CN113518577A - 虚拟现实眼部检查系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种虚拟现实显示系统，包括：至少一个光学对准子系统，与一受试者的至少一只眼睛光学对准；以及至少一个虚拟现实显示设备，与所述至少一个光学对准子系统光学对准，用于向所述受试者显示进行虚拟运动的至少一个虚拟现实物件，其中所述受试者可见的所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动用于诱导和松弛所述受试者的所述至少一只眼睛的调节。

Description

虚拟现实眼部检查系统
相关申请
本申请主张于2013年4月4日提交的美国专利申请案申请号为9,462,939号和2018年5月17日提交的美国专利申请案申请号为15/982,259号的优先权，两案的发明名称均为客观验光系统，其公开内容通过引用并入本文作为参考。
技术领域
本发明是有关于一种目测系统，特别是有关于一种采用虚拟现实显示器的眼部检查系统。
背景技术
采用虚拟现实显示器的各种类型的眼部检查系统在本领域中是已知的。
发明内容
本发明寻求提供一种改进的眼部检查系统和方法，所述系统和方法采用可用于诱导和松弛受试者的眼睛调节的虚拟现实显示器。
因此，根据本发明的优选实施例提供了一种虚拟现实显示系统，所述系统包括：至少一个光学对准子系统，与一受试者的至少一只眼睛光学对准；以及至少一个虚拟现实显示设备，与所述至少一个光学对准子系统光学对准，用于向所述受试者显示进行虚拟运动的至少一个虚拟现实物件，其中所述受试者可见的所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动用于诱导和松弛所述受试者的所述至少一只眼睛的调节。
根据本发明的另一优选实施例，还提供了一种眼部检查系统，包括：至少一个光学对准子系统，与一受试者的至少一只眼睛光学对准；至少一个虚拟现实显示设备，与所述至少一个光学对准子系统光学对准，用于向所述受试者显示进行虚拟运动的至少一个虚拟现实物件，其中所述受试者可见的所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动用于诱导和松弛所述受试者的所述至少一只眼睛的调节；以及一眼部测试子系统，用于在所述受试者的调节松弛之后对所述受试者进行一视力测试。
优选地，所述虚拟现实显示设备沿至少一个轴进行物理移动，所述虚拟现实显示设备沿所述至少一个轴的物理移动补充所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动。
优选地，所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动包括在所述虚拟现实显示设备上的后退运动、前进运动、所述虚拟现实物件的大小和位置的至少一个变化、所述至少一个虚拟现实物件相对于另一个虚拟现实物件的大小和位置的至少一个变化、模糊所述受试者可感知的所述虚拟现实物件，并提高所述受试者可感知的所述虚拟现实物件的清晰度。
优选地，所述系统更包括一光准直组件，连接所述虚拟现实显示设备和所述光学对准子系统，用于准直从所述虚拟现实显示设备发出的光。
根据本发明的优选实施例，所述系统包括一双眼系统。
根据本发明的另一优选实施例，所述眼部测试子系统包括一客观测试子系统和一主观测试子系统中的至少一个。
优选地，所述视力测试包括棱镜测量、视野周长测量、三维视力测试、色觉测试、对比敏感度测试、运动视力测试、夜视测试、单眼调节幅度测试、CA/C和AC/A比率测试、斜视测试和瞳孔反应测试中的至少一种。
优选地，所述眼部测试子系统包括一组合式验光器和自动验光装置。
优选地，所述眼部测试子系统包括一视力测试子系统，并且所述虚拟现实物件包括显示在所述虚拟现实显示设备上的一虚拟现实视力测试目标。
优选地，所述虚拟现实视力测试目标包括一史奈仑视力检查表。
根据本发明的又一优选实施例，还提供了一种对一受试者进行一眼部检查的方法，所述方法包括：将至少一个虚拟现实显示设备与所述受试者的至少一只眼睛光学对准；在所述虚拟现实显示设备上向所述受试者显示至少一个虚拟现实物件；产生所述受试者可见的所述至少一个虚拟现实物件的虚拟运动，从而诱导和松弛所述受试者的所述至少一只眼睛的调节；以及在所述受试者的调节松弛之后对所述受试者进行至少一视力测试。
优选地，所述至少一视力测试包括一客观视力测试和一主观视力测试中的至少一种。
优选地，所述视力测试包括棱镜测量、视野周长测量、三维视力测试、色觉测试、对比敏感度测试、运动视力测试、夜视测试、单眼调节幅度测试、CA/C和AC/A比率测试、斜视测试和瞳孔反应测试中的至少一种。
优选地，所述至少一视力测试包括一组合的主观验光器测试和物体波前分析测试。
优选地，所述至少一视力测试包括一视力测试，并且所述虚拟现实物件包括显示在所述虚拟现实显示设备上的一虚拟现实视力测试目标。
优选地，所述虚拟现实视力测试目标包括一史奈仑视力检查表。
优选地，所述方法更包括沿至少一个运动轴物理移动所述虚拟现实显示设备，所述虚拟现实显示设备沿所述至少一个轴的物理移动补充所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动。
优选地，所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动包括在所述虚拟现实显示设备上的后退运动、前进运动、所述虚拟现实物件的大小和位置的至少一个变化、所述至少一个虚拟现实物件相对于另一个虚拟现实物件的大小和位置的至少一个变化、模糊所述受试者可感知的所述虚拟现实物件，并提高所述受试者可感知的所述虚拟现实物件的清晰度。
优选地，所述方法更包括在光到达所述受试者的所述眼睛之前校准从所述虚拟现实显示设备发出的光。
附图说明
基于以下结合附图的详细描述，将更全面地理解和领会本发明，在附图中：
图1A至图1E是一虚拟现实显示系统的简化示意图，分别示出了根据本发明优选实施例构造和操作的向一受试者显示的用于诱导和松弛所述受试者的一只眼睛的调节的一系列虚拟现实显示屏；
图2A至图2J是包括一虚拟现实显示系统的一光学检查设备的简化示意图，根据构造和操作本发明的另一个优选实施例分别说明了显示给受试者的一系列虚拟现实显示屏，用于在对受试者进行一光学检查期间诱导和松弛调节；
图3A至图3B是附加虚拟现实显示屏幕的简化示意图，用于图1A至图2J所示的任何类型的虚拟现实显示系统；
图4A至图4B是根据本发明的又一优选实施例构造和操作的光学检查设备的简化示意图、部分方块示意图，所述光学检查设置包括处于其各自第一状态和第二状态的虚拟现实显示系统；以及
图5是一简化的流程示意图，说明了使用根据本发明的一优选实施例构建和操作的虚拟现实显示器进行眼部检查的步骤。
具体实施方式
现在参照图1A至图1E，是一虚拟现实显示系统的简化示意图，示出了根据本发明优选实施例构造和操作的向一受试者显示的用于诱导和松弛所述受试者的一只眼睛的调节的一系列虚拟现实显示屏。
如图1A至图1E所示，提供了一种虚拟现实显示系统100，包括至少一个光学对准子系统，在这里实现为一光学对准子系统102，与一观看者的至少一只眼睛104光学对准，以及至少一个虚拟现实显示设备，在这里通过示例实现为一虚拟现实显示屏106。虚拟现实显示屏106优选地与光学对准子系统102光学对准，从而相应地与观看者的眼睛104光学对准。光学对准子系统102可以是用于促进眼睛104与显示屏106的光学对准的任何一个或多个光学组件，包括但不限于具有适当折射进入眼睛104的光线108的光学特性的透明体。举例来说，光学对准子系统102可包括一组标准的透视轮、可变焦距液体透镜或可变焦液晶装置。在本发明的一个特别优选的实施例中，光学对准子系统102包括具有一个或多个透视器装置的透视器透镜轮，如参考图2A至图2J在下文中详述的。
系统100还优选地包括一光准直结构，这里作为示例具体化为一准直透镜110。准直透镜110优选地位于与显示屏106和光学对准子系统102接口的位置，并且优选地用于校准从显示屏106发出的入射光，然后所述准直的入射光优选地朝向光学对准子系统102传送并通过它到达眼睛104。
所述虚拟现实显示屏106优选地适于向观看者的眼睛104显示至少一个虚拟现实物件，这里显示为具体化为蝴蝶112。应理解的是，虚拟现实显示屏106在图1A至图1E中的侧视图中示出，其上方显示了虚拟现实显示屏106的放大正面视图。
图1A示出了系统100的初始状态，其中虚拟现实显示屏106与眼睛104和光学对准子系统102轴向对准，并且与准直透镜110轴向分离的距离通常等于准直透镜110的焦距。眼睛104优选地经由光学对准子系统102和准直透镜110观看显示在显示屏106上的蝴蝶112。
应理解的是，尽管在图1A至图1E中示出了系统100包括向观看者的一只眼睛(即眼睛104)显示虚拟现实物件的一单一个显示屏106，这仅用于表示上的简单性和清晰度。系统100优选地但不是必须地形成为双眼系统，包括两个单独的屏幕，每个屏幕的类型类似于显示屏106，每个屏幕与观看者的一只眼睛对准。类似或相同的虚拟现实物件，例如蝴蝶112，优选地同时显示在两个屏幕上的各个屏幕上的位置，使得观看者的两只眼睛将两个虚拟现实物件感知为单个物件。
图1B显示系统100的后续状态，所述后续状态优选地遵循图1A中所示的系统100的初始状态。如从图1A中的屏106的外观与图1B中的屏106的外观的比较中了解到的，蝴蝶112在从图1A到图1b的过程中经历了虚拟运动，以便移动到图1B中的屏106上的新位置。这里，作为示例，蝴蝶112在图1b中被放大，与图1A相比，并且已经朝着观看者的鼻部方向移动，在这种情况下，其显示为朝着屏106的中心方向移动。应理解的是，朝着鼻部的移动的方向可以与所示方向相反，这取决于眼睛104是观看者的左眼还是右眼。由观看者的眼睛104观看的蝴蝶112的这种虚拟运动用于产生蝴蝶112正在接近观看者的印象，从而诱导观看蝴蝶112的眼睛104进行调节。如图1B所示，由于眼睛104感知蝴蝶112越来越接近，眼睛104的水晶体120因为诱导调节而显示为变厚和变短。
优选地，通过屏106沿箭头122指示的方向朝向准直透镜110的轴向移动，眼睛104对接近观看者的蝴蝶112的感知增强，使得屏106位于比准直透镜110的焦距更靠近准直透镜110的位置。屏106的这种移动优选地用于增强蝴蝶112接近观看者时的感知。此外，屏106朝向眼睛104的这种移动往往会导致眼睛104感知的蝴蝶112模糊，从而进一步促进眼睛104的调节。
在本发明的某些实施例中，屏106朝向准直透镜110的轴向移动可选择性地伴随屏106在鼻部方向上的倾斜，以进一步促进眼睛104的调节。这种倾斜可以由耦合到屏106及/或光学对准系统102的倾斜机构来执行，如下文参照图4A和图4B所示和描述的。
应理解的是，因此优选地，蝴蝶112在屏106上的虚拟运动由屏106的物理运动补充，以增强蝴蝶112朝向眼睛104的视觉运动，从而更有效地诱导眼睛104的调节。然而，应当理解，屏106的物理运动可替代地被避免，并且蝴蝶112接近眼睛104的感知仅通过蝴蝶112在屏106上的虚拟运动来诱导。
图1C示出了系统100的进一步后续状态，所述后续状态优选地遵循图1B中所示的系统100的状态。从图1B中的屏106的外观与图1C中的屏106的外观的比较中可以看出，蝴蝶112在从图1B到图1C的过程中经历了进一步的虚拟运动，以便移动到图1C中的屏106上的新位置。这里，作为示例，与图1B相比，蝶形物112在图1C中被进一步放大，并且进一步朝着屏106的中心沿鼻部方向移动。观看者的眼睛104可以看到蝴蝶112的这种虚拟运动，用于产生蝴蝶112更靠近观看者的印象，从而进一步诱导眼睛104观看蝴蝶112的调节。如图1C所示，由于眼睛104对蝴蝶112的感知变得更接近眼睛104，从而进一步诱导调节，因此水晶体120变得更厚和更短。
图1D示出了系统100的进一步后续状态，所述后续状态优选地遵循图1C中所示的系统100的状态。从图1D中的屏106的外观与图1C中的屏106的外观的比较可以看出，蝴蝶112在从图1C到图1D的过程中经历了进一步的虚拟运动，以便在图1D中的屏106上呈现新的位置。这里，作为示例，与图1C相比，蝴蝶112被视为在尺寸上减小，如图1D中所示，并并且在颞部方向上远离观看者的鼻子移动，在这种情况下，其显示为远离屏106的中心的移动。应当理解，朝向颞部移动的方向可以与所示方向相反，这取决于眼睛104是观看者的左眼还是右眼。观看者的眼睛104可看到的蝴蝶112的这种虚拟运动用于产生蝴蝶112现在正在远离观看者的印象，因此通过观看蝴蝶112的眼睛104的水晶体120开始松弛调节。如图1D所示，由于眼睛104对蝴蝶112的感知距离眼睛104越来越远，调节松弛，水晶体120变得更薄和更长。优选地，通过沿箭头124指示的方向将屏106轴向移动远离准直透镜110，从而使屏106轴向位于准直透镜110焦距之外，从而增强眼睛104对蝴蝶112变得更加远离观看者的感知。屏106的这种移动优选地用于增强蝴蝶112从观看者后退的感知并且因此促进眼睛104的松弛调节。在图1D所示的布置中，蝴蝶112通常会被眼睛104感知为模糊，由于屏106的位置超出准直透镜110的焦距，并且眼睛104无法通过调节来补偿模糊。
可以理解，蝴蝶112在屏106上的虚拟运动因此由屏106的物理运动补充，以便增强蝴蝶112远离眼睛104的视觉运动，从而更有效地松弛眼睛104的调节。然而，应当理解的是，屏106的物理运动可替代地被消除，并且仅通过蝴蝶112在屏106上的虚拟运动来诱导蝴蝶112从眼睛104后退的感觉。
图1E示出了系统100的进一步后续状态，所述后续状态优选地遵循图1D中所示的系统100的状态。如从图1E中的屏106的外观与图1D中的屏106的外观相比所理解的，蝴蝶112在从图1D到图1E的过程中经历了进一步的虚拟运动，以便在图1D中的屏106上呈现新的位置。这里，作为示例，与图1D相比，图1E中的蝴蝶112在尺寸上减小，并且在颞部方向上进一步移动，在这种情况下，显示为远离屏106的中心。观看者的眼睛104可以看到的蝴蝶112的这种虚拟运动有助于产生蝴蝶112进一步远离观看者的印象，从而进一步促进观看蝴蝶112的眼睛104的水晶体120的调节松弛。
应当理解，优选地，在图1D和图1E之间屏106的位置没有改变。屏106以及因此显示在其上的蝴蝶112优选地位于超过图1D和图1E中的准直透镜110的焦距的位点处，使得可以预期水晶体120在图1D和图1E中都处于非调节状态。然而，图1E中蝴蝶112的持续运动优选地用于延长观看者的眼睛104对蝴蝶112的追踪，使得观看者沉浸在屏106提供的虚拟环境中，从而真实地感觉和感知蝴蝶112作为远处的物体，并相应地完全松弛调节。在屏106提供的虚拟环境中的这种沉浸感是重要的，因为在观看者仍然意识到诸如蝴蝶112之类的虚拟现实物件不是真正的距离而是简单地被如此显示的情况下，观看者的这种意识可能影响眼睛104的调节程度，并阻止调节的完全松弛。如图1E所示，蝴蝶112的进一步运动使得水晶体120与图1D中所示的形状相比继续呈现更薄和更长的形状，这是由于眼睛104对于蝴蝶112的感知变得更远离眼睛104而导致调节的进一步松弛。
应理解的是，图1A至图1C中蝴蝶112逐渐移动的方向为朝向鼻部方向，在这种情况下，显示为朝向屏106中心的方向以诱导眼睛104的调节，优选地与图1C至图1E中蝴蝶112逐渐移动的颞部方向相反，为了扭转观看者众对蝴蝶112运动的感知。然而，应当理解，显示为对应于鼻部方向和颞部方向的特定运动方向仅是示例性的并且可以替代地在图1A至图1C和图1C至图1E之间颠倒，取决于眼睛104是观看者的左眼还是右眼。
另外，应理解的是，在图1A至图1E中的离散步骤中所示的，蝴蝶112在屏106上的虚拟运动，以便诱导并随后松弛调节观看屏106的观看者的眼睛104，仅为了易于表示，并且实际上，蝴蝶112的虚拟运动的进展优选地但不一定是连续的，以产生蝴蝶112飞向或飞离观看者的印象。还应理解的是，尽管蝴蝶112的虚拟运动是按照图图1A至图1E的顺序排列的，为了诱导并随后松弛眼睛104的调节，蝴蝶112的虚拟运动和屏106的相应可选物理运动的顺序可以交替地反转，以便通过眼睛104有意地松弛并随后诱导调节，这取决于系统100的功能。
应理解的是，在系统100中包括光学对准子系统102是特别有利的，因为眼睛104因此优选地在蝴蝶112的虚拟运动开始之前与显示屏106光学对准。这与传统的虚拟现实显示系统形成对比，在传统的虚拟现实显示系统中，观看者的眼睛不一定与虚拟现实显示器光学对准。此外，由于系统100可通过光学对准子系统102提供虚拟现实屏106的相对狭窄的视场(FOV)，与通常具有更宽FOV的传统虚拟现实显示系统相比，系统100中的屏蔽门效果有利地减小，允许观看者在虚拟现实显示屏106上清楚地感知诸如蝴蝶112之类的虚拟现实图像，而不干扰像素化效果。然而，应当理解，在本发明的某些实施例中，光学对准系统102提供虚拟现实屏106的更宽FOV可能是有利的，例如用于视野测试，如下文所述。
根据本发明的优选实施例，由于虚拟现实物件的虚拟运动而引起观看者对虚拟现实物件的近距离和远距离感知的变化，导致观看者眼睛的调节的相应诱导和松弛在光学测试中可能特别有用，其中必须控制受试者的眼睛的调节以确保准确的测试结果。
现在参考图2A至图2J中描述在根据本发明优选实施例构造和操作的示例性光学检查系统中包括的虚拟现实显示系统。
现在参考图2A至图2J，是包括一虚拟现实显示系统的一光学检查设备的简化示意图，根据构造和操作本发明的另一优选实施例示出了在对受试者进行光学检查期间向受试者显示的用于诱导和松弛调节的一系列虚拟现实显示屏。
如图2A所示，提供了一种用于测试一受试者的眼睛204的眼部检查系统200。眼部检查系统200优选地包括与至少一个虚拟现实显示设备光学对准的眼部测试子系统205，这里作为示例具体化为耦合到准直透镜210的虚拟现实显示屏206。应当理解，虚拟现实显示屏206在图2A至图2J中以侧视图示出，其中虚拟现实显示屏206的放大前视图显示在图2B至图2J的上方。
根据本发明的特别优选实施例，如图2A至图2J所示，眼部测试子系统205体现为组合的验光器/波前分析测试系统205，优选地为US 9,462,939中描述的类型，所述专利转让给与本发明相同的受让人，其全部内容通过引用并入本文。然而，应当理解的是，眼部测试子系统205可替代地实施为受益于与虚拟现实显示设备的集成的其他类型的眼部测试子系统，包括视力测试系统和其他类型的眼部测量和筛查系统。
组合式验光器/波前分析测试系统205优选用于执行组合式主观验光器和客观屈光测量以确定眼睛204中存在的像差。在本发明的一个优选实施例中，组合的验光器/波前分析测试系统205优选地包括用于照射眼睛204的准直光源，这里作为示例实施为激光器220。如US 9,462,939中所述，来自激光器220的光优选地通过特殊形状的准楔形分光器222定向到眼睛204。随后从眼睛204反射的光优选地通过眼睛204的各种光学结构传播并返回到分光器222，反射光通过分光器222朝着一验光器224的多个透镜轮传播。然后可以将光引导远离眼睛204的直接视线，优选地通过附加分光器226，朝向优选地布置在一对聚焦透镜230之间的针孔光束孔径228。通过针孔光束孔径228聚焦的光优选地被导向夏克哈特曼传感器232。夏克哈特曼传感器232优选地包括一透镜阵列234和一检测器236。透镜阵列234优选地用于将入射光聚焦到检测器236上，从而允许检测和提取眼睛204的折射图，所述折射图可由一计算设备238显示、存储或以其他方式处理，所述计算设备238优选地连接到夏克哈特曼传感器232。
显示屏206优选地通过附加分光器226和准直透镜210设置在眼睛204的直接视线中。应了解的是，附加分光器226与准直透镜210和验光器224组合优选地形成光学对准子系统的优选实施例的组件，用于将显示屏206与受试者的眼睛204光学对准。优选地，系统200包括一系列机构，用于在垂直方向和水平方向上将测试系统205对准眼睛204，以及将测试系统205置于所需的聚焦位置，从而确保显示屏206与眼睛204光学对准。显示屏206优选地与眼睛204光学对准，用于向眼睛204显示经历虚拟运动的至少一个虚拟现实物件，其中眼睛204可看到的至少一个虚拟现实物件的虚拟运动可用于诱导和松弛眼睛204调节，优选地，在使用夏克哈特曼传感器232进行客观屈光测量之前，以及在使用验光器224进行主观视力测试之前，如下文参照图2B至图2I所详述的。
显示屏206优选地另外可操作以向眼睛204显示一虚拟目标，以用于由验光器224进行的屈亮度测量的主观目的，所述虚拟目标优选地通过分光器226和准直透镜210直接可见，如下文参考图2J所详述的。
应当理解的是，本文所示和描述的夏克哈特曼和验光器光学系统的特定配置仅是示例性的，并且眼部测试子系统205可以被实现为本领域已知的任何合适的客观及/或主观屈光测试子系统。
还应理解的是，屏206与眼睛204的光学对准是特别有利的，并且与传统的虚拟现实显示系统形成对比，在传统虚拟现实显示系统中，观看者的眼睛不一定与虚拟现实显示器光学对准。此外，由于系统200通过验光器224、分光器226和准直透镜210提供虚拟现实屏206的相对狭窄的视场(FOV)，与通常具有更宽的视场的传统虚拟现实显示系统相比，系统200中的屏蔽门效应有利地降低，允许观看者在虚拟现实显示屏206上清楚地感知虚拟现实图像而不干扰像素效果。然而，应当理解，在本发明的某些实施例中，配置测试系统205和准直透镜210以提供虚拟现实屏206的更宽的视场可能是有利的，例如用于视野测试，如下文描述。
回到图2B，显示了系统200的一初始状态，其中在显示屏206的最前方显示了诸如蝴蝶240的第一虚拟现实物件，并且在显示屏206的背景中模糊显示了诸如气球242的第二虚拟现实物件。此处，显示屏206优选地位于比准直透镜的焦距更靠近准直透镜210的位置，显示屏206的移动由箭头244指示，以便增强眼睛204对蝴蝶240是近距离物体的感知。眼睛204的水晶体246的调节优选地是由于将蝴蝶24被视为是近距离物体的感知而诱导的，如图2B中水晶体246的增厚、缩短状态所表示的。模糊且明显较远的气球242有助于增强眼睛204对明显较近且显示更清晰的蝴蝶240的聚焦。应理解的是，图2B中所示的系统200的状态对应于执行眼睛204的客观或主观测试之前的系统200的状态。
图2C示出了系统200的一后续状态，所述后续状态优选地遵循图2B中所示的系统200的初始状态。如从图2C中的屏206的外观与图2B中的屏206的外观相比所理解的，蝴蝶240和气球242优选地在从图2B到图2C的过程中经历虚拟运动，以便在图2C中的屏206上移动到各自的新位置。这里，作为示例，与图2B相比，图2C中的蝴蝶240的尺寸减小，并且朝向颞骨方向移动，在这种情况下，显示为远离屏206的中心的方向。优选地，虽然不一定与蝴蝶240的虚拟运动同时发生，但气球242被视为放大并沿鼻部方向移动，与图2B相比，此处示出为对应于朝向图2C中屏206的前方和中心的移动，这样气球242优选地成为眼睛204聚焦的物件。蝴蝶240优选地为模糊显示，而气球242优选地清楚地显示在屏206上，以促进眼睛204在气球242上的聚焦。屏206优选地位于透镜210的焦点位置处，屏206的移动由箭头252指示。
图2D示出了系统200的后续状态，所述后续状态优选地遵循图2C中所示的系统200的状态。与图2C中的屏206相比，从图2D中的屏206的外观的考虑可以理解，气球242优选地在从图2C到图2D的过程中经历了虚拟运动，以便移动到图2D中的屏206上的新位置。此处，作为示例，不再显示蝴蝶240，并且与图2C相比，图2D中的气球242的尺寸减小，并且在颞骨方向上移动，这里显示为远离屏206中心的方向。受试者的眼睛204可以看到气球242的这种虚拟运动，用于产生气球242现在正从受试者后退的印象，从而促进眼睛204的水晶体246对气球242的明显虚拟运动的松弛调节。如图2D所示，由于眼睛204对气球242的感知变得更远离眼睛204，调节松弛，透镜246变得更薄更长。
优选地，通过屏206沿箭头254指示的方向远离准直透镜210的轴向移动来增强眼睛204对气球242变得更远离观察者的感知，使得屏206在轴向上位于准直透镜210的焦距之外。屏206的这种移动优选地用于增强气球242从受试者后退的感知，从而促进眼睛204松弛调节。
应了解的是，气球242在屏206上的虚拟运动因此由屏206的物理运动来补充，以便增大气球242远离眼睛204的视觉运动，从而更有效地松弛眼睛204调节。然而，应当理解，屏206的物理运动可以被替代地省略，并且气球242从眼睛204后退的感知仅通过气球242在屏206上的虚拟运动而诱导。
图2E示出了系统200的后续状态，所述后续状态优选地遵循图2D中所示的系统200的状态。与图2D中的屏206相比，从图2E中的屏206的外观的考虑可以理解，气球242优选地在从图2D到图2E的过程中经历了虚拟运动，以便移动到图2E中的屏206上的新位置。这里，举例来说，气球242在图2E的屏206上被视为非静态的，并且举例来说，气球242从第一位置260移动到第二位置262和第三位置264。气球242的运动优选地用于延长受试者的眼睛204对气球242的追踪，使得受试者沉浸在屏206提供的虚拟环境中，从而真实地感觉和感知气球242作为远处的物体，并相应地松弛调节。在由屏206提供的虚拟环境中的这种沉浸感是重要的，因为在受试者仍然意识到诸如气球242之类的虚拟现实物件不是真正的遥远而是而是仅仅如此显示的情况下，受试者的这种意识影响受试者的眼睛204的调节程度，并阻止调节的完全松弛，从而干扰随后的客观及/或主观视力测试结果。
图2F示出了系统200的后续状态，所述后续状态优选地遵循图2E所示的系统200的状态。从图2F中的屏206的外观与图2E中的屏206的外观的比较可以看出，气球242在图2F中优选是静态的，而不是像图2E中那样处于运动状态。当气球242在图2F中静止时，优选地应用客观波前分析测试，其中光束270优选地从激光器220通过分光器222指向眼睛204，反射光束272通过验光器224、附加分光器226、针孔和透镜对228和230指向夏克哈特曼传感器232。这种客观波前分析测试也可称为自动验光，并提供眼睛204的屈光特性的客观测量。应了解，通过上文所述的蝴蝶240和气球242在屏206上的虚拟运动实现的诱导的眼睛204松弛调节，用于防止或减少自动验光测试中的误差，否则在执行自动验光测试期间，由于眼睛204的调节，会出现这些误差。这种自动验光的结果优选地在精度上类似于通过使用开放场自动验光器获得的验光测量结果。
在执行自动验光射之后，如图2F所示，优选地大致确定眼睛的屈光特性，并且优选地由计算机238自动地相应地设置验光器224的透镜。眼睛204现在必须准备好使用验光器224进行主观视力测试。
可以理解的是，，由于主观视力测试涉及在屏206上观看虚拟现实测试目标，因此在进行主观测试之前优选地故意诱导然后放松眼睛204的调节，以确保受试者在虚拟现实测试设置中的意识不会导致受试者的适应性反应，从而干扰主观测试结果。
应当理解，由于眼睛204在执行图2F的客观验光测量之前处于故意放松的非调节状态，因此可以假设眼睛204的调节状态保持不变，并且随后立即执行涉及验光器224的主观视力测试。然而，为了确保由验光器224进行的测试的最大准确性，在进行主观视力测试之前，优选地再次有意地再次诱导和放松眼睛204的调节，如下文参照图2G至图2I所描述的。
图2G示出了系统200的后续状态，所述后续状态优选地遵循图2F中所示的系统200的状态。从图2G中的屏206的外观与图2F中的屏206的外观的比较中可以看出，蝴蝶240在图2G中以放大的形式示出，并且在鼻部方向上移动，这里显示为朝向屏206的中心的方向。受试者的眼睛204可看到的蝴蝶240的这种虚拟运动用于产生蝴蝶240正在接近受试者的印象，从而诱导眼睛204观看蝴蝶240的调节。如图2G所示，眼睛204的水晶体246显示为变厚和变短，这是由于眼睛204对蝴蝶240的感知越来越接近而产生调节作用。
优选地，通过屏206沿箭头280指示的方向朝向准直透镜210的轴向移动，来增强眼睛204对接近被摄物的蝴蝶240的感知，使得屏206位于比准直透镜的焦距更靠近准直透镜210的位置。屏206的这种移动优选地用于增强蝴蝶240接近受试者时的感知，从而进一步促进眼睛204的调节。可以理解，蝴蝶240在屏206上的虚拟运动因此由屏206的物理运动来补充，以增强蝴蝶240朝向眼睛204的视觉运动，从而更有效地诱导眼睛204的调节。然而，应当理解的是，屏206的物理运动可替代地被省略，并且蝴蝶240接近眼睛204的感知仅通过蝴蝶240在屏206上的虚拟运动来诱导。
图2H示出了系统200的进一步后续状态，所述后续状态优选地遵循图2G中所示的系统200的状态。与图2G中的屏206相比，从图2H中的屏206的外观的考虑可以理解，蝴蝶240在从图2G到图2H的过程中经历了进一步的虚拟运动，以便在图2H中的屏206上呈现在新的位置。这里，作为示例，与图2G相比，图2H中的蝴蝶240被视为在尺寸上减小，并且在颞骨方向上移动，这里显示为与远离屏206中心的方向相对应。受试者的眼睛204可看到的蝴蝶240的这种虚拟运动用于产生这样的印象，即蝴蝶240现在正在远离受试者，并因此通过观察蝴蝶240的眼睛204的水晶体246开始松弛调节。如图2H所示，由于眼睛204对蝴蝶240的感知变得更远离眼睛204，调节松弛，因此水晶体246变得更薄和更长。
优选地，通过沿箭头290指示的方向将屏206轴向移动远离准直透镜210，从而使屏206轴向地位于准直透镜210的焦距之外，从而增强眼睛204对蝴蝶240变得更加远离观看者的感知。屏206的这种移动优选地用于增强蝴蝶240从受试者后退的感觉，从而促进眼睛204松弛调节。在图2H所示的设置中，由于屏206设置于准直透镜210焦距以外的位点上，蝴蝶240通常会被眼睛204视为模糊。
可以理解的是，蝴蝶240在屏206上的虚拟运动因此由屏206的物理运动来补充，以增强蝴蝶240远离眼睛204的视觉运动，从而更有效地松弛调节眼睛204。然而，应理解的是，屏206的物理运动可替代地被省略，并且仅通过屏206上的蝴蝶240的虚拟运动来诱导蝴蝶240从眼睛204后退的感知。
为了在图2G中的调节诱导之后进一步促进调节的产生，可通过添加例如+1D的正屈亮度来重置验光器224的透镜设置，以产生雾化效果并进一步促进眼睛204的松弛调节，在向眼睛204显示图2H所示类型的显示屏206之前。
图2I示出了系统200的进一步后续状态，所述后续状态优选地遵循图2H中所示的系统200的状态。从图2I中的屏206的外观与图2H中的屏206的外观的比较中可以看出，蝴蝶240在从图2H到图2I的过程中经历了进一步的虚拟运动，以便在图2I的屏206上呈现在新的位置。这里，作为示例，与图2H相比，图2I中的蝴蝶240的尺寸进一步减小，并且在颞骨方向上进一步移动，这里显示为远离屏206的中心。受试者的眼睛204可看到的蝴蝶240的这种虚拟运动用于产生蝴蝶240进一步远离受试者的印象，从而进一步促进对观看蝴蝶240的眼睛204的水晶体246的松弛调节。
可以理解的是，蝴蝶240在屏206上的虚拟运动，以便诱导并随后松弛调节受试者观看屏206的眼睛204，在图2G至图2I中以离散的步骤示出只是为了便于表示，实际上，蝴蝶240的虚拟运动的进展优选地但不是必须地是连续的，并且可能涉及显示比图2G至图2I中所示的那些屏幕更多或替代的显示屏。
如图2J所示，在蝴蝶240缩进到眼睛204所感知的预定距离的位点处，例如6米，眼睛204优选处于完全松弛的非调节状态，并且史奈仑图表294或其他等效视觉目标优选地被移到屏206上的眼睛204。屏206优选地位于透镜210的焦点处，屏206在朝向这个位置的方向上的移动由箭头296指示，并且史奈仑图表294优选地通过分光器226和准直透镜210显示在眼睛204的直接视线中。然后，当受试者观看虚拟现实史奈仑图表294时，标准主观视力测试可由验光器224的操作员在受试者的眼睛204上执行。应当理解的是，在先前将雾化应用于验光器224的透镜设置以帮助调节的产生的情况下，如上所述，优选地在视力测试期间从测试结果中减去增加的屈亮度。
应当理解的是，由系统200应用的主观视力测试因此优选地使用虚拟现实视觉目标，例如史奈仑图表294，而不是如现有情况那样的真正远距离的视觉目标来执行。这种现有的真正远距离的视觉目标通常与受试者相隔6米，在涉及有限物理空间的许多测试装置中是不切实际的。在本发明中，提供了一种高度压缩的虚拟现实测试系统，其中视觉目标可以相对于受试者在物理上非常接近，例如仅在350毫米的距离处，但是受试者感知到，受试者沉浸在屏206上显示的虚拟现实场景中，受试者感知到距离很远。此外，通过沿显示屏206和眼睛204之间的光路使用折叠镜，可以进一步减小显示屏206和眼睛204之间的物理距离。
观看者意识到虚拟现实目标确实在物理上非常接近，尽管出现了虚拟现实目标，但由于虚拟现实物件在物理上接近观看者的这一认知的心理影响，观看者往往会做出适应性反应。在本发明中，通过在执行客观视力测试和主观视力测试中的一个或两个之前由受试者的眼睛故意诱导和松弛调节，有利地克服了受试者观看明显远处的虚拟现实目标的这种自动调节反应。可以理解，在本发明的优选实施例中，在缺少由虚拟现实物件在虚拟现实显示屏上的虚拟现实运动所产生的这种故意诱导和松弛调节的情况下，观看虚拟现实显示屏的观看者的调节反应会导致客观视力测试和主观视力测试中的误差。
可以理解，虽然在图2A至图2I中显示的一系列屏幕是关于单一眼睛204示出的，这仅是为了简化呈现的目的，并且这样的屏幕优选地显示给观看者的两只眼睛，优选地显示在各个相应屏幕上，以便使观看者沉浸在虚拟现实环境中。类似的或特别优选地相同的虚拟现实物件，例如图2A至图2I中所示的那些，优选地在分别与受试者的每只眼睛对齐的两个单独的显示屏上向受试者显示，在单独的屏幕上的这样一个位置，使得受试者的两只眼睛协作以将两个显示屏上的虚拟现实物件合并为单一个感知物件。
可以使用双眼显示系统来执行双眼显示，如下文参照图4A和图4B进一步详述。然而，在执行主观视力测试期间，如参考图2J所述，优选地，通过仅向观看者的单个相应眼睛显示单个屏206，以单眼方式分别为观看者的每只眼睛单独地执行主观测试，随后也可以执行双眼主观测试。
还可以理解，虚拟现实物件，包括蝴蝶240和气球242的特定外观和运动类型，如图2A至图2J所示，仅是示例性的，并且本发明的实施例可以包括进行虚拟运动的任何类型的2D或3D虚拟现实物件的显示，受试者可见的虚拟运动可操作用于诱导和对受试者的至少一只眼睛进行松弛调节。特别是，本发明的优选实施例包括在虚拟现实显示设备上的至少一个虚拟现实物件的虚拟运动的显示，导致观看者感知虚拟现实物件接近及/或远离观看者，以及用于使观看者沉浸在由虚拟现实显示设备呈现的虚拟现实环境中的运动类型。
举例来说，如图3A所示，史奈仑图表294可以相对于个体300显示在屏206上，其中，其中图表294的距离感知通过改变个体300相对于图表294的表观尺寸而改变。此外，通过使显示在屏206上的测试设置看起来更自然，在史奈仑图表294上包含要阅读的个体300的指示字母优选地有助于进一步将受试者沉浸在由屏206创建的虚拟测试环境中。
进一步举例来说，如图3B所示，一个虚拟现实物件，例如蝴蝶240，可以相对于另一个虚拟现实物件，例如手320显示，以进一步提升蝴蝶240与受试者非常接近的感知。虚拟现实物件中的一个或两个的相对大小、位置和清晰度的变化优选地导致感知的变化并因此导致观看者的调节。附加地或替代地，虚拟现实显示屏，例如显示屏206的会聚角可以改变，以便与近视野和远视野观看相关联的汇聚保持一致。应当理解的是，尽管没有相对于系统200示出用于改变会聚角的光学对准系统的倾斜，但是可以在鼻部方向上执行这种倾斜，以增强受试者的近视野的感知。应当理解的是，尽管本发明的优选实施例在图2A至图2J中示出，可用于执行客观和主观屈亮度和视力测试，本发明不限于在所示类型的视力测试装置内实施。本发明的虚拟现实显示系统的其他可能应用包括测量调节收敛/调节(AC/A)和收敛调节/收敛(CA/C)比率、色觉测试、对比敏感度测试、夜视测试、单眼调节幅度测试、瞳孔反应测试、斜视筛查、3D视力测试和运动视力测试。
在AC/A比率的测量中，测量眼睛响应于调节变化而会聚的角度的比率。在使用本发明的虚拟现实显示系统执行这样的测试时，当虚拟现实显示屏及/或其上显示的虚拟现实物件从远焦位置移动到近焦位置时，可以测量鼻部及/或颞骨方向上的眼球运动。眼睛位置可由一摄像机监控，以便在调节过程中测量眼睛瞳孔的运动。
在测量CA/C比率时，可通过沿鼻部方向移动虚拟现实屏幕上显示的虚拟现实目标，同时将屏幕保持在准直透镜焦点处的固定位置来测量会聚调节。然后可通过客观验光测量系统，例如通过夏克哈特曼传感器232测量双眼的屈亮度。将显示屏保持在一个固定的、远端的位置，允许眼睛聚焦于虚拟现实目标而产生的近调节性刺激调节和目标在鼻部方向运动而产生的会聚调节之间的分离。可通过夏克哈特曼传感器232测量会聚调节，并相应计算CA/C比率。
在进行色觉测试时，本领域公知的适当彩色图像，例如一系列Ishihara PIC测试板，可在分别与受试者的每只眼睛对齐的两个虚拟现实显示屏上显示给受试者，并由此评估受试者的色觉。
在进行对比敏感度测试时，可以在分别与受试者的每只眼睛对齐的两个虚拟现实显示屏上向受试者显示合适的对比敏感度图表，例如Pelli-Robson字母对比敏感度图表，并记录可辨认和不可辨认字母的对比度。
在进行夜视测试时，如上文参考图2A至图2J所述的视力测试，可以在低光照条件下执行，以使眼睛的瞳孔扩张，并且波前传感器，例如夏克哈特曼传感器232可分析来自整个瞳孔区域的可用数据。可以对不同的瞳孔区域进行个别分析，以计算白天和夜间视力。客观分析可以通过主观测试来验证，例如通过使用验光器224。
在使用本发明的系统进行单眼调节幅度测试时，可以向受试者显示虚拟现实目标形式的刺激，并且当刺激从无限远移向受试者眼睛时，测量受试者每只眼睛的屈亮度。显示屏优选地最初放置在准直透镜的焦点处，使得显示在其上的虚拟现实目标相对于受试者的眼睛处于光学无限远处，然后例如通过使用夏克哈特曼传感器232测量眼睛的屈亮度。然后优选地在朝向眼睛的方向上递增地移动显示屏，并且针对每个屏幕位置测量眼睛的屈亮度。优选地继续这样的位移和测量直到记录的波前测量没有进一步变化，表明已经达到最大调节。所述测试优选地以单眼方式对每只眼睛单独进行。
在使用本发明的系统进行瞳孔反应测试时，可以改变显示屏的照明并且使用照相机来测量相应的瞳孔尺寸。屏幕的照度水平可以逐渐增加或减少，并且记录每个照度水平下瞳孔的时间响应。所述测试优选地对受试者的每只眼睛分别进行，从而允许在每个照度水平下对被照射的瞳孔和对侧瞳孔进行瞳孔测量。
在使用本发明的系统进行斜视筛查时，可以改变虚拟现实受试者在显示屏上的位置，并通过摄像机监控相应的瞳孔注视方向，以便评估受试者的眼睛正确注视目标的能力。优选地，通过向当前未测试的第一只眼睛显示一空白屏幕并且向第二只眼睛显示在一第二屏幕上的虚拟现实物件来分别测试每只眼睛，第二只眼睛的注视方向由相机测量。测试情况然后被颠倒，第一只眼睛的注视方向观察正在测试的第一屏幕上的虚拟现实目标，并向第二只眼睛显示空白屏幕。在眼睛呈现图像和呈现空白屏幕之间的过渡期内，可以容易地观察到两只眼睛，在传统斜视覆盖测试方案中，通常更难以实现过渡期观察。
在使用本发明的系统进行3D视力测试时，可以在分别与观看者的每只眼睛对齐的两个显示屏上显示不同的图像。对于特定的视角，取决于观看者的双眼视觉能力，双眼看到的图像的一部分看起来是三维的，并且将从看起来是二维的图像的其余部分突出。观看者可以向检查者报告被感知为三维的图像的那些部分，由此可以评估观看者的三维视觉能力。
在使用本发明的系统进行运动视力测试时，在视力测试期间，可在一个或两个显示屏上以恒定或变化的频率和速度移动视觉目标的位置，如测试图表。这种测试可用于检测前庭功能障碍，包括眩晕、头晕和失衡。
在本发明的一个优选实施例中，系统200可用于在如上所述的故意诱导和释放受试者的眼睛调节之后执行棱镜测量。虚拟现实物件，例如蝴蝶240、气球242史奈仑图表294，可以显示给正在测试包括隐性斜视和斜视在内的棱镜像差的受试者。虚拟现实物件可以位于显示屏206上相对于受试者的眼睛204的各种位置，这些位置的变化优选地对应于图像从受试者的非像差视线中心的各种偏转角度。将显示屏上的虚拟现实物件重新定位在相对于屏幕中心的不同位置，如受试者可看到的，从而使受试者以各种偏转角度观看虚拟现实物件，从而允许测试受试者的棱镜像差的存在和程度。可以理解的是，将虚拟现实物件显示在显示屏上对应于不同偏转角度的不同位置，避免了使用棱镜来偏转光束，从而偏转用户正在观看的物件的明显位置的需要。因此，验光器224不需要包括用于测试和校正棱镜像差的棱镜透镜，从而简化验光器224的结构和系统200的棱镜测试性能。
在本发明的另一优选实施例中，系统200可操作以用作场周边装置，用于在如上所述故意诱导和释放受试者的眼睛调节后测试受试者的视野。在作为场周边设备的系统200的操作中，诸如蝴蝶240和气球242之类的虚拟现实物件可以在屏206上的各种位置向受试者显示，受试者被要求在看到虚拟现实物件时作出反应。然后，可以基于受试反应的虚拟现实物件象的位置范围来评估受试者的角度视野。这种视野测量对于检测和监测导致受试者视野逐渐变窄的状况(如青光眼)可能特别有用。
应当理解，虽然系统100和系统200被叙述为与单一只眼睛104或眼睛204相关的单眼系统，但本发明的优选实施例的系统可以构造和操作为双眼系统，用于顺序或同时检查一个受试者的两只眼睛。图4A和图4B中示出了根据本发明优选实施例构造和操作的双眼系统在其各自的第一状态和第二状态下的简化示意图。
如图4A和图4B所示，提供了一种光学检查设备400，用于对受试者的第一眼睛404和第二眼睛405进行双眼及/或单眼测试。第一眼睛404优选地与一第一虚拟现实显示设备光学对准，这里通过示例的方式实现为一第一虚拟现实显示屏406。第二眼睛405优选地与一第二虚拟现实显示设备光学对准，这里通过示例实施为一第二虚拟现实显示屏407。从第一显示屏406发出的光优选地通过一第一准直组件准直，这里具体化为一第一准直透镜410。从第二显示屏407发出的光优选地通过一第二准直组件准直，在此实施为一第二准直透镜411。第一眼404优选地与一第一光学对准子系统412对准，第二眼405优选地与一第二光学对准子系统413对准。
根据本发明的优选实施例，第一光学对准子系统412和第二光学对准子系统413可以分别包括单独的、分离的第一光学测试子系统和第二光学测试子系统的组件，例如子系统205，特别是其第一和第二验光器装置的组件，诸如验光器装置224，用于分别在第一眼睛404和第二眼睛405以及第一显示屏406和第二显示屏407之间光学对准和引导光。
显示屏406和显示屏407优选地安装在台420上，台420在轴向上朝向或远离眼睛404和405的方向上的线性运动优选地由线性致动器430控制。显示屏406和显示屏407可以耦合到传输接口，例如连接到计算设备434的HDMI接口432。计算设备434优选地另外连接到线性致动器430以控制其运动。计算设备434优选地由一电源440供电。
设备400可以可选地包括至少一个倾斜电机，这里作为示例具体化为优选地耦合到第一光学对准系统412的第一倾斜电机450和优选地耦合到第二光学对准系统413的第二倾斜电机452。如图4A所示，图示出了系统400的第一状态，与第一眼睛404和第二眼睛405中的每一个相对应的组件，包括光学对准组件412和413、准直透镜410和411以及屏406和屏407，可以相互平行布置，适合于许多光学检查程序。在这种情况下，倾斜电机450和452不运作，光学对准组件412和413以及屏406和407轴向对准。
如图4B所示，图示出了系统400的第二状态，在某些测试或诱导调节情况下，倾斜对应于眼睛404和405中的每一个的光学组件可能是有利的。在这种情况下，倾斜电机450和452可用于倾斜与眼睛404和405中的每一个相对应的光学组件，倾斜电机450和452可用于倾斜与眼睛404和405中的每一个相对应的光学组件，以改变眼睛404和405分别看到的屏406和屏407的会聚角，从而更好地模拟会聚。这种倾斜设置可用于一可调节状态下的测试，或在屏406和屏407移动到非常靠近眼睛404和眼睛405的情况下。可以理解的是，图4B中所示的倾斜角度仅是说明性的，并且可以采用更大或更小的倾斜角度，这取决于系统架构以及期望的屏幕会聚。
如上所述，包括光学测试子系统205的系统200可以优选地根据系统400的架构来构建，其中所述系统可以最初以双目方式操作，同时激活屏406和屏407两者以便使受试者沉浸在虚拟现实环境中，随后通过顺序激活屏406和屏407执行单眼视力测试。在以双目方式操作系统400期间，类似或相同的虚拟现实物件优选地同时显示在屏406和屏407两者上，在各个屏406和屏407上的这样的一个位置，眼睛404和眼睛405优选地合作以合并两个屏幕。将两个虚拟现实物件合并为一个感知的2D物件或3D物件。
现在参照图5，是说明根据本发明的优选实施例构造和操作的使用虚拟现实显示器的眼部检查的执行步骤的简化流程图。
如图5所示，检查过程500可以在第一步骤502开始，其中虚拟现实显示设备，例如设备106、206、406或407，与待测受试者的至少一只眼睛光学对准。在显示设备与受试者的眼睛对准之后，如在第二步骤504所示，优选地在显示设备上向受试者显示至少一个虚拟现实物件。如第三步骤506所示，然后创建虚拟现实物件的虚拟运动，以诱导和松弛观看虚拟现实物件的受试者的眼睛调节。这种虚拟运动可以包括下列中的至少一项：后退运动、前进运动、显示在虚拟现实显示设备上的虚拟物件的大小和位置中的至少一项的改变、虚拟物件相对于显示在虚拟现实显示设备上的另一个虚拟现实物件的大小和位置中的至少一项的改变、受试者可感知的虚拟现实物件模糊化、提高受试者可感知的虚拟现实物件的清晰度、并改变虚拟现实显示设备的会聚角度。
如第四步骤508所示，在受试者诱导和松弛调节后，可对受试者进行视力测试。在第四步骤508执行的视力测试可以是客观视力测试、主观视力测试或两者。应理解的事，如在第三步骤506中所实现的，在受试者松弛调节之后对受试者进行视力测试，可最小化或消除因受试者在测试期间的调节反应而导致的视力测试中的误差。应当理解，过程500中的第一步骤502至第四步骤508以高度通用的方式阐述并且可以由附加或替代步骤补充，取决于所涉及的特定应用。此外，应当理解的是，这些步骤不一定按所列顺序执行。举例来说，第一步骤502可以在第二步骤504之前或者可以与其同时执行。进一步举例来说，可在第四步骤508执行客观视力测试之前执行第一步骤502至第三步骤506，随后可在执行主观视力测试之前重复客观测试的第一步骤502至第三步骤506。
本领域技术人员还将理解，本发明不受下文特别要求保护的内容的限制。相反，本发明的范围包括以上所述的特征的各种组合和子组合，以及本领域技术人员在参考附图阅读前述描述时会想到的且不在现有技术中的对本文的修改和变化。

Claims (20)

1.一种虚拟现实显示系统，其特征在于：所述系统包括：
至少一个光学对准子系统，与一受试者的至少一只眼睛光学对准；以及
至少一个虚拟现实显示设备，与所述至少一个光学对准子系统光学对准，用于向所述受试者显示进行虚拟运动的至少一个虚拟现实物件，其中所述受试者可见的所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动用于诱导和松弛所述受试者的所述至少一只眼睛的调节。
2.一种眼部检查系统，其特征在于：包括：
至少一个光学对准子系统，与一受试者的至少一只眼睛光学对准；
至少一个虚拟现实显示设备，与所述至少一个光学对准子系统光学对准，用于向所述受试者显示进行虚拟运动的至少一个虚拟现实物件，其中所述受试者可见的所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动用于诱导和松弛所述受试者的所述至少一只眼睛的调节；以及
一眼部测试子系统，用于在所述受试者的调节松弛之后对所述受试者进行一视力测试。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述虚拟现实显示设备沿至少一个轴进行物理移动，所述虚拟现实显示设备沿所述至少一个轴的物理移动补充所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动。
4.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动包括在所述虚拟现实显示设备上的后退运动、前进运动、所述虚拟现实物件的大小和位置的至少一个变化、所述至少一个虚拟现实物件相对于另一个虚拟现实物件的大小和位置的至少一个变化、模糊所述受试者可感知的所述虚拟现实物件，并提高所述受试者可感知的所述虚拟现实物件的清晰度。
5.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：所述系统更包括一光准直组件，连接所述虚拟现实显示设备和所述光学对准子系统，用于准直从所述虚拟现实显示设备发出的光。
6.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：所述系统包括一双眼系统。
7.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述眼部测试子系统包括一客观测试子系统和一主观测试子系统中的至少一个。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于：所述视力测试包括棱镜测量、视野周长测量、三维视力测试、色觉测试、对比敏感度测试、运动视力测试、夜视测试、单眼调节幅度测试、CA/C和AC/A比率测试、斜视测试和瞳孔反应测试中的至少一种。
9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于：所述眼部测试子系统包括一组合式验光器和自动验光装置。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：所述眼部测试子系统包括一视力测试子系统，并且所述虚拟现实物件包括显示在所述虚拟现实显示设备上的一虚拟现实视力测试目标。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于：所述虚拟现实视力测试目标包括一史奈仑视力检查表。
12.一种对一受试者进行一眼部检查的方法，其特征在于：所述方法包括：将至少一个虚拟现实显示设备与所述受试者的至少一只眼睛光学对准；在所述虚拟现实显示设备上向所述受试者显示至少一个虚拟现实物件；产生所述受试者可见的所述至少一个虚拟现实物件的虚拟运动，从而诱导和松弛所述受试者的所述至少一只眼睛的调节；以及
在所述受试者的调节松弛之后对所述受试者进行至少一视力测试。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述至少一视力测试包括一客观视力测试和一主观视力测试中的至少一种。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述视力测试包括棱镜测量、视野周长测量、三维视力测试、色觉测试、对比敏感度测试、运动视力测试、夜视测试、单眼调节幅度测试、CA/C和AC/A比率测试、斜视测试和瞳孔反应测试中的至少一种。
15.如权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于：所述至少一视力测试包括一组合的主观验光器测试和物体波前分析测试。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：所述至少一视力测试包括一视力测试，并且所述虚拟现实物件包括显示在所述虚拟现实显示设备上的一虚拟现实视力测试目标。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述虚拟现实视力测试目标包括一史奈仑视力检查表。
18.如权利要求12至17中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法更包括沿至少一个运动轴物理移动所述虚拟现实显示设备，所述虚拟现实显示设备沿所述至少一个轴的物理移动补充所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动。
19.如权利要求12至18中任一项所述的方法，其特征在于：所述至少一个虚拟现实物件的所述虚拟运动包括在所述虚拟现实显示设备上的后退运动、前进运动、所述虚拟现实物件的大小和位置的至少一个变化、所述至少一个虚拟现实物件相对于另一个虚拟现实物件的大小和位置的至少一个变化、模糊所述受试者可感知的所述虚拟现实物件，并提高所述受试者可感知的所述虚拟现实物件的清晰度。
20.如权利要求12至19中任一项所述的方法，其特征在于：所述方法更包括在光到达所述受试者的所述眼睛之前校准从所述虚拟现实显示设备发出的光。
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