KR102634148B1 - 건강 질환 진단과 치료를 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

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존 그라함 막나마라
크리스토퍼 엠 해리스
브라이언 티 쇼위건트
로니 아보비츠
마크 베렌로드트
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Abstract

환자 진단, 모니터링 및/또는 치료와 같은 다양한 건강 관리 분야에 사용되는 건강 시스템에 대한 구성이 개시되어 있다. 이러한 건강 시스템은 광 또는 영상을 사용자에게 전송하는 광 생성 모듈, 눈을 포함하여 사용자 신체의 생리학적 지표를 검출하는 하나 이상의 센서, 및 하나 이상의 결함 또는 건강상태를 결정하기 위해, 제시된 영상에 반응하여 수신된 입력을 분석하는 처리 회로를 포함할 수 있다.

Description

건강 질환 진단과 치료를 위한 방법 및 시스템 {METHODS AND SYSTEM FOR DIAGNOSING AND TREATING HEALTH AILMENTS}
[관련출원]
본 특허 출원은 2015년 3월16일 출원되고 발명의 명칭이 "METHODS AND SYSTEM FOR DIAGNOSING AND TREATING HEALTH AILMENTS"인 미국 가출원 제62/133,870에 대해 우선권을 주장한다. 전술한 특허출원의 내용과 발명의 명칭이 "VIRTUAL AND AUGMENTED REALITY SYSTEMS AND METHODS"인 미국 특허 출원 제14/555,585호 및 발명의 명칭이 "METHODS AND SYSTEM FOR CREATING FOCAL PLANES IN VIRTUAL AND AUGMENTED REALITY"인 미국 특허 출원 제62/005,834호는 참조에 의해 본 출원에 통합된다.
본원은 눈과 기타 기관의 상태 및 질환을 포함하는 건강상태와 질환을 진단하고, 모니터링하며, 치료하기 위한 다양한 방법 및 시스템에 관한 것이다.
눈 관련 질환을 진단하고 치료하기 위해 임상의는 안과용 장치 및 기술을 일상적으로 사용한다. 전통적인 안과용 기구의 예를 도 1에 표시하였다. 도시된 바와 같이, 환자는 전체 처치 과정 동안 특정 착석 위치에 위치될 수 있으며, 이는 수 초에서 수 분 사이의 임의의 시간 동안 지속될 수 있다. 이러한 위치 설정은, 환자의 눈에 대한 측정 및/또는 치료 절차를 수행하기 위해, 환자의 눈과 안과용 기구를 적절하게 정렬하는데 필요한 것으로 여겨져 왔다.
바람직하지 않게도, 안과용 장치는 크고 부피가 크며 값비싼 장치인 경향이 있으며 일반적으로 오로지 의사의 진료실에서만 사용된다. 따라서 환자는 어떤 진단이나 치료를 위해서라도 검안사와 예약하고 의사를 방문하는 것이 요구될 수 있다. 이는 많은 환자들로 하여금 검사를 꺼려하게 하는 요인이 될 수 있어서, 환자가 오랜 시간 동안 의사의 진료를 받는 것을 늦출 수 있고, 상태가 악화 될 때까지 지연될 수도 있다. 환자가 시기적절한 진단을 받거나 치료를 받았다면 쉽게 완화 될 수도 있었을 경우도, 악화된 상태에서는 더 강력한 치료나 처치가 필요할 수 있다. 또한, 대부분의 안과용 기구가 크고 부피가 크기 때문에 환자는 상당한 시간 동안 불편한 자세로 놓이게 될 수 밖에 없고, 이는 실제로 오진 및 환자 오류의 위험을 증가시킬 수 있다.
따라서 상기 문제점 중 하나 이상을 해결하는 건강시스템이 요구된다.
본원에 기재된 예시적인 구현예는 혁신 또는 획기적인 기술적 특징을 가지며, 이 중 어떤 하나도 이들의 바람직한 속성에 불가결하지 않거나 또는 이들의 바람직한 속성을 단독으로 책임지지 않는다. 청구항들의 범위를 제한하지 않으며, 일부 유리한 특징들이 이하 요약적으로 기술될 것이다.
본원에 기술된 주제의 혁신적인 양상은 프레임, 상기 프레임에 부착된 증강현실 표시장치, 상기 프레임에 부착된 광 검출기 및 상기 광 검출기에 의해 검출된 광에 기초하여 사용자의 건강분석을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 사용자 착용가능한 진단용 건강시스템으로 구현될 수 있다. 상기 프레임은 사용자에게 장착되도록 구성된다. 상기 증강현실 표시장치는 영상을 상기 사용자의 눈으로 유도하도록 구성된다. 상기 광 검출기는 상기 사용자의 눈으로부터 반사된 광을 검출하도록 구성된다.
본원에 기술된 주제의 또 다른 혁신적인 양상은 프레임, 프레임에 부착된 증강현실 표시장치, 사용자에게 음파를 방출하도록 구성된 음향 방출기(sound emitter), 상기 프레임에 부착되고 상기 사용자로부터 반사된 음파를 검출하도록 구성된 음향 검출기, 및 상기 음향 검출기에 의해 검출된 정보에 기초하여 상기 사용자의 건강분석을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 착용가능한 진단용 건강시스템으로 구현될 수 있다. 상기 프레임은 사용자에게 장착되도록 구성된다. 상기 증강현실 표시장치는 영상을 상기 사용자의 눈으로 유도하도록 구성된다.
본원에 기술된 주제의 또 다른 혁신적인 양상은 사용자에게 장착되도록 구성된 프레임, 상기 프레임에 부착된 증강현실 표시장치 및 상기 증강현실 표시장치가 상기 사용자에게 건강치료 프로토콜을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 사용자 착용가능한 건강치료시스템으로 구현될 수 있다. 상기 증강현실 표시장치는 추가로 영상을 상기 사용자의 눈으로 유도하도록 구성된다.
본원에 기술된 주제의 혁신적인 양태는 임상의에 장착되도록 구성된 프레임, 상기 프레임에 부착되고 임상의의 눈으로 영상을 유도하도록 구성된 증강현실 표시장치, 환자의 눈을 영상화하도록 구성된 외향 영상 포착장치(outward-facing image capture device); 및 상기 영상포착장치에 의해 포착된 상기 눈의 영상에 기초하여 상기 환자의 건강분석을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 착용가능한 건강진단시스템으로 구현될 수 있다.
이하 추가의 예시적인 실시예가 제공된다. 다양한 건강분석 및/또는 치료를 위한 구조가 동일한 건강시스템에 동시에 존재할 수 있음을 인식해야 한다. 또한, 본원에 개시된 바와 같이, 다수의 건강분석 및/또는 치료를 용이하게 하기 위해 동일한 특징이 적용될 수 있다. 예를 들어, 약물투여를 위해 사용된 구조는 또한 본원에 개시된 바와 같이 다양한 진단을 위해 이용될 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예에 따른 건강시스템은 다른 제목 하에서 개시된 특징의 조합을 포함하여, 본원에 개시된 구조에 대한 특징의 다양한 조합을 포함할 수 있다. 또한, 상기 건강시스템은 다른 제목하에서 개시된 것을 포함하며, 본원에 개시된 건강분석 및 치료의 다양한 조합을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 이하, 다양한 예시적 실시예가 개시된다.
근시 / 원시 / 난시
1. 착용가능한 안과용 장치로, 상기 장치는:
머리-장착되는 표시장치 시스템(head-mounted display system);
사람의 눈으로 광을 유도하도록 구성되어 상기 눈에 영상을 형성하는 광원; 및
하나 이상의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하고,
상기 하나 이상의 도파관 각각은 하나 이상의 초점 평면 중 하나에 상기 광을 투사하도록 구성되며,
상기 영상은 상기 눈에 대한 광학처방에 기초한 파면(wavefront)교정에 의해 수정되는, 착용가능한 안과용 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 머리-장착되는 표시장치 시스템은 상기 머리-장착되는 시스템(the head-mounted system)을 착용하는 상기 사람의 상기 눈으로 외부 세계(world)로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성된 증강현실 머리-장착되는 안과시스템을 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 광학처방은 근시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 광학처방은 원시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 광학처방은 난시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
7. 착용가능한 안과용 장치로, 상기 장치는:
광이 외부 세계로부터 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 사람의 눈으로 통과되도록 구성된 증강현실 머리-장착되는 표시장치 시스템;
상기 사람의 눈으로 광을 유도하도록 구성되어 상기 눈에 영상을 형성하는 광원; 및
상기 눈에 대한 광학처방에 기초하여 상기 영상에 파면교정을 적용하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하는,
착용가능한 안과용 장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울(membrane mirror)을 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및 상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 광학처방은 근시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 광학처방은 원시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 7에있어서, 상기 광학처방은 난시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
14. 착용가능한 안과용 장치로, 상기 장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템;
사람의 눈으로 광을 유도하도록 구성되어 상기 눈에 영상을 형성하는 광원; 및
상기 눈에 대한 광학처방에 기초하여 상기 영상에 파면교정을 적용하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하며,
상기 적응가능한 광학소자는 박막 거울을 포함하는, 장치.
15. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및 상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 광학처방은 근시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 광학처방은 원시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 광학처방은 난시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
19. 착용가능한 안과용 장치로, 상기 장치는:
머리착용식 표시시스템; 및
사람의 눈으로 광을 유도하도록 구성되어 상기 눈에 영상을 형성하는 광원;을 포함하고,
상기 광원은 광섬유 스캐닝 투사기를 포함하며,
상기 영상은 상기 눈에 대한 광학처방에 기초한 파면교정에 의해 수정되는,
착용가능한 안과용 장치.
20. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 광학처방은 근시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
21. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 광학처방은 원시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
22. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 광학처방은 난시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
23. 착용가능한 증강현실 안과용 장치로, 상기 장치는:
광을 외부 세계로부터 머리-장착되는 시스템을 착용한 사람의 눈으로 통과시키도록 구성된 증강현실 머리-장착되는 안과시스템; 및
상기 사람의 눈으로 광을 유도하도록 구성되어 상기 눈에 영상을 형성하는 광원을 포함하고,
상기 영상은 상기 눈에 대한 광학처방에 기초한 파면교정에 의해 수정되는,
착용가능한 증강현실 안과용 장치.
24. 상기 실시예 23에 있어서, 상기 광학처방은 근시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
25. 상기 실시예 23에 있어서, 상기 광학처방은 원시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
26. 상기 실시예 23에 있어서, 상기 광학처방은 난시에 대한 처방을 포함하는, 장치.
27. 머리에 장착되는 표시장치 시스템을 착용하는 사람의 시력 결함을 해결하기 위한 방법으로 상기 방법은:
상기 사람의 광학처방을 식별하는 단계;
상기 머리에 장착된 표시장치 시스템에서 표시장치를 사용하여 영상을 생성하는 단계;
교정된 영상을 산출하기 위해 상기 광학처방에 기초하여 상기 영상에 파면교정을 적용하는 단계; 및
상기 머리에 장착되는 표시장치 시스템을 착용한 사람에게 상기 교정된 영상을 표시하는 단계를 포함하는,
머리에 장착되는 표시장치 시스템을 착용하는 사람의 시력 결함을 해결하기 위한 방법.
28. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 사람의 광학처방을 식별하는 단계는, 처방을 특정하는 사람으로부터 입력을 수신하는 단계를 포함하는, 방법.
29. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 사람의 광학처방을 식별하는 단계는, 상기 사람에게 상이한 파면교정을 제시하는 단계를 포함하는, 방법.
30. 상기 실시예 29에 있어서, 상기 머리에 장착되는 표시시스템을 착용하는 사람의 시력결핍 문제를 해결하기 위한 방법은 상기 바람직한 교정을 특정하는 사람으로부터 입력을 수신하는 단계를 더 포함하는, 방법.
31. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 파면교정은 상기 머리-장착되는 표시장치에서 적응가능한 광학소자를 조절함으로써 구현되는, 방법.
32. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변 초점소자를 포함하는, 방법.
33. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 변형가능한 광학소자를 포함하는, 방법.
34. 상기 실시예 38에 있어서, 상기 변형가능한 광학소자는 변형가능한 거울을 포함하는, 방법.
35. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 파면교정은 상이한 초점 평면을 제공하도록 구성된 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 사용함으로써 구현되는, 방법.
36. 상기 실시예 35에 있어서, 상기 파면교정은 상기 파면교정을 제공하기 위해 원하는 광학 배율(optical power)을 제공하는 도파관들의 조합을 통해 상기 영상을 유도함으로써 구현되는, 방법.
37. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 머리에 장착되는 표시시스템을 착용하는 사람의 시력결함을 해결하기 위한 방법은, 상이한 심도 평면에서 상이한 영상 콘텐츠를 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
38. 상기 실시예 37에 있어서, 상기 상이한 심도 평면에서 상이한 영상 콘텐츠를 제공하는 단계는, 도파관 스택의 상이한 도파관을 통해 상이한 영상 콘텐츠를 제공함으로써 상이한 영상 콘텐츠에 상이한 광학 배율(optical power)을 제공하는 단계를 포함하는, 방법.
39. 상기 실시예 38에 있어서, 상이한 영상 콘텐츠는 상이한 수의 도파관을 통해 전파함으로써 상이한 영상 콘텐츠에 상이한 광학 배율(optical power)을 제공하는, 방법.
40. 상기 실시예 39에 있어서, 상기 도파관은 광학 배율(optical power)을 갖는 정적 광학소자들을 포함하는, 방법.
41. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 파면교정은 적어도 하나의 도파관을 통해 상기 영상을 유도함으로써 구현되는, 방법.
42. 상기 실시예 41에 있어서, 상기 적어도 하나의 도파관은 가변 광학 배율(optical power)을 갖는 동적 광학소자를 포함하는, 방법.
43. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 광학교정은 근시를 교정하도록 구성되는, 방법.
44. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 광학교정은 원시를 교정하도록 구성되는, 방법.
45. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 광학교정은 난시를 교정하도록 구성되는, 방법.
46. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 파면교정을 적용하는 단계는 처리 전자장치에 접근하는 단계를 포함하는, 방법.
47. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 파면교정은 가상현실 영상에 적용되는, 방법.
48. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 파면교정은 증강현실 영상에 적용되는, 방법.
49. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 파면교정은 상기 표시장치로부터 나온 상기 영상, 및 상기 머리에 장착되는 표시장치와 상기 머리에 장착되는 표시장치를 착용한 사람 앞에 있는 영상 객체에 적용되는, 방법.
50. 착용가능한 안과용 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 광학장치를 착용한 사람의 눈으로 광을 유도하여 상기 눈에 영상이 형성되도록 구성된 광원 및 착용가능한 광학장치를 포함하고,
상기 착용가능한 광학장치는, 상기 사람의 눈에 대한 광학처방에 기초하여 상기 영상에 대한 굴절교정 처방을 제공하도록 구성된,
착용가능한 안과용 장치.
51. 상기 실시예 50에서, 상기 착용가능한 안과용 장치는 상기 사람의 광학처방을 특정하는 사람으로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스 제어기를 더 포함하는, 장치.
52. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 착용가능한 안과용 장치는 상기 사람의 광학처방을 식별하기 위해 상기 사람에게 상이한 파면교정을 제시하도록 구성된, 장치.
53. 상기 실시예 52에 있어서, 상기 착용가능한 안과용 장치는 선호되는 교정을 특정하는 사람으로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 장치.
54. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 교정을 구현하도록 조정된 상기 착용가능한 광학장치내의 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
55. 상기 실시예 54에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변 초점 소자를 포함하는, 장치.
56. 상기 실시예 54에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 변형 가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
57. 상기 실시예 56에 있어서, 상기 변형 가능한 광학소자는 변형 가능한 거울을 포함하는, 장치.
58. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상이한 초점 평면을 제공하도록 구성된 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하고, 상기 도파관 스택은 상기 처방 교정을 제공하도록 구성된 장치.
59. 상기 실시예 58에 있어서, 상기 도파관 스택은 상기 처방 교정을 제공하기 위해 원하는 상기 광학 배율(optical power)을 제공하는 도파관들의 조합을 포함하고, 상기 처방 교정은 상기 도파관들의 조합을 통해 상기 광을 유도하여 구현되는, 장치.
60. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상이한 심도 평면을 포함하고, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 상이한 심도 평면에서 상이한 영상 콘텐츠를 제공하도록 구성된, 장치.
61. 상기 실시예 60에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하고, 상기 상이한 심도 평면에서 상이한 영상 콘텐츠를 제공하는 것은 상이한 영상을 위해 상이한 광학 배율(optical power)을 제공함으로써, 상이한 도파관 스택에서 상이한 도파관을 통해 상이한 영상 콘텐츠를 제공하는 것을 포함하는, 장치.
62. 상기 실시예 61에 있어서, 상기 장치는 상이한 영상 콘텐츠가 상이한 수의 도파관을 통해 전파함으로써 상이한 영상 콘텐츠에 상이한 광학 배율(optical power)을 제공하는, 장치.
63. 상기 실시예 58에 있어서, 상기 도파관은 광학 배율(optical power)을 갖는 정적 광학소자를 포함하는, 장치.
64. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 적어도 하나의 도파관을 포함하고, 상기 처방 교정은 상기 광을 적어도 하나의 도파관을 통해 유도하여 구현되는, 장치.
65. 상기 실시예 64에 있어서, 상기 하나 이상의 도파관은 가변 광학 배율(optical power)을 갖는 동적 광학소자를 포함하는, 장치.
66. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 처방 교정은 근시를 교정하도록 구성되는, 장치.
67. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 처방 교정은 원시를 교정하도록 구성되는, 장치.
68. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 처방 교정은 난시를 교정하도록 구성되는, 방법.
69. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 착용가능한 안과용 장치는 상기 처방 교정을 제공하기 위해 접근하도록 구성된 처리 전자장치를 더 포함하는, 방법.
70. 상기 실시예 69에 있어서, 상기 착용가능한 안과용 장치는 상기 사람의 머리의 방향을 결정하는 센서를 더 포함하는, 장치.
71. 상기 실시예 70에 있어서, 상기 센서는 자이로스코프 센서를 포함하는, 장치.
72. 상기 실시예 70에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 머리 위치에 기초하여 상기 영상의 초점을 변경시키도록 구성되는, 장치.
73. 상기 실시예 69에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 교정을 제공하기 위해 상기 영상의 초점을 변화시키도록 구성된 가변초점소자를 포함하는, 장치.
74. 상기 실시예 69에 있어서, 상기 장치는 사람의 수렴점(convergence point)을 결정하도록 구성된 안구추적시스템을 더 포함하는, 장치.
75. 상기 실시예 74에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 결정된 수렴점에 기초하여 상기 영상의 초점을 변경시키도록 구성된, 장치.
76. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 장치는 가상현실 영상 콘텐츠에 상기 처방 교정을 제공하도록 구성된 가상현실장치를 포함하는, 장치.
77. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 장치는 증강현실 영상 콘텐츠에 상기 처방 교정을 제공하도록 구성된 증강현실시스템을 포함하는, 장치.
78. 상기 실시예 77에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 처방교정이 상기 광원으로부터 나온 광에서 형성된 영상, 및 상기 장치와 상기 착용가능한 광학장치를 착용한 사람의 전방에 있는 물체로부터 형성된 영상에 적용되도록 구성되는, 장치.
79. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 사람의 상기 광학처방을 식별하는 단계는, 복수개의 간격에서 복수개의 광학처방을 식별하는 단계를 포함하고, 각각의 광학처방은 간격에 대응하는, 방법.
80. 상기 실시예 79에 있어서, 상기 파면교정은 상기 각각의 광학처방에 기초하여 동적으로 조정되는, 방법.
81. 상기 실시예 52에 있어서, 상기 착용가능한 안과용 장치는 복수개의 간격으로 복수개의 광학처방을 식별하도록 구성되며, 각각의 광학처방은 간격에 대응하고, 굴절교정은 각각의 광학처방에 기초하여 동적으로 조정되는, 장치.
82. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 표시장치 시스템은 상기 머리-장착되는 시스템을 착용하는 사람의 눈으로 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성된 표시 렌즈를 포함하고, 상기 적응가능한 광학소자는 표시 렌즈와 외부 세계로부터 비롯된 광원 사이에 위치하는, 장치.
83. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 표시장치 시스템은 상기 머리-장착되는 시스템을 착용하는 사람의 눈으로 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과 시키도록 구성된 표시 렌즈를 포함하고, 상기 적응가능한 광학소자는 표시 렌즈와 상기 사용자의 상기 눈 사이에 위치하는, 장치.
84. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 상기 광원과 상기 사용자의 상기 눈 사이에 위치하는, 장치.
85. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 상기 광원에 통합되는, 장치.
86. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 장치는 제공해야 할 상기 사람의 정면에서 상기 사람의 눈까지 주변광(ambient light)을 통과시키도록 구성된 증강현실 시스템을 포함하고, 상기 장치는 상기 주변광에 상기 처방 교정을 제공하도록 추가로 구성되는, 장치.
87. 상기 실시예 58에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 교정의 수행을 조절하도록 구성된 착용가능한 광학장치에서 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
88. 상기 실시예 87에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는:
상기 광원과 상기 도파관 스택 사이; 상기 복수개의 도파관들 중의 적어도 하나와 상기 복수개의 도파관들 중 다른 하나의 도파관 사이; 상기 도파관 스택과 상기 사람의 상기 눈 사이; 및 상기 도파관 스택과 상기 장치의 전방으로부터 주변 광원 사이 중 적어도 하나에 위치하는, 장치.
89. 상기 실시예 87에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 상기 도파관 스택 및 상기 광원 중 적어도 하나에 통합되는, 장치.
90. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 방법은 상기 사람의 전방과 상기 머리에 장착된 표시장치의 전방에서 상기 외부 세계로부터 비롯된 주변광을 통과시키는 단계; 상기 처방에 기초하여 상기 주변광에 파면교정을 적용하는 단계; 및 상기 교정된 주변광을 상기 사람에게 표시하는 단계를 더 포함하고, 상기 교정된 주변광은 교정된 영상과 함께 표시되는, 방법.
본원에서 하기에 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
노안
1. 노안을 다루기 위한 착용가능한 안과용 장치로, 상기 장치는:
머리에 장착되는 안과용 시스템;
사람의 시선방향을 결정하도록 구성된 센서;
상기 사람의 눈으로 광 형상을 유도하도록 구현되어, 상기 눈에 영상을 형성하는 광원; 및
그 자체를 통해 광 형상이 투사되는 적응가능한 광학소자를 포함하며,
상기 적응가능한 광학소자는 상기 사람의 시선방향에 기초하여 상기 영상의 초점을 수정하도록 구성된,
노안을 다루기 위한 착용가능한 안과용 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 사람의 상기 시선방향은 상기 사람의 머리위치에 기초하는, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 사람의 머리위치를 결정하는 자이로스코프 센서를 더 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 사람의 상기 시선방향은 상기 눈의 위치를 추적하여 결정하는, 장치.
5. 착용가능한 안과용 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 광학장치를 착용한 사람의 눈으로 광을 유도하여 상기 눈에 영상이 형성되도록 구성된 광원 및 착용가능한 광학장치를 포함하고,
상기 착용가능한 광학장치는, 상기 사람의 눈에 대한 광학처방에 기초하여 노안을 교정하도록 구성된,
착용가능한 안과용 장치.
6. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 장치는 상기 사람의 광학처방을 특정하는 사람으로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스 제어기를 더 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 사람의 광학처방을 식별하기 위해 상이한 파면교정을 상기 사람에게 제시하는, 장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 장치는 상기 바람직한 교정을 특정하는 사람으로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 교정의 수행을 조절하도록 구성된 착용가능한 광학장치 내에 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 변형가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 변형가능한 광학소자는 변형가능한 거울을 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 다른 초점면을 제공하도록 구성된 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하고, 상기 도파관 스택은 처방교정을 제공하도록 구성된, 장치.
14. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 도파관 스택은 상기 처방교정을 제공하기 위해 원하는 광학 배율(optical power)을 제공하는 도파관들의 조합을 포함하고, 상기 처방교정은 상기 도파관들의 조합을 통해 상기 광을 유도시킴으로써 구현되는, 장치.
15. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상이한 심도 평면을 제공하고, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 상이한 심도 평면에서 상이한 영상 콘텐츠를 제공하도록 구성된, 장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하며, 상기 상이한 심도 평면에서 상이한 영상 콘텐츠를 제공하는 것은, 도파관 스택 내의 상이한 도파관을 통해 상이한 영상 콘텐츠를 제공함으로써 상이한 영상 콘텐츠에 상이한 광학 배율(optical power)을 제공하는 것을 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 16에 있어서, 상기 장치는 상이한 영상 콘텐츠가 상이한 번호의 도파관을 통해 전파함으로써 상이한 영상 콘텐츠에 상이한 광학 배율(optical power)을 제공하는, 장치.
18. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 도파관은 광학 배율(optical power)을 갖는 정적 광학소자를 포함하는, 장치.
19. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 적어도 하나의 도파관을 포함하고, 상기 처방 교정은 상기 광을 적어도 하나의 도파관을 통해 유도함으로써 구현되는, 장치.
20. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 적어도 하나의 도파관은 가변 광학 배율(optical power)을 갖는 동적 광학소자를 포함하는, 장치.
21. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 장치는 상기 처방교정을 제공하기 위해 접근하도록 구성된 처리 전자장치를 더 포함하는, 장치.
22. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 장치는 상기 사람의 머리방향을 결정하기 위한 센서를 더 포함하는, 장치.
23. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 센서는 자이로스코프 센서를 포함하는, 장치.
24. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 머리의 위치에 기초하여 상기 영상의 초점을 변경시키도록 구성되는, 장치.
25. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 교정을 제공하기 위해 상기 영상의 초점을 변화시키도록 구성된 가변초점소자를 포함하는, 장치.
26. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 장치는 사람의 수렴점(convergence point)을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 더 포함하는, 장치.
27. 상기 실시예 26에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 결정된 수렴점에 기초하여 상기 영상의 초점을 변경시키도록 구성되는, 장치.
28. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 장치는 가상현실 영상 콘텐츠에 상기 처방교정을 제공하도록 구성된 가상현실 장치를 포함하는, 장치.
29. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 장치는 증강현실 영상 콘텐츠에 상기 처방교정을 제공하도록 구성된 증강현실 시스템을 포함하는, 장치.
30. 상기 실시예 29에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 처방교정이 상기 광원으로부터 나온 광으로 형성된 영상, 및 상기 장치와 상기 착용가능한 광학장치를 착용한 상기 사람의 앞에 있는 물체로부터 형성된 영상에 적용되도록 구성되는, 장치.
31. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 장치는 상기 사람 눈의 하나 이상의 움직임에 기초하여 상기 사람의 시선을 결정하도록 구성된 전자장치를 더 포함하는, 장치.
32. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 결정된 시선에 기초하여 상기 영상의 초점을 변경시키도록 구성되는, 장치.
33. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 사람의 눈 중 하나 이상의 하향 움직임은 상기 사람이 근거리 초점 심도에 초점을 맞추고 있음을 나타내는, 장치.
34. 상기 실시예 33에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 사람 눈의 상기 광학처방에 기초하여 상기 착용가능한 광학장치의 일부 광학 배율(optical power)을 증가시키도록 구성되는, 장치.
35. 상기 실시예 16에 있어서, 상기 장치는 상기 사람 눈의 하나 이상의 움직임에 기초하여 상기 사람의 시선을 결정하도록 구성된 전자장치를 더 포함하는, 장치.
36. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 센서는 상기 사람 눈의 상기 수렴점을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하는, 장치.
37. 상기 실시예 4에 있어서, 수렴각(angle of convergence)은, 상기 눈의 위치에 기초하여 결정되며, 상기 초점은 상기 수렴각에 기초하여 수정되는, 장치.
38. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 사람의 눈의 하나 이상의 하향 움직임은, 상기 눈의 상기 수렴각의 증가를 나타내고, 상기 눈의 상기 수렴각의 증가는, 상기 사람이 근거리 초점 심도에 초점을 맞추는 것을 나타내는, 장치.
39. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 장치는 영상을 보면서 상기 눈의 하나 이상의 특성을 모니터링하는 것에 기초하여 파면교정을 결정하도록 구성된 바이오피드백(biofeedback) 시스템을 더 포함하는, 장치.
40. 상기 실시예 40에 있어서, 상기 바이오피드백 시스템은 굴절검사기(phoropter), 자동굴절기 및 안구 추적시스템 중 적어도 하나로부터 입력을 수신하는, 장치.
41. 상기 실시예 40에 있어서, 상기 눈의 속성은 상기 눈의 수렴점의 변화, 상기 사람의 머리 위치의 변화, 상기 눈의 동공 크기의 변화 중 적어도 어느 하나인, 장치.
42. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 장치는 번쩍임 검출에 기초하여 상기 사람의 시선을 결정하도록 구성된 전자장치를 더 포함하는, 장치.
본원에서 하기에 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
사시/약시
1. 단일 수렴점(convergence point)에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 외부 세계로부터 광을 통과시키도록 구성되고, 착용가능한 증강현실 표시플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈으로 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 영상은 두 눈의 상기 수렴점을 함께 가져 오는 프리즘 교정을 보완하는 것을 추가하도록 수정되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
2. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈으로 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈으로 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 영상은 양안의 상기 수렴점을 함께 가져 오는 프리즘 교정을 보완하는 것을 추가하도록 수정되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
3. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 갖는 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈에 상기 외부 세계로부터 광을 통과시키도록 구성되고, 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈으로 광을 투사하도록 구성된 광원;
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템; 및
두 눈의 상기 수렴점을 함께 가져오는 프리즘 교정을 보완하는 것을 추가하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 갖는 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 4에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울을 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
7. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈으로 광을 투사하도록 구성된 광원;
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템; 및
두 눈의 상기 수렴점을 함께 가져오는 프리즘 교정을 보정하는 것을 추가하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울을 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 박막 거울의 형상을 변경하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
11. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
착용가능한 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 광을 상기 착용자의 눈으로 유도하도록 구성되고, 광섬유 스캐닝 프로젝터를 포함하는 광원; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 광원은 두 눈의 상기 수렴점을 함께 갖도록 프리즘 교정을 보완하는 것을 추가하도록 구성되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치.
12. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
착용가능한 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 광을 상기 착용자의 눈으로 유도하도록 구성된 광원;
서로 다른 심도 평면으로부터 광을 투사하도록 구성된 서로 다른 도파관으로 구성된 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 영상은 두 눈의 상기 수렴점을 함께 가져오는 프리즘 교정을 보완하는 것을 추가하도록 수정되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치.
13. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 표시장치.
14. 상기 실시예 12에 있어서,
상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고,
상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 머리-장착되는 표시시스템을 착용한 상기 착용자의 상기 눈으로 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되는, 표시장치.
15. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되고, 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈으로 광을 유도하도록 구성된 광원; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실장치는 두 눈의 상기 수렴점을 점차적으로 정렬하게 재훈련하도록 구성되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서,
상기 착용가능한 증강현실장치는 한쪽 눈을 가리고 재훈련하도록 구성된, 장치.
17. 상기 실시예 15에 있어서,
상기 착용가능한 증강현실장치는 한쪽 눈으로 향하는 광의 강도를 감소시켜 재훈련하도록 구성되는, 장치.
18. 실시예 15에 있어서,
상기 착용가능한 증강현실장치는 한쪽 눈으로 유도된 광의 초점을 흐리게 하여 재훈련하도록 구성되는, 장치.
19. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈으로 광을 유도하도록 구성된 광원; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실장치는 두 눈의 상기 수렴점을 점차적으로 정렬하게 하여 재훈련하도록 구성되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
20. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 착용가능한 가상현실장치는 한쪽 눈을 가리고 재훈련하도록 구성되는, 장치.
21. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 착용가능한 가상현실장치는 한쪽 눈으로 향하는 광의 강도를 감소시켜 재훈련하도록 구성되는, 장치.
22. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 착용가능한 가상현실장치는 한쪽 눈으로 유도된 광을 초점을 흐리게 하여 재훈련하도록 구성되는, 장치.
23. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 상기 외부 세계로부터 광을 통과시키도록 구성되고, 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 유도하도록 구성된 광원;
상기 영상을 교정하도록 구성된 적응가능한 광학소자; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 두 눈의 상기 수렴점을 점차적으로 정렬하게 하여 재훈련하도록 구성되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치.
24. 상기 실시예 23에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 표시장치.
25. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울을 포함하는, 표시장치.
26. 상기 실시예 25에 있어서, 상기 표시장치는,
상기 박막 거울에 결합 된 하나 이상의 전극; 및
상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 박막 거울의 형상을 변경하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 표시장치.
27. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈으로 광을 유도하도록 구성된 광원;
상기 영상을 수정하도록 구성된 적응가능한 광학소자; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 두 눈의 상기 수렴점을 점차적으로 정렬하게 하여 재훈련하도록 구성되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치.
28. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 표시장치.
29. 상기 실시예 28에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울을 포함하는, 표시장치.
30. 상기 실시예 29에 있어서, 상기 표시장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 표시장치.
31. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 광을 상기 착용자의 눈으로 유도하도록 구성되고, 광섬유 스캐닝 프로젝터를 포함하는 광원; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 두 눈의 상기 수렴점을 점차적으로 정렬하게 하여 재훈련하도록 구성되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치.
32. 단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈에 광을 유도하도록 구성된 광원;
서로 다른 심도 평면으로부터 광을 투사하도록 구성된 서로 다른 도파관으로 구성된 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택; 및
상기 눈의 시선을 결정하도록 구성된 안구 추적시스템을 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 두 눈의 상기 수렴점을 점차적으로 정렬하게 하여 재훈련하도록 구성되는,
단일 수렴점에서 정렬할 수 없는 눈을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치.
33. 상기 실시예 32에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 표시장치.
34. 상기 실시예 32에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하며,
상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 머리-장착되는 표시시스템을 착용한 상기 착용자의 상기 눈으로 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되는, 표시장치.
본원에서 하기에 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
고차 수차(Higher Order Aberrations)
1. 사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
머리-장착되는 시스템을 착용한 상기 사람의 눈으로 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되고, 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 사람의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 적어도 하나의 광원 및 착용가능한 광학장치를 포함하고,
상기 적어도 하나의 광원 및 착용가능한 광학장치는 고차 굴절오차에 대한 굴절교정을 제공하도록 구성된,
사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는, 상기 사람의 광학 처방을 특정하는 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스 제어기를 더 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 굴절 교정을 수행하도록 조정된 착용 가능한 광학장치 내의 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 4에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 4에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 변형가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 변형가능한 광학소자는 변형가능한 거울을 포함하는, 장치.
8. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 다른 초점 평면들을 제공하도록 구성된 복수개의 도파관으로 구성된 도파관 스택을 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 다른 심도 평면들을 포함하고,
상기 착용가능한 광학장치는 상기 다른 심도 평면들에서 다른 영상 콘텐츠를 제공하도록 구성된, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 복수개의 도파관으로 구성된 도파관 스택을 포함하며,
상기 다른 심도 평면에서 다른 영상 콘텐츠를 제공하는 것은 도파관 스택 내의 다른 도파관을 통해 다른 영상 콘텐츠를 제공함으로써 다른 영상 콘텐츠에 다른 광학 배율(optical power)을 제공하는 것을 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 10에 있어서, 다른 영상 콘텐츠가 다른 번호의 도파관을 통해 전파함으로써 다른 영상 콘텐츠에 다른 광학 배율(optical power)을 제공하는, 장치.
12. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 도파관은 광학 배율(optical power)을 갖는 정적 광학소자를 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 적어도 하나의 도파관을 포함하는, 장치.
14. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 적어도 하나의 도파관은 가변 광학 배율(optical power)을 갖는 동적 광학소자를 포함하는, 장치.
15. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는, 상기 굴절교정을 제공하기 위해 접근하도록 구성된 처리 전자장치를 더 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 상기 광원으로부터 비롯된 광으로 형성되는 영상, 및 상기 장치와 상기 착용가능한 광학장치를 착용한 사람의 전방에 있는 물체로부터 형성된 영상에 상기 굴절교정이 적용되도록 구성되는, 장치.
17. 사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 사람의 상기 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하도록 상기 사람의 상기 눈으로 광을 투사하도록 구성된 적어도 하나의 광원 및 착용 가능한 광학기구를 포함하며,
상기 적어도 하나의 광원 및 착용 가능한 광학부는 고차 굴절오차에 대한 굴절교정을 제공하도록 구성된,
사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
18. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는, 상기 사람의 광학 처방을 특정하는 원격 출처로부터 입력을 수신하도록 구성된 수신기회로를 더 포함하는, 장치.
19. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는,
상기 착용가능한 증강현실장치 외부 세계의 메모리 회로로부터 상기 메모리 회로 상에 저장된 광학처방을 수신하도록 구성된 수신기를 더 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 수신된 광학처방를 기초로 하여 굴절교정을 제공하는, 장치.
20. 상기 실시예 17에 있어서, 상기 장치는,
상기 장치의 전방에 있는 물체로부터 형성된 광의 영상을 획득하도록 구성된 바깥을 향해 보는 카메라(outward facing camera)를 더 포함하고,
상기 사람의 상기 눈에 제공되는 영상은 상기 획득된 영상을 포함하는, 장치.
21. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 사용자 인터페이스 제어기는 상기 사람, 제3자 및 의사 중 적어도 하나로부터 입력을 수신하도록 구성되는, 장치.
22. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치는 영상을 형성하는 상기 광이 상기 사람의 상기 눈에 투사될 때 실시간으로 굴절교정을 제공하도록 구성되는, 장치.
본원에서 하기에 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
색수차
1. 사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 상기 머리-장착되는 시스템을 착용하는 사람의 눈에 통과시키도록 구성되고, 상기 증강현실 표시장치 플랫폼은 상기 눈에 영상을 투사하는 광학장치를 포함하며,
상기 증강현실 표시장치는 상기 사람의 눈의 종축 색수차를 보정하기 위해 상기 제1 심도평면과는 다른 상기 제1 심도평면에서 상기 영상의 제1 색깔 성분과 상기 제2 심도평면에서 상기 영상의 제2 색깔성분을 투사하도록 구성되는,
사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 표시장치는 상기 사람의 눈의 종축 색수차를 보정하기 위해 상기 제1 및 제2 심도평면과 상이한 제3 심도평면에서 상기 영상의 제3 색깔 성분을 출력하도록 구성되는, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 제1 색깔 성분은 적색인, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 제2 색깔 성분은 녹색인, 장치.
5. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 제3 색깔 성분은 청색인, 장치.
6. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 종축 색수차에 대한 처방을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 영상의 초점을 자동으로 변화시켜 광학처방의 증분 변화를 제공함으로써 안구 검사를 수행하도록 구성되는, 장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 영상의 상기 제1 색깔 성분의 상기 초점을 자동으로 변화시켜 광학처방의 증분 변화를 제공함으로써 안구 검사를 수행하도록 구성되는, 장치.
9. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 제2 색깔 성분의 단색 영상의 상기 초점을 자동으로 변화시켜 광학처방의 증분 변화를 제공함으로써 안구 검사를 수행하도록 구성되는, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 영상의 제3 색깔 성분의 단색 영상의 상기 초점을 자동으로 변화시켜 광학처방의 증분 변경을 제공함으로써 안구 검사를 수행하도록 구성되는, 장치.
11. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 영상은 문자를 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 영상은 그래픽 심볼, 그림 또는 도면을 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 장치는 상기 영상에 관하여 착용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 장치.
14. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 사람이 영상을 편안하게 볼 수 있는지 평가하고, 그렇지 않다면 초점을 변화시킴으로써 긍정적 또는 부정적 처방을 점진적으로 증가시키는, 장치.
15. 상기 실시예 7의 임의의 실시예에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 사람이 영상을 편안하게 볼 수 있는지 평가하고, 그렇다면 상기 사람의 처방을 결정하도록 구성되는, 장치.
16. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼은 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치 시스템은 상이한 색의 광이 투사되는 각도가 측면 색수차에 기초하여 변화될 수 있도록 구성되는, 장치.
18. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 광학장치는 상기 광을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
19. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
20. 상기 실시예 1의 임의의 실시예에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하며,
상이한 도파관은 상이한 심도평면으로부터 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
21. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
22. 사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 상기 머리-장착되는 시스템을 착용하는 사람의 눈에 통과시키도록 구성되고, 상기 증강현실 표시장치 플랫폼은 상기 눈에 영상을 투사하는 광학장치를 포함하며,
상기 증강현실 표시장치는 상기 사람의 눈의 횡축 색수차(배율 색수차)를 보정하기 위해 상기 제1 각도와는 다른 상기 제1 각도에서 상기 영상의 제1 색깔 성분과 상기 제2 각도에서 상기 영상의 제2 색깔성분을 투사하도록 구성되는,
사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
23. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 장치는 상기 횡축 색수차(배율 색수차)에 대한 처방을 수신하기 위한 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 장치.
24. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 영상의 상기 각도를 자동으로 변화시켜 광학처방의 증분 변화를 제공함으로써 안구 검사를 수행하도록 구성되는, 장치.
25. 사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 가상현실 표시장치 플랫폼은 상기 사람의 눈에 영상을 투사하는 광학장치를 포함하며,
상기 가상현실 표시장치는 상기 사람의 눈의 종축 색수차를 보정하기 위해 상기 제1 심도평면과는 다른 상기 제1 심도평면에서 제1 색깔영상과 상기 제2 심도평면에서 제2 색깔영상을 투사하도록 구성되는,
사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
26. 사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 가상현실 플랫폼은 상기 사람의 눈에 영상을 투사하는 광학장치를 포함하며,
상기 가상현실 표시장치는 상기 사람의 눈의 횡축 색수차(배율 색수차)를 보정하기 위해 상기 제1 각도와는 다른 상기 제1 각도에서 제1 색깔영상과 상기 제2 각도에서 제2 색깔영상을 투사하도록 구성되는,
사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
27. 상기 실시예 1의 임의의 실시예에 있어서, 상기 장치는 영상을 획득하도록 구성된 하나 이상의 바깥을 향하는 카메라를 더 포함하고,
상기 눈에 투사된 상기 영상은 획득된 영상을 포함하는, 장치.
28. 상기 실시예 17에 있어서, 상이한 색깔의 광이 투사되는 상기 각도를 변화시키는 것은 상기 광학장치의 초점 평면을 따라 상이한 색깔의 상기 광에 의해 형성된 영상을 바꾸는, 장치.
29. 상기 실시예 17에 있어서, 상기 광학장치는 입력을 수신하고 상기 제1 색깔성분의 광이 횡축 색수차(배율 색수차)에 기초하여 투사되는 각도를 변화시키도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
30. 사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 장치로, 상기 장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고:
상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 눈 안에 영상을 투사하도록 구성된 광학장치를 포함하는 표시장치 플랫폼; 및
영상 교정 프로그램에 기초하여 상기 광학장치를 구동시키도록 구성된 프로세서 회로를 포함하고,
상기 영상 교정 프로그램은 광학 표면에 의해 상기 영상에 부여된 색수차를 보정하도록 구성되는,
사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 장치.
31. 상기 실시예 30에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 프로세서 회로에 동작가능하게 연결되고, 상기 영상 교정 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리 회로를 더 포함하는, 장치.
32. 상기 실시예 30에 있어서, 상기 영상 교정 프로그램은 상기 사람의 광학처방에 기초하고, 상기 광학표면은 상기 눈의 표면을 포함하는, 장치.
33. 상기 실시예 30에 있어서, 상기 영상 교정 프로그램은 상기 광학장치에 의해 상기 영상에 부여된 색수차에 기초하고, 상기 광학표면은 상기 광학장치의 표면을 포함하는, 장치.
34. 상기 실시예 30에 있어서, 상기 광학장치는 가변초점소자를 포함하며, 상기 영상 교정 프로그램은 제1 심도평면에서 상기 영상의 제1 색깔 성분을 선택적으로 투영함으로써 상기 가변초점소자를 구동하도록 구성되고, 상기 제1 심도평면과는 다른 제2 심도평면에서 상기 영상의 중심축을 중심으로 회전하는, 장치.
35. 사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 장치로, 상기 장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고:
상기 머리-장착되는 안과용 시스템은:
영상을 저장하도록 구성된 메모리 회로;
상기 사람의 눈에 상기 영상을 투사하도록 구성된 광학장치를 포함하는 표시장치 플랫폼; 및
상기 메모리 회로에 동작가능하게 결합되고, 상기 사람의 눈의 색수차를 보정하기 위해 상기 영상을 교정하도록 구성된 프로세서 회로를 포함하는,
사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 장치.
36. 상기 실시예 35에 있어서, 상기 프로세서는 상기 사람의 광학처방에 기초하여 영상 교정 프로그램을 적용하도록 구성된, 장치.
37. 사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 장치로, 상기 장치는:
표시장치 플랫폼을 포함하는 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 표시장치 플랫폼은 상기 사람의 눈에 영상을 투사하도록 구성된 광학 장치를 포함하고,
상기 표시장치 플랫폼은 상기 사람의 눈의 색수차를 보정하기 위해, 제1 강도로 상기 영상의 제1 색깔성분을 투사하고, 상기 제1 강도와 다른 제2 강도로 상기 영상의 제2 색깔성분을 투사하도록 구성되는,
사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 장치.
38. 상기 실시예 37에 있어서, 상기 사람의 눈의 상기 색수차는 상기 눈의 망막 앞에서 상기 제1 색깔성분에 초점을 맞추게 하고, 상기 제1 강도는 상기 제2 강도보다 큰, 장치.
39. 상기 실시예 37에 있어서, 상기 사람의 눈의 상기 색수차는 상기 눈의 망막 뒤에서 상기 제1 색깔성분에 초점을 맞추게 하고, 상기 제1 강도는 상기 제2 강도보다 작은, 장치.
40. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 장치는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템에 입력을 제공하도록 구성된 바이오 피드백 시스템을 더 포함하고, 광학처방의 증분 변경은 입력에 기초하는, 장치.
41. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 장치는 상기 안구의 하나 이상 특성을 객관적으로 모니터링하도록 구성된 바이오 피드백 시스템을 더 포함하며, 상기 광학처방은 상기 모니터링된 하나 이상의 특성에 기초하는, 장치.
42. 상기 실시예 41에 있어서, 상기 바이오 피드백 시스템은 굴절검사기(phoropter), 자동 굴절기 및 안구 추적 시스템 중 적어도 하나로부터 입력을 수신하는, 장치.
43. 상기 실시예 41에 있어서, 상기 눈의 하나 이상의 특성들은:
눈의 수렴 점의 변화, 사람의 머리의 위치의 변화, 눈의 동공 크기의 변화 중 적어도 하나인, 장치.
44. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 장치는 상기 눈의 하나 이상의 특성을 객관적으로 모니터링하도록 구성된 바이오 피드백 시스템을 더 포함하고, 상기 처방은 상기 모니터링된 상기 눈의 하나 이상의 특성에 기초하는, 장치.
45. 상기 실시예 32에 있어서, 상기 장치는 상기 눈의 하나 이상의 특성을 객관적으로 모니터링하도록 구성된 바이오 피드백 시스템을 더 포함하며, 상기 광학처방은 상기 모니터링된 상기 눈의 하나 이상의 특성에 기초하는, 장치.
본원에서 하기에 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 "번호가 매겨진 추가의 실시예"라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
굴절검사기(phoropter)
1. 좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈에 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되고, 상기 증강현실 표시장치 플랫폼 광학장치는 상기 눈에 영상을 투사하도록 구성되며,
상기 증강현실 헤드-장착되는 안과용 시스템은 상기 영상의 상기 초점을 자동으로 변화시켜 광학처방의 점진적인 변화를 제공함으로써 안구 검사를 수행하도록 구성되는,
좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼은 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
3. 상기 실시예 1 내지 2 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학장치는 상기 광을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상이한 도파관은 상이한 심도평면으로부터 비롯된 광을 투사하도록 구성된, 장치.
6. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 다양한 크기 및/또는 강도의 다양한 영상을 투사하도록 구성되는, 장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 영상은 문자를 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 영상에 관하여, 착용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 환자가 정상적인 시력으로 상기 영상을 볼 수 있는지 평가하고, 상기 평가에 기초하여 초점을 변화시킴으로써 상기 처방을 긍정적으로 또는 부정적으로 점진적으로 변화시키도록 구성되는, 장치.
11. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 환자가 정상적인 시력으로 상기 영상을 볼 수 있는지 평가하고, 상기 평가에 기초하여 상기 착용자의 상기 처방을 결정하도록 구성되는, 장치.
12. 상기 실시 예 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 눈의 물리적 변화에 기초하여 상기 처방에 대한 조정을 자동으로 수행하도록 구성되는, 장치.
13. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 안과용 시스템에 의해 상기 조종이 자동으로 행해지도록 안구 거동을 추적하도록 구성되는, 장치.
14. 상기 실시예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 광섬유 광원을 더 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 광섬유의 길이 또는 위치를 변화시킴으로써 영상의 초점을 변화시키는, 장치.
15. 상기 실시예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 MEMS(micro electro mechanical systems) 장치를 더 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 MEMS 장치를 변화시킴으로써 상기 영상의 상기 초점을 변화시키는, 장치.
16. 상기 실시예 1 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 안구 검사는 시력 검사, 밝기 시험 및/또는 눈부심 검사를 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 1 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 투사된 영상의 초점 품질을 자동으로 결정하도록 구성되는, 장치.
18. 상기 실시예 17에 있어서, 상기 투사된 영상의 상기 초점 품질은 상기 착용자의 상기 눈의 원근조절, 주시각(vergence) 및/또는 동공 크기의 분석을 통해 결정되는, 장치.
19. 상기 실시예 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 원근조절, 주시각(vergence) 및/또는 동공 크기를 측정함으로써 원근조절 반사(accommodation reflex)를 측정하도록 구성되는, 장치.
20. 좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 가상 현실 표시장치 플랫폼 광학장치는:
상기 눈에 영상을 투사하도록 구성되고, 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼은 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하며,
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 영상의 상기 초점을 자동으로 변화시켜 광학처방의 점진적인 변화를 제공함으로써 안구 검사를 수행하도록 구성되는,
좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
21. 좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 가상현실 표시장치 플랫폼 광학장치는 상기 눈에 영상을 투사하도록 구성되고, 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼은 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하며, 상이한 도파관은 상이한 심도평면으로부터 광을 투사하도록 구성되고,
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 영상의 상기 초점을 자동으로 변화시켜 광학처방의 점진적인 변화를 제공함으로써 안구 검사를 수행하도록 구성되는,
좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
적색 반사
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되며, 상기 눈은 망막과 각막을 포함하는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성되고, 상기 광의 적어도 일부는 반사를 생성하도록 상기 눈의 적어도 일부로부터 반사되는, 광원; 및
상기 반사 영상을 포착하도록 구성되며, 상기 장치는 상기 착용자의 눈의 진단 테스트를 수행하여 눈의 비정상을 검출하도록 구성되는, 카메라를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착 가능한 증강현실장치.
2. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
망막 및 각막을 포함하는 상기 착용자의 상기 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 광의 적어도 일부는 반사를 생성하도록 상기 눈의 적어도 일부로부터 반사하며, 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
상기 반사 영상을 포착하도록 구성된 카메라를 포함하며, 상기 장치는 상기 착용자의 상기 눈의 진단 테스트를 수행하여 눈의 이상을 검출하도록 구성되는,
착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
3. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 광원은 상기 눈 시야의 법선을 따라 상기 눈으로 상기 광을 유도하도록 구성된, 장치.
4. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 광원은 상기 광을 제1 시간에 제1 각도로 그리고 상기 제2 시간에 상이한 제2 각도로 상기 눈으로 유도하도록 구성되는, 장치.
5. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 광원은 제1 시간에 상기 광을 상기 착용자의 눈의 제1 부분에 투사하고, 상기 광을 제2 시간에 상기 착용자의 눈의 다른 제2 부분에 투사하도록 구성되는, 장치.
6. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 광원은 상기 착용자의 양안에 광을 투사하도록 구성되고, 상기 양안의 각각은 망막 및 각막을 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 장치는 착용자의 제2 눈에 광을 투사하도록 구성된 제2 광원을 더 포함하며, 상기 제2 눈은 제2 망막 및 제2 각막을 포함하고, 상기 광의 적어도 일부는 반사를 생성하도록 상기 제2 눈의 적어도 일부로부터 반사하는, 장치.
8. 상기 실시예 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 광원은 표시장치를 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 표시장치는 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 카메라는 안구추적 카메라를 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 장치는 안구추적 카메라를 더 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 눈의 상기 이상은 녹내장, 백내장, 안암, 망막아종(retinoblastoma), 망막 분리, 안구수차, 또는 각막 상처를 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 광원은 착용자의 좌안 및 우안으로 광을 투사하도록 구성된, 장치.
14. 상기 실시예 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 카메라는 반사의 영상을 포착하고 착용자의 좌안 및 우안의 적색 반사 테스트를 수행하도록 구성되는, 장치.
15. 상기 실시예 13 또는 14에 있어서, 상기 눈의 상기 이상은 눈의 오정렬, 사시 또는 비대칭을 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 장치는 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 16에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 16 또는 17에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 제1 시간에 제1 각도로, 그리고 제2 시간에 상이한 제2 각도로 상기 광을 상기 눈으로 유도하도록 구성되는, 장치.
19. 상기 실시예 16 또는 17에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 제1 시간에 상기 광을 상기 착용자의 눈의 제1 부분에 투사하고, 상기 광을 제2 시간에 상기 착용자의 눈의 상이한 제2 부분에 투사하도록 구성되는, 장치.
20. 상기 실시예 1 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하며, 상이한 도파관은 상이한 심도평면으로부터 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
21. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
22. 상기 실시예 20 또는 21에 있어서, 상기 도파관 스택은 상이한 심도평면에서 상기 착용자에 대한 고정목표를 제공하도록 구성되는, 장치.
23. 상기 실시예 19 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 도파관 스택은 상기 고정목표의 심도평면을 변화시킴으로써 상기 착용자의 눈을 수용하게 하는, 장치.
24. 상기 실시예 19 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 고정 목표는 착용자의 시야의 중심으로부터 멀리 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
25. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 도파관 중 적어도 하나는 상기 반사 영상을 포착하도록 구성된, 장치.
26. 상기 실시예 25에 있어서, 상기 복수의 도파관은 상이한 심도평면에서 상기 반사의 복수의 영상을 포착하도록 구성되는, 장치.
27. 상기 실시예 26에 있어서, 상기 도파관 중 적어도 하나는 광 출력을 갖는 광학소자를 포함하고, 상기 광출력은 상기 눈으로부터 8인치 내지 4피트의 심도평면에 대응하는, 장치.
28. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 표시장치 플랫폼은 제1 시간에 제1 위치에 제1 고정 타겟을 제공하고, 상기 눈을 움직이게 하는 제2 시간에 상이한 제2 위치에 제2 고정 타겟을 제공하도록 구성되는, 장치.
29. 상기 실시예 1 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 상기 카메라는 광 파이프(light pipe)를 포함하는, 장치.
30. 상기 실시예 1 내지 29 중 어느 하나에 있어서, 상기 광원은 광 파이프를 포함하는, 장치.
31. 상기 실시예 1 내지 30 중 어느 하나에 있어서, 상기 광은 가시광을 포함하는, 장치.
32. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 광은 백색광을 포함하는, 장치.
33. 상기 실시예 32에 있어서, 상기 장치는 상기 카메라에서 검출된 반사광의 상기 스펙트럼을 제한하도록 구성된 적어도 하나의 기계적 필터를 더 포함하는, 장치.
34. 상기 실시예 32에 있어서, 상기 장치는 상기 영상들로부터 적어도 하나의 파장 범위의 광을 제거하기 위해 상기 카메라에 의해 포착된 영상들을 디지털 방식으로 여과하도록 구성된, 장치.
35. 상기 실시예 1 내지 32 중 어느 하나에 있어서, 상기 광은 적외선을 포함하는, 장치.
36. 상기 실시예 1 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 상기 광의 적어도 일부는 상기 망막으로부터 반사되고, 상기 진단 테스트는 적색 반사 테스트를 포함하는, 장치.
37. 상기 실시예 1 내지 33에 있어서, 상기 광의 적어도 일부는 상기 각막으로부터 반사되고, 상기 진단 테스트는 허쉬버그(Hirschberg) 각막 반사 검사를 포함하는, 장치.
38. 상기 실시예 1 내지 35 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 진단 테스트의 상기 결과를 정상 또는 비정상 결과의 데이터베이스와 비교하도록 더 구성되는, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
안압
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈에 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되며, 상기 눈은 각막을 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 눈의 상기 각막에 힘을 가하도록 구성되는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈의 안내압(intraocular pressure)을 결정하기 위한 상기 각막의 압평(applanation)을 결정하도록 구성되는, 센서를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
2. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 상기 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 상기 눈은 각막을 포함하며, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 눈의 상기 각막에 힘을 가하도록 구성되는, 착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼; 및
상기 눈의 안내압(intraocular pressure)을 결정하기 위한 상기 각막의 압평(applanation)을 결정하도록 구성되는, 센서를 포함하는,
착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
3. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 각막을 평탄하게 하기 위해 공기의 펄스를 인가하도록 구성되는, 장치.
4. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 눈꺼풀을 통해 상기 눈의 상기 각막에 기계적 힘을 가하도록 구성되는, 장치.
5. 상기 실시예 4에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 변환기를 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 센서는 초음파 범위 영상화(ultrasonic range imaging)를 이용하는, 장치.
7. 상기 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 센서는 광 음향 영상화(photoacoustic imaging)를 이용하는, 장치.
8. 상기 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 센서는 영상화 헤드(imaging head)를 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 영상화 헤드는 간섭계 3D 영상화 헤드를 포함하는, 장치.
10. 상기 실시 예 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 광의 빔을 상기 착용자의 눈에 투사하도록 구성된 광원을 더 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 광의 빔을 착용자의 눈에 투사하도록 구성된 광섬유 스캐닝 표시장치를 더 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 장치는 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 상기 광을 투사하도록 구성된, 장치.
14. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
15. 상기 실시예 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하며, 상이한 도파관은 상이한 심도평면으로부터 비롯된 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
17. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-착용되는 시스템을 착용한 착용자의 눈에 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되는, 증강현실 머리-착용하는 안과용 시스템;
상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
반사광을 측정하도록 구성된 광-모니터링장치를 포함하고,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 측정된 반사광으로부터 안내압을 결정하도록 구성되는,
착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
18. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈으로 영상을 공급하기 위한 표시장치를 구비하는 착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는, 가상현실 머리-착용하는 안과용 시스템;
상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
반사광을 측정하도록 구성된 광-모니터링장치를 포함하고,
상기 가상현실 머리-착용되는 안과용 시스템은 상기 측정된 반사광으로부터 안내압을 결정하도록 구성되는,
착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
19. 상기 실시예 17 또는 18에 있어서, 상기 광원은 상기 착용자의 눈에 광의 빔을 투사하도록 구성된 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
20. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 표시장치의 섬유 길이는 변화될 수 있는, 장치.
21. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 광-모니터링장치는 상기 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
22. 상기 실시예 17 또는 17에 있어서, 상기 광-모니터링장치는 광섬유 스캐닝 표시장치 또는 광-검출기를 포함하는, 장치.
23. 상기 실시예 17 또는 18에 있어서, 상기 눈에 투사된 상기 광의 상기 파장은 변화될 수 있는, 장치.
24. 상기 실시예 17 또는 18에 있어서, 상기 장치는 상기 광을 상기 착용자의 눈에 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
25. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
26. 상기 실시 예 17 또는 18에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상이한 도파관은 상이한 심도평면으로부터 비롯된 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
27. 상기 실시예 26에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
28. 상기 실시예 17 내지 27 중 어느 하나에 있어서, 상기 광-모니터링장치는 후방 산란된 광을 측정하도록 구성된, 장치.
29. 상기 실시예 17 내지 상기 실시예 27 중 임의의 상기 실시예에 있어서, 상기 광-모니터링장치는 상기 착용자의 눈의 많은 푸르키니에 영상(Purkinje images)을 검출하도록 구성되는, 장치.
30. 상기 실시예 29에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 하나 이상의 푸르키니에 영상의 형상 또는 위치에 적어도 부분적으로 기초하여 안압을 결정하도록 구성되는, 장치.
31. 상기 실시예 29 또는 30에 있어서, 상기 하나 이상의 푸르키니에 영상은 번쩍임을 포함하는, 장치.
32. 상기 실시예 1 내지 31 중 어느 하나에 있어서, 상기 안과용 시스템은 상기 결정된 안내압에 적어도 부분적으로 기초하여 안구 고혈압의 존재를 검출하도록 추가로 구성되는, 장치.
33. 상기 실시예 1 내지 31 중 어느 하나에 있어서, 상기 안과용 시스템은 규칙적 시간 간격에서 취해진 측정치로부터 결정된 복수개의 안내압을 비교하는 것에 적어도 부분적으로 기초하여 안구 맥박수를 결정하도록 추가로 구성되는, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
핀홀 차단기(Pinhole Occluder)
1. 사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 디스플레이 장치는:
증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용한 사람의 적어도 한쪽 눈으로 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성된, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 사람의 상기 눈에 광을 투사하여 상기 눈에 영상을 형성하도록 구성된 광원; 및
사람으로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 사람의 눈의 특정 부분을 차단하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 착용자의 시력에 관한 상기 사람으로부터 비롯된 입력을 수신하도록 구성되는,
사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 중심 영역을 차단하도록 구성되는, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 주변 영역을 차단하도록 구성되는, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 사람의 눈의 상기 특정 부분을 디지털 방식으로 차단하도록 구성되는, 장치.
5. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 사람의 눈의 상기 특정 부분을 수동으로 차단하도록 구성되는, 장치.
6. 사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 디스플레이 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 머리-장착되는 표시장치;
상기 사람의 상기 눈에 광을 투사하여 상기 눈에 영상을 형성하도록 구성된 광원; 및
사람으로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실장치는 상기 사람의 눈의 특정 부분을 차단하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 착용자의 시야에 관하여 상기 사람으로부터 입력을 수신하도록 구성되는,
사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
7. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 중심 영역을 차단하도록 구성되는, 장치.
8. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 주변 영역을 차단하도록 구성되는, 장치.
9. 상기 실시예 6에 있어서, 영상은 사람에게 제시되고, 상기 착용가능한 가상현실장치는 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 영상에 관하여 사람으로부터 입력을 수신하도록 구성되는, 장치.
10. 사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 사람의 눈으로 광을 유도하여 상기 눈에 영상을 형성하도록 구성된 광원;
사람으로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스; 및
상기 사람의 눈의 특정 부분에 상기 영상을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 상기 사람의 눈의 특정 부분을 차단하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 착용자의 시력에 관한 상기 사람으로부터 비롯된 입력을 수신하도록 구성되는,
사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 장치.
11. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 가변초점소자는 멤브레인 거울을 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 표시장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하여 상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 박막 거울의 형상을 변경하도록 구성된 제어 시스템을 더 포함하는, 장치.
14. 사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 표시시스템;
광을 사람의 눈에 유도하여 상기 눈에 영상을 형성하도록 구성되고, 광섬유 스캐닝 투사기를 포함하는 광원; 및
사람으로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 상기 사람의 눈의 특정 부분을 차단하고 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 착용자의 시력에 관한 상기 사람으로부터 비롯된 입력을 수신하도록 구성되는,
사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치.
15. 사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 표시 시스템;
상기 사람의 한쪽 눈으로 광을 유도하여 상기 눈에 영상을 형성하도록 구성된 광원;
상이한 도파관이 상이한 초점평면에서 상기 광을 투사하도록 구성된 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택; 및
사람으로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 상기 사람의 눈의 특정 부분을 차단하고, 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 착용자의 시력에 관한 상기 사람으로부터 비롯된 입력을 수신하도록 구성되는,
사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 표시장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 머리-장착되는 표시장치 시스템은 상기 머리-장착되는 시스템을 착용하는 사람의 눈에 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성된 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하는, 장치.
18. 사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용하는 사람의 눈으로 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 사람의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 사람의 눈의 특정 부분을 차단하도록 구성되는,
사람에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
19. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 중심 영역을 차단하도록 구성되는, 장치.
20. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 주변 영역을 차단하도록 구성되는, 장치.
21. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 사람의 눈의 상기 특정 부분을 디지털 방식으로 차단하도록 구성되는, 장치.
22. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 사람의 눈의 상기 특정 부분을 수동으로 차단하도록 구성되는, 장치.
23. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실장치는 상기 사람의 눈의 상기 특정 부분에 대응하는 광의 일부를 차단하도록 구성되는, 장치.
24. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 중앙 영역을 차단하는 것은 상기 사람의 상기 눈의 시각 결함을 나타내는 상기 영상의 상기 사람의 시력을 향상시키는, 장치.
25. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 사람의 광학 처방에 기초하여 상기 사람의 눈의 특정 부분을 차단하도록 구성되는, 장치.
26. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 영상을 형성하는 상기 광의 주변부를 정지시킴으로써 상기 사람의 눈의 특정 부분을 차단하도록 구성되는, 장치.
27. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강 현실 장치는 상기 사람을 둘러싸는 상기 외부 세계로부터 비롯된 주변 광의 강도를 조정하도록 구성되는, 장치.
28. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 사람을 둘러싸는 상기 외부 세계로부터 비롯된 입력에 기초하여 상기 눈의 상기 특정 부분을 차단하도록 구성되는, 장치.
29. 상기 실시예 28에 있어서, 주변으로부터 비롯된 입력은 시선 배향, 주위로부터 비롯된 주변 광 및 조절 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
30. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상이한 도파관은 상이한 초점 평면에서 상기 광을 투사하도록 구성되며, 상기 눈의 상기 특정 부분을 디지털 방식으로 차단하는 것은 상이한 초점 평면에 광을 선택적으로 투사하는 것을 포함하고, 상기 눈의 상기 특정 부분은 선택된 초점 평면에 대응하는, 장치.
31. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 눈의 상기 특정 부분에 대응하는 상기 영상의 일부분의 색깔을 교정하도록 구성되는, 장치.
32. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 눈의 상기 특정 부분에 대응하는 상기 영상의 일부분의 강도를 변경하도록 구성되는, 장치.
33. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 장치는 상기 사람의 눈의 상기 특정 부분을 통해 통과하고 상기 눈의 상기 망막에 의해 반사된 상기 사람에게 제시된 영상에 기초하여 반사된 영상을 수신하도록 구성된 카메라를 더 포함하며, 상기 수신된 입력은 상기 반사된 영상과 예상되는 반사된 영상의 비교에 기초하며, 상기 예상되는 반사된 영상은 건강한 눈에 기초하는, 장치.
34. 상기 실시예 14에 있어서, 영상은 상기 사람에게 제시되고, 상기 착용가능한 가상현실장치는 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 영상에 관하여 상기 사람으로부터 비롯된 입력을 수신하도록 구성되는, 장치.
35. 상기 실시예 34에 있어서, 상기 장치는 상기 사람의 눈의 상기 특정 부분을 통해 통과하고 상기 눈의 상기 망막에 의해 반사된 상기 사람에게 제시된 영상에 기초하여 반사된 영상을 수신하도록 구성된 카메라를 더 포함하며, 상기 수신된 입력은 상기 반사된 영상과 예상되는 반사된 영상의 비교에 기초하며, 상기 예상되는 반사된 영상은 건강한 눈에 기초하는, 장치.
36. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 눈의 상기 특정 부분에 대응하는 상기 영상의 일부분의 초점을 교정하도록 구성되는, 장치.
37. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 눈의 상기 특정 부분에 대응하지 않는 상기 영상의 다른 부분에 관련된 상기 눈의 상기 특정 부분에 대응하는 상기 영상의 일 부분의 대조(contrast)를 교정하도록 구성되는, 장치.
38. 사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 디스플레이 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 사람의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실장치는 상기 사람의 눈의 특정 부분을 차단하도록 구성되는,
사람이 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
초기 W4LT 테스트
1. 좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 좌측 및 우측 눈 각각을 위한 상기 증강현실 표시장치 플랫폼에 포함된 제1 및 제2 디스플레이를 포함하고,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 독립적인 제1 및 제2 영상을 각각 상기 좌측 및 우측 눈으로 투사하고 시력 결함을 식별하도록 구성되는,
좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 양안시 및 양안 단일시의 각도를 평가하도록 구성되는, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 Worth Four Light Test 또는 Worth Four Dot Test를 시행하도록 구성되는, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 영상은 색깔을 가진 작은 점을 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 우안 또는 상기 좌안 중 어느 하나의 억제를 검출하도록 구성되는, 장치.
6. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자로부터 입력을 수신하고, 상기 수신된 입력을 분석하고, 상기 착용자의 시력 결함을 식별하도록 구성되는, 장치.
7. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상이한 심도평면으로부터 상기 독립적인 제1 및 제2 영상을 투사하도록 구성되는, 장치.
8. 상기 실시예 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 광을 착용자의 눈에 투사하도록 구성된 광섬유 스캐닝 표시장치를 더 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 독립적인 제1 영상 및 제2 영상을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상이한 도파관은 상이한 깊이면으로부터 비롯된 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
12. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 망막에 대응하여 영상화된 상기 독립적인 제1 및 제2 영상의 분석을 통해 상기 착용자의 시력 결함을 자동으로 결정하도록 구성되는, 장치.
14. 좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 좌측 및 우측 눈 각각을 위한 상기 가상현실 표시장치 플랫폼에 포함된 제1 및 제2 표시장치를 포함하고,
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 각각 독립적인 제1 및 제2 영상을 상기 좌측 및 우측 눈으로 투사하고 시각 결함을 식별하도록 구성되는,
좌안 및 우안을 가진 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
15. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 양안 시력의 등급과 양안의 단일 시력을 평가하도록 구성되는, 장치.
16. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 Worth Four Light Test 또는 Worth Four Dot Test를 시행하도록 구성되는, 장치.
17. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 영상은 색깔을 가진 작은 점을 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 우안 또는 상기 좌안 중 어느 하나의 억제를 검출하도록 구성되는, 장치.
19. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자로부터 입력을 수신하고, 상기 수신된 입력을 분석하고, 상기 착용자의 시력 결함을 식별하도록 구성되는, 장치.
20. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상이한 심도평면으로부터 상기 독립적인 제1 및 제2 영상을 투사하도록 구성되는, 장치.
21. 상기 실시예 14 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 광을 착용자의 눈에 투사하도록 구성된 광섬유 스캐닝 표시장치를 더 포함하는, 장치.
22. 상기 실시예 14 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 독립적인 제1 영상 및 제2 영상을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
23. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
24. 상기 실시예 14 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상이한 도파관은 상이한 깊이면으로부터 비롯된 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
25. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
26. 상기 실시예 14 내지 상기 실시예 25 중 어느 하나에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 망막에 대응하여 영상화된 상기 독립적인 제1 및 제2 영상의 분석을 통해 상기 착용자의 시력 결함을 자동으로 결정하도록 구성되는, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
망막검영기
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되며, 상기 눈은 망막을 가지는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈으로 광을 투사하도록 구성되고, 상기 착용자의 상기 눈의 망막을 가로질러 광이 쓸고 지나가도록 구성되어 망막의 반사를 생성하는, 적어도 하나의 광원; 및
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템이 상기 눈의 굴절 이상을 측정하기 위해 망막검영기 검사를 수행할 수 있도록, 상기 쓸고 지나간 광에 대한 망막의 반응을 측정하도록 구성된 센서를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 영상은 동적 망막검영기 검사를 제공하도록 동적으로 변경될 수 있는, 장치.
3. 상기 실시예 1 내지 2 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 1 내지 3 중 어느 하나의 장치에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 파이버 스캐닝 표시장치 및 광 발생원을 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 영상을 상기 착용자의 눈의 목표 부분에 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울을 포함하는, 장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위하여, 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어 시스템을 더 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상이한 도파관은 상이한 심도평면으로부터 비롯된 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나의 상기 실시예에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실장치는 상기 측정된 굴절이상이 광 출력의 변화에 응답하여 개선되었는지 여부를 결정하도록 구성되는, 장치.
12. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 착용가능한 증강 현실 장치는 상기 측정된 굴절이상을 줄이기 위해 적용된 광 배율을 수정하도록 구성된, 장치.
13. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈에 통과시키도록 구성되며,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은, 상기 눈의 굴절 이상을 측정하기 위해 망막 검사를 수행하도록 구성되는,
착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
14. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
착용자의 눈으로 상기 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 상기 눈은 망막을 가지는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈으로 광을 투사하도록 구성되고, 상기 착용자의 상기 눈의 망막을 가로질러 광이 쓸고 지나가도록 구성되어 망막의 반사를 생성하는, 적어도 하나의 광원; 및
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템이 상기 눈의 굴절이상을 측정하기 위해 망막 검사를 수행할 수 있도록, 상기 쓸고 지나간 광에 대한 망막의 반응을 측정하도록 구성된 센서를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
15. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 눈은 망막을 가지며;
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 눈의 굴절이상을 측정하기 위해 망막검영기 검사를 수행하도록 구성되는,
착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
세극등 램프(Slit Lamp)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
상기 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성된, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
눈의 전방 또는 후방 부분을 조명하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광의 조명빔을 투영하도록 구성되고, 상기 조명 빔의 단면 빔 형상은 상기 눈의 상-하 방향을 따른 단면 빔의 형상의 크기가 상기 눈의 코-관자놀이 방향을 따른 단면 빔 형상의 크기보다 크도록 구성된, 광원; 및
상기 눈의 건강을 결정하기 위한 세극등 램프 검사를 수행하기 위해 상기 착용자의 눈의 상기 조명된 부분의 영상을 포착하도록 구성된 영상화 시스템을 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 광원으로부터 비롯된 조명 빔은 눈의 표면에 있는 위치에 수직한 각도로 상기 눈 표면상의 상기 위치에 입사되는, 장치.
3. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 광원으로부터 비롯된 상기 조명빔은 상기 눈의 표면의 상기 위치에 수직한 방향에 대해 약 ±10도 내지 약 ±90도 사이의 각도로 상기 눈 표면상의 상기 위치에 입사되는, 장치.
4. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 광원으로부터 비롯된 상기 조명빔은 상기 눈을 가로지르고 상기 동공을 통과하는 축을 따라 입사되는, 장치.
5. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 광원으로부터 비롯된 상기 조명빔은 상기 착용자의 관자놀이-코 축을 따른 폭을 가지며, 상기 폭은 약 25 마이크로미터 내지 약 1.0 ㎜ 인, 장치.
6. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 영상화 시스템은 상기 착용자의 눈을 추적하도록 구성된 카메라를 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 영상화 시스템에 의해 포착된 영상과 알려진 패턴을 매칭시킴으로써 상기 눈의 건강을 결정하도록 추가로 구성되는, 장치.
8. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 영상화 시스템에 의해 포착된 상기 영상과 이전에 획득한 상기 눈의 영상과 비교하도록 추가로 구성되는, 장치.
9. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 광원은 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 조명빔을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울을 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
멤브레인 거울의 형상을 변경하기 위해 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어 시스템을 더 포함하는, 장치.
14. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 상기 착용자의 눈의 상기 특정 부분에서 상기 조명 빔의 상기 입사각을 변경시키도록 구성되는, 장치.
15. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 상기 조명 빔의 상기 폭을 변화시키도록 구성되는, 장치.
16. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 상기 조명 빔이 초점 맞는 상기 착용자의 눈의 상기 깊이를 변화시키도록 구성되는, 장치.
17. 상기 실시예 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상이한 도파관은 상이한 초점 평면으로부터 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
18. 상기 실시예 17에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
19. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 조명빔은 얇은 시트의 광을 포함하는, 장치.
20. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
상기 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈의 세극등 램프 검사를 수행을 위하여 상기 눈을 조명하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 스캐닝 광섬유 장치; 및
상기 눈의 건강을 결정하도록 상기 착용자 눈의 상기 조명된 부분의 영상을 포착하도록 구성된 카메라를 포함하는,
착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
21. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 장치는 조명빔을 상기 착용자의 상기 눈에 투사하도록 구성되는, 장치.
22. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 조명빔은 상기 착용자의 상기 관자놀이-코 방향을 따르는 폭을 가지며, 상기 폭은 약 25 마이크로미터와 약 1.0 mm 사이인, 장치.
23. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 조명빔은 직사각형 단면 형상을 갖는, 장치.
24. 상기 실시예 23에 있어서, 상기 눈의 상-하 방향을 따른 상기 직사각형 단면 형상의 치수는 상기 눈의 코-관자놀이 방향을 따른 상기 직사각형 단면 빔 형상의 치수보다 큰, 장치.
25. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 스캐닝 광섬유 장치는 상기 입사 위치에서 상기 눈의 상기 표면에 대해 수직이 아닌 각도로 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
26. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 장치는 상기 카메라에 의해 포착된 상기 영상과 알려진 패턴을 매칭시킴으로써 눈의 건강을 결정하도록 추가로 구성되는, 장치.
27. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 장치는 상기 영상화 시스템에 의해 포착된 상기 영상을 이전에 획득한 상기 눈의 영상과 비교하도록 추가로 구성되는, 장치.
28. 상기 실시예 중 임의의 실시예에 있어서, 상기 장치는 1년에 적어도 2회 상기 착용자의 눈의 변화를 검출하도록 구성되는, 장치.
29. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 상기 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈의 전방 또는 후방 부분을 조명하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광의 조명빔을 투사하도록 구성되고, 상기 조명빔의 단면빔 형상은 상기 눈의 상-하 방향(superior-inferior direction)에 따른 상기 단면빔 형상의 치수가 상기 눈의 코-관자놀이 방향(nasal-temporal direction)에 따른 단면빔 방향의 치수보다 더 크게 구성된 광원; 및
상기 눈의 건강을 결정하기 위한 세극등 램프 검사를 수행하기 위해 상기 착용자의 눈의 상기 조명된 부분의 영상을 포착하도록 구성된 영상화 시스템을 포함하는,
착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
30. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 상기 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈의 세극등 램프 검사를 수행하기 위한 상기 눈을 조명하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 스캐닝 광섬유 장치; 및
상기 눈의 건강을 결정하기 위해 상기 착용자의 눈의 상기 조명된 부분의 영상을 획득하도록 구성된 카메라를 포함하는,
착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 가상현실장치.
31. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로, 상기 장치는:
상기 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성되는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈의 전방 또는 후방 부분을 조명하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 얇은 시트의 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
상기 눈의 건강을 결정하기 위한 세극등 램프 검사를 수행하기 위해 상기 착용자의 눈의 상기 조명된 부분의 영상을 포착하도록 구성된 카메라를 포함하고,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실장치.
32. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 광원으로부터 비롯된 시트(sheet)의 광은 상기 눈의 상기 표면에 있는 위치에 수직한 각도로 상기 눈의 상기 표면상의 상기 위치에 입사되는, 장치.
33. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 광원으로부터 비롯된 시트의 광은 상기 착용자 눈의 코-관자놀이 축을 따른 폭을 가지며, 상기 폭은 약 25 마이크로미터 내지 약 1.0 ㎜ 인, 장치.
34. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 카메라는 상기 착용자의 눈을 추적하도록 추가로 구성되는, 장치.
35. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 장치는 상기 영상화 시스템에 의해 포착된 상기 영상과 알려진 패턴을 매칭시킴으로써 상기 눈의 상기 건강을 결정하도록 추가로 구성되는, 장치.
36. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 장치는 상기 영상화 시스템에 의해 포착된 상기 영상을 이전에 획득한 상기 눈의 영상과 비교하도록 추가로 구성되는, 장치.
37. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 광원은 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는, 장치.
38. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 장치는 상기 얇은 시트의 광을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
39. 상기 실시예 38에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
40. 상기 실시예 39에 있어서, 상기 가변초점소자는 멤브레인 거울을 포함하는, 장치.
41. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
박막 거울의 형상을 변경하기 위해 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어 시스템을 더 포함하는, 장치.
42. 상기 실시예 중 임의의 어느 항에 있어서, 상기 카메라는 가시 카메라를 포함하는, 장치.
43. 상기 실시예 중 임의의 어느 항에 있어서, 상기 카메라는 적외선 카메라를 포함하는, 장치.
44. 상기 실시예 중 임의의 어느 항에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 눈의 변화를 1년에 적어도 2회 검출하도록 구성되는, 장치.
45. 상기 실시예 중 임의의 어느 항에 있어서, 상기 표시장치는 상기 프레임에 의해 지지되는, 프레임을 더 포함하는, 장치.
46. 상기 실시예 45에 있어서, 상기 광원은 상기 프레임 상에 배치되는, 장치.
47. 상기 실시예 45 및 46 중 어느 하나에 있어서, 상기 영상화 시스템은 상기 프레임 상에 배치되는, 장치.
48. 상기 실시예 45 내지 47 중 어느 하나에 있어서, 상기 프레임은 하나 이상의 귀 걸개(ear stems)를 포함하는, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
색맹
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
표시장치를 포함하는 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며, 상기 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼은 적어도 하나의 광원을 포함하는 표시장치를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 특정 색깔을 검출할 때 상기 착용자의 결점을 검사하기 위해 색깔 검사를 수행하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
표시장치를 포함하는 착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템에 있어서, 상기 착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼은 적어도 하나의 광원을 포함하는 표시장치를 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 특정 색깔을 검출할 때 상기 착용자의 결점을 검사하기 위해 색깔 검사를 수행하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
3. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 표시장치가 이시하라 색각 검사표(Ishihara color plates)의 영상을 제공하도록 구성되는, 장치.
4. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 표시장치가 이시하라 색각 검사표의 가상영상을 제공하도록 구성되는, 장치.
5. 상기 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 색각 검사표 또는 색깔영상에 관한 사용자 입력을 수신하도록 구성되는, 장치.
6. 상기 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 착용자가 상기 색깔 검사에 기초하여 결함을 갖는지 여부를 결정하도록 구성되는, 장치.
7. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 색각경(anomaloscope) 검사를 수행하도록 구성되고, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 제어 색깔의 광을 상기 망막의 제1 부분 상에 투사하고, 상기 망막의 제2 부분 상에 가변 색깔의 투사 광을 투사하도록 구성되며, 상기 가변 색깔은 착용자에 의해 제어 가능한, 장치.
8. 상기 실시예 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 상기 착용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 상기 착용자의 눈에 다른 색광을 투사하도록 구성된 다중 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 색깔 검사의 가시성을 향상시키기 위한 배경을 제공하도록 구성된, 장치.
11. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 배경은 광을 선택적으로 감쇠하도록 구성된 하나 이상의 공간 광 변조기를 사용하여 제공되는, 장치.
12. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변 초점 소자를 포함하는, 장치.
14. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 표시장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하고, 상기 도파관 스택은 다른 심도 평면으로부터 광을 투사하도록 구성된, 장치
15. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 표시장치는 이시하라 색각 검사표를 복수개의 심도 평면에서 투사하도록 구성된, 장치.
16. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 표시장치는 색각경 영상을 복수개의 심도 평면에서 투사하도록 구성되는, 장치.
17. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 장치는 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
18. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼 및 외부 세계로부터 비롯된 광을 영상화하도록 구성된 적어도 하나의 바깥을 향해 보는 카메라를 포함하는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은, 상기 외부 세계로부터 비롯된 상기 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며, 상기 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼은 적어도 하나의 광원을 포함하는 표시장치를 포함하고, 상기 눈은 망막을 포함하며,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 착용자의 색깔검출 결함에 기초하여 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 선택적으로 변경하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
19. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼 및 외부 세계로부터 비롯된 광을 영상화하고 상기 외부 세계로부터 비롯된 광을 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈에 투사하도록 구성된 적어도 하나의 바깥을 향해 보는 카메라를 포함하는, 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 머리-장착되는 가상현실 표시장치 플랫폼은 적어도 하나의 광원을 포함하는 표시장치를 포함하고, 상기 눈은 망막을 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 상기 착용자의 색깔검출 결함에 기초하여 상기 눈으로 투사된 외부 세계로부터 비롯된 광을 선택적으로 변경하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
20. 상기 실시예 18 또는 19에 있어서, 상기 바깥을 향해 보는 카메라는 상기 착용자가 검출 결함을 갖는 색깔의 상기 외부 세계로부터 비롯된 상기 광의 존재를 검출하도록 구성된, 장치.
21. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 선택적으로 변경은 상기 착용자가 검출 결함을 갖는 색깔을 포함하는 상기 표시장치의 영역에서 상기 광의 진폭을 증가시키기 위해 상기 광원으로부터 광을 투사하는 것을 포함하는, 장치.
22. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 선택적으로 변경은 상기 표시장치의 영역에서의 상기 광의 색깔을 변경하는 것을 포함하는, 장치
23. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 표시장치의 영역에서의 상기 광의 색깔을 변경하는 것은 복수개의 광 경화성 물질들 사이의 스펙트럼 중첩을 제거하기 위해 광학 필터를 사용하는 것을 포함하는, 장치.
24. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 상기 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며, 상기 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼은 적어도 하나의 광원을 포함하는 표시장치를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 착용자의 색깔 검출 결함에 기초하여 상기 표시장치로부터 투사된 상기 광을 선택적으로 변경하도록 구성되는, 장치.
25. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼 시스템을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 머리-장착되는 가상현실 표시장치 플랫폼은 적어도 하나의 광원을 포함하는 표시장치를 포함하며,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 상기 착용자의 색깔검출 결함에 기초하여 상기 표시장치로부터 상기 눈으로 투사된 상기 광을 선택적으로 변경하도록 구성되는, 장치.
26. 상기 실시예 24 또는 25에 있어서, 상기 선택적으로 변경은 상기 착용자가 검출 결함을 갖는 색깔을 포함하는 상기 표시장치의 영역에서 상기 광의 진폭을 증가시키기 위해 상기 광원으로부터 광을 투사하는 것을 포함하는, 장치.
27. 상기 실시예 24 또는 25에 있어서, 상기 선택적으로 변경은 상기 표시장치의 영역에서 상기 광의 색깔을 변경하는 것을 포함하는, 장치
28. 상기 실시예 24 또는 25에 있어서, 상기 선택적으로 변경은 상기 표시장치의 적어도 일부분으로부터 투사된 상기 광의 색깔을 강화키는 것을 포함하는, 장치.
29. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 선택적으로 변경은 상쇄 간섭을 통해 상기 외부 세계로부터 비롯된 상기 광의 적어도 일부의 가시성을 감소시키는 것을 포함하는, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
검안경 / 안저검안경
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 안과용 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은, 상기 착용자의 눈의 건강을 모니터링하고 상기 눈의 이상 또는 다른 건강 문제를 검출하기 위한 분석을 위해 상기 착용자 눈의 조명된 부분의 영상을 포착하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 특정 초점 광의 빔을 상기 착용자의 눈의 적어도 일부분에 투사하도록 구성된 광섬유 스캐닝 표시장치를 더 포함하는, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 눈의 상기 조명된 부분의 영상을 포착(capture)하기 위한 안구 추적 카메라를 더 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 표시장치는 상기 착용자 눈의 상기 조명된 부분의 상기 영상을 포착하도록 구성되는, 장치
5. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는, 착용자의 눈의 조명된 부분의 상기 영상을 포착하기 위한 특수화된 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 상기 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는, 상기 눈의 이상 또는 건강 문제를 검출하기 위해 상기 포착된 영상을 분석하도록 구성된 전자 하드웨어 프로세서를 더 포함하는, 장치
7. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 전자 프로세서는 알려진 패턴을 상기 영상과 매칭시킴으로써 상기 눈의 이상을 검출하도록 구성되는, 장치.
8. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 전자 프로세서는 건강상의 문제를 나타내는 패턴으로 미리 로딩되는, 장치.
9. 상기 실시예 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 전자 하드웨어 프로세서는 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템으로부터 멀리 떨어져있는, 장치.
10. 상기 실시예 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는, 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 상기 광의 빔을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성되는, 장치.
12. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변 초점 소자를 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는, 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 다른 도파관은 다른 초점면으로부터 기원하는 것처럼 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
14. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
15. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝은 착용자의 눈의 저부에 상기 광의 빔을 투사하도록 구성된, 장치.
16. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 백색광을 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 유색광을 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 17에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 가시 광선 스펙트럼의 적색, 녹색 또는 청색 스펙트럼 영역의 파장을 갖는, 장치.
19. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 적외선 스펙트럼의 파장 범위 내에 있는, 장치.
20. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 상기 착용자의 눈의 다른 깊이에 초점이 맞춰지도록 구성되는, 장치.
21. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 안저(fundus of the eye)의 적어도 일부의 영상을 포착하도록 구성되는, 장치.
22. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 망막의 적어도 일부의 영상을 포착하도록 구성되는, 장치.
23. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 눈의 다른 깊이로부터 영상을 포착하도록 구성되는, 장치.
24. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템으로, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되는 시스템;
상기 착용자의 눈의 적어도 일부분에 광빔을 투사하도록 구성된 광원; 및
상기 착용자의 눈의 건강을 모니터링하고 상기 눈의 이상 또는 다른 건강 문제를 검출하기 위한 분석을 위해 착용자의 눈의 조명된 부분의 영상을 포착하도록 구성된 카메라를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치
25. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 광원은 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는, 장치.
26. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 카메라는 시선 추적 카메라를 포함하는, 장치.
27. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 카메라는 상기 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는, 장치.
28. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 장치는, 상기 착용자의 눈의 건강을 모니터링하거나 또는 상기 눈의 이상을 검출하기 위해 상기 포착된 영상을 분석하도록 구성된 전자 하드웨어 프로세서를 더 포함하는, 장치.
29. 상기 실시예 28에 있어서, 상기 전자 하드웨어 프로세서는 알려진 패턴, 색깔, 형상 또는 크기를 상기 포착된 영상과 매칭시킴으로써 상기 포착된 영상을 분석하도록 구성되는, 장치.
30. 상기 실시예 29에 있어서, 상기 전자 하드웨어 프로세서는 건강상의 문제를 나타내는 패턴으로 미리 로딩되는, 장치.
31. 상기 실시예 28에 있어서, 상기 전자 하드웨어 프로세서는 상기 포착된 영상을 상기 전자 하드웨어 프로세서에 의해 액세스 가능한 정보 저장소에 저장된 하나 이상의 영상과 비교하도록 구성되는, 장치.
32. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 장치는, 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
33. 상기 실시예 32에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 상기 광의 빔을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성되는, 장치.
34. 상기 실시예 32에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변 초점 소자를 포함하는, 장치.
35. 상기 실시예 24 내지 34 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는, 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상기 다른 도파관은 다른 초점면으로부터 기원하는 것처럼 광을 투사하도록 구성되는, 장치.
36. 상기 실시예 35에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
37. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 광원은 상기 착용자의 안저(fundus of the eye)에 상기 광 빔을 투사하도록 구성되는, 장치
38. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 백색광을 포함하는, 장치
39. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 유색광을 포함하는, 장치.
40. 상기 실시예 39에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 가시 광선 스펙트럼의 적색, 녹색 또는 청색 스펙트럼 영역의 파장을 갖는, 장치.
41. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 적외선 스펙트럼의 파장 범위 내에 있는, 장치.
42. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 투사된 광의 빔은 상기 착용자의 눈의 다른 깊이들에 초점이 맞춰지도록 구성되는, 장치.
43. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 카메라는 상기 착용자의 안저(fundus of the eye)의 적어도 일부의 영상을 포착하도록 구성되는, 장치.
44. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 카메라는 상기 착용자의 눈의 다른 깊이들로부터 영상을 포착하도록 구성되는, 장치.
45. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 착용자의 눈의 적어도 일부분에 특정 초점의 광의 빔을 투사하도록 구성되는 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하고,
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자 눈의 건강을 모니터링하고 상기 눈의 이상 또는 다른 건강 문제를 검출하기 위한 분석을 위해 상기 착용자 눈의 조명된 부분의 영상을 포착하도록 구성된 카메라를 포함하는, 장치.
46. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 착용자 눈의 적어도 일부분에 특정 초점 광의 빔을 투사하도록 구성된 광원; 및
상기 착용자 눈의 건강을 모니터링하고 상기 눈의 이상 또는 다른 건강 문제를 검출하기 위한 분석을 위해 상기 착용자 눈의 조명된 부분의 영상을 포착하도록 구성된 영상화 시스템을 포함하는, 장치
47. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 영상이 장치에 의해 포착되는 안구의 부분은 안저를 포함하는, 장치.
48. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 영상이 장치에 의해 포착되는 안구의 부분은 망막을 포함하는, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
공초점 현미경 /SLO
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 눈을 영상화하도록 구성된 공초점 현미경을 포함하는, 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 공초점 현미경은 광원을 포함하는, 장치.
3. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 광원은 점 광원을 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 광원은 점 광원을 형성하기 위한 조리개(aperture)를 더 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 2 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 광원은 다른 시간에 다른 파장의 광의 빔을 투사하도록 구성되는, 장치.
6. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 파장은 가시광선 파장을 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 파장은 적외선 파장을 포함하는, 장치.
8. 상기 실시예 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 공초점 현미경은 광원에 의해 상기 눈으로 광이 투사되는 각도가, 영상화 될 상기 눈 공간의 부분에 기초하여 변경될 수 있도록 구성되는, 장치.
9. 상기 실시예 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 공초점 현미경은 눈으로부터 반사된 광이 통과하도록 구성된 적어도 하나의 핀홀(pinhole) 조리개를 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 공초점 현미경은 상기 눈으로부터 반사된 광의 초점을 맞추도록 광학 배율(optical power)을 지닌 적어도 하나의 영상화 광학소자를 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 10 에 있어서, 상기 핀홀 조리개는 상기 영상화 광학소자와 상기 광학 검출기 사이의 광학 경로에 배치되는, 장치.
12. 상기 실시예 9 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 핀홀 조리개는 상기 눈으로부터 반사된 상기 광의 초점에 배치되는, 장치.
13. 상기 실시예 9 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 핀홀 조리개는 상기 영상화 광학소자의 초점에 배치되는, 장치.
14. 상기 실시예 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 공초점 현미경은 광학 검출기를 포함하는, 장치.
15. 상기 실시예 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 공초점 현미경은 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 장치는 광 빔을 투사하도록 구성된, 장치.
17. 상기 실시예 15 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 장치는 상기 눈으로부터 반사된 광을 수신하도록 구성된, 장치.
18. 상기 실시예 17에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 장치는 광 검출기를 포함하는, 장치.
19. 상기 실시예 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학장치(optics)는 광을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
20. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 적응가능항 광학소자는 가변 초점 소자를 포함하는, 장치.
21. 상기 실시예 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 다른 도파관은 다른 심도 평면으로부터 광을 투사하도록 구성된, 장치
22. 실시예 21에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
23. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 표시장치 플랫폼은 상기 착용자의 눈에 영상을 투사하도록 구성되고, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과시스템은 상기 눈을 영상화하도록 구성된 공초점 현미경을 포함하는, 장치.
24. 상기 실시예 1과 3 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 공초점 현미경은 레이저를 포함하는 광원을 포함하는 스캐닝 레이저 검안경을 포함하는, 장치.
25. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 형광 염료를 전달하도록 구성된 유체 전달 시스템을 더 포함하는, 장치.
26. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 눈의 망막 상에 투사된 영상을 실시간으로 시각화하도록 구성된, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
2광자 현미경(Two-Photon Microscopy)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 형광이 발생하도록 2광자 흡수를 생성하여 상기 눈을 영상화하도록 구성된 2광자 흡수 현미경을 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 2광자 흡수 현미경은 광원을 포함하는, 장치.
3. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 광원은 레이저를 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 레이저는 피코 초(picosecond) 펄스를 출력하도록 구성된 피코-초(pico-second) 레이저를 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 레이저는 펨토-초(femto-second) 펄스를 출력하도록 구성된 펨토-초(femto-second) 레이저를 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 레이저는 모드 고정된(mode-locked) 레이저를 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 레이저는 광섬유 레이저를 포함하는, 장치.
8. 상기 실시예 2에 있어서, 광원은 적외선 파장을 출력하도록 구성된, 장치.
9. 상기 실시예 8에 있어서, 광원은 700-1000nm 사이의 파장을 갖는 적외선을 출력하도록 구성된, 장치.
10. 상기 실시예 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 광을 상기 눈에 초점 맞추도록 구성된 광학 배율(optical power)을 지닌 광학소자를 더 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 2광자 흡수 현미경은 광원에 의해 상기 눈으로 광이 투사되는 각도가, 영상화 될 상기 눈 공간의 부분에 기초하여 변경될 수 있도록 구성된, 장치.
12. 상기 실시예 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 눈 위에 광의 빔을 스캐닝하도록 구성된 스캐너를 더 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 2광자 흡수 현미경은 광학 검출기를 포함하는, 장치.
14. 상기 실시예 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 2광자 흡수 현미경은 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는, 장치.
15. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 장치는 광 빔을 투사하도록 구성된, 장치.
16. 상기 실시예 14 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 장치는 상기 눈으로부터 반사된 광을 수신하도록 구성된, 장치.
17. 상기 실시예 16에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 장치는 광 검출기를 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 광을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
19. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변 초점 소자를 포함하는, 장치.
20. 상기 실시예 1 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 다른 도파관은 다른 심도 평면으로부터 광을 투사하도록 구성된, 장치.
21. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
22. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 형광이 발생하도록 다중-광자 흡수를 생성하여 상기 눈을 영상화하도록 구성된 다중-광자 흡수 현미경을 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
23. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 표시장치 플랫폼은 상기 착용자의 눈에 영상을 투사하도록 구성되고, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과시스템은 상기 눈을 영상화하도록 구성된 2광자 흡수 현미경을 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
24. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 표시장치 플랫폼은 상기 착용자의 눈에 영상을 투사하도록 구성되고, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과시스템은 상기 눈을 영상화하도록 구성된 다중-광자 흡수 현미경을 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
자동굴절검사기(Autorefractor)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 안과용 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되고, 상기 눈은 망막을 가지며,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 망막의 영상을 포착하도록 구성되고, 상기 착용자의 광학 처방을 결정하기 위해 상기 광섬유 스캐닝 표시장치에 의해 형성된 하나 이상의 영상이 상기 망막 상에 있을 때를 결정하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 다양한 깊이에서 하나 이상의 영상을 제공하도록 구성된 광섬유 스캐닝 표시장치를 더 포함하는, 장치.
3. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 장치는 다양한 깊이에서 하나 이상의 영상을 제공하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점 소자를 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 4에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울(membrane mirror)을 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 다른 도파관은 다른 초점면으로부터 광을 투사하도록 구성된, 장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
9. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 상기 눈은 망막을 가지는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
다양한 깊이에서 하나 이상의 영상을 제공하도록 구성된 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하고,
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 망막의 영상을 포착하도록 구성되고, 상기 착용자의 광학 처방을 결정하기 위해 상기 광섬유 스캐닝 표시장치에 의해 형성된 하나 이상의 영상이 망막 상에 있을 때를 결정하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
OCT
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 상기 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며, 상기 증강현실 표시장치는 상기 눈을 영상화하도록 구성되는 광간섭 단층촬영 시스템을 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 광간섭 단층촬영 시스템은 다양한 파장의 광 빔을 투사하도록 구성된, 장치.
3. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 파장은 가시광선 파장을 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 파장은 적외선 파장을 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼은 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 3D 스캐닝 헤드(head)를 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 장치는 광 빔을 상기 눈에 투사하도록 구성된, 장치.
7. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 장치는 상기 눈으로부터 반사된 광을 수신하도록 구성된, 장치.
8. 상기 실시예 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 광간섭 단층촬영 영상의 노이즈를 제거하기 위해 안구 운동을 측정하도록 구성된 안구 추적 시스템을 더 포함하는, 장치
9. 상기 실시예 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 ERG를 더 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 광간섭 단층촬영 시스템은 상기 눈으로 광이 투사되는 각도가, 영상화 될 상기 눈 공간의 부분에 기초하여 변경 될 수 있도록 구성되는, 장치.
11. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 눈으로부터 광을 수신하도록 구성된 하나 이상의 내향 카메라를 더 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 하나 이상의 내향 카메라는 적어도 하나의 CMOS 센서를 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 시스템의 상이한 부분에 배치된 복수개의 광검출기를 더 포함하는, 장치.
14. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 광검출기는 상기 머리-장착되는 안과용 시스템의 테두리(rim) 둘레에 위치될 수 있는, 장치.
15. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 광검출기는 상기 머리-장착되는 안과용 시스템의 프레임의 주변부 둘레에 위치될 수 있는, 장치.
16. 상기 실시예 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 광학장치는 광을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 1 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 다른 도파관은 다른 깊이면으로부터 광을 투사하도록 구성된, 장치.
19. 상기 실시예 17에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
20. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 표시장치 플랫폼은 상기 착용자의 눈에 영상을 투사하도록 구성되고, 상기 가상현실 표시장치 플랫폼은 상기 눈을 영상화하도록 구성되는 광간섭 단층촬영 시스템을 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
21. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 표시장치 플랫폼은 상기 착용자의 눈에 영상을 투사하도록 구성되고, 상기 가상현실 표시장치 플랫폼은 상기 눈을 영상화하도록 구성되는 광간섭 단층촬영 시스템을 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 표시장치 플랫폼은 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 다른 도파관은 다른 깊이면으로부터 광을 투사하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
수차 분석기(Aberrometer)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 안과용 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며, 상기 눈은 각막, 수정체(lens) 및 망막을 가지는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
파면(wavefront)을 생성하고, 상기 눈의 각막 및 수정체를 통해 통과하고 상기 눈의 망막에 의해 다시 반사되도록 상기 착용자의 상기 눈으로 상기 파면을 투사하도록 구성된 적어도 하나의 광원 및 착용가능한 광학장치(optics);
눈의 이상을 결정하기 위해 상기 눈을 통과하는 파면을 측정하도록 구성된 수차계를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 원하는 파면을 생성하도록 구성된, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 상이한 파장의 파면을 생성하도록 구성된, 장치.
5. 상기 실시예 4에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 상기 눈에 투사되는 가시 파면을 생성하도록 구성된, 장치.
6. 상기 실시예 4에 있어서, 상기 적어도 하나의 광원은 상기 눈에 투사되는 보이지 않는 파면을 생성하도록 구성된, 장치.
7. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 광학장치(optics)는 교정을 구현하도록 조정하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변 초점소자를 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 변형 가능한 광학소자를 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 변형 가능한 광학소자는 변형 가능한 거울을 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 1에 있어서, 착용가능한 광학장치는 상이한 초점 평면을 제공하도록 구성된 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 도파관 스택은 원하는 파면을 생성하도록 구성된, 장치.
13. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈으로 영상을 제공하기 위한 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 상기 눈은 각막, 수정체(lens) 및 망막을 가지는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
파면(wavefront)을 생성하도록 구성되고, 상기 눈의 각막 및 수정체를 경유해 통과하고 상기 눈의 망막에 의해 다시 반사되도록 상기 착용자의 상기 눈으로 상기 파면을 투사하는, 적어도 하나의 광원 및 착용가능한 광학장치(optics); 및
상기 눈의 이상을 결정하기 위해 상기 눈을 경유해 통과하는 파면을 측정하도록 구성된 수차계를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
초음파
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자가 볼 수 있는 영상을 형성하도록 구성된 표시장치를 포함하는 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 외부 세계로부터 비롯된 광이 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
초음파 영상을 생성하도록 상기 사용자의 눈으로 초음파를 전달하기 위한 상기 증강현실 머리-장착되는 광학 시스템을 포함하는, 초음파 변환기를 포함하는 초음파 생성부(ultrasound producing component)를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 시스템은 생성된 초음파 영상으로부터 눈의 이상을 검출하거나 상기 사용자 눈의 건강을 모니터링하도록 구성된, 장치.
3. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 장치는 눈의 이상을 검출하기 위한 패턴 매칭 알고리즘으로 구성된 프로세서를 더 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 초음파 생성 컴포넌트는 상기 사용자에 대한 프로토콜에 기초하여 초음파를 전달하도록 구성된, 장치.
5. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 영상을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성되는 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울(membrane mirror)을 포함하는, 장치.
8. 상기 실시예 7 에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 영상을 착용자의 눈에 형성하기 위한 광원을 더 포함하고, 상기 광원은 광섬유 스캐닝 프로젝터를 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 표시장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하고, 다른 도파관은 다른 초점 평면에서 광을 투사하도록 구성된, 장치.
11. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 초음파 생성 컴포넌트는 초음파 에너지를 상기 안구에 전달하고 상기 안구로부터 초음파 에너지를 수신하도록 구성된 탐침을 포함하는, 장치.
13. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기장치는:
상기 착용자가 볼 수 있는 영상을 형성하도록 구성된 표시장치를 포함하는 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템에 결합되어, 상기 사용자의 눈에 초음파를 전달하여 상기 초음파 영상을 생성하여 상기 눈의 이상을 검출하는, 초음파 변환기를 포함하는 초음파 생성부를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 눈의 이상을 검출하기 위해 상기 초음파에 대한 상기 사용자의 눈의 반응을 측정하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
14. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 이상은 분리된 망막을 포함하는, 장치
15. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 장치는 상기 영상을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 16에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울(membrane mirror)을 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 17 에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
19. 상기 실시예 13 에 있어서, 상기 장치는 상기 영상을 착용자의 눈에 형성하기 위한 광원을 더 포함하고, 상기 광원은 광섬유 스캐닝 프로젝터를 포함하는, 장치.
20. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 표시장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 포함하고, 다른 도파관은 다른 초점 평면에서 광을 투사하도록 구성된, 장치.
21. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
22. 상기 실시예 13 내지 21에 있어서, 상기 초음파 생성 컴포넌트는 초음파 에너지를 상기 안구에 전달하고 상기 안구로부터 초음파 에너지를 수신하도록 구성된 탐침을 포함하는, 장치.
23. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상 현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템에 결합되어, 상기 사용자의 눈에 초음파를 전달하여 초음파 영상을 생성하는 초음파 변환기를 포함하는, 초음파 생성부를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
24. 상기 실시예 21에 있어서, 상기 장치는 생성된 초음파 영상으로부터 눈의 이상을 검출하도록 구성된, 장치.
25. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상 현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템과 결합되어 상기 사용자의 눈에 초음파를 전달하여 초음파 영상을 생성하여 상기 눈의 이상을 검출할 수 있는 초음파 변환기를 포함하는, 초음파 생성부를 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 상기 초음파에 대한 상기 사용자 눈의 반응을 측정하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
26. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 장치는 측정된 반응으로부터 눈의 이상을 검출하도록 구성된, 장치.
27. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 청진하도록 구성되는, 장치.
28. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 가청 주파수 범위에서 눈으로 또는 눈으로부터 초음파 에너지를 송신 또는 수신하도록 구성된, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
전기안구도기록(EOG), 뇌파기록검사(EEG), 망막전위도검사(ERG)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
표시장치를 포함하는 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되는, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈 주위에 배치되도록 구성된 복수개의 전극을 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 망막의 휴지 전위를 측정하고 비교하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 전기안구도기록(electrooculography; EOG) 센서를 포함하는, 장치.
3. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 장치는 뇌파기록검사(EEG) 센서를 더 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 눈을 광학적으로 영상화하도록 구성된 카메라를 더 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 영상을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 6에 있어서, 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울(membrane mirror)을 포함하는, 장치.
8. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치의 상기 광원은 광섬유 스캐닝 프로젝터를 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 1에있어서, 상기 장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 다른 도파관은 다른 초점 평면에서 광을 투사하도록 구성된, 장치.
11. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
12. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
표시장치를 포함하는 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 외부 세계로부터 비롯된 광이 통과하도록 구성된 증강현실 머리-장착되는 광학적 시스템; 및
뇌 활동을 맵핑하도록 구성된 복수개의 뇌파기록검사(EEG) 센서를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 착용자의 뇌에서 비정상적인 활동 또는 패턴을 검출하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
13. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 장치는 상기 영상을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성된 적응가능한 광학소자를 더 포함하는, 장치.
14. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 적응가능한 광학소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
15. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울(membrane mirror)을 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 눈의 각막 형상에 기초하여 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 광원은 광섬유 스캐닝 프로젝터를 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 다른 도파관은 다른 초점 평면에서 광을 투사하도록 구성된, 장치.
19. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
20. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상 현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈 주위에 배치되도록 구성된 복수개의 전극을 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 망막의 휴지 전위를 측정하고 비교하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
21. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상 현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
뇌 활동을 맵핑하도록 구성된 복수개의 뇌파기록검사(EEG) 센서를 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 상기 착용자의 뇌에서 비정상적인 활동 또는 패턴을 검출하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
22. 상기 실시예 1에 있어서,
상기 전극은 상기 착용자의 눈 주변의 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템 상에 배치되는, 장치.
23. 상기 실시예 1 또는 20에 있어서, 상기 전극은 망막전위도검사(ERG) 센서를 포함하는, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
광 치료(Light Therapy)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 안과용 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되고, 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 눈으로 향하는 하나 이상의 파장의 광량을 검출하고, 상기 검출된 양에 기초하여 상기 눈에 도달하는 하나 이상의 파장의 광량을 수정하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 머리-장착되는 시스템은 상기 눈에 도달하는 하나 이상의 파장의 광량을 능동적으로 감소시키도록 구성된, 장치.
3. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 머리-장착되는 시스템은 상기 광원에 의해 상기 눈에 투사된 하나 이상의 파장의 광량을 감소시킴으로써 하나 이상의 파장의 광량을 능동적으로 감소시키도록 구성된, 장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 머리-장착되는 시스템은:
상기 광원에 의해 출력 될 상기 하나 이상의 파장의 광량에 대한 지시를 제공하는 단계; 및
상기 광원에 의한 상기 하나 이상의 파장의 광 출력을 감소시키기 위해 상기 지시를 후속적으로 수정하는 단계로 구성되는, 시스템.
5. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 머리-장착되는 시스템은:
상기 착용자의 외부 세계 시야의 적어도 일부분을 차단하도록 구성되어, 외부 세계로부터 눈에 도달하는 하나 이상의 파장의 광의 양을 감소 시키며,
상기 차단된 착용자의 외부 세계 시야의 일부분의 크기 및 위치는 광의 하나 이상의 파장의 검출된 양에 기초하여 결정되는, 시스템.
6. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 머리-장착되는 시스템에 입사하는 상기 하나 이상의 파장의 광량을 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서를 더 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 하나 이상의 센서는 상기 머리-장착되는 시스템에 부착된 카메라인, 장치.
8. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 하나 이상의 센서는 특정 색깔의 광의 과다 노출을 검출하도록 구성되고, 상기 머리-장착되는 시스템은 상기 눈에 도달하는 특정 색깔의 광량을 감소시키도록 구성되는, 장치.
9. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 눈에 도달하는 청색 광을 선택적으로 감소시키도록 구성되는, 장치.
10. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 검출되는 양 및 시간에 기초하여 상기 눈에 도달하는 광의 하나 또는 그 이상의 파장의 양을 수정하도록 구성되는, 장치.
11. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 검출되는 양 및 달력 날짜에 기초하여 상기 눈에 도달하는 상기 하나 또는 그 이상의 파장의 양을 수정하도록 구성되는, 장치.
12. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 검출되는 양 및 착용자의 현재 계절 및 위치에 기초하여 상기 눈에 도달하는 상기 하나 또는 그 이상의 파장의 양을 수정하도록 구성되는, 장치.
13. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 영상을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성된 적응형 광학 소자를 더 포함하는, 장치.
14. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 적응형 광학 소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
15. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울을 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 장치는;
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
17. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 광원은 광섬유 스캐닝 프로젝터를 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상기 다른 도파관은 다른 초점 평면에서 광을 투사하도록 구성된, 장치.
19. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
20. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되고, 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상를 형성하기 위해 상기 착용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 착용자의 눈으로 광 스펙트럼의 일부의 광을 선택적으로 투여하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
21. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 장치는 상기 광 스펙트럼의 일부분의 광의 노출 부족을 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서를 더 포함하고, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 검출된 과소 노출에 기초하여 상기 광을 선택적으로 증대 시키도록 구성된, 장치.
22. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 장치는 청색 광의 노출 부족을 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서를 더 포함하는, 장치.
23. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 청색 광을 선택적으로 관리하도록 구성된, 장치.
24. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 광은 일광에 대응하는 파장의 범위를 포함하는, 장치.
25. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 광은 전체 스펙트럼 광에 대응하는 파장의 범위를 포함하는, 장치.
26. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 눈에 선택적으로 투여 될 광을 제공하도록 구성된 제2 광원을 더 포함하는, 장치.
27. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되고, 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 치료 프로토콜(protocol)에 기초하여 상기 착용자의 눈에 미리 정한 범위의 파장의 광을 선택적으로 투여하도록 구성되는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
28. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 치료 프로토콜은 미리 정한 광량을 주기적으로 투여하는, 장치.
29 상기 실시예 27에 있어서, 상기 치료 프로토콜은 미리 정한 광량을 연속적으로 투여하는, 장치.
30. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 시간에 기초하여 상기 미리 정한 범위의 파장을 수정하도록 구성된, 장치.
31. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 달력 날짜에 기초하여 상기 미리 정한 범위의 파장을 수정하도록 구성된, 장치.
32. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 착용자의 현재 계절 및/또는 위치에 기초하여 상기 미리 정한 범위의 파장을 수정하도록 구성된, 장치.
33. 상기 실시예 27에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 스펙트럼의 특정 부분의 광을 상기 착용자의 눈에 선택적으로 투여하기 위한 치료 프로토콜을 결정하도록 구성된, 장치.
34. 상기 실시예 33에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 착용자의 생리 학적 상태, 착용자의 분위기, 및 착용자 주위의 주변 환경 중에 하나 이상에 기초하여 치료 프로토콜을 결정하도록 구성된, 장치.
35. 상기 실시예 33에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 착용자로부터 비롯된 입력에 기초하여 치료 프로토콜을 결정하도록 구성된, 장치.
36. 상기 실시예 33에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 착용자의 우울증 또는 다른 이상의 징후에 기초하여 치료 프로토콜을 결정하도록 구성된, 장치.
37. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 특정 색깔의 광을 선택적으로 제거하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
38. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 상기 스펙트럼의 특정 부분 내의 광의 노출 부족을 검출하고 상기 스펙트럼의 특정 부분의 광을 상기 착용자의 눈으로 선택적으로 투여하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
39. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 치료 프로토콜에 기초하여 상기 스펙트럼의 특정 부분의 광을 상기 착용자의 눈에 선택적으로 투여하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기“번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
황반변성(Macular Degeneration)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 디스플레이 상기 장치는:
외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 상기 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되고, 상기 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 상기 영상을 투사하고 상기 눈에 대한 상기 부분의 건강(health)을 결정하기 위해 상기 영상에 관한 응답을 검출하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 머리-장착되는 표시장치; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 상기 영상을 투사하고 상기 눈에 대한 상기 부분의 건강(health)을 결정하기 위해 상기 영상에 관한 응답을 검출하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
3. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈에 광을 유도하도록 구성된 광원;
사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스; 및
상기 광원으로부터 상기 눈으로 향하는 광을 수광하도록 구성된 적응형 광학소자를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 눈의 일부의 건강(health)을 결정하기 위해 상기 영상에 관한 응답을 검출하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 적응형 광학 소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 4에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울(membrane mirror)을 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 5 에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
7. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 표시 장치 시스템;
눈에 영상을 형성하기 위해 착용자의 눈에 광을 유도하도록 구성된 광섬유 스캐닝 프로젝터를 포함하는 광원; 및
사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 상기 영상을 투사하고 상기 눈에 대한 상기 부분의 건강(health)을 결정하기 위해 상기 영상에 관한 응답을 검출하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치.
8. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 표시장치 시스템;
눈에 영상를 형성하기 위해 상기 착용자의 한쪽 눈으로 광을 유도하도록 구성된 광원;
복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택; 및
사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 상기 영상을 투사하고 상기 눈에 대한 상기 부분의 건강(health)을 결정하기 위해 상기 영상에 관한 응답을 검출하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치.
9. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 머리-장착되는 표시장치 시스템은 상기 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성된 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 착용자의 눈의 다른 부분에 상기 영상을 투사하고 상기 영상에 관한 응답을 검출하여 상기 눈의 상기 부분의 건강을 결정하도록 구성된, 장치.
12. 상기 실시예 1 내지 실시 예 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 착용자의 눈의 동일한 부분에 제1 영상 및 제2 영상을 투사하고, 각 영상에 관한 응답을 검출하고, 상기 제1 응답을 상기 제2 응답과 비교하여 상기 부분의 건강을 결정하도록 구성된, 장치.
13. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 제1 영상에 존재하는 적어도 하나의 색깔은 상기 제2 영상에 존재하는 적어도 하나의 색깔과 다른, 장치.
14. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 검사된 눈의 부분에 기초하여 감도가 감소된 영역을 식별하도록 구성된, 장치.
15. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 검사된 눈의 부분에 기초하여 황반변성의 위치를 결정하도록 구성된, 장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서, 황반변성의 위치를 결정하는 것은 상기 착용자 눈의 망막의 영상화에 추가로 기초로 하는, 장치.
17. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 검사된 눈의 부분에 기초하여 상기 착용자의 눈에서의 이상을 식별하도록 구성된, 장치.
18. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 눈의 부분의 건강을 결정하는 것은 실시간으로 수행되는, 장치.
19. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 투사된 영상 및 검출된 응답에 관한 데이터를 저장하도록 추가로 구성되고, 상기 눈의 부분의 건강을 결정하는 것은
저장된 데이터에 기초하여 나중에 수행되는, 장치.
20. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 저장된 데이터를 송신하도록 추가로 구성되고, 상기 눈의 부분의 건강을 결정하는 것은 상기 송신된 데이터에 기초하여 원격으로 수행되는, 장치.
21. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 응답을 검출하는 것은 상기 사용자 인터페이스를 통해 상기 사용자로부터 입력을 수신하는 것을 포함하는, 장치.
22. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 응답을 검출하는 것은 상기 착용자의 상기 눈의 움직임을 검출하는, 장치.
23. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 착용자의 상기 눈의 움직임은 상기 영상에 대한 자발적인 응답인, 장치.
24. 상기 실시예 23에 있어서, 상기 착용자의 상기 눈의 움직임은 상기 영상에 대한 무의식적인 반응인, 장치.
25. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 상기 눈에 영상을 형성하기 위한 표시장치를 더 포함하는, 장치.
26. 상기 실시예 25에 있어서, 상기 표시장치는 광섬유 스캐닝 디스플레이를 포함하는, 장치.
27. 상기 실시예 25 또는 26에 있어서, 상기 표시장치는 도파관 스택을 더 포함하는, 장치.
28. 상기 실시예 25, 26 또는 27 중 어느 하나에 있어서, 상기 표시장치는 다수의 깊이 평면들에서 영상을 생성하도록 구성된, 장치.
29. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 안과용 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되고, 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 장치는 건강한 세포(cell)에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
30. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 표시장치 시스템; 및
눈에 영상을 형성하기 위해 착용자의 눈에 광을 유도하도록 구성된 광섬유 스캐닝 프로젝터를 포함하는 광원을 포함하고,
상기 광원은 건강한 세포에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치.
31. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 표시장치 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 한쪽 눈으로 광을 유도하도록 구성된 광원; 및
복수개의 도파관들을 포함하는 도파관 스택을 포함하고,
상기 착용가능한 표시장치는 건강한 세포에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치.
32. 상기 실시예 31의 장치에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
33. 상기 실시예 31에 있어서, 상기 머리-장착되는 표시장치 시스템은 상기 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성된 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하는, 장치.
34. 상기 실시예 29 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 망막의 주변부에서 건강한 세포에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된, 장치.
35. 상기 실시예 29 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 건강한 세포에 상기 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된, 장치.
36. 상기 실시예 29 내지 33 중 어느 하나에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈에 투사된 광을 변경시키도록 구성된, 장치.
37. 상기 실시예 36에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀을 확대 또는 밝게하도록 구성된, 장치.
38. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 디스플레이 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 머리-장착되는 표시장치; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 장치는 건강한 세포에 상기 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
39. 상기 실시예 38에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 착용가능한 장치는 상기 망막의 주변부에서 건강한 세포에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된, 장치.
40. 상기 실시예 38에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 건강한 세포에 상기 영상의 일부를 선택적으로 투사하도록 구성된, 장치.
41. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 디스플레이 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 머리-장착되는 표시장치; 및
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하고,
상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 광을 변경시키도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
42. 상기 실시예 41에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀을 확대하도록 구성된, 장치.
43. 상기 실시예 41에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀의 강도를 증가 또는 감소시키도록 구성된, 장치.
44. 상기 실시예 41에 있어서, 상기 착용가능한 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀의 대비(contrast)를 증가 또는 감소시키도록 구성된, 장치.
45. 상기 실시예 41에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀의 색조를 변경하도록 구성된, 장치.
46. 상기 실시예 41에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사 될 때 감소된 감도를 갖도록 결정된 특정 파장에 대해 투사된 광을 변경하도록 구성된, 장치.
47. 상기 실시예 46에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀을 확대하도록 구성된, 장치.
48. 상기 실시예 46에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀의 강도를 증가시키도록 구성된, 장치.
49. 상기 실시예 46에 있어서, 상기 착용가능한 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀의 대비를 증가시키도록 구성된, 장치.
50. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치로, 상기 표시장치는:
머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈으로 광을 유도하도록 구성된 광원; 및
상기 광원으로부터 광을 수광하도록 구성된 적응형 광학소자를 포함하고,
상기 착용가능한 장치는 건강한 세포에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 표시장치.
51. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 적응형 광학 소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
52. 상기 실시예 50에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울(membrane mirror)을 포함하는, 장치.
53. 상기 실시예 52에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
54. 상기 실시예 1 내지 28 중 어느 하나에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 건강한 세포에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된, 장치.
55. 상기 실시예 53에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 망막의 주변부에서 건강한 세포에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성된, 장치.
56. 상기 실시예 53에 있어서, 상기 광원은 건강한 세포에 상기 영상의 일부를 선택적으로 투사하도록 구성된, 장치.
57. 상기 실시예 1 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 눈에 투사되는 광을 변경시키도록 구성된, 장치.
58. 상기 실시예 56에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀을 확대하도록 구성된, 장치.
59. 상기 실시예 56에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀의 대비를 증가시키도록 구성된, 장치.
60. 상기 실시예 56에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사될 때 감소된 감도를 갖도록 결정된 특정 파장에 대해 투사된 광을 변경하도록 구성된, 장치.
61. 상기 실시예 59에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀을 확대하도록 구성된, 장치.
62. 상기 실시예 59에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀의 강도를 증가시키도록 구성된, 장치.
63. 상기 실시예 59에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 상기 영상의 픽셀의 대비를 증가시키도록 구성된, 장치.
64. 상기 실시예 28에 있어서, 상기 다중 깊이 평면들은 적어도 10 센티미터 분리된, 장치.
65. 상기 실시예 28 또는 63에 있어서, 상기 다중 깊이 평면들은 적어도 3 개의 깊이 평면을 포함하는, 장치.
66. 상기 실시예 37에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 눈의 손상된 영역에 투사된 주기적 영상의 공간 주파수를 증가 또는 감소시키도록 구성된, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
대조 검사(Contrast Testing)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되고, 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 착용자의 영상을 투사하고 상기 착용자의 대비(contrast) 감도를 결정하기 위해 영상에 관한 응답을 검출하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 표시장치;
상기 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 착용자의 영상을 투사하고 상기 착용자의 대비(contrast) 감도를 결정하기 위해 영상에 관한 응답을 검출하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
3. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 영상은 상이한 대비 레벨(level)을 갖는 복수의 영역을 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 영상은 정현파 격자(sine-wave grating)를 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 영상은 상이한 상이한 대비 레벨로 투사된 복수의 문자 또는 숫자를 포함하는, 장치.
6. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 영상은 펠리-롭슨(Pelli-Robson) 차트를 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 착용자가 볼 수 있는 글자, 숫자 또는 형상을 나타내는 상기 착용자로부터 비롯된 응답을 검출하도록 구성된, 장치.
8. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 광원은 착용자에게 복수의 영상을 연속적으로 투사하도록 구성된, 장치.
9. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 복수의 영상 각각은 상기 복수의 영상 중 적어도 하나의 다른 영상과는 대조적인, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 착용자의 영상내에서 대비 특징을 검출하는 능력(ability)을 나타내는 상기 착용자로부터 비롯된 응답을 검출하도록 구성된, 장치.
11. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 광원은 시간 경과에 따라 상기 영상의 대비를 감소시키도록 구성된, 장치.
12. 상기 실시예 11에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 착용자가 상기 영상의 대비되는 특징을 식별할 수 없는 시간을 나타내는 상기 착용자로부터 비롯된 응답을 검출하도록 구성된, 장치.
13. 상기 실시예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 눈에 영상을 형성하기 위한 표시장치를 더 포함하는, 장치.
14. 상기 실시예 13에 있어서, 상기 표시장치는 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
15. 상기 실시예 13 또는 14에 있어서, 상기 표시장치는 도파관 스택을 더 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 10 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 표시장치는 다수의 깊이 평면들에서 영상을 생성하도록 구성된, 장치.
17. 상기 실시예 1 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 복수의 대비 감도 측정을 수행하고 상기 결과의 비교 분석을 수행하도록 구성된, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
시야(Visual Fields)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 디스플레이 장치는:
외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 상기 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되고, 상기 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템;
상기 눈에 동영상(moving image)을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 착용자의 시야 주변의 특정 부분에서 상기 영상을 투사하고 상기 눈에 대한 상기 부분의 건강(health)을 결정하기 위해 상기 영상에 관한 응답을 검출하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 머리-장착되는 표시장치;
상기 눈에 동영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 상기 눈에 광을 투사하도록 구성된 광원; 및
사용자로부터 입력을 수신하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하고,
상기 착용가능한 가상현실 장치는 상기 착용자의 시야 주변의 특정 부분에서 상기 영상을 투사하고 상기 눈에 대한 상기 부분의 건강(health)을 결정하기 위해 상기 영상에 관한 응답을 검출하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
3. 상기 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 동영상은 상기 착용자의 시야 주변으로부터 상기 착용자의 시야 중심을 향하여 내측으로 이동하는, 장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 영상이 상기 착용자에게 가시화되는 시각을 나타내는 상기 착용자로부터 비롯된 응답을 검출하도록 구성된, 장치.
5. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 착용가능한 장치는 상기 영상의 모니터링된 특성에 대한 상기 착용자로부터 비롯된 응답을 검출하도록 구성된, 장치.
6. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 광원은 상기 착용자의 눈에 접근하는 물체의 영상을 투사하도록 추가로 구성되는, 장치.
7. 상기 실시예 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 눈에 영상을 형성하기 위한 표시장치를 더 포함하는, 장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 표시장치는 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함하는, 장치.
9. 상기 실시예 7 또는 8에 있어서, 상기 표시장치는 도파관 스택을 더 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 7 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 표시장치는 다수의 깊이 평면들에서 영상을 생성하도록 구성된, 장치.
11. 상기 실시예 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 시야의 건강하지 않은 부분에서의 위험을 검출하는 것에 기초하여 착용자에게 시각, 청각 또는 촉각 통지를 제공하도록 구성된, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
레이저 치료(Laser Therapy)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하고, 머리-장착되는 안과용 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 외부 세계로부터 비롯된 광이 통과하도록 구성된, 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 착용자의 눈에 레이저 치료를 실시하도록 구성된 레이저를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 안구 조직을 변경시키기 위해 레이저 광을 강도, 파장 및 지속 시간에 대해 상기 눈에 유도하도록 구성된, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 레이저는 비정상적인 혈관의 성장을 감소 시키거나 또는 비정상적인 혈관을 폐쇄하도록 구성된, 장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 레이저는 완전한 레이저 광응고를 수행하도록 구성된, 장치.
5. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 레이저는 습식 노화 관련 황반변성을 치료하도록 구성된, 장치.
6. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 안구 속으로 감광제를 주입하도록 구성된 모듈을 더 포함하고, 상기 레이저는 상기 감광제를 활성화 시키도록 구성된, 장치.
7. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 레이저로부터 비롯된 광의 노출을 위한 영역을 결정하도록 구성된, 장치.
8. 상기 실시예 7에 있어서, 상기 착용가능한 증강현실 장치는 망막 및 상기 눈의 주위 조직을 영상화하고 맥락막 신경 혈관 형성의 존재를 결정함으로써 노출을 위한 영역을 결정하도록 구성된, 장치.
9. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자에게 레이저로부터 비롯된 광을 노출시키기 전에 상기 착용자에게 지침을 제공하도록 구성된, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 레이저 치료의 일부로써 착용자에게 영상을 표시하도록 구성된, 장치.
11. 상기 실시예 10에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자에게 레이저로부터 비롯된 광을 노출시키기 전에 상기 지침을 착용자에게 표시하도록 구성된, 장치.
12. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자를 상기 레이저로부터 비롯된 광에 노출시키는 동안 상기 착용자의 눈을 원하는 방향으로 배향시키도록 구성되고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 눈이 초점을 맞출 수 있는 물체를 표시함으로써 상기 착용자의 눈을 배향시키도록 구성된, 장치.
13. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 레이저 치료의 일부로써 움직이는 물체를 표시하도록 구성된, 장치.
14. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자에게 레이저로부터 비롯된 광을 노출한 후 착용자에게 지침을 제공하도록 구성된, 장치.
15. 상기 실시예 14에 있어서, 상기 지침은 설정된 지속 기간 동안 눈꺼풀을 막고(shutting) 설정된 횟수만큼 깜박거림 중 하나 이상을 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 레이저는 안과용 시스템의 프레임에 장착되는, 장치.
17. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 영상을 상기 착용자의 눈의 특정 부분에 투사하도록 구성된 적응형 광학 소자를 더 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 17에 있어서, 상기 적응형 광학 소자는 가변초점소자를 포함하는, 장치.
19. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 가변초점소자는 박막 거울(membrane mirror)을 포함하는, 장치.
20. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 장치는:
상기 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극; 및
상기 박막 거울의 형상을 수정하기 위해 상기 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성된 제어시스템을 더 포함하는, 장치.
21. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 눈에 영상을 형성하기 위해 광을 출력하는 광섬유 스캐닝 프로젝터를 더 포함하는, 장치.
22. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 복수개의 도파관을 포함하는 도파관 스택을 더 포함하고, 상기 다른 도파관은 다른 초점 평면에서 광을 투사하도록 구성된, 장치.
23. 상기 실시예 22에 있어서, 상기 도파관 스택은 하나 이상의 렌즈를 더 포함하는, 장치.
24. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템; 및
상기 착용자의 눈에 레이저 치료를 선택적으로 투여하도록 구성된 레이저를 포함하는,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
25. 상기 실시예 24에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 머리-장착되는 안과용 시스템의 전방의 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 착용자의 눈에 외부 세계의 영상을 형성하는 머리-장착되는 시스템을 상기 착용한 착용자의 눈으로 통과되지 않도록 구성된, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
약물 투약(Delivery of Medication)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 약물을 상기 착용자의 눈에 전달하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 치료 프로토콜에 기초하여 상기 약물을 상기 착용자의 눈에 전달하도록 구성된, 장치.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 약물이 전달되는 동안 상기 착용자에게 경보(alert)를 제공하도록 구성된, 장치.
4. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 약물이 전달되는 동안 개안(eye open)을 계속 유지하기 위해 상기 착용자에게 경보를 제공하도록 구성된, 장치.
5. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 약물이 전달되는 동안 시각적 신호에 집중하도록 상기 착용자에게 경보를 제공하도록 구성된, 장치.
6. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 빛 또는 레이저 치료의 일부로써 약물을 전달하도록 구성된, 장치.
7. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 약물은 광 또는 레이저 치료에 사용되는 파장의 광에 감광성인, 장치.
8. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며,
상기 증강현실 머리 장착 안과용 시스템은 액체를 상기 착용자의 눈에 전달하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
9. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 액체의 스프레이(spray) 또는 미스트(mist)를 상기 눈에 전달하도록 구성된, 장치.
10. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 액체 방울을 상기 눈에 전달하도록 구성된, 장치.
11. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 흐르는 액체를(a stream of the liquid) 상기 눈에 전달하도록 구성된, 장치.
12. 상기 실시예 8에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 식염수를 상기 착용자의 상기 눈에 전달하도록 구성된, 장치.
13. 상기 실시예 12 에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 눈이 건조한 것을 검출하고 상기 눈이 건조한 경우 염수 용액을 전달하도록 구성된, 장치.
14. 상기 실시예 12에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 적색 또는 충혈된 눈을 검출하고, 상기 적색 또는 충혈된 눈을 검출한 경우 식염수를 전달하도록 구성된, 장치.
15. 상기 실시예 8의 장치에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 온도, 액체 또는 분말 약물의 즉시 공급 이후의 지속 기간 중 하나 이상을 주변 습도, 눈에 이물질이 있거나, 눈에 화학적 자극 물질이 있거나, 꽃가루 또는 미립자가 존재하는 눈에 대해 측정하는 하나 이상의 센서를 더 포함하는, 장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 임계 값을 초과하는 상기 하나 이상의 센서의 하나 이상의 측정에 기초하여 상기 액체를 상기 눈에 전달하도록 구성된, 장치.
17. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 눈을 세척하기에 충분한 액체를 전달하도록 구성된, 장치.
18. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 약물을 상기 착용자의 눈에 전달하도록 구성된, 장치.
19. 상기 실시예 18에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 머리-장착되는 안과용 시스템의 전방의 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 착용자의 눈에 외부 세계의 영상을 형성하는 머리-장착되는 시스템을 착용한 상기 착용자의 눈으로 통과되지 않도록 구성된, 장치.
20. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 식염수를 상기 착용자의 눈에 전달하도록 구성된, 장치.
21. 상기 실시예 20에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 머리-장착되는 안과용 시스템의 전방의 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 착용자의 눈에 외부 세계의 영상을 형성하는 머리-장착되는 시스템을 착용한 상기 착용자의 눈으로 통과되지 않도록 구성된, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
기타 치료용 플랫폼(Platform for Other Treatments)
1. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치로, 상기 장치는:
착용가능한 증강현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 머리-장착되는 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과하도록 구성되며,
상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자에게 광선치료 이외의 치료를 전달하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 증강현실 장치.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 진동 치료를 전달하도록 구성된, 장치.
3. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자의 얼굴 또는 두개골을 마사지하도록 구성된, 장치.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 마사지 중에 상기 착용자와 접촉하도록 구성된 접촉 표면을 갖는 액추에이터를 더 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 5에 있어서, 상기 액추에이터는 압전 액추에이터, 편심 캠, 편심 회전 질량(ERM) 진동 모터 및 선형 공진 액추에이터(LNA)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는, 장치.
6. 상기 실시예 2에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 소리 치료를 전달하도록 구성된 스피커를 더 포함하는, 장치.
7. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 두 귀의 박동(binaural beats)을 출력하도록 구성된, 장치.
8. 상기 실시예 6에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 음파를 상기 눈에 유도하도록 구성된, 장치.
9. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 착용자에게 온도 치료를 전달하도록 구성된, 장치.
10. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 냉각기를 더 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 냉각기에 의해 냉각된 냉기를 상기 착용자에게 전달하도록 구성된, 장치.
12. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 히터를 더 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 9에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 히터에 의해 가열된 가열 된 공기를 상기 눈에 전달하도록 구성된, 장치.
14. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 장치는 EEG 센서를 더 포함하고, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 EEG 센서에 의해 측정된 상기 착용자의 생리적 상태에 기초하여 치료를 전달하도록 구성된, 장치.
15. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 치료가 전달되는 동안 상기 착용자에게 경보를 제공하도록 구성된, 장치.
16. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 치료가 전달되는 동안 개안(eye open)을 계속 유지하기 위해 착용자에게 경보를 제공하도록 구성된, 장치.
17. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 치료가 전달되는 동안 시각적 신호에 집중하도록 상기 착용자에게 경보를 제공하도록 구성된, 장치.
18. 상기 실시예 15에 있어서, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 치료 중에 눈에 공기를 유도하도록 구성된, 장치.
19. 착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치로, 상기 장치는:
상기 착용자의 눈에 영상을 제공하는 표시장치를 포함하는 가상현실 표시장치 플랫폼을 포함하는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템을 포함하고,
상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 착용자의 눈에 광선치료 이외의 치료를 전달하도록 구성된,
착용자에 의해 사용되도록 구성된 착용가능한 가상현실 장치.
20. 상기 실시예 19에 있어서, 상기 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 머리-장착되는 안과용 시스템의 전방의 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 착용자의 눈에 외부 세계의 영상을 형성하는 머리-장착되는 시스템을 착용한 상기 착용자의 눈으로 통과되지 않도록 구성된, 장치.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
바깥쪽을 보는 카메라(Outward Looking Camera)
1. 착용가능한 표시장치 시스템으로, 상기 시스템은:
머리-장착되는 표시장치; 및
상기 머리-장착되는 표시장치의 착용자 주위의 외부 세계의 영상을 포착하도록 구성된 적어도 하나의 바깥을 향해 보는 카메라를 포함하고,
상기 표시장치 시스템은 외부 세계의 영상을 프로세싱하고, 외부 세계의 영상을 재 렌더링(re-render)하고, 머리-장착되는 표시장치로부터 상기 착용자의 눈에 재 렌더링된 영상을 투사하도록 구성된,
착용가능한 표시장치 시스템.
2. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 표시장치 시스템은 상기 착용자의 공지된 안과용 눈 상태에 적어도 부분적으로 기초로 하여 외부 세계의 영상을 재 렌더링하도록 구성된, 착용가능한 표시장치 시스템.
3. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 표시장치 시스템은 상기 영상의 적어도 일부분의 색조를 변경함으로써 상기 외부 세계의 영상을 재 렌더링하도록 구성된, 착용가능한 표시장치 시스템.
4. 상기 실시예 3에 있어서, 상기 표시장치 시스템은 상기 영상의 적어도 일부분의 컬러를 이동시킴으로써 상기 외부 세계의 영상을 재 렌더링하도록 구성된, 착용가능한 표시장치 시스템.
5. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 표시장치 시스템은 상기 영상의 적어도 일부분의 강도를 변경함으로써 상기 외부 세계의 영상을 재 렌더링하도록 구성된, 착용가능한 표시장치 시스템.
6. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 표시장치 시스템은 상기 착용자의 망막에서 건강 및 건강하지 않은 세포의 분포에 기초하여 상기 영상의 일부분을 변경함으로써 외부 세계의 영상을 재 렌더링하도록 구성된, 착용가능한 표시장치 시스템.
7. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 표시장치 시스템은 상기 영상의 적어도 일부분의 파면을 수정함으로써 상기 외부 세계의 영상을 재 렌더링하도록 구성된, 착용가능한 표시장치 시스템.
8. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 표시장치 시스템은 상기 영상의 적어도 일부분을 확대함으로써 상기 외부 세계의 영상을 재 렌더링하도록 구성된, 착용가능한 표시장치 시스템.
9. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 표시장치 시스템은 상기 영상의 적어도 일부분의 채도를 변경함으로써 상기 외부 세계의 영상을 재 렌더링하도록 구성된, 착용가능한 표시장치 시스템.
10. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 표시장치 시스템은 상기 영상의 적어도 일부분의 공간 주파수를 변경함으로써 상기 외부 세계의 영상을 재 렌더링하도록 구성된, 착용가능한 표시장치 시스템.
11. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 머리-장착되는 표시장치는 가상현실 표시장치를 포함하는, 착용가능한 표시장치 시스템.
12. 상기 실시예 1에 있어서, 상기 머리-장착되는 표시장치는 상기 외부 세계로부터 비롯된 광이 상기 착용자의 눈으로 통과하도록 구성된 증강현실 표시장치를 포함하는, 착용가능한 표시장치 시스템.
13. 상기 실시예 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 머리-장착되는 표시장치는 라이트 필드 표시장치(light field display)를 포함하는, 착용가능한 표시장치 시스템.
본원에서 하기에 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는 여기에 기재된 번호가 매겨진 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 마찬가지로, 본원의 하기 “번호가 매겨진 추가의 실시예”라는 제목을 갖는 섹션에 기재된 번호가 매겨진 추가의 실시예는, 여기의 번호가 매겨진 실시예의 리스트에 반복되어지고, 더해지고, 또한 연결된다.
번호가 매겨진 추가 실시예
이러한 추가 실시예는 위의 상이한 섹션들에 제공된 실시예의 리스트에 추가되며, 상기 섹션은 다음 제목의 섹션을 포함하나 이에 한정되지는 않는다: 근시/원시/난시; 노안; 사시/약시; 고위수차; 색수차; 포롭터; 적색 반사; 안압; 핀홀 차단기; 초기 W4LT 테스트; 망막검영법; 슬릿 램프; 색맹; 검안경/안저검안경; 공초점 현미경/2 광자 현미경/SLO; 2-광자 현미경; 자동굴절검사기; 광간섭 단층촬영 시스템; 수차 분석기; 초음파; 안전도 기록(EOG), 뇌파기록(EEG) 및 망막전위도검사(ERG); 광선치료; 황반변성; 대조 검사; 시야; 레이저 치료; 약물 투약; 기타 치료용 플랫폼; 및 바깥을 향해 보는 카메라.
이러한 추가 실시예는, 아래의 리스트가 특정 섹션에 기재된 실시예 리스트의 바로 뒤에 기재된 것과 같이, 위에서 각각의 다른 섹션에 제공된 실시예의 리스트에 반복되어지고 연결된다. 또한, 아래의 번호로 표시된 추가된 실시예는 본원의 청구항 중 어디에도 적용되는 것으로 이해될 것이며, 이러한 실시예에 포함되는 주제를 결정함에 있어서, "상기 실시예 중 어느 하나의 장치"에 대한 참조는 또한 아래 임의의 청구항에 대한 참조일 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
1. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 광 필드 표시장치(light field display)를 포함하는, 장치.
2. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 다른 깊이 평면으로부터 상기 착용자의 눈에 영상을 투사하도록 구성된, 장치.
3. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 다른 깊이 평면으로부터 영상을 투사하는 광 출력을 갖는 복수개의 광학소자를 포함하는, 장치.
4. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 다른 깊이 평면으로부터 영상을 투사하는 광 출력을 갖는 복수개의 렌즈를 포함하는, 장치.
5. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 다른 깊이 평면에 대한 영상이 다른 시간에 투사되도록 시간 다중송신을 사용하여 서로 다른 깊이 평면으로부터 비롯된 영상을 눈에 투사하도록 구성된, 장치.
6. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 눈에서 스캐닝 패턴으로 적어도 하나의 광 빔을 투사하도록 구성된, 장치.
7. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 눈에 스캐닝 패턴으로 적어도 하나의 광 빔을 투사하여 영상을 형성하도록 구성된, 장치.
8. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 표시장치는 착용자의 눈에 1 내지 25 미크론의 측 방향 치수를 갖는 적어도 하나의 광빔을 투사하도록 구성된, 장치.
9. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 투과성 적응형 광학 소자를 더 포함하는, 장치.
10. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 투과성 적응형 광학 소자를 더 포함하고, 상기 투과성 적응형 광학 소자는 위상을 변조하는 적응형 광학 렌즈 또는 공간 광 변조기를 포함하는, 장치.
11. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 변형 가능한 렌즈를 포함하는 투과성 적응형 광학 소자를 더 포함하는, 장치.
12. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 변형 가능한 엘라스토머 렌즈를 포함하는 변형 가능한 렌즈를 포함하는 투과성 적응형 광학 소자를 더 포함하는, 장치.
13. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 일정 기간에 걸쳐 상기 장치에 의해 획득된 사용자의 데이터를 추적하도록 구성된, 장치.
14. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 출력을 제공하거나 사용자에게 도달하는 광을 제어할 때 상기 장치에 의해 수행된 이전의 테스트, 검사 또는 절차의 결과를 설명하도록 추가로 구성된, 장치.
15. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 수행하는 하나 이상의 이전 테스트, 검사 또는 절차의 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자에게 도달하는 출력 제공 또는 광 제어를 수정하도록 추가로 구성된, 장치.
16. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치에 의해 수행된 상기 테스트, 검사, 또는 절차는 수행된 시험, 검사 또는 절차는 상기 장치에 의해 수행된 이전의 시험, 검사 또는 절차의 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 초기화되는, 장치.
17. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 게임 시스템을 포함하는, 장치.
18. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 엔터테인먼트 시스템을 포함하는, 장치.
19. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 개인용 표시장치 시스템을 포함하는, 장치.
20. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 직업 표시장치 시스템을 포함하는, 장치.
21. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 영화를 제시하면서 테스트, 검사 또는 절차를 수행하도록 구성된, 장치.
22. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 장치가 상기 착용자가 비디오 게임을 하는 동안 테스트, 검사 또는 절차를 수행하도록 구성된, 장치.
23. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 영화를 제시하는 동안 상기 착용자의 눈의 측정에 적어도 부분적으로 기초하여 테스트 결과를 획득하도록 구성된, 장치.
24. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 게임을 하는 동안 착용자의 눈의 측정에 적어도 부분적으로 기초하여 테스트 결과를 획득하도록 구성된, 장치.
25. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 영화가 투사되고, 상기 영화의 부분은 다양한 깊이 평면으로부터 투사되고, 상기 착용자의 눈에 다양한 깊이 평면으로부터 투사된 영화의 상기 부분을 볼 때 눈의 측정에 기초하여 테스트, 검사 또는 절차를 수행하도록 구성된, 장치.
26. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 비디오 게임이 제공되고, 상기 비디오 게임의 부분은 다양한 깊이 평면으로부터 제공되고, 상기 착용자의 눈에 다양한 깊이 평면으로부터 제공된 비디오 게임의 상기 부분을 볼 때 눈의 측정에 기초하여 테스트, 검사 또는 절차를 수행하도록 구성된, 장치.
27. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 검안의, 임상의 또는 의사에 의한 사용을 위해 구성된, 장치.
28. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 테스트, 검사 또는 절차는 검안사, 임상의 또는 의사의 사무실 또는 병원, 클리닉 또는 의료 시설로부터 투여되는, 장치.
29. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 안과용 진단을 수행하거나 또는 안과용 치료를 수행하도록 구성된 안과용 시스템으로 주로 구성된, 장치.
30. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 굴절 이상을 결정하거나 또는 안구 검사를 시행하도록 구성된 안과용 시스템으로서 주로 구성된, 장치.
31. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 테스트, 검사 또는 절차가 1 년에 여러 번 상기 장치에 의해 수행되는, 장치.
32. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 테스트, 검사, 절차가 주당 여러번 상기 장치에 의해 수행되는, 장치.
33. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 테스트, 검사, 절차가 상기 장치에 의해 하루에 여러번 수행되는, 장치.
34. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 테스트, 검사 또는 절차가 착용자의 재량으로 상기 장치에 의해 수행되는, 장치.
35. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 테스트, 검사 또는 절차가 상기 착용자의 눈의 성능을 모니터링하는 상기 장치에 의해 얻어진 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 동적으로 예정되거나 제안되는, 장치.
36. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 테스트, 검사 또는 절차를 위한 예정된 시간은 착용자의 눈의 장치 모니터링 수행 결과에 적어도 부분적으로 기초하여 수정되는, 장치.
37. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자에 대한 테스트, 검사 또는 절차를 상기 장치가 수행할 것이라는 경보를 생성하도록 구성된, 장치.
38. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자에 대한 테스트, 검사 또는 절차를 상기 장치가 완료했다는 경보를 생성하도록 구성된, 장치.
39. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 눈의 수행이 목표된 수행 범위 밖에 있을 때 상기 착용자에게 경보를 생성하도록 구성된, 장치.
40. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 목표된 수행 범위를 벗어나는 상기 눈의 수행 특성에 기초한 제안된 테스트를 포함하는 경보를 생성하도록 구성된, 장치.
41. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 목표된 수행 범위를 벗어나는 상기 눈의 수행 특성에 관한 정보를 포함하는 경보를 생성하도록 구성된, 장치.
42. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 제안된 테스트를 나타내기 위해 상기 착용자에게 제시된 소리 또는 시각적 통지를 포함하는 경보를 생성하도록 구성된, 장치.
43. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자에게 어떤 수행 특성이 상기 목표된 성능 범위 밖에 있는지를 제시하도록 표시하는 소리 또는 시각 통지를 경보를 생성하도록 구성된, 장치.
44. 상기 실시예 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는:
안경의 주변 환경에 관한 정보를 획득하고;
착용자의 생물학적 특성을 측정하고; 및
상기 정보 및 측정된 생물학적 특성 사이의 관계를 결정하도록 구성된, 장치.
45. 상기 실시예 44에 있어서, 상기 장치는 바깥을 향해 보는 카메라를 사용하여 주변 환경에 관한 정보를 획득하여 안경 외부 세계의 환경에서 물체의 영상을 획득하도록 구성되고; 상기 장치는 상기 획득된 영상들 내의 상기 대상들과 상기 측정된 생물학적 특성들 간의 관계를 결정하도록 구성된, 장치.
46. 상기 실시예 45에 있어서, 상기 획득된 영상의 객체는 음식을 포함하는, 장치.
47. 상기 실시예 44 내지 46 중 어느 하나에 있어서, 상기 생물학적 특성은 심박수 또는 혈압의 추세중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
48. 상기 실시예 44 내지 47 중 어느 하나에 있어서, 상기 관계는 상기 결정된 관계들의 이력 기록을 발생시키도록 저장되는, 장치.
49. 상기 실시예 44 내지 48 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 상기 착용자의 위치를 결정함으로써 상기 주변 환경에 관한 정보를 얻도록 구성되고, 상기 정보는 상기 위치에서의 상기 주변 환경의 하나 이상의 조건인, 장치.
50. 상기 실시예 44 내지 49 중 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 원격 데이터 저장소에 액세스함으로써 상기 주변 환경에 관한 정보를 얻도록 구성된, 장치.
51. 상기 실시예 44 내지 50 중 어느 하나에 있어서, 상기 정보는 꽃가루 수, 오염, 인구 통계, 환경 독소, 실내 기후 및 대기 질 조건, 생활 습관 통계, 및 건강 관리 제공자에 대한 근접성 중 하나 이상을 설명하는, 장치.
도면은 본원에 개시된 실시예의 일부 예를 도시할 뿐 본 발명을 제한하지는 않는다. 도면은 실제 축척대로 도시되지 않고 유사한 구조 또는 기능의 요소는 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조 번호로 표시된다는 것을 유의해야 한다.
도 1은 임상의 진료실에서 사용되는 전통적인 안과용 장치를 도시한다.
도 2는 사람 눈의 단면을 도시한다.
도 3A 내지 도 3D는 예시적인 안과용 기구의 다양한 구성을 도시한다.
도 4A 내지 도 4D는 특정 사용자를 위한 안과용 기구를 구성하기 위해 취해진 다양한 눈 및 머리 치수를 도시한다.
도 5는 일부 실시예에 따른 안과용 기구의 다양한 구성요소의 개략도를 도시한다.
도 6은 일부 실시예에 따른 건강시스템의 초점을 변화시키기 위한 예시적인 프로세스 흐름이다.
도 7A 및 도 7B는 근시(myopia)를 겪는 사용자의 눈을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8A 및 도 8B는 원시(hyperopia)를 겪는 사용자의 눈을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9A 및 도 9B는 난시(astigmatism)를 겪는 사용자의 눈을 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 10A는 일부 실시예에 따른 시력 결함을 교정하기 위한 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 10B 내지 10E는 일부 실시예에 따른 광학적 처방을 교정하기 위한 구조의 예를 도시한다.
도 11은 일부 실시예에 따라 노안(presbyopia) 교정을 위한 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 12는 착용자의 눈을 가려줌으로써 사시 및/또는 약시에 의해 야기되는 것과 같은 수렴 결핍을 치료하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 13은 일부 실시예에 따라, 황반에서 맹점(dead spot)을 검출하기 위한 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 14는 굴절검사기(phoropter) 또는 굴절기로 기능하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치의 예를 도시한다.
도 15는 가상 굴절검사기(phoropter)로 사용하도록 구성된 증강 또는 가상현실장치 착용자의 광학 처방을 결정하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 16A는 눈의 안압을 결정하기 위한 시스템의 예시적인 구성을 개략적으로 도시한다.
도 16B는 일부 실시예에 따른 안압을 결정하기 위한 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 17A 내지 17C는 일부 실시예에 따른 예시적인 핀 홀 폐색기의 실시예를 도시한다.
도 17D는 일부 실시예에 따른 핀홀 폐색 검사를 관리하기 위한 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 17E는 일부 실시예에 따른 복수개의 핀 홀을 포함하는 예시적인 핀 홀 폐색 기를 도시한다.
도 17F는 일부 실시예에 따른 핀 홀 폐색기를 이용한 시력결함 보정의 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 18은 착용자의 쌍안 시력의 정도를 평가하기 위한 4가지 광도 검사 또는 4가지 도트 검사를 관리하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 19는 망막 검사를 수행하도록 구성된 증강현실장치 착용자의 굴절 이상(refractive error)을 측정하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 20A는 세극등 램프 진단기구로 구성된 환자착용 안과 기구를 도시한다.
도 20B는 세극등 램프 검사를 관리하기 위한 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 21A는 다양한 색깔 플레이트(color plate)의 개략도를 도시한다.
도 21B는 증강현실 시스템에서 어두운 배경을 생성하기 위한 예시적인 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 22A는 검안경/안저부검사기로 구성되는 증강현실/가상현실 안경류를 개략적으로 도시한다.
도 22B는 일부 실시예에 따라 안저부검사기로 건강 시스템을 사용하는 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 22C는 눈의 다양한 깊이의 구조물에 조명을 제공하고 눈의 다른 깊이의 구조물을 영상화하도록 구성된 실시예의 개략적인 부분도이다.
도 23A는 광간섭 단층촬영(optical coherence tomography: OCT) 검사를 수행하기 위한 설정을 개략적으로 도시한다.
도 23A-1은 광 스캐닝(scanning) 장치 및 광간섭 단층촬영(optical coherence tomography: OCT) 검사를 수행하도록 구성된 복수개의 도파관을 포함하는 증강현실/가상현실 안경류 일 실시예의 부분 개략도이다.
도 23B는 눈으로부터 반사/후방산란 광을 수신하도록 구성된 복수개의 광 검출기를 포함하는 증강현실/가상현실 안경류를 개략적으로 도시한다.
도 23C는 일부 실시예에 따른, 건강 시스템을 OCT 시스템으로 사용하는 시스템 흐름 및 시스템 구성의 일 실시예를 도시한다.
도 24A는 하나 이상의 초음파 탐침 및 하나 이상의 초음파 송수신기를 포함하는 증강현실/가상현실 안경류의 개략도이다.
도 24B는 일부 실시예에 따라, 안과 용기구를 통해 초음파를 사용하기 위한 예시적인 프로세스 흐름을 도시한다.
도 24C는 공초점 현미경 검사, 스캐닝(scanning) 레이저 검안경검사 또는 2광자 현미경 검사를 수행하도록 구성된 증강현실/가상현실 안경류를 개략적으로 도시한다.
도 24D-1은 공초점 현미경 검사, 스캐닝 레이저 검안경 검사 또는 2광자 현미경 검사를 수행하도록 구성된 복수개의 도파관 및 광섬유 스캐닝장치를 포함하는 증강현실/가상현실 안경류 실시예의 부분 개략도이다.
도 24D-2는 광원, 하나 이상의 촬상소자, 빔 분리기, 렌즈 시스템 및 스캐닝용 거울을 포함하는 안경류에 대한 일 실시예의 개략적인 부분 설명도이다.
도 24E는 공초점 현미경으로 증강현실/가상현실 안경류를 사용하는 예시적인 프로세스 흐름 및 시스템 구성을 도시한다.
도 24F는 사용자의 눈 주위에 배치된 전극을 포함하는 증강현실/가상현실 안경류의 개략도이다.
도 25는 건강 시스템의 예시적인 구성의 개략도를 도시한다.
도 26A 내지 도 26G는 자동굴절기로 구성된 증강 및/또는 가상현실 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 27은 파면수차계로 구성된 증강 및/또는 가상현실 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도 28A는 스캐닝 광섬유의 일 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 28B는 스캐닝 광섬유를 사용하는 표시장치의 일 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 28C는 광섬유 스캐닝 표시장치의 이동 스캐닝 광섬유에 의해 형성된 예시적인 나선형 패턴을 개략적으로 도시한다.
도 29A는 투과형 적응광학계를 갖는 시스템의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다.
도 29B는 반사형 적응광학계를 갖는 시스템의 예시적인 실시예를 개략적으로 도시한다.
본원의 다양한 실시예는 사용자 착용가능한 건강시스템을 구현하기 위한 방법, 시스템 및 제품에 관한 것으로, 사용자에 관한 건강 관련 진단, 모니터링 및 치료를 수행하는데 사용될 수 있다. 본원의 다양한 목적, 특징 및 장점은 상세한 설명, 도면 및 청구 범위에서 설명된다.
당업자가 본 발명을 실시할 수 있도록 다양한 실시예가 본 발명의 예시적인 실시예로서 제공된 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다. 특히, 이하의 도면 및 예는 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 본 발명의 특정 구성요소가 공지 된 구성요소(또는 방법 또는 프로세스)를 사용하여 부분적으로 또는 완전히 구현 될 수 있는 경우, 본 발명의 이해를 위해 필요한 그러한 공지된 구성요소(또는 방법 또는 프로세스)의 일부만이 설명될 것이고, 그러한 공지된 구성요소(또는 방법 또는 프로세스)의 다른 부분의 상세한 설명은 본 발명을 모호하게 하지 않도록 생략될 것이다. 또한, 다양한 실시예는 예시로서 본원에서 언급된 구성요소에 대한 현재 및 미래의 공지된 균등물을 포함한다.
사용자 착용가능한 건강 시스템, 예컨대 사용자의 눈과 상호 작용하는 사용자 착용가능한 안과장치를 통해 환자의 건강 질환을 진단 및/또는 치료하는 방법 및 시스템이 개시된다. 본원의 하나 이상 실시예에서, 상기 장치는 하나 이상의 진단 또는 치료 치료를 수행할 수 있는 머리 장착되는 시스템 일 수 있다. 본원의 다른 실시예에서, 상기 장치는 고정상태(예를 들어, 의사의 진료실에 고정) 일 수 있다. 본원의 하나 이상 실시예에서, 상기 장치는 건강 또는 안과용 목적을 위해 여러 증강현실(AR) 및/또는 가상현실(VR) 기술을 유용하게 결합하는 증강현실시스템일 수 있다. 본원의 다른 실시예에서, 임상의는 진단 및/또는 시뮬레이션 그리고 임상수련을 위해 장치를 착용할 수 있다. 이하에서 기술되는 다양한 실시예는 AR 시스템과 관련하여 의료 시스템의 새로운 패러다임을 논의하지만, 여기에 개시된 기술은 임의의 기존의 및/또는 공지된 AR 시스템과 독립적으로 사용될 수 있다는 점을 이해해야 한다. 따라서, 이하에서 논의되는 예들은 단지 예시적인 것이며, AR 시스템에 한정되도록 이해되어서는 안 된다.
전술한 바와 같이, 본원의 실시예들은 사용자 착용가능한 건강진단 또는 건강치료 시스템(일반적으로 건강시스템으로 지칭됨), 예를 들어, 안과 용기구가 환자에 의해 착용되고, 다양한 건강 관련, 예를 들어 눈 관련 질환에 특유한 하나 이상의 어플리케이션으로 프로그램 될 수 있다. 본원의 몇 실시예에서, 진단 및/또는 치료는 광학적, 기계적 구조, 처리 알고리즘 또는 상기의 임의의 조합으로 제공될 수 있다. 본 원의 다른 실시예에서, 환자 착용 건강 시스템은 강화된 치료 또는 진단 목적을 위해 센싱 및/또는 자극 능력을 추가로 수반할 수 있다. 본원의 일 실시예에서, 머리-장착되는 증강현실시스템은 다양한 건강 관련, 예컨대 검안, 측정, 평가, 진단 또는 치료를 제공하는데 사용될 수 있다.
머리 장착 증강현실 표시장치 시스템이 사용자의 눈과 상호 작용한다는 것을 감안할 때, 눈과 관련된 진단 및 치료법에 대해 다양한 어플리케이션이 계획될 수 있다. 또한, 비-안과 진단 및 치료법에서도 여러가지 다른 어플리케이션이 유사하게 구상될 수 있다. 따라서, 본원에 제시된 개시는 안과 진단, 모니터링 및 치료로 제한되지 않는다. 본원에 개시된 실시예는 또한 사용자의 심혈관건강과 신경건강을 포함하지만 이로 제한되지 않으며, 사용자의 다른 건강영역을 진단, 모니터링 및 치료하는데 적용될 수 있다.
보건 시스템의 많은 실시예가 다양한 안질환 및 다른 질환과 관련하여 논의될 것이다. 보건 시스템의 다양한 실시예를 살펴보기에 앞서, 환자에게 영향을 줄 수 있는 일반적인 질병에 대한 배경을 제공하기 위해 인간 눈의 생물학적 기전을 간략하게 논의할 것이다.
도 2를 참조하면, 각막(42), 홍채(44), 렌즈 또는 "수정체 렌즈"(46), 공막(48), 맥락막 층(50), 황반(52), 망막(54), 및 뇌로 가는 시신경 경로(56)를 특징으로 하는 인간 눈의 개략적인 단면도가 도시되어있다. 황반은 중등도의 세부 사항을 보기 위해 사용되는 망막의 중심이고; 황반의 중심은 "중심와(fovea)"라고 불리는 망막 부분으로 가장 세밀한 부분을 보는데 사용되며, 망막의 다른 부분보다 더 많은 광 수용체(시각 정도별로 약 120개의 원추세포)를 구비하고 있다. 인간의 시각 시스템은 수동 센서 유형이 아니고; 주변을 능동적으로 스캐닝하도록 구성된다. 영상을 포착하기 위해 평판형 스캐너를 사용하거나 종이에서 점자를 읽기 위해 손가락을 사용하는 것과 엇비슷한 방식으로, 눈의 광 수용체는 일정한 상태에 지속적으로 응답하기보다는 자극의 변화에 반응을 보인다.
따라서, 뇌에 광 수용체 정보를 제공하기 위해서는 움직임이 필요하다(평판형 스캐너에서 종이 조각을 가로지르는 선형 스캐너 어레이의 움직임이나, 종이에 새겨진 점자 단어를 가로지르는 손가락 움직임처럼). 실제로 눈의 근육을 마비시키는 코브라 독(cobra venom)과 같은 물질을 이용한 실험은, 사람이 눈을 뜬 상태에서 독이 유발하는 마비상태에서 정적인 장면을 보았을 때 맹시(blindness)를 경험하게 된다는 것을 보여준다. 달리 말해 자극의 변화가 없으면 광 수용체는 뇌에 입력을 제공하지 않아서 맹시를 경험한다. 이것이 정상적인 인간의 눈이 좌우운동에서 "미세안구급속운동(microsaccade)"이라 불리는 앞뒤로 움직이거나 떨리는 것이 모니터링되는 적어도 하나의 이유라고 믿어진다.
위에서 언급했듯이 망막의 중심와에서는 광 수용체의 밀도가 가장 높으며, 인간은 대체로 시야 전반에 걸쳐 고해상도 시각화 기능을 가지고 있다는 인식을 가지고 있지만, 대개 실제로 작은 고해상도 중심만을 가지고 있어서 중심와에 최근 포착된 고해상도 정보의 지속 기억부에서 많은 부분을 기계적으로 청소한다. 다소 유사한 방식으로, 눈의 초점 거리 조절 메커니즘은(모양체 이완작용이 모양체 결합섬유를 팽팽하게 하여 수정체가 먼 초점거리를 가지도록 평평하게 하는 방식으로 모양체근이 수정체에 작동 가능하게 연결됨; 모양체 수축작용은 모양체 결합섬유를 느슨하게 하여 수정체가 가까운 초점거리를 가지도록 둥근 형상을 취할 수 있도록 함) 약 ¼~ ½ 디옵터만큼 주기적으로 앞뒤로 떨림으로써 목표초점보다 가까운 쪽과 먼 쪽 모두에서 소량의 이른바 "광굴절 흐림(dioptric blur)"을 유도하고; 이는 지속적으로 경로를 수정하고 고정된 물체의 망막 영상을 대략적인 초점이 맞도록 유지하는데 도움이 되는 순환 음되먹임(cyclical negative feedback)으로 뇌의 원근조절 제어회로에 의해 이용된다.
뇌의 시각화 중심(visualization center)도 두 눈과 그 구성 요소가 서로 상대적으로 움직이는 과정에서 가치있는 지각 정보를 얻는다. 서로에 대한 두 눈의 주시각 운동(즉, 물체에 고정하려는 눈의 시선을 수렴하기 위해 서로를 향하여 또는 서로 멀어지는 눈동자의 굴림 운동)은 상기 눈의 수정체의 초점조절(또는 "원근조절")과 밀접하게 관련되어 있다. 정상적인 조건에서 눈의 수정체 초점을 변경하거나 눈을 원근조절시키면서 다른 거리에 있는 물체에 초점을 맞추는 것은, "원근조절-주시각 반사"로 알려진 관계에서는, 동일한 거리로 주시각에 자동으로 정합 변화를 일으킨다. 유사하게, 일반 조건에서는, 주시각 변화가 원근조절에 정합 변화를 촉발한다. 대부분의 종래기술의 입체 AR 또는 VR 구성에서처럼, 이 반사에 대항하여 작업하면 사용자에게 눈의 피로, 두통 또는 다른 형태의 불편을 유발하는 것으로 알려져 있다.
눈을 지니고 있는 머리의 움직임 또한 물체의 시각화에 중요한 영향을 미친다. 인간은 그를 둘러싼 주변 세상을 시각화하기 위해 머리를 움직이고; 종종 관심 대상과 관련하여 머리를 재배치하고 재배향하는 뚜렷하게 끊임없이 계속되는 상태에 있다. 또한, 대부분의 사람들은 특정 대상에 초점을 맞추기 위해 시선을 중심으로부터 20도 이상 움직여야 할 필요가 있을 때 머리를 움직이는 것을 선호한다(즉, 사람들은 일반적으로 사물을 "눈가"에서 보는 것을 좋아하지 않는다). 또한 인간은 일반적으로 소리와 관련하여 머리를 스캔하거나 움직이는데-음성신호 포착을 개선하고 머리에 대한 귀의 공간구조를 활용한다. 인간의 시각 시스템은 "머리 움직임 시차(head motion parallax)"라고 불리는 것에서 강력한 깊이의 단서를 얻으며, 이는 머리 움직임과 눈의 주시각 거리의 함수로서 다른 거리에 있는 물체의 상대적인 움직임과 관련이 있다(즉, 사람이 머리를 좌우로 움직이면서 물체에 고정한 시선을 유지하면, 그 물체에서 멀리 떨어진 부분은 머리와 같은 방향으로 움직이며, 물체의 앞에 있는 부분은 머리 움직임과 반대 방향으로 움직이고; 이것은 사물이 사람과 관련한 주변에서 공간적으로 어디에 있는지에 대한 매우 두드러진 단서가 되고-아마도 입체영상과 마찬가지로 강력함). 머리 움직임은 물론 물체를 둘러보는 데에도 사용된다.
또한, 머리 및 안구 운동은 "전정-안구반사(vestibulo-ocular reflex)"라고 불리는 것과 조정되고, 이는 머리 회전 중에 망막에 대한 영상 정보를 안정화시켜, 망막의 중심 정도에 있는 물체의 영상정보를 지켜준다. 머리 회전에 반응하여, 눈은 반사적으로 비례적으로 반대 방향으로 회전되어 물체에 안정된 고정상태를 유지한다. 이 보상 관계의 결과로, 많은 사람들이 머리를 앞뒤로 흔들면서 책을 읽을 수 있다(흥미롭게도, 머리가 거의 고정 된 상태에서 책이 같은 속도로 앞뒤로 움직인다면, 일반적으로 같을 수는 없지만-사람은 움직이는 책을 읽을 수 없고; 전정-안구반사는 머리와 눈 움직임 조정 중 하나로, 일반적으로 손 운동을 위해 개발되지 않았다). 이 패러다임은 환자의 머리 동작이 안구 움직임과 상대적으로 직접적으로 연관될 수 있고, 시스템이 바람직하게는 이러한 연관으로 작업할 준비가 될 것이므로, 환자 착용 보건 시스템에서 중요 할 수 있다. 따라서, 환자 착용 또는 고정식 표시장치 기반 건강시스템을 설계할 때, 인간 눈의 특성과 때로는 인간 눈의 한계를 고려하는 것이 눈의 자연스러운 메커니즘을 강조하는 것보다 그 메커니즘과 작동할 수 있는 유의미한 가상현실 콘텐츠를 제공하기 위해 바람직하다. 또한, 증강현실 표시장치 시스템의 건강 관련 어플리케이션의 맥락에서, 이는 여기에 개시된 바와 같이 다양한 이점을 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, 건강 시스템의 표시장치는 증강현실(AR) 시스템과 독립적으로 구현될 수 있지만, 이하의 많은 실시예는 설명의 목적으로만 AR 시스템과 관련하여 설명된다.
이제 도 3A 내지 도 3D를 참조하면, 몇몇 일반적인 구성요소 옵션이 도시되어 있다. 도 3A 내지 도 3D의 구성에는 머리-장착되는 표시장치를 도시하지만, 일 실시예에서는 고정된 건강 시스템에도 동일한 구성 요소가 통합될 수 있음을 인지하여야 한다.
도 3A에 도시된 바와 같이, 사용자(60)는 사용자의 눈앞에 위치한 표시장치 시스템(62)에 결합된 프레임(64)구조를 포함하는 환자착용 안과 기구를 착용한 것으로 도시되어 있다. 상기 프레임(64)은 건강 시스템의 어플리케이션에 따라 다수의 안과-전문용 측정 서브시스템에 결합될 수 있다. 본원의 몇 실시예는 하나 이상의 안과용 어플리케이션을 위해 구축될 수 있고, 다른 실시예는 안과용 어플리케이션도 가능할 수 있는 일반적인 AR 시스템일 수도 있다. 두 경우 모두 아래에서는 안과 장비 및/또는 치료에 사용되는 건강 시스템 또는 AR 시스템의 가능한 구성 요소에 대해 설명한다.
본원의 하나 이상 실시예에서, 상기 건강 시스템은 환자 또는 사용자 착용용이다. 일부 다른 실시예에서, 상기 건강 시스템은 다른 사람, 예를 들어 의사 또는 임상의에 의해 착용 될 수 있으며, 시스템의 착용자가 아닌 환자에게 일련의 진단 시험 및/또는 치료 프로토콜을 수행하는데 사용될 수 있다. 아래의 어플리케이션 중 어느 것도 환자에게 진단 시험 및/또는 치료 프로토콜을 수행하기 위해 타인이 착용한 의료시스템에 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
스피커(66)는 도시된 구성에서 프레임(64)에 결합될 수 있고 사용자의 외이도에 인접하게 위치될 수 있다(본원의 일 실시예에서, 도시되지 않은 다른 스피커는 스테레오/형상조절용 음향 제어를 제공할 수 있도록 사용자의 다른 쪽 외이도에 인접하게 위치). 마이크로폰(55)도 사용자 또는 주위 주변으로부터 음향을 검출하기 위해 프레임에 결합될 수 있다. 본원의 몇 실시예에서, 또 다른 마이크로폰(미도시)가 제공될 수 있으며, 예를 들어 사용자의 오른편 프레임(64)에 결합 될 수 있다. 본원의 하나 이상 실시예에서, 건강 시스템은 로컬 프로세싱 및 데이터모듈(70)에 유선 또는 무선연결로 동작 가능하게 결합된 표시장치(62)로, 다양한 구성으로 장착될 수 있어서 프레임(64)에 고정식으로 부착되거나, 도 3b의 실시예에 도시된 바와 같이 헬멧 또는 모자(80)에 고정식으로 부착되거나, 도 3c의 실시예에 도시된 바와 같이 배낭형 구성으로 사용자(60)의 몸통(82)에 착탈 가능하게 부착 된 헤드폰에 내장되거나, 또는 도 3D의 실시예에 도시된 바와 같은 벨트-커플링형 구성으로 사용자(60)의 엉덩이(84)에 제거 가능하게 부착될 수 있다.
로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은, a) 마이크로폰, 관성 측정계, 가속도계, 나침반, GPS 유닛, 무선 장치 및/또는 자이로스코프와 같은 영상포착 장치(카메라와 같은)처럼 프레임(64)에 동작 가능하게 결합 될 수 있는 센서로부터 포착 및/또는 b) 원격처리모듈(72) 및/또는 원격데이터저장소(74)를 이용하여 획득 및/또는 처리될 수 있고, 상기 처리 또는 복구 후에 표시장치(62)로 통과될 수 있는, 데이터의 처리, 캐싱(caching) 및 저장을 보조하기 위해 이용될 수 있는 플래시 메모리와 같은 디지털 메모리뿐만 아니라 고효율 프로세서 또는 제어기를 포함할 수 있다. 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 유선 또는 무선 통신 연결을 통해, 원격처리모듈(72) 및 원격데이터저장소(74)에 동작 가능하게 결합되어(76, 78), 이러한 원격모듈(72, 74)은 서로가 동작 가능하게 결합되고 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)에 대한 리소스로서 이용 가능하다.
본원의 몇 실시예에서, 원격 프로세싱모듈(72)은 데이터 및/또는 영상 정보를 분석하고 처리하도록 구성된 하나 이상의 비교적 강력한 프로세서 또는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 본원의 일 실시예에서, 원격 데이터 저장소(74)는 "클라우드" 리소스 구성에서 인터넷 또는 다른 네트워킹 구성을 통해 이용 가능한 비교적 큰 규모의 디지털 데이터 저장 설비를 포함할 수 있다. 본원의 일 실시예에서, 모든 데이터가 저장되고 모든 계산은 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈에서 수행되어, 임의의 원격 모듈로부터 완전히 자유로운 사용을 허용한다.
바람직하게는, 도 3A 내지 도 3D에 기술된 것과 유사한 건강 시스템(또는 안과용으로 어플리케이션되는 AR 시스템)은 사용자의 눈과 머리에 고유한 방식으로 접속한다. 건강 시스템은 사용자가 3D 가상 콘텐츠를 인식할 수 있도록 사용자의 눈과 상호 작용하고, 여러 실시예에서, 사용자의 눈과 관련된 다양한 생체 인식(예를 들어, 눈의 주름, 눈의 움직임, 망막의 구조, 전방 및 후방의 눈의 기하학적 구조, 눈 운동의 패턴 등)을 추적하는 점을 감안하면, 결과로 생기는 추적된 데이터는 본원에서 상세히 설명되는 바와 같이 건강 관련 어플리케이션에 유용하게 사용될 수 있다. 이러한 사용자의 눈에 대한 다양한 건강 어플리케이션의 구현은 전례없는 접근이다. 건강 질환의 유형에 따라, 상기 건강 시스템은 질환을 진단 및/또는 치료하기 위해 사용자 눈의 영상, 감지(측정 포함) 및/또는 자극을 제공하도록 구성 될 수 있다.
본원의 하나 이상 실시예에서, 증강현실 표시장치 시스템은 환자 착용 또는 사용자 착용 안과용 기구로 사용될 수 있다. 안과 장비는 임상의가 환자의 눈을 보고, 사용자의 눈에 대해 의료절차 수행 및/또는 검사를 수행하는 데 사용된다. 전통적으로, 안과용 기구는 크고 부피가 큰 고정기구였고, 종종 환자는 임상의나 의사가 환자의 눈에 관련된 검사를 수행하는 의사의 진료실로 가야 했다. 전형적으로, 임상가가 일련의 검사를 완료할 때까지 환자는 안과용 장치 기구(예를 들어, 안과용 기구의 턱받이부에 턱을 얹고, 머리를 앞으로 하는 등)에 속박된다. 따라서, 현재의 접근법에는 많은 제한이 있다.
검사에 무겁고 부피가 큰 장치를 사용하는 것 외에도 전통적인 접근 방법에는 의사의 감독이 필요하며 환자는 추가 검사/진행 평가를 위해 임상의 진료실에 반복적으로 방문해야 할 수도 있으며 오랜 기간 동안 불편하거나 제한된 위치에 있어야 할 수도 있다. 더구나, 환자가 안과용 기기에 노출되는 짧은 시간을 감안할 때, 환자를 진단하거나 치료하기 위해 임상의가 수집할 수 있는 데이터의 양에는 한계가 있다. 또한 전통적인 접근 방식은 사용자의 행동과 사용자의 방향에 대한 동적인 변화를 고려하지 않는다. 전통적인 접근 방식으로 수행 된 여러 검사에서는 사용자가 특정한 정지위치에 고정되어 있어야 한다. 그러나 사용자가 시야 검사를 하고 주의 집중 영역이 제한되어 있으면, 머리와 눈을 움직일 수 있고, 따라서 잡음이 발생하여 검사결과가 부정확해 질 수 있다.
본원의 하나 이상 실시예에서, 도 3A-3D에 도시된 것과 유사한 머리착용 건강(예를 들어, 안과) 장치는 환자가 데이터를 추적하고, 하나 이상의 눈 관련 질환을 식별, 정정 및/또는 다른 건강문제 예방에 사용될 수 있다. 본원의 하나 이상 실시예에서, AR 표시장치 시스템은 머리착용 건강(예를 들어, 안과) 장치로 사용될 수 있다. 이하에서 설명되는 다수의 실시예는 머리착용 실시예에서 구현될 수 있는 반면, 다른 실시예는 고정장치에서 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 일부 실시예는 의사 감독(예: 의료안전 문제, 규제 문제 등)에 대한 진단, 모니터링 및/또는 치료를 위한 시스템과 방법을 구현하기 위해 AR 기술을 활용할 수 있지만, 다른 실시예는 머리착용 건강장치 또는 AR 장치를 통한 자기 진단 및/또는 모니터링, 또는 특정 질환에 대한 치료 프로토콜의 일부로 구현될 수 있다. 설명을 위해, 이 개시는 주로 머리착용 의료장치, 예컨대 건강 시스템, 특히 AR 장치에 초점을 맞출 것이지만, 동일한 원리가 비 머리착용 실시예에도 적용될 수 있다는 점을 이해해야 한다.
본원의 하나 이상 실시예에서, AR 표시장치는 환자가 착용한 건강 장치, 예를 들어 환자가 착용한 건강 시스템으로 사용될 수 있다. 상기 장치는 일반적으로 특정 사용자의 머리에 적합할 수 있으며, 광학 구성요소는 사용자의 눈에 맞추어 정렬된다. 이러한 구성단계는 두통, 메스꺼움, 불쾌감 등과 같은 생리학적 부작용을 유발하지 않으면서 사용자에게 최적 증강현실 경험을 제공하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 본원의 하나 이상 실시예에서, 환자착용 건강시스템은 각 개별 사용자에 대해 구성되며(물리적 및 디지털 모두), 프로그램 세트는 상기 사용자를 위해 특별하게 조정될 수 있다. 다른 시나리오에서는, 느슨한 맞춤 AR 장치를 다양한 사용자가 편안하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 본원의 몇 실시예에서, 환자 착용 건강시스템은 정확한 맞춤을 위해 사용자의 눈 사이 거리, 머리착용 표시장치로부터 사용자 눈까지의 거리, 사용자의 이마의 곡률, 양쪽 귀의 거리, 또는 콧대의 높이 중 하나 이상을 인식한다. 이러한 모든 측정은 특정 사용자에게 적합한 머리착용 표시장치 시스템을 제공하는 데 사용될 수 있다. 본원의 다른 실시예에서, 이러한 측정은 안과 기능을 수행하기 위해 필요하지 않을 수 있다.
예를 들어, 도 4A-4D를 참조하면, 상기 건강시스템은 각 사용자에 대해 맞춤화 될 수 있다. 사용자의 머리 모양(402)은 도 4A에 도시된 바와 같이 하나 이상의 실시예에서 머리장착 환자착용 건강시스템을 장착할 때 고려될 수 있다. 유사하게, 도 4B에 도시된 바와 같이, 눈 구성 요소(404)(예를 들어, 광학장치, 광학 구조물 등)는 수평으로 그리고 수직으로 모두 사용자의 안락을 위해 회전 또는 조절될 수 있거나, 또는 사용자의 안락을 위해 회전될 수 있다. 본원의 하나 이상 실시예에서, 도 4C에 도시된 바와 같이, 사용자의 머리에 대한 헤드세트의 회전지점은 사용자의 머리 구조에 기초하여 조정될 수 있다. 유사하게, 도 4D에 도시된 바와 같이, 동공 간 거리(IPD)(즉, 사용자의 눈 사이의 거리)가 보상될 수도 있다.
환자착용 의료시스템이라는 관점에서, 상기 시스템이 이미 사용자의 신체적 특징(예: 눈 크기, 머리 크기, 눈 사이의 거리 등)과 환자의 치료 및 진단에 사용될 수 있는 기타 데이터에 대한 일련의 측정 값을 가지고 있기 때문에, 머리착용 장치의 이러한 측면은 유리할 수 있다.
사용자에게 수행되는 다양한 측정 및 교정에 추가하여, 환자착용 건강 시스템은 환자식별 및 통신안전을 위해 사용자에 관한 일련의 생체인식 데이터를 추적하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템은 환자 식별을 위해 홍채 인식 및/또는 망막정합을 수행할 수 있으며, 안구 운동, 눈 운동 패턴, 깜박이는 패턴, 눈의 주시각, 피로 파라미터, 눈 색깔의 변화, 초점 거리의 변화 및 기타 다양한 파라미터를 추적할 수 있으며, 이는 광학 증강현실 경험을 사용자에게 제공하는데 사용될 수 있다. 건강관리 어플리케이션에 사용되는 AR 장치의 경우에, 전술한 양상 중 일부는 일반적으로 이용 가능한 AR 장치의 일부일 수 있고, 다른 특징들은 특정 건강 관련 어플리케이션에 통합 될 수 있다는 점을 이해해야 한다.
이제 도 5를 참조하면, 예시적인 환자착용 건강 표시장치의 다양한 구성 요소가 설명될 것이다. 다른 실시예는 시스템이 사용되는 어플리케이션(예를 들어, 특정 진단 도구)에 따라 추가 또는 더 적은 구성요소를 가질 수 있다는 것을 인식해야 한다. 그럼에도 불구하고, 도 5는 환자착용 건강시스템 또는 AR 장치를 통해 수집되고 저장될 수 있는 다양한 구성 요소 및 유형의 생체인식 데이터의 일부에 대한 기본적인 아이디어를 제공한다. 도 5는 예시적인 목적을 위해 제대로 된 블록도의 머리장착 건강시스템(62)의 간략화된 버전을 도시한다.
도 5를 참조하면, 프레임(64)(도 3A-3D)에 대응되는 하우징 또는 프레임(108)에 의해 사용자의 머리 또는 눈에 장착될 수 있는 표시장치 렌즈(106)를 포함하는 적절한 사용자 표시장치(62)의 일 실시예가 개시되어 있다. 상기 표시장치 렌즈(106)는 사용자의 눈(20) 전면에 하우징(108)에 의해 위치되고 투사된 광(38)을 눈(20)으로 반사시키는 하나 이상의 투명 거울을 포함할 수 있으며, 국지적 주변에서 적어도 일부 빛의 전송을 촉진하면서 빔 형성을 촉진한다. 도시된 바와 같이, 2개의 광시야 머신비전 카메라(16)는 하우징(108)에 결합되어 사용자 주위의 주변을 영상화한다; 본원의 일 실시예에서 상기 카메라(16)는 이중 포착 가시광/비가시광(예: 적외선) 카메라이다.
계속하여 도 5를 참조하면, 개시된 바와 같이 광(38)을 눈(20)으로 투사하도록 구성된 표시장치 거울과 광학장치를 갖는 한 쌍의 스캐닝된-레이저 형상의-파면(즉, 깊이에 대한) 광 투사기 모듈이 도시된다. 도시된 실시예는 상기 사용자의 눈(20)을 추적할 수 있고 실행과 사용자 입력을 지원할 수 있도록 구성된 적외선 광원(26, 발광 다이오드 "LED"와 같은)과 쌍을 이루는 2개의 소형화된 적외선 카메라(24)를 포함한다. 상기 시스템(62)은 자기 나침반 및 X, Y, Z축 자이로 성능뿐 아니라 X, Y, Z축 가속도 성능을 포함할 수 있고, 바람직하게는 200Hz처럼 상대적으로 높은 주파수에서 데이터를 공급할 수 있는 센서 조립체(39)를 특징으로 한다. 상기 도시된 시스템은 또한 ASIC(주문형 집적 회로), FPGA(필드 프로그래머블 게이트 어레이) 및/또는 ARM 프로세서(어드밴스드 축소-명령-세트 머신)와 같은 머리 자세 프로세서(36)를 포함하며, 상기 포착장치(16)로부터 출력된 광시야 화상정보로부터 실시간 또는 거의 실시간 사용자 머리 자세를 계산하도록 구성될 수 있다.
또한 센서조립체(39)로부터 획득한 자이로, 컴퍼스 및/또는 가속도계 데이터로부터 자세를 유도하기 위해 디지털 및/또는 아날로그 처리를 실행하도록 구성된 프로세서(32)가 도시되어 있다. 도시된 실시예는 또한 자세 및 위치 분석을 보조하는 GPS(37, 전지구위치파악시스템) 서브시스템을 특징으로 한다. 추가로, GPS는 사용자주변에 관련한 원격 기반(예를 들어, 클라우드 기반) 정보를 더 제공할 수 있다. 이 정보는 진단 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 높은 밀도로 꽃가루가 분포되어 있는 공기로 둘러싸인 지역에 있다면, 이 정보는 특정 질병을 진단 및/또는 치료하는데 유용할 수 있다. 또는, 다른 예에서, 특정 공기에 대한 대기오염 정보는 특정 사용자에 대한 처리 옵션을 고려할 때 유용하게 사용될 수 있다. 다른 유형의 정보(예: 꽃가루 수, 오염, 인구 통계, 주변 독소, 실내 기후 및 대기 질 조건, 생활 양식 통계, 의료 제공자와의 근접도 등)는 하나 이상의 어플리케이션에서 유사하게 사용될 수 있다.
사용자가 보는 외부 세계 시야를 위해, 상기 도시된 실시예는, 스캐너의 작동을 촉진하기 위해 사용자에게 렌더링(rendering) 정보를 국지화하여 제공하도록 구성된 소프트웨어 프로그램을 구동하고 상기 사용자의 눈을 영상화하는 하드웨어로 특징되는 렌더링 엔진(34)을 포함할 수 있다. 상기 랜더링 엔진(34)은 렌더링된 광이 망막 스캐닝 표시장치와 유사한 방식으로 스캐닝된 레이저배열(18)을 사용하여 투사되도록, 센서 자세 프로세서(32), 영상 포즈 프로세서(36), 안구 추적 카메라(24) 및 투사 서브 시스템(18)에 동작 가능하게 결합된다. 상기 투사광 빔(38)의 파면은 투사광의 원하는 초점 거리와 일치하도록 구부러지거나 초점이 맞춰질 수 있다.
상기 카메라(24)(예를 들어, 소형 적외선 카메라)는 렌더링과 사용자 입력(즉, 사용자가 보고 있는 곳, 그 또는 그녀가 초점을 맞추고 있는 깊이; 아래에서 논의되는 바와 같이, 눈 가장자리는 초점 심도를 추정하는 데 사용될 수 있다)을 지원하기 위해 눈을 추적하는데 이용될 수 있다. 상기 GPS(37), 자이로스코프(gyros), 나침반 및 가속도계(39)가 개략적인 및/또는 빠른 자세 추정값을 제공하기 위해 이용될 수 있다. 관련 클라우드 컴퓨팅 리소스로부터 비롯된 데이터와 함께 카메라(16) 영상과 자세는, 국지적 세상을 지도로 나타내고 다른 사용자 및/또는 가상이나 증강현실 공동체 및/또는 건강관리 제공자에게 사용자 시야를 공유하도록 하는데 이용될 수 있다. 본원의 하나 이상 실시예에서, 상기 카메라(16)는 사용자가 포괄적인 건강 관리 및/또는 웰빙 시스템 또는 건강관리 감시 시스템의 일부로서 섭취하는 음식, 약물, 영양소 및 독소를 분석하는데 사용될 수 있다.
계속해서 도 5를 참조하면, 표시장치(62)는 약을 사용자에게 전달하는 투약 분배모듈(21)을 포함할 수 있다. 상기 투약 분배모듈(21)은 하나 이상의 배출구(22)와 상기 배출구(22)를 통해 분배될 약물을 저장하는 저장조가 될 수 있는 적어도 하나의 약물 용기(23)를 포함할 수 있다. 상기 배출구(22)는 상기 용기(23)로부터 상기 배출구(22)로 약물(예: 액체 또는 가스)을 전달하는 하나 이상의 채널(22a)에 의해 상기 용기(23)에 연결될 수 있다. 본원의 일부 실시예에서, 상기 배출구(22)는 단순히 프레임(108)의 개구부일 수도 있고, 또는 프레임(108)에 부착되거나 프레임과 결합된 노즐일 수도 있다. 본원의 일부 실시예에서, 상기 노즐은 분무기일 수 있다. 본원의 일부 실시예에서, 상기 채널(22a)은 상기 프레임(108) 및/또는 연결관의 개구부에 의해 형성된다.
본원의 하나 이상 실시예에서, 상기 표시장치는 치료 프로토콜(protocol)에 기초하여 상기 착용자의 눈을 치료하는 것과 같이, 착용자에게 선택적으로 광을 투여하는 발광 모듈(27)을 포함할 수 있다. 상기 발광 모듈(27)은 다색성 편광을 방출하는 발광체, 레이저, 발광 다이오드, 형광 램프, 다이크로익(dichroic) 램프, 전체 스펙트럼 광원 등이 포함될 수 있는 광원을 포함할 수 있다. 본원의 일부 실시예에서, 하나의 발광 모듈(27)이 양 눈에 제공될 수 있다. 본원의 일부 다른 실시예에서, 상기 표시장치는 다수의 발광 모듈(27)을 포함할 수 있고, 각각의 눈은 광을 그 눈에 향하도록 구성된 적어도 하나의 발광 모듈을 가질 수 있다.
도 5에 도시된 상기 표시장치 시스템(62)에서 하드웨어의 대부분은 상기 표시장치(106)와 사용자의 눈(20)에 인접한 하우징(108)에 직접 결합되는 것으로 도시되어 있지만, 도시된 하드웨어 컴포넌트는 예컨대 3D에 개시된 것처럼 벨트장착 구성요소와 같은 다른 구성요소 내에 장착되거나 설치될 수 있다. 게다가, 여기에 언급된 바와 같이, 복수개의 센서와 다른 기능적 모듈이 도시 및 설명의 용이함을 위해 함께 개시된다. 그러나, 일부 실시예는 이들 센서 및/또는 모듈의 단지 하나 또는 서브세트만을 포함할 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
본원의 일 실시예에서, 영상 자세 프로세서(36), 센서 자세 프로세서(32) 및 랜더링 엔진(34)을 제외하고, 도 5에 도시된 시스템(62)의 모든 구성 요소는 표시장치 하우징(108)과 직접 결합되어, 상기 제외된 3개와 시스템의 나머지 구성요소 사이의 통신은 초광대역과 같은 무선통신 또는 유선통신에 의한 것일 수 있다. 상기 도시된 하우징(108)은 바람직하게는 머리장착이 가능하고 사용자에 의한 착용이 가능하다. 이는 또한 사용자의 귀에 삽입될 수 있어서 상기 사용자에게 소리를 제공하기 위해 이용되는 것과 같은, 스피커(예컨대, 스피커(66), 도 3A 내지 도 3D)를 특징으로 할 수 있다.
상기 사용자의 상기 눈(20)으로 향하는 빛(38)의 투사와 관련하여, 일부 실시예에서, 상기 카메라(24)는 사용자 눈(20)의 중심이 기하학적으로 향하는 위치를 측정하는데 이용될 수 있으며, 일반적으로 초점의 위치 또는 상기 눈(20)의 "초점 심도"와 일치한다. 눈이 향하는 모든 점의 3차원 표면을 "단시궤적(horopter)"이라고 한다. 초점거리는 유한한 수의 심도를 취하거나 무한히 변할 수 있다. 주시각 거리로부터 투사된 광은 대상 눈(20)에 초점이 맞춰진 것처럼 보이지만, 주시각 거리 앞이나 뒤의 빛은 흐릿해진다.
또한, 이론에 의해 제한되지 않고, 약 0.7 밀리미터보다 작은 빔 직경을 갖는 공간적으로 가간섭성인 빛은 눈이 초점을 맞추는 위치에 관계없이 인간의 눈에 의해 정확하게 분해된다는 것이 발견되었고; 이러한 이해를 바탕으로, 적절한 초점 심도의 환영을 생성하기 위해, 카메라(24)로 눈의 주시각이 추적될 수 있고, 렌더링 엔진(34)과 투사 시스템(18)이 모든 물체를 또렷하게, 모든 다른 물체는 다양한 초점흐림 정도(즉, 의도적으로 생성된 흐림효과 사용)에서 단시궤적이나 그에 근접하도록 표시(render)하는데 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 시스템(62)은 초당 약 60프레임 또는 그 이상의 프레임 속도로 사용자에게 표시한다. 전술한 바와 같이, 바람직하게는 카메라(24)는 시선 추적에 이용될 수 있고, 소프트웨어는 주시각 배열뿐만 아니라 사용자 입력으로서 작용하는 초점 위치 신호를 포착하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 표시장치 시스템은 주야간 사용에 적합한 밝기와 대비(contrast)로 구성된다.
일부 실시예에서, 상기 표시장치 시스템은 바람직하게는 시각 객체 정렬을 위해 약 20밀리초 미만의 시간, 약 0.1도 미만의 각도정렬, 및 약 1분각(arc minute) 정도의 분해능 지연을 가지며, 이는 이론과는 무관하게, 대략 인간 눈의 한계로 받아들여진다. 상기 표시장치 시스템(62)은 위치 및 자세결정을 돕기 위해 GPS 구성요소, 광학적 추적, 나침반, 가속도계 및/또는 다른 데이터원을 포함할 수 있는 위치인식 시스템과 통합될 수 있고; 위치인식 정보는 관련된 외부 세계에 대한 사용자의 시야에서 정확한 렌더링을 촉진하는데 이용될 수 있다(예를 들어, 그러한 정보는 안경이 그들이 현실 세계와 관련하여 어디에 있는지를 용이하게 알도록 할 수 있다). 사용자 착용 건강 시스템의, 예컨대 안과용 시스템, 일부 실시예의 일반적인 구성요소를 설명하였으므로, 건강관리와 진단에 관련된 부가 구성요소 및/또는 특징이 아래에서 논의 될 것이다. 아래에서 설명되는 특징 중 일부는 사용자가 착용한 건강 시스템의 다양한 실시예 또는 건강 목적을 위해 사용되는 AR 시스템의 많은 실시예에 공통적인 반면, 다른 것들은 건강 진단 및 치료 목적을 위해 더 많거나 더 적은 구성요소를 필요로 한다는 것을 이해해야 한다.
일부 실시예에서, 사용자착용 건강시스템은 사용자 눈의 원근조절에 기초하여 하나 이상의 가상영상을 표시하도록 구성된다. 영상이 투사되는 곳으로 사용자가 초점을 맞추게 하는 종래의 3D 표시장치 접근법과 달리, 일부 실시예에서, 사용자 착용 건강 시스템은 사용자에게 표시되는 하나 이상의 영상 모니터링이 보다 편리하게 허용될 수 있게 투사된 가상 콘텐츠의 초점을 자동으로 변경하도록 구성된다. 예를 들어, 사용자의 눈이 현재 1m의 초점을 갖는 경우, 상기 영상은 사용자의 초점과 일치하도록 투사될 수 있다. 또는 사용자가 초점을 3m로 이동하면, 상기 영상은 새 초점과 일치하도록 투사된다. 따라서, 사용자가 소정의 포커스를 갖도록 강제하는 것보다, 일부 실시예의 사용자 착용 건강시스템 또는 AR 표시장치 시스템은 사용자의 눈이 보다 자연스러운 방식으로 기능하는 것을 허용한다
이러한 사용자 착용 건강 시스템은 눈의 피로, 두통 및 가상현실 기구와 관련하여 전형적으로 모니터링되는 다른 생리학적 증상의 발생을 제거 또는 감소시킬 수 있다. 이를 달성하기 위해, 환자 착용 건강시스템의 다양한 실시예는 하나 이상의 가변 초점 요소(VFE)를 통해 다양한 초점 거리에서 가상 영상을 투사하도록 구성된다. 본원의 하나 이상 실시예에서, 3D 인식은 사용자로부터 떨어져있는 고정된 초점면에서 영상을 투사하는 다중-평면 초점시스템을 통해 달성될 수 있다. 다른 실시예는 가변평면 초점을 사용하며, 상기 초점 평면은 사용자의 현재 초점 상태와 일치하도록 z- 방향으로 전후 이동한다.
다중-평면 초점시스템과 가변평면 초점시스템 모두에서, 상기 환자 착용 건강시스템은 시선추적을 사용하여 사용자 눈의 주시각을 결정하고, 사용자의 현재 초점을 결정하며, 결정된 초점으로 가상 영상을 투사할 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자 착용 건강시스템은 광섬유 스캐너 또는 다른 광 발생원을 통해 망막을 가로질러 래스터 패턴(raster pattern)으로 다양한 초점의 광선을 가변 투사하는 광 변조기를 포함한다. 따라서, 건강 시스템의 표시장치가 다양한 초점 거리에서 영상을 투사할 수 있는 능력은 아래에서 상세히 설명될 것처럼, 환자가 3D로 물체를 볼 수 있는 원근조절을 용이하게 할 뿐만 아니라, 환자의 안구 부조화를 보완하기 위해 사용될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 공간 광 변조기는 다양한 광학 구성요소를 통해 사용자에게 영상을 투사할 수 있다. 예를 들어, 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 공간 광 변조기는 영상을 하나 이상의 도파관에 투사할 수 있으며, 그러면 도파관은 영상을 사용자에게 전송한다.
이제 도 6을 참조하면, 사용자의 원근조절 반사에 기초하여 하나 이상의 가상 영상을 투사하기 위한 예시적인 프로세스 흐름이 간략하게 설명될 것이다. 블록(602)에서, 상기 시스템은 안구 추적 시스템을 통해 사용자의 눈의 주시각을 결정할 수 있다. 블록(604)에서, 상기 시스템은 결정된 주시각에 기초하여 사용자 눈의 현재 초점을 추정할 수 있다. AR 시스템(또는 건강 시스템)의 다른 실시예들은 반드시 안구 추적을 이용할 필요는 없으며, 영상은 3D의 인식을 제공하기 위해 빠른 속도로 순차적으로 표시될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 도 6의 프로세스 흐름은 제한적인 것으로 보여져서는 안되며, 단지 예시적인 목적으로 제공된다.
건강시스템이 다중-심도 평면표시장치 시스템(즉, 광이 다수의 고정된 심도 평면들에 투사됨)을 사용하는 경우, 시스템은 블록(608)에서, 눈의 주시각 및 원근조절에 기초하여 추정된 초점에 가장 가까운 초점평면을 결정할 수 있다. 원근조절은 예를 들어 자동굴절기 또는 표시장치 시스템과 호환 가능한 다른 장치의 사용에 의해 측정될 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다. 블록(610)에서, 건강시스템은 결정된 초점평면에서 영상의 적어도 일부를 투사할 수 있다.
상기 건강시스템이 가변-심도 평면 표시장치 시스템(즉, 가상 콘텐츠가 투사되는 하나 이상의 초점평면이 z 방향에서 앞뒤로 움직일 수 있음)을 사용하는 경우, 블록(612)에서 시스템의 초점은, VFE를 통해, 추정된 초점과 일치하도록 변화된다. 블록(614)에서, 건강시스템은 초점평면에서 영상 적어도 일부를 투사할 수 있다. 유사하게, 건강시스템의 다른 실시예는 가상객체의 편안하고 원근조절되는 반사-친화적인 투사를 사용자에게 제공하기 위해, 다른 3D 영상생성기술을 사용할 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 영상은 가상영상을 사용자의 눈으로 투사하는 것에 관련된 광의 투사에 기초하여 표시되지만, 어떤 파장의 광도 유사하게 사용자의 눈으로 투사될 수 있다. 가시광선뿐만 아니라, 적외선 광선 또는 다른 광선 형태는 환자가 착용한 건강시스템을 통해 유사하게 투사될 수 있다. 환자착용 건강시스템의 이러한 측면은 아래에서 설명하는 것처럼 건강부조화를 보상하기 위해 유사하게 사용될 수 있다.
본원의 하나 이상 실시예에서 광이 사용자의 눈에 투사되는 다양한 실시예가 설명되었지만, 상기 건강시스템은 또한 사용자의 눈으로부터 방출된 광을 수신할 수 있음을 인식해야 한다. 하나 이상의 실시예에서, 건강시스템용 광원은 다양한 패턴(예를 들어, 래스터스캔, 나선형스캔, 리사주(lissajous)스캔 등)의 광을 사용자의 눈에 투사하는 광섬유 스캐닝 장치(FSD: fiber scanning device)일 수 있다. 유사하게, 건강시스템의 다른 실시예들에서 다른 광원들(예를 들어, OLED, DLP, LCD 등)이 유사하게 사용될 수 있다. FSD는 광을 투사하는 것 이외에, 하나 이상의 실시예에서 방출된 광을 수신할 수도 있다. 광을 투사하는 동일한 광섬유가 광을 수신하는데 사용될 수 있는 것이다. 이 모드에서 상기 건강시스템은 출력되고 변조된 광파를 감지되거나 포착된 광파와 함께 다중송신하는 다중-깊이 스캐너로 기능할 수 있다. 일부 실시예에서, 광섬유 스캐너는 예를 들어 사용자의 눈을 추적하거나 영상화하기 위해 카메라(24)(도 5)와 함께하거나 대체하여 사용된다. 하나 이상의 실시예에서, 상기 FSD가 광을 수신하도록 구성되는 것이 아니라, 상기 건강시스템은 상기 사용자의 눈으로부터 방출된 광을 수신하고 상기 방출된 광과 관련된 데이터를 수집하기 위해 별도의 수광 기구를 가질 수 있다. 따라서 후술하는 바와 같이, 하나 이상의 실시예에서, 부조화를 진단하거나 치료하기 위해 이 방출된 광 및 대응되는 데이터가 분석될 수 있다.
광섬유 스캐닝 표시장치의 다양한 세부 사항들이 이제 도 28A-28C를 참조하여 논의될 것이다. 도 28A를 참조하면, 경사 굴절률(gradient refractive index) 또는 "GRIN"렌즈(354)가 단일 모드 광섬유의 단부에 융합되어 개시되어 있다. 액추에이터(350)(예를 들어, 압전 액추에이터)는 광섬유(352)에 연결되어 광섬유 종단부를 스캔하는데 사용될 수 있다.
도 28B를 참조하면, 멀티코어 광섬유(362)는 도파관(370)에 의해 눈(58)에 중계될 수 있는 다수의 입사각 및 교차점을 갖는 광다발 세트를 생성하기 위해 스캔될(압전 액추에이터(368)에 의해서처럼) 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 시준된(collimated) 광영역 영상은 임의의 추가적인 재초점 요소없이 도파관에 주입될 수 있고, 광영역 표시장치는 사람의 눈에서 직접 해석될 수 있다.
눈이나 시선의 추적을 입력으로 사용하는 표시장치 시스템이 과거에 생성되어 왔고, 사람이 당시에 응시하는 곳에 대한 고해상도 렌더링을 생성하는 것만으로 계산자원을 절약하기 위해, 그 동안 저해상도 렌더링은 망막의 나머지 부위에 표시되며; 고 해상도 부분 대비 저해상도 부분의 위치는 "포위된 표시장치(foveated display)"로 지칭 될 수 있는 구성에서 추적된 시선위치에 동적으로 종속될 수 있다.
이러한 구성에 대한 개선은 추적된 눈 시선에 동적으로 종속될 수 있는 패턴 간격을 갖는 스캐닝 광섬유 표시장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 28C에 도시된 바와 같이 나선형 패턴으로 동작하는 전형적인 스캐닝 광섬유 표시장치(도 28C에서 영상의 가장 왼쪽 부분(510)은 스캔된 멀티코어 광섬유(514)의 나선형 움직임패턴을 도시하고; 비교를 위해 도 28C에서 영상의 가장 오른쪽 부분(512)은 스캔된 단일 광섬유(516)의 나선형 움직임패턴을 도시한다)를 구비한, 일정한 패턴 높이(pitch)는 균일한 표시장치 해상도를 제공한다.
영상을 표시하거나 화상촬영기(imager)로 작용하는 것 이외에도, 표시장치 시스템은 눈 또는 그 주위의 조직을 영상화하기 위한 조명을 제공할 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다. 하나 이상의 실시예에서, 기구가 가시적인 상, 광-굴절(photo-refraction), 광간섭 단층촬영(OCT: optical coherence tomography) 및 광시야 현미경(LFM: light field microscopy)을 포함하는 공지 된 가시광 및 비가시광 스펙트럼 기술을 사용하여 눈의 전방 및 내측 부분을 스캔하는 것을 허용하도록, 상기 건강시스템은 광학적 스캐닝 또는 광 감지모듈을 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 안과시스템은 다른 초점 길이에서 동시에 눈의 다수 영상을 포착하기 위한 광시야 영상모듈을 더 포함할 수 있다. FSD와 같은 표시장치는 다중 주파수의 광이 표시장치에 의해 동시에 방출될 수 있도록 편리하게 구성될 수 있다. 예를 들어, FSD는 단일 코어 광섬유를 포함할 수도 있고 또는 다중 광섬유를 포함할 수도 있으며, 다중 주파수를 동시에 편리하게 방출할 수 있다.
건강관리와 진단의 맥락에서, 사용자에게 제공된 하나 이상 영상의 유형, 빈도, 색 구성표, 배치 등은 편리하게 하나 이상의 장애에 대한 진단 및 치료를 위해 조작될 수 있다. 예를 들어, 어떤 질병은 한쪽 눈을 다른 쪽 눈에 비해 강화시켜야 할 수도 있다. 이를 위해, 예를 들어 강한 눈과 비교하여 약한 눈에 증가된 자극을 제공함으로써, 약한 눈을 "훈련"시키기 위한 치료 프로토콜이 고안될 수 있다. 또는, 다른 일 실시예에서, 망막의 특정 부분은 황반변성으로 인해 감도가 저감될 수 있으며; 이를 막기 위해 영상이 변조되거나 재설정되어 망막의 주변부로 투사될 수 있어서, 사용자의 감소된 시야를 상쇄한다. 따라서, 이하에서 더 상세히 기술되는 바와 같이, 가상 영상 투사와 관련된 다수의 파라미터를 조절하는 건강 시스템의 능력은 특정 건강 이상을 진단 및/또는 치료하는데 사용될 수 있다.
또한, 위에서 요약된 다양한 원리를 사용하여, 의료 시스템은 자극-반응-측정 분석 절차를 사용하여 진단을 제공하도록 설계될 수 있다. 이와 같은 장치는 임상의에 의해 사용되거나, 다른 실시예에서는 특정 질병이 단순히 "진단"되거나 환자에 의해 증상이 인정될 수 있다(예를 들어, 눈의 피로, 건조한 눈, 고혈압, 뇌졸중 또는 발작의 개시 등). 이는 사용자가 특정 증상 발생시 적극적으로 자신을 관리하여 질환의 발병을 예방하고 적극적으로 그/그녀의 건강을 통제하는데 결정적으로 도움이 될 수 있다. 이러한 진단은 하나 이상의 추적된 생체측정 파라미터와 주변 변화에 관련된 이력 데이터 및 측정시 데이터를 분석함으로써 이루어질 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 상기 건강시스템은 또한 정보 신호를 제공하고, 사용자 및/또는 의사, 또는 다른 사람들에게 경고를 보내거나 다른 응답 수단을 돕도록 구성될 수 있다.
건강시스템은 자동적(즉, 임상의 또는 다른 사람으로부터 입력이나 제어가 없이 사용자 또는 다른 사람 또는 개체에 직접 결과 제공) 또는 반자동적(즉, 임상의 또는 사람으로부터 어느 정도의 입력이나 제어)으로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 건강시스템은 예를 들어, 네트워크 기반 또는 모든 원격기반(예를 들어, 클라우드 기반) 구현(예를 들어, 진단, 모니터링 또는 치료를 위한 건강시스템의 소프트웨어 기반 구현), 또는 상기 건강시스템이 환자를 검사하기 위해 임상의에 의해 착용되는 실시예에서 수행될 수 있다.
도 5와 관련하여 논의된 바와 같이, 건강시스템은 하나 이상의 실시예에서 다수의 추가 건강관련 센서로 설계될 수 있다. 상기 건강시스템은 사용자로부터 하나 이상의 생리반응을 모니터링하기 위해 여러 센서(예를 들어, 가속도계, 자이로스코프, 온도 센서, 압력 센서, 광 센서, 비 침습적 혈당 센서, ETCO2, EEG 및/또는 다른 생체 센서 등)를 포함할 수 있다.
본원에 설명된 바와 같이, 건강시스템은 하나 이상의 실시예에서 안구추적 모듈을 포함한다. 상기 안구추적 모듈은 하나 이상의 가상 영상의 투사에 대해(주시각 및 원근조절 사이의 직접적인 관계를 통해) 적합한 정상적인 원근조절이 무엇인지를 결정하기 위해 사용자 눈의 주시각을 결정하도록 구성될 수 있으며, 또한 하나 이상의 눈 관련 파라미터(예를 들어, 눈의 위치, 안구 운동, 눈 패턴 등)를 추적하도록 구성될 수 있다. 이 데이터는 아래에 설명된 것처럼 여러 건강관련 진단과 치료어플리케이션에 사용될 수 있다.
본원의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 건강시스템은 눈 관련 진단, 모니터링 및 치료를 포함할 수 있는 진단, 모니터링 및 치료를 위해 사용될 수 있다. 이러한 눈 관련 어플리케이션 분야에서 건강시스템은 안과용 시스템이라고 할 수 있다. 본원의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 기구의 사용자(또는 착용자)는 그 기구에 의해 상기 사용자에 대한 진단, 모니터링 및 치료가 수행되는 환자라고 지칭될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 사용자는 임상의일 수 있고 환자는 상기 제3자로, 그 제3자는 상기 사용자에 의해 평가되고 치료될 수 있다. 또한, 상기 진단과 모니터링은 일반적으로 건강분석(health analysis)이라 칭할 수 있음을 이해해야 할 것이다.
근시 / 원시 / 난시
건강관리 진단 및 치료의 맥락에서 안과용 시스템의 다양한 구성 요소를 기술하였으므로, 일반적인 눈 관련 질환을 보완하기 위해 안과용 시스템을 사용하는 실시예가 아래에서 기술될 것이다. 이하의 실시예는 단지 예시적인 목적을 위한 것이며 제한적인 관점에서 보지 말아야 함을 이해해야 한다. 예를 들어, 본원에 기술 된 실시예는 또한 다른 비 안과용 시스템에도 적용될 수 있다.
가까이-보기(예, 근시)와 멀리-보기(예, 원시), 및 난시 등의 시력 장애는 일반인에게 매우 일반적이다. 흔히 이러한 결함은 교정 렌즈를 통해 교정된다. 하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템의 광학장치는 사용자의 시각 결함을 자연스럽게 보상하기 위해 변조될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 사용자의 광학 처방을 자동적으로 또는 상호작용식으로 결정하고(예를 들어, 설정 프로세스 동안 또는 이후에), 안과용 시스템의 광학적 종속부(sub-parts)에 광학 처방을 통합하도록 구성될 수 있다. 광학 처방은 안과용 시스템의 초기화, 시스템의 보정, 안과 처방 구성 프로그램(예: 포로터 또는 본원에 기술된 다른 시력 검사)의 일부, 또는 안과용 시스템의 사용 중 언제든지 결정될 수 있다. 생체 인식 데이터는 사용자 및 관련 광학처방을 식별하는 데 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 사용자의 눈에 투사된 광의 파면은 결정된 처방에 기초하여 수정될 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합하여, 사용자 앞에 있는 주변 광의 파면, 예를 들어 안과용 시스템을 통해 사용자 앞의 사용자를 둘러싼 주변 세상으로부터 사용자의 눈으로 통과되는 광이 광학 교정을 제공하기 위해 수정된다. 따라서, 사용자의 광학 처방 및 그 내부에서의 변화는 사용자에게 입사하는 광 범위에 대한 실시간 변경을 위해 사용될 수 있고, 하나 이상의 광학 결함 또는 수차를 교정하도록 구성될 수 있다. 본원에 기술된 실시예들의 한가지 제한되지 않는 이점은, 상기 광학적 시스템은, 사용자의 시력이 시간이 지나면서 예를 들어 1년에 2, 3, 4, 6회 또는 그 이상으로 변하는데 따라, 상기 시스템에 구성요소의 교체나 대체할 필요 없이 시력결함을 능동적으로 교정하도록 구성될 수 있다는 것이다. 오히려, 상기 구성요소는 사용자 시력(예: 광학 처방)의 변화에 기초하여 실시간으로 안과용 장치를 사용하는 동안 전기적으로 동적으로 재구성 될 수 있다.
예를 들어, 근시의 경우, 하나 이상의 물체와 관련된 광은 망막 위보다도 7A에 도시된 바와 같이 망막의 전면에 집중된다. 이로 인해 물체가 초점을 벗어난 것처럼 보인다. 이제 도 7B를 참조하면, 오목 렌즈를 사용하여 장애를 보상하고, 입사광의 특성을 변화시키며, 광을 망막 상에 초점을 맞추도록 할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 일단 사용자의 광학 처방이 결정되면, 원하는 지수(power) 구형 파면 곡률(예를 들어, 음의 지수 구형 파면 곡률)이 사용자의 광학 처방을 보정하기 위해 안과용 광학계로 인코딩 될 수 있다. 예를 들어, "광학장치로 인코딩"이라는 어구는 적응 가능한 광학기의 전극에 전압을 인가하는 것을 가리킬 수 있으며(예를 들어 적응가능한 광학장치를 사용하는 실시예에서), 여기서 상기 전극에 가해질 전압 및 인가된 전압은 눈의 굴절 오차를 교정하기 위해 원하는 보상 파면에 기초하여 결정된다. 또는, 도파관 스택의 실시예에서, "광학소자로 인코딩"이라는 문구는 눈의 굴절 오차를 교정하기 위해 보상 파면을 생성하기 위해 광의 특정 부분에 대해 적절한 초점 심도로 광을 지향시키기 위해 도파관을 선택적으로 주소지정하는 것을 지칭할 수 있다. 일부 실시예에서, 음의 지수 구형 파면은 근시 교정과 같은 사용자의 저 차원 수차(예를 들어, 초점흐림)를 교정하기 위해 안과용 시스템의 광학계로 인코딩된다. 증강현실 표시장치 시스템에서, 이러한 교정은 주변 세상으로부터 비롯된 주변 광에, 예를 들어 한 쌍의 안경과 유사하게 사용자 앞에서, 적용될 수 있다. 또는, 일부 실시예에서, 조합 또는 대안으로, 안과용 시스템의 표시장치에 의해 사용자의 눈에 투사된 영상을(예를 들어, 안과용 시스템의 프로세서에 의해) 적절한 음수의 구형 파면으로 수정함으로써 적용될 수 있다. 따라서, 투사된 영상의 위상은 투사된 영상이 초점에 있는 것처럼 보이고 광학처방에 기초하여 교정되도록 수정될 수 있다.
원시의 경우에, 하나 이상의 대상과 관련된 광은 망막보다도 도 8A에 도시된 바와 같이 망막 뒤에 초점이 맞춰진다. 이로 인해 개체가 초점을 벗어난 것처럼 보인다. 이제 도 8B를 참조하면, 볼록 렌즈가 장애를 보상하기 위해 사용될 수 있다.
본원의 하나 이상 실시예에서, 일단 광학처방이 결정되면, 보상 구형 파면(예를 들어, 양의 지수 구형 파면)이 안과용 시스템의 광학계로 인코딩될 수 있다. 일부 실시예에서, 양의 지수 굴절력 구형 파면은 원시(hyperopia)를 교정하는 것과 같이 사용자의 저차원 수차(예를 들어, 초점흐림)를 보정하기 위해 안과용 시스템의 광학계로 인코딩된다. 이러한 교정은 예를 들어 사용자 앞에서, 사용자를 둘러싸는 외부 세계로부터 비롯된 주변 광을 수정하기 위해 적용될 수 있다. 또는, 전술한 바와 같이, 상기 프로세서는 상기 투사된 영상의 초점이 맞고 광학 처방에 기초하여 교정되어 나타나도록 결정된 처방에 기초한 안과용 시스템에 의해 투사된 영상을 수정하기 위해 교정된 파면을 적용할 수 있다. 다시, 양자의 조합은 증강현실 시스템에서 사용될 수 있다.
난시는 눈에 들어오는 빛이 부적절하게 또는 부분적으로 망막에 집중되는 상태이다. 도 9A에 개략적으로 도시된 바와 같이, 눈의 형상은 변형될 수 있으며(일반적으로 불규칙한 모양의 각막에 기인한다), 이는 결과로 생기는 영상이 초점에서 벗어나고 왜곡되는 원인이 된다. 예를 들어, 안구 자오선을 따른 곡률은 수직 안구 자오선을 따른 곡률과 다를 수 있다. 이제 도 9B를 참조하면, 안과용 장치는 예를 들어 안구 자오선의 적절한 횡축을 따라, 적절한 수준의 보상 파면 곡률 교정을 적용함으로써 난시를 교정할 수 있다.
특히, 다양한 실시예들에서, 일단 적절한 광학 처방이 결정되면, 적절한 보상 파면 보정이 안과용 광학장치로 인코딩 될 수 있다. 안과용 시스템의 광학장치에 입사하는 파면(예: 4D 파면)은 눈의 결함을 바로잡기 위해 사용자의 눈에 입사하는 보상 파면을 생성하기 위해 광학장치에 의해 수정(예: 입사 파면의 위상을 수정)될 수 있다. 다시 말해, 안과용 시스템의 광학장치는(예를 들어, 후술하는 적응가능한 광학장치), 예를 들어 눈의 굴절 이상, 예를 들어 눈의 각막 및/또는 수정체의 모양 같은 눈의 형상, 사용자의 눈의 길이(예를 들어, 눈의 자연적 광학계의 망막까지 전송 길이) 등에 기초하여 사용자의 눈에 도달하는 광의 초점 및/또는 파면을 변화시키도록 구성될 수 있다. 본원의 일부 실시예에서, 상기 보상 파면은 안과용 장치의 광학장치 상에 입사하는 파면의 위상을 수정할 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 고차원 수차는 전술한 바와 같이 구형 파면교정으로 보상하기 어려울 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 다수의 독립적으로 제어 가능한 렌즈들은 후술하는 바와 같이 고차원 수차를 보정 할 수 있는 복합 렌즈를 형성하기 위해 안과용 시스템에 의해 제어될 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합하여, 안과용 시스템은 사용자의 처방에 기초하여 공지된 수차 패턴을 불러오고 이 패턴을 안과용 시스템에 저장된 영상에 적용하여 사용자의 눈에 제공하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 안과용 시스템은 안과용 시스템에 의해 불러올 수 있는 하나 이상의 영상을 저장할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 영상은 안과용 시스템에 의해 미리 탑재되거나 생성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 영상은 동영상(예를 들어, 비디오)의 일부일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 영상은 안과용 시스템에 외적인 다른 소스(예를 들어, 원격 데이터 저장소(72))로부터 공급될 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합하여, 상기 영상은 여기에서 설명된 바와 같이 안과용 시스템의 전방에 있는 주변 광에 기초하여 얻어질 수 있다. 상기 영상은 안과용 시스템에 의해 사용자에게 투사될 수 있으며, 안과용 시스템에 포함된 소프트웨어에 의해 수정될 수 있다. 상기 안과용 시스템은 사용자의 눈에 제공될 하나 이상의 2D 영상을 생성할 수 있고, 상기 시스템은 사용자의 광학 처방에 기초하여 영상을 투사하기 전에 이들 영상을 수정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 도파관 스택을 포함하는 안과용 시스템의 실시예에 대해 이하에서 설명되는 바와 같이, 다른 초점 심도에서 투사된 다른 영상 콘텐츠는 사용자에게 영상의 3D 지각을 제공한다. 따라서, 각각의 영상은 다른 초점 심도에서의 영상의 2D 표현 일 수 있다. 각 영상은 안과용 시스템에 포함된 소프트웨어에 의해 개별적으로 수정될 수 있다. 예를 들어, 각 영상을 형성하는 픽셀의 패턴 또는 모음은 눈에 의해 도입된 오차의 영향을 저지, 상쇄 또는 감소 시키도록 수정될 수 있다.
예를 들어, 사용자의 눈의 망막에 결함이 있으면 사용자에게 보이는 강도, 모양, 배율 또는 색상에 오류가 발생할 수 있다. 다양한 실시예에서, 안과용 시스템에 의해 투사된 영상의 광 파장 또는 광 강도는 사용자 눈에서 색맹에 해당하도록 수정될 수 있다. 예를 들어, 사용자에게 제공되는 빛의 파장은 색맹을 보상하기 위해 색맹 처방에 기초하여 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 2D 영상의 수정은(예를 들어, 각각 다른 초점 심도에서 영상의 2D 표현일 수 있는), 눈의 맹점 또는 약한 점을 교정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 맹점/약한 점을 결정하기 위해 눈을 맵핑함으로써, 투사된 영상의 광 강도는 눈의 확인된 영역 또는 맹점이나 약한 점을 갖는 망막에서 증가될 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 영상의 수정은 제시될 영상의 하나 이상 부분의 강도를 수정함으로써 수행될 수 있다. 예를 들어, 안과용 시스템에 포함된 광섬유 스캐닝 표시장치 또는 공간 광 변조기는 영상을 생성하는 동안 세기를 변화시킬 수 있다.
영상을 수정하는 다른 예는 영상의 강도 패턴을 수정하는 것을 포함한다. 예를 들어, 사용자가 본 영상이 방사상 왜곡(예를 들어, 볼록 일그러짐, 오목 일그러짐 또는 혼합 일그러짐(barrel, pincushion, or mustache distortions))을 나타낼 것이라는 것이 알려지면, 그러한 왜곡을 보정하기 위해 보상 왜곡이 영상에 적용될 수 있다. 수정되어야 하는 왜곡은 눈에서 또는 안과용 시스템의 광학기에 의해서 생긴 굴절 오차의 결과 일 수 있으며, 따라서 광학 처방 또는 안과용 시스템에 의해 알려질 수 있다. 따라서, 상기 안과용 시스템은 상기 굴절 오차를 보상하기 위해 투사된 영상의 강도 패턴을 수정할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 눈이 영상에 핀쿠션 왜곡을 일으키면, 상기 안과용 시스템은 상기 망막에 맺힌 영상에 생긴 핀쿠션 왜곡의 양을 제거하거나 감소시킬 수 있는 양만큼, 핀쿠션 왜곡의 반대인, 배럴 왜곡을 포함하는 표시장치를 경유해 상기 사용자에게 투사된 영상의 강도 패턴을 수정하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 상기 안과용 시스템은 사용자의 눈이 배럴 왜곡을 일으키면 표시장치 상에 영상을 만드는 강도 패턴에 핀쿠션 왜곡을 부가함으로써 영상을 수정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 영상의 수정은 반대 각도 및 양의 왜곡을 적용함으로써 상기 표시장치에 의해 제공된 영상을 변경함으로써 어안 왜곡을 보정하도록 수행될 수 있다.
다양한 어플리케이션에서, 안과용 시스템에 의해 생성된 영상의 파면교정 및 수정(예를 들어, 영상을 포함하는 강도 패턴의 수정)의 조합이 난시 또는 사용자 눈의 임의의 다른 결함을 보상하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과용 시스템은 근시, 원시 및 난시와 같은 시각 결함을 교정하기 위해 구현될 수 있는 도 3A-3D 및 도 5에 도시된 환자 착용 안과장치일 수 있다. 상기 안과용 장치는 표시장치(62)의 표시장치 렌즈(106)에서 사용자의 눈으로 유도되는 광(38)을 투사하도록 구성된 광원(18)을 포함하는 표시장치(62)를 포함한다. 안과용 장치는 또한 주변 세상으로부터, 예를 들어 사용자 앞에서, 표시장치 렌즈(106)를 통해 사용자의 눈으로 주변 광을 유도할 수 있다. 표시장치(62)는 또한 하나 이상의 적응가능한 광학장치(예를 들어, 가변 초점 소자 또는 VFE, 전기적으로 재구성 가능한 반사 또는 굴절 광학소자 등)를 포함한다. 이러한 적응가능한 광학장치는 표시장치 렌즈(106)에 포함되거나, 표시장치 렌즈(106)와 광원(18) 사이 또는 표시장치 렌즈(106)와 눈 사이 또는 눈으로 향하는 광 경로상의 임의의 다른 곳에 위치할 수 있다. 적응가능한 광학장치 또는 VFE는 동적으로 변경 될 수 있는 광학소자로, 예를 들어 소자에 전기적 신호를 인가함으로써 그 위에 입사하는 파면의 형상을 변화시킨다. 상기 적응가능한 광학소자는 변형 가능한 거울과 같은 반사형 광학소자, 또는 동적 렌즈(예를 들어, 액정 렌즈, 전기-활성 렌즈, 이동 요소를 갖는 종래의 굴절 렌즈, 기계- 변형-기반 렌즈, 전기습윤 렌즈(electrowetting lens), 탄성중합 렌즈(elastomeric lens), 또는 상이한 굴절률을 갖는 복수개의 유체)와 같은 투과형 광학소자를 포함할 수 있다. 적응가능한 광학소자의 형상 또는 다른 특성을 변경함으로써, 그 위에 입사하는 파면이 변경될 수 있으며, 예를 들어 광학 교정을 제공하기 위해 본원에 기술된 바와 같이 파면의 초점을 바꿀 수 있다.
본원의 다양한 실시예에서, 안과용 장치는 사용자를 에워싸는 주변으로부터 주위 광을 포착하도록 구성된 바깥을 향해 보는 카메라를 포함한다. 예를 들어, 상기 안과용 장치는 로컬 프로세싱모듈(70)에 동작 가능하게 결합된 하나 이상의 광시야(wide-field-of-view) 기계 시각 카메라(16)를 포함할 수 있다. 이러한 카메라는 사용자 주위의 주변을 영상화하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 이들 카메라(16)는 이중 포획 가시광/적외선 광 카메라이다. 카메라(16)에 의해 촬영된 영상은 안과용 장치의 디지털 메모리에 저장되어 후속 처리를 위해 불러올 수 있다. 이어서, 상기 영상은 안과용 장치가 불러올 수 있으며, 안과용 장치는 표시장치(62)를 상기 영상을 투사함으로써 획득된 영상을 사용자에게 되돌려줄 수 있다.
다양한 실시예에서, 안과용 장치는 물체 또는 영상을 보는 사용자의 안락 수준을 결정하도록 구성된 바이오피드백(biofeedback) 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 시선이 바뀌고, 원근조절이 변경되고, 동공 크기가 변경되고, 주시각이 변하는 등의 경우, 이는 사용자가 객체 또는 영상을 편안하게 볼 수 없다는 표시일 수 있다. 일부 실시예들에서, 원근조절 또는 원근조절과 관련된 행동의 변화는 눈의 원근조절 또는 행동에서 불안정, 무작위적인 변동, 불균형 및/또는 진동으로 나타낼 수 있다. 원근조절 또는 원근조절과 관련된 행동에서 불균형 또는 진동은 사용자가 물건이나 영상에 초점을 맞추거나 원근조절하는데 어려움을 겪고 있다는 신호일 수 있습니다. 따라서, 바이오피드백 시스템은 사용자 눈의 상태 또는 특성에 관한 실시간 입력을 수신할 수 있다.
다양한 실시예에서, 안과용 장치는 사용자의 하나 이상 눈을 추적하기 위해 하나 이상의 시선 추적 카메라 또는 다른 카메라 또는 영상화 시스템을 포함한다. 예를 들어, 일부 실시예는 사용자의 눈을 모니터링하고 추적하도록 구성된 광원(26)(예를 들어, 적외선 광원)과 쌍을 이루는 카메라(24)(예를 들어, 적외선 카메라)를 이용할 수 있다. 이들 카메라 및/또는 광원은 로컬 프로세싱모듈(70)에 동작 가능하게 결합 될 수 있다. 이러한 카메라 및/또는 영상화 시스템은 눈의 방향, 눈의 동공 크기, 눈의 주시각 및 각각의 눈의 시선에 대응하는 방향을 모니터링할 수 있다. 굴절검사기(phoropter) 기술과 관련하여 후술되는 바와 같이, 상기 카메라(24)는 사용자 눈의 원근조절을 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 카메라(24)는 도 5 및 도 6을 참조하여 위에서 설명된 바와 같이, 눈의 수렴 지점을 결정하도록 구성될 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 안과용 장치는 머리 위치, 머리 자세 또는 방향의 변화를 모니터링하기 위해 자이로스코프 센서, 가속도계, 다른 센서 또는 이들의 조합을 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 표시장치(62)는 사용자 머리의 움직임으로 인해 표시장치(62) 상에 부여되는 움직임 및 방향을 검출하도록 구성된 센서 조립체(39)를 포함할 수 있다. 바이오피드백 시스템은 검출된 머리의 움직임을 수신하도록 구성될 수 있고, 움직임의 빈도 및/또는 크기가 임계치를 초과하는 경우, 상기 시스템은 사용자가 편안하게 영상을 볼 수 없는 것으로 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일정한 머리 움직임은 영상을 편안하게 보는 위치를 탐색하는 것을 나타낼 수 있다. 사람이 잘 집중하지 못하는 징후가 있는 경우, 상기 안과용 시스템은 사용자에게 경고하거나, 굴절검사기(phoropter) 검사 또는 기타 시력 검사를 수행하도록 구성되거나, 또는 시력을 향상시키기 위해 객관적이고 자동적으로 사용자의 처방을 평가할 수 있다.
일부 실시예들에서, 적응가능한 광학장치는 로컬 프로세싱모듈(70)에 동작 가능하게 결합 될 수 있고, 도 3C에 나타낸 바와 같이 착용자의 시력 결핍을 보상하도록 구성될 수 있다. 상기 로컬 프로세싱모듈(70)은 사용자의 하나 이상의 광학 처방을 저장할 수 있다. 또는, 일부 실시예에서, 상기 로컬 프로세싱모듈(70)은 하나 이상의 광학 처방에 대응하는 하나 이상의 영상 수정 프로그램(예를 들어, 착용자에게 제공된 영상을 수정하도록 구성된 프로그램)을 저장할 수 있다. 상기 로컬 프로세싱모듈(70)은, 적절한 보상 파면을 표시장치(62)의 적응가능한 광학장치로 인코딩 및/또는 광학 처방 및/또는 영상 수정 프로그램에 기초하여 안과용 시스템에 의해 생성된 영상을 수정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 10A와 도 11을 참조하여 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 상기 로컬 프로세싱모듈(70)은 광학적 처방에 기초하여, 안과용 장치에 의해 생성된 영상 및/또는 사용자의 눈에 제시된 주변 광의 교정된 파면을 생성하기 위하여, VFE 또는 적응가능한 광학장치를 수정하도록 구성된 논리 소자를 실행할 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 안과용 장치는 상기 안과용 장치와 원격 프로세싱모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74) 사이에서 데이터의 송신과 수신을 허용하는 하나 이상의 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70) 및 그 내부의 디지털 메모리에 의해 실행되는 처리 단계들 중 임의의 단계는 원격 데이터 저장소(74)에 동작 가능하게 결합된 원격 프로세싱모듈(72)에 의해 사용자가 원격으로 수행하는 것이 가능하다.
일부 실시예에서, 표시장치(62)는 표시장치 렌즈(106)에 포함된 하나 이상의 VFE 또는 적응가능한 광학장치를 포함한다. 예를 들어, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 도 10E와 관련하여 기술된 바와 같이, 도파관 스택에 포함될 수 있다. 예를 들어, VFE 또는 적응가능한 광학장치(316a, 316b)는 주변 세상과 도파관 스택 사이 또는 사용자와 도파관 스택 사이에 배치될 수 있다. 따라서, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 도 5의 표시장치(62)에 의해 생성된 영상 및/또는 사용자를 에워싸는, 예를 들어 상기 사용자의 정면에 있는 주변 광을 생성하는 투사된 광의 파면(38)을 수정하도록 구성될 수 있다. 본원의 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합하여, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 광원, 예를 들어, 복수개의 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)와 도 10E에 도시된 도파관 스택 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 안과용 시스템에 의해 생성된 영상의 파면의 수정은 사용자의 눈으로 통과되는 주변 광의 파면을 수정하지 않고도 가능하다.
VFE 또는 적응가능한 광학장치는 영상의 파면을 수정하도록 구현된 임의의 광학 소자일 수 있다. 다양한 실시예에서, 표시장치에 의해 투사된 광(38)은 하나 이상의 VFE 또는 적응가능한 광학장치에 입사하고, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 그 위에 입사하는 파면의 위상을 변경할 수 있다. 수정된 파면은 상기 수정된 파면에 기초하여 영상을 인지하는 사용자에게 전파될 수 있다. 다른 실시예에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 바깥 세계를 볼 때 경험되는 시력 결함을 교정하기 위해 사용자 앞에서 주변 광을 수정한다. 후술하는 바와 같이, 도 10B-10D는 시력 결함을 교정하기 위해 본원에 개시된 안과용 시스템에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치가 사용되는 예시적인 구성을 도시한다. 그러나, 다른 VFE 또는 적응가능한 광학장치가 사용될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
상기 VFE 또는 적응가능한 광학장치는 투과, 굴절, 회절 또는 반사 기술을 이용하여 가변 초점 및 그에 따른 파면 수정을 달성할 수 있다. 예를 들어, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 액정 렌즈, 전기-활성 렌즈, 이동 소자를 갖는 종래의 굴절 렌즈, 기계-변형-기반 렌즈(예를 들어 유체-충전된 막 렌즈, 또는 가요성 요소가 액추에이터에 의해 휘어지고 이완되는 인간 수정체와 유사한 렌즈), 전기습윤 렌즈, 또는 다른 굴절률을 갖는 복수개의 유체를 포함할 수 있다. 상기 VFE 또는 적응가능한 광학소자는 가요성 및 변형가능한 탄성중합체(예를 들어, 탄성중합체 렌즈)를 사용하여 형성된 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있다. 이러한 탄성중합체 렌즈는 렌즈의 다른 축에 배치된 전극에 인가되는 전압을 수용하도록 구성될 수 있으며, 상기 전압은 축을 따라 변형을 주어 렌즈의 형상을 수정하고 광학 배율(optical power)을 변화시킬 수 있다. VFE 또는 적응가능한 광학소자는 또한 스위칭 가능한 회절 광학소자(예를 들어, 중합체 물질과 같은 호스트 매질이 물질 내에 분산된 액정의 미세 액적을 갖는 중합체 분산 액정 접근법을 특징으로 하는 것; 전압이 인가될 때, 분자들의 방향이 바뀌어 그 굴절률이 호스트 매질의 굴절률과 더 이상 일치하지 않아서, 고주파수 전환 가능한 회절 패턴을 생성)를 포함할 수 있다. 도10B-10E와 관련하여 이하에서 설명되는 바와 같이, 다른 배치가 가능하다.
도 10B와 도 10C는 적응가능한 광학장치의 예시적인 실시예를 도시한다. 예를 들어, 상기 적응가능한 광학장치는 가변 초점 요소(VFE)(1020)(예를 들어, 전술한 바와 같은 변형 가능한 거울 막, 임의의 거울 기반 VFE, 변형 가능한 렌즈, 탄성중합체 렌즈, 위상 변조기 등)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 VFE(1020)는 표시장치 렌즈(106)와 통합되거나 내장될 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 하나 이상의 적응 가능한 광학 소자 또는 VFE(1020)는 적층된 도파관 조립체와 통합 및/또는 하나 이상의 측면에 배치 가능하다.
도 10B는 각막(1026)의 형상에 기초하여 VFE(1020)의 형상을 수정하는 예시적인 실시예를 도시한다. 난시 또는 임의의 다른 각막 결함을 보상하기 위해, 사용자에게 표시되는 광의 위상 및/또는 초점은 각막의 형상(1026)에 기초하여 수정될 수 있다. 예를 들어, 표시된 영상이 예컨대 사용자 앞의 주위로부터 비롯된 주변 광을 포함하는 경우, 렌즈를 통해 착용자에게 전달되는 광의 초점(예를 들어, 초점 심도)은, 사용자가 주위를 돌아다니고 빛이 렌즈를 통해 착용자에게 전달되는데 따라 실시간으로 수정된다. 상기 표시된 영상은, 사용자가 움직일 때 안과용 시스템에 의해 표시되도록 안과용 시스템에 의해 생성된 영상인 다른 실시예에서, 광의 위상 및/또는 초점의 수정은, 각막(1026)의 형상에 기초하여 사용자가 주위를 돌아다님에 따라 프레임 또는 픽셀 당 수행될 수 있다. 예를 들어, 파면교정은 영상의 각 프레임에 적용가능하며 프레임들간에 다를 수 있고/있거나 픽셀 사이에 다를 수 있는 표시장치의 각 픽셀에 대해 파면이 교정될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 사용자의 눈, 예를 들어 사용자의 각막(1026) 형상에 의해 야기되는 굴절 이상을 결정할 수 있고, 상기 각막의 형상에 기초하여 VFE(1020)의 형상을 수정할 수 있다. 예를 들어, 수차계(aberrometry) 및 망막검영법(retinoscopy) 기술과 관련하여 아래의 설명을 참조할 수 있다. 본 실시예에서는 시각 결함의 원인으로서의 각막의 형상에 대하여 언급하고 있지만, 굴절 이상의 다른 원인에 대해서도 교정을 행할 수 있다.
변형 가능한 박막(membrane)(예: 렌즈 또는 거울) VFE(1020)와 같은 일부 VFE는 박막(예: 렌즈 또는 거울)의 모양을 수정하기 위해 선택적으로 제어되는 전극(1022) 세트에 연결되며, 결과적으로 위상, 파면 형상 및 가능하게는 빛의 초점을 변경한다. 도 10B에 개시된 바와 같이, VFE(1020)의 형상이 각막(1026)의 형상(또는 다른 굴절 이상)을 보완하여, 도 10C에 나타난 바와 같이 사용자의 눈에 적절하게 보일 수 있는 영상이 되도록, 상기 전극(1022)은 제어될 수 있다. 모든 프레임(또는 모든 픽셀)에 대해 VFE(1020)의 형상을 변경하는 이러한 기술은 아래 상세히 설명된 다른 종류의 굴절 이상을 야기하는 다른 형태와 같은 상이한 어플리케이션에 사용될 수 있으며, 비점 수차의 예인 도 10C는 단지 한 예일 뿐임이 인식되어야 한다.
도 10D를 참조하면, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 도파관 스택(178)과 함께 포함될 수 있으며, 사용자의 각막의 형상을 보상하거나 또는 사용자의 임의의 다른 굴절 조건을 처리하도록 구동될 수 있다. 도 10D에 도시된 광학장치는 투과성 빔 분리기(beamsplitter) 기판의 스택형 도파관 조립체를 포함하며, 각각은 다른 초점면에서 광을 투사하거나 다른 초점면으로부터 발생하는 것처럼 구성된다. 예를 들어, 제1 도파관은 제1 광학 배율(optical power)에 의해 입사광의 파면을 수정하도록 구성될 수 있는 반면, 제2 도파관은 제2 광학 배율(optical power)에 의해 파면을 수정할 수 있다. 제1 및 제2 광학 배율(optical power)은 구형 파면교정일 수 있고, 양 또는 음의 보정일 수 있다. 제1 및 제2 광학 배율(optical power)은 동일한 정도의 교정 또는 동일한 곡률 보정 방향 일 필요는 없다. 도 10D와 10E의 VFE 또는 적응가능한 광학장치는 도 5의 표시장치 렌즈(106)와 통합될 수 있고, 안과용 시스템에 의해 생성된 영상을 투사하고 주위 광이 도파관 스택을 통해 사용자의 눈으로 통과되도록 허용하도록 구성될 수 있다.
적층 도파관 조립체(178)는, 도파관 수준에 대해 감지될 초점 거리를 나타내는 각각의 도파관 수준에 대한 다양한 수준의 파면 곡률을 갖는 안구에 영상 정보를 전송하도록 함께 구성되는 복수개의 도파관(182, 184, 186, 188, 190) 및 복수개의 렌즈(198, 196, 194, 192)를 구비함으로써 눈/뇌에 3차원 지각을 제공하는데 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 복수개의 렌즈(198, 196, 194, 192)는 약한 렌즈이지만, 상기 렌즈(198, 196, 194, 192)는 이에 한정되지 않으며, 상기 도파관 스택(178)의 원하는 특성을 제공하기에 적합한 임의의 렌즈일 수 있다. 복수개의 표시장치들(200, 202, 204, 206, 208), 또는 다른 실시예에서 단일 다중화 표시장치 또는 감소된 수의 다중화 표시장치는 광, 예를 들어 영상 정보를 갖는 시준(collimated) 광을 도파관들(182, 184, 186, 188, 190)로 주입하는데 사용될 수 있으며, 각각은 입사공이 안구를 향해 아래로 나가기 위해, 각 도파관의 길이를 가로질러 실질적으로 균등하게 배분되도록 구성될 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 상기 복수개의 렌즈들(198, 196, 194 및 192) 중 하나 이상은, 전술한 바와 같이, 본원에서 설명된 실시예에 따른 처방 교정을 제공하도록 구성된 적응가능한 광학장치일 수 있다. 이 경우, 상기 렌즈(198, 196, 194 및 192)는 동적이고, 적응 가능하거나 또는 스위칭 가능한 적응가능한 광학장치 일 수 있으며, 이들 렌즈의 형상 및/또는 특성이 사용자의 처방에 기초한 굴절교정을 제공하기 위해 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 렌즈(198, 196, 194 및 192)는 스위칭 가능하고 적응 가능한 광학 소자, 여기에 기술된 바와 같이 전극을 구비한 탄성중합제 렌즈 같은 변형가능 렌즈, 또는 도 10B 및 도 10C의 VFE 및/또는 여기에 기술된 임의의 투과 렌즈를 포함할 수 있다.
눈에 가장 가까운 도파관(182)은 시준 광을, 그런 도파관(182)으로 주입됨에 따라, 눈에 전달하도록 구성될 수 있고, 이는 광학적인 무한 초점 평면의 전형이 될 수 있다. 다른 도파관은 디옵터 범위에서 무한대보다 가까운 초점면을 나타내기 위해 구성될 수 있어, 상이한 도파관에서 나온 상이한 영상 콘텐츠가 사용자에게서 다른 깊이 또는 거리로부터 기원하는 것으로 나타나기 때문에, 안과용 시스템에 의해 생성된 영상의 3D 인식을 사용자에게 제공한다.
예를 들어, 다음 도파관(184)은 눈(58)에 도달하기 전에 제1 렌즈(192; 예를 들어, 약한 음의 렌즈와 같은 약한 렌즈)를 통과하는 시준 광을 보내도록 구성된다; 그러한 제1 렌즈(192)는 약간의 볼록한 파면 곡률을 생성하도록 구성될 수 있어, 눈/뇌는 그 다음 도파관(184)으로부터 오는 광을 광학 무한대로부터 사람을 향해 내측으로 더 접근한 제1 초점 평면으로부터 오는 것으로 해석한다. 유사하게, 제3 도파관(186)은 그 출력 광이 상기 눈(58)에 도달하기 전에 제1 렌즈(192) 및 제2 렌즈(194) 모두를 통과시킨다; 상기 제1 렌즈(192) 및 제2 렌즈(194)의 조합된 광학 배율(optical power)은 파면 발산의 다른 증분량을 생성하도록 구성될 수 있어서, 눈/뇌가 그 제3 도파관(186)으로부터 오는 광을 그 다음 도파관(184)으로부터 비롯된 광보다 광학 무한대로부터 사람을 향해 내측으로 더 접근한 제2 초점 평면으로부터 오는 것으로 해석한다.
다른 도파관 층들(188, 190) 및 렌즈들(196, 198)은 유사하게 구성되어, 적층 체내에서 가장 높거나 가장 먼 도파관(190)은 그 출력을 그 도파관과 눈 사이에 있는 모든 렌즈를 거쳐 사람에게 가장 가까운 초점면을 나타내는 종합 초점 파워로 보낸다. 적층된 도파관 조립체(assembly)(178)의 다른 면상의 외부 세계(144)로부터 오는 광을 보거나/해석할 때 렌즈(198, 196, 194, 192)의 스택을 보상하기 위해, 보상 렌즈 층(180)은 스택의 상부 또는 전면에 배치되어 그 아래 렌즈 스택(198, 196, 194, 192)의 종합 파워를 보상한다. 이러한 구성은 가능한 도파관/렌즈 쌍이 있는 만큼 많은, 인식된 초점 평면을 제공한다. 도파관의 반사 양상 및 렌즈의 초점 양상은 둘 다 정적(즉, 동적이지 않거나 전기-활성적이지 않거나 전기적으로 스위칭 가능하지 않은)일 수 있다. 대안적인 실시예에서, 이들은 전술한 바와 같이, 예를 들어, 전기 활성 또는 전기적으로 구동되는 특징의 변화를 사용하여 동적일 수 있다. 이러한 동적 구성은 적은 수의 도파관이 시간 순차 방식으로 다중화되어 더 많은 수의 유효 초점 평면을 생성할 수 있게 해준다. 또한, 이러한 동적 구성은 사용자의 눈의 굴절 이상의 동적 교정을 가능하게 할 수 있다.
도면 부호 1050에 도시된 바와 같이, 상기 눈(58)은 정상적인 각막을 갖는 정상적인 눈이다. 이 경우, 다른 도파관들은 다양한 초점면들에서 영상을 제공하는 눈/각막과 상호 작용한다. 비정상적인 각막의 경우, 1060에 도시된 바와 같이, 각 도파관의 적응가능한 광학장치는 상기 각막의 불규칙한 형상을 보완하기 위해 선택적으로 처리될 수 있다. 각 도파관의 상기 적응가능한 광학장치는 변형 가능한 박막 거울과 같은 반사 광학 소자 또는 동적 렌즈(예를 들어, 액정 렌즈, 전기-활성 렌즈, 이동 요소를 갖는 종래의 굴절 렌즈, 기계- 변형-기반 렌즈, 전기습윤 렌즈(electrowetting lens), 탄성중합 렌즈(elastomeric lens), 또는 상이한 굴절률을 갖는 복수개의 유체)와 같은 부분적으로나 전체적으로 투과가능한 광학 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 도파관의 렌즈는 복수개의 표시장치 중 하나로부터 영상의 파면 광을 수신하도록 식별될 수 있다. 식별된 도파관의 상기 렌즈는, 입사 파면을 수정하면서 그리고 각막의 불규칙한 형상을 교정하기 위해 초점 거리를 나타내는 바람직한 파면 곡률을 생성하면서, 광을 반사 또는 통과시키기 위해 선택적으로 변형되거나 처리될 수 있다. 따라서, 사용자에게 적절한 파면 곡률을 생성하도록 각 도파관에 대한 렌즈의 구성을 선택하는 것에 의해, 그로 인한 각막의 불규칙한 형상, 눈의 길이, 불규칙한 렌즈 모양 또는 눈의 굴절이상 또는 위 모두의 조합에 의해, 영상의 초점 및/또는 파면이 조심스럽게 왜곡/변경될 수 있다.
도 10E는 VFE 또는 적응가능한 광학장치의 배치의 예시적인 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 도 10D의 적층된 도파관 조립체(178) 및 도 10B와 도 10C의 하나 이상의 VFE 또는 적응가능한 광학기(1020)를 도 10E에 보여지듯이 둘 다 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 적층된 도파관 조립체(178)는 표시장치 렌즈(106)에 내장되거나 통합될 수 있다. 일부 실시예에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치(1020)는 또한 표시장치 렌즈(106) 내에 내장되거나 통합될 수 있다. 본원의 일 실시예에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치(1020)는 적층된 도파관 조립체(178)와 주변 세상(예를 들어, 적응가능한 광학장치(316a)) 사이에 위치될 수 있다. 본원의 다른 실시예에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치(1020)는 적층된 도파관 조립체(178)와 사용자(예를 들어, 적응가능한 광학장치(316b)) 사이에 위치될 수 있다. 본원의 또 다른 실시예에서, 적층된 도파관 조립체(178)와 복수개의 표시장치(200, 202, 204, 206, 208) 사이에 하나 이상의 VFE 또는 적응가능한 광학장치(1020)가 위치될 수 있다. 적층된 도파관 조립체(178)와 모든 복수개의 표시장치들(200, 202, 204, 206 및 208) 사이에는 단일 VFE 또는 적응 가능한 광학장치(1020)가 있을 수 있다. 또는, 각각의 표시장치(200, 202, 204, 206 및 208)(예를 들어, 적응가능한 광학 구성요소(316d))에 대한 VFE 또는 적응가능한 광학장치(1020)처럼, 다수의 VFE 또는 적응가능한 광학장치(1020)가 있을 수 있다. 상기 VFE(1020) 또는 적응가능한 광학장치는 광원(18)과 도파관 스택(178) 사이에 위치될 수 있거나, 또는 광원(18)에 통합될 수 있다. VFE 또는 적응가능한 광학장치(1020)는 도파관 스택(178)에 통합될 수 있다. 본원의 다른 실시예에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치(1020)는 복수개의 도파관(182, 184, 186, 188, 190) 중 하나 이상 사이에 배치될 수 있으며, 광학 처방에 기초하여 시야 교정을 제공하게 변경되도록 구성될 수 있다.
따라서, 안과용 시스템의 다양한 실시예는 망막을 가로지르는 래스터(raster) 패턴으로, 광섬유 스캐너 또는 다른 광 발생원을 통해 가변 초점 심도의 광 빔을 가변적으로 투사하도록 구성된 광 변조기를 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 적층된 도파관 조립체(178)와 유사한 방식으로 시각 결함을 보상하기 위해 다양한 초점 거리에서 영상을 투사할 수 있다. 유사하게, 광원은 사용자의 광학 처방에 기초하여 근시, 원시 또는 난시를 보정하기 위해 굴절 보정을 제공하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 사용자의 처방에 기초하여 적절한 광학 보정을 제공하기 위해 광의 위상을 변조하고 파면의 형상을 변경하도록 구성된 하나 이상의 공간 광 변조기를 포함한다. 이러한 위상 변조기는 안과용 시스템에 장착된 광원으로부터 광을 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 공간 광 변조기는 여기에 설명된 적응가능한 광학장치나 VFE에 추가로 포함된다.
일부 실시예에서, 안과용 시스템은 AR 및/또는 VR 기술을 사용하여 사용자의 각막의 형상을 보상하고/또는 시력 결함을 교정하는 증강현실 시스템 일 수 있다. 예를 들어, 안과용 시스템은 증강현실 시스템의 사용자 앞에서 외부 세계로부터 안과용 시스템을 착용하는 사람의 눈으로 광을 통과시키도록 구성된 증강현실 머리 장착되는 표시장치 시스템일 수 있다. 이러한 실시예에서, 안과용 시스템은 또한 상기 안과용 시스템을 착용하는 사람의 광학 처방에 기초하여 외부 세계로부터 통과된 광의 파면을 보정하거나 수정한다. 이러한 안과용 장치는 또한 안과용 시스템에 의해 생성되고 사용자의 눈에 투사된 AR 영상 콘텐츠에 웨이브 파면 보정을 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 안과용 시스템은 근시, 원시, 난시 등을 교정하기 위해 착용자에게 제공된 영상 콘텐츠를 수정한다.
또 다른 실시예에서, 대안으로, 안과용 시스템은 불투명하고 사용자 및 VR 머리 장착되는 표시장치의 전면에 형성된 주변 광의 전송을 차단하는 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템이다. 상기 VR 머리 장착되는 표시장치는 착용자 또는 사용자에게 가상 영상 콘텐츠만을 표시하도록 구성될 수 있다. 주변 광이 사용자 전방에 형성되어 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템에 의해 차단되는 일부 실시예에서, 하지만 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템은 사용자의 전방에 외부 세계의 전경을 제공하는 바깥쪽을 보는 카메라(예를 들어, 광시야 기계 시야 카메라(16))를 포함할 수 있다. 이들 카메라는 사용자 앞에서 주위의 광을 포착하고, 사용자의 전방에 있는 외부 세계의 전경을 포함하는 영상을 표시장치 상에 재생하고, 이들 영상을 사용자의 눈에 투사할 수 있다. 가상 영상 콘텐츠는 증강현실 머리 장착되는 표시장치 시스템의 AR 영상 콘텐츠와 유사한 방식으로 광학 처방에 기초한 파면 보정에 의해 수정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 예를 들어, 도 10E에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 적응가능한 광학장치는 적절한 굴절 보정을 제공하도록 조정될 수 있다. 이러한 안과용 시스템은 가상현실 영상 콘텐츠에 파면 보정을 제공하도록 구성 될 수 있다. VR 시스템은 주변 광에 대해 불투명한 반면, VR 영상 콘텐츠는 메모리에 저장된 또는 안과용 시스템에 의해 생성된 임의의 영상 콘텐츠일 수 있으며, 바깥을 향해 보는 카메라에 의해 획득된 사용자 전방 주변 광의 영상을 포함할 수 있다.
이제 도 10A를 참조하여, 근시, 원시 및 난시와 같은 시력 결함을 교정하는 예시적인 프로세스 흐름이 간략하게 논의된다. 상기 프로세스 흐름(1000)은 사용자의 처방에 기초하여 사용자에게 제시되는 영상을 수정하는 것에 관한 것이다. 일부 실시예에서, 상기 프로세스 흐름(1000)은 도 3A-3D와 관련하여 설명된 바와 같이 환자 착용되는 안과용 장치에 의해 수행될 수 있다. 상기 프로세스 흐름(1000)은 로컬 프로세싱모듈(70) 내의 로직 디바이스들을 실행하도록 구성된 로컬 프로세싱모듈(70)에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 로컬 프로세싱모듈(70)은 원격 데이터 저장소(74)에 동작 가능하게 연결된 로컬 프로세싱모듈(70)의 로직 디바이스에 의해 실행되는 원격 프로세싱모듈(72)을 통해 프로세스 흐름(1000)을 구현할 수 있다. 도 10B-10E에 보여진 것처럼 자리잡은 렌즈처럼, 전기적으로 재구성 가능한 거울 또는 렌즈와 같이 적응가능한 광학장치는 사용자의 광학 처방에 기초하여 굴절 보정을 제공하는데 사용될 수 있다.
이제 상기 프로세스 흐름(1000)을 참조하면, 상기 안과용 시스템은 사용자의 처방을 결정할 수 있다(1002). 하나 이상의 실시예에서, 사용자는 단순히 안과용 시스템에 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 처방을 사용자 인터페이스에 입력할 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 안과 처방 구성자 프로그램을 통해, 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 사용자의 처방을 수동 및 대화식으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 안과용 장치는 초점이나 변경된 파면을 조정할 때 개별적이고 세분화된 단계로 사전 프로그램될 수 있다. 상기 초점 조정에는 첫 번째 안구 자오선 및/또는 두 번째 안구 자오선에 초점을 맞추는 것이 포함될 수 있으며, 하나의 안구 자오선에 대한 조정은 다른 안구 자오선의 조정에 독립적 일 수 있다. 사용자는 적절한 되먹임 구조(가령, 사용자 인터페이스)를 통해, 광학 처방을 정의할 수 있는 원하는 파면을 안과용 시스템에 특정할 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 사용자는 편안한 시청 처방에 도달할 때까지 처방을 점진적으로 증가 또는 감소시키는 옵션(예를 들어, 초점 및/또는 파면을 변경)을 선택할 수 있다. 예를 들어 굴절검사기(phoropter) 기술과 관련하여 아래 설명을 참조한다.
다른 실시예에서, 안과용 시스템은 사용자 입력을 요구하지 않고, 안구 추적 시스템 또는 여기에 설명된 다른 시스템을 통해 눈을 추적하고 모니터링하는 것에 기초하여, 실시간으로 사용자의 처방을 자동적으로 점진적으로 변경할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 사용자의 처방을 자동으로 변경하기 위해 바이오피드백(biofeedback) 시스템을 이용할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 시선이 움직이고, 불안정하고, 진동하고, 변화하는(예를 들어, 불규칙하거나 무작위 방식으로) 원근조절 등 인 경우, 이는 사용자가 편안하게 물체를 볼 수 없다는 표시일 수 있다. 따라서, 바이오피드백 시스템은 사용자의 눈의 상태에 관한 실시간 입력을 수신할 수 있다. 사용자가 가상 현실 콘텐츠, 증강현실 콘텐츠, 또는 사용자 전방의 주변 광으로부터 나오고 표시장치 디바이스(62)를 통해 표시되는 실제 콘텐츠를 편안하게 볼 수 없다는 결정이 내려지면, 안과용 시스템은 자동적으로 시력 교정 프로그램(예: 굴절검사기(phoropter), 자동 굴절 장치 또는 여기에 설명된 기타 시력 검사)을 시작할 수 있다.
일부 실시예에서, 전술한 바와 같이, 상기 바이오피드백 시스템은 사용자의 눈과 관련된 실시간 입력을 제공하기 위해 안구 추적 시스템을 이용할 수 있다. 예를 들어, 굴절검사기(phoropter) 기술과 관련하여 후술되는 바와 같이, 상기 안구 추적 시스템은 원근조절(accommodation) 상태를 모니터링할 수 있다. 상기 시선 추적 시스템은 예를 들어 다수의 측정치를 비교함으로써 눈의 원근조절에 있어서의 변동(예를 들어, 변화)을 검출할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 원근조절은 하나 이상의 눈의 렌즈의 형상, 눈의 집중, 하나 이상의 눈의 동공 크기 등을 모니터링함으로써 관찰될 수 있다. 일부 실시예에서, 원근조절 상태를 모니터링하는 것은 작은 영상을 눈으로(예: 한 점 또는 여러 점) 투사하고, 안쪽을 향한 카메라를 사용하여 상기 영상이 망막의 중심에 집중되는지 또는 위치가 바뀌는지 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 자동 굴곡 장치, 굴절검사기(phoropter) 및 SLO 기술과 관련하여 여기에 설명된 바와 같다. 원근조절의 변동은 불편한 초점심도 또는 흐려진 영상을 나타낼 수 있다. 따라서 안과용 시스템은 변동이 멈추거나 낮아질 때까지 처방을 늘리거나 줄일 수 있으므로 편안한 시력 처방에 도달하게 된다.
유사하게, 바이오피드백 시스템은 눈의 위치 또는 시선 방향의 변화, 및/또는 사용자의 머리 위치의 변화에 관한 입력을 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 입력들이 결정된 임계 값(예를 들어, 결정된 변화의 주기)내에서 일정하게 변화하는 경우, 바이오피드백 시스템은 사용자가 객체 또는 영상을 정당하게 볼 수 없다고 결정하도록 구성될 수 있다. 따라서, 안과용 시스템은, 예를 들어, 사용자에게 새로운 광학 처방의 필요성을 경고하거나, 상기 처방을 갱신하는 시험을 시작함으로써 영상시청의 안락 수준을 나타내는 사용자 입력을 요구하지 않고, 실시간으로 사용자의 광학 처방을 변경할 수 있다.
일부 실시예에서, 안과용 시스템은 제3자로부터 광학 처방을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 의사는 무선으로(예를 들어, 인터넷, 블루투스 연결 등을 통해) 사용자에게 광학 처방을 보낼 수 있어서, 수신자에게 수신되고 로컬 프로세싱모듈(70)의 디지털 메모리에 저장된다.
블록(1004)에서, 시스템은 사용자에게 제시될 하나 이상의 영상을 수정하기 위해, 맵핑 테이블을 검색하여 적절한 영상 수정 프로그램(예를 들어, 적절한 파라미터 새트를 갖는 프로그램)을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 맵핑 테이블은 다른 영상 수정 프로그램에 대해 다른 광학 처방의 연관을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 사용자의 소정 광학 처방에 대해, 맵핑 테이블은 광학 처방에 의해 정의되는 시각 결함을 보상하도록 구성된 영상 수정 프로그램을 열거할 수 있다.
본원의 일 실시예에서, 영상 수정 프로그램은 보상 파면을 생성하기 위해 입사 파면에 대한 수정을 정의한다. 본원의 다른 실시예에서, 영상 수정 프로그램은 안과용 시스템에 의해 생성되고 사용자의 눈에 제공되는 2D 영상에 대한 수정을 정의한다. 하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 그러한 프로그램으로 사전-코딩되거나, 이러한 프로그램은 처방에 기초하여 영상 변조를 수행하기 위해 다운로드될 수 있다. 예를 들어 굴절검사기(phoropter) 기술과 관련하여 아래 설명을 참조한다. 일부 실시예에서, 상기 원격 프로세싱모듈(72)은 원격 데이터 저장소(74)에 저장된 맵핑을 불러오거나 찾아보기 위해 실행될 수 있다.
일부 실시예에서, 각각의 영상 수정 프로그램은 원하는 파면 보정에 기초하여 표시장치(62)의 VFE 또는 적응가능한 광학장치에 적용될 파라미터 세트를 포함할 수 있다. 이러한 파라미터는 적응가능한 광학장치의 형상 및/또는 특성에 적용될 수정을 정의하는 신호 세트(예를 들어, 전기 신호)일 수 있으며, 그에 의해 파면을 변경한다. 예를 들어, 하나 이상의 VFE 또는 적응가능한 광학장치(예를 들어, 도 10B-10E와 관련하여 전술한 바와 같이)를 포함할 수 있는 VFE 또는 적응가능한 광학장치에 대해, 상기 파라미터는 사용자에게 제공된 파면이 유사하게 수정되도록 VFE 또는 적응가능한 광학장치의 형상에 대하여 수정을 정의할 수 있다. VFE 또는 적응가능한 광학장치가 도파관 스택에 포함되는 다른 실시예에서(예를 들어, 도 10D와 관련하여 상술한 바와 같이), 상기 파라미터는 광학적 처방에 기초하여 입사광의 위상, 초점 길이 및 파면을 변화시키도록, 상기 도파관에 통합된 적응가능한 광학장치에 적용될 변화를 정의할 수 있다. 본원의 또 다른 실시예에서, 상기 안과용 장치가 가변 위상의 광 빔을 가변적으로 투사하고 가능하게는 래스터(raster) 패턴으로 초점을 맞추도록 구성된 위상 변조기와 같은 광 변조기를 포함하는 경우, 상기 파라미터는 래스터 패턴의 위상 및/또는 초점을 정의할 수 있다. 위상을 변조함으로써, 광 빔에 의해 투사된 파면은 시각 결함을 교정하도록 제어될 수 있다.
본원의 다른 실시예에서, 각각의 영상 수정 프로그램은 영상에 대한 원하는 수정에 기초하여 안과용 시스템에 의해 생성된 영상에 적용될 파라미터 세트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 상기 안과용 시스템은 색, 배율, 형태, 강도 및/또는 왜곡을 수정하여 눈의 결점을 교정할 수 있다. 일부 어플리케이션에서, 영상 수정 프로그램은 파면(예를 들어, 위상) 및 영상을 조합하여 수정하는 파라미터를 포함할 수 있다.
영상 수정 프로그램의 파라미터 및 대응 신호 세트는 광학 처방에 기초할 수 있다. 예를 들어, 근시의 경우에, 상기 영상 수정 프로그램은 음의 지수 구형 파면 곡률을 안과용 시스템(예를 들어, VFE 또는 표시장치(62)의 적응가능한 광학장치)에 광학적으로 인코딩하도록 구성된 파라미터 세트를 가질 수 있다. 원시의 경우에, 상기 영상 수정 프로그램은 양의 지수 구형 파면 곡률을 안과용 시스템의 광학장치로 인코딩하도록 구성된 파라미터 세트를 가질 수 있다. 난시의 경우, 상기 영상 수정 프로그램은 사용자의 각막 형상에 기초하여 안과용 시스템의 광학장치에 대해 다른 초점 심도를 정의하도록 구성된 파라미터 세트를 가질 수 있다. 예를 들어, 난시를 앓고 있는 사용자의 눈은 눈 각막의 안구 자오선 또는 다른 축을 따라 각기 다른 광학 배율(optical power)을 포함할 수 있다. 따라서, 영상 수정 프로그램은 눈의 광학 처방과 모양에 기초하여 다른 초점 길이, 심도 평면, 광학 배율 또는 다른 광학 교정을 정의하는 파라미터 세트를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 교정된 파면을 인코딩하는 단계는 주변 세상으로부터, 예를 들어 사용자와 안과용 시스템의 전면에서, 사용자에게 전달되는 주변 광의 파면을 수정하는 단계를 포함한다. 유사하게, 교정된 파면을 인코딩하는 단계는 안과용 장치에 의해 생성되고 표시장치에 의해 사용자에게 투사된 영상을 파면으로 수정하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 적응가능한 광학장치의 형상 또는 광학 특성을 변경시키는 적응가능한 광학장치에 결합된 전극에 전기신호가 인가될 수 있다. 이것은 차례로 적응가능한 광학장치상에 입사하는 임의의 파면을 변경시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 단일 VFE 또는 적응가능한 광학장치 중 하나에 의해, 또는 다른 VFE나 적응가능한 광학장치에 의해 독립적으로, 주변 광 및 임의의 투사된 영상의 파면은 변형될 수 있다.
블록(1006)에서, 적절한 프로그램이 선택될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 맵핑 테이블은 일대일 관련, 다 대 일 관련, 또는 다 대 다 관련을 사용할 수 있다. 예를 들어, 맵핑 테이블은 파면을 수정하기 위한 상기 VFE 또는 적응가능한 광학장치에 적용되도록, 대응하는 하나 이상의 영상 수정 프로그램(예를 들어, 적응가능한 광학장치에 적용되도록 변경을 정의하는 파라미터를 제공하는 프로그램)을 구비한 하나 이상의 광학 처방과 연관될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 하나 이상의 시력 결함에 시달리는 경우, 하나의 광학 처방은 다수의 영상 수정 프로그램에 대응될 수 있고, 그 반대일 수도 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 원격 데이터 저장소(74)로부터 비롯된 광학 처방에 기초하여 적절한 프로그램을 선택하기 위해 원격 프로세싱모듈(72)과 통신하는 로컬 프로세싱모듈(70)을 이용할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세스 흐름(1000)의 임의의 양상 또는 블록(1006)는 로컬 프로세싱모듈(70)상에서 국부적으로 수행 될 수 있다.
블록(1008)에서, 적절한 영상 수정 프로그램은 사용자의 눈에 투사될 하나 이상의 영상에 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 디지털 메모리 또는 원격 데이터 저장소(74)는 영상 콘텐츠(예를 들어, AR 및/또는 VR 영상 콘텐츠)를 저장하도록 구성될 수 있다. 원격 프로세싱모듈(72)과 독립적으로 또는 통신하는 로컬 프로세싱모듈(70)은 이 영상 콘텐츠를 불러오고 사용자에게 투사된 영상을 수정하기 위해 적절한 프로그램의 파라미터에 기초하여 명령을 실행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70)은 주변 광을 수정하기 위해 파라미터 및 대응하는 신호 세트에 기초하여 명령을 실행할 수 있다. 다른 실시예에서, 원격 프로세싱모듈(72)은 사용자에게 전달된 주변 광을 변경하기 위해 적절한 프로그램의 파라미터에 기초하여 명령을 실행할 수 있다.
상기 적절한 영상 수정 프로그램은 영상의 파면을 수정하도록 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 파면 보상은 적응가능한 광학장치의 형상을 조정함으로써 수행된다. 일부 실시예에서, 상기 보상은 도파관 스택과 통합된 적응가능한 광학계의 특성을 변경함으로써 구현될 수 있으며, 이에 의해 입사광의 초점 심도, 위상 및/또는 파면을 변경한다. 다른 실시예에서, 안과 표시장치에 의해 제공되는 하나 이상의 2D 영상을 변경하기 위해 적절한 영상 수정 프로그램이 적용될 수 있다. 예를 들어, 각각의 2D 영상이 다른 초점 심도에서 영상의 표현인 경우, 결합된 영상의 3D 지각이 사용자에게 제공될 수 있다. 다양한 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70)은 프로세스 흐름(1000)에 따라 광학 처방에 기초하여 파면을 수정하기 위해 표시장치(62)의 VFE 또는 적응가능한 광학장치를 인코딩하도록 실행될 수 있다.
블록(1010)에서, 수정된 영상은 사용자가 영상을 편안하게 볼 수 있도록 사용자에게 투사된다. 예를 들어, 안과용 시스템은 사용자의 눈에 영상을 형성하기 위해 사용자에게 빛(38)을 투사할 수 있다. 상기 영상은 VFE 또는 표시장치(62)의 적응가능한 광학장치에 의해 수정되지 않은 영상에 적용된 파면 보정에 기초하여 수정된 영상일 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합하여, 안과용 시스템에 의해 생성된(예를 들어, 3D 영상의 인식을 제공하는 다른 초점 심도의) 각각의 2D 영상은 로컬 프로세싱모듈(70)에서 실행된 소프트웨어에 기초하여 수정될 수 있고, 표시장치(62)를 통해 표시된다. 증강현실 머리 장착되는 표시장치 시스템인 몇몇 실시예에서, 머리 장착되는 표시장치 및 사용자 앞에 위치한 물체를 영상화하는 동안, 파면 보정은 착용자에게 제시될 영상에 적용될 수 있다. 예를 들어, 안과용 시스템에 의해 제공되는 AR 영상 콘텐츠는 주위 광과 조합하여 수정되고 투사될 수 있다. 일부 실시예에서, 렌즈(106)를 통해 외부 세상으로부터 통과하는 주변 광은 상기 렌즈(106)를 통해 외부 세상을 보는 착용자를 위해 광학 보정을 제공하기 위해 적절한 프로그램에 의해 수정될 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자 전방 외부 세계로는 불투명한 VR 머리에 장착되는 표시장치 시스템의 경우에, 상기 수정된 영상은 시각적인 표현, 예를 들어 VR 영상 콘텐츠가 표시되는 안과용 시스템 및 표시장치에 의해 제공된 VR 영상의 수정일 수 있다.
따라서, 상기 프로세스 흐름(1000)은 동적 시각 보정 시스템으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 적응가능한 광학장치는 상기 적응가능한 광학장치의 형상 및/또는 특성을 변화시키는 전기 신호에 의해 구동될 수 있으며, 따라서 적응가능한 광학장치의 광학 배율(optical power)을 변화시킨다. 상기 적응가능한 광학장치의 변경된 특성은 적응가능한 광학장치 상에 입사하는 파면의 형상을 변경하여 보정된 파면을 생성할 수 있다. 안과용 시스템에 의한 이러한 파면 보정은 사용자의 광학 처방이 시간의 경과로 변함에 따라 실시간으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 시력 교정은 시간 구간으로(예를 들어, 매일 또는 적어도 1년에 2회, 1년에 3회, 또는 1년에 4회, 어쩌면 월간 등으로) 조정될 수 있다. 간격은 미리 결정될 수 있고 시력 결함, 열화 또는 변화의 예상되는 비율 또는 발생에 기초할 수 있다. 예를 들어 사용자의 시각은 상기 사용자가 나이를 먹음에 따라 달라질 수 있다.
본원의 일부 실시예의 블록(1010)에서 상기 안과용 시스템은 눈-처방 구성 프로그램을 개시함으로써 동적 시력 교정을 구현할 수 있다. 블록(1010)에서, 상기 안과용 시스템은 블록(1002)으로 되돌아가도록 구현될 수 있고, 일부 실시예에서 사용자 활성화 없이 각 간격에서 수동으로 및 대화식으로 사용자의 처방을 결정한다. 따라서, 안과용 시스템은 처음에 제1 광학 처방을 동적으로 식별할 수 있고, 그 처방에 기초하여 시력 교정을 조정하고, 제2 시간에 제2 광학 처방을 식별하고, 제2 처방에 기초하여 시력 교정을 조정할 수 있다. 다른 실시예에서, 안과용 시스템을 사용하는 중 어느 지점에서도, 바이오피드백(biofeedback) 시스템은 전술한 바와 같이(예를 들어, 카메라(24)를 통해) 사용자 눈의 움직임 및 변화를 모니터링 할 수 있다. 눈이 끊임없이 움직이거나 눈의 속성이 끊임없이 변하는 경우, 상기 바이오피드백 시스템은 사용자가 초점을 맞추거나 원근조절하기 위해 애쓰고 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 안과용 시스템은 새로운 광학 처방을 결정하고 /하거나 영상 수정 프로그램을 조정하기 위해 안과 처방 구성 프로그램을 시작할 수 있다.
도 10A-10E에 나타낸 기술은 특정 안구 결함을 교정하기 위해 안과용 시스템 또는 소프트웨어 알고리즘의 광학장치를 수정하는 기술의 예이다. 하기에 더 상세하게 설명되는 임의의 건강관리 결함은 하나 이상의 불규칙성을 교정하기 위해 광학기술 또는 프로그래밍 기술 중 하나 또는 둘 모두의 조합을 사용할 수 있음을 이해해야 한다.
노안
하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 노안을 보상하기 위해 사용될 수 있다. 노안은 눈 수정체의 원근조절 진폭 감소이며, 일반적으로 노화와 관련이 있다. 가까운 물체의 경우, 눈의 수정체는 모양이 바뀌고 눈에 의해 받아들여지는 광을 망막에 집중시켜 그 위에 영상을 형성하도록 원근조절한다. 나이가 들면, 눈의 수정체가 모양을 바꾸고 근거리 시청에 원근조절 할 수 있는 능력이 감소한다. 종종 노안은 분할된 렌즈(예: 이중 초점 렌즈, 삼중 초점 렌즈 등) 또는 연속된 초점 길이 경사(예: 누진 렌즈)가 있는 렌즈, 또는 가변 초점을 기계적으로 변형할 수 있거나 액정 렌즈를 포함하는 다중 초점 교정 렌즈 시스템을 사용하여 치료된다.
본원의 하나 이상 실시예에서, 안과용 시스템은 노안을 보조하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 안과용 장치는 조절 가능한 초점(예를 들어, 적응가능한 광학장치 또는 가변 초점 요소(VFE))을 갖는 고체 상태 가변 초점렌즈로 기능할 수 있다. 전술한 바와 같이, 예를 들어, 근시, 원시 또는 난시 교정시, 안과용 시스템은 하나 이상의 적응가능한 광학장치 또는 VFE를 구비할 수 있다. 적응가능한 광학장치는, 예를 들어 전기적 신호를 인가하여 이에 입사하는 파면의 형상을 변화시킴으로써, 동적으로 변경될 수 있다. 상기 적응가능한 광학장치의 형상 또는 다른 특성을 변경함으로써, 예를 들어, 여기에 설명된 바와 같이 노안 교정을 제공하려는 목적으로 근거리 보기용 망막 위 파면의 초점을 맞추기 위해, 상기 파면이 변경된다.
앞에서 설명되고 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 안과용 장치는 표시장치 렌즈(106)와 광원(38)을 포함하는 증강(또는 가상) 현실 표시장치(62)를 포함할 수 있고, 상기 광원은 사용자가 볼 수 있도록 상기 사용자의 눈에 영상을 형성하기 위해 사용자의 눈으로 유도되는 광을 투사하도록 구성된다. 다양한 실시예에서, 이 표시장치는, 도파관의 모서리에 배치된 광섬유 스캐닝 표시장치에서 광을 수신하고 그 광을 도파관 뒷면으로부터 착용자의 눈으로 결합시키는 도파관 스택을 포함한다. 상기 표시장치가 증강현실 표시장치인 경우에, 상기 안과용 장치는 주변 세상으로부터 비롯된 주변 광을, 예를 들어 사용자의 전방으로부터 비롯된 광을, 표시장치 렌즈(106)를 통해 사용자의 눈으로 향하게 할 수 있다. 이 광은, 예를 들어 도파관 스택을 통해 착용자의 눈으로 전달될 수 있다. 상술한 바와 같이, 표시장치(62)는 또한 하나 이상의 적응가능한 광학장치나 가변초점 요소(VFE)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 적응가능한 광학장치는 그 위에 입사하는 파면을 변경하도록 동적으로 변경될 수 있는 광학요소 일 수 있다. 예를 들어, 적응가능한 광학장치는 변형 가능한 거울과 같은 반사형 광학 소자 또는 도 10B-10E에서 서술한 바와 같은 동적 렌즈와 같은 투과형 광학 소자일 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 사용자는 시스템에 입력을 함으로써 가변 초점 렌즈의 초점을 수동으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 실시예에서, 안과용 장치는 광학장치의 파워를 증가시키거나 감소시키는 되먹임 체계(예를 들어, 사용자 인터페이스 제어) 또는 사용자에게 제시되는 영상의 초점을 가질 수 있다. 상기 사용자 입력은 하나 이상의 적응가능한 광학장치가 형상을 변화시킴으로써 관련 광 및 영상이 망막 상에 초점을 맞추도록 파면의 초점을 변경하게 할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 자동으로(예를 들어, 후술하는 바와 같이 바이오피드백 시스템에 기초하여) 또는 대화식으로 사용자의 광학 처방을 결정하고(예를 들어, 후술하는 바와 같은 굴절검사기(phoropter) 기술을 사용함으로써), 상기 광학 시스템의 광학 종속-구성요소에 상기 광학 처방을 통합할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자의 눈에 투사된 영상의 파면은 결정된 처방에 기초하여 수정될 수 있다. 예를 들어, 사용자 앞에 있는 주변 광의 파면은 상기 안과용 시스템의 적응가능한 광학장치에 입사될 수 있으며 처방에 따라 교정될 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합하여, 안과용 시스템의 표시장치에 의해 생성되고 상기 시스템의 표시장치에 의해 사용자에게 제시되는 영상의 파면은 처방에 기초하여 보정될 수 있다. 예를 들어, 상기 투사된 영상의 파면 위상 및/또는 초점은 투사된 영상이 광학적인 처방에 기초하여 초점을 맞추고 교정되는 것처럼 수정 될 수 있다.
일부 실시예에서, 노안을 교정하도록 구성된 안과용 시스템은 근시, 원시 및/또는 난시를 교정하기 위해 상기 설명된 안과용 시스템과 유사할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 근시, 원시, 및/또는 난시와 함께 노안을 교정하도록 구성될 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 노안을 교정하기 위해 AR 및 VR 기술을 조합한 증강현실 시스템일 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 안과용 시스템은, 상기 광학적 시스템에 의해 생성된 AR 영상 콘텐츠에 파면교정을 제공할 뿐 아니라, 상기 사용자의 전면 외부 세계로부터 비롯된 주변 광에 파면교정을 제공하도록 구성된, 증강현실 머리 장착되는 표시장치 시스템일 수 있다. 대안적으로, 상기 안과용 시스템은, 사용자의 눈이 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템에 의해 사용자 전면 주변 광으로 뒤덮이는 동안, 교정된 파면을 갖는 상기 안과용 시스템에 의해 생성되고 사용자에게 제공되는 VR 영상 콘텐츠를 생성하도록 구성된, VR 머리 장착되는 표시장치 시스템 일 수 있다. 이전에 기술된 바와 같이, VR 머리 장착되는 표시장치 시스템은, 사용자의 전방에서 외부 세계로부터 비롯된 주위 광을 포착하고, 착용자의 눈으로 이들 영상의 보정된 파면을 생성하고 투사하도록 구성된 바깥을 향해 보는 카메라를 포함할 수 있다.
예를 들어, 안과용 시스템은, 노안을 보상하기 위해 구현될 수 있는, 도 3A-3D 및 도 5에 도시된 환자-착용 안과장치일 수 있다. 상기 안과용 장치는, 표시장치 렌즈(106)에서 사용자의 눈으로 향하고 표시장치(62)의 렌더링 엔진(34)에 의해 표시되는 광(38)을 투사하도록 구성된 광원을 포함하는 표시장치(62)를 포함한다. 상기 안과용 장치는 또한 주변 세상으로부터 표시 렌즈(106), 예를 들어 사용자 전방으로부터 비롯된 광을 통해 사용자의 눈에 주위 광을 향하게 할 수 있다. 상기 표시장치(62)는 또한 하나 이상의 VFE 또는 적응가능한 광학장치를 포함한다. 전술한 바와 같이, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 그 위에 입사하는 파면을 변경하도록 동적으로 변경될 수 있는 광학 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 적응가능한 광학장치는 변형가능한 거울과 같은 반사형 광학 소자 또는 10B-10D에서 상술한 바처럼 동적 렌즈와 같은 투과형 광학 소자일 수 있다. 도 10E에서 전술한 바와 같이, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 표시장치 렌즈(106)에 포함되거나 표시장치 렌즈(106)와 광원 사이에 위치될 수 있다. 상기 VFE 또는 적응가능한 광학장치는 도파관 스택 또는 광원(18)에 통합 될 수도 있다. 또한, VFE 또는 적응가능한 광학장치는, 상기 안과장치와 사용자의 전방 외부 세계와 상기 도파관 스택 사이에 위치할 수 있다. 상기 VFE 또는 적응가능한 광학장치는 도파관 스택과 사용자의 눈 사이에 위치할 수도 있다. 다른 실시예에서, 상기 적응가능한 광학장치기는 도파관 스택의 도파관들 사이에 위치될 수 있다.
일부 실시예에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치는은 입사되는 파면의 위상 및/또는 초점을 수정하도록 변경될 수 있다.
일부 실시예에서, 대안적으로 또는 조합하여, 적응가능한 광학장치는 픽셀 단위로 위상을 수정하는 공간 광 모듈 구성을 포함한다. 그러므로, 광학 보정은 파면 상에 부여될 수 있다. 따라서, 다양한 실시예에서, 상기 안과용 장치는 노안을 보상하기 위해 광 변조기를 구동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 안과용 장치는 눈을 추적하기 위해 하나 이상의 안구 추적 카메라 또는 다른 카메라 또는 촬영 시스템을 포함한다. 이러한 카메라 및/또는 영상 시스템은 눈의 방향 및 각각의 눈의 시선에 대응하는 방향을 모니터링할 수 있다. 이들 카메라 및 영상 시스템은 또한, 영상을 보는 사용자의 안락함을 모니터링하고 광학 처방을 모니터링하거나 수정하기 위한 되먹임(feedback)을 제공하도록 구성된, 바이오피드백 시스템의 일부일 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 사용자의 시선방향을 검출하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서는 바이오피드백 시스템의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 착용자의 눈이 앞으로 및 아래로 기울어진 경우, 상기 착용자는 책과 같은 더 가까운 대상을 보거나 전형적으로 근처의 물체와 연관되는 위치(시야의 하부 부분)에 배치된 영상에 대응하는 투시된 영상 콘텐츠를 볼 수 있다. 상기 시선은 또한 눈의 주시각에 기초하여 정해질 수 있으며(예를 들어, 도 6과 관련하여 전술한 설명 참조), 예를 들어, 한 쌍의 눈의 시선이 어느 한 위치에 어떻게 수렴되는지와 착용자를 기준으로 그 위치까지 얼마나 먼지이다. 따라서, 주시각을 모니터링함으로써, 보는 사람이 물체를 보고자 의도하는 거리가 결정될 수 있다.
다른 실시예에서, 하나 이상의 센서는 머리 위치를 검출하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 시청자가 대상을 보려고 의도하는 거리는 사용자의 머리 위치(예를 들어, 머리 자세 또는 방향), 예를 들어, 전방 기울임에 기초하여 추정되거나 검출될 수 있다. 예를 들어, 착용자의 머리가 전방 및 하방으로 기울어진 경우, 상기 착용자는 책과 같은 더 가까운 대상물을 보거나, 전형적으로 근처의 물체와 연관되는 위치(시야의 하부 부분)에 배치된 영상에 대응하는 투시된 영상 콘텐츠를 볼 수 있다.
일부 실시 양태에서, 도 3A-3D의 안과용 장치는, 사용자의 머리 위치(예를 들어, 머리 자세 또는 머리 방향) 또는 머리 움직임(예를 들어, 직선, 기울어진, 위로 올려다보는 선 등)을 결정하도록 구성된 자이로스코프 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 표시장치(62)는 가속도계, 자이로스코프 및/또는 다른 유형의 배향 및/또는 이동 센서를 갖는 센서 조립체(39)를 포함할 수 있으며, 그 중 몇몇은 본원의 다른 곳에서 논의된다. 상기 센서 조립체(39)는 사용자의 머리의 움직임에 기인한 표시장치(62)상에 부여된 움직임 및 그 방향을 검출하도록 구성될 수 있다. 상기 표시장치(62)는 또한 센서 조립체(39)에 작동 가능하게 결합되고, 상기 센서 조립체(39)에 의해 검출된 움직임으로부터 머리 위치, 머리 자세 및/또는 머리 방향을 끌어내기 위해 디지털 및/또는 아날로그 프로세싱을 실행하도록 구성된 프로세서(32)(예를 들어, 머리 자세 프로세서)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 센서 조립체(39)는 디지털 메모리에 저장된 움직임 데이터를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 움직임 데이터는 시각적 결함을 진단하는 동안(예를 들어, 검사 동안 헤드 움직임을 검출하는 것은 결함있는 검사 및 결과를 나타낼 수 있음), 노이즈를 감소시키는데 사용될 수 있다. 프로세서(32)는 이 이동 데이터를 불러오고 프로세싱 로직을 실행하여 헤드 위치(예를 들어, 헤드 포즈 또는 방향)를 결정할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 시선 방향은 또한 안구 추적 시스템을 통한 눈 움직임의 추적에 기초할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 처방은 눈의 초점 심도를 나타내는 사용자 눈 수렴 점들의 세트와 관련될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 머리 위치는 변경되지 않을 수 있지만, 사용자의 눈은 수평선 아래의 수렴 지점으로 추적될 수 있다. 이러한 이동은 근거리 초점 심도에 위치한 물체에 초점을 맞추는 눈을 나타낼 수 있다. 또한, 앞에서 논의된 바와 같이, 눈의 주시각은 시청자가 방향에 집중(예를 들어, 초점맞추기)하는 거리를 결정하는 것을 도울 수 있다. 상기 거리는 눈의 시야선의 수렴에서 확인할 수 있다. 따라서, 다양한 실시예에서, 사용자의 눈은 착용자로부터 특정 거리에 있는 수렴 점(convergence point)으로 추적 될 수 있다.
마찬가지로, 다양한 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 눈이 초점을 맞추거나 원근조절되는 초점 심도를 결정하도록 구성될 수 있다. 본원의 일부 실시예에서, 안구 추적 시스템은 사용자의 수렴 점을 삼각 측량하고 그에 따라 사용자에게 제시될 영상의 초점을 조정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 안구 추적 시스템은 각각의 눈이 보는 방향(예를 들어, 각각의 눈으로부터 연장되는 라인)을 결정하고, 그 방향들이 교차하는 수렴 각을 결정할 수 있다. 상기 수렴 점은 결정된 수렴 각으로부터 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 안구 추적 시스템은 바이오피드백 장치의 일부로 포함될 수 있다. 전술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 각 눈의 위치를 추적하기 위해 광원(26)과 쌍을 이루는 카메라(24)(예를 들어, 적외선 광원 및 적외선 카메라)를 이용할 수 있으며, 이는 로컬 프로세싱모듈(70)과 작동가능하게 결합될 수 있다. 상기 로컬 프로세싱모듈(70)은 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 이는 실행시, 전술한 바와 같이 도 6 및/또는 눈의 방향을 참조하여 눈의 수렴 점을 결정하도록 구성될 수 있다. 이 결정으로부터, 상기 안과용 시스템은 사용자의 시선 방위(orientation) 또는 방향(direction)에 기초하여 초점 위치 또는 깊이를 결정하기 위해 또한 논리 소자(logic device)를 실행할 수 있다.
본원의 다른 실시예에서, 시선 방향은 반짝임 검출을 통해 결정될 수 있다. 상기 시선 추적 시스템은 눈으로부터 하나 이상의 반짝임 또는 반사를 식별하도록 구성되고, 상기 눈의 특징(예를 들어, 동공, 각막 등)에 대한 안구 위 하나 이상의 반짝임의 위치를 결정한다. 눈이 움직이면서 안구 위 반짝임의 상대적 위치가 바뀔 수 있다. 예를 들어, 글 반짝임이 눈의 상단에 위치하고 상기 반짝임과 눈동자 사이의 공간이 증가하면, 시선 방향이 아래쪽으로 기울어졌음을 나타낼 수 있으며, 상기 눈은 근거리 초점 심도에 원근조절될 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 안과용 장치는 상기 안과용 장치와 원격 프로세싱모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74) 사이에서 데이터의 송신과 수신을 허용하는 하나 이상의 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70) 및 그 내부의 디지털 메모리에 의해 실행되는 처리 단계 중 임의의 단계는 원격 데이터 저장소(74)에 동작 가능하게 결합 된 원격 프로세싱모듈(72)에 의해 사용자로부터 원격으로 수행 될 수 있다.
일 실시예에서, 안과용 시스템은 프로세서(32), 머리 자세 프로세서(36), 카메라(24), 광원(18), 로컬 프로세싱모듈(70) 및 원격 프로세싱모듈(72)과 작동가능하게 결합된 렌더링 엔진(34)을 포함할 수 있다. 상기 렌더링 엔진(34)은 광학 처방 및/또는 시선 방향에 기초하여 선택된 초점 심도에서 수정되거나, 구부러지고, 또는 초점이 맞춰지는 파면을 갖는 투사된 광(38)을 경유하여 사용자에게 투사될 영상을 렌더링하도록 구성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 그러한 시스템의 예시적인 프로세스 흐름이 간략하게 설명된다. 상기 프로세스 흐름(1100)은 사용자의 처방에 기초하여 사용자에게 제시되는 영상을 수정하도록 향한다. 일부 실시예에서, 프로세스 흐름(1100)은 도 3A-3D와 연관하여 설명된 것과 같이, 환자-착용되는 안과용 장치에 의해 수행될 수 있다. 본원의 다양한 실시예에서, 도 10B-10E에 기술된 VFE 또는 적응가능한 광학장치는, 사용자의 광학 처방에 기초한 노안 교정을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 상기 프로세스 흐름(1100)은, 가능한 일 예로, 원격 날짜 저장소(74)에 동작 가능하게 연결된 로컬 프로세싱모듈(70)에서 논리 소자에 의해 실행되는 원격 프로세싱모듈(72)에 의해, 상기 로컬 프로세싱모듈(70)에 의해 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세스 흐름(1100)은 프로세서(32), 머리 자세 프로세서(36) 및/또는 센서 조립체(39)에 의해 구현될 수 있다. 다른 구현도 가능하다. 로컬 및/또는 원격 프로세싱의 어떤 결합도 채택될 수 있다.
블록(1102)에서, 사용자에 대한 노안 처방이 결정된다. 도 10A의 참조 블록(1002)에서 앞서 논의된 바와 같이, 상기 처방은 사용자로부터 정보를 수신함으로써 결정될 수 있거나, 사용자에게 제공된 파면을 조정함으로써 안과용 시스템 자체에 의해 결정될 수 있으며, 사용자는 원하는 처방을 선택한다. 예를 들어, 상기 안과용 시스템은 원근조절되는 다른 초점 평면에 대한 광학 처방을 시험하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 복수개의 초점 심도에 대해 표시장치(62)를 통해 사용자에게 제시되는 영상의 파면을 변경함에 있어서, 이산적인 세분화된 단계로 사전 프로그램될 수 있다. 예를 들어, 안과용 시스템은, 본원에서 기술된 바와 같이, 굴절검사기(phoropter) 기술을 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 도파관 스택(178)(예를 들어, 선택된 초점 심도와 관련된)의 주어진 도파관에 입사하는 파면은 광학 처방을 정의하기 위해 굴절 오차를 교정하기 위해 변경될 수 있다. 상기 처방은 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 입력될 수 있고, 원격 데이터 저장소(74)에 저장될 수 있다. 상기 처방은 안과용 시스템의 하나 이상의 프로세서, 예를 들어 원격 프로세싱모듈(72)이 불러올 수 있다.
본원의 다른 실시예에서, 상기 안과용 시스템은 바이오피드백 시스템을 통해 사용자의 처방을 자동적이고 가능하게 점진적으로 변경할 수 있다. 상기 바이오피드백 시스템은 물체 또는 영상을 보는 사용자의 안락 수준을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 10A와 연관하여 전술한 바와 같이, 사용자의 눈이 불안정하거나, 이동하거나, 진동하거나, 원근조절을 변경하는(예를 들어 불규칙 또는 무작위 방식으로) 등의 경우, 이들은 사용자가 상기 물체를 편안하게 볼 수 없다는 표지가 될 수 있다. 따라서, 상기 원근조절, 주시각, 동공 크기 등이 모니터링될 수 있고/있거나 영상이 망막의 중심와(fovea of the retina)에 초점을 맞추고 있는지를 알기 위해 자동 굴절기가 사용될 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 제3자로부터 노안에 대한 광학 처방(예를 들어, 부가된 광학 배율(optical power))을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 의사는 무선(예: 인터넷, 블루투스 연결 등)으로 사용자에게 광학 처방을 보낼 수 있고, 이는 수신기 또는 송수신기에 의해 수신되고, 로컬 프로세싱모듈(70)의 디지털 메모리에 저장된다.
블록(1104)에서, 상기 시스템은 보상 파면 및/또는 렌즈 유형에 관한 정보를 저장할 수 있다. 상기 파면 및/또는 렌즈 유형은 원근조절의 다양한 초점 심도(예를 들어, 눈의 다른 부분에 대한 다른 초점 심도를 또한 포함할 수도 있음)에 대한 사용자의 광학 처방에 기초할 수 있다. 본원의 일부 실시예에서, 상기 정보는 눈에 굴절 교정을 제공하기 위하여 초점 심도를 변화시키거나, 형상을 변경하거나, VFE 또는 적응가능한 광학장치의 특성을 변경하는 입력 파라미터일 수 있다. 일부 실시예에서, 다른 렌즈 유형은 입력 파라미터에 의해 정의되는 바와 같이 수정되거나 변경된 VFE 또는 적응가능한 광학장치를 지칭할 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 각각의 교정 함수는 원하는 파면교정을 달성하기 위해 적응가능한 광학장치의 형상 및/또는 특성에 대한 조정을 정의하는 입력 파라미터 세트를 포함한다. 상기 입력 파라미터는 도 10A의 블록(1004)의 영상수정 프로그램의 파라미터와 유사할 수 있지만, 착용자가 근거리 초점 심도에 초점을 맞추고 있을 때 사용자의 노안을 교정하기 위한 광학 처방에 기초한다. 예를 들어, 적응가능한 광학장치가 도 10B의 VFE(1020)인 경우에, 상기 입력 파라미터는 착용자가 근거리 초점 심도에 초점을 맞추고 있을 때 상기 처방에 근거한 노안을 보상하기 위해 VFE(1020)를 수정할 수 있도록 전극(1022)에 인가될 복수개의 전압을 정의할 수 있다. 적층된 도파관 조립체(178)의 경우에, 도 10D를 참조하여 전술한 바와 같이, 가까운 물체 및/또는 근거리 심도 평면에 제시된 영상을 볼 때, 광학 처방에 기초하여 입사광의 위상, 초점 길이 및 파면을 변경하기 위해, 상기 입력 파라미터는 도파관에 통합된 VFE 또는 적응가능한 광학장치에 적용될 변화를 정의할 수 있다. 일부 실시예에서, 각각의 도파관은 주어진 초점 심도와 관련될 수 있으므로, 주어진 초점 심도의 원근조절에 대한 파면을 교정하기 위해 상기 도파관이 선택적으로 처리될 수 있다.
본원의 일 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70)은 디지털 메모리에서 처방을 회수하라는 지시를 실행하고, VEF 또는 적응가능한 광학 장치용 입력 파라미터를 결정하여, 상기 입력 파라미터를 디지털 메모리에 저장할 수 있다. 일부 실시예에서 원격 프로세싱모듈(72) 및 원격 데이터 저장소(74)가 또한 사용될 수 있다.
어떤 과학적 이론을 언급하지 않고도, 사용자의 눈은 상이한 굴절 오차 및/또는 눈이 원근조절되는 초점심도에 기초한 광학 교정의 필요를 경험할 것이다. 따라서, 하나 이상의 본원에 따른 실시예에서, 본원의 시스템은 복수개의 상이한 초점 심도 평면(예를 들면 2 또는 그 이상, 3 또는 그 이상, 4 또는 그 이상, 5 또는 그 이상, 6 또는 그 이상, 또는 그 이상의 심도 평면)에 대하여 눈의 거리 맵 그리고 다양한 초점심도에 조절과 관련된 굴절 오차를 보상하기 위한 상응하는 교정 기능을 생산할 수 있다. 예를 들면 안과시스템은 하나의 초점 심도에 맞춰 조절하면서 사용자의 적어도 하나의 눈이 포지티브 구형 파면을 갖는 지를 결정할 수 있으며 그리고 사용자의 눈의 면적은 다른 초점심도에 대하여 네거티브 구형 파면(또는 상이한 양의 처방 교정)을 필요로 할 것이다. 따라서, 상이한 수렴점 및 이의 조절 초점심도는 또한 상이한 처방 교정과 연관되어 있다.
본원의 일 실시예에서, 이러한 정보는 머리 위치 세트(예를 들면 머리 자세, 방향) 및/또는 응시 방향과 추가로 연관성이 있을 수 있다. 예를 들면, 만약 사용자의 머리가 아래 방향으로 기울어져 있다면, 눈은 어떤(예를 들면 보다 근접한) 초점심도에 맞추어 조절을 할 수 있다. 또는 만약 사용자의 머리가 오른쪽으로 기울어져 있다면, 눈은 다른 초점심도에 맞추어 조절을 할 수 있을 것이다. 따라서 다양한 실시예에서, 노안 특이적 프로그램이 안과시스템에 프로그램되어 질 수 있거나(또는 다운로드 받을 수 있거나) 해서 올바른 머리 위치(예를 들면 머리 자세, 방향) 및/또는 응시 방향 및 눈이 경험하는 광학적 결함이 나타나는 초점심도가 정확하게 매치될 수 있게 한다. 상이한 응시방향 및 머리 정위(orientation)는 원근조절과 연관된 상이한 초점심도에 대한 상이한 처방 교정과 상관관계가 있다. 안과시스템은 따라서 측정된 응시방향 및/또는 머리 위치, 머리 자세 또는 정위에 맞추어 상이한 상이한 교정을 제공할 수 있도록 구성될 수 있다.
블록(1106)에서, 본원의 시스템은 자이로스코프, 가속도계, IMU, 기타 센서들, 또는 이들 조합을 통해 사용자의 응시 및/또는 머리 위치, 머리 자세, 또는 정위를 검출할 수 있을 것이다. 상술한 바와 같이, 응시방향(예를 들면 눈의 수렴점을 포함하는) 및/또는 머리 위치, 머리 자세 또는 정위는 착용자가 가까이 또는 멀리 보고 있는 지를 나타낼 수 있고, 따라서 착용자가 원근조절이 필요한지를 나타낼 수 있다. 따라서 상이한 교정 기능은 상이한, 원근조절의 초점 심도에 대하여 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 상술한 바와 같이, 사용자의 머리 위치, 머리 자세, 또는 정위는 자이로스코프, 가속도계, IMU, 기타 센서들, 또는 이들 조합을 이용해서 측정할 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이, 본원에 따른 안과장치는 사용자 머리의 움직임, 기울어짐 및 정위를 검출할 수 있도록 구성될 수 있는 머리 자세 프로세스(36), 센서 어셈블리(39), 및 프로세서(32)를 포함한다. 일부 실시예에서, 센서는 로컬 프로세싱모듈(70)에 작동가능하게 결합될 수 있어 로직 장치로 하여금 상기 검출된 머리 움직임을 검색할 수 있도록 하거나/하여 머리 위치, 머리 자세 또는 정위를 결정할 수 있게 한다. 사용자의 머리의 아래 방향으로의 움직임은 근거리에 있는 물체에 초점을 맞춘다는 것을 나타낼 수 있다.
일부 실시예에서, 상술한 바와 같이, 응시 방향은 눈의 움직임을 추적하는 것에 기초할 수 있다. 예를 들면, 사용자의 하나 또는 양 눈의 아래 방향으로의 움직임은(예를 들면 수평 방향으로부터 수평방향 아래 위치한 책으로의 시선 이동) 근접한 곳의 물체에 초점을 맞춘다는 것을 나타낼 수 있다. 따라서 만약에 눈의 추적 시스템이 사용자의 눈의 아래를 향하고 있다고 결정하면, 노안 처방에 기초하여 적절한 교정 기능이 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 눈의 추적 시스템은 수렴각이 증가하는 지(예를 들면 수렴점이 사용자에 점점 가까워지는지)를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 결정은 근접한 지점의 물체에 초점을 맞추는 것을 나타낼 수 있다. 이러한 결정을 통해, 안과시스템은 수렴점이 수평 아래인지를 결정할 수 있는 이는 또한 근거리 초점심도에 초점을 맞춘다는 것을 나타낼 수 있다. 따라서 안과시스템은 조절 초점심도를 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 시스템은 각 눈의 위치를 추적하기 위한 카메라(24)를 사용할 수 있으며, 이는 로컬 프로세싱모듈(70)에 작동가능하게 결합되어 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 본원의 시스템은 반짝임 검출 및 모니터링을 수행하기 위해 카메라(24)를 사용할 수 있으며, 예를 들면 카메라(24)는 눈의 특징별(예를 들면, 눈의 가장자리, 눈의 눈꺼풀, 동공, 등과의 교차점) 반짝임 위치를 추적할 수 있다. 로컬 프로세싱모듈(70)은 소프트웨어를 포함할 수 있으며, 실행이 되면, 눈의 움직임, 반짝임의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있거나/있고 눈의 수렴점을 결정할 수 있도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 응시 방향은 원격 데이터 저장소(74)에 저장될 수 있다.
예를 들면, 일부 실시예에서, 원거리 프로세싱 모듈(72)은 응시 방향, 수렴 각도, 및/또는 머리 위치 정보를 광학 처방과 연관시킬 수 있도록 구성될 수 있으며, 양자는 모두 원격 데이터 저장소(74)에 저장될 수 있다.
본원의 블록(1108)에서, 검출된 응시 방향 및/또는 머리 위치 정보를 근거로, 본원의 시스템은 맵핑 테이블을 참조(예를 들면 블록(1104)에 저장된 정보)하여 적절한 교정기능을 결정하고 적응가능한 광학장치에 적용하여 보상적 파면 및/또는 렌즈 타입을 생산한다. 예를 들면 응시 방향 또는 정위 및/또는 머리 위치 정보(예를 들면, 머리 자세, 정위)를 근거로, 본원의 시스템은 눈이 원근조절되는 초점심도를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에서, 광학 처방은 원근조절과 관련된 하나 이상의 초점심도와 연관되어 있을 수 있다. 예를 들면 상이한 수렴점 및 이에 따른 상이한 원근조절 정도별 초점심도를 상이한 광학 처방 및 교정 기능과 연관지을 수 있다.
본원의 다양한 실시예의 블록(1108)에서, 본원의 시스템은 검출된 원근조절 초점심도를 검색할 수 있고 블록(1104)에 저장된 맵핑을 참조할 수 있다. 맵핑을 기초로, 본원의 시스템은 이러한 확인된 초점심도에 대한 적절한 교정 기능을 결정할 수 있다. 적절한 교정기능은 적절한 보상 파면의 생산을 위한 적응가능한 광학장치 또는 VFE에 적용하기 위한 파라미터를 포함한다. 예를 들면 이러한 보상은 선별된 교정 기능 파라미터로 정의 될 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70)은 블록(1106)에서 디지털 메모리에 저장된 검출된 응시 방향을 검색할 수 있다. 또는, 로컬 프로세싱모듈(70)은 검출된 응시 방향을 안구 추적 시스템, 센서 어셈블리(39), 및/또는 머리 자세 프로세서(36)로부터 직접 검색할 수 있다. 로컬 프로세싱 메모리(70)는 로직 장치를 실행시켜 블록(1106)에 저장된 맵핑 테이블에 접근하여, 응시 방향, 수렴 각도 및/또는 머리 위치(예를들면 머리 자세, 정위) 정보를 근거로, 이에 상응하는 적절한 교정 기능을 선택하여 노안 교정을 위한 적응가능한 광학장치에 적용할 수 있다.
블록(1110)에서, 적절한 보상 파면 및/또는 렌즈 타입, 예를 들면 광학 배율의 정도(예를 들면 양의 구면 배율)가 하나 이상이 영상에 적용된다. 일부 실시예에서, 적절한 교정 기능은 VFE 또는 적응가능한 광학장치에 적용되어 VFE 또는 적응가능한 광학장치의 모양 및/또는 특징을 변경한다. 이는, 그 결과, 이로 입사하는 파면을 변형시켜 굴절 오차, 예를 들면 노안을 교정할 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 적응가능한 광학장치가 가변초점소자(VFE)이고, VFE의 모양은 상기 모양 및/또는 상기 VFE의 광학적 특징을 변경하기 위해 전극에 가해진 전압을 근거로 조정된다. 일부 실시예에서 로컬 및/또는 원격 프로세싱모듈(70, 72)은, 광학 처방 및 응시 방향을 기초로 선별된 것처럼, 적절한 보상 기능을 근거로, 적절한 보상 파면이 표시장치(62)의 적응가능한 광학장치 또는 VFE 내로 코딩되도록 구성된다. 예를 들면, 상기 로컬 및/또는 원격 프로세싱모듈(70, 72)은 VFE 및 적응가능한 광학장치가 이로 입사되는 파면에 맞추어 변하고, 광학 처방을 기초로 정확한 파면을 사용자의 눈으로 전달하도록 VFE 및 적응가능한 광학장치를 변경하도록 구성된 로직 장치를 실행시킬 수 있다. 예를 들면, 로컬 프로세싱모듈(70)은 적응가능한 광학장치에 연결된 전극에 작동가능하게 결합되어 상기 전극이 이에 전기적 신호를 가하여 적응가능한 광학장치를 변경시키고 그 결과 이로 입사되는 파면의 모양을 바꾸게 된다.
블록(1112)에서, 수정된 영상이 사용자에게 제시된다. 예를 들면, 안과시스템은 프로세서(32) 로컬 프로세싱모듈(72)에 작동가능하게 결합된(105, 94, 100/102, 104) 렌더링 엔진(34), 및/또는 원격 프로세싱모듈(72)을 포함할 수 있다. 렌더링 엔진(34)은, 블록(1110)에서 보상 렌즈에 적용된 것처럼, 선택된 교정 기능을 기초로 하여, 선택된 초점심도에서 초점을 맞추거나, 휘거나 또는 수정된 파면을 갖는 투사된 광(38)을 통해 사용자에게 투사 되는 영상을 렌더링 하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 영상은, 표시장치(62)의 적응가능한 광학장치 또는 VFE에 의해 수정되지 않은 영상에 가해진 파면 교정을 기초로 한, 수정된 영상일 수 있다. 일부 실시예에서, 안과장치가 증강현실 머리 장착되는 표시장치인 경우에, 파면 교정은 착용자에게 투사되는 영상에 적용될 수 있으며, 그 과정에서 또한 머리 장착되는 표시장치의 앞에 있는 주변 광을 사용자의 눈으로 전달한다. 예를 들면, 안과시스템에 의해 제시된 AR 영상 정보는 주변 광과 조합되어 변형되고 투사될 수 있다. 일부 실시예에서, 주변 광은 또한 적절한 프로그램을 사용하여 변형되고 광학적으로 교정될 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자 전방의 외부 세계에 불투명한 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템의 경우에 있어서는, 상기 변형된 영상은 예를 들면 VR 영상 정보와 같은 시각적 제시를 위한 안과시스템에 의해 제공되는 변형된 VR 영상 일 수 있다.
따라서, 프로세스 흐름(1100)은 사용자의 노안을 역동적으로 교정하기 위해 시행될 수 있다. 예를 들면 VFE 또는 적응가능한 광학장치는 이의 모양 및/또는 특징을 변화시켜, 시간 경과에 따라 변하는 사용자의 노안을 교정할 수 있는 전기 신호에 의해 작동될 수 있다. 따라서 요소 또는 구성요소들은 역동적으로 재구성될 수 있으며, 예를 들면 안과시스템을 사용하는 동안 사용자의 광학 처방이 변경되고 그 결과 반복적으로 업데이트 됨에 따라 실시간으로 전기적으로 재구성될 수 있다. 예를 들면, 노안 처방 교정은 다양한 시간 간격(예를 들면, 매일, 한 달에 한번, 삼회, 일 년 등)으로 주기적 또는 비 주기적으로 조정될 수 있다. 본원의 안과시스템은 그러므로 예를 들면 일 년에 2, 3, 4, 6, 또는 그 이상의 횟수로 시스템의 파트를 교체 또는 치환하지 않고도 사용자의 시간 경과에 따른 노안 처방의 변화에 맞추어 역동적으로 교정하도록 구성될 수 있다. 간격은 예측되는 시력 결함, 저하, 또는 변화 속도 또는 발생을 기초로 미리 결정될 수 있다. 예를 들면 사용자의 노안은 사용자가 나이를 들면서 변할 수 있다.
일부 실시예의, 블록(1010)에서 본원의 안과시스템은 눈 처방 구성 프로그램을 실행할 수 있다. 블록(1010)에서, 안과시스템은 블록(1002)으로 돌아가서 상술한 바와 같이 바이오피드백 시스템으로부터 비롯된 입력에 기초하여 처방을 업데이트 또는 변경하여, 사용자의 활성화 없이도, 각 간격에서 사용자의 처방을 수동으로 또는 인터렉티브 하게 결정할 수 있다. 이러한 절차는 프로토콜(예를 들면 한 달에 한번, 일 년에 수 회 등)에 의해 일정이 정해질 수 있거나 또는 시력, 예를 들면 근시가 악화되고 있다고 결정된 경우에 수행되도록 일정이 정해질 수 있다. 다른 실시예에서 상술한 바와 같이, 바이오피드백 시스템은 사용자의 눈의 움직임 또는 변화(예를 들면 카메라(24) 또는 광원(26)을 통해)를 모니터하여, 사용자가 원근조절에 어려움을 겪는지 결정할 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 주시각, 동공 확장 및/또는 움직임 및/또는 눈의 자연 렌즈의 모양을 모니터할 수 있다. 본원의 안과시스템은 자동굴절검사기, 또는 기타 본원에 개시된 기술을 이용하여 망막 와에 형성된 영상을 모니터할 수 있다. 본원의 안과시스템은 이어 눈 처방 구성 프로그램을 시작하여 새로운 광학 처방을 결정하거나/하고 교정 기능(예를 들면, 초점심도 및 렌즈 타입에 대한 맵핑 테이블을 업데이트)을 조정할 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 사용자로 하여금, 사용자에게 제시된 하나 이상이 영상의 초점을 수동으로 조절할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들면, 본원의 시스템은 개별적 단계로 초점을 조절할 수 있도록 미리 프로그램될 수 있다. 사용자는 그러면 사용자 인터페이스를 통해 안과시스템에 목적하는 초점을 명시할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자는 편안한 시야 초점에 도달할때까지 점증적으로 증가하거나 또는 감소하는 처방(예를 들면 초점 변화)을 선택할 수 있다. 또는, 본원의 안과시스템은 바이오피드백 시스템 또는 기타 진단 기술(예를 들면 본원의 굴절검사기(phoropter) 및 자동굴절검사 기술 참조)을 사용하여 자동으로 처방을 점진적으로 증가 또는 감소시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 사용자 입력 처방은 특정 응시 또는 머리 정위와 연관될 수 있으며, 사용자가 그러한 응시 또는 머리 정위를 가질 때 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 사용자 입력 처방은 이러한 응시 또는 머리 정위와 독립적으로 적용될 수 있으며, 응시, 시선 및/또는 머리 정위의 변화에 따라 변하지 않는다.
약시/사시
다른 빈번한 시력 질환은 약시이며, 이는 융합된 스테레오 영상을 생산하기 위해 하나의 수렴점에 양 눈을 정렬하지 못하는 질환이다. 이는 전형적으로 그 운동을 정상적인 상대의 운동과 조정하지 못하는 약해진 눈 근육을 갖는 눈으로 인한 것이다. 마찬가지로, 사시도 하나 또는 양 눈의 시력이 감소되는 시력 질환이다. 이러한 시력 감소는 유아 또는 어린이 시절에 비정상적 발달로 인한 것일 수 있다. 사시는 종종 "게으른 눈"으로 불린다.
본원의 일부 실시예에서, 본원에 개시한 장치와 유사한, 장착가능한 가상현실 머리 장착 장치를 포함하는 안과시스템은 약시 또는 사시로부터 유래되는 결함과 같은 수렴 결함의 치료 또는 교정에 사용될 수 있다. 예로서, 수렴이 각지는 양상으로 오프셋되는 경우, 이를 보상하는 프리즘 교정을 적용하여 양 눈의 수렴을 합치게 할 수 있다. 보상 프리즘 교정은 프로세서, 적응가능한 광학장치 소자, 또는 양자의 조합에 의해 적용될 수 있다. 이러한 절차는 일반적으로 본원 도 10a를 참조로 본원에 개시된 방법을 따른다.
양 눈의 수렴이 각지게 상쇄(offset angularly)되는 경우에, 하기 중 하나 이상의 기술이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 안구 추적 시스템은 건강한 눈의 응시 벡터 및/또는 초점을 결정할 수 있다. 이러한 정보를 외삽하여 양 눈에 대하여 표적 수렴 점을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 안구 추적 시스템 및 심도 센싱 시스템을 함께 사용하여 양 눈의 수렴점을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 눈의 근육은 양 눈의 수렴점 및/또는 초점에 점진적으로 정렬할 수 있는 치료 프로토콜에 의해 "재-훈련"될 수 있다. 치료 프로토콜은, 약한 눈의 근육을 강화하도록 디자인된 방법 및/또는 약한 눈의 광학적 신호에 대한 신경 반응을 촉진하는 방법을 포함하는 본원에 개시된 방법을 포함한다.
일부 실시예에, 착용가능한 증강현실(또는 가상 현실) 장치가 안과시스템으로 사용되어, 약시 및/또는 사시로 인한 것과 같은 수렴 결함을 확인하고, 치료, 및/또는 교정할 수 있다. 증강현실 장치는 본원에 개시된 보상적 프리즘 교정을 적용하여 주시각 결함을 교정 또는 보상하도록 구성될 수 있다. 증강현실장치는 양 눈이 수렴점을 점진적으로 얼라인 할 수 있도록 착용자의 눈을 재-훈련할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 시스템은 병원 또는 병원이 아닌 곳에서, 착용자의 눈을 검사 및/또는 치료하는 것에 사용될 수 있다는 것 인식되어야 한다. 일 실시예에서, 환자의 개별 안과시스템은, 가능하게는 의사의 감독하여, 사용될 수 있거나, 또는 병원 자체 버전의 안과시스템이 검사 및/또는 치료에 사용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 착용가능한 증강현실 장치는 착용자 바깥의 세계 또는 주변으로부터 표시장치 플랫폼을 통해(예를 들면 전면의 렌즈/적응가능한 광학장치 소자) 착용자의 눈으로 광을 전달하도록 구성된 증가현실 표시장치 플랫폼을 포함한다. 이러한 표시장치 플랫폼은 도 5를 참조하여 본원에 개시된 표시장치 렌즈 (106)과 유사하게 구성될 수 있다. 따라서, 착용자는 착용자가 세상에서 볼 수 있는 것과 겹쳐진 표시장치 플랫폼으로 투사된 영상을 볼 수 있다.
일부 실시예에서, 착용가능한 증강현실 장치는 상술한 표시장치 플랫폼 및 착용자의 눈으로 광을 투사하도록 구성된 하나 이상의 광원을 포함한다. 상기 하나 이상의 광원은 착용자의 눈으로 광을 투사하도록 구성되어 눈에 영상을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 하나 이상의 광원은 본원에 개시된 것과 같은 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함한다.
일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼은 본원에 개시된 것과 같은 도파관 스택을 포함한다. 도파관 스택은 상이한 초점 면으로부터 광을 투사하도록 구성된다. 일부 실행에 있어서, 도파관 스택은 스택에 본원에 개시된 것과 같은 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 도파관 스택은, 예를 들면 렌즈, 거울, 반사 요소, 굴절 요소, 또는 이들 임의의 조합을 통한 보상 프리즘 교정을 적용할 수 있도록 구성될 수 있다. 다양한 실행에 있어서, 도파관 스택은 다양한 기계적 구성을 통해 보상 프리즘 교정을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼은 착용자 눈의 표적 부위 또는 상이한 부위로 광을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학장치 소자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 적응광학 소자는 본원에 개시된 VFE를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, VFE는 막 거울을 포함한다. 상기 막 거울은 상기 거울에 하나 이상의 전극 및 상기 막 거울의 모양을 변형시키는 하나 이상의 전극을 조절할 수 있도록 구성된 조절 시스템을 포함할 수 있다. 적응가능한 광학장치는 수렴 결함의 치료 및/또는 교정을 위한 보정 프리즘 교정의 제공에 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 증강현실 장치는 미세전자기계 시스템(MEMS)의 변화를 통해 투사된 영상의 초점 및/또는 위치를 다양화 할 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 증강현실 장치는 투사된 영상의 초점 및/또는 위치를 다양화하기 위해 사용될 수 있는 반사, 굴절 및/또는 회절 광학 소자를 포함하는 미세-광학이 장착된 MEMS를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 증강현실 장치는 신호 방향을 변경하기 위해, 신호에 반응하도록 구성되는 마이크로-거울 어레이를 포함한다. 이는 예를 들면 영상 시프트(예를 들면 보상 프리즘 교정)를 제공하거나/하고 착용자 눈을 가리기 위해 행해질 수 있다. 다른 형태의 적응가능한 광학장치는 프리즘의 제공에 사용될 수 있다. 예를 들면, 전기장에 의해 영향을 받는 전달가능한 탄성중합체 물질(예컨대 적응광학 렌즈에 사용되는 것과 같은 물질)은 모양을 바꾸어 프리즘을 도입하는 전극에 의해 작동될 수 있다. 전달성 또는 반사성 위상 변조기를 포함하는 위장 변조기가 또한 사용될 수 있다. 이러한 위상 변조기는 픽셀 단위를 기초로 위상을 변조할 수 있다. 가능한 위상 변조기는 액정 위상 변조기를 포함한다. 일부 실시예에서, 증강현실 장치는 강도 조절 예를 들면 픽셀 단위로 강도를 감소 또는 막을 수 있는 것과 같이 강도를 조절 할 수 있도록 구성된 하나 이상의 공간 광 변조기를 포함한다. 예를 들면, 착용자의 하나 또는 두 개의 눈 또는 착용자의 눈 또는 눈들의 일부를 선택적으로 차단하도록 구성되는 액정을 포함한다. 액정은 회절격자(예를 들면 홀로그램 회절 격자)의 효과를 선택적으로 키거나 끌 수 있도록 구성될 수 있다. 이는 선택적으로 프리즘 효과를 적용하여 달성될 수 있다. 이러한 적응가능한 광학장치는 표시장치상의 영상 컨텐츠를 볼 때 사용자에게 교정을 제공하기 위해 표시장치부터 눈까지의 광학 경로에 있을 수 있다. 이러한 적응가능한 광학장치는 눈착용기 앞의 세상을 볼 때 사용자에게 보정을 제공하기 위해 눈착용기 및 눈의 앞에 있는 세상으로부터 오는 광학경로에 포함될 수 있다.
증강현실 장치는 장착자에서 제공되는 영상의 각 시프트 또는 프리즘 효과를 선택적으로 도입하도록 구성될 수 있다. 이는 다양한 목적으로 그리고 다수의 방법으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 보정 프리즘 교정은 장착자의 한쪽 또는 양쪽 눈에 수렴 결함을 보상하기 위해, 장착자를 위한 광학 교정으로서 적용될 수 있다. 이러한 교정은 장착자의 결함을 보충하여 장착자가 비록 약시 및/또는 사시를 앓고 있는 경우에도 대략의 양안 단일시력을 가질 수 있도록 한다.
보상 프리즘 교정은 장착자에게 제공된 영상 위치의 시프팅, 예를 들면 측방 시프팅(예를 들면, 정상 시선에 직각 또는 광축에 normal)을 통해 달성될 수 있다. 일부 실시예에서, 위치의 시프트는 영상 프로세싱으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 증강현실 장치는 소프트웨어를 이용하여 표시장치에서 제공되는 영상의 상대적 위치 또는 수렴 결함이 없는 장착자에게 또는 수렴결함이 없는 다른 눈에 투사되는 영상의 상대적 위치와 비교하여 장착자의 한쪽 또는 양쪽 눈에 투사되는 영상의 상대적 위치를 조정하도록 구성될 수 있다. 증강현실 장치는 초점 또는 장착자 눈의 얼라인먼트을 검출하도록 또는 좌 및 우 각 영상의 위치가 각 눈의 시야내의 표적 점이 되도록 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 증강현실 장치는 각 눈의 시야를 결정하기 해 안구 추적을 포함할 수 있다. 주시하는 곳이 결정되면, 증강현실 장치는 좌 및 우 각 눈의 시야의 중앙에 좌 및 우 각 영상이 위치하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 약한 눈을 재-훈련하기 위해, 증강현실 장치는 약한 눈에 제시되는 영상을 목적하는 또는 표적하는 수렴점을 향해 점진적으로 움직일 수 있다. 이런 방식으로, 약한 눈은 건강한 눈과 마찬가지로 같은 지점에서 합쳐지도록 재-훈련될 수 있다. 예를 들면, 증강현실 장치는 장착자의 한쪽 또는 양쪽 눈으로 영상의 위치를 광학적으로 시프트(예를 들면 측방으로) 또는 표시장치의 영상을 시프트하도록 구성된 적응가능한 광학장치 소자를 포함할 수 있다. 유사하게, 증강현실 장치는 장착자에게 도달하는 광을 장착자 바깥 또는 넘어의 세상 또는 주변으로부터 시프트하기 위한 프리즘을 추가하는 적응가능한 광학장치 소자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 위치를 측면으로 시프트하는 것은 영상 프로세싱과 조합으로 광학적으로 제공될 수 있다.
적용해야 할 프리즘 교정 정도를 결정하기 위해, 증강현실 장치는 장착자의 약한 눈의 망막에 영상 및 빛이 투사되는 곳을 모니터링하도록 구성될 수 있다. 만약 프리즘 교정을 빛이 망막에 비춰지게 한다면 그것이 정확한 것이다. 만약 그렇지 않으면, 다소 교정이 필요하다. 본원에 개시된 바와 같이, SLO, 자동굴절검사기, 광굴절매체 등을 이용하여 보상 프리즘 교정이 장착자의 잘못 얼라인된 시력을 교정 또는 감소시켰는지를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 증강현실 장치는 사용자가 외사시 또는 내사시 편위를 가졌는지 결정(또는 지시 입력을 받는)하도록 구성된다. 일단 장치에 의해 편위가 알려지면, 프리즘 교정을 시력 결함이 유의적으로 교정될 때까지 적용한다. 이는 자동으로 결정될 수 있거나 또는 사용자 입력을 기초로 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 자동으로 정확한 또는 적절한 프리즘 교정을 결정하기 위해, 증강현실 장치는 하나 이상의 내부로 향햐는 카메라를 포함하여 각 편위를 측정(예를 들면 fixation시프트)하고 표시장치를 이용하여 한쪽 눈의 프리즘 처방을 변경하는 동안 다른 쪽 눈을 차단할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자 입력을 사용하여 정확하거나 또는 적합한 프리즘 교정을 결정하기 위해, 증강현실 장치는 Maddox 로드 테스트와 유사한 테스트를 실행하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 증강현실 장치는 상기 테스트를 위해 빛을 필터하기 위한 기계적 필터를 제공할 수 있다. 다른 예로서, 증강현실 장치는 두 가지 상이한 깊이의 평면으로부터 비롯된 영상 소스를 제공할 수 있다. 사용자 입력에 기초하여, 증강현실 장치는 만족할 만한 조건이 충족될 때까지(예를 들면 제1 영상이 제2 영상과 얼라인됨) 프리즘 교정을 조정할 수 있다.
다른 예로서, 보상 프리즘 교정은 치료 목적 예를 들면 점진적으로 눈이 목적한 수렴점에 도달하도록 재-훈련시키기 위해 적용될 수 있다. 본원은 장착자의 각 눈에 상이 특징을 갖는 영상을 제시하는 것을 강조하는 눈을 재-훈련하는 방법을 개시한다.
일부 실시예에서, 착용가능한 증강현실 장치는 안구 추적시스템을 포함한다. 이러한 안구 추적 시스템은 착용자의 눈의 시선을 결정할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 안구 추적 시스템은 착용자의 눈의 성질을 감지할 수 있도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 하나 이상의 센서는 본원에 개시된 카메라를 포함한다. 다양한 실시예에서, 카메라를 포함하는 하나 이상의 센서는 반짝임 및/또는 푸르키니에(Purkinje) 줄무늬(fringe)를 영상화하여 시선을 결정할 수 있도록 구성될 수 있다. 안구 추적 시스템은 상기 하나 이상의 센서로 수득한 적어도 일부의 정보를 기초로 착용자 눈의 시선 방향을 결정하도록 구성된 분석 모듈을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서 착용가능한 증강현실 장치는 하나 이상의 바깥쪽을 보는 카메라를 포함할 수 있다. 일부 실행에 있어서, 상기 하나 이상의 바깥쪽을 보는 카메라는 도 5를 참조하여 본원에 개시된 카메라(16)와 유사할 수 있다.
착용가능한 증강현실 장치는 착용자 또는 기타 다른 사람이 장치에 입력이 가능할 수 있도록 구성된 사용자 인터페이스 특징을 포함할 수 있다. 이러한 사용자 인터페이스는 장치에 통합될 수 있다. 일부 실행에 있어서, 이러한 사용자 인터페이스 특징은 장치에 물리적으로 통합되지 않는 장치 또는 요소에 의해 제공될 수 있다. 예를 들면, 사용자 인터페이스는 장치와 통신가능한 장치 또는 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이러한 것은 스마트폰, 컴퓨터, 테블릿 또는 기타 장치와 유선 또는 무선 통신이 가능한 컴퓨터 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스 특징은 장치에 예를 들면 유무선 통신 네트워크 또는 물리적으로 연결되거나 또는 장치에 통합된 요소를 통해 장치에 연결된 상이한 장치 및 시스템의 조합에 의해 제공될 수 있다. 사용자 인터페이스 특징은 터치 스크린이 구비된 장치로 제공될 수 있으며, 여기에서 터치 스크린과의 상호작용을 통해 착용가능한 증강현실 장치에 입력을 할 수 있다. 음성 인식 및/또는 가상 터치 스크린 기술이 또한 사용될 수 있다. 이러한 사용자 인터페이스 특징은 터치, 키보드, 버튼, 마이크로폰, 광검출기에 민감한 용량성 특징 또는 그래픽 사용자 인터페이스에 의해 제공되는 소프트웨어로 실행되는 다양한 특징을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 사용자 인터페이스 특징은 몸짓 감지 요소를 포함하여 착용자가 몸짓을 통해 입력을 할 수 있도록 한다. 일부 실시예에서, 이러한 사용자 인터페이스는 응시를 검출할 수 있는 요소를 포함하며 착용자가 눈으로 응시하여 입력을 할 수 있도록 한다(예를 들면, 이는 착용자가 잠시 버튼에 시선을 고정할 때 또는 시선이 버튼에 고정되어 착용자가 눈을 깜박일 때 버튼 또는 다른 소자를 선택하는 것을 포함할 수 있다). 이러한 시스템은 본원에 개시된 다른 장치 또는 시스템에 사용될 수 있다. 사용자 인터페이스 특징은 터치 스크린으로 장치에 제공될 수 있으며, 여기에서 터치스크린과의 상호작용을 통해 착용가능한 증강현실 장치에 입력을 할 수 있다.
일부 실시예에서, 착용자, 임상의, 의사, 또는 기타 다른 사용자는 인터페이스 특징을 이용하여 시력 검사 및/또는 치료 양태를 조절할 수 있다. 이는 예를 들면 적용되는 프리즘 교정량, 영상에 가해지는 측면 변위 정도를 조절하거나, 향상된 영상의 특징을 변형하거나, 또는 그 밖에 수렴 결함의 검사 또는 치료를 파악하는 것을 통해 달성될 수 있다.
도 12는 약시 및/또는 사시에 의해 야기되는 것과 같은 수렴 결함을 치료하는 예시적 방법(1200)을 도식적으로 나타낸 것이다. 설명의 편의성을 위해, 방법(1200)은 본원에 개시된 임의의 증강현실 장치와 같은, 안과시스템에 의해 수행되는 것으로 기술될 것이다. 그러나 본원에 개시된 다양한 증강현실 장치의 임의의 요소 또는 하위 파트 또는 기타 유사한 장치도 방법(1200)의 임의의 단계, 단계의 조합, 또는 단계의 일부의 수행에 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 된다. 방법(1200)은 더 좋은 눈의 차단 또는 덜 강조함으로써 게으른 눈 또는 제대로 얼라인되지 않은 눈을 "재-훈련"하는 과정을 포함한다. 사용자 특이적 처방을 기초로 많은 치료 프로토콜이 도출될 수 있으며, 정확한 파라미터 및/또는 기술은 변할 수 있음이 이해되어야 한다.
블록(1202)에서, 안과시스템은 양쪽 눈의 초점 및/또는 수렴점에 있어서의 차이점을 결정한다. 본원에서 논의된 바와 같이, 이러한 차이는 안과시스템에 의해 수행되는 처방 테스트에 기초한 사용자 입력을 근거로 결정될 수 있다. 안구 추적 및/또는 응시 검출이 또한 사용될 수 있다. 안과시스템은 예를 들면 초점 및/또는 수렴 점을 결정하기 위해 본원에 개시된 임의의 방법을 수행하기 위해 구성될 수 있다.
블록(1204)에서, 안과시스템은 착용자의 시력 결함 치료를 도와주는 치료 프로토콜을 선택할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 치료 프로토콜은 의사 또는 임상의사에 의해 고안될 수 있거나 또는 치료 프로토콜은 외장 위치에서 고안되어 안과시스템으로 다운로드 되는 식으로 고안될 수 있다. 치료 프로토콜은 이러한 치료 프로토콜의 다양한 파라미터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 치료 프로토콜은 치료가 투여되는 횟수를 포함할 수 있다. 치료 프로토콜은 착용자에게 제시되는 영상 타입에 대한 정보 및/또는 각 눈에 보여지는 두 표시장치 또는 영상의 차이를 포함할 수 있다. 예를 들면, 치료 프로토콜은 양안제시에 근거한 것일 수 있으며, 여기에서 상이한 특징의 영상이 착용자에게 표시된다(예를 들면, 변경된 좌 및/또는 우측 눈에 보여지는 영상 버전과 상이한 또는 동일한 영상). 일부 실행에 있어서, 약한 눈에 보여지는 영상은 향상될 수 있거나/있고 강한 눈에 보여지는 영상은 감소될 수 있다. 예를 들면, 약한 눈에 보여지는 영상은 착용자에게 보다 흥미롭고 흥미진진하도록 변경될 수 있다(예를 들면, 밝아지거나, 색감이 향상되거나, 3차원적으로 향상되거나, 초점이 선명해지거나, 해상도가 높아지거나, 컨트라스트가 향상되거나, 움직임, 높은 리프레쉬율 등). 마찬가지로, 더 강한 눈에 보여지는 영상은 착용자에게 덜 흥미롭거나 덜 흥미진진하도록 변경될 수 있다(예를 들면, 어두워지건, 색깔이 부드럽게 되거나, 편평해지거나, 희미해지거나, 해상도가 나빠지거나, 대조가 나빠지거나, 정지하거나, 리프레시율이 낮어지거나 등). 다양한 실행에 있어서, 더 강한 눈에 보여지는 영상은 변경되지 않는 반면, 더 약한 눈에 보여지는 영상만이 변경된다. 다양한 실행에 있어서, 더 약한 눈에 보여지는 영상은 변경되지 않는 반면, 더 강한 눈에 보여지는 영상만이 변경된다. 다양한 실행에 있어서, 강한 눈 및 약한 눈 양쪽 모두에 보여지는 영상이 변경된다. 더 강한 눈에 보여지는 영상은 변경되지 않는 반면, 더 약한 눈에 보여지는 영상만이 변경된다. 치료 프로토콜은 프로토콜이 지속기간에 관한 정보를 포함할 수 있다. 치료 프로토콜은 상호적인 가상 물체를 채용함으로써 사용자가 "치료"를 보다 즐길 수 있게 하여 치료계획에 대한 사용자의 순응도를 증가시킬 수 있다. 치료 프로토콜은 역동적인 영상(예를 들면 영화, 게임 등)을 채용하여 사용자가 "치료"를 보다 즐길 수 있게 하여 치료계획에 대한 사용자의 순응도를 증가시킬 수 있다.
블록(1206)에서, 안과시스템은 치료 프로토콜에 첨부된 스케줄러의 적어도 일부에 기초하여, 치료 프로토콜이 시작하는 시간 또는 시간 윈도우를 검출 또는 결정할 수 있다. 예를 들면, 치료 프로토콜은 눈의 재-훈련이 매일 10시 PM 또는 8 AM과 9 AM 사이의 어느 시점에서 수행되도록 프로그래밍 될 수 있다. 치료 프로토콜은 예를 들면 단지 매주 한 번 처방될 수 있다. 치료 프로토콜은 일주일에 2회, 일주일에 적어도 5회, 매일 및/또는 하루에 1회, 2회, 3회, 4회, 또는 5회와 같은 하루에 수회 치료와 같이 치료 세션이 더 자주 포함될 수 있다. 일부 실시예에서, 치료 프로토콜은 다소 잘못 얼라인되가는 눈의 검출에 반응하여 프로그램될 수 있다. 다양한 실시예에서, 치료 프로토콜은 눈이 종전의 치료 프로토콜에서 회복된 경우에 일어날 수 있도록 프로그램될 수 있다.
블록(1208)에서, 안과시스템은 한쪽 또는 양쪽 눈의 시야를 변경한다. 이는 예를 들면 눈을 일부 또는 전부 가리는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 약한 눈을 강하게 하거나 또는 뇌 안의 영상 융합에 대한 적절한 주시각을 촉진하기 위해, 때로는 시야 내의 상이한 위치에서 각 눈에 상이한 영상을 제시할 수 있다. 이는 단지 하나의 예시적인 기술(technique)이며, 많은 다른 기술이 또한 눈의 근육을 재-훈련 또는 강화시키기 위해 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 차단은 일부 또는 전부 차단일 수 있다. 착용자에게 제시된 영상에 대한 전부 또는 일부의 초점이탈, 흐려짐, 감쇠, 또는 기타 변경이 또한 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 블록(1208)을 건너뛸 수 있다. 예를 들면, 일부 치료 프로토콜에서 강한 눈 및 약한 눈의 각 시야는 변경되지 않는다. 안과시스템은 약한 눈이 시력을 되찾는 것을 장려하기 위해 착용자의 눈에 상이한 시력 특징의 영상을 제시할 수 있다.
본원에 기술된 바와 같이, 한쪽 또는 양쪽 눈의 시야가 변경되거나 또는 변경되지 않거나 각 눈에 보여지는 컨텐츠는 또한 상이할 수 있다. 예를 들면, 덜 흥미로운 컨텐츠가 약한 눈에 보여질 수 있다. 이는 보다 밝고, 높은 해상도의, 보다 완벽하고, 움직이며, 보다 높은 컨트라스트의, 3차원의, 색이 향상된 영상을 복수개의 심도 평면 등으로부터 약한 눈에 투사함으로써 달성될 수 있다. 강한 눈에 덜 흥미진진한 컨텐츠를 투사함과 동시에 흥미진진한 컨텐츠가 약한 눈에 투사될 수 있다.
블록(1210)에서, 안과시스템은 약한 눈의 관심을 끄는 자극적인 영상을 투사 할 수 있다. 이러한 자극적 영상은 이미 처방된 위치에 및/또는 향상된 시야 특징 - 칼라 새츄레이션, 대비, 해상도, 깊이 신호, 3차원 효과, 밝기, 강도, 초점 등-과 함께 제시되어 눈으로 하여금 표적된 위치에 초점을 맞추거나/맞추고 수렴하도록 장려하고/하거나 약한 눈을 강화시키기 위해 약한 눈으로부터 비롯된 시각 컨텐츠 장려할 수 있다. 가상 영상은 시간에 걸쳐 치료 프로토콜에 의해 정해진 속도로 이동되어 복수개의 심도 평면을 가로질러 주시각 점으로 눈을 함께 끌어들인다. 눈이 주시각의 공통점에 얼라인할 때, 각 눈의 영상은 융합하고 뇌는 두 개 대신에 한 개의 영상을 보게된다. 이는 예를 들면, 게임의 형태로 달성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 예를 들면, 안과시스템은 양쪽 눈에, 치료 또는 치유 목적을 위해, 영상을 동시에 제시하도록 구성될 수 있다. 각 눈에 제시되는 영상은 시각 특징에 있어 상이할 수 있다. 이러한 차이는 시간에 걸쳐 약한 눈의 성능을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 착용자에게 스테레오 영상을 제공하기 위해, 좌 및 우측 영상이 착용자에게 제공될 수 있다. 치료 동안에, 약한 눈에 대응하는 영상은 강한 눈과 비교하여 향상될 수 있다. 영상의 향상은 예를 들면 그리고 비 제한적으로, 영상의 밝기 증가, 영상의 컨트라스트 증가, 영상의 색깔 새츄레이션 증가, 영상의 강도 증가, 영상의 3차원 효과 증가, 영상에 컨텐츠 추가 등을 포함할 수 있다. 유사하게, 강한 눈에 대응하는 영상은 감소될 수 있다. 영상의 감소는 예를 들면 그리고 비 제한적으로, 영상의 칼라 새츄레이션 감소, 영상의 강도의 감쇠 또는 감소, 영상 평면화, 영상 흐림효과, 영상 초점 이탈, 영상 섀도잉, 영상의 일부 또는 전부 차단 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 영상 초점 이탈은 상이한 심도의 평면으로부터 각 눈에 영상을 제시하여 달성될 수 있다. 예를 들면 다수의 도파관 및 연관된 렌즈 또는 기타 광파워를 갖는 요소를 사용하여 상이한 심도의 면으로부터 영상을 투사할 수 있다. 일부 실시예에서, 치료는 약한 눈의 영상을 향상시키고, 강한 눈의 영상을 약하게 하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 치료는 강한 눈의 영상은 변경시키지 않으면서 약한 눈의 영상은 향상시키는 것을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서 치료는 약한 눈의 영상은 변경시키지 않으면서 강한 눈의 임지는 감소시키는 것을 포함할 수 있다. 영상의 향상 및/또는 감소는 점진적으로 및/또는 간헐적으로 적용될 수 있다. 예를 들면, 영상의 품질은 안과시스템이 점진적으로 향상되거나 또는 매 30-60초 마다 감소될 수 있거나/있고 눈이 더 잘못 얼라인되어 간다는 것을 검출할 때 점진적으로 향상되거나 또는 매 30-60초 마다 감소될 수 있다. 다른 예로서, 영상은 하나의 시간 동안 향상 또는 감소될 수 있고 이어 이러한 효과는 두 번째 시간 동안 제거될 수 있다. 이는 치료 기간에 걸쳐 번갈아 나타날 수 있다.
일부 실시예에서, 치료는 이로부터 영상이 제시되는 다양한 심도 평면을 또한 포함한다. 이는 복수개의 심도 평면을 사용해서 수렴 결함을 갖는 눈을 재-훈련하는 브록 스트링(Brock string)과 유사할 수 있다. 영상은 다양한 심도 평면으로부터 투사되어, 그 결과 눈이 다양한 심도의 영상에 수렴하고 초점을 맞춘다. 다양한 심도 평면은 또한 주시연필 이동훈련과 유사한 치료를 제공하는데 사용될 수 있다. 이러한 치료는 제1 심도 평면(예를 들면 약 1 foot 또는 이보다 멀리 떨어진 거리)에서 영상 제시 및 이어 제2 심도 평면으로 착용자에게 영상을 좀 더 가까이 움직이는 것을 포함한다. 영상을 움직이는 것은 제1 심도 평면으로부터 제2 심도 평면으로 심도 평면을 착용자에서 보다 가까이 점진적으로 움직이는 것을 포함할 수 있다. 이러한 보다 가까운 심도 평면에서 영상이 제시되는 동안, 착용자가 초점을 잡기가 어려운 영역의 영상에 초점을 맞추는 연습을 할 수 있게 영상의 심도가 조정될 수 있다(예를 들면, 창작자는 영상에 수렴하는 것에 어려움을 갖는다). 이러한 치료는 또한 제1 및 제2 초점심도와 비교하여 더 멀리 떨어진 제2 심도 평면의 영상을 제공하는 것을 또한 포함한다. 영상이 제2 심도 평면에서 제시되는 동안, 착용자는 제2 심도 평면의 영상에 초점을 맞추는 것과, 제3 심도 평면에서 제시되는 영상에 초점을 맞추는 것을 번갈아서 할 수 있다. 이는 예를 들면 눈 근육을 강화할 수 있다. 이러한 방법은 치료 동안 영상의 향상 및/또는 약화와 조합될 수 있다.
일부 실시예에서 치료는 한쪽 또는 양쪽 눈에 선택적인 차단을 포함할 수 있다. 이는 치료의 효능을 증가시키기 위해 망막의 표적 부위에 시각적으로 자극적인 영상을 제시하여 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 예를 들면 공간 광 변조기, 셔터 등과 같은 것을 사용하여 사용자에게 보여지는 물체의 일부를 가리는 선택적 차단을 사용하도록 구성될 수 있다. 예를 들면 본원에 개시된 공간 광 변조기가 사용될 수 있다. 적응가능한 광학장치는 또한 빛을 리디렉트 하는데 사용될 수 있다. 선택적 차단은 또한 눈의 영상을 간헐적으로 차단하는 것을 포함한다. 이는 눈에 영상을 교대로 제공하여 달성될 수 있다(예를 들면, 왼쪽 눈에 영상 제시와 이어 오른쪽 눈에 영상 제시를 교대로 수행).
일부 실시예에서 치료는 점진적으로 눈의 수렴에 영향을 주기 위해 보상 프리즘 보상에 대한 작은 조정을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보상 프리즘 교정 및/또는 측면 영상 시프트 정도는 약한 눈이 표적점에 대해 수렴을 하도록 영향을 주는 치료를 하는 동안 감소될 수 있다. 보상 프리즘 보정 및/또는 측면 영상 시프트의 정도는 단일 치료 동안에 시간 경과에 따라 감소될 수 있거나 또는 수 회의 치료과정을 거치면서 감소될 수 있다.
블록(1212)에서, 본원 시스템은 원근조절, 주시각 등의 눈의 일반적인 기능을 검출하여 수행 치료 프로토콜에서 미리 정해진 시간의 종료를 검출할 수 있는 가능성도 있다. 이러한 종료 시간에 안과시스템은 블록(1214)에서 치료를 중단한다. 이는 착용자의 눈에 차단 또는 디엠퍼시스를 종료하는 것을 포함한다. 일부 실시예에서, 착용자는 착용자의 스케줄에 따라 치료 프로토콜을 수동적으로 수행할 수 있다. 유사하게 많은 기타 치료 프로토콜도 또한 본원에 포함될 수 있다.
일부 실시예에서 블록(1212)에서, 안과시스템은 치료 동안 착용자의 수행을 추적하여 치료를 그만두어도 될지를 결정한다. 착용자가 피로의 사인을 나타내거나 또는 순을 하지 않는 경우에, 안과시스템은 블록(1214)에서 치료를 중단한다. 예를 들면, 안과시스템은 착용자의 응시를 검출하도록 구성된 안구 추적 시스템을 포함할 수 있다. 이러한 안구 추적 시스템은 치료 동안에 착용자의 수행(예를 들면 착용자가 제시되는 영상에 성공적으로 초점을 맞출 수 있는지 여부)이 시간이 지남에 따라 악화되었는지를 검출할 수 있다. 이는 착용자가 피로해서 훈련을 더 하는 것의 이점이 제한적일 것이라는 것을 나타낸다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 시간에 걸쳐 착용자의 수행을 추적하여 착용자의 수렴 문제가 시간이 지나면서 감소하는 지(예를 들면 한 번의 치료과정에서 및/또는 수회의 치료세션에 걸쳐서)를 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 블록(1212)에서, 안과시스템은 치료가 중단되어야 한다는 것을 나타내는 사용자 입력을 받는다. 이러한 사용자 입력을 받으면, 안과시스템은 블록(1214)에서 치료를 중단한다.
일부 실시예에서, 블록(1212)에서, 안과시스템은 적용된 치료 프로토콜 동안에 사용자의 수행 성능을 자동적으로 검출한다. 블록(1212)에서, 안과시스템은 블록(1204)으로 돌아가서 적용되는 치료 프로토콜 동안 착용자의 검출된 수행 성능을 기초로 치료 프로토콜을 업데이트 또는 조정할 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 약한 눈의 수렴 각이 치료 동안 개선되지 않으면, 안과시스템은 치료 프로토콜의 파라미터를 조정할 수 있고 블록(1204)에서 다시 시작하는 방법(1200)을 수행할 수 있다. 이런 식으로, 안과시스템은 착용자의 치료 동안 수행 성능을 치료 프로토콜을 조정하기 위한 피드백으로 사용하거나/하고 치료를 끝내야 할 때를 결정하는 사용할 수 있다.
다양한 실행에 있어서, 안과시스템은 완료 전에 치료 프로토콜을 중단하도록 구성될 수 있다. 예를 들면 만약 안과시스템이 눈의 피로(예를 들면 약한 눈의 수렴 각이 나빠짐)를 검출하면, 안과시스템은 블록(1212)에서 블록(1214)으로 가서 치료 프로토콜을 중단하도록 구성될 수 있다.
약시와 마찬가지로, 사시 또는 "게으른 눈"은 한쪽 눈이 다른 쪽 눈과 비교하여 더 약한 증상이다. 이는 약한 눈과 비교하여 강한 눈의 입력을 선호하는 뇌의 선호도로 인해 발생 될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 약한 눈으로의 시각적 자극을 향상시키고 그 결과 점진적으로 약한 눈을 강화하기 위해 그리고/또는 강한 눈으로 들어가는 시각적 자극 수준을 감소시키거나 또는 빛의 강도를 선택적으로 약하게 함으로써 눈 패치 효과를 재현할 수 있도록 하기 위해, 도 12를 참조하여 설명된 방법(1200)과 유사한 방법을 수행하도록 프로그램될 수 있다. 사시와 관련되어 상술한 기타 치료 및 훈련 시스템 및 기술(technique)이 또한 사용될 수 있다.
다양한 실시예에서, 집중방해를 감소시키기 위해, 증강현실 장치를 통해 착용자의 눈앞의 세상의 모습은 차단되어야 하거나 또는 그렇지 않다면 검사 및/또는 치료 동안에 보여지지 않는다. 예를 들면 액정 공간 광 변조기 또는 셔터와 같은 강도를 조정하는 공간 광 모니터가 사용될 수 있다. 이는 예를 들면 영상을 보는 사람에게 제공할 때 수행될 수 있지만, 이러한 접근법이 반드시 필요한 것은 아니다.
비록 본원의 시스템이 증강현실 장치로서 기술되었지만, 다른 실시예에서 본원의 시스템은 가상현실 장치일 수 있다. 양자의 경우에, 시스템은 의료기관 또는 검안사 사무실 또는 기타 장소에서 검사를 위해 내과 또는 임상의에 의해 제공되는 안과시스템일 수 있다. 다른 실시예에서, 본원 시스템은 착용자의 소유일 수 있거나 또는 다른 목적 예컨대 엔터테인먼트(예를 들면 게임 또는 영화) 및/또는 작업 활동을 위해 채용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 착용자의 시스템에서 치료를 시행하는 한가지 장점은 착용자의 재량하에 수 회(적어도 일 년에 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 18, 24 또는 그 이상) 검사가 편리하게 수행될 수 있다는 것이다. 마찬가지로, 검사는 검안사, 안과의사, 간호사, 테크니션, 의사보조원과 함께, 또는 이들 없이 수행될 수 있다.
고차 수차
다른 흔한 눈 관련 질환은 고차 굴절 이상을 포함하며, 이는 프리즘 및/또는 렌즈 교정으로 될 수 없는 임의의 파면 곡률 교정을 포함할 수 있다. 이러한 고차 수차는 모든 굴절이상의 10%를 차지할 수 있다. 이러한 고차 굴절 이상은 눈의 비규칙적인 모양의 광학 면의 결과일 수 있으며, 굴절 수술 후에 특히 흔하다. 예를 들면 눈의 각막 및/또는 수정체에서 모양 이상은 눈을 통과해서 망막으로 들어가는 빛에 대한 고차 굴절 이상을 야기할 수 있다. 이러한 고차 수차는 적절한 굴절 교정으로 감소되는 것이 가능할 수 있다.
본원에 개시된 안과시스템은 이러한 고차 수차에 대한 파면에 교정을 제공하는 방식으로 적용되어 다양하게 실행될 수 있다. 제르니케(Zernike) 모드(예를 들면 비점 수차, 코마 수차, 트레포일 수차, 구면 수차, 쿼드라포일 수차 등)에 의해 기술되는 모든 수차까지를 포함하는 거의 모든 파면 교정이 본원에 기술된 안과장치를 이용하여 가능할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
일부 실행에 있어, 안과시스템은 각막, 수정체 및 기타 눈의 전달 매질의 미세 결함을 교정하도록 구성될 수 있다. 이러한 결함은 시력의 질에 장애 효과를 가져오는 복잡한 굴절, 반사, 및 산란 패턴을 생산할 수 있다.
다양한 실시예에서, 본원의 안과시스템은 이러한 결함에 의해 야기되는 투사된 광의 패턴을 예를 들면 안구 추적 시스템 또는 기타 카메라 또는 영상 시스템을 통해 검출할 수 있다. 이러한 정보는 본원의 안과시스템에 의해 눈의 결함과 상호작용할 수도 있는 사용자의 눈으로 입사되는 광선을 선택적으로 걸러내서, 손상된 시력에 기여할 수 있는 광경로를 차단하는데 사용될 수 있다.
본원의 안과시스템은 예를 들면 도 3A-3D 및 도 5에 도시된 바와 같이 환자가 착용한 안과시스템, 그리고, 근시, 난시, 원시 및 기타 굴절 이상과 관련된 상술한 것과 같은 장치일 수 있다. 따라서, 근시, 원시, 및 난시와 같은 시력 이상의 교정을 위한 안과장치와 관련되어 위에 기재에 포함된 것과 연관되어 논의된 특징이 고차 수차 교정에서도 동일하게 적용되는 것으로 이해될 것이다. 특히, 안과시스템은 고차 수차를 포함하는, 굴절 이상을 감소 또는 교정하기 위한 광학 교정을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들면 이러한 장치는 파면 교정을 도입하는 적응가능한 광학장치 또는 가변초점소자를 포함하고 초점 이탈 및 난시를 상쇄하기 위해 구 및 원통 도입에 사용될 수 있는 것은 물론, 파면 모양으로부터 유래되는 고차 수차 감소를 위해서도 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본원의 안과장치는 표시장치 렌즈(106) 및 사용자가 볼 수 있도록 사용자의 눈에 영상을 형성하기 위해 사용자의 눈으로 향하는 광을 투사 하도록 구성된 광원(38)으로 포함하는 증강(또는 가상) 현실 표시장치(62)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 이러한 표시장치(62)는 도파관 스택(178)의 가장자리에 배치된 광섬유 스캐닝 표시장치로부터 광을 받고 그 뒷면으로부터 도파관에서 오는 광을 착용자의 눈에 결합시키는 도파관 스택(178)을 포함한다. 표시장치(62)가 증강 현실 장치인 경우에, 본원의 안과장치는 주변 환경으로부터 주변광을 예를 들면 사용자의 앞에 있는 광을, 표시장치 렌즈(106)를 통해 사용자의 눈으로 향하게 할 수 있다. 이러한 광은 예를 들면 도파관 스택(178)을 통해 착용자의 눈으로 전달될 수 있다. 상술한 바와 같이, 표시장치(62)는 또한 하나 이상의 적응가능한 광학장치 또는 가변초점소자(VFE)를 또한 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 적응가능한 광학장치는 이로 입사되는 파면을 변경시키기 위해 역동적으로 변경될 수 있는 광학 소자일 수 있다. 예를 들면, 광학 소자는 변형성 거울과 같은 반사 광학 소자 또는 도 10B-10E에 상술한 것과 같은, 역동학적 렌즈와 같은 전달성 광학 소자일 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 안과시스템에 의해 생성되는 영상을 형성하는 투사된 광(38)은 본원에 기술된 것과 같은 하나 이상의 적응가능한 광학장치 또는 VFE에 입사될 수 있다. 적응가능한 광학장치는 변형성 거울과 같은 반사 광학 소자 또는 역동 렌즈와 같은 전달성 광학 소자(예를 들면, 액정 렌즈, 전자-활성 렌즈, 가동 요소를 갖는 통상의 굴절 렌즈, 기계적-변형성-기재의 렌즈, 전기습윤 렌즈, 탄성중합체 렌즈, 또는 상이한 굴절률을 갖는 복수개의 유체)일 수 있다. 적응가능한 광학장치는 광섬유 스캐닝 표시장치로부터 입사하는 파면을 갖는 광을 받을 수 있다. 파면은 본원에 개시된 바와 같이 적응가능한 광학장치에 의해 고차 수차를 보상하도록 변형될 수 있다. 이러한 교정 또는 보상된 파면은 전달성 빔 분리기를 통하여, 사용자의 눈으로 향할 수 있다.
일부 실시예에서, 대안적으로 또는 조합으로, 적응가능한 광학장치는 픽셀 단위로 상을 변형할 수 있도록 구성되는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 광 교정은 그러므로 파면에 부여될 수 있다. 다양한 실시예에서 그러므로, 안과장치는 광 변조기로 하여금 색수차 보정을 하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 안과시스템은 사용자의 한쪽 또는 두쪽 눈에서 고차 수차를 결정할 수 있도록 구성된 하나 이상의 서브시스템 또는 센서를 포함할 수 있다. 한 실행에 있어서, 본원의 안과시스템은 눈의 굴절 결함을 평가하기 위해 본원에 기술된 것과 같은 파면 수차 측정 기술을 이용할 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들면 본원 안과장치는 카메라(24) 및 광원(26)을 포함할 수 있고, 예를 들면 수차 측정 기술과 관련되어 아래 기술된 바와 같이, 수차 측정계를 사용하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 카메라(24)는 적외선 카메라이다. 카메라(24)는 로컬 프로세싱모듈(70)에 작동가능하게 결합되어 눈의 고차 굴절 결함을 검출할 수 있다.
유사하게, 하나 이상의 카메라 또는 영상 시스템이 채용되어 시력을 떨어뜨리는 복합적 굴절, 반사 및 분산 패턴을 가져오는 미세 결함을 가진 눈의 영역, 예를 들면, 눈의 각막, 수정체 및 기타 전달성 매질을 확인할 수 있다. 이에 반응하여, 표시장치는 결함이 있는 상기 영역으로 빛을 유도하지 않도록 작동될 수 있다.
부가하여, 일부 실시예에서 안과장치는 하나 이상의 전송기 및 수신기를 포함하여 안과시스템 및 원격 프로세싱모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74) 간의 전송 및 수신을 가능하게 한다. 송신 및 수신기는 송수신기로 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 원격 프로세싱모듈(72) 및 또는 원격 데이터 저장소(74)는 제3자 서버의 일부 또는 제3 자(예를 들면 의사 또는 기타 의료행위 수행자)로 하여금 예를 들면 광학 처방과 같은 데이터를 안과장치로 전송하는 데이터베이스일 수 있다.
일부 실시예에서, 안과장치의 다양한 구성이 로컬 프로세싱모듈(70)에 작동가능하게 결합될 수 있다. 로컬 프로세싱모듈(70)은 디지털 메모리에 작동가능하게 결합될 수 있고, 실행될 때, 안과장치로 하여금 눈의 고차 굴절 수차를 교정하도록 하는 지시를 포함한다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 고차 굴절 이상을 교정하는 증강 현실 시스템일 수 있다. 상술한 바와 같이, 안과시스템은 사용자 앞의 세계에서 들어는 주변광에 대한 파면 교정, 및 안과시스템에 의해 생성된 AR 영상 컨텐츠에 대한 파면 교정을 제공하도록 구성되는 머리에 장착하는 증강 현실 표시장치 시스템일 수 있다. 대안적으로, 안과시스템은 교정된 파면을 갖는 안과시스템에 의해 생성된 VR 영상 컨텐츠를 생산하여, 사용자의 눈이 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템에 의해 사용자의 앞에 있는 주변광으로부터 가려지는 동안 사용자에게 제공되도록 구성되는 증강 현실 머리 장착되는 표시장치 시스템일 수 있다. 상술한 바와 같이, VR 머리 장착되는 표시장치 시스템은 사용자의 전방에 있는 세계로부터 주변광을 캡쳐하도록 구성되는 바깥쪽을 향하는 카메라를 포함하고 이러한 영상의 교정된 파면을 생성할 수 있다.
일부 실시예에서, 고차 수차를 교정하는 프로세스 흐름은 근시, 원시 또는 난시 교정에 대하여 기술된 도 10A의 프로세스 흐름(1000)과 유사할 수 있다. 일부 실시예에서 프로세스 흐름(1000)은 도 3A-3D와 관련되어 기술된 것과 같은, 환자가 착용한 안과장치에 의해 수행된다. 프로세스 흐름(1000)은 로컬 프로세싱모듈(70)에 의해, 예를 들면 원격 데이터 저장소(74)에 작동가능하게 연결된 로컬 프로세싱모듈(70)의 로직 장치에 의해 실행되는 원격 프로세싱모듈(72)에 의해 실행될 수 있다. 적응가능한 광학장치 또는 VFE 예컨대 전자적 재구성 가능한 거울 또는 렌즈 예컨대 도 10B-10E에 나타난 바와 같이 위치한 렌즈를 사용하여 사용자의 광학 처방을 기초로 굴절 교정을 제공할 수 있다.
블록(1002)에서, 안과시스템은 사용자의 광학 처방, 예를 들면 눈의 불규칙한 광학 표면 모양으로 인한 고차 수차를 결정한다(예를 들면, 눈의 각막 및/또는 수정체의 모양 불규칙성). 상술한 바와 같이, 안과장치는 사용자가 광학 처방을 입력해야 하는 사용자 인터페이스를 포함하며 또는 안과시스템은 눈 처방 구성기(configurator) 프로그램을 거쳐 눈의 고차 굴절 이상을 결정할 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 본원에 개시된 수차 측정기를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 제3자로부터 광학 처방을 받을 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 의사는 사용자에게 광학 처방을 무선으로 보낼 수 있고(예를 들면, 인터넷, 블루투스 연결 등으로), 이는 수신기 또는 송수신기가 받아서 로컬 프로세싱모듈(70)의 디지털 메모리에 저장된다.
일부 실시예의 블록(1002)에서, 안과시스템은 눈의 고차 굴절 결함에 의해 야기되는 안과시스템에 의해 투사된 광의 패턴을 검출할 수 있다. 예를 들면, 광원(26)은 눈으로 적외선 광을 투사하도록 구성될 수 있고, 카메라(24)는 눈의 고차 굴절 결함으로 인해 눈으로부터 반사되는 적외선 광을 검출할 수 있다. 검출된 반사 또는 산란 광에 기초하여, 안과장치는 고차 수차에 해당하는 패턴을 검출할 수 있다.
블록(1004)에서, 안과시스템은 맵핑 테이블을 검색하여 고차 수차 굴절 이상 교정을 위해 적절한 영상 변형 프로그램을 결정한다. 일부 실시예에서, 맵핑 테이블은 상이한 광학 처방을 상이한 영상 변형 프로그램에 연관시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 주어진 사용자의 광학 처방에 대하여, 맵핑 테이블은 상기 광학 처방에 의해 정의되는 고차 수차를 보정하도록 구성되는 영상 변형 프로그램을 나열할 수 있다.
일 구현에에서, 영상 변형 프로그램은 보정 파면을 생성하기 위해 입사 파면(예를 들면 상에 대한 변형)에 대한 변형을 정의한다. 다른 실시예에서, 영상 변형 프로그램은 안과시스템에 의해 생성되어 사용자의 눈에 제시되는 하나 이상의 2D 영상에 대한 변형을 정의한다. 일부 실시예에서, 각 2D 영상은 사용자에게 영상을 3D로 인식하게 하는, 상이한 초점 심도에서 영상의 2D 재현(representation)일 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 안과시스템은 이러한 프로그램이 미리 코딩되어 있을 수 있거나 또는 이러한 프로그램은 처방을 기초로 영상 변조를 수행하기 위해 다운로드 될 수 있다. 예를 들면 굴절검사기(phoropter) 기술과 관련된 아래 기재를 참조하라. 일부 실시예에서, 원격 프로세싱모듈(72)은 원격 저장소(74)에 저장된 맵핑을 검색 또는 룩업 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 영상 변조 프로그램은 VFE 또는 목적하는 파면 교정에 기초하여 안과시스템의 적응가능한 광학장치에 적용되는 파라미터를 포함할 수 있다. 파라미터는 적응가능한 광학장치의 모양 및/또는 특징에 적용되어 고차 굴절 수차를 교정하기 위해 파면을 변경하는 변위를 정의할 수 있다. 이러한 파라미터 및 상응하는 신호 세트는 광학 처방 및/또는 검출된 결함의 수차 패턴에 기초한 것일 수 있다. 예를 들면, 고차 수차 굴절 이상을 교정하기 위해, 영상 변위 프로그램은 보정 파면 곡률을 안과시스템(예를 들면 VFE 또는 표시장치(62)의 적응가능한 광학장치)의 광학으로 코딩하도록 구성되는 파라미터 세트를 가질 수 있다. 보상 파면 곡률은 눈의 광학 표면 모양의 굴절 이상을 검출하여, 눈의 망막에 도달하는 영상의 파면을 교정함으로써 눈에 의해 야기된 고차 수차를 제거한다.
어떤 과학이론으로 설명하지 않아도, 사용자의 눈은 상이한 고차 굴절 이상을 경험할 수 있고/있거나 눈이 원근조절되는 초점 심도에 따라 광학 교정을 필요로 할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 실시예에서, 영상 변조 프로그램은 상이한 초점 심도에의 원근조절과 연관된 고차 굴절 이상을 보상하기 위해, 복수개의 상이한 심도 평면(예를 들면 2 이상, 3 이상, 4 이상, 5 이상, 6 이상, 또는 이보다 많은 심도 평면)에 대한 눈의 적응 거리와 상응하는 파라미터의 연관성을 포함할 수 있다. 예를 들면, 사용자의 눈은 다른 초점 심도에 대하여 제2 굴절 이상(예를 들면 상이한 구형 파면을 요구하는)을 부여하는 동안, 안과시스템은 사용자 눈의 적어도 하나가 하나의 초점 심도에 원근조절하면서 입사하는 파면에 제1 고차 굴절 이상을 부여하는 것을 결정할 수 있다. 따라서, 상이한 보상 파면(예를 들면 상이한 광학 처방에 기초하여)은 상이한 초점 심도에서 사용자가 경험하는 상이한 고차 수차에 따라, 상이한 원근조절 초점 심도와 연관될 수 있다.
일부 실시예에서, 교정된 파면을 코딩하는 것은 주변 세계 예를 들면 사용자 전방 및 안과시스템으로부터 사용자에게 전달되는 주변광의 파면 변조를 포함할 수 있다. 유사하게, 교정된 파면을 코딩하는 것은 안과장치에 의해 생성되고 표시장치에 의해 사용자에게 투사되는 영상의 파면 변조를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 전기 신호는 적응가능한 광학장치의 모양 또는 광학적 특징을 변경하는 적응가능한 광학장치에 결합된 전극에 적용될 수 있다. 이는 이어 적응가능한 광학장치에 입사하는 파면을 변경할 수 있다. 일부 실시예에서, 주변광의 파면 및 임의의 투사된 영상은 단일 VFE 또는 적응가능한 광학장치모두에 의해, 또는 독립적으로 상이한 VFE 또는 적응가능한 광학장치에 의해 변형될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템이 VR 머리 장착되는 표시장치인 경우, 바깥쪽을 보는 카메라는 사용자 전방의 주변광의 영상을 획득할 수 있고, 이의 파면은 본원에 개시된 바와 같이 변경될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템이 굴절 이상의 표시인 반사광의 패턴을 검출하는 경우에, 영상 변조 프로그램은 눈의 결함과 상호작용을 하는 사용자 눈으로 투사된 광선을 선별적을 여과해내서 시력에 문제를 일으키는 광 경로를 차단하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 눈이 맵핑과 고차 수차의 상관관계를 기초로, 안과시스템은 눈의 결합과 상호작용하여 고차 수차를 초래하는 하나 이상의 광선을 확인해낼 수 있다. 일단 확인이 되면, 안과시스템은 광학으로 입사하는 파면으로부터 이러한 광을 여과해낼 것이다. 따라서, 이러한 광선은 눈의 결함과 상호작용을 하지 않기 때문에, 고차 수차는 안과시스템에 의해 사용자에게 제시되는 영상을 보는 시각의 질에 장애를 일으키지 않는다.
일부 실시예에서, 프로세스 흐름(1000)의 남은 단계는 근시, 원시 및 난시를 교정하는, 상술한 바와 같은 방식으로 수행될 수 있다. 따라서, 블록(1006)에서, 안과시스템은 안과시스템의 표시장치에 의해 사용자에게 투사되는 영상에 적용할 적절한 영상 변형 프로그램을 선택한다. 예를 들면, 안과시스템은 맵핑 정보를 기초로 영상 변형 프로그램을 선택할 것이다. 이러한 실시예에서, 영상 변형 프로그램은 굴절 결함을 갖는 부분의 눈을 보상하기 위해 입사 파면의 일부분을 변경할 것이다. 블록(1008)에서, 안과시스템은 영상 변형 프로그램을 사용하여 투사되는 영상의 파면을 교정하기 위한 변형 프로그램을 적용할 것이다. 블록(1010)에서 안과시스템은 이의 표시장치를 통해 사용자에게 교정된 영상 파면을 투사할 수 있다. 다양한 실시예에서, 안과시스템은 원격(예를 들면 안과시스템의 외부), 예를 들면 원격 데이터 저장소(74)에 저장된 정보를 기초로 입사하는 파면에 고차 굴절 이상 교정을 자동으로 적용할 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템이 증강 현실 헤드-마운트 표시장치 시스템인 경우에, 파면 교정은 머리 장착되는 표시장치 및 사용자의 앞에 위치한 물체를 촬영하는 동안 안과시스템에 의해 착용자에게 제시되는 영상에 적용될 수 있다. 예를 들면, 안과시스템에 의해 제시되는 AR 영상 콘텐츠는 주변광과 조합으로 변형되어 투사될 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 세계로부터 렌즈(106)을 통해 전달되는 주변광은 렌즈(106)을 통해 외부 세계를 보는 착용자에게 광학 교정을 제공하기 위해 적절한 프로그램으로 변형될 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자 앞의 세계에는 불투명한 VR 머리 장착되는 표시장치의 경우에, 변형된 영상은 안과시스템 및 이에 포함된 시각적 제시를 위한 표시장치에 의해 제공되는 VR 영상 예를 들면 VR 영상 콘텐츠가 변형된 것일 수 있다.
본원의 다양한 실시예에서, 프로세스 흐름(1000)은 상술한 바와 같은 역동적 시력교정장치로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 적응가능한 광학장치는 이의 모양 및/또는 특징을 변화시키는 전기 신호에 의해 작동될 수 있다. 적응가능한 광학장치의 변경된 특징은 이어 교정된 파면을 생산하기 위해 적응가능한 광학장치로 입사하는 파면의 모양을 변화시킬 수 있다. 이러한 안과시스템에 의한 파면 교정은 사용자의 광학 처방이 시간이 따라 변하는 것에 맞추어 실시간으로 변할 수 있다. 예를 들면, 사용자 눈의 굴절 결함은 사용자가 나이가 들면서 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 블록(1010)에서 안과시스템은 눈 처방 컨피구레이터 프로그램을 시작하여 역동적 시력 교정을 실행할 수 있다. 블록(1010)에서, 안과시스템은 블록(1002)으로 돌아가도록 구성되어, 일부 실시예에서, 사용자가 활성화하지 않아도, 수동적으로 그리고 인터렉티브하게 시간에 걸쳐 다양한 시점에서 사용자의 처방을 결정할 수 있다. 따라서, 안과시스템은 역동적으로, 제1 시간에 제1 처방을 확인하고 상기 처방을 기초로 굴절 결합에 대한 교정을 조정하며, 그리고 제2 시간에 제2 광학 처방을 확인하고, 상기 제2 처방을 기초로 굴절 결함 교정을 조정한다.
색수차
다양한 실시예에서, 안과시스템은 색수차를 보상할 수 있도록 사용될 수 있다. 색수차는 예를 들면 사용자 눈의 수정체 또는 안과시스템의 광학과 상이하게 상호작용하는 영상의 색(예를 들면 파장)으로부터 유래되는 오차다.
수차에는 종방향 및 횡방향의 두 종류의 수차가 있다. 종방향 수차는 상이한 파장의 빛이 광축을 따라 상이한 초점에 초점을 맞출 때 발생된다. 따라서 영상의 각 색은 상이한 초점 심도에 초점을 맞출 수 있다. 횡방향 수차는 상이한 파장의 빛이 광학 시스템의 초점 면의 상이한 지점에 초점을 맞출 때 발생한다. 따라서 영상의 색이 서로에 대하여 상대적으로, 예를 들면 초점 면을 따라 횡적으로 그리고 광축에 대하여 직각으로 이동되거나 또는 치환된다. 따라서, 종방향 색수차는 영상의 임의의 부분 또는 전체에 변색 또는 프린징을 야기할 수 있고, 반면 횡방향 색수차는 영상의 중앙에서 발생하지 않는다.
하나 이상의 실시예에서, 안과시스템은 상이한 초점 심도에서 상이한 파장(예를 들면 상이한 색)의 빛을 투사하여 종방향 색수차를 보정하도록 구성될 수 있다. 안과시스템에 의해 사용자에게 투사되어 사용자가 보는 영상은 여러 개의 색을 포함할 수 있고, 따라서 상이한 초점 심도의 상이한 파장의 빛을 투사하여 상기 영상을 볼 때 종방향 색수차를 보정할 수 있게 된다. 상술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, 본원의 안과시스템은 가변 초점(예를 들면 적응가능한 광학장치 또는 가변초점소자(VFE))을 갖는 고체 상태(solid state) 가변 초점 렌즈로서 기능할 수 있다. 상술한 바와 같이 예를 들면 근시, 원시 또는 난시를 교정함에 있어서, 본원의 안과시스템은 하나 이상의 적응가능한 광학장치 또는 VFE를 구비할 수 있다. 적응가능한 광학장치는 예를 들면 이에 입사하는 파면의 모양을 변화시키기 위해 이에 전기적 신호를 적용하는 방식으로 주어진 색에 대하여 역동적으로 변경될 수 있다. 주어진 색에 대한 적응가능한 광학장치의 모양 또는 기타 특징을 변경함으로써, 파면은 상기 색에 맞추어 변화되며, 예를 들면 색수차를 보상하기 위해 본원에 기술된 바와 같이 파면의 초점을 변화시킨다.
다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합으로, 본원의 시스템은 횡방향 색수차를 보상하기 위해, 상이한 각에서 상이한 파장의 빛을 투사하도록 구성될 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 표시장치는 2D 영상 패턴을 생성하기 위해 진동하는 광섬유 스캐닝 장치를 포함할 수 있다. 횡방향 색수차를 감소시키기 위해, 표시장치로부터 망막으로 투사되어 일 색깔에 대하여 망막에 영상을 형성하는 빔이 이동될 수 있다. 예를 들면, 광섬유의 각도는 이동되거나 또는 상쇄될 수 있다. 이러한 이동되는 각도의 양은 상이한 색 성분에 따라 상이하다. 부가하여 또는 대안적으로, 눈에 투사되는 빔의 각도 변경을 통해(예를 들면, 광섬유 스캐닝 장치의 각도를 상쇄 또는 적응가능한 광학장치의 모양에 각도 상쇄를 제공), 파면은 주어진 색에 대하여 변화되어 예를 들면 횡방향 색수차를 보상하기 위해 파면의 입사각을 변화시킬 수 있다. 다양한 실시예에서, 빛은 조준되지만 빔이 망막에 영상을 형성하기 위해 스캐닝되면서 빔의 각이 변한다. 일부 실시예에서, 빔 각도의 변화는 망막 상에 영상을 형성(write)하기 위해 스캐닝 되는 동안 일정하다. 다른 실시예에서, 빔 각도의 변화는 빔이 영상을 생성하기 위해 스캐닝되면서 변화될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본원의 안과시스템은 표시장치 렌즈(106) 및 사용자가 볼 수 있게 사용자의 눈에 영상을 형성하기 위해 사용의 눈으로 유도되는 빛(38)을 투사하도록 구성되는 광원을 포함하는 증강(또는 가상) 현실 표시장치(62)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 이러한 표시장치는 도파관의 가장자리에 배치된 광섬유 스캐닝 표시장치로부터 오는 빛을 받아들이고, 도파관의 뒷면에서 오는 빛을 착용자의 눈에 결합시키는 도파관 스택을 포함한다. 표시장치가 증강 현실 표시장치인 경우에, 안과시스템은 주변 세계의 주위 광 예를 들면 사용자 앞의 빛을 또한 표시장치 렌즈(106)를 통해 사용자의 눈으로 유도할 수 있다. 이러한 광은 예를 들면 도파관 스택을 통해 사용자의 눈으로 전달될 수 있다. 상술한 바와 같이, 표시장치(62)는 하나 이상의 적응가능한 광학장치 또는 가변 초점 소자(VFE)를 또한 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 적응가능한 광학장치는 이로 입사되는 파면을 변경하기 위해 역동적으로 변경되는 광학 소자일 수 있다. 예를 들면, 적응가능한 광학장치는 도 10B-10E에 기술된 것과 같은, 예컨대 역동 렌즈와 같은 전달성 광학 소자 또는 변형가능한 거울과 같은 반사 광학 소자일 수 있다. 상(phase)을 변조하는 공간 광 변조기가 또한 채용될 수 있다. 이러한 상 변조기는 전달(transmission) 또는 반사에서 구동할 수 있다. 예를 들면, 액정 공간 광 변조기가 채용될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 사용자의 미리 결정된 광 처방에 기초하여 색수차, 본원에 개시된 안과시스템의 실시예의 광학으로 인한 색수차, 또는 이 모두를 보상하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 사용자의 눈을 통과하는 광은 망막에서 받아들이는 광에 색수차를 부여할 수 있다. 눈으로 인한 색수차는 도 10A를 참조하여 하기에 기술된 안과시스템에 의해 실행되는 눈-처방 컨피구레이터 프로그램 또는 광학 처방에 기초하여 결정될 수 있다. 유사하게, 안과시스템의 광학을 통과하는 빛은 눈에 입사하여 궁극적으로는 망막이 접수하는 일부 색수차에 또한 기여할 수 있다. 시스템으로 인한 색수차는 시스템의 제조 요건 및 사양을 근거로 알려진 것일 수 있다. 안과시스템은 이러한 미리 결정된 수차를 사용하여 착용자의 눈에 영상을 투사할 때 이를 보상하도록 구성될 수 있다.
시스템이 색수차를 보상할 때, 모든 색수차가 제거될 필요는 없다. 예를 들면, 본원에 개시된 광 치료를 참조하여 기술된 바와 같이, 청색 광은 특히 망막 세포를 손상시킬 수 있다. 따라서, 안과시스템은 눈의 망막 세포로 입사하는 청색 광의 양을 감소시키기 위해 색수차 교정을 조절하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합으로, 일부 색수차는 주어진 사용자를 신호로 현실적 초점 심도 생성에 기여할 수 있다. 따라서, 색수차 보상은, 최적의 시력을 위해 기타 요소를 교정하면서, 일부 수차를 허용하도록 조절될 수 있다. 시스템은 그러나 본원 안과시스템의 착용자가 보는 색수차 효과를 감소할 수 있다.
일부 실시예에서, 색수차를 교정하도록 구성될 수 있는 안과시스템은 근시, 원시 및/또는 난시의 교정에 대하여 상술한 바와 같은 안과시스템과 유사한 것일 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 근시, 원시, 난시 또는 기타 굴절 이상의 색수차를 교정하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 예를 들면, 본원의 안과시스템은 색수차를 보상하기 위해 실행될 수 있는 도 3A-3D 및 도 5에 도시된 환자 착용 안과시스템일 수 있다. 안과시스템은 표시장치(62)의 표시장치 렌즈(106)에서 사용자의 눈으로 유도되는 광(38)을 투사하도록 구성되는 광원(18)을 포함하는 표시장치(62)를 포함할 수 있다. 안과장치는 또한 주변 세계로부터 주위 광, 예를 들면 사용자 전방의 빛을 표시장치 렌즈(106)를 통해 사용자의 눈으로 유도할 수 있다.
다양한 실시예에서, 안과시스템은 사용자를 둘러싼 주변으로부터 주변광을 포획하도록 구성되는 바깥쪽을 보는 카메라를 포함한다. 예를 들면, 안과시스템은 로컬 프로세싱모듈(70)에 작동가능하게 결합된 하나 이상의 넓은 시야각 머신 비전 카메라(16)를 포함할 수 있다. 이러한 카메라는 사용자를 둘러싼 주변의 영상, 예를 들면, 안과장치 및 사용자 전방에 있는 주변의 영상을 획득하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 카메라(16)는 가시광/적외선광의 이중포획 카메라일 수 있다. 카메라(16)에 의해 촬영된 영상은 안과장치의 디지털 메모리에 저장되고 이후 처리를 위해 회수될 수 있다.
다양한 실시예에서, 안과시스템은 물체 또는 영상을 보는 사용자에게 편한한 수준을 결정하도록 구성되는, 본원에 기술된 바와 같은, 바이오피드백 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 만약에 사용자의 눈이 시프팅하고, 순응이 변하고, 동공 크기가 변하고, 양안각도 등이 변하면, 이는 사용자가 물체 또는 영상을 편안하게 볼 수 없다는 징조일 수 있다. 원근조절 또는 원근조절과 연관된 행동의 불안정 또는 동요(oscillation)는 사용자가 물체 또는 영상에 초점을 맞추는데 어려움을 겪고 있다는 신호일 수 있다. 따라서, 바이오피드백 시스템은 사용자 눈의 상태와 관련되어 실시간으로 입력을 접수할 수 있다.
광원(18)은 사용자의 눈에 영상을 형성하기 위해 사용자의 눈으로 광(38)을 투사하도록 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들면 로컬 프로세싱모듈(70)의 디지털 메모리에 저장되는 영상에 기초하여, 표시장치 렌즈(106)를 통해 사용자의 눈으로 투사되고, 안과장치에 의해 표시되는 영상 컨텐츠를 포함할 수 있다. 일 실행에 있어, 디지털 메모리에 저장되는 영상은 바깥쪽을 보는 영상장치(예를 들면 카메라(16))에 의해 수득되는 영상일 수 있다. 다양한 실시예에서, 망막에 형성된 영상은 표시장치 렌즈(106)을 통해 사용자의 눈에 도달하는 사용자 전방의 물체로부터 비롯된 주변광으로부터 형성된 영상을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 망막의 영상은 복수개의 색 성분을 포함할 수 있다. 이러한 색 성분은 예를 들면, 적색, 녹색 또는 청색일 수 있다. 이러한 색 성분은 동일한 색 또는 동일한 색의 다양한 부분을 포함하는 영상의 부분일 수 있다. 예를 들면, 영상은 청색(예를 들면 제1 색 성분)을 갖는 다양한 부분 및 적색(예를 들면 제2 색 성분)을 갖는 다양한 기타 부분을 포함할 수 없다. 색 성분이 적색, 녹색 또는 청색으로 기술되었지만, 영상의 임의의 색이 적용될 수 있으며, 색 성분이 세 가지로 제한될 필요는 없다. 영상의 색에 기초하여, 임의의 다양한 수의 색 성분이 있을 수 있다. 다른 실시예에서, 영상은 단일 색 성분을 포함하는 단색 영상일 수 있다.
표시장치(62)는 하나 이상의 가변 초점 소자(VFE) 또는 적응가능한 광학장치를 포함한다. 상술한 바와 같이, VFE 또는 적응광학은 이로 입사되는 파면을 변경하기 위해 역동적으로 변경되도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 적응가능한 광학장치는 도 10B-10D에 상술한 바와 같은, 역동 렌즈와 같은 투과성 광학 소자 또는 변형가능한 거울과 같은 반사 광학 소자일 수 있다. 도 10E에서 앞서 기술된 바와 같이, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 표시장치 렌즈(106) 및 광원 사이에 위치하거나 또는 표시장치 렌즈(106)에 포함될 수 있다. VFE 또는 적응가능한 광학장치는 또한 도파관 스택 또는 광원(18)으로 통합될 수 있다. 나아가, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 도파관 스택 및 안과장치와 사용자 전방의 세계 사이에 위치할 수 있다. VFE 또는 적응가능한 광학장치는 또한 도파관 스택 및 사용자 눈 사이에 또한 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 적응가능한 광학장치는 도파관 스택의 도파관들 사이에 위치될 수 있다.
일 실시예에서, 표시장치는 예를 들면, 도 10D와 연관되어 상술한 도파관 스택(178)을 포함할 수 있다. 쌓여진 도파관 어셈블리(178)는 투과성 빔분리기 기판을 포함하고, 각 기판은 상이한 초점 면에 또는 상이한 초점 면으로부터 유래되는 것처럼 빛을 투사하도록 구성된다. 상기 도파관 스택(178)은 도파관 수준별로 인식되는 초점거리를 나타내는 각 도파관 수준에 대한 다양한 수준의 파면 곡률을 가진 눈으로 선별적으로 영상 정보를 보내도록 구성되는 복수 개의 도파관(182, 184, 186, 188, 190) 및 복수 개의 렌즈(198, 196, 194, 192)를 포함할 수 있다. 복수 개의 표시장치(200, 202, 204, 206, 208), 또는 다른 실시예에서 한 개의 멀티플렉스 표시장치 또는 감소된 개수의 멀티플렉스 표시장치는 도파관(182, 184, 186, 188, 190)으로 영상 정보와 함께 빛, 예를 들면 콜리메이트 빛의 주입에 사용될 수 있으며, 이들 각각은, 눈을 향하여 방출되기 위해, 각 도파관의 길이에 걸쳐, 들어오는 빛을 실질적으로 동일하게 분포하도록 구성될 수 있다.
눈에 가장 근접한 도파관(182)은 이러한 도파관(182)으로 주입된, 평행 광(collimated light)을 눈으로 전달하도록 구성될 수 있고, 이는 광학적으로 무한대 초점 면을 나타낼 수 있다. 위에 보다 상세히 기술된 바와 같이, 다른 도파관은 디옵터의 범위에서 무한대보다 가까운 초점 면을 나타내도록 구성될 수 있어, 상이한 도파관으로부터 비롯된 상이한 영상 컨텐츠가 사용자로부터 상이한 심도 또는 거리에서 기원된 것처럼 보일 수 있기 때문에, 사용자가 안과시스템에 의해 생성된 영상을 3D로 인식하게 하게 된다. 상이한 도파관 유래의 상이한 영상 컨텐츠는 영상의 상이한 색 성분일 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 각 색 성분(예를 들면, 적, 녹, 청색)은 상이한 초점 심도에서 기원된 것처럼 보일 수 있다.
예를 들면, 다음 위의 도파관(184)은, 눈(58)에 도달할 수 있기 전에, 제1 렌즈(192, 예를 들면 네거티브 렌즈)를 통과하는 제1 색 성분의 평행광을 내보내도록 구성될 수 있다; 이러한 제1 렌즈(192)는 약간의 볼록 파면 곡률을 생성하여 눈/뇌가 다음 도파관(184) 에서 오는 제1 색 성분을 광학 무한대로부터 사람을 향해 안으로 더 가까운 제1 초점 면으로부터 오는 것으로 해석할 수 있다. 유사하게, 제3 도파관(186)은 제2 색 성분의 출력 광을 눈(58)에 도달하기 전에, 제1(192) 및 제2(194) 렌즈 모두를 통해 전달한다; 제1(192) 및 제2(192) 렌즈의 합해진 배율은 증가하는 양의 파면 다이버전스를 생성하여 눈/뇌가 제3 도파관(186)으로부터 오는 제2 색 성분의 빛을, 제2 도파관(184)으로부터 오는 빛이라기보다는 광학적 무한대로부터 사람을 향해 안쪽으로 보다 가까운 제2 초점 면으로부터 오는 것으로 인식할 것이다.
일부 실시예에서, 도파관 개수는 색수차를 보상하기 위해 변하는 초점 심도를 갖는 색 성분의 수에 상응한다. 예를 들면, 색 성분이 적색, 녹색 및 청색인 경우에, 도파관 스택(178)은 각 색 성분별로 한 개씩 세 개의 도파관을 포함할 수 있다. 그러나 다양한 실시예에서, 도파관 스택은 단지 이들 세 개를 초과하는 다른 도파관을 포함할 수 있다. 예를 들면, 각 성분별로 한 개씩 세 개의 도파관은 각 심도 평면별로 포함될 수 있다. 부가의 도파관이 또한 추가될 수 있다. 또한, 이보다 적은 도파관도 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 적응가능한 광학장치는 색수차 교정을 위해 조정될 수 있다. 특히, 적응가능한 광학장치는 각 색 성분이 방출될 때 상이한 광학적 배율을 제공하도록 조정될 수 있다. 예를 들면, 제1 시간에서 적색 광원은 상응하는 도파관으로 빛을 주입할 것이고, 적응가능한 광학장치는 이에 제1 광학적 배율을 제공하도록 조정될 수 있어, 적색광이 망막에 초점을 맞춘다. 제2 시간에, 녹색 광원은 이의 상응하는 도파관으로 빛을 주입할 것이고, 적응가능한 광학장치는 이에, 제1 광학적 배율과는 상이한, 제2 광학적 배율을 제공하도록 조정될 수 있어, 녹색광이 망막에 초점을 맞춘다. 제3 시간에, 청색 광원은 이의 상응하는 도파관으로 빛을 주입할 것이고, 적응가능한 광학장치는 이에, 제1및 제2 광학적 배율과는 상이한, 제3 광학적 배율을 제공하도록 조정될 수 있어, 청색광이 망막에 초점을 맞춘다. 따라서, 영상의 각 색 성분의 초점 심도는 선택적으로 변경되어 색수차를 감소시키고 그 결과 종방향 색수차를 감소시킨다.
다양한 실시예에서, 표시장치(62)는 적응가능한 광학장치 또는 VFE, 예를 들면 도 10B 및 10C에 기술된 VFE(1020)과 유사한 것을 포함한다. 일부 실시예에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치는 입사되는 영상의 주어진 색 성분의 파면의 상 및/또는 초점을 변형하기 위해 변경될 수 있다. 상술한 바와 같이, VFE(1020)의 모양은 변형될 수 있어, 상, 파면 모양, 및 이로 입사되는 광의 초점을 변화시킨다. 따라서, VFE의 모양은 이로 입사되는 파면의 주어진 색 성분의 초점 심도를 조정하기 위해 변형될 수 있다. 예를 들면, VFE 또는 적응가능한 광학장치가 적응가능한 광학장치렌즈 VFE(1020)인 경우에, 상기 VFE(1020)은 렌즈를 포함하는 물질의 모양 또는 인덱스를 변경하고 결국 빛의 초점을 변화시키기 위해, 선택적으로 조절되는 전극(1022) 세트에 결합될 수 있다. 적응가능한 광학장치렌즈는 예를 들면 전압 또는 전기장을 가하여 조절할 수 있는 형태의 탄성중합체 물질을 포함할 수 있다. 전극(1022)은 따라서 VFE(1020)의 모양은 영상이 사용자 눈에 적절하게 보여지도록 색수차를 보상하는 방식으로 조절될 수 있다. 예를 들면, 제1 색 성분은 투사되고, 적응가능한 광학장치는 제1 초점 심도를 가질 수 있도록 변형되고, 제2 색 성분은 투사되고, 적응가능한 광학장치는 제2 초점 심도를 가질 수 있다. 적응가능한 광학장치는 사용자가 인지하지 못하는 충분히 높은 속도로 실시간으로 변화될 수 있다.
일부 실시예에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치의 모양은 선별적으로 변형되어 상이한 색 성분의 상이한 영상의 위치를 변하게 할 수 있다. 위치는 실질적으로 상이한 영상 정렬할 수 있도록 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, VFE 또는 적응가능한 광학장치의 모양은 선별적으로 구동되어, 영상을 형성하는 빛의 파면을 변형하여 상이한 색 성분의 빛이 눈으로 투사되는 입사 각을 변화시킬 수 있다. 따라서, 초점 면에서, 제1 색 성분은 제1 위치에서 제2 위치로 시프트될 수 있다. 제2 위치는 측방향 색수차를 교정하여 제1 색 성분이 초점 면의 적어도 제2 색 성분과 대략 동일한 위치에 초점을 맞추도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제2 성분의 위치는 눈의 중심와에 초점을 맞춘다.
여전히 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합으로, 안과장치의 광원(18)은 망막에 걸쳐 래스터 패턴에서 초점을 변하게 할 수 있도록 구성되는, 광섬유 스캐너, 또는 기타 광 생성원을 포함할 수 있다. 광섬유 스캐너는 복수개의 색 성분의 래스터 패턴을 생성하도록 구성될 수 있고, 여기에서 각 색 성분은 영상의 색 성분을 투사하여 상이한 초점심도에서 초점을 맞춘다. 예를 들면, 광섬유의 길이 방향 위치는 초점을 바꾸는 것으로 해석될 수 있다. 따라서, 안과장치는 종방향 색수차를 보상하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과장치는 하나 이상의 송신기 및 수신기를 포함하며, 안과장치 및 원격 프로세싱모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74) 간의 데이터 송신 및 수신을 가능하게 한다. 송신기 및 수신기는 송수신기로 합해질 수 있다. 일부 실시예에서, 원격 프로세싱모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74)는 제3자 서버 또는 데이터베이스의 일부 일 수 있어, 제3자(예를 들면, 의사 또는 기타 의료 관리자)가 예를 들면 광학 처방 같은 정보를 안과장치에 전송하게 한다.
다양한 실시예에서, 안과장치는 광학 처방을 결정하도록 구성될 수 있는 피드백 기전(예를 들면 사용자 인터페이스)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 색 성분에 대하여, 사용자는 예를 들면, 사용자에게 제시되는 영상의 초점, 또는 광학 배율을 증가 또는 감소시키기 위해, 시스템에 입력을 제공함으로써, 가변 초점 렌즈의 초점을 수동으로 조절할 수 있다. 사용자 입력은 하나 이상의 적응가능한 광학장치의 모양을 변하게 하여 파면의 초점을 변경하고, 연관된 광 및 영상이 망막에 초점을 맞출 수 있게 한다. 사용자는 각 색 성분에 대하여 이러한 프로세스를 수행할 수 있다. 다른 실시예에서, 이러한 시스템은 자동 또는 상호작용적으로 사용자의 광학 처방(예를 들면 본원에 기술된 굴절검사기를 채용함으로써)을 결정하여, 안과시스템의 광학 서브-파트에 광학 처방을 통합할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 본원에 기술된 바이오피드백 시스템을 기초로 객관적으로 처방을 결정할 수 있다. 상기 시스템은 이러한 프로세스를 각 색 성분에 대하여 결정할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 안과시스템은 예를 들면 사용자가 영상에 초점을 맞추려고 고생할 때, 사용자가 영상을 편안하게 볼 수 있는지 여부를 평가할 수 있도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 사용자가 본원에 기술된 것과 같이 영상을 편안하게 볼 수 있는지 여부를 결정하기 위해, 시선 방향, 머리 위치, 원근조절 및/또는 주시각의 변동 또는 변화, 및/또는 눈 움직임, 가능한 동공 크기, 및 자연 렌즈의 가능한 모양을 사용할 수 있다. 내부로 향하는 카메라 또는 기타 도구들 예를 들면 SLO는 이러한 평가를 내리기 위한 눈의 모니터링 용으로 사용될 수 있다.
예를 들면, 표시장치(62)는 사용자의 머리 움직임 또는 머리 위치(예를 들면, 직시, 아래로, 위로 등)를 결정하도록 구성되는 자이로스코프 센서를 포함할 수 있다. 사용자 머리의 움직임은 보다 좋은 시야 각의 영상을 찾는 사용자를 나타내는 것일 수 있다. 일부 실시예에서, 표시장치(62)는 본원의 다른 부분에서 다양하게 논의된, 가속도계, 자이로스코프 및/또는 기타 형태의 방향 및/또는 움직임 센서를 갖는 센서 어셈블리(39)를 포함할 수 있다. 센서 어셈블리(39)는 사용자 머리이 움직임으로 인해 표시장치(62)의 방향 및 디스플레이에 장치로 가해지는 움직임을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 표시장치(62)는 센서 어셈블리(39)에 작동가능하게 결합되고, 센서 어셈블리(39)에서 검출되는 움직으로부터 머리 위치를 도출하기 위한 디지털 및/또는 아날로그 프로세싱을 실행하도록 구성되는 프로세서(32)(예를 들면, 머리 위치 프로세서)를 또한 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 어셈블리(39)는 디지털 메모리에 저장된 움직임 데이터를 생산할 수 있다. 일부 실시예에서, 움직임 데이터는 시각적 결함을 진단하는 동안에 노이즈를 감소시키기 위해 사용될 수 있다(예를 들면, 테스트 동안에 머리 움직임의 검출은 잘못된 테스트 및 결과를 나타내는 것일 수 있다). 프로세서(32)는 이러한 움직임 데이터를 뽑아내어 하나 이상의 머리 위치를 결정하기 위한 프로세싱 로직을 실행할 수 있다.
다른 실시예에서, 표시장치는 사용자 눈의 움직임을 모니터하도록 구성되는 안구 추적 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이, 안구 추적 모듈은 눈이 이리저리 움직이거나/이고 눈의 수렴점이 바뀌면서 나타나는 시선 방향의 변화를 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 안구 추적 모듈은 원근조절 및 원근조절 반사의 변동(예를 들면 원근조절 및 주시각에 있어서의 변동)을 모니터링 하도록 구성될 수 있다. 이러한 움직임은 또한 사용자가 영상의 보다 좋은 시약 각 및 초점을 찾는다는 것을 나타낼 수 있다. 상술한 바와 같이, 안구 추적 시스템은 안쪽으로 향하는 카메라, 예를 들면, 로컬 프로세싱모듈(70)에 작동가능하게 결합될 수 있는, 각 눈을 추적할 수 있는 카메라(24)를 포함할 수 있다. 로컬 프로세싱모듈(70)은 실행될 때, 도 6을 참조로 하여 위에 기술된 바와 같이 눈의 수렴점 및/또는 눈의 방향을 결정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과장치의 다양한 구성은 로컬 프로세싱모듈(70)에 작동가능하게 결합될 수 있다. 로컬 프로세싱모듈(70)은 디지털 메모리에 작동가능하게 결합될 수 있으며, 실행될 때, 안과장치로 하여금 색수차를 보상하도록 하는 지시를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70)은 실행될 때, 색수차를 보상하도록 구성되는 지시를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 보상은 표시장치(62)의 광학계에서 실시될 필요는 없다. 예를 들면, 안과시스템에 의해 투사되는 영상은 로컬 프로세싱모듈(70)의 또는 안과시스템의 원격에 있어 로컬 프로세싱(70)으로 실행되는 디지털 메모리에서 변형될 수 있다. 안과시스템은 사용자의 눈에 제시되는 2D 영상을 생산할 수 있으며, 이러한 시스템은 색수차를 보상하기 위해 영상을 투사하기 전에 이러한 영상이 변형하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 영상을 형성하는 픽셀의 패턴 또는 세트는 눈 또는 안과시스템의 광하계에 의해 도입되는 오차 효과를 카운터, 오프셋 또는 감소하도록 변형될 수 있다. 예를 들면, 패턴은 측방으로 또는 방사항으로 시프트 될 수 있다. 한 가지 색 성분의 변형된 패턴은 표시장치(62)를 통해 안과장치에 의해 사용자의 눈에 제시되는, 다른 색 성분의 변형(예를 들면 이동된) 또는 비변형된 패턴에 합해지거나 또는 겹쳐질 수 있다. 생성된 영상의 광 필드(예를 들면 각, 파장 및 강도)는 색수차를 보정하기 위해 또한 변형될 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들면, 청색 성분은 표시장치에 의해 제시될 때 한 방향으로 시프트되고, 적색은 표시장치에 의해 제시될 때 다른 방향으로 이동되고, 녹색은 표시장치에 의해 제시될 때 이동되지 않는다. 눈은 모든 세 가지 색 성분을, 이상적으로는 겹쳐서 볼 것이다. 유사하게, 입사 광선의 각은 상기 영상의 색 성분에 상응하는 빛을 이동하기 위해 횡축 색수차(배율 색수차)를 기초로 변화될 수 있다.
일부 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70)은 색수차를 기초로 색 성분의 강도를 변하게 할 수 있다. 예를 들면, 영상은 제1 초점 심도에 상응하는 제1 색 성분, 그리고 제2 초점 심도에 상응하는 제2 색 성분을 포함할 수 있고, 제2 초점 심도는 눈의 망막(예를 들면, 눈의 초점)에 상응할 수 있다. 제1 색 성분의 광원(18)에 의해 투사되는 강도는 색수차에 의한 효과를 감쇠하기 위해 제2 색 성분에 대하여 변경될 수 있다. 따라서 수차가 보정된 제2 색 성분은 시력 장애를 일으키는 제1 색 성분과 비교하여 더 지배적으로 보이도록 만들 수 있다. 예를 들면, 만약 사용자의 눈이 적색 성분이 망막의 뒤에(예를 들면 눈의 초점 면) 초점을 맞추도록 한다면, 사용자는 목적하는 것보다 더 큰 면적을 인식할 수 있다. 이에 반응하여, 안과장치는 시력을 향상시키기 위해 적색 성분의 강도를 감소시킬 수 있다. 다른 실행에 있어서, 만약 청색 성분이 망막의 앞에 초점을 맞추거나 또는 수렴이 된다면, 사용자는 이어 목적하는 것보다 청색을 적게 인식하게 된다. 이에 반응하여, 안과장치는 색수차를 보상하기 위해 청색 성분의 강도를 증가시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 색수차를 교정하는 증강 현실 시스템 일 수 있다. 상술한 바와 같이, 안과시스템은 사용자의 앞의 세계로부터 비롯된 주변광에 파면 보정을 제공하고, 그리고 안과시스템에 의해 표시되는 AR 영상 컨텐츠에 파면 교정을 제공하도록 구성되는 증강 현실 머리 장착되는 표시장치 시스템일 수 있다. 상술한 시스템은 바깥쪽을 보는 카메라를 포함할 수 있다. 바깥쪽을 보는 카메라로부터 오는 영상은 사용자가 보도록 표시장치에서 리렌더링될 수 있다. 색을 보정하는 상술한 기술은 눈으로 투사되는 이러한 영상에 적용될 수 있다. 유사하게, AR 머리 장착되는 표시장치는 또한 안과시스템에 의해 표시되고, 사용자에게 또한 투사되는 다른 영상 컨텐츠의 색수차를 또한 보상할 수 있다. 바깥쪽을 보는 카메라로부터 오는 영상 컨텐츠는 다른 영상 컨텐츠와 합해져서 사용자의 눈으로 투사될 수 있다. 머리 장착되는 표시장치는 상술한 바와 같은 방식으로 임의의 투사되는 영상에서 색수차를 보상하도록 구성될 수 있다.
유사하게 안과시스템은 색수차를 보상하는 VR 영상 컨텐츠를 생산하도록 구성되는 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템일 수 있다. VR 영상 컨텐츠는 안과시스템에 의해 생산되고, 사용자의 눈이 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템에 의해 사용자 앞의 주변광으로부터 가려지는 동안(예를 들면 불투명), 사용자에게 제공될 수 있다. 상술한 바와 같이, VR 머리 장착되는 표시장치 시스템은 사용자 전방 세계로부터 주변광을 캡쳐하고 상기 주변광을 기초로 영상을 생산하도록 구성되는 바깥쪽을 보는 카메라(예를 들면 카메라(16))를 포함할 수 있다. VR 머리 장착되는 표시장치는 상술한 것과 실질적으로 유사한 방법으로 임의의 투사 영상의 색수차를 보상하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 도 10A의 프로세스 흐름(1000)은 색수차를 보상하기 위해 실행될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세스 흐름(1000)은 도 3A-3D와 연관되어 기술된 것과 같은 환자가 착장한 안과장치에 의해 수행된다. 프로세스 흐름(1000)은 로컬 프로세싱모듈(70), 예를 들면 원격 데이터 저장소(74)에 작동가능하게 연결된 로컬 프로세싱모듈(70)의 로직 장치에 의해 실행되는 원격 프로세싱모듈(72)에 의해 실시될 수 있다.
블록(1002)에서, 안과시스템은 광학 처방, 예를 들면, 눈의 불규칙적인 모양의 광학 표면(예를 들면, 눈의 각막, 수정체 및/또는 홍채의 불규칙적인 모양)으로 인한 색수차를 결정한다. 광학 처방은 종방향 색수차 및/또는 횡방향 색수차에 대한 처방을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 안과장치는 사용자가 광학 처방을 입력하는 사용자 인터페이스를 포함할 수 있거나 또는 안과시스템은 눈의 색수차를 결정하기 위해 눈 처방 컨피구레이터 프로그램을 돌릴 수 있다. 일부 실시예에서, 본원에서 기술된 바와 같이, 안과시스템은 객관적으로 모니터하고, 바이오피드백 시스템으로부터 접수된 입력에 기초하여 사용자의 광학 처방을 역동적으로 결정한다.
예를 들면, 안과장치는 초점을 조정하거나 또는 파면을 변경하는데 있어, 또는 표시장치(62)를 통해 안과시스템에 의해 사용자에게 제시되는 눈 검사 영상의 입사 각을 변화시키는 데 있어 별개의 그래뉼 스텝으로 미리 프로그램될 수 있다. 눈 검사 영상은, 글자, 숫자, 그래픽, 그림, 도면, 디자인 등을 포함하는 종전의 눈 검사 템플레이트를 포함하는 임의의 영상일 수 있다. 일부 실시예에서, 눈 검사 영상은 복수개의 색 성분을 포함하는 단색일 수 있다. 초점의 조정은 영상의 하나 이상의 색 성분의 초점을 조정하는 것을 포함할 수 있다. 사용자는 이어 목적하는 교정을 구체적으로 결정하고, 이는 적절한 피드백 메커니즘(예를 들면 사용자 인터페이스)을 통하여 안과시스템에 광학 처방을 정의할 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 사용자가 편하게 느끼는 시력 처방에 도달할 때까지 처방을 점진적으로 증가 또는 감소(초점 및/또는 파면의 변화) 시키는 옵션을 가질 수 있다.
안과시스템은 제1 색 성분의 단색 영상을 제시하도록 구성될 수 있다. 이러한 시스템은 이어 제1 색 성분의 초점 심도를 점진적으로 변화시킬 수 있다. 사용자는 각 점증적 변화를 통해, 제1 단색 영상을 보는 것이 향상되어 있는 그렇지 않은지 여부를 사용자 인터페이스 또는 피드백 요소에 입력하고, 이어, 상기 입력을 받은 후에, 안과시스템은 제1 색 성분의 초점을 사용에 입력에 대한 다음 초점 심도로 자동으로 변화시킨다. 일단 시스템이 제1 색 성분의 목적하는 초점 심도를 결정한 경우, 눈시스템은 이어 하나 이상의 다른 색 성분에 대하여 프로세스를 반복한다. 일부 실시예에서, 색 성분은 적색, 녹색 및 청색이다. 일단 안과시스템이 각 색 성분에 대하여 눈 검사를 수행하면, 안과시스템은 종방향 수차에 대한 광학 처방을 정의할 수 있다.
안과시스템은 횡축 색수차(배율 색수차) 보정처방을 결정하기 위해 유사한 절차를 따르도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 제1 단색 영상의 초점은 자동적으로 또는 사용자의 입력에 따라 초점 면 주변으로 점진적으로 시프트되어(예를 들면 측방향 또는 방사상으로) 사용자에게 선호되는 시점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 제1 단색 영상의 초점은 눈의 중심와에 대하여 망막 주의로 시프트될 수 있다. 특히, 빔의 눈으로의 입사각은 횡 방향 색 영상을 보정하기 위해 조정될 수 있다. 일부 실시예에서, 입사하는 빔은 실질적으로 평행하다. 각의 오프셋은 영상의 상이한 위치에 따라 상이할 수 있다. 각 색 성분별로 프로세스를 수행할 수 있고, 사용자로부터 입력 또는 안과시스템에 의해 객관적으로 결정된 대로의 입력은 저장되어 횡축 색수차(배율 색수차) 처방을 정의할 수 있다.
일부 실시예의, 블록(1002)에서 안과시스템은 사용자가 영상을 편하게 볼 수 있는 지 그래서 이에 기초하여 처방을 증가 또는 감소시킬 수 있는지 여부를 평가하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 사용자가 영상을 편하게 볼 수 있는지 그리고 모니터링에 기초하여 처방을 증가 또는 감소시킬 수 있는지 여부를 실시간으로 객관적으로 모니터하도록 구성된 바이오피드백 시스템을 사용할 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 본원에 개시된 눈 위치의 변화, 눈의 움직임, 원근조절의 변동, 또는 눈의 주시각의 변화, 동공 크기를 모니터하는 안구 추적 시스템을 포함할 수 있다. 유사하게, 센서 어샘블리(39)는 머리 위치를 모니터하기 위해 사용될 수 있다. 머리 위치 변화, 눈 위치 및/또는 눈의 움직임은 사용자가 영상을 편안하게 움직일 수 없다는 표시일 수 있다. 예를 들면, 영상이 흐릿할 수 있으며, 사용자는 편안하게 볼 수 있는 각 또는 위치를 찾을 것이. 따라서, 안과시스템은 사용자가 색 성분의 영상을 편안하게 볼 수 있고, 그렇지 않다면, 자동적으로 그리고 점진적으로 사용자의 처방을 조정(예를 들면 증가 또는 감소)할 지를 결정할 수 있다.
교정 및/또는 영상이 초점이 맞추어져 있는지 여부를 결정하는 다른 방법은 자동굴절기를 사용하는 것이다. 본원에 개시된 것과 유사한 안과장치의 자동굴절 시스템이 굴절 이상 및 초점 정도를 평가하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면 안과시스템은 눈으로 하나 이상의 빛이 색 성분을 눈으로 독립적으로 투사할 수 있다. 내부로 향하는 카메라를 통해, 시스템은 영상이 망막의 중심와에 초점이 맞추어져 있는 지를 결정할 수 있고, 이어 색 성분이 초점이 맞추어져 있는 지를 결정할 수 있다. 만약 색 성분의 초점이 맞지 않으면, 안과시스템은 이어 처방을 조정해서 색 성분이 중심와에 초점을 맞출 수 있게 한다. 처방을 객관적으로 결정하는 다른 방법은 사람의 굴절 이상을 예를 들면 본원에 기술된 것과 같은 굴절검사기(phoropter), SLO, 자동굴절기 등을 통해 객관적으로 측정할 수 있다. 이러한 기술은 사용자의 처방을 실시간으로 평가해서 조정하도록 구성된 바이오피드백 시스템의 일부로 포함될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 제3자로부터 광학 처방을 수신할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 의사는 사용자에게 무선으로 광학 처방을 보낼 수 있고, 이는 수신기 또는 송수신기에 의해 수신되어 로컬 프로세싱모듈(72)의 디지털 메모리에 저장된다.
본원의 블록(1004)에서, 안과시스템은 맵핑 테이블을 검색해서 색수차를 보상할 적절한 영상 변형 프로그램을 결정한다. 맵핑 및 영상 변형 프로그램은 근시, 원시 및 난시의 교정에 대하여 상술한 바와 같이 기술된 것과 유사하다. 다양한 실시예에서, 맵핑은 색수차를 보상하기 위한 안과시스템의 광학 장치를 구동 또는 인코딩하는 파라미터를 정의하는 영상 변형 프로그램과 광학 처방을 연관시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 맵핑은 로컬 프로세싱모듈(70)에 의해 적용되는 변형을 정의하는 영상 변형 프로그램을 디지털 메모리에 저장된 영상과 예를 들면 소프트웨어 변형에 의해 연관시킬 수 있다. 따라서, 주어진 처방은 주어진 영상 변형 프로그램과 맵핑 또는 연관지어져서 상기 처방을 보상할 수 있다.
예를 들면, 상술한 바와 같이, 종 방향 색수차 처방은 도파관 스택을 구동하는 파라미터를 포함하는 영상 변형 프로그램과 연관지어질 수 있다. 파라미터는 도파관 및/또는 재구성가능한 소자, 예를 들면 역동적 렌즈 목적하는 광학 배율에 기초로 도파관과 연관된 역동 렌즈 또는 주어진 도파관에 의해 색 성분의 입사 파면에 적용되어지는 파면 곡률을 정의할 수 있어, 색수차를 보상한다. 이러한 실시예에서, 파라미터는 상술한 바와 같이, 수차를 보상하기 위해 각 도파관에서 특정 역동 렌즈를 선별적으로 어드레스 할 것이다.
다른 실시예에서, 영상 변형 프로그램은 목적하는 보상 파면을 기초로 안과시스템의 VFE 또는 적응가능한 광학장치에 적용될 파라미터를 포함할 수 있다. 상기 파리미터는 적응가능한 광학장치의 모양 및/또는 특징에 적용될 변형을 정의할 수 있어, 그 결과 색수차를 보상하기 위해 파면을 변경한다. 이러한 파라미터는 광학 처방을 기초로 할 수 있는 신호 세트에 대응할 수 있다. 예를 들면, 영상 변형 프로그램은 보상하는 파면 곡률을 안과시스템의 광학 장치로 코딩하도록 구성되는 파라미터 세트를 가질 수 있다(예를 들면, 표시장치(62)의 VFE 또는 적응가능한 광학장치장치). 보상 파면 곡률은 눈의 망막에 도달하는 영상의 파면이 교정되어 안과시스템의 광학 시스템 및/또는 눈의 광학 표면의 모양의 색수차를 보상한다.
다른 실시예에서, 영상 변형 프로그램은 안과시스템에 의해 생성되는 2D 영상을 변형하기 위한 파라미터를 정의하여 상술한 바와 같은 색수차를 보상할 수 있다. 예를 들면, 주어진 광학 처방에 대하여, 파라미터는 색수차 효과(예를 들면 프린지 변색)를 감소하기 위해 하나 이상의 색 성분에 적용되는 강도에 있어 증가 또는 감소를 정의할 수 있다. 강도는 루마(luma)로 정의될 수 있으며, 상술한 바와 같이, 부분적으로는 색 성분 및 비압축 색 성분의 초점 심도에 기초할 수 있다.
일부 예시적 실시예가 위에 기술되었으나, 색수차를 보상하는 다른 구성, 본원에 기술된 기타 방법 또는 접근법도 색수차 보상에 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
일부 실시예에서, 프로세스 흐름(1000)의 나머지 단계는 근시, 원시 및 난시 교정에 대하여 상술한 바와 같은 것과 유사한 방식으로 수행될 수 있다. 따라서 블록(1006)에서, 안과시스템은 적절한 영상 변형 프로그램을 선택하여 안과시스템의 표시장치에 의해 사용자에게 투사되는 영상에 적용될 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 광학 처방과 목적하는 보상 영상 변형 프로그램의 연관에 기초한 영상 변형 프로그램을 선택할 수 있다. 이러한 실시예에서, 영상 변형 프로그램은 영상의 하나 이상의 색 성분의 초점 심도를 변화하여 종 방향 색수차를 보상할 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합으로, 영상 변형 프로그램은 하나 이상의 광 성분의 빛이 투사되는 각을 변화시켜 횡 방향 색수차를 보상할 수 있다.
블록(1008)에서, 안과시스템은 투사된 영상의 색수차 보상을 위해 영상 변형 프로그램을 적용할 수 있다.
블록(1010)에서, 안과시스템은 안과시스템의 표시장치를 통해 사용자에게 교정된 파면의 영상을 투사할 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 안과시스템에 의해 사용자에게 제시되는 파면을 변형하여 색수차를 보상할 수 있다. 상술한 바와 같이, 일 실시예에서, 안과시스템은 입사하는 파면의 하나 이상의 색 성분의 초점 심도를 변화시켜 보상 파면을 생성한다. 유사하게 안과시스템은 횡 방향 색수차를 보상하기 위해, 색 성분에 대하여 변화된 입사각을 기초로 하나 이상의 색 성분에 대한 시프트된 영상을 생산할 수 있다. 어느 하나의 경우에, 영상 컨텐츠는 전방을 향하는 카메라(예를 들면 카메라(16))에 의해 수득될 수 있고, 이는 증강 현실 머리 장착되는 표시장치 시스템 또는 가상 현실 머리 장착되는 표시장치 시스템 모두에 포함될 수 있다. 영상 컨텐츠는 다른 곳으로부터 유래된 것일 수 있고 다른 컨텐츠를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 본원의 안과시스템은 예를 들면 원격 저장소(74)에 저장된 것과 같은 원격으로 저장된(예를 들면 안과장치에 외장으로) 정보를 기초로 입사하는 파면에 색수차 보상을 자동으로 적용할 수 있다. 상술한 바와 같이, 교정된 파면은 상기 교정된 파면을 기초로 한 영상에 겹치거나 또는 조합되어 표시장치(62)를 통해 사용자의 안과시스템에 의해 사용자의 눈에 투사될 수 있다.
다양한 실시예에서, 프로세스 흐름(1000)은 상술한 바와 같이 역동적 시력 교정 시스템으로서 시행될 수 있다. 예를 들면, 적응가능한 광학장치는 이의 모양 및/또는 특징을 변화시키는 전기적 신호에 의해 구동될 수 있다. 적응가능한 광학장치의 이러한 변경된 특징은 이어 적응가능한 광학장치에 입사하는 파면의 모양을 바꾸어 보상 파면을 생성한다. 이러한 안과시스템에 의한 파면 보상은 사용자의 광학 처방이 시간에 따라 변하면서 실시간으로 변화될 수 있다. 예를 들면, 사용자 눈의 색수차 이상은 나이가 들면서 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 블록(1010)에서, 안과시스템은 눈 처방 컨피구레이터 프로그램을 시작하여 역동적 시력 교정을 시행할 수 있다. 블록(1010)에서 안과시스템은 블록(1002)으로 돌아가서 시간의 경과에 따라 다양한 시점에서 사용자의 처방을, 예를 들면 도 10A의 블록(1002)에서 사용자가 개시 또는 개시하지 않고도, 수동으로 그리고 인터렉티브하게(또는 자동으로) 결정하도록 구성될 수 있다. 따라서, 안과시스템은 제1 시간에 제1 광학 처방을 역동적으로 확인하고 상기 처방을 기초로 굴절 결함에 대한 교정을 조정할 수 있으며, 그리고 제2 시간에 제2 처방을 확인하고 상기 제2 처방을 기초로 굴절 결함의 교정을 조정할 수 있다. 시간의 경과에 따른 상이한 교정과 관련된 이력 데이터는 또한 저장되어 사용자의 건강상태 또는 이상을 판단하는데 사용될 수 있다.
굴절검사기(phoropter)
도 14를 참조하면, 하나 이상의 실시예에서, 착용가능한 증강 현실 장치(1400)는 착용자 또는 환자의 시력을 교정 또는 향상시키는 적절한 굴절을 판단하는 굴절검사기(phoropter) 또는 굴절기로서 작용하는 안과시스템으로 사용될 수 있다. 이러한 검사 결과는 예를 들면 착용자 또는 환자의 광학 처방(예를 들면 안경 또는 컨택트 렌즈에 사용되는 교정 렌즈 또는 증강 현실 장치용)을 결정하는데 사용될 수 있다. 이러한 시스템은 눈 검사를 시행에 사용될 수 있고, 이러한 눈 검사는 전형적으로 의사 또는 임상의의 병원에서 시행될 수 있음이 이해되어야 한다. 하나 이상의 실시예에서, 환자의 개인 안과시스템이 가능하게는 의사의 감독하에 사용될 수 있거나, 또는 병원은 진단 목적으로 사용될 수 있는 그 자체 버전의 안과시스템을 보유할 수 있다. 도 14는 비록 증강 현실 장치와 관련해서 논의되었지만, 유사한 특징이 눈에 착용하는 가상 현실 장치와 같은 증강 현실 장치에도 포함될 수 있다.
전형적인 굴절검사기(phoropter)는 눈 검사를 위해 눈 관리 전문가에 의해 사용되어 환자의 굴절 이상과 그 결과 임의의 눈 이상을 보상하기 위한 교정 굴절을 결정한다. 이러한 정보를 사용하여, 눈 관리 전문가는 환자의 시력을 향상 또는 교정하기 위한 환자 눈의 광학 처방을 결정할 수 있다. 굴절검사기(phoropter)는 전형적으로 검사될 수 있는 상이한 렌즈를 포함하고, 다양한 크기의 알파벳이 표시된 눈 검사 차트를 환자의 시력 검사를 위해 제시하는 것을 포함한다. 환자는 눈 검사 차트를 보고 있고, 상이한 굴절력의 렌즈를 환자의 눈 앞에 놓은 후 환자의 시력이 향상되었는지 여부를 판단한다. 이러한 전통적인 셋업은 비대한 경향이 있으며, 의사로 하여금 개별적으로 다음 단계 크기의 렌즈를 선택하도록 한다. 임상의는 전형적으로 영상 선명도에 대한 환자의 피드백을 물어보고 이에 따라 렌즈를 교체한다.
대조적으로, 착용가능한 증강(또는 가상) 현실 장치(1400)의 일부 실시예는 비대한 굴절검사기(phoropter) 설치가 없이도 이와 동일한 기능의 상당부분을 수행하기 위해 사용될 수 있다. 착용가능한 증강(또는 가상) 현실 장치(1400)은 착용자의 눈에 영상을 투사하도록 구성된 증강(또는 가상) 현실 표시장치 플랫폼(1402)를 포함한다. 표시장치 플랫폼(1402)은 예를 들면 도 5를 참조하여 본원에 설명된 표시장치 렌즈(106)과 유사하게 구성될 수 있다. 일부 실시에 있어서, 증강현실 장치에 사용되는 것과 같은 경우에, 표시장치 플랫폼(1402)은 세계 또는 주변으로부터 표시장치 플랫폼(1402)을 통해(예를 들면 그 전방의 렌즈를 통해) 빛을 착용자의 눈으로 투과시키도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 착용자는 착용자가 세상에서 볼 수 있는 영상과 겹쳐진 표시장치 플랫폼(1402)으로 투사되는 영상을 볼 수 있다. 일부 실시예에서, 물리적인 눈 검사 차트보다는, 가상 눈 검사 차트(1420)가 표시장치 플랫폼(1402)을 사용하여 착용자에게 투사될 수 있다. 굴절검사기(phoropter)와 유사하한 기능을 제공하기 위해, 영상의 초점은 변할 수 있다. 착용가능한 증강(또는 가상) 현실 장치(1400)는 영상의 초점을 변화시키면서 광학 처방에 자동적으로 점진적 변화를 제공함으로써 눈 검사를 제공하거나 눈 검사를 실시하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 눈 검사는 표시장치 플랫폼(1402)의 적응가능한 광학장치소자의 굴절력을 변화시켜 실시될 수 있다.
본원에 개시된 바와 같이, 증강 현실 장치(1400)는 이들의 광학적 성질을 변화시키도록 구성되는 적응가능한 광학장치를 포함할 수 있다. 이러한 적응가능한 광학장치 또는 가변 초점 소자(VFE)는 구, 원통 및 축, 또는 고차 수차 교정과 같은 다양한 광학 교정을 제공할 수 있다. 적응가능한 광학장치소자는 빛을 표적 지점으로 유도하기 위해 반사 표면의 모양을 변화시키도록 구성되는 변형가능한 거울을 포함할 수 있다. 적응가능한 광학장치소자는 빛을 표적 위치로 선별적으로 유도하기 위해 굴절률을 변화시키도록 구성되는 광학 장치를 포함할 수 있다(예를 들면 액정). 적응가능한 광학장치는 복수개의 픽셀을 이용하여 선별적으로 빛을 유도하도록 구성되는 하나 이상의 광 변조기를 포함할 수 있다. 적응가능한 광학장치는 입사광을 선별적으로 유도하기 위해 입사광을 시간-다중송신하도록 구성되는 음향-광학으로 변조되는 거울을 포함할 수 있다.
본원의 일부 실시예에 있어서, 표시장치 플랫폼(1402)은 복수개의 도파관을 포함할 수 있다. 복수의 도파관은 병렬로 또는 일렬 방식으로 조직될 수 있다. 도파관은 광을 투사하고 수신하도록 구성될 수 있다. 수신된 광은 영상화되거나 그렇지 않은 경우에는 검출될 수 있다. 이는 눈 검사에 사용될 수 있으며, 이 경우 도파관은 망막에 형성된 영상을 모니터하기 위해 착용자의 망막을 촬영하도록 구성된다. 개별 도파관은 상이한 심도 평면에 상응할 수 있다. 눈의 원근조절 상태를 결정하기 위해, 망막의 반사 작용(예를 들면 착용자의 눈에 투사되는 영상으로부터 비롯된 반사)을 도파관을 이용하여 측정할 수 있다. 이는 눈의 원근조절 상태를 신속하게 측정할 수 있게 해준다. 예를 들면, 일련의 점광원 영상(예를 들면, 가시광선 파장 대역 바깥)가 도파관으로부터 다양한 심도로 착용자의 눈으로 투사될 수 있으며, 도파관은 망막이 반사를 동시에 측정할 수 있다. 증강(또는 가상) 현실 장치(1400)는 가장 평행화된 반사를 근거로 어느 심도 평면이 가장 밝고, 가장 작고, 또는 가장 초점이 잘 맞은 영상인지를 결정함으로써 눈의 원근 조절 상태를 실시간으로 결정하도록 구성될 수 있다. 사실상, 도파관은 각 도파관이 특정 초점 및/또는 원근 조절 상태에 상응하는 한 세트의 동조된 자동 평행화장치로 작용할 수 있다. 이를 위해, 본원의 가상(또는 증강) 현실 장치(1400)는 광원으로부터 비롯된 빛 줄기를 착용자의 눈으로 투사하도록 구성될 수 있다. 투사되는 빔의 일부는 착용자 눈의 해부학적인 특징으로 인해 반사, 산란 및/또는 회절될 수 있으며, 하나 이상의 촬상장치에 의해 수신될 수 있다. 전자 하드웨어 프로세서를 사용하여 착용자의 눈으로 수신되는 광을 분석하여 착용자 눈의 다양한 구조를 검사할 수 있다. 이는, 렌즈의 모양, 동공 수축 상태, 주시각, 역동적 원근조절 등을 포함할 수 있는 눈의 원근조절 상태의 근사치 또는 원근조절 상태를 결정할 수 있게 해준다.
일부 실시예에서, 굴절 교정은 적응가능한 광학장치를 사용하여 증강 또는 가상 현실 장치 1400에 의해 제공될 수 있으며, 여기에서 광은 변형가능한 거울 및/또는 굴절 렌즈를 사용하여 도파관으로 주입된다. 굴절 교정은 공간 광 변조기(예를 들면, 입사 광의 상을 변화시키도록 구성되는 소자 어레이를 포함하는 광 성분)를 사용하여 제공될 수 있다. 특정 실시예에서, 굴절 교정은 표적 위치로 선별적으로 빛을 유도하기 위해 자유 공간 광학적 빔분리기로 광을 결합시키는 변형가능한 거울로 유도되는 예컨대 스캐닝 소스(예를 들면 광섬유 스캐닝 장치)와 같은 기타 광원 또는 광섬유로부터 비롯된 빛을 사용하여 제공될 수 있다. 적응가능한 광학장치소자의 모양, 굴절률, 또는 상, 파면의 성질을 변경함으로써, 증강 현실 장치(1400)에 의해 투사되는 상과 같은 것은 착용자 눈의 굴절 이상을 보상 또는 감소시키도록 디자인된 굴절 교정을 제공하기 위해 변경될 수 있다.
일부 실시예에서, 적응가능한 광학 변조 거울은 복수개의 도파관 중 하나로 빛을 선별적으로 유도하도록 구성될 수 있다. 각 도파관은 특정 광학 배율을 제공하도록 구성되는 광학 소자(예를 들면 렌즈, 거울 등)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 증강 현실 또는 가상 현실 장치(1400)는 10 도파관 스택을 포함할 수 있고, 여기에서 각 스택은 약 0.5D 광학 배율을 적용할 수 있다. 도파관 중 하나로 광을 선별적으로 유도하고 상기 광을 복수개의 다른 도파관을 통해 전환시킴으로써, 서브세트의 도파관 및 연관된 광파워를 파면에 제공할 수 있다. 목표가 되는 굴절력/교정(예를 들면 구형의)이 달성 될 수 있다. 일부 실시예에서, 도파관 스택은 난시 및/또는 고차 광학 수차를 교정하기 위해 적응가능한 광학장치소자와 함께 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 증강 현실 장치(1400)는 굴절 교정의 달성을 위해 순수한 적응가능한 광학장치를 사용한다. 예를 들면, 증강 현실 장치(1400)는 복수개의 렌즈 및 거울을 포함할 수 있다. 예를 들면 투과성인 적응가능한 광학장치렌즈는 표시장치의 광원에 의해 투사되는 빛을 교정하고 착용자의 전방에 있는 세계로부터 오는 주변광을 교정하기 위해 채용될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수개의 도파관을 적응가능한 광학장치소자로 채용할 필요는 없으나 상이한 색(예를 들면, 적, 녹 및 청색) 및 심도 평면의 스캐닝이 가능하도록 시간-다중송신될 수 있다. 특정 실행에 있어서, 색은 다음 심도 평면으로 진행하기 전에, 개별적 심도 평면에서 스캐닝 될 수 있다. 일부 실시예에서, 빔스필리터를 채용하여 광원으로부터 오는 빛을 안으로 결합시킬 수 있으나, 다른 구성도 가능하다. 일부 실시예에서 복수개의 광 가이드는 적응가능한 광학장치렌즈와 포함될 수 있다. 복수개의 색깔 또는 심도 평면이 일부 실시예에서 동시에 스캐닝된다. 상을 변조하는 투과성 공간 광 변조기를 사용하여 파면 모양을 변경하고 굴절 교정을 제공할 수 있다. 적응가능한 광학장치거울이 또한 채용될 수 있다. 일부 실시예에서, 반사기를 사용하여 광 경로를 목적하는 대로 맞출 수 있다.
일부 실행에 있어서, 눈 검사를 수행하기 위해, 사용자/착용자에게 다양한 크기의 다양한 영상을 제시할 수 있고, 사용자/착용자는 안과시스템의 사용자 인터페이스(1404)를 통해 영상이 명확한지에 대한 입력을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 적어도 부분적으로 착용자의 망막에 영상이 초점을 맞추었는지 여부에 대한 검출을 기초로 영상이 명확한지 여부를 자동으로 결정하도록 구성된다. 이는 사용자 망막을 영상화, 분석하고/하거나 투사된 영상의 망막으로부터 비롯된 반사를 모니터링하여 수행될 수 있다. 전형적인 굴절검사기(phoropter)와 같이 물리적으로 렌즈를 교환하기보다는, 사용자/착용자가 특정 영상이 명확하게 보이지 않는다고 하거나 또는 편안하게 볼 수 없다고 하면, 영상의 초점이 자동적으로 변하여(예를 들면 본원에 개시된 것과 같은 VFE 또는 적응가능한 광학장치를 통해) 이에 상응하거나 또는 동등한 광학 처방에 점진적 변경을 제공한다. 따라서, 눈 검사는 그 지점에서 또는 원격으로 안과시스템을 통해 매끄럽게 수행될 수 있다. 예를 들면, 임상의 또는 의사는 이로 제한하는 것은 아니며, 예시적으로, 전화로, 비디오 컨퍼런스, 네트워크 컴뮤니케이션 프로그램 등과 같은 것을 이용하여 원격으로 눈 검사를 수행할 수 있다. 일부 실행에 있어서, 눈 검사는 임상의와의 직접 접촉을 통해 또는 직접 접촉 없이 또는 임상의의 시간 및 노력을 들이지 않거나 또는 최소한의 노력과 시간으로 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 광학 처방 조정은 원근조절 및/또는 주시각을 시도하면서 나타나는 눈의 물리적 변화를 기초로 안과시스템에 의해 자동적으로 수행될 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 약해지는 눈에 나타나는 증상인 특정 눈의 행동 패턴을 검출하도록 프로그램될 수 있다. 추적되는 눈의 행동에 적어도 부분적으로 기초하여 안과시스템은 눈 조정을 자동적으로 수행할 수 있다. 시스템은 예를 들면 착용자가 원근조절을 하느라 고생하는 것을 검출하면, 본원에 개시된 것과 같은 굴절검사기(phoropter) 검사를 개시할 수 있고, 또는 시스템은 착용자 또는 임상의에게 착용자가 원근조절하느라 어려움을 겪고 있다는 경고를 보낼 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 착용자가 원근조절하느라 어려움을 겪고 있다는 것을 원근조절에 있어서의 미세변동(예를 들면 렌즈 모양, 주시각, 동공크기 등에 있어 작은 및/또는 신속한 변화)을 검출하여 감지할 수 있다. 특정 시행에 있어서, 원근조절의 어려움은 본원에 개시된 것과 같이, 착용자의 망막으로 투사되는 영상의 초점 상태를 모니터링 하여 검출될 수 있다. 만약 망막 반사작용이 변동적이면, 시스템은 착용자가 원근조절에 어려움이 있는 것으로 결정하도록 구성될 수 있다. 본원의 시스템은 착용자에게 영상을 제시하고, 상이한 광학 교정 검사를 하고 사용자로 하여금 광학 교정이 상기 영상을 향상 시키는 지 여부에 대한 피드백을 제공하도록 한다. 일부 시행에 있어서, 착용자로 하여금 피드백을 요청하기 보다는, 또는 피드백을 요청하는 것에 부가하여, 본원의 시스템은 착용자의 망막에 맺히는 영상을 모니터링, 측정 및/또는 분석하여 영상이 초점을 맞추어져 있는 지를 결정하도록 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 적응가능한 광학장치 또는 하나 이상의 VFE를 사용하여 검사 동안에 상이한 검사 교정을 시행할 수 있다. 일부 실시예에서, 본원의 시스템은 한 번에 한 눈씩 착용자의 눈에 영상을 제시하여 착용자의 사시를 결정하는데 사용될 수 있다. 특정 시행에 있어서, 본원의 시스템은 표적에 대한 착용자의 주시각을 모니터링 하는데 사용될 수 있다. 만약에 근접한 영상(예를 들면 근접 심도 평면으로부터 투사되는 영상)에 초점을 맞출 때 착용자가 외사위라면, 본원의 시스템은 착용자가 노안이거나 또는 피곤하거나 및/또는 착용자가 사시 또는 약시일 수도 있는지 여부를 결정하도록 구성될 수 있다. 본원의 시스템은 다양한 상이한 심도 평면으로부터 영상을 제공함으로써 시야에 대한 다양한 검사를 실시하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼(1402)는 예를 들면 본원에 논의된 것과 같은 광섬유 스캐닝 장치를 포함한다. 다양한 실시예에서, 광섬유 스캐닝 장치는 영상 또는 영상의 부분이 투사되는 상이한 심도 평면을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼(1402)은 본원에 기술된 도파관 스택을 포함한다. 도파관 스택은 영상 또는 영상의 부분이 투사될 수 있는 상이한 심도 평면을 제공하도록 구성될 수 있다. 특정 시행에 있어서, 도파관 스택은 본원에 기술된 바와 같이 스택에 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼(1402)은 상이한 초점 면을 갖는 광을 투사하도록 구성되는 적응가능한 광학장치소자를 포함한다. 특정 실행에 있어서, 적응가능한 광학장치소자는 본원에 기술된 바와 같이, 가변 초점 소자(VFE)를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 장치(1400)는 표시장치 플랫폼(1402)의 하나 이상이 소자의 광 경로를 변화시켜 투사되는 영상의 초점이 변하도록 구성될 수 있다. 특정 실행에 있어서, 상기 장치(1400)는 광섬유 광원의 사용을 통해 광 경로 길이가 변하게 할 수 있도록 구성된다. 예를 들면, 광섬유 광원은 광섬유 길이(예를 들면 상이한 길이의 광섬유로부터 광을 전달하는) 및/또는 위치(예를 들면 광섬유를 기계적으로 움직여서)를 변하게 하도록 구성될 수 있다. 특정 실행에 있어서, 상기 장치(1400)는 마이크로전기기계시스템(MEMS)을 변하게 함으로써 투사되는 영상의 초점을 변하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 장치(1400)는 영상의 초점을 변하게 하는데 사용될 수 있는 회절, 굴절 및/또는 반사 광학 소자를 포함하는 MEMS를 사용하여 수행되는 마이크로-광학 장치를 포함할 수 있다. 다른 타입의 가변 초점 소자 또는 적응가능한 광학장치소자가 사용될 수 있다.
안과시스템에 의해 제공되는 영상은 저장된 영상일 수 있다. 착용가능한 증강(또는 가상) 현실 장치 1400은 착용자의 광학 처방을 결정하거나 또는 눈 검사 수행에 적절한 하나 이상의 저장된 영상을 포함하는 데이터 스토어를 포함할 수 있다. 저장된 영상은 눈 차트에 사용되는 것과 같은 문자, 숫자, 심볼 등 일 수 있다. 영상은 무한대에서 또는 그렇지 않다면 먼 거리 예를 들면 적어도 20, 40, 60, 80, 또는 100 피트 떨어진 거리의 목적하는 심도 평면에서 보는 사람에게 제시될 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 저장된 영상은 프로세스되어 착용자에게 투사되기 위해 교정된 파면을 생산할 수 있다. 교정된 파면은 착용자 눈의 광학 처방 또는 이상을 처리하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼의 적응가능한 광학장치는 광학 처방을 처리하기 위해 착용자가 보는 영상에 조정을 제공하는데 사용된다. 특정 실행에 있어서, 적응가능한 광학장치 및/또는 소프트웨어를 조합으로 사용하여 착용자 눈(들)의 이상을 해결하기 위해 투사된 영상을 조정하기 위한 적절한 광학 교정을 제공한다. 소프트웨어는 예를 들면 직선이 굽어보이는 왜곡 또는 어안을 보상하기 위해 영상을 포함하는 강도 패턴을 예를 들면 변경시킬 수 있다. 예를 들면, 오목 일그러짐(pin cushion distortion)을 보상하기 위해, 일부 볼록 일그러짐(barrel distortion)이 영상을 포함하는 강도 패턴으로 도입될 수 있다. 유사하게, 예를 들면, 볼록 일그러짐을 보상하기 위해, 일부 오목 일그러짐이 영상을 포함하는 강도 패턴으로 도입될 수 있다. 영상을 구성하는 강도 패턴에 대한 다른 타입의 변형이 목적하는 강도 패턴을 생산하기 위한 광원 또는 공간 광 변조기를 구동하기 위해 사용되는 소프트웨어에 의해 도입될 수 있다. 일부 실시예에서, 착용가능한 증강 또는 가상 현실 장치(1400)는 표시장치 플랫폼(1402)이 착용자에게 다양한 크기의 영상 또는 다양한 심도 평면으로부터 비롯된 영상을 투사하는데 사용되도록 구성될 수 있다. 일부 실행에 있어서, 영상은 다양한 심도 평면으로부터 투사되는 문자 또는 다양한 크기의 형체를 포함할 수 있다. 다양한 실행에 있어서, 착용자에게 투사되는 상기 문자 및/또는 형체의 심도 평면 및/또는 크기는 눈 검사 동안에 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 상이한 명도 및 눈부심 조건에서 기능적 시력의 객관적 측정을 포함하는 명도 또는 눈부심 검사를 실행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 본 시스템은 다양한 밝기의 광 조건에서 기능적 시력을 결정하는 명도 시력 테스트를 실행하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 본 시스템은 3개 이상 밝기의 광 조건: 1)높은-직접 머리위 태양 광; 2)중간-부분적 흐린 날; 및 3) 낮은-밝은 머리위 시중 조명: 을 모사하도록 구성될 수 있다. 시력 측정은 표준 눈 검사 차트(예를 들면 눈 차트 1420)를 이용하여 이러한 3가지 조건에서 측정될 것과 유사한 것일 수 있다. 이러한 검사 결과는 기능적 시력의 평가일 수 있다. 이러한 테스트는 밝은 빛, 광선 공포증, 손상된 암순응 등에 대한 민감도의 테스트에 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 본 시스템은 개별 색을 테스트하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 본원의 안과시스템은 개별 색(예를 들면, 적, 녹, 청, 황 등)에 대한 굴절 이상을 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 본 시스템은 다양한 심도 평면을 테스트하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 본원의 안과시스템은 개별적 심도 평면의 굴절 이상을 결정하도록 구성될 수 있다. 이는 적어도 부분적으로는 심도 평면에 기초하여 변하는 광학 처방으로 이어질 수 있다. 노안에 대한 굴절 교정이 또한 결정될 수 있다.
일부 실시예에서, 착용가능한 증강(또는 가상) 장치(1400)는 하나 이상의 바깥쪽을 보는 카메라를 포함할 수 있다. 특정 실시예에 있어서, 하나 이상의 바깥쪽을 보는 카메라는 도 5를 참조하여, 본원에 기술된 상기 카메라(16)와 유사할 수 있다. 상기 증강 현실 표시장치의 하나 이상의 바깥쪽을 보는 카메라는 예를 들면 문자 또는 상징과 같은 테스트 영상을 어디에 겹쳐야 할지를 결정하기 위해 주변 환경의 영상을 캡쳐하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 증강 현실 장치는 표준 스넬렌 시력표(Snellen chart) 또는 기타 시력 검사 차트와 같은 눈 차트의 영상을 검안사 사무실의 벽에 상응하는 착용자의 시야에 있는 구역에 겹칠 수도 있다. 다른 예에서, 바깥쪽을 보는 카메라는 표준 스넬렌 시력표 또는 기타 검안사 사무실의 벽에 실제로 결려 있는 시력 검사 차트와 같은 눈 차트의 영상을 캡처하도록 구성될 수 있다. 착용가능한 증강 또는 가상 현실 장치(1400)은 이어 영상을 제시하기 위해 목적하는 심도 평면에 적어도 부분적으로 기초하여 캡처된 영상을 변형하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 획득된 영상은 무한대 원근 조절에서 플랫폼(1402)에 의해 투사될 수 있다. 이어, 사용자 인터페이스(1404)를 통해, 영상으로부터 오는 빛은 렌즈를 전형적 굴절검사기(phoropter)로 교환하는 것과 유사한 기능성을 제공하도록 조작될 수 있다. 예를 들면, 구, 원통, 또는 고차 수차 교정이 도입될 수 있다. 만약 원통이 추가된다면, 적절한 축이 또한 결정될 수 있다. 이러한 식으로, 눈 검사를 수행하여 착용자의 광학 처방을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 시스템은 본원의 다른 부분에 개시된 바와 같이, 착용자의 망막에 초점이 맞추어져 있는 지를 결정하기 위해, 조작된 영상의 모니터링, 측정 및/또는 분석을 통해 광학 처방을 객관적으로 측정 또는 추정하도록 구성된다.
착용가능한 증강 현실 장치(1400) 는 착용자 또는 기타 사용자로 하여금 장치에 입력을 제공하도록 구성되는 하나 이상의 사용자 인터페이스 특징(1404)을 포함할 수 있다. 상기 사용자 인터페이스 특징(1404)은 도 14에 도시된 바와 같이, 장치(1400)에 통합될 수 있다. 일부 시행에 있어서, 상기 사용자 인터페이스 특징(1404)은 상기 장치(1400)와 물리적으로 통합되지 않은 장치 또는 소자에 의해 제공된다. 예를 들면, 상기 사용자 인터페이스 특징(1404)은 상기 장치(1400)와 통신되는 장치 또는 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이는 상기 장치(1400)와 통신되는 유선 또는 무선의 스마트폰, 컴퓨터, 테블렛, 또는 기타 컴퓨터 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 사용자 인터페이스 특징(1404)은 예를 들면 유선 또는 무선 통신 네트워크 또는 장치 또는 장치에 물리적으로 연결되거나 또는 장치에 통합된 소자를 통해, 장치에 연결된 상이한 장치 및 시스템의 조합에 의해 제공될 수 있다. 터치 스크린, 음성 인식 시스템, 또는 가상 터치 스크린은 인터페이스의 일부 예이다. 따라서, 상기 사용자 인터페이스 특징(1404)은 터치, 키보드, 버튼, 마이크로폰, 광검출기, 카메라, 및/또는 그래픽 유저 인터페이스에 의해 제공되는 다양한 소프트웨어로 실행되는 특성에 민감한 용량성 특징을 포함한다. 사용자 인터페이스 특징(1404)은 터치 스크린이 구비된 장치에 제시될 수 있으며, 여기에서 터치스크린과의 상호작용이 착용가능한 증강 또는 가상 현실 장치(1400)에 입력을 제공한다. 다양한 실시예에서, 가상 터치 스크린은 사용자의 눈에 투사되는 영상 및 사용자의 움직이는 몸, 예를 들면 손가락을 감지하는 센서를 통해 제공된다. 일부 실시예에서, 상기 사용자 인터페이스 특징(1404)은 착용자가 몸짓을 통해 사용자 입력이 가능한 몸짓 검출 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 사용자 인터페이스 특징(1404)은 시선 검출 요소를 포함하여 착용자가 눈의 시선을 통해 사용자 입력을 제공하도록 한다(예를 들면, 이는 착용자가 잠시 버튼에 시선을 고정할 때 또는 시선이 버튼에 고정되어 착용자가 눈을 깜박일 때 버튼 또는 다른 소자를 선택하는 것을 포함할 수 있다).
본원의 안과시스템에서, 상기 사용자 인터페이스 특징(1404)은 착용자에 의해 사용되어 착용자가 인지하는 영상의 질과 관련된 피드백을 제공할 수 있다. 착용자는, 예를 들면 적용되는 굴절력(예를 들면, 구, 원통, 및 축의 증가하는 수치 및/또는 고차 수차 교정)의 변화에 따라 사용자가 사용자에게 투사되는 영상을 편안하게 볼 수 있는지 여부에 대한 피드백을 상기 사용자 인터페이스 특징(1404)을 통해 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 착용자에게 적절한 광학 처방이 결정될 수 있다.
일부 시행에 있어서, 임상의 또는 의사는 또한 상기 인터페이스 특징(1404)을 사용하여 착용자에게 투사되는 영상의 초점 및/또는 심도 평면을 변화시키거나 또는 투사되는 영상의 크기를 변화시킬 수 있다. 이러한 변화는 원한다면, 점진적으로 사용될 수 있다.
도 15는 가상 굴절검사기(phoropter)로서 사용되도록 구성된 가장(또는 증강) 현실 장치 착용자의 광학 처방을 결정하기 위한 예시적 방법(1500)을 도시한다. 쉬운 설명을 위해, 상기 방법(1500)은 본원에서 도 14를 참조하여 기술된 증강(또는 가상) 장치(1400)와 같은 안과시스템에 의해 수행되는 것으로 기술될 것이다. 그러나 본원에 개시된 다양한 증강 현실(또는 가상) 장치 또는 기타 유사한 장치의 임의의 요소 또는 서브 파트가 또한 상기 방법(1500)의 임의의 단계, 단계의 조합, 또는 단계의 일부의 수행에 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
블록(1502)에서, 본원의 안과장치는 눈 검사 프로그램을 시작한다. 눈 검사 프로그램은 저장된 프로세스 또는 안과장치에 의해 제공되는 순차적 기능들일 수 있다. 눈 검사 프로그램의 시작은 예컨대 종전에 눈 검사를 받거나 또는 기타 눈 검사를 받을 착용자를 위해, 시작하는 광학 처방을 결정하고 검색하는 것을 포함할 수 있다. 일부 시행에 있어서, 눈 검사 프로그램은 착용자 눈의 이상과 관련된 정보를 통합할 수 있으며, 여기에서 눈 이상과 관련된 정보는 종전 눈 검사 프로그램, 또는 데이터 저장소(예를 들면 안과시스템 또는 네트워크로 연결된 데이터 저장소의 일부)로부터 결정되어, 착용자 또는 임상의에 의해 입력될 수 있다. 눈 검사 프로그램의 시작은 착용자에게 투사되는 순차적인 잠재적 영상 또는 영상의 결정을 포함할 수 있다. 눈 검사의 시작은 임상의 또는 의사가 눈 검사를 시행하는지 여부 또는 검사를 착용자 스스로가 시행하는지 여부를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과장치는 착용자 또는 임상의로부터 수신된 입력에 대한 반응으로 눈 검사 프로그램을 시작할 수 있다.
블록(1504)에서, 안과시스템은 착용자의 눈에 영상을 투사한다. 예를 들면, 안과시스템은 목표가 되는 크기의 알파벳, 문자, 및/또는 모양을 착용자에게 투사할 수 있다. 영상은 저장된 영상이거나 또는 안과시스템에 의해 수득될 수 있다. 영상은 착용자의 시력을 결정하는데 도움이 되도록 구성될 수 있으며, 여기에서 시력 요소는 예를 들면 이로 한정하는 것은 아니나, 아이콘, 심볼, 문자, 모양 등을 포함한다. 영상의 시력 요소는 영상 내에 다양한 크기를 가질 수 있거나/있고 시력 요소의 크기는 안과시스템에 의해 변할 수 있다.
블록(1506)에서, 안과시스템은 영상과 관련된 사용자 입력을 수신한다. 사용자 입력은 사용자가 영상을 명확하게 볼 수 있는지 그렇지 않은지를 나타낸다. 하나 이상의 실시예에서, 안과시스템은 상대적으로 작은 크기의 문자를 투사함으로써 시작될 수 있으며, 이러한 문자는 수신된 사용자 입력이 착용자가 투사된 영상을 명확하게 볼 수 있음을 나타낼 때까지 크기가 커진다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 스넬렌 시력검사표와 같은 통상의 눈 검사표와 같은 눈 검사표를 제시하도록 구성된다. 이러한 실시예에서, 수신된 사용자 입력은 착용자가 명확하게 볼 수 있는 부분 또는 부분들의 투사된 차트를 포함할 수 있다.
블록(1508)에서, 안과시스템은 사용자가 영상(예를 들면 투사된 눈 차트)을 편안하게 볼 수 있는지 여부를 결정한다. 일부 실시예에서, 시스템은 사용자가 영상을 편안하게 볼 수 있는지에 대하여 사용자 인터페이스를 통해 사용자 입력을 수신하도록 구성된다. 상술한 바와 같이, 이러한 사용자 인터페이스의 예는 음성 인식 시스템, 터치 스크린, 또는 가상 터치 스크린을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 블록(1506)에서 수신된 사용자 입력은 착용자의 물리적 및/또는 광학적 특징의 분석을 통해 자동적으로 결정된다. 예를 들면 자동으로 결정되는 사용자 입력은 착용자 망막을 모니터링, 측정 및/또는 분석함으로써 영상의 초점이 맞았는지에 대한 분석을 포함한다. 본원에 개시된 바와 같이, 망막의 반사작용을 측정함으로써, 안과시스템은 착용자 눈에 의해 형성된 영상의 초점 정도 또는 품질을 평가하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 착용자의 눈으로 한 쌍의 점을 투사하도록 구성될 수 있다. 이러한 투사된 점의 반사작용은 측정되고 분석되어 영상의 초점의 질을 결정할 수 있다. 예를 들면, 망막에 투사된 점의 영상이 얼라인되는 지점에서, 안과시스템은 착용자가 투사된 영상에 초점을 맞추는지 또는 착용자가 목표 지점에 적절하게 적응하는지를 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 느긋한 적응 및/또는 주시각의 검출에 적어도 부분적으로 기초하여 착용자가 영상을 편안하게 볼 수 있는지를 결정하도록 구성된다. 본원에 기술된 바와 같이, 안과시스템은 눈을 모니터하도록 구성되는 추적 요소 및/또는 눈 검출 요소를 포함할 수 있다. 이러한 요소는 착용자의 적응, 주시각 및/또는 동공 크기를 검출할 수 있다. 렌즈 적응은 망막에 맺힌 영상의 크기를 측정하는 자동굴절기(본원의 다른 부분에서 보다 상세히 기술된 대로) 또는 렌즈를 영상화하는 예를 들면 OCT(본원의 다른 부분에서 보다 상세히 기술된)로 검출될 수 있다. 주시각 및 동공 크기는 하나 이상의 안쪽으로 면한 카메라로 측정될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 사용자가 목표로 하는 물체 또는 영상에 초점을 맞추려고 시도할 때 눈의 변동을 모니터할 수 있다. 예를 들면, 눈이 정적인 자극에 초점을 맞출 때, 눈의 렌즈 배율은 신속하면서도 연속적으로 변한다. 사람이 정적이 물체 초점을 맞추는데 어려움을 겪는 경우, 이러한 변동은 증가할 수 있다. 이러한 변동의 증가는 안과시스템에 의해 측정 및/또는 모니터링되어 착용자가 목표로 하는 영상 또는 물체에 초점을 맞추지 않는 것을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 이러한 변동을 모니터하여 착용자가 물체에 성공적으로 초점을 맞출 때까지 투사되는 영상(예를 들면 이로부터 영상이 투사되는 심도 평면을 변화)를 움직이도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 착용자로부터 상대적으로 가까운 심도 평면으로부터 영상을 투사하고, 안과시스템이 착용자가 영상에 정확하게 초점을 맞추는 것으로 결정할 때까지 영상을 뒤로 밀어(착용자 및 심도 평면 간의 거리 증가) 낼 수 있다.
눈의 적응 반사의 모니터링이 안과시스템에 의해 채용되어 착용자가 현재 처방과 잘 맞지 않는지 또는 착용자가 광학 교정을 필요로 하는지를 결정할 수 있다. 눈의 천연 렌즈의 전면 또는 후면을 보여줄 수 있는 OCT와 같은 영상화 시스템을 사용하여 착용자가 적응을 하고 있는지를 결정할 수 있다. 근접한 물체에 대하여, 렌즈의 볼록함의 증가할 것으로 기대된다. 본원에 개시된 OCT 또는 기타 영상화 시스템(예를 들면, 검안경, SLO, 콘포칼 현미경 등)은 렌즈의 움직임 및/또는 렌즈 표면의 곡률 변화 또는 렌즈의 모양 또는 눈의 구조적 특징의 변화를 모니터하는 것이 가능할 수 있어, 착용자가 적응을 하는지 여부를 결정하며, 이러한 것의 예는 본원의 다른 부분에 기술되어 있다. 부가적으로, 자동굴절기는 착용자가 렌즈를 통해 망막으로 투사되는 영상의 크기를 모니터링 함으로써, 적응하는 지를 결정하는데 사용될 수 있으며, 이러한 것의 예는 본원의 다른 부분에 기술되어 있다. 이러한 적응 모니터링 방법을 사용하여 착용자가 적응하는 지를 결정할 수 있으며, 이는 착용자가 광학 교정을 필요로 하는지 여부를 평가하는데 유용할 수 있다.
주시각을 채용하여 광학 교정이 또한 필요한 지를 결정하는데 도움을 줄 수 있으며, 여기에서 주시각은 적응 반사를 검사하여 모니터된다. 안쪽 방향을 면하는 카메라 및 프로세싱 전자기술을 사용하여, 안과시스템은 왼쪽 및 오른쪽 눈의 시선의 변화를 추적하고 주시간을 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 주시각 정보를 사용하여 착용자의 눈이 다양한 심도 평면에서 제시되는 영상에 예상한대로 반응하는 지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 상대적으로 가까운 심도 평면의 영상이 제시될 때 만약 양쪽 눈이 실질적으로 평행하며 수렴하지 않는다면, 안과시스템은 이러한 결과를 착용자가 영상을 편안하게 보고 있지 않으며, 착용자는 시력 결함을 나타내는 것으로 해석하도록 구성될 수 있다. 상이한 심도 평면에 대한 주시각이 결정될 수 있고, 눈이 특정 심도 평면에 대하여 적절한 주시각을 매치할 수 있는지가 평가될 수 있다. 마찬가지로 잠정적으로 주시각이 무한대에 있는 심도 평면에 대하여 안쪽을 향하는 것으로 모니터링되면, 착용자는 광학 교정을 필요로 할 수 있다.
다른 예로서, 안과시스템은 착용자의 동공 크기 또는 착용자에게 영상이 투사 될 때 착용자의 동공의 크기가 변화를 결정하여 적응 반사를 테스트할 수 있다. 안과시스템은 눈, 그리고 특히 홍채를 영상하는 안쪽을 향하는 카메라를 사용하여 동공 크기의 변화를 추적하도록 구성될 수 있다. 이러한 정보를 이용하여 착용자의 눈이 다양한 심도 평면에서 제시되는 영상에 예측대로 반응하는 지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 동공의 크기는 가까운 물체를 볼 때(멀리 떨어진 물체와 비교하여) 수축할 것이 기대된다. 따라서, 안과시스템은 근접한 심도 평면으로부터 비롯된 영상을 제시하고 착용자의 동공 반응을 추적하도록 구성될 수 있다. 만약에 동공이 수축하지 않거나 또는 충분히 수축하지 않는다면, 안과시스템은 이러한 결과를 착용자가 영상을 편안하게 볼 수 없다는 것을 나타내는 것으로 해석하도록 구성될 수 있다.
따라서 영상을 보는 착용자의 편안함을 결정하기 위해, 특정 영상이 사용자에게 투사될 때, 안과시스템은 착용자의 적응, 주시간 및/또는 동공 크기를 적응 반사검사의 일부로 결정할 수 있다. 유사하게, 착용자의 편안함은 영상이 다양한 심도 평면을 통해 투사될 때 결정될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 측정된 적응, 주시각, 및/또는 동공 크기를 예측된 적응, 주시각, 및/또는 동공 크기와 비교할 수 있다. 만약에 하나 이상의 측정된 특징이 하나 이상의 예측된 특징의 목표 범위 내라면, 이어 안과시스템은 착용자가 영상을 편안하고 정확하게 보고 있다고 결정할 수 있다(예를 들면 착용자가 영상을 예측된 대로 적절하고, 또는 정상 시력으로 보는 지를 결정). 만약에 하나 이상의 측정된 특징이 하나 이상의 예측된 특징의 목표 범위를 벋어난다면, 이어 안과시스템은 착용자가 편안하고 정확하게 영상을 보고 있지 않는 것으로 결정할 수 있다(예를 들면 착용자는 손상된 시력으로 영상을 보고 있는 것이다). 일부 실시예에서, 안과시스템은 측정된 특징과 관련된 정보를 블록(1506)에서 사용자 입력에 의해 결정되거나 또는 수신된 정보와 조합하여 착용자가 투사된 영상을 편안하게 볼 수 있는 지르르 결정할 수 있다. 예를 들면, 상대적으로 가까운 심도 평면으로부터 영상을 볼 때, 착용자의 눈은 서로를 향해 움직이거나 수렴할 것으로 기대되고, 동공은 수축할 것으로 기대되고, 그리고 렌즈의 볼록면은 증가할 것으로 기대된다. 하나 이상의 이러한 기대로부터 벋어나는 것은 사용자가 영상을 편안하고 정확하게 보고 있지 않다는 것을 나타내는 것으로 해석될 수 있다(예를 들면 착용자는 손상된 시력으로 영상을 보고 있는 것이다).
사용자 인터페이스를 통한 사용자로부터 비롯된 입력 수신 또는 사용자의 원근조절 및/또는 주시각을 평가함으로써, 만약 안과시스템이 착용자가 영상을 편안하게 볼 수 없다는 것으로 결정하면, 안과시스템은 블록(1510)으로 가서 초점을 변화시켜 처방을 점진적으로 증가시킨다(예를 들면 더 많은 양 또는 음의 범위를 더하거나 또는 빼서 점점 더 많은 양 또는 음의 구형 파면을 얻는다). 시스템은 난시검사를 또한 할 수 있고 따라서 축 및 원통을 점진적으로 변화시킬 수 있다. 상기 안과시스템은 이어서 블록(1506)으로 돌아가 사용자 입력을 수신 또는 결정하고 다시 사용자가 편안하게 영상을 볼 수 있는지 여부를 결정한다(예를 들면, 정상적인 시력으로). 이러한 루프는 사용자가 편안하게 영상을 볼 수 있을 때까지 반복될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 블록(1506)에서 수신된 사용자 입력 및/또는 블록(1508)에서 결정된 객관적 평가 또는 본원의 다른 부분에 개시된 바와 같은 피드백에 적어도 부분적으로 기초하여 블록(1510)에서 광학 교정을 조정하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 투사 영상을 볼 때 착용자의 적응, 주시각, 적응 반사 및/또는 동공 크기의 측정에 적어도 부분적으로 기초하여 블록(1510)에서 광학 교정을 조정하도록 구성된다. 따라서, 특정 실행에 있어서, 안과시스템은 주관적 및 객관적 검사를 사용해서 눈 검사를 수행하여 착용자에 대한 교정 처방을 결정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 눈 검사의 주관적 요소는 영상을 프로젝팅하고 상기 영상을 디옵터를 변화하면서(예를 들어, ±0.01D, ±0.1D, ±0.125D, ±0.25D, ±0.5D, ±1.0D, 또는 적응가능한 광학장치소자 등과 같은 것을 통한 디옵터의 실질적으로 연속적 변화) 프로젝팅하고, 영상의 질이 변화했는지에 대한 사용자 입력을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 특정 시행에 있어서, 안과시스템은 또한 디옵터가 변할 때 착용자 눈(적응, 주시각, 동공 크기 등)의 변화를 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 객관적 검사 데이터는 디옵터의 변화가 착용자의 시력 변화를 초래할 수 있는지를 결정하기 위해, 착용자의 주관적 반응과 조합될 수 있다.
만약 안과시스템이 착용자가 영상을 편안하게 볼 수 있다고 결정하면, 안과시스템은 블록(1512)으로 가서 착용자 눈의 처방을 결정한다. 일부 시행에 있어서, 동일한 과정이 양쪽 모든 눈에 대하여 반복(예를 들면 각 눈에 동일한 교정을 적용하여 두 눈을 함께 치료할 수 있거나 또는 왼쪽 및 오른쪽 눈에 개별적으로 상이한 교정을 적용)될 수 있음이 이해되어야만 한다. 일부 실시예에서, 이를 사용하여 착용자의 각 두 눈에 두 가지의 상이한 처방이 적용되는 부동시의 치료에 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 착용자에게 보여지는 것 및/또는 착용자가 수행하는 활동에 따라 광학 처방 사이를 역동적으로 스위치하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 부동시용 렌즈는 착용자가 근접, 중간 또는 먼 범위가 혼합된 영상을 볼때와 비교하여 주로 근접한 영상 또는 주로 먼 곳의 영상을 볼 때 착용자를 피곤하게 할 수 있다. 따라서, 안과시스템은 착용자의 부동시, 근시 또는 원시 치료를 위해 알려진 광학 처방에 적어도 부분적으로 기초하여 실시간으로 적용되는 광학 처방을 역동적으로 변하게 하도록 구성될 수 있다.
상기 방법(1500)을 사용하여 도 14를 참조로 본원에 기술된 장치(1400) 또는 기타 본원에 기술된 다른 장치와 같은, 증가(또는 가상) 현실 장치에 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 증강(또는 가상) 현실 장치는 초점 또는 본원에 개시된 것과 같은 착용자의 광학 처방을 근거로 투사되는 영상의 다른 양태를 변하게 하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 착용자가 즐거움, 일 또는 기타 목적을 위해 사용하는 것과 동일한 착용가능한 증강(또는 가상) 현실 장치를 사용하여 본원에 기술된 눈 검사를 수행할 수 있다.
방법(1500)을 사용하여 상이한 심도에 대한 광학 처방, 광학 교정, 또는 굴절 교정을 결정할 수 있다. 예를 들면, 먼(far) 심도 평면에 대한 제1 광학 처방, 중간 심도 평면에 대한 제2 처방, 및 근 심도 평면 또는 원근, 원 및 중간, 근 및 중간 심도 평면에 대한 제3 처방이 있을 수 있다.
방법(1500) 및 시스템을 사용하여 착용자가 노안으로 고생하는 지점의 착용자의 시력을 교정 또는 향상시킬 수 있다. 상이한 광학 교정을 상이한 심도 평면 및 그러한 심도 평면으로부터 투사된 연관 컨텐츠에 적용할 수 있다. 또는 착용가능한 증강 현실 장치는 예를 들면 사용자의 머리 또는 눈과 같은 감지된 사용자의 방향을 기초로 원거리(있다면) 및 근거리에 대한 처방 제공 사이를 스위치하도록 구성될 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 방향 센서 또는 기타 센서를 사용하여 사용자의 머리 또는 눈의 방향을 결정할 수 있다.
방법(1500)은 실시간으로 수행되어 착용자의 광학 처방을 자동으로 결정할 수 있다. 이러한 정보는 안과시스템에 저장되어 나중의 검사에 사용될 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 검사를 기초로 착용자의 현재 광학 처방을 업데이트하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 시간에 걸쳐 착용자의 눈 행동을 기록하고 눈을 모니터하도록 구성될 수 있다. 적어도 부분적으로 이러한 정보를 기초로, 안과시스템은 시간에 걸쳐 착용자의 광학 처방을 역동적으로 조정할 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 알려진 심도에서 영상을 제시할 때 눈의 행동을 측정을 할 수 있다. 안과시스템은 눈이 예측한대로 행동하는지를 결정하기 위해 영상에 대한 예측된 눈 반응에서 벋어나는 지를 결정할 수 있다. 안과시스템은 검사를 시작하고/하거나 착용자의 광학 처방을 업데이트하거나 또는 안과시스템이 예를 들면 목표된, 수용가능한 범위와 같이 범위를 벋어난 것으로 결정하면 눈 검사 업데이트를 예약하거나 시작하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 드러나게 광학 처방을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면 이는 눈 검사가 수행되는 동안 착용자에게 대안적 기능성을 제공할 수 없을 때 일어날 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 드러나지 않게 광학 처방을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 이는 시스템이 착용자가 다른 것을 하는 동안(예를 들면 영화를 보거나, 글을 읽거나, 영상을 보거나 하는 등) 착용자의 눈 행동을 측정하도록 구성되는 경우에 일어난다. 착용자의 측정된 눈의 특징 비교, 착용자 눈의 예상되는 특징으로부터 비롯된 벋어남을 결정하기 위해, 안과시스템은 착용자가 이러한 다른 활동을 수행하는 동안 착용자의 눈의 특징을 측정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 본 시스템은 이러한 결정된 벋어남에 적어도 부분적으로 근거하여 광학 처방을 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 착용자 눈의 예상되는 특징은 적어도 부분적으로는 착용자에게 투사되는 영상 특성 및 심도 평면에 기초할 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 벗어남이 모니터링되면, 시스템은 사용자에게 시스템에 의해 적용되는 검사를 받을지를 물어볼 수 있고, 또는 검사 광학 교정이 충분한지 또는 불충분한지를 확인할 수 있다. 일부 시행에 있어서, 안과시스템은 이러한 다른 활동을 수행하는 동안에 적응 및 주시각을 맞추려고 하는 착용자의 눈의 물리적 변화를 추적하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 이러한 정보는 광학 처방을 결정하기 위해 적응 및 주시각을 시도하지 않는 동안 수득된 측정과 비교될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 착용자의 광학 처방을 객관적으로 측정하도록 구성될 수 있다. 다양한 시행에 있어서, 이는 영상 품질에 대한 착용자로부터 비롯된 피드백을 수신하지 않고도 수행될 수 있다. 특정 시행에 있어서, 이는 사용자에게 다양한 크기의 영상을 프로젝팅하지 않고도 달성될 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 가상의 무한 심도로부터 영상(예를 들면 안과시스템은 영상을 무한대에 둔다)를 투사하도록 구성될 수 있다. 안과시스템은 이어 착용자의 적응 반사, 적응, 주시각 및/또는 동공 크기를 측정한다. 착용자의 적응, 주시각 및/또는 동공 크기 및 기대되는 것으로부터 착용자의 적응, 주시각 및/또는 동공 크기의 벋어남에 적어도 부분적으로 기초하여, 안과장치는 착용자의 광학적 처방을 객관적으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 만약 착용자의 눈이 영상을 무한대에 둔 때 +1D에 적응한다면, 안과시스템은 객관적으로 광학 처방을 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 표시장치 플랫폼의 구성에 적어도 부분적으로 기초하여 적절한 디옵터 교정을 시행하고/하거나 적절한 디옵터를 결정하기 위해 산정(calibration)될 수 있다. 예를 들면, 착용자에게 투사되는 영상의 심도 평면을 조정할 때, 안과시스템은 심도 평면의 변화를 디옵터 또는 굴절력의 변화와 정확하게 연관시키기 위해 산정되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 산정하는 동안에, 측정자의 홍채가 분석될 수 있다. 홍채는 환자를 확인하기 위해 유일무이하게 사용될 수 있으며, 이러한 유일한 확인을 통해 관련된 환자 기록에 접근하여 사람을 이들의 의료 기록/처방 등과 연관시킬 수 있다.
다양한 실시예에서, 산만성을 감소시키기 위해, 증강 현실 장치를 통해 착용자 눈 앞의 세상에 보이는 것은 검사 동안에 차단되거나 또는 그렇지 않다면 보이지 않는다. 이는 예를 들면 영상이 보는 사람에게 제시될 때 일어날 수 있으나, 이러한 접근이 필요한 것은 아니다.
비록 도 14에 나타난 시스템이 증강 현실 장치로서 기술되었지만, 다른 실시예에서, 이러한 시스템은 가상 현실 장치일 수 있다. 어떤 경우에든, 이러한 시스템은 의료기관 또는 안경사 사무실 또는 기타 장소에서 검사를 위해 내과의사 또는 임상의에 의해 제공되는 시스템일 수 있다. 다른 실시예에서, 본 시스템은 사용자의 소유일 수 있고 엔터테인먼트(예를 들면 게임 및 영화) 및/또는 업무 활동과 같은 기타 목적으로 채용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 사용자의 시스템에 검사를 시행하는 하나의 장점은 검사가 일 년 내내 편리하게 수 회(적어도 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 18, 24, 또는 이보다 많이) 수행될 수 있다는 것이다. 일부 실시예에서, 검사 빈도 및/또는 계획은 적어도 부분적으로는 착용자의 시력의 악화 속도에 기초할 수 있다. 만약 예를 들면 악화 속도가 증가한다면, 검사 빈도를 증가시킬 수 있다. 마찬가지로, 검사는 안경사, 안과의사, 간호사, 기술자, 의료보조원 등과 같은 의료 전문가와 함께 또는 전문가 없이 수행될 수 있다.
적색 반사
안과시스템은 또한 착용자 눈의 반사검사를 수행하여 다양한 이상을 검출할 수 있다. 반사검사는 환자의 눈으로 빛을 비추거나 프로젝팅하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들면, 적색 반사 테스트는 망막에서 반사되는 전형적 적색 모니터링을 기초로 망막의 이상을 검출할 수 있게 한다. 적색 반사검사는 백내장, 눈의 암, 망막아종, 망막분리, 녹내장, 사시, 약시 및 저위 및 고차 수차를 포함하는 눈의 이상을 검출하도록 할 수 있다. 각막 반사검사, 또는 허쉬버그(Hirschberg) 검사는 각막에 의해 반사되는 광을 검출하는 것을 말하며, 사시증, 오정렬, 불균형, 또는 각막 반흔과 같은 각막의 기타 증상의 검출에 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 반사검사는 단색, 다색, 백색 광의 가시광선 및/또는 적외선 광을 이용하여 이상을 검출할 수 있다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 도 5에 나타난 것과 같은 사용자 표시장치(62)일 수 있으며, 이는 착용자의 눈(20)으로 광(38)을 투사하도록 구성되는 프로젝팅 서브시스템 18과 같은 광원을 포함한다. 상기 사용자 장치(62)는 하우징 또는 프레임(108)을 이용하여 사용자의 머리 또는 눈에 의해 장착될 수 있는 표시장치 렌즈(106)를 포함할 수 있다. 상기 표시장치 렌즈(106)는 사용자의 눈(20) 앞에 하우징(108)에 의해 위치되며, 눈(20)(그리고 또한 잠재적 빔 성형)으로 투사되는 빛을 반사하도록(그리고 또한 잠재적 빔 성형) 구성되는 하나 이상의 투명 거울 또는 반사 특징을 포함할 수 있다. 이러한 반사면은 부분적으로 투과성이어서 로컬 주변으로부터 비롯된 적어도 일부의 빛이, 예를 들면 착용자의 앞으로부터 비롯된 광이 투과되도록 한다. 도 10D는 또한, 복수개의 각 도파관(182, 184, 186, 188, 190)으로 광을 주입하기 위해 사용될 수 있는 복수개의 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)를 포함하는 표시장치 실시예의 다른 시야를 포함하고, 각각의 도파관은 상술한 바와 같이, 각 입사광을 도파관의 길이에 걸쳐 분포시켜, 눈을 향해 아래로 나가게 한다. 도파관은 상이한 심도 평면으로부터 눈으로 빛을 투사할 수 있다. 상기 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)는 영상을 형성하기 위해 광섬유 스캐닝 장치(FSD)를 포함할 수 있다. 이러한 장치는 도파관 스택(178)을 통해 망막의 일부로 빛을 투사하도록 구성될 수 있다. 본 시스템은 눈의 특정 부분으로 빛을 투사하도록 구성되는, 하나 이상의 광섬유 스캐닝 표시장치 및/또는 적응가능한 광학장치소자, 예컨대 가변 초점 소자를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 반사를 형성하기 위해 눈으로 빛을 투사하기 위한 표시장치(62)에 부가하여 별도의 광원을 포함할 수 있다.
본 시스템은 이어서 착용자의 눈으로부터 비롯된 반사를 검출할 수 있다. 예를 들면, 본 시스템은 안구 추적 카메라(24)와 같은 하나 이상의 카메라 또는 착용자의 망막, 각막 또는 기타 다른 구조로부터 반사되는 빛의 일부를 수신하기 위한 유사한 검출 방법을 포함할 수 있다. 상기 카메라(24)는 색깔 및/또는 반사의 강도, 반사의 모양, 위치 및/또는 크기, 또는 임의의 기타 검출가능한 반사 광의 질을 검출할 수 있다. 일부 실시예에서, 카메라(24)는 즉시 또는 추후 분석을 위해 반사 영상을 캡쳐할 수 있다. 검사가 착장장의 왼쪽 및 오른쪽 모든 눈에서 수행되는 경우, 카메라(24) 및/또는 기타 장치(62)의 다른 구성요소는 두 개의 눈에 대한 임의의 반사 품질을 비교하여 착용자의 두 눈 사이의 임의의 불균형 또는 기타 차이점을 검출할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 시스템은 눈의 벗어남을 검출하기 위해 교대의 또는 일방의 커버 테스트를 수행하도록 구성될 수 있다. 커버 테스트에서, 하나의 눈은 가려질 수 있고, 또는 양 눈이 교대로 가려질 수 있고, 각 눈의 움직임은 한 눈이 가려지거나 또는 가려지지 않을 때 및/또는 다른 눈이 가려지거나 또는 가려지지지 않을 때 검출될 수 있다. 안과시스템은 본원에 다른 부분에 개시된 공간 광 변조기를 사용하고/하거나 단지 하나의 눈 또는 그 일부에만 영상을 제공함으로써 착용자의 눈을 가릴 수 있다. 다양한 실시예에서, 왼쪽 및 오른쪽 눈 검사는 동시에 또는 상이한 시간에 수행될 수 있고, 하나의 카메라(24) 또는 다수의 카메라(24)가 관여될 수 있다. 일부 실시예에서, 카메라 및/또는 광원은 하나 이상의 광 파이프를 포함할 수 있다. 광원으로부터 오는 빛은 광 파이프를 통해 눈 또는 도파관(178)으로 전파될 수 있다. 유사하게, 광 파이프 또는 도파관 스택(178)에 의해 수집된 빛은 광 파이프 또는 하나 이상의 카메라를 통해 전파될 수 있다.
일부 실시예에서, 반사검사는 착용자 눈의 정상 시선을 따라 수행될 수 있다. 즉, 광원, 카메라(24) 및/또는 도파관 또는 광 가이드와 같은 공통 포인트로부터 수집된 광은 눈의 시선(즉, 정상 시선의 ±5 또는 ±10도와 같은 최대 각의 범위 내)을 따라 일반적으로 얼라인 될 수 있어 적어도 일부의 투사되고 반사된 광은 실질적으로 눈의 광축을 따라 이동한다. 일부 실시예에서, 검사는 광 축 및/또는 정상 시선에 한정되지 않는다. 이런 실시예에서, 광원은 제1 각도에서 착용자의 눈으로 빛이 투사되도록 위치될 수 있고, 카메라(24)는 반사광을 수신할 수 있는 정상 시선에서 벗어난 제2의 상이한 위치에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 반사검사는 동시에 또는 다른 개별 시간에 상이한 제1 각도로부터 오는 빛의 다중 프로젝션을 포함할 수 있다.
적색 반사검사는 일반적으로 환자의 눈 망막의 거시적 영상화를 포함한다. 카메라는 일반적으로 눈에 초점을 맞출 수 있지만, 예를 들면 각막 또는 망막에 초점을 맞출 수 있다. 반사검사는 카메라가 망막의 특징을 분해할 것을 요구하지 않기 때문에, 카메라는 망막에 줌인을 할 필요가 없다. 빛은 환자의 두 눈으로 투사될 수 있고, 망막의 반사는 영상되거나 모니터링 될 수 있다. 양 눈의 반사되는 적색이 동일 또는 유사하면, 그리고 양 눈의 반사의 크기, 위치 및 모양이 동일 또는 유사하면, 정상적 결과가 모니터링 될 수 있다. 만약에 눈이 적색 말고, 회색 또는 백색을 반사하면 백내장, 망막아종, 또는 기타 이상의 존재를 나타낼 수 있다. 두 눈 사이의 반사 영역의 상이한 크기 또는 모양은 굴절 이상, 오배열, 사시증, 부등 굴절, 또는 기타 증상과 같은 이상을 나타내는 것일 수 있다. 굴절 이상은 적색 반사를 나타내지 않는 망막의 선형 또는 초승달 모양 영역으로 모니터링 될 수 있다. 예를 들면, 원시는 위로 향하는 초승달 모양으로 나타날 수 있고, 반면 근시는 아래로 향하는 초승달 모양으로 나타날 수 있다.
망막 모니터링은 산동제를 사용하여 투사되는 빛에 반응하여 동공을 확장하고 동공 축소를 피하여 수월해질 수 있다. 산동제는 트로피카마이드 등과 같은 광학 검사에서 사용되는 잘 알려진, 다양한 산동 유도 약물일 수 있다. 기타 동공 수축을 감소시키거나 또는 확장을 유도 방법이 또한 사용될 수 있다. 이러한 해결책은 본원의 다른 부분에서 기술된 것과 같은 눈 표시장치의 포트에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 망막 모니터링은 안정적 광원을 사용하기보다는 짧은 빛 줄기를 사용하여 산동제 없이 수행될 수 있다. 만약에 동공이 수축되지 않는 동안 짧은 빛이 적용되면, 망막의 반사광은 빛에 반응하여 동공이 수축되기 전에 잠깐 모니터링 될 수 있다. 이러한 현상은 사진에서 흔히 보는 적색 눈 효과를 야기한다. 따라서, 광원은 잠시 빛을 전달하도록 구성될 수 있으며, 안쪽으로 향하는 카메라는 적절한 시간 지연 후 반사된 광의 영상을 캡쳐하도록 구성될 수 있다.
적색 반사검사가 목적인 경우, 반사되는 광은 빈번히 적용되고 환자의 눈으로부터 약 8인치 내지 4피트 사이의 거리에서 보여진다. 만약에 검사가 근접한 머리 장착되는 안과장치를 사용하여 수행되면, 눈으로부터 먼 거리에 조사 또는 수신 장치를 설치하는 것은 실용적이지 않다. 따라서, 장치 내의 광학 소자가 사용될 수 있다. 예를 들면, 안과시스템은 예컨대 네거티브 배율의 렌즈와 같은 하나 이상의 렌즈를 포함할 수 있어 보다 먼 심도 평면으로 오는 것처럼 보이는 빛의 프로젝션을 가능하게 한다. 유사하게, 렌즈는 머리 장착되는 안과시스템 내에 배치된 카메라(24)에 의해 검출될 수 있는 통상의 반사 테스트 시야 거리에 상응하는 가상 영상을 형성하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 광원 및/또는 영상 센서는 귀 프레임과 같은 머리 장착되는 안과시스템의 일부에 장착될 수 있고, 그리고 거울을 사용하여 보다 긴 프로젝션 및/또는 가시거리를 만들어 낼 수 있다.
허쉬버그(Hirschberg) 검사와 같은 각막 반사검사는 착용자를 위해 고정 표적을 사용할 수 있다. 예를 들면, 착용자는 시야의 중앙에 표적이 주어질 수 있다. 일부 실시예에서, 고정 표적은 시야의 중앙을 벋어나서 위치할 수 있다. 고정 표적은 부가적으로 도파관 스택 178의 사용과 같은 다중 심도 평면에서 투사될 수 있다. 고정 표적의 심도는 예컨대 제1 심도 평면에서 제1 고정 표적 또는 제1 시간에서 위치를 제시함으로써, 뒤이어 상이한 심도 평면 또는 위치에서 부가적 고정 표적에 의해 검사 동안 변화될 수 있어, 착용자의 눈의 적응을 야기한다. 고정 표적은 예컨대 닷 또는 인식가능한 그림, 영상 중의 어두운 스팟 등과 같은 작은 영상 일 수 있다. 일단 착용자의 시선이 고정 표적에 고정되면, 착용자 두 눈 사이의 각막 광 반사 위치의 차이는 사시증 존재를 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 투사되는 빛은 눈의 다른 구조라기보다, 각막으로부터 반사에 대해 맞추어질 수 있다. 예를 들면, 빛은 적색 반사 테스트에 사용되는 빛보다 낮은 강도일 수 있어 망막으로부터 비롯된 강한 반사 생성을 피할 수 있다. 나아가 각막 반사검사는 산동제 사용을 하지 않고 수행될 수 있다. 산동제 없이, 동공은 투사되는 빛에 반응하여 수축할 수 있으며, 추가로 각막 반사의 모니터링을 방해할 수도 있는 임의의 망막 반사를 감소시킨다. 일부 실시예에서, 본 시스템은 착용자의 한 눈은 가리지 않으면서 다른 눈은 차단, 탈초점, 흐려짐, 및/또는 탈-강조(de-emphasizing)함으로써 커버 테스트를 사용할 수 있다. 한 눈의 가림은 다른 눈에만 고정 표적을 투사함으로써 모사될 수 있다.
일부 실시예에서, 다양한 반사 테스트 결과는 예컨대 카메라(24)에 의해 영상화될 수 있고, 분석을 위해 저장될 수 있다. 일단 저장되면, 테스트 결과는 반사 테스트의 정상 및/또는 비정상 결과 유래의 알려진, 공지된 또는 그렇지 않다면 사용가능한 데이터와 비교될 수 있다. 예를 들면, 임의의 이상이 존재하고 있는 지를 결정하기 위해, 환자의 망막으로부터 반사되는 적색 광 영상을 정상 망막(즉, 임의의 검출가능한 이상 특징을 나타내지 않는)으로부터 반사되는 적색 광 영상과 비교될 수 있다. 만약 환자 눈의 일부가 정상 눈 상태와 일치하지 않는 것으로 나타나면, 테스트 데이터는 환자 눈의 이상을 정확하게 진단하기 위해 알려진 다양한 이상 증상의 영상 데이터와 추가로 비교될 수 있다.
안압
하나 이상의 실시예에서, 증강 현실 또는 가상 안과시스템은 사용자 눈의 안압을 측정하도록 구성될 수 있다. 도 5를 다시 참조하면, 이 실시예는 필요한 전기회로 및 프로세싱 전력과 함께 하나 이상의 부가의 요소로 안과시스템(62)을 구성하여 시행될 수 있다. 하나 이상 실시예에서, 안과시스템은 부가 소자/센서(들)을 포함하도록 구성될 수 있거나, 또는 다른 실시예에서, 부가 소자는 안과시스템에 부가된 것일 수 있다.
안압(IOP)은 전형적으로 눈 안의 유체의 압력 정도에 의해 결정된다. IOP의 어느 정도의 변화는 정상인 반면(예를 들면 낮과 밤의 차이), 높은 IOP 또는 왼쪽 눈과 오른쪽 눈의 상당한 안압 차이는 녹내장. 홍채염, 망막 박리, 포도막염 및 각막 비대와 같은 기타 생리적 문제를 나타내는 것일 수 있다. IOP는 전형적으로 약 10 내지 21 mm Hg 이며, 평균은 약 15 또는 16 mm Hg 이고, 하루에 동안 약 3.5 mm Hg 정도 변화한다.
일부 실시예에서, 안과시스템은 IOP를 결정하기 위해 안압측정법을 사용할 수 있다. 본 시스템은 접촉 안압측정법을 사용하여 각막의 일정한 영역에 접촉력을 가하여 평편하게 만들어 가해진 압력 및 후속적 반응으로부터 IOP를 추론해낼 수 있다. 일부 실시예에서, 본 시스템은 비접촉 안압측정법을 사용하며, 전기광학 시스템을 통해 신속한 공기 펄스, 음압, 또는 기타 간접적 힘을 가하여 각막을 평편하게 만들고 각막 압평을 검출할 수 있다. 본 시스템은 또한 광 간섭 단층촬영(OCT), 예컨대 본원에 기술된 OCT와 같은 것을 포함할 수 있으며 이러한 OCT 시스템을 사용하여 3D 영상화를 통해 눈의 반응을 측정한다. 압축은 각막 곡률의 변화 측정 또는 망막과 같은 후방 인터페이스에 대한 정점부 각막 인터페이스의 움직임 측정에 의해 결정될 수 있다.
기술된 바와 같은 안과시스템(62)은 광학 및 초음파 측정 기술을 사용하여 안압을 측정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 시스템(62)은 각막의 압축을 유도하기 위해 힘을 가할 수 있고, 광학적 또는 초음파 검출 방법을 사용하여 반응을 모니터링하여 눈의 압력을 측정한다. 힘은 기계적 압축, 공기 폭발, 및/또는 초음파와 같은 음파에 의해 가해질 수 있다. 다른 실시예에서, 본 시스템은 광학, 초음파 및/또는 광음향 검출방법을 사용하여 눈에 힘을 가하지 않고도 눈의 압력을 측정할 수 있다. 예를 들면, 초음파 또는 음파를 사용하여 각막의 면을 교란시킬 수 있다. 초음파 영상화를 포함하는 영상화 방법을 사용하여 모양, 예를 들면 각막의 압평에 초래되는 변화를 측정할 수 있다. 일부 실시예에서, 3D 광학 영상화 및/또는 초음파를 사용하여 눈 안의 유체의 밀도를 결정할 수 있으며, 이를 이용하여 그 유체에 대해 알려진 성질을 기초로 안압을 계산할 수 있다. 이러한 초음파 시스템은 예를 들면 도 24A를 참조로 본원의 다른 부분에 기술되어 있다. 3D 광학 영상화 시스템은 공지된 광 흡수도 및/또는 반사 성질에 기초하여 유체의 밀도 또는 밀도의 변화를 결정할 수 있다. 본 시스템은 추가로 온도 센서 예컨대 비접촉 적외선 온도계 또는 기타 적절한 온도 센서와 같은 것을 포함할 수 있으며, 이를 이용하여 상술한 임의의 측정에 대한 신뢰도에 영향을 미칠 수도 있는 눈의 온도 변화를 검출한다.
본 시스템은 추가로 눈(20)의 안압을 측정하도록 구성되는 프로세서(32) 및 센서를 추가로 포함할 수 있다. 센서는 광센서, 2D 영상화 헤드, 간섭계 3D 영상화 헤드 및/또는 기타 센서를 포함하는 임의의 유형의 모니터링 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 상술한 광학 센싱 기술에 부가하여, 또는 이 대신에 초음파 영상화 또는 광음향 초음파 영상화를 사용할 수 있다. 예를 들면, 초음파 또는 광학적 비행시간형 측정을 사용하여 가해진 힘에 의해 착용자의 눈 각막에 일어나는 임의의 하나 이상의 성질을 결정할 수 있다. 초음파 비행시간형 측정은, 눈 안 유체의 밀도는 안압에 의존적이고 눈 안 초음파의 속도에 영향을 미치기 때문에, 눈에 힘을 가하지 않고 안압을 결정하기 위해 추가로 사용될 수 있다. 감소된 비행시간은 높은 유체 밀도를 나타낼 수 있으며, 이는 높은 안압과 상관성이 있다. 일부 실시예에서, 안압은 눈의 외부 면의 모양(예를 들면 압평(applanation)), 장력, 또는 기타 눈의 외부 면의 특성을 기초로 결정될 수 있다. 상술한 센서는 본원 안과시스템(62)의 임의의 카메라(16 또는 24)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 초음파 또는 광음향 초음파 영상화를 사용한 실시예에서, 센서는 검출된 초음파를 기초로 전기 신호를 생산하도록 구성된 하나 이상의 초음파 변환기를 포함할 수 있다. 유사하게, 센서는 가시광 또는 적외선 영상화 또는 광학 센서를 사용한 실시예에서 적절한 대로, 가시 광 또는 적외선 광을 검출하도록 구성된 카메라를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 다른 부분에서 기술된 바와 같이, 광섬유 스캐닝 표시장치(FSD)(18)과 같은 광원 또는 별개의 광원 소자는 광 빔(38)을 사용자의 눈에 투사할 수 있다. 이러한 광원은, 본원의 다른 부분 및 도 10E에 기술된 바와 같이, 적응가능한 광학장치소자(316b), 가변 초점 소자(316a), 도파관 스택(178), 및/또는 하나 이상의 렌즈를 추가로 포함할 수 있다. 광원은 추가로 상이한 심도 평면으로부터 착용자에게 빛을 투사하도록 구성될 수 있다. 광원이 광섬유 스캐닝 표시장치를 사용하는 실시예에서, 표시장치의 광섬유 길이는 가변적일 수 있다. 광원은 표시장치 또는 별개의 광원일 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 후방산란 또는 반사된 빛과 연관된 파라미터 세트는 FSD 또는 기타 광 모니터링 장치 또는 광-검출기(본원에 기술된 바와 같이, FSD는 집광에 사용될 수 있다)에 의해 측정될 수 있다. 방출 광의 후방산란 또는 반사, 특히 종전 측정과 비교될 때 안압을 나타낼 수 있다. 예를 들면 도 16A에 나타낸 바와 같이, 광 방출기(1640)는 착용자 눈(1620)의 각막(1625) 방향으로 광선(1642)을 방출할 수 있다. 광선의 일부는 반사 광선(1644)으로서 반사될 수 있고, 이는 광 검출기(1646)로 들어갈 수 있다. 나머지 입사 광선(1642)은 다른 부분으로 산란될 수 있다. 압축 유발 장치, 예컨대 공기 관 1630은, 예컨대 공기 제트 또는 펄스(1635)를 방출함으로써 각막(1625)에 압평을 유발할 수 있다. 낮은 IOP는 더 크며 더 납작한 반사면을 만들어서 더 많은 입사광선(1642)이 광 검출기(1642)로 반사되도록 하여, 더 큰 압평을 초래할 것이다. 따라서 더 적은 수의 반사된 광선이 광 검출기로 가는 것은, 하나 이상의 실시예에서, 높은 IOP를 나타낼 수 있다. 낮은 IOP는 보다 많은 광선이 반사되도록 하기 때문에, 보다 유의한 압평을 초래하여, 더 많은 수의 반사된 광선이 광 검출기로 가는 것은 낮은 또는 정상 IOP를 나타낼 수 있다. 다른 구성이 또한 가능하다. 부가적으로, 눈으로 투사되는 빛의 파장은 심도 정보를 제공하기 위해 변화될 수 있다. 예를 들면 적외선 파장은 눈의 더욱 깊은 곳까지 투과할 수 있다.
일부 실시예에서, 광학 센싱은 착용자의 눈에서 하나 이상의 푸르키니에(Purkinje) 영상 분석을 포함할 수 있다. 예를 들면, 센서는, 소위 P1 영상, 각막 반사, 또는 반짝임으로 불리는 각막의 가장 바깥 면으로부터 비롯된 빛의 반사에 의해 생성되는 제1 푸르키니에 영상을 검출하도록 구성될 수 있다. 센서 및 프로세서는 반짝임의 존재, 모양, 위치, 강도 또는 기타 검출가능한 반짝임의 특성을 분석할 수 있다. 이러한 반짝임 분석을 기초로, 주시각, 적응, 곡률, 압평 또는 기타 눈의 특징이 모니터링 될 수 있다. 반복 측정으로 임의의 상술한 특징의 변화를 검출할 수 있다. 일부 실시예에서, 반짝임 분석은 예를 들면 노이즈 필터로서, 검출된 반짝임의 특징을 기초로 IOP 측정의 정확도 및 신뢰도를 높이기 위해 유발된 적응 또는 주시각의 변화 동안의 반짝임 특성의 측정을 포함할 수 있다.
도 5에 나타낸 본원의 안과시스템의 프로세서(32)는 상술한 임의의 센서의 출력을 기초로 안압을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 프로세서는 하나 이상의 센서로부터 비롯된 출력 결과를 검출된 파라미터를 알려진 IOP 값과 연관시키는 상관관계 데이터 베이스와 비교할 수 있다. 상관관계 데이터베이스는 본원 안과시스템의 메모리 회로에 로컬로 저장될 수 있거나, 또는 원격에 저장되어 무선 통신을 통해 접근될 수 있다. 프로세서(32)는 추가로 측정된 안압 및 눈 고혈압을 정의하는 임계 압 또는 기타 의학 정보와 같은 정보를 기초로 눈 고혈압이 있는 지를 검출하도록 구성될 수 있다. 임계압 수치 및 기타 다른 관련 정보는 앞서 상관관계 데이터베이스에서 기술된 바와 같이 로컬로 또는 원격으로 저장될 수 있다.
부가하여, 눈의 안 맥박은 상술한 바와 같이 IOP 검출을 기초로 모니터 될 수 있다. 안 맥박은 박동성의 눈 혈액이 눈의 맥락막 또는 혈관층으로 흐르기 때문에 일어난다. 눈의 IOP는 혈액이 눈으로 펌핑될 때마다 약간씩 변한다. 따라서, IOP의 진동은 안 맥박 수에 맞추어 모니터링 될 수 있으며, 이는 착용자의 심박동수와 동일 또는 실질적으로 동일할 수 있다. 부가하여, 심장 주기의 수축 및 확장 상태와 연관되는 수축기 및 확장기 IOP가 있을 수 있다. 따라서, 증가된 IOP는 증가된 혈압과 관련성이 있다. 나아가, 수축기 및 확장기 심장 사이의 IOP의 차이 측정치인 안 맥박 폭(OPA)은 경동맥 협착증을 진단 스크리닝 도구로 사용될 수 있다. 낮은 OPA는 경동맥 협착증의 존재를 나타낼 수 있고, 더 낮은 값은 더 심한 협착증을 나타낸다. OPA는 또한 녹내장 손상의 존재, 눈의 축방향 길이, 및/또는 기타 눈의 특징 또는 혈액 역학과 긍정적 또는 부정적으로 연관될 수 있다. OPA는 며칠, 몇 달 또는 몇 년의 기간에 걸쳐 반복적으로 측정될 수 있으며, OPA의 증가 또는 감소 경향은 착용자의 혈압 경향과 유사하다.
도 16B를 참조하여, IOP를 결정하는 예시적 프로세스 흐름(1600)이 개시된다. 블록(1602)에서, 안압 검사 프로그램이 개시된다. 블록(1604)에서, 사용자 눈의 알려진 부분으로 빛이 투사된다. 블록(1606)에서, 상기 투사된 빛에 반응하여 방출된 후방산란 또는 반사광의 패턴 또는 양이 측정된다. 상술한 바와 같이, 이는 FSD 자체에 의해 또는 일부 실시예에서 별개의 광 측정 모듈을 통해 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 상술한 바와 이, 2D 또는 3D 영상화가 후방산란 또는 반사광 량 검출에 부가하여 또는 이를 대신하여 사용될 수 있다. 본원에 개시된 바와 같이, 눈, 예를 들면 각막의 광 영상화, OCT 영상화 등을 사용하여 표면 모양의 변화 또는 압평을 결정할 수 있다. 초음파 및/또는 광음향 초음파는 예를 들면 눈의 압평 정도를 결정하기 위해 눈의 모양을 영상화하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 압평은 간섭법으로 검출될 수 있다. 간섭계는 예를 들면 거리의 작은 변화를 검출할 수 있다. 따라서, 간섭계를 사용하여 각막과 같은 눈 표면의 위치에 있어서의 변화를 검출할 수 있다.
블록(1608)에서, 본원의 시스템은 상관관계 데이터베이스를 참조할 수 있다. 상관관계 데이터베이스는 눈 조직의 후방산란 광의 패턴 또는 양을 알려진 IOP 수치와 연관시키는 미리 정의된 데이터베이스일 수 있다. 일부 실시예에서, 상관관계 테이블은 압평 또는 기타 눈의 모양 테이터와 같은 기타 눈의 성질을 상응하는 IOP 수치와 연관시킬 수 있다. 블록(1610)에서, 결과는 사용자 또는 안압 검사를 시행하는 임상의에게 제시될 수 있다. 일부 실시예에서, 결과는 안과장치에서 국지적으로 분석될 수 있다. 다른 실시예에서, 결과는 IOP 및/또는 눈 고혈압 진단, 분석을 위해 원격 위치로 전송될 수 있다.
상술한 바와 같은 안압 검사는 요구에 맞춰 개별적으로 수행될 수 있거나, 또는 시간에 걸쳐 주기적으로 및/또는 반복적으로 수행될 수 있다. 반복 분석은 착용자의 IOP의 주기적 변화 또는 장기적 진행을 추적할 수 있게 한다. 따라서, IOP 검사는 단지 안과 진단용으로 장착되는 장치에 통합될 수 있거나, 또는 엔터테인먼트, 일 또는 기타 다른 목적(들)과 같은 것을 위해 규칙적으로 장착되는 장치의 일부일 수 있고, 이 경우 검사는 규칙적 간격 및/또는 일, 주, 달, 년 등의 다양한 시간에 자동적을 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 따라서, 안압은 장치에 의해 적어도 일 년에 2회, 3회, 4회, 6회, 8회, 10회, 12회, 16회, 18회 또는 그 이상 측정될 수 있다. 일부 실시예에서, 안압은 장치에 의해 적어도 일주일에 2회, 3회, 4회, 6회, 7회, 8회, 10회 12회, 14회, 16회 또는 그 이상 측정될 수 있다. 일부 실시예에서, 안압은 장치에 의해 적어도 하루에 1회, 2회, 3회, 4회, 6회, 7회, 8회, 10회 12회, 14회, 16회 또는 그 이상 측정될 수 있다. 하루에 반복 및/또는 주기적 검사는 착용자 IOP의 매일의 변화 측정을 제공한다. 수 주, 수 개월, 수 년 등, 긴 시간에 걸친 반복 및/또는 주기적 검사는 장기간 IOP의 증감 추적을 가능하게 하여, 예를 들면 눈 고혈압 발생 전에 IOP 증가를 검출할 수 있고, 또는 진단된 눈 고혈압에 대한 치료 효능을 모니터링 할 수 있다. 일부 실시예에서, 규칙적 일정의 검사 빈도는 안압 검사 결과의 증가 또는 감소 경향을 기초로 조정될 수 있다. 본 시스템은 또한 비정상적으로 높은 IOP 또는 기타 이상이 검출되면 착용자 및/또는 임상의에게 경고하도록 구성될 수 있다.
핀홀 가리개
하나 이상의 실시예에서, 본원의 안과시스템은 핀홀 가리개 장치를 통해 시행되는 시력 검사와 유사한, 시력 검사에 사용될 수 있다. 핀홀 가리개 장치는 빛을 초점을 맞추고 굴절 이상에 의해 효과를 제거한다(예를 들면, 근시, 원시 등과 같은). 중앙에 홀이 있는 핀홀 가리개를 사용하면 빛이 단지 눈의 렌즈의 중앙을 지날 수 있기 때문에, 렌즈 모양의 어떤 결함도 영향이 없거나 적다. 일부 실시예에서, 핀홀 가리게 장치를 사용하여 굴절 이상에 의해 야기되는 시력 결함을 기타 다른 이상에 의해 야기되는 시력 결함과 구분할 수 있다. 예를 들면, 핀홀 가리개 장치는 홍채 수축을 할 수 없는 동공확대 환자를 보충할 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 안과시스템은 핀홀 가리개의 한 버전을 제공할 수 있다. 예를 들면, 본원의 안과시스템은 한쪽 또는 양쪽 눈의 시야를 가릴 수 있어, 주변을 보는 것은 가려지나 중앙 시야(즉, 핀홀을 통해 보는 것)는 유지된다. 따라서 다양한 실시예에서, 본원의 안과시스템은 영상 형성에 기여하는 광선의 일부 또는 부분이 사용자의 눈으로 들어가는 것을 가리거나, 차단하거나, 탈-초점화하거나, 탈-강조하거나, 또는 차폐할 수 있다.
일 시행에 있어서 그리고 어떤 이론에도 의존하는 것은 아니나, 본 안과시스템은 핀홀 가리개 장치는 눈의 결함을 진단하는 수단을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 본원의 안과시스템은 한쪽 또는 양쪽 눈의 시야를 가리도록 구성되어 주변은 차단되지만, 중앙 시야(즉, 핀홀을 통해 보는 것)는 유지될 수 있다. 예를 들면, 만약에 본원의 안과시스템과 함께 핀홀 가리개 장치를 사용하는 것에 의해 시력이 향상된다면, 이는 주변 영역 또는 주변 백내장의 굴절 이상을 나타낼 수 있다. 또는 핀홀 가리개 장치의 사용으로 시력이 악화된다면, 이는 황반변성 또는 중앙 렌즈 결함을 나타내는 것일 수 있다. 만약에 시력에 변화가 없다면, 이는 눈이 정상이거나, 또는 상술한 바와 같이 사시("게으른 눈")일 수 있다. 따라서, 본원의 안과시스템은 사용자의 건강 상태 또는 증상과 관련된 정보 및/또는 사용자의 이상과 관련된 정보를 자동적으로 또는 인터렉티브하게 수득하도록 구성될 수 있다.
다른 시행에 있어서 그리고 어떤 이론에도 의존하는 것은 아니나, 본원의 안과장치는 핀홀 가리개 장치를 사용하여 사용자의 시력 결함을 교정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 눈의 주변의 굴절이상을 갖는 사용자인 경우, 안과시스템은 한쪽 또는 양쪽 눈의 시야를 가려서 주변 시야는 차단되나, 중앙 시야(즉, 핀홀을 통해 보는 것)는 유지할 수 있다. 따라서, 주변으로 유래된 광선은 차단되어 사용자 눈의 굴절 이상과 상호작용을 하지 않고, 그 결과 사용자의 시력이 향상될 수 있다. 유사하게, 핀홀 가리개는 이로 제한하는 것은 아니나, 굴절 이상, 예를 들면 다른 것 중에서도 편심(눈의 비중심와 부분) 시의 암점(예를 들면 맹점)과 같은 기타 시력 결합을 교정할 수 있다. 다른 시행에 있어서, 본원의 안과시스템은 표시장치에 다수의 핀홀을 적용하도록 구성될 수 있으며, 이는 각각 개별적으로 조리개 또는 필드-스탑(예를 들면 관련 없는 광선 차단)으로 기능한다. 이러한 구성은 눈이 영상에 초점 맞추는 것을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 그리고 어떤 이론에도 의존하는 것은 아니며, 복수개의 핀홀 사용으로 인해 빛이 핀홀을 통과하여 눈 렌즈의 작은 구역을 통해 전파할 수 있다. 빛은 눈 렌즈의 작은 구역을 통해서만 통과할 수 있기 때문에, 렌즈 모양의 결함은 감소 효과를 가질 수 있다. 따라서 더 많은 빛이 복수개의 핀홀을 통해 지나갈 수 있지만, 이러한 광선은 눈 표면의 결함과는 상호작용하지 않는다.
일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 시력 결함을 교정하는 증강 현실 시스템일 수 있다. 상술한 바와 같이, 본원의 안과시스템은 사용자의 앞에 있는 세계로부터 오는 주변광에 핀홀 가리개를 적용하고, 또한 안과시스템에 의해 생성되는 AR 영상 컨텐츠에 핀홀 가리개를 적용하도록 구성되는 증강 현실 머리 장착되는 표시장치 시스템일 수 있다. 대안적으로, 본원의 안과시스템은 안과시스템에 의해 생성된 VR 컨텐츠 영상을 제공하고, 핀홀 가리개를 적용하고, 그리고 상기 VR 컨텐츠를 사용자의 눈이 사용자 앞의 주변광으로부터 가려지는 동안에 사용자에게 제공되도록 구성되는 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템일 수 있다. 앞서 기술된 바와 같이, VR 머리 장착되는 표시장치 시스템은 사용자 앞의 세계로부터 오는 주변광을 캡쳐하고 이러한 영상의 교정된 파면을 생성하여 착용자의 눈으로 투사하도록 구성되는 앞을 향하는 카메라(예를 들면 도 5의 카메라(16))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 본원의 안과시스템은 근시, 원시, 난시 및 기타 굴절 이상의 교정과 관련되어 도 3A-3D 및 도 5에 도시된 바와 같은 환자가 장착하는 안과장치일 수 있다. 따라서, 시력 결함 교정을 위해 본원에 개시된 안과장치와 관련되어 위에 기술된 설명 및 요소가 여기에도 동등하게 적용되는 것으로 이해되어야 한다.
예를 들면, 상술한 바와 같이, 본원의 안과장치는 표시장치 렌즈(106) 및 사용자가 볼 수 있게 사용자의 눈에 영상을 형성하도록 사용자의 눈으로 유도되는 빛(38)을 투사하도록 구성되는 광원(18)을 포함하는 증강(또는 가상) 현실 표시장치(62)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 이러한 표시장치(62)는 도파관 스택(178)의 가장자리에 배치된 광섬유 스캐닝 표시장치로부터 오는 빛을 수신하고 상기 빛을 도파관의 그 뒷면으로부터 장착자의 눈에 결합시키는 도파관 스택(178)을 포함한다. 표시장치(62)가 증강 현실 표시장치인 경우에, 본원의 안과시스템은 또한 주변 세계로부터 비롯된 주변광, 예를 들면 사용자 전방의 빛을 표시장치 렌즈(106)를 통해 사용자의 눈으로 유도할 수 있다. 이러한 빛은 예를 들면 도파관 스택을 통해 사용자의 눈에 전달될 수 있다. 위에 논의된 바와 같이, 표시장치(62)는 하나 이상의 적응가능한 광학장치장치 또는 가변 초점 소자(VFE)(예를 들면 VFE 316a 및 316b)를 또한 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 적응가능한 광학장치장치는 이로 입사되는 파면을 변경시키기 위해 역동적으로 변경될 수 있다. 예를 들면, 적응가능한 광학장치장치는 예컨대 변형가능한 거울 또는 재구성가능한 전달성 광학 소자 예컨대 역동 렌즈, 예컨대 도 10B-10E에 기술된 렌즈와 같은 반사성 광학 소자일 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 본원의 안과시스템은 도 17A 및 B와 관련되어 하기 기술된 핀홀 가리개를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 핀홀 가리개는 안과시스템, 예를 들면, 표시장치(62)의 일부로서 통합될 수 있다. 또한 일부 실시예에서, 핀홀 가리개는 안과시스템에 위치, 예를 들면 기계적으로 안과시스템에 부착될 수 있는 개별적 구성요소일 수 있다.
주변 시야(예를 들면 도 17B), 중앙 시야(예를 들면 도 17C) 또는 임의의 목표 영역은 디지털 수단 또는 물리적 수단에 의해 가려질 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들면, 물리적 수단은 원하는 위치에 배치된 핀홀을 포함하도록 구성되는 기계적 불투명 필터를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 공간 광 변조기(예를 들면 도 10B 및 10C)는 핀홀 가리개를 생성하도록 코딩될 수 있으며, 이는 핀홀의 원하는 지점을 근거로 변경될 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 디지털 방식으로 장면의 일부를 가릴 수 있다. 예를 들면, 로컬 프로세싱모듈(70)은 디지털 메모리 및/또는 원격의 데이터 저장소(74)에 있는 영상을 불러와서 표시장치(62)를 통해 사용자에게 제시할 수 있다. 본원의 안과시스템은 상기 안과장치에 의해 생성된 2D 영상에 핀홀 가리개를 모사하기 위해 영상을 변형하도록 하는 지시를 수행하도록 구성되는 로컬 프로세싱모듈(70)을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 장면은 영상의 하나 이상의 영역을 탈-초점화하고, 영상의 다른 영역은 초점을 맞추는 디지털 방식으로 가려질 수 있다. 초점이 맞는 영역은 핀홀에 대응할 수 있고, 초점이 맞지 않는 영역은 가려진 부위에 대응할 수 있다. 일부 실시예에서, 본원의 안과장치는 도파관 스택(178)(예를 들면 도 10D)을 사용하여, 도 10D에 기술된 바와 같이 도파관 스택이 다양한 초점 심도에서 빛을 선별적으로 투사하도록 함으로써, 초점이 맞지 않는 영역에 의해 둘러 쌓인 하나 이상의 초점이 맞는 영역이 있는 영상을 제시할 수 있다. 일부 실시예에서, 보여지는 작은 영역에 해당하는 영상의 부분은 착용자가 초점을 맞추는 제1 심도 평면에서 제시될 수 있다. 역으로, 상기 작은 영역 이외의 다른 영상 컨텐츠는 제2 심도 평면에서 제시될 수 있다. 이러한 제2 심도 평면의 영상 컨텐츠는 일부러 흐릿하게 될 수 있거나 또는 시각이 제1 심도 평면 또는 양쪽 모두의 영상 정보에 초점을 맞출 때 흐릿하게 될 수 있다.
다른 시행에 있어서, 장면은 향상된 채도(예를 들면 색) 또는 루마(예를 들면 강도)를 갖는 하나 이상의 영역을 갖는 영상을 제시하기 위해 가려질 수 있다. 예를 들면, 핀홀을 제시하기 위해 선별된 영역은 광원(18)에 더 많은 전기를 가하거나 또는 광원(18)의 출력을 증가시킴으로써 향상될 수 있고, 반면 주변 영역은 그대로 유지되거나 또는 채도 또는 루마가 감소된다.
어떤 과학 이론에도 의존하고자 하는 것은 아니나, 나머지 부분과 비교하여 선별된 영역의 채도 및/또는 루마를 증가시킴으로써, 선별된 영역이 보다 우세해질 수 있다. 예를 들면, 본원의 안과장치는 영상 중앙 영역의 채도 및/또는 루마를 향상시킬 수 있다. 이는 영상의 중앙 영역이 주변 영역과 비교하여 보다 밝고 보다 눈에 잘 뛰게 할 수 있어, 사용자로 하여금 보다 명확하게 볼 수 있게 한다. 향상된 이러한 영상 영역은 눈에서 시력 결함을 갖는 것으로 확인된 영역에 대응할 수 있다. 따라서, 결함이 없는 눈의 영역을 통과하는 광선은 시력 결함을 갖는 눈의 영역을 통과하는 광선보다 우세하여 쉽게 볼 수 있다.
도 17A는 본원에 개시된 다양한 실시예에 따른, 예를 들면 도 5의 표시장치 렌즈(106)와 같은 안과장치를 통해 사용자의 눈에 보여지는 장면(1720)을 도식적으로 나타낸다. 상기 장면은 본원의 안과장치에 의해 표시되는 영상 일 수 있다. 또는 상기 장면은 안과장치 및 사용자의 전방으로부터 사용자에게 전달되는 주변광일 수 있다. 또는 상기 장면은 본원의 안과장치에 의해 표시되는 영상 및 주변광의 조합일 수 있다. 도시된 바와 같이, 장면(1720)은 상기 장면의 대략 중앙에 위치한 사람(1721), 상기 장면의 중앙에서 벋어나 위치한 나무(1722), 및 상기 장면(1720)의 주변을 따라 위치한 태양(1723)을 포함할 수 있다. 장면(1720)은 단지 예시적인 목적이며, 이로 제한하는 것은 아니나, 본원에 기술된 바와 같은, 둘러싼 세계로부터 비롯된 주변광, VR 영상 컨텐츠 및/또는 AR 영상을 포함하는 임의의 장면이 사용될 수 있음이 이해될 것이다.
도 17B는 본원의 안과시스템이 장면에서 주변 영역 시야는 가리고, 중앙 영역(예를 들면 핀홀을 통해 보여지는)은 유지되는 경우의 시나리오를 도시한 것이다. 이러한 시행에 있어서, 핀홀 가리개는 주변부로부터 오는 빛을 조르는 조리개 또는 필드 스탑으로 작용한다. 예를 들면, 본원의 안과시스템은 눈의 시야 광축 선을 따라 위치한 핀홀(1735a)을 갖는 가리개(1730a)를 실시할 수 있다. 상기 가리개(1730a)는 사람(1721)으로부터 비롯된 광선이 표시장치 렌즈(106)를 통과하여 눈에 보여질 수 있도록 위치된다. 대조적으로, 나무(1722) 및 태양(1723)으로부터 오는 광선은 각각 가려진다. 일부 실시예에서, 가리개는 예컨대 복수개의 개별적인 전기적으로 재구성 가능한 픽셀로부터 반사되거나 또는 이를 통과하여 전달된 빛의 강도를 조절하는 액정 공간 광 변조기와 같은 하나 이상의 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 물리적으로 실시되는 것에 부가하여, 가리개(1730a)는 본원에 기술된 바와 같이 디지털 방식으로 실시될 수 있다. 예를 들면, 표시장치에 제시되는 영상 컨텐츠는 가려진 것처럼 작은 부분으로 제한될 수 있다. 유사하게, 표시장치에서 보여질 수 있는 영상은 작은 부분으로 제한될 수 있는데, 이는 상기 작은 부분 밖의 픽셀을 변경하여 상기 표시장치의 상기 작은 부분과 비교하여 상기 영상이 보다 덜 구분이 되도록 함으로써 가능하다. 광섬유 스캐닝 표시장치와 같은 표시장치를 조절하는 프로세싱 전자장치로 영상 컨텐츠에 이러한 변형을 가할 수 있다.
다양한 실시예에서, 예를 들면 핀홀을 통해 빛이 통과하는 영역(1730a)은 원형, 정사각형, 타원형, 직사각형 또는 임의의 다른 모양일 수 있다. 예를 들면, 영역(1730a)은 측면 크기(예를 들면 직경, 너비, 길이 등)이 약 0.5mm 내지 2.0mm 일 수 있다. 따라서 "핀홀"은 일 밀리미터보다 작은 크기로 제한되지 않아야 하며, 다른 크기도 가능하다. 예를 들면, 작은 크기의 핀홀로는 시력 검사를 할 수 있는 반면에, 보다 큰 크기의 핀홀로는 망막 빛의 감소를 통해 감소된 시력에 대한 검사를 할 수 있다.
도 17C는 다른 실시예를 도시하며, 여기에서 중앙 영역이 가려지고, 반면 주변 영역의 하나 이상의 부위는 주변 시력 검사를 위해 눈으로 전달된다. 예를 들면, 본원의 안과시스템은 장면(1720)의 주변 시야를 따라 있는 광학 축 또는 시선을 벋어나 있는 핀홀(1735b) 을 구비한 가리개(1730b)를 적용할 수 있다. 가리개(1730b)는 가리개(1730a)와 유사하게 위치될 수 있다. 예를 들면, 가리개(1730b)는 태양(1723)으로부터 오는 광선이 렌즈 표시장치(106)를 통과하여 눈에 보여지도록 위치될 수 있다. 반면, 사람(1721) 및 나무(1722)로부터 오는 광선은 각각 가려진다. 도 17C에 도시된 것과 유사하게, 특정 표적 구역을 제외한 눈의 임의의 부위는 상기 표적 구역을 테스트하기 위해 가려질 수 있다. 이러한 실시예에서, 장면(1720)을 참조하면, 눈의 정상 시선 및/또는 중앙축에서 비껴나 위치한 나무(1722)로부터 오는 광선은 안과시스템을 통과하지만, 반면 나무 및 태양으로부터 오는 광선을 각각 가려진다.
일부 실시예에서, 굴절 이상의 진단은 눈의 상이한 영역에서 다양한 자극에 대한 사용자의 반응을 측정하고 그 결과를 예를 들면 본원에 개시된 시야 검사와 유사하게 실시된 테스트와 비교하여 눈의 상이한 영역을 검사하는 것을 포함한다. 사용자의 시야 주위에서 움직이는 작은 닷과 유사하게, 핀홀도 눈의 다양한 부분을 검사 또는 진단하기 위해 시야 주위에서 움직여 질 수 있다. 본원의 안과시스템은 상술한 바와 같은, 핀홀 가리개를 포함하는 래스터 패턴을 투사하도록 구성되는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 비록 핀홀이 래스터될 수 있지만, 다른 실시예에서, 핀홀은 무작위 방식과 같이 래스터 이외의 다른 방식으로 움직여 질 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 본원의 안과장치는 핀홀 가리개를 조정하기 위해 피드백 기전(예를 들면 사용자 인터페이스 조절)을 가질 수 있다. 사용자는 영상의 가림에 기초한 반응을 입력(예를 들면 시력의 향상 또는 악화) 할 수 있다. 본원의 안과시스템은, 로컬 프로세싱모듈(70)에 의해 실행되는, 핀홀 가림 검사 프로그램(예를 들면 도 17D에 기술된 것)을 통해 사용자 입력을 분석할 수 있다. 이러한 핀홀 가림 검사 프로그램은 미리 코딩(예를 들면 로컬 프로세싱모듈(70)의 디지털 메모리에 저장됨)될 수 있거나 또는 원격 데이터 저장소(74)로부터 안과시스템으로 다운로드될 수 있다.
따라서, 예를 들면, 만약에 사용자가 핀홀 가리개를 적용(예를 들면 눈의 중앙, 주변 또는 임의의 기타 영역)했을 때 시력이 향상되었다고 하면, 이는 바로 그 영역 또는 주변 백내장에 굴절 이상을 나타낼 수 있으며 여기에서 영역은 눈의 중앙이다. 또는 만약에 사용자가 사용자가 핀홀 가리개를 적용했을 때 시력이 악화되었다고 하면, 이는 황반변성 또는 렌즈 중앙의 결함을 나타낼 수 있다. 만약에 사용자가 시력에 변화가 없다고 하면, 상술한 바와 같이, 이는 눈이 정상이거나 또는 사시("게으른 눈")를 나타낼 수 있다. 본 시스템은 핀홀 가림 검사 프로그램을 통한 결과를 분석할 수 있는 것으로 이해되어야만 한다(예를 들면 도 17D). 핀홀 가림 검사 프로그램은 미리 코딩되거나 또는 안과시스템으로 다운로드 될 수 있다. 위에 논의된 것과 유사하게, 눈의 상이한 영역은 상이한 영역에서의 다양한 자극에 대한 사용자의 반응을 측정하고 결과를 비교하여 검사될 수 있다.
부가하여, 하나 이상의 실시예에서, 본 안과시스템은 사용자로 하여금 수동으로 초점 다이알을 조정하여 하나 이상의 굴절 이상을 결정할 수 있게 한다. 본원에서 위에 논의된 것과 유사한 가상 굴절검사기(phoropter)는 다양한 광학적 배율을 차례대로 적용하여, 사용자로 하여금 어떤 것이 가장 명확하게 보이는 지를 나타낼 수 있도록 한다. 이는, 이어서, 일련의 사용자 반응으로부터 사용자의 처방전을 결정할 수 있게 한다. 다른 실시예에서, 샤이너(Scheiner) 이중 핀홀 정렬검사 또는 샤크-하트만(Shack- Hartmann) 격자 정렬검사도 본 안과장치를 통해 유사하게 시행될 수 있다. 임의의 이러한 시스템이 핀홀 가림과 함께 사용될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 핀홀 가리개로 작용하도록 구성된 본 안과장치는 본원에 개시된 시스템, 장치 및 방법의 임의의 특징 및 구성 요소를 포함할 수 있다. 예들 들면, 본 안과시스템은 사용자 주변 세계의 정보를 실시간으로 검출하도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면 본 안과시스템은 복수개의 바깥쪽을 향하는 카메라를 포함하여 실시간으로 주변 세계로부터 오는 주변광의 인텐서티 영상을 캡쳐할 수 있다. 예를 들면, 본 안과장치는 로컬 프로세싱모듈(70)에 작동가능하게 결합된 하나 이상의 광시야각 머신 비전 카메라(16)를 포함할 수 있다. 이러한 카메라는 사용자 주변 환경을 촬영하여 광량을 검출하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 카메라(16)는 듀얼 캡처 가시광/적외선 광 카메라이다. 카메라(16)에 의해 촬영된 영상은 본 안과시스템의 디지털 메모리에 저장되어, 추후 프로세싱을 위해 불러올 수 있고 표시장치(62)에서 재-랜더링될 수 있다.
일부 실시예에서, 바깥을 향해 보는 카메라에 의해 캡쳐된 사용자 앞의 사용자를 둘러싼 세상으로부터 주변광의 영상은 표시장치(62) 에서 재랜더링 될 수 있고, 본원에 기술된 것에 따라 가려질 수 있다. 예를 들면, 위에 기술된 바와 같이 재랜더링 된 영상은 디지털 방식으로 가려질 수 있으며, 한 영역(예를 들면 핀홀)의 선명도 및/또는 초점은 증가시키고, 다른 영역은 흐릿하게 하거나 또는 탈초점될 수 있다. 유사하게, 핀홀을 나타내는 영역의 채도 및 루마가 향상될 수 있어 밝기는 증가하고, 대비는 더 강해진다. 재랜더링된 영상은 이어 표시장치(62)에 의해 사용자에게 투사될 수 있다. 이러한 실시예에서, 본원의 안과시스템은 진단에 사용될 수 있고, 일부 실시예에서, 황반변성을 참조로 본원의 다른 부분에서 기술된 바대로, 황반변성, 색맹 등의 치료 수단으로 사용될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 본원의 안과시스템은 사용자의 적어도 하나의 눈과 관련된 정보를 실시간으로 검출하도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 상술한 바와 같이, 본원의 안과시스템은 사용자 시선 방향을 검출하도록 구성되는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합으로, 사용자의 시선은 안구 추적 시스템을 통해 사용자의 하나 이상의 안구 추적을 기초로 추정되거나 또는 검출될 수 있다. 예를 들면, 사용자의 시선은 사용자의 머리 위치, 머리 자세, 또는 방향 예를 들면, 앞으로 기울어져 있는지 및 상술한 바와 같이, 눈의 영상화 및 둘러싼 세계의 영상화를 통해 삼각측량된 수렴각도를 기초로 결정될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과장치는 사용자의 머리의 위치 또는 머리 움직임(전방, 하방, 또는 상방)을 기초로 시선의 방향을 결정할 수 있도록 구성되는 자이로스코프 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 표시장치(62)는 가속도계, 자이로스코프, 및/또는 기타 몇몇은 본원의 다른 부분에서 기술된 바와 같은 다른 유형의 방향 및/또는 움직임 센서를 포함하는 센서 어셈블리(39)를 포함할 수 있다. 센서 어셈블리(39)는 사용자 머리의 움직임으로 인해 표시장치(62)의 방향 및 이에 전해진 움직임을 검출하도록 구성될 수 있다. 표시장치(62)는 또한 센서 어셈블리(39)에 작동가능하게 결합되고 상기 센서 어셈블리(39)에 의해 검출되는 움직임으로부터 머리의 위치를 도출해내는 디지털 및/또는 아날로그 프로세싱을 실행하도록 구성되는 프로세서(32)(예를 들면 머리 자세 프로세서)를 또한 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 센서 어셈블리(39)는 디지털 메모리에 저장되는 움직임 데이터를 생성할 수 있다. 프로세서(32)는 이러한 움직임 데이터를 불러와서 하나 이상의 머리 위치를 결정하는 프로세스 로직을 실행시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 머리 움직임 데이터를 사용하여 시각 결함을 진단하는 동안에 노이즈를 감소시킬 수 있다(예를 들면, 검사 동안 머리 움직임의 검출은 잘못된 검사와 결과를 나타낼 수 있다).
하나 이상의 실시예에서, 사용자 눈과 관련된 실시간 정보는 또한 안구 추적 시스템을 통한 눈의 움직임의 추적에 기초한 것일 수 있다. 상술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, 본원의 안과시스템은 로컬 프로세싱모듈(70)에 작동가능하게 연결될 수 있는, 눈을 추적하기 위한 안쪽으로 향하는 카메라(24)(예를 들면 적외선 카메라)를 사용할 수 있다. 상기 로컬 프로세싱모듈(70)은, 실행이 되었을 때, 도 5 및 6을 참조로 위에 기술된 바와 같이, 눈의 수렴점 및/또는 눈의 방향을 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 결정을 통해, 본원의 안과시스템은 또한 로직 장치를 실행하여 안구 추적을 기초로 초점의 위치 또는 심도를 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 사용자의 수렴점 및 수렴각을 삼각측량하기 위한 안구 추적 시스템을 사용할 수 있다. 예를 들면, 사용자의 머리 위치가 변하지 않고 유지되는 동안, 사용자의 눈은 움직일 수 있으며, 이는 안구 추적 시스템에 의해 추적될 수 있다. 예를 들면, 사용자 예를 들면 책을 보기 위해 아래를 보면, 시스템은 눈의 움직임을 모니터링하여 수렴점이 안쪽으로 그리고 아래로 향하였으며 이와 연관된 수렴각은 증가하였다고 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 수렴각의 증가는 눈이 근거리 초점 심도에 위치한 물체(예를 들면 책)에 초점을 맞추고 있다는 것을 나타낼 수 있다.
다른 실시예에서, 시스템은, 위에서 또는 본원의 다른 부분에서 기술된 바와 같이, 눈의 반짝임 또는 푸르키니에(Purkinje) 줄무늬(fringe) 검출을 기초로 눈의 움직임을 추적할 수 있다. 예를 들면 카메라(24)는 눈의 특징(예를 들면 눈의 가장자리, 눈, 동공 등과 눈꺼풀의 교차점)과 관련된 반짝임의 위치를 추적한다.
다양한 실시예에서, 본원의 안과장치는 영상 또는 물체를 보는 사용자의 편안함 정도를 결정하도록 구성되는, 본원에 기술된 바와 같은, 바이오피드백 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들면, 만약에 사용자의 눈이 시프트되거나, 불안정하거나, 진동하거나, 또는 적응이 변화(예를 들면, 불안정 또는 무작위 방식)되면, 이는 사용자가 물체를 편안하게 볼 수 없다는 것을 나타내는 것일 수 있다. 적응 또는 적응과 연관된 행동의 불안정 또는 진동은 사용자가 물체 또는 영상에 초점 맞추기에 어려움을 겪는다는 신호일 수 있다. 따라서, 바이오피드백 시스템은 사용자 눈의 상태, 예를 들면 적응 및/또는 적응과 연관된 행동에 있어 비정상 또는 불안정한 변동을 수신할 수 있다.
도 17D를 참조하면, 핀홀 가리개 프로그램을 사용하여 시력 결함을 진단하는 프로세스 흐름(1700)의 예가 도시되어 있다. 일부 실시예에서, 프로세스 흐름(1000)은 도 3A-3D와 관련되어 기술된 것과 같은, 환자가 착용하는 안과장치에 의해 수행될 수 있다. 프로세스 흐름(1700)은 예를 들면 로컬 프로세싱모듈에 작동가능하게 연결된 디지털 메모리에 저장된 지시를 수행하기 위한 로직 장치를 실행시킴으로써, 로컬 프로프로세싱 모듈(70)에 의해 실시될 수 있다. 프로세스 흐름(1700)은 예를 들면 도 10B-10E에 나타낸 도파관 스택, 적응가능한 광학장치장치, 및/또는VFE를 포함하는, 본원에 기술된 안과장치에 의해 수행될 수 있다. 본원의 안과장치는 상술한 바와 같은, 광섬유 스캐닝 프로젝터를 구비한 광원을 포함할 수 있다.
블록(1702)에서, 핀홀 가림 프로그램이 개시된다. 블록(1704)에서, 눈의 영역이 선별된다. 예를 들면, 상기 영역은 가림 프로그램을 수행하는 본원의 안과시스템에 의해 자동적으로 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로그램은 눈 중앙의 보는 영역, 눈의 주변 영역, 또는 눈에서 임의의 목표 영역을 선별할 수 있으며, 이는 안쪽으로 향하는 카메라(예를 들면 카메라(24))를 사용하여 안구 추적을 기초로 위치를 알 수 있다. 상기 프로그램은 눈의 하나 이상의 영역을 결정하여 핀홀의 위치를 찾을 수 있어서 눈의 다수의 구역을 검사할 수 있다. 위치의 숫자 및 각 위치 사이의 스텝 크기를 기초로, 상기 프로그램은 눈의 대부분을 검사하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합으로, 상기 영역은 본원 안과장치의 사용자 인터페이스를 통해 사용자에 의해 수동으로 선택될 수 있다.
블록(1706)에서, 선별된 영역을 제외한 눈의 모든 다른 영역이 가려질 수 있다. 예를 들면, 로컬 프로세싱모듈(70)은 하나 이상의 기계적 불투명 필터에 동작가능하게 결합될 수 있다. 로컬 프로세싱모듈(70)은 필터로 하여금 핀홀의 위치 또는 기타 다른 투명한 영역의 위치를 잡을 수 있도록 지시를 내릴 수 있다. 로컬 프로세싱모듈(70)은 프로그램에 의해 선별되지 않은 영역을 가리는 지시를 내릴 수 있다. 다양한 실시예에서, 대안적으로 또는 조합으로, 로컬 프로세싱모듈(70)은 본원에 상술한 바와 같이, 다른 영역 또는 영역들의 가림 효과를 가져오기 위해 하나 이상의 공간 광 변조기에 작동가능하게 결합될 수 있다.
블록(1708)에서, 자극(예를 들면, 영상, 가상 굴절검사기(phoropter) 등)이 사용자에게 제시된다. 예를 들면, 본원의 안과시스템은 사용자에게 보여질 수 있는 영상을 생산하기 위해 표시장치(62)를 통해 사용자의 눈에 빛(38)을 투사할 수 있다. 다른 실시예에서, 영상은 표시장치(62)를 통해 사용자의 앞으로부터 사용자에게 전달되는 주변광에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 다른 실시예에서, 영상은 사용자 앞으로부터 오는 주변광을 영상화하는 바깥으로 향하는 카메라(예를 들면 카메라(16))에 의해 수득되는 영상일 수 있다.
블록(1710)에서, 본원의 안과시스템은 피드백 기전을 통해 안과시스템에 의해 사용자에게 제시되는 영상과 관련된 사용자로부터 비롯된 입력을 수신한다. 예를 들면, 사용자는 영상을 볼 수 있는지 없는지, 명확하게 보이는지, 초점이 맞는지 맞지 않는 지를 나타낼 수 있다. 사용자의 입력을 기초로, 본원의 안과시스템은 눈의 선별된 영역에 상응하는 부분의 건강 또는 증세를 결정할 수 있다. 상술한 바와 같이, 예를 들면, 만약에 사용자 입력이 가림 프로그램의 실행으로 인해 자극이 향상된 것으로 나타나면, 이는 눈의 선별된 영역 이외의 영역에서 굴절 이상 또는 백내장을 나타낼 수 있다. 또는, 만약에 사용자 입력이 가림 프로그램의 실행으로 인해 자극이 악화된 것으로 나타나면, 이는 눈의 선별된 영역에서의 황반변성, 또는 렌즈 결함을 나타내는 것일 수 있다. 만약에 변화가 없다면, 그 부분의 눈은 정상이거나, 또는 상술한 바와 같이 사시("게으른 눈")일 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 시력과 관련된 입력을 제공하도록 구성되는 안쪽으로 향하는 카메라를 포함할 수 있다. 상기 안쪽으로 향하는 카메라는 핀홀 가리개를 통해 눈으로 빛을 투사하는 광원에 결합될 수 있다. 상기 투사된 빛은 적어도 부분적으로 가려진 채로 망막에 수신될 수 있다. 본원의 안과시스템은 예를 들면 건강한 눈에 기초한 정상 리턴 패턴과 같은 예측되는 빛의 리턴 패턴이 제공되거나 또는 저장될 수 있다. 안쪽으로 향하는 카메라는 망막으로부터 반사되는 빛 패턴을 검출할 수 있고, 본원의 안과시스템은 예측되는 건강한 패턴에 대하여 상기 반사된 빛 패턴을 비교할 수 있다. 이로부터, 상기 시스템은 사용자의 입력이 없이도 객관적으로 시력을 결정할 수 있다. 예를 들면, 동공의 중앙을 통해 중심와로 입사하는 빛은 영향을 받지 않고 똑바로 반사되어야만 한다. 그러나, 만약에 눈에 굴절 이상이 있다면, 카메라에 의해 검출되는 반사 패턴은 이러한 이상에 기초하여 굴절되어서 비정상 반사패턴이 초래될 것이다.
일부 실시예에서, 사용자의 입력은 나중에 접근, 회수 또는 프로세싱을 위해 로컬 프로세싱모듈(70)의 디지털 메모리에 저장될 수 있다. 사용자 입력은 눈의 선별된 영역과 연관될 수 있으며, 이는 또한 디지털 메모리에 저장될 수 있다. 다른 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70)은 원격의 프로세싱 모듈(72) 및 원격 데이터 저장소(724)에 동작 가능하게 연결될 수 있으며, 여기에서 상기 입력 및 영역이 또한 저장되고 연관될 수 있다.
블록(1712)에서, 본원의 안과시스템은 다른 영역이 유사하게 검사되었는지를 결정한다. 만약에 YES라면, 블록(1704-1710)이 반복된다. 예를 들면, 본원이 안과시스템은 눈의 복수개의 영역에 거쳐 스캔할 수 있어, 눈의 전체 표면을 검사하고 눈의 전체 표면과 관련된 입력(1710)을 수신한다. 검사되었고, 검사될 영역인, 눈 영역의 수(예를 들면 각 검사 간의 스텝 크기)는 검사의 순서와 함께, 로컬 프로세싱모듈(70) 및/또는 원격 저장소(74)의 디지털 메모리에 저장될 수 있다. 예를 들면, 각 영역의 광학 처방은 블록(1710)에서 수신된 입력에 의해 정의될 수 있고, 이러한 영역은 안쪽으로 향하는 카메라(예를 들면 카메라(24))에 의한 눈 영상화를 기초로 눈의 해부학적 구조에 맵핑될 수 있다. 영역의 숫자는 임의의 숫자, 예를 들면, 하나(예를 들면, 중앙, 주변부, 또는 그 사이), 두 개 영역(예를 들면, 중앙 및 단일 주변부) 또는 그 이상의 영역일 수 있다. 로컬 프로세싱모듈(70)은 이러한 정보를 불러와서 어떤 영역이 다음에 검사할 영역인지 또는 검사할 영역이 남아 있는지를 결정할 수 있다. 따라서, 안과장치는 눈의 복수개복수개각에 대하여 블록(1704-1710)을 수행할 수 있다.
모든 영역이 검사된 후에, 본원의 안과시스템은 블록(1714)에서, 각 영역에 대하여 수신된 입력을 분석하여 임의의 시력 불일치를 결정한다. 상술한 바와 같이 그리고 본원에 걸쳐 기술된 바와 같이, 예를 들면, 눈의 각 영역에 대한 입력은 특정 영역이 굴절 이상, 백내장, 황반변성, 중앙 렌즈 결함, 약시 등을 나타내는 것일 수 있다. 이는 예를 들면, 하나 이상의 실시예에서, 사용자에 대한 이력 데이터(예를 들면 본원의 안과장치에 의해 수행된 종전 검사)에 대한 상기 사용자의 반응을 비교하여, 수행될 수 있다. 이는 사용자의 이력이 악화된다는 것을 나타낼 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 데이터는 표준 데이터, 또는 특정 나이 군에서 개인의 전형적인 반응과 비교될 수 있다. 유사하게 많은 상기와 같은 접근법 및 상응하는 알고리즘을 사용하여 수신된 데이터를 분석할 수 있다. 패턴 인식은 다양한 실시예에서 사용될 수 있다. 수신된 데이터는 디지털 메모리에 저장될 수 있고, 로컬 프로세싱모듈(70)은 수신된 데이터를 분석하는 알고리즘을 수행하는 지시를 실행시킬 수 있다.
도 17F는 시력 결함을 교정하는 예시적 프로세스 흐름이다. 일부 실시에 있어서, 본원의 안과시스템은 사용자의 시력 결함을 교정하기 위한 표시장치(62)에 핀홀 가리개를 적용하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 만약 눈의 하나 이상의 영역에서 굴절 이상을 갖는 사용자가 핀홀 가리개를 통해 세상을 본다면, 사용자의 시력이 향상될 수 있다. 다른 실시에 있어서, 본원의 안과장치는 다수의 핀홀(예를 들면, 핀홀 안경, 작은 구멍이 있는 안경 등)을 표시장치에 적용하도록 구성될 수 있으며, 상술한 바와 같이, 상기 표시장치는 적어도 부분적으로 시야 정지(예를 들면 관련 없는 광선을 가림)으로 작용하거나 또는 작용하지 않을 수 있다. 임의의 이론에 의존하고자 하는 것은 아니나, 이러한 구성은 눈이 영상에 초점 맞추는 것을 향상시킬 수 있다. 예를 들면 구멍의 크기 및 숫자는, 사용자의 시력 결함을 기초로 및/또는 상이한 구성 또는 다른 방식으로 결정된 것에 의해 조정되고 결정될 수 있다. 도 17E는 다수의 핀홀 가리개를 통해 보여지는 그러한 구성을 도식적으로 나타낸다. 사용자는 표시장치(62) 및 다수의 핀홀(1735c)을 갖는 가리개(1730c)를 통해 장면(1720)을 볼 수 있다. 임의의 특정 과학 이론에 의존하고자 하는 것은 아니지만, 일부 경우에, 이는 착용자의 눈의 시력 결함과 상호작용하는 광선을 죄어(stop down) 시력을 향상시킨다.
도 17F를 참조하면, 핀홀 가리개를 사용하여 시력 결함(예를 들면, 굴절 이상, 백내장, 황반변성, 중앙 렌즈 결함 등)을 치료적으로 교정하는 예시적 프로세스 흐름을 간략하게 기술한 것이다. 프로세스 흐름(1760)은 사용자의 처방을 기초로 사용자에게 제시되는 영상을 변형하도록 유도될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세스 흐름(1760)은 도 3A-3D와 관련되어 기술된 것과 같은, 환자가 착용하는 안과장치에 의해 수행될 수 있다. 프로세스 흐름(1760)은 로컬 프로세싱모듈(70)에서 로직 장치를 실행하도록 구성되는 로컬 프로세싱모듈(70)에 의해 실시될 수 있다.
블록(1762)에서, 본원의 안과시스템은 사용자의 광학 처방을 결정하고, 회수하고 또는 수신할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본원의 안과시스템은 사용자 인터페이스를 포함할 수 있어 이에 의해 사용자는 광학 처방을 입력하거나 또는 본원의 안과시스템은 눈-처방 컨피구레이터 프로그램을 거쳐 시력 결함을 결정할 수 있다. 예를 들면 프로세스 흐름(1700)은 광학 처방의 정의에 사용되는 하나의 입력일 수 있다. 예를 들면, 본원 전체에 걸쳐 개시된 바와 같은, 시력 결함을 결정하는 다른 방법도 가능하다. 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 제3자로부터 광학 처방을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 의사는 사용자에게 광학 처방을 무선으로 송신할 수 있으며(예를 들면, 인터넷, 블루투스 연결, 등), 이는 수신기 또는 송수신기에 의해 수신되어 로컬 프로세싱모듈(72)의 디지털 메모리에 저장된다.
다른 실시예에서, 본원의 안과시스템은 안구 추적 시스템으로부터 비롯된 피드백을 기초로 자동적으로(그리고 가능하게는 점진적으로) 사용자의 처방을 변경할 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 시스템은 사용자가 물체 또는 영상을 보는데 어려움이 있는지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 본원에 기술된 바와 같은 예를 들면 주시각, 동공크기, 및 렌즈 모양 또는 움직임을 모니터링 하여 측정된 결과, 만약에 사용자의 눈이 시프팅하거나, 불안정하거나, 진동하거나, 적응이 변화(예를 들면, 불안정 또는 무작위 방식) 등을 한다면, 이는 사용자가 물체를 편안하게 볼 수 없다는 것을 나타낼 수 있다. 이에 대한 반응으로, 본 시스템은 눈 처방 구성기(configurator) 프로그램을 시작할 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 제3자로부터 광학 처방을 수신하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 의사는 사용자에게 광학 처방을 무선으로 송신할 수 있으며(예를 들면, 인터넷, 블루투스 연결, 등), 이는 수신기 또는 송수신기에 의해 수신되어 로컬 프로세싱모듈(70)의 디지털 메모리에 저장된다.
블록(1764)에서, 본원의 안과시스템은 눈에 가림이 필요한지를 결정한다. 가림에 대한 필요성은 핀홀의 갯수, 핀홀의 배열, 또는 핀홀의 크기를 말하는 것일 수 있다. 다양한 실시예에서, 가림에 대한 필요성은 사용자의 광학 처방에 기초한 것일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70)은 디지털 메모리에서 시력 차이의 상호관련성 및 도 17D의 블록(1714)으로부터 눈의 결함 영역을 불러온다. 이러한 정보를 기초로 하여, 로컬 프로세싱모듈(70)은 지시를 내려 하나 이상의 핀홀이 어디에 위치해야 하고, 이러한 차이를 교정할 핀홀의 크기를 결정한다.
블록(1766)에서, 본원의 안과시스템은 사용자의 눈 및/또는 상기 사용자를 둘러싼 세계의 주변광 및 바깥을 향해 보는 카메라를 통해 안과시스템으로부터 입력을 수득할 수 있다(예를 들면, 실시간 정보). 본원의 안과시스템은 예를 들어, 실시간으로 둘러싼 세계의 주변광의 세기를 검출하도록 구성되는 하나 이상의 센서로부터 이러한 입력을 수신할 수 있다. 이러한 센서는 예를 들면, 센서 어셈블리(39), 안구 추적 시스템 및/또는 바깥으로 향하는 카메라(예를 들면 카메라(16))를 포함할 수 있다. 이러한 입력은 추후 검색 및 프로세싱 작업을 위해 로컬 프로세싱모듈(70)의 디지털 메모리에 저장될 수 있다.
다른 실시예에서, 시선 방향은 수득된 입력의 예일 수 있다. 시선 방향은 센서 어셈블리(39) 및/또는 안구 추적 시스템에 의해 결정될 수 있다. 이러한 센서는 사용자의 시선 방향이 종전의 방향과 비교하여 변하였는지를 결정할 수 있다. 예를 들면, 안구 추적 시스템은 눈 움직임을 모니터할 수 있다. 예를 들어, 만약에 착용자의 머리가 앞으로 또는 아래로 기울어지고/지거나 착용자의 눈이 아래로 기울어지면, 착용자는 책과 같은 물체를 보는 것일 수 있으며, 또는 전형적으로 근접한 물체와 연관된 위치(시야의 아래 부분)에 놓인 영상에 상응하는 투사된 영상 컨텐츠를 보고있을 수 있다. 이러한 시선은 눈의 주시각, 한 쌍의 눈의 시선이 지점에 어떻게 수렵하는지 그리고 지점이 착용자로부터 얼마나 멀리 있는지를 결정하는데 또한 사용될 수 있다. 주시각(예를 들면 도 6에 기술된 것)을 모니터링 함으로써, 보는 사람이 물체를 보고자 의도하는 시선 방향이 결정될 수 있다.
블록(1766)에서 입력의 다른 예는 사용자를 둘러싼 주변으로부터 비롯된 주변광일 수 있다. 이런 관점에서, 본원의 안과시스템은 둘러싼 주변광 세기를 측정하기 위해 바깥으로 향하는 카메라(예를 들면 카메라(16))를 또한 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 로컬 프로세싱모듈(70)은 빛 세기 수치(예를 들면 빛 세기는 낮과 비교하여 밤 동안에는 약할 수 있다)를 나타낼 수 있는, 하루 중 시간을 결정하도록 구성될 수 있다.
블록(1768)에서, 본원의 안과시스템은 블록(1766)으로부터 비롯된 수득된 입력을 기초로 가림 요구사항을 변형할 수 있다. 예를 들면 로컬 프로세싱모듈(70)은 블록(1766)에 저장된 하나 이상의 입력을 디지털 메모리에서 불러와서 핀홀 가리개의 크기, 모양 및 배열을 조정할 수 있다.
일부 실시예에서, 바깥을 향해 보는 카메라에 의해 검출되는 주변광의 레벨은 로컬 프로세싱모듈(70)에 의해 불러와져서 표시장치(62) 광학계의 구경 조리개를 조정할지를 결정하기 위한 입력으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 본원의 안과시스템이 바깥을 향해 보는 카메라를 사용하여 사용자 앞의 주변광의 레벨이 낮은 것으로 검출하면, 로컬 프로세싱모듈(70)은 표시장치 렌즈(106)의 구경 조리개를 증가시키는 지시를 실행하여, 이에 따라 본 안과시스템에 의해 사용자에게 투사되는 빛의 세기를 증가시킨다. 역으로 본 시스템이 사용자 앞의 주변광의 레벨이 높은 것으로 검출하면, 로컬 프로세싱모듈(70)은 구경 조리개가 줄어들게 하여, 사용자에게 투사되는 빛을 조린다.
다양한 실시예에서, 본원의 안과시스템은 주위를 둘러싼 세계로부터 비롯된 다른 입력을 기초로 핀홀 가리개 요구사항(예를 들면 핀홀의 크기, 모양, 배열 등)을 변형하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 본원의 안과장치는 상술한 바와 같이 눈의 근거리 적응을 검출하기 위해, 센서 어셈블리(39), 안구 추적 시스템, 또는 바깥을 향해 보는 카메라(예를 들면 카메라(16))를 이용하여, 사용자가 물체를 보는 있는 것을 결정하도록 구성될 수 있다. 근접한 곳의 물체를 볼 때, 사용자는 보여지는 물체로부터 보다 많은 또는 보다 강한 세기의 빛, 그리고 주변 둘러싼 주변으로부터는 보다 적은 빛을 요구할 수 있다. 만약에 사용자가 눈 중앙의 시각 영역에 죽은 또는 약한 점을 가지면, 본원의 안과시스템은 중앙 핀홀을 적용하여 사용자 앞의 둘러싼 세계로부터 오는 주변의 주변 광을 조리하는 반면 보여지는 물체로부터 오는 빛의 대비는 증가시키도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 만약에 가림 요구사항은 다수의 핀홀을 포함하면, 핀홀 가리개는 표시장치에 의해 눈으로 투사되는 영상 컨텐츠의 예를 들면 주변 영역을 탈 초점화 하도록 구성될 수 있다.
블록(1770)에서, 가림 특징은 사용자의 눈에 투사되는 하나 이상의 영상에 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 디지털 메모리 또는 원격 데이터 저장소(74)는 영상 컨텐츠(예를 들면, 상술한 바와 같은 AR 및/또는 VR 영상 컨텐츠)를 저장하도록 구성될 수 있다. 로컬 프로세싱모듈(70)은, 독립적으로 또는 원격 프로세싱모듈(72)과 교신을 통해, 이러한 영상 컨텐츠를 불러오고 본원의 안과시스템에 의해 사용자에게 표시되는 영상 및/또는 가림 요구조건을 기초로 본원 안과시스템 앞으로부터 사용자에게 전달되는 주변광을 가리는 핀홀 가리개를 생성하는 지시를 실행하도록 구성될 수 있다.
블록(1772)에서, 가려진 영상은 사용자에게 투사되어 사용자는 영상을 편안하게 보게 된다. 예를 들면, 본원의 안과시스템은 빛(38)을 사용자에게 투사하여 사용자의 눈에 영상을 형성한다. 영상은 비변형된 영상을 가리기 위해 예컨대 하나 이상의 공간 광 변조기와 같은 물리적 또는 기계적 핀홀 가리개를 기초로 한 가려진 영상일 수 있다. 다른 실시예에서, 대안적으로 또는 조합으로, 본원의 안과시스템에 의해 생성된 2D 영상은 로컬 프로세싱모듈(70)에서 실행되는 소프트웨어를 기초로 차단되는 영상의 일부를 나타내지 않는 디지털 방식으로 차단될 수 있고, 이어 표시장치(62)에 표시될 수 있다.
일부 실시예의 블록(1772)에서 본원의 안과시스템은 눈-처방 컨피구레이터 프로그램을 시작하여 역동적으로 시력 교정을 실시할 수 있다. 블록(1772)에서, 본원의 안과시스템은 블록(1762)으로 되돌아가서 수동적으로 그리고 인터렉티브하게 각 간격에서, 일부 실시예에서, 사용자의 활성이 없이도, 사용자의 처방을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 본원의 안과시스템은 사용자가 편안하게 보는 지를 모니터링 할 수 있고, 사용자가 이들에게 제시되는 영상을 편안하게 볼 수 없을 때 자동적으로 그리고 가능하게는 점진적으로 처방 및/또는 시력 교정을 조정할 수 있다. 예를 들어, 상술한 바와 같이, 본원의 안과시스템은 부분적으로 눈 움직임의 시프팅, 불안정성, 진동, 비정상 및/또는 비자발적 변동, 동공크기, 주시각, 적응, 및/또는 시선 방향을 기초로, 사용자가 영상을 보는데 어려움이 있는 지를 결정하기 위한 안구 추적 시스템(예를 들면 카메라(24))을 사용할 수 있다. 어려움이 있는 것으로 결정된 경우, 본원의 안과시스템은 눈-처방 컨피구레이션 프로그램을 시작하여 새로운 광학 처방을 결정하거나/하고 시력 교정(예를 들면 핀홀 가리개 요구조건을 변형)을 조정할 수 있다. 일부 실시예에서, 어려움이 있는 것으로 결정된 경우, 본원의 안과시스템은 이러한 것을 사용자에게 경고할 수 있거나, 또는 본원의 안과시스템은 본원에 기술된 기타 다른 유형의 검사를 수행할 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 안과장치가 증강 현실 헤드-마운트 표시장치 시스템인 경우, 핀홀 가림은, 사용자 및 머리 장착되는 표시장치 앞에 위치한 물체를 영상화하면서, 착용자에게 제시되는 영상에 적용될 수 있다. 예를 들면, 본원의 안과시스템에 의해 제시되는 AR 영상 컨텐츠는 가려질 수 있고, 주변광과 조합으로 투사될 수 있다. 일부 실시예에서, AR 영상 컨텐츠는 렌즈(106)를 통해 바깥 세계로부터 전달되는 주변광을 포함할 수 있으며, 그리고 이러한 주변광은 또한 렌즈(106)를 통해 바깥 세상을 보는 착용자에 대한 광학 보상을 제공하도록 차단될 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자 앞의 세상에 불투명한 VR 머리 장착되는 표시장치 시스템인 경우에, 가려진 영상은 본원의 안과시스템 또는 예를 들면 VR 영상 컨텐츠와 같은 시각적 제시를 위해 시스템에 있는 표시장치에 의해 제공되는 하나 이상의 VR 영상 영역의 차단일 수 있다.
초기W4LT 검사
본원에 개시된 안과시스템을 통해 수행되는 다른 검사는 Worth Four Light Test 또는 Worth Four Dot Test(본원에서 "W4LT"로 칭함). W4LT는 환자의 양안시 및 양안 단일시의 각도에 접근한다. 양안시는 각 눈에 의해 동시에 전방 필드의 단일 영상으로 투사되는 영상을 포함한다. W4LT는 오른쪽 또는 왼쪽 눈의 억제를 검출할 수 있다. 억제는 뇌가 어느 하나의 눈으로부터 수신된 정보를 처리하지 않을 때 양안시 동안에 일어날 수 있다. 이는 사시, 약시(상술한 바와 같음), 및 부등상시증(각 눈이 영상을 상이한 크기로 인지)의 흔한 적응 현상이다.
전통적으로, W4LT 검사를 할 때, 환자는 적-녹 안경(보통 오른쪽 눈에는 적색 렌즈 그리고 왼쪽 눈에는 녹색 렌즈 착용)을 착용한다. 검사는 환자에 근접하여, 또는 환자로부터 멀리 떨어져서 수행될 수 있으며, 양 경우는 환자의 시력에 대한 상이한 평가를 가져온다. 먼 거리에서 수행될 때, W4LT 장비는 적색은 위에, 두 개의 녹색 빛은 양쪽에, 백색 빛은 아래에 배열되는 4개의 빛이 다이아몬드 모양으로 배열된 벽에 거는 박스로 구성된다. 가까운 거리에서 수행되는 경우, 동일한 빛의 구성이 손전등과 유사하게 손에 드는 장치에 배열된다.
적색 필터는 녹색 빛을 차단하고, 녹색 필터는 적색 빛을 차단하기 때문에, 환자가 두 눈을 조화된 방식으로 동시에 사용하는 지를 결정하는 것이 가능하다. 두 눈을 뜬 상태에서 정상 양안시를 갖는 환자는 4개의 빛을 인지할 것이다. 만약에 환자가 한쪽 눈을 감거나 누른다면, 환자는 두 개 또는 세 개의 빛을 볼 것이다. 만약에 환자가 두 개 눈의 영상을 융합하지 않는다면, 환자는 다섯 개의 빛(일명 이중 시라고 알려진 복시)을 볼 것이다.
본원의 안과시스템은 각 눈에 일정 거리에서 수렴될 독립적인 영상을 제시함으로써 근거리 안경의 심도 신호를 제공하여 W4LT 검사를 수행하도록 프로그램될 수 있다. 이러한 영상은 W4LT 검사 또는 임의의 기타 적합한 영상 쌍에 유사한 색깔이 있는 도트일 수 있다. 예를 들면, 영상 쌍은 색깔이 있는 작은 점(dot), 색깔이 있는 상징, 편광된 물체 등과 같은 것을 포함할 수 있다. 사용자의 반응은 기록되어 사용자가 임의의 시력 결함이 있는지를 결정하기 위해 분석된다. 이러한 결과는 임상의 또는 환자에게 보고될 수 있다.
일부 실시예에서, 장착가능한 증강 현실 장치는 안과시스템으로서 사용되어 착용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈에 독립적인 왼쪽 및 오른쪽 영상을 프로젝팅하여 시력 검사를 수행할 수 있다. 이러한 시력 검사는 W4LT 또는 기타 유사한 검사 프로그램일 수 있다. 본원의 안과장치는 시력 검사의 결과를 이용하여 시력의 결함을 확인할 수 있다. 예를 들면, 본원의 안과장치는 시력 검사의 결과를 사용하여 착용자의 양안시 및 양안 단일시의 각도를 평가할 수 있다(예를 들면, 착용자가 복시 또는 이중시를 앓고 있는지 여부). 다른 예로서, 본원의 안과장치는 시력 검사 결과를 사용해서 착용자의 오른쪽 또는 왼쪽 눈이 눌리는 지를 결정할 수 있다. 증강 현실 장치는 왼쪽 및 오른쪽 눈에 상이한 영상을 제시하고, 상기 영상이 제시될 때 착용자에 의해 인지되는 것에 대한 사용자 입력을 수신하여, 상기 수신된 사용자 입력을 기초로 시력 결함을 결정하도록 구성될 수 있다. 증강 현실 장치는 왼쪽 및 오른쪽 눈에 상이한 영상을 제시하여, 상기 영상이 제시될 때 착용자에 의해 인지되는 것을 자동으로 평가하여 상기 자동 평가를 기초로 시력 결함을 결정하도록 구성된다. 이러한 시스템을 사용하여 착용자의 눈을 검사 및/또는 치료할 수 있고, 이는 전형적으로 의사 또는 임상의의 사무실에서 일어날 수 있음이 이해되어야만 한다. 하나 이상의 실시예에서, 환자의 개인적 안과시스템은 가능하다면 의사의 감독하에 사용될 수 있거나, 또는 의사 사무실은 병원 자체의 안과시스템을 소유하고 있어 이를 검사 및/또는 치료에 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 검사를 주기적으로(또는 비주기적으로) 수행하나, 며칠, 몇 달, 또는 몇 년 이상의 기간에 걸쳐 수회 결과를 기록한다. 일부 실시예에서, 안과시스템은 착용자에게 검사를 할 적절한 시간일 수 있음을 착용자에게 알려주어 주의를 환기시킬 수 있다. 본 시스템은 검사 결과의 이력 변화를 모니터 할 수 있어, 시력 감퇴 또는 기타 다른 건강 문제와 같은 임의의 문제를 확인할 수 있다.
본원의 착장가능한 증가 현실 장치는 착용자의 왼쪽 및 오른쪽 각 눈에 영상을 투사하도록 구성되는 증강 현실 표시장치 플랫폼을 포함한다. 표시장치 플랫폼은 도 5를 참조하여 본원에 보다 자세히 기술된 바와 같은, 표시장치 렌즈(106)와 유시하게 구성될 수 있다. 표시장치 플랫폼은 착용자의 왼쪽 및 오른쪽 눈에 대하여 각각 왼쪽 및 오른쪽 표시장치를 포함할 수 있다. 일부 실시에 있어서, 표시장치 플랫폼은 세상 또는 안과시스템 너머의 주변으로부터 비롯된 빛을 표시장치 플랫폼(예를 들면 그 앞의 렌즈 및/또는 적응가능한 광학장치소자) 을 통해 착용자의 눈에 전달하도록 구성될 수 있다. 이런 방식으로, 착용자는 표시장치 플랫폼으로 투사된 영상을 착용자가 세상에서 볼 수 있는 것에 겹쳐서 볼 수 있다.
일부 실시예에서, 착장가능한 증강 현실 장치는 위에 기술한 바와 같이 표시장치 플랫폼 및 착용자의 눈으로 빛을 투사하도록 구성되는 적어도 하나의 광원을 포함한다. 상기 적어도 하나의 광원은 착용자의 눈으로 빛을 투사하여 착용자의 눈에 영상을 형성하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 광원은 본원의 다른 부분에 보다 자세히 기술된 바와 같은, 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함한다. 적응가능한 광학장치 예를 들면 가변 초점 광학 소자와 연관된 상기 광섬유 스캐닝 표시장치는 하나 이상의 심도 평면으로부터 빛을 표시 또는 전달하고 상기 심도 평면을 변경하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 검사는 원거리 심도 평면(예를 들면 착용자로부터 약 6m) 및/또는 근거리 심도 평면(예를 들면, 착용자로부터 약 0.33m)으로부터 영상을 프로젝팅하여 수행될 수 있다.
일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼은 본원의 다른 부분에서 보다 상세히 기술된, 도파관 스택을 포함한다. 도파관 스택은 상이한 초점 면으로부터 빛을 투사하도록 구성될 수 있다. 특정 실시에 있어서, 도파관 스택은 본원의 다른 부분에서 보다 상세히 기술된 바와 같이 스택에 하나 이상의 렌즈를 포함한다. 상기 도파관 스택은 하나 이상의 심도 평면으로부터 영상을 표시 또는 전달하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼은 상이한 심도 평면으로부터 빛 또는 영상을 투사하도록 구성된 적응가능한 광학장치소자를 포함한다. 특정 실시에 있어서, 적응가능한 광학장치소자는 본원의 다른 부분에서 보다 상세히 기술된 바와 같은, 가변 초점 소자(VFE)를 포함한다.
착장가능한 증강 현실 장치는 착용자 또는 다른 사람으로 하여금 장치에 입력을 제공할 수 있도록 구성되는 인터페이스 특징을 포함할 수 있다. 상기 사용자 인터페이스 특징은 장치에 통합될 수 있다. 일부 실시에 있어서, 사용자 인터페이스 특징은 장치에 의해 제공되거나 또는 장치에 물리적으로 통합되지 않은 소자에 의해 제공될 수 있다. 예를 들면, 사용자 인터페이스 특징은 상기 장치와 교신되는 장치 또는 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이는 스마트폰, 컴퓨터, 테블렛, 또는 기타 상기 장치와 무선 또는 유선으로 연결된 컴퓨터 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스 특징은 상기 장치에 연결된 상이한 장치 및 시스템의 조합에 의해, 예를 들면 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통해 또는 상기 장치에 물리적으로 연결되거나 또는 상기 장치에 통합된 소자를 통해 제공될 수 있다. 다양한 실시예에서, 사용자 인터페이스는 음성 인식 또는 가상 터치 표시장치를 포함한다. 상기 사용자 인터페이스 특징은 또한 터치스크린이 구비된 장치에 제시될 수 있으며, 여기에서 상기 터치 스크린과의 상호작용을 통해 착장가능한 가상 현실 장치에 입력을 제공한다. 따라서, 상기 사용자 인터페이스 특징은 터치, 키보드, 버튼, 마이크로폰, 카메라, 모션센서, 광검출기 또는 그래픽 사용자 인터페이스에 의해 제공되는 다양한 소프트웨어로 시행되는 특징에 민감한 전기용량성 특징을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스는 입력을 제공하기 위해 착용자의 몸짓을 수집하도록 구성되는 하나 이상의 특징 또는 센서를 포함한다. 다양한 실시예에서, 가상 터치 스크린은 사용자의 눈에 투사되는 영상 및 사용자의 움직이는 신체, 예를 들면 손가락을 감지하는 센서를 통해 제공된다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스 특징은 착용자가 몸짓을 통해 사용자 입력의 제공을 가능하게 하는 몸짓 검출 소자를 포함한다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스 특징은 시선 검출 소자를 포함하여 착용자로 하여금 시선을 통해 사용자 입력의 제공을 가능하게 한다(예를 들면, 이는 착용자가 잠시 버튼에 시선을 고정할 때 또는 시선이 버튼에 고정되어 착용자가 눈을 깜박일 때 버튼 또는 다른 소자를 선택하는 것을 포함할 수 있다). 이러한 사용자 인터페이스 시스템은 본원에 기술된 다른 장치 및 시스템에 채용될 수 있다.
일부 실시에 있어서, 착용자, 임상의 또는 의사는 인터페이스 특징을 사용하여 W4LT의 양상을 조절한다. 이는 예를 들면 투사된 영상의 심도 평면을 변화시키기고, 투사된 영상의 특성을 변형시키거나 또는 그렇지 않은 경우에는 양안시 검사를 하도록 구성하여 수행될 수 있다.
도 18은 착용자의 양안 단일시 정도를 평가하기 위한 Worth Four Light Test 또는 Worth Four Dot Test를 실시하는 예시적 방법(1800)을 도식적으로 나타낸다. 기술의 편이성을 위해, 방법(1800)은 본원에 기술된 임의의 증강 현실 장치와 같은, 안과시스템에 의해 수행되는 것으로 기술될 것이다. 하지만, 본원에 개시된 다양한 증강 현실 장치의 임의의 소자 또는 서브파트 또는 기타 유사한 장치가 방법(1800)의 임의의 단계, 단계의 조합, 또는 한 단계의 일부를 수행하기 위해 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
블록(1802)에서, 본원의 안과장치는 W4LT 프로그램을 개시한다. W4LT 프로그램은 저장된 프로세스 또는 상기 안과장치에 의해 제공되는 연속적 기능일 수 있다. W4LT 프로그램의 시작은 투사된 영상에 대한 개시 심도 평면 또는 연속적 심도 평면을 결정 또는 불러오는 것을 포함할 수 있다. 일부 시행에 있어서, W4LT 프로그램은 착용자 눈(들)의 이상에 대한 정보를 통합할 수 있으며, 여기에서 눈 이상에 대한 정보는 종전 눈 검사 프로그램에서 결정되거나, 또는 저장된 데이터에서 불러와서, 착용자 또는 임상의에 의해 입력될 수 있다(예를 들면, 안과시스템의 일부인 또는 네트워킹된 데이터 저장소). W4LT 프로그램의 시작은 착용자에게 투사되는 연속적 잠정적 영상 또는 영상의 결정을 포함할 수 있다. W4LT 프로그램의 시작은 임상의 또는 의사가 눈 검사를 시행할지 여부 또는 검사를 착용자 자신이 시행할지에 대하여 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 착용자 또는 임상의로부터 수신된 입력에 반응하여 W4LT 프로그램을 시작한다. 일부 경우에, 시스템이 시력의 감퇴를 감시할 수 있기 때문에 상기 시스템은 미리 결정된 프로토콜을 기초로 W4LT 검사를 시작한다.
블록(1804)에서, 본원의 안과시스템은 한쪽 눈(예를 들면 오른쪽 눈에 한 세트의 색깔이 있는 도트)에 가장 영상을 제시하고, 블록(1806)에서, 본원의 안과시스템은 다른 쪽 눈(예를 들면, 왼쪽 눈에 보상 세트의 색깔이 있는 작은 점(dot))에 다른 가상 영상을 제시한다. 예를 들면, 본 안과시스템은 왼쪽 표시장치를 사용하여 왼쪽 눈에 왼쪽 영상을 투사하고, 오른쪽 표시장치를 사용하여 오른쪽 눈에 오른쪽 영상을 투사할 수 있다. 오른쪽 및 왼쪽 영상은 일치하는 소자를 포함할 수 있다(예를 들면 정상 양안 단일시인 사람이 볼 때 정렬될 수 있다). 오른쪽 및 왼쪽 영상은 유일하며 나란하지 않은 소자를 포함할 수 있다(예를 들면 정상 양안 단일시를 가진 사람에 의해 상이한 위치인 것으로 인지될 소자). 오른쪽 및 왼쪽 영상은 채색된 도트, 채색된 특징, 채색된 물체, 채색된 아이콘, 또는 기타 유사한 요소를 포함할 수 있다. 유사하게, 오른쪽 표시장치 및 왼쪽 표시장치는 편광된 영상(예를 들면, 도트, 특징, 물체, 아이콘 등)를 투사하도록 구성될 수 있다. 본원의 안과시스템은 착용자의 각 눈에 독립적 영상을 투사하도록 구성될 수 있고, 여기에서 독립적 영상은 양안 단일시, 복시 및/또는 한 눈의 눌림을 가진 사람이 차별적으로 구분되게 보이도록 구성된다. 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 착용자의 각 눈에 독립적 영상을 투사하도록 구성될 수 있으며, 여기에서 영상은 상이한 심도 평면으로부터 투사된다.
블록(1808)에서, 본 시스템은 양 영상의 수렴과 관하여, 본원에 기술된 사용자 인터페이스와 같은 일종의 사용자 인터페이스를 통해, 사용자의 입력을 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 본 안과시스템은 착용자가 선택할 수 있는 다수의 옵션을 제시하도록 구성될 수 있다. 상기 옵션은 정상 시력 또는 시력 결함을 갖는 사람이 투사된 영상을 보는 결과에 상응하는 상이한 영상에 상응할 수 있다. 예를 들면, 만약에 착용자에게 제시되는 영상이 W4LT의 4개 작은 점(dot)에 상응한다면, 영상은 착용자에게 그들의 건강 상태, 예를 들면 그들 눈 및 광학 경로의 건강에 따라 4개 작은 점, 5개 작은 점, 3개 작은 점, 2개 작은 점 등으로 보일 수 있다. 본원의 안과시스템은 제시되는 영상 중 어떤 것이 투사된 영상을 볼 때 착용자가 인지하는 것에 상응하는 것인지를 나타내는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 착용자가 인식하는 것을 나타낼 수 있는 착용자로부터 비롯된 기타 표식을 수신할 수 있다. 표식은 착용자가 인지하는 영상에 상응하는 단어, 색깔, 숫자, 크기, 위치 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 양쪽 눈의 수렴을 객관적으로 결정하도록 구성된다. 예를 들면 본 시스템은 망막으로 투사되는 영상을 모니터하도록 구성될 수 있다. 상기 망막의 투사된 영상을 비교함으로써, 본 시스템은 이들을 매칭하고 상기 영상이 망막의 동일한 섹션에 얼라인되었는지를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 영상이 정렬되는 경우에, 본 시스템은 착용자가 정상 또는 교정 시력인지를 자동적으로 결정할 수 있다. 상기 영상이 제대로 얼라인되지 않은 경우, 본 시스템은 착용자가 복시인 것으로 자동적으로 결정할 수 있다. 일부 실시에 있어서, 본 시스템은 착용자 눈의 영상의 얼라인먼트를 모니터하도록 구성된다. 만약에 본 시스템이 제대로 얼라인되지 않을 것으로 결정하면, 본 시스템은 경고를 하거나 또는 눈 검사를 시작할 수 있다.
블록(1810)에서, 본원의 안과시스템은 수신된 입력을 분석하여 사용자의 시력 결함을 찾아낸다. 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 양안시 또는 양안 단일시의 각도를 확인하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 복시, 내사시, 외사시, 하사시, 상사시 등의 각도를 찾아내도록 구성된다. 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 오른쪽 또는 왼쪽 눈의 억제(suppression)를 찾아내도록 구성된다. 본원의 안과시스템은 투사된 영상과 수신된 입력을 비교하여 시력 결함을 결정하도록 구성될 수 있다. 본원의 안과시스템은 착용자의 망막에 맺힌 영상의 얼라인먼트를 시력 결함을 자동으로 결정하도록 구성될 수 있다. 본원의 안과시스템은 수신된 입력을 투사된 영상에 대한 심도 평면 정보와 비교하여 시력 결함을 결정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 시스템이 착용자가 시력 문제를 경험하거나 또는 초점을 맞추는데 고생을 한다고 결정하면, 블록(1810)에서 블록(1802)으로 돌아가서, 검사를 개시하도록 구성된다. 이는 블록(1810)에서 블록(1802)으로 가는 점선으로 표시된다.
다양한 실시예에서, 집중방해를 감소시키기 위해, 증강 현실 장치를 통해 들어오는 착용자 눈의 앞의 세상의 시야는 가려지고, 그렇지 않다면 검사 동안에 보여지지 않는다. 이는 예를 들면 보는 사람에게 영상이 제시될 때 행해질 수 있으나, 이것이 반드시 필요한 것은 아니다. 일부 실시예에서, 렌즈 앞의 바깥 세상으로부터 오는 주변빛을 차단하기 위해, 본 시스템은 변하는 광량을 차단하기 위해 스위칭될 수 있는 액정 어레이와 같은 하나 이상의 공간 광 변조기를 포함할 수 있다.
비록 본 시스템은 증강 현실 장치로서 기술되었지만, 다른 실시예에서 본 시스템은 가상 현실 장치일 수 있다. 양쪽 경우에 있어서, 본원의 안과시스템은 병원 또는 안과 병원 또는 기타 장소에서 검사를 위해 내과의사 또는 임상의에 이해 제공되는 장치일 수 있다. 다른 실시예에서, 본원의 안과시스템은 착용자의 소요일 수 있으며, 엔터테인먼트(예를 들면 게임 및 영화) 및/또는 업무 활동에 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이, 착용자 시스템에서 검사를 수행하는 한가지 장점은 일년에 걸쳐 검사를 편리하게 수 회(적어도 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 18, 24, 또는 이를 초과하는 횟수) 할 수 있다는 것이다. 본 시스템은 또한 종전 검사와 관련된 이력 데이터를 또한 기록할 수 있어 시간에 걸쳐 데이터의 변화를 평가할 수 있다. 일부 실시예에서, 검사의 빈도 또는 일정은 검사 결과의 경향 및/또는 결과에 근거하여 변경될 수 있다. 예를 들면, 만약에 검사 결과가 시력 결함이 악화되고 있거나 또는 착용자가 영상에 초점을 맞추는데 보다 고생을 하고 있다(예를 들면 적응 변동, 주시각 변동, 한 눈을 가늘게 뜨고 봄)고 나타내면, 절차의 빈도 또는 일정을 변경하여 절차의 빈도를 증가시키거나/시키고 절차 사이의 간격을 줄인다. 마찬가지로, 검사는 검안의, 안과의사, 간호사, 기술자, 의료보조원 등, 의료 전문가의 도움으로 또는 도움없이 수행될 수 있다.
망막검영법
본원에 개시된 장착형 증강 현실(또는 가상 현실) 장치는 환자 또는 착용자의 시력 결함을 결정하는 망막검영기로서 기능하는 안과시스템으로서 사용될 수 있다. 특히, 상기 증강(또는 가상) 현실 장치는 망막검영기로서 작동되어, 근시, 원시, 난시 및/또는 기타 시력 결함을 검출하기 위해 사용될 수 있다. 상기 증강(또는 가상) 현실 장치는 예컨대 중화와 같은, 망막검영 기술을 사용하여, 예를 들면 환자 눈의 굴절 이상을 결정하도록 구성될 수 있다. 중화는 눈을 가로질러 휩쓸고 지나가는 광선 또는 광스폿이 실질적으로 망막을 가로질러 움직이는 것을 멈춘 망막에 영상을 형성할 때까지 눈 앞의 굴절률을 조정하는 것을 포함한다. 증강(또는 가상) 현실 장치는 중화가 달성될 때까지 상이한 광학 교정을 갖는 빔을 제공하도록 구성될 수 있다. 상기 증강(또는 가상) 현실 장치는 따라서 확인된 시력 결함을 교정하기 위한 광학 처방을 결정하도록 구성될 수 있다. 이러한 장치는 눈 검사의 시행에 사용될 수 있고, 이러한 검사는 전형적으로 의사 또는 임상의의 사무실 또는 착용자의 집에서 자동적으로 수행될 수 있음이 이해되어야 한다. 하나 이상의 실시예에서, 환자 개인의 안과시스템은 가능하게는 의사 감독하에 사용될 수 있거나, 또는 병원은 병원 진단 목적으로 사용될 수 있는 자체의 안과시스템을 보유할 수 있다. 다양한 실시예에서, 이러한 증강(또는 가상) 현실 장치는 본원에 개시된 장치와 유사하게 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 장착형 증강(또는 가상) 현실 장치는 착용자의 눈을 가로질러 휩쓸고 지나가는 빛을 사용하여 시력 결함을 찾아내기 위한 망막검영 수행에 사용될 수 있다. 망막검영을 수행하도록 구성될 수 있는 장치의 예는 본원에 기술되어 있으며, 예를 들면 제한하는 것은 아니나, 도 5, 10D, 10E, 22A, 및 22C를 참조하여 본원에 기술된 장치를 포함한다. 장착형 증강(또는 가상) 현실 장치는 착용자의 눈으로 광선을 투사하도록 구성되는 증강 현실 표시장치 플랫폼을 포함한다. 표시장치 플랫폼은 도 5를 참조하여 본원에 기술된 표시장치 렌즈(106), 또는 본원에 기술된 기타 표시장치 시스템 또는 플랫폼(예를 들면 도 5, 20A, 22A, 23B, 24A, 24C를 참조하여 각각 표시장치 시스템 62, 2062, 2262, 2362 2462, 2662 및/또는 도 14의 표시장치 플랫폼(1402)과 유사하게 구성될 수 있다. 일부 실시에 있어서, 증강 현실 장치와 같은 것에 대하여, 표시장치 플랫폼은 표시장치 플랫폼(예를 들면 그 앞의 렌즈)을 통해 세계 또는 주변 환경의 빛을 착용자의 눈으로 전달하도록 구성될 수 있다. 이런 식으로, 착용자는 착용자 앞의 세상에 있는 물체를 볼 수 있고, 예를 들면 망막검영 검사의 유형에 따라 원 또는 근거리 물체에 시선을 고정할 수 있는 가능성이 있다. 눈으로 투사되는 빔의 초점은 가변될 수 있거나 또는 광학 교정이 제공될 수 있다. 그래서, 장착형 증강 현실 장치는 착용자 눈의 굴절 이상을 측정하는 망막검영을 수행하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 장착형 증강 현실 장치는 상술한 표시장치 플랫폼 및 착용자의 눈에 빛을 투사하도록 구성되는 적어도 하나의 광원을 포함한다. 이러한 목적에 적합한 예시적 광원은 예컨대 도 22A를 참조하여 본원에 기술된 광원(2268) 및/또는 도 22C를 참조로 본원에 기술된 광원과 같이, 본원에 상세하게 기술되어 있다. 도파관을 포함할 수 있는 이러한 광원은 증강 현실 또는 가상 현실 컨텐츠를 제공하고자 착용자의 눈으로 투사하기 위해 채용되는 상응하는 도파관(예를 들면 도파관 스택) 및 표시장치 광원을 증강시킬 수 있다. 망막검영에 사용되는 상기 하나 이상의 광원은 착용자의 눈을 가로질러 휩쓸고 지나가는 광선을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 장착형 증강 현실 장치는 또한 착용자의 눈을 가로질러 휩쓸고 지나가는 적어도 하나의 광원으로부터 오는 광선에 반응하여 망막에서 반사되는 빛을 측정하도록 구성되는 센서를 또한 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 센서는 눈을 영상화한다. 이러한 센서는 안구 추적 센서 또는 예를 들면 눈을 영상화하기 위해 눈으로 향하도록 구성되는 안쪽을 바라보는 기타 카메라 또는 광학 센서를 포함할 수 있다. 장착형 증강 현실 장치는 착용자의 눈의 굴절 이상을 측정하기 위한 망막검영을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들면 증강 현실 장치는 착용자 눈의 뒤로부터(예를 들면 망막, 안저 등)의 반사, 또는 반사작용을 검출, 측정 또는 영상화하기 위해, 또는 상기 반사작용의 모니터링 또는 측정을 통한 시력 결함을 결정하기 위해, 하나 이상의 방향으로 광선이 착용자의 눈을 가로질러 휩쓸고 지나가도록 구성될 수 있다. 광학 교정은 광선으로 도입될 수 있고, 반사작용을 모니터링하여 이러한 광학 교정이 착용자의 굴절 이상을 오프셋하기에 충분한지를 결정할 수 있다.
적어도 하나 이상의 광원은 증강 현실 장치 착용자의 눈 주변 또는 눈을 가로질러 움직이는 광선을 제공하도록 구성될 수 있다. 광선은 늘어난 그 광경로 방향에 직각인 단면을 가질 수 있으며, 여기에서 상기 단면은 그 수직하는 방향과 비교하여, 일 방향이 더 길다. 따라서, 광선은 특정 실시예에서, 스트립을 포함한다. 적어도 하나 이상의 광원에 의해 제공되는 빛은 하나 이상의 방향으로 움직이도록 구성될 수 있다. 상기 적어도 하나 이상의 광원에 의해 제공되는 광이 상대적으로 좁은 광선 또는 광선 스트립인 경우에, 광선 또는 스트립 광선의 방향은 변화될 수 있다. 따라서, 상기 적어도 하나 이상의 광원은 근시, 원시, 난시, 피그먼트, 연령 관련 황반변성 및 기타 시력 결함을 찾아내기 위해 사용될 수 있다.
센서는 증강 현실 장치 착용자의 눈 또는 망막의 뒤(예를 들면 망막검영 반사작용, 적색 반사작용, 또는 반사작용)로부터 반사되는 빛을 감지하도록, 그리고 다양한 실시예에서, 눈의 영상을 형성하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 센서는 영상 센서 또는 카메라, 하나 이상의 광검출기, 또는 검출된 빛 그리고 가능하게는 눈의 영상에 반응하여 신호를 제공할 수 있는 기타 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 센서는 착용자의 눈으로부터 비롯된 반사작용을 선별적으로 통과시키도록 맞추어지고, 그리고 다른 파장 대역의 빛을 선별적으로 차단하는 하나 이상의 필터(예를 들면, 반사작용에 대하여 기대되는 파장 대역을 통과시키도록 맞추어진 밴드패스 필터)를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 광원 및 센서(예를 들면 카메라)는 상기 적어도 하나의 광원에 의해 제공되는 빛의 특징, 방향, 정위, 및/또는 위치에 대한 정보를 처리하고, 센서에 의해 검출되는 빛의 특징, 방향, 정위, 및/또는 위치에 대한 정보를 처리하도록 구성되는 조절 시스템에 결합될 수 있다. 이러한 정보로부터, 조절시스템은 착용자 눈의 하나 이상의 시력 결함을 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 조절 시스템은 상기 적어도 하나의 광원(예를 들면 방향, 정위, 및 광선에 제공되는 광학 교정 등)에 의해 제공되는 빛을 상기 센서에 의해 검출되는 빛의 분석에 적어도 부분적으로 기초하여 변형하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 조절 시스템은 시력 결함을 결정하기 위해 미리 정의된 루틴을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 조절 시스템은 상기 루틴 동안의 임의의 지점에서 상기 센서에 의해 검출되는 광에 대한 분석 결과를 기초로 망막검영 루틴을 조정할 수 있다.
본원의 증강 현실 시스템은 착용자에게 영상을 투사하도록 구성될 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 본원의 증강 현실 시스템은, 원거리 및 근거리 모두의 상이한 심도 평면에 상응하는 영상을 착용자에게 제공할 수 있다. 따라서, 상기 착용자는 원거리 및 근거리 물체를 모사하는 영상을 보면서, 시선을 표시장치에 고정시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 착용자는 편안한 적응을 할 수 있거나 검사에 의존적인 적응을 나타낼 수 있다.
본원의 증강 현실 시스템은 따라서 정적 및/또는 동적인 망막검영을 제공하도록 제공될 수 있다. 정적인 망막검영의 경우, 예를 들면 본원의 증강 현실 장치는 착용자가 편안한 적응을 할 때 굴절 이상을 결정하도록 구성될 수 있다. 동적인 망막검영의 경우, 예를 들면 본원의 증강 현실 장치는 착용자가 상이한 거리에 적응을 하는 동안에 망막검영을 수행하도록 구성될 수 있다. 이는 망막검영을 수행하면서 착용자가 초점을 맞추는 물체 또는 가상 영상을 제공하여 달성될 수 있다. 상기 영상 또는 물체까지의 거리는, 상기 눈의 적응을 본원에 기술된 방법 및 시스템을 통해 추적하면서, 변경될 수 있다. 상기 영상까지의 거리는 예를 들면 본원에 기술된 것과 같은 방식으로, 표시장치의 심도 평면을 바꾸면서 변화될 수 있다. 예를 들면, 영상 형성을 위해 이를 통해 빛이 투사되는 도파관 스택과 관련된 렌즈는 특정 초점 길이 및 이와 연관된 심도 평면에 대해 제공되는 광파워를 가질 수 있다. 이러한 구성의 예시적이며 비제한적 예는 도 10D 및 10E를 참조로 도파관 스택 및 렌즈에 대한 본원의 기술로 제공된다. 눈으로부터 심도 평면까지의 거리는 따라서 알려진 것일 수 있다. 일부 경우에, 그러한 렌즈 및 기타 광선을 투사하는 기타 광학 소자는, 예를 들면 전기적 신호를 가하여, 선택 또는 조정될 수 있는 가변 광파워를 가진다. 따라서 심도 평면은 이러한 경우에 원하는 대로 변화 또는 조정될 수 있다. 대안적으로, 또는 부가하여, 물체까지의 거리는 착용자의 시야 내의 착용자 앞에 실제 물체를 놓는 방식으로 또한 변화될 수 있으며, 상기 물체는 본원에 기술된 것과 같은 증강 현실 장치의 표시장치 플랫폼을 통해 보여진다. 이러한 어떤 방법이든지 예를 들면 표적 거리의 변화에 대한 착용자의 적응 반응을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 방법은 또한 예를 들면 여러가지 가운데서, 눈의 근점을 결정하는 정적 망막검영과 비교될 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 광원은 본원에 기술된 바와 같은 광섬유 스캐닝 표시장치를 포함한다. 일부 실시예에서, 상기 하나 이상의 광원은 광섬유 스캐닝 표시장치 및 빛 생성원을 포함한다. 상기 광섬유 스캐닝 표시장치는 이로부터 광선이 투사될 수 있는 다양한 심도 평면을 제공하도록 구성될 수 있다. 상기 광섬유 스캐닝 표시장치는 따라서 착용자에게 적절한 광 교정을 결정하기 위해 상이한 범위의 양을 제공할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 광섬유 스캐닝 표시장치는 착용자의 눈을 향해 빛을 송신 또는 전달하고 상기 눈으로부터 반사된 빛을 수집 또는 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 광섬유 스캐닝 표시장치는 빛을 착용자의 눈을 가로질러 또는 눈 주위로 움직이거나 또는 확 지나가도록 구성될 수 있다. 상기 광섬유 스캐닝 표시장치는 하나 이상의 심도 평면으로부터 빛을 표시 또는 전달하도록 구성될 수 있다. 특정 실시에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 표시장치는 빛을 생성 또는 분배하기 위한 그리고 착용자의 눈으로부터 반사되는 빛을 수신하기 위한 하나 이상의 광섬유를 갖도록 구성될 수 있다. 다양한 실시에 있어서, 상기 광섬유 스캐닝 표시장치의 하나 이상의 광섬유는 빛을 생성 또는 분배시키도록 구성될 수 있으며, 하나 이상의 상이한 광섬유는 착용자의 눈으로부터 반사되는 빛을 수신하도록 구성된다. 상기 광섬유 스캐닝 표시장치는 일부 실시예에서 다중 모드 광섬유를 포함할 수 있다. 이러한 예는 도 28B에 도시된 다심 광섬유(362)를 참조로 본원에 기술된다.
일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼은 본원의 다른 부분 또는 위에 기술한 도파관 스택을 포함한다. 상기 도파관 스택은 상이한 심도 평면으로부터 빛을 투사하도록 구성될 수 있다. 특정 실시에 있어서, 상기 도파관 스택은 본원에 기술된 바와 같은, 스택에 광파워를 갖는 하나 이상의 렌즈 또는 기타 소자(예를 들면, 반사 또는 회절 등)를 포함한다.
일부 실시예에서, 표시장치 플랫폼은 착용자 눈의 상이한 목표 부위에 빛을 투사하도록 구성되는 적응가능한 광학장치소자를 포함한다. 특정 실시에 있어서, 상기 적응가능한 광학장치소자는 본원의 위에서 또는 기타 다른 부분에서 기술된 바와 같은 가변초점소자(VFE)를 포함한다. 이의 예시적이고, 비제한적 예는 도 10B, 10C, 및/또는 10E를 참조로 본원에 기술된다. 일부 실시예에서, 상기 가변초점소자는 막 거울을 포함한다. 상기 막 거울은 거울에 하나 이상의 전극, 및 상기 하나 이상의 전극을 조절하여 상기 막 거울의 모양을 변형시키도록 구성되는 제어 시스템을 포함할 수 있다. 다른 유형의 적응가능한 광학장치장치 및 VFE가 채용될 수 있다. 상기 적응가능한 광학장치장치 및 VFE는 망막검영을 사용한 중화를 통해 검사될 수 있는 상이한 양 및 방향의 구 및/또는 원통(및 축)과 같은 광학 교정을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 장착형 증강 현실 장치는 표시장치 플랫폼의 일부인 카메라를 포함한다. 상기 카메라는 상이한 심도 평면을 제공하는 도파관에 결합될 수 있다. 따라서, 특정 실시에 있어서, 본원의 안과시스템은 제1 심도 평면으로부터 빛을 투사하고, 제1 심도 평면과는 상이한 제2 심도 평면에서의 반사작용을 측정하도록 구성될 수 있다. 이러한 영상 수득 시스템의 예시적이고 비제한적 예는 도 22C를 참조로 본원에 기술된다.
장착형 증강 현실 장치는 사용자 및 다른 사람으로 하여금 상기 장치에 입력을 제공하도록 구성되는 하나 이상의 사용자 인터페이스 특징을 포함할 수 있다. 상기 사용자 인터페이스 특징은 상기 장치에 통합될 수 있다. 일부 실시에 있어서, 상기 사용자 인터페이스 특징은 상기 장치와 물리적으로 통합되지 않은 장치 또는 소자에 의해 제공된다. 예를 들면, 상기 사용자 인터페이스 특징은 상기 장치와 통신되는 장치 또는 시스템에 의해 제공될 수 있다. 이는 상기 장치와 무선 또는 유선 통신이 되는 스마트폰, 테블릿 또는 기타 컴퓨터 장치일 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 사용자 인터페이스 특징은 예를 들면 유선 또는 무선 통신 네트워크를 통해 상기 장치에 연결되거나 또는 상기 장치에 통합되거나 물리적으로 연결된 소자를 통해 연결된 상이한 장치 또는 시스템의 조합에 의해 제공될 수 있다. 상기 사용자 인터페이스 특징은 터치스크린이 있는 장치에 제시될 수 있으며, 여기에서 상기 터치스크린과의 상호작용을 통해 장착형 증강 현실 장치에 입력을 제공한다. 음성인식 시스템은 물론 가상 터치 기능은 부가적으로 또는 대안적으로 포함될 수 있다. 따라서, 상기 사용자 인터페이스 특징은 터치, 키보드, 버튼, 마이크로폰, 광검출기, 카메라 또는 착용자의 가르키는 것과 같은 몸짓에 민감한 전기 용량성 특징 또는 그래픽 사용자 인터페이스에 의해 제공되는 다양한 소프트웨어-실행 특징 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 가상 터치 스크린은 사용자의 눈에 투사되는 영상, 예를 들면 손가락과 같은 사용자의 움직이는 신체를 감지하는 센서를 통해 제공된다. 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스 특징은 장착자로 하여금 몸짓을 통해 사용자 입력을 제공하도록 하는 몸짓 검출 소자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 사용자 인터페이스 특징은 사용자로 하여금 눈의 시선을 통해 사용자 입력을 제공하도록 하는 시선 검출 소자를 포함한다(예를 들면, 이는 착용자가 잠시 버튼에 시선을 고정할때 또는 시선이 버튼에 고정되어 착용자가 눈을 깜박일 때 버튼 또는 다른 소자의 선택을 포함할 수 있다). 이러한 사용자 인터페이스 시스템은 본원에 기술된 다른 장치 및 시스템에 채용될 수 있다.
일부 실시에 있어서, 장착자, 임상의 또는 의사는 상기 인터페이스 특징을 사용하여 망막검영 검사의 양상을 제어할 수 있다. 이는 예를 들면, 빛 또는 영상이 투사되는 심도 평면 및/또는 제공되는 영상 또는 빛의 특징을 변화시켜 수행될 수 있다. 이는 착용자의 적절한 광학 처방을 결정하기 위해, 착용자에게 제공되는 광학 처방 및 빛을 변경하기 위해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 본원의 안과장치(예를 들면, 증강 또는 가상 현실 장치)는 정적 및 동적 망막검영을 모두 제공하도록 구성될 수 있다. 영상의 초점은 본원의 안과장치의 적응가능한 광학장치 소자(예를 들면 VFE)를 통해 역동적으로 변형될 수 있기 때문에, 양 유형의 망막검영은 모두 동일한 장치로 수행될 수 있다. 본원의 안과장치는 망막에 정적 또는 훑음 광 경로가 또한 제공할 수 있음이 인지되어야 한다. 이는 FSD(광섬유 스캐닝 표시장치)와 같은 광원에 의해 투사된 광선 또는 본원 안과장치의 빛을 생성하는 광원일 수 있다. 일부 실시에 있어서, 본원의 안과장치는 망막을 가로질러 광을 훑도록 구성되거나 그렇지 않다면 망막으로 빛을 옮기도록 구성되는 부가의 소자를 포함할 수 있다. 본원의 증강 현실 장치는 망막검영을 수행하여 객관적으로 굴절 이상을 결정하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 굴절 이상을 결정하기 위해 환자의 주관적 피드백을 사용하는 다른 장치에 비하여 장점일 수 있다.
정적 망막검영을 제공하기 위해, 본원의 증강 현실 장치는 착용자의 눈의 편안하게 적응할때 사용된다. 이는 예를 들면 착용자의 눈에 조절마비제(cyclopegic drop)를 사용하여 달성될 수 있다. 약한 스폿 또는 광선이 제공되며, 착용자의 눈을 가로질러 움직인다. 파면의 모양을 변경시킬 수 있는 렌즈 및/또는 굴절 교정 또는 다른 소자를 적용하여 시력 결함을 중화하거나 또는 보상할 수 있다. 반사, 회절 및/또는 굴절을 포함하는 적응가능한 광학장치 또는 VFE가 채용될 수 있다. 일부 실시예에서, 정적 망막검영으로서 작동할 때, 증강 현실 장치에 의해 시선 고정용 보기로 제공되는 영상은 예를 들면 예를 들면 실질적으로 무한대의 거리에 멀리 떨어져 있다. 일부 실시예에서, 정적 망막검영으로서 작동할 때, 눈을 가로질러 훑고지나가는 증강 현실 장치에 의해 제공되는 빛은 정적 심도 평면으로부터 제공될 수 있다. 이로부터 가상 영상이 투사되는 상기 심도 평면은 무한대 및 약 0.1m 사이에 놓여질 수 있다. 특정 실시에 있어서, 본원의 증강 현실 장치는 스프레이 또는 기타 안약을 투여하기 위한 투여 장치 또는 착용자 눈의 적응을 편하게 하기 위해 및/또는 동공 확장에 사용되는 스프레이를 포함한다. 예를 들면 상기 증강 현실 장치는 착용자의 눈에 조절마비제를 스프레이하도록 구성될 수 있다.
역동적 망막검영을 제공하기 위해, 본원의 증강 현실 장치는 착용자의 눈이 적응하도록 허용될 때 사용될 수 있다. 영상은 착용자에게 표시될 수 있거나 또는 착용자가 시선을 고정시킬 수 있는 물체가 제공될 수 있다. 영상 또는 물체의 거리는 가변적이어서 적응을 유도할 수 있다. 일부 실시예에서, 착용자 눈의 적응은 모니터링되고/되거나 측정될 수 있다. 이러한 기술을 이용하여 적응 래그 또는 리드가 측정될 수 있다.
본원의 증강 현실 장치는 정적 및 동적 망막검영 간을 전환하는데 사용될 수 있다. 이는 본원의 증강 현실 장치가 사용되는 중에 완수될 수 있다. 상기 증강 현실 장치는 착용자가 보는 다양한 심도 평면으로부터 영상을 제공하도록 구성될 수 있으며, 이로 인해 동적 및 정적 망막검영 모두를 수행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 증강 현실 장치에 의해 제공되는 영상은 정적 및 동적 망막검영 간을 전환하기 위해 동적으로 변형될 수 있다.
앞선 실시예의 경우와 마찬가지로, 입력은 진단을 결정하기 위해 착용자에 의해 수신될 수 있다. 일부 실시예에서, 본원의 증강 현실 장치는 또한 훑흠 광에 대한 망막의 반응을 측정하도록 구성되는 눈 스캐닝 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 반응은 기록되어 망막검영 특이적 알고리즘을 기반으로 분석되어 환자를 진단할 수 있다. 예를 들면, 알고리즘은, 빛이 눈을 가로질러 훑고 지나가며, 반사작용이 모니터링되고 측정되는 경우의 망막검영에 적어도 부분적으로 기초할 수 있으며 여기에서 굴절 이상이 상기 모니터링되고 측정된 반사작용 특징과 연관되어 있다. 일부 실시에 있어서, 반사작용의 방향은 굴절 이상의 결정에 사용될 수 있다. 만약, 예를 들면, 반사작용이 눈을 가로질러 훑고 지나가는 빛의 방향과 동일한 방향으로 움직이거나, 또는 "동행" 이동을 나타내고, 본원의 증강 현실 장치는 착용자의 눈이 원시라고 결정할 수 있다. 마찬가지로 만약에 반사작용이, 눈을 가로질러 훑고 지나가는 빛과 반대 방향으로 움직이거나 또는 "역행"을 나타낸다면, 본원 증강 현실 장치는 눈이 근시라고 결정할 수 있다. 만약 반사작용이 눈을 가로질러 훑고 지나가는 빛의 방향과 평행하지 않은 방향으로 움직이면, 본원 증강 현실 장치는 착용자의 눈이 원시라고 결정할 수 있다. 부가하여, 눈에 제공되는 빛의 이동 방향에 상대적인 반사작용의 이동 방향은 시력 결함을 교정하기 위해 양 또는 음의 굴절력이 요구되는지 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들면 "동행" 움직임은 양의 굴절력이 굴절 이상의 교정에 요구될 수 있으며, "역행" 움직임은 음의 굴절력이 요구될 수 있음을 나타내고, 비스듬한 움직임은 원통 굴절력이 요구될 수 있음을 나타낸다. 상술한 바와 같이, 상이한 광학 교정(예를 들면 다양한 축의 구 및/또는 원통)을 제공하여 착용자의 처방 및 적절한 굴절 교정을 결정할 수 있다.
일부 실시에서, 본원 증강 현실 장치의 가상 작동거리와 조합으로, 반사작용의 속도를 사용하여 시력 결함의 특징을 또한 결정할 수 있다. 예를 들면, 상기 반사작용의 속도는 눈의 비정시안 또는 굴절이상과 상관관계가 있을 수 있다(예를 들면, 빠른 속도는 낮은 비정시안 또는 눈의 적은 굴절이상을 나타낸다).
일부 실시에 있어서, 반사작용의 폭을 사용해서 시력 결함의 특징을 결정할 수 있다. 예를 들면, 반사작용의 폭은 눈의 굴절이상과 상관관계가 있을 수 있다(예를 들면 더 넓은 폭의 반사작용은 낮은 비정시안 또는 눈의 적은 굴절이상을 나타낸다).
일부 실시에 있어서, 광원 빔에 상대적인 반사작용의 방향을 사용하여 시력결함의 특징을 또한 결정할 수 있다. 예를 들면, 광원 빔에 상대적인 반사작용 방향의 회전은 난시를 나타내는 것일 수 있다.
일부 실시에 있어서, 반사작용이 상대적 밝기를 사용하여 시력결함의 특징을 또한 결정할 수 있다. 예를 들면, 반사작용의 상대적 밝기를 사용하여 눈의 굴절 이상을 결정할 수 있다(예를 들면, 더 밝은 반사작용은 눈의 낮은 비정시안 또는 적은 굴절 이상을 나타낸다).
상술한 반사작용 특징의 임의의 조합을 사용하여 굴절 이상을 또한 결정할 수 있다. 마찬가지로, 상술한 반사작용 특징의 변화는 단독으로 또는 상호간의 임의의 조합으로, 굴절 교정으로 인해 상기 결정된 굴절 이상이 향상 또는 악화되었는 지를 결정하기 위해 사용될 수 있으며, 여기에서 굴절 교정은 증강 현실 장치에 의해 적용되고/되거나 굴절 광학 소자 또는 광학 교정을 도입하는 기타 요소의 부가 또는 제거로부터 초래된다. 일부 실시예에서, 본원의 안과시스템은 굴절 교정이 상기 결정된 굴절 이상을 향상 또는 악화시켰는지를 실시간으로 결정하도록 구성될 수 있다. 본원의 안과시스템은 적응, 주시각 및/또는 동공 크기 및 이러한 물리적 특징의 변동을 측정하여 착용자가 정상 시력으로 영상을 볼 수 있는 지를 평가함으로써 적응 반사작용을 측정 또는 모니터하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 정지 목표물에 시선이 고정되면, 눈의 적응, 주시각 및/또는 동공 크기가 변동한다. 이러한 변동은 눈이 영상에 초점 맞추는 것에 문제가 있을 때 증가한다. 따라서, 본원의 안과시스템은 눈의 특징의 변동을 모니터하도록 구성되고, 이러한 바이오피드백을 사용하여 착용자에게 보여지는 영상의 질을 평가하도록 구성된다(예를 들면, 착용자가 정상 시야로 물체 또는 영상을 보는지 여부).
도 19는 망막검영을 수행하기 위한 안과장치로서 구성되는 증강 현실 장치 착용자의 굴절 이상을 측정하는 예시적 방법(1900)을 도시한다. 기술의 편의성을 위해, 방법(1900)은, 본원에 기술된 증강 현실 장치와 같은 안과시스템에 의해 수행되는 것으로 기술될 것이다. 그러나, 본원에 기술된 다양한 증강 현실 장치 또는 다른 유사한 장치의 임의의 소자 또는 서브파트가 방법(1900)에서 임의의 단계, 단계의 조합, 또는 한 단계의 일부의 수행을 위해 사용될 수 있음이 이해되어야 한다.
블록(1902)에서, 본원의 안과시스템은 망막검영 프로그램을 시작한다. 상기 망막검영 프로그램은 상기 안과시스템에 의해 제공되는 연속적 기능 또는 저장된 절차일 수 있다. 망막검영 프로그램의 시작은 종전에 망막검영 검사 또는 기타 눈 검사를 받은 착용자와 같은 사람을 위한 개시 광학 처방의 결정하거나 또는 불러오는 것을 포함한다. 일부 시행에 있어서, 망막검영 프로그램은 착용자 눈(들)의 이상에 대한 정보를 통합할 수 있으며, 여기에서 상기 눈 이상에 대한 정보는 착용자 또는 임상의에 의해 입력될 수 있거나, 종전 망막검영 프로그램으로부터 결정될 수 있고, 또는 저장 데이터로부터 불러 올 수 있다(예를 들면 데이터 저장소는 안과시스템의 일부 또는 네트워크로 연결된 것이다). 망막검영 프로그램의 시작은 착용자에게 투사된 광선을 포함할 수 있다. 망막검영 프로그램의 시작은 임상의 또는 의사가 눈 검사를 시행할지 또는 착용자가 스스로 검사를 시행할지를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 안과시스템은 착용자 또는 임상의로부터 수신된 입력에 반응하여 망막검영 프로그램을 시작한다.
블록(1904)에서, 광 빔이 착용자의 눈을 통해 쓸고 지나간다. 광은 예를 들어, 빔, 예를 들어 눈으로 투사된 점일 수 있다. 상기 광은 평행, 수렴, 발산되도록 구성될 수 있다. 광은 눈을 가로지르거나 눈 주위를 움직일 수 있다. 광 빔은 초점오차 및 비점수차를 결정하기 위해, 검사 될 광학 교정, 예를 들어 구 및/또는 원통(축을 변화시키며)으로 제공 될 수 있다.
블록(1906)에서, 안과용 시스템의 안구 스캐닝 구성부는 쓸고 지나가는 광, 예컨대 착용자의 눈으로부터 비롯된 반사에 응답하여, 착용자의 눈 응답을 측정하도록 구성된다. 안구 스캐닝 구성 요소는 여기에 설명된 카메라 또는 다른 센서일 수 있다. 안구 스캐닝 구성부는 굴절 오류를 결정하기 위해 반사의 측정값을 분석하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 구성부(예를 들어, 카메라)는 패턴인식 측정, 응답패턴 식별, 센서 측정, 반사 추적, 밝기 측정, 속도 추적, 방향 결정 등을 위해 구성된 분석모듈을 포함할 수 있다. 망막검영기(retinoscope) 프로그램은 패턴을 식별하고 및/또는 주어진 패턴을 분석하기 위해 패턴 인식 알고리즘으로 선 코딩될 수 있다. 검영기 프로그램은 착용자의 이전 영상으로 선 코딩되어 과거 분석의 변경 사항을 식별할 수 있다.
블록(1908)에서, 착용자의 눈의 응답은 다양한 시력 결함의 대응하는 응답 값을 보유하는 상관 테이블과 비교될 수 있다. 예를 들어, 블록(1908)에서, 안과용 시스템은 블록(1906)에서 측정된 정보를 다양한 시력 결함에 대한 측정의 기대값에 상응하는 상관 테이블 또는 다른 데이터와 비교한다. 비교는 블록(1906)에서 측정된 반사 특성에 기초하여 굴절 오차를 결정하는데 사용될 수 있다.
블록(1910)에서, 상기 값들은 임의의 시각 결함을 결정하기 위해 비교된다. 특성의 예 및 시력 결핍과의 관계는 본원에서 전술한 바와 같다. 예를 들어, 반사의 방향, 속도, 밝기 및/또는 폭이 굴절 이상을 결정하는데 사용될 수 있다. 반사의 모양은 난시와 같은 다른 시각 결함을 결정하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 착용자가 초점을 맞추는데 애를 먹거나 또는 블록(1910) 내지 블록(1902)의 점선으로 나타낸 바와 같이, 시력에 문제가 발생하는 경우, 검사가 개시될 수 있다.
다양한 실시예에서, 산만함을 감소시키기 위해, 증강현실 장치를 통한 착용자 눈앞 외부 셰계 시야는 망막 검영검사 동안 차단되거나 보이지 않는다. 예를 들어, 착용자에게 영상이 제시될 때, 이러한 접근이 필요하지는 않더라도, 이러한 현상이 발생할 수 있다. 일부 실시예에서, 안구 추적은 착용자가 정신이 산만한지 모니터링하기 위해 사용될 수 있다. 시스템은 시선 눈 시스템을 모니터링한 결과를 기반으로 산만함을 동적으로 여과하도록 구성할 수 있다.
시스템이 증강현실 장치로 설명되었지만, 다른 실시예에서 시스템은 가상현실 장치일 수 있다. 어느 경우이든, 시스템은 의사 또는 임상의가 의료시설 또는 검안의 진료실 또는 다른 곳에서 검사하기 위해 제공하는 시스템일 수 있다. 다른 실시예에서, 시스템은 착용자에게 속할 수 있고, 예를 들어 오락(예를 들어, 게임 및 영화) 및/또는 작업 활동과 같은 다른 목적을 위해 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 착용자의 시스템에 망막 검영검사를 실시하는 하나의 이점은 상기 절차가 한 해에 걸쳐서 편리하게 여러 번(적어도 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 18, 24 또는 그 이상 횟수) 수행될 수 있다는 것이다. 일부 실시예에서, 상기 절차의 빈도 또는 일정은 망막 검사 결과의 결과 및/또는 경향에 기초하여 변경될 수 있다. 예를 들어, 검사결과에 시력결함이 악화되었다고 표시되거나 착용자가 시력에 어려움을 겪고 있음을 시스템이 감지하면(예: 원근조절 동요, 주시각 동요 등의 분석을 통해), 상기 절차의 빈도 또는 일정은 절차의 빈도를 높이거나 및/또는 절차 사이 시간을 단축하기 위해 변경될 수 있다. 마찬가지로, 검안의, 안과 의사, 간호사, 기술자, 의료 보조 등의 의료 전문가의 유무에 관계없이 상기 절차를 수행할 수 있다.
사진 굴절
본원에서 기술된 바와 같이, 증강현실 장치는 상기 장치가 공지된 가시광 및 비가시광 스펙트럼 기술을 사용하여 눈의 전방 및/또는 내측 부분을 스캐닝하는 것을 허용하도록 구성된 광학 스캐닝 또는 광학 감지 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 기술 중 하나는 증강현실 장치 착용자의 눈(들)로부터 안저 반사를 영상화하는 것을 포함하는 광-굴절(photo-refraction)을 포함한다. 안저 반사의 영상은 다양한 굴절 이상을 결정하는데 사용될 수 있다. 이러한 기술은 착용자로부터 피드백이 필요하지 않고 오류가 객관적으로 측정될 수 있기 때문에 비의사소통적 사람을 선별하는데 유리할 수 있다.
증강현실 장치는 본원에 설명된 증강현실 장치들과 유사하게 구성될 수 있다. 증강현실 장치는 영상을 착용자의 눈에 투사하도록 구성된 표시장치 플랫폼을 포함할 수 있다. 상기 표시장치 플랫폼은 착용자의 눈을 조명하도록 구성된 하나 이상의 광원을 포함할 수 있다. 증강현실 장치는 착용자 눈의 영상을 생성하도록 구성된 내부지향 촬상장치(예: 카메라)를 포함할 수 있다. 표시장치 플랫폼은 주변으로부터 상기 표시장치 플랫폼을 통해 착용자의 눈으로 광을 통과시키도록 구성될 수 있다.
광-굴절 장치로 작용하기 위해, 증강현실 장치는 착용자의 눈에 고정영상을 투사하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 착용자의 시야 중앙에 위치). 착용자의 눈이 고정 영상에 고정되어 있는 경우, 증강현실 장치는 착용자의 눈을 조명하도록 구성된 광을 투사할 수 있어서, 촬상장치가 투사된 빛으로부터 저부 반사영상을 포착할 수 있다. 저부 반사영상은 착용자에 대한 하나 이상의 굴절 이상을 결정하는데 사용될 수 있다. 투사된 광의 심도 평면은 고정 영상과 실질적으로 동일한 심도 평면일 수 있다. 일부 실시예에서, 고정 영상을 제공하기보다는, 착용자는 착용자로부터 목표 거리에 배치된 고정 대상에 집중하도록 지시받는다. 이러한 실시예에서, 투사된 광의 심도 평면은 고정 대상물에 대한 목표 거리와 실질적으로 동일한 거리일 수 있다. 상기 촬상장치는 상기 고정 영상 또는 물체 및 투사된 광과 실질적으로 동일한 심도 평면으로부터 상기 눈을 영상화하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 착용자의 눈은 촬상 장치와 동일한 깊이로 실질적으로 초점이 맞추어진다. 일부 실시예에서, 촬상 장치는 착용자의 망막의 컨쥬게이트 평면(conjugate plane)에 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 다양한 실시예에서, 눈으로부터 촬상 장치까지의 유효 거리, 투사된 광으로부터 눈까지의 유효 거리, 및 고정 영상 또는 물체로부터 눈까지의 유효 거리는 실질적으로 동일할 수 있다. 일부 실시예에서, 눈으로부터 고정 목표, 카메라 및/또는 투사된 광까지의 유효 거리는 약 0.33m 이상 및/또는 약 10m 이하, 약 0.5m 이상 및/또는 약 7m 이하, 약 1m 이상 및/또는 약 5m 이하, 또는 약 2m 이상 및/또는 약 3m 이하(예를 들어, 약 2.4m)일 수 있다.
일부 실시예에서, 광원은 착용자의 눈으로부터 촬상 장치까지의 광학 축과는 다른 광학 축을 따라 투사된 광을 제공할 수 있다. 광원이 축을 벗어난 위치에서 투사 광을 제공하는 경우, 촬상 장치에 의해 포획된 안저 반사의 영상은 굴절 이상과 상관될 수 있다. 정시의 눈에서, 안저 반사는 일반적으로 망막을 채울 것이다. 근시성 눈의 경우, 안저 반사는 망막의 반대쪽에 있는 초생달이 축을 벗어나 투사된 광처럼, 초생달 모양을 형성한다. 광-굴절 장치는 또한 부등 굴절(anisometropia), 단편화된 망막 배율, 수정체 장애(예를 들어, 백내장, 종양 등), 사시 등을 검출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 증강현실 장치는 착용자의 눈에서, 만약 있다면, 굴절 이상을 결정하기 위하여, 착용자의 눈에서 획득된 영상을 다른 굴절 이상을 갖는 저장된 눈 영상과 비교하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 상기 증강현실 장치는 착용자의, 만약 있다면, 굴절 이상을 식별 및/또는 결정하기 위해 패턴 인식을 수행하도록 구성된다.
증강현실 장치는 검출된 굴절 이상을 교정하기에 적합한 굴절 교정량을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 안저 반사의 특성은 눈에서 굴절 이상 크기를 결정하는데 사용될 수 있다. 따라서, 증강현실 장치는 본원에 기술된 측정에 적어도 부분적으로 기초하여 굴절 교정을 자동 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 초승달 크기와 착용자의 굴절 이상 크기 사이에는 관계가 있다. 일반적으로, 초승달의 크기는 착용자의 눈과 촬상 장치 사이의 유효 거리, 착용자 눈동자의 직경, 및 착용자의 굴절 이상 크기와 관련된다. 따라서, 증강현실 장치는, 촬상 장치의 심도 평면을 제어하거나 또는 아는 것에 의해, 착용자의 동공 크기를 측정하는 것에 의해 및/또는 안저 반사의 특성을 결정하는 것에 의해(예: 초승달의 크기), 측정되는 눈의 굴절 오차를 결정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 광-굴절기로 동작할 때 굴절 오차에 대한 증강현실 장치의 감도는 증가된 동공 크기에 따라 증가된다. 감도를 높이려면 착용자의 동공이 팽창하도록 허용하거나 유발시키는 것이 유리할 수 있다. 마찬가지로, 감도를 높이려면 착용자가 무한대에 있는 표적에 고정하는 것이 유리할 수 있다. 다양한 실시예에서, 표적은 증강현실 장치에 의해 생성될 수 있다. 일부 구현 예에서, 증강현실 장치는 주변 광을 차단하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 증강현실 장치는 착용자의 눈의 실행 또는 행동을 추적하기 위해 상기 설명된 광-굴절 기능을 사용할 수 있다. 이는 하나 이상의 검사 프로토콜 및/또는 수정 프로토콜에 피드백을 제공하는데 사용할 수 있다. 상기 피드백은 착용자의 실행, 착용자 시각의 개선 또는 저하, 착용자의 피로 추적, 기타 유사한 것을 평가하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 다양한 실시예에서, 광-굴절 시스템은 굴절 교정이 굴절 오차를 충분히 보상하는지 알기 위해, 천연 결정성 렌즈가 망막 상에 영상을 초점맞추는지 및/또는 예를 들어 더 가까운 물체에 대해 눈이 정확하게 원근조절하는지 알기 위해, 사용될 수 있다. 이 시스템은 원근조절을 모니터링하고 착용자가 원근조절하기 위해 고생하고 있는지 또는 성공적으로 원근조절하고 있는지를 모니터링할 수 있다. 이 시스템은 광학 교정을 평가하는데 및/또는 착용자가 그/그녀의 시력이 악화되는 경우 착용자가 알게 하는데 도움을 줄 수 있고, 광학 교정이나 굴절 이상 또는 다른 것에 대한 추가 검사로 이익을 줄 수 있다.
세극등 램프(Slit Lamp)
본원에 기술된 증강현실/가상현실 장치의 다양한 실시예는 세극등 램프 안과 진단 장치로 구성될 수 있다. 세극등 램프 장비에 대한 설명은 https://en.wikipedia.org/wiki/Slit_lamp를 참조한다. 증강현실/가상현실 장치는 착용자의 눈의 영상을 제공하도록 구성된 내부로 향하는 카메라를 갖는 머리 장착되는 표시장치를 포함할 수 있다. 그러한 장치는, 예를 들어, 프레임(64), 착용자 눈의 전방에 위치된 표시장치 시스템(62), 및 도 3A-3C과 도 5에 도시된 바와 같은 하드웨어 전자 프로세싱 시스템(70)을 포함할 수 있다. 이 장치는 광원 및 바깥쪽을 보는 카메라도 포함할 수 있다. 이러한 장치는 사용자가 착용할 수 있으며 영상을 얻고 사용자의 눈에 대한 진단 검사를 수행하는 데 사용된다. 특히, 이러한 안과용 장치는 개구(예를 들어, 슬릿)를 조명하고 얇은 조명 빔을 생성하는 밝은 광원을 포함할 수 있다. 생성된 얇은 조명 빔은 하나 이상의 렌즈 및 필터에 의해 조절되어 사용자의 눈으로 유도될 수 있다. 일부 실시예에서, 개구의 치수(예를 들어, 슬릿의 길이 및/또는 폭)는 광 빔의 치수를 변경하도록 조정될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 눈에 대한 얇은 조명 빔의 입사각 및/또는 밝기는 또한, 세극등 램프 진단 장치의 다양한 실시예에서 조정될 수 있다. 눈에서 반사된 빛은, 그 위로 얇은 광의 빔이 입사하는 눈꺼풀, 눈물관, 각막, 공막(sclera), 결막, 홍채, 수정체, 망막 등을 포함하나 이로 제한되지는 않는, 착용자 눈의 다양한 해부학적 구조를 시험하기 위해, 수신용 시스템(예를 들어, 카메라, 현미경 및/또는 렌즈 시스템)에서 수신될 수 있다. 다양한 실시예에서, 이 얇은 광의 빔은 상기 빔이 눈에 입사되는 위치에서 얇은 시트의 광을 포함한다.
착용자 눈의 다른 해부학적 구조 또는 그 투시도는 조명 빔의 방향, 시선 방향, 조명 빔의 초점흐림 양 및/또는 조명 빔의 초점 심도를 변경함으로써 조사될 수 있다(https://en.wikipedia.org/wiki/Slit_lamp). 원하는 모니터링 및 착용자의 눈의 불투명도에 따라, 직접 초점 검사 이외의 방법이 사용될 수도 있다. 보다 구체적으로, 광은 다양한 각도 및 좁은 범위에서 넓은 범위까지 다양한 폭으로 제공될 수 있다.
도 20A는 세극등 램프 안과진단장치로 구성된 착용가능한 증강현실 장치/가상현실 장치(2050)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치(2050)는 눈의 세극등 램프 검사를 주기적으로(예를 들어, 매시간, 매일, 매주, 격주, 매월, 1년에 두 번, 매년 등으로) 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 장치(2050)는 사용자의 눈(2020)에서 시각장애의 증상을 검출하고 그러한 증상이 검출될 때 눈의 세극등 램프 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 장치(2050)는 불규칙한 시간 간격으로 눈의 세극등 램프 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 장치(2050)는 눈의 세극등 램프 검사를 1시간에 몇 번, 1주일에 몇 번, 1개월에 몇 번, 1년에 몇 번 등으로 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 그러한 검사는 1년에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 24회 또는 그 이상 수행될 수 있다. 이러한 검사는 사용자에게 건강상의 문제가 있는 경우 더 자주 수행될 수 있다. 상기 장치(2050)는 세극등 램프 진단도구로 의사 진료실 또는 병원에서 사용되도록 구성될 수도 있다. 종래의 테이블/벤치 거치용 세극등램프 장치와 대조적으로, 상기 안과용 장치(2050)는 사용자(2060)가 착용할 수 있다. 착용가능한 세극등 램프 장치(2050)는 종래의 테이블/벤치 거치용 세극등 램프 장치는 종래 기술의 테이블/벤치 거치용 세극등 램프 장치보다 소형이고 부피가 작다.
상기 착용가능한 장치(2050)는 표시장치 시스템(2062)에 부착된 프레임(2064)을 포함한다. 상기 표시장치 시스템(2062)은 착용자(2060) 눈의 전방에 위치하도록 구성될 수 있다. 안과용 장치(2050)의 다양한 실시예 중 표시장치 시스템(2062)은 프레임(2064)에 장착된 표시장치 렌즈(2076)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 표시장치 렌즈(2076)는 2개의 접안경 영역을 포함하는 단일렌즈일 수 있고, 각각의 접안경 영역은 착용자의 눈(2020)앞에 위치한다. 일부 실시예에서, 상기 표시장치 시스템(2062)은 프레임(2064)에 장착된 2개의 표시장치 렌즈를 포함할 수 있고, 각각의 표시장치 렌즈는 착용자의 눈(2062) 각각의 전방에 위치하는 접안경 영역을 포함한다.
상기 착용가능한 장치(2050)는 광원(2068)으로부터 착용자(2060)의 눈(2020)으로 조명 빔(2038)을 투사하도록 구성될 수 있다. 본원의 일부 실시예에서, 광원(2068)은 표시장치 렌즈(2076) 및/또는 착용자의 눈에 조명을 제공하도록 구성된 착용 가능한 증강현실 장치/가상현실 장치(2050)의 조명 시스템의 한 부분일 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 상기 조명 빔(2038)은 표시장치 렌즈(2076)로부터 사용자의 눈으로 투사될 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(2068)은 표시장치 시스템(2062)의 측면 상에 배치된 보조광원일 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 착용가능한 증강현실 장치/가상현실 장치(2050)는 조명 빔(2038)을 착용자의 눈(2020)으로 향하게 하기 위해, 예를 들어, 편향기, 반사기, 빔 분리기, 회절 광학 소자, 렌즈 등의 광학 구성요소를 포함할 수 있다.
투사된 조명 빔(2038)의 일부는 사용자(2060) 눈의 다양한 해부학적 특징에 의해 반사, 산란 및/또는 회절 될 수 있고 하나 이상의 촬상장치(2074)에 의해 수용될 수 있다. 전자 하드웨어 프로세서(2070)는 착용자의 눈의 다양한 구조를 검사하기 위해 사용자(2060)의 눈으로부터 받은 광을 분석하는데 사용될 수 있다.
조명 빔(2038)은 하나 이상의 촬상장치(2074)에 의해 검출되기에 충분한 밝기를 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 촬상장치(2074)는 내측을 향할 수 있다. 조명 빔(2038)의 단면 형상은 착용자의 얼굴 및 눈(2020)의 상-하 축을 따른 단면 형상의 치수가 코-관자놀이의 축을 따른 단면 형상의 치수보다 크도록 구성될 수 있다 예를 들어, 조명 빔은 착용자의 얼굴 및 눈(2020)의 상-하 축을 따라 측정된 길이가 코-관자놀이의 축을 따르는 폭보다 더 큰 직사각형 단면 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예로서, 조명 빔은 착용자 눈(2020)의 상-하 축을 따라 배향된 장축과 착용자 눈(2020)의 코-관자놀이 축을 따라 배향된 단축을 가지는 타원형 단면을 가질 수 있다.
착용자의 얼굴 및 눈(2020)의 상-하 축을 따라 측정된 조명 빔(2038)의 단면 형상의 높이와 착용자의 얼굴 및 눈(2020)의 관자놀이-코 축을 따라 측정된 조명 빔(2038)의 단면 형상의 폭의 비율을 나타내는 종횡비는, 예를 들어, 1.1 : 1과 1.5 : 1 사이; 1.25 : 1과 1.9 : 1 사이; 1.51 : 1과 2.6 : 1 사이; 약 2 : 1과 2.75 : 1 사이; 약 2.49 : 1과 약 3.26 : 1 사이; 약 3.01 : 1과 약 5.2 : 1 사이; 약 5.01 : 1과 약 10 : 1 사이 또는 상기 언급된 범위의 하위 범위 중 어떤 값의 종횡비이든 가질 수 있다. 따라서, 광 빔은 눈에 입사하는 위치에 얇은 시트(sheet)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 표시장치 시스템(2062)은 도 5에 도시된 표시장치 시스템과 유사하게 구성될 수 있고, 도 5를 참조하여 기술된 표시장치 시스템의 하나 이상의 특징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시장치 시스템(2062)은, 하나 이상의 광원(2016)(예를 들어, 적외선 또는 가시광선 레이저/발광 다이오드) 및 사용자(2060)의 눈(2020)을 추적하도록 구성된 하나 이상의 촬상 장치(2024)(예를 들어, 적외선 및/또는 가시 카메라)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 광원(2068)은 시선추적 광원(2026)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 촬상 장치(2074)는 안구 추적 촬상장치(2024)를 포함할 수 있다.
도 20A에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 촬상장치(2074)는 표시장치 시스템(2062)의 주변에 배치되어 착용자의 눈(2020)으로부터 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 촬상장치(2074)는, 사용자를 둘러싼 주변을 영상화도록 구성되고 도 5를 참조하여 이미 상술된 광시야 기계시각 카메라(16)와 유사한 광학적 및 기계적 특징을 갖는 카메라를 포함한다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 촬상장치(2074)와 광원(2068)은 이하에서 논의되는 바와 같이 단일 장치에 통합될 수 있다.
도 20A에 도시된 바와 같이, 광원(2068)은 표시장치 시스템(2062)의 주변 둘레에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 광원(2068)은 표시장치 시스템(2062)의 주변 둘레에 배치된 하나 이상의 발광 다이오드를 포함할 수 있고, 렌즈, 프리즘, 빔 분리기, 거울 및/또는 다른 광학 구성요소를 포함하는 광학 시스템을 사용하여 조명 빔(2038)을 착용자의 눈(2020)으로 투사하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 광원(2068)은 도 5를 참조하여 기술된 투사 시스템(18)과 유사한 구조적 및 기능적 특성을 가질 수 있다.
다양한 실시예에서, 광원(2068)은 전술한 광섬유 스캐닝 장치(FSD)와 유사할 수 있다. 이러한 실시예에서, 광섬유 스캐닝 장치는 하나 이상의 광학 구성품(예를 들어, 렌즈, 반사 소자, 회절 광학 소자를 갖는 광 가이드)을 통합할 수 있으며, 광섬유 스캐닝 장치로부터 광은 착용자의 눈(2020)을 향해 유도될 수 있다. 본원의 일부 실시예에서, 표시장치 렌즈(2076)는 도 10D의 적층된 도파관 조립체(178)와 유사한 광학적 및 구조적 특징을 갖는 복수개의 도파관을 포함할 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, FSD를 포함하는 광원(2068)은 FSD로부터 비롯된 광이 하나 이상 복수개의 도파관을 통해 전파하도록 복수개의 도파관 중 하나 이상에 광을 주입하도록 구성될 수 있다. 회절 광학소자 또는 복수개의 도파관과 통합된 다른 광학 구성품은 복수개의 도파관으로부터 착용자의 눈(2020)으로 광을 지향시키는데 사용될 수 있다.
FSD를 포함하는 광원(2068)은 다양한 패턴(예를 들어, 래스터 스캔, 나선형 스캔, 리사주(Lissajous) 패턴 등)으로 광을 투사할 수 있다. 상기 광원(2068)의 일부 실시예에서, FSD와 유사한 하나 이상의 광섬유를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 하나 이상의 광섬유는 광원으로부터 비롯된 광을 표시장치 렌즈(2076)로 지향시키도록 구성될 수 있다. 상기 스캐닝 광섬유는 코-관자놀이 방향를 따르는 것보다 상-하 방향을 따르는 것이 더 긴 단면 형상을 갖는 얇은 시트 형상으로 눈에 빔을 생성하도록 하는 패턴으로 스캐닝하도록 구동될 수 있다. FSD를 포함하는 것과 같은 광원(2068)의 하나 이상의 광섬유는 착용자의 눈(2020)으로부터 촬상장치(2074)로 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 대안으로, 광섬유 스캐닝 표시장치 광섬유로 스캐닝할 수도 있고 스캐닝하지 않을 수도 있는 다른 광섬유는, 반사된 광을 모으고 눈을 영상화하는 데 사용될 수 있다.
광원(2068)으로부터 투사된 조명 빔(2038)은 착용자 눈(2020)의 특정 위치에 입사하도록 유도될 수 있다. 예를 들어, 원하는 위치에 있는 착용자 눈의 표면과 수직한 법선에 대해 0도와 약 ±90도 사이의 한 각도로 조명 빔(2038)의 중심이 입사되도록 조명 빔(2038)은 착용자 눈(2020)의 원하는 위치에 입사될 수 있다. 예를 들어, 조명 빔(2038)의 중심은 눈의 표면과 직교하는(또는 수직인) 축에 대해 180도로 펼쳐있는 각도 범위에서 스캐닝 될 수 있다. 또 다른 예로서, 조명 빔(2038)의 중심은 눈을 가로지르고 동공을 통과하는 축선에 대해 180도로 펼쳐있는 각도 범위에서 스캐닝될 수 있다. 다양한 실시예에서, 조명 빔(2038)의 중심은 사용자의 각막, 안저 및/또는 수정체의 전체 표면을 가로질러 스캐닝되어 눈의 다양한 영역을 영상화 및/또는 검사할 수 있다. 상기 시스템(2050)은 눈을 가로지르고 동공을 통과하는 축에 대해 다양한 각도로 배향된 다양한 방향으로 눈을 영상화하도록 구성될 수 있다. 상기 시스템(2050)은 눈을 가로지르고 동공을 통과하는 축을 따라 눈을 영상화하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 광원(2068)은 약 1 마이크로미터와 약 1.0 밀리미터 사이의 점 크기를 갖는 조명 빔을 출력하는 스캐닝 레이저 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 빔은 약 1-3 마이크로미터 사이, 약 2-10 마이크로미터 사이, 약 5-25 마이크로미터 사이, 약 10-30 마이크로미터 사이, 약 20-100 마이크로미터 사이, 약 50-200 마이크로미터 사이, 약 75-250 마이크로미터 사이, 약 100-300 마이크로미터 사이, 약 225-500 마이크로미터 사이, 약 375-600 마이크로미터 사이, 약 500-750 마이크로미터 사이, 약 650-850 마이크로미터 사이, 약 725마이크로미터-1 mm 사이, 또는 이 범위 또는 하위 범위의 임의의 값의 점 크기를 가질 수 있다. 상기 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캐닝 패턴으로 눈의 원하는 영역을 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 원하는 스캐닝 패턴은 착용자 얼굴의 코-관자놀이 축을 따른 길이보다 긴 착용자 얼굴의 상-하 축을 따른 길이를 가질 수 있다. 상기 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캔 패턴을 생성하기 위해 약 1kHz와 약 5MHz 사이의 속도로 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 따라서, 눈의 원하는 영역에 생성되는 원하는 스캐닝 패턴은 스캐닝하는 동안 순차적으로(예를 들어, 한번에 하나씩) 조명되는 복수개의 픽셀을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 상기 하나 이상의 촬상장치(2074)는 복수개의 픽셀 각각으로부터 산란된 또는 반사된 광을 수신하도록 구성된 광 검출기를 포함할 수 있다. 상기 광 검출기에 의해 수신된 광의 세기는 원하는 영역의 2차원 영상을 생성하기 위해 조명 빔의 스캔 각도 및/또는 위치와 상관될 수 있다.
광원(2068)으로부터 투사된 광은 착용자 눈(2020)의 다른 초점 거리에서 초점맞춰질 수 있다. 예를 들어, 투사된 광의 초점은 각막, 홍채, 타고난 수정체, 유리체 또는 망막과 일치할 수 있다. 다양한 실시예에서, 도 10B, 10C 및 10D를 참조하여 전술한 바와 같이, 하나 이상의 적응가능한 광학소자 또는 가변초점소자(VFE)는 선택적으로 광원(2068)으로부터 투사된 광의 입사각 및/또는 상기 광원(2068)으로부터 투사된 광이 초점이 맞추어지거나 발생하는 것으로 나타나는 광학 평면을 변경하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 조명 빔(2038)이 눈에 집중되는 깊이 및/또는 사용자(2060) 눈(2020) 상의 조명 빔(2038)의 방향이 변할 수 있도록, 광원(2068)으로부터 광 출력은 렌즈, 프리즘 및/또는 거울(예를 들어, 도 10C의 광학 소자(1024))을 포함하는 광학 시스템을 사용하여 수정될 수 있다.
다양한 실시예에서, VFE는 변형가능한 거울 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, VFE는 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극을 포함할 수 있다. 제어 시스템은 박막 거울의 형상을 변경하기 위해 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 따라서, 적층된 도파관 조립체로부터 방출된 광의 파면은 박막 거울의 형상을 변경함으로써 변형될 수 있다. 스캐닝 레이저 장치 또는 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 광원을 포함하지 않는 착용가능한 장치(2650)의 실시예는, 빔을 조종하고 및/또는 빔이 사용자의 눈 내에서 초점이 맞추어지는 깊이를 변화시키는, 변형가능한 거울 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 VFE는 변형가능한 렌즈를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 VFE는 변형가능한 렌즈를 포함할 수 있다. 변형 가능한 렌즈는 다른 곡률을 갖는 렌즈 또는 렌즈모양의 표면을 생성하기 위해 정전기 에너지의 인가로 변형될 수 있는 탄성중합체 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, VFE는 전극의 활성화에 따라 변형될 수 있는 렌즈를 포함할 수 있다. 일부 렌즈는 전극에 전압을 인가함으로써 굴절률을 변화시킬 수 있다(예를 들어, 액정 렌즈). 다양한 실시예에서, 장치(2050)는 위상을 변조하는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 스캐닝 레이저 장치 또는 섬유 스캐닝 장치를 포함하는 광학 소스를 포함하는 착용가능한 장치(2650)의 실시예는 빔을 조정하기 위해 및/또는 사용자의 눈 안에서 빔이 초점을 맞추는 깊이를 변화시키기 위해 위상을 변조하는 변형 가능한 렌즈 및/또는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다.
표시장치 렌즈(2076)는 또한 광원(2068)으로부터 광 출력을 수신하도록 구성된 복수개의 적층된 도파관을 포함할 수 있다. 상기 복수개의 적층된 도파관은 도 10D에 도시되고 도 10D를 참고하여 설명된 적층된 도파관 조립체(178)와 유사한 구조적 및 기능적 특성을 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 복수개의 적층된 도파관은 광원(2068)으로부터 광출력을 하나 이상의 적층된 도파관으로 결합하도록 구성된 회절 광학 소자를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 적층된 도파관은 적층된 도파관 중 하나 이상에서 전파하는 광을 결합에서 벗어나도록(out-couple) 하기 위해 구성된 회절 광학소자를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 광원(2068)으로부터 광을 복수개의 적층된 도파관으로 또는 그로부터 결합시키도록 또는 결합에서 벗어나도록 하기 위해 구성된 회절 광학 소자는, 초점 평면 및/또는 착용자(2060)의 눈(2020)으로 향하는 조명 빔(2038)의 방향을 수정하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 복수개의 적층된 도파관은 하나 이상의 렌즈 형성층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 형성층은 도 10D에 도시된 바와 같이 적층된 도파관 조립체의 도파관과 결합될 수 있다.
다양한 실시예에서, 렌즈 형성층은 렌즈 형성층의 초점 길이 및/또는 다른 광학 특성이 고정되도록 정적일 수 있다. 이러한 실시예에서, 광원(2068)으로부터 나온 광은, 원하는 방향을 가지며 착용자 눈(2020)의 원하는 위치에서 초점을 맞추거나 초점을 흐리게(defocus) 할 수 있는, 출력 광 빔을 생성할 광학적 및 기계적 특성을 갖는 렌즈 형성층과 결합되는 복수개의 적층된 도파관 조립체의 도파관에 결합될 수 있다.
다양한 실시예에서, 도파관 스택에 포함된 렌즈 형성층 또는 다른 적응가능한 광학장치는, 렌즈 형성층의 초점 길이 및/또는 다른 광학 특성이 전기적, 자기적, 광학적 및/또는 기계적 힘의 적용에 의해 변화될 수 있도록 동적일 수 있다. 이러한 실시예에서, 광원(2068)으로부터 비롯된 광은 복수개의 적층 된 도파관 조립체의 하나 이상의 도파관에 결합 될 수 있고, 하나 이상의 렌즈, 렌즈 형성층 또는 적응가능한 광학장치소자의 광학적 및/또는 기계적 특성은, 원하는 방향을 가지며 착용자 눈(2020)의 원하는 위치에 초점을 맞출 수 있는 출력 광을 생성하도록 수정될 수 있다. 따라서, 눈에 대한 슬릿 빔의 초점은, 예를 들어 적응가능한 광학장치 또는 가변 초점소자를 조정하는 것에 의해 변경될 수 있다.
전술한 바와 같이, 조명 빔(2038)은 약 25 마이크로미터와 약 1㎜ 사이의 폭을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 조명 빔(2038)은 약 25 마이크로미터보다 작은 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 조명 빔(2038)은 약 1-24 마이크로미터 사이(예를 들어, 1-3 마이크로미터 사이, 2-10 마이크로미터 사이, 3-15 마이크로미터 사이, 8-24 마이크로미터 사이)의 폭을 가질 수 있다. 어떤 이론을 언급하지 않고도, 조명 빔(2038)의 폭은 초점면에서 조명 단면형상의 착용자 얼굴 및 눈(2020)의 관자놀이-코 방향을 따르는 최대거리일 수 있다. 예를 들어, 조명 빔(2038)의 폭은 약 25 마이크로미터와 약 1mm 사이, 약 40 마이크로미터와 약 950 마이크로미터 사이, 약 60 마이크로미터와 약 900 마이크로미터 사이, 약 80 마이크로미터와 약 850 마이크로미터 사이, 약 100 마이크로미터와 약 800마이크로미터 사이, 약 140 마이크로미터와 약 750 마이크로미터 사이, 약 180 마이크로미터와 약 700 마이크로미터 사이, 약 220 마이크로미터와 약 650 마이크로미터 사이, 약 280 마이크로미터와 약 600 마이크로미터 사이, 약 325 마이크로미터와 약 550 마이크로미터 사이, 약 375 마이크로미터와 약 500 마이크로미터 사이, 약 400 마이크로미터와 약 450 마이크로미터 사이, 또는 임의의 이들 값 사이의 범위 또는 하위 범위의 값이 될 수 있다.
다양한 실시예에서, 카메라는 렌즈 또는 다른 영상화 광학장치를 포함한다. 이 렌즈 또는 다른 영상화 광학장치는 눈의 확대된 시야를 제공할 수 있다. 이 렌즈 또는 다른 영상화 광학장치는 예를 들어 초점을 바꾸기 위해 변경되도록 구성된, 적응가능한 광학장치 또는 가변 초점 광학소자를 포함할 수 있다.
따라서, 안과용 장치의 FSD는 눈의 전방 또는 후방 부분을 조명하기 위해 상기 논의된 시스템 및 방법을 사용하여 광의 좁은 빔(또는 넓은 빔)을 제공하는데 사용될 수 있다. 광 빔의 초점은, 위에서 참조로 통합된 미국 특허출원 제14/555,585호에서 논의된 많은 방법 중 하나에 의해 변경될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 상기와 유사하게, 안구 스캐닝 모듈은 사용자 눈의 반응(예를 들어, 반사 패턴, 회절 패턴, 산란 패턴)을 스캐닝하고 이를 분석하여 시력 결함이 있는지를 결정할 수 있다. 다양한 실시예에서, 어떤 비정상이라도 결정하기 위해 눈의 조명된 부분의 영상에 패턴매칭 알고리즘이 사용될 수 있다.
광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 장치(2050)는 광학 빔을 형성, 성형 및 조정하도록 구성된다. 따라서, 상기 장치(2050)는 임의의 폭, 동공 위치, 방향 및 초점 포인트를 갖는 빔(2038)을 생성할 수 있으며, 그러므로 세극등 램프 진단장치의 기능을 재생하도록 구성될 수 있다. 적층된 도파관 조립체의 도파관에 결합된 회절 광학소자들은, 각각 다른 세트의 빔 파라미터들을 갖는 다수의 다른 출력빔을 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 빔 파라미터는 적층된 도파관 조립체의 도파관과 결합될 수 있는 추가적인 동적 광학 소자에 의해 추가로 수정될 수 있다. 또한, 적층된 도파관 조립체의 도파관은 광학 빔을 투사할 수 있을 뿐 아니라, 눈으로부터 후방 산란된 광을 수집하고 영상화할 수 있는, 양방향성이 되도록 구성될 수 있다.
도 20B는 증강현실/가상현실 장치(2050)를 사용하여 세극등 램프 검사를 수행하는 방법의 예시적인 흐름도(2000)를 도시한다. 세극등 램프 검사를 수행하는 방법은 전자 하드웨어 프로세서(2070)에 의해 실행될 수 있다. 세극등 램프 검사는 일정에 따라 또는 장치(2050)가 사용자(2060)에게 시각 장애가 있음을 검출할 때 실행될 수 있다. 이제 도 20B를 참조하면, 블록(2002)에서, 세극등 램프 프로그램이 개시될 수 있다. 블록(2004)에서, 특정 초점의 광 빔(즉, FSD, 스캐닝 레이저, 또는 다른 표시장치 또는 보조 광원과 같은 광원(2068)에 의해 생성된)은 사용자 눈(2020)의 적어도 일부분에 투사될 수 있다. 블록(2006)에서, 사용자 눈(2020)의 조명된 부분의 영상이 촬상시스템(2072)에 의해 포획될 수 있다. 사용자 눈(2020)의 상기 부분은 결과적으로 조명될 수 있다. 블록(2006)에서, 사용자 눈(2020)의 상기 조명된 부분의 영상은 촬상시스템(2072)에 의해 포획될 수 있다. 이러한 기능은, 예를 들어 안구추적 카메라, 또는 이러한 목적을 위해 특별히 설계된 카메라에 의해 수행될 수 있음이 이해되어야 한다. 블록(2008)에서, 패턴 매칭 알고리즘은 포획된 영상에 대해 실행될 수 있다. 상기 패턴 매칭 알고리즘은 전자 하드웨어 프로세서(2070)에 의해 실행될 수 있다. 일부 실시예에서, 촬상 시스템(2072)에서 포획된 영상은 유선 또는 무선 기술을 사용하여 전자 하드웨어 프로세서(2070)로 전송될 수 있다. 상기 패턴 매칭 알고리즘은 다양한 눈의 비정상을 나타내는 여러가지 알려진 눈 영상 패턴을 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 장치(2050)에 의해 포획된 영상은 과거 분석을 위해 이전의 검안경 검사 중에 획득된 사용자 눈(2020)의 영상과 비교될 수 있다. 이러한 비교는 시간 경과에 따라 눈의 특정 질병의 진행을 추적하는데 유용할 수 있다. 포획된 영상이 이들 공지된 패들 중 임의의 패턴과 일치하면, 안과용 시스템은 블록(2010)에 도시된 바와 같이 적절한 비정상성을 결정할 수 있다.
다양한 실시예에서, 전자 하드웨어 프로세서(2070)는 하나 이상의 촬상장치(2074)에 의해 수신된 광에 기초하여 착용자 눈의 3차원 지도를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 획득된 영상은 상기 눈의 하나 이상 영역에 대한 3차원 지형도를 생성하기 위한 영상 처리방법을 사용하여 결합되고 합쳐질 수 있다. 장치(2050)에 의해 얻어진 영상에 기초한 눈의 3차원 맵을 생성하는 것은, 광원의 위치 및 강도(luma)를 변경하는 것, 파장의 변경 및/또는 광원의 색(채도) 및/또는 하나 이상의 촬상 장치의 위치/렌즈/필터의 변경을 포함하나 이로 제한되지 않는, 위에서 논의된 상기 장치(2050)의 상이한 능력에 의해 구체화될 수 있다.
색맹
안과용 장치는 또한 하나 이상의 실시예에서, 특정 색상을 검출에서 환자의 결함을 시험하기 위해 색깔검사를 실시할 수 있다. 예를 들어, 장치가 적색-녹색 색상인식 결함을 검사하도록 설계된 이시하라(Ishihara) 색각검사를 관리할 수 있다. 상기 검사는 착용자에게 도 21A에 도시된 것과 유사한 일련의 색깔 판("이시하라 판")을 보여주는 것을 포함한다. 도 21A에 도시된 바와 같이, 색깔 판은 크기가 무작위로 되고 색깔이 무작위 또는 균일한 것처럼 보이는 작은 점(dot)들의 원을 포함한다. 각 원 안에는 숫자 또는 모양을 형성하는 작은 점의 도트 패턴이 있다. 일부 원에서는 숫자나 모양이 정상적인 색각(color vision)을 가진 사용자에게는 명확하게 보이지만, 적색-녹색 인식 결핍을 가진 사용자는 보기가 어렵거나 불가능하다. 다른 원에서는 숫자 또는 모양이 적색-녹색 결함이 있는 사용자에게만 보일 수 있다. 일부 실시예에서, 색깔 판은 착용자의 공지된 상태 및/또는 종전 반응에 기초하여 선택 및/또는 수정될 수 있다. 색깔이나 다른 자극은 착용자의 색깔인지 부족의 범위를 결정하기 위해 점진적으로 변경될 수 있다. 즉, 색상은 복수개의 색상을 통해 제1 색깔에서 제2 색깔로 변할 수 있다. 예를 들어, 감지된 적색-녹색 결핍을 가진 착용자에게는 적색을 주황색이나 자주색으로 점차적으로 변하는 판을 제시할 수 있으며, 점진적 변화에 대한 착용자의 반응은 기록될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 안과용 장치는 각 색깔 판의 가상 영상을 제공하고 색깔 판에 관한 사용자 입력을 수신함으로써 이시하라 색각 검사를 관리하기 위해 상기 처리 흐름과 유사한 방식으로 프로그래밍 될 수 있다. 도 5를 참조하면, 색깔 판의 가상 영상은 표시장치(106) 또는 다른 발광 모듈(27)에 의해 제공될 수 있다. 색깔 판은 상기 색깔 판을 둘러싸는 배경을 형성하는 외부 세계로부터 나온 광과 함께, 증강현실 표시장치(62)에 투사될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 장치는 색깔 판의 가시성을 향상시키기 위해 색깔 판 이외에 배경을 제공할 수 있다. 예를 들어, 배경은 단색 또는 어두운 배경일 수 있다. 검은색에 가까운 어두운 배경은 투사된 것이 아니라, 조명이 부족한 결과이다. 따라서, 하나 이상의 공간 광 변조기(SLM), 예를 들어, 색깔 판을 둘러싸는 영역이 검은색, 거의 검은색, 회색 또는 착용자에게 어두워지는 다른 색으로 나타나도록 광선을 감쇠시키는데 사용될 수 있는 2개 이상의 SLM 스택을 사용함으로써, 어두운 배경이 생성될 수 있다. 액정 표시장치 패널, MEMS 셔터 표시장치, DLP DMD 어레이 등과 같은 다양한 SLM이 사용될 수 있다. 암시 인식을 선택적으로 감쇠시키는 한 가지 방법은 한 각도에서 들어오는 모든 광을 차단하는 동시에 다른 각도에서 광을 투과시키는 것이다. 일부 실시예에서, 다수의 SLM이 더 많은 광의 각도를 차단하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 도 21B는 다른 광선을 차단 또는 전송하도록 독립적으로 제어될 수 있는 액정 표시장치 패널, MEMS 셔터 표시장치, DLP DMD 어레이, 또는 이와 유사한 것일 수 있는 2개의 SLM(2180 및 2182)을 포함하는 실시예를 도시한다. 예를 들어, 제2 패널(2182)이 지점 "a"(2184)에서 광선의 전송을 차단하거나 감쇠시키면, 묘사된 모든 광선이 차단될 것이다. 그러나, 제1 패널(2180)만이 지점 "b"(2186)에서의 광선의 전송을 차단하거나 감쇠시키면, 하부 입사 광선(2188)만이 차단 또는 감쇠될 것이며, 나머지는 동공(2145)을 향해 전송될 것이다. 두 개를 초과하는 추가적인 수의 SLM은 선택적으로 감쇠되는 빔을 보다 정확하게 제어할 수 있는 더 많은 기회를 제공한다. 따라서, 전술한 바와 같이, 상대적으로 어두운 배경이 색깔 판을 표시에 대응하기 위해 제공될 수 있다.
안과용 시스템은 색깔 검사에 응답하여 착용자로부터 수신된 입력에 기초하여 사용자가 적색-녹색 시야 결함 또는 다른 결함을 갖는지를 자동으로 결정할 수 있다. 색깔 판에 관한 사용자 입력은 사용자가 숫자, 문자, 형상 또는 다른 영상 특성에 대한 설명을 입력하기 위한 임의의 적합한 방법에 의해 생성 및/또는 수신될 수 있다. 예를 들어, 입력은 이시하라 판에서 이용되는 수에 대응하는 키 또는 가상 버튼을 갖는 키보드, 숫자 패드 또는 터치 스크린과 같은 사용자 인터페이스를 통해 수신될 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 착용자로부터 음성 입력을 수신하고, 음성 인식을 사용하여 시험에 대한 착용자의 응답을 결정하도록 구성될 수 있다. 사용자 인터페이스는 착용자에게 수나 형태가 모니터링 되지 않았음을 나타내는 옵션을 더 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 착용자는 예를 들어 안과용 장치의 FSD 또는 다른 표시장치 소자에 의해 투사된 가상 버튼을 선택함으로써 안과용 장치를 통한 입력을 제공할 수 있다. 대신에 또는 부가적으로, 안과용 장치는 착용자가 의도한 입력 없이도 투사된 이시하라 판의 번호 또는 형상을 착용자가 보았는지 여부를 결정하도록 추가로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 시스템은 충분히 긴 기간 동안 이시하라 판의 수 또는 형상의 위치에 대한 착용자의 시선 고정을 수 또는 형상이 보여졌다는 표시로 검출할 수 있는 반면에, 착용자에 의한 영상의 연장된 스캐닝 기간은 숫자 또는 모양을 보는 것이 불가능하다는 것을 표시할 수도 있다. 예를 들어, 시스템은 최대 1초, 5초, 10초 또는 그 이상 시간 동안 착용자의 시선을 추적할 수 있다.
다양한 실시예에서, 시스템은 상이한 색을 검출하는 착용자의 능력을 시험하는 이시하라 판 이외의 패턴 및/또는 영상을 사용할 수 있다. 예를 들어, 안과용 장치는 RGB 색맹검사장치(anomaloscope)로 기능하도록 구성될 수 있다. 두 영상 및/또는 광원의 색상 일치를 기반으로 한 검사가 색상 감지 검사를 제공하는 데 사용된다. 하나의 광원 또는 영상은 고정된 조절 색깔을 가질 수 있는 반면, 다른 소스 또는 영상은 자에 의해 조정될 수 있다 (예를 들어, 밝기가 조정될 수 있는 고정-스펙트럼 영상). 보는 사람은 다양한 조절 색을 제공받을 수 있으며, 조정 가능한 영상을 조절 영상과 일치시키려고 하거나, 일치가 이루어질 수 없다고 판단한다.
안과용 장치는 복수개의 색을 가진 광선 또는 영상을 망막에 투사함으로써 이 기능을 수행할 수 있다. 전술한 바와 같이, 광원은 FSD(또는 DLP 등) 또는 이와 같은 목적으로 구성된 별도의 광원(27)일 수 있다. 예를 들어, 여러 개의 FSD를 사용하여 광을 투사할 수 있고, 각 FSD는 RGB 색맹검사장치에 필요한 상이한 색상의 광을 투사한다. 대안으로, 다수의 색깔을 생성하는 광원이 사용될 수 있다. 영상은 표시장치를 사용하여, 예를 들어 본원의 다른 곳에서 설명한 바와 같이 하나 이상의 도파관을 통해 투사될 수 있다.
일부 실시예에서, 일반적인 분할 영상이 표시될 수 있다. 다른 실시예에서, 전 범위(full-field) 영상이 표시될 수 있다. 다른 실시예에서, 예를 들어 전자 장치 및/또는 셔터 및/또는 이동 가능한 차폐장치(baffle)를 사용하여, 불투명한 후방 스크린(back screen)이 디지털적으로 또는 기계적으로 부가될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이는 임상의 또는 의사에 의해 관리될 수 있거나, 다른 실시예에서, 단순히 사용자에 의해 사용될 수 있다. 안과용 시스템은 각 영상에 관한 입력(예를 들어, 매칭 또는 매치 불량)을 수신함으로써 하나 이상의 시력결핍을 판정할 수 있다. 이시하라 색각검사를 참조하여 전술한 바와 같이, 사용자 입력은 키보드, 터치 패드, 음성 인식 또는 다른 입력 장치와 같은 사용자 인터페이스를 통해 제공될 수 있고/있거나 안과장치 내에 투사된 가상 사용자 인터페이스를 통해 제공될 수 있다. 수신된 입력에 기초하여, 안과용 시스템은 RGB 색맹검사장치 검사의 진단 또는 평가를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에서, 안과용 시스템은 색깔 검사를 반복적으로 및/또는 주기적으로 관리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 착용자의 색상 인식을 하루에 수 차례 또는 주, 월 또는 년에 한 번 이상과 같이 정기적으로 검사하고 시간 경과에 따라 결과를 비교할 수 있다. 안과용 시스템은 예를 들어 1년에 1회, 1년에 2회, 1년에 3회, 1년에 4회, 1년에 6회, 1년에 8회, 1년에 10회, 1년에 12회, 1년에 16회, 1년에 18회, 또는 그 이상 횟수로 검사할 수 있다. 또한, 안과용 시스템은 일주일에 1회, 일주일에 2회, 일주일에 3회, 일주일에 4회, 일주일에 6회, 일주일에 8회, 일주일에 10회, 일주일에 12회, 일주일에 14회, 일주일에 18회, 또는 그 이상 횟수로 검사할 수 있다. 또한, 안과용 시스템은 예를 들어 1일 1회, 1주일에 2회, 1주일에 3회, 1주일에 4회, 1주일에 5회, 일주일에 6회 또는 그 이상 검사할 수 있다. 일부 실시예에서, 규칙적으로 예정된 검사의 빈도는 경향적인 색맹검사 결과에 기초하여 및/또는 착용자가 색을 구별하는데 어려움을 가짐을 검출하는 것에 기초하여 자동적으로 조정될 수 있다. 그러한 경우에, 시스템은 하루의 다양한 시각 및 다양한 조명 조건에서 착용자의 색각을 시험함으로써 착용자의 색채 검출 결함의 심각성 또는 시간 변화를 더 잘 검출할 수 있다. 유사하게, 시스템은 다른 심도 평면, 원근조절의 각도 및/또는 망막 영역에서 착용자의 색각을 반복적으로 검사함으로써 보다 완전 및/또는 정확한 결과를 얻을 수 있다. 따라서, 시스템은 색맹검사를 시행할 때 깊이면, 원근조절 및/또는 망막의 면적을 변화시킬 수 있다. 수개월 또는 수년과 같은 더 긴 시간주기에 걸친 반복적인 검사는 황반변성 또는 다른 진행성 상태로 인한 착용자의 색채 검출 결함의 개선 또는 퇴보를 추적할 수 있다.
안과용 시스템은 착용자의 색상검출 결함을 보상하는 것과 같은 치료 기능을 위해 구성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 시스템은 검출(전술한 바와 같이) 및 치료 기능 둘 다를 위해 구성될 수 있다. 치료 기능은 사용자의 눈에 들어오는 외부 세계의 영상 및/또는 빛의 색, 강도 및/또는 다른 품질을 수정하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 감소된 검출 색을 포함하는 영상의 일부분에서 광의 강도를 증가시킴으로써 색 증강 인자로서 기능할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 착용자가 더 잘 검출할 수 있는 색의 광을 제시하기 위해, 광의 파장을 변경하거나 다른 파장의 광을 추가하는 것과 같은 그러한 영역의 색을 이동시킬 수 있다. 색깔 이동은 다른 광색소(photopigments) 사이의 스펙트럼 겹침을 새김눈 여과(notch filtering)할 수 있는 다중 새김눈(multi-notch) 광학 필터를 통해 달성 될 수 있다. 예를 들어 색맹의 일부 경우에는, 적색과 녹색의 흡수율 스펙트럼이 정상보다 더 겹쳐서 적색과 녹색을 구별하는 데 어려움을 겪을 수 있다. 눈에 도달하는 파장이 적색과 녹색처럼 보다 쉽게 식별될 수 있도록, 적색과 녹색 사이의 광 파장(예 : 적색 및 녹색 원뿔에 대해 상대적으로 높은 흡수율을 갖는 파장)의 일부를 걸러내기 위해 다중 새김눈 필터가 사용될 수 있다. 증강현실 장치를 포함하는 실시예에서, 시스템은 유사하게 외부 세계로부터 광에 대한 착용자의 시야를 수정할 수 있다. 증강현실 시스템은 실시간 또는 거의 실시간으로 장치에 들어오는 빛의 색을 검출할 수 있으며, 착용자의 색 검출 결함을 교정하기 위해 빛의 일부를 변형하거나 추가 광을 투사할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 바깥쪽을 향한 카메라를 사용하여 외부 세계를 영상화하고 색깔 센서가 물체의 색상을 결정할 수 있다. 상기 시스템은 검출 능력이 감소된 영역에서 강도를 증가시키도록 동일한 색상 또는 다른 색상의 추가 광을 투사하여 착용자의 색상 검출 결함을 적어도 부분적으로 완화시킬 수 있다. 상기 시스템은 라벨링 기능을 추가로 포함할 수 있는데, 알려진 결함있는 색깔의 이름은 그 색깔로 결정된 범위 밖에 있는 광의 영역에 걸쳐 증강될 수 있다. 일부 실시예에서, 중첩은 영상에 색조를 추가하는 것과 같이 원하는 진폭의 광을 투사함으로써 표시장치의 일부분에서 색깔을 강화시키는데 사용될 수 있다.
유사한 방법이 가상현실 시스템에서 사용될 수 있다. 가상현실 시스템은 착용자 앞에서 외부 세계를 영상화하고 물체의 색상을 결정하는 전방 및 바깥을 향해 보는 카메라를 가질 수 있다. 가상현실 시스템은 위에서 설명된 바와 같이 색깔 및/또는 밝기 및/또는 다른 파라미터의 일부 수정을 통해 바깥쪽을 향한 카메라의 출력에 기초하여 외부 세계의 영상을 착용자에게 재생할 수 있다. 예를 들어, 가상현실 시스템은 검출 능력이 감소된 영역에서 영상의 강도를 증가시켜 착용자의 색깔 검출결함을 적어도 부분적으로 완화시킬 수 있다.
검안경/안저 검사경
여기에 설명된 바와 같이 사용자(2260)가 착용할 수 있는 증강현실/가상현실 장치의 다양한 실시예는 검안경/안저검사경과 같은 기능을 하도록 구성될 수 있다. 도 22A는 검안경/안저검사경으로 구성되는 착용가능한 장치(2250)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치(2250)는 표시장치 시스템(2262)에 부착된 프레임(2264)을 포함한다. 상기 표시장치 시스템(2262)은 사용자(2260) 눈(2220)의 전방에 위치되도록 구성될 수 있다. 장치(2250)는 광원(2268)으로부터 나온 광 빔(2238)이 사용자(2260)의 눈(2220)으로 투사되도록 구성될 수 있다. 투사된 빔(2238)의 일부가 사용자(2220) 눈의 다양한 해부학적 특징에 의해 반사, 산란 및/또는 회절 될 수 있고 하나 이상의 촬상장치(2274)에 의해 수용될 수 있다. 전자 하드웨어 프로세서(2270)는 사용자 눈(2220)의 다양한 구조를 검사하기 위해 사용자(2260)의 눈(2220)으로부터 수신된 광을 분석하는데 사용될 수 있다.
안과용 시스템(2250)의 다양한 실시예에서, 프레임(2264)은 도 3A-3C의 프레임(64)과 구조적 및/또는 기능적으로 유사할 수 있다. 안과용 시스템(2250)의 다양한 실시예에서, 표시장치 시스템(2262)은 도 3A-3C 및 도 5의 표시장치 시스템(62)과 구조적 및/또는 기능적으로 유사할 수 있다. 안과용 시스템(2250)의 다양한 실시예에서, 전자식 하드웨어 프로세서(2270)는 도 3A-3C의 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)과 유사할 수 있다.
검안경으로 구성된 착용가능한 장치(2250)는 눈(2220)의 안저를 포함하지만 이에 한정되지 않는 사용자 눈(2220)의 다양한 부분을 검사하는데 사용될 수 있다. 안저는 눈의 망막, 시각신경 원반, 황반, 눈의 중심 및 후방 극, 및 기타 구조를 포함한다. 착용가능한 장치(2250)는 임상의가 사용자 눈의 다양한 형상을 볼 수 있고 하나 이상의 촬상 장치(2274)의 출력을 모니터링함으로써 임의의 비정상을 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 눈의 안저는 미세 순환이 모니터링될 수 있는 인체의 한 부분이다. 따라서, 착용가능한 장치(2250)에 의한 안저검사는 눈 관련 건강상태뿐만 아니라 신체의 다른 건강상태(예를 들어, 뇌 이상, 심장 이상 등)를 검출하는 데 유리하게 사용될 수 있다.
장치(2250)의 다양한 실시예의 표시장치 시스템(2262)은 프레임(2264)에 장착된 표시장치 렌즈(2276)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 표시장치 렌즈(2276)는 2개의 접안경 영역을 포함하는 단일렌즈 일 수 있으며, 각각의 접안경 영역은 사용자 눈(2220)의 전방에 위치한다. 일부 실시예에서, 표시장치 시스템(2262)은 프레임(2264)에 장착된 2개의 표시장치 렌즈를 포함할 수 있으며, 각각의 표시장치 렌즈는 사용자의 눈(2220) 각각의 전방에 위치하는 접안경 영역을 포함한다.
일부 실시예에서, 광원(2268)은 표시장치 렌즈(2276) 및/또는 사용자의 눈에 조명을 제공하도록 구성된 착용가능한 장치(2250)의 조명 시스템의 일부일 수 있다. 일부 그러한 실시예에서, 빔(2238)은 표시장치 렌즈(2276)로부터 사용자(2260)의 눈(2220)으로 투사될 수 있다. 예를 들어, 광원(2268)은 광섬유 스캐닝장치(FSD)를 포함할 수 있고, 표시장치 렌즈는 복수개의 도파관을 포함할 수 있다. FSD부터 나온 광은 복수개의 도파관 중 하나 이상에 주입될 수 있고, 검안경/안저 검사경 기능을 수행하기 위해 상기 복수개의 도파관 중 하나 이상으로부터 사용자의 안구(2220)로 방출될 수 있다.
일부 실시예에서, 광원(2268)은 표시장치 시스템(2262)의 측면 상에 배치된 보조광원일 수 있다. 이러한 실시예에서, 착용가능한 시스템(2250)은, 상기 빔(2038)을 착용자의 눈(2220)으로 유도하기 위해, 예를 들어 렌즈 또는 다른 굴절 구성구성요소, 반사표면, 편향기, 빔 분리기, 회절 광학소자, 도파관, 또는 다른 광학 구성요소와 같은 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 안과용 시스템(2250)은 추가적인 FSD를 포함할 수 있고, 표시장치 렌즈는 추가 도파관(예를 들어, 도파관의 추가 스택)을 포함할 수 있다. 추가된 FSD로부터 나온 광은 하나 이상의 추가 도파관에 주입될 수 있고 검안경/안저 검사 기능을 수행하기 위해, 상기 하나 이상의 도파관으로부터 사용자의 눈(2220)으로 방출될 수 있다.
다양한 실시예에서, 광원(2268)은 약 1 마이크로미터와 약 1.0 밀리미터 사이의 점 크기를 갖는 조명 빔을 출력하는 스캐닝 레이저 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조명 빔은 약 1-3 마이크로미터 사이, 약 2-10 마이크로미터 사이, 약 5-25 마이크로미터 사이, 약 10-30 마이크로미터 사이, 약 20-100 마이크로미터 사이, 약 50-200 마이크로미터 사이, 약 75-250 마이크로미터 사이, 약 100-300 마이크로미터 사이, 약 225-500 마이크로미터 사이, 약 375-600 마이크로미터 사이, 약 500-750 마이크로미터 사이, 약 650-850 마이크로미터 사이, 약 725 마이크로미터-1mm 사이, 또는 이 범위 또는 하위 범위의 임의의 값의 점 크기를 가질 수 있다. 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캐닝 패턴으로 눈의 원하는 영역을 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캐닝 패턴을 생성하기 위해 약 1kHz와 약 5MHz 사이의 속도로 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 따라서, 눈의 원하는 영역에서 생성된 원하는 스캐닝 패턴은 스캐닝하는 동안 순차적으로(예를 들어, 한번에 하나씩) 조명되는 복수개의 픽셀을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 하나 이상의 촬상 장치(2274)는 복수개의 픽셀 각각으로부터 산란된 또는 반사된 광을 수신하도록 구성된 광 검출기를 포함할 수 있다. 광 검출기에 의해 수신된 광의 세기는 원하는 영역의 2차원 영상을 생성하기 위해 조명 빔의 스캔 각도 및/또는 위치와 상관될 수 있다.
다양한 실시예에서, 착용가능한 안과용 시스템(2250)은 중심에 구멍이 있는 오목 거울을 포함할 수 있어서, 그 구멍을 통해 안구(2220)로부터 수신된 광이 하나 이상의 촬상 장치(2274)를 향하여 유도될 수 있다. 이러한 실시예에서, 광 빔(2238)은 오목 거울에 의해 사용자의 눈에 반사된다. 다양한 실시예에서, 렌즈는 거울의 개구 내로 회전되어 눈의 굴절력을 중화시킬 수 있으며, 이로써 안저의 영상이 더 선명해진다. 따라서, 일부 실시예에서, 착용가능한 안과용 시스템(2250)은 광원(2268)으로부터 사용자의 눈 내로 광 빔(2238)을 지향시키고 사용자(2260)의 눈(2220)으로부터 수신된 광을 하나 이상의 장치(2274)로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 상기 광학 구성요소는 반사 광학 소자, 빔 분리기, 회절 광학 소자, 굴절 광학 소자, 방향 변경 소자를 갖는 광 가이드 등을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 비-건강 어플리케이션(예를 들어, 영화 또는 비디오를 보는 것, 게임을 하는 것과 같은 오락용, 작업용 등)을 위해 구성된 시스템(2250)은 또한, 안저검사경과 유사한 어플리케이션을 제공하는데 사용될 수 있다. 시스템(2250)은 검안경/안저검사경 시험을 주기적으로(예를 들어, 매시간, 매일, 매주, 격주로, 매월, 1년에 두 번, 매년 등으로) 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 시스템(2250)은 불규칙한 시간 간격으로 눈(2220)의 검안경/안저검사경 시험을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 시스템(2250)은 1시간에 몇 번, 1주일에 몇 번, 1개월에 몇 번, 1년에 몇 번 등으로 검안경/안저검사경 시험을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 이러한 검사는 1년에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 24회, 또는 그 이상 완료될 수 있다. 이러한 검사는 사용자에게 건강상의 문제가 있거나 또는 시스템(2250)이 시각 장애의 증상을 검출하는 경우(예를 들어, 시스템(2250)이 사용자(2260)가 객체에 초점을 맞추는데 어려움이 있음을 검출하는 경우), 보다 자주 수행될 수 있다. 시스템(2250)은 검안경/안저검사경 시험용으로 의사의 진료실 또는 병원에서 사용되도록 구성될 수도 있다. 종래의 테이블/벤치 거치용 검안경/안저검안경과는 대조적으로, 안과용 시스템(2250)은 사용자(2060)에 의해 착용될 수 있다. 착용가능한 검안경/안저검사경 장치(2050)는 종래의 테이블/벤치 거치용 검안경/안저검사경 장치보다 작고 부피가 작을 수 있다.
투사 빔(2238)은 하나 이상의 촬상 장치(2274)에 의해 검출되기에 충분한 밝기를 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 투사 빔(2238)은 약 1 마이크로미터 내지 약 25mm 사이의 직경을 갖는 안구의 원형 부분을 조명하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 투사 빔(2238)에 의해 조명되는 눈의 원형 부분은 평균적인 눈의 중심부로부터 측정된 망막의 직경과 실질적으로 동일한(예를 들어, 약 ±10% (또는 그 미만)) 직경을 가질 수 있다. 다른 예로서, 투사 빔(2238)에 의해 조명되는 눈의 원형 부분은 약 1 마이크로미터와 약 25 마이크로미터 사이, 약 25 마이크로미터와 약 100 마이크로미터 사이, 약 50 마이크로미터와 약 250 마이크로미터 사이, 약 100 마이크로미터와 약 500 마이크로미터 사이, 약 200 마이크로미터와 약 750 마이크로미터 사이, 약 350 마이크로미터와 약 800 마이크로미터 사이, 약 500 마이크로미터와 약 1.0mm 사이, 약 600 마이크로미터와 약 1.5mm 사이, 약 1.0mm와 약 2.0mm 사이, 약 2.7mm와 약 25mm 사이; 약 3.0mm와 약 22mm 사이; 약 3.5mm와 약 20mm 사이; 약 4.0mm와 약 18mm 사이; 약 4.5mm와 약 15mm 사이; 약 5.0mm와 약 12.5mm 사이; 약 5.5mm와 약 11.0mm 사이; 약 7.5mm와 약 10mm 사이; 또는 이들 범위 또는 하위 범위 중 하나의 값의 직경을 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 투사 빔(2238)은 약 1 마이크로미터와 약 25㎜ 사이의 치수를 갖는 눈 영역을 조명하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 투사 빔에 의해 조명되는 영역의 치수는 약 1 마이크로미터 이상 약 3 마이크로미터 이하, 약 2 마이크로미터 이상 약 5 마이크로미터 이하, 약 5 마이크로미터 이상 약10 마이크로미터 이하, 약 10 마이크로미터 이상 약 15 마이크로미터 이하, 약 12 마이크로미터 이상 약 25 마이크로미터 이하, 약 25마이크로미터 이상 25mm이하, 약 50 마이크로미터 이상 및 약 20㎜ 이하, 약 100 마이크로미터 초과 및 약 15㎜ 이하, 약 250 마이크로미터 초과 약 10㎜ 이하, 약 500마이크로미터 초과 약 5㎜ 이하, 약 1.0㎜ 초과 약 2.5㎜ 이하 또는 이러한 범위 또는 하위 범위 중 임의의 값이 될 수 있다.
다양한 실시예에서, 투사 빔(2238)은 원하는 위치를 향해 유도될 수 있다(예를 들어, 포커싱). 스캐닝 광섬유 장치, 스캐닝 레이저 장치 및/또는 적응가능한 광학장치가 빔을 특정 위치로 유도하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 투사 빔(2238)은 안저에 추가하여 눈의 다른 부분을 검사하기 위해 각막에 유도될 수 있거나; 홍채에 유도될 수 있거나; 수정체에 유도될 수 있거나; 유리체에 유도될 수 있거나 망막으로 유도될 수 있다. 눈의 다른 부분을 검사하기 위해 투사 빔(2238)은 눈 안에서 다양한 깊이에서 초점이 맞추어 질 수 있고, 이는 스캐닝 광섬유 디바이스의 스캔 각도의 변화, 투사 빔(2238)의 초점을 맞추는데 사용되는 적응가능한 광학소자의 초점 길이의 변화 및/또는 하나 이상의 촬상 장치(2274)의 줌의 변화에 의해 달성 될 수 있다.
도 22A에 도시된 장치(2250)의 다양한 실시예는 사용자(2260) 눈의 다양한 깊이로부터 영상을 포획하도록 구성될 수 있다. 장치(2250)의 일부 실시예에서, 하나 이상의 촬상 장치(2274)는 사용자의 눈(2260)에서 다른 깊이로부터 방출된 광을 포획하도록 구성된 촬상 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 눈(2260) 내의 다른 깊이로부터 방출된 광을 캡처하기 위해, 촬상 카메라 렌즈의 초점 길이가 변경될 수 있다. 사용자의 눈(2260)의 다른 깊이로부터 방출된 광을 포획하도록 구성된 장치(2250)의 일부 실시예는, 사용자의 눈(2260)에서 다른 깊이에 위치된 사용자 눈(2260) 내의 구조에 초점을 맞추는 복수개의 촬상 카메라를 포함할 수 있다. 사용자 눈(2260)의 특정 깊이로부터 방출된 광은, 그 특정 깊이에서 사용자 눈(2260) 내의 구조를 보기 위해 초점이 맞추어진 촬상 카메라에 의해 포획될 수 있다. 사용자 눈(2260)의 구조에 초점이 맞추어진 복수개의 촬상 카메라를 포함하는 장치(2250)의 실시예는, 사용자 눈(2220)의 여러 다른 깊이로부터 동시에 방출된 광을 수집하는 데 사용될 수 있다.
복수개의 렌즈 시스템(예를 들어, 렌즈 또는 전체적으로 음의 광학 배율(optical power)을 갖는 회절 광학 소자)을 포함하는 적층된 도파관 조립체 내로 광을 주입하도록 구성된 스캐닝 광원(예를 들어, 광섬유 스캐닝 장치)과 방출된 광이 다른 심도 평면에 대해 발생하는 것처럼 보이도록 도파관으로부터 광을 방출하도록 구성된 출력 결합 소자는, 사용자 눈(2220)의 다른 깊이들로부터 광을 동시에 수집하는데 사용될 수 있다. 도 22C는 복수개의 도파관(예를 들어, 22005a, 22005 및 22005c) 및 하나 이상의 광원으로부터 상기 복수개의 도파관 중 하나로 광을 주입하도록 구성된 제1 복수개의 스캐닝 광섬유 장치(예를 들어, 22003a 및 22003b)를 포함하는, 적층된 도파관 조립체를 포함하는 실시예의 개략적 부분도이다. 렌즈형성층(22007)은 복수개의 도파관 각각과 결합될 수 있다. 렌즈형성층(22007)은, 사용자가 다른 도파관으로부터 방출된 광이 다른 깊이 층으로부터 기원했다는 것을 인식하도록 순(net) 음의 광학 배율(optical power)을 제공하는 렌즈 소자를 포함할 수 있다. 렌즈 형성층(22009)은 다수의 도파관들 각각과 결합되어 눈의 다른 깊이로부터 비롯된 광학 배율(optical power)을 영상화할 수 있다. 각막, 홍채 또는 수정체를 영상화하도록 구성된 도파관과 결합된 렌즈형성층(22009)은 순(net) 양의 광학 배율(optical power)을 제공하는 렌즈 소자를 포함할 수 있다. 망막을 영상화하도록 구성된 도파관과 결합 된 렌즈형성층(22009)은 각막 및 렌즈에 의해 제공된 광학 배율을 보상하기 위해 순(net) 음의 광학 배율을 제공하는 렌즈 소자를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 렌즈형성층(22007 및 22009)은 고정된 초점 길이 및/또는 광학 배율(optical power)을 갖는 정적 렌즈소자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 렌즈형성층(22007 및 22009)은 가변 초점길이 및/또는 광학 배율(optical power)을 갖는 동적 렌즈소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈형성층(22007 및 22009)은 본원에서 설명된 바와 같이 가변 초점길이 및/또는 광학 배율(optical power)을 갖는 가변 초점소자 및/또는 적응가능한 광학장치를 포함할 수 있다.
광의 호혜성 원리에 따라, 사용자의 눈(2220)에서 다른 깊이로부터 방출된 광은 적층된 도파관 조립체의 다양한 도파관에 의해 수집되어 제2 복수개의 스캐닝 광섬유 장치(예를 들어, 22010a 및 22010b)에 결합될 수 있다. 제2 복수개의 스캐닝 광섬유 장치(예컨대, 22010a 및 22010b) 각각은 적층된 도파관 조립체의 도파관과 관련되고, 수신된 광을 검출기 쪽으로 유도하도록 구성된다. 다양한 실시예에서, 제1 복수개의 스캐닝 광섬유 장치는 관련 도파관으로 광을 방출할 뿐만 아니라 관련 웨이브 가이드로부터 광을 수집하도록 구성될 수 있다. 따라서, 제2 복수개의 스캐닝 광섬유 장치의 필요성은 그러한 실시예에서 제거될 수 있다. 또한, 제1 복수개의 스캐닝 광섬유 디바이스가 광을 방출할 뿐만 아니라 광을 수집하도록 구성된 실시예에서, 광원으로부터 광 경로와 검출기로 향하는 광경로를 분리시키기 위해, 광섬유 결합기/분리기가 제1 복수개의 스캐닝 광섬유 장치의 각각과 결합될 수 있다. 양의 광학 배율을 갖는 렌즈소자를 포함하는 렌즈형성층(예를 들어, 22009a 및 22009b)은, 수신된 광에 음의 광학 배율을 갖는 렌즈소자의 효과를 보상하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 양의 광학 배율을 갖는 렌즈소자는 도 22C에 보여진 바와 같이 적층 된 도파관 조립체와 통합되는 대신 도파관의 출력에 배치될 수 있다.
제1 및/또는 제2 복수개의 광섬유 스캐닝 장치는 각각 단일 코어 광섬유 또는 멀티 코어 광섬유를 포함할 수 있다. 상술된 시스템의 구현은 또한 동시에 복수개 파장의 광을 방출 및/또는 복수개 파장의 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 상기 논의된 시스템의 구현은, 세극등-램프 진단기구로 구성된 안경류, 공초점 현미경으로 구성된 안경류, 스캐닝 레이저 검안경으로 구성된 안경류, 2 광자 현미경으로 구성된 안경류, OCT 시스템으로 구성된 안경류 등을 포함하나 이로 제한되지 않는, 본원에서 설명된 다른 안과 장치와 통합될 수 있다.
다양한 실시예에서, 광원(2268)은 백색광을 생성하도록 구성될 수 있다. 따라서, 이러한 실시예에서, 투사 빔(2238)은 백색광을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(2268)은 가시 스펙트럼 영역의 파장의 범위를 포함하는 색깔 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광원(2268)은 약 440nm와 약 510nm 사이; 약 460nm와 약 550nm 사이; 약 490nm와 약 560nm 사이; 약 530nm와 약 610nm 사이; 약 550㎚와 약 620㎚ 사이; 또는 이들 범위 또는 하위 범위 중 하나의 값 영역의 파장을 갖는 임의의 색깔 광을 생성할 수 있다.
일부 실시예에서, 광원(2268)은 적외선 스펙트럼의 파장 범위에서 하나 이상의 파장을 포함하는 적외선 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 투사 빔(2238)은 근적외선 스펙트럼 광에서; 중간 적외선 스펙트럼 광에서 및/또는 원적외선 스펙트럼 광에서 하나 이상의 파장을 포함할 수 있다. 다른 예로, 투사 빔(2238)은 약 700nm와 약 1.5 마이크로미터 사이; 약 1.0 마이크로미터와 약 2.3 마이크로미터 사이; 약 1.8 마이크로미터와 약 3.2 마이크로미터 사이; 약 2.4 마이크로미터와 약 5.8 마이크로미터 사이; 약 3.2 마이크로미터와 약 7.0 마이크로미터 사이; 및/또는 약 6.0마이크로미터와 약 13.0 마이크로미터 사이에서 하나 이상의 파장을 포함할 수 있다. 착용자(2260)의 눈(2220)에서 투사 빔(2238)의 침투 깊이는 투사 빔(2238)에 포함된 파장에 의존할 수 있다. 따라서, 투사 빔(2238)에 포함된 파장을 변화시키는 것은, 사용자(2260)의 눈(2220)에서 다른 깊이에 구조적 및 해부학적 형상의 영상화를 유리하게 허용할 수 있다.
가시 광선/적외선을 생성하도록 구성된 광원(2268)을 포함하는 시스템(2250)의 실시예는 형광 안과학에서 사용되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 형광 염료가 사용자의 눈(2220)에 적용될 수 있고, 사용자의 눈(2220)의 건강에 관한 정보를 얻기 위해, 광원(2268)으로부터 비롯된 복사로 형광 염료를 조명한 후에 발생하는 형광을 분석할 수 있다. 다양한 실시예에서, 형광 염료는 시스템(2250)과 통합된 유체전달 시스템에 의해 전달될 수 있다. 예를 들어, 형광 염료는 도 5에 도시되고 이를 참조하여 설명된 약물투여 모듈(21)과 유사한 투여 모듈에 의해 전달될 수 있다. 형광 안과학에서 사용하기 위해 구성된 시스템(2250)은 다양한 안과 질환 및 상태를 검출 및/또는 진단하는데 유용할 수 있다. 예를 들어, 형광 염료로 염색된 각막 궤양은 코발트 블루광 아래에서 녹색으로 보인다. 따라서, 각막 궤양은 형광 염료(예를 들어, 플루에세인(fluorescein))가 각막에 적용되고 코발트 블루 광의 파장과 유사한 파장을 갖는 빔(2238)에 의해 조명 될 때 검출될 수 있다.
하나 이상의 촬상 장치(2274)의 다양한 실시예는 촬상 장치(2274)가 착용자(2260)의 눈(2220)으로부터 하나 이상의 원하는 파장 범위의 광을 선택적으로 수신하면서, 다른 파장을 감쇠시키거나 여과할 수 있도록 구성된 하나 이상의 파장 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상장치(2274)는 가시 스펙트럼 범위, 근적외선 스펙트럼 범위, 중 적외선 스펙트럼 범위 및/또는 원적외선 스펙트럼 범위의 광을 상기 촬상장치(2274)가 선택적으로 수신할 수 있도록 구성된 하나 이상의 파장 필터를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 촬상장치(2274)는 약 440nm와 약 12.0 마이크로미터 사이; 약 500nm와 약 10.0 마이크로미터 사이; 약 550nm와 약 8.5 마이크로미터 사이; 약 600nm와 약 5.0 마이크로미터 사이; 약 650㎚와 약 3.0 마이크로미터 사이; 약 1.0 마이크로미터와 약 2.5 마이크로미터 사이의 임의의 값, 또는 상술 한 범위 및 하위 범위의 임의의 값을 가진 광을 촬상장치(2274)가 선택적으로 수신하면서, 선택된 범위 외의 파장을 감쇠시키거나 여과하도록 구성된 하나 이상의 파장 필터를 포함할 수 있다.
도 22A에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 촬상장치(2274)는 표시장치 시스템(2262)의 주변 둘레에 배치될 수 있고 사용자의 눈(2220)으로부터 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 하나 이상의 촬상장치(2274)는 도 5를 참조하여 전술된 사용자의 눈(2220)을 추적하도록 구성된 적외선 카메라(2224)와 유사한 카메라를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 하나 이상의 촬상장치(2274)는 도 5를 참조하여 전술되고 사용자 주변 환경을 영상화하도록 구성된 광시야 기계 시각 카메라(16)와 유사한 카메라를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 촬상 장치(2274)와 광원(2268)은 후술되는 바와 같이 단일 장치에 통합될 수 있다.
도 22A에 도시된 바와 같이, 광원(2268)은 표시장치 시스템(2262)의 주변 둘레에 배치될 수 있다. 다양한 실시예에서, 광원(2268)은 상기 사용자의 눈(2220)으로 상기 빔(2238)을 투사하도록 구성된 표시장치 시스템(2262)의 주변 둘레에 배치된 하나 이상의 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 일부 실시예는 렌즈, 프리즘, 빔 분리기, 거울, 광 가이드(회절 광학 소자를 갖거나 갖지 않음), 회절 광학 구성요소, 프리즘 구성요소 및/또는 상기 빔(2238)을 사용자의 눈(2220)으로 유도하는 다른 광학 구성요소를 포함하는 하나 이상의 광학 시스템을 사용할 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(2268)은 도 5를 참조하여 기술된 투사 시스템(18)과 유사한 특성을 가질 수 있다.
상기 논의된 바와 같이, 다양한 실시예에서, 광원(2268)은 전술한 광섬유 스캐닝 장치(FSD)와 유사할 수 있다. 이러한 실시예에서, 광원(2268)은 광 방사체(예를 들어, 레이저/LED)로부터 사용자(2260)의 눈(2220)을 향하여 광을 전송하도록 구성된 하나 이상의 광섬유를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 광섬유 스캐닝 장치는 하나 이상의 광학 구성요소(예를 들어, 반사 소자, 굴절 소자, 회절 광학 소자, 회절 광학 소자 및/또는 다른 광학구성요소를 광 가이드)과 통합될 수 있고, 광섬유 스캐닝 장치로부터 비롯된 광은 사용자의 눈(2020)을 향해 유도될 수 있다. 일부 실시예에서, 표시장치 렌즈(2276)는 도 10D의 적층된 도파관 조립체(178)와 유사한 광학적 및 구조적 특징을 갖는 복수개의 도파관을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, FSD를 포함하는 광원(2268)은, FSD로부터 비롯된 광이 하나 이상의 복수개의 도파관을 통해 전파하도록 복수개의 도파관 중 하나 이상에 광을 주입하도록 구성될 수 있다. 회절 광학 소자 또는 복수개의 도파관과 통합된 다른 광학 구성요소는 사용자 눈(2020)으로 복수개의 도파관으로부터 광을 유도하는데 사용될 수 있다.
FSD로 구성된 광원(2268)은 다양한 패턴(예를 들어, 래스터 스캔, 나선형 스캔, 리사주(Lissajous) 패턴 등) 및 속도로 스캔할 수 있다. 빔(2238)의 투사된 광 패턴은 FSD의 스캐닝 패턴, FSD의 스캐닝 속도 및/또는 하나 이상의 촬상 디바이스(2274)의 속도에 의존할 수 있다. FSD와 유사하게 구성된 광원(2268)의 일부 실시예에서, 광원으로부터 광을 전송하도록 구성된 광섬유는 또한 사용자의 눈(2220)으로부터 광을 수신하는데 사용될 수 있다.
광원(2268)으로부터 투사된 투사 빔(2238)은 착용자 눈(2220)의 특정 위치에 입사되도록 유도될 수 있다. 예를 들어, 투사 빔(2238)은 착용자 눈(2220)의 원하는 위치에 입사될 수 있어서, 투사 빔(2238)은 원하는 위치에서 착용자의 눈 표면의 법선에 대해 0도와 약 ±90도 사이 각도로 입사한다. 예를 들어, 투사 빔(2238)의 중심은 눈의 표면에 수직인(또는 법선인) 축에 대해 180도에 펼쳐있는 각도 범위에서 스캐닝될 수 있다. 다른 예로서, 투사 빔(2238)의 중심은 눈을 가로지르고 동공을 통과하는 축에 대해 180도에 펼쳐있는 각도 범위에서 스캐닝 될 수 있다. 투사 빔(2238)은 사용자 눈(2220)의 후반 반구 전체를 조명하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 광원(2268)으로부터 투사 빔(2238)은 사용자 눈(2220)의 원하는 위치에 사용자의 시선에 대해서 한 각도로 입사될 수 있다. 광원(2268)으로부터 투사된 광은 사용자 눈(2220)의 다른 초점 거리에서 초점맞추어질 수 있다. 예를 들어, 투사된 광의 초점면은 각막, 홍채, 자연 수정체, 유리체, 중심 또는 망막과 일치할 수 있다.
다양한 실시예에서, 도 10B, 10C 및 10D를 참조하여 상술한 바와 같이, 광원(2268)으로부터 투사된 광의 입사각 및/또는 광원(2268)으로부터 투사된 광이 초점 맞추어지는 초점면(focal plane)을 변경시키기 위해 적응가능한 광학장치계 또는 가변초점소자(VFE)가 선택적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 광(2238) 빔이 사용자의 눈(2220)에서 초점 맞추어지는 깊이 및/또는 사용자(2260) 눈(2220) 상의 빔(2238)의 방향이 선택될 수 있도록, 광원(2268)으로부터 비롯된 광 출력은 렌즈, 프리즘 및/또는 거울(예를 들어, 도 10C의 광학 소자(1024))을 포함하는 광학 시스템을 사용하여 수정될 수 있다. 적응가능한 광학장치는 광 빔(2238)의 파면을 제어/형성하는데 사용될 수 있고, 광 빔(2238)의 방향, 광 빔(2238)의 수렴 또는 발산을 제어하고, 및/또는 눈으로부터 받아들인 광으로부터 수차를 제거한다.
다양한 실시예에서, VFE는 변형가능한 거울치를 포함할 수 있다. 예를 들어, VFE는 박막거울에 결합된 하나 이상의 전극을 포함할 수 있다. 제어 시스템은 박막 거울의 형상을 변경하기 위해 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 따라서, 적층된 도파관 조립체로부터 방출된 광의 파면은 박막 거울의 형상을 수정함으로써 수정될 수 있다. 스캐닝 레이저 장치 또는 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 광원을 포함하지 않는 착용가능한 장치(2650)의 실시예는 빔을 조종하고 및/또는 빔이 사용자의 눈 내에서 초점이 맞추어지는 깊이를 변화시키는 변형가능한 거울장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, VFE는 변형가능한 렌즈를 포함할 수 있다. 변형가능한 렌즈는 다른 곡률을 갖는 렌즈 또는 렌즈모양의 표면을 생성하기 위해 정전기 에너지의 인가로 변형될 수 있는 탄성중합체 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, VFE는 전극의 활성화에 따라 변형될 수 있는 렌즈를 포함할 수 있다. 일부 렌즈는 전극에 전압을 인가함으로써 굴절률을 변화시킬 수 있다(예를 들어, 액정 렌즈). 다양한 실시예에서, 장치(2250)는 위상을 변조하는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 스캐닝 레이저 장치 또는 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 광원을 포함하는 착용가능한 장치(2650)의 실시예는 변형가능한 렌즈 및/또는 빔을 조정하고/조정하거나 빔이 사용자의 눈에 초점을 맞추는 깊이를 변화시키는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다.
표시장치 렌즈(2276)는 광원(2268)으로부터 비롯된 광 출력을 수신하도록 구성된 복수개의 적층된 도파관을 포함할 수 있거나 이와 통합될 수 있다. 복수개의 적층된 도파관은 도 10D에 도시되고, 도 10D를 참조하여 설명된 적층 도파관조립체(178)와 유사한 특성을 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 복수개의 적층된 도파관은 광원(2268)으로부터 광 출력을 하나 이상의 적층된 도파관으로 인커플링 되도록 구성된 회절 광학 소자를 포함할 수 있다. 복수개의 적층된 도파관은 적층된 도파관 중 하나 이상에서 전파하는 광이 아웃커플링 되도록 구성된 회절 광학소자를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 광원(2268)으로부터 비롯된 광을 복수개의 적층된 도파관으로 또는 그로부터 인커플링 및 아웃커플링 되도록 구성된 회절 광학 소자는, 초점 평면 및/또는 사용자(2260) 눈(2220)의 조명 빔 방향을 수정하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 복수개의 적층 된 도파관은 하나 이상의 렌즈 형성층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 렌즈 형성층은 도 10D에 도시된 바와 같이 적층된 도파관 조립체의 각 도파관과 결합될 수 있다. 다양한 실시예에서, 검안경/안저 검사경을 위한 조명을 제공하는데 사용되는 광원은 그러한 도파관 구성을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도파관 조립체 및/또는 광섬유 스캐닝 표시장치 또는 광을 도파관 조립체에 결합시키는 다른 광원은, 증강현실 또는 가상현실을 위해 영상을 눈에 투사하는데 사용되는 동일한 구성요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도파관 조립체 및/또는 광섬유 스캐닝 표시장치 또는 광을 도파관 조립체에 결합시키는 다른 광원은, 증강현실 또는 가상현실을 위해 영상을 눈에 투사하는데 사용되는 유사한 구성요소와 통합될 수 있다. 예를 들어, 안구에 조명을 제공하고/제공하거나 눈으로부터 광을 수집하여 검안경/안저검사경 영상을 제공하기 위해 도파관 조립체에 추가 도파관이 추가될 수 있다. 유사하게, FSD와 같은 부가적인 광원이 광을 도파관 조립체의 도파관에 주입하여 눈에 조명을 제공하고, 검안경/안저검사경 영상을 제공하기 위해 안구로부터 광을 수집할 수 있다.
다양한 실시예에서, 렌즈 형성층의 초점 길이 및/또는 다른 광학 특성이 고정되도록, 렌즈 형성층은 정적일 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 광원(2268)으로부터 비롯된 광은, 사용자 눈(2220)의 원하는 위치에 초점맞추어질 수 있는, 원하는 방향을 가지는 출력 광 빔을 생성할 수 있는 특성을 가진 렌즈형성층과 결합된 복수개의 적층된 도파관 조립체의 도파관으로 결합될 수 있다.
다양한 실시예에서, 렌즈형성층은 전기 신호의 인가에 의해 렌즈형성층의 초점길이 및/또는 다른 광학특성이 변화될 수 있도록 동적일 수 있다. 이러한 실시예에서, 광원(2268)으로부터 비롯된 광은 복수개의 적층된 도파관 조립체의 하나 이상의 도파관에 결합될 수 있고, 하나 이상의 렌즈형성층의 특성은 원하는 방향을 갖는 출력 광 빔을 생성하도록 변형될 수 있고, 이는 사용자 눈(2220)의 원하는 위치에 입사될 수 있다.
전술한 광섬유 스캐닝 장치 및/또는 스캐닝 장치를 포함하는 시스템(2250)은 광학 빔을 형성, 성형 및 조정하도록 구성된다. 따라서, 시스템(2250)은 임의의 폭, 동공 위치, 방향 및 초점 지점을 갖는 빔(2238)을 생성할 수 있고, 따라서 검안경 또는 안저검사경의 기능을 재현하도록 구성될 수 있다. 적층된 도파관 조립체의 도파관에 결합된 회절 광학소자는 각각 다른 세트의 빔 파라미터를 갖는 다수의 다른 출력 빔을 생성하도록 구성될 수 있다. 다양한 빔 파라미터는 적층된 도파관 조립체의 도파관과 결합될 수 있는 추가적인 동적 광학소자에 의해 수정될 수 있다. 또한, 적층된 도파관 조립체의 도파관은 광학 빔을 투사할 수 있을 뿐만 아니라, 눈으로부터 후방산란된 광을 수집하고 영상화할 수 있는 양방향성으로 구성될 수 있다.
따라서, 안과용 장치의 FSD(또는 다른 광원)는 광 빔을 눈의 전방 또는 후방 부분에 투사하고, 전술한 시스템 및 방법을 사용하여 사용자의 눈의 영상을 포착하도록 구성될 수 있다. 광 빔의 초점은 위에서 참조로 통합된 미국 특허 출원 제14/555,585호에서 논의된 많은 방법 중 하나에 의해 변경될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 상기와 유사하게, 눈 스캐닝 모듈은 사용자 눈으로부터 광을 스캐닝하고(예를 들어, 반사 패턴, 회절 패턴, 산란 패턴) 이를 분석하여 시력결함이 있는지를 결정할 수 있다. 전술한 다른 실시예 및 본원의 다른 곳에서와 같이, 안과용 시스템은 사용자로부터 입력을 수신하거나, 포획된 영상을 분석하고 다양한 패턴 매칭 알고리즘을 통해 이를 실행하여 임의의 비정상을 판정할 수 있다. 다양한 실시예에서, 시스템(2250)에 의해 포획된 영상은 과거분석을 위한 이전의 검안경 검사 중에 얻어진 사용자 눈(2220)의 영상과 비교될 수 있다. 이러한 비교는 시간 경과에 따라 눈의 특정 질병 진행을 추적하는 데 유용할 수 있다.
도 22B는 안과용 시스템(2250)을 사용하여 안구(예를 들어, 안저 또는 망막)를 검사하는 방법의 예시적인 흐름도(2200)를 도시한다. 안구를 검사하는 방법은 광학 시스템(2250)과 협력하여 전자 하드웨어 프로세서(2270)에 의해 실행될 수 있다. 시스템(2250)은, 사용자(2260)가 초점을 맞추는데 어려움을 겪고 있거나 다른 시각 장애가 있는 것으로 감지하면 안구의 검안경/안저검사경 검사를 시작하도록 구성될 수 있다. 이제 도 22B를 참조하면, 블록(2202)에서, 안저 촬영 프로그램이 시작될 수 있다. 블록(2204)에서, 특정 초점의 광 빔은 광원(2268)을 사용하여 사용자의 눈의 적어도 일부분에 투사될 수 있다. 전술한 바와 같이, 광원(2268)은 예를 들어, 사용자의 눈을 추적하도록 구성된 적외선 소스와 같은, 광섬유 스캐닝 디바이스 또는 다른 광원을 포함할 수 있다. 블록(2206)에서, 시스템은 사용자 눈의 조명된 부분의 영상을 포획할 수 있다. 이 기능은 안구 추적 카메라, FSD, 또는 상술 한 바와 같이 이 목적을 위해 설계된 특수 카메라에 의해 수행될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 블록(2208)에서, 패턴 매칭 알고리즘은 다양한 눈의 이상을 나타내는 몇몇 알려진 영상과 포획된 영상을 비교하는데 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 시스템(2250)에 의해 획득/포획된 영상은 색깔 매칭 알고리즘을 사용하여 처리될 수 있고, 상기 획득/포획된 영상의 하나 이상의 부분의 색깔은 이전에 획득/포획된 하나 이상의 부분의 색깔 또는 일부 저장된 영상과 비교될 수 있다. 여러 개의 알려진 영상이 전자 하드웨어 프로세서(2270)에 의해 접근가능한 라이브러리에 저장될 수 있다. 예를 들어, 시스템(2250)에 의해 획득/포획된 영상은 과거 분석을 위해 사용자(2260)와 연관된 전자 의료 기록(EMR)에 저장될 수 있다.
시스템(2250)에 의해 획득/포획된 영상은 임의의 비정상을 판정하기 위해, 예를 들어, 패턴 매칭 알고리즘, 색깔 매칭 등과 같은 영상처리 알고리즘을 사용하여 분석될 수 있다. 예를 들어, 시각신경원반이 팽창했거나 가장자리/여백이 흐려 보이는지 여부를 확인하기 위해 영상을 분석할 수 있다. 다른 예로서, 영상은 시각신경원반 및/또는 안배(optic cup)의 크기를 측정하기 위해 분석될 수 있다. 시각신경원반 및/또는 안배의 측정된 크기는, 시각신경원반의 컵 부분의 직경과 시각신경원반의 전체 직경 사이의 비율로 계산되는 컵 대 원반 비율을 얻는데 사용될 수 있다. 컵 대 디스크 비율의 높은 값은 녹내장의 지표가 될 수 있다. 또 다른 예로서, 영상은 안저의 색을 결정하기 위해 분석될 수 있다. 어두운 색의 안저는 망막 색소 침착증을 나타낼 수 있다. 반대로, 동맥 폐쇄 환자에게서는 옅은 색의 안저가 보일 수 있다. 검안경에 의해 얻어진 영상은, 예를 들어 출혈 또는 삼출물(exudates)과 같은 다른 이상을 검출하기 위해 분석될 수 있다. 녹색 필터(실질적으로 적색광을 감쇠 시킴)는 유리하게 출혈 또는 삼출물을 검출하는 것을 쉽게 할 수 있다. 고혈압 망막 병증이 있는 사용자는 강한 삼출, 출혈(드물게 시각신경유두부종) 및/또는 망막 부종을 나타낼 수 있는데, 이는 시스템(2250)에서 얻은 영상에서 감지할 수 있다. 당뇨 망막 병증을 가진 일부 사용자는 점과 얼룩 출혈 및/또는 강한 삼출을 나타낼 수 있다. 당뇨 망막 병증을 가진 일부 사용자는 또한 면모반(cotton wool spots) 또는 부드러운 삼출을 나타낼 수 있다.
위에서 설명한 것처럼 일반적인 눈 결함을 찾는 것 외에도, 눈의 미세 모세혈관은 다른 건강문제를 나타낼 수도 있다. 망막 또는 망막 혈관의 상태는 특정 혈관질환 또는 다른 질병을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 동맥의 상태가 대개 옅고 정맥을 교차하는지 결정하기 위해, 혈관의 수를 결정하기 위해, 혈관이 직선인지 구불구불한지를 결정하기 위해, 혈관의 색과 폭을 결정하기 위해, 광 반사와 교차점을 결정하기 위해 획득된 영상의 네 사분면 각각에 있는 혈관을 검사할 수 있다. 이러한 결정은 사용자의 건강 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 세동맥 변화, 세동맥 혈관 수축/협착, 세동맥 벽의 변화(동맥 경화증) 등이 고혈압 망막 병증을 나타낼 수 있다. 또 다른 예로, 정맥수축과 둑쌓기에 기인하는, 구리선 세동맥 및 은선 세동맥의 징후, 및 "동정맥 누락/틈새(arterio-venular (AV) nicking/nipping)"는 고혈압 망막 병증을 나타낼 수 있다. 시각신경원반 및/또는 미세동맥류 주변의 새로운 혈관 형성은 당뇨병성 망막증의 징후일 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, 패턴 매칭 알고리즘은 포착된 영상을, 눈의 건강에 영향을 미칠 수 있는 다른 유형의 질병 및/또는 이상을 나타내는 공지된 패턴의 라이브러리와 비교하도록 구성될 수 있다. 포획된 영상이 임의의 알려진 패턴과 매칭하는 패턴을 포함하는 경우, 안과용 시스템(2250)은 블록(2210)에 도시된 바와 같이 대응하는 이상 또는 질병진행을 결정하도록 구성될 수 있다. 패턴 매칭 알고리즘 및/또는 포획된 영상의 결과는 하나 이상의 실시예에서 임상의 및/또는 사용자에게 표시될 수 있다.
공초점 현미경 / 2 광자 현미경 / SLO
여기에 설명된 바와 같이 사용자가 착용가능한 증강현실/가상현실 시스템의 다양한 실시예는 공초점 현미경을 수행하도록 구성될 수 있다. 도 24C는 공초점 현미경 검사를 수행하도록 구성될 수 있는 착용가능한 장치(2650)를 개략적으로 도시한다. 장치(2650)는 표시장치 시스템(2662)에 부착된 프레임(2664)을 포함한다. 표시장치 시스템(2662)은 사용자(2660) 눈(2620)의 전방에 위치하도록 구성될 수 있다. 장치(2650)는 광원(2668)으로부터 광(2638)을 사용자(2660)의 눈(2620)에 투사할 수 있다. 투사된 빔(2638)의 일부는 사용자(2660) 눈(2620)의 다양한 해부학적 특징에 의해 반사, 산란 및/또는 회절 될 수 있고 하나 이상의 촬상장치(2674)에 의해 수신될 수 있다. 전자 하드웨어 프로세서(2670)는 사용자 눈(2620)의 다양한 구조를 검사하기 위해 사용자(2660)의 눈(2620)으로부터 수신된 광을 분석하는데 사용될 수 있다.
안과용 시스템(2650)의 다양한 실시예에서, 프레임(2664)은 도 3A-3C의 프레임(64)과 유사한 특성을 가질 수 있다. 안과용 시스템(2650)의 다양한 실시예에서, 표시장치 시스템(2662)은 도 3A-3C 및 도 5의 표시장치 시스템(62)과 유사한 특성을 가질 수 있다. 안과용 시스템(2650)의 다양한 실시예에서, 전자 하드웨어 프로세서(2670)는 도 3A-3C의 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)을 유사할 수 있다.
안과용 시스템(2650)의 다양한 실시예의 표시장치 시스템(2662)은 프레임(2664)에 장착된 표시장치 렌즈(2676)를 포함할 수 있고, 착용자가 이를 통해 외부 세계를 볼 수 있다. 일부 실시예에서, 표시장치 렌즈(2676)는 2개의 접안경 영역을 포함하는 단일 렌즈일 수 있으며, 각각의 접안경 영역은 사용자 눈(2620)의 전방에 위치한다. 일부 실시예에서, 표시장치 시스템(2662)은 프레임(2664)에 장착 된 2개의 표시장치 렌즈를 포함할 수 있으며, 각각의 표시장치 렌즈는 사용자의 눈(2620) 앞에 위치하는 2개의 접안경 영역을 포함할 수 있다.
광원(2668)은 하나 이상의 레이저, 하나 이상의 LED, 하나 이상의 플래시 램프 및/또는 하나 이상의 초발광 다이오드를 포함하는 발광기를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 광원(2668)은 표시 렌즈(2676) 및/또는 사용자(2660)의 눈(2620)에 조명을 제공하도록 구성된 착용가능한 장치(2650)의 조명 시스템의 일부일 수 있다. 예를 들어, 광원(2668)은 광섬유 스캐닝 장치(FSD)를 포함할 수 있고, 표시장치 렌즈는 도 10D를 참조하여 전술한 도파관 스택(178)과 유사한 특성을 갖는 복수개의 도파관을 포함할 수 있다. 을 포함한다. FSD로부터 비롯된 광은 복수개의 도파관 중 하나 이상에 주입될 수 있고 공초점 현미경 검사를 수행하기 위해 사용자의 안구(2620) 내로 다수의 도파관 중 하나 이상으로부터 방출될 수 있다. 표시장치 렌즈의 복수개의 도파관은, 상기 복수개의 도파관으로부터 방출된 파면의 특성을 변화시킬 수 있는 적응가능한 초점 소자와 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 광원(2668)은 표시장치 시스템(2662)의 측면 상에 배치된 보조광원일 수 있다. 이러한 실시예에서, 착용가능한 시스템(2650)은, 착용자의 눈(2620)을 향해 빔을 유도하기 위해, 예를 들어 렌즈 또는 다른 굴절 구성요소, 반사 표면, 편향기, 반사기, 빔 분리기, 회절 광학소자, 도파관, 또는 다른 광학 구성요소 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광원(2668)은 추가적인 FSD를 포함할 수 있고, 표시장치 렌즈는 추가적인 도파관 스택을 포함할 수 있다. 추가적인 FSD로부터 비롯된 광은 추가의 도파관 스택의 하나 이상의 도파관에 주입될 수 있고 공초점 현미경 검사를 수행하기 위해 사용자의 눈(2620)으로 도파관 스택의 하나 이상의 도파관으로부터 방출될 수 있다. 추가 도파관 스택의 도파관은, 도파관의 추가적인 스택에서 방출되는 파면의 특성을 변경할 수 있는 적응가능한 초점소자와 결합할 수 있다.
장치(2650)가 공초점 현미경으로 구성될 때, 광원(2638)으로부터 광 출력은 제1 구멍을 통해 안구(2620)의 원하는 영역(망막과 같은)을 향하여 유도될 수 있고, 제1 렌즈를 통해 눈의 상기 부분으로 초점맞출 수 있다. 다양한 실시예에서, 제1 렌즈는 제1 개구를 눈에, 특히 영상화될 눈의 영역에 영상화한다. 제1 개구 및 영상화될 눈의 이 영역은 (제1 렌즈의) 결합 초점 평면(conjugate focal planes)에 있다. 눈의 일부로부터 산란/반사/회절된 광은 제2 구멍을 통해 하나 이상의 촬상 장치(2674)를 향해 제2 렌즈를 통해 유도된다. 제2 개구 및 영상화되는 안구의 영역은 (제2 렌즈의) 결합 초점 평면에 있다. 제2 개구는 눈의 원하는 영역으로부터 나온 초점이 벗어난 광이, 제2 개구에 의해 거부되어 하나 이상의 촬상 장치(2674)에 입사하지 않는 치수를 가질 수 있다.
다양한 실시예에서, 단일 렌즈는 제1 렌즈 및 제2 렌즈로서 사용된다. 단일 렌즈는 눈과 빔 분리기 사이에 배치될 수 있고, 상기 빔 분리기는 제1 구멍과 렌즈 사이의 광학 경로뿐만 아니라 제2 구멍과 렌즈 사이의 광학 경로에도 있을 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 개구 및 측정될 눈의 영역은 렌즈의 결합 초점 평면에 있다. 유사하게, 제2 개구 및 측정될 눈의 영역은 렌즈의 결합 초점 평면에 있다.
다양한 실시예에서, 장치(2650)가 눈(2620)의 원하는 영역으로 초점이 맞춰진 광을 유도하도록 구성된 렌즈의 공초점 폄면에 배치된 단일 구멍만을 포함하고, 초점을 벗어난 광을 받아들이지 않는 동안 눈(2620)의 원하는 영역으로부터 나온 광을 수신하도록, 제1 및 제2 개구는 일치될 수 있다.
광원(2668)으로 구성되고 및/또는 안구(2620)의 원하는 영역으로부터 광을 수신하여 하나 이상의 촬상 장치(2674)를 향하여 유도하도록 구성된 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 장치(2650)의 다양한 실시예는 분리된 제1 및/또는 제2 개구를 포함할 필요가 없다. 대신에, 일부 실시예에서, 광섬유 스캐닝 장치에 포함된 광섬유의 출력 구멍(output aperture)은 제1 및/또는 제2 구멍으로 구성될 수 있다. 상기 제1 및/또는 제2 구멍은 핀홀을 포함할 수 있다. 광섬유 스캐닝 장치의 동일한 광섬유가 조명 광빔을 투사할 뿐만 아니라, 안구(2620)의 원하는 영역으로부터 광을 수용하고, 도 24D-1에 도시된 바와 같이 하나 이상의 촬상장치(2674)를 향하여 유도되도록 구성된 장치(2650)의 다양한 실시예는, 그 성질에 의해 공초점 현미경으로 구성된다.
전술한 바와 같이, 공초점 현미경으로 구성된 장치(2650)의 다양한 실시예는, 광원(2668)으로부터 사용자 눈(2620)의 원하는 영역을 향해 광을 유도하기 위해 광 경로 내에 배치된 빔 분리기 및/또는 광섬유 분리기/결합기를 포함할 수 있다. 빔 분리기는 사용자 눈(2620)의 원하는 영역으로부터 시작된 광을 하나 이상의 촬상 장치(2674)를 향해 유도되도록 추가 구성될 수 있다. 장치(2650)의 다양한 실시예는, 광원(2668)으로부터 나온 광 출력이 사용자 눈(2620)의 영역(예를 들어, 망막, 각막, 렌즈, 유리체 유머)을 가로질러 스캐닝 될 수 있도록, 하나 이상의 스캐닝 거울(예를 들어, 수평 및 수직 스캐닝 거울), 변형 가능한 거울 장치, 등을 포함할 수 있고, 공초점 현미경검사가 장치(2650)에 의해 수행될 수 있다. 수평 및 수직 스캐닝 거울은, 시스템의 광 축에 대응될 수 있고 측면 방향(x 및 y)에 직교 할 수 있는 종 방향(z)과 비교하여 측면 방향(x 및 y)으로 스캐닝할 수 있다. 도 24D-2는 광원(2668), 하나 이상의 촬상 장치(2674), 빔 분리기, 렌즈형성 시스템 및 스캐닝 거울을 포함하는 안경류에 대한 일 실시예의 개략적인 부분도이다. 도 24D-2에 도시된 스캐닝 거울은 일부 실시예에서 변형 가능한 거울 장치를 포함할 수 있다.
광원(2668)으로 광섬유 스캐닝 장치(FSD)를 포함하는 장치(2650)에 대한 하나 이상의 실시예에서, FSD는 사용자 눈(2620)의 영역을 가로질러 광을 스캐닝하도록 구성된 3D 스캐닝 헤드로서 기능할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 부가적인 3D 해상도를 제공하기 위해, 변화하는 파장의 광 빔(예: 가시 광선 스펙트럼 이외)이 투사될 수 있다.
도 24D-1은 투사 빔(2638)을 출력할 뿐만 아니라, 안구(2620)의 원하는 영역으로부터 광을 수신하고 수신된 광을 하나 이상의 촬상 장치(2674)를 향해 유도하도록 구성된 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 장치(2650)에 대한 실시예의 부분도를 개략적으로 도시한다. 예시된 실시예에서, FSD는 적층된 도파관 조립체의 하나 이상의 도파관에 광을 주입하도록 구성된다. 도파관을 통해 전파하는 광은 도파관에 결합된 회절 광학소자에 의해 도파관으로부터 아웃커플링될 수 있다. 적층된 도파관 조립체는 도파관으로부터 아웃커플링된 광의 파면을 변화시키도록 구성된 임의의 가변초점소자(VFE) 및/또는 선택적 적응가능한 광학소자를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 적층된 도파관 조립체는 사용자의 눈(2620) 영역을 가로질러 수평 및 수직 방향으로 투사 빔(2638)을 스캐닝할 수 있는 복수개의 변형 가능한 거울 장치를 더 포함 할 수 있다.
광원(2668)으로부터 투사된 광은 착용자 눈(2620)의 다른 초점거리에서 초점 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 투사된 광(2638)의 초점은 각막, 홍채, 자연 수정체, 유리체 또는 망막과 일치할 수 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 적응 가능한 광학소자 또는 가변초점소자(VFE)가 광원(2668) 및/또는 도 10B, 10C 및 10D를 참조하여 상기 논의된 바와 같이 광원(2668)으로부터 투사된 광이 초점 맞추어지거나 발생하는 것으로 나타나는 초점 평면으로부터 투사된 광의 입사각을 바꾸는데 선택적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 광원(2668)으로부터 비롯된 광 출력은, 투사된 빔(2638)이 초점 맞추어지고 및/또는 사용자(2660) 눈(2620) 위의 조명 빔(2638)의 방향이 변화될 수 있는 눈에서의 깊이가 되도록 렌즈, 프리즘 및/또는 거울(예를 들어, 도 10C의 광학소자(1024))을 포함하는 광학 시스템을 사용하여 수정될 수 있다.
다양한 실시예에서, VFE는 변형 가능한 거울 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, VFE는 박막거울에 결합된 하나 이상의 전극을 포함할 수 있다. 제어 시스템은 박막 거울의 형상을 변경하기 위해 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 따라서, 적층된 도파관 조립체로부터 방출된 광의 파면은 박막거울의 형상을 변경함으로써 변형될 수 있다. 스캐닝 레이저 장치 또는 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 광원을 포함하지 않는 착용가능한 장치(2650)의 실시예는 빔을 조종하고 및/또는 빔이 사용자의 눈 내에서 초점맞추어지는 깊이를 변화시키는 변형가능한 거울장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, VFE는 변형가능한 렌즈를 포함할 수 있다. 변형가능한 렌즈는 다른 곡률을 갖는 렌즈 또는 렌즈모양의 표면을 생성하기 위해 정전기 에너지 인가에 의해 변형될 수 있는 탄성중합체 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, VFE는 전극의 활성화에 따라 변형될 수 있는 렌즈를 포함할 수 있다. 일부 렌즈는 전극에 전압을 인가함으로써 굴절률을 변화시킬 수 있다(예를 들어, 액정 렌즈). 다양한 실시예에서, 장치(2650)는 위상을 변조하는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 스캐닝 레이저 장치 또는 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 광원을 포함하는 착용가능한 장치(2650)의 실시예는 변형 가능한 렌즈 및/또는 빔을 조정하고 및/또는 사용자의 눈에 초점을 맞추는 빔의 깊이를 변화시키기 위해 위상을 변조하는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 광원(2668)은 약 1 마이크로미터와 약 1.0 밀리미터 사이의 점 크기를 갖는 조명 빔을 출력하는 스캐닝 레이저 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 빔은 약 1-3 마이크로미터 사이, 약 2-10 마이크로미터 사이, 약 5-25 마이크로미터 사이, 약 10-30 마이크로미터 사이, 약 20-100 마이크로미터 사이, 약 50-200 마이크로미터 사이, 약 75-250 마이크로미터 사이, 약 100-300 마이크로미터 사이, 약 225-500 마이크로미터 사이, 약 375-600 마이크로미터 사이, 약 500-750 마이크로미터 사이, 약 650-850 마이크로미터 사이, 약 725 마이크로미터-1mm 사이, 또는 이 범위 또는 하위 범위의 값의 점 크기를 가질 수 있다. 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캐닝 패턴으로 눈의 원하는 영역을 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캐닝 패턴을 생성하기 위해 약 1kHz와 약 5MHz 사이의 속도로 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 따라서, 눈의 원하는 영역에서 생성된 원하는 스캐닝 패턴은 스캐닝 기간 동안 순차적으로(예를 들어, 한번에 하나씩) 조명되는 복수개의 픽셀을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 하나 이상의 촬상 장치(2274)는 복수개의 픽셀 각각으로부터 산란된 또는 반사된 광을 수신하도록 구성된 광 검출기를 포함할 수 있다. 광 검출기에 의해 수신된 광의 세기는 원하는 영역의 2차원 영상을 생성하기 위해 조명 빔의 스캔 각도 및/또는 위치와 상관될 수 있다. 다양한 실시예에서, 복수개의 광 검출기가 후방 산란된 방사선을 수집하도록 구성된 안경류의 주변부에 배치될 수 있다. 이러한 실시예에서, 원하는 영역의 2차원 영상은 시간에 따라 복수개의 검출기에 의해 검출된 세기를 평균함으로써 생성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 광원(2668)은 가시 스펙트럼 영역의 파장범위를 포함하는 백색광 또는 색깔광을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광원(2668)은 약 440nm와 약 510nm 사이; 약 460nm와 약 550nm 사이; 약 490nm와 약 560nm 사이; 약 530nm와 약 610nm 사이; 약 550㎚와 약 620㎚ 사이 범위; 또는 이들 범위 또는 하위 범위 중 하나의 값의 파장을 갖는 임의의 색깔의 광을 생성할 수 있다.
일부 실시예에서, 광원(2668)은 적외선 스펙트럼의 파장 범위 내의 하나 이상의 파장을 포함하는 적외선을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 투사 빔(2668)은 근적외선 스펙트럼 광에서; 중간 적외선 스펙트럼 광에서 및/또는 원적외선 스펙트럼 광에서 하나 이상의 파장을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 투사 빔(2668)은 약 700nm와 약 1.5 마이크로미터 사이; 약 1.0 마이크로미터와 약 2.3 마이크로미터 사이; 약 1.8 마이크로미터와 약 3.2 마이크로미터 사이; 약 2.4 마이크로미터와 약 5.8 마이크로미터 사이; 약 3.2 마이크로미터와 약 7.0 마이크로미터 사이; 및/또는 약 6.0 마이크로미터와 약 13.0 마이크로미터 사이의 하나 이상의 파장을 포함할 수 있다.
착용자(2660) 눈(2620)에서의 투사 빔(2668)의 관통 깊이는 투사 빔(2638)에 포함된 파장에 의존할 수 있다. 또한, 투사 빔(2638)과 기준 빔 사이의 광학경로 길이차이는 또한 파장에 의존할 수 있다. 따라서, 투사 빔(2638)에 포함된 파장을 변화시키는 것은 사용자(2660)의 안구(2620) 내의 다른 깊이에서 구조 및 해부학적 특징의 영상화를 유리하게도 허용할 수 있다.
도 24C에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 촬상장치(2674)는 표시장치 시스템(2662)의 주변에 배치될 수 있고 사용자의 눈(2620)으로부터 광을 수신하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 촬상장치(2674)는 내부로 향하는 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 촬상장치(2674)는 사용자의 눈(2620)을 추적하도록 구성되고, 도 5를 참조하여 상술한 적외선 카메라(2624)와 유사한 특성을 갖는 카메라를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 촬상장치(2674)는 사용자 주위의 주변을 영상화하도록 구성되고 도 5를 참조하여 상술된 광시야 기계 시각 카메라(16)와 유사한 카메라를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 촬상장치(2674)는 광다이오드(예를 들어, 실리콘-기반, 적외선광용 저마늄-기반, 광증배관(PMTs), 전하 결합 소자(CCDs), CMOS 기반 센서, 샤크-하트만(Shack-Hartman) 파면센서 등)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, 하나 이상의 촬상 장치(2674)는 광원(2668)으로 구성된 FSD와 통합될 수 있다. 예를 들어, FSD의 광섬유는 눈으로부터 수신된 광을 수신하고, 상기 수신된 광을 하나 이상의 촬상 장치(2674)에 유도하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 촬상장치(2674)의 다양한 실시예는 촬상장치(2674)가 착용자(2660)의 눈(2620)으로부터 하나 이상의 원하는 파장 범위의 광을 선택적으로 수신하면서 다른 파장을 감쇠시키거나 여과할 수 있도록 구성된 하나 이상의 파장 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 촬상장치(2674)는 촬상장치(2674)가 가시 스펙트럼 범위, 근적외선 스펙트럼 범위, 중 적외선 스펙트럼 범위 및/또는 원적외선 스펙트럼 범위의 광을 선택적으로 수신할 수 있도록 구성된 하나 이상의 파장 필터를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 촬상장치(2674)는 약 440nm와 약 12.0mm 사이; 약 500nm와 약 10.0mm 사이; 약 550㎚와 약 8.5㎜ 사이; 약 600㎚와 약 5.0㎜ 사이; 약 650㎚와 약 3.0㎜ 사이; 약 1.0 mm와 약 2.5 mm 사이 범위의 값 또는 상기 범위 및 하위 범위의 임의의 값을 선택적으로 수신하면서, 범위 밖의 파장을 감쇠 또는 여과하면서 제거할 수 있도록 구성된, 하나 이상의 파장필터를 포함할 수 있다.
하나 이상의 촬상 장치(2674)에 의해 포획된 정보 및/또는 영상은 실시간으로 처리될 수 있다. 다양한 실시예에서, 시스템(2650)은 눈의 움직임을 추적하는 광원 및 검출기를 포함할 수 있다. 눈의 움직임을 추적하는 광원 및 검출기는 도 5를 참조하여 기술된 광원(26) 및 카메라(24)와 유사한 특성을 가질 수 있다. 안구 추적 광원 및 검출기는 눈 운동 및 눈의 움직임의 영향을 상쇄시키는데 및/또는 잡음을 줄이는데 사용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 착용가능한 장치(2650)는 가시 광선(일반적으로 RGB광원을 통해 행해짐)과 관련된 광을 투사할 뿐만 아니라, 다른 다중 스펙트럼 구성요소(예를 들어, 레이저광원, 적외선 광원, LED 광 등)을 사용하여 파장 범위 및 스펙트럼 조성을 갖는 광을 방출한다. 또는, 다른 실시예에서, 시간에 따라, 프레임-순차 방식(frame-sequential) 기준, 선 순차 방식(line-sequential) 기준, 화소 단위 기준, 등으로 광의 파장을 변화시키는 것이 가능한 조율가능 레이저(tunable laser)가 사용될 수 있다(예를 들어, 레이저에서 캐비티 길이가 변화될 수 있거나 회절 격자가 수정될 수 있다).
다중 스펙트럼 광 방출은 눈의 다른 부분이 다른 색깔이나 광의 스펙트럼에 더 잘 반응하여 보다 정확한 영상화 기법을 유도하기 때문에 영상화 목적에 유리할 수 있다. 따라서, 공초점 현미경으로 구성된 착용가능한 장치(2650)는 다중 스펙트럼 광을 방출하도록 구성된 추가 구성 요소를 포함할 수 있다.
도 24E는 안과용 시스템(2650)을 사용하여 눈을 검사하는 방법의 예시적인 흐름도(2600)를 도시한다. 눈을 검사하는 방법은 광학 시스템(2650)과 함께 전자 하드웨어 프로세서(2670)에 의해 실행될 수 있다. 이제 도 24E의 예시적인 프로세스 흐름(2600)이 제공된다. 블록(2602)에서, 공초점 현미경 검사 프로그램이 개시될 수 있다. 블록(2604)에서, 하나 이상의 광 빔이 광원(2654)을 사용하여 제1 개구를 통해 사용자 눈의 원하는 영역으로 유도될 수 있다. 블록(2606)에서, 원하는 영역의 하나 이상의 영상은 하나 이상의 촬상장치(2674)를 통과한다. 블록(2608)에서, 원하는 영역의 획득된 영상이 분석되어 눈(2620)의 비정상을 검출할 수 있다. 예를 들어, 획득된 영상은 비정상을 검출하기 위해 패턴 매칭 알고리즘을 사용하여 전자 하드웨어 프로세서(2670)에 의해 접근가능한 저장된 영상과 비교될 수 있다. 저장된 영상은 건강한 눈의 영상, 특정 질병으로 영향을 받은 눈의 특성을 나타내는 영상 및/또는 과거의 검사에서 얻어진 사용자 눈의 영상을 포함할 수 있다. 전자 하드웨어 프로세서(2670)는 사용자의 눈의 획득된 영상의 다양한 부분의 정량적 측정(예를 들어, 체적 측정)을 얻도록 구성될 수 있다. 정량적인 측정은 추가 분석을 위해 임상의에게 전달될 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 파라미터가 획득된 영상으로부터 추출되어 비정상을 검출할 수 있다. 얻어진 영상 및/또는 정량적 측정치는 안구 건강 또는 질병 진행을 모니터링하는데 사용될 수 있다.
장치(2650)의 다양한 실시예는 망막 또는 각막의 진단 영상화를 위한 공초점 현미경을 포함하는 스캐닝 레이저 검안경 검사(SLO)를 수행하도록 구성될 수 있다. 스캐닝 레이저 검안경으로 구성된 장치(2650)의 실시예는 광원(2668)의 광 발생기로 레이저를 포함한다. 레이저로부터 나오는 광은 눈의 원하는 영역(예를 들어, 망막)에 초점 맞추어질 수 있다. 레이저 광은 원하는 영역을 가로질러 스캐닝 될 수 있고, 반사된 광은 초점이탈광이 억제 또는 제거될 수 있도록 작은 구멍(예를 들어, 핀홀)을 통해 포획될 수 있다. 하나 이상의 스캐닝 거울은 원하는 영역을 가로질러 레이저 광을 이동시키는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 광은 다양한 패턴(예를 들어, 래스터 스캔, 나선형 스캔, 리사주(Lissajous) 패턴 등) 및 속도로 스캐닝하도록 구성될 수 있는 FSD에 의해 생성될 수 있다. 원하는 영역에 걸친 투사된 광 패턴은 FSD의 스캐닝 패턴, FSD의 스캐닝 속도 및/또는 하나 이상의 촬상장치의 속도에 의존할 수 있다. 이러한 방식으로, SLO는 원하는 영역의 선명하고 높은 대조영상을 얻는데 사용될 수 있다. SLO에 의해 얻어진 영상은 고도의 공간 감도를 가질 수 있다.
장치(2650)의 다양한 실시예는 적응가능한 광학장치를 사용하여 각막 및 렌즈와 같은 눈의 광학적 수차를 제거하는 적응가능한 광학장치 스캐닝 레이저 검안경 검사(AOSLO)를 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 예를 들어, 장치(2650)는 선택적으로 레이저 광원(2654)으로부터 눈으로 그리고 촬상 장치(2674)로부터 눈으로의 광학 경로에 배치된 하나 이상의 적응가능한 광학장치 소자 또는 VFE를 포함할 수 있다. 적응가능한 광학소자 또는 VFE는 예를 들어 변형 가능한 거울과 같은 것을 포함할 수 있으며, 본원에 설명된 바와 같이 구성될 수 있다. 부가적으로, 샤크-하트만(Shack-Hartman) 파면 센서와 같은 수차 측정기는 본원에 기술된 바와 같이 눈으로부터 복귀된 광을 수신하도록 배치될 수 있다. 수차 측정기는 전술한 바와 같이 눈의 수차 파면을 측정하도록 구성된다. 처리용 전자장치는 적응가능한 광학장치, 예를 들어 변형가능한 거울을 구동하도록 구성되어, 파면상의 눈의 수차의 영향을 보상 또는 감소시키도록 눈으로 및 눈으로부터 유도된 파면을 변경시킬 수 있다. 눈으로 인해 발생하는 수차 감소로 인해 AOSLO는 SLO와 비교할 때 더 높은 정확도를 제공할 수 있다.
공초점 현미경 검사, 스캐닝 레이저 검안경 검사 또는 적응가능한 광학장치 스캐닝 레이저 검안경 검사를 수행하기 위해, 상기 기술된 시스템 및 방법은 또한 다중 광자 현미경 또는 2-광자 현미경(또는 다중광자 형광 또는 2-광자 형광 현미경) 모니터링을 수행하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 형광 염료는 사용자 눈의 원하는 또는 타겟 영역에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 형광 염료는 착용가능한 장치(2650)상의 구멍(port)으로부터 분출되고 여기에 설명된 바와 같이 눈에 사용된다. 착용가능한 장치(2650)는 형광 염료의 하나 이상의 방울이 눈에 도포되거나 분무될 수 있도록 구성될 수 있다. 형광은 2-광자의 흡수에 의해 표적 영역에서 생성될 수 있다. 2-광자 흡수는 매질에 의한 낮은 에너지의 광의 흡수와 이에 따른 고에너지 광의 방출을 포함한다. 특정한 경우에, 보다 낮은 에너지를 가진 광의 2-광자가 흡수되고 보다 높은 에너지의 하나의 광자가 방출된다. 2-광자 흡수 과정에 의해 형광을 여기시키는데 필요한 광의 양은 클 수 있다. 따라서, 2-광자 현미경 모니터링을 수행하도록 구성된 착용가능한 장치(2650) 내의 광원(2668)의 발광기는 고 발광원을 포함할 수 있다. 2-광자 현미경을 수행하도록 구성된 시스템에 포함된 발광기의 휘도는 일부 실시예에서 1010 내지 1012W/cm2 정도일 수 있다. 발광기는 2-광자 현미경 모니터링을 수행하기 위한 방사 수준을 제공할 수 있는 충분한 전력을 갖는 연속파(CW) 레이저를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 발광기는 예를 들어, 펨토초 레이저 또는 피코초 레이저와 같은 펄스 레이저를 포함할 수 있다. 펄스 레이저는 2-광자 여기 효율을 증가시키는데 도움이 될 수-있는 높은 피크 전력을 달성하기 위해 높은 반복 속도로 작동하도록 구성될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 발광기는 초고속 펄스(예를 들어, 피코초 펄스 또는 펨토초 펄스)를 출력하도록 구성된 모드-잠김 레이저 또는 광섬유 레이저를 포함할 수 있다. 레이저로부터 방출된 광은 약 700-1600nm 사이의 파장을 가질 수 있다. 스캐닝 레이저 검안경 검사를 수행하도록 구성된 안경류에 포함된 다양한 광원의 실시예에서, 적응가능한 광학장치 스캐닝 레이저 검안경검사 및/또는 다중 광자 현미경 검사는 레이저를 포함할 수 있다. 레이저로부터 나온 광은 특정 실시예에서 광을 적층된 도파관 조립체의 하나 이상의 도파관으로 주입하는 광섬유 스캐닝 장치(FSD)에 결합될 수 있다. 하나 이상의 도파관을 통해 전파하는 광은 다양한 실시예에서 회절 광학 소자 또는 다른 광학 소자에 의해 아웃커플링될 수 있다. 도파관으로부터 비롯된 광 출력은 적응가능한 광학장치기를 포함하는 하나 이상의 가변 초점소자에 의해 형성될 수 있고, 사용자 눈의 표적 영역을 향해 유도될 수 있다. 그러나 FSD는 도파관 스택과 함께 사용되 필요가 없다. 다양한 실시예에서, FSD는 다양한 패턴(예를 들어, 래스터 스캔, 나선형 스캔, 리사주(Lissajous) 패턴 등) 및 속도로 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 타겟 영역에 투사된 광 패턴은 FSD의 스캐닝 패턴, FSD의 스캐닝 속도 및/또는 하나 이상의 촬상장치의 속도에 의존할 수 있다. 일부 실시예에서, 변형가능한 거울 장치는 도파관으로부터 사용자의 눈의 목표 영역으로 광 출력을 조종하기 위해 채택될 수 있다. 변형 가능한 장치는, FSD를 다양한 방향으로 스캐닝하는 것에 더해 또는 대신에 채택될 수 있다.
본원의 다양한 실시예에서, 스캐닝 레이저 검안경검사, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경검사 및/또는 다중-광자 현미경검사를 수행하도록 구성된 안경류에 포함된 상기 광원은, 약 1 마이크로미터 내지 약 1.0 밀리미터 사이의 점 크기(spot size)를 갖는 조명 빔을 출력하는 스캐닝 레이저 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조명 빔은 약 1-3 마이크로미터 사이, 약 2-10 마이크로미터 사이, 약 5-25 마이크로미터 사이, 약 10-30 마이크로미터 사이, 약 20-100 마이크로미터 사이, 약 50-200 마이크로미터 사이, 약 75-250 마이크로미터 사이, 약 100-300 마이크로미터 사이, 약 225-500 마이크로미터 사이, 약 375-600 마이크로미터 사이, 약 500-750 마이크로미터 사이, 약 650-850 마이크로미터 사이, 약 725 마이크로미터-1 밀리미터 사이, 또는 이 범위나 하위 범위의 임의의 값인 점 크기를 가질 수 있다. 상기 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캐닝 패턴으로 상기 눈의 원하는 영역을 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 원하는 스캐닝 패턴은 착용자 얼굴의 코-관자놀이의 축을 따른 길이보다 긴 착용자 얼굴의 상-하 축을 따르는 길이를 가질 수 있다. 상기 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캐닝 패턴을 생성하기 위해 약 1kHz와 약 5MHz 사이의 속도로 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 따라서, 눈의 원하는 영역에서 생성된 원하는 스캐닝 패턴은 스캐닝 기간 동안 순차적으로(예를 들어, 한번에 하나씩) 조명되는 복수개의 픽셀을 포함하는 것으로 간주 될 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 하나 이상의 촬상 장치(2074)는 복수개의 픽셀 각각으로부터 산란된 또는 반사된 광을 수신하도록 구성된 광 검출기를 포함할 수 있다. 상기 광 검출기에 의해 수신된 광의 세기는 원하는 영역의 2차원 영상을 생성하기 위한 조명 빔의 스캔 각도 및/또는 위치와 상관될 수 있다. 일부 실시예에서, 도파관으로부터 비롯된 광출력은 가변초점 소자에 의해 사용자 눈(2620)의 목표 영역에 초점을 맞출 수 있다. 2 광자 여기(two-photon excitation)는 광 에너지가 충분히 높은 목표 영역의 초점 부피에서 달성될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에서, 2 광자 여기는 사용자 눈(2620)의 타겟 영역의 회절-제한된 초점 볼륨에서 여기 될 수 있다. 다양한 실시예에서, 레이저로부터 비롯된 광 출력은 회절-제한된 점에 대응하는 점 크기로 초점을 맞출 수 있다. 2광자 여기가 달성되는 목표 영역의 부피로부터 방출된 광은 하나 이상의 촬상 장치(2674)로 유도될 수 있다. 전술한 바와 같이, 목표 영역의 이-차원 영상을 사용자 눈의 목표 영역에 구성하기 위해, 도파관으로부터 비롯된 광 출력은 사용자 눈의 목표 영역에서 수평으로 및/또는 수직으로 스캐닝 될 수 있다. 추가로, 도파관으로부터 비롯된 광 출력이 집중되는 눈의 깊이를 변화시킴으로써, 3차원 영상이 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 도파관으로부터 비롯된 광 출력이 집중되는 눈의 깊이는 광섬유 스캐닝 장치의 스캐닝 각도에 기초하여 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 빔(2638)이 초점을 맞추는 눈의 깊이는 광의 파장을 변화시킴으로써 변경될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 상기 빔(2638)이 전파되는 눈의 깊이는 상기 빔(2638)의 전파 방향과 정렬되는 상기 빔(2638)의 길이 방향 축을 따라 상기 빔을 스캐닝함으로써 변경될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 빔(2638)의 길이 방향 축은 상기 사용자(2620)의 시선과 정렬될 수 있다.
상기 장치(2650)가 2 광자 현미경으로 구성될 때 하나 이상의 촬상 장치에 의해 수신된 광이 초점 부피에 한정되기 때문에, 초점 이탈 광 또는 임의의 다른 미광(stray light)은 2 광자 방출의 파장용으로 구성된 적절한 필터를 공급함으로써 받아들이지 않을 수 있다. 이러한 필터는 2 광자 여기 과정의 방출에 대응하는 파장을 갖는 광을 실질적으로 투과시키면서 다른 파장의 전송을 감소시키도록 구성된 전송 필터를 포함할 수 있다. 2 광자 여기 과정의 방출에 대응하는 파장을 다른 파장으로부터 분리할 수 있는 다른 유형의 필터 또는 필터 구성이 사용될 수 있다.
따라서, 증강 또는 가상현실 안경류는 다양한 광자 현미경 또는 2 광자 현미경을 포함할 수 있다.
공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)는 망막 형태, 깊은 안저 영상화(즉, 병변 검출), 망막 색소 상피(RPE) 변화 및 기타 연령과 관련된 황반 퇴화를 시각화하는데 사용될 수 있다. 공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)는 또한 다중 스펙트럼 영상 비교를 제공하는데 사용될 수도 있는데, 이는 스펙트럼과 깊이 강화된 차등 시야를 통해 망막 및 망막하(sub-retinal) 형상의 시각적 식별을 개선하는 것을 도울 수 있다.
다양한 실시예에서, 공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)는 임상의가 획득된 사용자 눈의 영상을 실시간으로 볼 수 있게 한다. 예를 들어, 임상의에게 사용자가 보고 있는 단어를 읽는 것 및/또는 사용자가 보고 있는 장면을 바라보는 것을 허용하도록 상기 시스템은 구성될 수 있다. 상기 장치(2650)는 사용자가 망막의 어느 부분을 사용하여 보는지를 임상의가 실시간으로 결정할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 대부분의 사용자는 일반적으로 망막의 중심영역에 의존하여 본다. 그러나 황반변성 환자는 망막의 다른 부분에 의존하여 볼 수 있다. 예를 들어, 공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)와 같은 여기에 설명된 증강/가상현실 안경류의 다양한 실시예는 마이크로 시야검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 마이크로 시야검사를 수행하도록 구성된 장치는 사용자가 볼 수 있은 작은 대상을 망막에 배치하는 것을 포함하고, 사용자의 피드백 및/또는 작은 대상을 볼 수 있은 능력에 기초하여 망막의 맹점을 결정한다.
공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)의 다양한 실시예는 굴절 오차를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 망막의 뒤쪽에 있는 영상의 크기는, 작은지, 큰지, 초점이 맞지 않거나 다른 결함이 있는지를 결정하기 위해 임상의가 측정할 수 있다.
공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)의 다양한 실시예는 상기 사용자(2660)의 안구 운동을 추적하도록 구성될 수 있으며, 이는 상기 사용자(2660)가 실시간으로 물체 및 경관을 보는 능력을 제공하는데 유리할 수 있다.
공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)의 다양한 실시예는 망막의 두께, 황반의 두께 및/또는 개별적인 망막 층의 두께를 측정하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 스캐닝 레이저 검안경 또는 공초점 스캐닝 레이저 검안경(cSLO)은 스캐닝 패턴(예를 들어, 래스터 스캔)에 따라 망막을 가로질러 스캐닝하는데 사용될 수 있다. 망막의 스캔된 영역으로부터 비롯된 광은 하나 이상의 촬상장치(2674)에서 수용되어 망막의 2/3 차원 영상을 구성할 수 있다. 예를 들어, 증가하는 깊이에서 포획된 순차적 cSLO 스캔은, 망막 또는 시각신경원반의 3차원 형태 영상을 만들기 위해 결합될 수 있다. 영상 스택은 망막 두께, 황반과 망막의 다른 매개 파라미터의 측정을 제공하는 최종 합성 영상을 만들기 위해 정렬될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 2차원/3차원으로 구성된 망막 영상에 노이즈 또는 수차를 부가할 수 있는 초점 벗어난 광을 배척하기 위해 하나 이상의 촬상장치(2674) 앞에 조리개가 배치될 수 있다.
공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)의 다양한 실시예는 상기 사용자(2660)의 황반을 영상화하도록 구성될 수 있다. 황반 영상은 위에 언급된 바와 같이 황반의 두께를 측정하는데 유용할 수 있다. 황반 영상은 또한 황반의 팽창을 측정하는 데 유용할 수 있다. 이는 황반에서 기능 변화가 일어나기 전에 구조적 변화를 야기하는 녹내장의 조기 발견에 유리할 수 있다. 예를 들어, 녹내장은 망막 신경절 세포의 손실, 내부 망막 층의 변화, 특정 망막 층의 얇아짐 등을 유발할 수 있다. 이러한 구조적 변화는 망막 및/또는 황반의 영상으로부터 결정될 수 있다.
공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)의 다양한 실시예는, 수정체의 형상에 기초하여 원근조절 상태 결정 및/또는 굴절 오차 측정을 하도록, 렌즈 상기 사용자(2660)의 수정체 전면과 배면의 형상 및/또는 두께를 영상화하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 사용자(2660)는 다른 심도 평면으로부터 빔(2638)을 투사함으로써 다른 깊이의 목표에 초점을 맞출 수 있다. 망막 상에 형성된 영상의 크기와 정확성뿐 아니라 수정체 원근조절 상태의 변화는, 굴절 이상을 결정하는 것을 돕기 위해 영상화 될 수 있다.
공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)의 다양한 실시예가 망막 중심부 주위 원추세포의 공간 분포 및 이방성을 결정하도록 구성될 수 있다. 이것은 사용자가 근시, 정시 또는 원시인지 여부를 결정하는 데 유리할 수 있다. 예를 들어, 근시 사용자는 정시인 눈에 비해 근시에 대한 중심부 원추 실장 밀도 감소를 나타낼 수 있다. 원추 실장 밀도의 변화는 원추 영양장애 및/또는 색소성 망막염이 있는 사용자에서도 모니터링될 수 있다. 황반의 영양장애는 비정상적인 광 수용체 구조를 유발할 수 있다. 따라서, 황반의 영양장애는 사용자의 광 수용체 구조를 영상화함으로써 결정될 수 있다.
공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경으로 구성된 상기 장치(2650)의 다양한 실시예는 형광 현미경 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 형광 염료를 사용자의 혈관에 주입할 수 있으며 형광 현미경 검사를 사용하여 안저 또는 망막의 혈류를 실시간으로 추적할 수 있다. 다른 예로서, 사용자의 혈관에 형광 염료를 주입할 수 있으며, 신경섬유층의 개별 모세 혈관 영상화, 신경섬유층 두께결정 및/또는 안저 혈관패턴 결정에 형광현미경 검사가 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 형광 염료는 상기 시스템(2650)과 통합된 유체전달 시스템에 의해 전달될 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 상기 장치는 형광염료를 전달하기 위한 출력 포트를 포함할 수 있다. 따라서, 형광 현미경 검사는 신경 섬유층 두께의 변화, 또는 안구의 다른 질병인 망막 손상, 예를 들어 녹내장, 황반 영양장애(macular dystrophy) 등에 기인한 혈관계 변화를 결정하는데 유용할 수 있다. 또 다른 예로서, 형광 현미경은 망막 영양장애에서 망막 손상을 추적하기 위해 리포푸신과립 자동형광(lipofuscin granule autofluoresence) 분석과 동시에 원추 구조 영상 및 원추/망막 색소 세포 비율을 분석하는데 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, 황반에 특정 파장으로부터 광 손상이 형광 현미경 검사로 모니터링될 수 있다.
상기 안과용 시스템(2650)은 공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경뿐만 아니라 비-건강 어플리케이션(예: 영화 또는 비디오 감상, 게임 경기와 같은 오락용, 작업용 등)용으로 구성될 수 있다. 상기 시스템(2650)은 주기적으로(예를 들어, 매시간별로, 매일, 매주마다, 격주로, 매월마다, 격년마다, 매년마다 등) 공초점 현미경 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 시스템(2650)은 불규칙한 시간 간격으로 상기 눈(2620)의 공초점 현미경 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템(2650)은 공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경 검사를 1시간에 몇 번, 1주일에 몇 번, 1개월에 몇 번, 1년에 몇 번 등으로 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 그러한 검사는 연간 1회, 2회, 3회, 4회, 5회, 6회, 8회, 10회, 12회, 16회, 24회 또는 그 이상 완료될 수 있다. 이러한 검사는 사용자에게 건강상의 문제가 있는 경우, 더 자주 수행될 수 있다. 상기 시스템(2650)에서, 사용자(2660)가 시력 장애를 겪고 있거나 또는 초점을 맞추는데 어려움을 가지고 있는 것을 감지하는 경우, 상기 시스템(2650)은 공초점 현미경, 스캐닝 레이저 검안경, 적응가능한 광학 스캐닝 레이저 검안경 및/또는 2 광자 현미경 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 시스템(2650)은 또한 공초점 현미경으로서 의사 진료실 또는 병원에서 사용되도록 구성될 수 있다. 그러나, 안과용 시스템(2650)은 사용자(2660)에 의해 착용될 수 있다.
자동 굴절검사기
하나 이상의 실시예에서, 안과용 장치는 자동 굴절검사기(autorefractor)로 기능하도록 구성될 수 있다. 자동 굴절검사기는 사람의 굴절 이상을 객관적으로 측정한다. 환자의 주관적 반응이 필요한 굴절검사기(phoropter)와 달리 자동 굴절검사기는 사용자의 응답에 의존하지 않는다. 모양체근을 이완된 위치에 유지시켜서, 사용자의 원근조절을 상실시키는 조절마비제(예: 점안제)가 사용될 수 있다. 안구의 이완된 위치는 망막의 보다 일관된 시야를 제공한다. 상기 환자는 자동 굴절검사기 장치 내부로 투사되는 영상을 보도록 요청받을 수 있다. 상기 망막에 영상이 맺히는 때를 결정하기 위해 기계가 판독하므로, 심도 평면을 가로질러 초점을 맞추고 벗어나도록 상기 영상이 움직일 수 있다. 상기 기계는 처방을 결정하기 위해 결과를 평균할 수 있다.
이를 위해, 상기 안과용 장치는 상기 FSD를 사용하여 다양한 깊이에서 하나 이상의 영상을 제공하고, 눈이 다양한 깊이의 영상에 초점을 맞추는 동안 망막의 영상을 포획하기 위해 눈-스캐닝 모듈을 통해 스캐닝할 수 있다. 이전 실시예에서와 같이, 환자가 영상에 적절하게 초점을 맞출 때를 결정하기 위해 다양한 알고리즘이 사용될 수 있고, 이어서 사용자에 대한 광학 처방을 결정한다. 상기 안과용 장치의 프로세서는 가시 광선 또는 적외선을 사용하여 다수의 객관적인 굴절 검사를 수행하는데 사용될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 영상품질 분석/대조 피크 검출기술이 분석에 사용될 수 있다. 유사하게, 샤이너(Scheiner) 이중 핀홀 정렬, 샤크-하트만(Shack-Hartmann) 격자 정렬 및/또는 망막반사 중화가 또한 사용될 수 있다.
도 26A는 자동 굴절검사기로 구성된 증강 및/또는 가상현실 시스템(2600)의 예시적인 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, 상기 시스템(2600)은 적층된 도파관 조립체(178)로, 가변초점 소자(VFE)(예를 들어, 형상이 복수개의 전극에 인가된 전기 신호에 의해 제어되는 변형가능한 거울 박막) 또는 다른 방법으로 광학 특성을 제어된 방식으로 변경시킬 수 있는 광학 소자, 또는 이들의 임의의 조합과 같은 적응가능한 광학 소자를 포함한다. 그러한 예는 도 10A-10D와 관련하여 여기에 개시되어 있다. 상기 시스템(2600)은 빔 분리기(beamsplitter)(2602), 카메라(2604), 프로세서(2606) 및 양의 렌즈(2608)를 또한 포함할 수 있다. 상기 시스템(2600)은 사용자의 눈(58)과 정렬되도록 머리-장착될 수 있다. 자동 굴절검사기 시스템(2600)은 단일 눈에 대해 도시되어 있지만, 환자의 두 눈의 굴절을 동시에 검사할 수 있는 양안 자동 굴절검사기일 수도 있다. 상기 시스템(2600)은 또한 여기에 설명된 임의의 다른 소자 또는 특징을 포함할 수 있다. 어떤 경우에는, 자동 굴절검사기 실시예에서 사용되었지만 여기에 기술된 다른 기능에 필수적으로 요구되지는 않을 부가적인 소자는 증강 및/또는 가상현실 시스템에 대한 추가 부착물로 제공될 수 있다.
상기 적층된 도파관 조립체(178)는 파면 곡률의 값이 변하는 광을 눈(58)으로 전송하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 적층된 도파관 조립체(178)는, 평행한 빔뿐 아니라 양의 주시각(positive vergence)이나 음의 주시각을 갖는 광빔을 포함하여, 다른 값의 주시각을 갖는 광 빔을 눈(58)으로 전달할 수 있다.
적층된 도파관 조립체(178)는 다중 도파관(182, 184, 186, 188, 190) 및 다중 렌즈(192, 194, 196, 198)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 렌즈(192, 194, 196, 198)는 음의 렌즈이다. 도 26A에 도시된 바와 같이, 도파관 및 네가티브 렌즈는 교번 적층 구성으로 배열될 수 있다. 적층된 도파관 조립체(178)는 또한 다수의 광원(200, 202, 204, 206, 208)을 포함한다. 본원에서 논의된 바와 같이, 이들 광원은 다른 광원이 또한 사용될 수 있지만, 광섬유 스캐닝 표시장치일 수 있다. 각각의 광원은 그 길이에 걸쳐서 실질적으로 동등하게 광을 분배하고 상기 광을 눈(58)으로 다시 향하게 하는 대응 도파관(182, 184, 186, 188, 190)에 광을 주입할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 광원(200, 202, 204, 206, 208)은 저마다의 도파관(182, 184, 186, 188, 190)에 평행 광을 주입할 수 있고, 각각의 도파관은 다른 출력 각도의 범위에서 평행광 빔을 출력할 수 있다. 상기 광원(200, 202, 204, 206, 208)에 의해 제공되는 광은 가시 광선 또는 적외선 스펙트럼일 수 있다.
본원의 일부 실시예에서, 눈(58)에 가장 가까운 제1 도파관(182)은 눈에 양의 주시각을 갖는 광 빔을 전달하는데 사용될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 제1 도파관(182)과 눈(58) 사이에 포지티브 렌즈(2608)를 제공함으로써 달성될 수 있다. 포지티브 렌즈(2608)는 그것을 통과하는 모든 광선에 양의 주시각 각도를 부여할 수 있다. 도 26B는 눈(58)에 전송되는 양의 주시각을 갖는 광선의 예를 도시한다. 전술한 바와 같이, 이러한 양의 주시각 빔은 제1 도파관(182)에서 시작된 빛으로부터 기원할 수 있다.
나머지 도파관들(184, 186, 188, 190)은 광 빔을 다른 값의 주시각으로 눈(58)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 스택 내의 제2 도파관(184)은 스택 내의 제1 도파관(182)보다 적은 각도인 양의 주시각을 갖는 광 빔을 제공하는데 사용될 수 있다. 이는 예를 들어, 제2 도파관(184)으로부터 네가티브 렌즈(192)를 통해 광을 전송함으로써 달성될 수 있다. 네거티브 렌즈(192)는 통과하는 광 빔에 음의 주시각 각도를 부여하여, 스택에서 제1 도파관(182)으로부터 출력되는 것과 비교할 때 양의 주시각이 상대적으로 더 작아진다.
유사한 방식으로, 스택 내의 제3 도파관(186)은 스택에서 제2 도파관(184)으로부터 출력되는 것보다 더 작은 각도인 양의 주시각을 갖는 광 빔을 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제3 도파관(186)은 주시각이 0인 평행광 빔을 눈(58)으로 제공하는데 사용될 수 있다. 이는 제3 도파관(186)으로부터 제1 네거티브 렌즈(192) 및 추가 네거티브 렌즈(194)를 통해 광을 투과시킴으로써 달성될 수 있다. 이러한 네가티브 렌즈(192, 194) 각각은 이들을 통과하는 광 빔에 음의 주시각 각도를 부여하여, 상기 스택에서 제1 또는 제2 도파관(182, 184)으로부터 출력되는 광에 비해 상대적으로 작은 양의 주시각을 갖도록 한다. 도 26C는 눈(58)에 전송되는 0의 주시각을 갖는 평행 광 빔의 일례를 도시한다. 전술한 바와 같이, 이 평행 빔은 제3 도파관(186)에서 기원하는 광으로부터 발생할 수 있다.
상기 스택 내의 제4 도파관(188)은 스택 내의 제1, 제2, 및 제3 도파관(182, 184, 186)으로부터 나오는 것보다 훨씬 적은 양의 주시각으로 눈(58)에 광 빔을 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제4 도파관(188)은 눈(58)에 대해 일정 각도의 주시각을 갖는 광선을 제공하는데 사용될 수 있다. 이는 제4 도파관(188)에서 나오는 광선이 상기 스택의 앞에 있는 도파관들로부터 출력되는 광 빔과 비교할 때 하나 더 추가되는 네가티브 렌즈(196)를 통과한다는 사실에 기인하여 달성될 수 있다.
최종적으로, 스택 내의 제5 도파관(190)은 제4 도파관(188)으로부터 나오는 것보다 훨씬 더 큰 음의 주시각을 갖는 광 빔을 제공하는데 사용될 수 있다. 다시 한번, 이는 눈(58)으로 가는 광 경로를 따라 또 다른 네가티브 렌즈(198)를 통해 제5 도파관(190)에서 출력인 전송되는 광 빔에 의해 달성될 수 있다. 도 26D는 음의 주시각을 가지고 눈(58)으로 전송되는 광 빔의 예를 도시한다. 전술한 바와 같이 이 음의 주시각 빔은 상기 제5 도파관(190)에서 나올 수 있다.
상기 적층된 도파관 조립체(178)는 또한 보상 렌즈 층(180)을 포함할 수 있다. 이 렌즈 층은, 사용자가 상기 적층된 도파관 조립체(178)의 다른 면에서 바깥 세상(144)으로부터 비롯된 광을 바라볼 때 네거티브 렌즈(192, 194, 196, 198)의 누적 효과를 보상할 수 있다. 또한, 보상 렌즈 층(180)은 상기 적층된 도파관 조립체(178)와 상기 사용자의 눈(58) 사이에 제공된 포지티브 렌즈(2608)를 보상하도록 설계될 수 있다(그러한 포지티브 렌즈가 존재하는 경우).
상술한 바와 같이, 상기 적층된 도파관 조립체(178)의 도파관들은 양의 주시각을 갖는 빔으로부터 평행 빔, 음의 주시각을 갖는 빔에 이르기까지 다른 주시각 범위를 가진 광 빔을 상기 눈(58)에 제어가능하게 제공하는데 사용될 수 있다. 가장 큰 각도인 음의 주시각을 갖는 출력 빔이 최종 도파관(190)으로부터 나오는 반면에, 최대 각도인 양의 주시각을 갖는 출력 빔이 제1 도파관(182)으로부터 나온다는 관점에서 실시예가 설명되었지만, 이는 적절한 렌즈의 선택(192, 194, 196, 198, 180, 2608)을 통해서 거꾸로 될 수 있다. 또한 상기 시스템이 반드시 양의 주시각, 음의 주시각 및 0 주시각의 빔을 출력할 것이 요구될 필요는 없어서; 일부 시스템은 이러한 가능한 주시각의 서브세트인 빔을 출력할 수도 있다. 마지막으로, 도시된 적층된 도파관 조립체(178)가 5개의 도파관을 포함하지만, 다른 실시예는 보다 넓은 범위의 주시각 및/또는 이용 가능한 주시각 사이의 보다 미세한 단계를 가지는 광 빔을 제공하기 위해 추가적인 도파관을 포함할 수 있다. 대안적으로, 다른 실시예는 장치를 단순화하고 비용을 감소시키기 위해, 보다 적은 수의 도파관을 포함할 수 있다.
다시 도 26A를 참조하면, 적층된 도파관 조립체(178)로부터 출력된 광 빔은 시야 축을 따라 사용자의 눈을 향해 전파한다. 도시된 실시예에서, 이들 빔은 적층된 도파관 조립체(178)와 눈(58) 사이에 제공되는 빔 분리기(2602)를 통해 전송된다. 상기 빔 분리기(2602)는 눈(58)의 시야 축과 정렬되어, 카메라(2604)가 눈(58)을 보도록 한다. 빔 분리기(2602)는 적층된 도파관 조립체(178)와 눈(58) 사이에 위치하는 것으로 도시되어 있지만, 눈(58)으로부터 스택 도파관 조립체(178)의 대향 측에 대안적으로 위치될 수 있어서, 카메라(2604)가 상기 적층된 도파관 조립체(178)를 통해 눈(58)을 볼 수도 있다.
이미 논의된 바와 같이, 자동 굴절검사기 시스템(2600)은 다양한 각도의 주시각을 갖는 광 빔을 사용하여 눈(58)에 영상을 제공할 수 있다. 이 영상이 눈(58)에 제공될 때, 카메라(2604)는 눈(58)의 망막을 모니터하는데 사용될 수 있다. 상기 카메라(2604)는 망막 영상을 프로세서(2606)에 제공할 수 있다. 상기 프로세서(2606)는 자동 굴절검사기 시스템(2600)에 의해 투사된 영상이 눈(58)의 망막에 가장 잘 초점 맞출 때를 결정하기 위하여 망막 영상에 영상 프로세싱 알고리즘을 수행할 수 있다. 이러한 영상 프로세싱 알고리즘은 예를 들어 대조 피크 검출을 포함할 수 있다(눈(58)의 망막에 투사된 영상은 일반적으로 영상이 흐려지면 상대적으로 낮은 대조를 가지며, 눈(58)에 의해 영상이 뚜렷이 초점이 맞으면 피크 대조를 갖는다). 상기 프로세서(2606)는 상기 망막에 광이 초점을 맞추는 것을 허용하기 위해 상기 눈(58)이 필요로 하는 주시각의 각도(양의 값이든, 평행이든, 음의 값이든)에 기초하여 눈(58)의 굴절력(refractive power)을 계산할 수 있다. 상기 프로세서(2606)는 눈의 구형 파워뿐만 아니라 원통형 파워 및 축을 계산하기 위해 다수의 안구 자오선에서 영상 품질을 결정할 수 있다.
상기 프로세서(2606)는 상기 자동 굴절검사기 시스템(2600)의 작동을 제어할 수 있다. 본원의 일 실시예에서, 상기 제어 방법은 하나 이상의 광원(200, 202, 204, 206, 208)이 제1 주시각 값(양의 값이든, 평행광 또는 음의 값이든)을 갖는 광의 빔을 사용하여, 눈(58)을 향하여 영상을 투사하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(2606)는 상기 카메라(2604)를 사용하여 눈(58)의 망막 영상을 포획할 수 있다. 상기 프로세서(2606)는 포획된 망막 영상을 분석하여, 상기 제1 주시각 값을 가지는 광 빔을 이용할 때 망막에 형성된 영상의 품질 측정기준을 결정할 수 있다.
상기 프로세서(2606)는 그리고 나서 제1 주시각 값과 다른 제2 주시각 값을 갖는 광의 빔을 사용하여 하나 이상의 광원이 눈(58)을 향하여 영상을 투사하도록 할 수 있다. 그 후, 상기 프로세서(2606)는 카메라(2604)를 사용하여 눈(58)의 망막 영상을 다시 포획하고, 상기 제2 주시각 값을 가지는 광의 빔을 이용할 때 망막 상에 형성된 영상의 품질 측정기준을 결정하기 위해 상기 망막 영상을 분석할 수 있다. 그리고 나서 상기 프로세서(2606)는 제1 영상 품질 결정기준을 제2 영상 품질 결정기준과 비교할 수 있다. 이 비교에 기초하여, 상기 프로세서(2606)는 임의의 다양한 최적화 알고리즘을 사용하여, 눈(58)을 향하여 영상을 투사할 때 사용하기 위한 제3 주시각 값을 선택할 수 있다. 그 다음, 상기 프로세서(2606)는 제3 주시각 값을 갖는 광의 빔을 사용할 때 망막 상에 형성된 영상의 품질을 나타내는 제3 영상 품질 결정기준을 계산할 수 있다. 이 절차는 영상 품질 결정기준이 최대화되거나 충분하다고 판단될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 마지막으로, 상기 프로세서(2606)는 이 영상 품질 결정기준에 대응하는 주시각 값에 기초하여 눈(58)의 굴절력을 계산할 수 있다. 또한, 상기 프로세서(2606)는 자동 굴절검사기 시스템(2600)이 임계값 이상으로 굴절 이상(들)을 식별하는 경우 여기에 기술된 굴절검사기(phoropter) 방법의 실행을 개시할 수 있다. 상기 굴절검사기(phoropter) 시스템은 자동 굴절검사기 시스템(2600)에 의한 측정의 정확성에 대한 확인으로 또는 그 반대로 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 자동 굴절검사기 시스템(autorefractor system)(2600) 및 굴절검사기(phoropter) 시스템(phoropter system)은 공동으로 환자의 시력을 특성화하는데 사용될 수 있다.
도 26E는 자동 굴절검사기로서 구성된 증강 및/또는 가상현실 시스템(2650)의 다른 예시적인 실시예를 도시한다. 상기 자동 굴절검사기 시스템(2650)은 도 26A에 도시된 자동 굴절검사기 시스템(2600)의 모든 특징을 포함할 수 있다(비록 빔 분할기(2602), 카메라(2604) 및 프로세서(2606)가 명확성을 위해 도시되지 않았지만). 또한, 도 26E에 도시된 자동 굴절검사기 시스템(autorefractor system)(2650)은 눈(58) 앞에 시스템의 광학 경로를 따라 위치된 Scheiner 핀홀 디스크(pinhole disc)(2660)를 포함할 수 있다. Scheiner 디스크(2660)는 예를 들어, 적층된 도파관 조립체(178)와 빔 분할기(2602)의 사이에 위치될 수 있다. 이는 2개 이상의 작은 개구를 갖는 불투명한 원판이다. 도 26E에 도시된 바와 같이, 평행 광 빔이 Scheiner 디스크(2660)에 입사할 때, 빔은 두 개의 개구를 통과할 수 있은 광선을 제외하고는 눈으로 전송이 차단된다. 정상 눈(emmetropic eye)의 경우, 두 개의 구멍 각각을 통해 투과된 광선은 눈(58)의 망막상 공통 지점에 초점을 맞춘다. 따라서, 상기 카메라(2604)에 의해 촬영된 망막 영상은 단일 지점을 나타낸다.
도 26E는 Scheiner 디스크(2660)를 통과하는 평행 빔이 정상 눈에 미치는 영향을 도시하는 반면, 도 26F 및 26G는 각각 원시 눈 및 근시 눈에 대한 동일한 효과를 나타낸다. 도 26F에서 알 수 있는 바와 같이, 원시 눈의 광학 배율은 Scheiner 디스크(2660)의 두 개 구멍을 통해 투과된 광선을 단일 지점에 집중시키기에 충분히 강하지 않다. 따라서, 카메라(2604)에 의해 촬영된 망막 영상은 원시 눈 앞에 있는 Scheiner 디스크를 비추는 평행 빔의 경우 두 개의 구별되는 점을 나타낼 것이다. 도 26G에서 알 수 있는 바와 같이, 근시 눈의 광학 배율(optical power)은 너무 강하기 때문에, Scheiner 디스크(2660)의 2개 구멍을 통해 투과된 광선은 눈의 망막 전방에서 초점이 맞게 된다. 이것 역시 망막에 두 개의 뚜렷한 점이 형성되게 한다.
따라서, 자동굴절검사기 시스템(2650)은 하나의 점이 눈의 망막 상에 형성될 때까지 Scheiner disc에 입사하는 광 빔의 주시각을 변화시킬 수 있다. 상기 안구(58)의 굴절력은 망막에 단일 점을 형성하는데 필요한 빔의 주시각에 기초하여 계산될 수 있다.
상기 프로세서(2606)는 자동 굴절검사기 시스템(2650)의 작동을 제어할 수 있다. 본원의 예시적인 일 실시예에서, 상기 제어 방법은 하나 이상의 광원(200, 202, 204, 206, 208)이, Scheiner 디스크(2660) 상에 제1 주시각 값(양의 값이든, 평행 또는 음의 값이든)을 가지는 광의 빔을 투사하도록 하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고 나서, 상기 프로세서(2606)는 카메라(2604)를 사용하여 눈(58)의 망막영상을 포획할 수 있다. 상기 프로세서(2606)는 망막 영상을 분석하여 뚜렷한 반점의 수를 결정할 수 있다. 단지 하나의 스폿만이 분명하다면, 상기 프로세서(2606)는 제1 주시각 값에 기초하여 상기 눈(58)의 굴절력을 계산할 수 있다. 대안적으로, 다수의 점들이 명백하면, 상기 프로세서(2606)는 제1 주시각 값과 다른 제2 주시각 값을 선택할 수 있다. 상기 프로세서(2606)는 그 뒤 Scheiner 디스크(2660) 상에 투사될 제 주시각 값을 갖는 광의 빔을 발생시킬 수 있다. 상기 프로세서(2606)는 다시 카메라(2604)를 사용하여 눈(58)의 망막영상을 포획하고, 뚜렷한 점의 수를 결정하기 위해 망막영상을 분석할 수 있다. 단일 점이 명백하면, 상기 프로세서(2606)는 제2 주시각 값에 기초하여 눈(58)의 굴절력을 계산할 수 있다. 그렇지 않으면, 세 번째 주시각 값이 선택될 수 있으며, 단일 점이 망막에 형성될 때까지 계속하여 반복될 수 있다. 그 후, 상기 프로세서(2606)는 그 주시각 값에 기초하여 눈(58)의 굴절력을 계산할 수 있다.
본원에 기술된 임의의 자동 굴절검사기 또는 다른 진단 방법은, 콘텐츠에 초점이 맞추어진 것을 확실히 하기 위해 사용자가 콘텐츠를 주시하는 동안, 실시간 조정을 위해 사용될 수 있다. 또한, 사용자의 굴절 이상의 장기간 모니터링 및 분석을 제공하기 위해 사용자의 굴절 이상의 모니터링이 장기간(예를 들어, 수주, 수개월 또는 수년간) 수행될 수 있다. 정기적으로 예정된 검사의 빈도는 검사 결과의 추세에 따라 또는 사용자가 시력에 어려움을 겪고 있음을 시스템이 감지한 경우에 자동적으로 조정될 수 있다.
광간섭단층촬영(OCT)
본원에 설명된 바와 같이 사용자가 착용할 수 있는 증강현실/가상현실 착용 가능한 장치의 다양한 실시예는 광간섭 단층 촬영(OCT) 시스템으로서 기능하도록 구성될 수 있다. 도 23A 및 도 23B는 OCT 시스템으로서 기능하도록 구성될 수 있는 착용가능한 장치(2350)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치(2350)는 표시장치 시스템(2362)에 부착된 프레임(2364)을 포함한다. 상기 표시장치 시스템(2362)은 사용자(2360)의 눈(2320) 전방에 위치되도록 구성될 수 있다. 투사된 빔(2338)의 일부는 사용자(2360) 눈(2320)의 다양한 해부학 적 특징에 의해 광선(2356)으로서 반사, 산란 및/또는 회절 될 수 있고, 하나 이상의 촬상장치(2352)에 의해 수용될 수 있다. 전자 하드웨어 프로세서(2370)는 사용자 눈(2320)의 다양한 구조를 검사하기 위해 사용자(2360) 눈(2320)으로부터 수신된 광을 분석하는데 사용될 수 있다.
착용가능한 장치(2350)의 다양한 실시예에서, 상기 프레임(2364)은 도 3A-3C의 프레임(64)과 유사한 특성을 가질 수 있다. 착용가능한 장치(2350)의 다양한 실시예에서, 상기 표시장치 시스템(2362)은 도 3A-3C 및 도 5의 표시장치 시스템(62)과 유사한 특성을 가질 수 있다. 상기 장치(2350)의 다양한 실시예에서, 상기 전자 하드웨어 프로세서(2370)는 도 3A-3C의 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)과 유사할 수 있다.
상기 안과용 시스템(2350)의 다양한 실시예의 상기 표시장치 시스템(2362)은 상기 프레임(2364)에 장착된 표시장치 렌즈(2376)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 표시장치 렌즈(2376)는 2개의 접안경 영역을 포함하는 단일 렌즈일 수 있으며, 각각의 접안경 영역은 상기 사용자 눈(2320)의 전면에 위치한다. 일부 실시예에서, 상기 표시장치 시스템(2362)은 상기 프레임(2364)에 장착된 2개의 표시장치 렌즈를 포함할 수 있으며, 각각의 표시장치 렌즈는 사용자의 각 눈(2320)의 전면에 위치하는 접안경 영역을 포함한다.
상기 광원(2354)은 하나 이상의 LED, 하나 이상의 섬광 등, 하나 이상의 초 발광 다이오드 및/또는 가능하게는 하나 이상의 레이저를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 광원은 비 간섭성 광원이다. 일부 실시예에서, 상기 광원(2354)은 상기 표시장치 렌즈(2376) 및/또는 사용자(2360)의 눈(2320)에 조명을 제공하도록 구성된 장치(2350)의 조명 시스템을 이루는 한 부분일 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 상기 빔(2338)은 표시장치 렌즈(2376)로부터 상기 사용자(2360)의 상기 눈(2320)으로 투사될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(2354)은 광섬유 스캐닝 장치(FSD)를 포함할 수 있고, 상기 표시장치 렌즈는 도 10D에 참조로 전술된 도파관 스택(178)과 유사한 특성을 갖는 복수개의 도파관을 포함할 수 있다. 스택(178)을 포함한다. FSD로부터 비롯된 광은 복수개의 도파관 중 하나 이상에 주입될 수 있고, OCT 기능을 수행하기 위해 사용자의 상기 눈(2320) 안으로 다수의 도파관 중 하나 이상으로부터 방출될 수 있다. 상기 표시장치 렌즈의 복수개의 도파관은 상기 복수개의 도파관으로부터 방출된 파면의 특성을 변화시킬 수 있는 적응가능한 초점소자와 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 광원(2354)은 상기 표시장치 시스템(2362)의 측면 상에 배치된 보조광원일 수 있다. 이러한 실시예에서, 상기 착용가능한 장치(2350)는 상기 빔(2338)을 상기 착용자의 눈(2320)으로 유도하기 위해, 예를 들어 렌즈 또는 다른 굴절 구성요소, 반사 표면, 편향기, 반사기, 빔 분리기, 회절 광 소자, 도파관, 또는 다른 광학 구성요소와 같은 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(2354)은 추가적인 FSD를 포함할 수 있고, 상기 표시장치 렌즈는 추가적인 도파관 스택을 포함할 수 있다. 상기 추가적인 FSD로부터 비롯된 광은 상기 추가적인 도파관 스택의 하나 이상의 도파관에 주입될 수 있고, OCT 기능을 수행하기 위해 상기 추가적인 도파관 스택의 하나 이상의 도파관으로부터 사용자의 상기 눈(2320)으로 방출될 수 있다. 상기 추가적인 도파관 스택의 도파관은 상기 추가적인 도파관 스택에서 방출되는 파면의 특성을 변경할 수 있는 적응가능한 초점 소자와 결합할 수 있다. 아래에서 상세히 논의되는 바와 같이, 상기 광원(2354)으로부터 비롯된 빔(2338)은 상기 착용자 눈(2320)의 원하는 영역에 입사될 수 있다. 상기 빔(2338)은 착용자 눈(2320)의 원하는 영역을 가로 질러 상기 원하는 영역의 2차원/3차원 영상까지 x, y 및 z 방향을 따라 스캐닝 될 수 있다.
OCT 시스템으로서 구성된 착용가능한 장치(2350)는 간섭계를 포함할 수 있고, 반투명 또는 불투명한 재료(예를 들어, 사용자 눈(2320)의 다양한 구조, 사용자 눈(2320) 내의 다양한 안과 조직)의 표면아래 영상을 저전력 현미경에 해당하는 분해능으로 획득할 수 있다. 상기 시스템은 마이크로미터 해상도 3D 영상을 생성하기 위한 단면 영상을 제공하기 위해 조직 내에서 광 영상 반사를 사용하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 광원(2354)으로부터 비롯된 광은 조직으로 향하는 투사 광학 빔(2338) 및 거울 또는 반사소자와 같은 반사 기준을 향하는 기준 빔을 생성할 수 있다. 상기 투사 광학 빔(2338)이 광선(2356)으로서 지향되는 조직의 표면 아래 형상으로부터 반사하는 이 광의 작은 부분은, 반사 기준으로부터 반사된 광으로 수집되고 간섭된다. 간섭계 기술은 수신된 광자의 광 경로 길이를 기록하는 데 사용될 수 있으므로, 검출 전에 여러 번 산란하는 대부분의 광자를 거부할 수 있다.
다양한 실시예에서, 빔 분리기는 투사 빔(2338) 및 기준 빔을 생성하기 위해 광원(2354)으로부터 방출된 광의 광학 경로에 배치될 수 있다. 도 23A-1에 도시된 바와 같이, 상기 광원(2354)이 FSD를 포함하는 장치(2350)의 실시예에서, 광섬유 분리기/결합기는 투사 빔(2338) 및 기준 빔을 생성하고, 상기 눈(2320) 안의 다양한 구조에서 산란되거나 후방 반사된 광 및 상기 반사된 기준 빔을 결합하는데 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 반사는 이동 가능한 반사기일 수 있다. 도 23A-1은 상기 OCT 광빔을 눈에 유도하고 그로부터 되돌아 오는 광을 수신하는데 사용될 수 있은 도파관 스택 내의 분기점 특성을 가지는 광 가이드를 또한 도시한다. 이 도파관 가이드는 여기에 설명된 바와 같이 영상을 눈에 투사하도록 구성된 상기 도파관 스택과 같은 도파관 스택에 포함될 수 있다. 상기 삽입 그림은 기준 팔로 입사하는 광과 상기 이동가능한 기준 반사기(예: 이동가능한 거울)에서 반사된 광을 결합하는데 사용되는 광섬유결합기뿐 아니라, 상기 기준 반사기에서 반사된 광과 상기 눈으로부터 되돌아온 광(예를 들어, 반사되거나 후방산란된 등)을 수용하는 검출기도 보여준다.
전술한 바와 같이, 일부 실시예들에서, LED(예를 들어, 초 발광 LED)와 같은 비 간섭성 광원이 사용될 수 있다. 이러한 광원은 간섭계에 감소된 간섭 길이를 제공한다. 결과적으로, OCT장치는 빛이 영상으로 수집되는 짧은 초점 길이 또는 영역을 가지고 있다. 이 영역은 빔의 방향을 따라 길이 방향(z)으로 스캐닝되어, A 스캔이라 불리는 것을 생성한다. 또한, 눈에 입사하는 작은 점 크기의 빔은 감소된 횡 방향 해상도를 제공할 수 있다. 다시, 상기 빔은 종 방향에 직각인, 횡 방향(x 및 y)으로, 스캐닝되어 B 및 C 스캔을 생성할 수 있고, 따라서 눈의 조직 및 구조를 나타내는 2D 및 3D 영상을 생성할 수 있다.
상기 영역은 반사 기준의 위치, 투사 빔(2338) 및/또는 기준 빔의 파장 또는 투사 빔(2338)과 기준 빔 사이의 각도를 변경함으로써 길이 방향(z 방향)으로 스캐닝 될 수 있으며, 이는 상기 투사 빔(2338)과 상기 기준 빔 사이의 광학 경로 길이 차이를 변화시킨다. 상기 투사 빔(2338)과 기준 빔 사이의 광 경로 길이차이를 변경함으로써 유리하게는 OCT 시스템으로서 구성된 상기 장치(2350)가 관심 표면으로부터 직접 반사된 광을 수집하면서 배경 신호를 받아들이지 않음으로써 두꺼운 시료의 선명한 3차원 영상을 구축할 수 있게 한다.
상기 장치(2350)의 하나 이상 실시예에서, 상기 광원(2354)은 광 빔을 투사 할뿐만 아니라 눈으로부터 후방산란된 광 빔(2356)을 수신하도록 구성된 3D 스캐닝 헤드로 기능할 수 있는 FSD를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 추가의 3D 해상도를 제공하기 위해 다양한 파장(즉, 가시광 스펙트럼 이외의)의 광 빔(예를 들어, FSD 또는 다른 광원을 통해)이 투사될 수 있다. 상기 OCT 시스템은 시간 영역 또는 주파수 영역 OCT를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 장치(2350)는 스펙트럼 범위 내에서 복수개의 파장을 포함하는 눈으로부터 비롯된 반사/후방산란 광을 동시에 수신하고 측정할 수 있는 스펙트럼(푸리에) 영역 OCT로 구성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 광원(2354)은 약 1 마이크로미터와 약 1.0mm 사이의 점 크기를 갖는 조명 빔을 출력하는 스캐닝 레이저 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 빔은 약 1-3 마이크로미터 사이, 약 2-10 마이크로미터 사이, 약 5-25 마이크로미터 사이, 약 10-30 마이크로미터 사이, 약 20-100 마이크로미터 사이, 약 50-200 마이크로미터 사이, 약 75-250 마이크로미터 사이, 약 100-300 마이크로미터 사이, 약 225-500 마이크로미터 사이, 약 375-600 마이크로미터 사이, 약 500-750 마이크로미터 사이, 약 650-850 마이크로미터 사이, 약 725 마이크로미터-1 mm 사이 범위, 또는 이 범위 또는 하위 범위 값의 점 크기를 가질 수 있다. 상기 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캐닝 패턴으로 눈의 원하는 영역에 걸쳐 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 스캐닝 레이저 장치는 원하는 스캐닝 패턴을 생성하기 위해 약 1kHz와 약 5MHz 사이의 속도로 스캐닝하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 눈의 원하는 영역에서 생성된 원하는 스캐닝 패턴은 스캐닝하는 동안 순차적으로(예를 들어, 한번에 하나씩) 조명되는 복수개의 픽셀을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 이러한 일부 실시예에서, 하나 이상의 촬상 장치(2352)는 복수개의 픽셀 각각으로부터 후방 산란된 또는 후방 반사된 광을 수신하도록 구성된 광 검출기를 포함할 수 있다. 상기 광 검출기에 의해 수신된 광의 세기는 원하는 영역의 2차원 영상을 생성하기 위해 조명 빔의 스캐닝 각도 및/또는 위치와 관련될 수 있다.
상기 광원(2354)으로부터 투사된 광은 착용자 눈(2320)에서 다른 초점 거리에 초점을 맞출 수 있다. 예를 들어, 투사된 광의 초점은 각막, 홍채, 자연 렌즈, 유리체 또는 망막과 부합할 수 있다. 다양한 실시예에서, 하나 이상의 적응가능한 광학 소자 또는 가변초점 소자(VFE)는, 선택적으로 도 10B, 10C 및 10D를 참조하여 전술한 바와 같이, 상기 광원(2354)으로부터 투사된 광이 초점이 맞추어지거나 발생되기 위해 나타나는 초점 평면 및/또는 상기 광원(2354)으로부터 투사된 광의 입사각을 변경하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 광원(2354)으로부터 비롯된 광 출력은 렌즈, 프리즘 및/또는 거울(예를 들어, 도 10C의 광학 소자(1024))을 포함하는 광학 시스템을 사용하여 수정될 수 있어서, 상기 빔(2338)이 상기 눈에 초점이 맞추어 지거나 및/또는 상기 사용자(2360)의 눈(2320) 상의 상기 빔(2338)의 방향이 변경될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 VFE는 변형가능한 거울장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 VFE는 박막 거울에 결합된 하나 이상의 전극을 포함할 수 있다. 제어 시스템은 상기 박막거울의 형상을 변경하기 위해 하나 이상의 전극을 선택적으로 제어하도록 구성될 수 있다. 따라서, 적층된 도파관 조립체로부터 방출된 광의 파면은 박막 거울의 형상을 변경함으로써 변형될 수 있다. 스캐닝 레이저 장치 또는 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 광원을 포함하지 않는 착용가능한 장치(2650)의 실시예는, 빔을 조종하고 및/또는 빔이 사용자의 눈 안에서 초점이 맞추어지는 깊이를 변화시키는, 변형가능한 거울 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 VFE는 변형가능한 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 변형가능한 렌즈는 다른 곡률을 갖는 렌즈 또는 렌즈모양의(lenticular) 표면을 생성하기 위해 정전기 에너지 인가에 의해 변형될 수 있는 탄성중합체 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, VFE는 전극의 활성화에 따라 변형될 수 있는 렌즈를 포함할 수 있다. 일부 렌즈는 전극에 전압을 인가함으로써 굴절률을 변화시킬 수 있다(예를 들어, 액정 렌즈). 다양한 실시예에서, 상기 장치(2350)는 위상을 변조하는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다. 스캐닝 레이저 장치 또는 광섬유 스캐닝 장치를 포함하는 광원을 포함하는 착용가능한 장치(2650)의 실시예는 변형가능한 렌즈 및/또는 사용자의 눈 안으로 빔이 초점을 맞추는 깊이를 변화 및/또는 빔을 조정하기 위해 위상을 변조하는 공간 광 변조기를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 광원(2354)은 가시 스펙트럼 영역의 파장 범위를 포함하는 백색광 또는 유색광을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(2354)은 약 440nm와 약 510nm 사이; 약 460nm 내지 약 550nm 사이; 약 490nm 내지 약 560nm 사이; 약 530nm 내지 약 610nm 사이; 약 550㎚ 내지 약 620㎚ 사이 범위; 또는 이들 범위 또는 하위 범위 중 하나의 값의 범위에 있는 파장을 갖는 임의의 색깔인 광을 생성할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 광원(2354)은 적외선 스펙트럼의 파장 범위 내에서 하나 이상의 파장을 포함하는 적외선을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투사 빔(2338)은 근적외선 스펙트럼 광에서; 중간 적외선 스펙트럼 광에서 및/또는 원적외선 스펙트럼의 광에서 하나 이상의 파장을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 투사 빔(2338)은 약 700nm와 약 1.5 마이크로미터 사이; 약 1.0 마이크로미터와 약 2.3 마이크로미터 사이; 약 1.8 마이크로미터 와 약 3.2 마이크로미터 사이; 약 2.4 마이크로미터와 약 5.8 마이크로미터 사이; 약 3.2 마이크로미터와 약 7.0 마이크로미터 사이; 및/또는 약 6.0 마이크로미터 내지 약 13.0 마이크로미터 사이에서 하나 이상의 파장을 포함할 수 있다.
상기 착용자(2360)의 안구(2320) 내의 투사 빔(2338)의 침투 깊이는 투사 빔(2338)에 포함된 파장에 의존할 수 있다. 또한, 상기 투사 빔(2338)과 기준 빔 사이의 광학 경로길이 차이는 또한 파장에 의존할 수 있다. 따라서, 상기 투사 빔(2338)에 포함된 파장을 변화시키는 것은 사용자(2360)의 안구(2320) 내의 다른 깊이에서 구조 및 해부학적 특징을 영상화하는 것을 유리하게 할 수 있게 한다.
상기 장치(2350)는 투사 빔(2338)의 깊이를 변화시킴으로써 망막 및/또는 다양한 망막 층을 영상화하도록 구성될 수 있다. 망막 및/또는 다양한 망막층의 두께측정이 이들 영상으로부터 얻어질 수 있다. 망막 및/또는 다양한 망막층의 두께측정은, 후방극(posterior pole)을 가로질러 망막의 두께로 지도를 만들고 뇌반구 사이와 눈 사이 모두의 비대칭을 도식으로 나타내는 후방극 비대칭 분석(PPAA)에 사용할 수 있다. 따라서, 상기 장치(2350)는 상기 사용자 눈(2320) 중 하나의 망막 및/또는 다양한 망막 층의 두께를 평균적인 건강한 눈에 대한 망막 및/또는 다양한 망막 층의 두께와 비교 및/또는 또 다른 사용자의 눈(2320)에 대한 망막 및/또는 다양한 망막 층의 두께와 비교하는 데 사용될 수 있다.
상기 장치(2350)는 착용자 눈(2320)의 황반을 영상화하도록 구성될 수 있다. 상기 황반 영상은 상술한 바와 같이 황반의 두께를 측정하는데 유용할 수 있다. 황반 영상은 또한 황반의 팽창을 측정하는 데 유용할 수 있다. 이는 기능 변화가 일어나기 전에 황반의 구조적 변화를 일으키는 녹내장의 조기 발견에 유리할 수 있다. 예를 들어, 녹내장은 망막 신경절 세포의 손실, 내부 망막 층의 변화, 특정 망막 층의 얇아짐 등을 유발할 수 있다. 이러한 구조적 변화는 망막 및/또는 황반의 영상에서 확인할 수 있다.
상기 장치(2350)는 상기 착용자(2360)의 수정체를 촬상하여 수정체의 전면과 후면의 형상 및/또는 두께에 기초한 원근조절 상태를 결정하고, 굴절 오차를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 착용자(2360)는 다른 깊이면으로부터 빔(2338)을 투사시킴으로써 다른 깊이의 타겟에 초점을 맞출 수 있다. 수정체의 원근조절 상태 변화뿐만 아니라, 망막 상에 형성 및/또는 착용자(2360)에게 모니터링되는 영상의 크기 및 정확성은, 굴절 이상을 결정하기 위해 영상화될 수 있다. 이러한 측정은 굴절검사기(phoropter) 검사 수행, 눈의 굴절 상태 모니터링 또는 굴절 이상을 교정할 수 있는 검사수행을 돕는데 유용하다.
하나 이상의 촬상장치(2352)의 다양한 실시예는 상기 촬상장치(2352)가 착용자(2260)의 눈(2320)으로부터 하나 이상의 원하는 파장 범위의 광을 선택적으로 수신하면서 다른 파장을 감쇠시키거나 필터링 할 수 있도록 구성된 하나 이상의 파장 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 촬상장치(2352)는 상기 촬상장치(2352)가 가시 스펙트럼 범위, 근적외선 스펙트럼 범위, 중적외선 스펙트럼 범위 및/또는 원적외선 스펙트럼 범위에서 광을 선택적으로 수신할 수 있도록 구성된 하나 이상의 파장 필터를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 촬상장치(2352)는 약 440nm와 약 12.0 마이크로미터 사이; 약 500nm와 약 10.0 마이크로미터 사이; 약 550nm와 약 8.5 마이크로미터 사이; 약 600nm와 약 5.0 마이크로미터 사이; 약 650㎚와 약 3.0 마이크로미터 사이; 약 1.0 마이크로미터와 약 2.5 마이크로미터 사이 또는 상술 한 범위 및 하위 범위의 임의의 값을 가지는 광을, 상기 선택된 범위 외의 파장을 감쇄시키거나 여과하면서, 상기 촬상장치(2352)가 선택적으로 수신할 수 있도록 구성된 하나 이상의 파장 필터를 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 촬상장치(2352)에 의해 획득된 정보 및/또는 영상은 실시간 또는 그 후에 처리될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 장치(2350)는 눈의 움직임을 추적하는 광원 및 검출기를 포함할 수 있다. 상기 눈의 움직임을 추적하는 광원 및 검출기는 도 5를 참조하여 설명된 광원(26) 및 카메라(24)와 유사한 특성을 가질 수 있다. 눈을 추적하는 광원 및 검출기는 눈 운동이 주는 임의의 영향을 상쇄시키는데 사용될 수 있다. OCT 시스템으로 구성된 착용가능한 장치(2350)는 하나 이상의 실시예에서 우수한 생체내 광시야 미세혈관조영 촬상장치를 제공하는데 사용될 수 있다.
OCT 시스템으로 구성된 상기 착용가능한 장치(2350)는 국소해부학, 심부 안저 영상(즉, 병변의 검출), 망막색소상피(RPE) 변화 및 다른 연령관련 황반변성을 시각화하는데 사용될 수 있고, 망막 혈관계를 가시화하며, 안저에서 혈류를 가시화하고, 안저부에서 혈관의 모양 및 구조를 시각화한다. 상기 착용가능한 장치(2350)는 또한 다중 스펙트럼 영상 비교를 제공하도록 사용될 수 있는데, 이는 스펙트럼과 깊이가 강화된 차동 시야를 통한 망막 및 망막하부 특징의 시각적 식별을 개선하는데 유리할 수 있다.
예를 들어, 상기 장치(2350)는 OCT 혈관 조영술을 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 장치(2350)는 망막 및/또는 맥락막(choroid) 모세관 네트워크의 혈류를 가시화하는데 사용될 수 있다. 상기 망막 및/또는 맥락막 모세 혈관 네트워크에서 혈류를 가시화하는 것은 혈액의 움직임을 대조로서 사용함으로써 비정상적인 혈관의 성장을 검출하는 데 유리할 수 있다. OCT 혈관 조영 기술을 사용하여 망막 및/또는 맥락막 모세 혈관 네트워크의 혈류를 가시화하면, 형광 염료를 사용하지 않고 방사상 시신경유두 모세관 수준, 표면 수준 및 심부 신경총 수준과 같은 망막에서 혈관 가지의 여러 수준을 영상화할 수 있다. 상기 장치(2350)는 또한 망막의 다중색깔 분석 및/또는 망막층의 분할을 수행하는 데 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 착용가능한 장치(2350)는 가시광(일반적으로 RGB 광원을 통해 행해짐)과 관련된 광을 투사하도록 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 다른 다중스펙트럼 구성 부(예를 들어, 레이저 광원, 적외선 광원, LED 광 등)을 사용하여 파장 범위 및 스펙트럼 조성을 가지는 광을 방출하도록 구성될 수 있다. 또는, 다른 실시예들에서, 프레임-연속 기준, 라인-연속(line-sequential) 기준, 픽셀 단위 기준 등으로 시간의 경과에 따라 광의 파장을 변화시키는 것이 가능한 조절가능한 레이저(예를 들어, 레이저에서 공동의 길이가 변화될 수 있거나 회절격자가 수정될 수 있는)가 사용될 수 있다.
다중-스펙트럼 광 방출은 눈의 다른 부분이 다른 색상이나 광 스펙트럼에 더 잘 반응하여 보다 정확한 영상화 기법을 유도하기 때문에, 영상화 목적에 유리할 수 있다. 따라서, OCT 시스템으로 구성된 착용가능한 장치(2350)는 다중 스펙트럼 광의 방출을 가능하게 하는 추가 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 장치(2350)는 스펙트럼(푸리에) 도메인 OCT를 수행하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 상기 착용가능한 장치(2350)는 눈의 후방에 있는 연조직을 관통하도록 여러 각도로부터 다른 파장의 광을 투과시킬 수 있다. 상기 착용가능한 장치(2350)는 백색광 단층촬영뿐만 아니라 레이저 단층촬영을 제공할 수 있는 광원을 포함할 수 있다. 유사하게, ERG(망막전위도검사: Electroretinography) 또는 EOG(전기안구도기록: Electrooculography), 시선 추적 및 계산 기능은 유리하게 상기 착용가능한 장치(2350)가 망막 조직으로부터 되돌아 오는 광을 정밀하게 수집, 잡음 제거 및 처리하도록 허용할 수 있다. 예를 들어 ERG 또는 시선 추적으로 측정하는 동안 눈의 움직임을 감지하면 시스템에서 데이터를 삭제하거나 걸러내거나 데이터를 다르게 처리할 수 있다. 이러한 처리는 영상을 개선하거나 향상시킬 수 있다. 가속도계, 움직임 센서, 머리 자세 추적 장치 등과 같은 다른 센서 또는 감지 시스템은 사용자가 움직였는지를 결정하는데 채용될 수 있고 측정 및/또는 포획된 영상에 진동이 도입될 수 있다.
도 23C는 상기 착용가능한 장치(2350)를 사용하여 눈을 검사하는 방법의 예시적인 흐름도(2300)를 도시한다. 상기 눈을 검사하는 방법은 착용가능한 장치(2350)와 함께 전자 하드웨어 프로세서(2370)에 의해 실행될 수 있다. 상기 장치(2350)는 사용자(2360)가 시력 또는 초점 맞춤에 어려움을 겪고 있음을 검출하면 눈의 OCT 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 이제 도 23C를 참조하면, 예시적인 프로세스 흐름(2300)이 제공된다. 블록(2302)에서, OCT 프로그램이 개시될 수 있다. 블록(2304)에서, 하나 이상의 광 빔이 광원(2354)을 사용하여 사용자 눈의 일부분에 투사될 수 있다. 블록(2306)에서, 후방 산란 광(2356) 및/또는 반사된 기준 빔은, 상기 눈으로부터 후방으로 방출된 후방 산란광(2356)과 관련된 파라미터의 세트를 측정하기 위해, 광원(2354)으로 채용되는 FSD의 광섬유(2354)에 의해, 또는 다른 촬상장치(2352)(예를 들어, 광 검출기)에 수집될 수 있다. 블록(2308)에서, 시스템은 후방 산란광(2356)과 연관되는 측정된 파라미터의 세트에 기초하여 상기 사용자 눈(2320) 부분의 영상을 추론하도록 구성될 수 있다. 블록(2310)에서, 상기 추론된 영상의 잡음을 제거하고 보다 정확한 영상을 생성하기 위해, 눈 움직임이 측정되고 사용될 수 있다. 블록(2312)에서, 눈(2320)의 어떤 비정상도 획득된 영상으로부터 검출될 수 있고 임상의 또는 의사에게 알려질 수 있다. 예를 들어, 상기 획득된 영상은 비정상을 검출하기 위해 패턴 매칭 알고리즘을 사용하여 전자 하드웨어 프로세서(2370)에 의해 액세스 가능한 저장된 영상과 비교될 수 있다. 상기 저장된 영상은 건강한 눈의 영상, 특정 질병으로 영향을 받은 눈의 특성을 나타내는 영상 및/또는 과거의 검사에서 얻어진 사용자 눈의 영상을 포함할 수 있다. 상기 전자 하드웨어 프로세서(2370)는 사용자 눈의 획득된 영상의 다양한 부분의 정량적 측정(예를 들어, 체적 측정)을 얻도록 구성될 수 있다. 정량적인 측정은 추가 분석을 위해 임상의에게 전달될 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 파라미터가 상기 획득된 영상으로부터 추출되어 비정상을 검출할 수 있다. 상기 획득된 영상 및/또는 정량적 측정은 안구 건강 또는 질병 진행을 모니터링하는데 사용될 수 있다.
이제 도 23A를 참조하면, 광 검출기(2352)를 사용하여 OCT 기능을 수행하는 착용가능한 장치(2350)의 개략도가 도시된다. 도 23B에 도시된 바와 같이, 광원(2354)은 투사 빔(2338)을 사용자의 눈(2320)으로 향하게 한다. 광선은 사용자의 각막 및 홍채를 통과하여 사용자의 망막에 도달한다. 상기 광원(2354)이 광을 투사하는 각도는 영상화될 필요가 있는 망막 또는 안구 공간의 영역에 기초하여 변화될 수 있음을 이해해야 한다. 도 23A에 도시된 바와 같이, 눈(2320)에 투사된 광선(예를 들어, 가시 광, RGB 광, 적외선 광, 다중 스펙트럼 광) 중 일부는 광선(2356)으로 후방 산란되고, 착용가능한 장치(2350)의 다양한 부위에 위치될 수 있는 광검출기(2352)에 의해 포획된다. 예를 들어, 도 23B에 보여지는 바와 같이, 상기 광 검출기(2352)는 상기 착용가능한 장치(2350)의 테두리 주변 일대에, 상기 착용가능한 장치(2350)의 프레임 주변을 따라 또는 임의의 다른 적절한 구성으로 위치될 수 있다. 반사 기준으로부터 반사된 광원(2354)에 의해 생성된 기준 빔은 또한 상기 광검출기(2352)에서 수신될 수 있고, OCT 신호를 얻기 위해 후방 산란 광(2356)과 간섭될 수 있다.
상기 광검출기(2352)에 의해 수신된 광의 하나 이상 파라미터들(예를 들어, 밀도, 각도, 세기, 스펙트럼 내용 등) 및/또는 OCT 신호는 광 검출기(2352)에 의해 프로세서(2370)로 전달될 수 있고, 광 검출기에서 전송된 데이터로부터 영상을 외삽하기 위해 하나 이상의 알고리즘을 사용할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 상기 광검출기는 광 다이오드(예를 들어, 실리콘 기반, 적외선광에 대한 저마늄(Ge) 기반, 광전자 증배관(PMT), 전하 결합 소자(CCD), CMOS 기반 센서, 샤크- 하트맨(Shack-Hartman) 파면 센서 기타)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 다중 모드 광섬유는 후방 산란된 광을 수신하고 그것들을 PMT 또는 임의의 다른 유형의 광 검출기로 채널링(channeling)하는데 사용될 수 있다.
상기 후방산란광(2356)은 예시적인 목적을 위해 큰 각도로 광검출기(2352)로 향하는 것으로 도 23A에 도시되어 있지만, 후방 산란광(2356)은 방출된 동일한 각도로도 후방으로 반사될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 일부 실시예는 후방산란된 광을 하나 이상의 광검출기(도시하지 않음)로 향하게 하는 빔 분할기를 포함할 수 있다.
상기 후방산란광(2356)은 도 23A에 도시된 바와 같이 망막으로부터 나올 수 있지만, 상기 광은 또한 각막에서 반사된 푸르키니에(Purkinje) 영상(예: 각막 번쩍임 등) 또는 눈의 다른 번쩍임이 될 수 있다. 서로 다른 광 검출기는 서로 다른 유형의 광 또는 매개 파라미터에 더 민감할 수 있다. 예를 들어, 일부 광 검출기는 각막의 반짝임을 추적하는 데 더 좋을 수 있고, 이러한 센서는 전략적으로 각막의 번쩍임이나 푸르키니에(Purkinje) 영상을 감지하도록 배치될 수 있다. 또는, 다른 광 검출기는 광이 망막으로부터 후방 산란되는 다양한 각도들 사이를 구별하는데 더 좋을 수 있고, 망막에 광학적으로 짝을 맞추는 방식으로 배치될 수 있다. 따라서, 착용가능한 장치(2350)는 후방 산란광(2356)의 다른 유형(또는 파라미터)을 검출하도록 구성된 다양한 광 검출기를 포함할 수 있다.
상기 착용가능한 장치(2350)는 OCT 시스템뿐만 아니라 비-건강 어플리케이션(예를 들어, 영화 또는 비디오를 보는 것, 게임을 하는 것과 같은 오락용, 작업용 등)을 위해 구성될 수 있다. 상기 착용가능한 장치(2350)는 OCT 검사를 주기적으로(예를 들어, 시간 단위, 일 단위, 주 단위, 격주 단위, 월 단위, 쌍방향, 연 단위 등) 또는 상기 장치(2350)가 사용자의(2360) 시력이나 초점맞춤에서 문제를 검출할 때 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 시스템(2350)은 불규칙한 시간 간격으로 상기 눈(2320)의 OCT 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 착용가능한 장치(2350)는 1시간에 몇 번, 1주일에 몇 번, 1개월에 몇 번, 1년에 몇 번 등으로 OCT 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 이러한 검사는, 1년에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 24회 이상 수행될 수 있다. 이러한 검사는 사용자에게 건강상의 문제가 있는 경우에 더 자주 수행될 수 있다. 상기 시스템(2350)은 또한 OCT 검사로서 의사 진료실 또는 병원에서 사용되도록 구성될 수 있다. 종래의 테이블/벤치 위의 OCT 시스템과는 대조적으로, 상기 착용가능한 장치(2350)는 사용자(2360)에 의해 착용될 수 있다. OCT 시스템으로 구성된 상기 착용가능한 장치(2350)는 종래의 테이블/벤치 위의 OCT 시스템보다 가볍고 소형이며 부피가 작을 수 있다.
특정 실시예에서, 의사, 간호사, 기사 또는 다른 건강 관리 제공자가 시스템을 제어한다. 대안적으로, 사용자가 OCT 시스템을 제어한다. 일부 실시예에서, 시스템은 자동화되고 알고리즘적으로 제어된다. 예를 들어, OCT 영상화가 수행될 때와 같은 시간 파라미터는 시스템에 의해 결정된다. 상기 시스템은 예를 들어, 눈의 건강이 약화되거나 건강상의 문제가 발견된 표시인, 설명된 진단 검사 중 하나로부터 비롯된 표시에 기반하여 검사가 시작되어야 한다고 결정할 수 있다. 대안적으로, 상기 시스템은 전술한 바와 같이 주기적으로 또는 비주기적으로 검사를 수행하기 위한 일정과 같은, 프로토콜을 단순히 따를 수도 있다.
상기 장치(2350)의 다양한 실시예는 검사의 개시 전에, 검사 도중 및/또는 검사 완료 후에 사용자(2360)에게 청각적, 시각적, 그림으로 및/또는 촉각의 경고를 제공할 수 있는 구성요소를 포함하는 경보시스템을 포함할 수 있다. 또한, 상기 장치(2350)는 검사의 개시 전에, 검사 도중 및/또는 검사 완료 후에 상기 사용자(2360)에게 청각, 시각 및/또는 그림으로 지시를 제공할 수 있는 구성 요소를 포함할 수 있다.
수차계
하나 이상의 실시예에서, 안과용 장치는 수차계와 유사하게 기능할 수 있다. 수차계는 눈에서 정확한 불규칙성을 측정한다. 이러한 수차는 지문과 마찬가지로 개개인에게 특별한 매우 독특한 수차이다. 상기 장치는 파면이 눈을 통과할 때 파면을 측정한다. 수차가 없는 눈에서는 파면이 평평하다. 불완전한 눈에서는 파면이 구부러짐 및/또는 왜곡을 보인다. 이러한 미세한 수차는 광이 각막과 수정체를 지나 망막으로 통과할 때 광을 왜곡시킬 수 있다. 그 결과는 시력 품질에 중요한 영향을 줄 수 있으며 깊이 인식, 대비, 색상 인식, 야간 시력 등에 영향을 미칠 수 있다. 이러한 이상 현상을 확인하면 보다 정확한 안경류 처방이 가능하다.
굴절 이상을 확인하기 위해, 상기 수차계는 레이저 대역의 광을 눈으로 보낼 수 있다. 상기 광은 각막과 눈의 수정체를 통과하여 망막에 의해 반사된다. 상기 반사된 광은 수차계에 의해 측정되어 3D 영상을 생성할 수 있다. 상기 수차계는 일반적으로 레이저 시력교정수술을 수행하는 동안 사용된다. 수차계로 생성된 맵은 각막을 정확하게 재구성하는 레이저 광선의 전달을 지시한다.
하나 이상의 실시예에서, 상기 안과용 장치의 광섬유 스캐닝 표시장치(FSD)는 원하는 파면의 광을 생성하는데 사용될 수 있다. 이전 실시예에서와 같이, 인가된 자극의 응답이 측정될 수 있다. 다른 주파수의 파면들이 적용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 유사하게, 결과적인 3D 영상에 대한 정확한 해상도를 생성하기 위해 가시광 또는 비-가시광이 눈에 투사될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 획득된 데이터는 도 23C에 도시된 프로세스 흐름과 유사하게 임의의 비정상을 결정하기 위해 처리될 수 있다.
도 27은 파면 수차계로 구성된 증강 및/또는 가상현실 시스템(2700)의 예시적인 실시예를 도시한다. 일부 실시예에서, 상기 시스템(2700)은 적층된 도파관 조립체(178), 가변초점 소자(VFE)(예를 들어, 복수개의 전극에 인가된 전기신호에 의해 형상이 제어되는 변형가능한 거울 박막)와 같은 적응가능한 광학 소자, 또는 다른 광학 특성을 제어된 방식으로 변경시킬 수 있는 광학 소자, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 이러한 예는 도 10A-10D와 관련하여 여기에 개시되어 있다. 상기 시스템(2700)은 또한 빔 분리기(2702), 파면 센서(2710) 및 프로세서(2706)를 포함할 수 있다. 상기 시스템(2700)은 사용자의 눈(58)과 정렬되도록 머리에 장착될 수 있다. 상기 시스템(2700)은 다른 임의의 소자 또는 여기에 설명된 특징을 포함할 수 있다. 어떤 경우에는, 파면 수차계 실시예에서 사용되었지만 본원에서 설명된 다른 기능들에 필수적으로 요구되지는 않을 추가 소자들은, 증강 및/또는 가상 현실 시스템에 대한 추가 부착물로 제공될 수 있다.
상기 적층된 도파관 조립체(178)는 다중 도파관(182, 184, 186, 188, 190) 및 다중 렌즈(192, 194, 196, 198)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 렌즈(192, 194, 196, 198)는 네가티브 렌즈이지만, 다른 실시예에서는 포지티브 렌즈일 수 있다. 도 27에 도시된 바와 같이, 도파관 및 음의 렌즈는 교대로 적층된 구성으로 배열될 수 있다. 상기 적층된 도파관 조립체(178)는 또한 다수의 광원(200, 202, 204, 206, 208)을 포함한다. 본원에서 논의된 바와 같이, 이들 광원은 다른 광원이 또한 사용될 수 있지만, 광섬유 스캐닝 표시장치일 수 있다. 각각의 개별 광원은 대응 도파관(182, 184, 186, 188, 190)에 광을 주입할 수 있어서, 그 길이에 걸쳐서 실질적으로 동등하게 광을 분배하고, 상기 광을 눈(58)으로 다시 향하게 한다. 일부 실시예에서 상기 광원(200, 202, 204, 206, 208)은 각각의 도파관(182, 184, 186, 188, 190)에 평행광을 주입할 수 있으며, 각각의 도파관은 다른 출력 각도의 범위에서 평행광 빔을 출력할 수 있다. 상기 광원(200, 202, 204, 206, 208)에 의해 제공되는 광은 예를 들어, 가시 광선 또는 적외선 스펙트럼 일 수 있다. 다른 실시예에서, 여전히 다른 파장의 광이 사용될 수 있다.
다른 실시예와 관련하여 본원에서 논의된 바와 같이, 적층된 도파관 조립체(178)는 단독으로 또는 하나 이상의 추가 렌즈 또는 적응가능한 광학장치소자와 함께, 양이 변화하는 파면 곡률을 갖는 광을 눈(58)에 투과시키는데 사용될 수 있다. 파면 수차계 시스템(2700)은 마찬가지로 원하는 특성을 갖는 광의 파면을 생성하기 위해 임의의 이러한 배열을 사용할 수 있다.
상기 적층된 도파관 조립체(178)는 또한 보상 렌즈층(180)을 포함할 수 있다. 이 렌즈층은 사용자가 상기 적층된 도파관 조립체(178)의 다른 측면 상의 바깥 세상(144)으로부터 비롯된 광을 다른 곳에서 바라볼 때 네가티브 렌즈(192, 194, 196, 198)의 누적 효과를 보상할 수 있다. 또한, 상기 보상 렌즈층(180)은 적층된 도파관 조립체(178)와 사용자의 눈(58) 사이에 제공될 수 있는 임의의 다른 광학 소자를 보상하도록 설계될 수 있다.
도 27을 다시 참조하면, 상기 적층된 도파관 조립체(178)로부터 출력되는 광의 파면들은 시각축을 따라 사용자의 눈을 향해 전파한다. 일부 실시예에서, 상기 적층된 도파관 조립체(178)는 도 27에 도시된 바와 같이 평면 파면을 갖는 광의 탐침 빔을 출력한다. 상기 탐침 빔은 상기 적층된 도파관 조립체(178)와 안구(58) 사이에 제공된 빔 분리기(2702)를 통해 전송된다. 그 뒤 상기 탐침 빔은 눈(58)으로 들어가고 결국 망막에 의해 후방 산란된다. 상기 탐침 빔이 눈을 통해 전파됨에 따라, 그 평면 파면은 눈(58)의 광학계가 가지는 불규칙성 또는 불완전성에 의해 영향받을 수 있다. 이러한 불규칙성 또는 결함은 파면도 마찬가지로 불규칙하게 만들 수 있다.
후방 산란된 탐침 빔이 눈을 빠져나가면, 빔 분리기(2702)에 의해 파면 센서(2710)를 향해 반사된다. 도 27에 도시된 바와 같이, 눈을 빠져나가는 상기 파면은 불규칙하게 될 수 있다. 수차가 있는 파면의 특정 형상은 눈(58)의 불규칙성 또는 결함에 의존한다. 상기 시스템은 눈의 대략적인 동공면에서 파면을 파면 센서(2710)로 중계하는 중계 렌즈 시스템을 포함할 수 있다. 상기 파면 센서(2710)는 이 파면의 형상을 측정하고 특성화할 수 있다.
도시된 파면 센서(2710)는 샤크-하트만(Shack-Hartmann)형 파면 센서이다(임의의 다른 유형의 파면 센서가 사용될 수도 있음). 여기에는 여러 다른 위치에서 입사하는 파면을 공간적으로 샘플링하는 소형렌즈(lenslet) 어레이가 포함된다. 상기 파면센서(2710)는 또한 소형렌즈 어레이로부터 하나의 초점 거리에 위치된 CCD 또는 CMOS 어레이와 같은 검출기를 포함한다. 각 소형렌즈는 상기 검출기 상에 광 점의 초점을 맞춘다. 검출기 상의 각각 점의 정확한 위치는 대응하는 소형렌즈의 위치에서 파면의 국부적인 곡률에 의존한다. 따라서 탐지기는 점의 배열로 구성된 영상을 생성한다. 이 영상은 각 점의 정확한 위치를 결정하기 위해 프로세서(2706)에 의해 분석될 수 있으며, 차례로 해당 소형렌즈의 위치에서 파면 곡률을 나타낸다. 이러한 방식으로, 상기 프로세서(2706)는 소형렌즈 어레이에 의해 샘플링된 각각의 공간 위치에서 파면의 곡률을 결정할 수 있다. 측정된 파면의 모양을 기반으로 프로세서는 저차 및 고차 수차를 포함하여 눈의 수차를 계산할 수 있다. 이러한 수차는 예를 들어, 제르니케(Zernike) 계수로 수치적으로 나타낼 수 있다.
일단 프로세서(2706)가 눈(58)의 수차를 결정하면, 그 측정치는 예를 들어 숫자 또는 그래픽 형태로 출력할 수 있다. 상기 측정치는 교정 광학 처방과 같이 눈(58)에 대한 치료 계획을 결정하는데 사용될 수 있다. 또한, 눈(58)의 수차측정은 광학적으로 교정된 영상을 눈(58)으로 투사하여 사용자에게 보다 선명한 영상을 제공하는데 사용될 수 있는 적응가능한 광학장치소자를 제어하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 상기 프로세서(2706)는 가상 및/또는 증강현실 영상을 눈(58)으로 투사할 때 적층된 도파관 조립체에 의해 출력되는 파면의 형상을 제어하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 사용자에게 제공된 영상은 상기 사용자 눈의 수차에 기초하여 특별히 교정될 수 있다. 상기 적층된 도파관 조립체(178)가 눈(58)의 저차 수차만을 보정 할 수 있다면, 고차 수차를 보정하기 위해 상이하거나 추가적인 적응가능한 광학 소자가 또한 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 전극에 인가된 전기 신호에 의해 형상이 제어되는 변형가능한 박막 거울은 고차 수차를 보정하는데 사용될 수 있다. 이러한 변형가능한 박막 거울은 광원(200,202,204,206,208)과 도파관(182,184,186,188,190) 사이의 광학 경로에 제공될 수 있다. 파면 센서(2710)로부터 측정에 기초하여 눈(58)의 저차 및/또는 고차 수차를 보정하기 위해 많은 다른 장치 및/또는 적응가능한 광학장치소자가 또한 사용될 수 있다.
도 27에 도시된 증강 및/또는 가상현실 시스템(2700)은 또한 착용자의 눈을 검사하는데 사용될 수 있는 명시야(light field) 카메라 또는 명시야 현미경으로 구성될 수 있다. 본원에서 더 논의되는 바와 같이, 이는 도 27에 도시된 소형렌즈 어레이에서 또는 그 근처에서 광 초점을 맞추는 렌즈를 포함함으로써 행해질 수 있다. 이러한 장치의 한 가지 이점은, 포획하는 명시야 영상이 상기 명시야가 포획된 뒤에 언제든지 다른 평면에서 컴퓨터적으로 다시 초점 맞출 수 있다는 것이다. 예를 들어, 상기 장치는 착용자 눈의 명시야 영상을 포착할 수 있다. 후 처리 과정에서 망막 검사를 수행하기 위해 환자의 망막에 명시야 영상을 집중시킬 수 있다. 동일한 명시야 영상은 후 처리에서 또한 눈의 어떤 다른 해부체에도 초점을 맞출 수 있다.
종래기술의 카메라는 3차원 물체를 카메라 시야 내의 물체 공간으로부터 검출된, 광 강도의 평평한 2차원 기록으로 감소시킨다. 이러한 평탄화 효과는 카메라 시야내의 대상 물체상의 다른 지점에서 비롯된 광선이 렌즈에 의해 영상 평면상의 대응하는 지점에 초점을 맞추는 영상화의 결과이다. 이 과정에서 각도 정보가 손실되는데; 예를 들어, 종래기술 영상의 주어진 픽셀에서 기록된 광 광도는, 다른 각도 배향을 갖는 시야의 대응 지점으로부터 비롯된 광선 각각의 강도 기여를 나타내지 않는다. 대신에, 영상 평면 내의 각 지점에서 측정된 강도는 시야의 대응 지점으로부터 다른 각도 배향으로 카메라에 들어가는 다양한 광선의 조합된 강도를 나타낸다. 따라서, 심도와 같은 다양한 특성은 종래의 영상으로부터 정량적으로 결정될 수 없다.
종래기술의 카메라에서 3차원에서 2차원으로 하는 상기 평탄화는 영상의 정보 내용을 상당히 제한한다. 아마도 이 평탄화의 가장 단순한 결과는 초점면의 뒤쪽과 앞에 있는 물체가 흐리게(초점이 맞지 않는) 되는, 깊이에 대한 모호성일 것이다.
시야 내에서 다른 각도 배향을 갖는 광선의 각 강도에 관한 정보를 얻는 하나의 방법은, 도 27에 보여진 바와 같이, 센서(예를 들어, CCD 또는 CMOS 센서)에 인접한 소형렌즈의 샤크-하트만(Shack-Hartman) 어레이와 같은 파면 센서를 제공하는 것이다. 각각의 소형렌즈는 시야로부터 장비로 들어오는 광 파면의 공간적으로 국부화 된 영역을 샘플링하고 국부 각도 정보를 센서에 기록할 수 있게 한다. 이러한 방식으로, 센서는 다른 각 방향으로부터 각 소형렌즈에 도달하는 광선 각각의 강도를 검출할 수 있다. 각각의 각도(θx, θy)에 대한 각 위치(x, y)에서 광 강도의 이러한 4-차원 정보는 장치의 시야내 명시야를 정량화한다.
전술한 바와 같이, 도 27에 도시된 상기 시스템(2700)은 파면 센서(2710)의 대략적인 평면에서 광을 초점 맞추기 위해 장비의 광학 경로 내에 렌즈를 포함함으로써 명시야 카메라 또는 현미경으로서 구성될 수 있다. 렌즈는 예를 들어 빔 분리기(2702)와 파면 센서(2710) 사이에 배치될 수 있지만, 다른 위치가 또한 적합할 수 있다. 상기 적층된 도파관 조립체(178)는 눈(58)을 조명하는 하나 이상의 광 빔을 제공하는데 사용될 수 있다. 이 광은 망막에 의해 빔 분리기(2702)를 향해 후방산란될 수 있다. 렌즈는 그 초점 평면이 파면 센서(2710) 또는 그 부근에 있도록 위치 설정 및 구성될 수 있다. 상기 파면 센서(2710)는 각각의 각도(θx, θy)에 대한 각 위치 (x, y)에서 광 강도의 4차원 정보를 수집할 수 있다. 이 명시야 정보는 예를 들어 프로세서(2706)에 의해 처리되어 원하는 평면에 초점을 맞춘 영상을 제공할 수 있다.
초음파
도 24A는 사용자(2460) 눈의 초음파 검사를 수행하도록 구성된 사용자(2460)가 착용할 수 있는 착용가능한 장치(2450)를 개략적으로 도시한다. 상기 장치(2450)는 표시장치 시스템(2462)에 부착된 프레임(2464)을 포함한다. 상기 표시장치 시스템(2462)은 상기 사용자(2460) 눈(2420)의 전방에 위치되도록 구성될 수 있다. 상기 착용가능한 장치(2450)의 다양한 실시예는 사용자 눈(2420)에 자극을 제공하는 초음파-파면을 생성하는 초음파 자극기 모듈을 포함할 수 있다. 상기 초음파 자극기 모듈은 상기 눈의 부위(예를 들어, 상부 눈꺼풀, 눈 궤도, 공막, 각막 등)에 접촉하도록 구성된 탐침(2481)을 포함할 수 있다. 상기 탐침(2481)은 초음파 에너지를 눈에 전달하도록 구성된 초음파 송신기(2477)와, 다양한 구조물로부터 반사 및/또는 산란된 초음파 에너지를 수신하도록 구성된 초음파 수신기(2479)에 연결되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 탐침(2481)은 초음파 송신기 및 수신기를 결합하는 초음파 송수신기(2475)에 연결되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 초음파 자극기 모듈은 눈의 하나 이상의 부분과 접촉하지 않고 눈의 다양한 부분에 초음파 에너지를 전달하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 초음파 자극기 모듈은 전자기 음향 변환기(EMAT)를 포함할 수 있다. 상기 초음파 자극기 모듈은 눈의 다양한 구조로부터 반사 및/또는 산란된 초음파 에너지를 전기 신호로 변환하도록 구성된 하나 이상의 초음파 변환기를 포함할 수 있다. 상기 탐침(2481)은 눈의 다양한 영역들에서 반사된 초음파를 수신할 뿐만 아니라 눈의 다양한 영역들에 초음파를 송신하도록 구성될 수 있다.
따라서, 상기 착용가능한 장치(2450)는 적용된 자극의 응답을 측정하고 눈의 다양한 구조에 대한 영상을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예에서, 상기 탐침(2481)은 하나 이상의 방향을 스캐닝하도록 이동가능할 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 상기 탐침(2481)은 2차원 영상 또는 3차원 영상을 생성하기 위해, 2개 또는 3개의 다른 잠재적 직교 방향(x 및 y 또는 가능한 x, y 및 z와 같은)으로 스캐닝될 수 있다. 일부 실시예에서, 다른 예로서, 상기 탐침(2481)은 2차원 및/또는 3차원 영상을 생성하기 위해 다른 각도로 초음파 에너지를 송신 및 수신하도록 이동될 수 있다. 유사하게, 초음파 에너지를 검출하는 초음파 센서는 이동 또는 스캐닝될 수 있다. 예를 들어, 상기 초음파 센서는 2차원 영상 또는 3차원 영상을 생성하기 위해, 2개 또는 3개의 서로 다른 잠재적 직교 방향(x 및 y 또는 가능한 x, y 및 z와 같은)으로 스캐닝될 수 있다. 도 3A-3C의 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)과 유사한 특성을 갖는 전자 하드웨어 프로세서(2470)는, 사용자 눈(2420)의 다양한 구조를 검사하기 위해 사용자(2460) 눈(2420)으로부터 수신된 초음파 에너지를 분석하는데 사용될 수 있다.
상기 착용가능한 장치(2450)는 임상의의 움직임 또는 간섭으로 인해 발생할 수 있는 잡음을 감소시킴으로써 보다 정확한 결과를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 초음파 에너지는 초음파 검사를 수행하기 위해 주어진 시간주기 동안 연속적으로 인가될 수 있다. 대안적으로, 일부 실시예에서, 초음파 에너지는 사용자(2460)에게 고유한 미리 결정된 패턴 또는 프로토콜로 적용될 수 있다.
상기 착용가능한 장치(2450)는 진단용 및 치료용으로 사용을 위해 수정체, 망막 및 눈의 다른 구조를 포함하는 눈의 다양한 부분의 영상을 얻을 수 있다. 예를 들어, 저전력(예를 들어, 2W/cm2 미만의 초음파 전력) 및/또는 저주파(예를 들어, 약 40kHz 이하의 초음파 주파수)를 갖는 초음파 에너지가 녹내장 치료 및/또는 안압(IOP) 감소에 사용될 수 있다. 다른 예로서, 약 2W/cm2의 에너지 및 약 21MHz의 주파수를 갖는 고강도 집중 초음파(HIFU)가 녹내장을 치료하거나 안압(IOP)을 감소시키는데 사용될 수 있다. 다른 예로서, 1W/cm2의 분율과 약 5W/cm2의 분율 및 약 1MHz와 약 5MHz 사이의 주파수를 갖는 초음파 에너지는 미용 목적(예: 콜라겐 생성 촉진 및/또는 눈 밑 지방 노출 감소)에 사용될 수 있다. 초음파 자극은 강한 시각적 반응과 정성적으로 유사하지만 지연 시간이 짧은 것으로 보이는 망막의 반응을 유발할 수 있다. 고주파 초음파를 포함한 다양한 초음파 주파수를 사용하여 망막 박리를 비롯한 다양한 안구 병리를 정확하게 식별할 수 있다. 예를 들어, 약 8MHz의 초음파 주파수가 눈의 A-스캔을 얻는데 사용될 수 있다. 다른 예로서, 약 10MHz 내지 15MHz의 초음파 주파수가 눈의 B-스캔을 얻는데 사용될 수 있다.
도 24B는 상기 장치(2450)를 사용하여 눈을 검사하는 방법의 예시적인 흐름도(2400)를 도시한다. 눈을 검사하는 방법은 상기 장치(2450)와 함께 전자 하드웨어 프로세서(2470)에 의해 실행될 수 있다. 상기 장치(2450)에서 사용자(2460)가 시력에 어려움이나 초점 맞추는데 문제가 있음을 검출하는 경우, 상기 장치(2450)는 눈의 초음파 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 이제 도 24B를 참조하면, 예시적인 프로세스 흐름(2400)이 개시된다. 블록(2402)에서, 초음파 모드가 개시될 수 있다. 전술한 바와 같이, 다양한 실시예에서, 별도의 초음파 생성부가 AR 장치에 연결될 수 있다. 예를 들어, 초음파 에너지는, 초음파 모드가 개시되는 경우 증강현실/가상현실 착용가능한 장치(2450)와 통합되는 하나 이상의 초음파 변환기를 포함하는 초음파 자극기 모듈에 의해 생성될 수 있다. 블록(2404)에서, 사용자에 대해 초음파 프로토콜이 결정된다. 예를 들어, 초음파는 지속적으로 전달될 수도 있고, 또는 사용자에 특정한 특별한 패턴을 따를 수도 있다. 블록(2406)에서, 초음파 파면 또는 앞면이 사용자의 눈에 전달된다. 하나 이상의 실시예에서, 눈의 응답은 블록(2408)에 도시된 바와 같이 측정된다. 예를 들어, 눈의 다양한 구조로부터 반사된 초음파는 초음파 자극기 모듈의 변환기에 의해 수신되어 전기 신호로 변환될 수 있다. 이 정보는 상기 장치(2450)에 의해 초음파 영상을 생성하거나 제조하는데 사용될 수 있다. 눈의 어떤 비정상도 블록(2410)에 도시된 바와 같이, 생성된 초음파 영상으로부터 임상의에 의해 또는 비정상을 검출하기 위한 패턴매칭 알고리즘을 사용할 수 있는 전자 프로세서에 의해 검출될 수 있다.
예를 들어, 획득된 초음파 영상은 비정상을 검출하기 위해, 패턴 매칭 알고리즘을 사용하여 전자 하드웨어 프로세서(2470)에 의해 접근가능한 저장된 영상과 비교될 수 있다. 상기 저장된 영상은 건강한 눈의 영상, 특정 질병으로 영향받은 눈의 특성을 나타내는 영상 및/또는 과거의 검사에서 얻어진 사용자 눈의 영상을 포함할 수 있다. 상기 전자 하드웨어 프로세서(2470)는 사용자 눈의 획득된 영상의 다양한 부분의 정량적 측정(예를 들어, 체적 측정)을 얻도록 구성될 수 있다. 정량적 측정은 추가 분석을 위해 임상의에게 전달될 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 파라미터가 획득된 영상으로부터 추출되어 비정상을 검출할 수 있다. 상기 획득된 영상 및/또는 정량적 측정치는 안구 건강 또는 질병 진행을 모니터링하는데 사용될 수 있다.
도 24A에 도시되었듯이, 상기 장치(2450)의 표시장치 시스템(2462)은 프레임(2464)에 장착된 표시장치 렌즈(2476)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 표시장치 렌즈(2476)는 두 개의 접안경 영역을 포함하는 단일 렌즈일 수 있으며, 각각의 접안경 영역은 상기 사용자 눈(2420)의 전방에 위치한다. 일부 실시예에서, 상기 표시장치 시스템(2462)은 상기 프레임(2464)에 장착된 2개의 표시장치 렌즈를 포함할 수 있으며, 각각의 표시장치 렌즈는 사용자의 각 눈(2420)의 전면에 위치된 접안경 영역을 포함한다. 광원(2468)으로부터 조명을 사용하는 상기 표시장치 렌즈(2476)는, 생성된 초음파 영상을 사용자 눈(2420)의 특정 위치로 투사할 수 있다. 상기 표시장치 렌즈(2476)는 도 10D를 참조하여 전술한 도파관 스택(178)과 유사한 특성을 갖는 복수개의 도파관을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 복수개의 도파관은 광원(2468)으로부터 광학 배율(optical power)을 복수개의 도파관 중 하나 이상에 결합하도록 구성된 회절 광학소자를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 도파관은 회절 광학소자 및/또는 그 내부에서 전파하는 광을 아웃 커플링하도록 구성된 가변 초점소자를 더 포함할 수 있다. 상기 회절 광학소자 및/또는 가변 초점소자는 초점 평면 및/또는 표시장치 렌즈(2476)로부터 투사된 광의 방향을 수정하도록 구성될 수 있어서, 상기 투사된 영상이 다른 심도 평면 및 다른 방향으로부터 기원하는 것처럼 보인다. 이러한 방식으로 2/3차원 영상이 사용자 눈의 원하는 위치에 투사될 수 있다. 이러한 표시장치 렌즈(2476)는 착용자에게 초음파 영상의 결과를 표시하는데 채용될 수 있다. 예를 들어, 여기에 기술된 바와 같이 착용자의 눈에 광을 투사하여 망막상에 영상을 형성함으로써, 초음파 영상에 대응하는 2D 또는 3D 영상을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 광원(2468)은 광 방사체(예를 들어, 레이저, LED, 섬광 램프, 초발광 다이오드 등)로부터 나온 광을 표시장치 렌즈(2476)로 전달하도록 구성된 복수개의 광섬유를 포함하는 광섬유 스캐닝 장치(FSD)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 FSD는 다양한 패턴(예를 들어, 래스터 스캔, 나선형 스캔, 리사주(Lissajous) 패턴 등) 및 속도로 스캐닝될 수 있다. 상기 2/3차원 영상은 또한 FSD의 스캐닝 패턴 및 스캔 속도를 변화시킴으로써, 사용자 눈의 원하는 위치에 투사될 수 있다. 상술한 바와 같이, 일부 실시예에서, 착용자의 눈에 투사 된 2차원 또는 3차원 영상은 착용 식 장치를 사용하여 획득된 초음파 영상(예를 들어, 변환기를 사용)에 대응할 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 장치(2450)는 초음파 속기를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 변환기 또는 초음파원은 눈의 다른 구조에 의해 반사되고 흡수되지 않으며, 변환기 또는 센서 또는 FSD에 의해 수집될 수 있는 고주파 초음파를 생성하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예에서, 상기 시스템은 청진을 수행하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 예를 들어, 시스템은 눈 또는 착용자로부터 유래하는 초음파 에너지를 검출하고 측정하는 변환기 또는 센서를 포함할 수 있다. 이러한 구성은 초음파를 생성하고 눈 또는 착용자에게 초음파를 지향시키는 변환기 및 눈 또는 착용자로부터 반사되는 초음파를 검출하는 센서를 포함하는 시스템과 대조적일 수 있다. 상기 초음파 센서는 착용자 눈의 혈관계를 통한 혈액 흐름으로부터와 같이 착용자로부터 방출된 초음파 에너지를 검출하거나 "듣는다". 다양한 실시예에서, 상기 장치(2450)는 가청 주파수 범위에서 에너지를 송신 및/또는 수신하도록 구성될 수 있다. 착용자의 혈관계에서 초음파 에너지를 검출하는 것은 예를 들어 눈의 저부에서 혈류의 완전한 분석을 수행하는 데 사용될 수 있다.
상기 장치(2450)의 다양한 실시예에서, 안구로부터 수신된 초음파 신호는 망막의 혈관에 흐르는 혈액의 속도를 측정하기 위해 도플러 편이를 측정하기 위해 분석될 수 있다. 초음파를 이용한 종래기술의 속도 측정은 움직이는 방출원에서 방출된 소리 또는 움직이는 목표물에서 반사된 소리가 소리의 주파수를 이동시키는 도플러 원리를 기반으로 한다. 이런 소위 도플러 편이는 CW-도플러라고도 하는 연속파 초음파 방출을 통해 수신된 신호로부터 직접 측정되거나 PW-도플러라고도 하는 여러 초음파 펄스의 방사를 통해 샘플링될 수 있다.
초음파 영상의 장점 중 하나는 높은 정밀도와 높은 프레임 속도로 혈액 및 조직 속도를 측정할 수 있다는 것이다. 진단 설정에서, 혈액 속도의 정보는 심장 판막 누출로 인한 제트 흐름 패턴과 같은 병리학과 관련된 비정상적인 혈액 흐름을 식별하는 데 사용될 수 있다. 또한, 조직 속도에 대한 정보는 감소된 수축성을 갖는 심장 근육 영역의 식별을 통해 심장의 기능을 정량화하는데 사용될 수 있다. 초음파 검사를 수행하도록 구성된 상기 장치(2450)의 다양한 실시예는 지주막하 출혈, 뇌졸중 및 경동맥 해면 누설(carotid-cavernous fistula), 증상이 있는 죽상 경화성 혈관질환으로 식별될 수 있는 안구 이상음 또는 안구 잡음을 검출할 수 있다. 초음파 검사를 수행하도록 구성된 상기 장치(2450)는 고혈압을 가진 사용자에게서 보이는 경동맥 또는 신장 잡음을 검출 할 수 있다.
상기 장치(2450)는 OCT 시스템뿐만 아니라 비-건강 어플리케이션(예를 들어, 영화 또는 비디오를 보는 것과 같은 오락용, 게임용, 작업용 등)을 위해 구성될 수 있다. 상기 장치(2450)는 초음파 검사를 주기적으로(예를 들어, 매시간, 매일, 매주, 격주로, 매월, 1년에 두 번씩, 매년 등으로) 수행하도록 구성할 수 있다. 다양한 실시예에서, 상기 장치(2450)는 불규칙한 시간 간격으로 눈(2420)의 초음파 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 장치(2450)는 1시간에 몇 번, 1주일에 몇 번, 1개월에 몇 번, 1년에 몇 번 등의 초음파 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 따라서, 이런 검사는 1년에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16, 24회 또는 그 이상 수행될 수 있다. 이러한 검사는 사용자가 건강상의 문제를 앓고 있거나, 상기 장치에서 사용자가 초점을 맞추는데 어려움이 있거나 시력에 문제가 있음을 감지한 경우에 더 자주 수행될 수 있다. 상기 장치(2450)는 또한 초음파 검사처럼 의사 진료실 또는 병원에서 사용되도록 구성될 수 있다.
전기안구도기록(EOG), 뇌파기록검사(EEG), 및 망막전위도검사(ERG)
다양한 실시예들에서, 착용가능한 증강현실 장치는 EOG(전기안구도기록), EEG(뇌파기록검사) 및 ERG(망막전위도검사)를 위해 구성된 전극 및 전자 장치를 포함하는 시스템에 통합될 수 있다. 도 24F에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 상기 전극(2450)은 눈 주위 및/또는 사람의 머리 위에 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 전극(2450)은 증강현실 머리 장착되는 안경, 예를 들어 안경의 프레임 상에 장착될 수 있다. 하나 이상의 전극은 안경의 내부 표면에 배치될 수 있다. 이러한 전극은 예를 들어, 렌즈를 지지하는 안경의 부분(예를 들어, 테두리) 또는 안경다리 또는 귀걸이, 머리 위에 있는 머리 장착되는 어셈블리를 지지하는 끈 또는 다른 지지 부재에 위치될 수 있다. 따라서, 이들 전극은 이마 및/또는 머리 측부, 예를 들어 귀 위쪽에 접촉할 수 있다. 전극은 또한 눈 또는 얼굴 또는 눈 주위의 안면 조직과 접촉할 수 있다.
상기 전극(2450)은 안경의 프레임 또는 본체에 의해 지지되는 와이어 또는 리드에 연결될 수 있고/또는 무선 기술을 통해 장치와 통신하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 전극(2450)은 사용자 몸의 일부와 직접 접촉할 수 있다. 상기 전극(2450)은 또한 사용자의 신체로부터 일정한 거리에 배치될 수 있고, 전극(2450)과 사용자의 신체 사이에 배치된 특정 재료 또는 장치의 일부를 가질 수 있거나, 또는 전위를 측정하기에 적합한 다른 위치에 배치될 수 있다.
전극은 임의의 조합 또는 구성으로 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70), 원격 프로세싱모듈(72) 및/또는 원격 데이터 저장소(74)에 전기적으로 접속될 수 있다. 전압 측정은 전극(2450)으로부터 측정될 수 있고 전극(2450)에 대한 전위차는 국부 처리 데이터 모듈(70) 또는 원격 프로세싱모듈(72)에 의해 결정될 수 있다. 대안적으로, 전위차는 복수개의 전극(2450)으로부터 바로 나올 수 있다. 추가 회로는 전극 상에 또는 전극과 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70) 사이에 포함되거나 포함되지 않을 수 있다.
상기 원격 프로세싱모듈(72)은 전극(2450)으로부터 측정치를 수신하고 및/또는 직접 또는 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)을 통해 전극에 제어 신호를 전송하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70)은 제어 신호의 송신 및 측정의 수신 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 마찬가지로, RF 신호 컨디셔닝 및 측정의 신호 처리는 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70) 및/또는 원격 프로세싱모듈(72)에서 전체적으로 또는 부분적으로 발생할 수 있다. 상기 전극(2450)의 측정치 및 유도된 파라미터는 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70) 및/또는 원격 데이터 저장소(74)에 전체적으로 또는 부분적으로 저장될 수 있다.
전극(2450)으로부터 비롯된 전기 신호 측정에 기초하여, 눈의 위치가 결정될 수 있고, 따라서 눈의 패턴이 검출될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 안과용 장치 및 시스템은 전기안구도기록(EOG)을 위해 사용 및 구성될 수 있다. EOG는 눈 뒤쪽에 있는 부르크막(Bruchmembrane)과 각막 사이의 전위 전압을 측정한다. 하나의 기본 어플리케이션 프로그램은 안구 운동을 기록하는 것이다. EOG의 경우, 한 쌍의 전극이 도 24F에 나타낸 예에서 도시된 바와 같이, 눈의 좌우 및/또는 눈의 위아래에 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 환자의 눈의 동공이 확장되도록 환자는 잘 조명된 실내에 놓일 수 있다. 눈이 전극을 향해 움직이는 경우, 전극 사이에 전위차가 발생하고 눈의 위치가 결정될 수 있으므로, 따라서 눈 운동의 측정이 결정될 수 있다. 이들 전극은 다양한 실시예에서 안경 또는 머리 장착되는 장치의 내부로 향한 표면상에 배치될 수 있다. 어떤 경우에는, 그러한 전극은 안경류의 완충재를 댄 표면에 장착될 수 있다. 이 완충재를 댄 표면은 안쪽으로 향하게 될 수 있다. 이러한 표면은 전극이 볼, 이마 또는 관자놀이와 같은 얼굴(앞 또는 옆)과 접촉하게 할 수 있다. 어떤 경우에는 뺨, 이마 또는 관자놀이와 같은면(앞 또는 옆)에 전극을 부착하고 전선이나 도입선(lead)으로 머리 장착되는 장치에 연결할 수 있다. 위에서 논의된 것처럼 전자 장치에 대한 무선 연결도 가능하다. 예를 들어, 위에서 논의된 임의의 구성 또는 다른 전자 장치는 안구 운동 또는 다른 조건을 결정하기 위해 EOG 신호를 수신 및/또는 처리하도록 채택될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 안과용 장치는 또한 뇌 활동을 맵핑하기 위한 EEG 센서를 포함할 수 있다. 전극(2450)은 이 영역의 전위를 측정하고 비교하기 위해 사용자의 머리 주위 및/또는 사용자의 머리 위에 배치될 수 있다. 전극(2450)은 헬멧, 테 있는 모자(hat), 테 없는 모자(cap), 망사 모자(net), 또는 다른 하우징, 프레임 또는 머리 위 표면 또는 주위 표면에 배치되어 사용자의 머리로 배치하는 것을 용이하게 하도록 위치될 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 사용자의 머리와 접촉하기 위해 안쪽 또는 아래쪽에 장착된 머리 및 전극의 부분에 끈(strap)을 배치할 수 있다. 전극(2450)은 무선 또는 유선 기술을 통해 연결될 수 있으며, 그 후 안과용 장치에 연결된다. 특정 실시예에서, 전극(2450)은 시신경에 더 가까운 착용자 머리의 뒤쪽에 배치된다. 끈, 프레임 또는 다른 가요성 또는 강성 부재는 하나 이상의 전극에 대한 지탱을 가능하게 할 수 있고, 전극은 이들 부재의 내부 표면 상에 배치되어 머리와 마주하고 접촉할 수 있다.
EEG센서는 뇌의 비정상적인 활동이나 패턴을 감지하여 사용자 및/또는 임상의에게 보고할 수 있다. 이는 뇌 수술 직후 또는 위험한 환자에게 특히 유용할 수 있다. 안과용 장치는 EEG 센서에 의해 수집된 데이터를 분석하기 위해 EEG 감지 모듈로 사전 프로그램 될 수 있다. 예를 들어, 상술한 구성 또는 다른 구성의 전자 장치는 뇌파 신호를 수신 및/또는 처리하고 뇌파 센서에 의해 수집된 데이터를 분석하는데 사용될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 안과용 장치는 망막의 휴지 전위를 측정하고 비교하기 위해 사용자의 눈 주위 및/또는 위에 배치되는 전극(2450)으로 구성될 수 있다. 망막전위도검사(ERG)는 광 자극에 대한 망막의 대량 전기 반응이며, 망막의 다양한 세포 유형의 전위를 측정할 수 있다. 예로는 광수용체(photoreceptors), 내부 망막 세포, 그리고 신경절 세포가 포함된다. 예를 들어, 전극(2450)은 콘택트 렌즈를 통해, 각막과 아래 눈꺼풀 사이, 또는 눈 근처의 피부에 삽입되어 각막 위에 위치될 수 있다. 그러나 전극(2450)은 또한 피부로부터 ERG를 기록하기 위해 배치될 수 있다. ERG는 눈의 바로 위나 아래에, 또는 외측 눈 구석의 옆인 눈 아래에 놓일 수 있다. 피부 전극이 눈과 접촉하지 않기 때문에 ERG 신호 진폭의 감쇠가 있을 수 있으며 중요할 수 있다. 다양한 실시예에서, 평균화 및 다른 신호 처리 기술이 신호대 잡음비를 증가시키는데 사용될 수 있다. 환자의 눈은 자극에 노출될 수 있고 각막에 배치된 전극은 눈 뒤쪽에 위치한 망막의 광을 감지하는 세포의 전기적 반응을 측정한다. 일반적으로 빛이 눈에 들어오면 망막의 특수 세포에 의해 빛이 전기 에너지로 변환된다. ERG에 대한 자극은 배경 조명이나 변화하는 색상의 유무에 관계없이 섬광 또는 패턴일 수 있다. 예를 들어 희미한 깜박임(명순응(photopic) 및/또는 암순응(scotopic) 간상세포(rod cell) 활동 측정), 깜박임(원추 세포 활동 측정) 및/또는 패턴 자극(망막 신경절세포 활동 측정)이 포함된다. ERG 전극은 이 과정과 관련된 전기적 활동을 측정한다. 다른 기록 방법이 또한 사용될 수 있다.
이 정보는 눈의 이상을 감지하기 위해 광학 안구촬영기술과 결합될 수 있다. 이러한 영상 기술에는 여기에 설명된 기술이 포함될 수 있다.
이 패딩된 표면은 안쪽으로 향하게 될 수 있다. 이러한 표면은 전극이 눈이나 안와(orbital) 또는 눈구멍, 뺨, 이마 또는 관자놀이 또는 다른 부위의 얼굴(앞 또는 옆)과 접촉하게 할 수 있다. 어떤 경우에는 상기 전극은 상기 눈이나 안와(orbital) 또는 눈구멍, 뺨, 이마 또는 관자놀이 또는 다른 부위의 얼굴(앞 또는 옆)에 부착될 수 있고, 전선으로 머리 장착되는 장치에 연결될 수 있다. 위에서 언급된 것처럼 전자장치에 대한 무선연결도 가능하다. 예를 들어, 전술한 구성 중 어느 하나 또는 다른 전자 장치가 ERG 신호를 수신 및/또는 처리하여 신호를 분석하도록 채택될 수 있다.
따라서, 본원에 기재된 바와 치료장치뿐 아니라 다른 영상 및 진단장치가 또한 시스템에 포함될 수 있다. 착용가능한 증강현실 장치는 가상현실 장치 및/또는 증강현실 장치를 포함할 수 있다. 전극은 증강 또는 가상현실 시스템을 갖는 시스템에 포함될 수 있다.
전극이 개시되었지만, EEG, EOG 및/또는 ERG를 위해 다른 유형의 센서가 사용될 수 있다. 전극(2450)은 전위를 측정할 수 있는 전기 전도체일 수 있고 및/또는 전술한 바와 같은 특정 검사를 위한 특이한 전극의 특수 세트일 수 있다.
광선치료(Light Therapy)
하나 이상의 실시예에서, 광선치료(light therapy)은 사용자의 눈의 하나 이상의 영역에 선택적으로 투여될 수 있다. 광선치료는 다양한 용도에 대한 광(예를 들어, 다중 스펙트럼 광, 청색 광, IR 등)의 선택적 투여를 지칭한다. 일부 실시예에서, 사용자의 눈으로 표시장치(62; 도 3A-3D)에 의해 투사되거나 표시장치를 통해 전송되는 하나 이상 파장의 광량은 적용에 따라 감소되거나 증가될 수 있다.
일부 실시예에서, 표시장치로부터 또는 표시장치를 통해 사용자의 눈으로 전파되는 하나 이상 파장의 광량의 감소 또는 증가는 동적으로 조정될 수 있고, 주변 환경으로부터 사용자의 눈을 향해 전파하는 광의 파장에 기초하여 및/또는 보는 사람에게 표시될 영상의 콘텐츠에 기초하여 실시간으로 발생할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로, 감소 또는 증가는 하루 중 시간, 날짜, 1년 중 시간, 계절 등을 포함하는 일시적인 고려사항에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 청색 광이 수면에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌고, 표시장치(62)는 야간에 청색광의 출력을 조정하도록 프로그래밍 되거나, 사용자가 수면주기에 도달할 것으로 예상되는 사용자 시간에 근접한 때에 의존하여 프로그래밍 될 수 있다.
다른 예로서, 청색광에 대한 과다 노출은 특히 망막 세포에 손상을 주는 것으로 모니터링 되었다. 안과용 시스템은 하나 이상의 실시예에서, 하나 이상의 센서를 통한 청색 광의 과다 노출을 검출하고, 망막 세포에 대한 손상을 방지하기 위해 청색 광을 선택적으로 여과하도록 프로그래밍 될 수 있다. 상기 하나 이상의 센서는 도 5의 카메라(16)일 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 상기 센서 중 하나는 프레임(108)으로부터 바깥쪽을 향하는 전용 색깔 센서일 수 있다. 청색광을 걸러내는 것은 표시장치 시스템(62)에 의해 사용자의 눈에 투사되는 청색광의 양을 감소시키는 것 및/또는 주변 환경으로부터 사용자의 눈으로 표시장치(62)를 통해 전파하는 청색광을 표시장치(62)가 걸러내거나 차단하도록 하는 것을 포함할 수 있다. "청색 광"은 보는 사람에 의해 청색으로 감지되는 하나 이상 파장의 광을 지칭하며, 청색 광을 감소시키는 것은 사용자의 눈에 도달하는 이러한 하나 이상의 파장의 양을 줄이는 것을 지칭한다.
일부 실시예에서, 표시장치 시스템(62)에 의해 투사된 특정 색깔의 광량을 감소시키는 것은 사용자 눈으로 가는 광 경로에 배치된 파장선택 필터(예를 들어, 색깔 필터)를 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 도파관(182, 184, 186, 188, 190) (도 10D)이 복수개의 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)로부터 광을 수용하는 위치에 필터가 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 필터는 복수개의 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)로부터 청색광을 수용하는 도파관의 표면상의 코팅일 수 있다. 일부 실시예에서, 필터는 선택적으로 결합되거나 결합 해제될 수 있다.
일부 실시예에서, 표시장치 시스템(62)에 의해 사용자의 눈으로 향하는 특정 파장(예를 들어, 청색광)의 광량은 이들 도파관의 광을 생성하는 광원의 강도를 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 표시장치(62)는 상이한 성분의 색깔들(예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 광)에 대응하는 파장들의 광을 출력하는 광원을 사용하여 색깔 영상을 표시하도록 구성될 수 있다. 상기 상이한 구성 요소의 색깔들이 결합되면 전 범위 색깔 영상이 형성된다. 일부 실시예에서, 표시장치(62)는 예를 들어 청색 광이 감소되는 경우에, 청색광원의 출력을 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 로컬 프로세싱모듈(82; 도 3A-3C) 및/또는 원격 프로세싱모듈(72; 도 3A-3D)은, 전 범위 색깔 영상을 형성하도록 특정되는 경우보다 청색 광원이 청색 광을 덜 출력하게 명령하도록 구성될 수 있다(예를 들어, 광원으로 공급되는 전력을 줄임으로써). 일부 실시예에서, 다른 파장의 광량은, 필터를 사용하여 및/또는 광원으로부터 나오는 원하는 파장의 광 방출을 줄임으로써 원하는대로 능동적으로 유사하게 감소될 수 있다.
사용자의 눈에 도달하는 일부 파장의 광량 감소는 사용자의 눈에 투사될 영상 컨텐츠의 광 파장의 강도 분석에 의해 유발될 수 있음을 이해할 것이다. 표시장치(62)는 임계 값으로 프로그래밍 될 수 있으며, 그 위에 표시장치(62)는 선택된 파장의 출력 수준을 감소시키도록 프로그래밍 된다. 일부 다른 실시예에서, 표시장치(62)는 특정 파장의 어떤 출력도 설정된 양만큼 감소시키도록 간단히 프로그래밍 될 수 있다. 특정 파장 및 출력 수준은 사용자가 선택가능하거나 일부 실시예에서 치료 프로토콜의 일부로서 제3자 (예를 들어, 건강 관리 제공자)에 의해 프로그래밍될 수 있다.
표시장치(62)에 의한 특정 파장의 출력을 감소시키는 것 이외에 또는 대안으로, 일부 실시예에서, 표시장치(62)는 주변 환경으로부터 사용자에게로 표시장치(62)를 통해 전송되는 하나 이상 파장의 광량을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 표시장치(62)는 주위 주변으로부터 보는 사람의 눈에 도달하는 하나 이상 파장의 양을 줄이기 위해 사용자 시야의 특정 부분을 선택적으로 차단 또는 폐색할 수 있다. 사용자 시야의 일부를 차단하기 위한 방법 및 장치는 미국특허출원공보 제2015/0205126호에서 발견될 수 있으며, 이는 본원에서 참조로 통합된다. 일부 실시예에서, 카메라(16; 도 5)와 같은 광 센서는 표시장치(62) 상에 입사하는 하나 이상 파장의 광의 수준 및 시작 방향 또는 위치를 검출하는데 이용될 수 있다. 이 정보는 그 후 사용자의 눈에 도달하는 방향으로부터 광의 양을 감소시키기 위해, 그 방향으로부터 광을 차단하는 데 사용될 수 있다(예를 들어, 표시장치(62)에서 전환가능한 요소를 활성화시킴으로써). 일부 실시예에서, 사용자 시야의 차단된 부분은 표시장치(62)에 의해 사용자의 눈에 투사된 영상으로 대체될 수 있다. 이들 투사된 영상은 사용자 시야의 차단된 부분의 영상일 수 있지만, 주변 환경에 존재하는 것보다 더 낮은 수준으로 감소된 광의 파장일 수 있다.
과다노출과 비교하여, 일부 연구는 일반적인 광 또는 특정 파장 광의 노출 부족이 환자의 24시간 리듬에 중대한 영향을 미치고, 우울증, 수면 장애 및 기타 정신적 문제와 관련이 있다는 사실을 발견했다. 이를 위해, 안과용 시스템은 특정 파장의 광을 검출하도록, 예를 들어 백색광, 청색광, 또는 다른 스펙트럼의 광이 하나 이상의 센서를 통해서, 유사하게 프로그램 될 수 있고, 불균형을 보정하기 위해 사용자의 눈에 광을 선택적으로 투여할 수 있다(예를 들어, 정기적인 치료 등). 많은 다른 유사한 어플리케이션이 구상될 수 있다. 전술한 바와 같이, 광의 노출부족 파장은 하나 이상의 카메라(16) 또는 전용 색깔 센서를 사용하여 검출될 수 있다.
광은 임의의 광원(예를 들어, LED, FSD, 다중코어 광섬유, DLP, OLED, IR 광원 등)에 의해 방출될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 파장의 광의 증강은 이들 파장의 광에 대한 광원의 광 출력을 증가시킴으로써 달성될 수 있다(예를 들어, 청색광, 청색광 등 광원에 공급되는 전력을 증가시킴으로써). 하나 이상의 실시예에서, 표시장치(62)를 포함하는 안과용 시스템은 치료 프로토콜에 기초하여 선택적으로 광을 투여하기 위해, 발광 모듈(27)(예를 들어, 다색편광된 편광, 레이저, 발광 다이오드, 형광 램프, 2색성(dichroic) 램프, 전 범위 스펙트럼 광 등)을 포함할 수 있다. 발광 모듈(27)은 원하는 파장의 광을 출력하는 보조 광원으로 기능할 수 있다.
다양한 형태의 광선치료가 안과용 시스템을 통해 투여될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 이러한 광선치료는 일광 또는 특정 파장과 관련된 광에 눈(또는 눈의 영역)을 노출시키는 것으로 구성될 수 있다. 환자의 증상, 위치, 환경(하루 중 시간, 1년 중 시간, 날짜 및 계절과 같은 외적 파라미터), 기분, 입력 또는 기타 우울증 또는 이상 징후에 따라, 안과용 시스템이 적절한 치료 프로토콜을 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 기분 및/또는 정신 이상은, 본원에 개시된 바와 같이, 내부를 향하는 카메라(24) 및/또는 EEG 센서에 의해 검출될 수 있음을 이해해야 할 것이다.
치료 프로토콜에 관해서는, 빛은 주기적으로 또는 연속적으로 소정시간 동안 투여될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 또한 원하는 결과를 얻기 위해 투여될 빛의 파장을 결정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 세포 성장 및 회복의 필요성이 존재하는 것으로 판단되는 경우, 안과용 시스템은 세포 성장 및 회복을 촉진시키는 것으로 결정된 적색에 대응하는 파장의 광을 투여하도록 구성될 수 있다. 다른 치료 파라미터는 효과적인 치료 프로토콜을 결정하는데 유사하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 우울증, 계절성 정서장애, 치료 및/또는 주야시차 리듬(예: 시차로 인한 피로에 기인한)을 재설정하기 위해, 표시장치(62)는 설정된 지속 시간 및/또는 특정 시간(예를 들어, 아침, 일출 전 포함)에 대해 전 범위 스펙트럼 광 또는 청색 및/또는 녹색 광을 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 표시장치(62)의 이동성으로 인해 하루종일 사용자가 착용할 수 있기 때문에, 하루의 길이 및 야간과 주광의 타이밍 및 지속시간에 대한 사용자의 인식이 시스템(62)을 사용하여 원하는 대로 변경될 수 있다. 예를 들어, 다른 길이를 갖는 날 또는 다른 일광 시간의 효과를 제공하기 위해 주변으로부터 광을 증강시키기 위해, 아침 및/또는 밤에 전 범위 스펙트럼 및/또는 청색광이 생성될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 적절한 프로토콜을 결정하기 위해 광선치료 프로그램과 함께 저장될 수 있다.
하나 이상의 실시 양태에서, 안과용 시스템은 연령-관련 황반변성(AMD)을 예방 또는 완화 시키는데 사용될 수 있다. AMD는 환자의 눈에 심각한 시각 상실을 유발할 수 있는 일반적인 안구 질환이다. AMD는 건조 형태 또는 습윤 형태로 있는 환자에게 영향을 줄 수 있다. 건조 형태는 일반적으로 망막의 열화로 인한 점진적인 시력 손실을 유발한다. 습윤 형태는 맥락막 신경 혈관형성(CNV)이라고 불리는 망막 아래의 비정상적 혈관성장을 수반한다. 이러한 비정상적인 혈관은 액체 및/또는 혈액이 새어 나와 시각적인 악영향을 줄 수 있다.
이를 위해, 안과용 시스템은 AMD 및 기타 이와 관련된 질병을 퇴치하기 위한 레이저 광역학치료용으로 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 레이저 치료는 AMD 치료에 도움이 되는 것으로 입증되었다. 안과용 시스템은 황반변성의 위치를 결정하고 AMD 또는 다른 관련 질환에 가장 영향을 받는 영역에 레이저 치료 또는 레이저 광역학치료를 실시하도록 구성될 수 있다. 레이저는 비정상적인 혈액 세포의 성장을 완화시키도록 투여될 수 있으며, 일부 사례에서 레이저는 습윤 형태 AMD의 경우 과도한 혈구를 닫거나 줄일 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 광역학치료(PDT)는 그 위에 가로놓인 망막을 손상시키지 않으면서 AMD 인한 비정상적으로 된 혈관을 폐쇄하는데 사용될 수 있다. 안과용 시스템은 정맥 내로 광감작제(Visudyne)를 주입하는 별도의 모듈을 포함할 수 있는데, 정맥은 혈류를 통해 이동하여 망막 아래의 비정상적인 혈관에 모일 수 있다.
이어서, 안과용 시스템은 광감작제를 활성화시키기 위해 저-에너지 레이저(예를 들어, 안과용 시스템의 레이저 모듈을 통해)를 투여하도록 구성될 수 있다. 활성화 된 광감작제는 누출된 혈관을 폐쇄하는 화학 반응을 일으킨다.
황반변성
하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 황반 결함을 검출, 진단 및/또는 보상하도록 구성될 수 있다. 황반 결함(예: 구멍, 낭종, 퇴행성 질환 등)은 망막의 황반부와 중심부 조직의 손상으로, 이로 인해 변이, 맹점 또는 사용자의 시야에서 빛에 대한 감도가 감소되거나 빛에 대한 감도가 없는 영역이 생긴다. 황반변성의 일반적인 형태는 연령-관련 황반변성(AMD), 스타가르트(Stargardt)병, 베스트(Best)병 및 기타 퇴행성 상태를 포함한다. 연령-관련 황반변성은 망막 색소 상피층의 위축으로 특징되는 "건조" AMD와, 망막의 비정상적인 혈관성장으로 인한 시력손실로 특징되는 "습윤" AMD를 포함한다. 황반 결함은 변이, 맹점 또는 시야의 여러 부분에서 빛에 대한 감도가 저하된 영역뿐만 아니라, 대비 또는 색상 감도의 손실을 초래할 수 있다. 종종, 변이, 맹점 또는 감도가 감소된 영역이 주변부가 아닌 시야 중심부근에서 발생한다.
안과용 시스템은, 망막의 일부가 영상을 검출하는 능력을 결정하는 것에 의해 황반 결함을 검출하거나 진단하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 도 5에 도시된 바와 같이 사용자 표시장치(62)일 수 있고, 이는 눈에 영상을 형성하기 위해 착용자의 눈으로 광(38)을 투사하도록 구성된 투사 하위시스템(18)을 포함한다. 사용자 표시장치(62)는, 하우징 또는 프레임(108)에 의해 사용자의 머리 또는 눈에 장착될 수 있는 표시장치 렌즈(106)를 포함한다. 표시장치 렌즈(106)는 사용자 눈(20)의 전면에 하우징(108)에 의해 위치된 하나 이상의 투명 거울 또는 반사 특징부를 포함할 수 있고, 상기 눈(20)으로 투사된 광(38)을 반사시키도록 구성된다(그리고 또한 잠재적으로 빔 형성을 촉진한다). 이들 반 사면은 국소 주변으로부터 적어도 일부 광의 투과를 허용하기 위해 부분적으로 투과성일 수 있다. 도 10D는 복수개의 각 도파관(182, 184, 186, 188, 188, 190)으로 영상정보를 주입하는데 이용될 수있는 복수개의 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)를 포함하는 표시장치 실시예의 또 다른 도해를 포함하고, 상기 각 도파관은 전술한 바와 같이, 눈을 향해 아래로 방출되기 위해 각 도파관의 길이 전체로 입사광을 분배하도록 구성될 수 있다. 상기 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)는 영상을 형성하기 위한 광섬유 스캐닝 장치(FSD)를 포함할 수 있다. 이러한 장치는 영상을 망막의 일부분으로 투사하도록 구성될 수 있다.
그러면 시스템은 사용자의 응답을 감지할 수 있다. 예를 들어, 영상은 망막의 건강한 부분에 투사될 경우 명확하게 보일 수 있지만 결함이 있는 부분에 투사 된 경우에는 보이지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 착용자가 자동적으로 또는 의료 전문가와 같은 다른 사용자에 의해 촉발되어 착용자가 영상을 봤는지 여부를 나타낼 수 있다. 사용자는 사용자 인터페이스를 통해 착용자의 반응을 입력할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 안구 추적 카메라(24) 또는 이와 유사한 검출 방법을 사용하여 의도하지 않은 반응이, 의식적인 입력을 요구하지 않고, 초점 또는 시선의 변화 또는 계속된 안구 스캐닝의 변화와 같은 영상의 투사에 응답하여 발생하는지 모니터링 함으로써 정확도를 증가시킬 수 있다. 안구 추적 카메라(24)는 도 5에 도시된 바와 같이 내부를 향하는(즉, 사용자의 눈을 향한다) 카메라일 수 있다. 일부 실시 예에서, 안과용 시스템은 수동입력함으로써 또는 착용자의 시선을 영상에 또는 투사된 가상버튼 영상에 의식적으로 유도함으로써, 영상이 모니터링 되었는지를 지시하도록 착용자에게 직접 촉발할 수 있다. 가상 버튼 영상은 표시장치 렌즈(106)에 의해 투사될 수 있고, 착용자의 버튼 선택은 안구 추적 카메라(24)에 의해 또는 몸짓 인식을 통해 검출될 수 있다.
일부 실시예에서, 전술한 검사는 망막의 다른 부분에서 또는 망막의 동일한 부분에서 다른 영상으로 반복되어 황반 결함 영역을 검출할 수 있다. 예를 들어, 착용자가 영상을 볼 수 있는 망막의 특정 부분은 건강한 것으로 결정될 수 있지만, 동일한 영상이 보이지 않는 망막 부분은 결핍이라고 결정될 수 있다. 다른 예에서, 적색광과 같은 장파장 가시광으로 주로 구성된 영상이 먼저 투사될 수 있다. 청색광과 같은 보다 짧은 파장의 가시광으로 구성된 영상은 망막의 동일한 부분에 투사될 수 있으며, 착용자의 가시성 불균형은 착용자의 색 감도 손실을 나타낼 수 있다. 일부 실시예에서, 황반 결함에 기인한 다양한 감도 손실을 진단하기 위해 대비, 채도, 색조, 강도, 주기성 또는 공간 주파수, 또는 임의의 다른 특성에서 차이 나는 복수개의 영상이 착용자 망막의 다른 위치에서 착용자에게 제시될 수 있다. 황반 결함 진단의 신뢰성을 향상시키기 위해 위에서 설명한 검사결과 외에 착용자의 망막 영상을 사용할 수도 있다. 이러한 영상은 예를 들어 검안경(ophthalmoscope) 또는 안저검사경(funduscope), 광학간섭 단층촬영(optical coherence tomography) 또는 본 명원에서 논의되는 다양한 영상화 기술에 의해 획득 될 수 있다.
황반 결함 검사는 필요에 따라 개별 검사로 수행할 수도 있고 시간 경과에 따라 주기적으로 및/또는 반복적으로 수행할 수도 있다. 반복 분석은 연령-관련 또는 다른 황반변성과 같은 진행성 황반 결함을 추적할 수 있다. 따라서, 황반 결함 진단기능은 안과 진단을 위해서만 착용되는 장치에 통합될 수 있거나, 예를 들어 오락, 작업 또는 다른 목적을 위해 정기적으로 착용되는 장치의 일부일 수 있어서, 검사는 자동적으로 일정한 간격 및/또는 일, 주, 월, 년 등의 다양한 시간에 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 경보음 및/또는 시각적으로 표시된 메시지에 의한 것처럼, 착용자는 자동 검사가 실시되기 전에 미리 통지받을 수 있다. 황반 결함 검사의 결과는 평가 및/또는 진단을 위해 장치에서 실시간으로 평가되거나, 원격으로 평가되기 위해 클라우드 또는 다른 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 변이 또는 기타 황반 결함에 대한 원격 평가 및/또는 진단은 장치에 다시 전송될 수 있어서 아래 설명된 치료 또는 보상 방법이 가능하도록 한다. 착용자의 눈에 대한 고유한 특성은 장치에 기록될 수 있으며 전송된 데이터의 보안 및 프라이버시를 보장하기 위해 신원확인에 사용된다. 예를 들어, 카메라는 홍채를 촬영할 수 있고, 프로세서는 착용자의 신원이 검사결과가 대응하는 사람의 신원과 일치하는지 결정하기 위해 패턴인식을 수행할 수 있다. 시스템은 검사 결과가 표시되는 사람이 착용자인 경우에만 검사 결과를 표시할 수 있다.
안과용 시스템은 광을 망막으로 직접 투사하고 특히 황반 주변에서 건강한 세포를 목표로 하는 것에 의해, 황반변성을 보완하는데 도움이 될 수 있다. 빛이 투사되는 위치를 변경함으로써 장치는 건강한 세포를 선택적으로 지향하고 사용자의 시력을 향상시킬 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 투사 광원은 도파관을 통해 사용자 눈의 다른 부분으로 영상을 투사하도록 구성될 수 있는 광섬유 스캐닝 표시장치와 같은 광섬유 스캐닝 장치(FSD)를 포함한다. 상기 시스템은 광을 망막의 다른 부분에 선택적으로 투사하도록 구성될 수 있는 다른 유형의 표시장치를 포함할 수 있다. 이 기술은 영상의 픽셀을 건강한 망막 세포에 선택적으로 투사하고 손상된 영역으로 투사되는 빛의 성질을 감소, 최소화 또는 변경하기 위해 활용 될 수 있다. 예를 들어, 비정상부에 투사된 픽셀이 확대되거나 밝아질 수 있다. 또한, 이 기술은 투사된 영상 데이터 자체에 대한 수정을 필요로 할 수 있고, 프로세서는 사용자가 영상을 볼 때 어떤 차이도 느끼지 않도록 영상의 특성을 변경할 수 있음을 이해해야 한다.
증강현실 장치를 포함하는 실시예에서, 시스템은 착용자가 외부 세계로부터 광의 시야를 수정한다. 증강현실 시스템은 실시간 또는 거의 실시간으로 장치에 들어오는 광을 감지할 수 있으며 착용자의 황반 결함을 교정하기 위해 빛의 일부를 수정하거나 추가 광을 투사할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 바깥을 향해 보는 카메라를 사용하여 외부 세계를 영상화할 수 있다. 이 시스템은 외부 세계의 영상을 착용자에게 투사하기 위해 추가 광을 투사할 수 있다. 픽셀은 건강한 망막 세포에 선택적으로 투사될 수 있지만, 변이부로 투사된 픽셀은 축소되고, 최소화되고, 확대되고, 밝게 될 수 있거나, 그렇지 않으면 배율, 강도, 색조, 채도, 공간 주파수 또는 기타 품질이 변경될 수 있다. 이 시스템은 또한 일반적으로 밝은 방을 어둡게하고/하거나 황반변성으로 인한 빛의 상태변화에 적응하기 어려울 때 착용자의 야간 시력을 밝게하는 데 사용될 수 있다.
유사한 방법이 가상현실 시스템에서 사용될 수 있다. 가상현실 시스템은 착용자 앞에서 외부 세계를 영상화하고 물체의 색상을 결정하는 전방 및 바깥을 향해 보는 카메라를 가질 수 있다. 가상현실 시스템은 전술한 바와 같이 밝기, 배율, 색 및/또는 다른 파라미터의 일부 수정을 통해 바깥을 향해 보는 카메라의 출력에 기초하여 외부 세계의 영상을 착용자에게 재생할 수 있다. 예를 들어, 가상현실 시스템은 착용자의 황반 결함을 적어도 부분적으로 완화시키기 위해 외부 세계의 영상 픽셀을 선택적으로 투사할 수 있다.
증강 또는 가상현실 시스템에서, 시스템은 바깥을 향해 보는 카메라를 착용자에게 경고를 하기 위해 사용할 수 있다. 경보는 황반 결함으로 인해 착용자에게 보이지 않는 위험한 상태의 탐지를 기반으로 할 수 있다. 시스템은 망막상의 이상 위치와 같은 착용자의 알려진 황반 결함 데이터를 갖는, 바깥을 향해 보는 카메라로부터 비롯된, 영상의 상관 관계에 기초하여 보이지 않는 위험의 존재를 결정할 수 있다. 들어오는 물건, 땅에 있는 구멍 또는 다른 상태와 같이 사각 지대의 위험이 감지되면 시스템에서 착용자에게 경고할 수 있다. 경고에는 시각의, 음성의 또는 촉각의 알림이 포함될 수 있다. 완전한 맹시의 경우에, 시스템은 원하는 항목(예를 들어 의자, 테이블, 침대 등)의 존재를 검출하고 들을 수 있는 통지로 착용자에게 근접 정보를 제공하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 황반변성의 위치를 결정하기 위해 사용자의 눈 해부구조를 진단 또는 평가할 수 있다. 이제 도 13을 참조하면, 황반변성의 임의의 영역을 진단, 검출 및/또는 식별하는 예시적인 프로세스 흐름(1300)이 제공된다. 블록(1302)에서, 황반변성 진단/평가 프로그램이 개시될 수 있다. 상술한 많은 실시예에서와 같이, 프로그램은 안과용 시스템으로 사전-코딩되거나 다운로드 될 수 있다. 블록(1304)에서, 영상은 하나 이상의 FSD를 통해 사용자 눈의 특정 부분으로 투사된다. 예를 들어, 영상(예를 들어, 작은 둥근 점, 작은 모양 등)는 사용자 눈의 중심(예를 들어, 망막의 중심에 형성됨)으로 향하게 된다.
블록(1306)에서, 시스템은 임의 유형의 사용자 인터페이스를 통해 영상의 품질에 관한 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 영상의 품질을 1 내지 10으로 평가하도록 요청받을 수 있다. 또는, 다른 실시예에서, 영상은 시각적 자극의 증가 또는 감소로 투사될 수 있고, 사용자는 영상이 언제 나타날지 또는 사용자의 시력에서 사라지는지, 시각적인 자극이 감소되는지, 및/또는 움직임을 표현하는지 식별해야 한다. 일부 실시예에서, 착용자가 대답을 위해 오랜 시간 자극을 보는데 어려움을 겪을 수 있으므로, 시스템은 착용자가 대답하기 위해 요구되는 시간을 검출할 수 있다. 유사하게, 펠리 롭슨(Pelli Robson) 또는 사인파 격자 검사와 같은 많은 기술이 사용될 수 있다. 블록(1308)에서, 수신된 사용자의 입력에 기초하여, 시스템은 사용자 눈의 해당 부분의 건강을 결정할 수 있다.
블록(1310)에서, 시스템은 눈의 다른 부분들이 유사하게 진단 및/또는 평가되어야 하는지 결정할 수 있다. 답이 예(Yes)인 경우, 블록(1304-1308)이 반복된다. 눈의 다양한 다른 부분들이 유사하게 검사된 후, 블록(1312)에서, 사용자 눈의 다양한 부분에 대한 건강 결과가 분석되고, 임의의 이상이 식별될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, AR 시스템은 편심 고정의 측정을 위해 작은 격자 선 표적을 포함하는 비주스코프(visuscope)처럼이 동작한다. 투사 광원(예를 들어, FSD)은 환자의 망막 상에 영상을 투사하고, 환자는 표적의 중심을 모니터링 하도록 요청받을 수 있다. 격자선 표적의 중심에 상대적인 중심와 반사의 위치는 환자가 특이한 고정을 가지고 있는지 여부를, 그리고 그 범위까지, 나타낼 수 있다. 유사하게, 편심 고정의 방향 및 각도는 상기 과정을 통해 결정될 수 있다.
사용자가 하나 이상의 변이를 갖는 것으로 결정되면, 대부분의 영상이 건강한 주변 망막 세포를 통해 보여지고 변이에 투사된 임의의 픽셀이 조정되도록, 안과용 시스템은 수정된 영상을 사용자의 눈에 투사하도록 구성될 수 있다. 사용자가 건강한 셀을 통해 영상을 보지만 영상 자체의 어떠한 변화도 인지하지 못하도록, 투사될 영상은 미리 결정된 알고리즘을 통해 수정될 필요가 있음을 알아야 한다.
대조(Contrast) 검사
하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 착용자의 대조 감도를 검사하도록 구성될 수 있다. 대조 감도 검사는 착용자가 영상의 다른 휘도를 구분할 수 있는 능력을 평가하는 데 사용될 수 있다. 대조 감도 검사는 연령-관련 황반변성, 약시 및/또는 백내장과 같은 상태의 존재를 나타낼 수 있다.
안과용 시스템은 정적인 또는 변화하는 영상을 투사함으로써 대조 감도 검사를 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 표시장치(62) 일 수 있고, 이는 눈에 영상을 형성하기 위해 착용자의 눈에 광(38)을 투사하도록 구성된 투사하는 하위시스템(18)을 포함한다. 사용자 표시장치(62)는 하우징 또는 프레임(108)에 의해 사용자의 머리나 눈에 장착될 수 있는 표시장치 렌즈(106)를 포함한다. 표시장치 렌즈(106)는 사용자 눈(20)의 전면에 하우징(84)에 의해 위치하고, 사용자 눈(20)으로 투사된 광(38)을 반사하도록 구성된, 하나 이상의 투명 거울 또는 반사 특징부를 포함할 수 있다(또한 또한 잠재적으로 빔 형성을 촉진한다). 이들 반사면은 국소 환경으로부터 적어도 일부 광의 투과를 허용하기 위해 부분적으로 투과성일 수 있다. 도 10D는 복수개의 각 도파관(182, 184, 186, 188, 188, 190)에 영상정보를 주입하는데 이용될 수 있는 복수개의 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)를 포함하는 표시장치에 대한 실시예의 또 다른 도해를 포함하며, 상기 각 도파관은 전술한 바와 같이, 눈을 향해 아래로 방출되기 위해 각 도파관의 길이 전체로 입사광을 분배하도록 구성될 수 있다. 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)는 영상을 형성하기 위한 광섬유 스캐닝 장치(FSD)를 포함할 수 있다. 이러한 장치는 착용자의 대조 감도를 검사하기 위해 다양한 대조의 정적인 영상 또는 변화하는 영상을 투사하도록 구성될 수 있다. 이러한 장치는 또한 대조 감도 검사의 목적으로 영상의 전경 및 배경 부분을 모사실험하도록 구성될 수 있다. 전경 및 배경은 다른 심도 평면에서 투사되거나 단일 평면으로 모사실험될 수 있다. 예를 들어, 다양한 어두운 전경 평면이 밝은 배경 평면과 함께 제공될 수 있다.
그러면 시스템은 사용자의 응답을 감지할 수 있다. 예를 들어, 영상은 대조가 서서히 증가하거나 감소하는 고-대조 영상일 수 있다. 변화하는 영상을 사용하는 일부 실시예에서, 착용자는 자동적으로 또는 의료 전문가와 같은 다른 사용자에 의해, 화상이 언제 나타나는지 또는 사라지는지를 지시하거나, 및/또는 착용자가 다른 휘도의 화상을 구별할 수 있는지 여부를 나타낼 수 있다. 정적인 영상을 사용하는 다른 실시예에서, 사용자는 시각적 글자, 숫자, 형상 또는 다른 패턴과 같은 영상의 모니터링된 내용을 표시하도록 촉발될 수 있다. 사용자는 사용자 인터페이스를 통해 착용자의 반응을 입력할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은, 안구추적 카메라(24) 또는 초점이나 시선 혹은 깜박임의 변화와 같은 영상투사에 대한 비자발적 반응이 발생하는지를 모니터링하기 위한 유사한 검출방법을 사용함으로써 정확도를 증가시킬 수 있다. 안구 추적 및/또는 머리자세 측정은 측정된 데이터의 노이즈 필터링뿐만 아니라, 영상이 망막의 원하는 부분에 실제로 투사된 것을 보장하는데 사용할 수도 있다. 안구 추적 카메라(24)는 도 5에 도시된 바와 같이 내부를 향하는(즉, 사용자의 눈을 향한다) 카메라일 수 있다. 일부 실시 예에서, 안과용 시스템은 수동입력함으로써 또는 착용자의 시선을 영상에 또는 투사된 가상 버튼 영상에 의식적으로 유도함으로써, 언제 영상이 모니터링 되었는지 또는 언제 영상이 사라졌는지를 지시하도록 착용자에게 직접 촉발할 수 있다. 가상 버튼 영상은 표시장치 렌즈(106)에 의해 투사될 수 있고, 착용자의 버튼 선택은 안구 추적 카메라(24)에 의해 또는 제스처 또는 음성 인식을 통해 검출될 수 있다. 일부 실시예에서, 시선 추적 및 몸짓 인식의 조합이 착용자 응답을 검출하는데 사용될 수 있는데, 예를 들어, 착용자가 버튼을 보고 한 눈 또는 두 눈을 깜박여서 버튼을 선택함으로써 응답을 나타낼 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템은 변화하는 영상을 사용하여 착용자의 대조 감도를 평가할 수 있다. 상대적으로 높은 대조 영상이 착용자에게 투사될 수 있고, 영상의 대조는 점차적으로 감소될 수 있다. 예를 들어 흰색 배경에 표시되는 어두운 회색 영상은 영상이 흰색 또는 거의 흰색이 될 때까지 점차 밝아질 수 있다. 착용자는 배경색과의 유사성으로 인해 영상이 더 이상 식별될 수 없을 때를 지적하도록 유도될 수 있다. 검사는 착용자의 대조 감도를 보다 정확하게 추정하기 위해 동일하거나 다른 영상으로 여러 번 반복될 수 있다. 예를 들어, 영상이 밝아질 때마다 영상이 다른 숫자/문자/모양으로 바뀔 수 있으며, 착용자는 매번 변경 후에 영상의 숫자/문자/모양을 보고하도록 요청받을 수 있다. 영상 사이의 색상 변화 및/또는 눈부심 검사(아래에서 더 자세히 설명 됨)가 또한 포함될 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템은 정적인 영상을 사용하여 착용자의 대조 감도를 평가할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 펠리-롭슨(Pelli-Robson) 대조 감도표와 같은 영상을 사용할 수 있다. 펠리-롭슨(Pelli-Robson)표에는 흰색 배경에 대문자가 여러 줄로 표시된다. 왼쪽 상단 문자는 검은색으로 인쇄되고, 연속되는 각 행 및/또는 문자는 밝은 회색 음영으로 인쇄되고 하단 행 및 오른쪽 문자는 흰색에 가까운 그늘에 인쇄된다. 시스템은 펠리-롭슨(Pelli-Robson)표 또는 이와 유사한 문자, 숫자, 모양 또는 다른 패턴의 증가 또는 감소 패턴을 투사할 수 있다. 착용자는 일련의 문자 또는 숫자를 읽거나 모양이나 패턴을 기술하여 위에서 설명한 응답 방법 중 하나를 통해 응답을 제공하도록 요청받을 수 있다. 그 다음, 시스템은 착용자가 문자, 숫자, 형상 또는 다른 패턴의 존재를 정확하게 검출할 수 있는 최저 대조에 기초하여 착용자의 대조 감도를 결정할 수 있다.
유사하게, 시스템은 대조감도 검사를 위한 정적인 영상으로 사인파 격자 영상을 사용할 수 있다. 사인파 격자 영상에는 더 밝고 더 어두운 음영을 가진 일련의 흐릿한 평행 막대가 포함된다. 바는 상기 바에 수직인 축을 따라 폭(즉, 공간 주파수)이 변할 수 있다. 다양한 대조 진폭(즉, 영상의 가장 어두운 부분과 가장 밝은 부분 사이 광 강도의 차이)을 갖는 일련의 사인파 격자가 착용자에게 보여질 수 있다. 착용자는 각각의 영상에서 바가 보이는지, 보인다면 어떤 바가 보이는지 지적하도록 유도될 수 있다. 따라서, 시스템은 다양한 공간 주파수에 대한 착용자의 대조 감도를 결정할 수 있다. 일부 실시예에서, 사인파 격자 검사는 눈부심 검사와 결합 될 수 있다. 예를 들어, 상기 장치는 눈에 직접 향하는 적어도 하나의 내향-광원을 포함하여 눈부심의 조건을 모사실험하여 착용자의 대조 감도에 대한 눈부심의 효과를 결정할 수 있다.
대비 감도 검사는 필요에 따라 개별 검사에서 수행할 수도 있고 시간 경과에 따라 주기적으로 또는 반복적으로 수행할 수도 있다. 반복 분석은 이전 결과의 이력분석뿐만 아니라 이상을 모니터링하거나 탐지하는 것을 통해 점진적으로 감소하거나 증가하는 대비 감도를 추적할 수 있다. 따라서, 대조 감도 검사 기능은 안과 진단을 위해서만 착용되는 장치에 통합될 수 있거나, 예를 들어 오락, 작업 또는 다른 목적을 위해 정기적으로 착용되는 장치의 일부일 수 있어 검사가 일정한 간격 및/또는 일, 주, 월, 년 등의 다양한 시간에 자동으로 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 규칙적으로 예정된 검사의 빈도는 대조 감도 검사 결과의 경향에 기초하여 자동으로 조정될 수 있다. 시스템이 착용자의 대조 감도가 저하된 것을 감지하면 시스템은 추가 검사를 시작하거나 임상의에게 연락할 수 있다. 예를 들어, 시스템은 착용자가 어두운 조건에서 보는데 어려움을 겪거나, 초점을 맞추는 것과 관련된 원근조절/주시각 불안정을 보이는 것을 발견하면 임상의에게 연락할 수 있다. 증강 또는 가상현실 시스템에서 착용자에게 경고하기 위해 시스템은 바깥쪽을 향한 카메라를 사용할 수 있다. 경고는 대조 감도의 결함으로 인해 착용자에게 보이지 않는 위험한 조건의 탐지를 기반으로 할 수 있다. 시스템은 착용자가 감소시킨 대조 감도에서 광 조건과 같이, 알려진 착용자의 대조 감도 데이터를 갖는 바깥을 향해 보는 카메라로부터 영상에 대한 상관관계에 기초하여 보이지 않는 위험의 존재를 결정할 수 있다. 어두워진 야간 상태 동안 접근해오는 어두운 물체나 땅에 난 구멍과 같이 착용자가 볼 수 없을 것 같은 위험이 감지되면, 시스템은 착용자에게 경고할 수 있다. 경고는 시각적, 음성적 또는 촉각적 알림을 포함할 수 있다.
상기 시스템은 검출된 대조 감도 결함에 기초한 치료 기능성을 추가로 제공 할 수 있다. 예를 들어, 감소된 대조 감도를 검출/진단한 후에, 표시장치(62)는 황색-착색된 안경과 같은 대조-강화된 착색된 안경을 모시실험할 수 있다. 착색 모시실험은 본원의 다른 부분에서 설명된 바와 같이 색 증강 또는 다른 처리에 의해 증강현실 시스템에서 수행될 수 있다. 가상현실 시스템에서, 바깥을 향해 보는 카메라 또는 카메라는 외부 세계를 영상화하는데 사용될 수 있고, 표시장치 장치를 통해 외부 세계의 영상을 착용자에게 투사하기 전에 황색 - 틴트 필터가 적용될 수 있다.
시야(Visual Fields)
하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 시야 결핍을 검출, 진단 및/또는 보상하도록 구성될 수 있다. 시야 검사는 피험자 시야의 다양한 위치에서 고정된 및/또는 움직이는 대상 및/또는 영상을 보는 피험자의 능력을 분석함으로써 중앙 및/또는 주변 시야의 시각적 결점을 검출하는 데 사용될 수 있다. 시야 검사는 암점, 각막에 대한 외상, 유리체 눈물, 외상에 의한 백내장, 망막 출혈, 망막 박리, 황반변성 또는 망막 출혈(터슨 증후군(Torsion's syndrome))과 같은 다양한 상태의 존재를 나타낼 수 있다.
안과용 시스템은 시야 내의 다양한 위치에서 영상을 검출할 수 있는 피험자의 능력을 결정함으로써 시야검사를 관리하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 도 5에 도시된 바와 같은 사용자 표시장치(62)일 수 있고, 이는 눈에 영상을 형성하기 위해 착용자의 눈에 광(38)을 투사하도록 구성된 투사 하위시스템(18)을 포함한다. 사용자 표시장치(62)는 하우징 또는 프레임(108)에 의해 사용자의 머리에 또는 눈에 장착될 수 있는 표시장치 렌즈(106)를 포함한다. 표시장치 렌즈(106)는 사용자 눈(20)의 전면에 하우징(84)에 의해 위치된 하나 이상의 투명 거울 또는 반사 특징부를 포함할 수 있고, 상기 눈(20)에 투사된 광(38)을 반사시키도록 구성된다(그리고 또한 잠재적으로 빔 형성을 촉진한다). 이들 반사면은 국소 환경으로부터 적어도 일부 광의 투과를 허용하기 위해 부분적으로 투과성일 수 있다. 도 10D는 복수개의 각 도파관(182, 184, 186, 188, 188, 190)으로 영상정보를 주입하는데 이용될 수 있는 복수개의 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)를 포함하는 표시장치 실시예의 또 다른 도해를 포함하고, 상기 각 도파관은 전술한 바와 같이, 눈을 향해 아래로 방출되기 위해 각 도파관의 길이 전체로 입사광을 분배하도록 구성될 수 있다. 상기 표시장치(200, 202, 204, 206, 208)는 영상을 형성하기 위한 광섬유 스캐닝 장치(FSD)를 포함할 수 있다. 이러한 장치는 주변에서와같이 시야의 일부에서 정지 또는 움직이는 영상을 투사하도록 구성될 수 있다.
그러면 시스템은 사용자의 응답을 감지할 수 있다. 예를 들어, 영상은 시야의 건강한 부분에 투사될 경우 명확하게 보일 수 있지만 결함이 있는 부분에 투사된 경우에는 보이지 않을 수 있다. 일부 실시예에서, 자동적으로 또는 의료전문가와 같은 다른 사용자에 의해 촉발되어 착용자가 영상을 보았는지 및/또는 언제 그 영상을 보았는지 여부를 나타낼 수 있다. 사용자는 사용자 인터페이스를 통해 착용자의 반응을 입력할 수 있다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 안구 추적 카메라(24) 또는 이와 유사한 검출 방법을 사용하여 의도하지 않은 반응이, 의식적인 입력을 요구하지 않고, 초점 또는 시선의 변화 또는 계속된 안구 스캐닝의 변화와 같은 영상의 투사에 응답하여 발생하는지 모니터링함으로써 정확도를 증가시킬 수 있다. 안구 추적 및/또는 머리 자세 측정은 측정된 데이터의 잡음 여과뿐만 아니라 영상이 망막의 원하는 부분에 실제로 투사되도록 보장하는데 사용할 수도 있다. 안구 추적 카메라(24)는 도 5에 도시된 바와 같이 내부를 향하는(즉, 사용자의 눈을 향한다) 카메라일 수 있다. 일부 실시 예에서, 안과용 시스템은 수동입력함으로써 또는 착용자의 시선을 영상에 또는 투사된 가상버튼 영상에 의식적으로 유도함으로써, 영상이 모니터링되었는지를 지시하도록 착용자에게 직접 촉발할 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 착용자가 영상을 보았는지를 확인하기 위해 영상의 특성(예를 들어, 숫자, 색깔, 문자, 모양 등)을 사용자가 검증할 것을 요구할 수 있다. 가상 버튼 영상은 표시장치 렌즈(106)에 의해 투사될 수 있고, 착용자의 버튼 선택은 안구 추적 카메라(24)에 의해 또는 몸짓인식을 통해 검출될 수 있다. 착용자의 반응은 음성 인식으로도 감지될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 전술한 바와 같이 영상, 또는 영상에서 하나 이상의 특징을 보는 착용자의 음성 표시를 검출할 수 있다.
일부 실시예에서, 시스템은 시야 주변에서 착용자의 시야 인식을 평가하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 시스템은 광축 근처에 정지된 고정 표적을 제공할 수 있다. 착용자의 시선이 고정 표적에 고정되는 동안, 영상은 착용자의 시야 바깥에 있는 표시장치의 바깥 부분에 투사될 수 있다. 그런 다음 영상이 시야에 들어올 때까지 고정 표적을 향해 안쪽으로 움직일 수 있다. 착용자는 표적이 보이게 될 때, 예를 들어 전술한 임의의 반응 방법에 의해 유도될 수 있다. 일부 실시예에서, 착용자는 형상, 나타나는 객체의 수 또는 다른 특징과 같은 영상의 특성을 기술하도록 지시될 수 있다. 검사는 시야의 좌측, 우측, 상부 및/또는 하부와 같이 착용자의 시야 주변의 다양한 사분면 또는 위치에서 반복될 수 있다. 안과용 시스템이 증강현실 시스템을 포함하는 실시예에서, 고정 표적을 제공하는 표시장치와 함께 투사된 영상 대신에, 손가락 또는 다른 적절한 대상물과 같은 물리적인 대상물이 사용될 수 있다.
시야 검사는 필요에 따라 개별 검사로 수행할 수도 있고 시간 경과에 따라 주기적으로 및/또는 반복적으로 수행할 수도 있다. 반복 분석은 이전 결과에 대한 과거 분석을 통해 시야 결핍의 진행을 추적할 수 있다. 따라서, 시야 검사 기능은 안과 진단을 위해서만 착용되는 장치에 통합될 수 있거나, 예를 들어 오락, 작업 또는 다른 목적을 위해 정기적으로 착용되는 장치의 일부일 수 있어서, 검사는 자동적으로 일정한 간격 및/또는 일, 주, 월, 년 등의 다양한 시간에 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 정기적으로 예정된 검사의 빈도는 시야 검사 결과의 추세에 기초하여 자동으로 조정될 수 있다.
증강 또는 가상현실 시스템에서, 시스템은 바깥을 향해 보는 카메라를 착용자에게 경고를 하기 위해 사용할 수 있다. 경보는 시야 결핍으로 인해 착용자에게 보이지 않는 위험한 상태의 탐지를 기반으로 할 수 있다. 시스템은 착용자가 주변 시력을 감소시킨 사분면과 같이 착용자의 알려진 시야 데이터와 바깥을 향해 보는 카메라로부터 영상의 상관 관계에 기초하여 보이지 않는 위험의 존재를 결정할 수 있다. 들어오는 물건, 땅에 있는 구멍 또는 기타 상태와 같이 결함이 있는 사분면의 위험이 감지되면 시스템에서 착용자에게 경고할 수 있습니다. 경고에는 시각의, 음성의 또는 촉각의 알림이 포함될 수 있다.
레이저 광역학 치료
하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 다양한 눈 상태를 치료하기 위해 착용자의 눈에 레이저 치료를 시행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 안과용 시스템은 레이저(예를 들어, 레이저(27); 도 5)를 포함할 수 있으며, 착용자의 눈은 안구 조직을 변경하도록 선택된 특정 지속기간 동안 선택된 파장 및 강도의 레이저 광에 노출될 수 있다.
레이저 치료로 처치될 수 있는 상태의 예로서, 안과용 시스템은 연령-관련 황반변성(AMD)을 예방하거나 완화시키는데 사용될 수 있다. AMD는 환자의 눈에 심각한 시각 상실을 유발할 수 있는 일반적인 안구 질환이다. AMD는 건조 형태나 습윤 형태로 환자에게 영향을 줄 수 있다. 건조 형태는 일반적으로 망막의 열화로 인한 점진적인 시력 손실을 유발한다. 습윤 형태는 맥락막 신경혈관형성(CNV)이라고 불리는 망막 아래의 비정상적인 혈관 성장을 수반한다. 이러한 비정상적인 혈관은 액체 및/또는 혈액을 누출해 시각적인 악영향을 줄 수 있다.
일부 실시 양태에서, 안과용 시스템은 AMD 및/또는 다른 이와 관련된 질환을 물리치기 위해 레이저 광역학 치료를 위한 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다. 레이저 치료는 AMD 치료에 도움이 되는 것으로 입증되었다. 안과용 시스템은 황반변성의 위치를 결정하고 AMD 또는 다른 관련 질환에 가장 영향을 받는 영역에 레이저 치료 또는 레이저 광 역학적 치료를 실시하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 망막을 둘러싸는 망막 및 망막을 둘러싸는 조직의 영상화를 포함할 수 있는 눈의 영상화(예를 들어, 카메라(24)를 사용; 도 5)에 의해, 및/또는 맥락막 신경혈관형성의 존재와 위치를 결정하기 위한 시야검사에 의해 황반변성의 위치는 결정될 수 있다. 일단 맥락막 신경혈관형성의 위치가 결정되면, 레이저 광이 선택적으로 그 위치에 적용될 수 있다. 비정상적인 혈관의 성장이 완화되도록 레이저를 투여할 수 있으며, 경우에 따라 레이저는 습윤 형성 AMD의 경우, 다른 조직 또는 혈액 세포를 제거하거나 파괴하는 것 외에도 초과분의 혈관을 닫거나 줄일 수 있다.
비정상적인 혈관 성장은 습윤 AMD(예를 들어, 맥락막 신생혈관형성 즉 CNV로 인해, 망막 뒤 맥락막에서)에서 발생할 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 비정상적인 혈관은 혈액/체액(혈액 세포 포함)을 중심 시야 영역으로 누출시킬 수 있다. 바람직하게는, 비정상적인 혈관을 레이저에 노출시키는 것은 노출 부위에서 응고를 일으켜 혈관으로부터 액체누출을 감소시키며, 이는 차례로 황반을 가리지 않도록 유지하는 것을 도울 수 있다. 레이저를 사용한 응고는 레이저 광응고(photocoagulation)라고 할 수 있다. 이론에 제한되지 않고도, 레이저로 제공된 광 에너지는 혈관 내의 조직 및/또는 유체를 가열할 수 있다고 믿어지고, 이는 혈관을 포함하는 조직 및/또는 유체를 밀봉 및/또는 파괴할 수 있다.
레이저 광 응고법은 다양한 형태를 취할 수 있으며 다양한 조건을 치료할 수 있다. 일부 실시예에서, 광 응고 처리는 망막 모세포종을 치료한다. 예를 들어, 레이저 광선은 동공을 통해 조준 될 수 있으며, 망막 모세포 종양을 둘러싸고 공급하는 혈관에 초점을 맞추어 광선에 의한 열로 혈관을 파괴한다. 결과적으로, 종양을 형성하는 암 세포는 영양분에 굶주리고 종양의 크기가 줄어들거나 파괴될 수 있다.
일부 실시예에서, 레이저 광 응고법은 주로 망막의 작은 영역의 특정 누출 혈관이, 대개 황반 근처인, 확인되고 밀봉되는 초점의 광응고술일 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 레이저 광 응고법은 산란(범-망막) 광 응고법일 수 있다. 이러한 산란 처치는 망막의 넓은 영역에 걸쳐 발생하는 새로운 비정상적인 혈관의 성장을 늦추는 데 사용될 수 있다. 비교적 넓은 영역에서 혈관이 성장하는 것을 막기 위해 수백 번의 레이저 연소나 노출이 망막에 가해질 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 광역학치료(PDT)은 그 위에 가로놓인 망막을 손상시키지 않으면서 AMD 인한 비정상적으로 된 혈관을 폐쇄하는데 사용될 수 있다. 안과용 시스템은 광감작제(Visudyne)를 정맥 내로 주입하기 위한 별도의 모듈을 포함 할 수 있거나, 광감작제는(예를 들어, 의학 전문가에 의해) 개별적으로 주입될 수 있다. 그러면 광감작제는 혈류를 따라 이동하여 망막 아래의 비정상적인 혈관에 모일 수 있다.
이어서, 안과용 시스템은 광감작제를 활성화시키기 위해 저-에너지 레이저 (예를 들어, 안과용 시스템의 레이저 모듈을 통해)를 투여하도록 구성될 수 있다. 활성화된 광감작제는 누출된 혈관을 폐쇄하는 화학 반응을 일으킨다.
하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 사용자의 눈에 레이저 치료를 선택적으로 시행하기 위해 하나 이상의 레이저 모듈을 포함할 수 있다. 질환 또는 용도의 존재 및/또는 위치를 결정함으로써, 치료를 요하는 영역을 결정하고, 치료 프로토콜을 결정할 수 있으며, 눈의 특정한 부위로 레이저 치료가 특별히 전달되도록 레이저가 활성화될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과용 시스템은 레이저 치료의 일부로서 착용자에게 시각 및/또는 청각 정보를 전달하도록 구성될 수 있다. 시각 정보가 표시장치(62; 도 5) 상에 표시될 수 있고 가청 정보가 스피커(66; 도 3A-3D)를 사용하여 전달될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.
예를 들어, 안과용 시스템은 착용자에게 레이저 광을 노출시키기 전에 착용자에게 시각적 및/또는 청각적 지시를 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 레이저 치료의 일부로서 착용자에게 영상을 표시하도록 구성된다. 일부 치료법에서 보는 사람의 눈을 특정 방향으로 향하게 하는 것이 바람직할 수 있으며, 예를 들어, 레이저로부터 광에 의해 눈의 특정 부분에 접근하는 것을 촉진하고 및/또는 눈을 원하는 방향에서 유지할 수 있다. 이러한 실시예에서, 안과용 시스템은 착용자의 눈이 초점을 맞추기 위한 대상을 보여줌으로써 눈의 방향을 설정하도록 구성될 수 있다. 대상은 착용자의 눈을 특정 방향으로 유지하는 것을 촉진하기 위해 하나의 안정된 위치에서 유지될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 상기 보여진 객체는 눈의 움직임을 조장하도록 움직일 수 있어서, 눈은 미리 결정된 패턴을 추적한다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 착용자가 레이저로부터 광에 노출된 후에 지시를 내릴 수 있다. 예를 들어, 안과용 시스템은 착용자가 다양한 동작을 취할 수 있는, 예를 들어 레이저 처치 후에 회복을 촉진하기 위한, 지시를 표시할 수도 있고 및/또는 가청 지시를 제공할 수도 있다. 예로서, 상기 지시는 설정된 지속기간 동안 한번 이상 눈꺼풀을 닫는 것과 설정된 횟수만큼 깜박거리는 것을 포함할 수 있다.
약물 투약
본원에서 논의된 바와 같이, 하나 이상의 실시예에서, 안과용 장치는 약물방출 모듈(21)을 포함하는 시스템(62)(도 5)과 같은 증강 또는 가상현실 시스템을 포함할 수 있다. 상기 약물방출 모듈(21)은 소정 약물을 사용자 또는 표시장치 시스템(62)의 착용자에게 유리하게 전달하도록 구성될 수 있다. 약물의 분배는 경우에 따라 소정의 치료 프로토콜에 기초하여 수행될 수 있다.
예를 들어, 안과용 시스템은 식염수와 같은 액체를 착용자에게 분배하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 액체 용액은 연무로(예를 들어, 하나 이상의 출구가 분무기인 실시예에서 출구(22)를 사용함), 분무액으로, 액적으로 및/또는 액체의 흐름으로 전달될 수 있다. 출구(22) 내의 개구의 크기 및 형상, 및/또는 개구를 빠져나가는 액체 용액의 속도 및 압력은 특정 용도에 대해 원하는 대로 연무, 분무액, 액적, 또는 액체의 흐름으로 출력하도록 선택될 수 있다. 일 예시에서, 안과용 장치는 착용자의 눈이 건조한 지 검출하도록 구성될 수 있고, 실제로 착용자의 눈이 건조하다는 검출결과에 액체를 배출구(22) 밖으로 배출한다. 예를 들어, 안과용 시스템은 연무를 출력하도록 구성될 수 있으며, 따라서 연무는 환자 또는 안구 건조증을 겪는 착용자에게 전달될 수 있다.
생리 식염수와 같은 액체를 눈에 적용하는 것은 다양한 조건과 관련된 안구 건조증의 치료 또는 완화에 도움이 될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 류마티스 관절염 환자는 그러한 액체로부터 혜택을 받을 수 있는데, 이런 환자에게서 각막과 결막 건조가 발견될 수 있어서이다. 이론에 의해 제한받지 않고, 림프구 침윤은 눈물-생성 선을 파괴하여 건조를 유발하는 것으로 여겨진다. 결과적으로, 환자는 흐려진 시야 및/또는 눈 속 또는 주위에서 이물감을 경험할 수 있다. 또한, 심하게 건조되면 각막이 영구적으로 상처를 입을 수 있다. 생리 식염수와 같은 액체를 눈에 규칙적으로 도포하면 건조를 완화하거나 방지하는데 도움이 될 수 있어서, 위에서 언급된 건조의 영향을 경감시킨다. 보다 일반적으로는, 본원에서 논의된 바와 같이, 액체의 적용은 "각막염증(keratitis sicca)" 증후군을 치료하는데 사용될 수 있고, 이는 다른 결합조직 질환, 예를 들어 쇼그렌 증후군(Sjogren's syndrome) 및 경피증에서도 또한 발견될 수 있다.
일부 실시예에서, 건조 정도는 눈 예를 들어 각막에 적용된 플루오레세인 염료를 사용하여 검출될 수 있다. 이 염료는 안구 조직이 건조로 손상되어, 상피세포가 없는 부위에서 염색되고 녹색으로 보이는 것으로 여겨진다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 눈에 염료를 적용하도록 구성되고, 안과용 시스템상의 카메라는 예를 들어 각막의 녹색을 검출하기 위해 안구 조직의 염색을 검출하는데 이용될 수 있다. 검출된 염색의 양(예를 들어, 녹색의 강도)은 눈에 적용되는 액체의 양, 예를 들어 눈 건조를 다루기 위해 도포된 식염수 용액의 양과 상관관계가 있을 수 있고 이를 사용하여 결정된다.
일반적으로, 일부 구현예에서, 눈 건조는 눈을 영상화하는 것, 그리고 건조표시 또는 물의 존재를 검출하는 것에 의해 검출될 수 있다. 일단 검출된 파라미터가 임계 값에 도달하면, 안과용 시스템은 액체를 눈에 적용하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 세포 구성 및 눈의 특성에 대한 다중스펙트럼 영상 및 안저검사(fuduscope examination)가 사용될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 안구 건조는 안구 조직의 번쩍임을 검출하기 위해 내부로 향하는 카메라를 사용하는 것에 의해 검출될 수 있다. 안구가 젖은 경우, 빛이 후방 반사되고, 안구가 건조한 경우 반사가 적다. 일부 실시예에서, 카메라 및 눈 색깔 센서는 눈 또는 충혈된 눈의 발적(redness)을 검출하는데 이용될 수 있다. 눈의 발적 수준, 또는 충혈된 눈은 안과용 시스템에 의해 건조한 것으로 해석될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 깜박거림 수준이 사용자의 눈이 건조하다는 것을 결정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 임계 값 이상으로 깜박이는 비율 또는 빈도가 건조함 또는 다른 눈 자극을 나타낼 수 있으며, 이는 눈에 액체 공급을 유발할 수 있다. 일부 실시예에서, 건조 결정의 정확성을 증가시키기 위해 건조와 관련된 다수의 검사 또는 지표가 함께 검출될 수 있다.
본원에 개시된 바와 같이, 약물의 전달은 착용자 또는 그 주변에서 검출된 하나 이상의 조건에 의해 촉발될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 착용자 및/또는 주변의 온도, 눈에 대한 액체의 바로 이전 전달 이후의 지속 시간, 주변 습도, 및 꽃가루나 미립자의 숫자 중 하나 이상을 측정하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 안과용 시스템은 또한 다양한 측정을 위한 임계치로 프로그램될 수 있다. 안과용 시스템은 특정 임계치가 초과되면 적절한 액체를 착용자의 눈에 전달하도록 더 프로그램 될 수 있다. 예를 들어, 특정 임계값 이상으로 이물질(예: 꽃가루 또는 미립자 계산, 또는 눈의 이물질을 탐지하기 위한 눈의 카메라 검사)의 존재는 눈 자극제로 고려될 수 있고, 식염수 또는 물줄기를 눈에 가하여 자극물을 씻어낼 수 있다. 경우에 따라 원격 데이터베이스 또는 달력과 같은 데이터베이스를 참조하여 외부(foreign) 개체의 존재 가능성을 확인하거나 결정할 수 있다. 예를 들어, 다른 유형의 식물로부터 비롯된 꽃가루가 일년 중 다른 시간에 존재할 수 있고, 특정 유형의 꽃가루에 대한 사용자의 공지된 민감성이 눈에 대한 약물투여를 위한 임계치를 그 특정 꽃가루가 존재하는 것으로 알려진 시기에 낮추어지도록 할 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다. 일년 중 다른 시간에, 임계치는 안과용 시스템에 의해 상승될 수 있다. 일부 실시예에서, 화학물질 또는 액체, 예컨대 염소와 같은 다른 자극제의 존재가 검출되거나 유추될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 그/그녀의 주변을 영상화하고/하거나 사용자의 위치를 검출함으로써, 염소화된 수영장에 있는 것으로 결정될 수 있다. 수영장을 나오면 안과용 시스템은 염소처리된 물을 제거하기 위해 눈을 씻어 내도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 치료 프로토콜은 일정 기간에 걸쳐 주어진 횟수만큼 액체의 전달을 특정할 수 있고, 안과용 시스템은 그 시간주기 내에서 일정한 시간 간격으로 액체를 전달하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 액체는 다른 유형의 치료와 함께 전달될 수 있다. 예를 들어, 광선 치료 또는 레이저 치료는 감광성 액체, 예를 들어, 감광성 염료를 착용자에게 적용함으로써 도움을 얻을 수 있다. 일부 실시예에서, 근시에 대한 자외선-활성화된 리보플라빈(riboflavin) 치료는 각막 상에 도포된 비타민 B2(리보플라빈)를 사용하여 수행될 수 있으며, 이는 각막에 가해지고 그 후 자외선 A(UVA)광은 일정 기간(예: 20분) 동안 눈(예를 들어, 안과용 시스템 또는 외부 세계 광원으로부터)으로 유도되어 비틀어진 각막을 강화하고, 경직시키고, 평평하게 한다. 감광성 액체는 적용된 광과 반응하여 대조 및/또는 눈의 특징을 영상화하는 능력을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 염료는 특정 재료 또는 구조 상에 또는 그 안에, 예컨대 혈관, 선택적으로 축적될 수 있고, 이로써 안구 내의 혈관을 영상화하는 촬상장치(예를 들어, 카메라(24))의 능력을 향상시킨다. 다른 예로서, 눈 진단은 눈에 동공을 팽창시키는 액체의 적용으로부터 도움을 받을 수 있다. 팽창은 눈의 내부를 보다 잘 볼 수 있도록 활용될 수 있다.
기타 치료용 플랫폼
바람직하게는, 안과용 시스템의 사용자에 대한 근접성은 안과용 시스템이 치료 프로토콜에 기초하여 사용자에게 다른 유형의 치료를 시행하는 것을 가능하게 한다. 이러한 다른 유형의 치료의 예로는, 두서너가지 예를 들면, 특정 시간에 진동(예: 얼굴 또는 두개골 마사지), 소리(예: 입체 음향 등), 온도(예: 냉각, 데우기 수단)를 포함할 수 있다.
이들 다른 치료법을 활성화하기 위해, 도 5를 다시 참조하면, 일부 실시예에서, 표시장치는 착용자에게 진동 치료를 실시하기 위해 착용자와 접촉하도록 구성된 말단부(30a)에 연결된 액추에이터(30)를 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 액추에이터(30)는 프레임(108) 상에 장착될 수 있고, 단자부(30a)는 착용자의 얼굴 또는 두개골과 접촉하도록 위치할 수 있다. 상기 액추에이터(30)는 예를 들어 착용자와의 접촉 지점에서 압력을 가하고 제거함으로써 착용자에게 진동을 제공하기 위해 터미널 부분(30a)을 전후로 이동시키도록 구성될 수 있다. 단일 액추에이터(30)가 도시되어 있지만, 안과용 시스템은 프레임(108)에 장착 및/또는 그렇지 않으면 안과용 시스템과 전자적으로 통신하도록 착용자에게 부착된 다수의 액추에이터(30)를 포함할 수 있다.
적합한 액추에이터의 예로는, 바람직하게는 작게 만들어 질 수 있고, 넓은 범위의 주파수 또는 간격에서 진동을 생성할 수 있는 압전 액추에이터를 포함한다. 엑츄에이터의 다른 예로는 편심 캠(eccentric cams), 편심 회전질량(ERM) 진동모터(예: 호출기 모터) 및 선형 공진액추에이터(LNA)가 있다. 일부 실시예에서, 이들 액추에이터는 프레임(108)의 진동을 일으키기 위해 사용될 수 있고, 그에 의해 액추에이터와 접촉하는 한 점이 아니라 프레임(108)이 착용자와 만드는 다수의 접촉점에 진동을 분배한다. 일부 실시예에서, 액추에이터(30)는 또한 착용자와의 접촉점에서 예를 들어 솔질 또는 주무르는 운동을 제공하기 위해 2개 이상의 축을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 액추에이터(30; 도 5)는 착용자에게 촉각 또는 진동 치료를 제공할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(30)는 착용자와 접촉지점에서 진동을 제공하도록 움직일 수 있고/있거나 프레임(108)을 통해 착용자에게 진동을 제공하도록 프레임(108)을 진동시킬 수 있다. 다른 예로, 전술한 바와 같이, 액추에이터(30)는 솔질하거나 착용자의 얼굴 또는 두개골의 표면을 따라 움직일 수 있도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 액추에이터(30)가 예를 들어 지압 치료를 제공하기 위해 연장된 지속기간 동안 특정 위치에서 압력을 가하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 액추에이터(30)는 초음파 주파수에서 진동하여 비접촉 촉각(haptic) 초음파 처리를 제공하는 초음파를 방출하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과용 시스템은 착용자에게 온도 치료를 제공하도록 구성될 수 있다. 계속해서 도 5를 참조하면, 표시장치는 연결부(28a)를 통해 가열/냉각 출구(28)와 통신하는 온도 조절기(29)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 온도 조절기(29)는 저항 가열 필라멘트 및/또는 냉매를 함유하는 냉각 코일을 갖는 냉각기를 포함할 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 온도 조절기(29)는 가열 또는 냉각의 원하는 정도를 달성하기 위해 열전기 효과를 이용하는 열전 가열기 또는 냉각기일 수 있다. 온도 조절기(29)는 또한 가스를 연결부(28a)를 통해 가열/냉각 출구(28)로 전달하는 가스공급원(예: 압축 공기)을 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 연결부(28a)는 채널 또는 튜브일 수 있고, 가열/냉각 출구(28)는 개구일 수 있어서, 이 개구를 통해 가스가 배출되어 착용자에게, 예를 들어 착용자의 하나 이상의 눈에 유도된다. 온도 조절기(29)는, 예컨대 특정 치료를 위해, 가스가 보는 사람에게 보내지기 전에, 원하는 대로 가스를 가열 또는 냉각시킨다.
일부 실시예에서, 연결부(28a)는 프레임(108)으로부터 열을 제공 및/또는 제거하는 열 파이프일 수 있고, 가열/냉각 출구(28)는 단순히 연결부(28a)와 온도 조절기(29) 사이의 접촉점일 수 있다. 이러한 장치에서, 하나 이상의 열 파이프가 또한 프레임(108)을 따라 배열될 수 있다. 이러한 배치는 프레임(108)의 온도를 조절하는데 이용될 수 있으며, 이는 또한 온도에 기초한 치료법이 착용자의 눈 주위에 가해질 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 온도 조절기(29)는 프레임(108)에 통합될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과용 시스템은 히터 및/또는 냉각기(29; 도 5)를 사용하여 온도치료를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 본원에서 논의된 바와 같이, 가열된 및/또는 냉각된 공기 흐름(예를 들어, 가열/냉각 출구(28)를 통한)이 착용자의 하나 이상의 눈에 가해질 수 있다. 또 다른 온도 치료로, 프레임(108)은 치료 프로토콜의 일부로서 보는 사람의 눈과 이웃 영역이 다른 온도로 되도록 가열 및/또는 냉각될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 안과용 장치는 또한 뇌 활동을 맵핑하기 위한 EEG 센서(31; 도 5)를 포함할 수 있다. EEG 센서(31)는 뇌의 비정상적인 활동 또는 패턴을 검출하여 사용자 및/또는 임상의에게 보고할 수 있다. 이것은 뇌 수술 직후 또는 위험에 처한 환자에게 특히 유용할 수 있다. 안과용 장치는 EEG 센서(31)에 의해 수집된 데이터를 분석하기 위해 EEG 감지 모듈로 사전 프로그램될 수 있다. 단일 EEG(31) 센서가 도시되어 있지만, 안과용 장치는 여러 위치에서 착용자와 접촉하는 다수의 EEG 센서를 포함할 수 있음을 알아야 할 것이다.
다른 실시예에서, 안과용 시스템은 치료 프로토콜에 기초하여 다른 유형의 약물 또는 치료제를 분배하도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 안과용 시스템의 착용자에 대한 근접성은 예를 들어 착용자와의 직접적인 물리적 접촉, 소리 및/또는 온도에 기초한 치료를 포함하여 다양한 다른 유형의 치료가 착용자에게 용이하게 시행될 수 있게 한다. 이러한 다른 유형의 치료의 예로는, 두서너 가지 예를 들면, 특정 시간에 진동(예: 얼굴 또는 두개골 마사지), 소리(예: 입체 음향 등), 온도(예: 냉각, 데우기 수단)를 포함하는 촉각 자극을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 안과용 시스템은 스피커(66; 도 3A-3D)와 같은 스피커를 사용하여 사용자에게 음향 치료를 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 안과용 시스템은 스피커(66)를 통해 입체 음향을 착용자의 귀에 전달하도록 구성될 수 있다. 착용자의 각 귀에 하나씩, 한 쌍의 스피커(66)가 제공될 수 있다. 음향 치료의 다른 예로서, 안과용 시스템은 음파를 착용자의 눈에 유도하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 안과용 시스템은 하나 이상의 스피커 또는 음향 변환기(67; 도 5)를 포함할 수 있다. 스피커(67)는 프레임(108)에 부착될 수 있고, 눈에 건강한 자극을 제공하기 위해 착용자의 눈쪽으로 향하게 될 수 있다.
이러한 치료법은 착용자의 신체 및/또는 정신 상태의 결정에 기초하여 적용될 수 있음이 인식되어야 할 것이다. 예를 들어, 안과용 시스템은 EEG 센서(31)를 포함할 수 있으며, 이는 상기 다른 치료법 중 하나를 개시하기 위한 방아쇠의 존재를 검출하는데 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, EEG 센서(31)는 스트레스를 나타내는 뇌의 전기 활동을 검출하는데 이용될 수 있다. 이러한 활동을 감지하면, 안과용 시스템은 스트레스 수준을 감소시키는 목적으로 마사지 치료를 착용자에게 적용하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 안과용 시스템은 착용자에게 약물을 전달하는 일부로서 또는 다른 치료법의 일부로서 착용자(예를 들어, 환자)에게 경보를 전달하도록 구성될 수 있다. 경보는 시각적일 수도 있고 또는 소리기반 경보, 압력기반 경보 및/또는 온도기반 경보를 포함하여 착용자가 감지할 수 있는 다른 동작에 기초할 수 있음이 인식되어야 할 것이다. 예를 들어, 경보는 음성 통지, 안과용 시스템에 의한 사용자에 대한 가볍게 두드리기/압력, 열의 적용 또는 열 제거, 또는 공기 흐름을 착용자에게 유도하는 형태를 취할 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 환자는 약물 또는 임의의 상기 치료법이 전달되는 동안 눈을 계속 뜨고 있거나 및/또는 시각적 신호에 초점을 맞추도록 유도하는 경보를 수신할 수 있다. 일부 실시예에서, 눈을 뜨고 있는 것은 착용자가 고정할 수 있도록 대상 또는 영상(들)을 표시함으로써 촉진될 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 경보는 착용자가 표시된 시각적 신호에 집중하도록 지시하거나 그렇지 않으면 격려할 수 있다. 시각적 신호가 움직일 수 있고, 착용자의 눈에 의한 그 이동 신호의 추적은 이들 눈에 다른 방향 및/또는 시야를 제공하는데 이용될 수 있다. 표시장치 시스템은 임의의 원하는 심도 평면에서 시각적 경고를 설정할 수 있어서, 착용자가 원근조절 및/또는 주시각을 변경할 필요없이 경고가 명확하게 보여지고 및/또는 판독되도록 하는 것이 인식되어야 할 것이다.
본원에 개시된 바와 같이, 안과용 장치는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템 또는 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템일 수 있다. 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 머리-장착되는 안과용 시스템을 착용한 착용자의 눈에 외부 세계로부터 비롯된 광을 통과시키도록 구성될 수 있다는 것이 인식되어야 할 것이다. 반면에, 가상현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 상기 머리-장착되는 안과용 시스템의 전방에 있는 외부 세계로부터 비롯된 광을 머리-장착되는 안과용 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과시키지 않도록 구성될 수 있다. 이러한 가상현실 시스템에서, 외부 세계로부터 비롯된 빛은 착용자의 눈에 외부 세계의 영상을 형성하지 않을 것이다. 오히려, 일부 실시예에서, 시스템을 착용하는 착용자에게 보이는 외부 세계의 영상은 안과용 시스템의 표시장치에 의해 표시된 영상으로 제한된다.
이제 도 25를 참조하면, 안과용 시스템의 예시적인 실시예(2500)가 간략하게 설명된다. 안과용 시스템의 다른 실시예는 부가적인 구성(예를 들어, 발광 모듈, 초음파 모듈, 영상 모듈, 전극 등)을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 할 것이다. 도 25는 안과용 시스템의 기본 구조를 예시하지만, 다른 구성 요소는 다른 용도를 위해 안과용 시스템과 함께 사용될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 안과용 시스템은 일반적으로 영상 생성 프로세서(812), 적어도 하나의 FSD(또는 임의의 다른 공간 광 변조기)(808), 표시장치 또는 영상 프로세싱 회로(810), 결합 광학장치(832) 및 적어도 하나의 광학 조립체(802)를 포함한다. 상기 시스템은 또한 안구 추적 하위시스템(808)을 포함할 수 있다.
도 25에 도시된 바와 같이, 표시장치 회로는 영상 생성 프로세서(812), 행동원리 칩(818), 온도 센서(820), 압전기 구동/변환기(822), 적색 레이저(826), 청색 레이저(828), 및 녹색 레이저(830) 그리고 3개의 레이저(826, 828 및 830) 모두를 결합하는 광섬유 결합기와 통신하는 회로(810)를 포함할 수 있다.
영상 생성 프로세서는 궁극적으로 사용자에게 표시될 영상을 생성하는 역할을 한다. 영상 생성 프로세서는 치료 또는 진단 콘텐츠와 관련된 영상 또는 비디오를 3D로 사용자에게 투사될 수 있는 포맷으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 3D 콘텐츠를 생성할 때, 특정 영상의 일부분이 특정 심도평면상에 표시되고 다른 영상은 다른 심도평면상에 표시되도록, 가상 콘텐츠 또는 영상을 포맷팅 할 필요가 있을 수 있다. 또는 모든 영상이 특정 심도평면에서 생성될 수 있다. 또는, 영상 생성 프로세서는 함께 보았을 때 영상이 일관되고 사용자의 눈에 편안하게 보이도록 약간 다른 영상을 우안 및 좌안으로 공급하도록 프로그래밍 될 수 있다.
하나 이상의 실시예에서, 영상 생성 프로세서(812)는 영상 및/또는 광을 시간-순차 방식으로 광학 조립체에 전달한다. 광학 조립체가 제1 심도평면에서 제1 부분을 투사하도록, 가상 장면의 제1 부분이 먼저 전달될 수 있다. 그 다음, 영상 생성 프로세서(812)는 광학 조립체가 제2 심도 평면에서 제2 부분을 투사하도록 동일한 장면의 다른 부분을 전달할 수 있다.
영상 생성 프로세서(812)는 메모리(814), CPU(818), GPU(816) 및 영상생성과 프로세싱을 위한 다른 회로를 더 포함할 수 있다. 영상 생성 프로세서는 안과용 시스템의 사용자에게 제시될 원하는 가상 콘텐츠로 프로그래밍 될 수 있다. 일부 실시예에서, 영상 생성 프로세서는 착용가능한 안과용 시스템에 탑재될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다른 실시예에서, 영상 생성 프로세서 및 다른 회로는 착용가능한 광학장치에 결합된 띠 꾸러미(belt pack) 내에 탑재될 수 있다.
안과용 시스템은 또한 광 변조기(예를 들어, FSD)로부터 광을 광학 조립체(802)로 유도하는 결합 광학장치(832)를 포함한다. 결합 광학장치(832)는 광을 DOE 조립체로 유도하는데 사용되는 하나 이상의 종래 렌즈를 지칭할 수 있다. 안과용 시스템은 또한 사용자의 눈을 추적하고 사용자의 초점을 결정하도록 구성된 안구추적 하위 시스템(806)을 포함한다.
하나 이상의 실시예에서, 소프트웨어 흐려짐(blurring)은 가상 장면의 일부로서 흐려짐(blurring)을 유도하는데 사용될 수 있다. 흐려짐 모듈은 하나 이상의 실시예에서 처리 회로의 일부일 수 있다. 흐려짐 모듈은 DOE에 공급되는 영상 데이터의 하나 이상의 프레임 부분을 흐리게 만들 수 있다. 이러한 실시예에서, 흐려짐 모듈은 특정 깊이 프레임에서 렌더링되도록 의도되지 않은 프레임의 부분을 흐리게 할 수 있거나, 흐려짐(blurring)은 심도 평면들 간의 전이를 감소시키는데 사용될 수 있다.
바깥을 향해 보는 카메라
본원에 기술된 바와 같이, 일부 실시예에서, 시스템은 주변 환경으로부터 영상 정보를 포획하기 위해 하나 이상의 바깥을 향해 보는(예를 들어, 전방을 보는) 카메라를 포함할 수 있으며, 이 영상 정보는 이후에 시스템의 착용자에게 제시되는 영상으로 표시될 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템에 의해 착용자에게 제공된 영상은 원래 카메라에 의해 포획된 영상과 관련하여 수정된 영상을 제공하기 위해 재렌더링(re-rendering)될 수 있다. 수정은 카메라에 의해 포획된 영상 정보를 수신하고, 표시된 영상을 생성하는 광 변조기에 나중에 전달되는 변화를 포함하도록 영상 정보를 처리하는 프로세서, 예를 들어 영상 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 일부 실시예에서, 착용자가 세상을 보는 시야 및 그 시야에서의 특별한 특징은 진단 또는 치료 목적으로 원하는대로 수정될 수 있다.
도 8을 참조하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 머리-장착되는 의료 시스템은 착용자 주위의 외부 세계를 영상화하기 위해 하나 이상의 바깥을 향해 보는 카메라(16)(예를 들어, 두 개의 바깥을 향해 보는 카메라)를 포함할 수 있다. 시스템은 카메라(들)(16)에 의해 포획된 영상 정보(예를 들어, 영상(들))를 처리하여 착용자에게 표시하기 위해 영상 정보를 재렌더링 할 수 있다. 일부 실시예에서, 장치는 표시장치(108)로부터 착용자의 눈으로 광을 투사하여 외부 세계의 재렌더링된 영상을 착용자에게 투사할 수 있다.
일부 실시예에서, 재 렌더링 단계에서, 상기 프로세서는 착용자에게 표시될 영상의 특성을 선택적으로 변경하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 프로세서는 착용자의 망막에서 건강하고 건강하지 않은 세포의 분포에 기초하여 영상의 일부를 선택적으로 변경하여, 예를 들어, 상기 일부는 건강한 망막 세포로 투사되도록 하고, 반면에 건강하지 않은 망막 세포에 투사되는 영상의 일부는 축소되거나, 최소화거나, 확대되거나, 밝게되거나 또는 그렇지 않으면 배율, 강도, 색조, 채도, 공간 주파수 또는 기타 품질에서 변경될 수 있다. 유사하게, 영상의 원하는 부분은 임의의 알려진 착용자의 안과 상태를 완화 및/또는 보상하는데 필요한 배율, 강도, 색조, 채도, 공간 주파수 또는 임의의 다른 품질로 수정될 수 있다. 영상의 파면은 또한 몇몇 실시예에서 초점-관련된 조건을 완화시키도록 수정 및/또는 재형성될 수 있다. 다른 예에서, 시스템은 또한 밝은 방을 일반적으로 어둡게 하거나, 및/또는 예를 들어, 원하는 대로 더 어둡거나 더 밝은 세상의 시야를 나타낼 수 있는, 재 렌더링된 콘텐츠로 세상에 대한 사용자 시야의 전체 또는 부분을 대체함으로써, 광 조건 변화를 조정하는데 어려움을 겪는 사용자의 시야를 밝게 하는데 사용될 수 있다. 다른 예에서, 시스템은 색맹인 착용자를 포함하여, 착용자의 시각을 향상시키기 위해 색깔을 수정하거나 이동시킬 수 있다. 상기 시스템은 증강현실 표시장치 또는 가상현실 표시장치를 포함할 수 있고, 본원에 개시된 바와 같이 영상 정보를 리 렌더링하는 것은 두 유형의 표시장치 어디에도 콘텐츠를 표시하는데 적용될 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다.
계속해서 도 5에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 건강 시스템은 착용자의 주위(예를 들어, 전방)에 외부 세계를 영상화하는 하나 이상의 전방 및 바깥을 향해 보는 카메라(16)를 가질 수 있다. 시스템은 영상 영역의 강도, 색상, 채도 및/또는 공간 주파수와 같은 영상의 다양한 특성을 결정하도록 구성될 수 있다. 시스템은 바깥을 향해 보는 카메라(16)에 의해 포획된 정보에 기초하여, 밝기, 배율, 색깔, 파면 및/또는 상술한 바와 같은 다른 파라미터의 일부 수정을 하여, 표시장치(108)를 통해 착용자에게 영상을 처리, 재 렌더링 및 재생할 수 있다. 일부 실시예에서, 표시장치는 부분 영상만을 착용자의 눈에 투사할 수 있으며, 부분 영상은 착용자의 눈에 표시장치를 통과하는 광을 증강시켜 원하는 수정을 생성한다. 예를 들어, 증강현실 시스템은 본원의 다른 곳에서 기술된 바와 같이, 착용자의 공지된 색깔 검출 결함에 기초하여 영상의 일부 색깔을 이동시킬 수 있다. 다른 예에서, 증강현실 시스템은 착용자의 알려진 대조 감도 결함에 기초하여 영상의 둘 이상 부분 사이의 밝기차이를 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 표시장치는 여기에 기술된 바와 같은 광필드 표시장치일 수 있다.
투과형 및 반사형 적응가능한 광학장치를 구비한 예시적인 시스템
하나 이상의 실시예에서, 안과용 시스템은 구면 수차, 비점 수차 및/또는 고차 수차와 같은 조건에 대한 보정을 제공하는 반사형 적응가능한 광학장치를 포함하도록 구성될 수 있다. 근시, 원시, 난시 및/또는 고차 수차와 같은 일부 수차는 도 29A에 도시된 시스템(2900)과 같은 투과형 적응가능한 광학소자를 포함하는 시스템에 의해 보정될 수 있다. 근시, 원시, 난시 및/또는 고차 수차를 투과형 적응가능한 광학장치로 처리하는 것에 대해서는 본원의 다른 곳에서 보다 상세히 논의된다. 도 29A의 시스템(2900)은 본원의 다른 곳에서 기술된 착용가능한 증강 또는 가상현실 장치 중 어느 하나에 통합될 수 있다.
증강현실 장치에서, 시스템(2900)은 수차교정을 위해 동공 컨쥬게이트 평면(conjugate plane)에 위치되고 눈의 동공(2906)에 접근하는 입사광을 수정하도록 구성된 투과형 가변 초점소자(2902; VFE)와 같은 적응가능한 광학 소자를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 외부 세계로부터 비롯된 광은 일련의 렌즈(2910, 2912, 2914, 2916)에 의해 착용자 눈(2908)의 동공(2906)으로 투과형 VFE(2902)를 통해 외부 세계로부터 전송될 수 있다. 각각의 렌즈 쌍(2910/2912, 2914/2916)은 무한 초점의(afocal) 망원경을 형성할 수 있으며, 망원경의 입력 및 출력은 평행광을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 투과형 VFE는 2개의 무한 초점의 망원경 사이에 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 릴레이를 포함하고, 시스템은 텔레센트릭(telecentric)하게 구성될 수 있다. 광섬유 스캐닝 표시장치(2918)는 눈(2908)에서 증강현실 영상을 형성하기 위해 추가 광을 투사할 수 있다. 광섬유 스캐닝 표시장치(2918)의 출력 빔(2920)을 외부 세계로부터 시스템(2900)에 입사하는 광과 결합하기 위해, 교정 VFE(2902)가 빔 분리기(2922)와 눈(2908) 사이에 배치되도록 광섬유 스캐닝 표시장치(2918)로부터 비롯된 광은 빔 분리기(2922)에 투사될 수 있다. 따라서, 외부 세계로부터 비롯된 광 및 광섬유 스캐닝 표시장치(2918)로부터 비롯된 광 모두는, 근시, 원시, 및/또는 투과형 VFE(2902) 또는 다른 적응가능한 광학소자에 의한 난시와 같은 착용자의 수차에 대해 잠재적으로 교정된 두 광원으로부터 비롯된 영상으로, 착용자의 눈으로 향하게 될 수 있다.
도 29B에 도시된 반사 시스템(2901)은 착용자에게 근시, 원시, 난시, 및/또는 고차 수차를 갖는 유사한 보정을 제공할 수 있다. 도 29A에 보여지는 투과형 VFE(2902) 보다는, 반사 시스템의 실시예는 반사형 VFE(2926)(예를 들어, 이동가능한 박막 거울 또는 다른 변형가능한 거울)를 포함할 수 있다. 반사형 적응가능한 광학계를 이용한 근시, 원시, 난시 및/또는 고차 수차의 처치는 본원의 다른 곳에서 보다 상세하게 논의된다.
반사형 VFE(2926)(예를 들어, 이동가능한 박막 거울 또는 다른 변형가능한 거울)를 포함하는 시스템은, 무한 초점의(afocal) 망원경을 포함할 수 있는 렌즈(2910, 2912, 2914, 및 2916)와 같은, 도 29A의 시스템(2900)처럼 동일한 소자를 많이 포함할 수 있다. 광섬유 스캐닝 표시장치(2918)의 출력 빔(2920)은 영상 컨쥬게이트 평면(2924)에 위치한 빔 분리기(2922)에서, 외부 세계로부터 온 광과 결합될 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 릴레이를 포함하고 텔레센트릭(telecentric)하게 구성될 수 있다. 제2 빔 분리기(2928)가 도 29B에 도시된 바와 같이 포함될 수 있다. 외부 세계로부터 비롯된 광은 빔 분리기(2928)에 입사할 수 있으며, 여기서 적어도 일부는 동공 컨쥬게이트 평면(2904)에 위치한 반사 VFE(2926)로 반사된다. 반사 VFE(2926)는 여기에 설명된 바와 같이, 예를 들어 MEMS 장치 또는 변형 가능한 거울을 포함할 수 있다. 보정된 파면은 렌즈(2914, 2916)를 통해 반사되어 동공(2906)에서 착용자의 눈(2908)에 진입할 수 있다. 반사 VFE(2926)에서 파면에 적용된 보정은, 여기서 설명된 바와 같이, 상기 파면은 외부 세계로부터 광의 그리고 고차수차가 존재하지만 광섬유 스캐닝 표시장치(2918)로부터 광의 일반 영상을 형성하는 원인이 된다.
이러한 디자인의 변형도 가능하다.
결론
본원에서 논의된 바와 같이, 개시된 머리-장착되는 표시장치는 바람직하게는 사용자 착용가능한 진단 또는 건강 시스템의 일부를 형성할 수 있으며, 이는 사용자에 대한 건강관련 진단, 모니터링 및 치료를 수행하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 건강 관련 진단, 모니터링 및 치료는 안과 진단분석, 모니터링 및 치료를 포함할 수 있다. 그러나, 본원의 관점에서, 진단 또는 건강 시스템은 안과용 어플리케이션에 국한되지 않으며 일반적으로 건강관련 진단, 모니터링 및 치료에 적용될 수 있다.
본원에서 논의된 바와 같이, 사용자 착용가능한 진단 시스템이 제공된다. 사용자 착용가능한 진단 시스템은 사용자에게 장착되도록 구성된 프레임 및 프레임에 부착되고 사용자의 눈에 영상을 지시하도록 구성된 증강현실 표시장치를 포함할 수 있다. 광 검출기는 프레임에 부착될 수 있고 사용자의 눈으로부터 반사된 광을 검출하도록 구성될 수 있다. 사용자 착용가능한 진단 시스템은 또한 광 검출기에 의해 검출된 광 또는 다른 검출 가능한 파라미터들에 기초하여 사용자의 건강 분석을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 위에서 언급한 특징의 다양한 세부 사항이 위에 설명되었고, 설명의 일부는 독자에게 도움을 주기 위해 아래에서 다시 설명된다.
일부 실시예에서, 프레임은 프레임(64)(도 3A-3D)에 대응할 수 있고, 증강현실 표시장치는 표시장치(62)(도 3A-3D)에 대응할 수 있다. 증강현실 표시장치는, 도파관을 통해 외부 세계 전망을 허용하고, 광을 도파관 밖 사용자의 눈으로 유도함으로써 영상을 형성하도록 구성된 도파관을 포함할 수 있다. 도파관은 도파관 스택의 일부일 수 있으며, 스택의 각 도파관은 도파관 스택의 하나 이상의 다른 도파관과 비교하여 발산량이 다른 광을 출력하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 도파관 및 도파관 스택은 도 10D-10E, 도 27 및 도 28A-28G의 각 도파관(182, 184, 186, 188, 190) 및 적층된 도파관 조립체(178)에 대응할 수 있다.
표시장치는 사용자에게 광을 출력하거나 또는 사용자로부터 영상 정보를 출력하고, 외부 세계로부터 비롯된 광을 차단하도록 구성될 수 있음이 인식되어야 할 것이다. 일부 실시예에서, 진단 시스템은 사용자 시야의 특정 영역을 폐색함으로써 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 프로세서는 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70) 또는 원격 프로세싱모듈(72)(도 3A-3D)에 대응될 수 있다. 프로세서는 본원에 개시된 임의의 건강 분석을 수행하도록 구성되거나 프로그램될 수 있음이 인식되어야 할 것이다.
일부 실시예에서, 광 검출기는 내측으로 향한 카메라와 같은 내부를 향한(사용자 대면) 영상 포획 장치일 수 있다. 어떤 경우에는 카메라가 적외선 카메라일 수 있다. 카메라는 일부 실시예에서 도 5의 카메라(24)에 대응할 수 있다. 광 검출기의 다른 예는 도 23A 및 도 23B의 광 검출기(2352)를 포함한다.
프로세서는 광 검출기에 의해 제공된 데이터를 사용하여 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있으며, 상기 데이터는 사용자의 한쪽 또는 양쪽 눈으로부터 반사된 광을 검출하는 것으로부터 이끌어 낸다. 예를 들어, 광 검출기는 사용자 눈의 움직임을 추적하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 사용자 착용가능한 진단 시스템은 사용자를 향하여 광을 방출하도록 구성된 광원을 포함할 수 있으며, 광 검출기는 사용자에 의해 반사된 방출 광의 전부 또는 일부를 검출하도록 구성될 수 있다. 광원은 다수개 파장의 광을 방출하도록 구성될 수 있고, 진단 시스템은 촬영될 사용자의 특징에 기초하여 방출된 파장을 변화시키도록 구성될 수 있다. 일부 어플리케이션에서, 광원은 적외선 또는 비가시적 광을 방출하도록 구성될 수 있으며, 이는 사용자가 보지 않고 눈 또는 주변 조직의 영상화를 허용하는 이점을 가질 수 있다. 광원은 일부 실시예에서 도 5의 광원(26) 및/또는 도 23A 및 도 23B의 광원(2354)에 대응할 수 있다. 광원은, 예를 들어 발광체가 다르면 다른 파장의 광을 방출하도록 구성되고, 발광체에 선택적으로 전력을 공급함으로써 방출될 수 있는, 복수개의 분리된 발광체를 포함할 수 있음이 인식되어야 할 것이다.
일부 실시예에서, 증강현실 표시장치는 광을 패턴으로 투사하여 사용자의 눈에 영상을 형성하도록 구성된 광섬유를 포함하는 광섬유 스캐닝 표시장치이다. 일부 응용 예에서, 광섬유 스캐닝 표시장치의 적어도 일부 섬유는 사용자의 눈을 영상화하기 위해 광을 수신하거나 포착하기 위해 광 검출기의 일부로 사용될 수 있다. 바람직하게는, 광섬유 내의 광 전파가 다수의 방향으로 발생할 수 있고, 광섬유 스캐닝 표시장치의 동일한 광섬유가 광을(예를 들어, 공간 광 변조기로부터 또는 광원으로부터 직접적으로) 눈으로 투사하도록 구성될 수 있고, 건강 분석 중에 광의 반사된 부분을 수신하고 광을, 예를 들어 영상 센서로 향하게 한다. 일부 실시예에서, 광섬유 스캐닝 표시장치는, 예를 들어 눈에 투사될 광을 전파시키는 스캐닝 광섬유로 광을 투사하는 광 방출기에 선택적으로 전력을 공급함으로써 눈에 투사된 광의 파장을 변화시키도록 구성될 수 있다. 이러한 파장의 변화 및 후속하는 이들 파장 광의 반사 및 검출은 바람직하게 빛이 반사되는 조직에 대한 깊이 정보를 제공하는데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 광섬유 스캐닝 표시장치는 도 28A 및 도 28B의 광섬유(352, 362)를 이용하는 표시장치에 대응할 수 있다.
프로세서는 광 검출기에 의한 광의 수신에 기초하여 다양한 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 광 검출기는 사용자의 눈꺼풀을 모니터링하도록 구성될 수 있고, 프로세서는 이 눈꺼풀 모니터링에 기초하여 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 광 검출기는 사용자의 동공을 모니터링하도록 구성될 수 있고, 프로세서는 이 동공 모니터링에 기초하여 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 광 검출기는 사용자 눈의 저부를 영상화하도록 구성될 수 있다. 일부 건강 분석에서, 광 검출기는 안저의 미세 순환을 영상하도록 구성될 수 있다. 본원에서 언급된 바와 같이, 미세 순환 비정상은 미세 순환 영상화로부터 유도된 정보를 사용하여 검출될 수 있는 다양한 건강 문제를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 이러한 미세 순환 영상화로부터 나온 정보에 기초하여 뇌 건강 및 심장 건강을 분석하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 프로세서는 영상화된 미세 순환에 기초하여 고혈압을 검출하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 프로세서는 광 검출기에 의해 포획된, 안구 운동, 안구 운동 패턴, 깜박이는 패턴, 눈의 주시각, 피로, 눈 색깔의 변화, 눈의 초점 심도, 눈의 초점 거리 변화, 눈의 피로감, 안구 건조증 및 고혈압에서 하나 이상의 정보를 사용하여 건강분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 패턴 인식은 건강 분석의 일부로서 광 검출기로부터 수신된 정보에 적용될 수 있다.
일부 실시예에서, 프로세서는 안구의 안압을 검출함으로써 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 이는 예를 들어 눈에 광을 투사하고 눈으로부터 받은 후방산란광의 패턴, 밀도 또는 양을 검출하기 위해 광 검출기를 사용함으로써 달성될 수 있다.
본원에서 논의된 바와 같이, 사용자 착용가능한 건강 또는 진단 시스템은, 예를 들어 표시장치(예를 들어, 표시장치(62)(도 3A-3D)) 또는 다른 광원(예를 들어, 발광 모듈(27)(도 5))를 통해 사용자의 눈에 광을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서는 사용자의 눈에 광 자극을 제공하도록 증강현실 표시장치를 유도함으로써 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다.
본원에서 논의된 바와 같이, 표시장치는 바람직하게는 다른 심도 평면 및/또는 사용자 시야 내에 있는 다른 위치에 영상을 표시하도록 구성될 수 있으며, 이는 표시장치가 주어진 심도 평면에서 및/또는 주어진 방향으로 눈이 초점을 맞추고 수렴하도록 허용하는 원인이 된다. 일부 건강 분석에서는 원하는 대로 다른 심도 평면에서 눈의 초점을 맞추고 수렴시키는 이 기능을 진단 목적으로 활용할 수 있다. 하나 이상의 영상이 다양한 깊이에 표시될 수 있으며 이러한 다양한 깊이에 초점맞춰진 눈의 한쪽 또는 양쪽 영상이 건강 분석을 위해 포획될 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로, 특정 방향 및/또는 심도 평면에서 눈의 초점 맞춤과 수렴을 초래하는 영상이 표시될 수 있다. 이는, 예를 들어, 광 검출기를 이동시키지 않고 눈의 원하는 시야를 얻는데 이용될 수 있다.
일부 실시예에서, 광 검출기는 복수개의 광검출기(photodetector)를 포함할 수 있고 광검출기는 사용자에게 다른 각도로 배열될 수 있다. 이러한 구성은 건강 분석을 위해 눈의 다른 시야, 예를 들어 다른 동시 시야를 포착하는데 사용될 수 있다. 이러한 광 검출기의 예는 도 23A 및 도 23B의 광 검출기(2352)를 포함한다.
신호잡음 및/또는 시각적 인공물이 광 검출기에 의해 포획된 영상에 존재할 수 있다는 것이 인식되어야 할 것이다. 진단 시스템은 안구 운동을 추적하고 추적된 안구 운동 및/또는 머리 움직임처럼 다른 몸 움직임에 기초하여 이들 영상의 신호잡음을 감소시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 눈의 움직임은 모니터링된 특징이 특정 시야에서만 존재하는 광학적 인공물인지 여부 또는 모니터링된 특징이 실제로 눈에 존재하는지 여부를 결정하는데 사용될 수 있다(그리고, 따라서, 다수의 다른 영상 시야에 존재한다). 머리 이동은 머리-장착되는 표시장치 시스템에 부착된 가속도계를 사용하여 추적될 수 있음을 이해해야 할 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 영상화 및 광 검출이 가시 파장 및 비가시 파장에서 발생할 수 있음을 이해할 것이다. 비가시 파장 광의 예는 적외선을 포함한다.
사용자의 비-눈 진단을 수행하기 위해, 사용자 착용가능한 건강 시스템 또는 진단 시스템에 다양한 다른 센서가 제공될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 이러한 다른 센서의 예는 EEG센서를 포함한다. 프로세서는 EEG센서로부터 얻어진 데이터를 이용하여 뇌 활동을 검출함으로써 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 뇌 활동의 검출에 의해 촉발된 경보를 내도록 구성된다. 경보는 사용자와 임상의 한쪽 또는 양쪽 모두에게 발행 될 수 있다.
일부 다른 실시예에서, 다른 센서는 온도 센서, 압력 센서, 광 센서, 비 침습성 혈당 센서 및 ETCO2 센서로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
다른 센서는 또한 사용자의 주변 환경 중 하나 이상의 상태를 모니터링하도록 구성된 하나 이상의 센서를 포함할 수 있으며, 시스템은 하나 이상의 센서에 의해 수집된 데이터를 사용하여 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 센서는 주변 환경을 영상화하도록 구성된 카메라를 포함할 수 있다. 프로세서는 카메라의 정보를 사용하여 사용자가 섭취하는 음식, 약물, 영양소 및 독소를 식별하고 분석하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서는 식별된 음식, 약물, 영양소 또는 독소를 다른 사용자 건강 데이터와 관련시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서는 카메라로부터 수신된 정보에 기초하여 사용자의 머리 자세를 결정하도록 구성될 수 있다. 카메라는 일부 실시예에서 도 5의 카메라(16)에 대응할 수 있다.
일부 실시예에서, 다른 센서는 위치 및 방위 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 위치 및 방향 센서의 예로는 가속도계, GPS 센서, 나침반, 자이로스코프, 관성 측정장치 및 카메라가 있다. 일부 어플리케이션에서, 프로세서는 사용자의 위치에 기초하여 주변 정보를 결정함으로써 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세서는 위치를 특징짓는 정보에 접근하여 상태 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 위치를 특징짓는 정보의 예는 꽃가루 수, 인구 통계, 대기 오염, 환경 독소, 스마트 자동온도조절기의 생활 습관 통계 정보, 또는 건강 관리 제공자와 근접성 중 하나 이상의 정보를 포함한다. 일부 실시예에서, 프로세서는 위치를 특징으로 하는 정보를 얻기 위해 클라우드 기반 데이터베이스에 접근하도록 구성될 수 있다. 위치를 특징으로 하는 정보는 건강 분석용 결과에 도달하기 위해 진단 시스템의 하나 이상 센서로부터 얻어진 정보와 프로세서에 의해 결합될 수 있다.
일부 실시예에서, 다른 센서는 주변 환경에 관한 정보 및/또는 사용자의 활동에 관한 정보를 수집하는데 사용될 수 있는 마이크로폰을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로폰은 사용자에 의한 씹음을 나타내는 소리를 포착할 수 있고, 프로세서는 사용자가 실제로 음식을 씹는 것을 결정하도록 구성될 수 있다. 음식 섭취는 생리학적 상태의 다양한 변화와 관련될 수 있으며, 음식 섭취의 시기는 본원에 개시된 다양한 건강 상태를 진단할 때에 고려할 유용한 변수일 수 있음을 이해해야 할 것이다. 일부 실시예에서 마이크로폰은 도 3A-3D의 마이크로폰(55)에 대응할 수 있다.
진단 시스템은 또한 사용자에게 비-광학 자극을 제공하기 위한 하나 이상의 출력장치를 포함할 수 있다. 이러한 출력장치의 예는 스피커를 포함하며, 이를 통해 프로세서는 청각 자극을 사용자에게 제공함으로써 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 하나 이상의 출력 장치는 히터 및/또는 냉각기를 포함할 수 있다. 스피커는 일부 실시예에서 도 3A-3D의 스피커(66)에 대응할 수 있고 히터 및/또는 냉각기는 도 5의 온도 조절기(29)에 대응할 수 있다.
프로세서는 프로그램 가능하고 바람직하게는 건강 분석이 수행되는 방법에 충분한 여지를 허용한다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 예를 들어, 프로세서는 사용자 또는 임상의의 입력을 요구하지 않고 자발적으로 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 건강 분석은 경우에 따라 사용자가 하루를 돌아다니는 동안 이면(background)에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 진단 시스템은 건강 분석을 유발하는 상태(예를 들어, 정신 상태 및/또는 생리학적 상태)를 검출할 수 있다. 그런 다음 시스템은 건강분석을 수행하고 사용자 및/또는 임상의에게 분석 결과를 제공할 수 있다. 바람직하게는, 결과의 자동 검출, 분석 및 전달(routing)은 실시간으로 또는 거의 지연 없이 건강 상태를 처리하는 것을 돕기 위해 바이오피드백 고리를 제공할 수 있다. 어떤 경우에는 임상의 또는 사용자의 의견이 건강 분석을 안내하는 데 유용할 수 있으므로 건강 분석이 반자동으로 수행될 수 있다. 또 다른 경우, 진단 시스템은 임상의의 통제하에 건강 분석을 수행한다. 이러한 제어는 예를 들어, 분석이 임상 의사가 사용자 착용가능한 진단 시스템이 측정할 수 있는 파라미터와 독립적인 사용자에 관한 판단 또는 다른 데이터를 얻도록 요구하는 경우 유리할 수 있다. 진단 시스템이 자율적으로, 반자동으로 또는 임상의의 제어하에 건강분석을 수행하도록 구성되는지 여부에 관계없이, 시스템은 임상의에게 건강분석의 결과를 제공하도록 구성될 수 있다. 그런 다음 임상의는 결과를 검토하고 사용자에게 추가 진단 정보를 제공하고 치료 프로토콜을 개발할 수 있다.
현재의 건강 데이터를 기반으로 일회성 건강분석을 수행하는 것 외에도, 진단 시스템은 시간 경과에 따라 건강 데이터를 추적하도록 구성될 수 있다. 진단 시스템은 이 추적된 건강 데이터에 기초하여 건강분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 진단 시스템은 지금 생성되는 건강 데이터를 과거 건강 데이터와 비교하도록 구성될 수 있다. 진단 시스템은 지금 생성되는 건강 데이터를 과거 건강 데이터와 비교하여 사용자 및/또는 임상의에게 경고를 전송하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 진단 시스템은 건강 분석의 개시를 나타내는 경고를 전송하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 진단 시스템은 사용자 건강 데이터를 인구 집단 내의 다른 사용자 또는 개인으로부터 얻은 데이터와 비교하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 진단 시스템은 사용자의 건강 데이터를 특정 연령 그룹의 개인에 대한 표준 데이터와 비교하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 본원에 개시된 바와 같이, 진단 시스템은 사용자에게 음파를 방출하도록 구성된 음향 방출기, 및 프레임에 부착되고 사용자로부터 반사된 음파를 검출하도록 구성된 음향 검출기를 포함할 수 있다. 그러나, 광 검출기는 일부 실시예에서는 생략될 수 있고, 다른 실시예에서는 유지될 수 있다. 프로세서는 소리 검출기에 의해 단독으로 또는 광 센서와 같은 다른 센서와 함께 검출된 정보에 기초하여 사용자의 건강 분석을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 음향 방출기는 사용자의 눈에 초음파 자극을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 음향 방출기는 초음파를 방출하도록 구성될 수 있으며, 상기 음향 검출기는 상기 사용자로부터 반사된 초음파를 감지하도록 구성될 수 있다.
본원에 개시된 바와 같이, 사용자 착용가능한 시스템은 건강 분석에 추가로 또는 건강 분석에 대한 대안으로서 사용자에게 건강 치료 프로토콜을 수행하기 위한 사용자 착용가능한 건강시스템일 수 있다. 상기 사용자 착용가능한 건강시스템은 사용자에게 장착되도록 구성된 프레임; 상기 프레임에 부착되고 사용자의 눈에 영상을 전송하도록 구성된 증강현실 표시장치; 및 상기 증강현실 표시 장치로 하여금 사용자의 건강 치료 프로토콜을 수행하도록 지시하는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 프로세서는 본원에 개시된 임의의 건강 치료 프로토콜을 수행하도록 구성되거나 프로그래밍될 수 있음을 이해해야 할 것이다.
전술된 바와 같이, 프레임은 프레임(64)(도 3A-3D)에 대응할 수 있고, 증강현실 표시장치는 표시장치(62)(도 3A-3D)에 대응할 수 있다. 위에서 또한 언급된 바와 같이, 증강현실 표시장치는 외부 세계의 시야를 제공하고, 영상 정보를 사용자의 눈으로 유도하도록 구성된 도파관의 스택을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서는 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70) 또는 원격 프로세싱모듈(72)(도 3A-도 3D)에 대응할 수 있다.
일부 실시예에서, 건강 치료 프로토콜은 증강현실 표시장치를 통해 건강 치료 영상 정보를 사용자에게 제공하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 건강 치료 영상 정보는 건강 경보를 포함할 수 있다. 이러한 건강 경보를 제공함에 있어서, 어떤 경우에는, 사용자 착용가능한 건강 시스템은 사용자의 생리적 반응을 모니터링하도록 구성된 센서를 포함할 수 있다. 프로세서는 이러한 생리 반응에 관한 센서로부터 정보를 수신할 수 있으며, 여기에서 언급된 센서 중 임의의 센서일 수 있는 센서로부터 수신된 정보에 기초하여 건강 경보를 선택하도록 구성될 수 있다.
증강현실 표시장치는 다수의 심도 평면들에 걸쳐 정보를 표시하도록 구성될 수 있고, 사용자의 눈은 이들 심도 평면 중 하나에 초점을 맞출 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 결과적으로, 사용자는 사용자의 눈이 집중하고 있는 평면과는 다른 심도 평면상의 경고를 쉽게 보지 못할 수 있다. 사용자가 더 쉽게 알아차릴 수 있고 사용자가 다른 심도 평면으로 눈의 초점을 다시 맞출 것을 요구하지 않는 경보를 제공하기 위해, 건강 시스템은 사용자 눈의 초점 심도를 검출하도록 구성된 영상 센서를 포함할 수 있다. 또한, 시스템은 그 초점 심도에 대응하는 심도 평면 상에 건강 경보를 표시하도록 구성될 수 있다.
일부 경우에, 가변 초점평면 및/또는 사용자의 시야에서 다른 방향에서 영상을 투사하는 증강현실 표시장치의 기능은 건강 치료 프로토콜의 일부로 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 본원에서 논의된 바와 같이, 증강현실 표시장치는 건강 치료 프로토콜이 수행되는 동안 가변 방향 또는 초점면에 눈을 초점 맞추기 위해 눈에 영상을 투사하도록 구성될 수 있다.
증강현실 표시장치는 광학 배율(optical power)을 가질 수 있고 사용자의 눈에 입사하는 광의 경로를 수정할 수 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 일부 실시예에서, 건강 시스템에 의해 수행되는 건강 치료는 사용자의 눈에 대한 처방에 기초하여 사용자의 눈에 입사하는 광의 경로를 변경하는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 건강 치료 프로토콜은 증강현실 표시장치를 통해 사용자에게 안구 자극을 제공하는 것을 포함한다. 일부 사용자는 상대적으로 약하고 상대적으로 강한 눈을 가질 수 있음을 이해해야 할 것이다. 프로세서는 사용자의 강한 눈과 비교하여 약한 눈에 증가된 눈 자극을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 안구 자극은 사용자 망막의 주변부로 선택적으로 지향되는 건강 치료 영상 정보를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 건강 시스템은 사용자 눈의 초점 심도를 검출하도록 구성된 영상 센서를 포함할 수 있다. 눈 자극을 제공하는 것과 관련하여, 검출된 초점 심도는 검출된 초점 심도에 대응하는 심도 평면 상에 눈 자극을 제공하기 위해 시스템에 의해 사용될 수 있다.
일부 실시예에서, 건강 치료 프로토콜은 증강현실 표시장치를 통해 사용자에게 광선치료를 제공하는 것을 포함한다. 예를 들어, 건강 시스템은 다른 파장의 광에 대한 사용자의 노출을 검출하도록 구성된 광 센서를 포함할 수 있고, 시스템은 센서에 의해 검출된 광의 파장에 기초하여 사용자에게 광을 투여하도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 시스템은 청색 광에 대한 과다 노출 검출에 응답하여 사용자의 눈으로 전파되는 청색광의 양을 감소시키도록 구성될 수 있으며, 과다 노출은 임계 값 이상인 청색 광량에 대응한다. 임계치는 사용자 또는 임상의에 의해 설정될 수 있거나, 일부 실시예에서 건강 시스템에 의해 수행되는 분석에 의해 결정될 수 있다. 일부 다른 경우에, 과다 노출을 다루기보다는, 시스템은 하나 이상의 파장의 광에 대한 노출 부족을 감지하는 것에 응답하여 사용자에게 하나 이상의 파장의 광을 투여하도록 구성될 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이, 다른 시간에서 또는 다른 지속기간 동안 다른 파장 광에 노출은 사용자의 24시간 주기 리듬에 영향을 미칠 수 있다. 일부 실시예에서, 시스템은 사용자의 눈으로 전파되는 광의 하나 이상 파장의 광량을 투여 또는 감소시킴으로써 사용자의 24시간 리듬을 수정하도록 구성될 수 있다. 특정 파장의 광량을 투여 또는 감소시키는 것은 표시장치에 의해 출력되는 일부 파장의 광량 변경 및/또는 표시장치를 통해 사용자의 눈으로 투과되는 일부 파장의 광량 변경을 포함할 수 있다.
24시간 리듬 외에도 빛에 노출됨은 사용자의 정신 상태에 영향을 미칠 수 있다. 일부 실시예에서, 건강 시스템은 사용자의 눈으로 전파되는 광의 하나 이상 파장의 광량을 투여 또는 감소시킴으로써 사용자의 정신 상태를 수정하도록 구성될 수 있다. 광을 투여하는 것은 하나 이상 파장의 광량을 증가시켜 사용자의 눈으로 전파시키는 것을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 빛의 투여 또는 감소는 건강 시스템이 감지한 파라미터에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 건강 시스템은 사용자의 신체 상태, 환경, 기분을 모니터링하거나 우울증 또는 정신 이상 징후를 검출하도록 구성될 수 있다. 광 치료는 검출 또는 모니터링의 결과에 따라 선택될 수 있다.
영상 정보를 제공하는 표시장치 이외에, 사용자 착용가능한 시스템은 비 광학 자극을 사용자에게 제공하기 위한 하나 이상의 주변 출력 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 주변 출력 장치는 진동기를 포함할 수 있고, 프로세서는 사용자에게 마사지를 제공하도록 진동기에 지시하는 단계를 포함하는 건강 치료 프로토콜을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 진동기는 얼굴 또는 두개골을 마사지할 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 시스템은 진동기를 이용하여 촉각(haptic) 피드백 또는 촉각(tactile) 경고를 사용자에게 제공하도록 구성될 수 있다. 진동기는 도 5의 진동기(30)에 대응할 수 있다.
일부 다른 실시예에서, 하나 이상의 주변 출력 장치는 스피커를 포함할 수 있다. 프로세서는 건강 치료 프로토콜을 수행하도록 스피커에 지시를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 2개 이상의 스피커를 통해, 각 귀에 대해 적어도 하나는 제공될 수 있는, 사용자에게 입체음향이 제공될 수 있다.
본원에서 언급된 바와 같이, 연장된 기간의 시간 동안 및/또는 연장된 간격의 시간에 걸쳐 주기적으로 착용되는 건강 시스템의 기능은 건강 치료 프로토콜의 효능을 증가시키는 이점을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 건강 시스템은 시간에 따라 건강 데이터를 추적하도록 구성될 수다. 건강 시스템은 또한 과거의 건강 데이터로 지금 생성되는 건강 데이터의 분석을 수행하고 분석에 기초하여 치료 프로토콜을 조정하도록 구성될 수 있다.
본원에서 논의된 바와 같이, 건강 시스템은 원격 데이터베이스에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 이러한 연결은 기존의 건강 치료 프로토콜의 조정 및/또는 새로운 건강 프로토콜의 획득을 가능하게 한다. 예를 들어, 시스템은 사용자의 상태에 기초하여 건강 치료 프로토콜을 다운로드 하도록 구성될 수 있다. 원격 데이터베이스는 도 3A-3D의 원격 데이터 저장소(74)에 대응할 수 있다.
본원에서 논의된 바와 같이, 착용가능한 진단 시스템은 환자를 진단하기 위해 임상의에 의해 착용될 수 있다. 일부 실시예에서, 착용가능한 진단 시스템은 임상의에 장착되도록 구성된 프레임; 상기 프레임에 부착되고 임상의의 눈에 영상을 전송하도록 구성된 증강현실 표시장치; 환자의 눈을 영상화하도록 구성된 바깥을 향해 보는 영상 포획 장치; 및 상기 영상 포획 장치에 의해 포획된 상기 눈의 영상에 기초하여 상기 환자의 건강 분석을 수행하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 진단 시스템은 자극이 환자에게 반응을 유도하도록 적용되고 자극에 대한 응답이 진단 시스템에 의해 측정되는 자극-응답-측정 분석 프로세스를 사용하여 진단을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 바깥을 향해 보는 카메라는 환자의 눈의 내부를 영상화하도록 구성된다.
본원에 개시된 사용자 착용가능한 진단 또는 건강 시스템은 다음 이점 중 하나 이상을 제공할 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 일부 실시예에서, 머리-장착되는 표시장치는 사용자의 자연적 원근조절-주시각 반사를 따르는 방식으로 영상을 표시할 수 있다. 이는 기존의 증강 또는 가상현실 시스템이 유발할 수 있는 눈의 피로감 및/또는 불편함을 줄임으로써 장치의 장기-착용을 촉진할 수 있다. 머리-장착되는 표시장치의 사용자, 특히 사용자의 눈 근접성, 및 연장된 기간 동안 정보를 모으는 기능은 진단 검사 및 처치를 지속적으로 촉진할 수 있다. 경우에 따라, 진단 검사 및 치료는 사용자가 머리-장착되는 표시장치를 착용하는 시간 내내 연속적으로 또는 주기적으로 발생할 수 있으며, 이는 수 시간 또는 하루의 대부분, 여러날에 걸친 기간, 수 주, 수 개월 또는 몇 년이 될 수 있다. 바람직하게는, 진단 또는 치료 정보를 장기간에 걸쳐 수집하는 기능은 진단의 정확성 및 치료의 효능을 증가시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 건강 또는 진단 시스템은 보다 역동적인 분석을 제공하는 것에 의해 더 개선될 수 있는데, 이는 사용자가 정적으로 앉아 있거나 임상의의 진료실에서 스트레스 받을 때보다, 다양한 환경에서 그의/그녀의 다양한 활동을 낮에 수행하며 돌아다닐 때 데이터가 수집되어서이다.
일부 실시예에서, 머리-장착되는 표시장치 시스템은 특정 파라미터에 관한 더 많은 정보(예를 들어 위에서 언급한 바와 같이 일, 주, 월 또는 년의 연장 된 시간 프레임에 걸쳐 이 정보를 여러 번 검출함으로써), 및 보다 다양한 정보를 둘 다 제공할 수 있다. 예를 들어, 본원에 개시된 바와 같이, 머리-장착되는 표시장치 시스템은 사용자를 모니터링하는 센서 및 주변 환경을 모니터링하는 센서를 포함하는 복수개의 센서를 포함할 수다. 주변을 모니터링하는 센서는 바깥을 향해 보는 카메라(예: 카메라(16) (도 5))를 포함할 수 있음을 이해해야 할 것이다. 또한, 건강 또는 진단 시스템은 위치 센서(예를 들어, GPS 센서) 및 원격 데이터 저장소(74)와 같은 외부의 정보 원(source)과 전자적으로 통신하는 기능을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 원격 데이터 저장소(74)는 클라우드 기반 데이터베이스일 수 있고 통신은 네트워크를 통해, 예를 들어 인터넷을 통해 수행될 수 있다. 본원에서 논의된 바와 같이, 시스템은 사용자의 위치를 검출할 수 있으며, 예를 들어 원격 데이터 저장소로부터 주변 환경을 특징짓는 정보를 얻을 수 있다. 이 정보는 꽃가루 조사, 오염, 인구 통계, 환경 독소, 실내 기후 및 대기 질 조건, 생활 양식 통계, 의료 공급자와의 근접성 등을 포함할 수 있다.
머리-장착되는 표시장치 시스템은 임의 유형의 진단 정보 및/또는 다른 정보, 예를 들어 사용자의 다른 생리학적 파라미터에 관한 정보, 주변 환경에 대한 정보, 또는 시간이나 날짜와 같은 일시적인 정보와 관련되는, 본원에 개시된 다양한 진단 분석의 결과를 허용할 수 있다. 예를 들어, 이 다른 정보는 시스템 또는 원격 처리 장치에 의해 국부적으로 분석되어 진단분석의 결과가 이러한 다른 정보의 일부에 따라 달라지는지 결정할 수 있다. 일부 다른 실시예에서, 특정 진단 결과의 발생은 특정 주변 조건의 발생과 상관될 수 있다. 이 상관 관계는 치료 프로토콜을 개발하는데 사용될 수 있다. 특정 환경 및/또는 상기 환경 내의 물체 또는 조건이 불리한 생리적 반응을 일으키는 것으로 알려진 경우, 머리-장착되는 표시장치 시스템은 부작용 가능성에 대한 경고 및/또는 피해야 할 환경, 상태, 및/또는 물체의 추천 경보를 표시하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 머리-장착되는 표시장치 시스템상의 카메라는 레스토랑 메뉴 항목을 검출하도록 구성될 수 있으며(예를 들어, 메뉴를 읽을 수 있는 텍스트 인식을 이용하여), 과거에 사용자에게 해로운 생리적 반응을 일으킨 것으로 알려졌거나 이와 관련된 항목에 대한 경고를 표시할 수 있다. 추가로, 상기 시스템은 사용자에 의해 섭취된 항목을 인식하고(예를 들어, 영상인식을 통해, 음식 꾸러미 상에 있는 단어 또는 기호와 같은 식별자 인식을 통해, 등), 음식에 대한 사용자의 후속하는 생리적 반응과 연관짓도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 안쪽으로 향한 카메라는 장기간의 눈의 피로함(eye strain)이 끝날 때 눈의 피로도(eye fatigue)를 감지할 수 있으며, 사용자에 눈의 피로함을 일으키는 것과 연관된 눈 자극에 대한 경고를 표시할 수 있다.
또한, 로컬 시스템 또는 원격 처리 장치는 다수의 사용자에 대한 진단 정보 및/또는 결과에 접근할 수 있고, 사용자의 진단 결과는 다른 사용자의 진단 결과와 비교되어 임의의 이런 다른 정보의 조각에 대한 연결 또는 상관 관계를 더욱 검증할 수 있다.
본원에 개시된 사용자 착용가능한 건강 또는 진단 시스템은 민감한 개인 건강 정보에 대한 접근을 사용자에게 제공할 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 또한, 사용자 정보의 어떤 오귀인(misattribution)도 사용자에게 제공되는 치료법의 효능 및 사용자의 향후 건강 분석 결과의 정확성, 특히 이러한 건강 결과가 과거 데이터 분석에서 파생된 경우에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 시스템의 현재 사용자에 대한 데이터를 시스템이 얻었지만, 이 정보를 다른 사용자의 과거 데이터와, 예를 들어 시스템 오류 또는 다른 사용자에 의한 특정 사용자의 흉내를 통해, 관련시킬 때, 개인 정보의 오귀인이 발생할 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예에서, 사용자 착용가능한 건강 또는 진단 시스템은 본원에 개시된 모니터링, 진단 또는 치료 중 임의의 것을 수행하기 전에 사용자의 신원을 결정 또는 인증하도록 구성된다. 이러한 인증은 간단한 암호 입력 또는 사용자에 의한 기타 보안 정보 입력을 포함할 수 있다.
일부 다른 실시예에서, 사용자에 의한 보안 정보의 입력에 추가하여, 또는 대신하여, 인증은 생체 데이터를 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 생체 데이터는 예를 들어 지문 스캐닝, 홍채 스캐닝 또는 동공 스캐닝을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 카메라(24; 도 5) 중 하나 또는 둘 다와 같은 내부로 향하는 카메라는 사용자의 하나 이상 눈의 홍채 인식을 위한 홍채 스캐너로 이용될 수 있다. 바람직하게, 홍채는 시간이 지남에 따라 안정되고 각 개인별로 고유한, 독특한 특징 세트를 포함한다. 결과적으로 독특한 패턴을 정의할 수 있는 특징의 세트는, 종종 지문보다 정확도가 높게 개인을 식별하는 데 사용될 수 있다. 이러한 특징의 세트는 내부를 향하는 카메라에 의해, 예를 들어 포획된 홍채 영상의 일부로 포획될 수 있고, 건강 또는 진단 시스템은 사용자의 홍채 특징 세트와 일치하는 고유한 홍채 특징 세트가 존재하는지 검출하기 위해 영상을 분석할 수 있다. 사용자의 고유한 홍채 특징 세트가 존재하는 것으로 밝혀지면 건강 또는 진단 시스템이 일치를 기록하고, 사용자는 건강 또는 진단 시스템을 실제로 착용하고 있는 것으로 결정된다. 그런 다음 시스템은 해당 사용자와 관련된 모니터링, 진단 또는 치료를 수행 할 수 있다.
일부 다른 실시예에서, 내를 향하는 카메라는 사용자의 하나 이상 눈을 위한 망막 스캐너로 사용될 수 있다. 이러한 망막 스캔은 광을 사용자의 눈에 유도하도록 구성된 적외선 방출기(예를 들어, 광원(2668); 도 24C)를 포함할 수 있다. 사용자의 망막에서 혈관의 패턴은 독특하고 전형적으로 시간이 지나도 변하지 않으며, 혈관은 주변 조직과는 다른 양의 적외선을 반사한다는 것이 이해되어야 할 것이다. 이렇게 차이나는 광 반사에 의해 형성된 고유 패턴은 카메라에 의해 검출될 수 있다. 검출된 망막 패턴이 사용자의 저장된 망막 패턴과 일치하는 것으로 밝혀지면, 건강 또는 진단 시스템은 일치를 나타내는 신호를 제공하고, 사용자는 실제로 건강 또는 진단 시스템을 착용하고 있는 것으로 결정된다. 위와 같이, 시스템은 그 사용자와 관련된 모니터링, 진단 또는 치료를 수행할 수 있다.
일부 실시예에서, 강화된 보안 수준을 제공하기 위해, 모니터링, 진단 또는 치료를 수행하기 전에 다중 인증 프로토콜이 수행될 수 있다. 예를 들어, 홍채 및 망막 스캐닝이 모두 수행될 수 있다. 바람직하게는, 사용자 착용가능한 건강 또는 진단 시스템은 원하는 안구-기반 인증을 수행하기 위해 필요한 안과용 하드웨어(예를 들어, 광원 및 안구 영상기)를 미리 포함할 수 있다.
본원에 개시된 사용자 착용가능한 건강 또는 진단 시스템은 다양한 다른 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 건강 진단 및 치료를 위해 구성된 단일 표시장치의 통합은 치료를 촉진하는 피드백 순환을 사용자에게 제공할 수 있다. 경우에 따라 사용자의 건강 및/또는 환경을 지속적으로 모니터링함으로써 치료 프로토콜을 촉진하고 행동 수정을 기반으로 하는 프로토콜이 성공적으로 구현될 가능성을 높이기 위해 실시간 경고가 표시될 수 있다.
본원에 설명되고 및/또는 도면들에 묘사된 프로세스, 방법 및 알고리즘 각각은 구체화될 수 있고, 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 시스템, 하드웨어 컴퓨터 프로세서, 특수 용도의 회로(ASIC), 및/또는 특정 및 특정 컴퓨터 명령을 실행하도록 구성된 전자 하드웨어에 의해 실행되는 코드 모듈에 의해 완전히 또는 부분적으로 자동화될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 예를 들어, 컴퓨팅 시스템은 특정 컴퓨터 명령 또는 특수 목적 컴퓨터, 특수 목적 회로 등으로 프로그램된 범용 컴퓨터(예컨대, 서버)를 포함할 수 있다. 코드 모듈은 컴파일되어 실행가능 프로그램으로 링크되거나 동적 링크 라이브러리에 설치되거나 해석된 프로그래밍 언어로 작성될 수 있다. 일부 실시예에서, 특정 동작 및 방법은 주어진 기능에 특정된 회로에 의해 수행될 수 있다.
또한, 본 개시의 기능성에 대한 소정의 실시예는 충분히 수학적으로, 계산 상으로 또는 기술적으로 복잡하여, 예를 들어, 포함된 계산의 양 또는 복잡성에 기인하여 또는 실시간으로 실질적인 결과를 제공하기 때문에, 특수한 용도의 하드웨어 또는 하나 이상의 물리적 컴퓨팅 장치(적절한 특수 실행가능 명령을 사용함)가 기능을 수행하기 위해 필요할 수 있다. 예를 들어, 비디오는 수백만 픽셀을 갖는 많은 프레임을 포함할 수 있고, 상업적으로 합당한 시간 양에서 원하는 영상 프로세싱 태스크 또는 어플리케이션을 제공하기 위해 비디오 데이터를 처리하기 위해 특별히 프로그램된 컴퓨터 하드웨어가 필요하다.
코드 모듈 또는 임의의 유형을 가지는 데이터는 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 메모리, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 광학 디스크, 휘발성 또는 비 휘발성 저장장치, 상기의 조합 및/또는 이와 유사한 것 등의 물리적 컴퓨터 저장장치와 같은 임의의 유형을 가지는 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장될 수 있다. 일부 실시예에서, 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체는 로컬 프로세싱 및 데이터 모듈(70), 원격 프로세싱모듈(72), 및 원격 데이터 저장소(74) 중 하나 이상의 일부일 수 있다. 상기 방법 및 모듈(또는 데이터)은 또한 무선 기반 및 유선/무선 통신을 포함하는 다양한 컴퓨터 판독 가능 전송 매체 상에 생성된 데이터 신호(예를 들어, 반송파(carrier wave) 또는 다른 아날로그 또는 디지털 전파 신호의 일부로서)로 전송될 수 있으며, 무선-기반 및 유선/케이블-기반 매체를 포함하고, 다양한 형태를 취할 수 있다(예: 단일 또는 다중화된 아날로그 신호의 일부로, 또는 여러 개의 개별 디지털 패킷 또는 프레임으로). 개시된 프로세스 또는 프로세스 단계의 결과는 영구적으로 또는 다른 방법으로, 어떤 형태이든 비 일시적이고, 유형의 컴퓨터 저장장치에 저장될 수 있거나 컴퓨터 판독가능한 전송 매체를 통해 통신될 수 있다.
본원에 설명되거나 및/또는 첨부된 도면에 도시된 흐름도의 임의의 프로세스, 블록, 상태, 단계 또는 기능은 특정 기능(예를 들어, 논리적인 또는 산술적인) 또는 과정의 단계를 구현하기 위한 하나 이상의 실행 가능 명령어를 포함하는 코드 모듈, 세그먼트 또는 코드 일부를 잠재적으로 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 프로세스들, 블록들, 상태들, 단계들 또는 기능들은 여기에 제공된 예시로부터 결합, 재배치, 추가, 삭제, 수정 또는 다른 방법으로 변경될 수 있다. 일부 실시예에서, 추가의 또는 다른 컴퓨팅 시스템 또는 코드 모듈이 여기에 기술된 기능의 일부 또는 전부를 수행할 수 있다. 본원에 기술된 방법 및 프로세스는 임의의 특정 시퀀스로 제한되지 않으며, 그에 관련된 블록, 단계 또는 상태는 예를 들어, 직렬, 병렬 또는 다른 방식으로 적절한 다른 시퀀스로 수행될 수 있다. 작업 또는 이벤트는 개시된 예시적인 실시예에 추가되거나 그로부터 제거될 수 있다. 또한, 여기에 기술된 실시예에서 다양한 시스템 컴포넌트들의 분리는 설명 목적을 위한 것이며, 모든 실시예에서 그러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안된다. 설명된 프로그램 구성요소, 방법 및 시스템은 일반적으로 단일 컴퓨터 제품에 함께 통합되거나 여러 컴퓨터 제품에 패키징 될 수 있음을 이해해야 한다.
전술한 명세서에서, 본 발명은 특정 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명의 더 넓은 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 예를 들어, 광섬유 표시장치(FSD)를 스캐닝하는 것 외에, 본원에 개시된 실시예에 대한 투사된 광 및 영상은 다른 유형의 표시장치에 의해 제공될 수 있음이 인식되어야 할 것이다. 이러한 다른 유형의 표시장치의 예는 액정 표시장치, 마이크로 거울 기반 표시장치(예: DLP 표시장치) 및 OLED 표시장치를 포함한다.
일부 실시예에서, 안구에 액체를 도포하는 것 이외에 또는 이에 대한 대안으로서, 분말 또는 분말 약물과 같은 고체 상태 재료도 안과용 시스템에 의해 눈에 전달될 수 있다.
따라서, 본 명세서 및 도면은 제한적인 의미가 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 한다.
실제로, 본 개시의 시스템 및 방법은 각각 혁신적인 양상을 가지며, 그 중 하나만이 본원에 개시된 바람직한 속성에 전적인 책임이 있거나 요구되지 않음이 인식되어야 할 것이다. 전술한 다양한 특징 및 프로세스는 서로 독립적으로 사용될 수 있거나, 다양한 방식으로 결합될 수 있다. 모든 가능한 조합 및 하위 조합은 본 개시의 범위내에 속한다.
별도의 실시예와 관련하여 본원에 설명된 어떤 특징은 또한 단일 실시예에서 조합하여 구현될 수 있다. 반대로, 단일 실시예의 문맥에서 설명된 다양한 특징은 또한 복합 실시예에서 개별적으로 또는 임의의 적절한 하위 조합으로 구현될 수 있다. 더욱이, 특징은 특정한 조합으로 작용하는 것으로 설명될 수 있고 심지어 초기에는 그렇게 주장되기도 하지만, 주장된 조합으로부터 비롯된 하나 이상의 특징은 일부 경우 상기 조합으로부터 제거될 수 있고, 상기 청구된 조합은 하위 조합 또는 하위 조합의 변형으로 유도될 수 있다. 어떤 단일 특징 또는 특징의 그룹도 각각의 그리고 모든 실시예에 필요하거나 필수불가결하지는 않다.
표제는 이 응용 전체에 걸쳐 독자를 위한 조직적인 조력자로 사용된다. 이들 표제는 상기 표제에서 언급된 특정 주제와 일반적으로 관련 될수 있는 방법, 장치 및 구조의 예를 함께 그룹화할 수 있다. 그러나, 표제 아래 논의된 다양한 특징이 특정 주제와 관련될 수는 있지만, 표제가 주어진 표제 아래에서 논의된 특징이 상기 표제에 열거된 하나의 주제 또는 여러 주제들에 대해서만 적용가능성이 제한된다 나타낸다고 이해되어서는 안된다는 점이 인식되어야 할 것이다. 예를 들어, 표제는 "근시/원시/난시"라고 표시될 수 있다. 그러나 이 표제 아래 포함된 주제는 "노안", "망막 검영검사", "자동 굴절검사기" 및 기타 섹션의 표제 아래 있는 내용과 같이 어떤 다른 섹션에 포함된 주제에도 똑같이 적용될 수 있다. 그 대신에, 다른 섹션의 주제가 또한 "근시/원시/난시" 섹션에도 적용될 수 있다.
실제로, 다양한 형상(예를 들어, 도 5)에 도시된 바와 같이, 다양한 건강 분석 및/또는 치료를 위한 구조가 동일한 건강 시스템에서 공존할 수 있다. 또한, 본원에 개시된 바와 같이, 다수의 건강 분석 및/또는 치료를 용이하게 하기 위해 동일한 특징이 적용될 수 있다. 예를 들어, 약물 투여를 위해 사용된 구조물은 또한 본원에 개시된 바와 같이 다양한 진단을 위해 이용될 수 있다. 결과적으로, 일부 실시예에 따른 건강 시스템은 다른 표제하에 개시된 특징의 조합을 포함하여, 본원에 개시된 구조적 특징의 다양한 조합을 포함할 수 있다. 또한, 건강 시스템은 다른 표제하에 개시된 것을 포함하여, 본원에 개시된 건강 분석 및 치료의 다양한 조합을 수행하도록 구성될 수 있다.
다른 것도 있지만 그 중에서도 "할 수 있다(can)", "할 수 있을 것이다(could)", "할 수도 있을 것이다(might)", "할 수도 있다(may)", "예를 들어(e.g.,)"와 같은 본원에서 사용된 조건부 언어는 특히 다르게 언급되지 않는 한, 또는 문맥안에서 용례와 다르게 이해되지 않는 한, 일반적으로 특정 실시예는 특정한 특징, 요소 및/또는 단계를 포함하지만 다른 실시예는 포함하지 않는다는 것을 전달하고자 한다는 점이 인식되어야 할 것이다. 따라서, 그러한 조건부 언어는, 하나 이상의 실시 형태에 대해 특징, 요소 및/또는 단계가 어떤 식으로든 요구된다는 것, 또는 하나 이상의 실시예는 필자의 입력 또는 촉구가 있건 없건, 이러한 특징, 요소 및/또는 단계가 어떤 특정한 실시예에서도 포함되든 또는 구현되든 아니든, 결정을 위한 논리를 반드시 포함한다는 것을 일반적으로 암시하는 것을 의도하지 않는다. "포함하는(comprising)", "구성하는(including)", "갖는(having)" 등의 용어는 동의어이며 제한없는 방식으로 포괄적으로 사용되고, 추가적인 요소, 특징, 동작, 작동 등을 배제하지 않는다. 또한, "또는"이라는 용어는 포괄적인 의미로 사용되어(배타적인 의미로 사용되지 않는다), 예를 들어 요소의 리스트를 연결하는데 사용되면 "또는"이라는 용어는 하나, 일부 또는 상기 리스트에 있는 모든 요소를 의미한다. 또한, 본원 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 "하나(a, an)", 및 "그(the)"라는 문구는 달리 명시되지 않는 한 "하나 이상" 또는 "적어도 하나"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 유사하게, 여러 동작이 특정 순서로 도면에 도시될 수 있지만, 바람직한 동작을 달성하기 위해, 그러한 동작이 도시된 특정 순서 또는 순차적 순서로 수행될 필요가 없거나, 도시된 모든 동작이 수행될 필요는 없다는 것이 인식되어야 한다. 또한, 도면은 흐름도의 형태로 하나 이상의 예시적인 프로세스를 개략적으로 도시할 수 있다. 그러나, 도시되지 않은 다른 동작은 개략적으로 도시된 예시적인 방법 및 프로세스에 통합될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 추가 동작은 도시된 임의의 동작 전에, 후에, 동시에 또는 그 사이에 수행될 수 있다. 또한, 동작은 다른 실시예에서 재배열되거나 재정렬될 수 있다. 특정 상황에서 멀티 태스킹 및 병렬 처리가 유리할 수 있다.
더구나, 상술한 실시예에서 다양한 시스템 구성요소의 분리는 모든 실시예에서 그러한 분리를 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 기술된 프로그램 구성요소 및 시스템은 일반적으로 단일 소프트웨어 제품 또는 여러 소프트웨어 제품으로 함께 통합될 수 있음이 이해되어야 한다. 또한, 다른 실시예들은 아래 청구범위의 범주내에 있다. 경우에 따라 청구범위에 나열된 동작을 다른 순서로 수행될 수 있으며 그 경우에도 여전히 바람직한 결과를 얻을 수 있다.
따라서, 청구범위는 본원에서 보여진 실시예에 한정되는 것으로 의도되지 않고, 본 개시, 본원에 개시된 원리 및 신규한 특징과 일치하는 가장 넓은 범위에 따른다.

Claims (19)

  1. 착용자가 사용하도록 구성된 착용가능한 증강현실장치로,
    상기 장치는:
    증강현실 표시 플랫폼을 포함하는 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템, 상기 증강현실 머리-장착되는 안과용 시스템은 세계로부터 광을 상기 머리-장착되는 상기 시스템을 착용한 착용자의 눈으로 통과시키도록 구성되고; 및
    상기 착용자의 눈에 영상을 형성하기 위해 상기 착용자의 눈으로 광을 투사하도록 구성된 광원을 포함하며,
    상기 증강현실 표시 플랫폼은 복수의 웨이브가이드를 포함하는 웨이브가이드 스택을 포함하며, 상기 복수의 웨이브가이드의 각 웨이브가이드는:
    상기 광원에 의해 제공되는 광을 인커플링 하도록 구성되는 인커플링 회절 광학 소자; 및
    상기 착용자의 눈에 인커플링된 광을 아웃 커플링 하도록 구성되는 아웃 커플링 회절 광학 소자를 포함하며,
    상기 복수의 웨이브가이드의 하나 이상의 웨이브가이드는 상기 인커플링된 광을 상기 복수의 웨이브가이드의 하나 이상의 다른 웨이브가이드와 상이한 양의 파면 발산으로 출력하도록 구성되고, 상기 상이한 양의 파면 발산은 상이한 심도 면에 해당되고, 그리고
    상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 인커플링된 광을 상기 웨이브가이드 스택으로터 상기 착용자 눈의 건강한 세포에 아웃커플링함으로써, 상기 착용자의 눈의 상기 건강한 세포에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성되는 것인, 착용가능한 증강현실장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 하나 이상의 렌즈를 갖는 웨이브가이드 스택을 포함하는 것인, 착용가능한 증강현실장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 착용자의 눈에 복수의 발산으로 광을 투사하도록 구성되어 영상이 복수의 심도로부터 오는 것처럼 영상이 보이는 것인, 착용가능한 증강현실장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 눈의 망막의 주변 영역의 건강한 세포에 영상의 픽셀을 선택적으로 투사하도록 구성되는 것인, 착용가능한 증강현실 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 착용가능한 증강현실 장치는 황반변성을 갖는 착용자에 의해 착용되도록 구성되는 것인, 착용가능한 증강현실 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 영상의 픽셀을 상기 눈의 손상된 부위에 투사하도록 구성되는 것인, 착용가능한 증강현실 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 눈의 손상된 부위에 투사된 상기 영상의 픽셀을 선택적으로 확대하도록 구성되는 것인, 착용가능한 증강현실 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 눈의 손상된 부위에 투사된 상기 영상의 픽셀을 선택적으로 밝게하도록 구성되는 것인, 착용가능한 증강현실 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 세계로부터의 광을 영상화하도록 구성되는 카메라를 추가로 포함하는 것인, 착용가능한 증강현실 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 착용가능한 증강현실 장치는 상기 세계로부터의 영상화된 광에 해당하는 픽셀을 상기 눈의 망막의 주변 영역의 건강한 세포에 선택적으로 투사하도록 구성되는 것인, 착용가능한 증강현실 장치.
  11. 착용가능한 증강현실 표시장치를 이용하여, 증강현실 컨텐츠를 황반 변성을 갖는 착용자에게 제공하는 방법으로, 상기 방법은:
    착용가능한 증강현실 표시장치를 이용하여, 세계로부터의 광을 상기 착용자의 눈에 통과시키고, 상기 착용자는 증강현실 표시장치를 착용하고 있으며, 상기 착용자의 눈의 망막은 복수 건강한 세포 및 적어도 하나의 손상된 부위를 포함하고 있으며, 상기 증강현실 표시 장치는 광원 및 복수의 웨이브가이드를 포함하는 웨이브가이드 스택을 포함하며, 상기 복수의 웨이브가이드의 각 웨이브가이드는
    상기 광원에 의해 제공되는 광을 인커플링 하도록 구성되는 인커플링 회절 광학 소자; 및
    상기 착용자의 눈에 인커플링된 광을 아웃 커플링 하도록 구성되는 아웃 커플링 회절 광학 소자를 포함하며,
    상기 복수의 웨이브가이드의 하나 이상의 웨이브가이드는 상기 인커플링된 광을 상기 복수의 웨이브가이드의 하나 이상의 다른 웨이브가이드와 상이한 양의 파면 발산으로 출력하도록 구성되고, 상기 상이한 양의 파면 발산은 상이한 심도 면에 해당되고;
    상기 증강현실 표시장치는, 상기 착용자의 눈에 영상을 형성하도록 상기 광원으로부터의 광을 상기 착용자의 눈에 투사하고; 그리고
    상기 인커플링된 광을 상기 웨이브가이드 스택으로부터 상기 착용자 눈의 건강한 세포에 아웃커플링함으로써, 영상의 픽셀을 상기 망막의 상기 건강한 세포에 선택적으로 투사하는 것을 포함하는, 증강현실 컨텐츠를 황반 변성을 갖는 착용자에게 제공하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 선택적으로 픽셀을 투사하는 것은 영상의 픽셀을 상기 눈의 망막의 주변 영역의 건강한 세포에 선택적으로 투사하는 것을 포함하는 것인, 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 방법은 영상이 복수의 심도로부터 오는 것처럼 영상이 보이도록, 상기 착용자의 눈에 복수의 발산으로 광을 투사하는 것을 추가로 포함하는 것인, 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 영상의 픽셀을 상기 망막의 적어도 하나의 손상된 부위에 투사하는 것을 추가로 포함하는, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 착용가능한 증강현실 표시 장치는 상기 눈의 적어도 하나의 손상된 부위에 투사된 상기 영상의 픽셀 대비를 증가시키도록 구성된 것인, 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 증강현실 표시 장치는 상기 눈의 적어도 하나의 손상된 부위의 감소된 색 민감도와 연관된 특정 파장에 대하여 투사된 광을 변경하도록 구성된 것인, 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 증강현실 표시 장치는 상기 눈의 적어도 하나의 손상된 부위에 투사된 상기 영상의 픽셀을 확대시키도록 구성된 것인, 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 증강현실 표시 장치는 상기 눈의 적어도 하나의 손상된 부위에 투사된 상기 영상의 픽셀의 강도를 증가시키도록 구성된 것인, 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 증강현실 표시 장치는 상기 눈의 적어도 하나의 손상된 부위에 투사된 주기적 영상의 공간 주파수를 증가 또는 감소시키도록 구성된 것인, 방법.
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