JP2021515278A

JP2021515278A - ホログラフィック実空間屈折システム

Info

Publication number: JP2021515278A
Application number: JP2020567445A
Authority: JP
Inventors: パドゥラ，ウィリアム，ブイ．; ディンスモア，テディ，アール．
Original assignee: ヴェイェゼル，エルエルシー
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2021-06-17
Also published as: CN112153934A; BR112020017405A2; EP3758577A1; MX2020008827A; US10441161B2; AU2019224109A1; US20190261847A1; EP3758577A4; JP2023113632A; WO2019165280A1; CA3092363A1

Abstract

ホログラフィック屈折眼検査装置のためのシステム及び方法が開示される。システムは、ホログラフィックディスプレイデバイス内に１つ以上の３次元オブジェクトをレンダリングする。システムは、深度レベル内の１つ以上の３次元オブジェクトの仮想移動によって、ホログラフィックディスプレイデバイス内の１つ以上の３次元オブジェクトのレンダリングを更新する。システムは、仮想移動後の１つまたは複数の３次元オブジェクトの位置合わせを示す入力をユーザから受け取る。システムは入力を受け取った瞬間の１つまたは複数の３次元オブジェクトの相対仮想位置と最適仮想位置との間の差分を決定し、その差分に基づいて処方を生成する。【選択図】図２

Description

＜関連出願の相互参照＞
本出願は、２０１８年２月２６日に出願された米国特許出願第１５／９０４，９９５号の利益を主張する。同先願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

ホログラフィー投影を用いた視覚的な検査を実空間および時間で提供するためのシステムおよび方法を提供する。

１００年以上にわたり、医師は患者の屈折状態および双眼性を決定するために、レンズおよびプリズムを使用することによる屈折を含む眼の検査を提供してきた。屈折とは、光を曲げることを意味する。近視（近眼）、遠視（老眼）および乱視（２つの異なる屈折力曲線）を有する人は、物理的レンズおよびプリズムを使用することによって屈折を実施して、患者の屈折状態およびぼやけた視力を矯正した。１９世紀においては、画像をより明確にするために、各眼の前に個々のレンズを保持することによって、主に試行フレームで屈折が実施されたが、２０世紀にはフォロプター（「多数のレンズ」を意味する）が開発された。この器具を物理的スタンドのアーム上に延ばし、器具を患者の顔の前に配置した。次いで臨床医は、人の目の前で異なるレンズを動かすようにダイヤルを回して、遠見視力を改善するための最良の屈折を見つける。次いで、画像を分離するかまたは画像の位置を変化させるために使用可能なプリズムを含むように器具を前進させ、臨床医が筋肉範囲を評価するとともに眼の整列および双眼性を維持することを可能にした。それはまた、近距離に適応またはフォーカスする能力の評価を可能にした。これは、遠距離および近距離の両方の視力を改善するための眼鏡を設計するとともに、双眼性に影響を及ぼす目のアライメントの不均衡を補正するためにプリズムを処方するためのものであった。

フォロプターは効果的な器具であり、今日でも使用されているが、周辺視野を制限し、第１眼位または真っ直ぐ前方を見ること以外の任意の他の経線における双眼性を評価することができない。両眼の不均衡は、時には第１眼位位置の外側の凝視でしか表すことができない。したがって、この器具は、これらの目的のために限られた価値しか有さず、および／または、臨床医が眼の１つの位置に対してレンズおよびプリズムを処方することしかできないようにする。さらに、大きなフォロプターは周辺視力を遮断し、異常な環境および側方視力の制限をもたらし、これは、注意視覚プロセスの強度にしばしば影響を及ぼし、屈折矯正を強すぎるかまたは不均衡にさせる。

既存の機器および技術のこれらおよび他の問題および制限事項は、本開示のシステムおよび方法によって対処され、克服される。

ここで説明するのは、各眼に対してホログラフィック投影を用いることにより、眼の屈折状態と視覚プロセスを評価するとともに、実空間での９個の主要注視眼位における双眼性を評価するシステムである。屈折状態評価は、患者の眼が３次元ターゲットに焦点を合わせて、屈折不均衡が明瞭な視力を維持するように焦点を合わせることを可能にするように設計されている。例えば、ターゲットは３次元で提示される。近視眼は、ターゲットの手前側に焦点を合わせ、それを明確に見る。次に、ターゲットの寸法および位置を移動させて、ターゲットの遠い側の焦点を合わせ直し、無限遠での最良の視力に目を再焦点合わせするのに必要な目の屈折力およびレンズの屈折力に関して較正を決定する。遠視眼についても同じことが起こり、３次元ターゲットの遠い部分のみが初期焦点にある。

患者は、手の動きおよび／または音声コマンドを使用して、屈折力の主観的測定値を伝達し、視力を最良の視力に矯正する。これらの対物レンズは、現実空間におけるターゲットの操作によって達成される。より具体的には、本開示の例示的な実施形態において、乱視を有する眼は、垂直線によって、線の一方が透明であり他方がぼやけていることを患者が観察することを可能にする３次元オブジェクトを提示される。ターゲットは乱視の軸を決定するために回転され、次いで、ターゲットの反対側またはぼやけた側はそれを焦点にもってくるために空間内で実質的にシフトされる。この一連の動作は、この眼において測定された乱視の量、すなわち、明瞭さをもたらすために必要とされる円筒状の矯正の予測される量を提供する。患者が近視または遠視と乱視の両方を有する場合、ターゲットを同時に操作して近視または遠視を決定し、同時に乱視の屈折力を評価する。

開示されたシステムおよび方法のさらなる特徴、機能、および利点は以下の詳細な説明から、特に添付の図面と併せて読むことにより、明らかになるであろう。

例示的な実施形態は例として添付の図面に示されており、本開示の限定とみなされるべきではない：
例示的な１実施形態によるホログラフィック屈折眼検査装置のシステムを示すブロック図である。例示的な１実施形態による、ホログラフィック屈折眼検査装置を用いた水平フォリアの検査を示すブロック図である。例示的な１実施形態によるホログラフィック屈折眼検査装置を利用する垂直フォリアの検査を示すブロック図である。例示的な１実施形態による、ホログラフィック屈折眼検査装置を利用する乱視に関する検査を示すブロック図である。例示的な１実施形態による、図４Ａに示される仮想３Ｄオブジェクトのユーザの視点を示すブロック図である。例示的な１実施形態による、ホログラフィック屈折眼検査装置を利用する乱視に関する検査を示すブロック図である。例示的な１実施形態による、図５Ａに示される仮想３Ｄオブジェクトのユーザの視点を示すブロック図である。例示的な１実施形態による、図５Ａに示される仮想３Ｄオブジェクトの別の斜視図を示すブロック図である。例示的な１実施形態による例示的なコンピューティングデバイスのブロック図を示す。例示的な１実施形態によるホログラフィック屈折眼検査装置を利用するためのプロセスを示すブロック図である。

ホログラフィック屈折眼検査装置のための装置、方法、および非一時的コンピュータ可読媒体が記載される。例示的な実施形態は、ホログラフィック仮想投影を利用して、眼の検査、診断、および処方を実行するためのデバイスを提供する。

いくつかの実施形態では、開示されたホログラフィック眼検査装置は、ヘッド搭載装置上に、ホログラフィックディスプレイデバイス内の１つまたは複数の３次元オブジェクトをレンダリングする。レンダリングは、ユーザが見ることができる深さの仮想レベルに対応する。ホログラフィックディスプレイデバイスは１つまたは複数の３次元オブジェクトのレンダリングを更新し、この更新は、仮想深度レベル内の１つまたは複数の３次元オブジェクトの仮想移動を含む。ホログラフィックディスプレイデバイスはユーザから入力を受け取り、この入力は、仮想移動に基づく１つまたは複数の３次元オブジェクトの位置合わせの指示を含む。位置合わせの指示は、１つまたは複数の３次元オブジェクト間の相対位置を含む。ホログラフィックディスプレイデバイスは、１つ以上の３次元オブジェクト間の相対仮想位置と最適仮想位置との間の差分を決定する。ホログラフィックディスプレイデバイスは、差分に基づいて処方を生成する。

図１は、例示的な１実施形態によるホログラフィック屈折眼検査装置のシステムを示すブロック図である。１実施形態では、ホログラフィック屈折眼検査装置はヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１０２を含むことができる。ＨＭＤ１０２は、ユーザの視野（ＦＯＶ）内に３次元（３Ｄ）画像をレンダリングするための１対のコンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂを含むことができる。コンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂは、ユーザの眼１０６Ａ、１０６Ｂからの瞳孔間距離に対して較正することができる。コンピューティングシステム１０８は、コンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂに接続することができる。ホログラフィック屈折眼検査装置は、必要に応じて、９つの主要注視眼位のいずれかに再配置することができる。これらの検査は、有線または無線ヘッドセットによって提供される視野内に３Ｄホログラフィック画像を投影することができる技術的プラットフォーム上で実行するように構築される。ＨＭＤ１０２は調整可能なクッション性のある内側ヘッドバンドに接続することができ、これにより、コンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂを上下に、また前後に傾けることができる。ユニットを装着するには、ユーザがＨＭＤ１０２を頭部に装着する。ヘッドバンドの背面にある調整ホイールを使用して、頭部の周囲に固定し、快適性を確保するためにユニットの重量を均等に支えて分散させてから、バイザーおよびコンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂを目の前方に傾ける。

コンピューティングシステム１０８はＨＭＤ１０２を含むことができ、ホログラフィック屈折眼検査装置は、自給式装置である。自給式装置内のコンピューティングシステム１０８は、コンピューティングシステム１０８の部分に電流を供給するために、追加の電力回路を含むことができる。あるいは、コンピューティングシステム１０８はＨＭＤ１０２の外部にあってもよく、有線または無線通信チャネルを介してＨＭＤ１０２に通信可能に結合されてもよい。有線通信チャネルは、デジタルビデオ伝送フォーマットを含むことができる。このフォーマットは、高精細度マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ（登録商標））、ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔ（商標）（ＤｉｓｐｌａｙＰｏｒｔは米国サンノゼＣＡのＶＥＳＡの商標である）、またはコンピューティングシステム１０８からコンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂに対してビデオ信号を伝搬することができる任意のその他伝送フォーマットを含む。さらにＨＭＤ１０２は、ホログラフィック屈折眼検査中に、ユーザに指示音声を提示するためのスピーカまたはヘッドフォンを含むことができる。無線通信の実施形態において、ＨＭＤ１０２は低レイテンシの高帯域幅アプリケーションを実現可能な無線コネクタを含むことができる。これはＩＥＥＥ８０２．１１ａｄを含むが、これに限定されない。無線アダプタは、コンバイナレンズ１０４、１０４Ｂ上に表示される低レイテンシビデオの伝送のために、コンピューティングシステム１０８と対話することができる。

さらに、コンピューティングシステム１０８は、仮想空間内の３Ｄオブジェクトの操作およびレンダリングのためのソフトウェアを含むことができる。このソフトウェアは、動き追跡および入力機能など、ＨＭＤ１０２の任意の基本的な機能をサポートするためのプラットフォームソフトウェアの両方を含むことができる。プラットフォームソフトウェアは、仮想現実（ＶＲ）フレームワーク、拡張現実（ＡＲ）フレームワーク、または混合現実（ＭＲ）フレームワークで実装することができる。基本機能をサポートするプラットフォームソフトウェアは例えば、ＳｔｅａｍＶＲ（登録商標）（ＳｔｅａｍＶＲは米国ワシントン州シアトルのＶａｌｖｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標）ソフトウェア開発キット（ＳＤＫ）、Ｏｃｕｌｕｓ（登録商標）ＶＲＳＤＫ（Ｏｃｕｌｕｓは米国カリフォルニア州アーバインのＯｃｕｌｕｓＶＲＬＬＣの登録商標）、ＯＳＶＲ（ＯｐｅｎｓｏｕｒｃｅＶＲ）（ＯＳＶＲはシンガポールＲａｚｅｒＡｓｉａＰａｃｉｆｉｃＰｔｅ．Ｌｔｄの登録商標）ＳＤＫ、およびＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｉｎｄｏｗｓＭｉｘｅｄＲｅａｌｉｔｙＣｏｍｐｕｔｉｎｇＰｌａｔｆｏｒｍを含むが、これに限らない。基盤プラットフォームソフトウェアを有するコンピューティングシステム１０８上で実行されるアプリケーションソフトウェアは、カスタマイズされたレンダリングエンジン、またはＵｎｉｔｙ（登録商標）ソフトウェアなどの既製の３Ｄレンダリングフレームワークとすることができる（Ｕｎｉｔｙｓｏｆｔｗａｒｅは米国カリフォルニア州サンフランシスコのＵｎｉｔｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓの登録商標）。レンダリングフレームワークは、３Ｄオブジェクトの外観を変更するための３Ｄオブジェクトおよび操作技法を含む、ホログラフィック屈折眼検査のための仮想化環境の基本ビルディングブロックを提供することができる。レンダリングフレームワークは、３Ｄオブジェクトのインスタンス化のためのアプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）と、フレームワーク内の３Ｄオブジェクトの操作のための明確に定義されたインターフェースを提供できる。レンダリングフレームワークの一般的なソフトウェアプログラミング言語バインディングにはＣ＋＋、Ｊａｖａ、およびＣ＃が含まれるが、これらに限定されない。さらに、アプリケーションソフトウェアは検査管理者がホログラフィックオブジェクトの速度やオブジェクトの色など、検査内のアクションを調整するための設定を提供できる。

図２は、例示的な実施形態による、ホログラフィック屈折眼検査装置を用いた水平フォリアの検査を示すブロック図である。１実施形態では、２つの仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２Ｂを、ユーザの視野（ＦＯＶ）２０４Ａ、２０４Ｂ内で操作することができる。仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２Ｂは、収束するまで同じ水平面内で平行移動することができる。仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２Ｂは、ＦＯＶの中間点から同じ水平面内で等距離にあるユーザのＦＯＶ２０４Ａ、２０４Ｂ内の開始点を有することができる。アプリケーションソフトウェアを利用して、仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２Ｂは、コンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂ上で平行移動および投影され、これにより、仮想３Ｄオブジェクトがユーザの目１０６Ａ、１０６Ｂの視野から設定された距離にあるという外観を与える。アプリケーションソフトウェアは、仮想３Ｄオブジェクトがユーザの目１０６Ａ、１０６Ｂから異なる距離にあるように見えるように、コンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂを介して仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２Ｂを提示することができる。いくつかの実施形態では、仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２Ｂの提示は、ユーザの目１０６Ａ、１０６Ｂの前の１６インチ〜２０フィートの距離における仮想３Ｄオブジェクトの投影に対応する。この距離の範囲によって、収束結果におけるより良い信頼性を得るために、フォリアを異なる深さの間隔で測定することが可能となる。仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２ＢがユーザのＦＯＶの中間点に近づくと、ユーザは、アプリケーションソフトウェアまたはプラットフォームソフトウェアに入力を提供することができる。入力は音声命令、ジェスチャ、または「クリッカー」からの入力の形式をとることができる。仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａと２０２Ｂが互いに近づくにつれて、重複し始め、単一の仮想３Ｄオブジェクトに収束し始める。収束がユーザに明らかになる時点で、ユーザは、仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２Ｂの任意の動きまたは並進を停止するための入力を提供することができる。アプリケーションソフトウェアは、ユーザのＦＯＶ２０４Ａ、２０４Ｂの中間点と、ユーザがモーションまたは並進を停止するための入力を提供したときに仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２Ｂが配置された点との間の差分を評価する。差分は、被検者からの仮想３Ｄオブジェクト２０２Ａ、２０２Ｂの仮想距離に対する偏差として表すことができる。ディオプトリは、特定の仮想距離（１プリズムディオプトリ＝１仮想メートル距離における画像の１仮想ｃｍ偏差）における画像の偏差によって測定される。

図３は、例示的な実施形態によるホログラフィック屈折眼検査装置を利用する垂直フォリアの検査を示すブロック図である。１実施形態では、２つの仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４ＢをユーザのＦＯＶ３０２内で操作することができる。仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４Ｂは、収束するまで同じ垂直面内で平行移動させることができる。仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４Ｂは、ＦＯＶの中間点から同じ垂直面内で等距離にあるユーザのＦＯＶ３０２内の開始点を有することができる。アプリケーションソフトウェアを利用して、仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４Ｂは、コンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂ上で平行移動および投影され、これにより、仮想３Ｄオブジェクトがユーザの目１０６Ａ、１０６Ｂの視野から設定された距離にあるという外観を与える。アプリケーションソフトウェアはコンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂを介して仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４Ｂを提示することができ、その結果、仮想３Ｄオブジェクトは、ユーザの目１０６Ａ、１０６Ｂから異なる距離にあるように見えることができる。いくつかの実施形態では、仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４Ｂの提示は、ユーザの目１０６Ａ、１０６Ｂの前の１６インチ〜２０フィートの距離における仮想３Ｄオブジェクトの投影に対応する。この距離の範囲によって、収束結果におけるより良い信頼性を得るために、フォリアを異なる深さの間隔で測定することが可能となる。仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４ＢがユーザのＦＯＶ３０２の中間点に近づくと、ユーザはアプリケーションソフトまたはプラットフォームソフトに入力を提供することができる。入力は音声命令、ジェスチャ、または「クリッカー」からの入力の形式をとることができる。仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４Ｂが互いに近づくと、重複し始め、単一の可視仮想３Ｄオブジェクトに収束する。収束がユーザにとって明らかになる時点で、ユーザは、仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４Ｂの任意の動きまたは並進を停止するための入力を提供することができる。アプリケーションソフトウェアは、ユーザのＦＯＶ３０２の中間点と、ユーザが動作または並進を停止させるための入力を提供したときにおける仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４Ｂが配置された点との間の差分を評価する。上述のように、差分は、患者からの仮想３Ｄオブジェクト３０４Ａ、３０４Ｂの仮想距離に対する偏差として表すことができる。ディオプトリは、特定の仮想距離（１プリズムディオプトリ＝１仮想メートル距離における画像の１仮想センチメートル偏差）における画像の偏差によって測定される。

図４Ａは、例示的な１実施形態による、ホログラフィック屈折眼検査装置を利用する乱視に関する検査を示すブロック図である。１実施形態では、複数の仮想３Ｄオブジェクト４０４Ａ、４０６Ａ、４０６ＢをユーザのＦＯＶ４０２内で操作することができる。仮想３Ｄオブジェクト４０４Ａ、４０６Ａ、４０６Ｂは、コンバイナレンズ４０８Ｃの平面に対して平行な異なる平面４０８Ａ、４０８Ｂで始まる。１実施形態では、仮想３Ｄオブジェクト４０４Ａは、平面４０８Ａ内に存在する（ユーザの目１０６Ａ、１０６Ｂに対する）１組の垂直線とすることができる。追加の仮想３Ｄオブジェクト４０６Ａ、４０６Ｂは、平面４０８Ｂ内に存在する（ユーザの目１０６Ａ、１０６Ｂに対する）１組の水平線とすることができる。ＦＯＶ４０２内のコンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂを通して見ると、仮想３Ｄオブジェクト４０４Ａ、４０６Ａ、４０６Ｂは、仮想３Ｄオブジェクトが交差するように見えるハッシュマーク（＃）として現れるが、それらは異なる平面４０８Ａ、４０８Ｂ内にあるので、実際には交差しない。

１実施形態では、ユーザがコンピューティングシステム１０８に入力を提供することによって検査を開始することができる。入力は、検査の開始、ジェスチャを示すキーワードを言うこと、または「クリッカー」からの入力を提供することを含む音声コマンドの形態をとることができる。１実施形態では、ユーザが単語「開始」を発話して検査を開始する。検査の制御は、「前方」および「後方」を含む音声コマンドの形態をとることができる。「前方」の音声コマンドは、平面４０８Ａおよび関連する仮想３Ｄオブジェクト４０４Ａをコンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂに向かって平行移動させる。「後方」の音声コマンドは、平面４０８Ａおよび関連する仮想３Ｄオブジェクト４０４Ａをコンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂから離れるように平行移動させる。音声コマンドおよび関連する平行移動を使用して、ユーザは仮想３Ｄオブジェクト４０４Ａを操作することができ、ユーザはそれぞれの平面４０８Ａ、４０８Ｂおよび関連する仮想３Ｄオブジェクト４０４Ａ、４０６Ａ、４０６Ｂが一致していると考える。ユーザは検査の操作部分を完了するために単語「停止」を述べるなどのような音声コマンドをコンピューティングシステム１０８に提供することができる。「停止」コマンドを受信すると、コンピューティングシステム１０８は「前方」および「後方」などの後続の入力コマンドを許可せず、平面４０８Ａ、４０８Ｂの最終位置間の差分距離を決定する。ユーザが平面４０８Ａ、４０８Ｂを一致するように操作した場合、差分はゼロになる。

図４Ｂは、図４Ａに示される仮想３Ｄオブジェクトのユーザの視点を示すブロック図である。仮想３Ｄオブジェクト４０６Ａ、４０６Ｂは、同じ平面４０８Ｂに存在する平行線として実装することができる。仮想３Ｄオブジェクト４０４Ａ、４０４Ｂは、同じ平面４０８Ａ内に存在する平行線として実装することができる。

図５Ａは、例示的な１実施形態による、ホログラフィック屈折眼検査装置を利用する乱視に関する検査を示すブロック図である。図５Ｂは、図５Ａに示される仮想３Ｄオブジェクトのユーザの視点を示すブロック図である。１実施形態では、複数の仮想３Ｄオブジェクト５０４Ａ、５０４ＢをユーザのＦＯＶ４０２内で操作することができる。仮想３Ｄオブジェクト５０４Ａ、５０４Ｂは不可視球体５１０の表面を横切る同心不透明リングに対応し、同心不透明リングは、コンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂの平面に対して垂直な球体の表面を横切る。仮想３Ｄオブジェクト５０４Ａ、５０４Ｂは、同軸平面５０６、５０８に沿って方向付けることができる。他の実施形態では、仮想３Ｄオブジェクト５０４Ａ、５０４Ｂは不可視球５１０の表面を横切る同心不透明リングの遠位部分または近位部分である。

１実施形態では、ユーザがコンピューティングシステム１０８に入力を提供することによって検査を開始することができる。入力は、検査の開始を示すキーワードを言うことを含む音声コマンド、ジェスチャ、または「クリッカー」からの入力を提供すること、の形態をとることができる。ユーザは検査を開始するために単語「開始」を述べる。検査が開始すると、不可視球５１０および付随する仮想３Ｄオブジェクトはコンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂに向かって平行移動され、これにより、仮想３Ｄオブジェクトがユーザの目１０６Ａに直接来るという外観をユーザに与える。ユーザが仮想３Ｄオブジェクト５０４Ａ、５０４Ｂを明確に見ることができるとき、ユーザは「停止」という音声コマンドの形態で検査を停止するための入力を提供することができる。コンピューティングシステム１０８は不可視球５１０の平行移動を停止し、不可視球の開始点から不可視球が検査の終了時に存在する点までの差分距離を計算する。不可視球体５１０上の一定の基準点を利用して、一貫した位置を決定し、差分距離を決定することができる。

別の実施形態では、ユーザがコンピューティングシステム１０８に入力を提供することによって検査を開始することができる。入力は、検査の開始を示すキーワードを含む音声コマンド、ジェスチャ、または「クリッカー」からの入力を提供すること、の形態をとることができる。ユーザは、検査を開始するために「開始」という単語を述べる。仮想３Ｄオブジェクト５０４Ａ、５０４Ｂは、開始平面５０６と平行または一致する平面内の検査である。検査が開始されると、不可視球５１０および付随する仮想３Ｄオブジェクトは、ユーザの視点から時計回りの動き５１２で回転される。不可視球５１０および付随する仮想３Ｄオブジェクトが元の開始位置（水平面５０８に平行または一致）から９０度回転したように見えるとき、ユーザは、「停止」という音声コマンドの形態で検査を停止するための入力を提供することができるコンピューティングシステム１０８は不可視球体５１０の回転を停止し、不可視球体の出発点から検査終了時の不可視球体の向きへの回転に基づいて、度単位の差分を計算する。角度の差分は、乱視の軸を決定するために使用することができる。これは、この眼において測定された乱視の量を提供し、したがって、明瞭さをもたらすために必要とされる円筒補正の予測される量を提供する。

図５Ｃは、図５Ａに示される仮想３Ｄオブジェクトの別のユーザの視点を示すブロック図である。別の実施形態では、仮想３Ｄオブジェクト５０４Ａ、５０４Ｂは、不可視球５１０の表面を横切る同心の不透明リングの遠位部分とすることができる。仮想３Ｄオブジェクト５１４Ａ、５１４Ｂは、不可視球５１０の表面を横切る同心の不透明リングの近位部分とすることができる。同心の不透明リングの遠位部分はグループを形成し、近位部分はグループを形成する。グループは、一斉にＦＯＶ４０２内で回転され、平行移動される。遠位部分は、４５度の回転によって近位部分からオフセットされる。ユーザは、コンピューティングシステム１０８に入力を提供することによって、検査を開始することができる。入力は、検査を開始することを示すキーワードを言うことを含む音声コマンド、ジェスチャ、または「クリッカー」から入力を提供すること、の形態をとることができる。ユーザは単語「開始」を述べて検査を開始する。コンピューティングシステム１０８は、近位部分に対応する仮想３Ｄオブジェクト５１４Ａ、５１４Ｂをコンバイナレンズ１０４Ａ、１０４Ｂに向けて平行移動し、仮想３Ｄオブジェクト５１４Ａ、５１４Ｂはユーザの目１０２Ａ、１０２Ｂに向かって来るように見える。仮想３Ｄオブジェクト５１４Ａ、５１４Ｂが明瞭であり遠位仮想３Ｄオブジェクト５０４Ａ、５０４Ｂとは別のものであるとユーザが判断すると、ユーザは「停止」という音声コマンドの形態で検査を停止するための入力を提供することができる。コンピューティングシステム１０８は近位部分に対応する仮想３Ｄオブジェクト５１４Ａ、５１４Ｂの並進を停止し、検査の開始点から終了時の位置への並進に基づいて距離の差分を計算する。

図６は、例示的な実施形態による例示的なコンピューティングデバイスのブロック図を示す。

ステップ６０２において、ホログラフィックディスプレイデバイスは、１つまたは複数の３次元オブジェクトをレンダリングする。レンダリングは、ユーザが見ることができる深度の仮想レベルに対応する。

ステップ６０４において、ホログラフィックディスプレイデバイスは、ホログラフィックディスプレイデバイス内の１つ以上の３次元オブジェクトのレンダリングを更新する。更新されたレンダリングは、仮想深度レベル内の１つまたは複数の３次元オブジェクトの仮想移動を含む。仮想移動は、１つまたは複数の３次元オブジェクトをユーザの視野内で横方向に移動させることを含む。代替として、仮想移動は、ユーザの視野内で１つまたは複数の３次元オブジェクトを垂直に移動させることを含む。さらに、仮想移動は、ユーザの視野内の遠位位置から近位位置に１つまたは複数の３次元オブジェクトを移動させることを含む。奥行きの仮想レベルは、ユーザからのシミュレートされた距離に対応する。シミュレーションされた距離は、ユーザから１６インチ〜２０フィートの範囲になる。

ステップ６０６において、ホログラフィックディスプレイデバイスは、ユーザから入力を受け取る。入力は、仮想移動に基づく１つまたは複数の３次元オブジェクトの位置合わせの指示を含むことができる。位置合わせの指示は、１つまたは複数の３次元オブジェクト間の相対仮想位置を含むことができる。ユーザからの入力は、手のジェスチャと音声コマンドを含むことができる。

ステップ６０８において、ホログラフィックディスプレイデバイスは、１つ以上の３次元オブジェクトの相対仮想位置と最適仮想位置との間の差分を決定する。

ステップ６１０において、ホログラフィックディスプレイデバイスは、１つ以上の３次元オブジェクトの相対仮想位置と最適仮想位置との間の差分に基づいて処方を生成する。

図７は、例示的な実施形態による例示的なコンピューティングデバイスのブロック図を示す。コンピューティングデバイス７００の実施形態は、ホログラフィック屈折目検査装置を含むシステムの実施形態を実施することができる。例えば、コンピューティングデバイスは、ホログラフィック屈折眼検査装置の一部として具現化され、コンピューティングデバイスをサポートすることができる。コンピューティングデバイス７００は、例示的な実施形態を実施するための１つ以上のコンピュータ実行可能命令またはソフトウェアを記憶するための１つ以上の非一時的コンピュータ読み取り可能媒体を含む。非一時的コンピュータ可読媒体は、１つ以上のタイプのハードウェアメモリ、非一時的有形媒体（例えば、１つ以上の磁気記憶ディスク、１つ以上の光ディスク、１つ以上のフラッシュドライブ、１つ以上のソリッドステートディスク）などを含むが、これらに限定されない。例えば、コンピューティングシステム１０８に含まれるメモリ７０６は、コンピューティングデバイス７００の例示的な動作を実現するためのコンピュータ読み取り可能命令およびコンピュータ実行可能命令またはソフトウェア（例えば、レンダリングアプリケーションなどのアプリケーション７３０）を記憶することができる。コンピューティングシステム１０８はまた、メモリ７０６に格納されたコンピュータ可読およびコンピュータ実行可能命令またはソフトウェア、ならびに本開示の例示的な実施形態を実装するための他のプログラムを実行するための、構成可能および／またはプログラマブルプロセッサ７０２および関連するコア７０４’（例えば、複数のプロセッサ／コアを有するコンピュータシステムの場合）、ならびに任意的に、１つまたは複数の追加の構成可能および／またはプログラマブルプロセッサ７０２’および関連するコア７０４’（複数のプロセッサ／コアを有するコンピュータシステムの場合）を含む。プロセッサ７０２およびプロセッサ７０２’は、それぞれ、単一コアプロセッサまたは複数コア（７０４および７０４’）プロセッサであってもよい。プロセッサ７０２およびプロセッサ７０２’のいずれかまたは両方は、コンピューティングシステム１０８に関連して説明される１つまたは複数の命令を実行するように構成することができる。

コンピューティングシステム１０８内のインフラストラクチャおよびリソースを動的に共有することができるように、コンピューティングシステム１０８において仮想化を採用することができる。仮想マシン７１２は複数のプロセッサ上で実行されるプロセスを処理するために提供されてもよく、その結果、プロセスは複数のコンピューティングリソースではなく、１つのコンピューティングリソースのみを使用しているように見える。１つのプロセッサで複数の仮想マシンを使用することもできる。

メモリ７０６は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、EDO ＲＡＭなどのコンピュータシステムメモリまたはランダムアクセスメモリを含むことができる。メモリ７０６は、同様に他のタイプのメモリ、またはそれらの組合せを含むことができる。コンピューティングシステム１０８は、入出力装置からデータを受信することができる。ユーザはコンバイナレンズ７１６のような視覚表示装置７１４を介してコンピューティングシステム１０８と対話することができ、コンバイナレンズは、１つ以上の仮想グラフィカルユーザインターフェース、マイクロホン７２０、および１つ以上のカメラ７１８を表示することができる。

コンピューティングシステム１０８はまた、本開示の例示的な実施形態を実施するデータおよびコンピュータ読み取り可能な命令および／またはソフトウェアを記憶するための、ハードドライブ、ＣＤ−ＲＯＭ、または他のコンピュータ読み取り可能媒体などの１つ以上の記憶装置７２６を含んでもよい。例えば、例示的な記憶装置７２６は、プラットフォームソフトウェアおよびアプリケーションソフトウェアに関連する情報を記憶することを含むことができる。

コンピューティングシステム１０８は例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、またはインターネットと、１つ以上のネットワーク装置７２４を介して様々な接続経由でインターフェースするように構成されたネットワークインターフェース７０８を含むことができる。接続の例としては、標準電話回線、ＬＡＮまたはＷＡＮリンク（例えば、８０２．１１、Ｔ１、Ｔ３、５６ｋｂ、Ｘ．２５）、ブロードバンド接続（例えば、ＩＳＤＮ、フレームリレー、ＡＴＭ）、無線接続、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）、または上記のいずれかまたはすべての組み合わせを含むが、これらに限定されない。例示的な実施形態では、コンピューティングシステムは、コンピューティングシステム１０８とネットワークとの間、および／またはコンピューティングシステム１０８と他のコンピューティングデバイスとの間の（例えば、ネットワークインターフェースを介した）ワイヤレス通信を容易にするために、１つまたは複数のアンテナ７２２を含むことができる。ネットワークインターフェース７０８は、内蔵ネットワークアダプター、ネットワークインターフェースカード、ＰＣＭＣＩＡネットワークカード、カードバスネットワークアダプター、ワイヤレスネットワークアダプター、ＵＳＢネットワークアダプター、モデム、またはコンピューティングシステム１０８を通信可能な任意のタイプのネットワークにインターフェースし、本明細書に記載する動作を実行するのに適した他の任意の装置を含んでもよい。

コンピューティングシステム１０８は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムのいずれかのバージョン、ＵｎｉｘおよびＬｉｎｕｘ（登録商標）オペレーティングシステムの異なるリリース、Ｍａｃｉｎｔｏｓｈコンピュータ用の任意のバージョンのＭａｃＯＳ（登録商標）、任意の組み込みオペレーティングシステム、任意のリアルタイムオペレーティングシステム、任意のオープンソースオペレーティングシステム、任意の専有オペレーティングシステム、またはコンピューティングシステム１０８上で実行し、本明細書に記載する操作を実行することができる他の任意のオペレーティングシステムなど、任意のオペレーティングシステム７１０を実行することができる。例示的な実施形態では、オペレーティングシステム７１０はネイティブモードまたはエミュレートモードで実行することができる。例示的な実施形態では、オペレーティングシステム７１０は１つまたは複数のクラウドマシンインスタンス上で実行することができる。

例示的な実施形態を説明する際に、明確にするために特定の用語が使用される。説明の目的のために、各特定の用語は、類似の目的を達成するために類似の方法で動作するすべての技術的および機能的等価物を少なくとも含むことが意図される。さらに、特定の例示的な実施形態が複数のシステム要素、デバイス構成要素、または方法ステップを含むいくつかの例においては、これらの要素、構成要素、またはステップは単一の要素、構成要素、またはステップと置き換えることができる。同様に、単一の要素、構成要素、またはステップは、同じ目的を果たす複数の要素、構成要素、またはステップと置き換えることができる。さらに、例示的な実施形態がその特定の実施形態を参照して示され、説明されてきたが、当業者は本開示の範囲から逸脱することなく、形態および詳細における様々な置換および変更がその中で行われ得ることを理解するであろう。さらに、他の態様、機能、および利点もまた、本開示の範囲内である。

例示的なフローチャートは、例示の目的で本明細書に提供され、方法の非限定的な例である。当業者であれば、例示的な方法は例示的なフローチャートに示されるステップよりも多いまたは少ないステップを含むことができ、例示的なフローチャートのステップは、例示的なフローチャートに示される順序とは異なる順序で実行することができることを理解するであろう。

Claims

視覚障害のための治療の診断および処方のための装置であって、
頭部装着型ホログラフィックディスプレイデバイス；
前記頭部装着型ホログラフィックディスプレイデバイスに通信可能に接続されたコンピューティングデバイス；
前記コンピューティングデバイス上で実行するように構成された診断モジュール、
を備え、
前記診断モジュールは、
前記ホログラフィックディスプレイデバイス内の１つ以上の３次元オブジェクトをレンダリングするステップであって、前記レンダリングは、ユーザが見ることができる仮想深度レベルに対応する、ステップ；
前記ホログラフィックディスプレイデバイス内の前記１つ以上の３次元オブジェクトの前記レンダリングを更新するステップであって、前記更新は、前記仮想深度レベル内の前記１つ以上の３次元オブジェクトの仮想移動を含む、ステップ；
ユーザからの入力を受け取るステップであって、前記入力は、前記仮想移動に基づいて前記１つ以上３次元オブジェクトの位置合わせの指示を含み、前記位置合わせの指示は、前記１つ以上の３次元オブジェクト間の相対仮想位置を含む、ステップ；
前記１つ以上の３次元オブジェクトの前記相対仮想位置と最適仮想位置との間の差分を決定するステップ；
前記１つ以上の３次元オブジェクトの前記相対仮想位置と前記最適仮想位置との間の前記差分に基づいて処方を生成するステップ；
を実行する、
装置。
前記仮想移動は、前記ユーザの視野内で前記１つ以上の３次元オブジェクトを横方向に移動させることを含む、請求項１記載のシステム。
前記仮想移動は、前記ユーザの視野内で前記１つ以上の３次元オブジェクトを垂直に移動させることを含む、請求項１記載のシステム。
前記仮想移動は、前記ユーザの視野内の遠位位置から近位位置へ前記１つ以上の３次元オブジェクトを移動させることを含む、請求項１記載のシステム。
前記仮想深度レベルは、前記ユーザからのシミュレートされた距離に対応する、請求項１記載のシステム。
前記ユーザからの前記入力は、ハンドジェスチャおよび音声コマンドを含む、請求項１記載のシステム。
前記頭部装着型ディスプレイデバイスは、瞳孔間距離に対して較正された１対の透明なコンバイナレンズを含む、請求項１記載のシステム。
視覚障害のための治療の診断および処方のための方法であって、
頭部装着型ホログラフィックディスプレイデバイス上に、前記ホログラフィックディスプレイデバイス内の１つ以上の３次元オブジェクトをレンダリングするステップであって、前記レンダリングは、ユーザによって見ることができる仮想深度レベルに対応する、ステップ；
前記ホログラフィックディスプレイデバイス内の前記１つ以上の３次元オブジェクトの前記レンダリングを更新するステップであって、前記更新、前記仮想深度レベル内の前記１つ以上の３次元オブジェクトの仮想移動を含む、ステップ；
ユーザからの入力を受信するステップであって、前記入力は、前記仮想移動に基づいた前記１つ以上の３次元オブジェクトの位置合わせの指示を含み、前記位置合わせの指示は、前記１つ以上の３次元オブジェクト間の相対仮想位置を含む、ステップ；
前記１つ以上の３次元オブジェクトの前記相対仮想位置と最適仮想位置との間の差分を決定するステップ；
前記１つ以上の３次元オブジェクトの前記相対仮想位置と前記最適仮想位置との間の前記差分に基づいて処方を生成するステップ；
を有する方法。
前記仮想移動は、前記ユーザの視野内で前記１つ以上の３次元オブジェクトを横方向に移動させることを含む、請求項８記載の方法。
前記仮想移動は、前記ユーザの視野内で前記１つ以上の３次元オブジェクトを垂直に移動させることを含む、請求項８記載の方法。
前記仮想移動は、前記ユーザの視野内の遠位位置から近位位置へ前記１つ以上の３次元オブジェクトを移動させることを含む、請求項８記載の方法。
前記仮想深度レベルは、前記ユーザからのシミュレートされた距離に対応する、請求項８記載の方法。
前記ユーザからの前記入力は、ハンドジェスチャおよび音声コマンドを含む、請求項８記載の方法。
前記頭部装着型ディスプレイデバイスは、瞳孔間距離に対して較正された１対の透明なコンバイナレンズを含む、請求項８記載の方法。
視覚障害の治療の診断および処方のための非一時的コンピュータ可読媒体であって、前記媒体は、コンピューティングシステムで実行されたときに、コンピューティングシステムに動作を実行させる命令を記憶しており、前記動作は、
頭部装着型ホログラフィックディスプレイデバイス上に、前記ホログラフィックディスプレイデバイス内の１つ以上の３次元オブジェクトをレンダリングするステップであって、前記レンダリングは、ユーザによって見ることができる仮想深度レベルに対応する、ステップ；
前記ホログラフィックディスプレイデバイス内の前記１つ以上の３次元オブジェクトの前記レンダリングを更新するステップであって、前記更新、前記仮想深度レベル内の前記１つ以上の３次元オブジェクトの仮想移動を含む、ステップ；
ユーザからの入力を受信するステップであって、前記入力は、前記仮想移動に基づいた前記１つ以上の３次元オブジェクトの位置合わせの指示を含み、前記位置合わせの指示は、前記１つ以上の３次元オブジェクト間の相対仮想位置を含む、ステップ；
前記１つ以上の３次元オブジェクト間の前記相対仮想位置と最適仮想位置との間の差分を決定するステップ；
前記差分に基づいて処方を生成するステップ；
を有する、
コンピュータ可読媒体。
前記仮想移動は、前記ユーザの視野内で前記１つ以上の３次元オブジェクトを横方向に移動させることを含む、請求項１５記載のコンピュータ可読媒体。
前記仮想移動は、前記ユーザの視野内で前記１つ以上の３次元オブジェクトを垂直に移動させることを含む、請求項１５記載のコンピュータ可読媒体。
前記仮想移動は、前記ユーザの視野内の遠位位置から近位位置へ前記１つ以上の３次元オブジェクトを移動させることを含む、請求項１５記載のコンピュータ可読媒体。
前記仮想深度レベルは、前記ユーザからのシミュレートされた距離に対応する、請求項１５記載のコンピュータ可読媒体。
前記頭部装着型ディスプレイデバイスは、瞳孔間距離に対して較正された１対の透明なコンバイナレンズを含む、請求項１５記載のコンピュータ可読媒体。