DE LA VISIÓN

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con la exploración, diagnóstico o ayuda al diagnóstico y terapia de la visión, proponiendo un equipo y un procedimiento que permiten realizar de una manera práctica dichas funciones.

Estado de la técnica

La visión es la puerta de entrada del 95% de la información que recibimos y, por tanto, la via más importante de la ubicación espacial, comunicación emocional, y particularmente del aprendizaje (por ejemplo, en relación con las habilidades para el reconocimiento formal, la lectura, la comprensión de la lectura, etc.), por lo que es conveniente realizar una exploración periódica de la visión, para detectar y tratar los problemas funcionales que pueda presentar.

Para el control de la visión se conocen aparatos que permiten comprobar el estado de los ojos y la capacidad funcional de la vista, pero los aparatos existentes son, en general, poco sofisticados, requiriendo la intervención de expertos para la evaluación del comportamiento de los ojos de los pacientes, de manera que, dada la escasez de profesionales dedicados para atender al conjunto de la población, las personas no pueden ser atendidas para llevar a cabo con una adecuada regularidad las exploraciones de la visión. Objeto de la invención

De acuerdo con la invención se proponen un equipo y un procedimiento que permiten realizar la exploración, diagnóstico o ayuda al diagnóstico y terapia de los problemas funcionales de la visión, con unos medios sencillos que pueden ser manejados por el propio usuario o por un profesional.

El equipo comprende un dispositivo a modo de gafas, el cual en la zona que corresponde por delante de cada ojo incluye una pantalla de exposición de imágenes, unos elementos tipo lentes, uno o más focos de luz (visible o no visible) y una cámara de captación de imágenes, yendo todo ello ubicado en una carcasa que determina un espacio libre por delante del ojo de aplicación, y en conexión con una unidad electrónica independiente que a su vez conecta con un ordenador, con un sistema intercomunicador de audio y con unos sensores externos de luminosidad y de posición de la cabeza del usuario.

Dicho conjunto permite transmitir imágenes, por medio de la unidad electrónica, a la pantalla situada por delante del ojo, siendo observadas dichas imágenes por el ojo a través de los elementos tipo lentes, a la vez que recibe una proyección luminosa emitida por los focos de luz, con lo cual el ojo produce unos reflejos que son captados por la cámara, transmitiéndose en función de ello unas señales a la unidad electrónica, la cual combina dichas señales con las de los sensores externos, generando unos datos que se transmiten al ordenador para ser gestionados.

De este modo se tiene un equipo que permite obtener en tiempo real parámetros funcionales de los ojos, como el desplazamiento, el punto de convergencia de la mirada, el diámetro pupilar, la distancia del plano de enfoque y la curvatura del cristalino, para comparar esos datos con patrones preestablecidos que tipifican la visión normal, determinando de este modo los problemas funcionales que presente la visión del ojo, con el fin de adoptar una terapia que permita reducir o eliminar esos problemas funcionales de la visión del ojo analizado.

A través de la unidad electrónica y del sistema de audio o de transmisión de imágenes, el usuario puede además interactuar con el equipo, para determinar acciones que permitan obtener datos de los parámetros concretos que se quieran medir.

La carcasa que contiene los elementos funcionales que se disponen por delante de los ojos, permite la utilización del equipo sobre las gafas del usuario si las tuviere, con lo cual los datos que se obtienen sobre la visión son totalmente reales en relación con las circunstancias particulares de los ojos de cada individuo .

Por otro lado, para la obtención de datos sobre los diferentes parámetros de los ojos, se prevé la utilización de un juego de elementos tipo lentes intercambiables, los cuales pueden ser sustituidos manualmente o bien mediante un cargador automático adaptado para ese fin.

Según un ejemplo de realización práctica de la invención, la carcasa de cada conjunto funcional presenta una abertura para la inserción selectiva de unos cartuchos que portan los elementos tipo lentes. Asi, en función de la prueba a la que se pretenda someter a los ojos del usuario, se puede seleccionar el cartucho con los elementos tipo lentes más apropiados.

Por todo ello, dicho equipo objeto de la invención resulta de unas características muy ventajosas para la detección de problemas funcionales de la visión, adquiriendo vida propia y carácter preferente para dicha función.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra un esquema en bloques del conjunto componente del equipo objeto de la invención para la exploración de la visión de un ojo.

La figura 2 es una perspectiva esquemática de un ejemplo de realización práctica de un aparato a modo de gafas provisto con sendos conjuntos integrados según la invención, para la aplicación sobre los dos ojos de un usuario.

La figura 3 es una vista en sección transversal esquemática de uno de los conjuntos parciales del aparato de la figura anterior.

La figura 4 muestra en perspectiva esquemática otro ejemplo de realización práctica de un equipo de acuerdo con la invención, en donde unos cartuchos con elementos tipo lentes están en posición de inserción respecto de sus respectivas carcasas alojadoras.

La figura 5 muestra una vista en sección transversal esquemática de un conjunto formado por un cartucho insertado en su respectiva carcasa de acuerdo con el ejemplo de realización de la figura anterior.

La figura 6 una vista en sección esquemática de la disposición de un cartucho en posición enfrentada a la inserción en una carcasa alojadora.

La figura 7 muestra una vista en sección esquemática del conjunto de la figura anterior con el cartucho insertado y basculado lateralmente dentro de la carcasa alojadora.

La figura 8 muestra una vista esquemática del equipo de la figura 4 provisto de unos medios de sujeción e incorporado sobre la cabeza de un usuario.

La figura 9 muestra en perspectiva un detalle parcial del equipo, observándose uno de los conjuntos funcionales con una abertura lateral en posición abierta .

La figura 10 muestra el mismo detalle de la figura anterior con la abertura lateral en posición cerrada.

La figura 11 muestra otro ejemplo de realización práctica del equipo de la invención sobre la cabeza de un usuario.

La figura 12 es un detalle parcial ampliado de la figura anterior.

Descripción detallada de la invención

El objeto de la invención se refiere a un equipo y un procedimiento para la exploración de la vista, con el fin de detectar en ojos sanos defectos funcionales de la visión, para poder adoptar una terapia de corrección de dichos defectos. En una realización práctica, no limitativa, el equipo preconizado se prevé formado por un aparato (1) tipo gafas, integrado por unos conjuntos funcionales (2) destinados para la aplicación sobre cada uno de los ojos, yendo provisto dicho aparato (1) con medios (3) de sujeción, que pueden ser de cualquier tipo, para establecer un amarre fijo sobre la cabeza del usuario.

Cada uno de los conjuntos funcionales (2) destinados para realizar la exploración de un ojo, comprende una carcasa (4), dentro de la cual va dispuesta una pantalla (5) de tipo display y por delante de ella un juego de elementos (6) tipo lentes, y además una cámara (7) de captación de imágenes y uno o más focos (8) de proyección de luz.

En dicho conjunto funcional (2) los elementos (6) tipo lentes pueden ser lentes ópticas o elemento de otro tipo que hagan una función semejante, por ejemplo discos opacos con múltiples orificios o con una ranura central, yendo, según una realización, uno de dichos elementos (6.1) dispuesto de manera fija en la carcasa (4) y otro elemento (6.2) en montaje móvil con posibilidad de aproximación y separación respecto de dicho elemento (6.1) fijo, permitiendo determinar una distancia focal variable, a modo de un zoom, mientras otros elementos (no representados) se insertan en ranuras (9) de la carcasa (4), pudiendo ser sustituidos de manera manual o mediante un cargador automático adaptado para ello. Por otro lado, el conjunto del equipo va conectado con una unidad electrónica (10) que comanda las acciones operativas de los conjuntos funcionales (2) y a través de la cual el usuario u otra persona pueden interactuar con el sistema para determinar formas operativas en relación con las exploraciones de la visión a realizar sobre los ojos de aplicación.

La unidad electrónica (10) se dispone conectada a un ordenador (11), y en conexión con ella van dispuestos además un sistema de detección de variables externas y un sistema de intercomunicación de audio, comprendiendo el sistema de detección de variables externas, por ejemplo, uno o más sensores (12) de la posición de la cabeza del usuario y un sensor (13) de la luminosidad ambiente, mientras que el sistema de intercomunicación de audio comprende unos auriculares (14) y un micrófono (15) . En relación con la unidad electrónica (10) va dispuesto además un órgano de mando (16), mediante el cual el usuario puede interactuar con el sistema operativo de los conjuntos funcionales (2) para realizar las operaciones que desee.

Con todo ello, para la utilización del equipo el aparato (1) se sujeta sobre la cabeza del usuario con los conjuntos funcionales (2) en disposición por delante de los ojos, enviándose por medio de la unidad electrónica (10) imágenes a la pantalla (5), de forma que dichas imágenes son observadas por el ojo correspondiente a través de los elementos (6) tipo lentes, a la vez que sobre el ojo se proyecta una emisión de luz mediante los focos (8) .

Con ello, al observar el ojo la imágenes que aparecen en la pantalla (5) , emite unos reflejos de la luz proyectada sobre él, siendo captados dichos reflejos, junto con la imagen del ojo, por la cámara (7), la cual en función de ello transmite unas señales a la unidad electrónica (10), en donde dichas señales son combinadas con las que aportan los sensores (12-13) externos, generando datos que corresponden a parámetros del ojo explorado, los cuales se transmiten al ordenador (11) para ser gestionados. De este modo se pueden obtener datos correspondientes a distintos parámetros de los ojos, como el desplazamiento, el punto de convergencia de la mirada, el diámetro pupilar, la distancia del plano de enfoque y la curvatura del cristalino, en la actuación de los ojo al observar las imágenes que aparecen en las pantallas (5), comparándose dichos datos con patrones preestablecidos de una visión normal, para determinar anomalías funcionales de la visión, de manera que mediante proyección de imágenes en las pantallas (5) se someten los ojos a ejercicios que permiten mejorar los problemas funcionales detectados.

Los conjuntos funcionales (2) se hallan determinados de forma que, en la disposición de uso, entre dichos conjuntos funcionales (2) y los ojos del usuario queda un espacio libre que permite que el usuario pueda usar el equipo teniendo puestas sus gafas habituales, si dispone de ellas, con lo cual los resultados que se obtienen de la exploración de la visión son totalmente reales en relación con los ojos de aplicación.

La carcasa (4) de los conjuntos funcionales (2) se prevé además con unas aberturas laterales (17), a través de las cuales puede entrar la luz ambiente del exterior y el usuario puede ver con su visión periférica el entorno en el que se encuentra.

En el aparato (1) los conjuntos funcionales (2) que incorporan los elementos para la exploración de la visión, se prevén dispuestos con un sistema de desplazamiento y de orientación (manual o automático) , para ajusfar la posición de dichos conjuntos funcionales (2) en función de la distancia interpupilar y del plano perpendicular a la dirección de la visión de los ojos de cada usuario, para que los resultados de la exploración de la visión sean en cada caso los correctos . Por otro lado, los conjuntos funcionales (2) pueden ser estructuralmente independientes en el aparato (1), cada uno de ellos integrado en una respectiva carcasa (4), pero de igual modo, sin que ello altere el concepto de la invención, los dos conjuntos funcionales (2) pueden ir integrados en una sola carcasa (4) común, pudiendo disponerse una sola cámara (7) de captación de imágenes, incorporada de manera estratégica, para operar en relación con ambos conjuntos funcionales (2) .

La integración de los conjuntos funcionales (2) en la carcasa o carcasas (4) de alojamiento, se establece con un cierre hermético mediante un elemento transparente (18), para evitar la entrada de polvo que pueda afectar a los componentes operativos causando su deterioro .

Las ranuras (9) de inserción de los elementos (6) tipo lentes sustituibles , se prevén además provistas con unas tiras de pelos, a modo de cepillos, para evitar a su vez la entrada de polvo por dichas ranuras (9) .

En la figura 4 se muestra otro ejemplo de realización práctica del equipo objeto de la invención, en donde la carcasa (4) de cada conjunto funcional (2) presenta una abertura (20) para la inserción selectiva de uno o más cartuchos (19) portadores de los elementos (6) tipo lentes. Asi, en función de la prueba a la que se pretenda someter a los ojos del usuario, se puede seleccionar el cartucho (19) con los elementos (6) tipo lentes más apropiados. En la vista en sección de la figura 5 se observa el cartucho (19) insertado en la correspondiente carcasa (4), quedando dispuesto por delante de la respectiva pantalla (5) de tipo display.

En una solución preferente, como la representada en la figura 11, los cartuchos (19) que portan los elementos (6) tipo lentes son susceptibles de insertarse por unas aberturas definidas en una carcasa exterior (4.1), de manera que dicha carcasa exterior (4.1) abarca tanto a los cartuchos (19) como a las carcasas (4) de los conjuntos funcionales (2), en donde se disponen las pantallas (5) de tipo display, las cámaras (7) de captación de imágenes y los focos (8) de proyección de luz.

Como se puede observar en la figura 12, en las aberturas definidas en la carcasa exterior (4.1) pueden insertarse en serie uno o más cartuchos (19), los cuales permiten introducir al equipo la opto- mecatrónica adicional. Asi el primer cartucho más próximo al ojo puede contener la opto-mecatrónica de los elementos (6) tipo lentes que permiten al usuario ver la pantalla del display y al equipo presentar la pantalla (5) tipo display a cualquier distancia aparente del usuario (por ejemplo, mediante una lente monofocal axialmente desplazable, o una lente multifocal) , mientras que los otros cartuchos pueden contener, por ejemplo, la opto-mecatrónica de corrección de la emetropía y/o astigmatismo del ojo, u otras .

Con el propósito de que las imágenes proyectadas en la pantalla (5) de tipo display sean observadas por los ojos del usuario de una forma estereoscópica y realista, se ha previsto que las imágenes representadas en cada pantalla (5) de tipo display estén geométricamente decaladas en función de la perspectiva de cada ojo, así como que los elementos (6) tipo lentes puedan variar su distancia focal en función de la zona de la imagen que esté siendo observada por los ojos del usuario . Los elementos (6) tipo lentes pueden ser lentes o conjuntos de lentes de cualquier tipo que permita focalizar imágenes de la pantalla (5) de tipo display a distancias variables, pudiendo ser, por ejemplo, lentes electroópticas que pueden deformarse eléctricamente (lentes multifocales ) , o varias lentes ópticas axialmente desplazables entre sí (lentes móviles de focal fija), o combinaciones de ambas.

Para conseguir que los elementos (6) tipo lentes queden alineados respecto de cada ojo, tal y como se observa en las figuras 6 y 7, los elementos (6) tipo lentes van unidos a la carcasa (4) de los cartuchos (19) por medio de unos elementos elásticos (22) que permiten que dichos elementos (6) tipo lentes puedan bascular para situarlos en la posición requerida. Los elementos elásticos (22) pueden presentar diferentes realizaciones, asi pueden ser un fuelle dispuesto en la parte superior de los cartuchos (19) como se representa en las figuras, un fuelle circunferencial, varios muelles helicoidales en diferentes direcciones u otras realizaciones similares.

Como se puede observar en detalle en la figura 7, según una realización, la basculación de los elementos (6) tipo lentes hacia la posición requerida en el interior de la carcasa (4) de alojamiento, se actúa mediante un carro (23) de posicionamiento que va montado sobre una guia transversal en el interior de las carcasas (4), pudiendo ser accionado dicho carro (23) manualmente o por medio de elementos automáticos. Asi, una vez que un cartucho (19) está correctamente insertado en la abertura (20) de la respectiva carcasa (4), la parte inferior del cartucho (20) queda enclavada en el carro (23), de modo que desplazando dicho carro (23) lateralmente, los elementos elásticos (22) del elemento (6) tipo lente flexan permitiendo que dicho elemento (6) tipo lente quede alineado en la posición requerida frente al ojo correspondiente del usuario .

Según una realización preferente, en lugar de bascular los elementos (6) tipo lentes mediante un carro (23), se ha previsto que en el interior de las carcasas (4) y solidarias con estas, se definan unas conformaciones a modo de lanzas con una estructura predefinida .

Asi, al insertar el cartucho (19) en su carcasa (4) alojadora, el elemento (6) tipo lente que va incorporado en el cartucho (19) se encuentra con el obstáculo de la lanza, la cual fuerza a dicho elemento (6) tipo lente desplazarse lateral y/o verticalmente, cosa que podrá hacer al deformarse los elementos elásticos (22) que le sujetan. Si se prevén las lanzas y la zona de contacto de las mismas sobre los elemento (6) tipo lentes con una geometría adecuada, dichoe elementos (6) tipo lentes quedarán alineados de modo totalmente automático y pasivo. En este caso, para ajustar las carcasas (4) en función de la distancia interpupilar y de la dirección de la visión de los ojos de cada usuario, dichas carcasas (4) son susceptibles de desplazase en verticalidad y/o horizontalidad.

En el caso de que las carcasas (4) no comporten los cartuchos (19), como es el caso de la figura 11, los conjuntos funcionales (2), o los propios cartuchos (19), pueden presentar medios para desplazarse vertical u horizontalmente, y por lo tanto disponer a los elementos (6) tipo lentes en función de la distancia interpupilar y de la dirección de la visión de los ojos del usuario que esté utilizando el equipo. En la figura 8 se puede observar el aparato (1) aplicado sobre los ojos de un usuario, amarrado con los medios (3) que establecen una sujeción fija sobre la cabeza. Estando definidas en relación con las carcasas (4) de los conjuntos funcionales (2) las aberturas laterales (17), a través de la cuales el usuario puede ver con su visión periférica el entorno que lo rodea.

Para permitir la obturación selectiva de las aberturas laterales (17) , cuando sea necesario en función de las pruebas a realizar, se ha previsto la incorporación de unas compuertas (21) de cierre practicable en relación con dichas aberturas laterales (17), de forma que, como se observa en la figura 9, en una posición normal dichas compuertas (21) se sitúan desplazadas dejando libre las aberturas laterales (17) respectivas, y cuando las condiciones de diagnostico lo precisan, tal y como se observa en la figura 10, las compuertas (21) se pueden desplazar para obturar las aberturas laterales (17).

Según una realización, en relación con las aberturas laterales (17) se disponen unos cierres (no representados) de material electroóptico susceptible de variación de transparencia, los cuales permiten variar selectivamente el paso de luz a través de dichas aberturas laterales (17). En este caso los cierres se disponen de manera fija en las aberturas laterales (17) y, mediante la variación de opacidad de dichos cierres, se puede regular selectivamente el paso de luz al interior del equipo.

Con todo ello asi, para la utilización práctica del equipo se van presentando sobre las pantallas (5) de tipo display imágenes al usuario, y durante la observación de dichas imágenes se calculan parámetros de los ojos del usuario, los cuales se comparan con patrones preestablecidos para determinar problemas funcionales que presente la visión. De esta manera, mediante proyección de imágenes en las pantallas (5) se someten los ojos a ejercicios que permiten mejorar los problemas funcionales detectados

Para que el tratamiento de los problemas funcionales detectados sea eficiente, es imprescindible que el sistema neuro-motor ocular del usuario se encuentre en un entorno virtual que represente apropiadamente la percepción tridimensional y la de distancias con respecto a la percepción del entorno real equivalente.

Para conseguir esto, mediante las pantallas (5) tipo display y los elementos (6) tipo lentes, las imágenes proyectadas pueden ubicarse en el espacio virtual en forma estereoscópica (tridimensional) y a diferentes distancias del usuario.

Para ello, en un primer momento, mediante las cámaras (7) se capta la imagen de los ojos del usuario y, a partir de ella, en la unidad electrónica (10) se calcula la dirección de mirada de cada ojo, el punto de convergencia de la mirada del usuario y la distancia del punto de convergencia al usuario, comandando a los elementos (6) tipo lentes para que adapten su distancia focal según la distancia de profundidad real correspondiente a la distancia al usuario del punto de convergencia de su mirada.

Asi, cada imagen proyectada sobre las pantallas (5) de tipo display se codifica según distancias de profundidad reales, pudiendo, por ejemplo, mediante la unidad electrónica (10), asignar a los contenidos de cada plano, según su profundidad o distancia virtual al usuario, de la imagen tridimensional representada sobre el plano del display, una determinada borrosidad, que, por ejemplo, es nula en la proximidad del plano de enfoque del usuario (que es el que contiene el punto de convergencia de las lineas de mirada de sus ojos) y progresivamente mayor en planos sucesivamente más alejados.