用于确定矫正眼用透镜的取向的方法和设备及光学设计矫正透镜的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在佩戴状态下确定眼镜的矫正眼用透镜相对于未来佩戴者的头部的取向的至少一个分量的设备和方法。其中，将位置识别系统（２０）安装在框架（１０）上或与框架相配合的显示透镜上，该识别系统（２０）包括具有至少一种已知的几何特征的至少一个识别元件（６０，７０，８０），用于在垂直面部平面中拍摄二维的识别元件的图像，用于处理所述拍摄图像以测量取决于识别元件的已知的几何特征的识别元件的图像的拍摄几何特征，并且用于通过比较拍摄几何特征和已知的几何特征来计算透镜的取向的至少一个分量。本发明专利技术还涉及一种光学设计矫正透镜的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及为了用于安装在眼镜的未来佩戴者所选择的框架中的矫正 眼镜透镜的个人化光学设计的目的而对未来佩戴者执行几何形态测量。更 具体地说，本专利技术还涉及用于在佩戴状态下确定眼镜的矫正眼用透镜相对 于未来佩戴者的头部的取向的至少一个分量的设备和方法。
技术介绍
在矫正眼用透镜的光学设计期间，目前期望对用于个人化光学设计中 且与佩戴者和所选框架相关联的各个几何形态M进行最佳可行的解释。 具体地说，这些参数包括在佩戴状态下透镜相对于佩戴者的头部的三维位形。三维位形由以下确定i)透镜相对于佩戴者的相应眼睛的取向；和ii) 透镜和佩戴者的相应眼睛之间的距离。为了确定在用于安装的矫正透镜的三个维度中的取向，已知测量水平 面中的第一角度和测量垂直平面内的第二角度，其中，第一角度大体上对 应于框架的巻绕曲率，第二角度大体上对应于透镜与垂直线形成的所谓的 全景角度。为此，在已经选择框架之后，目艮镜商将一副显示眼镜放置在佩戴者的 鼻子上。显示眼镜包括由佩戴者选择的框架，该框架具有安装在该框架的 框部中的非矫正透镜。为了测量每一个显示透镜和佩戴者的相应眼睛之间的距离，目艮镜商从 侧面观察佩戴者，并且通过使用透明尺手动地估计测量。同样，为了测量 全景角度，目艮镜商在仍然从侧面观察佩戴者的同时使用具有刻度线的量角 器手动地估计测量，所述刻度线使得确定透镜的中平面(mean plane)和垂直线之间的角度成为可能。可以通过一种设备来测量弯曲角，该设备专门设计用来从框架的每一 个框部的内轮廓进行读数。然而，这样的用于读数框架的设备是昂贵的、 使用复杂的。为了更加简单地测量该角度，还已知使框架的臂部和框部静 放在一板上，该板象量角器一样按角度标记刻度。该刻度线使得近似地估 计在水平面中透镜的迹线相对于基准水平线而形成的角度成为可能，所述 基准水平线基本与鼻梁桥相切(并且，因此与对称框架的垂直平面垂直)。目艮镜商还测量与佩戴者的形态相关联的另外两个参数，即，瞳孔距离 或两个瞳孔半距离、以及瞳孔相对于框架的高度。为了测量两个瞳孔之间 的距离或者两个瞳孔半距离，最常用的方法在于使用尺子。也可以使用称 为瞳孔计的专用设备。为了确定瞳孔相对于框架的高度，目艮镜商通常使用 放置在显示透镜的前面上的尺来测量在框架上的基准点处的瞳孔的位置之 间的距离。因此，上述进行几何形态参数的测量的操作需要使用若干不同的工具。 从而，目艮镜商需要执行大量的操作，对于眼镜商和佩戴者来说，这又是费 时的、不好使用的。这些操作可以构成错误源，或者至少不准确之源。使 用放置在框架上的量角器或尺子以及手动地、近似地读数导致测量通常是 不准确的。另外，发现由弯曲角和全景角确定每一个矫正透镜的取向是不可靠的。 具体地说，从这两个角度通过组合旋转来确定透镜的取向，并且，执行组 合的顺序影响所得到的透镜的取向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于简化确定用于要安装在框架中的矫正透镜的个人 化光学设计的各个几何形态参数的操作，并且使这些操作更快、更准确、 更方便、且更宜人。为此，本专利技术提供了 一种在佩戴状态下确定眼镜的矫正眼用透镜相对于未来佩戴者的头部的取向的至少一个分量的方法，该方法包括下述步骤将位置识别系统安装在框架上和/或在与框架相配合的显示透镜上，该识别系统包括具有至少 一种已知的几何特征的至少 一个识别元件；通过图像拍摄仪器在垂直的面部平面内的两个维度上拍摄识别元件的图像；对识别元件的拍摄图像进行处理，以在该图像中测量取决于识别元件的已知的几何特征的几何特征；以及通过比较识别元件的拍摄图像的所测量的几何特征和识别元件的已 知的几何特征，计算透镜的取向的至少一个分量。位置识别系统包括至少一个水平识别元件和用于将所述元件直接或 间接地安装在框架的框部上或者在与框架相配合的显示透镜上的装置，该 水平识别元件被布置为使得识别元件的拍摄图像的所测量的几何特征取 决于框架的所述框部或所述显示透镜相对于佩戴者的头部的取向关于基本 上垂直的轴的水平分量。本专利技术还提供一种适合实施该方法的设备。通过下述方式在佩戴位形中确定要设计的矫正透镜的取向处理图 像，从而使得在眼镜商方需要最少量的操作的同时进行测量而无需与佩戴 者进行所述接触或佩戴视觉设备成为可能。眼镜商仅仅需要将位置识别系 统放置在框架上，然后拍摄佩戴者所佩戴的组件的图像。另外，该设备提供了这样一种可能性使用有限数目的工具，并且， 基于一次图像拍摄，测量多种几何形态参数。这样确保了更快、更可靠且 更有条理地进行几何形态参数的测量。与识别元件的已知的几何特征相比较的识别元件的拍摄图像的所测 量的几何特征代表透镜的取向的期望的分量，从而能够计算该分量。矫正透镜的取向的水平分量取决于框架的所述框部或所述显示透镜 的取向的水平分量。因此，将水平识别元件布置在框架上，使得能够确定 矫正透镜的取向的水平分量。根据本专利技术的另一特性，有利的是，进行了如下设置位置识别系统包括至少两个水平识别元件，所述至少两个水平识别元9件中的第 一水平识别元件直接或间接地安装在框架的两个框部之一上或者 在与框架相配合的两个显示透镜之一上，所述至少两个水平识别元件中的 第二水平识别元件安装在框架的另一框部上或者在另一显示透镜上；拍摄步骤包括在面部平面上的两个维度中拍摄水平识别元件的图像；处理步骤包括对于每一个识别元件，处理所述拍摄图像，以从其中 测量取决于相应识别元件的已知的几何特征的几何特征；以及比较步骤包括在识别元件的拍摄图像的所测量的几何特征和对应于 所述水平识别元件的已知的几何特征之间进行比较，以及根据所述比较计 算每一个矫正透镜相对于未来佩戴者的头部的取向的至少 一个水平分量。使用两个水平识别元件使得如下成为可能确定框架的两个框部或两 个显示透镜的取向的水平分量，从而准确地确定矫正透镜的取向的水平方 向。根据本专利技术的另一有利特性，与眼睛的平分线相对于图像拍摄仪器的 取向的水平分量相对应的姿势角(posture angle)是根据水平识别元件的 拍摄图像的所测量的几何特征与对应的已知的几何特征的比较来计算的。因此，基于水平识别元件的拍摄图像的所测量的几何特征之间的不 同，确定头部相对于垂直轴的转动角(pivot angle)。确定称为姿势角的 此转动角，使得校正所进行的测量成为可能。根据本专利技术的另一有利特性，识别系统包括至少一个垂直识别元件和 用于将所述元件直接或间接地安装在框架的框部上或在与框架相配合的显 示透镜上的装置，所述垂直识别元件布置为使得所述识别元件的拍摄图 像的所测量的几何特征取决于框架的所述框部或所述显示透镜相对于佩戴 者的头部的取向关于一轴的垂直分量，该轴基本上是水平的，并且垂直于 佩戴者的弧矢平面。根据所述比较，计算矫正透镜相对于佩戴者的头部的 取向的至少一个垂直分量。根据本专利技术的另一个特性，位置识别系统包括至少一个垂直识别元 件，所述至少一个垂直识别元件直接或间接地安装在框架上或者在与框架 相配合的显示透镜上，所述垂直识别元件被布置为使得所述比较代表框架在弧矢平面中的取向的垂直分量，并且，期望的取向分量包括矫正透镜 的取向的垂直分量。根据本专利技术的另一个有利特性，在与框架相配合的每一个显示透镜和 相应眼睛之间测量距离，并且，根据所i^巨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在佩戴状态下确定眼镜的矫正眼用透镜相对于未来佩戴者的头部的取向的至少一个分量的方法，该方法包括下述步骤：　将位置识别系统（２０；２００）安装在框架（１０）上和／或在与框架相配合的显示透镜（１００；１０１）上，该识别系统包括具有至少一种已知的几何特征的至少一个识别元件（６０，７０，８０；７００，８００）；　通过图像拍摄仪器在垂直平面部平面（ＰＣＩ）内的两个维度上拍摄识别元件（６０，７０，８０；７００，８００）的图像；　对识别元件的拍摄图像进行处理，以在该图像中测量取决于识别元件的已知的几何特征的几何特征；以及　通过比较识别元件的拍摄图像的所测量的几何特征和识别元件的已知的几何特征，计算透镜的取向的至少一个分量，　该方法的特征在于：所述位置识别系统（２０）包括至少一个水平识别元件（７０）和用于将所述元件直接或间接地安装在框架（１０）的框部（１１）上或者在与框架（１０）相配合的显示透镜（１００）上的装置（２５，２６），该水平识别元件（７０）被布置为：使得所述识别元件的拍摄图像的所测量的几何特征取决于框架（１０）的所述框部（１１）或所述显示透镜（１００）相对于佩戴者的头部的取向关于基本上垂直的轴的水平分量；以及，根据所述比较，计算所述矫正透镜相对于佩戴者的头部的取向的至少一个水平分量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2006-9-14 06/080361.一种在佩戴状态下确定眼镜的矫正眼用透镜相对于未来佩戴者的头部的取向的至少一个分量的方法，该方法包括下述步骤将位置识别系统(20；200)安装在框架(10)上和/或在与框架相配合的显示透镜(100；101)上，该识别系统包括具有至少一种已知的几何特征的至少一个识别元件(60，70，80；700，800)；通过图像拍摄仪器在垂直平面部平面(PCI)内的两个维度上拍摄识别元件(60，70，80；700，800)的图像；对识别元件的拍摄图像进行处理，以在该图像中测量取决于识别元件的已知的几何特征的几何特征；以及通过比较识别元件的拍摄图像的所测量的几何特征和识别元件的已知的几何特征，计算透镜的取向的至少一个分量，该方法的特征在于所述位置识别系统(20)包括至少一个水平识别元件(70)和用于将所述元件直接或间接地安装在框架(10)的框部(11)上或者在与框架(10)相配合的显示透镜(100)上的装置(25，26)，该水平识别元件(70)被布置为使得所述识别元件的拍摄图像的所测量的几何特征取决于框架(10)的所述框部(11)或所述显示透镜(100)相对于佩戴者的头部的取向关于基本上垂直的轴的水平分量；以及，根据所述比较，计算所述矫正透镜相对于佩戴者的头部的取向的至少一个水平分量。2.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述位置识别系统(20)包括至少两个水平识别元件(70， 80)，所 述至少两个水平识别元件中的第一水平识别元件(70)直接或间接地安装 在框架(10)的两个框部之一 (11)上或者在与框架相配合的两个显示透 镜之一 (100 )上，所述至少两个水平识别元件中的第二水平识别元件(80 ) 安装在框架(10)的另一框部(12)上或者在另一显示透镜(101)上；所述拍摄步骤包括在面部平面(PCI)上的两个维度中拍摄水平识别 元件(70， 80)的图像；所述处理步骤包括对于每一个识别元件，处理所述拍摄图像，以从 其中测量取决于相应识别元件的已知的几何特征的几何特征；以及所述比较步骤包括在识别元件的拍摄图像的所测量的几何特征和对 应于所述水平识别元件(70， 80)的已知的几何特征之间进行比较，以及 根据所述比较计算每一个矫正透镜相对于未来佩戴者的头部的取向的至少 一个水平分量。3.根据前述权利要求所述的方法，其中，与眼睛的平分线(AO)相 对于图像拍摄仪器的取向的水平分量(APIV)相对应的姿势角(APIV) 是根据水平识别元件(70， 80)的拍摄图像的所测量的几何特征与对应的 已知的几何特征的比较来计算的。4. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述识别系统(20)包 括至少一个垂直识别元件(60)和用于将所述元件直接或间接地安装在框 架(10 )的框部(11)上或在与框架(10 )相配合的显示透镜(100 )上的 装置(25， 26)，所述垂直识别元件(60)被布置为使得所述识別元件 的拍摄图像的所测量的几何特征取决于框架(10)的所述框部(11)或所 述显示透镜(100 )相对于佩戴者的头部的取向关于基本上是水平的并且垂 直于佩戴者的弧矢平面(PSAG)的轴的垂直分量；并且，其中，根据所 述比较计算矫正透镜相对于佩戴者的头部的取向的至少一个垂直分量。5. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中，测量在所述图像拍摄装 置(卯)和所述位置识别系统(20)之间的距离(X)。6. 根据前述任一权利要求所述的方法，其中，在考虑比例因子的同时 在拍摄图《象中测量下述个人化参数中的至少一个瞳孔距离(PDS)、瞳 孔半距离(PDS1, PDS2)、每一个显示透镜(100, 101)的宽度和高度 尺寸(A和B)、和每一个瞳孔的高度(HG， HD)。7. 根据权利要求3和6所述的方法，其中，根据所测量的姿势角 (APIV )校正在拍摄图像中测量的瞳孔距离(PDS )、瞳孔半距离(PDS1，PDS2)和每一个显示透镜(100， 101)的宽度尺寸(A)的值，并且，根 据所计算的取向的垂直分量，校正每一个显示透镜的高度(B)和每一个瞳孔的高度(HG， HD)的值。8.根据从属于权利要求5的两个前述权利要求中的任一项所述的方 法，其中，根据所述图像拍摄装置(卯)和位置识别系统(20)之间的距 离(D ),对于远视的佩戴者，计算瞳孔距离(PDS )和/或瞳孔半距离(PDS1， PDS2)。9. 一种个人化光学设计矫正眼用透镜的方法，该方法包括下述两个步 骤执行根据前述任一权利要求的确定矫正眼用透镜相对于未来佩戴者的 头部的取向的至少一个分量的方法；以及根据所确定的矫正透镜的取向的 分量，...

【专利技术属性】
技术研发人员：JP肖沃，F利埃瓦，
申请(专利权)人：埃西勒国际通用光学公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]