CN113613712A - 用于将光束投射到人眼的视网膜上的装置、投影仪装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于将光束(100)投射到人眼(110)的视网膜(114)上的投影仪装置(1)，其包括用于将光束(100)从人眼(110)的外部投射通过眼睛(110)的瞳孔(111)的投影仪(2)，其中所述投影仪(2)配置为使得光束(100)的出瞳直径(102)被设置为小于眼睛的眼瞳直径(112)，相应的方法，和包括这种投影仪装置的装置(40)。

Description

用于将光束投射到人眼的视网膜上的装置、投影仪装置和 方法
技术领域
本发明涉及用于将光束投射到人眼的视网膜上的投影仪装置、相应的方法以及包括这种投影仪装置的用于将光束投射到人眼的视网膜上的装置。
技术背景
视网膜功能障碍，特别是由退行性视网膜疾病引起的，是视力受损甚至失明的主要原因。
为了至少部分恢复患者的视觉功能，已知通过使用视网膜植入物或换言之视网膜假体来修饰视网膜区域。在这方面，已知几种不同类型的视网膜植入物，它们基于不同的工作原理。
视网膜植入物的共同点是它们通常视网膜前(epiretinally)或视网膜下放置在患者眼中，使得它们可以有效地替代受损细胞，比如光感受器。在这方面，关于视觉场景的信息用相机捕获，然后传输到植入视网膜中的电极阵列。
在常见的视网膜植入物中，已知植入物包括穿透皮肤的线材(wire)。这些线材会带来感染、疤痕和渗漏的风险。因此，更现代的植入物使用不同的无线技术，例如通过感应线圈传递功率和视觉信息。此外，已知通过眼睛的瞳孔以光学方式传递功率和视觉信息，或者以光学方式传递视觉信息和功率。
一种特别有益的至视网膜植入物的无线信息传输是基于将红外光的刺激图案投射到眼睛中。当注视方向使得植入物的某些部分被部分图案照亮时，植入物将该部分信号转换为电流，从而相应地刺激视网膜。
视网膜植入物是由刺激电极或像素组成的阵列。每个像素都有一个或几个光电二极管，其用于捕获视觉处理器发出的光并将其转换为电流以进行刺激。
几个植入物阵列可以放置在视网膜下空间中，通常位于或靠近中央凹区域。
为了将光或光束投射到人眼中，已知使用投影仪装置，比如增强现实护目镜。投影仪装置的投影仪将光束投射到人眼上，其中光束远宽于人眼的瞳孔。该光束特意设计为比人眼的瞳孔更宽，以允许投影仪相对于人眼的放置不精确，而仍能感知部分光束，并进一步允许眼睛在一定程度上运动。也就是说，由于眼睛的瞳孔大小可能变化很大，因此只有一部分要传输的光束通过其眼瞳进入眼睛并以未知的辐照度射向视网膜。
事实上，基于红外光投影的视网膜植入物需要特定的辐照度才能正确操作。因此，普通的增强现实护目镜不适合与这种设计的视网膜植入物结合使用。
上述投影仪装置还可以用于光遗传学应用，以修饰或改善眼睛中的靶向视网膜区域，比如重新激活视网膜的靶向区域的光敏性。光遗传学是指遗传学和光学的结合，以控制活组织特定细胞内明确定义的事件。光遗传学包括(i)基因修饰靶细胞以通过在细胞膜中表达外源性光反应性蛋白使它们对光敏感，以及(ii)提供能够为所述光反应性蛋白提供光的照明装置。细胞膜中外源性光反应性蛋白的激活需要特定的光辐照度。
由于到达视网膜的光束包含未知的辐照度，因此很难将辐照度调节到合适的水平。因此，对靶向区域的损坏或对靶向区域的影响不足可能分别由于过高或过低的辐照度而导致。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的投影仪装置，用于将光束投射到人眼的视网膜上，以及提供用于将光束投射到人眼的视网膜上的相应的方法。
根据第一方面，提出了一种用于将光束投射到人眼的视网膜或视网膜区域，更具体地修饰的视网膜区域上的投影仪装置，其包括用于将光束从人眼的外部投射通过眼睛的瞳孔的投影仪。投影仪装置进一步被配置为使得光束的出瞳(exit pupil)直径被设置为小于眼睛的眼瞳(eye pupil)直径。根据优选的实施方式，投影仪装置被配置为使得只有一束光束并且该光束的一个出瞳直径设置小于眼睛的眼瞳直径。
根据本发明，通过植入视网膜假体或通过光遗传学进行修饰而被修饰以恢复光敏行为的人眼的视网膜区域也将被称为“修饰的视网膜区域”。
通过配置投影仪装置，使得光束的出瞳直径设置为小于眼睛的眼瞳直径，对于合适的眼瞳大小和注视方向的范围，可以使整个光束始终通过眼瞳进入眼睛。因此，可以用具有预定或(预先)指定辐照度的光束照射修饰的视网膜区域(例如，视网膜植入物)，因为可以确保在人眼的虹膜处没有辐射功率损失。此外，在视网膜上，以及因此在修饰的视网膜区域，例如在视网膜植入物上，可能没有辐射变化。
根据另一个优选的实施方式，投影仪被配置为使得出瞳直径等于或小于3mm，优选地等于或小于2mm，更优选地等于或小于1mm，特别优选地等于或小于0.5mm，和特别优选地，出瞳直径设置为1mm、0.75mm、0.5mm或0.25mm。
由于人眼瞳的直径通常大于3mm，并且通常在3mm到8mm之间变化，通过设置出瞳直径等于或小于3mm，可以实现整个光束在标称条件下进入通过眼瞳，并且因此由于光束被阻挡部分的功率损失，视网膜上没有辐照度变化。
根据进一步优选的实施方式，投影仪装置可以包括用于监测光束投射到的眼睛的眼瞳直径和/或用于监测环境光强度的传感器单元，其中传感器单元优选地包括相机和/或光电探测器，其中该投影仪包括基于眼瞳直径和/或环境光强度的监测值调节出瞳直径的调节单元。从而，可以确保光束的出瞳始终被调节或设置为等于或小于当前的眼瞳直径，使得基本上整个光束可以进入眼睛并到达视网膜，更具体地，修饰的视网膜区域或视网膜植入物。
可选地或另外地，投影仪可以适于基于眼瞳直径和/或环境光强度的监测值来调节输出光束的辐照度。
根据进一步优选的示意性实施方式，调节单元可包括优选地可更换的屈光校正楔。
根据进一步优选的实施方式，投影仪被配置为：
·使得由投影仪发射的光束的出瞳距离在5mm至50mm，优选地10mm至30mm的范围内是可调节的；和/或
·其中优选地，由光束的出瞳限定的出瞳平面与由眼瞳限定的眼瞳平面对准；和/或
·其中优选地，出瞳平面和眼瞳平面之间的最大距离是±5mm，优选地是±3mm，更优选地是±2mm，甚至更优选地是±1mm，并且特别优选地0.5mm。
从而可以保证，当投影仪装置正确定位在人眼前方时，出瞳距离可以被调节到眼距(eye relief)，即投影仪与眼睛之间的距离，特别是由眼瞳限定的平面。优选地，出瞳距离的调节分别由投影仪装置的调节单元或投影仪本身进行。
特别地，当根据另一个优选的实施方式将光束的出瞳直径和出瞳距离分别调节为眼瞳直径和眼距时，可以保证光束在眼瞳平面的直径小于眼瞳的直径。因此，由此可以实现进入眼睛的整个光束一直到达视网膜，更具体地，修饰的视网膜区域，并且潜在地视网膜植入物。
根据又一个优选的实施方式，投影仪装置被配置为控制光束的辐照度。从而，可以确保始终以正确的辐照度来照射视网膜，更具体地修饰的视网膜区域，并且具体地视网膜植入物。
根据另一个优选的实施方式，投影仪装置包括用于将光束的中心轴与眼瞳中心对准的对准装置，其中优选地，光束的中心轴与眼瞳中心之间的最大偏差等于或小于1mm。因此，通过对准装置，可以避免由于光束相对于眼瞳未对准而导致的虹膜上的功率损失。
优选地，对准装置被配置用于将光束的中心轴与观察轴对准，所述观察轴被定义为通过眼瞳中心和眼睛植入物中心的轴，其中优选地光束的中心轴与观察轴之间的最大偏差等于或小于1°。因此，通过对准装置，可以避免由于光束相对于眼瞳的未对准而在虹膜上，和具体地在视网膜上，更具体地在修饰的视网膜区域上，和具体地在视网膜植入物上的功率损失。
换言之，当根据特别优选的实施方式，当同时将光束的出瞳直径设置为小于如上所述的眼睛的眼瞳直径，由光束的出瞳限定的出瞳平面与如上所述的眼瞳限定的眼瞳平面对准，和光束的中心轴与眼瞳中心(优选观察轴)对准时，确保光束以其整体进入眼瞳并到达视网膜，更具体地修饰的视网膜区域，并且具体地视网膜植入物。因此，根据该示意性实施方式，在视网膜，更具体地修饰的视网膜区域，并且具体地视网膜植入物上的辐照度可以始终是已知的和/或预定的。
根据另一个优选的实施方式，对准装置是机动的和动态的并且与眼睛观察模块，优选地是眼睛位置传感器耦合，允许投影的方向跟随眼睛的方向。在该实施方式中，眼睛观察模块，其可以是监测眼睛位置和角度的眼睛跟踪器装置，向对准装置提供对准要求，并且对准装置自动调节投射光束的位置和角度，例如使用微镜或压电微电机，以确保自动地且定期地进行正确对准。换言之，对准装置可以包括机动单元，该机动单元被配置为将投影方向与由眼睛观察模块，优选地眼睛跟踪器装置监测的眼睛方向耦合，其中眼睛观察模块优选地嵌入投射装置中。
在进一步优选的实施方式中，投影仪装置包括用于将投影仪装置紧固到框架上，优选地眼镜框架上的紧固部分，其中对准装置被配置为使得投影仪的位置和/或取向可以相对于紧固部分调节。因此，可以简单地通过调节投影仪相对于紧固部分的位置来实现光束相对于眼瞳的对准。
为了提供上面提到的可调节性，根据进一步优选的实施方式，对准装置形成为使得投影仪可以相对于紧固部分在多个移动方向上，特别优选地在五个移动方向上移动。
优选地，对准装置形成为使得至少一个移动方向是纵向，其中优选地两个移动方向是纵向，并且特别优选地三个移动方向是纵向。
在这方面，优选地，每个纵向基本上正交于至少一个其他纵向定向，其中优选地，每个纵向定向正交于所有其他纵向。
已经显示，如上所述的调节可以以特别有益的方式实现，当根据优选的实施方式，一个移动方向对应于人头部的纵轴，和/或一个移动方向对应于人头部的横轴，和/或一个移动方向对应于人头部的矢状轴。
因此，当移动方向对应于人头部的纵轴，而另一个移动方向对应于人体的横轴时，光束的方向可以被调节，使得光束的中心轴投射到眼瞳中心上。
此外，当移动方向对应于人头部的矢状轴时，可以调节眼距，从而调节投影仪或投影仪朝向眼睛的表面和眼瞳之间的距离。
根据另一个优选的实施方式，对准装置形成为使得至少一个移动方向是旋转方向，优选地两个移动方向是旋转方向。从而，可以补偿光束相对于由眼瞳和视网膜、更具体地修饰的视网膜区域和具体地视网膜植入物限定的轴的未对准。
从而，优选地，一个旋转方向被定向为使得投影仪相对于眼睛的全景角可以被调节，和/或一个旋转方向被定向为使得投影仪相对于眼睛的包角可以被调节。
当根据又一个优选的实施方式，对准装置包括至少一个运动对，优选地多个运动对，其中优选地至少一个运动对是棱形接头和/或其中优选地至少一个运动对是旋转接头，和/或其中对准装置包括用于锁定至少一个移动方向的至少一个锁定单元，优选地锁定螺丝时，可以以稳健且简单的方式提供投影仪和/或光束相对于紧固部分和/或人眼的眼瞳的调节和/或对准。
根据又一个优选的实施方式，投影仪装置还包括用于捕获投影仪装置前面的目标图案的相机，其中光束的内容基于捕获的目标图案，其中优选地，相机的主轴与光束的主轴对准，优选地同心对准，其中优选地，相机和投影仪面向装置的相对侧线性(in line)布置。
从而，可以保证当配备有投影仪装置的人直视前方时，该人可以准确地看到他正前方的东西。换言之，由此，人可能更容易聚焦目标点并且此外在空间中定向。
根据又一个优选的实施方式，投影仪装置包括微镜阵列，优选地为本身已知的数字微镜装置，其中光束基于被引导到微镜阵列上的图案化的光，优选地由激光器、激光二极管和/或LED，优选LED矩阵发射的光。换言之，微镜阵列的微镜各自反射入射光束的一部分，从而产生反射的、图案化的出射光束。
优选地，光，优选地包括近红外场中的波长，被引入全内反射(TIR)棱镜，然后光击中微镜阵列的有效面积(active area)，其中微镜选择反射微镜阵列盘的哪个部分朝向眼睛，并且因此产生图案，图案化的光再次穿过TIR棱镜，和图案化的光穿过最后的镜片，并且从而离开投影仪。
优选地，光束基于非相干光，从而可以忽略衍射效应或干涉图案。
根据另一个优选的实施方式，光束基于相干光。因此，微镜阵列可能引起光束的衍射或干涉图案。
根据又另一个优选的实施方式，投影仪装置被适配成使得相干光的入射角和微镜阵列的微镜的间距被配置为使得输出光束的相邻衍射级，优选地两个最强衍射级的强度最大值之间的距离等于或大于7mm，优选地等于或大于8mm，更优选地等于或大于10mm。因此，可以确保只有一个强度最大值进入眼瞳，眼瞳的直径通常在3至7mm之间延伸。因此，可以可靠地(预先)确定内部植入物上的辐照度。
可选地，投影仪装置被适配为使得相干光的入射角和微镜阵列的微镜的间距被配置为使得光束的大部分功率进入单个衍射级。优选地，70％至95％、更优选地80％至95％、更优选地90％的光被引导到一个衍射级中。因此，其他级在功率方面可能变得可以忽略不计，并且因此这些级是否也进入瞳孔并不重要，因为它们不会显著影响视网膜，更具体地修饰的视网膜区域，并且具体地视网膜植入物上的辐照度。
当根据又另一个优选的实施方式时，投影仪装置包括优选地可拆卸的眼睛观察模块，用于观察视网膜的至少一部分，优选地是光束靶向的视网膜的一部分(例如修饰的视网膜区域，和具体地视网膜植入物)和/或用于观察眼瞳，其中优选地，眼睛观察模块和光束包括重合的光轴，眼睛观察模块可以附接到投影仪装置以当患者佩戴包括根据上述实施方式之一的投影仪装置的装置时，用于调节、对准和/或居中通过投影仪装置投射到患者眼瞳和视网膜，更具体地修饰的视网膜区域，并且具体地患者的视网膜植入物上的光束。优选地，光束的调节由受过训练的医务人员执行。在调节后，眼睛观察模块可能会因不再需要而被拆下。此外或作为替代，眼睛观察模块可用于观察眼瞳和/或观察视网膜上的投射的图案。
根据另一个优选的实施方式，眼睛观察模块适于观察植入视网膜中的视网膜植入物。这允许进一步调节由投影仪装置相对于视网膜植入物投射的光束。
优选地，投影仪装置进一步包括用于确定眼距的距离传感器，眼距为投影仪装置和眼瞳之间的距离。
根据另一个优选的实施方式，投影仪装置适于传输一个或多个测试图案，这些测试图案可用于调节由投影仪装置发射的光束和眼瞳和/或视网膜植入物的对准。
根据另一方面，提出了一种用于将光束投射到人眼中的装置，其包括框架和根据前述实施方式中任一项的投影仪装置，其中，投影仪装置优选地通过其紧固部分固定到框架上。
通过用于将光束投射到人眼中的装置可以类似地实现关于投影仪装置描述的效果和优点。
根据优选的实施方式，框架是眼镜框架，和/或其中框架包括头带，和/或其中框架包括头顶(heading)，和/或框架包括耳塞。
根据另一个优选的实施方式，该装置包括由框架保持的镜片，其中优选地，该镜片布置在框架处以在佩戴该装置时覆盖眼睛。镜片优选地是遮光的，优选地是有色的。通过提供遮光镜片，随着较少的环境光进入眼瞳，眼瞳直径可以自然地扩大。因此，可以便于将中心轴分别对准中心或观察轴。
根据另一个优选的实施方式，框架适于允许上述对准中的至少一些，优选地，框架包括布置在前框架和框架的镜腿(temple)之间的铰链。通过铰链，镜腿可相对于前框架枢转。
可选地或另外地，在至少一个镜腿上，可布置可移位的耳垫，其可沿镜腿移位。
为了将前框架支撑在患者的鼻子上，可以优选地提供一个或多个可调节的鼻垫。
通过上述部件，框架可以在至少支持光束相对于眼瞳的调节之前被调节为患者的个人头部形式。特别地，耳垫可以在镜腿上相对于彼此向前或向后移动，以调节框架前部的包角，并且从而调节投影仪的包角。
根据本发明的又另一方面，提出了一种用于将图像投射到视网膜，更具体地修饰的视网膜区域，并且具体地人眼的视网膜植入物上的方法，或用于操作如本文所述的用于投射图像的投影仪装置的方法，包括从人眼的外部向眼睛的瞳孔投射光束，其中将光束的出瞳直径设置为小于眼睛的眼瞳直径。
上述关于投影仪装置描述的效果和优点也可以通过该方法不具名地(anonymously)实现。
根据另一个优选的实施方式，该方法还包括将光束的中心轴对准眼瞳的中心的步骤，其中优选地，光束的中心轴和眼瞳的中心之间的最大偏差等于或小于1mm，其中优选地，光束的中心轴与观察轴对准，观察轴被定义为通过眼瞳的中心和眼睛植入物的中心的轴，其中优选地光束的中心轴与观察轴之间的最大偏差等于或小于1°。
根据另一个优选的实施方式，出瞳直径被设置为等于或小于3mm，优选地等于或小于2mm，更优选地等于或小于1mm，特别优选地等于或小于0.5mm，并且特别优选地出瞳直径被设置为1mm、0.75mm、0.5mm或0.25mm。
根据又另一个优选的实施方式，由光束的出瞳限定的出瞳平面与由眼瞳限定的眼瞳平面对准，其中优选地出瞳平面和眼瞳平面之间的最大距离是±5mm，优选地是±3mm，更优选地是±2，甚至更优选地是±1，并且特别优选地0.5mm。
根据又另一个优选的实施方式，光束的出瞳距离在5mm至50mm，优选地10mm至30mm的范围内是可调节的。
根据另一个优选的实施方式，出瞳距离被调节为投影仪和眼瞳之间的距离。
根据另一个优选的实施方式，该方法还包括以下步骤：监测光束投射到的眼睛的眼瞳直径和/或监测环境光强度，并基于眼瞳直径和/或环境光强度的监测值调节出瞳直径。
根据又一个优选的实施方式，光束基于被引导到微镜阵列上的相干光，优选地由激光器、激光二极管发射的光的图案化，其中相干光的入射角和微镜的间距配置为使得出瞳平面处的输出光束的相邻衍射级的强度最大值，优选地两个最强衍射级之间的距离的强度最大值之间的距离等于或大于7mm，优选地等于或大于8mm，更优选地等于或大于10mm。
可选地，光束可以基于非相干光，优选地由LED发射的光的图案化，以基本上避免干涉的影响。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述将更容易理解本公开内容，其中：
图1是根据第一实施方式的用于将光束投射到人眼的视网膜上的投影仪装置的示意性侧视图；
图2是根据第二实施方式的用于将光束投射到人眼的视网膜上的投影仪装置的示意性侧视图；
图3A和3B示意性地显示了具有未对准光束的投影仪装置的侧视图；
图4A和4B是根据优选的实施方式的用于将光束投射到人眼的视网膜上的投影仪装置的示意性侧视图；
图5是根据示意性实施方式的用于将光束投射到人眼的视网膜上的装置的示意性侧视图；
图6是具有用于将光束投射到放置在眼前的人眼的视网膜上的投影仪装置的人头部的示意性前视图；
图7是图6中人头部的示意性侧视图；
图8是图6中人头部的示意性俯视图；
图9是佩戴根据图5的装置的人头部的示意性侧视图；
图10是图9的头部的示意性俯视图；
图11是根据优选的实施方式的微镜阵列的示意性侧视图；
图12是具有倾斜微镜的根据图11的微镜阵列的示意性侧视图；和
图13是根据另一优选的实施方式的微镜阵列的示意性侧视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图更详细地解释本发明。在图中，相同的元件由相同的附图标记表示并且可以省略其重复描述以避免多余。
图1是根据第一个实施方式的用于将光束100投射到人眼110的视网膜114上的投影仪装置1的示意性侧视图。在该示意性实施方式中，光束100包括近红外场(NIR)中的波长。
投影仪装置1包括用于将光束100从人眼110的外部投射通过眼睛110的瞳孔111的投影仪2。投影仪2被配置为使得光束100的出瞳101的出瞳直径102被设置为小于眼的眼瞳直径112。
从而，确保基本上光束100的全部能量通过眼瞳111进入眼睛110。因此，植入在视网膜114中的视网膜植入物30基本上被光束100的全部辐照度照射。换言之，视网膜植入物30上的辐照度是已知的。而且，可以避免视网膜植入物30上的辐照度的变化。因此，通过在投影仪装置1处控制光束100的辐照度，视网膜的靶向区域上的辐照度是已知的并且可以被控制。因此，可以确保视网膜植入物30的正确操作和/或光遗传学应用的正确运行。
视网膜植入物30上的辐照度对于视网膜植入物30的功能至关重要。
为了保证出瞳直径102被设置为小于眼瞳111的整个光束100进入眼瞳111，将光束100的中心轴107与眼瞳111的中心116对准。在这方面，已经显示，等于或小于1mm的中心轴107和中心116之间的最大偏差提供了足够的精度。
另外，将光束100的出瞳101所限定的出瞳平面104与眼瞳111所限定的眼瞳平面113对准，从而可以保证光束100的直径小于眼瞳平面113处的眼瞳直径112。为此，在投影仪出射平面108和出瞳平面104之间延伸的出瞳距离103被调节为投影仪108和眼瞳111之间的距离，从而调节眼距。
已经显示，当出瞳平面104与眼瞳平面113的对准在具有±5mm、优选地±3mm、更优选地±2、甚至更优选±1和特别优选地0.5mm的最大距离的容差内时，实现了足够的对准。
中心轴107和中心116以及出瞳平面104和眼瞳平面113的上述对准是通过投影仪装置1的对准装置(图1中未显示)提供的，下面将对其进行详细描述。
可以通过将出瞳直径102设置为小于估计的最小眼瞳直径112的固定值来提供将出瞳直径102设置为小于眼瞳直径112。已经显示，当出瞳直径102被设置为等于或小于3mm，优选地等于或小于2mm，更优选地等于或小于1mm，特别优选地等于或小于0.5mm的值时，可以确保眼瞳直径112总是大于出瞳直径102。出瞳直径102的有利值是1mm、0.75mm、0.5mm或0.25mm。
可选地或另外地，投影仪2可以包括用于基于眼瞳直径的监测值和/或投影仪装置1周围的环境光强度的监测值来调节出瞳直径102的调节单元(未显示)。
在这方面，投影仪装置1可以包括用于监测眼瞳直径112的传感器单元。因此，调节单元可以将出瞳直径102设置为小于测量的眼瞳直径112。在这方面，当传感器单元包括用于监测眼瞳111的相机时已经显示是有利的。
可选地或另外地，传感器单元可以被配置用于监测环境光强度。由于眼瞳直径112基本上取决于环境光强度，换言之，由于眼瞳直径112是环境光强度的函数，因此传感器单元可基于所测量的光强度来确定眼瞳直径112，例如通过将它们测量的光强度值与存储在查找表中的值进行比较。在这方面，当传感器单元包括光电探测器时已经显示是有利的。
当投影仪2，因此投影仪出射平面108和眼瞳111之间的眼距布置在5至50mm之间、优选地10mm至30mm之间时，对于配备投影仪装置1的人来说可能特别舒适。因此，投影仪2任选地配置为使得由投影仪2发射的光束100的出瞳距离103优选地通过调节单元在5mm到50mm，优选地10mm-30mm的范围内可调节。
对准装置4任选地配置为将光束100的中心轴107与观察轴对准，观察轴被定义为通过眼瞳的中心116和眼睛110的植入物的中心的轴，其中优选地光束100的中心轴107与观察轴之间的最大偏差等于或小于1°。
图2是根据第二实施方式的用于将光束100投射到人眼110的视网膜上的投影仪装置1的示意性侧视图。该实施方式基本上对应于图1中显示的实施方式。同样，此处公开被视为对应于眼瞳位置处的出瞳直径102的输出光束直径109被设置为小于眼瞳直径112。因此，基本上光束100的全部光能到达视网膜植入物30。即，同样，视网膜植入物30处的辐照度是已知的并且可以在投影仪装置1处控制。
图3A和3B示意性地显示了根据图1的具有未对准光束100的投影仪装置1的侧视图。
通过这些图可以看出，光束，因此出瞳101相对于眼瞳111的对准非常重要。
在图3A中，出瞳平面104以大于上述容差的距离105与眼瞳平面113未对准。因此，虽然出瞳直径102被设置为小于眼瞳直径112，但是光束100被虹膜115部分阻挡。
接着，在图3B中，光束100的中心轴107与眼瞳112的中心116未对准达大于上述最大偏差106的偏差106。可以看出，光束100也被虹膜115部分阻挡。
因此，仅当执行上面关于图1描述的对准时，即正确设置或调节出瞳距离103，并且正确设置或调节对应于光束100的中心轴107的投影仪2的主轴3时，可以确保出瞳直径102小于眼瞳直径112的光束100全部进入眼睛110。
图4A是根据另一实施方式的用于将光束投射到人眼的视网膜上的投影仪装置1的示意性透视侧视图。投影仪装置1基本上对应于关于图1描述的投影仪装置1。从图4A中可以看出，在该示意性实施方式中，投影仪装置1包括用于捕获投影仪装置1前方的目标图案的相机6。由相机6捕获的所捕获的目标图案为投射到人眼110中和视网膜植入物30上的光束100的内容提供基础。
此外，投影仪装置1包括任选的优选可拆卸的眼睛观察模块8，用于观察视网膜114和/或虹膜115的至少一部分，优选光束100靶向的视网膜114的一部分。优选地，由眼睛观察模块捕获的内容被引导至视频屏幕(未显示)，其中优选地，视频屏幕与光束100和植入物30对准。当观察虹膜115时，可以观察到输出光束与眼瞳111的对准以监测是否需要进行进一步调节。
从而优选地，眼睛观察模块8被配置为使得在眼睛110的后部的视网膜植入物30以及在视网膜114上的投射的光束100可以被监测，并且因此被显示在视频屏幕上。
在进一步优选的实施方式中，眼睛观察模块8包括可以与投射的光路组合的光路，例如通过介电镜和/或分束器，因此允许在眼睛观察相机6上直接可视化投射的光束。优选地，相机6定位在模块的一侧，并且优选经由镜片和/或镜和/或分束器光学连接到投射的光路，即输出光束22。
当调节光束100，因此调节投影仪装置1相对于人眼110时，可以实现和/或可以控制眼瞳111和光束100的简单对准。此外，以上可以有助于训练配备投影仪装置的患者1。
图4B显示了根据另一实施方式的用于将光束投射到人眼的视网膜上的投影仪装置1的示意性透视侧视图。投影仪装置1基本上对应于图4A所显示的投影仪装置，其中眼睛观察模块8布置在投影仪装置1的另一个位置。
图5是根据示意性实施方式的用于将光束投射到人眼的视网膜上的装置40的示意性侧视图。
装置40包括在该实施方式中以眼镜框架50的形式实施的框架50。
装置40进一步包括投影仪装置1，其基本上对应于关于图1和图4描述的投影仪装置1。
投影仪装置1通过紧固部分5附接到框架50。如上所述，投影仪装置1包括对准装置4。通过对准装置4，可以调节投影仪2相对于紧固部分5，因此相对于框架50，并且因此相对于佩戴装置40的患者的人眼的位置和方向。
对准装置4形成为使得投影仪2可以在五个移动方向10、11上相对于紧固部分5移动。
三个移动方向是纵向10、10’、10”，其中任选地，每个纵向定向成基本上正交于其他纵向。
在该示意性实施方式中，第一纵向移动方向10对应于人头部的纵轴，第二纵向移动方向10”对应于人头部的横轴，并且第三纵向移动方向10’对应于人头部的矢状轴，如将关于图6至图8更详细地描述的。
剩下的两个移动方向是旋转方向11、11’。
在该示意性实施方式中，第一旋转方向11’定向为使得投影仪2相对于眼睛110的全景角可以被调节，和第二旋转方向11定向为使得投影仪2相对于眼睛110的包角可以被调节，如将关于图6至8更详细地描述的。
为了提供移动方向10、10’、10”、11和11’，对准装置5包括以通用形式显示的多个运动对，因为运动对本身是已知的。
纵向移动方向10、10’、10”通过棱形接头提供。详细地，将棱形接头中的一个布置在紧固部分5附近。该棱形接头提供在纵向移动方向10上的线性运动。第二棱形接头布置在第一棱形接头附近并且提供沿着纵向移动方向10’的运动。与其相邻地布置有第一旋转接头，该接头提供在旋转方向11上的旋转。此外，提供另一棱形接头以允许在纵向移动方向10”上移动。此外，提供了另一个旋转接头，用于在旋转方向11’上提供旋转。
此外，对准装置5包括多个锁定单元，其中每个锁定单元(未显示)被分配给相应的运动对，用于在相应的移动方向上锁定或释放运动。锁定单元本身是已知的，并且例如可以以锁定螺丝或包括高摩擦系数的表面的形式实施。
如图5中可以看出，相机6的主轴7与投影仪2的主轴3对准，并且因此与光束100的中心轴107对准。根据该示意性实施方式，主轴3和主轴7同心对准。换言之，相机6和投影仪2面向投影仪装置2的相对侧线性布置。
此外，装置40包括由框架50保持的镜片60。根据该实施方式的镜片60是遮光的，这里是有色的。通过提供有色镜片60，随着更少的环境光落入眼瞳111中，眼瞳直径112自然地扩大。因此，可以促进中心轴107分别与中心106或观察轴的对准。
图6是具有用于将光束投射到放置在眼睛110前面的人眼的视网膜上的投影仪装置1的人头部15的示意性前视图。
投影仪装置1对应于关于图1和图5描述的投影仪装置1。为了更好的可见性，投影仪装置1以缩小的形式显示并且装置40被省去。
可以看出，纵向移动方向10”定向为基本上平行于人头部15的横轴13。因此，可以执行投影仪2以及因此光束100相对于人眼110的横向或侧向调节。
纵向移动方向10对应于人头部15的纵轴12。因此，通过纵向10，投影仪2可以相对于眼睛100降低或升高。
图7是图6的人头部15的示意性侧视图。可以看出，纵向移动方向10’基本上对应于矢状轴14。因此，通过纵向移动方向10'，可以调节眼距以对应于出瞳距离103。
此外，通过旋转方向11’(见图5)，投影仪2，由此光束100相对于人眼110，由此眼瞳111的全景角16可以被调节。
图8是图6中人头部15的示意性俯视图。在该视图中还可以看到，通过旋转方向11(参见图5)，投影仪2，因此光束100相对于人眼110，因此眼瞳111的包角17可以被调节。
即，通过上述五个移动方向10、10’、10”、11和11’，光束100可相对于眼瞳111的中心进行居中和对准，并且眼距可以被调节为使得出瞳平面与眼瞳平面对准。
因此，光束100整体进入眼睛110并且此外被对准以使其被引导到视网膜植入物30上。
图9是佩戴根据图5所示的装置40的人头部15的示意性侧视图。根据该示意性实施方式的装置40另外任选地包括布置在前框架55和框架50的镜腿53之间的铰链56。通过铰链56，镜腿53相对于前框架55可枢转。此外，在每个镜腿53上，布置可移位的耳垫52，其可沿移位方向520移位。为了将前框架55支撑在患者的鼻子上，提供可调节的鼻垫54。通过上述部件52、54和56，框架50可以在调节投影仪2之前被调节至患者个体头部形式，并且因此如上所述将光束100相对于患者的眼瞳111对准。特别地，耳垫52可以在镜腿53上相对于彼此向前或向后移动以调节前框架55的包角17，并且因此调节投影仪装置1的包角17。
与铰链56类似，在铰链56的位置处可以有另一个铰链，以调整镜腿53相对于前框架55的角度，以便潜在地调节包角17。可选地，铰链56被布置成提供镜腿53相对于前框架55围绕至少两个枢转轴的枢转。
图10是图9中头部15的示意性俯视图。在该视图中，显示了任选的配重(counterweight)51和51’。配重51布置在框架50的与布置投影仪装置1的一侧相反的一侧上，使得装置40的侧向重量分布是平衡的。此外，任选的配重51’有助于沿矢状轴14的平衡分布。因此，可以增加装置40的佩戴舒适度。
图11和12显示了根据优选示意性实施方式的可以是投影仪装置1的一部分的微镜阵列20的示意性侧视图。
图11是微镜阵列20的示意性侧视图，其中光束100基于被引导到微镜阵列20上的相干入射光21，在该示意性实施方式中由激光二极管发射的NIR光的图案化。
由于微镜27的间距23，反射的输出光束22的各个强度最大值26、26’、26”的对应于相长干涉的光束的几个衍射级出现在微镜阵列20之外。能量被主要分布在零级强度最大值26中。因此，入射角24等于输出角25。这里，光束100的基本上全部光能仅分布在零级26中。
图12是具有倾斜微镜27的微镜阵列20的示意性侧视图。由于微镜27的倾斜，相干光51的光能在不同级的强度最大值26、26’、26”处有区别地分布，使得例如二级最大值26’获得大部分能量。
如果入射角24稍微减小，能量将在一级26’和二级26”之间分布。因此，通过调节入射角24，入射相干光21的能量可以分布在一个或两个输出光束22中。
此外，如果微镜27在二维方向上倾斜，入射光21的能量可以被分成四个输出光束22。
在这方面，相干入射光21的入射角24和微镜阵列20的微镜27的间距23被配置为使得在出瞳平面处的输出光束22的相邻衍射级的强度最大值26、26’、26”，即两个最强衍射级之间的距离等于或大于7mm，优选地等于或大于8mm，更优选地等于或大于10mm。
可选地或另外地，投影仪装置被适配成使得相干入射光21的入射角24和微镜阵列20的微镜27的间距23被配置为使得输出光束22的大部分功率进入单个衍射级，根据该实施方式，其在强度最大值26中。优选地，80％至95％，更优选地90％的光功率被引导到该衍射级中。
图13是根据另一个优选的示意性实施方式的可以是投影仪装置1的一部分的微镜阵列20的示意性侧视图，其中光束100基于被引导到微镜阵列20上的非相干入射光21，在该示意性实施方式由LED发射的NIR光的图案化。
可以看出，由于光束100的不相干性，输出光束22基于入射光21的反射以及仅根据微镜阵列20的结构的图案化。基本上不发生衍射。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，这些实施方式和项目仅描述了多种可能性的实例。因此，本文显示的实施方式不应被理解为形成对这些特征和配置的限制。可以根据本发明的范围选择所述特征的任何可能的组合和配置。
附图标记列表
1.投影仪装置
2.投影仪
3.主轴
4.对准装置
5.紧固部分
6.相机
7.主轴
8.眼睛观察模块
10.纵向移动方向
11.旋转方向
12.纵轴
13.横轴
14.矢状轴
15.头部
16.全景角
17.包角
20.微镜阵列
21.入射光
22.输出光束
23.间距
24.入射角
25.输出角
26.强度最大值
27.微镜
30.视网膜植入物
40.用于将光束投射到人眼中的装置
50.框架
51.配重
52.耳垫
520.移位方向
53.镜腿
54.鼻垫
55.前框架
56.铰链
56.枢转方向
60.镜片
100.光束
101.出瞳
102.出瞳直径
103.出瞳距离
104.出瞳平面
105.距离
106.偏差
107.光束的中心轴
108.投影仪出射平面
109.输出光束直径
110.眼睛
111.眼瞳
112.眼瞳直径
113.眼瞳平面
114.视网膜
115.虹膜
116.眼瞳的中心

Claims (30)

1.一种用于将光束(100)投射到人眼(110)的视网膜(114)上的投影仪装置(1)，其包括：
用于将光束(100)从人眼(110)的外部投射通过眼睛(110)的瞳孔(111)的投影仪(2)，
其特征在于所述投影仪(2)配置为使得所述光束(100)的出瞳直径(102)被设置为小于眼睛的眼瞳直径(112)。
2.根据权利要求1所述的投影仪装置(1)，其中所述投影仪(2)配置为使得所述出瞳直径(102)等于或小于3mm，优选地等于或小于2mm，更优选地等于或小于1mm，特别优选地等于或小于0.5mm，并且特别优选地所述出瞳直径(102)被设置为1mm、0.75mm、0.5mm或0.25mm。
3.根据权利要求1或2所述的投影仪装置(1)，其进一步包括用于监测所述光束(100)投射到的眼睛(110)的所述眼瞳直径(112)和/或用于监测环境光强度的传感器单元，其中所述传感器单元优选地包括相机和/或光电探测器，其中所述投影仪包括调节单元，所述调节单元基于所述眼瞳直径(112)和/或所述环境光强度的监测值来调节所述出瞳直径(102)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪装置(1)，其中：
所述投影仪(2)配置为使得由所述投影仪(2)发射的所述光束(100)的出瞳距离(103)在5mm至50mm，优选地10mm-30mm的范围内是可调节的；和/或
其中优选地，由所述光束(100)的出瞳(101)限定的出瞳平面(104)与由所述眼瞳(111)限定的眼瞳平面(113)对准；和/或
其中优选地所述出瞳平面(104)和所述眼瞳平面(113)之间的最大距离(105)是±2mm，优选地是±1mm，更优选地是±0.75，并且特别优选地是±0.5mm。
5.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪装置(1)，其被配置为控制所述光束(100)的辐照度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪装置(1)，其进一步包括用于将所述光束(100)的中心轴(107)与所述眼瞳(111)的中心(116)对准的对准装置(4)，其中优选地所述光束的中心轴(107)和所述眼瞳的中心之间的最大偏差(106)等于或小于1mm。
7.根据前述权利要求所述的投影仪装置(1)，其中所述对准装置(4)配置为将光束(100)的中心轴(107)与观察轴对准，所述观察轴被定义为经过所述眼瞳的中心(116)和所述眼睛(110)的植入物的中心的轴，其中优选地所述光束(100)的中心轴(107)和所述观察轴之间的最大偏差等于或小于1°。
8.根据权利要求6或7所述的投影仪装置(1)，其进一步包括用于将所述投影仪装置(1)紧固到框架(50)，优选地眼镜框架上的紧固部分(5)，其中所述对准装置(5)配置为使得所述投影仪(2)的位置和/或取向可以相对于所述紧固部分(5)调节。
9.根据权利要求8所述的投影仪装置(1)，其中所述对准装置(4)形成为使得所述投影仪(2)可相对于所述紧固部分(5)在多个移动方向，特别优选地在五个移动方向上移动。
10.根据权利要求9所述的投影仪装置(1)，其中所述对准装置(4)形成为使得至少一个移动方向是纵向，优选地两个移动方向是纵向，特别优选地三个移动方向是纵向，
其中优选地，每个纵向基本上正交于至少一个其他纵向定向，优选地，每个所述纵向正交于所有其他纵向定向，
其中优选地一个移动方向对应于人头部的纵轴，和/或一个移动方向对应于人头部的横轴，和/或一个移动方向对应于人头部的矢状轴。
11.根据权利要求9或10所述的投影仪装置(1)，其中所述对准装置(4)形成为使得一个移动方向是旋转方向，优选地两个移动方向是旋转方向，
其中优选地一个旋转方向被定向为使得所述投影仪(2)相对于眼睛(110)的全景角(16)可以被调节，和/或一个旋转方向被定向为使得所述投影仪(2)相对于眼睛(110)的包角(17)可以被调节。
12.根据权利要求8至10中任一项所述的投影仪装置(1)，其中所述对准装置(4)包括至少一个运动对，优选地多个运动对，
其中优选地至少一个运动对是棱形接头和/或其中优选地至少一个运动对是旋转接头，和/或
其中所述对准装置包括用于锁定至少一个移动方向的至少一个锁定单元，优选地锁定螺丝。
13.根据权利要求6至11中任一项所述的投影仪装置(1)，其中所述对准装置(4)包括机动单元，所述机动单元配置为将投射方向与由眼睛观察模块(8)，优选地眼睛跟踪装置监测的眼睛方向耦合，优选地所述眼睛跟踪装置嵌入所述投影仪装置中。
14.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪装置(1)，其进一步包括用于捕获所述投影仪装置(1)前方目标图案的相机(6)，其中所述光束(100)的内容基于捕获的目标图案，
其中优选地所述相机(6)的主轴(7)与所述光束(100)的主轴(3)对准，优选地同心对准，其中优选地所述相机(6)和所述投影仪(2)面向所述投影仪装置(1)的相对侧线性布置。
15.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪装置(1)，其中所述投影仪装置(1)包括微镜阵列(20)，优选地微镜装置，其中所述光束(100)基于被引导到微镜阵列(20)上的入射光(21)，优选地由激光器、激光二极管和/或LED发射的光的图案化。
16.根据前述权利要求所述的投影仪装置(1)，其中所述相干光(21)的入射角(24)和微镜阵列(20)的微镜(27)的间距(23)配置为使得输出光束(22)的相邻衍射级(26，26’，26”)，优选地两个最强衍射级的强度最大值之间的出瞳平面(104)处的距离等于或大于7mm，优选地等于或大于8mm，更优选地等于或大于10mm。
17.根据前述权利要求所述的投影仪装置(1)，其中所述相干光(21)的入射角(24)和微镜阵列(20)的间距(23)配置为使得所述输出光束(22)的大部分功率进入单个衍射级(26)，其中优选地70％至95％，更优选地80％至95％，更优选地90％的光功率被引导到该衍射级。
18.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪装置(1)，其进一步包括优选可拆卸的眼睛观察模块(8)，所述眼睛观察模块(8)用于观察所述视网膜(114)的至少一部分，优选地所述光束(100)靶向的视网膜(114)的一部分，和/或用于观察所述眼瞳，其中优选地所述眼睛观察模块(8)和所述光束(100)包括重合的光轴。
19.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪装置(1)，其进一步包括遮光镜片(60)，优选地有色镜片(60)。
20.一种用于将光束投射到人眼中的装置(40)，其包括框架(50)，
其特征在于将根据前述权利要求中任一项所述的投影仪装置(1)固定到所述框架(50)。
21.根据前述权利要求所述的装置(40)，其中所述框架(50)是眼镜框架，和/或其中所述框架包括头带，和/或其中所述框架包括头顶，和/或所述框架包括耳塞。
22.一种用于将图像投射到人眼(110)的视网膜(114)上的方法，其包括将光束(100)从人眼(110)外部投射朝向眼睛的瞳孔(111)，
其特征在于所述光束(100)的出瞳直径(102)被设置为小于眼睛(110)的眼瞳直径(112)。
23.根据前述权利要求所述的方法，其进一步包括使所述光束(100)的中心轴(107)与所述眼瞳(111)的中心(116)对准，其中优选地所述光束(100)的中心轴(107)和所述眼瞳(111)的中心(116)之间的最大偏差(106)等于或小于1mm。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中优选地所述光束(100)的中心轴(107)与观察轴对准，所述观察轴被定义为经过眼瞳的中心(116)和眼睛(110)的植入物的中心的轴，其中优选地所述光束(100)的中心轴(107)和所述观察轴之间的最大偏差等于或小于1°。
25.根据权利要求22或24所述的方法，其中所述出瞳直径(102)被设置为等于或小于3mm，优选地等于或小于2mm，更优选地等于或小于1mm，特别优选地等于或小于0.5mm，并且特别优选地所述出瞳直径(102)被设置为1mm、0.75mm、0.5mm或0.25mm。
26.根据权利要求22至25中任一项所述的方法，其中由所述光束(100)的出瞳(101)限定的出瞳平面(104)与由眼瞳(111)限定的眼瞳平面(113)对准，其中优选地所述出瞳平面(104)和所述眼瞳平面(113)之间的最大距离(105)是5mm，优选地是±3mm，更优选地是±2mm，甚至更优选地是±1mm。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述光束(100)的出瞳距离(103)在5mm至50mm，优选地10mm至30mm的范围内是可调节的，其中优选地，所述出瞳距离(103)被调节为所述投影仪(2)和所述眼瞳(111)之间的距离。
28.根据权利要求23至27中任一项所述的方法，进一步包括
监测所述光束(100)投射到的眼睛(110)的眼瞳直径(112)，和/或
监测环境光强度，和
基于所述眼瞳直径(112)和/或所述环境光强度的监测值调节所述出瞳直径(102)。
29.根据权利要求22至28中任一项所述的方法，其中所述光束(100)基于被引导到微镜阵列(20)上的相干光(21)，优选地由激光器和/或激光二极管发射的光的图案化，其中所述相干光的入射角(24)和所述微镜(27)的间距(23)配置为使得输出光束(22)的相邻衍射级，优选地两个最强衍射级的强度最大值之间的出瞳平面处的距离等于或大于7mm，优选地等于或大于8mm，更优选地等于或大于10mm。
30.根据权利要求23至28中任一项所述的方法，其中所述光束(100)基于被引导到微镜阵列(20)上的所述相干光(21)，优选地由激光器和/或激光二极管发射的光的图案化，其中所述相干光的入射角(24)和所述微镜(27)的间距(23)配置为使得所述输出光束(22)的大部分功率进入单个衍射级(26)，其中优选地80％至95％，更优选地90％的光功率被引导到该衍射级中。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3135792A1 (fr) * 2022-05-18 2023-11-24 Safran Electronics & Defense Dispositif d’affichage d’image à luminance adaptative en fonction d’une variable physiologique
WO2024032897A1 (en) * 2022-08-11 2024-02-15 Pixium Vision Sa A system for projecting a selective optical pattern of interest into a human eye

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07135623A (ja) * 1993-10-27 1995-05-23 Kinseki Ltd 網膜直接表示装置
US6820979B1 (en) * 1999-04-23 2004-11-23 Neuroptics, Inc. Pupilometer with pupil irregularity detection, pupil tracking, and pupil response detection capability, glaucoma screening capability, intracranial pressure detection capability, and ocular aberration measurement capability
US11428937B2 (en) * 2005-10-07 2022-08-30 Percept Technologies Enhanced optical and perceptual digital eyewear
WO2009066475A1 (ja) * 2007-11-21 2009-05-28 Panasonic Corporation 表示装置
WO2012030625A1 (en) * 2010-08-31 2012-03-08 Cornell University Retina prosthesis
US10596389B2 (en) * 2012-05-25 2020-03-24 Ojai Retinal Technology, Llc Process and system for utilizing energy to treat biological tissue
US9846307B2 (en) * 2013-03-25 2017-12-19 Intel Corporation Method and apparatus for head worn display with multiple exit pupils
WO2015099747A1 (en) * 2013-12-26 2015-07-02 Empire Technology Development, Llc Out-of-focus micromirror to display augmented reality images
US9028067B1 (en) * 2014-05-28 2015-05-12 Sightex LLC Relocated virtual retinal image method and system
JP6227177B1 (ja) * 2017-01-20 2017-11-08 株式会社Ｑｄレーザ 画像投影装置
US10175490B1 (en) * 2017-12-20 2019-01-08 Aperture In Motion, LLC Light control devices and methods for regional variation of visual information and sampling

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