(57)【要約】低減した機能性を有する網膜を有する視力障害をもった個人の視力を補助する装置、システムまたは方法。そしてそれは、この種の低減したおよび／または不均等な網膜機能を克服することによって、背景技術の欠点を解決する。【選択図】図１
2015526187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低減したおよび／または不均等な網膜機能を補償することによって、低減した機能性を有する網膜を有する視力障害をもった個人の視力を補助する装置であって、ビデオデータのソース、前記網膜の各領域用の増幅因子を含む網膜感度テーブル（ＲＳＴ）を備えるプロセッサユニット、明るいコリメート光源、および、前記ＲＳＴにしたがって、そして前記プロセッサユニットにより決定されるビデオデータの前記ソースにしたがって、前記光源からの集束光を前記網膜の一部上に合焦させるのに適合した走査光学部品、を備え、前記走査光学部品は、前記ＲＳＴにしたがって、少なくとも１つの光強度および前記網膜上の前記合焦の位置に影響を及ぼすのにさらに適合し、前記光強度に及ぼす影響は、前記ＲＳＴのそれぞれの値による光信号の強度の掛算を含み、前記合焦の位置に及ぼす影響は、前記網膜の損傷した領域のための意図する光を前記網膜の別の領域上に合焦することを含む、装置。
【請求項２】
ビデオデータの前記ソースは、ビデオカメラを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ビデオデータの前記ソースは、コンピュータ・ビデオドライバを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ビデオドライバは、自動車電話デバイスに接続している、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記走査光学部品は、光学スキャナおよび投影光学部品を含む、請求項４に記載の装置。
【請求項７】
前記光学スキャナは、前記光源からの光を受け入れて、前記プロセッサユニットにしたがって前記投影光学部品を通して前記光を走査する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記光学スキャナはまた、前記プロセッサユニットからの走査同期信号を受信する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記光学スキャナは、前記光のそれぞれ水平および垂直走査のための水平スキャナおよび垂直スキャナを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記投射光学部品は、前記網膜の複数の部分上に光を合焦するための走査ミラーおよび複数のレンズを含む、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記複数のレンズは、個人の瞳孔と一致する後ろ焦点面を有する第１のレンズ、および、前記第１のレンズの前焦点面と一致する後ろ焦点面を有する第２のレンズを含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記複数のレンズは、前記光の微同調発散を提供するための第３のレンズをさらに含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記光源は、複数の光源を含み、各光源は異なる色の光を生じる、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記複数の光源は、赤色光を発する光源、緑色光を発する光源、および青色光を発する光源、を含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
光源ごとにコリメーション光学部品をさらに含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
光源ごとに減衰器をさらに含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記光源は、レーザーを含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
前記光源からの光を単一の光ビームに結合するためのビームコンバイナをさらに含む、請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
前記単一の光ビームを受け入れるための、そして前記単一の光ビームを減衰させるための光減衰器をさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記単一の光ビームを受け入れるための、そして前記単一の光ビームの偏光を制御するための偏光制御ユニットをさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記単一の光ビームの強度をモニタするための、そして、前記強度が最大閾値よりも高い場合に前記光源の作動を止めるための強度モニタをさらに含む、請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記光源の作動を制御すための、そして、前記強度が最大閾値よりも高い場合に前記強度モニタからのシャットオフ信号を受信するための制御電子工学部品をさらに含む、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記強度は、光の色ごとにおよび光源ごとに異なる、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
個人の瞳孔の位置を決定するための、そして、フィードバックを前記プロセッサユニットに提供するための、視線追跡システムをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
前記視線追跡システムは、前記個人の眼球の外表面からの反射光を測定するための光センサ、および前記外表面を照らすための照明器を含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記光センサは、ＩＲ感知（赤外線）カメラを含み、前記照明器は、ＩＲ光源を含む、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記プロセッサユニットは、前記光源の変調を制御するための変調信号を前記光源に発する、請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
個人の頭部に取り付けるための第１のユニット、ならびに、前記プロセッサユニットおよび前記ビデオソースを含むための第２のユニットに含まれて、前記第１のユニットは、前記光源、前記光学スキャナ、前記投影光学部品および前記視線追跡システムを含む、請求項６に記載の装置。
【請求項２９】
請求項１の装置を含むシステム。
【請求項３０】
前記処理ユニットは、前記網膜のさまざまな位置で網膜機能をマッピングするためのマッピングユニットをさらに含み、前記装置によって投影される前記網膜のさまざまな部分の前記位置および／または強度は、前記マップされた網膜機能によって少なくとも部分的に決定される、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記マッピングユニットは、マッピング・ソフトウェアおよび分析機能を含む、請求項３０に記載のシステム。
【請求項３２】
前記マッピングユニットは、前記網膜の複数の部分の各々で網膜機能のレベルを決定して、前記レベルを前記ＲＳＴ内にコード化するように構成される、請求項２９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視力障害をもった個人の視力を補助する装置、システムおよび方法に関する。そして、特に、低減した機能性を有する網膜を有する視力障害をもった個人を視覚的に支援するこの種の装置、システムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
視力障害をもった個人は、彼らの網膜の低減した機能性のせいで低減した視力でしばしば苦しむ。この種の低減した機能性は、損傷に、および／または、網膜の機能を段階的に減らして、それ故、時間とともに障害のある視力につながるさまざまな疾患プロセスに起因してもよい。この種の疾患プロセスの１つの例は、ＡＭＤまたは加齢黄斑変性（米国の成人の中の失明の主要な原因）に関する。黄斑は、鋭く合焦した画像を提供して、それ故、読むことおよび運転することのような活動のために特に必要とされる網膜の一部である。
【０００３】
ＡＭＤは、別の課題を提起する。それは、網膜に対するその効果にむらがあるので、支援するかまたは補正するデバイスが不均等な網膜機能（それは個人間でさらに変化してもよい）に関して可能なことを必要とするように、主に黄斑に影響を及ぼす。目下、最も有効なデバイスは、目に含まれるインプラントを有する。しかし、これらのデバイスは、さまざまなやり方において非常に実験的で、非常に侵襲性で、そして（治療的な観点から）明らかに望ましくない。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されるように、光を網膜上に直接投影するさまざまなデバイスが提案された。しかしながら、記載の装置は、光学エレメントを目に挿入することが必要である。そしてそれは、上記の通り非常に望ましくない。
【０００５】
いくらかの教示されるデバイスは、例えばディートリッヒの特許文献２に記載されているように、いかなる移植可能エレメントも必要としない。しかしながら、このデバイスは、網膜全体を通じて完全に均質に機能する理想的網膜を想定する。正常な、健康な網膜にとって、この種の想定は、不正確とはいえ、まだ適度に有効なデバイスをもたらしてもよい。しかしながら、低減した機能またはさもなければ不均等な機能を有する網膜にとって、この種の想定は、正しくなくて、デバイスの有効度を非常に低下させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５６５３７５１号
【特許文献２】米国特許第７０２３６２１号
【特許文献３】米国特許第５２３３３７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
背景技術は、低減した機能を有する網膜を有する視力障害をもった個人の視力を補助するための装置、システムまたは方法を教示しないかまたは示唆しない。
【０００８】
「低減した機能」によって、正常な健康な網膜にとってよりも低いかまたは小さいレベルで網膜が機能すること、および／または、網膜が異なる位置で不均等な機能を有することを意味する。その結果、例えば、そして限定されるものではないが、異なる位置での網膜の１つ以上の部分は、より高いレベルで機能してもよい。その一方で、他の位置での網膜の１つ以上の他の部分は、より低いレベルで機能しもてよい。
【０００９】
対照的に、本発明は、低減した機能性を有する網膜を有する視力障害をもった個人の視力を補助する装置、システムまたは方法である。そしてそれは、この種の低減したおよび／または不均等な網膜機能を克服することによって、背景技術の欠点を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
少なくいくらかの実施形態において、本発明のシステムは、網膜のさまざまな位置での網膜機能をマッピングするためのマッピングユニット、および、ビデオプロジェクタとして光を網膜上に投影するための投影ユニットを含む。網膜のさまざまな部分での光の位置および／または強度は、マップされた網膜機能によって少なくとも部分的に決定される。任意には、両ユニットは、単一の装置において実施されてもよい。マッピング・ソフトウェアおよび分析機能も、その装置において任意に実施されてもよく、あるいは、リモート位置で実施されてもよい。この種のリモート位置と装置との間の通信は、必要に応じて、任意に無線でもよくまたは有線でもよい。
【００１１】
本発明の少なくともいくらかの実施形態によれば、網膜の複数の部分の各々での網膜機能のレベルは、網膜のその部分がビデオ投影プロセスによって刺激されるかどうかを、あるいは、ビデオ投影プロセスの間、網膜のその部分が回避されるかどうかを決定する。後者の状況の場合には、ビデオデータは、「再配置された」網膜上に投影される。そして、網膜の極端に低い機能部分は、刺激されなくて、その代わりに、後で詳しく述べるように回避される。任意には、「刺激」と「回避」との間のこの区分は、利用可能な全体光量、要求される（読みとり、ドライビング、夜間視力）視力のタイプその他にしたがって、柔軟に実施されてもよい。
【００１２】
本発明の少なくともいくらかの実施形態によれば、目の動きを補償するために、装置は、視線追跡器をさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、直接的なビデオ画像をユーザの網膜上に投影する本発明の少なくともいくらかの実施形態による仮想網膜ディスプレイ（ＶＲＤ）を示す。
【図２】図２は、本発明のさまざまな図示する非限定的な実施形態を記載し、ＶＲＤ１００は、光源１２０（例えばレーザーまたは特にレーザーダイオード）を備える。
【図３】図３は、概略的ブロック図として、投影光学部品１４０の例示的な、図示する、任意の実施形態を示す。
【図４】図４は、ビデオプロセッサ１７０の作動を示す。
【図５】図５は、各角セグメントがＲＳＴのセルで表される網膜ＦＯＶの例示的セグメンテーションである。
【図６】図６は、この領域の中心の範囲内に低減した感度を示す網膜のための、図示するＲＲＳＴの最初の１０行１０列の例である。
【図７】図７は、入って来る画像を受け入れるための、そしてその画像を網膜投影装置を通して主題の網膜上に適切に投影するための、例示的な図示する方法に関する。
【図８】図８（上の描画）は、ラスタースキャンのカメラに由来する例示的アナログビデオ信号を示し、中間の描画は、走査の間の光信号の網膜位置を示し、下の描画は、網膜位置に沿ったビデオ信号を示す。
【図９】図９（上の描画）は、ここでは明確にするためにデジタル信号として示される、カメラからの結果としてのビデオ信号であり、中間の描画は、網膜の位置にしたがって網膜の相対感度スコアを示す。
【図１０】図１０は、上の線図（１０ａ）において、行３および行４のラスタースキャンとして網膜プロジェクタで表される文字ＡＢＣの画像を示し、第２の線図（１０ｂ）は、中心部に暗点を有する視野において投影画像がどのように見えるかを表し、第３の線図（１０ｃ）は、ラスター画像が行５〜行６に投影されるときの文字ＡＢＣを示す。
【図１１】図１１は、例えば、本明細書に記載されているように（そこでは網膜の１つ以上の部分が基本的に機能しない）、入って来る画像を受け入れるための、そして、網膜投影装置を通してその画像を主題の網膜上に適切に投影するための、本発明の少なくともいくらかの実施形態による例示的な、図示する方法に関する。
【図１２】図１２は、複数の変曲点を有する「Ｓ字カーブ」の形状に示されたパスが走査の軌跡を示す、視野にわたる例示的な、図示する走査の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
光源からの光子は、輝度変調器によってビデオ情報を用いて調整される。調整された光は、ユーザによって見られるかまたは気づかれる目の外側にいかなる中間画像もなしで画像の知覚を生じさせるために、投影光学部品によってユーザの網膜上に直接投影される光子のラスターを作り出すスキャナによって、第１の方向におよび第１の方向に対して一般に垂直な第２の方向に走査される。光ビーム束が目の入射瞳と一致するように目の瞳孔が動くにつれて、光の走査ラスターを正常な位置にするために視線追跡システムを使用することは、望ましい。
【００１５】
光源は、着色した光子をユーザの目の上に直接走査するためにＲＧＢビデオ信号でもよい赤、緑および黄または青の単色光またはビームでありえる。
【００１６】
ここで図面に戻って、図１に示す本発明の少なくともいくらかの実施形態による仮想網膜ディスプレイ（ＶＲＤ）は、直接的なビデオ画像をユーザの網膜上に投影する。
【００１７】
ＶＲＤ１００は、光源１２０によって発せられる光ビーム１１０、水平および垂直ラスターモードにおいて光ビーム１１０を走査する光学スキャナ１３０を利用して、さらに、投影光学部品１４０によって、ユーザの目１５５の瞳孔１５１を通して網膜１５２上に直接リレーされる。ビデオプロセッサ１７０は、外部ビデオソース１７５から外部ビデオ信号１７１を受け入れて、後で詳しく述べるように、そして、任意にそしてより好ましくは視線追跡システム１６０によって検出されるように、瞳孔１５１の瞬時位置にも任意にそして好ましくはしたがって、マッピングの態様にしたがって信号１７１を処理する。ビデオプロセッサ１７０は、次いで、スキャナ１３０への同期信号１７２、および、光ビーム１１０が強度を調整される変調信号１７３を生成する。強度を調整された光ビーム１１０は、スキャナ１３０から光学部品１４０を通して発せられるにつれて、網膜１５２をラスター走査して、そのため、目１５５の外側にいかなる中間画像もなしで画像の知覚を生じさせる。
【００１８】
いかなる中間のディスプレイまたは投映スクリーンもなしで、画像が網膜上に直接形成されるので、デバイスは、サイズおよび重量を減らされることができる。そしてそれは、ＶＲＤ１００をユーザの頭部１５０上に取り付けるために適しているようにする。しかしながら、本明細書に記載されているようにＶＲＤ１００が目１５５に埋め込まれるかまたは目１５５に取り付けられるために意図されず、その代わりに目１５５の外側に残る点に注意されるべきいかなる場合でも、強度調整された光ビームだけは、目１５５に入る。
【００１９】
図１に示すように、ＶＲＤ１００は、光源１２０、スキャナ１３０、投影光学部品１４０、および任意にそして好ましくは追跡システム１６０を含むヘッドマウント部１０１を好ましくは特徴とする。任意には、バッテリ（図示せず）のような電源を含む他のコンポーネントは、携帯されることもできるが目１５５に近接して位置する必要がないリモートモジュール１０２内に任意に位置してもよい。しかしながら、リモートモジュール１０２の少なくとも電源は、ワイヤ１０３または他の電力コネクタまたはケーブルを用いてヘッドマウント部１０１に接続している。
【００２０】
ここで図２（本発明のさまざまな図示する非限定的な実施形態を記載する）に戻って、ＶＲＤ１００は、光源１２０（例えばレーザーまたは特にレーザーダイオード）を備える。ＶＲＤ１００は、１つまたは複数の光源１２０を含んでよい。特に、網膜１５２上に投影されるラスター走査された画像が色を特徴とする場合、赤、緑および青（それぞれ２０１、２０２および２０３で示した）を発する少なくとも３つのレーザーを好ましくは特徴とするＲＧＢ（赤、緑、青）光源１２０によって、それは表されてもよい。レーザーがそれらの明るさおよび低いビーム発散のせいで便利な光源であるにもかかわらず、光源１２０は、コヒーレントであるかまたは狭いスペクトル幅である必要はない。発光ダイオード（ＬＥＤ）は、任意に使用されてもよい。
【００２１】
個々の光源１２０は、示すようにコリメーション光学部品２０５を好ましくはさらに備える。好ましくは、発せられる光ビーム１１０は、低い発散を有する。レーザー光源から発せられる光は、非常に小さい発散角を有するビームにコリメートされることができる。しかしながら、ＬＥＤのような非コヒーレント光のコリメーションは、より困難である。ＬＥＤは、ビームの開口数以上の開口数を有する非球面レンズを用いてコリメートされることができる。そしてそれは、示すように例えばコリメーション光学部品２０５内に任意に組み込まれることができる。しかしながら、ソースの有限寸法のせいで、ビームは、残余の発散を有する。にもかかわらず、光を瞳孔１５１に投入するためにＶＲＤ１００が例えば投影光学部品１４０などのさらなる光学エレメントを備えるので、ＬＥＤソースは、光源１２０として利用される十分な強度および低い発散をいまだ提供することができる。
【００２２】
光源１２０から発せられた光が目に安全な強度レベル内でよいように、光源１２０は、任意にそして好ましくは光減衰器２０６をさらに備える。
【００２３】
例えば、光減衰器２０６は、シリカガラスまたはセラミックから任意に構成されてもよい。いくつかの光源１２０が用いられるときに、例えばカラー画像の投影を提供するために、図２の例示的構成に示すように、各光源１２０は、別々の光減衰器２０６を任意にそして好ましくは備える。
【００２４】
カラー画像の投影は、特定のチャレンジを提供する。それというのも、目１５５の強度知覚は、各色（波長）で異なり、したがって、各色は、別々に、そして特定のスペクトル域で目の安全上の必要条件を満たすために異なる程度に減衰されることが必要である。必要な安全性のレベルは、さまざまな規則および指令（例えば、米国標準ＡＮＳＩ  Ｚ１３６またはヨーロッパ規格ＥＮ  ２０７）において典型的に与えられる。
【００２５】
示すようにＶＲＤ１００がＲＧＢ光源１２０を備えるときに、個々の光源からのビームは、光ビーム１１０を形成するために、２色性フィルタまたはスペクトルに分散的なコンポーネントに基づくビームコンバイナ２０７によって任意にそして好ましくは結合される。図２に示す例示的な配置において、赤の光源２０１から発せられる赤色光ビーム２２１は、最初にミラー２２４によって曲げられて、その後２色性フィルタ２２５によって緑色光ビーム２２２と結合される。２色性フィルタ２２５は、赤色光２２１を透過させて、緑色光２２２を反射させる。同様に、２色性フィルタ２２６は、青色光２２３を反射させ、その一方で、赤色および緑色ビーム２２１、２２２は、透過される。その結果、全てのＲＧＢ成分を含む光ビーム１１０は、ビームコンバイナ２０７から発せられる。
【００２６】
任意には、追加の光減衰器２１１は、光ビーム１１０を受け入れるために置かれる。任意には、光は、λ／２またはλ／４あるいは分極を制御するための他の光学エレメントのような偏光器、波長板を含むことができる偏光制御ユニット２１２を通る。１つ以上の実施形態において、さらなる減衰は、偏光制御ユニット２１２の偏光エレメントによって提供されることができる。例えば、そして限定されるものではないが、偏光制御ユニット２１２を実施するために用いることができるデバイスの非限定的な実施形態は、偏光制御に基づく可変減衰器である。そしてそれは、例えば、そして限定されるものではないが、ニューポート社（アーヴィン、ＣＡ、米国）（ｈｔｔｐ：／／ａｓｓｅｔｓ．ｎｅｗｐｏｒｔ．ｃｏｍ／ｗｅｂＤｏｃｕｍｅｎｔｓ−ＥＮ／ｉｍａｇｅｓ／  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ａｔｔｅｎｕａｔｏｒｓ．ｐｄｆ）から購入されてもよい。
【００２７】
いくらかの任意の、例示的な配置において、異なるエレメントの空間設置におけるより大きな効率のために、ビーム１１０は、さらに偏向されることができる（ここではミラー２２７によって曲げられるように示す）。
【００２８】
任意にそして好ましくは、光ビーム１１０の一部は、次いで、強度モニターユニット（「光タップ」）２１５を通過する。光２１３のごく少量（概してメインビーム１１０の１％〜５％）は、ビームスプリッタ２１４によってビーム１１０から切り取られる。光のごく少量２１３は、次いで、強度モニターユニット２１５に供給されて、光の強度をモニタするために用いられる。好ましい実施形態において、強度モニタ２１５からの信号は、光の強度を制御するために、そして光源１２０を無効にする（閉ざす）ために、フィードバック信号２１６として使われる。そしてそれは、ＶＲＤ１００の作動に安全性の付加的なレベルを提供する。
【００２９】
例えば、安全性のための光の強度制御の作動の非限定的な例示として、フィードバック信号２１６は、任意にそして好ましくは制御ロジック電子工学部品２１７に伝えられる（１つの光源１２０のために示すが、しかしそれは全ての光源１２０を任意に制御することができる。あるいは、各光源１２０がそれ自身の制御ロジック電子工学部品２１７を有することができる）。制御ロジック電子工学部品２１７は、例えばレーザーのような光源１２０の出力値を、（目に安全な出力値に対応する）予め定められた値と比較する。モニタされた光の出力が予め定められた値を超える場合、次いで、制御ロジック電子工学部品２１７は、それぞれの光源１２０をシャットダウンする。光源１２０は、さまざまな仕方で、例えば、スイッチ（図示せず）により光源１２０への電源供給を中断することによって、無効にされることができる。光源１２０がレーザーダイオードである場合、次いで、制御ロジック２１７は、レーザーへの電流を切断することによって発光が無効にされるドライバにおいて好ましくは実施される。切断デバイスの形であるにもかかわらず、制御ロジック電子工学部品２１７は、モジュレータの例である。しかしながら、光ビーム１１０はまた、以下のように任意に調整される強度である。ビデオプロセッサ１７０は、光ビーム１１０が強度を調整される変調信号１７３を生成する。通常、光ビーム１１０の強度を調整するために２つの方法がある。直接変調において、強度調整は、光源１２０を駆動している電流を調整することによって達成される。そしてそれは、例えばレーザーダイオードでもよい。光源１２０が直接調整されるときに、発せられる光ビーム１１０は、すでに強度が調整されたソース１２０から現れる。例えば音響光学変調器のような外部変調が利用されるときに、変調信号１７３は、音響光学変調器の変換器に駆動信号として供給される。
【００３０】
複数の光源１２０が用いられる配置において、ＲＧＢ光源のためのＲＧＢビデオ情報によれば、ＲＧＢ光源として、変調信号は、全てのソース１２０に好ましくは提供される。外部変調が使われるときに、信号は、外部変調器のドライバに伝えられる。そして、各光源１２０は、モジュレータ（図示せず）を備える。上記したように、ＶＲＤ１００は、レーザーが強度モニタ信号２１６によって無効にされる安全機能を含んでもよい。当業者は、他のタイプのモジュレータが利用されることができることを理解するであろう。
【００３１】
変調のダイナミックレンジは、オリジナル画像データ要求によって定義される。そしてそれは、選択された光変調デバイスの実際の変調能力によって制限される。構成に関係なく、スキャナ１３０上に入射する光ビーム１１０は、調整された強度である。色投影については、個々のビームは、光ビーム１１０に結合される前にＲＧＢビデオ情報にしたがって強度を調整される。
【００３２】
ビームスキャナ１３０は、２次元のラスターパターンにおいて光ビーム１１０を水平および垂直に操向（ｓｔｅｅｒ）させるかまたは偏向させるために使用される。偏向するビーム１１１は、投影光学部品１４０および目１５５の光学系によって網膜１５２上にさらに合焦される。光が焦点を結ぶ網膜１５２上の特定の点（この種の点は、本明細書において「画素」と称されてもよい）は、スキャナ１３０によって走査される特定の水平および垂直角度に対応する。スキャナ１３０が合焦ビームを水平および垂直に走査させるにつれて、合焦ビーム１１２は、網膜１５２を走査する。合焦ビームの強度は、変調ビーム１１０の光の強度に対応する。このような仕方で、ラスターディスプレイは、ユーザが画像として気づく網膜１５２上に直接描かれる。
【００３３】
少なくともいくらかの実施形態によれば、ビームスキャナ１３０は、水平スキャナ２３１として本明細書に記載されている行（ｒｏｗ）ラスターの作成のためのミラーの速い操向、および、垂直スキャナ２３２として本明細書に記載されている行（ｒｏｗｓ）にわたる遅いアドレス可能軸を特徴とする。例えばＭｉｃｒｏＶｉｓｉｏｎ（ｗｗｗ．ｍｉｃｒｏｖｉｓｉｏｎ．ｃｏｍ）から入手可能なようなＭＥＭＳ（マイクロ−エレクトロ・メカニカル・システム）スキャナは、通常２軸であり、遅いおよび速いスキャナが単一のこの種のデバイスにおいて任意に合体されるように、水平スキャナ２３１および垂直スキャナ２３２の両方を実施するために任意に使用されてよい。
【００３４】
水平スキャナ２３１および垂直スキャナ２３２のためのスキャナ要件は、少なくとも以下の要因（フレーム率、解像度、ピクセルカウント、および光学系の限界）によって定義される。軸（「水平スキャナ」）２３１の速い操向周波数は、［フレームの行のＭ］×［フレームのＮ］として定義される。そして、各フレームは、行の数Ｍから成る先に述べたラスターディスプレイとして網膜上に投影される画像である。軸（「垂直走査」）２３２の遅い操向運動バンド幅は、必要なフレーム率によって決定される。光パスにおけるさまざまなレンズおよびミラーのいかなる異常に関しても含む、光パスの表面のさまざまな異常を補償することが可能であるために、この目的のために位置フィードバックを有するアドレス可能スキャナを使用することは、好ましい。
【００３５】
水平スキャナ２３１および垂直スキャナ２３２の各々は、走査電圧のための同期信号１７２にしたがってビデオプロセッサ１７０によって好ましくは駆動されるが、さらに後述するように、視線追跡システム１６０から受け取るフィードバック信号２６３に依存する遅い様々な電圧を含んでもよい。
【００３６】
投影の別の任意のモードは、光が特定の点の間に操向されるベクタースキャンである。そしてそれは、本発明のさまざまな実施形態にしたがって実施されてもよい。ミラー（すなわち、水平スキャナ２３１および垂直スキャナ２３２）は、視野全体に広がらないが、特定のパスに沿って動く。ベクタースキャン・モードは、両方の軸のためのそれらの位置および速度のフィードバックを有するクローズドループで作動するアドレス可能スキャナを必要とする。
【００３７】
図２に示す実施に戻って、投影光学部品１４０は、瞳孔１５１を通る光ビームを運んで、網膜１５２上に合焦するために、目１５５の屈折光学系と結合して作用する。視野（ＦＯＶ）全体に広がる角度でスキャナ１３０によって偏向される光ビーム１１１が、口径食を回避すると共に瞳孔１５１の中心で光軸を基本的に横切るように、投影光学部品１４０は、設計される。口径食は、画像の中心と比較して周辺での画像の明るさの減少または飽和のせいで、画像の周辺部分がより暗くみえるときに発生する視覚のアーチファクトである。
【００３８】
図３は、概略的ブロック図として、投影光学部品１４０の例示的な、図示する、任意の実施形態を示す。そして、いくらかのコンポーネントは、明確にするため省略された。特定の図示した実施形態は、走査ミラー３０５が瞳孔１５１と接合される「４−ｆスキャナ設計」と時々呼ばれる配置を特徴とする。その後ろ焦点面が瞳孔１５１と一致するように、レンズ３０１は、基本的に配置される。網膜１５２上のビーム１１２の合焦は、目１５５の、特に角膜３０６およびレンズ３０７の眼系の屈折機構によって達成される。レンズ３０１の前焦点面は、レンズ３０２の後ろ焦点面と一致する。走査ミラー３０５がレンズ３０２の前焦点面に置かれる場合、次いで、基本的に瞳孔１５１は、走査ミラー３０５の全姿勢で常に完全に満たされる。それというのも、走査ミラーおよび瞳孔が光学的に接合されるからである。第３のレンズ３０３は、平行ビーム１１０の微同調発散を提供するように必要とされてもよい。
【００３９】
投影光学部品１４０用の投影光学部品の他の設計は、光源およびスキャナなどの光学コンポーネントの詳細に依存するより多くの光学エレメント、および眼系（例えば、乱視（図示せず））の屈折誤差のためのアカウント、を含むことが任意に可能であるが、しかしそれに制限されない。任意には、付加的なレンズ（図示せず）は、近視または遠視などの眼の条件にとって克服することを提供されて、それ故、特定のビームの発散または収束は、導かれることを必要とする。その一方で、完全に平行なビームは、屈折させる修正を必要としない個人にとって好ましくは適している。
【００４０】
投影光学部品１４０は、投影される光ビーム１１２以外の光がユーザの目１５５を通らないように、設計されることができる。あるいは、投影光学部品１４０は、ユーザが投影された画像とは別に現実世界を見るように設計されることができる。ユーザが投影された画像に加えて彼（女）の周囲も見るように投影光学部品１４０が設計されるときに、ＶＲＤ１００によって投影される仮想画像は、現実世界の画像に好ましくは重畳される。
【００４１】
図２へ戻って、ＶＲＤ１００は、視線追跡システム１６０を好ましくはさらに備える。それは、ＩＲ照明２６１および、目１５５の外表面からのＩＲ反射を捕らえて、それが動くにつれてこのようにして瞳孔１５１の位置を検出するＩＲ感受性カメラ２６２を含んでよい。ＩＲ光パス２６４は、ビームコンバイナ２６５によってビデオ信号光と結合されることができる。瞳孔１５１の瞬時位置は、瞳孔１５１の方向におけるスキャナ１３０の偏向を相殺するためにフィードバック信号を提供して、網膜上１５２に投影されるビデオ情報を引き出すためにビデオプロセッサ１７０においてさらに処理される。ビデオプロセッサ１７０の作動もまた、ここで図４に関連して説明される。
【００４２】
ビデオプロセッサ１７０は、２つのメイン外部入力信号を任意にそして好ましくは受け入れる。そのうちの１つは、外部ビデオソース１７５、すなわち、カメラ、コンピュータディスプレイ、モバイル機器、またはビデオデータ（図示せず）を生成することができる他のいかなるデバイスもなどの、ビデオデータを生成する電子デバイスからの外部ビデオ信号１７１である。ビデオプロセッサ１７０への第２の入力は、好ましくは、瞳孔１５１の瞬時位置の視線追跡システム１６０によって伝えられる信号である。明確にするため図示されないビデオプロセッサ１７０への他の入力は、スキャナからのフィードバック、および強度モニターユニット２１５によって伝えられる瞬間的な強度を任意に含んでもよい。
【００４３】
ビデオプロセッサ１７０は、２つのメイン出力信号を好ましくは有する。それは、光ビーム強度の変調の信号（変調信号１７３）を提供し、そして、変調信号１７３と同期するスキャナ１３０への信号１７２を提供する。
【００４４】
スキャナ１３０への信号１７２は、全部で４つの信号（各走査軸のための２つ）から成る。各走査方向に対する信号は、ラスタースキャンを誘発する高周波信号および、瞳孔１５１の瞬時位置を追跡する走査ミラー１３０のオフセットである遅い変化電圧から成る。
【００４５】
光追跡システムにおいて、（概して赤外線の）光は、目１５５から反射されて、ビデオカメラまたはいくらかの他の光学センサ２６２によって感知される。情報は、次いで分析されて、瞳孔１５１の位置は決定される。瞳孔１５１の検出位置に応答して、ＶＲＤ１００の射出瞳が瞳孔１５１に整列されるように、走査ミラー１３０は、垂直および水平の両方に動く。
【００４６】
したがって、ビデオプロセッサ１７０は、水平方向にラスタースキャンを誘発する高周波信号４１１および、走査ミラー１３０の水平走査２３１に対して増幅段４１５で供給される水平オフセットのための遅い変化信号４１２を生成する。同様に、ビデオプロセッサは、垂直方向にラスタースキャンを誘発する高周波信号４１３および、走査ミラー１３０の垂直走査２３２に対して増幅段４１６で供給される垂直オフセットのための遅い変化信号４１４を生成する。
【００４７】
瞳孔位置の入力も、以下の通りに外部ビデオフレームから投影されるビデオフレームを処理するのに役立つ。網膜全体の視野（ＦＯＶ）は、瞳孔に入って網膜に達する光ビームの最大角度によって決定される。より高い角度で投影される光ビームは、網膜に達しなくて、それ故気づかれない。ＶＲＤによって投影される仮想画像は、入って来る外部ビデオのフレームサイズと正確に一致するために調整されることができる。あるいは、ＶＲＤは、外部ビデオフレームの一部だけを投影するために調整されることができる。ビデオプロセッサに入る外部ビデオ信号が網膜全体のＦＯＶを満たすときに、仮想網膜画像は、単一倍率（×１）であると言われる。ＶＲＤが網膜全体のＦＯＶを横切る外部ビデオフレームの一部だけを投影するときに、ＶＲＤは、より大きい倍率で作動する。この例における「倍率」は、網膜上に投影される外部ビデオフレームの部分を参照する点に留意する必要がある。そうすると、この種のフレームは、フレームの一部だけが網膜ＦＯＶを通じて投影されるときに、拡大されると言われることができる。後でより詳しく述べるように、網膜ＦＯＶは、網膜全体を必ずしも参照するわけではない点にも留意する必要がある。それというのも、網膜の一部が損傷しているかもしれずまたは作用しないかもしれないからである。
【００４８】
入力ビデオがパノラマ場面に対応するときに、高倍率の作動は、役立つことができる。拡大（パノラマ）オブジェクトが見られるときに、状況は、視的知覚の通常のプロセスと類似している。オブジェクトの異なる部分が瞳孔の所与の位置で気づかれるように、ユーザは、オブジェクトを横切って彼女の瞳孔を動かす。したがって、瞳孔の瞬時位置は、ユーザが気づくオブジェクトで部分的なフレームを定める。ＶＲＤが単一よりも高倍率で作動するときに、瞳孔の瞬時位置は、網膜上に投影されることができる外部ビデオフレームの一部を定める。ビデオプロセッサは、外部ビデオフレームをバッファに保存する。そして、瞳孔の瞬時位置にしたがって、利用可能なＦＯＶに適応させるために、ＶＲＤによって投影されるサブフレームを処理する。フレームの中心部は、瞳孔の開口が「ウィンドウ」フレームを定める瞳孔の中心に対応する。
【００４９】
拡大倍率が有益でありえる視覚補助として視覚障害をもつ個人によって使われるときに、大きい倍率でＶＲＤを作動することは、特に有利でありえる。例えば、加齢黄斑変性（ＡＭＤ）として、網膜の特定の領域が損傷を受けるときに、それらの部分に落ちる画像の部分は、気づかれない。画像が拡大されるときに、損傷を受けた部分を補償することができる網膜の損傷を受けていない部分を通じて、拡大された詳細な画像は、投影される。拡大倍率の欠点は、外部ビデオフレームの周辺部分が映し出されないということである。
【００５０】
少なくともいくらかの実施形態によれば、本発明のＶＲＤは、所望の倍率の範囲に関する入力をビデオプロセッサ１７０に提供するようにユーザによって調整されることができる可変同調型倍率コントローラ４２０を備える。原文のグラフィクスを読むときにユーザがテキストを読み取り可能な拡大倍率に調整するような、より高倍率が必要とされるときに、そして、より広いパノラマ視界が望ましいときに、倍率は、単一倍率に対して、すなわち、オリジナルの（外部の）ビデオに対応するために、調整されることができる。
【００５１】
外部入力ビデオから処理されるフレームは、後述するように、各個人の網膜マッピングに関してビデオプロセッサにおいてさらに処理される。
【００５２】
網膜感度マップまたは、異なる位置（画素）での網膜機能レベルのマップは、本発明の少なくともいくらかの実施形態による下記の方法の最良の作動のために、好ましくは提供される。周知技術のデバイスは、この種のマップを含むことに失敗した。そしてそれは、低減したおよび／または一様でない機能を有する損傷した網膜を有する個人にとってそれらが効果的でないことを意味する。マップはマッピングユニットによって好ましくは得られる。そしてそれは、本発明の少なくともいくらかの実施形態による図１および図２のデバイスを用いて任意にそして好ましくは実施されてもよい。マッピングユニットの全ての機能性は、マッピング・ソフトウェアおよび分析機能を含む、投影ユニット（非限定的な上の例において図２の装置として示される）を用いて任意に実施されてもよい。あるいは、これらの後者の機能は、任意に別々に実行されてもよく、次いで、その結果が投影装置の処理ユニットに供給されてもよい。それは、別々のコンピュータによってオフラインで、あるいは複合デバイスによって任意に実行されてもよい。
【００５３】
従来技術において記載されている網膜電位図（ＥＲＧ）、パターンＥＲＧ（ＰＥＲＧ）、視覚性誘発電位（ＶＥＰ）および他の検眼および眼球試験は、個人の視野を特定する。そして、これらの試験は、失明のまたは、人間の網膜の選択領域の感度（閾値）の低減の情報を提供する。これらの試験は、公知技術であり、周知のように様々なタイプの装置を用いて任意に実施されてもよい。例えば、特許文献３は、患者の網膜上のＰＥＲＧ試験を実施するための装置およびその使用方法を記載する。そしてそれは、あたかも本明細書において完全に記載されるかのように、参照により本明細書に組み込まれる。そしてそれは、これらの位置の機能の相対レベルを決定するために、網膜の異なる位置をテストする方法を含む。
【００５４】
（光の異なるレベルに対する）感度、および診断試験の解像度、（すなわち画素密度）、そしてもちろん主題の網膜機能は、得られる網膜マップを決定する。本発明の少なくともいくらかの実施形態によれば、眼の評価において得られた網膜感度マップは、網膜感度テーブル（ＲＳＴ）へとデコードされる。典型的な大人の人間の網膜は、直径２２ｍｍの球体の約７２％である。網膜全体の視野（ＦＯＶ）は、瞳孔に入って網膜に達する光ビームの最大角度によって決定される。図５に示すものは、網膜ＦＯＶの例示的セグメンテーションである。そこにおいて、各角セグメントは、ＲＳＴのセルで表され、行番号および列番号は、網膜全体の視野領域要素の角セクタに対応し、そして、セルの値は、以下の通りに領域の感度を表す。感度の最高レベルはスコア１を有し、感度の第２のレベルはスコア２を有し、以下同様に、完全な失明は最大数によって表される。
【００５５】
感度のスケールは、適用される診断試験の能力を分解することによって決定される。任意にセルの数および位置も、適用される診断試験の能力にしたがって決定される。
【００５６】
本発明の少なくともいくらかの実施形態によれば、網膜マップは、１つ以上の転換因子にしたがってＲＳＴに変形される。例えば、ＲＳＴへの変換のために予想されるよりも診断試験の解答が低い場合、次いで、転換プロセスは、ＲＳＴの全てのセルがデータによって占有されるために、この低い解答に適応することを必要とする。網膜マップが得られる診断試験の間の目の（特に瞳孔の）配置もまた、試験の間の配置からの瞳孔のいかなる動きも適切に補償されることができるように、ＲＳＴへの変形に関して考慮されることを必要とする。好ましくは、診断試験は、２回以上適用される。その結果、網膜マップは、変形プロセスによって支援する、そして瞳孔の動きによるＲＳＴの較正によって支援するために、複数の異なる位置の瞳孔によって何度も得られる。
【００５７】
光信号が水平および垂直方向において走査されて、ユーザの目の上に投影されるにつれて、光信号は、ユーザの網膜にわたって水平および垂直に走査される。各セルが網膜のセクタまたは画素に対応する網膜のマップをＲＳＴが表すので、ＲＳＴが光走査軌道にしたがって配置されることは、重要である。
【００５８】
ＲＳＴは、網膜の異なるセクタの絶対感度を表す。そしてそれは、通常の（すなわち、損傷されていない視力をもつ健常な個人の）網膜にとってさえ不均一（非同質）である。網膜の特定の部分は、この種の個人でさえ他の部分よりも光に敏感である。病気のまたは損傷した網膜をもつ個人にとって、均一性の欠如は、網膜の非機能性の部分を有する点に対してさえ、ずっと大きく宣言されてもよい。相対的ＲＳＴ（ＲＲＳＴ）は、作られる。ここで、個人のために得られる感度値またはＲＳＴは、正常な視力をもつ個人のために得られた標準ＲＳＴと関連して正常化される。この種の標準ＲＳＴは、特定の集団のために任意に得られてもよく、あるいは、健康な、正常な視力をもつ多くの個人のために得て、次いで、本明細書に記載されているように、網膜プロジェクタ装置を受ける個人から得られるＲＳＴの較正のために使われる。
【００５９】
明確にするために、例えば、相対感度スケールは、１６のレベルであり、１６が完全な失明のスコアである。図６は、この領域の中心の範囲内に低減した感度を示す網膜のための、図示するＲＲＳＴの最初の１０行１０列の例である。そうすると、６行５列、６行６列（略して（６，５）、（６，６）と書かれる）に対応するセクタは、より低い機能性に、それ故、より大きな失明に対応する。一方、この領域の周辺画素は、健常な個人と比較して、まだ通常感度を有する。
【００６０】
図７は、例えば本明細書に記載されているように、入って来る画像を受け入れるための、そしてその画像を網膜投影装置を通して主題の網膜上に適切に投影するための、例示的な図示する方法に関する。方法は、１つの画像のために本明細書に記載されているプロセスを繰り返すことによって、複数の画像のために一般化されることができる。
【００６１】
示すように、ステージ１において、外部デジタル画像は、複数の画素のためのそれぞれのビデオ信号に変換される。
【００６２】
ステージ２において、複数の画素のためのこれらのビデオ信号は、変形されるビデオ信号を形成するために、ＲＲＳＴにしたがって少なくとも強度において調整される。少なくともいくらかの実施形態によれば、それらが実際に作用していないように損傷を受けるかまたは機能において低減している網膜の一部がある場合、図１０に関して後で詳しく述べるように、方法は、少なくとも投影光を受け入れる観点から調整される。この非限定的な例および実施形態のために、網膜の全て（またはほとんど全て）の画素は、投影光を受け入れる。
【００６３】
後述するように、ＲＲＳＴの１つの目的は、障害のある感度を有するそれらの網膜セグメントのために網膜スキャナからの光信号の選択的な増加を生成することである。単純化の理由で、説明は、単一色とみなすが、しかし、同様のことが多色（概して赤、緑および青（ＲＧＢ）ビデオ信号）に適用できると理解される。
【００６４】
図８の上の描画は、ラスタースキャンのカメラに由来する例示的アナログビデオ信号を示す。中間の描画は、走査の間の光信号の網膜位置を示す。網膜位置がＰ１であると同時に、時間ｔ１で、ビデオ信号は値Ｖ１に対応する。時間ｔ２で、ビデオ信号は値Ｖ２を有し、一方、その例の網膜位置はＰ２である。下の描画は、網膜位置に沿ったビデオ信号を示す。
【００６５】
本発明によれば、光源がそれぞれのビデオ信号によって調整されるにつれて、変調度は、ＲＲＳＴによってセットされる。これは、図９において最もよく示される。上の描画は、ここでは明確にするためにデジタル信号として示される、カメラからの結果としてのビデオ信号である。中間の描画は、網膜の位置にしたがって網膜の相対感度スコアを示す。光源（レーザー、ＬＥＤまたは他の光源）は、所与のそしてビデオデータに対応しているＲＲＳＴの値を用いてカメラからのビデオデータ（信号）の掛算である信号によって、調整される。
【００６６】
ＲＲＳＴの機能は、以下の通りに理解されることもできる。支援のない視力のプロセスにおいて、ユーザは、観察された場面の画像を網膜上に作成する。観察された場面（オブジェクト）におけるあらゆる点に、網膜上の小さい領域要素は、対応する。本発明の一実施形態では、画像は、デジタルカメラによって得られる。カメラ画像におけるあらゆる画素は、観察されたオブジェクトの特定の点に対応する。したがって、カメラ画像のあらゆる画素は、ユーザ網膜の領域要素と関係している。網膜の特定の領域要素における障害のある感度を補償するために、カメラ画像は、低減した感度を有する網膜エレメントと関連したそれらの画素において強化される。ＲＲＳＴは、画像が強化されなければならない情報および増幅因子を含む。数学的に、カメラの画像がマトリックスＭによって表される場合、ＲＲＳＴは、マトリックスＲによって表されて、次いで、マトリックスＡに対応する強度は、結果として次式になる。
Ａｉ，ｊ＝Ｒｉ，ｊＭｉ，ｊ
ここで、Ａの各エレメント（ｉ，ｊ）は、オリジナル画像マトリックスＭの関連するエレメント（ｉ，ｊ）と、ＲＲＳＴ  Ｒの関連するエレメント（ｉ，ｊ）との掛算である。
【００６７】
再び図４に戻って、強度変調器に信号を運ぶ前のビデオプロセッサは、説明されるように、ＲＲＳＴをもちいて掛算によって投影されたビデオフレームを好ましくは処理する。ユーザがオブジェクトの異なる領域を観察するために彼の瞳孔を動かすときに、彼は、彼の眼球を動かし、したがって、網膜はそれに応じて動かされる点に留意する必要がある。この意味で、ＲＳＳＴは、ユーザ瞳孔の相対位置にしたがって決定される。ＶＲＤが×１よりも大きい倍率で作動するときに、瞳孔の特定の位置で一部だけがユーザに利用可能である。ユーザは、全てのパノラマ視界を観察するために、彼の瞳孔を動かす。ＲＳＳＴが瞳孔に添付されるので、ＲＳＳＴのマッピングは、外部ビデオ画像のバッファ付き画像よりも小さい投影された画像上だけに処理されることを必要とする。
【００６８】
ステージ３において、目および、それ故、瞳孔の相対的な位置および角度は、視線追跡機構によって決定される。ステージ４において、ビデオ信号は、目の位置にしたがって調整される。より詳しくは、網膜ディスプレイ（すなわち、光投影器）の射出瞳が目の入射瞳とほぼ整列されるように、視線追跡器は、スキャナミラーに相殺するためのフィードバックを提供する。瞳孔の瞬時位置もまた、ビデオプロセッサにフィードバックされる。そうすると、瞳孔の瞬時位置によって定まる可視ウィンドウに関連するビデオ信号だけが論理演算ユニットに伝達されて、ＲＳＳＴにしたがって乗算される。そして、その関連する同期信号は、スキャナミラーに供給される。ステージ５において、光は、変形したビデオ信号にしたがって網膜上に投影される。
【００６９】
全ての画像を網膜上に投影するために必要に応じて、ステージ３〜５は、変形したビデオ信号のための画素の各行または列ごとに、任意にそして好ましくは繰り返される。
【００７０】
本発明の少なくともいくらかの実施形態によれば、網膜の少なくとも一部が事実上機能しない網膜上に光を投影するための例示的な、図示する方法が提供される。「事実上機能しない」とは、網膜の特定の部分が投影された光を効果的に受け入れることが可能な充分な機能性によって反応することができないことを意味する。この種の事実上機能しない領域は、例えば、暗点を含んでよい。
【００７１】
視力が完全に変性した暗点を視野が含むときに、網膜の変性したセクタから健康的なセクタの方へ画像を動かすことは、有利でもよい。暗点が視野の中心に現れるときに、これは特に真である。図１０を参照すると、上の線図（１０ａ）において、行３および行４のラスタースキャンとして網膜プロジェクタで表される文字ＡＢＣの画像を示す。図１０の第２の線図（１０ｂ）は、中心部に暗点を有する視野において投影画像がどのように見えるかを表す。図１０の第３の線図（１０ｃ）は、ラスター画像が行５〜行６に投影されるときの文字ＡＢＣを示す。
【００７２】
暗点の重大度および網膜の範囲内のその位置は、ＲＲＳＴにおいて推論される。視野の有効部分の領域が完全な視力喪失の程度まで変性した場合、本発明によれば、それぞれのビデオ情報は、健康的なセクタに対応するラスター走査行へと移される。
【００７３】
光が投影されない行に対応する特定の「黒い」行を投影画像が有するように、網膜における変性したセクタの迂回は、非連続信号においてありえる。
【００７４】
画像が壊れて、前方の行に再投影された図１０の最後のグラフ（１０ｄ）のような投影画像は、見ることができる。
【００７５】
より詳しくは、この方法は、以下の通りに任意に実行されてもよい。図１１は、例えば、本明細書に記載されているように（そこでは網膜の１つ以上の部分が基本的に機能しない）、入って来る画像を受け入れるための、そして、網膜投影装置を通してその画像を主題の網膜上に適切に投影するための、本発明の少なくともいくらかの実施形態による例示的な、図示する方法に関する。図１１に関しては、１つの画像のための本明細書に記載されているプロセスを繰り返すことによって、方法は、複数の画像のために一般化されてもよい。
【００７６】
示すように、ステージ１は、図７に関しては任意に実行されてもよい。
【００７７】
ステージ２では、網膜の１つ以上の基本的に非機能性の部分のせいで、変形したビデオ信号を形成するために、複数の画素のためのこれらのビデオ信号の少なくとも一部は、強度において、およびＲＲＳＴにしたがって位置においても調整される。少なくともいくらかのビデオは、強度においてだけ任意に調整されてもよい。しかし、明確化のために、本明細書における説明は、強度および位置の両方を調整されることを必要とするそれらの信号に焦点を当てる。
【００７８】
ステージ３において、目の、そしてそれ故、先に述べた診断試験の間、前もって決定された位置にしたがって瞳孔の相対的位置関係および角度の位置は、決定される。ステージ４において、変形したビデオ信号は、目の位置にしたがって、より詳しくは、瞳孔の目下の位置および角度と、診断試験の間、前もって決定された位置および角度との間のいかなる違いにもしたがって、調整される。例えば、瞳孔の動きに応じて、画素での「高い」信号は、事実、画素に投影されるべき「低い」信号に変形されて、目下の瞳孔位置にしたがってマップを効果的にシフトして、変形してもよい。しかし、後で詳しく述べるように、信号が少しでも送られるかどうかを決定してもよい。
【００７９】
本発明の少なくともいくらかの実施形態によれば、ビデオ信号の位置を調整することは、以下の通りに実行される。網膜の変性した部分から健康な部分へ画像の一部を移すことは、ラスター走査と関連してビデオ信号の制御された遅延を導入することによって達成される。図１２は、複数の変曲点を有する「Ｓ字カーブ」の形状に示されたパスが走査の軌跡を示す、視野にわたる例示的な、図示する走査の概略図を示す。フレームは、ｔ０によって示す時間で開始する。双方向ラスタースキャンによって、ｔ１は行番号１の開始時間を示し、ｔ２は２番目の行の開始時間を示し、それに続くラインも同様に、ｔｎはｎ番目の行の開始時間を示す。走査と同時に、レーザーは、カメラのビデオ情報に関して強度を調整される。行番号１と関連したビデオ情報は、ｔ１から開始してｔ１＋Ｔで終了する。行番号２の開始までの時間ｔ２−（ｔ１＋Ｔ）は、次の行のラスタースキャンを想定するためにスキャナが垂直に再配置するのに必要な「デッド」時間である。図１２の左辺上の描画は、レーザーが強度を調整される例示的なビデオ信号を示す。各行は、ビデオ信号に対応する。例では最初の４つの行だけが図示されているが、典型的画像は、何百ものラスター行を含んでもよい。図１２の右辺上の描画は、最初の行番号３および行番号４に対応しているビデオ信号が遅延されて、代わりに行番号５および行番号６にシフトされ、一方、行番号３および行番号４の間レーザーがオフされる例を示す。導入した遅延の結果として、次の行に対応している最初のビデオ信号は、１つの行だけシフトされた。最後の行のビデオ情報がビデオフレームから省略されることに注意されたい。しかしながら、最後の行（またはシフトが複数の行である場合には多くの行でさえ）は、視野の周辺部分に対応し、そして、視力に関連する活動（例えば読み込み）にとって往々にしてより決定的でない。再投影するための、そしてどの行がスキップされるかをより正確にする最善の戦略を評価することは、ＲＳＳＴに保存されるその中央域情報での網膜変性の重大度に大きく依存する。
【００８０】
ステージ５において、光は、変形したビデオ信号にしたがって網膜上に投影される。全ての画像を網膜上に投影するために必要に応じて、ステージ３〜５は、変形したビデオ信号のための画素の行または列ごとに、任意にそして好ましくは繰り返される。
【００８１】
明確にするために別々の実施形態の文脈において記載されている本発明の特定の特徴は、単一の実施形態において組み合わせて設けられてもよいと認められる。逆に、簡潔さのために１つの実施形態の文脈において記載されている本発明の様々な特徴は、別々に分けて、またはいかなる適切なサブコンビネーションにおいても設けられてもよい。
【００８２】
本発明がその特定の実施形態と関連して記載されたにもかかわらず、多くの変形例、修正および変更が当業者にとって明らかであることは明白である。したがって、添付の請求の範囲の精神および広い範囲に入る全てのこの種の変形例、修正および変更を含むことを、目的とする。全ての刊行物、特許およびこの明細書に記載の特許出願は、個々の刊行物、特許および特許出願が参照により本明細書に組み込まれると特におよび個々に示された場合と同程度に、本明細書への参照によって完全に本明細書に組み込まれる。加えて、この出願におけるいかなる参照の引用または識別も、この種の参照が本発明に対する従来技術として利用可能であるとの承認として解釈されてはならない。
【図１】
2015526187.tif 000003
【図２】
2015526187.tif 000004
【図３】
2015526187.tif 000005
【図４】
2015526187.tif 000006
【図５】
2015526187.tif 000007
【図６】
2015526187.tif 000008
【図７】
2015526187.tif 000009
【図８】
2015526187.tif 000010
【図９】
2015526187.tif 000011
【図１０（ａ）】
2015526187.tif 000012
【図１０（ｂ）】
2015526187.tif 000013
【図１０（ｃ）】
2015526187.tif 000014
【図１０（ｄ）】
2015526187.tif 000015
【図１１】
2015526187.tif 000016
【図１２】
2015526187.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成27年4月21日(2015.4.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低減したおよび／または不均等な網膜機能を補償することによって、低減した機能性を有する網膜を有する視力障害をもった個人の視力を補助する装置であって、
ビデオデータのソース、
前記網膜の各領域用の増幅因子を含む網膜感度テーブル（ＲＳＴ）を備えるプロセッサユニット、
明るいコリメート光源、および、
前記ＲＳＴにしたがって、そして前記プロセッサユニットにより決定されるビデオデータの前記ソースにしたがって、前記光源からの集束光を前記網膜の一部上に合焦させるのに適合した走査光学部品、を備え、
前記走査光学部品は、前記ＲＳＴにしたがって、少なくとも１つの光強度および前記網膜上の前記合焦の位置に影響を及ぼすのにさらに適合し、
前記光強度に及ぼす影響は、前記ＲＳＴのそれぞれの値による光信号の強度の掛算を含み、
前記合焦の位置に及ぼす影響は、前記網膜の損傷した領域のための意図する光を前記網膜の別の領域上に合焦することを含む、装置。
【請求項２】
前記走査光学部品は、投影光学部品、および、前記光源からの光を受け入れて、前記ＲＳＴにしたがって前記投影光学部品を通して前記光を走査するように構成される光学スキャナ、を含み、前記光学スキャナは、前記光のそれぞれ水平および垂直走査のための水平スキャナおよび垂直スキャナを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記投射光学部品は、前記網膜の複数の部分上に光を合焦するための走査ミラーおよび複数のレンズを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数のレンズは、個人の瞳孔と一致する後ろ焦点面を有する第１のレンズ、前記第１のレンズの前焦点面と一致する後ろ焦点面を有する第２のレンズ、および、前記光の微同調発散を提供するように構成される第３のレンズ、を含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記光源は、少なくとも、赤色光を発する光源、緑色光を発する光源、および青色光を発する光源、を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
光源ごとにコリメーション光学部品をさらに含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記光源は、レーザーダイオードおよび発光ダイオード（ＬＥＤ）のうちの１つを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記光源からの光を単一の光ビームに結合するためのビームコンバイナをさらに含む、請求項５に記載の装置。
【請求項９】
前記単一の光ビームの強度をモニタするための、そして、前記強度が最大閾値よりも高い場合に前記光源の作動を止めるための強度モニタ、および、
前記光源の作動を制御すための、そして、前記強度が最大閾値よりも高い場合に前記強度モニタからのシャットオフ信号を受信するための制御電子工学部品をさらに含み、
前記強度は、光の色ごとにおよび光源ごとに異なる、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
個人の瞳孔の位置を決定するための、そして、フィードバックを前記プロセッサユニットに提供するための、視線追跡システムをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサユニットは、前記光源の変調を制御するための変調信号を前記光源に発する、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
個人の頭部に取り付けるための第１のユニット、ならびに、前記プロセッサユニットおよび前記ビデオソースを含むための第２のユニットに含まれて、前記第１のユニットは、前記光源、前記光学スキャナ、前記投影光学部品および前記視線追跡システムを含む、請求項２に記載の装置。
【請求項１３】
前記光学スキャナは、ＭＥＭＳ（マイクロ−エレクトロ・メカニカル・システム）スキャナである、請求項２に記載の装置。
【請求項１４】
前記投影光学部品は、より大きい倍率を達成するために網膜の視野全体を横切るビデオフレームの一部のみ投影するように構成される、請求項２に記載の装置。
【国際調査報告】
2015526187.tif 000018
2015526187.tif 000019