ES2264474T3 - Procedimiento para demostrar la influencia que tiene una determinada montura de gafas y los cristales opticos colocados en esta montura de gafas. - Google Patents
Procedimiento para demostrar la influencia que tiene una determinada montura de gafas y los cristales opticos colocados en esta montura de gafas.Info
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Abstract
Procedimiento para demostrar la influencia que tiene una determinada montura de gafas y los cristales ópticos colocados en esta montura de gafas para el aspecto del usuario de la gafa tal como es percibido por otra persona, con las siguientes características: - se prepara una imagen de la cara de un usuario de gafas (2), de tal manera que la imagen se pueda tratar en un ordenador, - se determina la disposición de la respectiva montura de gafas delante de los ojos, - la imagen de la cara (2) se proyecta mediante un cálculo de rayo principal a través del punto de giro del ojo (1) de un observador visual, en un plano y se genera de este modo en este plano una imagen plana de la cara (6), - al calcular la trayectoria de los rayos principales que están situados en el interior de los anillos de los cristales de la montura de las gafas o de los bordes de los cristales de las gafas (5), se tiene en cuenta el efecto óptico de la zona atravesada por el respectivo rayo principal (5), del respectivo cristal de gafas (3) virtual colocado en el respectivo anillo de cristal, y su disposición delante del ojo, de tal manera que un observador pueda evaluar la imagen plana de la cara (6) así generada con la gafa ¿puesta¿, la distorsión de la zona de los ojos de la cara debido a los cristales de las gafas (3), y con ello la calidad de los cristales de las gafas (3), - además de efectuar el cálculo según el cálculo de rayo principal se realiza un cálculo de los frentes de ondas que tiene en cuenta la reproducción difusa a través de los cristales de gafas (3).
Description
Procedimiento para demostrar la influencia que
tiene una determinada montura de gafas y los cristales ópticos
colocados en esta montura de gafas.
La invención se refiere a un procedimiento para
demostrar la influencia que tiene una determinada montura de gafas
y los cristales ópticos colocados en esta montura de gafas, para el
aspecto del usuario de las gafas percibido por otra persona
(observador virtual).
Se conocen diversos procedimientos para la
demostración de cristales de gafas o para la evaluación de las
características de los cristales de gafas. Para la demostración de
las características ópticas de los cristales de gafas se emplean
con frecuencia representaciones isolineales o representaciones
pseudo-3-D de diversas
características ópticas de los cristales de gafas, como por ejemplo
el astigmatismo superficial o el astigmatismo total, el valor de
refracción de la superficie o el efecto así como el Visus. Estas
representaciones son de carácter técnico y únicamente
interpretables para el especialista, como por ejemplo para un
óptico oftálmico.
La patente EP 1 018 691 A1 describe un
procedimiento y un dispositivo para simular la impresión visual. El
procedimiento descrito en esta publicación le permite a un
potencial comprador de cristales de gafas, evaluar qué aspecto
tendrá con los cristales de gafas previstos. Con este procedimiento
conocido no es posible evaluar su aspecto durante el uso de estos
cristales de gafas.
La enorme complejidad técnica de la gafa como
producto, es decir de una determinada montura de gafas elegida por
el futuro usuario, y de los cristales de gafas elegidos por el
usuario o propuestos a éste, por lo general sólo es comprensible de
forma limitada para el usuario de las gafas.
La elección de la montura de las gafas por lo
general no le plantea grandes problemas al usuario de las gafas, ya
que el usuario de las gafas ve inmediatamente si una montura le
queda bien o no. Además de esto, hay diversos medios auxiliares
para la elección de la montura. Así por ejemplo es conocido el
hacer fotografías de cliente con distintas monturas de gafas, de
manera que el cliente pueda elegir la montura de gafas que le
parezca más adecuada mediante una comparación de las fotos o tomas
de vídeo. Esta forma de proceder es la preferida especialmente en
el caso de clientes fuertemente amétropos, ya que éstos no se
pueden ver bien en el espejo con la nueva montura.
El inconveniente de todos los medios de
demostración que se encuentran hasta ahora en el mercado consiste
en que únicamente se pueden evaluar las diversas monturas de gafas,
pero no la influencia de los cristales de gafas empleados en la
montura de gafas para el aspecto de la cara del cliente. Y es que
los medios de demostración conocidos solamente permiten evaluar las
características ópticas, por ejemplo del error de refracción o del
astigmatismo del cristal de las gafas, es decir de aquello que ve
el propio usuario de las gafas, pero no el aspecto del usuario de
las gafas, es decir cómo es percibido el usuario de las gafas por
terceros.
Ahora bien, la calidad de los cristales de las
gafas no solamente consiste en la forma en que el usuario de las
gafas es visto por su oponente. Si se llevan unas gafas que amplían
demasiado debido a haberse elegido una curvatura demasiado fuerte
(curva base), entonces se produce lo que se llama "efecto de ojos
de vaca". Una cara se altera si se llevan unas gafas que debido a
una curvatura demasiado escasa (curvatura media de la superficie
anterior de los cristales de gafas) presenta reflejos de gran
superficie, o ningún reflejo. Igualmente se modifica la cara si se
llevan unas gafas que debido a un tratamiento antirreflectante
inadecuado presente unos colores de reflejo residual inatractivos,
o debido a un tratamiento antirreflectante adecuado, unos colores
reflejos restantes
inestéticos.
inestéticos.
Para que el cliente pueda elegir de modo óptimo
unas gafas hay que tener en cuenta no sólo la montura de las gafas
sino también el cristal de gafas colocado en la montura de las
gafas.
Un dispositivo o procedimiento para simular el
aspecto de un usuario de gafas que lleve puestas las gafas,
teniendo en cuenta el cristal de gafas colocado en la montura de
las gafas, se describe en las patentes US 6 142 626, US 5 280 570 ó
JP 06 139318 A.
La patente EP 0 299 769 describe un
procedimiento para generar una imagen mediante procedimientos
Ray-Tracing.
El objetivo de la invención es el de describir
un procedimiento que le ayude al usuario de las gafas en su
decisión al comprar las gafas, a favor de un determinado tipo de
cristal y un determinado tratamiento antirreflectante.
Este objetivo se resuelve mediante la
reivindicación 1, en la que se describe un procedimiento para
demostrar el influjo que tiene una determinada montura de gafas y
los cristales ópticos colocados en esta montura de gafas, en el
aspecto del usuario de gafas percibido por terceras personas
(observadores virtuales), con las siguientes características:
- -
- se prepara una imagen de la cara de un usuario de gafas de tal manera que esta imagen se pueda tratar en un ordena-dor;
- -
- se determina la disposición de la respectiva montura de gafas delante de los ojos,
- -
- el margen de la cara se proyecta en un plano mediante un cálculo de rayo principal (Ray-Tracing) a través del punto de giro del ojo del observador (virtual), generando así en este plano una imagen plana de la cara,
- -
- al calcular la trayectoria de los rayos principales situados en el interior de los anillos de los cristales de la montura de las gafas o los bordes de los cristales de las gafas, se tiene en cuenta el efecto óptico de la zona que es atravesada por el respectivo rayo principal, del respectivo cristal de gafas (virtual) colocado en el anillo de cristal respectivo y su disposición delante del ojo, de manera que un observador de la imagen plana de la cara generada de esta manera con la gafa "puesta", pueda evaluar la distorsión de la zona de los ojos de la cara debido a los cristales de las gafas, y con ello la calidad de los cristales de las gafas,
- -
- además de efectuar el cálculo según el procedimiento de cálculo de rayo principal (procedimiento Ray-Tracing), se realiza un cálculo de los frentes de ondas (procedimiento Wave-Tracing), que tiene en cuenta la reproducción desenfocada debida a los cristales de las gafas.
El cálculo del rayo principal se realiza en la
llamada posición de uso del cristal de la gafa, calculando y
teniendo en cuenta la disposición efectiva de la inclinación hacia
delante de la montura de las gafas, su posición en altura, la
distancia a la cresta de la córnea, etc.
La imagen de la cara puede ser una imagen
predeterminada, y en particular puede ser una imagen que se pueda
elegir entre diversas imágenes estándar. Alternativamente, la
imagen de la cara puede ser una imagen de una persona tomada con un
captador de imagen electrónico. Como imagen se emplea entonces
especialmente la imagen de la persona que vaya a elegir una montura
de gafas y/o unos cristales de gafas, tomándose la imagen de la
persona con la montura de gafas colocada.
El ordenador genera una imagen de la montura de
las gafas en la cara de la persona representada. Durante el cálculo
del trayecto de los rayos principales que están situados en el
interior de los anillos de los cristales de las monturas de las
gafas o los bordes de los cristales de las gafas, se tiene en cuenta
el efecto óptico de la zona atravesada por el respectivo rayo
principal, el cristal de gafas respectivo (virtual) colocado en el
respectivo anillo de cristales, y su disposición delante del ojo,
de manera que un observador de la imagen plana de la cara así
generada con la gafa "puesta", pueda evaluar la distorsión de
la zona de los ojos de la cara debido a los cristales de las gafas,
y con ello la calidad de los cristales de las gafas. De esta manera
resulta especialmente posible evaluar si surge el llamado efecto de
ojos de vaca, o si hay reflejos molestos que perjudiquen el
aspecto.
La imagen de la cara puede ser una imagen
bidimensional o una imagen tridimensional dotada de información de
profundidad.
Si se utiliza una imagen tridimensional se
calculan diversas imágenes de una cara para diferentes posturas de
la cabeza. La secuencia de imágenes obtenida se puede mostrar
especialmente en forma de película breve. Es ventajoso que la
imagen o las imágenes de la cara sean imágenes de pixels.
También resulta ventajoso si solamente se
calculan los puntos de pixels en unos puntos de retícula
seleccionados, interpolando los puntos de pixels intermedios
aplicando un método adecuado.
Esto acorta el tiempo necesario para efectuar el
cálculo, y el cliente no tiene que esperar demasiado tiempo. La
imagen obtenida se puede presentar al cliente por ejemplo en un PC,
pudiendo ver y comparar los efectos de diferentes curvaturas y/o
tratamientos antirreflectantes en su cara. De esta manera se le
visualiza la utilidad que hasta entonces solamente se le había
explicado de forma teórica, demostrándole para ello cómo actúa con
una determinada gafa para su oponente.
La reflexión de los rayos principales de una
fuente de luz deslumbrante de cualquier forma que se pueda
posicionar a voluntad se calcula en las superficies anterior y
posterior de los cristales de las gafas, y se calculan y muestran
los reflejos de acuerdo con la intensidad y color de reflejo
residual dependiente del tratamiento de recubrimiento y del índice
de refracción así como del coeficiente de Abbe del material del
cristal de la gafa.
El dispositivo para realizar el procedimiento
antes descrito lleva un dispositivo de sujeción para la imagen, un
dispositivo de sujeción para el cristal de la gafa, una fuente de
luz deslumbrante, un dispositivo de sujeción para la cara del
observador visual y un ordenador para calcular los rayos
principales.
La invención se describe a continuación a título
de ejemplo, sin limitación de la idea general de la invención y
haciendo referencia al dibujo, al cual se remite expresamente por
lo demás en cuanto a la manifestación de todos los detalles
conformes a la invención que no se describen con mayor detalle en el
texto. La figura única del dibujo muestra:
esquemáticamente los componentes ópticos para el
cálculo de la imagen.
La Figura 1 muestra la forma de proceder en el
procedimiento objeto de la invención para la demostración del
influjo que tiene una determinada montura de gafas y los cristales
ópticos colocados en esta montura de gafas, en el aspecto del
usuario de la gafa tal como es percibido por otra persona
(observador visual).
El punto de giro del ojo del "observador
virtual" está designado por la referencia 1. Desde el punto de
giro del ojo 1 transcurren rayos hasta una imagen de pixels
original 2 de la cara del usuario de las gafas, delante de la cual
está dispuesto un determinado cristales de gafas 3 en la posición
de uso, es decir con la distancia a la cresta de la córnea dada por
una determinada montura de gafas, con una determinada inclinación
hacia adelante, centraje, etc. La imagen de pixels 2 que representa
la cara de un usuario de las gafas se facilita de tal manera que la
imagen se pueda tratar en un ordenador.
Los rayos que parten del punto de giro del ojo 1
del observador visual pasan en parte (4) sin refractar, por los
lados del cristal de la gafa 3, mientras que los rayos principales
5 que pasan a través del cristal de las gafas, sufren en total una
doble refracción, en la cara anterior y en la cara posterior. Al
calcular la trayectoria de los rayos principales que atraviesan el
cristal de la gafa 3, se tiene en cuenta el efecto óptico del
respectivo cristal de gafas (virtual) colocado en el respectivo
anillo de cristal así como su disposición delante del ojo, de manera
que un observador de la imagen plana de la cara generada de esta
manera con la gafa "puesta", pueda evaluar la distorsión de la
zona de los ojos de la cara debido a los cristales de las gafas, y
por lo tanto debido a la calidad de los cristales de las gafas.
Para ello se calculan de cada pixel de la imagen
2 los rayos principales que pasan por el punto de giro del ojo 1
del observador visual. En el plano de la imagen 6 se forma como
resultado de este cálculo la imagen que se muestra al cliente.
Adicionalmente se puede demostrar la influencia de una fuente de luz
deslumbrante 7: los rayos 8 que parten de la fuente de luz
deslumbrante 7 se reflejan en las superficies del cristal de la
gafa 3 y generan los reflejos en el plano de la imagen 6. Las
posiciones de todos los elementos ópticos se pueden elegir
libremente.
Claims (14)
1. Procedimiento para demostrar la influencia
que tiene una determinada montura de gafas y los cristales ópticos
colocados en esta montura de gafas para el aspecto del usuario de
la gafa tal como es percibido por otra persona, con las siguientes
características:
- -
- se prepara una imagen de la cara de un usuario de gafas (2), de tal manera que la imagen se pueda tratar en un ordenador,
- -
- se determina la disposición de la respectiva montura de gafas delante de los ojos,
- -
- la imagen de la cara (2) se proyecta mediante un cálculo de rayo principal a través del punto de giro del ojo (1) de un observador visual, en un plano y se genera de este modo en este plano una imagen plana de la cara (6),
- -
- al calcular la trayectoria de los rayos principales que están situados en el interior de los anillos de los cristales de la montura de las gafas o de los bordes de los cristales de las gafas (5), se tiene en cuenta el efecto óptico de la zona atravesada por el respectivo rayo principal (5), del respectivo cristal de gafas (3) virtual colocado en el respectivo anillo de cristal, y su disposición delante del ojo, de tal manera que un observador pueda evaluar la imagen plana de la cara (6) así generada con la gafa "puesta", la distorsión de la zona de los ojos de la cara debido a los cristales de las gafas (3), y con ello la calidad de los cristales de las gafas (3),
- -
- además de efectuar el cálculo según el cálculo de rayo principal se realiza un cálculo de los frentes de ondas que tiene en cuenta la reproducción difusa a través de los cristales de gafas (3).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el cálculo del rayo principal tiene
lugar en la denominada posición de uso del cristal de gafas
(3).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la imagen de la cara (2) es una imagen
predeterminada y en particular una imagen que se pueda seleccionar
entre diversas imágenes estándar.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque la imagen de la cara (2) es la imagen
de una persona captada con un captador de imagen electrónico.
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado porque como imagen de la cara (2) se emplea la
imagen de la persona que desea elegir una montura de gafas y/o unos
cristales de gafas.
6. Procedimiento según la reivindicación 4 ó 5,
caracterizado porque la imagen de la persona se toma con la
montura de gafas puesta.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el ordenador
genera la imagen de la montura de gafas en la cara de la persona
representada.
8. Procedimiento una de las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado porque la imagen de la cara (2) es una
imagen bidimensional.
9. Procedimiento una de las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado porque la imagen de la cara (2) es una
imagen tridimensional dotada de información de profundidad.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque se calculan diversas imágenes de una
cara (2) en diferentes posturas de la cabeza, y se muestra la
secuencia de imagen producida en forma de película breve.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque la imagen o
imágenes de la cara (2) son imágenes de pixels.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque solamente se calculan los puntos de
pixels en puntos seleccionados de la retícula, y porque los puntos
de pixels situados entre medias se interpolan mediante un método
adecuado.
13. Procedimiento una de las reivindicaciones 1
a 12, caracterizado porque la reflexión de los rayos
principales de una fuente de luz interferente (7) de una forma
cualquiera que puede posicionarse a voluntad, se calcula en las
superficies anterior y posterior de los cristales de las gafas (3),
y
porque los reflejos se calculan y trazan hasta
el plano de la imagen (6) según la intensidad y color de los
reflejos residuales, dependientes del tratamiento de recubrimiento
y del índice de refracción así como del coeficiente de Abbe del
material del cristal de la gafa.
14. Dispositivo con medios para realizar el
procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 13,
caracterizado porque el dispositivo presenta
- -
- un dispositivo de sujeción para la imagen,
- -
- un dispositivo de sujeción para el cristal de la gafa,
- -
- una fuente de luz interferente,
- -
- un dispositivo de sujeción para la cara del observador virtual, y
- -
- un ordenador para calcular los rayos principales y los frentes de ondas.
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