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公開番号2024125976
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-19
出願番号2023066667
出願日2023-04-14
発明の名称斜視矯正機能付きVRヘッドマウントディスプレイ及びその運用方法
出願人逢甲大學
代理人TRY国際弁理士法人
主分類A61B 3/08 20060101AFI20240911BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】斜視矯正機能付きVRヘッドマウントディスプレイ及びその運用方法を提供する。
【解決手段】本発明は、斜視矯正機能付きのVRヘッドマウントディスプレイ10及びその運用方法であり、ヘッドマウントディスプレイを介して使用者の眼球運動を検出することで、斜視に必要な補償角度を得、処理モジュール300は補償角度に基づいて補償画像を生成して使用者に観視させる。プリズムディオプターレンズシミュレーションシステムを組み込んだヘッドマウントディスプレイは、斜視矯正中で常用のプリズムディオプターレンズの効果をシミュレートすることができる。仮想デバイスの使用時に、使用者の眼球移動方向を自動的に検出し、プリズムディオプターレンズの矯正効果を増減させ、長期間の使用により、使用者の斜視の程度を軽減させ、視力矯正及び治療の目的を達成できる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
使用者の検査用のテスト画面を表示するための表示ユニットと、
前記使用者が前記テスト画面を観視する時、前記使用者の眼球の偏角を検出する検出素子と、
前記表示ユニット及び前記検出素子に接続される処理モジュールと、
前記表示ユニット及び前記処理モジュールに接続される光学シミュレーション素子と
を含む斜視矯正機能付きのヘッドマウントディスプレイであって、
前記光学シミュレーション素子及び前記処理モジュールは、分析のため前記偏角を取得し、分析結果に基づき補償画像を前記表示ユニットに出力するヘッドマウントディスプレイ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記テスト画面には、テストパターンが含まれる請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記分析結果は、前記検出素子は前記偏角が０度であることを検出した時、前記光学シミュレーション素子及び前記処理モジュールによって得られた補償角度である請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記偏角が０度を超える場合、前記光学シミュレーション素子は前記偏角に基づいてシミュレートして、少なくとも１つの調整後のテスト画面を前記表示ユニットに出力し、前記使用者の再度テストのために提供され、前記検出素子は眼球運動の前記偏角が０度であることを検出すると、検査が完了したことになる請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記処理モジュールは、前記使用者が必要とする前記補償角度に基づいて光学シミュレーションを行って前記補償画像を得、前記使用者に観視させるため、前記表示ユニットに表示する請求項３に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
前記光学シミュレーション素子には、プリズム屈折方法又はカメラ回転方法が含まれる請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項７】
前記処理モジュールは、中央演算処理装置、グラフィックスプロセッサ又はその組み合わせである請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項８】
前記表示ユニットには、能動型発光ディスプレイ、受動型発光ディスプレイ或いは３Ｄ表示ディスプレイが含まれる請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項９】
前記検出素子は、アイトラッカーである請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１０】
請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイを用意するステップＳ１、
使用者の検査用のテスト画面を表示するステップＳ２、
前記使用者が前記テスト画面を観視する時、前記使用者の眼球の偏角を検出するステップＳ３、
前記偏角に基づきシミュレートして少なくとも１つの調整後のテスト画面を得るステップＳ４、
前記調整後のテスト画面を前記使用者の再度テストのために提供し、ステップＳ３内で検出された前記偏角が０度になり、前記処理モジュールは前記使用者が必要とする補償角度を得るまでステップＳ２～Ｓ５を繰り返すステップＳ５、及び
前記処理モジュールは前記補償角度に基づき前記使用者に観視させるための補償画像を生成するステップＳ６
を含む斜視矯正機能付きのヘッドマウントディスプレイの運用方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、斜視矯正機能付きＶＲ（Virtual reality、仮想現実）ヘッドマウントディスプレイに関し、特に、プリズムディオプター（ＰｒｉｓｍＤｉｏｐｔｅｒ、ＰＤ）レンズシミュレーションシステムを組み込んだヘッドマウントデバイスに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
目は魂の窓であり、目を通じて外的現実を見ることができるが、目も多くの人間の臓器と同様に、先天性か後天性かにかかわらず、異常が発生して視力低下につながることがあり、例えば焦点ぼけ（近視又は遠視など）或いは散乱（斜視又は乱視など）などの屈折異常である。
【０００３】
大部分の観視の条件において、健康な両目の視線はそろい、視軸が平行である。斜視は、眼位ずれの視覚障害であり、主な治療目標は、注視する全ての距離と方向において快適で単一視であってかつ明瞭で正常な両眼視の獲得である。通常、眼鏡と手術を組み合わせて治療している。
【０００４】
斜視の検出には、主に瞳孔対光反射検査（Ｈｉｒｓｃｈｂｅｒｇｔｅｓｔ）、遮閉試験（ｃｏｖｅｒ－ｕｎｃｏｖｅｒｔｅｓｔ）、プリズム遮蔽試験が含まれる。瞳孔対光反射検査は、被験者が遠方の一点を固視し、各瞳孔の対光反射の位置が対称であれば両眼は平行であり、逆に非対称であれば斜視となる可能性があり、斜視角は適切な強度のプリズムによる反射の対称性によって測定できる。２番目の試験方法は、遮閉試験（ｃｏｖｅｒ－ｕｎｃｏｖｅｒｔｅｓｔ）で、患者が近く又は遠くの対象物を見る時片眼を遮閉して、医師は遮閉されていない他眼の動きを観察し、さまざまな強度のプリズムと方向で試験を繰り返し、斜視角を測定する。最後はプリズム遮蔽試験で、目の偏移の程度により、プリズムロッド又はプリズムレンズを介して遮閉されていない眼の眼球運動に伴うバランスをとって眼球偏位の程度を求め、かつ水平斜視と垂直斜視を別々に実施する必要があり、試験過程は煩雑で患者の十分な協力の必要がある。なお、遮閉試験及びプリズム遮蔽試験は、試験段階中に患者の眼球が動いたかどうかを判断するため、専門家の主観的な判断が必要である。上記の試験方法はステップの煩雑以外に、測定に影響を与える多くの要因があるため、測定結果が正確ではない可能性があり、専門家が実施する必要がある。
【０００５】
また、市場における仮想現実（Ｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙ、ＶＲ）デジタル画像装置の台頭により、ＶＲヘッドマウントディスプレイは視力の弱い人々に適する表示画面を提供しない。如何にして斜視患者向けのヘッドマウントディスプレイを提供するかも現在、市場における喫緊の課題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、表示ユニットと、検出素子と、処理モジュールと、光学シミュレーション素子とを含む、斜視矯正機能付きヘッドマウントディスプレイを提供する。表示ユニットは、使用者の検査用のテスト画面を表示するために用いられる。前記使用者が前記テスト画面を観視する時、検出素子は、前記使用者の眼球の偏角を検出する。処理モジュールは、前記表示ユニット及び前記検出素子に接続される。光学シミュレーション素子は、前記表示ユニット及び前記処理モジュールに接続される。前記光学シミュレーション素子及び前記処理モジュールは、分析のため前記偏角を取得し、分析結果に基づき補償画像を前記表示ユニットに出力する。
【０００７】
本発明の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイの運用方法は、斜視矯正機能付きのヘッドマウントディスプレイを用意するステップＳ１、使用者の検査用のテスト画面を表示するステップＳ２、前記使用者が前記テスト画面を観視する時、前記使用者の眼球の偏角を検出するステップＳ３、前記偏角に基づきシミュレートして少なくとも１つの調整後のテスト画面を得るステップＳ４、前記調整後のテスト画面を前記使用者の再度テストのために提供し、ステップＳ３内で検出された前記偏角が０度になり、前記処理モジュールは前記使用者が必要とする補償角度を得るまでステップＳ２～Ｓ５を繰り返すステップＳ５、及び前記処理モジュールは前記補償角度に基づき前記使用者に観視させるための補償画像を生成するステップＳ６を含む。
【０００８】
以上の本発明に対する略述は、本発明の幾つか態様及び技術的特徴に対し基本的な説明を行うことを目的とする。発明の略述は、本発明に対する詳細な記述ではないため、その目的は特別に本発明のキーとなる或いは重要要素を挙げることなく、本発明の範囲を特定するために用いられることはなく、簡明な方式でのみ本発明の数種概念を開示する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイの構成要素を示す概略図である。
使用者の眼球が本発明の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイによって追跡されている様子を示す概略図である。
本発明の実施形態におけるヘッドマウントディスプレイの運用方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の技術的特徴及び実用効果を理解し、明細書の内容に基づいて実施できるため、更に図面に示す好ましい実施形態で次の通り詳細に説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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