CN104412149A - 用于测量个人的客观眼屈光以及至少一个几何形态参数的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量个人的眼屈光以及几何形态参数的装置，该装置包括：凝视刺激目标，被放置成用于刺激个人在与接近度值和视准轴相关联的姿势下的凝视；照明系统，能够在个人的双眼的方向上产生至少一条照明光束；图像采集系统；以及计算机，能够接收该图像采集系统所采集的至少一张第一图像。根据本发明，图像采集系统能够采集面部的在个人的双眼周围的部分的图像，并且该计算机能够从所采集的图像中提取上光参数的一次第一测量与通过该照明光束在给定姿势下的个人的双眼上的屈光进行的客观眼屈光的一次第一测量。

Description

用于测量个人的客观眼屈光以及至少一个几何形态参数的装置和方法

本发明技术领域

本发明总体上涉及用于制造视力矫正眼镜的测量设备的领域。

更具体地，本发明涉及一种允许在眼镜佩戴者的一个或多个视觉行为(例如，远视觉(FV)和近视觉(NV))下同时测量几何形态参数和眼屈光参数的设备。更确切地，本发明涉及一种允许测量个人的眼镜架拟合参数和眼屈光参数的设备。

现有技术

如今，有必要实现单独的设备以确定一方面眼屈光参数以及另一方面几何形态参数，并且尤其是眼镜架拟合参数。在眼科光学器件领域的常见的广泛语言中，表达个人的“几何形态”参数意在指与佩戴者的面部相关的几何或形态参数，诸如在一个确定姿势下的瞳孔间距、相对于竖直线的头部角度(横摇、俯仰、偏转)。表达“眼镜架拟合参数”意在指与佩戴者面部和/或与眼镜架相关的几何或相貌参数，诸如：双眼相对于所选择的眼镜架的下边缘的高度、顶点(眼睛与眼镜片的内表面之间的距离)、眼镜架包角、眼镜架全景角。

另一方面，眼屈光的测量通过台上仪器来执行。眼屈光通常在从业者处以主观方式进行测量，并且在眼镜商处以客观方式单眼进行验证。图1展示了使得可以显示眼屈光参数的测量结果的屏幕，在没有矫正眼镜的情况下执行该测量。该屏幕以叠加在受试者面部图像上的方式显示了矩形框架参考20和瞳孔间距(IPD)的测量。同一屏幕可以分别表示对右眼(RE)以及左眼(LE)的眼屈光的测量。图形界面可以例如显示测量屈光参数、凝视不对称性、瞳孔直径以及IPD的数值结果。

另一方面，通常使用以柱体或平板为形式的设备来确定眼镜架拟合参数。图2示出了个人佩戴眼镜架1时的图像，该眼镜架上固定着一个配备有多个标记21、22、23、24的夹子2。图像处理使得可以确定个性化眼镜架拟合参数，诸如：凝视相对于眼镜架下边缘的高度(H)、眼镜架的全景角等。图2中所展现的图形界面还可以指示测量眼镜架拟合参数的结果，诸如：每只眼睛相对于所考虑的镜片的相对位置、以及在测量过程中个人的视觉行为，例如，他们头部的倾斜。

对眼屈光与眼镜架拟合参数进行测量的各步骤需要佩戴者移动并且面对至少两个不同的仪器。对于眼镜商而言，连续进行这两个重要的测量步骤需要花费时间。而且，眼镜架拟合参数的测量通常以受试者的单一姿势以及单一视觉位置执行，佩戴者的头部挺直并且受试者直视前方。眼镜架拟合参数的测量通常并不考虑受试者的各种姿势和/或各种视觉条件。而且，某些仪器要求使用枕颏带和/或前额支托，以便确定佩戴者的头部姿势和视觉条件。这些仪器向佩戴者强加了姿势约束，并且并不提供没有接触限制的姿势和视觉的自然条件下的任何测量。

发明主题

为了弥补现有技术的上述缺点，本发明提出了将针对各凝视位置和各种接近度值进行的几何形态(尤其是眼镜架拟合)参数的测量与眼屈光的测量相组合合。

更具体地，根据本发明，提出了一种用于测量个人的客观眼屈光和至少一个几何形态参数的装置，所述装置包括：用于对凝视进行刺激的至少一个第一目标，该第一目标具有一个被安置在一个第一位置上的中心，以便刺激该个人在与一个第一接近度值和一个第一视准轴相关联的一个第一姿势下的凝视；一个包括至少一个光源的照明系统，该照明系统能够产生被引导朝向在该第一姿势下的该个人的双眼的至少一条照明光束；一个图像采集系统以及一个计算机。

根据本发明，该测量装置进一步包括用于对凝视进行刺激的至少一个第二目标，第二目标具有一个被安置在一个第二位置上的中心，以便刺激该个人在与一个第二接近度值以及一个第二视准轴相关联的一个第二姿势下的凝视；以及一个光回系统，该光回系统被安置在一方面用于对该凝视进行刺激的该第二目标和另一方面该图像采集系统与该照明系统之间，该光回系统能够在一个确定的定向上将该照明光束返回向在该第二姿势下看向该第二目标的该个人的双眼，以及

-该图像采集系统被适配成用于获得一个第一图像采集，该图像采集包括在该第一姿势下面部的在该个人的双眼周围的部分，并且该图像采集系统被适配成用于通过该光回系统获得一个第二图像采集，该图像采集包括在第二姿势下面部的在该个人的双眼周围的部分，以及

-该计算机被适配成用于接收所述第一图像并且从其中提取一方面该个人在第一姿势下的至少一个几何形态参数的一次第一测量以及另一方面通过该照明光束在该第一姿势下的该个人的双眼上的屈光进行的客观眼屈光的一次第一测量，并且该计算机被适配成用于从所述第二图像采集中提取一方面该个人在该第二姿势下的几何形态参数的一次第二测量以及另一方面通过该照明光束在该第二姿势下的该个人的双眼上的屈光进行的客观眼屈光的一次第二测量。

因此，该装置允许测量个人在同一确定的姿势下的客观眼屈光与至少一个几何形态参数。

因此测量的这两个量级(一方面眼屈光和另一方面几何形态参数)的值可以随后被记录和利用。

优选地，所述至少一个几何形态参数由佩戴眼镜架的个人的至少一个眼镜架拟合参数组成。

根据本发明，该测量装置的其他非限制性且有利特征如下：

-该照明系统产生照明光束，并且该图像采集系统限定光轴，该照明系统和该图像采集系统相对于彼此安置，其方式为使得该照明光束集中在该图像采集系统的光轴上。

以一种有利的方式，该测量装置进一步包括：

-用于测量所述图像采集系统与在该第一姿势和/或该第二姿势下的该个人之间的光学距离的装置，以非限制性的方式从以下各项之中选择所述距离测量装置：测距仪、基于图像质量的图像处理系统、基于固定到眼镜架上的夹子的多个标记的测量的图像处理系统、校准系统或用于通过超声测量距离的系统；

-该测量装置进一步包括一个配备有多个标记的夹子，该夹子旨在被安装在一个眼镜架上，并且该图像采集系统展示出一个图像场，该图像场被适配成用于同时检测一张包括面部的在佩戴该眼镜架的该个人的双眼周围的部分的图像以及一张安装在该眼镜架上的该夹子的这些标记的图像；

-该照明系统包括至少一个红外光源，并且该图像采集系统包括一个红外照相机；

-该图像采集系统的移位和/或定向装置，该装置能够分别将该图像采集系统的该光轴与和该第一目标相关联的该第一眼视准轴和/或与和该第二目标相关联的该第二眼视准轴对准；和/或

-该光回系统的移位和/或定向装置，该装置能够分别将该图像采集系统的该光轴返回到与该第一目标相关联的该第一眼视准轴和返回到与该第二目标相关联的该第二眼视准轴。

有利的是，该测量装置包括一个对该照明系统、该图像采集系统、该计算机、至少一个第一目标以及一个观察屏进行支持的柱体。

本发明还提出了一种用于测量个人的客观眼屈光以及至少一个几何形态参数的方法，所述方法包括以下步骤：

-激活用于对凝视进行刺激的至少一个第一目标，以便刺激该个人在与一个第一姿势下的凝视，该第一姿势与一个第一接近度值以及第一视准轴相关联，

-产生被引导朝向在该第一姿势下的该个人的双眼的至少一条照明光束，

-获得面部的在该个人的双眼周围的部分的至少一个第一图像采集，

-基于所述至少一个第一图像采集计算一方面该个人在该第一姿势下的至少一个几何形态参数的一次第一测量以及另一方面该个人在该第一姿势下的客观眼屈光的一次第一测量。

以一种有利的方式，该测量方法进一步包括以下步骤：

-激活用于对凝视进行刺激的至少一个第二目标，以便刺激该个人在一个第二姿势下的凝视，该第二姿势与一个第二接近度值以及一个第二视准轴相关联，

-产生被引导朝向在该第二姿势下的该个人的双眼的至少一条照明光束，

-获得面部的在该个人的双眼周围的部分的至少一个第二图像采集，

-基于所述至少一个第二图像采集计算一方面该个人在该第二姿势下的至少一个几何形态参数的一次第二测量以及另一方面该个人在该第二姿势下的客观眼屈光的一次第二测量。

优选地，所述至少一个几何形态参数由佩戴一个眼镜架的一个个人的至少一个眼镜架拟合参数组成，从瞳孔间距、镜片-眼睛距离(DLE)、眼睛的转动中心的位置(CRE)、双眼相对于眼镜架下边缘的高度(H)之中选择该眼镜架拟合参数。

根据一个具体实施例，该个人在该第一姿势下的至少一个几何形态参数的该第一测量和客观眼屈光的该第一测量是顺序测量，或者分别地，该个人在该第二姿势下的至少一个几何形态参数的该第二测量和客观眼屈光的该第二测量是顺序测量。

可替代地，该个人在该第一姿势下的至少一个几何形态参数的该第一测量和客观眼屈光的该第一测量是同时测量，并且分别地，该个人在该第二姿势下的至少一个几何形态参数的该第二测量和客观眼屈光的该第二测量是同时测量。

在一个具体实施例中，该测量方法包括一个控制该第一姿势和/或该第二姿势的附加步骤，其方式为使得与该第一姿势相关联的该第一视准轴和/或与该第二姿势相关联的该第二视准轴分别被包括在一个中心在该图像采集系统的该光轴上的椎体内，所述椎体具有一个小于等于十度的顶角。

有利的是，该测量方法进一步包括一个测量个人的一个凝视降低角的步骤。

在一个具体实施例中，该测量方法进一步包括一个测量佩戴一个眼镜架的该个人在该第一姿势和/或该第二姿势下的至少一个生理视觉参数的步骤，该生理视觉参数表示该个人的斜视、圆锥形角膜、或者白内障或者行为参数。这些行为参数具体地涉及本领域的技术人员已知的参数，诸如眼睛/头部系数、偏侧性、眼盖/头盖。

在另一个具体实施例中，该个人佩戴一个配备有镜片的眼镜架，该方法包括一个基于以下值中的至少一个来矫正眼屈光测量的附加步骤：这些镜片的屈光力矫正值或这些镜片的透射系数的值。

在另一个具体实施例中，该测量方法进一步包括一个测量佩戴眼镜架的个人的一个凝视降低角的步骤，或者还有一个基于例如夹子的信息来测量头部相对于垂直轴线的横摇角、俯仰角和/或偏转角的步骤。

示例性实施方案的详细说明

以下通过非限制性示例给出的关于附图的描述将清楚地阐释本发明的要领以及其可如何被体现。

在附图中：

-图1是根据现有技术的眼屈光测量设备的图形界面的视图；

-图2是根据现有技术的用于测量眼镜架拟合参数的设备的图形界面的视图；

-图3展示了根据本发明的优选实施例的测量设备的图形界面的视图；

-图4示意性展现了根据本发明的实施例的测量设备在远视觉测量条件下的侧视图；

-图5示意性展现了近视觉测量条件下与图4中相同的设备；

-图6A示意性展示了根据一个第一变体的允许同时测量屈光和眼镜架拟合参数的照明系统和图像采集系统；-图6B示意性展现了根据一个第二变体的照明系统和图像采集系统；

-图7A示意性展现了被定位成面向配备有安装在眼镜架上的夹子的佩戴者的柱式测量装置的透视图；-图7B展现了图7A的装置，其中局部截面示出了照明和图像采集系统；

-图8A示意性展现了被定位成面向配备有固定在眼镜架上的夹子的佩戴者的柱式测量装置在远视觉测量条件下的后四分之三视图；-图8B示意性展现了从远视觉下的成像照相机中所拍摄的配备有夹子的佩戴者的视图；-图8C展现了图8A的装置，示出了照明系统和图像采集系统；

-图9示意性展现了根据一个第一实施例的测量装置在远视觉测量条件下的侧视图；

-图10示意性展现了根据该第一实施例的测量装置在近视觉测量条件下的侧视图；

-图11A示意性展现了图9和图10的被定位成面向配备有安装在眼镜架上的夹子的佩戴者的柱式测量装置在近视觉测量条件下的整体视图；-图11B示意性展现了近视觉阅读平板计算机；-图11C示意性展现了从近视觉下的成像照相机中所拍摄的配备有夹子的佩戴者的视图；

-图12示意性展现了根据另一个实施例的柱式测量装置的整体视图；

-图13示意性展现了图12的装置的光回系统的操作。

在本文献中，表达“视觉行为”意在指包括以下各项的参数集：视距、目标接近度、瞳孔位置、凝视轴的定向、凝视的聚散度、凝视相对于水平线的降低、以及受试者的身体姿势和头部姿势。

具体地，限定了远视觉(FV)下的视觉行为，其中，用于对凝视进行刺激的目标被安置在眼睛的高度，个人直视自身前方、头部挺直，刺激目标在距离个人一定距离处使得其展示出小于两个屈光度的接近度。还限定了近视觉(NV)下的视觉行为，其中用于对凝视进行刺激的目标被以这样一种方式安置，使得个人的头部倾斜和/或其凝视相对于水平线降低一个位于-10到-50之间的角度，目标在一定距离处上，如其具有一个1至5屈光度的接近度。

装置

在图3中，已经展现了组合式测量装置的示例性图形界面。在本示例中，受试者佩戴眼镜架1，该眼镜架上固定着配备有多个标记21、25、26的夹子2。存在各种类型的标记：黑色和白色标记、以及灰度级标记，从而使得可以定制照明，尤其是可见光内。该测量装置采集佩戴眼镜架的个人的图像或者图像序列，并且从中推断出在确定的视觉行为下的双眼的眼屈光参数与至少一个几何形态参数(例如，眼镜架拟合参数)的组合测量，针对这两种类型的测量，视觉行为完全相同。相应地，该设备使用一个组合了光屈光所需的照明系统与图像检测器的装置，从而使得可以测量双眼的屈光以及眼镜架拟合参数。该图像检测器不仅收集佩戴者面部的图像，而且还收集照明光束在佩戴者双眼上的屈光信号。

图4是根据一个第一实施例的测量装置的示意图。受试者3佩戴着配备有夹子2的眼镜架，该夹子带有如例如图3中所展现的标记。测量装置4包括用于对凝视进行刺激的目标，以便刺激在一个确定视觉行为下受试者的凝视。在图4中所展现的示例中，视觉行为对应于远视觉，目标具有小于二屈光度的接近度值P1，凝视轴是水平的并且视觉是双眼的。测量装置4还包括用于产生照明光束34的照明系统。以一种有利的方式，该照明系统包括用于产生红外照明光束的至少一个红外源，以便在不使受试者眼花缭乱的情况下照亮其双眼。照明光束34具有足够的散度，从而还照亮受试者面部的在双眼周围的至少一部分。例如，该照明系统包括一组红外发光二极管(LED)。以一种有利的方式，夹子2包括在红外范围内运行的回射器标记。测量装置4还包括能够形成佩戴眼镜架1的受试者3面部的至少一部分的图像的图像采集系统。该图像采集系统有利地包括能够在图像传感器的平面内形成受试者面部的图像的光学系统。有利的是，照明光束34集中在图像采集系统的光轴36上。以一种优选的方式，该光学图像采集系统能够形成红外图像，并且该图像采集系统包括红外照相机。通过在眼睛的眼介质上进行的屈光，照明光束34形成了眼屈光信号。通过在面部和回射器标记上的反射和/或散射，照明光束34还形成了被引导朝向图像采集系统的回归反射和/或回归散射光束。图像采集系统接收佩戴者面部的、眼镜架的以及夹子的回射器标记的图像。受试者仍然在相同的姿势下，图像采集系统还接收一个表示来自受试者的双眼上的眼屈光的光束的信号。计算机使得可以从所检测到的图像中提取至少一个眼屈光参数和至少一个眼镜架拟合参数。在确定的视觉行为下拍摄受试者的图像，从而针对受试者的相同视觉行为(在所展现的示例中：头部挺直、水平凝视、目标的接近度值P1小于二屈光度)实施眼屈光与眼镜架拟合参数的测量。

图5是受试者的另一视觉行为(例如，近视觉下的行为)的测量配置下的测量装置的示意图。该测量装置类似于关于图4描述的测量装置，受试者3佩戴着配备有夹子2的眼镜架1。图5的装置针对NV进一步包括目标5，该目标具有在二和五屈光度之间的接近度值P2、并且被安置成刺激近视觉下的行为，其中，凝视轴相对于水平线倾斜一个-10至-50度之间的角，视觉为双眼的。目标5可以采用平板的形式。照明系统产生被引导朝向双眼与受试者面部的至少一部分的照明光束134，以便同时照亮双眼、眼镜架与夹子。照明光束134被直接引导朝向受试者的双眼，或者通过光回系统沿着倾斜光轴136引导。图像采集系统接收佩戴者面部的图像或者图像序列并且还有表示针对NV下的视觉行为来自受试者眼睛上的眼屈光的光束的信号。以一种与FV下进行的测量类似的方式，针对NV下的视觉行为(在所展现的示例中：头部和/或凝视相对于水平倾斜、目标的接近度值P2在二至五屈光度之间)，计算机使得可以从所检测到的图像中提取至少一个眼屈光参数和至少一个眼镜架拟合参数。

基于在FV与NV下的测量，计算机可以从其中推断出FV与NV之间的屈光参数的差异测量。例如，因此，可以获得FV与NV之间有差异的散光的测量。

图6A示意性展现了包括照明系统8的测量系统4的细节，该照明系统由安置在围绕图像采集系统的轴线的多个同心圆中的一个环上的多个红外LED18组成。这些返回图像光束穿过该环的中心孔径。图像采集系统包括优选在红外线中运行的物镜7、以及也优选红外线中运行的照相机6。在所展现的示例中，LED 18被安置在围绕照相机6的物镜7的轴线的多个圆形扇区内。根据预定的顺序打开LED 18，以便形成一个信号，使得可以执行眼屈光的确定。

优选地，照相机6以一种与各LED 18的打开顺序同步的方式记录图像序列。

优选地，这些LED 18被安置成为六个扇区(至少三个扇区)，每一个扇区被独立驱动，以便测量双眼的对应于此扇形的子午线内的屈光。于是，对于每一个子午线的不同屈光值的测量使得可以确定眼睛的完整屈光(球面、柱面、柱面轴线)。

计算机使得可以基于所记录的图像序列确定客观眼屈光测量。

针对眼镜架拟合参数的测量，优选将整个扇形集合都打开，以便以一种均匀的方式照亮面部并且增加所接收的光量。

一种优先打开顺序在于当佩戴者就位时打开整个扇区集合，这样做是为了最好地观察其面部、实施第一图像采集、并且然后独立地打开每一个扇区并采集每一个扇区的图像。

可以多次实施各扇区的完整顺序或独立打开，以便连续地测量屈光、或者对关于屈光参数或关于眼镜架拟合参数所获得的值进行平均。

可替代地，还可以设想只将单个扇形用于整套测量，并且在这种情况下，实施有限的屈光测量(对在区段的轴线上的屈光力的测量)。在这种情况下，序列仅由单张图像组成，并且从此图像中同一时间推断出眼镜架拟合与屈光参数(降级模式)。

图6B展现了根据一个变体的测量系统4，该测量系统进一步包括可见光照明装置28。有利的是，使用多个红外LED 18的照明系统被实现用于光屈光测量，并且可见光照明系统28被激活以便产生用于眼镜架拟合测量的可见光内的照明、并且刺激主眼。

不受约束测量的困难是将佩戴者定位成面向用于在NV下进行测量的照相机。实际上，在NV下刺激的情况下，佩戴者具有将NV目标(例如，平板5)定位成朝向他的主眼的倾向，存在离开照相机的视野的风险。相应地，采用了可见光LED 28。打开中央LED，并且要求佩戴者通过平板5的圆圈50来凝视中央LED 28的图像128(图11B)。计算机从其中推断出主眼。接下来，根据主眼，打开两个外部Led 28之一，以迫使佩戴者将自己重定位成面向测量系统。

可见光照明28与红外8源可以被同时或顺序地打开。图6B中，该图像采集系统进一步包括被安置在物镜7与红外传感器6之间的滤光轮9。滤光轮9包括如例如红外滤光片、红-绿-蓝(RGB)滤光片的各种滤光片以便分别选择可见光或红外线的光谱图像。

在图7和图8中，展现了被整合到“Visioffice”型测量柱体中的光屈光系统的第一实施例。除了固定在眼镜架上的夹子2，柱体10支持测量装置的所有元件。柱体10具体地支持观察屏11，该观察屏使得可以同一时间控制测量头部的对准与显示结果。观察屏11链接到收集所有数据并且对这些数据进行处理的计算机上。以一种有利的方式，计算机被整合到柱体10内。柱体10包括分光板13，该分光板在可见光内是部分反射的、并且在红外线内是透明的。分光板13在可见光内还可以是部分透明的。分光板13充当关于照明系统以及图像采集系统的反射镜与掩模。图7B与图8C在局部截面中示出了在FV下被对准成面向一个姿势下的佩戴者的照明系统和图像采集系统的位置。

在图7B与图8C中，观察到柱体10包括导轨12。有利的是，照明与图像采集系统被安装在沿着导轨移动的平移滑架上。优选地，滑架的移位是机动化的。对该滑架进行移位以便基本上使照相机的轴线与远视觉下的佩戴者的凝视轴对准。在这个校准过程中，照相机采集图像。观察屏11使得可以控制照相机相对于佩戴者面部的位置。柱体以这样一种方式构建，使得照相机的轴线垂直于反射镜13的表面。为了模拟远视觉，佩戴者可以例如凝视其在半透明反射镜13中的反射33(参见图8A)。然后，佩戴者的位置面向照相机的轴线。定制图像采集系统的高度以便适应佩戴者在FV测量过程中站立时的大小。佩戴者配备有他的眼镜架，配备有多个标记21、22、23、24、25、26、27的夹子2被紧固在该眼镜架上，从而使得可以在空间中并且相对于瞳孔定位眼镜架(参见图8B与图8C)。

图9示意性展现了如在图7与图8中所展现的柱体装置在FV下的测量配置。照相机6配备有物镜7，并且配备有滤光轮9。照明系统包括一方面围绕照相机6的轴线安置的多个红外LED以及另一方面安置在照相机6正下方的可见光照明系统28。如关于图6B所描述的，可见光照明系统28使得可以管理佩戴者的主眼。个人佩戴配备有夹子2的眼镜架1。在图9中，个人在一个远姿势下，他的凝视轴是水平的。限定了与个人的头部相关联的参考系(OX，OZ)。X轴穿过眼睛的转动中心(CRE)、并且穿过佩戴者的外耳门上缘中点O，该外耳门上缘中点为耳道的最高头骨点，其与耳朵的耳屏点相对应，即，耳朵的耳屏最高点。Z轴穿过点O，并且垂直于X轴。在远视觉下，头部是挺直的(X轴是水平的，并且Z轴是竖直的)，并且凝视笔直向前，凝视轴平行于水平X轴。光学图像采集系统的轴线36也是水平的。该装置包括用于测量个人的面部与图像采集系统之间的距离D1的装置。例如，可以使用夹子2的标记来测量距离D1。进行检查以验证距离D1大于最小距离，从而使得远视觉目标(例如，反射镜中的反射33)的接近度小于二屈光度。

而且，距离D1的测量使得可以确定比例因子(物体空间中的像素大小)，并且因此精确地测量眼镜架拟合参数(DLE，CRE，PD，H)。此距离D1还使得可以保证个人被定位在与质量测量相兼容的距离处，例如，他在图像采集系统的聚焦平面内。最后，本距离用于提高屈光测量的精度，尤其针对强屈光。

因此，可以凭经验将预先建立的屈光相对于根据距离和已知个人的距离情况下测量的屈光的变化规律与他所测量的屈光进行比较，从而可以校正屈光的距离误差。

图10示意性展现了柱体装置在NV下的测量配置。在NV的姿势下，Z轴相对于竖直轴V倾斜一个角β，也被称为头部角。凝视轴相对于X轴倾斜一个角γ，也被称为凝视降低角。在图10中，个人在近姿势下，其凝视轴降低一个大约60度的角(由例如一个相对于竖直方向的25度的头部角β与一个相对于头部的35度的凝视降低角γ组成)。在近视觉的情况下，可以使用平板5，该平板上刻有形成用于近视觉的目标的图案。距离D2确定近视觉目标的接近度。平板5还使得可以测量佩戴者的视觉行为(凝视降低、头部姿势、阅读距离等)。相应地，平板5配备有被安置在平板5与照明和图像采集系统之间的回镜14。移位滑架使得可以修改测量头部的高度。照相机的轴线36保持水平。平面回镜14使得可以将照相机和照明系统的轴线36偏离到与个人在近视觉中的凝视轴相对准的轴线136上(图10)。

平板5的定向的调整由个人来实施。例如，移位滑架将照相机/照明系统的轴线定位在一个更低高度上，对应于当个人在阅读位置上时的平板高度。然后，个人对平板进行定向以便感知(例如，平板在边缘处是透明的)在平板中心的照相机/系统轴线，然后观察平板5上的在例如图11B中所展现的丝网印刷图案50，而不需要改变定向。

图11A展现了配备有用于在NV下进行测量的平板5的柱式测量装置的整体视图。图11B更详细地展现了可见光照明系统28、观察和控制屏幕、平板5，以及夹子2的、佩戴者的右眼RE和左眼LE的位置。图11C展现了由面向回镜14的照相机所拍摄的图像。观察到佩戴眼镜架和夹子的个人的面部的图像。引导框架允许受试者横向(例如，相对于反射镜14上的丝网印刷中央轴线55)和/或在相对于测量装置的距离(D2)的方面改善他的定位。标记41、42、43使得可以控制平板5相对于图像采集系统的轴线36的定中心和定向。

图12中展现了柱式测量装置的另一个实施例。该装置包括一个整合了测量系统、计算机以及用于控制和显示测量结果的图形界面11的柱体10。以一种有利的方式，包括照相机6和照明系统的测量系统位于该柱体的上部分。测量系统朝下定向，并且被引导朝向近视觉目标5。有利的是，根据本实施例，该测量系统在高度上是固定的、并且可例如通过小的回镜来定向，而无论个人的视觉行为如何与大小如何。图12的装置进一步包括分光板，该分光板可以在与NV下的视觉行为相对应的至少一个位置16与和FV下的视觉行为相对应的另一个位置17之间移动。在本图中，对应于远视觉的顶板17是固定的，并且底板16可以有角度地移动以便管理若干个凝视降低角。已经示意性地展示了测量过程中受试者右眼RE的位置。受试者佩戴配备有夹子的眼镜架。分光板放置在用于FV的第一测量位置17上。有利的是，柱体的高度可以根据受试者的大小来定制。在第一视觉行为(FV)下，要求受试者观察目标15上的一个具体的点，该目标具有小于二屈光度的接近度。优选地，分光板17在可见光区中是透明的，并且在红外区是反射的。因此，受试者可以通过位置17上的分光板的透明来观察FV下的目标15。分光板17被这样定向使得位于上部分的图像采集系统6能够进行佩戴者的图像采集(参见图12)。对于NV中的测量，要求受试者观察位于分光板6后面的另一个目标5。目标5具有在二和五屈光度之间的接近度。可定向的反射镜使得可以将图像采集系统的光轴与受试者的视准轴对准。分光板16可与目标5一起有角度地定向，以便模拟近视觉下的各凝视降低角。图像采集系统跟随分光板和目标的移动，以便保持图像采集系统的光轴与受试者的视准轴之间的对准。

图13中展现了一个示例性光学装置，该光学装置使得可以将图像光束引导朝向固定的照相机。已经将分光板17的固定位置A以及分光板16的两个分开的位置B和C示意性地展现为一个侧视图。可可定向反射镜19使得可以在由直线EP定义的恒定方向上返回光学测量轴线，该直线取决于分光板17用于位置A还是分光板16分别用于位置B或C。因此，光学测量轴线与光学视准轴对准，而无论凝视降低角如何。

优选地，本发明的装置使得可以例如通过使用若干用于对凝视进行刺激的目标或者通过修改目标的位置和接近度值来刺激佩戴眼镜的个人的各种视觉行为，佩戴者在一个自然的位置凝视每一个目标。共同地，图像采集系统使得可以在若干视觉条件下(诸如远视觉行为和/或近视觉行为)执行测量。相应地，该设备使用一个将光屈光所需的照明与图像采集组合的成像系统，从而使得可以测量双眼的屈光以及眼镜架拟合参数。

这种解决方案的优点是：

·组合了(同时地或顺序地)两项可能漫长的并且通常在不同位置执行的测量。减少了测量时间，并且佩戴者不必移动，一切都集中在同一台仪器上。由于受试者前面的视野是自由的(没有前额支托或枕颏带)，该装置并不引起任何距离调节。

·屈光在佩戴者的自然行为的框架内执行(头部姿势、双眼视觉、个人阅读距离等)。

·针对视觉的各种障碍(诸如白内障、圆锥形角膜或隐斜视问题)进行筛选。

Claims (16)

1.一种用于测量个人的客观眼屈光以及至少一个几何形态参数的装置，所述装置包括：

-用于对凝视进行刺激的至少一个第一目标(5)，该第一目标具有一个被安置在一个第一位置上的中心，以便刺激该个人在一个第一姿势下的凝视，该第一姿势与一个第一接近度值P1以及一个第一视准轴相关联，

-一个包括至少一个光源(8，18，28)的照明系统，该照明系统能够产生被引导朝向该第一姿势下的该个人的双眼的至少一条照明光束，

-一个图像采集系统(6，7)，

-一个计算机，

其特征在于，该测量装置进一步包括：

-用于对凝视进行刺激的至少一个第二目标(15)，该第二目标具有一个被安置在一个第二位置上的中心，以便刺激该个人在一个第二姿势下的凝视，该第二姿势与一个第二接近度值(P2)以及一个第二视准轴相关联，

-一个光回系统(14，16)，该光回系统被安置在一方面用于对该凝视进行刺激的该第二目标(15)和另一方面该图像采集系统(6，7)与该照明系统(8，18，28)之间，该光回系统(14，16)在一个确定的定向上被适配成用于将该照明光束返回朝向在一个第二姿势下观看该第二目标(15)的该个人的双眼，并且在于

-该图像采集系统(6，7)被适配成用于获得一个第一图像采集，该图像采集包括在该第一姿势下面部的在该个人的双眼周围的部分，该图像采集系统(6，7)被适配成用于通过该光回系统(14，16)获得一个第二图像采集，该图像采集包括在该第二姿势下面部的在该个人的双眼周围的部分，以及

-该计算机被适配成用于接收所述至少一个第一图像采集并且从其中提取一方面该个人在该第一姿势下的至少一个几何形态参数的一次第一测量以及另一方面通过该照明光束在该第一姿势下的该个人的双眼上的屈光进行的客观眼屈光的一次第一测量，并且该计算机被适配成用于从所述第二图像采集中提取一方面该个人在该第二姿势下的一个几何形态参数的一次第二测量以及另一方面通过该照明光束在该第二姿势下的该个人的双眼上的屈光进行的客观眼屈光的一次第二测量。

2.如权利要求1所述的测量装置，其中，所述至少一个几何形态参数由佩戴一个眼镜架(1)的一个个人的至少一个眼镜架拟合参数组成。

3.如权利要求1和2之一所述的测量装置，其中，该照明系统(8，18，28)产生一条照明光束，并且该图像采集系统(6，7)限定一条光轴，该照明系统(8，18，28)和该图像采集系统(6，7)相对于彼此安置，其方式为使得该照明光束集中在该图像采集系统(6，7)的该光轴上。

4.如前述权利要求之一所述的测量装置，进一步包括用于测量所述图像采集系统(6，7)与在该第一姿势和/或该第二姿势下的该个人之间的距离的装置，从以下各项之中选择所述距离测量装置：测距仪、基于图像质量的图像处理系统、基于固定到眼镜架(1)上的夹子(2)的多个标记(21，22，23，24，25)的测量的图像处理系统、校准系统或用于通过超声测量距离的系统。

5.如前述权利要求之一所述的测量装置，进一步包括一个配备有多个标记(21，22，23，24，25)的夹子(2)，该夹子旨在被安装在一个眼镜架(1)上，并且其中，该图像采集系统(6，7)展示出一个图像场，该图像场被适配成用于同时检测一张包括面部的在佩戴该眼镜架(1)的该个人的双眼周围的部分的图像以及一张安装在该眼镜架(1)上的该夹子(2)的这些标记(21，22，23，24，25)的图像。

6.如前述权利要求之一所述的测量装置，其中，该照明系统(8)包括至少一个红外光源(18)，并且其中，该图像采集系统(6，7)包括一个红外照相机。

7.如前述权利要求之一所述的测量装置，包括该图像采集系统(6，7)的移位和/或定向(12)装置，该装置能够分别将该图像采集系统(6，7)的该光轴与和该第一目标相关联的该第一视准轴对准和/或将该图像采集系统(6，7)的该光轴与和该第二目标相关联的该第二眼视准轴对准。

8.如前述权利要求之一所述的测量装置，包括该光回系统(14，16，17)的移位和/或定向装置，该装置能够分别将该图像采集系统的该光轴返回到与该第一目标相关联的该第一眼视准轴和返回到与该第二目标相关联的该第二眼视准轴。

9.如前述权利要求之一所述的测量装置，包括一个对该照明系统(8，18，28)、该图像采集系统(6，7)、该计算机、至少一个第一目标(5)以及一个观察屏(11)进行支持的柱体(10)。

10.一种用于测量个人的客观眼屈光以及至少一个几何形态参数的方法，所述方法包括以下步骤：

-激活用于对凝视进行刺激的至少一个第一目标(5)，以便刺激该个人在一个第一姿势下的凝视，该第一姿势与一个第一接近度值(P1)以及一个第一视准轴相关联，

-产生被引导朝向在该第一姿势下该个人的双眼的至少一条照明光束，

-获得面部的在该个人的双眼周围的部分的至少一个第一图像采集，

-基于所述至少一个第一图像采集计算一方面该个人在该第一姿势下的至少一个几何形态参数的一次第一测量以及另一方面该个人在该第一姿势下的客观眼屈光的一次第一测量，

-激活用于对凝视进行刺激的至少一个第二目标(15)，以便刺激该个人在一个第二姿势下的凝视，该第二姿势与一个第二接近度值(P2)以及一个第二视准轴相关联，

-产生被引导朝向在该第二姿势下该个人的双眼的至少一条照明光束，

-获得面部的在该个人的双眼周围的部分的至少一个第二图像采集，

-基于所述至少一个第二图像采集计算一方面该个人在该第二姿势下的至少一个几何形态参数的一次第二测量以及另一方面该个人在该第二姿势下的客观眼屈光的一次第二测量。

11.如权利要求10所述的测量方法，其中，所述至少一个几何形态参数由佩戴一个眼镜架(1)的一个个人的至少一个眼镜架拟合参数组成，从瞳孔间距、镜片-眼睛距离、眼睛的转动中心的位置、双眼相对于眼镜架下边缘的高度之中选择该眼镜架拟合参数。

12.如权利要求10和11之一所述的测量方法，其中，在该第一姿势下，该个人的至少一个几何形态参数的该第一测量与客观眼屈光的该第一测量是顺序或同时测量。

13.如权利要求10至12之一所述的测量方法，包括一个控制该第一姿势和/或该第二姿势的附加步骤，其方式为使得与该第一姿势相关联的该第一视准轴和/或与该第二姿势相关联的该第二视准轴分别被包括在一个中心在该图像采集系统的该光轴上的椎体内，所述椎体具有一个小于等于十度的顶角。

14.如权利要求10至13之一所述的测量方法，进一步包括一个测量该个人的一个凝视降低角的步骤。

15.如权利要求10至14之一所述的测量方法，进一步包括一个测量佩戴一个眼镜架(1)的该个人在该第一姿势和/或第二姿势下的至少一个生理视觉参数的步骤，该生理视觉参数表示该个人的斜视、圆锥形角膜、或者白内障或者行为参数。

16.如权利要求10至14之一所述的测量方法，其中，该个人佩戴一个配备有镜片的眼镜架(1)，该方法包括一个基于以下值中的至少一个来矫正该眼屈光测量的附加步骤：这些镜片的屈光力矫正值或这些镜片的透射系数的值。