BRPI0711791A2

BRPI0711791A2 - mÉtodo para otimizar e/ou fabricar lentes de àculos

Info

Publication number: BRPI0711791A2
Application number: BRPI0711791-4A
Authority: BR
Inventors: Thierry Bonnin; Marie-Gaelle Froeliger; Martha Hernandez; Gildas Marin
Original assignee: Essilor Int
Priority date: 2006-05-29
Filing date: 2007-05-24
Publication date: 2011-12-27
Also published as: CN101495024A; JP5102289B2; BRPI0711791B8; AU2007266749B2; KR20090016715A; EP2020905A2; DE602007008229D1; CA2653674A1; CA2653674C; US20090219486A1; US20150077711A1; CN101495024B; ATE476135T1; EA200802410A1; AU2007266749A1; KR101443322B1; WO2007138428A3; BRPI0711791B1; WO2007138428A2; JP2009539130A

Abstract

MÉTODO PAIRA OTIMIZAR E/OU FABRICAR LENTES DE àCULOS Um método para determinar um desenho ótimo de lentes de óculos para um observador (1) compreendendo as etapas sucessivas de: ilustrar ao observador (1) uma cena estereoscópica incluindo efeitos ópticos de um primeiro desenho de lente, - introduzir um movimento relativo entre o observador (1) e a cena estereoscópica ilustrada, a cena sendo ilustrada com efeitos ópticos do primeiro desenho de lente; expressar a opinião do observador; ilustrar ao observador (1) uma cena estereoscópica incluindo efeitos ópticos de um desenho de lente modificada, introduzir um movimento relativo entre o observador (1) e a cena estereoscópica ilustrada, a cena sendo ilustrada com os efeitos ópticos de lente modificada; expressar novamente a opinião do observador; repetir as três últimas etapas até satisfação do observador. Um sistema (2-7) para customizar correção de visão apropriado para implementar o método. Um programa de computador relacionado para calcular dinamicamente uma imagem estereoscópica. Um programa de computador relacionado para acionar um componente eletroativo.

Description

"MÉTODO PARA OTIMIZAR E/OU FABRICAR LENTES DE ÓCULOS"

A presente invenção refere-se a métodos e sistemas para fabricação de lentes de óculos.

Um método para customizar correção de visão inclui, tradicionalmente, a medição de dados de aberração óptica do olho de um paciente, normalmente executada por optometristas ou oftalmologistas, determinação dos parâmetros de lente e oferecimento ao paciente de uma pluralidade de modelos de lentes com diferentes "desenhos" de lentes.

Os parâmetros de visão do paciente são medidos utilizando, por exemplo, lentes de experimento, um aberrômetro, um sensor de frente de onda, gradeamento ou outro método e/ou equipamento conhecido.

Outros parâmetros de visão podem ser obtidos como a distância de vértice do paciente, tamanho de pupila, distância de pupila, informação de armação, direções de olhar fixo.

A superfície óptica, ou "desenho" transmite a correção óptica do material. Dado o número infinito de correções de visão, os números de desenhos são quase infinito.

Por motivos de custo e fabricação, somente um número limitado de "desenhos de modelo" é predeterminado pelos fabricantes de lentes.

Tais "desenhos de modelo" são de grande importância ao considerar lentes de adição progressiva (PAL).

PAL obtiveram aceitação mundial como as lentes oftálmicas de maior desempenho para correção de presbiopia porque fornecem visão confortável em todas as distâncias.

Uma PAL é projetada não somente para recuperar a capacidade de um presbiópico de ver claramente em todas as distâncias como também respeitar de forma ótima todas as funções visuais fisiológicas, em particular:

- visão foveal onde a coordenação dos movimentos do corpo, cabeça e olhos, em relação à localização de objetos na visão, define o valor de poder necessário em cada ponto da progressão. 0 campo de olhar fixo é determinado pela coordenação natural de movimentos horizontais dos olhos e cabeça;

- visão extra-foveal (fornecida pela periferia da retina) que provê percepção de forma e espaço e é influenciada diretamente pela distribuição de prisma na superfície de lente progressiva. A variação de efeitos prismáticos desempenha também um papel no conforto do observador quando se percebe movimento;

- visão binocular onde, para fusão ótima da percepção simultânea dos dois olhos, as imagens produzidas pelas lentes direita e esquerda devem ser formadas em pontos de retina correspondentes e exibem propriedades ópticas similares em todas as direções de olhar fixo.

Os projetistas de lentes progressivas trabalham no sentido de respeitar essas funções fisiológicas e propõem um número limitado de desenhos otimizados que são testados através de experimentos clínicos rigorosos. Uma pluralidade de "desenhos de modelo" é oferecida por cada fabricante de lentes.

O optometrista ou oftalmologista propõe um "desenho de modelo" de lente que pode ser o resultado de uma análise do comportamento de visão do paciente e uma lente semiacabada com o "desenho de modelo" é trabalhada, a saber, afiada e polida, para obter as lentes do paciente final.

A lente semiacabada é uma lente pré-fabricada onde normalmente somente uma superfície é usinada para adaptar-se aos parâmetros de visão do paciente.

0 observador tem uma percepção efetiva de sua visão corrigida somente quando usa a lente fabricada.

Embora esse método de customização seja amplamente utilizado, há ainda necessidade de um método de customização aperfeiçoado para lentes.

Isso se deve principalmente ao fato de que não há normalmente relação exata entre cálculos de desenho de lente e satisfação de um observador especifica.

Para aperfeiçoar a correção de visão customizada um método foi revelado na publicação de patente WO 2005/050290, onde o método compreende medir dados de aberração óptica do olho de um paciente, calcular uma definição de lente baseada nos dados de aberração óptica, onde o cálculo da definição de lente compreende calcular uma correção de pelo menos uma aberração de ordem baixa e pelo menos uma aberração de ordem elevada, e fabricar uma lente de correção com base na definição de lente.

Um tal método torna possível aumentar o número de desenho possível de lentes, porém não leva em consideração a percepção real do observador e um baixo nível de satisfação pode resultar disso. Além disso, as assunções matemáticas são bem complicadas e o tempo de cálculo pode ser longo, e então limitando o número de experimentos sucessivos.

Outra tentativa para customizar correção de visão foi desenvolvida e comercializada por ESSILOR INTERNATIONAL sob a marca registrada Varilux Ipseo. Um dispositivo é utilizado para medir a relação de movimento de cabeça-olho, que corresponde a uma impressão visual do observador específico, e lentes progressivas personalizadas são fabricadas após processar os dados para criar um desenho que corresponda às características fisiológicas do observador.

Um tal método é útil para aumentar o conforto de visão do observador, porém a percepção efetiva de visão da visão corrigida ainda é possível somente após fabricar lentes correspondentes.

Por conseguinte permanece a necessidade de melhorar o nível de satisfação de um observador ao customizar sua correção visual.

Desse modo, o objetivo da presente invenção é aperfeiçoar o método e equipamento para customizar lentes de óculo, em particular PAL, e minimizar a lacuna entre as expectativas do observador da lente e a percepção para o observador que usa as lentes de óculos fabricadas, efetivas.

Esse objetivo é obtido de acordo com a invenção por um método para determinar um desenho ótimo de lentes de óculos para um observador compreendendo as etapas sucessivas de:

Ilustrar o observador uma cena estereoscópica incluindo efeitos ópticos de um primeiro desenho de lente;

Introduzir um movimento relativo entre o observador e a cena estereoscópica ilustrada, a cena sendo ilustrada com efeitos ópticos do primeiro desenho de lente;

Expressar a opinião do observador;

Ilustrar o observador uma cena estereoscópica incluindo efeitos ópticos de um desenho de lente modificada;

Introduzir um movimento relativo entre o observador e a cena estereoscópica ilustrada, a cena sendo ilustrada com os efeitos ópticos de lente modificada;

Expressar novamente a opinião do observador;

Repetir as três últimas etapas até satisfação do observador. É então possível levar em conta como as coisas são vistas, com flutuação, deformação, indefinida e similar, enquanto usa uma lente como uma PAL, em particular quando o movimento de virar o olho e/ou a cabeça ocorre para ver a cena.

Efeitos de indefinição nas diferentes posições de cabeça são levados em conta. Como a percepção e a sensibilidade a tais efeitos de indefinição diferem de um observador para outra, o observador pode escolher o desenho de lente que mais aumenta seu conforto visual.

De acordo com a presente invenção "'efeitos ópticos" são as distorções ópticas devido a um desenho de lente.

Os parâmetros de visão distante não são levados em conta e o método é preferivelmente utilizado quando o observador está usando lentes capazes de corrigir suas anomalias de visão distante.

O uso de lente de contato pode ser vantajoso porque tais lentes seguem os movimentos dos olhos.

O observador é desse modo capaz de "testar" desenhos diferentes de lentes e escolher o desenho ótimo adaptado para seu comportamento de visão, sem fabricar as lentes efetivas. Os parâmetros de desenho ótimo são então transmitidos para um dispositivo de fabricação.

O processo da invenção pode ser também utilizado vantajosamente para elaborar novos "desenhos de modelo" com um processo de determinação de baixo custo onde experimentos clínicos são implementados utilizando o processo da invenção que é apropriado para testar um grande número de parâmetros de visão sem fabricação de lentes efetivas correspondentes.

De acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, a posição da cabeça do observador é determinada e a cena estereoscópica é uma imagem projetada estereoscópica calculada como resultado do desenho da lente e a posição de cabeça do observador.

Essa modalidade utiliza simulação de realidade virtual. O movimento e posição da cabeça do observador são determinados, por exemplo, por um rastreador de movimento de cabeça. A cena pode ser projetada em uma tela, por exemplo, um meio de exibição estereoscópica de três cenas com campo de visão de 120°, ou em uma tela hemisférica, ou em um meio de exibição montado em cabeça estereoscópica (HMD). Lentes de óculos polarizadas ou de vidro de obturador eletroativo, que são livres de efeito óptico, podem ser utilizadas para obter uma visão estereoscópica com configurações de exibição de tela.

É vantajoso evitar a consideração da posição do olho do observador. Somente efeitos ópticos ligados à visão central têm, então, de ser calculados.

De acordo com uma modalidade, o processo inclui ainda um teste de calibragem. Calibragem inclui determinação vantajosa do centro de rotação dos olhos do observador ao considerar a armação de referência de sensor de posição. O observador pode ajustar a posição das bordas das lentes virtuais e comparar às mesmas com lentes de calibração efetivas.

A calibração pode incluir, também, uma calibração do sistema de visualização para respeitar a escala da cena como uma função de uma posição inicial do observador.

De acordo com uma modalidade, a modificação da determinação da posição da cabeça do observador e a projeção de cena estereoscópica calculada são dinâmicas.

Na armação da presente invenção, "dinâmico" deve ser entendido como uma sucessão de cenas que corresponde a uma freqüência igual à pelo menos 10 Hz. Seguindo uma modalidade preferida, a freqüência é 60 Hz para cada olho, que corresponde a um sinal de video de 120 Hz. A modalidade corresponde à visão de uma cena estereoscópica.

Ao introduzir um comportamento dinâmico, novas situações seletivas são introduzidas, como situação de efeito de natação, situação de feito de ampliação, situação de efeito de astigmatismo e outra situação de efeito de aberração.

0 observador pode experimentar a sensação visual efetiva usando desenhos de lentes virtualmente diferentes quando ele e a cena estão se movendo, em particular quando ocorrem acelerações.

Efeitos de natação ocorrem, por exemplo, com a lente PAL quando movimento é introduzido.

Efeitos de ampliação são, em particular, encontrados ao se mover quando usando lentes unifocais.

Efeitos de astigmatismo podem ocorrer quando a pessoa agita ou balança a cabeça.

De acordo com uma modalidade, a cena estereoscópica é calculada por intermédio de uma unidade de operação que compreende um banco de dados de desenho de lente.

0 banco de dados de desenho de lente inclui, por exemplo, as características de superfície e poder dióptrico correspondente de vários desenhos de lentes de modelo.

De acordo com uma modalidade, a cena estereoscópica é calculada por intermédio de uma unidade operacional que compreende um banco de dados de efeito óptico.

0 banco de dados de efeito óptico inclui, por exemplo, efeito óptico pré-calculado ligado a características de lente.

De acordo com uma modalidade, o banco de dados de efeito óptico é utilizado para aproximar a cena estereoscópica projetada dinamicamente.

É uma descoberta principal da invenção perceber que o nivel de aproximação para testar um desenho de lente é significativamente mais baixo ao utilizar um comportamento dinâmico do observador em comparação com um comportamento estático, porém resultando no mesmo nivel de qualidade de percepção visual. Desse modo, é possível calcular dinamicamente a cena estereoscópica com aproximação de primeira ordem e computadores padrão podem ser utilizados para implementar o método.

De acordo com uma modalidade, a aproximação para calcular a cena estereoscópica se baseia em estimação de distorção calculada em um dado plano independentemente da distância efetiva do objeto da cena, utilizando, por exemplo, traçado de raios.

Efeitos ópticos, como distorção e/ou efeitos de indefinição, são adicionados à cena final a ser projetada. Efeitos ópticos são calculados por traçado de raios. São, por exemplo, primeiramente calculados em um número limitado de pontos de uma rede, os pontos estando situados em um plano médio da cena e o cálculo é executado ao considerar a posição inicial do observador. Efeitos ópticos são então adicionados em tempo real e são interpolados tirando proveito de dados pré-calculados.

A rede pode ser linear ou quadrática.

De acordo com outra modalidade, a cena estereoscópica é uma cena efetiva observada pelo observador através de um dispositivo que compreende um componente eletroativo ou optoativo apropriado para reproduzir o efeito óptico de um dado desenho de lente.

O componente ativo faz, por exemplo, parte de lentes de experimento. O componente ativo pode ser formado em pixels e é então possível tratar especificamente de cada zona com uma função de fase escolhida correspondendo a um desenho de lente.

O observador pode então usar as lentes de experimento cujo desenho pode ser facilmente alterado durante o processo de seleção de lentes.

A pessoa tem, desse modo, a oportunidade de testar um grande número de desenhos de lentes e escolher a ideal.

A cena efetiva pode ser uma cena real em volta do observador ou uma cena projetada.

De acordo com uma modalidade, o componente eletroativo é um espelho deformável.

De acordo com uma modalidade, o feixe incidente é primeiramente refletido em um espelho plano e dirigido ao espelho deformável no qual é refletido e dirigido para os olhos do observador.

De acordo com uma modalidade, o feixe incidente é primeiramente polarizado, a seguir refletido em um espelho semi-refletivo e orientado para o espelho deformável, a seguir dirigido através do espelho semi-refletivo para um espelho plano e então dirigido para os olhos do observador após ser refletido no espelho semi-refletivo.

De acordo com uma modalidade, o espelho deformável é um espelho deformável piezoelétrico.

O espelho deformável é, por exemplo, um espelho deformável piezoelétrico de canal. Consiste em ativadores de coluna pieozelétricos ligados a um suporte de base e onde uma placa refletiva é ligada ao topo da estrutura de ativador e revestida para formar um espelho. O formato da placa de superfície é controlado pelas voltagens aplicadas aos acionadores.

Tal espelho deformável piezoelétrico de canal é, por exemplo, comercializado, pela companhia Flexible Optical BV sob o nome comercial "OKO Technologies".

0 sistema de espelho deformável piezoelétrico de 19 canais da OKO Technologies foi utilizado com sucesso na armação da presente invenção.

De acordo com uma modalidade, o componente eletroativo ou optoativo é um modulador de luz espacial, que pode ser tratado elétrica ou opticamente respectivamente.

Moduladores de luz espaciais (SLM) impõem alguma forma de modulação com variação espacial em um feixe 1 de luz. Como é possível variar a intensidade, para modular a fase e polaridade de controle do feixe ao tratar os pixels do SLM, é possível modular a imagem vista pelo observador como teria sido modulada por um desenho específico de lente.

Cristais líquidos de SLM foram vantajosamente utilizados na armação da presente invenção. Os cristais líquidos de SLM podem ser óptica (OA) ou eletricamente (OE) tratados. OA SLM são montados como espelhos, onde OE SLM pode ser montado em reflexão ou em transmissão.

De acordo com uma modalidade, o modulador de luz espacial é um SLM de cristais líquidos eletricamente tratados e é montado de modo que o feixe incidente seja transmitido.

De acordo com uma modalidade, o desenho de lente inicial é determinado utilizando medição de correção de visão padrão do observador.

De acordo com uma modalidade, diversos parâmetros de visão são selecionados e seqüências de teste são executadas parâmetro por parâmetro, a opinião do observador sendo expressa durante cada seqüência que corresponde a cada parâmetro. De acordo com uma modalidade, a influência de uma escolha de parâmetro de visão é testada em parâmetros de visão determinados anteriores, e se o resultado for insatisfatório, uma nova seqüência de teste é executada com parâmetros de visão determinados anteriores até satisfação do observador.

De acordo com uma modalidade, parâmetros de visão são escolhidos da lista constituída de: extensão de progressão, inserção de visão próxima, coeficiente de olho/cabeça, curvatura da lenta.

De acordo com uma modalidade, o método compreende ainda a etapa de transmitir dados que correspondem ao desenho de lentes ótimas para uma unidade de fabricação.

De acordo com uma modalidade, a unidade de fabricação é um impressor de lente, como um sistema de gravação ultravioleta ou uma ferramenta de usinagem direta.

A invenção também se refere a um sistema para customizar correção de visão de lentes de óculos que compreende meio para ilustrar uma cena estereoscópica incluindo efeitos ópticos de um desenho de lente para um observador, o meio sendo apropriado para ilustrar a cena estereoscópica em diferentes posições de cabeça do observador.

De acordo com uma modalidade, o sistema compreende adicionalmente:

um sistema de medição configurado para determinar a posição da cabeça do observador;

um sistema de cálculo configurado para receber a posição medida de cabeça e dados de um desenho de lente de modo a calcular seu efeito óptico e aplicar uma métrica de modo a calcular uma cena estereoscópica que corresponde à imagem vista pelo paciente na posição determinada;

um sistema de projeção da imagem estereoscópica calculada para os olhos do observador.

De acordo com uma modalidade, dados do desenho de lente são dados de distorção óptica.

De acordo com uma modalidade, dados compreendem adicionalmente um conjunto de parâmetros relacionados à lente dada.

De acordo com uma modalidade, o sistema de medição compreende um rastreador de movimento de cabeça.

De acordo com uma modalidade, o rastreador de movimento de cabeça é destinado a ser colocado no topo da cabeça do observador.

De acordo com uma modalidade, o sistema de cálculo é alimentado por um banco de dados de desenho de lente.

De acordo com uma modalidade, o sistema de cálculo é adicionalmente configurado para aplicar métrica utilizando cálculo de aproximação de distorção em um dado plano independentemente da distância efetiva do objeto da cena.

De acordo com uma modalidade, o sistema de projeção da imagem estereoscópica inclui um projeto e uma tela.

De acordo com uma modalidade, a tela é uma tela de três partes com campo de visão de 120°.

De acordo com uma modalidade, o sistema de projeção das imagens estereoscópicas inclui um meio de exibição montado em cabeça estereoscópica.

De acordo com outra modalidade, meios para ilustrar uma cena estereoscópica incluem um componente eletroativo apropriado para reproduzir o efeito óptico de um dado desenho de lente.

De acordo com uma modalidade, o componente eletroativo é um espelho deformável, por exemplo um espelho deformável piezoelétrico.

De acordo com uma modalidade, o componente eletroativo é um modulador de luz espacial.

De acordo ainda com outra modalidade, o sistema compreende ainda um sistema de seleção ativado pelo observador para realimentar sua opinião.

De acordo com uma modalidade, o sistema é adicionalmente configurado para escolher um novo conjunto de parâmetros de uma lente como uma função da resposta do sistema de seleção quando ativado pela realimentação do paciente.

De acordo com uma modalidade, o sistema compreende ainda um sistema de fabricação configurado para produzir lentes de óculos de correção com base nos parâmetros de lentes incluindo o resultado da realimentação do observador.

De acordo com uma modalidade, o sistema de fabricação inclui um impressor de lente, como um sistema de gravação ultravioleta ou uma ferramenta de usinagem direta.

A invenção refere-se também a um programa de computador para calcular dinamicamente uma cena estereoscópica onde parâmetros de entrada são:

parâmetros da posição da cabeça do observador;

parâmetros de satisfação do observador;

banco de dados de desenho da lente.

A invenção refere-se também a um programa de computador para acionar um componente eletroativo onde parâmetros de entrada compreendem:

parâmetros de satisfação do observador;

banco de dados de desenho de lente.

A invenção é descrita ainda na descrição detalhada de modalidades não limitativas como representado e explicado abaixo. Nos desenhos:

A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva diagramática de um sistema de acordo com a invenção para implementar o processo da invenção onde uma cena estereoscópica é projetada para o observador;

A figura 2 ilustra uma rede diagramática utilizada para calcular a cena estereoscópica da figura 1;

A figura 3 ilustra uma vista diagramática do percurso óptico utilizado para calcular a cena estereoscópica da figura 1;

A figura 4 ilustra uma vista diagramática (vista lateral: figura 4a, vista frontal: figura 4b) de um sistema de acordo com a invenção para implementar o processo da invenção onde um dispositivo incluindo um componente eletroativo é utilizado;

A figura 5 ilustra uma seção longitudinal diagramática de outra modalidade para implementar o processo da invenção onde um dispositivo incluindo um componente eletroativo é utilizado;

A figura 6 ilustra uma vista diagramática (vista lateral: figura 6a, vista frontal: figura 6b) onde o observador utiliza a modalidade da figura 5;

A figura 7 ilustra uma vista diagramática ainda de outro sistema, de acordo com a invenção para implementar o processo da invenção onde um dispositivo incluindo um componente eletroativo é utilizado;

A figura 8 ilustra um fluxograma diagramático para implementar um processo de acordo com a invenção.

As figuras 1 a 3 se referem à implementação de um processo, de acordo com a invenção, onde uma cena estereoscópica é projetada para o observador 1 e inclui efeito óptico de um desenho de lente, e onde a cena 2 é calculada como uma função da posição da cabeça do observador.

0 observador I está voltada para um meio de exibição estereoscópica de três telas 3com campo de visão de 120°. A posição da cabeça do observador é determinada através de um sensor 4 ligado a um calculador de posição 5.

0 calculador de posição 5 é ligado ao computador 6 para inserir a posição da cabeça do observador. O computador 6 calcula uma cena a ser projetada por 3 projetores 7 nas telas 3.

0 observador 1 usa óculos de obturador eletroativo ou lentes polarizadas para ter uma visão estereoscópica.

Como por exemplo, o sensor 4 é posicionado na cabeça do observador, e é um sensor de posição para implementar imageamento virtual, como Fastrak Sensor comercializado pela companhia POLHEMUS. Outros sensores como Liberty comercializado pela companhia POLHEMUS, IS 900 comercializado pela companhia InterSence, ou sensor óptico como ARTTrack comercializado pela companhia Advanced Realtime Tracking são também apropriados.

Como por exemplo, o computador 6 utiliza um cartão gráfico como PNY Quadro® Fx 3000 G ou Fx 4500 G.

A rede utilizada para calcular os efeitos ópticos, como uma função de um dado desenho de lentes e uma posição dada da cabeça, é ilustrada na figura 2. A rede inicial da zona através do óculos direito é ilustrada na figura 2a. Distorções que correspondem à visão através de um óculos de um dado desenho de lente são calculadas em cada interseção da rede, como ilustrado na figura 2b. Como uma função desse cálculo, uma rede adaptada ao nivel de distorção é calculada, como ilustrado na figura 2c e as distorções são recalculadas com a rede, como ilustrado na figura 2d. Então é possível obter-se uma percepção precisa de uma cena como vista com lente de óculos de um dado desenho.

Um método para calcular efeitos ópticos é ilustrado na figura 3 utilizando traçado de raios. O centro de rotação do olho é mencionado como 11, eixo geométrico de visualização como 12, lente como 13, 1 é a distância entre o centro óptico da lente e o centro de rotação do olho 11. O raio incidente 14, vindo de um ponto M da cena 2, é desviado por refração através da lente 13 para formar um raio 15 que converge para o centro de rotação, C, do olho 11, deixando o observador ter a sensação de que o raio vem de um ponto M' como raio 17.

Para levar em consideração o desenho da lente, distorção correspondente é introduzida como um vetor MM' e o ponto inicial M é deslocado para o ponto M'.

Seguindo uma modalidade, o computador 6 faz um cálculo em cada ponto de interseção de rede 2a ou 2c para obter o nivel de distorção de 2b ou 2d respectivamente, utilizando traçado de raio, onde a distorção que corresponde a um desenho de lente é armazenada em um banco de dados do computador 6.

As figuras 4 a 7 referem-se à implementação de um processo, de acordo com a invenção, onde a cena estereoscópica é uma cena efetiva observada pelo observador através de um dispositivo que compreende um componente eletroativo ou optoativo apropriado para reproduzir o efeito óptico de um dado desenho de lente.

O componente eletroativo das modalidades das figuras 4 a 6 é um espelho deformável.

No sistema da figura 4, o feixe incidente 23 vindo da cena 2 é primeiramente refletido em um espelho plano 22 para espelho deformável 21 e dirigido ao centro de rotação do olho do observador 1. O campo de visão é delimitado com uma linha interrompida 25, e está situado sob o campo de visão frontal padrão.

No sistema das figuras 5 e 6, o campo de visão 38 é padrão e frontal. O feixe incidente vindo da cena passa primeiramente através de um polarizador 34, é totalmente refletido em um espelho de dois sentidos 32 para o espelho deformável 33 após passar através da placa de quarto de onda 35. O feixe refletido passa então novamente pela placa de quarto de onda 35, através do espelho de dois sentidos 32 e é totalmente transmitido, através de outra placa de quarto de onda 35 e é refletido no espelho plano 31. É então totalmente refletido no espelho de dois sentidos 32 e dirigido ao centro de rotação do olho 30 do observador 1. A polarização da luz é indicada nas etapas sucessivas como 41, 42, 43, 44. Seguindo essa modalidade o observador pode ver somente a luz que foi refletida no espelho deformável 33.

O espelho deformável 33 e placa de quarto de onda 35 são ilustrados como um componente exclusivo 36 nas figuras 6a e 6b, onde o espelho plano 31 e espelho de quarto de onda 33 são ilustrados como um componente exclusivo 37.

Como ilustrado nas figuras 4 e 6, o observador pode usar lentes, como lentes de óculos 20, para corrigir suas anomalias de visão distante.

Seguindo uma modalidade o observador usa PAL e o componente eletro-ativo modifica a cena vista de modo que o observador possa ver a mesma como usando diferentes desenhos de PAL.

No sistema da figura 7, o componente eletroativo é um Modulador de Luz Espacial (SLM) 43 ligado a um computador 45. A cena 44 é ilustrada para o olho 40 do observador através do sistema óptico 41 que compreende o SLM 43 e lentes de PAL ou de correção de visão distante 42. 0 SLM 43 pode ser tratado eletricamente, e é por exemplo, um SLM de cristal liquido tratado eletricamente.

A figura 8 ilustra um fluxograma diagramático para implementar um processo de acordo com a invenção, onde diferentes etapas do processo de customização foram exemplificadas.

Na primeira etapa, 101 corresponde à escolha de diversos parâmetros de visão, por exemplo, Pl a P2, a serem selecionados em uma lista de possíveis parâmetros de visão P'1 a P'N. Por exemplo, os parâmetros são curvatura da lente de desenho a ser testada, comprimento de progressão de um PAL, inserção de visão próxima de um PAL, distância entre zonas de visão próxima e de visão distante, comprimento de canal, coeficiente de cabeça/olho ou outro parâmetro de visão conhecido pelo homem versado na técnica de correção de visão.

A etapa dois, 102 corresponde à inicialização do processo onde as faixas iniciais de parâmetros selecionados Pl a P3 são inseridas.

A etapa três, 103 corresponde à seqüência de teste que consiste em escolher a ordem de teste de parâmetros Pl a P3.

Uma primeira seqüência de teste 110 a 111 é executada onde o observador pode testar o desenho de lente que corresponde aos parâmetros que foram selecionados previamente. O observador expressa sua opinião na etapa 111 e um novo conjunto de parâmetro Pl é selecionado e testado se o observador não estiver satisfeito e essa etapa é repetida até satisfação do observador.

Uma segunda seqüência de teste 120 a 122 é executada onde o observador pode testar o desenho de lente que corresponde aos parâmetros P2, P3 que foram selecionados inicialmente e com o parâmetro P1 como anteriormente selecionado. Após variar o parâmetro P2, uma verificação da compatibilidade de parâmetro anteriormente selecionado Pl em relação ao parâmetro selecionado P2 é feita. A seqüência de teste 120 a 122 é repetida até satisfação do observador em relação aos parâmetros combinados Pl e P3, com o parâmetro selecionado P2.

Uma terceira seqüência de teste 130 a 133 é executada onde o observador pode testar o desenho de lente que corresponde ao parâmetro inicialmente selecionado P3 e parâmetros anteriormente selecionados P2 e P1.

Após variar o parâmetro P3, uma verificação da compatibilidade do parâmetro anteriormente selecionado P2, então com o parâmetro anteriormente selecionado P1 é feita. A seqüência de teste 130 a 133 é repetida até satisfação completa do observador e o desenho de um desenho otimizado é obtido no que se refere aos parâmetros P1 a P3. É então possível caracterizar as lentes de óculos ótimas para o observador específico e transmitir dados de fabricação correspondentes para uma unidade de fabricação.

A invenção não é limitada às modalidades descritas acima que podem variar em diversos modos compreendidos no escopo das reivindicações.

Claims

1. Um método para determinar um desenho ótimo para lentes de óculos para um observador (1) compreendendo as etapas sucessivas de: ilustrar ao observador (1) uma cena estereoscópica incluindo efeitos ópticos de um primeiro desenho de lente; introduzir um movimento relativo entre o observador (1) e a cena estereoscópica ilustrada, a cena sendo ilustrada com efeitos ópticos do primeiro desenho de lente; expressar a opinião do observador; ilustrar ao observador (1) uma cena estereoscópica que inclui efeitos ópticos de um desenho de lente modificada; introduzir um movimento relativo entre o observador (1) e a cena estereoscópica ilustrada, a cena sendo ilustrada com os efeitos ópticos de lente modificada; expressar novamente a opinião do observador; repetir as três últimas etapas até satisfação do observador.

2. O método, de acordo com a reivindicação 1, em que a posição da cabeça do observador é determinada e onde a cena estereoscópica é uma imagem projetada estereoscópica calculada como resultado do desenho de lente e a posição da cabeça do observador.

3. O método, de acordo com a reivindicação 2, em que a determinação da posição da cabeça do observador e a projeção de cena estereoscópica calculada são dinâmicas.

4. O método, de acordo com a reivindicação 2 ou -3, em que a cena estereoscópica é calculada por intermédio de urna unidade operacional que compreende um banco de dados de desenho ds lente.

5. O método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, em que a cena estereoscópica é calculada por intermédio de uma unidade operacional que compreende um banco de dados de efeito óptico.

6. 0 método, de acordo com a reivindicação 3, em combinação com a reivindicação 5, em que o banco de dados de efeito óptico é utilizado para aproximar a cena estereoscópica projetada dinamicamente.

7. 0 método, de acordo com a reivindicação 6, em que a aproximação para calcular a cena estereoscópica se baseia em estimação de distorção calculada em um dado plano independentemente da distância efetiva do objeto da cena, utilizando, por exemplo, traçado de raio.

8. O método, de acordo com a reivindicação 1, em que a cena estereoscópica é uma cena efetiva observada pelo observador através de um dispositivo compreendendo um componente eletroativo ou optoativo apropriado para reproduzir o efeito óptico de um dado desenho de lente.

9. O método, de acordo com a reivindicação 8, em que o componente eletroativo é um espelho deformável.

10. 0 método, de acordo com a reivindicação 9, em que o feixe incidente é primeiramente refletido em um espelho plano e dirigido ao espelho deformável no qual é refletido e dirigido para os olhos do observador.

11. O método, de acordo com a reivindicação 9, em que o feixe incidente é primeiramente polarizado, a seguir refletido em um espelho semi-refletivo e dirigido ao espelho deformável, a seguir dirigido através do espelho semi-refletivo para um espelho plano e então dirigido para os olhos do observador após ser refletido no espelho semi- refletivo.

12. O método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, em que o espelho deformável é um espelho deformável piezoelétrico.

13. 0 método, de acordo com a reivindicação 8, em que o componente eletroativo ou optoativo é um modulador de luz espacial de cristal liquido, que pode ser tratado elétrica ou opticamente respectivamente.

14. 0 método, de acordo com a reivindicação 13, em que o modulador de luz espacial é um SLM de cristal liquido tratado eletricamente e é montado de modo que o feixe incidente seja transmitido.

15. O método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o desenho de lente inicial é determinado utilizando medição de correção de visão padrão do observador.

16. O método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que um número de parâmetros de visão é selecionado e seqüências de teste são executadas parâmetro por parâmetro, a opinião do observador sendo expressa durante cada seqüência que corresponde a cada parâmetro.

17. O método, de acordo com a reivindicação anterior, em que a influência de uma escolha de parâmetro de visão é testada em parâmetros de visão determinados anteriores, e se o resultado for insatisfatório, uma nova seqüência de teste é executada com parâmetros de visão determinados anteriores até satisfação do observador.

18. O método, de acordo com as reivindicações 16 ou 17, em que os parâmetros de visão são escolhidos da lista constituída de: comprimento de progressão, inserção de visão próxima, coeficiente de cabeça/olho, curvatura da lente.

19. 0 método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, compreendendo adicionalmente a etapa de transmitir dados que correspondem ao desenho de lentes ótimas para uma unidade de fabricação.

20. O método, de acordo com a reivindicação 19, em que a unidade de fabricação é um impressor de lente, como um sistema de gravação ultravioleta ou uma ferramenta de usinagem direta.

21. O sistema para customizar correção de visão de lentes de óculos, compreendendo meios para ilustrar uma cena estereoscópica incluindo efeitos ópticos de um desenho de lente para um observador, os meios sendo adequados para ilustrar a cena estereoscópica em diferentes posições de cabeça do observador.

22. O sistema, de acordo com a reivindicação 21, compreendendo: um sistema de medição (4) configurado para determinar a posição da cabeça do observador; um sistema de cálculo configurado para receber a posição de cabeça medida e dados de um desenho de comprimento de modo a calcular seu efeito óptico e aplicar uma métrica de modo a calcular uma cena estereoscópica que corresponde à imagem vista pelo paciente na posição determinada; um sistema de projeção da imagem estereoscópica calculada para os olhos do observador.

23. O sistema, de acordo com a reivindicação 22, em que os dados do desenho de lente compreendem dados de distorção óptica.

24. O sistema, de acordo com as reivindicações 22 ou 23, em que os dados compreendem adicionalmente um conjunto de parâmetros relacionados à lente dada.

25. O sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 24, em que o sistema de medição compreende um rastreador de movimento de cabeça (4).

26. O sistema, de acordo com a reivindicação 25, em que o rastreador de movimento de cabeça (4) é destinado a ser colocado no topo da cabeça do observador (1).

27. 0 sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 2 6, em que o sistema de cálculo é alimentado por um banco de dados de desenho de lente.

28. 0 sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 27, em que o sistema de cálculo é adicionalmente configurado para aplicar a métrica utilizando cálculo de aproximação de distorção em um dado plano independentemente da distância efetiva do objeto da cena.

29. O sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 28, em que o sistema de projeção da imagem estereoscópica inclui um projetor e uma tela (6).

30. 0 sistema, de acordo com a reivindicação 29, em que a tela é uma tela de três partes com campo de visão de 120°.

31. 0 sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 22 a 28, em que o sistema de projeção das imagens estereoscópicas inclui um meio de exibição montado em cabeça estereoscópica.

32. O sistema, de acordo com a reivindicação 21, em que meios para ilustrar uma cena estereoscópica incluem um componente eletroativo apropriado para reproduzir o efeito óptico de um dado desenho de lente.

33. O sistema, de acordo com a reivindicação 33, em que o componente eletroativo é um espelho deformável, por exemplo, um espelho deformável piezoelétrico.

34. 0 sistema, de acordo com a reivindicação 32, em que o componente eletroativo é um modulador de luz espacial.

35. O sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 34, compreendendo adicionalmente um sistema de seleção ativado pelo observador para realimentar sua opinião.

36. O sistema, de acordo com a reivindicação 35, em que o sistema é adicionalmente configurado para escolher um novo conjunto de parâmetros de uma lente como uma função da resposta do sistema de seleção quando ativado pela realimentação do paciente.

37. O sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 ou 36, compreendendo adicionalmente um sistema de fabricação configurado para produzir lentes de óculos de correção com base nos parâmetros de lentes incluindo o resultado da realimentação do observador.

38. O sistema, de acordo com a reivindicação 37, em que o sistema de fabricação inclui um impressor de lente, como um sistema de gravação ultravioleta ou uma ferramenta de usinagem direta.

39. Um programa de computador para calcular dinamicamente uma cena estereoscópica, no qual parâmetros de entrada são: parâmetros da posição da cabeça do observador; parâmetros de satisfação do observador, e banco de dados de desenho da lente.

40. Um programa de computador para acionar um componente eletroativo, no qual parâmetros de entrada compreendem: parâmetros de satisfação do observador, e banco de dados de desenho de lente.