用于优化佩戴者的光学镜片设备的方法

用于优化佩戴者的光学镜片设备的方法
【专利摘要】本发明提供了用于优化佩戴者的光学镜片设备的方法，该方法包括：?眼睛跟踪装置提供步骤，在该步骤过程中，向佩戴者提供安装于眼镜架上的眼睛跟踪装置，?佩戴者参数监测步骤，在该步骤过程中，使用该眼睛跟踪装置监测与该佩戴者的眼睛相关的至少一个参数，以及?优化步骤，在该步骤过程中，至少部分地以在该佩戴者参数监测步骤过程中对该至少一个参数的监测的基础为基础来优化该光学镜片设备。
【专利说明】
用于优化佩戴者的光学镜片设备的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于使用安装在眼镜架上的眼睛跟踪装置来优化佩戴者的光学 镜片设备的方法。
【背景技术】
[0002] 对本发明的背景的讨论包括于此以解释本发明的上下文。这将不被认为是承认所 引用的任何材料被公开、已知或者是权利要求书中的任一项权利要求的优先权日下的公共 常识的一部分。
[0003] 通常，需要佩戴眼科镜片设备的人去往眼镜师处所订购镜片提供商的眼科镜片设 备。当订购眼科镜片设备时，眼镜师向镜片提供商至少提供了佩戴者的处方。
[0004] 通常，处方是光焦度、散光以及下加光(在相关情况下）的一组光学特性，这些光学 特性由眼睛护理专业人员确定以便例如借助于定位在个人的眼睛前方的镜片来矫正他的 视觉缺陷。
[0005] 设计眼科镜片时，有些镜片提供商提出除了处方以外要考虑与佩戴者的眼睛相关 的另外参数。通常，当确定有待提供给佩戴者的光学镜片的设计时，镜片提供商可以考虑佩 戴者的瞳孔间距。
[0006] 当佩戴者要订购眼科镜片时，佩戴者的这些另外参数通常是由眼镜师在店里测量 或确定的。
[0007] 镜片提供商已经开发了可以考虑到与佩戴者的眼睛相关的越来越多参数而加以 定制的镜片。已经观察到，一些佩戴者参数可以随时间推移而改变和/或可以取决于佩戴者 正在进行的活动的类型。更一般地，已经观察到，在眼镜师店里短时期内对与佩戴者的眼睛 相关的参数的测量并不总是提供非常准确和/或相关的结果。特别地，使用这样的参数设计 的眼科镜片可能不完全适合于佩戴者。
[0008] 因此，有必要改进确定除佩戴者的处方之外的佩戴者参数的方法，以便更佳地提 尚所提出的眼科镜片的质量。

【发明内容】

[0009] 本发明的一个目的是提供一种用于优化光学镜片设备的方法，特别是通过比用现 有技术的方法更准确地确定佩戴者参数。
[0010]为此，本发明提出了一种用于优化佩戴者的光学镜片设备的方法，该方法包括：
[0011] -眼睛跟踪装置提供步骤，在该步骤过程中，向佩戴者提供安装于眼镜架上的眼睛 跟踪装置，
[0012] -佩戴者参数监测步骤，在该步骤过程中，使用该眼睛跟踪装置监测与该佩戴者的 眼睛相关的至少一个参数，以及
[0013] -优化步骤，在该步骤过程中，至少部分地以在该佩戴者参数监测步骤过程中对该 至少一个参数的监测的基础为基础来优化该光学镜片设备。
[0014] 有利地，使用安装在眼镜架上的眼睛跟踪装置来确定佩戴者参数提高了所确定的 佩戴者参数的准确度和相关性。
[0015] 第一，使用安装于眼镜架上的眼睛跟踪装置允许在较长时期内监测该佩戴者参数 而不干扰佩戴者。
[0016] 第二，使用安装于眼镜架上的眼睛跟踪装置允许在让佩戴者实施各种活动（例如 佩戴者可以阅读书籍，观看自己的智能手机，以及还有打高尔夫球或驾驶汽车)的同时监测 该佩戴者参数。
[0017] 第三，使用安装于眼镜架上的眼睛跟踪装置允许佩戴者拥有自然行为、自由移动， 而不必达到由用于测量佩戴征者参数的特殊测量装置或方法强加的限制性姿势或位置。
[0018] 第四，使用安装于眼镜架的眼睛跟踪装置可以允许屈光不正佩戴者长时间周期拥 有自然行为，他/她的矫正包含在眼镜中，这导致比使用可能防止处方镜片的任何测量的特 定仪器实现的测量更好的测量。对于渐进式佩戴者，尤其如此，因为渐进式镜片引入了特定 的屈光矫正，并且如果佩戴者在测量过程中不具有他/她的矫正镜片则他/她的行为/姿势 可能有很大差异。
[0019] 用于确定该佩戴者参数的现有技术的方法在时间上是有限的，是在眼镜师的并且 因此是在稍微不寻常的紧张环境下执行的，需要特定和限制性仪器/方法，从而对佩戴者行 为具有影响，并且佩戴者可以开展的活动的类型也是有限的。
[0020] 根据本发明的方法允许在与佩戴者要使用他的光学设备所处于的环境相对应的 自然环境中长周期(从几分钟到几个小时或者甚至数天)地监测佩戴者的与眼睛相关的参 数，并且没有受到关于佩戴者可能采取的位置或姿势的限制。
[0021] 根据本发明的方法可以在眼镜师商店执行，并且允许佩戴者在商店里更自由地移 动并采取更自然的行为，或者在天然环境中，例如在正常的生活活动期间，诸如驾驶活动或 运动活动。
[0022] 根据可以单独或组合地考虑的另外多个实施例：
[0023] -该方法进一步包括视觉环境数据提供步骤，在该步骤过程中，提供指示该佩戴者 的视觉环境的视觉环境数据，并且在该优化步骤过程中，至少部分地基于该视觉环境数据 来优化该光学镜片设备;和/或
[0024] -该方法进一步包括佩戴者活动数据提供步骤，在该步骤过程中，提供指示该佩戴 者的活动的佩戴者活动数据，并且在该优化步骤过程中，至少部分地基于该佩戴者活动数 据来优化该光学镜片设备;和/或
[0025] -该佩戴者的视觉环境和/或该佩戴者的活动是以与该佩戴者参数同步的方式监 测的，以便使该佩戴者参数与该佩戴者的视觉环境和/或该佩戴者的活动相联系;和/或
[0026] -该方法进一步包括头部移动监测步骤，在该步骤过程中，以与佩戴者参数和该佩 戴者的视觉环境和/或该佩戴者的活动同步的方式监测该佩戴者的头部移动，以便使该佩 戴者的眼睛-头部协调与该佩戴者的视觉环境和/或该佩戴者的活动相联系;和/或
[0027] -在该优化步骤过程中，对该光学镜片设备的光学功能进行优化;和/或
[0028] -在该优化步骤过程中，对该光学镜片设备的屈光功能进行优化;和/或
[0029] -在该优化步骤过程中，对该光学镜片设备的透射功能进行优化;和/或
[0030] -在该优化步骤过程中，以对该至少一个参数的监测为基础从光学镜片列表中选 择特定光学镜片;和/或
[0031] -在该优化步骤过程中，对该光学镜片的尺寸和/或平均曲率和/或厚度和/或形状 进行优化;和/或
[0032] -在该优化步骤过程中，对该光学镜片在该光学镜片设备中的位置进行优化;和/ 或
[0033] 该眼睛跟踪装置被适配成用于确定该佩戴者的注视方向；和/或 [0034]-该眼睛跟踪装置被适配成用于确定该佩戴者的观看距离;和/或
[0035] -该眼睛跟踪装置包括被适配成用于采集该佩戴者的至少一只眼睛的图像的至少 一个光检测器;和/或
[0036] -该眼睛跟踪装置包括被适配成用于测量佩戴者的眼睛附近的皮肤上的电势的至 少一对电极、以及被配置成用于检测眨眼、扫视、和/或眼睛移动的相关联处理装置;和/或
[0037] -该眼睛跟踪装置至少包括加速度计和/或拍摄环境的照片的相机和/或光传感 器;和/或
[0038]-该方法进一步包括显示步骤，在该步骤过程中，向该佩戴者显示与在该监测步骤 过程中所监测的该至少一个参数相关的信息;和/或
[0039] -该监测步骤当在眼镜师商店实施时持续执行至少一分钟;和/或
[0040] -该监测步骤持续实施至少10分钟;和/或
[0041] -向该佩戴者提供的安装于眼镜架上的眼睛跟踪装置具有小于或等于100g的重 量;和/或
[0042] -在让该佩戴者在自然环境中实践多个特定活动的同时实施该监测步骤;和/或
[0043] -在该监测步骤过程中，对该至少一个参数的幅度和/或随着时间推移的变化和/ 或分布进行监测;和/或
[0044] -在该监测步骤过程中所监测的该至少一个佩戴者参数是在由以下各项组成的列 表中选择的：
[0045] -眼睛注视方向，
[0046]-瞳孔直径，
[0047]-瞳孔形状，
[0048]-瞳孔外观，
[0049] -隐斜视测量值，
[0050] -眨眼频率，
[0051] -佩戴者的双眼之间的注视视差 [0052]-佩戴者的眼睛的会聚距离，
[0053]-佩戴者的至少一只眼睛的照度水平，
[0054] -佩戴者的视轴与该光学镜片的至少一个表面的交点，
[0055] -眼睛整体外观，如虹膜、角膜、巩膜外观，眼睛流泪，以及 [0056]-眼睛移动速度。
[0057]本发明进一步涉及一种制造佩戴者的眼科镜片的方法，该方法包括：
[0058]-光学功能优化步骤，在该步骤过程中，使用根据本发明的方法对该眼科镜片的光 学功能进行优化，以及
[0059] -制造步骤，在该步骤过程中，制造该光学镜片。
[0060] 本发明还涉及一种控制可调镜片装置的方法，该可调镜片装置包括可调镜片、光 学功能控制器以及眼睛跟踪装置，该可调镜片具有光学功能并且当佩戴者使用该装置时在 该佩戴者的至少一只眼睛与真实世界场景之间延伸，并且该光学功能控制器被安排成用于 控制该可调镜片的光学功能，该方法包括：
[0061] -光学功能优化步骤，在该步骤过程中，使用根据本发明的方法对该可调镜片的光 学功能进行优化，
[0062] -光学功能适配步骤，在该步骤过程中，该可调镜片的光学功能被调整成与在该光 学功能优化步骤过程中所确定的优化光学功能相对应。
[0063] 根据另外一方面，本发明涉及一种包括一个或多个存储的指令序列的计算机程序 产品，该一个或多个存储指令序列可由处理器存取并且当由该处理器执行时致使该处理器 实施根据本发明的方法的步骤。
[0064]根据另一个方面，本发明涉及一种使计算机执行本发明的方法的程序。
[0065] 本发明还涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质承载有根据本发明的计算 机程序的一个或多个指令序列。
[0066] 本发明还涉及一种具有在其上记录有程序的计算机可读存储介质；其中，该程序 使计算机执行本发明的方法。
[0067] 本发明涉及一种包括处理器的装置，该处理器被适配成用于存储一个或多个指令 序列并且实施根据本发明的方法的步骤中的至少一个步骤。
【附图说明】
[0068] 现在将参照附图来描述本发明的非限制性实施例，在附图中：
[0069] 〇图1是表示根据本发明的优化方法的步骤的流程图，
[0070] 〇图2是可以使用根据本发明的优化方法的头戴式眼睛跟踪装置的示意性表示，并 且
[0071] 〇图3是表示根据本发明的一种控制可调镜片装置的方法的步骤的流程图。
[0072] 附图中的元件仅是为了简洁和清晰而展示的，并且不一定是按比例绘制的。例如， 图中的一些元件的尺寸可以相对于其他尺寸被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理 解。
【具体实施方式】
[0073] 如图1所示，根据本发明的用于优化佩戴者的光学镜片设备的方法至少包括：
[0074]-眼睛跟踪装置提供步骤S1，
[0075]-佩戴者参数监测步骤S2，以及
[0076] -优化步骤S3。
[0077] 在眼睛跟踪装置提供步骤S1过程中，向佩戴者提供安装在眼镜架上的眼睛跟踪装 置。
[0078] 图2上表示了安装于眼镜架上的眼睛跟踪装置的实例。
[0079]在图2上表示的眼睛跟踪装置10包括眼镜架12,该眼镜架具有指向佩戴者的左眼 (未示出）的三个光检测器20、22、24。
[0080] 在图2的实例中，这些光检测器20、22、24是相机，然而，光检测器还可以是像素化 光检测器或光检测器阵列。
[0081] 这些相机20、22、24被安排成指向佩戴者的头部以便跟踪佩戴者的左眼的位置，例 如，瞳孔、眼睑、虹膜、闪光点、和/或在左眼区域中的其他参照点。
[0082] 这些相机20、22、24可以包括电荷耦合器件(CXD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)、 或包括有源区（例如，包括矩形的或其他的像素阵列）的其他检测器，以用于捕捉图像和/或 生成表示这些图像的视频信号。这些相机20、22、24各自的有源区可以具有任何希望的形 状，例如，方形、矩形形状、圆形等等。一个或多个相机的有源区的表面也可以是弯曲的（如 果希望的话），例如以便在图像采集过程中补偿眼睛的近三维曲率以及被成像的周围结构。 [0083]眼睛跟踪装置10可以可选地进一步包括三个照射源30、32、34，这三个照射源被安 排成在佩戴者戴着眼镜架12时照射佩戴者的左眼。
[0084]这三个照射源30、32、34固定至眼镜架12上。在示例性实施例中，照射源30、32、34 可以包括发光二极管（LED)、有机LED(OLED)、激光二极管、或将电能转换成光子的其他器 件。每个照射源30、32、34可以用来照射眼睛以便使用相机20、22、24中的任一者来采集图像 和/或产生用于测量目的的参照闪光点从而提高视线跟踪的准确度。在示例性实施例中，每 个光源30、32、34可以被配置成用于发射相对窄或宽的带宽的光，例如在大约700-1000纳米 之间的一个或多个波长的红外光。例如，铝砷化镓LED提供了在850nm的发射峰并且被广泛 使用且是负担得起的，而在移动电话中使用的商品CMOS相机与网络相机在这个波长显示出 良好的灵敏度。
[0085]眼睛跟踪装置10进一步包括处理单元14,该处理单元被安排成用于接收这些相机 20、22、24收集的图像以供进一步处理或记录在存储介质中。处理单元被安排在眼镜架的这 些侧之一中。
[0086] 虽然未表示出来，但是该眼睛跟踪装置进一步包括电源，例如蓄电池和/或其他电 子产品。有利地，为了在眼镜架12内更均匀地分布重量，电源和/或其他电子器件可以安排 在眼镜架的与包含处理单元14的一侧相对的一侧中。
[0087] 有利地，这种头戴式眼睛跟踪装置被包括在眼镜架中，佩戴者可以长期使用眼睛 跟踪装置而不受阻碍。例如，可以使用此类眼睛跟踪装置来长期测量以便在日常生活条件 下准确地确定佩戴者的视觉行为。
[0088] 根据本发明的优选实施例，向佩戴者提供的眼睛跟踪装置具有小于或等于100g、 例如小于或等于75g的总重量。
[0089] 虽然在图2上相机和照射源仅被表示在眼镜架的左侧，但是眼睛跟踪装置也可以 在该眼镜架的右侧上包括多个相机和照射源。
[0090] 有利的是，在眼镜架的两侧上具有相机允许提供关于佩戴者的注视方向和注视距 离的准确信息。
[0091] 虽然图2上未表示，但除了或替代相机，该眼睛跟踪装置可以包括被适配成用于测 量佩戴者的眼睛附近的皮肤上的电势的至少一对电极。
[0092] 该眼睛跟踪装置可以进一步与被配置成用于检测眨眼、扫视和/或眼睛移动的处 理装置相关联。
[0093] 可以通过将诸如相机、电池、处理装置等眼跟踪元件添加到包括至少适配于佩戴 者的处方的眼科镜片的标准眼镜架来获得该眼睛跟踪装置。这可以呈附装到镜架上的电子 附加物的形式。
[0094] 可替代地，该眼睛跟踪器装置可以包括眼镜架，至少适配于佩戴者的处方的眼科 镜片安装在该眼镜架中。例如，该眼睛跟踪器装置可以呈附加装置的形式，该附加装置附装 到装配有佩戴者的当前校正镜片的他/她的当前镜架。在这种情况下，该眼睛跟踪器装置优 选地具有整合在佩戴者的眼睛与该镜片之间的多个相机，以便避免这些镜片的光焦度产生 的屈光偏差，这将导致眼睛的图像失真。这允许具有将不依赖于眼科镜片的眼睛跟踪器装 置测量值。
[0095] 有利地，该佩戴者可以在日常生活情形中使用该眼睛跟踪装置，并且更准确地监 测了与眼睛相关的参数。
[0096] 在佩戴者参数监测步骤S2过程中，使用在眼睛跟踪装置提供步骤S1过程中提供的 眼睛跟踪装置来监测与该佩戴者的眼睛相关的至少一个参数。
[0097] 监测步骤S2实施得越长，监测就越准确。典型地，在至少10分钟的时期内实施该监 测步骤。例如，可以在早晨向该佩戴者提供该眼睛跟踪装置，并且可以一整天实施该监测步 骤，以便在许多不同的视觉情形下监测佩戴者的眼睛的参数。
[0098] 如果在眼镜师商店监测佩戴者，则可以缩短监测时间，但优选地是超过一分钟。
[0099] 在该监测步骤过程中，对与该佩戴者的眼睛相关的至少一个参数的幅度和/或随 着时间推移的变化和/或分布进行监测。例如，该参数的幅度是在给定的频率下确定的、并 且例如存储在内部存储器中。可以使用所测量和存储的数据来确定所监测的参数随时间的 变化和/或分布。
[0100] 为了加强监测的针对性，在让佩戴者在与佩戴者的一般环境相对应的自然环境中 实践多个特定活动的同时执行该监测步骤。
[0101] 作为替代方案，这种监测可以在眼镜师商店完成，并且眼镜师可以向佩戴者建议 与佩戴者的活动相相对应的不同活动。例如，眼镜师可以向佩戴者建议阅读书籍、平板上的 文本，以执行不同的视觉测试(例如跟踪或凝视特定的视觉目标、直视），以测试姿势（例如 当用计算机工作时）。
[0102] 这些特定的活动可以是例如驾驶、运动、阅读、计算。此活动包括室内和室外活动， 以及近视力活动、中间视力活动和远视力活动。
[0103] 在开始监测之前，可以进行一组测试或校准，优选地是在眼镜师商店。
[0104] 例如，确定矫正佩戴者所需要的镜片的焦度和类型(单视觉、渐进式），并且该眼睛 跟踪装置可以装配有具有该焦度和类型的镜片。
[0105] 此外，该设备和/或佩戴者的特性可以被确定并作为附加数据存储以改善该优化 步骤。例如，可以存储该设备的镜片的焦度和类型、取决于眼睛的镜片的位置(包括镜片与 眼睛转动中心之间的距离）、全视角(pantoscopic angle)、瞳孔距离、取决于镜架的远视力 点的位置、渐进式镜片的近视力点的位置、该设备的镜架形状。
[0106] 例如，该佩戴者配备该眼睛跟踪装置、并且被要求朝不同的已知方向凝视不同视 觉目标。佩戴者可以例如立刻凝视远处的目标，以采用主要注视姿势。
[0107] 在该监测步骤过程中，可以监测与佩戴者的眼睛相关的任何参数。
[0108] 例如，在该监测步骤过程中，可以监测以下参数中的一个参数或其任意组合：
[0109] -眼睛注视方向，
[0110]-瞳孔直径， Com]-瞳孔形状，
[0112]-瞳孔外观，
[0113] -隐斜视测量值，
[0114] -眨眼频率，以及
[0115] -佩戴者的双眼之间的注视视差
[0116] -佩戴者的眼睛的会聚距离，
[0117] -佩戴者的至少一只眼睛的照度水平，
[0118] -佩戴者的视轴与该光学镜片的至少一个表面的交点，
[0119] -眼睛整体外观，如虹膜、角膜、巩膜外观，眼睛流泪，以及
[0120] -眼睛移动速度。
[0121] 可以使用这样的参数来确定佩戴者的视觉行为、多个单独参数、他/她的视觉活动 的环境影响、视觉强度或疲劳、眼部疾病到来或演变。
[0122] 在该监测步骤过程中，可以使用多个附加传感器，以便确定佩戴者的当前活动或 他/她的环境是什么。例如，使用加速度计，可以监测佩戴者是阅读还是立刻观看。还可以使 用拍摄佩戴者环境的照片的相机来确定某些类型的活动，例如，佩戴者正在驾驶，或正在做 运动，以及周围环境亮度是低还是高。例如，从这些照片中确定对该环境的运动的分析，以 检测动态活动(如运动）、或当驾驶时检测移动物体(如汽车），或当使用计算机/平板/智能 手机时检测视频显示器的存在。
[0123] 该相机可以确定环境的亮度，以便确定是否存在低光条件/高光条件，并且确定可 能存在的是任何眩光源还是雾。
[0124] 在该监测步骤过程中收集的数据可以经后处理，以确定另外的信息（如佩戴者的 优势眼)或识别取决于佩戴者的活动类型该光学镜片中被该佩戴者最常使用的区域。
[0125] 例如，该眼睛跟踪装置可以测量用于远视力活动的注视方向，以及该注视方向对 于镜架形状的位置影响。类似地，该眼睛跟踪装置可以测量用于近视力活动的注视方向、以 及该注视方向对于镜架形状的位置影响。
[0126] 可以使用这些位置影响之间的竖直距离来限定渐进式镜片中的配适十字和近视 力位置之间的距离。
[0127] 当注视方向接近水平方向时可以判定远视力活动，并且当该注视方向被定向成朝 向该镜架形状的底部时可以判定近视力活动。
[0128] 简单的实例可以是确定该光学镜片中的被该佩戴者最常使用的、用于注视远处物 体的区域和该光学镜片中的被该佩戴者最常使用、用于注视近处物体的区域。
[0129] 有利地，使佩戴者长期使用该眼睛跟踪装置允许确定例如这一天用于注视远距离 和/或近距离的区域是否改变。
[0130] 尽管图1上未表示，根据本发明的方法可以进一步包括显示步骤，在该步骤过程 中，例如向佩戴者和/或向眼镜护理专业人员显示与在该监测步骤过程中所监测的至少一 个参数相关的信息。
[0131] 此外，该方法可以包括发送步骤，在该步骤过程中，将与在该监测步骤过程中所监 测的至少一个参数相关的信息发送至远程实体，例如发送至远程服务器。有利地，该镜片提 供商和/或佩戴者和/或眼镜护理专业人员可以访问该信息。
[0132] 在该优化步骤过程中，至少部分地基于在佩戴者参数监测步骤过程中所监测的与 佩戴者眼睛相关的信息来优化该光学镜片设备。
[0133] 可以例如取决于眼科镜片的类型和所监测的参数的类型以不同的方式执行该优 化。
[0134] 根据实施例，该光学镜片设备的优化包括优化该光学镜片设备的光学镜片的光学 功能。
[0135] 在本发明的意义上，光学功能与针对每个注视方向提供光学镜片对穿过该光学镜 片的光线的影响的功能相对应。
[0136]光学功能可以包括如屈光功能、光吸收、偏振能力、对比度加强能力等等......
[0137] 屈光功能与根据注视方向变化的光学镜片焦度(平均焦度、散光等)相对应。可以 使用根据本发明的方法来优化屈光功能。
[0138] 典型地，如果该眼科镜片是渐进式多焦点镜片，则可以使用根据本发明的方法来 优化该光学镜片的多个不同参数，其中包括近视力区和远视力区的相对位置和/或设计类 型和/或渐进长度和/或渐进带的尺寸。
[0139] 在本发明的意义上，渐进式多焦点镜片是具有远视力区、近视力视以及它们之间 的渐进带(或通道)的眼科镜片。该渐进带提供了从远视力区到近视力区的逐渐的焦度渐变 而没有分割线或棱镜跳跃。
[0140] 在本发明的意义上，渐进式多焦点镜片的渐进长度对应于在镜片表面上于配适十 字与子午线上的一点之间竖直测量的距离，在该点处，平均球镜相对于在远视力点处的平 均球镜具有85%的差异。
[0141]措辞"光学设计"是广泛使用的措辞，其由本领域的技术人员已知在眼科领域中用 于指定允许限定眼科镜片的屈光功能的参数集;每个眼科镜片设计者具有其自己的设计， 特别是针对渐进式眼科镜片。就示例而言，渐进式眼科镜片"设计"引起渐进表面的优化，以 便恢复远视者在所有距离处看清楚的能力，而且还最优地关注中央窝视觉、中央凹外视觉、 双眼视觉等所有生理视觉功能，并且使不想要的散光最小化。例如，渐进式镜片设计包括：
[0142] -由镜片佩戴者在白天生活活动过程中使用的沿着这些主注视方向（子午线）的焦 度轮廓，
[0143] -焦度(平均焦度、散光......）在镜片的侧部上（即，离开主注视方向）的分布。
[0144] 这些光学特性是由眼科镜片设计者限定并计算、并且配备有渐进式镜片的"设计" 的一部分。例如，通过测量眼睛的注视方向（水平或垂直)的范围，可以检测佩戴者是属于的 眼睛移动者的类别还是属于头部移动者的类别、或任何中间类别。
[0145] 然后，如果佩戴者属于眼睛移动者的类别，则将提出渐进式硬设计，而如果佩戴者 是头部移动者，则将提出软设计，而对于中间类别将提出硬设计和软设计之间的权衡。
[0146] 该类别可以基于注视方向的最小值或最大值或变化来确定。
[0147] 还可以用根据本发明的方法对有待向佩戴者提供的光学镜片的尺寸进行优化。事 实上，根据本发明的方法可以提供关于由佩戴者所使用的光学镜片的区域的尺寸的信息。 每个佩戴者可以使用不同尺寸的区域，因此可以将光学镜片的尺寸调整成对应于佩戴者的 需求。
[0148] 该光学镜片的优化可以包括对光学镜片在眼镜架中的位置进行优化。特别地，光 学镜片的基准点（如棱镜基准点）相对于佩戴者的眼睛的位置可以通过根据本发明的方法 进行优化。
[0149] 例如，可以长期测量用于远视力的注视方向，取平均注视方向，确定平均注视方向 对镜架形状的影响，并且然后将渐进式镜片的配适十字定位在这个位置。
[0150] 根据本发明的优化步骤可以包括在可供使用的光学镜片列表中选择特定光学镜 片，例如，特定光学镜片设计。最适当的光学镜片的选择是以对与眼睛相关的参数的监测为 基础来完成的。
[0151] 例如，可以在提出不同渐进长度、不同设计(软设计、硬设计)的渐进式镜片列表内 选择渐进式镜片。
[0152] 根据本发明的实施例，可以对光学镜片的透射功能进行优化。在本发明的意义上， 该透射功能与针对每个注视方向在一定波长范围内提供平均透射率的功能相对应。在一定 波长范围内的平均透射率与在相应波长范围内透射穿过该光学系统的入射光的强度的百 分比相对应。
[0153] 例如，可以使用由相机测量的眼睛上的亮度来提出不同的透射功能，例如适配于 佩戴者环境的0-4(IS08980-3)之间的类别，或提出特定的UV截止溶液，例如Crizal UV AR 涂层或偏振镜片。
[0154] 根据本发明的实施例，该优化可以对该佩戴者采取特定类型的镜片的处方的形 式。例如，如果这种佩戴者监测显示眼睛的频繁流泪至微红发热，从而揭示视觉疲劳，可以 向该佩戴者提出镜片降低视觉强度。镜片的实例是依视路(Essilor)抗疲劳TM镜片。
[0155] 根据本发明的实施例，可以使用根据本发明的优化方法来优化被制造并磨边以配 适在眼镜架(例如与该眼睛跟踪装置所使用的眼镜架相同类型的眼镜架）中的经典光学镜 片。
[0156] 根据本发明的方法允许在测量与视觉环境(例如视觉场景和由佩戴者执行的任务 或活动)有关系的眼睛参数时改进用该眼睛跟踪装置完成的佩戴者眼睛参数测量。
[0157] 与视觉环境或所执行活动有关系的眼睛参数的测量可以产生佩戴者的经改善的 视觉设备，因为佩戴者参数(例如注视方向）可以取决于活动。例如，对于佩戴者而言，步行 活动或爬楼梯之间，视觉策略可能大大不同。
[0158] 眼睛参数监测步骤可以包括借助诸如场景相机或惯性传感器的辅助装置或借助 诸如眼镜师传统上用于确定主注视方向的协议来跟踪视觉场景和活动。例如，可以使用场 景相机来获得佩戴者的环境的图像，并且使用图像处理技术来确定佩戴者是否步行在人行 道上、做运动，爬楼梯、驾驶等等。
[0159] 如此可以限定不同的活动，并且存储针对这些活动中的每一者的佩戴者视觉参数 (例如注视方向）。
[0160] 还可以存储多个附加参数，例如在活动期间佩戴者正在观看的特征(例如，可以存 储在爬楼梯时佩戴者正观看的是楼梯的哪部分，当驾驶时他将观看的视觉刺激物是什 么…），例如在使用惯性传感器的加速度计情况下的头部转动。
[0161] 然后，根据优化步骤，在该步骤过程中，至少部分地以在该佩戴者参数监测步骤过 程中对佩戴者的至少一个参数的监测以及对佩戴者的视觉场景和/或活动的至少一个参数 的监测的基础为基础来优化该光学镜片设备。
[0162] 例如，在人群的自然位移活动过程中测量眼睛协调，以识别佩戴者在高风险碰撞 任务中所使用的最佳且自然的眼睛-头部协调。为此，佩戴者可以配备有安装在眼镜架上的 眼睛跟踪装置和多个辅助装置:场景相机允许记录场景。陀螺仪传感器允许记录头部位置。
[0163] 可以执行监测阶段以在世界参考系中校准头部和眼睛跟踪装置。这些装置的同步 记录允许将视觉场景的风险的出现与相应的眼睛-头部协调相联系。通过这种监测，可以给 每位单独佩戴者指配对他在高风险碰撞任务中移动头部或移动眼睛（头部移动者/眼睛移 动者)的倾向进行限制的系数。所以，可以不仅根据视觉佩戴者参数而且根据与活动相关的 参数对该光学镜片设备进行优化。
[0164] 以安装在眼镜架上的眼睛跟踪装置和附加传感器装置为基础的监测阶段改善了 用本
【申请人】开发和商品化的商标为Varilux Ipseo的装置所获得的头部-眼睛移动比率测 量值以改进定制视力矫正。使用此装置来测量与具体佩戴者的视觉印记相对应的头部-目艮 睛移动比率，并且在处理该数据之后制造个性化的渐进式镜片以产生与佩戴者的生理特性 匹配的设计。
[0165] 然后，该优化阶段由使用这种行为系数组成，该行为系数负责最适合的设计的计 算。因此，例如，对于倾向于移动眼睛而不是头部的佩戴者，将选择具有相当宽的清晰视野 的设计，换言之具有高焦度梯度。这样的设计称为硬设计。然而，这样的设计产生更多的失 真。针对于此，对于更趋于移动头部而不是眼睛的佩戴者，将在周边选择软渐变，以避免摇 摆印象。这样的具有更平滑焦度梯度的设计称为软设计。
[0166] 因此，本发明还涉及一种制造佩戴者的眼科镜片的方法，该方法包括：
[0167] -光学功能优化步骤，在该步骤过程中，使用根据本发明的方法对该眼科镜片的光 学功能进行优化，以及
[0168] -制造步骤，在该步骤过程中，制造该光学镜片。
[0169] 另外，可以使用根据本发明的优化方法来优化可调镜片（例如，可编程镜片）的光 学功能。
[0170] 因此，如图3所示，本发明进一步涉及一种控制可调光学镜片装置的方法，该方法 可以包括：
[0171] -可调镜片装置提供步骤S21，
[0172] -光学功能优化步骤S22,以及
[0173] -光学功能适配步骤S23。
[0174] 在可调镜片装置提供步骤S21过程中，提供了至少包括可调镜片（例如，可编程镜 片）、光学功能控制器以及眼睛跟踪装置的可调镜片装置。
[0175] 该可调镜片具有光学功能并且当佩戴者使用该装置时在佩戴者的至少一只眼睛 与真实世界场景之间延伸。
[0176] 该光学功能控制器被安排成用于控制该可调镜片的光学功能。
[0177] 例如，可编程镜片可以包括平行于该光学镜片的表面的并列单元格集合，形成所 谓的像素化光学元件。
[0178]这种像素化光学元件还可以具有各种光学功能，如屈光功能、光吸收、偏振能力、 对比度加强能力等。
[0179]光学元件的屈光功能的特征可以在于针对横穿光学元件的给定单色光波的光相 移分布。
[0180] 以一般的方式，透明光学元件具有与光轴相比横向延伸的表面。然后，光波的平均 传播方向可以被选择为叠加在这条轴线上，并且可以在表面元件内给出光相移分布。
[0181] 在像素化光学元件的情况下，光相移具有恰当地实现的组成透明光学元件的可用 表面的采样的多个离散值。
[0182] 众所周知的是，单色光波的光相移Δφ等于数字π的二倍与每个单元格的横跨长度 L、以及与填充单元格的透明材料的折射率的值η和空气折射率的值之差以及与波长λ的倒 数的乘积。
[0183] 至于图1的实例，该可调镜片装置配备有眼睛跟踪装置。
[0184] 在光学功能优化步骤S22过程中，使用根据本发明的优化方法对该可调镜片的光 学功能进行优化。
[0185] 在光学功能适配步骤S23过程中，将该可调镜片的光学功能调整成与在该光学功 能优化步骤S23过程中所确定的优化光学功能相对应。
[0186] 根据本发明的实施例，提出显示与佩戴者的注视方向相关的信息。例如，对于渐进 式镜片，提出在计算机显示器上显示表示右侧镜片或左侧镜片中的至少一者的图谱，为此， 表示了远视力位置、近视力位置，并且还表示了该镜片内的注视方向的分布。这向佩戴者示 出了他/她针对近视力/远视力的注视方向是否配适该镜片上的近视力位置或远视力位置。 [0187]还可以表示近视力、远视力、或中间视力的视野的宽度，并且然后检查注视方向分 布是否落在近/远/中间视野的宽度中。这将向佩戴者示出他/她是否需要具有更大或缩小 的视野宽度的镜片。
[0188] 该视野宽度的轮廓例如可以被定义为不想要的散光具有0.f5D值的Iso线。
[0189] 以上已经借助于实施例描述了本发明，这些实施例并不限制本发明的发明构思。
[0190] 对于参考了以上说明的实施例的本领域技术人员来说，还可以提出很多另外的修 改和变化，这些实施例仅以实例方式给出，无意限制本发明的范围，本发明的范围仅由所附 权利要求书予以限定。
[0191] 在权利要求书中，词"包括"并不排除其他的元件或步骤，并且不定冠词"一个(a)" 或"一个(an)"并不排除复数。不同的特征在相互不同的从属权利要求中被叙述这个单纯的 事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求书中的任何参考符号都不应当被 解释为限制本发明的范围。
【主权项】
1. 一种用于优化佩戴者的光学镜片设备的方法，该方法包括： -眼睛跟踪装置提供步骤，在该步骤过程中，向佩戴者提供安装于眼镜架上的眼睛跟踪 装置， -佩戴者参数监测步骤，在该步骤过程中，使用该眼睛跟踪装置监测与该佩戴者的眼睛 相关的至少一个参数，以及 -优化步骤，在该步骤过程中，至少部分地基于在该佩戴者参数监测步骤过程中对该至 少一个参数的监测的基础来优化该光学镜片设备。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，该方法进一步包括视觉环境数据提供步骤，在该 步骤过程中，提供指示该佩戴者的视觉环境的视觉环境数据，并且在该优化步骤过程中，至 少部分地基于该视觉环境数据来优化该光学镜片设备。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，该方法进一步包括佩戴者活动数据提供步骤， 在该步骤过程中，提供指示该佩戴者的活动的佩戴者活动数据，并且在该优化步骤过程中， 至少部分地基于该佩戴者活动数据来优化该光学镜片设备。4. 根据权利要求2或3所述的方法，其中，该佩戴者的视觉环境和/或该佩戴者的活动是 以与该佩戴者参数同步的方式监测的，以便使该佩戴者参数与该佩戴者的视觉环境和/或 该佩戴者的活动相联系。5. 根据权利要求4所述的方法，其中，该方法进一步包括头部移动监测步骤，在该步骤 过程中，以与该佩戴者参数和该佩戴者的视觉环境和/或该佩戴者的活动同步的方式监测 该佩戴者的头部移动，以便使该佩戴者的眼睛-头部协调与该佩戴者的视觉环境和/或该佩 戴者的活动相联系。6. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在该优化步骤过程中，对该光学镜片 设备的光学功能进行优化。7. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在该优化步骤过程中，以对该至少一 个参数的监测为基础从光学镜片列表中选择特定光学镜片。8. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在该优化步骤过程中，对该光学镜片 的尺寸进行优化。9. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在该优化步骤过程中，对该光学镜片 在该光学镜片设备中的位置进行优化。10. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，该眼睛跟踪装置被适配成用于确定 该佩戴者的注视方向。11. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，该眼睛跟踪装置被适配成用于确定 该佩戴者的观看距离。12. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，该方法进一步包括显示步骤，在该 步骤过程中，向该佩戴者显示与在该监测步骤过程中所监测的该至少一个参数相关的信 息。13. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，该眼睛跟踪装置进一步包括加速度 计和/或拍摄环境的照片的相机和/或光传感器和/或陀螺仪传感器。14. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在让该佩戴者在自然环境中实践多 个特定活动的同时执行该监测步骤。15. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在该监测步骤过程中，对该至少一 个参数的幅度和/或随着时间推移的变化和/或分布进行监测。16. 根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，在该监测步骤过程中，所监测的该 至少一个佩戴者参数是在由以下各项组成的列表中选择的： -眼睛注视方向， -瞳孔直径， -瞳孔形状， -瞳孔外观， -隐斜视测量值， -眨眼频率，以及 -佩戴者的双眼之间的注视视差 -佩戴者的眼睛的会聚距离， -佩戴者的至少一只眼睛的照度水平， -佩戴者的视轴与该光学镜片的至少一个表面的交点， -眼睛整体外观，如虹膜、角膜、巩膜外观，眼睛流泪，以及 -眼睛移动速度。17. -种制造佩戴者的眼科镜片的方法，该方法包括： -光学功能优化步骤，在该步骤过程中，使用根据权利要求1至16中任一项所述的方法 对该眼科镜片的光学功能进行优化，以及 -制造步骤，在该步骤过程中，制造该光学镜片。18. -种控制可调镜片装置的方法，该可调镜片装置包括可调镜片、光学功能控制器以 及眼睛跟踪装置，该可调镜片具有光学功能并且当佩戴者使用该装置时在该佩戴者的至少 一只眼睛与真实世界场景之间延伸，并且该光学功能控制器被安排成用于控制该可调镜片 的光学功能，该方法包括： -光学功能优化步骤，在该步骤过程中，使用根据权利要求1至16中任一项所述的方法 对该可调镜片的光学功能进行优化， -光学功能适配步骤，在该步骤过程中，该可调镜片的光学功能被调整成与在该光学功 能优化步骤过程中所确定的优化光学功能相对应。19. 一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个或多个存储的指令序列，该一个 或多个存储指令序列可由处理器存取并且在由该处理器执行时致使该处理器实施根据权 利要求1到18中任一项所述的方法的步骤。
【文档编号】G02C7/02GK106030382SQ201580008919
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月17日
【发明人】R·法约尔, P·奥利皖, S·查恩, D·特恩沃兹
【申请人】埃西勒国际通用光学公司