本發(fā)明涉及用于確定眼睛折射的方法、裝置和系統(tǒng)以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。在此,眼睛折射應(yīng)理解為生物、尤其人的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的折射的確定。在此通常確定針對(duì)球體(在屈光度上)、圓柱體和軸的值。眼睛折射的這種確定例如被用于將助視裝置(如眼鏡或隱形眼鏡)與相應(yīng)的人員相適配。
背景技術(shù):
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,用于確定眼睛折射的常規(guī)的診斷系統(tǒng)一般來(lái)說被實(shí)施為單個(gè)的桌面系統(tǒng)。在此,為了客觀地確定眼睛折射,例如使用自動(dòng)驗(yàn)光儀或示波器。除了借助于這種設(shè)備(在所述設(shè)備的情況下進(jìn)行眼睛折射的客觀測(cè)量)的客觀折射確定之外,常常也執(zhí)行所謂的主觀的折射確定,在所述主觀的折射確定的情況下給人員提供具有不同的光學(xué)特性的不同的透鏡或其它的光學(xué)元件(例如以具有這種透鏡的支架的眼鏡架)并且所述人員說明:視覺印象是改善了還是變差了。為此,所述人員通常觀察具有字符和符號(hào)的視力表,所述視力表處于較大的距離、例如4m處。
因此,對(duì)于確定眼睛折射來(lái)說通常需要相對(duì)多的空間。此外,為此所需要的裝置通常是相對(duì)貴的。因此,值得期望的是,提供用于確定眼睛折射的更緊湊的裝置。
從US 2013/0235346 A1中已知將智能手機(jī)和其它計(jì)算機(jī)裝置用于眼睛檢查、尤其用于光折射。在此,借助于智能手機(jī)的攝像機(jī)來(lái)記錄要檢查的人員的一個(gè)或兩個(gè)眼睛,并且例如通過智能手機(jī)的閃光燈或其它發(fā)光裝置來(lái)提供照明。
從US 2012/0212598 A1中已知借助于發(fā)光二極管裝置來(lái)照明要檢查的眼睛,以便能夠從不同的方向來(lái)照明眼睛。因此,這里又提供可能比較貴的特殊化的設(shè)備。
從DE 10153397 A1中已知用于測(cè)量眼睛的折射的方法和裝置,其中對(duì)眼睛進(jìn)行照明并且然后分析眼睛的圖像。
US 2013/0027668 A1公開了用于主觀的折射確定的方法,為此可以使用移動(dòng)顯示裝置、尤其是智能手機(jī)。在此,顯示如下圖像,所述圖像必須與受檢物一致。
從DE 10 2008 012 268 A1中已知用于客觀的折射確定的靜態(tài)裝置。
US 2006/0110008A1公開了用于無(wú)校準(zhǔn)的眼睛追蹤(“eye gaze tracking(視線追蹤)”)的方法和裝置。
DE 20 2011 103 183 U1公開了一種圖像分離器,所述圖像分離器可以被安置在平板計(jì)算機(jī)上用于確定視敏度的不足和眼睛的折射。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
由此出發(fā),本發(fā)明的任務(wù)是提供用于確定眼睛折射的裝置、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,所述裝置、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品例如與常規(guī)的途徑相比可成本更低地實(shí)現(xiàn)和/或提供提高的準(zhǔn)確度和/或能夠比常規(guī)的靜態(tài)裝置更靈活地使用。
提供了根據(jù)權(quán)利要求1、3或9所述的計(jì)算機(jī)裝置、根據(jù)權(quán)利要求12或14所述的系統(tǒng)、根據(jù)權(quán)利要求20、22或26所述的方法以及根據(jù)權(quán)利要求28所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。從屬權(quán)利要求限定另外的實(shí)施例。
根據(jù)第一方面,提供一種移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其包括:顯示部、處理器和具有存儲(chǔ)在其中的程序代碼的存儲(chǔ)器,其中所述程序代碼在其在所述處理器上實(shí)施時(shí)導(dǎo)致所述處理器操控顯示部,以便將用于眼睛的折射確定的圖像(即一個(gè)圖像或多個(gè)相繼的圖像)顯示在顯示部上。
在此,所述圖像包括在背景上示出的元素,其中能夠調(diào)整背景的亮度來(lái)調(diào)整環(huán)境光密度、尤其適配光密度。第一方面的特征在于,背景的亮度能夠可選地被調(diào)整到至少兩個(gè)不同的預(yù)給定的亮度值中的一個(gè)上,其中所述至少兩個(gè)不同的預(yù)給定的亮度值來(lái)自如下組,所述組由具有小于0.03cd/m2的第一光密度的預(yù)給定的第一亮度值、具有大于3cd/m2的第二光密度的預(yù)給定的第二亮度值和具有在第一光密度和第二光密度之間的第三光密度的第三亮度值構(gòu)成。
在此,第一光密度位于暗視覺的范圍中、第二光密度位于明視覺的范圍中并且第三光密度位于中間視覺的范圍中。
明視覺(也稱為日視覺或錐體細(xì)胞視覺)表示人在足夠的亮度的情況下的視覺。與此相反,暗視覺(也稱為夜視覺或桿狀細(xì)胞視覺)處于低亮度中和過渡區(qū)域、中視范圍或昏暗視覺中。暗視覺通常從感知極限發(fā)生直至例如0.003-0.03cd/m2的光密度。中間視覺的范圍位于暗視覺之上直至例如3-30cd/m2的光密度。在還更高的光密度的情況下發(fā)生明視覺。因此,根據(jù)第一方面,背景的亮度可以可選地被調(diào)整到所述三個(gè)范圍中的至少兩個(gè)上,以便在相應(yīng)的視覺范圍(明視覺、暗視覺或中間視覺)中執(zhí)行反射確定。以這種方式可以利用唯一的裝置在不同的視覺范圍中執(zhí)行反射確定。
此外,為了調(diào)整內(nèi)域光密度,元素的亮度能夠是可調(diào)整的。
根據(jù)第二方面,提供一種移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其包括:顯示部、處理器和具有存儲(chǔ)在其中的程序代碼的存儲(chǔ)器,其中所述程序代碼當(dāng)其在所述處理器上實(shí)施時(shí)導(dǎo)致所述處理器操控所述顯示部,以便將用于眼睛的折射確定的圖像(即一個(gè)圖像或多個(gè)相繼的圖像)顯示在顯示部上。
在此,圖像包括在背景上示出的元素,其中能夠調(diào)整背景的亮度來(lái)調(diào)整環(huán)境光密度。附加地,即與此無(wú)關(guān)地,在第二方面中能夠調(diào)整元素的亮度來(lái)調(diào)整內(nèi)域光密度。
在此,內(nèi)域光密度如在光學(xué)裝置中普遍的那樣是所有位于內(nèi)域的對(duì)象的平均光密度。在此,內(nèi)域一般是所觀察的視覺對(duì)象的作為總視野之內(nèi)的位置的面積。內(nèi)域?qū)τ谶@種視覺對(duì)象一般來(lái)說位于相應(yīng)眼睛的主視向中并且在其大小上通過視覺對(duì)象在小的目光運(yùn)動(dòng)的情況下的大小來(lái)確定。內(nèi)域一般來(lái)說不大于20°并且被環(huán)境包圍。環(huán)境光密度于是相應(yīng)地是環(huán)境的平均光密度。
這在調(diào)整元素與背景之間的對(duì)比度時(shí)以及在調(diào)整適配光密度時(shí)給出高的靈活度,所述適配光密度確定眼睛適配。
圖像可以在第一和第二方面中包括用于主觀的反射確定的圖像,其中所述圖像例如包括字符和/或符號(hào)。
圖像也可以包括用于為了客觀的折射確定而照明眼睛的結(jié)構(gòu)化的照明。在此,結(jié)構(gòu)化的照明是如下照明,所述照明與均勻的照明不同而具有空間結(jié)構(gòu)、尤其圖案(這對(duì)應(yīng)于亮度和/或顏色的空間改變)或其它類型的空間調(diào)制。
結(jié)構(gòu)化的照明可以是在時(shí)間上可改變的,以便尤其是從不同方向照明眼睛。為此,例如可以將圖案的依次不同的部分切換到“亮”上,而圖案的其它部分保持為暗的。由此可以利用從不同方向的照明來(lái)檢查眼睛。
在此,結(jié)構(gòu)化的照明可以包括可選擇操控的環(huán)形布置的光源點(diǎn)或環(huán)區(qū)段。
移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置可以進(jìn)一步包括用于記錄響應(yīng)于結(jié)構(gòu)化的照明的瞳孔反射的攝像機(jī)裝置。
附加地或替代地,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置可以包括如下接口,所述接口用于與外部的攝像機(jī)耦合以及用于從外部攝像機(jī)接收響應(yīng)于結(jié)構(gòu)化的照明而記錄的瞳孔反射。
所述程序代碼當(dāng)其在處理器上實(shí)施時(shí)于是可以基于所記錄的瞳孔反射來(lái)執(zhí)行眼睛的折射確定。
根據(jù)第三方面提供一種移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其包括:
顯示部,
處理器,和
具有存儲(chǔ)在其中的程序代碼的存儲(chǔ)器,
其中所述程序代碼當(dāng)其在所述處理器上實(shí)施時(shí)導(dǎo)致所述處理器操控顯示部,以便將用于眼睛的折射確定的圖像顯示在顯示部上,其中所述圖像包括用于為了客觀的折射確定而照明眼睛的結(jié)構(gòu)化的照明,所述移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置進(jìn)一步包括用于記錄響應(yīng)于結(jié)構(gòu)化的照明的瞳孔反射的攝像機(jī)裝置和/或如下接口,所述接口用于與外部攝像機(jī)耦合以及用于從外部攝像機(jī)接收所記錄的響應(yīng)于結(jié)構(gòu)化的照明的瞳孔反射,其特征在于,所述程序代碼當(dāng)其在所述處理器上實(shí)施時(shí)基于所記錄的瞳孔反射來(lái)執(zhí)行折射確定。
以這種方式,與常規(guī)的靜態(tài)裝置相比可以利用移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置執(zhí)行客觀的折射確定,這在使用時(shí)提高靈活度。尤其是可以簡(jiǎn)單地隨身攜帶這種裝置。
根據(jù)第四方面提供一種系統(tǒng),其包括:
移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其包括:
顯示部、
處理器、和
具有存儲(chǔ)在其中的程序代碼的存儲(chǔ)器,
其中所述程序代碼當(dāng)其在所述處理器上實(shí)施時(shí)導(dǎo)致所述處理器操控顯示部,以便將用于眼睛的折射確定的圖像顯示在顯示部上;以及
觀察光學(xué)裝置,用于以要檢查的人員的至少一個(gè)眼睛來(lái)觀察所述移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,
其特征在于,存在用于主觀的折射確定的可換光學(xué)裝置的可換支架。
以此,可以以簡(jiǎn)單的方式借助于移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置來(lái)進(jìn)行主觀的折射確定,在所述折射確定中受檢者依次通過不同的可換光學(xué)裝置(例如具有不同的折射能力)觀察所述圖像。
可換支架尤其可以被構(gòu)建用于容納可換透鏡,和/或可換透鏡可以容納在可換支架中。所述系統(tǒng)可以包括可換透鏡。由此,受檢者可以通過不同的可換透鏡來(lái)觀察所示出的圖像,并且提供主觀上最好的圖像印象的那些可換透鏡的特性于是例如可以用作加工眼鏡片的或者選擇隱形眼鏡的基礎(chǔ)。
根據(jù)第五方面提供如下系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括如上面所描述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置以及觀察光學(xué)裝置,所觀察光學(xué)裝置用于以要檢查的人員的至少一個(gè)眼睛來(lái)觀察移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置。
觀察光學(xué)裝置可以包括針對(duì)第一眼睛的第一光學(xué)裝置和針對(duì)第二眼睛的第二光學(xué)裝置,以便實(shí)現(xiàn)雙目的觀察和/或檢查。
附加地或替代地,觀察光學(xué)裝置可以包括微透鏡裝置。在此,微透鏡裝置是多個(gè)微透鏡(即小的透鏡)的裝置,所述微透鏡例如可以以行和列的二維裝置來(lái)提供。
微透鏡裝置尤其可以包括要安置在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部上的微透鏡薄膜。因此,緊湊的結(jié)構(gòu)是可能的。
觀察光學(xué)裝置也可以包括顏色過濾器。在此,顏色過濾器可以包括紅色過濾器和/或紅外過濾器。由此可以實(shí)現(xiàn)的是,所顯示的圖像中的僅僅通過過濾器選擇的波長(zhǎng)的光到達(dá)眼睛。在此,尤其紅光或紅外光對(duì)瞳孔的適配具有較小的影響,因此例如可以以比較高的光強(qiáng)度以及盡管如此比較大的瞳孔來(lái)工作。
所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括分光鏡,所述分光鏡被布置在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部和所述至少一個(gè)眼睛之間,其中分光鏡被布置用于將從眼睛出發(fā)的光偏轉(zhuǎn)到攝像機(jī)裝置。
此外,第五方面的系統(tǒng)可以包括用于主觀的折射確定的可換光學(xué)裝置的可換支架。
所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步針對(duì)至少一個(gè)眼睛包括由偏光鏡和分析器構(gòu)成的組合。由此可以針對(duì)至少一個(gè)眼睛抑制例如來(lái)自另一個(gè)眼睛的通道的外部光。
所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步針對(duì)至少一個(gè)眼睛包括快門。
根據(jù)第六方面提供一種用于眼睛檢查的方法,其包括:
將用于眼睛的折射確定的圖像顯示在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部(11)上,其中圖像包括在背景上顯示的元素,以及
調(diào)整背景的亮度來(lái)調(diào)整環(huán)境光密度,
其中背景的亮度可選地被調(diào)整用于以下組中的視覺的至少兩種類型的折射確定,所述組由暗視覺、明視覺和中間視覺構(gòu)成。
如在第一方面中那樣,因此可以以簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行針對(duì)不同的視覺范圍(暗視覺、明視覺、中間視覺)的折射確定。
在第六方面的方法中,背景的亮度可以針對(duì)暗視覺而具有小于0.03cd/m2的光密度并且背景的亮度可以針對(duì)明視覺具有大于3cd/m2的光密度。
與第一方面類似,在第六方面中,調(diào)整背景的亮度可以包括將亮度可選地調(diào)整到至少兩個(gè)不同的預(yù)給定的亮度值之一上,其中所述至少兩個(gè)不同的預(yù)給定的亮度值來(lái)自如下組,所述組由具有小于0.03cd/m2的第一光密度的預(yù)給定的第一亮度值、具有大于3cd/m2的第二光密度的預(yù)給定的第二亮度值和具有在第一光密度和第二光密度之間的第三光密度的第三亮度值構(gòu)成。
所述方法可以進(jìn)一步包括:
調(diào)整元素的亮度來(lái)調(diào)整內(nèi)域光密度。
根據(jù)第七方面提供一種用于眼睛檢查的方法,其包括:
將用于眼睛的折射確定的圖像顯示在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部(11)上,其中所述圖像包括在背景上所示出的元素,
調(diào)整背景的亮度來(lái)調(diào)整環(huán)境光密度,以及附加地、即與此不相關(guān)地調(diào)整元素的亮度來(lái)調(diào)整內(nèi)域光密度。
在此,術(shù)語(yǔ)內(nèi)域光密度和環(huán)境光密度應(yīng)如在光學(xué)裝置中常用的那樣以及如在第一和第二方面中所解釋的那樣來(lái)理解。
在所述方法中,圖像可以包括結(jié)構(gòu)化的照明,所述結(jié)構(gòu)化的照明用于為了客觀的折射確定來(lái)照明眼睛。
在此,結(jié)構(gòu)化的照明是如下照明,所述照明與均勻的照明不同而具有空間結(jié)構(gòu)、尤其是圖案(這對(duì)應(yīng)于亮度和/或顏色的空間變化)或者其它類型的空間調(diào)制。
所述方法于是可以進(jìn)一步包括:
在時(shí)間上改變結(jié)構(gòu)化的照明,以便從不同方向來(lái)照明眼睛。
為此例如可以將圖案的依次不同的部分切換到“亮”,而圖案的其它部分保持暗的。由此可以利用從不同方向的照明來(lái)檢查眼睛。
所述方法可以進(jìn)一步包括記錄響應(yīng)于結(jié)構(gòu)化的照明的瞳孔反射。瞳孔反射可以給出關(guān)于眼睛特性的指示、如視向或折射。
所述方法可以進(jìn)一步包括基于所記錄的瞳孔反射借助于在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的處理器上實(shí)施的程序代碼來(lái)執(zhí)行眼睛的折射確定。折射確定在此可以基于在改變結(jié)構(gòu)化的照明時(shí)反射位置的變化來(lái)進(jìn)行,如稍后還將進(jìn)一步解釋的那樣。
根據(jù)第七方面提供一種用于眼睛檢查的方法,其包括:
將用于眼睛的折射確定的圖像顯示在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部上,其中所述圖像包括結(jié)構(gòu)化的照明,所述結(jié)構(gòu)化的照明用于為了客觀的折射確定來(lái)照明眼睛,
記錄響應(yīng)于結(jié)構(gòu)化的照明的瞳孔反射,
其特征在于,
基于所記錄的瞳孔反射借助于在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置(10;20;60)的處理器上實(shí)施的程序代碼來(lái)執(zhí)行眼睛的折射確定。
根據(jù)第八方面提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠加載到移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的存儲(chǔ)器中,所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括如下軟件代碼,所述軟件代碼當(dāng)其在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置上實(shí)施時(shí)實(shí)施上面所描述的方法之一。所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品例如可以是物理介質(zhì)、例如存儲(chǔ)卡、USB棒、DVD-ROM、CD-ROM或其它類型的存儲(chǔ)器,在所述物理介質(zhì)上提供軟件代碼。但是,所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品也可以是用來(lái)提供軟件代碼的信號(hào)或者諸如此類的。
因此,根據(jù)本發(fā)明可以借助于移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置、尤其智能手機(jī)或平板電腦來(lái)進(jìn)行不僅客觀的折射測(cè)量而且主觀的折射測(cè)量。
在此,上面所描述的用于客觀的折射測(cè)量以及用于主觀的折射測(cè)量的技術(shù)、裝置和方法可以被組合在唯一的裝置中,然而同樣也可以提供分離的裝置。
附圖說明
隨后參照所附的附圖進(jìn)一步解釋本發(fā)明的實(shí)施例。其中:
圖1示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的框圖,
圖2示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置示意性外視圖,
圖3示出根據(jù)實(shí)施例的用于闡明移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的工作方式的流程圖,
圖4示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于執(zhí)行客觀的折射確定的一種可能的結(jié)構(gòu)化的照明的圖示,
圖5示出圖4的結(jié)構(gòu)化照明的一種替代方案,
圖6至12示出根據(jù)不同的實(shí)施例的用于客觀的折射確定的系統(tǒng)的不同的變型方案,
圖13示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于闡明用于客觀的折射確定的系統(tǒng)的工作方式的框圖,
圖14至16示出根據(jù)不同的實(shí)施例的用于主觀的折射確定的系統(tǒng),以及
圖17A至17D示出根據(jù)實(shí)施例的用于主觀的折射確定的屏幕圖示的示例。
具體實(shí)施方式
下面參照所附的附圖來(lái)詳細(xì)地解釋本發(fā)明的不同的實(shí)施例。這些實(shí)施例僅僅用于闡明并且不應(yīng)解釋成限制性的。例如,對(duì)具有大量元件和特征的一個(gè)實(shí)施例的描述不意味著所有這些元件或特征對(duì)于實(shí)現(xiàn)實(shí)施例來(lái)說是必要的。更確切地說,其它的實(shí)施例可以具有較少的特征或元件、替代的特征或元件和/或附加的特征或元件。此外,不同實(shí)施例的特征或元件只要未另作說明就可以相互組合。
在圖1中示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置10。移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置10例如可以借助于智能手機(jī)、平板計(jì)算機(jī)或借助于其它的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置(例如移動(dòng)游戲設(shè)備)來(lái)實(shí)現(xiàn)??梢杂米鲗?shí)現(xiàn)圖1的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置10的基礎(chǔ)的這種移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置常常是能夠自由編程的,擁有處理器、顯示部(顯示器、必要時(shí)觸敏式的)、不同的輸入裝置、網(wǎng)絡(luò)接口等等。如下面進(jìn)一步解釋的那樣,在本發(fā)明的實(shí)施例中使用這種移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,以便提供折射確定的可能性。為此,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置尤其可以相應(yīng)地被編程、例如借助于一個(gè)或多個(gè)所謂的App(來(lái)自英語(yǔ)“applications”、即應(yīng)用程序)來(lái)編程。
作為示例,圖1的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置包括處理器13、例如CPU。在其它實(shí)施例中也可以提供多個(gè)處理器或具有多個(gè)處理器內(nèi)核的處理器。處理器13與存儲(chǔ)器15、例如隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器(RAM)或非易失性存儲(chǔ)器(如閃存存儲(chǔ)器)耦合或者與其組合耦合。在存儲(chǔ)器15中可以存放有用于運(yùn)行處理器13和移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置10的數(shù)據(jù)和程序。尤其是可以在存儲(chǔ)器15中存放不同的應(yīng)用程序(App)、例如稍后進(jìn)一步討論的應(yīng)用程序模塊16和17。
處理器13此外與顯示部11耦合,通過所述顯示部可以示出用于由用戶來(lái)觀察的圖像、例如信息、圖形、字符、符號(hào)和諸如此類的。術(shù)語(yǔ)“圖像”這里一般被用于表示在顯示部上顯示的內(nèi)容。這種圖像例如可以包括字符、符號(hào)和/或其它元素。此外,處理器13與輸入裝置12耦合。在一些實(shí)施例中,顯示部11可以是觸敏式的并且因此同時(shí)是輸入裝置12或其一部分。附加地或替代地,輸入裝置可以包括按鍵、調(diào)整旋鈕、鍵盤、用于接收聲響或者語(yǔ)音輸入的麥克風(fēng)和/或傳感器、如傾斜傳感器或加速度傳感器。
此外,在圖1的實(shí)施例中,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置10具有一個(gè)或多個(gè)攝像機(jī)19。例如,現(xiàn)代智能手機(jī)通常具有位于與顯示部11相同的側(cè)上的至少一個(gè)前置攝像機(jī)以及位于對(duì)置的側(cè)上的背側(cè)攝像機(jī),其中在很多情況下背側(cè)攝像機(jī)提供更高的分辨率。然而,其它配置也是可能的。在一些實(shí)施例中使用如攝像機(jī)19的這種攝像機(jī)來(lái)記錄用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的圖像,以便基于此來(lái)執(zhí)行客觀的折射確定。在其它實(shí)施例中,外部攝像機(jī)可以用于此。
此外,圖1的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置10包括網(wǎng)絡(luò)接口14,計(jì)算機(jī)裝置10可以借助于所述網(wǎng)絡(luò)接口與另外的裝置通信。網(wǎng)絡(luò)接口14例如可以包括用于通過移動(dòng)無(wú)線電網(wǎng)進(jìn)行通信的移動(dòng)無(wú)線電接口、藍(lán)牙接口和/或Wifi/WLAN接口,然而不限于此。這種網(wǎng)絡(luò)接口14例如可以用于與一個(gè)或多個(gè)外部攝像機(jī)進(jìn)行通信、例如通過藍(lán)牙進(jìn)行通信。這種外部攝像機(jī)可以如稍后進(jìn)一步解釋的那樣同樣用于記錄用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛。應(yīng)注意的是,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置10可以具有移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置、諸如智能手機(jī)的另外的常規(guī)的組件。
在所示出的實(shí)施例中,在存儲(chǔ)器15中作為應(yīng)用程序存放有用于折射確定的分析模塊16以及可選地附加地存放有另一模塊17。
如通過箭頭所表明的那樣,模塊也可以相互交互、尤其交換數(shù)據(jù)。分析模塊16用于借助于移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置來(lái)執(zhí)行折射確定。例如可以為了客觀的折射確定而利用如圖1的攝像機(jī)19那樣的內(nèi)部攝像機(jī)或與移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置耦合的外部攝像機(jī)來(lái)記錄用戶的一個(gè)或兩個(gè)眼睛的圖像,并且可以分析圖像。附加地,可以為此操控如顯示部11那樣的顯示部,用于示出一個(gè)或多個(gè)圖像,所述圖像構(gòu)成針對(duì)一個(gè)或多個(gè)眼睛的照明、尤其是結(jié)構(gòu)化的照明。在此,結(jié)構(gòu)化的照明尤其可以是具有預(yù)給定的、必要時(shí)可變化的圖案的照明。此外,可以操控顯示部11,以便顯示用于執(zhí)行主觀的折射確定的圖像、例如符號(hào)、例如字符或數(shù)字。這在一些實(shí)施例中可以利用可變的背景亮度來(lái)進(jìn)行。
此外,可以可選地提供另一模塊17,所述另一模塊可以與分析模塊交換數(shù)據(jù)。所述另一模塊17例如可以提供針對(duì)助視裝置的基于所確定的眼睛折射的定制功能或必要時(shí)也可以提供治療和/或助視功能。
此外,通過所述另一模塊17例如也可能的是,將結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)接口14例如通信給眼科醫(yī)生或其他的醫(yī)療專業(yè)人員。
應(yīng)注意的是,分析模塊16在一些實(shí)施例中也可以僅僅承擔(dān)折射確定的部分任務(wù)。例如也可以將原始數(shù)據(jù)發(fā)送到另一計(jì)算機(jī)裝置,并且可以在那里分析所記錄的數(shù)據(jù)(例如圖像)。
利用這種移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置在實(shí)施例和測(cè)量中在受控的光技術(shù)狀況下是可能的。因此能夠在不同的適配水準(zhǔn)以及因此不同的瞳孔大小的情況下執(zhí)行折射確定。此外,現(xiàn)今的智能手機(jī)或平板電腦的多個(gè)顯示部具有高的動(dòng)態(tài)范圍。這實(shí)現(xiàn)用于以非常高的對(duì)比度范圍進(jìn)行分析的照明。例如,基于有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的顯示部具有1000:1或更大的對(duì)比度范圍,這可以有助于提供針對(duì)眼睛的照明。
在圖2中示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的移動(dòng)裝置20的外視圖的示例。圖2的移動(dòng)裝置20例如可以對(duì)應(yīng)于圖1的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置并且在圖2的示例中被構(gòu)建為智能手機(jī)。根據(jù)智能手機(jī)的類型,外視圖可以與圖2中所示出的外視圖不同。移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置20具有顯示部21,所述顯示部尤其是可以被實(shí)現(xiàn)為觸敏式的顯示部(所謂的觸摸屏)。此外,在所示出的實(shí)施例中,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置20具有操作按鍵22以及攝像機(jī)23。攝像機(jī)23也被稱為前置攝像機(jī)。另一(在圖2中未示出的)攝像機(jī)可以位于移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置20的對(duì)置的側(cè)(背側(cè))上。移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置20可以具有另外的在圖2中未示出的元件,諸如耳機(jī)輸出端、另外的操作元件、諸如揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)。
如在圖2中所示出的那樣,顯示部21可以被細(xì)分成兩個(gè)區(qū)域21A和21B。在此情況下,區(qū)域21A例如可以用于示出針對(duì)用戶的左眼的圖像和/或照明,并且區(qū)域21B例如可以用于針對(duì)用戶的右眼的圖像和/或照明。如隨后進(jìn)一步解釋的那樣,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置20可以被應(yīng)用到相應(yīng)的觀察裝置中。
通過如在圖2中所示出那樣劃分所述顯示部,例如可以通過分析模塊16來(lái)分開測(cè)試左眼和右眼,例如其方式是,僅僅在區(qū)域21A中或僅僅在區(qū)域21B中示出某物并且分析用戶的相應(yīng)的反饋,或者可以測(cè)試立體視覺能力以及諸如此類的。
在區(qū)域21A和21B中,例如可以根據(jù)瞳孔間距示出左眼和右眼的圖像,以便實(shí)現(xiàn)立體觀察。相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的間距例如可以被適配為使得所述間距幾乎對(duì)應(yīng)于成年人的瞳孔間距、例如大約65mm。在一些實(shí)施例中,瞳孔間距例如也可以是如下參數(shù),使得圖示可以被適配于相應(yīng)的用戶及其瞳孔間距。
如在圖1和2中所示出的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置常常是成本較低的,因?yàn)樗鲆苿?dòng)計(jì)算機(jī)裝置被大批量生產(chǎn)。盡管如此,在這種裝置中常常使用高級(jí)的顯示部(顯示器)、攝像機(jī)、傳感器等等。
在圖3中示出用于闡明用于客觀的折射確定的方法的流程圖。所述方法例如可以通過圖1的分析模塊16借助于如圖1的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置10那樣的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為了簡(jiǎn)化,在此在圖3的描述中僅僅提及一個(gè)眼睛。然而,圖3的不同的步驟能夠先后或同時(shí)應(yīng)用于兩個(gè)眼睛。“一個(gè)眼睛”中的“一個(gè)”因此應(yīng)理解為不定冠詞而不應(yīng)理解為限制性的數(shù)量說明。
在步驟30中,利用尤其是在時(shí)間上可以變化的圖案通過移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部(例如圖1的顯示部11或圖2的顯示部21)來(lái)照明用戶的眼睛。在步驟31中于是記錄所照明的眼睛的相應(yīng)的圖像。
在步驟32中基于圖像來(lái)確定眼睛折射。這原則上可以如在引論中所提及的裝置中實(shí)現(xiàn),所述裝置使用不同方向上的照明,其中在圖3的實(shí)施例中,智能手機(jī)的顯示部用作照明裝置。
這樣確定的眼睛折射可以以不同方式被使用,如示例性地以圖3的步驟33至36所表明的那樣。步驟33至36可以彼此無(wú)關(guān)地實(shí)現(xiàn)并且也可以在其它的實(shí)施例中完全地或部分地被省略。
例如在33中使用所確定的眼睛折射,以便相應(yīng)地適配助視裝置(例如眼鏡或隱形眼鏡)。在34中,所確定的折射用作治療的基礎(chǔ)。在35中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、例如到醫(yī)療專業(yè)人員、如醫(yī)生或驗(yàn)光人員的數(shù)據(jù)傳輸。例如可以當(dāng)確定了折射時(shí)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸給驗(yàn)光人員,所述驗(yàn)光人員于是可以提供相應(yīng)的眼鏡。數(shù)據(jù)傳輸例如也可以直接在眼鏡制造商或眼鏡片制造商處進(jìn)行,所述眼鏡制造商或眼鏡片制造商于是可以提供相應(yīng)的眼鏡或眼鏡片。在這種定制之前可以對(duì)用戶和/或醫(yī)療專業(yè)人員進(jìn)行相應(yīng)的核實(shí)查問。最后,所確定的眼睛折射也可以簡(jiǎn)單地在36中被顯示,或者可以基于眼睛折射在顯示部上說出建議、例如看眼科醫(yī)生的建議。
如已經(jīng)解釋的那樣,可以為了確定折射而結(jié)構(gòu)化地照明用戶、即要檢查的人員的一個(gè)眼睛(或兩個(gè)眼睛)。照明尤其是可以順序地從不同的方向進(jìn)行,與開頭所討論的現(xiàn)有技術(shù)類似,其中在本發(fā)明的實(shí)施例中與所討論的現(xiàn)有技術(shù)不同,照明借助于移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置、諸如智能手機(jī)的顯示部,而不是借助于分立的光源、如發(fā)光二極管進(jìn)行。這種照明的示例從現(xiàn)在起參照?qǐng)D4和5進(jìn)一步予以解釋。
作為第一示例,在圖4中示出具有顯示部(顯示器)41的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置40、例如智能手機(jī)或平板計(jì)算機(jī)。在圖4中可以在顯示部41上針對(duì)左眼和右眼分開地示出光源點(diǎn)42,所述光源點(diǎn)分別構(gòu)成能夠調(diào)整的環(huán)形照明,以便從不同方向照明相應(yīng)的眼睛。在此,各個(gè)光源點(diǎn)42例如可以順序地或者也可以成組地被激活,以便這樣根據(jù)所激活的光源點(diǎn)42從相應(yīng)的方向照明眼睛。光源點(diǎn)42的光密度水準(zhǔn)在此能夠是可調(diào)整的,即光源點(diǎn)42的亮度可以根據(jù)需要在顯示部41提供的可能性之內(nèi)是能夠變化的。顏色也是能夠調(diào)整的。
此外,環(huán)境光密度L_u也能夠是可調(diào)整的、即背景(顯示部41的未用于示出恰好活躍的點(diǎn)波42的部分)同樣能夠是可調(diào)整的。在此,圖4中的光源點(diǎn)42例如是確定大小的圓圈、即在數(shù)學(xué)的意義上不是點(diǎn),并且可以近似地用作點(diǎn)光源。
利用圖4的光源點(diǎn)的照明僅僅用作示例,并且其它的照明也是可能的。因此,圖5示出另一可能性。這里,在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置50的顯示部51上顯示環(huán)區(qū)段52,所述環(huán)區(qū)段能夠可選地單獨(dú)地或成組地激活以及去激活。如在圖4的實(shí)施例中那樣,在圖5中不僅圓區(qū)段52的光密度而且背景光密度(環(huán)境光密度)也能夠是可調(diào)整的。
其它的形式也是可能的。不同大小的同心環(huán)例如同樣可以用作結(jié)構(gòu)化的照明,或者在顯示部上也可以移動(dòng)的各個(gè)點(diǎn)可以用作結(jié)構(gòu)化的照明。在圖4和5中分別示出針對(duì)左眼和右眼的點(diǎn)波42和環(huán)區(qū)段52。在此情況下,顯示部如參照?qǐng)D2所解釋的那樣被劃分。在其它實(shí)施例中,顯示部也可以僅僅用于示出針對(duì)一個(gè)眼睛的照明。在此情況下,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置50的位置例如可以根據(jù)要檢查的眼睛而改變。
通過改變光密度尤其是可以分開地檢查暗視覺(也被稱為夜視覺或桿狀細(xì)胞視覺)、明視覺(也被稱為日視覺或錐體細(xì)胞視覺)以及兩者之間的過渡區(qū)域(中間視覺或昏暗視覺)。
下面討論根據(jù)實(shí)施例的不同的系統(tǒng),在所述系統(tǒng)中能夠借助于移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置、如智能手機(jī)來(lái)執(zhí)行客觀的折射確定。參照?qǐng)D6至12解釋這些系統(tǒng)的不同的變型方案。為了避免重復(fù),在此,相同的或彼此對(duì)應(yīng)的元件以相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示并且不重復(fù)地解釋。
在圖6中示出第一實(shí)施例。在此,圖6的系統(tǒng)包括移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60、例如智能手機(jī)或平板電腦,該移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置具有顯示部61,所述顯示部用于示出針對(duì)用戶的左眼610和右眼611的結(jié)構(gòu)化的照明。在此,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60可以如參照?qǐng)D1和2所討論的那樣來(lái)構(gòu)建,所述移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60實(shí)施參照?qǐng)D3所討論的功能和/或提供參照?qǐng)D4和5所討論的照明。
在圖6中,例如在支架中提供移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60,在所述支架中也提供剩余的在圖6中示出的組件或者與該支架耦合。這種支架例如可以戴在頭上(例如作為所謂的頭戴式顯示器,Head-Mounted Display,HMD)。
在圖6的實(shí)施例中,所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括光學(xué)裝置62、63,以便將在顯示部61上示出的圖像投影到左眼610或者右眼611。光學(xué)裝置62、63可以如上面所討論的那樣例如在觀察裝置、如頭戴式顯示器中提供。光學(xué)裝置62、63為了簡(jiǎn)化作為單個(gè)透鏡被示出在圖6中,而光學(xué)裝置62、63也可以分別包括多個(gè)光學(xué)元件、例如透鏡。
為了記錄左眼610的圖像,提供第一攝像機(jī)裝置,所述第一攝像機(jī)裝置具有圖像傳感器67、例如CMOS傳感器或CCD傳感器以及具有攝像機(jī)光學(xué)裝置66。為了記錄右眼的圖像,以相應(yīng)的方式提供具有圖像傳感器69以及具有攝像機(jī)光學(xué)裝置68的第二攝像機(jī)裝置。攝像機(jī)光學(xué)裝置66、68也可以包括一個(gè)或多個(gè)透鏡或其它光學(xué)元件。
為了圖像記錄,圖6的裝置具有分光鏡64、65。借助于分光鏡64、65將光從眼睛610、611偏轉(zhuǎn)到圖像傳感器67或者69。顯示部61的光穿過分光鏡64、65到達(dá)眼睛610、611。分光鏡64、65例如可以是半透明的鏡。
第一和第二攝像機(jī)裝置可以在一些實(shí)施例中與移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60例如無(wú)線地(例如通過藍(lán)牙)或者也有線地(例如通過USB連接端子或其它連接)耦合。又在其它實(shí)施例中,不僅第一和第二攝像機(jī)裝置而且移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60可以由附加的(未示出的)裝置來(lái)控制。
通過提供兩個(gè)攝像機(jī)裝置66-69,除了針對(duì)眼睛610、611的客觀的折射確定之外也可以執(zhí)行立體視覺(兩個(gè)眼睛共同)的檢查。
下面參照?qǐng)D7至12描述所述系統(tǒng)的變型方案。在此,如已經(jīng)解釋的那樣,主要討論與圖6或者與其它先前所描述的圖的差異,而保持相同的元件不再次討論。
在圖7中,與圖6相比,將分光鏡64、65的位置與光學(xué)裝置62、63的位置交換。在圖8中,針對(duì)光學(xué)裝置62二分為光學(xué)裝置62A、62B以及針對(duì)光學(xué)裝置63二分為光學(xué)裝置63A、63B。分光鏡64布置在光學(xué)裝置62A和62B之間,并且分光鏡65布置在光學(xué)裝置63A和63B之間。在一些實(shí)施例中,分光鏡64和65也可以布置在光學(xué)裝置62、63的透鏡之內(nèi)。換言之,圖6至8示出:分光鏡64、65和光學(xué)裝置62、63的布置是可變的。
應(yīng)注意的是,光學(xué)裝置62B、63B也可以是能夠交換的,這如稍后解釋的那樣可以實(shí)現(xiàn)主觀的折射確定。
在參照?qǐng)D6-8所討論的實(shí)施例中,將外部攝像機(jī)裝置(66-69)用于移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60,以便記錄眼睛610、611的圖像。在其它實(shí)施例中,為此可以使用移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60的內(nèi)部攝像機(jī)。這種實(shí)施例被示出在圖9中。
在圖9的實(shí)施例中,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60具有帶有圖像傳感器91和攝像機(jī)光學(xué)裝置90的攝像機(jī)裝置。圖像傳感器91例如可以是CMOS傳感器或CCD傳感器。在所示出的實(shí)施例中又通過移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60的顯示部61進(jìn)行眼睛的結(jié)構(gòu)化的照明,并且一個(gè)或兩個(gè)眼睛通過圖像傳感器91來(lái)記錄,以便因此能夠執(zhí)行客觀的折射確定。以92來(lái)表示外殼或者諸如此類的,所述外殼尤其可以阻止或減少散射光的侵入。
根據(jù)攝像機(jī)裝置90、91的構(gòu)建方案可能的是,可以僅僅記錄一個(gè)眼睛(在圖9中例如眼睛610)。在此情況下,為了眼睛611的折射確定,例如必須轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60的定向。在其它實(shí)施例中可以提供附加的光學(xué)元件(例如分光鏡),以便將光從眼睛611偏轉(zhuǎn)到圖像傳感器91。在其它實(shí)施例中,移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60可以具有兩個(gè)攝像機(jī)。
在此,通過使用移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60的內(nèi)部攝像機(jī)而簡(jiǎn)化構(gòu)造,因?yàn)椴恍枰郊拥耐獠繑z像機(jī)裝置、必要時(shí)與光學(xué)元件、如分光鏡(例如圖6-8的64、65)連接。在其它方面上,可以根據(jù)攝像機(jī)的位置如上面所解釋的那樣僅僅記錄一個(gè)眼睛,這必要時(shí)可以延長(zhǎng)眼睛檢查。此外,在只能同時(shí)記錄一個(gè)眼睛的攝像機(jī)的情況下也不能測(cè)量立體視覺。
在圖6-9的實(shí)施例中,使用例如平視顯示器或其它觀察裝置的觀察光學(xué)裝置62、63。用于智能手機(jī)的這種觀察裝置是能夠在商業(yè)上獲得的。根據(jù)光學(xué)裝置62、63的質(zhì)量和所使用的結(jié)構(gòu)化的照明,光學(xué)裝置62、63也許可能不足以保證在顯示部61上示出的照明到眼睛610、611上的所期望的投影。
在此情況下例如可以如在圖10中所示出的那樣在顯示部61之前提供附加的微透鏡裝置101。該微透鏡裝置可以保證在顯示部61上所示出的照明(例如圖2、4的點(diǎn)光源或圖5的環(huán)區(qū)段52)到眼睛610、611上的所期望的投影。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,微透鏡裝置101作為微透鏡薄膜來(lái)提供,所述微透鏡薄膜可以簡(jiǎn)單地被粘到顯示部61上或者以其它方式來(lái)施加。以這種方式可以將微透鏡裝置101以簡(jiǎn)單的方式提供給終端用戶。
此外,在圖10的實(shí)施例中,所示出的系統(tǒng)具有過濾器100,所述過濾器同樣可以作為薄膜來(lái)提供并且被布置在顯示部61和微透鏡裝置101之間。其它裝置也是可以的。過濾器100可以在一些實(shí)施例中也與微透鏡101一起被提供在唯一的薄膜中,所述薄膜然后可以以粘貼的方式或其它方式施加到顯示部61上。在此,過濾器100尤其可以是紅色過濾器和/或紅外過濾器,所述紅色過濾器和/或紅外過濾器例如能夠讓紅光和/或紅外光透過。將紅光用于眼睛610和611的照明可以提供如下優(yōu)點(diǎn):由此可以引起眼睛瞳孔比例如利用白光的情況下更小的收縮,因?yàn)樗兄牧炼仁歉〉?。在其它?shí)施例中可以直接通過顯示部61來(lái)調(diào)整照明的顏色。
因此,過濾器110也可以被省略,如這在圖11的實(shí)施例中所示出的那樣。除了所省略的過濾器100之外,圖11的實(shí)施例對(duì)應(yīng)于圖10的實(shí)施例。
又在其它實(shí)施例中,僅僅微透鏡101可能已經(jīng)足以保證照明到眼睛610、611上的投影。這種實(shí)施例被示出在圖12中。
在圖12的實(shí)施例中,在顯示部61上僅僅提供過濾器100和微透鏡101。而光學(xué)裝置62、63和外殼92被省略,即在此情況下可以提供例如不具有頭戴式顯示器或諸如此類的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60。在此,例如可以指示用戶將移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置60保持在相對(duì)于其眼睛610、611所規(guī)定的距離。在一些實(shí)施例中,關(guān)于眼睛610、611的正確的定向也可以通過攝像機(jī)裝置90、91來(lái)控制。例如可以借助于相應(yīng)的模塊、如圖1的分析模塊16來(lái)檢查眼睛相對(duì)于圖像傳感器91是否具有所期望的位置或者在圖像傳感器91上是否以所期望的大小被投影。
其它輔助裝置也可以如標(biāo)尺那樣被提供用于定位。在圖12的實(shí)施例中,必須給用戶提供例如僅僅一個(gè)具有過濾器100和微透鏡101的薄膜用于粘或其它方式施加到顯示部61上。在其它實(shí)施例中也可以省略過濾器100。
應(yīng)注意的是,過濾器100和/或微透鏡薄膜101也可以在圖6-9的實(shí)施例中提供。
如從圖6-12可見,即不同的系統(tǒng)和構(gòu)造能夠借助于移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置、如智能手機(jī)或平板電腦來(lái)獲得客觀的折射確定。在此,附加地還可以執(zhí)行其它的測(cè)量、一般諸如視覺/視力測(cè)試、尤其也執(zhí)行立體測(cè)試。
在圖13中再一次示出用于折射確定的這種系統(tǒng)的一種可能的工作方式。在圖13的圖示中,將智能手機(jī)用作移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的示例,然而也可以使用其它的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置、例如平板計(jì)算機(jī)或移動(dòng)游戲設(shè)備。不同的參照?qǐng)D13下面所解釋的功能例如可以借助于之前所描述的裝置和系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)、例如借助于智能手機(jī)上的相應(yīng)的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此,圖13的不同的框不一定實(shí)現(xiàn)為分離的單元,而是框中的一些框也可以共同地借助于移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置上的應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在此,操縱如通過框134所示出的那樣通過移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置、例如智能手機(jī)的用戶接口來(lái)進(jìn)行。這種用戶接口尤其可以是圖形用戶接口,也稱為GUI(來(lái)自英文Graphical User Interface)。為此尤其可以使用觸敏式的顯示部(所謂的觸摸屏)。借助于用戶接口134尤其可以啟動(dòng)和/或調(diào)整測(cè)量周期控制部133,所述測(cè)量周期控制部控制折射確定。
測(cè)量周期控制部133將照明參數(shù)遞交給用于結(jié)構(gòu)化的照明131的算法,所述算法又在130中操控移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部、例如顯示器,以便實(shí)現(xiàn)所期望的照明。照明例如可以如參照?qǐng)D4或5所討論的那樣以這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。照明參數(shù)在此例如可以包括所期望的背景亮度、所期望類型的照明(例如如在圖4或圖5中所示出的那樣)以及諸如此類的。此外,測(cè)量周期控制部133控制圖像記錄132、例如借助于如在圖9-12中示出的智能手機(jī)的前置攝像機(jī)或者也利用如在圖6-8中所示出的一個(gè)或多個(gè)外部攝像機(jī)。在此,測(cè)量周期控制部133尤其可以調(diào)整曝光參數(shù)、例如曝光時(shí)間、光圈和/或ISO值。在此,結(jié)構(gòu)化的照明131在圖13的實(shí)施例中與圖像記錄132同步。例如可以針對(duì)每個(gè)照明方向(例如圖4的每個(gè)點(diǎn)光源42和/或圖5的每個(gè)環(huán)區(qū)段52)來(lái)記錄一個(gè)圖像(或多個(gè)圖像)。
在135中然后進(jìn)行在132中所記錄的圖像的圖像分析。在此,尤其是可以分析一個(gè)或兩個(gè)瞳孔的記錄是否正確地進(jìn)行了?;诖丝梢詫y(cè)量反饋給測(cè)量周期控制部133。基于測(cè)量反饋然后可以適配照明參數(shù)和/或曝光參數(shù)。例如可以在模糊的圖像的情況下縮短曝光時(shí)間,或者當(dāng)要分析的瞳孔反射不可見時(shí)可以提高照明強(qiáng)度。
在136中然后基于所記錄的圖像進(jìn)行折射確定。
在此尤其是可以分析瞳孔背反射(光通過晶狀體的光行程、接著在視網(wǎng)膜處反射以及通過晶狀體的第二行程)。通過分析在變換的換照明方向時(shí)反射圖像中的梯度曲線,于是可以確定眼睛(球體、圓柱體、軸)的視覺缺陷,因?yàn)楸撤瓷涞奶匦耘c這些參數(shù)有關(guān)。
在此,如上面所描述的系統(tǒng)可以通過將移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置相對(duì)近地布置在一個(gè)或多個(gè)要測(cè)量的眼睛處來(lái)實(shí)現(xiàn)大的視野,即移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部可以在實(shí)施例中填滿視野的比較大的部分、例如多于50%或多于70%。由此可以根據(jù)所期望的光密度適配水準(zhǔn)來(lái)調(diào)整“背景照明”以及調(diào)整針對(duì)折射確定的任意的照明圖案。因此,光學(xué)折射確定可以根據(jù)不同的環(huán)境光密度借助于在不同的瞳孔大小的情況下的光折射來(lái)執(zhí)行。尤其是在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置與一個(gè)或多個(gè)眼睛的間距清楚定義的系統(tǒng)中(例如在使用平視顯示器的情況下),與常規(guī)的手持式光折射計(jì)不同,不需要距離測(cè)量。
如已經(jīng)解釋的那樣,在參照?qǐng)D3-13所討論的實(shí)施例中執(zhí)行客觀的折射確定。如開頭已經(jīng)解釋的那樣,可以利用其它實(shí)施例附加地或替代地也執(zhí)行主觀的折射確定。這種實(shí)施例從現(xiàn)在起參照?qǐng)D14-17來(lái)解釋。圖14-16的對(duì)應(yīng)于圖6-12的元件的元件又帶有相同的附圖標(biāo)記并且不再一次詳細(xì)地予以解釋。尤其是,60又表示具有顯示部61的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置、如智能手機(jī),并且610和611表示要檢查的人員的兩個(gè)眼睛。以62和63來(lái)表示觀察裝置、如頭戴式顯示器或諸如此類的的觀察光學(xué)裝置。
以140和141來(lái)表示可換透鏡或其它可換光學(xué)裝置、即能夠更換的透鏡或其它光學(xué)裝置。以143來(lái)表示能夠更換的透鏡140、141的支架、例如可換框。以142來(lái)表示外殼部件或其它遮暗部,所述遮暗部一方面遮暗環(huán)境光并且另一方面針對(duì)左眼610和右眼611提供分離的光通道。為了主觀的折射確定,于是在顯示部61上示出字符、符號(hào)或者圖像,并且要檢查的人員說明:在更換透鏡140、141時(shí)例如圖像印象是改善了還是變差了和/或人員能夠識(shí)別更多還是更少符號(hào)或字符。
如已經(jīng)解釋的那樣能夠在一些實(shí)施例中不僅執(zhí)行客觀的折射確定而且執(zhí)行主觀的折射確定。在這種組合的系統(tǒng)中,圖8的透鏡62B和63B例如可以對(duì)應(yīng)于圖14的透鏡140、141。主觀的折射確定在此尤其可以針對(duì)左眼610和右眼611分開執(zhí)行。然而,共同地使用兩個(gè)眼睛(針對(duì)立體視覺)也是可能的。在此,在每種情況下有幫助的是,針對(duì)左眼610以及右眼611的光路是盡可能良好地分離的,以便不存在相互的干擾。換言之,針對(duì)左眼610示出的圖像分量(例如來(lái)自區(qū)域圖2的區(qū)域21A)應(yīng)該盡可能僅到達(dá)左眼610,而針對(duì)右眼611在顯示部61上示出的圖像分量(例如來(lái)自圖2的區(qū)域21B)應(yīng)盡可能僅到達(dá)右眼611。在此根據(jù)設(shè)計(jì),通過外殼142的分離可能是不夠的。例如在一些平視顯示器中,外殼可能不完全直至顯示部61地伸展,例如以便實(shí)現(xiàn)從外殼中容易地取出計(jì)算機(jī)裝置60。在這種情況下可以采取附加的措施。參照?qǐng)D15和16解釋關(guān)于此的兩種可能性。
在此,圖15和16的系統(tǒng)基于圖14的系統(tǒng)并且相同的元件帶有相同的附圖標(biāo)記并且不再一次予以解釋。
在圖15的實(shí)施例中,偏光鏡151和152布置在顯示部61上方。偏光鏡151、152可以具有相互垂直的偏振(例如左圓周和右圓周或者兩個(gè)相互垂直的線性偏振方向)。
此外,在外殼142的光出射點(diǎn)處布置有分析器153、154。分析器153的偏振方向在此對(duì)應(yīng)于偏光鏡151的那個(gè)偏振方向。以類似的方式,分析器154的偏振對(duì)應(yīng)于偏光鏡152的偏振。以這種方式可以在一些實(shí)施例中針對(duì)左眼和右眼實(shí)現(xiàn)光路的經(jīng)改善的分離。
在圖16中示出另一可能性。在圖16的實(shí)施例中針對(duì)左眼610或者右眼611提供快門160或者161??扉T160、161例如可以是LCD快門。通過快門160、161可以交替地遮蔽左眼和右眼,并且可以同時(shí)僅僅針對(duì)分別未被遮蔽的眼睛在顯示部61(例如在圖2的相應(yīng)的區(qū)域21A或21B中)上示出圖像。在此在一些實(shí)施例中可以快速地在左眼和右眼之間進(jìn)行切換,使得針對(duì)兩個(gè)眼睛同時(shí)示出圖像。以這種方式也可以改善針對(duì)左眼610和右眼611的光路的分離。
在圖17A-17D中示出字母的不同示例,所述字母可以被顯示用于執(zhí)行主觀的折射確定。字母與背景的大小比例在此不一定是按比例的,并且在一些實(shí)施例中,背景的部分與字母的部分相比可以是顯著更大的。此外,字母的大小也可以與圖17A-17B的示例不同從行到行地變化。要檢查的人員于是可以根據(jù)更換的透鏡(例如透鏡140和141)來(lái)說明字母是更清晰的或不那么清晰的或者能夠更好地識(shí)別的或者不能那么好地識(shí)別的。在此,圖17A-17D示出變化的環(huán)境光密度(Lu)并且因此字母和背景之間的變化的對(duì)比度,由此可以測(cè)試不同的光狀況以及不同類型的視覺(暗視覺、中間視覺、明視覺)。在此,環(huán)境光密度尤其是當(dāng)分別示出的圖像填滿視野(FoV,來(lái)自英語(yǔ):Field of View)的一大部分時(shí)作為適配光密度(La)起作用,所述適配光密度確定眼睛適配。這種視野例如可以通過相應(yīng)的觀察光學(xué)裝置、例如如之前所討論的那樣來(lái)實(shí)現(xiàn)。附加地或替代地,所示出的字母的亮度可以被調(diào)整,以便調(diào)整所謂的內(nèi)域光密度(Li)。因此,字母和背景之間的對(duì)比度在圖17A中最大并且在圖17D中最小。在一些實(shí)施例中,附加于或替代于不同的對(duì)比度和亮度,也可以使用不同的顏色。
應(yīng)注意的是,在主觀的折射確定中的結(jié)果可以不同于客觀的折射確定的結(jié)果。這一點(diǎn)在于,人類大腦可以直至一定程度適應(yīng)于視覺缺陷并且可以補(bǔ)償該視覺缺陷。如果現(xiàn)在例如使用在光學(xué)上(客觀地)精確補(bǔ)償視覺缺陷的眼鏡,大腦盡管如此可能首先延續(xù)該補(bǔ)償,這于是又使主觀的圖像印象變差。在不僅實(shí)現(xiàn)客觀的折射確定而且實(shí)現(xiàn)主觀的折射確定的實(shí)施例中,例如可以將兩個(gè)值傳輸給醫(yī)療專業(yè)人員,或者例如可以針對(duì)眼鏡確定或隱形眼鏡確定來(lái)使用客觀的折射確定以及主觀的折射確定的結(jié)果的折衷。
在一些實(shí)施例中提供根據(jù)以下方案的裝置、方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品:
方案1、移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,包括:
顯示部,
處理器,以及
具有存儲(chǔ)在其中的程序代碼的存儲(chǔ)器,
其中所述程序代碼當(dāng)其在處理器上實(shí)施時(shí)導(dǎo)致所述處理器操控所述顯示部,以便將用于眼睛的折射確定的圖像顯示在所述顯示部上。
方案2、根據(jù)方案1所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中所述圖像包括在背景上示出的元素,其中能夠調(diào)整所述背景的亮度來(lái)調(diào)整環(huán)境光密度。
方案3、根據(jù)方案2所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中通過調(diào)整環(huán)境光密度而能夠調(diào)整適配光密度。
方案4、根據(jù)方案2或3所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中所述背景的亮度能夠被調(diào)整用于如下組中的至少兩項(xiàng)的可選的折射確定,其中所述組包括暗視覺、明視覺和中間視覺。
方案5、根據(jù)方案2-4之一所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中能夠調(diào)整元素的亮度來(lái)調(diào)整內(nèi)域光密度。
方案6、根據(jù)方案1-5之一所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中圖像包括用于主觀的折射確定的圖像。
方案7、根據(jù)方案6所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中所述圖像包括字符和/或符號(hào)。
方案8、根據(jù)方案1-7之一所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中所述圖像包括用于為了客觀的折射確定而照明眼睛的結(jié)構(gòu)化的照明。
方案9、根據(jù)方案8所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中結(jié)構(gòu)化的照明在時(shí)間上是可變化的,以便從不同方向照明眼睛。
方案10、根據(jù)方案8或9所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中所述結(jié)構(gòu)化的照明包括能夠可選地操控的、圓形布置的光源點(diǎn)或環(huán)區(qū)段。
方案11、根據(jù)方案8-10之一所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,進(jìn)一步包括攝像機(jī)裝置,所述攝像機(jī)裝置用于記錄響應(yīng)于所述結(jié)構(gòu)化的照明的瞳孔反射。
方案12、根據(jù)方案1-11之一所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中所述移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置包括如下接口,所述接口用于與外部攝像機(jī)耦合以及用于從外部攝像機(jī)接收所記錄的響應(yīng)于結(jié)構(gòu)化的照明的瞳孔反射。
方案13、根據(jù)方案11或12所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,其中所述程序代碼當(dāng)其在處理器上實(shí)施時(shí)基于所記錄的瞳孔反射來(lái)執(zhí)行眼睛的折射確定。
方案14、一種系統(tǒng),包括:
根據(jù)方案1-13之一所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置,和
觀察光學(xué)裝置,所述觀察光學(xué)裝置用于以要檢查的人員的至少一個(gè)眼睛來(lái)觀察所述移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置。
方案15、根據(jù)方案14所述的系統(tǒng),其中所述觀察光學(xué)裝置包括針對(duì)第一只眼睛的第一光學(xué)裝置和針對(duì)第二只眼睛的第二光學(xué)裝置。
方案16、根據(jù)方案14或15所述的系統(tǒng),其中所述觀察光學(xué)裝置包括微透鏡裝置。
方案17、根據(jù)方案16所述的系統(tǒng),其中微透鏡裝置包括要安置在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部上的微透鏡薄膜。
方案18、根據(jù)方案14-17之一所述的系統(tǒng),其中所述觀察光學(xué)裝置包括顏色過濾器。
方案19、根據(jù)方案18所述的系統(tǒng),其中所述顏色過濾器包括紅色過濾器和/或紅外過濾器。
方案20、根據(jù)方案14-19之一所述的系統(tǒng),進(jìn)一步包括分光鏡,所述分光鏡被布置在移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置的顯示部和至少一個(gè)眼睛之間,其中所述分光鏡被布置用于將從眼睛出發(fā)的光偏轉(zhuǎn)到攝像機(jī)裝置上。
方案21、根據(jù)方案14-20之一所述的系統(tǒng),進(jìn)一步包括用于主觀的折射確定的可換光學(xué)裝置的可換支架。
方案22、根據(jù)方案14-21之一所述的系統(tǒng),針對(duì)至少一個(gè)眼睛進(jìn)一步包括由偏光鏡和分析器構(gòu)成的組合。
方案23、根據(jù)方案14-22之一所述的系統(tǒng),針對(duì)至少一個(gè)眼睛進(jìn)一步包括快門。
方案24、具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,
其中所述程序代碼當(dāng)其在處理器上實(shí)施時(shí)導(dǎo)致所述處理器操控顯示部,以便將用于眼睛的折射確定的圖像顯示在顯示部上。
方案25、根據(jù)方案24所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,其中所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被構(gòu)建用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)方案1-13之一所述的移動(dòng)計(jì)算機(jī)裝置。
如已經(jīng)解釋的那樣,上面的實(shí)施例僅僅被考慮用于闡明,并且不應(yīng)解釋為限制性的。關(guān)于客觀的折射確定所討論的變型方案和變換方案必要時(shí)也可以用在主觀的折射確定中。例如針對(duì)主觀的折射確定也可以提供用于投影的微透鏡薄膜。其它的變型方案也是可能的。