CN113397472A - 穿戴式增强现实装置和穿戴式虚拟现实装置 - Google Patents
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- A61B3/085—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing binocular or stereoscopic vision, e.g. strabismus for testing strabismus
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/1005—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring distances inside the eye, e.g. thickness of the cornea
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/101—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for examining the tear film
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/1015—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for wavefront analysis
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/102—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes
- A61B3/1035—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes for measuring astigmatism
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
- A61B3/1216—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes for diagnostics of the iris
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
- A61B3/1241—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes specially adapted for observation of ocular blood flow, e.g. by fluorescein angiography
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/13—Ophthalmic microscopes
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/16—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring intraocular pressure, e.g. tonometers
- A61B3/165—Non-contacting tonometers
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/12—Audiometering
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14532—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring glucose, e.g. by tissue impedance measurement
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
- A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
- A61B5/14555—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases specially adapted for the eye fundus
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/318—Heart-related electrical modalities, e.g. electrocardiography [ECG]
- A61B5/346—Analysis of electrocardiograms
- A61B5/349—Detecting specific parameters of the electrocardiograph cycle
- A61B5/361—Detecting fibrillation
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/398—Electrooculography [EOG], e.g. detecting nystagmus; Electroretinography [ERG]
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
- A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
- A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/10—Eye inspection
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
- A61B8/46—Ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic devices with special arrangements for interfacing with the operator or the patient
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/0008—Introducing ophthalmic products into the ocular cavity or retaining products therein
- A61F9/0026—Ophthalmic product dispenser attachments to facilitate positioning near the eye
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
- A61M21/02—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis for inducing sleep or relaxation, e.g. by direct nerve stimulation, hypnosis, analgesia
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/0004—Microscopes specially adapted for specific applications
- G02B21/002—Scanning microscopes
- G02B21/0024—Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
- G02B21/0032—Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0093—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means for monitoring data relating to the user, e.g. head-tracking, eye-tracking
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
- G06T19/006—Mixed reality
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- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/10—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients
- G16H20/17—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to drugs or medications, e.g. for ensuring correct administration to patients delivered via infusion or injection
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- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
- G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
- G16H40/63—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
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- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H40/00—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
- G16H40/60—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
- G16H40/67—ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for remote operation
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- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
- G16H50/20—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
- A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
- A61B2090/364—Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body
- A61B2090/365—Correlation of different images or relation of image positions in respect to the body augmented reality, i.e. correlating a live optical image with another image
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0204—Acoustic sensors
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
- A61B2562/0247—Pressure sensors
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/02—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
- A61B3/028—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing visual acuity; for determination of refraction, e.g. phoropters
- A61B3/0285—Phoropters
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/02—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
- A61B3/028—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing visual acuity; for determination of refraction, e.g. phoropters
- A61B3/036—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing visual acuity; for determination of refraction, e.g. phoropters for testing astigmatism
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0062—Arrangements for scanning
- A61B5/0066—Optical coherence imaging
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
- A61B5/0077—Devices for viewing the surface of the body, e.g. camera, magnifying lens
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
- A61F2007/0001—Body part
- A61F2007/0002—Head or parts thereof
- A61F2007/0004—Eyes or part of the face surrounding the eyes
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F7/00—Heating or cooling appliances for medical or therapeutic treatment of the human body
- A61F2007/0001—Body part
- A61F2007/0039—Leg or parts thereof
- A61F2007/004—Hip
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
- A61F2009/00861—Methods or devices for eye surgery using laser adapted for treatment at a particular location
- A61F2009/00863—Retina
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
- A61H2201/00—Characteristics of apparatus not provided for in the preceding codes
- A61H2201/16—Physical interface with patient
- A61H2201/1602—Physical interface with patient kind of interface, e.g. head rest, knee support or lumbar support
- A61H2201/165—Wearable interfaces
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
- A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
- A61M2021/0022—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the tactile sense, e.g. vibrations
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- A—HUMAN NECESSITIES
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- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
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Abstract
本申请公开了穿戴式增强现实装置和穿戴式虚拟现实装置。一种被配置成由佩戴者佩戴的穿戴式增强现实装置，所述显示装置包括：增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示器，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；光源，被配置成将光投射到所述佩戴者的所述眼睛中，以在所述眼睛中形成移动图像；以及用户接口，被配置成接收来自用户的输入，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成将所述图像投射在所述佩戴者的视野的外围的特定部分处，并且检测关于所述图像的响应，以确定所述视野的所述部分的健康。
Description
本申请是国际申请日2016年3月16日、国际申请号PCT/US2016/022710的国际申请于2017年11月15日进入国家阶段的申请号为201680028312.0、发明名称为“用于诊断和治疗健康疾病的方法和系统”的专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。
相关申请
该非临时专利申请根据35U.S.C.119(e)要求于2015年3月16日提交的题为“METHODS AND SYSTEM FOR DIAGNOSING AND TREATING HEALTH AILMENTS”的美国临时申请序列号62/133,870的优先权。上述专利申请以及题为“VIRTUAL AND AUGMENTED REALITYSYSTEMS AND METHODS”的美国申请号14/555,585和题为“METHODS AND SYSTEM FORCREATING FOCAL PLANES IN VIRTUAL AND AUGMENTED REALITY”的美国临时申请序列号62/005,834的内容通过引证明确地结合于此以用于所有目的。
技术领域
本公开涉及用于诊断、监测和治疗健康状况和疾病(包括眼睛以及其他状况和疾病)的各种方法和系统。
背景技术
临床医生经常使用眼科仪器和技术来诊断和治疗与眼睛有关的疾病。在图1示出传统眼科装置的示例。如图所示，患者可以在整个过程持续时间被定位在特定的固定位置，整个过程持续时间可以持续几秒到几分钟之间。这种定位被认为是必要的，以使患者的眼睛与眼科装置适当对准，从而对患者的眼睛进行测量和/或治疗程序。
不理想的是，眼科装置往往是大型笨重并且昂贵的装置，并且通常仅用于医生的办公室。因此，患者会需要预约验光师，并看医生来进行任何诊断或治疗。这可能是对于许多患者的延缓因素，患者可能会将去医生的办公室的日程延迟一长时间，直到病情恶化。如果患者及时诊断或治疗，则可能会更容易缓解，但恶化的情况可能需要甚至更猛烈的治疗或手术来解决。此外，大多数眼科装置的大型笨重的特性迫使患者长时间内被置于不舒适的位置，这进而可能实际上增加错误诊断和患者错误的风险。
因此，需要解决上述一个或多个困难的健康系统。
发明内容
本文描述的示例性实施例具有创新特征，没有一个特征是不可缺少的或者仅仅对其所期望的属性负责。现在将总结一些有利的特征，但并不限制权利要求的范围的。
本文描述的主题的创新方面可以以用户穿戴式诊断健康系统加以实现，该系统包括：框架；增强现实显示器，附接至框架；光检测器，附接至框架；以及处理器，被配置成基于由光检测器检测到的光进行用户的健康分析。该框架被配置成安装在用户身上。增强现实显示器被配置成将图像引导到用户的眼睛。光检测器被配置成检测从用户的眼睛反射的光。
本文描述的主题的另一创新方面可以以用户穿戴式诊断健康系统加以实现，该系统包括：框架；增强现实显示器，附接至框架；声音发射器，被配置成朝向用户发射声波；声音检测器，附接至所述框架并且被配置成检测从用户反射的声波；以及处理器，被配置成基于由所述声音检测器检测到的信息进行用户的健康分析。该框架被配置成安装在用户身上。增强现实显示器被配置成将图像引导到用户的眼睛。
本文描述的主题的另一创新方面可以以用户穿戴式治疗健康系统加以实现，该系统包括：框架，被配置成安装在用户身上；增强现实显示器，附接至所述框架；以及处理器，被配置成引导所述增强现实显示器以对用户进行健康治疗方案。增强现实显示器还被配置成将图像引导到用户的眼睛。
本文描述的主题的创新方面可以以穿戴式诊断健康系统加以实现，该系统包括：框架，被配置成安装在临床医生身上；增强现实显示器，附接至所述框架并且被配置成将图像引导到临床医生的眼睛；向外图像拍摄装置，被配置成对患者的眼睛进行拍摄；以及处理器，被配置成基于由所述图像拍摄装置拍摄的所述眼睛的图像来进行所述患者的健康分析。
下面提供额外示例性实施例。注意，用于各种健康分析和/或治疗的结构可以在相同的健康系统中共存。此外，如本文所公开的，可以应用相同的特征来促进多个健康分析和/或治疗。例如，如本文所公开的，用于给予药物的结构也可以用于各种诊断。因此，根据一些实施例的健康系统可以包括本文公开的结构特征的各种组合，包括在不同标题下公开的特征的组合。此外，健康系统可以被配置成执行本文公开的健康分析和治疗的各种组合，包括在不同标题下公开的那些。因此，下面陈述了各种示例性实施例。
近视/远视/散光
1.一种穿戴式眼科装置，包括：
头戴式显示系统；以及
光源，被配置成将光引导到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
波导堆栈，其包括一个或多个波导，其中，所述一个或多个波导中的每一个被配置成将所述光投射在一个或多个焦平面中的一个上，
其中，基于眼睛的光学处方，通过波前矫正修改图像。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
3.根据实施例1所述的装置，其中，所述头戴式显示系统包括增强现实头戴式眼科系统，被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛中。
4.根据实施例1所述的装置，其中，所述光学处方包括用于近视的处方。
5.根据实施例1所述的装置，其中，所述光学处方包括用于远视的处方。
6.根据实施例1所述的装置，其中，所述光学处方包括用于散光的处方。
7.一种穿戴式眼科装置，包括：
增强现实头戴式显示系统，被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛；
光源，被配置成将光引导到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
自适应光学元件，被配置成基于眼睛的光学处方，对所述图像应用波前矫正。
8.根据实施例7所述的装置，其中，所述适配的光学元件包括可变焦元件。
9.根据实施例8所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
10.根据实施例9所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到所述膜反射镜；以及
控制系统，被配置成基于眼睛的角膜形状，选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
11.根据实施例7所述的装置，其中，所述光学处方包括用于近视的处方。
12.根据实施例7所述的装置，其中，所述光学处方包括用于远视的处方。
13.根据实施例7所述的装置，其中，所述光学处方包括用于散光的处方。
14.一种穿戴式眼科装置，包括：
头戴式眼科系统；
光源，被配置成将光引导到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
自适应光学元件，被配置成基于眼睛的光学处方，对所述图像应用波前矫正，其中，所述适配的光学元件包括膜反射镜。
15.根据实施例14所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到所述膜反射镜；以及
控制系统，被配置成基于眼睛的角膜形状，选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
16.根据实施例14所述的装置，其中，所述光学处方包括用于近视的处方。
17.根据实施例14所述的装置，其中，所述光学处方包括用于远视的处方。
18.根据实施例14所述的装置，其中，所述光学处方包括用于散光的处方。
19.一种穿戴式眼科装置，包括：
头戴式显示系统；以及
光源，被配置成将光导入人的眼睛，以在眼睛中形成图像，所述光源包括光纤扫描投影仪，
其中，基于眼睛的光学处方，通过波前矫正修改图像。
20.根据实施例19所述的装置，其中，所述光学处方包括用于近视的处方。
21.根据实施例19所述的装置，其中，所述光学处方包括用于远视的处方。
22.根据实施例19所述的装置，其中，所述光学处方包括用于散光的处方。
23.一种穿戴式增强现实眼科装置，包括：
增强现实头戴式显示系统，被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛；以及
光源，被配置成将光投射到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像，基于眼睛的光学处方，通过波前矫正来修改图像。
24.根据实施例23所述的装置，其中，所述光学处方包括用于近视的处方。
25.根据实施例23所述的装置，其中，所述光学处方包括用于远视的处方。
26.根据实施例23所述的装置，其中，所述光学处方包括用于散光的处方。
27.一种用于解决佩戴所述头戴式显示系统的人的视力缺陷的方法，包括：
识别所述人的光学处方；
使用头戴式显示系统中的显示器产生图像；
基于所述处方对所述图像应用波前矫正，以产生矫正图像；并且
将正确的图像显示给佩戴所述头戴式显示器的人。
28.根据实施例27所述的方法，其中，识别所述人的光学处方包括接收来自指定所述处方的人的输入。
29.根据实施例27所述的方法，其中，识别所述人的光学处方包括向所述人呈现不同的波前矫正。
30.根据实施例29所述的方法，还包括接收指定优选矫正的人的输入。
31.根据实施例27所述的方法，其中，通过调整所述头戴式显示器中的自适应光学元件，来实现所述波前矫正。
32.根据实施例31所述的方法，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
33.根据实施例31所述的方法，其中，所述自适应光学元件包括可变形光学元件。
34.根据实施例38所述的方法，其中，所述可变形光学元件包括可变形反射镜。
35.根据实施例27所述的方法，其中，通过使用包括被配置成提供不同焦平面的多个波导的波导堆栈，来实现所述波前矫正。
36.根据实施例35所述的方法，其中，通过引导所述图像通过提供所期望的光学屈光度的波导组合来提供所述波前矫正，从而实现波前矫正。
37.根据实施例27所述的方法，还包括在不同的深度平面提供不同的图像内容。
38.根据实施例37所述的方法，其中，所述在不同深度平面提供不同的图像内容包括：通过波导堆栈中的不同波导提供不同的图像内容，从而为不同的图像内容提供不同的光学屈光度。
39.根据实施例38所述的方法，其中，不同的图像内容传播通过不同数量的波导，从而为不同的图像内容提供不同的光学屈光度。
40.根据实施例39所述的方法，其中，所述波导包括具有光学屈光度的静态光学元件。
41.根据实施例27所述的方法，其中，通过引导所述图像通过至少一个波导，来实现所述波前矫正。
42.根据实施例41所述的方法，其中，所述至少一个波导包括具有可变光学屈光度的动态光学元件。
43.根据实施例27所述的方法，其中，所述光学矫正被配置成矫正近视。
44.根据实施例27所述的方法，其中，所述光学矫正被配置成矫正远视。
45.根据实施例27所述的方法，其中，所述光学矫正被配置成矫正散光。
46.根据实施例27所述的方法，其中，应用波前矫正包括访问处理电子装置。
47.根据实施例27所述的方法，其中，所述波前矫正被应用于虚拟现实图像。
48.根据实施例27所述的方法，其中，所述波前矫正被应用于增强现实图像。
49.根据实施例27所述的方法，其中，所述波前矫正被应用于来自所述显示器的所述图像，并且用于拍摄在所述头戴式安装显示器和佩戴所述头戴式显示器的所述人前面的物体。
50.一种穿戴式眼科装置，包括：
光源和穿戴式光学元件，被配置成将光引导到佩戴所述穿戴式光学元件的人的眼睛中，以在所述眼睛中形成图像，所述穿戴式光学元件被配置成基于所述人的眼睛的光学处方，对所述图像提供处方屈光矫正。
51.根据实施例50所述的装置，还包括用户接口控制，被配置成接收来自指定人的光学处方的人的输入。
52.根据实施例50所述的装置，被配置成向所述人呈现不同的波前矫正，以识别人的光学处方。
53.根据实施例52所述的装置，还包括用户接口，被配置成接收来自指定优选矫正的人的输入。
54.根据实施例50所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括穿戴式光学元件中的自适应光学元件，所述自适应光学元件被配置成被调整以实现矫正。
55.根据实施例54所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
56.根据实施例54所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变形光学元件。
57.根据实施例56所述的装置，其中，所述可变形光学元件包括可变形反射镜。
58.根据实施例50所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括波导堆栈，所述波导堆栈包括被配置成提供不同焦平面的多个波导，所述波导堆栈被配置成提供处方矫正。
59.根据实施例58所述的装置，其中，所述波导堆栈包括提供期望的屈光度以提供处方矫正的波导的组合，所述处方矫正通过引导所述光通过波导的组合来实现。
60.根据实施例50所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括不同的深度平面，所述穿戴式光学元件被配置成在所述不同深度平面提供不同的图像内容。
61.根据实施例60所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括包含多个波导的波导堆栈，所述在不同深度平面提供不同的图像内容包括通过波导堆栈中的不同波导提供不同的图像内容，从而为不同的图像内容提供不同的光学屈光度。
62.根据实施例61所述的装置，其中，不同的图像内容传播通过不同数量的波导，从而为不同的图像内容提供不同的光学屈光度。
63.根据实施例58所述的装置，其中，所述波导包括具有光学屈光度的静态光学元件。
64.根据实施例50所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括至少一个波导，其中，通过引导所述光通过至少一个波导来实现所述处方矫正。
65.根据实施例64所述的装置，其中，所述至少一个波导包括具有可变光学屈光度的动态光学元件。
66.根据实施例50所述的装置，其中，所述处方矫正被配置成矫正近视。
67.根据实施例50所述的装置，其中，所述处方矫正被配置成矫正远视。
68.根据实施例50所述的方法，其中，所述处方矫正被配置成矫正散光。
69.根据实施例50所述的方法，还包括处理电子装置，被配置成被访问以提供处方矫正。
70.根据实施例69所述的装置，还包括传感器，用于确定所述人的头部的方向。
71.根据实施例70所述的装置，其中，所述传感器包括陀螺传感器。
72.根据实施例70所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成基于所述头部位置改变所述图像的焦点。
73.根据实施例69所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括可变焦元件，被配置成改变所述图像的焦点以提供所述矫正。
74.根据实施例69所述的装置，还包括眼睛跟踪系统，被配置成确定人的会聚点。
75.根据实施例74所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成基于所述确定的会聚点来改变所述图像的焦点。
76.根据实施例50中任一项所述的装置，其中，所述装置包括虚拟现实装置，被配置成提供对虚拟现实图像内容的所述处方矫正。
77.根据实施例50中任一项所述的装置，其中，所述装置包括增强现实系统，被配置成提供对增强现实图像内容的所述处方矫正。
78.根据实施例77所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成使得所述处方矫正被应用于由来自所述光源的光形成的图像以及由所述装置和佩戴所述穿戴式光学元件的所述人前面的物体形成的图像。
79.根据实施例27所述的方法，其中，识别所述人的光学处方包括以多个间隔识别多个光学处方，其中，每个光学处方对应于一间隔。
80.根据实施例79所述的方法，其中，基于每个光学处方动态地调整所述波前矫正。
81.根据实施例52所述的装置，被配置成以多个间隔识别多个光学处方，其中，每个光学处方对应于一间隔，其中，基于每个光学处方来动态地调整所述屈光矫正。
82.根据实施例7所述的装置，其中，所述增强现实头戴式显示系统包括显示透镜，所述显示透镜被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛中，并且其中，所述自适应光学元件位于显示透镜和来自世界的光源之间。
83.根据实施例7所述的装置，其中，所述增强现实头戴式显示系统包括显示透镜，所述显示透镜被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛中，并且其中，所述自适应光学元件位于显示透镜和用户的眼睛之间。
84.根据实施例7所述的装置，其中，所述自适应光学元件位于所述光源和所述用户的眼睛之间。
85.根据实施例7所述的装置，其中，所述自适应光学元件被集成到所述光源中。
86.根据实施例50中任一项所述的装置，其中，所述装置包括增强现实系统，被配置成将来自人的前面的环境光传送到人的眼睛以提供，其中，所述装置还被配置成向环境光提供所述处方矫正。
87.根据实施例58所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括穿戴式光学元件中的自适应光学元件，所述自适应光学元件被配置成被调整以实现矫正。
88.根据实施例87所述的装置，其中，所述自适应光学元件定位在以下至少一个中：
在光源和波导堆栈之间；
在所述多个波导中的至少一个与所述多个波导中的另一个之间；
在波导堆栈和人的眼睛之间；以及
在波导堆栈和来自所述装置的前面的环境光源之间。
89.根据实施例87所述的装置，其中，所述自适应光学元件集成在所述波导堆栈和所述光源中的至少一个中。
90.根据实施例27所述的方法，还包括：
传送来自人的前面和头戴式显示装置的前面的世界的环境光；
基于所述处方对所述环境光进行波前矫正；
向所述人显示矫正的环境光，其中，以矫正的图像显示所述矫正的环境光。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将被重复、加入并连接到此处编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
老花眼
1.一种用于解决老花眼的穿戴式眼科装置，包括：
头戴式眼科系统；
传感器，被配置成确定人的注视的方向；
光源，被配置成将光线形式引导到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
自适应光学元件，通过该自适应光学元件投射光线形式，其中，该自适应光学元件被配置成基于所述人的注视的方向来修改该图像的焦点。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述人的注视的方向基于所述人的头部的位置。
3.根据实施例1所述的装置，还包括陀螺仪传感器，用于确定人的头部的位置。
4.根据实施例1所述的装置，其中，通过跟踪眼睛的位置来确定人的注视的方向。
5.一种穿戴式眼科装置，包括：
光源和穿戴式光学元件，被配置成将光引导到佩戴所述穿戴式光学元件的人的眼睛中，以在所述眼睛中形成图像，所述穿戴式光学元件被配置成基于所述人的眼睛的光学处方，来矫正老花眼。
6.根据实施例5所述的装置，还包括用户接口控制，被配置成接收来自指定人的光学处方的人的输入。
7.根据实施例5所述的装置，被配置成向所述人呈现不同的波前矫正，以识别所述人的光学处方。
8.根据实施例7所述的装置，还包括用户接口，被配置成接收来自指定优选矫正的人的输入。
9.根据实施例5所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括穿戴式光学元件中的自适应光学元件，所述自适应光学元件被配置成被调整以实现矫正。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
11.根据实施例9所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变形光学元件。
12.根据实施例11所述的装置，其中，所述可变形光学元件包括可变形反射镜。
13.根据实施例5所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括波导堆栈，其包括被配置成提供不同焦平面的多个波导，所述波导堆栈被配置成提供处方矫正。
14.根据实施例13所述的装置，其中，所述波导堆栈包括提供期望的光学屈光度以提供处方矫正的波导的组合，所述处方矫正通过引导所述光通过波导的组合来实现。
15.根据实施例5所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件提供不同的深度平面，所述穿戴式光学元件被配置成在所述不同深度平面提供不同的图像内容。
16.根据实施例15所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括包含多个波导的波导堆栈，所述在不同深度平面提供不同的图像内容包括通过波导堆栈中的不同波导提供不同的图像内容，从而为不同的图像内容提供不同的光学屈光度。
17.根据实施例16所述的装置，其中，不同的图像内容传播通过不同数量的波导，从而为不同的图像内容提供不同的光学屈光度。
18.根据实施例13所述的装置，其中，所述波导包括具有光学屈光度的静态光学元件。
19.根据实施例5所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括至少一个波导，其中，通过引导所述光通过至少一个波导来实现所述处方矫正。
20.根据实施例19所述的装置，其中，所述至少一个波导包括具有可变光学屈光度的动态光学元件。
21.根据实施例5所述的装置，还包括处理电子装置，被配置成被访问以提供处方矫正。
22.根据实施例21所述的装置，还包括传感器，用于确定所述人的头部的方向。
23.根据实施例22所述的装置，其中，所述传感器包括陀螺传感器。
24.根据实施例22所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成基于所述头部位置改变所述图像的焦点。
25.根据实施例21所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括可变焦元件，所述可变焦元件被配置成改变所述图像的焦点以提供所述矫正。
26.根据实施例21所述的装置，还包括眼睛跟踪系统，被配置成确定人的会聚点。
27.根据实施例26所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成基于所述确定的会聚点来改变所述图像的焦点。
28.根据实施例5所述的装置，其中，所述装置包括虚拟现实装置，虚拟现实装置被配置成提供对虚拟现实图像内容的所述处方矫正。
29.根据实施例5所述的装置，其中，所述装置包括增强现实系统，增强现实系统被配置成提供对增强现实图像内容的所述处方矫正。
30.根据实施例29所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成使得所述处方矫正被应用于由来自所述光源的光形成的图像以及由所述装置和佩戴所述穿戴式光学元件的人前面的物体形成的图像。
31.根据实施例5所述的装置，还包括电子装置，被配置成基于所述人的一只或多只眼睛的移动来确定所述人的注视。
32.根据实施例31所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成基于所述确定的注视改变所述图像的焦点。
33.根据实施例31所述的装置，其中，所述人的一只或多只眼睛的向下移动指示所述人聚焦在近场焦深。
34.根据实施例33所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成基于所述人的眼睛的光学处方来增加所述穿戴式光学元件的一部分的光学屈光度。
35.根据实施例16所述的装置，还包括电子装置，被配置成基于所述人的一只或多只眼睛的移动来确定所述人的注视。
36.根据实施例1所述的装置，其中，所述传感器包括眼睛跟踪系统，眼睛跟踪系统被配置成确定所述人的眼睛的会聚点。
37.根据实施例4所述的装置，其中，基于所述眼睛的位置来确定会聚角度，其中，基于所述会聚角度修改所述焦点。
38.根据实施例31所述的装置，其中，所述人的一只或多只眼睛的向下移动指示眼睛的会聚角度的增加，其中，所述眼睛的会聚角度的增加指示所述人聚焦在近场焦深。
39.根据实施例5所述的装置，还包括生物反馈系统，被配置成基于监测在观看所述图像时所述眼睛的一个或多个属性来确定所述波前矫正。
40.根据实施例40所述的装置，其中，所述生物反馈系统接收来自综合屈光检查仪、自动屈光仪和眼睛跟踪系统中的至少一个的输入。
41.根据实施例40所述的装置，其中，所述眼睛的特性是以下中的至少之一：眼睛的会聚点的变化、人的头部的位置的变化、眼睛的瞳孔大小的变化。
42.根据实施例5所述的装置，还包括电子装置，被配置成基于闪光检测来确定所述人的注视。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
斜视/弱视
1.一种穿戴式增强现实装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，修改所述图像以添加补偿棱镜矫正，以集合双眼的会聚点。
2.一种穿戴式虚拟现实装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，穿戴式虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，修改所述图像以添加补偿棱镜矫正，以集合双眼的会聚点。
3.一种穿戴式增强现实装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视；以及
自适应光学元件，被配置成添加补偿棱镜矫正，以集合双眼的会聚点。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
5.根据实施例4所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
6.根据实施例5所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到所述膜反射镜；以及
控制系统，被配置成基于眼睛的角膜形状，选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
7.一种穿戴式虚拟现实装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，穿戴式虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视；以及
自适应光学元件，被配置成添加补偿棱镜矫正，以集合双眼的会聚点。
8.根据实施例7所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
9.根据实施例8所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
10.根据实施例9所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到所述膜反射镜；以及
控制系统，被配置成基于眼睛的角膜形状，选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
11.一种穿戴式显示装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述显示装置包括：
穿戴式头戴式眼科系统；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，所述光源包括光纤扫描投影仪；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，所述光源被配置成添加补偿棱镜矫正，以集合双眼的会聚点。
12.一种穿戴式显示装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述显示装置包括：
穿戴式头戴式眼科系统；
光源，被配置成将光投射到所述佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；
波导堆栈，其包括多个波导，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，所述图像被修改以添加补偿棱镜矫正，以集合双眼的会聚点。
13.根据实施例12所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
14.根据实施例12所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统包括增强现实显示平台，所述头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式显示系统的佩戴者的眼睛中。
15.一种穿戴式增强现实装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光引导到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成重新训练，以逐渐对准双眼的会聚点。
16.根据实施例15所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成通过遮挡一只眼睛来重新训练。
17.根据实施例15所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成通过减少到一只眼睛的光的强度来重新训练。
18.根据实施例15所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成通过使导致一只眼睛的光散焦来重新训练。
19.一种穿戴式虚拟现实装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；
光源，被配置成将光引导到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成重新训练以逐渐对准双眼的会聚点。
20.根据实施例19所述的装置，其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成通过遮挡一只眼睛来重新训练。
21.根据实施例19所述的装置，其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成通过减少到一只眼睛的光的强度来重新训练。
22.根据实施例19所述的装置，其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成通过使导入一只眼睛的光散焦来重新训练。
23.一种穿戴式显示装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光引导到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；
自适应光学元件，被配置成修改图像；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成重新训练以逐渐对准双眼的会聚点。
24.根据实施例23所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
25.根据实施例24所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
26.根据实施例25所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到所述膜反射镜；以及
控制系统，被配置成基于眼睛的角膜形状，选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
27.一种穿戴式显示装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
头戴式眼科系统；
光源，被配置成将光引导到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；
自适应光学元件，被配置成修改所述图像；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成重新训练，以逐渐对准双眼的会聚点。
28.根据实施例27所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
29.根据实施例28所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
30.根据实施例29所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到所述膜反射镜；以及
控制系统，被配置成基于眼睛的角膜形状，选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
31.一种穿戴式显示装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
头戴式眼科系统；
光源，被配置成将光引导到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，所述光源包括光纤扫描投影仪；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成重新训练，以逐渐对准双眼的会聚点。
32.一种穿戴式显示装置，被配置成由眼睛不能对准在单个会聚点的佩戴者使用，所述装置包括：
头戴式眼科系统；
光源，被配置成将光引导到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；
波导堆栈，包括多个波导，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光；以及
眼睛跟踪系统，被配置成确定所述眼睛的注视，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成重新训练，以逐渐对准双眼的会聚点。
33.根据实施例32所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
34.根据实施例32所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统包括增强现实显示平台，所述头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式显示系统的佩戴者的眼睛中。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
高阶像差
1.一种被配置成由人使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛；以及
至少一个光源和穿戴式光学元件，被配置成将光投射到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像，所述至少一个光源和穿戴式光学元件被配置成提供高阶屈光不正的屈光矫正。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述至少一个光源包括光纤扫描显示器。
3.根据实施例1所述的装置，还包括用户接口控制，被配置成接收指定所述人的光学处方的输入。
4.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括穿戴式光学元件中的自适应光学元件，自适应光学元件被配置成被调整以实现屈光矫正。
5.根据实施例4所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
6.根据实施例4所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变形光学元件。
7.根据实施例6所述的装置，其中，所述可变形光学元件包括可变形反射镜。
8.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括波导堆栈，其包括被配置成提供不同焦平面的多个波导。
9.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括不同的深度平面，所述穿戴式光学元件被配置成在所述不同深度平面提供不同的图像内容。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括包含多个波导的波导堆栈，所述在不同深度平面提供不同的图像内容包括通过波导堆栈中的不同波导提供不同的图像内容，从而为不同的图像内容提供不同的光学屈光度。
11.根据实施例10所述的装置，其中，不同的图像内容传播通过不同数量的波导，从而为不同的图像内容提供不同的光学屈光度。
12.根据实施例8所述的装置，其中，所述波导包括具有光学屈光度的静态光学元件。
13.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括至少一个波导。
14.根据实施例13所述的装置，其中，所述至少一个波导包括具有可变光学屈光度的动态光学元件。
15.根据实施例1所述的装置，还包括处理电子装置，被配置成被访问以提供屈光矫正。
16.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成使得所述屈光矫正被应用于由来自所述光源的光形成的图像以及由所述装置和佩戴所述穿戴式光学元件的人前面的物体形成的图像。
17.一种被配置成由人使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，其包括用于向人的眼睛提供图像的显示器；以及
至少一个光源和穿戴式光学元件，被配置成将光投射到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像，所述至少一个光源和穿戴式光学元件被配置成提供高阶屈光不正的屈光矫正。
18.根据实施例1所述的装置，还包括接收器电路，被配置成接收来自指定所述人的光学处方的远程源的输入。
19.根据实施例1所述的装置，还包括接收器，被配置成从所述穿戴式增强现实装置外部的存储器电路接收存储在存储器电路上的光学处方，其中，所述穿戴式增强现实装置基于所接收的光学处方提供屈光矫正。
20.根据实施例17所述的装置，还包括向外相机，被配置成获得来自所述装置前面的物体的光形成的图像，其中，提供给所述人的眼睛的图像包括获得的图像。
21.根据实施例3所述的装置，其中，所述用户接口控制被配置成接收来自所述人、第三方和医生中的至少一个的输入。
22.根据实施例15所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件被配置成当形成所述图像的光投射到所述人的眼睛中时实时提供屈光矫正。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
色像差
1.一种被配置成由人使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛，所述增强现实显示平台包括被配置成将图像投射所述眼睛中的光学元件，
其中，所述增强现实显示器被配置成在第一深度平面投射图像的第一颜色分量并且在不同于第一深度平面的第二深度平面投射图像的第二颜色分量，以补偿人的眼睛的纵向色像差。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实显示器被配置成在不同于所述第一和第二深度平面的第三深度平面输出所述图像的第三颜色分量，以补偿所述人的眼睛的纵向色像差。
3.根据实施例1所述的装置，其中，所述第一颜色分量是红色。
4.根据实施例1所述的装置，其中，所述第二颜色分量是绿色。
5.根据实施例2所述的装置，其中，所述第三颜色分量是蓝色。
6.根据实施例1所述的装置，还包括用于接收针对所述纵向色像差的处方的用户接口。
7.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成自动改变图像的焦点，以提供光学处方的增量变化，从而进行眼睛检查。
8.根据实施例7所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成自动改变图像的第一颜色分量的焦点，以提供光学处方的增量变化，从而进行眼睛检查。
9.根据实施例8所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成自动改变所述第二颜色分量的单色图像的焦点，以提供光学处方的增量变化，从而进行眼睛检查。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成自动改变图像的第三颜色分量的单色图像的焦点，以提供光学处方的增量变化，从而进行眼睛检查。
11.根据实施例10所述的装置，其中，所述图像包括字母。
12.根据实施例10所述的装置，其中，所述图像包括图形符号、图片或图。
13.根据实施例7所述的装置，还包括用户接口，被配置成从自佩戴者接收关于图像的输入。
14.根据实施例7所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成评估所述人是否能够舒适地查看图像，并且如果不能，则通过改变焦点来负数或正数地逐渐增加处方。
15.根据实施例7中任一项所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成评估所述人是否能够舒适地观看图像，并且如果可以，则确定人的处方。
16.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实显示平台包括光纤扫描装置。
17.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置系统被配置成使得投射不同颜色的光的角度可以基于横向色像差而变化。
18.根据实施例1所述的装置，其中，所述光学元件包括被配置成投射所述光的自适应光学元件。
19.根据实施例18所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
20.根据实施例1所述的任一实施例的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
21.根据实施例20所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
22.一种被配置成由人使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛，所述增强现实显示平台包括被配置成在所述眼睛中投射图像的光学元件，
其中，所述增强现实显示器被配置成以第一角度投射图像的第一颜色分量并且以不同于第一角度的第二角度投射图像的第二颜色分量，以补偿人的眼睛的横向色像差。
23.根据实施例22所述的装置，还包括用户接口，用于接收针对所述横向色像差的处方。
24.根据实施例22中任一项所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成自动改变图像的角度，以提供光学处方的增量变化，从而进行眼睛检查。
25.一种被配置成由人使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括可戴式虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括被配置成在人的眼睛中投射图像的光学元件，
其中，所述虚拟现实显示器被配置成在第一深度平面投射第一颜色图像并且在不同于第一深度平面的第二深度平面投射第二颜色图像，以补偿人的眼睛的纵向色像差。
26.一种被配置成由人使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，所述虚拟现实平台包括被配置成在人的眼睛中投射图像的光学元件，
其中，所述虚拟现实显示器被配置成以第一角度投射第一颜色图像并且以不同于第一角度的第二角度投射第二颜色图像，以补偿人的眼睛的横向色像差。
27.根据实施例1中任一项所述的装置，还包括一个或多个向外相机，被配置成获得图像，其中，投射到所述眼睛中的所述图像包括所获得的图像。
28.根据实施例17所述的装置，其中，改变投射不同颜色的光的所述角度，使由不同颜色的所述光形成的图像沿着所述光学元件的焦平面移动。
29.根据实施例17所述的装置，其中，所述光学元件包括自适应光学元件，被配置成接收输入并且基于横向色像差改变投射第一颜色分量的光的角度。
30.一种被配置成由人使用的穿戴式装置，所述装置包括：
头戴式眼科系统，包括：
显示平台，包括被配置成在所述眼睛中投射图像的光学元件，以及
处理器电路，被配置成基于图像修改程序驱动光学元件，其中，所述图像修改程序被配置成补偿由光学表面施加到所述图像上的色像差。
31.根据实施例30所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统还包括存储器电路，其可操作地连接到所述处理器电路并被配置成存储所述图像修改程序。
32.根据实施例30所述的装置，其中，所述图像修改程序基于所述人的光学处方，其中，所述光学表面包括所述眼睛的表面。
33.根据实施例30所述的装置，其中，所述图像修改程序基于由所述光学元件施加到所述图像的色像差，其中，所述光学表面包括所述光学元件的表面。
34.根据实施例30所述的装置，其中，所述光学元件包括可变焦元件，其中，所述图像修改程序被配置成通过在第一深度平面选择性地投射所述图像的第一颜色分量并且在与第一深度平面不同的第二深度平面投射所述图像的第二颜色分量来驱动所述可变焦元件，以补偿纵向色像差。
35.一种被配置成由人使用的穿戴式装置，所述装置包括：
头戴式眼科系统，包括：
存储器电路，被配置成存储图像，
显示平台，包括被配置成将所述图像投射到人的眼睛中的光学元件，以及
处理器电路，其可操作地耦接到所述存储器电路并且被配置成修改所述图像，以补偿人的眼睛中的色像差。
36.根据实施例35所述的装置，其中，所述处理器被配置成基于人的光学处方应用图像修改程序。
37.一种被配置成由人使用的穿戴式装置，所述装置包括：
头戴式眼科系统，包括显示平台，所述显示平台包括被配置成在人的眼睛中投射图像的光学元件，
其中，所述显示平台被配置成以第一强度投射所述图像的第一颜色分量并且以不同于所述第一强度的第二强度投射所述图像的第二颜色分量，以补偿人的眼睛的色像差。
38.根据实施例37所述的装置，其中，人的眼睛的所述色像差造成所述第一颜色分量在所述眼睛的视网膜之前聚焦，其中，所述第一强度大于所述第二强度。
39.根据实施例37所述的装置，其中，人的眼睛的所述色像差造成所述第一颜色分量在所述眼睛的视网膜之后聚焦，其中，所述第一强度小于所述第二强度。
40.根据实施例7所述的装置，还包括生物反馈系统，被配置成向所述增强现实头戴式眼科系统提供输入，其中，所述光学处方的增量变化基于所述输入。
41.根据实施例7所述的装置，还包括生物反馈系统，被配置成客观地监测所述眼睛的一个或多个属性，其中，所述光学处方基于所监测的一个或多个属性。
42.根据实施例41所述的装置，其中，所述生物反馈系统接收来自综合屈光检查仪、自动屈光仪和眼睛跟踪系统中的至少一个的输入。
43.根据实施例41所述的装置，其中，所述眼睛的一个或多个属性是以下中的至少一个：眼睛的会聚点的变化、人的头部的位置的改变、眼睛的瞳孔的尺寸的变化。
44.根据实施例24所述的装置，还包括生物反馈系统，被配置成客观地监测所述眼睛的一个或多个属性，其中，所述处方基于所监测的眼睛的一个或多个属性。
45.根据实施例32所述的装置，还包括生物反馈系统，被配置成客观地监测所述眼睛的一个或多个属性，其中，所述光学处方基于所监测的眼睛的一个或多个属性。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
综合屈光检查仪
1.一种穿戴式增强现实装置，被配置成由具有左眼和右眼的佩戴者使用，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述增强现实显示平台包括被配置成在所述眼睛中投射图像的光学元件，
其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成自动改变图像的焦点，以提供光学处方的增量变化，从而进行眼睛检查。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实显示平台包括光纤扫描显示器。
3.根据实施例1-2中任一项所述的装置，其中，所述光学元件包括被配置成投射所述光的自适应光学元件。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
5.根据实施例1-4中任一实施例所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
6.根据实施例5所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
7.根据实施例1-6中任一实施例所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成投射各种尺寸和/或强度的各种图像。
8.根据实施例7所述的装置，其中，所述图像包括字母。
9.根据实施例1-8中任一实施例所述的装置，还包括用户接口，被配置成从佩戴者接收关于所述图像的输入。
10.根据实施例1-9中任一实施例所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成评估患者是否可以以正常视力观看图像，并通过根据评估改变焦点来以正数或负数方式逐渐增加地改变处方。
11.根据实施例1-10中任一实施例所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成评估患者是否可以以正常视力观看图像，并且根据评估确定佩戴者的处方。
12.根据实施例1-11中任一实施例所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成基于眼睛的物理变化来自动执行对处方的调整。
13.根据实施例12所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成跟踪眼睛行为，使得眼科系统可以自动进行调整。
14.根据实施例1-12中任一实施例所述的装置，还包括光纤光源，其中，所述增强现实头戴式眼科系统通过改变光纤长度或位置来改变所述图像的焦点。
15.根据实施例1-12中任一项所述的装置，还包括微机电系统(MEMS)装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统通过改变所述MEMS装置来改变图像的焦点。
16.根据实施例1-15中任一项所述的装置，其中，所述眼睛检查包括视力检查、亮度检查和/或眩光检查。
17.根据实施例1-16中任一项所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成自动确定投射图像的聚焦质量。
18.根据实施例17所述的装置，其中，通过分析佩戴者的眼睛的适应性调节、聚散度和/或瞳孔大小来确定投射图像的聚焦质量。
19.根据实施例1-18中任一实施例所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成通过测量适应性调节、聚散度和/或瞳孔大小来测量调节反射。
20.一种穿戴式虚拟现实装置，被配置成由具有左眼和右眼的佩戴者使用，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台光学元件被配置成在所述眼睛中投射图像，穿戴式增强现实显示平台包括光纤扫描显示器，
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成自动改变图像的焦点，以提供光学处方的增量变化，从而进行眼睛检查。
21.一种穿戴式虚拟现实装置，被配置成由具有左眼和右眼的佩戴者使用，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台光学元件被配置成在所述眼睛中投射图像，穿戴式增强现实显示平台包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光，
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成自动改变图像的焦点，以提供光学处方的增量变化，从而进行眼睛检查。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
红反射
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述眼睛包括视网膜和角膜；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，所述光的至少一部分从所述眼睛的至少一部分反射，以产生反射；以及
相机，被配置成拍摄反射的图像，所述装置被配置成执行佩戴者的眼睛的诊断检查，以检测眼睛的异常。
2.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，所述眼睛包括视网膜和角膜；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，所述光的至少一部分从所述眼睛的至少一部分反射以产生反射；以及
相机，被配置成拍摄反射的图像，所述装置被配置成执行佩戴者的眼睛的诊断检查，以检测眼睛的异常。
3.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述光源被配置成沿着所述眼睛的正常视线将所述光引导到所述眼睛。
4.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述光源被配置成在第一时间以第一角度并且在第二时间以不同的第二角度将所述光引导到所述眼睛。
5.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述光源被配置成在第一时间将所述光投射到所述佩戴者的眼睛的第一部分，并且在第二时间将所述光投射到所述佩戴者的眼睛的不同的第二部分。
6.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述光源被配置成将光投射到佩戴者的两只眼睛，所述两只眼睛中的每一只眼睛包括视网膜和角膜。
7.根据实施例1或2所述的装置，还包括第二光源，被配置成将光投射到佩戴者的第二眼睛中，所述第二眼睛包括第二视网膜和第二角膜，所述光的至少一部分从所述第二眼睛的至少一部分反射，以便产生反射。
8.根据实施例1-6中任一项所述的装置，其中，所述光源包括显示器。
9.根据实施例8所述的装置，其中，所述显示器包括光纤扫描显示器。
10.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述相机包括眼睛跟踪相机。
11.根据实施例1或2所述的装置，还包括眼睛跟踪相机。
12.根据实施例1或2所述的装置，其中，眼睛的所述异常包括青光眼、白内障、眼癌、视网膜母细胞瘤、视网膜脱离、眼睛像差或角膜瘢痕。
13.根据实施例1-12中任一项所述的装置，其中，所述光源被配置成将光投射到佩戴者的左眼和右眼中。
14.根据实施例1-13中任一项所述的装置，其中，所述相机被配置成拍摄反射的图像并执行所述佩戴者的左眼和右眼的红反射检查。
15.根据实施例13或14所述的装置，其中，眼睛的所述异常包括眼睛未对准、斜视或不对称。
16.根据实施例1或2所述的装置，还包括自适应光学元件。
17.根据实施例16所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
18.根据实施例16或17所述的装置，其中，所述自适应光学元件被配置成在第一时间以第一角度以及在第二时间以不同的第二角度将所述光引导到所述眼睛中。
19.根据实施例16或17所述的装置，其中，所述自适应光学元件被配置成在第一时间将所述光投射到佩戴者眼睛的第一部分，并且在第二时间将所述光投射到佩戴者眼睛的不同的第二部分。
20.根据实施例1-19中任一项所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
21.根据实施例20所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
22.根据实施例20或21所述的装置，其中，所述波导堆栈被配置成在不同深度平面为佩戴者提供固定目标。
23.根据实施例19-21中任一项所述的装置，其中，所述波导堆栈被配置成改变所述固定目标的深度平面，从而使佩戴者的眼睛进行适应性调节。
24.根据实施例19-23中任一项所述的装置，其中，所述固定目标被定位为远离佩戴者视野的中心。
25.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述波导中的至少一个被配置成拍摄所述反射的图像。
26.根据实施例25所述的装置，其中，多个所述波导被配置成拍摄在不同深度平面反射的多个图像。
27.根据实施例26所述的装置，其中，所述波导中的所述至少一个包括具有光学屈光度的光学元件，所述光学屈光度对应于距所述眼睛8英寸至4英尺之间的深度平面。
28.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述显示平台被配置成在第一时间在第一位置处提供第一固定目标，并且在第二时间在不同的第二位置处提供第二固定目标，这导致眼睛移动。
29.根据实施例1-28中任一项所述的装置，其中，所述相机包括光管。
30.根据实施例1-29中任一项所述的装置，其中，所述光源包括光管。
31.根据实施例1-30中任一项所述的装置，其中，所述光包括可见光。
32.根据实施例31所述的装置，其中，所述光包括白光。
33.根据实施例32所述的装置，还包括至少一个机械滤波器，被配置成限制在相机处检测到的反射光的光谱。
34.根据实施例32所述的装置，其中，所述装置被配置成数字地过滤由所述相机拍摄的图像，以从所述图像中去除至少一个波长范围的光。
35.根据实施例1-32中任一项所述的装置，其中，所述光包括红外光。
36.根据实施例1-33中任一项所述的装置，其中，所述光的所述至少一部分从所述视网膜反射，并且其中，所述诊断检查包括红反射检查。
37.根据实施例1-33中任一项所述的装置，其中，所述光的所述至少一部分从所述角膜反射，并且其中，所述诊断检查包括赫斯伯格(Hirschberg)角膜反射检查。
38.根据实施例1-35中任一项所述的装置，其中，所述装置还被配置成将所述诊断检查的结果与正常或异常结果的数据库进行比较。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
眼内压
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述眼睛包括角膜，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成向所述眼睛的角膜施加力；以及
传感器，被配置成确定所述角膜的扁平，以确定眼睛的眼内压。
2.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，穿戴式虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，所述眼睛包括角膜，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成向所述眼睛的角膜施加力；以及
传感器，被配置成确定所述角膜的扁平，以确定眼睛的眼内压。
3.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统被配置成施加空气脉冲，以使角膜变平。
4.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统被配置成通过佩戴者的眼皮将机械力施加到所述眼睛的角膜。
5.根据实施例4所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统包括换能器。
6.根据实施例1-4中任一项所述的装置，其中，所述传感器利用超声波范围成像。
7.根据实施例1-4中任一项所述的装置，其中，所述传感器利用光声成像。
8.根据实施例1-4中任一项所述的装置，其中，所述传感器包括成像头。
9.根据实施例8所述的装置，其中，所述成像头包括干涉测量3D成像头。
10.根据实施例1-9中任一项所述的装置，还包括光源，被配置成将光束投射到佩戴者的眼睛中。
11.根据实施例1-9中任一项所述的装置，还包括光纤扫描显示器，被配置成将光束投射到佩戴者的眼睛中。
12.根据实施例10所述的装置，还包括自适应光学元件。
13.根据实施例12所述的装置，其中，所述自适应光学元件被配置成投射所述光。
14.根据实施例13所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
15.根据实施例1-14中任一项所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
16.根据实施例15所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
17.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中；以及
光监测装置，被配置成测量反射光，
其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成从所述测量的反射光确定眼内压。
18.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，其包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中；以及
光监测装置，被配置成测量反射光，
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成从所述测量的反射光确定眼内压。
19.根据实施例17或18所述的装置，其中，所述光源包括光纤扫描显示器，被配置成将光束投射到佩戴者的眼睛中。
20.根据实施例19所述的装置，其中，所述光纤扫描显示器的光纤长度可以变化。
21.根据实施例19所述的装置，其中，所述光监测装置包括所述光纤扫描显示器。
22.根据实施例17或18所述的装置，其中，所述光监测装置包括光纤扫描显示器或光电检测器。
23.根据实施例17或18所述的装置，其中，投射到所述眼睛中的所述光的波长可以改变。
24.根据实施例17或18所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中。
25.根据实施例24所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
26.根据实施例17或18所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
27.根据实施例26所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
28.根据实施例17-27中任一项所述的装置，其中，所述光监测装置被配置成测量反向散射光。
29.根据实施例17-27中任一项所述的装置，其中，所述光监测装置被配置成检测佩戴者眼睛的一个或多个浦肯野(Purkinje)图像。
30.根据实施例29所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统被配置成至少部分地基于所述一个或多个浦肯野Purkinje图像的形状或位置来确定眼内压。
31.根据实施例29或30所述的装置，其中，所述一个或多个浦肯野Purkinje图像包括闪光。
32.根据实施例1-31中任一项所述的装置，其中，所述眼科系统还被配置成至少部分地基于所述确定的眼内压来检测高眼压症的存在。
33.根据实施例1-31中任一项所述的装置，其中，所述眼科系统还被配置成至少部分地基于比较从以规则的时间间隔获得的测量确定的多个眼内压来确定眼睛脉搏率。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
针孔遮光板
1.一种被配置成由人使用的穿戴式增强现实装置，所述显示装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的至少一只眼睛；
光源，被配置成将光投射到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
用户接口，被配置成接收来自人的输入，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成遮挡所述人的眼睛的特定部分并且通过所述用户接口从所述人接收关于佩戴视力的输入。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成遮挡中心区域。
3.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成遮挡外围区域。
4.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成数字地遮挡所述人的眼睛的特定部分。
5.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成手动遮挡所述人的眼睛的特定部分。
6.一种被配置成由人使用的穿戴式虚拟现实装置，所述显示装置包括：
头戴式显示器，其包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像，以及
用户接口，被配置成接收来自人的输入，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成遮挡所述人的眼睛的特定部分并且通过所述用户接口从所述人接收关于所述佩戴者的视觉的输入。
7.根据实施例6所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成遮挡中心区域。
8.根据实施例6所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成遮挡外围区域。
9.根据实施例6所述的装置，其中，向所述人呈现图像，并且所述穿戴式虚拟现实装置被配置成通过所述用户接口从所述人接收关于所述图像的输入。
10.一种被配置成由人使用的穿戴式显示装置，所述显示装置包括：
头戴式眼科系统；
光源，被配置成将光引导到所述人的眼睛中，以在眼睛中形成图像；
用户接口，被配置成从人接收输入，以及
自适应光学元件，其配置成将图像投射到人的眼睛的特定部分，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成遮挡所述人的眼睛的特定部分并且通过所述用户接口从所述人接收关于佩戴视力的输入。
11.根据实施例10所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
12.根据实施例11所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
13.根据实施例12所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成基于眼睛的角膜形状选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
14.一种被配置成由人使用的穿戴式显示装置，所述显示装置包括：
头戴式显示系统；以及
光源，被配置成将光引导到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像，所述光源包括光纤扫描投影仪；以及
用户接口，被配置成接收来自人的输入，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成遮挡所述人的眼睛的特定部分并且通过所述用户接口从所述人接收关于所述佩戴视力的输入。
15.一种被配置成由人使用的穿戴式显示装置，所述显示装置包括：
头戴式显示系统；以及
光源，被配置成将光引导到所述人的一只眼睛中，以在眼睛中形成图像；
波导堆栈，其包括多个波导，其中，不同的波导被配置成将光投射在不同的焦平面；以及
用户接口，被配置成接收来自人的输入，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成遮挡所述人的眼睛的特定部分并且通过所述用户接口从所述人接收关于所述佩戴视力的输入。
16.根据实施例15所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
17.根据实施例15所述的装置，其中，所述头戴式显示系统包括增强现实头戴式眼科系统，被配置成将来自所述世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛中。
18.一种被配置成由人使用的穿戴式增强现实装置，所述显示装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的人的眼睛；以及
光源，被配置成将光投射到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成遮挡所述人的眼睛的特定部分。
19.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成遮挡中心区域。
20.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成遮挡外围区域。
21.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成数字地遮挡所述人的眼睛的特定部分。
22.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成手动遮挡人的眼睛的特定部分。
23.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实装置被配置成遮挡对应于所述人的眼睛的特定部分的一部分光。
24.根据实施例2所述的装置，其中，遮挡所述中心区域提高了所述人对图像的视力，指示人的眼睛的视力缺陷。
25.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于所述人的光学处方来遮挡所述人的眼睛的特定部分。
26.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成通过阻止光的外围部分形成图像来遮挡人的眼睛的特定部分
27.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成调整来自所述人周围的世界的环境光的强度。
28.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于来自所述人周围的世界的输入，来遮挡所述眼睛的特定部分。
29.根据实施例28所述的装置，其中，来自周围环境的输入包括以下中的至少一个：注视方向的变化、来自周围环境的环境光以及自适应性调节。
30.根据实施例21所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成将光投射在不同的焦平面，其中，数字遮挡眼睛的特定部分包括选择性地将光投射在不同的焦平面，其中，所述眼睛的特定部分对应于所选择的焦平面。
31.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成修改对应于眼睛的特定部分的图像的一部分的颜色。
32.根据实施例18所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成修改对应于眼睛的特定部分的图像的一部分的强度。
33.根据实施例9所述的装置，还包括相机，被配置成基于呈现给人并由所述眼睛的视网膜反射的穿过所述人的眼睛的特定部分的图像来接收反射图像，其中，所接收的输入是基于反射图像和预期反射图像的比较，所述预期反射图像基于健康的眼睛。
34.根据实施例14所述的装置，其中，向所述人呈现图像，并且所述穿戴式虚拟现实装置被配置成通过所述用户接口从所述人接收关于所述图像的输入。
35.根据实施例34所述的装置，还包括相机，被配置成基于呈现给人并由所述眼睛的视网膜反射的穿过所述人的眼睛的特定部分的图像来接收反射图像，其中，所接收的输入基于反射图像和预期反射图像的比较，所述预期反射图像基于健康的眼睛。
36.根据实施例21所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成修改对应于眼睛的特定部分的图像的一部分的焦点。
37.根据实施例21所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成修改对应于眼睛的特定部分的图像的一部分相对于不对应于眼睛的特定部分的图像的另一部分的对比度。
38.一种被配置成由人使用的穿戴式虚拟现实装置，所述显示装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到人的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成遮挡人的眼睛的特定部分。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
初始W4LT检查
1.一种穿戴式增强现实装置，被配置成由具有左眼和右眼的佩戴者使用，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；以及
第一和第二显示器，其分别包括在所述增强现实显示平台中以用于所述左眼和右眼，
其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成分别将独立的第一图像和第二图像投射到所述左眼和右眼中并识别视力缺陷。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成评估佩戴者的双眼视力和双眼单视的程度。
3.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成执行Worth Four Light Test或Worth Four Dot Test。
4.根据实施例1所述的装置，其中，所述图像包括彩色点。
5.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成检测对右眼或左眼的抑制。
6.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成接收来自佩戴者的输入，以分析所接收的输入并识别佩戴者的所述视力缺陷。
7.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成从不同的深度平面投射所述独立的第一图像和第二图像。
8.根据实施例1-7中任一项所述的装置，还包括光纤扫描显示器，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中。
9.根据实施例1-8中任一项所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成投射所述独立的第一图像和第二图像。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
11.根据实施例1-10中任一项所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
12.根据实施例11所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
13.根据实施例1-12中任一项所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成通过分析在佩戴者的相应视网膜上成像的独立第一图像和第二图像，来自动确定佩戴者的视力缺陷。
14.一种穿戴式虚拟现实装置，被配置成由具有左眼和右眼的佩戴者使用，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，其包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；以及
第一和第二显示器，其包括在所述虚拟现实显示平台中以分别用于所述左眼和右眼，
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成分别将独立的第一和第二图像投射到所述左眼和右眼中并识别视力缺陷。
15.根据实施例14所述的装置，其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成评估佩戴者的双眼视力和双眼单视的程度。
16.根据实施例14所述的装置，其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成执行Worth Four Light Test或Worth Four Dot Test。
17.根据实施例14所述的装置，其中，所述图像包括彩色点。
18.根据实施例14所述的装置，其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成检测对右眼或左眼的抑制。
19.根据实施例14所述的装置，其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成接收来自佩戴者的输入，分析所接收的输入并识别佩戴者的所述视力缺陷。
20.根据实施例14所述的装置，其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成从不同的深度平面投射所述独立的第一和第二图像。
21.根据实施例14-20中任一项所述的装置，还包括光纤扫描显示器，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中。
22.根据实施例14-21中任一项所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成投射独立的第一和第二图像。
23.根据实施例22所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
24.根据实施例14-23中任一项所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
25.根据实施例24所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
26.根据实施例14-25中任一项所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成通过对在佩戴者的相应视网膜上成像的独立第一和第二图像分析来自动确定所述佩戴者的视力缺陷。
在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
视网膜检影法
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述眼睛具有视网膜；
至少一个光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，所述至少一个光源被配置成使光扫过佩戴者的眼睛的视网膜，产生视网膜的反射；以及
传感器，被配置成测量视网膜对扫描光的反应，使得所述增强现实头戴式眼科系统可以执行视网膜检影，以测量所述眼睛的屈光不正。
2.根据实施例1所述的装置，其中，可以动态修改所述图像，以提供动态视网膜检影。
3.根据实施例1-2中任一项所述的装置，其中，所述至少一个光源包括光纤扫描显示器。
4.根据实施例1-3中任一项所述的装置，其中，所述至少一个光源包括光纤扫描显示器和光产生源。
5.根据实施例1-4中任一项所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将所述图像投射到所述佩戴者眼睛的目标部分。
6.根据实施例5所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
7.根据实施例6所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
8.根据实施例7所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成基于眼睛的角膜形状选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
9.根据实施例1-8中任一实施例所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
11.根据实施例1-10中任一实施例所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成确定所测量的屈光不正是否响应于光学屈光度的变化而得到改善。
12.根据实施例1至11中任一实施例所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成修改所施加的光学屈光度，以减小所测量的屈光不正。
13.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中，
其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成执行视网膜检影，以测量所述眼睛的屈光不正。
14.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，所述眼睛具有视网膜；
至少一个光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，所述至少一个光源被配置成使光扫过佩戴者的眼睛的视网膜，产生视网膜的反射；以及
传感器，被配置成测量视网膜对扫描光的反应，使得所述虚拟现实头戴式眼科系统可以执行视网膜镜检查，以测量所述眼睛的屈光不正。
15.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，所述眼睛具有视网膜；
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成执行视网膜镜检查，以测量所述眼睛的屈光不正。
在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
裂隙灯
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将照明光束投射到佩戴者的眼睛中，以照亮眼睛的前部或后部，照明光束的横截面光束形状被配置成使得横截面光束形状沿着眼睛的上下方向的尺寸大于横截面波束形状沿着眼睛的鼻-颞方向的尺寸；以及
成像系统，被配置成拍摄佩戴者的眼睛的照亮部分的图像，以进行裂隙灯检查，从而确定所述眼睛的健康。
2.根据实施例1所述的装置，其中，来自所述光源的照明光束以相对于位置处的眼睛表面的法线成角度入射在眼睛表面上的所述位置。
3.根据实施例2所述的装置，其中，来自所述光源的照明光束相对于眼睛表面在所述位置处的法线在约±10°和约±90°之间的角度入射在眼睛表面上的位置。
4.根据实施例2所述的装置，其中，来自所述光源的照明光束沿着与眼睛相交并穿过瞳孔的轴入射。
5.根据实施例1所述的装置，其中，来自所述光源的照明光束具有沿着佩戴者眼睛的颞-鼻轴的宽度，其中，所述宽度在约25微米与约1.0毫米之间。
6.根据实施例1所述的装置，其中，所述成像系统包括被配置成跟踪佩戴者的眼睛的相机。
7.根据实施例1所述的装置，其中，所述装置还被配置成通过将已知图案与由所述成像系统拍摄的图像相匹配来确定所述眼睛的健康。
8.根据实施例1所述的装置，其中，所述装置还被配置成将由所述成像系统拍摄的图像与先前获得的眼睛图像进行比较。
9.根据实施例1所述的装置，其中，所述光源包括光纤扫描装置。
10.根据实施例1所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将照明光束投射到佩戴者的眼睛的特定部分。
11.根据实施例10所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
12.根据实施例11所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
13.根据实施例12所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
14.根据实施例10所述的装置，其中，所述自适应光学元件被配置成改变所述照明光束在所述佩戴者眼睛的特定部分处的入射角。
15.根据实施例10所述的装置，其中，所述自适应光学元件被配置成改变所述照明光束的宽度。
16.根据实施例10所述的装置，其中，所述自适应光学元件被配置成改变所述照明光束在佩戴者眼睛中聚焦的深度。
17.根据实施例1至16中任一项所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同焦平面的光。
18.根据实施例17所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
19.根据实施例1所述的装置，其中，所述照明光束包括薄片光。
20.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
扫描光纤装置，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以照亮眼睛，从而进行眼睛的裂隙灯检查；以及
相机，被配置成拍摄佩戴者的眼睛的照亮部分的图像，以便确定所述眼睛的健康。
21.根据实施例20所述的装置，其中，所述光纤扫描装置被配置成将照明光束投射到佩戴者的眼睛中。
22.根据实施例20所述的装置，其中，所述照明光束具有沿着佩戴者的眼睛的鼻-颞方向的宽度，其中，所述宽度在约25微米与约1.0毫米之间。
23.根据实施例20所述的装置，其中，所述照明光束具有矩形横截面形状。
24.根据实施例23所述的装置，其中，矩形横截面形状沿着眼睛的上下方向的尺寸大于矩形横截面波束形状沿着眼睛的鼻-颞方向的尺寸。
25.根据实施例20所述的装置，其中，所述扫描光纤装置被配置成以在入射位置与眼睛表面成非正交角度将光投射到佩戴者的眼睛中。
26.根据实施例20所述的装置，其中，所述装置还被配置成通过将已知图案与由相机拍摄的图像相匹配来确定眼睛的健康。
27.根据实施例20所述的装置，其中，所述装置还被配置成将由所述成像系统拍摄的图像与先前获得的眼睛图像进行比较。
28.根据任一实施例所述的装置，其中，所述装置被配置成每年至少两次检测佩戴者眼睛的变化。
29.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；
光源，被配置成将照明光束投射到佩戴者的眼睛中，以照亮眼睛的前部或后部，照明光束的横截面波束形状被配置成使得横截面波束形状沿着眼睛的上下方向的尺寸大于横截面波束形状沿着眼睛的鼻-颞方向的尺寸；以及
成像系统，被配置成拍摄佩戴者的眼睛的照亮部分的图像，以进行裂隙灯检查，从而确定所述眼睛的健康。
30.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；
扫描光纤装置，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以照亮眼睛，从而进行眼睛的裂隙灯检查；以及
相机，被配置成获得佩戴者的眼睛的照亮部分的图像，以便确定所述眼睛的健康。
31.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将薄片光投射到佩戴者的眼睛中，以照亮眼睛的前部或后部；以及
相机，被配置成拍摄佩戴者的眼睛的照亮部分的图像，以便执行裂隙灯检查，从而确定所述眼睛的健康。
32.根据实施例21所述的装置，其中，来自所述光源的片状光以相对于眼睛表面上的位置处的眼睛表面的法线成角度入射在所述位置。
33.根据实施例21所述的装置，其中，来自所述光源的片状光具有沿着所述佩戴者眼睛的颞-鼻轴的宽度，其中，所述宽度在约25微米与约1.0毫米之间。
34.根据实施例21所述的装置，其中，所述相机还被配置成跟踪佩戴者的眼睛。
35.根据实施例31所述的装置，其中，所述装置还被配置成通过将已知图案与由所述成像系统拍摄的图像相匹配来确定所述眼睛的健康。
36.根据实施例31所述的装置，其中，所述装置还被配置成将由所述成像系统拍摄的图像与先前获得的眼睛图像进行比较。
37.根据实施例31所述的装置，其中，所述光源包括光纤扫描装置。
38.根据实施例31所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将所述薄片光投射到所述佩戴者的眼睛的特定部分。
39.根据实施例38所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
40.根据实施例39所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
41.根据实施例31所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，其配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
42.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述相机包括可见光相机。
43.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述相机包括红外相机。
44.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述装置被配置成每年至少两次检测佩戴者眼睛的变化。
45.根据上述任一实施例所述的装置，还包括框架，所述显示器由所述框架支撑。
46.根据实施例45所述的装置，其中，所述光源设置在所述框架上。
47.根据实施例45-46所述的装置，其中，所述成像系统设置在所述框架上。
48.根据实施例45-47所述的装置，其中，所述框架包括一个或多个耳杆。
在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
色盲
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括包含显示器的穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述穿戴式增强现实显示平台包括包含至少一个光源的显示器，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成执行颜色检查，以检查佩戴者在检测特定颜色时的缺陷。
2.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括包含显示器的穿戴式虚拟现实显示平台，所述穿戴式虚拟现实显示平台包括包含至少一个光源的显示器，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成执行颜色检查，以检查佩戴者在检测特定颜色时的不足。
3.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统被配置成使得所述显示器提供石原氏色板的图像。
4.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统被配置成使得所述显示器提供石原氏色板的虚拟图像。
5.根据实施例1-4中任一项所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统被配置成接收关于所述色板或彩色图像的用户输入。
6.根据实施例1-5中任一项所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统被配置成基于颜色检查来确定佩戴者是否具有缺陷。
7.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统被配置成执行色盲检查检查，所述头戴式眼科系统被配置成将对照颜色的光投射到所述视网膜的第一部分上，并且将可变颜色的光投射到所述视网膜的第二部分上，所述可变颜色可由佩戴者控制。
8.根据实施例1-7中任一项所述的装置，其中，所述至少一个光源包括光纤扫描显示器，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中。
9.根据实施例1-7中任一项所述的装置，其中，所述至少一个光源包括多个光纤扫描显示器，被配置成将不同颜色的光投射到佩戴者的眼睛中。
10.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述头戴式眼科系统被配置成提供背景，以增强所述颜色检查的可视性。
11.根据实施例10所述的装置，其中，使用被配置成选择性衰减光的一个或多个空间光调制器来提供所述背景。
12.根据上述实施例中任一项所述的装置，还包括自适应光学元件。
13.根据实施例12所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
14.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述显示器包括包含多个波导的波导堆栈，其中，所述波导堆栈被配置成投射来自不同深度平面的光。
15.根据实施例14所述的装置，其中，所述显示器被配置成在多个深度平面上投射石原氏色板。
16.根据实施例14所述的装置，其中，所述显示器被配置成在多个深度平面投射色盲检查图像。
17.根据实施例14所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
18.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台和被配置成对来自世界的光进行成像的至少一个向外相机，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的所述光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛，所述穿戴式增强现实显示平台包括包含至少一个光源的显示器，所述眼睛包括视网膜，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于佩戴者的颜色检测缺陷来选择性地修改来自世界的所述光。
19.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台和至少一个向外相机，所述至少一个向外相机被配置成对来自世界的光进行成像并将来自世界的所述光投射到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述虚拟现实头戴式虚拟现实显示平台包括包含至少一个光源的显示器，所述眼睛包括视网膜，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成基于佩戴者的颜色检测缺陷来选择性地修改投射到眼睛的来自世界的所述光。
20.根据实施例18或19所述的装置，其中，所述向外相机被配置成检测来自世界的所述光中所述佩戴者具有检测缺陷的颜色的存在。
21.根据实施例20所述的装置，其中，所述选择性修改包括投射来自光源的光，以增加显示器的包括佩戴者具有检测缺陷的颜色的区域中的所述光的幅度。
22.根据实施例20所述的装置，其中，所述选择性修改包括改变显示器的区域中的光的颜色。
23.根据实施例22所述的装置，其中，改变所述显示器的区域中的光的颜色包括使用滤光器去除多个光色素之间的光谱重叠。
24.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的所述光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述穿戴式增强现实显示平台包括包含至少一个光源的显示器，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于佩戴者的颜色检测缺陷来选择性地修改从显示器投射的所述光。
25.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台系统，所述虚拟现实头戴式虚拟现实显示平台包括包含至少一个光源的显示器，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成基于佩戴者的颜色检测缺陷来选择性地修改从显示器投射到眼睛的所述光。
26.根据实施例24或25所述的装置，其中，所述选择性修改包括投射来自光源的光，以增加显示器的包括佩戴者具有检测缺陷的颜色的区域中的所述光的幅度。
27.根据实施例24或25所述的装置，其中，所述选择性修改包括改变显示器的区域中的光的颜色。
28.根据实施例24或25所述的装置，其中，所述选择性修改包括增强从显示器的至少一部分投射的光的颜色。
29.根据实施例24所述的装置，其中，所述选择性修改包括通过破坏性干扰来降低来自世界的所述光的至少一部分的可视性。
在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
检眼镜检查法/眼底镜检查法
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，
其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成拍摄佩戴者的眼睛的照亮部分的图像以用于分析，以监测佩戴者的眼睛的健康，检测眼睛的异常或其他健康问题。
2.根据实施例1所述的装置，还包括光纤扫描显示器，被配置成将特定焦点的光束投射到佩戴者眼睛的至少一部分。
3.根据实施例1所述的装置，还包括用于拍摄佩戴者眼睛的照亮部分的所述图像的眼睛跟踪相机。
4.根据实施例2所述的装置，其中，所述光纤扫描显示器被配置成拍摄佩戴者眼睛的照亮部分的所述图像。
5.根据实施例1所述的装置，还包括用于拍摄佩戴者眼睛的照亮部分的所述图像的专用相机。
6.根据实施例1-5中任一项所述的装置，还包括电子硬件处理器，被配置成分析所拍摄的图像，以检测眼睛的异常或健康问题。
7.根据实施例6所述的装置，其中，所述电子处理器被配置成通过将已知图案与所述图像匹配来检测所述眼睛的异常。
8.根据实施例6所述的装置，其中，所述电子处理器预先加载有指示健康问题的图案。
9.根据实施例1-8中任一项所述的装置，其中，所述电子硬件处理器远离所述增强现实头戴式眼科系统。
10.根据实施例1-9所述的装置，还包括自适应光学元件。
11.根据实施例10所述的装置，其中，所述自适应光学元件被配置成将所述光束投射到所述佩戴者的眼睛的特定部分。
12.根据实施例10所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
13.根据实施例1至13中任一项所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同焦平面的光。
14.根据实施例13所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
15.根据实施例2所述的装置，其中，所述光纤扫描显示器被配置成将所述光束投射在佩戴者的眼睛的眼底上。
16.根据实施例1所述的装置，其中，所述投射光束包括白光。
17.根据实施例1所述的装置，其中，所述投射光束包括彩色光。
18.根据实施例17所述的装置，其中，所述投射光束具有在可见光谱的红色、绿色或蓝色光谱区域中的波长。
19.根据实施例1所述的装置，其中，所述投射光束在所述红外光谱中的波长范围内。
20.根据实施例1所述的装置，其中，所述投射光束被配置成在所述佩戴者眼睛中聚焦在不同深度。
21.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成拍摄佩戴者眼睛的眼底的至少一部分的图像。
22.根据实施例21所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成拍摄佩戴者眼睛的视网膜的至少一部分的图像。
23.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成从佩戴者眼睛中的不同深度拍摄图像。
24.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光束投射到佩戴者的眼睛的至少一部分；以及
相机，被配置成拍摄佩戴者的眼睛的照亮部分的图像，用于分析，以监测佩戴者的眼睛的健康，检测眼睛的异常或其他健康问题。
25.根据实施例24所述的装置，其中，所述光源包括光纤扫描装置。
26.根据实施例24所述的装置，其中，所述相机包括眼睛跟踪相机。
27.根据实施例24所述的装置，其中，所述相机包括所述光纤扫描装置。
28.根据实施例24所述的装置，还包括电子硬件处理器，被配置成分析所拍摄的图像，以监测佩戴者眼睛的健康或检测眼睛的异常。
29.根据实施例28所述的装置，其中，所述电子硬件处理器被配置成通过将已知图案、颜色、形状或尺寸与所拍摄的图像相匹配来分析所拍摄的图像。
30.根据实施例29所述的装置，其中，所述电子硬件处理器预先加载有指示健康问题的图案。
31.根据实施例28所述的装置，其中，所述电子硬件处理器被配置成将所拍摄的图像与存储在由所述电子硬件处理器可访问的信息存储器中的一个或多个图像进行比较。
32.根据实施例24所述的装置，还包括自适应光学元件。
33.根据实施例32所述的装置，其中，所述自适应光学元件被配置成将所述光束投射到佩戴者的眼睛的特定部分。
34.根据实施例32所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
35.根据实施例24至34中任一项所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同焦平面的光。
36.根据实施例35所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
37.根据实施例24所述的装置，其中，所述光源被配置成将所述光束投射在佩戴者眼睛的眼底上。
38.根据实施例24所述的装置，其中，投射光束包括白光。
39.根据实施例24所述的装置，其中，投射光束包括彩色光。
40.根据实施例39所述的装置，其中，投射光束具有可见光谱的红色、绿色或蓝色光谱区域中的波长。
41.根据实施例24所述的装置，其中，投射光束包括所述红外光谱中的波长范围。
42.根据实施例24所述的装置，其中，投射的光束被配置成在所述佩戴者的眼睛中聚焦在不同深度。
43.根据实施例24所述的装置，其中，所述相机被配置成拍摄佩戴者眼睛的眼底的至少一部分的图像。
44.根据实施例24所述的装置，其中，所述相机被配置成拍摄佩戴者的眼睛中的不同深度的图像。
45.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；以及
光纤扫描显示器，被配置成将特定焦点的光束投射到佩戴者的眼睛的至少一部分上，
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成拍摄佩戴者眼睛的照亮部分的图像，用于分析，以监测佩戴者的眼睛的健康，检测眼睛的异常或其他健康问题。
46.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；
光源，被配置成将特定焦点的光束投射到佩戴者眼睛的至少一部分；以及
成像系统，被配置成拍摄佩戴者的眼睛的照亮部分的图像，用于分析，以监测佩戴者的眼睛的健康，检测眼睛的异常或其他健康问题。
47.根据上述任一实施例所述的装置，其中，由所述装置拍摄图像的眼睛部分包括眼底。
48.根据上述任一实施例所述的装置，其中，由所述装置拍摄图像的眼睛部分包括视网膜。
在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
共焦显微镜/SLO
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述增强现实头戴式眼科系统包括被配置成对眼睛进行成像的共焦显微镜。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述共焦显微镜包括光源。
3.根据实施例2所述的装置，其中，所述光源包括点光源。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述光源还包括用于形成点光源的孔。
5.根据实施例2-4中任一项所述的装置，其中，所述光源被配置成在不同时间投射不同波长的光束。
6.根据实施例5所述的装置，其中，所述波长包括可见光波长。
7.根据实施例5所述的装置，其中，所述波长包括红外光波长。
8.根据实施例1-7中任一项所述的装置，其中，所述共焦显微镜被配置成使得光被光源投射到眼睛上的角度可以基于眼睛空间的要成像的部分而改变。
9.根据实施例1-8中任一项所述的装置，其中，所述共焦显微镜包括被配置成传送从眼睛反射的光的至少一个针孔。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述共焦显微镜包括具有光学屈光度的至少一个成像光学元件，以对从所述眼睛反射的光进行聚焦。
11.根据实施例10所述的装置，其中，所述针孔在光路中设置在所述成像光学元件和所述光学检测器之间。
12.根据实施例9-11中任一项所述的装置，其中，所述针孔设置在从所述眼睛反射的所述光的焦点处。
13.根据实施例9-11中任一项所述的装置，其中，所述针孔设置在所述成像光学元件的焦点处。
14.根据实施例1-13中任一项所述的装置，其中，所述共焦显微镜包括光学检测器。
15.根据实施例1-14中任一项所述的装置，其中，所述共焦显微镜包括光纤扫描装置。
16.根据实施例15所述的装置，其中，所述光纤扫描装置被配置成投射光束。
17.根据实施例15-16中任一项所述的装置，其中，所述光纤扫描装置被配置成接收从所述眼睛反射的光。
18.根据实施例17所述的装置，其中，所述光纤扫描装置包括光学检测器。
19.根据实施例1-18中任一项所述的装置，其中，所述光学元件包括被配置成投射光的自适应光学元件。
20.根据实施例19所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
21.根据实施例1-20中任一项所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
22.根据实施例21所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
23.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛中，所述虚拟现实头戴式眼科系统包括被配置成对眼睛进行成像的共焦显微镜。
24.根据实施例1和3-23中任一项所述的装置，其中，所述共焦显微镜包括扫描激光检眼镜，其包括包含激光的光源。
25.根据上述实施例中任一项所述的装置，还包括被配置成输送荧光染料的流体输送系统。
26.根据上述任一实施例所述的装置，被配置成实时地可视化投射到眼睛的视网膜上的图像。
在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的下面额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
双光子显微镜
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述增强现实头戴式眼科系统包括双光子吸收显微镜，被配置成通过产生双光子吸收来产生荧光从而对眼睛进行成像。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述双光子吸收显微镜包括光源。
3.根据实施例2所述的装置，其中，所述光源包括激光。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述激光包括被配置成输出微微秒脉冲的微微秒激光。
5.根据实施例3所述的装置，其中，所述激光包括被配置成输出毫微微秒脉冲的毫微微秒激光。
6.根据实施例3所述的装置，其中，所述激光包括锁模激光。
7.根据实施例3所述的装置，其中，所述激光包括光纤激光。
8.根据实施例2所述的装置，其中，光源被配置成输出红外波长。
9.根据实施例8所述的装置，其中，光源被配置成输出波长在700-1000nm之间的红外光。
10.根据实施例1-9中任一项所述的装置，还包括具有光学屈光度的光学元件，被配置成将光聚焦到眼睛上。
11.根据实施例1-10中任一项所述的装置，其中，所述双光子吸收显微镜被配置成使得光被光源投射到眼睛上的角度可以基于眼睛的要成像的部分而变化。
12.根据实施例1-11中任一项所述的装置，还包括被配置成将光束扫描到所述眼睛上的扫描仪。
13.根据实施例1-12中任一项所述的装置，其中，所述双光子吸收显微镜包括光学检测器。
14.根据实施例1-13中任一项所述的装置，其中，所述双光子吸收显微镜包括光纤扫描装置。
15.根据实施例14所述的装置，其中，所述光纤扫描装置被配置成投射光束。
16.根据实施例14-15中任一项所述的装置，其中，所述光纤扫描装置被配置成接收从所述眼睛反射的光。
17.根据实施例16所述的装置，其中，所述光纤扫描装置包括光学检测器。
18.根据实施例1-17中任一项所述的装置，还包括被配置成投射所述光的自适应光学元件。
19.根据实施例18所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
20.根据实施例1-19中任一实施例所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
21.根据实施例20所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
22.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述增强现实头戴式眼科系统包括多光子吸收显微镜，被配置成通过产生多光子吸收来产生荧光从而对眼睛进行成像。
23.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛中，所述虚拟现实头戴式眼科系统包括被配置成对眼睛进行成像的双光子吸收显微镜。
24.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛中，所述虚拟现实头戴式眼科系统包括被配置成对眼睛进行成像的多光子吸收显微镜。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
自动屈光仪
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述眼睛具有视网膜，
其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成拍摄视网膜的图像，并且确定由所述光纤扫描显示器形成的一个或多个图像在视网膜上的时间，以确定佩戴者的光学处方。
2.根据实施例1所述的装置，还包括光纤扫描显示器，被配置成在变化的深度处提供一个或多个图像。
3.根据实施例2所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成在变化的深度处提供所述一个或多个图像。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
5.根据实施例4所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
6.根据实施例5所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
7.根据实施例1至6中任一项所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同焦平面的光。
8.根据实施例7所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
9.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，所述眼睛具有视网膜；以及
光纤扫描显示器，被配置成在变化的深度处提供一个或多个图像，
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成拍摄视网膜的图像，并且确定由所述光纤扫描显示器形成的一个或多个图像位于视网膜上的时间，以确定佩戴者的光学处方。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
OCT
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述增强现实显示器包括被配置成对眼睛进行成像的光学相干断层扫描系统。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述光学相干断层扫描系统被配置成投射不同波长的光束。
3.根据实施例2所述的装置，其中，所述波长包括可见波长。
4.根据实施例2所述的装置，其中，所述波长包括红外波长。
5.根据实施例1-4中任一项所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实显示平台包括包含光纤扫描装置的3D扫描头。
6.根据实施例5所述的装置，其中，所述光纤扫描装置被配置成将光束投射到眼睛中。
7.根据实施例5所述的装置，其中，所述光纤扫描装置被配置成从眼睛接收光。
8.根据实施例1-7中任一项所述的装置，还包括眼睛跟踪系统，被配置成测量眼睛移动，以对光学相干断层扫描图像进行降噪。
9.根据实施例1-7中任一项所述的装置，还包括ERG。
10.根据实施例1-9中任一项所述的装置，其中，所述光学相干断层扫描系统被配置成使得光源投射光的角度可以基于要成像的眼睛空间的区域而变化。
11.根据实施例1-10中任一项所述的装置，还包括被配置成从所述眼睛接收光的一个或多个向内相机。
12.根据实施例11所述的装置，其中，所述一个或多个向内相机包括至少一个CMOS传感器。
13.根据实施例1-10中任一项所述的装置，还包括位于所述系统的不同部分的多个光电检测器。
14.根据实施例12所述的装置，其中，所述光电检测器可以围绕头戴式眼科系统的边缘定位。
15.根据实施例12所述的装置，其中，所述光电检测器可以围绕所述头戴式眼科系统的框架的外围定位。
16.根据实施例1-14中任一项所述的装置，其中，所述光学元件包括被配置成投射光的自适应光学元件。
17.根据实施例15所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
18.根据实施例1-16中任一实施例所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
19.根据实施例17所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
20.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛中，所述虚拟现实显示器包括被配置成对眼睛进行成像的光学相干断层扫描系统，
其中，穿戴式虚拟现实显示平台包括光纤扫描装置。
21.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括穿戴式增强现实显示平台，所述虚拟现实显示平台被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛中，所述虚拟现实显示器包括被配置成对眼睛进行成像的光学相干断层扫描系统，
其中，所述穿戴式虚拟现实显示平台包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成投射来自不同深度平面的光。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
像差仪
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中，所述眼睛具有角膜、晶状体和视网膜；
至少一个光源和穿戴式光学元件，被配置成产生波前(wavefront，波阵面)并将波前投射到佩戴者的眼睛中，以便穿过眼睛的角膜和晶状体并被眼睛的视网膜反射回；以及
像差仪，被配置成测量穿过眼睛的波前，以确定眼睛的异常。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述至少一个光源包括光纤扫描显示器。
3.根据实施例1所述的装置，其中，所述至少一个光源被配置成产生期望的波前。
4.根据实施例1所述的装置，其中，所述至少一个光源被配置成产生不同波长的波前。
5.根据实施例4所述的装置，其中，所述至少一个光源被配置成产生投射到眼睛中的可见波前。
6.根据实施例4所述的装置，其中，所述至少一个光源被配置成产生投射到眼睛中的不可见波前。
7.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括自适应光学元件，被配置成被调整以实现矫正。
8.根据实施例7所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
9.根据实施例7所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变形光学元件。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述可变形光学元件包括可变形反射镜。
11.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式光学元件包括波导堆栈，其包括被配置成提供不同焦平面的多个波导。
12.根据实施例11所述的装置，其中，所述波导堆栈被配置成产生期望的波前。
13.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，所述眼睛具有角膜、晶状体和视网膜；
至少一个光源和穿戴式光学元件，被配置成产生波前并将波前投射到佩戴者的眼睛中，以便穿过眼睛的角膜和晶状体并被眼睛的视网膜反射回；以及
像差仪，被配置成测量穿过眼睛的波前，以确定眼睛的异常。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
超声波
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实显示平台包括被配置成用于形成由所述佩戴者可观看到的图像的显示器，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；以及
超声波产生部件，包括与所述增强现实头戴式眼科系统一起包括的超声波换能器，以便将超声波传送到用户的眼睛，以便产生超声波图像。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实系统被配置成从所创建的超声波图像中检测眼睛异常或监测用户眼睛的健康。
3.根据实施例2所述的装置，还包括处理器，其配置有图案匹配算法，以检测眼睛异常。
4.根据实施例1所述的装置，其中，所述超声波产生部件被配置成基于用于所述用户的协议输送超声波。
5.根据实施例1所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将所述图像投射到所述佩戴者的眼睛的特定部分。
6.根据实施例5所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
7.根据实施例6所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
8.根据实施例7所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
9.根据实施例1所述的装置，还包括用于在佩戴者的所述眼睛中形成所述图像的光源，所述光源包括光纤扫描投影仪。
10.根据实施例1所述的装置，其中，所述显示器包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成将光投射在不同焦平面。
11.根据实施例10所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
12.根据实施例1-11所述的装置，其中，所述超声波产生部件包括探头，所述探头被配置成将超声波能量输送到眼睛并从眼睛接收超声波能量。
13.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实显示平台包括被配置成用于形成由所述佩戴者可观看到的图像的显示器，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；以及
超声波产生部件，包括耦接到所述增强现实头戴式眼科系统的超声波换能器，以将超声波传送到用户的眼睛，以便产生超声波图像，从而可以检测到眼睛的异常，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成测量用户的眼睛对所述超声波的响应，以检测眼睛异常。
14.根据实施例13所述的装置，其中，所述异常包括视网膜脱离。
15.根据实施例13所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛的特定部分。
16.根据实施例13所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
17.根据实施例16所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
18.根据实施例17所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
19.根据实施例13所述的装置，还包括用于在佩戴者的所述眼睛中形成所述图像的光源，所述光源包括光纤扫描投影仪。
20.根据实施例13所述的装置，其中，所述显示器包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成在不同焦平面投射光。
21.根据实施例20所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
22.根据实施例13-21所述的装置，其中，所述超声波产生部件包括探头，探头被配置成将超声波能量输送到眼睛并从眼睛接收超声波能量。
23.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；以及
超声波产生部件，包括耦接到所述虚拟现实头戴式眼科系统的超声换能器，以将超声波传送到用户的眼睛，以便产生超声波图像。
24.根据实施例21所述的装置，被配置成从所创建的超声波图像检测眼睛的异常。
25.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；以及
超声波产生部件，包括耦接到所述虚拟现实头戴式眼科系统的超声波换能器，以将超声波传送到用户的眼睛，以便产生超声波图像，使得可以检测到眼睛的异常，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成测量用户的眼睛对所述超声波的响应。
26.根据实施例25所述的装置，被配置成从所测量的响应中检测眼睛的异常。
27.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述装置被配置成听诊。
28.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述装置被配置成在可听频率范围内向眼睛发送或从眼睛接收超声波能量。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
眼动电图(EOG)、脑电图(EEG)和视网膜电图(ERG)
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括包含显示器的增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
多个电极，被配置成放置在眼睛周围，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成测量和比较视网膜的静息电位。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述电极包括眼动电图(EOG)传感器。
3.根据实施例2所述的装置，还包括脑电图(EEG)传感器。
4.根据实施例1所述的装置，还包括被配置成对眼睛进行光学成像的相机。
5.根据实施例1所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将所述图像投射到佩戴者的眼睛的特定部分。
6.根据实施例5所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
7.根据实施例6所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
8.根据实施例7所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以基于眼睛的角膜形状修改所述膜反射镜的形状。
9.根据实施例1所述的装置，其中，所述光源包括光纤扫描投影仪。
10.根据实施例1所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成在不同的焦平面投射光。
11.根据实施例10所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
12.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括包含显示器的增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；以及
多个脑电图(EEG)传感器，被配置成绘制脑活动，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成检测佩戴者的大脑中的异常活动或模式。
13.根据实施例12所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将所述图像投射到佩戴者的眼睛的特定部分。
14.根据实施例13所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
15.根据实施例14所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
16.根据实施例15所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以基于眼睛的角膜形状修改所述膜反射镜的形状。
17.根据实施例12所述的装置，其中，所述光源包括光纤扫描投影仪。
18.根据实施例12所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成在不同的焦平面投射光。
19.根据实施例18所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
20.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；以及
多个电极，被配置成放置在眼睛周围，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成测量和比较视网膜的静息电位。
21.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；以及
多个脑电图(EEG)传感器，被配置成绘制脑活动，其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成检测佩戴者的大脑中的异常活动或模式。
22.根据实施例1所述的装置，其中，所述电极围绕佩戴者的眼睛设置在所述增强现实头戴式眼科系统上。
23.根据实施例1或20所述的装置，其中，所述电极包括视网膜电图(ERG)传感器。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
光治疗
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到穿戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成检测导向眼睛的一个或多个波长的光量并且基于检测到的量来修改到达眼睛的一个或多个波长的光量。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述头戴式系统被配置成主动地减少到达眼睛的一个或多个波长的光量。
3.根据实施例2所述的装置，其中，所述头戴式系统被配置成通过减少由所述光源投射到眼睛的一个或多个波长的光量来主动地减少一个或多个波长的光量。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述头戴式系统被配置成：
提供由光源输出一个或多个波长的光量的指令；并且
随后修改指令，以减少光源对一个或多个波长的光的输出。
5.根据实施例2所述的装置，其中，所述头戴式系统被配置成：
遮挡佩戴者对世界的视野的至少一部分，从而减少来自世界的到达眼睛的一个或多个波长的光量，
其中，基于检测到的一个或多个波长的光量，确定佩戴者对世界视野的被遮挡部分的大小和位置。
6.根据实施例1所述的装置，还包括一个或多个传感器，被配置成检测入射在所述头戴式系统上的一个或多个波长的光量。
7.根据实施例6所述的装置，其中，所述一个或多个传感器是连接到所述头戴式系统的相机。
8.根据实施例6所述的装置，其中，所述一个或多个传感器被配置成检测特定颜色的光的过度曝光，其中，所述头戴式系统被配置成减少到达眼睛的特定颜色的光的量。
9.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成选择性地减少到达眼睛的蓝光。
10.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于检测到的量并且基于一天中的时间来修改到达眼睛的一个或多个波长的光量。
11.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于检测到的量并且基于日历日期来修改到达眼睛的一个或多个波长的光量。
12.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于所检测到的量并且基于当前季节和所述佩戴者的位置来修改到达眼睛的一个或多个波长的光量。
13.根据实施例1所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛的特定部分。
14.根据实施例13所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
15.根据实施例14所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
16.根据实施例15所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
17.根据实施例14所述的装置，其中，所述光源包括光纤扫描投影仪。
18.根据实施例1所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成在不同的焦平面投射光。
19.根据实施例18所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
20.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成选择性地将光谱的一部分的光提供到佩戴者的眼睛中。
21.根据实施例20所述的装置，还包括一个或多个传感器，被配置成检测光谱的一部分的光的曝光不足，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于检测到的曝光不足而选择性地增加光。
22.根据实施例20所述的装置，还包括被配置成检测蓝光的曝光不足的一个或多个传感器。
23.根据实施例22所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成选择性地给予蓝光。
24.根据实施例20所述的装置，其中，所述光包括对应于日光的波长范围。
25.根据实施例20所述的装置，其中，所述光包括对应于全光谱光的波长范围。
26.根据实施例20所述的装置，还包括第二光源，所述第二光源被配置成提供要被选择性地给予所述佩戴者的眼睛的光。
27.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于治疗方案将预定波长范围的光选择性地给予佩戴者的眼睛中。
28.根据实施例27所述的装置，其中，所述治疗方案是周期性地给予规定量的光。
29.根据实施例27所述的装置，其中，所述治疗方案是连续地给予规定量的光。
30.根据实施例27所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于一天中的时间来修改所述预定波长范围。
31.根据实施例27所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于日历日期来修改所述预定波长范围。
32.根据实施例27所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于当前季节和/或佩戴者的位置来修改预定波长范围。
33.根据实施例27所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成确定用于选择性地将光谱的某个部分的光给予佩戴者的眼睛中的治疗方案。
34.根据实施例33所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于以下中的一个或多个来确定所述治疗方案：佩戴者的生理状态、佩戴者的情绪以及佩戴者周围的周围环境。
35.根据实施例33所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于来自所述佩戴者的输入来确定所述治疗方案。
36.根据实施例33所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于所述佩戴者的抑郁症或其他异常的迹象来确定所述治疗方案。
37.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成选择性地去除特定颜色的光。
38.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成检测所述光谱的某个部分内的光的曝光不足并选择性地将所述光谱的某个部分的光给予所述佩戴者的眼睛中。
39.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成基于治疗方案将光谱的某个部分的光选择性地给予佩戴者的眼睛。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
黄斑病变
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述显示装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成将所述图像投射到所述佩戴者的眼睛的特定部分并且检测关于所述图像的响应，以确定所述眼睛的该部分的健康。
2.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述现实装置包括：
头戴式显示器，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成将所述图像投射到所述佩戴者的眼睛的特定部分并且检测关于所述图像的响应，以确定所述眼睛的该部分的健康。
3.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式显示装置，所述显示装置包括：
头戴式眼科系统；
光源，被配置成将光引导到所述佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，以及
自适应光学元件，被配置成从光源接收引导到眼睛的光；
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成检测关于图像的响应，以确定眼睛的该部分的健康。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
5.根据实施例4所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
6.根据实施例5所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
7.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式显示装置，所述显示装置包括：
头戴式显示系统；以及
光源，被配置成将光引导到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，所述光源包括光纤扫描投影仪；以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成将所述图像投射到所述佩戴者的眼睛的特定部分并且检测关于所述图像的响应，以确定所述眼睛的该部分的健康。
8.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式显示装置，所述显示装置包括：
头戴式显示系统；以及
光源，被配置成将光引导到所述佩戴者的一只眼睛中，以在眼睛中形成图像；
包括多个波导的波导堆栈；以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成将所述图像投射到所述佩戴者的眼睛的特定部分并且检测关于所述图像的响应，以确定所述眼睛的该部分的健康。
9.根据实施例8所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
10.根据实施例8所述的装置，其中，所述头戴式显示系统包括增强现实头戴式眼科系统，增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到穿戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中。
11.根据实施例1-10中任一项所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成将所述图像投射到所述佩戴者的眼睛的另一部分并且检测关于所述图像的响应，以确定所述眼睛的该部分的健康。
12.根据实施例1-10中任一项所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成将第一图像和第二图像投射到佩戴者的眼睛的相同部分，检测关于每个图像的响应，并且将第一响应与第二响应进行比较，以确定眼睛的该部分的健康。
13.根据实施例12所述的装置，其中，存在于所述第一图像中的至少一个色调不同于存在于所述第二图像中的至少一个色调。
14.根据实施例13所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于所检查的眼睛的部分来识别颜色敏感度降低的区域。
15.根据实施例11所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于所检查的眼睛的部分来确定黄斑病变的位置。
16.根据实施例15所述的装置，其中，确定黄斑病变的位置还基于对佩戴者的眼睛的视网膜进行成像。
17.根据实施例11所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成基于所检查的眼睛的部分来识别佩戴者的眼睛中的异常。
18.根据实施例11所述的装置，其中，所述确定眼睛的一部分的健康是实时执行的。
19.根据实施例11所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置还被配置成存储关于投射图像和检测到的响应的数据，并且其中，基于存储的数据，在稍后的时间执行眼睛的一部分的健康的所述确定。
20.根据实施例19所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置还被配置成发送所存储的数据，并且其中，基于所发送的数据远程地执行眼睛的一部分的健康的所述确定。
21.根据实施例1-10中任一项所述的装置，其中，检测响应包括通过所述用户接口接收来自所述用户的输入。
22.根据实施例1-10中任一项所述的装置，其中，检测响应包括检测佩戴者的眼睛的移动。
23.根据实施例22所述的装置，其中，所述佩戴者的眼睛的移动是对图像的主动响应。
24.根据实施例23所述的装置，其中，所述佩戴者的眼睛的所述移动是对图像的非自动响应。
25.根据实施例1-10中任一项所述的装置，还包括用于在所述佩戴者的眼睛中形成图像的显示器。
26.根据实施例25所述的装置，其中，所述显示器包括光纤扫描显示器。
27.根据实施例25或26中任一项所述的装置，其中，所述显示器还包括波导堆栈。
28.根据实施例25,26或27中任一项所述的装置，其中，所述显示器被配置成在多个深度平面产生图像。
29.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述现实装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式装置被配置成选择性地将图像的像素投射到健康细胞。
30.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式显示装置，所述显示装置包括：
头戴式显示系统；以及
光源，被配置成将光引导到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，所述光源包括光纤扫描投影仪，
其中，所述光源被配置成选择性地将图像的像素投射到健康细胞。
31.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式显示装置，所述显示装置包括：
头戴式显示系统；以及
光源，被配置成将光引导到所述佩戴者的一只眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
包括多个波导的波导堆栈，
其中，所述穿戴式显示装置被配置成选择性地将图像的像素投射到健康细胞。
32.根据实施例31所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
33.根据实施例31所述的装置，其中，所述头戴式显示系统包括增强现实头戴式眼科系统，增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到穿戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中。
34.根据实施例29-33中任一项所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成选择性地将图像的像素投射到所述视网膜的外围的健康细胞。
35.根据实施例29-33中任一项所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成选择性地将图像的一部分投射到健康细胞。
36.根据实施例29-33中任一项所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成改变投射到眼睛的光。
37.根据实施例36所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成将投射到眼睛的受损区域的图像的像素放大或增亮。
38.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述现实装置包括：
头戴式显示器，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，
其中，所述穿戴式装置被配置成选择性地将图像的像素投射到健康细胞。
39.根据实施例38所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成选择性地将图像的像素投射到所述视网膜的外围的健康细胞。
40.根据实施例38所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成选择性地将图像的一部分投射到健康细胞。
41.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述显示装置包括：
头戴式显示器，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；
其中，所述穿戴式装置被配置成改变投射到眼睛受损区域的光。
42.根据实施例41所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成放大投射到眼睛受损区域的图像的像素。
43.根据实施例41所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成增加或减小投射到眼睛受损区域的图像的像素的强度。
44.根据实施例41所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成增加或减少投射到眼睛受损区域的图像的像素的对比度。
45.根据实施例41所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成改变投射到眼睛受损区域的图像的像素的色调。
46.根据实施例41所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成针对投射到所述眼睛的所述受损区域时确定为具有降低的敏感度的特定波长，改变所投射的光。
47.根据实施例46所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成放大投射到眼睛受损区域的图像的像素。
48.根据实施例46所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成增加投射到眼睛受损区域的图像的像素的强度。
49.根据实施例46所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成增加投射到眼睛受损区域的图像的像素的对比度。
50.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式显示装置，所述显示装置包括：
头戴式眼科系统；
光源，被配置成将光引导到所述佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
自适应光学元件，被配置成接收来自光源的光，
其中，所述穿戴式装置被配置成选择性地将图像的像素投射到健康细胞。
51.根据实施例50所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
52.根据实施例50所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
53.根据实施例52所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
54.根据实施例1-28中任一项所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成选择性地将图像的像素投射到健康细胞。
55.根据实施例53所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成选择性地将图像的像素投射到所述视网膜的外围的健康细胞。
56.根据实施例53所述的装置，其中，所述光源被配置成选择性地将所述图像的一部分投射到健康细胞。
57.根据实施例1-23中任一项所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成改变投射到眼睛的光。
58.根据实施例56所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成放大投射到眼睛受损区域的图像的像素。
59.根据实施例56所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成增加投射到眼睛受损区域的图像的像素的对比度。
60.根据实施例56所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成针对投射在眼睛的所述受损区域上时被确定为具有降低的敏感度的特定波长，改变所投射的光。
61.根据实施例59所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成放大投射到眼睛受损区域的图像的像素。
62.根据实施例59所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成增加投射到眼睛受损区域的图像的像素的强度。
63.根据实施例59所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成增加投射到眼睛受损区域的图像的像素的对比度。
64.根据实施例28所述的装置，其中，所述多个深度平面分开至少10厘米。
65.根据实施例28或63中任一项所述的装置，其中，所述多个深度平面包括至少3个深度平面。
66.根据实施例37所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成增加或减小投射到眼睛受损区域的周期性图像的空间频率。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
对比度检查
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述显示装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像；以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成将图像投射到佩戴者并且检测关于图像的响应，以确定佩戴者的对比敏感度。
2.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述显示装置包括：
头戴式显示器，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像，以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成将图像投射到佩戴者并且检测关于图像的响应，以确定佩戴者的对比敏感度。
3.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述图像包括具有不同对比度水平的多个区域。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述图像包括正弦波光栅。
5.根据实施例3所述的装置，其中，所述图像包括以不同对比度水平投射的多个字母或数字。
6.根据实施例5所述的装置，其中，所述图像包括Pelli-Robson图。
7.根据实施例5所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成检测来自佩戴者的指示佩戴者可看得见的字母、数字或形状的响应。
8.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述光源被配置成将多个图像连续地投射到所述佩戴者。
9.根据实施例8所述的装置，其中，所述多个图像中的每一个与所述多个图像中的至少另一个在对比度方面不同。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成检测来自佩戴者的指示佩戴者检测图像内的对比特征的能力的响应。
11.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述光源被配置成随着时间降低所述图像的对比度。
12.根据实施例11所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成检测来自佩戴者的指示佩戴者不能辨别图像的对比特征的时间的响应。
13.根据实施例1-12中任一项所述的装置，还包括用于在所述佩戴者的眼睛中形成图像的显示器。
14.根据实施例13所述的装置，其中，所述显示器包括光纤扫描显示器。
15.根据实施例13或14所述的装置，其中，所述显示器还包括波导堆栈。
16.根据实施例10-12中任一项所述的装置，其中，所述显示器被配置成在多个深度平面产生图像。
17.根据实施例1-16中任一项所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成执行多个对比敏感度测量并且对结果进行比较分析。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
视野
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述显示装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成移动图像；以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成将所述图像投射在所述佩戴者的视野的外围的特定部分处，并且检测关于所述图像的响应，以确定所述视野的该部分的健康。
2.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述显示装置包括：
头戴式显示器，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成移动图像，以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成将所述图像投射在所述佩戴者视野的外围的特定部分处，并且检测关于所述图像的响应，以确定所述视野的该部分的健康。
3.根据实施例1或2所述的装置，其中，所述移动图像从佩戴者的视野的外围朝向佩戴者的视野的中心向内移动。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成检测来自佩戴者的响应，该响应指示图像对于佩戴者可见的时间。
5.根据实施例3所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成检测来自佩戴者的关于所观察到的图像特征的响应。
6.根据实施例3所述的装置，其中，所述光源还被配置成投射接近所述佩戴者的眼睛的物体的图像。
7.根据实施例1-6中任一项所述的装置，还包括用于在所述佩戴者的眼睛中形成图像的显示器。
8.根据实施例7所述的装置，其中，所述显示器包括光纤扫描显示器。
9.根据实施例7或8所述的装置，其中，所述显示器还包括波导堆栈。
10.根据实施例7-9中任一项所述的装置，其中，所述显示器被配置成在多个深度平面产生图像。
11.根据实施例1-10中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成基于检测所述佩戴者视野的不健康部分中的危险性来向所述佩戴者提供视觉、音频或触觉通知。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
激光治疗
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛中；以及
激光器，被配置成对佩戴者的眼睛给予激光治疗。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述装置被配置成以改变眼睛组织的强度、波长和持续时间将激光引导到眼睛。
3.根据实施例1所述的装置，其中，所述激光器被配置成减少异常血管的生长或关闭异常血管。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述激光器被配置成执行全激光凝固。
5.根据实施例3所述的装置，其中，所述激光器被配置成治疗湿性年龄相关性黄斑病变。
6.根据实施例1所述的装置，还包括被配置成将光敏剂注入到眼睛中的模块，所述激光被配置成激活光敏剂。
7.根据实施例1所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成确定暴露于来自所述激光器的光的区域。
8.根据实施例7所述的装置，其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成通过对眼睛的视网膜和周围组织进行成像来确定暴露的区域并确定脉络膜神经血管的存在。
9.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在将佩戴者暴露于来自激光器的光之前向佩戴者提供指令。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成向佩戴者显示图像，作为激光治疗的一部分。
11.根据实施例10所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在将佩戴者暴露于来自激光器的光之前向佩戴者显示指示。
12.根据实施例9所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在使佩戴者暴露于来自激光器的光期间将佩戴者的眼睛定向在所期望的方向，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成通过显示用于佩戴者的眼睛聚焦的物体来定向眼睛。
13.根据实施例9所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成显示移动物体，作为激光治疗的一部分。
14.根据实施例9所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在将佩戴者暴露于来自激光器的光之后向佩戴者提供指令。
15.根据实施例14所述的装置，其中，所述指令包括关闭眼睑一设定的持续时间并眨眼设定次数中的一个或多个。
16.根据实施例1所述的装置，其中，所述激光器安装到所述眼科系统的框架。
17.根据实施例1所述的装置，还包括自适应光学元件，被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛的特定部分。
18.根据实施例17所述的装置，其中，所述自适应光学元件包括可变焦元件。
19.根据实施例18所述的装置，其中，所述可变焦元件包括膜反射镜。
20.根据实施例19所述的装置，还包括：
一个或多个电极，耦接到膜反射镜；以及
控制系统，被配置成选择性地控制所述一个或多个电极，以修改所述膜反射镜的形状。
21.根据实施例1所述的装置，还包括光纤扫描投影仪，用于输出光，以在所述佩戴者的眼睛中形成图像。
22.根据实施例1所述的装置，还包括包含多个波导的波导堆栈，其中，不同的波导被配置成在不同焦平面投射光。
23.根据实施例22所述的装置，其中，所述波导堆栈还包括一个或多个透镜。
24.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器；以及
激光器，被配置成选择性地对佩戴者的眼睛给予激光治疗。
25.根据实施例24所述的装置，其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成不将来自所述头戴式眼科系统前面的世界的光传送到佩戴所述头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛，所述头戴式眼科系统将在佩戴者的眼睛中形成世界的图像。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
输送药物
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛中，
其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将药物输送给佩戴者的眼睛。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成基于治疗方案将所述药物输送至所述佩戴者的眼睛。
3.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在输送药物时向佩戴者提供警报。
4.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在输送药物时向所述佩戴者提供警报，以保持眼睛睁开。
5.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在输送药物时向所述佩戴者提供警报，以聚焦在视觉提示上。
6.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成输送药物，作为光或激光治疗的一部分。
7.根据实施例6所述的装置，其中，所述药物对于所述光或激光治疗所使用的光的波长是感光性的。
8.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛中，
其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将液体输送到佩戴者的眼睛。
9.根据实施例8所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将液体的喷雾或雾气输送到眼睛。
10.根据实施例8所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将液体的液滴输送到眼睛。
11.根据实施例8所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将液体流输送到眼睛。
12.根据实施例8所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将盐溶液输送到佩戴者的眼睛。
13.根据实施例12所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成检测眼睛是干涩的并在眼睛干涩时输送盐溶液。
14.根据实施例12所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成检测红眼或充血眼，并且在检测到红眼或充血眼时输送盐溶液。
15.根据实施例8所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统还包括一个或多个传感器，一个或多个传感器用于测量佩戴者的温度、自之前最近向眼睛输送液体或粉末状药物以来的持续时间、环境湿度、眼睛上异物的存在、眼睛中化学刺激物的存在、和/或花粉或微粒数量中的一个或多个。
16.根据实施例15所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成基于所述一个或多个传感器的一个或多个测量值超过阈值将液体输送到眼睛。
17.根据实施例15所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成输送足够的液体，以冲洗眼睛。
18.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成将药物输送给所述佩戴者的眼睛。
19.根据实施例18所述的装置，其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成不将来自所述头戴式眼科系统前面的世界的光传送到佩戴所述头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛，所述头戴式眼科系统将在佩戴者的眼睛中形成世界的图像。
20.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成将盐水输送到所述佩戴者的眼睛。
21.根据实施例20所述的装置，其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成不将来自所述头戴式眼科系统前面的世界的光传送到佩戴所述头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛，所述头戴式眼科系统将在佩戴者的眼睛中形成世界的图像。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同下面在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
其他治疗的平台
1.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式增强现实装置，所述装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示平台，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中，
其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成向所述佩戴者输送光疗以外的治疗。
2.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成输送振动治疗。
3.根据实施例2所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成按摩佩戴者的脸部或头骨。
4.根据实施例3所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统还包括致动器，所述致动器具有被配置成在按摩期间接触佩戴者的接触表面。
5.根据实施例4所述的装置，其中，所述致动器选自由以下组成的族中：压电致动器、偏心凸轮、偏心旋转质量(ERM)振动马达和线性谐振致动器(LNA)。
6.根据实施例2所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统还包括被配置成传送声音治疗的扬声器。
7.根据实施例6所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成输出双声节拍。
8.根据实施例6所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将声波引导到眼睛。
9.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将温度治疗输送给佩戴者。
10.根据实施例9所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统还包括冷却器。
11.根据实施例10所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将经所述冷却器冷却的冷空气输送给所述佩戴者。
12.根据实施例9所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统还包括加热器。
13.根据实施例12所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将经所述加热器加热的加热空气输送到眼睛。
14.根据实施例1所述的装置，还包括EEG传感器，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成基于由EEG传感器测量的佩戴者的生理状态输送治疗。
15.根据实施例1所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在输送治疗时向佩戴者提供警报。
16.根据实施例15所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在输送治疗时向所述佩戴者提供警报，以保持眼睛睁开。
17.根据实施例15所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在输送治疗时向佩戴者提供警报，以聚焦于视觉提示。
18.根据实施例15所述的装置，其中，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成在治疗期间将空气引导至眼睛。
19.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述装置包括：
虚拟现实头戴式眼科系统，包括虚拟现实显示平台，所述虚拟现实显示平台包括用于向佩戴者的眼睛提供图像的显示器，
其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成向所述佩戴者的眼睛输送光治疗以外的治疗。
20.根据实施例19所述的装置，其中，所述虚拟现实头戴式眼科系统被配置成不将来自所述头戴式系统前面的世界的光传送到佩戴所述头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛，所述头戴式眼科系统将在佩戴者的眼睛中形成世界的图像。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
向外相机
1.一种穿戴式显示系统，所述显示系统包括：
头戴式显示器；以及
至少一个向外相机，被配置成拍摄头戴式显示器的佩戴者周围的世界的图像，
其中，所述显示系统被配置成处理所述世界的图像，重新渲染所述世界的图像，并且将重新渲染的图像从所述头戴式显示器投射到所述佩戴者的眼睛。
2.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述显示系统被配置成至少部分基于所述佩戴者的已知眼睛状况地重新渲染所述世界的图像。
3.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述显示系统被配置成通过修改所述图像的至少一部分的色调来重新渲染所述世界的图像。
4.根据实施例3所述的穿戴式显示系统，其中，所述显示系统被配置成通过对所述图像的至少一部分进行色移来重新渲染所述世界的图像。
5.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述显示系统被配置成通过修改所述图像的至少一部分的强度来重新渲染所述世界的图像。
6.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述显示系统被配置成通过基于所述佩戴者的视网膜中的健康和不健康细胞的分布改变部分图像，来重新渲染所述世界的图像。
7.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述显示系统被配置成通过修改所述图像的至少一部分的波前来重新渲染所述世界的图像。
8.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述显示系统被配置成通过放大所述图像的至少一部分来重新渲染所述世界的图像。
9.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述显示系统被配置成通过修改所述图像的至少一部分的饱和度来重新渲染所述世界的图像。
10.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述显示系统被配置成通过修改所述图像的至少一部分的空间频率来重新渲染所述世界的图像。
11.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述头戴式显示器包括虚拟现实显示器。
12.根据实施例1所述的穿戴式显示系统，其中，所述头戴式显示器包括增强现实显示器装置，增强现实显示器装置被配置成将来自世界的光传送到佩戴者的眼睛中。
13.根据实施例1-12中任一项所述的穿戴式显示系统，其中，所述头戴式显示器包括光场显示器。
在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例将重复、加入并连接到此处的编号实施例的列表，如同在题为“额外编号实施例”的部分中的以下额外编号实施例的列表直接在此处的编号实施例的列表之后。
额外编号的实施例
这些额外实施例将添加到上述不同部分中提供的实施例的列表中，包括但不限于具有以下标题的部分：近视/远视/散光；老花眼；斜视/弱视；高阶像差；色差；综合屈光检查仪；红反射；眼内压；针孔遮光板；初始W4LT检查；视网膜检影法；裂隙灯；色盲；检眼镜检查法/眼底镜检查法；共焦显微镜/双光子显微镜/SLO；双光子显微镜；自动屈光仪；OCT；像差仪；超声波；眼动电图(EOG)、脑电图(EEG)和视网膜电图(ERG)；光疗；黄斑病变；对比检查；视野；激光治疗；输送药物；关于其他治疗的平台；以及向外相机。
这些额外实施例将重复并连接到在上述每个不同部分中提供的实施例的列表，如同下面的列表直接在特定部分中的实施例的列表之后。此外，以下额外的编号实施例将被理解为适用于本申请的任何权利要求，并且在确定这些实施例所涵盖的主题时，对“上述任何实施例的装置”的引用也将理解为对以下任何权利要求的引用。
1.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置包括光场显示器。
2.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成从不同的深度平面将图像投射到佩戴者的眼睛。
3.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置包括具有光学屈光度的多个光学元件，用于从不同深度平面投射图像。
4.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置包括具有光学屈光度的多个透镜，用于从不同深度平面投射图像。
5.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成使用时间多路复用从不同深度平面将图像投射到眼睛中，使得在不同时间投射用于不同深度平面的图像。
6.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成在佩戴者的眼睛中以扫描图样投射至少一束光。
7.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成在佩戴者的眼睛中以扫描图样投射至少一束光，以形成图像。
8.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述显示装置被配置成在所述佩戴者的眼睛中投射具有在1微米至25微米之间的横向尺寸的至少一束光。
9.根据上述实施例中任一项所述的装置，还包括透射式自适应光学元件。
10.根据上述实施例中任一项所述的装置，还包括透射式自适应光学元件，其中，所述透射式自适应光学元件包括调制相位的自适应光学透镜或空间光调制器。
11.根据上述实施例中任一项所述的装置，还包括包含可变形透镜的透射式自适应光学元件。
12.根据上述实施例中任一项所述的装置，还包括包含可变形透镜的透射式自适应光学元件，所述可变形透镜包括可变形弹性透镜。
13.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成在一段时间内跟踪由所述装置获得的关于用户的数据。
14.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置还被配置成当提供输出或控制到达所述用户的光时考虑由所述装置执行的先前检查、检查或过程的结果。
15.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置进一步被配置成至少部分地基于由所述装置执行的一个或多个先前检查、检查或过程的结果来修改提供的输出或对到达所述用户的光进行的控制。
16.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，至少部分地基于由所述装置执行的先前检查、检查或过程的结果来初始化由所述装置执行的所述检查、检查或过程。
17.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述装置包括游戏系统。
18.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述装置包括娱乐系统。
19.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述装置包括个人显示系统。
20.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述装置包括职业显示系统。
21.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成在呈现电影时执行检查、检查或过程。
22.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成在所述佩戴者正在玩视频游戏时执行检查、检查或过程。
23.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成在呈现电影时至少部分地基于佩戴者的眼睛的测量结果获取检查结果。
24.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成在玩视频游戏时至少部分地基于佩戴者的眼睛的测量结果获取检查结果。
25.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成投射电影，其中，所述电影的部分从各种深度平面投射，并且在观看从各种深度平面投射的电影的部分时，基于眼睛的测量结果对所述佩戴者的眼睛执行检查、检查或过程。
26.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成呈现视频游戏，其中，所述视频游戏的部分从各种深度平面呈现，并且所述装置被配置成在玩从各种深度平面呈现的视频游戏时，基于眼睛的测量结果对所述佩戴者的眼睛执行检查、检查或过程。
27.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置是被配置成供验光师、临床医生或医生使用的医疗系统。
28.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述检查、检查或过程自验光师、临床医生或医生的办公室给予、或自医院、诊所或医疗设施给予。
29.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置主要被配置成眼科系统，其被配置成执行眼科诊断或执行眼科治疗。
30.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置主要被配置成眼科系统，其被配置成确定屈光不正或者执行眼睛检查。
31.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述检查、检查或过程由所述装置每年执行多次。
32.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述检查、检查、过程由所述装置每周执行多次。
33.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述检查、检查、过程由所述装置每天执行多次。
34.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述检查，检查或过程由所述装置根据佩戴者的判断执行。
35.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述检查、检查或过程至少部分地基于由所述装置监测佩戴者的眼睛的性能所获得的结果来动态地安排或建议。
36.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，至少部分地基于所述装置监测佩戴者的眼睛的性能的结果来修改检查、检查或过程的时间安排。
37.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成产生所述装置将对所述佩戴者执行检查、检查或过程的警报。
38.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成产生所述装置已完成对所述佩戴者的检查、检查或过程的警报。
39.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成当佩戴者的眼睛的性能在目标性能范围之外时向佩戴者生成警报。
40.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成基于眼睛的性能特征在目标性能范围之外来生成包括建议检查的警报。
41.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成生成警报，该警报包括关于眼睛的性能特征在所述目标性能范围之外的信息。
42.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成生成警报，其包括呈现给所述佩戴者的声音或视觉通知，以指示建议的检查。
43.根据上述实施例中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成生成警报，其包括向所述佩戴者呈现的声音或视觉通知，以指示哪些性能特征在目标性能范围之外。
44.根据上述任一实施例所述的装置，其中，所述装置被配置成：
获取有关眼镜周围环境的信息；
测量佩戴者的生物特征；以及
确定信息与测量的生物特征之间的关系。
45.根据实施例44所述的装置，其中，所述装置被配置成通过使用向外相机来获取关于所述周围环境的信息，以获取所述眼镜外部的环境中的物体的图像；并且其中，所述装置被配置成确定所获取的图像中的物体与所测量的生物特征之间的关系。
46.根据实施例45所述的装置，其中，所获取的图像中的物体包括食物。
47.根据实施例44-46中任一项所述的装置，其中，所述生物特征包括心率或血压趋势中的至少一个。
48.根据实施例44-47中任一项所述的装置，其中，存储所述关系，以产生所确定的关系的历史记录。
49.根据实施例44-48中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成通过确定所述佩戴者的位置来获得关于周围环境的信息，其中，所述信息表征所述位置处的周围环境的一个或多个条件。
50.根据实施例44-49中任一项所述的装置，其中，所述装置被配置成通过访问远程数据存储库来获得关于周围环境的信息。
51.根据实施例44-50中任一项所述的装置，其中，所述信息描述以下中的一个或多个：花粉统计、污染、人口统计、环境毒素、室内气候和空气质量状况、生活方式统计信息以及与医疗服务方的接近度。
附图说明
附图示出了本文公开的实施例的一些示例，但并不限制本发明。应当注意，附图未按比例绘制，并且在所有附图中，相似结构或功能的元件由类似的附图标记表示。
图1示出了在临床医生办公室使用的传统眼科器械；
图2示出了人眼的横截面；
图3A至图3D示出了示例性眼科装置的各种配置；
图4A至图4D示出为了为特定用户配置眼科装置所采取的各种眼睛和头部测量；
图5示出了根据一些实施例的眼科装置的各种部件的示意图；
图6是根据一些实施例的用于改变健康系统的焦点的示例性处理流程；
图7A和图7B示出了患有近视的用户眼睛的示意性横截面图；
图8A和图8B示出了患有远视的用户眼睛的示意性横截面图；
图9A和图9B示出了患有散光的用户眼睛的示意性横截面图；
图10A示出了根据一些实施例的用于矫正视力缺陷的示例性处理流程；
图10B至图10E示出了根据一些实施例的用于矫正光学处方的结构的示例；
图11示出了根据一些实施例的用于矫正老花眼的示例性处理流程；
图12示出了通过遮挡佩戴者的眼睛来治疗诸如由斜视和/或弱视引起的会聚缺陷的示例性方法；
图13示出了根据一些实施例的用于检测黄斑中的死点的示例性处理流程；
图14示出了被配置成用作综合屈光检查仪或折射器的穿戴式增强现实装置的示例；
图15示出了用于确定被配置成用作虚拟综合屈光检查仪的增强或虚拟现实装置的佩戴者的光学处方的示例性方法；
图16A示意性地示出了用于确定眼睛的眼内压的系统的示例配置；
图16B示出了根据一些实施例的用于确定眼内压的示例性处理流程；
图17A至图17C示出了根据一些实施例的示例性针孔遮光板装置的实施例；
图17D示出了根据一些实施例的用于执行针孔遮挡检查的示例性处理流程；
图17E示出了根据一些实施例的包括多个针孔的示例性针孔遮光板；
图17F示出了根据一些实施例的使用针孔遮光板矫正视力缺陷的示例性处理流程；
图18示出了执行魏氏四光检查(Worth Four Light Test)或魏氏四点检查(WorthFour Dot Test)以评估佩戴者双眼单视程度的示例性方法；
图19示出了用于测量被配置成执行视网膜镜检查的增强现实装置的佩戴者的屈光不正的示例性方法；
图20A示出了被配置成裂隙灯诊断工具的患者佩戴的眼科装置；
图20B示出了用于执行裂隙灯检查的示例性处理流程；
图21A示出了各种彩色板的示意图；
图21B示意性地示出了用于在增强现实系统中生成暗背景的示例性系统；
图22A示意性地示出了配置成检眼镜/眼底镜的增强现实/虚拟现实眼镜；
图22B示出了根据一些实施例的将健康系统用作眼底镜的示例性处理流程；
图22C是被配置成向眼睛中各种深度处的结构提供照射以及对眼睛中不同深度处的结构进行成像的实施例的示意性局部图；
图23A示意性地示出了进行光学相干断层扫描(OCT)检查的装置；
图23A-1是增强现实/虚拟现实眼镜的示例的局部示意图，其包括光纤扫描装置和被配置成执行光学相干断层扫描(OCT)检查的多个波导；
图23B示意性地示出了增强现实/虚拟现实眼镜，包括被配置成接收从眼睛反射/反向散射的光的多个光电检测器；
图23C示出了根据一些实施例的将健康系统用作OCT系统的示例性处理流程和系统配置；
图24A是包括一个或多个超声波探头和一个或多个超声波发射器和接收器的增强现实/虚拟现实眼镜的示意图；
图24B示出了根据一些实施例的使用通过眼科装置的超声波的示例性处理流程；
图24C示意性地示出了配置成执行共焦显微镜，扫描激光检眼镜或双光子显微镜的增强现实/虚拟现实眼镜；
图24D-1是增强现实/虚拟现实眼镜的实施例的部分示意图，其包括光纤扫描装置和多个波导，被配置成执行共焦显微镜、扫描激光检眼镜或双光子显微镜；
图24D-2是包括光源、一个或多个成像装置、分束器、透镜系统和扫描反射镜的眼镜的实施例的示意性局部图；
图24E示出了将增强现实/虚拟现实眼镜用作共焦显微镜的示例性处理流程和系统配置；
图24F是包括位于用户眼睛周围的电极的增强现实/虚拟现实眼镜的示意图；
图25示出了健康系统的示例性配置的示意图；
图26A至图26G示出了被配置成自动屈光仪的增强和/或虚拟现实系统的示例性实施例；
图27示出了被配置成波前像差仪的增强和/或虚拟现实系统的示例性实施例；
图28A示意性地示出了扫描光纤的示例；
图28B示意性地示出使用扫描光纤的显示器的示例；
图28C示意性地示出了通过移动光纤扫描显示器的扫描光纤形成的示例性螺旋式图案；
图29A示意性地示出了具有透射式自适应光学元件的系统的示例性实施例；
图29B示意性地示出具有反射式自适应光学元件的系统的示例性实施例。
具体实施方式
本发明的各种实施例涉及用于实现用户穿戴式健康系统的方法、系统和制品，其可以用于对用户执行健康相关的诊断、监测和治疗。在详细描述、附图和权利要求中描述了本发明的各种目的、特征和优点。
将参考附图详细描述各种实施例，提供附图作为本发明的说明性示例，以使本领域技术人员能够实践本发明。值得注意的是，下面的附图和实施例并不意味着限制本发明的范围。在本发明的某些元件可以使用已知部件(或方法或工艺)部分或完全实现的情况下，将仅描述理解本发明所必需的这些已知部件(或方法或工艺)的那些部分，并且将省略对这种已知部件(或方法或过程)的其他部分的详细描述，以不使本发明变得模糊。此外，各种实施例包括本文通过示意方式提及的部件的当前和未来已知的等同物。
公开了用于通过用户穿戴式健康系统(例如，与用户的眼睛相互作用的用户佩戴式眼科装置)诊断和/或治疗患者的健康疾病的方法和系统。在一个或多个实施例中，该装置可以是能够执行一个或多个诊断或治疗方案的头戴式系统。在一些其他实施例中，该装置可以是固定的(例如，固定在医生的办公室)。在一个或多个实施例中，装置可以是增强现实系统，其有利地结合用于健康或眼睛目的的许多增强现实(AR)和/或虚拟现实(VR)技术。在一些其他实施例中，临床医生可以为了诊断和/或模拟和训练的目的而佩戴该装置。以下描述的各种实施例讨论了与AR系统相关的健康系统的新范例，但是应当理解，本文公开的技术可以独立于任何现有和/或已知的AR系统使用。因此，下面讨论的示例仅是为了举例的目的，不应读取为限于AR系统。
如上所述，本发明的实施例提出了一种新范例，在该新范例中，用户穿戴式诊断健康或健康治疗系统(本文中一般称为健康系统，例如，眼科仪器)由患者佩戴，并且可以编程有特定于各种与健康相关(例如，与眼睛相关的)的疾病的一种或多种应用程序。在一些实施例中，诊断和/或治疗可以通过光学、机械结构、处理算法或上述的任何组合来提供。在一些其他实施例中，患者佩戴的健康系统可进一步需要感测和/或刺激能力，用于增强治疗或诊断目的。在一些实施例中，可以使用头戴式增强现实系统来提供各种健康相关(例如，眼科)的测量、评估、诊断或治疗。
假设头戴式增强现实显示器系统与用户的眼睛相互作用，可以设想用于眼睛相关诊断和治疗的许多应用。此外，可以类似地设想非眼睛诊断和治疗中的许多其他应用。因此，本文提供的公开内容不限于诊断、监测和治疗眼睛。本文公开的实施例还可以应用于诊断、监测和治疗用户健康的其他区域，包括但不限于用户的心血管和神经健康。
健康系统的许多实施例将关于各种有关眼睛的疾病和其他疾病进行讨论。在研究健康系统的各种实施例之前，以下将简要讨论人眼的生物学机制，以便为可能影响患者的常见疾病提供上下文。
参考图2，描绘了人眼的简化横截面图，其特征在于，角膜(42)、虹膜(44)、水晶体或“晶状体”(46)、巩膜(48)、脉络膜(50)、视网膜中区(52)、视网膜(54)和通入大脑的视神经通路(56)。视网膜中区是视网膜的中心，用于观察中等的细节；在视网膜中区的中心是视网膜的被称为“中央凹”的部分，用于观察最微细的细节并且比视网膜的任何其他部分包含更多的感光器(每个视觉程度大约120个锥体)。人类视觉系统不是被动传感器类型系统；而是被配置成主动扫描环境。以与使用平板扫描仪拍摄图像或使用手指从纸张读取盲文大略相似的方式，眼睛的感光器响应于刺激的变化而发生变化，不是不变地响应于刺激的恒定状态。
因此，需要运动来向大脑呈现感光器信息(如线性扫描仪阵列在平板扫描仪中跨越一张纸移动，或者手指在印记在纸中的盲文的单词上移动)。事实上，利用诸如眼镜蛇毒素(已经用于麻痹眼睛肌肉)的物质的实验已经表明，如果其眼睛张开，则人类受试者将经历失明，观察到具有毒液引起的眼睛麻痹的静态场景。换言之，在没有刺激变化的情况下，感光器不向大脑提供输入，并且经历失明。人们相信这是正常人的眼睛被观察到在所谓的“微跳视”中来回移动或左右移动地抖动的至少一个原因。
如上所述，视网膜的中央凹含有最大密度的感光器，虽然人类通常具有这样的感觉，即，在整个视野中具有高分辨率可视化能力，但是通常实际上仅具有正在大量机械扫掠的小高分辨率中心，以及最近被中央凹捕捉的高分辨率信息的持久存储器。以略微相似的方式，眼睛的焦距控制机制(睫状肌通过以下方式可操作地耦合到晶状体：睫毛放松导致拉紧的睫毛连接光纤，使晶状体平坦化从而用于更远焦距；睫毛紧缩导致松弛的睫毛连接光纤，其允许晶状体呈现更圆的几何形状，从而用于更接近的焦距)来回抖动约1/4到1/2的屈光力，以在目标焦距的近端和远端周期性地引起少量的所谓的“屈光模糊”；这被大脑的调节控制电路用作循环负反馈，其有助于不断矫正过程并保持固定物体的视网膜图像大致聚焦。
大脑的可视化中心也从双眼的运动和其相对于彼此的部位中获得有价值的感知信息。双眼相对于彼此的聚散度移动(即，瞳孔朝向或远离彼此的滚动移动，以会聚眼睛的视线，从而固定在物体上)与眼睛的晶状体的聚焦(或“调节”)密切相关。在正常情况下，改变眼睛的晶状体的焦点或调节眼睛，以不同的距离聚焦在物体上，将会在相同的距离上自动地使聚散度匹配变化，具有被称为“调节-聚散度反射”的关系。同样，在正常情况下，聚散度的变化将引发调节匹配变化。与大多数传统的立体AR或VR配置一样，已知的是，以这种反射进行工作产生眼睛疲劳、头痛或用户其他形式的不适。
容纳眼睛的头部的移动也对物体的可视化产生了关键的影响。人类移动其头部，使其周围的世界可视化；人们经常处于相对恒定的状态，使头部相对于兴趣物体重新定位和重新定向。此外，当其眼睛注视需要从中心移动超过约20°，以聚焦在特定物体(即，人们通常不喜欢从眼角看事物)时，大多数人喜欢移动其头部。人类通常也会相对于声音来扫描或移动其头部，以提高音频信号捕获并利用耳朵相对头部的几何形状。人类视觉系统从所谓的“头部移动视差”获得强大的深度线索，其与随着头部移动和眼睛聚散度距离在不同距离处的物体的相对移动相关，即，如果一个人将头部左右移动并且保持固定在物体上，则远离该物体的物项将沿与头部相同的方向移动；在该物体前面的物项将与头部相反地移动；这些是非常明显的线索，其中，物体在空间上处于相对于人的环境中，也许像立体视觉一样强大)。当然，头部移动也被用来环顾物体。
此外，头部和眼睛移动与所谓的“前庭眼反射”协调，这在头部旋转期间相对于视网膜稳定图像信息，从而保持物体图像信息大致居中在视网膜。响应于头部旋转，眼睛在相反的方向反射性地并且成比例地旋转，以保持稳定固定在物体上。由于这种补偿关系，许多人可以在来回摇动头部的同时读书(有趣的是，如果书以相同的速度来回摇摆，而头部大致静止，则通常不是这样，人不太可能阅读移动书；前庭眼反射是一种头部和眼睛移动协调，一般不用于手动移动)。由于用户的头部移动可能与眼睛移动相对直接地相关联，所以这种范例对于患者健康系统可能是重要的，并且系统优选地将准备与这种关系进行配合。因此，当设计患者穿戴或固定的基于显示器的健康系统时，优选考虑人眼的特征，并且有时候考虑人眼的限制，以提供与眼睛的自然机制配合的有意义的虚拟现实内容，而不是强调。此外，在增强现实显示器系统的健康相关应用的情况下，这可以提供如本文所公开的各种优点。如上所述，健康系统的显示器可以独立于增强现实(AR)系统来实现，但是为了说明的目的，关于AR系统描述了下面的许多实施例。
现在参考图3A至图3D，示出了一些通用部件选项。应当理解，尽管图3A至图3D示出了头戴式显示器，但是在一些实施例中，相同的部件也可并入固定健康系统中。
如图3A所示，用户(60)被描绘为佩戴患者佩戴的眼科装置，其包括耦接到位于用户的眼睛前面的显示系统(62)的框架(64)结构。根据健康系统的应用，框架64可耦接到多个眼科专用测量子系统。可以针对一个或多个眼科应用构建一些实施例，并且其他实施例可以是也能够进行眼科应用的通用AR系统。在任一情况下，以下段落描述眼科仪器和/或治疗所使用的健康系统或AR系统的可能部件。
在一个或多个实施例中，健康系统是患者或用户佩戴的。在一些其他实施例中，健康系统可以由另一人佩戴，例如，医师或临床医师，并且可以用于对不是系统佩戴者的患者执行一组诊断检查和/或治疗方案。应当理解，下面的任何应用可以用于其他人穿戴的健康系统以及用于对患者进行诊断检查和/或治疗方案。
扬声器(66)可以以所描绘的配置耦接到框架(64)并且定位成与用户的耳道相邻(在一个实施例中，另一扬声器(未示出)定位成与用户的另一耳道相邻，以提供用于立体声/可成形声音控制)。麦克风(55)也可以耦接到框架，以检测来自用户或周围环境的声音。在一些实施例中，可以提供另一麦克风(未示出)，例如，在用户的右手侧耦接于框架(64)。在一个或多个实施例中，健康系统可以具有显示器(62)，其例如通过有线引线或无线连接的方式可操作地耦接(68)到本地处理和数据模块(70)，该模块可以以各种配置安装，例如，固定地附接到框架(64)，固定地附接到头盔或帽子(80)，如图3B的实施例所示，嵌入在耳机中，以背包式配置中可移除地附接到用户(60)的躯干(82)，如图3C的实施例所示，或者以皮带耦接式配置可移除地附接到用户(60)的臀部(84)，如图3D的实施例所示。
本地处理和数据模块(70)可以包括屈光度高效的处理器或控制器以及诸如闪存的数字存储器，这两者都可以用于协助处理、高速缓存和存储数据，该数据a)从可以可操作地耦接到框架(64)的传感器(例如，图像拍摄装置(例如，相机)、麦克风、惯性测量单元、加速计、罗盘、GPS单元、无线电装置和/或陀螺仪)捕获；和/或b)使用远程处理模块(72)和/或远程数据存储库(74)获取和/或处理，可能在进行这种处理或检索之后传送至显示器(62)。本地处理和数据模块(70)可以例如经由有线或无线通信链路可操作地耦接(76、78)到远程处理模块(72)和远程数据存储库(74)，使得这些远程模块(72、74)可操作地彼此耦接并且可用作本地处理和数据模块(70)的资源。
在一些实施例中，远程处理模块(72)可以包括被配置成分析和处理数据和/或图像信息的一个或多个相对强大的处理器或控制器。在一些实施例中，远程数据存储库(74)可以包括相对大规模的数字数据存储设施，这可以通过互联网或“云”资源配置中的其他网络配置可用。在一些实施例中，存储所有数据，并且在本地处理和数据模块中执行所有计算，允许来自任何远程模块的完全自主使用。
有利地，类似于图3A至图3D所述的那些，健康系统(或具有眼科应用的AR系统)提供对用户眼睛和头部的独特访问。鉴于健康系统与用户的眼睛相互作用，以允许用户感知3D虚拟内容，并且在许多实施例中，跟踪与用户眼睛相关的各种生物测量(例如，眼睛聚散度、眼睛移动、视网膜结构、之前的眼睛和之后的眼睛的几何形状、眼睛移动的模式等)，所得到的跟踪数据可以有利地用于健康相关应用中，如本文进一步详细描述的。这种前所未有的访问用户的眼睛实施了各种健康应用。根据健康疾病的类型，健康系统可以被配置成提供用户的眼睛的成像、感测(包括测量)和/或刺激，以诊断和/或治疗疾病。
在一个或多个实施例中，增强现实显示器系统可以用作患者佩戴的或用户佩戴的眼科装置。临床医生使用眼科仪器来观察患者的眼睛，执行医疗程序和/或对用户的眼睛进行检查。传统上，眼科装置是大型笨重的固定装置，并且经常需要患者去医生办公室，在医生办公室中，临床医生或医生对患者进行眼睛相关检查。通常，患者被限制在眼科仪器装置(例如，下巴在眼科装置的腮托部件上、头部向前等)，直到临床医生完成了这系列检查。因此，目前的方法具有大量限制。
除了使用大型笨重的装置进行检查之外，传统方法需要医生监督，并且患者可能需要反复返回临床医生的办公室，以进行进一步的检查/进展评估，并且可能需要长时间处于不舒服状态或限制位置。此外，鉴于患者暴露于眼科装置的持续时间短，对临床医生能够收集以便诊断或治疗患者的数据量是有限的。另外，传统的方法不考虑用户的行为和用户方向的动态变化。在传统方法下执行的许多检查要求用户被限制在特定的、通常是静止的位置。然而，如果用户正在进行视野检查并且注意力范围有限，则可能会移动其头部和眼睛，从而产生噪音，并可能导致不准确的检查结果。
在一个或多个实施例中，类似于图3A至图3D所示的头戴式健康(例如，眼科)装置可以由患者使用以跟踪数据，识别和矫正一个或多个眼睛相关疾病，和/或帮助预防其他健康问题。在一个或多个实施例中，AR显示系统可以用作头戴式健康(例如，眼科)装置。应当理解，下面描述的多个实施例可以以头戴式实施例实现，而其他实施例可以以固定装置实现。此外，一些实施例可以利用AR技术来实施用于通过医生监督(例如，用于医疗安全性问题、监管问题等)来诊断、监测和/或治疗的系统和方法，而其他实施例可以被实施为通过头戴式健康装置或AR装置进行自我诊断和/或监测，或者实施作为特定疾病的治疗方案的一部分，如本文所述。为了说明的目的，本公开将主要关注头部健康装置，例如，健康系统，特别是AR装置，但是应当理解，相同的原理也可以适用于非头戴式实施例。
在一个或多个实施例中，AR显示装置可以用作患者佩戴的健康装置，例如，患者佩戴的健康系统。该装置可以通常适用于特定用户的头部，并且光学元件对准用户的眼睛。可以使用这些配置步骤，以帮助确保向用户提供最佳的增强现实体验，而不会引起任何生理上的副作用，例如，头痛、恶心、不适等。因此，在一个或多个实施例中，为每个单独用户配置患者佩戴的健康系统(物理地和数字地)，并且可以为用户专门校准一组程序。在其他情况下，宽松装配的AR装置可以由各种用户舒适地使用。例如，在一些实施例中，患者佩戴的健康系统知道用户眼睛之间的距离、头戴式显示器与用户眼睛的距离、用户前额的曲率、到耳朵的距离、或者鼻梁的高度中的一个或多个，以用于正确的装配。所有这些测量可用于为给定用户提供合适的头戴式显示系统。在一些其他实施例中，为了执行眼科功能，这种测量可能不是必需的。
例如，参考图4A至图4D，可以为每个用户定制健康系统。如图4A所示，在一个或多个实施例中，在安装头戴式患者佩戴的健康系统时，可以考虑用户的头部形状402。同样，如图4B所示，眼睛部件404(例如，光学元件、用于光学元件的结构等)可以为了用户的舒适而水平和垂直地进行旋转或调整，或者为了用户的舒适而旋转。在一个或多个实施例中，如图4C所示，可以基于用户头部的结构来调整头戴机相对于用户头部的旋转点。同样，如图4D所示，可以补偿瞳孔间距离(IPD)(即，用户眼睛之间的距离)。
在患者佩戴的健康系统的上下文中，头戴式装置的这个方面可能是有利的，因为该系统已经具有关于用户的物理特征的一组测量(例如，眼睛大小、头部大小、眼睛之间的距离等)以及可用于患者的治疗和诊断的其他数据。
除了对用户执行的各种测量和校准之外，患者佩戴的健康系统可以被配置成跟踪关于用户的一组生物识别数据，用于患者识别和安全通信。例如，系统可以执行虹膜识别和/或视网膜匹配，以用于患者识别，系统可以跟踪眼睛移动、眼睛移动模式、眨眼模式、眼睛聚散度、疲劳参数、眼睛颜色变化、焦距变化以及许多其他参数，这可以用于向用户提供光学增强现实体验。在AR装置用于医疗保健应用的情况下，应当理解，一些上述方面可以是通用AR装置的一部分，并且可以为特定的健康相关应用而结合其他特征。
现在参考图5，将描述示例患者佩戴的健康显示装置的各种部件。应当理解，根据使用该系统的应用(例如，特定诊断工具)，其他实施例可以具有更多或更少的部件。然而，图5提供了可以通过患者佩戴的健康系统或AR装置收集和存储的生物识别数据的各种部件和类型中的一些的基本思想。图5在右侧方框图中示出了用于说明目的的头戴式健康系统62的简化版本。
参考图5，示出了合适的用户显示装置(62)的一个实施例，包括可由壳体或框架(108)安装到用户的头部或眼睛的显示透镜(106)，壳体或框架(108)相当于框架(64)(图3A至图3D)。显示透镜(106)可以包括一个或多个透明反射镜，其由壳体(108)定位在用户的眼睛(20)前面并被配置成将投射光(38)反射到眼睛(20)中并且有助于光束成形，同时还允许对来自本地环境的至少一些光进行透射。如图所示，两个宽视野机器视觉相机(16)耦接到壳体(108)，以对用户周围的环境成像；在一个实施例中，这些相机(16)是双重拍摄可见光/不可见(例如，红外)光相机。
继续参考图5，如图所示，具有显示反射镜和光学元件的一对扫描激光成形波前(即，用于深度)光投影仪模块被配置成将光(38)投射到眼睛(20)中。所描绘的实施例还包括与红外光源(26，例如，发光二极管“LED”)配对的两个微型红外相机(24)，其被配置成能够跟踪用户的眼睛(20)，以支持渲染和用户输入。系统(62)的特征还在于传感器组件(39)，其可以包括X、Y和Z轴加速计能力以及磁罗盘和X、Y和Z轴陀螺仪能力，优选地以相对较高的频率(例如，200Hz)提供数据。所描绘的系统还包括头部姿势处理器(36)，例如，ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)和/或ARM处理器(高级精简指令集机器)，其可以被配置成根据从拍摄装置(16)输出的宽视野图像信息计算实时或接近实时的用户头部姿势。
还示出了处理器(32)，其被配置成执行数字和/或模拟处理，以从来自传感器组件(39)的陀螺仪、罗盘和/或加速计数据导出姿势。所描绘的实施例进一步的特征在于具有GPS(37，全球定位卫星)子系统，以辅助姿势和定位分析。此外，GPS还可以进一步提供关于用户环境的基于远程的(例如，基于云的)信息。此信息可用于诊断目的。例如，如果用户位于周围空气中具有高花粉的区域中，则该信息可用于诊断和/或治疗特定疾病。或者，在另一示例中，当考虑针对特定用户的治疗选择时，可以有利地使用关于特定空气中的空气污染的信息。可以在一个或多个应用中类似地使用其他类型的信息(例如，花粉数量、污染、人口统计、环境毒素、室内气候和空气质量条件、生活方式统计、与医疗服务人员的接近度等)。
所描绘的实施例还可以包括渲染引擎(34)，其可以具有运行软件程序的硬件，该软件程序被配置成向用户提供本地的渲染信息，以便于操作扫描仪波前以及在用户的眼睛内的成像，从而用于用户观看世界。渲染引擎(34)操作地耦接(105、94、100/102、104；即，通过有线或无线连接)到传感器姿势处理器(32)、图像姿势处理器(36)、眼睛跟踪相机(24)和投射子系统(18)，使得以与视网膜扫描显示器相似的方式使用扫描的激光设置(18)投射所渲染的光。投射光束(38)的波前可以弯曲或聚焦，以与投射光的所需焦距一致。
相机(24)(例如，小型红外相机)可以用于跟踪眼睛，以支持渲染和用户输入(即，用户正在看的位置、正在聚焦的深度；如下所述，眼睛边缘可以用于估计焦深)。可以使用GPS(37)、陀螺仪、罗盘和加速计(39)来提供粗略和/或快速姿势估计。相机(16)图像和姿势与来自相关联的云计算资源的数据可相结合地用于绘制本地世界，并与其他人和/或虚拟或增强现实社区和/或医疗提供者共享用户视野。在一个或多个实施例中，相机(16)可以用于分析用户吸入的食物、药物、营养物和毒素，作为综合保健和/或健康系统或保健监测系统的一部分。
继续参考图5，显示装置(62)可以包括用于向用户输送药物的药物分配模块(21)。药物分配模块(21)可以包括一个或多个出口(22)和至少一个药物容器(23)，该容器可以是储存通过出口(22)分配的药物的储存器。出口(22)可以通过一个或多个通道(22a)连接到容器(23)，所述通道将药物(例如，液体或气体)从容器(23)传送到出口(22)。在一些实施例中，出口(22)可以仅仅是框架(108)中的开口，或者可以是附接到框架(108)或与框架(108)一体的喷嘴。在一些实施例中，喷嘴可以是雾化器。在一些实施例中，通道(22a)由框架(108)中的开口和/或管道形成。
在一个或多个实施例中，显示装置可以包括用于选择性地向佩戴者给予光的发光模块(27)，例如，用于基于治疗方案治疗佩戴者的眼睛。发光模块(27)可以包括光源，光源可以包括发射多色偏振光的发光器、激光器、发光二极管、荧光灯、二向色灯、全光谱光源等。在一些实施例中，可以为双眼提供一个发光模块(27)。在一些其他实施例中，显示装置可以包括多个发光模块(27)，并且每只眼睛可以具有被配置成将光引导到该眼睛的至少一个发光模块。
虽然图5中所示的显示系统(62)中的大部分硬件被描绘为直接耦接到与显示器(106)和用户的眼睛(20)相邻的壳体(108)，但是所描绘的硬件部件可以安装到或容纳在其他部件内，例如，带式安装部件中，例如，如图3D所示。此外，如本文所述，为了便于说明和描述，将多个传感器和其他功能模块一起示出。然而，应当理解，一些实施例可以仅包括这些传感器和/或模块中的一个或一个子集。
在一个实施例中，除了图像姿势处理器(36)、传感器姿势处理器(32)和渲染引擎(34)之外，图5中所示的系统(62)的所有部件直接耦接到显示器壳体(108)，并且图像姿势处理器(36)、传感器姿势处理器(32)和渲染引擎(34)与系统的其余部件之间的通信可以通过无线通信(例如，超宽带)进行，或通过有线通信进行。所描绘的壳体(108)优选地是用户可头戴式的并且可佩戴的。它还可以具有扬声器(例如，扬声器(66)，图3A至图3D)，例如，可以插入到用户的耳朵中并用于向用户提供声音的扬声器。
关于将光(38)投射到用户的眼睛(20)中，在一些实施例中，相机(24)可以用于测量用户眼睛(20)的中心几何上趋向的位置，这通常与眼睛(20)的焦点位置或“焦深”重合。眼睛趋向的所有点的三维表面被称为“双眼视单界”。焦距可以采取有限数量的深度，或者可以是无限变化的。从会聚距离投射的光似乎聚焦于受试体的眼睛(20)，而在会聚距离之前或之后的光线模糊。
此外，不受理论的限制，已经发现，具有小于约0.7毫米的光束直径的空间相干光被人的眼睛正确地分辨而与眼睛聚焦在哪里无关；鉴于这种理解，为了产生适当的焦深的幻觉，可以用相机(24)跟踪眼睛聚散度，并且渲染引擎(34)和投射子系统(18)可以用于渲染在聚焦的双眼单视界上或接近该双眼单视界的所有物体以及以不同散焦程度渲染所有其他物体(即，使用有意创造的模糊)。优选地，系统(62)以约60帧/秒或更大的帧速率呈现给用户。如上所述，优选地，相机(24)可以用于眼睛跟踪，并且软件可以被配置成不仅捕获会聚几何形状，而且捕获焦点位置提示，以用作用户输入。优选地，这种显示系统配置有适合于白天或夜间使用的亮度和对比度。
在一些实施例中，显示系统优选地具有小于约20毫秒的等待时间以用于视觉物体对准、小于约0.1°的角度对准的和约1弧每分钟的分辨率，其不受理论的限制，被认为大概是人眼的限制。显示系统(62)可以与定位系统集成，定位系统可以涉及GPS元件、光学跟踪、罗盘、加速计和/或其他数据源，以协助位置和姿势确定；可以利用本地信息来在用户观看相关世界时有利于准确渲染(例如，这种信息将有助于眼镜知道其相对于现实世界的位置)。由于已经描述了用户穿戴的健康系统(例如，眼科系统)的一些实施例的通用部件，所以下面将讨论与医疗保健和诊断相关的额外部件和/或特征。应当理解，下面描述的一些特征对于用户佩戴式健康系统的各种实施例或用于健康目的的AR系统的许多实施例将是共用的，而另一些将需要用于健康诊断和治疗目的的更多的或更少的部件。
在一些实施例中，用户佩戴的健康系统被配置成基于用户的眼睛的适应性调节来显示一个或多个虚拟图像。不同于迫使用户聚焦于投射图像的位置的先前的3D显示方法，在一些实施例中，用户佩戴的健康系统被配置成自动改变投射虚拟内容的焦点，以允许更舒适地观看呈现给用户的一个或多个图像。例如，如果用户的眼睛具有1m的当前焦点，则可以投射图像，以与用户的焦点重合。或者，如果用户将焦点移动到3米，则投射图像，以与新焦点重合。因此，一些实施例的用户佩戴的健康系统或AR显示系统允许用户的眼睛以更自然的方式运行，而不强迫用户在预定的焦点。
这种用户佩戴的健康系统可以消除或减少通常关于虚拟现实装置观察到的眼睛疲劳、头痛和其他生理症状的发生。为了实现此，患者佩戴的健康系统的各种实施例被配置成通过一个或多个可变焦元件(VFE)以变化的焦距投射虚拟图像。在一个或多个实施例中，3D感知可以通过多平面聚焦系统来实现，所述多平面聚焦系统在远离用户的固定焦平面上投射图像。其他实施例采用可变平面焦点，其中，焦平面在z方向上来回移动，以与用户的当前焦点状态重合。
在多平面焦点系统和可变平面焦点系统中，患者佩戴的健康系统可以使用眼睛跟踪来确定用户的眼睛的聚散度，确定用户的当前焦点，并且将虚拟图像投射在确定的焦点。在其他实施例中，用户佩戴的健康系统包括光调制器，其可变地通过光纤扫描仪或其他光产生源在视网膜上以光栅图样投射不同焦点的光束。因此，健康系统显示器以不同焦距投射图像的能力不仅易于调节患者观看3D物体，而且还可以用于补偿患者的眼睛异常，如将在下面进一步详细描述的。在一些其他实施例中，空间光调制器可以通过各种光学元件将图像投射到用户。例如，如下面进一步描述的，空间光调制器可以将图像投射到一个或多个波导上，然后将这些图像传送给用户。
现在参考图6，将简要描述用于基于用户的调节反射来投射一个或多个虚拟图像的示例性处理流程。在602，系统可以通过眼睛跟踪系统确定用户的眼睛的聚散度。在604，系统可以基于所确定的聚散度来估计用户眼睛的当前焦点。应当理解，AR系统(或健康系统)的其他实施例可能不需使用眼睛跟踪，并且可以快速依次地显示图像，以给出3D感知。因此，图6的处理流程不应被视为限制，并且仅用于说明目的。
如果健康系统利用多深度平面显示系统(即，光投射在多个固定深度平面上)，则在608，系统可以基于眼睛聚散度和调节来确定最接近所估计的焦点的焦平面。应当理解，可以通过例如使用自动屈光仪或与显示系统兼容的其他装置来测量调节。在610处，健康系统可以在确定的焦平面投射图像的至少一部分。
如果健康系统利用可变深度平面显示系统(即，虚拟内容被投射到的一个或多个焦平面可以在z方向上来回移动)，则在612，系统的焦点通过VFE进行变化以与估计的焦点重合。在614，健康系统可以在焦平面上投射图像的至少一部分。同样，健康系统的其他实施例可以使用其他3D图像生成技术来向用户提供虚拟物体的舒适的调节性反射友好的投射。
尽管在一些实施例中，基于将与虚拟图像相关联的光投射到用户的眼睛中，来显示图像，但任何波长的光可以类似地投射到用户的眼睛中。除可见光之外，还可以通过患者佩戴的健康系统类似地投射红外光或其他光形式。患者佩戴的健康系统的这个方面也可以类似地用于补偿健康异常，如下所述。
还应当理解，尽管描述了各种实施例，在各种实施例的一个或多个实施例中将光投射到用户的眼睛中，但是健康系统还可以接收从用户的眼睛发射的光。在一个或多个实施例中，用于健康系统的光源可以是将光以各种模式(例如，光栅扫描、螺旋扫描、李萨如等)投射到用户的眼睛中的光纤扫描装置(FSD)。同样，其他光源(例如，OLED、DLP、LCD等)可以类似地用于健康系统的其他实施例。除了投射光之外，在一个或多个实施例中，FSD可以接收所发射的光。可以使用投射光的相同光纤来接收光。在这种模式中，健康系统可以用作将输出的调制光波与感测或捕获的光波多路复用的多深度扫描仪。在一些实施例中，光纤扫描仪可以与相机(24)(图5)结合使用或代替该相机，例如，以跟踪或拍摄用户的眼睛。在一个或多个实施例中，并非将FSD被配置成接收光，而是健康系统可以具有单独的光接收装置，以接收从用户的眼睛发射的光，并且收集与发射的光相关联的数据。因此，在一个或多个实施例中，可以分析该发射光和对应的数据，以诊断或处理异常，如下面将要讨论的。
现在将参考图28A至图28C，讨论光纤扫描显示装置的各种细节。参考图28A，示出了与单模光纤的端部融合的梯度折射率或“GRIN”透镜354。致动器350(例如，压电致动器)耦接到光纤352并且可以用于扫描光纤尖端。
参考图28B，可以扫描多芯光纤362(例如，通过压电致动器368)，以产生具有多个入射角和交点的一组小射束，其可以由波导(370)中继到眼睛58。因此，在一个实施例中，准直的光场图像可以被射入到波导中，并且无需任何额外的重聚焦元件，该光场显示可以直接转换到人眼。
过去已经创建了将眼睛或注视跟踪用作输入的显示系统，并且通过针对人们在该时间注视的位置仅创建高分辨率渲染来节省计算资源，但是更低的分辨率呈现给视网膜的其余部分；在这种配置中，高分辨率部分相对低分辨率部分的位置可以动态地从属于跟踪的注视位置，这可称为“注视点渲染显示”。
这种配置的改进可以包括具有图案间隔的扫描光纤显示器，该间隔可以动态地从属于跟踪的眼睛注视。例如，通过以螺旋模式操作的典型扫描光纤显示器，如图28C所示(图28C中的图像的最左侧部分510示出了扫描多芯光纤514的螺旋移动模式；图28C中的图像的最右侧部分512示出了扫描单光纤516的螺旋移动模式，用于比较)，恒定的模式节距提供了均匀的显示分辨率。
应当理解，除了显示图像或用作成像器之外，显示系统可以提供用于对眼睛或其周围组织进行成像的照明。在一个或多个实施例中，健康系统可以包括光学扫描或光学感测模块，以允许装置使用已知的可见和不可见光光谱技术来扫描眼睛的前部部分和内部部分，可见和不可见光光谱技术包括可见光成像、光折射、光学相干断层扫描(OCT)和光场显微镜(LFM)。在一个或多个实施例中，眼科系统还可以包括光场成像模块，以同时拍摄在不同焦距的眼睛的多个图像。应当理解，显示器(例如，FSD)可以有利地被配置成使得多个频率的光可以由显示器同时发射。例如，FSD可以包括单芯光纤或者可以包括多芯光纤，其可以有利地同时发射多个频率的光。
在保健和诊断的背景下，可以有利地操纵呈现给用户的一个或多个图像的类型、频率、配色方案、位置等，以用于诊断和治疗一种或多种病症。例如，某些疾病可能需要相对于一只眼睛加强另一只眼睛。为此，可以设计出治疗方案，以便通过与强眼睛相比，对弱眼提供增加的刺激来“训练”弱眼。或者，在另一示例中，由于黄斑病变，视网膜的特定部分可能具有降低的敏感度；为了对抗这种情况，图像可以被调制或重新格式化并且投射到视网膜的外围，从而补偿用户的视野下降。因此，如下面将进一步详细描述的，健康系统调制与虚拟图像投射相关的多个参数的能力可用于诊断和/或治疗某些健康异常。
另外，使用上面概述的各种原理，健康系统可以被设计为使用刺激-响应-测量分析过程来提供诊断。例如，这些装置可以由临床医生使用，或者在其他实施例中，某些疾病可以简单地被“诊断”或具有患者认可的症状(例如，眼睛疲劳、干眼症、高血压、中风发作或癫痫发作等)。这可能会极大地帮助用户积极控制自己的健康，并通过在某些症状开始时主动注意来防止疾病的发生。可以通过利用一个或多个跟踪的生物特征参数和环境变化相关的历史数据分析同期数据来进行这种诊断。在一个或多个实施例中，健康系统还可以被配置成提供信息提示，向用户和/或医生或其他人发送警报，或以其他响应手段协助。
应当理解，健康系统可以被配置成自主的(即，直接向用户或其他人或实体提供结果，而不需要来自临床医生或其他人的输入或控制)或半自主(即，来自临床医生或其他人的某种程度的输入或控制)。在其他实施例中，健康系统可以由临床医生或其他人完全控制，例如，在用于诊断、监测或治疗用户的健康系统的网络或基于全部远程(例如，基于云的)的实现方式(例如，软件控制的实现方式)中，或在临床医生佩戴健康系统以检查患者的实现方式中。
如关于图5所讨论的，在一个或多个实施例中，健康系统可以被设计为具有许多额外的健康相关传感器。健康系统可以包括许多传感器(例如，加速计、陀螺仪、温度传感器、压力传感器、光传感器、非侵入性血糖传感器、ETCO2、EEG和/或其他生理传感器等)，以监测用户的一个或多个生理响应。
如本文所述，在一个或多个实施例中，健康系统包括眼睛跟踪模块。眼睛跟踪模块可以被配置成确定用户眼睛的聚散度，以便确定用于投射一个或多个虚拟图像的适当的正常眼睛适应性调节(通过在聚散度和眼睛适应性调节之间的直接关系)，并且还可以被配置成跟踪一个或多个与眼睛相关的参数(例如，眼睛的位置、眼睛移动、视力表等)。该数据可以用于几个健康相关的诊断和治疗应用，如下所述。
从本文的描述显而易见，健康系统可以用于诊断、监测和治疗，其可以包括眼睛相关的诊断、监测和治疗。在这种眼睛相关的应用中，健康系统可以被称为眼科系统。从本文的描述也显而易见，装置的用户(或佩戴者)可以被称为患者，其中，通过该装置对该用户进行诊断、监测和治疗。在一些其他实施例中，用户可以是临床医生，并且患者是第三方，其可以由用户评估并治疗。还将理解，诊断和监测通常可以被称为健康分析。
近视/远视/散光
已经在医疗保健诊断和治疗的上下文中描述了眼科系统的各种部件，下面将描述使用眼科系统以补偿常见的眼睛相关疾病的实施例。应当理解，下面的实施例仅仅是为了说明的目的，并且不应该在限制光下看到。例如，本文所述的实施例也可以应用于其他非眼科系统。
诸如近视(例如，近视)和远视(例如，远视)、散光等视力缺陷在普通人群中非常普遍。通常，这些缺陷通过矫正镜片进行矫正。在一个或多个实施例中，可以调制眼科系统的光学元件，以便自然地补偿用户的视力缺陷。在一个或多个实施例中，眼科系统可以被配置成自动地或交互地确定(例如，在安装过程之中或之后)用户的光学处方，并将光学处方结合入眼科系统的光学子部件中。可以在眼科系统的初始化、系统的校准期间，确定光学处方作为眼睛处方配置器程序(例如，本文所述的综合屈光检查仪或其他视力检查)的一部分，或在使用眼科系统的任何时间确定光学处方。生物特征数据可用于识别用户和相关的光学处方。在各种实施例中，可以基于所确定的处方来修改投射到用户眼睛中的光的波前。在其他实施例中，替代地或组合地，用户前面的环境光(例如，从用户前面的周围环境通过眼科系统传送到用户的眼睛的光)的波前被修改以提供光学矫正。因此，用户的光学处方及其变化可用于对用户的入射光场进行实时改变，并且可以被配置成矫正一个或多个光学缺陷或像差。本文描述的实施例的一个非限制性优点在于，眼科系统可以被配置成随着用户的视力随时间变化动态地矫正视力缺陷，例如，每年2、3、4、6或更多次，而不需要更换或替换并入系统的零件。相反，可以基于对用户的视力进行的改变(例如，光学处方)在眼科装置的使用期间实时地动态地对部件进行电学上重新配置。
例如，在近视的情况下，与一个或多个物体相关联的光聚焦在视网膜的前面，如图7A所示，而不是在视网膜上。这会导致物体出现在焦点之外。现在参考图7B，可以使用凹透镜来补偿不适，改变入射光的性质，并使光聚焦在视网膜上。
在一个或多个实施例中，一旦已经确定了用户的光学处方，则可以将期望的屈光度球面波前曲率(例如，负屈光度球面波前曲率)编码到眼科系统的光学元件中，以矫正用户的光学处方。例如，短语“编码到光学元件中”可以指将电压施加到自适应光学元件的电极(例如，在采用自适应光学元件的实施例中)，其中，基于期望的补偿波前确定施加到电极的电压和要施加到电极上的电压，以矫正眼睛中的屈光不正。或者，在波导堆栈的实施例中，短语“编码到光学元件中”可以指选择性寻址波导，以针对眼睛的某个部分将光引导到适当焦深，以产生补偿波前，从而矫正眼睛中的屈光不正。在一些实施例中，负屈光度球面波前被编码到眼科系统的光学元件中，以矫正用户的低阶像差(例如，散焦)，例如，用于矫正近视。在增强现实显示器系统中，这种矫正可以应用于来自周围环境的环境光，例如，在用户前面的光，类似于一副眼镜。或者，在一些实施例中，组合或替代地，可以通过使用适当的负球面波前修改(例如，由眼科系统的处理器)由眼科系统中的显示器投射到用户的眼睛的图像来应用矫正。因此可以修改投射图像的相位，使得投射图像基于光学处方看起来被聚焦并被矫正。
在远视的情况下，与一个或多个物体相关联的光聚焦在视网膜后方，如图8A所示，而不是在视网膜上。这会导致物体看起来在焦点之外。现在参考图8B，可以使用凸透镜来补偿异常。
在一个或多个实施例中，一旦已经确定了光学处方，补偿球面波前(例如，正屈光度球面波前)可被编码到眼科系统的光学元件中。在一些实施例中，正屈光度球面波前被编码到眼科系统的光学元件中，以矫正用户的低阶像差(例如，散焦)，例如，用于矫正远视。可以应用这种矫正来修改来自用户周围的世界的环境光，例如，在用户前面。或者，如上所述，处理器可以应用经矫正的波前，以基于所确定的处方修改由眼科系统投射的图像，使得投射图像基于光学处方看起来被聚焦并被矫正。再次，两者的组合可以用在增强现实系统中。
散光是进入眼睛的光不正确地或部分地聚焦到视网膜上的情况。如图9A中示意性地所示，眼睛的形状可能走形(通常由不规则形状的角膜引起的)，这导致所得到的图像在焦点之外并变形。例如，沿子午线的曲率可以不同于沿着垂直子午线的曲率。现在参考图9B，眼科装置可以通过例如沿子午线的适当横轴应用适当水平的波前曲率矫正补偿来矫正散光。
更具体地，在各种实施例中，一旦已经确定了适当的光学处方，则适当的补偿波前矫正可以被编码到眼科的光学元件中。入射在眼科系统的光学元件上的波前(例如，4D波前)可以由光学元件修改(例如，修改入射波前的相位)，以产生入射在用户眼睛上的补偿波前，从而矫正眼睛中的缺陷。换言之，眼科系统的光学元件(例如，如下所述的自适应光学元件)可以被配置成基于例如眼睛的屈光不正、用户眼睛的形状(例如眼睛中的角膜和/或晶状体的形状)、用户眼睛的长度(例如，眼睛的自然光学透射到视网膜的长度)等，来改变到达用户眼睛的光的焦点和/或波前。在一些实施例中，补偿波前可以修改入射在眼科装置的光学元件上的波前的相位。
在一些实施例中，高阶像差可能难以如上所述通过球面波前矫正来补偿。因此，在一些实施例中，可以由眼科系统控制多个独立可控的透镜，以形成可以矫正高阶像差的复合透镜，如下所述。在其他实施例中，替代地或组合地，眼科系统可以被配置成基于用户的处方来检索已知的像差模式，并将该模式应用于存储在眼科系统中的图像，以呈现给用户的眼睛。
例如，眼科系统可以存储可由眼科系统检索的一个或多个图像。在一些实施例中，图像可以由眼科系统预加载或生成。在一些实施例中，图像可以是移动图像(例如，视频)的一部分。在其他实施例中，图像可以从眼科系统外部的另一来源(例如，远程数据存储库(72))馈送。在其他实施例中，替代地或组合地，可以基于眼科系统前面的环境光获得图像，如本文所述。图像可以由眼科系统投射到用户，并且可以由包括在眼科系统中的软件修改。眼科系统可以生成要呈现给用户的眼睛的一个或多个2D图像，并且系统可以被配置成在投射图像之前基于用户的光学处方修改这些图像。在一些实施例中，如下面针对包括波导堆栈的眼科系统的实施例所述，在不同焦深处投射的不同图像内容为用户提供图像的3D感知。因此，每个图像可以是不同焦深处的图像的2D表示。每个图像可以由包括在眼科系统中的软件单独地修改。例如，可以修改形成每个图像的像素的图案或集合，以对抗、抵消或减少由眼睛引入的错误的影响。
例如，用户眼睛的视网膜中的缺陷可能导致用户观看的强度、形状、放大率或颜色的错误。在各种实施例中，由眼科系统投射的图像的光的波长或光的强度可以被修改，以解决用户的眼睛的色盲。例如，可以基于色盲处方改变呈现给用户的光的波长，以补偿色盲。在一些实施例中，可以采用2D图像的修改(例如，其中的每一个可以是不同焦深处的图像的2D表示)来矫正眼睛中的死点或弱点。例如，通过映射眼睛以确定死亡/弱点，对于眼睛的识别区域或具有死点或弱点的视网膜，可以增加投射图像的光强度。因此，在一些实施例中，可以通过修改要呈现的图像的一个或多个部分的强度来执行图像的修改。例如，包括在眼科系统中的光纤扫描显示器或空间光调制器可以在产生图像的同时改变强度。
修改图像的另一示例包括修改图像的强度模式。例如，如果知道用户观看的图像将呈现径向变形(例如，桶形、枕形或胡须变形)，则补偿变形可以应用于图像，以矫正这种变形。寻求矫正的变形可能是眼睛中的屈光不正或眼科系统的光学元件的结果，因此将被光学处方或眼科系统所知。因此，眼科系统可以修改投射图像的强度模式，以补偿屈光不正。例如，如果用户的眼睛对图像引入枕形变形，则眼科系统可以被配置成修改经由显示器投射到用户的图像的强度模式，以包括一定量的桶形变形，从而抵消或减少视网膜上的图像中的枕形变形量，桶形变形与枕形变形相反。同样，如果用户的眼睛引入了桶形变形，则眼科系统可以被配置成通过向构成显示器上的图像的强度模式添加枕形变形来修改图像。在一些实施例中，可以通过施加相反角度和量的变形来改变由显示器呈现的图像，来修正图像，以矫正鱼眼变形。
在各种应用中，波前矫正和由眼科系统产生的图像的修改(例如，包括图像的强度模式的修改)的组合可以用于补偿用户眼睛中的散光或任何其他缺陷。
在一些实施例中，眼科系统可以是如图3A至图3D和5所示的患者佩戴的眼科装置，该眼科装置可以实施用于矫正视力缺陷，例如，近视、远视和散光。该眼科装置包括显示装置(62)，该显示装置包括光源(18)，光源被配置成在显示装置(62)的显示透镜(106)中投射指向用户的眼睛的光(38)。眼科装置还可以通过显示透镜(106)将来自周围环境(例如，在用户的前面)的环境光引导到用户的眼睛。显示装置(62)还包括一个或多个自适应光学元件(例如，可变焦元件或VFE，电可重构反射或折射光学元件等)。这种自适应光学元件可以包括在显示透镜(106)中或者位于显示透镜(106)和光源(18)之间或者在显示透镜(106)和眼睛之间或者在光到眼睛的路径中的其他地方。自适应光学元件或VFE是可以动态改变的光学元件，例如，通过对其施加电信号，以改变入射在其上的波前的形状。自适应光学元件可以是诸如可变形反射镜等反射光学元件或诸如动态透镜等透射光学元件(例如，液晶透镜、电活性透镜、具有移动元件的常规折射透镜、基于机械变形的透镜、电润湿透镜、弹性体透镜或具有不同折射率的多种流体)。通过改变自适应光学元件的形状或其他特性，可以改变入射到其上的波前，例如，如本文所述，改变波前的焦点，以提供光学矫正。
在各种实施例中，眼科装置包括被配置成捕获来自用户周围环境的环境光的朝外相机。例如，眼科装置可以包括可操作地耦接到本地处理模块(70)的一个或多个宽视场机器视觉相机(16)。这些相机可以被配置成对用户周围的环境进行成像。在一个实施例中，这些相机(16)是双重捕获可见光/红外光相机。由相机(16)拍摄的图像可以存储在眼科装置的数字存储器中并且被检索以用于随后的处理。然后可以由眼科装置检索图像，然后可以通过显示装置(62)投射图像来将所获得的图像重新渲染给用户。
在各种实施例中，眼科装置可以包括生物反馈系统，其被配置成确定用户在观看物体或图像时的舒适程度。例如，如果用户的眼睛正在移动、改变眼调节、改变瞳孔大小、改变聚散度等，则这些可以是用户不能舒适地观看物体或图像的指示符。在一些实施例中，眼调节或与眼调节相关联的行为的变化可以表示为眼睛的眼调节或行为中的不稳定的随机波动、不稳定性和/或振荡。眼调节或与眼调节相关联的行为的不稳定或振荡可以是用户正在努力聚焦或适应物体或图像的迹象。因此，生物反馈系统可以接收与用户的眼睛的状态或性质有关的实时输入。
在各种实施例中，眼科装置包括一个或多个眼睛跟踪相机或其他相机或成像系统，用于跟踪用户的一只或多只眼睛。例如，一些实施例可以利用与被配置成监测和跟踪用户的眼睛的光源(26)(例如，红外光源)配对的相机(24)(例如，红外相机)。这些相机和光源可以可操作地耦接到本地处理模块(70)。这种相机和/或成像系统可以监测眼睛的方向、眼睛的瞳孔大小、眼睛的聚散度以及相应眼睛的视线的相应方向。如下面结合综合屈光检查仪技术所描述的，相机(24)可被配置成确定用户的眼睛的眼调节。在一些实施例中，相机(24)可以被配置成确定眼睛的会聚点，如上面参考图5和图6所述。
在一些实施例中，眼科装置包括陀螺仪传感器、加速计、其他传感器或其组合，以监测头部位置、头部姿势或方向的变化。在一些实施例中，显示装置(62)可以包括传感器组件(39)，被配置成检测由于用户头部的移动而施加到显示装置(62)上的移动以及显示装置(62)的方向。生物反馈系统可以被配置成接收检测到的头部移动，并且如果移动的频率和/或幅度超过阈值，则系统可以被配置成确定用户不能舒适地观看图像。例如，恒定的头部移动可以指示搜索图像的舒适观看位置。如果存在这个人可能不能很好地聚焦的这种迹象，则眼科系统可以被配置成提醒用户这一点，进行综合屈光检查仪检查或其他视力检查，或者可以客观和自动地评估用户的处方，以提高视力质量。
在一些实施例中，自适应光学元件可以可操作地耦接到本地处理模块(70)并且被配置成补偿佩戴者的视力缺陷，如图3C所示。本地处理模块(70)可以存储用户的一个或多个光学处方。或者，在一些实施例中，本地处理模块(70)可以存储对应于一个或多个光学处方的一个或多个图像修改程序(例如，被配置成修改呈现给佩戴者的图像的程序)。本地处理模块(70)可以被配置成将适当的补偿波前编码到显示装置(62)的自适应光学元件中和/或基于光学处方和/或图像修改程序来修改由眼科系统生成的图像。例如，如下面将参考图10A和图11更详细地描述的，本地处理模块(70)可以执行逻辑装置，其被配置成修改VFE或自适应光学元件，以基于光学处方来生成由眼科装置产生的图像的和/或呈现给用户的眼睛的环境光的矫正的波前。
在一些实施例中，眼科装置可以包括一个或多个发射器和接收器，以允许在眼科装置与远程处理模块(72)和/或远程数据存储库(74)之间传输和接收数据。在一些实施例中，本地处理模块(70)和其中的数字存储器执行的任何处理步骤可以通过可操作地耦接到远程数据存储库(74)的远程处理模块(72)远离用户执行。
在一些实施例中，显示装置(62)包括与显示透镜(106)一起包括的一个或多个VFE或自适应光学元件。例如，如结合图10E所述，VFE或自适应光学元件可以与波导堆栈一起被包括。例如，VFE或自适应光学元件(316a、316b)可以设置在周围环境和波导堆栈之间，或者设置在用户与波导堆栈之间。因此，VFE或自适应光学元件可以被配置成修改产生由图5的显示装置(62)产生的图像的投射光(38)的波前和/或围绕用户(例如，在用户前面)的环境光的波前。在另一实施例中，可替代地或组合地，VFE或自适应光学元件可以设置在光源(例如，多个显示器(200、202、204、206、208)与在图10E所示的波导堆栈之间。在这种情况下，可以修改由眼科系统产生的图像的波前，而不必修改传送给用户的眼睛的环境光的波前。
VFE或自适应光学元件可以是被实现为修改图像的波前的任何光学元件。在各种实施例中，由显示器投射的光(38)入射到一个或多个VFE或自适应光学元件上，并且VFE或自适应光学元件可以修改入射在其上的波前的相位。修改的波前可以传播到基于修改的波前感知图像的用户。在另一实施例中，VFE或自适应光学元件修改用户前面的环境光，以矫正在观看外界时所经历的视力缺陷。如下所述，图10B至图10D示出了在本文所公开的眼科系统中使用VFE或自适应光学元件来矫正视力缺陷的示例配置。然而，应当理解，可以使用其他VFE或自适应光学元件。
VFE或自适应光学元件可以通过利用透射、折射、衍射或反射技术来实现可变焦和所产生的波前修正。例如，VFE或自适应光学元件可以是折射元件，例如，液晶透镜、电活性透镜、具有移动元件的常规折射透镜、基于机械变形的透镜(例如，流体填充膜透镜或类似于人体晶状体的透镜，其中，柔性元件由致动器弯曲和松弛)、电润湿透镜或具有不同折射率的多种流体。VFE或自适应光学元件可以包括使用柔性和可变形的弹性体形成的一个或多个透镜(例如，弹性体透镜)。这种弹性体透镜可以被配置成接收施加到设置在透镜的不同轴处的电极的电压，该电压可以沿轴施加应力，从而修改透镜的形状并改变光学屈光度。VFE或自适应光学元件还可以包括可切换衍射光学元件(例如，以聚合物分散液晶方法为特征的光学元件，其中，诸如聚合物材料等主介质具有分散在材料内的液晶微滴；当施加电压时，分子重新定向，使得其折射率不再与主介质的折射率匹配，从而产生高频可切换衍射模式)。其他设置是可能的，如下面结合图10B至图10E所述。
图10B和图10C示出了自适应光学元件的示例性实施例。例如，自适应光学元件可以包括可变焦元件(VFE)(1020)(例如，如上所述，可变形反射镜膜、任何基于反射镜的VFE、可变形透镜、弹性体透镜、相位调制器等)。在一些实施例中，VFE(1020)可以与显示透镜(106)集成或嵌入在显示透镜(106)中。在一些实施例中，例如，一个或多个自适应光学元件或VFE(1020)可以与堆栈的波导组件集成和/或设置在其一侧或多侧上。
图10B示出了基于角膜(1026)的形状来修改VFE(1020)的形状的示例性实施例。为了补偿散光或任何其他角膜缺陷，可以基于角膜的形状(1026)来修改向用户显示的光的相位和/或焦点。例如，在显示的图像包括来自周围环境(例如，在用户前面)的环境光的情况下，随着用户围绕周围环境移动并且光通过透镜传输给佩戴者，实时地修改通过透镜传输到佩戴者的光的焦点(例如，焦深)。在另一实施例中，在所显示的图像是在用户移动时由眼科系统生成以由眼科系统显示的图像的情况下，随着用户围绕周围环境移动，光的相位和/或焦点的修改可以基于角膜的形状逐个帧或逐个像素地进行(1026)。例如，波前矫正可以应用于图像的每个帧，并且可以在帧之间不同，和/或可以针对显示器的每个像素来矫正波前，这可以在像素之间不同。在一个或多个实施例中，眼科系统可以确定由用户的眼睛引起的屈光不正，例如，用户的角膜的形状(1026)，并且基于角膜的形状来修改VFE的形状(1020)。参见例如下面结合波前像差测量和视网膜镜检查技术的描述。尽管在该示例中参考了角膜的形状作为视力缺陷的原因，但是可以针对屈光不正的其他原因进行矫正。
一些VFE(例如，可变形膜(例如，透镜或反射镜)VFE(1020))耦接到一组电极(1022)，然后选择性地控制这组电极，以改变膜(例如，透镜或反射镜)的形状，因此，改变相位、波前形状以及可能的光的焦点。如图10B所示，电极(1022)可以以使得VFE(1020)的形状与角膜(1026)的形状(或其他屈光不正)互补的方式进行控制，使得图像可以适当地由用户的眼睛观看到，如图10C所示。应当理解，针对每个帧(或每个像素) 改变VFE(1020)的形状的这种技术可以用于其他应用，例如，以下详细描述的屈光不正的其他类型的原因，并且图10C的散光示例仅仅是一个示例。
参考图10D，VFE或自适应光学元件可以与波导堆栈(178)一起被包括，并且可以被驱动，以补偿用户的角膜的形状或解决用户的任何其他折射状况。图10D所示的光学元件包括传输分束器基板的堆栈波导组件，每个基板被配置成在不同的焦平面上投射光，或者犹如源自不同的焦平面。例如，第一波导可以被配置成以第一光学屈光度修改入射光的波前，而第二波导可以以第二光学屈光度修改波前。第一光学屈光度和第二光学屈光度可以是球面波前矫正，并且可以是正或负矫正。第一光学屈光度和第二光学屈光度不需要是相同的矫正程度或相同的曲率矫正方向。图10D和图10E的VFE或自适应光学元件可以与图5的显示透镜(106)集成，并且被配置成投射由眼科系统产生的图像，并允许环境光通过波导堆栈而进入用户的眼睛。
堆栈波导组件(178)可用于通过使多个波导(182、184、186、188、190)和多个透镜(198、196、194、190)被配置成一起以针对每个波导水平具有各种波前曲率级别向眼睛发送图像信息，来向眼睛/脑提供三维感知，192)，波前曲率级别用于指示针对该波导级别感知的焦距。在一些实施例中，多个透镜(198、196、194、192)是弱透镜，然而，应当理解，透镜(198、196、194、192)不限于此，并且可以是适于提供波导堆栈(178)的期望特性的任何透镜。多个显示器(200、202、204、206、208)或在另一实施例中单个多路复用显示器或更少数量的多路复用显示器可以用于将光(例如，具有图像信息的准直光)注入波导(182，184、186、188、190)内，每个波导可以被配置成在每个波导的长度上基本均匀地分布入射光，以朝向眼睛向下出射。
在一些实施例中，多个透镜(198、196、194和192)中的一个或多个可以是如上所述被配置成根据本文所述的实施例提供处方矫正的自适应光学元件。在这种情况下，透镜(198、196、194和192)可以是自适应光学元件，这些光学元件是动态的、自适应性的或可切换的，使得可以基于用户的处方改变这些透镜的形状和/或特性，以提供屈光矫正。例如，透镜(198、196、194和192)可以包括可切换的自适应光学元件、可变形透镜(例如，具有如本文所述的电极的弹性体透镜)、或图10B和图10C的VFE、或本文所述的任何透射透镜。
最靠近眼睛的波导(182)可以被配置成将注入到这种波导(182)中的准直光输送到眼睛，其可以表示光学无限远焦平面。其他波导可以被配置成在屈光力范围内表示比无限远更近的焦平面，给用户提供由眼科系统生成的图像(作为来自不同波导的不同图像内容)的3D感知，似乎来源于自用户的不同深度或不同距离。
例如，下一个上方波导(184)被配置成发送准直光，该准直光在可以到达眼睛(58)之前穿过第一透镜(192；例如，弱透镜，例如，弱负透镜)；这种第一透镜(192)可以被配置成产生轻微的凸波前曲率，使得眼睛/大脑将来自该下一个波导(184)的光解释成来自从光学无限远更向内朝向人的第一焦平面。同样，第三波导(186)使其输出光在到达眼睛(58)之前通过第一透镜(192)和第二透镜(194)；第一透镜(192)和第二透镜(194)的组合光学屈光度可以被配置成产生波前发散的另外增加量，使得眼睛/大脑将来自第三波导(186)的光解释为来自甚至比来自下一个波导(184)的光从光学无限远更向内靠近朝向人的第二焦平面。
同样，具有堆栈中最高或最远的波导(190)的其他波导层(188、190)和透镜(196、198)被配置成通过其与眼睛之间的所有透镜发送其输出，用于表示与人最近的焦平面的总屈光度。当在堆栈波导组件(178)的另一侧观察/解释来自世界的光(144)时，为了补偿透镜(198、196、194、192)的堆栈，补偿透镜层(180)设置在堆栈的顶部或前面，以补偿下面的透镜堆栈(198、196、194、192)的总屈光度。这种配置提供了与可用的波导/透镜配对一样多的感知焦平面。波导的反射方面和透镜的聚焦方面都可以是静态的(即，不是动态的或电活性的或电可切换的)。在替代实施例中，可以是动态的，例如，使用如上所述的特征的电活性的或电驱动变化。这种动态配置可使得能够以时间顺序的方式多路复用少量波导，以产生更多数量的有效焦平面。此外，这种动态配置可以动态矫正用户眼睛的屈光不正。
如1050所示，眼睛58是具有正常角膜的正常眼睛。在这种情况下，不同的波导与眼睛/角膜相互作用，以在各种焦平面上提供图像。在异常角膜的情况下，如1060所示，可以选择性地寻址每个波导的自适应光学元件，以补充角膜的不规则形状。每个波导的自适应光学元件可以包括反射光学元件，例如，可变形的膜反射镜，或部分或完全透射的光学元件，例如，动态透镜(例如，液晶透镜、电活性透镜、具有移动元件的常规折射透镜、基于机械变形的透镜、电润湿透镜、弹性体透镜或具有不同折射率的多种流体)。例如，可以识别第一波导的透镜，以从多个显示器中的一个接收图像的波前的光。识别的波导的透镜可以选择性地变形或寻址，以使光反射或穿过，同时修改入射波前并产生指示焦距的期望波前曲率，以矫正角膜的不规则形状。因此，可以通过选择每个波导的透镜的配置来为产生适于用户的波前曲率，来小心地使图像的焦点和/或波前变形/改变，从而矫正角膜的任何不规则形状、眼睛的长度、不规则的晶状体形状或眼睛的屈光不正或这些的组合。
图10E示出了VFE或自适应光学元件的布置的示例性实施例。在一些实施例中，眼科系统可以包括图10D的堆栈波导组件(178)和图10B和图10C的一个或多个VFE或自适应光学元件(1020)，如图10E所示。例如，堆栈波导组件(178)可以嵌入显示透镜(106)中或与显示透镜(106)集成。在一些实施例中，VFE或自适应光学元件(1020)也可以嵌入显示透镜(106)或与显示透镜(106)集成。在一个实现方式中，VFE或自适应光学元件(1020)可以位于堆栈波导组件(178)和周围环境(例如，自适应光学元件316a)之间。在另一实现方式中，VFE或自适应光学元件(1020)可以位于堆栈波导组件(178)和用户(例如，自适应光学元件316b)之间。在另一实施例中，一个或多个VFE或自适应光学元件(1020)可以位于堆栈波导组件(178)和多个显示器(200、202、204、206和208) 之间。堆栈波导组件(178)和所有多个显示器(200、202、204、206和208)之间可以存在单个VFE或自适应光学元件(1020)。或者，可以有多个VFE或自适应光学元件(1020)，例如用于每个显示器(200、202、204、206和208)的VFE或自适应光学元件(1020)(例如，自适应光学元件316d)。VFE或自适应光学元件(1020)可以位于光源(18)和波导堆栈(178)之间，或者可以集成到光源(18)中。VFE(1020)或自适应光学元件可以集成在波导堆栈(178)中。在另一实施例中，VFE或自适应光学元件(1020)可以设置在多个波导(182、184、186、188、190)中的一个或多个波导之间，并被配置成基于光学处方进行改变以便提供视力矫正。
因此，眼科系统的各种实施例可以包括光调制器，该光调制器被配置成通过光纤扫描仪或其他发光源在视网膜上以光栅图样可变地投射不同焦深的光束。在该实施例中，眼科系统能够以类似于堆栈波导组件(178)的方式，以可变焦距投射图像，从而补偿视力缺陷。同样，光源可以被配置成基于用户的光学处方来提供屈光矫正，以矫正近视、远视或散光。在各种实施例中，眼科系统包括一个或多个空间光调制器，其被配置成基于用户的处方调制光的相位并改变波前的形状，以提供合适的光学矫正。这种相位调制器可以接收来自安装在眼科系统上的光源的光。在一些实施例中，除了本文所述的自适应光学元件或VFE之外，还包括空间光调制器。
在一些实施例中，眼科系统可以是增强现实系统，其使用AR和/或VR技术来补偿用户的角膜的形状和/或以其他方式矫正视力缺陷。例如，眼科系统可以是增强现实头戴式显示系统，其被配置成将来自增强现实系统的用户前面的世界的光传送到佩戴眼科系统的人的眼睛。在这种实施例中，眼科系统还基于佩戴眼科系统的人的光学处方来矫正或修改从世界通过的光的波前。这种眼科装置还可以被配置成向由眼科系统生成并投射到用户的眼睛的AR图像内容提供波前矫正。以这种方式，眼科系统修改呈现给佩戴者的图像内容，以矫正近视、远视、散光等。
在另一实施例中，替代地，眼科系统是不透明的VR头戴式显示系统，其阻止在用户和VR头戴式显示器前面形成的环境光的透射。VR头戴式显示器可以被配置成仅向佩戴者或用户显示虚拟图像内容。在一些实施例中，当环境光形成在用户的前面并因此被VR头戴式显示系统遮挡时，然而，VR头戴式显示系统可以包括朝外相机(例如，宽视场机器视觉相机(16))，其提供了在用户前面的世界的视野。这些相机可以捕获用户前面的环境光，在显示器上再现包含用户前面的世界的视野的图像，并将这些图像投射到用户的眼睛上。虚拟图像内容可以以与增强现实头戴式显示系统的AR图像内容相似的方式，通过基于光学处方进行波前矫正进行修改。如上所述，例如，可以调整诸如图10E所示的一个或多个自适应光学元件，以提供适当的屈光矫正。这种眼科系统可以被配置成向虚拟现实图像内容提供波前矫正。当VR系统对于环境光不透明时，VR图像内容可以是存储在存储器中或由眼科系统生成的任何图像内容，包括由向外相机获得的用户前面的环境光的图像。
现在参考图10A，简要讨论矫正视力缺陷(例如，近视、远视和散光)的示例性处理流程。处理流程1000用于基于用户的处方修改呈现给用户的图像。在一些实施例中，处理流程1000可以由患者佩戴的眼科装置执行，例如，结合图3A至图3D描述的那些装置。处理流程1000可以由被配置成执行本地处理模块(70)中的逻辑装置的本地处理模块(70)来实现。在另一实施例中，本地处理模块(70)可以经由远程处理模块(72)来实现处理流程1000，由可操作地连接到远程数据存储库(74)的本地处理模块(70)中的逻辑装置执行处理流程1000。诸如电可重新配置反射镜或透镜(例如，如图10B至图10E所示定位的透镜)等自适应光学元件可用于根据用户的光学处方提供屈光矫正。
现在参考处理流程1000，在1002，眼科系统可以确定用户的处方。在一个或多个实施例中，用户可以简单地向眼科系统提供信息。例如，用户可以将处方输入到用户接口中。或者，在其他实施例中，眼科系统可以执行眼睛处方配置器程序来手动地并交互地确定用户的处方，如将在下面进一步描述的。例如，眼科装置可以预编程有离散粒度步骤以调整焦点或改变波前。调整焦点可以包括调整在第一子午线和/或第二子午线上的焦点，其中，对一个子午线的调整可以独立于对另一子午线的调整。然后，用户可以通过适当的反馈机制(例如，用户接口)指定可以定义光学处方的期望的波前。或者，在另一实施例中，用户可以选择递增地增加或减少处方(例如，改变焦点和/或波前)，直到用户到达舒适的观看处方。参见例如下面结合综合屈光检查仪技术的描述。
在另一实施例中，眼科系统可以实时地自动地和递增地改变用户的处方，而不需要用户输入，如本文所述，经由眼睛跟踪系统或其他系统跟踪和监测眼睛。在一些实施例中，眼科系统可利用生物反馈系统来自动改变用户的处方。例如，如果用户的眼睛正在移动、不稳定、振荡、改变(例如，以不稳定或随机的方式)眼调节等，则这些可以是用户不能舒适地观看物体的指示符。因此，生物反馈系统可以接收与用户眼睛的状态相关的实时输入。如果确定用户不能舒适地观看虚拟现实内容、增强现实内容或源自来自用户前面的环境光并通过显示装置(62)显示的真实内容，则眼科系统可以自动地启动眼部处方配置器程序(例如，如本文所述的综合屈光检查仪、自动屈光仪或其他视力检查)。
在一些实施例中，如上所述，生物反馈系统可以利用眼睛跟踪系统来提供与用户的眼睛相关的实时输入。例如，如下文结合综合屈光检查仪技术所述，眼睛跟踪系统可以监测眼调节状态。眼睛跟踪系统可以例如通过比较多个测量来检测眼睛的眼调节中的波动(例如，变化)。在一些实施例中，可以通过监测一只或多只眼睛的晶状体的形状、眼睛的聚散度、一只或多只眼睛的瞳孔大小等来监测眼调节。在一些实施例中，监测眼调节状态可以包括：将小图像(例如，一个点或多个点)投射到眼睛内，并使用向内相机监测图像是否聚焦在视网膜的中央凹上或改变位置。例如，在本文中结合自动屈光仪、自动屈光仪和SLO技术描述。眼调节的波动可能表示不舒服的焦深或模糊的图像。因此，眼科系统可以增加或减少处方，直到波动停止或减轻，从而达到舒适的观看处方。
同样，生物反馈系统还可以接收关于眼睛位置或注视方向的变化和/或用户的头部位置的变化的输入。在一些实施例中，当这些输入在确定的阈值(例如，确定的变化频率)内不断变化时，生物反馈系统可以被配置成确定用户不能舒适地观看物体或图像。因此，眼科系统能够实时地改变用户的光学处方，而不需要用户输入指示观看图像的舒适程度，例如，通过提醒用户需要新的光学处方或启动更新处方的检查。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成从第三方接收光学处方。例如，医生能够无线(例如，通过互联网、蓝牙连接等)发送用户光学处方，其由接收器接收并存储在本地处理模块(70)的数字存储器中。
在1004，系统可以查找映射表，以确定适当的图像修改程序(例如，具有适当的参数集合的程序)来修改要呈现给用户的一个或多个图像。在一些实施例中，映射表可以包括不同光学处方与不同图像修改程序的关联。例如，对于用户的给定光学处方，映射表可以列出被配置成补偿由光学处方定义的视力缺陷的图像修改程序。
在一个实施例中，图像修改程序定义对入射波前的修改，以生成补偿波前。在另一实施例中，图像修改程序定义了对由眼科系统生成并呈现给用户眼睛的2D图像的修改。在一个或多个实施例中，眼科系统可以预编码有这种程序，或者可以下载这些程序，以便基于处方进行图像调制。参见例如下面结合综合屈光检查仪技术的描述。在一些实施例中，可以执行远程处理模块(72)，以检索或查找存储在远程数据存储库(74)中的映射。
在一些实施例中，每个图像修改程序可以包括基于期望的波前矫正要应用于显示装置(62)的VFE或自适应光学元件的一组参数。这种参数可以是定义要应用于自适应光学元件的形状和/或特性的修改的一组信号(例如，电信号)，从而改变波前。例如，对于可以包括一个或多个VFE或自适应光学元件(例如，如上所述，例如，结合图10B至图10E)的VFE或自适应光学元件，参数可以限定对VFE或自适应光学元件的形状的修改，使得同样修改呈现给用户的波前。在另一实施例中，在VFE或自适应光学元件包括在波导堆栈中(例如，如上面结合图10D所述)的情况下，参数可以限定要应用于集成到波导中的自适应光学元件的改变，以便基于光学处方改变入射光的相位、焦距和波前。在另一实施例中，在眼科装置包括被配置成可变地投射具有不同相位的光束并且可能以光栅图样聚焦的光调制器(例如，相位调制器)的情况下，参数可以限定光栅图样的相位和/或焦点。通过调制相位，可以控制由光束投射的波前，以矫正视力缺陷。
在另一实施例中，每个图像修改程序可以包括基于对图像的期望修改要应用于由眼科系统生成的图像的一组参数。例如，如上所述，眼科系统可以修改颜色、放大倍率、形状、强度和/或变形，以矫正眼睛中的缺陷。在一些应用中，图像修改程序可以包括用于组合地修改波前(例如，相位)和图像的参数。
图像修改程序的参数和相应的信号组可以基于光学处方。例如，在近视的情况下，图像修改程序可以具有被配置成将负屈光度球面波前曲率编码到眼科系统的光学元件(例如，显示装置(62)的VFE或自适应光学元件)中的一组参数。在远视的情况下，图像修改程序可以具有被配置成将正屈光度球面波前曲率编码到眼科系统的光学元件中的一组参数。在散光的情况下，图像修改程序可以具有被配置成基于用户角膜的形状为眼科系统的光学元件定义不同的焦深的一组参数。例如，患有散光的用户的眼睛可以包括沿着眼睛的角膜的不同轴或子午线的不同屈光度。因此，图像修改程序可以包括基于眼睛的光学处方和形状来定义不同焦距、深度平面、屈光度或其他光学矫正的一组参数。
在一些实施例中，编码经矫正的波前包括修改从周围环境(例如，在用户和眼科系统的前面)传送给用户的环境光的波前。同样，编码经矫正的波前可以包括修改由眼科装置生成并由显示装置投射到用户的波前图像。例如，电信号可以施加到耦接到自适应光学元件的电极，以改变自适应光学元件的形状或光学特性。这进而可以改变入射在自适应光学元件上的任何波前。在一些实施例中，环境光和任何投射图像的波前可以由单个VFE或自适应光学元件修改或者由不同的VFE或自适应光学元件独立地修改。
在1006，可以选择适当的程序。在一个或多个实施例中，映射表可以使用一对一关联、多对一关联或多对多关联。例如，映射表可以将一个或多个光学处方与相应的一个或多个图像修改程序(例如，提供定义了要应用于自适应光学元件的改变的参数)相关联，一个或多个图像修改程序应用于VFE或自适应光学元件以修改波前。例如，在用户患有一个或多个视力缺陷的情况下，一个光学处方可以对应于多个图像修改程序，反之亦然。因此，在一些实施例中，眼科系统可以利用与远程处理模块(72)通信的本地处理模块(70)，以从远程数据存储库(74)基于光学处方选择适当的程序。在另一实施例中，可以在本地处理模块(70)上本地执行1006或处理流程1000的任何方面。
在1008，适当的图像修改程序可以应用于要投射到用户的眼睛的一个或多个图像。在一些实施例中，数字存储器或远程数据存储库(74)可以被配置成存储图像内容(例如，AR和/或VR图像内容)。独立地或与远程处理模块(72)通信的本地处理模块(70)可以被配置成基于适当程序的参数来检索该图像内容并执行指令，以修改投射给用户的图像。在一些实施例中，本地处理模块(70)可以基于参数和相应的一组信号执行指令，以修改环境光。在另一实施例中，远程处理模块(72)可以基于适当程序的参数执行指令，以修改传送给用户的环境光。
可以应用适当的图像修改程序，以便修改图像的波前。在一些实施例中，通过调整自适应光学元件的形状来执行波前补偿。在一些实施例中，可以通过改变与波导堆栈集成的自适应光学元件的特性来实现补偿，从而改变入射光的聚焦深度、相位和/或波前。在其他实施例中，可以应用适当的图像修改程序，以便修改由眼科显示器呈现的一个或多个2D图像。例如，在每个2D图像是不同焦深处的图像的表示的情况下，可以向用户提供组合图像的3D感知。在各种实施例中，可以执行本地处理模块(70)，以对显示装置(62)的VFE或自适应光学元件进行编码，从而根据处理流程1000基于光学处方修改波前。
在1010处，将修改的图像投射到用户，使得用户舒适地观看图像。例如，眼科系统可以将光(38)投射到用户，以在用户的眼睛中形成图像。图像可以是基于由显示装置(62)的VFE或自适应光学元件施加到未修改图像的波前矫正的修改图像。在另一实施例中，替代地或组合地，由眼科系统生成的每个2D图像(例如，提供3D图像感知的不同焦深的图像)可以基于在本地处理模块(70)中执行的软件修改并且然后通过显示装置(62)显示。在一些实施例中，在眼科装置是增强现实头戴式显示系统的情况下，可以将波前矫正应用于要呈现给佩戴者的图像，同时对头戴式显示器和用户前面的物体进行成像。例如，由眼科系统呈现的AR图像内容可以与环境光组合地被修改和投射。在一些实施例中，从外部世界通过透镜106的环境光也可以通过适当的程序来修改，以便为通过透镜106观看外界的佩戴者提供光学矫正。在另一实施例中，在对用户前面的世界不透明的VR头戴式显示系统的情况下，修改后的图像可以是由眼科系统及其内的显示器提供的VR图像的修改，用于视觉表示，例如，VR图像内容。
因此，处理流程1000可以被实现为动态视觉矫正系统。例如，自适应光学元件可以由改变自适应光学元件的形状和/或特性的电信号驱动，从而改变自适应光学元件的屈光度。然后，自适应光学元件的改变的特性可以改变入射在自适应光学元件上的波前的形状，以产生经矫正的波前。当用户的光学处方随时间而变化时，眼科系统进行的这种波前矫正可以实时改变。例如，可以按时间间隔(例如，每天或每年至少两次、每年三次、或每年四次、可能每月等)调整视力矫正。该间隔可以是预先确定的，并且基于期望的速率或视力缺陷、劣化或变化的发生。例如，用户的视力可以随着用户的年龄而改变。
在一些实施例中，在1010，眼科系统可以通过启动眼睛处方配置器程序来实现动态视觉矫正。在1010，在一些实施例中，眼科系统可以被配置成返回到方框1002，并且在没有用户激活的情况下，在每个间隔手动地并交互地确定用户的处方。因此，眼科系统可以动态地识别在第一时间的第一光学处方，并且基于该处方调整视力矫正，并且识别在第二时间的第二光学处方，并基于该第二处方调整视力矫正。在另一实施例中，在使用眼科系统期间的任何点，生物反馈系统可以如上所述监测用户的眼睛中的移动和变化(例如，经由相机24)。如果眼睛不断移动或眼睛的性质不断变化，则生物反馈系统可以确定用户正在努力聚焦或进行眼调节。因此，眼科系统然后可以启动眼睛处方配置程序，以确定新的光学处方和/或调整图像修改程序。
图10A至图10E所示的技术是修改眼科系统的光学元件或软件算法以矫正某些眼睛缺陷的示例技术。应当理解，以下进一步详细描述的任何医疗保健缺陷可以使用光学技术或编程技术或这两者的组合来矫正一个或多个不正常。
老花眼
在一个或多个实施例中，眼科系统可用于补偿老花眼。老花眼是眼睛晶状体的眼调节幅度降低，并且通常与老龄化有关。对于附近的物体，眼睛的晶状体改变形状和眼调节，以将由眼睛接收的光聚焦到视网膜上，以在其上形成图像。随着年龄的增长，眼睛晶状体改变形状和眼调节以进行近距离观看的能力减弱。通常，通过使用包括分割透镜(例如，双焦点、三焦点等)的多焦点矫正透镜系统或具有连续焦距梯度的透镜(例如，渐进透镜)或可变焦距机械可变形或液晶透镜，来治疗老花眼。
在一个或多个实施例中，眼科系统可被配置成辅助老花眼。在各种实施例中，眼科装置可用作具有可调整焦点的固态可变焦透镜(例如，自适应光学元件或可变焦元件(VFE))。如上所述，例如，在矫正近视、远视或散光时，眼科系统可以配备有一个或多个自适应光学元件或VFE。自适应光学元件可以被动态地改变，例如，通过向其施加电信号，以改变入射在其上的波前的形状。通过改变自适应光学元件的形状或其他特性，波前变成例如波前的焦点在视网膜上以用于近距离观察，如本文所述，以便提供老花眼矫正。
如上所述并且如图5所示，眼科装置可以包括增强(或虚拟)现实显示装置(62)，其包括显示透镜(106)和光源，该光源被配置成投射引导到用户的眼睛中的光(38)，以在用户的眼睛中形成用于用户观看的图像。在各种实施例中，该显示装置包括波导堆栈，其接收来自设置在波导边缘处的光纤扫描显示器的光，并将波导的光从其背面耦合到佩戴者的眼睛。在显示装置是增强现实显示装置的情况下，眼科装置还可以通过显示透镜(106)将来自周围环境的环境光(例如，来自用户前面的光)引导到用户的眼睛。例如，该光可以通过波导堆栈传送到佩戴者的眼睛。如上所述，显示装置(62)还可以包括一个或多个自适应光学元件或可变焦元件(VFE)。如上所述，自适应光学元件可以是可以被动态地改变以便改变其上入射的波前的光学元件。例如，自适应光学元件可以是诸如可变形反射镜等反射光学元件或诸如动态透镜等透射光学元件，如上面在图10B至图10E中所描述的。
在一些实施例中，用户能够通过向系统提供输入来手动调整可变焦透镜的焦点。例如，在一个或多个实施例中，眼科装置可以具有反馈机制(例如，用户接口控制)，以增加或减少光学元件的屈光度或者呈现给用户的图像的焦点。用户输入可以使得一个或多个自适应光学元件改变形状，从而改变波前的焦点，以使相关联的光和图像聚焦在视网膜上。
在一个或多个实施例中，眼科系统可以被配置成自动地(例如，基于下面描述的生物反馈系统)或交互地确定用户的光学处方(例如，通过采用如下所述的综合屈光检查仪技术)并且将光学处方并入眼科系统的光学子部件中。在一些实施例中，可以基于所确定的处方来修改投射到用户眼睛中的图像的波前。例如，用户前面的环境光的波前可能会入射到眼科系统的自适应光学元件上，并且可以基于处方进行矫正。在另一实施例中，可替代地或组合地，可以基于处方来矫正由眼科系统的显示器生成的并通过系统的显示器呈现给用户的图像的波前。例如，可以基于光学处方修改投射图像的波前的相位和/或焦点，使得投射图像看起来聚焦并被矫正。
在一些实施例中，被配置成矫正老花眼的眼科系统可以类似于上述用于矫正近视、远视和/或散光的眼科系统。在一些实施例中，眼科系统可以被配置成矫正老花眼以及近视、远视和/或散光。
在一些实施例中，眼科系统可以是组合AR和VR技术以矫正老花眼的增强现实系统。如上所述，眼科系统可以是增强现实头戴式显示系统，其被配置成向来自用户前面的世界的环境光提供波前矫正，以及向由眼科系统生成的AR图像内容提供波前矫正。或者，眼科系统可以是VR头戴式显示系统，其被配置成在用户的眼睛被VR头戴式显示系统遮挡了用户前面的环境光时，产生由眼科系统生成的具有矫正的波前的并且被提供给用户的VR图像内容。如前所述，VR头戴式显示系统可以包括向外相机，其被配置成捕获来自用户前面的世界的环境光，并且生成这些图像的矫正波前并投射这些图像的矫正波前到佩戴者的眼睛中。
例如，眼科系统可以是如图3A至3D以及图5所示的患者佩戴的眼科装置，该装置可以被实现为补偿老花眼。眼科装置包括显示装置(62)，该显示装置包括光源，光源被配置成在显示透镜(106)中投射指向用户的眼睛并由显示装置(62)的呈现引擎(34)显示的光(38)。眼科装置还可以通过显示透镜(106)将来自周围环境的环境光引导到用户的眼睛，例如，来自用户前面的光。显示装置(62)还包括一个或多个VFE或自适应光学元件。如上所述，VFE或自适应光学元件可以包括可以动态地改变以改变入射在其上的波前的光学元件。例如，自适应光学元件可以是诸如可变形反射镜等反射光学元件或诸如动态透镜等透射光学元件，如上面在图10B至图10D中所描述的。如上面在图10E中所描述的，VFE或自适应光学元件可以包括在显示透镜(106)中或位于显示透镜(106)和光源之间。VFE或自适应光学元件还可以集成到波导堆栈或光源(18)中。此外，VFE或自适应光学元件可以位于波导叠与在眼科装置和用户前面的世界之间。VFE或自适应光学元件也可以位于波导堆栈和用户的眼睛之间。在另一实施例中，自适应光学元件可以位于波导堆栈的波导之间。
在一些实施例中，可以改变VFE或自适应光学元件，以修改入射在其上的波前的相位和/或焦点。
在一些实施例中，替代地或组合地，自适应光学元件包括空间光调制器，被配置成逐个像素地修改相位。因此，可以对波前施加光学矫正。因此，在各种实施例中，眼科装置可以被配置成驱动光调制器来补偿老花眼。
在各种实施例中，眼科装置包括一个或多个眼睛跟踪相机或用于跟踪眼睛的其他相机或成像系统。这种相机和/或成像系统可以监测眼睛的方位和各个眼睛的视线的相应方向。这些相机和成像系统也可以是生物反馈系统的一部分，生物反馈系统被配置成监测用户观看图像的舒适性并提供用于监测或修改光学处方的反馈。
在一个或多个实施例中，眼科系统可以包括被配置成检测用户注视方向的一个或多个传感器。这些传感器也可以是生物反馈系统的一部分。例如，如果佩戴者的眼睛向前和向下倾斜，则佩戴者可能正在观看诸如书等更靠近的物体或者可能正在观看对应于放置在通常与附近的物体相关联的位置(视野的下部)中的图像的投射图像内容。注视也可以基于眼睛的聚散度来确定(参见例如上面结合图6的描述)，例如，这对眼睛的视线如何会聚在一个位置上以及该位置与佩戴者相距多远。因此，通过监测聚散度，可以确定观看者预计观看物体的距离。
在另一实施例中，一个或多个传感器可被配置成检测头部位置。在一个实施例中，可以基于用户的头部位置(例如，头部姿势或方向)(例如，向前倾斜)来估计或检测观看者预计观看物体的距离。例如，如果佩戴者的头部向前和向下倾斜，则佩戴者可能观看诸如书等更靠近的物体或者可能正在观看对应于放置在通常与附近的物体相关联的位置(视野的下部)中的图像的投射图像内容。
在一些实施例中，图3A至图3D的眼科装置可以包括陀螺仪传感器，其被配置成确定用户的头部位置(例如，头部姿势或头部定向)或头部移动(例如，笔直的、向下倾斜的、仰视的等)。在一些实施例中，显示装置(62)可以包括具有加速计、陀螺仪和/或其他类型的方向和/或移动传感器的传感器组件(39)，在本文其他地方讨论了其中几个。传感器组件(39)可以被配置成检测由于用户的头部移动而施加到显示装置(62)上的移动以及显示装置的定向。显示装置(62)还可以包括处理器(32)(例如，头部姿势处理器)，其可操作地耦接到传感器组件(39)并且被配置成执行数字和/或模拟处理，以从由传感器组件(39)检测到的移动导出头部位置、头部姿势和/或定向。在一个实施例中，传感器组件(39)可以生成存储在数字存储器中的移动数据。在一些实施例中，移动数据可以用于在诊断视力缺陷时降低噪声(例如，检查期间检测到头部移动可能指示错误检查和结果)。处理器(32)可以检索该移动数据并执行处理逻辑，以确定头部位置(例如，头部姿势或定向)。
在一个或多个实施例中，注视方向也可以基于通过眼睛跟踪系统跟踪眼睛移动。在一个实施例中，处方可以与一组用户眼睛会聚点相关联，一组用户眼睛会聚点指示眼睛的焦深。例如，当用户的头部位置可以不变时，用户的眼睛可以被跟踪到低于地平线的会聚点。这种移动可以指示眼睛聚焦于位于近场焦深处的物体。此外，如上所述，眼睛的聚散度可以有助于确定观看者注意方向(例如，聚焦)的距离。这个距离可以从眼睛的视线的会聚来确定。因此，在各种实施例中，可以将用户的眼睛跟踪到与佩戴者相距特定距离的会聚点。
同样，在各种实施例中，眼科系统可以被配置成确定眼睛被聚焦或调节的焦深。在一些实施例中，可以使用眼睛跟踪系统来对用户的会聚点进行三角测量，并且相应地调整要呈现给用户的图像的焦点。例如，眼睛跟踪系统可以确定每只眼睛正在观看的方向(例如，从每只眼睛延伸的线)并确定方向相交的会聚角。会聚点可以从确定的会聚角度确定。在一些实施例中，可以包括眼睛跟踪系统，作为生物反馈系统的一部分。如上所述，在各种实施例中，眼科系统可以利用与光源(26)配对的相机(24)(例如，红外光源和红外相机)来跟踪每只眼睛的位置，其可操作地耦接到本地处理模块(70)。本地处理模块(70)可以包括当执行时可以被配置成确定眼睛的会聚点和/或眼睛的方向的软件，如上文参考图6所述。根据该确定，眼科系统还可以执行逻辑装置，以基于用户的注视的定向或方向来确定焦点位置或深度。
在另一实施例中，可以通过闪光检测来确定注视方向。眼睛跟踪系统可以被配置成从眼睛辨别一个或多个闪光或反射，并且相对于眼睛(例如，瞳孔、角膜等)的特征确定眼睛上的一个或多个闪光的位置。当眼睛移动时，眼睛上的闪光的相对位置会改变。例如，如果闪光位于眼睛的顶部并且闪光和瞳孔之间的空间增加，则这可以指示注视方向向下倾斜，可以在近场焦深调节眼睛。
在一些实施例中，眼科装置可以包括一个或多个发射器和接收器，以允许在眼科装置与远程处理模块(72)和/或远程数据存储库(74)之间发送和接收数据。在一些实施例中，本地处理模块(70)和其中的数字存储器执行的任何处理步骤可以由可操作地耦接到远程数据存储库(74)的远程处理模块(72)远离用户执行。
在一个实施例中，眼科系统可以包括可操作地耦接(105、94、100、102、104)到处理器(32)的渲染引擎(34)、头部姿势处理器(36)、相机(24)、光源(18)、本地处理模块(70)和远程处理模块(72)。渲染引擎(34)可以被配置成渲染图像，以通过具有基于光学处方和/或注视方向被修改、弯曲或聚焦在选择的焦深处的波前的投射光(38)将图像投射到用户。
参考图11，简要描述这种系统的示例性处理流程。处理流程1100用于基于用户的处方修改呈现给用户的图像。在一些实施例中，处理流程1100可由患者佩戴的眼科装置执行，例如，结合图3A至图3D描述的装置。在各种实施例中，图10B至图10E中描述的VFE或自适应光学元件可用于基于用户的光学处方提供老花眼矫正。处理流程1100可以由本地处理模块(70)实现，可能例如由远程处理模块(72)实现，远程处理模块(72)通过本地处理模块(70)中的逻辑装置执行，本地处理模块可操作地连接到远程数据存储库(74)。在其他实施例中，处理流程1100可以由处理器(32)、头部姿势处理器(36)和/或传感器组件(39)实现。其他配置是可能的。可以采用本地和/或远程处理的任何组合。
在1102，为用户确定老花眼处方。如在图10A的参考方框1002中的先前讨论中的情况一样，处方可以通过从用户接收信息来确定，或者可以由眼科系统本身通过调整呈现给用户的波前和用户选择所需的处方来确定。例如，眼科系统可以被配置成测试用于眼调节的不同焦平面的光学处方。在一些实施例中，眼科系统可以预编程有离散的粒度步骤，以改变通过显示装置(62)呈现给用户的图像的波前从而用于多个焦深。例如，眼科系统可以采用如本文所述的综合屈光检查仪技术。在一些实施例中，入射在波导堆栈(178)的给定波导上的波前(例如，与所选择的焦深相关联)可以改变，以矫正屈光不正，从而定义光学处方。处方可以由用户通过用户接口输入，并且可以存储在远程数据存储库(74)中。处方可以由眼科系统的一个或多个处理器检索，例如，远程处理模块(72)。
在另一实施例中，眼科系统可以通过生物反馈系统自动并且可能递增地改变用户的处方。生物反馈系统可以被配置成确定用户在观看物体或图像时的舒适程度。例如，如上面结合图10A所述，如果用户的眼睛不稳定、移动、振荡、改变眼调节(例如，以不稳定或随机的方式)等，则这些可以是用户不能舒适地观看物体的指示符。因此，可以监测眼调节、聚散度、瞳孔大小等，和/或可以使用自动屈光仪来查看图像是否聚焦在视网膜的中央凹上。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成从第三方接收用于老花眼(例如，添加的屈光度)的光学处方。例如，医生能够无线地(例如，通过互联网、蓝牙连接等)发送用户光学处方，其由接收器或收发器接收并存储在本地处理模块(70)的数字存储器中。
在1104，系统可以存储关于补偿波前和/或透镜类型的信息。波前和/或透镜类型可以基于用于眼调节的各种焦深的用户光学处方(例如，其还可以包括用于眼睛的不同部分的不同焦深)。在一些实施例中，该信息可以是用于改变焦深，改变形状或改变VFE或自适应光学元件的其他光学特性以向眼睛提供屈光矫正的输入参数。在一些实施例中，不同的透镜类型可以指由输入参数定义的经修改或改变的VFE或自适应光学元件。
在一些实施例中，每个矫正功能包括一组输入参数，其定义对自适应光学元件的形状和/或特性的调整，以实现期望的波前矫正。输入参数可以类似于图10A的方框1004的图像修改程序的参数，但是基于用于矫正佩戴者聚焦在近场焦深时用户的远视的光学处方。例如，在自适应光学元件是图10B的VFE(1020)的情况下，输入参数可以定义要施加到电极(1022)的多个电压，以便修改VFE(1020)，从而基于佩戴者聚焦在近场焦深时的处方补偿老花眼。在堆栈波导组件(178)的情况下，输入参数可以定义要应用于集成到波导中的VFE或自适应光学元件的变化，以便基于观察在近深度平面呈现的近距离物体和/或图像时的光学处方改变入射光的相位、焦距和波前，如上面参考图10D所述。在一些实施例中，每个波导可以与给定的焦深相关联，因此可以选择性地寻址波导，以对眼调节的给定焦深矫正波前。
在一个实施例中，本地处理模块(70)可以执行从数字存储器检索处方的指令，确定限定用于VFE或自适应光学元件的改变的输入参数，并将输入参数存储在数字存储器中。在一些实施例中，也可以使用远程处理模块(72)和远程数据存储库(74)。
没有赞成任何科学理论，用户的眼睛可能经历不同的屈光不正和/或会基于眼睛调节的焦深需要光学矫正。因此，在一个或多个实施例中，系统可以针对多个不同的深度平面(例如，2个或更多、3个或更多、4个或更多、5个或更多个、6个或更多个、或更多个深度平面)创建眼睛的距离的图(map)和相应的矫正功能，来补偿与在变化的焦深处的眼调节相关的屈光不正。例如，眼科系统可以确定用户的眼睛中的至少一个具有正球面波前，同时在一个焦深进行眼调节，并且用户的眼睛的区域需要用于另一焦深的负球面波前(或不同量的处方矫正)。因此，不同的会聚点及其眼调节的焦深也与不同的处方矫正相关。
在一个或多个实施例中，该信息还可以与一组头部位置(例如，头部姿势、方向)和/或注视方向相关联。例如，如果用户的头部向下倾斜，则眼睛可以在某个(例如，更靠近)的焦深处进行眼调节。或者如果用户的头部向右倾斜，则眼睛可以在另一焦深处进行眼调节。因此，在各种实施例中，针对老花眼的程序可以被预编程到眼科系统中(或下载)，使得眼睛经历光学缺陷的右侧头部位置(例如，头部姿势、方向)和/或注视方向和焦深可以正确匹配。不同的注视方向和其头部方向与和眼调节相关的不同焦深的不同处方矫正相关。因此，眼科系统被配置成根据测量的注视方向和/或头部位置、头部姿势或方向来提供不同的光学矫正。
在1106，系统可以通过陀螺仪、加速计、IMU、其他传感器或其组合来检测用户的注视方向和/或头部位置、头部姿势或方向。注视方向(例如，包括眼睛的会聚点)和/或头部位置、头部姿势或方向可以指示佩戴者在附近还是远处观看，并且因此指示佩戴者是否需要眼调节，如上所述。因此，不同的矫正功能可以用于眼调节的不同调焦深度。
在一些实施例中，如上所述，可以通过陀螺仪、加速计、IMU、其他传感器或其组合来检测用户的头部位置、头部姿势或方向。例如，如上所述，眼科装置包括传感器组件(39)、处理器(32)和头部姿势处理器(36)，其可被配置成检测用户头部的移动、倾斜和方向。在一些实施例中，传感器可以可操作地耦接到本地处理模块(70)，并且可以执行逻辑装置，来检索检测到的头部移动和/或确定的头部位置、头部姿势或方向。用户头部的向下移动可以指示聚焦在近场中的物体上。
在一些实施例中，注视方向可以基于跟踪眼睛移动，如上所述。例如，用户的一只或多只眼睛的向下移动可以指示聚焦在近场中的物体上(例如，将视力从地平线移动到保持在水平线下方的书)。因此，如果眼睛跟踪系统确定用户的眼睛已经向下移动，则可以基于老花眼处方来确定适当的矫正功能。在另一实施例中，眼睛跟踪系统可以被配置成确定会聚角度正在增大(例如，会聚点变得更接近于用户)。这种确定可以指示聚焦在近场中的物体上。通过该确定，眼科系统可以确定会聚点在水平线以下，这也可以指示聚焦在近场焦深处。因此，眼科系统可以能够确定眼调节的焦深。
在一些实施例中，系统可以利用相机(24)来跟踪可以每只眼睛的位置，这可操作地耦接到本地处理模块(70)。在另一实施例中，系统可以利用相机(24)来执行闪光检测和监测，例如，相机(24)相对于眼睛的特征跟踪闪光的位置(例如，眼睛的边缘、眼睛与眼睑的交叉点、瞳孔等)。本地处理模块(70)可以包括当被执行时可以被配置成跟踪眼睛移动、闪光移动和/或确定眼睛的会聚点的软件。在一些实施例中，注视方向可以存储在远程数据存储库(74)中。
例如，在一些实施例中，远程处理模块(72)可以被配置成将注视方向、会聚角度和/或头部位置信息与光学处方相关联，这两者都存储在远程数据存储库(74)。
在1108，基于检测到的注视方向和/或头位置，系统参考映射表(例如，存储在1104处的信息)，以确定适当的矫正功能，以应用于自适应光学元件，以产生补偿波前和/或透镜类型。例如，基于注视方向或方向和/或头部位置(例如，头部姿势、方向)，系统可以确定眼睛正在进行眼调节的焦深。在各种实施例中，光学处方可以与和眼调节相关联的一个或多个焦深相关联。例如，不同的会聚点并且因此与不同眼调节量相关联的焦深可以与不同的光学处方和矫正功能相关联。
在各种实施例中，在1108，系统可以检索眼调节的检测到的焦深，并且可以参考在1104处存储的映射。基于映射，系统可以确定针对所识别的焦深的适当的矫正功能。适当的矫正功能包括应用于VFE或自适应光学元件以产生适当的补偿波前的参数。例如，补偿可以由所选择的矫正功能的参数来定义。
在一些实施例中，本地处理模块(70)可以在1106检索存储在数字存储器中的检测到的注视方向。或者，本地处理模块(70)可以直接从眼睛跟踪系统、传感器组件(39)和/或头部姿势处理器(36)接收检测到的注视方向。本地处理存储器(70)可以执行逻辑装置，以访问在1106处存储的映射表，并且基于注视方向、会聚角和/或头部位置(例如，头部姿势、方向)，选择适当的对应矫正功能，以应用于自适应光学元件，以补偿老花眼。
在1110，将适当的补偿波前和/或透镜类型(例如，光学屈光度的量(例如，正球面屈光度))应用于一个或多个图像。在一些实施例中，将适当的矫正功能应用于VFE或自适应光学元件，以便改变VFE或自适应光学元件的形状和/或特性。这又可以修改在其上入射的波前，以矫正屈光不正，例如，老花眼。
在一些实施例中，在自适应光学元件是可变焦元件(VFE)的情况下，基于施加到电极的电压来调整VFE的形状，以改变VFE的形状和/或光学特性。在一些实施例中，本地和/或远程处理模块(70,72)可以被配置成基于根据光学处方和注视方向选择的适当的矫正功能将适当的补偿波前编码到显示装置(62)的VFE或自适应光学元件中。例如，本地和/或远程处理模块(70、72)可以执行逻辑装置，被配置成改变VFE或自适应光学元件，以改变在其上入射的波前，并且基于光学处方将经矫正的波前传送给用户的眼睛。例如，本地处理模块(70)可以可操作地耦接到连接到自适应光学元件的电极，并且使得电极向其施加电信号，以改变自适应光学元件，从而改变其上入射的波前的形状。
在1112，将修改的图像呈现给用户。例如，眼科系统可以包括可操作地耦接(105、94、100/102、104)到处理器(32)、本地处理模块(70)和/或远程处理模块(72)的渲染引擎(34)。渲染引擎(34)可以被配置成渲染图像，以通过具有基于在方框1110中应用于补偿透镜的所选择的矫正功能在选定的焦深处修改、弯曲或聚焦的波前的投射光(38)投射到用户。
在一些实施例中，图像可以是基于由显示装置(62)的VFE或自适应光学元件施加到未修改图像的波前矫正的修改图像。在一些实施例中，在眼科装置是增强现实头戴式显示系统的情况下，可以将波前矫正应用于要呈现给佩戴者的图像，同时还将位于头戴式显示器前面的环境光传递给用户的眼睛。例如，由眼科系统呈现的AR图像内容可以与环境光组合地修改和投射。在一些实施例中，环境光也可以通过适当的程序来修改和光学矫正。在另一实施例中，在对用户前面的世界不透明的VR头戴式显示系统的情况下，修改后的图像可以是由眼科系统及提供的VR图像的修改，用于视觉表示，例如，VR图像内容。
因此，处理流程1100可以被实现为动态矫正用户老花眼。例如，VFE或自适应光学元件可以由改变VFE或自适应光学元件的形状和/或特性的电信号驱动，从而随着时间的变化来矫正用户的老花眼。因此，可以动态地重新配置部件，例如，当用户的光学处方改变时，实时地电重新配置，并因此在眼科系统的使用期间重复更新。例如，可以以周期性或非周期性的各种时间间隔(例如，每天、每月一次、三次、一年等)调整老花眼处方矫正。因此，眼科系统可被配置成动态矫正用户老花眼处方随时间的变化，例如，每年2、3、4、6或更多次，而不需要更换或替换到系统中的零件。该间隔可以是预先确定的，并且基于期望的速率或视力缺陷、劣化或变化的发生。例如，用户的老花眼可以随着用户的年龄而改变。
在一些实施例中，在1010，眼科系统可以实施眼睛处方配置器程序。在1010，眼科系统可以被配置成返回到方框1002，以基于来自生物反馈系统的输入来更新或调整处方，如上所述，在没有用户激活的情况下以每个间隔手动地和交互地确定用户处方。这种程序可以通过协议或者当确定视力(例如，近视力)正在恶化时进行调度(例如，配置成每月检查一次、每年几次等)。在另一实施例中，如上所述，生物反馈系统可以监测用户的眼睛的移动和变化(例如，经由相机24和光源26)，以确定用户正在努力进行眼调节。例如，眼科系统可以监测眼睛的天然晶状体的聚散度、瞳孔扩张和/或移动和/或形状。眼科系统还可以使用自动屈光仪或本文所述的其他技术来监测形成在视网膜的中央凹上的图像。眼科系统然后可以启动眼睛处方配置器程序，以确定新的光学处方和/或调整矫正功能(例如，更新焦深和透镜类型的映射表)。
在一个或多个实施例中，眼科系统可以允许用户手动地调整呈现给用户的一个或多个图像的焦点。例如，系统可以用调整焦点的离散步骤进行预编程。然后，用户可以通过用户接口将所需的焦点指定给眼科系统。在一些实施例中，用户可以具有递增地增加或减少处方(例如，改变焦点)的选择，直到用户到达舒适的观看焦点。或者，眼科系统可能通过利用生物反馈系统和其他诊断技术来自动地递增地增加或减少处方(参见例如本文的综合屈光检查仪和自动屈光仪技术的描述)。在一些实施例中，这种用户输入处方可以与特定的注视或头部方向相关联，并且当佩戴者具有这种注视或头部方向时提供。在一些实施例中，这种用户输入处方独立于注视或头部方向被施加，并且不随着注视、视线和/或头部方向的变化而改变。
斜视/弱视
另一种常见的视觉疾病是斜视，这是双眼在单个会聚点处不能对准以便产生融合的立体图像。这通常是由于眼睛具有弱化的眼肌，不能将其移动与其正常对等体的移动协调。同样，弱视是一只眼睛或双眼视力下降的视觉疾病。这种视力下降可能是由于婴儿期或儿童期的视力异常发展所致。弱视有时被称为“懒眼症”。
在一些实施例中，与本文所述的装置下的包括穿戴式增强现实头戴式装置的眼科系统可用于治疗或矫正诸如由斜视或弱视引起的缺陷等会聚缺陷。作为示例，如果会聚以角度方式偏移，则可以应用补偿棱镜矫正，以将双眼的会聚点聚合在一起。补偿棱镜矫正可以由处理器、自适应光学元件或这两者的组合来应用。该过程通常遵循本文参考图10A描述的方法。
在双眼的会聚成角度偏移的情况下，可以使用以下一种或多种技术。在一个或多个实施例中，眼睛跟踪系统可以确定健康眼睛的注视向量和/或焦点。可以推测该信息，以确定双眼的目标会聚点。在某些实施例中，可以结合使用眼睛跟踪系统和深度感测系统来确定双眼的会聚点。在某些实现方式中，一只或多只眼睛的肌肉可以通过治疗方案“重新训练”，以逐渐对准双眼的焦点和/或会聚点。治疗方案可以包括本文描述的方法，包括设计为加强较弱眼睛的肌肉和/或刺激对来自较弱眼睛的光学信号的神经反应的方法。
在一些实施例中，穿戴式增强现实(或虚拟现实)装置可以用作眼科系统以识别、治疗和/或矫正诸如由斜视和/或弱视产生的会聚缺陷。增强现实装置可以被配置成通过应用如本文所述的补偿棱镜矫正来矫正或补偿聚散度缺陷。增强现实装置可以被配置成重新训练佩戴者的眼睛，以逐渐对准双眼的会聚点。应当理解，这种系统可以用于检查和/或治疗佩戴者的眼睛，并且这可以在医生或临床医生的办公室处发生或不发生。在一个或多个实施例中，可以使用患者的单独的眼科系统，可能由医生监督，或医生办公室可能有自己的可用于检测和/或治疗的眼科系统。
在各种实施例中，穿戴式增强现实装置包括增强现实显示平台，被配置成将来自超过眼镜的世界或环境的光通过显示平台(例如，其前面的透镜和/或自适应光学元件)传递给佩戴者的眼睛。显示平台可以被配置成类似于显示透镜106，如本文所描述的，例如参考图5。因此，佩戴者可以看到用与佩戴者可以在世界上看到的物体重叠的显示平台投射的图像。
在一些实施例中，穿戴式增强现实装置包括上述显示平台和被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中的至少一个光源。所述至少一个光源可被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像。在一些实施例中，所述至少一个光源包括光纤扫描显示器，如本文所述。光纤扫描显示器可被配置成显示或传输来自一个或多个深度平面的光。
在一些实施例中，显示平台包括诸如本文所述的波导堆栈。波导堆栈可配置成投射来自不同焦平面的光。在某些实现方式中，如本文所述，波导堆栈包括堆栈中的一个或多个透镜。波导堆栈可以被配置成例如通过配置透镜、反射镜、反射元件、折射元件或这些部件中的任何一个的组合来施加补偿棱镜矫正。在各种实现方式中，波导堆栈可被配置成改变其机械配置，以提供补偿棱镜矫正。
在一些实施例中，显示平台包括被配置成将光投射到佩戴者的眼睛的不同或目标部分的自适应光学元件。在某些实施例中，自适应光学元件包括如本文所述的可变焦元件(VFE)。在一些实施例中，可变焦元件包括膜反射镜。膜反射镜可以包括反射镜上的一个或多个电极和被配置成控制一个或多个电极以修改膜反射镜的形状的控制系统。自适应光学元件可用于提供用于矫正和/或治疗会聚缺陷的补偿棱镜矫正。在某些实现方式中，增强现实装置被配置成通过改变微机电系统(MEMS)来改变投射图像的焦点和/或位置。例如，增强现实装置可以包括使用MEMS实现的微光学元件，其包括可用于改变投射图像的焦点和/或位置的反射、折射和/或衍射光学元件。在一些实施例中，增强现实装置包括被配置成响应于信号以改变其方向的微反射镜阵列。这可以进行，以例如提供图像偏移(例如，补偿棱镜矫正)和/或遮挡佩戴者的眼睛。可以使用其他类型的自适应光学元件来提供棱镜。例如，受电场影响的传输弹性体材料(例如，在自适应光学元件透镜中使用)可以由电极驱动，以改变形状，以便引入棱镜。也可以使用包括透射或反射相位调制器的相位调制器。这种相位调制器可以逐个像素地改变相位。可能的相位调制器包括液晶相位调制器。在一些实施例中，增强现实装置包括一个或多个空间光调制器，被配置成逐个像素地控制强度，例如，衰减或遮挡。例如，液晶被配置成选择性地遮挡佩戴者的一只或两只眼睛或佩戴者的一只或两只眼睛的一部分或对所述一只或两只眼睛的衰减强度。液晶也可以被配置成选择性地打开或关闭衍射光栅(例如，全息衍射光栅)的影响。这可以进行，以例如选择性地应用棱镜效应。这种自适应光学元件可以在从显示器到眼睛的光路中，以便在观看显示器上的图像内容时为用户提供矫正。这些自适应光学元件也可以包括在从眼镜和眼睛前面的世界的光路中，以便在观看眼镜前面的世界时为用户提供矫正。
增强现实装置可以被配置成在提供给佩戴者的图像中选择性地引入棱镜效应或角位移。这可以通过多种方式和不同的目的来完成。例如，补偿棱镜矫正可以用作佩戴者的光学矫正，例如，用于补偿佩戴者的一只眼睛或两只眼睛的会聚缺陷。这种矫正可以应用于解决佩戴者的不足之处，使得甚至在佩戴者患有斜视和/或弱视的情况下，佩戴者也能实现或接近双眼单视。
补偿棱镜矫正可以通过例如横向(例如，垂直于法线或垂直于光轴)移动提供给佩戴者的图像的位置来实现。在一些实施例中，可以在图像处理中提供位置偏移。例如，与投射到不患有会聚缺陷的佩戴者或另一只眼睛的图像的相对位置相比，增强现实装置可以被配置成通过软件调整在显示器中呈现的图像的相对位置或者投射在佩戴者的一只或两只眼睛中的图像的相对位置。增强现实装置可以被配置成检测佩戴者的眼睛的焦点或对准，并且将相应的左图像和右图像的位置调整到每只眼睛的视场内的目标点。例如，增强现实装置可以包括眼睛跟踪，以确定每只眼睛的注视。当确定注视时，增强现实装置可以被配置成定位中心在相应左眼和右眼的视场内的相应左图像和右图像。在一些实施例中，为了重新训练较弱的眼睛，增强现实装置可以逐渐将呈现给较弱的眼睛的图像移动到期望的或目标的会聚点。以这种方式，较弱的眼睛可以被重新训练成接近与强眼相同的点。在一些实施例中，可以光学地提供位置偏移。例如，增强现实装置可以包括自适应光学元件，被配置成将图像的位置光学地移动到佩戴者的一只或两只眼睛(例如，横向)或移动显示器上的图像。同样，增强现实装置可以包括自适应光学元件，以添加棱镜，以从眼镜外部或之外的世界或环境移动到达佩戴者的光。在一些实施例中，位置的横向偏移可以与图像处理一起光学地提供。
为了确定要施加的棱镜矫正量，增强现实装置可被配置成监测图像和光投射在佩戴者的弱眼的视网膜上的位置。如果棱镜矫正允许光照在视网膜上，则是正确的。如果没有，则或多或少需要。如本文所述，可以使用W4LT、SLO、自动屈光仪、光折射器等来确定补偿棱镜矫正是否已经减少或矫正了佩戴者的不对准视觉。在一些实施例中，增强现实装置被配置成确定(或接收输入，指示)用户是否具有外斜视或内斜视偏差。一旦装置知道这种偏差，则可以应用棱镜矫正，直到基本上矫正视力缺陷。这可以自动确定，或者可以基于用户输入来确定。在一些实施例中，为了自动确定正确或适当的棱镜矫正，增强现实装置可以包括一个或多个向内相机，以测量角度偏差(例如，固定的移动)，并且使用显示器遮挡一只眼睛，同时改变另一只眼睛中的棱镜处方。在一些实施例中，为了使用用户输入来确定正确或适当的棱镜矫正，增强现实装置可以被配置成实现类似于Maddox杆检查的检查。例如，增强现实装置可以提供机械滤波器，用于过滤光，用于检查。作为另一示例，增强现实装置可以从两个不同的深度平面提供图像源。基于用户输入，增强现实装置可以调整棱镜矫正，直到满足令人满意的条件(例如，第一图像与第二图像对准)。
作为另一示例，补偿棱镜矫正可以用于治疗目的，例如，逐渐重新训练眼睛，以到达目标会聚点。此处公开的方法也是重新训练眼睛的方法，其强调向佩戴者的相应眼睛呈现不同特征的图像。
在一些实施例中，穿戴式增强现实装置包括眼睛跟踪系统。眼睛跟踪系统可以被配置成确定佩戴者眼睛的注视。眼睛跟踪系统可以包括被配置成感测佩戴者的眼睛的性质的一个或多个传感器。在一些实施例中，一个或多个传感器包括如本文所述的相机。在各种实施例中，包括相机的一个或多个传感器可被配置成对闪光和/或Purkinje条纹进行成像，以确定注视。眼睛跟踪系统可以包括分析模块，被配置成至少部分地基于用一个或多个传感器获取的信息来确定佩戴者眼睛的注视方向。
在一些实施例中，穿戴式增强现实装置包括一个或多个向外相机。在某些实现方式中，一个或多个向外相机可以类似于本文参考图5描述的相机16。
穿戴式增强现实装置可以包括被配置成允许佩戴者或其他人向装置提供输入的一个或多个用户接口特征。用户接口特征可以与装置集成。在一些实现方式中，用户接口特征由装置或未与装置物理集成的部件提供。例如，用户接口特征可以由装置或与装置通信的系统提供。这可以是与装置进行有线或无线通信的智能电话、计算机、平板电脑或其他计算装置。在一些实施例中，用户接口特征可以由不同装置和系统的组合来提供，不同装置和系统例如通过有线或无线通信网络或通过物理链接到装置或与装置集成的部件的与装置链接。可以在具有触摸屏的装置上呈现用户接口特征，其中，与触摸屏的交互提供对穿戴式增强现实装置的输入。还可以使用语音识别和/或虚拟触摸屏技术。用户接口特征可以包括对触摸敏感的电容特征、键盘、按钮、麦克风、光电探测器或由图形用户界面提供的各种软件实现的特征。在一些实施例中，用户接口特征包括手势检测部件，以允许佩戴者通过手势提供用户输入。在一些实施例中，用户接口特征包括注视检测部件，以允许佩戴者通过眼睛注视来提供用户输入(例如，当佩戴者固定在按钮上一段时间时，或者当佩戴者在固定在按钮上时眨眼时，这可以包括选择按钮或其他元件)。这种系统可以用于本文描述的其他装置和系统。可以在具有触摸屏的装置上呈现用户接口特征，其中，与触摸屏的交互提供对穿戴式增强现实装置的输入。
在一些实现方式中，佩戴者、临床医生、医生或其他用户可以使用界面特征来控制视力检查和/或治疗的方面。这可以进行，以例如改变应用的棱镜矫正量、图像的横向偏移量，修改增强图像的特征，或者另外配置会聚缺陷的检查或治疗。
图12示出了用于治疗诸如由斜视和/或弱视引起的会聚缺陷的示例性方法1200。为了便于描述，方法1200将被描述为由眼科系统执行，例如，本文所述的任何增强现实装置。然而，应当理解，本文公开的各种增强现实装置或其他类似装置的任何部件或子部件可以用于执行方法1200中的任何步骤、步骤组合或步骤的部分。方法1200包括通过闭合或不强调更强的眼睛来“重新训练”懒眼或不对准眼睛的过程。应当理解，可以基于用户的特定处方来设计许多治疗方案，并且确切的参数和/或技术可以变化。
在方框1202，眼科系统确定双眼的焦点和/或会聚点的差异。如本文所讨论的，可以基于用户输入或基于由眼科系统执行的处方检查来确定该差异。还可以使用眼睛跟踪和/或注视检测。眼科系统可以被配置成例如执行本文描述的用于确定焦点和/或会聚点的任何方法。
在方框1204，眼科系统选择治疗方案，以帮助治疗佩戴者的视力缺陷。在一些实施例中，治疗方案可以由医生或临床医生设计，或者治疗方案可以在外部位置设计并下载到眼科系统上。治疗方案可以包括治疗方案的各种参数。例如，治疗方案可以涉及施加治疗的频率。治疗方案可以包括关于要呈现给佩戴者的图像类型和/或向每只眼睛显示的两个显示器或图像的差异的信息。例如，治疗方案可以基于离眼呈现，其中，向佩戴者显示不同特征的图像(例如，改变的与向左眼和/或右眼所示的图像的版本的不同图像或相同图像)。在一些实施例中，可以增强向较弱眼睛显示的图像，和/或可以减少向更强眼睛显示的图像。例如，向较弱眼睛显示的图像可以被改变为对佩戴者更有兴趣或引人注目(例如，增亮、增色、三维增强、清晰的焦点、更高的分辨率，增强的对比度、移动、更高的更新速率等)。同样，显示给更强眼睛的图像可以被改变为对佩戴者不那么有兴趣或不那么引人注目(例如，变暗的、哑色、扁平的、模糊的、较低的分辨率、较低的对比度、静态的、较低的更新率速等)。在各种实现方式中，只有向较弱的眼睛显示的图像改变，而向更强的眼睛显示的图像不会改变。在各种实施例中，只有向较强眼睛显示的图像改变，而向较弱眼睛显示的图像不会改变。在各种实现方式中，改变了向较弱的眼睛和更强的眼睛显示的图像。治疗方案可以包括关于方案的持续时间的信息。治疗方案可以使用交互式虚拟物体，从而使得“治疗”对于用户更加愉快并且增加用户对治疗方案的依从性。治疗方案可以使用动态图像(例如，电影、游戏等)来使治疗更愉快，从而增加依从性。
在方框1206，眼科系统可以至少部分地基于连接到治疗方案的调度器来检测或确定开始治疗方案的时间或时间窗口。例如，可以对治疗方案进行编程，使得眼睛的重新训练每天在10PM或8AM和9AM之间的某个时间进行。例如，治疗方案可以每周规定一次。治疗方案可以涉及更多的治疗期，例如，每周至少两次、每周至少五次、每天和/或每天多次，例如，每天至少一次、二次、三次、四次或五次。在一些实施例中，可以响应于检测到眼睛变得或多或少地不对准来编程治疗方案。在各种实施例中，治疗方案可被编程为当眼睛从先前治疗方案中恢复时发生。
在方框1208，眼科系统改变一只眼睛或两只眼睛的视野。这可以包括例如部分或完全遮挡眼睛。在一些实施例中，眼科系统可以向每只眼睛呈现不同的图像，有时在视野内的不同位置，以加强较弱的眼睛或促进对于大脑内的图像融合的适当聚散度。应当理解，这仅仅是一个示例性技术，并且可以使用许多其他技术来加强或重新训练眼睛的肌肉。遮挡可能是部分或完全遮挡。也可以使用对佩戴者呈现的图像的全部或部分散焦、模糊、衰减或其他变更。
在一些实施例中，眼科系统可以跳过方框1208。例如，在一些治疗方案中，较强眼睛和较弱眼睛的各个视野不改变。眼科系统可以向佩戴者的眼睛呈现不同视觉特征的图像，以鼓励较弱的眼睛获得力量。
如本文所描述的，向相应的眼睛显示的内容也可以不同，不管一只或两只眼睛的视野是否改变。例如，不太有趣的内容可以显示给较弱的眼睛。这可以通过以更亮、更高分辨率、更完整、移动、更高对比度、三维、颜色增强的、多个深度平面等将图像投射到更弱眼睛来完成。作为另一示例，不太有趣的内容可以显示给更强的眼睛。这可以通过以较暗的、更低的分辨率、缺少的部分、静态的、较低的对比度、扁平化、哑色、来自单个深度平面等将图像投射到更强眼睛来实现。当不那么有趣的内容可以透射到更强的眼睛时，有趣的内容可以同时投射到较弱的眼睛，从而鼓励较弱的眼睛获得力量。
在方框1210，眼科系统投射引起较弱眼睛注意的刺激图像。这些刺激图像可以在规定的位置和/或通过增强的视觉特征(颜色饱和度、对比度、分辨率、深度线索、三维效果、亮度、强度、焦点等)呈现，从而鼓励眼睛聚焦和/或会聚在目标位置和/或鼓励较弱眼睛的视觉内容加强。虚拟图像可以随时间并且以治疗方案指定的速率移动，以在多个深度平面上的聚焦点将眼睛集中在一起。当眼睛在一个共同聚焦点时，来自每只眼睛的图像融合，并且大脑看到一个图像，而不是两个图像。例如，这可以以游戏的形式来实现。
在各种实施例中，例如，眼科系统可以被配置成同时将图像呈现给双眼(双眼)，用于治疗或治疗目的。呈现给相应眼睛的图像的视觉特征可以不同。这种差异可以随着时间增强较弱眼睛的性能。例如，为了向佩戴者提供立体图像，可以向佩戴者呈现左右图像。在治疗期间，相对于较强眼睛，可以增强对应于较弱眼睛的图像。图像的增强可以包括例如但不限于增加图像的亮度、增加图像的对比度、增加图像的色彩饱和度、增加图像的强度、增加图像的三维效果、将内容添加到图像等。同样，可以减少对应于较强眼睛的图像。图像的减少可以包括例如但不限于减少图像的色彩饱和度、衰减或降低图像的强度、使图像变平、使图像模糊、使图像散焦、遮挡图像、部分或完全遮挡图像等。在某些实现方式中，可以通过将图像从不同的深度平面呈现给相应的眼睛来实现图像的散焦。例如，可以使用多个波导和相关联的透镜或具有屈光度的其他元件来投射来自不同深度平面的图像。在一些实施例中，治疗可以包括增强到较弱的眼睛的图像，并减少到更强的眼睛的图像。在某些实施例中，治疗可以包括将图像增强到较弱的眼睛，而不改变到更强的眼睛的图像。在各种实施例中，治疗可以包括减少到更强的眼睛的图像，而不改变到较弱的眼睛的图像。图像的增强和/或减少可以逐渐和/或间歇地应用。例如，图像的质量可以每30-60秒和/或当眼科系统眼睛变得更加错位时逐渐增强或减少。作为另一示例，可以在一段时间内增强或减少图像，然后可以在第二时间段内去除该效果。这可以在治疗期间交替使用。
在一些实施例中，治疗还可以包括改变呈现图像的深度平面。这可以类似于Brock串，其中，使用多个深度平面来重新训练具有会聚缺陷的眼睛。图像从各种深度平面投射，从而允许眼睛会聚并聚焦在不同深度的图像上。也可以使用不同的深度平面来提供类似于铅笔上推的治疗。该治疗包括在第一深度平面(例如，约1英尺远或更远)呈现图像，然后将更接近佩戴者的图像移动到第二深度平面。移动图像可以包括使更接近佩戴者的深度平面从第一深度平面逐渐移动到第二深度平面。当在更近的深度平面呈现图像时，可以调整图像的深度，使得佩戴者可以在难以聚焦的区域(例如，佩戴者难以会聚在图像上)上对图像进行聚焦。该治疗还包括在比第一和第二深度平面更远的第三深度平面提供图像。当图像呈现在第二深度平面时，佩戴者可以在聚焦在第二深度平面的图像和呈现在第三深度平面的图像之间交替。例如，这可以加强眼睛的肌肉。这些方法可以与治疗期间的图像的增强和/或减少相结合。
在一些实施例中，治疗可以包括一只眼睛或两只眼睛的选择性遮挡。这可以进行，以在视网膜的目标部分呈现视觉刺激的图像，以增加治疗的疗效性。在一些实施例中，眼科系统被配置成使用例如空间光调制器、百叶窗等而使用选择性遮挡来阻止佩戴者看到的物体的部分。例如，可以使用如本文所述的空间光调制器。自适应光学元件也可用于重定向光。选择性遮挡还包括在眼睛中间歇性遮挡图像。这可以进行，以将图像交替到眼睛(例如，在将图像呈现给左眼然后到右眼之间交替)。
在一些实施例中，治疗可以包括对补偿棱镜矫正的微调，以逐渐影响眼睛的会聚。例如，在治疗期间可以减少补偿棱镜矫正和/或横向图像偏移的量，以影响较弱的眼睛会聚到目标点。补偿棱镜矫正和/或横向图像偏移的量可以在单次治疗期间或在多次治疗过程中随时间减少。
在方框1212，系统检测治疗方案的规定时间的结束，或者可能通过检测到眼调节、聚散度等的眼睛功能的正常特性。在此期间，在方框1214，眼科系统停止治疗。如果已经应用遮挡或去加重，则这可以包括终止佩戴者的眼睛的遮挡或去加重。在一些实施例中，佩戴者可以基于佩戴者的时间表来手动地管理治疗方案。同样，可以设想许多其他这种治疗方案。
在一些实施例中，在方框1212，眼科系统确定通过在治疗期间跟踪佩戴者的表现来停止治疗。当佩戴者出现疲劳或缺乏依从性的迹象时，在方框1214，眼科系统停止治疗。例如，眼科系统可以包括眼睛跟踪系统，被配置成检测佩戴者的注视。眼睛跟踪系统可以检测佩戴者在治疗期间的表现(例如，佩戴者成功地关注所呈现的图像的能力)已经随着时间而恶化。这可能表明佩戴者已经疲惫，进一步的训练或治疗将会受到有限的好处。在一些实施例中，眼科系统可随时间跟踪佩戴者的表现，以确定佩戴者的会聚缺陷是否随时间而减少(例如，在单次治疗期间和/或多次治疗期间)。
在一些实施例中，在方框1212，眼科系统接收用户输入，指示治疗应该停止。当接收到这种用户输入时，眼科系统在方框1214停止治疗。
在一些实施例中，在方框1212，眼科系统在给予治疗方案期间自动检测用户的性能。在方框1212中，眼科系统可以被配置成返回到方框1204，以在给予治疗方案期间基于检测到的佩戴者的表现来更新或调整治疗方案。例如，如果在治疗期间较弱眼睛的会聚角度没有提高，则眼科系统可以调整治疗方案参数，并且进行在方框1204再次开始的方法1200。以这种方式，眼科系统可以使用佩戴者在检查期间的表现，作为反馈，以对治疗方案进行调整和/或确定终止治疗的时间。
在各种实现方式中，眼科系统可以被配置成在完成之前终止治疗方案。例如，如果眼科系统检测到眼睛的疲劳(例如，对于弱眼睛，会聚的角度变得更差)，则通过进行到方框1214，眼科系统可以被配置成在方框1212处终止治疗方案。
类似于斜视、弱视或“弱视”是其中一只眼睛比另一只眼睛弱的状况。这可能是因为与较弱眼睛相比，大脑倾向偏好较强眼睛的输入。在一些实施例中，眼科系统可被编程为执行与参考图12描述的方法1200相似的方法，以通过选择性调光光强度或降低进入更强眼睛的视觉刺激的水平来增强对较弱的眼睛视力刺激，从而逐渐加强较弱的眼睛和/或再现眼修补的效果。也可以使用如上所述的其他治疗和训练系统和技术，例如参考斜视。
在各种实施例中，为了减少分心，通过增强现实装置在眼睛前面的世界的视野在检查和/或治疗期间被遮挡或以其他方式不可见。可以使用调整强度的空间光调制器，例如，液晶空间光调制器或快门。例如，当图像被呈现给观看者时，这可能发生，尽管这种方法不是必需的。
虽然系统已经被描述为增强现实装置，但是在其他实施例中，系统可以是虚拟现实装置。在任一种情况下，系统可以是由医生或临床医生提供的用于在医疗设施或验光师办公室或其他地方进行检查的眼科系统。在其他实施例中，系统可以属于佩戴者，并且可以用于其他目的，例如，娱乐(例如，游戏和电影)和/或工作活动。如上所述，对佩戴者系统实施治疗的一个好处是可以方便地进行多次检查(每年至少2、3、4、5、6、8、10、12、16、18、24或更多次)，由佩戴者自行决定。同样，检查可以由或不由医疗专业人员进行，例如，验光师、眼科医生、护士、技术员、医疗助理等。
高阶像差
其他常见的眼睛相关疾病包括高阶屈光不正，其可以包括不能用棱镜和/或透镜矫正来进行的任何波前曲率矫正。这些高阶像差可能占所有屈光不正的10％。这些高阶屈光不正可能是眼睛中不规则形状的光学表面的结果，并且在屈光手术之后是特别常见的。例如，角膜和/或眼睛的晶状体中的形状不规则性可能会给通过眼睛进入视网膜的光引起高阶屈光不正。这种高阶像差可能会通过适当的屈光矫正而降低。
本文描述的眼科系统的各种实现方式可适用于为这些高阶像差提供对波前的矫正。应当理解，可能利用本文所述的眼科装置进行几乎所有波前矫正，直到并包括由Zernike模式(例如，散光、丛毛状、三叶形、球面像差、四叶形等)描述的所有像差。
在一些实现方式中，眼科系统还可以被配置成矫正眼睛的角膜、晶状体和其他透射性介质中的微观缺陷。这些缺陷可产生对视觉质量损伤具有影响的复杂折射、反射和散射图样。
在各种实施例中，眼科系统可以通过例如眼睛跟踪系统或其他相机或成像系统来检测由这些缺陷引起的投射光的图样。该信息可以被眼科系统用于选择性地将要输入用户的眼睛上的光线过滤，这种光线将与眼睛的这些缺陷相互作用，从而阻止有助于受损的视觉质量的光学路径。
眼科系统可以例如是患者佩戴的眼科装置，如图3A至图3D和图5所示并且如上面关于矫正近视、远视、散光和其他屈光不正所述的。因此，应当理解，结合涉及用于矫正视力缺陷(例如近视、远视和散光)的眼科装置的上面包括的描述讨论的特征在矫正高阶像差方面同样适用。特别地，眼科装置可以被配置成提供光学矫正，以减少或矫正屈光不正，包括高阶像差。例如，该装置可以包括引入波前矫正的自适应光学元件或可变焦元件，并且可以用于引入不仅球面和圆柱体，以抵消散焦和散光，而且还可以用于减少由波前形状产生的高阶像差。
如上所述，眼科装置可以包括增强的(或虚拟的)现实显示装置(62)，其包括显示透镜(106)和光源，该光源被配置成投射指向眼睛的光(38)，以在用户的眼睛中形成图像，以供用户观看。在各种实施例中，该显示装置(62)包括波导堆栈(178)，其从设置在波导堆栈(178)的边缘处的光纤扫描显示器接收光，并将波导的光从其背面耦合出到佩戴者的眼睛。在显示装置(62)是增强现实显示器装置的情况下，眼科装置还可以通过显示透镜(106)将来自周围环境的环境光引导至用户的眼睛，例如，来自用户前面的光。该光可以例如通过波导堆栈(178)传输到佩戴者的眼睛。如上所述，显示装置(62)还可以包括一个或多个自适应光学元件或可变焦元件(VFE)。如上所述，自适应光学元件可以是可以被动态地改变以便改变其上入射的波前的光学元件。例如，自适应光学元件可以是诸如可变形反射镜等反射光学元件或诸如动态透镜等透射光学元件，如上面在图10B-图10E中所描述的。
在一些实施例中，形成由眼科系统产生的图像的投射光(38)可以入射到如本文所述的一个或多个自适应光学元件或VFE上。自适应光学元件可以是诸如可变形反射镜等反射光学元件或诸如动态透镜等透射光学元件(例如，液晶透镜、电活性透镜、具有移动元件的常规折射透镜、基于机械变形的透镜、电润湿透镜、弹性体透镜或具有不同折射率的多种流体)。自适应光学元件可以从光纤扫描显示器接收具有入射波前的光。可以修改波前，以补偿由自适应光学元件产生的高阶像差，如本文所述。然后，该矫正或补偿的波前可以通过传输分束器并被引导到用户的眼睛中。
在一些实施例中，替代地或组合地，自适应光学元件包括空间光调制器，被配置为逐个像素地修改相位。因此，可以在波前施加光学矫正。因此，在各种实施例中，眼科装置可以被配置成驱动光调制器来补偿色差。
在一个或多个实施例中，眼科系统可以包括被配置成确定用户的一只或多只眼睛中的更高阶像差的一个或多个传感器或子系统。在一个实现方式中，眼科系统可以利用如本文所述的波前像差测量技术来评估眼睛中的屈光不正。在一些实施例中，例如，眼科装置可以包括相机(24)和光源(26)，并且被配置成利用像差仪。例如，如下文参考像差测量技术所述。在一些实施例中，相机(24)是红外相机a。相机(24)可以可操作地耦接到本地处理模块(70)，以检测眼睛中的高阶折射缺陷。
同样，可以使用一个或多个相机或成像系统来识别眼睛的区域，例如，眼睛的角膜、晶状体和其他透射性介质，这些区域具有产生降低视力质量的复杂折射、反射和散射图样的微观缺陷。作为响应，可以驱动显示器，以便不将光引导到具有缺陷的所述区域。
另外，在一些实施例中，眼科装置可以包括一个或多个发射器和接收器，以允许在眼科装置与远程处理模块(72)和/或远程数据存储库(74)之间发送和接收数据。发射机和接收机可以组合成收发器。在一些实施例中，远程处理模块(72)和/或远程数据存储库(74)可以是第三方服务器和数据库的一部分，其使第三方(例如，医生或其他医疗管理员)能够向眼科装置发送数据，例如，光学处方。
在一些实施例中，眼科装置的各种部件可以可操作地耦接到本地处理模块(70)。本地处理模块(70)可以可操作地耦接到数字存储器，并且包括指令，这些指令当被执行时使得眼科装置矫正眼睛中的高阶折射像差。
在一些实施例中，眼科系统可以是矫正高阶屈光不正的增强现实系统。如上所述，眼科系统可以是增强现实头戴式显示系统，被配置成对来自用户前面的世界的环境光进行波前矫正并且为由眼科系统产生的AR图像内容提供波前矫正。或者，眼科系统可以是虚拟现实头戴式显示系统，被配置成产生由具有经矫正的波前的眼科系统产生的并且当用户的眼睛被用户前面的环境光覆盖时被VR头戴式显示系统提供给用户的VR图像内容。如前所述，VR头戴式显示系统可以包括向外相机，被配置成从用户前面的世界拍摄环境光并产生这些图像的矫正波前。
在一些实施例中，用于矫正高阶像差的处理流程可以类似于用于矫正近视、远视或散光所描述的图10A的处理流程1000。在一些实施例中，处理流程1000可以由患者佩戴的眼科装置执行，例如，结合图3A至图3D描述的眼科装置。处理流程1000可以由本地处理模块(70)实现，例如，由可操作地连接到远程数据存储库(74)的本地处理模块(70)中的逻辑装置执行的远程处理模块(72)来实现。自适应光学元件或VFE，例如，电可重构反射镜或透镜，例如，如图10B-10E所示的透镜，可用于基于用户的光学处方提供屈光矫正。
在1002，眼科系统确定用户的光学处方，例如，由于眼睛中不规则形状的光学表面(例如，眼睛的角膜和/或晶状体中的形状不规则)而产生的高阶像差。如上所述，眼科装置可以包括用户接口，由此用户输入光学处方或眼科系统可以通过眼睛处方配置器程序来确定眼睛的高阶屈光不正。例如，眼科系统可以包括如本文所述的像差仪。在一些实施例中，眼科系统可以被配置成从第三方接收光学处方。例如，医生可能能够无线地发送用户光学处方(例如，通过互联网、蓝牙连接等)，其由接收器或收发器接收并存储在本地处理模块(70)的数字存储器中。
在一些实施例中，在1002，眼科系统可以检测由眼科系统投射的光，其由眼睛中的高阶折射缺陷引起。例如，光源(26)可以被配置成将红外光投射到眼睛中，并且相机(24)可以检测由于眼睛中的高阶折射缺陷而从眼睛反射的红外光。基于检测到的反射或散射光，眼科装置可以检测对应于高阶像差的模式。
在1004，眼科系统检索映射表，以确定适当的图像修改程序，以矫正高阶屈光不正。在一些实施例中，映射表包括不同光学处方与不同图像修改程序的关联。例如，对于用户的给定光学处方，映射表可以列出被配置成补偿由光学处方定义的高阶像差的图像修改程序。
在一个实施例中，图像修改程序定义对入射波前的修改(例如，对相位的修改)，以产生补偿波前。在另一实施例中，图像修改程序定义对由眼科系统产生并呈现给用户眼睛的一个或多个2D图像的修改(例如，对强度模式的修改)。在一些实施例中，每个2D图像可以是在不同焦深处的图像的2D表示，为用户提供图像的3D感知。在一个或多个实施例中，眼科系统可以用这种程序进行预编码，或者可以下载这些程序，以便基于处方进行图像调制。参见例如下面结合综合屈光检查仪技术的描述。在一些实施例中，可以执行远程处理模块(72)，以检索或查找存储在远程数据存储库(74)中的映射。
如上所述，图像修改程序可以包括基于期望的波前矫正要应用于眼科系统的VFE或自适应光学元件的参数。这些参数可以限定要应用于自适应光学元件的形状和/或特性的修改，从而改变波前，以矫正高阶屈光不正。这些参数和相应的信号集可以基于光学处方和/或检测到的缺陷像差模式。例如，为了矫正高阶屈光不正，图像修改程序可以具有一组参数，被配置成将补偿波前曲率编码到眼科系统的光学元件中(例如，显示装置(62)的VFE或自适应光学元件)。补偿波前曲率可以使得对到达眼睛的视网膜的图像的波前进行矫正，以解决眼睛的光学表面的形状的屈光不正，从而消除由眼睛引起的高阶像差。
没有订阅任何科学理论，用户的眼睛可能会经历不同的高阶屈光不正和/或根据眼睛进行眼调节的焦深进行光学矫正的需要。因此，在一个或多个实施例中，图像修改程序可以包括针对多个不同深度平面(例如，2个或更多个、3个或更多个、4个或更多个、5个或更多个、6个或更多深度平面)的眼睛的眼调节距离和相应的参数的关联，以补偿与在不同焦深处的眼调节相关联的高阶屈光不正。例如，眼科系统可以确定用户的至少一只眼睛在一个焦深处进行眼调节时给入射波前施加第一高阶屈光不正，同时用户的眼睛为另一焦深施加第二屈光不正(例如，需要不同的球面波前)。因此，根据用户在不同焦深处经历的不同高阶像差，不同的补偿波前(例如，基于不同的光学处方)可以与眼调节的不同焦深相关联。
在一些实施例中，对经矫正的波前进行编码包括修改从周围环境(例如，在用户和眼科系统的前面)传送给用户的环境光的波前。同样，编码经矫正的波前可以包括修改由眼科装置生成的并由显示装置投射到用户的图像的波前。例如，如上所述，电信号可以被施加到耦接到自适应光学元件的电极，其改变自适应光学元件的形状或光学特性。这反过来可能改变入射在自适应光学元件上的波前。在一些实施例中，环境光的波前和任何投射图像均可以由单个VFE或自适应光学元件或者由不同的VFE或自适应光学元件独立地修改。在一些实施例中，在眼科系统是VR头戴式显示器的情况下，向外相机可以获得在用户前面的环境光的图像，其波前可以如本文所述地改变。
在一些实施例中，在眼科系统检测的反射光的图样指示屈光不正的情况下，图像修改程序可以被配置成选择性地滤出投射到用户眼睛中的与眼睛的缺陷相互作用的光线，从而阻止贡献于受损视觉质量的光学路径。例如，基于眼睛与高阶像差的映射的相关性，眼科系统可以识别可能与眼睛中的缺陷相互作用的一个或多个光线，导致高阶像差。一旦识别，眼科系统可以确定从入射在光学元件上的波前过滤这些光线。因此，由于这些光线不与缺陷相互作用，所以高阶像差不会损害眼科系统呈现给用户的图像的视觉质量。
在一些实施例中，处理流程1000的剩余步骤可以以与上述用于矫正近视、远视和散光相同的方式进行。因此，在1006，眼科系统通过眼科装置的显示来选择适当的图像修改程序，以应用于投射到用户的图像。例如，眼科系统可以基于图(map，映射)信息来选择图像修改程序。在该实施例中，图像修改程序可以改变入射波前的一部分，以补偿具有折射缺陷的眼睛的一部分。在1008，眼科系统可以应用图像修改程序来矫正投射图像的波前。在1010，眼科系统可以通过眼科系统的显示将图像的经矫正的波前投射到用户。在各种实施例中，眼科系统可以基于远程存储例如在远程数据存储库(74)处的信息(例如，眼科装置外部)自动将高阶折射率矫正应用于入射波前。
在一些实施例中，在眼科装置是增强现实头戴式显示系统的情况下，波前矫正可以应用于由眼科装置呈现给佩戴者的图像，同时对位于头部安装显示器和用户前面的物体进行成像。例如，由眼科系统呈现的AR图像内容可以与环境光组合地修改和投射。在一些实施例中，从外部世界通过透镜106的环境光也可以通过适当的程序来修改，以便为通过透镜106观看外界的佩戴者提供光学矫正。在另一实施例中，在对用户前面的世界不透明的VR头戴式显示系统的情况下，修改后的图像可以是由眼科系统及其内的显示器提供的VR图像的修改，用于视觉表示，例如，VR图像内容。
在各种实施例中，处理流程1000可以被实现为如上所述的动态视觉矫正系统。例如，自适应光学元件可以由改变自适应光学元件的形状和/或特性的电信号驱动。自适应光学元件的改变的特性可以改变在自适应光学元件上入射的波前的形状，以产生经矫正的波前。当用户的光学处方随时间而变化时，眼科系统的这种波前矫正可以实时改变。例如，用户的眼睛的屈光不正可能随着用户的年龄而改变。在一些实施例中，在1010，眼科系统可以通过启动眼睛处方配置器程序来实现动态视觉矫正。在1010，眼科系统可以被配置成返回到1002，并且在一些实施例中，在没有用户激活的情况下，手动并交互地确定在不同点上的用户处方。因此，眼科系统可以在第一时间动态地识别第一光学处方，并且基于该处方调整对于折射缺陷的矫正，并且在第二时间识别第二光学处方，并基于该第二处方调整对于折射缺陷的矫正。
色差
在各种实施例中，眼科系统可用于补偿色差。色差是由与例如眼科系统的光学元件或用户眼睛的晶状体不同的相互作用的图像的颜色(例如，波长)产生的误差。这些色差是由于透镜对于不同波长的光的折射率可能有轻微的变化。
有两种类型的色差，即，纵向色差和横向色差。当不同波长的光沿着光轴聚焦到不同焦点时，发生纵向色差。因此，图像的每种颜色可以被聚焦到不同的焦深。当不同波长的光聚焦到光学系统的焦平面上的不同位置时，发生横向色差。因此，图像的颜色相对于彼此移动或移位，例如，沿着焦平面横向并且垂直于光轴。因此，纵向色差可能导致整个图像或图像中的任何地方变色或具有边缘，而在图像的中心可能不会发生横向色差。
在一个或多个实施例中，眼科系统可被配置为通过在不同焦深处投射不同波长的光(例如，不同颜色)来补偿纵向色差。由眼科系统投射并由用户观看的图像可以包括多种颜色，因此，在不同焦深处投射不同波长的光可以补偿观看所述图像时的纵向色差。如本文所述，在各种实施例中，眼科装置可以用作具有可调焦点的固态可变焦距透镜(例如，自适应光学元件或可变焦元件(VFE))。如上所述，例如，在矫正近视、远视或散光时，眼科系统可以配备有一个或多个自适应光学元件或VFE。对于给定的颜色可以动态地改变自适应光学元件，例如，通过对其施加电信号，以改变入射在其上的波前的形状。通过改变对于给定颜色的自适应光学元件的形状或其他特性，波前相对于该颜色改变，例如，以改变如本文所述的波前的焦点，以补偿色差。
在其他实施例中，替代地或组合地，眼科系统可以被配置成以不同的角度投射不同波长的光，以补偿横向色差。如本文所述，显示器可以包括振荡以产生2D图像模式的光纤扫描装置。为了减少横向色差，从显示器投射到视网膜上以在视网膜上形成一种颜色的图像的光束可以移动。例如，光纤的角度可以移动或偏移。对于不同的颜色分量，该角度移动的量是不同的。额外地或替代地，通过改变投射到眼睛上的光束的角度(例如，通过偏移光纤扫描装置的角度或通过向自适应光学元件的形状提供角度偏移)，可以为给定颜色改变波前，例如，以改变波前的入射角来补偿横向色差。在各种实施例中，光被准直，但是当光束被扫描以将图像写入视网膜时，光束的角度改变。在一些实施例中，光束角度的变化是恒定的，同时被扫描，以将图像写在视网膜上。在其他实施例中，当扫描光束以写入图像时，可以改变光束角度的变化。
如上所述，眼科装置可以包括增强(或虚拟)现实显示装置(62)，其包括显示透镜(106)和光源，该光源被配置成投射指向用户的眼睛的光(38)，以在用户的眼睛中形成图像以供用户观看。在各种实施例中，该显示装置包括波导堆栈，其从设置在波导边缘处的光纤扫描显示器接收光，并将波导的光从其背面耦合出到佩戴者的眼睛。在显示装置是增强现实显示器装置的情况下，眼科装置还可以通过显示透镜(106)将来自周围环境的环境光(例如，来自用户前面的光)引导到用户的眼睛。例如，该光可以通过波导堆栈发送到佩戴者的眼睛。如上所述，显示装置(62)还可以包括一个或多个自适应光学元件或可变焦元件(VFE)。如上所述，自适应光学元件可以是可以被动态地改变以便改变其上入射的波前的光学元件。例如，自适应光学元件可以是诸如可变形反射镜等反射光学元件或诸如动态透镜等透射光学元件，如上面在图10B至图10E中所描述的。也可以使用调制相位的空间光调制器。这种相位调制器可以在透射或反射中操作。例如，可以采用液晶空间光调制器。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成基于用户的预定光学处方、由本文所述的眼科系统的实施例的光学元件或这两者来补偿色差。例如，穿过用户的眼睛的光可以对在视网膜处接收的光施加色差。可以基于眼科系统执行的光学处方或眼睛处方配置器程序来确定由于眼睛造成的色差，如下面参考图10A所述。同样，穿过眼科系统的光学元件的光也可能在入射到眼睛上并最终在视网膜处接收到的光上施加一些色差。基于系统的规格和制造要求，已知系统引起的色差。眼科系统可以被配置成利用这些预定的像差并在将图像投射到佩戴者的眼睛时补偿。
当系统补偿色差时，不需要去除所有的色差。例如，如本文参考光治疗所述，蓝光对视网膜细胞可能特别有害。因此，眼科系统可以被配置成控制色差矫正，以减少入射在眼睛的视网膜细胞上的蓝光量。在其他实施例中，替代地或组合地，一些色差可以有助于为给定用户创建深度提示的真实焦点。因此，可以控制色差的补偿，以允许一些像差，同时矫正其他像差，以提供最佳的视觉质量。然而，该系统确实减少了眼科系统的佩戴者所观察到的色差的影响。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成矫正色差，类似于上述用于矫正近视、远视和/或散光的眼科系统。在一些实施例中，眼科系统可被配置成矫正色差以及近视、远视、散光或其他屈光不正。
如上所述，例如，眼科系统可以是如图3A至图3D和图5所示的患者佩戴的眼科装置，该装置可以实现以补偿色差。眼科装置可以包括显示装置(62)，显示装置包括被配置成在显示装置(62)的显示透镜(106)中投射指向的用户的眼睛光(38)的光源(18)。眼科装置还可以通过显示透镜(106)将来自周围环境的环境光引导到用户的眼睛，例如，来自用户前面的光。
在各种实施例中，眼科装置包括被配置成拍摄来自用户周围的环境的环境光的向外相机。例如，眼科装置可以包括可操作地耦接到本地处理模块(70)的一个或多个宽视场机器视觉相机(16)。这些相机可以被配置成获得用户周围的环境的图像，例如，眼科装置和用户前面的环境的图像。在一个实施例中，这些相机(16)是双重拍摄可见光/红外光相机。由相机(16)拍摄的图像可以存储在眼科装置的数字存储器中并且被检索，用于随后的处理。
在各种实施例中，眼科装置可以包括如本文所述的生物反馈系统，被配置成确定用户在观看物体或图像时的舒适程度。例如，如果用户的眼睛移动、改变眼调节、改变瞳孔大小、改变聚散度等，则这些可以是用户不能舒适地观看物体或图像的指示符。眼调节或与眼调节有关的行为的不稳定或振荡可能是用户正在努力关注物体或图像的迹象。因此，生物反馈系统可以接收与用户眼睛的状态相关的实时输入。
光源(18)可以被配置成将光(38)投射到用户的眼睛中，以在用户的眼睛中形成图像。因此，图像可以包括例如基于存储在本地处理模块(70)的数字存储器中的图像，由眼科装置显示的并通过显示透镜(106)投射到用户的眼睛的图像内容。在一个实现方式中，存储在数字存储器中的图像可以是由向外相机(例如，相机(16))获得的图像。在各种实现方式中，形成在视网膜上的图像可以包括由用户的前面的物体的环境光形成的图像，这些图像通过显示透镜(106)到达用户的眼睛。在各种实施例中，视网膜上的图像可以包括多个颜色分量。颜色分量例如可以是红色、绿色或蓝色分量。这些颜色分量可以包括具有相同颜色的图像部分或相同颜色的全部部分。例如，图像可以包括具有蓝色的各种部分(例如，第一颜色分量)和具有颜色红色的各种其他部分(例如，第二颜色分量)。虽然颜色分量被描述为红色、绿色或蓝色，但是应当理解，图像的任何颜色都可以适用，并且部件的数量不需要限于三个。基于图像的颜色，可能会有任何数量的颜色分量。在其他实施例中，图像可以是单色图像，包括单个颜色分量。
显示装置(62)还包括一个或多个可变焦元件(VFE)或自适应光学元件。如上所述，VFE或自适应光学元件被配置成动态改变，以便改变在其上入射的波前。例如，自适应光学元件可以是诸如可变形反射镜等反射光学元件或诸如动态透镜等透射光学元件，如上面在图10B-图10D中所描述的。如上面在图10E中所描述的，VFE或自适应光学元件可以包括在显示透镜(106)中或位于显示透镜(106)和光源之间。VFE或自适应光学元件还可以集成到波导堆栈或光源(18)中。此外，VFE或自适应光学元件可以位于波导堆栈与眼科装置和用户前面的世界之间。VFE或自适应光学元件也可以位于波导堆栈和用户的眼睛之间。在另一实施例中，自适应光学元件可以位于波导堆栈的波导之间。
在一个实施例中，显示装置可以包括波导堆栈，例如，上面结合图10D描述的波导堆栈(178)。堆栈波导组件(178)包括传输分束器基板，每个基板被配置成在不同焦平面投射光，或者犹如源于不同的焦平面。波导堆栈(178)可以包括多个波导(182、184、186、188、190)和多个透镜(198、196、194、192)，被配置成选择性地将图像信息发送到眼睛，每个波导水平具有不同程度的波前曲率，表示该波导水平要感知的焦距。多个显示器(200、202、204、206、208)或在另一实施例中单个多路复用显示器或更少数量的多路复用显示器可以用于将光(例如，具有图像信息的准直光)注入波导(182，184、186、188、190)，每个波导可以被配置成在每个波导的长度上基本均匀地分布入射光，用于朝向眼睛向下出射。
最靠近眼睛的波导(182)可以被配置成将注入到这种波导(182)中的准直光输送到眼睛，其可以表示光学无穷远焦平面。如上面更详细地描述的，其他波导可以被配置成在屈光力范围内表示比无限远更近的焦平面，从而给予用户由眼科系统生成的图像的用户3D感知，因为来自不同波导的不同图像内容似乎来源于用户的不同深度或距离。来自不同波导的不同图像内容可以被配置成图像的不同颜色分量。因此，每个颜色分量(例如，红色、绿色，蓝色)可以看起来源自不同的焦深。
例如，下一个波导(184)被配置成在其可以到达眼睛(58)之前发出穿过第一透镜(192；例如，负透镜)的准直光；这种第一透镜(192)可以被配置成产生轻微的凸波前曲率，使得眼睛/大脑将来自该下一个波导(184)的第一颜色分量的光解释成来自从光学无限远更向内朝向人的第一焦平面。同样，第三波导(186)在到达眼睛(58)之前使第二颜色分量的其输出光通过第一(192)和第二(194)透镜；第一(192)和第二(194)透镜的组合屈光度可以被配置成产生另外的增加量的波前发散，使得眼睛/大脑将来自第三波导(186)的第二颜色分量的光解释为来自甚至比来自下一个波导(184)的光从光学无限远更向内朝向人的第二焦平面。
在一些实施例中，波导的数量可以对应于其焦深变化以补偿色差的颜色分量的数量。例如，在颜色分量为红色、绿色和蓝色的情况下，波导堆栈(178)可以包括三个波导，每个颜色分量一个。然而，在各种实施例中，波导堆栈可以包括除了这三个之外的其他波导。例如，每个深度平面可以包括三个波导，每个颜色分量一个。还可以加入另外的波导。而且，可以采用较少的波导。
如上所述，可以调整自适应光学元件，以矫正色差。特别地，当传送每个颜色分量时，可以调整自适应光学元件，以提供不同的光学屈光度。例如，红光源首次将光注入到相应的波导中，并且可以调整自适应光学元件，以向自适应光学元件提供第一光学屈光度，使得红光聚焦在视网膜上。然后，绿色光源将光注入到相应的波导中，并且可以调整自适应光学元件，以向自适应光学元件提供与第一光学屈光度不同的第二光学屈光度，因此绿色光聚焦在视网膜上。随后，蓝光源将光注入到相应的波导中，并且可以调整自适应光学元件，以向自适应光学元件提供与第一和第二光学屈光度不同的第三光学屈光度，使得蓝光聚焦在视网膜上。因此，可以选择性地改变图像的每个颜色分量的焦深，以减少色差，从而减少纵向色差。
因此，在各种实施例中，显示装置(62)包括自适应光学元件或VFE，例如，类似于图10B和10C中描述的VFE(1020)。在一些实施例中，可以改变VFE或自适应光学元件，以修改入射在其上的图像的给定颜色分量的波前的相位和/或焦点。如上所述，可以修改VFE(1020)的形状，从而改变入射到其上的光的相位、波前形状和可能的焦点。因此，可以修改VFE的形状，以调整入射在其上的波前的给定颜色分量的焦深。例如，在VFE或自适应光学元件是自适应光学透镜VFE(1020)的情况下，VFE(1020)可以耦接到一组电极(1022)，然后，选择性地控制这组电极，以便修改包括透镜的材料的形状或指数，并因此改变光的焦点。自适应光学透镜可以包括例如具有可以通过施加电压或电场来操纵的形状的弹性体材料。因此，可以以使得VFE(1020)的形状补偿色差的方式控制电极(1022)，使得图像可以被用户的眼睛适当地观看。例如，可以投射第一颜色分量，并且可修改自适应光学元件，以具有第一焦深，并且可以投射第二颜色分量，并且自适应光学元件可具有第二焦深。自适应光学元件可以以足够高的速率实时改变，以使用户不可察觉，从而可变地改变入射波前，以矫正色差。
在一些实施例中，可以选择性地修改VFE或自适应光学元件的形状，以便改变不同颜色分量的不同图像的位置。可以改变位置，以使得不同的图像基本对准。在一些实施例中，可以选择性地驱动VFE或自适应光学元件的形状，以便修改形成图像的光的波前，以便改变不同颜色分量的光投射到眼睛上的入射角。因此，第一颜色分量可以从焦点平面上的第一位置移动到第二位置。第二位置可以被配置成矫正横向色差，使得第一颜色分量聚焦在与焦平面上的至少第二颜色分量大致相同的位置。在一些实施例中，第二部件的位置聚焦在眼睛的中央凹。
在另一实施例中，替代地或组合地，眼科装置的光源(18)可以包括光纤扫描仪或其他光生成源，被配置成在视网膜上以光栅图样改变焦点。光纤扫描仪可以被配置成产生多个颜色分量的光栅图样，其中，每个颜色分量投射图像的颜色分量并且以不同的焦深聚焦。例如，可以平移光纤的纵向位置，以改变焦点。因此，眼科装置可被配置成补偿纵向色差。
在一些实施例中，眼科装置可以包括一个或多个发射器和接收器，以允许在眼科装置与远程处理模块(72)和/或远程数据存储库(74)之间发送和接收数据。发射机和接收机可以组合成收发器。在一些实施例中，远程处理模块(72)和/或远程数据存储库(74)可以是第三方服务器和数据库的一部分，其使第三方(例如，医生或其他医疗管理员)能够向眼科装置发送数据，例如，光学处方。
在各种实施例中，眼科装置可以包括可被配置成确定光学处方的反馈机构(例如，用户接口)。在一些实施例中，对于颜色分量，用户可能能够通过向系统提供输入来手动调整可变焦距透镜的焦点，例如，增加或减少光学元件的屈光度或呈现给用户的图像的焦点。用户输入可以使得一个或多个自适应光学元件改变形状，从而改变波前的焦点，以使相关联的光和图像聚焦在视网膜上。用户可以为每个颜色分量执行此过程。在另一实施例中，系统可以被配置成自动地或交互地确定用户的光学处方(例如，通过采用如本文所述的综合屈光检查仪技术)，并将光学处方并入眼科系统的光学子部分。例如，如本文所述，眼科系统可以基于生物反馈系统客观地确定处方。系统可以为每个颜色分量执行此过程。
在一个或多个实施例中，眼科系统可以包括一个或多个传感器，被配置成评估用户是否可以舒适地观看图像，例如，当用户正在努力聚焦在图像上时。例如，眼科系统可以利用注视方向、头部位置、眼调节和/或聚散度的波动或变化、和/或眼睛移动、可能的瞳孔大小以及天然晶状体的可能形状，来确定用户是否可以舒适地观看图像，如本文所述。向内相机或其他仪器(例如，SLO)可用于监测眼睛，以进行该评估。
例如，显示装置(62)可以包括陀螺仪传感器，被配置成确定用户的头部位置或头部移动(例如，笔直的、向下倾斜的、仰视的等)。用户头部的移动可以表示用户搜索图像的更好的视角。在一些实施例中，显示装置(62)可以包括具有加速计、陀螺仪和/或其他类型的方向和/或移动传感器的传感器组件(39)，在本文其他地方讨论其中的多个。传感器组件(39)可以被配置成检测由于用户的头部的移动而施加到显示装置(62)上的移动以及方向。显示装置(62)还可以包括处理器(32)(例如，头部姿势处理器)，其可操作地耦接到传感器组件(39)并且被配置成执行数字和/或模拟处理，以从由传感器组件(39)检测到的移动中导出头部位置。在一个实施例中，传感器组件(39)可以生成存储在数字存储器中的移动数据。在一些实施例中，移动数据可以用于在诊断视力缺陷的同时降低噪声(例如，检测检查期间的头部移动可能指示错误检查和结果)。处理器(32)可以检索该移动数据并执行处理逻辑，以确定一个或多个头部位置。
在另一实施例中，显示装置可以包括被配置成监测用户眼睛的移动的眼睛跟踪系统。例如，如上所述，眼睛跟踪模块可以被配置成当眼睛在眼睛的会聚点周围移动和/或变化时确定注视方向的变化。在一些实施例中，眼睛跟踪模块可以被配置成监测眼调节和眼调节反映的波动(例如，眼调节和聚散度的波动)。这种移动也可以表示用户搜索更好的视角或图像的焦点。如上所述，眼睛跟踪系统可以包括向内相机，例如，相机(24)，以跟踪每只眼睛，相机可以可操作地耦接到本地处理模块(70)。本地处理模块(70)可以包括软件，该软件在被执行时可以被配置成确定上面参考图6所述的眼睛的会聚点和/或眼睛的方向。
在一些实施例中，眼科装置的各种部件可以可操作地耦接到本地处理模块(70)。本地处理模块(70)可以可操作地耦接到数字存储器，并且包括指令，这些指令在被执行时使得眼科装置补偿色差。
在一些实施例中，本地处理模块(70)可以包括当执行时被配置成补偿色差的指令。在一些实施例中，该补偿不需要由显示装置(62)的光学元件实现。例如，由眼科系统投射的图像可以在本地处理模块(70)的数字存储器中或远离眼科系统修改并由本地处理模块(70)执行。眼科系统可以产生要呈现给用户的眼睛的2D图像，并且该系统可以被配置成在投射图像之前修改该图像，以补偿色差。例如，可以修改形成图像的像素的图样或集，以抵消、消除或减少由眼睛或眼科系统的光学元件引入的误差的影响。例如，图样可以横向或径向移动。一个颜色分量的修改图样可以被组合或叠加到用于另一颜色分量的修改(例如，移动)或未修改图样上，并且由眼科装置通过显示装置(62)呈现给用户的眼睛。生成图像的光场(例如，角度、波长和强度)也可以修改，以补偿色差。在一个实施例中，例如，当由显示器呈现时，蓝色分量在一个方向上移动，当由显示器呈现时，红色分量在另一方向上移动，并且当由显示呈现时，绿色分量不移动。眼睛会看到理想地叠加的所有三种颜色分量。同样，入射光线的角度可以基于横向色差而改变，以移动对应于图像的颜色分量的光。
在一些实施例中，本地处理模块(70)可以包括基于色差来改变颜色分量的强度的指令。例如，图像可以包括对应于第一焦深的第一颜色分量和对应于第二焦深的第二颜色分量，第二焦深可以对应于眼睛的视网膜(例如，眼睛的焦点)。由第一颜色分量的光源(18)投射的强度可以相对于第二颜色分量改变，以减少色差的影响。因此，可以使无像差的第二颜色分量相对于有助于受损视力的第一颜色分量显得更主要。例如，如果用户的眼睛使红色分量聚焦在视网膜(例如，眼睛的焦平面)后面，则用户可以感觉到比预期更大的红色区域。作为响应，眼科装置可以降低红色分量的强度，以提高视力质量。在另一实现方式中，如果蓝色分量聚焦或会聚在视网膜的前面，则用户感觉到比预期少的蓝色。作为响应，眼科装置可以增加蓝色分量的强度，以补偿色差。
在一些实施例中，眼科系统可以是矫正色差的增强现实系统。如上所述，眼科系统可以是增强现实头戴式显示系统，被配置成向来自用户前面的世界的环境光提供波前矫正并且为由眼科系统显示的AR图像内容提供波前矫正。如上所述，该系统可以包括向外相机。来自向外相机的图像可以在显示屏上重新渲染，以供用户观看。上述用于矫正色差的技术可以应用于投射到眼睛中的这些图像。同样，AR头戴式显示器还可以补偿也由眼科系统显示并投射到用户的其他图像内容的色差。来自向外相机的图像内容可以与其他图像内容结合并投射到观看者的眼睛。头戴式显示器可以被配置成以如上所述的方式补偿任何投射图像中的色差。
同样，眼科系统可以是被配置成产生补偿色差的VR图像内容的VR头戴式显示系统。VR图像内容可以由眼科系统生成，并且当用户的眼睛由VR头戴式显示系统(例如，不透明的)遮挡了用户前面的环境光时提供给用户。如上所述，VR头戴式显示系统可以包括向外相机(例如，相机(16))，被配置成从用户前面的世界拍摄环境光并且基于环境光产生图像。VR头戴式显示器可以被配置成以与上述基本相似的方式补偿任何投射图像中的色差。
在一些实施例中，图10A的处理流程1000可以被实现为补偿色差。在一些实施例中，处理流程1000可以由患者佩戴的眼科装置执行，例如结合图3A至图3D描述的装置。处理流程1000可以由本地处理模块(70)实现，例如，由可操作地连接到远程数据存储库(74)的本地处理模块(70)中的逻辑装置执行的远程处理模块(72)实现。自适应光学元件或VFE，例如，电可重构透镜，例如，如图10B至图10E所示的透镜，可用于基于用户的光学处方提供屈光矫正。
在1002，眼科系统确定用户的光学处方，例如，由于眼睛中不规则形状的光学表面(例如，眼睛的角膜、晶状体和/或眼睛的虹膜中的形状不规则)而引起的色差。光学处方可以包括用于纵向色差和/或横向色差的处方。如上所述，眼科装置可以包括用户接口，由此用户输入光学处方或眼科系统可以通过眼睛处方配置器程序来确定眼睛的色差。在一些实施例中，如本文所述，眼科系统可以被配置成基于从生物反馈系统接收的输入来客观地和动态(例如，实时地)监测用户的光学处方。
例如，眼科装置可以预编程有调整焦点或改变波前或改变通过显示装置由眼科系统呈现给用户的眼睛检查图像的入射角的离散粒状步骤。眼睛检查图像可以是任何图像，包括传统的眼睛检查模板，包括字母、数字、图形、图片、图画、设计等。在一些实施例中，眼睛检查图像可以包括多个颜色分量。在其他实施例中，眼睛检查图像可以是包括单个颜色分量的单色。调整焦点可能包括调整图像的一个或多个颜色分量的焦点。然后，用户可以通过适当的反馈机制(例如，用户接口)向眼科系统指定可以定义光学处方的期望的矫正。或者，在另一实施例中，用户可以选择递增地增加或减少处方(例如，改变焦点和/或波前)，直到用户到达舒适的观看处方。参见例如结合综合屈光检查仪技术的本文的描述。在一些实施例中，眼科系统可以基于用户对反馈机制的输入而自动递增地增加或减少处方。
眼科系统可以被配置成呈现第一颜色分量的第一单色图像。然后，系统可以递增地改变第一颜色分量的聚焦深度。用户可以通过每个增量变化向用户接口输入第一单色图像的观看是否提高的反馈分量，然后，在接收到所述输入之后，眼科系统自动将第一颜色分量的焦点改变为用户输入的下一个焦深。一旦系统确定了第一颜色分量的所需焦深，眼科系统就可以重复一个或多个其他颜色分量的过程。在一些实施例中，颜色分量是红色、绿色和蓝色。一旦眼科系统执行每个颜色分量的眼睛检查，眼科系统可以定义用于纵向色差的光学处方。
眼科系统可以被配置成遵循与确定横向色差处方相似的过程。例如，第一单色图像的焦点可以自动地或通过用户输入而围绕焦平面递增地移动(例如，横向或径向)，以确定用户的优选观看位置。例如，第一单色图像的焦点可以相对于眼睛的中央凹围绕视网膜移动。特别地，可以调整光束入射到眼睛上的角度，以考虑横向彩色图像。在一些实施例中，入射光束可以基本准直。对于图像上的不同位置，角度的偏移可能不同。该过程可以针对每个颜色分量进行，并且可以存储来自用户的输入或由眼科系统客观确定的过程，从而限定横向色差处方。
在一些实施例中，在1002，眼科系统可以被配置成评估用户是否可以舒适地观看图像，并且基于此增加或减少处方。在一些实施例中，眼科系统可以利用生物反馈系统，被配置成实时客观地监测用户是否可以舒适地观看图像，并且基于监测来增加或减少处方。例如，如本文所述，眼科系统可以包括眼睛跟踪系统，用于监测眼睛位置的变化、眼睛的移动、眼调节的波动、或眼睛的聚散度、瞳孔大小的变化。同样，传感器组件(39)可用于监测头部位置。头部位置、眼睛位置和/或眼睛移动的变化可能表示用户不能舒适地移动图像。例如，图像可能模糊，并且用户可能正在搜索舒适的视角或位置。因此，眼科系统可以确定用户能够舒适地观看颜色分量的图像，如果不能，则自动地并且逐渐地调整(例如，增加或减少)用户的处方。
确定矫正和/或图像是否聚集的另一种方法是使用自动屈光仪。用于与本文所述类似的眼科装置的自动屈光仪系统可用于评估屈光不正水平和焦点。例如，眼科系统可以独立地将一种或多种颜色分量的光投射到眼睛中。该系统可以通过向内相机确定如果图像聚焦在视网膜的中央凹上，则该颜色分量聚焦。如果颜色分量不聚焦，则眼科系统可以调整处方，以将颜色分量聚焦在中央凹上。用于客观地确定处方的其他方法包括通过例如本文所描述的综合屈光检查仪、SLO、自动屈光仪等客观地测量某人的屈光不正。可能包括这些技术，作为被配置成实时评估和调整用户的处方的生物反馈系统的一部分。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成从第三方接收光学处方。例如，医生可能能够无线地(例如，通过互联网、蓝牙连接等)发送用户光学处方，其由接收器或收发器接收并存储在本地处理模块(72)的数字存储器中。
在1004，眼科系统检索映射表，以确定适当的图像修改程序，以补偿色差。映射和图像修改程序可以类似于上述用于矫正近视、远视和散光的程序。在各种实施例中，映射可以将光学处方与定义用于驱动或编码眼科系统的光学元件的参数的图像修改程序相关联，以补偿色差。在另一实施例中，映射可以将光学处方与定义要由本地处理模块(70)应用于例如通过软件修改存储在数字存储器中的图像的修改的图像修改程序相关联。因此，给定的处方可以被映射或与给定的图像修改程序相关联，以补偿所述处方。
例如，如上所述，纵向色差处方可以与包括用于驱动波导堆栈的参数的图像修改程序相关联。参数可以基于由给定波导施加到颜色分量的入射波前的期望的屈光度或波前曲率，来定义波导和/或可重构元件，例如，与波导相关联的动态透镜，以便补偿色差。在这种实施例中，如上所述，参数可以选择性地寻址每个波导处的特定动态透镜，以补偿像差。
在另一实施例中，图像修改程序可以包括基于期望的补偿波前应用于眼科系统的自适应光学元件或VFE的参数。参数可以定义要施加于自适应光学元件的形状和/或特性的修改，由此改变波前，以补偿色差。这些参数可以对应于可以基于光学处方的一组信号。例如，图像修改程序可以具有一组参数，被配置成将补偿波前曲率编码到眼科系统的光学元件(例如，显示装置(62)的VFE或自适应光学元件)。补偿波前曲率可以是使得到达眼睛的视网膜的图像的波前被矫正，以解决眼科系统的眼睛和/或光学系统的光学表面的形状中的色差，由此减少色差。
在又一实施例中，如上所述，图像修改程序可以定义用于修改由眼科系统生成的2D图像以补偿色差的参数。例如，对于给定的光学处方，参数可以定义要施加到一个或多个颜色分量的强度的增加或减小，以减少色差的影响(例如，边缘变色)。强度可以以亮度来定义，并且可以部分地基于颜色分量和未补偿颜色分量的焦深，如上所述。
虽然上面描述了一些示例性实施例，但是应当理解，用于补偿色差的其他配置是可能的，并且可以利用在本公开中描述的其他方法和途径来补偿色差。
在一些实施例中，处理流程1000的其余步骤可以以与上述用于矫正近视、远视和散光相似的方式进行。因此，在1006，眼科系统通过眼科装置的显示来选择适当的图像修改程序，以应用于投射到用户的图像。例如，眼科系统可以基于光学处方和期望的补偿图像修改程序的关联来选择图像修改程序。在该实施例中，图像修改程序可以改变图像的一个或多个颜色分量的焦深，以补偿纵向色差。在另一实施例中，替代地或组合地，图像修改程序可以改变投射图像的一个或多个颜色分量的光以补偿横向色差的角度。
在1008，眼科系统可以应用图像修改程序来补偿投射图像的色差。
在1010，眼科系统可以通过眼科系统的显示将图像的经校正的波前投射到用户。例如，眼科系统可以通过修改由眼科系统呈现给用户的波前来补偿色差。如上所述，在一个实施例中，眼科系统可以改变入射波前的一个或多个颜色分量的焦深，以产生补偿波前。同样，眼科系统可以基于用于该颜色分量的变化的入射角来产生用于一个或多个颜色分量的移动图像，以补偿横向色差。在任一种情况下，图像内容可以通过可以包括在增强现实头戴式显示系统或虚拟现实头戴式显示系统中的前向相机(例如，相机(16))来获得。图像内容也可以形成其他来源并且包括其他内容。
在各种实施例中，眼科系统可以基于远程存储例如在远程数据存储库(74)处的信息(例如，眼科装置外部)将色差补偿自动地应用于入射波前。如上所述，矫正后的波前可以由眼科系统经由显示装置(62)投射到用户的眼睛，组合或重叠在基于经矫正的波前的图像上。
在各种实施例中，处理流程1000可以被实现为动态视觉矫正系统，如上所述。例如，自适应光学元件可以由改变自适应光学元件的形状和/或特性的电信号驱动。然后，自适应光学元件的改变的特性可以改变入射在自适应光学元件上的波前的形状，以产生补偿波前。当用户的光学处方随时间而变化时，眼科系统的这种波前补偿可以实时改变。例如，用户的眼睛的色差偏差可能随着用户的年龄而改变。在一些实施例中，在1010，眼科系统可以通过启动眼睛处方配置器程序来实现动态视觉矫正。在1010，眼科系统可以被配置成返回到1002，并且在一些实施例中，在具有或没有用户启动的情况下，手动地和交互地(或自动地)确定用户在不同时间点的处方，例如在，图10A的1002处。因此，眼科系统可以在第一时间动态地识别第一光学处方，并且基于该处方调整屈光不正的矫正，并且在第二时间识别第二光学处方，并基于该第二处方调整屈光不正的矫正。关于不同时间矫正的历史数据也可以存储并用于确定用户健康还是异常。
综合屈光检查仪
现在参考图14，在一个或多个实施例中，穿戴式增强现实装置1400可以用作眼科系统，以用作综合屈光检查仪或折射器，以确定矫正或提高佩戴者或患者的视力的合适折光度。该检查的结果可以例如用于确定佩戴者或患者的光学处方(例如，用于眼镜中的矫正镜片或不可视眼镜或用于增强现实装置中)。应当理解，这种系统可以用于给予眼睛检查，并且该检查通常可以在医生或临床医生的办公室进行。在一个或多个实施例中，可以使用患者的单独眼科系统，可能在医生监督下，或者医生办公室可以具有可用于诊断目的的其自己版本的眼科系统。尽管结合增强现实讨论了图14，但是类似的特征也可以包括在诸如虚拟现实眼镜等虚拟现实装置中。
眼科专业人员使用典型的综合屈光检查仪进行眼睛检查并确定患者的屈光不正，因此确定矫正的折光度，以补偿任何眼睛异常。使用该信息，眼科专业人员可以确定患者眼睛的光学处方，以提高或矫正患者的视力。该综合屈光检查仪通常包括可以测试的不同镜片，通常涉及呈现不同尺寸的字母的眼睛检查图，以检查患者的视力。患者看着眼睛检查图，将不同屈光力的镜片放置在患者眼前，以确定患者的视力是否得到提高。传统的设置往往笨重，要求医生单独选择镜片的下一步尺寸。临床医生通常要求患者对图像清晰度的反馈，并相应地改变镜片。
相比之下，穿戴式增强(或虚拟)现实装置1400的一些实施例可用于执行大部分这些相同的功能，而无需笨重的综合屈光检查仪装置。穿戴式增强(或虚拟)现实装置1400包括被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛的增强(或虚拟)现实显示平台1402。显示平台1402可以被配置成类似于显示透镜106，如本文所述，例如，参考图5。在一些实现方式中，例如，对于增强现实装置，显示平台1402还可以被配置成将来自世界或环境的光通过显示平台1402(例如，通过其前面的透镜)传送到佩戴者的眼睛。以这种方式，佩戴者可以看到显示平台1402投射的图像与佩戴者可以在世界上看到的东西叠加。在一些实施例中，代替物理眼睛检查图，虚拟眼睛检查图1420可以使用显示平台1402投射到佩戴者。为了提供类似于综合屈光检查仪的功能，图像的焦点可以变化。穿戴式增强(或虚拟)现实装置1400可以被配置成通过改变图像的焦点来自动地提供光学处方的增量变化，来施加或提供眼睛检查。同样，可以通过改变显示平台1402中的自适应光学元件的屈光力来给予眼睛检查。
如本文所述，增强现实装置1400可以包括被配置成改变其光学特性的自适应光学元件。自适应光学元件或可变焦元件(VFE)可以提供可变的光学矫正(例如，球面、圆柱体和轴)或更高阶像差矫正。自适应光学元件可以包括被配置成改变反射表面的形状以将光引导到目标位置的可变形反射镜。自适应光学元件可以包括被配置成改变折射率以选择性地将光引导到目标位置(例如，液晶)的光学元件。自适应光学元件可以包括被配置成使用多个像素选择性地引导光的一个或多个光调制器。自适应光学元件可以包括被配置成对入射光进行时间多路复用以选择性地引导入射光的声光调制反射镜。
在某些实现方式中，显示平台1402包括多个波导。多个波导可以以平行或串行方式构造。波导可以被配置成投射和接收光。所接收的光可被成像或以其他方式检测。这可以用于眼睛检查，其中，波导被配置成对佩戴者的视网膜进行成像，以监测在视网膜上形成的图像。单独的波导可对应于不同的深度平面。为了确定眼睛的眼调节状态，可以使用波导测量来自视网膜的反射(例如，投射到佩戴者的眼睛中的图像的反射)。这可以造成快速测量眼睛的眼调节状态。例如，一系列点源图像(例如，可见波长带外)可以从波导的不同深度投射到佩戴者的眼睛中，并且波导可以同时测量来自视网膜的反射。增强(或虚拟)现实装置1400可以被配置成通过基于最准直的反射，确定哪个深度平面对应于最亮、最小或最佳聚焦图像来实时确定眼睛的眼调节状态。实际上，波导堆栈可以用作一组调谐的自动准直仪，每个波导对应于特定的焦点和/或眼调节状态。为此，增强(或虚拟)现实装置1400可被配置成将来自光源的光束投射到佩戴者的眼睛中。投射光束的一部分可以被佩戴者的眼睛的各种解剖特征反射、散射和/或衍射，并由一个或多个成像装置接收。可以使用电子硬件处理器来分析从佩戴者的眼睛接收的光，以检查佩戴者的眼睛的各种结构。这可以导致确定或近似眼睛的眼调节状态，其可以包括晶状体的形状、瞳孔收缩状态、聚散度、动态眼调节等。
在一些实施例中，可以通过增强或虚拟现实装置1400使用自适应光学元件提供屈光矫正，其中，使用可变形反射镜和/或折射透镜将光注入到波导中。也可以使用空间光调制器(例如，包括被配置成改变入射光的相位的元件阵列的光学元件)来提供屈光矫正。在某些实施例中，可以使用来自光纤或诸如扫描光源(例如，光纤扫描装置)等其他光源的光提供屈光矫正，所述扫描光源被引导到可变形反射镜，所述可变形反射镜将光耦合到自由空间光分束器中，以选择性地将光引导到目标位置。通过改变自适应光学元件的形状、折射率或相位，可以改变波前的性质，例如，由增强现实装置1400投射的相位，以提供屈光矫正，其被被设计成减少或补偿佩戴者的眼睛的屈光不正。
在一些实施例中，自适应光学调制反射镜可以被配置成选择性地将光引导到多个波导中的一个中。每个波导可以包括可配置成提供特定屈光度的光学元件(例如，透镜、反射镜等)。例如，增强现实或虚拟现实装置1400可以包括10个波导堆栈，其中，每个堆栈可以应用大约0.5D的屈光度。通过选择性地将光引导到一个波导中并通过多个其他波导转向光，可以将波导的子集和相关联的屈光度提供给波前。可以实现(例如，球体的)目标屈光力/矫正。在一些实施例中，波导堆栈与自适应光学元件结合使用，以矫正散光和/或更高阶光学像差。
在一些实施例中，增强现实装置1400使用单纯的自适应光学元件来实现屈光矫正。例如，增强现实装置1400可以包括多个透镜和反射镜。例如，可以使用透射性的自适应光学透镜来矫正由显示器的光源投射的光并且校正来自眼镜前面的世界的环境光。在一些这种实施例中，不需要使用多个波导作为自适应光学元件，而是可以进行时间多路复用，以使得能够扫描不同的颜色(例如，红色、绿色和蓝色)以及深度平面。在某些实现方式中，可以在进入下一个深度平面之前对各个深度平面扫描颜色。在一些实施例中，尽管其他配置是可能的，但可以使用分光器来耦合来自光源的光。在一些实施例中，多个光导可以包括在自适应光学透镜中。在一些实施例中，可以同时扫描多个颜色或深度平面。调制相位的透射空间光调制器也可用于改变波前形状并提供屈光矫正。还可以采用自适应光学反射镜。在一些实施例中，反射器可以用于根据需要定制光路。在某些实施例中，也可以使用分束器来耦合来自光源的光。
在一些实施例中，为了进行眼睛检查，可以向用户/佩戴者呈现不同大小的各种图像，并且用户/佩戴者可以通过眼科系统的用户接口1404提供关于图像的清晰度的输入。在一些实施例中，眼科系统被配置成至少部分地基于检测图像是否聚焦在佩戴者的视网膜上来自动确定图像的清晰度。这可以通过对用户的视网膜进行成像并且从投射图像的视网膜测量、分析和/或观察反射来进行。并非物理地改变透镜，与在典型的综合屈光检查仪中一样，如果用户/佩戴者指示特定图像不清楚，或不舒适地看到图像，则图像的焦点可以自动变化(例如，通过VFE或自适应光学元件，如本文所讨论的)，以在对应的或相当的光学处方中提供增量变化。因此，可以通过眼科系统在本地或远程无缝地进行眼科检查。例如，临床医生或医生可以远程管理眼睛检查，例如，通过示例而非限制的方式，通过电话、使用视频会议、通过网络通信程序等。还应当理解，在一些实现方式中，眼科检查可以在与临床医生具有或没有直接交互的情况下进行，或者以临床医生的较少或最少的精力和时间进行。
在一些实施例中，可以在尝试眼调节和/或聚散度时，由眼科系统基于眼睛的物理变化自动执行对光学处方的调整。例如，眼科系统可被编程为检测作为眼睛疲劳的症状的行为的某些模式。至少部分地基于跟踪的眼睛行为，眼科系统可以自动进行眼睛调整。该系统可以例如在检测到佩戴者努力进行眼调节时，启动诸如本文所述的综合屈光检查仪检查，或者系统可以警告佩戴者或临床医师佩戴者正在努力进行眼调节。在一些实施例中，系统通过检测眼调节中的微波动(例如，晶状体形状、聚散度、瞳孔大小等的小幅和/或快速变化)来检测佩戴者正在努力进行眼调节。在某些实现方式中，如本文所述，可以通过监测投射到佩戴者的视网膜上的图像的聚焦状态来检测正在努力进行眼调节。如果视网膜的反射波动，则系统可以被配置成确定佩戴者正在努力进行眼调节。该系统可以向佩戴者呈现图像，并检查不同的光学矫正，要求用户提供关于光学矫正是否提高图像的反馈。在一些实现方式中，不要求佩戴者提供反馈，或者除了要求反馈之外，系统可以被配置成通过观察、测量和/或分析佩戴者的视网膜上的图像来确定图像是否聚焦。如上所述，可以使用自适应光学元件或一个或多个VFE来在检查期间实现不同的检查矫正。在一些实施例中，该系统可以用于通过向佩戴者的眼睛(一次一只眼睛)呈现图像来确定佩戴者的隐斜视。在某些实现方式中，该系统可以用于监测佩戴者在目标上的聚散度。如果佩戴者在尝试聚焦在近距离图像(例如，从近深度平面投射的图像)上时是外隐斜视的，则系统可以被配置成确定佩戴者可能是老花眼或疲劳和/或佩戴者是否可能患斜视或弱视。该系统还可以被配置成通过提供来自各种不同深度平面的图像来给予各种视野检查。
在一些实施例中，显示平台1402包括诸如本文所讨论的光纤扫描装置。在各种实施例中，光纤扫描装置可以被配置成提供可以投射图像或图像部分的不同的深度平面。在一些实施例中，显示平台1402包括如本文所述的波导堆栈。波导堆栈可以被配置成提供不同的深度平面，图像或图像的部分可以从该深度平面投射。在某些实现方式中，如本文所述，波导堆栈包括堆栈中的一个或多个透镜。在一些实施例中，显示平台1402包括被配置成投射具有不同焦平面的光的自适应光学元件。在某些实现方式中，自适应光学元件包括如本文所述的可变焦元件(VFE)。在一些实施例中，装置1400可以被配置成通过改变显示平台1402的一个或多个元件的光路来改变投射图像的焦点。在某些实现方式中，装置1400被配置成通过使用光纤光源来改变光路长度。例如，光纤光源可以被配置成通过改变光纤长度(例如，从不同长度的光纤传输光)和/或位置(例如，通过机械地移动光纤)来改变投射图像的焦点(例如，焦点)。在某些实现方式中，装置1400被配置成通过改变微机电系统(MEMS)来改变投射图像的焦点。例如，装置1400可以包括使用MEMS实现的微光学元件，包括可用于改变图像焦点的衍射、折射和/或反射光学元件。可以采用其他类型的可变焦元件或自适应光学元件。
由眼科系统提供的图像可以是存储的图像。穿戴式增强(或虚拟)现实装置1400可以包括数据存储器，其包括适合于进行眼睛检查或确定佩戴者的光学处方的一个或多个存储的图像。存储的图像可以是例如在视力表中使用的字母、数字、符号等。图像可以在期望的深度平面上呈现给观看者，例如，在无穷远或其他较大的距离，例如、至少20、40、60、80或100英尺远。如本文所述，可以处理所存储的图像，以产生用于向佩戴者投射的矫正波前。矫正的波前可以被配置成解决佩戴者眼睛的光学处方或异常。在一些实施例中，显示平台中的自适应光学元件用于提供对佩戴者看到的图像的调整以解决光学处方。在某些实现方式中，使用自适应光学元件和/或软件的组合来提供适当的光学矫正，以调整投射图像，以解决佩戴者的眼睛中的异常。例如，软件可以改变包括图像的强度图样，例如，以补偿直线看起来弯曲的变形或鱼眼。例如，为了补偿枕形变形，可能会在包含图像的强度图样中引入某种桶形变形。同样，为了补偿桶形变形，可能会在包括图像的强度图样中引入某种针垫变形。构成图像的强度图样的其他类型的修改可以由用于驱动空间光调制器或光源产生所需强度图样的软件引入。在一些实施例中，穿戴式增强或虚拟现实装置1400可以被配置成使用显示平台1402将不同大小的图像投射到佩戴者或将不同深度平面的图像投射到佩戴者。在一些实现方式中，图像可以包括不同大小的字母或形状和/或从不同的深度平面投射。在各种实现方式中，投射到佩戴者的字母和/或形状的尺寸和/或深度平面可以在眼睛检查期间变化。在一些实施例中，该系统可以被配置成在不同亮度和眩光条件下给予亮度或眩光检查，其包括功能视觉敏锐度的客观测量。在各种实施例中，系统可以被配置成在各种明亮条件下施加亮度敏度检查，以确定功能视觉敏锐度。例如，该系统可以被配置成模拟三个或更多个明亮光的条件：1)高直射的头顶阳光；2)中等的部分阴天；以及3)低亮度的头顶商业照明。视力测量可以类似于使用标准视力表在这三个条件下测量的视力(例如，视力表1420)。这种检查的结果可以是功能视觉敏锐度的评估。这种检查可用于检查对亮光、恐光症、受损的暗视觉等的敏感性。在一些实施例中，系统可以被配置成检查单独的颜色。例如，眼科系统可以被配置成确定各种颜色(例如，红色、绿色、蓝色、黄色等)的屈光不正。在一些实施例中，系统可被配置成检查各种深度平面。例如，眼科系统可被配置成确定单独深度平面的屈光不正。这可以导致至少部分地基于深度平面改变的光学处方。也可以确定老花眼的屈光矫正。
在一些实施例中，穿戴式增强(或虚拟现实)装置1400可以包括一个或多个向外相机。在某些实现方式中，一个或多个向外相机可以类似于本文参考图5描述的相机16。增强现实显示器装置中的向外相机可以被配置成拍摄周围环境的图像，以确定例如在何处叠加诸如字母或符号等检查图像。例如，增强现实装置可以将视力表(例如，标准的斯内伦视力表或其他视力表)的图像叠加在与验光师办公室的墙壁对应的佩戴者的视野范围内的区域上。在另一示例中，向外相机可以被配置成拍摄视力表的图像，例如，实际上是在验光师办公室的墙上的标准斯内伦视力表或其他视力表。穿戴式增强或虚拟现实装置1400然后可以被配置成至少部分地基于用于呈现图像的期望深度平面来修改拍摄的图像。例如，获取的图像可以由显示平台1402以无限远眼调节投射。然后，通过用户接口1404，可以操纵来自图像的光，以提供与使用典型的综合屈光检查仪改变晶状体相似的功能。例如，可以引入球面、圆柱或更高阶像差矫正。如果要添加圆柱体，则也可以确定适当的轴。以这种方式，可以进行眼睛检查，以确定佩戴者的光学处方。在一些实施例中，系统被配置成通过观察、测量和/或分析操作图像来客观地测量或估计光学处方，确定其是否聚焦在佩戴者的视网膜上，如本文其他地方所描述的。
穿戴式增强现实装置1400可以包括一个或多个用户接口特征1404，被配置成允许佩戴者或其他人向装置提供输入。如图14所示，用户接口特征1404可以与装置1400集成。在一些实现方式中，用户接口特征1404由未与装置1400物理集成的装置或部件提供。例如，用户接口特征1404可以由装置或与该装置1400通信的系统提供。这可以是与装置1400进行有线或无线通信的智能电话、计算机、平板电脑或其他计算装置。在一些实施例中，用户接口特征1404可以由不同装置和系统的组合来提供，其例如通过有线或无线通信网络或者通过物理地连接到装置或与装置集成的部件与该装置链接。触摸屏、语音识别系统或虚拟触摸屏是接口的一些示例。因此，用户接口特征1404可以包括对图形用户界面提供的触摸、键盘、按钮、麦克风、光电检测器、相机和/或各种软件实现的特征敏感的电容特征。用户接口特征1404可以呈现在具有触摸屏的装置上，其中，与触摸屏的交互提供对穿戴式增强或虚拟现实装置1400的输入。在各种实施例中，虚拟触摸屏通过投射到用户的眼睛的图像和感测用户的移动身体(例如，手指)的传感器来提供。在一些实施例中，用户接口特征1404包括允许佩戴者通过手势提供用户输入的手势检测部件。在一些实施例中，用户接口特征1404包括注视检测部件，以允许佩戴者通过眼睛注视来提供用户输入(例如，当佩戴者固定在按钮上一段时间时，或者当佩戴者在固定在按钮上时眨眼时，这可以包括选择按钮或其他元件)。这种用户接口系统可以用于本文描述的其他装置和系统。
在眼科系统中，用户接口特征1404可以由佩戴者使用，以提供关于佩戴者感知的图像质量的反馈。例如，随着递增地提供所施加的屈光力的变化(例如，球面、圆柱体和轴的增量值和/或高阶像差矫正)，佩戴者可以通过用户接口特征1404提供关于佩戴者是否可以舒适地观看被投射到用户的图像的反馈。以这种方式，可以确定佩戴者的合适的光学处方。
在一些实现方式中，临床医生或医生还可以使用接口特征1404来改变图像被投射到佩戴者的焦点和/或深度平面或者投射的图像的尺寸。如果需要，这种变化可以递增地使用。
图15示出了用于确定配置成用作虚拟综合屈光检查仪的增强(或虚拟)现实装置的佩戴者的光学处方的示例性方法1500。为了便于描述，方法1500将被描述为由眼科系统执行，例如，本文参考图14描述的增强(或虚拟)装置1400。然而，应当理解，本文公开的各种增强现实(或虚拟)装置或其他类似装置的任何部件或子部分可以用于执行方法1500中的任何步骤、步骤组合或步骤的部分。
在方框1502，眼科装置启动眼睛检查程序。眼睛检查程序可以是由眼科装置提供的存储过程或功能序列。启动眼睛检查程序可以包括确定或检索开始光学处方，例如，对于以前经历过眼睛检查或其他眼睛检查的佩戴者。在一些实现方式中，眼睛检查程序可以整合关于佩戴者眼睛的眼睛异常的信息，其中，关于眼睛异常的信息可以由佩戴者或临床医生输入，从以前的眼睛检查程序中确定，或者从数据存储器(例如，作为眼科系统的一部分的数据存储器或网络数据存储器)检索。启动眼睛检查程序可以包括确定要投射到佩戴者的图像或潜在图像序列。启动眼睛检查程序可以包括确定临床医生或医生是否正在进行眼睛检查，或者是否由佩戴者自行进行检查。在一些实施例中，眼科装置响应于从佩戴者或临床医生接收的输入而启动眼睛检查程序。
在方框1504，眼科系统将图像投射到佩戴者的眼睛。例如，眼科系统可以向佩戴者投射目标尺寸的字母表、字母和/或形状。图像可以是存储的图像，或者可以由眼科系统获取图像。图像可以包括被配置成有助于确定佩戴者的视力的元素，其中，视力元素包括例如但不限于图标、符号、字母、形状等。图像的视力元素可以在图像内具有各种尺寸，和/或可以由眼科系统改变视力元素的大小。
在方框1506，眼科系统接收关于图像的用户输入。用户输入可以指示佩戴者是否能够清楚地观看图像。在一个或多个实施例中，眼科系统可以开始于投射相对小的字母，其尺寸增加，直到接收的用户输入指示佩戴者可以清楚地看到投射图像。在一些实施例中，眼科系统被配置成呈现视力表，例如像斯内伦视力表之类的常规视力表。在这种实施例中，所接收的用户输入可以包括佩戴者可以清楚地看到的投射表的哪个或哪些部分。
在方框1508，眼科系统确定用户是否可以舒适地观看图像(例如，投射的视力表)。在一些实施例中，系统被配置成通过用户接口接收关于用户是否可以舒适地观看图像的用户输入。如上所述，这种用户接口的示例可以包括语音识别系统、触摸屏或虚拟触摸系统。
在一些实施例中，通过对佩戴者的物理和/或光学特性的分析来自动确定在方框1506中接收的用户输入。例如，自动确定的用户输入包括通过观察、测量和/或分析佩戴者的视网膜来分析图像是否聚焦。如本文所述，通过测量来自视网膜的反射，眼科系统可以被配置成评估由佩戴者眼睛形成的图像的质量或聚焦程度。在一些实施例中，眼科系统可被配置成将一对斑点投射到佩戴者的眼睛中。可以测量和分析这些投射点的反射，以确定图像的聚集质量。例如，在视网膜上的投射点的图像对准的情况下，眼科系统可以确定佩戴者正在聚焦于投射图像，或者佩戴者在目标位置适当地进行眼调节。
在一些实施例中，眼科系统被配置成至少部分地基于轻松的眼调节和/或聚散度的检测来确定佩戴者可以舒适地观看图像。如本文所述，眼科系统可以包括配置成监测眼睛的眼睛检测和/或跟踪部件。这些部件可能能够检测佩戴者的眼调节、聚散度和/或瞳孔大小。可以例如利用对晶状体或测量视网膜上的图像尺寸的自动屈光仪(如本文其他地方更详细地描述)进行成像的OCT(如本文其他地方更详细地描述)来检测镜片眼调节。可以用一个或多个向内相机测量聚散度和瞳孔大小。在一些实施例中，当用户试图聚焦在目标物体或图像上时，眼科系统监测眼睛的波动。例如，当眼睛聚焦于静止刺激时，眼睛的晶状体的屈光度迅速且连续地变化。当一个人努力聚焦于固定物体时，这些波动可能会增加。可以通过眼科系统来测量和/或观察波动的这种增加，以确定佩戴者未聚焦于目标图像或物体。在一些实施例中，眼科系统可被配置成监测这些波动并移动投射图像(例如，改变其投射的深度平面)，直到佩戴者成功地聚焦于物体。例如，眼科系统可以从相对靠近佩戴者的深度平面投射图像，并将图像推回(例如，增加佩戴者和深度平面之间的距离)，直到眼科系统确定佩戴者精确地聚焦在图像上。
眼科系统可以采用对眼睛的眼调节反射的监测，以确定佩戴者是否不适合当前的处方，或者佩戴者是否需要光学矫正。可以使用诸如OCT等成像系统，其可以显示眼睛的天然晶状体的前表面和后表面，以确定佩戴者是否进行眼调节。对于附近的物体，晶状体的凸度预计会增加。如本文所述的OCT或其他成像系统(例如，检眼镜、SLO、共聚焦显微镜等)也可能监测晶状体表面的曲率变化和/或透镜的移动或透镜形状或眼睛的结构特征的变化，以确定佩戴者是否进行眼调节，在本文其他地方描述其示例。此外，自动屈光仪可用于通过监测通过透镜投射到视网膜上的图像的尺寸来确定佩戴者是否进行眼调节，在本文其他地方描述其示例。可以使用这种监测眼调节的方法来确定佩戴者是否进行眼调节，这在评估佩戴者是否需要光学矫正方面是有用的。
还可以采用聚散度来帮助确定是否需要光学矫正，其中，监测聚散度，以检查眼调节反射。使用向内相机和处理电子装置，眼科系统可以被配置成跟踪左眼和右眼的视线的变化并确定聚散度。这种聚散度信息可以用于确定佩戴者的眼睛是否按预期对各种深度平面上呈现的图像进行响应。例如，当呈现比较靠近的深度平面上的图像时，如果两只眼睛基本上平行并且不会聚，则眼科系统可以被配置成将该结果解释为表示佩戴者没有舒适地看到图像，或者佩戴者有视力缺陷。可以确定不同深度平面的聚散度，并且可以评估眼睛是否匹配特定深度平面的适当聚散度。同样，可能地，如果对于处于无限远的深度平面观察到向内的聚散度，则佩戴者可能需要光学矫正。
作为另一示例，当图像投射到佩戴者时，眼科系统可以通过确定佩戴者的瞳孔的尺寸或者佩戴者的瞳孔的尺寸的变化来检查眼调节反射。眼科系统可以被配置成使用向内相机来跟踪瞳孔大小的变化，该相机对眼睛，特别是虹膜进行成像。该信息可以用于确定佩戴者的眼睛是否按预期响应于在各种深度平面上呈现的图像。例如，当看到更近的物体(与远离的物体相比较)时，期望瞳孔的大小收缩。因此，眼科系统可被配置成从附近深度平面呈现图像并跟踪佩戴者瞳孔的反应。如果瞳孔没有收缩或充分收缩，则眼科系统可以被配置成将该结果解释为指示佩戴者没有舒服地看到图像。
因此，为了确定佩戴者在观看图像时的舒适度，当特定图像投射到用户时，眼科系统可以确定佩戴者的眼调节、聚散度和/或瞳孔大小，作为眼调节反射的检查的一部分。同样，当图像通过各种深度平面投射时，可以确定佩戴者的舒适度。在一些实施例中，眼科系统可以将测量的眼调节、聚散度和/或瞳孔大小与期望的眼调节、聚散度和/或瞳孔大小进行比较。如果一个或多个测量特性在一个或多个预期特性的目标范围内，则眼科系统可以确定佩戴者舒适地或正确地看到图像(例如，佩戴者看到具有预期的、足够的或正常视力的图像)。如果一个或多个测量特性在一个或多个预期特征的目标范围之外，则眼科系统可以确定佩戴者没有舒服地或正确地看到图像(例如，佩戴者通过受损视力看到图像)。在一些实施例中，眼科系统将关于测量特性的信息与在方框1506中从用户输入接收或确定的信息相结合，以确定佩戴者是否舒适地看到投射图像。例如，当从比较接近的深度平面观看图像时，期望佩戴者的眼睛朝向彼此会聚或移动，期望瞳孔收缩，并且期望晶状体的凸度增加。可以将这些期望中的一个或多个的偏离解释为表示用户没有舒适地或正确地看到投射图像(例如，佩戴者通过受损视力看到图像)。
如果例如，通过用户接口接收用户的输入或通过评估用户的眼调节和/或聚散度，眼科系统确定佩戴者不能舒适地观看图像，则眼科系统进行到方框1510，以改变焦点从而逐渐增加处方(例如，增加或减少更多的正或负球体，以获得更多的正或负球面波前)。该系统还可以检查散光，从而增加地改变轴和圆柱体。眼科系统然后返回到方框1506，以接收或确定用户输入，以再次确定用户是否可以舒适地或舒适地观看图像(例如，通过正常的视力)。可以重复该循环，直到用户舒适地看到图像。
在一些实施例中，眼科系统被配置成至少部分地基于在方框1506处从用户输入接收的反馈和/或在方框1508处确定的客观评估或如在本文的其他地方所描述的那样，在方框1510处调整光学矫正。在一些实施例中，眼科系统被配置成至少部分地基于在观看投射图像时佩戴者的眼调节、聚散度、眼调节反射和/或瞳孔大小的测量，来在方框1510处调整光学矫正。因此，在某些实现方式中，眼科系统可以被配置成使用主观和客观检查来进行眼睛检查，以确定佩戴者的光学处方。
在一些实施例中，眼睛检查的主要要素可以包括投射图像，然后以屈光度变化(例如±0.01D、±0.1D、±0.125D、±0.25D、±0.5D、±1.0D，或者例如通过自适应光学元件等的屈光度的基本上连续的变化)投射图像，并且接收关于图像质量是否改变的用户输入。在某些实现方式中，眼科系统还可以被配置成当屈光度改变时确定佩戴者的眼睛的变化(例如，眼调节、聚散度、瞳孔大小等)。这个客观检查数据可以与佩戴者的主观反应相结合，以确定屈光度的变化是否导致佩戴者的视觉质量的变化。
如果眼科系统确定佩戴者能够舒适地观看图像，则眼科系统进行到方框1512，以确定佩戴者的眼睛的处方。应当理解，在一些实现方式中，可以针对两只眼睛重复相同的过程(例如，可以一起处理两只眼睛，对每只眼睛施加相同的矫正或者单独对左眼和右眼施加不同的矫正)。在一些实施例中，这可以用于治疗屈光参差，其中，将两个不同的光学处方应用于佩戴者的相应两只眼睛。在一些实施例中，眼科系统可被配置成根据佩戴者正在观看的内容和/或佩戴者正在进行的活动来动态地在光学处方之间切换。例如，当与佩戴者正在观看作为近距离、中距离和远距离的混合的图像相比较时，主要观察接近的或主要是远的图像时，用于屈光参差的透镜可能对佩戴者疲劳。因此，眼科系统可以被配置成至少部分地基于用于治疗佩戴者屈光参差、近视或远视的已知光学处方动态地改变实时应用的光学处方。
方法1500可以用于向增强(或虚拟)现实装置提供信息，例如，本文参考图14描述的装置1400或本文描述的其他类似的装置。因此，增强(或虚拟)现实装置可以被配置成基于如本文所述的佩戴者的光学处方来改变正在投射的图像的焦点或其他方面。在一些实施例中，佩戴者用于娱乐、工作或其他目的的相同的穿戴式增强(或虚拟)现实装置可用于执行本文所述的眼睛检查。
方法1500可用于确定不同深度的光学处方、光学矫正或屈光矫正。例如，可以存在用于远深度平面的第一光学处方、用于中深度(中间)平面的第二光学处方、以及用于近深度平面或近和远、远和中间、近和中间的第三光学处方。
在佩戴者患有老花眼的情况下，方法1500和系统可以用于矫正或提高佩戴者的视力。不同的光学矫正可以应用于不同的深度平面以及从这些深度平面投射的相关内容。或者，穿戴式增强现实装置可以被配置成基于用户(例如，用户的头部或眼睛)的感测方向在提供远距离(如果有的话)和近距离的处方之间切换。如本文所述，定位传感器或其他传感器可以用于确定用户头部或眼睛的方向。
可以实时地执行方法1500，以自动确定佩戴者的光学处方。该信息可以存储在眼科系统中，用于将来的检查。例如，眼科系统可以被配置成基于检查来为佩戴者更新佩戴者的当前光学处方。例如，眼科系统可被配置成监测眼睛并且随时间记录佩戴者的眼睛行为。至少部分地基于该信息，眼科系统可以随时间动态地调整佩戴者的光学处方。例如，当在已知深度呈现图像时，眼科系统可以测量眼睛的行为。眼科系统可以确定与对图像的预期眼睛反应的偏差，以确定眼睛是否表现如预期的那样。眼科系统可以被配置成启动检查和/或更新佩戴者的光学处方，或者如果眼科系统确定所确定的偏差在范围之外，例如，预期行为的有目标的可接受的范围，则启动或安排更新的眼睛检查。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成明显地确定光学处方。例如，这可能发生在眼科系统在进行眼睛检查时不向佩戴者提供替代功能的情况下。换言之，这可能发生在要求佩戴者仅集中于眼睛检查的情况下。
在一些实施例中，眼科系统可被配置成不明显地确定光学处方。例如，眼科系统被配置成在佩戴者正在进行其他事情(例如，看电影、阅读文本、看图像等)时，获取佩戴者的眼睛行为的测量。眼科系统可以被配置成在佩戴者执行这些其他活动时，测量佩戴者的眼睛的特性，以比较佩戴者眼睛的测量特性，确定与佩戴者眼睛的预期特性的偏差。在一些实施例中，系统可以被配置成至少部分地基于这些确定的偏差来确定光学处方。在一些实施例中，佩戴者眼睛的预期特性可以至少部分地基于投射到佩戴者的深度平面和图像特性。在一些实施例中，当检测到这种偏差时，系统可以要求用户进行由系统应用的检查或将检查光学矫正确认为足够或不足。在一些实施例中，眼科系统可以被配置成在执行这些其他活动的同时尝试眼调节和聚散度时跟踪佩戴者的眼睛中的物理变化。在一些实施例中，可以将该信息与获得的测量进行比较，而不尝试眼调节和聚散度，以确定光学处方。
在一些实施例中，眼科系统可被配置成客观地测量佩戴者的光学处方。在各种实现方式中，这可以在不从佩戴者接收关于图像质量的反馈的情况下实现。在某些实现方式中，这可以在不向用户投射不同大小的图像的情况下实现。例如，眼科系统可被配置成从虚拟无限深度投射图像(例如，眼科系统将图像置于无限远)。眼科系统然后测量佩戴者的眼调节反射、眼调节、聚散度和/或瞳孔大小。至少部分地基于佩戴者的眼调节、聚散度和/或瞳孔大小以及佩戴者的眼调节、聚散度和/或瞳孔大小与预期的偏差，眼科系统可以客观地确定佩戴者的光学处方。例如，如果在图像处于无限远时，佩戴者的眼睛在+1D处进行眼调节，则眼科系统可以客观地确定光学处方。
在一些实施例中，可以校准眼科系统，以至少部分地基于显示平台的配置来确定适当的屈光度和/或导致适当的屈光度矫正。例如，当调整投射到佩戴者的图像的深度平面时，眼科系统可以被配置成被校准，以将深度平面的变化与屈光度或屈光力的变化正确地相关。在一些实施例中，在校准期间，分析佩戴者的虹膜。虹膜可以用于唯一地识别患者，并且可以使用该独特的识别来访问相关的患者记录，以使人与其医疗记录/处方等相关联。
在各种实施例中，为了减少分心，在检查期间通过增强现实装置将眼睛前面的世界的视野遮挡或以其他方式不可见。例如，这可能发生在当图像被呈现给观看者时，但这种方法不是必需的。
尽管图14中所示的系统已经描述为增强现实装置，但是在其他实施例中，系统可以是虚拟现实装置。在这两种情况下，系统可以是由医生或临床医生提供的用于在医疗机构或验光师办公室或其他地方进行检查的系统。在其他实施例中，系统可以属于用户，并且可以用于其他目的，例如，娱乐(例如，游戏和电影)和/或工作活动。如上所述，在用户的系统上实施检查的一个好处是可以方便地一年进行多次检查(至少2次、3次、4次、5次、6次、8次、10次、16次、18次、24次或更多次)。在一些实施例中，检查的频率和/或时间表可以至少部分地基于佩戴者的视力恶化率。例如，如果恶化率增加，则检查的频率可能会增加。同样，检查可以在有或没有医疗专业人员(例如，验光师、眼科医生、护士、技术员、医疗助理等)的情况下执行。
红反射
眼科系统还可以进行佩戴者眼睛的反射检查，以检测各种异常。反射检查可以包括将光照射或投射到患者眼睛中的步骤，使得至少一部分光从眼睛的一部分反射，并观察光的反射，以检测异常。例如，红反射检查允许基于观察从视网膜反射的典型的红光来检测视网膜的异常。红反射检查可以检测白内障、眼癌、视网膜母细胞瘤、视网膜脱离、青光眼、斜视、弱视和眼睛像差，包括低阶和高阶像差。角膜反射检查或Hirschberg检查是指检测由角膜反射的光，可用于检测角膜的斜视、不对准或其他状况，例如，角膜瘢痕。在一些实施例中，反射检查可以利用单一颜色、多种颜色、白光和/或红外光的可见光来检测异常。
在一些实施例中，眼科系统可以是如图5所示的用户显示装置62，包括光源，例如，投射子系统18，被配置成将光38投射到佩戴者的眼睛20中。用户装置62可以包括可以通过壳体或框架108安装到用户的头部或眼睛的显示透镜106。显示透镜106可以包括一个或多个透明反射镜或反射特征，其由壳体108放在用户的眼睛20的前面并且被配置成将投射光38反射到眼睛20中(并且还可能有助于光束成形)。这些反射表面可以是部分透射的，还允许来自本地环境(例如，佩戴者的前面)的至少一些光透射。图10D还包括显示装置的实施例的另一视图，该显示装置包括多个显示器200、202、204、206、208，其可用于将光注入多个相应的波导182、184、186、188、190中，每个波导如上所述可以配置成将入射光分布在每个波导的长度上，以朝向眼睛向下出射。波导可以从不同的深度平面将光投射至眼睛。显示器200、202、204、206、208可以包括用于形成图像的光纤扫描装置(FSD)。这种装置可以被配置成通过波导堆栈178将光投射到视网膜的一部分上。该系统还可以包括一个或多个光纤扫描显示器和/或自适应光学元件，例如，可变焦元件，被配置成将光投射到眼睛的特定部分。在一些实施例中，除了用于将光投射到眼睛中以形成反射的显示装置62之外，眼科系统可以包括单独的光源。
然后，系统可以检测来自佩戴者的眼睛的反射。例如，该系统可以包括一个或多个相机，例如，眼睛跟踪相机24或类似的检测方法，以接收从视网膜、角膜或佩戴者的眼睛的其他结构反射的光的一部分。相机24可以检测反射的颜色和/或强度、反射的形状、位置和/或尺寸、或反射光任何其他可检测性质。在一些实施例中，相机24可以捕获反射的图像，以立即或稍后的分析。在对佩戴者的左眼和右眼进行检查的情况下，相机24和/或装置62的其他部件可以比较两只眼睛的反射的任何性质，以便检测佩戴者的两只眼睛之间的任何不对称性或其他差异。在一些实施例中，系统可以被配置成进行交替或单侧遮挡检查，以检测眼睛偏差。在遮挡检查中，一只眼睛可能被遮挡，或者两只眼睛可以交替遮挡，以在每只眼睛被遮挡或未被遮挡时和/或当另一只眼睛遮挡或未被遮挡时检测每只眼睛的移动。眼科系统可以使用本文其他地方所描述的空间光调制器和/或通过仅向一只眼睛或其一部分提供图像来遮挡佩戴者的眼睛。在各种实施例中，可以同时或在不同时间执行左眼和右眼的检查，并且可以涉及一个相机24或多个相机24。在一些实施例中，相机和/或光源可以包括一个或多个光管。来自光源的光可以通过光管传播到眼睛或波导堆栈178。同样，由光管或波导堆栈178收集的光可以通过光管传播到一个或多个相机。
在一些实施例中，可以沿着佩戴者眼睛的正常视线进行反射检查。即，光源、相机24以及从公共点(例如波导或光导)收集的光可以大致沿着眼睛的正常视线(即，在正常视线的最大角度例如，±5°或±10°内)对准，使得至少一些投射和反射光基本上沿着眼睛的光轴传播。在一些实施例中，检查可以不限于光轴和/或正常视线。在这种实施例中，光源可以被定位成将光以第一角度投射到佩戴者的眼睛中，并且相机24可以位于远离正常视线的第二不同位置，在该位置中相机24可以接收反射光。在一些实施例中，反射检查可以时间上同时或不同地包括来自不同第一角度的多个投射光。
红反射检查通常涉及患者眼睛的视网膜的肉眼可见成像。相机可能通常聚焦在眼睛上，例如，可能聚焦在视网膜或角膜上。相机不需要放大视网膜，因为反射检查不需要相机来解析视网膜上的特征。光可以投射到患者的两只眼睛中，并且来自视网膜的反射可被成像或观察。如果双眼反射的红色相同或相似，并且如果双眼的反射的大小、位置和形状相同或相似，则可能会观察到正常的结果。如果眼睛反射红色以外的颜色(例如，灰色或白色)，则可能指示存在出白内障、视网膜母细胞瘤或其他异常现象。两只眼睛之间的反射区域的不同尺寸或形状可以指示其他异常，例如，屈光不正、不对准、斜视、不等折射或其他条件。可以观察到屈光不正，作为不显示红反射的视网膜的线状或弯月形区域。例如，远视可能导致向上的弯月形，而近视可能导致向下的弯月形。
通过应用散瞳剂诱导瞳孔扩张并避免响应于投射光的瞳孔收缩，可以促进视网膜的观察。散瞳剂可以是各种散瞳诱导药物，例如，托吡卡胺等，并且众所周知，用于光学检查。可以使用用于减少瞳孔收缩或诱导扩张的其他解决方案。该解决方案可以由眼科显示器上的端口输送，如本文其他地方所述。在一些实施例中，可以通过使用短闪光而不是稳定的光源来进行视网膜的观察，而不用散瞳剂。如果在瞳孔没有收缩(例如，由于在暗室中)而施加短闪光，则可以在瞳孔响应于光进行收缩之前短暂地观察来自视网膜的反射光。这种现象导致摄影中常见的红眼效应。因此，光源可以被配置成传送短暂的闪光，并且向内相机可以被配置成在适当的时间延迟之后拍摄反射光的图像。
为了红反射检查的目的，在距离患者的眼睛约8英寸至4英尺之间的距离处经常应用反射光并且观察反射光。如果使用更靠近的头戴式眼科装置进行检查，则在远离眼睛的地方安装照明或接收装置可能是不切实际的。因此，可以使用该装置内的光学元件。例如，眼科系统可以包括一个或多个透镜，例如，负屈光度透镜，允许投射似乎来自更远的深度平面的光。同样，透镜可以被配置成形成对应于普通反射检查观看距离的虚拟图像，虚拟图像可以由设置在头戴式眼科系统内的相机24检测。在一些实施例中，光源和/或图像传感器可以安装在诸如耳框等头戴式眼科系统的一部分上，并且可以使用反射镜来产生更长的投射和/或观看距离。
角膜反射检查(例如，赫斯伯格(Hirschberg)检查)可以针对佩戴者使用固定对象。例如，可以在视野的中心向佩戴者提供固定对象。在一些实施例中，固定对象可以位于远离视野的中心的位置。固定对象可以另外被投射在多个深度平面上，例如，通过使用波导堆栈178。在检查期间，固定对象的深度可以变化，例如，通过第一次在第一深度平面或位置处呈现第一固定对象，然后在不同的深度平面或位置呈现额外固定对象，以使佩戴者的眼睛进行眼调节。固定对象可以是诸如点或可识别图片、图像中的暗斑等小图像。一旦佩戴者的目光固定在固定对象上，佩戴者的两只眼睛之间的角膜光反射的位置的差异就可能表示斜视的存在。在一些实施例中，投射光可以针对来自角膜的反射而定制，而不是来自眼睛的其他结构的反射。例如，光可以具有比用于红反射检查的光强度更低的强度，以避免产生来自视网膜的强反射。此外，可以在不使用散瞳剂的情况下进行角膜反射检查。在没有散瞳剂的情况下，瞳孔可以响应于投射光而收缩，进一步减少可能干扰观察角膜反射的任何视网膜反射。在一些实施例中，系统可以通过遮挡、散焦、模糊和/或去强调佩戴者的一只眼睛而未遮挡另一只眼睛来使用遮光检查。可以通过将固定对象投射到另一只眼睛来模拟一只眼睛的遮挡。
在一些实施例中，各种反射检查的结果可以成像，例如，通过相机24，并存储以用于分析。一旦存储，检查结果可以与来自反射检查的正常和/或异常结果的已知、公布或其他方式可用数据进行比较。例如，可以将从患者视网膜反射的红光的图像与从正常视网膜(即，不具有任何可检测异常的特征的视网膜)反射的红光的图像进行比较，以确定是否存在异常。如果患者眼睛的一部分与正常的眼睛状态不一致，则可以将检查数据进一步与各种已知异常的成像数据进行比较，以便准确地诊断患者眼睛的异常。
眼内压
在一个或多个实施例中，增强现实或虚拟现实眼科系统可被配置成测量用户眼睛的眼内压。返回参考图5，该实施例可以通过用一个或多个额外部件以及必要的电路和处理能力配置眼科系统62来实现。在一个或多个实施例中，眼科系统可被设计成包括额外部件/传感器，或者在其他实施例中，额外部件可以是眼科系统的附加装置。
眼内压(IOP)通常由眼内的水流体压力的量来决定。虽然IOP的一些变化是正常的(例如，在白天和黑夜之间)，但是左眼和右眼的IOP之间的较高的IOP水平或显著差异可能是其他生理问题的指示，例如，青光眼、虹膜炎、视网膜脱离、葡萄膜炎和角膜增厚。IOP通常在约10和21mm Hg之间，平均约15或16mm Hg，在一天内变化大约3.5mm Hg。
在一些实施例中，眼科系统可以使用眼内压测定来确定IOP。该系统可以通过施加接触力来平坦化角膜的恒定区域来使用接触眼压计并且从所施加的力随后的响应推断IOP。在一些实施例中，系统可以通过施加快速空气脉冲、声压或其他间接施加的力来平坦化角膜并经由电光学系统检测角膜扁平，来使用非接触眼压计。该系统还可以包括光学相干断层扫描成像(OCT)，例如，本文描述的OCT系统，并且使用该OCT系统来使用3D成像来测量眼睛反应。压缩可以通过测量角膜曲率的变化或顶端角膜界面相对于诸如视网膜等后界面的移动来确定。
所描述的眼科系统62可以被配置成使用光学或超声波测量技术来测量眼内压。在一些实施例中，系统62可以施加力，以引起角膜的压缩，并且使用光学或超声波检测方法来监测响应，以确定眼睛内的压力。力可以通过机械压缩、空气脉冲和/或诸如超声波等声波来施加。在其他实施例中，系统可以使用光学、超声波和/或光声检测方法来确定眼睛内的压力，而不对眼睛施加力。例如，可以使用超声波或声波来扰乱角膜的表面。可以使用包括超声成像的成像方法来测量所形成的变化，例如，角膜的扁平化。在一些实施例中，可以使用3D光学成像和/或超声波来确定眼睛内的流体的密度，其可以用于基于流体的已知性质来计算眼内压。这种超声系统在本文其他地方描述，例如，参考图24A。3D光学成像系统能够基于已知的光吸收和/或反射特性来确定流体的密度或密度变化。该系统还可以包括温度传感器，例如，非接触式红外温度计或其他合适的温度传感器，以检测眼睛中可能影响上述任何测量的可靠性的温度变化。
该系统还可以包括被配置成确定眼睛20的眼内压力的传感器和处理器32。传感器可以是包括光传感器、2D成像头、干涉测量3D成像头和/或其他传感器的任何类型的监测装置。在一些实施例中，眼科系统可以使用超声波或光声超声波来成像，代替或补充上述光学感测技术。例如，可以采用超声或光学飞行时间测量来确定由于所施加的力而导致的佩戴者眼睛角膜的一个或多个特征的任何变化。超声飞行时间测量可进一步用于确定眼睛的眼内压，而不对眼睛施加力，因为眼睛内的流体密度取决于眼内压并影响眼内的超声波的速度。飞行时间的减少可能表示较高的流体密度，这可能与较高的眼内压有关。在一些实施例中，可以基于眼睛的外表面的形状(例如，扁平化)、张力或其他特征来确定眼内压。上述传感器可以包括眼科系统62的任何相机16或24，或者可以是额外元件。例如，在使用超声或光声超声成像的实施例中，传感器可以包括配置成基于检测到的超声波产生电信号的一个或多个超声换能器。同样，传感器可以包括配置成在使用可见光或红外成像或光学传感器的实施例中适当地检测可见光或红外光的相机。
在一些实施例中，诸如光纤扫描显示器(FSD)18或单独光源元件等的光源可以将光束38投射到用户的眼睛中，如本文其他地方所描述的。光源还可以包括自适应光学元件316b、可变焦元件316a、波导堆栈178和/或一个或多个透镜，也如本文其他地方所描述并在图10E中所描绘的。光源还可以被配置成从不同的深度平面将光投射到佩戴者的眼睛中。在光源包括光纤扫描显示器的实施例中，显示器的光纤长度可以是可变的。光源可以是显示器或单独的光源。在一个或多个实施例中，与反向散射或反射光相关联的一组参数可以由FSD或其他光监测装置或光电检测器(如本文所述，FSD可用于收集光)测量。发射光的反向散射或反射的图样可以是眼睛眼内压的指标，特别是与以前的测量相比。例如，如图16A所示，光发射器1640可以沿着佩戴者眼睛1620的角膜1625的方向发射光束1642。光束的一部分可以被反射为反射光束1644，其可以进入光检测器1646。入射光束1642的其余部分可以散布在其他地方。诸如空气管1630等压缩诱导装置可以引起角膜1625中的扁平化，例如，通过发射空气射流或脉冲1635。较低的IOP将导致更大的扁平，产生更大和更平坦的反射表面，导致更多入射光束1642被反射到光检测器1646。因此，在一个或多个实施例中，到光检测器的较少数量的反射光线可以是高IOP的指示。到光检测器的更多数量的反射光线可以是低或正常IOP的指示，因为较低的IOP导致更显著的扁平化，造成更多的光线被反射。其他配置也是可能的。此外，可以改变投射到眼睛中的光的波长，以提供深度信息。例如，红外波长可能会更深地穿透到眼睛内。
在一些实施例中，光学感测可以包括对佩戴者眼睛的一个或多个闪光(Purkinje)图像的分析。例如，传感器可以被配置成检测由角膜的最外表面的光的反射产生的第一闪光图像，也称为P1图像、角膜反射或闪光。传感器和处理器可以分析闪光的存在、形状、位置、强度或其他可检测特性。基于闪光分析，可以观察到眼睛的聚散度、眼调节、曲率、扁平或其他特征。重复测量可能允许检测上述任何特征的变化。在一些实施例中，闪光分析可以包括在眼调节或聚散度的诱导变化期间测量闪光特性，以基于所检测的闪光特性(例如，作为噪声滤波器)增加IOP测量的精度和可靠性。
图5所示的眼科系统的处理器32可以被配置成基于上述任何传感器的输出来确定眼内压。例如，处理器可将来自一个或多个传感器的输出数据与相关数据库进行比较，该相关数据库将检测到的参数与已知IOP值相关联。相关数据库可以本地存储在眼科系统的存储器电路中，或者可以被远程存储并经无线通信访问。处理器32还可以被配置成基于确定的眼内压以及其他信息(例如，限定高眼压或其他医学信息的阈值压力)来检测高眼压的存在。阈值压力值和任何其他相关信息可以在本地或远程存储，如上所述用于相关数据库。
此外，可以基于上述IOP的检测，来监测眼睛的眼脉动。由于搏动的眼睛血液流入脉络膜或眼睛的血管层，发生眼脉冲。每当血液被泵入眼睛时，眼睛的IOP稍微变化。因此，可以观察到与眼脉动的速率匹配的IOP的振荡，眼脉动的速率可以与佩戴者的心率相同或基本相同。此外，可能存在可能与心脏周期的收缩期和舒张期相关的收缩期和舒张期IOP。因此，增加的IOP可能与血压升高相关。此外，眼脉动幅度(OPA)是心脏状态在收缩期和舒张期之间测量的IOP差异，可用作颈动脉狭窄的诊断筛选工具。低OPA可能表明颈动脉狭窄的存在，较低的幅度表明更严重的狭窄。OPA也可能与青光眼性损伤、眼睛轴向长度和/或其他眼部特征或血液动力学正相关或负相关。OPA可以在几天、几个月或几年的时间内反复测量，OPA的上升或下降趋势表明佩戴者的血压的类似趋势。
现在参考图16B，公开了用于确定IOP的示例性处理流程1600。在1602，启动眼压检查程序。在1604，光被投射到用户的眼睛的已知部分中。在1606处，测量响应于投射光发射的反向散射或反射光的样式或量。如上所述，在一些实施例中，这可以由FSD本身或通过单独的光测量模块来执行。在一些实施例中，如上所述，可以使用2D或3D成像，来代替或除了检测反向散射或反射光的量。如本文所述，可以使用眼睛(例如，角膜)的光学成像、OCT成像等来确定扁平或表面形状的变化。可以使用超声和/或光声超声波，例如，来对眼睛的形状进行成像，以确定眼睛的扁平化程度。在一些实施例中，可以通过干涉测量来检测扁平。例如，干涉仪可以检测距离的小变化。因此，可以使用干涉仪来检测眼睛(例如，角膜)上的表面的位置的变化。
在1608，系统可以查询相关数据库。相关数据库可以是将来自眼睛组织的反向散射光的图样或量与已知IOP值相关联的预定数据库。在一些实施例中，相关表可以将其他质量(例如，扁平或其他眼睛形状数据)与相应的IOP值相关联。在1610，可以将结果呈现给进行了眼压检查的用户或临床医师。在一些实施例中，可以在眼科装置处局部分析结果。在其他实施例中，结果可以被发送到远程位置，用于分析，确定眼内压和/或诊断高眼压。
如上所述的眼内压检查可以根据需要在离散检查中执行，或者可以随着时间周期性地和/或重复地执行。重复分析可以允许跟踪佩戴者中IOP的循环变化或长期进展。因此，IOP检查功能可以被结合到仅用于眼科诊断的佩戴的装置中，或者可以是定期佩戴的装置的一部分，例如，用于娱乐、工作或其他目的，使得可以定期和/或在一天、一周、一个月、一年等的各种时间自动执行。因此，在一些实施例中，眼内压由装置每年测量至少2次、3次、4次、6次、8次、10次、12次、16次、18次或更多次。在一些实施例中，眼内压由装置一周测量至少2次、3次、4次、6次、8次、10次、12次、16次、或更多次。在一些实施例中，眼内压由装置一天测量至少1次、2次、3次、4次、6次、7次、8次、10次、12次、14 次、16次、或更多次。在一天内重复和/或定期检查可以提供IOP的佩戴者每日变化的测量。更长时间(例如，周、月、年等)的重复和/或定期检查可能允许跟踪IOP的长期减少或增加，例如，在高眼压发生之前检测高眼压，或监测治疗的有效性，用于诊断的高眼压症。在一些实施例中，可以基于眼内压检查结果的趋势增加或减少，来自动调整定期调度的检查的频率。该系统还可以被配置成当检测到异常高的IOP或其他异常时警告佩戴者和/或临床医生。
针孔遮光板
在一个或多个实施例中，眼科系统可以用于视力检查，类似于通过针孔遮挡装置应用的视力检查。针孔遮挡装置聚集光并消除屈光不正的影响(例如，近视、远视等)。因为用中心孔针孔遮光板，光仅穿过眼睛的晶状体的中心，所以透镜形状的任何缺陷都很少或没有影响。在一些实施例中，可以使用针孔遮挡装置来从由其他缺陷造成的视力缺陷识别因屈光不正所引起的视力缺陷。例如，针孔遮挡装置可以补偿散瞳患者无法收缩虹膜。
在一个或多个实施例中，眼科系统可以提供针孔遮光板的形式。例如，眼科系统可以遮挡一只眼睛或两只眼睛的视野，使得外围视野被遮挡，但是保持中心视野(即，通过针孔)。因此，在各种实施例中，眼科系统可以遮挡、阻挡、散焦、去加重或遮住有助于形成图像的某些或一部分光线进入用户的眼睛。
在一个实现方式中，并且没有订阅任何科学理论，眼科系统可以利用针孔遮光板装置来提供用于诊断眼睛缺陷的装置。眼科系统可以被配置成在一只或两只眼睛处遮挡视野，使得外周视野被遮挡，同时保持中心视野(即，通过针孔)。例如，如果通过使用针孔遮挡装置和眼科系统来提高视力，则这可以指示外围区域或周围性白内障中的屈光不正。或者，如果通过使用针孔遮挡装置使视力恶化，则这可能表示黄斑病变或中心透镜缺陷。如果视力质量没有改变，则眼睛可能正常，或者可能患上弱视(“弱视”)，如上所述。因此，眼科系统可以被配置成自动或交互地获得关于用户的健康状态或状况和/或用户的异常的信息。
在另一实现方式中，并且没有订阅任何科学理论，眼科系统可以被配置成通过利用针孔遮光板装置来矫正用户的视力缺陷。例如，如果用户在眼睛的外围具有屈光不正，则眼科系统可以遮挡一只眼睛或两只眼睛的视野，使得外围观察被遮挡，但是保持中心视野(即，通过针孔)。因此，来自外围的光线被遮挡并且不与用户的眼睛的屈光不正相互作用，因此可以提高用户的视力。同样，针孔遮光板可以矫正不限于屈光不正的其他视力缺陷，例如，尤其是偏心(眼睛的非中心凹部分)视力中的暗点(例如，盲点)。在另一实现方式中，眼科装置可以被配置成将多个针孔应用于显示装置，每个针孔单独用作孔或视场光阑(例如，遮挡外来光线)。这种配置可能导致眼睛提高图像的聚焦。例如并且没有订阅任何科学理论，采用多个针孔，允许光通过针孔传播并传播通过眼睛的晶状体的小区域。因为光仅穿过眼睛的晶状体的小区域，所以晶状体形状的缺陷可能会降低效果。因此，当更多的光通过多个针孔时，光线不与眼睛中的表面缺陷相互作用。
在一些实施例中，眼科系统可以是矫正视力缺陷的增强现实系统。如上所述，眼科系统可以是增强现实头戴式显示系统，被配置成将针孔遮光装置应用于来自用户前面的世界的环境光并且将针孔遮光装置应用于由眼科系统生成的AR图像内容。或者，眼科系统可以是VR头戴式显示系统，被配置成产生由眼科系统产生的VR图像内容，应用针孔遮光板，并且在用户的眼睛被VR头戴式显示系统遮挡了用户前面的环境光向用户提供VR内容用户。如前所述，VR头戴式显示系统可以包括向前相机(例如，图5的相机(16))，被配置成捕获来自用户前面的世界的环境光，并且生成并投射进入佩戴者的眼睛的这些图像的矫正波前。
在各种实施例中，眼科系统可以是如图3A至图3D和图5所示的并且如上面关于矫正近视、远视、散光和其他屈光不正所描述的患者佩戴的眼科装置。因此，应当理解，与本文公开的用于矫正视力缺陷的眼科装置相关的描述和部件在此同样适用。
例如，如上所述，眼科装置可以包括增强(或虚拟的)现实显示装置(62)，其包括显示透镜(106)和光源(18)，光源被配置成投射指向用户的眼睛的光(38)，以在用户的眼睛中形成图像，以供用户观看。在各种实施例中，该显示装置(62)包括波导堆栈(178)，其从设置在波导堆栈(178)的边缘处的光纤扫描显示器接收光，并将光从波导的背面耦合出到佩戴者的眼睛。在显示装置(62)是增强现实显示器装置的情况下，眼科装置还可以将来自周围环境的环境光(例如，来自用户前面的光)通过显示透镜(106)引导到用户的眼睛。例如，该光可以通过波导堆栈传输到佩戴者的眼睛。如上所述，显示装置(62)还可以包括一个或多个自适应光学元件或可变焦元件(VFE)(例如，VFE 316a和316b)。如上所述，自适应光学元件可以是可以被动态地改变以便改变入射在其上的波前的光学元件。例如，自适应光学元件可以是诸如可变形反射镜等反射光学元件或诸如动态透镜等可重构的透射光学元件，如上面在图10B至图10E中所描述的。
在一个或多个实施例中，本文公开的眼科系统可以包括针孔遮光板，如下面根据图17A和图17B所述。在各种实施例中，针孔遮光板可以包含到眼科系统中，例如，作为显示装置(62)的一部分。或者，在一些实施例中，针孔遮光板可以是可以定位在眼科系统上的单独部件，例如，机械地连接到眼科系统。
应当理解，外围视野(例如，图17B)、中央视场(例如，图17C)或任何目标区域可以通过数字方式或物理方式遮挡。例如，物理装置可以包括机械不透明滤波器，被配置成包括设置在期望位置处的针孔。在一些实施例中，一个或多个空间光调制器(例如，图10B和10C)可以被编码，以产生针孔遮光板，其可以基于针孔的期望位置进行调整。
在一些实施例中，眼科系统可以数字地遮挡场景的部分。例如，本地处理模块(70)可以检索存储在数字存储器和/或远程数据存储库(74)中的图像，以通过显示装置(62)呈现给用户。眼科系统可以包括本地处理模块(70)，被配置成执行修改图像的指令，以便模拟由眼科装置产生的2D图像中的针孔遮挡。
在另一实现方式中，通过使图像的一个或多个区域散焦并聚焦图像的其他区域，可以对场景进行数字遮挡。聚焦区域可以对应于针孔，而散焦区域可以对应于遮挡区域。在一些实施例中，通过选择性地寻址波导来在各种焦深投射光，眼科装置可以利用波导堆栈(178)(例如，图10D)来呈现由散焦区域围绕的聚焦图像的一个或多个区域，如图10D所示。在一些实施例中，与要观看的小区域对应的图像的部分可以呈现在佩戴者聚焦的第一深度平面上。相反，该小区域之外的其他图像内容可以呈现在第二深度平面上。当视野聚焦于第一深度平面的图像内容时，第二深度平面上的该图像内容可能有意地模糊或可能模糊，或这两者。
在另一实现方式中，场景可以被遮挡，以呈现具有增强的色度(例如，颜色)或亮度(例如，强度)的图像的一个或多个区域。例如，可以通过对光源(18)施加更多的功率或增加光源(18)的输出来增强用于表示针孔的选定区域，而周围区域保持不变或经历色度或亮度的降低。
没有认同任何科学理论，通过相对于其余区域增加所选区域的色度和/或亮度，所选择的区域可能变得更突显。例如，眼科系统可以增强图像的中心区域的色度和/或亮度。与图像的外围区域相比，这可能导致中心区域看起来更明亮和更突出，因此用户更清楚地看到。增强图像的区域可以对应于眼睛的被识别为具有视力缺陷的区域。因此，通过眼睛的无缺陷区域的光线比眼睛的具有视力缺陷的区域更为突出并且容易观看。
图17A描绘了根据本文公开的各种实施例的用户的眼睛(1720)通过眼科装置(例如，图5的显示透镜(106))观看到的场景的图示。场景可以是由眼科装置显示的图像。或者，场景可以是从用户和眼科装置的前面传送给用户的环境光。或者，场景可以是环境光和由眼科装置显示的图像的组合。如图所示，场景(1720)可以包括位于场景中心附近的人(1721)、远离场景中心的树(1722)和沿着场景(1720)外围定位的太阳(1723)。应当理解，场景(1720)仅用于说明的目的，并且可以使用任何场景，包括但不限于包括来自周围环境的环境光的场景、VR图像内容和/或AR图像内容，如本文所述。
图17B示出了眼科系统被配置成遮挡场景的外围观察区域但是保持中心区域(例如，通过针孔观察)的情况。在这种实现方式中，针孔遮光板作为阻止来自外围装置的光的孔或视场光阑操作。例如，眼科系统可以实施具有沿着眼睛的视线光轴定位的针孔(1735a)的遮光板(1730a)。遮光板(1730a)可以被定位成使得来自人(1721)的光线通过显示透镜106并被眼睛观察。相比之下，分别来自树(1722)和太阳(1723)的光线被遮挡。在一些实施例中，遮光板可以包括一个或多个空间光调制器，例如，液晶空间光调制器，其控制通过多个分离的电可重构像素透射或反射光的强度。除了物理实现之外，遮光板(1730a)可以如本文所述数字地实现。例如，呈现在显示器上的图像内容可以被限制为小区域，如被遮挡一样。同样，通过改变所述小部分之外的像素，使得所述图像比在所述显示器的所述小部分中更不可辨别，可以在显示器上观看的图像可以限制为显示器的一小部分。控制诸如光纤扫描显示器等显示器的处理电子装置可以对图像内容实现这种修改。
在各种实施例中，光穿过的区域1730a(例如，针孔)可以是圆形、正方形、椭圆形、矩形或任何其他形状。例如，区域1730a可以具有在约0.5mm和2.0mm之间的横向尺寸(例如，直径、宽度、长度等)。因此，“针孔”不应限于小于1毫米的尺寸，因为其他尺寸是可能的。例如，具有较小尺寸的针孔可以提供视力检查，而较大尺寸的针孔可以通过视网膜照明的减小来提供用于视力减弱的检查。
图17C示出了另一实施例，其中，中心区域可以被遮挡，同时外围区域的一个或多个部分被传送到眼睛，以检查外围视觉。例如，眼科系统可以沿着场景(1720)的视野的外围应用具有位于视线或眼睛光轴之外的针孔(1735b)的遮光板(1730b)。遮光板(1730b)可以与遮光板(1730a)类似地定位。例如，遮光板(1730b)可以被定位成使得来自太阳(1723) 的光线通过透镜显示器(106)并且被眼睛观看到。而来自人(1721)和树(1722)的光线分别被遮挡。类似于图17C(未示出)所示，除了特定目标区域之外的眼睛的任何区域可以被遮挡，以检查那些目标区域。在这种实施例中，参考场景(1720)，来自位于眼睛的正常视线和/或中心轴之外的树(1723)的光线分别穿过眼科系统，而来自人和太阳的光线被遮挡。
在一些实施例中，诊断屈光不正可以包括通过测量用户对不同区域上的各种刺激的响应来检查眼睛的不同区域，并比较结果，例如，在类似于本文所述的视野检查的实施的检查。类似于在用户的视野周围移动的小点，针孔可以围绕视野移动，以诊断或检查眼睛的各个部分。眼科系统可以包括如上所述的空间光调制器，被配置成投射包括针孔遮光板的光栅图样。尽管可以针孔为光栅式移动，但是在其他实施例中，针孔可以例如以光栅之外的方式(例如，随机地)移动。在一个或多个实施例中，眼科装置可以具有调整针孔遮光板的反馈机构(例如，用户接口控制)。用户可以基于遮光图像来输入响应(例如，改进或恶化的视力)。眼科系统可以通过由本地处理模块(70)执行的针孔遮光检查程序(例如，在下面的图17D中描述)来分析用户输入。针孔遮光检查程序可以被预编码(例如，存储在本地处理模块(70)的数字存储器中)或从远程数据存储库(74)下载到眼科系统上。
因此，例如，如果用户指示在应用了针孔遮光板(例如，遮挡眼睛的中心、外围或任何其他区域)时视力提高，则这可以表示该区域中的屈光不正或周围性白内障，其中，该区域是眼睛的中心。或者，如果用户指示当应用了针孔遮光板时视力恶化，则这可能表示黄斑病变或中心晶体状缺陷。如果用户指示视力质量没有改变，则眼睛可能正常，或者可能患有如上所述的弱视(“弱视”)。应当理解，系统可以通过针孔遮光检查程序(例如，图17D)来分析结果。针孔遮光检查程序可预先编码或下载到眼科系统上。与上述方法类似，可以通过测量用户对不同区域的各种刺激的反应并比较结果来检查眼睛的不同区域。
另外，在一个或多个实施例中，眼科系统可以使用户能够手动地调整焦点拨盘，以确定一个或多个屈光不正。类似于本文讨论的虚拟综合屈光检查仪可以依次应用各种屈光度，允许用户指出哪个版本更清晰。这反过来可以从用户响应系列中确定用户的处方。在其他实施例中，Scheiner双针孔对准检查或Shack-Hartmann网格对准检查可以类似地通过眼科装置施加。这些系统中的任一个可以与针孔遮挡一起使用。
在一个或多个实施例中，被配置成作为针孔遮光板操作的眼科装置可以包括系统装置的任何特征和部件以及本文所述的方法。例如，眼科系统可以包括被配置成检测围绕用户的世界的实时信息的一个或多个传感器。例如，眼科系统可以包括多个向外相机，以实时地拍摄来自周围环境的环境光的强度图像。例如，眼科装置可以包括可操作地耦接到本地处理模块(70)的一个或多个宽视场机器视觉相机(16)。这些相机可以被配置成对用户周围的环境进行成像并检测光量。在一个实施例中，这些相机(16)是双重拍摄可见光/红外光相机。由相机(16)拍摄的图像可以存储在眼科装置的数字存储器中，并被检索，用于显示装置(62)中的后续处理和重新渲染。
在一些实施例中，根据此处的描述，可以在显示装置(62)中重新渲染由向外相机拍摄在用户前面位于用户周围的环境的环境光的图像。例如，如上所述，重新渲染的图像可以被数字遮挡，但是增加区域(例如，针孔)的清晰度和/或聚焦并使其他区域模糊或散焦。同样，可以增强表示针孔的区域的色度和/或亮度，从而增加亮度或增强对比度。重新渲染的图像然后可以由显示装置(62)投射到用户。这些实施例可以用于诊断，并且在一些实施例中是用于黄斑病变、色盲等的治疗工具，如在其他地方参考黄斑病变所描述的。
在一个或多个实施例中，眼科系统可以包括一个或多个传感器，被配置成检测与至少一只用户眼睛有关的实时信息。在一个或多个实施例中，如上所述，眼科系统可以包括一个或多个传感器，被配置成检测用户的注视方向。在另一实施例中，替代地或组合地，可以如上所述，基于通过眼睛跟踪系统跟踪用户的一只或多只眼睛来估计或检测用户的注视。例如，可以基于用户的头部位置、头部姿势或方向(例如，向前倾斜)以及基于通过对眼睛成像并对周围环境成像进行三角测量的会聚角度，来估计或检测用户的注视，如上所述。
在一些实施例中，眼科装置可以包括陀螺仪传感器，被配置成基于用户的头部位置或头部移动(例如，笔直的、向下倾斜的、仰视的等)来确定注视方向。在一些实施例中，显示装置(62)可以包括具有加速计、陀螺仪和/或其他类型的方向和/或移动传感器的传感器组件(39)，在本文其他地方讨论其中的多个。传感器组件(39)可以被配置成检测由于用户的头部的移动而施加到显示装置(62)上的移动以及方向。显示装置(62)还可以包括处理器(32)(例如，头部姿势处理器)，其可操作地耦接到传感器组件(39)并且被配置成执行数字和/或模拟处理，以从由传感器组件(39)检测到的移动中导出头部位置。在一个实施例中，传感器组件(39)可以生成存储在数字存储器中的移动数据。处理器(32)可以检索该移动数据并执行处理逻辑，以确定一个或多个头部位置。在一些实施例中，头部移动数据可以用于在诊断视力缺陷时降低噪声(例如，检查期间检测头部移动可能指示错误检查和结果)。
在一个或多个实施例中，与用户眼睛相关的实时信息也可以基于通过眼睛跟踪系统跟踪眼睛移动。如上所述，在各种实施例中，眼科系统可以利用向内相机(24)(例如，红外相机)来跟踪眼睛，向内相机其可操作地耦接到本地处理模块(70)。本地处理模块(70)可以包括当执行时可以被配置成确定眼睛的会聚点的软件，如上文参考图5和图6和/或眼睛的方向所述。通过该确定，眼科系统还可以执行逻辑装置，以基于眼睛跟踪来确定焦点位置或深度。
如上所述，在一些实施例中，眼科系统可以利用眼睛跟踪系统来对用户的会聚点和会聚角进行三角测量。例如，当用户的头部位置可以保持不变时，用户的眼睛可以移动，其可以由眼睛跟踪系统跟踪。例如，当用户向下看，例如，为了看书时，系统可以监测眼睛移动，并确定会聚点向内和向下移动，并且相关联的会聚角度增加。在一些实施例中，会聚角度的增加可以指示眼睛聚焦在位于近场焦深处的对象(例如，书)上。
在另一实施例中，系统可以基于闪光检测或闪光条纹跟踪眼睛移动，如上文和本文其他地方所述。例如，相机(24)相对于眼睛的特征(例如，眼睛的边缘、眼睛与眼睑的交叉点、瞳孔等)跟踪闪光的位置。
在各种实施例中，眼科装置可以包括如本文所述的生物反馈系统，被配置成确定用户在查看对象或图像时的舒适程度。例如，如果用户的眼睛正在移动、不稳定、振荡、改变(例如，以不稳定或随机的方式)眼调节等，则这些可以是用户不能舒适地观看对象的指示符。眼调节或与眼调节有关的行为的不稳定或振荡可能是用户正在努力聚焦对象或图像的迹象。因此，生物反馈系统可以接收与用户眼睛的状态相关的实时输入，例如，眼调节和/或与眼调节相关联的行为中的异常或不稳定的波动。
现在参考图17D，示出了示例性处理流程1700，用于利用针孔遮光板程序诊断视力缺陷。在一些实施例中，处理流程1000可以由患者佩戴的眼科装置执行，例如结合图3A至图3D描述的那些。处理流程1700可以由本地处理模块(70)实现，例如，通过执行逻辑装置来执行存储在可操作地连接到本地处理模块的数字存储器中的指令。处理流程1700可以由如本文所述的眼科装置执行，包括例如如图10B至图10E所示的自适应光学元件、VFE和/或波导堆栈。如上所述，眼科装置可以包括具有光纤扫描投影仪的光源。
在1702，开始针孔遮光程序。在1704，选择眼睛的区域。例如，该区域可以由执行遮光程序的眼科系统自动选择。在一些实施例中，程序可以选择眼睛的中央观察区域、眼睛的外围区域或眼睛的任何目标区域，其可以基于使用向内相机(例如，相机(24))跟踪眼睛来定位。程序可以定义眼睛的一个或多个区域，以定位针孔，从而检查眼睛的多个区域。基于位置的数量和每个之间的步长，程序可以配置成检查眼睛的大部分区域。在其他实施例中，替代地或组合地，该区域可以由用户通过眼科装置的用户接口手动选择。
在1706，除了所选择的区域之外，眼睛的所有其他区域可以被遮挡，如上所述。例如，本地处理模块(70)可以可操作地耦接到一个或多个机械不透明滤波器。本地处理模块(70)可以执行指令，以使得滤波器将针孔或其他透明区域定位在所确定的位置。本地处理模块(70)可执行指令，以遮挡程序未选择的区域。在各种实施例中，替代地或组合地，本地处理模块(70)可以可操作地耦接到一个或多个空间光调制器，以实现其他一个或一些区域的遮挡，如本文所述。
在1708，向用户呈现刺激(例如，图像、虚拟综合屈光检查仪等)。例如，眼科系统可以通过显示装置(62)将光(38)投射到用户的眼睛，以产生用户可见的图像。在另一实施例中，图像可以部分地基于从用户前面通过显示装置(62)传送给用户的环境光。在另一实施例中，图像可以是通过向外相机(例如，相机(16))获得的图像，所述向外相机对来自用户前面的环境光进行成像，然后由眼科装置显示给用户。
在1710，眼科系统经由反馈机构从用户接收关于由眼科装置呈现给用户的图像的输入。例如，用户能够指示图像是否可见的或不可见、是否清晰、聚焦等。基于用户输入，眼科系统能够确定对应于眼睛的所选择的区域的健康或状况。如上所述，例如，如果用户输入是由于实施遮光程序而提高刺激，则这可以指示眼睛的所选择的区域之外的屈光不正或白内障。或者，如果用户输入是通过使用遮光程序使刺激恶化，则这可以指示眼睛的所选择的区域的黄斑病变或晶状体缺陷。如果没有变化，则眼睛的那部分可能是正常的，或者可能患有如上所述的弱视(“弱视”)。
在一些实施例中，眼科系统可以包括配置成提供与视觉质量相关的输入的内向相机。向内相机可以耦接到光源，光源通过针孔遮光板投射光并进入眼睛。投射光可以被视网膜接收，至少部分被遮挡。眼科系统可以存储或提供有待返回的光的预期图样，例如，基于健康眼睛的正常返回图样。向内相机可以检测从视网膜反射的光的图样，并且眼科系统可以将反射光图样与预期的健康图样进行比较。由此，该系统能够客观地确定视觉质量，而不需要用户输入。例如，通过瞳孔中心投射而入射在中央凹的光应该直接反射回，不受影响。然而，如果眼睛具有屈光不正，则由相机检测到的反射图样将基于该屈光不正被折射，导致异常反射图样。
在一些实施例中，来自用户的输入可以存储在本地处理模块(70)的数字存储器中，用于随后访问、检索或处理。用户输入可以与眼睛的所选择的区域相关联，也可以存储在数字存储器中。在另一实施例中，本地处理模块(70)可以可操作地耦接到远程处理模块(72)和远程数据存储库(74)，其中，输入和区域也可以存储和关联。
在1712，眼科系统确定是否要对其他区域进行类似的检查。如果是，则重复步骤1704-1710。例如，眼科系统可以扫描眼睛的多个区域，以便检查和接收与眼睛的整个表面相关的输入1710。眼睛的区域数(例如，每个检查之间的步长)、哪个区域已被检查、哪些区域仍然被检查以及检查的顺序可以存储在本地处理模块(70)的数字存储器中和/或远程数据存储库(74)。例如，每个区域的光学处方可以由1710处接收的输入来定义，并且这些区域可以基于通过向内相机(例如，相机(24))对眼睛成像来绘制在眼睛的解剖结构上。区域的数量可以是任何数量，例如，一个(例如，中心、外围、或之间)、两个区域(例如，中心和单个外围)或更多个区域。本地处理模块(70)可以检索该信息，以便确定接下来要检查哪个区域或者是否有任何区域仍然需要检查。因此，眼科系统可以针对眼睛的多个区域中的每个区域执行步骤1704-11710。
在所有区域被检查之后，眼科系统在1714分析每个区域的接收输入，以确定任何视力差异。例如，如上面和整个本公开所述，眼睛的每个区域的输入可以指示特定区域遭受屈光不正、白内障、黄斑病变、中心晶状体缺损、弱视等。这可以例如通过在一个或多个实施例中将用户的响应与关于用户的历史数据(例如，由眼科装置执行的先前检查)进行比较来执行。这可能表示用户的视力正在恶化。或者，在其他实施例中，数据可以与标准数据或特定年龄组的个体的典型响应进行比较。同样，可以使用许多这种方法和相应的算法来分析所接收的数据。样式识别可以在各种实施例中使用。所接收的数据可以存储在数字存储器中，并且本地处理模块(70)可以执行用于执行算法的指令，来分析接收到的数据。
图17F是用于矫正视力缺陷的示例性处理流程。在一些实施例中，眼科系统可以被配置成将针孔遮光板应用于显示装置(62)，以矫正用户的视力缺陷。例如，如果在眼睛的一个或多个区域中具有屈光不正的用户通过针孔遮光板观察世界，则可以提高用户的视力。在另一实施例中，眼科装置可以被配置成将多个针孔(例如，针孔眼镜、小孔眼镜等)应用于显示装置，显示装置可能至少部分地用作或不用作视场光阑(例如，遮挡外来光线)，如上所述。没有同意任何科学理论，这种配置可能导致眼睛对图像的聚焦提高。孔的尺寸和数量可以例如基于用户的视力缺陷和/或通过尝试不同的配置来进行调整和确定或以其他方式确定。图17E示意性地示出了通过多个针孔遮光板观察的这种配置。用户可以通过显示装置(62)和具有多个针孔(1735c)的遮光板(1730c)来观看场景(1720)。不订阅任何特定的科学理论，在某些情况下，这可能会阻止与佩戴者眼睛中的视力缺陷相互作用的光线，从而提高视力。
现在参考图17F，简要讨论了通过使用针孔遮光板治疗矫正视力缺陷(例如，屈光不正、白内障、黄斑病变、中心透镜缺陷等)的示例性处理流程。处理流程1760涉及基于用户的处方修改呈现给用户的图像。在一些实施例中，处理流程1760可以由患者佩戴的眼科装置执行，例如结合图3A至图3D描述的那些。处理流程1760可以由被配置成执行本地处理模块(70)中的逻辑装置的本地处理模块(70)来实现。
在1762处，眼科系统可以确定、检索或接收用户的光学处方。如上所述，眼科装置可以包括用户接口，由此用户输入光学处方或眼科系统可以通过眼睛处方配置器程序来确定视力缺陷。例如，处理流程1700可以是用于定义光学处方的一个输入。确定视力缺陷的其他方法是可能的，例如，如本公开所述。在一些实施例中，眼科系统可以被配置成从第三方接收光学处方。例如，医生可以无线地(例如，通过互联网、蓝牙连接等) 发送用户光学处方，该处方由接收器或收发器接收并存储在本地处理模块(72)的数字存储器中。
在另一实施例中，眼科系统可以基于来自眼睛跟踪系统的反馈自动地(并且可能递增地)改变用户的处方。如上所述，系统可以确定用户正在努力查看对象或图像。例如，如上所述，如果用户的眼睛正在移动、不稳定、振荡、改变(例如，以不稳定或随机的方式)眼调节等，例如，如本文所述，通过监测聚散度、瞳孔大小和透镜形状或移动所测量的，这些可以是用户不能舒适地观看对象的指示。作为响应，系统可以启动眼睛处方配置器程序。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成从第三方接收光学处方。例如，医生能够无线地发送用户光学处方(例如，通过互联网、蓝牙连接等)，该处方由接收器或收发器接收并存储在本地处理模块(70)的数字存储器中。
在1764，眼科系统确定眼睛的遮光要求。遮光要求可以指针孔的数量、针孔的布置或针孔的尺寸。在各种实施例中，遮光要求可以基于用户的光学处方。例如，在一些实施例中，本地处理模块(70)可以从数字存储器检索来自图17D的步骤1714的视觉差异和眼睛的缺陷区域的相关性。基于该信息，本地处理模块(70)可以执行指令，以确定应该放置一个或多个针孔的位置以及针孔的尺寸，以矫正这些差异。
在1766，眼科系统可以从用户的眼睛获得输入和/或经由向外相机获得来自用户周围的世界的环境光(例如，“实时信息”)。例如，眼科系统可以从被配置成实时检测来自周围环境的环境光的强度的一个或多个传感器接收这些输入。这些传感器可以包括例如传感器组件(39)、眼睛跟踪系统和/或向外相机(例如，相机(16))。这些输入可以存储在本地处理模块(70)的数字存储器中，用于随后的检索和处理操作。
在另一实施例中，注视方向可以是获得的输入的示例。注视方向可以由传感器组件(39)和/或眼睛跟踪系统确定。传感器可以确定用户的注视方向是否相对于先前方向而改变。例如，眼睛跟踪系统可以监测眼睛移动。例如，如果佩戴者的头部向前和向下倾斜，和/或佩戴者的眼睛向下倾斜，则佩戴者可能查看诸如书籍等对象，或者可能查看与放置在通常与附近的对象相关联的位置(视野的下半部分)中的图像对应的投射图像内容。注视也可以用于确定眼睛的聚散度、双眼的视线如何会聚在一个位置上以及该位置相对于佩戴者的距离。通过监测聚散度(例如，如图6所述)，可以确定观看者想要观看对象的注视方向。
在1766处的输入的另一示例可以是来自用户周围的环境的环境光。在这方面，眼科系统还可以包括向外相机(例如，相机(16))，以测量周围的环境光强度。在另一实施例中，本地处理模块(70)可以被配置成确定日期的时间，其可以指示光强度值(例如，与白天相比，晚上的亮度级别可能较低)。
在1768，眼科系统可以基于从1766获得的输入来修改遮光要求。例如，本地处理模块(70)可以从数字存储器检索存储在1766中的一个或多个输入并调整针孔遮光板的大小、形状和布置。
在一些实施例中，由向外相机检测到的环境光水平可以由本地处理模块(70)检索并用作输入，以确定是否调整显示装置(62)的光学元件的孔光阑。例如，当眼科系统使用向外相机检测用户前面的低水平的环境光时，本地处理模块(70)可执行增大显示显示透镜(106)的孔光阑的指令，由此增大由眼科系统投射到用户的光的强度。相反，在系统检测到在用户前面的高水平的环境光的情况下，本地处理模块(70)可能会使孔光阑减小，以减少投射到用户的光。
在各种实施例中，眼科系统可以被配置成基于来自周围世界的其他输入来修改针孔遮光板要求(例如，针孔的尺寸、形状、布置等)。例如，眼科装置可以被配置成通过例如利用传感器组件(39)、眼睛跟踪系统或向外相机(例如，相机(16))来确定用户正在观看对象，以检测眼睛的近场眼调节，如上所述。当观察近场中的对象时，用户可能需要来自被观察的对象的更高强度或更多的光以及来自周围环境的更少光。如果用户在眼睛的中央观察区域具有死点或弱点，则眼科系统可以被配置成施加中心针孔，以减少来自用户前面的周围环境的外围环境光，同时增加来自被观察的对象的光的对比度。在另一实施例中，如果遮光要求包括多个针孔，则针孔遮光板可以被配置成使例如由显示装置投射到眼睛中的图像内容的外围区域散焦。
在1770处，可以将遮光特性应用于要投射到用户的眼睛的一个或多个图像。在一些实施例中，数字存储器或远程数据存储库(74)可以被配置成存储图像内容(例如，如上所述的AR和/或VR图像内容)。独立地或与远程处理模块(72)通信的本地处理模块(70)可以被配置成基于遮光要求检索该图像内容并执行产生针孔遮光板的指令，以对眼科系统向用户显示的图像和/或从眼科系统前面传送给用户的环境光进行遮光。
在1772处，经遮光的图像被投射到用户，使得用户舒适地观看图像。例如，眼科系统可以将光(38)投射到用户，以在用户的眼睛中形成图像。图像可以是基于物理或机械针孔遮光板(例如，一个或多个空间光调制器)遮挡未修改图像的遮光图像。在另一实施例中，替代地或组合地，基于本地处理模块(70)中执行的并且然后通过显示装置(62)显示的软件，不显示要被阻止的图像的部分，由眼科系统产生的2D图像可以被数字地遮光。
在一些实施例中，在1772，眼科系统可以通过启动眼睛处方配置器程序来实现动态视力矫正。在1772，在一些实施例中，眼科系统可以被配置成返回到方框1762并且在每个间隔期间手动并交互地确定用户的处方，而无需用户激活。例如，眼科系统可以监测用户的观看舒适度，并且在用户不能舒适地观看呈现其的图像的情况下，自动并且可能地逐渐地调整处方和/或视力矫正。例如，如上所述，眼科系统可以利用眼睛跟踪系统(例如，相机(24))来至少部分基于移动、不稳定性、振荡、异常和/或眼睛移动的不自主波动、瞳孔大小，聚散度、眼调节和/或注视方向，确定用户是否正在努力观看图像。在确定努力的情况下，眼科系统可以启动眼睛处方配置器程序，以确定新的光学处方和/或调整视力矫正(例如，修改针孔遮光板要求)。在一些实施例中，当确定努力时，眼科系统可以警告用户这种眼科系统可执行其他类型的检查，例如，如本文所述。
在一些实施例中，在眼科装置是增强现实头戴式显示系统的情况下，可以将针孔遮挡应用于到要呈现给佩戴者的图像，同时对位于头戴式显示器和用户前面的对象进行成像。例如，由眼科系统呈现的AR图像内容可以与环境光一起被遮挡和投射。在一些实施例中，AR图像内容可以包括从外部世界通过透镜(106)的环境光，并且这种环境光也可以被遮挡，以为通过透镜(106)观看外部世界的佩戴者提供光学补偿。在另一实施例中，在VR头戴式显示系统对用户前面的世界不透明的情况下，遮挡图像可以是由眼科系统及其内的显示器提供的VR图像的一个或多个区域的遮挡，用于视觉表示，例如，VR图像内容。
初始W4LT检查
可以通过本文所述的眼科系统施加的另一检查是魏氏四光检查(Worth FourLight Test)或魏氏四点检查(Worth Four Dot Test)(以下称为“W4LT”)。W4LT评估患者双眼视力和双眼单视的程度。双眼视力涉及每只眼睛同时将图像投射为前向场中的单个图像中。W4LT可以检测右眼或左眼的抑制。当大脑不处理从任一眼睛收到的信息时，双眼视力期间可能发生抑制。这是对斜视、弱视(上文讨论)和物象不等(每只眼睛将图像视为不同大小)的常见适应。
传统上，使用W4LT检查，患者戴红绿色护目镜(通常，右眼上是红色透镜和左眼上是绿色透镜)。可以靠近患者或远离患者进行检查，并且都提供对患者视力的不同评估。当远距离执行时，W4LT仪器由壁挂式盒子组成，四个灯排列成菱形，顶部有红灯，两侧有两个绿灯，底部有一个白灯。当在近距离进行时，在与手电筒类似的手持式仪器中设置相同的灯配置。
由于红色滤光器阻挡绿色光，绿色滤色器阻挡红色光，因此可以以协调的方式确定患者是否同时使用双眼。双眼打开时，双眼视力正常的患者会感觉到四个灯。如果患者闭合或抑制眼睛，他们将看到两个或三个灯。如果患者不融合两只眼睛的图像，他们将看到五个灯(复视，通常称为双重视力)。
眼科系统可以被编程为通过向每只眼睛呈现要在一定距离会聚的独立图像，通过用近场眼镜提供深度线索来施加W4LT检查。这些图像可以是类似于W4LT检查或任何其他合适的图像对的彩色点。例如，这对图像可以包括彩色点、彩色符号、偏振图像、彩色特征、偏振特征、彩色图标、偏振图标、彩色对象、偏振对象等。可以记录用户的响应，分析以确定用户是否有任何视力缺陷。结果可以报告给临床医生或患者。
在一些实施例中，穿戴式增强现实装置可以用作眼科系统，以通过将独立的左和右图像投射到佩戴者的左眼和右眼来执行视力检查。这种视力检查可以是W4LT或其他类似的视觉检查程序。眼科装置可以使用视力检查的结果来识别视力缺陷。例如，眼科装置可以使用视力检查的结果来评估佩戴者的双眼视力和双眼单视(例如，佩戴者是否患有复视或双重视力)的程度。作为另一示例，眼科装置可以使用视力检查的结果来确定对佩戴者的右眼或左眼的抑制。增强现实装置可以被配置成向左眼和右眼呈现不同的图像，以便在呈现图像时接收关于佩戴者感觉到的内容的用户输入，并且基于接收到的用户输入来确定视力缺陷。增强现实装置可以被配置成向左眼和右眼呈现不同的图像，以便在呈现图像时自动评估佩戴者感觉到的内容，并且基于自动评估来确定视力缺陷。应当理解，这种系统可以用于检查和/或治疗佩戴者的眼睛，并且这通常可以发生在医生或临床医生的办公室。在一个或多个实施例中，可以使用患者的单独眼科系统，可能由医生监督，或医生办公室可能有自己版本的眼科系统，可用于检测和/或治疗。在一些实施例中，眼镜周期性地(或非周期地)执行检查，但是在一天或几天、几个月或几年的时间段内进行多次，并记录结果。在一些实施例中，眼镜警告佩戴者让佩戴者知道可能执行检查的适当的时间。该系统可以监测检查结果中的历史变化，从而识别任何问题，例如，视力的恶化或其他健康问题。
穿戴式增强现实装置包括被配置成将图像投射到佩戴者的相应左眼和右眼中的增强现实显示平台。显示平台可以被配置成与显示透镜106类似，如本文参考图5更详细地描述的。显示平台可以分别包括左右显示器，用于佩戴者的左眼和右眼。在一些实施例中，显示平台还可以被配置成将来自超过眼镜的世界或环境的光通过显示平台(例如，其前面的透镜和/或自适应光学元件)传送到佩戴者的眼睛。以这种方式，佩戴者可以看到用显示平台投射的图像与佩戴者可以在世界上看到的对象重叠。
在一些实施例中，穿戴式增强现实装置包括上述显示平台和被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中的至少一个光源。所述至少一个光源可被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像。在一些实施例中，至少一个光源包括光纤扫描显示器，如本文其他地方更详细描述的。光纤扫描显示器与自适应光学元件(例如，变焦光学元件)结合，可以被配置成显示或传输来自一个或多个深度平面的光和/或改变深度平面。在一些实施例中，可以通过从远处的深度平面(例如，距佩戴者约6m)和/或从近深度平面(例如，距佩戴者约0.33m)投射图像来执行检查。
在一些实施例中，显示平台包括波导堆栈，如本文其他地方更详细地描述的。波导堆栈可配置成投射来自不同焦平面的光。在某些实现方式中，波导堆栈包括堆栈中的一个或多个透镜，如本文其他地方更详细描述的。波导堆栈可以被配置成显示或传输来自一个或多个深度平面的图像。在一些实施例中，显示平台包括被配置成投射来自不同深度平面的光或图像的自适应光学元件。在某些实现方式中，自适应光学元件包括可变焦元件(VFE)，如本文其他地方更详细描述的。
穿戴式增强现实装置可以包括被配置成允许佩戴者或其他人向装置提供输入的一个或多个用户接口特征。用户接口特征可以与装置集成。在一些实现方式中，用户接口特征由装置或未与装置物理集成的部件提供。例如，用户接口特征可以由装置或与装置通信的系统提供。这可以是与装置进行有线或无线通信的智能电话、计算机、平板电脑或其他计算装置。在一些实施例中，用户接口特征可以由不同装置和系统的组合来提供，不同装置和系统例如通过有线或无线通信网络或通过物理链接到装置或与装置集成的部件与装置链接。在各种实施例中，用户接口包括语音识别或虚拟触摸显示器。用户接口特征也可以呈现在具有触摸屏的装置上，其中，与触摸屏的交互向穿戴式增强现实装置提供输入。因此，用户接口特征可以包括对触摸、键盘、按钮、麦克风、相机、移动传感器、光电探测器或由图形用户提供的各种软件实现的特征敏感的电容特征。在一些实施例中，用户接口包括被配置成拍摄佩戴者的手势以提供输入的一个或多个特征或传感器。在各种实施例中，通过投射到用户的眼睛和传感器的图像来提供虚拟触摸屏，以感测用户的移动主体，例如，手指。在一些实施例中，用户接口特征包括手势检测部件，以允许佩戴者通过手势提供用户输入。在一些实施例中，用户接口特征包括注视检测部件，以允许佩戴者通过眼睛注视来提供用户输入(例如，当佩戴者固定在按钮上一段时间时，或者当佩戴者在固定在按钮上时眨眼时，这可以包括选择按钮或其他元件)。这种用户接口系统可以用于本文描述的其他装置和系统。
在一些实现方式中，佩戴者、临床医生、医生或其他用户可以使用接口特征来控制W4LT的方面。这可以进行，以例如改变投射图像的深度平面，修改投射图像的特征，或者另外配置双眼视觉的检查。
图18示出了施加魏氏四光检查或魏氏四点检查以评估佩戴者双眼单视程度的示例性方法1800。为了便于描述，方法1800将被描述为由眼科系统执行，例如，本文所述的任何增强现实装置。然而，应当理解，本文公开的各种增强现实装置的任何部件或子部件或其他类似装置可用于执行方法1800中的任何步骤、步骤组合或步骤的部分。
在方框1802，眼科装置启动W4LT程序。W4LT程序可以是由眼科系统提供的存储过程或功能序列。启动W4LT程序可以包括确定或检索投射图像的起始深度平面或深度平面序列。在一些实现方式中，W4LT程序可以整合关于佩戴者眼睛的眼睛异常的信息，其中，可以由佩戴者或临床医生输入关于眼睛异常的信息，从先前的眼睛检查程序确定或从数据存储器(例如，作为眼科系统一部分的数据存储器或网络数据存储器)中检索。启动W4LT程序可以包括确定要投射到佩戴者的图像或潜在图像的序列。启动W4LT程序可以包括确定临床医生或医生是否正在进行眼睛检查，或者检查是否由佩戴者自行施加。在一些实施例中，眼科系统响应于从佩戴者或临床医生接收的输入而启动W4LT程序。在某些情况下，系统基于预定方案或者由于系统感觉到视力下降而启动W4LT检查。
在方框1804，眼科系统向一只眼睛呈现虚拟图像(例如，到右眼的一组彩色点)，并且在方框1806，眼科系统向另一只眼睛呈现另一虚拟图像(例如，到左眼的一组互补的彩色点)。例如，眼科系统可以使用左显示器将左图像投射到左眼，并且使用右显示器将右图像投射到右眼。右图像和左图像可以包括一致的元素(例如，当由具有正常双眼单视的人观看时将被对准)。右图像和左图像可以包括独特的和不对准的元素(例如，被正常的双眼单视的人被认为在不同的位置)。右图像和左图像可以包括彩色点、彩色特征、彩色对象、彩色图标或其他类似元素。同样，右显示器和左显示器可以被配置成投射偏振图像(例如，点、特征、对象、图标等)。眼科系统可以被配置成将独立图像投射到佩戴者的相应眼睛，其中，独立图像被配置成被具有双眼单视、复视和/或抑制一只眼睛的人不同地且区别地观看。在一些实施例中，眼科系统可以被配置成将独立图像投射到佩戴者的相应眼睛，其中，图像从不同的深度平面投射。
在方框1808，系统可以通过诸如本文所述的用户接口的某种用户接口从用户接收关于两个图像的会聚的输入。在一些实施例中，眼科系统可以被配置成呈现用于用户选择的多个选项。这些选项可以对应于不同图像，其与具有常规视力或视力缺陷的人观看投射图像的结果对应。例如，如果呈现给佩戴者的图像对应于W4LT的4个点，则根据其健康的状态，例如，其眼睛的健康和光学途径，图像可以对佩戴者看起来具有4点、5点、3点、2点等。眼科系统可以接收用户输入，指示所呈现的图像中的哪一个对应于在观看投射图像时佩戴者感觉到的内容。在一些实施例中，眼科系统可以接收来自佩戴者的其他指示符，指示佩戴者感觉到什么。指示符可以包括对应于佩戴者感觉到的图像的单词、颜色、数字、大小、位置等。
在一些实施例中，眼科系统被配置成客观地确定两个图像的会聚。例如，系统可以配置成监测投射到视网膜上的图像。通过比较视网膜上的投射图像，系统可以配置成对图像进行匹配，并确定图像是否对准在视网膜的同一部分。在图像对准的情况下，系统可以自动确定佩戴者具有正常或正确的视力。在图像不对准的情况下，系统可以自动确定佩戴者具有双重视觉。在一些实施例中，该系统被配置成监测佩戴者眼睛中图像的对准。如果系统确定图像不对准，则系统可以生成警报或启动眼睛检查。
在方框1810处，眼科系统分析所接收的输入并识别用户的视力缺陷。在一些实施例中，眼科系统被配置成识别双眼视力或双眼单视的程度。在一些实施例中，眼科系统被配置成识别复视、内斜视、外斜视、下斜视、上斜视等的程度。在一些实施例中，眼科系统被配置成识别右眼或左眼的抑制。眼科系统可以被配置成将接收到的输入与投射图像进行比较，以确定视力缺陷。眼科系统可被配置成比较佩戴者视网膜上图像的对准，以自动确定视力缺陷。眼科系统可被配置成将接收到的输入与投射图像的深度平面信息进行比较，以确定视力缺陷。
在一些实施例中，当系统确定佩戴者正在努力聚焦或经历视力障碍时，眼科系统被配置成开始检查，从方框1810返回至1802。这由1810到1802的虚线表示。
在各种实施例中，为了减少分心，在眼睛前面的世界的视野在检查期间被增强现实装置遮挡或以其他方式不可见。例如，这可能发生在当图像被呈现给观看者时，但这种方法不是必需的。在一些实施例中，为了遮挡来自晶状体前面的外界的环境光到达眼睛，系统可以包括一个或多个空间光调制器，例如，液晶阵列，其可被切换以遮挡变化量的光。
尽管系统已经描述为增强现实装置，但是在其他实施例中，系统可以是虚拟现实装置。在任一情况下，眼科系统可以是由医生或临床医生提供的用于在医疗机构或验光师办公室或其他地方进行检查的系统。在其他实施例中，眼科系统可以属于佩戴者，并且可以用于其他目的，例如，娱乐(例如，游戏和电影)和/或工作活动。如上所述，在佩戴者系统上实现检查的一个好处是可以方便地一年进行多次检查(至少2次、3次、4次、5次、6次、8次、10次、16次、18次、24次或更多次)。该系统还可以记录与先前检查相关的历史数据，并评估数据随时间的变化。在一些实施例中，检查的频率和/或时间表可以基于检查结果的结果和/或趋势来改变。例如，如果检查结果表明视力缺陷正在恶化或佩戴者正在做更多的努力以聚焦图像(例如，眼调节波动、聚散度波动、一只眼睛中的斜视等)，该过程的频率或时间表可以改变，以增加过程的频率和/或缩短过程之间的时间。同样，检查可以在有或没有医疗专业人员(例如，验光师、眼科医生、护士、技术员、医疗助理等)的情况下执行。
视网膜镜检查
本文描述的穿戴式增强现实(或虚拟现实)装置可用作眼科系统，以用作视网膜镜，以确定佩戴者或患者的视力缺陷。特别地，当作为视网膜镜操作时，增强(或虚拟)现实装置可用于检测近视、远视、散光和/或其他视力缺陷。增强(或虚拟)现实装置可以被配置成通过使用诸如中和等视网膜镜检查技术来确定例如患者的眼睛的屈光不正。中和包括调整眼睛前面的屈光力，直到扫过眼睛的光束或斑点在视网膜上形成基本上停止在视网膜上移动的图像。增强(或虚拟)现实仪器可以被配置成提供具有不同光学矫正的光束，直到达到中和。增强(或虚拟)现实装置因此可以被配置成确定光学处方，以矫正所识别的视力缺陷。应当理解，这种装置可以用于施加眼睛检查，并且该检查通常可以在医生或临床医生的办公室施加或由佩戴者在家中自动地施加。在一个或多个实施例中，可以使用患者的各个眼科系统，可能由医生监督，或医生办公室可能有自己版本的眼科系统，可用于诊断目的。在各种实施例中，这种增强(或虚拟)现实装置可以被配置成与本文公开的装置类似。
在一些实施例中，穿戴式增强(或虚拟)现实装置可用于执行视网膜镜检查，以使用扫过佩戴者的眼睛的光来识别视力缺陷。可以配置成执行视网膜镜检查的装置的示例在本文中进行描述，并且该装置包括例如但不限于本文参考图5、图10D、图10E、图22A和图22C描述的装置。穿戴式增强(或虚拟)现实装置包括被配置成将光束投射到佩戴者的眼睛中的增强现实显示平台。显示平台可以被配置成与显示透镜106类似，如本文参考图5所述，或本文所描述的其他显示系统或平台(例如，分别参考图5、图20A、图22A、图23B、图24A、图24C描述的显示系统62、2062、2262、2362 2462、2662和/或在图14中的显示平台1402)。在一些实施例中，例如，对于增强现实装置，显示平台还可以被配置成将来自世界或环境的光通过显示平台(例如，其前面的透镜)传送到佩戴者的眼睛。以这种方式，佩戴者可以看到在佩戴者的前面的世界的对象，并且可以根据例如视网膜镜检影检查的类型潜在地固定在远或近对象上。投射到眼睛中的光束的焦点可以改变或以其他方式提供光学矫正。因此，穿戴式增强现实装置可以被配置成执行视网膜镜检查，以测量佩戴者的眼睛的屈光不正。
在一些实施例中，穿戴式增强现实装置包括上述显示平台和被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中的至少一个光源。适用于此目的的示例性光源在本文中更详细地描述，例如，本文参考图22A描述的光源2268和/或本文参考图22C描述的光源。可以包括波导的该光源可以增加显示光源和用于将图像投射到佩戴者眼睛中以提供增强现实或虚拟现实内容的相应波导(例如，波导堆栈)。用于视网膜镜检查的至少一个光源可被配置成提供扫过佩戴者眼睛的光束。在一些实施例中，穿戴式增强现实装置还包括被配置成响应于来自至少一个光源的光束扫过佩戴者的眼睛而测量从视网膜反射的光的传感器。在各种实施例中，传感器对眼睛进行成像。该传感器可以包括眼睛跟踪传感器或其他向内光学传感器或相机，被配置成指向眼睛，例如，以对眼睛进行成像。穿戴式增强现实装置可被配置成执行视网膜镜检查，以测量佩戴者的眼睛的屈光不正。例如，增强现实装置可以被配置成使光束在一个或多个方向上扫过佩戴者的眼睛，以从佩戴者的眼睛背面检测、测量或成像反射或映像(例如，视网膜、眼底等)，并通过观察或测量反射来确定视力缺陷。可以对光束进行光学矫正，并且可以观察反射，以确定这种光学矫正足以抵消佩戴者的屈光不正的时间。
所述至少一个光源可以被配置成提供在增强现实装置的佩戴者的眼睛上或围绕增强现实装置的佩戴者的眼睛移动的光束。在某些实施例中，所述至少一个光源提供在眼睛上移动的相对窄的光束或光条。光束可以具有与其细长的光路的方向正交的横截面，其中，该横截面在一个方向上比垂直方向更长。因此，在某些实施例中，光束包括条带。由至少一个光源提供的光可被配置成在一个或多个方向上移动。当由至少一个光源提供的光是相对较窄的光束或光带时，可以改变光束或光带的方向。因此，至少一个光源可被配置成提供可用于鉴别近视、远视、散光、色素、年龄相关性黄斑病变和其他视力缺陷的光。
传感器可以被配置成感测从增强现实装置的佩戴者的眼睛的后部或视网膜反射的光(例如，视网膜反射、网反射或反射)，并且在各种实施例中，形成眼睛的图像。因此，传感器可以是图像传感器或相机、一个或多个光电检测器或可以响应于检测到的光和可能的眼睛图像而提供信号的其他装置。在一些实施例中，传感器可以包括一个或多个滤波器，被调整为优先通过(例如，调谐为通过预期反射的波长的带的带通滤波器)从佩戴者的眼睛反射并优先遮挡其他波长带中的光。滤波器可以是物理滤波器和/或在信号或图像处理软件中应用的滤波器。
所述至少一个光源和传感器(例如，相机)可以耦接到控制系统，该控制系统被配置成处理关于由所述至少一个光源提供的光的特性、方向、取向和/或位置的信息并且处理关于由传感器检测的光的特性、方向、取向和/或位置的信息。根据该信息，控制系统可被配置成确定佩戴者的眼睛的一个或多个视力缺陷。在一些实施例中，控制系统可以被配置成至少部分地基于由传感器检测到的光的分析来修改由至少一个光源提供的光(例如，方向、取向以及提供给光束的光学矫正等)。在一些实施例中，控制系统被配置成执行预定义的例程，以确定视力缺陷。在一些实施例中，控制系统可以基于在该例程期间的任何点处由传感器检测到的光的分析结果来调整视网膜镜检查例程。
增强现实系统可以被配置成将图像投射到佩戴者。如本文所述，增强现实系统可以向与远和近的不同深度平面对应的佩戴者提供图像。因此，佩戴者可以固定在显示器上，观察模拟远近对象的图像。以这种方式，佩戴者可以放松眼调节，或者可以根据检查表现出眼调节。
因此，增强现实系统可以被配置成提供静态和/或动态视网膜镜检查。对于静态视网膜镜检查，例如，增强现实装置可以被配置成当佩戴者放松眼调节时确定屈光不正。对于动态视网膜镜检查，例如，增强现实装置可被配置成在佩戴者在不同距离进行眼调节时进行视网膜镜检查。这可以通过提供佩戴者在执行视网膜镜检查时聚焦的虚拟图像或对象来实现。在通过本文所述的方法和系统跟踪眼睛的眼调节时，可以改变与图像或对象的距离。可以通过改变显示装置的深度平面来改变与图像的距离，例如，以此处所述的方式。例如，与通过其投射光以形成图像的波导堆栈相关联的透镜可以具有提供特定焦距和相关深度平面的屈光度。参考图10D和图10E，在波导堆栈和透镜的描述中提供了该配置的说明性和非限制性示例。因此，从眼睛到深度平面的距离可以是已知的。在某些情况下，投射光束的这种透镜或其他光学元件具有例如通过向其施加电信号而选择或调整的可变屈光度。因此，在这种情况下，可以根据需要改变或调整深度平面。或者另外，还可以通过将实际对象放置在佩戴者前面的世界中并且在通过增强现实装置的显示平台看到的佩戴者的视野内，改变到对象的距离，如在本文所述。可以使用这些方法中的一种来确定例如佩戴者对对象距离变化的眼调节响应。这些方法也可以用于确定例如眼睛的近点。这可以与其中确定眼睛的远点的静态视网膜镜检查相比较。
在一些实施例中，如本文所述，至少一个光源包括光纤扫描显示器。在一些实施例中，至少一个光源包括光纤扫描显示器和光产生源。光纤扫描显示器可以被配置成提供不同的深度平面，可从该深度平面投射光束。因此，光纤扫描装置可以提供不同数量的球体，以确定适合佩戴者的光学矫正。在各种实施例中，光纤扫描显示器可以被配置成朝向佩戴者的眼睛发送或传输光，并收集或接收从眼睛反射的光。光纤扫描显示器可以被配置成使光在佩戴者的眼睛上或围绕佩戴者的眼睛扫过或移动。光纤扫描显示器可被配置成显示或传输来自一个或多个深度平面的光。在某些实现方式中，光纤扫描显示器可以被配置成具有一个或多个光纤，用于产生或分布光并用于接收从佩戴者的眼睛反射的光。在各种实现方式中，光纤扫描显示器的一个或多个光纤被配置成产生或分布光，并且一个或多个不同的光纤被配置成接收从佩戴者的眼睛反射的光。在一些实施例中，光纤扫描显示器可以包括多模光纤。参考图28B所示的多芯光纤362描述此处的一个示例。
在一些实施例中，显示平台包括如上和本文其他地方所述的波导堆栈。波导堆栈可配置成投射来自不同焦平面的光。在某些实施例中，如本文所述，波导堆栈包括在堆栈中具有屈光度的一个或多个透镜或其他元件(例如，反射、衍射等)。
在一些实施例中，显示平台包括被配置成将光投射到佩戴者的眼睛的不同或目标部分的自适应光学元件。在某些实施例中，自适应光学元件包括可变焦元件(VFE)，如上文和本文其他地方所述。在本文参考图10B、图10C和/或图10E描述此处的说明性和非限制性示例。在一些实施例中，可变焦元件包括膜反射镜。膜反射镜可以包括反射镜上的一个或多个电极和被配置成控制一个或多个电极以修改膜反射镜的形状的控制系统。可以使用其他类型的自适应光学元件和VFE。自适应光学元件或VFE可以提供光学矫正，例如，可以使用视网膜镜检查来检查经由中和的球体和/或圆柱体(和轴)的不同量和方向。
在一些实施例中，穿戴式增强现实装置包括作为显示平台的一部分的相机。相机可以耦接到提供不同深度平面的波导。因此，在某些实现方式中，眼科系统可被配置成投射来自第一深度平面的光并且在不同于第一深度平面的第二深度平面测量反射。在本文参考图22C描述这种图像采集系统的说明性和非限制性示例。
穿戴式增强现实装置可以包括被配置成允许佩戴者或其他人向装置提供输入的一个或多个用户接口特征。用户接口特征可以与装置集成。在一些实现方式中，用户接口特征由装置或未与装置物理集成的部件提供。例如，用户接口特征可以由装置或与装置通信的系统提供。这可以是与装置进行有线或无线通信的智能电话、计算机、平板电脑或其他计算装置。在一些实施例中，用户接口特征可以由不同装置和系统的组合来提供，不同装置和系统例如通过有线或无线通信网络或通过物理链接到装置或与装置集成的部件与装置链接。用户接口特征可以在具有触摸屏的装置上呈现，其中，与触摸屏的交互向穿戴式增强现实装置提供输入。可以额外或替代地包括语音识别系统以及虚拟触摸功能。因此，用户接口特征可以包括对触摸、键盘、按钮、麦克风、光电检测器、相机或跟踪传感器敏感的电容特征，用于跟踪由佩戴者指示的手势或由图形用户界面提供的各种软件实现的特征。在各种实施例中，通过投射到用户的眼睛和传感器的图像来提供虚拟触摸屏，以感测用户移动主体，例如，手指。在一些实施例中，用户接口特征包括手势检测部件，以允许佩戴者通过手势提供用户输入。在一些实施例中，用户接口特征包括注视检测部件，以允许佩戴者通过眼睛注视来提供用户输入(例如，当佩戴者固定在按钮上一段时间时，或者当佩戴者在固定在按钮上时眨眼时，这可以包括选择按钮或其他元件)。这种用户接口系统可以用于本文描述的其他装置和系统。
在一些实现方式中，佩戴者、临床医生、医生或其他用户可以使用接口特征来控制视网膜镜检查的方面。这可以进行以改变提供的图像或光的特性和/或光或图像被投射所源自的深度平面。这可以用于改变提供给佩戴者的光和光学矫正，以确定佩戴者适当的光学处方。
在一些实施例中，眼科装置(例如，增强或虚拟现实装置)可以被配置成提供静态和动态视网膜镜检查。由于可以通过眼科装置的自适应光学元件(例如，VFE)来动态修改图像的焦点，所以可以使用相同的装置来执行两种类型的视网膜镜检查。应当理解，眼科装置还可以向视网膜提供静态或扫描的光路。这可以是由诸如眼科装置的FSD(光纤扫描显示器)或发光源等光源投射的光束。在一些实施例中，眼科装置可以包括额外的部件，被配置成使光扫过视网膜或以其他方式在视网膜上移动光。增强现实装置可以用于执行视网膜镜检查并客观地确定屈光不正，这可能比使用患者的主观反馈来确定屈光不正的其他器械有利。
为了提供静态视网膜镜检查，当佩戴者的眼睛的眼调节放松时，使用增强现实装置。这可以通过例如使用佩戴者的眼睛中的睫状肌痉挛液滴来实现。可以提供光斑或光束并使光斑或光束移动过佩戴者的眼睛。可以应用可改变波前形状的透镜和/或屈光矫正或其他部件来中和或补偿视力缺陷。可以采用包括反射、衍射和/或折射的自适应光学元件或VFE。在一些实施例中，当作为静态视网膜镜操作时，由增强现实装置提供的用于固定视野的图像可以从例如有效地无限远的深度平面提供。在一些实施例中，当作为静态视网膜镜操作时，可以从静态深度平面提供由增强现实装置提供的扫过眼睛的光。投射虚拟图像所自的深度平面可以放置在无穷大和约0.1米之间。在某些实现方式中，增强现实装置包括用于输送滴眼剂的喷雾或其他输送装置或用于扩张瞳孔和/或放松佩戴者的眼睛的眼调节的喷雾。例如，增强现实装置可以被配置成在佩戴者的眼睛中喷射睫状肌痉挛液滴。
为了提供动态视网膜镜检查，当佩戴者的眼睛被允许进行眼调节时，可以使用增强现实装置。可以向佩戴者显示图像，或者可以提供佩戴者固定于的对象。图像或对象的距离可以变化，以便引起眼调节。在一些实施例中，可以观察和/或测量佩戴者眼睛的眼调节。使用这种技术，可以测量眼调节滞后或提前。
本文描述的增强现实装置可用于在静态视网膜镜检查和动态视网膜镜检查之间切换。这可以在使用增强现实装置时实现。增强现实装置可以被配置成提供来自各种深度平面的图像，供佩戴者观看，允许执行静态和动态视网膜镜检查。例如，增强现实装置提供的图像可以被动态地修改，以在静态视网膜镜检查和动态视网膜镜检查之间切换。
如前述实施例的情况，佩戴者可以接收输入，以确定诊断。在一些实施例中，增强现实装置还可以包括被配置成测量视网膜对扫描光的响应的眼睛扫描模块。可以基于视网膜镜检查特定算法记录和分析该反应，以向患者提供诊断。例如，算法可以至少部分地基于视网膜镜检查，其中，光扫过眼睛，并且观察和测量反射，其中，屈光不正与观察或测量的反射特征相关联。在一些实施例中，可以使用反射移动的方向来确定屈光不正。例如，如果反射沿与光扫过眼睛的相同的方向移动，或者表现为“伴随”移动，则增强现实装置可以确定佩戴者的眼睛是远视的。同样，如果反射沿与光扫过眼睛的相反的方向移动或显示“反”移动，则增强现实装置可以确定佩戴者的眼睛是近视的。如果反射在与光线扫过眼睛的方向不平行的方向移动，则增强现实装置可以确定佩戴者的眼睛是散光的。此外，反射相对于提供给眼睛的光的移动方向移动的方向可以指示是否需要正或负屈光力来矫正视力缺陷。例如，“伴随”移动表示可能需要正屈光力来矫正屈光不正，“反”移动表示可能需要负屈光力，并且倾斜移动表示可能需要圆柱形屈光力。如上所述，可以提供不同的光学矫正(例如，具有变化的轴的球体和/或圆柱体)，以确定佩戴者的处方和合适的屈光矫正。
在一些实现方式中，反射的速度与增强现实装置的虚拟工作距离相结合也可用于确定视力缺陷的特征。例如，反射的速度可以与眼睛的屈光异常或屈光不正相关(例如，较快的速度表示眼睛的较低屈光异常或较小屈光不正)。
在一些实现方式中，反射的宽度也可以用于确定视力缺陷的特征。例如，反射的宽度可以与眼睛的屈光不正相关(例如，较宽的反射指示眼睛的较低屈光异常或较小屈光不正)。
在一些实现方式中，反射相对于源光束的方向也可用于确定视力缺陷的特征。例如，反射相对于源光束的方向的旋转可以指示散光。
在一些实现方式中，反射的相对亮度也可用于确定视力缺陷的特征。例如，可以使用反射的相对亮度来确定眼睛的屈光不正(例如，更亮的反射指示眼睛的较低屈光异常或较小屈光不正)。
也可以使用上述反射特性的任意组合来确定屈光不正。同样，反射的上述特性的改变可以单独使用或以任意彼此组合使用，以确定屈光矫正改善了还是恶化了所确定的屈光不正，其中，屈光矫正由增强现实装置施加和/或由折射光学元件或引入光学矫正的其他部件的添加或减少产生。在一些实施例中，眼科系统可被配置成实时确定屈光矫正改善了还是恶化了所确定的屈光不正。眼科系统可以被配置成通过测量眼调节、聚散度和/或瞳孔大小和这些物理特征的波动来测量或监测眼调节反射，以评估佩戴者是否能够以正常视力看到图像。例如，当固定在固定对象上时，眼睛的眼调节、聚散度和/或瞳孔大小波动。当眼睛难以聚焦于图像时，这些波动增加。因此，眼科系统可被配置成监测眼睛的特征的波动，并使用该生物反馈来评估佩戴者所看到的图像的质量(例如，佩戴者是否以正常视力看到对象或图像)。
图19示出了用于测量配置成眼科装置以进行视网膜镜检查的增强现实装置的佩戴者的屈光不正的示例性方法1900。为了便于描述，方法1900将被描述为由眼科系统执行，例如，本文所述的增强现实装置。然而，应当理解，本文公开的各种增强现实装置的任何部件或子部分或其他类似装置可用于执行方法1900中的任何步骤、步骤组合或步骤的部分。
在方框1902，眼科系统启动视网膜镜检查程序。视网膜镜检查程序可以是由眼科系统提供的存储过程或功能序列。启动视网膜镜检查程序可以包括确定或检索起始光学处方，例如，对于以前经历过视网膜镜检查或其他眼睛检查的佩戴者。在一些实现方式中，视网膜镜检查程序可以整合关于佩戴者眼睛的眼睛异常的信息，其中，可以由佩戴者或临床医生输入关于眼睛异常的信息，由先前的视网膜镜检查程序确定，或从数据存储器(例如，作为眼科系统的一部分的数据存储器或网络数据存储器)中检索。启动视网膜镜检查程序可以包括将光束投射到佩戴者。启动视网膜镜检查程序可以包括确定临床医生或医生是否正在进行眼睛检查，或者检查是否由佩戴者自行施加。在一些实施例中，眼科系统响应于从佩戴者或临床医生接收的输入而启动视网膜镜检查程序。
在方框1904处，光束扫过佩戴者的眼睛。光可以是例如光束，例如，投射到眼睛中的光斑。光可以被配置成准直、会聚、发散。光可以扫过眼睛或以其他方式在眼睛周围移动。光束可以具有待检查的光学矫正，例如，球体和/或圆柱体(具有变化的轴)，以确定聚焦误差和散光。
在方框1906处，眼科系统的眼睛扫描部件被配置成响应于扫过的光，例如，从佩戴者的眼睛反射，来测量佩戴者的眼睛的响应。眼睛扫描部件可以是本文所述的相机或其他传感器。眼睛扫描部件可以配置成分析反射的测量，以确定屈光不正。例如，部件(例如，相机)可以包括被配置用于样式识别测量、响应样式识别、传感器测量、反射跟踪、亮度测量、速度跟踪、方向确定等的分析模块。视网膜镜检查程序可以预编码有样式识别算法，以识别样式和/或分析给定样式。视网膜镜检查程序可以预编码有来自佩戴者的先前图像，以识别历史分析的变化。
在方框1908，可以将佩戴者的眼睛响应与保持各种视力缺陷的相应响应值的相关表进行比较。例如，在方框1908，眼科系统将在方框1906中测量的信息与相应表或与各种视力缺陷的测量的预期值对应的其他数据进行比较。该比较可以用于基于在方框1906中测量的反射特性来确定屈光不正。
在方框1910，比较值，以便确定任何视力缺陷。在上文中描述特征及其与视力缺陷的关系的示例。例如，可以使用反射的方向、速度、亮度和/或宽度来确定屈光不正。反射的形状可用于确定其他视力缺陷，例如，散光。在一些实施例中，如果佩戴者正在努力聚焦或当其出现视觉问题时，可以开始检查，如从方框1910至方框1902的虚线所示。
在各种实施例中，为了减少分心，通过增强现实装置在眼睛前面的世界的视野在视网膜检影期间被遮挡或以其他方式不可见。例如，这可能发生在当图像被呈现给观看者时，但这种方法不是必需的。在一些实施例中，可以采用眼睛跟踪来监测佩戴者是否分心。该系统可以配置成根据监测眼睛跟踪系统的结果动态过滤掉分心。
尽管系统已经描述为增强现实装置，但是在其他实施例中，系统可以是虚拟现实装置。在任一情况下，眼科系统可以是由医生或临床医生提供以用于在医疗设施或验光师办公室或其他地方进行检查的系统。在其他实施例中，眼科系统可以属于佩戴者，并且可以用于其他目的，例如，娱乐(例如，游戏和电影)和/或工作活动。如上所述，在佩戴者的系统上实现视网膜检影的一个好处是可以方便地一年进行多次检查(至少2次、3次、4次、5次、6次、8次、10次、16次、18次、24次或更多次)。在一些实施例中，检查的频率和/或时间表可以基于视网膜检影的结果和/或趋势来改变。例如，如果检查结果表明视力缺陷正在恶化或者系统检测到佩戴者正在努力调整其视力(例如，通过分析眼调节波动、聚散度波动等)，则该过程的频率或时间表可以改变，以增加检查的频率和/或缩短检查之间的时间。同样，检查可以在有或没有医疗专业人员(例如，验光师、眼科医生、护士、技术员、医疗助理等)的情况下执行。
光折射
如本文所述，增强现实装置可以包括光学扫描或光学感测模块，被配置成允许装置使用已知的可见光和不可见光谱技术来扫描眼睛的前部和/或内部部分。一种这种技术包括光折射，其包括对来自增强现实装置的佩戴者的眼睛的眼底反射进行成像。眼底反射的图像可用于确定各种屈光不正。因为不需要来自佩戴者的反馈并且可以客观地测量屈光不正，所以这种技术可能有利于筛选非交际者。
增强现实装置可以被配置成类似于本文所描述的增强现实装置。增强现实装置可以包括被配置成将图像投射到佩戴者的眼睛的显示平台。显示平台可以包括被配置成照亮佩戴者的眼睛的一个或多个光源。增强现实装置可以包括被配置成产生佩戴者的眼睛的图像的向内成像装置(例如，相机)。显示平台可以被配置成将来自环境的光通过显示平台传送到佩戴者的眼睛。
为了用作光折射装置，增强现实装置可以被配置成将固定图像投射到佩戴者的眼睛(例如，位于佩戴者视野中的中心)。随着佩戴者的眼睛固定在固定图像上，增强现实装置可以投射被配置成照亮佩戴者的眼睛的光，使得成像装置可以从投射光捕获眼底反射的图像。眼底反射的图像可用于确定佩戴者的一个或多个屈光不正。投射光的深度平面可以是与固定图像大致相同的深度平面。在一些实施例中，不是提供固定图像，而是指示佩戴者聚焦在放置在距离佩戴者的目标距离处的固定对象上。在这种实施例中，投射光的深度平面可以是与到固定对象的目标距离基本上相同的距离。成像装置可以被配置成从与固定图像或对象和投射光的大致相同的深度平面对眼睛成像。以这种方式，佩戴者的眼睛基本上聚焦在与成像装置相同的深度处。在一些实施例中，成像装置可被配置成处于佩戴者的视网膜的共轭平面。因此，在各种实施例中，从眼睛到成像装置的有效距离、从投射光到眼睛的有效距离以及从固定图像或对象到眼睛的有效距离可以是基本相同的。在一些实施例中，从眼睛到固定对象、相机和/或投射光的有效距离为至少约0.33μm和/或小于或等于约10μm，至少约0.5μm和/或小于或等于约7m，至少约1m和/或小于或等于约5m，或至少约2m和/或小于或等于约3m(例如，约2.4m)。
在一些实施例中，光源可以沿着与从佩戴者的眼睛到成像装置的光轴不同的光轴提供投射光。当光源在离轴位置提供投射光时，由成像装置拍摄的眼底反射的图像可以与屈光不正相关。对于正视眼，眼底反射通常会填满视网膜。对于近视眼，眼底反射形成弯月形，弯月形与离轴投射光在视网膜的同一侧。对于远视眼，眼底反射形成弯月形，弯月形与离轴投射光在视网膜的相对侧。光折射装置还可以被配置成检测屈光参差、视网膜碎片屈光度、晶状体障碍(例如，白内障，肿瘤等)、斜视等。在一些实施例中，增强现实装置被配置成将佩戴者的眼睛的获取的图像与具有不同屈光不正的眼睛的存储的图像进行比较，以确定佩戴者的眼睛中的屈光不正(如果有的话)。在一些实施例中，增强现实装置被配置成执行图样识别，以识别和/或确定佩戴者的屈光不正(如果有的话)。
增强现实装置可以被配置成确定适于矫正检测到的屈光不正的屈光矫正量。例如，眼底反射的特性可用于确定眼睛中的屈光不正的量。因此，增强现实装置可以用于至少部分地基于本文所描述的测量来自动确定屈光矫正。例如，弯月形的尺寸与佩戴者的屈光不正的量之间存在关系。通常，弯月形的尺寸与佩戴者的眼睛与成像装置之间的有效距离、佩戴者的瞳孔的直径以及佩戴者的屈光不正的量有关。因此，增强现实装置可以被配置成通过控制或知道成像装置的深度平面，通过测量佩戴者的瞳孔大小和/或通过确定眼底反射的特征(例如，弯月形的大小)来确定所测量的眼睛的屈光不正。
在一些实施例中，当作为光折射器操作时，增强现实装置对屈光不正的敏感度随着瞳孔大小的增加而增加。为了提高敏感度，允许或使佩戴者的瞳孔膨胀可能是有利的。同样，为了提高敏感度，将佩戴者固定在无限远处的目标(object，对象)可能是有利的。在各种实现方式中，目标可以由增强现实装置生成。在一些实现方式中，增强现实装置可被配置成遮挡环境光。
在一些实施例中，增强现实装置可以使用所描述的光折射功能来跟踪佩戴者的眼睛的性能或行为。这可以用于向一个或多个检查方案和/或矫正方案提供反馈。可以使用反馈来评估佩戴者的表现、佩戴者的视力的提高或劣化、跟踪佩戴者的疲劳等。
例如，在各种实施例中，可以使用光折射系统来观察屈光矫正是否足够补偿屈光不正，以观察天然晶状体是否将图像聚焦在视网膜上，和/或眼睛正确地进行眼调节，例如，用于更近的对象。因此，该系统可以监测眼调节以及佩戴者是否正在努力进行眼调节或正在成功地进行眼调节。该系统可以帮助评估光学矫正和/或让佩戴者知道他/她的视力是否恶化，并且可受益于光学矫正或进一步检查屈光不正或其他方面。
裂隙灯
本文所述的增强现实/虚拟现实装置的各种实施例可被配置成裂隙灯眼科诊断装置。关于裂隙灯仪器的讨论，请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/Slit_lamp。增强现实/虚拟现实装置可以包括具有向内相机的头戴式显示器，被配置成提供佩戴者眼睛的图像。这种装置可以例如包括框架64、位于佩戴者眼睛前面的显示系统62以及硬件电子处理系统70，例如，如图3A至图3C和图5所示。该装置可以还包括光源和向外相机。这种装置可以由用户佩戴并用于获取图像并对用户的眼睛进行诊断检查。特别地，这种眼科装置可以包括照亮孔(例如，狭缝)并产生薄照明光束的明亮光源。所产生的薄照明光束可以由一个或多个透镜和滤波器调整并被引导到用户的眼睛中。在一些实施例中，可以调整孔的尺寸(例如，狭缝的长度和/或宽度)，以改变光束的尺寸。另外，在一些实施例中，也可以在裂隙灯诊断装置的各种实施例中，调整眼睛上的薄照明光束的入射角和/或亮度。从眼睛反射的光可以被接收系统(例如，相机、显微镜和/或透镜系统)接收，以检查佩戴者眼睛的各种解剖结构，包括但不限于入射有薄光束的眼睑、泪管、角膜、巩膜、结膜、虹膜、晶状体、视网膜等。在各种实施例中，这种薄光束在光束在眼睛入射的位置处包括一薄层光。
可以通过改变照明光束的方向、观察方向、照明光束的散焦量和/或照明光束的焦深来检查佩戴者眼睛的不同解剖结构或其透视，(有关其他信息，请参阅https://en.wikipedia.org/wiki/Slit_lamp)。根据所期望的观察并且根据佩戴者的眼睛的不透明度，也可以使用直接聚焦检查以外的方法。更具体地，光可以以从窄到宽的各种宽度在各种角度提供。
图20A示意性地示出了被配置成裂隙灯眼科诊断装置的穿戴式增强现实装置/虚拟现实装置2050。装置2050可以被配置成周期性地(例如，小时、每天、每周、每两周、每月、每两年、每年)执行眼睛的裂隙灯检查。装置2050可以被配置成检测用户眼睛2020中的视力障碍的症状，并且当检测到这些症状时执行眼睛的裂隙灯检查。在各种实施例中，装置2050可以被配置成以不规则的时间间隔执行眼睛的裂隙灯检查。例如，装置2050可以被配置成每小时几次、每周几次、每月几次、每年几次等进行眼睛的裂隙灯检查。因此，这种检查可以是每年完成1次、2次、3次、4次、5次、6次、8次、10次、12次、16次、24次或更多次。如果用户具有健康问题，则可以更频繁地执行这种检查。装置2050还可以被配置成在医生的办公室或医院中用作裂隙灯诊断工具。与传统的台式/椅式裂隙灯装置相比，眼科装置2050可以由用户2060佩戴。可穿戴式裂隙灯装置2050可以比传统的台式/椅式裂隙灯装置轻巧、紧凑和体积更小。
穿戴式装置2050包括连接到显示系统2062的框架2064。显示系统2062可以被配置成位于佩戴者2060的眼睛的前面。眼科装置2050的各种实施例的显示系统2062可以包括安装在框架2064中的显示透镜2076。在一些实施例中，显示透镜2076可以是包括两个目镜区域的整体透镜，每个目镜区域位于佩戴者眼睛2020的前面。在一些实施例中，显示系统2062可以包括安装在框架2064中的两个显示透镜，每个显示透镜包括位于佩戴者的眼睛2062的前面的目镜区域。
穿戴式装置2050可以被配置成将照明光束2038从光源2068投射到佩戴者2060的眼睛2020中。在一些实施例中，光源2068可以是穿戴式增强现实装置/虚拟现实装置2050的照明系统的一部分，被配置成向显示透镜2076和/或佩戴者的眼睛提供照明。在一些这种实施例中，照明光束2038可以从显示透镜2076投射到用户的眼睛。在一些实施例中，光源2068可以是设置在显示系统2062的一侧的辅助光源。在这种实施例中，穿戴式增强现实装置/虚拟现实装置2050可以包括光学元件，例如，偏转器、反射器、分束器、衍射光学元件、透镜等，以将照明光束2038引向佩戴者的眼睛2020。
投射的照明光束2038的一部分可以被用户2060的眼睛的各种解剖特征反射、散射和/或衍射，并由一个或多个成像装置2074接收。电子硬件处理器2070可以用于分析从用户2060的眼睛接收的光，以检查佩戴者的眼睛的各种结构。
照明光束2038可以具有足以由一个或多个成像装置2074检测的亮度。在各种实施例中，成像装置2074可以向内。照明光束2038的横截面形状可以被配置成使得沿着佩戴者的脸部和眼睛2020的上下轴的横截面形状的尺寸大于沿着佩戴者的脸部和眼睛2020的鼻颞轴的横截面形状的尺寸。例如，照明光束可以具有矩形横截面形状，沿着佩戴者的脸部和眼睛2020的上下轴测量的长度大于沿着佩戴者的脸部和眼睛2020的鼻颞轴的宽度。作为另一示例，照明光束可以具有椭圆形横截面，其具有沿着佩戴者的眼睛2020的上下轴定向的长轴和沿着佩戴者的脸部和眼睛2020的鼻颞轴定向的短轴。
描述沿着佩戴者的脸部和眼睛2020的上下轴测量的照明光束2038的横截面形状的高度与沿着佩戴者的脸部和眼睛2020的鼻颞轴测量的照明光束2038的横截面形状的宽度的比例的纵横比可以是例如在1.1:1和1.5:1之间；在1.25:1和1.9:1之间；在1.51:1和2.6:1之间；约2:1至2.75:1；在约2.49:1和约3.26:1之间；在约3.01:1和约5.2:1之间；约5.01:1至约10:1之间，在上述范围的任何子范围内。因此，光束可以包括光束入射在眼睛上的位置处的薄片。
在各种实施例中，显示系统2062可以被配置成类似于图5所示的显示系统，并且可以包括参考图5描述的显示系统的一个或多个特征。例如，显示系统2062可以包括被配置成跟踪用户2060的眼睛2020的一个或多个光源2026(例如，红外或可见激光/发光二极管以及一个或多个成像装置2024(例如，红外和/或可见光相机))。在各种实施例中，光源2068可以包括眼睛跟踪光源2026。在各种实施例中，一个或多个成像装置2074可以包括眼睛跟踪成像装置2024。
如图20A所示，一个或多个成像装置2074可以围绕显示系统2062的外围设置并且被配置成从佩戴者的眼睛2020接收光。在一些实施例中，一个或多个成像装置2074可以包括具有类似于宽视野机器视觉相机16的光学和机械特征的相机，被配置成对用户周围的环境进行成像并在上面参考图5描述。在各种实施例中，一个或多个成像装置2074和光源2068可以集成在单个装置中，如下所述。
如图20A所示，光源2068可以围绕显示系统2062的外围设置。在各种实施例中，光源2068可以包括一个或多个发光二极管，其设置在显示系统2062的周围并且被配置成使用包括透镜、棱镜、分束器、反射镜和/或其他光学元件的光学系统将照明光束2038投射到佩戴者的眼睛2020上。在一些实施例中，光源2068可以具有类似于参考图5描述的投射系统18的结构和功能特性。
在各种实施例中，光源2068可以类似于上述光纤扫描装置(FSD)。在这种实施例中，光纤扫描装置可以与一个或多个光学元件(例如，透镜、反射元件、具有衍射光学元件的光导)集成，并且来自光纤扫描装置的光可以被引向佩戴者眼睛2020。在一些实施例中，显示透镜2076可以包括具有类似于图10D的堆栈波导组件178的光学和结构特征的多个波导。在一些这种实施例中，包括FSD的光源2068可被配置成将光注入到多个波导中的一个或多个波导中，使得来自FSD的光传播通过多个波导中的一个或多个波导。与多个波导集成的衍射光学元件或其他光学元件可以用于将光引导出多个波导而至佩戴者眼睛2020。
包括FSD的光源2068可投射各种图样的光(例如，光栅扫描、螺旋扫描、李萨如图样等)。在一些实施例中，光源2068可以包括类似于FSD的一个或多个光纤。在这种实施例中，一个或多个光纤可以被配置成将来自光源的光引导到显示透镜2076。扫描光纤可以被驱动，以用一种图样扫描，以便在眼睛处产生光束，该光束是薄片或者具有沿着上下方向比沿着鼻颞方向更长的横截面形状或薄片。诸如包括FSD的光源2068的一个或多个光纤可以被配置成接收从佩戴者眼睛2020到成像装置2074的光。或者，可以或不可以用光纤扫描显示光纤扫描的其他光纤可以用于收集反射光并对眼睛成像。
从光源2068投射的照明光束2038可以被引导为入射在佩戴者眼睛2020的特定位置。例如，照明光束2038可以入射到佩戴者眼睛2020的期望位置，使得照明光束2038的中心在期望位置处以相对于佩戴者眼睛的表面的法线为0°和约±90°之间的角度入射。例如，照明光束2038的中心可以相对于与眼睛表面垂直(或法线)的轴以跨越180°的角度范围进行扫描。作为另一示例，照明光束2038的中心可以相对于与眼睛相交并穿过瞳孔的轴以跨越180°的角度范围进行扫描。在各种实施例中，可以在用户的角膜、眼底和/或晶状体的整个表面上扫描照明光束2038的中心，以便对眼睛的各个区域进行成像和/或检查。系统2050可以被配置成在相对于与眼睛相交并且穿过瞳孔的轴以各种角度定向的各种方向对眼睛进行成像。系统2050可以被配置成沿着与眼睛相交并穿过瞳孔的轴成像眼睛。
在各种实施例中，光源2068可以包括扫描激光装置，其输出光斑尺寸在约1微米与约1.0毫米之间的照明光束。例如，照明光束可以具有在约1-3微米之间、约2-10微米之间、约5-25微米之间、约10-30微米之间、约20-100微米之间、约50-200微米之间、约75-250微米之间、约100-300微米之间、约225-500微米之间、约375-600微米之间、约500-750微米之间、约650-850微米之间、约725微米-1mm之间的或在这些范围或子范围内的任何值的光斑尺寸。扫描激光装置可以被配置成以期望的扫描图样跨越眼睛的期望区域扫描。例如，期望的扫描图样可以具有沿着佩戴者脸部的上下轴的长度大于沿着佩戴者脸部的鼻颞轴的长度。扫描激光装置可被配置成以约1kHz至约5MHz之间的速度扫描，以产生所需的扫描图样。因此，在眼睛的期望区域处产生的期望的扫描图样可以被认为包括在扫描周期上串行(例如，一次一个)照亮的多个像素。在一些这种实施例中，一个或多个成像装置2074可以包括被配置成接收来自多个像素中的每一个的反向散射或反向反射光的光电检测器。由光电检测器接收的光的强度可以与照明光束的扫描角度和/或位置相关，以产生期望区域的二维图像。
从光源2068投射的光可以在佩戴者眼睛2020中聚焦在不同的焦距。例如，投射光的焦点可以与角膜、虹膜、天然晶状体、玻璃体或视网膜一致。在各种实施例中，可以可选地使用一个或多个自适应光学元件或可变焦元件(VFE)来改变从光源2068投射的光的入射角和/或从光源2068投射的光聚焦或似乎起源的焦平面，如上面参考图10B、图10C和图10D所讨论的。例如，可以使用包括透镜、棱镜和/或反射镜(例如，图10C的光学元件1024)的光学系统来修改从光源2068输出的光，使得照明光束2038聚焦在眼睛中的深度和/或照明光束2038在用户2060的眼睛2020上的方向可以变化。
在各种实施例中，VFE可以包括可变形反射镜装置。例如，VFE可以包括耦接到膜反射镜的一个或多个电极。控制系统可以被配置成选择性地控制一个或多个电极，以修改膜反射镜的形状。因此，可以通过修改膜反射镜的形状来修改从堆栈波导组件发射的光的波前。不包括光源(包含扫描激光装置或光纤扫描装置)的穿戴式装置2650的实施例可以包括可变形反射镜装置，以引导光束和/或改变光束在用户眼睛内聚焦的深度。在各种实施例中，VFE可以包括可变形透镜。可变形透镜可以包括可以通过施加静电能量以产生具有不同曲率的透镜或透镜表面而变形的弹性体材料。在一些实施例中，VFE可以包括可以随着电极的激活而变形的透镜。一些透镜(例如，液晶透镜)可以通过向电极施加电压来改变折射率。在各种实施例中，装置2050可以包括调制相位的空间光调制器。包括包含扫描激光装置或光纤扫描装置的光源的穿戴式装置2650的实施例可包括可变形透镜和/或调制相位的空间光调制器，以引导光束和/或改变光束聚焦在用户的眼睛内的深度。
显示透镜2076还可以包括多个堆栈波导，被配置成接收从光源2068输出的光。多个堆栈波导可以具有与图10D所示并参考图10D所述的堆栈波导组件178类似的结构和功能特性。在各种实施例中，多个堆栈波导可以包括衍射光学元件，被配置成将从光源2068输出的光耦合到一个或多个堆栈波导中。多个堆栈波导还可以包括衍射光学元件，被配置成将在一个或多个堆栈波导中传播的光耦合出。在各种实施例中，被配置成将来自光源2068的光耦合到多个堆栈波导中以及从多个堆栈波导耦合出的衍射光学元件可以被配置成修改照明光束2038在佩戴者2060的眼睛2020上的焦平面和/或方向。在各种实施例中，多个堆栈波导可以包括一个或多个透镜层。例如，如图10D所示，透镜层可与堆栈波导组件的波导耦接。
在各种实施例中，透镜层可以是静态的，使得透镜层的焦距和/或其他光学特性是固定的。在这种实施例中，来自光源2068的光可以耦接到多个堆栈波导组件的波导中，其与具有光学和机械特性的透镜层耦接，所述透镜层将产生具有期望方向并且将在佩戴者眼睛2020的期望位置聚焦或散焦的输出光束。
在各种实施例中，包括在波导堆栈中的透镜层或其他自适应光学元件可以是动态的，使得透镜层的焦距和/或其他光学特性可以通过应用电、磁、光学和/或机械力改变。在这种实施例中，来自光源2068的光可以耦接到多个堆栈波导组件中的一个或多个波导中，并且修改一个或多个透镜、透镜层或自适应光学元件的光学和/或机械特性，以产生具有期望方向并且聚焦在佩戴者眼睛2020的期望位置处的输出光束。因此，狭缝光束在眼睛上的焦点可以改变，例如，通过调整自适应光学元件或可变焦元件。
如上所述，照明光束2038可以具有在约25微米与约1mm之间的宽度。在一些实施例中，照明光束2038可以具有小于约25微米的宽度。例如，照明光束2038可具有约1-24微米之间(例如，1-3微米之间，2-10微米之间，3-15微米之间，8-24微米之间)的宽度。没有同意任何理论，照明光束2038的宽度可以是沿着佩戴者的脸部和眼睛2020的颞-鼻方向在焦平面的照明的横截面形状的最大距离。例如，照明光束2038的宽度可以在约25微米至约1mm之间，约40微米至约950微米之间，约60微米至约900微米之间，约80微米至约850微米之间，约100微米至约800微米之间，约140微米至约750微米之间，约180微米至约700微米之间，约220微米至约650微米之间，约280微米至约600微米之间，约325微米至约550微米之间，约375微米至约500微米之间，约400微米至约450微米之间，或具有在任何这些值之间的任何范围或子范围内的值的宽度。
在各种实施例中，相机包括透镜或其他成像光学元件。该透镜或其他成像光学元件可以提供眼睛的放大视野。该透镜或其他成像光学元件可以包括可变光学元件或可变焦光学元件，被配置成改变，例如，改变焦点。
因此，眼科装置的FSD可以用于使用上述系统和方法提供窄(或宽光束)的光，以照亮眼睛的前部或后部。应当理解，光束的焦点可以通过美国专利申请号14/555,585中讨论的许多方式中的一种来改变，在上面通过引用并入本文中。类似于上述内容，眼睛扫描模块可以用于扫描用户眼睛的反应(例如，反射图样、衍射图样、散射图样)并分析该反应，以确定是否存在任何视力缺陷。在各种实施例中，样式匹配算法可以用于眼睛的照亮部分的图像上，以确定任何异常。
包括光纤扫描装置的装置2050适于形成、形成和引导光束。因此，装置2050可以产生具有任意宽度、瞳孔位置、方向和聚焦点的光束2038，并且因此可被配置成再现裂隙灯诊断仪器的功能。耦接到堆栈波导组件的波导的衍射光学元件可以被配置成产生多个不同的输出光束，每个具有不同的光束参数集。可以通过额外的动态光学元件来进一步修改各种光束参数，所述动态光学元件可以与堆栈波导组件的波导耦接。此外，堆栈波导组件的波导可以被配置成双向的，其可以投射光束并且收集和成像从眼睛反向散射的光。
图20B示出了使用增强现实/虚拟现实装置2050执行裂隙灯检查的方法的示例流程图2000。执行裂隙灯检查的方法可以由电子硬件处理器2070执行。执行裂隙灯检查的方法可以根据时间表或者当装置2050检测到用户2060具有视力障碍时执行。现在参考图20B，在方框2002，可以启动裂隙灯程序。在方框2004处，特定焦点的光束(即，由光源2068产生的光束，例如，由FSD、扫描激光或其他显示器或辅助光源产生)可被投射到用户的眼睛2020的至少一部分。结果，可以照亮用户眼睛2020的该部分。在方框2006中，用户眼睛2020的照亮部分的图像可以由成像系统2072拍摄。应当理解，该功能可以例如由眼睛跟踪相机或设计用于这个目的专用相机执行。在方框2008，可以对拍摄的图像运行样式匹配算法。样式匹配算法可以由电子硬件处理器2070执行。在一些实施例中，来自成像系统2072的拍摄图像可以使用有线或无线技术传送到电子硬件处理器2070。样式匹配算法可以具有指示各种眼睛异常的几种已知的眼睛图像图样。在各种实施例中，可以将由装置2050拍摄的图像与用于历史分析的先前眼底镜检查中获得的用户眼睛2020的图像进行比较。这种比较可以有助于跟踪眼睛某些疾病随时间的进展。如果拍摄的图像与这些已知图案中的任一种相匹配，则眼科系统可以确定适当的异常，如方框2010所示。
在各种实施例中，电子硬件处理器2070可以被配置成基于由一个或多个成像装置2074接收的光来生成佩戴者眼睛的三维图。例如，可以使用图像处理方法来组合和缝接所获得的图像，以创建眼睛的一个或多个区域的三维形貌图。基于由装置2050获得的图像创建眼睛的三维图可以通过上述装置2050的不同能力来促进，包括但不限于改变光源的位置和强度(亮度)，改变光源的波长和/或颜色(色度)和/或改变一个或多个成像装置的位置/透镜/滤波器。
色盲
在一个或多个实施例中，眼科装置还可以施加颜色检查，以检查患者检测特定颜色的缺陷。例如，该装置可以施加石原彩色检查，该检查被设计为检查红绿色感知缺陷。该检查包括向佩戴者显示类似于图21A所示的一系列彩色板(“石原板”)。如图21A所示，彩色板包含一圈点，其大小似乎是随机的，并且其颜色是随机的或均匀的。在每个圆圈内，具有形成数字或形状的点的图形。在某些圆圈中，数字或形状只能对于具有正常色觉的观看者清晰可见，但对于具有红绿色感知缺陷的观看者来说，难以或不可能看到。在其他圆圈中，数字或形状仅对具有红绿色缺陷的观看者可见。在一些实施例中，可以基于佩戴者的已知条件和/或先前的响应来选择和/或修改彩色板。颜色或其他刺激可以逐渐改变，以确定佩戴者的颜色感知缺陷的范围。即，色调可以通过多个色调从第一颜色变为第二颜色。例如，可以向具有检测到的红绿色缺陷的佩戴者呈现逐渐将红色变为橙色或紫色的板，并且可以记录佩戴者对每个增量变化的响应。
在一个或多个实施例中，可以以与上述处理流程相似的方式对眼科装置进行编程，以通过提供每个彩色板的虚拟图像并且接收关于彩色板的用户输入来施加石原色检查。参考图5，彩色板的虚拟图像可以由显示器106或其他发光模块27提供。彩色板可以投射在增强现实显示器装置62中，来自世界的光形成包围彩色板的背景。在一些实施例中，除了彩色板之外，该装置还可以提供背景，以增强彩色板的可视性。例如，背景可能是纯色或深色背景。不投射近乎黑色的深色背景，而是缺少照明的结果。因此，可以通过使用一个或多个空间光调制器(SLM)(例如，两个或更多个SLM的堆栈)来产生暗背景，SLM可以用于衰减光线，使得颜色板周围的区域向佩戴者显示为黑色、几乎黑色、灰色或以其他方式变暗。可以使用各种SLM，例如，液晶显示面板、MEMS快门显示器、DLP DMD阵列等。选择性地衰减以用于暗场感知的一种方法是遮挡来自一个角度的所有光，同时允许传输来自其他角度的光。在一些实施例中，可以使用多个SLM来遮挡光的更多角度。
例如，图21B描绘了包括两个SLM 2180和2182的实施例，其可以是液晶显示面板、MEMS快门显示器、DLP DMD阵列等，其可被独立地控制以遮挡或透射不同的光线。例如，如果第二面板2182遮挡或衰减点“a”2184处的光线的传输，则所有所示的光线将被遮挡。但是，如果只有第一面板2180遮挡或衰减点“b”2186处的光线的传输，则只有较低的入射光线2188将被遮挡或衰减，而其余的将被发送到瞳孔2145。超出两个的额外数量的SLM提供了更精确地控制哪些光束被选择性衰减的更多机会。因此，如上所述，可以提供较暗的背景来显示彩色板。
眼科系统可以响应于颜色检查自动确定用户是否具有红-绿视力缺陷或基于从佩戴者接收的输入的其他缺陷。关于彩色板的用户输入可以通过任何合适的方法产生和/或接收，以供用户输入数字、字母、形状或其他图像特征的描述。例如，输入可以通过具有对应于在石原板中使用的数字的键或虚拟按钮的诸如键盘、数字键盘或触摸屏等用户接口来接收。在一些实施例中，系统可以被配置成从佩戴者接收口语输入，并且使用语音识别来确定佩戴者对检查的响应。用户接口还可以具有用于佩戴者指示没有观察到数字或形状的选项。
在一些实施例中，佩戴者可以例如通过选择由FSD或眼科装置的其他显示元件投射的虚拟按钮来提供通过眼科装置的输入。代替或另外，眼科装置还可以被配置成确定佩戴者是否在投射的石原板中看到数字或形状，而无需来自佩戴者的有意识的输入。例如，系统可以检测佩戴者的注视固定在石原板上的数字或形状的位置上足够长的时间段，作为看到数字或形状的指示，而佩戴者扫描图像的更长时间段可能表示不能看到数字或形状。例如，系统可以跟踪佩戴者的注视长达一秒、五秒、十秒或更长的时间。
在各种实施例中，系统可以使用检查佩戴者检测不同颜色的能力的石原板以外的图样和/或图像。例如，眼科装置可以被配置成用作RGB色盲检验镜。使用基于两个图像和/或光源的颜色匹配的检查来提供颜色检测检查。一个源或图像可以具有固定的对照颜色，而另一源或图像可由观看者调整(例如，可以在亮度上调整固定光谱图像)。可以向观看者呈现各种对照颜色，并尝试将可调整图像与对照图像相匹配，或者确定不能进行匹配。
眼科装置可以通过将多个彩色光束或图像投射到视网膜上来执行该功能。如上所述，光源可以是为这个目的配置的FSD(或DLP等)或单独的光源27。例如，可以使用多个FSD来投射光，每个FSD根据RGB色盲检验镜的需要投射不同颜色的光。或者，可以使用产生多种颜色的光源。可以使用显示器例如通过一个或多个波导来投射图像，如本文其他地方所描述的。
在一些实施例中，可以显示传统的分割图像。在其他实施例中，可以显示全场图像。在其他实施例中，不透明背面屏幕可以数字地或机械地添加，例如，使用电子装置和/或快门和/或可移动挡板。如上所述，在其他实施例中，这可以由临床医生或医生施加，或者可以简单地由用户使用。眼科系统可以通过接收关于每个图像的输入来确定一个或多个视力缺陷(例如，存在匹配还是缺乏匹配)。如上所述参考石原色彩检查，用户输入可以经由诸如键盘、触摸板、语音识别或其他输入装置等用户接口来提供，和/或可以通过投射在眼科装置内的虚拟用户接口来提供。根据接收到的输入，眼科系统可以提供对RGB色盲检验镜检查的诊断或评估。
在各种实施例中，眼科系统可以被配置成重复和/或周期性地施加颜色检查。例如，系统可以周期性地检查佩戴者的颜色感知，例如，每天数次或每周、每月或每年一次以上，并且比较随着时间的结果。例如，眼科系统可以检查每年一次以上、每年两次、每年三次、每年四次、每年六次、每年八次、每年10次、每年12次、16次每年一次、每年18次或更多次。此外，眼科系统可以例如检查每周一次以上、每周两次、一周三次、一周四次、每周六次、一周八次、每周10次、每周12次、每周14次、每年18次或更多次。此外，眼科系统可以例如检查每天一次以上、每周两次、每周三次、每周四次、每周五次、每周六次或更多次。在一些实施例中，可以基于趋势色盲检查结果和/或基于佩戴者难以区分颜色的检测来自动调整定期安排的检查的频率。在这种情况下，系统能够通过在一天的不同时间和各种光线条件下检查佩戴者的色觉来更好地检测佩戴者的颜色检测缺陷的严重性或时间变化。同样，系统能够通过在不同的深度平面、眼调节的程度和/或视网膜的区域上重复检查佩戴者的色觉来获得更完整和/或准确的结果。因此，当施加彩色视力检查时，系统能够改变视网膜的深度平面、眼调节和/或区域。更长时间(例如，数月或数年)的重复检查可以允许跟踪佩戴者的颜色检测缺陷的任何提高或恶化，例如，由于黄斑病变或任何其他渐进条件引起的。
眼科系统可以被配置用于治疗功能，例如，补偿佩戴者的颜色检测缺陷。在一些实施例中，系统可以被配置用于检测(如上所述)和治疗功能。治疗功能可以包括修改来自世界的进入用户眼睛的图像和/或光的颜色、强度和/或其他质量。例如，通过增加包含减少检测的颜色的图像的一部分中的光的强度，该系统可以用作颜色增强器。在一些实施例中，系统可以改变这种区域的颜色，例如，通过改变光的波长或增加不同波长的光，以便呈现佩戴者能够更好地检测到的颜色的光。可以通过能够陷波滤出不同色素之间的光谱重叠的多陷波滤光器来实现色移。例如，在一些色盲的情况下，红色和绿色锥体细胞的吸收光谱可能比正常更多地重叠，造成难以区分红色和绿色。可以使用多陷波滤波器来滤出红色和绿色之间的一些波长(例如，对于红色和绿色锥体细胞都具有较高的吸收率的那些波长)的光，使得到达眼睛的波长更容易辨别为红色或绿色。在包括增强现实装置的实施例中，系统可以类似地修改佩戴者对来自世界的光的观察。增强现实系统可以实时或接近实时地检测进入装置的光的颜色，并且可以修改光的一部分或投射额外的光，以矫正佩戴者的颜色检测缺陷。例如，系统可以使用向外相机来对世界进行成像，并且颜色传感器确定对象的颜色。该系统可以投射相同或不同颜色的额外光，以增强检测能力降低的区域的强度，以便至少部分地减轻佩戴者的颜色检测缺陷。该系统还可以包括标记功能，其中，已知缺陷颜色的名称可以在被确定为该颜色的外部光的区域上增加。在一些实施例中，叠加可用于通过投射所需幅度的光来增强显示器的一部分中的颜色，例如，通过向图像添加色调。
在虚拟现实系统中可以使用类似的方法。虚拟现实系统可以具有向前和向外相机，其对佩戴者前面的世界进行成像，并确定对象的颜色。虚拟现实系统可以基于向外相机的输出向佩戴者再现世界的图像，如上所述对颜色和/或亮度和/或其他参数进行了一些修改。例如，虚拟现实系统可以在降低的检测能力的区域中增加图像的强度，以便至少部分地减轻佩戴者的颜色检测缺陷。
检眼镜/眼底镜
如本文所述，可以将可以由用户2260佩戴的增强现实/虚拟现实装置的各种实施例配置成用作检眼镜/眼底镜。图22A示意性地示出了被配置成检眼镜/眼底镜的穿戴式装置2250。装置2250包括连接到显示系统2262的框架2264。显示系统2262可以被配置成位于用户2260的眼睛2220的前面。装置2250可以被配置成将光束2238从光源2268投射到用户2260的眼睛2220。投射光束2238的一部分可以被用户2260的眼睛2220的各种解剖特征反射、散射和/或衍射，并由一个或多个成像装置2274接收。电子硬件处理器2270可用于分析从用户2260的眼睛2220接收的光，以检查用户眼睛2220的各种结构。
在眼科系统2250的各种实施例中，框架2264可在结构上和/或功能上类似于图3A至图3C的框架64。在眼科系统2250的各种实施例中，显示系统2262可以在结构上和/或功能上类似于图3A至图3C和图5的显示系统62。在眼科系统2250的各种实施例中，电子硬件处理器2270可以类似于图3A至图3C的本地处理和数据模块70。
配置成检眼镜的穿戴式装置2250可用于检查用户眼睛2220的各个部分，包括但不限于眼睛的眼底2220。眼底包括眼睛的视网膜、视盘、黄斑、中央凹和后极、以及其他结构。穿戴式装置2250可以被配置成使得临床医生可以查看用户眼睛的各种特征并且通过观察一个或多个成像装置2274的输出来检测任何异常。例如，眼睛的眼底是人体的一部分，其中可以观察微循环。因此，穿戴式装置2250对眼底的检查可以有利地用于不仅检测眼睛相关的身体健康，而且检测身体的其他健康(例如，脑异常、心脏异常等)。
可穿戴装置2250的各种实施例的显示系统2262可以包括安装在框架2264中的显示透镜2276。在一些实施例中，显示透镜2276可以是包括两个目镜区域的整体透镜，每个目镜区域位于用户的眼睛2220的前面。在一些实施例中，显示系统2262可以包括安装在框架2264中的两个显示透镜，每个显示透镜包括位于每个用户眼睛2220的前面的目镜区域。
在一些实施例中，光源2268可以是穿戴式装置2250的照明系统的一部分，被配置成向显示透镜2276和/或用户的眼睛提供照明。在一些这种实施例中，光束2238可以从显示透镜2276投射到用户2260的眼睛2220中。例如，光源2268可以包括光纤扫描装置(FSD)，并且显示透镜可以包括多个波导。可以将来自FSD的光注入到多个波导中的一个或多个中，并从多个波导中的一个或多个波导发射到用户的眼睛2220中，以执行检眼镜/眼底镜功能。
在一些实施例中，光源2268可以是设置在显示系统2262的一侧的辅助光源。在这种实施例中，穿戴式系统2250可以包括光学元件，例如，透镜或其他折射部件、反射表面、偏转器、反射器、分束器、衍射光学元件、波导或其他光学元件等，以将光束2038引向佩戴者的眼睛2220。例如，在某些实施例中，眼科系统2250可以包括额外的FSD，并且显示透镜可以包括额外波导(例如，额外的波导堆栈)。来自额外FSD的光可以被注入到一个或多个额外波导中，并从一个或多个波导发射到用户的眼睛2220中，以执行检眼镜/眼底镜功能。
在各种实施例中，光源2268可以包括扫描激光装置，其输出光斑尺寸在约1微米与约1.0毫米之间的照明光束。例如，照明光束可以具有在以下范围内的光斑尺寸，在约1-3微米之间、约2-10微米之间、约5-25微米之间、约10-30微米之间、约20-100微米之间、约50-200微米之间、约75-250微米之间、约100-300微米之间、约225-500微米之间、约375-600微米之间、约500-750微米之间、约650-850微米之间、约725微米-1mm之间的或在这些范围或子范围内的任何值。扫描激光装置可以被配置成以期望的扫描图样跨越眼睛的期望区域扫描。扫描激光装置可被配置成以约1kHz至约5MHz之间的速度扫描，以产生所需的扫描图样。因此，在眼睛的期望区域处产生的期望的扫描图样可以被认为包括在扫描周期串行(例如，一次一个)照亮的多个像素。在一些这种实施例中，一个或多个成像装置2274可以包括被配置成接收来自多个像素中的每一个的反向散射或反向反射光的光电检测器。由光电检测器接收的光的强度可以与照明光束的扫描角度和/或位置相关，以产生期望区域的二维图像。
在各种实施例中，穿戴式眼科系统2250可以包括在中心具有孔的凹面镜，通过该孔，从眼睛2220接收的光可以被引向一个或多个成像装置2274。在这种实施例中，光束2238可以被凹面镜反射到用户的眼睛中。在各种实施例中，透镜可以旋转到镜子中的开口中，以中和眼睛的屈光力，从而使得眼底的图像更清晰。因此，在一些实施例中，可穿戴眼科系统2250可以包括一个或多个光学元件，被配置成将光束2238从光源2268引导到用户的眼睛中并且将从用户2260的眼睛2220接收的光引导到一个或多个成像装置2274。光学元件可以包括反射光学元件、分束器、衍射光学元件、折射光学元件、具有重定向元件的光导等。
如上所述，被配置用于非健康应用(例如，用于诸如观看电影或视频等娱乐、玩游戏、用于工作等)的系统2250也可以用于提供类似眼底镜的应用。系统2250可以被配置成周期性地(例如，每小时、每天、每周、每两周、每月、每两年、每年)进行检眼镜/眼底镜检查。在各种实施例中，系统2250可被配置成以不规则的时间间隔对眼睛2220进行检眼镜/眼底镜检查。例如，系统2250可以被配置成每小时几次、每周几次、每月几次、每年几次进行检眼镜/眼底镜检查等。因此，可以每年完成这种检查1、2、3、4、5、6、8、10、12、16、24或更多次。如果用户具有健康问题或系统2250检测到视觉障碍的症状(例如，系统2250检测到用户2260难于聚焦在对象上)，则可以更频繁地执行这种检查。系统2250还可以被配置成在医生的办公室或医院中用作检眼镜/眼底镜检查。与传统的台式/椅式检眼镜/眼底镜相比，眼科系统2250可以由用户2060佩戴。穿戴式检眼镜/眼底镜装置2050可以比传统的台式/椅式顶部检眼镜/眼底镜装置轻巧、紧凑和体积更小。
投射光束2238可以具有足以被一个或多个成像装置2274检测到的亮度。在各种实施例中，投射光束2238可以被配置成照射眼睛的圆形部分，其直径在约1微米和约25毫米之间。例如，由投射光束2238照亮的眼睛的圆形部分可以具有基本上等于(例如，在约±10％(或更小)内)从平均视距的中心凹测量的视网膜的直径的直径。作为另一示例，由投射光束2238照亮的眼睛的圆形部分的直径可以在约1微米和约25微米之间、约25微米和约100微米之间、约50微米和约250微米之间、约100微米和约500微米之间、约200微米和约750微米之间、约350微米和约800微米之间、约500微米和约1.0mm之间、约600微米和约1.5mm之间、约1.0mm和约2.0mm之间、约2.7mm和约25mm之间；约3.0mm和约22mm之间；约3.5mm和约20mm之间；约4.0mm和约18mm之间；约4.5mm和约15mm之间；约5.0mm和约12.5mm之间；约5.5mm和约11.0mm之间；约7.5mm和约10mm之间；或任何这些范围或子范围内的值。在各种实施例中，投射光束2238可以被配置成照亮具有在约1微米与约25mm之间的尺寸的眼睛区域。例如，由投射光束照射的区域的尺寸可以大于或等于约1微米且小于或等于约3微米，大于或等于约2微米且小于或等于约5微米，大于或等于约5微米且小于或等于约10微米，大于或等于约10微米且小于或等于约15微米，大于或等于约12微米且小于或等于约25微米，大于约25微米且小于或等于约25mm，大于约50微米且小于或等于约20mm，大于约100微米且小于或等于约15mm，大于约250微米且小于或等于约10mm，大于约500微米且小于或等于约5mm，大于约1.0mm且小于或等于约2.5mm，或任何值的范围或子范围。
在各种实施例中，可以朝着期望的位置引导(例如，聚焦)投射光束2238。可以使用扫描光纤装置、扫描激光装置和/或自适应光学元件将光束引导到特定位置。例如，投射光束2238可以指向角膜；指向虹膜；指向晶状体；指向玻璃体或指向视网膜，以除眼底之外还检查眼睛的其他部分。为了检查眼睛的不同部分，投射光束2238可以在眼睛中聚焦在不同的深度，这可以通过改变扫描光纤装置的扫描角度，改变用于聚焦投射光束2238的自适应光学元件的焦距和/或通过改变一个或多个成像装置2274的变焦结构来实现。
图22A所示的装置2250的各种实施例可以被配置成从用户2260的眼睛中的各种深度拍摄图像。在装置2250的一些这种实施例中，一个或多个成像装置2274可以包括成像相机，被配置成捕获从用户的眼睛2260中的不同深度发射的光。例如，可以改变成像相机的透镜的焦距，以捕获从用户的眼睛2260中的不同深度发射的光。被配置成拍摄从用户眼睛2260中不同深度发射的光的装置2250的一些实施例可以包括多个成像相机，聚焦在用户眼睛2260中的结构处，位于用户眼睛2260中的不同深度处。从用户眼睛2260中特定深度发射的光可以由成像相机拍摄，所述成像相机被聚焦，以观看用户眼睛2260中在该特定深度处的结构。可以使用包括聚焦在用户眼睛2260中的结构处的多个成像相机的装置2250的实施例，以同时收集从用户的眼睛2220中的不同深度发射的光。
扫描光源(例如，光纤扫描装置)被配置成将光注入到包括多个透镜系统(例如，具有总体负屈光度的透镜或衍射光学元件)和输出耦合元件的堆栈波导组件中，输出耦合元件被配置成从波导射出光，使得发射的光看起来源于不同的深度平面，可以用于同时收集来自用户眼睛2220中的不同深度的光。图22C是包括多个波导(例如，22005a、22005和22005c)和第一多个扫描光纤装置(例如，22003a和22003b)的堆栈波导组件的实施例的示意性局部图，所述第一多个扫描光纤装置被配置成将来自一个或多个光源的光注入多个波导中的一个内。透镜层22007可以与多个波导中的每一个耦接。透镜层22007可以包括提供净负屈光度的透镜元件，使得用户感知从不同波导发射的光源自不同的深度层。透镜层22009可以与多个波导中的每一个耦接，以对从眼睛中的不同深度输出的光进行成像。与被配置成对角膜、虹膜或晶状体进行成像的波导耦接的透镜层22009可以包括提供净屈光度的透镜元件。与被配置成对视网膜成像的波导耦接的透镜层22009可以包括提供净负屈光度以补偿由角膜和晶状体提供的屈光度的透镜元件。
在一些实施例中，透镜层22007和22009可以包括具有固定焦距和/或屈光度的静态透镜元件。在一些实施例中，透镜层22007和22009可以包括具有可变焦距和/或屈光度的动态透镜元件。例如，透镜层22007和22009可以包括如本文所述的具有可变焦距和/或屈光度的可变焦元件和/或自适应光学元件。
根据光的可逆性原理，可以通过堆栈波导组件的各种波导收集从用户眼睛2220中的不同深度发射的光并将该光耦合到第二多个扫描光纤装置(例如，22010a和22010b)。第二多个扫描光纤装置(例如，22010a和22010b)中的每一个与堆栈波导组件的波导相关联，并被配置成将接收的光引向检测器。在各种实施例中，第一多个扫描光纤装置可以被配置成将光发射到相关联的波导中并且收集来自相关波导的光。因此，在这种实施例中，可以消除对第二多个扫描光纤装置的需要。此外，在第一多个扫描光纤装置被配置成发光以及收集光的实施例中，光纤耦合器/分离器可以与第一多个扫描光纤装置中的每一个耦接，以将来自光源的光路和朝向检测器的光路分离。包括具有正屈光度的透镜元件的透镜层(例如，22009a和22009b)可以被配置成补偿具有负屈光度的透镜元件对所接收的光的影响。在各种实施例中，具有正屈光度的透镜元件可以设置在波导的输出处，而不是与堆栈波导组件集成，如图22C所示。
第一和/或第二多个光纤扫描装置可以均包括单芯光纤或多芯光纤。上述系统的实现方式也可以被配置成同时发射多个波长的光和/或接收多个波长的光。上述系统的实现方式可以与本文描述的其他眼科装置集成，包括但不限于配置成裂隙灯诊断工具的眼镜、被配置成共焦显微镜的眼镜、被配置成扫描激光检眼镜的眼镜、被配置成双光子显微镜的眼镜、被配置成OCT系统的眼镜等。
在各种实施例中，光源2268可被配置成产生白光。因此，在这种实施例中，投射光束2238可以包括白光。在一些实施例中，光源2268可被配置成产生包括可见光谱区域的波长范围的彩色光。例如，光源2268可以产生任何颜色的光，其波长的范围在约440nm至约510nm之间；在约460nm和约550nm之间；在约490nm和约560nm之间；在约530nm与约610nm之间；在约550nm和约620nm之间；或任何这些范围或子范围内的值。
在一些实施例中，光源2268可以被配置成产生包括在光的红外光谱中的波长范围中的一个或多个波长的红外光。例如，投射光束2238可包括以下光谱中的一个或多个波长：在光的近红外光谱中；在光的中红外光谱中和/或在光的远红外光谱中。作为另一示例，投射光束2238可包括以下范围内的一个或多个波长，在约700nm至约1.5μm之间；在约1.0μm至约2.3μm之间；在约1.8μm至约3.2μm之间；在约2.4μm至约5.8μm之间；在约3.2μm至约7.0μm之间；和/或在约6.0μm至约13.0μm之间。投射光束2238在佩戴者2260的眼睛2220中的穿透深度可以取决于包括在投射光束2238中的波长。因此，改变包括在投射光束2238中的波长有利地可以允许将用户2260的眼睛2220中的不同深度处的结构和解剖特征成像。
包括被配置成产生可见/红外光的光源2268的系统2250的实施例可以被配置用于荧光眼科学。例如，可以将荧光染料施加到用户的眼睛2220，并且可以分析用来自光源2268的辐射照射荧光染料后产生的荧光，以获得关于用户眼睛2220的健康的信息。在各种实施例中，荧光染料可以通过与系统2250集成的流体输送系统输送。例如，荧光染料可以通过类似于参考图5所述并且所示的药物分配模块(21)的分配模块输送。被配置用于荧光眼科学的系统2250可用于检测和/或诊断各种眼科疾病和病症。例如，当在钴蓝色光下观察时，用荧光染料染色的角膜溃疡显现为绿色。因此，当将荧光染料(例如，荧光素)施加到角膜上并且由具有与钴蓝色光的波长相似的波长的光束2238照射时，可以检测角膜溃疡。
一个或多个成像装置2274的各种实施例可以包括一个或多个波长滤波器，被配置成使得成像装置2274可以选择性地接收来自佩戴者2260的眼睛2220的一个或多个期望波长范围的光，同时衰减或滤出其他波长。例如，成像装置2274可以包括一个或多个波长滤波器，被配置成使得成像装置2274可以选择性地接收可见光谱范围、近红外光谱范围、中红外光谱范围和/或远红外光谱范围内的光。作为另一示例，成像装置2274可以包括一个或多个波长滤波器，被配置成使得成像装置2274可以选择性地接收以下范围内的光，在约440nm和约12.0μm之间；在约500nm至约10.0μm之间；在约550nm至约8.5μm之间；在约600nm至约5.0μm之间；在约650nm和约3.0μm之间之间；在约1.0nm至约2.5微米之间，或在上述范围和子范围内的任何值，同时衰减或滤出在所选范围之外的波长。
如图22A所示，一个或多个成像装置2274可以围绕显示系统2262的外围设置并且被配置成从用户的眼睛2220接收光。在各种实施例中，一个或多个成像装置2274可以包括类似于被配置成跟踪用户眼睛2220并在上面参考图5描述的红外相机2224的相机。在一些实施例中，一个或多个成像装置2274可以包括类似于宽视场机器视觉相机16的相机，被配置成对用户周围的环境进行成像并且在上面参考图5描述。在各种实施例中，一个或多个成像装置2274和光源2268可以集成在单个装置中，如下所述。
如图22A所示，光源2268可以围绕显示系统2262的外围设置。在各种实施例中，光源2268可以包括一个或多个发光二极管，其设置在显示系统2262的外围周围并且被配置成将光束2238投射到用户的眼睛2220中。一些实施例可以使用包括透镜、棱镜、分束器、反射镜、光导(具有或不具有衍射光学元件)、衍射光学元件、棱镜部件和/或其他光学元件的一个或多个光学系统，以将光束2238引导到用户的眼睛2220中。在一些实施例中，光源2268可以具有与参考图5描述的投射系统18相似的特性。
如上所述，在各种实施例中，光源2268可以类似于上述光纤扫描装置(FSD)。在这种实施例中，光源2268可以包括类似配置成将光从光发射器(例如，激光/LED)传输到用户2260的眼睛2220的一个或多个光纤。在这种实施例中，光纤扫描装置可以与一个或多个光学元件(例如，反射元件、折射元件、衍射光学元件、具有衍射光学元件的光导和/或其他光学元件)集成，并且来自光纤扫描装置的光可以被导向用户的眼睛2020。在一些实施例中，显示透镜2276可以包括具有类似于图10D的堆栈波导组件178的光学和结构特征的多个波导。在这种实施例中，包括FSD的光源2268可以被配置成将光注入到多个波导中的一个或多个波导中，使得来自FSD的光传播通过多个波导中的一个或多个波导。与多个波导集成的衍射光学元件或其他光学元件可用于将光从多个波导中引出向用户的眼睛2020。
配置成FSD的光源2268可以以各种图样(例如，光栅扫描、螺旋扫描、李萨如图样等)和速度扫描。光束2238的投射光图样可以取决于FSD的扫描图样、FSD的扫描速度和/或一个或多个成像装置2274的速度。在被配置成类似于FSD的光源2268的一些实施例中，被配置成传输来自光源的光的光纤也可用于从用户的眼睛2220接收光。
可以引导从光源2268投射的投射光束2238入射在佩戴者的眼睛2220的特定位置。例如，投射光束2238可以入射到佩戴者眼睛2220的期望位置，使得投射光束2238的中心在期望位置处以相对于佩戴者眼睛的表面的法线为0°和约±90°之间的角度入射。例如，投射光束2238的中心可以以相对于与眼睛表面垂直(或法线)的轴跨越180°的角度范围进行扫描。作为另一示例，投射光束2238的中心可以以相对于与眼睛相交并穿过瞳孔的轴跨越180°的角度范围进行扫描。投射光束2238可以被配置成照亮用户眼睛2220的整个后半球。作为另一示例，来自光源2268的投射光束2238可以以相对于用户的视线成角度入射到用户眼睛2220的期望位置。从光源2268投射的光可以在用户的眼睛2220中聚焦在不同的焦距处。例如，投射光的焦平面可以与角膜、虹膜、天然晶状体、玻璃体、中央凹或视网膜一致。
在各种实施例中，可以可选地使用自适应光学元件或可变焦元件(VFE)来改变从光源2268投射的光的入射角和/或从光源2268投射的光聚焦的焦平面，如上文参考图10B、图10C和图10D所讨论的。例如，可以使用包括透镜、棱镜和/或反射镜(例如，图10C的光学元件1024)的光学系统来修改从光源2268输出的光，使得可以选择光束2238在用户眼睛2220上聚焦的深度和/或光束2238在用户2260的眼睛2220上的方向。可以使用自适应光学元件来控制/成形光束2238的波前，控制光束2238的方向，光束2238的会聚或发散，和/或从眼睛接收的光中去除光学像差。
在各种实施例中，VFE可以包括可变形反射镜装置。例如，VFE可以包括耦接到膜反射镜的一个或多个电极。控制系统可以被配置成选择性地控制一个或多个电极，以修改膜反射镜的形状。因此，可以通过修改膜反射镜的形状来修改从堆栈波导组件发射的光的波前。不包括光源(包含扫描激光装置或光纤扫描装置)的穿戴式装置2650的实施例可以包括可变形反射镜装置，以引导光束和/或改变光束在用户眼睛内聚焦的深度。在各种实施例中，VFE可以包括可变形透镜。可变形透镜可以包括可以通过施加静电能量而变形以产生具有不同曲率的透镜或透镜表面的弹性体材料。在一些实施例中，VFE可以包括可以随着电极的激活而变形的透镜。一些透镜可以通过向电极(例如，液晶透镜)施加电压来改变折射率。在各种实施例中，装置2250可以包括调制相位的空间光调制器。包含扫描激光装置或光纤扫描装置的光源的穿戴式装置2650的实施例可包括可变形透镜和/或调制相位的空间光调制器，以引导光束和/或改变光束在用户的眼睛内的聚焦深度。
显示透镜2276可以包括多个堆栈波导或者与多个堆栈波导集成，所述多个堆栈波导被配置成接收从光源2268输出的光。多个堆栈波导可以具有与图10D所示并且参考图10D所述的堆栈波导组件178相似的特性。在各种实施例中，多个堆栈波导可以包括衍射光学元件，被配置成将从光源2268输出的光耦合到一个或多个堆栈波导中。多个堆栈波导还可以包括衍射光学元件，被配置成将在一个或多个堆栈波导中传播的光耦合出。在各种实施例中，被配置成将来自光源2268的光耦合入多个堆栈波导中从多个堆栈波导耦合出的衍射光学元件可以被配置成修改照明光束2238在佩戴者2260的眼睛2220上的焦平面和/或方向。在各种实施例中，多个堆栈波导可以包括一个或多个透镜层。例如，如图10D所示，透镜层可与堆栈波导组件的波导耦接。在各种实施例中，用于为检眼镜/眼底镜提供照明的光源可以包括这种波导配置。在一些实施例中，该波导组件和/或将光耦合到波导组件中的光纤扫描显示器或其他光源可以包括用于将图像投射到眼睛中以用于增强现实或虚拟现实的相同部件。在一些实施例中，该波导组件和/或将光耦合到波导组件中的光纤扫描显示器或其他光源可以与用于将图像投射到眼睛中以用于增强现实或虚拟现实的类似部件集成。例如，可以将额外波导添加到波导组件中，以向眼睛提供照明和/或从眼睛收集光，以提供检眼镜/眼底镜成像。同样，可以添加诸如FSD等额外光源，以将光注入到波导组件的波导中，以向眼睛提供照明，和/或从眼睛收集光，以提供检眼镜/眼底镜成像。
在各种实施例中，透镜层可以是静态的，使得透镜层的焦距和/或其他光学特性是固定的。在这种实施例中，来自光源2268的光可以耦合到多个堆栈波导组件的波导中，堆栈波导组件与透镜层耦接，所述透镜层具有将产生具有期望方向的输出光束并且将聚焦在用户眼睛2220的期望位置的特性。
在各种实施例中，透镜层可以是动态的，使得透镜层的焦距和/或其他光学特性可以通过施加电信号而改变。在这种实施例中，来自光源2068的光可以耦合到多个堆栈波导组件中的一个或多个波导中，并且修改一个或多个透镜层的特性，以产生具有期望方向并且将入射在用户眼睛2220的期望位置处的输出光束。
包括光纤扫描装置和/或上述扫描装置的系统2250适于形成、成形和引导光束。因此，系统2250可以产生具有任意宽度、瞳孔位置、方向和焦点的光束2238，并且因此可以被配置成再现检眼镜或眼底镜的功能。耦接到堆栈波导组件的波导的衍射光学元件可以被配置成产生多个不同的输出光束，每个具有不同的光束参数集。可以通过额外的动态光学元件来修改各种光束参数，所述动态光学元件可以与堆栈波导组件的波导耦接。此外，堆栈波导组件的波导可以被配置成双向的，可以投射光束并且收集和成像从眼睛反向散射的光。
因此，眼科装置(或其他光源)的FSD可以被配置成将光束投射到眼睛的前部或后部，并且使用上述系统和方法拍摄用户眼睛的图像。应当理解，光束的焦点可以通过在美国专利申请号14/555,585中讨论的许多方式中的一种来改变，以上通过引用并入本文中。类似于上述内容，眼睛扫描模块可以用于扫描来自用户眼睛的光(例如，反射图案、衍射图案、散射图案)并分析该光，以确定是否存在任何视力缺陷。如在上述和本文其他地方描述的实施例的情况下一样，眼科系统可以接收来自用户的输入，或分析所拍摄的图像，并通过各种样式匹配算法运行，以确定任何异常。在各种实施例中，可以将由系统2250拍摄的图像与用于历史分析的先前眼科检查中获得的用户眼睛2220的图像进行比较。这种比较可以有助于跟踪眼睛某些疾病随时间的进展。
图22B示出了使用眼科系统2250检查眼睛(例如，眼底或视网膜)的方法的示例性流程图2200。检查眼睛的方法可以由电子硬件处理器2270结合光学系统2250执行。如果系统2250检测到用户2260难于聚焦或具有某些其他视觉障碍，则系统2250可以被配置成启动眼睛的检眼镜/眼底镜检查。现在参考图22B，在方框2202，可以启动眼底镜程序。在方框2204，使用光源2268可以将特定焦点的光束投射到用户眼睛的至少一部分。如上所述，光源2268可以包括光纤扫描装置或备用光源，例如，被配置成跟踪用户的眼睛的红外光源。结果，可以照亮用户眼睛的部分。在方框2206处，系统可以拍摄用户眼睛的照亮部分的图像。应当理解，该功能可以由眼睛跟踪相机、FSD或为此目的而设计的专门的相机进行，如上所述。在方框2208，可以使用样式匹配算法来将拍摄的图像与指示各种眼睛异常的几个已知图像进行比较。在各种实施例中，可以使用颜色匹配算法来处理由系统2250获取/拍摄的图像，其中，所获得/拍摄的图像的一个或多个部分的颜色可以与具有先前获得/拍摄的图像或某些存储的图像的一个或多个部分的颜色进行比较。几个已知图像可以存储在可由电子硬件处理器2270访问的库中。例如，由系统2250获取/拍摄的图像可以存储在与用户2260相关联的电子病历(EMR)中，以用于历史分析。
可以使用诸如样式匹配算法、颜色匹配等图像处理算法来分析由系统2250获得/拍摄的图像，以确定任何异常。例如，可以分析图像，以确定视盘是否膨胀或看起来具有模糊的边缘/边沿。作为另一示例，可以分析图像，以测量视盘和/或视杯的尺寸。可以使用视盘和/或视杯的测量尺寸来获得杯盘比，该杯盘比被计算为视盘的杯部分的直径和视盘的总直径之间的比率。杯盘比的较高值可以指示青光眼。作为另一示例，可以分析图像，以确定眼底的颜色。较暗色的眼底可能指示色素性视网膜炎。相比之下，在具有动脉阻塞的用户中可能会看到淡色眼底。可以分析由检眼镜获得的图像，以检测其他异常，例如，出血或渗出物。绿色滤波器(基本上减弱红光)可以有利地使得可以更容易地检测出血或渗出物。患有高血压性视网膜病变的患者可能会出现硬渗出物、出血(很少发生乳头状水肿)和/或视网膜水肿，这可以从系统2250获得的图像中检测出来。有些患有糖尿病性视网膜病变的患者可能会出现斑点和印迹出血和/或硬渗出物，这可以从由系统2250获得的图像中检测出来。一些具有糖尿病性视网膜病变的患者还可以显示棉绒斑点或柔软的渗出物。
如上所述，除了寻找常见的眼睛缺陷之外，眼睛的微毛细血管也可以指示其他健康问题。视网膜或视网膜血管的状况可以指示某些血管疾病或其他疾病。例如，可以检查所获得图像的四个象限中的每个象限中的血管，以确定动脉的状况，动脉通常更薄和交叉静脉，确定血管的数量，确定血管是直的还是曲折的，确定血管的颜色和宽度，确定光线反射和交叉点。这些确定可以提供用户健康的指示。例如，小动脉变化、小动脉血管收缩/狭窄、小动脉壁(动脉硬化)变化等可以指示高血压性视网膜病变。作为另一示例，由于静脉收缩和堆积，铜线小动脉和银线小动脉的表现以及“动静脉(AV)切口/夹紧”也可以指示高血压性视网膜病变。视盘周围和/或微动脉瘤周围的新血管形成可能指示糖尿病性视网膜病变。
如上所述，在各种实施例中，样式匹配算法可以被配置成将拍摄的图像与指示可能影响眼睛健康的不同类型的疾病和/或异常的已知图案的库进行比较。如果所拍摄的图像包括与任何已知图案匹配的图案，则眼科系统2250可以被配置成确定相应的异常或疾病进展，如方框2210所示。在一个或多个实施例中，样式匹配算法和/或拍摄图像的结果可以随后显示给临床医生和/或用户。
共焦显微镜/双光子显微镜/SLO
如本文所述，可由用户佩戴的增强现实/虚拟现实系统的各种实施例可被配置成执行共焦显微镜方法。图24C示意性地描绘了可配置成执行共焦显微镜方法的穿戴式装置2650。装置2650包括连接到显示系统2662的框架2664。显示系统2662可以被配置成位于用户2660的眼睛2620的前面。装置2650可以被配置成将光束2638从光源2668投射入用户2660的眼睛2620。投射光束2638的一部分可以被用户2660的眼睛2620的各种解剖特征反射、散射和/或衍射并由一个或多个成像装置2674接收。电子硬件处理器2670可用于分析从用户2660的眼睛2620接收的光，以检查用户眼睛2620的各种结构。
在眼科系统2650的各种实施例中，框架2664可以具有与图3A至图3C的框架64类似的特征。在眼科系统2650的各种实施例中，显示系统2662可以具有与图3A至图3C和图5的显示系统62类似的特征。在眼科系统2650的各种实施例中，电子硬件处理器2670可以类似于图3A至图3C的本地处理和数据模块70。
眼科系统2650的各种实施例的显示系统2662可以包括安装在框架2664中的显示透镜2676，佩戴者可以通过该显示透镜2676观看世界。在一些实施例中，显示透镜2676可以是包括两个目镜区域的整体透镜，每个目镜区域位于用户眼睛2620的前面。在一些实施例中，显示系统2662可以包括安装在框架2664中的两个显示透镜，每个显示透镜包括位于用户的眼睛2620的前面的目镜区域。
光源2668可以包括光发射器，其包括一个或多个激光、一个或多个LED、一个或多个闪光灯和/或一个或多个超发光二极管。在一些实施例中，光源2668可以是穿戴式装置2650的照明系统的一部分，被配置成向显示透镜2676和/或用户2660的眼睛2620提供照明。在一些这种实施例中，光束2638可以从显示透镜2676投射到用户2660的眼睛2620。例如，光源2668可以包括光纤扫描装置(FSD)，并且显示透镜可以包括多个波导，其具有类似于上面参考图10D描述的波导堆栈178的特性。可以将来自FSD的光注入到多个波导中的一个或多个波导中，并从多个波导中的一个或多个波导发射到用户的眼睛2620中，以执行共焦显微镜方法。显示透镜的多个波导可以与自适应聚焦元件耦接，自适应聚焦元件可以改变从多个波导发射的波前的特性。
在一些实施例中，光源2668可以是设置在显示系统2662一侧的辅助光源。在这种实施例中，可穿戴系统2650可以包括光学元件，例如，透镜或其他折射部件、反射表面、偏转器、反射器、分束器、衍射光学元件、波导或其他光学元件等，以将光束2638引向佩戴者的眼睛2620。例如，光源2668可以包括额外的FSD，并且显示透镜包括额外的波导堆栈。来自额外FSD的光可以被注入到额外的波导堆栈的一个或多个波导中，并且从额外的波导堆栈的一个或多个波导传送到用户的眼睛2620中，以执行共焦显微镜方法。额外的波导堆栈中的波导可以与自适应聚焦元件耦接，所述自适应聚焦元件可以改变从额外的波导堆栈发射的波前的特性。
当装置2650被配置成共焦显微镜时，从光源2638输出的光可以通过第一孔引向眼睛2620的期望区域(例如，视网膜)并通过第一透镜聚焦在眼睛的一部分上。在各种实施例中，第一透镜将第一孔成像到眼睛上，特别是要成像的眼睛的区域。第一孔和眼睛的要成像的区域在(第一透镜的)共轭焦平面。从眼睛部分散射/反射/衍射的光穿过第二孔而通过第二透镜引向一个或多个成像装置2674。第二孔和眼睛的要成像的区域在(第二透镜的)共轭焦平面上。第二孔可以具有这种尺寸，使得来自眼睛的期望区域的散焦光被第二孔拒绝并且不会入射到一个或多个成像装置2674上。
在各种实施例中，单个透镜用作第一透镜和第二透镜。单个透镜可以设置在眼睛和分束器之间，并且分束器可以在第一孔和透镜之间的光路中以及在第二孔和透镜之间的光路中。如上所述，第一孔和眼睛的待测量区域在透镜的共轭焦平面。同样，第二孔和眼睛的待测量区域在透镜的共轭焦平面。
在各种实施例中，第一和第二孔可以重合，使得装置2650仅包括设置在透镜的共焦平面中的单个孔，透镜被配置成将聚焦光引导到眼睛2620的期望区域上并且接收来自眼睛2620的期望区域的光，同时拒绝散焦光。
包括被配置成光源2668和/或被配置成从眼睛2620的期望区域接收光并将光导向一个或多个成像装置2674的光纤扫描装置的装置2650的各种实施例不需要包括单独的第一和/或第二孔。相反，在一些这种实施例中，包括在光纤扫描装置中的光纤的输出孔可以被配置成第一和/或第二孔。第一和/或第二孔可以包括针孔。在装置2650的各种实施例中，光纤扫描装置的相同光纤被配置成投射照明光束以及从眼睛2620的期望区域接收光，并朝着一个或多个成像装置2674引导光，如图24D-1中所示，该装置由于其性质而被配置成共焦显微镜。
如上所述，被配置成共焦显微镜的装置2650的各种实施例可以包括分束器和/或光纤分离器/耦合器，其设置在光路中，以将来自光源2668的光引导向用户眼睛2620的期望区域。分束器可以被进一步配置成将来自用户眼睛2620的期望区域的光引向一个或多个成像装置2674。装置2650的各种实施例可以包括一个或多个扫描镜(例如，水平和垂直扫描镜)、可变形反射镜装置等，使得从光源2668输出的光可以跨用户眼睛2620的区域(例如，视网膜、角膜、透镜、玻璃体液)被扫描，可以由装置2650执行共焦显微镜法。水平和垂直扫描镜可以与纵向(z)相比较在横向(x和y)上扫描，该纵向可以与系统的光轴对应并且可以与横向(x和y)正交。图24D-2是包括光源2668、一个或多个成像装置2674、分束器、透镜系统和扫描反射镜的眼镜的实施例的示意性局部图。在一些实施例中，图24D-2所示的扫描镜可以包括可变形反射镜装置。
在包括作为光源2668的光纤扫描装置(FSD)的装置2650的一个或多个实施例中，FSD可以用作3D扫描头，被配置成扫描用户眼睛2620的区域上的光。在一个或多个实施例中，可以投射不同波长的光束(即，除了可见光谱之外)(例如，通过FSD或其他光源)，以提供额外的3D分辨率。
图24D-1示意性地示出了包括光纤扫描装置的装置2650的实施例的局部视图，该光纤扫描装置被配置成输出投射光束2638以及从眼睛2620的期望区域接收光，并引导接收光朝向一个或多个成像装置2674。在所示实施例中，FSD被配置成将光注入到堆栈波导组件的一个或多个波导中。通过波导传播的光可以由耦接到波导的衍射光学元件从波导耦合出。堆栈波导组件可以进一步包括可选的可变焦元件(VFE)和/或可选的自适应光学元件，其配置成改变从波导耦合出的光的波前。在一些实施例中，堆栈波导组件还可以包括多个可变形反射镜装置，其可以跨用户眼睛2620的区域在水平和垂直方向上扫描投射光束2638。
从光源2668投射的光可以在佩戴者的眼睛2620中以不同的焦距聚焦。例如，投射光2638的焦点可以与角膜、虹膜、天然晶状体、玻璃体或视网膜一致。在各种实施例中，可以可选地使用一个或多个自适应光学元件或可变焦元件(VFE)来改变从光源2668投射的光的入射角和/或从光源2668投射的光聚焦或似乎源自的焦平面，如上面参考图10B、图10C和图10D所讨论的。例如，可以使用包括透镜、棱镜和/或反射镜(例如，图10C的光学元件1024)的光学系统来修改来自光源2668的光输出，使得投射光束2638在眼睛中聚焦深度和/或用户2660的眼睛2620上的照明光束2638的方向可以改变。
在各种实施例中，VFE可以包括可变形反射镜装置。例如，VFE可以包括耦接到膜反射镜的一个或多个电极。控制系统可以被配置成选择性地控制一个或多个电极，以修改膜反射镜的形状。因此，可以通过修改膜反射镜的形状来修改从堆栈波导组件发射的光的波前。不包括光源(包含扫描激光装置或光纤扫描装置)的穿戴式装置2650的实施例可以包括可变形反射镜装置，以引导光束和/或改变光束在用户眼睛内聚焦的深度。在各种实施例中，VFE可以包括可变形透镜。可变形透镜可以包括可以通过施加静电能量而变形以产生具有不同曲率的透镜或透镜表面的弹性体材料。在一些实施例中，VFE可以包括可以随着电极的激活而变形的透镜。一些透镜(例如，液晶透镜)可以通过向电极施加电压来改变折射率。在各种实施例中，装置2650可以包括调制相位的空间光调制器。包括包含扫描激光装置或光纤扫描装置的光源的穿戴式装置2650的实施例可包括可变形透镜和/或调制相位的空间光调制器，以引导光束和/或改变光束聚焦在用户的眼中的深度。
在各种实施例中，光源2668可以包括扫描激光装置，其输出光斑尺寸在约1微米与约1.0毫米之间的照明光束。例如，照明光束可以具有以下范围内的光斑尺寸：在约1-3微米之间、约2-10微米之间、约5-25微米之间、约10-30微米之间、约20-100微米之间、约50-200微米之间、约75-250微米之间、约100-300微米之间、约225-500微米之间、约375-600微米之间、约500-750微米之间、约650-850微米之间、约725微米-1mm之间或在这些范围或子范围内的任何值。扫描激光装置可以被配置成以期望的扫描图样跨越眼睛的期望区域进行扫描。扫描激光装置可被配置成以约1kHz至约5MHz之间的速度扫描，以产生所需的扫描图样。因此，在眼睛的期望区域处产生的期望的扫描图样可以被认为包括在扫描周期内串行(例如，一次一个)照亮的多个像素。在一些这种实施例中，一个或多个成像装置2274可以包括被配置成接收来自多个像素中的每一个的反向散射或反向反射光的光电检测器。由光电检测器接收的光的强度可以与照明光束的扫描角度和/或位置相关，以产生期望区域的二维图像。在各种实施例中，多个光电检测器可以围绕眼镜的外围设置，被配置成收集反向散射的辐射。在这种实施例中，期望区域的二维图像可以通过对多个检测器随时间检测到的强度进行平均来生成。
在各种实施例中，光源2668可以被配置成产生包括可见光谱区域的波长范围的白光或彩色光。例如，光源2668可以产生任何颜色的光，其波长范围在约440nm和约510nm之间；在约460nm和约550nm之间；在约490nm和约560nm之间；在约530nm与约610nm之间；在约550nm和约620nm之间；或任何这些范围或子范围内的值。
在一些实施例中，光源2668可被配置成产生包括在光的红外光谱中的波长范围中的一个或多个波长的红外光。例如，投射光束2638可包括以下中的一个或多个波长：在光的近红外光谱中；在光的中红外光谱中和/或在光的远红外光谱中。作为另一示例，投射光束2238可包括以下中的一个或多个波长，在约700nm至约1.5μm之间；在约1.0μm至约2.3μm之间；在约1.8μm至约3.2μm之间；在约2.4μm至约5.8μm之间；在约3.2μm至约7.0μm之间；和/或在约6.0μm至约13.0μm之间。
投射光束2638在佩戴者2660的眼睛2620中的穿透深度可以取决于包括在投射光束2638中的波长。另外，投射光束2638和参考光束之间的光路长度差也可以取决于波长。因此，改变包括在投射光束2638中的波长有利地可以允许将用户2660的眼睛2620中的不同深度处的结构和解剖特征成像。
如图24C所示，一个或多个成像装置2674可以围绕显示系统2662的外围设置并且被配置成从用户的眼睛2620接收光。在各种实施例中，一个或多个成像装置2674可以包括向内相机。例如，一个或多个成像装置2674可以包括具有类似于红外相机2624的特征的相机，被配置成跟踪用户的眼睛2620并在上面参考图5描述。在一些实施例中，一个或多个成像装置2674可以包括类似于宽视场机器视觉相机16的相机，被配置成对用户周围的环境进行成像并且如上面参考图5描述。一个或多个成像装置2674可以包括光电二极管(例如，基于硅、基于锗的用于IR光、光电倍增管(PMT)、电荷耦合器件(CCD)、基于CMOS的传感器、Shack-Hartman波前传感器等)。如上所述，在各种实施例中，一个或多个成像装置2674可以与被配置成光源2668的FSD集成。例如，FSD的光纤可以被配置成接收从眼睛接收的光并将接收到的光引向一个或多个成像装置2674。
一个或多个成像装置2674的各种实施例可以包括一个或多个波长滤波器，被配置成使得成像装置2674可以选择性地接收来自佩戴者2660的眼睛2620的一个或多个期望波长范围的光，同时衰减或滤出其他波长。例如，成像装置2674可以包括一个或多个波长滤波器，被配置成使得成像装置2674可以选择性地接收在可见光谱范围、近红外光谱范围、中红外光谱范围和/或远红外光谱范围内的光。作为另一示例，成像装置2674可以包括一个或多个波长滤波器，被配置成使得成像装置2674可以选择性地接收以下范围的光，在约440nm和约12.0mm之间；在约500nm至约10.0mm之间；在约550nm和约8.5mm之间；在约600nm和约5.0mm之间；在约650nm和约3.0mm之间；在约1.0mm至约2.5mm之间或在上述范围和子范围内的任何值，同时衰减或滤出在所选范围之外的波长。
可以实时或稍后处理由一个或多个成像装置2674捕获的信息和/或图像。在各种实施例中，系统2650可以包括跟踪眼睛移动的光源和检测器。跟踪眼睛移动的光源和检测器可以具有与参考图5所描述的光源26和相机24类似的特征。眼睛跟踪的光源和检测器可用于抵消眼睛移动的任何影响和/或减少噪音。
如上所述，穿戴式装置2650可以被配置成不仅投射与可见光相关的光(通常，通过RGB源进行)，而且还可以配置有其他多光谱元件(例如，激光源、红外源、LED灯等)，以发射具有波长范围和光谱组分的光。或者，在其他实施例中，可以使用可调谐激光(例如，激光中的腔体长度可以改变，或者可以修改衍射光栅)，其能够以帧顺序、线顺序、逐个像素等方式随时间改变光的波长。
对于成像目的，多光谱发光可能是有利的，因为眼睛的不同部分可以更好地对其他颜色或光谱进行反应，导致更准确的成像技术。因此，被配置成共焦显微镜的穿戴式装置2650可以包括被配置成发射多光谱光的额外部件。
图24E示出了使用眼科系统2650检查眼睛的方法的示例流程图2600。检查眼睛的方法可以由电子硬件处理器2670结合光学系统2650执行。现在参考图24E，提供了示例性处理流程2600。在方框2602，可以启动共焦显微镜程序。在方框2604，可以使用光源2654通过第一孔将一个或多个光束引向用户眼睛的期望区域。在方框2606，可以通过第二孔由一个或多个成像装置2674获得期望区域的一个或多个图像。在方框2608，可以分析获得的期望区域的图像，以检测眼睛2620的异常。例如，可以使用图样匹配算法将所获得的图像与电子硬件处理器2670可访问的存储的图像进行比较来检测异常。存储的图像可以包括健康眼睛的图像、显示受特定疾病影响的眼睛的特征的图像和/或过去检查获得的用户眼睛的图像。电子硬件处理器2670可以被配置成获得用户眼睛的所获得的图像的各个部分的定量测量(例如，体积测量)。定量测量可发送给临床医师以进行进一步分析。作为另一示例，可以从获得的图像中提取一个或多个参数，以检测异常。获得的图像和/或定量测量可用于监测眼睛健康或疾病进展。
装置2650的各种实施例可以被配置成执行扫描激光检眼镜(SLO)，其包括用于视网膜或角膜的诊断成像的共焦显微镜。配置成扫描激光检眼镜的装置2650的实施例包括作为光源2668的光发射器的激光。来自激光的光可以聚焦在眼睛的期望区域(例如，视网膜)。可以在期望的区域上扫描激光，并且可以通过小孔(例如，针孔)捕获反射光，从而可以抑制或消除散焦光。可以使用一个或多个扫描镜来在期望的区域上移动激光。在一些实施例中，激光可以由FSD产生，FSD可以被配置成以各种图样(例如，光栅扫描、螺旋扫描、李萨如图样等)和速度扫描。在期望区域上的投射光图样可以取决于FSD的扫描图样、FSD的扫描速度和/或一个或多个成像装置的速度。以这种方式，可以使用SLO来获得期望区域的清晰的、高对比度的图像。由SLO获得的图像可以具有高度的空间敏感度。
装置2650的各种实施例可以被配置成执行自适应光学元件扫描激光检眼镜(AOSLO)，其使用自适应光学元件来去除眼睛(例如，角膜和晶状体)的光学像差。在各种实施例中，例如，装置2650可以可选地包括设置在从激光光源2654到眼睛以及从成像装置2674到眼睛的光路中的一个或多个自适应光学元件或VFE。自适应光学元件或VFE可以包括例如可变形反射镜，并且可以如本文所述地配置。此外，可以设置诸如Shack-Hartman波前传感器等像差仪，以接收从眼睛返回的光，如本文所述。像差仪被配置成测量眼睛的波前像差，如上所述。处理电子装置可以被配置成驱动自适应光学元件，例如，可变形反射镜，以便改变被引导到眼睛和从眼睛引导的波前，以补偿或减少眼睛的像差对波前的影响。由于眼睛引入的像差减少，与SLO相比，AOSLO可以提供更高的准确度。
上述用于执行共焦显微镜术、扫描激光检眼镜术或自适应光学元件扫描激光检眼镜术的系统和方法也可用于执行多光子显微镜术或双光子显微镜术(或多光子荧光或双光子荧光显微镜术)。例如，可以将荧光染料提供给用户眼睛的期望或目标区域。在一些实施例中，荧光染料从穿戴式装置2650上的端口喷射并施加到眼睛，如本文所述。穿戴式装置2650可以被配置成使得可以将一滴或多滴荧光染料施加或喷洒到眼睛上。可以通过吸收双光子在目标区域产生荧光。双光子吸收涉及通过介质吸收较低能量的光和最终发射较高能量的光。在某些情况下，较低能量的光的双光子被吸收，并且发射较高能量的一个光子。通过双光子吸收过程激发荧光所需的光量可以很高。因此，被配置成执行双光子显微镜术的穿戴式装置2650中的光源2668的光发射器可以包括高辐射源。在一些实施例中，包括在被配置成执行双光子显微镜术的系统中的光发射器的辐射度可以具有1010-1012W/cm2的数量级。光发射器可以包括具有足够功率的连续波(CW)激光，其可以提供用于执行双光子显微镜术的辐射水平。在一些实施例中，光发射器可以包括脉冲激光，例如，毫微微秒激光或微微秒激光。脉冲激光可以被配置成以高重复率操作，以实现更高的峰值功率，这可以有助于增加双光子激发效率。在一些其他实施例中，光发射器可以包括被配置成输出超快脉冲(例如，微微秒脉冲或毫微微秒脉冲)的锁模激光或光纤激光。从激光发射的光可以具有在约700至1600nm之间的波长。
在包括在眼睛中的光源的各种实施方式中，其中眼镜被配置成执行扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或多光子显微镜，光源可以包括激光。来自激光的光可以耦合到光纤扫描装置(FSD)中，在某些实施例中，光纤扫描装置(FSD)将光注入到堆栈波导组件的一个或多个波导中。在各种实施例中，通过一个或多个波导传播的光可以由衍射光学元件或其他光学元件耦合出。从波导输出的光可以由包括自适应光学元件的一个或多个可变焦元件成形，并且引导向用户的眼睛的目标区域。然而，FSD不需要与波导堆栈结合使用。在各种实施例中，FSD可被配置成以各种图样(例如，光栅扫描、螺旋扫描、李萨如图样等)和速度进行扫描。到目标区域的投射光图样可以取决于FSD的扫描图样、FSD的扫描速度和/或一个或多个成像装置的速度。在一些实施例中，可采用可变形反射镜装置来将从波导输出的光引导到用户眼睛的目标区域。除了或者代替在各种方向扫描FSD之外，可以采用可变形装置。
在各种实施例中，被配置成执行扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或多光子显微镜的眼镜中包括的光源可以包括扫描激光装置，其输出光斑尺寸在约1微米和约1.0mm之间的照明光束。例如，照明光束可以具有在以下范围内的光斑尺寸：在约1-3微米之间、约2-10微米之间、约5-25微米之间、约10-30微米之间、约20-100微米之间、约50-200微米之间、约75-250微米之间、约100-300微米之间、约225-500微米之间、约375-600微米之间、约500-750微米之间、约650-850微米之间、约725微米-1mm之间或在这些范围或子范围内的任何值。扫描激光装置可以被配置成以期望的扫描图样跨越眼睛的期望区域扫描。例如，期望的扫描图样可以具有沿着佩戴者脸部的上下轴的长度大于沿着佩戴者脸部的鼻颞轴的长度。扫描激光装置可被配置成以约1kHz至约5MHz之间的速度扫描，以产生所需的扫描图样。因此，在眼睛的期望区域处产生的期望的扫描图样可以被认为包括在扫描周期上串行(例如，一次一个)照亮的多个像素。在一些这种实施例中，一个或多个成像装置2074可以包括光电检测器，被配置成接收来自多个像素中的每一个的反向散射或反向反射的光。由光电检测器接收的光的强度可以与照明光束的扫描角度和/或位置相关，以产生期望区域的二维图像。
在一些实施例中，从波导输出的光可以通过可变焦元件聚焦在用户眼睛2620的目标区域。可以在光能量足够高的目标区域的聚焦体积(focal volume)中实现双光子激发。例如，在各种实施例中，可以在用户眼睛2620的目标区域的衍射受限聚焦体积中激发双光子激发。在各种实施例中，从激光输出的光可以聚焦到对应于衍射极限斑点的光斑尺寸。从实现双光子激发的目标区域的体积发射的光可以被引导向一个或多个成像装置2674。如上所述，从波导输出的光可以在用户眼睛的目标区域中水平和/或垂直地扫描，以构建目标区域的二维图像。此外，通过改变从波导输出的光聚焦在眼睛中的深度，可以构建三维图像。在各种实施例中，可以基于光纤扫描装置的扫描角度来改变从波导输出的光在眼睛中聚焦的深度。在一些实施例中，可以通过改变光的波长来改变光束2638在眼睛中聚焦的深度。在一些其他实施例中，可以通过沿与光束2638的传播方向对准的光束2638的纵向轴扫描光束，来改变光束2638聚焦在眼睛的深度。在各种实施例中，光束2638的纵向轴可以与用户2620的视线对准。
由于当装置2650被配置成双光子显微镜时由一个或多个成像装置接收的光被局限于聚焦体积，所以可以通过提供针对双光子发射的波长所构成的合适滤波器来拒绝散焦光或任何其他杂散光。这种滤波器可以包括透射滤波器，被配置成基本上透射具有对应于双光子激发过程的发射的波长的光，同时减少其他波长的透射。可以使用其他类型的滤波器或滤波器配置，其可以将与双光子激发过程的发射对应的波长从其他波长分离出来。
因此，增强或虚拟现实眼镜的各种实施例可以包括多光子显微镜或双光子显微镜。
被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650可以用于使视网膜形貌、深眼底成像(即，检测病变)、视网膜色素上皮(RPE)变化及其他年龄相关的黄斑病变可视化。被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650也可以用于提供多光谱图像比较，这可以通过光谱和深度增强差异可视性帮助提高视网膜和子视网膜特征的视觉辨别。
在各种实施例中，被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650可以允许临床医生实时地查看所获得的用户眼睛的图像。例如，该系统可以被配置成允许临床医生读取用户正在看到的单词和/或查看用户正在看到的场景。装置2650可以被配置成允许临床医生实时确定用户正在使用视网膜的哪个部分进行观看。例如，大多数用户通常依赖于视网膜的中央凹区域来查看。然而，具有黄斑病变的患者可能会依赖于视网膜的其他部位来查看。本文所述的增强现实/虚拟现实眼镜的各种实施例(例如，被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650)可以被配置成执行微视野检查。被配置成执行微视野检查的装置包括将小目标放置在用户可以看到的视网膜上，并基于用户的反馈和/或看到小目标的能力确定视网膜的盲点。
被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650的各种实施例可被配置成测量屈光不正。例如，视网膜背面的图像尺寸可由临床医生测量，以确定其是否较小、较大、散焦或具有某些其他缺陷。
被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650的各种实施例可被配置成跟踪用户2660的眼睛移动，这可以有利于提供实时观看用户2660正在观看的对象和场景的能力。
被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650的各种实施例可以被配置成测量视网膜的厚度、黄斑的厚度和/或单独的视网膜层的厚度。
例如，扫描激光检眼镜或共焦扫描激光检眼镜(cSLO)可以用于根据扫描图样(例如，光栅扫描)在视网膜上扫描。可以在一个或多个成像装置2674处接收来自视网膜的扫描区域的光，以构建视网膜的二维/三维图像。例如，可以组合在增加的深度处捕获的顺序cSLO扫描，以创建视网膜或视盘的三维形貌图像。图像堆栈可以对准，以创建最终的合成图像，以提供视网膜厚度、黄斑的测量和视网膜的其他参数。在一个或多个实施例中，孔可以位于一个或多个成像装置2674的前面，以拒绝可能对视网膜的构建的二维/三维图像增加噪声或像差的散焦光。
被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650的各种实施例可以被配置成对用户2660的黄斑进行成像。黄斑图像可用于测量黄斑的厚度，如上所述。黄斑图像也可用于确定黄斑的膨胀。这在青光眼的早期检测中可能是有利的，其在功能改变之前导致黄斑中的结构变化。例如，青光眼可导致视网膜神经节细胞的丧失、内部丛状层的变化、某些视网膜层的变薄等。可以从视网膜和/或黄斑的图像确定这些结构变化。
被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650的各种实施例可以被配置成将用户2660的晶状体的前面和背面的形状和/或厚度成像，以便基于晶状体的形状确定眼调节状态和/或测量屈光不正。例如，通过从不同的深度平面投射光束2638，可以使用户2660聚焦在不同深度的目标上。晶状体的眼调节状态的改变以及形成在视网膜上的图像的尺寸和锐度可以成像，以帮助确定屈光不正。
被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650的各种实施例可以被配置成确定中央凹周围的锥形细胞的空间分布和各向异性。这可以有利于确定用户是近视、正视还是远视。例如，与正视眼相比，近视用户的近视眼中心凹锥填充密度可能下降。在具有视锥细胞营养不良症和/或色素性视网膜炎患者中也可以观察到中央凹视锥细胞填充密度的变化。黄斑营养不良可能导致感光器结构异常。因此，可以通过对用户的感光体结构成像来确定黄斑营养不良。
被配置成共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜的装置2650的各种实施例可以被配置成执行荧光显微镜方法。例如，可以将荧光染料注入到用户的血管中，并且可以使用荧光显微镜实时跟踪眼底或视网膜中的血流。作为另一示例，可以将荧光染料注入到用户的血管中，并且荧光显微镜方法可用于对神经光纤层中的各个毛细血管进行成像，以确定神经光纤层的厚度和/或确定眼睛的眼底中的血管图样。在各种实施例中，荧光染料可以通过与系统2650集成的流体输送系统输送。如本文所述，该装置可包括用于输送荧光染料的输出端口。因此，荧光显微镜方法可用于确定神经光纤层厚度的变化或脉管系统变化，其因由不同的眼睛疾病(例如，青光眼、黄斑营养不良等)引起的视网膜损伤造成的。作为另一示例，荧光显微镜方法可以用于分析脂褐质颗粒自体荧光，同时进行视锥细胞结构成像和锥/视网膜色素细胞比率分析，以跟踪视网膜营养不良的视网膜损伤。作为另一示例，可以通过荧光显微镜方法观察来自特定波长的光对黄斑的损伤。
眼科系统2650可以配置用于非健康应用(例如，用于诸如观看电影或视频等娱乐、玩游戏、用于工作等)以及共焦显微镜、扫描激光检眼镜、自适应光学元件扫描激光检眼镜和/或双光子显微镜。系统2650可以被配置成周期性地(例如，每小时、每天、每周、每两周、每月、每两年、每年)执行共焦显微镜方法。在各种实施例中，系统2650可以被配置成以不规则的时间间隔执行眼睛2620的共焦显微镜方法。例如，系统2650可以被配置成每小时几次、每周几次、每月几次、每年几次等执行共焦显微镜方法、扫描激光检眼镜方法、自适应光学元件扫描激光检眼镜方法和/或双光子显微镜方法。因此，可以每年完成这种检查1、2、3、4、5、6、8、10、12、16、24或更多次。如果用户具有健康问题，则这种检查可以更频繁地进行。如果系统2650检测到用户2660具有视力困难或难以聚焦，则系统2650可以被配置成执行共焦显微镜方法、扫描激光检眼镜方法、自适应光学元件扫描激光检眼镜方法和/或双光子显微镜方法。系统2650还可以被配置成在医生的办公室或医院中用作共焦显微镜。然而，眼科系统2650可以由用户2660佩戴。
自动屈光仪
在一个或多个实施例中，眼科装置可以被配置成用作自动屈光仪。自动屈光仪提供对人的屈光不正的客观测量。与要求患者主观响应的综合屈光检查仪相比，自动屈光仪不依赖于用户的响应。可以使用睫状肌麻痹剂(例如，滴眼剂)将睫状肌保持在松弛的位置，导致用户的眼调节丧失。眼睛的这个放松位置提供视网膜更可靠的视野。可能要求患者观看投射在自动屈光仪装置内的图像。当机器读取数据以确定图像何时在视网膜上时，图像可能会在深度平面上的焦点内和焦点外移动。机器可以平均结果，以确定处方。
为此，眼科装置可以使用FSD，以在不同的深度提供一个或多个图像，并且通过眼睛扫描模块进行扫描，以在眼睛聚焦在不同深度的图像时拍摄视网膜的图像。与前面示例中的情况一样，可以使用各种算法来确定患者适当地聚焦在图像上的时间，然后确定用户的光学处方。眼科装置的处理器可用于使用可见光或红外光进行多次物镜折射检查。在一个或多个实施例中，可以在分析中使用图像质量分析/对比峰检测技术。同样，也可以使用Scheiner双针孔对准、Shack-Hartmann栅格对准和/或视网膜反射中和。
图26A示出了被配置成自动屈光仪的增强和/或虚拟现实系统2600的示例性实施例。在一些实施例中，系统2600包括堆栈波导组件178、自适应光学元件(例如，可变焦元件(VFE)(例如，其形状由施加到多个电极的电信号控制的可变形反射镜膜))、或以其他方式受控地改变其光学特性的光学元件或其任何组合。在本文中相对于图10A至图10D公开这种示例。系统2600还可以包括分束器2602、相机2604、处理器2606和正透镜2608。系统2600可以是头戴式，以便与用户的眼睛58对准。虽然为单眼示出了自动屈光仪系统2600，但是也可以是能够同时检查患者的双眼的折射的双眼自动屈光仪。系统2600还可以包括本文所描述的任何其他元件或特征。在一些情况下，在自动屈光仪实施例中使用的但是在本文描述的其他功能并非必需的额外元件可以作为附加附件提供给增强和/或虚拟现实系统。
堆栈波导组件178可以用于将具有变化量的波前曲率的光传输到眼睛58。例如，堆栈波导组件178可以将光束以不同量的聚散度传输到眼睛58，包括具有正聚散度或负聚散度的光束以及准直的光束。
堆栈波导组件178可以包括多个波导(182、184、186、188、190)和多个透镜(192、194、196、198)。在一些实施例中，透镜(192、194、196、198)是负透镜。如图26A所示，波导和负透镜可以以交替堆叠配置的方式布置。堆栈波导组件178还包括多个光源(200、202、204、206、208)。如本文所讨论的，这些光源可以是光纤扫描显示器，但也可以使用其他光源。每个相应的光源可以将光注入相应的波导(182、184、188、188、190)中，该波导将光基本上相等地分布在其长度上，并将光重定向到眼睛58。在一些实施例中，光源(200、202、204、206、208)可以将准直光注入到各个波导(182、184、186、188、190)中，并且每个波导可以在不同输出角的范围内输出准直光束。由光源(200、202、204、206、208)提供的光可以处于可见光或红外光谱。
在一些实施例中，最靠近眼睛58的第一波导182可以用于将具有正聚散度的光束传送到眼睛。这可以通过例如在第一波导182和眼睛58之间提供正透镜2608来实现。正透镜2608可以对通过其的所有光束施加一定程度的正聚散度。图26B示出了具有正聚散度的光束被传输到眼睛58的示例。如刚才所讨论的那样，该正聚散度光束可以产生于源自第一波导182的光。
剩余的波导(184、186、188、190)可以以不同量的聚散度来将光束传送到眼睛58。例如，堆栈中的第二波导184可用于提供比堆栈中的第一波导182具有更小程度的正聚散度的光束。这可以通过例如通过使来自第二波导184的光传输通过负透镜192来实现。负透镜192对通过其的光束施加一定程度的负聚散度，从而当与从堆栈中的第一波导182输出的那些光束相比时，使这种光束具有相对较少的正聚散度。
以类似的方式，堆栈中的第三波导186可以用于提供比从堆栈中的第二波导184输出的光束具有更小程度的正聚散度的光束。例如，第三波导186可以用于向眼睛58提供具有零聚散度的准直光束。这可以通过使来自第三波导186的光传输通过第一负透镜192和额外负透镜194来实现。每个这些负透镜(192、194)对通过其的光束施加一定程度的负聚散度，因此当与从第一或第二波导(182、184)输出的光束相比，具有相对较小的正聚散度。图26C示出了具有零聚散度的准直光束被传输到眼睛58的示例。正如刚才所讨论的那样，该准直光束可以产生于源自第三波导186的光。
堆栈中的第四波导188可以用于向眼睛58提供比从源自堆栈中的第一、第二和第三波导(182、184、186)的那些具有甚至更小程度的正聚散度的光束。例如，第四波导188可以用于向眼睛58提供具有一定程度的负聚散度的光束。与从堆栈中的先前波导输出的光束相比，这可以由于从第四波导188出射的光束传播通过一个额外的负透镜196来实现。
最后，堆栈中的第五波导190可以用于提供比源于第四波导188的那些具有更大程度的负聚散度的光束。再次，这可以通过传输光束来实现，该光束沿着到眼睛58的光路从第五波导190通过另一负透镜198输出。图26D示出了具有负聚散度的光束发送到眼睛58的示例。如刚才所讨论的那样，这个负聚散度光束可以产生于源自第五波导190的光。
堆栈波导组件178还可以包括补偿透镜层180。当用户在堆栈波导组件178的另一侧正在观看来自外部世界的光144时，该透镜层可以补偿负透镜(192、194、196、198)的累积效应。补偿透镜层180也可以被设计成补偿设置在堆栈波导组件178和用户的眼睛58之间的正透镜2608(如果存在这种正透镜)。
如刚刚描述的那样，堆栈波导组件178中的波导可用于可控地向眼睛58提供具有不同聚散度范围的光束，从具有正聚散度的光束到准直光束到具有负聚散度的光束。尽管已经从具有最大程度的正聚散度的输出光束来自第一波导182而具有最大程度的负聚散度的输出光束来自最后的波导190的角度描述了该实施例，但是这可以通过透镜的适当选择(192、194、196、198、180、2608)反转。此外，不一定要求系统能够输出具有正聚散度、负聚散度和零聚散度的波束；一些系统可能仅输出具有这些可能聚散度的子集的光束。最后，尽管示出的堆栈波导组件178包括五个波导，但是其他实施例可以包括额外的波导，以便提供具有更大聚散度范围和/或在可用的聚散度之间的更精细步长的光束。或者，其他实施例可以包括更少的波导，以便简化装置，降低成本等。
返回参考图26A，从堆栈波导组件178输出的光束沿视轴向用户的眼睛传播。在所示实施例中，这些光束传输通过设置在堆栈波导组件178和眼睛58之间的分束器2602。分束器2602与眼睛58的视轴对准，并允许相机2604观看眼睛58。虽然分束器2602被示出为位于堆栈波导组件178和眼睛58之间，但也可以替换地位于堆栈波导组件178的与眼睛58的相对侧，相机2604可以通过堆栈波导组件178观察眼睛58。
如已经讨论的，自动屈光仪系统2600可以使用具有不同程度的聚散度的光束向眼睛58提供图像。当该图像提供给眼睛58时，相机2604可用于监测眼睛58的视网膜。相机2604可以向处理器2606提供视网膜图像。处理器2606然后可以对视网膜图像执行图像处理算法，以确定自动屈光仪系统2600投射的图像最好聚焦在眼睛58的视网膜上的时间。这种图像处理算法可以包括例如对比度峰值检测。(当图像模糊时，投射在眼睛58的视网膜上的图像通常具有较低的对比度，当图像被眼睛58尖锐地聚焦时，具有峰值对比度)。处理器2606可以基于允许眼睛58将光聚焦在视网膜上所需的聚散度(无论是正的，准直的还是负的)来计算眼睛58的屈光力。处理器2606可以确定多个子午线中的图像质量，以便不仅计算眼睛的球面屈光度，而且计算圆柱形屈光度和轴。
处理器2606可以控制自动屈光仪系统2600的操作。在一个示例性实施例中，控制方法可以包括使用具有第一聚散度值(无论是正的、准直的还是负的)的光束使一个或多个光源(200、202、204、206、208)将图像投射到眼睛58。处理器2606然后可以使用相机2604拍摄眼睛58的视网膜的图像。处理器2606可以分析所拍摄的视网膜图像，以确定使用具有第一聚散度值的光束时在视网膜上形成的图像的质量的度量。
然后，处理器2606可以使一个或多个光源使用具有不同于第一聚散度值的第二聚散度值的光束将图像投射向眼睛58。处理器2606然后可以再次使用相机2604拍摄眼睛58的视网膜的图像，并且当使用具有第二聚散度值的光束时，分析视网膜图像，以确定形成在视网膜上的图像的质量的度量。处理器2606然后可以将第一图像质量度量与第二图像质量度量进行比较。基于该比较，处理器2606可以在使用各种优化算法中的任何一种向眼睛58投射图像时选择要使用的第三聚散度值。然后，当使用具有第三聚散度值的光束时，处理器2606可以计算指示在视网膜上形成的图像的质量的第三图像质量度量。可以迭代地执行该过程，直到图像质量度量被最大化或以其他方式确定为足够。最后，处理器2606可以基于与该图像质量度量对应的聚散度值来计算眼睛58的屈光力。此外，如果自动屈光仪系统2600识别高于阈值的屈光不正，则处理器2606可以启动本文所述的综合屈光检查仪方法的执行。综合检查仪系统可以用于对自动屈光仪系统2600的测量的精度的进行检查，反之亦然。以这种方式，本文描述的自动屈光仪系统2600和综合屈光检查仪系统可以联合地用于表征患者的视力。
图26E示出了被配置成自动屈光仪的增强和/或虚拟现实系统2650的另一示例性实施例。自动屈光仪系统2650可以包括图26A所示的自动屈光仪系统2600的所有特征(尽管为了清楚起见，未示出分束器2602、相机2604和处理器2606)。此外，图26E所示的自动屈光仪系统2650可以包括在眼睛58之前沿着系统的光路定位的Scheiner针孔盘2660。Scheiner盘2660可以位于例如堆栈波导组件178和分束器2602之间。这是具有两个或更多个小孔的不透光盘。如图26E所示，当准直光束入射到Scheiner盘2660上时，除了能够穿过两个孔的光线之外，阻止光束发送到眼睛。在正视眼的情况下，透过两个孔中的每一个的光线被聚焦到眼睛58的视网膜上的公共斑点。因此，由相机2604拍摄的视网膜图像将显示单个斑点。
虽然图26E示出了通过Scheiner盘2660的准直光束对正视眼的效果，但是图26F和图26G分别对远视眼和近视眼显示相同的效果。如图26F所示，远视眼的屈光度不足以强到将透过Scheiner盘2660的两个孔的光线聚焦到单个斑点。因此，在准直光束照亮远视眼前面的Scheiner盘的情况下，相机2604拍摄的视网膜图像将会显示出两个不同的斑点。如图26G所示，近视眼的屈光度太强，这导致透过Scheiner盘2660的两个孔的光线聚焦在视网膜的前面。这也导致在视网膜上形成两个不同的斑点。
因此，自动屈光仪系统2650可以改变入射到Scheiner盘上的光束的聚散度，直到在眼睛的视网膜上形成单个斑点。可以基于在视网膜上形成单个斑点所需的光束聚散度来计算眼睛58的屈光力。
处理器2606可以控制自动屈光仪系统2650的操作。在一个示例性实施例中，控制方法可以包括使一个或多个光源(200、202、204、206、208)将具有第一聚散度值(无论是正的、准直的还是负的)的光束投射到Scheiner盘2660上。处理器2606然后可以使用相机2604拍摄眼睛58的视网膜的图像。处理器2606可以分析视网膜图像，以确定明显的斑点数量。如果单个斑点是明显的，则处理器2606可以基于第一聚散度值计算眼睛58的屈光力。或者，如果多个斑点是明显的，则处理器2606可以选择不同于第一聚散度值的第二聚散度值。处理器2606然后可以使具有第二聚散度值的光束投射到Scheiner盘2660上。处理器2606可以再次使用相机2604拍摄眼睛58的视网膜的图像，并分析视网膜图像，以确定明显的斑点数量。如果单个斑点是明显的，则处理器2606可以基于第二聚散度值计算眼睛58的屈光力。否则，可以选择第三聚散度值，并且可以迭代地重复该过程，直到在视网膜上形成单个斑点。处理器2606然后可以基于该聚散度值来计算眼睛58的屈光力。
本文描述的任何自动屈光仪或其他诊断方法可以用于在用户正在观看内容时进行实时调整，以确保内容被聚焦。此外，可以长期地(例如，周、月或年)对用户的屈光不正进行监测，以便对用户的屈光不正提供纵向监测和分析。定期检查的频率可以基于检查结果的趋势或系统何时检测到用户具有视力困难来自动调整。
OCT
如本文所述，可由用户佩戴的增强现实/虚拟穿戴式装置的各种实施例可被配置成用作光学相干断层扫描(OCT)系统。图23A和图23B示意性地示出了可被配置成用作OCT系统的穿戴式装置2350。装置2350包括连接到显示系统2362的框架2364。显示系统2362可以被配置成位于用户2360的眼睛2320的前面。装置2350可以被配置成将来自光源2354的光束2338投射到用户2360的眼睛2320。投射光束2338的一部分可以由用户2360的眼睛2320的各种解剖特征反射、散射和/或衍射为光线2356，并被一个或多个成像装置2352接收。电子硬件处理器2370可用于分析从用户2360的眼睛2320接收的光，以检查用户眼睛2320的各种结构。
在穿戴式装置2350的各种实施例中，框架2364可以具有与图3A至图3C的框架64类似的特征。在穿戴式装置2350的各种实施例中，显示系统2362可以具有与图3A至图3C和图5的显示系统62类似的特征。在装置2350的各种实施例中，电子硬件处理器2370可以类似于图3A至图3C的本地处理和数据模块70。
眼科系统2350的各种实施例的显示系统2362可以包括安装在框架2364中的显示透镜2376。在一些实施例中，显示透镜2376可以是包括两个目镜区域的整体透镜，每个目镜区域位于用户的眼睛2320的前面。在一些实施例中，显示系统2362可以包括安装在框架2364中的两个显示透镜，每个显示透镜包括位于用户的每只眼睛2320的前面的目镜区域。
光源2354可以包括一个或多个LED、一个或多个闪光灯、一个或多个超发光二极管和/或可能的一个或多个激光。在各种实施例中，光源是非相干光源。在一些实施例中，光源2354可以是装置2350的照明系统的一部分，被配置成向显示透镜2376和/或用户2360的眼睛2320提供照明。在一些这种实施例中，光束2338可以从显示透镜2376投射到用户2360的眼睛2320。例如，光源2354可以包括光纤扫描装置(FSD)，并且显示透镜可以包括具有类似于上面参考图10D描述的波导堆栈178的特性的多个波导。可以将来自FSD的光注入到多个波导中的一个或多个波导中，并从多个波导中的一个或多个波导发射到用户的眼睛2320中，以执行OCT功能。显示透镜的多个波导可以与可以改变从多个波导发射的波前的特性的自适应聚焦元件耦接。
在一些实施例中，光源2354可以是设置在显示系统2362一侧的辅助光源。在这种实施例中，穿戴式装置2350可以包括光学元件，例如，透镜或其他折射部件、反射表面、偏转器、反射器、分束器、衍射光学元件、波导或其他光学元件等，以将光束2338引向佩戴者的眼睛2320。例如，光源2354可以包括额外的FSD，并且显示透镜可以包括另外的波导堆栈。来自额外FSD的光可以被注入到额外的波导堆栈的一个或多个波导中，并且从额外的波导堆栈的一个或多个波导发射到用户的眼睛2320中，以执行OCT功能。额外的波导堆栈中的波导可以与自适应聚焦元件耦接，自适应聚焦元件可以改变从额外的波导堆栈发射的波前的特性。如下面详细讨论的，来自光源2354的光束2338可以入射到佩戴者眼睛2320的期望区域上。光束2338可以在佩戴者的眼睛2320的期望区域上沿x、y和z方向扫描以形成期望区域的二维/三维图像。
被配置成OCT系统的穿戴式装置2350可以包括干涉仪，并且可以通过等同于低倍显微镜的分辨率获得半透明或不透明材料(例如，用户眼睛2320中的各种结构、用户眼睛2320中的各种眼科组织)的子表面图像。该系统可以被配置成使用来自组织内的光成像反射来提供横截面图像，以产生微米级分辨率3D图像。在各种实施例中，来自光源2354的光可以产生引向组织的投射光束2338以及引向反射参考件(例如，反射镜或反射元件)的参考光束。从投射光束2338被导向的组织的子表面特征反射的该光的一小部分被收集并干扰从反射参考件反射的光。干涉测量技术可用于记录接收的光子的光路长度，从而允许在检测之前拒绝多次散射的大多数光子。
在各种实施例中，分束器可以设置在从光源2354发射的光的光路中，以产生投射光束2338和参考光束。如图23A-1所示，在光源2354包括FSD的装置2350的实施例中，可以使用光纤分路器/耦合器来产生投射光束2338和参考光束，并将从眼睛2320中的各种结构散射或反向反射的光和反射的参考光束组合。在各种实施例中，反射参考件可以是可移动反射器。图23A-1还示出了在波导堆栈中具有转弯特征的光导，可以用于将OCT光束引导到眼睛并且接收从其返回的光。该波导可以包括在波导堆栈中，例如，被配置成将图像投射到眼睛的波导堆栈，如本文所述。插图示出了用于对进入参考臂中并从可移动参考反射器(例如，可移动反射镜)反射的光进行耦合的光纤耦合器以及接收从参考反射器反射的光和从眼睛返回(例如，反射或反向散射等)的光的检测器。
如上所述，在一些实施例中，可以使用非相干光源，例如LED(例如，超发光LED)。这种光源为干涉仪提供了减小的相干长度。因此，OCT仪器具有短的聚焦深度或从其中收集光以成像的区域。沿着光束的方向，可沿纵向(z)扫描该区域，以产生所谓的A扫描。此外，入射在眼睛上的光束的小光斑尺寸可以提供减小的横向分辨率。再次，在横向方向(x和y)，可以垂直于纵向方向扫描光束，以产生B和C扫描，从而产生显示眼睛组织和结构的2D和3D图像。
可以通过改变反射参考件的位置、投射光束2338和/或参考光束的波长或者投射光束2338和参考光束2338之间的角度来沿纵向(z方向)扫描该区域，这改变了投射光束2338和参考光束之间的光路长度差。改变投射光束2338和参考光束之间的光路长度差可以有利地允许配置成OCT系统的装置2350通过在收集从兴趣表面直接反射的光的同时拒绝背景信号来构建厚样本的清晰3D图像。
在装置2350的一个或多个实施例中，光源2354可以包括可用作3D扫描头的FSD，3D扫描头不仅被配置成投射光束，而且还接收从眼睛反向散射的光束2356。在一个或多个实施例中，可以投射(例如，通过FSD或其他光源)变化波长的光束(即，除了可见光谱之外)，以提供额外的3D分辨率。OCT系统可以包括时域或频域OCT。在各种实施例中，装置2350可以被配置成光谱(傅里叶)域OCT，其可同时接收和测量从眼睛反射/反向散射的光，其包括光谱范围内的多个波长。
在各种实施例中，光源2354可以包括扫描激光装置，其输出光斑尺寸在约1微米与约1.0毫米之间的照明光束。例如，照明光束可以具有以下范围内的光斑尺寸：在约1-3微米之间、约2-10微米之间、约5-25微米之间、约10-30微米之间、约20-100微米之间、约50-200微米之间、约75-250微米之间、约100-300微米之间、约225-500微米之间、约375-600微米之间、约500-750微米之间、约650-850微米之间、约725微米-1mm之间或在这些范围或子范围内的任何值。扫描激光装置可以被配置成以期望的扫描图样跨越眼睛的期望区域扫描。扫描激光装置可被配置成以约1kHz至约5MHz之间的速度扫描，以产生期望的扫描图样。因此，在眼睛的期望区域处产生的期望的扫描图样可以被认为包括在扫描周期上串行(例如，一次一个)照亮的多个像素。在一些这种实施例中，一个或多个成像装置2352可以包括光电检测器，其被配置成接收来自多个像素中的每一个的反向散射或反向反射的光。由光电检测器接收的光的强度可以与照明光束的扫描角度和/或位置相关，以产生期望区域的二维图像。
从光源2354投射的光可以在佩戴者眼睛2320中聚焦在不同的距离处。例如，投射光的焦点可以与角膜、虹膜、天然晶状体、玻璃体或视网膜一致。在各种实施例中，可以可选地使用一个或多个自适应光学元件或可变焦元件(VFE)来改变从光源2354投射的光的入射角和/或从光源2354投射的光聚焦或似乎起源的焦平面，如上面参考图10B、图10C和图10D所讨论的。例如，可以使用包括透镜、棱镜和/或反射镜(例如，图10C的光学元件1024)的光学系统来修改从光源2354输出的光，使得光束2338聚焦在眼睛中的深度和/或光束2338在用户2360的眼睛2320上的方向可以变化。
在各种实施例中，VFE可以包括可变形反射镜装置。例如，VFE可以包括耦接到膜反射镜的一个或多个电极。控制系统可以被配置成选择性地控制一个或多个电极，以修改膜反射镜的形状。因此，可以通过修改膜反射镜的形状来修改从堆栈波导组件发射的光的波前。不包括光源的穿戴式装置2650的实施例可以包括可变形反射镜装置，以引导光束和/或改变光束在用户眼睛内聚焦的深度，该光源包含扫描激光装置或光纤扫描装置。在各种实施例中，VFE可以包括可变形透镜。可变形透镜可以包括可以因施加静电能量以产生具有不同曲率的透镜或透镜表面而变形的弹性体材料。在一些实施例中，VFE可以包括可以随着电极的激活而变形的透镜。一些透镜可以通过向电极(例如，液晶透镜)施加电压来改变折射率。在各种实施例中，装置2350可以包括调制相位的空间光调制器。包括包含扫描激光装置或光纤扫描装置的光源的穿戴式装置2650的实施例可包括可变形透镜和/或调制相位的空间光调制器，以引导光束和/或改变光束在用户的眼睛内聚焦的深度。
在各种实施例中，光源2354可以被配置成产生包括可见光谱区域的波长范围的白光或彩色光。例如，光源2354可以产生任何颜色的光，其波长范围在约440nm和约510nm之间；在约460nm和约550nm之间；在约490nm和约560nm之间；在约530nm与约610nm之间；在约550nm和约620nm之间；或任何这些范围或子范围内的值。
在一些实施例中，光源2354可被配置成产生包括在光的红外光谱中的波长范围中的一个或多个波长的红外光。例如，投射光束2354可包括以下中的一个或多个波长：在光的近红外光谱中；在光的中红外光谱中和/或在光的远红外光谱中。作为另一示例，投射光束2338可包括具有以下范围的一个或多个波长：在约700nm至约1.5μm之间；在约1.0μm至约2.3μm之间；在约1.8μm至约3.2μm之间；在约2.4μm至约5.8μm之间；在约3.2μm至约7.0μm之间；和/或在约6.0μm至约13.0μm之间。
佩戴者2360的眼睛2320中的投射光束2338的穿透深度可以取决于包括在投射光束2338中的波长。另外，投射光束2338和参考光束之间的光路长度差也可以取决于波长。因此，改变包括在投射光束2338中的波长有利地可以允许在用户2360的眼睛2320中的不同深度处对结构和解剖特征成像。
装置2350可以被配置成通过改变投射光束2338的深度来对视网膜和/或各种视网膜层进行成像。可以从这些图像获得视网膜和/或各种视网膜层的厚度的测量值。视网膜和/或各种视网膜层的厚度的测量值可用于后极不对称分析(PPAA)，其将跨越后极的视网膜厚度绘制并且用图表示在半球之间和在眼睛之间的不对称。因此，装置2350可用于将用户的一只眼睛2320的视网膜和/或各种视网膜层的厚度与用于平均健康眼睛的视网膜和/或各种视网膜层的厚度和/或与用户的另一只眼睛2320的视网膜和/或各种视网膜层的厚度进行比较。
装置2350可以被配置成对佩戴者的眼睛2320的黄斑进行成像。如上所述，黄斑图像可用于测量黄斑的厚度。黄斑图像也可用于确定黄斑的膨胀。这在青光眼的早期检测中可能是有利的，其在功能改变之前导致黄斑中的结构变化。例如，青光眼可导致视网膜神经节细胞的丧失、内部丛状层的变化、某些视网膜层变薄等。可以从视网膜和/或黄斑的图像确定这些结构变化。
装置2350可以被配置成对佩戴者2360的晶状体进行成像，以便基于晶状体的前面和背面的形状和/或厚度确定眼调节状态和/或测量屈光不正。例如，通过从不同的深度平面投射光束2338，可以使佩戴者2360聚焦在不同深度的目标上。晶状体的眼调节状态的变化以及形成在视网膜上和/或佩戴者2360所看到的图像的尺寸和锐度可成像，以确定屈光不正。这种测量可以用于执行综合屈光检查仪检查，监测眼睛的屈光状态或者协助执行可以矫正屈光不正的检查。
一个或多个成像装置2352的各种实施例可以包括一个或多个波长滤波器，被配置成使得成像装置2352可以选择性地接收来自佩戴者2260的眼睛2320的在一个或多个期望波长范围内的光，同时衰减或滤出其他波长。例如，成像装置2352可以包括一个或多个波长滤波器，被配置成使得成像装置2352可以选择性地接收可见光谱范围、近红外光谱范围、中红外光谱范围和/或远红外光谱范围内的光。作为另一示例，成像装置2352可以包括一个或多个波长滤波器，被配置成使得成像装置2352可以选择性地接收以下范围内的光：在约440nm和约12.0mm之间；在约500nm至约10.0mm之间；在约550nm和约8.5mm之间；在约600nm和约5.0mm之间；在约650nm和约3.0mm之间；在约1.0mm至约2.5mm之间或在上述范围和子范围内的任何值，同时衰减或滤出在所选范围之外的波长。
可以实时或稍后地处理由一个或多个成像装置2352捕获的信息和/或图像。在各种实施例中，系统2350可以包括跟踪眼睛移动的光源和检测器。跟踪眼睛移动的光源和检测器可以具有与参考图5所描述的光源26和相机24类似的特征。眼睛跟踪光源和检测器可用于抵消眼睛移动的任何影响。在一个或多个实施例中，被配置成OCT系统的穿戴式装置2350可以用于提供优异的体内-广视野微血管造影成像装置。
被配置成OCT系统的穿戴式装置2350可用于可视化视网膜形貌、深眼底成像(即，检测病变)、视网膜色素上皮(RPE)变化及其他年龄相关的黄斑病变，可视化视网膜脉管系统，眼睛的眼底中的可视化视网膜血管、眼睛的眼底中的血管的可视化形状和结构等。穿戴式装置2350还可用于提供多光谱图像比较，这可有利于通过光谱和深度增强差异可见度提高视网膜和子视网膜特征的视觉辨别。
例如，装置2350可被配置成执行OCT血管造影。因此，装置2350可用于可视化视网膜和/或脉络膜毛细血管网络中的血流。可视化视网膜和/或脉络膜毛细血管网中的血流可以有利于通过将血液的运动用作对照来检测异常血管的生长。使用OCT血管造影技术可视化视网膜和/或脉络膜毛细血管网络中的血液流动可以对视网膜上中的血管树多个层级进行成像，例如，径向周围毛细血管层级、浅表层级和深丛层级，而不使用荧光染料。装置2350还可用于进行视网膜的多色分析和/或视网膜层的分割。
如上所述，穿戴式装置2350可以被配置成不仅投射与可见光相关的光(通常，通过RGB源进行)，而且还可以配置有其他多光谱元件(例如，激光源、红外源、LED灯等)，以发射具有波长范围和光谱组分的光。或者，在其他实施例中，可以使用可调谐激光(例如，激光中的腔体长度可以改变，或者可以修改衍射光栅)，其能够以帧顺序、线顺序、逐个像素等方式随时间改变光的波长。
对于成像目的，多光谱发光可能是有利的，因为眼睛的不同部分可以更好地对其他颜色或光谱进行反应，导致更准确的成像技术。因此，被配置成OCT系统的穿戴式装置2350可以包括能够发射多光谱光的额外部件。例如，装置2350可以被配置成执行频谱(傅里叶)域OCT。
在一个或多个实施例中，穿戴式装置234可以从多个角度传送不同波长的光，以穿透眼睛后部的软组织。穿戴式装置2350可以包括可以提供激光断层扫描以及白光层析成像的光源。同样，ERG(视网膜电流图描述术)或EOG(眼动电图)、注视跟踪和计算能力可以有利地允许穿戴式装置2350精确地收集、去噪和处理从视网膜组织返回的光。如果例如ERG或注视跟踪在测量期间检测眼睛的移动，则系统可以丢弃或过滤数据或不同地处理数据。这种处理可以增强或改进图像。可以采用其他传感器或感测系统，例如，加速计、运动传感器、头部姿势跟踪装置等来确定用户是否移动并将振动引入到测量和/或拍摄的图像中。
图23C示出了使用穿戴式装置检查眼睛的方法的示例流程图2300。检查眼睛的方法可以由电子硬件处理器2370结合穿戴式装置2350执行。如果装置2350检测到用户2360具有视觉困难或难以聚焦，则装置2350可以被配置成执行眼睛的OCT检查。现在参考图23C，提供了一个示例性处理流程2300。在方框2302，可以启动OCT程序。在方框2304，使用光源2354可将一个或多个光束投射到用户眼睛的一部分。在方框2306处，反向散射光2356和/或反射的参考光束可以被用作光源2354或其他成像装置2352(例如，光电检测器)的FSD的光纤收集，以测量与从眼睛发出的反向散射光2356相关联的一组参数。在方框2308处，系统可以被配置成基于与反向散射光2356相关联的所测量的这组参数来外推用户眼睛2320的部分的图像。在方框2310，眼睛移动可以被测量并被用于去噪外推图像并产生更准确的图像。在方框2312，可以从所获得的图像中检测眼睛2320的任何异常，并传送给临床医生或医生。例如，可以使用样式匹配算法将所获得的图像与由电子硬件处理器2370可访问的存储图像进行比较，以检测异常。存储的图像可以包括健康眼睛的图像、显示受特定疾病影响的眼睛的特征的图像和/或从过去检查获得的用户眼睛的图像。电子硬件处理器2670可以被配置成获得用户眼睛的所获得的图像的各个部分的定量测量(例如，体积测量)。定量测量可发送给临床医生以进行进一步分析。作为另一示例，可以从获得的图像中提取一个或多个参数，以检测异常。获得的图像和/或定量测量可用于监测眼睛健康或疾病进展。
现在参考图23A，示出了使用光电检测器2352执行OCT功能的穿戴式装置2350的示意图。如图23B所示，光源2354将投射光束2338引导到用户的眼睛2320中。光线穿过用户的角膜和虹膜并到达用户的视网膜。应当理解，光源2354投射光的角度可以基于需要成像的视网膜或眼睛空间的区域而变化。如图23A所示，投射到眼睛2320中的一些光线(例如可见光、RGB光、IR光、多光谱光)作为光线2356反向散射，并被可以位于穿戴式装置2350的各个部件的光电检测器2352捕获。例如，如图23B所示，光电检测器2352可以围绕穿戴式装置2350的边框、围绕穿戴式装置2350的框架的外围或者任何其他合适的配置定位。由光源2354产生的从反射参考物反射的参考光束也可以在光电检测器2352处接收并干扰反向散射光2356，以获得OCT信号。
由光电检测器2352接收的光的一个或多个参数(例如，密度、角度、强度、光谱成分等)和/或OCT信号可由光电检测器2352传送到处理器2370，该处理器可以使用一种或多种算法来从自光电检测器发送的数据中外推图像。在一个或多个实施例中，光电检测器可以包括光电二极管(例如，基于硅、基于锗的用于IR光、光电倍增管(PMT)、电荷耦合器件(CCD)、基于CMOS的传感器、Shack-Hartman波前传感器等)。在一个或多个实施例中，多模光纤可用于接收反向散射光，并将其引导到PMT或任何其他类型的光电检测器中。
尽管为了说明的目的，反向散射光2356在图23A中被示出为以一角度离开而进入光电检测器2352，但是应当理解，反向散射光2356可以以其发射的相同的角度反射回。因此，一些实施例可以包括将反向散射光引导到一个或多个光电探测器(未示出)中的分束器。
应当理解，如图23A所示，反向散射光2356可以来自视网膜，但是光也可以是从角膜反射的Purkinje图像(例如，角膜闪光等)或眼睛的任何其他闪光。不同的光电探测器可能对不同类型的光或参数更敏感。例如，一些光电探测器可能更好地跟踪角膜闪光；这些传感器可以在策略上放置，以检测角膜闪光或Purkinje图像。或者，其他光电探测器可以更好地区分光从视网膜反向散射的各种角度，并且可以以使其与视网膜光学共轭的方式放置。因此，穿戴式装置2350可以包括被配置成检测反向散射光2356的不同类型(或参数)的各种光电检测器。
穿戴式装置2350可以被配置用于非健康应用(例如，用于诸如观看电影或视频等娱乐、玩游戏、用于工作等)以及OCT系统。穿戴式装置2350可以被配置成周期性地(例如，每小时、每天、每周、每两周、每月、每两年、每年)进行OCT检查，或者当装置2350检测到用户2360具有视力困难或难以聚焦时。在各种实施例中，系统2350可以被配置成以不规则的时间间隔执行眼睛2320的OCT检查。例如，穿戴式装置2350可以被配置成每小时几次、每周几次、每月几次、每年几次等执行OCT检查。因此，可以每年完成这种检查1、2、3、4、5、6、8、10、12、16、24或更多次。如果用户具有健康问题，则可以更频繁地进行这种检查。穿戴式装置2350还可以被配置成在医生的办公室或医院中用作OCT检查。与传统的桌式/椅式OCT系统相比，可穿戴式装置2350可以由用户2360佩戴。被配置成OCT系统的穿戴式装置2350可以比传统的桌式/椅式OCT系统轻巧、紧凑和体积更小。
在某些实施例中，医生、护士、技术人员或其他医疗服务人员控制该系统。或者，用户控制OCT系统。在一些实施例中，系统是自动化和算法控制的。例如，进行OCT成像时的定时参数由系统确定。该系统可以基于例如根据一个所描述的诊断检查指示眼睛的健康已经减弱或已经检测到健康问题，来确定开始检查。或者，系统可以简单地遵循方案，例如，周期性地或不周期性地进行检查的安排，例如，如上面讨论的。
装置2350的各种实施例可以包括报警系统，其包括可以在检查开始之前、在检查期间和/或完成检查之后向用户2360提供可听、视觉、图形和/或触觉警报的部件。此外，装置2350还可以包括可以在检查开始之前、在检查期间和/或完成检查之后向用户2360提供可听、视觉和/或图形指令的部件。
像差仪
在一个或多个实施例中，眼科装置可以类似于像差仪。像差仪测量眼睛的精确不规则性。这些像差是每个个体特有的非常独特的像差，类似于指纹。该装置在通过眼睛时测量波前。在没有像差的眼睛中，波前将是平坦的。在具有缺陷的眼睛中，波前将会弯曲和/或变形。这些微观像差可以使光在通过角膜和晶状体进入视网膜时变形。结果可能会对视力质量产生重大影响，并可能影响深度感知、对比度、颜色感知、夜视等。识别这些像差可有助于产生更准确的处方眼镜。
为了识别屈光不正，像差仪可以将一束激光发射到眼睛中。光通过角膜和眼睛的晶状体，被视网膜反射回来。然后可以通过像差仪来测量反射光，以产生3D图像。通常在进行激光视力矫正手术时使用像差仪。由像差仪创建的地图引导激光传送以精确再成形角膜。
在一个或多个实施例中，眼科装置的光纤扫描显示器(FSD)可用于产生具有期望波前的光。与前述实施例中的情况一样，可以测量所施加的刺激的响应。应当理解，可以应用不同频率的波前。同样，可见光或不可见光可以投射到眼睛中，以产生用于所得到的3D图像的矫正分辨率。在一个或多个实施例中，可以处理拍摄的数据，以确定任何异常，类似于图23C所示的处理流程。
图27示出了被配置成波前像差仪的增强和/或虚拟现实系统2700的示例性实施例。在一些实施例中，系统2700包括堆栈波导组件178、自适应光学元件(例如，可变焦元件(VFE)(例如，可变形反射镜膜，其形状由施加到多个电极的电信号控制)、或另外以受控的方式改变其光学特性的光学元件或其任何组合。在本文中相对于图10A至图10D公开这种示例。系统2700还可以包括分束器2702、波前传感器2710和处理器2706。系统2700可以是头戴式，以便与用户的眼睛58对准。系统2700还可以包括本文所描述的任何其他元件或特征。在一些情况下，在波前像差仪实施例中使用的但是在本文描述的其他功能并非必需的额外元件可以作为附加附件提供给增强和/或虚拟现实系统。
堆栈波导组件178可以包括多个波导(182、184、186、188、190)和多个透镜(192、194、196、198)。在一些实施例中，透镜(192、194、196、198)是负透镜，但在其他实施例中，它们可以是正透镜。如图27所示，波导和负透镜可以以交替堆栈配置布置。堆栈波导组件178还包括多个光源(200、202、204、206、208)。如本文所讨论的，这些光源可以是光纤扫描显示器，但也可以使用其他光源。每个相应的光源可以将光注入相应的波导(182、184、188、188、190)中，该波导将光基本上相等地分布在其长度上，并将光重定向到眼睛58。在一些实施例中，光源(200、202、204、206、208)可以将准直光注入到各个波导(182、184、186、188、190)中，并且每个波导可以在不同输出角的范围内输出准直光束。由光源(200、202、204、206、208)提供的光可以处于可见光或红外光谱。在其他实施例中，还可以使用其他波长的光。
如本文关于其他实施例所讨论的，不管是单独地还是与一个或多个额外透镜或自适应光学元件结合使用，堆栈波导组件178可以用于将具有变化量的波前曲率的光传送到眼睛58。波前像差仪系统2700同样可以使用任何这种布置，以便产生具有期望特性的光的波前。
堆栈波导组件178还可以包括补偿透镜层180。当用户正在观看来自堆栈波导组件178的另一侧上的外部世界的光144时，该透镜层可以补偿负透镜(192、194、196、198)的累积效应。补偿透镜层180还可以被设计成补偿可以设置在堆栈波导组件178和用户眼睛58之间的任何其他光学元件。
返回参考图27，从堆栈波导组件178输出的光的波前沿着视轴向用户的眼睛传播。在一些实施例中，堆栈波导组件178输出具有平面波前的探测光束，如图27所示。探测光束透射通过设置在堆栈波导组件178和眼睛58之间的分束器2702。光束然后进入眼睛58并且最终被视网膜反向散射。当探头光束传播通过眼睛时，其平面波前可能受到眼睛58的光学元件中的不规则或缺陷的影响。这种不规则或缺陷可能导致波前同样变得不规则。
一旦反向散射的探测光束离开眼睛，其被分束器2702反射向波前传感器2710。如图27所示，离开眼睛的波前可能变得不规则。像差波前的特定形状取决于眼睛58中的不规则或缺陷。该系统可以包括中继透镜系统，其将大约在眼睛的瞳孔平面的波前中继到波前传感器2710。波前传感器2710能够测量和表征这些波前的形状。
所示的波前传感器2710是Shack-Hartmann型波前传感器(但也可以使用任何其他类型的波前传感器)。包括小透镜阵列，其空间上采样在许多不同的位置的入射波前。波前传感器2710还包括位于远离小透镜阵列一个焦距的检测器，例如，CCD或CMOS阵列。每个小透镜将光点聚焦在检测器上。检测器上每个点的精确位置取决于相应小透镜位置处的波前的局部曲率。因此，检测器产生由点阵列组成的图像。该图像可以由处理器2706分析，以确定每个光点的精确位置，这进一步表示相应小透镜位置处的波前曲率。以这种方式，处理器2706可以确定由小透镜阵列采样的每个空间位置处的波前的曲率。基于测量的波前的形状，处理器可以计算眼睛的像差，包括低阶和高阶像差。这些像差可以数值地表示为例如Zernike系数。
一旦处理器2706已经确定了眼睛58的像差，可以以例如数字或图形形式输出这些测量。测量可用于确定眼睛58的治疗计划，例如，矫正光学处方。此外，眼睛58的像差的测量可以用于控制自适应光学元件，其然后可以用于将光学矫正的图像投射到眼睛58中，从而向用户提供更清晰的图像。例如，在一些实施例中，当将虚拟和/或增强现实图像投射到眼睛58中，处理器2706可用于控制由堆栈波导组件输出的波前的形状。以这种方式，提供给用户的图像可以基于用户自己的眼睛的像差进行特殊的修正。如果堆栈波导组件178仅能够矫正眼睛58的低阶像差，则也可以提供不同的或额外的自适应光学元件，以便矫正高阶像差。例如，可以使用其形状由施加到多个电极的电信号控制的可变形膜反射镜来矫正高阶像差。这种可变形膜反射镜可以设置在光源(200、202、204、206、208)和波导(182、184、186、188、190)之间的光路中。许多其他设置和/或自适应光学元件也可以用于基于来自波前传感器2710的测量来矫正眼睛58的低阶和/或高阶像差。
图27所示的增强和/或虚拟现实系统2700还可以被配置成可用于检查佩戴者的眼睛的光场相机或光场显微镜。如本文进一步讨论的，这可以通过包括将光聚焦在图27所示的小透镜阵列处或附近的透镜来实现。这种装置的一个优点是其拍摄的光场图像可以在拍摄光场后的任何时间可计算地重新聚焦在不同的平面上。例如，该装置可以拍摄佩戴者眼睛的光场图像。在后期处理中，光场图像可以聚焦在患者的视网膜上以进行视网膜检查。相同的光场图像也可以在后处理中聚集在眼睛的任何其他解剖结构上。
传统的相机将从相机视野内的对象空间检测到的三维对象降低到光强度的平坦二维记录。该平坦化效果是成像的结果，其中，在相机视场内的对象上的不同点处起源的光线被透镜聚焦到图像平面上的相应点。在这个过程中，角度信息会丢失；例如，在常规图像中记录在给定像素处的光强度不表示来自视场中具有不同角方向的对应点的光线的相应强度贡献。相反，在图像平面中的每个点处测量的强度表示从视野中的对应点以不同的角度方向进入相机的各种光线的组合强度。因此，不能从常规图像中定量地确定各种属性，例如，深度。
在常规相机中从三维到二维的平坦化显著地限制了图像的信息内容。也许这种平坦化的最简单的后果是深度不明确，焦平面后面和前面的对象模糊(散焦)。
从视野内获得关于具有不同角度方向的光线的相应强度的信息的一种方法是提供波前传感器，例如，靠近传感器(例如，CCD或CMOS传感器)的小透镜的Shack-Hartman阵列传感器，如图27所示。每个小透镜从视场中采样进入仪器的光的波前的空间局部区域，并允许将局部角度信息记录在传感器上。以这种方式，传感器可以检测从不同的角度方向到达每个小透镜的光线的相应强度。每个角度(θx、θy)在每个位置(x、y)处的光强度的该四维信息量化了仪器视场内的光场。
如上所述，图27所示的系统2700可以被配置成光场相机或显微镜，通过在仪器的光路中包括透镜来将光大致聚焦在波前传感器2710的平面。透镜可以被放置在例如分束器2702和波前传感器2710之间，但是其他位置也可以是合适的。堆栈波导组件178可以用于提供照亮眼睛58的一个或多个光束。该光可以被视网膜反向散射到分束器2702。然后光可以被透镜聚焦。透镜可以被定位和配置为使得其焦平面位于或靠近波前传感器2710。然后，波前传感器2710可以针对每个角度(θx、θy)在每个位置(x、y)收集光强度的四维信息。该光场信息可以由例如处理器2706处理，以提供聚焦在任何期望的平面上的图像。
超声
图24A示意性地示出了可由用户2460佩戴的穿戴式装置2450，被配置成对用户2460的眼睛进行超声波检查。装置2450包括连接到显示系统2462的框架2464。显示器系统2462可以被配置成位于用户2460的眼睛2420的前面。穿戴式装置2450的各种实施例可以包括超声波刺激器模块，以产生向用户的眼睛2420提供刺激的超声波前。超声波刺激器模块可以包括被配置成接触眼睛部分(例如，上眼睑、眼眶、巩膜、角膜等)的探头2481。探头2481可以被配置成连接到超声波发射器2477和超声波接收器2479，超声波发射器2477被配置成向眼睛传送超声能量，超声波接收器2479被配置成接收从各种结构反射和/或散射的超声波能量。在一些实施例中，探头2481可被配置成连接到组合超声波发射器和接收器的超声收发器2475。在一些实施例中，超声波刺激器模块可以被配置成将超声能量输送到眼睛的各个部分，而不接触眼睛的一个或多个部分。例如，超声波刺激器模块可以包括电磁声换能器(EMAT)。超声波刺激器模块可以包括一个或多个超声波换能器，被配置成将从眼睛中的各种结构反射和/或散射的超声能量转换成电信号。探头2481可以被配置成将超声波发送到眼睛的各个区域，并且接收从眼睛的各个区域反射的超声波。
因此，穿戴式装置2450可以被配置成测量所施加的刺激的响应并产生眼睛的各种结构的图像。例如，在各种实施例中，探头2481可以是可移动的，以扫描一个或多个方向。在一些实施例中，例如，探头2481可以在两个或三个不同的潜在正交方向(例如，x和y或可能的x、y和z)进行扫描，以产生二维图像或三维图像。在一些实施例中，作为另一示例，可以移动探头2481，以在不同的角度发射和接收超声能量，以产生二维和/或三维图像。同样，可以移动或扫描检测超声能量的超声波传感器。例如，可以在两个或三个不同的潜在正交方向(例如，x和y或可能的x、y和z)扫描超声波传感器，以产生二维图像或三维图像。可以使用具有与图3A至图3C的本地处理和数据模块70类似的特征的电子硬件处理器2470来分析从用户2460的眼睛2420接收的超声能量，以检查用户眼睛2420的各种结构。
穿戴式装置2450可以通过减少由于临床医生的移动或干扰而可能产生的噪音而产生更精确的结果。在一些实施例中，可以连续施加超声能量一给定的时间段，以执行超声检查。或者，在一些实施例中，可以以用户2460唯一的预定模式或方案来应用超声波能量。
穿戴式装置2450可以获得眼睛各个部分(包括眼睛中的晶状体、视网膜和其他结构)的图像，用于诊断和治疗用途。例如，具有低功率(例如，超声波功率小于2W/cm2)和/或低频率(例如，超声频率小于或等于约40kHz)的超声能量可用于治疗青光眼和/或减少眼内压(IOP)。作为另一示例，具有约2W/cm2的能量和约21MHz的频率的高强度聚焦超声(HIFU)可用于治疗青光眼或降低眼内压(IOP)。作为另一示例，具有1W/cm2至约5W/cm2的功率和约1MHz至约5MHz之间的频率的超声波能量可用于化妆目的(例如，促进胶原产生和/或减少眼睛下出现眼袋)。超声波刺激可以引起视网膜中的响应，该响应在质量上与强视觉响应相似，但延迟较短。包括高频超声在内的不同超声频率可用于准确识别各种眼部病变，包括视网膜脱离。例如，可以使用大约8MHz的超声频率来获得眼睛的A扫描，作为另一示例，可以使用约10MHz到15MHz之间的超声频率来获得眼睛的B扫描。
图24B示出了使用装置2450检查眼睛的方法的示例流程图2400。检查眼睛的方法可以由电子硬件处理器2470结合装置2450执行。如果装置2450检测到用户2460具有视觉困难或难以聚焦，则装置2450可以被配置成执行眼睛的超声检查。现在参考图24B，公开了一个示例性处理流程2400。在方框2402，可以启动超声模式。如前所述，在各种实施例中，单独的超声波产生部件可以耦接到AR装置。例如，当启动超声波模式时，超声波能量可以由超声波刺激器模块产生，该超声波刺激器模块包括与增强现实/虚拟现实穿戴式装置2450集成的一个或多个超声波换能器。在方框2404，为用户确定超声波方案。例如，可以连续地输送超声波，或者可以遵循特定于用户的特定模式。在方框2406处，将超声波波前或前部传送到用户的眼睛。在一个或多个实施例中，如方框2408所示，测量眼睛的响应。例如，从眼睛中的各种结构所反射的超声波可以由超声波刺激器模块中的换能器接收，并被转换成电信号。该信息可以用于由装置2450创建或生成超声波图像。可以由临床医生或电子处理器从生成的超声波图像中检测眼睛的任何异常，电子处理器可以使用样式匹配算法来检测异常，如方框2410中所示。
例如，所获得的图像可以与使用样式匹配算法来检测异常的电子硬件处理器240可访问的存储的图像进行比较。存储的图像可以包括健康眼睛的图像、显示受特定疾病影响的眼睛的特征的图像和/或过去检查获得的用户眼睛的图像。电子硬件处理器240可以被配置成获得用户眼睛的所获得的图像的各个部分的定量测量(例如，体积测量)。定量测量可发送给临床医师进行进一步分析。作为另一示例，可以从获得的图像中提取一个或多个参数，以检测异常。获得的图像和/或定量测量可用于监测眼睛健康或疾病进展。
如图24A所示，装置2450的显示系统2462可以包括安装在框架2464中的显示透镜2476。在一些实施例中，显示透镜2476可以是包括两个目镜区域的整体透镜，每个目镜区域位于用户眼睛2420的前面。在一些实施例中，显示系统2462可以包括安装在框架2464中的两个显示透镜，每个显示透镜包括位于用户的每只眼睛2420的前面的目镜区域。使用来自光源2468的照明的显示透镜2476可以将所生成的超声波图像投射到用户眼睛2420的特定位置。显示透镜2476可以包括具有与上述参考图10D所述的波导堆栈178相似的特性的多个波导。在各种实施例中，多个波导可以包括衍射光学元件，被配置成将从光源2468输出的光耦合到多个波导中的一个或多个。多个波导还可以包括衍射光学元件和/或可变焦元件，被配置成耦合出在其中传播的光。衍射光学元件和/或可变焦元件可以被配置成修改从显示透镜2476投射的光的焦平面和/或方向，使得投射图像看起来源于不同的深度平面和不同的方向。以这种方式，二维/三维图像可以投射到用户眼睛的期望位置。该显示透镜2476可以用于向佩戴者显示超声成像的结果。例如，如本文所述，光可以投射到佩戴者的眼睛中，以在视网膜上形成图像，以便呈现对应于超声波图像的2D或3D图像。
在各种实施例中，光源2468可以包括光纤扫描装置(FSD)，该装置包括被配置成将来自光发射器(例如，激光、LED、闪光灯、超发光二极管等)的光传输到显示透镜2476的多个光纤。在各种实施例中，可以以各种图样(例如，光栅扫描、螺旋扫描、李萨如图样等)和各种速度扫描FSD。通过改变FSD的扫描图样和扫描速度，二维/三维图像也可以投射到用户眼睛的期望位置。如上所述，在一些实施例中，投射到佩戴者的眼睛中的二维或三维图像可对应于使用穿戴式装置获得的超声波图像(例如，使用换能器)。
在各种实施例中，装置2450可以被配置成执行超声波心动描计术。例如，换能器或超声波源可被配置成产生被眼睛中的不同结构反射并且不吸收的高频超声波，并且可由换能器或传感器或FSD收集。
在各种实施例中，系统可以被配置成执行听诊。在各种实施例中，例如，系统可以包括检测和测量源自眼睛或佩戴者的超声能量的换能器或传感器。这种配置可以与这样的系统形成对比，该系统包括用于产生超声波并将超声波引导到眼睛或佩戴者的换能器以及用于检测从眼睛或佩戴者反射的超声波的传感器。超声波传感器可用于检测或“监听”从佩戴者(例如，从流过佩戴者的眼睛的脉管系统的血液)发射的超声波能量。在各种实施例中，装置2450可以被配置成在可听频率范围内发送和/或接收能量。从佩戴者的脉管系统检测超声能量可以例如用于对眼睛的眼底中的血流进行声音分析。
在装置2450的各种实施例中，可以分析来自眼睛的接收的超声信号，以测量多普勒频移，以测量在视网膜的血管中流动的血液的速度。利用超声的传统速度测量基于多普勒原理，规定从移动源发射的声音或从移动目标反射的声音将导致声音频率的偏移。这种所谓的多普勒频移可以通过连续波超声发射(也称为CW多普勒)直接从接收信号测量，或者通过发射也称为PW多普勒的几个超声波脉冲进行采样。
超声成像的一个优点是其能够以高精度和高帧率测量血液和组织速度。在诊断设定中，可以使用血速的信息来识别与病理学有关的异常血流，例如，由心脏瓣膜泄漏导致的射流模式。此外，关于组织速度的信息可以用于通过识别具有降低的收缩性的心肌的区域来量化心脏的功能。被配置成执行超声检查的装置2450的各种实施例能够检测可以被识别有蛛网膜下腔出血、中风和颈动脉-海绵状瘘、症状性动脉粥样硬化血管疾病的眼部杂音或眼部杂音。被配置成执行超声检查的装置2450能够检测在患有高血压的用户中看到的颈动脉或肾杂音。
装置2450可以被配置用于非健康应用(例如，用于诸如观看电影或视频等娱乐、玩游戏、用于工作等)以及OCT系统。装置2450可以被配置成周期性地(例如，每小时、每天、每周、每两周、每月、每两年、每年)执行超声检查。在各种实施例中，装置2450可以被配置成以不规则的时间间隔执行眼睛2420的超声检查。例如，装置2450可以被配置成每小时几次、每周几次、每月几次、每年几次等执行超声检查。因此，可以每年完成这种检查1、2、3、4、5、6、8、10、12、16、24或更多次。如果用户具有健康问题，或者当装置2450检测到用户难以聚焦或具有视力困难时，则这种检查可以更频繁地进行。装置2450还可以被配置成在医生的办公室或医院中用作超声检查。
眼动电图(EOG)、脑电图(EEG)和视网膜电图(ERG)
在各种实施例中，穿戴式增强现实装置可以集成在包括为EOG(眼动电图)、EEG(脑电图)和ERG(视网膜电印))配置的电极和电子装置的系统中。如图24F所示，例如，电极(2450)可以围绕眼睛和/或在人的头部上定位。在一些实施例中，电极(2450)可以安装在增强现实头戴式眼镜上，例如，安装在眼镜的框架上。一个或多个电极可以设置在眼镜的内表面上。例如，这种电极可以定位在例如支撑透镜(例如，镜框)或镜腿或镜杆的眼镜的部分上、在头部上支撑头部安装组件的带或其他支撑构件上。因此，这些电极可以与头部的前额和/或侧面接触，例如，在耳朵上方。电极也可以与眼睛或面部或眼睛周围的面部组织接触。
电极(2450)可以连接到由眼镜的框架或主体支撑的导线或引线，和/或可被配置成通过无线技术与装置进行通信。因此，电极(2450)可以与用户身体的一部分直接接触。电极(2450)也可以设置在离用户身体一定距离处，具有设置在电极(2450)和用户身体之间的装置的特定材料或一部分，或者设置在适于测量电位的其他位置。
电极可以以任何组合或配置的方式电连接到本地处理和数据模块(70)、远程处理模块(72)和/或远程数据存储库(74)并与之通信。可以从电极(2450)测量电压测量值，并且可以由本地处理数据模块(70)或远程处理模块(72)确定电极(2450)的电位差。或者，电位差可以直接从多个电极(2450)得到。额外电路可以包括或不包括在电极上或者在电极和本地处理和数据模块(70)之间。
远程处理模块(72)可以被配置成从电极(2450)接收测量和/或直接或通过本地处理和数据模块(70)向电极发送控制信号。在一些实施例中，本地处理和数据模块(70)可以执行控制信号的传输、接收和测量中的一些或全部。同样，测量的RF信号调节和信号处理可以全部或部分地发生在本地处理和数据模块(70)和/或远程处理模块(72)中。电极(2450)的测量和导出参数可以全部或部分存储在本地处理和数据模块(70)和/或远程数据存储库(74)中。
基于来自电极(2450)的电信号测量，可以确定眼睛的位置，因此可以检测眼睛的图样。在一个或多个实施例中，可以将眼科装置和系统用于和配置用于眼球电图检查(EOG)。EOG测量位于眼睛后面的角膜和Bruch膜之间的电压。一个主要的应用是记录眼睛移动。对于EOG，如图24F所示的示例所示，可以将一对电极放置在眼睛的左右和/或眼睛上方和下方。在一些实施例中，例如，患者可以被放置在良好照明的房间中，使得患者的眼睛膨胀。如果眼睛朝向电极移动，则电极之间出现电位差，并且可以确定眼睛的位置，因此可以确定眼睛移动的测量。在各种实施例中，这些电极可以放置在眼镜或头戴式装置的内向表面上。在一些情况下，这种电极可以安装在眼镜上的填补表面上。这些填补表面可以向内。这种表面可能导致电极接触面部(正面或侧面)，例如，脸颊、额头或太阳穴。在一些情况下，电极可以粘附到面部(正面或侧面)，例如，脸颊、额头或太阳穴，并且通过电线或引线连接到头戴式装置。与电子装置的无线连接也是可以的，如上所述。可以采用例如上面或其他方式讨论的任何配置中的电子装置来接收和/或处理EOG信号，以确定眼睛的移动或其他状况。
在一个或多个实施例中，眼科装置还可以包括用于绘制脑活动的EEG传感器。电极(2450)可以放置在用户头部周围和/或上方，以测量和比较该区域中的电位。电极(2450)可以放置在设置在头部或其部分上或周围的头盔、帽子、便帽、网或其他壳体、框架或一个或多个表面上，以便于放置在用户的头部上。在一些实施例中，例如，带可以设置在头部的部分上，并且电极安装在内侧或下侧上，以接触用户的头部。电极(2450)也可以经由无线或有线技术连接，然后连接到眼科装置。在某些实施例中，电极(2450)被放置在佩戴者头部的更靠近视神经的后部。带子、框架或其他柔性或刚性构件可以为一个或多个电极提供支撑，并且可以设置在这些构件的内表面上，以便面对和接触头部。
EEG传感器可以检测大脑中的任何异常活动或模式，并向用户和/或临床医生报告。这可能对于刚进行了脑外科手术后的患者或风险较高的患者特别有用。眼科装置可以预编程有EEG感测模块，以分析由EEG传感器收集的数据。例如，可以采用例如上面或其他方式讨论的任何配置中的电子装置来接收和/或处理EEG信号并分析由EEG传感器收集的数据。
在一个或多个实施例中，眼科装置可以配置有放置在用户眼睛周围和/或用户眼睛上的电极(2450)，以测量和比较视网膜的静息电位。视网膜电图(ERG)是视网膜对光刺激的大量(mass)电响应，可以测量视网膜中各种不同细胞类型的电位。示例包括感光器、内视网膜细胞和神经节细胞。例如，电极(2450)可以例如经由接触透镜放置在角膜上，插入角膜和下眼睑或眼睛附近的皮肤之间。然而，也可以放置电极(2450)，以从皮肤记录ERG。ERG可以放置在眼睛的正上方或正下方，或者眼睛下方紧邻眼角。由于皮肤电极不接触眼睛，所以ERG信号幅度的衰减可能会存在并且可能是显著的。在各种实施例中，可以使用平均和其他信号处理技术来增加信噪比。患者的眼睛可能暴露于刺激物，并且设置在角膜上的电极测量感测位于眼睛后部的视网膜中的光的细胞的电响应。通常，当光进入眼睛时，光被视网膜中的专门细胞转化为电能。ERG的刺激可能是闪光或图样，具有或不具有背景光或变化的颜色。示例包括可调光的闪光(用于测量明视觉和/或暗视觉杆细胞活动)、闪光(用于测量锥细胞活动)和/或图样刺激(用于测量视网膜神经节细胞活动)。ERG电极测量与该过程相关的电活动。也可以使用其他记录方法。
该信息可以与光学眼睛成像技术耦合，以检测任何眼睛异常。一些这种成像技术可以包括本文描述的那些。
这些填补表面可以向内。这些表面可能导致电极接触眼睛或眼眶或眼窝、脸部(正面或侧面)，例如，脸颊、额头或太阳穴或其他地方。在一些情况下，电极可以粘附到眼睛或眼眶或眼窝、脸部(正面或侧面)，例如，脸颊、额头或太阳穴，并且通过电线连接到头戴式装置。与电子装置的无线连接也可以如上所述。例如，可以采用例如上面或其他方式讨论的任何配置中的电子装置来接收和/或处理ERG信号，以分析数据。
因此，本文所描述的其他成像和诊断以及治疗工具也可以包括在系统中。穿戴式增强现实装置可以包括虚拟现实装置和/或增强现实装置。电极可以包括在具有增强或虚拟现实系统的系统中。
虽然公开了电极，但其他类型的传感器也可以用于EEG、EOG和/或ERG。电极(2450)可以是能够测量电位的电导体，和/或可以是用于如上所述的特定检查的专用一组唯一电极。
光治疗
在一个或多个实施例中，光治疗可以选择性地施加于用户眼睛的一个或多个区域。光治疗是指针对各种应用选择性施加光(例如，多光谱光、蓝光、IR等)。在一些实施例中，根据应用，可以减少或者可以增加由显示器(62；图3A至图3D)投射或通过显示器(62；图3A至图3D)传输到用户眼睛中的一个或多个波长的光的量。
在一些实施例中，可以动态地调整从或通过显示器向用户的眼睛传播的一个或多个波长的光量的减少或增加，并且可以基于从周围环境传播向用户的眼睛的光的波长和/或基于要显示给观看者的图像的内容实时发生一个或多个波长的光量的减少或增加。另外或替代地，减少或增加可以基于时间考虑来确定，包括一天中的时间、日期、一年中的时间、季节等。例如，已经发现蓝光影响睡眠，并且显示器(62)可被编程为在夜间调整其蓝光输出，或者根据用户预期进入睡眠周期的用户时间的时间接近度进行调整。
作为另一示例，已经观察到，对蓝光的过度曝光于特别有损于视网膜细胞。在一个或多个实施例中，可以对眼科系统进行编程，以通过一个或多个传感器检测对蓝光的过度曝光，并且选择性地滤出蓝光，以防止损伤视网膜细胞。应当理解，一个或多个传感器可以是图5的相机(16)。在一些其他实施例中，一个传感器可以是从框架(108)向外的专用颜色传感器。滤出蓝色光可能涉及将由显示系统(62)投射到用户的眼睛的蓝光量减少和/或通过使显示器(62)滤出或遮挡通过显示器(62)从周围环境传播给用户的眼睛的蓝光。应当理解，“蓝光”是指由观察者感知为蓝色的一种或多种波长的光，并且减少蓝光是指减少到达用户的一只或两只眼睛的这些一个或多个波长的量。
在一些实施例中，减少由显示系统(62)投射的特定颜色的光量可以使用设置在到达用户眼睛的光路中的波长选择滤波器(例如，滤色器)来实现。例如，滤波器可以设置在波导(182、184、188、188、190)(图10D)从多个显示器(200、202、204、206、208)接收光的位置处。在一些实施例中，滤波器可以是在接收来自多个显示器(200、202、204、206、208) 的蓝光的波导的表面上的涂层。在一些实施例中，滤波器可以选择性地接入或分离。
在一些实施例中，可以通过降低产生这些波长的光的光源的强度来减少由显示系统(62)导向用户的眼睛的特定波长(例如，蓝光)的光量。例如，在一些实施例中，显示器(62)可以被配置成使用输出对应于不同颜色成分(例如，红色、绿色和蓝色光)的波长的光的光源来显示彩色图像。不同颜色成分组合时，形成全彩图像。在一些实施例中，显示器(62)可以被配置成在蓝光减小的情况下减少例如蓝色光源的输出。例如，本地处理模块(82；图3A至图3C)和/或远程处理模块(72；图3A至图3D)可以被配置成提供用于蓝光源输出比可能被指定为形成全色图像更少的蓝光的指令(例如，通过减少提供给光源的功率)。在一些实施例中，其他波长的光量可以类似地根据需要使用滤光器和/或通过减少来自光源的期望波长的光的发射来主动减少。
应当理解，通过对要投射到用户的眼睛的图像内容中的那些波长的光的强度进行分析，来触发减少到达用户眼睛的一些波长的光量。显示器(62)可以编程有阈值，高于该阈值时，显示器(62)被编程以降低所选波长的输出水平。在一些其他实施例中，显示器(62)可以简单地被编程为将特定波长的任何输出减少设定量。在一些实施例中，特定波长和输出水平可以是用户可选择的，或者可以由第三方(例如，医疗服务人员)编程，作为治疗方案的一部分。
除了通过显示器(62)减少某些波长的输出之外或者作为其的替代，在一些实施例中，显示器(62)可以减少通过显示器从周围环境传输到用户的一个或多个波长的光量(62)。例如，显示器(62)可以选择性地遮挡或阻挡用户视野的特定部分，以减少从周围环境到达观看者眼睛的一个或多个波长的量。用于阻挡用户视野的部分的方法和设备可以在美国专利申请公开号2015/0205126中找到，其通过引用并入本文。在一些实施例中，诸如相机(16；图5)等光传感器可用于检测入射在显示器(62)上的一个或多个波长的光的水平和发光方向或位置。然后，可以使用该信息来阻止来自该方向的光(例如，通过激活显示器(62)中的开关元件)，以减少从该方向到达用户眼睛的光量。在一些实施例中，用户视野的被遮挡部分可以由显示器(62)投射到用户的眼睛的图像代替。这些投射图像可以是用户视野的遮挡部分的图像，但是波长的光的水平比在周围环境中存在的波长的光的水平更低。
与曝光过度相反，一些研究已经发现，对一般光或某些波长的光的曝光不足对患者的昼夜节律具有深远的影响，并且与抑郁症、睡眠障碍和其他精神问题有关。为此，眼科系统可以被类似地编程，以通过一个或多个传感器检测对某些波长的光的曝光不足，例如，白光、蓝光或任何其他光谱的光，并且选择性地(例如，利用定期生活习惯等)将光施加到用户的眼睛，以矫正不平衡。可以设想许多其他类似的应用。如上所述，可以使用一个或多个相机(16)或专用颜色传感器来检测曝光不足的光的波长。
光可以由任何光源(例如，LED、FSD、多芯光纤、DLP、OLED、IR光源等)发射。例如，可以通过增加用于那些波长的光的光源的光输出(例如，通过增加提供给蓝光光源、红光光源等的功率)来实现光的一个或多个波长的光的增加。在一个或多个实施例中，包括显示器(62)的眼科系统可以包括发光模块27(例如，多色偏振光、激光、发光二极管、荧光灯、二向色灯、全光谱光等)，以基于治疗方案选择性地施加光。发光模块(27)可以用作辅助光源，以输出期望波长的光。
应当理解，可以通过眼科系统施加各种形式的光治疗。这种光治疗可以包括将眼睛(或眼睛的区域)暴露于日光或与特定波长相关的光。根据患者的症状、位置、环境(外部参数，例如，一天中的时间、一年中的时间、日期和季节)、情绪、输入或任何其他检测到的抑郁或异常迹象，眼科系统可以确定适当的治疗方案。在一些实施例中，应当理解，如本文所公开的，内向相机(24)和/或EEG传感器可以检测到情绪和/或精神异常。
关于治疗方案，光可以周期性地或连续地施加规定的时间量。在一些实施例中，眼科系统还可以被配置成确定要施加的光的波长，以获得期望的结果。例如，当确定存在对细胞生长和修复的需要时，眼科系统可以被配置成施加对应于已被确定为促进细胞生长和修复的红色波长的光。其他治疗参数可以类似地用于确定有效的治疗方案。例如，显示器(62)可以被配置成在设定的持续时间和/或在一天中的某个时间(例如，早晨，包括在日出之前)向用户提供全光谱光或蓝光和/或绿光，以治疗抑郁症、季节性情感障碍，和/或重置昼夜节律(例如，由于时差)。有利地，由于显示器(62)的便携性可能允许用户在一天中佩戴，所以可以使用系统(62)根据需要修改用户对天的长度以及夜间和日光的时间和持续时间的感知。例如，可以在早晨和/或夜间产生全光谱和/或蓝光，以增加来自环境的光，从而提供具有不同长度或不同日光时间的一天的效果。在一个或多个实施例中，眼科系统可以存储有光治疗程序，以确定适当的方案。
在一个或多个实施例中，眼科系统可用于预防或缓解年龄相关性黄斑病变(AMD)。AMD是一种常见的眼睛疾病，可能导致受影响患者的视力显著下降。AMD可能以干燥形式或潮湿形式影响患者。干燥形式通常由于视网膜退化而导致逐渐视力下降。潮湿形式涉及称为脉络膜神经新生血管(CNV)的视网膜下异常血管的生长。这些异常血管可能会泄漏液体和/或血液，并可能影响视力恶化。
为此，眼科系统可以包括用于激光光动力治疗以对抗AMD和其他这种相关疾病的一种或多种部件。已经证明激光治疗有助于治疗AMD。眼科系统可以被配置成确定黄斑病变的位置，并且对最受AMD或任何其他相关疾病影响的区域施加激光治疗或激光光动力治疗。可以施加激光，使得异常血细胞的生长被减慢，并且在一些情况下，在湿式AMD的情况下，激光可以帮助闭合(close，封闭)或减少多余的血细胞。
在一个或多个实施例中，可以使用光动力疗法(PDT)来闭合由于AMD导致的异常血管，而不损害上覆的视网膜。眼科系统可以包括将光敏剂(Visudyne)注入到静脉中的单独模块，光敏剂可以通过血流行进并收集在视网膜下的异常血管中。
眼科系统然后可以被配置成施加低能量激光(例如，通过眼科系统的激光模块)，以激活光敏剂。激活的光敏剂导致造成泄漏血管闭合的化学反应。
黄斑病变
在一个或多个实施例中，眼科系统可被配置成检测、诊断和/或补偿黄斑缺陷。黄斑缺陷是视网膜中的黄斑和中央凹处的损伤(例如，空穴、囊肿、病变等)，这种损伤在用户视野中产生异常、死点或对光敏感度低或无光敏感的区域。黄斑缺陷的常见形式包括年龄相关性黄斑病变(AMD)、Stargardt疾病、贝斯特氏症和其他退化性疾病。年龄相关性黄斑病变包括视网膜色素上皮层萎缩的“干性”AMD以及由于视网膜中的异常血管生长并发症而出现视力下降的“湿性”AMD。黄斑缺陷可能导致在视野的不同部位的异常、死点或对光敏感度低的区域以及对比度或颜色敏感度的损失。通常，异常、死点或敏感度降低的区域出现在视场中心附近，而不是在外围。
眼科系统可以被配置成通过确定视网膜的一部分检测图像的能力来检测或诊断黄斑缺陷。在一些实施例中，眼科系统可以是如图5所示的用户显示装置62，其包括投影子系统18，被配置成将光38投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像。用户显示装置62包括显示透镜106，显示透镜106可以通过壳体或框架108安装到用户的头部或眼睛。显示透镜106可以包括一个或多个透明反射镜或反射特征，其通过壳体108位于用户的眼睛20的前面并且被配置成将投射光38反射到眼睛20中(并且还可能有助于光束成形)。这些反射表面可以是部分透射的，以允许来自本地环境的至少一些光透射。图10D还包括显示装置的实施例的另一视图，该显示装置包括多个显示器200、202、204、206、208，其可用于将图像信息注入到多个相应的波导182、184、186、188、188、190中，如上所述，每个波导可以被配置成将入射光分布在每个波导的长度上，以朝向眼睛向下出射。显示器200、202、204、206、208可以包括用于形成图像的光纤扫描装置(FSD)。这种装置可以被配置成将图像投射到视网膜的一部分上。
系统然后可以检测来自佩戴者的响应。例如，图像可以是如果投射到视网膜的健康部分时可以清楚地看到的，但是如果投射到缺陷部分，则可能不会被看到的小点。在一些实施例中，佩戴者可以被自动或由另一用户(例如，医疗专业人士)提示，以指出佩戴者是否看到图像。然后，用户可以通过用户接口输入佩戴者的响应。在一些实施例中，眼科系统可以通过使用眼睛跟踪相机24或类似的检测方法以观察是否响应于图像的投射而发生无意识的反应(例如，聚焦或注视或连续眼睛扫描的变化)，来提高精确度，而不需要有意识的输入。如图5所示，眼睛跟踪相机24可以是向内(即，指向用户的眼睛)相机。在一些实施例中，眼科系统可以直接提示佩戴者指出是否观察到图像，例如，通过手动输入或通过有意识地将佩戴者的注视引导到图像或投射的虚拟按钮图像。虚拟按钮图像可以由显示透镜106投射，并且佩戴者对按钮的选择可以由眼睛跟踪相机24或通过手势识别来检测。
在一些实施例中，可以在视网膜的不同部分或通过在视网膜的相同部分处的不同图像重复上述检查，以检测黄斑缺陷的区域。例如，可以确定佩戴者可以看到图像所在的视网膜的特定部分是健康的，而不能看到相同图像所在的视网膜的一部分可能被确定为具有缺陷。在另一示例中，可以首先投射主要由较长波长的可见光(例如，红光)组成的图像。然后，可以将主要由短波长可见光(例如，蓝光)组成的图像投射到视网膜的相同部分，并且佩戴者的可见性的任何差异可以表示佩戴者的颜色敏感性的损失。在一些实施例中，可以在佩戴者的视网膜上的不同位置向佩戴者呈现对比度、饱和度、色调、强度、周期性或空间频率或任何其他特征不同的多个图像，以诊断由于黄斑缺陷导致的各种敏感度损失。除了上述检查结果之外，还可以使用佩戴者视网膜的图像，以提高黄斑缺陷诊断的可靠性。这种图像可以例如通过检眼镜或眼底镜、光学相干断层扫描或其他成像技术获得，在本文讨论其中的各种。
黄斑缺陷检查可以根据需要在离散检查中执行，或者可以随着时间周期性地和/或重复地执行。重复分析可以允许跟踪黄斑缺陷的发展，例如，年龄相关的或其他黄斑病变。因此，黄斑缺陷诊断功能可以并入仅用于眼科诊断而佩戴的装置中，或者可以是经常佩戴的装置的一部分，例如，用于娱乐、工作或其他目的，使得可以定期和/或在每天、每周、每月、每年等的不同时间自动执行检查。在一些实施例中，可以在执行自动检查之前，例如通过警报声和/或视觉显示的消息来通知佩戴者。可以在用于评估和/或诊断的装置上实时评估黄斑缺陷检查的结果，或者可以经由云或其他网络传输黄斑缺陷检查的结果，以进行远程评估。异常或其他黄斑缺陷的远程评估和/或诊断可以发送回装置，以实现下面描述的治疗或补偿方法。佩戴者眼睛的独特特征可以由装置记录并用于身份认证，以确保传输数据的安全和隐私。例如，相机可以对虹膜进行成像，并且处理器可以执行图样识别，以确定佩戴者的身份是否对应于检查结果所属的人的身份。然后，只要佩戴者是检查结果所属的人，系统就可以显示检查结果。
眼科系统可以通过将光直接投射到视网膜中并且在黄斑外围特别指向健康细胞来帮助补偿黄斑病变。通过改变光投射的位置，该装置可以选择性地导向健康细胞并提高用户的视力质量。在一个或多个实施例中，光投射源包括诸如光纤扫描显示器的光纤扫描装置(FSD)，其可以被配置成经由波导将图像投射到用户的眼睛的不同部分。该系统可以包括其他类型的显示器，其可被配置成选择性地将光投射到视网膜的不同部分上。可以利用该技术来选择性地将图像的像素投射到健康的视网膜细胞，并且减少、最小化或改变投射到受损区域的光的性质。例如，投射到异常的像素可以放大或变得更亮。还应当理解，该技术还可能需要对投射图像数据本身进行修改，并且处理器可以改变图像的性质，使得用户在观看图像时不会注意到任何差异。
在包括增强现实装置的实施例中，系统可以修改佩戴者对来自世界的光的观看。增强现实系统可以实时或接近实时地检测进入装置的光，并且可以修改部分光或投射额外的光，以矫正佩戴者的黄斑缺陷。例如，系统可以使用向外相机来对世界进行成像。该系统可以投射额外的光，以将世界的图像投射到佩戴者身上。可以将像素选择性地投射到健康的视网膜细胞，而投射到异常的像素可以在放大倍数、强度、色调、饱和度、空间频率或其他质量方面减小、最小化、放大、增亮或以其他方式改变。该系统也可用于通常使明亮的房间变暗和/或使佩戴者的夜景变亮，难以调整为改变由于黄斑病变引起的光条件。
在虚拟现实系统中可以使用类似的方法。虚拟现实系统可以具有向前和向外相机，其对佩戴者前面的世界进行成像，并确定对象的颜色。虚拟现实系统可以基于向外相机的输出向佩戴者再现世界的图像，并且如上所述对亮度、放大倍数、颜色和/或其他参数进行了一些修改。例如，虚拟现实系统可以选择性地投射世界的图像的像素，以便至少部分地减轻佩戴者的黄斑病变。
在增强或虚拟现实系统中，系统可以使用向外相机向佩戴者提供警报。警报可以基于检测到由于黄斑缺陷而对佩戴者不可见的危险状况。该系统可以基于来自外部相机的图像与佩戴者的已知黄斑缺陷数据(例如，视网膜上的异常位置)的相关性来确定不可视危险的存在。当检测到盲点中的危险时，例如，进入的对象、地面上的孔或其他状况，系统可以警告佩戴者。警报可能包括视觉、音频或触觉通知。在完全失明的情况下，系统可以被配置成检测期望物品(例如，椅子、桌子、床等)的存在，并且例如，通过可听见的通知来向佩戴者提供接近度信息。
在一个或多个实施例中，眼科系统可以诊断或评估用户的眼睛解剖结构，以确定黄斑病变的位置。现在参考图13，提供了用于诊断、检测和/或识别任何黄斑病变区域的示例性处理流程1300。在1302，可以启动黄斑病变诊断/评价程序。如在上述许多实施例中的情况一样，程序可以被预编码或下载到眼科系统中。在1304，通过一个或多个FSD将图像投射到用户眼睛的特定部分。例如，图像(例如，小点、小形状等)被引导到用户的眼睛的中心(例如，形成在视网膜的中心)。
在1306，系统可以通过任何类型的用户接口接收关于图像的质量的输入。例如，可以要求用户将图像的质量以1到10进行评估。或者，在另一实施例中，可以用增加或减少的视觉刺激来投射图像，并且用户可能必须识别图像出现或从用户的视觉消失、视觉刺激减少和/或表达移动的时间。在一些实施例中，系统可以检测佩戴者回答所需的时间，因为佩戴者需要很长时间来回答说明可能难以看到刺激。同样，可以使用许多这种技术，例如，Pelli Robson或正弦波光栅检查。在1308，基于所接收的用户的输入，系统可以确定用户眼睛的该部分的健康。
在1310，系统可以确定眼睛的其他部分是否需要被类似地诊断和/或评估。如果是，则重复步骤1304-1308。在类似地检查了眼睛的各种其他部分之后，在1312处分析用户眼睛的各个部分的健康的结果，并且可以识别任何异常。
在一个或多个实施例中，AR系统的行为类似于包含用于测量偏心固视的小刻线靶目标的视觉镜。光投射源(例如，FSD)可以将图像投射在患者的视网膜上，并且可能要求患者观看目标的中心。相对于刻线靶的中心的中心凹反映的位置可以指示患者是否具有偏心固视以及患者具有偏心固视的程度。同样，可以通过上述过程确定偏心固视的方向和程度。
如果确定用户具有一个或多个异常，则眼科系统可以被配置成将修改的图像投射到用户的眼睛，使得通过健康的外围视网膜细胞观看大部分图像，并且投射到异常的任何像素被调整。应当理解，要投射的图像可能需要通过预定算法修改，使得用户通过健康细胞观看图像，但是不会注意到图像本身的任何变化。
对比度检查
在一个或多个实施例中，眼科系统可以被配置成检查佩戴者的对比敏感度。对比敏感度检查可用于评估佩戴者区分图像中不同亮度的能力。对比敏感度检查可能表明存在诸如年龄相关性黄斑病变、弱视和/或白内障等病症。
眼科系统可以被配置成通过投射静态或变化的图像来施加对比敏感度检查。在一些实施例中，眼科系统可以是如图5所示的用户显示装置62，其包括投射子系统18，被配置成将光38投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像。用户显示装置62包括显示透镜106，显示透镜106可以由壳体或框架108安装到用户的头部或眼睛。显示透镜106可以包括由壳体84定位在用户的眼睛20前面的一个或多个透明反射镜或反射特征并且被配置成将投射光38反射到眼睛20中(并且还可能有助于光束成形)。这些反射表面可以是部分透射的，以进一步允许对来自本地环境的至少一些光透射。图10D还包括显示装置的实施例的另一视图，该显示装置包括多个显示器200、202、204、206、208，其可用于将图像信息注入到多个相应的波导182、184、186、188、188、190中，如上所述，每个波导可以被配置成将入射光分布在每个波导的长度上，以朝向眼睛向下出射。显示器200、202、204、206、208可以包括用于形成图像的光纤扫描装置(FSD)。这种装置可以配置成投射静态或变化的对比度的变化图像以检查佩戴者的对比敏感度。这种装置还可以被配置成模拟图像的前景和背景部分，用于对比敏感度检查。前景和背景可以从不同的深度平面投射，或者可以通过单个平面来模拟。例如，可以与亮背景平面组合地提供变化的暗前景平面。
系统然后可以检测来自佩戴者的响应。例如，图像可以是对比度逐渐增加或减少的高对比度图像。在使用改变图像的一些实施例中，佩戴者可以被自动或由另一用户(例如，医学专业人士)提示，以指出图像出现或消失的时间，和/或指出佩戴者是否可以在不同亮度的图像之间进行区分。在使用静态图像的其他实施例中，可以提示用户指出图像的观察内容，例如，可见字母、数字、形状或其他图样。然后，用户可以通过用户接口输入佩戴者的响应。在一些实施例中，眼科系统可以通过使用眼睛跟踪相机24或类似的检测方法来观察响应于图像的投射是否发生无意识的反应(例如，焦点或注视的变化或眨眼)，以提高精确度。眼睛跟踪和/或头部姿势测量可进一步用于测量数据中的噪声滤波，以及确保图像实际投射到视网膜的期望部分。如图5所示，眼睛跟踪相机24可以是向内(即，指向用户的眼睛)相机。在一些实施例中，眼科系统可以直接提示佩戴者指出观察到图像的时间或图像消失的时间，例如，通过手动输入或通过有意识地将佩戴者的注视引导到图像或投射的虚拟按钮图像。在一些实施例中，佩戴者可以通过在设定的持续时间内查看按钮来选择虚拟按钮图像。虚拟按钮图像可以由显示透镜106投射，并且佩戴者对按钮的选择可以由眼睛跟踪相机24或通过手势或语音识别来检测。在一些实施例中，可以使用注视跟踪和手势识别的组合来检测佩戴者反应，例如，佩戴者可以通过观察按钮并且眨一只或两只眼睛来选择按钮从而指出响应。
在一些实施例中，系统可以使用变化的图像来评估佩戴者的对比敏感度。相对高对比度的图像可以投射到佩戴者，并且图像的对比度可以逐渐降低。例如，白色背景下呈现的深灰色图像可能会逐渐减轻，直到图像变白色或接近白色。可以引导佩戴者指出图像何时由于与背景颜色的相似性，而不再能被区别出。可以使用相同或不同的图像重复多次检查，以获得对佩戴者对比敏感度的更准确的估计。例如，每次减轻时，图像可以变成不同的数字/字母/形状，并且可能要求佩戴者在每次改变之后报告图像的数字/字母/形状。也可以包含图像和/或眩光检查之间的颜色变化(在下面更详细地描述)。
在一些实施例中，系统可以使用静态图像评估佩戴者的对比敏感度。例如，系统可以使用诸如Pelli-Robson对比敏感度图表的图像。Pelli-Robson图表包含白色背景下的多行大写字母。左上角的字母以黑色打印，每个连续行和/或字母以较浅的灰色打印，底部行和右侧字母以接近白色的色调打印。该系统可以投射Pelli-Robson图表或字母、数字、形状或增加或减少对比度的其他图样的类似序列。可能要求佩戴者读出字母或数字的序列或描述形状或图样，通过上述任何响应方法提供响应。然后，系统可以基于佩戴者能够准确地检测字母、数字、形状或其他图样的存在的最低对比度来确定佩戴者的对比敏感度。
同样，系统可以将正弦波光栅图像用作用于对比敏感度检查的静态图像。正弦波光栅图像包括一系列失真的、平行的较浅和较暗的阴影的条。条可以沿垂直于条的轴的宽度(即，空间频率)变化。可以向佩戴者示出各种对比度幅度的一系列正弦波光栅(即，图像的最暗和最轻部分之间的光强度的差异)。可以引导佩戴者指出每个图像中的条是否可见，如果是，则可以看到哪些条。因此，该系统能够确定佩戴者对各种空间频率的对比敏感度。在一些实施例中，正弦波光栅检查可以与眩光检查组合。例如，该装置还可以包括指向眼睛的至少一个向内光源，以模拟眩光条件，以便确定眩光对佩戴者的对比敏感度的影响。
对比敏感度检查可以根据需要在离散检查中执行，或者可以随着时间周期性地和/或重复地执行。重复分析可以允许通过对先前结果的历史分析来跟踪对比敏感度的逐渐减小或增加以及监测或检测异常。因此，对比敏感度检查功能可以被并入仅用于眼科诊断而佩戴的装置中，或者可以是经常佩戴的装置的一部分，例如，用于娱乐、工作或其他目的，使得可以定期和/或在每天、每周、每月、每年等的不同时间自动执行检查。在一些实施例中，可以基于对比敏感度检查结果的趋势来自动调整定期安排的检查的频率。如果系统检测到佩戴者正在经历降低的对比敏感度，则系统可以开始进一步检查和/或联系临床医生。例如，如果系统检测到佩戴者在黑暗条件下难以看到或者出现与努力聚集相关联的眼调节/聚散度波动，则系统可以联系临床医生。在增强或虚拟现实系统中，系统可以使用向外相机，以向佩戴者提供警报。警报可以基于检测到由于对比敏感度的缺陷而对佩戴者不可见的危险状况。该系统可以基于来自向外相机的图像与佩戴者的已知对比敏感度数据的相关性来确定存在不可视危险，例如，佩戴者降低对比敏感度的光条件。当检测到佩戴者不可能看到的危险时，例如，在黑暗的夜间状况期间进入的黑暗对象或地面上的孔，系统可以警告佩戴者。警报可能包括视觉、音频或触觉通知。
该系统还可以基于检测到的对比度敏感性缺陷提供治疗功能。例如，在检测/诊断降低的对比敏感度之后，显示装置62可以模拟对比度增强有色眼镜，例如，黄色眼镜。着色模拟可以在增强现实系统中通过颜色增强或其他处理来实现，如本文其他地方描述的。在虚拟现实系统中，可以使用一个或多个向外相机来对世界进行成像，并且可以在通过显示装置将世界图像投射到佩戴者之前应用黄色滤色器。
视野
在一个或多个实施例中，眼科系统可被配置成检测、诊断和/或补偿视野缺陷。视野检查可以通过分析受试者在受试者的视野的各个位置看到静止和/或移动对象和/或图像的能力来检测中央和/或外围视觉中的视力缺陷。视野检查可能指示存在各种情况，例如，暗点、角膜创伤、玻璃体眼泪、创伤性诱发性白内障、视网膜出血、视网膜脱离、黄斑病变或颅内出血(扭转综合症)。
眼科系统可以被配置成通过确定受试者在视野内的各个位置处检测图像的能力来施加视野检查。在一些实施例中，眼科系统可以是如图5所示的用户显示装置62，其包括投射子系统18，被配置成将光38投射到佩戴者的眼睛中，以在眼睛中形成图像。用户显示装置62包括显示透镜106，显示透镜106可以由壳体或框架108安装到用户的头部或眼睛。显示透镜106可以包括一个或多个透明反射镜或由壳体84定位在用户的眼睛20前面的反射特征并且被配置成将投射光38反射到眼睛20中(并且还可能有助于光束成形)。这些反射表面可以是部分透射的，以还允许对来自本地环境的至少一些光透射。图10D还包括显示装置的实施例的另一视图，该显示装置包括多个显示器200、202、204、206、208，其可用于将图像信息注入到多个相应的波导182、184、186、188、188、190中，如上所述，每个波导可以被配置成将入射光分布在每个波导的长度上，以朝向眼睛向下出射。显示器200、202、204、206、208可以包括用于形成图像的光纤扫描装置(FSD)。这种装置可以被配置成在视野的一部分(例如，在外围)投射静止或移动图像。
系统然后可以检测来自佩戴者的响应。例如，图像可以是如果投射到视网膜的健康部分时可以清楚地看到，但是如果投射到缺陷部分，则可能不会被看到的小点。在一些实施例中，佩戴者可以被自动或由另一用户(例如，医疗专业人士)提示，以指示佩戴者是否看到图像和/或佩戴者观察到图像的时间。然后，用户可以通过用户接口输入佩戴者的响应。在一些实施例中，眼科系统可以通过使用眼睛跟踪相机24或类似的检测方法来观察是否响应于图像的投射发生无意识的反应，例如，焦点或注视的变化或眨眼，以提高精确度。眼睛跟踪和/或头部姿势测量可进一步用于测量数据中的噪声滤波，以及确保图像实际投射到视网膜的期望部分。如图5所示，眼睛跟踪相机24可以是向内(即，指向用户的眼睛)相机。在一些实施例中，眼科系统可以直接提示佩戴者指出是否观察到图像，例如，通过手动输入或通过有意识地将佩戴者的注视引导到图像或投射的虚拟按钮图像。在一些实施例中，系统可能需要用户认证图像的特征(例如，数字、颜色、字母、形状等)，以确保佩戴者看到图像。虚拟按钮图像可以由显示透镜106投射，并且佩戴者对按钮的选择可以由眼睛跟踪相机24或通过手势识别来检测。也可以通过语音识别来检测佩戴者响应。例如，如上所述，系统可以检测佩戴者看到图像或图像的一个或多个特征的口头指示。
在一些实施例中，系统可用于评估佩戴者在视野外围的视野感知。例如，系统可以在光轴附近提供固定的固定目标。当佩戴者的注视固定在固定目标上时，图像可以投射在显示器的外部部分从而在佩戴者的视野之外。然后，图像可以朝向固定目标向内移动，直到其进入视野。可以引导佩戴者，以指示目标可见的时间，例如，通过上述任何响应方法。在一些实施例中，可以引导佩戴者，以描述图像的特征，例如，形状、明显对象的数量或其他特征。该检查可以在佩戴者的视野的外围的各个象限或位置中重复，例如，在视野的左、右、顶部和/或底部。在眼科系统包括增强现实系统的实施例中，可以使用物理对象，例如，手指或其他合适的对象，来代替投射图像，显示器提供固定目标。
视野检查可以根据需要在离散测试中执行，或者可以随着时间周期性地和/或重复地执行。重复分析可以允许通过对先前结果的历史分析来跟踪视野缺陷的发展。因此，视野检查功能可以被结合到仅用于眼科诊断而佩戴的装置中，或者可以是经常佩戴的装置的一部分，例如，用于娱乐、工作或其他目的，使得可以定期和/或在每天、每周、每月、每年等的不同时间自动执行检查。在一些实施例中，可以基于视野检查结果的趋势来自动调整定期安排的检查的频率。
在增强或虚拟现实系统中，系统可以使用向外相机来向佩戴者提供警报。警报可以基于检测到由于视场缺陷而对佩戴者不可见的危险状况。该系统可以基于来自向外相机的图像与佩戴者的已知视场数据的相关性来确定存在不可视危险，例如，佩戴者降低了外围视觉的象限。当检测到缺陷象限中的危险时，例如进入的对象、地面上的孔或其他状况，系统可以警告佩戴者。警报可能包括视觉、音频或触觉通知。
激光光动力治疗
在一个或多个实施例中，眼科系统可以被配置成向佩戴者的眼睛施加激光治疗，以治疗各种眼睛疾病。例如，眼科系统可以包括激光(例如，激光(27)；图5)，并且佩戴者的眼睛可以经受具有所选择的波长和强度的激光持续所选择的特定持续时间，以改变眼组织。
作为通过激光治疗可治疗的病症的示例，眼科系统可用于预防或缓解年龄相关性黄斑病变(AMD)。AMD是一种常见的眼睛疾病，可能导致受影响患者的显著视力下降。AMD可能以干燥形式或潮湿形式影响患者。干燥形式通常导致源自视网膜退化的逐渐视力下降。潮湿形式涉及称为脉络膜神经新生血管(CNV)的视网膜下异常血管的生长。这些异常血管可能会泄漏液体和/或血液，并可能影响视力恶化。
在一些实施例中，眼科系统可以包括用于激光光动力疗法以对抗AMD和/或其他此类相关疾病的一个或多个部件。已经证明激光治疗有助于治疗AMD。眼科系统可以被配置成确定黄斑病变的位置，并且对最受AMD或任何其他相关疾病影响的区域施加激光治疗或激光光动力治疗。在一些实施例中，黄斑病变的位置可以通过对眼睛进行成像(例如，使用相机(24)；图5)来确定，其可以包括对视网膜和视网膜周围的组织进行成像，和/或通过视野检查来确定脉络膜神经新生血管的存在和位置。一旦确定脉络膜神经新生血管的位置，激光可以选择性地施加到该位置。可以施加激光，使得异常血管的生长得到减缓，并且在一些情况下，在潮湿形式AMD的情况下，除了去除或破坏其他组织或血细胞之外，激光可以帮助闭合或减少多余的血管。
应当理解，在湿性AMD(例如，在视网膜后面的脉络膜中，由于脉络膜新血管形成或CNV)可能发生异常血管生长。异常血管可能将血液/液体(包括血细胞)泄漏到中央视觉区域上。有利的是，将异常血管暴露于激光，可能在暴露部位产生凝结，从而减少流体从血管的渗漏，这进而可有助于保持黄斑不受阻碍。使用激光引起凝结可以称为激光凝固。不受理论的限制，认为由激光提供的光能可以加热血管中的组织和/或流体，这可密封和/或破坏包括血管在内的组织和/或流体。
激光凝固可以采取各种形式并且治疗各种状况。在一些实施例中，激光凝固治疗视网膜母细胞瘤。例如，激光束可以瞄准通过瞳孔并聚焦在包围和提供视网膜母细胞瘤肿瘤的血管上，由光束引起的热量破坏血管。结果，形成肿瘤的癌细胞缺乏营养物质，肿瘤的尺寸可能会减小或肿瘤被破坏。
在一些实施例中，激光凝固可以是焦点激光凝固，其中，识别并密封通常在黄斑附近的视网膜的小区域中的特定泄漏的血管。在一些其他实施例中，激光凝固可以是散射(泛视网膜)激光凝固。这种分散治疗可用于减缓在视网膜的更广泛区域上发展的新异常血管的生长。可以在视网膜上进行数百次激光烧伤或暴露，以阻止血管在相对较宽的区域生长。
在一个或多个实施例中，光动力疗法(PDT)可以用于闭合由于AMD导致的异常血管，而不损害上覆的视网膜。眼科系统可以包括将光敏剂(Visudyne)注入到静脉中的单独模块，或者可以单独注入光敏剂(例如，由医疗专业人员)。然后，光敏剂可以通过血流传播并收集在视网膜下的异常血管中。
眼科系统然后可以被配置成施加低能量激光(例如，通过眼科系统的激光模块)，以激活光敏剂。激活的光敏剂发生导致泄漏的血管闭合的化学反应。
在一个或多个实施例中，眼科系统可以包括一个或多个激光模块，以选择性地将激光治疗施加于用户的眼睛。通过确定疾病或施加的存在和/或位置，可以确定需要治疗的区域，可以确定治疗方案，并且可以激活激光，使得激光治疗被特定地输送到眼睛的特定部分。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成将视觉和/或听觉信息传送给佩戴者作为激光治疗的一部分。应当理解，可以在显示器(62；图5)上显示视觉信息，并且可以使用扬声器(66；图3A至图3D)传送听觉信息。
例如，眼科系统可以被配置成在将佩戴者暴露于激光之前向佩戴者提供视觉和/或听觉指令。在一些实施例中，眼科系统被配置成向佩戴者显示图像作为激光治疗的一部分。在一些疗法中，可能需要将观看者的眼睛朝着特定方向定向，以例如便于通过来自激光的光进入眼睛的特定部分，和/或使眼睛保持在期望方向。在这种实施例中，眼科系统可以被配置成通过显示用于佩戴者的眼睛聚焦的对象来定向眼睛。该对象可以保持在一个稳定的位置，以便于保持佩戴者的眼睛在特定方向。在一些其他实施例中，所显示的对象可以移动，以激励眼睛的移动，使得眼睛追溯预定的模式。在一些实施例中，眼科系统可以在暴露于来自激光的光之后向佩戴者提供指令。例如，眼科系统可以显示指令和/或提供可听见的指令，以供佩戴者采取各种动作，例如，以便于在激光治疗后恢复。作为示例，指令可以包括在一段持续时间内合上眼睑并眨眼设定次数中的一个或多个。
药物输送
在一个或多个实施例中，如本文所讨论的，眼科装置可以包括增强或虚拟现实系统，例如，包括药物分配模块(21)的系统62(图5)。药物分配模块(21)可以被配置成有利地将处方药物输送给显示系统(62)的用户或佩戴者。在一些情况下，药物的分配可以基于规定的治疗方案进行。
作为示例，眼科系统可以被配置成向佩戴者分配诸如盐水溶液等液体。在一些实施例中，可以以雾(例如，在一个或多个出口为雾化器的实施例中使用出口22)、喷雾、液滴和/或液体流的方式传送液体溶液。应当理解，出口22中的开口的尺寸和形状和/或离开开口的液体溶液的速度和压力可以被选择为根据需要输出雾、喷雾、液滴或流以用于特定应用。在一个示例中，眼科装置可以被配置成检测佩戴者的眼睛是否干燥并且在检测到佩戴者的眼睛确实是干燥时将液体从出口22输出。例如，眼科系统可以被配置成输出雾，因此，雾可以被传送给患有干眼症的患者或佩戴者。
应当理解，将诸如盐水溶液等液体施加于眼睛，可有助于治疗或缓解与各种病症相关的干眼症状。例如，患有类风湿性关节炎的患者可能受益于这种液体，因为在这些患者中可能发现角膜和结膜干燥。不受理论的限制，淋巴细胞渗透被认为会破坏泪液形成腺体，从而引起干燥。因此，患者可能会在眼睛中或周围感到视力模糊和/或异物感。此外，严重的干燥可能会导致角膜永久性疤痕。将诸如盐水溶液等液体定期施加于眼睛可有助于缓解或预防干燥，从而减轻上述干燥的影响。更一般地，如本文所讨论的，液体的施加可以用于治疗“干燥性角膜炎”综合征，其也可以在其他结缔组织疾病中发现，例如，
综合征和硬皮病。
在一些实施例中，可以使用施加到眼睛(例如，角膜)上的荧光素染料来检测干燥程度。染料被认为在去皮上皮区域中染色并显示绿色，在去皮上皮区域中，眼部组织已因干燥而损坏。在一些实施例中，眼科系统被配置成将染料施加到眼睛上，并且眼科系统上的相机可用于检测眼组织的染色，例如，以检测角膜中的绿色。检测到的染色量(例如，绿色的强度)可以与施加于眼睛的液体的量相关并用于确定施加于眼睛的液体的量，例如，用于解决眼睛干燥的盐溶液的量。
通常，在一些实施例中，可以通过对眼睛进行成像并检测干燥的标记或水的存在来检测眼睛的干燥度。一旦检测到的参数达到阈值，眼科系统可被配置成向眼睛施加液体。例如，可以使用眼睛的细胞组成和特征的多光谱成像和眼底镜检查。在一些其他实施例中，可以通过使用向内相机来检测眼组织的闪光，从而检测眼睛的干燥度。如果是湿的，则会有光反射回来，如果是干的，则反射会少一些。在一些实施例中，相机和眼睛颜色传感器可用于检测眼睛发红或充血眼睛。眼睛发红或充血眼睛的水平可能被眼科系统解释为干燥。在一些其他实施例中，可以使用眨眼程度来确定用户的眼睛是干的。例如，超过阈值的眨眼速率或频率可以指示干燥或其他眼睛刺激，其可能触发将液体施加到眼睛。在一些实施例中，可以相互结合地检测多个测试或干燥指标，以提高干燥度确定的准确度。
如本文所公开的，应当理解，药物的输送可以由环境或佩戴者中检测到的一种或多种条件触发。在一些实施例中，眼科系统可以包括一个或多个传感器，用于测量佩戴者和/或环境的温度、自先前向眼睛输送液体的持续时间、环境湿度和花粉或颗粒数量中的一个或多个。眼科系统也可以编程有用于各种测量的阈值。一旦超过特定阈值，眼科系统可进一步被编程为将适当的液体输送给佩戴者的眼睛。例如，超过特定阈值的异物的存在(例如，由花粉或微粒数量或用于检测眼睛上的异物的眼睛检查相机确定)可被认为是眼睛刺激物，并且盐水或水流可以施加于眼睛，以冲洗刺激物。在某些情况下，可以查询数据库，例如，远程数据库或日历，以验证或确定异物存在的可能性。例如，应当理解，来自不同类型植物的花粉可以存在于一年中的不同时间，并且用户对特定类型的花粉的已知敏感度可能导致向眼睛施加药物的阈值在一年中已知这种特定类型的花粉存在时的某个时间降低。在一年的其他时间，眼科系统可以提高阈值。在一些实施例中，可以检测或推断存在其他刺激物，例如，化学物质或液体，例如，氯。例如，可以通过将他/她的周围环境成像和/或检测用户的位置来确定用户在氯化池中。在离开池后，眼科系统可被配置成冲洗眼睛，以除去氯化水。在另一示例中，治疗方案可以指定在一段时间内进行给定次数的液体输送，并且眼科系统可以被配置成在该时间段内以规则的时间间隔输送液体。
在一些实施例中，液体可以与其他类型的治疗一起输送。例如，光线疗法或激光治疗可以受益于将感光性液体(例如，感光性染料)施加于佩戴者。在一些实施例中，用于近视的紫外线激活的核黄素治疗可以使用施加到角膜上的维生素B2(核黄素)进行，然后将紫外线A(UVA)光引导到眼睛(例如，从眼科系统或外部源)持续设定的时间(例如，20分钟)，以加强、硬化和平坦化变形的角膜。感光性液体可以与施加的光反应，以提高对比度和/或对眼睛中的特征进行成像的能力。例如，染料可以选择性地积聚在特定材料或结构上，例如，血管，从而提高成像装置(例如，相机24)对眼睛中的那些血管进行成像的能力。作为另一示例，眼睛诊断可以从将瞳孔扩张液施加到眼睛中受益。可以利用扩张来提供眼睛内部的更好的视野。
用于其他治疗的平台
有利地，眼科系统与用户的接近允许眼科系统基于治疗方案向用户分配其他类型的治疗。这些其他类型的治疗的示例可以包括在特定时间的振动(例如，按摩面部或头骨)、声音(例如，双音节拍等)、温度(例如，冷却、加温装置)，仅举几例。
为了方便这些其他疗法，再次参考图5，在一些实施例中，显示装置可以包括连接到终端部(30a)的致动器(30)，该终端部被配置成与佩戴者接触，以施加振动治疗给佩戴者。如图所示，致动器(30)可以安装在框架(108)上，并且终端部(30a)可以被定位成接触佩戴者的面部或头骨。致动器(30)可以被配置成使终端部(30a)来回移动，以向佩戴者提供振动，例如，通过施加和去除与佩戴者的接触点处的压力。虽然示出了单个致动器(30)，但是应当理解，眼科系统可以包括安装在框架(108)上和/或以其他方式附接到佩戴者并与眼科系统电子通信的多个致动器(30)。
合适的致动器的示例包括压电致动器，其可以有利地被制成小型的并且可以在宽的频率或间隔范围内产生振动。致动器的其他示例包括偏心凸轮、偏心旋转质量(ERM)振动电机(例如，寻呼机电机)和线性谐振致动器(LNA)。在一些实施例中，这些致动器可以用于促使框架(108)振动，从而在框架(108)与佩戴者接触的多个点上分布振动，而不是仅在与致动器的单个接触点处。在一些实施例中，致动器(30)还可以被配置成沿两个或多个轴移动，以例如在与佩戴者的接触点处提供擦过或揉捏移动。
在一些实施例中，一个或多个致动器(30；图5)可以向佩戴者提供触觉或振动治疗。例如，致动器(30)可以移动，以在与佩戴者接触的点处提供振动，和/或可以振动框架(108)，以通过框架(108)向佩戴者提供振动。作为另一示例，如上所述，致动器(30)可以被配置成沿着佩戴者的脸部或头骨的表面擦过或移动。在一些实施例中，眼科系统可被配置成使致动器(30)在延长的持续时间内在特定位置施加压力，以例如提供针压治疗。在一些实施例中，致动器(30)可以被配置成以超声频率振动，以发射提供非接触触觉超声治疗的超声波。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成向佩戴者提供温度治疗。继续参考图5，显示装置可以包括经由连接器(28a)与加热/冷却出口(28)连通的温度调节器(29)。在一些实施例中，温度调节器(29)可以包括电阻加热丝和/或具有包含制冷剂的冷却盘管的冷却器。在一些其他实施例中，温度调节器(29)可以是利用热电效应来实现期望的加热或冷却程度的热电加热器或冷却器。温度调节器(29)还可以包括经由连接器(28a)将气体输送到加热/冷却出口(28)的气体源(例如，加压空气)。在这种布置中，连接器(28a)可以是通道或管，并且加热/冷却出口(28)可以是开口，气体通过该开口离开并且被引导到佩戴者，例如，佩戴者的一只或多只眼睛。在气体被引导到观察者之前，温度调节器(29)根据需要加热或冷却气体，例如，以用于特定的治疗。
在一些实施例中，连接器(28a)可以是提供和/或移除来自框架(108)的热量的热管，并且加热/冷却出口(28)可以简单地是连接器28a)和温度调节器(29)之间的接触点。在这种布置中，也可以沿着框架(108)布置一个或多个热管。这种布置可以用于调整框架(108)的温度，这也可以允许基于温度的治疗被施加在佩戴者的眼睛周围。在一些实施例中，温度调节器(29)可以集成到框架(108)中。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成使用加热器和/或冷却器(29；图5)进行温度治疗。例如，如本文所讨论的，加热和/或冷却的空气流(例如，通过加热/冷却出口(28))可以施加到佩戴者，例如，佩戴者的一只或多只眼睛。作为另一种温度疗法，框架(108)可以被加热和/或冷却，以使观察者的眼睛和相邻区域经受不同温度，作为治疗方案的一部分。在一个或多个实施例中，眼科装置还可以包括用于绘制脑活动的EEG传感器(31；图5)。EEG传感器(31)可以检测大脑中的任何异常活动或模式，并向用户和/或临床医生报告。这可能对于脑外科手术后的患者或风险较高的患者特别有用。眼科装置可以预编程有EEG感测模块，以分析由EEG传感器(31)收集的数据。虽然示出了单个EEG(31)传感器，但是应当理解，眼科装置可以包括在多个位置处接触佩戴者的多个EEG传感器。
在其他实施例中，眼科系统可以被配置成基于治疗方案分发其他类型的药物或治疗。有利地，眼科系统与佩戴者的接近允许各种其他类型的治疗容易地施加于佩戴者，包括基于例如与佩戴者的直接物理接触、声音和/或温度的疗法。这些其他类型的治疗可以包括触觉刺激，包括特定时间的振动(例如，按摩面部或头骨)、声音(例如，双音节拍等)、温度(例如，冷却、升温装置)，仅举几例。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成使用诸如扬声器(66；图3A至图3D)的扬声器向用户施加声音治疗。例如，眼科系统可被配置成通过扬声器(66)将双音节拍传送给佩戴者的耳朵。可以设置一对扬声器(66)，佩戴者的每个耳朵具有一个。作为声音治疗的另一示例，眼科系统可以被配置成将声波引导到佩戴者的眼睛。例如，在一些实施例中，眼科系统可以包括一个或多个扬声器或声音换能器(67；图5)。可以将扬声器(67)附接到框架(108)，可以指向佩戴者的眼睛，以向眼睛提供声音刺激。
应当理解，可以基于佩戴者的身体和/或精神状态的确定来应用这些疗法。例如，眼科系统可以包括EEG传感器(31)，其可以用于检测用于投放这些其他疗法中的一个的触发器的存在。在一些实施例中，EEG传感器(31)可用于检测指示压力的大脑中的电活动。在检测到这种活动时，眼科系统可以被配置成以减轻压力水平为目的对用户施加按摩治疗。
在一些实施例中，眼科系统可以被配置成向佩戴者(例如，患者)传送警报作为向佩戴者输送药物的一部分或作为其他疗法的一部分。应当理解，警报可以是可视的或基于佩戴者可能感测到的其他活动，包括基于声音的警报、基于压力的警报和/或基于温度的警报。例如，警报可以采取音频通知的形式、眼科系统对用户的敲击/压力、施加热量或去除热量、或将气流引导到佩戴者。在一个或多个实施例中，当输送药物或任何上述疗法时，患者可以接收指示其保持眼睛睁开和/或聚焦于视觉提示的警报。在一些实施例中，可以通过显示用于佩戴者固定的对象或图像来保持眼睛睁开。在一些其他实施例中，警报可以指示或以其他方式促进佩戴者聚焦于显示的视觉提示。视觉提示可以移动，并且可以利用佩戴者的眼睛对该移动提示的跟踪，来提供那些眼睛的不同方向和/或视野。应当理解，显示系统可以在任何期望的深度平面设置视觉警报，从而允许清楚地看到和/或读取警报，而不需要佩戴者改变眼调节和/或聚散度。
如本文所公开的，眼科装置可以是增强现实头戴式眼科系统或虚拟现实头戴式眼科系统。应当理解，增强现实头戴式眼科系统可以被配置成将来自世界的光传送到佩戴头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛中。另一方面，虚拟现实头戴式眼科系统可以被配置成不将来自头戴式眼科系统前面的世界的光传送到佩戴头戴式眼科系统的佩戴者的眼睛中。在这种虚拟现实系统中，来自外界的光将不会在佩戴者的眼睛中形成世界的图像。相反，在一些实施例中，佩戴系统的佩戴者所看到的世界的图像限于在由眼科系统中的显示器显示的图像。
现在参考图25，简要描述眼科系统的示例性实施例2500。应当理解，眼科系统的其他实施例可以包括额外部件(例如，发光模块、超声模块、成像模块、电极等)。图25示出了眼科系统的基本结构，但是应当理解，其他部件可以与眼科系统一起用于不同的应用。眼科系统通常包括图像生成处理器812、至少一个FSD(或任何其他空间光调制器)808、显示器或图像处理电路810、耦合光学元件832以及至少一个光学组件802。该系统也可以包括眼睛跟踪子系统808。
如图25所示，显示电路可以包括与图像生成处理器812通信的电路810、最大芯片818、温度传感器820、压电驱动器/换能器822、红色激光826、蓝色激光828和绿色激光830以及组合所有三个激光826、828和830的光纤组合器。
图像生成处理器负责生成最终显示给用户的图像。图像生成处理器可以将与治疗或诊断内容相关联的图像或视频转换为可以用3D投射给用户的格式。例如，在生成3D内容时，虚拟内容或图像可能需要被格式化，使得特定图像的部分显示在特定深度平面上，而其他图像的部分显示在其他深度平面上。或者，可以在特定的深度平面生成所有图像。或者，图像生成处理器可以被编程为将略微不同的图像馈送到左眼和左眼，使得当一起观看时，图像对于用户的眼睛看起来一致和舒适。
在一个或多个实施例中，图像生成处理器812以时间顺序的方式将图像和/或光传送到光学组件。首先，可以传送虚拟场景的第一部分，使得光学组件在第一深度平面上投射第一部分。然后，图像生成处理器812可以传送相同场景的另一部分，使得光学组件在第二深度平面等上投射第二部分，以此类推。
图像生成处理器812还可以包括存储器814、CPU 818、GPU 816以及用于图像生成和处理的其他电路。图像生成处理器可以编程有期望的虚拟内容，以呈现给眼科系统的用户。应当理解，在一些实施例中，图像生成处理器可以容纳在可戴式眼科系统中。在其他实施例中，图像生成处理器和其他电路可以容纳在耦接到穿戴式光学元件的腰包中。
眼科系统还包括耦合光学元件832，以将来自光调制器(例如，FSD)的光引导到光学组件802。耦合光学元件832可以指用于将光引导到DOE组件的一个或多个常规的透镜。眼科系统还包括眼睛跟踪子系统806，被配置成跟踪用户的眼睛并确定用户的焦点。
在一个或多个实施例中，可以使用软件模糊，来引起作为虚拟场景的一部分的模糊。在一个或多个实施例中，模糊模块可以是处理电路的一部分。模糊模块可以使被馈送到DOE中的一个或多个图像数据帧的部分模糊。在这种实施例中，模糊模块可以使不想在特定深度帧处呈现的帧的部分模糊，或者可以使用模糊来减少深度平面之间的转变。
向外相机
如本文所述，在一些实施例中，系统可以包括一个或多个向外(例如，向前)相机，以捕获来自周围环境的图像信息，并且该图像信息可以随后被显示为呈现给系统的佩戴者的图像。在一些实施例中，可以重新渲染由系统呈现给佩戴者的图像，以提供相对于最初由相机拍摄的图像修改的图像。修改可以由处理器(例如，图像处理器)执行，处理器接收由相机拍摄的图像信息并处理图像信息以包括随后传送到生成显示图像的光调制器的变化。在一些实施例中，佩戴者对世界的视野和在该视野中的特定特征可以根据需要进行修改，用于诊断或治疗目的。
参考图5，头戴式健康系统可以包括一个或多个向外相机16(例如，两个向外相机)，以拍摄佩戴者周围的世界。系统可以处理由相机16拍摄的图像信息(例如，图像)，以重新渲染图像信息从而显示给佩戴者。在一些实施例中，该装置可以将来自显示装置108的光投射到佩戴者的眼睛，以将世界的重新渲染图像投射给佩戴者。
在一些实施例中，在重新渲染步骤中，处理器可以被配置成选择性地修改将显示给佩戴者的图像的属性。例如，处理器可以被配置成基于佩戴者的视网膜中的健康和不健康细胞的分布来选择性地改变图像的部分，例如，使得那些部分被投射到健康的视网膜细胞，而投射到不健康的视网膜细胞的图像的部分在放大倍数、强度、色调、饱和度、空间频率或其他质量方面减小、最小化、放大、增亮或以其他方式改变。同样，图像的任何期望部分可以根据需要在放大倍数、强度、色调、饱和度、空间频率或任何其他质量方面进行修改，以减轻和/或补偿佩戴者的任何已知眼科状况。图像的波前也可以被修改和/或再成形，以便在一些实施例中减轻焦点相关的状况。在其他示例中，在难以调整而改变光条件的情况下，该系统也可用于通常使明亮的房间变暗和/或使佩戴者的夜景变亮，例如，通过用重新渲染的内容来代替用户对世界的全部或部分视野，这可以根据需要呈现出更深或更轻的世界视野。在另一示例中，系统可以修改或移动颜色，以增强佩戴者的视力，包括色盲佩戴者。应当理解，该系统可以包括增强现实显示器或虚拟现实显示器，并且如本文所公开的重新渲染图像信息可以应用于在任一种类型的显示器上显示内容。
继续图5，在一些实施例中，健康系统可以具有一个或多个向前和向外相机16，其将佩戴者周围(例如，前面)的世界成像。该系统可以被配置成确定图像的各种特性，例如，图像的区域的强度、色调、饱和度和/或空间频率。该系统可以基于由向外相机16捕获的信息处理世界的图像并通过显示装置108向佩戴者重新渲染和再现该图像，并且如上所述，对亮度、放大倍数、颜色、波前和/或其他参数进行一些修改。在一些实施例中，显示装置可以仅将部分图像投射到佩戴者的眼睛，所述部分图像增强通过显示器进入佩戴者的眼睛的光，以产生期望的修改。例如，增强现实系统可以基于佩戴者的已知颜色检测缺陷来移动图像的部分的颜色，如本文其他地方所描述的。在另一示例中，增强现实系统可以基于佩戴者的已知的对比度敏感性缺陷来增强图像的两个或更多个部分之间的亮度差异。
在一些实施例中，显示器可以是诸如本文所述的光场显示器。
具有透射和反射自适应光学元件的示例性系统
在一个或多个实施例中，眼科系统可以被配置成包括反射自适应光学元件，用于为诸如球面像差、散光和/或更高阶像差的状况提供矫正。可以通过包括透射自适应光学元件的系统(例如，图29A所示的系统2900)来矫正一些像差，例如，近视、远视和/或高阶像差。在本文其他地方更详细地讨论了用透射自适应光学元件治疗近视、远视和散光和/或更高阶像差。图29A的系统2900可以结合在本文其他地方描述的任何穿戴式增强或虚拟现实装置中。
在增强现实装置中，系统2900可以包括自适应光学元件，例如，位于瞳孔共轭平面2904处并且被配置成修改接近眼睛的瞳孔2906的入射光以矫正像差的透射可变焦元件2902(VFE)。在一些实施例中，来自世界的光可以从世界通过一系列透镜2910、2912、2914、2916而通过透射型VFE 2902传输到佩戴者的眼睛2908的瞳孔2906。来自世界的光可以作为准直光的波前进入，并且每对透镜2910/2912、2914/2916可以形成无焦望远镜，其中，望远镜的输入和输出可以包括准直光。如图所示，透射型VFE位于两个无焦望远镜之间。在一些实施例中，系统包括中继器，并且该系统可以被配置成远心的。光纤扫描显示器2918可以投射额外的光，以在眼睛2908中形成增强的真实图像。为了组合光纤扫描显示器2918的输出光束2920和从世界进入系统2900的光，来自光纤扫描显示器2918的光可以投射到分束器2922，使得矫正VFE 2902设置在分束器2922和眼睛2908之间。因此，来自世界的光和来自光纤扫描显示器2918的光可以被引导到佩戴者的眼睛，其中，来自两个光源的图像可以由透射型VFE 2902或其他自适应光学元件针对佩戴者的像差进行潜在地矫正，佩戴者的像差例如，近视、远视和/或散光。
诸如图29B所示的反射系统2901等系统能够对具有近视、远视和散光和/或更高阶像差的佩戴者提供类似的矫正。而不是如图29A所示的透射型VFE 2902，反射系统的实施例可以包括反射型VFE 2926(例如，可移动膜反射镜或其他可变形反射镜)。在本文其他地方更详细地讨论了用反射自适应光学元件治疗近视、远视和散光和/或更高阶像差。
包含反射型VFE 2926(例如，可移动膜反射镜或其他可变形反射镜)的系统可以包括与图29A的系统2900中的元件相同的许多元件，例如可以包括无焦望远镜的透镜2910、2912、2914和2916。光纤扫描显示器2918的输出光束2920可以与位于图像共轭平面2924处的分束器2922处的来自世界的光组合。在一些实施例中，该系统包括中继器并且可被配置成远心的。可以包括第二分束器2928，如图29B所示。来自世界的光可以进入分束器2928，其中，至少一部分被反射到位于瞳孔共轭平面2904处的反射型VFE 2926。反射型VFE 2926可以包括例如MEMS装置或可变形反射镜，例如，如本文所述。矫正的波前可以然后通过透镜2914、2916反射，以进入瞳孔2906处的佩戴者的眼睛2908。在反射型VFE 2926处施加到波前的矫正可以使得波前形成来自世界的光和来自光纤扫描显示器2918的光的正常图像，尽管存在高阶像差，如本文其他地方所述。
这些设计的变化也是可能的。
结论
如本文所讨论的，所公开的头戴式显示器可以有利地形成用户穿戴式诊断或健康系统的一部分，其可以用于对用户执行健康相关的诊断、监测和治疗。在一些实施例中，健康相关的诊断、监测和治疗可以包括眼科诊断分析、监测和治疗。然而，鉴于本文的公开内容，应当理解，诊断或健康系统不限于眼科应用，并且可以通常应用于健康相关的诊断、监测和治疗。
如本文所讨论的，提供了一种用户穿戴式诊断系统。用户穿戴式诊断系统可以包括被配置成安装在用户上的框架和附接到框架并被配置成将图像引导到用户的眼睛的增强现实显示器。光检测器可以附接到框架并且被配置成检测从用户的眼睛反射的光。用户穿戴式诊断系统还包括处理器，被配置成基于由光检测器检测到的光或其他可检测参数进行用户的健康分析。上面已经描述了上述特征的各种细节，并且下面又重复一些描述，作为对读者的帮助。
在一些实施例中，框架可以对应于框架(64)(图3A至图3D)，并且增强现实显示器可以对应于显示器(62)(图3A至图3D)。增强现实显示器可以包括波导，被配置成允许通过波导查看世界并且通过将光引导出波导并进入用户的眼睛来形成图像。波导可以是波导堆栈的一部分，并且堆栈的每个波导可以被配置成与波导堆栈的一个或多个其他波导相比输出具有不同发散量的光。在一些实施例中，波导和波导堆栈可分别对应于图10D至图10E、图27和图26A至图26G的波导(182、184、186、188、190)和堆栈波导组件(178)。
应当理解，显示器可以被配置成从用户输出光或图像信息，并且阻止来自外部世界的光。在一些实施例中，诊断系统可以被配置成通过遮挡用户的视野的某些区域来进行健康分析。
在一些实施例中，处理器可对应于本地处理和数据模块(70)或远程处理模块(72)(图3A至图3D)。应当理解，处理器可以被配置或编程为进行本文公开的任何健康分析。
在一些实施例中，光检测器可以是向内(面向用户)的图像拍摄装置，例如，向内相机。在某些情况下，相机可能是红外相机。在一些实施例中，相机可以对应于图5的相机(24)。光检测器的其他示例包括图23A和图23B的光检测器(2352)。
处理器可以被配置成使用由光检测器提供的数据进行健康分析，该数据是从检测自用户的一只眼睛或两只眼睛反射的光导出的。例如，光检测器可以被配置成跟踪用户的眼睛的移动。在一些实施例中，用户穿戴式诊断系统可以包括被配置成向用户发射光的光源，并且光检测器可以被配置成检测用户反射的所有或部分发射光。光源可以被配置成发射多个波长的光，并且诊断系统可以被配置成基于要成像的用户的特征来改变发射的波长。在一些应用中，光源可以被配置成发射红外光或不可见光，其可以具有允许眼睛或周围组织成像而不被用户看到的优点。在一些实施例中，光源可对应于图5的光源(26)和/或图23A和图23B的光源2354。应当理解，光源可以包括被配置成例如发射波长不同于其他光发射器的光的多个离散光发射器，并且可以通过选择性地给光发射器提供功率来发射不同波长的光。
在一些实施例中，增强现实显示器是光纤扫描显示器，其包括被配置成以某种图样投射光以在用户的眼睛中形成图像的光纤。在一些应用中，光纤扫描显示器的至少一些光纤可以用作光检测器的一部分，以接收或捕获光，以对用户的眼睛进行成像。有利地，光纤中的光传播可以在多个方向上发生，并且光纤扫描显示器的相同光纤可以被配置成将光投射到眼睛(例如，从空间光调制器或直接从光源)，并且还接收在健康分析期间的光的反射部分并将光引导到例如图像传感器。在一些实施例中，光纤扫描显示器可以被配置成改变投射到眼睛中的光的波长，例如，通过选择性地向将光投射到扫描光纤中的光发射器提供功率，该扫描光纤传播要投射到眼睛中的光。波长的这种变化以及这些波长的光的随后的反射和检测可以有利地用于提供反射光的组织的深度信息。在一些实施例中，光纤扫描显示器可以对应于利用图28A和图28B的光纤(352、362)的显示器。
处理器可以被配置成基于光检测器对光的接收进行各种健康分析。例如，光检测器可以被配置成监测用户的眼睑，并且处理器可以被配置成基于该眼睑监测进行健康分析。作为另一示例，光检测器可以被配置成监测用户的瞳孔，并且处理器可以被配置成基于该瞳孔监测进行健康分析。
在一些实施例中，光检测器可以被配置成对用户眼睛的眼底进行成像。在一些健康分析中，光检测器可以被配置成对眼底中的血管微循环进行成像。如本文所述，血管微循环异常可以指示各种健康问题，其可以使用从血管微循环成像获得的信息来检测。例如，处理器可以被配置成基于来自该血管微循环成像的信息来分析大脑健康和心脏健康。在另一示例中，处理器可以被配置成基于成像的血管微循环来检测高血压。
在一些实施例中，处理器可以被配置成通过使用由光检测器捕获的信息检测以下中的一个或多个来进行健康分析：眼睛移动、眼睛移动模式、眨眼模式、眼睛聚散度、疲劳、眼睛颜色的变化、眼睛的焦深、眼睛焦距的变化、眼睛疲劳、干眼症和高血压。在一些实施例中，模式(pattern，样式)识别可以应用于从光检测器接收的信息，作为健康分析的一部分。
在一些实施例中，处理器可以被配置成通过检测眼睛的眼内压来进行健康分析。这可以例如通过将光投射到眼睛中并使用光检测器来检测从眼睛接收的反向散射光的图样、密度或量来进行。
如本文所讨论的，用户穿戴式健康或诊断系统可以通过例如显示器(例如，显示器(62)(图3A至图3D))或另一光源(例如，发光模块(27)(图5))向用户的眼睛提供光。在一些实施例中，处理器可以被配置成通过引导增强现实显示器向用户的眼睛提供光刺激来进行健康分析。
如本文所讨论的，显示器可以有利地被配置成在不同的深度平面和/或用户的视场内的不同位置显示图像，这允许显示器使眼睛聚焦并会聚在给定的深度平面上和/或在给定的方向。在一些健康分析中，这种根据需要使眼睛聚焦和会聚于不同深度平面的能力可用于诊断目的。可以在不同的深度显示一个或多个图像，并且可以拍摄聚焦在这些不同深度处的一只或两只眼睛的图像，以用于健康分析。另外或替代地，可以显示图像，以使得眼睛聚焦并会聚在特定方向和/或深度平面上。例如，这可以用于在不移动光检测器的情况下获得眼睛的期望视野。
在一些实施例中，光检测器可以包括多个光电检测器，并且光电检测器可以以与用户不同的角度布置。这种配置可用于捕获眼睛的不同视野，例如，用于健康分析的不同同时视野。这种光电检测器的示例包括图23A和图23B的光电检测器(2352)。
应当理解，由光检测器捕获的图像中可能存在噪声和/或视觉伪影。诊断系统可以被配置成基于跟踪的眼睛移动和/或诸如头部移动等其他身体移动来跟踪眼睛移动并减少这些图像中的噪声。例如，眼睛的移动可以提供眼睛的不同视野，其可以用于确定观察到的特征是否是仅在特定视野中存在的光学伪影，或者观察到的特征是否确实存在于眼睛中(并且，因此，存在于多种不同的图像视野中)。应当理解，可以使用附接到头戴式显示系统的加速计跟踪头部移动。
如本文所使用的，应当理解，成像和光检测可以在可见光和不可见波长中发生。不可见波长的光的示例包括红外光。
可以理解，各种其他传感器可以设置有用户穿戴式健康或诊断系统，以对用户进行非眼睛诊断。这种其他传感器的示例包括EEG传感器。处理器可以被配置成利用从EEG传感器获得的数据以通过检测大脑活动来进行健康分析。在一些实施例中，系统被配置成发出由大脑活动的检测触发的警报。可以向用户和临床医生中的一者或两者发出警报。
在一些其他实施例中，其他传感器可以包括选自由温度传感器、压力传感器、光传感器、非侵入式血糖传感器和ETCO2传感器组成的组中的一个或多个传感器。
其他传感器还可以包括被配置成监测用户的周围环境的一个或多个条件的一个或多个传感器，并且系统可以被配置成使用由一个或多个传感器收集的数据进行健康分析。例如，一个或多个传感器可以包括配置成对周围环境成像的相机。处理器可以被配置成使用来自相机的信息来识别和分析用户摄入的食物、药物、营养物和毒素。在一些实施例中，处理器可以被配置成将识别的食物、药物、营养物或毒素与其他用户健康数据相关联。在一些实施例中，处理器可以被配置成基于从相机接收的信息来确定用户的头部姿势。在一些实施例中，相机可对应于图5的相机(16)。
在一些实施例中，其他传感器可以包括一个或多个位置和方向传感器。位置和方向传感器的示例包括加速计、GPS传感器、指南针、陀螺仪、惯性测量装置和相机。在一些应用中，处理器可以被配置成通过基于用户的位置确定环境信息来进行健康分析。处理器可以被配置成通过访问表征位置的信息来进行健康分析。表征位置的信息的示例包括花粉统计、人口统计、空气污染、环境毒素、来自智能自动调温器的信息、生活方式统计或与医疗服务人员接近度中的一个或多个。在一些实施例中，处理器可以被配置成访问基于云的数据库，以获得表征位置的信息。表征位置的信息可以由处理器与从诊断系统的一个或多个传感器获得的信息结合，以获得用于健康分析的结果。
在一些实施例中，其他传感器可以包括麦克风，其可以用于收集关于周围环境的信息和/或关于用户的活动的信息。例如，麦克风可以捕获表示用户咀嚼的声音，并且处理器可以被配置成确定用户确实在咀嚼食物。应当理解，吃食物可能与生理状态的各种变化相关联，因此，当诊断本文公开的各种健康状况时，食物摄取的时间可能是要考虑的有用变量。在一些实施例中，麦克风可对应于图3A至图3D的麦克风(55)。
诊断系统还可以包括用于向用户提供非光学刺激的一个或多个输出装置。这种输出装置的示例包括扬声器，通过该扬声器，处理器可以被配置成通过向用户提供听觉刺激来进行健康分析。作为另一示例，一个或多个输出装置可以包括加热器和/或冷却器。在一些实施例中，扬声器可对应于图3A至图3D的扬声器(66)，并且加热器和/或冷却器可对应于图5的温度调节器(29)。
应当理解，处理器是可编程的并且有利地允许在如何进行健康分析方面具有的广泛的行动自由。例如，处理器可以被配置成自主地执行健康分析，而不需要用户或临床医生的输入。健康分析可能只是在用户在某些情况下忙碌一天的背景下进行。例如，诊断系统可以检测触发健康分析的状况(例如，精神状态和/或生理状态)。然后，系统可以进行健康分析，并且可以向用户和/或临床医生提供该分析的结果。有利地，结果的这种自动检测、分析和路由可以提供生物反馈回路，以帮助实时或几乎没有延迟地解决健康状况。在其他一些情况下，来自临床医生或用户的一些输入可能有助于指导健康分析，因此，健康分析可以半自主地进行。在其他情况下，诊断系统在临床医生的控制下执行健康分析。这种控制可能是有利的，例如，在分析需要临床医师作出判断或获得关于用户的其他数据的情况下，关于用户的其他数据独立于用户穿戴式诊断系统能够测量的参数。应当理解，无论诊断系统被配置成自主地、半自主地还是在临床医生的控制下执行健康分析，系统可以都被配置成向临床医生提供健康分析的结果。然后，临床医生可以查看结果，向用户建议额外的诊断，开发治疗方案等。
除了基于当前健康数据进行一次性健康分析外，诊断系统可以被配置成随时间跟踪健康数据。诊断系统可以被配置成基于该跟踪的健康数据来执行健康分析。在一些实施例中，诊断系统可以被配置成将同期健康数据与历史健康数据进行比较。诊断系统可以被配置成响应于将同期健康数据与历史健康数据进行比较而向用户和/或临床医生发送警报。在一些实施例中，诊断系统可以被配置成发送指示健康分析的开始的警报。
在一些实施例中，诊断系统可以被配置成将用户健康数据与来自群体中的其他用户或个体的数据进行比较。例如，诊断系统可以被配置成将用户的健康数据与特定年龄组的个体的标准数据进行比较。
在一些实施例中，如本文所公开的，诊断系统可以包括被配置成朝向用户发射声波的声音发射器以及连接到该框架并被配置成检测从用户反射的声波的声音检测器。然而，在一些实施例中，可以省略光检测器，或者在其他实施例中，可以保留光检测器。处理器可以被配置成基于由声音检测器单独或者与诸如光传感器等其他传感器一起检测到的信息进行用户的健康分析。在一些实施例中，声音发射器可以被配置成向用户的眼睛提供超声波刺激。在一些实施例中，声音发射器可以被配置成发射超声波，并且声音检测器可以被配置成检测从用户反射的超声波。
如本文所公开的，用户穿戴式系统可以是用户穿戴式健康系统，用于对用户进行健康治疗方案，作为健康分析的补充方式或替代方式。用户穿戴式健康系统可以包括框架，被配置成安装在用户上；增强现实显示器，附接至所述框架并且被配置成将图像引导到所述用户的眼睛；以及处理器，被配置成引导所述增强现实显示器以对所述用户进行健康治疗方案。应当理解，处理器可以被配置或编程为进行本文公开的任何健康治疗方案。
如上所述，框架可以对应于框架(64)(图3A至图3D)，并且增强现实显示器可以对应于显示器(62)(图3A至图3D)。如上所述，增强现实显示器可以包括波导堆栈，被配置成提供世界的视野并且将图像信息引导到用户的眼睛。此外，处理器可以对应于本地处理和数据模块(70)或远程处理模块(72)(图3A至图3D)。
在一些实施例中，健康治疗方案包括通过增强现实显示器向用户提供健康治疗图像信息。例如，健康治疗图像信息可以包括健康警报。在提供这些健康警报时，在某些情况下，用户穿戴式健康系统可以包括被配置成监测用户的生理反应的传感器。处理器可以从传感器接收关于这些生理反应的信息，并且可以被配置成基于从传感器接收的信息来选择健康警报，传感器可以是本文所述的任何传感器。
应当理解，增强现实显示器可以被配置成在多个深度平面上显示信息，并且因此，用户的眼睛可以聚焦在这些深度平面中的一个上。结果，用户可能不容易看到在与用户的眼睛聚焦的平面不同的深度平面上的警报。为了提供用户更容易注意到并且不要求用户将眼睛重新聚焦到不同深度平面的警报，在一些实施例中，健康系统可以包括被配置成检测用户眼睛的焦深的图像传感器。此外，该系统可以被配置成在对应于该焦深的深度平面上显示健康警报。
在一些情况下，可以将增强现实显示器在可变焦平面上和/或在用户视野中从不同方向投射图像的能力用作健康治疗方案的一部分。在一些实施例中，如本文所讨论的，增强现实显示器可以被配置成在进行健康治疗方案的同时将图像投射到眼睛，以将眼睛聚焦在可变方向或焦平面中。
应当理解，增强现实显示器可以具有屈光度并且能够修改入射在用户的眼睛上的光路。在一些实施例中，健康系统进行的健康治疗可以包括基于用户的眼睛的处方来修改入射在用户的眼睛上的光路。
在一些实施例中，健康治疗方案包括通过增强现实显示器向用户提供眼睛刺激。应当理解，一些用户可能会有相对较弱和相对较强的眼睛。处理器可以被配置成与用户的较强的眼睛相比，为较弱的眼睛提供更多的眼睛刺激。在一些实施例中，眼睛刺激可以包括选择性地指向用户的视网膜外围部分的健康治疗图像信息。
如上所述，健康系统可以包括被配置成检测用户眼睛的焦深的图像传感器。结合提供眼睛刺激，检测到的焦深可以由系统使用，以在对应于所检测到的焦深的深度平面上提供眼睛刺激。
在一些实施例中，健康治疗方案包括通过增强现实显示器向用户提供光治疗。例如，健康系统可以包括被配置成检测用户对不同波长的光的曝光的光传感器，并且系统可以被配置成基于由传感器检测到的光的波长向用户给予光。在一些情况下，系统可以被配置成响应于检测到对蓝光的过度曝光而减少传播到用户眼睛的蓝光量，过度曝光对应于蓝光量高于阈值。在一些实施例中，阈值可以由用户或临床医生设置，或者可以通过由健康系统执行的分析来确定。在一些其他情况下，并非解决曝光过度，响应于检测到对一个或多个波长的光的曝光不足，系统可以被配置成向用户给予一个或多个波长的光。如本文所讨论的，在不同时间或不同持续时间内对不同波长的光的曝光可能影响用户的昼夜节律。在一些实施例中，系统可以被配置成通过给予或减少传播到用户的眼睛的光中的一个或多个波长的光量来修改用户的昼夜节律。给予或减少某些波长的光量可能涉及改变由显示器输出的一些波长的光量和/或改变通过显示器传输到用户的眼睛的一些波长的光量。
除了昼夜节律之外，暴露于光可能影响用户的精神状态。在一些实施例中，健康系统可以被配置成通过给予或减少传播到用户的眼睛中的光中的一个或多个波长的光量来修改用户的精神状态。应当理解，给予光涉及增加传播到用户的眼睛的一个或多个波长的光量。光的给予或减少可以响应于由健康系统感测到的参数进行。例如，健康系统可以被配置成监测用户的身体状态、环境、情绪或检测抑郁或精神异常的迹象。可以基于检测或监测的结果来选择光治疗。
除了用于提供图像信息的显示器之外，用户穿戴式系统可以包括用于向用户提供非光学刺激的一个或多个外围输出装置。例如，一个或多个外围输出装置可以包括振动器，并且处理器可以被配置成执行健康治疗方案，其包括指示振动器提供用户的按摩。在一些实施例中，振动器可以按摩用户的脸部或头骨。在一些其他实施例中，系统可以被配置成利用振动器向用户提供触觉反馈或触觉警报。振动器可对应于图5的振动器(30)。
在一些其他实施例中，一个或多个外围输出装置可以包括扬声器。处理器可以被配置成向扬声器提供指令，以执行健康治疗方案。例如，可以提供两个或更多个扬声器，每个耳朵具有至少一个，并且可以通过扬声器向用户提供双耳节拍。
如本文所述，在更长的时间段和/或在更长的持续时间内周期性地佩戴健康系统的能力可以提供提高了健康治疗方案的功效的优点。在一些实施例中，健康系统可以被配置成随时间跟踪健康数据。健康系统可以被进一步配置成通过历史健康数据对同期健康数据进行分析，并且基于分析来调整治疗方案。
如本文所讨论的，健康系统可以连接到远程数据库。有利地，该连接允许调整现有健康治疗方案和/或获得新健康方案。例如，系统可以被配置成基于用户的状况来下载健康治疗方案。远程数据库可以对应于图3A至图3D的远程数据存储库(74)。
如本文所讨论的，穿戴式诊断系统可以由临床医生佩戴，以诊断患者。在一些实施例中，穿戴式诊断系统可以包括框架，被配置成安装在临床医生身上；增强现实显示器，附接至所述框架并且被配置成将图像引导到临床医生的眼睛；向外图像拍摄装置，被配置成对患者的眼睛进行成像；以及处理器，被配置成基于由所述图像拍摄装置拍摄的所述眼睛的图像来进行所述患者的健康分析。诊断系统可以被配置成使用刺激-响应-测量分析过程来提供诊断，在该过程中，向患者施加刺激，以引发响应，并且由诊断系统测量对刺激的响应。在一些实施例中，向外相机被配置成对患者的眼睛的内部进行成像。
应当理解，本文公开的用户穿戴式诊断或健康系统可以提供以下优点中的一个或多个。在一些实施例中，头戴式显示器可以以跟随用户的自然眼调节-聚散度的方式显示图像。这可以通过减少常规增强或虚拟现实系统可能引起的眼睛疲劳和/或不适而有利于装置的长期佩戴。头戴式显示器与用户(特别是用户的眼睛)的接近度以及在长持续时间内收集信息的能力可以有助于持续地进行诊断检查和治疗。在某些情况下，诊断检查和治疗可以在用户佩戴头戴式显示器的整个时间内持续或周期性地发生，该时间可以是几个小时或一天中的大部分时间，跨越几天、几周、几个月或几年。有利地，在更长的持续时间内收集诊断或治疗信息的能力可以提高诊断的准确性和治疗的功效。在一些实施例中，健康或诊断系统可以通过提供更加动态的分析来进一步提高健康分析，其中，当用户在各种环境中执行各种动作来忙碌一天时收集数据，而不是在临床医生办公室静坐或在压力下收集数据。
在一些实施例中，头戴式显示系统可以提供关于特定参数的更多信息(通过在更长的时间帧内多次检测该信息，例如，如上所述的天、周、月或年)以及更多种类的信息。例如，如本文所公开的，头戴式显示系统可以包括多个传感器，包括监测用户的传感器和监测周围环境的传感器。应当理解，监测环境的传感器可以包括向外相机(例如，相机16(图5))。此外，健康或诊断系统可以包括位置传感器(例如，GPS传感器)以及与诸如远程数据存储库(74)等外部信息源进行电子通信的能力。在一些实施例中，远程数据存储库(74)可以是基于云的数据库，并且可以通过网络(例如，通过互联网)进行通信。如本文所讨论的，系统可以检测用户的位置，并且可以例如从远程数据存储库获得表征周围环境的信息。这些信息可能包括例如花粉统计、污染、人口统计、环境毒素、室内气候和空气质量条件、生活方式统计、与医疗服务人员的接近度等。
头戴式显示系统可允许本文公开的各种诊断分析的任何类型的诊断信息和/或结果与其他信息相关联，其他信息例如，与用户的其他生理参数有关的信息、关于周围环境的信息或时间信息，例如，时间或日期。例如，可以由系统或远程处理单元本地分析这些其他信息，以确定诊断分析的结果是否根据这些其他信息中的任何一个而变化。在一些其他实施例中，特定诊断结果的发生可能与特定环境条件的发生相关。该相关性可用于开发治疗方案。如果特定环境和/或环境中的对象或条件已知会触发不利的生理反应，则头戴式显示系统可以被配置成显示警报，其警告可能的不利反应和/或建议避免环境、条件和/或对象。例如，头戴式显示系统上的相机可以被配置成检测餐厅菜单项目(例如，通过使用文本识别来读取菜单)，并且可以显示已知的或过去与造成用户不利的生理反应相关的项目的警报。此外，该系统可以被配置成识别由用户摄取的项目(例如，通过图像识别，通过识别诸如食品包装上的单词或代码等标识符)，并将随后的用户生理反应与食物相关联。在另一示例中，向内相机可以在长时间的眼睛疲劳结束时检测眼睛疲劳，并且可以显示已经与造成用户眼睛疲劳相关的眼睛刺激的警报。
此外，本地系统或远程处理单元可以访问多个用户的诊断信息和/或结果，并且可以将用户的诊断结果与其他用户的诊断结果进行比较，以进一步验证与任何的这些其他信息的链接或相关性。
应当理解，本文公开的用户穿戴式健康或诊断系统可以向用户提供对敏感的个人健康信息的访问。此外，用户信息的任何错误归属可能会对提供给用户的治疗效果以及用户的未来健康分析结果的准确性产生不利影响，特别是那些健康结果源于历史数据分析的情况下。当例如系统获取系统的当前用户的数据，但是将该信息与另一用户的历史数据相关联时，例如，通过系统错误或另一用户对特定用户的扮演，则可能会发生个人信息的错误归属。因此，在一些实施例中，用户穿戴式健康或诊断系统被配置成在进行本文公开的任何监测、诊断或治疗之前确定或认证用户的身份。这种认证可能涉及简单的密码输入或用户输入的其他安全信息。
在一些其他实施例中，除了或代替由用户输入安全信息之外，可以使用生物特征数据来进行认证。这种生物特征数据可以包括例如指纹扫描、虹膜扫描或瞳孔扫描。
在一些实施例中，诸如相机(24；图5)中的一个或两个等向内相机可以用作虹膜扫描仪，用于虹膜识别用户的一只或多只眼睛。有利地，虹膜包含独特的一组特征，其随着时间是稳定的并且每个个体是唯一的。因此，可以使用可以定义独特图样的特征组来识别个体，通常比指纹具有更高的精度。这些特征组可以被向内相机拍摄，例如，作为虹膜的拍摄图像的一部分，并且健康或诊断系统可以分析图像，以检测与用户的该组虹膜特征匹配的独特虹膜特征组是否存在。如果发现存在用户的独特的虹膜特征组，则健康或诊断系统注意到匹配，并且确定用户确实佩戴健康或诊断系统。然后，该系统可以继续执行与该用户相关联的监测、诊断或治疗。
在一些其他实施例中，向内相机可以用作用于用户的一只或多只眼睛的视网膜扫描仪。这种视网膜扫描仪可以包括被配置成将光引导到用户的眼睛中的红外光发射器(例如，光源2668；图24C)。应当理解，用户的视网膜中的血管的图样是独特的，并且通常不随时间变化，并且血管反映与周围组织不同的红外光量。由该差分光反射形成的唯一图样可以由相机检测。如果发现检测到的视网膜图样与用户存储的视网膜图样相匹配，则健康或诊断系统提供指示匹配的信号，并确定用户确实佩戴健康或诊断系统。如上所述，系统然后可以继续执行与该用户相关联的监测、诊断或治疗。
在一些实施例中，为了提供更高级别的安全性，可以在执行监测、诊断或治疗之前进行多个认证协议。例如，可以进行虹膜和视网膜扫描。有利地，用户穿戴式健康或诊断系统可以已经包括必要的眼科硬件(例如，光源和眼睛成像器)，以进行所需的基于眼睛的认证。
本文公开的用户穿戴式健康或诊断系统可以提供各种其他益处。例如，为了健康诊断和治疗而配置的单个显示装置的集成可以为用户提供便于治疗的反馈回路。在某些情况下，通过不断地监测用户的健康和/或环境，可以显示实时警报，以促进治疗方案，并增加成功实施基于行为修改的方案的可能性。
应当理解，本文描述和/或在图中描述的每个过程、方法和算法可以由一个或多个物理计算系统、硬件计算机处理器、专用电路和/或被配置成执行特有和特定的计算机指令的电子硬件执行的代码模块来完全或部分自动地实施。例如，计算系统可以包括编程有特定计算机指令的通用计算机(例如，服务器)或专用计算机、专用电路等。代码模块可以被编译并链接到安装在动态链接库中的可执行程序，或者可以以解释的编程语言编写。在一些实施例中，特定操作和方法可以由专用于给定功能的电路执行。
此外，本公开的功能的某些实施例在数学上、计算上或技术上是足够复杂的，因此可能需要专用硬件或一个或多个物理计算装置(利用适当的专用可执行指令)来执行功能，例如，由于所涉及的计算的数量或复杂性或基本上实时提供结果。例如，视频可以包括许多帧，每帧具有数百万个像素，并且特别编程的计算机硬件是处理视频数据以在商业上合理的时间量内提供期望的图像处理任务或应用所必需的。
代码模块或任何类型的数据可以存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质上，例如物理计算机存储器，其包括硬盘驱动器、固态存储器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、易失性或非易失性存储器、上述的组合等。在一些实施例中，非暂时性计算机可读介质可以是本地处理和数据模块(70)、远程处理模块(72)和远程数据存储库(74)中的一个或多个的一部分。方法和模块(或数据)也可以作为生成的数据信号(例如，作为载波或其他模拟或数字传播信号的一部分)在各种计算机可读传输介质上传输，计算机可读传输介质包括基于无线的和基于有线/电缆的介质，并且可以采取各种形式(例如，作为单个或多路复用模拟信号的一部分，或者作为多个分离的数字数据包或帧)。所公开的过程或处理步骤的结果可以永久地或其他方式存储在任何类型的非暂时的有形计算机存储器中，或者可以经由计算机可读传输介质传送。
本文所描述的和/或附图中描述的流程图中的任何过程、块、状态、步骤或功能应理解为潜在地表示代码模块、段或代码部分，其包括一个或多个可执行指令，用于实现过程中的特定功能(例如，逻辑或算术)或步骤。各种过程、块、状态、步骤或功能可以与本文提供的说明性示例组合、重新排列、添加、从其中删除、修改或以其他方式改变。在一些实施例中，额外或不同的计算系统或代码模块可以执行本文所述的一些或全部功能。本文描述的方法和过程也不限于任何特定的顺序，并且与其相关的方框、步骤或状态可以以其他适合的顺序(例如，串行或并行)或以某种其他方式进行。可以向所公开的示例性实施例中添加或删除任务或事件。此外，本文所述的实施例中的各种系统部件的分离仅用于说明性目的，并且在所有实施例中，不应被理解为需要这种分离。应当理解，所描述的程序部件、方法和系统通常可以共同集成在单个计算机产品中或者打包成多个计算机产品。
在前面的说明中，已经参考其具体实施例描述了本发明。然而，显而易见的是，在不脱离本发明的更广泛的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变。例如，除了扫描光纤显示器(FSD)之外，应当理解，用于本文公开的实施例的投射光和图像可以由其他类型的显示器提供。这种其他类型的显示器的示例包括液晶显示器、基于微反射镜的显示器(例如，DLP显示器)和OLED显示器。
在一些实施例中，除了或者代替向眼睛给予液体，诸如粉末或粉末状药物等固态材料也可以由眼科系统输送至眼睛。
因此，说明书和附图被认为具有说明性的而不是限制性的意义。
实际上，应当理解，本公开的系统和方法均具有若干创新方面，对于本文公开的期望属性，没有一个单独的方面是单独负责的或是必需的。上述各种特征和过程可以彼此独立地使用，或者可以以各种方式组合。所有可能的组合和子组合旨在落入本公开的范围内。
在单独实施例的上下文中在本说明书中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合来实现。此外，虽然以上可以将特征描述为以某些组合的方式起作用，并且甚至最初要求这样，但要求保护的组合的一个或多个特征在某些情况下可以从组合中被分离，并且所要求保护的组合可以旨在子组合或子组合的变化。没有单个特征或特征组对每个实施例是必须的或不可或缺的。
在整篇本申请中使用标题作为用于读者的组织帮忙。这些标题可以将通常与标题中标注的特定主题相关的方法、装置和结构的示例分组在一起。然而，应当理解，虽然标题下讨论的各种特征可能涉及特定主题，但标题不应被理解为指示在给定标题下讨论的特征仅适用于在标题中列出的这个或这些主题。例如，标题可以标记为“近视/远视/散光”。但是，包括在本标题下的主题同样适用于任何其他部分中所包含的主题，例如，标题“老花眼”、“视网膜镜检查”、“自动屈光仪”以及其他部分下的内容。或者，来自其他部分的主题也可适用于“近视/远视/散光”部分。
实际上，如各种附图(例如，图5)所示，用于各种健康分析和/或治疗的结构可以在相同的健康系统中共存。此外，如本文所公开的，可以应用相同的特征来促进多个健康分析和/或治疗。例如，用于输送药物的结构也可以用于各种诊断，如本文所公开的。因此，根据一些实施例的健康系统可以包括本文公开的结构特征的各种组合，包括在不同标题下公开的特征的组合。此外，健康系统可以被配置成执行本文公开的健康分析和治疗的各种组合，包括在不同标题下公开的那些。
应当理解，除非另有明确说明，或者在所使用的上下文中另有理解，否则本文所使用的条件语言，例如，“可”，“可以”，“可能，“可以”，“例如”等通常旨在表达某些实施例包括而其他实施例不包括某些特征、元件和/或步骤。因此，这种条件语言通常不旨在暗示特征、元件和/或步骤以任何方式对于一个或多个实施例是必需的，或者一个或多个实施例必然包括用于决定这些特征、元件和/或步骤是否包括或是否在任何特定实施例中执行的逻辑，而不管有或没有作者输入或提示。术语“包括”、“包含”、“具有”等是同义的，并且以开放的方式包含地使用，并且不排除额外元件、特征、动作、操作等。此外，术语“或”以其包含性意义(而不是其排他性意义)使用，因此当用于例如连接元件列表时，术语“或”是指列表中的一个、一些或全部元件。此外，本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一(a)”、“一个(an)”和“该(the)”应被解释为表示“一个或多个”或“至少一个”，除非另有说明。同样，当可以在附图中以特定顺序描绘操作时，应当认识到，这种操作不需要以所示的特定顺序或依次执行，或者执行所有所示的操作，以实现期望的结果。此外，附图可以以流程图的形式示意性地描绘一个或多个示例过程。然而，未描绘的其他操作可以被并入示意性示出的示例性方法和过程中。例如，一个或多个额外操作可以在任何所示操作之前、之后、同时或之间执行。另外，在其他实施例中，操作可以重新排列或重新排序。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施例中需要这种分离，并且应当理解，所描述的程序部件和系统通常可以共同集成在单个软件产品中或打包成多个软件产品。此外，其他实施例在以下权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中所述的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。
因此，权利要求不旨在限于本文所示的实施例，而是给予有与本文公开的本公开、原理和新颖特征相一致的最广范围。
Claims (10)
1.一种被配置成由佩戴者佩戴的穿戴式增强现实装置，所述显示装置包括：
增强现实头戴式眼科系统，包括增强现实显示器，所述增强现实头戴式眼科系统被配置成将来自世界的光传送到佩戴所述头戴式系统的佩戴者的眼睛中；
光源，被配置成将光投射到所述佩戴者的所述眼睛中，以在所述眼睛中形成移动图像；以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式增强现实装置被配置成将所述图像投射在所述佩戴者的视野的外围的特定部分处，并且检测关于所述图像的响应，以确定所述视野的所述部分的健康。
2.一种被配置成由佩戴者使用的穿戴式虚拟现实装置，所述显示装置包括：
头戴式显示器，包括虚拟现实显示平台；以及
光源，被配置成将光投射到佩戴者的眼睛中，以在所述眼睛中形成移动图像，以及
用户接口，被配置成接收来自用户的输入，
其中，所述穿戴式虚拟现实装置被配置成将所述图像投射在所述佩戴者视野的外围的特定部分处，并且检测关于所述图像的响应，以确定所述视野的所述部分的健康。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述移动图像从所述佩戴者的视野的外围朝向所述佩戴者的视野的中心向内移动。
4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成检测来自所述佩戴者的响应，所述响应指示所述图像对于所述佩戴者可见的时间。
5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述穿戴式装置被配置成检测来自所述佩戴者的关于所观察到的图像特征的响应。
6.根据权利要求3所述的装置，其中，所述光源还被配置成投射接近所述佩戴者的眼睛的物体的图像。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述显示器包括光纤扫描显示器。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述显示器还包括波导堆栈。
9.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述显示器被配置成在多个深度平面产生图像。
10.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述装置被配置成基于检测所述佩戴者视野的不健康部分中的危险性来向所述佩戴者提供视觉、音频或触觉通知。
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