CN105705982A - 用于确定渐进式眼镜片的至少一个光学设计参数的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于根据佩戴者的视觉行为确定旨在被装配在该佩戴者选择的镜架中的渐进式眼镜片的至少一个光学设计参数的方法，该方法包括以下步骤：a)将该佩戴者置于他在第一工作距离执行视觉任务的情境中；b)在此视觉任务期间，在该佩戴者的头部的参考系中确定该佩戴者在此第一工作距离时的至少两个注视方向；c)在该佩戴者的头部的此参考系中确定与所述镜架或者与旨在装配在所述镜架中的眼镜片相关的表面的相对位置；d)针对在步骤b)中所确定的在该第一工作距离时的每个注视方向，确定在该第一工作距离时的此注视方向与所述表面之间的交叉点，以便建立在此表面上的这些相交点的图；并且e)从此图中推断所述寻求的光学设计参数。

Description

用于确定渐进式眼镜片的至少一个光学设计参数的方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定渐进式眼镜片的光学概念参数的方法。

背景技术

渐进式眼镜片允许佩戴者从适应于各种视觉距离而无需改变眼镜的光焦度补偿中受益。它们还可以矫正其他视觉缺陷，如例如散光。

渐进式眼镜片在镜片的表面上具有可变焦度。

例如，提供了具有第一平均焦度值的用于远视觉的第一视觉区、具有第二平均焦度值的用于近视觉的第二视觉区、以及在这两个区之间的用于中间视觉的第三视觉区，该第三视觉区的曲率逐渐变化并且其被称为渐进式带。

第一与第二平均焦度值之间的差值等于镜片的焦度下加光。

装配交叉点是用于在佩戴者的眼睛前方定位镜片的参考点，该装配交叉点的位置由镜片的制造商预定义。

用于远视觉的第一区以用于远视觉的参考点为中心，该第一区的位置由制造商针对给定镜片预先确定。

用于近视觉的第二区以用于近视觉的参考点为中心，该第二区的位置由制造商针对给定镜片预先确定。

用于远视觉的第一区和用于近视觉的第二区分隔开一段被称为渐进长度的距离。

该渐进长度可以被定义为装配交叉点与由眼镜的制造商所定义的近视觉参考点的位置之间的竖直距离。

镜片的竖直方向和水平方向根据在佩戴者使用条件下镜片在所选择的镜架中的位置来定义。

镜片的渐进长度必须根据眼镜片的装配高度来进行调整。

眼镜片的装配高度与佩戴者的瞳孔的投影相对于镜架的镜圈的下边缘的高度相对应，该佩戴者具有到所选择的镜架的此镜圈的中平面上的预先确定的主注视方向，与一旦装配到所述镜架中该眼镜片的中平面相对应。

此预先确定的主注视方向与在远视觉条件下佩戴者的注视方向相对应。

镜片的渐进长度被调整为使得，一旦镜片被磨边并且定位在所选择的镜架中，该镜片的用于近视觉的第二区被包括在镜片中。

进一步地，用于近视觉的第二区可以根据佩戴者的视觉习惯来定位。

通常，渐进长度的选择是由眼镜师基于主观标准作出的，如佩戴者的姿势或由佩戴者对他的上一件设备给出的反馈。

一种用于确定镜片的渐进距离的方法还可获知于US8297752，在该方法中在眼镜片上确定了佩戴者的单个远视觉点和佩戴者的单个近视觉点，并且从其推导出相应的渐进长度。可以由此选择适于佩戴者的眼镜片。

然而，通过应用这种方法不确定的是，一旦眼镜片已经被磨边并且装配在由佩戴者选择的镜架中，用于舒适地使用由该佩戴者使用的第二近视觉区的足够部分将被包含在眼镜片中。具体来说，渐进长度的精确确定通常涉及对第一和第二视觉区的位置的精确确定。镜架在佩戴者的面部上的精确定位(例如，由镜架的几何形状以及将此镜架装配到佩戴者的头部上所引起)直接影响对于给定佩戴者而言第一和第二视觉区的位置。在现有技术中未考虑这些参数。

发明内容

为了补救现有技术的前述缺点，本发明提出了一种用于确定旨在被装配到由佩戴者选择的镜架中的渐进式眼镜片的至少一个光学概念参数的方法，允许将佩戴者的具体视觉行为与此佩戴者所选择的镜架的尺寸都考虑在内，以便为眼镜片定义最佳适用于佩戴者和镜架两者的光学概念参数(光学设计)。

更具体地，根据本发明，提出了这样一种方法，该方法包括以下步骤：

a)将该佩戴者置于他在第一工作距离执行视觉任务的情境中；

b)在此视觉任务期间，在与该佩戴者的头部相关联的参考系中确定该佩戴者在此第一工作距离时的至少两个注视方向；

c)在该佩戴者的头部的该参考系中确定与所述镜架或者与旨在配备所述镜架的眼镜片相关联的表面或线的相对位置；

d)针对在步骤b)中所确定的在该第一工作距离时的每个注视方向，确定在该第一工作距离时的此注视方向与所述表面或所述线之间的交叉点，以便建立与此表面或此线的这些相交点的图；并且

e)从这个图中推断所述寻求的光学概念参数。

以下是根据本发明的方法的其他非限制性和有利特征：

-在步骤a)中，该佩戴者执行阅读任务或书写任务或交互式任务或观察任务；

-在步骤c)中，所述表面是以下表面之一：该眼镜片的中表面、该镜架的一个镜圈的中平面、该镜架的两个镜圈的中平面、该眼镜片的背面或正面、或者附接到该镜架的或头部的坐标系上的任何平面；

-在步骤a)中，该佩戴者用他的双眼跟随目标，该目标的位置在与图像捕捉设备相关联的参考系中是已知的，并且在步骤b)中，使用此图像捕捉设备针对该目标的与在该第一工作距离时的各个注视方向相对应的各个位置捕捉该佩戴者的头部的图像；

-在步骤b)中，对于每张捕捉的图像，在与该佩戴者的头部相关联的该参考系中确定他的至少一只眼睛的转动中心的位置，并且从中推断在该第一工作距离时的每个注视方向为连接此转动中心与在其相应位置中的该目标的直线；

-在步骤b)中，对于每张捕捉的图像，当该佩戴者配备有装配眼镜片的该镜架时，在考虑所述眼镜片的棱镜偏差的同时，在与头部相关联的该参考系中确定该佩戴者的至少一只眼睛的转动中心的位置，并且从中推断在该第一工作距离时的该注视方向为连接该眼睛的该转动中心与该目标的光路；

-在步骤b)中，针对所述捕捉的图像测量该佩戴者的眼睛转动中心在与头部相关联的参考系中的位置；

-在步骤b)中，在与头部相关联的该参考系中大致地估计该佩戴者的该眼睛转动中心的位置；

-在步骤b)中，在预备步骤中在与该佩戴者的头部相关联的该参考系中测量双眼的转动中心的参考位置，并且记录此参考位置；

-对于每个注视方向，确定将头部的姿势与注视方向相关联的数据对并且将其放置在存储器中；

-在步骤b)中，当在该图像捕捉设备的光轴上发现该目标时捕捉该佩戴者的每张图像；

-在步骤d)中，通过在该捕捉的图像中直接测量该佩戴者的该眼睛的瞳孔的图像在该眼镜片的该图像中的位置来确定在该第一工作距离时的该注视方向与所述表面之间的交叉点；

-在步骤a)中，该佩戴者配备有该选择的眼镜架，并且在步骤c)中，从在所述视觉任务期间步骤的该佩戴者的头部的至少一张图像中确定所述表面或所述线的相对位置；

-在步骤c)中，从数据库中确定所述表面或所述线的相对位置；

-在步骤e)中，确定以下各量中的至少一个量：近视觉注视降角的平均值、该眼镜片的包含所确定的所有相交点的位置的使用区的尺寸和/或位置、这些相交点在此使用区中的位置分布；

-在步骤e)中，确定以下光学概念参数中的至少一个光学概念参数：近视觉区的渐进长度、和/或内凹和/或阅读距离和/或位置；

-对于分布在17厘米宽乘以24厘米长的测量表面上并且在等于40厘米的工作距离执行的视觉任务，在该第一工作距离时的所述注视方向间隔至少5度角，优选15度的角；

-在步骤b)中，确定在该第一工作距离时的至少四个不同的注视方向，其中至少两个注视方向在水平方向上间隔非零角度；

-进一步执行以下步骤：

a’)将该佩戴者置于他在第二工作距离执行视觉任务的情境中；

b’)在此视觉任务期间，确定该佩戴者在此第二工作距离时的至少一个注视方向；

在步骤e)中，考虑该佩戴者在该第二工作距离时的此注视方向以确定所述寻求的光学概念参数；

-在步骤a)中，该佩戴者执行近视觉阅读任务，并且在步骤e)中，从在步骤d)中所确定的该图中，推断出该镜片的近视觉使用区、和/或在该阅读任务期间该佩戴者的至少一只眼睛的移动幅度和/或在该阅读任务期间该佩戴者的头部的移动幅度、和/或等于在该阅读任务期间该佩戴者的眼睛在确定的方向上的移动幅度与这只眼睛的最大移动幅度之比的眼睛-头部系数。

本发明还涉及一种用于实现如以上所述的方法的测量设备，该测量设备包括

-图像捕捉装置；

-用于显示移动目标的装置，该移动目标的位置在与该图像捕捉设备相关联的参考系中是已知的；

这些装置被编程用于当该目标在该显示装置上处于预定的触发位置时触发图像捕捉。

附图说明

以下参照附图、通过非限制性示例给出的描述将使得容易理解本发明的本质以及可以实现本发明的方式。

在附图中：

-图1是用于确定佩戴者的眼睛的各注视方向的一个实施例的示意性视图；

-图2是各注视方向与镜架的镜圈的中平面的相交点的分布的示意性视图；

-图3是第一示例性眼镜片的示意性前视图，其中，近视觉使用区相对于远视觉参考点位于第一位置；并且

-图4是第二示例性眼镜片的示意性前视图，其中，近视觉使用区相对于远视觉参考点位于第二位置。

应注意到在图1至图4中的镜架的中平面中投影所显示的各种眼镜片的完全相同的或相应的元件是由相同的符号所引用。

具体实施方式

图2至图4中所示出的镜片30是具有渐进式球焦度下加光的眼镜片、或者渐进式眼镜片，并且包括在其上部部分的第一视觉区11(其光焦度根据该佩戴者的视觉矫正需要适用于他的远视觉)以及在其下部部分的第二视觉区12(其光焦度适用于此佩戴者的近视觉)。

图2至图4示出了此镜片30在所选择的镜架10的相应镜圈的中平面PM中的投影。

下面，用于远视觉的第一区11将被称为“远视觉区11”，并且用于近视觉的第二区12将被称为“近视觉区12”。

如已知的，在远视觉区11与近视觉区12之间有适用于中间距离视觉的第三视觉区13。

远视觉区11围绕远视觉参考点IVL，而近视觉区12围绕近视觉参考点IVP。

在远视觉参考点IVL处，镜片30具有适用于佩戴者的远视觉的第一预先确定的球焦度，而在近视觉参考点IVP处，其具有用于佩戴者的近视觉的第二预先确定的球焦度。

透镜的焦度在所述远视觉参考点IVL与所述近视觉参考点IVP之间沿着经过这两个点的被称为“主要渐进子午线”的曲线变化，优选地连续变化。此主要渐进子午线经过处于总体上竖直方向上的这三个区FV、IV和NV区。

在本说明书的上下文中，应当采用以下定义。

根据标准ISO13666：2012，位于镜片的前表面的上的点(制造商认为其是用于在眼睛前方定位眼镜的参考点)被称为装配点。

该装配点在镜片上的位置是预先确定并且已知的。

那么，装配高度对应于将装配点与经过镜片外周的下位点的水平切线分隔开的竖直距离。

在说明书的其余部分中，眼镜的使用区ZU被定义为空间区，该空间区表示在具体视觉任务期间或用于在预先确定的工作距离使用时该佩戴者的注视所经过的在眼镜上的一组点的统计分布。使用区ZU可以等效地通过点I1、I2在眼镜片上或者在与该眼镜片或与相应镜架的镜圈相关联的另一个投影平面上的统计分布来空间地定义，或者通过注视方向A1、A2的统计分布来矢量地定义。可替代地并且更简单地，使用区ZU还可以通过注视降角A1、A2在佩戴者的矢状平面中的统计分布来以制表格式进行定义。

眼镜片的渐进长度LP可以被定义为装配交叉点CM与由眼镜的制造商所定义的近视觉参考点IVP(图2)的位置之间的竖直距离。

装配交叉点CM是用于在佩戴者的眼睛前方定位镜片的参考点，该装配交叉点的位置由镜片的制造商预定义。

针对渐进长度可以采用其他定义。其可以相对于棱镜参考点或者相对于远视觉参考点IVL而不是装配交叉点进行表达。由于这些点的对应位置另外还由制造商给出，此定义等效于前一个定义。

无论所采用的渐进长度的定义如何，根据本发明的方法保持不变。

眼镜片的中表面被定义为在每个点处与镜片的正面和背面等距的表面。

水平方向被认为是垂直于竖直方向，例如遵循铅垂线。

注视方向是属于包含佩戴者用他的注视所固定的点以及双眼的转动中心的平面的直线。

具体地，对于一只眼睛，注视方向被定义为连接由佩戴者用他的注视所固定的点与此眼睛的转动中心的直线。

对于远视觉，视准点在正前方无穷远处，注视方向是水平的。此注视方向与主注视方向DPR(图1)相对应。

渐进式眼镜片具体地由两个主要光学量所定义：

-下加光，该下加光等于远视觉参考点IVL与近视觉参考点IVP之间在焦度上的变化量；以及

-“标称焦度”，该标称焦度等于所述远视觉参考点IVL的焦度。

镜片的内凹E被定义为远视觉参考点IVL与近视觉参考点IVP之间的水平偏移。内凹E还被称作“内部偏移”。

为了为佩戴者提供最大可能的视觉舒适度，有必要精确地定位此佩戴者旨在配备的这两个眼镜片的远视觉区和近视觉区，从而使得所述佩戴者当他看向远方时穿过远视觉区11进行观看并且当他正在执行近视觉任务时穿过近视觉区12进行观看。

从而，这两个远视觉区和近视觉区的相对位置以及尺寸取决于佩戴者的几何相貌参数(如例如他的瞳孔间距)以及他的视觉行为。它们还取决于由佩戴者所选择的镜架的几何特征，尤其是镜架的两个镜圈的高度、镜架的底座或者佩戴者所佩戴的镜架的全视角。

借助于根据本发明的方法，有可能根据佩戴者的视觉行为确定每个渐进式眼镜片的至少一个光学概念参数。

这种方法具体地允许在近视觉任务期间以自然的姿势来评估佩戴者的视觉行为，并且将佩戴者的几何形态参数和所选择的镜架的几何形状考虑在内。

通过自然的姿势，意思是在没有任何约束的情况下佩戴者所习惯采用的姿势。

此光学概念参数可以具体地与远视觉区11和近视觉区12的相对位置相关。

例如，它是眼镜片的渐进长度LP；LP1；LP2或者内凹E(图2至图4)的问题。

更确切地，根据本发明，执行以下步骤：

a)将该佩戴者置于他在第一工作距离执行视觉任务的情境中；

b)在此视觉任务期间，在与该佩戴者的头部相关联的参考系(x1，y1)中确定该佩戴者在此第一工作距离时的至少两个注视方向D1、D2；

c)在该佩戴者的头部相关联的此参考系(x1，y1)中确定与所述镜架10或者与旨在装配到所述镜架10的眼镜片30相关联的表面PM或线的相对位置；

d)针对在步骤b)中所确定的每个注视方向D1、D2，确定在该第一工作距离时的此注视方向与所述表面或所述线之间的交叉点，以便建立在此表面上的这些相交点I1、I2、I3、I4的图；并且

e)从这个图中推断所述寻求的光学概念参数。

步骤a)

将该佩戴者置于他在第一近视觉工作距离执行具有至少一个视觉分量的视觉任务的情境中。

该工作距离被定义为佩戴者的双眼与由该佩戴者用他的注视所固定的点之间的距离。

在这里更加具体描述的示例中，第一工作距离包括在20厘米与60厘米之间，并且例如等于40厘米。那么，此第一工作距离与近视觉工作相对应。

作为一种变化形式，有可能想到将根据本发明的方法实现用于包括在60厘米与1.5米之间(这对应于中间视觉工作)或者在1.5米与无穷远之间(这对应于远视觉工作)的第一工作距离。

更确切地，这里，在步骤a)中，操作者要求佩戴者优选地执行从以下任务中所选择的任务：

-阅读任务；

-书写任务；

-交互式任务；以及

-观察任务。

为执行此任务，为佩戴者呈现介质20(图1)，他可以将该介质保持在两手之间并且相对于他的头部以他希望的方式放置。

该介质20优选是包括数字显示部分的平面介质。例如，它优选是触摸板。

该介质20通常包括佩戴者在指派给他的任务期间必须用他的注视跟随的目标C1、C2。

例如，对于阅读任务，目标是由在介质上显示的文本的每个词所构成。

例如，它可以是在黑色屏幕上以另一种颜色或者高亮或者下划线显示要读的词(其沿着文本移动)的文本的问题。

佩戴者在每一瞬间阅读由文本的不同颜色、高亮或下划线标志的词。

对于书写任务，此时它可以是有待书写的词的问题。

例如，书写任务是使用在形成介质20的触摸板上的触笔来执行的。然后，有可能直接将佩戴者在他书写时所看向的位置标识为触笔的端部与触摸板的活跃屏幕之间的触点。

通过“交互式任务”，意思是如交互式游戏等任务，在该任务中，目标C1、C2由佩戴者必须用他的双眼跟随的图像组成。交互性与以下事实相关：佩戴者必须根据目标的各种特性(位置、朝向、对比度等)来行动，例如点击介质。

例如，有可能想到目标C1、C2由箭头的图像组成并且佩戴者根据箭头的方向在介质20上点击右侧或左侧。

目标C1、C2还可以在介质的显示部分上以直线进行移动，佩戴者必须在它触摸此显示部分的边缘之前进行点击。

目标C1、C2还可以由闪烁的发光图像组成，其对比度逐渐增大。佩戴者在他看到目标出现时立即点击介质。

通过观察任务，意思是在其期间佩戴者用他的双眼跟随目标C1、C2(例如，图像)而不与目标进行交互的任务。

通常，无论所讨论的任务是什么，都有可能想到在执行任务本身之前执行调整步骤，以便根据佩戴者的敏锐度调整目标C1、C2在介质20上的显示尺寸。

从而，有可能确保佩戴者能够在有待执行的任务期间明显看到目标，无论在他执行此任务的时刻他具有的可供使用的设备是什么。

优选地，在步骤a)中，将佩戴者所选择的镜架10(其内未装配镜片)放置在他的头部上(图1)。

还有可能想到在佩戴者的头部上放置一个并非被选择的镜架的镜架，该镜架优选地具有比所选择的镜架更大的尺寸，从而使得佩戴者的注视不被镜架的边缘限制。

同样可能想到在佩戴者的头部上放置所选择的具有展示镜片(不具有焦度)或者具有矫正镜片(例如，类似于佩戴者当前使用的那些镜片)的镜架。

镜架10优选地配备有定位系统40，该定位系统旨在允许佩戴者头部在空间中的位置由配备有该定位系统的佩戴者头部的捕捉图像确定。此定位系统40详细描述于文件FR2914173的第7页第5行至第10页第8行。因此将不在此处对此进行详细描述。

此定位系统40具有预先确定的几何特征，这些几何特征允许在与图像捕捉设备相关联的参考系中从该佩戴者头部的捕捉图像(此定位系统出现在该图像中)确定该佩戴者头部在空间中的位置和朝向。因此，此定位系统40允许在与图像捕捉设备相关联的参考系中确定与佩戴者的头部相关联的参考系的位置和朝向。

还有可能想到被放置在佩戴者的头部上的镜架本身起到定位系统的作用。

还有可能想到不在佩戴者的头部上放置镜架或镜片。在这种情况下，佩戴者的头部可以直接配备有定位系统。

步骤b)

为了允许在佩戴者正执行已指派给他的视觉任务时确定佩戴者在第一工作距离时的注视方向，介质20包括至少一个图像捕捉设备21。

它优选地是摄像机，以便采集该佩戴者在视觉任务期间的视频。

该佩戴者在视觉任务期间用他的双眼跟随的目标C1、C2相对于介质20的位置在每个瞬间是已知的。因此，所述位置在与图像捕捉设备21相关联的参考系中是已知的。

从而，借助于此安排，佩戴者的注视在图像捕捉时刻固定于其上的目标C1、C2的位置在与图像捕捉设备相关联的参考系中并且因此在与佩戴者的头部相关联的参考系中是已知的。

在步骤b)中，然后，针对目标C1、C2的与在该第一工作距离时的各个注视方向D1、D2相对应的各个位置，使用此图像捕捉设备21捕捉佩戴者的头部的图像。

图像捕捉设备以及介质20的显示部分的显示装置优选地被同步，从而使得当目标C1在预先确定的位置中时触发图像的捕捉，或者从而使得在图像捕捉时刻目标C1在与图像捕捉设备相关联的参考系中的位置被存储并且与在此时刻所捕捉的图像相关联。

如上所述，图像捕捉可以通过记录视频来进行。

还有可能想到，在交互式任务的情况下，图像捕捉设备21被配置成用于仅当佩戴者点击介质20时才记录佩戴者的头部的图像。

佩戴者头部的捕捉图像被传输至可以集成至该介质中的或远程的信息处理单元。

所捕捉的图像可以被实时处理或在已经捕捉所有图像之后被处理。

根据所捕捉的这些图像，处理单元确定佩戴者的至少一只眼睛的转动中心CRO在与佩戴者的头部相关联的参考系中的位置。

这种确定的原理本身是已知的，并且例如描述于文献FR2914173中，其英文等效物为文献US20100128220。

举例来讲，有可能在当佩戴者正将其双眼固定在相对于图像捕捉设备具有不同位置的目标C1、C2上时所捕捉的两张图像中标识佩戴者的眼镜的显著点(例如佩戴者的眼睛的瞳孔)的图像。然后，在这两张图像中根据定位系统40的图像的几何特征来确定眼睛瞳孔相对于图像捕捉设备的位置。这些几何特征提供对图像的比例因子以及对佩戴者的头部相对于图像捕捉设备21的转动角度的使用。

在这两次图像捕捉期间用注视固定的目标C1、C2的位置相对于图像捕捉设备是已知的，从中推断眼睛转动中心CRO的位置为针对每张捕捉的图像经过目标与眼睛瞳孔的直线的交叉点。

还有可能在与图像捕捉设备相关联的参考系中针对每个注视方向确定佩戴者的头部的相应姿势，即其位置和其朝向。关联头部姿势与注视方向的数据对被放置在存储器中的文件中。

根据本发明的方法的第一实施例，信息处理单元从中推断在每次图像捕捉期间在与佩戴者头部相关联的参考系中佩戴者的在第一工作距离时的注视方向D1、D2为连接此转动中心CRO与在图像捕捉期间在其相应位置中的目标C1、C2的直线。

作为一种变化形式，佩戴者的眼睛转动中心CRO在与佩戴者头部相关联的参考系中的位置可以是预先确定的。为此，可以在实现根据本发明的方法之前执行图像处理步骤和捕捉步骤，可选地在同一个地方或者借助于不同的测量设备。

在这种情况下，佩戴者的眼睛转动中心CRO的位置可以被手动放置在存储器中或者被直接传输至信息处理单元。

根据第二实施例，在步骤b)中，眼睛转动中心CRO的位置是根据此转动中心的预先确定的平均位置(例如，相对于眼镜片的背面)确定的。为此，转动中心可以例如被认为是位于距眼镜片的背面27毫米的平均距离。

作为一种变化形式，还有可能在预备步骤中使用本身已知的方法测量双眼的转动中心在与佩戴者头部相关联的参考系中的参考位置、将此参考位置记录并传输至信息处理单元。

根据第三实施例，在步骤b)中，当在该图像捕捉设备的光轴上发现目标C1、C2时捕捉该佩戴者的每张图像。这里，想到了图像捕捉设备被放置在介质20的显示部分之后的替代性安排。那么，佩戴者的视觉任务优选地是观察任务，在该任务期间，他用他的双眼跟随目标C1、C2。此目标的移动被参数化，从而使得其多次经过位于其后的图像捕捉设备前方，并且在与这些经过相对应的瞬间触发图像捕捉。

例如，它可能是如上所述的书写任务或阅读任务的问题，在任务期间，目标或者由借助于颜色、高亮或下划线标示的词(阅读任务)或者由在写词期间触笔在板上的触点(书写任务)形成。

从而，准确地获知由佩戴者用他的双眼固定的视准点的位置。

然后，有可能将注视方向与眼镜片或镜架的镜圈的中平面的相交点的位置直接确定为在所捕捉的图像中佩戴者的眼睛瞳孔的图像相对于眼镜片的图像的位置。例如，确定瞳孔的图像相对于镜架的两个镜圈的图像的位置。完成此操作后，在步骤b)中将注视方向确定为连接佩戴者的眼睛瞳孔与图像捕捉设备的瞳孔的直线，此直线这里经过目标。与镜架或者与眼镜片相关联的表面在步骤c)中被定义为与图像捕捉平面相一致。眼睛转动中心未确定。

可替代地，有可能想到图像捕捉设备是移动的从而使得目标总是保持在其光轴上。

然后，从所捕捉的佩戴者头部的图像中确定佩戴者的双眼的瞳孔相对于定位系统40或镜架10的位置，从中推断佩戴者在第一工作距离时的注视方向为连接瞳孔与目标C1、C2的直线。眼睛转动中心未确定。

根据上文所描述的每个实施例的一种变化形式，在佩戴者配备有镜架和矫正眼镜片(即，具有预先确定的焦度的镜片)的情况下，在步骤b)中，在考虑相应的矫正眼镜片的棱镜偏差的同时，处理单元优选地被编程用于确定佩戴者的眼镜转动中心在与佩戴者头部相关联的参考系中的位置，并且从中推断在第一工作距离时的注视方向为连接转动中心与目标的光路。

然后，它是一方面在确定眼镜转动中心的位置期间并且另一方面在确定在第一工作距离时的注视方向期间将棱镜偏差考虑在内的问题。

此注视方向通常通过在将此棱镜偏差考虑在内的情况下计算在眼镜转动中心与目标之间由光线追踪的路径来确定的。为了进行对由光线追踪的路径的这种计算，将矫正眼镜片相对于佩戴者的头部的位置考虑在内。

步骤c)

为了在步骤d)中确定在步骤b)中所确定的佩戴者在第一工作距离时的注视方向D1、D2与关联于所述镜架或者配备所述镜架的眼镜片的表面PM或线的相交点I1、I2、I3、I4的位置，确定此表面或此线在与佩戴者的头部相关联的参考系中的位置。

首先，可以用各种方式来定义所考虑的表面或线。

优选地，所考虑的表面或线与镜架的至少一个镜圈相关联。从而，它是表示当镜架被放置在佩戴者的头部上时镜架的此镜圈的位置的表面或线的问题。

表述“与镜架的至少一个镜圈相关联”在这里理解为是指此表面或此线形成镜架的至少一个镜圈的平面模型或线性模型的事实。

如参照步骤a)所描述的，在这里所描述的示例中，针对本方法的实现，更具体地考虑佩戴者配备有他已经选择的镜架10，此镜架的两个镜圈的内部未装配眼镜片。

在此示例中，在步骤c)中所考虑的表面将优选地是放置于佩戴者的所讨论的眼睛前方的镜架10的镜圈的中平面PM。

然而，作为一种变化形式，它可以是镜架的这两个镜圈的中平面的问题。

它还可以是与放置在镜架10上的定位系统40相关联的平面的问题。

作为又另一种变化形式，它可以是有待被装配到镜架10的镜圈中的眼镜片的中表面或者此眼镜片的背面或正面的问题。

因此，所考虑的表面可以是平坦的(如镜架的镜圈的或镜片的中平面的情况)或者是弯曲的(如相应的眼镜片的中表面的情况)。

当考虑与镜架或者与配备此镜架的眼镜片相关联的线时，所述线可以是曲线或直线。

具体地，它可以是一方面与佩戴者的头部的矢状平面或者被称为“法兰克福平面”的平面相平行的平面与另一方面与镜架或者与如上所定义的眼镜片相关联的表面之间的交叉点的问题。

佩戴者的头部的法兰克福平面PF被定义为经过佩戴者的下眼点OR和耳点PO的平面，该耳点是耳道对应于耳朵耳屏在头骨中的最高点。

当佩戴者处于自然姿势时，该法兰克福平面PF是基本上水平的。

例如，当佩戴者处于坐着或站着的配置中时，情况就是如此，在这种配置中，他的头部挺直，并且他正目视前方远处，即优选地在地平线处。佩戴者还被认为采用正立位置，或者他作出最小努力的位置。

佩戴者的头部的矢状平面被定义为垂直于经过双眼的中分线的法兰克福平面的平面。双眼的中分线是经过分段中部的轴线，该分段由双眼的转动中心所定义且平行于法兰克福平面。

所考虑的表面(这里例如镜架的镜圈的中平面PM)或线的位置可以或者根据在步骤b)中所捕捉的图像同时在对这些图像进行处理之前或之后来确定以确定佩戴者在第一工作距离时的注视方向，或者在步骤d)之前预先确定。

在展示第一种情况的一个示例中，镜架10的镜圈的中平面PM在与佩戴者的头部相关联的参考系中的位置是根据在所捕捉的图像中镜架的和/或眼镜片的图像并且根据定位系统40的相应图像确定的。在这种情况下，信息处理单元还通过同样的装置从中推断所考虑的表面在图像捕捉设备的参考系中的位置。

在展示第二种情况的一个示例中，操作者在步骤d)、并且优选地在步骤a)和步骤b)之前执行校准步骤，在该校准步骤中，他通过本领域技术人员已知的任何方法来确定此中平面PM的位置。例如，有可能想到根据配备有镜架的佩戴者头部的所捕捉的轮廓图像来确定此位置。

还有可能想到从包括所考虑的表面或线的平均位置的预先确定的数据库中获得所考虑的表面——镜架的镜圈的中平面、眼镜片的中表面或中面——或者所考虑的线在与佩戴者的头部相关联的参考系中的位置。这具体地适用于在步骤a)中没有镜架或眼镜片放置在佩戴者头部上的情况。然后，在步骤c)中，执行对佩戴者的头部的虚拟装配，借助于从数据库中所获得的信息虚拟地替换在佩戴者的头部上的镜架或眼镜片。

当它是确定与镜架或与眼镜片相关联的所述线的位置的问题时，更具体地，有可能基于配备有镜架的佩戴者的轮廓图像来执行此步骤。优选地在实现在此所描述的其他方法之前捕捉此轮廓图像。那么，所考虑的线与镜架的两个镜圈的中平面与图像捕捉平面之间的交叉点相对应，该图像捕捉平面这里与佩戴者头部的矢状平面相平行。

那么，在佩戴者的自然姿势下，此线相对于竖直方向倾斜一个等于镜架的全视角的角度。

还有可能将与镜架或与眼镜片相关联的此线确定为在上文所定义的表面之一与佩戴者头部的法兰克福平面之间的交叉点。根据所捕捉的佩戴者的正面和/或轮廓图像来预先确定或者确定法兰克福平面的位置。

最后，有可能想到所考虑的平面或者所考虑的线的朝向在佩戴者头部的参考系中在校准步骤之后是已知的，例如，通过所捕捉的配备有镜架的佩戴者头部的轮廓图像来确定。

为了在佩戴者的视觉任务期间精确地相对于佩戴者头部放置此表面或此线，那么在步骤c)中根据在步骤b)中所捕捉的图像在佩戴者头部的参考系中确定与镜架或者与眼镜片相关联的至少一个参考点的位置。从而，针对每张捕捉的图像精确地确定所考虑的表面或所考虑的线的位置。

作为一种变化形式，所考虑的表面或者所考虑的线可以是偏移的，即，在与上文所定义的表面之一或线之一相平行的平面中或方向上延伸。

步骤d)

在步骤d)中，信息处理单元被编程用于针对在步骤b)中所确定的在该第一工作距离时的每个注视方向D1、D2确定此注视方向与所述表面之间的交叉点，以便建立在此表面上的这些相交点I1、I2、I3、I4的图。

所考虑的表面(这里，镜架的镜圈的中平面)相对于佩戴者头部的位置是已知的，并且佩戴者头部在图像捕捉设备的参考系中的位置通过定位系统40是已知的，信息处理单元从中推断此中平面PM在图像捕捉设备21的参考系中的位置。

接下来，图像处理单元通过计算确定此中平面PM与在第一工作距离时的注视方向D1、D2的交叉点。

为此，其在此中平面PM的正交坐标系(X，Y)中确定注视方向D1、D2与镜架10的镜圈的中平面PM的相交点I1、I2、I3、I4的坐标(x，y)。

这里，在此正交坐标系(X，Y)中，Y轴与竖直方向到镜架10的镜圈的中平面PM上的投影相对应。在此中平面PM中，X轴是与Y轴相垂直的轴线。

还有可能使用标准的坐标系(被称作“框形坐标系”)，该坐标系具有镜架10或定位系统40的对称轴。

步骤e)

在步骤e)中，信息处理单元确定以下各量中的至少一个量：

-近视觉注视降角A1、A2的平均值；

-眼镜片的包含所确定的所有相交点I1、I2的位置的使用区ZU的尺寸和位置；

-使用区ZU的形心的位置；

-这些相交点I1、I2在此使用区中的位置分布。

注视降角被定义为在步骤b)中所定义的第一工作距离时的注视方向的投影与预先确定的主注视方向DPR之间的角度。

此预先确定的主注视方向DPR与在远视觉条件下佩戴者的注视方向(即在与远视觉相对应的第二工作距离)相对应。

为了确定该主注视方向，操作者执行步骤a’)，其中他将该佩戴者置于该佩戴者在第二工作距离执行视觉任务的情境中。

为此，例如他要求佩戴者看向远方，即对距离此佩戴者至少5米远的点进行固定。

在步骤b’)中，在此远视觉任务期间，确定该佩戴者在此第二工作距离时的至少一个注视方向。

优选地，在步骤b)中，在第一工作距离确定至少四个注视方向。从中推断四个相交点I1、I2、I3、I4(图2)。

优选地，在该第一工作距离时的该至少两个注视方向在水平方向上间隔非零角度，该水平方向这里与镜架10的镜圈的中平面PM的正交坐标系的X轴相对应。优选地，在该第一工作距离时的该至少两个注视方向在竖直方向上间隔非零角度，该水平方向这里与镜架10的镜圈的中平面PM的正交坐标系的Y轴相对应。

进一步地，在该第一工作距离时的所述注视方向这里全部都与佩戴者的近视觉相对应。

再次优选地，为了获得尽可能最好地表示使用区ZU的相交点，在该第一工作距离时的所述注视方向在图像捕捉设备的参考系中间隔至少5度的角。

优选地，对于分布在17厘米宽乘以24厘米长的测量表面上并且在等于40厘米的工作距离执行的视觉任务，在该第一工作距离时的所述注视方向间隔至少15度的角。

实际上，优选地确定包括在2个与500个点之间并且优选地在50个至250个之间、并且优选地高于10个点的相交点数量。

从而，有可能例如将注视降角的平均值确定为针对在步骤b)中所确定的在第一工作距离时的每个注视方向所确定的注视降角的值的代数平均值。

使用区ZU可以被确定，以便包含所有确定的相交点I1、I2、I3、I4。

它可以是包含所确定的所有或一定比例的相交点的椭圆形或矩形的问题。优选地，使用区ZU的轮廓围绕所确定的相交点的至少95％。

在步骤d)中所确定的相交点在此使用区ZU中的分布F1、F2(图3和图4)可以例如沿着中平面PM的正交坐标系(X，Y)的Y轴来确定。然后，例如，它是通过每个相交点沿着此Y轴的坐标来引用每个相交点并且统计相交点的数量的问题，该相交点的相应坐标包括在给定坐标区间中。

然后，追踪根据沿着Y轴的坐标给出相交点的数量的曲线，以便获得相交点的分布F1、F2。

还有可能确定相交点的离差。

为此，确定相交点I1、I2、I3、I4的形心的坐标(xm，ym)，并且使用常规方差、标准偏差、误差等类型公式来计算相对于此形心的离差。

进一步地，在步骤e)中，信息处理单元确定以下光学概念参数中的至少一个光学概念参数：近视觉区的渐进长度LP、内凹E、阅读距离或位置。

此确定例如是根据上文所定义的这些确定的量之一来进行的。

渐进长度LP例如可以是根据近视觉注视降角A1、A2的平均值来确定的。

渐进长度LP例如是根据使用区ZU沿着竖直Y方向的大小并且根据相交点在使用区中沿着此方向的分布来确定的。

具体地，一般来说，所确定的使用区越大，所推断的渐进长度越小。

进一步地，所确定的渐进长度LP还考虑所选择的镜架的两个镜圈的形状。

所选择的镜架10的镜圈的总高度可以手动输入、根据镜架的数字化确定或者从预定数据库中提取。

从而，使用区的竖直延展(即，使用区沿着镜片的Y轴的大小)可以允许对渐进长度LP进行调整以便升高近视觉区，从而使得该近视觉区被包括在眼镜片中。随着竖直延展在幅值方面增加，渐进长度的这种校正在大小方面增加，以便提供易于接近的并且适于佩戴者的视觉行为的较大近视觉区。

在另一个示例中，使用区的形心的位置以及使用区ZU的竖直延展允许确定近视觉区12的高度。

相交点在此使用区中的分布还可以允许确定所推断的渐进长度。

举例来讲，根据本发明的方法可以使得有可能在两个渐进长度(例如等于14毫米和18毫米)之间做出选择。

例如，使用使用区的形心的以x和/或y表示的位置来确定渐进式镜片的近视觉参考点IVP的以x和/或y表示的位置。

预先确定远视觉参考点，有可能从中推断相应的内凹E的值。

在另一个示例中，通过对设计的渐进曲线进行修改从而交付与佩戴者的视觉行为相一致的近视觉区12，使用该使用区的高限来将渐进曲线调整到85％球焦度下加光(其对应于近视觉区12的开始)。

此外，还可以规定渐进长度LP被调整为使得使用区的形心对应于100％的下加光，即形成近视觉区12的一部分。在这里所描述的示例性实现方式中，所确定的使用区位于佩戴者的眼镜片的近视觉区中。

从而，在第一工作距离佩戴者的注视方向(其方向用来确定相交点组，以便从中推断此使用区)是近视觉注视方向。

作为一种变化形式，还有可能执行针对佩戴者的远视觉或中间视觉的类似测量。

然后，它是例如确定与远视觉注视方向的相交点组的问题。然后，远视觉注视方向间隔至少5度的角。

将理解的是，远视觉注视方向与近视觉注视方向间隔开至少5度的角。

最后，在步骤e)所确定的光学概念参数可以包括在该阅读任务期间该佩戴者的至少一只眼睛的移动幅度和/或在该阅读任务期间该佩戴者的头部的移动幅度、和/或等于在该阅读任务期间该佩戴者的眼睛在确定的方向上的移动幅度与这只眼睛的最大移动幅度之比的眼睛-头部系数。

为此，在步骤a)中，将佩戴者置于他执行预先定义的阅读任务的情境中。

此阅读任务涉及根据所讨论的语言从左到右或者从右到左阅读至少一个包括多行(例如，4行或5行)的段落。

观察到，佩戴者在他进行阅读并且尤其是当他换页时采用越来越自然的位置。

因此，优选地，使用包括多页的文本，并且更具体地，利用与所阅读的最后几页相对应的测量结果。

上文所描述的那样执行如步骤b)、c)和d)，以便确定旨在用于由佩戴者所选择的镜架的眼镜片中的至少一个眼镜片的近视觉使用区。

在步骤e)中，确定所述使用区的尺寸以及具体地镜片的在水平方向上测量的使用区宽度和在竖直方向上测量的使用区高度。

从中推断在阅读任务期间佩戴者的双眼在水平方向上以及在竖直方向上的角移动幅度。

优选地，针对佩戴者的每只眼睛执行测量，以便确定旨在配备此佩戴者的左右眼镜片的使用区的尺寸。

由于每个眼镜转动中心相对于眼镜片的位置是已知的，可以从中推断右眼和左眼的角移动幅度。具体地，有可能例如考虑眼睛转动中心位于距眼镜片的背面平均27毫米上。

由于显示在介质上并由佩戴者阅读的文本的尺寸、以及佩戴者的阅读距离(即，佩戴者的双眼与此文本之间的距离)是已知的，每只眼睛的最大角移动幅度优选地确定为佩戴者所看到的文本在所讨论的水平方向上或竖直方向上的角度范围。

双眼的最大角移动幅度与所测量的双眼有效移动的角幅度之间的差值实际上与佩戴者在阅读期间的移动幅度相对应。因此，还有可能从所确定的使用区推断此参数。

通过用每只眼睛的最大角移动幅度除以每只眼睛的角移动幅度，从中推断出被称为眼睛-头部系数的系数，该系数是佩戴者在阅读任务期间的行为的特征。

此系数对佩戴者在阅读任务期间移动他的双眼或头部的倾向进行量化。

重要的是要考虑关于镜片的光学设计，尤其是当确定镜片的近视觉区时。

如果近视觉区较大，具有接近1的眼睛-头部系数的佩戴者将相应地在近视觉中更自在。

因此，可以规定在步骤e)中根据此系数确定近视觉区的渐进长度和/或位置和尺寸。

还有可能将眼睛的角移动幅度的平均值确定为佩戴者的左眼和右眼的角移动的平均值。然后，有可能从中推断平均眼睛-头部系数。

作为一种变化形式，还有可能借助于图像捕捉设备来跟随头部的移动，并且直接确定在阅读期间头部的角移动幅度。

这将佩戴者的眼睛/头部行为考虑在内，使得有可能确保此佩戴者的最优视觉舒适性。

这里，已经描述了用于实现根据本发明的方法的一种具体示例性设备。更一般地，这种测量设备包括：

-图像捕捉装置；以及

-用于显示移动目标的装置，该移动目标的位置在与图像捕捉设备相关联的参考系中是已知的，所述装置被编程用于在每次图像捕捉时记录该目标在显示装置上的相应位置、或者被编程用于当该目标在显示装置上处于预定的触发位置时触发图像捕捉，可以允许实现本方法。

此测量设备具体地包括用于同步目标的显示与图像的捕捉的装置。

Claims (19)

1.一种用于根据佩戴者的视觉行为确定旨在配备由该佩戴者选择的镜架(10)的渐进式眼镜片的至少一个光学概念参数的方法，该方法包括以下步骤：

a)将该佩戴者置于他在第一工作距离执行视觉任务的情境中；

b)在此视觉任务期间，在该佩戴者的头部的参考系中确定该佩戴者在此第一工作距离时的至少两个注视方向(D1，D2)；

c)在该佩戴者的头部的此参考系中确定与所述镜架(10)或者与旨在配备所述镜架(10)的眼镜片相关联的表面(PM)或线的相对位置；

d)针对在步骤b)中所确定的在该第一工作距离时的每个注视方向(D1，D2)，确定在该第一工作距离时的此注视方向(D1，D2)与所述表面(PM)或所述线之间的交叉点，以便建立与所述表面(PM)或所述线的这些相交点(I1，I2，I3，I4)的图；并且

e)从这个图中推断所述寻求的光学概念参数。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在步骤a)中，该第一工作距离是近视觉距离，并且该佩戴者执行阅读任务或书写任务或交互式任务或观察任务。

3.如以上权利要求之一所述的方法，其中，在步骤c)中，所述表面是以下表面之一：该眼镜片的中表面、该镜架的一个镜圈的中平面(PM)、该镜架的两个镜圈的中平面、该眼镜片的背面或正面。

4.如以上权利要求之一所述的方法，其中，在步骤a)中，该佩戴者用他的双眼跟随目标(C1，C2)，该目标的位置在与图像捕捉设备(21)相关联的参考系中是已知的，并且在步骤b)中，使用此图像捕捉设备(21)针对该目标的与在该第一工作距离时的各个注视方向(D1，D2)相对应的各个位置捕捉该佩戴者的头部的图像。

5.如权利要求4所述的方法，其中，在步骤b)中，对于每张捕捉的图像，在与该佩戴者的头部相关联的该参考系中确定该佩戴者的至少一只眼睛的转动中心(CRO)的位置，并且从中推断在该第一工作距离时的每个注视方向(D1，D2)为连接此转动中心(CRO)与在其相应位置上的该目标(C1，C2)的直线。

6.如权利要求4所述的方法，其中，在步骤b)中，对于每张捕捉的图像，当该佩戴者配备有装配眼镜片的该镜架时，在考虑所述眼镜片的棱镜偏差的同时，在与该佩戴者的头部相关联的该参考系中确定该佩戴者的至少一只眼睛的转动中心的位置，并且从其中推断在该第一工作距离时的该注视方向为连接该眼睛的转动中心与该目标的光路。

7.如权利要求5和6之一所述的方法，其中，在步骤b)中，在与该佩戴者的头部相关联的该参考系中大致地估计该佩戴者的眼睛的转动中心的平均位置。

8.如权利要求5和6之一所述的方法，其中，在步骤b)中，在预备步骤中在与该佩戴者的头部相关联的该参考系中测量双眼的转动中心的参考位置，并且记录此参考位置。

9.如权利要求4所述的方法，其中，在步骤b)中，当在该图像捕捉设备的光轴上发现该目标时捕捉该佩戴者的每张图像。

10.如权利要求9所述的方法，其中，在步骤d)中，通过在所捕捉的图像中直接测量该佩戴者的眼睛的瞳孔的图像在该眼镜片的该图像中的位置来确定在该第一工作距离时的该注视方向与所述表面之间的交叉点。

11.如权利要求1至10之一所述的方法，其中，在步骤a)中，该佩戴者配备有所选择的眼镜架，并且在步骤c)中，在该佩戴者的头部的该参考系中从在所述视觉任务期间捕捉的该佩戴者的头部的至少一张图像中确定所述表面或所述线的位置。

12.如权利要求1至10之一所述的方法，其中，在步骤c)中，在该佩戴者的头部的该参考系中从数据库中确定所述表面或所述线的位置。

13.如以上权利要求之一所述的方法，其中，在步骤e)中，确定以下各量中的至少一个量：近视觉注视降角(A1，A2)的平均值、该眼镜片(30)的包含所确定的这些相交点(I1，I2，I3，I4)中的至少一些相交点的位置的使用区(ZU)的尺寸和/或位置、这些相交点在此使用区(ZU)中的位置分布。

14.如以上权利要求之一所述的方法，其中，在步骤e)中，确定以下光学概念参数中的至少一个光学概念参数：近视觉区的渐进长度(LP，LP1，LP2)、和/或内凹和/或阅读距离和/或位置。

15.如以上权利要求之一所述的方法，其中，在该第一工作距离时的至少两个所述注视方向(D1，D2)在水平面中的投影中间隔至少5度的角。

16.如以上权利要求之一所述方法，其中，在步骤b)中，确定在该第一工作距离时的至少四个不同的注视方向，其中至少两个注视方向在水平方向上间隔非零角度。

17.如以上权利要求之一所述的方法，其中，进一步执行以下步骤：

a’)将该佩戴者置于他在第二工作距离执行视觉任务的情境中；

b’)在此视觉任务期间，确定该佩戴者在此第二工作距离时的至少一个注视方向；

在步骤e)中，考虑该佩戴者在该第二工作距离时的此注视方向以确定所述寻求的光学概念参数。

18.如以上权利要求之一所述的方法，其中，在步骤a)中，该佩戴者执行近视觉阅读任务，并且在步骤e)中，从在步骤d)中所确定的图中推断出该镜片的近视觉使用区、和/或在该阅读任务期间该佩戴者的至少一只眼睛的移动幅度和/或在该阅读任务期间该佩戴者的头部的移动幅度、和/或等于在该阅读任务期间该佩戴者的眼睛在确定的方向上的移动幅度与这只眼睛的最大移动幅度之比的眼睛-头部系数。

19.一种用于实现如以上权利要求之一所述的方法的测量设备，该设备包括：

-图像捕捉装置(21)；

-用于显示移动目标(C1，C2)的装置(20)，该移动目标的位置在与该图像捕捉设备(21)相关联的参考系中是已知的；

该装置被编程用于当该目标(C1，C2)在该显示装置(20)上处于预定的触发位置时触发图像捕捉。