一种基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统技术方案

本发明专利技术公开了基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统，包括主机箱、光学观测镜筒，主机箱与光学观测镜筒相连，光学观测镜筒内设两条相分离的光路，两条独立的光路相对称，每条光路包括ＬＣＤ显示屏、光学系统及观察窗口，观察窗口通过光学观察镜筒筒壁的通孔朝向外部，观察窗口与光学系统相通，光学系统包括一凸透镜和一平面反射镜，ＬＣＤ显示屏的光线投向与凸透镜镜面的朝向呈９０度，两者光线方向的交叉部安置所述的平面反射镜，平面反射镜分别与两者的投射光线呈４５度；主机箱内装控制系统，控制系统包括两个ＶＧＡ输出，两个ＶＧＡ输出分别与两个ＬＣＤ显示屏相联。该系统通过分离双眼视野，让每只眼睛分别通过不同的光路来观看不同的刺激图形或游戏，提高治疗效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统
本专利技术属于眼科医疗器械制造
，具体涉及一种用于弱视治疗的基于双眼 光路分离的虚拟眼罩系统。
技术介绍
弱视是指眼部无器质性病变，而单眼或双眼矫正视力达不到0. 9者，或者双眼矫 正视力相差2行以上。弱视属于发育紊乱性疾病，常伴随有斜视、屈光不正等症状，弱视 的危害不仅在于单眼视力低下，更严重的是缺乏完善的双眼视功能和更高级的立体视觉功 能，即缺乏对三维空间各种物体远近、前后、高低、深浅和凸凹的感知能力，而这恰是人和高 等动物所特有的一项高级视功能，弱视影响人们适应现代化社会的生活质量。根据全国弱 视斜视防治中心在国内各地普查结果，弱视的患病率为3. 83%，斜视则为2. 3%左右。我国 约有3亿多儿童，估计约有一千万弱视儿童急待诊治。多年来，从心理学、神经生理学和电生理学方面，利用实验动物模型研究发现视觉 发育过程具有可塑阶段，一般认为，弱视和斜视的治疗以及立体视的建立与年龄密切相关， 年龄越小，疗效越好，早期治疗和长期坚持成为影响弱视疗效的关键因素。目前，弱视的治疗主要采用遮盖法、药物抑制法和视觉生理刺激疗法等。美国眼科 专家Malik教授对比了各种不同的疗法后，发现遮盖法效果最好，视力上升最快，儿童弱视 治疗应首先选用此法。传统遮盖疗法是通过眼罩遮盖健眼，消除优势眼对弱视眼的抑制，强 迫使用弱视眼以达到提高其视力的目的。然而，传统遮盖疗法的弊端也不容被忽视由于 遮盖需要对健眼进行抑制，使得患遮盖性弱视的概率大大增加；遮盖过程大部分时间用单 眼视物，这就阻碍了儿童在关键时期的双眼功能的发育；由于某些非正常因素(如在大人 不注意的时，患儿会摘下眼罩，在眼罩的隙缝中看东西)，这不但影响疗效，还有可能引起斜 视。同时，传统遮盖影响美观，对患儿的心理健康带来影响。
技术实现思路
本专利技术利用给左右眼呈现不同画面的VR(VirtualReality虚拟现实技术)方法， 提供了一种基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统，该系统通过分离双眼视野，让每只眼睛分 别通过不同的光路来观看不同的刺激图形或游戏，达到分离双眼全视野训练，以提高治疗 效果，实现了在不抑制健眼的情况下训练弱视眼视功能的目的。为实现上述功能，本专利技术所采用的技术方案是一种基于双眼光路分离的虚拟眼 罩系统，其包括主机箱、光学观测镜筒，主机箱与光学观测镜筒相连，光学观测镜筒内设两 条相分离的光路，两条独立的光路相对称，每条光路包括LCD显示屏、光学系统及观察窗 口，观察窗口通过光学观察镜筒筒壁的通孔朝向外部，观察窗口与光学系统相通，光学系统 包括一凸透镜和一平面反射镜，IXD显示屏的光线投向与凸透镜镜面的朝向呈90度，两者 光线方向的交叉部安置所述的平面反射镜，平面反射镜分别与两者的投射光线呈45度；所 述的主机箱内装控制系统，控制系统包括两个VGA输出，两个VGA输出分别与所述的两个IXD显示屏相联。所述的基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统，两光学系统通过丝杆相连，光学系统 与丝杆通过螺纹连接，丝杆两端分别与光学观测镜筒的筒壁转动配合，丝杆的外端固接筒 距调节旋钮，该旋钮处于光学观测镜筒之外。所述的基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统，主机箱的前侧面为斜面，该斜面上安置一操作键盘。所述的基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统，主机箱开有电源插口。所述的基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统，控制系统包括外部接口模块，该外部 接口模块包括USB接口、以太网口、CF卡接口。所述的基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统，主机箱开有与所述CF卡接口、以太网 接口、USB接口相适配的插口。本专利技术基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统在临床上具有显著的效果1、本专利技术利用虚拟现实技术和计算机技术提供了双眼进行交互训练的全视野弱 视治疗方案，不需要对健眼进行真正的眼罩遮盖，消除了传统眼罩遮盖疗法的弊端，对儿童 患者的顺应性大大提高，提高了治疗效果。临床研究发现，利用VR(VirtualReality虚拟现实技术)，在不抑制健康眼的同 时，通过电脑游戏的方式成功地在1小时训练当中获得了将需要近400小时的传统遮盖方 式才能达到的效果。结果表明，这一技术达到的虚拟遮盖的治疗效果收效极为迅速。2、本专利技术设计了两个独立的光路，利用3. 5英寸微型LCD显示屏作为高质量的图 像和动画的显示媒介，可以为每只眼睛单独提供显示内容，从而克服了普通显示器无法或 很难为两只眼睛单独提供刺激图像的困难。3、本专利技术通过观看有趣的动画片段或进行VR益智游戏的方式来代替枯燥的传统 遮盖法进行治疗，使儿童更容易接受治疗，提高其治疗的积极性。4、本专利技术设有后台数据库，使得患者的详细资料和训练过程的中各项指标及数据 可以实时地记录在系统中，便于跟踪患者的治疗进程，为其及时调整后续治疗方案，从而提 高治疗的效果，减少治疗的时间。5、利用本专利技术系统进行治疗，其初步的临床效果非常好，比传统遮盖疗法的治疗 时间大为缩短。附图说明图1为本专利技术虚拟眼1I系统的外形结构示意图。图2为本专利技术虚拟眼1I系统§g件结构的主视图。图3为本专利技术虚拟眼1I系统§g件结构的侧视图。图4为本专利技术虚拟眼1I系统§g件结构的俯视图。图5为本专利技术虚拟眼1I系统§g件结构的立体(局部剖开)图。图6为本专利技术的光路分离原理图。图7为本专利技术的系统框架图。图8为本专利技术的控制系统模块图。图9为本专利技术选取的--种游戏画面的效果图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细说明。如图1-5所示，本专利技术基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统包括主机箱5、光学观测 镜筒1，主机箱5的侧面大致呈直角梯形状，其上窄下宽，其前方侧面为斜面，斜面上安置有 操作键盘6。主机箱5的顶面向上凸，该凸部插入镜筒1的底部的两凸耳4之间并通过轴而 转动相连。镜筒1内设两条相分离的光路，两条独立的光路相对称设计，每条光路包括LCD 显示屏7、光学系统8及观察窗口 3，IXD显示屏7、光学系统8处于镜筒1内，而观察窗口 3 朝前方并伸出镜筒1之外。通过观察窗口 3看到的图像是由微型LCD显示屏7显示并经独 立光学系统8作用而呈现的。两光学系统8通过丝杆9相连，光学系统8的壳体外壁固定 安装一导座，导座横穿丝杆9，两者间通过螺纹连接，丝杆9两端分别与镜筒1的筒壁转动配 合，而其外端固接筒距调节旋钮2，旋钮2处于镜筒1之外，通过转动旋钮2带动丝杆9的转 动，而实现调节筒距的目的，其可调范围在45-75mm。通过光学系统才能使患者清楚地观察到IXD显示屏上显示的画片内容，因此，光 学系统优劣将直接影响整个视觉观察与刺激系统的质量。设计时，按检查要求，患者眼肌应 处于松驰、眼球无调节状态，所以按正常眼(远点为无限远)设计。因此，由光学系统出射 到达患者眼睛的光线应为平行光，以模拟自然界中无限远的景物，在目镜焦面上显示各种 画片(相当于光学仪器中的分划板)来代替不同的景物。图6显示了左右两支光路，对应患者的左右眼。光学系统8包括一凸透镜和一平 面反射镜，IXD显示屏7显示图像的光线投向与凸透镜镜面的朝向呈90度，两者间光线的 交叉部安置平面反射镜，平面反射镜分别与两者的光线呈45度。平面反射镜起折转光路的 作用。可变光阑(可以通过软件来实现)光孔直径变动范围为Φ 10 60mm，患者通过目镜 观看画本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双眼光路分离的虚拟眼罩系统，其特征是包括主机箱、光学观测镜筒，主机箱与光学观测镜筒相连，光学观测镜筒内设两条相分离的光路，两条独立的光路相对称，每条光路包括ＬＣＤ显示屏、光学系统及观察窗口，观察窗口通过光学观察镜筒筒壁的通孔朝向外部，观察窗口与光学系统相通，光学系统包括一凸透镜和一平面反射镜，ＬＣＤ显示屏的光线投向与凸透镜镜面的朝向呈９０度，两者光线方向的交叉部安置所述的平面反射镜，平面反射镜分别与两者的投射光线呈４５度；所述的主机箱内装控制系统，控制系统包括两个ＶＧＡ输出，两个ＶＧＡ输出分别与所述的两个ＬＣＤ显示屏相联。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱启仓，王丽萍，
申请(专利权)人：杭州华泰医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]