用于确定个人的助视器的至少一个光学特性的方法和系统与流程

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1.本发明涉及一种用于确定人的助视器(例如眼镜)的至少一个光学特性的方法和系统。

背景技术：

2.关于眼镜处方的测量，期望以不需要人去特定位置的容易且不费力的方式来执行这样的测量，特别是关于眼镜处方的生成以及关于获取根据处方制作的眼镜。
3.迄今为止，这样的测量例如由医师或眼镜商使用综合屈光检查仪和试镜片来进行。此外，诸如手动翻转安装座和光源的装置可用于测量所需的光学特性。尤其是经常采用改变眼睛到光学目标的距离。
4.此外，增强现实(ar)头戴式设备在现有技术中是已知的，其被配置成将诸如3d内容、2d覆盖、文本、虚拟对象等的增强内容覆盖到用户对周围真实世界环境的视图上。例如，ar头戴式设备通常被配置成示出已经被增强为包括静态和动态2d或3d内容中的任一个或两者的真实世界的视图。另一方面，虚拟现实(vr)头戴式设备被配置成向用户呈现完全虚拟的2d或3d环境，其代替用户对周围真实世界环境的视图。还可以具有被配置成呈现ar和/或vr的头戴式设备。

技术实现要素：

5.基于上述，本发明要解决的问题是提供一种用于确定眼镜处方的至少一个光学特性的方法、计算机程序和系统，其对于个人而言更方便并且易于使用。
6.该问题通过具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求12的特征的计算机程序以及具有权利要求13的特征的系统来解决。
7.本发明的这些方面的优选实施例在相应的从属权利要求中陈述并在下面描述。
8.根据权利要求1，一种用于使助视器适合于个人的方法，该方法包括以下步骤：
9.a)提供包括可调透镜的虚拟现实(vr)和/或增强现实(ar)头戴式设备，
10.b)个人通过可调透镜观察测试图案(可以是适合于测试人的视力的每个图像)，以及
11.c)将所述可调透镜的光学特性调节到最优值，其中通过调节所述光学特性来改变人所感知的测试图案的图像。
12.特别地，虚拟现实(vr)和/或增强现实(ar)头戴式设备意味着该头戴式设备被配置成向人呈现虚拟现实(vr)和/或增强现实(ar)，也参见上文。在本发明的每个实施例中，可以使用被配置成呈现vr的头戴式设备(即，vr头戴式设备)，或者可以使用被配置成呈现ar的头戴式设备(即，ar头戴式设备)，或者可以使用被配置成例如同时和/或在头戴式设备的不同操作模式下呈现虚拟现实(vr)和增强现实(ar)两者的头戴式设备。
13.特别地，在本发明的框架中使用的vr和/或ar头戴式设备可以包括两个可调透镜、保持结构，该保持结构被配置成将每个可调透镜保持在人的眼睛前方距相应眼睛限定的距
离处(特别地，保持结构可以包括至少一个头带或颞部)。头戴式设备还可以包括两个显示器，每个显示器被配置为位于人的眼睛的前方。此外，头戴式设备可以包括用于每只眼睛的快门，特别是用于测试棱镜度和/或棱镜角的快门，相应的快门被配置成避免相应的眼睛观看场景。
14.因此，本发明允许光学特性的精确且成本有效的测量，特别是助视器(特别是眼镜处方)所需的所有光学特性，以及特别是其它视力测定参数，优选地在家中进行。
15.此外，该方法还可以用于有效的眼睛训练。
16.此外，该方法还可以用于研究调节能力和调节速度(光焦度的改变)。年轻人的眼睛由于随着年龄增长而减小的睫状肌收缩的变化，可以将焦距从无限远到大约15屈光度变化。可以研究肌肉的灵活性。
17.此外，可以确定眼睛的光敏感度。
18.此外，该方法还可以用于识别眼睛的损伤。例如在中风(stroke)之后推断眼睛能够移动多远并且看到图片(眼睛的视场的测量)。
19.此外，根据该方法的实施例，vr头戴式设备和/或ar头戴式设备被配置成经由vr头戴式设备和/或ar头戴式设备中的至少一个显示器显示测试图案。然而，测试图案也可以是通过vr和/或ar头戴式设备观察到的物理测试图案或者首先由单独的显示器(即，vr和/或ar头戴式设备未包括的显示器)显示的测试图案
20.根据本方法的另一实施例，步骤c)还包括
21.个人在感知到所述图像时将可调透镜的光学特性调节到最优值，或者
22.在调节光学特性时，传感器设备检测光学特性被调节到的光学特性的最优值。
23.此外，根据实施例，传感器设备可以包括被配置为监测人的眼睛的相机，特别是两个相机。在实施例中，传感器设备包括两个相机(即，人的每个眼睛一个相机)，每个相机被配置为观察人的相关联的眼睛。在利用传感器设备(特别是利用所述相机)观察人的眼睛的同时，可以通过以连续方式(或者以小的连续增量)调节光学特性来检测眼睛的调节(例如，在光焦度是球镜焦度的情况下)，其中，在人的眼睛的晶状体在光学特性的特定值处停止改变其形状的情况下，测试图案被认为是由人感知为清晰图像。这可以通过自动分析利用传感器设备(特别是利用所述(多个)相机)获取的眼睛的晶状体的图像来推断。
24.此外，根据本发明的方法的实施例，调节光学特性包括激活致动器以使致动器改变可调透镜的表面的形状。特别地，致动器可以由个人致动，例如手动地或通过语音命令。可替代地，致动器可以自动致动，例如当与传感器设备结合使用时。
25.此外，根据实施例，透镜的光学特性是以下之一：球镜度、柱镜度、柱镜角、棱镜度、棱镜角。特别地，根据实施例，可以调节可调透镜的这些光学特性的任何组合。特别地，所有这些光学特性都被调节，并且特别地被通过根据本发明的方法生成的眼镜处方所包括，这将在下面更详细地描述。
26.在此以及在下文中，可调光学透镜的子午线描述了延伸通过外接圆中心的假想直线，其中不同的子午线相对于彼此以一定角度延伸。
27.球镜度(缩写为sph)表示以焦距的屈光度测量的透镜光焦度的量。膜对于球镜度的偏转在可调透镜的所有子午线中是相等的。可调透镜被布置成通过膜的可限定变形来改变透镜焦度。
28.柱镜度(缩写为cyl)表示可调透镜的散光的透镜焦度。该膜具有非球形表面形状以产生柱镜度。特别地，为了产生柱镜度，膜具有使得膜沿着第一子午线不具有增加的曲率并且膜沿着第二子午线具有最大增加的曲率的形状，其中第一子午线和第二子午线相对于彼此垂直地延伸。可调透镜被布置成沿着第二子午线改变膜的曲率。
29.柱镜轴位描述第一子午线的角度，其没有增加的曲率来矫正散光。换句话说，柱镜轴位是第一透镜子午线的与第二子午线成90度的角度，其中第二子午线包含柱镜度。柱镜轴位被限定为具有从1
°
至180
°
的角度。可调透镜可以被布置成将柱镜轴位从1
°
改变到180
°
角。
30.特别地，光学特性是棱镜度和棱镜轴位和下加光(add)。棱镜度是以棱镜屈光度("p.d."或上标三角形)测量的可调透镜的棱镜度的量。棱镜度以公制或分数英制单位(例如0.5或1/2)表示。棱镜对应于膜表面相对于光轴的倾斜。棱镜度限定了膜表面倾斜的角度的绝对值。可调透镜可以被布置成改变棱镜度。
31.棱镜轴位是可调透镜的棱镜度的方向。棱镜轴位表示子午线的角度，可调透镜的表面围绕该子午线相对于光轴倾斜。棱镜轴位可以沿着任何子午线延伸。棱镜轴位可以由从1
°
至360
°
的角度限定。可调透镜可以被布置成从1
°
至360
°
改变棱镜轴位。
32.add是施加到可调透镜的一部分的增加的放大率。特别地，具有add的可调透镜是多焦点透镜。增加的放大率的范围可以从+0.75到+3.00屈光度。
33.根据所述方法的另一实施例，所述至少一个光学特性是球镜度。
34.在这方面，根据另一实施例，步骤c)还包括
35.利用包括预定柱镜度的可调透镜来调节(作为另一光学特性)可调透镜的柱镜角，使得个人对所述测试图案的视觉感知被优化；
36.或
37.利用包括预定柱镜度的可调透镜来调节(作为另一光学特性)可调透镜的柱镜角，直到所述传感器设备检测到个人的眼睛适应于所述测试图案。
38.特别地，柱镜角是与校正散光相关的光学特性。
39.散光也被视为模糊。然而，模糊在整个视场上不是均匀的。它是模糊梯度。在散光中，最大模糊区域通常在视场上线性地延伸。散光也可以被感知为图像的曲率。也就是说，即使当调节柱镜(角度或焦度)时，眼睛的晶状体也将改变并且试图到清晰点。系统试图调节可调透镜，使得眼睛的晶状体不再寻清晰点。因此，眼睛中的晶状体将不再改变，因为它不再寻清晰点。这可以用传感器设备检测，由此可以检测最优值。
40.此外，根据一个实施例，步骤c)还包括
41.将所述可调透镜的柱镜度调节(作为另一光学特性)到最优值，使得个人对测试图案的视觉感知被优化，其中在调节时，所述可调透镜包括柱镜角的最优值
42.或
43.调节(作为另一光学特性)可调透镜的柱镜度，直到所述传感器设备检测到人的眼睛对所述测试图案的调节，其中在调节时，所述可调透镜包括柱镜角的最优值，并且其中检测到调节的可调透镜的柱镜度对应于柱镜度的最优值。
44.这里，检测调节可以如结合上述柱镜角所解释的那样来执行。
45.此外，根据又一实施例，步骤c)还包括
46.将所述可调透镜的棱镜角调节(作为另一光学特性)到最优值，使得个人对测试图案的视觉感知被优化，其中在调节时，所述可调透镜包括预定义的棱镜度
47.或
48.调节(作为另一光学特性)所述可调透镜的棱镜角，直到传感器设备检测到个人的眼睛对所述测试图案的调节，其中在调节时，所述可调透镜包括预定义的棱镜度，并且其中检测到调节的所述可调透镜的棱镜角对应于棱镜角的最优值。
49.特别地，在棱镜角的情况下，在交替地打开和关闭到眼睛的光束路径(例如，借助于头戴式设备的快门)的同时，监测眼睛的瞳孔的移动。特别地，测试图案呈现在固定位置，个人可以用右眼和左眼交替地感知到该位置。棱镜角被调节，直到当交替地打开眼睛前方的快门时，相应的瞳孔不再需要跟踪以看到目标。换句话说，调节棱镜角度允许校正视力，使得两只眼睛在相同方向上看到而不在相同方向上对准。
50.此外，根据一个实施例，步骤c)还包括
51.调节(作为另一光学特性)可调透镜的棱镜度，使得个人对测试图案的视觉感知被优化，其中在调节时，可调透镜包括棱镜角的最优值，
52.或
53.调节(作为另一光学特性)可调透镜的棱镜度，直到传感器设备检测到个人的眼睛对测试图案的调节，其中在调节时，可调透镜包括棱镜角的最优值，并且其中检测到调节的可调透镜的棱镜度对应于棱镜度的最优值。
54.这里，关于眼睛相对于棱镜度的适应性的检测，可以应用用于棱镜角的相同方法。
55.根据本发明的方法的另一优选实施例，可调透镜包括成形元件，用于改变可调透镜的表面的形状，从而改变至少一个光学特性(特别是上述光学特性中的每一个或其选择)。
56.特别地，根据实施例，成形元件包括由成形元件的内边缘限定的非圆形轮廓。此外，特别地，成形元件连接到可调透镜的膜，并且围绕膜的光学有效区域，该区域形成可调透镜的所述表面。
57.此外，特别地，成形元件可以是可变形成形元件(所谓的软成形器)，其中可调透镜包括致动器，该致动器被配置为使成形元件以及所述表面变形，以使可调透镜具有限定的球镜度、柱镜角、棱镜度和棱镜角。这些光学特性中的每一个可以通过使用致动器使成形元件变形来单独地调节。
58.特别地，致动器可以被配置成允许以0.25屈光度步长或其他合适的增量来调节可调透镜的球镜度。
59.此外，在一个实施例中，还包括步骤
60.d)制造助视器，该助视器包括相应光学特性的最优值(例如，以下各项中的一项、若干项或全部：球镜度、柱镜角、柱镜度、棱镜角、棱镜度)。
61.根据本发明方法的又一优选实施例，该方法还包括步骤
62.d)将相应光学特性的最优值(例如，以眼镜处方的形式)传输到用于制造助视器的制造商或传输到用于光学元件(诸如眼镜的镜片)的制造设备，以及
63.e)制造具有各自光学特性的最优值的可调透镜，特别是将光学元件集成在助视器中，特别是眼镜。
64.特别地，眼镜处方可以包括光学特性的上述最优值中的每一个或者其选择。
65.此外，根据该方法的优选实施例，传输所述最优值(例如，以眼镜处方的形式)包括经由计算机网络传输相应光学特性的最优值。
66.优选地，计算机网络使用tcp/ip来传输眼镜处方。优选地，所述计算机网络是因特网。
67.特别地，眼镜处方从vr和/或ar头戴式设备(例如作为用户接口)所连接的计算机经由计算机网络(例如经由或上传，例如经由制造商的网站)传输到制造商。
68.此外，根据本发明的方法，该方法还可以包括长期监测个人的眼睛(或多个眼睛)的至少一个特性的步骤。特别地，用户可以重复地(例如，定期地)监测相应眼睛，这使得能够在长时间段上跟踪相应用户的眼睛的相应特性，优选地至少一周，或至少一个月，或至少一年。
69.根据该方法的另一实施例，该方法包括测量个人的眼睛(例如，左眼和/或右眼)的调节速度的步骤。
70.根据该方法的另一实施例，该方法包括测量个人的眼睛(例如，左眼和/或右眼)的移动速度的步骤。
71.此外，根据本发明的方法可以用于检测人的白内障。
72.根据又一实施例，本发明的方法包括进行个人的眼睛(特别是左眼和/或右眼)的训练的步骤，该训练可以包括通过球镜度的不同值来调节可调透镜，并相应地让用户适应相应的眼睛(例如左眼和/或右眼)。
73.根据又一实施例，该方法包括提供个人的眼睛(例如，左眼和/或右眼)的放松的步骤，该放松可以包括调节可调透镜的聚焦(即，球镜)光焦度以移动个人的眼睛。
74.以上，结合所述方法、系统和计算机程序仅描述了一个可调透镜。
75.然而，vr和/或ar头戴式设备可以包括在个人的每只眼睛前面的可调透镜。因此，vr和/或ar头戴式设备可以包括用于左眼的第一可调透镜和用于右眼的第二可调透镜。这些可调透镜中的每一个都可以根据这里关于可调透镜描述的实施例来形成。
76.可以针对人的一只眼睛(例如，左眼或右眼)并且此后针对另一只眼睛执行上述各种光学特性的调节。这可以包括覆盖其相关联的可调透镜当前未被调节的眼睛。为了覆盖相应的眼睛，vr和/或ar头戴式设备可以包括快门。特别地，在调节棱镜角和棱镜度的情况下，以交替的方式为两只眼睛调节这些光学特性。
77.一种包括指令的计算机程序，当所述计算机程序在计算机上执行时，所述指令使所述计算机执行根据前述权利要求中的一项所述的方法。
78.具体地，vr头戴式设备和/或ar头戴式设备可以连接到计算机。此外，计算机还可以集成到vr和/或ar头戴式设备中。
79.一种用于确定个人的助视器(例如，眼镜)的至少一个光学特性的系统，所述系统包括被配置成由个人佩戴的vr和/或ar头戴式设备，所述vr和/或ar头戴式设备包括可调透镜，所述可调透镜被配置成当所述vr和/或头戴式设备被个人佩戴时被定位在个人的眼睛前方，其中，所述可调透镜是可调节的以调节所述可调透镜的至少一个光学特性，并且其中，所述系统包括输入设备，所述输入设备被配置成由个人操作以调节所述可调透镜以及随之调节所述光学特性，和/或其中，所述系统包括传感器设备，其中，所述传感器设备被配
置成检测所述眼睛对通过所述可调透镜观察到的目标图案的调节，并且提供指示所检测到的调节的数据，其中，所述系统被配置成基于所述数据来控制所述可调透镜的调节。此外，根据系统的实施例，传感器设备可以包括被配置成监测个人的眼睛(例如，左眼和/或右眼)的相机，特别是两个相机。在实施例中，系统的传感器设备包括两个相机(即，人的每个眼睛一个相机)，每个相机被配置为观察人的相关联的眼睛。
80.特别地，为了检测眼睛的调节，系统被配置成在通过传感器设备的(一个或多个)相机监测个人的相应眼睛的同时调节光学特性(例如，以连续方式或以小的连续增量)，其中，在个人的眼睛的晶状体在被调节的光学特性的特定值处停止改变其形式的情况下，测试图案被认为是被人感觉为清晰的图像。
81.根据本发明的系统的另一实施例，该系统包括至少一个显示器，该显示器被配置成显示测试图案，其中特别地，该至少一个显示器由vr头戴式设备和/或ar头戴式设备所包括。
82.优选地，所述系统，特别是vr和/或ar头戴式设备包括致动器，该致动器被配置成改变可调透镜的表面的形状，以调节所述至少一个光学特性。在vr和/或ar头戴式设备包括两个可调透镜的情况下，系统(特别是vr和/或ar头戴式设备)包括两个致动器，每个致动器用于一个可调透镜。
83.根据系统的实施例，所述至少一个光学特性是以下中的一个：球镜度、柱镜度、柱镜角、棱镜度、棱镜角。
84.根据优选实施例，相应的可调透镜包括成形元件，用于改变可调透镜的表面的形状，以便调节所讨论的光学特性(例如，球镜度、柱镜角、柱镜度、棱镜度、棱镜角中的一个或其组合)。
85.特别地，根据系统的实施例，成形元件包括限定轮廓的非圆形内边缘。此外，特别地，成形元件连接到可调透镜的膜，并且围绕膜的光学有效区域，该区域形成可调透镜的所述表面。此外，特别地，成形元件可以是可变形的成形元件(也参见上文)。
86.特别地，可调透镜包括致动器，该致动器被配置为使成形元件以及所述表面变形，以使可调透镜具有限定的球镜度、柱镜角、棱镜度和棱镜角。这些光学特性中的每一个可以通过使用致动器使成形元件变形来单独地调节。
87.此外，根据一个实施例，该系统包括计算机，该计算机特别地操作性地连接到vr和/或ar头戴式设备，并且特别地被配置成导出包括至少一个光学特性(或者所有前述光学特性或其选择，这意味着每个可能的组合)的眼镜处方。计算机可以例如是以下之一：台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、移动电话(例如，智能电话)。
88.特别地，根据一个实施例，计算机被配置成经由计算机网络将相应的光学特性或眼镜处方传输至远程服务器。
89.优选地，在一个实施例中，计算机网络使用tcp/ip来传输相应的光学特性或眼镜处方。优选地，所述计算机网络是因特网。
90.在上文中，结合一些实施例，结合所述方法、系统和计算机程序仅描述了一个可调透镜。
91.然而，关于根据本发明的方法、计算机程序和系统，vr和/或ar头戴式设备可以包括在个人的每只眼睛前面的可调透镜。因此，vr和/或ar头戴式设备可以包括用于左眼的第
一可调透镜和用于右眼的第二可调透镜。这些可调透镜中的每一个都可以根据这里关于可调透镜描述的实施例来形成。而且，该系统，特别是vr和/或ar头戴式设备，可以包括根据这里描述的任何实施例的用于每个可调透镜的致动器。
92.可以针对人的一只眼睛(例如，左眼或右眼)并且此后针对另一只眼睛执行上述各种光学特性的调节。特别是一次测量一只眼睛的柱镜或球镜。当测试棱镜度或棱镜角时，优选地认为两只眼睛分别对应于两只眼睛之间的相对量。这可以包括覆盖其相关联的可调透镜当前未被调节的眼睛。为了覆盖相应的眼睛，vr和/或ar头戴式设备可以包括快门。
附图说明
93.下面结合附图对本发明的进一步特征和优点以及本发明的实施例进行描述，其中
94.图1示出了根据本发明的用于确定个人的眼镜的至少一个光学特性的系统的实施例；
95.图2a、图2b和图2c分别示出了可以用于根据本发明的系统和方法中的测试图案的不同示例；
96.图3示出了系统的可调透镜的透镜成形元件的实施例；
97.图4示出了通过使用致动器在沿成形元件的外围分布的点上使可调透镜的表面变形来改变系统的可调透镜的光学特性的过程；
98.图5示出了根据本发明的方法的实施例的流程图；
99.图6示出了允许用户选择关于眼睛训练的系统和方法的不同选项的系统的界面的示例；
100.图7示出了包括光导的头戴式设备的显示器的实施例；以及
101.图8示出了包括光导的头戴式设备的显示器的另一实施例。
具体实施方式
102.图1示出了根据本发明的用于确定个人的助视器(例如，个人的眼镜)的至少一个光学特性的系统1的实施例。如图1所示，系统1包括被配置成由个人佩戴的vr和/或ar头戴式设备2，该vr和/或ar头戴式设备2包括至少一个可调透镜20，可调透镜被配置成在vr和/或ar头戴式设备由个人佩戴时定位在个人的眼睛前方。优选地，头戴式设备2包括用于人的另一只眼睛的另一可调透镜21。特别地，第一可调透镜20可以布置在个人的右眼的前方，而另一或第二透镜21可以布置在个人的左眼的前方。
103.特别地，各个可调透镜20、21是可调的，以调节各个可调透镜20、21的至少一个光学特性，从而人将通过各个可调透镜20、21观察到的测试图案t感知为清晰的。特别地，可以使用如图2a至2c所示的测试图案t。也可以使用其它合适的图像。特别地，可以单独地检查眼睛，其中未检查的眼睛例如被闭合、覆盖或者以其他方式与光路分离(例如，借助于头戴式设备2的快门)。特别地，对柱镜和球镜进行单独的检查，而结合棱镜考虑两只眼睛。
104.此外，系统1可以包括传感器设备30、31，可调透镜20、21被配置成被调节以调节相应透镜20、21的相应光学特性，直到传感器设备30、31检测到个人的相应眼睛适应于通过相应可调透镜20、21观察到的测试图案t。特别地，传感器设备30、31可以包括两个相机30、31，每个相机30、31被配置成监测个人的一只眼睛，使得可以分别监测左眼和右眼。特别地，当
利用相应的传感器设备，特别是利用相应的相机30、31观察个人的所讨论的眼睛时，通过以连续的方式(或以小的连续增量)调节相关的可调透镜20、21的相应光学特性，可以检测相应眼睛的调节，其中，在个人的被检查的眼睛的晶状体在光学特性的某一值处停止改变其形状的情况下，测试图案t被认为是个人感知为清晰的图像。这可以通过自动分析由相关的相机30、31获得的眼睛的晶状体的图像来推断。这种分析可以由图1中所示的系统1的计算机7来执行。计算机7可以是任何合适的计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、平板计算机或智能电话(图1描述了对这种计算机的选择，尽管在系统中可以仅存在一个计算机)。还可以想到将计算机7集成到头戴式设备2中。
105.此外，头戴式设备2优选地包括用于每只眼睛的显示器80、81。在vr头戴式设备2的情况下，当佩戴vr头戴式设备2时，每个显示器80、81可以位于相应眼睛的前方，以向人显示诸如测试图案t的信息。然后，可以将相应的可调透镜20、21布置在相应的显示器80、81与相应的眼睛之间。在头戴式设备2是ar头戴式设备的情况下，相应的显示器80、81可以由相应的可调透镜20、21形成，即通过将信息投影到相应可调透镜的表面上。
106.特别地，如图7和8所示，在ar头戴式设备2的情况下，相应的显示器80、81可以是透明的。特别地，对于ar头戴式设备2，显示器80、81可以包括透明承载件130，其包括光导13，每个光导13表示显示器80、81的像素，通过该像素可以向个人呈现增强现实(在vr的情况下，相应的显示器不需要是透明的)。此外，如图7所示，可调透镜20、21的背对人的表面可以由包括光导13的承载件130形成。可替代地，所述表面可以由单独的透明板12形成。透镜成形元件4可以通过波纹管11或其它合适的结构连接到承载件130(图7)或板12(图8)。透镜成形元件4可以使用致动器10改变其形状和/或位置。特别地，各个可调透镜20、21和承载件13，特别是板12可以由框架15保持。此外，在ar中，测试图案t还可以经由计算机7的单独显示器显示，或者可以是个人通过头戴式设备2的可调透镜20、21观察到的物理对象。
107.系统1可以用于实施根据本发明的用于确定针对个人的助视器(例如，眼镜)的至少一个光学特性(例如，以自动地生成针对个人的眼镜处方)的方法，该方法包括以下步骤：
108.a)个人通过该个人佩戴的头戴式设备2的可调透镜20、21观察测试图案t，可调透镜20、21位于该个人的眼睛前方，以及
109.b)调节可调透镜20、21的至少一个光学特性，以使该个人将测试图案感知为清晰
110.或
111.调节可调透镜20、21的至少一个光学特性，直到传感器设备30、31检测到个人的眼睛适应于测试图案t。
112.特别地，根据实施例，如眼镜处方所要求的完整的一组光学特性可以借助于图5中所示的方法的实施例来推断。
113.根据第一步骤200，测试图案t(例如，如图2a至2c所示)由vr和/或ar头戴式设备2或经由(例如，计算机7的)外部显示器显示。
114.此后，在步骤201中，调谐可调透镜20的球镜度，同时检查202哪个球镜度值导致测试图案t的最优感知。存储球镜度的这个最优值。
115.此后，在步骤203中，针对预定的小柱镜度调节柱镜角，同时检查204哪个柱镜角值导致测试图案t的最优感知。存储柱镜角的这个最优值。
116.此后，在步骤205中，调谐可调透镜20的柱镜度(柱镜角取最优值)，同时检查206哪
个柱镜度值导致测试图案t的最优感知。存储柱镜度的这个最优值。
117.此后，在步骤207中，针对预定的小棱镜度(例如
±
0.5)调节棱镜角，同时检查208哪个棱镜角值导致测试图案t的最优感知。存储棱镜角的这个最优值。
118.此后，在步骤209中，调谐可调透镜20的棱镜度(棱镜角取最优值)，同时检查210哪个棱镜度值导致测试图案t的最优感知。存储棱镜度的这个最优值。
119.在步骤211中，可以从所存储的光学特性的最优值导出助视器/眼镜处方。
120.最后，在步骤212中，可以根据光学特性的测量的最优值(例如，从导出的眼镜处方)制造助视器(例如，眼镜)。最优值(例如眼镜处方)可以经由诸如因特网之类的计算机网络n(例如经由或经由上传到制造商的网站)发送给制造商m、制造设备m或使用计算机7的配镜师。最优值或处方也可以被打印出来并被带给制造商或配镜师以获得助视器(例如眼镜)。
121.此外，如图3所示，为了调节相应可调透镜21的各个光学特性，这里例如用于个人的左眼，以特别地为透镜21提供期望的球镜度、柱镜度、棱镜度、柱镜角和棱镜角)，相应可调透镜21可以包括流体体积v、柔性膜5和成形元件4，其中膜5在一侧上界定流体体积v，并且其中成形元件4附接到膜5。此外，特别地，成形元件4围绕膜5的光学作用区域(optically active region)，其中成形元件4被布置和配置成通过借助于致动器10偏转来改变可调透镜20、21的所述至少一个光学特性。这改变膜5的所述作用区域的表面的形状，并且因此根据偏转改变所处理的光学特性(也参见图7和8)。
122.特别地，图3以沿着相应的可调透镜20、21的光轴z的俯视图示出了相应的可调透镜20、21的成形元件4(也参照图1)。成形元件4优选地包括非圆形的环形形状，并且成形元件4的内边缘限定非圆形的轮廓41。
123.特别地，成形元件4在假想外接圆40内延伸。外接圆41是在成形元件4的主延伸平面内围绕成形元件4的圆，特别是轮廓40，其中外接圆41具有最小可能半径。特别地，外接圆41和轮廓40之间的横向距离d沿着成形元件4的周边u变化。横向距离d沿着外接圆41的半径r测量。成形元件4还可以具有沿着成形元件4的周边u变化的宽度w。宽度w在沿着外接圆41的半径r的方向上测量。
124.特别地，通过透镜成形元件4的偏转，可以调节以下光学特性中的一个、选择或全部：球镜度、柱镜度、棱镜度、柱镜角、棱镜角。
125.在这方面，球镜度(缩写为sph)表示以焦距的屈光度测量的透镜光焦度的量。膜对于球镜度的偏转在可调透镜的所有子午线中是相等的。成形元件4被配置成通过膜的可限定变形来改变透镜光焦度。
126.柱镜度(缩写为cyl)表示可调透镜21的散光的透镜光焦度。该膜5具有非球形表面形状以产生柱镜度。特别地，为了产生柱镜度，膜具有使得膜沿着第一子午线不具有增加的曲率并且膜5沿着第二子午线具有最大增加的曲率的形状，其中第一子午线和第二子午线相对于彼此垂直地延伸。成形元件是可变形的，以沿着第二子午线改变膜5的曲率。
127.柱镜角描述第一子午线的角度，其没有增加的曲率来矫正散光。换句话说，柱镜角是第一透镜子午线的与第二子午线成90度的角度，其中第二子午线包含柱镜度。柱镜角被限定为具有从1
°
至180
°
的角度。成形元件4可变形以将柱镜轴位从1
°
改变到180
°
角。
128.此外，棱镜度是以棱镜屈光度("p.d."或上标三角形)测量的可调透镜21的棱镜度
的量。棱镜度以公制或分数英制单位(例如0.5或1/2)表示。棱镜对应于膜5的表面相对于光轴z的倾斜。棱镜度限定了膜5的表面倾斜的角度的绝对值。成形元件4可以是可变形的以改变棱镜度。
129.棱镜角是可调透镜21的棱镜度的方向。棱镜角表示子午线的角度，可调透镜的表面围绕该子午线相对于光轴倾斜。棱镜角可以沿着任何子午线延伸。棱镜角可以由从1
°
至360
°
的角度限定。成形元件可以是可变形的以将棱镜角从1
°
改变到360
°
。
130.优选地，如图4所示的实施例所示，可调透镜21包括至少五个致动点，其中在每个致动点处存在偏转点42、保持点43或其两者。优选地，可调透镜21包括至少六个致动点，更优选地包括至少八个致动点。在致动点42、43处，偏转力51和/或保持力61被传递到成形元件4。特别地，在致动点42、43处，成形元件4沿光轴z的位置可由偏转力51和/或保持力61限定。例如，致动点42、43是离散点，其中成形元件4使其沿光轴z的位置适应相邻致动点42、43的偏转。
131.特别地，在保持点43处，成形元件4可以经由刚性连接或经由弹簧连接到底座9(诸如框架)，其中致动器10可以被配置成在相应的致动点处沿着光轴z施加力，其中这些力可以彼此独立并且可以单独地调节。特别地，致动器可以是致动器系统，其包括在每个致动点处的多个致动器(例如，基于形状记忆合金、压电致动器等)，以使成形元件4在相应的致动点处偏转预定行程。
132.特别地，图4以示意性立体图示出了处于特定调谐状态的成形元件4。偏转点42和保持点43布置成沿着周边u彼此间隔开。可替代地，至少一些保持点42和一些偏转点41可以重合。此外，还示出了施加到相应点42、43的偏转力51和保持力61。
133.最后，如图6所示，根据本发明的系统1也可以用于眼睛训练。特别地，图1中所示的计算机7的用户接口可以被配置成向用户显示用于选择训练选项的菜单，所述训练选项诸如由人执行的眼睛训练的“自由可编程练习”70、“预编程练习”71和“自动进展跟踪”72。

技术特征：

1.一种用于确定个人的助视器的光学特性的最优值的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供包括可调透镜(20、21)的虚拟现实(vr)和/或增强现实(ar)头戴式设备，b)个人通过所述可调透镜(20、21)观察测试图案(t)，以及c)将所述可调透镜(20、21)的光学特性调节到最优值，其中通过调节所述光学特性来改变个人所感知的所述测试图案的图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤c)还包括个人将所述光学特性调节到最优值，或传感器设备(30、31)检测所述光学特性的最优值。3.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述光学特性包括借助于致动器来改变所述可调透镜(20、21)的表面的形状。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可调透镜(20、21)的光学特性是以下中的一个：球镜度、柱镜度、柱镜角(c)、棱镜度、棱镜角(p)。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述可调透镜的光学特性为球镜度，且步骤c)进一步包括作为另一光学特性，利用包括预定柱镜度的所述可调透镜来调节所述可调透镜(20、21)的柱镜角，直到选择或检测到所述柱镜角的最优值。6.根据权利要求5所述的方法，其中步骤c)还包括作为另一光学特性，调节所述可调透镜(20、21)的柱镜度，直到选择或检测到所述柱镜度的最优值，其中所述柱镜角处于所选择或检测到的最优值。7.根据权利要求6所述的方法，其中步骤c)还包括作为另一光学特性，利用包括预定棱镜度的所述可调透镜来调节所述可调透镜(20、21)的所述棱镜角，直到选择或检测到所述棱镜角的最优值。8.根据权利要求7所述的方法，其中步骤c)还包括作为另一光学特性，在将棱镜角设定为棱镜角的最优值的情况下，调节所述可调透镜(20、21)的棱镜度。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括以下步骤d)制造所述助视器，所述助视器包括所述相应光学特性的所述最优值。10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，所述方法还包括以下步骤：d1)将相应光学特性的最优值传输到用于光学元件的制造设备(m)，以及d2)制造具有各自光学特性的最优值的可调透镜，特别是将所述光学元件集成在助视器中。11.根据权利要求9所述的方法，其中步骤d)包括经由计算机网络(n)传输所述相应光学特性的最优值。12.一种包括指令的计算机程序，当所述计算机程序在计算机(7)上执行时，所述指令使所述计算机执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。13.一种用于确定人的助视器的至少一个光学特性的系统(1)，所述系统包括被配置成由个人佩戴的vr和/或ar头戴式设备(2)，所述vr和/或ar头戴式设备(2)包括可调透镜(20、21)，所述可调透镜被配置成当人佩戴vr和/或ar头戴式设备(2)时被定位在个人的眼睛前方，其中，所述可调透镜(20、21)是可调节的，以调节所述可调透镜(20、21)的至少一个光学
特性，以及所述系统包括输入设备(7)，其被配置成由个人操作以调节所述可调透镜以及随之的至少一个光学特性，和/或其中，所述系统(1)包括传感器设备，其中，所述传感器设备被配置成检测所述眼睛的调节并且基于所检测的调节提供数据，其中，所述系统被配置成基于所述数据控制所述可调透镜以及随之的特性的调节。14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述系统(1)包括至少一个显示器(80、81)，所述显示器被配置成显示所述测试图案，其中特别地，所述至少一个显示器由所述vr头戴式设备和/或所述ar头戴式设备所包括。15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述系统包括致动器(10)，所述致动器被配置成改变所述可调透镜(20、21)的表面的形状以调节所述至少一个光学特性。16.根据权利要求13所述的系统，其中，所述至少一个光学特性是以下中的一个：球镜度、柱镜度、柱镜角、棱镜度、棱镜角。17.根据权利要求13至16中任一项所述的系统，其中，所述系统包括计算机(7)，所述计算机被配置成经由计算机网络将所述至少一个光学特性传输到远程服务器。

技术总结

本发明涉及一种用于确定人的助视器(例如眼镜)的至少一个光学特性的方法和系统，该方法包括以下步骤：由个人通过由个人佩戴的虚拟现实(VR)和/或增强现实(AR)头戴式设备(2)的可调透镜(20、21)观察测试图案(T)，可调透镜(20、21)位于人的眼睛前方，并且调节可调透镜(20、21)的至少一个光学特性，使得人将测试图案(T)感知为清晰的，或者调节可调透镜(20、21)的至少一个光学特性，直到传感器设备(30、31)检测到人的眼睛适应于测试图案(T)。检测到人的眼睛适应于测试图案(T)。检测到人的眼睛适应于测试图案(T)。