WO2006106248A1 - Procede et dispositif de determination du centre de rotation d'un oeil - Google Patents

Procede et dispositif de determination du centre de rotation d'un oeil Download PDF

Info

Publication number
WO2006106248A1
WO2006106248A1 PCT/FR2006/050207 FR2006050207W WO2006106248A1 WO 2006106248 A1 WO2006106248 A1 WO 2006106248A1 FR 2006050207 W FR2006050207 W FR 2006050207W WO 2006106248 A1 WO2006106248 A1 WO 2006106248A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
person
eye
center
target
definition
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/050207
Other languages
English (en)
Inventor
Thierry Bonnin
Bruno Decreton
Gildas Marin
Cécile PETIGNAUD
Original Assignee
ESSILOR INTERNATIONAL, Cie Générale d'Optique
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ESSILOR INTERNATIONAL, Cie Générale d'Optique filed Critical ESSILOR INTERNATIONAL, Cie Générale d'Optique
Priority to US11/886,645 priority Critical patent/US7794085B2/en
Priority to CA002601877A priority patent/CA2601877A1/fr
Priority to AU2006231140A priority patent/AU2006231140B2/en
Priority to EP06726231.1A priority patent/EP1865828B1/fr
Priority to JP2008504811A priority patent/JP4892692B2/ja
Publication of WO2006106248A1 publication Critical patent/WO2006106248A1/fr

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining the center of rotation of an eye.
  • the invention is intended preferably, but not exclusively, for ophthalmic application.
  • the optical characteristics of a glass-eye system depend on the position of the CRO relative to the glasses and it is usually considered that the CRO is placed on the primary viewing direction. In the usual way, it is possible to measure, by simple photograph, the distance which separates the rear face of the glass from the front face of the cornea in the primary direction of gaze. The CRO is then positioned at a set distance, which can be 15 mm behind the front of the cornea.
  • the measurement of the position of the CRO is made with respect to a point on the back face or the front face of the spectacle lens, or a particular point on the face, with respect to which the lens will also be positioned.
  • the eye has a different position and dimensions depending on the person and therefore, the positioning of the CRO by this theoretical value is approximate. More generally, the movements of the eye and therefore the position of the CRO can be characterized by a function depending on the gaze direction.
  • the object of the invention is to determine the position of the CRO by personalized measure on the person. In the ophthalmic field, this personalized determination allows the development of ophthalmic lenses made to measure and more efficient.
  • the invention allows a precise determination of the CRO. This is particularly necessary in virtual reality simulation applications where the cameras must be positioned precisely on the CROs for correct 3D stereo rendering.
  • a device for determining the center of rotation of an eye of a person relative to a reference frame related to the person, enabling the visual axis of the person to be determined in at least two non-parallel directions by means of a visualized target and the definition of an optimum point said crossing axis os as the center of rotation of the eye, at least two relative positions of this target and the head of the person being measured, is described in the patent document US
  • the invention provides a device specifically for determining the center of rotation of an eye of a person who is of very simple constitution and ease of handling.
  • the invention solves this problem and to do this it proposes a device for determining the center of rotation of an eye of a person with respect to a reference linked to the person or his pair of glasses, allowing the determination of the visual axis of this person in at least two non-parallel directions by means of a visualized target and the definition of an optimum point said crossing of these axes as the center of rotation of the eye, at least two relative positions of this target and the head of the person being measured, characterized in that said target is constituted by a light source and is disposed at one end of a tubular support whose other end is intended to be arranged opposite the the eye of the person, this support carrying a first position sensor, a second position sensor being intended to be placed on the person's head.
  • the person can be in a natural or mobile position.
  • said target is a point and unidirectional light source, preferably a laser, which ensures that the support is aligned with the gaze direction as soon as the person sees the target.
  • said target is any point light source, preferably a diode or a target
  • the support comprises a second transparent target, consisting of a crosslinked transparent plate or a screen pierced with a hole, intended to be arranged in front of the person's eye and which ensures that the support is aligned with the gaze direction as soon as the person sees the two targets aligned.
  • said support is a small diameter tube which ensures alignment with the gaze direction as soon as the person sees the target.
  • these three variants can be combined to improve the accuracy of the alignment and / or facilitate the calibration of the apparatus.
  • another transparent target consisting of a crosslinked transparent plate or a screen pierced with a hole, can be arranged between the first target and the medium of the support when the latter is a light source, so as to improve accuracy of alignment by specifying the position of the target and to facilitate the calibration of the device.
  • the device according to the invention may comprise a screen fixed relative to the head of the person and disposed in front of the eye of the person and provided with translucent point areas corresponding to said directions.
  • This screen can be attached to a spectacle frame or helmet.
  • the translucent point areas which may be simple holes, have a diameter smaller than the natural diameter of the pupil of the eye of the person, preferably between 0.5 and 2 mm.
  • the invention also relates to a method of determining the center of rotation by means of a device according to one of the preceding claims, at least two relative positions of said target and the head of the person being measured.
  • the definition of the optimal crossover point consists in the definition of a surface perpendicular to each of said visual axes and in the definition of the best focus of this surface, this better focus being defined as the center of rotation of the eye.
  • the definition of the optimal crossing point consists in defining, for each pair of visual axes, the point equidistant to these two axes and the minimum distance to these two axes, in the definition of the center of gravity of these axes. so-called points, this center of gravity being defined as the center of rotation of the eye.
  • the definition of the optimum crossing point consists of defining, for each pair of visual axes, the point equidistant to these two axes and the minimum distance to these two axes, in the definition of a sphere of minimum radius containing said points, the center of this sphere being defined as the center of rotation of the eye.
  • the process is optimized and allows a precision of determination of the CRO less than one millimeter.
  • said directions identified are substantially symmetrical with respect to the right eye in front of the eye.
  • Figure 1 is a schematic view of a device according to the invention, according to a first embodiment.
  • Figure 2 is a schematic view of a device according to the invention, according to a second embodiment.
  • Figure 3 is a view of the device according to the invention carried by a person.
  • a device 1 As represented in FIG. 1, a device 1 according to the invention comprises a target, preferably consisting of a light source 2, disposed at the end 3A of a support 3, for example formed of a cylindrical duct or tube, the other end 3B is intended to be disposed in front of the eye of the person.
  • a target preferably consisting of a light source 2
  • a support 3 for example formed of a cylindrical duct or tube
  • Two transparent crosslinked blades 5A, 5B are arranged in the tube, preferably one 5A is disposed near the light source 2, for example in the longitudinal middle of the tube, and the other 5B is disposed at the open end 3B of the tube. These blades can be replaced by screens pierced with a central hole.
  • the blade 5B disposed at the open end 3B of the tube is optional if the light source 2 is point and unidirectional, such as for example a laser.
  • the blade 5A disposed near the light source 2 is optional in all cases.
  • the device of FIG. 1 may be completed by a perforated screen 6 placed in front of the person's eye and fixed relative to the head by attachment to a spectacle frame or a helmet, as illustrated in the variant of FIG. 2. These elements can be adjustable in longitudinal position on the support 3 to be adapted to the view of the person.
  • This support 3 carries a first position sensor 4 which, by calibration, makes it possible to know the direction of the light beam F with respect to the position of the sensor on the support 3, for example by detecting points A and B.
  • a fine light beam F is thus defined making it possible to locate a direction corresponding to a visual axis.
  • the device comprises a second position sensor 7 to be carried by the head of the person, rotatable. Fixed with respect to the head, for example integral with a headband carried by the head, this sensor 7 allows to know the position of the head at any time.
  • these two sensors may be "Fastrak" sensors of the Polhemus company.
  • the support 3 and its light beam F and the head of the person must be calibrated.
  • the calibration of the support makes it possible to calculate the kinematics making it possible to go from the reference point of the first sensor 4 to a reference linked to the direction of the axis F.
  • One method is as follows.
  • the axis F is materialized by a light beam coming from the target 2 if it is a light source, or by the target 2 and the transparent crosslinked slides 5B and possibly 5A.
  • a mobile sensor and punctual target 2 materializing one of the ends of the axis F. It points in the same way the other end of the axis F materialized by the intersection of the beam with the other end of the support, or by the blade 5B. It is advantageous to point the blade 5A in addition to or in place of the target 2, especially when the target 2 is a light source whose position is more difficult to repair.
  • An electronic system provides the coordinates of these two points, expressed in a particular reference. At the same time, the system provides the axes of the marker linked to the first sensor 4 secured to the support.
  • the support 3 does not need to be fixed during the measurements since the position difference between the sensor 4 and the mobile and punctual sensor is measured at any time.
  • a simple calculation makes it possible to go from the marker of the first sensor 4 to the direction of the axis F.
  • the calibration of the head makes it possible to calculate the kinematics making it possible to go from the reference linked to the second sensor 7 of the head to a particular and known reference point. of it.
  • the particular points and the necessary axes can advantageously consist of: the root of the nose: the origin of the reference axis which joins the center of the right pupil and the center of the left pupil: 1 st axis the vertical axis: 2nd axis 3rd axis is calculated to form a right-handed trihedral.
  • the particular point may also advantageously be the center of the rear face of the glass so as to deduce directly from the measurement of the position of the CRO the glass-CRO distance.
  • the device can be used as follows.
  • the person removes his glasses and grasps the support 3.
  • the person positions the support in front of his eye, and moves it to see the target 2 and any additional targets formed blades or screens 5A and 5B aligned.
  • the axis of his eye is superimposed on the direction of the axis F.
  • the sensors 4 and 7, together with associated software, allow, at this moment, to record the direction of the visual axis, as well as the position of his head. By software, the direction of the visual axis is then calculated in the reference linked to the head.
  • the person is asked to move the tube in rotation in any direction. The person then moves his eye, and his head if he wishes, to align the targets again or visualize the light source.
  • Another direction of the visual axis, as well as the position of the head are recorded. For minimum precision, this operation is to be performed twice to allow the determination of two visual axes.
  • the positioning accuracy of the CRO depends, among other things, on the number of measured directions of the space, as well as the angular difference between the different lines.
  • the number of measured directions of the space As well as the angular difference between the different lines.
  • the visual axes identified are approximately symmetrical with respect to the right eye in front.
  • the software calculates, for all acquisitions, the direction of the visual axis in the reference linked to the head.
  • the software calculates the best position of the CRO from all these directions.
  • the definition of the optimal crossover point consists in the definition of a surface perpendicular to each of said visual axes and in the definition of the best focus of this surface, this better focus being defined as the center of rotation of the eye.
  • the definition of the optimal crossing point consists in defining, for each pair of visual axes, the point equidistant to these two axes and the minimum distance to these two axes, in the definition of the center of gravity of these axes. so-called points, this center of gravity being defined as the center of rotation of the eye.
  • the definition of the optimal crossing point consists in defining, for each pair of visual axes, the point equidistant to these two axes and the minimum distance to these two axes, in the definition of a spherical axis. re of minimum radius containing said points, the center of this sphere being defined as the center of rotation of the eye.
  • the device according to the invention can be used in different ways to acquire the rights necessary to determine the center of rotation of the eye, the mode of use described above being just one example.
  • the person is free on his general posture and holds the tube in one hand.
  • the device according to the invention also comprises this screen arranged in front of the eye of the person and provided with translucent point areas corresponding to said directions.
  • the advantage of this second mode of use is to ensure that the viewing directions are well distributed in the space, which makes it possible to control the manipulation, and calculate the distribution of the viewing directions to obtain the best precision.
  • Another advantage of this mode of use is that the size of the pupil of the subject is freed from the size of the pupil, which can limit the accuracy of the positioning of the gaze direction, by using holes of the desired size, by example of a diameter between 0.5 and 2 mm.
  • the tube is fixed on a measurement bench, which gives a better accuracy on the alignment. You can also use a screen with holes in this case.
  • the advantage of this third mode of use is to allow better accuracy and stability of alignment by avoiding small tremors related to the handling of the tube.
  • the position of the CRO is then a function of a pair of visual axes. For example, the right eye in front is taken as a reference axis and several symmetrical visual axes on both sides of the right eye are determined. Each couple (look straight ahead, other visual axis) is determined a position of the CRO.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif pour la détermination du centre de rotation d'un oeil (CRO) d'une personne par rapport à un repère lié à la personne ou à sa paire de lunettes, permettant la détermination de l'axe visuel de cette personne dans au moins deux directions non parallèles au moyen d'une cible visualisée et la définition d'un point optimal dit de croisement de ces axes comme centre de rotation de l'œil, au moins deux positions relatives de cette cible (2) et de la tête de la personne étant mesurées. Selon l'invention, ladite cible est constituée d'une source de lumière et est disposée à une extrémité d'un support tubulaire (3) dont l'autre extrémité est destinée à être disposée en face de l'œil de la personne, ce support portant un premier capteur de position (4) , un second capteur de position (7) étant destiné à être placé sur la tête de la personne.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETERMINATION DU CENTRE DE
ROTATION D'UN OEIL
L'invention concerne un procédé et un dispositif de détermination du centre de rotation d'un oeil. L'invention est destinée de préférence, mais non limitativement, à une application ophtalmique.
Lorsqu'on s'intéresse à la vision d'une personne, on cherche à qualifier la vision dans tout le champ de vision, en regard droit devant et lorsque l'œil fixe différents points de l'espace. Pour cela, il est nécessaire de prendre en compte le mouvement des yeux de cette personne lorsqu'elle fixe différents points du champ. Le mouvement de l'œil est couramment assimilé à une rotation autour d'un point particulier, appelé le CRO (Centre de Rotation de l'œil).
Les caractéristiques optiques d'un système verre-œil dépendent de la position du CRO par rapport aux lunettes et on considère habituellement que le CRO est placé sur la direction primaire de regard. De manière habituelle, on peut mesurer, par simple photographie, la distance qui sépare la face arrière du verre, de la face avant de la cornée suivant la direction primaire de regard. Le CRO est ensuite positionné à une distance paramétrée, qui peut être égale à 15 mm en arrière de la face avant de la cornée.
De façon plus générale, la mesure de la position du CRO est faite par rapport à un point de la face arrière ou de la face avant du verre de lunettes, ou un point particulier du visage, par rapport auquel on saura également positionner le verre.
Ces valeurs habituellement utilisées pour déterminer le CRO sont des valeurs théoriques, arbitraires et standards.
Or, dans la pratique, l'œil a une position et des dimensions différentes selon les personnes et de ce fait, le positionnement du CRO par cette valeur théorique est approximatif. D'une façon plus générale, les mouvements de l'œil et donc la position du CRO peuvent être caractérisés par une fonction dépendant de la direction de regard.
L'invention a pour objet de déterminer la position du CRO par mesure personnalisée sur la personne. Dans le domaine ophtalmique, cette détermination personnalisée permet la mise au point de verres ophtalmiques réalisés sur mesure et plus performants.
Dans un domaine d'application plus général, l'invention permet une détermination précise du CRO. Celle-ci est notamment nécessaire dans des applications de simulation en réalité virtuelle où les caméras doivent être positionnées précisément sur les CRO pour un rendu stéréo 3D correct.
Il est connu de façon théorique de déterminer le centre de rotation d'un oeil d'une personne par rapport à un repère lié à la personne, par détermination de l'axe visuel de cette personne dans au moins deux directions non parallèles au moyen d'une cible visualisée et par définition d'un point optimal dit de croisement de ces axes comme centre de rotation de l'œil.
Cependant ce procédé pose le problème technique suivant. Pour une définition précise, il est nécessaire d'immobiliser la tête de la personne au moyen d'un dispositif spécifique du type mentonnière. En effet, de par un mouvement réflexe, lors du déplacement de l'œil, même sur un angle relativement petit, la personne a tendance à bouger la tête et ce déplacement entraîne une définition systématiquement approximative.
Un dispositif pour la détermination du centre de rotation d'un oeil d'une personne par rapport à un repère lié à la personne, permettant la détermination de l'axe visuel de cette personne dans au moins deux directions non parallèles au moyen d'une cible visualisée et la définition d'un point optimal dit de croisement de œs axes comme centre de rotation de l'œil, au moins deux positions relatives de cette cible et de la tête de la personne étant mesurées, est décrit dans le document de brevet US
6 580 448. Cependant, le dispositif proposé dans ce document est particulièrement complexe quant à sa constitution et à sa manipulation.
L'invention propose un dispositif spécifiquement destiné à la détermination du centre de rotation d'un oeil d'une personne qui est de constitution très simple et d'une grande facilité de manipulation.
L'invention résout ce problème et pour ce faire elle propose un dispositif pour la détermination du centre de rotation d'un oeil d'une personne par rapport à un repère lié à la personne ou à sa paire de lunettes, permettant la détermination de l'axe visuel de cette personne dans au moins deux directions non parallèles au moyen d'une cible visualisée et la définition d'un point optimal dit de croisement de ces axes comme centre de rotation de l'œil, au moins deux positions relatives de cette cible et de la tête de la personne étant mesurées, caractérisé en ce que ladite cible est constituée d'une source de lumière et est disposée à une extrémité d'un support tubulaire dont l'autre extrémité est destinée à être disposée en face de l'œil de la personne, ce support portant un premier capteur de position, un second capteur de position étant destiné à être placé sur la tête de la personne.
Grâce à l'invention, la personne peut être dans une position naturelle ou mobile. Dans une première variante de réalisation, ladite cible est une source de lumière ponctuelle et unidirectionnelle, de préférence un laser, qui assure que le support est aligné avec la direction de regard dès que la personne voit la cible.
Dans une deuxième variante de réalisation, ladite cible est une source de lumière ponctuelle quelconque, de préférence une diode ou une mire, et le support comporte une seconde cible transparente, constituée d'une lame transparente réticulée ou d'un écran percé d'un trou, destinée à être disposée en face de l'œil de la personne et qui assure que le support est aligné avec la direction de regard dès que la personne voit les deux cibles alignées. Selon une troisième variante , ledit support est un tube de faible diamètre qui assure l'alignement avec la direction de regard dès que la personne voit la cible.
Avantageusement, ces trois variantes peuvent être combinées pour améliorer la précision de l'alignement et/ou faciliter le calibrage de l'appareil.
Avantageusement, une autre cible transparente, constituée d'une lame transparente réticulée ou d'un écran percé d'un trou, peut être disposée entre la première cible et le milieu du support quand celle-ci est une source lumineuse, de façon à améliorer la précision de l'alignement en précisant la position de la cible et à faciliter le calibrage de l'appareil.
Le dispositif conforme à l'invention peut comprendre un écran fixe par rapport à la tête de la personne et disposé devant l'œil de la personne et pourvu de zones ponctuelles translucides correspondantes aux dites directions. Cet écran peut être fixé sur une monture de lunette ou un casque.
Avantageusement, les zones ponctuelles translucides, qui peuvent être de simples trous, ont un diamètre plus petit que le diamètre naturel de la pupille de l'œil de la personne, de préférence compris entre 0,5 et 2 mm.
L'invention concerne également un procédé de détermination du centre de rotation au moyen d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, au moins deux positions relatives de ladite cible et de la tête de la personne étant mesurées.
Selon une première variante de réalisation, la définition du point optimal de croisement consiste en la définition d'une surface perpendiculaire à chacun desdits axes visuels et en la définition du meilleur foyer de cette surface, ce meilleur foyer étant défini comme le centre de rotation de l'œil.
Selon une deuxième variante de réalisation, la définition du point optimal de croisement consiste en la définition, pour chaque couple d'axes visuels, du point équidistant à ces deux axes et de distance minimale à ces deux axes, en la définition du barycentre de ces dits points, ce barycentre étant défini comme le centre de rotation de l'œil. Selon une troisième variante de réalisation, la définition du point optimal de croisement consiste en la définition, pour chaque couple d'axes visuels, du point équidistant à ces deux axes et de distance minimale à ces deux axes, en la définition d'une sphère de rayon minimal contenant lesdits points, le centre de cette sphère étant défini comme le centre de rotation de l'œil.
Le procédé est optimisé et permet une précision de détermination du CRO inférieure au millimètre.
Avantageusement, lesdites directions repérées sont sensiblement symétriques par rapport au regard droit devant de l'œil.
L'invention est décrite plus en détail ci-dessous à l'aide de figures ne représentant qu'un mode de réalisation préféré de l'invention
La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif conforme à l'invention, selon une première variante de réalisation. La figure 2 est une vue schématique d'un dispositif conforme à l'invention, selon une seconde variante de réalisation.
La figure 3 est une vue du dispositif conforme à l'invention porté par une personne.
Comme représenté sur la figure 1 , un dispositif 1 conforme à l'invention comporte une cible, de préférence constituée d'une source lumineuse 2, disposée à l'extrémité 3A d'un support 3, par exemple formé d'un conduit cylindrique ou tube, dont l'autre extrémité 3B est destinée à être disposée en face de l'œil de la personne.
Deux lames transparentes réticulée 5A, 5B sont disposées dans le tube, de préférence, l'une 5A est disposée à proximité de la source lumineuse 2, par exemple au milieu longitudinal du tube, et l'autre 5B est disposée à l'extrémité ouverte 3B du tube. Ces lames peuvent être remplacées par des écrans percés d'un trou central.
La lame 5B disposée à l'extrémité ouverte 3B du tube est optionnelle si la source lumineuse 2 est ponctuelle et unidirectionnelle, tel que par exemple un laser. La lame 5A disposée à proximité de la source lumineuse 2 est optionnelle dans tous les cas. Avantageusement, le dispositif de la figure 1 peut être complété par un écran 6 troué disposé devant l'œil de la personne et fixe par rapport à la tête par fixation sur une monture de lunette ou un casque, comme illustré sur la variante de la figure 2. Ces éléments peuvent être réglables en position longitudinale sur le support 3 afin d'être adaptés à la vue de la personne.
Ce support 3 porte un premier capteur de position 4 qui par calibrage permet de connaître la direction du faisceau lumineux F par rapport à la position du capteur sur le support 3, par exemple par détection des points A et B.
Est ainsi défini un faisceau lumineux fin F permettant de repérer une direction correspondante à un axe visuel.
Comme schématisé sur la figure 3, le dispositif comporte un second capteur de position 7 destiné à être porté par la tête de la personne, susceptible de tourner. Fixe par rapport à la tête, par exemple solidaire d'un bandeau porté par la tête, ce capteur 7 permet de connaître la position de la tête à tout moment. A titre d'exemple, ces deux capteurs peuvent être des capteurs « Fastrak » de la société Polhemus.
Le support 3 et son faisceau lumineux F ainsi que la tête de la personne doivent être calibrés.
Ces calibrages peuvent être réalisés comme suit.
Le calibrage du support permet de calculer la cinématique permettant de passer du repère du premier capteur 4 à un repère lié à la direction de l'axe F. Une méthode est la suivante.
L'axe F est matérialisé par un faisceau lumineux provenant de la cible 2 s'il s'agit d'une source lumineuse, soit par la cible 2 et les lames transparentes réticulées 5B et éventuellement 5A. On pointe avec un capteur mobile et ponctuel la cible 2 matérialisant l'une des extrémités de l'axe F. On pointe de la même manière l'autre extrémité de l'axe F matérialisée soit par l'intersection du faisceau avec l'autre extrémité du support, soit par la lame 5B. On peut avantageusement pointer la lame 5A en plus ou à la place de la cible 2, notamment lorsque la cible 2 est une source lumineuse dont la position est plus difficilement réparable. Un système électronique fournit les coordonnées de ces deux points, exprimé dans un repère particulier. En même temps, le système fournit les axes du repère lié au premier capteur 4 solidaire du support. Le support 3 n'a pas besoin d'être fixe pendant les mesures puisque l'on mesure à tout moment la différence de position entre le capteur 4 et le capteur mobile et ponctuel.
Un calcul simple permet de passer du repère du premier capteur 4 à la direction de l'axe F. Le calibrage de la tête permet de calculer la cinématique permettant de passer du repère lié au second capteur 7 de la tête à un repère particulier et connu de celle-ci.
Une méthode est la suivante.
On pointe avec un capteur mobile et ponctuel le point particulier à repérer. Un système électronique fournit les coordonnées de ce point, exprimées dans un repère particulier. En même temps, le système fournit les axes du repère lié au second capteur 7 solidaire de la tête. La tête n'a pas besoin d'être fixe pendant les mesures puisque l'on mesure à tout moment la différence de position entre le capteur 7 et le capteur mobile et ponctuel. Le capteur mobile et ponctuel précédemment utilisé pour le calibrage peut être un capteur appelé « Stylus » de la société Polhemus.
Les points particuliers et les axes nécessaires peuvent avantageusement se composer de : la racine du nez : l'origine du repère l'axe qui joint le centre de la pupille droite et le centre de la pupille gauche : 1 er axe l'axe vertical : 2ème axe le 3eme axe est calculé pour former un trièdre direct.
Le point particulier peut également avantageusement être le centre de la face arrière du verre de façon à déduire directement de la mesure de la position du CRO la distance verre - CRO. Une fois ces points et ces axes repérés sur la personne, un calcul simple fournit un changement de repère permettant de passer, à tout moment, du repère lié au second capteur 7 au repère lié à la tête.
Une fois les calibrages effectués, le dispositif peut être utilisé comme suit.
La personne enlève ses lunettes et saisit le support 3. La personne positionne ce support devant son œil, et bouge celui-ci jusqu'à voir la cible 2 et les cibles complémentaires éventuelles formées des lames ou écrans 5A et 5B alignées. A ce moment, l'axe de son œil est superposé à la direction de l'axe F. Les capteurs 4 et 7, ainsi qu'un logiciel associé permettent, à ce moment, d'enregistrer la direction de l'axe visuel, ainsi que la position de sa tête. Par logiciel, on calcule ensuite la direction de l'axe visuel dans le repère lié à la tête.
On demande à la personne de bouger le tube en rotation, dans une direction quelconque. La personne bouge ensuite son oeil, et sa tête si elle le souhaite, pour aligner de nouveau les cibles ou visualiser la source lumineuse.
Une autre direction de l'axe visuel, ainsi que la position de la tête sont enregistrées. Pour une précision minimale, cette opération est à effectuer deux fois afin de permettre la détermination de deux axes visuels.
La précision de positionnement du CRO dépend, entre autre, du nombre de directions de l'espace mesurées, ainsi que de l'écart angulaire entre les différentes droites. A titre d'exemple, afin de garder une manipulation confortable pour la personne, on peut traiter environ 10 acquisitions de données, séparées de 20°dans toutes les directions.
On peut par exemple utiliser les neuf directions suivantes :
1/ regard droit devant 2/ vers le haut (environ 20°)
3/ vers le haut (environ 40°) 4/ vers le bas (environ -20°) 5/ vers le bas (environ - 40°) 6/ vers la droite (environ 20°) 7/ vers la droite (environ 40°) 8/ vers la gauche (environ -20°) 9/ vers la gauche (environ - 40°).
On peut également utiliser neuf autres directions suivantes : 1/ regard droit devant 2/ vers le haut (environ 40°) 3/ vers le bas (environ - 40°) 4/ vers la droite (environ 40°)
5/ vers la gauche (environ - 40°) 6/ vers le haut (environ 40°) et à droite (environ 40°) 7/ vers le haut (environ 40°) et à gauche (environ - 40°) 8/ vers le bas (environ - 40°) et à droite (environ 40°) 9/ vers le bas (environ - 40°) et à gauche (environ - 40°).
Il est avantageux que les axes visuels repérés soient approximativement symétriques par rapport au regard droit devant.
Une fois la collecte des directions de l'axe visuel et des positions de la tête effectuée, la manipulation est terminée. Le logiciel calcule, pour toutes les acquisitions, la direction de l'axe visuel dans le repère liée à la tête.
Par un algorithme approprié, le logiciel calcule alors la meilleure position du CRO à partir de toutes ces directions.
Selon une première variante de réalisation, la définition du point optimal de croisement consiste en la définition d'une surface perpendiculaire à chacun desdits axes visuels et en la définition du meilleur foyer de cette surface, ce meilleur foyer étant défini comme le centre de rotation de l'œil.
Selon une deuxième variante de réalisation, la définition du point optimal de croisement consiste en la définition, pour chaque couple d'axes visuels, du point équidistant à ces deux axes et de distance minimale à ces deux axes, en la définition du barycentre de ces dits points, ce barycentre étant défini comme le centre de rotation de l'œil. Selon une troisième variante de réalisation, la définition du point optimal de croisement consiste en la définition, pour chaque couple d'axes visuels, du point équidistant à ces deux axes et de distance minimale à ces deux axes, en la définition d'une sphè re de rayon minimal contenant lesdits points, le centre de cette sphère étant défini comme le centre de rotation de l'œil.
Le dispositif conforme à l'invention peut être utilisé de différentes façons pour acquérir les droites nécessaires à la détermination du centre de rotation de l'œil, le mode d'utilisation décrit ci-dessus n'étant qu'un exemple. Selon un premier mode d'utilisation, la personne est libre sur sa posture générale et tient le tube dans une main.
L'avantage de ce premier mode d'utilisation est le fait que la personne est libre de ses mouvements de tête et d'œil et conserve des positions naturelles. L'expérimentateur doit malgré tout surveiller que la personne change bien sa direction de regard. Ceci permet de respecter ses habitudes de mouve ments de tête et d'œil.
Selon un second mode d'utilisation, on place devant les yeux de la personne un écran 6 troué en certains points, dans le but de forcer la personne à regarder dans certaines directions. Dans ce cas, le dispositif conforme à l'invention comprend également cet écran disposé devant l'œil de la personne et pourvu de zones ponctuelles translucides correspondant aux dites directions.
L'avantage de ce second mode d'utilisation est de s'assurer que les directions de regard sont bien réparties dans l'espace, ce qui permet de bien contrôler la manipulation, et de calculer la répartition des directions de regard pour obtenir la meilleure précision. Un autre avantage de ce mode d'utilisation est que l'on s'affranchit de la taille de la pupille du sujet, qui peut limiter la précision sur le positionnement de la direction de regard, en utilisant des trous de la taille souhaitée, par exemple d'un diamètre compris entre 0,5 et 2 mm. Selon un troisième mode d'utilisation, le tube est fixé sur un banc de mesure, ce qui donne une meilleure précision sur l'alignement. On peut également utiliser un écran troué dans ce cas.
L'avantage de ce troisième mode d'utilisation est de permettre une meilleure précision et stabilité de l'alignement en évitant les petits tremblements liés à la manipulation du tube.
Il est également possible de déterminer, pour un même œil, plusieurs positions du CRO correspondantes à plusieurs couples d'axes visuels. La position du CRO est alors fonction d'un couple d'axes visuels. Par exemple, le regard droit devant est pris comme axe de référence et plusieurs axes visuels symétriques de part et d'autre du regard droit devant sont déterminés. A chaque couple (regard droit devant, autre axe visuel) est déterminée une position du CRO.
Un tel ensemble de position du CRO peut être exploité dans le domaine ophtalmique.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour la détermination du centre de rotation d'un oeil (CRO) d'une personne par rapport à un repère lié à la personne ou à sa paire de lunettes, permettant la détermination de l'axe visuel de cette personne dans au moins deux directions non parallèles au moyen d'une cible (2) visualisée et la définition d'un point optimal dit de croisement de ces axes comme centre de rotation de l'œil, au moins deux positions relatives de cette cible (2) et de la tête de la personne étant mesurées, caractérisé en ce que ladite cible (2) est constituée d'une source de lumière et est disposée à une extrémité (3A) d'un support tubulaire (3) dont l'autre extrémité (3B) est destinée à être disposée en face de l'œil de la personne, ce support portant un premier capteur de position (4), un second capteur de position (7) étant destiné à être placé sur la tête de la personne.
2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte également une deuxième cible transparente destinée à être disposée en face de l'œil de la personne.
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support est un tube de faible diamètre.
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que qu'il comporte également une autre cible transparente destinée à être disposée entre ladite source lumineuse et le milieu du support.
5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un écran fixe par rapport à la tête de la personne et disposé devant l'œil de la personne et pourvu de zones ponctuelles translucides correspondantes aux dites directions.
6. Procédé de détermination du centre de rotation au moyen d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, au moins deux positions relatives de ladite cible (2) et de la tête de la personne étant mesurées caractérisé en ce que la définition du point optimal de croisement consiste en la définition d'une surface perpendiculaire à chacun desdits axes visuels et en la définition du meilleur foyer de cette surface, ce meilleur foyer étant défini comme le centre de rotation de l'œil.
7. Procédé de détermination du centre de rotation au moyen d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, au moins deux positions relatives de ladite cible (2) et de la tête de la personne étant mesurées caractérisé en ce que la définition du point optimal de croisement consiste en la définition, pour chaque couple d'axes visuels, du point équidistant à ces deux axes et de distance minimale à ces deux axes, en la définition du barycentre de ces dits points, ce barycentre étant défini comme le centre de rotation de l'œil.
8. Procédé de détermination du centre de rotation au moyen d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, au moins deux positions relatives de ladite cible (2) et de la tête de la personne étant mesurées caractérisé en ce que la définition du point optimal de croisement consiste en la défi nition, pour chaque couple d'axes visuels, du point équidistant à ces deux axes et de distance minimale à ces deux axes, en la définition d'une sphère de rayon minimal contenant lesdits points, le centre de cette sphère étant défini comme le centre de rotation de l'œil.
9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que lesdites directions repérées sont sensiblement symétriques par rapport au regard droit devant de l'œil.
PCT/FR2006/050207 2005-04-08 2006-03-10 Procede et dispositif de determination du centre de rotation d'un oeil WO2006106248A1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/886,645 US7794085B2 (en) 2005-04-08 2006-03-10 Method and device for determining the eye's rotation center
CA002601877A CA2601877A1 (fr) 2005-04-08 2006-03-10 Procede et dispositif de determination du centre de rotation d'un oeil
AU2006231140A AU2006231140B2 (en) 2005-04-08 2006-03-10 Method and device for determining the eye's rotation center
EP06726231.1A EP1865828B1 (fr) 2005-04-08 2006-03-10 Procédé et dispositif de détermination du centre de rotation d'un oeil
JP2008504811A JP4892692B2 (ja) 2005-04-08 2006-03-10 眼球回旋点の測定方法および装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0550902A FR2884130B1 (fr) 2005-04-08 2005-04-08 Procede et dispositif de determination du centre de rotation d'un oeil
FR0550902 2005-04-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006106248A1 true WO2006106248A1 (fr) 2006-10-12

Family

ID=35079147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2006/050207 WO2006106248A1 (fr) 2005-04-08 2006-03-10 Procede et dispositif de determination du centre de rotation d'un oeil

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7794085B2 (fr)
EP (1) EP1865828B1 (fr)
JP (1) JP4892692B2 (fr)
AU (1) AU2006231140B2 (fr)
CA (1) CA2601877A1 (fr)
FR (1) FR2884130B1 (fr)
WO (1) WO2006106248A1 (fr)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2914173A1 (fr) * 2007-03-30 2008-10-03 Essilor Int Procede de mesure de la position suivant une direction horizontale du plan sagittal d'un point remarquable d'un oeil d'un sujet
FR2932675A1 (fr) * 2008-06-18 2009-12-25 Christian Franchi Procede et appareillage de determination de la position du centre de rotation de l'oeil
WO2010097161A1 (fr) 2009-02-26 2010-09-02 Carl Zeiss Vision Gmbh Procédé et dispositif pour déterminer la position du point de rotation de l'œil
WO2010119183A1 (fr) * 2009-04-17 2010-10-21 Essilor International (Compagnie Générale d'Optique) Procédé de détermination d'une lentille ophtalmique
WO2014147317A1 (fr) * 2013-03-21 2014-09-25 Essilor International (Compagnie Générale d'Optique) Equipement pour la determination de l'œil directeur
WO2015177459A1 (fr) * 2014-05-20 2015-11-26 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Procede de determination d'au moins un parametre de comportement visuel d'un individu

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2898993B1 (fr) 2006-03-24 2008-08-01 Essilor Int Procede de determination d'une lentille ophtalmique progressive
DE102009025215A1 (de) * 2009-06-17 2010-12-30 Carl Zeiss Vision Gmbh Methode und Vorrichtung zur Ermittlung der habituellen Kopfhaltung
US8500281B2 (en) * 2009-08-19 2013-08-06 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for irradiating beam at user's eye gaze point and operation method thereof
FR3041230B1 (fr) 2015-09-18 2022-04-15 Suricog Procede de determination de parametres anatomiques
EP3208737B1 (fr) 2016-02-19 2022-06-22 Essilor International Procédé pour fournir un ensemble de données relatives à l'utilisateur d'un équipement ophtalmique et procédé pour déterminer l'équipement ophtalmique sur la base de l'ensemble de données
GB2559977A (en) * 2017-02-22 2018-08-29 Fuel 3D Tech Limited Systems and methods for obtaining information about the face and eyes of a subject
EP3420887A1 (fr) 2017-06-30 2019-01-02 Essilor International Procédé de détermination de la position du centre de rotation de l'oeil d'un sujet et dispositif associé

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6580448B1 (en) * 1995-05-15 2003-06-17 Leica Microsystems Ag Process and device for the parallel capture of visual information
US20030169907A1 (en) * 2000-07-24 2003-09-11 Timothy Edwards Facial image processing system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6580448B1 (en) * 1995-05-15 2003-06-17 Leica Microsystems Ag Process and device for the parallel capture of visual information
US20030169907A1 (en) * 2000-07-24 2003-09-11 Timothy Edwards Facial image processing system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FRY G A; HILL W W: "The center of rotation of the eye.", AMERICAN JOURNAL OF OPTOMETRY AND ARCHIVES OF AMERICAN ACADEMY OF OPTOMETRY, vol. 39, November 1962 (1962-11-01), US, pages 581 - 595, XP009055840, ISSN: 0002-9408 *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2914173A1 (fr) * 2007-03-30 2008-10-03 Essilor Int Procede de mesure de la position suivant une direction horizontale du plan sagittal d'un point remarquable d'un oeil d'un sujet
WO2008132356A1 (fr) * 2007-03-30 2008-11-06 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Procédé de mesure de la position suivant une direction horizontale du plan sagittal d'un point remarquable d'un oeil d'un sujet
US8360580B2 (en) 2007-03-30 2013-01-29 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Method of measuring the position, in a horizontal direction in the sagittal plane, of a remarkable point of an eye of a subject
FR2932675A1 (fr) * 2008-06-18 2009-12-25 Christian Franchi Procede et appareillage de determination de la position du centre de rotation de l'oeil
EP2471441A1 (fr) 2009-02-26 2012-07-04 Carl Zeiss Vision GmbH Procédé et dispositif destinés à la détermination de la position du point rotatif oculaire
DE102009010467A1 (de) 2009-02-26 2010-09-09 Carl Zeiss Vision Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Augendrehpunktlage
WO2010097161A1 (fr) 2009-02-26 2010-09-02 Carl Zeiss Vision Gmbh Procédé et dispositif pour déterminer la position du point de rotation de l'œil
EP3243428A1 (fr) 2009-02-26 2017-11-15 Carl Zeiss Vision GmbH Procédé et dispositif de prescription de verre de lunettes
EP3235422A1 (fr) 2009-02-26 2017-10-25 Carl Zeiss Vision GmbH Procede et dispositif destines a la determination de la position du point rotatif oqulaire
WO2010119183A1 (fr) * 2009-04-17 2010-10-21 Essilor International (Compagnie Générale d'Optique) Procédé de détermination d'une lentille ophtalmique
WO2010119435A1 (fr) * 2009-04-17 2010-10-21 Essilor International (Compagnie Generale D' Optique) Procede de determination d'une lentille ophtalmique
CN102498430A (zh) * 2009-04-17 2012-06-13 依视路国际集团（光学总公司） 确定眼镜片的方法
US9706909B2 (en) 2013-03-21 2017-07-18 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Apparatus for determining the dominant eye
CN105208918A (zh) * 2013-03-21 2015-12-30 埃西勒国际通用光学公司 用于确定优势眼的设备
WO2014147317A1 (fr) * 2013-03-21 2014-09-25 Essilor International (Compagnie Générale d'Optique) Equipement pour la determination de l'œil directeur
FR3021204A1 (fr) * 2014-05-20 2015-11-27 Essilor Int Procede de determination d'au moins un parametre de comportement visuel d'un individu
WO2015177459A1 (fr) * 2014-05-20 2015-11-26 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Procede de determination d'au moins un parametre de comportement visuel d'un individu
US10001663B2 (en) 2014-05-20 2018-06-19 Essilor International (Compagnie Generale D'optique) Method of determining at least one parameter of visual behaviour of an individual

Also Published As

Publication number Publication date
FR2884130A1 (fr) 2006-10-13
US20090040460A1 (en) 2009-02-12
US7794085B2 (en) 2010-09-14
EP1865828B1 (fr) 2017-05-03
AU2006231140B2 (en) 2011-08-11
AU2006231140A1 (en) 2006-10-12
CA2601877A1 (fr) 2006-10-12
JP4892692B2 (ja) 2012-03-07
JP2008534200A (ja) 2008-08-28
EP1865828A1 (fr) 2007-12-19
FR2884130B1 (fr) 2008-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1865828B1 (fr) Procédé et dispositif de détermination du centre de rotation d'un oeil
EP2137569B1 (fr) Procédé de mesure d'au moins un paramètre géométrico- physionomique d'implantation d'une monture de lunettes de correction visuelle sur le visage d'un porteur
EP2498671B1 (fr) Procédé et dispositif de mesure automatique d'au moins une caractéristique de réfraction des deux yeux d'un individu
EP2999393B1 (fr) Procédé de détermination de mesures oculaires avec un capteur grand public
EP2870501B1 (fr) Dispositif et procédé de mesure de réfraction oculaire objective et d'au moins un paramètre géométrico-morphologique d'un individu
EP1789836B1 (fr) Procede de determination d'une paire de lentilles ophtalmiques progressives
EP2134249B1 (fr) Procédé de mesure de la position suivant une direction horizontale du plan sagittal du centre de rotation d'un oeil d'un sujet
EP3066521B9 (fr) Methode de determination d'au moins un parametre de conception optique d'une lentille ophtalmique progressive
EP2582283B1 (fr) Procede d'estimation d'une posture de reference
EP2869753B1 (fr) Dispositif et procédé de mesure d'au moins une caractéristique de réfraction oculaire objective d'un sujet pour une pluralité de distances de vision
EP2486444B1 (fr) Procede et equipement de mesures pour la personnalisation et le montage de lentilles ophtalmiques correctrices
WO2016075372A1 (fr) Dispositifs et procédés pour la détermination de la position d'un point remarquable d'un œil et pour le suivi de la direction de regard d'un porteur de lunettes
EP3082567B1 (fr) Dispositif et procédé de mesure de la réfraction subjective
EP2688462B1 (fr) Dispositif et procédé de détermination de l' oeil directeur d'un patient
CA3001990C (fr) Methode de determination d'un parametre de comportement visuel d'un individu et dispositif de test associe
WO2018104602A1 (fr) Procédé et système de mesure de la réfraction,procédé de conception optique d'une lentille ophtalmique,et paire de lunettes comportant une telle lentille ophtalmique
FR2932675A1 (fr) Procede et appareillage de determination de la position du centre de rotation de l'oeil
FR2919395A1 (fr) Procede de mesure d'au moins un parametre geometrico- physionomique d'implantation d'une monture de lunettes de correction visuelle sur le visage d'un porteur.
WO2018002110A1 (fr) Dispositif de mesure oculaire équipé d'un système optiquement aligné sur l'axe de vision de l'utilisateur

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2006726231

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006726231

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11886645

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006231140

Country of ref document: AU

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2601877

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008504811

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006231140

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20060310

Kind code of ref document: A

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006231140

Country of ref document: AU

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: RU

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006726231

Country of ref document: EP