所述系统包括：
-显示装置提供设备，所述显示装置提供设备被配置用于向使用者提供双目显示装置，
-图像显示设备，所述图像显示设备被配置用于当所述使用者使用所述显示装置时向所述使用者显示图像，
-显示参数修改设备，所述显示参数修改设备被配置用于修改所述显示装置的至少一个参数以修改所感知图像的虚拟显示距离，
其中，所述显示参数修改设备进一步被配置用于修改所述至少一个参数直至所述使用者感知到所感知图像的图像主观品质为最佳，以及
-眼睛参数确定设备，所述眼镜参数确定设备被配置用于基于所述显示装置的参数来确定眼睛参数。
附图说明
现将仅以举例方式并且参考以下附图对本发明的实施例进行描述，在附图中：
-图1是流程图，表示根据本发明的用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的方法，
-图2和图3展示了可以用于本发明的方法中的双目显示装置，
-图4展示了会聚角α，
-图5A和图5B展示了根据本发明的显示参数修改步骤的实施方式，并且
-图6、图7A和图7B示出了校准步骤的实施方式的实例。
具体实施方式
附图中的元件仅为了简洁和清晰而展示并且不一定按比例绘制。例如，这些图中的某些元件的尺寸可以相对于其他元件被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理解。
本发明涉及一种用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的方法，所述眼镜参数与待提供给所述使用者的眼科透镜的屈光参数有关。
在本发明的意义上，屈光参数是定义了光学透镜的屈光功能的参数。
屈光功能与根据注视方向变化的光学透镜焦度(平均焦度、散光等)相对应。
措辞“光学设计”是广泛使用的措辞，本领域技术人员在眼科领域中已知其用于指代允许限定眼科透镜的屈光功能的参数集；每个眼科透镜设计者具有其自己的设计，特别是针对渐变眼科透镜。作为实例，渐变眼科透镜“设计”带来渐变表面的优化，以便恢复远视眼者在所有距离处看清楚的能力，而且还最优地关注中央凹视力、中央凹外视力、双目视力等所有生理视觉功能，并且使不想要散光最小化。例如，渐变透镜设计包括：
-沿着透镜配戴者在白天活动过程中使用的主注视方向(子午线)的焦度轮廓，
-透镜侧面(也就是说远离主注视方向)的焦度分布(平均焦度、散光......)。
这些光学特性是由眼科透镜设计者限定并计算、并且设有渐变透镜的“设计”的一部分。
如图1所展示的，根据本发明的方法至少包括：
-显示装置提供步骤S1，
-图像显示步骤S2，
-显示参数修改步骤S3，以及
-眼睛参数确定步骤。
在显示装置提供步骤S1过程中向使用者提供双目显示装置。
如图2所示，根据本发明的显示装置可以优选地包括透视显示系统，以允许配戴者透过它看到虚拟图像和现实世界两者。所述透视显示系统能够显示图形图像，并且电子驱动系统(存储器+处理器)将所述图像发送至所述显示系统以进行显示。优选地，它能够在不同的观看方向上显示图像。另外，可以修改待显示的图像。
图2中展示了透视显示系统的实例。这样的透视显示系统包括显示源 11、准直装置13、以及由导光光学元件16(LOE)构成的光学插入件16。
显示源11可以是发射性的或非发射性的。
显示源可以直接从空间光调制器(SLM)(如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管阵列(OLED)、硅基液晶(LCoS)或类似装置)获得，或间接地借助于中继透镜或光纤束获得。显示源11包括由准直装置13(例如，准直透镜)成像到无限远的元素(像素)阵列。
导光光学元件16通常包括至少两个主表面20和22和边缘、至少一个部分反射表面24以及用于将光耦合到所述导光光学元件中的光学元件26。来自准直装置13的输出波18透过其下表面20进入导光光学元件16。入射波(朝向导光光学元件16)从表面26被反射并且被截留在导光光学元件16 中。
在实施例中，所述透视显示系统可以包括具有至少两个平面主表面20 和22的平面导光光学元件16。例如，这种导光光学元件16可以是鲁姆斯公司(Lumus Company)的导光光学元件。
在替代性实施例中，所述透视显示系统可以包括弯曲的导光光学元件 16。
所述导光件可以封装在光学透镜中或放在光学透镜的前面。
根据本发明的实施例，所述显示装置是图3所示的头戴式双目装置。
在这个实例中，所述显示装置包括框架。所述框架可以类似于常规的眼镜镜架、并且可以以类似的舒适度配戴。然而，其他实施方式也是可能的，比如通过头盔、绑带、使用者自己握持、或其他装置而戴在使用者头上的面罩，例如VR HMD、例如来自Oculus公司的Rift、Gear VR或DK2、或谷歌cardboard。
所述镜架包括镜架前部102和镜腿104和105。所述镜架前部固持着用于使用者左眼的透视透镜101和用于使用者右眼的透视透镜103。左右取向是从使用者的角度来看的。
左侧透视透镜101包括光学部件122(比如分束器)，所述分束器将增强现实图像与来自现实世界场景的光混合，以便由左眼观看。
右侧透视透镜103包括光学部件120(比如分束器)，所述分束器将增强现实图像与来自现实世界场景的光混合，以便由右眼观看。
右侧增强现实发射器116经由臂114安装到镜架上，并且左侧增强现实发射器108经由臂110安装到镜架上。
电源(例如，电池)为头戴式装置的不同元件提供电力。
例如，可以通过镜架中的导电路径形成适当的电连接。
部件122和120还可以包括调光器，所述调光器可以是电活性调光器，比如电致变色装置，或者是液晶调光器。
所述调光器可以是主动的，以在图像显示步骤S2的过程中阻挡来自外部环境的光，以允许使用者不被干扰并且仅感知到虚拟图像。这确保了对比度最大，并且使得准确地确定配戴者的处方。
在图像显示步骤S2过程中，当使用者使用显示装置时向使用者显示图像。
向使用者的眼睛显示的图像对于双眼可以是相同或不同的。
根据本发明的实施例，所述双目显示装置被配置用于向所述使用者的两只眼睛独立地显示图像。
另外，所述双目显示装置可以被配置用于向所述使用者的两只眼睛显示具有独立特征和共同特征两者的图像。
所述双目显示装置可以被配置用于显示类似的特征，所述特征在一些条件下可以是不同的并且在其他条件下是共同的。例如，显示距离可以是相同的，但是这两个图像的会聚角不同，这样的配置例如对于使配戴者屈光到特定距离(例如，近距离)处是有利的。
根据进一步实例，距离不同，但会聚角相同，当配戴者的处方在左眼与右眼之间不同时，这样的配置是有利的。
如图4所示，会聚角α是参考方向(优选地笔直向前)与配戴者的眼睛的注视方向之间的水平角。当看向远处时，两只眼睛的会聚角相似，而当看向近处时，两只眼睛的注视方向将在近处相交，因此不相似。
在显示参数修改步骤S3过程中修改双目显示装置的至少一个显示参数以修改所感知图像的虚拟显示距离。
这可以用不同的方式来实现：显示器通常在眼睛与显示器之间具有调节透镜以补偿短距离并且将图像返回至无限远。可以通过使用变焦透镜或通过调整透镜在眼睛与显示器之间的位置来调整对眼睛的矫正。
根据本发明的实施例，所述显示装置包括可移动透镜，所述使用者透过所述可移动透镜看到所显示的图像，并且在所述显示参数修改步骤S3过程中，移动这些透镜来修改所感知图像的虚拟显示距离。
此类变化理想地是连续的、但也可以用分立的方式进行，例如以0.25D 的梯级。
在具有可移动透镜的显示装置的情况下，透镜的移位允许改变虚像的距离D，如图5A和图5B所示。
当将透镜定位成使得焦点在显示器上时，则看到无穷远处的虚像，如图 5A所示。然而，当将透镜移离上一个位置时，波前会聚(D>0)，这就像在使用者眼前放置正焦度一样，如图5B所示。
根据本发明的进一步实施例，所述显示装置可以包括光场显示器。在显示参数修改步骤3过程中，修改所述光场显示器的至少一个参数以修改所感知图像的虚拟显示距离。
所述显示装置可以包括用于从一组预定虚拟距离中选择虚拟显示距离的装置，并且从这些预定距离中的至少一个的使用中获得所感知图像的虚拟显示距离。在US20150016777中披露了此类显示装置的实例。
根据实施例，所述显示装置具有光学元件，所述光学元件具有用于调整所述光学元件或液晶透镜、例如varioptic透镜或膜透镜(例如，optotune) 的焦度的调整装置。在替代方案中，所述显示装置还可以使用光源和SLM 来显示全息图像。可以对SLM进行编程，以使用公知的计算机生成的全息技术来改变虚像的距离。
重复所述显示参数修改步骤s3直至使用者感知到所感知图像的图像主观品质为最佳。
所感知图像的主观品质可以与所感知图像的清晰度或对比度有关。
可以在单目视力下进行显示图像步骤和显示参数修改步骤。换言之，让使用者一次使用一只眼睛、例如通过闭上另一只眼睛，或者对另一只眼睛显示黑色图像。
可以在双目视力下实施显示图像步骤和显示参数修改步骤。换言之，让使用者使用双眼并且向使用者的双眼显示图像。这是防止使用者使用会导致不准确屈光的眼睛调节的优选解决方案。
本发明的方法使用了双目显示装置(比如虚拟现实头戴设备)在双眼之间单独显示(不同图像)的可能性，以可能在家中实现屈光双目视力，并允许测试双目视力的品质和问题。
本发明的方法使得能够在更友好或生态的情形下执行测试。
本发明的方法允许在家中和/或长时间地测试屈光参数。
为了确定球镜度，在图像显示步骤过程中显示的图像可以对应于试视力字体或双色测试。在使用试视力字体的情况下，将确定给出最高视敏度的所显示图像，而在使用双色测试的情况下，将确定给出红/绿靶体之间的平衡对比度或清晰度的所显示图像。
本发明的方法可以进一步包括散光确定步骤。
在散光确定步骤过程中，向使用者显示包括具有不同取向的相似元素的一个或多个图像，并且确定与所感知主观最清晰图像相对应的取向。这将提供柱镜轴位的取向。
柱镜参数、柱镜度和柱镜取向可以可选地通过使用旋转柱镜法来确定，或者更简单地，可以使用沿着矫正轴位定向、用于相继地确定使用者的每只眼睛的两个焦距的双色测试来确定。可以进一步通过在优选取向下使用测试清晰度/视敏度测量来确定柱镜。
在大多数显示装置无法产生具有散光的波前的意义上，这是特别有利的，但是限于改变虚物与装置的配戴者之间的距离。
为了确定存在柱镜时的屈光，还可以使用帕朗(Parent)测试并且接着向使用者显示沿着这个轴位且正交地定向的图像(例如，使用伽柏(Gabor) 图案)来确定柱镜轴位，所显示图像的空间频率例如对应于10/10的视敏度。
这些图像可以包括沿着轴位的周期性帧，其中选择虚拟显示距离使得使用者甚至在调节时也看到图像模糊，例如选择距离Dinitiale使得 1/DinitialAxe＝PuserAxe+1DPuserAxe，其中使用者处方是沿着所讨论的轴位。
然后改变所述距离以更接近眼远点。当使用者感知到图像，或者他认为清晰看到图像时，这意味着1/Daxe＝PuserAxe。对于正交轴位上的刺激也是如此：1/DAxeOrtho＝PuserOrtho
推导出屈光：
S＝PuserAxe,C＝PuserOrtho-PuserAxe,并且AXE＝轴位 (1)
或者
S＝PuserOrtho,C＝PuserAxe-PuserOrtho并且AXE＝轴位+90°
当进行涉及双目视力的测试、并且测量视远时的屈光参数时，优选的是，进入右眼和左眼中、并且对应于左右眼照片中相同点的光束是平行的，以避免寻找使用者眼睛的会聚，换言之，保持左眼与右眼之间的会聚角平行。换言之，优选的是，左虚像与右虚像之间的距离对应于进行配戴者视远验光时配戴者的瞳孔间距。
因此，根据本发明的实施例，所述方法进一步包括距离调整步骤，在该步骤过程中，调整右眼看到的右图像的右参考点与左眼看到的左图像的左参考点之间的距离，使得右参考点和左参考点对使用者提供平行光束。
另外，在距离调整步骤过程中，可以基于虚拟会聚距离来调整右参考点与左参考点之间的距离，以保持左眼和右眼的会聚角平行，而无论可移动透镜的位置如何。特别是当眼睛瞳孔之间的距离与左右透镜光学中心之间的距离不同时，必须这样做。
在实践中，在可移动透镜或变焦透镜的情况下，这可以通过光线跟踪确定光路来实现：确定从右眼出射的光线，所述光线为水平、并且传播透过透镜，并且确定光线在右显示器上的撞击点R。对于左眼、点L，执行相同的操作。
然后将左右显示器上的左右图像间隔开以下距离：对应于点R与点G 的距离，这允许没有会聚问题，即，双眼的会聚角是平行的，并且无论使用者的瞳孔间距可能如何。
如果不进行这种会聚矫正，则会出现可能使所述方法的结果畸变的会聚，因为调节与会聚之间的联系将对使用者产生调节。在左透镜与右透镜之间的光学中心距离等于瞳孔距离的特定情况下，右图像与左图像之间的距离也必须对应于右透镜与左透镜的光轴之间的距离。
与显示装置(例如，移动透镜)、使用光场显示器来在不同距离处显示图像、焦度透镜、全息图像无关，这些评论都是有效的，尽管矫正可能不同。
对于全息图像、或光场显示器显示的图像，可以将右图像和左图像显示成使得它们之间的距离直接是瞳孔间距。
在实践中，可以经由位于显示装置中的眼睛跟踪器、或者使用比如智能手机、平板电脑等辅助测量装置来拍摄使用者眼睛的照片并测量瞳孔之间的距离，来确定使用者的瞳孔距离。
将左透镜和右透镜相对于显示器移动会产生矫正得最好的角度大小变化。
因此，根据本发明的实施例，所述方法进一步包括缩放步骤，在该步骤过程中，缩放所述右图像和所述左图像，使得所述使用者看到这两个图像有相同的角度大小。
所显示的物体的角度大小近似为Ф＝atan(大小/距离)，其中大小是物体在显示器上的大小，并且距离是显示器与右或左透镜之间的距离并且Ф为角度大小。
因此，优选地矫正该大小，使得右图像和左图像是相同角度大小的视图，并且所显示的角度大小对应于期望的角度大小，例如1min的弧度。角度大小是已知的，距离也是已知的，因此容易推导出待显示的大小。例如，当使用可移动透镜时、或者根据校准步骤(参见下文)，可以知道离装置内部的位置编码器的距离。
本发明的方法可以进一步包括深度感知测试步骤，在该步骤过程中，提供在距参考位置不同距离处的不同图像，并且对于每个图像，检查使用者是否能够检测到所述距离小于还是大于所述参考位置。
显示装置的双目视力模拟了会聚计划的接近度的变化，其可以准许测量配戴者在视近时的屈光。为此，对两只眼睛中的每一只眼睛在不同图像中的不同位置处显示要看的物体。确定这些位置使得会聚角是右/左眼在看向近处时采用的会聚角。
例如，为了模拟物体在330mm处，会聚角可以是右眼为-atan(0.5Pd/330) 并且左眼为+atan(0.5Pd/330)。还使用步骤3来改变针对每只眼睛的虚拟距离，以便使用者可以清楚地看到近处。
屈光参数在中央视力和周边视力下可以不同。通常近视和散光在周边视力下更大。
因此，当执行本发明的方法时，可能优选的是确定使用者是在中央视力下还是周边视力下。这是为了避免造成视觉疲劳或不适的矫正不足/过度。当中心或周边视力受控时，确定屈光参数更准确。
因此，本发明的方法可以进一步包括眼睛跟踪器提供步骤，在该步骤过程中，提供眼睛跟踪器，并且在图像显示步骤过程中，使用眼睛跟踪器来确定使用者是以周边视力还是中央视力进行搜寻。
在执行本发明的方法时，问题可能是控制使用者的调节变化。这是为了避免造成视觉疲劳或不适的矫正不足/过度。当调节良好受控时，测量屈光参数更准确。
因此，本发明的方法可以进一步包括调节放松步骤，在该步骤过程中，使使用者的调节放松。
可以使用向使用者显示的特定图像、例如通过显示提供发散的视觉印象的图像或透视图像来放松调节。通过让使用者听音乐或放松声音或观看释放视频，可以放松调节。
为了提供准确的测量，本发明的方法中使用的显示装置可能需要校准。
因此，所述方法进一步包括校准步骤，在该步骤过程中，确定在显示参数修改步骤过程中修改的双目显示装置的至少一个参数与虚拟显示距离之间的关联。在眼睛参数确定步骤过程中，使用所述关联来确定使用者的眼睛参数。
例如，可能需要以比一般双目显示装置正常情况下所允许的更高的准确度来确定显示距离。
大多数双目显示装置不能准确地确定显示距离，因为它们未被设计用于测量0.25D的屈光不正。关于屈光参数的现有标准、例如关于屈光的 ISO10341，对于0与3D之间的屈光设置了0.06D的公差。
因此，所述方法包括校准步骤，以允许准确地确定这样的距离。所述校准步骤可以在眼睛参数确定步骤之后或在显示装置提供步骤之前实施。
校准步骤可以包括像结合了相机的智能电话/平板电脑等装置的使用者。
图6示出了校准步骤的实施方式的实例，其中显示器可相对于透镜移动，以使显示器在变化的距离处进行成像。
显示正弦式水平框架类型。使用智能手机、通过智能手机相机来获取显示器的图像。
在图6中，表示了两个可能的显示位置，即在透镜的距离L1处的第一位置、以及在透镜的距离L2处的第二位置。
在第一距离L1处，显示器和智能手机的相机的透镜共轭：相机获取单调的均匀颜色，该颜色在透镜的表面上延伸，如图7A所示。
在第二距离L2处，不存在共轭，并且可以观察到如图7B所示的多个条纹。该第二位置对应于使用者看到清晰图像的位置，因此补偿了他的处方。
可以基于条纹的数量来确定虚像的观看距离，并因此确定球镜度。
实际上，参考图6，可以考虑：
CL1+Cf＝Cd，其中CL1＝1/L1(L1<0)，Cf＝1/f，其中，f是透镜焦距，并且Cd＝1/d，其中d是智能手机与透镜之间的距离(正)。
还实现了(L2-L1)/h＝L1/(Diam/2)，其中，Diam是透镜的直径，h是显示器上对应于可见正弦曲线的高度。
因此，CL2＝CL1/(1+h/(Diam/2))并且Pref＝CL2+Cf，其中Pref＝ CL1/(1+h/(Diam/2))+Cf
根据第一关系，得出了CL1＝Cd-Cf，并且Pref＝(Cd-Cf)/(1+ h/(Diam/2))+Cf
假设h小于Diam，以一阶给出了：
Pref＝(cd-Cf)*(1-h/(Diam/2)+Cf＝Cd+Cf*h/(Diam/2)
Cd可以被估计或测量，例如，如果在1m距离处拍摄照片，则Cd＝1D。如果移动到4m外，则Cd＝0.25D。超过Cd影响之后，忽略不计。
Cf是透镜的数据，例如焦距为5cm，Cf＝20D。
通过处理照片并确定到边缘的可见条纹的数量来确定高度h，并且知道用于显示这些条纹的像素数量和像素大小，可以得出：h＝条纹数量*像素数量_每_条纹*大小_像素。
因此，通过智能手机测量条纹的数量，可以确定虚像的距离，并且由此确定使用者的屈光不正。优选地，智能手机和显示装置之间的距离很重要(> ＝2m)，以提高准确性。
根据条纹数量来确定球镜度，并且智能手机的接近度被添加到结果中。例如，当未看见条纹时(图7A)，焦度为0D，并且当智能手机与显示装置之间的距离为2m(0.5D＝1/2m)时，最终结果为0D+0.5D。
当试图测量散光时，沿着柱镜轴位的线的两个方向上出现条纹，并且可以确定两个距离和相关的焦度。
如果使用的显示装置允许获得矫正设置的指示(例如透镜位置的索引或与所使用的矫正透镜相对应的数字)、但是没有准确的距离，则只要我们在使用同一品牌的型号，不准确性就可能相对不变。
在这种情况下，只需要为每个型号以及所提出的每个配置或索引值预先确定平均默认值。了解了所使用的显示装置型号，可以将所用矫正的指示转换为虚拟距离以基于针对这种型号观察到的平均缺陷来准确地调整。
为了确定要施加的矫正，可以针对每种型号的显示装置进行上述测量。
另外，可以使用更准确的方式、例如用在光学平台上对准的高分辨率相机来替换智能手机的相机，或者使用前置测量仪或HartmannShack分析仪或任何其他已知测量方式来测量矫正透镜的焦度值。
例如通过测量装置或微测量机械测量仪或激光测距仪或适于准确测量距离的其他矢量系统，可以准确地测量矫正透镜相对于显示器的定位。
这里的想法不受测量方式的限制，因为这些测量是事先在实验室或工厂中进行的，而不是由最终使用者进行的。
可以建立用于大多数(例如所有)双目显示装置型号的关联表。
矫正表可以通过因特网直接访问，其中使用者自己提供所使用的索引或透镜数量的值。
转换可以作为Web应用或智能手机来访问，以将初始值转换成眼科矫正值。该应用甚至可以直接订购必要的矫正透镜。
如果双目显示装置允许，该索引可以由能访问转换表的合适应用直接读取和解释、或者直接嵌入在所述应用中、或者通过提供这个转换表来查询因特网服务器而直接读取和解释。
发明人提出了用相机和卷尺来测量虚像的观看距离的第二解决方案。
所述方法包括在虚像上调整相机的焦点，并拍摄指示焦点距离的校准图案的照片。
首先，将相机放置在双目显示装置的前方，就好像它是使用者的眼睛一样。
理想地，相机的光瞳处于与使用者的瞳孔相同的位置。在自动聚焦模式下，在虚像上调整相机的焦点，然后保持住。
其次，移除双目显示装置并放置卷尺，其中零标记位于与使用者眼睛相同的位置处。接着，在焦点距离不变的情况下，相机拍摄照片。
在照片中，很容易读取焦点距离。通过图像处理并且调整相机的浅景深来分析图像允许提高测量的准确度。
以上借助于实施例描述了本发明，但不限制本发明的总体构思；特别地，安装式感测装置不限于头戴式装置。
对于参考了以上说明性实施例的本领域技术人员来说，还可提出很多进一步的改进和变化，所述实施例仅以举例方式给出、不旨在限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附权利要求决定。
在权利要求中，词语“包括”并不排除其他的要素或步骤，并且不定冠词“一(a，an)”并不排除复数。在相互不同的从属权利要求中叙述不同的特征这个单纯的事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (17)

1.一种用于确定显示装置的使用者的眼睛参数的方法，所述眼睛参数与待提供给所述使用者的眼科透镜的屈光参数有关，所述方法包括：
-显示装置提供步骤，在该步骤过程中，向所述使用者提供双目显示装置，
-图像显示步骤，在该步骤过程中，当所述使用者使用所述显示装置时向所述使用者显示图像，
-距离调整步骤，在该步骤过程中，调整右眼看到的右图像的右参考点与左眼看到的左图像的左参考点之间的距离，使得右参考点和左参考点对所述使用者提供平行光束，
其中，在所述距离调整步骤过程中，基于虚拟会聚距离来调整所述右参考点与所述左参考点之间的距离，
-显示参数修改步骤，在该步骤过程中，修改所述显示装置的至少一个参数以修改所感知图像的虚拟显示距离，
其中，在双目视力下进行所述图像显示步骤和所述显示参数修改步骤，
其中，重复所述显示参数修改步骤直至所述使用者感知到所感知图像的图像主观品质为最佳，以及
-眼睛参数确定步骤，在该步骤过程中，基于所述显示装置的参数来确定眼睛参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述双目显示装置被配置用于向所述使用者的两只眼睛独立地显示图像。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述双目显示装置被配置用于向所述使用者的两只眼睛显示具有独立特征和共同特征的图像。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述显示装置包括可移动透镜，所述使用者透过所述可移动透镜看到所显示的图像，并且在所述显示参数修改步骤过程中，移动所述透镜来修改所感知图像的虚拟显示距离。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述显示装置包括光场显示器，并且在所述显示参数修改步骤过程中，修改所述光场显示器的至少一个参数以修改所感知图像的虚拟显示距离。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述显示装置具有用于从一组预定虚拟距离中选择虚拟显示距离的装置，并且从预定距离中的至少一个的使用中获得所感知图像的虚拟显示距离。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述显示装置具有光学元件，所述光学元件具有用于调整所述光学元件的焦度的调整装置。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述双目显示装置是头戴式双目显示装置。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述图像主观品质与所感知图像的清晰度有关。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括散光确定步骤，在该步骤过程中，向所述使用者显示包括具有不同取向的相似元素的一个图像或多个图像，并且确定与所感知的主观最清晰图像相对应的取向。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所感知图像的主观品质与所感知图像的对比度有关。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在单目视力下实施所述图像显示步骤和所述显示参数修改步骤。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括缩放步骤，在该步骤过程中，缩放所述右图像和所述左图像，使得所述使用者看到这两个图像有相同的角度大小。
14.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括深度感知测试步骤，在该步骤过程中，提供在距参考位置不同距离处的不同图像，并且对于每个图像，检查所述使用者是否能够检测到所述距离小于还是大于所述参考位置。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括眼睛跟踪器提供步骤，在该步骤过程中，提供眼睛跟踪器，并且在所述图像显示步骤过程中，使用所述眼睛跟踪器来确定所述使用者是以周边视力还是中央视力进行寻找。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括调节放松步骤，在该步骤过程中，使所述使用者的调节放松，
其中，所述调节放松步骤包括显示提供发散的视觉印象的图像或透视图像以及/或者让使用者听音乐或放松声音或观看释放视频。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括校准步骤，在该步骤过程中，确定在所述显示参数修改步骤过程中修改的所述双目显示装置的至少一个参数与所述虚拟显示距离之间的关联，并且在所述眼睛参数确定步骤过程中，使用所述关联来确定所述使用者的眼睛参数。
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