JP2017533469A - 光学パラメータを決定するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

眼鏡（４）が使用位置でユーザ（２）の頭部上に配置された状態でユーザ（２）の光学パラメータを決定するための装置（１０）は、光投影を用いてユーザ（２）の頭部のおよび／またはユーザの眼鏡（４）の部分領域をマーキングするように設計されて配置される少なくとも１つの投影機器（１２）と、少なくともユーザ（２）の頭部のおよび／またはユーザの眼鏡（４）のマーキングされた部分領域から画像データを生成するように設計されて配置される少なくとも１つの画像記録機器（１１）と、データ処理機器であって、生成された画像データに基づいて頭部のおよび／または眼鏡（４）のマーキングされた部分領域からユーザデータを決定するように設計されるユーザデータ決定機器であり、ユーザデータが頭部のおよび／または眼鏡（４）の部分領域のポイントの三次元空間における空間情報を備える、ユーザデータ決定機器と、ユーザデータに基づいてユーザ（２）の光学パラメータを決定するように設計されるパラメータ決定機器とを有するデータ処理機器とを備える。

Description

本発明は、ユーザの光学パラメータを決定するための装置、ユーザの光学パラメータを決定するための方法、および、方法を実施するためのコンピュータプログラムプロダクトに関する。

個別に最適化される眼鏡レンズの導入により、視覚障害を伴う人のニーズに対処できるとともに、例えば個別に最適化される視覚領域を伴う眼鏡レンズを提供することができる。個別に適合される眼鏡レンズは、眼鏡レンズのユーザの光学的な視覚障害の最適な補正を可能にする。大きな偏向、顔形角度、および、前傾角によって特徴付けられるスポーツ眼鏡に関しては眼鏡レンズの個々の計算および適合も可能である。

個々の眼鏡レンズ、特に個別に適合される可変焦点レンズの光学的な利点を完全に引き出すためには、ユーザの使用位置の知識を用いてこれらの眼鏡レンズを計算して製造するとともに、それらの眼鏡レンズを計算および製造のために使用された使用位置にしたがって着用することが必要である。使用位置は、複数のパラメータ、例えば、ユーザの瞳孔間距離、顔形角度、眼鏡レンズの前傾角、眼鏡フレーム、眼鏡および眼の系の角膜頂点距離、および、眼鏡レンズの適合高さに依存する。使用位置を表すために使用されてもよいまたは必要なこれらのパラメータおよび更なるパラメータは、関連する標準規格、例えばＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １３６６、ＤＩＮ ５８２０８、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ８６２４、および、ＤＩＮ ５３４０に含まれる。また、使用位置で眼鏡レンズが実際に光学パラメータに対応して着用されるように製造のために使用された光学パラメータに対応する眼鏡フレームに眼鏡レンズが配置されるまたは中心付けられることも必要である。

眼の前方の眼鏡レンズの位置を決定するためには、複数のパラメータが決定されなければならない。それにより、一方では、フレームへの適合および挿入のために必要な情報が得られてもよく、したがって、他方では、使用位置にあるときに眼鏡レンズを着用位置に適合させるために、最適化が眼鏡レンズ自体で行われてもよい。

例えば、そのようなパラメータを決定するために、２つの画像記録機器を有する装置がドイツ特許出願公開第１０ ２００５ ００３ ６９９号明細書から知られており、この装置は、眼鏡を着用するユーザのそれぞれの画像を異なる記録方向から撮り、その画像から、前記装置が例えば三次元ユーザデータを計算する。

他の装置は、複数の画像を使用して所望のパラメータを決定する二次元計算方法を用いて動作する。これに加えて、手動決定の可能性、例えば、瞳孔計および瞳孔間距離ルーラーがある。

これらの全ての製造方法では、測定者および測定の実施への依存がある。例えば、二次元画像を使用した瞳孔間距離の決定を考えると、個々の角膜頂点距離を決定することができず、それにより、被検者およびフレームに依存する瞳孔間距離の系統立ったずれが生じる。

立体撮影カメラシステムを使用して三次元空間内のユーザの光学パラメータを決定することを考えると、対応問題が起こる。対応問題は、異なる視野から取得される２つの画像中で互いに対応するポイントの同定に関連する。両方の画像で互いに対応するポイントが決定された後でのみ、画像ポイントの３Ｄ再構成を行うことができる。

実際には、画像の手動評価によって対応するポイントが決定される。この手動評価は、かなりの時間消費を必要とするとともに、ユーザ依存性に起因して、３Ｄ再構成にとっては潜在的な誤差の源である。

ドイツ特許出願公開第１０ ２００５ ００３ ６９９号

本発明は、ユーザの光学パラメータを決定する改善された可能性を与えるという目的に基づいている。

この目的は、独立請求項の主題によって達成される。

第１の態様は、眼鏡が使用位置でユーザの頭部上に配置された状態でユーザの光学パラメータを決定するための装置に関する。装置は、光投影を用いてユーザの頭部の部分領域および／またはユーザの眼鏡の部分領域をマーキングするように設計されて配置される少なくとも１つの投影機器を有する。装置は、ユーザの頭部の部分領域および／またはユーザの眼鏡の少なくとも１つのマーキングされた部分領域の画像データを生成するように設計されて配置される少なくとも１つの画像記録機器を更に有する。画像データは、眼鏡を伴う頭部の系の付加的な領域を含んでもよい。これに加えて、装置はデータ処理機器を有し、データ処理機器は、生成された画像データを使用して頭部のおよび／または眼鏡のマーキングされた部分領域のユーザデータを決定するように設計されるユーザデータ決定機器を有し、この場合、ユーザデータは、頭部のおよび／または眼鏡のマーキングされた部分領域のポイントの三次元空間における空間情報を含む。データ処理機器は、ユーザデータを使用してユーザの光学パラメータを決定するように設計されるおよび［原文のまま（ｓｉｃ）］パラメータ決定機器を更に有する。

投影機器は光投影を生成する。投影機器は、電磁放射を生成する放射体として設計されてもよい。例えば、投影機器は、ＬＥＤとしてまたはレーザとして設計されてもよい。装置は、少なくとも１つの投影機器を有するが、ユーザの頭部の部分領域および／またはユーザの眼鏡の拡張された部分領域を露出させる１つ以上の更なる投影機器を付加的に有してもよい。

それにより露出される（したがってマーキングされる）ユーザの頭部の部分領域および／またはユーザの眼鏡の部分領域は、「眼鏡を伴う頭部」系の部分領域、したがって、ユーザの頭部の部分領域および使用位置で頭部上に配置されるユーザの眼鏡の部分領域に関連する。使用位置は、例えば先に挙げられた標準規格で規定される。頭部の部分領域、眼鏡の部分領域、または、好ましくは頭部の一部および眼鏡の一部の両方を有する部分領域のいずれかが光投影によってマーキングされてもよい。頭部の部分領域内のマーキングポイントは、例えば、一方または両方の瞳、特に瞳の中心点、および、鼻根が眼鏡フレームによって覆われない限りにおいてユーザの鼻根であってもよい。眼鏡のマーキングされる部分領域のポイントは、特に、眼鏡フレーム上のポイント、例えば側頭におよび／または鼻に配置される内側および／または外側フレーム境界ポイント、並びに、瞳の上側および／または下側に配置される内側および／または外側フレーム境界ポイントであってもよい。部分領域の複数のポイントが光投影を用いてマーキングされてもよい。

それにより、マーキングは、画像データ中で素早く確実に検出され得る光波長を用いて、コンピュータ制御される評価により、例えば自動的に行われることが好ましい。

例えば、デジタルカメラが画像記録機器として使用されてもよい。画像記録機器は、デジタルカメラと、少なくとも１つの光偏向素子または偏向ミラーとを備えてもよく、この場合、偏向ミラーまたは偏向素子を用いてカメラにより部分領域の画像データが記録されるおよび／または生成される。

画像記録機器は画像データを生成し、これは画像の記録によって行われてもよい。したがって、画像データが記録のデジタルデータに相当してもよい。それにより、そのような態様で生成される記録は、光投影によりマーキングされるユーザの頭部の部分領域および／または眼鏡の部分領域を少なくとも含む。画像データは、ユーザの両眼の記録、特にユーザの両方の瞳の記録、および、ユーザの眼鏡のフレームの記録を含むことが好ましい。マーキングされた部分領域は、少なくともこの記録中の個々のポイントに関連し、したがって、これらの画像データ中の少なくとも個々のポイントに関連する。

装置は、立体撮影カメラシステムを有してもよく、したがって、例えば、２つの異なる視野からマーキングされた部分領域の画像データを生成する２つの画像記録機器を有してもよい。あるいは、装置は、旋回できる１つの画像記録機器のみを有してもよく、この画像記録機器は、２つの異なる視野からマーキングされた部分領域の画像データを生成する。

画像データは、眼鏡を伴う頭部の系のマーキングされた部分領域を少なくとも含むが、頭部のおよび／または眼鏡の付加的な部分を含んでもよい。

データ処理機器は、コンピュータとして設計されてもよく、および／または、マイクロプロセッサを有してもよい。ユーザデータ決定機器およびパラメータ決定機器は互いに独立に動作してもよい。データ処理機器は、ユーザデータ決定機器およびパラメータ決定機器が共通のマイクロプロセッサによって動作されるように設計されてもよい。言い換えると、データ処理機器は、少なくとも１つのマイクロプロセッサがユーザデータ決定機器の作業およびパラメータ決定機器の作業の両方を実行するように設計される。

画像記録機器は、ユーザの少なくとも一方の瞳および瞳の［原文のまま］フレームエッジおよび／または眼鏡レンズエッジが生成される画像データ中でマッピングされるように設計されて配置されてもよく、この場合、ユーザの少なくとも一方の瞳は、生成される画像データ中で眼鏡フレームエッジおよび／または眼鏡レンズエッジによって画定される。

ユーザデータ決定機器はユーザデータを生成する。ユーザデータは、マーキングされた部分領域の僅かなポイントに関する空間情報を含む。ユーザデータは、光投影によるマーキングを含む画像データから生成される。このため、画像記録機器は、それが光投影の光波長を検出できるように設計される。したがって、画像記録機器は、光投影の光波長範囲を感受するように設計される。ユーザデータは、三次元空間内のマーキングされた部分領域の個々のポイントの空間情報を含んでもよく、および／または、記録の完全な３Ｄ再構成を可能にしてもよい。３Ｄ再構成は、例えばエピポーラ幾何学を用いて２つの記録から数学的に行われてもよい。ユーザデータは、以下のポイントのうちの少なくとも１つに関する空間情報を含んでもよい。

− ユーザの基準系内の水平面と眼鏡の眼鏡レンズエッジおよび／または眼鏡フレームエッジとの交点であって、ユーザの水平面は、ユーザの両方の瞳と交わるとともに、ユーザの所定のゼロの視線と平行に進む交点、
− ユーザの基準系内の垂直面と眼鏡の眼鏡レンズエッジおよび／または眼鏡フレームエッジとの交点であって、ユーザの垂直面は、ユーザの水平面と直交してユーザの所定のゼロの視線と平行に進むとともに、ユーザの瞳と交わる交点、
− 瞳の少なくとも１つの中心点、
− ボクシングシステム内の寸法付けにしたがったユーザの少なくとも１つの眼鏡レンズの境界、
− 眼鏡の眼鏡フレームの眼鏡中心点。

この発明の意味におけるボクシングシステムでの寸法付けにより理解されるべきものは、それが関連する標準規格、例えばＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ ８６２４および／またはＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １３６６ＤＩＮ［原文のまま］および／またはＤＩＮ ５８２０８および／またはＤＩＮ ５３４０に記載されるような測定システムである。ボクシングシステムおよび付加的に使用される従来の用語およびパラメータに関しては、Ｄｒ．Ｒｏｌａｎｄ Ｅｎｄｅｒｓによる書籍“Ｄｉｅ Ｏｐｔｉｋ ｄｅｓ Ａｕｇｅｓ ｕｎｄ ｄｅｒ Ｓｅｈｈｉｌｆｅｎ”［“Ｔｈｅ Ｏｐｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｙｅ ａｎｄ ｏｆ Ｖｉｓｕａｌ Ａｉｄｓ”］、１９９５ Ｏｐｔｉｓｃｈｅ Ｆａｃｈｖｅｒｏｆｆｅｎｔｌｉｃｈｕｎｇ ＧｍｂＨ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ、および、Ｈｅｉｎｚ ＤｉｅｐｅｓおよびＲａｌｆ Ｂｌｅｎｄｏｗｓｋｉによる書籍“Ｏｐｔｉｋ ｕｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｋ ｄｅｒ Ｂｒｉｌｌｅ”［“Ｏｐｔｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｓｐｅｃｔａｃｌｅｓ”］，２００２ Ｖｅｒｌａｇ Ｏｐｔｉｓｃｈｅ Ｆａｃｈｖｅｒｏｆｆｅｎｔｌｉｃｈｕｎｇｅｎ ＧｍｂＨ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇも参照されたい。用語定義に関し、標準規格および引用書籍［原文のまま］は同様に、本出願の不可欠の開示構成要素を表す。

ボクシングシステムでの寸法付けに係る境界は、例えば、更に外側にまたは内側におよび／または上側にまたは下側に位置される単眼または両眼におけるフレームポイントを含む。これらのフレームポイントは、眼鏡フレームの接線またはそれぞれの眼と関連する眼鏡フレームの領域を使用して従来のように決定される（例えば、ＤＩＮ ５８ ２０８、例示３参照）。

この発明の意味において、ゼロの観察方向は、平行な固定線が与えられる真っ直ぐな観察方向である。言い換えると、ゼロの観察方向は、ユーザの頭部に対する眼の位置によって規定される観察方向であり、この場合、眼は、眼の高さに位置されて無限遠ポイントに配置される固定物体を見る。例えば、画像記録機器が固定物体として使用されてもよい。実際の固定物体を無限遠に配置できないため、実際には、観察方向は、これがゼロの観察方向に対応するように、眼モデルの助けにより、固定物体からの眼の距離から補正されてもよい。この発明の意味において、ゼロの観察方向は、結果として、ユーザの頭部に対する眼の位置のみによって決定される。ユーザの頭部が通常の直立位置に位置されれば、ゼロの観察方向は、地球の基準系内の水平方向にほぼ対応する。しかしながら、ゼロの観察方向は、例えばユーザが眼の付加的な動きを伴うことなく自分の頭部を前方へまたは側方へ傾ける場合には、地球の基準系内の水平方向に対して傾けられてもよい。同様に、地球の基準系内の水平面と略平行な平面が両眼のゼロの観察方向によってまたがれる。２つの眼の２つのゼロの観察方向によってまたがれる平面も同様に、例えばユーザが自分の頭部を前方へまたは側方へ傾ける場合には、地球の基準系内の水平面に対して傾けられてもよい。

ユーザの水平面が第１の平面に対応してもよい。ユーザの垂直面は、第１の平面に直交する第２の平面に対応してもよい。例えば、ユーザの基準系内の水平面は、地球の基準系内の水平面と平行に配置されて、単に瞳の中心点を通って進むだけでもよい。これは、特に、ユーザの両眼が（地球の基準系内の）異なる高さに配置される場合に当てはまる。

パラメータ決定方向は、ユーザの求められる光学パラメータをユーザデータから決定する。ユーザの光学パラメータは、以下の値のうちの少なくとも１つを含んでもよい。

− 瞳孔間距離、
− 単眼瞳孔間隔、
− 基準ポイントの要件および／または眼の回転中心の要件にしたがった角膜頂点距離、
− 単眼心出しポイント間隔、
− 心出しポイント座標、
− 視神経円板間隔、
− 心出しポイントの偏心、
− 視神経円板の高さおよび幅、
− 視神経円板中心距離、
− 眼鏡レンズの前傾、
− 顔形角度、
− 適合高さ。

光学パラメータは、眼の回転中心および／またはパラメータを更に含むことが好ましく、前記パラメータを使用してユーザの動的な視覚応答、例えば眼位置の輻輳および／または凝視偏向が決定されてもよい。

瞳孔間距離は、瞳中心の間隔にほぼ対応する。

光学パラメータは、眼鏡着用者の特に好ましい生理学的パラメータおよび解剖学的パラメータ、フレーム固有の特性、および、例えばＤＩＮ ５８２０８に記載されるユーザの眼鏡−眼系の特徴を含む。ユーザの眼鏡−眼系の特徴は、例えば、眼鏡レンズを計算するために、および、眼レンズの正確な心出しのために使用されてもよく、［原文のまま］心出しデータは、視神経円板面またはフレーム面に関連して挙げられた標準規格にしたがって正確に決定される。これにより、視神経円板面は、眼鏡フレームにおける右または左のボクシングシステムの（地球の基準系内の）水平および垂直な中心線を通る平面である。フレーム面は、眼鏡フレームの右および左の視神経円板面を定めるボクシングシステムの中心線を通る平面であり、これらの中心線は互いに対して垂直である。

投影機器の光投影により、部分領域のポイントは、画像データ中の特定の位置の同定が少なくとも簡略化されるようにマーキングされる。画像データ中の特定の位置の自動的または半自動的な同定が特にマーキングによって可能にされてもよい。例えば、互いに対応するポイントを立体撮影カメラシステムの記録中で同定することができる。それにより、例えば、３Ｄ再構成に関連する対応問題を解決できる。これらの同じポイント（したがって、互いに対応するポイント）が両方の記録中で同じマーキングによって（すなわち、光投影によって）マーキングされるという点において、対応するポイントを簡単かつ素早く同定できる。データ処理機器は、画像データ中の自動的に決定されたマーキングポイントを検出して更に使用するように、または選択されたポイントをこれらのポイントを承認または拒絶してもよいオペレータ（例えば眼鏡技師）に対して簡単かつ迅速に提案するように設計されてもよい。

したがって、装置は、対応問題の解決を簡略化するとともに、画像データ中の個々のポイントの少なくとも部分的に自動化されるおよび／またはコンピュータ制御される同定を可能にする。これにより、場合により不正確なオペレータによる３Ｄ再構成の危険が減少される。

また、装置は、特に眼鏡のフレーム上および／またはユーザ上に物理的なマーキングを伴うことなく光学パラメータの簡単な決定を可能にする。

１つの実施形態において、投影機器は、ユーザの頭部上および／または眼鏡上の特定の個々のポイントが光投影によって画像データ中でマーキングされるように設計されて配置される。それにより、投影機器は、眼鏡を伴う頭部の系の所定のポイントにこれらのポイントを明確にマーキングできるべく光投影を明確に方向付けることができるように設計される。部分領域は、画像データ中のマーキングに起因して特にコンピュータ制御態様またはコンピュータ支援態様で簡単に同定され得る複数のそのような個々のポイントを有してもよい。

この実施形態の進展において、投影機器は、画像データ中で以下のユーザポイント、すなわち、
− 瞳中心点、
− 外側側頭フレームポイント、
− 内側鼻フレームポイント、
− 瞳の上側の内側フレームポイント、および／または、
− 瞳の下側の内側フレームポイント、
のうちの少なくとも１つが明確にマーキングされるように設計されて配置される。

この場合、用語「上側」および「下側」はユーザの基準系に関連し、「上側」は本質的に垂直上側を意味し、また、「下側」は本質的に垂直下側を意味する。これにより、用語「垂直」はユーザの基準系に関連する。用語「鼻」および「側頭」は、瞳から略水平に隔てられるフレーム上のポイントに関連する。眼鏡技師にとって重要な場合があるユーザの光学パラメータは、前述したユーザポイントから、特に挙げられた１０個の全てのユーザポイント（それぞれの眼ごとに挙げられたそれぞれの５つのユーザポイント）から特に有利に決定され得る。したがって、頭部のおよび／または眼鏡の部分領域における有利なユーザポイントは、光投影を用いて既にマーキングされることが好ましく、これらのユーザポイントは、三次元空間情報を用いてユーザデータ決定機器によりユーザデータへ変換される。マーキングポイントは、幾つかのユーザポイントを含んでもよく、または、（ユーザポイントを含めて）全てのポイントを既に含んでもよく、これらのポイントに関して空間情報が三次元空間内で決定される。

縁なしのフレームの場合には、それにより、挙げられたフレームポイントの代わりとして、対応する眼鏡エッジポイントがマーキングされてもよい。

１つの実施形態によれば、投影機器は、画像データ中の光投影が少なくとも部分的に少なくとも１つの線、少なくとも１つの線交差、および／または、少なくとも１つのポイントの形状を有するように設計されて配置される。細いマーキング−例えば線−は、例えば線と眼鏡のフレーム、瞳中心点、内側および／または外側フレームエッジ、眼鏡エッジ等との交点として、画像データ中のポイントの特に簡単な同定を可能にする。ポイントは、線を用いて、線交差を用いて、および／または、投影機器のポイントによってマーキングされてもよい。例えば、光投影は、投影機器の光学的な中心点から広がる投影面を有してもよく、この投影面は、本質的に、線の形態で部分領域をマーキングする。この線は、ユーザのおよび／または眼鏡フレームの光学的な条件に適合し、したがって、例えばユーザの顔面からフレームエッジへの「跳ね上がり」が与えられると、画像データ中で僅かな湾曲および／または途切れを成す場合がある。したがって、これにより、用語「線」、「線交差」、および／または、「ポイント」は、厳密に数学的な意味で理解されるべきでなく、むしろ、光投影によりマーキングされるポイントが線上にほぼ位置するまたはポイントにほぼ位置する範囲で理解されるべきである。画像データ中の個々のポイントは、投影機器のそのような実施形態によって特に簡単に同定され得る。

光投影は、それが眼鏡を伴う頭部の系における少なくとも１つの寸法において２ｍｍ、好ましくは最大で１ｍｍの最大範囲を有するように設計されてもよい。この最大範囲は、例えば眼鏡を伴う頭部の系における最大線幅および／または最大ポイント直径に関連してもよい。

１つの実施形態によれば、投影機器が画像記録機器に対して較正され、また、ユーザデータ決定機器がこの較正に関する情報を使用してユーザデータを決定する。これにより、較正は、画像記録機器の位置に対するおよび画像記録機器の光軸の方向ベクトルに対する投影機器の位置および投影方向に関する情報を含む。投影機器の光学的な中心は、例えば、画像記録機器の光学的な中心から明確な距離を隔てて配置されてもよい。また、投影機器の方向ベクトルおよび画像記録機器の光軸の方向ベクトルは、装置の基準系内で予め知られている。予め知られる方向および位置に関するこの情報は、較正として定められる。画像記録機器に対する投影機器の較正が固定されてもよい。あるいは、２つの機器のうちの一方が可変調整できてもよく、この実施形態では、互いに対する位置−したがって２つの機器の較正−が、測定されて決定されてもよく、その後、ユーザデータ決定機器に記憶されてもよい。

ユーザデータ決定機器は、較正に関する情報を使用して、ユーザデータを決定する。例えば、光投影が線を有するとともに画像データの線と平行に配置される場合、ユーザからの装置の距離は、画像データ中の投影された線の線高さに応じて、三角測量を用いて決定されてもよい。較正に関する情報がユーザデータ決定機器に記憶される場合、装置は、単一の記録、したがって画像データの単一のセットを用いて、ユーザの必要な光学パラメータを決定してもよい。これにより、ユーザデータは、特に較正された装置の基準系における三次元空間情報として決定されてもよい。

１つの実施形態によれば、投影機器が調整可能な投影方向を有する。したがって、投影機器は、投影方向を設定できるように、装置の少なくとも一部と共に移動できるべく設計されてもよい。例えば、光投影が線の形状を有する場合、この線は、画像データの記録中でユーザの２つの瞳中心点を通って配置されてもよい。投影方向に加えて、投影機器の位置が調整可能であってもよい。これは、ユーザの頭部の部分領域および／またはユーザの眼鏡のマーキングされた部分領域内の明確に選択されたポイントの目標とされるマーキングを可能にし、これらのポイントは、光学パラメータ（例えば、前述したユーザポイントの一部または全部）の決定のために特に有利である。これに加えてまたは代えて、光投影は、光投影が眼鏡フレームと垂直に交わるように、光投影の少なくとも一部がユーザの少なくとも一方の瞳を通って（ユーザの基準系内で）略垂直に進むべく調整されてもよい。

１つの実施形態によれば、投影機器によって与えられる光投影は、ユーザの頭部の部分領域および／または眼鏡の露出された部分領域上に線を少なくとも部分的に投影する少なくとも１つの投影面を含む。これにより、線と眼鏡のフレーム、眼鏡エッジ、および／または、瞳中心点との交点が、画像データ中の個々のポイントをマーキングしてもよい。

この実施形態の進展において、投影機器は、画像記録機器の光軸と投影面とが予め知られる交角で交わるように画像記録機器に対して較正される。この出願の範囲内で、画像記録機器の光軸は、必ずしもカメラ自体の光軸ではなく、むしろ、例えば１つ以上の鏡での偏向の後にユーザの眼鏡を伴う頭部の系に突き当たる光軸である。同様に、投影面は、ユーザの眼鏡を伴う頭部の系に突き当たる光投影のその平面を示す。また、光投影の投影面および／または投影方向は、光投影が光源（例えば、ＬＥＤまたはレーザ）から出た後に、鏡、プリズム、ビーム拡大器等の１つ以上の光学的な構造要素によって修正されてもよい。この較正に関する情報は、ユーザデータ決定機器によるユーザデータの較正を可能にする。

この実施形態の進展において、予め知られる交角は、少なくとも１０°、最大で７０°である。予め知られるこの範囲内の交角は、装置の所定の較正として特に良く適している。予め知られる交角は、好ましくは少なくとも２０°であり、特に好ましくは少なくとも３０°である。また、予め知られる交角は、好ましくは最大で６０°である。特に好ましい実施形態において、予め知られる交角は４０°〜５０°である。

１つの実施形態において、投影機器により与えられる光投影は、所定の角度で交わる少なくとも２つの投影面を含む。装置は、２つの投影面の交線が画像データ中の交点として含まれるように設計されて配置される。例えば、２つの投影面の交点が画像データ中の瞳中心点に配置されてもよい。例えば、２つの投影面の交点が画像データ中の瞳中心点に配置されてもよい。２つの投影面の交角は好ましくは少なくとも９０°である。投影方向を調整できる場合、例えばユーザの基準系内で、１つの投影面が略垂直に配置され、もう１つの投影面が略水平に配置され、この場合、交点は瞳中心点に配置される。

１つの実施形態によれば、ユーザデータ決定機器は、該ユーザデータ決定機器が画像記録機器の単一の記録を用いて生成される画像データからユーザデータを決定するように設計されて配置される。光投影によりマーキングされるポイントを含む単一の記録からのデータの決定は、光学パラメータの特に高速の決定を可能にする。この実施形態において、装置は、データ処理機器が光学パラメータを決定するために必要とする全ての情報を単一の記録を用いて記録できる単一の画像記録機器のみを必要とする。これにより、ユーザデータ決定機器は、装置の較正に関する情報を使用できる。

これに代わる実施形態において、ユーザデータ決定機器は、それが２つの異なる記録位置からの画像データの２つのセットからユーザデータを決定するように設計されて配置される。これにより、装置は、２つの記録位置からほぼ同時の記録を生成する少なくとも２つの画像記録機器を有してもよく、または、旋回できて異なる記録位置から２つの記録を取得する１つの画像記録機器を有してもよい。これにより、画像データの２つのセットがそれぞれ光投影によるマーキングを含み、それにより、画像データにおける対応問題をマーキングを用いて簡単に解決できる。

この実施形態の進展において、ユーザデータ決定機器は、それが光投影によるマーキングを使用して画像データの２つのセットで対応する画像ポイントを同定するように設計されて配置される。したがって、この実施形態において、マーキングは、３Ｄ再構成における対応問題の簡略化された解決に役立つ。

１つの実施形態によれば、投影機器が不可視波長の光投影を与える。ユーザを刺激しないように、人の眼に感知できない波長の放射が使用されるのが好ましい。したがって、この実施形態において、光投影は、それがユーザの瞳を直接に通って進むようにユーザに支障を来すことなく調整されてもよい。例えば、光投影が赤外線波長範囲内にあってもよく、それにより、ユーザは失明しない。画像記録のためおよび可視スペクトル（例えば赤外線）を上回るスペクトル範囲内の露光のための大量生産物品としての複数の標準的な構成要素が存在する。これにより、対応する装置を高い費用効率で実現できる。不可視波長は画像記録機器によって登録される。したがって、この画像記録機器は、光投影により使用される不可視波長範囲で感度が良い。

原理的に、光投影は、他のスペクトル範囲で、特に可視スペクトル範囲またはＵＶ範囲で実現されてもよい。

１つの実施形態において、光投影は、ユーザの眼鏡を伴う頭部の系の個々のポイントの付加的な差別化、および、マーキングを可能にする異なる波長を含んでもよい。

１つの実施形態において、装置は、ユーザの頭部の部分領域および／または眼鏡のいずれの部分領域に光投影が位置合わせされるのかを表示するプレビュー出力機器を有する。特に、不可視波長を伴う実施形態において、投影機器の調整は、前記投影機器が所望の部分領域をマーキングするように、プレビュー出力機器によって可能にされる。プレビュー出力機器は、例えば、プレビュー出力機器で見える波長の光投影を示すディスプレイとして設計されてもよい。したがって、光投影は、ユーザを失明させることなくプレビュー出力機器でのみ示される。

１つの実施形態によれば、装置は、携帯できる移動可能な装置として設計される。ここで、携帯できる移動可能とは、装置の重量が最大で１０ｋｇ、好ましくは最大で５ｋｇ、特に好ましくは最大で２ｋｇであることを意味する。この実施形態において、装置は、それをオペレータによって特に往診またはイベントへ持ち運びできるように取り扱われ得る。それにより、装置をオペレータの手で持ち運んで動作させることができる。移動可能な使用においては、例えば、画像記録機器の対物レンズがユーザのための固定物体として使用されてもよく、ユーザは、ゼロの観察方向で対物レンズを見つめる。

１つの実施形態によれば、装置は、ユーザの所定の光学パラメータの少なくとも一部を出力するように設計されるデータ出力機器を有する。データ出力機器は、モニタおよび／またはディスプレイとして設計されてもよい。光学パラメータは、データ出力機器で表示されて、そこで読み出されてもよい。また、データ出力機器は、別の装置から読み出されてもよいデジタルデータとして光学パラメータを与えてもよい。

第２の態様は、眼鏡が使用位置でユーザの頭部上に配置された状態でユーザの光学パラメータを決定するための方法に関し、該方法では、
− ユーザの頭部の部分領域および／またはユーザの眼鏡の部分領域が光投影を用いてマーキングされ、
− ユーザの頭部の部分領域および／またはユーザの眼鏡の少なくともマーキングされた部分領域の画像データが生成され、
− 生成された画像データを使用して頭部のおよび／または眼鏡のマーキングされた部分領域のユーザデータが決定され、ユーザデータが頭部のおよび／または眼鏡の部分領域のポイントの三次元空間における空間情報を含み、
− ユーザデータを使用してユーザの光学パラメータが決定される。

方法は、第１の態様に係る装置を使用して光学パラメータを決定することに特に適している。

１つの実施形態によれば、ユーザデータは、画像データを生成するために画像記録機器の位置決めおよび位置合わせに対する光投影の較正の考慮下で決定される。これにより、較正に関する情報は、例えばエピポーラ幾何学における計算を用いてユーザデータを三次元空間で決定するために、ユーザデータの較正に入る。

この実施形態の進展によれば、画像記録機器の位置とユーザの位置との間の距離は、較正の考慮下で、三角測量を用いて画像データから推定される。この距離は、付加的なユーザデータを決定できるように重要な変数として役立つ。

１つの実施形態によれば、画像データの生成時に、光投影は、光投影の投影面がユーザの両方の瞳を通って進むように調整される。投影面は、眼鏡のフレームおよび／または眼鏡エッジと更に交わってもよい。光投影のこの調整は、光学パラメータの特に簡単な決定を可能にする。

第３の態様は、コンピュータに取り込まれるときに第２の態様に係る方法を実施するように設計されるプログラム部分を含むコンピュータプログラムプロダクトに関する。

以下、図により与えられる本発明の態様を使用して、本発明を詳しく説明する。

光学パラメータを決定するための装置の構成要素の配置の概略図を側方視で示す。 光学パラメータを決定するための装置の概略斜視図を示す。 ユーザおよび眼鏡を用いて光学パラメータを決定するための装置の概略斜視図を示す。 眼鏡を着用するユーザのマーキングによる記録の概略図を示す。

図１は、光学パラメータを決定するための装置の構成要素の概略図を側方視で示す。図１には装置の構成要素として画像記録機器１１および投影機器１２が示される。画像記録機器１１は、例えばカメラとして、特にデジタルカメラとして設計されてもよい。投影機器１２は、光源として、特に線光源として設計されてもよい。

画像記録機器１１および投影機器１２はいずれも被写体１に位置合わせされ、被写体１は、単に測定方法を例示する役目を果たすにすぎず、形状がほぼ立方形である。

画像記録機器１１および投影機器１２は互いに対して較正される。図１に描かれる座標系において、画像記録機器１１および光投影機器１２は、予め知られる離間距離をＺ方向で有する。また、画像記録機器１１および光投影機器１２の位置合わせに関する情報は較正に属する。図１の座標系において、画像記録機器１１は、画像記録機器１１の［原文のまま］光軸１６の方向ベクトルがＹ方向とほぼ一致するように位置合わせされる。投影機器１２は、Ｙ成分およびＺ成分をいずれも有するがＸ成分を有さない投影方向１７に位置合わせされる。

光軸１６の方向ベクトルおよび投影機器の方向ベクトル１７は、予め知られる角度で交わる。角度の大きさ、および、投影機器１２からの画像記録機器１１の離間距離は、装置の較正の構成要素である。光投影機器１２からの画像記録機器１１の離間距離は三角測量基準としての機能を果たし、この三角測量基準を用いて、画像記録機器１１からの被写体１の離間距離、図示の例示的な実施形態ではＹ方向の離間距離を決定することができる。

投影機器１２は、投影方向１７に放射される光投影を生成して、被写体１の部分領域をマーキングする。装置の構成要素は、このマーキングが画像記録機器１１により取得される画像データに含まれるように配置される。言い換えると、光投影により引き起こされるマーキングが記録中で見える。

図中、Ｚ方向は、ユーザの基準系内に略垂直に配置され、Ｙ方向は、画像記録機器１１からユーザまたは被写体１へ向けて略水平に配置され、また、Ｘ方向は、ユーザ２の２つの瞳中心点を貫いて略水平に配置される、および／または、画像記録機器１１の光軸１６に対して直交する。

概略斜視図において、図２は、図１に既に示される２つの構成要素を有する装置１０を示す。この場合、画像記録機器１１は、その光軸１６のみが図２に示されるように、装置１０の背面によって覆われる。投影機器１２は、線の形態を成すマーキング１４を被写体１上に投影する。マーキング線は、Ｘ方向に延び、したがって図１では見えない。投影機器１２は、被写体１側で線として見える投影方向１７に沿って投影面１３内で光を放射する。それにより、投影方向１７の方向ベクトルは、投影機器１２から被写体１の方へ向く。光投影の放射される光ビームは、特定の幅（例えば、画像記録機器からの被写体距離で少なくとも１０ｃｍ）を有するが、本質的に高さを有さない。これにより、投影面１３に対する光投影の形状が生じる。したがって、投影方向１７の方向ベクトルは投影面１３内に位置する。また、投影面１３は、図１に示される図面の平面に対して直交して配置される略水平な成分を有する。したがって、図１では、投影面１３が横から投影方向１７で線として示される。

投影機器１２によってもたらされるマーキング１４は、本質的に、実線の形態を成す。画像記録機器１１によって記録される記録では、マーキング１４の一部分が更に下に見え（Ｚ方向で見て）、別の部分が更に上に見える（図２参照）。画像記録機器１１により近い位置に配置される被写体１の部分は、線の形態を成して光投影と更に下側で（マイナスＺ方向で）交差し、したがって、画像記録機器１１を用いて記録される画像中でも同様に更に下側に配置される。図２に見えるように、被写体１の背後に配置される壁上に投影されるマーキング１４の部分は、マイナスＹ方向に突出する被写体１の部分に投影されるマーキング１４の部分よりもＺ方向で更に上側に配置される。

したがって、画像記録機器１１からおよび／または装置１０からのマーキングされた部分領域のポイントの離間距離は、記録中のマーキングポイントの位置、特に図示の実施形態ではＺ軸上の位置が決定されるという点において、画像データ中で決定され得る。そのため、装置１０の較正により、画像記録機器１１の画像データ中の被写体１上のマーキングポイントの被写体１に対する（Ｙ方向の）離間距離を三角測量を用いて計算できる。

図２に示されるように、装置１０は、被写体１から見て外方に向く装置１０の側に配置されるディスプレイ１５を有する。ディスプレイ１５は、例えば、モニタまたはディスプレイとして設計されてもよい。ディスプレイ１５は、例えば、装置１０により決定される光学パラメータを表示するデータ出力機器として使用されてもよい。

これに加えてまたは代えて、ディスプレイ１５は、投影機器１２により生成されるマーキング１４と共に画像データのプレビューを表示するように設計されて設けられてもよい。したがって、ディスプレイ１５は、プレビュー出力機器としての機能を果たすように記録されるべき画像のプレビューを生成する。これは、人のユーザに見えない不可視波長の放射、例えば赤外線を投影機器１２が生成する場合に特に有利である。被写体１に対して装置１０を調整するおよび／または位置合わせするために、オペレータ（例えば眼鏡技師）は、ディスプレイ１５上で、投影機器１２が被写体１のいずれの部分領域をマーキングするのかを見てもよい。

図３は、図２から知られる装置１０を図２の場合と同様の視野から概略斜視図で示す。図２に概略的に描かれる被写体１とは対照的に、図３には眼鏡４を着用するユーザ２が概略的に配置される。画像データの記録が与えられると、投影機器１２の投影方向１７および特に投影面１３は、それによりもたらされるマーキング１４’がユーザ２の２つの瞳中心を通って進むように位置合わせされる。マーキング１４’は、ユーザ２の右瞳３Ｒの中心とユーザ２の左瞳３Ｌの中心とを通って進む。また、マーキング１４’は、フレームの複数の鼻位置および側頭位置で、特に眼鏡４の内側および外側の鼻フレームポイントおよび側頭フレームポイントで、眼鏡４のフレームと交わる。これらのポイントの一部に関する空間的な情報は、好ましくは、光学パラメータを特に有利に計算するためにユーザポイントとして決定されてもよい。

この場合、図３は、マーキング１４’を概略的にのみ示す。画像記録機器１１により生成される画像データにおいて、マーキング１４’−図２に概略的に描かれるマーキング１４と同様−は、特にフレームからユーザの頭部への移行時に途切れる線として見える。これは、眼鏡４のフレームが頭部のマーキングされた部分領域、例えばユーザ２の２つの瞳３Ｌ，３Ｒよりも画像記録機器１１の方に近い位置に配置されるからである。

眼鏡４のフレーム上のマーキングポイントの画像記録機器１１からの離間距離、および、ユーザ２の頭部上のマーキングポイントの画像記録機器１１からの離間距離は、画像記録機器１１によって記録される記録中のマーキング１４’の異なるＺ位置から三角測量を用いて計算することができる。それにより、三次元空間におけるユーザデータを計算できる。ユーザデータは、装置１０のマイクロプロセッサにアクセスできるユーザデータ決定機器を用いて計算されてもよい。ユーザ２の光学パラメータは、パラメータ決定機器によってユーザデータから決定されてもよい。

装置１０は、３Ｄ再構成によるビデオセンタリングのための設計において、センタリングデータおよびユーザの個人パラメータなどの光学パラメータを決定するために能動的な露光を使用する。

図示の装置に代わる手段として、２つの異なる視野から画像データを生成する例えばドイツ特許出願公開第１０ ２００５ ００３ ６９９号明細書の文献からのステレオカメラシステムが使用されてもよい。これにより、付加的な投影機器１２により与えられる能動的な露光は、互いに対応するポイントを２つの異なる視野からの記録中で同定しなければならない場合に結果として生じる対応問題を解くおよび／またはこの対応問題の解決を加速させるために使用されてもよい。

ユーザ２は、画像データの記録が与えられると自分が固定する固定物体として画像記録機器１１または装置１０の別のポイントを使用してもよい。使用される固定物体のユーザの瞳からの距離は、その後、輻輳（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ）補正のために使用されてもよい。あるいは、ユーザ２に対して決定され得るポイント、例えば鏡像におけるユーザの鼻根が、固定ポイントとして使用されてもよく、この場合、鏡像は、予め知られる位置で画像記録機器１１に取り付けられる鏡によって与えられる。

ステレオカメラシステムを用いる実施形態
ユーザの光学パラメータを決定するための装置としての前述したステレオカメラシステムにおいて、マーキングは、同時にまたは時間的なオフセットを伴って記録される画像データ中で互いに対応するポイントの位置を同定するために使用されてもよい。これは、自動および／または手動の画像処理によって行われてもよい。この場合、手動評価は、線として投影されるマーキングのエピポーラ線が画像データの２つのセットで一致しなければ、第１のセットまで下げられてもよい。画像データの第１のセットで選択されるポイントから、画像データの第２のセットにおける対応するポイントが、エピポーラ線および投影されたマーキングとの交点によって定められる。この交点は、例えば自動画像処理によって決定されてもよい。

また、ステレオカメラシステムは、異なる視角からユーザへと向かう画像データの２つのセットを時間的なオフセットを伴って記録する１つの画像記録機器のみを有してもよい。この場合、カメラ位置の較正は、必ずしも予め知られておらず、記録された画像データから方法ステップで決定されてもよい。較正のため、例えば、眼鏡のフレームに対する瞳３Ｌおよび／または瞳３Ｒの位置が使用されてもよい。瞳およびフレームは画像記録機器の２つの位置から異なる距離を隔てて位置されるため、観察方向に応じて対応するオフセットが生じる。

ユーザの２つの瞳に加えて、画像データの両方のセットでそれぞれ選択されるフレーム上の５つの特徴的なポイントが方向の決定のために使用されてもよい。移動ポイントが固定物体として予め決定されれば、ユーザおよび／またはフレーム上の２つの他の不変のポイントがユーザの２つの瞳の代わりに選択されてもよい。これらの全部で７つのポイントから、取得される画像データからのポイントの３Ｄ再構成が、エピポーラ幾何学から知られる７点アルゴリズムによって行われてもよい。

画像データの１つのセットを用いる実施形態
図で示されるような装置の実施形態では、単一の記録から（したがって、画像データの単一のセットから）光学パラメータが決定される。これにより、画像記録機器１１および投影機器１２は、互いに対しておよび装置の内部に対して較正される。三次元のユーザデータの計算は、投影機器１２によって生成される画像データ中のマーキング１４，１４’から可能にされる。それにより、線として生成されるマーキングがエピポーラ面に対して略直交して配置されるマーキング１４，１４’の位置合わせが設定されてもよい。それに関し、三角形が三角測量基準物体として使用されてもよく、その場合、三角測量基準は略垂直に（図ではＺ方向で）位置合わせされる。

画像データの機械的なおよび／または自動の画像処理、および／または、２つの瞳中心点の手動選択により、画像データから瞳離間距離（例えば）が三次元で決定されてもよい。マーキングポイントおよび生成されたユーザデータから、付加的なパラメータ、例えば、顔形角度、および、眼のトポグラフィーの水平断面、並びに、おおよその角膜頂点距離、左視神経円板長さ、右視神経円板長さなどが決定されてもよい。これにより、投影されたマーキングに沿って（図示の実施形態では、線に沿って）単一の記録の画像データの評価が行われる。したがって、評価を非常に素早く実施できる。

付加的な光学パラメータは、付加的な第２の線、例えば垂線（図示せず）の付加的な第２の投影によって決定されてもよい。略水平に位置合わせされる第１のマーキング１４，１４’とは対照的に、（例えば）第２の投影機器により生成されるこの略垂直に位置合わせされる第２のマーキングは、第２の三角測量基準を用いて較正され得る。このため、例えば、画像記録機器１１からの第２の投影機器の（図示の実施形態ではＸ方向の）水平距離が予め知られてもよい。いずれにしても、光軸１６に対する第２の投影機器の方向ベクトルおよび画像記録機器１１に対する第２の投影機器の位置が付加的な情報として予め知られてもよい。

この付加的な略垂直のマーキングにより、付加的な光学パラメータ、例えば、前傾角、視神経円板高さ、角膜頂点距離等が計算されてもよい。

それにより、この第２のマーキングは、それが瞳上にわたって配置され、したがって、ユーザの右瞳または左瞳を通じて略垂直に進むように位置されてもよい。

１つの実施形態において、複数の−特に２つの−そのような垂直マーキングは、眼鏡を伴う頭部の系へと線の形態を成して投影される。１つの典型的な実施形態では、線の形態を成す互いに平行な２つの垂直マーキングが使用され、これらの垂直マーキングの互いからの距離は、カメラからの所定の測定距離で典型的な瞳孔間距離（約６４ｍｍを意味する）にほぼ対応する。それにより、付加的な光学パラメータは、実際にはそれぞれの眼に関して互いに別々に決定されてもよい。

画像記録機器の起動、したがって画像データの記録は、自動で行われてもよい。これにより、検出、したがって画像データの記録は、適切な起動条件が満たされて検出される場合、例えば瞳位置が自動的に検出される場合には装置の位置決め中に実行されてもよい。

図に与えられる装置１０では、投影機器１２により生成される光投影が、ユーザ２側に略水平なマーキング１４’を生成する投影方向１７を有する。それにより、投影機器１２により生成されるマーキングは、特に画像記録機器がデジタルカメラとして設計される場合には、画像記録機器の画像データ中の線と平行に位置合わせされることが好ましい。これは、簡単な三角測量基準、および、画像データ中のマーキングされた画像ポイントの距離決定を可能にする。

マーキングは、特にフレームエッジとのおよび／または瞳中心点とのマーキングの交点で、画像データ中の個々のポイントの簡略化された選択を可能にする。

図４は、図１〜図３に示される装置１０により記録された、眼鏡４を着用するユーザの頭部系の記録の概略図を示す。画像記録機器１１により記録される画像データが、図４に概略的に示される記録に対応してもよい。

記録は、ユーザの両方の瞳および眼鏡４のフレームの画像データを含む。記録は、ユーザのゼロの観察方向に対抗して装置１０により記録された。また、記録は二次元記録として設計される。画像データは、投影面１３を用いて光投影機器１２により生成されるマーキング１４’を含む。それにより、記録中のマーキング１４’は本質的に線の形状を有する。画像データ中のマーキング１４’の異なる高さ（したがって、Ｚ軸上の異なる位置）を明確にするために、図４における投影された線のＺ軸方向の変化が誇張された形で与えられる。実際の記録では、マーキング１４’が本質的により多くの線の形状を有する。

記録の起動時、投影されたマーキング１４’は、それがユーザの２つの瞳中心点ＰＭＲ，ＰＭＬを通って進むように位置合わせされた。

以下、図４に示される記録を通じて左から右へ、したがって、ほぼプラスＸ方向で、マーキング１４’の曲線について説明する。マーキング１４’は、そこでは、右外側側頭フレームポイントＡＴＲからフレームエッジを横切って右内側側頭フレームポイント（別個にマーキングされない）まで進む。このポイントから、マーキング１４’は、記録中でユーザの右眼の右の方の（マイナスＸ方向の）位置へとプラスＺ方向に（したがって上方に）「跳ね上がる」。そこから、マーキング１４’は、右瞳中心点ＰＭＲを横切って鼻根の方向に進む。そこから、マーキング１４’は、鼻の位置で、より正確には右内側鼻フレームポイントＩＮＲでフレームへ向けて「跳ね上がり」、右外側鼻フレームポイント（マーキングされない）へ向かうとともに、更なる「跳ね上がり」の後に更にユーザの鼻を横切る。

そこから、マーキング１４’は、ほぼ鏡面対称性をもって、左眼およびフレーム半分を横切って、特に左内側鼻フレームポイントＩＮＬ、左瞳中心点ＰＭＬを横切って、左外側側頭フレームポイントＡＴＬに至るまで進む。

図４に示される記録の画像データは、例えば各画像ポイントのピクセル位置を含む。それぞれのマーキングポイントのＸ，Ｙ，Ｚ座標は、較正を使用して、これらのＸピクセル位置およびＺピクセル位置から三角測量により決定されてもよい。したがって、例えば、Ｙ座標は、マーキングポイントのそれぞれのＺピクセル位置に応じて、マーキングポイントのための較正により三角測量および情報を用いて決定されてもよい。画像データ中のＸピクセル位置およびＺピクセル位置からのマーキングポイントの実際のＸ座標およびＺ座標の変換は、スケーリングファクタを用いてＹ座標に応じて計算されてもよい。したがって、三次元空間における空間情報は、それぞれのマーキングポイントごとに、特に６つの目標とされたマーキングポイントＡＴＲ，ＰＭＲ，ＩＮＲ，ＩＮＬ，ＰＭＬ，ＡＴＬに関して決定されてもよい。

これらの６つのポイントＡＴＲ，ＰＭＲ，ＩＮＲ，ＩＮＬ，ＰＭＬ，ＡＴＬの全ては、投影機器１２により与えられるマーキング線を用いて画像データ中で明確にマーキングされる。前述したように、瞳孔間距離、左視神経円板長さ、右視神経円板長さ、顔形角度、眼のトポグラフィーの水平断面、おおよその角膜頂点距離等の光学パラメータは、眼鏡を伴う頭部の系のこれらの６つの選択されたポイントの三次元空間情報から前述したように計算されてもよい。

付加的な第２の光投影を用いて、したがって、垂直方向の第２のマーキングを用いて、瞳の上側の右内側フレームポイントＩＯＲ、前と同様に右瞳中心点ＰＭＲ、および、瞳の上側の右内側フレームポイントＩＵＲのポイントが更にマーキングされてもよい。これらのポイントは図４に示されるが、対応する第２のマーキングを伴わない。

（例えば水平方向の）この第２の光投影の較正に関する情報の考慮下で、第２の光投影によりマーキングされるそれぞれのポイントごとに、特に３つの明確にマーキングされたポイントＩＯＲ，ＰＭＲ，ＩＵＲに関して、三次元空間における空間情報が決定されてもよい。これらの付加的なポイントの三次元空間情報を用いて、前傾角、視神経円板高さ、角膜頂点距離等の付加的な光学パラメータが右眼に関して計算されてもよい。

これと同様に、瞳の上側の左内側フレームポイントＩＯＬ、前と同様に左瞳中心点ＰＭＬ、および、瞳の下側の左内側フレームポイントＩＵＬの付加的なポイント［原文のまま］が垂直方向の第２の光投影と平行な付加的な第３の光投影を用いてマーキングされてもよい。これらのポイントは、対応する第３のマーキングを伴わずに図４に示される。

（例えば水平方向の）この第３の光投影の較正に関する情報の考慮下で、第３の光投影によりマーキングされるそれぞれのポイントごとに、特に３つの明確にマーキングされたポイントＩＯＬ，ＰＭＬ，ＩＵＬに関して、三次元空間における空間情報が決定されてもよい。これらの付加的なポイントの三次元空間情報を用いて、前傾角、視神経円板高さ、角膜頂点距離等の付加的な光学パラメータが左眼に関して計算されてもよい。

記録の起動時、これらの随意的な第２および第３のマーキング線は、それぞれのマーキング線がユーザのそれぞれの瞳中心点ＰＭＲまたはＰＭＬを通って（Ｚ軸と平行に）垂直に進むように位置合わせされる。

以下、先に挙げられたポイントの三次元空間情報からの光学パラメータの２つの例の計算について説明する。

光学パラメータ「瞳孔間距離」は、三次元空間内のポイントＰＭＲ，ＰＭＬ間の長さとして計算されてもよい。瞳孔間距離を右瞳孔間距離と左瞳孔間距離とに分けることが更に付加的な光学パラメータとして行われてもよい。このため、瞳中心面が規定されてもよく、この瞳中心面は、ポイントＩＮＬ，ＩＮＲから同じ距離を有し、したがって、これらの２つのポイント間に配置される。この瞳中心面と２つのポイントＰＭＲ，ＰＭＬの接続線との交点は、光学パラメータ「瞳孔間距離」の（ＰＭＲへ向かうこの交点の区間としての）右瞳孔間距離および（ＰＭＬへ向かうこの交点の区間としての）左瞳孔間距離への分割をもたらす。

光学パラメータ「顔形角度」は、区間ＡＴＲ−ＩＮＲおよび区間ＡＴＬ−ＩＮＬにより与えられる直線間の角度から水平投影で計算されてもよい。

一般に、先に明確に挙げられた１０個よりも多いおよび／または１０個以外のポイントが光学パラメータの計算のために使用されてもよい。光学パラメータ「視神経円板長さ」および「視神経円板高さ」に関しては、挙げられた１０個のポイントを用いて近似計算のみが可能である。これらのパラメータの正確な計算のため、ユーザデータで考慮に入れられてもよい前述のボクシングシステムが使用されてもよい。

ボクシングシステムをユーザデータの構成要素として決定するために、眼鏡レンズの境界の選択が画像データ中の長方形によって（例えばユーザデータ決定機器により）行われてもよい。これにより、所定の方向のみを使用して境界の境界線をシフトすることができる。したがって、上側境界線が、視神経円板面内に水平線として配置され、それに応じて、画像データ中に投影として描かれてもよい。この上側境界線は、例えば垂直方向のみに沿ってシフトされてもよい。内側境界線に関しては、水平シフトのみが同様に与えられてもよく、その場合、内側境界線は視神経円板面内に垂直線として描かれる。ボクシングシステムの頂点の三次元空間情報の決定は、三次元空間情報が存在する既に選択されたポイントによって、および、これらのポイントを結びつけるスケーリングファクタによって行われてもよい。

１ 被写体
２ ユーザ
３Ｒ 右瞳
３Ｌ 左瞳
４ 眼鏡
１０ 装置
１１ 画像記録機器
１２ 投影機器
１３ 投影面
１４ マーキング
１４’ マーキング
１５ ディスプレイ
１６ 光軸
１７ 投影方向
ＰＭＲ 右瞳中心点
ＰＭＬ 左瞳中心点
ＡＴＲ 右外側側頭フレームポイント
ＡＴＬ 左外側側頭フレームポイント
ＩＮＲ 右内側鼻フレームポイント
ＩＮＬ 左内側鼻フレームポイント
ＩＯＲ 瞳の上側の右内側フレームポイント
ＩＯＬ 瞳の上側の左内側フレームポイント
ＩＵＲ 瞳の下側の右内側フレームポイント
ＩＵＬ 瞳の下側の左内側フレームポイント

Claims (19)

1. 眼鏡（４）が使用位置でユーザ（２）の頭部上に配置された状態でユーザ（２）の光学パラメータを決定するための装置（１０）において、
   光投影を用いてユーザ（２）の頭部のおよび／またはユーザの前記眼鏡（４）の部分領域をマーキングするように設計されて配置される少なくとも１つの投影機器（１２）と、
   ユーザ（２）の頭部のおよび／またはユーザの前記眼鏡（４）の少なくともマーキングされた前記部分領域の画像データを生成するように設計されて配置される少なくとも１つの画像記録機器（１１）と、
   データ処理機器であって、
   前記生成された画像データを使用して頭部のおよび／または前記眼鏡（４）のマーキングされた前記部分領域のユーザデータを決定するように設計されるユーザデータ決定機器であり、前記ユーザデータが頭部のおよび／または前記眼鏡（４）の前記部分領域のポイントの三次元空間における空間情報を含む、ユーザデータ決定機器と、
   前記ユーザデータを使用してユーザ（２）の光学パラメータを決定するように設計されるパラメータ決定機器と、
   を有するデータ処理機器と、
   を有する装置（１０）。
2. 前記投影機器（１２）は、ユーザの頭部上および／または眼鏡（４）上の特定の個々のポイントが前記光投影によって前記画像データ中でマーキングされるように設計されて配置される請求項１に記載の装置。
3. 前記投影機器（１２）は、前記画像データ中で以下のユーザポイント、すなわち、
   瞳中心点（ＰＭＲ，ＰＭＬ）
   外側側頭フレームポイント（ＡＴＲ，ＡＴＬ）
   内側鼻フレームポイント（ＩＮＲ，ＩＮＬ）
   瞳の上側の内側フレームポイント（ＩＯＲ，ＩＯＬ）、および／または、
   瞳の下側の内側フレームポイント（ＩＵＲ，ＩＵＬ）
   のうちの少なくとも１つが明確にマーキングされるように設計されて配置される請求項２に記載の装置。
4. 前記投影機器（１２）は、前記画像データ中の前記光投影が少なくとも部分的に少なくとも１つの線、少なくとも１つの線交差、および／または、少なくとも１つのポイントの形状を有するように設計されて配置される請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記投影機器（１２）が前記画像記録機器（１１）に対して較正され、前記ユーザデータ決定機器がこの較正に関する情報を使用して前記ユーザデータを決定する請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記投影機器（１２）が調整可能な投影方向（１７）を有する請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記投影機器（１２）によって与えられる前記光投影は、ユーザの頭部の部分領域および／または前記眼鏡（４）の露出された前記部分領域上に線（１４）を少なくとも部分的に投影する少なくとも１つの投影面（１３）を含む請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記投影機器（１２）は、前記画像記録機器（１１）の光軸（１６）と前記投影面（１３）とが少なくとも１０°、最大で７０°の交角で交わるように前記画像記録機器（１１）に対して較正され、前記交角が予め知られている請求項７に記載の装置。
9. 前記投影機器（１２）により与えられる前記光投影は、所定の角度で交わる少なくとも２つの投影面を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記ユーザデータ決定機器は、それが前記画像記録機器（１１）の単一の記録を用いて生成される画像データから前記ユーザデータを決定するように設計されて配置される請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記ユーザデータ決定機器は、それが異なる記録位置からの画像データの２つのセットから前記ユーザデータを決定するとともに、前記光投影を通じたマーキング（１４；１４’）を使用して画像データの前記２つのセットで対応する画像ポイントを同定するように設計されて配置される請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記投影機器（１２）が不可視波長の光投影を与える請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. ユーザの頭部の部分領域および／または前記眼鏡（４）のいずれの部分領域に不可視光投影が位置合わせされるのかを表示するプレビュー出力機器（１５）を有する請求項１２に記載の装置。
14. 前記装置（１０）が携帯できる移動可能な装置として設計される請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 眼鏡（４）が使用位置でユーザ（２）の頭部上に配置された状態でユーザ（２）の光学パラメータを決定するための方法であって、
    ユーザ（２）の頭部のおよび／またはユーザ（２）の前記眼鏡（４）の部分領域が光投影を用いてマーキングされ、
    ユーザ（２）の頭部のおよび／またはユーザの前記眼鏡（４）の少なくともマーキングされた前記部分領域の画像データが生成され、
    前記生成された画像データを使用して頭部のおよび／または前記眼鏡（４）のマーキングされた前記部分領域のユーザデータが決定され、前記ユーザデータが頭部のおよび／または前記眼鏡（４）の前記部分領域のポイントの三次元空間における空間情報を含み、
    前記ユーザデータを使用してユーザ（２）の光学パラメータが決定される、
    方法。
16. 前記ユーザデータは、前記画像データを生成するために画像記録機器（１１）の位置決めおよび位置合わせに対する前記光投影の較正の考慮下で決定される請求項１５に記載の方法。
17. 前記画像記録機器（１１）の位置とユーザ（２）の位置との間の距離は、前記較正を考慮に入れて、三角測量を用いて前記画像データから推定される請求項１６に記載の方法。
18. 前記光投影は、前記光投影の投影面（１３）がユーザ（２）の両方の瞳（３Ｒ，３Ｌ）を通って進むように前記画像データの生成時に調整される請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
19. コンピュータに取り込まれるときに請求項１５から１８のいずれか一項に記載の方法を実施するように設計されるプログラム部分を備えるコンピュータプログラムプロダクト。

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