用于融合聚散度和空间视觉训练的视觉训练设备的制作方法

本发明涉及一种用于融合聚散度和空间视觉训练的视觉训练设备。

背景技术：

提供融合聚散度和空间视觉训练的视觉训练设备包括：具有补色关系一对滤色器，其被设置于双眼的前方；以及显示器，其在双眼的前方显示与滤色器对应的颜色以及具有补色关系的颜色。这里，在显示器上显示的图像的颜色为与滤色器对应的颜色，以及在以下情况下进行有效的训练：其中当使用者看彩色图像时，对应的滤色器所应用于的眼睛无法完整地认知该彩色图像，而仅通过应用于另一只眼睛的滤色器来对该彩色图像进行认知。

然而，市售的显示器具有不同的颜色特性且使用者具有不同的颜色感知能力，以及因此，除非在训练之前进行单独的颜色校准，否则视觉训练效果较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够对显示器进行颜色校准并且提供精细的视觉训练的视觉训练设备。

任务解决方案

为了实现上述目的，根据本发明的视觉训练设备包括：具有光学性质的滤色器，其设置于使用者眼睛的视场方向上；显示器；使用者操作单元，其调整所述显示器的图像信息；以及控制单元，其使处于与所述滤色器的颜色类似的范围内的基准彩色图像在所述显示器上显示，并且当通过所述使用者操作单元输入针对所述显示器的校准确认信号时，将所述校准确认信号存储为校准值。

优选地，所述控制单元控制所述使用者操作单元，以使得调整与具有所述光学性质的所述滤色器相对应的所述基准彩色图像的所述图像信息。

优选地，所述控制单元调整在所述显示器上显示的所述基准彩色图像的rgb值、透明度、对比度和亮度中的至少一个，并且当通过所述使用者操作单元输入针对所述显示器的校准确认信号时，将所述校准确认信号存储为所述校准值。

优选地，所述控制单元使其中反映了所述校准值的一对融合图像在所述显示器上显示，控制所述显示器以使得所述一对融合图像彼此分离或彼此靠近，以及当通过所述使用者操作单元输入图像分离确认信号时，将所述一对融合图像之间的距离信息存储为融合幅度信息。

优选地，所述控制单元使对认知图像的视觉识别进行抑制的认知抑制图像与所述认知图像重叠地在所述显示器上显示，控制所述显示器以使得所述认知抑制图像的浓度值被改变，以及当通过所述使用者操作单元输入识别状态改变确认信号时，将所述认知抑制图像的浓度值存储为认知信息。

优选地，具有所述光学性质的滤色器被配置为具有偏振或相邻补色关系，其中为了在双眼视觉下的分离，仅使在滤色器的光栅方向上振动的光通过。

该视觉训练设备能够针对显示器进行颜色校准并且提供精细的视觉训练。

附图说明

图1是图示根据本发明的视觉训练设备的立体图。

图2是根据本发明的视觉训练设备的配置图。

图3是用于说明根据本发明的校准模式的流程图。

图4a至图4c是用于说明图3的校准模式的参考图。

图5是用于说明用于融合聚散度训练的融合聚散度测量模式的流程图。

图6a、图6b是用于说明图5的融合聚散度测量模式的参考图。

图7是用于说明融合聚散度训练模式的流程图。

图8是用于说明用于空间视觉训练的空间视觉测量模式的流程图。

图9a、图9b是用于说明图8的空间视觉测量模式的参考图。

图10是用于说明空间视觉训练模式的流程图。

具体实施方式

图1是图示根据本发明的视觉训练设备的立体图。如在图1中可见，根据本发明的视觉训练设备包括具有接目镜部的框架100。框架100能够佩戴于使用者的头部。接目镜部被放置于使用者眼睛的视场方向上，并且在接目镜部中安装具有光学性质的滤色器201和202。在接目镜部中可以与滤色器201和202重叠地安装具有各种折射率的透镜。这里，设置于眼睛的前方的、具有成对光学性质的滤色器201和202采用了具有相互补色关系或相邻补色关系的颜色。例如，当一个滤色器采用红色时，另一个滤色器采用蓝绿色。这仅为一例示，并且可以采用具有相互补色关系的其他颜色，例如黄色和紫色。具有成对光学性质的滤色器201和202是可更换的。

框架100具有安装部130，其中在安装于接目镜部中的具有光学性质的滤色器201和202前方的预定距离处安装显示器300。显示器300可拆卸地安装于安装部130中。显示器300可以是用于视觉训练的专用设备或其中安装了视觉训练程序的移动设备。本视觉训练设备能够以显示器300安装于框架100中的状态或者从框架100拆卸的状态提供训练。在以显示器300从框架100拆卸的状态进行训练的情况下，期望以距使用者的眼睛适当的距离来进行训练。例如，可以以1m或更小的距离执行训练，或者可以以1m或更大的距离来进行训练，就好像在客厅观看电视那样。显示器300可以与框架100成一体地配置。

图2是根据本发明的视觉训练设备的配置图。如图2中所示，根据本发明的视觉训练设备包括调整显示器300的图像信息的使用者操作单元500。图像信息包括rgb值、透明度、对比度和亮度中的至少一个。使用者操作单元500经由电连接或无线连接与显示器300进行连接。使用者操作单元500可以被设置于框架100或显示器300中或者可以被设置为单独的部件。

根据本发明的视觉训练设备包括：控制单元700，其可以使处于与滤色器201或202的颜色类似的范围内的基准彩色图像（参见图4）在显示器300上显示；通信单元900，其与外部设备连接并且与外部设备交换数据；以及存储器800，其存储各种类型的数据。

控制单元700预先接收安装于框架100的每个滤色器201和202的颜色信息，并且基于每个滤色器的颜色信息，使处于与该颜色类似的范围内的基准彩色图像在显示器300上显示。例如，当预先接收到指示设置于使用者的左眼侧的彩色透镜202的颜色为偏红色的颜色信息时，在显示器300上显示rgb值的r值为255、g值为0、b值为0的彩色图像。这仅为一例示，并且基准彩色图像的rgb值能够根据设定而被改变。然而，基准彩色图像1与每个滤色器201和202的颜色精确匹配的情况是少见的，并且指示rgb值的颜色对于每个显示器300而言是不同的，因此对于更精细的训练而言，颜色校准是有必要的。

图3是用于说明根据本发明的校准模式的流程图，并且图4a至图4c是用于说明图3的校准模式的参考图。将参考图3以及图4a至4c来对校准模式进行说明。对使用者的左眼和右眼中的每个单独执行校准模式。针对左眼与右眼的校准模式的顺序可由控制单元700任意选择或者由使用者选择。例如，可以执行针对左眼的校准模式后，以及然后执行针对右眼的校准模式。当执行针对左眼的校准模式时，可以设置遮挡右眼的视场的遮挡膜。控制单元700预先接收针对设置在左眼和右眼的前方的滤色器201和202的颜色信息。期望的是，在使用者首次进行针对使用者的视觉训练时执行该校准模式。当然，可以由使用者任意地执行校准模式。

首先，使用者在佩戴视觉训练设备的同时执行校准模式（s11）。假设首先执行针对在左眼和右眼当中与偏红色滤色器202相对应的左眼的校准模式。当执行校准模式时，控制单元700使处于与对应于偏红色滤色器202的颜色信息的偏红色颜色类似的范围内的基准彩色图像1在显示器300上显示（s12）。

当在显示器300上显示基准彩色图像1时，使用者通过使用者操作单元500调整显示器300的rgb值、透明度、对比度和亮度中的至少一个，以便显示器300上显示的基准彩色图像1未被识别。例如，有可能改变如图4b和4c中所示的g值和b值中的至少一个，即使是在下述状态下：在显示器上显示的rgb值当中，r值为255、g值和b值为0，如图4a中所示的。在偏红色滤色器202的情况下，期望的是调整显示器300的rgb值当中的g值和b值中的至少一个。在另一方面，在偏绿色滤色器的情况下，期望的是调整显示器300的rgb值中的r值和b值中的至少一个。在偏蓝色滤色器的情况下，期望调整显示器300的rgb值中的r值和g值中的至少一个。如上所述，控制单元700优选控制使用者操作单元500，以使得根据滤色器的颜色调整可调rgb值中的至少一个。

如果通过调整rgb值有可能使基准彩色图像1未被识别，则可省略对透明度、对比度和亮度的调整。然而，如果通过调整rgb值并未获得满意结果，则调整透明度、对比度和亮度。rgb值、透明度、对比度和亮度的调整顺序可以被改变。例如，可以在调整透明度和亮度之后调整rgb值。

控制单元700可以给出听觉或视觉引导以通过显示器300按顺序调整rgb值、透明度、对比度和亮度，以便可以在显示器（300）上容易地调整rgb值、透明度、对比度和亮度中的至少一个。

在调整rgb值、透明度、对比度和亮度中的至少一个以使得显示器300上显示的基准彩色图像1未被识别之后，使用者向显示器300输入如上所述被调整的rgb值、透明度、对比度和亮度值，作为校准确认信号。控制单元700将所输入的校准确认信号作为校准值而存储于存储器800中（s13）。

同时，代替如上所述那样由使用者直接调整显示器300的rgb值等等，控制单元700可以连续或间歇地改变在显示器300上显示的基准彩色图像1的rgb值、透明度、对比度和亮度中的至少一个，并且在控制单元700改变基准彩色图像1的同时，将通过使用者操作单元500输入的校准确认信号存储为校准值。当存储针对左眼的校准值时，执行针对右眼的校准模式。针对右眼的校准模式的过程与上述针对左眼的校准模式的过程相同。

当在校准模式下存储校准值时，控制单元700应用反映了校准值的rgb值、透明度、对比度和亮度值，以使得执行融合聚散度和空间视觉训练。融合聚散度训练是为了提高将分别由左眼和右眼单独识别的图像融合为一个图像的能力的训练，并且空间视觉训练是为了减少下述现象的训练：仅使用分别由左眼和右眼识别的图像当中由具有更高空间视觉的眼睛所识别的图像。

以下将对融合聚散度训练进行说明。图5是用于说明用于融合聚散度训练的融合聚散度测量模式的流程图，并且图6是用于说明图5的融合聚散度测量模式的参考图。将参考图5和图6来对融合聚散度训练进行说明。融合聚散度训练包括测量模式和训练模式。首先，当使用者执行融合聚散度测量模式时（s21），如图6a所示，控制单元700使具有相互相邻补色关系的、在校准模式下预先存储的校准值所应用于的一对融合图像2和3以重叠状态在显示器300上显示（s22）。这里，一对融合图像2和3被假设为分别是具有补色关系的、校准值所应用于的偏红色融合图像2和蓝绿色融合图像3。此时，使用者的每只眼睛只能识别一对融合图像2和3当中的一个融合图像。例如，在针对左眼设置偏红色滤色器202的情况下，无法识别红色融合图像2，以及在针对右眼设置蓝绿色滤色器201的情况下，无法识别蓝绿色融合图像3。在一对融合图像2和3彼此重叠的情况下，使用者将一对融合图像2和3识别为一个图像。一对融合图像2和3可以按预定间隔彼此稍微分离。

然后，如图6（b）所示，控制单元700使一对融合图像2和3彼此逐渐分离（s23）。即使一对融合图像2和3彼此逐渐分离，由于特定于使用者的融合聚散度，使用者也将一对融合图像2和3识别为其中在预定分离范围内两个图像彼此并未分离的一个图像。然后，在一对融合图像2和3彼此分离的同时，使用者将一对融合图像2和3识别为在某个时间点彼此分离的图像。

控制单元700检查是否通过使用者操作单元500输入了图像分离确认信号（s24）。当一对融合图像2和3被识别为彼此分离时，使用者输入图像分离确认信号。

当输入了图像分离确认信号时，控制单元（700）将该图像分离确认信号中所包括的一对融合图像之间的距离信息d存储为融合幅度信息（s25）。

可以测量当一对融合图像在它们以预定距离彼此分离的状态下彼此逐渐靠近时输入的图像合并确认信号。该情况下，当一对融合图像被识别为彼此合并时，使用者输入图像合并确认信号。可以将输入图像合并确认信号时的一对融合图像之间的距离信息存储并用作融合幅度信息。

图7是用于说明融合聚散度训练模式的流程图。将参考图7对融合聚散度训练模式进行说明。首先，当使用者执行融合聚散度训练模式时（s31），基于预先存储的融合幅度信息来设定融合幅度训练范围（s32）。融合幅度训练范围指的是一对融合图像彼此靠近或彼此分离的移动范围。优选基于在融合幅度测量模式下所测量的融合幅度信息中的融合图像之间的距离信息来设定该融合幅度训练范围。

然后，控制单元700控制显示器300，以使得一对融合图像2和3在所设定的训练范围内彼此靠近或彼此分离（s33）。融合聚散度训练被执行为使得由使用者的双眼识别的图像交替进入融合状态和非融合状态，或者基于所测量的融合幅度信息在最大范围内重复进行分离，由此改善使用者的融合聚散度。

进一步，在融合聚散度测量和训练中，可以针对每只眼睛使用一个或多个偏振滤光器来实现与包括补色关系或相邻补色关系的、具有光学性质的滤色器相同的双眼视觉下的分离效果，以及偏振滤光器的光栅方向可以根据显示器300的偏振特性来自动设定，或者通过使用者操作单元500来调整。

同时，空间视觉训练包括测量模式和训练模式。对左眼和右眼中的每个单独执行空间视觉测量模式。当首先进行针对左眼的空间视觉测量模式时，可以设置遮挡右眼的视场的遮挡膜。

图8是图示用于空间视觉训练的空间视觉测量模式的流程图，以及图9是用于说明图8的空间视觉测量模式的参考图。将参考图8和图9来对空间视觉训练进行说明。首先，假设先执行针对其设置了偏红色滤色器202的左眼的空间视觉测量模式。当使用者执行空间视觉测量模式时（s41），控制单元700使黑色认知图像4和其中在认知图像4中反映了校准值的偏红色认知抑制图像（5）以重叠方式在显示器300上显示（s42）。此时，如图9a中所示，将重叠的认知抑制图像5的初始浓度设定为完全遮挡认知图像（4）的识别的100%浓度值。

然后，如图9b中所示，控制单元700控制显示器300，以使得认知抑制图像5的浓度值逐渐减少（s43）。随着认知抑制图像5的浓度值减少，被认知抑制图像5隐藏的黑色认知图像4变得逐渐可见。这里，控制单元700可以控制显示器300以使得认知抑制图像5的浓度值按预定的比率间歇地减少，或者可以控制显示器300以使得认知抑制图像5的浓度值连续减少。

控制单元700检查在认知抑制图像5的浓度值正发生改变的同时，是否从使用者操作单元500输入识别状态改变确认信号（s44）。识别状态改变确认信号是在认知抑制图像5的浓度值正发生改变的同时，当使用者识别出认知图像4时通过使用者操作单元500输入的信号。识别状态改变确认信号包括当其由使用者输入时的浓度值的信息。浓度值可以包括rgb值、透明度、对比度和亮度信息。

当输入识别状态改变确认信号时，控制单元700将识别状态改变确认信号中所包含的浓度值存储为认知信息（s45）。然后，也按上述方式测量和存储一对眼球当中的相反侧眼睛的认知信息。

同时，可以在从0%而不是始于100%来增加认知抑制图像5的浓度的同时测量认知信息。在该情况下，使用者能够从一开始就识别认知图像4。然而，随着认知抑制图像5的浓度值逐渐增加，使用者无法识别认知图像4。在该情况下，当使用者没有识别出认知图像4时输入识别状态改变确认信号。

图10是用于说明空间视觉训练模式的流程图。将参考图10来对空间视觉训练模式进行说明。首先，当使用者执行空间视觉训练模式时（s51），基于预先存储的针对双眼的认知信息来确定弱视眼和非弱视眼（s52）。这里，将每只眼睛的认知信息中所包含的浓度值较低的眼睛确定为弱视眼，而将每只眼睛的认知信息中所包含的浓度值较高的眼睛确定为非弱视眼。

当针对双眼确定了弱视眼和非弱视眼时，设定用于每只眼睛的认知训练的认知抑制图像的训练浓度值（s53）。此时，弱视眼的训练浓度值被设定为比所测量的浓度值高出一定的预定值，而非弱视眼的训练浓度值被设定比所测量的浓度值低出一定的预定值。例如，当弱视眼的所测量的浓度值为70%时，将71～75%的浓度值设定为训练浓度值，而当非弱视眼的所测量的浓度值为80%时，将70～79%的浓度值设定为训练浓度值。

将具有如上所述确定的弱视眼和非弱视眼的训练浓度值的认知抑制图像重叠于相应的黑色认知图像上并且在显示器300上显示（s54）。即，在显示器300上同时显示下述图像：其中在黑色认知图像上重叠了具有弱视眼的训练浓度值的认知抑制图像的图像，以及其中在黑色认知图像上重叠了具有非弱视眼的训练浓度值的认知抑制图像的图像。在该情况下，由于红色与蓝绿色具有补色关系，因此在其上重叠了具有与滤色器201和202的补色关系的认知抑制图像的图像看起来是黑色的并且无法被识别。例如，当针对左眼设置偏红色滤色器202时，无法在视觉上识别在其上重叠了蓝绿色认知抑制图像的认知图像。然而，左眼可以看到下述认知图像：在该认知图像上重叠了训练浓度值所应用于的红色认知抑制图像。另一方面，当针对右眼设置蓝绿色滤色器201时，无法在视觉上识别在其上重叠了偏红色认知抑制图像的认知图像。然而，右眼可以看到下述认知图像：在该认知图像上重叠了训练浓度值所应用于的蓝绿色认知抑制图像。

随着如上所述将弱视眼的训练浓度值设定为高于所测量的浓度值，使用者发挥高集中力来通过弱视眼在视觉上识别出认知图像。因此，有可能由于要求较高集中力而训练弱视眼的空间视觉。这里，训练浓度值可以被设定为在预定范围内改变。如上所述，期望的是通过空间视觉训练同时训练双眼。也可以对每只眼睛进行空间视觉训练。

进一步，在空间视觉测量和训练中，可以针对每只眼睛使用一个或多个偏振滤光器来实现与包括补色关系或相邻补色关系的、具有光学性质的滤色器相同的双眼视觉下的分离效果。另外，偏振滤光器可以被配置为具有双层结构，其中两层之一是固定的，而另一层是可旋转的，并且该双重偏振滤光器结构可以被调整为具有下述关系：其中固定的偏振滤光器和可旋转的偏振滤光器的光栅之间的角度介于0度至90度之间。在该情况下，获得了与使用具有补色关系或相邻补色关系的、具有光学性质的滤色器所进行的空间视觉测量和训练相同的效果。

另外，包括针对每只眼睛的一个或多个偏振滤光器的滤光器可以调整与通过使用者操作单元输入的识别状态改变确认信号的值相对应的偏振滤光器的光栅关系。当然，可以配置其中两个滤光器均可旋转的双偏振滤光器。