CN117615698A - 用于确定表示视敏度的参数的设备以及计算机实施的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定表示使用者的视敏度的参数的可配戴设备(10)，该可配戴设备包括：‑显示单元(30)，该显示单元被配置成当该设备被使用者配戴时向使用者的至少一只眼睛显示至少一个图像，‑光学单元(50)，该光学单元在该设备被使用者配戴时被设置在显示单元与使用者的至少一只眼睛之间，‑漫射器(16)，该漫射器在该设备被使用者配戴时被设置在所述光学单元与使用者的至少一只眼睛之间，使得所述漫射器面向使用者的至少一只眼睛‑至少一个光源(18)，该至少一个光源用于刺激使用者的至少一只眼睛，‑感测单元(20)，所述感测单元被配置成获取表示所述使用者的视敏度的至少一个信号。

Description

用于确定表示视敏度的参数的设备以及计算机实施的方法

技术领域

本发明涉及确定表示视敏度的参数的领域，例如使用者在被暴露于给定光环境之后的视敏度恢复。具体地，本发明涉及一种用于确定表示视敏度的参数的设备。本发明进一步涉及一种用于确定表示视敏度的参数的计算机实施的方法。

背景技术

在本领域中，确定使用者的光敏感度、尤其是为使用者指定最合适的有色镜片是很常见的。可以通过将受试者暴露于眩光或具有显著强度的光来测量使用者的光敏感度。

EP 3 752 046中披露了这样的测量设备的示例，其中，可配戴测量设备能够向使用者提供均匀光漫射以确定光敏感度阈值。

然后，我们知道，在眩光测量期间被眩光后，视觉机能会降低。使用者的视敏度在给定恢复时间之后才会恢复。了解这种视力恢复时间的演变可以显著提高光敏感度测量的准确性。这种视敏度恢复是通过向使用者显示视觉形状(例如，视标)来确定的。当使用者识别出所述视觉形状时，视敏度被认为已恢复。这样的视标的示例为C形视标，其中，C两端之间的间隙在给定方向上随机定向。在该测量测试中，使用者必须确定视标的正确取向。

为了遵守标准(例如，参见ISO标准8596和8597)，必须以预定的分辨率(例如，5/10)向使用者显示视标以评估测量结果。

存在涉及多个设备的测量系统，这些设备能够首先将使用者暴露于眩光中，然后测量视敏度恢复时间，但这些设备的体积和重量显著，需要将该系统设置在支撑件(如桌子)上。因此，这种交互式测试系统很难移动，使其只能静止不动。这可能使受试者视敏度恢复时间的测量变得费力且不实用。

如EP 3 752 046中已知的可配戴测量设备未被配置成测量视敏度恢复时间。此外，该可配戴测量设备包括较大的漫射器，该漫射器位于使用者的面部附近并被定向成朝向使用者的面部。实际上，该漫射器形成了物理障碍，这也使得很难对视敏度恢复时间进行测量。因此，在保持光发射的均匀性并能够显示具有正确分辨率的视标或任何场景/图片的同时，视敏度测量系统的集成变得非常困难。

因此，本发明旨在解决的问题是提供一种设备，该设备被配置成提供足够的光均匀性以测量使用者的光敏感度阈值，同时允许在暴露于给定的光环境之后或期间正确地测量表示所述使用者的视敏度的参数。

发明内容

为此，本发明提供了一种用于确定表示使用者的视敏度的参数的设备，该设备包括：

·显示单元，该显示单元被配置成当该设备被使用者配戴时向使用者的至少一只眼睛显示至少一个图像，

·光学单元，该光学单元在该设备被使用者配戴时被设置在显示单元与使用者的至少一只眼睛之间，

·漫射器，该漫射器在该设备被使用者配戴时被设置在所述光学单元与使用者的至少一只眼睛之间，使得所述漫射器面向使用者的至少一只眼睛，

·至少一个光源，该至少一个光源用于刺激使用者的至少一只眼睛，

·感测单元，该感测单元被配置成获取表示使用者的视敏度的至少一个信号，

·尽管该漫射器在该设备被该使用者配戴时设置在所述光学单元与该使用者的至少一只眼睛之间也仍然允许所述使用者通过所述光学单元看到所述显示单元的部件。

所述设备的布置允许执行视敏度测量，同时将漫射器定位以使其被配置成向使用者提供足够的光均匀性以执行光敏感度测量。在该布置中，能够执行视敏度测量的显示单元和光学单元被定位在漫射器后面，以允许使用者的眼睛面向漫射器，而在漫射器与使用者的眼睛之间没有任何视觉障碍。因此，该设备结合了两个高精度测量系统。

该设备优选地是可配戴设备。该设备的这种可配戴配置使得易于操作，从而可以快速地执行光敏感度阈值测量和/或视敏度测量。将精确测量与简单且实用的操作相结合允许考虑该设备的新用途。实际上，所述设备可以由眼保健专业人员直接使用，而不需要庞大的测量机。

根据所述设备的实施例，所述漫射器形成至少一个窗口，从而允许所述使用者通过所述光学单元和所述至少一个窗口看到所述显示单元。

根据所述设备的实施例，所述显示单元包括第一屏幕和第二屏幕，该第一屏幕和该第二屏幕被配置成分别向使用者的第一眼睛显示至少一个第一图像和向使用者的第二眼睛显示至少一个第二图像。

根据所述设备的实施例，所述第一屏幕和所述第二屏幕的屏幕大小小于或等于40mm。

根据所述设备的实施例，所述至少一个窗口包括第一窗口和第二窗口，每个窗口在所述设备被使用者配戴时都面向使用者的眼睛区域，所述第一窗口与至少两个第一镜片和所述第一屏幕对准，所述第二窗口与至少两个第二镜片和所述第二屏幕对准。

根据所述设备的实施例，所述光学单元被配置成向所述光学单元提供小于1的光学放大倍率。

根据所述设备的实施例，所述光学单元包括：

●至少两个第一镜片，该至少两个第一镜片在该设备被使用者配戴时被设置在显示单元与使用者的第一眼睛之间，以及

●至少两个第二镜片，该至少两个第二镜片在该设备被使用者配戴时被设置在显示单元与使用者的第一眼睛之间。

根据所述设备的实施例，至少两个第一镜片被设置在被固定到所述第一屏幕的第一光学镜筒内，所述至少两个第二镜片被设置在被固定到所述第二屏幕的第二光学镜筒内，所述第一光学镜筒和所述第二光学镜筒分别与所述第一窗口和所述第二窗口对准，以允许使用者通过第一光学镜筒和第二光学镜筒看到所述显示单元。

根据所述设备的实施例，所述至少两个第一镜片和所述至少两个第二镜片均包括会聚镜片和发散镜片，以向所述光学单元提供小于1的光学放大倍率。

根据所述设备的实施例，该设备进一步包括定位系统，该定位系统被配置成相对于所述第一窗口移动所述至少两个第一镜片和所述第一屏幕以及相对于所述第二窗口移动所述至少两个第二镜片和所述第二屏幕，以根据使用者的瞳孔距离来调节光学单元和显示单元的位置。

根据所述设备的实施例，所述感测单元被配置成确定所述使用者在其所述至少一只眼睛受到所述至少一个光源刺激之后何时恢复预定视敏度。

根据所述设备的实施例，该设备进一步包括成像单元，该成像单元被配置成拍摄使用者的至少一只眼睛的至少一个图像。

根据所述设备的实施例，所述至少一个光源被配置成朝向所述漫射器发射光以间接地刺激使用者的所述至少一只眼睛。

根据所述设备的实施例，所述漫射器包括预定的参数，从而允许从由所述至少一个光源发射的光中向使用者的至少一只眼睛提供均匀的光漫射。

根据所述设备的实施例，所述预定的参数包括以下中的至少一个：漫射器的形状、几何构造和材料。

根据所述设备的实施例，所述预定的参数允许提供均匀性至少为55％、优选地至少为60％、优选地至少为70％、80％、优选地至少为90％、最优选地至少为95％的光漫射。

根据所述设备的实施例，感测单元包括使用者可触及的至少一个开关，以提供表示使用者的视敏度的至少一个信号。

根据所述设备的实施例，所述光学单元包括至少一个镜片，该至少一个镜片包括可调焦度或被配置成移动该至少一个镜片以调整所述至少一个镜片的焦度。

本发明进一步提供了一种用于确定使用者的视敏度的方法，该方法包括以下步骤：

-提供设备，该设备包括：

●显示单元，该显示单元被配置成当该设备被使用者配戴时向使用者的至少一只眼睛显示至少一个图像，

●光学单元，该光学单元在该设备被使用者配戴时被设置在显示单元与使用者的至少一只眼睛之间，

●漫射器，该漫射器在该设备被使用者配戴时被设置在所述光学单元与使用者的至少一只眼睛之间，使得所述漫射器面向使用者的至少一只眼睛，

●至少一个光源，该至少一个光源用于刺激使用者的至少一只眼睛，

●感测单元，该感测单元被配置成获取表示使用者的视敏度的至少一个信号；

-将该设备定位在使用者的头部上，使得所述漫射器面向使用者的至少一只眼睛；

-通过所述光学单元向使用者的至少一只眼睛显示至少一个图像，以允许使用者看到所述至少一个图像；

-获取表示使用者的视敏度的至少一个信号；

-根据表示使用者的视敏度的所述至少一个信号来确定表示使用者的视敏度的参数。

根据所述方法的实施例，所述至少一个图像是允许确定所述使用者的视敏度的视标，所述视标在通过所述光学单元缩小后具有小于或等于5/10的大小。

根据所述方法的实施例，在显示所述至少一个图像的步骤之前，该方法进一步包括：

要么：

-通过所述光学单元向使用者的至少一只眼睛显示至少一个初始图像，以允许使用者看到所述至少一个图像；

-获取表示使用者的视敏度的至少一个初始信号；

-根据表示使用者的视敏度的所述至少一个信号来确定表示使用者的视敏度的初始参数；

-利用所述至少一个光源来刺激使用者的至少一只眼睛，其中，确定表示视敏度的参数的所述步骤包括确定所述使用者在其所述至少一只眼睛受到所述至少一个光源刺激之后何时恢复预定视敏度，要么

利用所述至少一个光源来刺激使用者的至少一只眼睛，其中，确定表示视敏度的参数的所述步骤包括确定使用者的视敏度。

根据所述方法的实施例，所述确定方法是计算机实施的方法。

附图说明

为了更全面理解本文提供的说明及其优点，现在结合附图和详细描述参考以下简要说明，其中相同的附图标记代表相同的部分。

图1示意性地示出了用于表示使用者的视敏度的参数的设备的侧视图。

图2示意性地示出了图1所示的设备的俯视图。

图3示意性地示出了图1和图2的所述设备的漫射器的俯视图。

图4示意性地示出了图3的所述漫射器的正视图。

图5示出了图1和图2的所述设备的光学单元的图形表示。

图6示意性地示出了图1和图2的设备的实施例的俯视图，其中上部外壳被移除。

图7示意性地示出了图1和图2的设备的定位系统。

具体实施方式

在下面的描述中，附图不一定是按比例绘制的，并且出于清楚和简洁的目的或出于信息目的，某些特征可以以概括或示意性形式示出。另外，尽管在下文详细讨论了制造和使用不同实施例，但应当理解，如本文所描述提供了可以在多种背景下体现的许多发明概念。本文讨论的实施例仅仅是表示性的而不限制本发明的范围。对于本领域技术人员来说还显而易见的是，相对于方法限定的所有技术特征可以单独或组合地转置到设备，反之，相对于设备的所有技术特征可以单独或组合地转置到方法。

术语“包括(comprise)”(及其任何语法变化形式，比如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”)、“具有(have)”(及其任何语法变化形式，比如“具有(has)”和“具有(having)”)、“含有(contain)”(及其任何语法变化形式，比如“含有(contains)”和“含有(containing)”)、以及“包含(include)”(及其任何语法变化形式，比如“包含(includes)”和“包含(including)”)是开放式连接动词。它们用于指明所陈述的特征、整数、步骤或组成部分或其群组的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤或组成部分或其群组的存在或添加。因此，“包括(comprises)”、“具有(has)”、“包含(contains)”或“包括(includes)”一个或多个步骤或要素的方法或方法中的步骤拥有那一个或多个步骤或要素，但不限于仅拥有那一个或多个步骤或要素。

本发明提供了一种用于确定表示视敏度的参数的可配戴设备。该设备可以是眼睛配戴物设备(例如，头戴式显示器)。

如图1所示，所述设备10可以是双目设备，使得该设备被配置成在使用时面向使用者14的每个眼睛区域12。可替代地，设备10可以是单目的。在后一种情况下，该设备可以被配置成仅面向使用者14的一个眼睛区域12。

可配戴设备10可以被配置成由使用者14配戴。优选地，设备10被配置成定位并且支撑到使用者14的头部上，以能够面向使用者14的至少一个眼睛区域12。换句话说，设备10的尺寸和重量被配置成使得使用者14可以使用支撑部件在其眼睛前方对其进行操作。所述支撑部件可以是手，使得使用者14将设备10当作双筒望远镜来操作。可替代地，支撑部件可以是用于将设备10紧固到使用者头部的部件，如能够围绕使用者头部的带子或者定位在使用者耳朵上的眼镜臂。可替代地，支撑部件可以是被配置成放置在桌子上或地面上的支撑腿。此外，设备10可以包括能量自给自足的蓄电池。

“表示视敏度的参数”是指与视敏度或视敏度测量相关联的参数。例如，与视敏度相关联或表示视敏度的参数是受试者在被暴露于特定照明环境或刺激之后的视敏度恢复时间。当使用者14能够识别出对应于预定视敏度的视觉形状时，认为视敏度已恢复。所述视觉形状优选地是至少一种视标。

“视标”是一种允许测量视敏度的标准化图形和/或字符。这样的视标的示例为C形视标，其中，C两端之间的间隙在给定方向上随机定向。在该测量测试中，使用者14必须确定视标的正确取向。

眼睛区域12包括以下中的至少一个：下眼睑、上眼睑、眉毛、睫毛、眼睛、眼睛周围的皮肤、以及眼睛周围的肌肉。

设备10被配置成通过监测使用者的眼睛区域12在经受给定光环境时的响应来确定使用者14的光敏感度阈值。

使用者14的“对光的敏感度”是指与暂时或连续的光通量或刺激相关的任何相对强烈且持久的反应、或舒适度或视觉机能的改变。表示使用者14的眼睛对所述特征光通量的敏感度的量是光敏感度阈值。该光敏感度阈值可以通过测量使用者14所经历的物理响应或表示使用者的不适或视觉感知的使用者14的任何动作来确定。该光敏感度阈值允许客观地确定使用者14所经历的视觉机能和/或视觉不适。

所述设备10还包括漫射器16和朝向漫射器16发射光的至少一个光源18。因此，所述设备10被配置成向使用者14的一只或两只眼睛提供均匀的光漫射。具体地，所述漫射器16包括预定的参数，从而允许从由所述至少一个光源18发射的光中向使用者14的至少一只眼睛提供准均匀的光漫射。

漫射器16优选地被选择为充当光的光反射器，但尽可能具有漫射性。漫射器既要有令人满意的反射效率(高反照率)来实现光学效率，又要有不产生镜面反射的能力，使得尽管漫射器由点状光源18照射，但输出光看起来非常均匀。

有些材料天然具有这两种能力，比如硫酸钡或二氧化钛(TiO2)。也可以在形成漫射表面的材料中加入颜料或白色染料以获得令人满意的反照率。还可以进行表面处理以抑制镜面反射，如控制表面粗糙度(颗粒化)、或使用一个或多个涂层用作防眩光。

所述漫射器16可以包括反照率至少为80％、优选地至少为90％、最优选地至少为95％的内表面。换句话说，漫射器16的内表面被选择为反射由光源18发射的最大强度的光。此外，所述内表面优选地是漫反射表面。换句话说，当从邻近表面的半空间中的所有方向观看时，亮度相等。例如，漫射器12的内表面可以包括由硫酸钡制成的涂层，以使其具有反照率至少为80％的漫反射表面。

“准均匀”或“均匀”光漫射是指均匀性至少为55％、优选地至少为60％、优选地至少为70％、优选地至少为80％、优选地至少为90％、最优选地至少为95％的光漫射。

所述预定的参数包括以下中的至少一个：漫射器16的形状、几何构造和材料。

漫射器16的这种预定参数允许获得准均匀漫射，同时相对于已知设备10降低光源18的能耗。这对于需要使用电能减少的电池的可配戴设备10特别有用。

所述至少一个光源可以用于刺激使用者的至少一只眼睛。因此，所述至少一个光源可以被称为刺激源，该刺激源旨在引起眼睛区域的至少一个特征的变化。作为示例，以高亮度向配戴者的眼睛发射光可以引起眼睑闭合、肌肉收缩、和瞳孔收缩。当所确定的行为是视觉舒适度或机能的改变(如眩光)时，这种刺激源特别有用。

所述至少一个光源18可以包括设置在所述漫射器16后面的至少一个发光二极管(LED)。在这种情况下，该至少一个光源直接朝向使用者的一只或两只眼睛发射光。例如，所述至少一个光源18可以包括设置在漫射器16后面的屏幕的至少一个LED，以提供点状光源。

所述至少一个光源18可以包括设置在所述漫射器16前面的至少一个发光二极管(LED)。在这种情况下，该至少一个光源朝向漫射器16发射光以向使用者提供漫射光。所述至少一个光源18可以容纳在由设备10的外壳31形成的空腔中。

因此，设备10可以被配置成将使用者暴露于均匀光或点状光，或者同时暴露于两者。

刺激源优选地包括至少一个能够具有可变光谱的发光二极管(LED)，如RGB LED(红-绿-蓝发光二极管)或RGB-W LED(红-绿-蓝-白发光二极管)。可替代地，所述刺激源可以被配置成提供预定的单白光光谱，或者可替代地提供具有基本上相同强度的所有可见辐射的光谱，而不是具有峰值的光谱。优选地，使用恒定电流来控制所述至少一个刺激源，以获得到从所述至少一个刺激源发出的恒定光通量。与使用脉冲宽度调制(PWM)控制的刺激源相比，向使用者提供恒定光通量允许减少或避免生物效应干扰。

所述刺激源可以用于在视敏度测量之前刺激使用者14。换句话说，可以在眩光之后进行视敏度测量。

如图3所示，所述漫射器16优选地是凹形的。当所述设备10是双目设备时，所述漫射器16包括至少两个凹部22，所述至少两个凹部分别具有彼此不同的两个曲率中心28。所述至少两个凹部22中的至少一个可以是至少部分球形的。在后一种情况下，所述至少两个凹部22中的所述一个凹部的曲率中心28是球体的中心。所述漫射器16优选地被配置成将凹部的曲率中心设置在使用者14的眼睛26与所述凹部22之间。所述凹部22优选地被设置在平面中心部分24的每一侧上。

所述设备10进一步包括显示单元30，该显示单元被配置成当设备10被使用者14配戴时向使用者14的至少一只眼睛显示至少一个图像。所述显示单元30被配置成显示至少一个视标。所述显示单元30例如是屏幕。当设备10是双目设备时，所述显示单元30包括至少两个屏幕，以向使用者14的两只眼睛显示至少一个图像。如图2所示，所述设备10优选地包括右屏幕32和左屏幕34，它们分别被配置成向使用者14的右眼和左眼提供图像。

所述屏幕的屏幕大小优选地小于或等于40mm，以限制可配戴设备10的尺寸。

所述屏幕自身还可以构成刺激光源。在这种情况下，控制屏幕上显示的图像(视标和背景)的平均亮度以定义所选择的照明条件(黑暗、暮光、日光……)，并且还对可配戴设备外部的受试者照明环境进行调适(在房间里打开灯、和/或使用被设置在受试者面部上眼睛周围与漫射器之间的不透明掩罩以避免除由显示单元产生的光之外的任何光到达受试者的眼睛)。表示视敏度的参数可以是受试者在预定的时段期间被暴露于日光照明环境并置于暮光/黑暗中之后的视敏度恢复时间，或者可以是受试者在他/她被暴露于暮光/黑暗照明环境期间的视敏度。

由所述右屏幕32和左屏幕34显示的所述至少一个图像可以相同的或不同的。在后一种情况下，可以向使用者显示立体图像以允许使用者感知三维图像。还可以显示不同的图像来调整使用者的瞳孔距离，例如通过在一个屏幕上显示圆圈以及在另一个屏幕上显示目标物并要求使用者在视觉上使其聚集。

如图4所示，使用者14能够通过由所述漫射器16形成的至少一个窗口36看到所述显示单元30。在双目布置中，所述漫射器16形成至少两个窗口36，例如右窗口38和左窗口40。所述至少一个窗口36可以是空窗口(即，形成在漫射器16表面中的孔)，或者是实心窗口(即，由漫射器16形成的壁部分形成的窗口)。实心窗口优选地至少部分透明，以允许使用者通过所述窗口36看到图像。

所述实心窗口可以通过使用透明漫射器16来获得，该透明漫射器仅部分地(即，不在窗口区域处)由涂层恢复。这样做时，漫射器在窗口处是透明的，并且能够仅在由所述涂层恢复的地方漫射由所述刺激源发射的光。

提供实心窗口的另一解决方案是提供一种完全由全息滤光器恢复的透明漫射器16，该全息滤光器被配置成仅反射由刺激源发射的光。换句话说，全息滤光器能够反射并因此仅提供被选择来对应于刺激源的预定波长范围的漫射光。由显示单元提供的图像不对应于预定的波长范围，使得使用者可以通过漫射器16看到所述图像。为了允许在显示单元30显示至少一个图像的同时刺激使用者，全息滤光器可以恢复漫射器16除窗口区域之外的所有表面。这样做时，使用者总是能够通过窗口进行观看。

当所述设备10被使用者14配戴时，所述窗口36中的每一个都面向使用者14的眼睛区域12。所述窗口优选地与所述显示单元30对准，以允许使用者14直接观看由显示单元30显示的图像。

可替代地，可以在显示单元30与所述窗口36之间设置波导，以能够将显示单元30所显示的图像传输到使用者14能够看到的位置。所述波导例如是至少一个反射镜或至少一根光纤。使用者14在这里能够以间接的方式观看所述图像。

所述设备10进一步包括光学单元50，该光学单元在设备10被使用者14配戴时被设置在显示单元30与使用者14的至少一只眼睛26之间。所述光学单元50优选地被配置成向所述光学单元提供小于1的光学放大倍率。换句话说，光学单元50优选地被配置成从由显示单元显示的图像向使用者14传递在远距离处(观察距离超过4到6米)看到的且大小缩小但分辨率更高的图像。该分辨率与为测量测试选择的视标的分辨率(例如，5/10)所要求的预定视敏度相对应。所述光学单元50允许在使用具有成本效益的小屏幕的同时提供具有高分辨率的图像。

优选地使用至少两个镜片52来获得所述小于1的放大倍率。所述至少两个镜片与所述显示单元30(显示单元30的同一屏幕)对准。因此，当设备10是单目设备时，所述显示单元30可以包括与至少两个镜片52对准的单个屏幕，该至少两个镜片在设备10被所述使用者14配戴时位于所述屏幕与使用者14的眼睛之间。当设备10是双目设备时，所述显示单元可以包括与两组至少两个镜片52对准的所述右屏幕32和左屏幕34，这两组镜片在设备10被所述使用者14配戴时位于所述屏幕中的一个与使用者14的眼睛之间。换句话说，所述使用者14通过至少两个镜片52观看由显示单元30的屏幕显示的图像。

所述至少两个镜片52包括会聚镜片54和发散镜片56，以向所述光学单元提供小于1的光学放大倍率。具体地，所述发散镜片56被设置在所述显示单元30与漫射器16之间。所述会聚镜片54被设置在所述漫射器16与所述发散镜片56之间。

确定所述发散镜片56与所述显示单元30之间的距离以及所述会聚镜片54与所述显示单元30之间的距离，以在保持图像的预定分辨率并使该图像在远距离处被受试者观察的同时最小化设备10的体积。参见图5，可以在这三个方程的基础上使用求解器：

其中，

E是屏幕与会聚镜片之间的距离；

f'conv是会聚镜片的焦距；

O1A是显示单元30与发散镜片之间的距离；

f'div是发散镜片的焦距；

β是输出角度；

dobjet是显示单元30的点与光轴之间的距离；

γt是系统的放大倍率。

每组至少两个镜片52还优选地与窗口36对准。在双目配置中，右窗口38与至少两个镜片52和所述右屏幕32对准。同样地，左窗口40与至少两个镜片52和所述左屏幕34对准。

根据另一个实施例，该至少两个镜片可以包括或可以与一个或多个具有可调焦度的镜片相关联，比如液体镜片，或者作为更具体的示例，比如文献WO 2015/155 458中所述的视觉补偿系统。

例如，所述至少两个镜片可以包括具有可变球镜度的镜片。

所述可变球镜度镜片具有例如可变形表面。该表面的形状(特别是该表面的曲率半径，以及因此由该镜片提供的球镜度)可以通过使机械零件(比如环)移动来控制，该机械零件可以由马达驱动。

所述至少两个镜片可以包括一对可独立旋转的镜片，每个镜片都具有柱镜度。

它们各自可以通过其他马达的作用而旋转。

马达通过控制单元进行控制，使得该可变球镜度镜片与这两个柱镜度镜片的组合向个体的眼睛提供期望的球面矫正和期望的柱面矫正，如在文献WO 2015/107 303中所解释的。

可变球镜度镜片、柱镜度镜片、马达和控制单元被封装在构成视觉补偿系统的小模块壳体12中。

在根据本发明的设备的本实施例中，该设备包括如上所述的两个视觉补偿系统，每个这样的系统专用于个体的一只眼睛。这些视觉补偿系统的可调焦度是针对位于附近的个体的眼睛的视力矫正焦度。

所述光学单元50可以包括调节系统，该调节系统被配置成使所述至少两个镜片52中的一个或多个镜片彼此移动和/或相对于显示单元30移动，以对显示图像的放大倍率和/或受试者对显示图像的观察距离和/或带给受试者的视力矫正进行调节。

如图6所示，所述光学单元50包括接纳所述至少两个镜片52的至少一个光学镜筒58。所述至少一个光学镜筒58具有面向所述显示单元30的第一开口端和面向窗口3或波导的与第一开口端相反的第二开口端。因此，使用者14通过所述至少一个光学镜筒58看到所述显示单元30。

在双目配置中，所述光学单元50包括被设置在右屏幕32与所述右窗口38之间的右光学镜筒60。所述光学单元50进一步包括被设置在左屏幕34与所述左窗口40之间的左光学镜筒62。

所述至少一个光学镜筒58优选地被固定到显示单元30，以使光学单元50被固定或紧固到显示单元30。这样做时，可以使光学单元50和显示单元30一起移动。这在双目配置中相对于使用者14的瞳孔距离设置设备10时特别有用。

所述至少一个窗口36优选地不被固定到光学单元50，使得光学单元50和显示单元30的移动不会引起窗口36的移动。

如图7所示，当设备10处于双目配置时，所述设备10可以进一步包括定位系统70。所述定位系统70被构造成相对于漫射器16并且因此在设备14被配戴时相对于使用者的面部移动所述光学单元50和显示单元30。实际上，所述漫射器16在设备10被配戴时被固定在使用者14的面部上。因此，所述定位系统70允许相对于使用者14的眼睛26对由显示单元30显示并由光学单元50缩小的图像进行定位。

所述定位系统70优选地被构造成根据使用者14的瞳孔距离来调节光学单元50和显示单元30的位置。为此，当考虑使用者14的正交参考系时，所述定位系统70允许在垂直于矢状面的方向C上移动光学单元50和显示单元30。该方向C还可以被表征为垂直于穿过窗口36和使用者14的眼睛26的轴线A。

为了精确定位光学单元50和显示单元30，所述定位系统70优选地被构造成同时移动光学单元50和显示单元30各自的右侧部分和左侧部分。换句话说，所述定位系统70被构造成将被固定到右屏幕32的所述右光学镜筒60和被固定到左屏幕34的所述左光学镜筒62同时平移相同的距离。这样做时，可以在单次移动中调适光学单元50和显示单元30的右侧部分与左侧部分之间的距离以适应使用者14的瞳孔距离。

图7示出了使用同时平移的这种定位系统7的实施例。所述定位系统70包括分别限定右孔口76和左孔口78的右滑架72和左滑架74。所述右光学镜筒60和左光学镜筒62分别被固定到所述右滑架72和左滑架74，面向所述右孔口76和左孔口78。所述右孔口76和左孔口78被定位成分别面向右窗口38和左窗口40，使得使用者14在观看显示单元30时能够通过所述右孔口76和左孔口78看到。

所述右滑架72和左滑架74安装成能够沿垂直于矢状面的所述方向C自由平移。所述定位系统70还包括右驱动轮80和左驱动轮82，该右驱动轮和左驱动轮被构造成沿垂直于矢状面的所述方向C在相反的方向上平移所述右滑架72和左滑架74。

所述定位系统70进一步包括双臂机构84，该双臂机构能够链接所述右滑架72和左滑架74中的每一个的平移运动。所述双臂机构84以十字形构造进行布置，其中，每个臂能够围绕垂直于使用者14的额状面的中心轴线B彼此旋转。所述双臂机构84的每个臂都附接于右滑架72和左滑架74以链接其平移。特别地，所述右滑架72和左滑架74中的每一个都包括凹凸结构，该凹凸结构能够被所述双臂机构84的臂所形成的对应凹凸结构引导。这些凹凸结构中的一个可以是杆，并且对应的凹凸结构可以是允许杆被其引导的凹槽。

所述设备10还可以包括成像单元，该成像单元被配置成拍摄使用者14的至少一只眼睛26的至少一个图像。所述成像单元例如是至少一个摄像机。所述成像单元可以被配置成执行摄影验光以增强视敏度测量。所述成像单元可以被设置在所述漫射器16后面(在漫射器的光学单元侧)并且面向窗口后面的使用者14的至少一只眼睛。所述成像单元可以被配置成通过由漫射器16形成的实心窗口或空窗口拍摄所述至少一个图像。

所述设备10进一步包括感测单元，该感测单元被配置成获取表示使用者14的视敏度的至少一个信号。所述感测单元可以包括使用者14在设备10的外围可触及的至少一个开关。该至少一个开关允许使用者与设备10通信，例如通过传输表示其光敏感度的信息和/或关于视敏度的信息。在优选实施例中，该至少一个开关被配置成允许使用者指示显示单元30所显示的图像的取向。

该感测单元还可以包括控制部件，该控制部件被配置成提供以下中的至少一个：控制由所述至少一个光源18发射的光的亮度、控制光发射的持续时间、光发射的空间重新分配、光发射的光谱、显示单元30和光学单元50。所述控制部件可以被插入壳体31中，例如在漫射器16后面。

此外，所述设备10优选地包括一个或多个电池，该一个或多个电池被配置成向至少一个光源18、显示单元30、光学单元50和感测单元提供电能。所述设备10可以进一步包括通信部件，该通信部件被配置成向外部模块传输信息和/或从该外部模块接收信息。所述模块可以是智能手机或计算机。

可以使用用于确定使用者在光刺激之后何时恢复预定视敏度的第一方法和用于确定使用者在光刺激之后的视敏度的第二方法如下执行视敏度测量。

下面描述了关于视力恢复的所述第一方法。

将设备10定位在使用者的头部上，使得所述漫射器16面向使用者14的至少一只眼睛。通过所述光学单元50向使用者14的至少一只眼睛显示至少一个初始图像，以允许使用者14看到所述至少一个初始图像。所述初始图像具有与视敏度恢复测试相对应的分辨率，优选地小于或等于5/10。

然后，获取表示使用者的视敏度的至少一个初始信号。

然后，根据表示使用者的视敏度的所述至少一个初始信号来确定表示使用者的视敏度的初始参数。

显示所述至少一个初始图像允许在对来自光源18的光的任何暴露之前进行视敏度的参考测试。

然后，利用所述至少一个光源18来刺激使用者的至少一只眼睛。该刺激可能会产生眩光。

通过所述光学单元50向使用者14的至少一只眼睛显示至少一个图像，以允许使用者14看到所述至少一个图像。所述图像具有与视敏度恢复测试相对应的分辨率，优选地小于或等于5/10。

然后，获取表示使用者的视敏度的至少一个初始信号。然后，根据表示使用者的视敏度的所述至少一个信号来确定表示使用者的视敏度的最终参数。所述最终参数是指所述使用者在其至少一只眼睛受到所述至少一个光源刺激之后何时恢复预定视敏度。

在显示所述至少一个图像的步骤之前，可以经由漫射器或经由屏幕利用所述至少一个光源18来刺激使用者的至少一只眼睛。在这种情况下，确定表示视敏度的参数的所述步骤包括确定所述使用者在其至少一只眼睛受到所述至少一个光源刺激之后何时恢复预定视敏度。

下面描述了关于视敏度测试的所述第二方法。

将设备10定位在使用者的头部上，使得所述漫射器16面向使用者14的至少一只眼睛。

刺激使用者的至少一只眼睛的可选步骤可以经由漫射器16或经由屏幕利用所述至少一个光源18来进行。这样做时，可以向使用者提供特定的光环境，该光环境可以再现一些预定的情况：例如，暗光、暮光、夜视。可替代地或组合地，这种刺激可以将使用者暴露于眩光中。

通过所述光学单元50向使用者14的至少一只眼睛显示至少一个图像，以允许使用者14看到所述至少一个图像。所述图像具有与视敏度测试相对应的分辨率，优选地大于或等于10/10、最优选地大于或等于15/10。

然后，获取表示使用者的视敏度的至少一个信号。

然后，根据表示使用者的视敏度的所述至少一个信号来确定表示使用者的视敏度的参数。

该可选的刺激步骤可以在第二方法的后续步骤之前或期间进行，以允许在预定的光环境下进行视敏度测试。

在第一方法和第二方法的光刺激期间，可以向使用者的眼睛提供不同水平的光强度。

当使用者被暴露于眩光中时，在测试开始时，光强度非常低，然后光强度逐渐增加，以测量患者的敏感度阈值。

下面描述了将使用者暴露于眩光中的优选的光刺激顺序。

可以提供连续光发射，分阶段增加照度，以引起照度从最小值增加到最大值，例如从25勒克斯增加到10211勒克斯。例如，光发射可以从25勒克斯的照度开始，持续5秒，以使眼睛适应光条件，并在测量之前取消所有先前的曝光，并且然后继续以每秒20％的照度增加到最大照度。以更一般的方式，可以发射光以引起从25勒克斯到10000勒克斯的照度变化。可以使用暖光进行这种连续光发射。可以使用冷光进行另一个连续光发射。

然后，进行闪光发射，分阶段增加照度，以引起照度从最小值增加到最大值，例如从25勒克斯增加到8509勒克斯。闪光发射的照度优选地增加至少30％、优选地40％、最优选地至少44％。在每次闪光发射之前和之间，使用者经受低于闪光发射照度最小值的光发射(例如，10勒克斯)。每次闪光发射的时间优选地是0.5秒，并且每次闪光发射之间的时间优选地是2秒。

根据本发明的由设备10执行的方法是计算机实施的。即，计算机程序产品包括可由处理器访问的一个或多个指令序列，该一个或多个指令序列在由处理器执行时使得处理器执行如上文所描述的用于确定使用者的视敏度的方法的步骤。

(多个)指令序列可以存储在一个或多个计算机可读存储介质(包括云中预定位置)中。

尽管本文已经详细描述了代表性的方法和设备，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离由所附权利要求描述和限定的范围的情况下，可以进行各种替换和修改。

Claims (16)

1.一种用于确定表示使用者的视敏度的参数的可配戴设备(10)，所述可配戴设备包括：

●显示单元(30)，所述显示单元被配置成当所述设备被所述使用者配戴时向所述使用者的至少一只眼睛显示至少一个图像，

●光学单元(50)，所述光学单元在所述设备被所述使用者配戴时被设置在所述显示单元与所述使用者的至少一只眼睛之间，

●漫射器(16)，所述漫射器在所述设备被所述使用者配戴时被设置在所述光学单元与所述使用者的至少一只眼睛之间，使得所述漫射器面向所述使用者的至少一只眼睛，

●至少一个光源(18)，所述至少一个光源用于刺激所述使用者的至少一只眼睛，

●尽管所述漫射器在所述设备被所述使用者配戴时设置在所述光学单元与所述使用者的至少一只眼睛之间也仍然允许所述使用者通过所述光学单元看到所述显示单元的部件，

●感测单元(20)，所述感测单元被配置成获取表示所述使用者的视敏度的至少一个信号。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述漫射器形成至少一个窗口，从而允许所述使用者通过所述光学单元和所述至少一个窗口看到所述显示单元，所述窗口形成尽管设置了所述漫射器也仍然允许所述使用者通过所述光学单元看到所述显示单元的部件。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述显示单元包括第一屏幕和第二屏幕，所述第一屏幕和所述第二屏幕被配置成分别向所述使用者的第一眼睛显示至少一个第一图像和向所述使用者的第二眼睛显示至少一个第二图像。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述第一屏幕和所述第二屏幕的屏幕大小小于或等于40mm。

5.根据与权利要求2结合的权利要求3或4所述的设备，其中，所述至少一个窗口包括第一窗口和第二窗口，每个窗口在所述设备被所述使用者配戴时都面向所述使用者的眼睛区域，所述第一窗口与至少两个第一镜片和所述第一屏幕对准，所述第二窗口与至少两个第二镜片和所述第二屏幕对准。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中，所述光学单元被配置成向所述光学单元提供小于1的光学放大倍率。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，所述光学单元包括：

●至少两个第一镜片，所述至少两个第一镜片在所述设备被所述使用者配戴时被设置在所述显示单元与所述使用者的第一眼睛之间，以及

●至少两个第二镜片，所述至少两个第二镜片在所述设备被所述使用者配戴时被设置在所述显示单元与所述使用者的第一眼睛之间。

8.根据与权利要求2结合的权利要求7所述的设备，其中，至少两个第一镜片被设置在被固定到所述第一屏幕的第一光学镜筒内，所述至少两个第二镜片被设置在被固定到所述第二屏幕的第二光学镜筒内，所述第一光学镜筒和所述第二光学镜筒分别与所述第一窗口和所述第二窗口对准，以允许所述使用者通过第一光学镜筒和第二光学镜筒看到所述显示单元。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其中，所述至少两个第一镜片和所述至少两个第二镜片均包括会聚镜片和发散镜片，以向所述光学单元提供小于1的光学放大倍率。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的设备，进一步包括定位系统，所述定位系统被配置成相对于所述第一窗口移动所述至少两个第一镜片和所述第一屏幕以及相对于所述第二窗口移动所述至少两个第二镜片和所述第二屏幕，以根据使用者的瞳孔距离来调节所述光学单元和所述显示单元的位置。

11.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述感测单元被配置成确定所述使用者在其所述至少一只眼睛受到所述至少一个光源刺激之后何时恢复预定视敏度。

12.根据前述权利要求中任一项所述的设备，进一步包括成像单元，所述成像单元被配置成拍摄所述使用者的至少一只眼睛的至少一个图像。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述光学单元包括至少一个镜片，所述至少一个镜片包括可调焦度或被配置成移动至少一个镜片以调整所述至少一个镜片的焦度。

14.一种用于确定使用者的视敏度的方法，所述方法包括以下步骤：

-提供设备(10)，所述设备包括：

●显示单元(30)，所述显示单元被配置成当所述设备被所述使用者配戴时向所述使用者的至少一只眼睛显示至少一个图像，

●光学单元(50)，所述光学单元在所述设备被所述使用者配戴时被设置在所述显示单元与所述使用者的至少一只眼睛之间，

●漫射器(16)，所述漫射器在所述设备被所述使用者配戴时被设置在所述光学单元与所述使用者的至少一只眼睛之间，使得所述漫射器面向所述使用者的至少一只眼睛，

●至少一个光源，所述至少一个光源用于刺激所述使用者的至少一只眼睛，

●尽管所述漫射器在所述设备被所述使用者配戴时设置在所述光学单元与所述使用者的至少一只眼睛之间也仍然允许所述使用者通过所述光学单元看到所述显示单元的部件，

●感测单元(20)，所述感测单元被配置成获取表示所述使用者的视敏度的至少一个信号；

-将所述设备定位在所述使用者的头部上，使得所述漫射器面向所述使用者的至少一只眼睛；

-通过所述光学单元向所述使用者的至少一只眼睛显示至少一个图像，以允许所述使用者看到所述至少一个图像；

-获取表示所述使用者的视敏度的至少一个信号；

-根据表示所述使用者的视敏度的所述至少一个信号来确定表示使用者的视敏度的参数。

15.根据权利要求13或14所述的方法，进一步包括，在显示所述至少一个图像的步骤之前：

要么：

-通过所述光学单元向所述使用者的至少一只眼睛显示至少一个初始图像，以允许所述使用者看到所述至少一个图像；

-获取表示所述使用者的视敏度的至少一个初始信号；

-根据表示所述使用者的视敏度的所述至少一个信号来确定表示使用者的视敏度的初始参数；

-利用所述至少一个光源来刺激所述使用者的至少一只眼睛，其中，确定表示视敏度的参数的所述步骤包括确定所述使用者在其所述至少一只眼睛受到所述至少一个光源刺激之后何时恢复预定视敏度；

要么

-利用所述至少一个光源来刺激所述使用者的至少一只眼睛，其中，确定表示视敏度的参数的所述步骤包括确定所述使用者的所述视敏度。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中，所述方法是计算机实施的方法。