测量用于使用者的各个配戴情况的光学镜片的方法和设备技术

测量用于使用者的各个配戴情况的光学镜片的方法和设备。本发明专利技术涉及一种用于受试者的角膜测量的设备，具有：图像捕捉装置，被配置用于通过穿过角膜的成像束路径从多个视点捕捉所述受试者的虹膜的图像数据；以及计算单元，被配置用于：提供所述受试者的眼睛前段的数学模型，该数学模型包括角膜和虹膜的数学模型；标识和登记存在于所述图像数据的多个图像中的虹膜的图像特征；确定从多个视点捕捉的图像中的虹膜的图像特征的实际位置与考虑到角膜的数学模型和虹膜的相对位置从多个视点捕捉的图像中的虹膜的图像特征的预期位置之间的偏差；适配角膜的数学模型的参数，使得使所述偏差最小化；以及根据角膜的适配的数学模型确定角膜的测量变量。定角膜的测量变量。定角膜的测量变量。

【技术实现步骤摘要】
测量用于使用者的各个配戴情况的光学镜片的方法和设备
[0001]本申请是申请日为2019年4月23日、申请号为 201980027633.2、国际申请号为PCT/EP2019/060346、专利技术名称为“测量用于使用者的各个配戴情况的光学镜片的方法和设备”的专利申请的分案申请。


[0002]本披露涉及眼科光学领域，尤其涉及一种用于测量布置在测量体积中的光学镜片、尤其是眼镜镜片的光学作用的设备。本披露进一步涉及一种用于测量布置在测量体积中的光学镜片、尤其是眼镜镜片的空间折射率分布的设备。本披露进一步涉及一种用于标定对应的装置的方法、用于测量布置在测量体积中的光学镜片的光学作用的计算机实施的方法。

技术介绍

[0003]在眼镜镜片的情况下通常感兴趣的测量值是顶点焦度（VP）。在某些观察情况下，顶点焦度是镜片的有效变量。因此，VP根据距观察者的距离或镜片倾斜度而不同。通过直接解释穿过镜片的光束来确定VP的测量器具在这种测量器具配置下将总是确定VP。这种有效变量对部件的明确合格证明仅具有有限的用途。因此，定义了ISO VP来弥补这一点。ISO VP是在平行入射光的情况下垂直于表面法线测量的VP。为此目的，过去已经开发了特定的测量器具，该特定的测量器具确定镜片的各个位置的ISO VP。
[0004]ISO VP的优点在于后者是唯一组成变量，而不是像VP一样的有效变量。缺点在于ISO VP能够与一副在配戴情况下的眼镜的效果（又被称为配戴顶点焦度或配戴值）有偏差。
[0005]从DE 1 238 690 B1已知用于校验现成装上玻璃的眼镜的带眼镜设施的焦度计。使用此焦度计，可以确定已经设置在镜架中的眼镜镜片的顶点焦度。
[0006]EP 2 101 143 A1已经披露了一种用于捕捉透明折射物体的形状的方法和设备。在捕捉透明折射物体的形状的方法中，要测量的物体被透射地插入到成像系统中。使用以这种方式产生的改进型成像系统，将具有已知结构的网格成像到接收器装置中，并且对出现的图像进行评估。使用具有已知结构的平面网格，该平面网格的网格点指定给网格坐标系中可评估的空间坐标。这些平面网格中的一个或多个平面网格插入到相对于要测量的物体的至少两个不同位置处。
[0007]US 2016/0109362 A1披露了一种用于确定局部折射率的方法和设备。
[0008]Knaus等人“Measuring the refractive power with deflectometry in transmission[在透射中使用偏折法测量屈光力]”，DGaO学报，2008年，描述了一种用于确定屈光力的偏折方法。
[0009]WO 2017/134275 A1描述了一种用于确定镜片的光轴和/或物理性质的方法和系统、以及其在虚拟成像和头戴式显示装置的情况下的用途。
[0010]WO 2016/207412 A1披露了一种用于测量布置在测量位置中的眼镜的各个数据的设备和方法，所述眼镜具有左眼镜镜片和/或右眼镜镜片。该设备包括用于显示测试结构的
显示器。该设备包括通过成像光束路径来捕捉测试结构的图像捕捉装置，该成像光束路径穿过眼镜的左眼镜镜片和/或右眼镜镜片。该设备包括具有计算机程序的计算机单元，该计算机程序根据图像捕捉装置所捕捉的测试结构的图像以及显示器相对于图像捕捉装置的已知空间取向还有眼镜相对于图像捕捉装置的已知空间取向，来确定左眼镜镜片和/或右眼镜镜片的至少一部分的屈光力分布。
[0011]DE 10 2013 219 838 A1披露了一种用于确定物体的空间结构的方法和系统。
[0012]DE 10 2014 005 281 A1披露了一种用于确定至少一个眼镜镜片在空间中的位置的方法和设备。
[0013]DE 10 2011 089 704 A1披露了眼镜镜片的信息的存储、眼镜镜片毛坯或眼镜镜片半成品产品。
[0014]现有技术已知的器具是效果测量器具，其中，光学元件的效果最初在一个测量位置确定。

技术实现思路

[0015]在这种背景下，本专利技术的目的是提供一种有助于更灵活地确定光学镜片的光学作用的测量设备。
[0016]在独立权利要求中定义了要求保护的主题。在从属权利要求中描述了有利实施例。
[0017]根据本披露的第一方面，因此提出提供一种用于测量布置在测量体积中的光学镜片、尤其是眼镜镜片的光学作用的设备，该设备包括显示装置，该显示装置被配置用于显示测试结构；图像捕捉装置，该图像捕捉装置被配置用于通过穿过该镜片的成像束路径从多个视点捕捉该测试结构的图像数据；以及计算单元，其中，该计算单元被配置用于基于图像数据确定该镜片的三维形状；并且基于该镜片的三维形状计算该镜片的光学作用，其中，该镜片是眼镜镜片。该计算单元被配置用于针对使用者的指定配戴位置计算该眼镜镜片的光学作用，该指定配戴位置可以与捕捉图像数据的测量位置不同。
[0018]与常规焦度计相比，本专利技术的主要优点可以尤其包括提高了明确性和/或应用的范围。这一点的原因在于镜片的光学作用始终取决于通过辐射的方向。对于测量布置的情况，只测量光学作用的测量器具可以仅可靠地确定光学作用。由此，已经可能对大量的应用作出非常精确的表述。
[0019]然而，眼镜镜片的测量情况和实际配戴情况或配戴位置可能不一致或可能彼此偏差达到可靠的表述不再是可能的程度。因此，需要进一步测量配戴条件下的效果，以确定在该配戴位置中的光学作用。
[0020]根据本专利技术的解决方案遵循不同的方法：提出了一种两阶段程序，在该两阶段程序中，首先确定镜片的三维形状，然后才计算镜片的光学作用。镜片的已知三维形状或形貌允许随后针对任何观看情况或配戴情况计算光学作用。尤其可以包括以下优点：针对各种各样的特定用户请求，结果更准确和表述更个体化。
[0021]显示单元显示测试结构。图像捕捉装置从多个视点捕捉测试结构。因为测试结构是已知的，所以可以针对多个视点中的每个视点在图像捕捉装置捕捉的测试结构的图像数据之间进行关联。如果光学镜片现在被放入显示装置与图像捕捉装置之间的测量体积中，
则在图像数据的相应像素与测试结构的对应的图像元素之间的束路径受到影响。
[0022]然而，如WO 2016/207412 A1指出的，在该过程中，无法仅确定单个虚拟折射平面。根据提出的解决方案，借助于通过穿过镜片的成像束路径从多个视点捕捉图像数据，尤其可以做出关于前表面的形状的单独表述（从测试结构发出的束路径通过前表面进入光学镜片），并且做出关于后表面的形状的表述（从测试结构发出的束路径经由该后表面从光学镜片出射）。因此，为此目的可以建立具有大量方程的方程组，然后可以基于该方程组重构束路径上的表面。镜片的三维形状继而遵循前表面的形状和后表面的形状。
[0023]之后可以使用已知方法实施基于三维形状计算光学作用。
[0024]应当理解，不必确定整个镜片的三维形状。通过举例的方式，可以仅对一部分（例如仅对前表面和后边面、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于受试者的角膜测量的设备（1），具有：
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图像捕捉装置（30），该图像捕捉装置被配置用于通过穿过角膜（1201）的成像束路径（32）从多个视点捕捉所述受试者的虹膜（1202）的图像数据；以及
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计算单元（40），其中该计算单元被配置用于：
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提供所述受试者的眼睛前段的数学模型，该数学模型包括角膜（1201）和虹膜（1202）的数学模型；
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标识和登记存在于所述图像数据的多个图像中的虹膜的图像特征；
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确定从多个视点捕捉的图像中的虹膜（1202）的图像特征的实际位置与考虑到角膜的数学模型和虹膜的相对位置从多个视点捕捉的图像中的虹膜的图像特征的预期位置之间的偏差；
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适配角膜的数学模型的参数，使得使所述偏差最小化；以及
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根据角膜的适配的数学模型确定角膜的测量变量。2.如权利要求1所述的设备（1），其中，所述计算单元（40）被配置用于根据角膜的适配的数学模型评估作为角膜的测量变量的屈光力或散光。3.如前述权利要求中任一项所述的设备（1），其中，所述数学模型包括虹膜相对于角膜的相对位置。4.如前述权利要求中任一项所述的设备（1），其中，该设备被配置用于在不事先知道虹膜(1202)的样子的情况下计算位于所述虹膜（1202）和所述图像捕捉装置之间的角膜（1201）。5.如前述权利要求中任一项所述的设备（1），其中，进行从不同视点记录的虹膜的图像中的事先未知的图像特征的相关。6.如前述权利要求中任一项所述的设备（1），其中，所述计算单元（40）被配置用于利用根据借助所述图像捕捉装置（30）在相应已知的位置处捕捉的成像束路径（32）建立的方程组来计算角膜（1201）的形状。7.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述图像捕捉装置（30）具有第一相机（33）和第二相机（34），其中，该第一相机（33）被配置用于从第一视点捕捉第一图像数据，并且该第二相机（34）被配置用于从第二视点捕捉第二图像数据；并且其中，所述计算单元（40）被配置用于基于该第一图像数据和该第二图...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：卡尔蔡司光学国际有限公司，
类型：发明
国别省市：