CN110300567B - 用于改善融合功能的视力训练装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于改善融合功能的视力训练装置，该视力训练装置的特征在于，包含：显示器单元，提供与使用者的左眼对应的左眼图像和与右眼对应的右眼图像；使用者输入部；及控制部，以上述左眼及上述右眼的角膜反射像焦点融合地一致的状态提供上述左眼图像和上述右眼图像之后，以使上述左眼图像与上述右眼图像中的至少一个从另一个远离的方式控制上述显示器，若通过上述使用者输入部输入图像分离确认，则将与输入时的上述左眼图像与上述右眼图像之间的隔离距离相应的信息保存为融合度信息。

Description

用于改善融合功能的视力训练装置
技术领域
本发明涉及一种用于改善融合功能的视力训练装置。
背景技术
人的视觉功能功能中的融合力是指能够将左眼与右眼分别识别的图像融合成一个图像而识别的功能。这种融合力低于正常标准时，眼睛容易感到疲劳，严重时，有可能出现将一个物体看成两个的复视现象。
美国专利公开第2012/0069296号中公开有用于改善双眼视力障碍的系统。该系统通过具备分别与左眼和右眼对应的两个独立的显示器改变在显示器中显示的影像的视野角度来改善融合力。
但是，用于改善融合力的以往的视力训练装置由于未考虑使用者固有的融合力而以一般方式进行了融合训练，因此融合训练的效果不完善。另外，使用者固有的融合力为表示使用者个人的视力特性的一个参数，其为应得到重视的因素，但存在无法测定及管理的问题。
发明内容
发明要解决的技术课题
因此，本发明的目的在于，提供一种能够测定及管理使用者的融合力的视力训练装置。
另外，本发明的另一目的在于，提供一种能够提供已反映所测定的使用者的融合力的视力训练的视力训练装置。
用于解决技术课题的手段
上述目的通过包含如下的视力训练装置实现，即显示器单元，提供与使用者的左眼对应的左眼图像和与右眼对应的右眼图像；使用者输入部；及控制部，以上述左眼及上述右眼的角膜反射像焦点融合地一致的状态提供上述左眼图像和上述右眼图像之后，以使上述左眼图像与上述右眼图像中的至少一个从另一个远离的方式控制上述显示器，若通过上述使用者输入部输入图像分离确认，则将与输入时的上述左眼图像与上述右眼图像之间的隔离距离相应的信息保存为融合度信息。
上述显示器单元能够包含提供左眼图像的左侧显示器和提供上述右眼图像的右侧显示器，该情况下，不需要用于分离视野的滤光器从而能够表现成更简单的结构的视力训练装置。
上述控制部在以上述角膜反射像焦点不一致的状态即相互远离的状态提供上述左眼图像与上述右眼图像之后，以使上述左眼图像与上述右眼图像中的至少一个向另一个靠近移动的方式控制上述左侧及右侧显示器，且在上述靠近移动中通过上述使用者输入部输入焦点一致确认输入时，能够判断为上述左眼图像与上述右眼图像的角膜反射像焦点融合地一致，由此能够执行更准确的测定模式。
向一个显示器装置提供上述左眼图像与上述右眼图像，且通过进一步包含用于向上述左眼及上述右眼提供上述左眼图像和上述右眼图像的相互相对融合分离用滤光器，能够以更简单的结构执行视力训练。
上述控制部利用相对于上述使用者的上述融合度信息设定用于融合度训练的训练区间，且通过在所设定的训练区间内使上述左眼图像与上述右眼图像中的至少一个图像远离及靠近，从而能够进行考虑到使用者固有的视力特性的视力训练。
上述训练区间以包含与上述融合度信息对应的隔离距离的方式设定上述训练区间的情况时，能够使视力训练的效果达到最大化。
发明效果
根据本发明，能够测定及管理使用者的融合力。另外，通过提供已考虑所测定的使用者的融合力的使用者定制型融合视力训练，能够更有效地改善使用者的融合力。
附图说明
图1是表示基于本发明的实施例的视力训练装置立体图。
图2是基于本发明的实施例的视力训练装置的控制框图。
图3是用于例示性说明使用本发明的视力训练装置的焦点一致模式过程的顺序图。
图4是用于说明的图3的焦点一致模式的参考图。
图5是例示性表示利用基于本发明的实施例的视力训练装置的测定模式动作的顺序图。
图6是用于说明图5的测定模式的参考图。
图7是表示基于本发明的另一实施例的视力训练装置的概略图。
图8是例示性表示利用本发明的视力训练装置的训练模式动作的顺序图。
具体实施方式
以下，参考附图对基于本发明的实施例的视力训练装置进行更详细的说明。
图1是表示基于本发明的实施例的视力训练装置立体图。本视力训练装置具备在以虚拟线表示的外壳(110)的内部左右配置的1对视力训练单元 (120)。1对视力训练单元(120)之间设置有挡板(122)，以便阻断左眼与右眼的视野而不会重叠。
视力训练单元(120)具有沿视线方向相互对置地配置的接目孔(124)和显示器单元(130)。显示器单元(130)由与左眼对应的左侧显示器(131) 和与右眼对应的右侧显示器(132)构成，在各显示器上显示用于视力训练的图像，且使用者能够通过接目孔(124)视觉识别在左侧显示器(131)与右侧显示器(132)上显示的图像。
在外壳(110)的上表面具有由使用者接收使用者输入的使用者输入部 (160)。使用者通过这种使用者输入部(160)输入与测定模式、训练模式等的模式选择和使用者确认输入等。另外，外壳(110)具有用于佩戴于使用者的脸部的束带(未图示)或眼镜腿(未图示)等。
显示器单元(130)的左侧显示器(131)在使用者的左眼的视线方向前方显示左眼图像。右侧显示器(132)在使用者的右眼的视线方向前方显示右眼图像。所显示的左眼图像与右眼图像可为点、线、风景图像、图形、几何图案等动态图像、视频或三维图像。另外，图像可为彩色图像。为了提供这种图像，显示器单元(130)可表现为LCD、OLED等电子显示器装置。另外，这种显示器单元(130)可以安装如智能手机的外部显示器装置而表现。
透镜(140)安装于透镜支架(142)并配置在接目孔(124)与显示器单元(130)之间。使用者通过接目孔(124)与透镜(140)识别位于视线方向前方的图像。透镜(140)可表现为凸透镜。凸透镜变更使用者的眼球与图像之间的焦点距离而使使用者将图像识别为位于比实际距离更远的位置来放大图像的远近感。这种透镜可由使眼球与图像之间的光路折射的镜子所代替。该情况下，镜子可以相比实际距离更延长眼球与图像之间的视野距离来放大图像的远近感。另外，根据需要，透镜(140)为了将由双眼识别的图像分离成左眼图像与右眼图像，可由偏光透镜或彩色透镜表现。
显示器移动部(150)沿使用者的视线方向向前后移动显示器单元(130) 的左侧显示器(131)及右侧显示器(132)。显示器移动部(150)包含：导螺杆(151)；移动体(152)，与导螺杆(151)可移动地组合；及驱动马达 (153)，旋转驱动导螺杆(151)。
导螺杆(151)可旋转地设置于设在外壳(110)上的固定支承体 (154)，并通过驱动马达(153)旋转驱动。导螺杆(151)的旋转运动转换为移动体(152)的前后方向滑移。移动体(152)与显示器单元(130)一体地组合，所以显示器单元(130)通过导螺杆(151)的旋转驱动能够向前后方向往返移动。
挡板(122)设置于外壳(110)内部，将外壳(110)内部分离成分别与左眼及右眼对应的两个部分。通过挡板(122)，使用者的左眼仅识别左侧显示器(131)显示的左眼图像，右眼仅识别右侧显示器(132)显示的右眼图像。
基于上述本发明的实施例的视力训练装置有两个独立的显示器装置表现，各显示器装置能够作为用于向使用者的左眼提供左眼图像的左侧显示器 (131)和用于向右眼提供右眼图像的右侧显示器(132)发挥作用。图示的实施例中，使用独立的两个显示器装置，但是也能够由单一显示器装置执行相同的功能。该情况下，在单一显示器装置中将画面划分为左右并相互远离而表示左眼图像与右眼图像。此时，左眼图像表示的领域与左侧显示器相应，并且，右眼图像表示的领域与右侧显示器相应。
图2是基于本发明的视力训练装置的控制框图。
使用者输入部(160)供于视力训练装置的上表面或侧表面，控制部 (190)通过使用者输入部(160)接收使用者所输入的信息或条件。使用者输入部(160)具有多个使用者输入用按钮(161、162、163、164、165、166、 167)。按钮具体由电源输入按钮(161)、使用者选择按钮(162)、向前移动按钮(163)、向后移动按钮(164)、测定模式选择按钮(165)、训练模式选择按钮(166)及焦点一致模式按钮(167)构成。由控制部(190)接收通过使用者输入部(160)输入的使用者输入，并以执行与该使用者输入对应的动作的方式控制视力训练装置。这种按钮形态的使用者输入部(160)可由键盘、触摸屏等所代替。在图示的实施例中，使用者输入部(160)附着在视力训练装置，但也可以由优先或无线遥控器表现，或者由如智能手机等移动设备的应用软件所代替。使用者输入部(160)也可以使用传声器以声音识别方式表现。
通信部(170)与如智能手机、平板电脑，使用者服务器等外部装置以有线或无线通信。视力训练装置通过通信部(170)能够向外部装置传送数据或从外部装置接收数据。
存储器(180)保存使用者信息、融合度信息、训练数据及视力训练装置的动作所需的各种数据。
控制部(190)控制基于本发明的实施例的视力训练装置的所有动作。控制部(190)能够控制驱动马达(153)来控制显示器单元(130)的移动。控制部(190)在左侧显示器(131)及右侧显示器(132)分别显示左眼图像与右眼图像，并能够以所显示的图像在显示器内的方式控制左侧显示器(131) 及右侧显示器(132)。
关于本视力训练装置的驱动，通过将安装于内部的电池(未图示)作为电源实现，或与外部电源连接而实现。
基于上述本发明的实施例的视力训练装置不仅在使用者处于矫正眼状态时使用，处于非矫正眼状态时也能够使用。为非矫正眼状态时，使用者按压使用者输入部(160)的向前移动按钮(163)和向后移动按钮(164)来移动左侧显示器(131)与右侧显示器(132)而变更焦点距离，由此不佩戴眼镜等也能够设成矫正眼状态并进行视力训练。
图3是例示性表示利用基于本发明的实施例的视力训练装置的焦点一致模式动作的顺序图，图4是用于说明图3的焦点一致模式动作的参考图。
基于本发明的实施例的视力训练装置由两个独立的显示器装置表现。该情况下，在执行用于获得使用者的融合度信息的测定模式之前，优先执行使供于左侧显示器(131)的左眼图像与供于右侧显示器(132)的右眼图像的角膜反射像焦点融合地一致的焦点一致模式动作。其中，角膜反射像焦点融合地一致是指，使用者的左眼仅识别左眼图像且使用者的右眼仅识别右眼图像，但通过作为视觉功能之一的融合功能，使用者实际识别的图像的左眼图像和右眼图像重叠而识别成一个图像的状态。
首先，使用者按压使用者输入部(160)的电源输入按钮(161)对视力训练装置施加电源。使用者在佩戴视力训练装置之后按压使用者输入部(160) 的焦点一致模式按钮(167)来选择焦点一致模式(S110)。
若选择焦点一致模式，则控制部(190)以角膜反射像焦点成为融合不一致的状态即相互充分远离的状态提供左眼图像(IMG_L)与右眼图像(IMG_R) 的方式控制左侧显示器(131)与右侧显示器(132)(S120)。如图4的 (a)所示，角膜反射像焦点成为融合性不一致的状态时，使用者通过双眼识别的图像为左眼图像(IMG_L)与右眼图像(IMG_R)相互分离的两个图像(IMG)。
之后，控制部(190)以使左眼图像(IMG_L)与右眼图像(IMG_R)中的至少一个向另一个逐渐靠近移动的方式控制左侧显示器(131)或右侧显示器 (132)(S130)。
控制部(190)通过使用者输入部(160)确认是否输入焦点一致确认输入 (S140)。如图4的 (b)所示，焦点一致确认输入表示随着左眼图像(IMG_L) 与右眼图像(IMG_R)相互靠近移动，使用者由双眼识别的图像识别为一个图像(IMG)时，使用者通过按压使用者输入部(160)的使用者确认按钮 (162)而输入的信号。
通过使用者输入部(160)输入焦点一致确认输入，控制部(190)判断与使用者的左眼对应的左眼图像(IMG_L)和与右眼对应的右眼图像(IMG_R)的角膜反射像焦点融合地一致。控制部(190)为了执行测定模式而保存角膜反射像焦点处于融合地一致的状态下的供于左侧显示器(131)的左眼图像 (IMG_L)和供于右侧显示器(132)的右眼图像(IMG_R)位置信息。
图5是例示性表示利用基于本发明的实施例的视力训练装置的测定模式动作的顺序图，图6是用于说明图5的测定模式动作的参考图。以下，参考图5 及图6对利用基于本发明的实施例的视力训练装置的测定模式动作进行说明。
首先，使用者按压使用者输入部(160)的电源输入按钮(161)对视力训练装置施加电源。使用者佩戴视力训练装置之后按压使用者输入部(160)的测定模式选择按钮(165)来选择测定模式。(S210)。
若选择测定模式，则控制部(190)利用在上述焦点一致模式下保存的位置信息，以左眼图像(IMG_L)与右眼图像(IMG_R)在角膜反射像焦点处于融合地一致的状态下分别提供于左侧显示器(131)与右侧显示器(132)的方式，控制左侧显示器(131)和右侧显示器(132)(S220)。其中，在上述焦点一致模式之后，随即由使用者执行测定模式时，左眼图像(IMG_L)与右眼图像(IMG_R)已经成为以角膜反射像焦点处于融合地一致的状态供于左侧显示器(131)与右侧显示器(132)的状态，所以可以省略步骤S220。如图4的(b)所示，左眼图像(IMG_L)与右眼图像(IMG_R)分别以角膜反射像焦点处于融合地一致的状态提供于左侧显示器(131)与右侧显示器(132)时，使用者通过双眼识别一个图像(IMG)。
之后，控制部(190)以左眼图像(IMG_L)与右眼图像(IMG_R)中的至少一个从另一个逐渐远离的方式控制显示器单元(130)(S230)。以下，如图6的 (a)所示，举出右眼图像(IMG_R)相对于左眼图像(IMG_L)移动的例子进行说明。即使右眼图像(IMG_R)相对于左眼图像(IMG_L)逐渐远离，通过使用者所具有的固有的融合力，在规定的范围内，使用者仍然可识别成一个图像。
如图6的 (b)所示，随着右眼图像(IMG_R)相对于左眼图像(IMG_L)逐渐远离，在某一瞬间使用者识别成一个的图像(IMG)可识别成两个图像。
控制部(190)通过使用者输入部(160)确认是否输入图像分离确认输入 (S240)。如图6的 (b)所示，使用者在识别成两个图像的瞬间通过使用者输入部(160)输入图像分离确认输入。图像分离确认输入表示随着右眼图像 (IMG_R)相对于左眼图像(IMG_L)逐渐远离而从识别成一个的图像(IMG) 分别分离识别成左眼图像(IMG_L)与右眼图像(IMG_R)的时刻由使用者按压使用者确认按钮(162)而输入的信号。
若通过使用者输入部(160)输入图像分离确认输入，则控制部(190)将与右眼图像(IMG_R)的隔离距离(D)相应的信息保存为融合度信息。隔离距离(D)为右眼图像(IMG_R)的移动前预先设定的视野原点(P)与移动后输入图像分离确认的时刻的右眼图像(IMG_R)的移动后的视野原点(P’)之间的距离。其中，视野原点(P)可设定在左眼图像(IMG_L)与右眼图像 (IMG_R)中的移动的图像的任意位置。
基于上述本发明的实施例的视力训练装置通过在执行焦点一致模式之后执行测定模式，从而能够测定及确认使用者固有的融合度信息。这种融合度信息为与使用者的视觉功能中的融合力有关的因素，从而能够使用为用于评价使用者的视力的重要的参数。另外，通过这种测定模式掌握使用者的视力特性提供考虑到所掌握的视力特性的使用者定制型视力训练，从而能够改善使用者的视力的效果达到最大化。
基于图1中图示的本发明的实施例的视力训练装置通过两个独立的显示器装置分别向使用者的左眼与右眼区分提供左眼图像和右眼图像。这种视力训练装置可使用为能够佩戴于使用者的头部而使用的佩戴型装置。为佩戴型装置的时，很难在使用者的眼球与显示器之间确保用于识别图像分离的充分的隔离距离，因此使用两个显示器装置向各眼球提供图像。
然而，在使用者的眼球与显示器之间能够确保充分的隔离距离例如30cm 以上时，能够使用单一显示器装置表现视力训练装置。
图7是表示基于本发明的另一实施例的视力训练装置的概略图。基于本发明的另一实施例的视力训练装置表现为单一显示器装置。
基于本发明的另一实施例的视力训练装置可包含如下而表现，即与使用者的眼球保持充分的隔离距离例如30cm以上的单一显示器装置(210)；及位于使用者的眼球的前方的融合分离用滤光器(220)。该情况下，图2的控制部 (190)以重叠的状态提供左眼图像与右眼图像的方式控制显示器装置 (210)，所以以角膜反射像焦点融合地一致的状态提供左眼图像与右眼图像。由此，基于本发明的另一实施例的视力训练装置在执行测定模式之前无需执行上述焦点一致模式。
融合分离用滤光器(220)可使用能够执行分别由左眼与右眼区分识别以重叠提供的左眼图像与右眼图像的功能的相互相对滤光器。例如，左眼图像以绿色提供，右眼图像以红色提供时，通过红绿滤光器，左眼能够仅识别绿色的左眼图像，而右眼能够仅识别红色的右眼图像。或者，融合分离用滤光器 (220)能够使用仅透射具有特定方向性的光的偏光滤光器，并区分左眼图像与右眼图而分别提供给使用者的左眼及右眼。该情况下，与左眼对应的偏光滤光器的方向性和与右眼对应的偏光滤光器的方向性构成为具有不同的方向性。
基于上述本发明的另一实施例的视力训练装置以包含显示器装置(210) 与融合分离用滤光器(220)而表现的方式进行了说明，但也可表现为由偏光显示器结构代替显示器装置(220)和单独的融合分离用滤光器(220)。该情况下，均由偏光显示器自身执行图像显示及分离。
基于上述本发明的另一实施例的视力训练装置的测定模式与上述在图1中图示的视力训练装置的测定模式相同，所以省略具体说明。
基于这种本发明的另一实施例的视力训练装置还可以由如智能手机的显示器与按钮以及红绿滤光器等简单的结构表现，所以能够由简答的结构测定使用者的融合度信息，而不受时间或场所的限制。
用于发明的实施方式
图8是例示性表示利用基于本发明的实施例的视力训练装置的训练模式动作的顺序图。
使用者按压使用者输入部(160)的电源输入按钮(161)对视力训练装置施加电源。之后，使用者佩戴视力训练装置之后按压使用者输入部(160)的训练模式选择按钮(166)选择训练模式(S310)。
若选择训练模式，则控制部(190)利用保存的融合度信息而设定用于融合度训练的训练区间(S320)。训练区间表示左眼图像与右眼图像中的至少一个从另一个远离及靠近移动的移动范围。这种训练区间优选设定为包含与在测定模式中测定的融合度信息对应的隔离距离。即，通过在进行图6的(a)中的图示的移动之后，设定为以视野原点(P’)为基准具有规定范围的宽度，从而能够使基于训练的融合力的改善效果达到最大化。
之后，控制部(190)以在设定的训练区间内使左眼图像与右眼图像中的至少一个从另一个远离及靠近移动的方式控制显示器。
通过上述训练模式，使用者通过双眼识别的图像可交叉识别为融合状态与非融合状态，所以使用者的融合力得到改善。

Claims (9)

1.一种视力训练装置，其特征在于，包括：
第一显示器，配置为提供与使用者的左眼对应的左眼图像；
第二显示器，配置为提供与所述使用者的右眼对应的右眼图像；
使用者输入部；及
控制部，配置为
控制所述第一显示器和所述第二显示器中的至少一个以移动所述左眼图像与所述右眼图像中的至少一个，使得所述图像的图像焦点彼此融合地一致，
控制所述第一显示器和所述第二显示器中的至少一个以移动所述左眼图像与所述右眼图像中的至少一个，使得所述左眼图像与所述右眼图像之间的距离增大，
接收分离确认信号，其中所述分离确认信号(1)响应于经由所述使用者输入部提供的使用者输入而提供，并且(2)指示所述图像的所述图像焦点彼此融合不一致，并且
当输入图像分离确认信号时将指示所述左眼图像与所述右眼图像之间的隔离距离的信息保存为融合度信息。
2.根据权利要求1所述的视力训练装置，还包括显示器单元，所述显示器单元包括所述第一显示器和所述第二显示器。
3.根据权利要求1所述的视力训练装置，还包括设置在所述第一显示器和所述第二显示器之间的挡板，所述挡板配置为阻挡所述使用者的所述左眼观察所述第二显示器并且阻挡所述使用者的所述右眼观察所述第一显示器。
4.根据权利要求1所述的视力训练装置，其特征在于，所述第一显示器与所述第二显示器不同。
5.根据权利要求1所述的视力训练装置，其特征在于，所述控制部配置成
控制所述第一显示器和所述第二显示器中的至少一个以移动所述左眼图像与所述右眼图像中的至少一个，使得所述左眼图像与所述右眼图像之间的距离减小，
接收指示所述图像的所述图像焦点彼此融合地一致的焦点一致确认信号。
6.根据权利要求1所述的视力训练装置，其特征在于，
单个显示器单元包括所述第一显示器和所述第二显示器，并且
所述视力训练装置还包括配置为向所述左眼及所述右眼分别提供所述左眼图像和所述右眼图像的分离用滤光器。
7.根据权利要求6所述的视力训练装置，其特征在于，所述分离用滤光器包括彩色滤光器和偏光器中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的视力训练装置，其特征在于，所述控制部配置为
根据所述使用者的所述融合度信息设定进行融合度聚散训练的训练区间，并且
控制所述第一显示器和所述第二显示器中的至少一个以移动所述左眼图像与所述右眼图像中的至少一个，使得所述左眼图像与所述右眼图像之间的距离在设定的所述训练区间内减小或增大。
9.根据权利要求8所述的视力训练装置，其特征在于，所述控制部配置为将所述训练区间设定为包含与所述融合度信息对应的所述隔离距离。
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