專利名稱:用于預(yù)防和治療近視和疲勞的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明一般涉及眼睛會(huì)聚的減輕。本發(fā)明的實(shí)施方式提供了用于預(yù)防和治療由于長(zhǎng)時(shí)間使用計(jì)算機(jī)顯示器、進(jìn)行計(jì)算機(jī)游戲以及看電視引起的近視的方法和設(shè)備。雖然用 顯示屏上的電子圖像具體地提出了眼睛會(huì)聚的減輕,但是本發(fā)明的實(shí)施方式能夠用于其他 圖像以及其他顯示器。顯示器存在于許多地方并廣泛應(yīng)用。例如,顯示器與計(jì)算機(jī)、視頻游戲、家庭影院、 電話和電視一起使用。在許多情況下,可能期望將顯示器靠近用戶放置。顯示器對(duì)用戶的 靠近能夠使得在顯示器上顯示的圖像對(duì)用戶呈現(xiàn)得更大,例如,通常距離用戶約一米或更 少的計(jì)算機(jī)和視頻顯示器。雖然將顯示器靠近用戶放置具有優(yōu)點(diǎn),但是這也能具有在許多情況下不可完全修 正的缺點(diǎn)。由于眼睛的晶狀體能夠調(diào)節(jié)以將顯示器置于焦點(diǎn)上,因此許多能夠用眼睛的晶 狀體調(diào)節(jié)的人能夠容易地看到近距離的顯示器。然而,眼睛長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)節(jié)能夠引起功能性 近視,或近視。由于當(dāng)一個(gè)人觀看近距離物體時(shí)會(huì)發(fā)生調(diào)節(jié)反射(因而稱為,近距離響應(yīng)或 調(diào)節(jié)響應(yīng)),因而可能難以,并且在某些情況下實(shí)際上不可能,避免睫狀肌的收縮,直至一個(gè) 人聚焦在近距離物體上,包括計(jì)算機(jī)顯示器、計(jì)算機(jī)游戲以及電視。與本發(fā)明的實(shí)施方式有關(guān)的工作提出,計(jì)算機(jī)顯示器、計(jì)算機(jī)游戲以及電視的長(zhǎng) 時(shí)間使用會(huì)引起近視。例如,對(duì)近距離顯示器的長(zhǎng)時(shí)間觀看會(huì)引起睫狀肌痙攣,睫狀肌痙攣 會(huì)引起功能性近視,使得用戶在痙攣延續(xù)時(shí)、甚至在觀看遠(yuǎn)處物體時(shí)近視。此外,近距離顯 示器的長(zhǎng)時(shí)間觀看以及相關(guān)聯(lián)的睫狀肌痙攣會(huì)在發(fā)展永久性近視中起作用,例如,青少年 的發(fā)展性近視。由此可見(jiàn),將期望提供用于觀看諸如顯示器的物體的、避免至少部分上述缺點(diǎn)的 方法和/裝置。
2.
背景技術(shù):
可能相關(guān)的專利及專利申請(qǐng)包括美國(guó)專利號(hào)6,709,101,6, 347,869,5, 204,702、 3,883, 225 ;公開號(hào)為2005/0213035的美國(guó)專利申請(qǐng);以及EP 0362692。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一般涉及眼睛會(huì)聚的減輕,更具體地涉及與顯示器相關(guān)聯(lián)的眼疲勞。本發(fā) 明的實(shí)施方式提供了用于預(yù)防和治療由于長(zhǎng)時(shí)間使用計(jì)算機(jī)顯示器、進(jìn)行計(jì)算機(jī)游戲以及 看電視引起的近視的方法和設(shè)備。雖然具體提出了顯示器上的電子圖像,但是本發(fā)明的實(shí) 施方式能夠用于其他圖像以及其他顯示器。在某些實(shí)施方式中,在顯示器上示出的電子圖 像移動(dòng)到左側(cè)用于左眼觀看并移動(dòng)到右側(cè)用于右眼觀看。左眼遮光器能夠設(shè)置在左眼上且 右眼遮光器能夠設(shè)置在右眼上。當(dāng)顯示器上示出的圖像移動(dòng)到左側(cè)時(shí)左眼遮光器能夠打開,而當(dāng)顯示器上示出的圖像移動(dòng)到右側(cè)時(shí)右眼遮光器能夠打開,以使得每只眼睛都能觀看圖像而沒(méi)有實(shí)質(zhì)會(huì)聚。除了減輕會(huì)聚之外,本發(fā)明的實(shí)施方式還可以減輕,或者至少降 低,能夠引起假性近視的長(zhǎng)時(shí)間的睫狀肌痙攣。因而,除了降低眼睛會(huì)聚以及相關(guān)的眼疲勞 和勞累之外,本發(fā)明的某些實(shí)施方式還可以降低近視的發(fā)作或加重,例如發(fā)展性近視。在第一方面,本發(fā)明的實(shí)施方式提供了用于在觀看顯示器上電子圖像時(shí)減輕眼睛 會(huì)聚的方法,諸如投影顯示器、計(jì)算機(jī)屏幕或者視頻游戲屏幕。根據(jù)時(shí)間圖,例如,視頻幀速 率,在所述顯示器上將所述電子圖像水平地移動(dòng)。根據(jù)所述時(shí)間圖,交替所述顯示器的左眼 和右眼觀看。對(duì)于每只眼睛,所述距離足以觀察所述圖像而沒(méi)有實(shí)質(zhì)會(huì)聚。在多種實(shí)施方式中,所述時(shí)間圖是不變的。在特定實(shí)施方式中,所述圖像以一定速 率移動(dòng),且所述速率的范圍從30Hz到120Hz。在特定實(shí)施方式中,所述預(yù)選距離包括一定范 圍,所述范圍從0. Icm至5cm。在多種實(shí)施方式中,通過(guò)交替地打開和關(guān)閉在每只眼睛上佩戴的遮光器,交替左 眼和右眼視覺(jué)。在某些實(shí)施方式中,能夠?qū)σ壕д诠馄鬟M(jìn)行通電和斷電,以便打開和關(guān)閉在 每只眼睛上佩戴的遮光器。在某些實(shí)施方式中,可打開和關(guān)閉機(jī)械遮光器,以便打開和關(guān)閉 在每只眼睛上佩戴的遮光器。在多種實(shí)施方式中,所述圖像移動(dòng)距離包括預(yù)選距離,例如,默認(rèn)距離。在某些實(shí) 施方式中,所述圖像移動(dòng)距離可與所述用戶選擇的距離相對(duì)應(yīng)。例如,所述選擇的距離能夠 由用戶來(lái)感知并響應(yīng)于用戶舒適度來(lái)選擇。在特定實(shí)施方式中,所述圖像移動(dòng)距離能夠遞 增地增加至最大距離,對(duì)于所述最大距離所述用戶將所述圖像感知為單個(gè)圖像。因此,雖然 一定范圍的距離能夠提供減輕,但最大距離能夠響應(yīng)于用戶感知來(lái)選擇。在多種實(shí)施方式中,當(dāng)用所述用戶的左眼觀看時(shí),所述圖像移動(dòng)至左側(cè),當(dāng)用所述 用戶的右眼觀看時(shí),所述圖像移動(dòng)至右側(cè)。為了用每只眼睛進(jìn)行觀看,所述圖像的放大率可 減小和一定數(shù)量,并且所述圖像放大率減小的所述數(shù)量對(duì)于每只眼睛能夠都相同。為了用 每只眼睛進(jìn)行觀看,所述圖像的放大率能夠減小,以使得所述顯示器上的所述圖像的尺寸 減小,并且當(dāng)移動(dòng)用于用每只眼睛在所述顯示器上觀看時(shí),所述圖像不被剪切。在另一方面,提供了用于在觀看顯示器上的電子圖像時(shí)減輕眼睛會(huì)聚的系統(tǒng)。所 述系統(tǒng)包括電子電路,用于接收電子圖像并生成包括所述圖像的一系列幀的輸出。根據(jù)時(shí) 間圖,所述幀在所述顯示器上交替地右移和左移預(yù)選的距離。對(duì)于每只眼睛,所述距離足以 觀察所述圖像而沒(méi)有實(shí)質(zhì)會(huì)聚。左眼和右眼遮光器被配置以根據(jù)所述時(shí)間圖交替地打開和 關(guān)閉。在多種實(shí)施方式中,顯示器被連接以接收所述電子電路的所述輸出。源能夠被連 接以將所述電子圖像供給至所述電子電路。在多種實(shí)施方式中,所述電子電路產(chǎn)生耦接至所述左側(cè)和右側(cè)遮光器的定時(shí)信 號(hào)。所述定時(shí)信號(hào)能夠通過(guò)電線耦接。在某些實(shí)施方式中,所述定時(shí)信號(hào)無(wú)線地從所述電 子電路耦接至所述左側(cè)和右側(cè)遮光器。在多種實(shí)施方式中,所述時(shí)間圖是不變的。所述圖像能夠以一定速率移動(dòng),速率范 圍從30Hz到120Hz。所述預(yù)選距離的范圍從0. Icm至5cm。在多種實(shí)施方式中,所述預(yù)選距離是用戶可通過(guò)輸入設(shè)備進(jìn)行選擇的,并且所述 電子電路被配置以響應(yīng)于所述輸入設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)所述預(yù)選的距離。在某些實(shí)施方式中,所述電子電路能夠被配置以在所述顯示器上顯示交替地右移和左移的所述幀,以使得所述用戶能夠選擇所述距離。在特定實(shí)施方式中,所述電子電路被配置以將所述距離遞增地增加至 最大距離,在所述最大距離,所述用戶將所述圖像感知為單個(gè)圖像。在多種實(shí)施方式中,所述電子電路被配置以打開和關(guān)閉在每只眼睛上佩戴的遮光 器,以便交替左眼和右眼視覺(jué)。在某些實(shí)施方式中,所述左眼和右眼遮光器包括被配置以響 應(yīng)于定時(shí)信號(hào)而打開和關(guān)閉的液晶遮光器。在某些實(shí)施方式中,所述左眼和右眼遮光器包 括被配置以響應(yīng)于定時(shí)信號(hào)而打開和關(guān)閉的機(jī)械遮光器。在多種實(shí)施方式中,所述系統(tǒng)包括被配置以由用戶佩戴的框架,并且所述左眼和 右眼遮光器安裝在所述框架上。在某些實(shí)施方式中,所述系統(tǒng)包括左側(cè)透鏡和右側(cè)透鏡,并 且每個(gè)透鏡均連接至所述框架以便矯正所述用戶的視力。在多種實(shí)施方式中,所述框架和遮光器被配置以與矯正所述用戶的視力的透鏡一 起使用。所述透鏡可矯正所述用戶的近視、遠(yuǎn)視、散光或老花眼中的至少一種。在特定實(shí)施 方式中,所述透鏡包括讀數(shù)放大鏡。
圖IA示出了遠(yuǎn)距離目標(biāo)的雙眼觀看;圖IB示出了響應(yīng)于近距離目標(biāo)的雙眼會(huì)聚;圖IC示出了響應(yīng)于如圖IA中的遠(yuǎn)距離目標(biāo),處于放松狀態(tài)的眼睛的晶狀體;圖ID示出了響應(yīng)于如圖IB中的近距離目標(biāo)的眼睛的晶狀體的調(diào)節(jié);圖IE示出了與如圖IC的眼睛的放松狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的瞳孔;圖IF示出了與如圖ID的眼睛的瞳孔收縮;圖IG示出了能夠由對(duì)如圖IB中的近距離目標(biāo)的長(zhǎng)時(shí)間響應(yīng)引起的假性近視;圖IH示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式、響應(yīng)于近距離刺激的抑制調(diào)節(jié)的系統(tǒng)的示 意圖;圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的預(yù)防和治療近視和疲勞的系統(tǒng);圖2B示出了圖2A示出的系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備和遮光器眼鏡之間的同步;圖2C示出了圖2A示出的系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備的細(xì)節(jié);圖2D示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的圖2A示出的系統(tǒng)的輸入幀、第一幀緩存器、 第二幀緩存器以及輸出幀;圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的預(yù)防和治療近視和疲勞的方法;以及圖4A至4D示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)具有移動(dòng)圖像的近距離刺激的降低 的響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施方式能夠提供與顯示設(shè)備有關(guān)的眼睛會(huì)聚和眼疲勞的減輕。雖然 具體提出了顯示屏上的電子圖像,但是本發(fā)明的實(shí)施方式能夠用于其他圖像以及其他顯示 器。在某些實(shí)施方式中,在顯示器上,例如在顯示屏上顯示的電子圖像移動(dòng)到左側(cè)用于左眼 觀看并移動(dòng)到右側(cè)用于右眼觀看。左眼遮光器能夠設(shè)置在左眼上且右眼遮光器能夠設(shè)置在 右眼上。當(dāng)顯示器上示出的圖像移動(dòng)到左側(cè)時(shí)左眼遮光器能夠打開,而當(dāng)顯示器上示出的圖像移動(dòng)到右側(cè)時(shí)右眼遮光器能夠打開,以使得每只眼睛都能觀看圖像而沒(méi)有實(shí)質(zhì)會(huì)聚。 除了減輕會(huì)聚之外,本發(fā)明的實(shí)施方式還可以減輕,或者至少降低,能夠引起假性近視的長(zhǎng) 時(shí)間的睫狀肌痙攣。因而,除了降低眼睛會(huì)聚基于相關(guān)的眼疲勞和勞累之外,本發(fā)明的某些 實(shí)施方式還可以降低近視的發(fā)作或加重,例如發(fā)展性近視。本發(fā)明的實(shí)施方式提供對(duì)于患者附近的目標(biāo)的降低的近距離視覺(jué)響應(yīng)。近距離視覺(jué)響應(yīng)包括三重響應(yīng),即三聯(lián),其中人眼會(huì)聚、雙眼的晶狀體調(diào)節(jié)并且雙眼的瞳孔收縮。根 據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式,下文示出的三聯(lián)是參照正視眼作出的。具有光學(xué)矯正的眼睛能 夠以與示出的正視眼類似的方式作用,例如帶眼鏡、隱形眼鏡的眼睛以及具有折射誤差的 外科矯正的眼睛。此外,根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式,具有某些折射誤差的眼睛能夠以與正 視眼類似的方式對(duì)近距離視覺(jué)刺激進(jìn)行響應(yīng)。圖IA示出了遠(yuǎn)距離目標(biāo)的雙眼觀看。第一眼,或右眼110A,以及,第二眼,或左眼 110B,以平行的結(jié)構(gòu)示出。從眼IlOA到遠(yuǎn)距離目標(biāo)的視線112A平行于從眼IlOB到遠(yuǎn)距離 目標(biāo)的視線112B。這種遠(yuǎn)距離目標(biāo)的雙眼觀看與眼IlOA和眼IlOB的放松狀態(tài)相關(guān)聯(lián)。圖IB示出了響應(yīng)于近距離目標(biāo)130的雙眼會(huì)聚。右眼IlOA和左眼IlOB注視在 近距離目標(biāo)130上,使得視線112A和視線112B以角度132相交目標(biāo)130。近距離目標(biāo)130 能夠位于顯示器160上。右眼IlOA和左眼IlOB分開了瞳孔間距114,或IPD。右眼IlOA 和左眼IlOB與顯示器160相隔物距134。圖IC示出了響應(yīng)于如圖IA中的遠(yuǎn)距離目標(biāo),處于放松狀態(tài)的眼睛110的前段。眼 睛Iio包括角膜112、虹膜120以及晶狀體114。虹膜120限定瞳孔122,光穿過(guò)瞳孔122從 而由晶狀體114折射。由于角膜112包括彎曲表面,因而角膜112和晶狀體114提供屈光 力和折射光以便在視網(wǎng)膜上形成目標(biāo)130的圖像。眼睛110包括睫狀肌116。在調(diào)節(jié)的放 松狀態(tài),睫狀肌116放松。圖ID示出了響應(yīng)于如圖IB中的近距離目標(biāo)的如圖IC中眼睛的調(diào)節(jié)。睫狀肌116 響應(yīng)于近距離目標(biāo)130收縮并且改變晶狀體114,以便提供形成在視網(wǎng)膜上的目標(biāo)的圖像 的焦點(diǎn)的調(diào)節(jié)。睫狀肌116的收縮如箭頭118所示的將晶狀體114的外周向內(nèi)移動(dòng)。晶狀 體114的前表面向前移動(dòng),而晶狀體114的后表面向后移動(dòng),如箭頭119所示。因此,晶狀 體114更厚,曲率增加,從而增加晶狀體114的屈光力,并且確保將近距離目標(biāo)適當(dāng)?shù)鼐劢?在視網(wǎng)膜上。圖IE示出了與如圖IC的眼睛的放松狀態(tài)有關(guān)的瞳孔122。如上所述,瞳孔122由 虹膜120限制。圖IF示出了在如圖ID的狀態(tài)中眼睛110的瞳孔收縮瞳孔122。瞳孔122變小并 收縮以便補(bǔ)償晶狀體114的結(jié)構(gòu)改變。關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式的工作提出瞳孔收縮會(huì)限制 光通過(guò),以便確保加厚晶狀體的適當(dāng)使用。圖IG示出了能夠由對(duì)如圖IB中的近距離目標(biāo)的長(zhǎng)時(shí)間響應(yīng)引起的假性近視。長(zhǎng) 時(shí)間的近距離響應(yīng)會(huì)產(chǎn)生睫狀肌痙攣,引起假性近視,或者功能性假性近視。光線130示出 為以平行的布置從遠(yuǎn)距離目標(biāo)進(jìn)入眼睛114。眼睛114包括視網(wǎng)膜140。晶狀體114保持 在瞳孔收縮的調(diào)節(jié)狀態(tài)中,如上所述。因此,光線130到達(dá)焦點(diǎn)132,或者最小模糊圓,在視 網(wǎng)膜140之前,與近視一致。關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施方式的工作提出,通過(guò)移動(dòng)由每只眼睛看到 的物體的位置使得物體呈現(xiàn)為遠(yuǎn)離用戶,能夠降低或者甚至消除假性近視。
圖IH示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式響應(yīng)于近距離刺激的抑制調(diào)節(jié)的系統(tǒng)150的 示意圖。系統(tǒng)150包括位于用戶的右眼IlOA之前的右側(cè)遮光器150A以及位于左眼IlOB之 前的左側(cè)遮光器110B。顯示器160包括示出左側(cè)近距離目標(biāo)130A和右側(cè)近距離目標(biāo)130B 的屏幕。顯示器160交替地示出右側(cè)近距離目標(biāo)130A和左側(cè)近距離目標(biāo)130B。當(dāng)右側(cè)近 距離目標(biāo)130A示出在顯示器160上時(shí),右側(cè)遮光器150A打開,而當(dāng)左側(cè)近距離目標(biāo)130B示 出在顯示器160上時(shí),右側(cè)遮光器150B打開。雖然作為示例,提出了近距離目標(biāo)130、右側(cè) 近距離目標(biāo)130A和左側(cè)近距離目標(biāo)130B,但是系統(tǒng)150能夠?qū)υS多視覺(jué)刺激起作用,包括 視頻幀、視頻圖像、計(jì)算機(jī)生成的視頻和圖像、字母、字符等。右眼IlOA和左眼IlOB分開了 瞳孔間距114。在多種實(shí)施方式中,包含在右側(cè)近距離目標(biāo)130A和左側(cè)近距離目標(biāo)130B的 每個(gè)中的信息可能基本上相似,例如相同。在多種實(shí)施方式中,每個(gè)近距離目標(biāo)均可以移動(dòng) 物體能夠主觀的看到或察覺(jué)以及舒服地看到單個(gè)目標(biāo)的最大距離。左眼IlOA和左眼IlOB 與屏幕相隔物距134,例如,0.5米。在某些實(shí)施方式中,還可以提供近視矯正,例如,+2D矯 正,以使得目標(biāo)能夠聚焦在視網(wǎng)膜上而無(wú)需較強(qiáng)的調(diào)節(jié)。圖2A示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的預(yù)防和治療近視和疲勞的系統(tǒng)200。系統(tǒng) 200包括顯示器210。顯示器210可包括液晶顯示器(IXD)、陰極射線管(CRT)監(jiān)視器、數(shù)字 光處理(DLP)顯示器、數(shù)字微鏡顯示器、高清晰度電視(HDTV)顯示器以及能夠連接至計(jì)算 機(jī)、電視機(jī)以及視頻游戲和數(shù)字移動(dòng)照相機(jī)的許多公知的顯示器。系統(tǒng)200包括用于觀看 顯示器220的眼鏡220。眼鏡220能夠包括遮光器,例如液晶(LC)遮光器,其與顯示器210 的幀同步地打開和關(guān)閉,以使得在顯示器上示出的圖像呈現(xiàn)為距用戶較遠(yuǎn)。系統(tǒng)200可包 括處理器230,例如具有例如視頻卡232的視頻電路的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)。視頻卡232可包 括帶有數(shù)字視頻接口(DVI)和/或視頻圖形陣列/適配器(VGA)輸出的板載視頻處理芯片 或處理器。處理器230包括輸入設(shè)備238,其可包括鍵盤、鍵區(qū)、觸摸屏、鼠標(biāo)、軌跡球、激光 筆、聲控用戶控制、操縱桿、方向盤以及許多公知的用戶接口輸入設(shè)備。在某些實(shí)施方式中, 用戶能夠使用輸入設(shè)備238來(lái)調(diào)整顯示器上示出的左眼和右眼圖像的移動(dòng)。系統(tǒng)200包括 用于移動(dòng)幀的電子移動(dòng)電路240。電纜234可將視頻卡232和電子移動(dòng)電路240連接。電 子移動(dòng)電路通過(guò)電纜234從視頻卡232接收作為輸入的視頻源,例如,原始幀圖像或幀。電 子移動(dòng)電路240將同步信號(hào)242發(fā)射至遮光器眼鏡220。電子移動(dòng)電路240在電纜236上 將經(jīng)處理的幀發(fā)射至顯示器210。圖2B示出了從圖2A示出的系統(tǒng)的電子移動(dòng)電路240發(fā)射至遮光器眼鏡220的同 步信號(hào)242。同步信號(hào)242能夠在電線上發(fā)射,例如,有線同步,或者無(wú)線地發(fā)射,例如無(wú)線 同步。同步信號(hào)242能夠包括射頻(RF)和紅外(IR)信號(hào)。遮光器眼鏡220可包括左側(cè)遮光器220L和右側(cè)遮光器220R。左側(cè)遮光器220L和 右側(cè)遮光器220R可包括公知的商用光學(xué)遮光器,例如,液晶遮光器、微鏡遮光器以及機(jī)械 遮光器。在某些實(shí)施方式中,遮光器眼鏡220包括公知的商用LC遮光器眼鏡。遮光器眼鏡 220可包括左側(cè)透鏡222L和右側(cè)透鏡222R。左側(cè)遮光器220L和右側(cè)遮光器220R均能包 括用來(lái)矯正眼睛的折射誤差的處方透鏡、用來(lái)提供眼睛的近距離視力矯正的讀數(shù)放大鏡、 太陽(yáng)鏡透鏡的至少之一。在某些實(shí)施方式中,左側(cè)遮光器220L和右側(cè)遮光器220L均可包括 能夠附接至遮光器眼鏡220的單獨(dú)透鏡。在某些實(shí)施方式中,遮光器眼鏡220能夠與用戶 所佩戴的其他眼鏡連接和/或結(jié)合,例如,具有近距離視力矯正的處方透鏡,諸如,漸進(jìn)鏡、雙光眼鏡等。透鏡可矯正用戶的近視、遠(yuǎn)視、散光或老花眼中的至少一種。在特定實(shí)施方式 中,透鏡包括讀數(shù)放大鏡。遮光器眼鏡220可包括被配置以由用戶佩戴的框架。左眼和右眼遮光器能夠安裝 在框架上。左側(cè)透鏡222L和右側(cè)透鏡222R均能夠連接至框架以矯正用戶的視力。在多種 實(shí)施方式中,框架和遮光器被配置用于與矯正用戶視力的透鏡一起使用,例如,如上所述的 能夠與遮光器眼鏡220 —起佩戴的眼鏡。電子移動(dòng)電路240能夠以多種方式設(shè)計(jì)。在某些實(shí)施方式中,移動(dòng)電路240包括 附加設(shè)備,例如盒,插在電纜234和電纜236之間。在某些實(shí)施方式中,移動(dòng)電路240包括 能夠添加到計(jì)算機(jī)上的視頻卡。在某些實(shí)施方式中,電子移動(dòng)電路包括能夠添加到視頻卡 上的額外芯片。在某些實(shí)施方式中,電子移動(dòng)電路240可包括用軟件升級(jí)的視頻處理器電 路,該軟件配置視頻處理器電路以移動(dòng)圖像,例如可從nVidea,圣克拉拉,加利福尼亞,購(gòu)買 的視頻處理器和電路。圖2C示出了圖2A示出的系統(tǒng)的移動(dòng)設(shè)備的細(xì)節(jié)。電纜234提供來(lái)自視頻卡的 視頻數(shù)據(jù)。電纜234能夠連接至DVI連接器241。DVI連接器241連接至DVI接收器242, 例如,可從Silicon Imaging Inc.,科斯拉梅薩,加利福尼亞,購(gòu)買的最小化發(fā)射差分信號(hào) (TDMS)接收器。DVI接收器242可包括商品IC。DVI接收器242連接至幀處理器244的 I/O模塊2441。幀處理器244包括中央處理單元或CPU 244C、電可擦可編程序只讀存儲(chǔ)器 244E和線路存儲(chǔ)器244L。EEPROM 244E能夠包括用于CPU 244C的能夠修改和升級(jí)的指令, 例如幀處理程序。電子移動(dòng)電路240包括將像素?cái)?shù)據(jù)245輸出至雙端口視頻存儲(chǔ)器和控制 器246的幀處理器244。控制器246包括第一幀緩存器246A和第二幀緩存器246B。第一 幀緩存器246A包括存儲(chǔ)在其上的經(jīng)處理的幀246X,第二幀緩存器246B包括存儲(chǔ)在其上的 經(jīng)處理的幀246Y??刂破?46將第一幀緩存器246A和第二幀緩存器246B讀出為像素?cái)?shù)據(jù) 247。像素?cái)?shù)據(jù)247從控制器246發(fā)送至DVI發(fā)射機(jī)248,例如可從Siliconlmaging Inc. 購(gòu)買的TDMS發(fā)射機(jī)。DVI發(fā)射機(jī)248可包括商品IC。DVI發(fā)射機(jī)248連接至DVI連接器 249。DVI連接器249連接至電纜236,以使得將移動(dòng)的幀發(fā)射至顯示器210。遮光器眼鏡220連接至來(lái)自電子移動(dòng)電路240的定時(shí)信號(hào)。左側(cè)信號(hào)236L發(fā)射 至左側(cè)遮光器220L,而右側(cè)信號(hào)236R發(fā)射至右側(cè)遮光器。在某些實(shí)施方式中,左側(cè)和右側(cè) 遮光器命令信號(hào)可以與來(lái)自電子移動(dòng)電路240的單個(gè)信號(hào)多路復(fù)用。從電子移動(dòng)電路到遮 光器的信號(hào)使得每只眼睛的觀看與呈現(xiàn)在顯示器上視頻幀同步,以使得當(dāng)左眼圖像在顯示 器上時(shí),左側(cè)遮光器打開,并且當(dāng)右眼圖像在顯示器上時(shí),右眼遮光器打開。圖2D示出了圖2A中的系統(tǒng)的輸入幀234F、第一幀緩存器246A、第二幀緩存器246B以及輸出幀236F。輸入幀236F能夠被提供PC視頻卡輸出。輸入幀234F能夠由第一 幀緩存器246A或第二幀緩存器246B之一接收、減小或存儲(chǔ)。在多種實(shí)施方式中,例如計(jì)算 機(jī)游戲、電影和計(jì)算機(jī)圖形,輸入幀能夠由第一幀緩存器246A或第二幀緩存器246B之一 接收和存儲(chǔ),而不減小幀尺寸,以避免剪切。在某些實(shí)施方式中,例如在某些具有Windows 和/或Macintosh 個(gè)人計(jì)算機(jī)中,減小輸入幀尺寸和/或顯示器上顯示的圖像的放大率以 避免剪切會(huì)是有幫助的。幀的減小能夠包括幀內(nèi)圖像的放大率的減小,以使得圖像和/或 幀當(dāng)在顯示屏上顯示時(shí)具有減小的尺寸,從而避免移動(dòng)圖像的剪切。該減小能夠在將圖像 分為左側(cè)和右側(cè)圖像之前發(fā)生,以使得向每只眼睛示出的圖像的放大率和尺寸相等。第一輸入幀234X能夠由處理器接收和減小,并存儲(chǔ)在第一幀緩存器246A中。第一輸入幀234X能夠被讀出、移動(dòng)并發(fā)射為輸出幀234X1和輸出幀234X2。輸出幀234X1能夠?qū)?yīng)于用左 眼看到的幀,而輸出幀234X2能夠?qū)?yīng)于用右眼看到的幀。輸出幀234X1能夠向左側(cè)移動(dòng), 而輸出幀234X2能夠向右側(cè)移動(dòng)。第二輸入幀234Y能夠由處理器接收和減小,并存儲(chǔ)在第 二幀緩存器246B中。第二輸入幀234Y能夠被讀出、移動(dòng)并發(fā)射為輸出幀234Y1和輸出幀 234Y2。輸出幀234Y1能夠?qū)?yīng)于用左眼看到的幀,而輸出幀234Y2能夠?qū)?yīng)于用右眼看到 的幀。第三輸入幀234Z能夠由處理器接收和減小,并存儲(chǔ)在第三幀緩存器246A中。第三 輸入幀234Z能夠被讀出、移動(dòng)并發(fā)射為輸出幀234Z1和輸出幀234Z2。輸出幀234Z1能夠 對(duì)應(yīng)于用左眼看到的幀,而輸出幀234Z2能夠?qū)?yīng)于用右眼看到的幀。額外的幀能夠被相 應(yīng)地接收、減小、存儲(chǔ)、讀取、移動(dòng)和發(fā)射。在某些實(shí)施方式中,輸入幀234F的速率可以是輸入幀236F的速率的一半。對(duì)于 輸入幀率(FR IN),以赫茲(Hz)為單位,輸出幀率(FROUT)能夠是二倍。相應(yīng)地,輸出幀的 周期或持續(xù)時(shí)間可以是輸入幀的周期的一半。電子移動(dòng)電路能夠用在多種電子設(shè)備中。能夠受益于本發(fā)明實(shí)施方式的顯示器 包括公知的視頻游戲顯示器,諸如分別可從任天堂(Nintendo)、微軟(Microsoft)和索尼 (Sony)購(gòu)買的Wii、X盒(X-box)和游戲平臺(tái)(Play Station)。在某些實(shí)施方式中,電子移 動(dòng)電路能夠與電視顯示器一起使用。對(duì)圖2A至2D中示出的實(shí)施方式能夠做出多種修改。例如,輸入幀可以被剪切而 非減小,并且每隔一個(gè)輸入幀能夠放棄,以使得輸入幀的周期與輸出幀的周期匹配。在某些 實(shí)施方式中,移動(dòng)距離可包括預(yù)選的默認(rèn)距離。在多種實(shí)施方式中,用戶能夠基于用戶偏愛(ài) 選取圖像移動(dòng)距離。例如,用戶能夠找出他/她不再能夠?qū)⒛繕?biāo)圖像看作單個(gè)圖像的閾值 距離。因而,用戶能夠略微減小距離以使放松最大化。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的預(yù)防疲勞和治療近視的方法300。方法300 能夠用如上所述的包括處理器的移動(dòng)電路執(zhí)行。步驟305輸入幀,例如,如上所述包括圖像 的視頻幀。步驟310將幀減小至適當(dāng)?shù)某叽?,以使得?dāng)觀看時(shí)不剪切幀。步驟315將幀存儲(chǔ) 至存儲(chǔ)器,例如,視頻存儲(chǔ)緩沖器。步驟320讀取幀。步驟325移動(dòng)幀并將其分為分別與左 右眼相對(duì)應(yīng)的幀。在某些實(shí)施方式中,移動(dòng)距離初始對(duì)應(yīng)于默認(rèn)距離,并且用戶可響應(yīng)于用 戶感覺(jué)和/或舒適來(lái)調(diào)節(jié)移動(dòng)距離。步驟330將幀發(fā)射至顯示器。步驟335打開左側(cè)遮光 器以使得眼睛能夠觀看左側(cè)幀。步驟340用左眼觀看左側(cè)幀。步驟345關(guān)閉左側(cè)遮光器。 步驟250打開右側(cè)遮光器以使得右眼能夠觀看右側(cè)幀。步驟360關(guān)閉右側(cè)遮光器。在多種實(shí)施方式中,每個(gè)幀均移動(dòng)用戶確定的距離,例如,由用戶主觀確定的以便 舒適的距離。在步驟365,用戶感知移動(dòng)的圖像,例如顯示器上的移動(dòng)圖像。步驟370調(diào)節(jié) 移動(dòng)距離。在多種實(shí)施方式中,為了用戶舒適度,能夠調(diào)節(jié)圖像移動(dòng)距離,并且移動(dòng)距離能 夠由用戶響應(yīng)于移動(dòng)距離處的圖像的用戶感知來(lái)選擇。使用能夠利用輸入設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)所選 的距離。在某些實(shí)施方式中,可以逐漸地和/或遞增地增加,直到用戶感知了兩個(gè)圖像而非 一個(gè)圖像,以便建立最大移動(dòng)距離,該距離略小于用戶首先感知兩個(gè)圖像的距離。在某些實(shí) 施方式中,用戶被提供以軟件按鈕、圖形顯示器等,以示出與建立的最大移動(dòng)距離相關(guān)的所 選的移動(dòng)距離。在某些實(shí)施方式中,用戶響應(yīng)于用戶感知和舒適度選擇的移動(dòng)距離可小于 建立的最大移動(dòng)距離。只要有利于對(duì)眼睛提供緩解以避免過(guò)多的調(diào)節(jié),步驟305至370就能夠重復(fù)。應(yīng)該理解圖3中示出的具體步驟提供了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的使眼睛放松的具 體方法。根據(jù)可選的實(shí)施方式,還可以執(zhí)行其他順序的步驟。例如,本發(fā)明可選的實(shí)施方式 可以以不同的次序執(zhí)行上述步驟。此外,圖3中示出的各個(gè)步驟可包括多個(gè)子步驟,該多個(gè) 子步驟可以以適于各個(gè)步驟的多種順序執(zhí)行。此外,取決于具體的應(yīng)用,還可以增加或除去 額外的步驟。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)可多種變化、修改和選擇。實(shí)驗(yàn)測(cè)試圖4A至4D示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的對(duì)具有移動(dòng)圖像的近距離刺激的降低 的響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。視覺(jué)刺激被呈現(xiàn)以測(cè)試距離為一米處的物體。測(cè)試物體的一只眼睛用 數(shù)字電影照相機(jī)成像,將其調(diào)整以使得像素可轉(zhuǎn)化為距離。在測(cè)試物體的左眼前引入棱鏡, 以提供具有移動(dòng)位置的測(cè)試刺激的視覺(jué)圖像。用數(shù)字照相機(jī)對(duì)同一只眼睛進(jìn)行成像。在沒(méi) 有棱鏡和具有棱鏡的情況下測(cè)量瞳孔尺寸。對(duì)沿著眼瞼的距離進(jìn)行測(cè)量,以便將在具有和 沒(méi)有棱鏡的情況下拍攝的圖像進(jìn)行比較,從而確?;颊邲](méi)有移動(dòng)以改變照相機(jī)放大率。圖4A示出了在沒(méi)有棱鏡的情況下實(shí)驗(yàn)測(cè)量的33歲男性的瞳孔尺寸。示出的瞳孔 尺寸為5. 5mm。圖4B示出了在具有位于適當(dāng)位置的棱鏡的情況下實(shí)驗(yàn)測(cè)量的33歲男性的 瞳孔尺寸。示出的瞳孔尺寸為5. 9_。因此,通過(guò)移動(dòng)圖像,眼睛的調(diào)節(jié)出現(xiàn)了放松。圖4C示出了在沒(méi)有棱鏡的情況下實(shí)驗(yàn)測(cè)量的37歲男性的瞳孔尺寸。示出的瞳孔 尺寸為3. 9mm。圖4D示出了在具有位于適當(dāng)位置的棱鏡的情況下實(shí)驗(yàn)測(cè)量的37歲男性的 瞳孔尺寸。示出的瞳孔尺寸為4. 5_。因此,通過(guò)移動(dòng)圖像,眼睛的調(diào)節(jié)出現(xiàn)了放松。應(yīng)理解其他實(shí)施方式可落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此,本發(fā)明的范圍應(yīng)參見(jiàn) 所付權(quán)利要求以及其全部范圍的等同而確定。
權(quán)利要求
用于在觀看顯示器上電子圖像時(shí)減輕眼睛會(huì)聚的方法,所述方法包括根據(jù)時(shí)間圖,在所述顯示器上將所述電子圖像水平地移動(dòng)一定距離;以及根據(jù)所述時(shí)間圖,交替所述顯示器的左眼和右眼觀看;其中,對(duì)于每只眼睛,所述距離足以觀察所述圖像而沒(méi)有實(shí)質(zhì)會(huì)聚。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述時(shí)間圖是不變的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述圖像以30Hz到120Hz的速率移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述預(yù)選距離的范圍從0.Icm至5cm。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,交替左眼和右眼視覺(jué)包括交替地打開和關(guān)閉在每 只眼睛上佩戴的遮光器。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其中,打開和關(guān)閉包括對(duì)液晶遮光器進(jìn)行通電和斷電。
7.如權(quán)利要求5所述的方法,其中,打開和關(guān)閉包括打開和關(guān)閉機(jī)械遮光器。
8.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述圖像移動(dòng)距離包括預(yù)選距離。
9.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述圖像移動(dòng)距離與所述用戶選擇的距離相對(duì)應(yīng)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述用戶選擇的距離由用戶來(lái)感知并響應(yīng)于用戶 舒適度來(lái)選擇。
11.如權(quán)利要求9所述的方法,其中,所述圖像移動(dòng)距離遞增地增加至最大距離,對(duì)于 所述最大距離所述用戶將所述圖像感知為單個(gè)圖像。
12.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,當(dāng)用所述用戶的左眼觀看時(shí),所述圖像移動(dòng)至左 側(cè),當(dāng)用所述用戶的右眼觀看時(shí),所述圖像移動(dòng)至右側(cè)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,為了用每只眼睛進(jìn)行觀看,所述圖像的放大率減 小和一定數(shù)量,并且所述數(shù)量對(duì)于每只眼睛均相同。
14.如權(quán)利要求1所述的方法,其中,為了用每只眼睛進(jìn)行觀看,所述圖像的放大率減 小,以使得所述顯示器上的所述圖像的尺寸減小,并且當(dāng)移動(dòng)用于用每只眼睛在所述顯示 器上觀看時(shí),所述圖像不被剪切。
15.用于在觀看顯示器上的電子圖像時(shí)減輕眼睛會(huì)聚的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括電子電路,其被配置以接收電子圖像并生成包括所述圖像的一系列幀的輸出,根據(jù)時(shí) 間圖,所述幀在所述顯示器上交替地右移和左移一定距離,對(duì)于每只眼睛,所述距離足以觀 察所述圖像而沒(méi)有實(shí)質(zhì)會(huì)聚;以及左眼和右眼遮光器,被配置以根據(jù)所述時(shí)間圖交替地打開和關(guān)閉。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),進(jìn)一步包括被連接以接收所述電子電路的所述輸出的 顯不器。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng),進(jìn)一步包括被連接以將所述電子圖像供給至所述電子 電路的源。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),其中,所述電子電路產(chǎn)生耦接至所述左眼和右眼遮光 器的定時(shí)信號(hào)。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng),其中,所述定時(shí)信號(hào)通過(guò)電線從所述電子電路耦接至 所述左眼和右眼遮光器。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng),其中,所述定時(shí)信號(hào)無(wú)線地從所述電子電路耦接至所 述左眼和右眼遮光器。
21.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),其中,所述時(shí)間圖是不變的。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng),其中,所述電子電路被配置以在30Hz到120Hz范圍內(nèi) 的速率移動(dòng)所述圖像。
23.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng),其中,所述圖像移動(dòng)距離的范圍從0.Icm至5cm。
24.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),其中,所述圖像移動(dòng)距離是用戶可通過(guò)來(lái)自設(shè)備的輸 入進(jìn)行選擇的,并且所述電子電路被配置以響應(yīng)于所述輸入來(lái)調(diào)節(jié)所述預(yù)選的距離。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng),其中,所述電子電路被配置以在所述顯示器上顯示交 替地右移和左移的所述幀,以使得所述用戶能夠選擇所述距離。
26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng),其中,所述電子電路被配置以將所述距離遞增地增加 至最大距離,對(duì)于所述最大距離所述用戶將所述圖像感知為單個(gè)圖像。
27.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),其中,所述電子電路被配置以打開和關(guān)閉在每只眼睛 上佩戴的遮光器,以便交替左眼和右眼視覺(jué)。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng),其中,所述左眼和右眼遮光器包括被配置以響應(yīng)于來(lái) 自所述電子電路的定時(shí)信號(hào)打開和關(guān)閉的液晶遮光器。
29.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng),其中,所述左眼和右眼遮光器包括被配置以響應(yīng)于來(lái) 自所述電子電路的定時(shí)信號(hào)而打開和關(guān)閉的機(jī)械遮光器。
30.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),進(jìn)一步包括被配置以由用戶佩戴的框架,其中,所述左 眼和右眼遮光器安裝在所述框架上。
31.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng),進(jìn)一步包括左側(cè)透鏡和右側(cè)透鏡,所述左側(cè)透鏡和右 側(cè)透鏡均連接至所述框架以便矯正所述用戶的視力。
32.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng),其中,所述框架和遮光器被配置以與矯正所述用戶的 視力的透鏡一起使用。
33.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng),其中,所述透鏡矯正所述用戶的近視、遠(yuǎn)視、散光或老 花眼中的至少一種。
34.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng),其中,所述透鏡包括讀數(shù)放大鏡。
全文摘要
在顯示器上示出的電子圖像能夠被移動(dòng)到左側(cè)用于左眼觀看,并移動(dòng)到右側(cè)用于右眼觀看。左眼遮光器能夠設(shè)置在左眼上且右眼遮光器能夠設(shè)置在右眼上。當(dāng)顯示器上示出的圖像移動(dòng)到左側(cè)時(shí)左眼遮光器能夠打開,而當(dāng)顯示器上示出的圖像移動(dòng)到右側(cè)時(shí)右眼遮光器能夠打開,以使得每只眼睛都能觀看圖像而沒(méi)有實(shí)質(zhì)會(huì)聚。除了減輕會(huì)聚之外,本發(fā)明的實(shí)施方式還可以減輕能夠引起假性近視的長(zhǎng)時(shí)間的睫狀肌痙攣,還可以降低近視的發(fā)作或加重,例如發(fā)展性近視。
文檔編號(hào)A61B3/00GK101820812SQ200880107487
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2008年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日
發(fā)明者中田力 申請(qǐng)人:中田力