DE102009004383B4

DE102009004383B4 - Auswertevorrichtung, Auswerteverfahren und Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102009004383B4
Application number: DE102009004383A
Authority: DE
Inventors: Dr. Trumm Stephan; Leonhard Schmid; Rainer Sessner; Dr. Uttenweiler Dietmar; Jochen Brosig; Dr. Müller Werner
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2012-09-13
Anticipated expiration: 2029-01-13
Also published as: DE102009004383A1; DE102009004381B4; DE102009004381A1

Abstract

Auswertevorrichtung zum Auswerten von Reflexbilddaten einer in Gebrauchsstellung an dem Kopf eines Probanden (30) angeordneten Brille (38) mit – einer Reflexbeleuchtungseinrichtung (202), welche ausgelegt ist, eine in Gebrauchsstellung an dem Kopf eines Probanden (30) angeordnete Brille (38) zumindest bereichsweise zu beleuchten, – einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16), welche ausgelegt ist, Reflexbilddaten zumindest eines Teilbereichs der in Gebrauchsstellung an dem Kopf des Probanden (30) angeordneten Brille (38) zu erzeugen, – einer Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, mittels der Reflexbilddaten Reflexdaten zu bestimmen, und mit – einer Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist, die Reflexdaten auszugeben, wobei – die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) derart angeordnet und aufeinander abgestimmt sind, daß – mittels der Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) zumindest ein Reflex (212) an der Brille (38) erzeugt wird und – mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) dieser Reflex (212) zumindest bereichsweise in den Reflexbilddaten dargestellt ist, wobei...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auswertevorrichtung, ein Auswerteverfahren und ein Computerprogrammprodukt.
Herkömmlicherweise können Brillengläser, insbesondere progressive Brillengläser mittels computergestützter Verfahren möglichst genau an eine Gebrauchssituation bzw. Gebrauchsstellung des Brillenträgers angepaßt werden.
Die Gebrauchsstellung einer am Kopf eines Probanden angeordneten Brille bzw. der in einer Brille angeordneten Brillengläser ist von einer Vielzahl von Parametern abhängig, beispielsweise von der Pupillendistanz des Benutzers, dem Fassungsscheibenwinkel, der Brillenglasvorneigung, der Brillenfassung, dem Hornhautscheitelabstand des Systems von Brille und Auge 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.
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, wobei beispielsweise eine LED nach Unendlich abgebildet wird.
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.
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.
Ebenfalls kann mittels eines computergestützten Verfahrens die Position eines Brillenglases in Gebrauchsstellung vor dem Auge des Probanden bzw. Benutzers des Brillenglases bzw. der Brillengläser, d. h. dem Brillenträger, in einfacher und genauer Weise überprüft werden. Ein derartiges Verfahren kann z. B. ein Stereoverfahren mit zwei Digitalkameras sein, wobei die Position eines oder beider Brillengläser vor dem jeweiligen Auge in einfacher Weise sehr genau bestimmt werden kann. Somit kann überprüft werden, ob die tatsächliche Gebrauchsstellung des Brillenglases bzw. der Brillengläser vor dem jeweiligen Auge der theoretischen, vorgegebenen Gebrauchsstellung entspricht, für die die entsprechenden Brillengläser optimiert wurden.
In diesem Zusammenhang ist die genaue Kenntnis der Form der Brillengläser bzw. Stützscheiben für eine gegebene Brillenfassung ist beispielsweise für die Produktion der Brillengläser, insbesondere zur Optimierung der Glasgröße und dadurch gegebenenfalls auch der Dicke wichtig. Weiterhin ist diese Information auch bei einer Kundenberatung zur Auswahl der Brillenfassung hilfreich bzw. benötigt, insbesondere wenn beispielsweise in einem Bild, das den Kopf des Kunden zeigt, der eine Brillenfassung trägt, verschiedene Gläser mit unterschiedlichen Tönungen, Oberflächenveredlungen, Oberflächeneffekten, usw. dargestellt sind. Dies gilt insbesondere auch bei Bohr-Brillen und Nylor-Brillen, z. B. wenn die Scheibenform simuliert werden soll.
DE 100 20 005 A1 offenbart eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Bestimmung der Zentrierdaten für die Einarbeitung von Brillengläsern in Brillenfassungen. Dabei kommen Zentrier- oder Messfolien zum Einsatz, welche in die Brillenfassung eingesetzt werden. Ein Lichtpunkt, welcher von einer auf einem Zentrierreiter angebrachten Lichtquelle ausgeht, wird vom Brillenträger auf einen vorher definierten Zielpunkt in Richtung einer Kamera gerichtet. Unterhalb der Kamera befinden sich zwei weitere Lichtquellen zur Erzeugung eines Reflexpunktes auf der Augenhornhaut. Auf diese Weise können schließlich über einen Monitor Einschleifdaten der Brillengläser mittels Linien auf der Messfolie sowie mittels des äußeren Reflexpunktes auf der Hornhaut bestimmt werden.
DE 100 33 983 A1 offenbart eine Einrichtung zur Bestimmung von Brillenglas-Zentrierdaten. Ein Kunde, welcher ein bereits ausgesuchtes Brillengestell zusammen mit einem Aufsteckbügel und einer Visiereinrichtung trägt, stellt sich an eine vordefinierte Stelle und blickt auf eine etwa drei Meter entfernte Videokamera, deren Objektiv zusammen mit einem Spiegel und einer (oder zwei) Lichtquelle(n) im Bereich der Frontfläche eines höhenverstellbaren Gehäuses angeordnet ist. Der Aufsteckbügel weist zwei Kalibrierpunkte auf, deren genaue Lage auf einem Bildschirm mittels eines Computerprogramms bestimmbar ist. Außerdem kann die genaue Lage zweier Reflexpunkte der Lichtquelle auf der Augenhornhaut des rechten und linken Auges bestimmt werden. Ein Computerprogramm berechnet schließlich die Zentrierdaten.
DE 103 04 185 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Anpassen einer Position eines Brillenglases relativ zur Position einer Pupille. Die Vorrichtung umfasst insbesondere eine Beleuchtungseinrichtung für eine Augenpartie der eine noch unverglaste Brillenfassung tragenden Person. Ferner sind eine Linse, ein Strahlteiler, eine Lichtfalle sowie eine Kamera zum Erzeugen eines Bildes der Augenpartie vorgesehen. Die Auswertung von Bilddaten läuft bevorzugt automatisch ab. Die Beleuchtungseinrichtung enthält mindestens eine Lichtquelle für Licht aus einem Wellenlängenbereich, das von der Netzhaut des Auges mit hohem Reflexionsgrad reflektiert wird.
WO 2007/036288 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bestimmen des Vorneigungswinkels einer von einer Person getragenen Brillenfassung. Ein Hilfsobjekt wird mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge beleuchtet und reflektiert es unter einem von der Wellenlänge abhängigen Winkel. Der Vorneigungswinkel der Brillenfassung kann aus der von Messmitteln (wie zum Beispiel einer Farbkamera) erfassten Farbe sowie einer vorbestimmten räumlichen Anordnung und Ausrichtung der Messmittel und der Lichtquelle zueinander bestimmt werden.
DE 88 12 095 U1 offenbart eine Vorrichtung zur Messung der zur Anpassung optischer Gläser an ein Brillengestell erforderlichen Parameter. Die Vorrichtung umfasst ein Aufnahmegerät mit einer Matrix photosensibler Elemente (CCD-Kamera), eine Lichtquelle und eine Einrichtung zur Entfernungsmessung (Visiereinrichtung). Ein Patient, welcher das von ihm ausgewählte Brillengestell trägt, setzt oder stellt sich gegenüber die Vorrichtung und wendet seinen Kopf direkt der Vorrichtung zu. Mit einer entsprechenden Software können einerseits die Pupillen des Patienten und andererseits die Ränder des Brillengestells ermittelt werden. Sowohl die Pupillen als auch die Ränder des Brillengestells zeichnen sich durch den Reflex der Lichtquelle ab.
DE 10 2005 003 699 A1 offenbart eine Vorrichtung, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zum Bestimmen von optischen Parametern eines Benutzers. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zwei Beleuchtungseinrichtungen, welche jeweils Reflexionen erzeugen und von zwei Bildaufnahmeeinrichtungen erfasst werden. Anhand von erzeugten Bilddaten können Benutzerdaten und damit optische Parameter des Benutzers bestimmt und über einen Monitor, zusammen mit aufgenommenen Bildern, angezeigt werden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, in einfacher und zuverlässiger Weise ein Brillenglas zu bestimmen. Insbesondere ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bestimmung einer Position eines Brillenglases bzw. einer Brille vor dem jeweiligen Auge eines Brillenträgers zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Begriffsbestimmungen
Vor der nachfolgenden, detaillierten Darstellung der Erfindung werden Begriffe definiert bzw. beschrieben, welche zum Verständnis der Erfindung beitragen.

– Eine ”Hilfsstruktur” 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.
– Ein einem Brillenglas ”entsprechendes Auge” 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.
– Brillengläser sind beispielsweise Einstärkenbrillengläser, Mehrstärkenbrillengläser, beispielsweise Gleitsichtgläser, mit oder ohne Tönung, Verspiegelung und/oder Polarisationsfiltern.
– Der Begriff ”bestimmen” beinhaltet beispielsweise ”berechnen”, ”ablesen aus einer Tabelle”, ”entnehmen einer Datenbank”, usw.
– 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.
– ”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.

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.
Unmittelbar unter den ”Haupt-Gravuren” können sich jeweils temporal die Gravur der Addition und nasal ein Index für Basiskurve und Brechzahl des Glases befinden.
Ferner 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.

– Ein ”Darstellungsmittel” 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.

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.
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.

– 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.

Außerdem kann eine aufgestempelte Markierung einen Prismenbezugspunkt B_P umfassen, der vorzugsweise mit dem Nullpunkt (siehe oben) zusammenfällt.
Die aufgestempelte Markierung kann auch einen Kreis um den Nahbezugspunkt B_N 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 Nandurchblickpunktes kann in Abhängigkeit vom variablen Inset davon abweichen.
Ferner können die aufgestempelten Markierungen weitere bzw. zusätzliche Markierungen aufweisen, beispielsweise ein schematisches Auge, um insbesondere den Fernbezugspunkt zu Markieren, Plus- und Minuszeichen, Punkte, um den Nahbezugspunkt zu kennzeichnen, usw.

– Zwei ”Bildaufnahmeeinrichtungen” 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. Die beiden Bildaufnahmeeinrichtungen können unter verschiedenen Aufnahmerichtungen Bilddaten erzeugen.
– Die Begriffe ”Bilddaten” und ”Bild” bzw. ”Bilder” werden synonym verwendet.
– Unter zwei unterschiedlichen bzw. verschiedenen ”Aufnahmerichtungen” wird 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.
– Unter einer Bemaßung im Kastenmaß wird 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 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.

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).
Insbesondere ist das Kastenmaß ein ein Brillenglas umschreibendes 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.

– 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.

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.
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.

– Die ”Pupillendistanz” entspricht im wesentlichen dem Abstand der Pupillenmitten, insbesondere in Nullblickrichtung.
– Die ”Nullblickrichtung” 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 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.

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.

– Der Augendrehpunkt eines Auges ist der Punkt des Auges, der bei einer Bewegung des Auges, bei festgelegter Kopfhaltung, beispielsweise einer Blicksenkung oder Blickhebung durch Rotation des Auges im wesentlichen in Ruhe bleibt. Der Augendrehpunkt ist somit im wesentlichen das Rotationszentrum des Auges.
– Effektive optische Achsen der Bildaufnahmeeinrichtungen 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.

Anders ausgedrückt ist die effektive optische Achse 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. Die effektiven optischen Achsen zweier Bildaufnahmeeinrichtungen können sich beinahe schneiden.

– Der Begriff ”beinahe schneiden” 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 effektiven Achsen schneiden oder sich beinahe schneiden.
– Eine ”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.
– Die Begriffe ”elektromagnetische Strahlung” und ”Licht” werden synonym verwendet.
– Der Begriff ”im wesentlichen” kann eine geringfügige Abweichung von einem Sollwert beschreiben, insbesondere eine Abweichung im Rahmen der Herstellungsgenauigkeit und/oder im Rahmen der notwendigen Genauigkeit, so daß ein Effekt beibehalten wird, wie er bei dem Sollwert vorhanden ist. Der Begriff ”im wesentlichen” kann daher eine Abweichung von weniger als etwa 30%, weniger als etwa 20%, weniger als etwa 10%, weniger als etwa 5%, weniger als etwa 2%, bevorzugt weniger als etwa 1% von einem Sollwert bzw. Sollposition, usw. beinhalten. Der Begriff ”im wesentlichen” umfaßt den Begriff ”identisch”, d. h. ohne Abweichung von einem Sollwert, einer Sollposition usw. sein.
– Der Begriff ”polarisiertes Licht” beschreibt beispielsweise ein Bündel von Lichtstrahlen ausschließlich aus annähernd gleich ausgerichteten Wellen, wobei Licht eine elektromagnetische Transversalwelle ist, d. h. die Welle schwingt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung, wobei die Richtung des Schwingens für jeden einzelnen ”Teilstrahl” (für jedes Photon) verschieden ist. Diese Eigenschaft wird als Polarisation bezeichnet. Somit ist Polarisation eine Eigenschaft von Transversalwellen, die die Richtung des Amplitudenvektors der Transversalwelle beschreibt. Bei Longitudinalwellen kann kein Polarisationsphänomen auftreten, da die Schwingung in Ausbreitungsrichtung erfolgt. Eine Transversalwelle ist durch zwei Richtungen charakterisiert: Den Wellenvektor, der in Ausbreitungsrichtung zeigt, und den Amplitudenvektor, der bei Transversalwellen immer senkrecht auf den Wellenvektor steht. Das läßt jedoch im dreidimensionalen Raum noch einen Freiheitsgrad offen, nämlich die Rotation um den Wellenvektor. Es werden drei Arten von Polarisation unterschieden, die durch Richtung und Betrag des Amplitudenvektors in einem festen Raumpunkt beschrieben werden können. Es können drei Arten von polarisiertem Licht unterschieden werden, linear polarisiertes Licht, zirkular polarisiertes Licht und elliptisch polarisiertes Licht. Bei linear polarisiertem Licht zeigt der Amplitudenvektor immer in eine feste Richtung und die Auslenkung ändert bei Voranschreiten der Welle ihren Betrag und ihr Vorzeichen periodisch (mit fester Amplitude). Wird linear polarisiertes Licht beispielsweise durch Reflexion erzeugt und/oder wird linear polarisiertes Licht reflektiert, kann je nach Einfallswinkel die dadurch verursachte Drehung der Polarisationsrichtung unterschiedlich stark ausfallen bzw. ganz verschwinden.

Bei zirkular polarisiertem Licht (auch als drehende Polarisation bezeichnet) dreht sich der Amplitudenvektor bei Voranschreiten der Welle mit konstanter Winkelgeschwindigkeit um den Wellenvektor und ändert seinen Betrag dabei nicht. Bei elliptisch polarisiertem Licht rotiert der Amplitudenvektor um den Wellenvektor und ändert dabei periodisch den Betrag. Die Spitze des Feldvektors beschreibt dabei eine Ellipse.
Lineare und zirkulare Polarisation können auch als Grenzfälle der elliptischen Polarisation aufgefaßt werden, umgekehrt läßt sich aber auch jede elliptische Polarisation als eine Überlagerung einer linear- und einer zirkularpolarisierten Welle beschreiben.
Durchdringt Licht einen ”linearen Polarisationsfilter”, kann lediglich Licht den Polarisationsfilter passieren, welches in der Polarisationsebene des Filters liegt, d. h. das parallel zu der Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters ist. Licht, das andere Polarisierungsrichtung(en) aufweist wird von dem Polarisationsfilter absorbiert. Demzufolge ist das Licht, welches den Polarisationsfilter verläßt, immer polarisiert.
Ein polarisierter Lichtstrahl kann einen Polarisationsfilter, dessen Polarisationsrichtung im rechten Winkel zu der Polarisationsrichtung des Strahls steht, im wesentlichen nicht durchdringen.
Polarisiertes Licht kann durch Polarisation von nicht-polarisiertem Licht erzeugt werden. Nicht polarisiertes Licht kann durch folgende vier Methoden polarisiert werden: Absorption, Reflexion, Streuung und/oder Doppelbrechung, wobei nicht-polarisiertes Licht aus einer inkohärenten Überlagerung vieler Einzelwellen besteht, deren Polarisationszustände vorzugsweise statistisch verteilt sind.
Mit einem Linear-Polarisator, z. B. einer Polarisationsfolie, können aus statistisch polarisierten Lichtwellenzügen solche ausgewählt werden, die nur in einer bestimmten Schwingungsebene schwingen. Vorzugsweise kann ein Linear-Polarisator eine Plastikfolie aus langgestreckten Molekülen umfassen, die beispielsweise durch Spannen parallel gerichtet werden.
Sind bei zwei hintereinander geschalteten Polarisationsfiltern die Molekülachsen parallel, so kann das polarisierte Licht nach Durchgang durch den ersten Polarisationsfilter (Polarisator genannt) auch den zweiten Polarisationsfilter (Analysator genannt) durchdringen. Sind die Molekülachsen senkrecht zueinander, wird das von dem Polarisator kommende polarisierte Licht von dem Analysator absorbiert.
Fällt ein Lichtwellenzug, der schräg zur Durchlaßrichtung, d. h. Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters schwingt, auf diesen auf, geht nur diejenige Komponente durch den Polarisationsfilter, die parallel zu der Polarisationsrichtung schwingt. Die senkrecht zur Polarisationsrichtung schwingende Komponente wird absorbiert.
Polarisiertes Licht kann auch mittels einer entsprechenden Lichtquelle direkt erzeugt werden, zum Beispiel mittels eines Lasers.

– Der Begriff ”Reflex” beschreibt im wesentlichen eine Abbildung von reflektiertem Licht. In anderen Worten beschreibt ein Reflex eine Abbildung von Licht in einem Bild, wobei die Abbildung dem das Licht ausstrahlenden Objekt entspricht und nicht dem Objekt, an dem das Licht reflektiert wird. Ein Reflex kann beispielsweise die Abbildung einer Lichtquelle sein, die an einer Oberfläche eines Objekts reflektiert wird. Wird beispielsweise eine Lichtquelle an einem Objekt, wie einer Hautfläche eines Kopfes eines Probanden reflektiert, wird in einem Bild des Kopfes des Probanden zusätzlich zu der Hautfläche die Lichtquelle abgebildet. Hierbei ist es nicht notwendig, daß die Lichtquelle erkennbar abgebildet wird. Vielmehr kann ein Reflex ein heller Bereich sein, zum Beispiel wenn der Reflex so hell ist, daß das Bild überbelichtet ist. Somit ist beispielsweise der Bereich des Kopfes nicht mehr erkennbar, da der Bereich des Kopfes durch Licht geringerer Intensität dargestellt wird, im Vergleich zu der Intensität des Reflexes. Ein Reflex in Sinne dieser Anmeldung kann auch ein direktes Abbild einer Lichtquelle sein, wenn zum Beispiel eine Lichtquelle derart angeordnet ist, daß das Licht der Lichtquelle direkt auf eine Einlaßapertur einer Bildaufnahmeeinrichtung trifft.

Bei der Reflexion und Brechung von Licht bleibt die Polarisierung grundsätzlich erhalten. Für die Komponente der Strahlung, deren Polarisation in der Einfalls- bzw. Brechebene liegt, gelten jedoch andere Reflexions- und Transmissionskoeffizienten als für die Komponente, deren Polarisationsrichtung orthogonal dazu steht. (So wird bekanntlich unter dem Brewsterwinkel nur Strahlung reflektiert, deren elektrisches Feld orthogonal zur Einfallsebene steht.) Naturgemäß sind diese von der Geometrie (das heißt dem Einfallswinkel) und den Eigenschaften der verwendeten Materialien abhängig. Dadurch kann es durch Reflexion und Brechung durchaus zu einer Drehung der Polarisationsrichtung kommen.
Bei Streuprozessen wird die Polarisierung dagegen zerstört. Selbst bei Beleuchtung mit vollständig polarisiertem Licht sind in dem abgestrahlten Licht also wieder alle Polarisationsrichtungen statistisch verteilt enthalten.

– Der Begriff ”primärer Reflex” beschreibt zum Beispiel Reflexe an den Stützscheiben, der Fassung, der (auch glänzenden) Haut des Probanden und/oder Reflexe an Geräteteilen. Primäre Reflexe sind direkte Reflexe, bei denen im Strahlengang lediglich die beobachteten Reflexe auftreten, d. h. die Reflexe, die in herkömmlichen Bilddaten, d. h. Bilddaten ohne Bildaufnahmeeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, abgebildet werden.
– Der Begriff ”sekundärer Reflex” beschreibt einen Reflex, bei dem im Strahlengang neben der beobachtenden Reflexion noch weitere Effekte auftreten, wie zusätzliche vor- oder nachgelagerte Reflexionen, Brechungen an Mediengrenzen oder der Durchgang durch Materialien, die auch optisch aktiv oder doppelbrechend sein können. Sekundäre und primäre Reflexe können eine im wesentlichen identische Polarisationsrichtung aufweisen. Die Polarisationsrichtungen von sekundären und primären Reflexen können auch verschieden sein.

Reflexe können an den Stützscheiben, der Fassung, der (auch glänzenden) Haut des Probanden sowie an Geräteteilen vorhanden sein.
Gemäß der vorliegenden Anmeldung können ”Reflexdaten” alle Informationen umfassen, die den Reflex beschreiben. Beispielsweise können ”Reflexdaten”

– die Intensität des Reflexes und/oder
– die Abmessung des Reflexes und/oder
– die Anordnung des Reflexes im dreidimensionalen Raum, insbesondere in Bezug auf ein Auge und/oder eine Pupille und/oder einen Pupillenmittelpunkt und/oder
– die Anordnung des Reflexes in den Reflexbilddaten und/oder
– die Farbe bzw. die Wellenlänge des Lichts des Reflexes und/oder
– die Polarisation des Lichts des Reflexes und/oder
– die Abbildung des Reflexes in den Reflexbilddaten usw.

Vorrichtung gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Auswertevorrichtung zum Auswerten von Reflexbilddaten einer in Gebrauchsstellung an dem Kopf eines Probanden angeordneten Brille mit

– einer Reflexbeleuchtungseinrichtung, welche ausgelegt ist, eine in Gebrauchsstellung an dem Kopf eines Probanden angeordnete Brille zumindest bereichsweise zu beleuchten,
– einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung, welche ausgelegt ist, Reflexbilddaten zumindest eines Teilbereichs einer in Gebrauchsstellung an dem Kopf des Probanden angeordneten Brille zu erzeugen,
– einer Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, mittels der Reflexbilddaten Reflexdaten zu bestimmen, und mit
– einer Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist, die Reflexdaten auszugeben,

– die Reflexbeleuchtungseinrichtung und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet und aufeinander abgestimmt sind, daß – mittels der Reflexbeleuchtungseinrichtung zumindest ein Reflex an der Brille erzeugt wird und – mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung dieser Reflex zumindest bereichsweise in den Reflexbilddaten dargestellt ist,

– die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, den in den Reflexbilddaten dargestellten Reflex zu detektieren,
– zusätzliche Ergänzungsbilddaten, welche Bereiche des Kopfes und/oder der Brille bzw. des Brillenglases darstellen, erzeugt sind, in denen der zumindest eine Reflex zumindest teilweise geschwächt dargestellt ist, und wobei
– mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases und/oder zumindest eines Bereichs der Brille im zweidimensionalen Raum, bevorzugt im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.

Im Sinne der vorliegenden Anmeldung umfaßt der Begriff ”eine Reflexbeleuchtungseinrichtung” genau eine oder zumindest eine, d. h. eine, zwei, drei, vier, fünf, usw. Reflexbeleuchtungseinrichtungen.
Ebenso umfaßt der Begriff ”eine Reflexbildaufnahmeeinrichtung” im Sinne der vorliegenden Erfindung genau eine oder zumindest eine, d. h. eine, zwei, drei, vier, fünf usw. Reflexbildaufnahmeeinrichtung.
Bei der Ausgabe der Reflexdaten können weiterhin zusätzliche Daten ausgegeben werden. Es ist daher möglich, die Reflexbilddaten als solche auszugeben, beispielsweise in Form eines digitalen Bildes in dem beispielsweise der Kopf bzw. ein Teilbereich des Kopfes dargestellt ist und in dem die an dem Kopf angeordnete Brille bzw. ein Teilbereich dieser Brille dargestellt ist und in dem der zumindest eine Reflex dargestellt ist. Es ist auch möglich, daß die Reflexdaten lediglich die Position des Reflexes wiedergeben. In anderen Worten können die Raumpositionen bzw. Größe bzw. Anordnung des einen oder der mehreren Reflexe ausgegeben werden. Somit ist es nicht notwendig, die Reflexbilddaten visuell darzustellen. Somit kann der Reflex in den Reflexbilddaten enthalten sein, d. h. eine entsprechende Intensitätsverteilung in den Reflexbilddaten enthalten sein, die der Intensität des Reflexes entspricht. Die Reflexbilddaten können somit digitale Daten sein, die mit einer digitalen Kamera als bevorzugter Reflexbildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden.
Die Darstellung des einen oder der mehreren Reflexe in Reflexbilddaten kann beispielsweise beinhalten, daß die Reflexbilddaten in Form eines digitalen Bildes ausgegeben werden, in dem der eine oder die mehreren Reflexe dargestellt sind. Hierbei können in dem digitalen Bild der Kopf und/oder die Brille mit abgebildet sein. Es ist auch möglich, daß lediglich der eine oder die mehreren Reflexe abgebildet sind und gegebenenfalls ein Bezugspunkt abgebildet ist, so daß die Position des Reflexes relativ zu diesem Bezugspunkt bestimmt ist. Es ist nicht notwendig, daß die Reflexbilddaten als visuelle Bilddaten ausgegeben werden. Vielmehr kann es ausreichend sein, die Reflexbilddaten computergestützt weiter zu verarbeiten und beispielsweise die Koordinaten des zumindest einen dargestellten bzw. enthaltenen Reflexes aus den Reflexbilddaten zu extrahieren.
Weiterhin umfaßt im Sinne der vorliegenden Anmeldung das Merkmal, daß die Reflexbeleuchtungseinrichtung und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet ”und aufeinander” abgestimmt” sind, daß die Reflexbeleuchtungseinrichtungen und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung eine vorgegebene bzw. vorbestimmte bzw. vorbestimmbare Position zueinander einnehmen. Ebenso ist es möglich, daß sie besondere technische Eigenschaften zueinander aufweisen, z. B., daß die Reflexbildaufnahmeeinrichtung in bestimmten Wellenlängenbereichen empfindlich ist und die Reflexbeleuchtungseinrichtung gerade in diesen Wellenlängenbereichen elektromagnetische Strahlung ausstrahlt bzw. gerade in diesen Wellenlängenbereichen keine elektromagnetische Strahlung ausstrahlt. Der Begriff ”empfindlich” kann beinhalten, daß die Reflexbildaufnahmeeinrichtung elektromagnetische Strahlung in den Wellenlängenbereichen, in denen die Reflexbildaufnahmeeinrichtung empfindlich ist, detektiert, insbesondere zur Generierung der Bilddaten verwendet. Folglich gehen die Eigenschaften der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere die Intensität der elektromagnetischen Strahlung abhängig von der Wellenlänge, in die Bilddaten ein.
Die Reflexbildaufnahmeeinrichtung kann eine digitale Kamera sein. Bei mehreren Reflexbildaufnahmeeinrichtungen kann jede Reflexbildaufnahmeeinrichtung eine digitale Kamera sein.
Der Reflex kann ein primärer Reflex sein oder ein sekundärer Reflex sein. Es ist auch möglich, daß lediglich Reflexe an der Brille, insbesondere an der Brillenfassung und/oder dem Brillenglas oder beiden Brillengläsern in den Reflexbilddaten dargestellt sind und weitere Reflexe, z. B. an der Haut des Probanden zumindest teilweise, insbesondere vollständig geschwächt dargestellt sind. In anderen Worten kann eine Brille ein System aus Brillenfassung und Brillengläsern sein.
Bevorzugte Ausführungsformen in der Vorrichtung
Beispielsweise sind die Reflexbeleuchtungseinrichtung und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet und aufeinander abgestimmt, daß mehrere Reflexe an der Brille des Probanden erzeugt sind und in den Reflexdaten dargestellt sind.
Mehrere Reflexe im Sinne der vorliegenden Anmeldung beinhalten, daß zwei, drei, vier, fünf, sechs, usw. Reflexe, die getrennt voneinander wahrnehmbar sind bzw. getrennt voneinander detektierbar sind, dargestellt sind. Hierbei ist es möglich, daß ein Kriterium, ab wann zwei Reflexe getrennt voneinander detektierbar sind, von einem Benutzer der Vorrichtung, beispielsweise einem Augenoptiker, einstellbar sind.
Beispielsweise sind die Reflexbeleuchtungseinrichtung und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet und aufeinander abgestimmt, daß ein oder mehrere Reflexe an einem Brillenglas erzeugt ist/sind und in den Reflexbilddaten dargestellt ist/sind.
Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, daß die Reflexbeleuchtungseinrichtung und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet und aufeinander abgestimmt sind, daß ein oder mehrere Reflexe an der Brillenfassung, insbesondere an den Bohrungen und/oder an bzw. in den Bohrungen angeordneten Befestigungsmitteln, wie z. B. Schrauben, Stiften etc., erzeugt ist/sind und in den Reflexbilddaten dargestellt ist/sind.
Beispielsweise sind die Reflexbeleuchtungseinrichtung und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet und aufeinander abgestimmt, daß ein oder mehrere Reflexe an dem Brillenglas erzeugt ist/sind und mittels des einen Reflexes oder der mehreren Reflexe die Form des Brillenglases zumindest bereichsweise bestimmbar ist.
Bevorzugt werden mittels Reflexen an einer oder mehreren Kanten des Brillenglases und/oder an einer oder mehreren Kanten der Brillenfassung die Form des Brillenglases und/oder der Brillenfassung zumindest bereichsweise, insbesondere im wesentlichen vollständig bestimmt.
Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, daß die Reflexbeleuchtungseinrichtung und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung derart angeordnet und aufeinander abgestimmt sind, daß ein oder mehrere Reflexe an der Brillenfassung erzeugt ist/sind und mittels des einen Reflexes oder der mehreren Reflexe die Form der Brillenfassung zumindest bereichsweise bestimmbar ist. Dies gilt insbesondere für Bohrungen in der Brillenfassung und/oder an bzw. in den Bohrungen angeordneten Befestigungsmitteln wie z. B. Schrauben, Stiften etc.
Bevorzugt wird mittels Reflexen an einer oder mehreren Kanten des Brillenglases und/oder der Brillenfassung die Form des Brillenglases und/oder die Form der Brillenfassung zumindest bereichsweise, insbesondere im wesentlichen vollständig bestimmt. Die Reflexe an den Kanten der Brillengläser können bei der Bestimmung der Form der Brillengläser bei sogenannte Bohr-Brillen und/oder Nylor-Brillen verwendet werden. Die Reflexe an den Kanten der Brillenfassung können bei der Bestimmung der Form der Brillenfassung bei sogenannten Nylor-Brillen und/oder Brillen mit Vollrandfassung verwendet werden.
Beispielsweise ist die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt, die Position eines jeden Reflexes im zweidimensionalen Raum, bevorzugt im dreidimensionalen Raum zu bestimmen.
Der ”zweidimensionale Raum” kann in der vorliegenden Beschreibung mittels einer Bildebene von Bilddaten definiert werden. In anderen Worten kann es möglich sein, daß der zweidimensionale Raum den Bilddaten entspricht, die Information, z. B. eine Intensitätsverteilung und/oder eine Wellenlängenverteilung in zwei Raumrichtungen enthalten, wobei die Raumrichtungen als Maßeinheit in Pixel und/oder in einer Längeneinheit, z. B. mm angegeben bzw. bestimmbar sind. Insbesondere kann der zweidimensionale Raum den Reflexbilddaten entsprechen. Beispielsweise können die Reflexbilddaten einen zweidimensionalen Raum definieren bzw. bilden und die Position eines jeden Reflexes kann in den Reflexbilddaten bestimmt werden. Es ist möglich, daß die Reflexbilddaten skaliert sind, so daß absolute Positionen und/oder Abmessungen in Pixel, mm, cm, usw. aus den Reflexbilddaten entnommen bzw. abgeleitet werden können. Dies gilt in sinngemäßer Weise für die Ergänzungsbilddaten. Bei Verwendung von Pixel können mittels der Größe des zweidimensionalen Raumes, d. h. der Größe des Bildes in mm oder cm, usw. und mittels der Pixeldichte Koordinaten und/oder Abmessungen usw. in mm oder cm, usw. angegeben bestimmt werden und gegebenenfalls ausgegeben werden. Dies ist insbesondere möglich, wenn die Vorrichtung als Stereosystem ausgebildet wird, d. h. Reflexdaten unter verschiedenen Blickrichtungen erzeugt werden. In diesem Fall sind vorzugsweise zwei Reflexbildaufnahmeeinrichtungen vorhanden. Es ist auch möglich bei Verwendung genau einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung, beispielsweise in Verbindung mit einem Meßbügel die Position im dreidimensionalen Raum zu bestimmen. Es ist auch möglich die Position lediglich im zweidimensionalen Raum, d. h. in der Ebene der Reflexbilddaten darzustellen und/oder zu bestimmen. Dies kann z. B. bei einer sogenannten Veredelungsberatung möglich sein, bei der es nicht notwendig ist, die Position des Brillenglases im dreidimensionalen Raum zu bestimmen. Gegebenenfalls kann auch noch genau eine Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung vorhanden sein.
Ferner ist es möglich, daß in den Ergänzungsbilddaten eine Kante und/oder eine Form eines oder beider Brillengläser und/oder die Brillenfassung dargestellt wird. Diese Darstellung kann insbesondere eine Simulation der Kante und/oder der Form eines oder beider Brillengläser und/oder der Brillenfassung umfassen. Insbesondere kann ein Brillenglas oder können beide Brillengläser und/oder kann die Brillenfassung an die Größe des Kopfes des Probanden angepaßt werden, d. h. ein Brillenglas oder beide Brillengläser und/oder die Brillenfassung in den Ergänzungsbilddaten maßstabsgetreu dargestellt werden.
Beispielsweise ist mittels des einen Reflexes oder der mehreren Reflexe die Position zumindest eines Bereichs der Brille und/oder zumindest eines Bereichs des Brillenglases im zweidimensionalen Raum, bevorzugt im dreidimensionalen Raum bestimmbar.
Der zweidimensionale Raum kann beispielsweise durch die Reflexbilddaten definiert sein. Somit ist es möglich, daß die Position zumindest eines Bereichs der Brille und/oder zumindest eines Bereichs des Brillenglases in den Reflexbilddaten bestimmbar ist.
Beispielsweise ist mittels des einen Reflexes oder der mehreren Reflexe die Position zumindest eines Bereichs der Brille und/oder zumindest eines Bereichs des Brillenglases relativ zu dem Kopf des Probanden, insbesondere relativ zu einem Auge des Probanden weiterhin insbesondere relativ zu dem Mittelpunkt der Pupille bestimmbar.
Hierbei kann beispielsweise ein Koordinatensystem vorgegeben werden, wobei die Position der Brille und/oder des Brillenglases bzw. der Brillengläser in diesem Koordinatensystem eindeutig bestimmbar ist. Beispielsweise kann als Ursprung des Koordinatensystems die Hornhaut des Auges bzw. die Pupille, insbesondere der Mittelpunkt der Pupille gewählt sein. Das Koordinatensystem kann zu einem Koordinatensystem der Auswertevorrichtung parallel sein. Insbesondere ist es möglich, daß der Ursprung des Koordinatensystems die Hornhaut des Auges bzw. die Pupille, insbesondere der Mittelpunkt der Pupille ist und die Achsen parallel zu den Achsen des Koordinatensystem der Auswertevorrichtung sind. Es ist auch möglich, daß eine Achse des Koordinatensystems mittels der Verbindung der Pupillen, insbesondere mittels der Verbindung der Pupillenmittelpunkte des Probanden definiert ist. Eine weitere Achse des Koordinatensystems kann parallel zu der Vorneigung der Brillenfassung in Gebrauchsstellung sein. Hierbei ist diese Achse vorzugsweise senkrecht zu der ersten Achse, d. h. senkrecht zu der Verbindung der Pupillen bzw. der Pupillenmittelpunkte. Bei Ausgestaltung des Koordinatensystems als sogenanntes Rechtssystem ist die Lage der dritten Achse ebenfalls bestimmt.
Beispielsweise ist die Detektion eines jeden Reflexes automatisch, semi-automatisch oder manuell möglich.
Folglich ist es möglich, daß Reflexe an einer oder mehreren Kanten der Brille, insbesondere der Brillenfassung und/oder den Brillengläsern und/oder den Stützscheiben erzeugt werden. Diese Reflexe können in den Reflexbilddaten der Reflexbeleuchtungseinrichtung dargestellt werden.
Durch die einfache Detektion der Reflexe beispielsweise in automatischer, semi-automatischer oder manueller Weise ist es möglich, daß eine oder mehrere Kanten bzw. die komplette Form einer oder beider Brillengläser und/oder der Brillenfassung und/oder der Brille detektiert wird/werden und beispielsweise deren Positionen im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist. Dies kann insbesondere beinhalten, daß die Position der Kante(n) bzw. des Brillenglases vor dem Auge bzw. der Pupille des Trägers des Brille bestimmt ist. Somit kann es möglich sein, auch bei Bohr-Brillen und/oder Nylor-Brillen die Kanten in den Bilddaten, insbesondere den Reflexbilddaten darzustellen und/oder zu detekieren, so daß die Position eines Brillenglases, das auch in einer randlosen Fassung angeordnet sein kann, vor dem entsprechenden Auge in einfacher zu zuverlässiger Weise bestimmbar und insbesondere computergestützt und automatisch, semi-automatisch oder manuell bestimmbar ist. Daher kann die Form eines Brillenglases bzw. der Brillengläser computergestützt, z. B. in Verbindung mit einem Stereokamerasystem in einfacher und zuverlässiger Weise automatisch, semi-automatisch oder manuell erfaßt werden.
Außerdem ist es möglich, daß ein oder mehrere Reflexe automatisch detektiert wird/werden. Es ist auch möglich, daß detektierte Reflexe korrigiert werden, beispielsweise deren Position verändert wird und/oder deren Größe verändert wird und/oder diese vollständig gelöscht werden. Dies kann beispielsweise als semi-automatischer Vorgang bezeichnet werden. Insbesondere kann die semi-automatische Detektion auch beinhalten, daß ein oder mehrere Reflexe computergestützt detekiert und angezeigt werden und eine Teilmenge der Reflexe manuell ausgewählt und/oder verschoben und/oder gelöscht wird. Alternativ oder zusätzlich können manuell oder automatisch Bereiche der Bilddaten ausgeschlossen werden, in denen Reflexe vorhanden sind. Alternativ oder zusätzlich kann verhindert werden, daß in diesen Bereichen Reflexe detektiert werden. Es ist auch möglich, daß ein oder mehrere Reflexe manuell, beispielsweise durch Verwendung eines Zeigerinstruments in den Bilddaten, die beispielsweise auf einem Monitor dargestellt sind, ausgewählt werden.
Die Vorrichtung kann beispielsweise einen oder mehrere Bestandteile eines Stereomeßsystems umfassen bzw. ein Bestandteil eines Stereomeßsystems sein. Hierbei können mittels unter verschiedenen Sehrichtungen erzeugter Bilddaten die Positionen der in den Bilddaten dargestellten Elemente im dreidimensionalen Raum bestimmt werden. Beispielsweise können die Reflexe unter verschiedenen Blickwinkeln aufgezeichnet werden. In diesem Fall ist es möglich, daß die Reflexe bzw. deren Position im dreidimensionalen Raum bestimmt wird. Dies ist insbesondere relativ zu einem Kopf des Probanden, insbesondere relativ zu einer Pupille des Probanden möglich. Es ist auch möglich, daß die Position des Reflexes bzw. der Reflexe relativ zu dem Kopf des Benutzers bestimmt ist. Entspricht beispielsweise der Reflex bzw. die Reflexe einer oder mehreren Kanten des Brillenglases, kann somit in einer eindeutiger Weise die Position des Brillenglases relativ zu dem Auge des Probanden bestimmt werden. Insbesondere kann die Position des Brillenglases relativ zu der Pupille des Probanden bestimmt werden. Beispielsweise können hierbei ein oder mehrere Individualparameter des Probanden bestimmt werden. Die Individualparameter des Probanden, die Bestandteil der Benutzerdaten bzw. Probandendaten sein können, bzw. von diesen umfaßt sind, können einen oder mehrere der folgenden Parameter umfassen:

– Position eines oder beider Brillengläser im dreidimensionalen Raum, insbesondere relativ zu dem Kopf und/oder relativ zu dem entsprechenden Auge und/oder relativ zu der entsprechenden Pupille des Probanden bei Blickausrichtung in Nullblickrichtung;
– Position einer oder mehrerer Kanten eines oder mehrerer Brillengläser im dreidimensionalen Raum, insbesondere relativ zu dem Kopf und/oder relativ zu dem entsprechenden Auge und/oder relativ zu der entsprechenden Pupille des Probanden bei Blickausrichtung in Nullblickrichtung;
– zumindest bereichsweise, insbesondere die vollständige Form eines oder mehrerer Brillengläser;
– Pupillendistanz;
– monokularer Pupillenabstand;
– Hornhaut-Scheitelabstand nach Bezugspunktforderung und/oder nach Augendrehpunktforderung;
– monokularer Zentierpunktabstand;
– Zentrierpunktkoordinaten;
– Scheibenabstand;
– Dezentration des Zentierpunktes;
– Scheibenhöhe und/oder -breite;
– Scheibenform, insbesondere Umfangsform des Brillenglases;
– Form der Brillenfassung, insbesondere Innenform der Brillenglasaufnahme der Brillenfassung
– Scheibenmittenabstand;
– Brillenglasvorneigung;
– Fassungsscheibenwinkel;
– Einschleifhöhe.

Beispielsweise wird ein Reflex oder werden mehrere Reflexe in bzw. an einer Hornhaut eines Auges des Probanden erzeugt. Besonders bevorzugt werden drei getrennt detektierbare Reflexe an der Hornhaut eines Auges des Probanden erzeugt.
Hierbei ist es möglich, daß der Reflex an der Hornhaut des Auges des Probanden zusätzlich zu den vorgenannten Reflexen an der Brille bzw. dem einen oder beiden Brillengläsern erzeugt wird. Mittels der Reflexe an der Hornhaut kann beispielsweise in eindeutiger Weise die Pupille detektiert werden und die Position der Pupille bestimmt werden. Die Position der Pupille kann somit als Ursprung eines Koordinatensystems verwendet werden. Die Position des Brillenglases bzw. der Brille relativ zu diesem Koordinatensystem ist mittels der Reflexe an der Brille bzw. an dem Brillenglas bestimmbar. Jedes Auge kann somit ein eigenes Koordinatensystem definieren. Die Positionen der Koordinatensysteme zueinander kann bekannt sein. Es ist auch möglich, daß ein gemeinsames Koordinatensystem definiert ist.
Es sind Ergänzungsbilddaten erzeugt, in denen der zumindest eine Reflex zumindest teilweise geschwächt dargestellt ist.
Es ist auch möglich, daß mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases und/oder zumindest eines Bereichs der Brille im zweidimensionalen Raum, vorzugsweise im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Insbesondere ist es möglich, daß bei einer Vielzahl von Reflexen genau ein Reflex, einige Reflexe oder alle Reflexe zumindest teilweise geschwächt dargestellt sind.
Es ist möglich, ein Stereosystem mit mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen zu verwenden, wobei eine Teilmenge der Bildaufnahmeeinrichtungen als Reflexbildaufnahmeeinrichtungen ausgelegt sind, d. h. ausgelegt sind, Bilddaten mit Reflexen zu erzeugen. Eine weitere Teilmenge der Bildaufnahmeeinrichtungen kann als Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen ausgelegt sein, um Bilddaten mit abgeschwächten bzw. nicht sichtbaren Reflexen zu erzeugen. Vorzugsweise sind zwei Reflexbildaufnahmeeinrichtungen vorhanden. Weiterhin vorzugsweise sind zwei Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen vorhanden.
Die Teilmenge der Reflexbildaufnahmeeinrichtungen und die Teilmenge der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen können frei von gemeinsamen Elementen sein, d. h. keine gemeinsame Elemente aufweisen. Somit ist es möglich, daß in den Reflexbilddaten die Reflexe dargestellt sind, um beispielsweise Kanten/Formen von Brillengläsern zu detektieren. Diese Daten können verwendet werden, um in den Ergänzungsbilddaten, d. h. in den digitalen Bildern ohne Reflexe, die Position der Brillengläser zu definieren. Dies ist insbesondere dadurch möglich, daß in den Reflexbilddaten und den Ergänzungsbilddaten jeweils ein Koordinatenursprung bzw. Koordinatensystem definiert und abgebildet ist, der/das im wesentlichen identisch ist/sind. Somit kann die Position des Brillenglases basierend auf den Reflexdaten in einfacher Weise auf die Ergänzungsbilddaten übertragen werden. In anderen Worten ist es möglich, in einem Stereosystem Reflexbildaufnahmeeinrichtungen zu verwenden und Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen zu verwenden. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann ausgelegt sein, aus den Koordinaten der Reflexe in den Reflexbilddaten der Reflexbildaufnahmeeinrichtungen die Position des/der entsprechende(n) Elements/Elemente, z. B. einer Kante eines Glases oder eines Punktes davon im Raum bzw. in einem geeigneten Koordinatensystem, zu bestimmen, insbesondere zu berechnen. Als Koordinatenursprung kann beispielsweise der Pupillenmittelpunkt gewählt werden. Aus dieser Position im Raum können dann die Koordinaten des vorgenannten Elements, d. h. beispielsweise der Kante des Brillenglases oder eines Punktes davon in den Ergänzungsbilddaten der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung abgeleitet werden. Somit kann in den Ergänzungsbilddaten die Position einer Kante eines Brillenglases bestimmt sein bzw. werden, ohne daß diese Kante in den Ergänzungsbilddaten sichtbar/detektierbar ist bzw. deutlich sichtbar ist. Diese Ableitung kann auch direkt aus den Koordinaten des Reflexes bzw. der Reflexe in den Reflexbilddaten der Reflexbildaufnahmeeinrichtung bzw. Reflexbildaufnahmeeinrichtungen durchgeführt werden, ohne den Umweg über das räumliche Modell. Die vorgenannte Vorgehensweise kann beim Auftreten bzw. beim Erzeugen mehrerer Reflexe für jeden Reflex gesondert oder jede Gruppe von Reflexen gesondert vorgenommen werden.
In anderen Worten können die Ergänzungsbilddaten einen zweidimensionalen Raum definieren bzw. bilden und die Reflexbilddaten können einen zweidimensionalen Raum definieren bzw. bilden. Der zweidimensionale Raum der Reflexbilddaten kann von dem zweidimensionalen Raum der Ergänzungsbilddaten verschieden sein. Es besteht jedoch die Möglichkeit, daß eine räumliche Beziehung des zweidimensionalen Raums der Reflexbilddaten und des zweidimensionalen Raums der Ergänzungsbilddaten bekannt ist, d. h., daß deren Position relativ zueinander im dreidimensionalen Raum bestimmbar, insbesondere bekannt ist. Dies kann möglich sein, wenn z. B. die Position der Reflexbildaufnahmeeinrichtung relativ zu der Position der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung bekannt ist. Dies kann für alle Reflexbildaufnahmeeinrichtungen und alle Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen gelten.
Weiterhin können Reflexbilddaten von verschiedenen Reflexbildaufnahmeeinrichtungen erzeugt werden, wobei die Reflexbilddaten einer jeden Reflexbildaufnahmeeinrichtung jeweils einen zweidimensionalen Raum bilden bzw. definieren können. Bei bekannter Position der Reflexbildaufnahmeeinrichtungen zueinander ist auch die Position des zweidimensionalen Raum basierend auf den Reflexbilddaten der einen Reflexbildaufnahmeeinrichtung relativ zu der Position des zweidimensionalen Raumes basierend auf den Reflexbilddaten der anderen Reflexbildaufnahmeeinrichtung bekannt. Somit können die Positionen der Reflexe in den einen Reflexbilddaten und die Positionen der Reflexe in den anderen Reflexbilddaten einen konsolidierten Datensatz bilden und gegebenenfalls auch in einem gemeinsamen Satz Reflexbilddaten eingehen und insbesondere dargestellt werden. Dies kann für eine Anzahl von 2, 3, 4, 5, 6, 7, ... N Reflexbildaufnahmeeinrichtungen gelten. Beispielsweise ist es möglich, daß in den Reflexbilddaten der einen Reflexbildaufnahmeeinrichtung ein oder mehrere Reflexe erzeugt und/oder detektiert und/oder dargestellt werden. In den Reflexbilddaten der anderen Reflexbildaufnahmeeinrichtung können ebenfalls ein oder mehrere Reflexe erzeugt und/oder detektiert und/oder dargestellt werden, wobei in den jeweiligen Reflexbilddaten zumindest teilweise verschiedene Reflexe erzeugt und/oder detektiert und/oder dargestellt werden. Dies kann z. B. an verschiedenen Ausrichtungen der Reflexbildaufnahmeeinrichtungen relativ zu einer oder mehreren Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere Reflexbeleuchtungseinrichtungen liegen. In dem konsolidierten Datensatz sind jedoch die Positionen aller Reflexe enthalten. Es ist möglich, daß konsolidierte Reflexbilddaten erzeugt werden, in denen alle Reflexe dargestellt werden. Somit kann Vorteilhafterweise ein Brillenglas möglichst genau detektiert und dargestellt werden.
In anderen Worten kann eine bevorzugte Auswertevorrichtung ein sogenanntes Stereokamerasystem mit zwei oder mehreren Bildaufnahmeeinrichtungen, insbesondere in Form von digitalen Kameras sein, wobei die räumliche Position und/oder Ausrichtung bzw. Orientierung zueinander, insbesondere die räumliche Position und/oder Ausrichtung bzw. Orientierung der optischen Achsen der Bildaufnahmeeinrichtungen zueinander bekannt ist. Die Auswerteeinrichtung kann auch zwei oder mehr Stereokamerasysteme umfassen. Entsprechend kann jedes Stereokamerasystem ein oder mehrere Beleuchtungseinrichtungen umfassen, wobei nicht jede Beleuchtungseinheit in den Bilddaten einer jeden Bildaufnahmeeinrichtung einen Reflex erzeugt.
Es ist auch möglich, in einer Kundenberatung, insbesondere bei der Auswahl der Brillenfassung mit mindestens einer Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung reflexfreie Ergängzungsbilddaten zu erzeugen. In diesen Ergänzugsbilddaten kann/können Simulation(en) dargestellt werden. Mit mindestens einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung können Reflexbilddaten erzeugt werden, in denen der Reflex dargestellt ist. Aus den Reflexbilddaten können mittels der Reflexe Form und Position von Elementen eines Brillenglases bestimmt, werden, wie z. B. Form und Position einer Kante und/oder eines Randes des Brillenglases. Diese Daten, d. h. beispielsweise Form und Position des Randes des Brillenglases, können in den Ergänzungsbilddaten verwendet werden, um z. B. das Aussehen des Probanden mit am Kopf angeordneter Brille darzustellen, wobei beispielsweise Brillengläser getönt dargestellt werden können.
Ergänzungsbilddaten und Reflexbilddaten unterscheiden sich insbesondere dadurch, daß in den Ergänzungsbilddaten ein Reflex oder mehrere Reflexe geschwächt dargestellt ist bzw. sind und in den Reflexbilddaten zumindest eine Teilmenge dieser Reflexe weniger geschwächt, insbesondere ungeschwächt dargestellt sind.
Beispielsweise sind mit der Reflexbildaufnahmeeinrichtung die Reflexbilddaten erzeugt und mit einer Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung die Ergänzungsbilddaten erzeugt.
Die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung kann eine digitale Kamera sein. Bei mehreren Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen kann jede Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung eine digitale Kamera sein.
Im Sinne der vorliegenden Anmeldung umfaßt der Begriff ”eine Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung” genau eine oder zumindest eine, d. h. eine, zwei, drei, vier, fünf, usw. Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen.
Die Ergänzungsbilddaten können somit digitale Daten sein, die mit einer digitalen Kamera als bevorzugter Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung erzeugt werden.
Beispielsweise ist die Reflexbeleuchtungseinrichtung ausgelegt, Licht in einem Wellenlängenbereich auszustrahlen, das mittels der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung geschwächt darstellbar ist.
In anderen Worten ist es möglich, Reflexbilddaten zu erzeugen und Ergänzungsbilddaten zu erzeugen. In den Reflexbilddaten wird neben dem Abbild des Teilbereichs des Kopfes des Probanden und des Brillenglases auch ein Reflex abgebildet bzw. sind mehrere Reflexe abgebildet. Hierbei kann beispielsweise die Reflexbildaufnahmeeinrichtung eine herkömmliche digitale Kamera sein, die in dem für das menschliche Auge sichtbaren Wellenlängenbereich empfindlich ist, d. h. in diesem Wellenlängenbereich Bilddaten erzeugt. Zusätzlich kann es möglich sein, daß diese Kamera auch in einem für das menschliche Auge nicht sichtbaren Wellenlängenbereich einsetzbar ist, beispielsweise dem UV-Bereich und/oder dem IR-Bereich, usw. Die Reflexbeleuchtungseinrichtung kann beispielsweise ausgelegt sein, Licht in einem Wellenlängenbereich auszustrahlen, der für das menschliche Auge nicht sichtbar ist, z. B. dem UV-Bereich und/oder dem IR-Bereich. Mittels des Lichts der Reflexbeleuchtungseinrichtung werden die Reflexe an der Brille bzw. dem Brillenglas erzeugt. Diese Reflexe sind mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung in den Reflexbilddaten dargestellt. Die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung kann beispielsweise eine digitale Kamera sein, die in dem Wellenlängenbereich des von der Reflexbeleuchtungseinrichtung ausgestrahlten Lichts geringe oder keine Empfindlichkeit aufweist. Beispielsweise kann die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung außerhalb des menschlichen Sehbereichs lediglich eine geringe oder keine Empfindlichkeit aufweisen. Somit werden in Ergänzungsbilddaten die Reflexe nicht dargestellt, da diese in dem Wellenbereich sind, in welchem die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung geringe oder keine Empfindlichkeit aufweist.
Beispielsweise ist es möglich, daß die Reflexbildaufnahmeeinrichtung und die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung zumindest bereichsweise über einen gemeinsamen Strahlengang verfügen. Hierbei ist es möglich, daß ein oder mehrere Strahlteiler in dem Strahlengang angeordnet sind und somit Licht zu der Reflexbildaufnahmeeinrichtung und der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung geleitet werden kann. Weiterhin können in dem gemeinsamen Strahlengang oder den getrennten Strahlengängen ein oder mehrere Wellenlängenfilter, Polarisationsfilter, usw. angeordnet sein, so daß Licht selektiv auf die Reflexbildaufnahmeeinrichtung und/oder Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung fällt. Es ist auch möglich, daß der Strahlteiler als dichroischer Spiegel ausgebildet ist und somit zumindest teilweise die Funktion eines Filters erfüllt.
Es ist auch möglich, daß die Reflexbildaufnahmeeinrichtung und die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung eine Einheit bilden und gegebenenfalls ein oder mehrere Wellenlängenfilter, Polarisationsfilter, usw. im Strahlengang angeordnet sind, so daß selektiv Licht auf die kombinierte Reflexbildaufnahmeeinrichtung und Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung fällt und ebenso selektiv Reflexbilddaten und Ergänzungsbilddaten erzeugt werden können.
Es ist auch möglich, daß die Reflexbildaufnahmeeinrichtung und die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung zumindest bereichsweise verschiedene Strahlengänge aufweisen, insbesondere relativ zu dem Probanden unter verschiedenen Sichtwinkeln angeordnet sind. Bei bekannter Position der Reflexbildaufnahmeeinrichtung und der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung können die Reflexbilddaten und der Ergänzungsbilddaten gemeinsam ausgewertet werden, d. h. daß die Position von einem oder mehreren in den Reflexbilddaten dargestellten und/oder detektierten Reflexen auf die Ergänzungsbilddaten übertragen werden können. Wird beispielsweise ein Reflex durch eine Kante eines Brillenglases erzeugt, kann die Position des Reflexes und somit auch die Position der Kante auf die Ergänzungsbilddaten übertragen werden, in denen die Kante nicht sichtbar ist. Weiterhin ist es möglich, daß in weiteren Bilddaten, insbesondere weiteren Reflexbilddaten einer weiteren Reflexbildaufnahmeeinrichtung ein Reflex an einer Pupille derart enthalten ist, so daß die Pupille detektierbar ist. Bei bekannter Position der beiden Reflexbildaufnahmeeinrichtungen zueinander kann somit die Position des Reflexes an der Kante und somit der ebenso die Position der Kante relativ zu der Position des Reflexes der Pupille und somit relativ zu der Position der Pupille bestimmt werden. Aufgrund er Position der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung relativ zu den Reflexbildaufnahmeeinrichtungen kann in den Ergänzungsbilddaten somit die Position der Kante und/oder der Pupille bestimmt werden, wobei weder die Position der Kante und/oder die Position der Pupille abgebildet bzw. detektierbar sein muß. Hierbei kann die Kante und/oder die Pupille in den Ergänzungsbilddaten nachträglich dargestellt werden. Dies gilt insbesondere auch für die gesamte Umfangsform eines oder beider Brillengläser und/oder der Brillenfassung.
Wie beschrieben wurde, ist vorzugsweise ein Bezugspunkt sowohl in den Reflexbilddaten als auch in den Ergänzungsbilddaten abgebildet. Dieser Bezugspunkt kann z. B. ein Pupille, insbesondere eine Pupillenmitte sein. Der Bezugspunkt kann auch ein Aufkleber, usw. sein. Weiterhin vorzugsweise sind die Reflexbilddaten und die Ergänzungsbilddaten skaliert, so daß Abstände und/oder Größen dargestellter Objekte bestimmt werden können.
Beispielsweise ist die Reflexbeleuchtungseinrichtung ausgelegt, Licht mit einer Polarisation auszustrahlen, das mittels der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung geschwächt darstellbar ist.
Beispielsweise ist es möglich, daß die Polarisationsrichtung des Lichts der Reflexbeleuchtungseinrichtung mittels eines vorgeschalteten Polarisationsfilters, der auch als Polarisator bezeichnet wird, einstellbar ist. Ebenso kann die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung technisch ausgelegt sein, Licht in einer vorgegebenen Polarisationsrichtung nicht oder lediglich geringfügig abzubilden. Beispielsweise kann dies erreicht werden, daß vor der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung ebenfalls ein Polarisationsfilter, der als Analysator bezeichnet wird, angeordnet ist. Sind beispielsweise der Polarisator vor der Reflexbeleuchtungseinrichtung und der Analysator vor der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung im wesentlichen gekreuzt angeordnet, wird Licht, das von der Reflexbeleuchtungseinrichtung ausgestrahlt wird und an der Brille bzw. den Brillengläsern Reflexe bildet, in den Ergänzungsbilddaten lediglich abgeschwächt vorzugsweise nicht dargestellt.
Beispielsweise ist die Reflexbeleuchtungseinrichtung ausgelegt, Licht mit einer Intensität auszustrahlen, so daß der Reflex in den Ergänzungsbilddaten der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung geschwächt darstellbar ist. Beispielsweise kann die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung weniger lichtempfindlich ausgelegt sein als beispielsweise die Reflexbildaufnahmeeinrichtung. Insbesondere kann es dadurch möglich sein, daß ein Reflex, der in den Reflexbilddaten dargestellt wird, in den Ergänzungsbilddaten nur abgeschwächt dargestellt ist, so daß er nicht oder nur geringfügig auffällt, insbesondere nicht oder nur geringfügig detektierbar ist. Beispielsweise kann dies dadurch erreicht werden, daß ein Graufilter vor die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung montiert wird. Es ist auch möglich, daß ein Filter angeordnet ist, der selektiv die Wellenlänge einer Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung zumindest teilweise absorbiert, so daß diese elektromagnetische Strahlung die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung nicht oder nur geschwächt erreicht.
Beispielsweise sind die Reflexbilddaten und Ergänzungsbilddaten nacheinander mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung erzeugt.
In anderen Worten ist es möglich, daß zuerst die Ergänzungsbilddaten erzeugt werden, beispielsweise, ohne daß die Reflexbeleuchtungseinrichtung betrieben wird. Nach Erzeugen der Ergänzungsbilddaten können die Reflexbilddaten beispielsweise unter gleichzeitigem Betreiben der Reflexbeleuchtungseinrichtung erzeugt werden. Hierbei ist es insbesondere möglich, daß die Reflexbeleuchtungseinrichtung in Form eines Blitzes ausgelegt ist. Vorzugsweise werden erst die Ergänzungsbilddaten und anschließend die Reflexbilddaten erzeugt, so daß, falls der Proband durch die Reflexbeleuchtungseinrichtung irritiert werden sollte, sich dies nicht in den Ergänzungsbilddaten niederschlägt. Es ist auch möglich, daß eine andere Reihenfolge eingehalten wird. Insbesondere ist dies möglich, falls die Reflexbeleuchtungseinrichtung in einem Wellenlängenbereich betrieben wird, der von dem menschlichen Auge nicht wahrgenommen wird. Somit kann der Proband nicht feststellen, ob die Reflexbeleuchtungseinrichtung betrieben wird oder nicht. Folglich kann die Reflexbildaufnahmeeinrichtung auch eine Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung sein.
Beispielsweise sind die Abbildungseigenschaften der Reflexbildaufnahmeeinrichtung derart veränderbar, daß die Reflexbilddaten und die Ergänzungsbilddaten nacheinander mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung erzeugt sind.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Reflexbeleuchtungseinrichtungen polarisiertes Licht ausstrahlt, insbesondere linear polarisiertes ausstrahlt. Die Reflexbildaufnahmeeinrichtung kann beispielsweise ausgelegt sein, Licht einer vorgegebenen Polarisationsrichtung abgeschwächt darzustellen bzw. nicht darzustellen. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß vor der Reflexbildaufnahmeeinrichtung ein Polarisationsfilter montiert ist. Beispielsweise ist es möglich, daß zum Erzeugen der Reflexbilddaten der Polarisationsfilter vor der Reflexbeleuchtungseinrichtung und Polarisationsfilter vor der Reflexbildaufnahmeeinrichtung im wesentlichen parallel sind. In diesem Fall sind die Reflexe des Brillenglases in den Reflexbilddaten dargestellt. Nach Erzeugen der Reflexbilddaten kann beispielsweise die Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters vor der Reflexbeleuchtungseinrichtung relativ zuder Polarisationsrichtung des Polarisationsfilters vor der Reflexbilddateneinrichtung derart verändert werden, daß die beiden Polarisationsfilter im wesentlichen senkrecht aufeinander stehen. Dies kann durch Drehen eines oder beider Polarisationsfilter erreicht werden. In diesem Fall wird Licht, das von der Reflexbeleuchtungseinrichtung ausgestrahlt wird, in den von der Reflexbildaufnahmeeinrichtung erzeugten Bilddaten vermindert, vorzugsweise nicht dargestellt. Somit sind auch die Reflexe, die an der Brille bzw. den Brillengläsern entstehen nur vermindert bzw. nicht dargestellt. Folglich erzeugt die Reflexbildaufnahmeeinrichtung Ergänzungsbilddaten, in denen die Reflexe vermindert vorzugsweise nicht dargestellt sind.
Beispielsweise sind die Lichtausstrahleigenschaften der Reflexbeleuchtungseinrichtung derart veränderbar, daß die Reflexbilddaten und die Ergänzungsbilddaten nacheinander mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung erzeugt sind.
Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß zum Erzeugen der Ergänzungsbilddaten Licht mit geringer Intensität von der Reflexbeleuchtungseinrichtung ausgestrahlt wird. Zum Erzeugen der Reflexbilddaten kann die Intensität erhöht werden. Die Reflexbeleuchtungseinrichtung kann zum Beispiel in Form eines Blitzes arbeiten. In anderen Worten können die Lichtausstrahleigenschaften der Reflexbeleuchtungseinrichtung die Intensität und/oder die Wellenlänge des Lichts als Funktion der Zeit umfassen.
Beispielsweise sind die Reflexbildaufnahmeeinrichtung und die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung derart relativ zu der Reflexbeleuchtungseinrichtung angeordnet, daß in den Reflexbilddaten der Reflex bzw. die Reflexe dargestellt ist/sind, insbesondere ungeschwächt dargestellt ist/sind und in den Ergänzungsbilddaten dieser Reflex bzw. diese Reflexe geschwächt dargestellt ist/sind. In anderen Worten kann ist die Darstellung des Reflexes in den Reflexbilddaten stärker bzw. deutlicher als in den Ergänzungsbilddaten. In den Reflexbilddaten ist der Reflex weniger geschwächt dargestellt, als in den Ergänzungsbilddaten. Vorzugsweise ist der Reflex in den Reflexbilddaten ungeschwächt dargestellt.
Beispielsweise sind sämtliche Reflexbildaufnahmeeinrichtungen und Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen derart relativ zu der Reflexbeleuchtungseinrichtung angeordnet, daß in den Reflexbilddaten der Reflex bzw. die Reflexe dargestellt ist/sind und in den Ergänzungsbilddaten dieser Reflex bzw. diese Reflexe geschwächt dargestellt ist/sind.
In anderen Worten kann beispielsweise die Orientierung der Reflexbeleuchtungseinrichtung vorgegeben sein. Die Reflexbildaufnahmeeinrichtung kann derart orientiert werden, daß sowohl der Kopf und ein oder beide Brillengläser zumindest bereichsweise in den Reflexbilddaten dargestellt sind und auch ein oder mehrere Reflexe der Brille und/oder des Brillenglases in den Reflexbilddaten sichtbar sind. Die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) kann/können so angeordnet sein, daß in den Ergänzungsbilddaten die gewünschten Bereiche des Kopfes und/oder der Brille bzw. des Brillenglases bzw. der Brillengläser dargestellt ist/sind, jedoch der Reflex bzw. die Reflexe aufgrund der Anordnung der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) relativ zu der Reflexbeleuchtungseinrichtung und der Brille bzw. den Brillengläsern in den Ergänzungsbilddaten nur vermindert, vorzugsweise nicht sichtbar ist/sind. Aufgrund einer bekannten Relation der geometrischen Positionen der Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) untereinander und der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) untereinander sowie der Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) relativ zu den Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) kann in einfacher Weise die Position des einen oder der mehreren Reflexe in den Reflexbilddaten auf die Ergänzungsbilddaten übertragen werden.
Beispielsweise weist die Vorrichtung eine Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung auf, wobei die Reflexbeleuchtungseinrichtung und die Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung derart angeordnet und ausgebildet sind, daß die Reflexbilddaten und die Ergänzungsbilddaten erzeugbar sind. In anderen Worten kann durch eine geometrische Anordnung der Reflexbeleuchtungseinrichtung, der Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung, der Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) und der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) sichergestellt werden, daß in den Reflexbilddaten Reflexe erzeugt und/oder dargestellt sind und in den Ergänzungsbilddaten Reflexe nur vermindert bzw. nicht dargestellt sind.
Im Sinne der vorliegenden Anmeldung umfaßt der Begriff ”eine Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung” genau eine oder zumindest eine, d. h. eine, zwei, drei, vier, fünf, usw. Ergänzungsbeleuchtungseinrichtungen.
Beispielsweise ist die Reflexbeleuchtungseinrichtung derart auf die Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) abgestimmt, daß mit der Reflexbildaufnahmeeinrichtung die Reflexbilddaten erzeugbar sind, wobei die Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung derart auf die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) abgestimmt ist, das mit der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung die Ergänzungsbilddaten erzeugbar sind.
Der Begriff „abgestimmt”, wie er in dieser Anmeldung verwendet wird, kann z. B. beinhalten, daß die geometrische Anordnung, der Wellenlängenbereich des ausgestrahlten Lichts, die Empfindlichkeit für bestimmte Wellenlängenbereiche, die Intensität des ausgestrahlten Lichts usw. entsprechend angepaßt werden, daß in den Reflexbilddaten die Reflexe in ausreichender Weise detektierbar sind und in den Ergänzungsbilddaten die Reflexe abgeschwächt bzw. nicht dargestellt sind, so daß in den Ergänzungsbilddaten die Reflexe nicht oder nur bedingt automatisch und/oder semi-automatisch und/oder manuell detektierbar sind.
Weiterhin kann die Reflexbildaufnahmeeinrichtung und/oder die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung ausgelegt sein, daß Licht, das vom Kopf des Probanden reflektiert wird, nicht oder nur zu einem gewissen Anteil in den Reflexbilddaten und/oder den Ergänzungsbilddaten abgebildet ist. Licht, das von dem Kopf des Probanden gestreut wird, wird in den Bilddaten abgebildet. Somit kann gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise vermieden werden, daß bei einer Beleuchtung des Probanden zur Bestimmung der vorgenannten Parameter des Probanden störende Reflexe insbesondere in den Ergänzungsbilddaten auftreten bzw. daß diese störenden Reflexe geschwächt werden können. Dies kann auch aus ästhetischen Gründen vorteilhaft sein, da das Abbild des Probanden nicht aufgrund von Reflexen gestört ist.
Folglich ist es möglich, daß ein oder mehrere Individualparameter als Benutzerdaten bestimmt werden. Es ist nicht notwendig, daß die Benutzerdaten ausgegeben werden. Vielmehr ist es möglich, daß lediglich die Reflexbilddaten und/oder die Ergänzungsbilddaten ausgeben werden und die Vorrichtung zur Brillen- bzw. Brillenfassungsberatung eingesetzt wird. Beispielsweise kann die Datenausgabeeinrichtung einen Drucker umfassen und die Bilddaten können mittels des Druckers ausgegeben werden. Zusätzlich oder alternativ können die Benutzerdaten mittels des Druckers ausgegeben werden. Es ist möglich, daß in den Reflexbilddaten und/oder den Ergänzungsbilddaten auch die Benutzerdaten enthalten sind. Somit können Reflexbilddaten und/oder Ergänzungsbilddaten des Probanden erzeugt werden – auch mit einer unverglasten, verglasten oder mit Stützscheiben versehenen Brille. Die Reflexbilddaten und/oder die Ergänzungsbilddaten können an einem Display dargestellt und/oder ausgedruckt und/oder elektronisch gespeichert und/oder versandt werden. Somit ist der Proband vorteilhafterweise in der Lage, seinen Kopf ggf. mit seiner Korrekturbrille zu sehen und gegebenenfalls Dritten zu zeigen. Ferner können in den Bilddaten verschiedene Simulationen, z. B. diverse Glastönungen, -qualitäten, -beschichtungen, -oberflächen und -formen sowie auch (andere) Fassungen dargestellt werden.
Insbesondere vorteilhafterweise kann die Reflexbeleuchtungseinrichtung und/oder die Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung auch in einer Vorrichtung mit mehr als zwei Reflexbildaufnahmeeinrichtungen und/oder mit mehr als zwei Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen verwendet werden, ohne daß von den Positionen der jeweiligen Bildaufnahmeeinrichtungen abgewichen werden muß, die notwendig sind, um ein Stereobild zu erzeugen.
Ferner ist es möglich, daß die obigen Ausführungen hinsichtlich der Abfolge der Erzeugung der Reflexbilddaten und der Ergänzungsbilddaten in sinngemäßer Weise gelten. In anderen Worten ist es möglich, daß die Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung betrieben wird, insbesondere dann ausschließlich betrieben wird, wenn die Ergänzungsbilddaten erzeugt werden. Ferner ist es möglich, daß die Reflexbeleuchtungseinrichtung betrieben wird, insbesondere dann ausschließlich betrieben wird, wenn die Reflexbilddaten erzeugt werden. Somit können die Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung und die Reflexbeleuchtungseinrichtung zeitlich voneinander getrennt betrieben werden.
Das polarisierte Licht der Reflexbeleuchtungseinrichtung und/oder der Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung kann linear, zirkular oder elliptisch polarisiertes Licht sein. Entsprechend kann das in den erzeugten Ergänzungsbilddaten zumindest teilweise geschwächt abgebildete polarisierte Licht und in den Reflexbilddaten abgebildete polarisierte Licht linear, zirkular oder elliptisch polarisiertes Licht sein.
Vorteilhafterweise können somit auch großflächige Reflexbeleuchtungseinrichtungen und/oder Ergänzungsbeleuchtungseinrichtungen insbesondere mit ausgedehnten Lichtquellen verwendet werden, welche eine möglichst ästhetische Beleuchtung des Kopfes ermöglichen, da großflächige Beleuchtungseinrichtungen „weiches Licht” erzeugen. Die mit großflächigen Beleuchtungseinrichtungen verbundenen großen Reflexe können, falls nötig in den Ergänzungsbilddaten vermindert dargestellt werden oder insbesondere ganz vermieden werden.
Der Begriff ”teilweise geschwächt” kann für jeden Reflex insbesondere beinhalten, daß die Intensität des von dem Probanden, insbesondere der Brille des Probanden reflektierten Lichts, das den Reflex bildet, eine Intensität I₀ aufweist. Beim Durchgang beispielsweise durch einen Polarisationsfilter, der vor der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung angeordnet ist, verliert das Licht jedoch an Intensität, da das Licht in Abhängigkeit von der Polarisationsrichtung des reflektierten Lichts zumindest teilweise von dem Polarisationsfilter absorbiert und/oder reflektiert wird. Beispielsweise kann dieser Polarisationsfilter einen Intensitätsanteil I₁ des reflektierten Lichts absorbieren, so daß Licht des Reflexes mit verminderter Intensität in den Ergänzungsbilddaten abgebildet wird, d. h. der Reflex in den Ergänzungsbilddaten weniger hell als in den Reflexbilddaten dargestellt ist. Ist das Verhältnis I₁/I₀ = 0, wird der Reflex unvermindert in den Ergänzungsbilddaten dargestellt. Vorzugsweise ist das Verhältnis I₁/I₀ für einen primären und/oder einen sekundären Reflex größer als etwa 0,4, größer als etwa 0,6, größer als etwa 0,8, größer als etwa 0,9, insbesondere 1,0, d. h. der entsprechende Reflex wird vollständig geschwächt.
Es ist auch möglich, daß die Intensitäten aller reflektierten Reflexe zusammen gleich I₀ ist und die absorbierte Intensität aller Reflexe zusammen gleich I₁ ist.
Die Begriffe ”teilweise geschwächt” und ”geschwächt” können synonym verwendet werden.
Bei den vorgenannten Ausführen wurde die von der Polarisationsrichtung unabhängige Absorption nicht in Betracht gezogen, die in jedem Fall aufgrund von Materialeigenschaften der ersten Bildaufnahmeeinrichtung, z. B. Absorption durch das Glas eines Kameraobjektives vorhanden ist.
Vorzugsweise können die zumindest eine Reflexbeleuchtungseinrichtung und die zumindest eine Reflexbildaufnahmeeinrichtung derart ausgelegt und anordenbar sein, daß in den Reflexbilddaten zumindest ein vorbestimmbarer Störreflex zumindest teilweise geschwächt abgebildet ist und zumindest ein vorbestimmter Meßreflex im wesentlichen ungeschwächt bzw. im wesentlichen unvermindert abgebildet ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß beispielsweise Polarisationsfilter vor der Reflexbeleuchtungseinrichtung und/oder der Reflexbildaufnahmeeinrichtung entsprechend zueinander eingestellt werden. Der Meßreflex kann beispielsweise ein Reflex sein, der zum Kenntlichmachen der Form des Brillenglases gezielt erzeugt wird. Ein Störreflex kann z. B. ein Reflex sein, der das Auge des Probanden derart überlagert, daß keine räumliche Relation des Meßreflexes relativ zu dem Auge, insbesondere zu der Pupille des Auges abgeleitet werden kann.
In anderen Worten kann ein vorbestimmbarer Störreflex zum Beispiel ein Reflex sein, der die Bestimmung der Brillenfassung und/oder der Pupille(n) usw. erschwert, insbesondere verhindert. Es ist auch möglich, daß der vorbestimmbare Störreflex aus ästhetischen Gründen stört, da z. B. die Pupille(n) und/oder die Brillenfassung und/oder das Gesicht des Probanden nicht oder nur bedingt sichtbar ist.
Ein Meßreflex und/oder ein Störreflex kann manuell und/oder automatisch vorbestimmt werden. Beispielsweise kann dies iterativ durchführbar sein, d. h., daß Reflexbildaufnahmeeinrichtung und/oder Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung und/oder die Reflexbeleuchtungseinrichtung und/oder die Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung und/oder ein oder mehrere optische Elemente im Strahlengang wiederholt derart verändert werden können, daß der Meßreflex und/oder der Störreflex die gewünschten Eigenschaften aufweist. Hierbei kann es möglich sein, die Position und/oder die optischen Eigenschaften einer oder mehrerer der vorgenannten Elemente zu verändern.
Vorzugsweise kann die zumindest eine Reflexbildildaufnahmeeinrichtung ausgelegt sein, aufgrund einer Aufnahmeempfindlichkeit Störreflexe zumindest teilweise unterdrückt und/oder Meßreflexe zumindest teilweise verstärkt abzubilden. Es ist z. B. möglich, daß die Reflexbildaufnahmeeinrichtung Licht mit einer Intensität größer als I_S zumindest teilweise geschwächt abbildet und Licht mit einer Intensität größer als I_M verstärkt abbildet. Somit kann ein Reflex, der eine Intensität größer als I_S aufweist, weniger deutlich abgebildet werden und ein Reflex, der eine Intensität zwischen I_M und I_S aufweist, verstärkt abgebildet werden. Durch eine geeignete Wahl von I_S und I_M können daher Störreflexe zumindest teilweise geschwächt werden und Meßreflexe zumindest teilweise verstärkt, jedoch zumindest ausreichend stark abgebildet werden.
Im Fall eines linearen Polarisators, der z. B. an der Reflexbeleuchtungseinrichtung angeordnet ist, mit einem dazu orthogonalen Analysator, der z. B. an der Reflexbildaufnahmeeinrichtung angeordnet ist, wird nur die Hälfte des gestreuten Lichts zur Abbildung verwendet. Hat der erwünschte Reflex dagegen die ”richtige” Polarisationsrichtung, wird dieser Reflex mit voller Intensität abgebildet und damit heller, als er ohne Polarisationseinrichtung erscheinen würde.
Vorrichtung gemäß einem Aspekt
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Auswertevorrichtung zum Auswerten von Reflexbilddaten einer Brille mit

– einer Reflexbeleuchtungseinrichtung, welche ausgelegt ist, eine Brille zumindest bereichsweise zu beleuchten,
– einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung, welche ausgelegt ist, Reflexbilddaten zumindest eines Teilbereichs der Brille zu erzeugen,
– einer Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, mittels der Reflexbilddaten Reflexdaten zu bestimmen, und mit
– einer Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist, die Reflexdaten auszugeben,

– die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, den in den Reflexbilddaten dargestellten Reflex zu detektieren,
– zusätzliche Ergänzungsbilddaten, welche Bereiche der Brille bzw. des Brillenglases darstellen, erzeugt sind, in denen der zumindest eine Reflex zumindest teilweise geschwächt dargestellt ist, und wobei
– mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases und/oder zumindest eines Bereichs der Brille im zweidimensionalen Raum, bevorzugt im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.

Somit kann auch mit dieser Vorrichtung das Konzept verwirklicht werden, Reflexe in den Reflexbilddaten gezielt darzustellen und zu detektieren, um somit beispielsweise eine Brillenglasform zu bestimmen und/oder darzustellen, die in konventionellen Bilddaten, d. h. in konventionellen digitalen Bildern nicht oder nur bedingt sichtbar ist. Insbesondere kann die Vorrichtung eine Positioniereinrichtung zum Positionieren der Brille umfassen, so daß die Position einer Brillenfassung relativ zu der Reflexbeleuchtungseinrichtung und der Reflexbildaufnahmeeinrichtung vorbestimmbar und/oder festlegbar ist. Beispielsweise können verschiedene Simulationen von Brillengläsern auf eine Fassung angewandt werden, wobei die simulierten Brillengläser in Hinsicht auf die Brillenfassung maßstabsgetreu abgebildet sein können.
Insbesondere gelten die obigen Ausführungen zu den Ausführungsformen und/oder Beispielen und/oder Vorteilen, wie sie im Zusammenhang mit dem eingangs erwähnten Aspekt der Erfindung gemacht wurden, sinngemäß für diesen Aspekt der Erfindung.
Verwendung gemäß einem Aspekt
Ein weiterer Aspekt kann die Verwendung der Auswertevorrichtung, insbesondere zur Bestimmung von Individualparametern des Probanden betreffen. Vorzugsweise kann die Auswertevorrichtung zum im wesentlichen automatischen Bestimmen der Individualparameter eines Probanden verwendet werden. Die Auswertevorrichtung kann auch zum Detektieren und/oder Darstellen eines Reflexes in den Reflexbilddaten verwendet werden.
Auswerteverfahren gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Auswerteverfahren zum Auswerten von Reflexbilddaten einer in Gebrauchsstellung an dem Kopf eines Probanden angeordneten Brille mit den Schritten:

– bereichsweise Beleuchten einer an den Kopf eines Probanden in Gebrauchsstellung angeordneten Brille mittels einer Reflexbeleuchtungseinrichtung,
– Erzeugen von Reflexbilddaten zumindest eines Bereichs der in Gebrauchsstellung an dem Kopf des Probanden angeordneten Brille mittels einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung;
– Bestimmen von Reflexdaten mittels der Reflexbilddaten durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung und
– Ausgeben der Reflexdaten mittels einer Datenausgabeeinrichtung,

– mittels der Reflexbeleuchtungseinrichtung zumindest ein Reflex an der Brille erzeugt wird und
– mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung dieser Reflex zumindest bereichsweise in den Reflexbilddaten dargestellt ist,

– mittels der Datenverarbeitungseinrichtung der Reflex in den Reflexbilddaten detektiert wird,
– zusätzliche Ergänzungsbilddaten, welche Bereiche des Kopfes und/oder der Brille (38) bzw. des Brillenglases darstellen, erzeugt sind, in denen der zumindest eine Reflex zumindest teilweise geschwächt dargestellt ist, und wobei
– mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases und/oder zumindest eines Bereichs der Brille im zweidimensionalen Raum, bevorzugt im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.

Vorzugsweise umfaßt das Auswerteverfahren einen Schritt eines Bestimmens der individuellen Parameter bzw. Individualparameter des Probanden, insbesondere mittels der Reflexbilddaten und/oder Ergänzungsbilddaten.
Auswerteverfahren gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Auswerteverfahren zum Auswerten von Reflexbilddaten einer Brille mit den Schritten:

– bereichsweise Beleuchten einer Brille mittels einer Reflexbeleuchtungseinrichtung,
– Erzeugen von Reflexbilddaten zumindest eines Bereichs der Brille mittels einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung;
– Bestimmen von Reflexdaten mittels der Reflexbilddaten durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung und
– Ausgeben der Reflexdaten mittels einer Datenausgabeeinrichtung,

– mittels der Datenverarbeitungseinrichtung der Reflex in den Reflexbilddaten detektiert wird,
– zusätzliche Ergänzungsbilddaten, welche Bereiche der Brille bzw. des Brillenglases darstellen, erzeugt sind, in denen der zumindest eine Reflex zumindest teilweise geschwächt dargestellt ist, und wobei
– mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases und/oder zumindest eines Bereichs der Brille im zweidimensionalen Raum, bevorzugt im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.

Computerprogrammprodukt gemäß einem Aspekt
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt umfassend computerlesbare Anweisungen, verwirklicht als digitales Signal und/oder gespeichert auf einem computerlesbaren Medium, welche, wenn geladen in den Speicher eines Computers und ausgeführt von dem Computer, bewirken, daß der Computer ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Aspekte und deren Ausführungsformen bzw. Ausführungsvarianten beschränkt. Vielmehr gelten die Ausführungen hinsichtlich der Auswerteeinrichtung in sinngemäßer Weise für das Auswerteverfahren und die Verwendung und umgekehrt. Insbesondere können Einzelmerkmale losgelöst von der jeweiligen Ausführungsform bzw. Ausführungsvariante beliebig miteinander zu weiteren Ausführungsformen und/oder Ausführungsvarianten kombiniert werden. Dies gilt auch in Hinblick auf die Figurenbeschreibung, wobei einzelne Merkmale losgelöst von der jeweiligen Figur, in deren Zusammenhang sie beschrieben sind, mit beliebigen der vorgenannten Merkmale und/oder mit beliebigen der in der Figurenbeschreibung genannten Merkmale miteinander zu weiteren Ausführungsformen bzw. Ausführungsvarianten kombiniert werden können und umgekehrt.
Figurenbeschreibung
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand begleitender Figuren beispielhaft beschrieben. Es zeigt
1: eine perspektivische Schemaansicht einer Vorrichtung in Betriebsstellung;
2: eine schematische Schnittansicht in Draufsicht einer Anordnung der Bildaufnahmeeinrichtungen gemäß 1 in Betriebsstellung;
3: eine schematische Schnittansicht von der Seite einer Anordnung der Bildaufnahmeeinrichtungen gemäß 1 in Betriebsstellung;
4: eine schematische Schnittansicht in Draufsicht einer weiteren Ausführungsform in Betriebsstellung;
5: eine schematische Ansicht von beispielhaften Bilddaten;
5a: eine schematische Ansicht von beispielhaften Bilddaten;
5b: eine schematische Ansicht von beispielhaften Bilddaten;
6: eine weitere schematische Ansicht von beispielhaften Bilddaten;
6a: eine weitere schematische Ansicht von beispielhaften Bilddaten;
6b: eine weitere schematische Ansicht von beispielhaften Bilddaten;
7: beispielhafte Bilddaten gemäß der 5;
7a: eine schematische Ansicht von beispielhaften Vergleichsbilddaten;
7b: beispielhafte Bilddaten gemäß der 5b;
8: beispielhafte Bilddaten gemäß der 6;
8a: beispielhafte Bilddaten gemäß der 6b;
9: beispielhafte Ausgabedaten, wie sie gemäß einer Ausführungsform ausgegeben werden;
9a: beispielhafte Ausgabedaten;
10: eine schematische Ansicht von Bestandteilen der Vorrichtung in Gebrauchsposition;
11: beispielhafte Reflexbilddaten in Form eines Digitalbildes;
12a: eine schematische Darstellung von Ergänzungsbilddaten; und
12b: eine schematische Darstellung von Reflexbilddaten.
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, als beispielhafte Reflexbildaufnahmeeinrichtung und/oder als beispielhafte Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung, in Form einer oberen Kamera 14 und eine zweite Bildaufnahmeeinrichtung, als beispielhafte Reflexbildaufnahmeeinrichtung und/oder als beispielhafte Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung, 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 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 2) oder um den Mittelpunkt der Brücke (nicht gezeigt).
Die obere Kamera 14 ist vorzugsweise mittig hinter einem teildurchlässigen Spiegel 26 angeordnet. Die Bilddaten der oberen Kamera 14 werden durch den teildurchlässigen Spiegel 26 hindurch erzeugt. Die Bilddaten, d. h. die Reflexbilddaten oder die Ergänzungsbilddaten (im folgenden Bilder genannt) der oberen Kamera 14 und der seitlichen Kamera 16 werden vorzugsweise an dem Monitor 18 ausgegeben. Weiterhin sind an der Säule 12 der Vorrichtung 10 drei Leuchtmittel 28 angeordnet. Bei den Leuchtmitteln 28 kann es sich beispielsweise um Leuchtstäbe, wie Leuchtstoffröhren handeln. Die Leuchtmittel 28 können jedoch auch jeweils eine oder mehrere Glühbirnen, Halogenleuchten, Leuchtdioden, etc. beinhalten.
In der in 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 seitliche Kamera 16 ist derart angeordnet, daß die effektive optische Achse 22 der seitlichen 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. 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°.
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.
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.
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.
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. 2) in dem Spiegelbild des teildurchlässigen Spiegels 26 blickt.
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.
In Betriebsstellung beträgt der Abstand zwischen dem teildurchlässigen Spiegel 26 und dem Benutzer 30 bzw. Probanden 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.
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.
1 zeigt weiterhin eine Beleuchtungseinrichtung 202. Die Beleuchtungseinrichtung 202 kann zusätzlich oder alternativ zu den Leuchtmitteln 28 angeordnet sein. Die Beleuchtungseinrichtung 202 kann als permanente Beleuchtungseinrichtung ausgebildet sein. Die Beleuchtungseinrichtung 202 kann auch als temporäre Beleuchtungseinrichtung, insbesondere als Blitzgerät ausgebildet sein. Die Beleuchtungseinrichtung 202 kann ein oder mehrere Lichtquellen 204, 206 umfassen. Die Lichtquellen 204, 206 können als Glühlampen, Blitzlampen, Halbleiterdioden, usw. ausgebildet sein. Die Lichtquellen 204, 206 können auch Enden einer Glasfaser umfassen und/oder flächig ausgedehnte Lichtquellen, beispielsweise flächige Blitzgeräte etc. sein.
Licht, d. h. elektromagnetische Strahlung, das/die von der Beleuchtungseinrichtung 202 ausgestrahlt wird, kann im wesentlichen linear entlang einer definierten bzw. vorgebbaren ersten Polarisationsrichtung polarisiert sein. Die Polarisationsrichtung wird als Beleuchtungspolarisationsrichtung BPR bezeichnet. Die Polarisation kann dadurch erreicht werden, daß die Lichtquellen 204, 206 ausgelegt sind, polarisiertes Licht zu erzeugen. Eine solche Lichtquelle kann einen Laser, Laserdioden und/oder einen VCSEL (vertical cavity surface emitting laser) umfassen.
Alternativ oder zusätzlich können die Lichtquellen 204, 206 auch herkömmliche Lichtquellen sein und vor der Lichtquelle 204 und/oder der Lichtquelle 206 kann jeweils ein sogenannter Polarisationsfilter (nachfolgend Polarisator bezeichnet; nicht gezeigt) angeordnet werden, der das Licht der Lichtquellen 204 und/oder das Licht der Lichtquelle 206 entlang einer ausgezeichneten Richtung, der Beleuchtungspolarisationsrichtung BPR polarisiert/polarisieren.
In 1 sind beispielsweise die Kameras 14 und 16 gezeigt. Es ist auch möglich, daß weitere Kameras angeordnet sind, die nicht gezeigt sind. Diese Kameras können in der unmittelbaren Nachbarschaft der Kameras 14, 16 angeordnet sein. Es ist auch möglich, daß eine oder mehrere der weiteren Kameras an verschiedenen Positionen relativ zu den Kameras 14, 16 angeordnet sind.
Ebenso können mehrere Beleuchtungseinrichtungen gemäß der Beleuchtungseinrichtung 202 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Beleuchtungseinrichtung 202 als Reflexbeleuchtungseinrichtung und/oder Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung dienen. Hierbei können die Lichtquellen 204, 206 linear polarisiertes Licht ausstrahlen und die Kameras 14, 16 für polarisiertes Licht, insbesondere parallel zu der Polarisationsrichtung des ausgestrahlten Lichts empfindlich sein. Dies kann beispielsweise in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß vor den Lichtquellen 204, 206 und vor den Kameras 14,16 lineare Polarisationsfilter angeordnet sind, die parallel orientiert sind. Somit wird Licht ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung 202 in den Kameras 14, 16 dargestellt und insbesondere auch durch dieses Licht erzeugte Reflexe in den Kameras 14, 16 dargestellt. Es können weitere Kameras angeordnet sein, vor denen ebenfalls Polarisationsfilter angeordnet sein können, die jedoch senkrecht zu den Polarisationsfiltern und der Lichtquelle 202 ausgerichtet sind. Somit sind in dieser Ausführung die Kameras Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen.
In einfacher Weise ist es auch möglich, daß vor der Lichtquelle 204 ein Polarisationsfilter angeordnet ist und vor der Lichtquelle 206 ein Polarisationsfilter angeordnet ist, wobei diese beiden Polarisationsfilter im wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Zwei Kameras können ebenfalls jeweils mit einem Polarisationsfilter versehen sein, die im wesentlichen senkrecht zu dem Polarisationsfilter der Lichtquelle 204 sind und im wesentliche parallel zu dem Polarisationsfilter vor der Lichtquelle 206 sind. Hierbei können die beiden Kameras (nicht gezeigt) derart angeordnet sein, daß keine Reflexe aufgrund des Lichts der Lichtquelle 206 entstehen. Sollte ein Reflex aufgrund des Lichts der Lichtquelle 204 entstehen, so werden diese ohnehin im wesentlichen vollständig aufgrund der gekreuzten Anordnung der Polarisatoren gefiltert, d. h. geschwächt dargestellt. Die Kameras sind in dieser Ausführung somit Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen.
Es kann möglich sein, daß die Lichtquelle 204 als Reflexbeleuchtungseinrichtung dient und die Lichtquelle 206 als Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung dient. Es ist auch möglich, daß weitere Lichtquellen angeordnet sind. Insbesondere ist es möglich, daß eine oder mehrere Beleuchtungseinrichtungen, d. h. eine oder mehrere Reflexbeleuchtungseinrichtungen und/oder ein oder mehrere Ergänzungsbeleuchtungseinrichtungen vorhanden sind, wobei dies durch ein oder mehrere punktförmige und/oder flächige Beleuchtungsmedien möglich ist. Hierbei kann diffuses Licht oder auch gerichtetes Licht ausgestrahlt werden.
Vorzugsweise kann die genaue Geometrie eines jeden Elementes der Reflexbeleuchtungseinrichtung und/oder der Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung beispielsweise in Bezug auf die Position und/oder Ausdehnung und/oder Abstrahlcharakteristik an die konkrete Situation, d. h. an die konkrete geometrische Anordnung angepaßt werden. Insbesondere ist es möglich, eine Geometrie zu wählen, bei der die erwünschten Reflexe in Bildern der Kameras, in denen sie auch gewünscht sind, abgebildet, vorzugsweise verstärkt werden und die Reflexe in den Bildern der Kameras, in denen sie nicht gewünscht sind, abgeschwächt vorzugsweise nicht auftreten. Hierbei können insbesondere spezielle reflektive Eigenschaften sowie Orientierungen von Flächen berücksichtigt werden.
Die Lichtquelle 204 und/oder die Lichtquelle 206 kann/können eine permanente oder temporäre Lichtquelle umfassen bzw. sein. Beispielsweise kann die Lichtquelle 206 als Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung dienen und die Lichtquelle 204 als Reflexbeleuchtungseinrichtung. Beispielsweise kann die Lichtquelle 206 permanent betrieben werden und die Lichtquelle 204 nur kurzzeitig insbesondere in Form eines Blitzes betrieben werden, um die Reflexbilddaten zu erzeugen. Somit ist es insbesondere möglich, daß individuelle Elemente, wie z. B. die Lichtquellen 204, 206 selektiv an- und abgeschaltet werden können. Wie erwähnt, kann beispielsweise die Lichtquelle 206 permanent betrieben werden und die Lichtquelle 204 selektiv zugeschaltet werden. Dadurch ist es möglich, daß die Ergänzungsbilddaten und die Reflexbilddaten hintereinander erzeugt werden, wobei zuerst die Ergänzungsbilddaten erzeugt werden, beispielsweise bei Betreiben der Lichtquelle 206. Bei Betreiben der Lichtquelle 204 können die Reflexbilddaten erzeugt werden. Somit können beispielsweise mittels des Monitors 18 die Ergänzungsbilddaten in Echtzeit dargestellt werden, um beispielsweise den Probanden vor der Vorrichtung 10 zu positionieren. Sobald der Proband korrekt positioniert ist, können die Ergänzungsbilddaten festgehalten, insbesondere gespeichert werden und in einem nachgelagerten Schritt, der innerhalb von wenigen Millisekunden oder wenigen Hundertstelsekunden oder wenigen Zehntelsekunden oder wenigen Sekunden durchgeführt wird, die Reflexbilddaten erzeugt werden. Hierbei können unter Zuschalten der Lichtquelle 204 die Reflexbilddaten erzeugt und gespeichert werden. Dies kann beispielsweise mittels der Kameras 14, 16 erfolgen. Die Kameras 14, 16 sind somit beispielhafte Reflexbildaufnahmeeinrichtungen und gleichzeitig beispielhafte Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen. Es ist auch möglich, daß weitere Kameras (nicht gezeigt) angeordnet sind, die als Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen dienen. Die Beleuchtungseinrichtung 202 ist somit eine Reflexbeleuchtungseinrichtung. Es ist möglich, daß eine Reflexbeleuchtungseinrichtung auch eine Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung ist.
Es ist auch möglich, daß keine weitere Beleuchtungseinrichtung, insbesondere keine Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung vorhanden ist. In diesem Fall ist es möglich, die Ergänzungsbilddaten ohne entsprechende Ergänzungsbildeinrichtung, beispielsweise bei Tageslicht oder bei Licht in einem Raum, in dem die Beleuchtung 10 angeordnet ist und/oder aufgrund des durch die Leuchtmittel 28 vorhandenen Lichts die Ergänzungsbilddaten erzeugt. In einem nachgelagerten Schritt können die Reflexbilddaten bei temporärer Beleuchtung mittels der Reflexbeleuchtungseinrichtung, die beispielsweise die Lichtquelle 204 und/oder die Lichtquelle 206 umfassen kann, erzeugt. So werden insbesondere Unterschiede in den Reflexbilddaten und den Ergänzungsbilddaten vermieden, die beispielsweise durch Irritationen des Probanden aufgrund der temporären Beleuchtung, beispielsweise in Form eines Blitzes, entstehen können.
Neben den beschriebenen Möglichkeiten der selektiven Erzeugung von Reflexen in einzelnen Bildern mittels der geometrischen Anordnung der einzelnen Komponenten, d. h. der Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) und/oder der Reflexbeleuchtungseinrichtung(en) und/oder der Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung(en) und/oder Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) sowie der konkreten Bedienung der Reflexbeleuchtungseinrichtung(en) und/oder der Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung(en) durch deren An- bzw. Abschalten können auch weitere Eigenschaften bzw. Merkmale zum Erzeugen der Reflexbilddaten und/oder der Ergänzungsbilddaten herangezogen werden.
Beispielsweise kann die Wellenlänge des Lichts – auch in Verbindung mit entsprechenden Filtern vor der/den Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) bzw. Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) – angepaßt werden und/oder Licht mit Wellenlängen gemäß der Empfindlichkeit der entsprechenden Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) verwendet werden und/oder Licht mit Wellenlängen gemäß der Empfindlichkeit der entsprechenden Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) verwendet werden. Vorzugsweise wird hierbei Licht im nichtsichtbarem Wellenlängenspektrum verwendet, da dieses Licht beispielsweise vor oder in den Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen gefiltert werden kann, d. h. im wesentlichen vollständig ausgelöscht werden kann, ohne hierbei die Abbildung im sichtbaren Bereich zu verfälschen. Weiterhin kann hierbei ein eventuell wellenlängenabhängiger Reflexionskoeffizient ausgenutzt werden.
Ferner kann die Intensität des von der Reflexbeleuchtungseinrichtung und/oder Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung ausgestrahlten Lichts angepaßt und entsprechend gewählt werden, so daß beispielsweise Reflexe gemäß der Empflindlichkeitskurven der entsprechenden Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) und/oder Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) verstärkt bzw. geschwächt, insbesondere unterdrückt werden.
Weiterhin ist es möglich, die Polarisation des Lichts auszunutzen. Hierbei kann mit definiert polarisiertem Licht beleuchtet werden und vor der/dem entsprechenden(en) Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) und/oder Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) Polarisationsfilter derart angebracht werden, daß in den Reflexbilddaten der Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) erwünschte Reflexe verstärkt werden und/oder in den Ergänzungsbilddaten der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung(en) unerwünschte Reflexe geschwächt, insbesondere unterdrückt werden. Hierbei kann, wie in dieser Anmeldung beschrieben, die Erhaltung bzw. Zerstörung der Polarisation und/oder die Erhaltung der Polarisationsrichtung und/oder die Drehung der Polarisationsrichtung hinsichtlich der einzelnen Reflexe ausgenutzt werden, so daß beispielsweise Reflexe selektiv verstärkt oder geschwächt werden können.
Beispielsweise können die Reflexe verwendet werden, um Kanten bzw. die Form von Brillengläsern zu bestimmen. Es ist auch möglich, daß die Reflexe verwendet werden, um die Pupille bzw. den Pupillenmittelpunkt bzw. die Hornhaut eines oder beider Augen in den Reflexbilddaten zu detektieren bzw. die Position genau zu bestimmen.
Ein Polarisationsfilter kann z. B. ein herkömmlicher Polarisationsfilter auf Basis einer Folie aus langkettigen Polymeren sein, wobei die Polarisationsrichtung eine inhärente Eigenschaft des Polarisationsfilters ist und die Beleuchtungspolarisationsrichtung BPR durch eine vordefinierte Anordnung des Polarisationsfilters bestimmbar ist. Vor den Kameras 14, 16 kann ebenfalls ein Polarisationsfilter (nachfolgend Analysator bezeichnet; nicht gezeigt) angeordnet sein. Es ist auch möglich, daß die Kameras 14, 16 derart ausgebildet sind, daß sie bereits polarisationsrichtungssensibel sind. In anderen Worten kann Kamera 14 und/oder die Kamera 16 ausgebildet sein, in Hinsicht auf Licht, das in einer ersten Polarisationsrichtung polarisiert ist, eine höhere Empfindlichkeit aufzuweisen, als Licht, das in einer zweiten Polarisationsrichtung polarisiert ist, usw. In diesem Fall ist es nicht notwendig, daß ein Analysator vor dieser Kamera 14, 16 angeordnet ist.
Sollte dennoch ein Analysator vor der Kamera 14, 16 angeordnet sein, ist der Analysator vorzugsweise nicht parallel zu einer Polarisationsrichtung, die von der Kamera 14, 16 nicht bzw. nur bedingt erfaßt wird. Vielmehr ist die Kamera 14, 16 vorzugsweise derart ausgerichtet, daß die Polarisationsrichtung, entlang der die Kamera 14, 16 am empfindlichsten ist, im wesentlichen parallel zu der Polarisationsrichtung des Analysators ist. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, falls die Beleuchtungseinrichtung 202 lediglich Licht in einer begrenzten Intensität ausstrahlen kann.
Sind Polarisationsfilter vor den Kameras 14, 16 angeordnet, so daß in den Bildern dieser Kameras Reflexe nicht oder nur geschwächt abgebildet sind, so sind die Kameras 14, 16 beispielhafte Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen. Sind in den Bildern der Kameras 14, 16 Reflexe abgebildet, so sind die Kameras 14, 16 beispielhafte Reflexbildaufnahmeeinrichtungen. Beispielsweise können drehbare Analysatoren vor den Kameras 14, 16 angeordnet sein oder die Beleuchtungseinrichtung 202 derart variabel ausgebildet sein, daß in den Bildern der Kameras 14, 16 Reflexe abgebildet sind und in weiteren Bildern keine Reflexe abgebildet sind. In diesem Fall sind die Kameras 14, 16 Reflexbildaufnahmeeinrichtungen und Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtungen. Ebenso kann die Lichtquelle 202 ein Reflexbeleuchtungseinrichtung und/oder eine Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung sein. In der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen kann eine Kamera daher eine Reflexbildaufnahmeeinrichtung und/oder eine Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung sein, abhängig davon, ob in den erzeugten Bilddaten Reflexe dargestellt sind, insbesondere die Reflexe zur zumindest bereichsweisen Bestimmung der Form der Brille und/oder des Brillenglases verwendet werden oder nicht. Ebenso sind die Bilddaten bzw. die Bilder Reflexbilddaten oder Ergänzungsbilddaten.
2 zeigt eine schematische Draufsicht bevorzugter Anordnungen der Kameras 14, 16 in Betriebsstellung und der Positionierung eines Benutzers 30 in Betriebsstellung. Wie in 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 1 gezeigt, 30°. Der Schnittpunkt 24 der effektiven optischen Achsen 20, 22 entspricht dem Ort der Nasenwurzel des Benutzers 30. Wie ferner aus 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 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.
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 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.
Es ist auch möglich, daß die Brille von einer anderen Person als dem tatsächlichen Benutzer getragen wird.
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 1 gezeigt ist. Wie bereits in 2 gezeigt, kann die seitliche Kamera 16 entlang der effektiven optischen Achse positioniert werden, beispielsweise an der Position 32 oder an der Position 34. Ferner ist in 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.
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.
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 oder
– der Strahlteiler ist nahezu vollständig durchlässig für Licht.

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 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.
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 1, 2 oder 3 erzeugt werden können. Jedoch werden die Bilder in dieser bevorzugten Ausführungsform zeitversetzt von einer Bildaufnahmeeinrichtung, der oberen Kamera 14, erzeugt.
In den 2 bis 4 ist beispielhaft ein Polarisationsfilter 208, vor den Kameras 14, 16 angeordnet. Der Polarisationsfilter 208 wird somit als Analysator 208 bezeichnet. Der Analysator 208 ist im wesentlichen senkrecht zu den effektiven optischen Achsen 20, 22, 40 der zugehörigen Kamera 14, 16 angeordnet.
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 sowie ein rechtes Auge 54 und ein linkes Auge 56 des Benutzers 30 dargestellt sind. Als Benutzerdaten sind in 5 ein Pupillenmittelpunkt 58 des rechten Auges 54 und ein Pupillenmittelpunkt 60 des linken Auges 56 dargestellt. Ferner zeigt 5 eine Begrenzung 62 der Brillenfassung 52 für das rechte Auge 54 und eine Begrenzung 64 der Brillenfassung 52 für das linke Auge 56 im Kastenmaß, sowie Schnittpunkte 66 eine im Bezugssystem des Benutzers horizontalen Ebene mit dem Brillenfassungsrand 52 bezüglich des rechten Auges 54 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.
Analog sind in 5 Schnittpunkte 74 einer horizontalen Ebene und Schnittpunkte 76 einer vertikalen Ebene für das linke Auge 56 gezeigt, wobei die horizontale Ebene durch die Strichlinie 78 und die vertikalen Ebene durch die Strichlinie 80 dargestellt ist.
Vorzugsweise werden die Pupillenmittelpunkte 58, 60 automatisch von einer Benutzerdatenpositionierungseinrichtung (nicht gezeigt) bestimmt. Hierzu können Reflexe 82 verwendet werden, welche an der Hornhaut der jeweiligen Augen 54, 56 aufgrund der Leuchtmittel 28 entstehen. Da gemäß der in 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.
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.
Alternativ oder zusätzlich können die Pupillenmittelpunkte 58, 60 auch mittels einer Bilderkennungssoftware detektiert werden, wobei die Pupillen beispielsweise aufgrund von Farb- und/oder Helligkeitsunterschieden zwischen der jeweiligen Pupille und der Iris bestimmt werden und die Pupillenmittelpunkte 58, 60 beispielsweise als geometrische Schwerpunkte der detektierten Pupillen bestimmt werden. Die Reflexe 82 können zumindest teilweise, insbesondere vollständig abgeschwächt abgebildet werden.
Somit können die in 5 schematisch dargestellten Bilddaten auch als Ergänzungsbilddaten bezeichnet werden, da in den Bilddaten die Brille, insbesondere die Brillengläser reflexfrei dargestellt sind.
5a zeigt eine schematische Ansicht von Bilddaten, ähnlich zu 5, wie sie von der oberen Kamera 14 erzeugt werden, d. h. eine schematische Frontalansicht eines Teilbereichs der Brille 38, wobei zwei Brillengläser 154, 156 sowie eine Brillenfassung 52 dargestellt sind. 5a zeigt eine Begrenzung 62 der Brillenfassung 52 für das rechte Brillenglas 154 und eine Begrenzung 64 der Brillenfassung 52 für das linke Brillenglas 156 im Kastenmaß, sowie Schnittpunkte 66 einer im Bezugssystem der Erde horizontalen Ebene mit dem Brillenfassungsrand 52 bezüglich des rechten Brillenglases 154 sowie Schnittpunkte 68 einer im Bezugssystem der Erde vertikalen Ebene senkrecht zu der horizontalen Ebene. Die horizontale Ebene ist durch die Strichlinie 70, die vertikale Ebene durch die Strichlinie 72 dargestellt.
Analog sind in 5a Schnittpunkte 74 einer horizontalen Ebene und Schnittpunkte 76 einer vertikalen Ebene für das linke Brillenglas 156 gezeigt, wobei die horizontale Ebene durch die Strichlinie 78 und die vertikalen Ebene durch die Strichlinie 80 dargestellt ist.
Vorzugsweise werden die Darstellungsmittel in Form von Aufklebern 150 automatisch von der Datenverarbeitungseinrichtung (nicht gezeigt) bestimmt.
Weiterhin ist in 5a beispielhaft zwei Darstellungsmittel 150 gezeigt. Das Darstellungsmittel 150 kann beispielsweise ein sogenannter Sattelpunkt sein, der beispielsweise als Aufkleber 150 ausgebildet ist. Das Darstellungsmittel 150 kann aber auch ein einfarbiger Punkt 150 sein, der entweder als Aufkleber an dem Brillenglas (gezeigt in 6a) anordenbar ist oder beispielsweise mit einem Stift direkt auf das Brillenglas (gezeigt in 6a) gezeichnet wird.
5b zeigt eine Darstellung ähnlich zu 5 bzw. 5a, wobei zusätzlich ein Sattelpunkt 53 als bevorzugter Hilfspunkt sowie zwei Sattelpunkte 153, 253 als bevorzugte Darstellungsmittel dargestellt sind.
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.
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.
Vorzugsweise wird der Sattelpunkt 53 automatisch von einer Benutzerdatenpositionierungseinrichtung (nicht gezeigt) erkannt und bestimmt.
6 zeigt eines Schemaansicht der Bilddaten der seitlichen Kamera 16 gemäß der 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 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. Analog können auch anhand der in 6 dargestellten Bilddaten die Pupillenmittelpunkte 58, 60 anhand der Reflexe 82 bestimmt werden.
Mittels der in den 5 und 6 gezeigten Schnittpunkte 66, 68, 74, 76 und der Pupillenmittelpunkte 58, 60 können dreidimensionale Koordinaten des Systems Brille 30 und Auge(n) 54, 56 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 der Pupillenmittelpunkte 58, 60, können unter Kenntnis der Positionen der oberen Kamera 14 und der seitlichen Kamera 16 Ortsrelationen im dreidimensionalen Raum im System Auge(n) 54, 56 und Brille 30 erzeugt werden. Die Schnittpunkte 66, 68, 72, 74 bzw. die Pupillenmittelpunkte 58, 60 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. die Pupillenmittelpunkte 58, 60 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.
Anhand der dreidimensionalen Benutzerdaten des Systems Auge 54, 56 und Brille 30 können optische Parameter des Benutzers 30 bestimmt werden, wobei in dieser Bestimmung Kopf- und Blickbewegungen berücksichtigt werden können. Hierzu werden beispielsweise eine Vielzahl von Bildern erzeugt, wobei der Benutzer 30 eine Kopfbewegung ausführt bzw. beispielsweise ein bewegtes Objekt mit den Augen verfolgt. Alternativ ist es auch möglich, Bilder 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 1 dargestellt, ist der Benutzer vorzugsweise in Primärstellung positioniert und, wie aus 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 ein Auge, das heißt entweder das rechte Auge 54 oder das linke Auge 56, sowohl von der oberen Kamera 14 als auch der seitlichen Kamera 16 abgebildet ist. Die optischen Parameter des Benutzers 30 werden anhand des einen Auges 54, 56 bestimmt und unter Symmetrieannahmen die optischen Parameter für beide Augen 54, 56 bestimmt.
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. 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.
Weiterhin ist die Vorrichtung 10 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ausgelegt, den Vorneigungswinkel der Brille 38 für jedes Auge 54, 56 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 Auges 54 von der Vorneigung des linken Auges 56 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.
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.
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 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.
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.
Weiterhin kann die Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verwendet werden, Bilder des Benutzers 30 zu erzeugen und diesen Bildern Bilddaten einer Vielzahl von Fassungs- und/oder Brillenglasdaten zu überlagern, wodurch ein optimale Beratung des Benutzers 30 möglich ist. Insbesondere können 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 unterschiedlicher Brillenfassungen bzw. Brillengläser bereitzustellen.
6a zeigt eine Schemaansicht der Bilddaten der seitlichen Kamera 16 gemäß der 5a, ähnlich zu der Darstellung gemäß 6. 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 5a 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.
Mittels der in den 5a und 6a gezeigten Schnittpunkte 66, 68, 74, 76 können dreidimensionale Koordinaten der Brille 30 erzeugt werden. Weiterhin kann anhand der dreidimensionalen Koordinaten das Kastenmaß im dreidimensionalen Raum bestimmt werden.
Alternativ zu der Generierung von Daten bzw. Koordinaten im dreidimensionalen Raum anhand der Bilddaten, welche unter verschiedenen Richtungen aufgenommen wurden, können die Bilddaten auch lediglich unter einer Richtung aufgenommen werden und die dreidimensionalen Daten anhand von Zusatzdaten generiert werden. Beispielsweise kann es ausreichend sein, die Bilddaten im wesentlichen frontal aufzunehmen und zusätzlich den Fassungsscheibenwinkel und/oder den Vorneigungswinkel der Brille und/oder den Hornhautscheitelabstand und/oder der Kopfdrehung, usw. anzugeben. Anhand der Bilddaten und der Zusatzdaten kann die Position im dreidimensionalen Raum, insbesondere des Brillenglases vor dem Auge bestimmt werden.
Die Schnittpunkte 66, 68, 72, 74 bzw. der Sattelpunkt 150 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. der Sattelpunkt 150 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.
In den 5a und 6a sind lediglich zwei Sattelpunkte 150 dargestellt.
Vorzugsweise werden vier Sattelpunkte, besonders bevorzugt sechs Sattelpunkte (nicht gezeigt) angeordnet, wobei zwei bzw. drei Sattelpunkte an jedem Brillenglas angeordnet sind, um eine eindeutige Bestimmung der Position eines jeden Brillenglases im dreidimensionalen Raum zu ermöglichen.
Anhand der dreidimensionalen Benutzerdaten der Brille 30 kann das Kastenmaß der Brille 30 im dreidimensionalen Raum bestimmt werden und insbesondere die Position des Sattelpunktes 150 im Kastenmaß (im dreidimensionalen Raum).
Ferner ist in 5a und 6a eine untere Tangente 86 an die Brillenfassung 52 eingezeichnet. Die untere Tangente 86 ist Teil der Begrenzung 62, 64 des Kastenmaßes.
Die Brille kann auch derart ausgestaltet sein, daß Pupillen (nicht gezeigt) abgebildet werden.
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 oder die linke Seite entsprechend dem linken Auge, 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.
Die 7 und 8 zeigen Bilder, welche beispielsweise von der oberen Kamera 16 (7) und der seitlichen Kamera 16 (8) erzeugt werden. Die Bilder zeigen weiterhin die Schnittpunkte 66, 68 der horizontalen Ebene 70 und der vertikalen Ebene 72, sowie die Reflexe 82 für das rechte Auge 54 des Benutzers 30. In 8 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.
7a 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 7 ein Pupillenmittelpunkt 58 des rechten Auges 54 und ein Pupillenmittelpunkt 60 des linken Auges 56 dargestellt. Ferner zeigt 7 den Sattelpunkt 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 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.
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.
Die 7b und 8a zeigen Bilder, welche beispielsweise von der oberen Kamera 16 (7b) und der seitlichen Kamera 16 (8a) erzeugt werden. Die Bilder zeigen weiterhin die Schnittpunkte 66, 68 der horizontalen Ebene 70 und der vertikalen Ebene 72. In 8a 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.
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.
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.
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.
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 5b und 6b 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.
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.
Weiterhin kann die Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verwendet werden, Bilder des Benutzers 30 zu erzeugen und diesen Bildern Bilddaten einer Vielzahl von Fassungs- und/oder Brillenglasdaten zu überlagern, wodurch ein optimale Beratung des Benutzers 30 möglich ist. Insbesondere können 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 unterschiedlicher Brillenfassungen bzw. Brillengläser bereitzustellen.
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.
9 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.
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 Gleichung (mittlerer Pupillenabstand)/(horizontale Ausdehnung) = (Abstand obere Kamera 14 zum Auge 54, 56)/(Abstand Leuchtmittel 28 zum Auge 54, 56) genügen.
9a zeigt ein Ausgabebild gemäß 9. Das dargestellte Ausgabebild ist eine Überlagerung der Bilddaten mit den Vergleichsbilddaten.
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.
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.
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 5b dargestellt.
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.
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.
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.
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 5b 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 6b) anordenbar ist oder beispielsweise mit einem Stift direkt auf das Brillenglas (beispielsweise gezeigt in 6b) gezeichnet wird.
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.
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.
Die Korrektur der tatsächlichen Gebrauchsstellung kann ferner nicht nur aufgrund des Hornhautscheitelabstands erfolgen. Vielmehr kann die tatsächliche Gebrauchsstellung bezüglich weiterer bzw. anderer Individualparameter an die Sollgebrauchsstellung angepaßt werden.
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.
10 zeigt eine schematische Ansicht einer Anordnung einer Beleuchtungseinrichtung 202 und einer Kamera 14, 16 sowie eines Probanden 30 mit Brille 38. In den Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung 202 ist ein Polarisationsfilter 210 eingeführt. Der Polarisationsfilter 210 wird auch Polarisator 210 bezeichnet. Licht- bzw. elektromagnetische Strahlung der Beleuchtungseinrichtung 202 passiert den Polarisator 210 und ist nach Durchgang durch den Polarisator 210 linear polarisiert. Es ist auch möglich, daß im Strahlengang des Lichts der Beleuchtungseinrichtung 202 nach dem Polarisator 210 ein weiteres optisches Element angeordnet ist (nicht gezeigt). Das weitere optische Element kann ausgelegt sein, die Polarisation des Lichts zu beeinflussen. Beispielsweise kann das weitere optische Element ein λ/4 Plättchen sein und das Licht nach Durchgang durch den Polarisator 210 und das λ/4 Plättchen zirkular polarisiert sein. Anstelle oder zusätzlich zu dem Polarisator 210 und/oder dem weiteren optischen Element kann auch eine Polarisationseinrichtung vorhanden sein, die linear oder zirkular oder elliptisch polarisiertes Licht erzeugt. Die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts ist beispielhaft anhand des Pfeils BPR dargestellt. Die Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichts (bezeichnet als Beleuchtungspolarisationsrichtung BPR) ist identisch zu der Polarisationsrichtung des Polarisators 210. Diese linear polarisierte elektromagnetische Strahlung wird von dem beleuchteten bzw. bestrahlten Teil des Probanden 30, insbesondere dem Kopf des Probanden 30 (zumindest teilweise) gestreut und diese gestreute Strahlung wird von der Kamera 14, 16 detektiert, insbesondere aufgezeichnet und zu einem Bild verarbeitet.
Die von dem Probanden 30 reflektierte Strahlung wird vorzugsweise zumindest teilweise, besonders bevorzugt vollständig unterdrückt, insbesondere von dem Analysator 208 absorbiert und/oder reflektiert. Es ist auch möglich, daß in den Bilddaten die reflektierte Strahlung selektiv unterdrückt wird, z. B. durch Drehung des Analysators 208 und/oder des Polarisators 210. Somit kann die Kamera 14, 16 als Ergänzungskamera bezeichnet werden und die mittels der Kamera 14, 16 erzeugten Bilddaten können als Ergänzungsbilddaten bezeichnet werden. Sind der Analysator und der Polarisator so ausgestaltet, daß in den Bilddaten Reflexe gewollt dargestellt sind, kann die Kamera 14, 16 als Reflexbildaufnahmeeinrichtung bezeichnet werden und die Bilder können als Reflexbilddaten bezeichnet werden.
Im Strahlengang vor der Kamera 14, 16 ist der Analysator 208 angeordnet.
Vorzugsweise ist die Polarisationsrichtung APR des Analysators (bezeichnet als Aufnahmepolarisationsrichtung APR) senkrecht zu der Polarisationsrichtung BPR des Polarisators. Im Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung 202 ist das Licht nach Durchgang durch den Polarisator 210 parallel zu der Polarisationsrichtung BPR polarisiert. Der Analysator 208 läßt im wesentlichen lediglich die Vektorkomponente des Lichts passieren, die parallel zu der Polarisationsrichtung APR ist. Die Polarisationsrichtung APR ist vorzugsweise senkrecht zu der Polarisationsrichtung BPR, wobei die Polarisationsrichtung APR vorzugsweise senkrecht zu dem entsprechenden Strahlengang ist und wobei die Polarisationsrichtung BPR vorzugsweise senkrecht zu dem entsprechenden Strahlengang ist
Anders dargestellt kann der Analysator 208 eine Ebene definieren und der Polarisator 210 kann eine Ebene definieren. Diese Ebenen müssen nicht parallel sein. Wird beispielsweise Polarisationsrichtung APR des Analysators 208 auf die Ebene des Polarisators 210 projiziert (und umgekehrt) ist die projizierte Polarisationsrichtung APR des Analysators 208 im wesentlichen senkrecht zu der Polarisationsrichtung BPR des Polarisators 210 (und umgekehrt).
Es kann eine erste Einheit umfassend eine erste Beleuchtungseinrichtung als beispielhafte Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung und eine erste Kamera als beispielhafte Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung vorhanden sein, die beispielsweise primäre Reflexe zumindest teilweise unterdrückt. Es kann eine zweite Einheit umfassend eine zweite Beleuchtungseinrichtung als beispielhafte weitere Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung und eine zweite Kamera beispielhafte weitere Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung vorhanden sein, die beispielsweise sekundäre Reflexe zumindest teilweise unterdrückt. Dies kann in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen möglich sein. Es kann auch eine dritte Einheit umfassend eine dritte Beleuchtungseinrichtung als beispielhafte weitere Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung und eine dritte Kamera beispielhafte weitere Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung vorhanden sein, die beispielsweise sekundäre Reflexe in einem Wellenlängenbereich verschieden zu der zweiten Kamera zumindest teilweise unterdrückt. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Beleuchtungseinrichtung(en) vorhanden sein und ein oder mehrere Kameras, wobei die Kameras ausgelegt sind, in verschiedenen Wellenlängenbereichen primäre und/oder sekundäre Reflexe zumindest teilweise zu unterdrücken bzw. zu schwächen. Die Beleuchtungseinrichtungen können Licht in verschiedenen Wellenlängenbereichen aussenden oder Licht in einem gemeinsamen Wellenlängenbereich aussenden.
Weiterhin ist es möglich, daß die Beleuchtungseinrichtung(en) als beispielhafte Reflexbeleuchtungseinrichtung(en) und die Kamera(s) als beispielhafte Reflexbildaufnahmeeinrichtung(en) derart aufeinander abgestimmt sind, daß in den Bilddaten selektiv primäre und/oder sekundäre Reflexe zumindest dargestellt werden. Beispielsweise können primäre und/oder sekundäre Reflexe dazu verwendet werden, um eine Brillenfassung und/oder ein Brillenglas zu detektieren. Diese primären und/oder sekundären Reflexe werden vorzugsweise im wesentlichen nicht geschwächt, zumindest jedoch derart dargestellt, daß sie zur Bestimmung einer Brillenfassung und/oder des Brillenglases ausreichend sind. Hierbei ist es jedoch nicht notwendig, daß die Reflexe im für das menschliche Auge sichtbaren Spektralbereich liegen. Vielmehr können dieses Reflexe im nichtsichtbaren Spektralbereich liegen. Alternativ oder zusätzlich können störende primäre und/oder sekundäre Reflexe, z. B. vor den Pupillen zumindest teilweise unterdrückt werden. Insbesondere im für das menschliche Auge sichtbaren Spektralbereich werden diese Reflexe bereits aus ästhetischen Gründen zumindest teilweise unterdrückt.
Weiterhin sind der Polarisator 210 und der Analysator 208 vorzugsweise derart ausgerichtet, daß die Polarisation der von dem Probanden 30 reflektierten elektromagnetischen Strahlung im wesentlichen senkrecht zu der Polarisationsrichtung APR des Analysators 208 ist. Folglich kann in der Beleuchtungspolarisationsrichtung BPR polarisiertes Licht, daß von dem Probanden 30 reflektiert wird (und bei der Reflexion die Polarisation beibehält), im wesentlichen nicht in die Kamera 14, 16 gelangen. Streulicht, das keine ausgezeichnete Polarisation aufweist, kann ausgehend vom Probanden 30 jedoch in die Kamera 14, 16 gelangen und von der Kamera detektiert werden. In anderen Worten kann die Kamera 14, 16 ein Abbild des Probanden 30 erstellen, das durch Streulicht gebildet wird, wobei aus diesem Abbild des Probanden jedoch Reflexe ausgeblendet werden, sofern die Reflexe eine entsprechende Polarisierung aufweisen und wobei die Reflexe an der Brille, insbesondere einer Brillenfassung und/oder einem Brillenglas dargestellt werden.
Die obigen Ausführungen gelten sowohl für primäre Reflexe als auch für sekundäre Reflexe, wobei die Polarisationsrichtung der (reflektierten) elektromagnetischen Strahlung sekundärer Reflexe von der Polarisationsrichtung der (reflektierten) elektromagnetischen Strahlung primärer Reflexe verschieden sein kann. Folglich können beispielsweise primäre Reflexe anhand des Analysators 208 im wesentlichen vollständig unterdrückt bzw. herausgefiltert werden. Sekundäre Reflexe können den Analysator 208 ungehindert oder zumindest teilweise geschwächt passieren. Es ist auch möglich, daß die sekundären Reflexe vollständig herausgefiltert werden können (und/oder umgekehrt).
Die obigen Ausführungen, insbesondere die Ausführungen zur 10 beschreiben lediglich eine Kamera 14, 16 und lediglich eine Beleuchtungseinrichtung 202. Es ist jedoch möglich, daß eine Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen 202 vorhanden sind, um beispielsweise verschiedene Bereiche des Probanden 30, vor allem verschiedene Bereiche des Kopfes des Probanden 30 ausreichend hell zu beleuchten. Weiterhin, um ein Stereobild des Kopfes des Probanden 30 herstellen zu können, sind mindestens zwei Kameras, 14, 16 angeordnet. Es ist auch möglich, daß weitere, zusätzliche Kameras angeordnet sind. Aufgrund einer Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen 202 und/oder ein Vielzahl von Kameraeinrichtungen 14, 16 ist es daher regelmäßig nicht möglich, für alle Kameras 14, 16 alle Reflexe zu unterdrücken bzw. anhand von Analysatoren 208 herauszufiltern. Sind beispielsweise mehrere Beleuchtungseinrichtungen 202 unter verschiedenen Raumwinkeln angeordnet bzw. mehrere Kameras 14, 16 unter verschiedenen Raumwinkeln angeordnet, kann es nur bedingt möglich sein, alle Reflexe herauszufiltern, da die entsprechenden Polarisatoren 210 und Analysatoren 208 auch unter verschiedenen Raumwinkeln angeordnet sind. Es wurde jedoch erkannt, daß durch eine mögliche Ausrichtung der Polarisatoren 210 und/oder Analysatoren 208 besonders störende Reflexe zumindest teilweise, insbesondere vollständig unterdrückt werden können und/oder eine Vielzahl von Reflexen vermindert, insbesondere vollständig unterdrückt werden können. Ebenso können gewollte Reflexe gezielt erzeugt und dargestellt, insbesondere verstärkt werden.
Beispielsweise kann durch Drehen des Analysators 210 und/oder Drehen des Polarisators 208 definiert werden, welche Reflexe unterdrückt werden sollen. Hierbei ist es möglich, daß ein oder mehrere besonders störende Reflexe vollständig unterdrückt werden, wenn beispielsweise diese Reflexe polarisierte elektromagnetische Strahlung gleicher Polarisationsrichtung aufweisen und die Polarisationsrichtung des Analysators 208 senkrecht zu der Polarisationsrichtung der elektromagnetischen Strahlung ist. Es ist auch möglich, daß eine Vielzahl von Reflexen vermindert wird, wobei die Reflexe unterschiedliche Polarisationsrichtungen aufweisen können. In diesem Fall ist es nicht notwendigerweise nötig, daß Reflexe vollständig unterdrückt werden, d. h. vollständig gefiltert werden.
Es ist auch möglich, daß der Polarisator 210 und der Analysator 208 derart angeordnet sind, daß ihre Polarisationsrichtungen nicht senkrecht zueinander sind. Weicht beispielsweise nach einer Reflexion die Polarisationsrichtung der reflektierten elektromagnetischen Strahlung von der Polarisationsrichtung der durch den Polarisator 210 polarisierten elektromagnetischen Strahlung ab, kann der Analysator 208 soweit gedreht werden, bis die Reflexe ausreichend vermindert sind.
Beispielsweise kann durch Drehen des Analysators 210 und/oder Drehen des Polarisators 208 definiert werden, welche Reflexe erzeugt und/oder dargestellt werden sollen. Hierbei ist es möglich, daß ein oder mehrere besonders wichtige bzw. notwendige Reflexe erzeugt und/oder dargestellt werden, wenn beispielsweise diese Reflexe polarisierte elektromagnetische Strahlung gleicher Polarisationsrichtung aufweisen und die Polarisationsrichtung des Analysators 208 parallel zu der Polarisationsrichtung der elektromagnetischen Strahlung ist.
Eine Drehung des Polarisationsfilters 208, 210 ist insbesondere respektive einer Achse möglich, die senkrecht zu einer Fläche des Polarisationsfilters 208, 210 ist. Insbesondere ist eine Drehung bezüglich einer effektiven optischen Achse 20, 22 der Kamera 14, 16 möglich. Dies ist schematisch in 10 gezeigt, wobei sowohl die Drehung des Analysators 208 als auch die Drehung des Polarisators 210 dargestellt ist.
Vorzugsweise kann die Drehung des Polarisators 210 bzw. Analysators 208 manuell erfolgen. Hierbei kann ein Benutzer der Vorrichtung beispielsweise an einem Monitor den Effekt der Drehung eines oder beider Polarisationsfilter 208, 210 beobachten. Somit ist es möglich, daß der Benutzer die Position des bzw. der Polarisationsfilter 208, 210 wählt, die eine möglichst optimale Beleuchtung des Probanden 30 bei möglichst geringen bzw. akzeptablen Reflexen ergibt.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, daß dieser Prozeß im wesentlichen halb- oder vollautomatisch beispielsweise iterativ durchführbar ist. Zum Beispiel ist es möglich, daß der Benutzer eine Vielzahl von Reflexen in den Bilddaten markiert und das System anhand einer Bilderkennungssoftware automatisch die Polarisationsfilter 208, 210 derart einstellt, daß die markierten Reflexe vermindert, insbesondere vollständig unterdrückt werden. In einer vollständig automatischen Version stellt die Vorrichtung 10 unter Verwendung einer Bilderkennungssoftware die Polarisationsfilter 208, 210 automatisch entsprechend ein, so daß, wenn möglich, alle Reflexe vollständig unterdrückt werden oder lediglich ein Teil der Reflexe vollständig unterdrückt wird, bzw. im Mittel die gemeinsamen Reflexe einen Schwellwert nicht übersteigen. Hierzu kann beispielsweise die Helligkeit eines jeden Reflexes ermittelt werden und/oder die Helligkeit der abgebildeten Reflexe summiert werden, die einen gewissen Schwellwert nicht überschreiten darf.
Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, daß eine Vielzahl von Parametern bereits vorab bestimmt, insbesondere gemessen wird und/oder zumindest ein oder mehrere der Parameter einer Datenbank entnommen werden. Diese Parameter können z. B. Fassungsscheibenwinkel, die verwendete Basisgrößenkurve, Vorneigung, Materialeigenschaften von Fassung und/oder Brillengläsern usw. umfassen. Eine Bedienperson beispielsweise ein Optiker und/oder ein Benutzer der Vorrichtung, beispielsweise ein Proband kann einen oder mehrere dieser Parameter vorab bestimmen und/oder manuell eingeben bzw. diese Parameter einer Datenbank entnehmen. Insbesondere ist es z. B. möglich, daß der Optiker eine Identifikation des Probanden, z. B. dessen Namen eingibt. Die Vorrichtung ist vorzugsweise ausgelegt, basierend auf der Identifikation des Probanden einer Datenbank einen oder mehrere der vorgenannten Parameter zu entnehmen. Alternativ oder zusätzlich kann der Optiker auch eine gewünschte Brillenfassung und/oder gewünschte Brillengläser eingeben. Die Vorrichtung 10 kann ausgelegt sein, einer Datenbank spezielle Materialkonstanten wie z. B. Brechungsindex, Reflektivität, usw. der Brillenfassung und/oder der Brillengläser zu entnehmen und automatisch zu verwenden.
Weiterhin können die polarisierenden Elemente, d. h. insbesondere die Polarisationsfilter 208, 210 auf Schwenkvorrichtungen, insbesondere mit verschiedenen vordefinierten Achslagen und/oder in einem Magazin montiert sein. Weiterhin kann die Position der Polarisationsfilter 208, 210 auch derart verändert werden, daß Reflexe, die durch Umgebungslicht, insbesondere direktes Sonnenlicht bedingt sind, verringert, vorzugsweise vollständig unterdrückt werden. Hierbei kann ausgenutzt werden, daß der Reflektionskoeffizient für Strahlung, deren Polarisationsrichtung orthogonal zur Einfallsebene steht, im allgemeinen größer ist, als für Strahlung, deren Polarisationsrichtung parallel zu der Einfallsebene liegt. Die Polarisationsrichtung kann der Beleuchtung entsprechend angepaßt werden.
Werden mehrere Kamerass 14, 16 und/oder mehrere Beleuchtungseinrichtungen 202 verwendet, so können die entsprechenden Polarisationsfilter 208, 210 individuell einstellbar sein, so daß in den Bilddaten einer jeden Kamera 14, 16 Reflexe individuell vermindert, insbesondere unterdrückt werden können.
11 zeigt ein Beispiel von Reflexbilddaten in Form eines Digitalbildes, wobei zwei Brillengläser 50 einer Brille 38 in Gebrauchsstellung an dem Kopf des Probanden angeordnet sind. Ebenso ist in 11 ein Reflex 212 gezeigt. Der Reflex 212 entsteht an einer Kante des in 11 rechts dargestellten Brillenglases 50. Wie in 11 weiterhin dargestellt ist, zeigt beispielsweise das auf der linken Seite dargestellte Brillenglas 50 nur einen geringen Reflex 214. Deutlich ist zu erkennen, daß mittels des Reflexes 212 zumindest die untere Kante des Brillenglases 50 in einfacher und zuverlässiger Weise bestimmt werden kann. Der Reflex 212 kann beispielsweise mittels einer Lichtquelle erzeugt werden, die unterhalb des im Bild rechts dargestellten Brillenglases 50 angeordnet ist.
Die untere Kante des links dargestellten Brillenglases 50 ist nicht vollständig bestimmbar. Vielmehr ist lediglich eine Ecke des links dargestellten Brillenglases 50 mittels des Reflexes 214 bestimmbar.
Gemäß der vorliegenden Anmeldung werden vorzugsweise zumindest zwei Bilder gemäß der 11 erzeugt, wobei diese Bilder von räumlich unterschiedlich angeordneten Kameras 14, 16 erzeugt werden, so daß diese Bilder den Kopf des Probanden mit daran angeordneter Brille 38 unter verschiedenen Blickrichtungen darstellen. Folglich können in einfacher und zuverlässiger Weise dreidimensionale Daten gewonnen werden und insbesondere die Positionen der Reflexe 212, 214 im dreidimensionalen Raum bestimmt werden. Es ist auch möglich, ein oder mehrere Bilder mit lediglich einer Kamera 14, 16 zu erzeugen. Insbesondere ist es möglich, daß je nach Notwendigkeit und Einsatzgebiet lediglich Positionen von Reflexen im zweidimensionalen Raum, insbesondere in der Bildebene der Bilder bestimmt werden.
Weiterhin ist in 12a und 12b eine schematische Ansicht der Ergänzungsbilddaten und eine schematische Ansicht der Reflexbilddaten dargestellt. In 12a ist schematisch der Kopf des Probanden 30 mit daran angeordneter Brille 38 als Ergänzungsbilddaten dargestellt. Die Brille 38 umfaßt zwei Brillengläser 50. Ist die Brillenfassung der Brille 38 beispielsweise eine randlose Brille, wie z. B. eine Bohr- bzw. eine Nylorbrille, ist das jeweilige Brillenglas 50 bzw. dessen Rand 36, der auch als Kante bezeichnet werden kann, nur bedingt oder nicht sichtbar. Insbesondere kann es möglich sein, daß der Rand 36 des Brillenglases 50 nicht computergestützt detektierbar ist. Daher ist der Rand 36 des Brillenglases lediglich als unterbrochene Linie dargestellt. Es ist auch möglich, in dem Bild der Ergänzungsbilddaten die Pupille bzw. Pupillenmitte zu bestimmen und insbesondere die Position der Pupille zu bestimmen. Dies kann manuell, semi-automatisch oder automatisch erfolgen.
In 12b sind die Reflexbilddaten schematisch dargestellt. Insbesondere entspricht 12b zumindest bereichsweise den Reflexbilddaten, wie sie in 11 dargestellt sind. Insbesondere ist in 12b der Reflex 212 im rechts dargestellten Brillenglas 50 dargestellt. Somit kann mittels des Reflexes 212 zumindest die untere Kante des Brillenglases 50, d. h. ein Bereich des Randes 36 des Brillenglases 50 detektiert werden. Mit dem oben beschriebenen Stereosystem kann somit in einfacher und zuverlässiger Weise die Position des unteren Randes 36 des rechts dargestellten Brillenglases 50 im dreidimensionalen Raum, insbesondere relativ zu einer Pupille bzw. Pupillenmitte des Auges 56 bestimmt werden. Wird in den Ergänzungsbilddaten in 12a ebenfalls die Pupille bzw. Pupillenmitte des Auges 56 bestimmt, kann in einfacher Weise die Position des Brillenglases 50 vor dem Auge bestimmt werden. Somit kann der Proband beispielsweise in den Ergänzungsbilddaten virtuell verschiedene Brillengläser anprobieren, da die Position eines Brillenglases vor seinem Auge 56 bekannt ist. Dies gilt in analoger Weise für das Auge 54. Es ist auch möglich, daß die Bilder gemäß 12a und 12b unter dem gleichen Sichtwinkel, insbesondere von der gleichen Kamera erzeugt werden. Dies kann dann der Fall sein, wenn zweidimensionale Bilddaten ausreichend sind. Somit kann z. B. die Position der Pupille bzw. Pupillenmitte im zweidimensionalen Raum des Bildes, d. h. in der Bildebene bestimmt werden und/oder die Form und Position eines Brillenglases oder beider Brillengläser im zweidimensionalen Raum, d. h. in der Bildebene bestimmt werden.
Ebenso können in einfacher und zuverlässiger Weise bereits aus den Reflexbilddaten Individualparameter des Probanden bestimmt werden, auch wenn in den Ergänzungsbilddaten der Rand 36 der Brillenfassung bzw. des Brillenglases nicht detektierbar abgebildet ist.
Ferner sind in 12b weitere Reflexe 214–222 abgebildet. Die Reflexe 214–222 können durch eine oder mehrere Reflexbeleuchtungseinrichtungen erzeugt werden. So kann der Reflex 212 beispielsweise durch eine unterhalb der Brille 38 angeordnete Reflexbeleuchtungseinrichtung (nicht gezeigt) erzeugt werden. Ebenso können beispielsweise die Reflexe 214 und 222 durch diese Reflexbeleuchtungseinrichtung hergestellt werden. Es ist auch möglich, daß weitere Reflexbeleuchtungseinrichtungen vorhanden sind, um z. B. die Reflexe 216–220 zu generieren. Mittels der Reflexe 214–222 kann z. B. die Position des Brillenglases vor dem Auge 54 bestimmt werden. Hierbei kann gegebenenfalls zwischen den Reflexen 214–222 interpoliert werden, um somit den vollständigen Rand 36 des Brillenglases 50 zu bestimmen.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Säule
14: obere Kamera
16: seitliche Kamera
18: Monitor
20: effektive optische Achse
22: effektive optische Achse
24: Schnittpunkt
26: teildurchlässiger Spiegel
28: Leuchtmittel
30: Benutzer
32: Position
34: Position
36: Brillenglasrand/Brillenfassungsrand
38: Brille
40: optische Achse
42: Strahlteiler
44: erster umgelenkter Teilbereich der optischen Achse
46: Umlenkspiegel
48: zweiter umgelenkter Teilbereich der optischen Achse
50: Brillengläser
52: Brillenfassung
53: Sattelpunkt
54: rechtes Auge
56: linkes Auge
58: Pupillenmittelpunkt
60: Pupillenmittelpunkt
62: Begrenzung im Kastenmaß
64: Begrenzung im Kastenmaß
66: Schnittpunkte
68: Schnittpunkte
70: horizontale Ebene
72: vertikale Ebene
74: Schnittpunkte
76: Schnittpunkte
78: horizontale Ebene
80: vertikale Ebene
82: Reflexe
84: Gerade
86: untere horizontale Tangente
150: Aufkleber bzw. Punkt
153: Sattelpunkt
154: rechtes Brillenglas
156: linkes Brillenglas
202: Beleuchtungseinrichtung
204: Lichtquelle
206: Lichtquelle
208: Polarisationsfilter/Analysator
210: Polarisationsfilter/Polarisator
212: Reflex
214: Reflex
216: Reflex
218: Reflex
220: Reflex
222: Reflex

Claims

Auswertevorrichtung zum Auswerten von Reflexbilddaten einer in Gebrauchsstellung an dem Kopf eines Probanden (30) angeordneten Brille (38) mit – einer Reflexbeleuchtungseinrichtung (202), welche ausgelegt ist, eine in Gebrauchsstellung an dem Kopf eines Probanden (30) angeordnete Brille (38) zumindest bereichsweise zu beleuchten, – einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16), welche ausgelegt ist, Reflexbilddaten zumindest eines Teilbereichs der in Gebrauchsstellung an dem Kopf des Probanden (30) angeordneten Brille (38) zu erzeugen, – einer Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, mittels der Reflexbilddaten Reflexdaten zu bestimmen, und mit – einer Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist, die Reflexdaten auszugeben, wobei – die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) derart angeordnet und aufeinander abgestimmt sind, daß – mittels der Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) zumindest ein Reflex (212) an der Brille (38) erzeugt wird und – mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) dieser Reflex (212) zumindest bereichsweise in den Reflexbilddaten dargestellt ist, wobei – die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, den in den Reflexbilddaten dargestellten Reflex (212) zu detektieren, – zusätzliche Ergänzungsbilddaten, welche Bereiche des Kopfes und/oder der Brille (38) bzw. des Brillenglases (50) darstellen, erzeugt sind, in denen der zumindest eine Reflex (212) zumindest teilweise geschwächt dargestellt ist, und wobei – mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) und/oder zumindest eines Bereichs der Brille (38) im zweidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) und/oder zumindest eines Bereichs der Brille (38) im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) derart angeordnet und aufeinander abgestimmt sind, daß mehrere Reflexe (212, 214) an der Brille (38) des Probanden (30) erzeugt sind und in den Reflexbilddaten dargestellt sind.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) derart angeordnet und aufeinander abgestimmt sind, daß ein oder mehrere Reflexe (212, 214) an einem Brillenglas (50) erzeugt ist/sind und in den Reflexbilddaten dargestellt ist/sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) derart angeordnet und aufeinander abgestimmt sind, daß ein Reflex (212) oder mehrere Reflexe an dem Brillenglas (50) erzeugt ist/sind und mittels des einen Reflexes (212) oder mittels der mehreren Reflexe die Form des Brillenglases (50) zumindest bereichsweise bestimmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, die Position eines jeden Reflexes (212, 214) im zweidimensionalen Raum zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, die Position eines jeden Reflexes (212, 214) im dreidimensionalen Raum zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mittels des einen Reflexes (212) oder mittels der mehreren Reflexe die Position zumindest eines Bereichs der Brille (38) und/oder zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) im zweidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mittels des einen Reflexes (212) oder mittels der mehreren Reflexe die Position zumindest eines Bereichs der Brille (38) und/oder zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mittels des einen Reflexes (212) oder der mehreren Reflexe die Position zumindest eines Bereichs der Brille (38) und/oder zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) relativ zu dem Kopf des Probanden (30) bestimmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mittels des einen Reflexes (212) oder der mehreren Reflexe die Position zumindest eines Bereichs der Brille (38) und/oder zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) relativ zu einem Auge (54, 56) des Probanden (30) bestimmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Detektion jedes Reflexes (212) automatisch, semi-automatisch oder manuell erfolgt.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Reflex (212) oder mehrere Reflexe an einer Hornhaut eines Auges (54, 56) des Probanden (30) erzeugt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei mit der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) die Reflexbilddaten erzeugt sind und mit einer Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung die Ergänzungsbilddaten erzeugt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) ausgelegt ist, Licht in einem Wellenlängenbereich auszustrahlen, das mittels der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung geschwächt darstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) ausgelegt ist, Licht mit einer Polarisation auszustrahlen, das mittels der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung geschwächt darstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, wobei die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) ausgelegt ist, Licht mit einer Intensität auszustrahlen, so daß der Reflex in den Ergänzungsbilddaten der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung geschwächt darstellbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Reflexbilddaten und die Ergänzungsbilddaten nacheinander mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) erzeugt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei die Abbildungseigenschaften der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) derart veränderbar sind, daß die Reflexbilddaten und die Ergänzungsbilddaten nacheinander mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) erzeugt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Lichtausstrahleigenschaften der Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) derart veränderbar sind, daß die Reflexbilddaten und die Ergänzungsbilddaten nacheinander mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) erzeugt sind.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 14 bis 17, wobei die Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) und die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung derart relativ zu der Reflexbeleuchtungseinrichtung angeordnet sind, daß in den Reflexbilddaten der Reflex (212) dargestellt ist und in den Ergänzungsbilddaten dieser Reflex geschwächt dargestellt ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung, wobei die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) und die Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung derart angeordnet und ausgebildet sind, daß die Reflexbilddaten und die Ergänzungsbilddaten erzeugbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) derart auf die Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) abgestimmt ist, daß mit der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) die Reflexbilddaten erzeugbar sind und wobei die Ergänzungsbeleuchtungseinrichtung derart auf die Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung abgestimmt ist, daß mit der Ergänzungsbildaufnahmeeinrichtung die Ergänzungsbilddaten erzeugbar sind.
Auswertevorrichtung zum Auswerten von Reflexbilddaten einer Brille (38) mit – einer Reflexbeleuchtungseinrichtung (202), welche ausgelegt ist, eine Brille (38) zumindest bereichsweise zu beleuchten, – einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16), welche ausgelegt ist, Reflexbilddaten zumindest eines Teilbereichs der Brille (38) zu erzeugen, – einer Datenverarbeitungseinrichtung, welche ausgelegt ist, mittels der Reflexbilddaten Reflexdaten zu bestimmen, und mit – einer Datenausgabeeinrichtung, welche ausgelegt ist, die Reflexdaten auszugeben, wobei – die Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) und die Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) derart angeordnet und aufeinander abgestimmt sind, daß – mittels der Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) zumindest ein Reflex (212) an der Brille (38) erzeugt wird und – mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) dieser Reflex (212) zumindest bereichsweise in den Reflexbilddaten dargestellt ist, wobei – die Datenverarbeitungseinrichtung ausgelegt ist, den in den Reflexbilddaten dargestellten Reflex (212) zu detektieren, – zusätzliche Ergänzungsbilddaten, welche Bereiche der Brille (38) bzw. des Brillenglases (50) darstellen, erzeugt sind, in denen der zumindest eine Reflex (212) zumindest teilweise geschwächt dargestellt ist, und wobei – mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) und/oder zumindest eines Bereichs der Brille (38) im zweidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Auswertevorrichtung nach Anspruch 24, wobei mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) und/oder zumindest eines Bereichs der Brille (38) im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Auswerteverfahren zum Auswerten von Reflexbilddaten einer in Gebrauchsstellung an dem Kopf eines Probanden (30) angeordneten Brille (38) mit den Schritten – bereichsweise Beleuchten einer an dem Kopf eines Probanden (30) in Gebrauchsstellung angeordneten Brille (38) mittels einer Reflexbeleuchtungseinrichtung (202), – Erzeugen von Reflexbilddaten zumindest eines Bereichs der in Gebrauchsstellung an dem Kopf des Probanden (30) angeordneten Brille (38) mittels einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16), – Bestimmen von Reflexdaten mittels der Reflexbilddaten durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung und – Ausgeben der Reflexdaten mittels einer Datenausgabeeinrichtung, wobei – mittels der Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) zumindest ein Reflex (212) an der Brille (38) erzeugt wird und – mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) dieser Reflex (212) zumindest bereichsweise in den Reflexbilddaten dargestellt ist, wobei – mittels der Datenverarbeitungseinrichtung der Reflex (212) in den Reflexbilddaten detektiert wird, – zusätzliche Ergänzungsbilddaten, welche Bereiche des Kopfes und/oder der Brille (38) bzw. des Brillenglases (50) darstellen, erzeugt sind, in denen der zumindest eine Reflex (212) zumindest teilweise geschwächt dargestellt ist, und wobei – mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) und/oder zumindest eines Bereichs der Brille (38) im zweidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Auswerteverfahren nach Anspruch 26, wobei mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) und/oder zumindest eines Bereichs der Brille (38) im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Auswerteverfahren zum Auswerten von Reflexbilddaten mit den Schritten – bereichsweise Beleuchten einer Brille (38) mittels einer Reflexbeleuchtungseinrichtung (202), – Erzeugen von Reflexbilddaten zumindest eines Bereichs der Brille (38) mittels einer Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16), – Bestimmen von Reflexdaten mittels der Reflexbilddaten durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung und – Ausgeben der Reflexdaten mittels einer Datenausgabeeinrichtung, wobei – mittels der Reflexbeleuchtungseinrichtung (202) zumindest ein Reflex (212) an der Brille (38) erzeugt wird und – mittels der Reflexbildaufnahmeeinrichtung (14, 16) dieser Reflex (212) zumindest bereichsweise in den Reflexbilddaten dargestellt ist, wobei – mittels der Datenverarbeitungseinrichtung der Reflex (212) in den Reflexbilddaten detektiert wird, – zusätzliche Ergänzungsbilddaten, welche Bereiche der Brille (38) bzw. des Brillenglases (50) darstellen, erzeugt sind, in denen der zumindest eine Reflex (212) zumindest teilweise geschwächt dargestellt ist, und wobei – mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) und/oder zumindest eines Bereichs der Brille (38) im zweidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Auswerteverfahren nach Anspruch 28, wobei mittels der Reflexbilddaten und mittels der Ergänzungsbilddaten die Position zumindest eines Bereichs des Brillenglases (50) und/oder zumindest eines Bereichs der Brille (38) im dreidimensionalen Raum bestimmbar ist.
Computerprogrammprodukt umfassend computerlesbare Anweisungen, welche, wenn geladen in den Speicher eins Computers und ausgeführt von dem Computer bewirken, daß der Computer ein Verfahren gemäß der Ansprüche 26 oder 27 und/oder der Ansprüche 28 oder 29 durchführt.