CN109758108A - 一种ar眼镜式视觉功能检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种AR视觉功能检查装置，包括AR眼镜和移动终端，AR眼镜包括镜框，AR镜片，鼻托，左、右镜腿，在镜腿与镜框连接处的下方设置有显示盒，显示盒内包含微型显示器，光学组件，驱动器，显示盒的表面设置光学组件调节旋钮，在显示盒外边缘连接有反射器件，显示盒在AR眼镜上呈左右对称设计，在镜框上方内侧装设有左、右监视摄像，眼镜的左镜腿内包含显示控制器。通过移动终端选择检查项目，并将图像发送至AR眼镜进行显示，被检者通过对AR眼镜进行调节并由移动终端进行最后计算就可获得自身检查结果。本发明提供了一种便携的视觉功能检查装置，体积较小，使用方便，无需专业人员人为的更换画片、对被检者的眼睛进行遮盖，通过被检者简单的操作即可方便的对被检者的眼功能进行检测。

Description

一种AR眼镜式视觉功能检查装置

技术领域

本发明涉及眼科检查领域，特别涉及一种利用AR技术进行视觉功能检查的装置。

背景技术

眼睛是人类感官中最重要的器官，大脑中大约有80%的知识和记忆都是通过眼睛获取的，眼睛是用于空间定向、情感交流以及学习的最重要的方式，因此，适时的对眼睛功能进行检查是十分必要的。

人们所了解到的视觉功能主要包括有斜视、弱视、立体视、融合功能等。其中，斜视弱视等视力问题极大影响了人们的正常生活。传统的视觉功能测试可以依靠同视机检测、三棱镜加遮盖检测、角膜映光法等来进行。然而现有的视觉功能检查装置存在着不同种类的缺陷：1，每台仪器都有复杂的操作使用方法，需要专业人员对患者的眼睛性能进行评估，如果缺失专业的人员，患者通常无法自己使用仪器测量；2，仪器体积较大，携带不方便，3，有的对测量距离要求较高，有的检查方法受环境光强度影响较大等等。

随着增强现实AR技术的发展，AR技术在医疗领域已经得到了广泛的应用，AR眼镜携带方便，使用简单，可根据光线情况对显示器件的亮度进行调节，能够更加真实、立体的展现出模型的结构，AR装置有望成为新的视觉功能检查设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有视觉功能检查设备携带不便、操作复杂、条件要求较高的缺陷，通过新兴的增强现实技术，提供一种AR眼镜式视觉功能检查装置。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明的AR眼镜式视觉功能检查装置，包括AR眼镜1和移动终端2，AR眼镜包括镜框3，AR镜片4，鼻托5，左镜腿6、右镜腿7，在镜腿与镜框连接处的下方设置有显示盒8，显示盒内包含微型显示器9，光学组件10，驱动器11，显示盒的表面设置光学组件调节旋钮12，调节旋钮连接于驱动器，用于对光学组件与微型显示屏之间的距离进行调节，在显示盒外边缘连接有反射器件13，反射器件位于被检者的视野范围内，显示盒呈左右对称设计，在镜框上方内侧装设有左、右监视摄像14，用于拍摄被检者的眼球运动图像，眼镜的左镜腿内包含显示控制器15，右镜腿内设置供电组件16，右镜腿表面与供电组件位置对应处设置有供电插孔17；所述AR眼镜与所述移动终端通信连接，移动终端中包括存储器18，处理器19，发送端口20和接收端口21，移动终端的表面设置有显示屏22，显示屏界面上包含视觉功能检查项目选择图标23，用于从存储器中选择不同的视觉功能检查项目。

所述光学组件为凸透镜和/或凹透镜，用于对微型显示屏发出的光束进行透射；

所述反射器件为直面棱镜、自由曲面棱镜或者更为先进的自由曲面波导，通过反射、折射、透射等光学传输在人眼成像。

所述移动终端的存储器中存有不同的视觉功能检查项目，通过点击视觉功能项目选择图标，就可以对视觉功能检查项目进行选择。对于每个检查项目，存储器中分别存储有该项目对应的左、右眼的图像，该图像信息可以是常规的用于视觉检查的画片图像；例如融合视、同时视、立体视等对应的画片。

移动终端的发送端口将视觉功能检查项目对应的图像信息发送至AR眼镜的控制器；其中，移动终端与AR眼镜之间可以采取有线连接，也可采取无线连接；

AR眼镜的控制器将图像信息以双眼分离的方式分别传输到左、右微型显示器，呈现给每个对应的眼，控制器可交替显示左、右显示器的屏幕；

AR眼镜的驱动器与AR眼镜的调节旋钮相连接，通过光学组件调节旋钮控制驱动器可以对光学组件的位置进行调节，直至调节到用户合适的位置。AR眼镜将光学组件的位移信息发送至移动终端。被检者的眼睛通常存在不同程度的焦距问题，正常人看物体时，从物体射入人眼睛的光线在视网膜上成倒立的实像，然而存在视觉障碍的人看物体时，射入人眼睛的光线由于焦距问题，无法在视网膜成像，因此，通过调节AR视觉功能检查装置上的光学组件位置，可以做到在用户的视网膜上清晰成像。

AR眼镜的微型显示屏用于显示检查项目的图像信息，经过光学组件和反射器件的光学传输使图像在人眼成像；AR眼镜的微型显示屏与移动终端的显示屏保持画面同步；微型显示屏可以为LCD、OLED、LCOS，还可以为投影仪。当被检者视觉存在障碍时，还可以用手滑动移动终端的显示屏，移动图像位置，使之满足一定的要求。例如，当使用该AR视觉功能检查装置检查被检者的同时知觉功能时，显示器上显示的图像是传统的同时知觉画片上的狮子和笼子，如果两个显示器上的图像不能重合，被检者可以用手滑动移动终端显示屏的图像信息，人眼看到的图像随之移动，直至狮子进入笼子里完成融合，存储器记录下移动终端显示屏此时图像相对于初始图像的位移。

上述监视摄像头，用于在左、右微型显示器的屏幕交替显示时，拍摄被检者的眼球运动图像，并将该运动图像发送给移动终端，移动终端的接收端口接收上述图像信息并传输至存储器进行存储，移动终端中的存储器将图像发送给处理器进行分析，处理器可以判断被检者是否存在隐斜。被检者一只眼睛注视目标不动，另一只眼睛对应的微型显示器从显示图像切换为不显示图像，观察被检者的眼球运动，若被检者的眼球发生偏斜，且当该眼的微型显示器重新显示图像时，该眼球又转至注视目标，则被检者存在隐斜。

移动终端的处理器，用于从存储器获取监视摄像头拍摄的眼球运动图像、显示屏的图像位移信息以及光学组件的位移信息，判断被检者是否存在隐斜，并计算被检者的斜视度。

移动终端的显示屏用于显示视觉功能项目的检查结果；

进一步的，移动终端还可通过发送端口将计算结果发送至AR眼镜，AR眼镜的控制器接收处理器的计算结果，并将上述结果在显示器上显示。被检者通过浏览显示器，即可知晓自己的视觉功能检查结果。本发明的AR眼镜还包含扬声器，在控制器获取到处理器的计算结果后，控制扬声器播放处理结果，被检者即使存在视觉障碍，也可以通过扬声器知晓自己的检查结果。

AR眼镜的供电组件，用于对整个AR眼镜进行供电，可选地，供电组件可以为锂电池，还可以通过眼镜腿上的供电插孔对眼镜进行充电。

本发明还提供了AR眼镜式视觉功能检查装置的连接结构图，从移动终端存储器中存储的多个项目中选择一个项目进行检查，控制器将存储器中存储的该项目对应的图像信息在微型显示器上进行显示，光学组件调节旋钮与驱动器连接，对AR眼镜装置中的光学组件位置进调节，驱动器将光学组件移动的位移发送到移动终端的存储器中存储，被检者通过用手滑动显示器的屏幕，可以对显示画面进行调节，直到调节后的画面满足要求，存储器记录下此时图像位置相对于初始位置的位移，监视摄像头将拍摄的被检者的眼球运动图像存储至存储器，处理器与存储器连接，从存储器中获取图像的位移、光学组件的位移以及眼球运动图像，根据上述信息即可计算出被检者是否存在斜视弱视等问题，控制器控制AR眼镜的显示器以及移动终端的显示屏显示检查结果信息。

本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：

本发明提供了一种便携的视觉功能检查装置，相对于现有技术中的同视机等仪器，体积较小，使用简单，无需专业人员人为的更换画片、对被检者的眼睛进行遮盖，通过显示器交替显示不同的画面，并且通过被检者的简单操作就可得到光学组件及显示图像的位移信息，通过处理器进行计算即可方便的得到被检者的检查结果。

附图说明

图1为本发明AR视觉功能检查装置

图2为本发明AR视觉功能检查装置的连接结构图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此次所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

图1示出了本发明的AR眼镜式视觉功能检查装置，包括AR眼镜1和移动终端2，AR眼镜包括镜框3，AR镜片4，鼻托5，左镜腿6、右镜腿7，在镜腿与镜框连接处的下方设置有显示盒8，显示盒内包含微型显示器9，光学组件10，驱动器11，显示盒的表面设置光学组件调节旋钮12，调节旋钮连接于驱动器，用于对光学组件与微型显示屏之间的距离进行调节，在显示盒外边缘连接有反射器件13，反射器件位于被检者的视野范围内，显示盒呈左右对称设计，在镜框上方内侧装设有左、右监视摄像14，用于拍摄被检者的眼球运动图像，眼镜的左镜腿内包含显示控制器15，右镜腿内设置供电组件16，右镜腿表面与供电组件位置对应处设置有供电插孔17；所述AR眼镜与所述移动终端通信连接，移动终端中包括存储器18，处理器19，发送端口20和接收端口21，移动终端的表面设置有显示屏22，显示屏界面上包含视觉功能检查项目选择图标23，用于从存储器中选择不同的视觉功能检查项目。

所述光学组件为凸透镜和/或凹透镜，用于对微型显示屏发出的光束进行透射；

所述反射器件为直面棱镜、自由曲面棱镜或者更为先进的自由曲面波导，通过反射、折射、透射等光学传输在人眼成像。

所述移动终端的存储器中存有不同的视觉功能检查项目，通过点击视觉功能项目选择图标，就可以对视觉功能检查项目进行选择。对于每个检查项目，存储器中分别存储有该项目对应的左、右眼的图像，该图像信息可以是常规的用于视觉检查的画片图像；例如融合视、同时视、立体视等对应的画片。

移动终端的发送端口将视觉功能检查项目对应的图像信息发送至AR眼镜的控制器；其中，移动终端与AR眼镜之间可以采取有线连接，也可采取无线连接；

AR眼镜的控制器将图像信息以双眼分离的方式分别传输到左、右微型显示器，呈现给每个对应的眼，控制器可交替显示左、右显示器的屏幕；

AR眼镜的驱动器与AR眼镜的调节旋钮相连接，通过光学组件调节旋钮控制驱动器可以对光学组件的位置进行调节，直至调节到用户合适的位置。AR眼镜将光学组件的位移信息发送至移动终端。被检者的眼睛通常存在不同程度的焦距问题，正常人看物体时，从物体射入人眼睛的光线在视网膜上成倒立的实像，然而存在视觉障碍的人看物体时，射入人眼睛的光线由于焦距问题，无法在视网膜成像，因此，通过调节AR视觉功能检查装置上的光学组件位置，可以做到在用户的视网膜上清晰成像。

AR眼镜的微型显示屏用于显示检查项目的图像信息，经过光学组件和反射器件的光学传输使图像在人眼成像；AR眼镜的微型显示屏与移动终端的显示屏保持画面同步；微型显示屏可以为LCD、OLED、LCOS，还可以为投影仪。当被检者视觉存在障碍时，还可以用手滑动移动终端的显示屏，移动图像位置，使之满足一定的要求。例如，当使用该AR视觉功能检查装置检查被检者的同时知觉功能时，显示器上显示的图像是传统的同时知觉画片上的狮子和笼子，如果两个显示器上的图像不能重合，被检者可以用手滑动移动终端显示屏的图像信息，人眼看到的图像随之移动，直至狮子进入笼子里完成融合，存储器记录下移动终端显示屏此时图像相对于初始图像的位移。

上述监视摄像头，用于在左、右微型显示器的屏幕交替显示时，拍摄被检者的眼球运动图像，并将该运动图像发送给移动终端，移动终端的接收端口接收上述图像信息并传输至存储器进行存储，移动终端中的存储器将图像发送给处理器进行分析，处理器可以判断被检者是否存在隐斜。被检者一只眼睛注视目标不动，另一只眼睛对应的微型显示器从显示图像切换为不显示图像，观察被检者的眼球运动，若被检者的眼球发生偏斜，且当该眼的微型显示器重新显示图像时，该眼球又转至注视目标，则被检者存在隐斜。

移动终端的处理器，用于从存储器获取监视摄像头拍摄的眼球运动图像、显示屏的图像位移信息以及光学组件的位移信息，判断被检者是否存在隐斜，并计算被检者的斜视度。

移动终端的显示屏用于显示视觉功能项目的检查结果；

进一步的，移动终端还可通过发送端口将计算结果发送至AR眼镜，AR眼镜的控制器接收处理器的计算结果，并将上述结果在显示器上显示。被检者通过浏览显示器，即可知晓自己的视觉功能检查结果。本发明的AR眼镜还包含扬声器，在控制器获取到处理器的计算结果后，控制扬声器播放处理结果，被检者即使存在视觉障碍，也可以通过扬声器知晓自己的检查结果。

AR眼镜的供电组件，用于对整个AR眼镜进行供电，可选地，供电组件可以为锂电池，还可以通过眼镜腿上的供电插孔对眼镜进行充电。

图2示出了本发明AR眼镜式视觉功能检查装置的连接结构图，从移动终端存储器中存储的多个项目中选择一个项目进行检查，控制器将存储器中存储的该项目对应的图像信息在微型显示器上进行显示，光学组件调节旋钮与驱动器连接，对AR眼镜装置中的光学组件位置进调节，驱动器将光学组件移动的位移发送到移动终端的存储器中存储，被检者通过用手滑动显示器的屏幕，可以对显示画面进行调节，直到调节后的画面满足要求，存储器记录下此时图像位置相对于初始位置的位移，监视摄像头将拍摄的被检者的眼球运动图像存储至存储器，处理器与存储器连接，从存储器中获取图像的位移、光学组件的位移以及眼球运动图像，根据上述信息即可计算出被检者是否存在斜视弱视等问题，控制器控制AR眼镜的显示器以及移动终端的显示屏显示检查结果信息。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种AR眼镜式视觉功能检查装置，其特征在于，包括AR眼镜和移动终端，AR眼镜包括镜框，AR镜片，鼻托，左、右镜腿，在镜腿与镜框连接处的下方设置有显示盒，显示盒内包含微型显示器，光学组件，驱动器，显示盒的表面设置光学组件调节旋钮，在显示盒外边缘连接有反射器件，显示盒在AR眼镜上呈左右对称设计，在镜框上方内侧装设有左、右监视摄像，眼镜的左镜腿内包含显示控制器，右镜腿内设置供电组件，右镜腿表面与供电组件位置对应处设置有供电插孔；所述AR眼镜与所述移动终端通信连接，移动终端中包括存储器，处理器，发送和接收端口，移动终端的表面设置有显示屏，显示屏界面上包含视觉功能检查项目选择图标。

2.根据权利要求1所述的AR眼镜式视觉功能检查装置，其特征在于，所述光学组件为凸透镜和/或凹透镜，用于对微型显示屏发出的光束进行透射；所述反射器件为直面棱镜、自由曲面棱镜或者自由曲面波导，通过光学传输在人眼成像。

3.根据权利要求1所述的AR眼镜式视觉功能检查装置，其特征在于，视觉功能检查项目选择图标，用于从移动终端的存储器中选择不同的视觉功能检查项目；对于每个检查项目，存储器中分别存储有该项目对应的左、右眼的图像，该图像信息可以是常规的用于视觉检查的画片图像。

4.根据权利要求1所述的AR眼镜式视觉功能检查装置，其特征在于，移动终端的发送端口将视觉功能检查项目对应的图像信息发送至AR眼镜的控制器； AR眼镜的控制器将图像信息以双眼分离的方式分别传输到左、右微型显示器，呈现给每个对应的眼，控制器可交替显示左、右显示器的屏幕；其中，移动终端与AR眼镜之间可以采取有线连接，也可采取无线连接。

5.根据权利要求1所述的AR眼镜式视觉功能检查装置，其特征在于，AR眼镜的驱动器与AR眼镜的调节旋钮相连接，通过光学组件调节旋钮控制驱动器可以对光学组件的位置进行调节，直至调节到用户合适的位置，AR眼镜将光学组件的位移信息发送至移动终端的存储器进行存储。

6.根据权利要求1所述的AR眼镜式视觉功能检查装置，其特征在于，AR眼镜的微型显示屏用于显示检查项目的图像信息，其与移动终端的显示屏保持画面同步；微型显示屏可以为LCD、OLED、LCOS，还可以为投影仪，当被检者视觉存在障碍时，还可以用手滑动移动终端的显示屏，移动图像位置，使之满足一定的要求，存储器记录下移动终端显示屏此时图像相对于初始图像的位移。

7.根据权利要求1所述的AR眼镜式视觉功能检查装置，其特征在于，上述监视摄像头，用于在左、右微型显示器的屏幕交替显示时，拍摄被检者的眼球运动图像，并将该运动图像发送给移动终端，移动终端的接收端口接收上述图像信息并传输至存储器进行存储。

8.根据权利要求1所述的AR眼镜式视觉功能检查装置，其特征在于，移动终端的处理器，用于从存储器获取监视摄像头拍摄的眼球运动图像、显示屏的图像位移信息以及光学组件的位移信息，判断被检者是否存在隐斜，并计算被检者的斜视度。

9.根据权利要求1所述的AR眼镜式视觉功能检查装置，其特征在于，移动终端的显示屏显示视觉功能项目的检查结果，还可将检查结果通过发送端口发送至AR眼镜，AR眼镜的控制器接收处理器的检查结果，并将上述结果在显示器上显示和通过扬声器语音播放。