EP2047322A1 - Device and method for determining a wearing position of a pair of glasses, and computer program device - Google Patents
Device and method for determining a wearing position of a pair of glasses, and computer program deviceInfo
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- EP2047322A1 EP2047322A1 EP07785907A EP07785907A EP2047322A1 EP 2047322 A1 EP2047322 A1 EP 2047322A1 EP 07785907 A EP07785907 A EP 07785907A EP 07785907 A EP07785907 A EP 07785907A EP 2047322 A1 EP2047322 A1 EP 2047322A1
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- EP
- European Patent Office
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- spectacle lens
- user
- image data
- spectacles
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C13/00—Assembling; Repairing; Cleaning
- G02C13/003—Measuring during assembly or fitting of spectacles
- G02C13/005—Measuring geometric parameters required to locate ophtalmic lenses in spectacles frames
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
- G02C7/00—Optical parts
- G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
- G02C7/024—Methods of designing ophthalmic lenses
- G02C7/027—Methods of designing ophthalmic lenses considering wearer's parameters
Definitions
- the present invention relates to a device for determining and / or checking a position of spectacles and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user, a method and a computer program device for carrying out the method.
- individually optimized spectacle lenses makes it possible to respond to the needs of people with visual defects and to provide, for example, spectacle lenses with individually optimized viewing areas.
- Individually adapted spectacle lenses allow optimal correction of optical vision defects of a user of the lenses.
- An individual calculation and adjustment of eyeglass lenses is also possible for sports eyewear, which are characterized by large deflections, frame and pre-tilt angle.
- the optician has a variety of measuring instruments available.
- the optician can evaluate pupillary reflexes with a so-called pupillometer or determine the distance of the pupil centers in order to determine the pupil distance in this way.
- Pretank angle and corneal vertex distance can be determined, for example, with a measuring device, in which the habitual head and body posture of the customer, the meter is held on a socket level of a spectacle frame.
- the pre-tilt angle can be read off the side of a gravity-driven pointer using a scale.
- an engraved ruler is used, with which the distance between the estimated groove bottom of the spectacle frame and the cornea is also measured from the side.
- the frame angle of the spectacle frame can be determined, for example, with a meter on which the glasses are placed.
- the nasal edge of a disc must be arranged above a pivot point of a movable measuring arm, wherein the other disc is parallel to an engraved line.
- the measuring arm is adjusted so that a marked axis of the measuring arm is parallel to the frame level of the disc arranged above it.
- the socket angle can then be read on a scale. If the respective optical parameters have been properly determined and a spectacle lens has been individually manufactured according to these parameters, it is still necessary to grind the spectacle lens into a spectacle frame. When grinding the spectacle lens into the spectacle frame, errors or inaccuracies can occur and / or the spectacle frame can be bent.
- errors in the grinding in of the spectacle lens could, for example, be at least partially corrected by repositioning the spectacle frame in front of the eye.
- a check of the actual positioning of each spectacle lens, in particular in front of the corresponding eye (s) of the user, is possible, if at all, exclusively manually. Furthermore, such a review is very inaccurate.
- a quality control of a pair of manufactured spectacles, in particular only manually is possible, whereby such quality control is regularly inaccurate.
- An "auxiliary structure" in the sense of the present invention may be an artificial structure arranged, for example, on a head, in particular on a face.
- the auxiliary structure may also include the entire face, part of the face, part of the head, the shape of the head, the position of characteristic components of the head or face, such as the ears, nose, pigments, a birthmark, freckles, or both eyebrows etc.
- the auxiliary structure may also include one or more stickers which are glued to the head or to the face.
- an "eye corresponding to a spectacle lens” in the sense of this invention is the eye of a user of the spectacle lens, i. the eye of the spectacle wearer, in front of which the spectacle lens is placed.
- the eye corresponding to the spectacle lens is the eye of the spectacle wearer, with whom he looks through the spectacle lens.
- the right lens corresponds to the right eye and the left lens corresponds to the left eye of the wearer. Glasses of a spectacle wearer thus correspond to both eyes.
- Eyeglass lenses are, for example, single-vision lenses, multi-vision lenses, for example progressive lenses, with or without tinting, mirroring and / or polarization filters.
- the position of a spectacle lens relative to a pupil center contains all the information necessary to indicate the arrangement of the spectacle lens relative to the pupil center, such as pretilt of the spectacle lens, position of a disc plane relative to the pupil center and in particular also relative to the zero direction, position of optical particular relevant areas, such as near reference point or range, far reference point or range, etc., position of center point, astigmatism axis, etc.
- "Characteristic points" of a spectacle lens are, for example, points which make the alignment or the arrangement of the spectacle lens unambiguously determinable.
- characteristic points may be engraving points of the spectacle lens or reference points of the spectacle lens.
- two-dimensional, flat structures, such as circles, crosses, etc. can be characteristic points.
- Engraving points are in particular those points which allow a determination of the optical properties in a unique manner.
- the relative position of near reference point, far reference point, umbilical line, etc. with respect to a centering point is known as a preferred engraving point.
- a spectacle lens may have one or more characteristic points, and consequently one or more characteristic points may be represented by the means of representation (s).
- engraved dots are formed so as to be transparent to the naked eye, i. without further optical aids, are essentially not visible.
- engraving points may include two or more product-specific micro-engravings, such as e.g. Circle (s), diamond (s), etc., be, which are arranged in particular at a standardized distance from each other, for example, at a distance of about 34 mm. These engraving points are called "main engravings”.
- engraving points, in particular micro engravings can define a glass horizontal. The center between the two engraving points is at the same time the origin of coordinates (also referred to below as "zero point”) for the further measuring and reference points if stamped glass-specific markings of the spectacle lens are missing.
- an index for base curve and refractive index of the glass can be located temporally.
- another engraving point may be a trademark, such as in Shape of a letter, etc., which may be located about 13 mm below the "main engraving” or the engraving of the addition and the index for base curve and refractive index of the glass.
- a “means of representation” in the sense of this invention may be a sticker, a dot, in particular a drawn point or circle or other two-dimensional object and / or a three-dimensional object.
- a presentation means may also comprise a plurality of stickers and / or comprise dots, in particular drawn dots or circles or other two-dimensional objects and / or three-dimensional objects.
- a presentation means differs in particular from an auxiliary structure in that the presentation means is associated with a spectacle lens, for example, in that the presentation means comprises a sticker which is glued onto the spectacle lens.
- the auxiliary structure is associated with the head or face of a user, for example, by the auxiliary structure comprising a sticker which is glued to the face.
- a spectacle lens can have one or more characteristic points, which can be represented by one or more representation means.
- one or more engraving points may be represented by one or more presentation means.
- the presentation means may be, for example, a sticker which is arranged such that the position of one or more engraving points relative to the sticker can be determined uniquely.
- a sticker may cover two (or three) engraved dots, and at the location overlying the engraving dots, for example, the sticker may be colored, the color being different from the remaining color of the sticker.
- the sticker may have a white base color or be transparent, and at positions superimposed on the two (or three) engraving dots, the sticker may have at least one black dot or circle, that is, the sticker may have two (or three ) have black dots or circles or two (or three) saddle points.
- a display means may comprise one or more stamped markings, such as two stamped circular arcs of the form "()", in the middle of which, for example, the distance reference point BF of a spectacle lens can be located.
- the circular arcs may be arranged such that the far reference point is about 8 mm above the zero point (see above).
- Two horizontal lines to the right and left of it are auxiliary markers for aligning the horizontal lights when checking the cylinder axis.
- a stamped marking may comprise a remote centering cross, which is located about 4 mm above the zero point (see above).
- the remote centering is the fitting cross for the exact centering of the glass in front of the eye or the socket.
- the "horizontal glases" may each comprise two horizontal broken lines temporal / nasal.
- a specific product engraving in the form of one or more circles or diamonds is arranged between the lines.
- a stamped marking may include a prism reference point Bp, which preferably coincides with the zero point (see above).
- the stamped mark may also include a circle around the near reference point BN.
- the near reference point i. the center of the circle may be offset by about 14 mm down and about 25 mm nasally from the origin.
- this is a measuring auxiliary point in order, if necessary, to be able to check the proximity at the vertex-value measuring device (also referred to as "SBM").
- the real lateral offset of the near-vision point may differ depending on the variable inset.
- stamped markings further or additional
- markings for example, a schematic eye to mark in particular the remote reference point, plus and minus signs, points to the Mark near reference point, etc.
- Two recording devices in the sense of the invention are, for example, two digital cameras, which are positioned separately from one another.
- an image pickup device preferably comprises a digital camera and at least one optical deflection element or mirror, image data of a partial region of a head being recorded or generated by the camera by means of the deflection mirror.
- Two image recording devices therefore include in the same way, for example, two in particular digital cameras and at least two deflecting elements or mirrors, each representing a digital camera and at least one deflection mirror an image pickup device.
- two image recording devices can also consist of exactly one digital camera and two deflecting elements or mirrors, with image data being recorded or generated with a time offset by means of the digital camera.
- image data is generated at a first point in time, wherein a partial area of a head is imaged by means of the one deflection mirror, and at a second time point generates image data which images the partial area of the head by means of the other deflection level.
- the camera can also be arranged in such a way that image data are generated by the camera at the first and the second time, wherein no deflection mirror is necessary or arranged between the camera and the head.
- two different or different picking directions mean that different image data are generated from overlapping partial areas of the head, preferably from one and the same partial area of the head, in particular that image data or comparison image data of identical partial areas of the user's head are generated under different perspective views. Consequently, although the same portion of the head is displayed, the image data and comparison image data, however, are different.
- Different recording directions can also be achieved, for example, by generating the image data from at least two image recording devices, wherein effective optical axes of the at least two image pickup devices are not parallel.
- dimensioning in box size is understood to mean the measuring system as described in the relevant standards, for example in DIN EN ISO 8624 and / or DIN EN ISO 1366 DIN and / or DIN 58 208 and / or DIN 5340, is described. Further, with regard to the case size and other conventional terms and parameters used, the book “The Optics of the Eye and the Visual Aids” by Dr. Ing. Roland Enders, 1995 Optical Publishing GmbH, Heidelberg, and the book “Optics and Technology of the Glasses” by Heinz Diepes and Ralf Blendowske, 2002 Publisher Optical Publications GmbH, Heidelberg, referenced.
- the limitation to a dimension in the box dimension includes, for example, sizing points for an eye or both eyes, which are farthest out or inside and / or up or down. These detection points are conventionally determined by tangents to the spectacle frame or the respective areas of the spectacle frame assigned to the respective eyes (compare DIN 58 208, Figure 3).
- the box size is a lens describing a lens
- the slice plane normal can be determined from the cross product of the vector between the nasal point and the temporal point and the vector between the top and bottom points of the rim of the glass.
- the pretilt and the mounting disk angle best correspond to the view through situation here.
- Breakpoint for the slice plane is approximated as follows: starting point is the center of the vector between the top and bottom points. It is then followed horizontally along the vector between the nasal point and the temporal point in the center of the slice (approximated by the x coordinate). The cross product of the vector between the centers of the slice planes of both sides and the mean of the two vectors of upper and lower frame points determines the normal of the frame plane. Breakpoint is one of the disk centers.
- the box dimension is determined as a vertical projection of the disc edge on the disc plane.
- the frame angle can now be determined even for each side as the angle between the respective disc plane and the socket level.
- the "pupil distance” essentially corresponds to the distance of the pupil centers, in particular in the zero viewing direction.
- the "zero sighting direction" in the sense of this invention is a viewing direction straight ahead with parallel fixing lines. In other words, it is a viewing direction defined by a position of the eye relative to the head of the user, the eyes looking at an object that is at eye level and located at an infinitely distant point. Consequently, the zero-sighting direction in the sense of this invention is determined only by the position of the eyes relative to the head of the user.
- the zero direction of view is substantially the horizontal direction in the reference frame of the earth.
- the zero-sighting direction may be tilted to the horizontal direction in the reference frame of the earth, for example, if the user tilts his head forward or sideways without further movement of the eyes.
- a plane is spanned by the zero direction of both eyes, which is in the frame of reference of the earth substantially parallel to the horizontal plane.
- the plane spanned by the two null directions of the two eyes may also be inclined to the horizontal plane in the frame of reference of the earth, for example, if the user tilts the head forward or to the side.
- the horizontal plane of the user corresponds to a first plane and the vertical plane of the user corresponds to a second plane which is perpendicular to the first plane.
- the horizontal plane in the user's frame of reference may be parallel to a horizontal plane in the frame of reference of the earth and may pass only through the center of a pupil. This is the case in particular if the two eyes of the user are arranged, for example, at different heights (in the frame of reference of the earth).
- the eye pivot point of an eye is the point of the eye that is at a
- Movement of the eye, with a fixed head posture for example one
- effective optical axes of the image recording devices are those regions of lines which emanate from the center of the respective apertures of the image recording devices perpendicular to these apertures and intersect the imaged partial region of the user's head.
- the effective optical axes are, in particular, the optical axes of the image recording devices, these optical axes being conventionally arranged perpendicular to a lens system of the image recording devices and starting from the center of the lens system. If there are no further optical elements in the beam path of the image recording devices, such as deflecting mirrors or prisms, the effective optical axis essentially corresponds to the optical axis of the image recording device.
- the effective optical axis no longer corresponds to the optical axis of the image recording device, as emanates from the image recording device.
- the effective optical axis is that region of an optionally multiply optically deflected optical axis of an image recording device which intersects the user's head without changing the direction.
- the optical axis of the image pickup device corresponds to a line extending from a center of an aperture of the image pickup device at a right angle to a plane including the aperture of the image pickup device, wherein the optical axis direction of the image pickup device is controlled by optical elements such as mirrors and / or prisms, is changeable.
- the term "nearly cut" in the sense of this invention means that the effective optical axes have a minimum distance of less than about 10 cm, preferably less than about 5 cm, more preferably less than about 1 cm. Cutting at least almost means therefore that the effective optical axes
- the pattern projection device is, for example, a conventional projector such as a commercially available projector.
- the projected pattern data is, for example, a stripe pattern or a binary sine pattern.
- the pattern data is projected onto at least a portion of the user's head, and image data and / or comparison image data are generated therefrom by means of the image recording device. From the thus illuminated portion of the head of the user image data and / or comparison image data are generated at a triangulation angle of the image pickup device.
- the triangulation angle corresponds to the angle between an effective optical axis of the image pickup device and a projection angle of the pattern projection device.
- phase-shift method is used, wherein on part of the head periodic, in the intensity distribution approximately sinusoidal wave pattern is projected and the wave pattern moves stepwise in the projector.
- image data and / or comparison image data are preferably generated from the intensity distribution (and the partial area of the head) during a period at least three times.
- the intensity distribution can be deduced from the generated image data and / or comparison image data, and a phase angle of the pixels relative to one another can be determined, wherein points on the surface of the subregion of the head are assigned to a specific phase position in accordance with their distance from the image recording device.
- PMD Phase-Measuring Deflectometry
- an apparatus for determining a position of a pair of spectacles and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user in the zero viewing direction
- a data processing device which is designed based on the image data, based on the comparison image data and based on at least the subregion of the auxiliary structure, the position of the spectacles and / or the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding
- a data output device which is designed to determine the position of the spectacles and / or of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye of the user in FIG
- a relation of a position of at least one spectacle lens relative to the corresponding pupil can be generated and output, even if a correct image of the pupil (s), in particular the middle of the pupil (s) or the position of the pupil center (s), passes through the spectacle lens.
- the at least two image recording devices for example due to optical properties and / or tinting and / or mirroring and / or polarization etc. of the at least one spectacle lens is not perfectly possible.
- the at least two image pickup devices are arranged and configured to generate the image data under at least two different pickup directions and to generate the comparison image data under at least two different pickup directions.
- the image recording devices are each designed and arranged to image the auxiliary structure in the generated image data such that at least a portion of the auxiliary structure is not imaged through the at least one spectacle lens or through both spectacle lenses.
- the image recording devices and / or the auxiliary structure are arranged such that at least a subregion of the auxiliary structure can be imaged by the image recording device without optical change, for example due to the optical properties of the spectacle lenses.
- the auxiliary structure comprises, for example, three points or other two-dimensional structures, etc., and the three points or circles etc. are each at least partially imaged in the image data and the comparison image data.
- the data processing device is preferably designed to compare actually measured individual parameters of a use position of the at least one spectacle lens in the system of the spectacle lens and eye of the user of the at least one spectacle lens with predetermined individual parameters of the position of use of the at least one spectacle lens in the system spectacle lens and eye of the user.
- the position of the spectacle lens is specified or determined, in particular, with respect to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction.
- the position of the spectacle lens in particular with respect to the eye pivot point of the corresponding eye, can be specified or determined in the system spectacle lens and eye.
- the data processing device is designed to compare actually measured individual parameters of a use position of the glasses in the system glasses and head of the user of the glasses with predetermined individual parameters of the use position of the glasses in the system glasses and head of the user of the glasses.
- the image recording devices are preferably designed and arranged such that in the generated comparison image data of the at least one
- auxiliary structure for example, an auxiliary point is shown.
- the pupil in particular the middle of the pupil and the auxiliary structure, are substantially completely imaged.
- the image recording devices are designed and arranged in such a way that at least one region of the spectacles and / or at least one subregion of the at least one spectacle lens and in the generated image data of the at least one subregion of the head with spectacles arranged thereon and / or at least one spectacle lens arranged thereon the subarea of the auxiliary structure is shown.
- the auxiliary structure or the auxiliary point is shown substantially completely.
- the subregion depicted in the image data is
- a pair of custom glasses regularly has lenses, through this a correct mapping of the pupils of the eyes or a correct determination of the position of the pupils, in particular the pupil centers is not possible, it is still advantageously possible according to the invention a precise position of a pair of glasses or a spectacle frame relative to the pupil or the pupil center (in the zero-viewing direction) of an eye or the pupils of the eyes of the user. This is achieved by, on the one hand, determining the position of a pupil or of a pupil center relative to a subregion of the auxiliary structure and, on the other hand, determining the position of the spectacles relative to the subregion of the auxiliary structure.
- the subregion of the auxiliary structure is in this case arranged such that the subregion of the auxiliary structure can be imaged by the image recording device (s) without the image passing through a spectacle lens.
- the at least two image recording devices are each designed and arranged in the image data at least the part of the head of the user with arranged thereon glasses and / or it arranged at least image a lens and at least image a display means, said display means is adapted and arranged , at least one characteristic point, preferably two characteristic points, particularly preferably three characteristic points of the at least one
- Spectacle lens Engraving points are, as stated above, regularly arranged on the lens such that they are not visible without further aids, ie with the unaided eye. Consequently, engraving points are not or only poorly imaged by an image pickup device.
- the means of representation which may be for example a monochrome or multicolored sticker, it is advantageously possible to represent a engraving point.
- the engraving point can also be represented by a marked marking, for example a point or a cross.
- this label instead of a sticker this label can be attached with a suitable pen.
- one or more imaging means may be arranged both in color on the spectacle lens, for example by manual recording and / or by automatic marking, and one or more decals may be arranged on the lens.
- the at least one display means is designed to represent 2, 3 or more engraving points.
- the at least two image recording devices are each designed and arranged to image in the image data at least the partial area of the user's head with spectacles arranged thereon with a first spectacle lens and a second spectacle lens and to image at least one first presentation means and at least one second presentation means first display means is designed and arranged to represent at least one characteristic point of the first spectacle lens and the second presentation means is designed and arranged to represent at least one characteristic point of the second spectacle lens.
- two characteristic points of the first spectacle lens and two characteristic points of the second spectacle lens are shown.
- any spectacle lenses for example mirrored, tinted and / or polarized spectacle lenses can be determined.
- three-dimensional data of the spectacles or of partial regions of the spectacles or of partial regions of the first and / or the second spectacle lens are preferably generated with the aid of the present device.
- the three-dimensional data is determined by means of the image data.
- the image data generated by a first image pickup device is different from the image data generated by a second image pickup device.
- the differences in the image data arise in particular in that the two image recording devices are preferably arranged at different positions. Due to the preferably different positions of the at least two image recording devices, the respective image data are generated under different perspective views of the spectacles or of the partial region of the spectacles or the partial region of the first and / or second spectacle lenses.
- the data processing device is designed to determine a position of at least one spectacle lens relative to the spectacle frame on the basis of the image data of at least the partial region of the user's head.
- the glasses are shown in the image data, wherein one or both lenses may be shown.
- the data processing device prefferably be designed to determine a position of each spectacle lens relative to the spectacle frame on the basis of the image data of at least the partial area of the user's head.
- the position of a spectacle lens or both lenses can be determined relative to the spectacle frame.
- the data processing device is preferably designed to use the image data to determine the position of each characteristic point of a spectacle lens or the position of each characteristic point of both spectacle lenses in the box dimension of the corresponding spectacle lens.
- an actual position of each characteristic point can thus be compared with a set position of each characteristic point.
- the data processing device is designed to determine actual centering data of the respective spectacle lens relative to the spectacle frame on the basis of the image data, in particular based on the position of each characteristic point of each spectacle lens in the reference system of the box dimension of the corresponding spectacle lens.
- the data processing device makes it possible to determine the position, for example, of the centering points or reference points in the box dimension of the spectacle lens.
- the actual centering data are determined by the correlation of the presentation means (s) with the engraving or reference points or the glass center to the box dimension.
- the position of the spectacle lens in the frame of reference of the spectacle lens can be determined by means of the data processing device on the basis of the image data become.
- the data processing device can be designed to determine the position of the characteristic point (s), ie, for example, of the engraving point (s) or centering point (e) in box size. Based on the known position of the at least one engraving point relative to the at least one centering point, the position of the centering point can be determined in box size.
- the presentation means is designed to represent engraving points of the spectacle lens.
- the data processing device is particularly preferably designed to determine a deviation of the specific, actual centering data of each spectacle lens from predetermined theoretical centering data, wherein the predefined theoretical centering data are those centering data on the basis of which the corresponding spectacle lens is arranged in the spectacle frame. That is, the theoretical Zentrier poems represent the default for grinding the lens.
- the spectacle lens is manufactured in accordance with predefined parameters and ground into the socket in accordance with predetermined, theoretical centering data.
- the actual position of the lens in the socket may differ from the theoretically desired position.
- Data processing device is preferably designed to detect such a deviation.
- the data processing device is designed to determine the position of at least one partial area of the auxiliary structure relative to at least one pupil or at least one pupil center point in the zero-viewing direction in three-dimensional space, the position of the spectacles in three-dimensional space and / or the position of the at least one spectacle lens relative to at least to determine this subregion of the auxiliary structure and from it in three-dimensional space the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens relative to determine the at least one pupil or to the at least one pupil center.
- the position of the spectacles relative to the center of at least one pupil is determined.
- the position relative to the corresponding eye i. be determined relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction or relative to the eye pivot point.
- the auxiliary structure is at least one auxiliary point with a planar extension, for example a sticker which, for example, has the design of a conventional saddle point.
- the sticker may be attached to the face of a user next to the glasses.
- the auxiliary structure may also comprise a plurality of auxiliary points, in particular a plurality of stickers.
- auxiliary point and "auxiliary structure” are used synonymously.
- An auxiliary structure or an auxiliary point can in particular be a two-dimensional structure, such as a circle.
- the terms "presentation means” and "representation point” can be used synonymously, wherein a means of representation or a representation point may in particular be a two-dimensional entity, such as a circle.
- the / the auxiliary point (s) located on the face is measured in a first shot together with the pupil position.
- the parameters of the spectacles or of the first and / or the second spectacle lens are measured in relation to / to the auxiliary point (s).
- three-dimensional data of the partial region of the head or of the system of the at least one spectacle lens and of the corresponding eye or both spectacle lenses and the corresponding eyes are preferably generated on the basis of the present device.
- the three-dimensional data is determined by means of the image data.
- the image data generated by a first image pickup device is different from the image data generated by a second image pickup device.
- the differences in the image data arise in particular in that the two image recording devices are preferably arranged at different positions. Due to the preferably different positions of the at least two image recording devices, the respective image data are generated under different perspective views of the head or the partial region of the head.
- location relations in the three-dimensional space of the user data relative to one another can be determined in a simple manner and the optical parameters of the user can be determined therefrom.
- a plurality of optical information required for describing the position of use of a pair of spectacles or spectacle lenses can advantageously be used Parameters of the user can be precisely and easily determined without it being necessary to image the pupil or pupils of the user through spectacle lenses. This is for example advantageous if the lenses do not allow precise imaging due to their optical effect, in particular allow no precise determination of the position, or the lenses are tinted and the pupils or pupil centers are bad or no longer visible.
- optical parameters relative to the auxiliary point can be determined, and based on the known position of the auxiliary point relative to the pupil, the optical parameters relative to the pupil can be determined or calculated. This applies analogously for two or more auxiliary points as well as for both pupils.
- comparison image data of largely overlapping subareas, in particular of the same subarea of the user's head are also generated by the two image recording devices, wherein the image recording devices are designed and arranged such that at least one pupil of the user is completely imaged in the generated comparison image data.
- the generated comparison image data is used to determine the user data in which a pupil of the user is completely mapped.
- the comparison image data generated by the two or more image pickup devices one and the same pupil of the user is fully mapped and one and the same helper point is completely mapped.
- both pupils of the user and, for example, two or more auxiliary points can be imaged in the comparison image data of the two image recording devices.
- the spectacles and / or the spectacle frame and / or a pupil-detecting edge and / or a spectacle-lens edge and a or several auxiliary points are shown.
- the data processing device further comprises a user data determination device which is designed to use the generated image data and the comparison image data user data at least a portion of the head or at least a portion of a system of the head and at least one of the user and / or the system disposed therein in use position glasses Spectacle lens and a corresponding eye, the user data comprising location information in the three-dimensional space of predetermined points of the subarea of the head or of the subarea of the system, in particular location information for at least one of the following points:
- Position of the pupil is determined by the position of the at least a portion of the auxiliary structure
- the data processing device further comprises a parameter determination device for determining optical parameters, wherein the optical parameters comprise at least one of the following values of the user:
- optical parameters preferably further comprise an eye rotation point of an eye and / or parameters on the basis of which a dynamic visual behavior of a user can be determined, such as, for example, convergence of an eye position and / or gaze deflection.
- the optical parameters particularly preferably include physiological and anatomical parameters of a spectacle wearer, assessment-specific properties and features of a system ophthalmic lens-eye of the user, which is described, for example, in DIN 58208.
- the features of the eyeglass-eye system of the user can be used, for example, for the calculation of spectacle lenses and for the exact centering of spectacle lenses, centering data according to the cited standards exactly with respect to a disc or a Be determined.
- the slice plane here is the plane through a horizontal and vertical (in the reference frame of the earth) center line in the right and left caste system in the spectacle frame.
- the socket plane is the plane through mutually vertical center lines of the right and left disc plane of the spectacle frame defining cadding systems.
- the data processing device is preferably a computer or microprocessor. Further, the user data determining means and the parameter determining means may operate independently of each other. Preferably, the
- User data determination device and the parameter determination device are operated by means of a microprocessor.
- the data processing device is designed such that a microprocessor executes both the task (s) of the user data determination device and the parameter determination device.
- a two-dimensional image of at least a portion of the head of the user is generated by each image recording device.
- Each of the images of the image data and / or the comparison image data includes an auxiliary point or at least two auxiliary points, preferably three auxiliary points.
- image data and / or comparison image data, which are generated by an image recording device have only one auxiliary point.
- image data and / or comparison image data which are generated by a further image recording device may include two or more auxiliary points. If both pupils are shown in a picture, it is not necessary to arrange or map two auxiliary points.
- At least one auxiliary point is imaged in all image data used for further evaluation, and at least one spectacle-edge and / or spectacle-lens edge is imaged, with all these image data being the same auxiliary point. Furthermore, the spectacle-detecting edge or spectacle-lens edge assigned to the illustrated auxiliary point is imaged.
- the image capture devices are also designed and arranged such that in the two-dimensional image data, the image of the auxiliary point is outside the image of the spectacle frame or spectacle lens edge.
- one or more auxiliary points and one or both pupils are imaged in the comparison image data.
- Image pickup devices are disposed within a space area encompassed by a cone having a predetermined opening angle, the cone apex of the cone being disposed in an environment of a predetermined reference point and the cone axis being parallel to a predetermined direction, wherein the user's zero direction direction is the predetermined direction equivalent.
- the image pickup devices are preferably arranged in a cone volume.
- the tip of the cone is located at a distance of less than about 20 cm, preferably less than about 10 cm, preferably about 0 cm from the reference point.
- the location of one of the user's pupils or the root of the user's nose corresponds to approximately the predetermined reference point.
- the user may be positioned so that the location of one of the user's pupils or the nose root is approximately at the predetermined reference point, i. essentially the apex of the cone.
- the distance between the cone tip of the cone and one of the pupils or the root of the nose of the user is preferably less than about 20 cm, more preferably less than about 10 cm, particularly preferably about 0 cm.
- the opening angle of the cone is less than 90 °, further preferably between about 60 ° and about 10 °, more preferably between about 45 ° and about 20 °, in particular about 30 °.
- the opening angle here corresponds to the angle between the axis of symmetry of the cone and the lateral surface of the cone, wherein the cone is rotationally symmetrical.
- the cone volume can be described by rotation of a right-angled triangle, with the triangle rotating about a catheter and the lateral surface of the cone being described by means of the rotation of the hypothenuse of the right-angled triangle.
- the opening angle of the cone corresponds to the angle between the hypotenuse and the axis of rotation, ie the said right angle triangle.
- image pickup devices By arranging the image pickup devices on a cone with an opening angle of preferably about 30 °, user data can advantageously be determined very effectively, since comparison image data can be generated without the user's pupil being obscured, for example, by a nose of the user.
- effective optical axes of the image pickup devices intersect at least almost, wherein an intersection angle between about 60 ° and about 10 °, preferably between about 45 ° and about 20 °, more preferably about 30 °.
- the zero viewing direction of the user is operatively arranged substantially parallel to the effective optical axis of at least one of the image pickup devices.
- at least one of the image pickup devices in the operating state, at least one of the image pickup devices is arranged such that the zero viewing direction of the user can be arranged substantially parallel to the effective optical axis of these image pickup devices, or the user can position such that the zero direction thereof is substantially parallel is arranged to the effective optical axis of these image pickup devices.
- the effective optical axis of at least one of the image pickup devices is arranged substantially parallel to a horizontal direction in the reference frame of the earth.
- the user's horizontal plane is operationally arranged such that the effective optical axis of at least one of the image pickup devices is therein. That is, in the operating state of the apparatus of the present invention, at least one of the image pickup devices is preferably arranged so that the user can position themselves or the user can be positioned so that the user's horizontal plane comprises the effective optical axis. In operation, the user can thus align his head so that the horizontal plane preferably includes the effective optical axis of the image pickup device.
- the horizontal plane may preferably also be the horizontal plane in the frame of reference of the earth.
- one of the image pickup devices is arranged in the operating position such that its effective optical axis at least almost intersects the root of the nose of the user.
- the user in the operating state of the device of the present invention, the user may preferably be positioned such that the effective optical axis of at least one of the image pickup devices almost intersects the root of the user's nose.
- Near-cut means here that the minimum distance between the effective optical axis and the root of the nose of the user is less than about 10 cm, preferably less than about 5 cm, more preferably less than about 1 cm.
- At least one of the image pickup devices is arranged in the operating position such that its effective optical axis is arranged substantially symmetrically with respect to the pupils of the user.
- Symmetrically arranged with respect to the pupils means in the sense of this invention, that each point on the effective optical axis is equidistant from the two pupils of the user.
- the effective optical axis lies in a plane which is perpendicular to a connecting path of the centers of the two pupils and bisects this connection path.
- the effective optical axes of the at least two image pickup devices almost intersect.
- the effective optical axes of the at least two image pickup devices are arranged such that a location of minimum distance of the two effective optical axes from both pupils of the user is equidistant.
- a location of minimum distance of the effective optical axes corresponds to the location of the root of the nose of the user.
- the effective optical axes at least nearly intersect, with the intersection of the effective optical axes and the minimum distance point from the effective optical axes being symmetrical with respect to the pupils of the user, preferably corresponding to the location of the user's nose.
- projections of the effective optical axes of the at least two imaging devices intersect at a horizontal plane in the frame of reference of the earth at a cutting angle which is between about 10 ° and about 60 °, preferably between about 15 ° and about 40 °, most preferably about 23, 5 °, whereby a simplified selection of the user data is achieved.
- the preferred apparatus of the present invention determine user data of the user even in spectacle frames with very wide brackets or sports eyewear frames, which substantially obscure the eye laterally.
- the sports glasses have tinted lenses, through which the pupils are only conditionally or not visible.
- projections of the effective optical axis of the at least two imaging devices intersect at a vertical plane in the frame of reference of the earth at a cutting angle which is between about 10 ° and about 60 °, preferably between about 15 ° and about 40 °, most preferably about 23.5 ° ,
- the zero-viewing direction of the user in the operating position, is arranged parallel to the horizontal plane in the frame of reference of the earth.
- the user data determining means comprises user data positioning means adapted to associate predetermined user data positions in the two-dimensional space of the image data.
- user data i. Location information in three-dimensional space, displayed on location information in two-dimensional space.
- the pupil center is imaged in the generated two-dimensional image data.
- the user data positioning means is arranged such that the positions in the image data associated with at least a part of the predetermined user data are assignable by a person.
- the positions in the image data associated with at least a part of the predetermined user data are assignable by a person.
- limitations of at least one spectacle lens of the user can be assigned by a person to a dimension in the box dimension.
- the user data positioning device is designed to predetermine positions of the image data associated with the predetermined user data, taking into account location information of at least one of the image recording devices in three-dimensional space.
- the assignment of the positions in the image data can be performed by a person.
- the assignment however, the positions are preferably not possible for all existing positions, but only for a predetermined selection of positions.
- the point of intersection of a horizontal plane in the reference system of the user with the spectacle lens edges can preferably not be assigned completely along the spectacle lens edges, but only along one or more lines in the image data.
- the user data positioning device is designed to automatically allocate at least a portion of the user data positions in the two-dimensional space of the image data. For example, in the two-dimensional space of the comparison image data, the positions of the pupil centers can be automatically assigned or determined.
- the at least two image recording devices are designed to generate image data and / or comparison image data at the same time, the image recording devices particularly preferably simultaneously generating image data and / or comparison image data from both eyes of the user.
- each of the image recording devices simultaneously generates comparison image data of at least one subregion of the auxiliary structure, preferably at least two auxiliary points and the two eyes.
- each of the image recording devices simultaneously generates image data of the spectacles and / or the at least one spectacle lens and of at least one subregion of the auxiliary structure, preferably of at least two auxiliary points.
- the image recording devices are preferably designed to generate image data and / or comparison image data of the user, for example, sequentially for a multiplicity of different viewing directions of the user.
- image data and / or comparison image data can be included different discrete viewing directions, ie discrete deflections of the eyes are generated.
- image data and / or comparison image data are generated at different discrete head orientations.
- the data processing device is particularly preferably designed to determine a viewing behavior of the user on the basis of the plurality of comparison image data.
- the viewing direction can be controlled using fixation targets.
- Fixation targets may be one or more bulbs such as LEDs (hereinafter referred to as LEDs or LEDs) LEDs are in an optically finite distance, which light up in different colors and / or at different times.
- the LEDs can be arranged at different positions in space. By deliberately driving certain LEDs, it is possible to deflect a user's gaze in a certain direction, as long as the user is looking at the luminous or LEDs.
- each eye is offered its own LED, both LEDs can glow in the same or different color.
- the right eye LED may glow green
- the left eye LED may be red. Other colors can be used.
- the LEDs are arranged such that they are due to optical imaging for the viewer in the optically infinite point.
- the imaging to infinity occurs only in a major section, e.g. through a cylindrical lens. Most preferably, this main section is horizontal.
- static and / or moving real and / or virtual images could be displayed, for example conventional 3D holograms or conventional 3D monitors, where distance and Position of the images can be changed so that specific situations can be modeled.
- Corresponding devices for displaying such images are described, for example, in http://www.gfai.de/3d_display_if or http://www.seereal.de.
- a viewing behavior of the user can be determined on the basis of the plurality of comparison image data.
- the comparison image data can be generated in a very rapid time sequence by means of the image recording devices, so that the data processing device can determine a substantially continuous visual behavior of the user.
- a deviation of an actual position of use of the spectacles or the first and / or the second spectacle lens from a desired use position of the spectacles or of the first and / or the second spectacle lens can advantageously be indicated.
- the desired use position here is the position of use of the spectacles or the first and / or the second spectacle lens in the system consisting of spectacle lens or glasses and corresponding eye (s) of the user, for which the individual spectacle lenses were determined and made, in particular the actual position of one or both lenses is taken into account in the spectacle frame.
- the position of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye can be determined when the eye is aligned in the zero-viewing direction or relative to the eye-pivot point of the corresponding eye.
- the deviation of an actual position of use of the at least one spectacle lens from a desired position of use of the at least one spectacle lens can be specified.
- the desired use position here is the position of use of the spectacle lens in the system consisting of spectacle lens and the corresponding eye, in front of which the spectacle lens is arranged.
- the user's eye is called the the eyeglass corresponding eye of the user referred to, for which the individual lens was determined and made.
- the term "spectacles" in the sense of this invention may therefore be synonymous with "a spectacle lens with or without spectacle frame” or with "both spectacle lenses with or without spectacle frame".
- the desired use position can be determined, for example, with the device described above and stored in a memory device of the device.
- the desired use position can also be stored in a database.
- the actual position of use describes the position of the glasses produced in the eyeglass-eye system of the user or the position of the at least one eyeglass lens in front of the corresponding eye when the user wears the eyeglasses or the at least one spectacle lens.
- the actual use position or the desired use position is determined for example on the basis of individual parameters, such as the corneal vertex distance and / or other conventional parameters, as indicated for example in the above-cited DIN standards and cited books.
- one or more of the individual parameters of the actual use position deviates from one or more of the individual parameters of the desired use position, these parameters can be corrected by an optician, wherein in particular the actual position of one or both lenses relative to the spectacle frame can be used in the correction. Subsequently, the new, actual use position can be determined and compared with the desired use position. If necessary, the actual position of use can be adjusted again. This process can be repeated.
- one or more imaging means can be attached to a spectacle lens or both spectacle lenses, which make it possible to determine the centering of the spectacle lens in the socket. With known, actual centering the shape of the spectacle frame can be repeatedly corrected and checked until the actual use position corresponds to the desired use position.
- At least one image recording device which is designed and arranged
- At least one pattern projection device which is designed and arranged to project predetermined pattern data onto at least partial areas of the user's head
- a data processing device which is designed to use the image data, the comparison image data and the auxiliary structure to determine the position of the spectacles and / or the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction of the spectacle
- a data output device which is designed to output the position of the spectacles and / or the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction of the user.
- the apparatus comprises exactly one image pickup device and exactly one pattern projection device, whereby also according to this aspect of the invention, analogously to the preceding aspect of the invention, advantageously three-dimensional user data of the subarea of the head or the subarea of the system are generated.
- the three-dimensional user data can advantageously be generated on the basis of image data of only one image recording device.
- the three-dimensional data is generated by means of the principle of phase-measuring triangulation.
- the head or the partial area of the head pattern data are superimposed or projected by means of the pattern projection device.
- the image recording device generates image data of the at least partial area of the head in the two-dimensional space.
- a surface texture of the portion of the head, i. the coordinates in the third dimension is generated by phase information of the projected pattern data indirectly via intensity patterns.
- three-dimensional user data can be generated. Based on the three-dimensional user data, the optical parameters of the user, analogous to the preceding aspect of the invention, can be determined using only one image pickup device. Likewise, as described above, an auxiliary point is used to determine the position of the pupil relative to the spectacles or the corresponding pupil relative to the first and / or the second spectacle lens.
- a further aspect of the present invention relates to a method for determining a position of spectacles and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user in the zero viewing direction, comprising the following steps:
- the at least one subregion of the substructure is not imaged through the at least one spectacle lens.
- the method comprises the further step:
- the method comprises the further step:
- Glasses in the system Glasses and head of the user of the glasses.
- the method comprises an initial step:
- Spectacle lens based on at least one display means or more presentation means.
- the at least one representing means is mapped in the image data
- Zero viewing direction determines a position of at least one spectacle lens relative to the spectacle frame based on the image data, in particular the position of the at least one display means.
- the position of a spectacle lens or both spectacle lenses of the spectacles can be determined. Furthermore, after the initial step of displaying the characteristic point of one or both spectacle lenses, one or more, in particular all subsequent steps can be repeated, in particular iteratively. In this case, for example, it is possible to detect and correct the position of the spectacles or the spectacle lens or both spectacle lenses in front of the eye.
- actual centering data of the at least one spectacle lens relative to the spectacle frame is determined based on the image data, in particular the position of the at least one representation means.
- predetermined, theoretical centering data are those centering data on the basis of which the at least one spectacle lens was arranged in the spectacle frame.
- the image data is generated under at least two different shooting directions and the comparison image data is generated under at least two different shooting directions.
- the step of determining the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens comprises a step of determining a position of at least the subregion of the auxiliary structure in both the comparison image data and the image data.
- the step of determining the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens further comprises
- the process comprises:
- the individual parameters are particularly preferred on the basis of the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens relative to the at least one subregion of the auxiliary structure and the position of the at least one subregion of the auxiliary structure relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction pupil or pupil center certainly.
- the method is carried out using at least two auxiliary structures, in particular at least two auxiliary points.
- the method is particularly preferably carried out on the basis of at least three auxiliary structures, in particular of at least three auxiliary points.
- the method is particularly preferred for both lenses, i. for both pupils or both pupil centers, in particular carried out at the same time.
- Another aspect of the present invention relates to a method for determining the position of spectacles relative to a user's head with an image capture device and a pattern projection device.
- a computer program device having program parts which, when loaded in and executed by a computer, are suitable for carrying out the method according to the invention.
- Figure 1 is a perspective schematic view of a preferred embodiment of the apparatus of the present invention in the operative position;
- FIG. 2 shows a schematic sectional view in a top view of an arrangement of the image recording devices according to FIG. 1 in the operating position;
- Figure 3 is a schematic sectional view from the side of an arrangement of
- Figure 4 is a schematic sectional view in plan view of another preferred embodiment of the present invention in the operating position;
- FIG. 5 is a schematic view of exemplary image data
- FIG. 6 is another schematic view of exemplary image data
- FIG. 7 shows a schematic view of exemplary comparison image data
- FIG. 8 exemplary image data according to FIG. 5;
- FIG. 9 exemplary image data according to FIG. 6;
- FIG. 10 exemplary output data
- FIG. 11 an exemplary saddle point
- FIG. 12 shows a conventional device for determining engraving tags.
- FIG. 1 shows a schematic perspective view of a device 10 according to a preferred embodiment of the present invention.
- the device 10 comprises an arrangement device in the form of a housing or a pillar 12, on which a first image recording device in the form of an upper camera 14 and a second image recording device in the form of a lateral camera 16 is arranged. Furthermore, a data output device in the form of a monitor 18 is integrated into the column 12.
- the upper camera 14 is preferably located in the interior of the column 12, for example as shown in Figure 1, at least partially at the same height as the monitor 18. In the operating position, the upper camera 14, and the lateral camera 16 are arranged so that an effective optical axis 20 of the upper camera 14 with an effective optical axis 22 of the lateral camera 16 at an intersection point 24 intersect.
- the point of intersection 24 of the effective optical axes 20, 22 is preferably the point of a root of the nose (see FIG. 2).
- the upper camera 14 is preferably arranged centrally behind a partially transparent mirror 26.
- the image data or comparison image data of the upper camera 14 are generated by the partially transmissive mirror 26 therethrough.
- Comparative image data (hereinafter referred to as images) of the upper camera 14 and the lateral camera 16 are preferably output to the monitor 18.
- the lighting means 28 may be, for example, light sticks, such as
- the lighting means 28 may also each include one or more bulbs, halogen lamps, light-emitting diodes, etc.
- the effective optical axis 20 of the upper camera 14 is disposed parallel to the zero-viewing direction of a user 30.
- the zero-view direction corresponds to the fixation line of the eyes of the user in the primary position.
- Camera 16 is arranged such that the effective optical axis 22 of the lateral
- Camera 16 intersects the effective optical axis 20 of the upper camera 14 at an intersection 24 at an intersection angle of approximately 30 °.
- the point of intersection 24 of the effective optical axes 20, 22 is preferably the point of a nose root (see FIG In the preferred embodiment of the apparatus 10 of the present invention, the effective optical axis 22 also intersects the zero viewing direction at an angle of 30 °.
- the cutting angle of 30 ° is a preferred cutting angle. There are also other cutting angles possible. Preferably, however, the cutting angle is less than about 60 °.
- the effective optical axes 20, 22 intersect. Rather, it is also possible that the minimum distance of the effective optical axes from the location of the root of the nose of the user 30 is, for example, less than approximately 10 cm. Furthermore, it is possible for another lateral camera (not shown) to be arranged on the pillar 12, wherein the further lateral camera is, for example, at an angle to the lateral camera 16.
- the upper camera 14 and the lateral camera 16 may be arranged such that their positions, and in particular their effective optical axes, may for example be adapted to the size of the user 30.
- the determination of the relative positions of the cameras 14, 16 to each other can be made by means of a known calibration method.
- the cameras 14, 16 can furthermore be designed, for example, to generate individual images of a subarea of the head of the user 30 in each case. But it is also possible that based on the cameras 14, 16 video sequences are recorded and these video sequences are used for further evaluation. Preferably, however, individual images are generated at the cameras 14, 16 and these individual images are used for further evaluation, wherein the upper camera 14 and the lateral camera 16 are time-synchronized, ie record or generate images of the preferably identical subregion of the user's head 30 at the same time. Furthermore, it is possible for both cameras 14, 16 to record images of different areas of the user's head 30. However, the pictures of the two cameras contain at least an identical subarea of the user's head 30.
- the user In the operative position, the user is preferably positioned so that his gaze is directed to the partially transmissive mirror 26, the user gazing at the image of his nasal root (see Figure 2) in the mirror image of the partially transmissive mirror 26.
- the column 12 may have any other shape or represent a different type of housing in which the cameras 14, 16 and, for example, the bulbs 28, the partially transparent mirror 26 and the monitor 18 are arranged.
- device 10 may for example be designed so that the positions of the upper camera 14 and the side camera 16 and, for example, the partially transparent mirror 26 and the lighting means 28 are arranged vertically adjustable.
- the upper camera 14 can therefore also be located above or below the monitor 18.
- the side camera 16 may be replaced by a pattern projection device such as a conventional projector, and the three-dimensional user data may be determined by a conventional method such as phase measuring triangulation.
- FIG. 2 shows a schematic plan view of preferred arrangements of the cameras 14, 16 in the operating position and the positioning of a user 30 in the operating position.
- projections of the effective optical axes 20, 22 intersect at a horizontal plane in the frame of reference of the earth at an angle of 23.5 °.
- the intersection angle between the effective optical axes 20, 22 in the plane, which is spanned by the two effective optical axes 20, 22 is, as shown in Figure 1, 30 °.
- the intersection 24 of the effective optical axes 20, 22 corresponds to the location of the root of the nose of the user 30.
- a position of the lateral camera 16 may be variable along the effective optical axis 22, for example.
- the position 32 of the lateral camera 16 corresponds for example to the position as it is also shown in FIG.
- the lateral camera 16 may, for example, however, also be arranged offset along the effective optical axis 22 at a position 34, preferably the lateral camera 16 can be positioned as desired.
- at least one pupil (not shown) of the user and at least one spectacle lens edge 36 or a spectacle-detecting edge 36 of a spectacle 38 of the user must be imaged.
- the pupil preferably has to be completely imaged within the eyeglass frame or glass rim 36 of the eyeglasses 38.
- the upper camera 14 can be positioned differently.
- the position of one or both lenses relative to the eyeglass frame is to be determined and checked, for example, it is not necessary for the user 30 to wear the eyeglasses 38 for determining the position of the lens relative to the eyeglass frame on the head. Rather, the position of the spectacle lens relative to the spectacle frame can also be determined independently of the user 30.
- the glasses 38 may be stored on a shelf, such as a table (not shown). Consequently, the device can therefore also be designed differently, for example, have a different dimension.
- the device may also be smaller than shown in FIG.
- the device may only have the two cameras 14, 16, which may be arranged substantially stationary relative to one another.
- the cameras are designed with a computer connectable, allowing a data exchange between the cameras 14, 16 and the computer is possible.
- the device can also be designed to be mobile.
- the image recording devices, ie the cameras 14, 16, may be arranged separately from the data processing device, ie the computer, in particular housed in separate housings.
- the glasses are worn by someone other than the actual user.
- Figure 3 shows a schematic sectional view of the arrangement of the cameras 14, 16 in the operating position and a position of the user 30 in the operating position, from the side as shown in Figure 1.
- the lateral camera 16 can be positioned along the effective optical axis, for example at the position 32 or at the position 34.
- the projection of the effective optical axes 20, 22 onto a vertical plane in the reference frame represented the earth.
- the angle between the effective optical axes 20, 22 is for example 23.5 °, which corresponds to an intersection angle of 30 ° in the plane, which is spanned by the effective optical axes 20, 22.
- FIG. 4 shows in plan view a sectional view of a second preferred embodiment of the device 10 according to the present invention.
- the upper camera 14 has an optical axis 40.
- the optical axis 40 corresponds to a line extending from a center of the aperture (not shown) of the upper camera 14 and perpendicular to the plane of the aperture (not shown) of the upper camera 14.
- a beam splitter 42 in the beam path of the camera 14.
- the beam splitter 42 is for example designed such that it can be changed between two modes: -
- the beam splitter 42 is either almost completely mirrored or
- the beam splitter is almost completely transparent to light.
- the optical axis 40 of the upper camera 14 is not deflected, but intersects the user 30's head at the intersection 24.
- the effective optical axis 20 corresponds to the optical axis 40 of the upper camera 14.
- the optical axis 40 of the upper camera 14 is deflected by the beam splitter 42 according to known optical laws, as shown in Figure 4.
- the optical axis 40 is deflected by an angle of 90 ° in a first deflected portion 44 of the optical axis 40 of the upper camera 14.
- the first deflected portion 44 intersects another optical element, such as a deflecting mirror 46.
- the first deflected portion 44 of the optical axis 40 is redirected according to the conventional optical laws into a second deflected portion 48 of the optical axis 40.
- the second deflected portion 48 of the optical axis 40 intersects the head of the user 30.
- the second deflected portion 48 of the optical axis 40 corresponds to the effective axis 22 of the upper camera 14 in the event that the beam splitter 42 is completely mirrored.
- images of the portion of the head of the user 30 are generated with a time delay, wherein the images are generated either in fully mirrored beam splitter 42 or completely transparent beam splitter 42.
- two images of the partial area of the head of the user 30 can be generated on the basis of the upper camera 14, which images correspond to the images that can be generated according to FIG. 1, 2 or 3.
- the images are time-shifted generated by an image capture device, the upper camera 14.
- FIG. 5 shows a schematic view of image data as from the upper one Camera 14 are generated, ie a schematic frontal view of a portion of the head of a user 30, wherein only two lenses 50, and a spectacle frame 52 and a saddle point 53 as a preferred auxiliary point and two saddle points 153, 253 are shown as preferred means of presentation.
- FIG. 5 shows a boundary 62 of the right eye eyeglass frame 52 (not shown) and a left chest frame 52 bezel frame 52 (not shown) in box dimension, and intersection points 66 a horizontal plane with the eyeglass detection edge 52 in the user's frame of reference with respect to the right eye (not shown) and points of intersection 68 of a vertical plane in the reference system of the user 30 to the horizontal plane of the user 30.
- the horizontal plane is shown by the dashed line 70, the vertical plane by the dashed line 72.
- Each saddle point 53, 153, 253 may be a sticker, for example. It is also possible that two saddle points 53 are used, one saddle point being assigned to the left eye (not shown) and one saddle point to the right eye (not shown).
- 9 saddle points 53, 153, 253 are used, with three saddle points 153 on one spectacle lens (not shown), three saddle points 253 on the other spectacle lens (not shown), and three saddle points 53 on the head, for example, the forehead of the user are arranged (not shown) to a position of each lens relative to the corresponding eye, ie to determine the corresponding pupil or the corresponding pupil center in three-dimensional space.
- intersection points 74 of a horizontal plane and intersections 76 of a vertical plane for the left eye are shown, with the horizontal plane being shown by dashed line 78 and the vertical plane being indicated by dashed line 80.
- the saddle point 53 is automatically from a User data positioning device (not shown) detected and determined.
- FIG. 6 shows a schematic view of the image data of the lateral camera 16 according to FIG. 5. Since the lateral camera 16 is located laterally below the partial area of the head of the user 30, intersections of a horizontal and a vertical plane with the edges of the spectacle frame 52 are not horizontal or vertical lines, as is the case in FIG. Rather, straight lines on which intersection points lie with the horizontal plane and the vertical plane are projected onto oblique lines 84 on the basis of the perspective view of the lateral camera 16. The horizontal plane 70 and the vertical plane 72 therefore intersect the edge 36 of the eyeglass frame 52 at the locations where the projected lines 84 intersect the edge 36 of the eyeglass frame 52, respectively.
- three-dimensional coordinates of the system may be spectacle lens 50 and eye (n) (not shown) are generated. Furthermore, certain points in box size can be used to determine the three-dimensional coordinates. Alternatively, the three-dimensional coordinates can be generated at least partially, if appropriate, also by means of the points determined according to box dimensions.
- the positions in the image data that is, the intersections 66, 68, 74, 76 and the saddle point 53 relative to the pupil centers (not shown) of the eyes (not shown), knowing the positions of the upper camera 14 and the side camera 16
- the intersections 66, 68, 72, 74 and saddle point 53, respectively, may be determined by an optician and entered from a computer mouse (not shown).
- the monitor 18 may be designed as a "touch screen" and the intersection points 66, 68, 72, 74 and the saddle point 53 may be determined and entered directly on the basis of the monitor 18.
- these data can also be generated automatically using image recognition software.
- a Software-supported image evaluation is subpixel accurate.
- the positions of further points of the spectacles 38 can be determined and used to determine the optical parameters in three-dimensional space.
- optical parameters of the user 30 can be determined, in which determination head and eye movements can be considered.
- a plurality of images is generated without glasses 38 arranged, wherein the user 30 performs a head movement or, for example, a moving object followed with the eyes.
- images without arranged spectacles 38 with discrete head or eye deflections which can be used, for example, for determining a convergence behavior of the eyes or for determining differences in the eye-deflection behavior.
- the user is preferably positioned in the primary position and, as shown in Figure 2, for example, the effective optical axis 20 of the upper camera 14 and the central parallel of the lines of fixation of the eyes 54,56 in the primary position are identical.
- Another embodiment of the device 10 of the present invention is designed so that only one side, that is, either the right side corresponding to the right eye (not shown) or the left side corresponding to the left eye (not shown), both from the upper camera 14 and the lateral camera 16 is shown.
- the optical parameters of the user 30 are determined on the one hand and the symmetrical assumptions are used to determine the optical parameters for both sides.
- FIG. 7 shows a schematic view of comparison image data as generated by the upper camera 14, ie a schematic frontal view of a portion of the head of a user 30 in the absence of glasses, wherein only a right eye 54 and a left eye 56 of the user 30 are shown.
- a pupil center 58 of the right eye 54 and a pupil center 60 of the left eye 56 are shown in FIG.
- Figure 7 shows the Saddle point 53.
- pupil centers 58, 60 and saddle point 53 are automatically determined by a user data positioning device (not shown).
- reflexes 82 are used, which arise on the cornea of the respective eyes 54, 56 due to the light sources 28. Since, according to the embodiments of the device 10 of the present invention shown in FIG. 1, for example, three light sources 28 are arranged, three reflections 82 are imaged per eye 54, 56. The reflections 82 arise for each eye 54, 56 directly at the piercing point of a respective illuminant fixation line on the cornea.
- the illuminant fixing line (not shown) is the connecting line between the location of the respective illuminant 28, which is imaged centrally on the retina, and the respective pupil center 58, 60 of the corresponding eye 54, 56.
- the extension of the illuminator fixation line (not shown) ) goes through the optical eye pivot (not shown).
- the lighting means 28 are arranged so that they lie on a conical surface, wherein the tip of the cone at the pupil center 58 and 60 of the right eye 54 and left eye 56 is located.
- the axis of symmetry of the cone is arranged starting from the apex of the cone parallel to the effective optical axis 20 of the upper camera 14, wherein the three lighting means 28 are further arranged so that connecting lines of the apex and the respective illuminant 28 intersect only in the apex of the cone.
- the pupil center 58 or 60 of the right eye 54 and the left eye 56 can be determined and, in particular, the position in the three - dimensional space of the saddle point 53 relative to the pupil center 58 or 60 of the right eye 54 and the left eye 56, respectively.
- FIGS. 8 and 9 show images which are generated, for example, by the upper camera 16 (FIG. 8) and the lateral camera 16 (FIG. 9). The pictures further show the intersections 66, 68 of the horizontal plane 70 and the vertical plane 72. In FIG. 9, projections of the possible intersections of the horizontal plane 70 and vertical plane 72 with the edge 36 of the spectacle frame 52 are shown, taking into account the perspective view of the lateral camera 16, as a straight line 84.
- the optical parameters ie, for example, pupil distance, corneal vertex distance, socket disc angle, pretilt, and buff height
- the user 30 looks at the image of his nose bridge in the partially transmissive mirror 26 from a distance of about 50 to about 75 cm.
- the user 30 is at a distance of about 50 to about 75 cm semitransparent mirror 26, and looks at the image of his face in the partially transparent mirror 26, in particular on his nose root.
- the position of the eyes 54, 56, which results from the viewed object, that is the convergence of the eyes 54, 56, can be taken into account in the determination of the optical parameters and, for example, compensated for rotation of the eyes in the determination of the optical parameters, for example a virtual zero-sighting direction can be determined taking into account the actual gaze deflection and based on the virtual, ie the determined and not measured zero-sighting direction, the optical parameters of the user can be determined.
- the distance between the user 30 and the cameras 14, 16 may be low.
- the optical parameters are already approximately predetermined.
- the goggles 38 may be pre-fitted and the optical parameters determined by the apparatus 10 of the present invention for the one previously adopted.
- the device 10 is designed according to a further preferred embodiment, the pretilt angle of the spectacles 38 for each spectacle lens from the angle between the straight line through the upper intersection 68 and the lower Intersection point 68 of the vertical section plane 72 with the edge 36 of the spectacle frame 52 to calculate in three-dimensional.
- an average pretilt may be determined from the pretilt determined for the right eye 54 and the pretilt determined for the left eye 56.
- a warning may be issued if the front inclination of the right spectacle lens deviates from the front inclination of the left spectacle lens by at least a predetermined maximum value. Such an indication can be output, for example, by means of the monitor 18.
- frame disc angle and corneal vertex distance or pupil distance from the three-dimensional data record for the right eye 54 and the left eye 56 as well as mean values thereof can be determined and, if necessary, information about the monitor 18 output, if the deviations of the values for the right eye 54 and the left Eye 56 exceed a maximum value in each case.
- the corneal vertex distance can be calculated optionally according to the reference point requirement or according to the requirement of the ocular rotation point.
- the corneal vertex distance corresponds to the distance of the vertex of the spectacle lens 50 from the cornea at the piercing point of the fixation line of the eye in the zero viewing direction.
- the corneal vertex distance corresponds to the minimum distance of the cornea from the spectacle lens 50.
- the device 10 of the present invention may be designed such that the grinding height of the spectacle lens 50 is calculated from a distance of the piercing point of the fixation line of an eye 54, 56 in primary position with a glass plane of a spectacle lens 50 from a lower horizontal tangent in the plane of the glass.
- a lower horizontal tangent for example, in Figures 5 and 6, the line 84 of the boundary 62, 64 according to box size.
- the device 10 is designed so that from points on the edge 36 of the eyeglass frame 52 for each eye 54, 56, a three-dimensional closed stretch train for the glass form of the lens 50 is determined, wherein from distances of the respective spectacle lenses 50 of the right eye 54 and the left Auges 56 an average range of distances for the glass mold can be determined.
- the optical parameters instead of averaging the values of the optical parameters which are determined for the right eye 54 and the left eye 56, the optical parameters, or the stretch path for the glass mold only for the spectacle lens 50 of one of the eyes 54 , 56 and these values will also be used for the other of the eyes 54, 56.
- the apparatus may be used to generate images of the user 30 and these images
- the device 10 according to the present invention can therefore be designed to include adaptation recommendations, in particular optimized individual parameters for a multiplicity of different ones
- the apparatus is designed to determine the above parameters and values for a pair of glasses using at least one saddle point 53 and to compare them with corresponding predetermined parameters and values.
- the actual position of use of the glasses can be compared with a predetermined position of use, according to which the glasses were made and deviations from the predetermined position of use are corrected.
- the predetermined parameters may be stored by the device and retrieved from its memory. The predetermined parameters and values can also be supplied to the device.
- FIG. 10 shows an output image, as can be displayed, for example, on the monitor 18, wherein the image data of the upper camera 14 (referred to as camera 1) and the lateral camera 16 (referred to as camera 2) are shown. Furthermore, an image of the lateral camera 16 is shown, in which the user data are displayed. Furthermore, the optical parameters for the right eye 54 and the left eye 56, as well as average values thereof, are shown.
- the displayed output image is a superposition of the image data with the comparison image data.
- a plurality of bulbs 28 are arranged so that for all cameras 14, 16 reflections 82 for each eye 54, 56 directly at the puncture point of the respective fixation on the cornea or geometrically defined to the puncture point, are generated. Further, the bulbs 28 are preferably arranged so that the reflections 82 are generated in particular for the penetration point of the respective fixing line of the eyes 54, 56 in the primary position.
- the position of the glasses or the first and / or the second spectacle lens in the actual use position can be corrected so that the actual use position corresponds to the desired desired use position.
- the desired use position is in this case that position of use of the glasses, knowing which the individually adapted lenses were made.
- the actual centering of a spectacle lens or both spectacle lenses in the spectacle frame ie the position of a spectacle lens relative to the spectacle frame can be determined and checked and taken into account in the determination and correction of the actual position of use.
- the desired desired use position of a pair of glasses to be produced can also be determined in a simple manner.
- the glasses to be produced with individual spectacle lenses can subsequently be produced taking into account the desired desired use position.
- the actual position of use of the spectacles i. In particular, both of the lenses, thus the actual position of the glasses or the lenses relative to the corresponding eyes of the user, deviates from the desired use position.
- This adaptation can be carried out for example by an optician.
- comparison image data are generated at least of partial areas of the user's head, but the user does not wear the already manufactured spectacles.
- auxiliary marks or auxiliary points For example, characteristic features of the portion of the head determined.
- the auxiliary points may be, for example, special features of the portion of the head of the user, such as a birthmark, scars, light or dark pigment spots, etc ..
- the auxiliary points may also be artificially created points, for example so-called saddle points in the form of stickers to predetermined or predeterminable positions of the portion of the head are mounted.
- An exemplary saddle point 53 is shown in FIG.
- auxiliary points 53 are selected at positions of the partial region of the head or the saddle points 53 are arranged correspondingly so that the saddle points 53 are spatially constant or invariable relative to the respective eye pivot points.
- the pupil positions or pupil center points of the user are determined in the image data of the partial area of the head.
- the spatial positions of the pupillary centers are still determined relative to the auxiliary points.
- image data of the subarea of the user's head are generated, the user wearing the manufactured spectacles 38 with the individually produced spectacle lenses in the actual position of use.
- a further saddle point 153, 253 is arranged or recorded on a spectacle lens or on both spectacles, which or which allow, for example, to determine the position of the engraving points and in particular to determine the position of the engraving points in the box dimension of the corresponding spectacle lens.
- the saddle point shown in FIG. 11 can consequently also represent a presentation means 153, 253.
- the presentation means 153, 253 may be formed, for example, as a sticker 153, 253.
- the presentation means 153, 253 can also be a monochrome dot 153, 253 which can be arranged either as a sticker on the spectacle lens (for example shown in FIG. 6) or, for example, with a stylus directly on the spectacle lens (for example shown in FIG Figure 6) is drawn.
- auxiliary point (s) or presentation point (s) is determined on the basis of saddle points
- the saddle points are advantageously designed such that they can be identified in a simple and reliable manner by means of image recognition software.
- parameters of the spectacles or of the first and / or the second spectacle lens are determined relative to the auxiliary points.
- both the relative positions of the pupil centers 58, 60 to the auxiliary points 53 are known and the relative position of the spectacles 38 and the first and / or the second spectacle lens in their actual position of use to the auxiliary points 53 is known, can in a simple manner
- the actual position of the spectacles 38 relative to the pupil centers 58, 60 are determined. Therefore, it is possible to identify a deviation of the actual use position of the target use position and compensate subsequently.
- the actual corneal vertex distance may be determined and compared to the corneal vertex distance used for the calculation and fabrication of the individual spectacle lenses 50.
- the glasses 38 can be further adjusted, i. the actual position of use are changed and the new actual position of use is again checked by the method described above. Iteratively, therefore, the actual usage position may be repeatedly determined, compared and adjusted with the desired use position until the deviation of the actual use position from the desired use position is less than an acceptable, predetermined deviation limit value. In this case, the actual position of each spectacle lens can be taken into account on the basis of the centering data determined by means of the representation means.
- the correction of the actual position of use can be done not only because of the corneal vertex distance. Rather, the actual Use position with respect to other or other individual parameters are adapted to the desired use position.
- the actual use position can be easily adapted to the desired use position, even if the custom-made lenses 50 are already arranged in the glasses 38 and optionally also a faulty arrangement of the lenses are corrected in the spectacle frame.
- Measurement errors in the determination of the actual position of use are hereby avoided or are very small because the positions of the pupil centers 58, 60 relative to the spectacles 38 or relative to the first and / or the second spectacle lens are not determined by the spectacle lenses 50,
- an incorrect determination of the position of the spectacles 38 or of the first and / or the second spectacle lens relative to the pupil centers 58, 60 which could occur due to the optical properties of the spectacle lenses 50, avoided.
- the position of the auxiliary points 53 relative to the pupil centers 58, 60 was determined in the absence of the spectacles 38 or in the absence of the first and / or the second spectacle lens, which is why no measurement is carried out here by the spectacle lenses 50.
- FIG. 12 shows a conventional device for determining the engraving points of a spectacle lens, according to the principle of "DoublePassReflection" in combination with a telecentric illumination and observation optics and a prism optics for splitting the image field into engraving points.
- the engraving points can be determined and represented on the basis of the representation means, for example by gluing saddle points 153, 253.
- the present invention is not limited to the above-described particularly preferred embodiments. Rather, the invention also encompasses variations thereof, in particular the use of a device according to the invention for determining optical parameters of a user.
- the apparatus described above may also be operated in an operating mode in which a position of a spectacle frame relative to the head thereby determines is, without an auxiliary point and without comparison image data to determine thereby, a pulley is imaged within the boundary of the spectacle frame.
- the present invention comprises a system consisting of a device for determining a position of a pair of spectacles and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user in the zero viewing direction and a user
- a data processing device which is designed based on the image data, based on the comparison image data and based on at least the portion of the auxiliary structure, the position of the spectacles and / or the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding
- a data output device which is designed to adjust the position of the spectacles and / or of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye of the user
- Output zero direction includes.
- intersections 66 intersections 68 intersections
Landscapes
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Abstract
The invention relates to a device (10) for determining a position of a pair of glasses (38) and/or at least one spectacle lens in relation to the centre of the pupil of a corresponding eye of a wearer (30) in the zero line of sight. Said device comprises at least two image capturing devices (14, 16) which are designed and arranged to produce comparison image data of at least part of the head of a wearer in the absence of the pair of glasses (38) and/or in the absence of at least one spectacle lens (50) and at least part of an auxiliary structure (53) and to produce image data of an essentially identical part of the head of a wearer with a pair glasses (38) and/or at least one spectacle lens (50) and at least the part of the auxiliary structure (53), a data processing device that is configured to determine, using the image data, the comparison image data and at least part of the auxiliary structure (53), the position of the glasses (38) and/or the at least one spectacle lens (50) in relation to the centre of the pupil of the corresponding eye of the wearer (30) in the zero line of sight, and a data output device that is designed to output the position of the pair of glasses (38) and/or at least one spectacle lens (50) in relation to the centre of the pupil of the corresponding eye of the wearer (30) in the zero line of sight. The invention also relates to an additional device, a corresponding method and a computer program device.
Description
Beschreibung description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen und/oder Überprüfen einer Position einer Brille und/oder zumindest eines Brillenglases relativ zu einem Pupillenmittelpunkt eines entsprechenden Auges eines Benutzers, ein Verfahren sowie eine Computerprogrammvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The present invention relates to a device for determining and / or checking a position of spectacles and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user, a method and a computer program device for carrying out the method.
Stand der TechnikState of the art
Durch die Einführung von individuell optimierten Brillengläsern ist es möglich, auf die Ansprüche von Personen mit Sehfehlern einzugehen und beispielsweise Brillengläser mit individuell optimierten Sehbereichen bereitzustellen. Individuell angepaßte Brillengläser ermöglichen eine optimale Korrektur von optischen Sehfehlern eines Benutzers der Brillengläser. Eine individuelle Berechnung und Anpassung von Brillengläsern ist auch für Sportbrillen möglich, welche sich durch große Durchbiegungen, Fassungsscheiben- und Vorneigungswinkel auszeichnen.The introduction of individually optimized spectacle lenses makes it possible to respond to the needs of people with visual defects and to provide, for example, spectacle lenses with individually optimized viewing areas. Individually adapted spectacle lenses allow optimal correction of optical vision defects of a user of the lenses. An individual calculation and adjustment of eyeglass lenses is also possible for sports eyewear, which are characterized by large deflections, frame and pre-tilt angle.
Um die optischen Vorteile von individuellen Brillengläsern, insbesondere von individuell angepaßten Gleitsichtgläsern, vollständig auszuschöpfen, ist es notwendig, diese Brillengläser in Kenntnis der Gebrauchsstellung des Benutzers zu berechnen und herzustellen und gemäß der zur Berechnung und Herstellung verwendeten Gebrauchsstellung zu tragen. Die Gebrauchsstellung ist von einer Vielzahl von Parametern abhängig, beispielsweise von der Pupillendistanz des Benutzers, dem Fassungsscheibenwinkel, der Brillenglasvorneigung, der Brillenfassung, dem Hornhautscheitelabstand des Systems von Brillenglas und Auge
bzw. Pupillenmitte bei einer Blickrichtung des Auges in Nullblickrichtung und der Einschleifhöhe der Brillengläser. Diese und weitere Parameter, welche zur Beschreibung der Gebrauchsstellung herangezogen werden können, bzw. notwendig sind, sind in einschlägigen Normen, wie beispielsweise der DIN EN ISO 1366, der DIN 58 208, der DIN EN ISO 8624 und der DIN 5340 enthalten und können diesen entnommen werden. Ferner ist es notwendig, daß die Brillengläser entsprechend den optischen Parametern, welche zur Herstellung verwendet wurden, in einer Brillenfassung angeordnet bzw. zentriert werden, so daß die Brillengläser tatsächlich entsprechend den optischen Parametern in Gebrauchsstellung getragen werden.In order to fully exploit the optical advantages of individual spectacle lenses, in particular individually adapted progressive lenses, it is necessary to calculate and manufacture these spectacles with knowledge of the position of use of the user and to wear in accordance with the position of use used for the calculation and production. The position of use is dependent on a variety of parameters, such as the pupil distance of the user, the frame disc angle, the lens tilt, the spectacle frame, the corneal vertex distance of the system of spectacle lens and eye or Pupillenmitte at a viewing direction of the eye in the zero direction and the Einschleifhöhe the lenses. These and other parameters, which can be used to describe the position of use, or are necessary, are contained in relevant standards, such as DIN EN ISO 1366, DIN 58 208, DIN EN ISO 8624 and DIN 5340 and can this be removed. Furthermore, it is necessary that the spectacle lenses are arranged in a spectacle frame in accordance with the optical parameters used for the manufacture, so that the spectacle lenses are actually carried in the position of use in accordance with the optical parameters.
Um die einzelnen optischen Parameter zu bestimmen, stehen dem Optiker eine Vielzahl von Meßgeräten zur Verfügung. Beispielsweise kann der Optiker mit einem sogenannten Pupillometer Pupillenreflexe auswerten bzw. den Abstand der Pupillenmitten bestimmen, um derart die Pupillendistanz zu ermitteln.To determine the individual optical parameters, the optician has a variety of measuring instruments available. For example, the optician can evaluate pupillary reflexes with a so-called pupillometer or determine the distance of the pupil centers in order to determine the pupil distance in this way.
Vorneigungswinkel und Hornhautscheitelabstand können beispielsweise mit einem Meßgerät bestimmt werden, bei dem in habitueller Kopf- und Körperhaltung des Kunden das Meßgerät an eine Fassungsebene einer Brillenfassung gehalten wird. Der Vorneigungswinkel kann seitlich über einen schwerkraftgetriebenen Zeiger anhand einer Skala abgelesen werden. Zur Bestimmung des Hornhautscheitelabstands wird ein eingraviertes Lineal benutzt, mit welchem der Abstand zwischen dem geschätzten Nutengrund der Brillenfassung und der Kornea ebenfalls von der Seite gemessen wird.Pretank angle and corneal vertex distance can be determined, for example, with a measuring device, in which the habitual head and body posture of the customer, the meter is held on a socket level of a spectacle frame. The pre-tilt angle can be read off the side of a gravity-driven pointer using a scale. To determine the corneal vertex distance, an engraved ruler is used, with which the distance between the estimated groove bottom of the spectacle frame and the cornea is also measured from the side.
Der Fassungsscheibenwinkel der Brillenfassung kann beispielsweise mit einem Meßgerät bestimmt werden, auf welches die Brille gelegt wird. Der nasale Rand einer Scheibe muß dabei über einem Drehpunkt eines beweglichen Meßarms angeordnet werden, wobei die andere Scheibe parallel zu einer eingravierten Linie verläuft. Der Meßarm wird so eingestellt, daß eine markierte Achse des Meßarms parallel zu der Fassungsebene der darüber angeordneten Scheibe verläuft. Der Fassungsscheibenwinkel kann anschließend an einer Skala abgelesen werden.
Wenn die entsprechenden optischen Parameter ordnungsgemäß bestimmt wurden und ein Brillenglas entsprechend diesen Parametern individuell gefertigt wurde, ist es noch notwendig, das Brillenglas in eine Brillenfassung einzuschleifen bzw. darin anzuordnen. Beim Einschleifen des Brillenglases in die Brillenfassung können Fehler bzw. Ungenauigkeiten auftreten und/oder die Brillenfassung verbogen werden. Gegebenenfalls könnten Fehler beim Einschleifen des Brillenglases beispielsweise wieder dadurch zumindest teilweise korrigiert werden, daß die Brillenfassung entsprechend vor dem Auge positioniert wird. Eine Überprüfung der tatsächlichen Positionierung eines jeden Brillenglases insbesondere vor dem/den entsprechenden Auge(n) des Benutzers, ist, wenn überhaupt, ausschließlich manuell möglich. Ferner ist eine solche Überprüfung sehr ungenau. In anderen Worten ist anhand herkömmlicher Verfahren bzw. Vorrichtungen eine Qualitätskontrolle einer angefertigten Brille, insbesondere nur manuell möglich, wobei eine derartige Qualitätskontrolle regelmäßig ungenau ist.The frame angle of the spectacle frame can be determined, for example, with a meter on which the glasses are placed. The nasal edge of a disc must be arranged above a pivot point of a movable measuring arm, wherein the other disc is parallel to an engraved line. The measuring arm is adjusted so that a marked axis of the measuring arm is parallel to the frame level of the disc arranged above it. The socket angle can then be read on a scale. If the respective optical parameters have been properly determined and a spectacle lens has been individually manufactured according to these parameters, it is still necessary to grind the spectacle lens into a spectacle frame. When grinding the spectacle lens into the spectacle frame, errors or inaccuracies can occur and / or the spectacle frame can be bent. If necessary, errors in the grinding in of the spectacle lens could, for example, be at least partially corrected by repositioning the spectacle frame in front of the eye. A check of the actual positioning of each spectacle lens, in particular in front of the corresponding eye (s) of the user, is possible, if at all, exclusively manually. Furthermore, such a review is very inaccurate. In other words, by means of conventional methods or devices, a quality control of a pair of manufactured spectacles, in particular only manually, is possible, whereby such quality control is regularly inaccurate.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, in einfacher Weise die Position einer Brille und/oder eines Brillenglases vor den Augen bzw. dem zumindest einen Brillenglas entsprechenden Auge zu überprüfen.It is an object of the invention to provide a possibility to easily check the position of a pair of spectacles and / or a spectacle lens in front of the eyes or the eye corresponding to at least one spectacle lens.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , die Vorrichtung gemäß Anspruch 31 , das Verfahren gemäß Anspruch 32 und die Computerprogrammvorrichtung gemäß Anspruch 45. Bevorzugte Ausführungsformen bzw. -Varianten sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the device according to claim 1, the device according to claim 31, the method according to claim 32 and the computer program device according to claim 45. Preferred embodiments or variants are subject-matter of the dependent claims.
Begriffsbestimmungendefinitions
Vor der nachfolgenden, detaillierten Darstellung der Erfindung werden Begriffe definiert bzw. beschrieben, welche zum Verständnis der Erfindung beitragen.
Eine "Hilfsstruktur" im Sinne der vorliegenden Erfindung kann eine künstliche, beispielsweise an einem Kopf, insbesondere an einem Gesicht angeordnete Struktur sein. Die Hilfsstruktur kann auch das gesamte Gesicht, ein Teil des Gesichts, ein Teil des Kopfes, die Form des Kopfes, die Position charakteristischer Bestandteile des Kopfes oder des Gesichts, wie z.B. die Ohren, die Nase, Pigmente, ein Muttermal, Sommersprossen, eine oder beide Augenbrauen etc. sein. Die Hilfsstruktur kann auch einen oder mehrere Aufkleber umfassen, welche(r) an den Kopf bzw. an das Gesicht geklebt wird bzw. werden.Before the following detailed description of the invention, terms will be defined that will assist in understanding the invention. An "auxiliary structure" in the sense of the present invention may be an artificial structure arranged, for example, on a head, in particular on a face. The auxiliary structure may also include the entire face, part of the face, part of the head, the shape of the head, the position of characteristic components of the head or face, such as the ears, nose, pigments, a birthmark, freckles, or both eyebrows etc. The auxiliary structure may also include one or more stickers which are glued to the head or to the face.
Ein einem Brillenglas "entsprechendes Auge" im Sinne dieser Erfindung ist das Auge eines Benutzers des Brillenglases, d.h. das Auge des Brillenträgers, vor dem das Brillenglas angeordnet ist. In anderen Worten ist das dem Brillenglas "entsprechende Auge" das Auge des Brillenträgers, mit welchem er durch das Brillenglas blickt. Dem rechten Brillenglas entspricht das rechte Auge und dem linken Brillenglas entspricht das linke Auge des Brillenträgers. Einer Brille eines Brillenträgers entsprechen somit beide Augen.An "eye corresponding to a spectacle lens" in the sense of this invention is the eye of a user of the spectacle lens, i. the eye of the spectacle wearer, in front of which the spectacle lens is placed. In other words, the eye corresponding to the spectacle lens is the eye of the spectacle wearer, with whom he looks through the spectacle lens. The right lens corresponds to the right eye and the left lens corresponds to the left eye of the wearer. Glasses of a spectacle wearer thus correspond to both eyes.
Brillengläser sind beispielsweise Einstärkenbrillengläser, Mehrstärkenbrillengläser, beispielsweise Gleitsichtgläser, mit oder ohne Tönung, Verspiegelung und/oder Polarisationsfiltern.Eyeglass lenses are, for example, single-vision lenses, multi-vision lenses, for example progressive lenses, with or without tinting, mirroring and / or polarization filters.
Der Begriff "bestimmen" im Sinne dieser Erfindung beinhaltet beispielsweise "berechnen", "ablesen aus einer Tabelle", "entnehmen einer Datenbank", usw..The term "determine" in the sense of this invention includes, for example, "calculate", "read from a table", "remove from a database", etc.
Die Position eines Brillenglases relativ zu einem Pupillenmittelpunkt beinhaltet insbesondere alle notwendigen Informationen, um die Anordnung des Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt anzugeben, wie z.B. Vorneigung des Brillenglases, Stellung einer Scheibenebene relativ zu dem Pupillenmittelpunkt und insbesondere auch relativ zu der Nullblickrichtung, Lage von optischen besonders relevanten Gebieten, wie z.B. Nahbezugspunkt bzw. -bereich, Fernbezugspunkt bzw. -bereich, usw., Position des Zentrierpunktes, Astigmatismusachse, usw..
"Charakteristische Punkte" eines Brillenglases sind beispielsweise Punkte, welche die Ausrichtung bzw. die Anordnung des Brillenglases in eindeutiger Weise bestimmbar macht. Beispielsweise können charakteristische Punkte Gravurpunkte des Brillenglases oder Bezugspunkte des Brillenglases sein. Charakteristische Punkte können insbesondere zweidimensionale, flächige Gebilde, wie Kreise, Kreuze, usw. sein.In particular, the position of a spectacle lens relative to a pupil center contains all the information necessary to indicate the arrangement of the spectacle lens relative to the pupil center, such as pretilt of the spectacle lens, position of a disc plane relative to the pupil center and in particular also relative to the zero direction, position of optical particular relevant areas, such as near reference point or range, far reference point or range, etc., position of center point, astigmatism axis, etc. "Characteristic points" of a spectacle lens are, for example, points which make the alignment or the arrangement of the spectacle lens unambiguously determinable. For example, characteristic points may be engraving points of the spectacle lens or reference points of the spectacle lens. In particular, two-dimensional, flat structures, such as circles, crosses, etc., can be characteristic points.
"Gravurpunkte" sind insbesondere solche Punkte, die eine Bestimmung der optischen Eigenschaften in eindeutiger Weise zulassen. Beispielsweise ist die relative Position von Nahbezugspunkt, Fernbezugspunkt, Nabellinie usw. bezüglich eines Zentrierpunktes als bevorzugtem Gravurpunkt bekannt. Ein Brillenglas kann ein oder mehrere charakteristische Punkte aufweisen, folglich können von dem bzw. den Darstellungsmittel(n) ein oder mehrere charakteristische Punkte dargestellt werden. Weiterhin sind Gravurpunkte derart ausgebildet ,daß sie für das bloße Auge, d.h. ohne weitere optische Hilfsmittel, im wesentlichen nicht sichtbar sind."Engraving points" are in particular those points which allow a determination of the optical properties in a unique manner. For example, the relative position of near reference point, far reference point, umbilical line, etc. with respect to a centering point is known as a preferred engraving point. A spectacle lens may have one or more characteristic points, and consequently one or more characteristic points may be represented by the means of representation (s). Furthermore, engraved dots are formed so as to be transparent to the naked eye, i. without further optical aids, are essentially not visible.
Beispielsweise können Gravurpunkte zwei oder mehr produktspezifische Mikrogravuren, wie z.B. Kreis(e), Raute(n), usw., sein, welche insbesondere in einem genormten Abstand voneinander angeordnet sind, beispielsweise in einem Abstand von etwa 34 mm. Diese Gravurpunkte werden als "Haupt-Gravuren" bezeichnet. Ferner können Gravurpunkte, insbesondere Mikrogravuren eine Glashorizontale definieren. Die Mitte zwischen den beiden Gravurpunkten ist gleichzeitig Koordinatenursprung (nachfolgend auch "Nullpunkt" genannt) für die weiteren Meß- und Bezugspunkte, falls aufgestempelte glasspezifische Markierungen des Brillenglases fehlen.For example, engraving points may include two or more product-specific micro-engravings, such as e.g. Circle (s), diamond (s), etc., be, which are arranged in particular at a standardized distance from each other, for example, at a distance of about 34 mm. These engraving points are called "main engravings". Furthermore, engraving points, in particular micro engravings, can define a glass horizontal. The center between the two engraving points is at the same time the origin of coordinates (also referred to below as "zero point") for the further measuring and reference points if stamped glass-specific markings of the spectacle lens are missing.
Unmittelbar unter den "Haupt-Gravuren" können sich jeweils temporal die Gravur der Addition und nasal ein Index für Basiskurve und Brechzahl des Glases befinden.Immediately below the "main engravings", the engraving of the addition and nasally an index for base curve and refractive index of the glass can be located temporally.
Femer kann ein weiterer Gravurpunkt ein Markenzeichen, beispielsweise in
Form eines Buchstaben, usw. sein, welcher etwa 13 mm unterhalb der "Haupt- Gravur" oder der Gravur der Addition und des Indexes für Basiskurve und Brechzahl des Glases angeordnet sein kann.Furthermore, another engraving point may be a trademark, such as in Shape of a letter, etc., which may be located about 13 mm below the "main engraving" or the engraving of the addition and the index for base curve and refractive index of the glass.
- Ein "Darstellungsmittel" im Sinne dieser Erfindung kann ein Aufkleber, ein Punkt, insbesondere ein gezeichneter Punkt bzw. Kreis bzw. anderes zweidimensionales Objekt und/oder ein dreidimensionales Objekt sein. Ein Darstellungsmittel kann auch mehrere Aufkleber umfassen und/oder Punkte, insbesondere gezeichnete Punkte bzw. Kreise bzw. andere zweidimensionale Objekte und/oder dreidimensionale Objekte umfassen. Ein Darstellungsmittel unterscheidet sich insbesondere dadurch von einer Hilfsstruktur, daß das Darstellungsmittel mit einem Brillenglas assoziiert wird, beispielsweise, indem das Darstellungsmittel einen Aufkleber umfaßt, der auf das Brillenglas geklebt wird. Die Hilfsstruktur wird mit dem Kopf bzw. dem Gesicht eines Benutzers assoziiert, beispielsweise, indem die Hilfsstruktur einen Aufkleber umfaßt, der an das Gesicht geklebt wird.A "means of representation" in the sense of this invention may be a sticker, a dot, in particular a drawn point or circle or other two-dimensional object and / or a three-dimensional object. A presentation means may also comprise a plurality of stickers and / or comprise dots, in particular drawn dots or circles or other two-dimensional objects and / or three-dimensional objects. A presentation means differs in particular from an auxiliary structure in that the presentation means is associated with a spectacle lens, for example, in that the presentation means comprises a sticker which is glued onto the spectacle lens. The auxiliary structure is associated with the head or face of a user, for example, by the auxiliary structure comprising a sticker which is glued to the face.
Insbesondere kann ein Brillenglas ein oder mehrere charakteristische Punkte aufweisen, welche(r) von einem oder mehreren Darstellungsmitteln dargestellt werden können. Beispielsweise können ein oder mehrere Gravurpunkte von einem oder mehreren Darstellungsmitteln dargestellt werden. Das Darstellungsmittel kann z.B. ein Aufkleber sein, der derart angeordnet ist, daß die Position eines oder mehrerer Gravurpunkte relativ zu dem Aufkleber eindeutig bestimmbar ist. Beispielsweise kann ein Aufkleber zwei (oder drei) Gravurpunkte überdecken und an der die Gravurpunkte überlagernden Position kann der Aufkleber beispielsweise eingefärbt sein, wobei sich die Farbe von der verbleibenden Farbe des Aufklebers unterscheidet. Beispielsweise kann der Aufkleber eine weiße Grundfarbe aufweisen oder transparent sein und an Positionen, die den zwei (oder drei) Gravurpunkten überlagert sind, kann der Aufkleber zumindest jeweils einen schwarzen Punkt bzw. Kreis oder einen Sattelpunkt aufweisen, d.h. der Aufkleber kann zwei (oder drei) schwarze Punkte bzw. Kreise oder zwei (oder drei) Sattelpunkte aufweisen.
Ferner kann ein Darstellungsmittel eine oder mehrere aufgestempelte Markierungen umfassen, wie z.B. zwei aufgestempelte Kreisbögen der Form "( )", in deren Mitte sich beispielsweise der Fernbezugspunkt BF eines Brillenglases befinden kann. Die Kreisbögen können derart angeordnet sein, daß sich der Fernbezugspunkt etwa 8 mm über dem Nullpunkt (siehe oben) befindet. Zwei waagrechte Linien rechts und links davon sind Hilfsmarkierungen zum Ausrichten der Glashorizontale bei der Überprüfung der Zylinderachse.In particular, a spectacle lens can have one or more characteristic points, which can be represented by one or more representation means. For example, one or more engraving points may be represented by one or more presentation means. The presentation means may be, for example, a sticker which is arranged such that the position of one or more engraving points relative to the sticker can be determined uniquely. For example, a sticker may cover two (or three) engraved dots, and at the location overlying the engraving dots, for example, the sticker may be colored, the color being different from the remaining color of the sticker. For example, the sticker may have a white base color or be transparent, and at positions superimposed on the two (or three) engraving dots, the sticker may have at least one black dot or circle, that is, the sticker may have two (or three ) have black dots or circles or two (or three) saddle points. Furthermore, a display means may comprise one or more stamped markings, such as two stamped circular arcs of the form "()", in the middle of which, for example, the distance reference point BF of a spectacle lens can be located. The circular arcs may be arranged such that the far reference point is about 8 mm above the zero point (see above). Two horizontal lines to the right and left of it are auxiliary markers for aligning the horizontal lights when checking the cylinder axis.
Weiterhin kann eine aufgestempelte Markierung ein Fern-Zentrierkreuz umfassen, welches etwa 4 mm über dem Nullpunkt (siehe oben) angeordnet ist. Das Fern-Zentrierkreuz ist das Anpaßkreuz für die exakte Zentrierung des Glases vor dem Auge bzw. der Fassung.Furthermore, a stamped marking may comprise a remote centering cross, which is located about 4 mm above the zero point (see above). The remote centering is the fitting cross for the exact centering of the glass in front of the eye or the socket.
Die "Glashorizontale" (siehe oben) kann je zwei waagrechte unterbrochene Linien temporal/nasal umfassen. Vorzugsweise ist dazwischen den Linien eine spezifische Produktgravur in Form eines oder mehrere Kreise oder Rauten angeordnet.The "horizontal glases" (see above) may each comprise two horizontal broken lines temporal / nasal. Preferably, a specific product engraving in the form of one or more circles or diamonds is arranged between the lines.
Außerdem kann eine aufgestempelte Markierung einen Prismenbezugspunkt Bp umfassen, der vorzugsweise mit dem Nullpunkt (siehe oben) zusammenfällt.In addition, a stamped marking may include a prism reference point Bp, which preferably coincides with the zero point (see above).
Die aufgestempelte Markierung kann auch einen Kreis um den Nahbezugspunkt BN umfassen. Der Nahbezugspunkt, d.h. der Mittelpunkt des Kreise kann um etwa 14 mm nach unten und etwa 25 mm nasal von dem Nullpunkt versetzt sein. Hierbei handelt es sich beispielhaft um einen Meß-Hilfspunkt, um im Bedarfsfall die Nahwirkung am Scheitelbrechwertmeßgerät (auch "SBM" bezeichnet) überprüfen zu können. Der reale Seitenversatz des Nahdurchblickpunktes kann in Abhängigkeit vom variablen Inset davon abweichen.The stamped mark may also include a circle around the near reference point BN. The near reference point, i. the center of the circle may be offset by about 14 mm down and about 25 mm nasally from the origin. By way of example, this is a measuring auxiliary point in order, if necessary, to be able to check the proximity at the vertex-value measuring device (also referred to as "SBM"). The real lateral offset of the near-vision point may differ depending on the variable inset.
Ferner können die aufgestempelten Markierungen weitere bzw. zusätzlicheFurthermore, the stamped markings further or additional
Markierungen aufweisen, beispielsweise ein schematisches Auge, um insbesondere den Fernbezugspunkt zu Markieren, Plus- und Minuszeichen, Punkte, um den
Nahbezugspunkt zu kennzeichnen, usw.Have markings, for example, a schematic eye to mark in particular the remote reference point, plus and minus signs, points to the Mark near reference point, etc.
Zwei Aufnahmeeinrichtungen im Sinne der Erfindung sind beispielsweise zwei digitale Kameras, welche getrennt voneinander positioniert sind. Es ist möglich, daß eine Bildaufnahmeeinrichtung vorzugsweise eine digitale Kamera und zumindest ein optisches Umlenkelement bzw. -spiegel umfaßt, wobei Bilddaten eines Teilbereichs eines Kopfes mit der Kamera mittels des Umlenkspiegels aufgezeichnet bzw. erzeugt werden. Zwei Bildaufnahmeeinrichtungen umfassen daher in gleicher Weise beispielsweise zwei insbesondere digitale Kameras und zumindest zwei Umlenkelemente bzw. -spiegel, wobei jeweils eine digitale Kamera und zumindest ein Umlenkspiegel eine Bildaufnahmeeinrichtung darstellen. Weiterhin vorzugsweise können zwei Bildaufnahmeeinrichtungen auch aus genau einer digitalen Kamera und zwei Umlenkelementen bzw. -spiegeln bestehen, wobei Bilddaten mittels der digitalen Kamera zeitversetzt aufgezeichnet bzw. erzeugt werden. Beispielsweise werden zu einem ersten Zeitpunkt Bilddaten erzeugt, wobei ein Teilbereich eines Kopfes mittels des einen Umlenkspiegels abgebildet wird, und zu einem zweiten Zeitpunkt Bilddaten erzeugt, welche den Teilbereich des Kopfes mittels des anderen Umlenkspiegels abbilden. Ferner kann die Kamera auch derart angeordnet sein, daß an dem ersten bzw. dem zweiten Zeitpunkt von der Kamera Bilddaten erzeugt werden, wobei kein Umlenkspiegel notwendig bzw. zwischen der Kamera und dem Kopf angeordnet ist.Two recording devices in the sense of the invention are, for example, two digital cameras, which are positioned separately from one another. It is possible that an image pickup device preferably comprises a digital camera and at least one optical deflection element or mirror, image data of a partial region of a head being recorded or generated by the camera by means of the deflection mirror. Two image recording devices therefore include in the same way, for example, two in particular digital cameras and at least two deflecting elements or mirrors, each representing a digital camera and at least one deflection mirror an image pickup device. Furthermore, two image recording devices can also consist of exactly one digital camera and two deflecting elements or mirrors, with image data being recorded or generated with a time offset by means of the digital camera. For example, image data is generated at a first point in time, wherein a partial area of a head is imaged by means of the one deflection mirror, and at a second time point generates image data which images the partial area of the head by means of the other deflection level. Furthermore, the camera can also be arranged in such a way that image data are generated by the camera at the first and the second time, wherein no deflection mirror is necessary or arranged between the camera and the head.
Unter zwei unterschiedlichen bzw. verschiedenen Aufnahmerichtungen wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, daß von überlappenden Teilbereichen des Kopfes, vorzugsweise von ein und demselben Teilbereich des Kopfes, verschiedene Bilddaten erzeugt werden, insbesondere, daß Bilddaten bzw. Vergleichsbilddaten von identischen Teilbereichen des Kopfes des Benutzers unter verschiedenen perspektivischen Ansichten erzeugt werden. Folglich wird zwar derselbe Teilbereich des Kopfes abgebildet, die Bilddaten bzw. Vergleichsbilddaten unterscheiden sich jedoch. Unterschiedliche Aufnahmerichtungen können beispielsweise auch dadurch erreicht werden, daß die Bilddaten von zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen erzeugt werden, wobei effektive optische Achsen der
zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen nicht parallel sind.In the sense of the present invention, two different or different picking directions mean that different image data are generated from overlapping partial areas of the head, preferably from one and the same partial area of the head, in particular that image data or comparison image data of identical partial areas of the user's head are generated under different perspective views. Consequently, although the same portion of the head is displayed, the image data and comparison image data, however, are different. Different recording directions can also be achieved, for example, by generating the image data from at least two image recording devices, wherein effective optical axes of the at least two image pickup devices are not parallel.
Unter einer Bemaßung im Kastenmaß wird im Sinne dieser Erfindung das Maßsystem verstanden, wie es in einschlägigen Normen, beispielsweise in der DIN EN ISO 8624 und/oder der DIN EN ISO 1366 DIN und/oder der DIN 58 208 und/oder der DIN 5340, beschrieben wird. Ferner wird hinsichtlich des Kastenmaßes und weiterer verwendeter herkömmlicher Begriffe und Parameter auf das Buch "Die Optik des Auges und der Sehhilfen" von Dr. Roland Enders, 1995 Optische Fachveröffentlichung GmbH, Heidelberg, sowie das Buch "Optik und Technik der Brille" von Heinz Diepes und Ralf Blendowske, 2002 Verlag Optische Fachveröffentlichungen GmbH, Heidelberg, verwiesen. Ebenso wird auch auf die Broschüre "inform fachberatung für die augenoptik" PR-Schriftenreihe des ZVA für den Augenoptiker, Heft 9, "Brillenzentrierung", ISBN 3-922269-23-0, 1998 verwiesen, in welcher das Kastenmaß insbesondere in Figuren 5 und 6 beispielhaft dargestellt ist. Weiterhin wird auch auf das Buch "Brillenanpassung Ein Schulbuch und Leitfaden" von Wolfgang Schulz und Johannes Eber 1997, DOZ-Verlag, herausgegeben vom Zentralverband der Augenoptiker, Düsseldorf, ISBN 3-922269- 21-4 verwiesen, insbesondere auf Punkte 1.3, 1.4. und 1.5 und die zugehörigen Abbildungen. Die Normen, die genannte Broschüre sowie die genannten Bücher stellen für die Begriffsdefinitionen insoweit einen integralen Offenbarungsbestandteil der vorliegenden Anmeldung dar.For the purposes of this invention, dimensioning in box size is understood to mean the measuring system as described in the relevant standards, for example in DIN EN ISO 8624 and / or DIN EN ISO 1366 DIN and / or DIN 58 208 and / or DIN 5340, is described. Further, with regard to the case size and other conventional terms and parameters used, the book "The Optics of the Eye and the Visual Aids" by Dr. Ing. Roland Enders, 1995 Optical Publishing GmbH, Heidelberg, and the book "Optics and Technology of the Glasses" by Heinz Diepes and Ralf Blendowske, 2002 Publisher Optical Publications GmbH, Heidelberg, referenced. Likewise, reference is also made to the brochure "Inform expert consultation for the optics" PR series of ZVA for the optician, Issue 9, "Brillenzentrierung", ISBN 3-922269-23-0, 1998, in which the Kastenmaß particular in Figures 5 and 6 is shown by way of example. Furthermore, reference is also made to the book "Eyewear Adaptation A Textbook and Guideline" by Wolfgang Schulz and Johannes Eber 1997, DOZ-Verlag, published by the Zentralverband der Augenoptiker, Dusseldorf, ISBN 3-922269-21-4, in particular points 1.3, 1.4. and 1.5 and the accompanying figures. The standards, the said booklet and the said books constitute an integral part of the disclosure of the present application for the definitions of terms.
Die Begrenzung nach einer Bemaßung im Kastenmaß umfaßt beispielsweise Fassungspunkte für ein Auge oder beide Augen, welche am weitesten außen bzw. innen und/oder oben bzw. unten liegen. Diese Fassungspunkte werden herkömmlicherweise anhand von Tangenten an die Brillenfassung bzw. den jeweiligen Augen zugeordneten Bereichen der Brillenfassung bestimmt (vgl. DIN 58 208; Bild 3).The limitation to a dimension in the box dimension includes, for example, sizing points for an eye or both eyes, which are farthest out or inside and / or up or down. These detection points are conventionally determined by tangents to the spectacle frame or the respective areas of the spectacle frame assigned to the respective eyes (compare DIN 58 208, Figure 3).
Insbesondere ist das Kastenmaß ein ein Brillenglas umschreibendesIn particular, the box size is a lens describing a lens
Rechteck in der Scheibenebene. Gemäß oben genannter Normen wird zur Bestimmung der Scheibenebene mathematisch von einer Ebene mit dem
Normalenvektor des Kreuzprodukts von Mittelparallele/-horizontale des Kastens ausgegangen. Näherungsweise läßt sich die Normale der Scheibenebene aus dem Kreuzprodukt des Vektors zwischen dem nasalen Punkt und dem temporalen Punkt sowie dem Vektor zwischen dem oberen und dem unteren Punkt des Glasrandes zur Fassung bestimmen. Vorteilhafterweise entsprechen hier die Vorneigung und der Fassungsscheibenwinkel am besten der Durchblicksituation.Rectangle in the disk plane. According to the above-mentioned standards, to determine the slice plane mathematically from a plane with the Normal vector of the cross product of center parallel / horizontal of the box. As an approximation, the slice plane normal can be determined from the cross product of the vector between the nasal point and the temporal point and the vector between the top and bottom points of the rim of the glass. Advantageously, the pretilt and the mounting disk angle best correspond to the view through situation here.
Der "Haltepunkt" für die Scheibenebene wird folgendermaßen genähert: Ausgangspunkt ist die Mitte des Vektors zwischen dem oberen und dem unteren Punkt. Anschließend wird horizontal entlang dem Vektor zwischen nasalem Punkt und temporalen Punkt in der Mitte der Scheibe (genähert durch die x-Koordinate) gefolgt. Das Kreuzprodukt aus dem Vektor zwischen den Mitten der Scheibenebenen beider Seiten und dem Mittelwert der beiden Vektoren aus oberem und unterem Fassungspunkt bestimmt die Normale der Fassungsebene. Haltepunkt ist eine der Scheibenmitten.The "breakpoint" for the slice plane is approximated as follows: starting point is the center of the vector between the top and bottom points. It is then followed horizontally along the vector between the nasal point and the temporal point in the center of the slice (approximated by the x coordinate). The cross product of the vector between the centers of the slice planes of both sides and the mean of the two vectors of upper and lower frame points determines the normal of the frame plane. Breakpoint is one of the disk centers.
Das Kastenmaß wird als senkrechte Projektion des Scheibenrandes auf die Scheibenebene bestimmt. Der Fassungsscheibenwinkel kann nun sogar für jede Seite als der Winkel zwischen der jeweiligen Scheibenebene und der Fassungsebene bestimmt werden.The box dimension is determined as a vertical projection of the disc edge on the disc plane. The frame angle can now be determined even for each side as the angle between the respective disc plane and the socket level.
In anderen Worten läßt sich die Normale der Scheibenebene aus dem Kreuzprodukt des Vektors zwischen dem nasalen und dem temporalen Schnittpunkt einer horizontalen Ebene durch die Gerade der Nullblickrichtung mit dem jeweiligen Glasrand zur Fassung sowie dem Vektor zwischen dem oberen und dem unteren Schnittpunkt einer vertikalen Ebene durch die Gerade Nullblickrichtung mit den jeweiligen Glasrand zur Fassung bestimmen.In other words, the normal of the slice plane from the cross product of the vector between the nasal and the temporal intersection of a horizontal plane through the straight line of the zero direction with the respective edge of the glass to the frame and the vector between the upper and the lower intersection of a vertical plane through the Just zero sight direction with the respective edge of the glass to determine the version.
Die "Pupillendistanz" entspricht im wesentlichen dem Abstand der Pupillenmitten, insbesondere in Nullblickrichtung.The "pupil distance" essentially corresponds to the distance of the pupil centers, in particular in the zero viewing direction.
Die "Nullblickrichtung" im Sinne dieser Erfindung ist eine Blickrichtung
geradeaus bei parallelen Fixierlinien. In anderen Worten handelt es sich um eine Blickrichtung, welche durch eine Stellung des Auges relativ zum Kopf des Benutzers definiert ist, wobei die Augen ein Objekt anblicken, das sich in Augenhöhe befindet und an einem unendlich fernen Punkt angeordnet ist. Folglich ist die Nullblickrichtung im Sinne dieser Erfindung lediglich durch die Stellung der Augen relativ zum Kopf des Benutzers bestimmt. Befindet sich der Kopf des Benutzers in einer normalen aufrechten Haltung, so entspricht die Nullblickrichtung im wesentlichen der Horizontalrichtung im Bezugssystem der Erde. Die Nullblickrichtung kann aber zu der Horizontalrichtung im Bezugssystem der Erde gekippt sein, falls beispielsweise der Benutzer seinen Kopf, ohne weitere Bewegung der Augen, nach vorne oder zur Seite neigt. Analog wird durch die Nullblickrichtung beider Augen eine Ebene aufgespannt, welche im Bezugssystem der Erde im wesentlichen parallel zur Horizontalebene ist. Die Ebene, welche durch die beiden Nullblickrichtungen der beiden Augen aufgespannt wird, kann ebenfalls zu der Horizontalebene im Bezugssystem der Erde geneigt sein, falls beispielsweise der Benutzer den Kopf vorne oder zur Seite neigt.The "zero sighting direction" in the sense of this invention is a viewing direction straight ahead with parallel fixing lines. In other words, it is a viewing direction defined by a position of the eye relative to the head of the user, the eyes looking at an object that is at eye level and located at an infinitely distant point. Consequently, the zero-sighting direction in the sense of this invention is determined only by the position of the eyes relative to the head of the user. When the user's head is in a normal upright posture, the zero direction of view is substantially the horizontal direction in the reference frame of the earth. The zero-sighting direction, however, may be tilted to the horizontal direction in the reference frame of the earth, for example, if the user tilts his head forward or sideways without further movement of the eyes. Analogously, a plane is spanned by the zero direction of both eyes, which is in the frame of reference of the earth substantially parallel to the horizontal plane. The plane spanned by the two null directions of the two eyes may also be inclined to the horizontal plane in the frame of reference of the earth, for example, if the user tilts the head forward or to the side.
Vorzugsweise entspricht die horizontale Ebene des Benutzers einer ersten Ebene und die vertikale Ebene des Benutzers einer zweiten Ebene, welche senkrecht zu der ersten Ebene ist. Beispielsweise kann die horizontale Ebene im Bezugssystem des Benutzers parallel zu einer horizontalen Ebene im Bezugssystem der Erde angeordnet sein und lediglich durch den Mittelpunkt einer Pupille verlaufen. Dies ist insbesondere dann der Fall, falls die beiden Augen des Benutzers beispielsweise in unterschiedlicher Höhe (im Bezugssystem der Erde) angeordnet sind.Preferably, the horizontal plane of the user corresponds to a first plane and the vertical plane of the user corresponds to a second plane which is perpendicular to the first plane. For example, the horizontal plane in the user's frame of reference may be parallel to a horizontal plane in the frame of reference of the earth and may pass only through the center of a pupil. This is the case in particular if the two eyes of the user are arranged, for example, at different heights (in the frame of reference of the earth).
Der Augendrehpunkt eines Auges ist der Punkt des Auges, der bei einerThe eye pivot point of an eye is the point of the eye that is at a
Bewegung des Auges, bei festgelegter Kopfhaltung, beispielsweise einerMovement of the eye, with a fixed head posture, for example one
Blicksenkung oder Blickhebung durch Rotation des Auges im wesentlichen in Ruhe bleibt. Der Augendrehpunkt ist somit im wesentlichen das Rotationszentrum desLightening or eye lifting by rotation of the eye remains essentially at rest. The eye pivot is thus essentially the center of rotation of the
Auges.
Effektive optische Achsen der Bildaufnahmeeinrichtungen im Sinne dieser Erfindung sind diejenigen Bereiche von Linien, welche von dem Mittelpunkt der jeweiligen Aperturen der Bildaufnahmeeinrichtungen senkrecht zu diesen Aperturen ausgehen und den abgebildeten Teilbereich des Kopfes des Benutzers schneiden. In anderen Worten handelt es sich bei den effektiven optischen Achsen insbesondere um die optischen Achsen der Bildaufnahmeeinrichtungen, wobei diese optischen Achsen herkömmlicherweise senkrecht zu einem Linsensystem der Bildaufnahmeeinrichtungen angeordnet sind und vom Zentrum des Linsensystems ausgehen. Befinden sich im Strahlengang der Bildaufnahmeeinrichtungen keine weiteren optischen Elemente, wie beispielsweise Umlenkspiegel oder Prismen, so entspricht die effektive optische Achse im wesentlichen der optischen Achse der Bildaufnahmeeinrichtung. Sind jedoch im Strahlengang der Bildaufnahmeeinrichtung weitere optische Elemente, beispielsweise ein oder mehrere Umlenkspiegel, angeordnet, entspricht die effektive optische Achse nicht mehr der optischen Achse der Bildaufnahmeeinrichtung, wie sie von der Bildaufnahmeeinrichtung ausgeht.Eye. For the purposes of this invention, effective optical axes of the image recording devices are those regions of lines which emanate from the center of the respective apertures of the image recording devices perpendicular to these apertures and intersect the imaged partial region of the user's head. In other words, the effective optical axes are, in particular, the optical axes of the image recording devices, these optical axes being conventionally arranged perpendicular to a lens system of the image recording devices and starting from the center of the lens system. If there are no further optical elements in the beam path of the image recording devices, such as deflecting mirrors or prisms, the effective optical axis essentially corresponds to the optical axis of the image recording device. However, if further optical elements, for example one or more deflecting mirrors, are arranged in the beam path of the image recording device, the effective optical axis no longer corresponds to the optical axis of the image recording device, as emanates from the image recording device.
Anders ausgedrückt ist die effektive optische Achse im Sinne dieser Erfindung derjenige Bereich einer gegebenenfalls mehrfach optisch umgelenkten optischen Achse einer Bildaufnahmeeinrichtung, welcher ohne Änderung der Richtung den Kopf des Benutzers schneidet. Die optische Achse der Bildaufnahmeeinrichtung entspricht einer Linie, welche von einem Mittelpunkt einer Apertur der Bildaufnahmeeinrichtung unter einem rechten Winkel zu einer Ebene, welche die Apertur der Bildaufnahmeeinrichtung umfaßt, ausgeht, wobei die Richtung der optischen Achse der Bildaufnahmeeinrichtung durch optische Elemente, wie beispielsweise Spiegel und/oder Prismen, veränderbar ist.In other words, for the purposes of this invention, the effective optical axis is that region of an optionally multiply optically deflected optical axis of an image recording device which intersects the user's head without changing the direction. The optical axis of the image pickup device corresponds to a line extending from a center of an aperture of the image pickup device at a right angle to a plane including the aperture of the image pickup device, wherein the optical axis direction of the image pickup device is controlled by optical elements such as mirrors and / or prisms, is changeable.
Der Begriff "beinahe schneiden" im Sinne dieser Erfindung bedeutet, daß die effektiven optischen Achsen einen kleinsten Abstand von weniger als etwa 10 cm, bevorzugt weniger als etwa 5 cm, besonders bevorzugt weniger als etwa 1 cm aufweisen. Zumindest beinahe schneiden bedeutet daher, daß sich die effektivenThe term "nearly cut" in the sense of this invention means that the effective optical axes have a minimum distance of less than about 10 cm, preferably less than about 5 cm, more preferably less than about 1 cm. Cutting at least almost means therefore that the effective
Achsen schneiden oder sich beinahe schneiden.
Die Musterprojektionseinrichtung ist beispielsweise ein herkömmlicher Projektor wie beispielsweise ein handelsüblicher Beamer. Die projizierten Musterdaten sind beispielsweise ein Streifenmuster bzw. ein binäres Sinusmuster. Die Musterdaten werden auf zumindest einen Teilbereich des Kopfes des Benutzers projiziert und mittels der Bildaufnahmeeinrichtung werden Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten davon erzeugt. Von dem so beleuchteten Teilbereich des Kopfes des Benutzers werden unter einem Triangulationswinkel von der Bildaufnahmeeinrichtung Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten erzeugt. Der Triangulationswinkel entspricht dem Winkel zwischen einer effektiven optischen Achse der Bildaufnahmeeinrichtung und einem Projektionswinkel der Musterprojektionseinrichtung. Höhendifferenzen des Teilbereichs des Kopfes entsprechen lateralen Verschiebungen beispielsweise der Streifen des Streifenmusters als bevorzugte Musterdaten. Vorzugsweise wird bei der phasenmessenden Triangualtion das sogenannte Phasen-Schiebe-Verfahren verwendet, wobei auf Teilbereich des Kopfes ein periodisches, in der Intensitätsverteilung näherungsweise sinusförmiges Wellenmuster projiziert wird und das Wellenmuster schrittweise in dem Projektor bewegt. Während der Bewegung des Wellenmusters werden von der Intensitätsverteilung (und dem Teilbereich des Kopfes) während einer Periode vorzugsweise zumindest dreimal Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten erzeugt. Aus den erzeugten Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten kann auf die Intensitätsverteilung rück geschlossen werden und eine Phasenlage der Bildpunkte zueinander bestimmt werden, wobei Punkte auf der Oberfläche des Teilbereichs des Kopfes entsprechend ihrer Entfernung von der Bildaufnahmeeinrichtung einer bestimmten Phasenlage zugeordnet sind. Weiterhin wird auf die Zulassungsarbeit mit dem Titel "Phasenmessende Deflektometrie (PMD) - ein hochgenaues Verfahren zur Vermessung von Oberflächen" von Rainer Seßner, März 2000, verwiesen, welche für weitere Begriffsdefinitionen insoweit einen integralen Offenbarungsbestandteil der vorliegenden Anmeldung dar stellt.
Vorrichtung gemäß eines Aspekts der Erfindung entsprechend unabhängigem Anspruch 1Cut axes or almost intersect. The pattern projection device is, for example, a conventional projector such as a commercially available projector. The projected pattern data is, for example, a stripe pattern or a binary sine pattern. The pattern data is projected onto at least a portion of the user's head, and image data and / or comparison image data are generated therefrom by means of the image recording device. From the thus illuminated portion of the head of the user image data and / or comparison image data are generated at a triangulation angle of the image pickup device. The triangulation angle corresponds to the angle between an effective optical axis of the image pickup device and a projection angle of the pattern projection device. Height differences of the portion of the head correspond to lateral displacements of, for example, the stripes of the stripe pattern as preferred pattern data. Preferably, in the phase-measuring Triangualtion the so-called phase-shift method is used, wherein on part of the head periodic, in the intensity distribution approximately sinusoidal wave pattern is projected and the wave pattern moves stepwise in the projector. During the movement of the wave pattern, image data and / or comparison image data are preferably generated from the intensity distribution (and the partial area of the head) during a period at least three times. The intensity distribution can be deduced from the generated image data and / or comparison image data, and a phase angle of the pixels relative to one another can be determined, wherein points on the surface of the subregion of the head are assigned to a specific phase position in accordance with their distance from the image recording device. Furthermore, reference is made to the approval work entitled "Phase-Measuring Deflectometry (PMD) - A High-Precision Method for Measuring Surfaces" by Rainer Seßner, March 2000, which represents an integral part of the disclosure of this application for further definitions of terms. Apparatus according to one aspect of the invention according to independent claim 1
Gemäß eines Aspekt der Erfindung umfaßt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Bestimmen einer Position einer Brille und/oder zumindest eines Brillenglases relativ zu einem Pupillenmittelpunkt eines entsprechenden Auges eines Benutzers in NullblickrichtungAccording to one aspect of the invention, an apparatus according to the invention for determining a position of a pair of spectacles and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user in the zero viewing direction
- zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen, welche jeweils ausgelegt und angeordnet sind,at least two image recording devices, which are each designed and arranged,
- Vergleichsbilddaten zumindest eines Teilbereiches des Kopfes des Benutzers in Abwesenheit einer Brille und/oder in Abwesenheit des zumindest einen Brillenglases und zumindest eines Teilbereichs einer Hilfsstruktur zu erzeugen undTo create comparison image data of at least a portion of the user's head in the absence of spectacles and / or in the absence of the at least one spectacle lens and at least a portion of an auxiliary structure, and
- Bilddaten eines im wesentlichen identischen Teilbereichs des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille und/oder daran abgeordnetem zumindest einem Brillenglas mit Brillengläsern und zumindest des Teilbereichs der Hilfsstruktur zu erzeugen;To generate image data of a substantially identical subarea of the user's head with spectacles arranged thereon and / or at least one spectacle lens arranged thereon with spectacle lenses and at least the subarea of the auxiliary structure;
- einer Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, anhand der Bilddaten, anhand der Vergleichsbilddaten und anhand zumindest des Teilbereichs der Hilfsstruktur die Position der Brille und/oder des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden- A data processing device which is designed based on the image data, based on the comparison image data and based on at least the subregion of the auxiliary structure, the position of the spectacles and / or the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding
Auges des Benutzers in Nullblickrichtung zu bestimmen undEye of the user in the zero direction to determine and
- einer Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist die Position der Brille und/oder des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges des Benutzers ina data output device which is designed to determine the position of the spectacles and / or of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye of the user in FIG
Nullblickrichtung auszugeben.
Erfindungsgemäß kann daher eine Relation einer Position zumindest eines Brillenglases relativ zu der entsprechenden Pupille generiert und ausgegeben werden, auch wenn durch das Brillenglas hindurch eine korrekte Abbildung der Pupille(n), insbesondere der Pupillenmitte(n) bzw. der Position der Pupillenmitte(n) mittels der zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen beispielsweise aufgrund optischer Eigenschaften und/oder Tönung und/oder Verspiegelung und/oder Polarisierung usw. des zumindest einen Brillenglases nicht einwandfrei möglich ist.To output zero sight direction. According to the invention, therefore, a relation of a position of at least one spectacle lens relative to the corresponding pupil can be generated and output, even if a correct image of the pupil (s), in particular the middle of the pupil (s) or the position of the pupil center (s), passes through the spectacle lens. by means of the at least two image recording devices, for example due to optical properties and / or tinting and / or mirroring and / or polarization etc. of the at least one spectacle lens is not perfectly possible.
Bevorzugte Ausführunqsformen der Erfindung, insbesondere gemäß der abhängigen AnsprüchePreferred embodiments of the invention, in particular according to the dependent claims
+ Vorzugsweise sind die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen angeordnet und ausgelegt, die Bilddaten unter zumindest zwei verschiedenen Aufnahmerichtungen zu erzeugen und die Vergleichsbilddaten unter zumindest zwei verschiedenen Aufnahmerichtungen zu erzeugen.Preferably, the at least two image pickup devices are arranged and configured to generate the image data under at least two different pickup directions and to generate the comparison image data under at least two different pickup directions.
+ Bevorzugt sind die Bildaufnahmeeinrichtungen jeweils ausgelegt und angeordnet, in den erzeugten Bilddaten die Hilfsstruktur derart abzubilden, daß zumindest ein Teilbereich der Hilfsstruktur nicht durch das zumindest eine Brillenglas bzw. durch beide Brillengläser hindurch abgebildet wird.Preferably, the image recording devices are each designed and arranged to image the auxiliary structure in the generated image data such that at least a portion of the auxiliary structure is not imaged through the at least one spectacle lens or through both spectacle lenses.
In anderen Worten sind die Bildaufnahmeeinrichtungen und/oder die Hilfsstruktur derart angeordnet, daß zumindest ein Teilbereich der Hilfsstruktur durch die Bildaufnahmeeinrichtung ohne optische Veränderung, beispielsweise aufgrund der optischen Eigenschaften der Brillengläser, abgebildet werden kann.In other words, the image recording devices and / or the auxiliary structure are arranged such that at least a subregion of the auxiliary structure can be imaged by the image recording device without optical change, for example due to the optical properties of the spectacle lenses.
Besonders bevorzugt umfaßt die Hilfsstruktur beispielsweise drei Punkte bzw. Kreise bzw. anderweitige zweidimensionale Gebilde usw. und die drei Punkte bzw. Kreise usw. sind jeweils zumindest teilweise in den Bilddaten und den Vergleichsbilddaten abgebildet.
Weiterhin bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, tatsächlich gemessene Individualparameter einer Gebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases im System Brillenglas und Auge des Benutzers des zumindest einen Brillenglases mit vorgegebenen Individualparametern der Gebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases im System Brillenglas und Auge des Benutzers zu vergleichen.Particularly preferably, the auxiliary structure comprises, for example, three points or other two-dimensional structures, etc., and the three points or circles etc. are each at least partially imaged in the image data and the comparison image data. Furthermore, the data processing device is preferably designed to compare actually measured individual parameters of a use position of the at least one spectacle lens in the system of the spectacle lens and eye of the user of the at least one spectacle lens with predetermined individual parameters of the position of use of the at least one spectacle lens in the system spectacle lens and eye of the user.
In dem System Brillenglas und Auge wird die Position des Brillenglases insbesondere bezüglich des Pupillenmittelpunktes des entsprechenden Auges in Nullblickrichtung angegeben bzw. bestimmt. Alternativ kann in dem System Brillenglas und Auge die Position des Brillenglases insbesondere bezüglich des Augendrehpunktes des entsprechenden Auges angegeben bzw. bestimmt werden. + Besonders bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, tatsächlich gemessene Individualparameter einer Gebrauchsstellung der Brille im System Brille und Kopf des Benutzers der Brille mit vorgegebenen Individualparametern der Gebrauchsstellung der Brille im System Brille und Kopf des Benutzers der Brille zu vergleichen.In the system of spectacle lens and eye, the position of the spectacle lens is specified or determined, in particular, with respect to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction. Alternatively, the position of the spectacle lens, in particular with respect to the eye pivot point of the corresponding eye, can be specified or determined in the system spectacle lens and eye. More preferably, the data processing device is designed to compare actually measured individual parameters of a use position of the glasses in the system glasses and head of the user of the glasses with predetermined individual parameters of the use position of the glasses in the system glasses and head of the user of the glasses.
+ Weiterhin vorzugsweise sind die Bildaufnahmeeinrichtungen derart ausgelegt und angeordnet, daß in den erzeugten Vergleichsbilddaten des zumindest einenFurthermore, the image recording devices are preferably designed and arranged such that in the generated comparison image data of the at least one
Teilbereichs des Kopfes ohne daran angeordneter Brille und/oder ohne daran angeordnetem zumindest einen Brillenglas zumindest eine Pupille bzw. einePart of the head without glasses arranged thereon and / or at least one spectacle lens arranged thereon at least one pupil or a
Pupillenmitte des entsprechenden Auges des Benutzers und zumindest einPupillenmitte the corresponding eye of the user and at least one
Teilbereich der Hilfsstruktur, beispielsweise ein Hilfspunkt abgebildet ist. Besonders bevorzugt werden die Pupille, insbesondere die Pupillenmitte und die Hilfsstruktur im wesentlichen vollständig abgebildet.Part of the auxiliary structure, for example, an auxiliary point is shown. Particularly preferably, the pupil, in particular the middle of the pupil and the auxiliary structure, are substantially completely imaged.
+ Bevorzugt sind die Bildaufnahmeeinrichtungen derart ausgelegt und angeordnet, daß in den erzeugten Bilddaten des zumindest einen Teilbereichs des Kopfes mit daran angeordneter Brille und/oder daran angeordnetem zumindest einen Brillenglas zumindest ein Bereich der Brille und/oder zumindest ein Teilbereich des zumindest einen Brillenglases und zumindest der Teilbereich der Hilfsstruktur
abgebildet ist. Besonders bevorzugt ist die Hilfsstruktur bzw. der Hilfspunkt im wesentlichen vollständig abgebildet.Preferably, the image recording devices are designed and arranged in such a way that at least one region of the spectacles and / or at least one subregion of the at least one spectacle lens and in the generated image data of the at least one subregion of the head with spectacles arranged thereon and / or at least one spectacle lens arranged thereon the subarea of the auxiliary structure is shown. Particularly preferably, the auxiliary structure or the auxiliary point is shown substantially completely.
Analoges gilt sinngemäß für beide Brillengläser.The same applies analogously for both lenses.
+ Besonders bevorzugt ist der in den Bilddaten abgebildete Teilbereich derIt is particularly preferred that the subregion depicted in the image data is
Hilfsstruktur identisch mit dem in den Vergleichsbilddaten abgebildeten Teilbereich der Hilfsstruktur.Auxiliary structure identical to the portion of the auxiliary structure shown in the comparison image data.
Da eine angepaßte Brille regelmäßig Brillengläser aufweist, durch diese hindurch eine korrekte Abbildung der Pupillen der Augen bzw. eine korrekte Bestimmung der Position der Pupillen, insbesondere der Pupillenmitten nicht möglich ist, ist es erfindungsgemäß vorteilhafterweise dennoch möglich eine genaue Position einer Brille bzw. einer Brillenfassung relativ zu der Pupille bzw. der Pupillenmitte (in Nullblickrichtung) eines Auges bzw. den Pupillen der Augen des Benutzers zu bestimmen. Dies wird dadurch erreicht, daß einerseits die Position einer Pupille bzw. eines Pupillenmittelpunktes relativ zu einem Teilbereich der Hilfsstruktur bestimmt wird und andererseits die Position der Brille relativ zu dem Teilbereich der Hilfsstruktur bestimmt wird. Der Teilbereich der Hilfsstruktur ist hierbei derart angeordnet, daß der Teilbereich der Hilfsstruktur von der bzw. den Bildaufnahmeeinrichtung/Bildaufnahmeeinrichtungen abgebildet werden kann, ohne daß die Abbildung durch ein Brillenglas hindurch erfolgt.Since a pair of custom glasses regularly has lenses, through this a correct mapping of the pupils of the eyes or a correct determination of the position of the pupils, in particular the pupil centers is not possible, it is still advantageously possible according to the invention a precise position of a pair of glasses or a spectacle frame relative to the pupil or the pupil center (in the zero-viewing direction) of an eye or the pupils of the eyes of the user. This is achieved by, on the one hand, determining the position of a pupil or of a pupil center relative to a subregion of the auxiliary structure and, on the other hand, determining the position of the spectacles relative to the subregion of the auxiliary structure. The subregion of the auxiliary structure is in this case arranged such that the subregion of the auxiliary structure can be imaged by the image recording device (s) without the image passing through a spectacle lens.
+ Vorzugsweise sind die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen jeweils ausgelegt und angeordnet, in den Bilddaten zumindest den Teilbereich des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille und/oder daran angeordnetem zumindest einen Brillenglas abzubilden und zumindest ein Darstellungsmittel abzubilden,, wobei das Darstellungsmittel derart ausgelegt und angeordnet ist, zumindest einen charakteristischen Punkt, vorzugsweise zwei charakteristische Punkte, besonders bevorzugt drei charakteristische Punkte des zumindest einen+ Preferably, the at least two image recording devices are each designed and arranged in the image data at least the part of the head of the user with arranged thereon glasses and / or it arranged at least image a lens and at least image a display means, said display means is adapted and arranged , at least one characteristic point, preferably two characteristic points, particularly preferably three characteristic points of the at least one
Brillenglases darzustellen.
Gravurpunkte sind, wie oben ausgeführt, regelmäßig derart am Brillenglas angeordnet, daß sie ohne weitere Hilfsmittel, d.h. mit dem unbewaffneten Auge nicht sichtbar sind. Folglich sind Gravurpunkte nicht oder nur schlecht von einer Bildaufnahmeeinrichtung abbildbar. Anhand des Darstellungsmittels, welches beispielsweise ein einfarbiger oder mehrfarbiger Aufkleber sein kann, ist es vorteilhafterweise möglich einen Gravurpunkt darzustellen. Alternativ kann der Gravurpunkt auch durch eine gezeichnete Kennzeichnung, beispielsweise einen Punkt oder ein Kreuz dargestellt werden. Insbesondere kann anstelle eines Aufklebers diese Kennzeichnung mit einem geeigneten Stift angebracht werden. Ferner können ein oder mehrere Darstellungsmittel sowohl farblich auf dem Brillenglas angeordnet sein, beispielsweise durch manuelles aufzeichnen und/oder durch automatisches Markieren, als auch ein oder mehrere Aufkleber an dem Glas angeordnet sein.Spectacle lens. Engraving points are, as stated above, regularly arranged on the lens such that they are not visible without further aids, ie with the unaided eye. Consequently, engraving points are not or only poorly imaged by an image pickup device. On the basis of the means of representation, which may be for example a monochrome or multicolored sticker, it is advantageously possible to represent a engraving point. Alternatively, the engraving point can also be represented by a marked marking, for example a point or a cross. In particular, instead of a sticker this label can be attached with a suitable pen. Furthermore, one or more imaging means may be arranged both in color on the spectacle lens, for example by manual recording and / or by automatic marking, and one or more decals may be arranged on the lens.
Besonders bevorzugt ist das zumindest eine Darstellungsmittel ausgelegt 2, 3 oder mehrere Gravurpunkte darzustellen.Particularly preferably, the at least one display means is designed to represent 2, 3 or more engraving points.
+ Weiterhin vorzugsweise sind die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen jeweils ausgelegt und angeordnet, in den Bilddaten zumindest den Teilbereich des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille mit einem ersten Brillenglas und einem zweiten Brillenglas abzubilden sowie zumindest ein erstes Darstellungsmittel und zumindest ein zweites Darstellungsmittel abzubilden, wobei das erste Darstellungsmittel derart ausgelegt und angeordnet ist, zumindest einen charakteristischen Punkt des ersten Brillenglases darzustellen und das zweite Darstellungsmittel derart ausgelegt und angeordnet ist, zumindest einen charakteristischen Punkt des zweiten Brillenglases darzustellen.Preferably, the at least two image recording devices are each designed and arranged to image in the image data at least the partial area of the user's head with spectacles arranged thereon with a first spectacle lens and a second spectacle lens and to image at least one first presentation means and at least one second presentation means first display means is designed and arranged to represent at least one characteristic point of the first spectacle lens and the second presentation means is designed and arranged to represent at least one characteristic point of the second spectacle lens.
Bevorzugt werden zwei charakteristische Punkte des ersten Brillenglases und zwei charakteristische Punkte des zweiten Brillenglases dargestellt.Preferably, two characteristic points of the first spectacle lens and two characteristic points of the second spectacle lens are shown.
Besonders bevorzugt werden drei charakteristische Punkte des ersten
Brillenglases und drei charakteristische Punkte des zweiten Brillenglases dargestellt. Vorteilhafterweise kann die Position beliebiger Brillengläser, beispielsweise verspiegelter, getönter und/oder polarisierter Brillengläser bestimmt werden.Particularly preferred are three characteristic points of the first Spectacle lens and three characteristic points of the second spectacle lens shown. Advantageously, the position of any spectacle lenses, for example mirrored, tinted and / or polarized spectacle lenses can be determined.
Weiterhin vorteilhafterweise werden anhand der vorliegenden Vorrichtung vorzugsweise dreidimensionale Daten der Brille bzw. von Teilbereichen der Brille erzeugt bzw. von Teilbereichen des ersten und/oder des zweiten Brillenglases. Die dreidimensionalen Daten werden mittels der Bilddaten bestimmt. Die Bilddaten, welche mittels einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden, unterscheiden sich von den Bilddaten, welche mittels einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden. Die Unterschiede in den Bilddaten entstehen insbesondere dadurch, daß die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen vorzugsweise an verschiedenen Positionen angeordnet sind. Aufgrund der vorzugsweise verschiedenen Positionen der zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen werden die jeweiligen Bilddaten unter verschiedenen perspektivischen Ansichten der Brille bzw. des Teilbereiches der Brille bzw. des Teilbereiches des ersten und/oder des zweiten Brillenglases erzeugt. Anhand der verschiedenen perspektivischen Ansichten bzw. der dadurch erzeugten verschiedenen Bilddaten der Brille bzw. des Teilbereichs der Brille bzw. des Teilbereiches des ersten und/oder des zweiten Brillenglases können, unter Kenntnis der Positionen der Kameras relativ zueinander, für vorbestimmte bzw. vorbestimmbare Punkte der Brille bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases Koordinaten im dreidimensionalen Raum bestimmt werden.Further advantageously, three-dimensional data of the spectacles or of partial regions of the spectacles or of partial regions of the first and / or the second spectacle lens are preferably generated with the aid of the present device. The three-dimensional data is determined by means of the image data. The image data generated by a first image pickup device is different from the image data generated by a second image pickup device. The differences in the image data arise in particular in that the two image recording devices are preferably arranged at different positions. Due to the preferably different positions of the at least two image recording devices, the respective image data are generated under different perspective views of the spectacles or of the partial region of the spectacles or the partial region of the first and / or second spectacle lenses. On the basis of the different perspective views or the different image data of the spectacles or of the partial area of the first and / or the second spectacle lens generated thereby, with knowledge of the positions of the cameras relative to one another, for predetermined or predeterminable points Glasses or the first and / or the second spectacle lens coordinates are determined in three-dimensional space.
Vorteilhafterweise werden daher Parallaxenfehler, wie diese bei herkömmlichen Meßmethoden, beispielsweise mit einem Pupillendistanzmeßstab auftreten können vermieden.Advantageously, parallax errors, as can occur with conventional measuring methods, for example with a pupillary distance measuring rod, are therefore avoided.
+ Bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, anhand der Bilddaten zumindest des Teilbereichs des Kopfes des Benutzers eine Position zumindest eines Brillenglases relativ zu der Brillenfassung zu bestimmen.
Hierbei ist in den Bilddaten die Brille abgebildet, wobei eines oder beide Brillengläser abgebildet sein können.Preferably, the data processing device is designed to determine a position of at least one spectacle lens relative to the spectacle frame on the basis of the image data of at least the partial region of the user's head. In this case, the glasses are shown in the image data, wherein one or both lenses may be shown.
+ Besonders bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, anhand der Bilddaten zumindest des Teilbereichs des Kopfes des Benutzers jeweils eine Position eines jeden Brillenglases relativ zu der Brillenfassung zu bestimmen.It is particularly preferred for the data processing device to be designed to determine a position of each spectacle lens relative to the spectacle frame on the basis of the image data of at least the partial area of the user's head.
Somit kann vorteilhafterweise die Position eines Brillenglases oder beider Brillengläser relativ zu der Brillenfassung bestimmt werden.Thus, advantageously, the position of a spectacle lens or both lenses can be determined relative to the spectacle frame.
+ Weiterhin vorzugsweise ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, anhand der Bilddaten die Position eines jeden charakteristischen Punktes eines Brillenglases oder die Position eines jeden charakteristischen Punktes beider Brillengläser im Kastenmaß des entsprechenden Brillenglases zu bestimmen.Furthermore, the data processing device is preferably designed to use the image data to determine the position of each characteristic point of a spectacle lens or the position of each characteristic point of both spectacle lenses in the box dimension of the corresponding spectacle lens.
Beispielsweise kann somit eine tatsächliche Position eines jeden charakteristischen Punktes mit einer Sollposition eines jeden charakteristischen Punktes verglichen werden.For example, an actual position of each characteristic point can thus be compared with a set position of each characteristic point.
+ Bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, anhand der Bilddaten, insbesondere anhand der Position eines jeden charakteristischen Punktes eines jeden Brillenglases im Bezugssystem des Kastenmaßes des entsprechenden Brillenglases tatsächliche Zentrierdaten des jeweiligen Brillenglases relativ zu der Brillenfassung zu bestimmen.Preferably, the data processing device is designed to determine actual centering data of the respective spectacle lens relative to the spectacle frame on the basis of the image data, in particular based on the position of each characteristic point of each spectacle lens in the reference system of the box dimension of the corresponding spectacle lens.
In anderen Worten ermöglicht die Datenverarbeitungseinrichtung, die Position beispielsweise der Zentrierpunkte bzw. Bezugspunkte im Kastenmaß des Brillenglases zu bestimmen. Insbesondere werden die tatsächlichen Zentrierdaten durch die Korrelation des bzw. der Darstellungsmittel(s) mit den Gravur- bzw. Bezugspunkten oder der Glasmitte zum Kastenmaß bestimmt. Insbesondere kann mittels der Datenverarbeitungseinrichtung aufgrund der Bilddaten die Position des Brillenglases im Bezugssystem des Kastenmaßes des Brillenglases festgestellt
werden. In anderen Worten kann die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt sein, die Position des charakteristischen Punktes bzw. der charakteristischen Punkte, d.h. beispielsweise des bzw. der Gravurpunkte(s) bzw. Zentrierpunkt(e) im Kastenmaß zu bestimmen. Anhand der bekannten Position des zumindest einen Gravurpunktes relativ zu dem zumindest einen Zentrierpunkt kann die Lage des Zentrierpunktes im Kastenmaß bestimmt werden.In other words, the data processing device makes it possible to determine the position, for example, of the centering points or reference points in the box dimension of the spectacle lens. In particular, the actual centering data are determined by the correlation of the presentation means (s) with the engraving or reference points or the glass center to the box dimension. In particular, the position of the spectacle lens in the frame of reference of the spectacle lens can be determined by means of the data processing device on the basis of the image data become. In other words, the data processing device can be designed to determine the position of the characteristic point (s), ie, for example, of the engraving point (s) or centering point (e) in box size. Based on the known position of the at least one engraving point relative to the at least one centering point, the position of the centering point can be determined in box size.
+ Weiterhin vorzugsweise ist das Darstellungsmittel ausgelegt, Gravurpunkte des Brillenglases darzustellen.+ Further preferably, the presentation means is designed to represent engraving points of the spectacle lens.
+ Besonders bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, eine Abweichung der bestimmten, tatsächlichen Zentrierdaten eines jeden Brillenglases von vorgegebenen, theoretischen Zentrierdaten zu bestimmen, wobei die vorgegebenen, theoretischen Zentrierdaten jene Zentrierdaten sind, anhand welcher das entsprechende Brillenglas in der Brillenfassung angeordnet ist. Das heißt, die theoretischen Zentrierdaten stellen die Vorgabe zum Einschleifen des Brillenglases dar.The data processing device is particularly preferably designed to determine a deviation of the specific, actual centering data of each spectacle lens from predetermined theoretical centering data, wherein the predefined theoretical centering data are those centering data on the basis of which the corresponding spectacle lens is arranged in the spectacle frame. That is, the theoretical Zentrierdaten represent the default for grinding the lens.
In anderen Worten wird das Brillenglas gemäß vorgegebener Parameter gefertigt und gemäß vorgegebener, theoretischer Zentrierdaten in die Fassung eingeschliffen. Die tatsächliche Position des Brillenglases in der Fassung kann von der theoretisch, gewünschten Position abweichen. DieIn other words, the spectacle lens is manufactured in accordance with predefined parameters and ground into the socket in accordance with predetermined, theoretical centering data. The actual position of the lens in the socket may differ from the theoretically desired position. The
Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise ausgelegt, eine derartige Abweichung festzustellen.Data processing device is preferably designed to detect such a deviation.
+ Bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, im dreidimensionalen Raum die Position zumindest eines Teilbereichs der Hilfsstruktur relativ zu zumindest einer Pupille bzw. zumindest eines Pupillenmittelpunktes in Nullblickrichtung zu bestimmen, im dreidimensionalen Raum die Position der Brille und/oder die Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu zumindest diesem Teilbereich der Hilfsstruktur zu bestimmen und daraus im dreidimensionalen Raum die Position der Brille und/oder die Position des zumindest einen Brillenglases relativ
zu der zumindest einen Pupille bzw. zu dem zumindest einen Pupillenmittelpunkt zu bestimmen. Vorzugsweise wird im dreidimensionalen Raum die Position der Brille relativ zu dem Mittelpunkt zumindest einer Pupille bestimmt.Preferably, the data processing device is designed to determine the position of at least one partial area of the auxiliary structure relative to at least one pupil or at least one pupil center point in the zero-viewing direction in three-dimensional space, the position of the spectacles in three-dimensional space and / or the position of the at least one spectacle lens relative to at least to determine this subregion of the auxiliary structure and from it in three-dimensional space the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens relative to determine the at least one pupil or to the at least one pupil center. Preferably, in three-dimensional space, the position of the spectacles relative to the center of at least one pupil is determined.
Vorteilhafterweise kann für jedes Brillenglas die Position relativ zu dem entsprechenden Auge, d.h. relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in Nullblickrichtung bzw. relativ zu dem Augendrehpunkt bestimmt werden.Advantageously, for each spectacle lens, the position relative to the corresponding eye, i. be determined relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction or relative to the eye pivot point.
+ Vorzugsweise ist die Hilfsstruktur zumindest ein Hilfspunkt mit flächiger Ausdehnung, beispielsweise ein Aufkleber, der beispielsweise das Design eines herkömmlichen Sattelpunktes aufweist. Der Aufkleber kann beispielsweise am Gesicht eines Benutzers neben der Brille angebracht werden. Die Hilfsstruktur kann auch mehrere Hilfspunkte, insbesondere mehrere Aufkleber umfassen. Nachfolgend werden die Begriffe "Hilfspunkt" und "Hilfsstruktur" gleichbedeutend verwendet. Eine Hilfsstruktur bzw. ein Hilfspunkt kann insbesondere ein zweidimensionales Gebilde, wie beispielsweise ein Kreis sein. In analoger Weise können auch die Begriffe "Darstellungsmittel" und "Darstellungspunkt" gleichbedeutend verwendet werden, wobei ein Darstellungsmittel bzw. ein Darstellungspunkt insbesondere ein zweidimensionales Gebilde, wie beispielsweise ein Kreis sein kann.Preferably, the auxiliary structure is at least one auxiliary point with a planar extension, for example a sticker which, for example, has the design of a conventional saddle point. For example, the sticker may be attached to the face of a user next to the glasses. The auxiliary structure may also comprise a plurality of auxiliary points, in particular a plurality of stickers. In the following, the terms "auxiliary point" and "auxiliary structure" are used synonymously. An auxiliary structure or an auxiliary point can in particular be a two-dimensional structure, such as a circle. In an analogous manner, the terms "presentation means" and "representation point" can be used synonymously, wherein a means of representation or a representation point may in particular be a two-dimensional entity, such as a circle.
In anderen Worten wird der / werden die am Gesicht angeordnete(n) Hilfspunkt(e) in einer ersten Aufnahme zusammen mit der Pupillenposition vermessen. In einer zweiten Aufnahme werden die Parameter der Brille bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases in Relation zu dem / zu den Hilfspunkt(en) vermessen.In other words, the / the auxiliary point (s) located on the face is measured in a first shot together with the pupil position. In a second recording, the parameters of the spectacles or of the first and / or the second spectacle lens are measured in relation to / to the auxiliary point (s).
Damit lassen sich in einer anschließenden Auswertung die Parameter derThis can be used in a subsequent evaluation, the parameters of
Brille bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases in Relation zu dem Auge bzw. den Augen bestimmen. Dies kann z.B. durch eine Koordinatentransformation der Markierungen, insbesondere der Hilfspunkte der einen Aufnahme auf dieDetermine glasses or the first and / or the second lens in relation to the eye or the eyes. This can e.g. by a coordinate transformation of the markings, in particular the auxiliary points of a recording on the
Hilfspunkte, insbesondere die Markierungen der anderen Aufnahme geschehen.
Vorteilhafterweise werden anhand der vorliegenden Vorrichtung vorzugsweise dreidimensionale Daten des Teilbereichs des Kopfes bzw. des Systems des zumindest einen Brillenglases und des entsprechenden Auges bzw. beider Brillengläser und der entsprechenden Augen erzeugt. Die dreidimensionalen Daten werden mittels der Bilddaten bestimmt. Die Bilddaten, welche mittels einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden, unterscheiden sich von den Bilddaten, welche mittels einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden. Die Unterschiede in den Bilddaten entstehen insbesondere dadurch, daß die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen vorzugsweise an verschiedenen Positionen angeordnet sind. Aufgrund der vorzugsweise verschiedenen Positionen der zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen werden die jeweiligen Bilddaten unter verschiedenen perspektivischen Ansichten des Kopfes bzw. des Teilbereiches des Kopfes erzeugt. Anhand der verschiedenen perspektivischen Ansichten bzw. der dadurch erzeugten verschiedenen Bilddaten des Teilbereichs des Kopfes können, unter Kenntnis der Positionen der Kameras relativ zueinander, für vorbestimmte bzw. vorbestimmbare Punkte an dem Kopf des Benutzers bzw. an dem System des zumindest einen Brillenglases und des entsprechenden Auges Koordinaten im dreidimensionalen Raum bestimmt werden. Das Vorgenannte gilt in analoger Weise auch für die Vergleichsbilddaten.Help points, especially the markings of the other recording happen. Advantageously, three-dimensional data of the partial region of the head or of the system of the at least one spectacle lens and of the corresponding eye or both spectacle lenses and the corresponding eyes are preferably generated on the basis of the present device. The three-dimensional data is determined by means of the image data. The image data generated by a first image pickup device is different from the image data generated by a second image pickup device. The differences in the image data arise in particular in that the two image recording devices are preferably arranged at different positions. Due to the preferably different positions of the at least two image recording devices, the respective image data are generated under different perspective views of the head or the partial region of the head. With reference to the various perspective views or the different image data of the partial area of the head generated thereby, knowing the positions of the cameras relative to one another, for predetermined or predeterminable points on the head of the user or on the system of the at least one spectacle lens and the corresponding Eye coordinates are determined in three-dimensional space. The above applies analogously to the comparison image data.
Vorteilhafterweise werden mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand von zweidimensionalen Bilddaten eine Darstellung zumindest des Teilbereichs des Kopfes oder zumindest eines Teilbereichs des Systems des zumindest einen Brillenglases und des entsprechenden Auges des in Gebrauchsstellung angeordneten zumindest einen Brillenglases des Benutzers bestimmt, wobei in der Darstellung auch der zumindest eine Hilfspunkt abgebildet wird. Anhand dieser dreidimensionalen Darstellung können in einfacher Weise Ortsrelationen im dreidimensionalen Raum der Benutzerdaten zueinander bestimmt werden und daraus die optischen Parameter des Benutzers bestimmt werden.Advantageously, a representation of at least the partial region of the head or at least a subregion of the system of the at least one spectacle lens and the corresponding eye of the user arranged in the use position at least one spectacle lens of the user determined by means of two-dimensional image data, wherein in the representation of at least one Auxiliary point is mapped. On the basis of this three-dimensional representation, location relations in the three-dimensional space of the user data relative to one another can be determined in a simple manner and the optical parameters of the user can be determined therefrom.
Insbesondere können vorteilhafterweise eine Vielzahl zur Beschreibung der Gebrauchsstellung einer Brille bzw. der Brillengläser notwendigen optischen
Parameter des Benutzers präzise und einfach bestimmt werden, ohne daß es notwendig ist, die Pupille bzw. Pupillen des Benutzers durch Brillengläser hindurch abzubilden. Dies ist beispielsweise dann von Vorteil, wenn die Brillengläser aufgrund ihrer optischen Wirkung keine präzise Abbildung erlauben, insbesondere keine präzise Bestimmung der Position erlauben, bzw. die Brillengläser getönt sind und die Pupillen bzw. Pupillenmitten schlecht oder nicht mehr sichtbar sind.In particular, a plurality of optical information required for describing the position of use of a pair of spectacles or spectacle lenses can advantageously be used Parameters of the user can be precisely and easily determined without it being necessary to image the pupil or pupils of the user through spectacle lenses. This is for example advantageous if the lenses do not allow precise imaging due to their optical effect, in particular allow no precise determination of the position, or the lenses are tinted and the pupils or pupil centers are bad or no longer visible.
Dies wird dadurch erreicht, daß in den Vergleichsbilddaten, welche in gleicher Weise wie die Bilddaten erzeugt werden, eine Position des Hilfspunktes relativ zu einer Pupille oder beider Pupillen im dreidimensionalen Raum bestimmt wird. In den Bilddaten, in denen die Pupille beispielsweise nicht sichtbar ist können optische Parameter relativ zu dem Hilfspunkt bestimmt werden und aufgrund der bekannten Position des Hilfspunktes relativ zu der Pupille die optischen Parameter relativ zu der Pupille bestimmt bzw. berechnet werden. Dies gilt in analoger Weise für zwei oder mehrere Hilfspunkte sowie für beide Pupillen.This is achieved by determining in the comparison image data, which are generated in the same way as the image data, a position of the auxiliary point relative to a pupil or both pupils in three-dimensional space. In the image data in which the pupil is not visible, for example, optical parameters relative to the auxiliary point can be determined, and based on the known position of the auxiliary point relative to the pupil, the optical parameters relative to the pupil can be determined or calculated. This applies analogously for two or more auxiliary points as well as for both pupils.
+ Vorzugsweise werden von den zwei Bildaufnahmeeinrichtungen weiterhin Vergleichsbilddaten weitestgehend überlappender Teilbereiche, insbesondere desselben Teilbereichs des Kopfes des Benutzers erzeugt, wobei die Bildaufnahmeeinrichtungen derart ausgelegt und angeordnet sind, daß in den erzeugten Vergleichsbilddaten zumindest eine Pupille des Benutzers vollständig abgebildet ist. Ferner werden lediglich die erzeugten Vergleichsbilddaten zur Bestimmung der Benutzerdaten verwendet, in welchen eine Pupille des Benutzers vollständig abgebildet ist. Insbesondere wird in den Vergleichsbilddaten, welche von den zwei oder mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen erzeugt werden, ein und dieselbe Pupille des Benutzers vollständig abgebildet und ein und derselbe Hilfspunkt vollständig abgebildet. Weiterhin können in den Vergleichsbilddaten der beiden Bildaufnahmeeinrichtungen jeweils beide Pupillen des Benutzers und beispielsweise zwei oder mehrere Hilfspunkte abgebildet sein.Preferably, comparison image data of largely overlapping subareas, in particular of the same subarea of the user's head, are also generated by the two image recording devices, wherein the image recording devices are designed and arranged such that at least one pupil of the user is completely imaged in the generated comparison image data. Furthermore, only the generated comparison image data is used to determine the user data in which a pupil of the user is completely mapped. In particular, in the comparison image data generated by the two or more image pickup devices, one and the same pupil of the user is fully mapped and one and the same helper point is completely mapped. Furthermore, in each case both pupils of the user and, for example, two or more auxiliary points can be imaged in the comparison image data of the two image recording devices.
Ebenso können in den Bilddaten die Brille und/oder die Brillenfassung und/oder ein Pupillenfassungsrand und/oder ein Brillenglasrand und ein oder
mehrere Hilfspunkte abgebildet sein.Likewise, in the image data, the spectacles and / or the spectacle frame and / or a pupil-detecting edge and / or a spectacle-lens edge and a or several auxiliary points are shown.
+ Vorzugsweise umfaßt die Datenverarbeitungseinrichtung weiterhin eine Benutzerdatenbestimmungseinrichtung, welche ausgelegt ist, anhand der erzeugten Bilddaten und der Vergleichsbilddaten Benutzerdaten zumindest eines Teilbereichs des Kopfes oder zumindest eines Teilbereichs eines Systems des Kopfes und einer daran in Gebrauchsstellung angeordneten Brille des Benutzers und/oder des Systems zumindest eines Brillenglases und eines entsprechenden Auges zu bestimmen, wobei die Benutzerdaten Ortsinformationen im dreidimensionalen Raum von vorbestimmten Punkten des Teilbereichs des Kopfes oder des Teilbereichs des Systems umfassen, insbesondere Ortsinformationen für zumindest einen der folgenden Punkte:Preferably, the data processing device further comprises a user data determination device which is designed to use the generated image data and the comparison image data user data at least a portion of the head or at least a portion of a system of the head and at least one of the user and / or the system disposed therein in use position glasses Spectacle lens and a corresponding eye, the user data comprising location information in the three-dimensional space of predetermined points of the subarea of the head or of the subarea of the system, in particular location information for at least one of the following points:
- Schnittpunkte einer im Bezugssystem des Benutzers horizontalen Ebene mit den Brillenglasrändern und/oder den Brillenfassungsrändern der Brille, wobei die horizontale Ebene des Benutzers beide Pupillen des Benutzers schneidet und parallel zur Nullblickrichtung des Benutzers verläuft, wobei die Position der Pupillen anhand der Position des zumindest einen Teilbereichs der Hilfsstruktur bestimmt wird;Intersecting points of a horizontal plane in the reference frame of the user with the spectacle lens edges and / or the eyeglass detection edges of the spectacles, wherein the user's horizontal plane intersects both pupils of the user and is parallel to the user's zero viewing direction, the position of the pupils being determined by the position of the at least one Part of the auxiliary structure is determined;
- Schnittpunkte einer im Bezugssystem des Benutzers vertikalen Ebene mit den Brillenglasrändern und/oder den Brillenfassungsrändern der Brille, wobei die vertikale Ebene des Benutzers senkrecht zu der horizontalen Ebene des Benutzers und parallel zu der Nullblickrichtung des Benutzers verläuft und eine Pupille des Benutzers schneidet, wobei die Position der Pupille anhand der Position des zumindest einen Teilbereichs der Hilfsstruktur bestimmt wird;Intersecting points of a vertical plane in the reference frame of the user with the spectacle lens edges and / or the eyeglass detection edges of the spectacles, the vertical plane of the user being perpendicular to the user's horizontal plane and parallel to the user's zero viewing direction and intersecting a pupil of the user; Position of the pupil is determined by the position of the at least a portion of the auxiliary structure;
- Begrenzungen zumindest eines Brillenglases des Benutzers nach einer Bemaßung im Kastenmaß;Limitations of at least one spectacle lens of the user after dimensioning in box size;
- Brückenmittelpunkt der Brillenfassung der Brille.
+ Vorzugsweise umfaßt die Datenverarbeitungseinrichtung ferner eine Parameterbestimmungseinrichtung zum Bestimmen optischer Parameter, wobei die optischen Parameter zumindest einen der folgenden Werte des Benutzers umfassen:- Bridge center of the spectacle frame of the glasses. Preferably, the data processing device further comprises a parameter determination device for determining optical parameters, wherein the optical parameters comprise at least one of the following values of the user:
- Pupillendistanz;- pupillary distance;
- monokularer Pupillenabstand;- Monocular pupillary distance;
- Homhautscheitelabstand nach Bezugspunktforderung und/oder nach Augendrehpunktforderung;- corneal vertex distance according to reference point requirement and / or after eye pivot point requirement;
- monokularer Zentrierpunktabstand;- monocular centering point distance;
- Zentrierpunktkoordinaten;- Center point coordinates;
- Scheibenabstand;- disc distance;
- Dezentration des Zentrierpunktes; - Scheibenhöhe und -breite;- Decentration of the centering point; - disc height and width;
- Scheibenmittenabstand;- disc center distance;
- Brillenglasvorneigung;- spectacle lens tilt;
- Fassungsscheibenwinkel;- frame angle;
- Einschleifhöhe.- grinding height.
+ Ferner umfassen die optischen Parameter weiterhin vorzugsweise einen Augendrehpunkt eines Auges und/oder Parameter, anhand welcher ein dynamisches Sehverhalten eines Benutzers bestimmt werden kann, wie beispielsweise Konvergenz einer Augenstellung und/oder Blickauslenkung.Furthermore, the optical parameters preferably further comprise an eye rotation point of an eye and / or parameters on the basis of which a dynamic visual behavior of a user can be determined, such as, for example, convergence of an eye position and / or gaze deflection.
+ Die optischen Parameter umfassen besonders bevorzugt physiologische und anatomische Parameter eines Brillenträgers, fassungsspezifische Eigenschaften sowie Merkmale eines Systems Brillenglas-Auge des Benutzers, welches beispielsweise in der DIN 58208 beschrieben ist. Die Merkmale des Systems Brillenglas-Auge des Benutzers können beispielsweise zur Berechnung von Brillengläsern und zur genauen Zentrierung von Brillengläsern verwendet werden, Zentrierdaten gemäß der zitierten Normen exakt bzgl. einer Scheiben- bzw. einer
Fassungsebene bestimmt werden. Die Scheibenebene ist hierbei die Ebene durch eine horizontale und vertikale (im Bezugssystem der Erde) Mittellinie im rechten bzw. linken Kastensystem in der Brillenfassung. Die Fassungsebene ist die Ebene durch zueinander vertikale Mittellinien der die rechte und linke Scheibenebene der Brillenfassung festlegenden Kastensysteme.+ The optical parameters particularly preferably include physiological and anatomical parameters of a spectacle wearer, assessment-specific properties and features of a system ophthalmic lens-eye of the user, which is described, for example, in DIN 58208. The features of the eyeglass-eye system of the user can be used, for example, for the calculation of spectacle lenses and for the exact centering of spectacle lenses, centering data according to the cited standards exactly with respect to a disc or a Be determined. The slice plane here is the plane through a horizontal and vertical (in the reference frame of the earth) center line in the right and left caste system in the spectacle frame. The socket plane is the plane through mutually vertical center lines of the right and left disc plane of the spectacle frame defining cadding systems.
+ Bei der Datenverarbeitungseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um einen Computer bzw. Mikroprozessor. Ferner können die Benutzerdatenbestimmungseinrichtung und die Parameterbestimmungseinrichtung voneinander unabhängig arbeiten. Vorzugsweise ist dieThe data processing device is preferably a computer or microprocessor. Further, the user data determining means and the parameter determining means may operate independently of each other. Preferably, the
Datenverarbeitungseinrichtung derart ausgelegt, daß dieData processing device designed such that the
Benutzerdatenbestimmungseinrichtung und die Parameterbestimmungseinrichtung mittels eines Mikroprozessors betrieben werden. In anderen Worten ist die Datenverarbeitungseinrichtung derart ausgelegt, daß ein Mikroprozessor sowohl die Aufgabe(n) der Benutzerdatenbestimmungseinrichtung als auch der Parameterbestimmungseinrichtung ausführt.User data determination device and the parameter determination device are operated by means of a microprocessor. In other words, the data processing device is designed such that a microprocessor executes both the task (s) of the user data determination device and the parameter determination device.
In anderen Worten wird von jeder Bildaufnahmeeinrichtung eine zweidimensionale Abbildung zumindest eines Teilbereichs des Kopfes des Benutzers erzeugt. Jede der Abbildungen der Bilddaten und/oder der Vergleichsbilddaten beinhaltet einen Hilfspunkt oder zumindest zwei Hilfspunkte, vorzugsweise drei Hilfspunkte. Beispielsweise können Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten, welche von einer Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden, lediglich einen Hilfspunkt aufweisen. Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten, welche von einer weiteren Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden, können hingegen zwei oder mehrere Hilfspunkte beinhalten. Werden beide Pupillen in einer Abbildung abgebildet, ist es nicht notwendig zwei Hilfspunkte anzuordnen bzw. abzubilden. In jedem Fall wird in allen zur weiteren Auswertung benutzten Bilddaten zumindest ein Hilfspunkt abgebildet und zumindest ein Brillenfassungsrand und/oder ein Brillenglasrand abgebildet, wobei es sich in allen diesen Bilddaten um denselben Hilfspunkt handelt. Ferner wird der dem abgebildeten Hilfspunkt zugeordnete Brillenfassungsrand bzw. Brillenglasrand abgebildet. Die Bildaufnahmeeinrichtungen
sind außerdem derart ausgelegt und angeordnet, daß in den zweidimensionalen Bilddaten die Abbildung des Hilfspunktes außerhalb der Abbildung des Brillenfassung- bzw. Brillenglasrandes liegt.In other words, a two-dimensional image of at least a portion of the head of the user is generated by each image recording device. Each of the images of the image data and / or the comparison image data includes an auxiliary point or at least two auxiliary points, preferably three auxiliary points. For example, image data and / or comparison image data, which are generated by an image recording device, have only one auxiliary point. By contrast, image data and / or comparison image data which are generated by a further image recording device may include two or more auxiliary points. If both pupils are shown in a picture, it is not necessary to arrange or map two auxiliary points. In any case, at least one auxiliary point is imaged in all image data used for further evaluation, and at least one spectacle-edge and / or spectacle-lens edge is imaged, with all these image data being the same auxiliary point. Furthermore, the spectacle-detecting edge or spectacle-lens edge assigned to the illustrated auxiliary point is imaged. The image capture devices are also designed and arranged such that in the two-dimensional image data, the image of the auxiliary point is outside the image of the spectacle frame or spectacle lens edge.
Analog werden in den Vergleichsbilddaten ein oder mehrere Hilfspunkte und eine oder beide Pupillen abgebildet.Analogously, one or more auxiliary points and one or both pupils are imaged in the comparison image data.
+ Weiterhin vorzugsweise sind in Betriebsstellung die+ Furthermore, preferably in the operating position the
Bildaufnahmeeinrichtungen innerhalb eines Raumbereichs angeordnet, welcher von einem Kegel mit einem vorbestimmten Öffnungswinkel umfangen ist, wobei die Kegelspitze des Kegels in einer Umgebung eines vorbestimmten Bezugspunktes angeordnet ist und die Kegelachse parallel zu einer vorbestimmten Richtung angeordnet ist, wobei betriebsmäßig die Nullblickrichtung des Benutzers der vorbestimmten Richtung entspricht.Image pickup devices are disposed within a space area encompassed by a cone having a predetermined opening angle, the cone apex of the cone being disposed in an environment of a predetermined reference point and the cone axis being parallel to a predetermined direction, wherein the user's zero direction direction is the predetermined direction equivalent.
In anderen Worten sind die Bildaufnahmeeinrichtungen vorzugsweise in einem Kegelvolumen angeordnet. Die Spitze des Kegels befindet sich in einem Abstand von weniger als etwa 20 cm, vorzugsweise weniger als etwa 10 cm bevorzugt etwa 0 cm von dem Bezugspunkt entfernt.In other words, the image pickup devices are preferably arranged in a cone volume. The tip of the cone is located at a distance of less than about 20 cm, preferably less than about 10 cm, preferably about 0 cm from the reference point.
+ Vorzugsweise entspricht betriebsmäßig der Ort einer der Pupillen des Benutzers oder der Ort der Nasenwurzel des Benutzers näherungsweise dem vorbestimmten Bezugspunkt. Bei Betrieb der Vorrichtung kann der Benutzer derart positioniert werden, daß sich der Ort einer der Pupillen oder der Nasenwurzel des Benutzers näherungsweise an dem vorbestimmten Bezugspunkt, d.h. im wesentlichen der Kegelspitze, befindet. Die Distanz zwischen der Kegelspitze des Kegels und einer der Pupillen bzw. der Nasenwurzel des Benutzers beträgt bevorzugt weniger als etwa 20 cm, weiterhin bevorzugt weniger als etwa 10 cm , besonders bevorzugt etwa 0 cm.Preferably, the location of one of the user's pupils or the root of the user's nose corresponds to approximately the predetermined reference point. In operation of the device, the user may be positioned so that the location of one of the user's pupils or the nose root is approximately at the predetermined reference point, i. essentially the apex of the cone. The distance between the cone tip of the cone and one of the pupils or the root of the nose of the user is preferably less than about 20 cm, more preferably less than about 10 cm, particularly preferably about 0 cm.
+ Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt der Öffnungswinkel des Kegels weniger als 90°, weiterhin
bevorzugt zwischen etwa 60° und etwa 10°, besonders bevorzugt zwischen etwa 45° und etwa 20°, insbesondere etwa 30°. Der Öffnungswinkel entspricht hierbei dem Winkel zwischen der Symmetrieachse des Kegels und der Mantelfläche des Kegels, wobei der Kegel rotationssymmetrisch ist. In anderen Worten kann das Kegelvolumen durch Rotation eines rechtwinkligen Dreiecks beschrieben werden, wobei das Dreieck um eine Kathete rotiert und die Mantelfläche des Kegels anhand der Rotation der Hypothenuse des rechtwinkligen Dreiecks beschrieben wird. Der Öffnungswinkel des Kegels entspricht dem Winkel zwischen der Hypothenuse und der Rotationsachse, d.h. der genannten Kathete des rechtwinkligen Dreiecks.+ According to another preferred embodiment of the present invention, the opening angle of the cone is less than 90 °, further preferably between about 60 ° and about 10 °, more preferably between about 45 ° and about 20 °, in particular about 30 °. The opening angle here corresponds to the angle between the axis of symmetry of the cone and the lateral surface of the cone, wherein the cone is rotationally symmetrical. In other words, the cone volume can be described by rotation of a right-angled triangle, with the triangle rotating about a catheter and the lateral surface of the cone being described by means of the rotation of the hypothenuse of the right-angled triangle. The opening angle of the cone corresponds to the angle between the hypotenuse and the axis of rotation, ie the said right angle triangle.
Durch die Anordnung des Bildaufnahmeeinrichtungen auf einem Kegel mit einem Öffnungswinkel von vorzugsweise etwa 30° können vorteilhafterweise Benutzerdaten sehr effektiv bestimmt werden, da Vergleichsbilddaten erzeugt werden können, ohne daß die Pupille des Benutzers beispielsweise von einer Nase des Benutzers verdeckt ist.By arranging the image pickup devices on a cone with an opening angle of preferably about 30 °, user data can advantageously be determined very effectively, since comparison image data can be generated without the user's pupil being obscured, for example, by a nose of the user.
Weiterhin vorzugsweise schneiden sich effektive optische Achsen der Bildaufnahmeeinrichtungen zumindest beinahe, wobei ein Schnittwinkel zwischen etwa 60° und etwa 10°, vorzugsweise zwischen etwa 45° und etwa 20°, besonders bevorzugt etwa 30° beträgt.Further preferably, effective optical axes of the image pickup devices intersect at least almost, wherein an intersection angle between about 60 ° and about 10 °, preferably between about 45 ° and about 20 °, more preferably about 30 °.
+ In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist betriebsmäßig die Nullblickrichtung des Benutzers im wesentlichen parallel zu der effektiven optischen Achse zumindest einer der Bildaufnahmeeinrichtungen angeordnet. In anderen Worten ist im Betriebszustand zumindest eine der Bildaufnahmeeinrichtungen derart angeordnet bzw. positioniert, daß die Nullblickrichtung des Benutzers im wesentlichen parallel zu der effektiven optischen Achse dieser Bildaufnahmeeinrichtungen angeordnet werden kann, bzw. sich der Benutzer so positionieren kann, daß dessen Nullblickrichtung im wesentlichen parallel zu der effektiven optischen Achse dieser Bildaufnahmeeinrichtungen angeordnet ist.
+ In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die effektive optische Achse zumindest einer der Bildaufnahmeeinrichtungen im wesentlichen parallel zu einer Horizontalrichtung im Bezugssystem der Erde angeordnet.In a further preferred embodiment, the zero viewing direction of the user is operatively arranged substantially parallel to the effective optical axis of at least one of the image pickup devices. In other words, in the operating state, at least one of the image pickup devices is arranged such that the zero viewing direction of the user can be arranged substantially parallel to the effective optical axis of these image pickup devices, or the user can position such that the zero direction thereof is substantially parallel is arranged to the effective optical axis of these image pickup devices. + In a further preferred embodiment of the present invention, the effective optical axis of at least one of the image pickup devices is arranged substantially parallel to a horizontal direction in the reference frame of the earth.
+ Weiterhin vorzugsweise ist betriebsmäßig die Horizontalebene des Benutzers derart angeordnet, daß die effektive optische Achse zumindest einer der Bildaufnahmeeinrichtungen darin liegt. Das heißt, im Betriebszustand der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist zumindest eine der Bildaufnahmeeinrichtungen vorzugsweise derart angeordnet, daß sich der Benutzer so positionieren kann bzw. der Benutzer so positioniert werden kann, daß die Horizontalebene des Benutzers die effektive optische Achse umfaßt. Im Betriebszustand kann der Benutzer folglich seinen Kopf derart ausrichten, daß die Horizontalebene die effektive optische Achse der Bildaufnahmeeinrichtung vorzugsweise umfaßt. Bei der Horizontalebene kann es sich vorzugsweise auch um die Horizontalebene im Bezugssystem der Erde handeln.Preferably, the user's horizontal plane is operationally arranged such that the effective optical axis of at least one of the image pickup devices is therein. That is, in the operating state of the apparatus of the present invention, at least one of the image pickup devices is preferably arranged so that the user can position themselves or the user can be positioned so that the user's horizontal plane comprises the effective optical axis. In operation, the user can thus align his head so that the horizontal plane preferably includes the effective optical axis of the image pickup device. The horizontal plane may preferably also be the horizontal plane in the frame of reference of the earth.
+ In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist in Betriebsstellung eine der Bildaufnahmeeinrichtungen derart angeordnet, daß ihre effektive optische Achse die Nasenwurzel des Benutzers zumindest beinahe schneidet. In anderen Worten kann im Betriebszustand der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung der Benutzer vorzugsweise derart positioniert werden bzw. sich vorzugsweise derart positionieren, daß die effektive optische Achse zumindest einer der Bildaufnahmeeinrichtungen die Nasenwurzel des Benutzers beinahe schneidet. Beinahe schneidet bedeutet hierbei, daß der minimale Abstand zwischen der effektiven optischen Achse und der Nasenwurzel des Benutzers weniger als etwa 10 cm, vorzugsweise weniger als etwa 5 cm, besonders bevorzugt weniger als etwa 1 cm beträgt.+ In a particularly preferred embodiment, one of the image pickup devices is arranged in the operating position such that its effective optical axis at least almost intersects the root of the nose of the user. In other words, in the operating state of the device of the present invention, the user may preferably be positioned such that the effective optical axis of at least one of the image pickup devices almost intersects the root of the user's nose. Near-cut means here that the minimum distance between the effective optical axis and the root of the nose of the user is less than about 10 cm, preferably less than about 5 cm, more preferably less than about 1 cm.
+ In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in Betriebsstellung zumindest eine der Bildaufnahmeeinrichtungen derart angeordnet, daß ihre effektive optische Achse im wesentlichen symmetrisch bezüglich der Pupillen des Benutzers angeordnet ist. Symmetrisch bezüglich der Pupillen angeordnet, bedeutet im Sinne
dieser Erfindung, daß jeder Punkt auf der effektiven optischen Achse den gleichen Abstand zu den beiden Pupillen des Benutzers aufweist. In anderen Worten liegt die effektive optische Achse in einer Ebene, welche senkrecht zu einer Verbindungsstrecke der Mittelpunkte der beiden Pupillen angeordnet ist und diese Verbindungsstrecke halbiert.In a further preferred embodiment at least one of the image pickup devices is arranged in the operating position such that its effective optical axis is arranged substantially symmetrically with respect to the pupils of the user. Symmetrically arranged with respect to the pupils means in the sense of this invention, that each point on the effective optical axis is equidistant from the two pupils of the user. In other words, the effective optical axis lies in a plane which is perpendicular to a connecting path of the centers of the two pupils and bisects this connection path.
+ Bevorzugt schneiden sich die effektiven optischen Achsen der zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen beinahe. Insbesondere sind die effektiven optischen Achsen der zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen derart angeordnet, daß ein Ort minimalen Abstandes der beiden effektiven optischen Achsen von beiden Pupillen des Benutzers gleich weit entfernt ist. Insbesondere entspricht ein Ort minimalen Abstandes der effektiven optischen Achsen dem Ort der Nasenwurzel des Benutzers. In anderen Worten schneiden sich die effektiven optischen Achsen zumindest beinahe, wobei der Schnittpunkt der effektiven optischen Achsen bzw. der Punkt mit minimalem Abstand von den effektiven optischen Achsen symmetrisch bezüglich der Pupillen des Benutzers angeordnet ist, vorzugsweise dem Ort der Nasenwurzel des Benutzers entspricht.Preferably, the effective optical axes of the at least two image pickup devices almost intersect. In particular, the effective optical axes of the at least two image pickup devices are arranged such that a location of minimum distance of the two effective optical axes from both pupils of the user is equidistant. In particular, a location of minimum distance of the effective optical axes corresponds to the location of the root of the nose of the user. In other words, the effective optical axes at least nearly intersect, with the intersection of the effective optical axes and the minimum distance point from the effective optical axes being symmetrical with respect to the pupils of the user, preferably corresponding to the location of the user's nose.
+ Weiterhin vorzugsweise schneiden sich Projektionen der effektiven optischen Achsen der zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen auf einer Horizontalebene im Bezugssystem der Erde unter einem Schnittwinkel, welche zwischen etwa 10° und etwa 60°, vorzugsweise zwischen etwa 15° und etwa 40°, besonders bevorzugt etwa 23,5° beträgt, wodurch eine vereinfachte Selektion der Benutzerdaten erreicht wird.+ Further preferably, projections of the effective optical axes of the at least two imaging devices intersect at a horizontal plane in the frame of reference of the earth at a cutting angle which is between about 10 ° and about 60 °, preferably between about 15 ° and about 40 °, most preferably about 23, 5 °, whereby a simplified selection of the user data is achieved.
Vorteilhafterweise ist es anhand der bevorzugten Vorrichtung der vorliegenden Erfindung möglich, Benutzerdaten des Benutzers auch bei Brillenfassungen mit sehr breiten Bügeln oder bei Sportbrillenfassungen, welche das Auge seitlich im wesentlichen verdecken, zu bestimmen. Insbesondere ist dies auch möglich, wenn die Sportbrillen getönte Gläser aufweisen, durch welche hindurch die Pupillen nur bedingt oder nicht sichtbar sind.Advantageously, it is possible with the preferred apparatus of the present invention to determine user data of the user even in spectacle frames with very wide brackets or sports eyewear frames, which substantially obscure the eye laterally. In particular, this is also possible if the sports glasses have tinted lenses, through which the pupils are only conditionally or not visible.
+ In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
schneiden sich Projektionen der effektiven optischen Achse der zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen auf eine Vertikalebene im Bezugssystem der Erde unter einem Schnittwinkel, welcher zwischen etwa 10° und etwa 60°, vorzugsweise zwischen etwa 15° und etwa 40°, besonders bevorzugt etwa 23,5° beträgt.+ In a further preferred embodiment of the present invention projections of the effective optical axis of the at least two imaging devices intersect at a vertical plane in the frame of reference of the earth at a cutting angle which is between about 10 ° and about 60 °, preferably between about 15 ° and about 40 °, most preferably about 23.5 ° ,
+ In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Betriebsstellung die Nullblickrichtung des Benutzers parallel zu der Horizontalebene im Bezugssystem der Erde angeordnet.In a particularly preferred embodiment of the present invention, in the operating position, the zero-viewing direction of the user is arranged parallel to the horizontal plane in the frame of reference of the earth.
+ Weiterhin vorzugsweise umfaßt die Benutzerdatenbestimmungseinrichtung eine Benutzerdatenpositionierungseinrichtung, welche ausgelegt ist, vorbestimmten Benutzerdaten Positionen im zweidimensionalen Raum der Bilddaten zuzuordnen. In anderen Worten werden Benutzerdaten, d.h. Ortsinformationen im dreidimensionalen Raum, auf Ortsinformationen im zweidimensionalen Raum abgebildet. Beispielsweise wird der Pupillenmittelpunkt in den erzeugten zweidimensionalen Bilddaten abgebildet.+ Further preferably, the user data determining means comprises user data positioning means adapted to associate predetermined user data positions in the two-dimensional space of the image data. In other words, user data, i. Location information in three-dimensional space, displayed on location information in two-dimensional space. For example, the pupil center is imaged in the generated two-dimensional image data.
+ In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Benutzerdatenpositionierungseinrichtung derart ausgelegt, daß die Positionen in den Bilddaten, welche zumindest einem Teil der vorbestimmten Benutzerdaten zugeordnet werden, von einer Person zuordenbar sind. Beispielsweise können Begrenzungen zumindest eines Brillenglases des Benutzers nach einer Bemaßung im Kastenmaß von einer Person zugeordnet werden.In another preferred embodiment of the present invention, the user data positioning means is arranged such that the positions in the image data associated with at least a part of the predetermined user data are assignable by a person. By way of example, limitations of at least one spectacle lens of the user can be assigned by a person to a dimension in the box dimension.
+ In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Benutzerdatenpositionierungseinrichtung ausgelegt, Positionen der Bilddaten, welche den vorbestimmten Benutzerdaten zugeordnet werden, unter Berücksichtigung von Ortsinformationen zumindest einer der Bildaufnahmeeinrichtungen im dreidimensionalen Raum vorzubestimmen.In a further particularly preferred embodiment, the user data positioning device is designed to predetermine positions of the image data associated with the predetermined user data, taking into account location information of at least one of the image recording devices in three-dimensional space.
+ Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Zuordnung der Positionen in den Bilddaten von einer Person durchgeführt werden. Die Zuordnung
der Positionen ist jedoch vorzugsweise nicht für alle vorhandenen Positionen möglich, sondern lediglich für eine vorbestimmte Auswahl von Positionen. Beispielsweise kann der Schnittpunkt einer im Bezugssystem des Benutzers horizontalen Ebene mit den Brillenglasrändern vorzugsweise nicht vollständig entlang der Brillenglasränder zugeordnet werden, sondern lediglich entlang einer oder mehrere Geraden in den Bilddaten.+ According to a preferred embodiment, the assignment of the positions in the image data can be performed by a person. The assignment however, the positions are preferably not possible for all existing positions, but only for a predetermined selection of positions. For example, the point of intersection of a horizontal plane in the reference system of the user with the spectacle lens edges can preferably not be assigned completely along the spectacle lens edges, but only along one or more lines in the image data.
+ In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Benutzerdatenpositionierungseinrichtung ausgelegt, zumindest einen Teil der Benutzerdaten Positionen im zweidimensionalen Raum der Bilddaten automatisch zuzuordnen. Beispielsweise können im zweidimensionalen Raum der Vergleichsbilddaten die Positionen der Pupillenmittelpunkte automatisch zugeordnet bzw. bestimmt werden.In a further preferred embodiment, the user data positioning device is designed to automatically allocate at least a portion of the user data positions in the two-dimensional space of the image data. For example, in the two-dimensional space of the comparison image data, the positions of the pupil centers can be automatically assigned or determined.
+ Bevorzugt sind die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen ausgelegt, Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten zeitgleich zu erzeugen, wobei besonders bevorzugt die Bildaufnahmeeinrichtungen zeitgleich jeweils Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten von beiden Augen des Benutzers erzeugt.Preferably, the at least two image recording devices are designed to generate image data and / or comparison image data at the same time, the image recording devices particularly preferably simultaneously generating image data and / or comparison image data from both eyes of the user.
+ Besonders bevorzugt erzeugt jede der Bildaufnahmeeinrichtungen zeitgleich Vergleichsbilddaten von zumindest einem Teilbereich der Hilfsstruktur, bevorzugt zumindest von zwei Hilfspunkten und den beiden Augen.+ Particularly preferably, each of the image recording devices simultaneously generates comparison image data of at least one subregion of the auxiliary structure, preferably at least two auxiliary points and the two eyes.
+ Weiterhin besonders bevorzugt erzeugt jede der Bildaufnahmeeinrichtungen zeitgleich Bilddaten der Brille und/oder des zumindest einen Brillenglases und von zumindest einem Teilbereich der Hilfsstruktur, bevorzugt von zumindest zwei Hilfspunkten.+ Further particularly preferably, each of the image recording devices simultaneously generates image data of the spectacles and / or the at least one spectacle lens and of at least one subregion of the auxiliary structure, preferably of at least two auxiliary points.
+ Weiterhin vorzugsweise sind die Bildaufnahmeeinrichtungen ausgelegt, Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten des Benutzers beispielsweise sequentiell für eine Vielzahl von unterschiedlichen Blickrichtungen des Benutzers zu erzeugen.Furthermore, the image recording devices are preferably designed to generate image data and / or comparison image data of the user, for example, sequentially for a multiplicity of different viewing directions of the user.
Hierbei können beispielsweise Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten bei
verschiedenen diskreten Blickrichtungen, d.h. diskreten Auslenkungen der Augen erzeugt werden. Es aber auch möglich, daß Bilddaten und/oder Vergleichsbilddaten bei verschiedenen diskreten Kopfausrichtungen erzeugt werden.In this case, for example, image data and / or comparison image data can be included different discrete viewing directions, ie discrete deflections of the eyes are generated. However, it is also possible that image data and / or comparison image data are generated at different discrete head orientations.
+ Besonders bevorzugt ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, anhand der Vielzahl von Vergleichsbilddaten ein Sehverhalten des Benutzers zu bestimmen.The data processing device is particularly preferably designed to determine a viewing behavior of the user on the basis of the plurality of comparison image data.
Beispielsweise kann die Blickrichtung anhand von Fixationstargets gesteuert werden. Fixationstargets können ein oder mehrere Leuchtmittel, wie z.B. Leuchtdioden (nachfolgend LED bzw. LEDs bezeichnet) LEDs in einem optisch endlichen Abstand sein, die in verschiedenen Farben und/oder zu verschiedenen Zeitpunkten aufleuchten. Zusätzlich können die LEDs an verschiedenen Positionen im Raum angeordnet sein. Durch gezieltes Ansteuern bestimmter LEDs ist es möglich den Blick eines Benutzers in eine bestimmte Richtung auszulenken, sofern der Benutzer das oder die leuchtenden LEDs betrachtet.For example, the viewing direction can be controlled using fixation targets. Fixation targets may be one or more bulbs such as LEDs (hereinafter referred to as LEDs or LEDs) LEDs are in an optically finite distance, which light up in different colors and / or at different times. In addition, the LEDs can be arranged at different positions in space. By deliberately driving certain LEDs, it is possible to deflect a user's gaze in a certain direction, as long as the user is looking at the luminous or LEDs.
+ Vorzugsweise wird jedem Auge eine eigene LED angeboten, wobei beide LEDs in gleicher oder verschiedener Farbe leuchten können. Beispielsweise kann die LED für das rechte Auge in grüner Farbe leuchten, die LED für das linke Auge in roter Farbe. Es können auch andere Farben verwendet werden.+ Preferably, each eye is offered its own LED, both LEDs can glow in the same or different color. For example, the right eye LED may glow green, the left eye LED may be red. Other colors can be used.
+ Weiterhin vorzugsweise sind die LEDs derart angeordnet, daß sie sich aufgrund optischer Abbildung für den Betrachter im optisch unendlichen Punkt befinden.+ Further preferably, the LEDs are arranged such that they are due to optical imaging for the viewer in the optically infinite point.
+ Vorzugsweise erfolgt die Abbildung ins Unendliche nur in einem Hauptschnitt, z.B. durch eine Zylinderlinse. Ganz besonders bevorzugt ist dieser Hauptschnitt horizontal.Preferably, the imaging to infinity occurs only in a major section, e.g. through a cylindrical lens. Most preferably, this main section is horizontal.
+ Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform könnten statische und/oder bewegte reelle und/oder virtuelle Bilder dargestellt werden, beispielsweise herkömmliche 3D-Hologramme oder herkömmliche 3D-Monitore, wobei Abstand und
Position der Bilder verändert werden können, damit bestimmte Blicksituationen nachempfunden werden können. Entsprechende Einrichtungen zum Darstellen solcher Bilder sind beispielsweise in http://www.gfai.de/3d_display_if oder http://www.seereal.de beschrieben.+ According to another preferred embodiment, static and / or moving real and / or virtual images could be displayed, for example conventional 3D holograms or conventional 3D monitors, where distance and Position of the images can be changed so that specific situations can be modeled. Corresponding devices for displaying such images are described, for example, in http://www.gfai.de/3d_display_if or http://www.seereal.de.
+ Insbesondere kann mittels der Datenverarbeitungsvorrichtung anhand der Vielzahl der Vergleichsbilddaten ein Sehverhalten des Benutzers bestimmt werden. Besonders bevorzugt können mittels der Bildaufnahmeeinrichtungen die Vergleichsbilddaten in einer sehr schnellen zeitlichen Folge erzeugt werden, so daß die Datenverarbeitungsvorrichtung ein im wesentliches kontinuierliches Sehverhalten des Benutzers bestimmen kann.In particular, by means of the data processing device a viewing behavior of the user can be determined on the basis of the plurality of comparison image data. Particularly preferably, the comparison image data can be generated in a very rapid time sequence by means of the image recording devices, so that the data processing device can determine a substantially continuous visual behavior of the user.
Kurze ZusammenfassungShort Summary
Zusammenfassend kann vorteilhafterweise eine Abweichung einer tatsächlichen Gebrauchsstellung der Brille bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases von einer Sollgebrauchsstellung der Brille bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases angegeben werden. Die Sollgebrauchsstellung ist hierbei die Gebrauchsstellung der Brille bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases im System bestehend aus Brillenglas bzw. Gläsern und entsprechendem(n) Auge(n) des Benutzers, für welche die individuellen Brillengläser bestimmt und angefertigt wurden, wobei insbesondere die tatsächliche Position eines oder beider Brillengläser in der Brillenfassung berücksichtigt wird. Hierbei kann die Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges bei Ausrichtung des Auges in Nullblickrichtung bzw. relativ zu dem Augendrehpunkt des entsprechenden Auges bestimmt bzw. angegeben werden. Insbesondere ist es erfindungsgemäß möglich, daß die Abweichung einer tatsächlichen Gebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases von einer Sollgebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases angegeben werden kann. Die Sollgebrauchsstellung ist hierbei die Gebrauchsstellung des Brillenglases im System bestehend aus Brillenglas und dem entsprechenden Auge, vor dem das Brillenglas angeordnet ist. Erfmdungsgemäß wird das Auge des Benutzers als das
dem Brillenglas entsprechende Auge des Benutzers bezeichnet, für welches das individuelle Brillenglas bestimmt und angefertigt wurde. Insbesondere ist es möglich, die tatsächliche Position eines oder beider Brillengläser in der Brillenfassung zu berücksichtigen. Der Begriff "Brille" im Sinne dieser Erfindung kann daher gleichbedeutend mit "ein Brillenglas mit oder ohne Brillenfassung" oder mit "beide Brillengläser mit oder ohne Brillenfassung" sein.In summary, a deviation of an actual position of use of the spectacles or the first and / or the second spectacle lens from a desired use position of the spectacles or of the first and / or the second spectacle lens can advantageously be indicated. The desired use position here is the position of use of the spectacles or the first and / or the second spectacle lens in the system consisting of spectacle lens or glasses and corresponding eye (s) of the user, for which the individual spectacle lenses were determined and made, in particular the actual position of one or both lenses is taken into account in the spectacle frame. In this case, the position of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye can be determined when the eye is aligned in the zero-viewing direction or relative to the eye-pivot point of the corresponding eye. In particular, it is possible according to the invention that the deviation of an actual position of use of the at least one spectacle lens from a desired position of use of the at least one spectacle lens can be specified. The desired use position here is the position of use of the spectacle lens in the system consisting of spectacle lens and the corresponding eye, in front of which the spectacle lens is arranged. According to the invention, the user's eye is called the the eyeglass corresponding eye of the user referred to, for which the individual lens was determined and made. In particular, it is possible to take into account the actual position of one or both lenses in the spectacle frame. The term "spectacles" in the sense of this invention may therefore be synonymous with "a spectacle lens with or without spectacle frame" or with "both spectacle lenses with or without spectacle frame".
Die Sollgebrauchsstellung kann beispielsweise mit der oben beschriebenen Vorrichtung bestimmt und in einer Speichereinrichtung der Vorrichtung gespeichert werden. Die Sollgebrauchsstellung kann auch in einer Datenbank gespeichert sein. Die tatsächliche Gebrauchsstellung beschreibt die Position der angefertigten Brille in dem System Brillenglas-Auge des Benutzers bzw. die Position des zumindest einen Brillenglases vor dem entsprechenden Auge, wenn der Benutzer die Brille bzw. das zumindest eine Brillenglas trägt. Die tatsächliche Gebrauchsstellung bzw. die Sollgebrauchsstellung wird beispielsweise anhand von Individualparameter, wie zum Beispiel dem Hornhautscheitelabstand und/oder anderer herkömmlicher Parameter, wie sie beispielsweise in den oben zitierten DIN-Normen und zitierten Büchern angegeben sind, festgelegt. Weicht einer oder mehrere der Individualparameter der tatsächlichen Gebrauchsstellung von einem oder mehreren der Individualparameter der Sollgebrauchsstellung ab, können diese Parameter von einem Optiker korrigiert werden, wobei insbesondere die tatsächliche Lage eines oder beider Brillengläser relativ zu der Brillenfassung bei der Korrektur herangezogen werden kann. Anschließend kann die neue, tatsächliche Gebrauchsstellung bestimmt und mit der Sollgebrauchsstellung verglichen werden. Gegebenenfalls kann die tatsächliche Gebrauchsstellung erneut angepaßt werden. Dieser Vorgang kann wiederholt werden. Hierbei kann anfänglich ein Darstellungsmittel oder mehrere Darstellungsmittel an einem Brillenglas oder beiden Brillengläsern angebracht werden, welche es ermöglichen, die Zentrierung des Brillenglases in der Fassung zu bestimmen. Bei bekannter, tatsächlicher Zentrierung kann die Form der Brillenfassung wiederholt korrigiert und überprüft werden, bis die tatsächliche Gebrauchsstellung der Sollgebrauchsstellung entspricht.
Vorrichtung gemäß eines Aspekts der Erfindung entsprechend unabhängigem Anspruch 31The desired use position can be determined, for example, with the device described above and stored in a memory device of the device. The desired use position can also be stored in a database. The actual position of use describes the position of the glasses produced in the eyeglass-eye system of the user or the position of the at least one eyeglass lens in front of the corresponding eye when the user wears the eyeglasses or the at least one spectacle lens. The actual use position or the desired use position is determined for example on the basis of individual parameters, such as the corneal vertex distance and / or other conventional parameters, as indicated for example in the above-cited DIN standards and cited books. If one or more of the individual parameters of the actual use position deviates from one or more of the individual parameters of the desired use position, these parameters can be corrected by an optician, wherein in particular the actual position of one or both lenses relative to the spectacle frame can be used in the correction. Subsequently, the new, actual use position can be determined and compared with the desired use position. If necessary, the actual position of use can be adjusted again. This process can be repeated. In this case, initially one or more imaging means can be attached to a spectacle lens or both spectacle lenses, which make it possible to determine the centering of the spectacle lens in the socket. With known, actual centering the shape of the spectacle frame can be repeatedly corrected and checked until the actual use position corresponds to the desired use position. Apparatus according to one aspect of the invention according to independent claim 31
Gemäß eines weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Position einer Brille und/oder eines Brillenglases relativ zu einem Pupillenmittelpunkt eines entsprechenden Auges eines Benutzers in NullblickrichtungAccording to a further aspect of the invention, an apparatus for determining a position of a pair of spectacles and / or a spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user in the zero viewing direction
- zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtungen, welche ausgelegt und angeordnet ist,at least one image recording device which is designed and arranged,
- Vergleichsbilddaten zumindest von Teilbereichen des Kopfes des Benutzers in Abwesenheit einer Brille und/oder in Abwesenheit des zumindest einen Brillenglases und zumindest eines Teilbereichs einerComparative image data of at least partial areas of the user's head in the absence of spectacles and / or in the absence of the at least one spectacle lens and at least one partial area of a spectacle
Hilfsstruktur zu erzeugen undTo create auxiliary structure and
— Bilddaten im wesentlichen identischer Teilbereiche des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille und/oder mit daran angeordnetem zumindest einem Brillenglas und zumindest einesImage data of substantially identical subareas of the user's head with spectacles arranged thereon and / or with at least one spectacle lens arranged thereon and at least one image
Teilbereichs der Hilfsstruktur zu erzeugen;To create part of the substructure;
- zumindest eine Musterprojektionseinrichtung, welche ausgelegt und angeordnet ist vorbestimmte Musterdaten auf zumindest Teilbereiche des Kopfes des Benutzers zu projizieren;at least one pattern projection device which is designed and arranged to project predetermined pattern data onto at least partial areas of the user's head;
- eine Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, anhand der Bilddaten, anhand der Vergleichsbilddaten und anhand der Hilfsstruktur die Position der Brille und/oder des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in Nullblickrichtung desa data processing device which is designed to use the image data, the comparison image data and the auxiliary structure to determine the position of the spectacles and / or the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction of the spectacle
Benutzers zu bestimmen und
- eine Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist die Position der Brille und/oder des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in Nullblickrichtung des Benutzers auszugeben.Determine and user a data output device which is designed to output the position of the spectacles and / or the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction of the user.
+ Vorzugsweise umfaßt die Vorrichtung genau eine Bildaufnahmeeinrichtung und genau eine Musterprojektionseinrichtung, wobei auch gemäß dieses Aspekts der Erfindung, analog zu dem vorangehenden Aspekt der Erfindung, vorteilhafterweise dreidimensionale Benutzerdaten des Teilbereichs des Kopfes oder des Teilbereichs des Systems erzeugt werden. Die dreidimensionalen Benutzerdaten können vorteilhafterweise anhand von Bilddaten lediglich einer Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden. Vorzugsweise werden die dreidimensionalen Daten mittels des Prinzips phasenmessender Triangulation erzeugt. Hierbei werden dem Kopf bzw. dem Teilbereich des Kopfes Musterdaten überlagert bzw. mittels der Musterprojektionseinrichtung darauf projiziert. Die Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt Bilddaten des zumindest Teilbereichs des Kopfes im zweidimensionalen Raum. Eine Oberflächenstruktur des Teilbereichs des Kopfes, d.h. die Koordinaten in der dritten Dimension, wird durch Phaseninformation der projizierten Musterdaten indirekt über Intensitätsmuster erzeugt.Preferably, the apparatus comprises exactly one image pickup device and exactly one pattern projection device, whereby also according to this aspect of the invention, analogously to the preceding aspect of the invention, advantageously three-dimensional user data of the subarea of the head or the subarea of the system are generated. The three-dimensional user data can advantageously be generated on the basis of image data of only one image recording device. Preferably, the three-dimensional data is generated by means of the principle of phase-measuring triangulation. Here, the head or the partial area of the head pattern data are superimposed or projected by means of the pattern projection device. The image recording device generates image data of the at least partial area of the head in the two-dimensional space. A surface texture of the portion of the head, i. the coordinates in the third dimension is generated by phase information of the projected pattern data indirectly via intensity patterns.
Folglich können gemäß dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung dreidimensionale Benutzerdaten erzeugt werden. Anhand der dreidimensionalen Benutzerdaten können die optischen Parameter des Benutzers, analog zu dem vorangehenden Aspekt der Erfindung, bestimmt werden, wobei lediglich eine Bildaufnahmeeinrichtung verwendet wird. Ebenso, wie oben beschrieben, wird ein Hilfspunkt verwendet, um die Position der Pupille relativ zu der Brille bzw. der entsprechenden Pupille relativ zu dem ersten und/oder dem zweiten Brillenglas bestimmen zu können.
Verfahren gemäß eines Aspekts der Erfindung entsprechend unabhängigem Anspruch 32Thus, according to this aspect of the present invention, three-dimensional user data can be generated. Based on the three-dimensional user data, the optical parameters of the user, analogous to the preceding aspect of the invention, can be determined using only one image pickup device. Likewise, as described above, an auxiliary point is used to determine the position of the pupil relative to the spectacles or the corresponding pupil relative to the first and / or the second spectacle lens. Method according to one aspect of the invention according to independent claim 32
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Brille und/oder zumindest eines Brillenglases relativ zu einem Pupillenmittelpunkt eines entsprechenden Auges eines Benutzers in Nullblickrichtung mit den folgenden Schritten:A further aspect of the present invention relates to a method for determining a position of spectacles and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user in the zero viewing direction, comprising the following steps:
Erzeugen von Vergleichsbilddaten zumindest eines Teilbereichs des Kopfes des Benutzers in Abwesenheit einer Brille und/oder in Abwesenheit des zumindest einen Brillenglases und zumindest eines Teilbereichs einer Hilfsstruktur;Generating comparison image data of at least a portion of the user's head in the absence of spectacles and / or in the absence of the at least one spectacle lens and at least a portion of an auxiliary structure;
Erzeugen von Bilddaten eines im wesentlichen identischen Teilbereichs des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille und/oder mit daran angeordnetem zumindest einen Brillenglas und zumindest eines Teilbereichs der Hilfsstruktur;Generating image data of a substantially identical subregion of the user's head with glasses arranged thereon and / or with at least one spectacle lens arranged thereon and at least one subregion of the auxiliary structure;
Bestimmen der Position der Brille und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem dem Pupillenmittelpunkt eines entsprechendenDetermining the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of a corresponding one
Auges des Benutzers in Nullblickrichtung anhand der Bilddaten, anhand der Vergleichsbilddaten und anhand zumindest des Teilbereichs der Hilfsstruktur.Eye of the user in the zero direction on the basis of the image data, based on the comparison image data and based on at least the portion of the auxiliary structure.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere gemäß der abhängigen AnsprücheFurther preferred embodiments of the invention, in particular according to the dependent claims
+ Vorzugsweise wird in den erzeugten Bilddaten der zumindest eine Teilbereich der Hilfsstruktur nicht durch das zumindest eine Brillenglas hindurch abgebildet.Preferably, in the generated image data, the at least one subregion of the substructure is not imaged through the at least one spectacle lens.
Besonders bevorzugt wird in den erzeugten Bilddaten der zumindest eine Teilbereich der Hilfsstruktur nicht durch beide Brillengläser hindurch abgebildet.
Vorzugsweise umfaßt das Verfahren den weiteren Schritt:Particularly preferably, in the generated image data, the at least one subregion of the auxiliary structure is not imaged through both spectacle lenses. Preferably, the method comprises the further step:
- Vergleichen von tatsächlich gemessenen Individualparametern einer Gebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases im System Brillenglas und Auge des Benutzers des zumindest einen Brillenglases mit vorgegebenen Individualparametern der Gebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases im System Brillenglas und Auge des Benutzers des Brillenglases.Comparing actually measured individual parameters of a use position of the at least one spectacle lens in the system spectacle lens and eye of the user of the at least one spectacle lens with predetermined individual parameters of the position of use of the at least one spectacle lens in the system spectacle lens and eye of the user of the spectacle lens.
+ Weiterhin vorzugsweise umfaßt das Verfahren den weiteren Schritt:+ Further preferably, the method comprises the further step:
- Vergleichen von tatsächlich gemessenen Individualparametern einer Gebrauchsstellung der Brille im System Brille und Kopf des Benutzers der Brille mit vorgegebenen Individualparametern der Gebrauchsstellung derComparing actually measured individual parameters of a position of use of the glasses in the system Glasses and head of the user of the glasses with predetermined individual parameters of the use position of the
Brille im System Brille und Kopf des Benutzers der Brille.Glasses in the system. Glasses and head of the user of the glasses.
+ Vorzugsweise umfaßt das Verfahren einen initialen Schritt:Preferably, the method comprises an initial step:
Darstellen zumindest eines charakteristischen Punktes zumindest einesRepresent at least one characteristic point of at least one
Brillenglases anhand zumindest eines Darstellungsmittels oder mehrerer Darstellungsmittel.Spectacle lens based on at least one display means or more presentation means.
+ Weiterhin vorzugsweise werden während des Schritts des Erzeugens der Bilddaten das zumindest eine Darstellungsmittel in den Bilddaten abgebildet und+ Further preferably, during the step of generating the image data, the at least one representing means is mapped in the image data, and
wird vor dem Schritt des Bestimmens der Position der Brille und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges oder wird während des Schritts des Bestimmens der Position der Brille und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in
Nullblickrichtung eine Position zumindest eines Brillenglases relativ zu der Brillenfassung anhand der Bilddaten, insbesondere der Position des zumindest einen Darstellungsmittels bestimmt.is prior to the step of determining the position of the glasses and / or the position of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye or during the step of determining the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye in Zero viewing direction determines a position of at least one spectacle lens relative to the spectacle frame based on the image data, in particular the position of the at least one display means.
Es kann die Position eines Brillenglases oder beider Brillengläser der Brille bestimmt werden. Ferner können nach dem initialen Schritt des Darstellens des charakteristischen Punktes eines oder beider Brillengläser ein oder mehrere, insbesondere alle nachfolgenden Schritte wiederholt werden insbesondere iterativ durchgeführt werden. Hierbei wird beispielsweise ermöglicht, die Position der Brille bzw. des Brillenglases oder beider Brillengläser vor dem Auge zu erfassen und zu korrigieren.The position of a spectacle lens or both spectacle lenses of the spectacles can be determined. Furthermore, after the initial step of displaying the characteristic point of one or both spectacle lenses, one or more, in particular all subsequent steps can be repeated, in particular iteratively. In this case, for example, it is possible to detect and correct the position of the spectacles or the spectacle lens or both spectacle lenses in front of the eye.
+ Bevorzugt werden während des Schritts des Bestimmens der Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu der Brillenfassung tatsächliche Zentrierdaten des zumindest einen Brillenglases relativ zu der Brillenfassung aufgrund der Bilddaten, insbesondere der Position des zumindest einen Darstellungsmittels, bestimmt.Preferably, during the step of determining the position of the at least one spectacle lens relative to the spectacle frame, actual centering data of the at least one spectacle lens relative to the spectacle frame is determined based on the image data, in particular the position of the at least one representation means.
+ Besonders bevorzugt wird eine Abweichung der bestimmten, tatsächlichen Zentrierdaten von vorgegebenen, theoretischen Zentrierdaten bestimmt, wobei die vorgegebenen, theoretischen Zentrierdaten jene Zentrierdaten sind, anhand welcher das zumindest eine Brillenglas in der Brillenfassung angeordnet wurde.It is particularly preferable to determine a deviation of the specific, actual centering data from predetermined, theoretical centering data, wherein the predetermined, theoretical centering data are those centering data on the basis of which the at least one spectacle lens was arranged in the spectacle frame.
+ Vorzugsweise werden die Bilddaten unter zumindest zwei verschiedenen Aufnahmerichtungen erzeugt und die Vergleichsbilddaten unter zumindest zwei verschiedenen Aufnahmerichtungen erzeugt.Preferably, the image data is generated under at least two different shooting directions and the comparison image data is generated under at least two different shooting directions.
+ Vorzugsweise umfaßt der Schritt des Bestimmens der Position der Brille und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases einen Schritt eines Bestimmens einer Position zumindest des Teilbereichs der Hilfsstruktur sowohl in den Vergleichsbilddaten als auch den Bilddaten.
+ Weiterhin vorzugsweise umfaßt der Schritt des Bestimmens der Position der Brille und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases fernerPreferably, the step of determining the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens comprises a step of determining a position of at least the subregion of the auxiliary structure in both the comparison image data and the image data. + Further preferably, the step of determining the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens further comprises
einen Schritt eines Bestimmens der Position der Pupillen bzw. Pupillenmittelpunkte in Nullblickrichtung relativ zu dem zumindest einena step of determining the position of the pupil center points in the zero-viewing direction relative to the at least one
Teilbereich der Hilfsstruktur in den Vergleichsbilddaten undSubarea of the auxiliary structure in the comparison image data and
einen Schritt eines Bestimmens der Position der Brille und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem zumindest einen Teilbereich der Hilfsstruktur der Bilddaten.a step of determining the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens relative to the at least one subregion of the auxiliary structure of the image data.
+ Weiterhin vorzugsweise umfaßt das Verfahren:+ Further preferably, the process comprises:
Bestimmen der Position der Brille und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in Nullblickrichtung aufgrund der Position der Brille und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem zumindest einen Teilbereich der Hilfsstruktur und der Position des zumindest einen Teilbereichs der Hilfsstruktur relativ zu dem Pupillenmittelpunkt entsprechenden Auges in Nullblickrichtung .Determining the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction due to the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens relative to the at least one subregion of the auxiliary structure and the position of the at least a portion of the auxiliary structure relative to the pupil center corresponding eye in the zero direction.
Gleiches gilt sinngemäß für beide Brillengläser.The same applies analogously for both lenses.
+ Besonders bevorzugt werden die Individualparameter anhand der Position der Brille und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem zumindest einen Teilbereich der Hilfsstruktur und der Position des zumindest einen Teilbereichs der Hilfsstruktur relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in Nullblickrichtung Pupille bzw. Pupillenmitte bestimmt.The individual parameters are particularly preferred on the basis of the position of the spectacles and / or the position of the at least one spectacle lens relative to the at least one subregion of the auxiliary structure and the position of the at least one subregion of the auxiliary structure relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction pupil or pupil center certainly.
Gleiches gilt sinngemäß für beide Brillengläser.The same applies analogously for both lenses.
+ Vorzugsweise wird das Verfahren anhand zumindest zweier Hilfsstrukturen, insbesondere zumindest zweier Hilfspunkte durchgeführt.
Besonders bevorzugt wird das Verfahren anhand von zumindest drei Hilfsstrukturen, insbesondere von zumindest drei Hilfspunkte durchgeführt.Preferably, the method is carried out using at least two auxiliary structures, in particular at least two auxiliary points. The method is particularly preferably carried out on the basis of at least three auxiliary structures, in particular of at least three auxiliary points.
+ Besonders bevorzugt wird das Verfahren für beide Brillengläser, d.h. für beide Pupillen bzw. beide Pupillenmitten, insbesondere zeitgleich durchgeführt.The method is particularly preferred for both lenses, i. for both pupils or both pupil centers, in particular carried out at the same time.
Verfahren gemäß eines Aspekts der ErfindungMethod according to one aspect of the invention
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen der Position einer Brille relativ zu dem Kopf eines Benutzers mit einer Bildaufnahmevorrichtung und einer Musterprojektionsvorrichtung.Another aspect of the present invention relates to a method for determining the position of spectacles relative to a user's head with an image capture device and a pattern projection device.
Computerprogrammvorrichtunq gemäß eines Aspekts der Erfindung entsprechend unabhängigem Anspruch 45Computer program device according to one aspect of the invention according to independent claim 45
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Computerprogrammvorrichtung mit Programmteilen bereitgestellt, welche, wenn geladen in und ausgeführt von einem Computer, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet sind.According to a further aspect of the present invention there is provided a computer program device having program parts which, when loaded in and executed by a computer, are suitable for carrying out the method according to the invention.
Sinngemäß gelten die obigen Ausführungen in analoger Weise für alle Aspekte der vorliegenden Erfindung.Analogously, the above statements apply analogously to all aspects of the present invention.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand von FigurenDescription of preferred embodiments with reference to figures
Die Erfindung wird nachfolgend anhand begleitender Figuren bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 : eine perspektivische Schemaansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in Betriebsstellung;The invention will be described by way of example with reference to accompanying figures of preferred embodiments. It shows: Figure 1 is a perspective schematic view of a preferred embodiment of the apparatus of the present invention in the operative position;
Figur 2: eine schematische Schnittansicht in Draufsicht einer Anordnung der Bildaufnahmeeinrichtungen gemäß Figur 1 in Betriebsstellung;FIG. 2 shows a schematic sectional view in a top view of an arrangement of the image recording devices according to FIG. 1 in the operating position;
Figur 3: eine schematische Schnittansicht von der Seite einer Anordnung derFigure 3 is a schematic sectional view from the side of an arrangement of
- Bildaufnahmeeinrichtungen gemäß Figur 1 in Betriebsstellung;- Image recording devices according to Figure 1 in the operating position;
Figur 4: eine schematische Schnittansicht in Draufsicht einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Betriebsstellung;Figure 4 is a schematic sectional view in plan view of another preferred embodiment of the present invention in the operating position;
Figur 5: eine schematische Ansicht von beispielhaften Bilddaten;FIG. 5 is a schematic view of exemplary image data;
Figur 6: eine weitere schematische Ansicht von beispielhaften Bilddaten;FIG. 6 is another schematic view of exemplary image data;
Figur 7: eine schematische Ansicht von beispielhaften Vergleichsbilddaten;FIG. 7 shows a schematic view of exemplary comparison image data;
Figur 8: beispielhafte Bilddaten gemäß der Figur 5;FIG. 8: exemplary image data according to FIG. 5;
Figur 9: beispielhafte Bilddaten gemäß der Figur 6;FIG. 9: exemplary image data according to FIG. 6;
Figur 10: beispielhafte Ausgabedaten;FIG. 10: exemplary output data;
Figur 11 : einen beispielhaften Sattelpunkt;FIG. 11: an exemplary saddle point;
Figur 12: eine herkömmliche Vorrichtung zum Bestimmen von Gravurpukten.FIG. 12 shows a conventional device for determining engraving tags.
Figur 1 zeigt eine schematische Perspektivenansicht einer Vorrichtung 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 10
umfaßt eine Anordnungseinrichtung in Form eines Gehäuses bzw. einer Säule 12, an welcher eine erste Bildaufnahmeeinrichtung in Form einer oberen Kamera 14 und eine zweite Bildaufnahmeeinrichtung in Form einer seitlichen Kamera 16 angeordnet ist. Ferner ist in die Säule 12 eine Datenausgabeeinrichtung in Form eines Monitors 18 integriert. Die obere Kamera 14 befindet sich vorzugsweise im Inneren der Säule 12, beispielsweise wie in Figur 1 gezeigt, zumindest teilweise auf gleicher Höhe wie der Monitor 18. In Betriebsstellung sind die obere Kamera 14, und die seitliche Kamera 16 derart angeordnet, daß sich eine effektive optische Achse 20 der oberen Kamera 14 mit einer effektiven optischen Achse 22 der seitlichen Kamera 16 in einem Schnittpunkt 24 schneiden. Bei dem Schnittpunkt 24 der effektiven optischen Achsen 20, 22 handelt es sich vorzugsweise um den Punkt einer Nasenwurzel (vergleiche Figur 2).Figure 1 shows a schematic perspective view of a device 10 according to a preferred embodiment of the present invention. The device 10 comprises an arrangement device in the form of a housing or a pillar 12, on which a first image recording device in the form of an upper camera 14 and a second image recording device in the form of a lateral camera 16 is arranged. Furthermore, a data output device in the form of a monitor 18 is integrated into the column 12. The upper camera 14 is preferably located in the interior of the column 12, for example as shown in Figure 1, at least partially at the same height as the monitor 18. In the operating position, the upper camera 14, and the lateral camera 16 are arranged so that an effective optical axis 20 of the upper camera 14 with an effective optical axis 22 of the lateral camera 16 at an intersection point 24 intersect. The point of intersection 24 of the effective optical axes 20, 22 is preferably the point of a root of the nose (see FIG. 2).
Die obere Kamera 14 ist vorzugsweise mittig hinter einem teildurchlässigen Spiegel 26 angeordnet. Die Bilddaten bzw. Vergleichsbilddaten der oberen Kamera 14 werden durch den teildurchlässigen Spiegel 26 hindurch erzeugt. Die Bilddaten bzw.The upper camera 14 is preferably arranged centrally behind a partially transparent mirror 26. The image data or comparison image data of the upper camera 14 are generated by the partially transmissive mirror 26 therethrough. The image data or
Vergleichsbilddaten (im folgenden Bilder genannt) der oberen Kamera 14 und der seitlichen Kamera 16 werden vorzugsweise an dem Monitor 18 ausgegeben.Comparative image data (hereinafter referred to as images) of the upper camera 14 and the lateral camera 16 are preferably output to the monitor 18.
Weiterhin sind an der Säule 12 der Vorrichtung 10 drei Leuchtmittel 28 angeordnet. Bei den Leuchtmitteln 28 kann es sich beispielsweise um Leuchtstäbe, wieFurthermore, 10 10 three illuminants 28 are arranged on the column 12 of the device. The lighting means 28 may be, for example, light sticks, such as
Leuchtstoffröhren handeln. Die Leuchtmittel 28 können jedoch auch jeweils eine oder mehrere Glühbirnen, Halogenleuchten, Leuchtdioden, etc. beinhalten.Fluorescent tubes act. However, the lighting means 28 may also each include one or more bulbs, halogen lamps, light-emitting diodes, etc.
In der in Figur 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung ist die effektive optische Achse 20 der oberen Kamera 14 parallel zu der Nullblickrichtung eines Benutzers 30 angeordnet. Die Nullblickrichtung entspricht der Fixierlinie der Augen des Benutzers in Primärstellung. Die seitlicheIn the preferred embodiment of the apparatus 10 of the present invention shown in FIG. 1, the effective optical axis 20 of the upper camera 14 is disposed parallel to the zero-viewing direction of a user 30. The zero-view direction corresponds to the fixation line of the eyes of the user in the primary position. The lateral
Kamera 16 ist derart angeordnet, daß die effektive optische Achse 22 der seitlichenCamera 16 is arranged such that the effective optical axis 22 of the lateral
Kamera 16 die effektive optische Achse 20 der oberen Kamera 14 in einem Schnittpunkt 24 unter einem Schnittwinkel von näherungsweise 30° schneidet. Bei dem Schnittpunkt 24 der effektiven optischen Achsen 20, 22 handelt es sich vorzugsweise um den Punkt einer Nasenwurzel (vgl. Figur 2) des Benutzers 30. Das
heißt in der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung schneidet die effektive optische Achse 22 ebenfalls die Nullblickrichtung unter einem Winkel von 30°. Bei dem Schnittwinkel von 30° handelt es sich um einen bevorzugten Schnittwinkel. Es sind auch andere Schnittwinkel möglich. Vorzugsweise ist der Schnittwinkel jedoch kleiner als etwa 60°.Camera 16 intersects the effective optical axis 20 of the upper camera 14 at an intersection 24 at an intersection angle of approximately 30 °. The point of intersection 24 of the effective optical axes 20, 22 is preferably the point of a nose root (see FIG In the preferred embodiment of the apparatus 10 of the present invention, the effective optical axis 22 also intersects the zero viewing direction at an angle of 30 °. The cutting angle of 30 ° is a preferred cutting angle. There are also other cutting angles possible. Preferably, however, the cutting angle is less than about 60 °.
Weiterhin ist es nicht notwendig, daß sich die effektiven optischen Achsen 20, 22 schneiden. Vielmehr ist es auch möglich, daß der minimale Abstand der effektiven optischen Achsen von dem Ort der Nasenwurzel des Benutzers 30 beispielsweise weniger als näherungsweise 10 cm beträgt. Weiterhin ist es möglich, daß eine weitere seitliche Kamera (nicht gezeigt) an der Säule 12 angeordnet ist, wobei die weitere seitliche Kamera beispielsweise der seitlichen Kamera 16 schräg gegenüberliegt.Furthermore, it is not necessary that the effective optical axes 20, 22 intersect. Rather, it is also possible that the minimum distance of the effective optical axes from the location of the root of the nose of the user 30 is, for example, less than approximately 10 cm. Furthermore, it is possible for another lateral camera (not shown) to be arranged on the pillar 12, wherein the further lateral camera is, for example, at an angle to the lateral camera 16.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die obere Kamera 14 und die seitliche Kamera 16 derart angeordnet sein, daß ihre Positionen und insbesondere ihre effektiven optischen Achsen beispielsweise an die Körpergröße des Benutzers 30 angepaßt werden können. Die Bestimmung der relativen Positionen der Kameras 14, 16 zueinander kann anhand eines bekannten Kalibrierverfahrens vorgenommen werden.In a further preferred embodiment, the upper camera 14 and the lateral camera 16 may be arranged such that their positions, and in particular their effective optical axes, may for example be adapted to the size of the user 30. The determination of the relative positions of the cameras 14, 16 to each other can be made by means of a known calibration method.
Die Kameras 14, 16 können weiterhin beispielsweise ausgelegt sein, jeweils einzelne Bilder eines Teilbereichs des Kopfes des Benutzers 30 zu erzeugen. Es ist aber auch möglich, daß anhand der Kameras 14, 16 Videosequenzen aufgenommen werden und diese Videosequenzen zur weiteren Auswertung benutzt werden. Vorzugsweise werden jedoch an den Kameras 14, 16 Einzelbilder erzeugt und diese Einzelbilder zur weiteren Auswertung benutzt, wobei die obere Kamera 14 und die seitliche Kamera 16 zeitsynchronisiert sind, das heißt zeitgleich Bilder des vorzugsweise identischen Teilbereichs des Kopfes des Benutzers 30 aufnehmen bzw. erzeugen. Ferner ist es möglich, daß von beiden Kameras 14, 16 Bilder unterschiedlicher Bereiche des Kopfes des Benutzers 30 aufgenommen werden. Die Bilder der beiden Kameras enthalten aber zumindest einen identischen Teilbereich
des Kopfes des Benutzers 30.The cameras 14, 16 can furthermore be designed, for example, to generate individual images of a subarea of the head of the user 30 in each case. But it is also possible that based on the cameras 14, 16 video sequences are recorded and these video sequences are used for further evaluation. Preferably, however, individual images are generated at the cameras 14, 16 and these individual images are used for further evaluation, wherein the upper camera 14 and the lateral camera 16 are time-synchronized, ie record or generate images of the preferably identical subregion of the user's head 30 at the same time. Furthermore, it is possible for both cameras 14, 16 to record images of different areas of the user's head 30. However, the pictures of the two cameras contain at least an identical subarea of the user's head 30.
In Betriebsstellung ist der Benutzer vorzugsweise derart angeordnet bzw. positioniert, daß sein Blick auf den teildurchlässigen Spiegel 26 gerichtet ist, wobei der Benutzer auf die Abbildung seiner Nasenwurzel (vgl. Figur 2) in dem Spiegelbild des teildurchlässigen Spiegels 26 blickt.In the operative position, the user is preferably positioned so that his gaze is directed to the partially transmissive mirror 26, the user gazing at the image of his nasal root (see Figure 2) in the mirror image of the partially transmissive mirror 26.
Die Säule 12 kann eine beliebige andere Form aufweisen bzw. ein andersartiges Gehäuse darstellen, in welchem die Kameras 14, 16 und beispielsweise die Leuchtmittel 28, der teildurchlässige Spiegel 26 und der Monitor 18 angeordnet sind.The column 12 may have any other shape or represent a different type of housing in which the cameras 14, 16 and, for example, the bulbs 28, the partially transparent mirror 26 and the monitor 18 are arranged.
In Betriebsstellung beträgt der Abstand zwischen dem teildurchlässigen Spiegel 26 und dem Benutzer 30 lediglich zwischen etwa 50 und 75 cm, wobei der Benutzer 30 beispielsweise vor dem Spiegel steht bzw. gemäß einer Tätigkeit, zu welcher der Benutzer 30 eine Brille trägt, vor dem teildurchlässigen Spiegel 26 sitzt. Somit ist der Einsatz der bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtung auch bei beschränkten räumlichen Verhältnissen möglich. Entsprechend kann Vorrichtung 10 beispielsweise so ausgelegt sein, daß die Positionen der oberen Kamera 14 und der seitlichen Kamera 16 und beispielsweise auch des teildurchlässigen Spiegels 26 und der Leuchtmittel 28 höhenverstellbar angeordnet sind. Die obere Kamera 14 kann sich daher auch oberhalb bzw. unterhalb des Monitors 18 befinden. Ferner ist es auch möglich, die Säule 12 bzw. die an der Säule 12 angeordnete obere Kamera 14, untere Kamera 16, teildurchlässigen Spiegel 26 und Leuchtmittel 28 um eine Horizontalachse im Bezugssystem der Erde zu kippen bzw. zu drehen.In the operating position, the distance between the partially transmitting mirror 26 and the user 30 is only between about 50 and 75 cm, with the user 30 standing in front of the mirror or in front of the partially transmitting mirror according to an operation to which the user 30 is wearing glasses 26 is sitting. Thus, the use of the preferred device according to the invention is possible even in limited spatial conditions. Accordingly, device 10 may for example be designed so that the positions of the upper camera 14 and the side camera 16 and, for example, the partially transparent mirror 26 and the lighting means 28 are arranged vertically adjustable. The upper camera 14 can therefore also be located above or below the monitor 18. Furthermore, it is also possible to tilt or rotate the column 12 or the upper camera 14, lower camera 16, partially transparent mirror 26 and illuminating means 28 disposed on the column 12 about a horizontal axis in the frame of reference of the earth.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann beispielsweise die seitliche Kamera 16 durch eine Musterprojektionseinrichtung, wie beispielsweise einen herkömmlichen Projektor, ersetzt werden und die dreidimensionalen Benutzerdaten anhand eines herkömmlichen Verfahrens, wie beispielsweise der phasenmessenden Triangulation, bestimmt werden.For example, according to another preferred embodiment of the invention, the side camera 16 may be replaced by a pattern projection device such as a conventional projector, and the three-dimensional user data may be determined by a conventional method such as phase measuring triangulation.
Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht bevorzugter Anordnungen der Kameras
14, 16 in Betriebsstellung und der Positionierung eines Benutzers 30 in Betriebsstellung. Wie in Figur 2 gezeigt, schneiden sich Projektionen der effektiven optischen Achsen 20, 22 auf eine horizontale Ebene im Bezugssystem der Erde unter einem Winkel von 23,5°. Der Schnittwinkel zwischen den effektiven optischen Achsen 20, 22 in der Ebene, welche durch die beiden effektiven optischen Achsen 20, 22 aufgespannt wird, beträgt, wie in Figur 1 gezeigt, 30°. Der Schnittpunkt 24 der effektiven optischen Achsen 20, 22 entspricht dem Ort der Nasenwurzel des Benutzers 30. Wie ferner aus Figur 2 hervorgeht, kann eine Position der seitlichen Kamera 16 beispielsweise entlang der effektiven optischen Achse 22 veränderbar sein. Die Position 32 der seitlichen Kamera 16 entspricht beispielsweise der Position, wie sie auch in Figur 1 dargestellt ist. Die seitliche Kamera 16 kann beispielsweise aber auch entlang der effektiven optischen Achse 22 an einer Position 34 versetzt angeordnet sein, vorzugsweise kann die seitliche Kamera 16 beliebig positioniert werden. In den von der seitlichen Kamera 16 erzeugten Bilddaten muß jedoch zumindest eine Pupille (nicht gezeigt) des Benutzers sowie zumindest ein Brillenglasrand 36 bzw. ein Brillenfassungsrand 36 einer Brille 38 des Benutzers abgebildet sein. Ferner muß die Pupille vorzugsweise vollständig innerhalb des Brillenfassungs- bzw. Glasrandes 36 der Brille 38 abgebildet sein. Analog kann auch die obere Kamera 14 anders positioniert sein.FIG. 2 shows a schematic plan view of preferred arrangements of the cameras 14, 16 in the operating position and the positioning of a user 30 in the operating position. As shown in Figure 2, projections of the effective optical axes 20, 22 intersect at a horizontal plane in the frame of reference of the earth at an angle of 23.5 °. The intersection angle between the effective optical axes 20, 22 in the plane, which is spanned by the two effective optical axes 20, 22 is, as shown in Figure 1, 30 °. The intersection 24 of the effective optical axes 20, 22 corresponds to the location of the root of the nose of the user 30. Further, as shown in FIG. 2, a position of the lateral camera 16 may be variable along the effective optical axis 22, for example. The position 32 of the lateral camera 16 corresponds for example to the position as it is also shown in FIG. The lateral camera 16 may, for example, however, also be arranged offset along the effective optical axis 22 at a position 34, preferably the lateral camera 16 can be positioned as desired. In the image data generated by the lateral camera 16, however, at least one pupil (not shown) of the user and at least one spectacle lens edge 36 or a spectacle-detecting edge 36 of a spectacle 38 of the user must be imaged. Furthermore, the pupil preferably has to be completely imaged within the eyeglass frame or glass rim 36 of the eyeglasses 38. Similarly, the upper camera 14 can be positioned differently.
Soll ferner lediglich die Position eines oder beider Brillengläser relativ zu der Brillenfassung bestimmt und beispielsweise überprüft werden, ist es nicht notwendig, daß der Benutzer 30 die Brille 38 zum Bestimmen der Position des Brillenglases relativ zu der Brillenfassung auf dem Kopf trägt. Vielmehr kann die Position des Brillenglases relativ zu der Brillenfassung auch unabhängig von dem Benutzer 30 bestimmt werden. Beispielsweise kann die Brille 38 auf einer Ablage, wie z.B. einem Tisch (nicht gezeigt) abgelegt werden. Folglich kann die Vorrichtung daher auch anders ausgestaltet sein, beispielsweise eine andere Abmessung aufweisen. Insbesondere kann die Vorrichtung auch kleiner sein, als in Figur 1 dargestellt. Beispielsweise kann die Vorrichtung lediglich die beiden Kameras 14, 16 aufweisen, welche im wesentlichen ortsfest zueinander angeordnet sein können. Die Kameras sind mit einem Computer verbindbar ausgelegt, so daß ein Datenaustausch
zwischen den Kameras 14, 16 und dem Computer möglich ist. Beispielsweise kann die Vorrichtung auch mobil ausgebildet sein. In anderen Worten können die Bildaufnahmeeinrichtungen, d.h. die Kameras 14, 16, von der Datenverarbeitungseinrichtung, d.h. dem Computer, getrennt angeordnet sein, insbesondere in getrennten Gehäusen untergebracht sein.Further, if only the position of one or both lenses relative to the eyeglass frame is to be determined and checked, for example, it is not necessary for the user 30 to wear the eyeglasses 38 for determining the position of the lens relative to the eyeglass frame on the head. Rather, the position of the spectacle lens relative to the spectacle frame can also be determined independently of the user 30. For example, the glasses 38 may be stored on a shelf, such as a table (not shown). Consequently, the device can therefore also be designed differently, for example, have a different dimension. In particular, the device may also be smaller than shown in FIG. For example, the device may only have the two cameras 14, 16, which may be arranged substantially stationary relative to one another. The cameras are designed with a computer connectable, allowing a data exchange between the cameras 14, 16 and the computer is possible. For example, the device can also be designed to be mobile. In other words, the image recording devices, ie the cameras 14, 16, may be arranged separately from the data processing device, ie the computer, in particular housed in separate housings.
Es ist auch möglich, daß die Brille von einer anderen Person als dem tatsächlichen Benutzer getragen wird.It is also possible that the glasses are worn by someone other than the actual user.
Figur 3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Anordnung der Kameras 14, 16 in Betriebsstellung sowie einer Position des Benutzers 30 in Betriebsstellung, von der Seite, wie sie in Figur 1 gezeigt ist. Wie bereits in Figur 2 gezeigt, kann die seitliche Kamera 16 entlang der effektiven optischen Achse positioniert werden, beispielsweise an der Position 32 oder an der Position 34. Femer ist in Figur 3 die Projektion der effektiven optischen Achsen 20, 22 auf eine Vertikalebene im Bezugssystem der Erde dargestellt. Der Winkel zwischen den effektiven optischen Achsen 20, 22 beträgt beispielsweise 23,5°, was einem Schnittwinkel von 30° in der Ebene entspricht, welche durch die effektiven optischen Achsen 20, 22 aufgespannt wird.Figure 3 shows a schematic sectional view of the arrangement of the cameras 14, 16 in the operating position and a position of the user 30 in the operating position, from the side as shown in Figure 1. As already shown in FIG. 2, the lateral camera 16 can be positioned along the effective optical axis, for example at the position 32 or at the position 34. Further in FIG. 3, the projection of the effective optical axes 20, 22 onto a vertical plane in the reference frame represented the earth. The angle between the effective optical axes 20, 22 is for example 23.5 °, which corresponds to an intersection angle of 30 ° in the plane, which is spanned by the effective optical axes 20, 22.
Figur 4 zeigt in Draufsicht eine Schnittansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Anstelle von zwei Kameras wird lediglich die obere Kamera 14 verwendet. Die obere Kamera 14 weist eine optische Achse 40 auf. Die optische Achse 40 entspricht einer Linie, welche von einem Mittelpunkt der Apertur (nicht gezeigt) der oberen Kamera 14 ausgeht und senkrecht zu der Ebene der Apertur (nicht gezeigt) der oberen Kamera 14 ist.FIG. 4 shows in plan view a sectional view of a second preferred embodiment of the device 10 according to the present invention. Instead of two cameras, only the upper camera 14 is used. The upper camera 14 has an optical axis 40. The optical axis 40 corresponds to a line extending from a center of the aperture (not shown) of the upper camera 14 and perpendicular to the plane of the aperture (not shown) of the upper camera 14.
Ausgehend von der oberen Kamera 14 befindet sich in Richtung der optischen Achse 40 ein Strahlteiler 42 im Strahlengang der Kamera 14. Der Strahlteiler 42 ist beispielsweise derart ausgelegt, daß zwischen zwei Betriebsarten gewechselt werden kann:
- der Strahlteiler 42 ist entweder nahezu vollständig verspiegelt oderStarting from the upper camera 14 is located in the direction of the optical axis 40, a beam splitter 42 in the beam path of the camera 14. The beam splitter 42 is for example designed such that it can be changed between two modes: - The beam splitter 42 is either almost completely mirrored or
- der Strahlteiler ist nahezu vollständig durchlässig für Licht.- The beam splitter is almost completely transparent to light.
Ist der Strahlteiler 42 beispielsweise vollständig durchlässig für Licht, wird die optische Achse 40 der oberen Kamera 14 nicht umgelenkt, sondern schneidet den Kopf des Benutzers 30 in dem Schnittpunkt 24. In diesem Fall entspricht die effektive optische Achse 20 der optischen Achse 40 der oberen Kamera 14. Ist der Strahlteiler 42 hingegen vollständig verspiegelt, wird die optische Achse 40 der oberen Kamera 14 durch den Strahlteiler 42 gemäß bekannter optischer Gesetze umgelenkt, wie in Figur 4 dargestellt. Beispielsweise wird die optische Achse 40 um einen Winkel von 90° in einen ersten umgelenkten Teilbereich 44 der optischen Achse 40 der oberen Kamera 14 umgelenkt. Der erste umgelenkte Teilbereich 44 schneidet ein weiteres optisches Element, beispielsweise einen Umlenkspiegel 46. Dadurch wird der erste umgelenkte Teilbereich 44 der optischen Achse 40 erneut gemäß den herkömmlichen optischen Gesetzen in einen zweiten umgelenkten Teilbereich 48 der optischen Achse 40 umgelenkt. Der zweite umgelenkte Teilbereich 48 der optischen Achse 40 schneidet den Kopf des Benutzers 30. Der zweite umgelenkte Teilbereich 48 der optischen Achse 40 entspricht der effektiven Achse 22 der oberen Kamera 14, für den Fall, daß der Strahlteiler 42 vollständig verspiegelt ist.For example, if the beam splitter 42 is completely transmissive to light, the optical axis 40 of the upper camera 14 is not deflected, but intersects the user 30's head at the intersection 24. In this case, the effective optical axis 20 corresponds to the optical axis 40 of the upper camera 14. If the beam splitter 42, however, completely mirrored, the optical axis 40 of the upper camera 14 is deflected by the beam splitter 42 according to known optical laws, as shown in Figure 4. For example, the optical axis 40 is deflected by an angle of 90 ° in a first deflected portion 44 of the optical axis 40 of the upper camera 14. The first deflected portion 44 intersects another optical element, such as a deflecting mirror 46. Thereby, the first deflected portion 44 of the optical axis 40 is redirected according to the conventional optical laws into a second deflected portion 48 of the optical axis 40. The second deflected portion 48 of the optical axis 40 intersects the head of the user 30. The second deflected portion 48 of the optical axis 40 corresponds to the effective axis 22 of the upper camera 14 in the event that the beam splitter 42 is completely mirrored.
Von der oberen Kamera 14 werden zeitversetzt Bilder des Teilbereichs des Kopfes des Benutzers 30 erzeugt, wobei die Bilder entweder bei vollständig verspiegeltem Strahlteiler 42 oder bei vollständig durchlässigem Strahlteiler 42 erzeugt werden. In anderen Worten können anhand der oberen Kamera 14 zwei Bilder des Teilbereichs des Kopfes des Benutzers 30 erzeugt werden, welche den Bildern entsprechend, wie sie gemäß Figur 1 , 2 oder 3 erzeugt werden können. Jedoch werden die Bilder in dieser bevorzugten Ausführungsform zeitversetzt von einer Bildaufnahmeeinrichtung, der oberen Kamera 14, erzeugt.From the upper camera 14 images of the portion of the head of the user 30 are generated with a time delay, wherein the images are generated either in fully mirrored beam splitter 42 or completely transparent beam splitter 42. In other words, two images of the partial area of the head of the user 30 can be generated on the basis of the upper camera 14, which images correspond to the images that can be generated according to FIG. 1, 2 or 3. However, in this preferred embodiment, the images are time-shifted generated by an image capture device, the upper camera 14.
Figur 5 zeigt eine schematische Ansicht von Bilddaten wie sie von der oberen
Kamera 14 erzeugt werden, d.h. eine schematische Frontalansicht eines Teilbereichs des Kopfes eines Benutzers 30, wobei lediglich zwei Brillengläser 50, sowie eine Brillenfassung 52 und ein Sattelpunkt 53 als bevorzugter Hilfspunkt sowie zwei Sattelpunkte 153, 253 als bevorzugte Darstellungsmittel dargestellt sind. Ferner zeigt Figur 5 eine Begrenzung 62 der Brillenfassung 52 für das rechte Auge (nicht gezeigt) und eine Begrenzung 64 der Brillenfassung 52 für das linke Auge (nicht gezeigt) im Kastenmaß, sowie Schnittpunkte 66 eine im Bezugssystem des Benutzers horizontalen Ebene mit dem Brillenfassungsrand 52 bezüglich des rechten Auges (nicht gezeigt) sowie Schnittpunkte 68 einer im Bezugssystem des Benutzers 30 vertikalen Ebene senkrecht zu der horizontalen Ebene des Benutzers 30. Die horizontale Ebene ist durch die Strichlinie 70, die vertikale Ebene durch die Strichlinie 72 dargestellt.Figure 5 shows a schematic view of image data as from the upper one Camera 14 are generated, ie a schematic frontal view of a portion of the head of a user 30, wherein only two lenses 50, and a spectacle frame 52 and a saddle point 53 as a preferred auxiliary point and two saddle points 153, 253 are shown as preferred means of presentation. Further, FIG. 5 shows a boundary 62 of the right eye eyeglass frame 52 (not shown) and a left chest frame 52 bezel frame 52 (not shown) in box dimension, and intersection points 66 a horizontal plane with the eyeglass detection edge 52 in the user's frame of reference with respect to the right eye (not shown) and points of intersection 68 of a vertical plane in the reference system of the user 30 to the horizontal plane of the user 30. The horizontal plane is shown by the dashed line 70, the vertical plane by the dashed line 72.
Jeder Sattelpunkt 53, 153, 253 kann beispielsweise ein Aufkleber sein. Es ist auch möglich, daß zwei Sattelpunkte 53 verwendet werden, wobei ein Sattelpunkt dem linken Auge (nicht gezeigt) und ein Sattelpunkt dem rechten Auge (nicht gezeigt) zugeordnet wird.Each saddle point 53, 153, 253 may be a sticker, for example. It is also possible that two saddle points 53 are used, one saddle point being assigned to the left eye (not shown) and one saddle point to the right eye (not shown).
Besonders bevorzugt werden 9 Sattelpunkte 53, 153, 253 (nicht gezeigt), verwendet, wobei drei Sattelpunkte 153 an dem einen Brillenglas angeordnet sind (nicht gezeigt) drei Sattelpunkte 253 an dem anderen Brillenglas angeordnet sind (nicht gezeigt), und drei Sattelpunkte 53 an dem Kopf, beispielsweise der Stirn des Benutzers angeordnet sind (nicht gezeigt), um eine Position eines jeden Brillenglases relativ zu dem entsprechenden Auge, d.h. der entsprechenden Pupille bzw. der entsprechenden Pupillenmitte im dreidimensionalen Raum zu bestimmen.More preferably, 9 saddle points 53, 153, 253 (not shown) are used, with three saddle points 153 on one spectacle lens (not shown), three saddle points 253 on the other spectacle lens (not shown), and three saddle points 53 on the head, for example, the forehead of the user are arranged (not shown) to a position of each lens relative to the corresponding eye, ie to determine the corresponding pupil or the corresponding pupil center in three-dimensional space.
Analog sind in Figur 5 Schnittpunkte 74 einer horizontalen Ebene und Schnittpunkte 76 einer vertikalen Ebene für das linke Auge (nicht gezeigt) dargestellt, wobei die horizontale Ebene durch die Strichlinie 78 und die vertikalen Ebene durch die Strichlinie 80 dargestellt ist.Similarly, in FIG. 5, intersection points 74 of a horizontal plane and intersections 76 of a vertical plane for the left eye (not shown) are shown, with the horizontal plane being shown by dashed line 78 and the vertical plane being indicated by dashed line 80.
Vorzugsweise wird der Sattelpunkt 53 automatisch von einer
Benutzerdatenpositionierungseinrichtung (nicht gezeigt) erkannt und bestimmt.Preferably, the saddle point 53 is automatically from a User data positioning device (not shown) detected and determined.
Figur 6 zeigt eines Schemaansicht der Bilddaten der seitlichen Kamera 16 gemäß der Figur 5. Da sich die seitliche Kamera 16 seitlich unterhalb des Teilbereiches des Kopfes des Benutzers 30 befindet, liegen Schnittpunkte einer horizontalen und einer vertikalen Ebene mit den Rändern der Brillenfassung 52 nicht auf horizontalen bzw. vertikalen Geraden, wie dies in Figur 5 der Fall ist. Vielmehr werden Geraden, auf welchen Schnittpunkte mit der horizontale Ebene und der vertikalen Ebene liegen, aufgrund der perspektivischen Ansicht der seitlichen Kamera 16 auf schiefe Geraden 84 projiziert. Die horizontale Ebene 70 und die vertikale Ebene 72 schneiden daher den Rand 36 der Brillenfassung 52 an den Orten, in denen die projizierten Geraden 84 den Rand 36 der Brillenfassung 52 jeweils schneiden.6 shows a schematic view of the image data of the lateral camera 16 according to FIG. 5. Since the lateral camera 16 is located laterally below the partial area of the head of the user 30, intersections of a horizontal and a vertical plane with the edges of the spectacle frame 52 are not horizontal or vertical lines, as is the case in FIG. Rather, straight lines on which intersection points lie with the horizontal plane and the vertical plane are projected onto oblique lines 84 on the basis of the perspective view of the lateral camera 16. The horizontal plane 70 and the vertical plane 72 therefore intersect the edge 36 of the eyeglass frame 52 at the locations where the projected lines 84 intersect the edge 36 of the eyeglass frame 52, respectively.
Mittels der in den Figuren 5 und 6 gezeigten Schnittpunkte 66, 68, 74, 76 und des Sattelpunktes 53 und der Position des Sattelpunktes 53 relativ zu den Pupillenmittelpunkte (nicht gezeigt) der Augen (nicht gezeigt) können dreidimensionale Koordinaten des Systems Brillenglas 50 und Auge(n) (nicht gezeigt) erzeugt werden. Weiterhin können zur Bestimmung der dreidimensionalen Koordinaten bestimmte Punkte im Kastenmaß herangezogen werden. Alternativ können die dreidimensionalen Koordinaten zumindest teilweise gegebenenfalls auch mittels der gemäß Kastenmaß bestimmten Punkte erzeugt werden. Anhand der Positionen in den Bilddaten, das heißt der Schnittpunkte 66, 68, 74, 76 und des Sattelpunktes 53 relativ zu den Pupillenmittelpunkte (nicht gezeigt) der Augen (nicht gezeigt) können unter Kenntnis der Positionen der oberen Kamera 14 und der seitlichen Kamera 16 Ortsrelationen im dreidimensionalen Raum im System Brillenglas 50 und Auge(n) 54, 56 erzeugt werden. Die Schnittpunkte 66, 68, 72, 74 bzw. des Sattelpunktes 53 können von einem Optiker bestimmt, und anhand einer Computermaus (nicht gezeigt) eingegeben werden. Alternativ kann der Monitor 18 als "touch screen" ausgelegt sein und die Schnittpunkte 66, 68, 72, 74 bzw. des Sattelpunktes 53 können direkt anhand des Monitors 18 bestimmt und eingegeben werden. Alternativ können diese Daten aber auch automatisch anhand einer Bilderkennungssoftware erzeugt werden. Insbesondere ist es möglich, daß eine
softwaregestützte Bildauswertung subpixelgenau erfolgt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Positionen weiterer Punkte der Brille 38 bestimmt werden und zur Bestimmung der optischen Parameter im dreidimensionalen Raum benutzt werden.By means of the intersections 66, 68, 74, 76 and the saddle point 53 and the position of the saddle point 53 relative to the pupil centers (not shown) of the eyes (not shown), three-dimensional coordinates of the system may be spectacle lens 50 and eye (n) (not shown) are generated. Furthermore, certain points in box size can be used to determine the three-dimensional coordinates. Alternatively, the three-dimensional coordinates can be generated at least partially, if appropriate, also by means of the points determined according to box dimensions. From the positions in the image data, that is, the intersections 66, 68, 74, 76 and the saddle point 53 relative to the pupil centers (not shown) of the eyes (not shown), knowing the positions of the upper camera 14 and the side camera 16 Location relations in the three-dimensional space in the system spectacle lens 50 and eye (s) 54, 56 are generated. The intersections 66, 68, 72, 74 and saddle point 53, respectively, may be determined by an optician and entered from a computer mouse (not shown). Alternatively, the monitor 18 may be designed as a "touch screen" and the intersection points 66, 68, 72, 74 and the saddle point 53 may be determined and entered directly on the basis of the monitor 18. Alternatively, however, these data can also be generated automatically using image recognition software. In particular, it is possible that a Software-supported image evaluation is subpixel accurate. According to a further embodiment of the invention, the positions of further points of the spectacles 38 can be determined and used to determine the optical parameters in three-dimensional space.
Anhand der dreidimensionalen Benutzerdaten des Systems Brillenglas und Auge 54, 56 können optische Parameter des Benutzers 30 bestimmt werden, wobei in dieser Bestimmung Kopf- und Blickbewegungen berücksichtigt werden können. Hierzu wird beispielsweise eine Vielzahl von Bildern ohne angeordnete Brille 38 erzeugt, wobei der Benutzer 30 eine Kopfbewegung ausführt bzw. beispielsweise ein bewegtes Objekt mit den Augen verfolgt. Alternativ ist es auch möglich, Bilder ohne angeordnete Brille 38 bei diskreten Kopf- bzw. Blickauslenkungen zu erzeugen, welche beispielsweise zur Bestimmung eines Konvergenzverhaltens der Augen bzw. zur Bestimmung von Unterschieden im Blickauslenkungsverhalten herangezogen werden können. Wie in Figur 1 dargestellt, ist der Benutzer vorzugsweise in Primärstellung positioniert und, wie aus Figur 2 hervorgeht, sind beispielsweise die effektive optische Achse 20 der oberen Kamera 14 und die Mittelparallele der Fixierlinien der Augen 54, 56 in Primärstellung, identisch. Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung ist derart ausgelegt, daß lediglich eine Seite, das heißt entweder die rechte Seite entsprechend dem rechten Auge (nicht gezeigt) oder die linke Seite entsprechend dem linken Auge (nicht gezeigt), sowohl von der oberen Kamera 14 als auch der seitlichen Kamera 16 abgebildet ist. Die optischen Parameter des Benutzers 30 werden anhand der einen Seite bestimmt und unter Symmetrieannahmen die optischen Parameter für beide Seiten bestimmt.Based on the three-dimensional user data of the system eyeglass lens and eye 54, 56 optical parameters of the user 30 can be determined, in which determination head and eye movements can be considered. For this purpose, for example, a plurality of images is generated without glasses 38 arranged, wherein the user 30 performs a head movement or, for example, a moving object followed with the eyes. Alternatively, it is also possible to produce images without arranged spectacles 38 with discrete head or eye deflections, which can be used, for example, for determining a convergence behavior of the eyes or for determining differences in the eye-deflection behavior. As shown in Figure 1, the user is preferably positioned in the primary position and, as shown in Figure 2, for example, the effective optical axis 20 of the upper camera 14 and the central parallel of the lines of fixation of the eyes 54,56 in the primary position are identical. Another embodiment of the device 10 of the present invention is designed so that only one side, that is, either the right side corresponding to the right eye (not shown) or the left side corresponding to the left eye (not shown), both from the upper camera 14 and the lateral camera 16 is shown. The optical parameters of the user 30 are determined on the one hand and the symmetrical assumptions are used to determine the optical parameters for both sides.
Figur 7 zeigt eine schematische Ansicht von Vergleichsbilddaten wie sie von der oberen Kamera 14 erzeugt werden, d.h. eine schematische Frontalansicht eines Teilbereichs des Kopfes eines Benutzers 30 bei fehlender Brille, wobei lediglich ein rechtes Auge 54 und ein linkes Auge 56 des Benutzers 30 dargestellt sind. Als Benutzerdaten sind in Figur 7 ein Pupillenmittelpunkt 58 des rechten Auges 54 und ein Pupillenmittelpunkt 60 des linken Auges 56 dargestellt. Ferner zeigt Figur 7 den
Sattelpunkt 53.FIG. 7 shows a schematic view of comparison image data as generated by the upper camera 14, ie a schematic frontal view of a portion of the head of a user 30 in the absence of glasses, wherein only a right eye 54 and a left eye 56 of the user 30 are shown. As user data, a pupil center 58 of the right eye 54 and a pupil center 60 of the left eye 56 are shown in FIG. Further, Figure 7 shows the Saddle point 53.
Vorzugsweise werden die Pupillenmittelpunkte 58, 60 und der Sattelpunkt 53 automatisch von einer Benutzerdatenpositionierungseinrichtung (nicht gezeigt) bestimmt. Hierzu werden Reflexe 82 verwendet, welche an der Hornhaut der jeweiligen Augen 54, 56 aufgrund der Leuchtmittel 28 entstehen. Da gemäß der in Figur 1 gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung beispielsweise drei Leuchtmittel 28 angeordnet sind, werden pro Auge 54, 56 drei Reflexe 82 abgebildet. Die Reflexe 82 entstehen für jedes Auge 54, 56 direkt am Durchstoßpunkt einer jeweiligen Leuchtmittelfixierlinie an der Hornhaut. Bei der Leuchtmittelfixierlinie (nicht gezeigt) handelt es sich um die Verbindungsgerade zwischen dem Ort des jeweiligen Leuchtmittels 28, der auf der Netzhaut zentral abgebildet wird, und dem jeweiligen Pupillenmittelpunkt 58, 60 des entsprechenden Auges 54, 56. Die Verlängerung der Leuchtmittelfixierlinie (nicht gezeigt) geht durch den optischen Augendrehpunkt (nicht gezeigt). Vorzugsweise sind die Leuchtmittel 28 derart angeordnet, daß sie auf einer Kegelmantelfläche liegen, wobei sich die Spitze des Kegels an dem Pupillenmittelpunkt 58 bzw. 60 des rechten Auges 54 bzw. linken Auges 56 befindet. Die Symmetrieachse des Kegels ist ausgehend von der Kegelspitze parallel zu der effektiven optischen Achse 20 der oberen Kamera 14 angeordnet, wobei die drei Leuchtmittel 28 ferner so angeordnet sind, daß sich Verbindungsgeraden der Kegelspitze und des jeweiligen Leuchtmittels 28 lediglich in der Kegelspitze schneiden.Preferably, pupil centers 58, 60 and saddle point 53 are automatically determined by a user data positioning device (not shown). For this purpose, reflexes 82 are used, which arise on the cornea of the respective eyes 54, 56 due to the light sources 28. Since, according to the embodiments of the device 10 of the present invention shown in FIG. 1, for example, three light sources 28 are arranged, three reflections 82 are imaged per eye 54, 56. The reflections 82 arise for each eye 54, 56 directly at the piercing point of a respective illuminant fixation line on the cornea. The illuminant fixing line (not shown) is the connecting line between the location of the respective illuminant 28, which is imaged centrally on the retina, and the respective pupil center 58, 60 of the corresponding eye 54, 56. The extension of the illuminator fixation line (not shown) ) goes through the optical eye pivot (not shown). Preferably, the lighting means 28 are arranged so that they lie on a conical surface, wherein the tip of the cone at the pupil center 58 and 60 of the right eye 54 and left eye 56 is located. The axis of symmetry of the cone is arranged starting from the apex of the cone parallel to the effective optical axis 20 of the upper camera 14, wherein the three lighting means 28 are further arranged so that connecting lines of the apex and the respective illuminant 28 intersect only in the apex of the cone.
Anhand der Reflexe 82 für das rechte Auge 54 bzw. das linke Auge 56 kann der Pupillenmittelpunkt 58 bzw. 60 des rechten Auges 54 bzw. des linken Auges 56 bestimmt werden und insbesondere die Position im dreidimensionalen Raum des Sattelpunktes 53 relativ zu dem Pupillenmittelpunkt 58 bzw. 60 des rechten Auges 54 bzw. des linken Auges 56.Based on the reflexes 82 for the right eye 54 and the left eye 56, respectively, the pupil center 58 or 60 of the right eye 54 and the left eye 56 can be determined and, in particular, the position in the three - dimensional space of the saddle point 53 relative to the pupil center 58 or 60 of the right eye 54 and the left eye 56, respectively.
Die Figuren 8 und 9 zeigen Bilder, welche beispielsweise von der oberen Kamera 16 (Figur 8) und der seitlichen Kamera 16 (Figur 9) erzeugt werden. Die Bilder zeigen weiterhin die Schnittpunkte 66, 68 der horizontalen Ebene 70 und der
vertikalen Ebene 72. In Figur 9 sind Projektionen der möglichen Schnittpunkte der horizontalen Ebene 70 und vertikalen Ebene 72 mit dem Rand 36 der Brillenfassung 52 unter Berücksichtigung der perspektivischen Ansicht der seitlichen Kamera 16, als Geraden 84, dargestellt.FIGS. 8 and 9 show images which are generated, for example, by the upper camera 16 (FIG. 8) and the lateral camera 16 (FIG. 9). The pictures further show the intersections 66, 68 of the horizontal plane 70 and the vertical plane 72. In FIG. 9, projections of the possible intersections of the horizontal plane 70 and vertical plane 72 with the edge 36 of the spectacle frame 52 are shown, taking into account the perspective view of the lateral camera 16, as a straight line 84.
Vorteilhafterweise können gemäß der Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung die optischen Parameter, das heißt beispielsweise Pupillendistanz, Hornhautscheitelabstand, Fassungsscheibenwinkel, Vorneigung und Einschleifhöhe für einen Benutzer 30 bestimmt werden, dessen Blickauslenkung nicht der Nullblickrichtung entspricht und tatsächliche Werte der angepaßten Brille mit vorgegebenen Werten verglichen werden. Vielmehr blickt der Benutzer 30 gemäß der vorliegenden Erfindung aus einer Distanz von etwa 50 bis etwa 75 cm auf das Abbild seines Nasenrückens in dem teildurchlässigen Spiegel 26. In anderen Worten befindet sich der Benutzer 30 in einem Abstand von etwa 50 bis etwa 75 cm vor dem teildurchlässigen Spiegel 26, und blickt auf das Abbild seines Gesichts in dem teildurchlässigen Spiegel 26, insbesondere auf seine Nasenwurzel. Die Stellung der Augen 54, 56, welche durch das angeblickte Objekt entsteht, das heißt die Konvergenz der Augen 54, 56, kann bei der Bestimmung der optischen Parameter berücksichtigt werden und beispielsweise Drehungen der Augen bei der Bestimmung der optischen Parameter kompensiert werden, wobei beispielsweise eine virtuelle Nullblickrichtung unter Berücksichtigung der tatsächlichen Blickauslenkung bestimmt werden kann und anhand der virtuellen, d.h. der bestimmten und nicht gemessenen Nullblickrichtung die optischen Parameter des Benutzers bestimmt werden können. Vorteilhafterweise kann daher die Distanz zwischen Benutzer 30 und den Kameras 14, 16 gering sein. Insbesondere ist es auch möglich, daß die optischen Parameter bereits näherungsweise vorbestimmt werden. Ferner kann die Brille 38 vorangepaßt sein und die optischen Parameter werden mittels der Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung für die vorangepaßte bestimmt.Advantageously, according to the apparatus 10 of the present invention, the optical parameters, ie, for example, pupil distance, corneal vertex distance, socket disc angle, pretilt, and buff height, can be determined for a user 30 whose gaze displacement does not correspond to the zero gaze direction and actual values of the fitted goggles are compared to given values. Rather, according to the present invention, the user 30 looks at the image of his nose bridge in the partially transmissive mirror 26 from a distance of about 50 to about 75 cm. In other words, the user 30 is at a distance of about 50 to about 75 cm semitransparent mirror 26, and looks at the image of his face in the partially transparent mirror 26, in particular on his nose root. The position of the eyes 54, 56, which results from the viewed object, that is the convergence of the eyes 54, 56, can be taken into account in the determination of the optical parameters and, for example, compensated for rotation of the eyes in the determination of the optical parameters, for example a virtual zero-sighting direction can be determined taking into account the actual gaze deflection and based on the virtual, ie the determined and not measured zero-sighting direction, the optical parameters of the user can be determined. Advantageously, therefore, the distance between the user 30 and the cameras 14, 16 may be low. In particular, it is also possible that the optical parameters are already approximately predetermined. Further, the goggles 38 may be pre-fitted and the optical parameters determined by the apparatus 10 of the present invention for the one previously adopted.
Weiterhin ist die Vorrichtung 10 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ausgelegt, den Vorneigungswinkel der Brille 38 für jedes Brillenglas aus dem Winkel zwischen der Geraden durch den oberen Schnittpunkt 68 und dem unteren
Schnittpunkt 68 der vertikalen Schnittebene 72 mit dem Rand 36 der Brillenfassung 52 im Dreidimensionalen zu berechnen. Außerdem kann eine mittlere Vorneigung aus der für das rechte Auge 54 bestimmten Vorneigung und der für das linke Auge 56 bestimmten Vorneigung bestimmt werden. Ferner kann ein Warnhinweis ausgegeben werden, falls die Vorneigung des rechten Brillenglases von der Vorneigung des linken Brillenglases um zumindest einen vorbestimmten Maximalwert abweicht. Ein solcher Hinweis kann beispielsweise mittels des Monitors 18 ausgegeben werden. Analog können Fassungsscheibenwinkel und Hornhautscheitelabstand bzw. Pupillendistanz aus dem dreidimensionalen Datensatz für das rechte Auge 54 und das linke Auge 56 sowie Mittelwerte davon bestimmt werden und gegebenenfalls Hinweise über den Monitor 18 ausgegeben werden, falls die Abweichungen der Werte für das rechte Auge 54 und das linke Auge 56 einen Maximalwert jeweils überschreiten.Furthermore, the device 10 is designed according to a further preferred embodiment, the pretilt angle of the spectacles 38 for each spectacle lens from the angle between the straight line through the upper intersection 68 and the lower Intersection point 68 of the vertical section plane 72 with the edge 36 of the spectacle frame 52 to calculate in three-dimensional. In addition, an average pretilt may be determined from the pretilt determined for the right eye 54 and the pretilt determined for the left eye 56. Furthermore, a warning may be issued if the front inclination of the right spectacle lens deviates from the front inclination of the left spectacle lens by at least a predetermined maximum value. Such an indication can be output, for example, by means of the monitor 18. Analogously, frame disc angle and corneal vertex distance or pupil distance from the three-dimensional data record for the right eye 54 and the left eye 56 as well as mean values thereof can be determined and, if necessary, information about the monitor 18 output, if the deviations of the values for the right eye 54 and the left Eye 56 exceed a maximum value in each case.
Der Hornhautscheitelabstand kann wahlweise nach Bezugspunktforderung oder nach Augendrehpunktforderung berechnet werden. Gemäß der Bezugspunktforderung entspricht der Hornhautscheitelabstand dem Abstand des Scheitelpunktes des Brillenglases 50 von der Hornhaut an dem Durchstoßpunkt der Fixierlinie des Auges in Nullblickrichtung. Gemäß der Augendrehpunktforderung entspricht der Hornhautscheitelabstand dem minimalen Abstand der Hornhaut von dem Brillenglas 50.The corneal vertex distance can be calculated optionally according to the reference point requirement or according to the requirement of the ocular rotation point. According to the reference point requirement, the corneal vertex distance corresponds to the distance of the vertex of the spectacle lens 50 from the cornea at the piercing point of the fixation line of the eye in the zero viewing direction. According to the eye pivot point requirement, the corneal vertex distance corresponds to the minimum distance of the cornea from the spectacle lens 50.
Ferner kann die Vorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung derart ausgelegt sein, daß die Einschleifhöhe des Brillenglases 50 anhand eines Abstandes des Durchstoßpunktes der Fixierlinie eines Auges 54, 56 in Primärstellung mit einer Glasebene eines Brillenglases 50 von einer unteren horizontalen Tangente in der Glasebene berechnet wird. Eine untere horizontale Tangente ist beispielsweise in den Figuren 5 und 6 die Linie 84 der Begrenzung 62, 64 gemäß Kastenmaß. Vorzugsweise ist die Vorrichtung 10 ausgelegt, daß aus Punkten am Rand 36 der Brillenfassung 52 für jedes Auge 54, 56 ein dreidimensionaler geschlossener Streckenzug für die Glasform des Brillenglases 50 bestimmt wird, wobei aus Streckenzügen der jeweiligen Brillengläser 50 des rechten Auges 54 und des linken
Auges 56 ein gemittelter Streckenzug für die Glasform bestimmt werden kann.Furthermore, the device 10 of the present invention may be designed such that the grinding height of the spectacle lens 50 is calculated from a distance of the piercing point of the fixation line of an eye 54, 56 in primary position with a glass plane of a spectacle lens 50 from a lower horizontal tangent in the plane of the glass. A lower horizontal tangent, for example, in Figures 5 and 6, the line 84 of the boundary 62, 64 according to box size. Preferably, the device 10 is designed so that from points on the edge 36 of the eyeglass frame 52 for each eye 54, 56, a three-dimensional closed stretch train for the glass form of the lens 50 is determined, wherein from distances of the respective spectacle lenses 50 of the right eye 54 and the left Auges 56 an average range of distances for the glass mold can be determined.
Alternativ ist es auch möglich, daß anstelle einer Mittelung der Werte der optischen Parameter, welche für das rechte Auge 54 und das linke Auge 56 bestimmt werden, die optischen Parameter, bzw. der Streckenzug für die Glasform lediglich für das Brillenglas 50 eines der Augen 54, 56 bestimmen wird und diese Werte auch für das andere der Augen 54, 56 verwendet werden.Alternatively, it is also possible that instead of averaging the values of the optical parameters which are determined for the right eye 54 and the left eye 56, the optical parameters, or the stretch path for the glass mold only for the spectacle lens 50 of one of the eyes 54 , 56 and these values will also be used for the other of the eyes 54, 56.
Weiterhin kann die Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verwendet werden, Bilder des Benutzers 30 zu erzeugen und diesen BildernFurthermore, in accordance with a preferred embodiment, the apparatus may be used to generate images of the user 30 and these images
Bilddaten einer Vielzahl von Fassungs- und/oder Brillenglasdaten zu überlagern, wodurch ein optimale Beratung des Benutzers 30 möglich ist. Insbesondere könnenOverlay image data of a variety of frame and / or lens data, whereby an optimal consultation of the user 30 is possible. In particular, you can
Materialien, Schichten, Dicke und Farben der Brillengläser, deren Bilddaten den erzeugten Bilddaten überlagert werden, variiert werden. Die Vorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung kann daher ausgelegt sein, Anpassungsempfehlungen, insbesondere optimierte Individualparameter für eine Vielzahl unterschiedlicherMaterials, layers, thickness and colors of the lenses whose image data is superimposed on the generated image data can be varied. The device 10 according to the present invention can therefore be designed to include adaptation recommendations, in particular optimized individual parameters for a multiplicity of different ones
Brillenfassungen bzw. Brillengläser bereitzustellen.To provide spectacle frames or lenses.
Insbesondere ist die Vorrichtung ausgelegt, die obigen Parameter und Werte für eine angefertigte Brille unter Verwendung zumindest eines Sattelpunktes 53 zu bestimmen und mit entsprechenden vorgegebenen Parametern und Werten zu vergleichen. Insbesondere kann die tatsächliche Gebrauchsstellung der Brille mit einer vorgegebenen Gebrauchsstellung, entsprechend derer die Brille angefertigt wurde vergliche werden und Abweichungen von der vorgegebenen Gebrauchsstellung korrigiert werden. Die vorgegebenen Parameter können hierbei von der Vorrichtung gespeichert sein und aus ihrem Speicher abgerufen werden. Die vorgegebenen Parameter und Werte können der Vorrichtung auch zugeführt werden.In particular, the apparatus is designed to determine the above parameters and values for a pair of glasses using at least one saddle point 53 and to compare them with corresponding predetermined parameters and values. In particular, the actual position of use of the glasses can be compared with a predetermined position of use, according to which the glasses were made and deviations from the predetermined position of use are corrected. The predetermined parameters may be stored by the device and retrieved from its memory. The predetermined parameters and values can also be supplied to the device.
Figur 10 zeigt ein Ausgabebild, wie es beispielsweise auf dem Monitor 18 dargestellt werden kann, wobei die Bilddaten der oberen Kamera 14 (bezeichnet als Kamera 1 ) und der seitlichen Kamera 16 (bezeichnet als Kamera 2) dargestellt sind. Ferner ist ein Bild der seitlichen Kamera 16 dargestellt, in welches die Benutzerdaten
eingeblendet sind. Weiterhin sind die optischen Parameter für das rechte Auge 54 und das linke Auge 56, sowie Mittelwerte davon, dargestellt. Das dargestellte Ausgabebild ist eine Überlagerung der Bilddaten mit den Vergleichsbilddaten.FIG. 10 shows an output image, as can be displayed, for example, on the monitor 18, wherein the image data of the upper camera 14 (referred to as camera 1) and the lateral camera 16 (referred to as camera 2) are shown. Furthermore, an image of the lateral camera 16 is shown, in which the user data are displayed. Furthermore, the optical parameters for the right eye 54 and the left eye 56, as well as average values thereof, are shown. The displayed output image is a superposition of the image data with the comparison image data.
Vorzugsweise werden mehrere Leuchtmittel 28 so angeordnet, daß für alle Kameras 14, 16 Reflexe 82 für jedes Auge 54, 56 direkt am Durchstoßpunkt der jeweiligen Fixierlinie an der Hornhaut oder geometrisch definiert, um den Durchstoßpunkt, erzeugt werden. Weiter werden die Leuchtmittel 28 vorzugsweise so angeordnet, daß die Reflexe 82 insbesondere für den Durchstoßpunkt der jeweiligen Fixierlinie der Augen 54, 56 in Primärstellung erzeugt werden. Ganz besonders bevorzugt werden, für beide Augen näherungsweise geometrisch definierte Hornhautreflexe um den Durchstoßpunkt für die obere Kamera 14 und für die seitliche Kamera 16 Reflexe an den Durchstoßpunkten der Fixierlinien der Augen 54, 56 in Primärstellung, durch ein Leuchtmittel 28 auf der an der jeweiligen Mittelparallele der beiden Fixierlinien der Augen 54, 56 in Primärstellung gespiegelten effektiven optischen Achse 22 der seitlichen Kamera 16 und zwei weiteren Leuchtmitteln 28, die auf dem Kegel der durch die Mittelparallele der Fixierlinien der Augen 54, 56 in Primärstellung als Kegelachse und die effektive optische Achse 20 der seitlichen Kamera 16 als Erzeugende definiert wird, derart angeordnet werden, daß alle Leuchtmittel 28 auf disjunkten Erzeugenden des Kegels liegen und die eingesetzten Leuchtmittel 28 eine horizontale Ausdehnung haben, die der GleichungPreferably, a plurality of bulbs 28 are arranged so that for all cameras 14, 16 reflections 82 for each eye 54, 56 directly at the puncture point of the respective fixation on the cornea or geometrically defined to the puncture point, are generated. Further, the bulbs 28 are preferably arranged so that the reflections 82 are generated in particular for the penetration point of the respective fixing line of the eyes 54, 56 in the primary position. Quite particularly preferred, for both eyes approximately geometrically defined corneal reflexes around the puncture point for the upper camera 14 and for the lateral camera 16 reflections at the puncture points of the fixing lines of the eyes 54, 56 in the primary position, by a light source 28 on the respective center parallel the two fixing lines of the eyes 54, 56 in the primary position mirrored effective optical axis 22 of the lateral camera 16 and two further light sources 28, on the cone of the central parallel lines of the fixing lines of the eyes 54, 56 in the primary position as a cone axis and the effective optical axis 20th the lateral camera 16 is defined as a generator, are arranged so that all bulbs 28 lie on disjoint generatrix of the cone and the inserted bulbs 28 have a horizontal extent that the equation
(mittlerer Pupillenabstand) / (horizontale Ausdehnung) = (Abstand obere Kamera 14 zum Auge 54, 56) / (Abstand Leuchtmittel 28 zum Auge 54, 56)(average pupillary distance) / (horizontal extent) = (distance upper camera 14 to eye 54, 56) / (distance illuminant 28 to eye 54, 56)
genügen.suffice.
Weiterhin ist es möglich, mittels der oben beschriebenen Ausführungsform in einfacher Weise die Position einer Brille bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases in Gebrauchsstellung beispielsweise relativ zu den Augen bzw. den Pupillen des Benutzers zu überprüfen bzw. zu bestimmen. Insbesondere ist es somit möglich, eine tatsächliche Gebrauchsstellung einer Brille mit individuell angepaßten
Brillengläsern zu bestimmen und mit einer gewünschten Sollgebrauchsstellung, welche für die individuelle Anpassung der Brillengläser verwendet wurde, zu vergleichen. Bei Abweichungen der tatsächlichen Gebrauchsstellung von der Sollgebrauchsstellung kann insbesondere die Position der Brille bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases in der tatsächlichen Gebrauchsstellung derart korrigiert werden, daß die tatsächliche Gebrauchsstellung der gewünschten Sollgebrauchsstellung entspricht. Die Sollgebrauchsstellung ist hierbei diejenige Gebrauchsstellung der Brille, unter Kenntnis welcher die individuell angepaßten Brillengläser hergestellt wurden. Bei der Überprüfung der tatsächlichen Gebrauchsstellung kann vorteilhafterweise auch die tatsächliche Zentrierung eines Brillenglases oder beider Brillengläser in der Brillenfassung, d.h. die Position eines Brillenglases relativ zu der Brillenfassung festgestellt und überprüft werden und bei der Bestimmung und Korrektur der tatsächlichen Gebrauchsstellung berücksichtigt werden.Furthermore, it is possible by means of the embodiment described above to easily check or determine the position of a pair of spectacles or of the first and / or the second spectacle lens in the position of use, for example relative to the eyes or pupils of the user. In particular, it is thus possible, an actual use position of a pair of glasses with individually adapted To determine spectacle lenses and compare with a desired target use position, which was used for the individual adjustment of the lenses. In case of deviations of the actual use position of the desired use position, in particular, the position of the glasses or the first and / or the second spectacle lens in the actual use position can be corrected so that the actual use position corresponds to the desired desired use position. The desired use position is in this case that position of use of the glasses, knowing which the individually adapted lenses were made. When checking the actual position of use, advantageously, the actual centering of a spectacle lens or both spectacle lenses in the spectacle frame, ie the position of a spectacle lens relative to the spectacle frame can be determined and checked and taken into account in the determination and correction of the actual position of use.
In anderen Worten kann mit der obig beschriebenen Vorrichtung in einfacher Weise auch die gewünschte Sollgebrauchsstellung einer zu fertigenden Brille bestimmt werden. Die zu fertigende Brille mit individuellen Brillengläsern kann nachfolgend unter Berücksichtigung der gewünschten Sollgebrauchsstellung hergestellt werden. Wird die gemäß der Sollgebrauchsstellung hergestellte Brille verwendet, ist es jedoch möglich, daß die tatsächliche Gebrauchsstellung der Brille, d.h. insbesondere beider Brillengläser, somit die tatsächliche Position der Brille bzw. der Brillengläser relativ zu den entsprechenden Augen des Benutzers, von der Sollgebrauchsstellung abweicht. Um derartige Abweichungen zu korrigieren, kann es daher notwendig sein, die Brillenfassung nach Fertigung der Brille so anzupassen, daß die tatsächliche Gebrauchsstellung der zuvor bestimmten, gewünschten Sollgebrauchsstellung entspricht. Diese Anpassung kann beispielsweise von einem Optiker durchgeführt werden.In other words, with the device described above, the desired desired use position of a pair of glasses to be produced can also be determined in a simple manner. The glasses to be produced with individual spectacle lenses can subsequently be produced taking into account the desired desired use position. However, if the spectacles made in accordance with the target use position are used, it is possible that the actual position of use of the spectacles, i. In particular, both of the lenses, thus the actual position of the glasses or the lenses relative to the corresponding eyes of the user, deviates from the desired use position. In order to correct such deviations, it may therefore be necessary to adjust the spectacle frame after manufacture of the spectacles so that the actual position of use corresponds to the previously determined, desired nominal use position. This adaptation can be carried out for example by an optician.
Hierzu werden zunächst Vergleichsbilddaten zumindest von Teilbereichen des Kopfes des Benutzers erzeugt, wobei jedoch der Benutzer die bereits gefertigte Brille nicht trägt. In den Vergleichsbilddaten werden Hilfsmarken bzw. Hilfspunkte,
beispielsweise charakteristische Merkmale des Teilbereichs des Kopfes, bestimmt. Die Hilfspunkte können beispielsweise besondere Merkmale des Teilbereichs des Kopfes des Benutzers sein, wie z.B. ein Muttermal, Narben, helle oder dunkle Pigmentflecken, usw.. Die Hilfspunkte können auch künstlich erzeugte Punkte sein, z.B. sogenannte Sattelpunkte, die in Form von Aufklebern an vorbestimmten oder vorbestimmbaren Positionen des Teilbereichs des Kopfes angebracht sind. Ein beispielhafter Sattelpunkt 53 ist in Figur 11 dargestellt.For this purpose, first, comparison image data are generated at least of partial areas of the user's head, but the user does not wear the already manufactured spectacles. In the comparison image data auxiliary marks or auxiliary points, For example, characteristic features of the portion of the head determined. The auxiliary points may be, for example, special features of the portion of the head of the user, such as a birthmark, scars, light or dark pigment spots, etc .. The auxiliary points may also be artificially created points, for example so-called saddle points in the form of stickers to predetermined or predeterminable positions of the portion of the head are mounted. An exemplary saddle point 53 is shown in FIG.
Insbesondere werden die Hilfspunkte 53 an Positionen des Teilbereichs des Kopfes gewählt bzw. die Sattelpunkte 53 entsprechend angeordnet, daß die Sattelpunkte 53 relativ zu den jeweiligen Augendrehpunkten räumlich konstant bzw. unveränderlich sind.In particular, the auxiliary points 53 are selected at positions of the partial region of the head or the saddle points 53 are arranged correspondingly so that the saddle points 53 are spatially constant or invariable relative to the respective eye pivot points.
Weiterhin werden in den Bilddaten des Teilbereichs des Kopfes neben den Hilfspunkten auch die Pupillenpositionen bzw. Pupillenmittelpunkte des Benutzers, vorzugsweise in Nullblickrichtung des Benutzers, bestimmt. Die räumlichen Lagen der Pupillenmittelpunkte werden weiterhin relativ zu den Hilfspunkten bestimmt.Furthermore, in addition to the auxiliary points, the pupil positions or pupil center points of the user, preferably in the zero viewing direction of the user, are determined in the image data of the partial area of the head. The spatial positions of the pupillary centers are still determined relative to the auxiliary points.
Anschließend werden Bilddaten des Teilbereichs des Kopfes des Benutzers erzeugt, wobei der Benutzer die gefertigte Brille 38 mit den individuell hergestellten Brillengläsern in der tatsächlichen Gebrauchsstellung trägt.Subsequently, image data of the subarea of the user's head are generated, the user wearing the manufactured spectacles 38 with the individually produced spectacle lenses in the actual position of use.
Hierbei wird an einem Brillenglas oder an beiden Brillengläsern ein weiterer Sattelpunkt 153, 253 angeordnet bzw. aufgezeichnet, welcher bzw. welche es erlauben, beispielsweise die Position der Gravurpunkte zu bestimmen und insbesondere die Position der Gravurpunkte im Kastenmaß des entsprechenden Brillenglases zu bestimmen. Der in Figur 11 dargestellte Sattelpunkt kann folglich auch ein Darstellungsmittel 153, 253 repräsentieren. Das Darstellungsmittel 153, 253 kann beispielsweise als Aufkleber 153, 253 ausgebildet sein. Das Darstellungsmittel 153, 253 kann aber auch ein einfarbiger Punkt 153, 253 sein, der entweder als Aufkleber an dem Brillenglas (beispielsweise gezeigt in Figur 6) anordenbar ist oder beispielsweise mit einem Stift direkt auf das Brillenglas (beispielsweise gezeigt in
Figur 6) gezeichnet wird.In this case, a further saddle point 153, 253 is arranged or recorded on a spectacle lens or on both spectacles, which or which allow, for example, to determine the position of the engraving points and in particular to determine the position of the engraving points in the box dimension of the corresponding spectacle lens. The saddle point shown in FIG. 11 can consequently also represent a presentation means 153, 253. The presentation means 153, 253 may be formed, for example, as a sticker 153, 253. However, the presentation means 153, 253 can also be a monochrome dot 153, 253 which can be arranged either as a sticker on the spectacle lens (for example shown in FIG. 6) or, for example, with a stylus directly on the spectacle lens (for example shown in FIG Figure 6) is drawn.
Wird bzw. werden Hilfspunkt(e) bzw. Darstellungspunkt(e) anhand von Sattelpunkten festgelegt, sind die Sattelpunkte vorteilhafterweise derart gestaltet, daß sie mittels einer Bilderkennungssoftware in einfacher und zuverlässiger Weise identifiziert werden können.If the auxiliary point (s) or presentation point (s) is determined on the basis of saddle points, the saddle points are advantageously designed such that they can be identified in a simple and reliable manner by means of image recognition software.
Unter Verwendung der oben beschriebenen Bilddaten werden Parameter der Brille bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases relativ zu den Hilfspunkten bestimmt. Da nunmehr sowohl die relativen Positionen der Pupillenmitten 58, 60 zu den Hilfspunkten 53 bekannt sind als auch die relative Position der Brille 38 bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases in ihrer tatsächlichen Gebrauchsstellung zu den Hilfspunkten 53 bekannt ist, kann in einfacher Weise, beispielsweise anhand einer Koordinatentransformation, die tatsächliche Position der Brille 38 relativ zu den Pupillenmitten 58, 60 bestimmt werden. Daher ist es möglich, eine Abweichung der tatsächlichen Gebrauchsstellung von der Sollgebrauchsstellung zu identifizieren und nachfolgend auszugleichen. Beispielsweise kann der tatsächliche Hornhautscheitelabstand bestimmt werden und mit dem Hornhautscheitelabstand verglichen werden, der für die Berechnung und Herstellung der individuellen Brillengläser 50 herangezogen wurde. Stimmen die beiden Parameter nicht überein, kann die Brille 38 weiter angepaßt werden, d.h. die tatsächliche Gebrauchsstellung verändert werden und die neue tatsächliche Gebrauchsstellung wieder mit dem zuvor beschriebenen Verfahren überprüft werden. Iterativ kann daher die tatsächliche Gebrauchsstellung gegebenenfalls wiederholt bestimmt, mit der Sollgebrauchsstellung verglichen und verändert bzw. angepaßt werden, bis die Abweichung der tatsächlichen Gebrauchsstellung von der Sollgebrauchsstellung geringer ist, als ein akzeptabler, vorbestimmter Abweichungsgrenzwert. Hierbei kann die tatsächliche Lage eines jeden Brillenglases aufgrund der mittels der Darstellungsmittel bestimmten Zentrierdaten berücksichtigt werden.Using the image data described above, parameters of the spectacles or of the first and / or the second spectacle lens are determined relative to the auxiliary points. Now that both the relative positions of the pupil centers 58, 60 to the auxiliary points 53 are known and the relative position of the spectacles 38 and the first and / or the second spectacle lens in their actual position of use to the auxiliary points 53 is known, can in a simple manner For example, based on a coordinate transformation, the actual position of the spectacles 38 relative to the pupil centers 58, 60 are determined. Therefore, it is possible to identify a deviation of the actual use position of the target use position and compensate subsequently. For example, the actual corneal vertex distance may be determined and compared to the corneal vertex distance used for the calculation and fabrication of the individual spectacle lenses 50. If the two parameters do not match, the glasses 38 can be further adjusted, i. the actual position of use are changed and the new actual position of use is again checked by the method described above. Iteratively, therefore, the actual usage position may be repeatedly determined, compared and adjusted with the desired use position until the deviation of the actual use position from the desired use position is less than an acceptable, predetermined deviation limit value. In this case, the actual position of each spectacle lens can be taken into account on the basis of the centering data determined by means of the representation means.
Die Korrektur der tatsächlichen Gebrauchsstellung kann femer nicht nur aufgrund des Hornhautscheitelabstands erfolgen. Vielmehr kann die tatsächliche
Gebrauchsstellung bezüglich weiterer bzw. anderer Individualparameter an die Sollgebrauchsstellung angepaßt werden.The correction of the actual position of use can be done not only because of the corneal vertex distance. Rather, the actual Use position with respect to other or other individual parameters are adapted to the desired use position.
Vorteilhafterweise kann daher die tatsächliche Gebrauchsstellung in einfacher Weise an die Sollgebrauchsstellung angepaßt werden, auch wenn die individuell gefertigten Brillengläser 50 bereits in der Brille 38 angeordnet sind und gegebenenfalls auch eine fehlerhafte Anordnung der Brillengläser in der Brillenfassung korrigiert werden. Meßfehler bei der Bestimmung der tatsächlichen Gebrauchsstellung werden hierbei vermieden bzw. sind sehr gering, weil die Positionen der Pupillenmitten 58, 60 relativ zu der Brille 38 bzw. relativ zu dem ersten und/oder dem zweiten Brillenglas nicht durch die Brillengläser 50 hindurch bestimmt werden, sondern anhand der Hilfspunkte 53. Somit wird beispielsweise eine Fehlbestimmung der Position der Brille 38 bzw. des ersten und/oder des zweiten Brillenglases relativ zu den Pupillenmitten 58, 60, welche aufgrund der optischen Eigenschaften der Brillengläser 50 auftreten könnte, vermieden. Die Position der Hilfspunkte 53 relativ zu den Pupillenmitten 58, 60 hingegen wurde in Abwesenheit der Brille 38 bzw. in Abwesenheit des ersten und/oder des zweiten Brillenglases bestimmt, weshalb auch hier keine Messung durch die Brillengläser 50 durchgeführt wird.Advantageously, therefore, the actual use position can be easily adapted to the desired use position, even if the custom-made lenses 50 are already arranged in the glasses 38 and optionally also a faulty arrangement of the lenses are corrected in the spectacle frame. Measurement errors in the determination of the actual position of use are hereby avoided or are very small because the positions of the pupil centers 58, 60 relative to the spectacles 38 or relative to the first and / or the second spectacle lens are not determined by the spectacle lenses 50, Thus, for example, an incorrect determination of the position of the spectacles 38 or of the first and / or the second spectacle lens relative to the pupil centers 58, 60, which could occur due to the optical properties of the spectacle lenses 50, avoided. The position of the auxiliary points 53 relative to the pupil centers 58, 60, however, was determined in the absence of the spectacles 38 or in the absence of the first and / or the second spectacle lens, which is why no measurement is carried out here by the spectacle lenses 50.
In Figur 12 ist eine herkömmliche Vorrichtung zum Bestimmen der Gravurpunkte eines Brillenglases, nach dem Prinzip der "DoublePassReflection" in Kombination mit einer telezentrischen Beleuchtungs- und Beobachtungsoptik und einer Prismenoptik zur Aufteilung des Bildfelds auf Gravurpunkte dargestellt. Mit Hilfe dieser Vorrichtung können die Gravurpunkte bestimmt werden und anhand der Darstellungsmittel, beispielsweise durch aufkleben von Sattelpunkten 153, 253 dargestellt werden.FIG. 12 shows a conventional device for determining the engraving points of a spectacle lens, according to the principle of "DoublePassReflection" in combination with a telecentric illumination and observation optics and a prism optics for splitting the image field into engraving points. With the aid of this device, the engraving points can be determined and represented on the basis of the representation means, for example by gluing saddle points 153, 253.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr umfaßt die Erfindung auch Variationen davon, insbesondere die Verwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Bestimmen von optischen Parametern eines Benutzers. Die oben beschriebene Vorrichtung kann auch in einer Betriebsart betrieben werden, in welcher eine Position einer Brillenfassung relativ zu dem Kopf dadurch bestimmt
wird, ohne Hilfspunkt und ohne Vergleichsbilddaten dadurch zu bestimmen, eine Pulle innerhalb der Begrenzung der Brillenfassung abgebildet wird.The present invention is not limited to the above-described particularly preferred embodiments. Rather, the invention also encompasses variations thereof, in particular the use of a device according to the invention for determining optical parameters of a user. The apparatus described above may also be operated in an operating mode in which a position of a spectacle frame relative to the head thereby determines is, without an auxiliary point and without comparison image data to determine thereby, a pulley is imaged within the boundary of the spectacle frame.
Ferner umfaßt die vorliegende Erfindung ein System bestehend aus einer Vorrichtung zum Bestimmen einer Position einer Brille und/oder zumindest eines Brillenglases relativ zu einem Pupillenmittelpunkt eines entsprechenden Auges eines Benutzers in Nullblickrichtung und einem Benutzer, wobei das SystemFurthermore, the present invention comprises a system consisting of a device for determining a position of a pair of spectacles and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user in the zero viewing direction and a user
- zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen, welche jeweils ausgelegt und angeordnet sind,at least two image recording devices, which are each designed and arranged,
-- Vergleichsbilddaten zumindest eines Teilbereichs des Kopfes desComparative image data of at least a portion of the head of the
Benutzers in Abwesenheit einer Brille und/oder in Abwesenheit des zumindest einen Brillenglases und zumindest eines Teilbereichs einer Hilfsstruktur zu erzeugen undTo create user in the absence of glasses and / or in the absence of at least one lens and at least a portion of an auxiliary structure and
- Bilddaten eines im wesentlichen identischen Teilbereichs des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille und/oder daran angeordnetem zumindest einem Brillenglas und zumindest des Teilbereichs der Hilfsstruktur zu erzeugen;To generate image data of a substantially identical subregion of the user's head with spectacles arranged thereon and / or at least one spectacle lens arranged thereon and at least of the subregion of the auxiliary structure;
- eine Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, anhand der Bilddaten, anhand der Vergleichsbilddaten und anhand zumindest des Teilbereichs der Hilfsstruktur die Position der Brille und/oder des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden- A data processing device which is designed based on the image data, based on the comparison image data and based on at least the portion of the auxiliary structure, the position of the spectacles and / or the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding
Auges des Benutzers in Nullblickrichtung zu bestimmen undEye of the user in the zero direction to determine and
- eine Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist die Position der Brille und/oder des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges des Benutzers ina data output device which is designed to adjust the position of the spectacles and / or of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of the corresponding eye of the user
Nullblickrichtung auszugeben,
umfaßt.Output zero direction, includes.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Vorrichtung10 device
12 Säule12 pillar
14 obere Kamera 16 seitliche Kamera14 upper camera 16 lateral camera
18 Monitor18 monitor
20 effektive optische Achse20 effective optical axis
22 effektive optische Achse22 effective optical axis
24 Schnittpunkt 26 teildurchlässiger Spiegel24 Intersection 26 Semitransparent mirror
28 Leuchtmittel28 bulbs
30 Benutzer30 users
32 Position32 position
34 Position 36 Brillenglasrand / Brillenfassungsrand34 Position 36 Prescription lens rim / Spectacle rim
38 Brille38 glasses
40 optische Achse40 optical axis
42 Strahlteiler42 beam splitter
44 erster umgelenkter Teilbereich der optischen Achse 46 Umlenkspiegel44 first deflected portion of the optical axis 46 deflecting mirror
48 zweiter umgelenkter Teilbereich der optischen Achse48 second deflected portion of the optical axis
50 Brillengläser50 spectacle lenses
52 Brillenfassung52 spectacle frame
53 Sattelpunkt 54 rechtes Auge53 saddle point 54 right eye
56 linkes Auge56 left eye
58 Pupillenmittelpunkt
60 Pupillenmittelpunkt58 pupil center 60 pupil center
62 Begrenzung im Kastenmaß62 Limit in box size
64 Begrenzung im Kastenmaß64 limit in box size
66 Schnittpunkte 68 Schnittpunkte66 intersections 68 intersections
70 horizontale Ebene70 horizontal level
72 vertikale Ebene72 vertical level
74 Schnittpunkte74 intersections
76 Schnittpunkte 78 horizontale Ebene76 intersections 78 horizontal plane
80 vertikale Ebene80 vertical level
82 Reflexe82 reflexes
84 Gerade84 Straight
86 untere horizontale Tangente 153 Sattelpunkt86 lower horizontal tangent 153 saddle point
253 Sattelpunkt
253 saddle point
Claims
1. Vorrichtung (10) zum Bestimmen einer Position einer Brille (38) und/oder zumindest eines Brillenglases relativ zu einem Pupillenmittelpunkt eines entsprechenden Auges eines Benutzers (30) in Nullblickrichtung mit1. Device (10) for determining a position of a pair of spectacles (38) and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user (30) in the zero viewing direction
- zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16), welche jeweils ausgelegt und angeordnet sind,at least two image recording devices (14, 16), which are each designed and arranged,
- Vergleichsbilddaten zumindest eines Teilbereichs des Kopfes des Benutzers in Abwesenheit der Brille (38) und/oder in Abwesenheit des zumindest einen Brillenglases (50) und zumindest eines Teilbereichs einer Hilfsstruktur (53) zu erzeugen und- Generating comparative image data of at least a portion of the head of the user in the absence of the glasses (38) and / or in the absence of the at least one spectacle lens (50) and at least a portion of an auxiliary structure (53) and
-- Bilddaten eines im wesentlichen identischen Teilbereichs des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille (38) und/oder daran angeordnetem zumindest einem Brillenglas (50) und zumindest desImage data of a substantially identical subregion of the user's head with spectacles (38) arranged thereon and / or at least one spectacle lens (50) arranged thereon and at least the image
Teilbereichs der Hilfsstruktur (53) zu erzeugen;To create part of the auxiliary structure (53);
- einer Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, anhand der Bilddaten, anhand der Vergleichsbilddaten und anhand zumindest des Teilbereichs der Hilfsstruktur (53), die Position der Brille (38) und/oder des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges des Benutzers (30) in Nullblickrichtung zu bestimmen, und- A data processing device which is designed, based on the image data, based on the comparison image data and based on at least the portion of the auxiliary structure (53), the position of the glasses (38) and / or the at least one spectacle lens (50) relative to the pupil center of the corresponding eye to determine the user (30) in the zero direction, and
- einer Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist die Position dera data output device which is adapted to the position of
Brille (38) und/oder des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges des Benutzers (30) in Nullblickrichtung auszugeben.Glasses (38) and / or the at least one spectacle lens (50) relative to the pupil center of the corresponding eye of the user (30) in To output zero sight direction.
2. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) jeweils ausgelegt und angeordnet sind, in den erzeugten Bilddaten zumindest den Teilbereich der Hilfsstruktur derart abzubilden, daß zumindest der Teilbereich der Hilfsstruktur (53) nicht durch das zumindest eine Brillenglas (50) hindurch abgebildet wird.2. Device according to claim 2, wherein the at least two image recording devices (14, 16) are each designed and arranged to image at least the partial region of the auxiliary structure in the generated image data in such a way that at least the partial region of the auxiliary structure (53) does not pass through the at least one spectacle lens (50) is shown through.
3. Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, tatsächlich gemessene3. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the data processing device is designed to actually measured
Individualparameter einer Gebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases (50) im System Brillenglas (50) und Auge des Benutzers des zumindest einen Brillenglases (50) mit vorgegebenen Individualparametem der Gebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases (50) im System Brillenglas (50) und Auge des Benutzers zu vergleichen.Individual parameter of a use position of the at least one spectacle lens (50) in the system spectacle lens (50) and eye of the user of the at least one spectacle lens (50) with predetermined Individualparametem the use position of the at least one spectacle lens (50) in the system spectacle lens (50) and the user's eye to compare.
4. Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, tatsächlich gemessene Individualparameter einer Gebrauchsstellung der Brille (38) im System Brille (38) und Kopf des Benutzers der Brille (38) mit vorgegebenen4. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the data processing device is designed to actually measured individual parameters of a use position of the glasses (38) in the system glasses (38) and head of the user of the glasses (38) with predetermined
Individualparametem der Gebrauchsstellung der Brille (38) im System Brille (38) und Kopf des Benutzers der Brille (38) zu vergleichen.Individualparametem the use position of the glasses (38) in the system glasses (38) and head of the user of the glasses (38) to compare.
5. Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) derart ausgelegt und angeordnet sind, daß in den erzeugten Vergleichsbilddaten des zumindest einen Teilbereichs des Kopfes ohne daran angeordneter Brille (38) und/oder ohne daran angeordnetem zumindest einem Brillenglas (50) zumindest eine Pupille des Benutzers (30) und zumindest ein Teilbereich der Hilfsstruktur (53) abgebildet ist.5. Device (10) according to any one of the preceding claims, wherein the image pickup means (14, 16) are designed and arranged such that in the generated comparison image data of at least a portion of the head without spectacles arranged thereon (38) and / or without it at least one spectacle lens (50) at least one pupil of the user (30) and at least a portion of the auxiliary structure (53) is shown.
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) derart ausgelegt und angeordnet sind, daß in den erzeugten Bilddaten des zumindest einen Teilbereichs des Kopfes mit daran angeordneter Brille (38) und/oder daran angeordnetem zumindest einen Brillenglas (50) zumindest ein Bereich der Brille (38) und/oder zumindest ein Bereich des zumindest einen Brillenglases (50) und zumindest der Teilbereich der Hilfsstruktur (53) abgebildet ist.6. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the image recording devices (14, 16) are designed and arranged such that in the generated image data of at least a portion of the At least one region of the spectacles (38) and / or at least one region of the at least one spectacle lens (50) and at least the subregion of the auxiliary structure (53) are arranged on the head with glasses (38) arranged thereon and / or at least one spectacle lens (50) arranged thereon is.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6 und Anspruch 5, wobei in den Bilddaten und den Vergleichsbilddaten die identische Hilfsstruktur (53) zumindest teilweise abgebildet ist.7. Apparatus according to claim 6 and claim 5, wherein in the image data and the comparison image data, the identical auxiliary structure (53) is at least partially mapped.
8. Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) jeweils ausgelegt und angeordnet sind, in den Bilddaten zumindest den Teilbereich des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille (38) und/oder daran angeordnetem zumindest einen Brillenglas (50) abzubilden und zumindest ein Darstellungsmittel (153, 253) abzubilden, wobei das Darstellungsmittel (153,8. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the at least two image recording devices (14, 16) are each designed and arranged in the image data at least the portion of the user's head with spectacles (38) arranged thereon and / or arranged thereon at least one spectacle lens (50) and at least one imaging means (153, 253) to image, wherein the presentation means (153,
253) derart ausgelegt und angeordnet ist, zumindest einen charakteristischen Punkt des zumindest einen Brillenglases darzustellen.253) is designed and arranged to represent at least one characteristic point of the at least one spectacle lens.
9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) jeweils ausgelegt und angeordnet sind, in den Bilddaten zumindest den Teilbereich des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille (38) mit einem ersten Brillenglas (50) und einem zweiten Brillenglas (50) abzubilden sowie zumindest ein erstes Darstellungsmittel (153) und zumindest ein zweites Darstellungsmittel (253) abzubilden, wobei das erste Darstellungsmittel (153) derart ausgelegt und angeordnet ist, zumindest einen charakteristischen Punkt des ersten Brillenglases (50) darzustellen und das zweite Darstellungsmittel (253) derart ausgelegt und angeordnet ist, zumindest einen charakteristischen Punkt des zweiten Brillenglases (50) darzustellen.9. Device (10) according to claim 8, wherein the at least two image recording devices (14, 16) are each designed and arranged to display in the image data at least the partial area of the user's head with spectacles (38) arranged thereon with a first spectacle lens (50). and at least one first imaging means (153) and at least one second imaging means (253), the first imaging means (153) being designed and arranged to represent at least one characteristic point of the first spectacle lens (50) and said second presenting means (253) is configured and arranged to display at least one characteristic point of said second spectacle lens (50).
10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, anhand der Bilddaten zumindest des Teilbereichs des Kopfes des Benutzers eine Position zumindest eines Brillenglases (50) relativ zu der Brillenfassung zu bestimmen.10. Device (10) according to claim 8 or 9, wherein the data processing device is designed, based on the image data at least the portion of the head of the user to a position of at least one spectacle lens (50) relative to the spectacle frame determine.
11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, anhand der Bilddaten, zumindest des Teilbereichs des Kopfes des Benutzers jeweils eine Position eines jeden Brillenglases (50) relativ zu der Brillenfassung zu bestimmen.The device (10) according to claim 10, wherein the data processing device is designed to determine a position of each spectacle lens (50) relative to the spectacle frame on the basis of the image data, at least of the partial area of the user's head.
12. Vorrichtung (10) nach Anspruch 11 , wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, anhand der Bilddaten die Position eines jeden charakteristischen Punktes eines Brillenglases (50) oder die Position eines jeden charakteristischen Punktes beider Brillengläser (50) im Kastenmaß des entsprechenden Brillenglases (50) zu bestimmen.12. Device (10) according to claim 11, wherein the data processing device is designed to use the image data to determine the position of each characteristic point of a spectacle lens (50) or the position of each characteristic point of both spectacle lenses (50) in the box dimension of the corresponding spectacle lens (50). to determine.
13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, anhand der Bilddaten, insbesondere anhand der Position eines jeden charakteristischen Punktes eines jeden Brillenglases (50) im Bezugssystem des Kastenmaßes des entsprechenden Brillenglases tatsächliche Zentrierdaten des jeweiligen Brillenglases (50) relativ zu der Brillenfassung zu bestimmen.13. The device (10) according to claim 12, wherein the data processing device is designed based on the image data, in particular based on the position of each characteristic point of each spectacle lens (50) in the reference frame of the box dimension of the corresponding spectacle lens actual centering data of the respective spectacle lens (50) relative to determine the spectacle frame.
14. Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, eine Abweichung der bestimmten, tatsächlichen Zentrierdaten eines jeden Brillenglases (50) von vorgegebenen, theoretischen Zentrierdaten zu bestimmen, wobei die vorgegebenen, theoretischen Zentrierdaten jene Zentrierdaten sind, anhand welcher das entsprechende Brillenglas (50) in der Brillenfassung angeordnet ist.The apparatus (10) of claim 13, wherein the data processing means is arranged to determine a deviation of the determined actual centering data of each spectacle lens (50) from predetermined theoretical centering data, wherein the predetermined theoretical centering data are those centering data on the basis of which corresponding spectacle lens (50) is arranged in the spectacle frame.
15. Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, im dreidimensionalen Raum die15. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the data processing device is designed in three-dimensional space the
Position zumindest eines Teilbereichs der Hilfsstruktur (53) relativ zu zumindest einer Pupille bzw. zumindest einem Pupillenmittelpunkt in Nullblickrichtung zu bestimmen, im dreidimensionalen Raum die Position der Brille (38) und/oder zumindest eines Brillenglases (50) relativ zu zumindest diesem Teilbereich der Hilfsstruktur (53) zu bestimmen und daraus im dreidimensionalen Raum die Position der Brille (38) und/oder des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu der zumindest einen Pupille bzw. dem zumindest einen Pupillenmittelpunkt in Nullblickrichtung zu bestimmen.Position of at least a portion of the auxiliary structure (53) relative to at least one pupil or at least one pupil center to determine in the zero direction, in three-dimensional space the position of the glasses (38) and / or at least one spectacle lens (50) relative to at least determine this subregion of the auxiliary structure (53) and determine therefrom in three-dimensional space the position of the spectacles (38) and / or the at least one spectacle lens (50) relative to the at least one pupil or the at least one pupil center in the zero viewing direction.
16. Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Hilfsstruktur (53) zumindest ein Hilfspunkt (53) mit flächiger Ausdehnung ist.16. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the auxiliary structure (53) is at least one auxiliary point (53) with a planar extension.
17. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung weiterhin eine17. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the data processing device further comprises a
Benutzerdatenbestimmungseinrichtung umfaßt, welche ausgelegt ist, anhand der erzeugten Bilddaten und den erzeugten Vergleichsbilddaten Benutzerdaten zumindest eines Teilbereichs des Kopfes oder zumindest eines Teilbereichs eines Systems des Kopfes und der daran in Gebrauchsstellung angeordneten Brille (38) des Benutzers (30) oder desUser data determining device which is designed, based on the generated image data and the generated comparison image data user data at least a portion of the head or at least a portion of a system of the head and the thereon in use position glasses (38) of the user (30) or
Systems zumindest eines Brillenglases (50) und eines entsprechenden Auges zu bestimmen, wobei die Benutzerdaten Ortsinformationen im dreidimensionalen Raum von vorbestimmten Punkten des Teilbereichs des Kopfes oder des Teilbereichs des Systems umfassen, insbesondere Ortsinformationen für zumindest einen der folgenden Punkte:System of at least one spectacle lens (50) and a corresponding eye, wherein the user data spatial information in three-dimensional space of predetermined points of the subsection of the head or the sub-area of the system include, in particular location information for at least one of the following points:
- Schnittpunkte (66, 74) einer im Bezugssystem des Benutzers (30) horizontalen Ebene (70, 78) mit den Brilienglasrändern und/oder den Brillenfassungsrändern (36) der Brille (38), wobei die horizontale Ebene (70, 78) des Benutzers (30) beide Pupillen des Benutzers (30) schneidet und parallel zur Nullblickrichtung des Benutzers (30) verläuft, wobei die Position der Pupillen anhand der Position der zumindest einen Hilfsstruktur (53) bestimmt wird;- Intersections (66, 74) of a reference plane in the user (30) horizontal plane (70, 78) with the Brillenglasrändern and / or the eyeglass detection edges (36) of the glasses (38), wherein the horizontal plane (70, 78) of the user (30) intersecting both pupils of the user (30) and parallel to the zero viewing direction of the user (30), the position of the pupils being determined by the position of the at least one auxiliary structure (53);
- Schnittpunkte (68, 76) einer im Bezugssystem des Benutzers (30) vertikalen Ebene (72, 80) mit den Brillenglasrändern und/oder den Brillenfassungsrändem (36) der Brille (38), wobei die vertikale Ebene (72, 80) des Benutzers (30) senkrecht zu der horizontalen Ebene (70, 78) des Benutzers (30) und parallel zu der Nullblickrichtung des Benutzers verläuft und eine Pupille des Benutzers (30) schneidet, wobei die Position der Pupille anhand der Position der zumindest einen Hilfsstruktur (53) bestimmt wird;- Intersections (68, 76) of a reference plane in the user (30) vertical plane (72, 80) with the lens edges and / or the eyeglass detection edges (36) of the glasses (38), wherein the vertical plane (72, 80) of the user (30) is perpendicular to the horizontal plane (70, 78) of the user (30) and parallel to the zero viewing direction of the user and a pupil of the user (30) intersects, the position of the pupil being determined by the position of the at least one auxiliary structure (53);
- Begrenzungen (62, 64) zumindest eines Brillenglases des Benutzers nach einer Bemaßung im Kastenmaß;- Limitations (62, 64) of at least one spectacle lens of the user after a dimension in Kastenmaß;
- Brückenmittelpunkt der Brillenfassung (52) der Brille (38).- Bridge center of the spectacle frame (52) of the glasses (38).
18. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ferner eine18. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the data processing device further comprises a
Parameterbestimmungseinrichtung zum Bestimmen optischer Parameter umfaßt und die optischen Parameter zumindest einen der folgenden Werte des Benutzers (30) umfassen:Parameter determining means for determining optical parameters and the optical parameters comprise at least one of the following values of the user (30):
- Pupillendistanz;- pupillary distance;
- monokularer Pupillenabstand;- Monocular pupillary distance;
- Hornhautscheitelabstand nach Bezugspunktforderung und/oder nach Augendrehpunktforderung; - monokularer Zentrierpunktabstand;- Corneal vertex distance according to reference point requirement and / or after eye pivot point request; - monocular centering point distance;
- Zentrierpunktkoordinaten;- Center point coordinates;
- Scheibenabstand;- disc distance;
- Dezentration des Zentrierpunktes;- Decentration of the centering point;
- Scheibenhöhe und -breite; - Scheibenmittenabstand;- disc height and width; - disc center distance;
- Brillenglasvorneigung;- spectacle lens tilt;
- Fassungsscheibenwinkel;- frame angle;
- Einschleifhöhe.- grinding height.
19. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Betriebsstellung die Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) innerhalb eines Raumbereiches angeordnet sind, welcher von einem Kegel mit einem vorbestimmten Öffnungswinkel umfangen ist, wobei die Kegelspitze des Kegels in einer Umgebung eines vorbestimmten Bezugspunktes angeordnet ist und die Kegelachse parallel zu einer vorbestimmten Richtung angeordnet ist, wobei betriebsmäßig die Nullblickrichtung des Benutzers (30) der vorbestimmten Richtung entspricht.19. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein in the operating position, the image recording devices (14, 16) are arranged within a spatial area, which is surrounded by a cone with a predetermined opening angle, wherein the apex of the cone in an environment of a predetermined reference point disposed is and the cone axis is arranged parallel to a predetermined direction, wherein operatively corresponds to the zero direction of the user (30) of the predetermined direction.
20. -Vorrichtung (10) nach Anspruch 19, wobei betriebsmäßig der Ort einer der Pupillen des Benutzers (30) oder der Ort einer Nasenwurzel des Benutzers (30) näherungsweise dem vorbestimmten Bezugspunkt entspricht.20. The device (10) of claim 19, wherein operatively corresponds to the location of one of the pupil of the user (30) or the location of a root of the nose of the user (30) approximately to the predetermined reference point.
21. Vorrichtung (10) nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Öffnungswinkel kleiner als 90° ist.21. Device (10) according to claim 19 or 20, wherein the opening angle is smaller than 90 °.
22. Vorrichtung (10) nach Anspruch 19 oder 20, wobei der Öffnungswinkel zwischen etwa 60° und etwa 10°, bevorzugt zwischen etwa 45° und etwa 20°, besonders bevorzugt etwa 30° beträgt.22. Device (10) according to claim 19 or 20, wherein the opening angle between about 60 ° and about 10 °, preferably between about 45 ° and about 20 °, more preferably about 30 °.
23. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich effektive optische Achsen (20, 22) der Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) zumindest beinahe schneiden und ein Schnittwinkel zwischen etwa 60° und etwa 10°, vorzugsweise zwischen etwa 45° und etwa 20°, besonders bevorzugt etwa 30° beträgt.23. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein effective optical axes (20, 22) of the image recording devices (14, 16) intersect at least almost and a cutting angle between about 60 ° and about 10 °, preferably between about 45 ° and about 20 °, more preferably about 30 °.
24. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei betriebsmäßig die Nullblickrichtung des Benutzers (30) im wesentlichen parallel zu der effektiven optischen Achse (20, 22) zumindest einer der Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) angeordnet ist.24. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein operatively arranged the zero viewing direction of the user (30) substantially parallel to the effective optical axis (20, 22) of at least one of the image pickup devices (14, 16).
25. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die effektive optische Achse (20, 22) zumindest einer der Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) im wesentlichen parallel zu einer Horizontalrichtung im Bezugssystem der Erde angeordnet ist.25. Device (10) according to any one of the preceding claims, wherein the effective optical axis (20, 22) of at least one of the image pickup devices (14, 16) is arranged substantially parallel to a horizontal direction in the reference frame of the earth.
26. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest zwei Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) ausgelegt sind, die Bilddaten zeitgleich zu erzeugen und die Vergleichsbilddaten zeitgleich zu erzeugen.26. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the at least two image recording devices (14, 16) are designed to generate the image data at the same time and the comparison image data at the same time produce.
27. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) zeitgleich Vergleichsbilddaten von zumindest einem Teilbereich der Hilfsstruktur (53) und den beiden Augen erzeugt.27. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein each of the image recording devices (14, 16) simultaneously generates comparison image data of at least a portion of the auxiliary structure (53) and the two eyes.
28. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede der Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) zeitgleich Bilddaten der Brille (38) und/oder des zumindest einen Brillenglases (50) und von zumindest einem28. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein each of the image recording devices (14, 16) at the same time image data of the spectacles (38) and / or the at least one spectacle lens (50) and at least one
Teilbereich der Hilfsstruktur (53) erzeugt.Subregion of the auxiliary structure (53) generated.
29. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bildaufnahmeeinrichtungen (14, 16) ausgelegt sind, Vergleichsbilddaten des Benutzers (30) für eine Vielzahl von unterschiedlichen Blickrichtungen des29. Device (10) according to one of the preceding claims, wherein the image recording devices (14, 16) are designed to compare image data of the user (30) for a plurality of different viewing directions of the
Benutzers zu erzeugen.To generate user.
30. Vorrichtung (10) nach Anspruch 29, wobei die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgelegt ist, anhand der Vielzahl der Vergleichsbilddaten ein Sehverhalten des Benutzers (30) zu bestimmen.The apparatus (10) of claim 29, wherein the data processing device is configured to determine a viewing behavior of the user (30) based on the plurality of comparison image data.
31. Vorrichtung (10) zum Bestimmen einer Position einer Brille (38) und/oder zumindest eines Brillenglases (50) relativ zu einem Pupillenmittelpunkt eines entsprechenden Auges eines Benutzers (30) in Nullblickrichtung mit31. Device (10) for determining a position of a pair of spectacles (38) and / or at least one spectacle lens (50) relative to a pupil center of a corresponding eye of a user (30) in the zero viewing direction
- zumindest einer Bildaufnahmeeinrichtungen, welche ausgelegt und angeordnet ist,at least one image recording device which is designed and arranged,
-- Vergleichsbilddaten zumindest eines Teilbereichs des Kopfes des Benutzers in Abwesenheit einer Brille und/oder in Abwesenheit des zumindest einen Brillenglases (50) und zumindest eines Teilbereichs einer Hilfsstruktur (53) zu erzeugen undTo create comparison image data of at least a portion of the head of the user in the absence of glasses and / or in the absence of the at least one spectacle lens (50) and at least a portion of an auxiliary structure (53) and
-- Bilddaten eines im wesentlichen identischen Teilbereichs des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille und/oder mit daran angeordnetem zumindest einen Brillenglas (50) und zumindest eines Teilbereichs der Hilfsstruktur (53) zu erzeugen;- Image data of a substantially identical portion of the head the user with spectacles arranged thereon and / or with at least one spectacle lens (50) arranged thereon and at least one subregion of the auxiliary structure (53);
- zumindest einer Musterprojektionseinrichtung, welche ausgelegt und angeordnet ist vorbestimmte Musterdaten auf zumindest Teilbereiche des Kopfes des Benutzers zu projizieren;at least one pattern projection device, which is designed and arranged to project predetermined pattern data onto at least partial areas of the user's head;
- einer Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, anhand der Bilddaten, anhand der Vergleichsbilddaten und anhand einer Hilfsstruktur- A data processing device which is designed based on the image data, based on the comparison image data and based on an auxiliary structure
(53), die Position der Brille und/oder des zumindest einen Brillenglases(53), the position of the glasses and / or the at least one spectacle lens
(50) relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in(50) relative to the pupil center of the corresponding eye in FIG
Nullblickrichtung des Benutzers (30) zu bestimmen, undTo determine the zero direction of the user (30), and
- einer Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist die Position dera data output device which is adapted to the position of
Brille (38) und/oder des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges des Benutzers (30) in Nullblickrichtung auszugeben.Glasses (38) and / or of the at least one spectacle lens (50) relative to the pupil center of the corresponding eye of the user (30) output in the zero direction.
32. Verfahren zum Bestimmen einer Position einer Brille (38) und/oder zumindest eines Brillenglases relativ zu einem Pupillenmittelpunkt eines entsprechenden Auges eines Benutzers (30) in Nullblickrichtung mit den folgenden Schritten:32. A method for determining a position of spectacles (38) and / or at least one spectacle lens relative to a pupil center of a corresponding eye of a user (30) in the zero viewing direction, comprising the following steps:
- Erzeugen von Vergleichsbilddaten zumindest eines Teilbereichs desGenerating comparison image data of at least a subarea of the
Kopfes des Benutzers in Abwesenheit der Brille (38) und/oder in Abwesenheit des zumindest einen Brillenglases (50) und zumindest eines Teilbereichs einer Hilfsstruktur (53);The user's head in the absence of the spectacles (38) and / or in the absence of the at least one spectacle lens (50) and at least a portion of an auxiliary structure (53);
- Erzeugen von Bilddaten eines im wesentlichen identischen Teilbereichs des Kopfes des Benutzers mit daran angeordneter Brille (38) und/oder mit daran angeordnetem zumindest einen Brillenglas (50) und zumindest eines Teilbereichs der Hilfsstruktur (53); - Bestimmen der Position der Brille (38) und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases relativ zu dem Pupillenmittelpunkt eines entsprechenden Auges des Benutzers (30) in Nullblickrichtung anhand der Bilddaten, anhand der Vergleichsbilddaten und anhand zumindest des Teilbereichs der Hilfsstruktur (53) und- generating image data of a substantially identical portion of the user's head with spectacles (38) arranged thereon and / or having at least one spectacle lens (50) and at least a portion of the auxiliary structure (53) arranged thereon; Determining the position of the spectacles (38) and / or the position of the at least one spectacle lens relative to the pupil center of a corresponding eye of the user (30) in the zero viewing direction based on the image data, on the basis of the comparison image data and on at least the subregion of the auxiliary structure (53) and
- Ausgeben der Position der Brille (38) und/oder des zumindest einen Auges relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges des Benutzers (30) in Nullblickrichtung.- Output the position of the glasses (38) and / or the at least one eye relative to the pupil center of the corresponding eye of the user (30) in the zero direction.
33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei in den erzeugten Bilddaten der zumindest eine Teilbereich der Hilfsstruktur (53) nicht durch das zumindest eine Brillenglas (50) hindurch abgebildet wird.33. The method of claim 32, wherein in the generated image data, the at least one subregion of the auxiliary structure (53) is not imaged through the at least one spectacle lens (50).
34. Verfahren nach Anspruch 32 oder 33 mit dem weiteren Schritt:34. The method according to claim 32 or 33 with the further step:
- Vergleichen von tatsächlich gemessenen Individualparametern einer Gebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases (50) im System Brillenglas (50) und Auge des Benutzers des zumindest einen Brillenglases (50) mit vorgegebenen Individualparametern derComparing actually measured individual parameters of a position of use of the at least one spectacle lens (50) in the system spectacle lens (50) and eye of the user of the at least one spectacle lens (50) with predetermined individual parameters
Gebrauchsstellung des zumindest einen Brillenglases (50) im System Brillenglas (50) und Auge des Benutzers des Brillenglases (50).Use position of the at least one spectacle lens (50) in the system spectacle lens (50) and eye of the user of the spectacle lens (50).
35. Verfahren nach Anspruch 32, 33 oder 34 mit dem weiteren Schritt:35. The method of claim 32, 33 or 34 with the further step:
- Vergleichen von tatsächlich gemessenen Individualparametern einer Gebrauchsstellung der Brille (38) im System Brille (38) und Kopf des Benutzers der Brille (38) mit vorgegebenen Individualparametern der Gebrauchsstellung der Brille (38) im System Brille (38) und Kopf des Benutzers der Brille (38).Compare actual measured individual parameters of a use position of the spectacles 38 in the system spectacles 38 and head of the user of the spectacles 38 with predetermined individual parameters of the position of use of the spectacles 38 in the system spectacles 38 and head of the user of the spectacles (38).
36. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 35 mit einem initialen Schritt:36. The method according to any one of claims 32 to 35 with an initial step:
Darstellen zumindest eines charakteristischen Punktes zumindest eines Brillenglases (50) anhand zumindest eines Darstellungsmittels (153, 253).Represent at least one characteristic point of at least one Spectacle lens (50) based on at least one display means (153, 253).
37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei während des Schritts des Erzeugens der Bilddaten das zumindest eine Darstellungsmittel (153, 253) in den Bilddaten abgebildet wird und37. The method of claim 36, wherein during the step of generating the image data, the at least one rendering means (153, 253) is imaged in the image data, and
vor dem Schritt des Bestimmens der Position der Brille (38) und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges oder während des Schritts des Bestimmens der Position der Brille (38) und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges eine Position zumindest eines Brillenglases (50) relativ zu der Brillenfassung anhand der Bilddaten, insbesondere der Position des zumindest einen Darstellungsmittels (153, 253) bestimmt wird.before the step of determining the position of the spectacles (38) and / or the position of the at least one spectacle lens (50) relative to the pupil center of the corresponding eye or during the step of determining the position of the spectacles (38) and / or the position of the spectacle a position of at least one spectacle lens (50) relative to the spectacle frame on the basis of the image data, in particular the position of the at least one representation means (153, 253) is determined at least one spectacle lens (50) relative to the pupil center of the corresponding eye.
38. Verfahren nach Anspruch 37, wobei während des Schritts des Bestimmens der Position des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu der Brillenfassung tatsächliche Zentrierdaten des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu der Brillenfassung aufgrund der Bilddaten, insbesondere der Position des zumindest einen Darstellungsmittels (153, 253), bestimmt werden.38. The method of claim 37, wherein during the step of determining the position of the at least one spectacle lens relative to the spectacle frame, actual centering data of the at least one spectacle lens relative to the spectacle frame based on the image data, in particular the position of the at least one presentation means (153, 253).
39. Verfahren nach Anspruch 38, wobei eine Abweichung der bestimmten, tatsächlichen Zentrierdaten von vorgegebenen, theoretischen Zentrierdaten bestimmt wird und wobei die vorgegebenen, theoretischen Zentrierdaten jene Zentrierdaten sind, anhand welcher das zumindest eine Brillenglas (50) in der Brillenfassung angeordnet wurde.39. The method of claim 38, wherein a deviation of the determined, actual centering of predetermined theoretical Zentrierdaten is determined and wherein the predetermined theoretical Zentrierdaten are those Zentrierdaten, based on which the at least one spectacle lens (50) was arranged in the spectacle frame.
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 39, wobei die Bilddaten unter zumindest zwei verschiedenen Aufnahmerichtungen erzeugt werden und wobei die Vergleichsbilddaten unter zumindest zwei verschiedenen Aufnahmerichtungen erzeugt werden.40. The method of claim 32, wherein the image data is generated under at least two different pickup directions and wherein the comparison image data is generated under at least two different pickup directions.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 40, wobei der Schritt des Bestimmens der Position der Brille (38) und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases (50) einen Schritt eines Bestimmens einer Position zumindest des Teilbereichs der Hilfsstruktur (53) sowohl in den Vergleichsbilddaten als auch in den Bilddaten umfaßt.41. The method according to any one of claims 32 to 40, wherein the step of Determining the position of the spectacles (38) and / or the position of the at least one spectacle lens (50) comprises a step of determining a position of at least the portion of the auxiliary structure (53) in both the comparison image data and the image data.
42. Verfahren nach Anspruch 41 , wobei der Schritt des Bestimmens der Position der Brille (38) und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases ferner42. The method of claim 41, wherein the step of determining the position of the spectacles (38) and / or the position of the at least one spectacle lens further
einen Schritt eines Bestimmens der Position zumindest eines Pupillenmittelpunktes in Nullblickrichtung relativ zu dem zumindest einena step of determining the position of at least one pupil center in the zero-view direction relative to the at least one
Teilbereich der Hilfsstruktur (53) in den Vergleichsbilddaten umfaßt undPart of the auxiliary structure (53) in the comparison image data comprises and
einen Schritt eines Bestimmens der Position der Brille (38) und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu dem zumindest einen Teilbereich der Hilfsstruktur (53) der Bilddaten umfaßt.a step of determining the position of the spectacles (38) and / or the position of the at least one spectacle lens (50) relative to the at least one portion of the auxiliary structure (53) of the image data.
43. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 42 mit dem weiteren Schritt:43. The method according to any one of claims 32 to 42 with the further step:
- Bestimmen der Position der Brille (38) und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in Nullblickrichtung aufgrund der Position der Brille und/oder des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu dem zumindest einen Teilbereich der Hilfsstruktur (53) und der Position des zumindest einen Teilbereichs der Hilfsstruktur (53) relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in Nullblickrichtung.Determining the position of the spectacles (38) and / or the position of the at least one spectacle lens (50) relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero viewing direction due to the position of the spectacles and / or the at least one spectacle lens (50) relative to the at least one Part of the auxiliary structure (53) and the position of the at least a portion of the auxiliary structure (53) relative to the pupil center of the corresponding eye in the zero direction.
44. Verfahren nach einem der Ansprüche 32 bis 43 mit dem weiteren Schritt:44. The method according to any one of claims 32 to 43 with the further step:
- Bestimmen der Individualparameter anhand der Position der Brille (38) und/oder der Position des zumindest einen Brillenglases (50) relativ zu dem zumindest einen Teilbereich der Hilfsstruktur (53) und der Position des zumindest einen Teilbereichs der Hilfsstruktur (53) relativ zu dem Pupillenmittelpunkt des entsprechenden Auges in Nullblickrichtung. Determining the individual parameters based on the position of the spectacles (38) and / or the position of the at least one spectacle lens (50) relative to the at least one portion of the auxiliary structure (53) and the position of the at least one portion of the auxiliary structure (53) relative to the Pupillenmittelpunkt of the corresponding eye in the zero direction.
5. Computerprogrammvorrichtung umfassend Programmteile, welche, wenn geladen in und ausgeführt von einem Computer, zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 32 bis 44 geeignet sind. A computer program device comprising program parts which, when loaded in and executed by a computer, are suitable for carrying out a method according to any one of claims 32 to 44.
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