焦距调节制造技术

一副眼镜，包括一对可变焦距透镜，图像采集系统和控制器；所述图像采集系统适用于采集使用者每个眼睛的图像，所述控制器适用于分析所述图像，以监测所述使用者的眼睛的聚散度，并将所述可变焦距透镜的焦距调节到由所监测的聚散度直接得到的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】焦距调节本专利技术涉及包括一对可变焦距透镜的一副眼镜，并涉及控制和校准在一副这样的眼镜中的一对可变焦距透镜的方法。具有可变焦距透镜的眼镜是有用的，例如用于处理老花眼。这是一种在中年到来时开始影响人们的状况，其中眼睛表现出在近物体上聚焦能力的减低。这种状况是不断发展的，并导致许多人随着他们年龄增长需要视力矫正，以便于阅读。使事情复杂的是，所需要的视力矫正可能会随着年龄增长而恶化，导致个体随着他们年龄增长不得不多次更换他们的眼镜。所述状况在个体中是普遍的，如果没有这种状况，这些个体本来是具有优异视力而不需要矫正远距视力的。对于老花眼个体所需的附加球光焦度将取决于他们的年龄，并且也取决于工作距离。例如，一本书通常被拿得比电脑显示器的观看距离更近，并且可能需要不同程度的附加球光焦度以便为老花眼个体形成清晰的图像。老花眼经常伴有近视或其它视力缺陷，对于远距离和近距离范围视力需要不同的处方。例如近视个体对于一般视觉范围可能需要负5屈光度的球光焦度，同时对于近距离任务，例如阅读，需要提供附加的正2屈光度的球光焦度。所述附加的正2屈光度补偿了所述眼睛用于阅读的聚焦能力缺失。对于使所述个体能够舒适地看电视或用电脑显示器工作，可能需要稍小的附加球光焦度。可变焦距透镜能够当使用者集中于近距离任务时使使用者改变所述焦距，因而可变焦距透镜能够用于处理老花眼。具有可变焦距透镜的眼镜也具有调节机构，使使用者能够根据需要调节所述透镜的焦距。然而，必须进行这种调节对于使用者来说是不便的，并且如果所述机构是特别敏感的或者沿着所述机构的移动路径具有不稳定的位置(所述调节可能从所述位置漂移或跳跃)，可能难于精确进行这种调节。已经有人尝试在眼镜中提供透镜的焦距的自动调节。其中的许多尝试已经依赖于，至少部分依赖于测距仪自动聚焦系统，它们是复杂的，并且可能与控制使用者的眼睛的聚散的生物系统相冲突，所述生物系统与眼睛中的晶状体的调节相关联。这种冲突倾向于在使用者具有中度老花眼的情况下发生，因为测距仪系统将过度估计这类使用者实际所需的矫正程度。不用说，这将导致使用者的不适。已经有其它尝试，其基于对来自使用者的视网膜的光的偏振变化的检测，其可用于检测图像的完美焦点。然而这是一种相当复杂的方式，并且在不采取极端措施以确保所述光总是可以进入到使用者瞳孔以及确保从所述视网膜反射的光可以被检测到的情况下难以可靠实现。除了这些问题外，对于佩戴所述眼镜的个体来说，在校准自动系统方面还存在困难。当然，必须对于每个个体都实施这种校准，因为老花眼的程度在个体之间将是不同的，并且没有两个个体是完全相同的。现有的测距仪和基于偏振的系统的校准不是简单的，并且当然不适合配镜师使用，也当然不适合使用者自身使用。根据本专利技术的第一个方面，提供一副眼镜，其包括一对可变焦距透镜，图像采集系统和控制器;所述图像采集系统适合于采集使用者的每个眼睛的图像，所述控制器适合于分析所述图像，以监测所述使用者的眼睛的聚散度，以及将所述可变焦距透镜的焦距调节到由所监测的聚散度直接得到的值。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种控制在一副眼镜中的一对可变焦距透镜的焦距的方法，该方法包括:采集使用者的每个眼睛的图像;分析所述图像，以监测所述使用者的眼睛的聚散度；以及将所述可变焦距透镜的焦距调节到由所监测的聚散度直接得到的值。因此，本专利技术提供了自动调节在眼镜中的透镜的焦距的方式，其依赖于所述聚散度，而不需要对从眼睛或透镜到使用者观看的物体之间的距离进行任何计算。聚散是眼睛为了获得或保持单个的双目视觉而在相反方向上的同时移动，当观看近物体时，眼睛向一起移动，并且当观看远物体时，眼睛向分开方向移动。在所述眼睛中晶状体的调节与所述聚散是相关联的。本专利技术利用这种现象仅根据所述聚散来确定合适的焦距。不需要复杂的距离测定或偏振检测系统，并且作为结果获得了可靠得多的系统。本专利技术因此克服了上述问题。在本说明书中提及“可变焦距透镜”时，应当理解的是这包括其中所述透镜的仅一个区域具有可变焦距的透镜，以及其中整个透镜具有可变焦距的透镜。当提及改变透镜的焦距时，应当理解的是包括在这些透镜的多个可变焦距区域中改变所述焦距。要重点说明的是，本专利技术绝不以任何方式计算或测量或利用(例如从使用者眼睛或所述透镜)到所述物体的距离。通常地，必须监测的唯一因素是所述聚散，并且其被直接用于得到所述焦距所需的值。然而，在一些实施例中，其它次要因素，例如环境光照水平，可用于对所述焦距进行微小调节。所采集的图像可以是使用者每个眼睛的整体的图像，或者仅是使用者每个眼睛的一部分的图像。通常地，所采集的图像将包括使用者每个眼睛的对应部分。在其中所采集的图像包括使用者每个眼睛的对应部分的情况下，所述控制器可适合于分析所述图像，以通过监测所述对应部分之间的距离而监测使用者眼睛的聚散度。因此，所述方法可以包括:以校准和/或操作模式，分析所述图像，以通过监测所述对应部分之间的距离而监测所述使用者眼睛的聚散度。所述对应部分之间的距离随着所述聚散度直接变化，并且因此可用于提供对使用者眼睛的聚散的测量。使用者每个眼睛的对应部分可以是所述眼睛的任何部分，其是可容易检测的，因此可以监测它们的相对位置以及因此它们的间距。例如，所述使用者眼睛的对应部分可以在角膜缘上，其是在巩膜和眼角膜之间的分界线。由于在巩膜(其是白色的)和眼角膜之间通常存在高对比度，因此所述角膜缘是使用标准图像处理技术相对易于检测的，所述标准图像处理技术例如是用于定位角膜缘的阈值和边缘检测。通常在这种情况下，所述对应的点将处于相对于参比径向轴的相同旋转角度处，其中所述参比径向轴从所述角膜缘的形心向外延伸，所述对应的点的位置可以在角膜缘已经如上述方法被检测后进行计算。然而，在优选的实施例中，所述图像采集系统适合于采集这样的图像，所述图像包括使用者的两个瞳孔的至少一部分，并且所述控制器适合于分析所述图像以监控瞳距。因此，在这个优选的实施例中，所述使用者眼睛的对应部分是所述使用者瞳孔的组成部分。类似地，根据这个优选的实施例，所述方法可以包括采集这样的图像，所述图像包括使用者的两个瞳孔的至少一部分，并且分析所述图像以监控所述瞳距。因此，在这个优选的实施例中，所述使用者眼睛的对应部分在所述瞳孔上，所述两个部分之间的距离代表瞳距。所述瞳孔是相对易于检测的，因为在它和周围虹膜之间通常存在高对比度，使得标准图像处理技术，例如阈值和边缘检测，可用于定位所述瞳孔的边缘。然后所述对应的部分可以是所述瞳孔的形心，其位置可以在已经检测所述瞳孔的边缘之后被计算出。通常地，所述图像采集系统包括一个或多个用于采集图像的照相机，所述图像包括使用者的每个眼睛的对应部分。如果使用多于一个照相机，则所述图像采集系统可以处理来自每个照相机的图像以产生由每个照相机采集的图像组成的单个复合图像。标准图像拼接技术可用于该目的。如果要以此方式产生一个单个复合图像，所述照相机应当优选具有视野的覆盖区域，以使得图像拼接算法可用。在其它实施例中，在视野的区域不重叠处，则可以使用多个照相机(通常每个眼睛用一个）。每个照相机应当在制造过程中被初始校准。这对于说明不同的额定参数是必要的，额定参数例如是框架尺寸，基线(base curve)，全角和二面角，和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一副眼镜，包括一对可变焦距透镜，图像采集系统和控制器；其中所述图像采集系统适用于采集使用者的每个眼睛的图像，所述控制器适用于分析所述图像，以监测所述使用者的眼睛的聚散度，并将所述可变焦距透镜的焦距调节到由所监测的聚散度直接得到的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·史蒂文斯，本杰明·霍兰德，乔恩·尼斯珀，格雷姆·麦肯齐，
申请(专利权)人：ADLENS有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB