TWI740561B - 視覺檢測及其視覺矯正方法 - Google Patents

Abstract

一種視覺檢測及(其視覺)矯正方法，主要利用一影像調節軟體/裝置，使被檢測者雙眼在獨立顯示幕上分離視覺融像同視所看到的視標，於經過設計的不對準影像，可經由檢測者與被檢測者的指引與互動，由檢測者對影像操作放大/縮小/移位/聚焦/發散/轉動等的矯正調整後，使被檢測者雙眼影像清楚分辨調整後使雙眼影像對準，檢測者並據此將調整影像過程中的矯正參數植入3D投影機、VR(虛擬實境)、AR(擴增實鏡裝置)、MR混合實鏡裝置等設備，調整雙眼數位影像參數使用者可享有雙眼個人化調整舒適影像，或提供給鏡片製作者，據此製作出可使被檢測者雙眼看到清晰對準影像的眼鏡者。

Description

視覺檢測及其視覺矯正方法

本發明係有關一種視覺檢測及其視覺矯正方法，特別是指利用一影像調節軟體/裝置，使被檢測者雙眼所看到的設計後的不對準影像，可經由被放大/縮小/移位/聚焦/發散/轉動等的矯正調整，使被檢測者雙眼可利用投影機投射於顯示幕上得到對準影像，藉以獲得被檢測者雙眼的矯正參數者。

眼睛是人的靈魂之窗，透過眼睛可以看到外面的真實情境，但眼睛也會跟很多人體器官一樣，不論是先天或後天的原因，均有可能發生異常而導致視力不良，例如失焦(如近視或遠視)或散亂(如斜視或散光)等屈光不正的情形。

造成視力不良有很多原因，大體上可分為器官性病因與機能性問題兩者。前者乃為眼睛相關器官發生疾病所導致，其必需由醫生診斷治療；後者則為可藉由鏡片的矯正而使眼睛可看到正常的影像者。本發明是著重於藉由檢測人們眼睛視力之不良而利用鏡片來矯正眼睛之視力 者。

如第1圖與第2圖所例示，視覺圖像是由左、右眼分別獲得的影像融合而得，若人腦判別雙眼觀看獲得的影像為(A)，其係可由左眼觀看獲得的影像(B)與右眼觀看獲得的影像(C)融合而得。若有一眼發生屈光不正常等的情形，兩眼獲得的影像可能為左右不成比例之不正常影像，即如第2圖(A)所示左眼看到縮小的影像，而右眼看到正常的影像；或如第2圖(B)所示，左眼看到正常的影像，而右眼看到縮小的影像等情形；甚至亦可能發生眼睛所看到的影像為左右上下交錯、扭曲影像的情形。

隨著光學技術的發展，鏡片的問世無疑對眼睛異常人士提供良好的輔助作用，合格的驗光師擁有純熟的理論基礎搭配多年的實務經驗，可以精準的測量患者雙眼是否屈光不正，但因為在驗光環境中使用的綜合驗光儀及試戴鏡架與驗光程序後所配置的眼鏡仍有差異，經常有配鏡者感到視覺不舒服的情況發生。

多數的矯正眼鏡在鏡片安裝後，需透過被檢測者的視覺主述及驗光師的經驗判斷來調整光學鏡架至被檢測者主述認定舒適為止，但另一方面有鏡片研磨後不可逆的經濟考量，使被檢測者每次在更換新眼鏡時，也經常被驗光師要求適應新眼鏡。

另於市場目前3D投影機、VR(虛擬實境)、 AR(擴增實鏡裝置)、MR混合實鏡裝置等數位影像設備興起，多數使用者反映使用相關設備經常頭痛、暈眩、配戴時間不久等問題亦向廠商求訴改善。

發明人有鑑於此，乃依從事各種光學眼鏡用品之製造經驗與技術累積，針對上述習見眼睛視力不良之檢查皆不足以使被檢測者能藉由鏡片之矯正而看到正常的影像研究改進之道，在不斷的研究、實驗改良後，終於開發出本發明之視覺檢測及矯正方法。

因此，本發明旨在提供一種視覺檢測及矯正方法，係使多數屈光不正之被檢測者在驗光及配鏡後眼睛可以經由鏡片看到對準的正常影像。其主要係藉由視力檢測者與被檢測者的合作，利用一中央處理系統，同時取得被檢測者雙眼的矯正參數。無需對雙眼作兩次不同時間的檢測，可大幅縮短雙眼與鏡片之磨合時間而使雙眼快速適應矯正鏡片者。

依本發明之視覺檢測及矯正方法，主要利用一具有影像調節軟體/裝置之中央處理系統，使不正常眼睛所得到的不對準影像，可經由被放大/縮小/移位/聚焦/發散/轉動等的調整，令被檢測者雙眼可將系統的電腦螢幕利用投影機投射於顯示幕上看到對準影像。

依本發明之視覺檢測及矯正方法，影像調節裝 置之中央處理系統與監視器連接，影像調節裝置的軟體可以由檢測者的調整，將被檢測者所看到的設計過的不對準影像調整至被檢測者所看到的影像為清晰對準影像為止，並取得的調整數據(矯正參數)，進而將矯正參數轉換為製作光學眼鏡的修整參數，如此，眼鏡製造者即可根據該眼鏡的修整參數，製造出適合被檢測者的眼鏡，供被檢測者使用。

依本發明之視覺檢測及矯正方法，三維圖像亦可利用此方法得到特別為眼睛不正常的被檢測患者使用之眼鏡，以享受3D投影機、VR(虛擬實境)、AR(擴增實鏡裝置)、MR混合實鏡裝置等的快感。

為便 貴審查委員能對本發明之目的、形狀、構造裝置特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明本發明之結構如下：

101:顯示幕

102:投影設備

103:中央處理單元(CPU)

104:遙控器

105:監視器

106:鍵盤(滑鼠)

201、202:被檢測者雙眼

第1圖為人體正常雙眼融合成像之示意圖。

第2圖為人體不正常雙眼視覺成像的一例示意圖。

第3圖為本發明之視覺檢測及矯正方法之系統示意圖。

第4圖為本發明之視覺檢測及矯正方法中央處理單元之儲存圖像例示圖。

第5圖為本發明之視覺檢測及矯正方法實施於三維影像矯正之X、Y、Z軸示意圖。

第6圖為本發明之視覺檢測及矯正方法實施於三維影像矯正之X、Y軸融像測試說明圖。

第7圖為本發明之視覺檢測及矯正方法實施於三維影像矯正之X、Z軸融像測試說明圖。

第8圖為本發明之視覺檢測及矯正方法實施於三維影像矯正之Z、Y軸融像測試說明圖。

本發明之視覺檢測及矯正方法，主要利用一影像調節軟體/裝置，使被檢測者不正常眼睛所看到的不對準影像，可經由被放大/縮小/移位/聚焦/發散/轉動等的調整，令被檢測者雙眼可於利用投影機投射於顯示面上得到對準影圖像，其實施方式逐項陳述如下：

如第3圖所示，本發明之視覺檢測及矯正方法係利用下列設施：

(1)顯示幕101：用以顯示影像，使被檢測者兩眼201、202可於顯示幕101上看到會聚被檢測者利用單眼看到的融像，以及分離的圖像。

(2)投影設備102：其與一中央處理單元(CPU)103相連結，並接受中央處理單元中所儲存的圖像檔案，將圖像投射到顯示幕101上。 中央處理單元(CPU)103中所儲存的圖像有一獨立三維圖像，包括點、線、面之圖像，如第4A~4C圖所示。而分離圖像有左、右兩個，眼睛正常的被檢測者透過同時使用雙眼201、202，可於顯示幕看到對準的融合圖像(如第1A圖或第4C圖)；若使用單眼201或202，看到的影像則分別為半邊圖像(如第1B、1C圖或第4B圖)

(3)遙控器104：用以控制投影設備102之開/關，投射影像因接收被檢測者的指令所作之放大/縮小/移位/聚焦/發散/轉動等變異，且將影像的上述便異量以數值方式儲存在中央處理單元(CPU)103中，並經轉換成為參數。遙控器104亦可利用監視器105及鍵盤106(滑鼠)取代或加設。

本發明之視覺檢測及矯正方法，其實施步驟如下：

步驟1：將投影設備102從中央處理單元(CPU)103所輸入的圖像投射到顯示幕101；該圖像為兩個半邊圖像結合而成，其對於眼睛正常的被檢測者而言，係看到一對準之融合圖像。

步驟2：若被檢測者雙眼所看到的圖像係非對準之融合圖像，則令被檢測者逐一以單眼注視圖像，並利用遙控器104或鍵盤(滑鼠)106逐一將圖像作放大或縮小：左/右或上/下移位；聚焦或發散；左轉/右轉；上轉/下轉等之調整，直到被檢測者之兩眼所看到的圖像為對準的融 像為止。此時，中央處理單元(CPU)103已記錄下被檢測者所調整的圖像數據。而此時監視器105上所顯示出來的圖像，事實上並非對準之融像。

步驟3：步驟2所得的調整數據即為矯正參數，將該矯正參數送交眼鏡工廠，即可製作出適合被檢測者配帶的眼鏡。

以上所述本發明之視覺檢測及矯正方法係以三維方式呈現。事實上，本發明亦能夠以三維方式實施，茲再陳述其步驟如下：

A、使用一雙眼影像分離裝置(如AR擴增實鏡裝置、MR混合實鏡裝置、雙眼影像分離投影裝置等)雙眼可同視X、Y、Z軸不同影像之設備(如第5圖所示)。

B、X、Y、Z軸之XY軸融像測試，利用雙眼獨立影像方法，讓左眼目視紅視標(如第6B圖所示)，右眼目視藍視標(如第6C圖所示)，利用一調控器，調整非利眼之X軸大小符合利眼之X軸大小；再將視標以Z軸為中心旋轉90度，調整利眼之Y軸大小符合利眼之Y軸大小，即可得知受檢測者雙眼XY軸之影像差異參數。

C、X、Y、Z軸之XZ軸融像測試，利用雙眼獨立影像方法，讓左眼目視紅視標(如第7B圖所示)，右眼目視藍視標(如第7C圖所示)，利用一調控器，調整非利眼之X軸大小符合利眼之X軸大小；再將視標以Y軸為中心 旋轉90度，調整利眼之Z軸大小符合利眼之Z軸大小，即可得知受檢測者雙眼XZ軸之影像差異參數。

D、X、Y、Z軸之ZY軸融像測試，利用雙眼獨立影像方法，讓左眼目視紅視標(如第8B圖所示)，右眼目視藍視標(如第8C圖所示)，利用一調控器，調整非利眼之Z軸大小符合利眼之Z軸大小；再將視標以X軸為中心旋轉90度，調整利眼之Y軸大小符合利眼之Y軸大小，即可得知受檢測者雙眼ZY軸之影像差異參數。

E、將受測者個人之XY、XZ、ZY三個平面空間差異參數製入一雙眼分離影像裝置，即可矯正雙眼影像二為影像或三維影像之人眼生理光學誤差。

本發明之視覺檢測及矯正方法乃可以檢測因先天或後天的原因所導致眼睛視力不正常的情形。其並非只是一般驗光僅檢燦眼睛的度數，以供配帶合適度數的眼鏡而已，更可得到被檢測者眼睛異常的參數，以利眼鏡製造者磨製鏡片，矯正眼位失準與曲光不正的異常，使換者可得到具有確實矯正效果的眼鏡；進一步，更可提供眼科醫師醫療的參考。

綜合以上所述，本發明之視覺檢測及矯正方法，確實具有前所未有之創新結構，其既未見於任何刊物，且市面上亦未見有任何類似的產品，是以，其具有新穎性應無疑慮。另外，本創作所具有之獨特特徵以及功能遠非 習用所可比擬，所以其確實比習用更具有其進步性，而符合我國專利法有關創作專利之申請要件之規定，乃依法提起專利申請。

需聲明者，以上所述者乃是本發明較佳具體的實施例，若依本發明之構想所作之改變，其產生之功能作用，仍未超出說明書與圖示所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

101:顯示幕

102:投影設備

103:中央處理單元(CPU)

104:遙控器

105:監視器

106:鍵盤(滑鼠)

201、202:被檢測者雙眼

Claims (7)

1. 一種視覺檢測及矯正方法，主要利用一影像調節裝置，使被檢測者不正常眼睛所得到的不對準影像，可被放大、縮小、移位、聚焦、發散或轉動等的調整後，令被檢測者雙眼可於檢測者利用投影機所投射於顯示幕上得到對準影圖像，並依該影像調節裝置所得的影像被放大、縮小、移位、聚焦、發散或轉動等的調整數據，轉換成眼鏡的矯正數據，以為製作可令該被檢測者雙眼可看到對準圖像的眼鏡；其中，並使用X、Y、Z軸之XY軸融像測試，利用雙眼獨立影像方法，讓左、右眼目視不同視標，利用一調控器，調整非利眼之X軸大小符合利眼之X軸大小；再將視標以Z軸為中心旋轉90度，調整利眼之Y軸大小符合利眼之Y軸大小，即可得知受檢測者雙眼XY軸之影像差異參數者。
2. 如申請專利範圍第1項所述之視覺檢測及矯正方法，其係利用下列設施來進行視覺檢測：(1)所述顯示幕：用以顯示影像，使被檢測者兩眼可於該顯示幕上看到會聚被檢測者利用單眼看到融像，並使分離的圖像；(2)所述投影機：其與一中央處理單元(CPU)相連結，並接受該中央處理單元中所儲存的圖像檔案，將圖像投射到所述顯示幕上； 所述中央處理單元(CPU)中所儲存的圖像有一獨立三維圖像，包括點、線、面之圖像，而分離圖像有左、右兩個眼睛，正常的人透過同時使用雙眼，可於所述顯示幕看到標準的融合圖像；若使用單眼，看到的影像則分別為半邊圖像；(3)一遙控器：用以控制投影機之開或關，投射影像因接收被檢測者的指令所作之放大、縮小、移位、聚焦、發散或轉動等變異，且將影像的上述變異以數值方式儲存在該中央處理單元(CPU)中，並經轉換成為參數；所述遙控器亦可利用監視器及鍵盤或滑鼠取代或加設。
3. 如申請專利範圍第2項所述之視覺檢測及矯正方法，其中所述視覺檢測的步驟如下：步驟1：將所述投影機從所述中央處理單元(CPU)所輸入的圖像投射到所述顯示幕；該圖像為兩個半邊圖像結合而成，其對於眼睛正常的人而言，係一對準之融合圖像；步驟2：若被檢測者雙眼所看到的圖像係非對準之融合圖像，則令被檢測者逐一以單眼注視圖像，並利用所述遙控器和鍵盤或滑鼠逐一將圖像作放大或縮小：左右或上下移位；聚焦或發散；左轉或右轉；上轉或下轉等之調整，直到被檢測者之兩眼所看到的圖像為對準的融像 為止；此時，所述中央處理單元(CPU)已記錄下被檢測者所調整的圖像數據；而顯示幕上所顯示出來的圖像，事實上並非對準之融像；步驟3：步驟2所得的調整數據即為矯正參數，將該矯正參數送交鏡片光學工廠進行眼鏡製作，即可製作出適合被檢測者配帶的眼鏡。
4. 如申請專利範圍第1項所述之視覺檢測及矯正方法，其係使用一雙眼影像分離裝置(如3D投影機、VR(虛擬實境)、AR擴增實鏡裝置、MR混合實鏡裝置、雙眼影像分離投影裝置等)雙眼可同視X、Y、Z軸不同影像之設備者。
5. 如申請專利範圍第4項所述之視覺檢測及矯正方法，又可使用X、Y、Z軸之XZ軸融像測試，利用雙眼獨立影像方法，讓左、右眼目視不同視標，利用該調控器，調整非利眼之X軸大小符合利眼之X軸大小；再將視標以Y軸為中心旋轉90度，調整利眼之Z軸大小符合利眼之Z軸大小，即可得知受檢測者雙眼XZ軸之影像差異參數者。
6. 如申請專利範圍第4項所述之視覺檢測及矯正方法，又可使用X、Y、Z軸之ZY軸融像測試，利用雙眼獨立影像方法，讓左、右眼目視不同視標，利用該調控器，調整非利眼之Z軸大小符合利眼之Z軸大小；再將視標以X軸為中心旋轉90度，調整利眼之Y軸大小符合利眼之Y軸大 小，即可得知受檢測者雙眼ZY軸之影像差異參數者。
7. 如申請專利範圍第5項或第6項所述之視覺檢測及矯正方法，又可將所得知之影像差異參數值入如3D投影機、VR(虛擬實境)、AR擴增實鏡裝置、MR混合實鏡裝置、雙眼影像分離投影裝置等之雙眼影像分離裝置，以使裝置使用者之雙眼融像更為舒適者。

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