用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的設備和方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備(100)，該雙目型光電子設備包括具有第一右側孔口(11)和第一左側孔口(21)的殼體(10)，這些孔口旨在被對應地放置成面向該使用者的面朝第一注視方向的右眼(1)和左眼(2)。根據本發明，本設備(100)包括：觸摸屏(30)，該觸摸屏被放置成使得該觸摸屏的第一區(31)位于該殼體(10)的內部并且該觸摸屏的第二區(32)是從該殼體(10)的外部可觸及的；適合于在該觸摸屏的第一區(31)的第一部分(310，301，302)上顯示多個視標的電子裝置；以及光學系統(41，42，43，44，45，46，47，48)，該光學系統被配置成用于在該第一右側孔口(11)的方向上、沿著第一光路在第一視距處形成該觸摸屏的第一區(31)的第一部分(310，301，302)的第一右側圖像。
【專利說明】
用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的設備和方法
技術領域
[0001]總體上，本發明涉及用于對眼睛進行光學檢驗的設備和方法的領域。
[0002]本發明更具體地涉及用于篩查個人視力的缺陷并測量視覺敏銳度的設備和方法。
[0003]這種類型的設備旨在用于有必要篩查視覺缺陷的任何情形中。具體地，這樣的設備旨在用于在工作場所健康狀況、駕照考試體檢、藥店自測的背景下在例如一副閱讀眼鏡的銷售期間篩查視覺缺陷。
[0004]這種類型的設備還旨在用于由眼鏡師或商店的聽力專家進行視覺篩查和/或視覺敏銳度測量的背景下。
[0005]本發明具體涉及該主觀測量類型的設備和方法，S卩，要求患者主動參與的測試設備。
【背景技術】
[0006]從文件EP0102887_B1中尤其了解到用于檢查患者雙眼的視力、并用于在無操作者干預的情況下對視覺缺陷進行自我篩查的自測設備是尤其。該設備包括光學系統，該光學系統允許觀察到由一卷膠片所攜帶的測試圖像，所述測試圖像沿著三個不同的光通道(分別對應于近視距、遠視距和中間視距)呈現。有利地，該自測設備包括揚聲器電路和記錄電路，這些電路與這卷膠片相聯接或與其旋轉同步，以便向患者發出指令和/或詢問問題并且取決于所觀察到的測試圖像來記錄患者的響應。
[0007]用于篩查視覺缺陷的設備也是以依視路(Essilor)公司的商品名Ergovis1n已知的，該設備允許在各個視距處呈現光學測試或視標。進行測試的人簡單地通過降低其目光來從遠視力過渡到中間視力接著到近視力。語音合成裝置允許自動控制一系列測試的順序。患者可以經由遙控器的按鈕對這些問題做出響應。
[0008]在這些篩查設備中使用的、例如用來測量視覺敏銳度或篩查遠視眼的測試圖像或視標一般是類似于Monoyer眼睛測試表安排的字母數字字符。這些測試允許給出清楚的指令，例如“讀第X行”，并且允許記錄可容易理解的響應。
[0009]盡管如此，對于不識字的人群來說，字母數字型測試圖像是不可用的。另外，由于患者記住了字母或數字系列或者由于患者有猜而不是看到所顯示字母數字字符的趨勢，可能出現視覺敏銳度測量偏差。
[0010]然而，視覺缺陷的篩查現在必須符合標準IS08596，該標準不僅限定了視標展示距離而且還限定了視標的形式。
[0011]根據這個標準，視標必須對應于遠視力在大于4米的距離處呈現。近視距沒有被標準化，但通常采用包含在33cm與50cm之間的距離范圍。
[0012]此外，根據標準IS08596，視覺篩查測試必須基于朗多表，該表中包括一系列完全相同的視標，它們被稱為朗多環(Landolt ring)，采取包含孔口或斷口的圓的形式。這個圓的直徑取決于所測試的視覺敏銳度而改變。這個圓的孔口的取向在各個方向上改變，該取向可以是:相對于豎直線為0、+45度、+90度、+135度、+180度、+225度、+270度和+315度。
[0013]該朗多表具有不識字的人群能夠使用這一優點。此外，患者難以猜到與朗多環的孔口的取向相對應的較亮或較暗的區。理論上，朗多表允許敏銳度測量不讓記住字母的形貌發揮作用。實際上，對于要測試的給定敏銳度，即，對于具有確定直徑的朗多環，這個圓以隨機的取向呈現一定的次數，以便使得能夠確定視覺表現是否被實現。
[0014]然而，患者用來指示朗多環的取向的口頭響應引起可靠性問題。確切而言，雖然指示頂部和底部被所有人群普遍認可，但右和左的概念可能容易混淆。對于其他的方向，如+45度、+135度、+225度和+315度，一般很難肯定響應的相關性。這樣使用朗多表可能導致使用者的響應不正確，盡管這個使用者視覺上檢測到了這個圓的正確取向。
[0015]因此，有必要能夠基于朗多表以不引入錯誤肯定的可靠方式來記錄患者的響應。
[0016]一些呈現朗多環的已知設備通過使用者界面來使用操縱桿。如果這樣的配件的使用是習慣視頻游戲的人群熟悉的，則這對于新手來說不是完全自發的。
[0017]總體上，現有技術的視覺篩查設備不允許可靠地使用在標準IS08596中指出的朗多表測試圖像。
[0018]本發明的目的之一是提供用于篩查個人的視力缺陷的設備和方法，從而允許在兩個非常不同的視距處呈現緊湊體積內的、具體采取朗多環形式的視標并且允許記錄所測試的人的可靠響應。
【發明內容】
[0019]為了彌補現有技術的上述缺點，本發明提供了一種用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，該雙目型光電子設備包括:具有第一右孔口和第一左孔口的殼體，這些孔口旨在對應地被放置成面向使用者的面朝第一視線方向的右眼和左眼。
[0020]更具體地，根據本發明，提出了一種用于篩查視覺缺陷并測量視覺敏銳度的雙目型光電子設備，該雙目型光電子設備包括:
[0021]-包括在空間上分開的第一區和第二區的觸摸屏，該觸摸屏被放置在該雙目型光電子設備中，使得該觸摸屏的第一區在該殼體的內部，并且使得該觸摸屏的第二區是從該殼體的外部可觸及的；
[0022]-在該殼體內部的、適合于在該觸摸屏的第一區的第一部分中顯不多個視標的電子裝置；
[0023]-被放置在該殼體內部的光學系統，該光學系統被配置成用于在該第一右孔口的方向上、遵循第一光路在第一視距處形成該觸摸屏的第一區的第一部分的第一右圖像，并且該光學系統被配置成用于在該第一左孔口的方向上、遵循第二光路在所述第一視距處形成該觸摸屏的該第一區的該第一部分的第一左圖像。
[0024]該篩查設備因此允許使用單個屏幕來在殼體內部的受控的明亮環境中顯示視標并且允許將一般信息(如使用者手冊)、開始或繼續該視覺篩查測試的邀請呈現給使用者。這個設備使得能夠在不移動光機械部件的情況下修改所顯示的視標。該篩查設備的屏幕整合了光源和對無限數量的視標提供物理支持這兩個功能。
[0025]根據一個具體的且有利的實施例，其中，該觸摸屏的第二區被配置成用于記錄使用者的觸摸交互，并且用于篩查視覺缺陷并測量視覺敏銳度的雙目型光電子設備另外包括適合于取決于所記錄的觸摸交互來修改所述視標在觸摸屏的第一區的第一部分中的顯示的電子處理裝置，和/或該第二區被配置成用于記錄該使用者取決于所述記錄的觸摸交互而對所觀看的第一右圖像和/或所觀看的第一左圖像的響應。
[0026]有利地，用于篩查視覺缺陷并測量視覺敏銳度的雙目型光電子設備另外包括:
[0027]-第二右孔口和第二左孔口，這些孔口旨在對應地被放置成面向該使用者的面朝第二視線方向的右眼和左眼；
[0028]-在該殼體內部的、適合于在該觸摸屏的第一區的第二部分中顯示多個視標的電子裝置，該觸摸屏的第一區的所述第一部分和第二部分是空間上分開的；以及
[0029]-該光學系統，該光學系統被配置成用于在該第二右孔口的方向上、遵循第三光路在第二視距處形成該觸摸屏的第一區的第二部分的第二右圖像，并且該光學系統被配置成用于在該第二左孔口的方向上、遵循第四光路在所述第二視距處形成該觸摸屏的第一區的第二部分的第二左圖像。
[0030]根據一個具體的且有利的實施例，用于篩查視覺缺陷并測量視覺敏銳度的雙目型光電子設備另外包括:
[0031]-第三右孔口和第三左孔口，這些孔口旨在對應地被放置成面向該使用者的面朝第三視線方向的右眼和左眼；以及
[0032]-該光學系統，該光學系統被配置成用于在該第三右孔口的方向上、遵循第五光路在第三視距處形成該觸摸屏的第一區的第三部分的第三右圖像，并且該光學系統被配置成用于在該第三左孔口的方向上、遵循第六光路在所述第三視距處形成該觸摸屏的第一區的第三部分的第三左圖像。
[0033]以下是根據本發明的用于篩查視覺缺陷并測量視覺敏銳度的雙目型光電子設備的其他非限制性有利特征:
[0034]-該觸摸屏在該雙目型光電子設備中被放置成具有旨在用作操作者界面的外部第三區，所述外部第三區在空間上與該觸摸屏的第一區和第二區分開；
[0035]-該多個視標包括具有確定的取向和直徑的朗多環，并且該處理裝置適合于指示該取向或通過使用者經由該觸摸屏的外部第二區進行交互來修改該朗多環的取向和/或直徑；
[0036]-該多個視標包括具有確定的大小的字母數字字符，并且該處理裝置適合于從字母數字字符集合中指定一個字母數字字符或者通過使用者經由該觸摸屏的外部第二區進行交互來修改所顯示的字母數字字符和/或所顯示的字母數字字符的大小；
[0037]-在該殼體內部的、該觸摸屏的第一區適合于形成適合照亮視標以便測量儲備調節、或適合于優選地在視標顯示期間照亮使用者的右眼和/或左眼的照明裝置；
[0038]-該觸摸屏是從該設備的殼體上可移除的。
[0039]根據一個具體的且有利的實施例，用于篩查視覺缺陷并測量視覺敏銳度的雙目型光電子設備另外包括:
[0040]-適合于取決于使用者的交互來修改該多個視標在該觸摸屏的第一區中的顯示的電子處理裝置，這些交互是經由該觸摸屏的外部第二區記錄的；
[0041]-用于記錄使用者經由該觸摸屏的外部第二區進行的交互的裝置，并且其中，該電子處理裝置適合于從這個記錄中推導出右眼和/或左眼分別針對該第一視距、該第二視距和/或該第三視距的視覺敏銳度測量值，該第一視距優選地對應于小于或等于50cm的近視距，該第二視距優選地對應于大于或等于4米的遠視距，并且該第三視距優選地對應于包含在50cm與3m之間的中間視距；
[0042]-適合于選擇性填塞第一、第二和/或第三右孔口和/或第一、第二和/或第三左孔口的填塞裝置，所述填塞裝置例如包括用于顯示在該觸摸屏上的空間選擇性裝置；
[0043]-用于修改在該觸摸屏的第一區中顯示的圖像的亮度和/或對比度的裝置；
[0044]-用于測量使用者的調節近點的裝置；
[0045]-在該殼體內部的、該觸摸屏的第一區適合于形成適合照亮視標以便測量該調節近點的照明裝置；
[0046]-該觸摸屏是從該設備的殼體上可移除的。
[0047]本發明還提供了一種用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的方法，該方法實現如權利要求1至14之一所述的雙目型光電子設備并且包括以下步驟:
[0048]a.在該觸摸屏的第一區中顯示多個視標，所述多個視標包括至少一個朗多環，該至少一個朗多環具有直徑和預定取向的孔口 ；
[0049]b.通過經由該觸摸屏的第二區進行交互來修改該朗多環的直徑、和/或其孔口的取向的視覺檢測指示；
[0050]c.經由該觸摸屏的第二區來確認該朗多環的直徑、和/或取向的視覺檢測指示，此確認是由該使用者進行的。
[0051]最后，本發明提供了一種用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的方法，該方法實現如權利要求1至14之一所述的雙目型光電子設備并且包括以下步驟:
[0052]a.在該觸摸屏的第一區中顯示多個視標，所述多個視標包括具有預定大小的至少一個字母數字字符；
[0053]b.通過經由該觸摸屏的第二區進行交互來修改所顯示的字母數字字符、所顯示的字母數字字符的大小、和/或該字母數字字符的指示；
[0054]c.經由該觸摸屏的第二區來確認所顯示的字母數字字符的大小和/或指示，此確認是由該使用者進行的。
【附圖說明】
[0055]以下通過非限制性示例給出的關于附圖的描述將清楚地闡釋本發明的本質以及其可被實施的方式。
[0056]在附圖中:
[0057]-圖1示意性地示出了根據本發明的一個實施例的視覺篩查設備的外部透視圖；
[0058]-圖2示出了根據圖1的一個變體的視覺篩查設備從使用者側觀看的視圖；
[0059]-圖3示出了根據本發明的一個示例性實施例的視覺篩查設備的屏幕的俯視圖；
[0060]-圖4示出了截面視圖，展示了根據本發明的第一變體的視覺篩查設備的光電子系統；
[0061]-圖5示出了內部透視圖，展示了根據本發明的另一個變體的視覺篩查設備中的光路；
[0062]-圖6展示了根據本發明的方法的一個實施例用于指示朗多環的孔口位置的圖形界面；
[0063]-圖7展示了根據本發明的方法的另一個實施例的用于指示所顯示的字母數字符號的圖形界面。
【具體實施方式】
[0064]
[0065]圖1和圖2示出了根據本發明的一個實施例的兩個變體的視覺篩查設備100的外部視圖。
[0066]圖1和圖2展示的視覺篩查設備100采取可以放置在桌子上的緊湊設備的形式。視覺篩查設備100包括支座4和殼體10，該殼體由環繞該設備的內部光電子系統的一個或多個元件構成。殼體10用于將該內部光電子系統與環境光進行光隔離。
[0067]特別有利地，該設備包括前額可以擱靠在其上的區7和/或下巴托8，以便無論注視的視軸的方向如何，都將使用者的頭維持在固定位置上。
[0068]可選地，設備100包括導向軌5，該導向軌允許殼體10相對于支座4傾斜以便使該設備適應使用者的體型從而在測試中感到舒適。
[0069]圖2示出了視覺篩查設備100的被放置成面向希望測試自身視覺敏銳度或測試其視力缺陷的使用者的那側。殼體10具有第一右孔口 11和第一左孔口 21，這些孔口旨在對應地被放置成面向該使用者的面朝第一視線方向的右眼和左眼。優選地，對應于近視力的第一視線方向相對于穿過使用者的雙眼的光學轉動中心的水平平面傾斜約30度。
[0070]視覺篩查設備100包括屏幕30。
[0071]屏幕30具有第一區31和第二區32，該第一區被放置在該殼體內部并且因此沒有出現在圖1和圖2中，該第二區被放置在殼體10的外部。更準確來講，該殼體包括不透明的外壁6，該外壁橫向于該屏幕的表面進行放置從而將第一區31與第二區32分開。外壁6允許使用者觸及第二區32以進行視覺和/或觸摸交互。相比之下，外壁6阻止直接觸及第一區31并且形成了在該屏幕在篩查設備100中就位時防止使用者看到第一區31的填塞件。
[0072]在圖1展示的一個實施例中，該屏幕是平板屏幕，例如裝備有整合在設備100中的觸摸面板的LCD屏幕。在這種情況下，該篩查設備包括用于控制該平板屏幕的電子器件。在圖1展示的實例中，屏幕3整合到篩查設備100中并且僅可以通過拆卸該設備來與該設備分離。
[0073]在圖2和圖3展示的另一個實施例中，該屏幕有利地是可移除觸摸平板的屏幕。觸摸平板3整合了電源、允許對該屏進行控制的控制電子器件、用于與遠程控制類型的一個或多個外部裝置進行通信的電子器件、用于進行視覺篩查測試并記錄其結果的控制計算機、或甚至用于編寫視覺篩查測試報告的打印機。
[0074]在圖2展示的實例中，觸摸平板3未插入該設備中的槽縫中并且此平板是容易移除的。
[0075]在一個變體中，該篩查設備包括語音合成裝置，該語音合成裝置被配置成取決于顯示在該屏幕上的視覺篩查測試而發出補充的解釋性音頻消息。因此，通過語音合成而發出的音頻消息補充了顯示在該屏幕上的視覺消息。
[0076]圖3示出了根據本發明的一個示例性實施例的視覺篩查設備的屏幕的俯視圖。
[0077]該屏幕包括在空間上分開的第一區31和第二區32。例如，該屏幕是具有10.1英寸對角線且具有約2560x 1600像素分辨率、S卩300dpi分辨率的平板屏幕。第一區31和第二區3 2各自分別占據屏幕的面積(在其長度方向上被劃分開)的大約一半。例如，該設備的殼體的外壁6的一端沿著將第一區31與第二區32分開的線16放置。
[0078]第一區31因此被放置成面向在該設備的殼體內部的光學系統。在本文件中參照圖4和圖5詳細描述了示例性的光學系統。
[0079]屏幕的第一區31(該區位于該設備內部)被配置成呈現所希望的視標。該屏幕所發出的亮度允許在無額外光源的情況下形成明亮的圖像。有利地，對該屏幕發出的圖像的強度進行調制允許取決于所希望的條件:正常白天照明、低或高亮度照明來對這些圖像的亮度進行適配。
[0080]特別有利地，該設備被配置成用于測試使用者在多個視距處的視力，例如近視力和遠視力。在這種情況下，第一區31可以被劃分成旨在針對第一視距、例如在近視力下顯示視標的第一部分310、以及旨在針對第二視距、例如在遠視力下顯示視標的第二部分320。而且，第一部分310還可以被線26劃分成該屏幕的第一右部分301和對應地該屏幕的第一左部分302，該第一右部分被放置成面向在使用者右眼的方向上形成圖像的第一光路，該第一左部分被放置成面向在使用者左眼的方向上形成圖像的與該第一光路分開的第二光路。同樣，第二部分320還可以被該線26劃分成該屏幕的第二右部分321和對應地該屏幕的第二左部分322，該第二右部分被放置成面向在使用者右眼的方向上形成圖像的第三光路，該第二左部分被放置成面向在使用者左眼的方向上形成圖像的第四光路。
[0081]屏幕的外部第二區32因此被放置成靠近使用者或患者。屏幕的第二區32可以有利地用作歡迎屏幕，從而允許選擇一個或多個希望的測試。這個外部第二區32給使用者提供圖形界面和/或觸摸界面功能并且用于記錄患者對這些篩查測試的響應。
[0082]在自測模式下使用的情況下，屏幕的外部第二區32可以用于顯示使用者手冊或完全無輔助地篩查其視力的邀請。
[0083]該篩查設備因此具有在同一個屏幕上呈現視覺篩查測試和直接記錄患者的響應的優點。篩查設備100的屏幕整合了光源和對無限數量的視標提供物理支持這兩個功能、以及與使用者接口連接的功能。
[0084]圖4示意性地示出了如圖2所示的視覺篩查設備的截面AA的視圖。
[0085]圖4的篩查設備100包括殼體10和觸摸平板3。外壁6允許觸摸平板3的屏幕物理地且光學地被分成位于設備內部的第一部分31以及從設備100外部、例如由使用者可觸及的第二部分32。
[0086]篩查設備100包括光學系統，該光學系統被安排成取決于視線方向在不同視距處形成屏幕的第一區31的圖像。
[0087]在圖4展示的實例中，該光學系統包括多個透鏡和多個反射鏡。
[0088]更準確而言，該光學系統包括分別與各個視距相關聯的各個光路。
[0089]使用者將其頭靠在區7上和/或下巴托8上，其前額可以擱靠在該區上。以此方式，使用者的右眼和左眼被定位成分別面向篩查設備100的右孔口 11、12、13和左孔口 21、22、23ο
[0090]在不移動其頭部的情況下，通過簡單地減低其目光，使用者針對遠視力測試將其注視方向朝第一右和/或左孔口 11和/或21傾斜、或針對遠視力測試朝第二右和/或左孔口
12和/或22傾斜、或針對中間視距的視力測試朝第三右和/或左孔口 13和/或23傾斜。
[0091]舉例來講，圖4示出了右眼的光學轉動中心61。對于相對于水平平面的包含在O度與10度之間的目光降低角度，使用者的注視視軸分別針對右眼穿過第三右孔口 13并且針對左眼穿過第三左孔口 23。對于包含在10與15度之間的額外的目光降低角度，使用者的注視視軸分別針對右眼穿過第二右孔口 12并且針對左眼穿過第二左孔口 22。最后，對于約10度至15度的又一個額外的目光降低角度，使用者的注視視軸分別針對右眼穿過第一右孔口 11并且針對左眼穿過第一左孔口 21。
[0092]第一光路與右眼的近視力相關聯并且包括被放置在第一孔口11附近的透鏡41、平面反射鏡45、平面反射鏡46、以及半透明板48。透鏡41形成屏幕的第一區31的第一部分301的圖像。針對近視力的篩查測試，在屏幕的第一區31的第一部分301上顯示一個或多個視標。屏幕的第一部分301發出的圖像透射穿過半反射板48、被平面反射鏡46接著被平面反射鏡45反射、并且最后被透鏡41朝右眼的光學轉動中心61的方向經由第一孔口 11透射出去。透鏡41被放置成在小于或等于50cm(對應于近視距)的光學距離處形成屏幕的第一部分301的虛擬圖像。
[0093]第二光路與左眼的近視力相關聯并且包括關于平面AA對稱放置的類似光學部件，以用于在第一左孔口 21的方向上形成屏幕的第一部分302的虛擬圖像。
[0094]第三光路與右眼的遠視力相關聯并且包括被放置在第二孔口12附近的透鏡42、平面反射鏡43、和平面反射鏡44。透鏡42形成屏幕的第一區31的第二部分321的圖像。針對遠視力的篩查測試，在屏幕的第一區31的第二部分321上顯示一個或多個視標。屏幕的第二部分321發出的圖像被平面反射鏡44接著被平面反射鏡43反射、并且最后被透鏡42朝右眼的光學轉動中心61的方向經由第二孔口 12透射出去，該第二孔口面向右眼位于遠視軸線上。透鏡42被放置成在大于或等于4米(其對應于遠視距)的光學距離處形成屏幕的第二部分321的虛擬圖像。
[0095]第四光路與左眼的遠視力相關聯并且包括關于平面AA對稱放置的類似光學部件(孔口 22、透鏡42、反射鏡43、44)，以用于在第二左孔口 22的方向上形成屏幕的第二部分322的虛擬圖像。
[0096]有利地，與中間視力相關聯的第五和第六光路包括平面反射鏡47和半反射板48。針對中間視力的篩查測試，在屏幕的第一區31的第一部分301上顯示一個或多個視標。屏幕的第一部分310發出的圖像從半反射板48被反射、接著從平面反射鏡47被反射。因此，第五光路經由第三右孔口 13在右眼上形成屏幕的第一部分301的圖像，并且對應地第六光路經由第三左孔口 23在左眼上形成屏幕的第一部分302的圖像。第五和第六光路例如在透鏡41與43之間穿過。第五和第六光路允許使用者的眼睛在包含在50cm與3米之間的光學距離(其對應于中間視距)處形成屏幕的第一部分301、302的圖像。
[0097]視覺篩查設備的光學系統是固定的:不需要移動光學部件來修改注視的視線方向或視標圖像的視距。因此屏幕的位置保持是固定的并且與這些測試的光學接近度的各個接近度值無關。這種光學構型使得視覺篩查設備非常穩健。
[0098]這些重定向平面反射鏡43、44、45、46、47和半反射板48允許這各個光路發生折疊從而使得篩查設備非常緊湊。
[0099]半反射板48以無源方式允許使用屏幕的第一區的同一部分310在兩個不同的視距處并且在兩個不同的注視視線方向上形成視標圖像。可移動的填塞件(未示出)允許選擇與這兩個視距中的一個或另一個視距相對應的光路。
[0100]在如上文詳述的實施例中，該光學系統包括如上文詳述的右光路、以及關于圖4的平面與該右光路對稱的左光路，以便一方面在第一、第二和第三左孔口 21、22和23與另一方面屏幕的第一左部分302和第二左部分322之間形成各個光通道。在右光路和左光路上所使用的透鏡41、42優選地是不同的光學部件。在光路右和左光路上使用的反射鏡43-47和半透明板可以是不同的部件或由在對稱平面AA的任一側延伸的部件組成。
[0101 ]在另一個實施例中，相同的光學元件同時允許一方面第一、第二和第三左孔口 21、22和23與另一方面屏幕的第一部分31、并且更準確而言屏幕的第一左部分302和第二左部分322之間形成各個光通道。
[0102]通過簡單地降低其目光，使用者可以分別在近視力、遠視力和中間視力下在與注視的自然降低角度相對應的視線方向上并且在與例如標準IS08596中指出的距離相對應的相應距離處觀察到視標圖像。
[0103]優選地，該設備包括用于在各個視距處將右光通道與左光通道光學隔離的裝置。該光學隔離裝置例如包括在篩查設備100的豎直對稱平面(例如圖2中的截面平面AA)中的不透明內部隔板。這個內部隔板允許阻止寄生內部反射被。該光學隔離裝置還可以包括被放置在一個或多個反射鏡43-47附近的隔膜。
[0104]替代地和/或此外，篩查設備包括一個或多個填塞件，從而允許選擇性地填塞這些孔口 11、12、13、21、22、23中的一個或多個孔口。這些填塞件允許在給定的視線方向上限制視野范圍。
[0105]對于單眼視力測試，屏幕的選擇性顯示能力用來在屏幕的預定部分301、302或321、322上形成圖像。
[0106]特別有利地，該光學系統包括具體放置在這些右孔口和左孔口前方的會聚棱鏡，以便補償近視力和/或中間視力下的注視會聚。屏幕31和該光學系統針對每只眼在預定視距處形成圖像。這些會聚棱鏡允許兩只眼在呈現距離處會聚。因此，使用者可以在所選擇的視距處融合左右兩個圖像。
[0107]圖5示意性地示出了根據視覺篩查設備的一個變體的各個光路。
[0108]用與圖4中相同的參考號指代相同的元件。
[0109]在圖5的變體中，對應于近視力的第一光路和第二光路分別從屏幕的第一右部分和左部分301和302開始、并且從平面反射鏡46和平面反射鏡45反射、并且接著在與將目光降低約30度相對應的視線方向上被傳輸。對應于遠視力的第三光路和第四光路分別從屏幕的第二右部分和左部分321和322開始、被半反射板48透射、從平面反射鏡44和平面反射鏡43反射、并且接著在與將目光降低約15度相對應的視線方向上被傳輸。最后，對應于中間視力的第五和第六光路分別從屏幕的第二右部分或左部分321或322開始、被半反射板48反射、并且接著從平面反射鏡47在與將目光降低約25度相對應的視線方向上被反射。因此，在這個變體中，半反射板48將遠視力光路和中間視力光路分開。為了比較，在圖4展示的實施例中，半反射板48將近視力光路和中間視力光路分開。
[0110]這些反射鏡的尺寸是根據其位置來選擇的，以便允許使用者沿著每只眼的光路和每條注視視軸體驗到舒適的視野。
[0111]可選地，圖5中的篩查設備還包括用于測量患者的儲備調節(又稱為近點)的子組件。如還已知的，測量儲備調節旨在確定使用者的儲備調節，即，其最小明視距離。這種測量尤其允許篩查初期老花眼。
[0112]在圖5所示的實例中，用于測量儲備調節的子組件包括右左兩個測試固持器57，它們是沿著平行于中間視力軸線放置的導向軌67可平移移動的。例如，編碼的機動化允許修改這些測試固持器57與使用者在中間視線方向上的光學距離。有利地，測試固持器57被屏幕的照明系統照亮并且例如被背光照亮。優選地，用于測量儲備調節的子組件安裝在與該平移移動相結合的縮回裝置上，以便能夠在這個子系統未使用時不阻擋視野。例如，該縮回裝置包括位于該子組件的平移軸線的任一側的兩個小齒輪。當該子組件到達該平移移動的行程終點時，這兩個小齒輪接合在直接對置的兩個齒條中。兩個測試固持器57的旋轉移動進行到這些測試固持器57最終縮回為止。
[0113]屏幕發出的圖像的亮度的降低(可選地與濾光器相關聯)可以用來評估在中間視力條件下(即非常低的環境照明)的視覺敏銳度。
[0114]在一個實施例中(在附圖中未展示)，屏幕30的第三區是操作者可觸及且可看見的，但不是使用者可觸及且可看見的。例如，屏幕的第三區是與屏幕的第一區相反放置的，該第一區是面向使用者放置的。在一個示例性實施例中，第一區是從殼體的外部可觸及的、位于篩查設備的一側，而屏幕30的第三區是從殼體的外部可觸及的、位于篩查設備的相反偵U，該第二區保持是不可觸及的并且被隱藏在該殼體內部是看不見的。這個第三區允許操作者或眼鏡師控制一系列篩查測試的進展和/或跟蹤使用者的測試進展。
[0115]可獲得可以僅具有使用者自發可觸及的觸摸屏的基礎版本的、并且具有輔助使用者進行自測的語音合成裝置的更完整版本的篩查設備。
[0116]使用該篩查設備還可能需要操作者的干預，該操作者能觸及屏幕的、為使用者所不可觸及的區、或能觸及通過有線或無線電信裝置連接至篩查設備上的界面，這個界面例如包括控制計算機，該控制計算機的屏幕重現了該篩查設備的屏幕的第一區和多個控制按鈕。
[0117]各個選項可以被整合到篩查設備中，其目的是執行除視覺敏銳度測試以外的測試、或修改進行這些視覺敏銳度測試的條件。
[0118]如上文指出的，屏幕發出的光足以形成在與白天照明相對應的亮度范圍內的測試圖像。
[0119]可選地，篩查設備包括例如用于進行眩光測試、對比度敏感度測試、或中間視力視覺敏銳度測量的額外元件。
[0120]為了進行眩光測試，該設備整合了在使用者透過這些孔口之一觀看時被置于使用者視野內的附加光源。該附加光源被選擇成發出一定亮度持續約十秒，以便使患者目眩并產生具有足夠進行所討論的測試的大小的暗點。這個裝置因此允許在使用者已經目眩以便進行分析之后恢復視覺功能。
[0121]為了進行對比度敏感度測試，通過篩查設備，利用在白色背景上的黑色視標來測量在標準亮度條件下患者的視覺敏銳度，所述視標取決于所使用的屏幕的具體情形而以最大可能的對比度被顯示。接下來，例如通過將視標的對比度從I減小到0.1來修改視標的對比度。因此，能夠測量隨對比度變化的、具體地在低對比度下的視覺敏銳度。
[0122]這個測試允許篩查出低對比度條件下的視覺敏銳度下降，這尤其在眼睛出現白內障或其他疾病時觀察到。這個裝置允許識別出視覺敏銳度表現的下降。
[0123]此外，中間視力視覺敏銳度測量的目的是量化隨著亮度水平變化的視覺敏銳度損失。篩查設備有利地包括用于自動調節亮度水平、視標的對比度和屏幕的背景的顏色的計算裝置。為了進行中間視力視覺敏銳度測量，呈現這些視標，并且通過在至少lOOcd/m2的亮度的白晝視力條件下開始、接著降低亮度直到獲得亮度低于約10cd/m2、優選地約2cd/m2的中間視力條件，并且借助于光密度來改變屏幕顯示的圖像的亮度水平和背景對比度。優選地，通過聯合作用于兩個參數:修改屏幕的亮度(例如，在背光照亮的屏幕中)和修改所顯示的視標相對于屏幕背景的對比度(例如，通過修改背景顏色)，來修改這些視標。修改這兩個參數允許增大屏幕的亮度的動態范圍。
[0124]為了允許在各個視線方向上獲得足夠的亮度，由于在中間通道與近視力通道或遠視力通道之間的光路上存在半反射板，優選的是選擇具有的亮度至少等于這個至少10cd/m2的亮度的兩倍的屏幕并且根據該光路來調節屏幕的亮度。因此，使用者感覺到多張圖像無論視線方向如何都具有基本上完全相同的平均亮度。
[0125]該平板一般包括蓄電池或用于連接到電流源的裝置。
[0126]篩查設備100具有的優點是具有非常低的功耗，因為該平板的屏幕是主要的功耗源，具有多個反射鏡和透鏡的光機械系統保持固定并且是完全無源的。
[0127]該屏幕是容易更換的以便更新該設備的硬件或軟件。
[0128]越
[0129]圖3示出了整合到用于篩查使用者視力缺陷的設備中的觸摸平板3的屏幕30的頂視圖。
[0130]篩查設備100合并了裝備有觸摸面板的扁平LCD屏幕。這個屏幕被植入設備中，使得該屏幕的表面的第一區與該篩查設備的內部中的多個光通道截然相反，并且使得該屏幕的第二區32可以從篩查設備的外部看到，這個第二區32可以放在患者附近。
[0131]屏幕的功能有利地是由觸摸平板提供的，該平板的控制電子器件可以用來控制屏幕以及與其他電子系統(如遙控器或計算機或用于編寫并保存篩查測試報告的打印機)的通信。
[0132]補充來說，出于解釋的目的，可以提供音頻功能。可選地，該篩查設備另外允許篩查聽力。
[0133]屏幕的第一區31不是使用者可觸及的并且以電氣和計算方式被控制以便呈現希望的視標。
[0134]屏幕的第二區32是可觸及的，以便顯示信息并記錄在測試期間使用者通過觸覺交互做出的響應。外部第二區32可以用作歡迎屏幕，從而允許使用者選擇一個或多個希望的測試。屏幕的第二區32提供了使用者與篩查設備之間的人機界面功能。例如，在自測模式下使用的情況下，外部第二區32可以顯示使用者手冊或完全無輔助地篩查其視力的邀請。
[0135]可選地，屏幕的第三區(這個區也被置于篩查設備的殼體的外部)允許同時顯示呈現在第一區上的視標的復制體。這個第三區有利地是面向操作者或眼鏡師放置的以便允許他實時跟蹤篩查檢查的進展。
[0136]使用者例如通過點擊屏幕的第二區32中的觸摸按鈕來確認篩查測試的開始。接下來，他將其頭部抵在下巴托8和/或前額靠墊上。因此，他的右眼面向設備的殼體的一個右孔口并且其左眼面向一個左孔口。
[0137]對于立體視力的篩查測試，激活右圖像和左圖像，而對于單眼視力的篩查測試，激活單一右圖像或左圖像，而屏幕的其余部分保持為黑色。
[0138]設備的電子與計算系統被配置成用于在屏幕的第一區31上以預定的接近度或距離(優選地對應于近視力、遠視力和/或中間視力)顯示測試并且經由該屏幕的外部第二區32來記錄患者的響應。
[0139]圖6A和圖6B展示了基于朗多環的測試的示例性圖形界面。
[0140]自動地或跟隨使用者在第二區32中的觸摸交互，朗多環50顯示在屏幕的第一區31中、例如在第一右部分301中。朗多環50以一種暗色顯示在亮背景上、并且優選地以黑色顯示在白色背景上。控制軟件或使用者調節朗多環的直徑以根據視標的確定大小和確定的視距來測試使用者的視覺敏銳度。朗多環50包含孔口 53。該軟件產生具有確定直徑的朗多環，但該朗多環的孔口的取向是從八個取向:相對于豎直線的0、+45、+90、+ 135、+ 180、+225、+270和+315中隨機選擇的。在圖6的實例中，朗多環的取向是+45度。
[0141]測試的目的是確定使用者是否具有允許其正確區分朗多環的取向的視覺敏銳度。
[0142]該方法可以提供經由觸摸屏的第二區32來記錄使用者的響應的各種變體方式。
[0143]根據圖6A和6B中展示的第一變體，首先顯示朗多環，接著當使用者按壓區32時，在獨立于朗多環50的取向的初始位置51上顯示箭頭(或另一個適合的圖形指示器)。
[0144]使用者經由所選擇的孔口并沿著適當的視軸來觀看在屏幕的第一區中顯示的圖像，這允許他同時觀察該朗多環和該箭頭。
[0145]通過在外部區32上的滑移動作，使用者能夠繞朗多環移動該箭頭、優選地以多個1/8轉的步進。當使用者在所顯示的圖像中視覺地認為箭頭被放置成指示該環的孔口的取向時，他例如經由屏幕的第二區32上的觸摸按鈕來確認箭頭53的位置。該計算系統因此記錄使用者的響應并分析這種響應是否正確。
[0146]該系統可以針對給定直徑的和不同取向的朗多環來執行一系列的多個測試。
[0147]取決于所記錄的響應，該控制系統修改所顯示的朗多環的直徑以便過渡到更高或更低程度的視覺敏銳度表。
[0148]在另一個變體中，疊加地顯示兩個具有相同直徑的朗多環。第一個朗多環具有從這八種取向中隨機選擇的固定取向。相比之下，第二個朗多環具有的取向取決于使用者在第二區中的交互而改變:通過在該觸摸屏的第二區32中與觸摸面板的交互，使用者可以使第二個朗多環朝一個方向或另一個方向上繞自身轉動，而第一個朗多環保持靜止。當這兩個朗多環的取向彼此不同時，屏幕顯示出完整的圓，每個朗多環的孔口相應地被另一個朗多環的圓填塞。當第二個朗多環的取向與第一個朗多環的取向重合時，屏幕顯示具有第一個環的取向的朗多環。當使用者在所顯示的圖像中視覺地認為他能夠看到開口朗多環或封閉圓的圖像時，他例如經由點擊屏幕的第二區32的觸摸按鈕來確認第二個環的取向。
[0149]該電子與計算系統接著記錄使用者的響應。
[0150]這兩種用于確定朗多環的取向的變體方法本質上基于圖形顯示和觸摸輸入。這兩個變體允許避免與基于使用者的口頭或書面響應來確定朗多環的取向相關聯的錯誤肯定。
[0151]然而，篩查系統和方法絕不局限于使用朗多環。它們也與基于辨識字母數字字符的視覺篩查測試相容，如圖7所示。
[0152]圖7示出了顯示由計算系統從多個字母數字符號中隨機選擇的字母數字字符54的圖形界面。
[0153]在第一步驟中，在屏幕上顯示一個字母54。在第二步驟中，例如在圖像的右部分中，顯不一個表格56，該表格包含一組字母數字符號，其中一個字母數字符號與在屏幕31的左側部分中顯示的完全相同。
[0154]同時在這個字母數字符號的表格56附近顯示了一個箭頭55或任何其他適合的圖形指示器。通過在屏幕的第二區32中的交互，例如經由從頂部到底部的滑移動作，使用者可以在所顯示的圖像中移動箭頭55的位置，以便將箭頭55放置成面向這個系列56的字母數字符號中的一個或另一個字母數字符號。當使用者在所顯示的圖像中視覺地認為箭頭55指示該系列56中的與該圖像中心處的相同的字母數字符號時，他例如經由點擊屏幕的第二區32的觸摸按鈕來確認該箭頭的位置。
[0155]使用者因此可以經由屏幕32的第二區中的觸摸交互來記錄他對在屏幕的第一區中顯示的視覺測試的響應，而不需要給出包括口頭或書面語言的響應，由此允許他避免通信錯誤。
[0156]在篩查設備中可以實施其他篩查測試，如散光測試(散光鏡測試)，該散光測試顯示半圓弧的半徑，并且其中，圖形光標(例如，在這些半徑的末端處的圓形條)允許識別出患者感覺是對比最大的半徑。患者借助于觸摸面板以類似于以述實施例之一的方式來記錄其相應。
[0157]這些測試可以在每只眼睛上單獨在單眼視力下進行。其他測試可以在立體視力下進行，每只眼睛觀察沿著單獨的光路形成的不同虛擬圖像并且患者將右視覺圖像與左視覺圖像融合或不融合。
[0158]該篩查方法因此允許進行各種不同的視覺篩查測試，具體為:
[0159]-測量儲備調節或近點；
[0160]-眩光測試；
[0161 ]-用朗多環表或字母數字字符表來測量視覺敏銳度；
[0162]-測量對比度敏感度；
[0163]-測量中間視力下的視覺敏銳度；
[0164]-散光測試；
[0165]-遠視眼趨勢；
[0166]-屈光不正趨勢；
[0167]-色覺；
[0168]-深度感知。
【主權項】
1.一種用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，該雙目型光電子設備(100)包括: -具有第一右孔口(II)和第一左孔口(21)的殼體(10),這些孔口旨在對應地被放置成面向該使用者的面朝第一視線方向的右眼(I)和左眼(2); 其特征在于，該雙目型光電子設備(100)包括: -包括在空間上分開的第一區(31)和第二區(32)的觸摸屏(30)，該觸摸屏(30)被放置在該雙目型光電子設備(100)中，使得該觸摸屏(30)的該第一區(31)在該殼體(10)的內部，并且使得該觸摸屏(30)的該第二區(32)是從該殼體(10)的外部可觸及的； -在該殼體內部的、適合于在該觸摸屏(30)的該第一區(31)的第一部分(310，301，302)中顯示多個視標的電子裝置； -被放置在該殼體(10)內部的光學系統(41，42，43，44，45，46，47，48)，該光學系統(41，42，43，44，45，46，47，48)被配置成用于在該第一右孔口( 11)的方向上、遵循第一光路在第一視距處形成該觸摸屏(30)的該第一區(31)的該第一部分(310，301，302)的第一右圖像，并且該光學系統(41，42，43，44，45，46，47，48)被配置成用于在該第一左孔口(21)的方向上、遵循第二光路在所述第一視距處形成該觸摸屏(30)的該第一區(31)的該第一部分(310，301，302)的第一左圖像。2.如權利要求1所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，其中，該觸摸屏(30)的該第二區(32)被配置成用于記錄該使用者的觸摸交互，并且該雙目型光電子設備另外包括電子處理裝置，該電子處理裝置適合于取決于所記錄的觸摸交互來修改所述視標在該觸摸屏的該第一區(31)的該第一部分(310，301，302)中的顯示，和/或該第二區被配置成用于記錄該使用者取決于所述記錄的觸摸交互而對所觀看的第一右圖像和/或所觀看的第一左圖像的響應。3.如權利要求1或2所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，另外包括: -第二右孔口(12)和第二左孔口(22)，這些孔口旨在對應地被放置成面向該使用者的面朝第二視線方向的右眼(I)和左眼(2); -在該殼體內部的、適合于在該觸摸屏(30)的該第一區(31)的第二部分(320，321，322)中顯示多個視標的該電子裝置;以及 -該光學系統(41，42，43，44，45，46，47，48)，該光學系統被配置成用于在該第二右孔口(12)的方向上、遵循第三光路在第二視距處形成該觸摸屏的該第一區(31)的該第二部分(320，321，322)的第二右圖像，并且該光學系統(41，42，43，44，45，46，47，48)被配置成用于在該第二左孔口(22)的方向上、遵循第四光路在所述第二視距處形成該觸摸屏的該第一區(31)的該第二部分(320，321，322)的第二左圖像。4.如權利要求3所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，另外包括: -第三右孔口(13)和第三左孔口(23)，這些孔口旨在對應地被放置成面向該使用者的面朝第三視線方向的右眼(I)和左眼(2);以及 -該光學系統(41，42，43，44，45，46，47，48)，該光學系統被配置成用于在該第三右孔口(13)的方向上、遵循第五光路在第三視距處形成該觸摸屏的該第一區(31)的一部分(301，302)的第三右圖像，并且該光學系統(41，42，43，44，45，46，47，48)被配置成用于在該第三左孔口(23)的方向上、遵循第六光路在所述第三視距處形成該觸摸屏的該第一區(31)的該第三部分(301，302)的第三左圖像。5.如以上權利要求之一所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，另外包括語音合成裝置。6.如以上權利要求之一所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，其中，該觸摸屏(30)在該雙目型光電子設備中被放置成具有旨在用作操作者界面的外部第三區，所述外部第三區在空間上與該觸摸屏的所述第一區(31)和第二區(32)分開。7.如以上權利要求之一所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，另外包括適合于選擇性填塞第一、第二和/或第三右孔口(II，12，13)和/或第一、第二和/或第三左孔口(21，22，23)的填塞裝置。8.如以上權利要求之一所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，其中，該多個視標包括具有確定的取向和直徑的朗多環(50)，并且其中，該處理裝置適合于指示該取向或通過該使用者經由該觸摸屏(30)的該外部第二區(32)進行交互來修改該朗多環的取向和/或直徑。9.如以上權利要求之一所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，其中，該多個視標包括具有確定的大小的字母數字字符(54)，并且其中，該處理裝置適合于從字母數字字符集合(56)中指定一個字母數字字符或者通過該使用者經由該觸摸屏(30)的該外部第二區(32)進行交互來修改所顯示的字母數字字符(54)和/或所顯示的字母數字字符(54)的大小。10.如權利要求2和權利要求1、3和4之一所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，其中，該電子處理裝置適合于從這個記錄中推導出該右眼和/或該左眼分別針對該第一視距、該第二視距和/或該第三視距的視覺敏銳度的測量值，該第一視距優選地對應于小于或等于50cm的近視距，該第二視距優選地對應于大于或等于4米的遠視距，并且該第三視距優選地對應于包含在50cm與3m之間的中間視距。11.如以上權利要求之一所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，另外包括用于修改在該觸摸屏的該第一區(31)中顯示的圖像的亮度和/或對比度的裝置。12.如以上權利要求之一所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，另外包括用于測量該使用者的調節近點的裝置。13.如權利要求11所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，其中，在該殼體內部的、該觸摸屏的該第一區(31)適合于形成適合照亮視標以便測量該調節近點的照明裝置。14.如以上權利要求之一所述的用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的雙目型光電子設備，其中，該觸摸屏(30)是從該設備的殼體上可移除的。15.—種用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的方法，該方法實現如權利要求1至14之一所述的雙目型光電子設備并且包括以下步驟: a.在該觸摸屏的該第一區(31)中顯示多個視標(50，54)，所述多個視標(50，54)包括至少一個朗多環(50)，該至少一個朗多環具有直徑和預定取向的孔口 ； b.通過經由該觸摸屏的該第二區(32)進行交互來修改該朗多環的直徑、和/或其孔口的取向的視覺檢測指示； c.經由該觸摸屏的該第二區(32)來確認該朗多環的直徑、和/或取向的視覺檢測指示，此確認是由該使用者進行的。16.—種用于篩查使用者的視力缺陷并測量使用者的視覺敏銳度的方法，該方法實現如權利要求1至14之一所述的雙目型光電子設備并且包括以下步驟: a.在該觸摸屏的該第一區(31)中顯示多個視標(50，54)，所述多個視標(50，54)包括具有預定大小的至少一個字母數字字符(54); b.通過經由該觸摸屏的該第二區(32)進行交互來修改所顯示的字母數字字符(54)、所顯示的字母數字字符(54)的大小、和/或該字母數字字符(54)的指示(55); c.經由該觸摸屏的該第二區(32)來確認所顯示的字母數字字符(54)的大小和/或指示(55)，此確認是由該使用者進行的。
【文檔編號】A61B3/00GK105848563SQ201480069056
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月12日
【發明人】M·諾徹, S·布迪農
【申請人】埃西勒國際通用光學公司