用于将视觉场景映射到投影表面上的装置和方法与流程

用于将视觉场景映射到投影表面上的装置和方法
1.实例涉及用于定制光学辅助设备的概念及其应用，特别是涉及一种用于确定投影表面处的光学参数分布的系统和方法。
2.老花眼是一种随着眼睛的自然老化而发展的疾病，其本身表现为适应眼睛的晶状体的能力变差。典型的发作超过35年，并且这种疾病逐渐发展直到适应能力完全停止。在人类历史中已经开发了许多解决方案，在最近几十年取得了显著进步。最常见的补救方法是阅读眼镜，其用于近距离任务。阅读眼镜人为地扩大了眼睛的适应范围。还需要对远视(例如由于近视)进行视力校正的用户需要佩戴至少两副眼镜并基于所需任务而对其进行更换。这可能是不方便的。
3.因此，用户可以使用具有多种光功率的眼镜。这可通过几何地分离不同光功率的区域来实现，例如在双焦点眼镜和三焦点眼镜中。这种眼镜的用户具有通过穿过所需区域观看感兴趣的对象来选择所需光功率的选项。基于任务和眼睛角度的自然相关性来选择相应区域的位置：更高的功率通常位于更低的区域(近区)，因为近视任务通常通过对准更低注视区域的对象(例如阅读，智能电话等)来执行。从而为远视任务保留上部区域(远区)。在三焦点眼镜中，在近区和远区之间存在中间区以支持中间范围中的视力。除此之外，存在这样的渐进多焦点镜片，其不具有将相应的光功率区域分开的可见线，而是具有从一个区域到另一个区域的平滑过渡。
4.由于这种空间上分离的校正解决方案对于人眼来说既不自然也不直观，所以用户必须适应于此。特别的考虑使这些区域适合特定用户的需求，以便最小化对用户在使用期限内发展的观看习惯的可能干扰。因此，优选地，校正解决方案必须适应于个体视觉行为。这种定制可包括光功率和/或其他光学参数到诸如眼镜的光学辅助设备的表面的最佳映射。术语定制、个体化和个性化进一步可互换地使用。光学辅助设备在此也可以称为视力辅助设备或视觉辅助设备。光学辅助设备可以是眼睛的自然视觉系统的附加/增强光学元件，例如眼镜、隐形眼镜、增强或虚拟现实耳机、视网膜或其他视觉植入物、角膜嵌体等。光学辅助设备可以是视觉系统的自然元件的替代物，例如作为自然晶状体的替代物的人工晶状体。光学辅助设备可以是视觉系统的元件的改进，例如在角膜或晶状体上执行的屈光手术。光学辅助设备可以是光学辅助设备的形式的组合。
5.理解所完成的光学辅助设备中的镜片相对于用户眼睛的位置即使对于定制不是必需的也是重要的。除此之外，理解用户的视觉行为即使不是必需的也是重要的。这包括用户通常如何将对象(与特定视觉任务相关)定位在他/她的视野中以及用户如何将他/她的身体、头部和眼睛相对于与该特定视觉任务相关的对象定位。
6.示例性视觉任务是阅读。手持媒体(例如书或电子装置)通常以这样的方式定位，即头部倾斜到对象的大致一半，而其余所需的倾斜角由眼睛本身调节。头部的倾斜角和眼睛的倾斜角之间的差异是单独的，并且媒体在视野中的定位也是单独的。
7.因此，为了更好地定制光学辅助设备处的视觉区域的分布，理解用户的注视/眼睛/头部之间的优选角度是极其重要的。
8.光学辅助设备可能必须相对于用户特定的偏好进行优化。
9.这种需求可以由权利要求的主题来满足。
10.根据第一方面，提供了一种用于确定投影表面处的光学参数分布的系统。该系统包括视野传感器。视野传感器配置成测量与特定视觉任务相关的用户的视野，例如识别用户的视野中与特定视觉任务相关的对象。视野传感器还配置成确定用户在特定视觉任务期间的注视方向。该系统包括头部取向和/或位置传感器。头部取向和/或位置传感器配置成在特定视觉任务期间测量用户相对于视野的头部取向和/或位置。该系统配置成使得能够基于用户的注视方向和用户的头部取向和/或位置来计算相对于用户头部的用户的眼睛取向，以确定在视野与用户的视网膜之间的投影表面处的光学参数分布。
11.光学参数可以是到与视觉任务相关的对象的距离，其可以在数学上与光学辅助设备的光功率相关联。光学参数可以是视觉任务的对象的亮度，其可以与特定视觉任务期间眼睛的瞳孔尺寸相关联。光学参数可以是源自与视觉任务相关的对象的光的光谱含量。光学参数可以包括从视野检测到的光场的角分布。光学参数可以包括从视野检测到的光的偏振状态和偏振度。
12.因此，代替直接监测用户的眼睛运动和特定视觉任务的观看方向，可从头部角度和注视角度来计算用户的眼睛相对于头部运动的运动。直接监测眼睛的运动需要在用户的日常生活的熟悉设置中执行，并且可能需要足够的统计以在长期连续测量中累积，以便获得可靠的估计。然而，由于现有眼睛跟踪解决方案的麻烦，对准要求和设备的电池消耗，对用户的眼睛运动的长期监测可能是不利的。这可通过根据第一方面的系统来避免。
13.视野传感器可以配置成测量视野的至少一个参数。可以利用至少单个维度来测量视野的参数。例如，可以在极坐标系中沿着至少一个旋转角度(例如俯仰(倾斜，围绕传感器的水平轴线旋转)、偏转(围绕竖直轴线的旋转)或翻滚(围绕横向轴线的旋转)角度)来求解参数。附加地或替代地，可在笛卡尔坐标系中沿着位置坐标求解视野的参数，即视野参数。
14.附加地或替代地，视野传感器可以配置成在二维或三维中测量视野参数。视野的参数可以是以下中的至少一个：到视野的对象的距离；由视野的对象发射和/或反射的光的强度、光谱性质、偏振参数(例如，偏振度，斯托克斯参数)和/或光场参数。
15.视野传感器还可以配置成使得能够确定注视方向。这可以多种方式实现。在一个简单的实例中，视野传感器可以包括或者可以是安装在眼镜上，向前指向并且与眼镜的光轴/光学轴线对准的定向传感器。定向光传感器可以基于光学器件或者基于光。定向传感器还可以是任何种类的定向距离传感器，例如radar或lidar。定向传感器可能够与眼镜一起移动。该系统还可以包括与眼镜或其他装置对准的头部取向传感器，该系统可安装在该眼镜或其他装置上。由于用户的自然头部运动，定向传感器可能够在不同方向上对环境进行采样；与头部取向传感器组合，该系统可以允许获得照明状况的角分辨图像。
16.当用户正在具有照明屏幕的手持电子装置(例如，智能电话或平板电脑)上阅读内容时，定向传感器可以配置成检测由装置发射的光。由于头部动态，定向传感器可以配置成偶尔检测从装置发射的光。对应的倾斜角α指示注视方向。同时，在阅读活动期间，头部取向，例如头部俯仰角，可以平均等于β。角度β的绝对值通常可以低于注视角度α。可将眼睛角度确定为α-β。这样，知道视觉活动的类型，视觉活动的对象可以允许从注视取向和头部取向来估计眼睛角度。
17.视野传感器可以使用定向传感器，其也与眼镜的光轴/光学轴线对准。由于自然头
部运动与头部/装置定向传感器的测量相结合，所以可以构造到周围对象的距离的映射。这也可由处理单元执行，如下面介绍的。通过事先知道视觉任务的类型，用户可将手持装置识别为位于用户附近的对象(例如通过用户输入)。可以以类似于上述实例的方式执行进一步的分析。
18.定向传感器可以相对于眼镜的光学轴线向下倾斜，以便从手持媒体收集更多的测量结果。例如，对于读取手持媒体期间的30
°
的典型注视倾角，有利的是，将定向视野传感器向下倾斜相同角度，以便在典型情况下增加来自视觉活动对象(手持媒体或装置)的采样密度。这可以通过永久地向下定向视野传感器来实现。替代地或附加地，该系统可以包括至少两个定向传感器，其中至少一个可以以所需角度向下定向。该系统可以配置成基于所识别的视觉活动来启用或禁用定向传感器。
19.替代地或附加地，该系统可以配置成改变视野传感器的方向，以便基于用户执行的视觉活动/任务来优化数据的密度。在一个实现方式中，视野传感器可以配置成使用扫描仪在不同方向上采样视野的参数。基于所识别的活动，可以调节采样的密度以获得感兴趣的对象(例如视觉活动的对象)的更多样本。
20.特定视觉任务可以被理解为与视觉相关的活动，其特征在于视野的相对一致性，例如阅读，书写、驾驶、使用手持装置或观看电视。该视觉任务也可以在执行任务时或稍后进行预先选择。
21.该系统可以配置成执行单个活动的测量，例如阅读。在此情况下，由视野传感器获取的对象可以被预先称为阅读媒体/材料(例如书或手持装置)，因此大多数传感器测量与阅读材料相关。在此实例中，可利用旨在丢弃异常值的简单统计方法来执行数据的处理，特别是鲁棒统计处理。以类似的方式，头部取向传感器的测量结果可以对应于阅读活动的头部取向，因此可利用复杂度降低的方法来执行处理，例如简单统计方法。
22.该系统可以包括用户输入，其可以使得用户能够指示视觉任务和/或与视觉任务相关的对象。用户输入可以在装置本身上或在诸如移动电话或移动计算机之类的伴随计算装置上实现。此外，用户输入可以在云接口上实现。
23.视野传感器可以配置成识别与特定视觉任务相关的用户的视野的对象。此外，视野传感器可以配置成导出与所识别的视野的对象相关的用户的注视方向。
24.该系统还可以包括背景传感器。该背景传感器可以配置成测量至少一个与用户的活动相关的参数。
25.该系统还可以包括统计分类器。统计分类器可以是如下所述的处理单元的一部分。统计分类器可以配置成从视野传感器，头部取向和/或位置传感器以及背景传感器中的至少一个识别用户的视野的视觉任务和/或对象。识别可以至少部分地自动执行，例如利用统计分析/建模的方法。
26.背景传感器可以适于测量至少一个与用户的视觉任务相关的背景参数。背景传感器可以适于使得系统能够导出所测量的背景参数的统计特性以与和特定视觉任务相关联的签名背景参数的统计特性进行比较。所测量的背景参数的这些统计特性可以存储在存储单元上或存储单元中。该存储单元还可以包括(预先存储的)背景参数的签名统计特性。
27.该系统还可以包括诸如上述存储单元的存储单元。存储单元可以配置成存储头部取向和/或位置，特别是头部角度，以及注视方向，特别是注视角度，这两者都与特定视觉任
务相关。头部角度和注视角度可以在执行特定视觉任务的时间期间被存储。所存储的头部取向和/或位置，特别是所存储的头部角度，以及所存储的注视方向，特别是注视角度，可以形成用于确定在用户的视野和视网膜之间的投影表面处的光学参数分布的基础。
28.因此，可以存储关于光学参数分布的信息，以便以后为用户定制光学辅助设备。
29.该系统还可以包括处理单元。处理单元可以配置成确定头部取向和/或位置(特别是头部角度)与注视方向(特别是注视角度)之间的对应差异，并且确定在用户的视野和视网膜之间的投影表面处的光学参数分布。
30.处理单元可以配置成确定所存储的头部取向和/或位置(特别是头部角度)与所存储的注视方向(特别是注视角度)之间的对应差异，并且确定在用户的视野和视网膜之间的投影表面处的光学参数分布。
31.因此，在简单使用该系统之后，可立即定制用户的光学辅助设备。
32.处理单元可以连接到存储单元。此外，存储单元可以是交叉存取的，使得处理单元可以包括其自己的集成存储器。然后，可以迅速地或在用户已经执行测量会话之后在处理单元上执行计算。因此，可以向用户提供他/她的光学辅助设备的即时适配/定制，或者可以存储结果以用于收集数据的选项，以便更长时间地评估用户，从而提供光学辅助设备的最佳定制。
33.与背景参数相关联的这些签名统计特性可以在测量背景参数之前，期间或之后供给到存储单元。因此，存储单元和背景传感器可以彼此直接通信。这也适用于可以执行各个统计特性的关联/比较的处理单元。
34.背景参数可以是用户的运动的度量，例如，运动强度，加速度的量，加速方向，旋转的量和/或方向。背景参数还可以是照明条件，例如光强度，方向和光谱内容，闪烁的存在及其频率。背景参数可以是用户的位置和取向，其利用诸如全球和本地定位系统，无线信号质量等的位置和定位方法来估计。背景传感器可以包括配置成获得视野以及用户和/或用户他/她自己的周围环境的图像的成像系统。
35.背景传感器可以是可穿戴相机。替代地或附加地，相机安装在用户身体的外部。例如，相机可以是装置的相机，例如移动电话，手持计算机，平板电脑，膝上型计算机和台式计算机，或者可以是放置在桌面上的单独的相机模块。
36.背景传感器可以是配置成测量用户周围的声振动(声音)的麦克风。强度，光谱含量和图案可以用作背景参数。背景传感器可以配备有射频范围内的电磁辐射的检测器，以使得能够检测来自无线电发射器的信号。例如，可使用gsm，gps，wifi，蓝牙的无线电波。
37.附加地或替代地，系统可以配置成检测无线发射器的信号。该系统可以配备有配置成接收信号的电磁接收器。这种信号可以通过电磁波(无线电波和/或光)和/或机械波来传送。系统可以配备有电磁发射器，该电磁发射器配置成发射信号以便从周围装置请求附加信息。例如，汽车的蓝牙通信模块可以用于识别驾驶活动。此外，智能电话或平板电脑的蓝牙模块的辐射可以用于识别使用手持装置的活动。由于蓝牙模块通常广播装置的数字(mac地址)和文本标识符，所以可使用数据库来将该装置与特定活动相关联。例如，汽车可以广播汽车型号和制造商的文本标识符，而智能电话默认地可以广播电话的制造商和型号，其可以与活动相关联。系统可以通过利用发射器发射请求信号来请求附加信息，例如装置的标识符或装置位置或装置类型。可以使用信号的性质(例如信号强度，信号延迟，信号
反射)来改进视觉活动的分类。
38.背景传感器可以配备有定位/位置传感器，其配置成提供关于用户的位置和运动(速度，加速度和轨迹)的信息。定位传感器可以是全球定位系统中的一个，例如gps，glonass，gnss，或者本地定位系统或室内定位系统。室内定位系统可以通过扫描系统周围的无线装置(例如wlan或蓝牙发射装置)来实现。分类器可以使用用户的位置和运动来分类对应的活动。例如，用户行走。将此信息与示出了特征行走模式的运动数据组合，分类器可以推断出用户正在行走。
39.视野传感器以及头部取向/位置传感器也可用作背景传感器。
40.由背景传感器测量的背景参数可以与至少一个其他背景参数组合用于视觉任务的自动识别，该至少一个其他背景参数与第一背景参数不同并且利用相同或不同的背景传感器来测量。至少两个来自相同或不同的背景传感器的背景参数可一起用于识别活动/任务或者与其相关的对象。
41.可以基于由视野传感器测量的视野参数，特征点云，头部取向，运动模式，照明条件和背景传感器读数中的至少一个来自动识别视觉任务。活动/任务的识别或分类可以使用数据的统计分析来执行，例如通过利用分类器的机器学习的方法，该分类器是在已知/标记或加标签的活动期间测量的数据上训练的。这种方法可以包括逻辑回归，朴素贝叶斯分类器，费舍尔线性判别式，支持向量机，k最邻近法，决策树，随机森林，神经网络或任何其他已知方法或多种方法的组合。
42.视野传感器的数据可在原始维度和分辨率中使用，或者可被还原以改进底层分类算法的稳定性。例如，利用定向传感器的视野传感器可以构建视野的对象的图。例如，诸如书，平板电脑或智能电话的手持阅读材料可以被识别为点云，该点云形成二维或三维图中的具有已知尺寸的平面。当检测到匹配形状和尺寸的对象时，伴随着特征性的头部倾斜，可以检测到手持媒体的阅读。
43.附加的传感器可以改进分类的准确性和特异性。例如，能够检测反射光的偏振状态的传感器可以用于将手持电子装置的基于液晶的显示器与诸如书的基于纸的媒体区分开。附加地或替代地，定向传感器可以用于检测由电子装置发射的光以实现相同的目的。附加地或可替代地，运动传感器可以配置成检测与阅读相关联的头部运动，以便将手持材料的阅读与观看媒体内容(例如手持电子装置上的电影)区分开。附加地或替代地，能够检测由诸如电影的动态媒体内容导致的光的时间变化的光传感器可以用于使得能够区分阅读和观看活动。
44.该系统可以包括原始测量结果或在已知活动/任务期间执行的统计处理的测量结果的数据库。因此，未知活动/任务可通过将测量结果与来自数据库的测量结果进行比较来识别。以类似的方式，可以利用统计分析/建模的方法来自动执行视野中的对象的识别。可以组成已知对象的签名测量结果的数据库，并且可以通过将未知对象的测量结果与存储在数据库中的已知对象的测量结果进行比较来执行进一步的对象识别。
45.用户的视野可以被定义为用户的视场。用户可以是患者或诸如镜片，眼镜的光学辅助设备的穿戴者，或者是要接受眼睛的光学元件的修改或替换的某人。光学辅助设备也可以是一种装置，其主要目的不是补偿视力的不足，而是用超出正常人视力功能的元件来增强视力。例如，可利用虚拟/增强/混合现实头戴式耳机或智能眼镜来提供这种增强，其修
改正常视野以便提供额外的功能，例如图形用户界面的元素的显示，视野中的对象的突出显示，向视野添加人造对象等。应理解，这种装置仍然可以提供对视力不足的补偿，例如近视，远视，老花眼等。
46.注视方向由眼睛从公共坐标轴观察到的点的方向定义。注视方向也可以被理解为注视角度。在二维视图中，当可假定视觉任务/活动的两侧对称性时，公共坐标轴可以是水平面，并且注视角度由单个俯仰角定义。注视角度可以由头部的倾斜角度(头部俯仰角)和眼睛相对于头部角度的倾斜角度来构造。
47.注视方向/角度可以从与视觉任务相关的对象在公共坐标系中的位置导出。公共坐标系可以是球坐标系。球坐标系可以具有其在用户的鼻根或另一点处的原点。
48.投影表面可以被定义为与光学辅助设备的功能相关的表面。例如，投影表面可以限定稍后要使用的光学辅助设备相对于用户的眼睛定位的表面。投影表面可以限定在光学辅助设备的体积内以及其外部。投影表面可以是平面，球面，复曲面，或者用户的视网膜和视野之间的任何其他表面。表面可以是虚拟的/虚拟的，例如不与实体的表面相关联。
49.例如，当投影表面是其中放置眼镜的镜片的眼镜平面，或者该表面可以是虚拟/增强/混合现实头戴机或眼镜的屏幕平面或光学平面时，投影表面可定位在眼睛的外部。然后，可以将其固定在头部的坐标系中。投影表面也可定位在眼睛的表面上或眼睛的内部，这是隐形眼镜或眼科植入物的情况。眼睛表面上的投影表面可以链接到头部坐标系，而用户的眼睛可以相对于投影表面移动。这是分段双焦点或多焦点隐形眼镜的情况，即使当用户的眼睛移动时，该分段双焦点或多焦点隐形眼镜也保持在适当位置。
50.在一个实例中，隐形眼镜以及眼科植入物可以与眼睛一起移动，并且眼睛投影表面固定在眼睛的坐标系处。由于可以为每只眼睛假定单独的坐标系，所以投影表面对于每只眼睛来说可以是单独的。
51.此外，投影过程可同样地应用于头部居中的投影表面以及眼睛居中的投影表面。
52.在一个实例中，投影可以考虑用户的个体特性。这些参数可以包括瞳距，可能影响眼镜平面在头部上的位置和角度的面部/鼻子的形状，眼睛结构的几何形状和参数，例如角膜曲率，瞳孔尺寸的范围，自然晶状体的位置，眼睛的长度或其他尺寸等。
53.附加地或替代地，投影可以并入用户的眼睛的可以受视野影响的另外的光学参数。这些可以包括眼睛在眼眶中的旋转，瞳孔尺寸对视野的照明水平的调节，自然晶状体的适应以使视野对焦，眼睑的闭合和/或打开。
54.当基于光传播的物理规则跟踪来自视野的对象的光路时，可以通过光线跟踪来执行投影。优选地，可以跟踪来自对象的光，直到到达用户的视网膜。光从对象通过投影表面到视网膜的传播可以限定对象在投影表面上的轨迹。投影可以通过到达视网膜并在视网膜上形成图像的光线来形成。
55.可以利用数学和几何变换的简化方法来执行投影。
56.可以通过几何投影来执行映射：将视觉场景的坐标与投影表面上的坐标相关联。例如，可以将视野中的智能电话显示器的中心的位置转换成眼镜平面中的点的位置。附加地或替代地，可以考虑限制性光学器件以用于映射。例如，瞳孔尺寸可以影响隐形眼镜，角膜植入物和/或人工晶状体的有效面积。当瞳孔收缩时，光仅可通过视觉辅助设备的中心区域到达视网膜，而扩大的瞳孔可以增加视觉辅助设备的孔径并涉及晶状体的周边光学区
域。这种关系可以考虑用于多焦点镜片的定制，其具有随着距中心的距离而变化的光功率。例如，用户可能主要在室外，井盖条件下利用远距视力，而在室内利用具有相对有限照明的近距视力。瞳孔收缩的映射可以在视觉辅助设备的中心区域中产生近距离和远距离(以及对应的光功率)的混合，因为在近处活动和远处活动中，光都穿过中心区域。与有限照明相关联的近距离活动也可以被映射到同心周边区域上。
57.在此情况下，可通过在中心提供远距视力的光学器件，在户外环境中匹配收缩瞳孔的条件，以及在周边放置提供近距视力的光学器件来实现定制，以使得当瞳孔在低光条件下扩大时，近区打开。
58.定制可以考虑眼睛的光学系统的性能和基于眼睛几何形状的散焦容限。通过收缩的瞳孔，可以增加聚焦深度，这可以增大在视网膜处聚焦形成的距离的范围。因此，视觉辅助设备的中心区域中的光功率精度的要求可以低于周边区域中的光功率精度的要求。
59.映射可以组合在多个视觉任务/活动期间执行的测量。可设想用户连续执行测量，有效地组合典型的日常视觉任务。
60.该系统可以是适于由用户穿戴的头戴式可穿戴装置。特别地，可穿戴装置可以是包括系统的所有元件或传感器装置/单元的单个模块。因此，视野传感器和头部取向和/或位置传感器可以在同一壳体中。
61.因此，该系统可以是紧凑的并且也降低了功耗。
62.可以对准相应头部取向和/或位置传感器和相应视野传感器的坐标系。因此，可以避免坐标变换。因此可减少计算步骤。
63.相应的头部取向和/或位置传感器和相应的视野传感器的坐标系可以相同或者可以具有相同的参考点。因此，可能仅需要旋转信息来将一个变换为另一个。
64.视野传感器和头部取向和/或位置传感器可以彼此分离。
65.因此，可以以模块形式提供该系统。例如，视野传感器可以在桌子，架子，板或其他存放处操作或存放。头部取向和/或位置传感器可以改为头戴式的。因此，为了在头部处不具有笨重的装置，可以这种方式模块化地提供该系统。
66.在系统的模块化实现方式中，视野传感器可以安装在用户的身体部分上，不同于头部，例如躯干，而头部取向和/或位置传感器可以是头戴式的。
67.视野传感器和头部取向和/或位置传感器的测量可以同步，以便将头部取向和/或位置正确地链接到视野的对象。通过同时或在(可忽略地)小的预定时间段内触发或读出两个传感器的测量结果，可以实时地执行测量结果的同步。同步可以通过独立地记录两个传感器的测量结果来执行，但是具有允许将所记录的测量结果与时间链接的信息。例如，在模块化实现方式中，视野传感器和头部取向和/或位置传感器可以具有机载时钟，其可与公共时间点相关，并且所测量的数据与对应的时间戳一起被记录。在处理阶段，两个传感器的测量结果可以链接到公共时间系统。
68.这同样适用于背景传感器：其可以与其他传感器实时同步，或者可以具有独立的时钟，该时钟可与公共时间点相关。
69.头部取向和/或位置传感器可以联接到视野传感器。头部取向和/或位置传感器可以适于提供视野传感器的定位信息以将定位信息从头部取向和/或位置传感器的坐标系变换成头部取向和/或位置传感器的坐标系。该变换可以由处理单元执行。因此，处理单元和
头部取向和/或位置传感器可以彼此通信。此通信可以是经由电缆的直接通信，或者是经由诸如天线系统驱动的短距离通信系统(例如蓝牙或无线局域网(wlan))的通信装置的间接通信。因此，头部取向和/或位置传感器可以具有用于连接到标准wlan装置的接口。此接口可以由头部取向和/或位置传感器和/或处理单元共享。处理单元的位置可以与至少头部取向和/或位置传感器一起在单个装置内。视野传感器也可以位于该单个装置内。然而，处理单元可以作为单独的单元提供。例如，处理单元可以经由(外部)服务器上的网络或通过云来提供。因此，可以在仅与系统的至少一个其他元件通信的装置上执行处理单元的处理，该其他元件例如是用于通信或用于将通信装置连接到系统的系统接口。
70.投影表面可以与光学辅助设备相关联和/或链接到光学辅助设备。
71.例如，投影表面可以是光学辅助设备将定位或稍后使用的平面。因此，投影表面可以是光学辅助设备的平面。光学辅助设备可以例如是眼镜，镜片或眼睛的表面。
72.因此，可以在距用户眼睛的特定距离处考虑光功率和瞳孔直径。
73.根据第二方面，提供了根据第一方面的系统的用途。投影表面上的光学参数分布用于光学辅助设备的定制。光学参数可以是光功率，光瞳直径，焦深，光的光谱含量，光的角分布和光的偏振状态中的至少一个。光学参数分布可以包括投影表面上的光学参数的分布。
74.稍后将用于光学辅助设备的投影表面上的光学参数分布可以包括瞳孔直径和光功率的组合。因此，可同时考虑个体的照明要求和功率要求。
75.瞳孔直径/尺寸可以使用经验公式和/或模型从照明条件(例如光的强度和光谱含量)来估计。这种公式可以包括环境的其他参数以及个性化系数。模型可以是通用的或个人的。瞳孔直径/尺寸可以进一步用于计算视力的焦深。焦深可以用于优化光学辅助设备的定制。
76.当已经记录了需要具有不同焦深的不同光功率的多个活动时，可通过组合光功率和焦深来找到组合的解决方案。例如，在明亮照明中在距离1m处执行活动a。这导致1d的光功率要求和对应于收缩瞳孔的焦深，其可以是0.5d，因此光功率的范围是0.75-1.25d。例如，在低光照下在1.25m的距离处执行活动b，因此所需的光功率为0.8d，并且焦深对应于收缩的眼睛，其是大约0.1d，因此范围是0.75-0.85d。由于光学辅助设备的定制应当能够为大多数视觉活动提供最佳视觉，所以可接受的光功率范围可以是0.75-0.85d，这将满足活动a和b二者的要求。
77.根据第三方面，提供了一种用于确定投影表面处的光学参数分布的方法。该方法包括通过视野传感器测量与特定视觉任务相关的用户的视野。这可以包括通过视野传感器识别与用户的视野中的特定视觉任务相关的对象。该方法还包括通过视野传感器确定用户在特定视觉任务期间的注视方向。该方法还包括通过头部取向和/或位置传感器测量用户在特定视觉任务期间相对于视野的头部取向和/或位置，例如在特定视觉任务期间与注视角度相关联的用户的头部角度。该方法可以包括使得能够基于用户的注视方向和用户的头部取向和/或位置来计算用户的相对于用户头部的眼睛取向，以确定在视野和用户的视网膜之间的投影表面处的光学参数分布。例如，该方法还包括使得能够计算头部角度和注视角度之间的对应差异，以确定在视野和用户的视网膜之间的投影表面处的光学参数分布。
78.根据第四方面，提供了一种计算机程序产品，其包括程序代码部分，用于当在一个
或多个处理单元上执行计算机程序产品时，执行根据第二方面的方法。
79.根据第五方面，提供了一种存储在一个或多个计算机可读存储介质上的根据第三方面的计算机程序产品。
80.根据第六方面，提供了一种光学辅助设备。该光学辅助设备可以是可调节的光学辅助设备。光学辅助设备可基于根据第三方面的方法或基于使用根据第一方面的系统来调节/是可基于根据第三方面的方法或基于使用根据第一方面的系统来调节的。
81.即使已经参考系统描述了上述方面中的一些，但是这些方面也可以应用于该方法。同样，以上关于该方法描述的各方面可以以对应的方式应用于系统。
82.本领域技术人员清楚，可以实现本文阐述的使用硬件电路，软件装置或其组合的陈述。软件装置可与编程的微处理器或通用计算机，asic(专用集成电路)和/或dsp(数字信号处理器)相关。
83.例如，本文的传感器单元，例如头部取向和/或位置传感器，视野传感器，处理单元和背景传感器可以部分地实现为计算机，逻辑电路，fpga(现场可编程门阵列)，处理器(例如，微处理器，微控制器(μc)或阵列处理器)/核/cpu(中央处理单元)，fpu(浮点单元)，npu(数值处理单元)，alu(算术逻辑单元)，协处理器(用于支持主处理器(cpu)的另一微处理器)，gpgpu(图形处理单元上的通用计算)，多核处理器(用于并行计算，例如在多个主处理器和/或图形处理器上同时执行算术运算)或dsp。
84.本领域技术人员还清楚，即使将根据方法描述本文描述的细节，这些细节也可以在合适的装置，系统，计算机处理器或连接到处理器的存储器中实施或实现，其中，可对存储器提供一个或多个当由处理器实施时执行该方法的程序。因此，可部署诸如交换和寻呼的方法。
85.还应理解，本文使用的术语是为了描述各个实施方式的目的，而不是为了限制。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有对应于本公开的相关技术领域的技术人员的一般理解的含义；其也不应被理解为太远或太窄。如果在本公开中错误地使用技术术语，并且因此不反映本公开的技术概念，则这些技术术语应当由向本公开的相关技术领域中的技术人员传达正确理解的技术术语来代替。本文使用的一般术语将基于词典或背景中的定义来解释。应避免过于狭窄的解释。
86.应理解，诸如“包括”，“包含”或“具有”等的术语表示存在所描述的特征，数量，操作，动作，部件，零件或其组合，并且不排除存在或可能添加一个或多个另外的特征，数量，操作，动作，部件，零件或其组合。
87.术语“和/或”包括多个相关特征的组合，以及多个所描述的多个特征中的任何特征。
88.在当前情况下，如果部件“连接到”另一部件或“与另一部件通信”，则这可以意味着其直接连接到或直接访问另一部件；然而，应注意，另一部件可以在其之间。另一方面，如果部件“直接连接到”另一部件或“直接访问”另一部件，则应理解，在其之间不存在另外的部件。
89.从以下关于附图的非限制性实施方式的描述中，其他目的，特征，优点和应用将变得明显。相同或相似的部件总是具有相同或相似的附图标记。在本公开的描述中，省略了对已知的相关功能或构造的详细解释，因为其不必要地分散了对本公开的注意力。在附图中，
所有所描述和/或示出的特征单独地或以任何组合形成本文公开的主题，而不管其在权利要求中的分组或者其关系/引用。图中所示的部件或零件的尺寸和比例不是必须按比例的；这些尺寸和比例可以与附图和所实现的实施方式中的图示不同。特别地，在附图中，为了清楚起见，可能夸大线，层和/或区域的厚度。
90.图1示意性地示出了使用用于确定投影表面处的光学参数分布的系统的场景；
91.图2示意性地示出了用于确定投影表面处的光学参数分布的方法；
92.图3示意性地示出了用户头部的坐标系中的点云；
93.图4示意性地示出了头部的坐标系以及矢状平面中的对象在眼镜平面中的映射；
94.图5示意性地示出了在与右眼对应的光学辅助设备的平面处的功率图形式的功率分布的要求；
95.图6示意性地示出了作为渐进多焦点眼镜镜片的实例的光学辅助设备的功率分布/曲线的可能的实现方式；
96.图7示意性地示出了功率曲线的实例；以及
97.图8示意性地示出了瞳孔直径在光学辅助设备的平面处的投影。
98.现在将参考实施方式描述系统和方法。特别地，不限于此，阐述了具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，本领域技术人员清楚的是，本公开可以在可能不同于下面阐述的细节的其他实施方式中使用。
99.图1示意性地示出了使用用于确定投影表面处的光学参数分布的系统的场景100。该系统的至少一部分布置在装置110中。装置110可以包括头部取向和/或位置传感器。特别地，由于图示的头部150的矢状视图，图1中的头部取向和/或位置传感器可以是一维的。头部取向和/或位置传感器测量如图1所示的矢状平面中的头部150的取向，然而，这可以扩展到具有在装置110的头部取向和/或位置传感器内部的相应传感器设备的所有平面。因此，当头部不相对于水平倾斜时，可以校准头部取向和/或位置传感器以测量头部角度β＝0。这在图1中具体示出。
100.当观看对象需要注视角度(α)低于眼睛170的水平面时，头部倾斜(β)(本文中也称为头部角度)仅部分地对注视角度(α)有贡献。其余部分(γ)来自眼睛170(仅眼睛170的倾斜)相对于头部倾斜β的重新取向。这由身体本身执行以便减小颈部160上的负载。头部150和眼睛170之间的角度贡献的分布是单独的，并且还取决于对象130的单独位置，该位置可以是对于活动和用户来说特定的。图1中的对象130是手持媒体，并且由用户观看，由头部150示出。装置110可以由用户穿戴，特别是在用户的头部或用户的太阳穴处。除此之外，装置110可以是头戴式可穿戴装置。装置110可以集成到眼镜框架中或可安装在眼镜框架上。
101.除了头部取向和/或位置传感器之外，装置(例如可穿戴装置)可以并入至少一个距离传感器，其能够测量到视野120中的对象130的距离。视野120在图1中由箭头和星号指示。距离传感器可以是本文描述的视野传感器的一部分，或者视野传感器可以是关于图1描述的距离传感器的形式。由于健康个体的头部和身体在清醒状态期间很少完全休息，所以在观察时段期间预期头部倾斜角度的分布。利用距离传感器执行在时间上分离的多个测量，可获得在各个方向上从观察点(头部的视野)到视野120内的对象130的距离。这可以是头部坐标系的参考。
102.环境(视野120)的采样可以由至少一个定向距离传感器执行。距离传感器可以是
与用户的头部对准和/或集成在装置110中的可穿戴距离传感器。距离传感器可以具有扫描装置或角度/空间分辨传感器，然而，距离传感器还可以专门依赖于用户的自然头部运动以便在不同方向上对环境进行采样，或者可以是在不同方向上采样的不同装置的组合。通过将距离测量结果与装置110的取向或位置相关联，可构建表示与用户的头部取向和位置相关的环境的二维或三维点云。装置110的初始取向或位置可以从并入装置110中的惯性(例如，加速度计，陀螺仪，磁力计)传感器或位置传感器获得。
103.为了自动识别活动，可使用附加的背景传感器。例如，运动传感器可对用户的运动强度和统计特性进行采样。例如，可识别特定签名运动，例如，头部150在阅读时的运动。背景传感器也可以包括在装置110中。
104.可以在外部传感器的帮助下或者在经由作为可穿戴装置和/或系统和/或附加装置的一部分的用户接口执行的直接用户输入的帮助下自动地识别活动，该附加装置例如是移动电话或因特网接口。输入识别活动可实时执行或稍后执行。例如，用户可能能够经由被实现为网页或移动应用程序的交互界面来查看测量结果的历史，并且将时间序列链接到特定活动。
105.这种输入的实例可以是：从10:00至10:30的活动是阅读，从10:30至10:45的活动是行走，从10:45至11:45的活动是驾驶，等等。
106.活动的识别也可作为自动和手动输入的组合来执行。例如，系统可以仅当自动识别的置信度或其他性能度量低于某一阈值时请求用户输入。在以上实例中，系统可能能够自动地识别阅读和驾驶(确定地)，但是可能具有一些关于步行的顾虑，因此可能请求用户输入。该系统可以进一步配置成使用对单个活动片段的用户输入来更新其他片段的自动识别。在以上实例中，用户可以手动指定10:30和10:45之间的单个步行片段，并且系统可以自动更新活动分类器并重新评估所有剩余片段。
107.头部取向和/或位置传感器可以包括加速度计。在最简单的情况下，可以使用单轴加速度计，其能够测量加速度矢量在单个轴线上的投影。加速度计的单个轴线可与装置110水平对准，使得当用户直视前方(β＝0)时，加速度计测量零加速度，因为矢量g(重力加速度)在轴线x上的投影为零(g
x
＝g sinβ＝0，g是矢量g的绝对值)。当用户的头部150向前倾斜(β＞0)时，投影g
x
变为正。头部倾斜角度β可从产生β＝arcsin g
x
/g的测量投影计算。加速度计传感器可测量沿着轴线z作用在装置110(头部取向和/或位置传感器坐标系)上的加速度。在没有由运动导致的装置110的显著加速度(在重要的视觉活动期间预期的)的情况下，加速度计测量重力并且因此测量加速度g。
108.头部的竖直角度(俯仰)β可从由安装在头部150上(例如在眼镜上或在用户的太阳穴处)的加速度计(至少一个轴线)对重力的测量结果中导出。在更高级的配置中，头部取向和/或位置传感器可以包括3轴陀螺仪、3轴加速度计和3轴磁力计(例如，罗盘)。则当头部取向和/或位置传感器固定到用户的头部150时，可估计头部取向和/或位置传感器的绝对角度，并且相应地估计头部150的绝对取向。
109.附加地或替代地，头部位置传感器能够监测头部相对于视野或视场传感器的位置。
110.通过利用视野传感器观察视野120，可找到感兴趣的对象130(与特定视觉活动相关的对象)相对于头部150的轴线的位置。例如，这可由头戴式相机(也称为视点(pov)相
机)、pov距离传感器或空间分辨距离传感器(3d相机)来执行。通过检测视野中的感兴趣的对象，可间接地导出视野中的对象的对准的角度(α，β，γ)和位置(x，y，z)。
111.结合由距离传感器测量的距离，可在身体的矢状平面中获得点的位置，并且在视野120中形成对象130的点云(视野120的图1中的点)。此外，如果已经给出视觉任务的类型(例如，如果用户已经经由用户接口提供信息)，则可基于预期视野120执行对象130的识别，或者可通过将所测量的距离的统计结果(由视野传感器/距离传感器获得)与视觉活动的统计签名的数据集进行比较来自动地识别活动的类型。
112.例如，如图1所示的实例，从手持装置130读取识别或认可的活动。在此情况下，视觉活动的主要目标是读取手持装置130，其具有扁平表面，并且因此在舒适的手臂伸出距离上将表现为矢状平面投影中的线。对应于这种定义的点用虚线标记(见图1)。与主要视觉活动的对象130上的点相对应的角度进一步限定了用户用来执行对应视觉任务的注视角度α的集合。由于头部倾斜角度β是从安装在头部150上的头部取向和/或位置传感器中已知的，所以可估计眼睛170的位移/角度γ＝α-β。
113.可通过添加具有不同于视野传感器的取向和/或位置的另外的距离传感器，或者通过使用能够在多个方向上获得样本的传感器，来增加点云的密度和扫描范围。例如，这些传感器可以具有单个发射器和多个敏感区域/检测器，其对不同方向上的距离具有不同的灵敏度。这可通过传感器设计或利用附加元件来实现，例如如果传感器是基于光学的，则利用光学元件。
114.例如，这通过具有16
×
16单光子雪崩二极管(spad)阵列的激光测距传感器来实现，其可配置成选择所需的感兴趣区域。这实现了单个发射器-多个检测器策略。
115.另一实例可以并入相机或检测器阵列，其布置成使得其检测来自不同几何位置或/和方向的光。
116.在另一实例中，距离传感器可以具有至少一个检测器和配置成向不同方向和/或位置发射光的多个发射器。在此情况下，检测器配置成检测由至少一个发射器发射并从视野120反射的光。有源发射器的配置/布置可以从一个时间点到另一个时间点改变，这允许收集空间分辨信息。
117.在另一实例中，至少一个发射器可配置成改变所发射的光的方向，以便在不同的方向/位置探测视野120。这可例如通过扫描元件来实现，该扫描元件可以是扫描镜、扫描棱镜或配置成修改所发射的光的光路以便在不同方向上发射探测光的其他移动光学元件。然后，检测器可以配置成检测从由发射器辐射探测的对象反射的光。检测器的信号可与关于所探测的方向/位置的信息相关联，以便重新构造视野120。这些方向可以从扫描仪的设计中事先得知，在校准步骤中获得或者在利用附加反馈信号的扫描期间获得。
118.或者，当与头部取向和/或位置传感器和头部物理地/机械地脱离时，视野传感器可监测视野。例如，视野传感器可安装在用户的身体上(例如，在躯干和/或胸部上)或者其可安装在身体的外部(例如，在桌子上或在汽车的仪表板上)。头部取向和/或位置传感器和视野传感器可以具有使彼此的坐标系(特别是彼此的取向和/或位置)相关的装置。例如，这可利用机械地联接到视野传感器的附加取向和/或位置传感器来实现。
119.另一种方法可以是限制视野传感器和头部的相对运动。例如通过将视野传感器安装在身体的不同于头部的特定部位，例如在胸部，使得视野传感器和头部的相对运动仅可
由头部倾斜导致，例如俯仰、偏转、翻滚，这可利用头部取向和/或位置传感器来监测。
120.结合上述或下述实施方式提到了更多的细节和方面。图1所示的实施方式可以包括一个或多个可选附加特征，其对应于结合所提出的概念或下面描述的一个或多个实施方式(例如图2至图8)提到的一个或多个方面。
121.图2示意性地示出了用于确定投影表面处的光学参数分布的方法。该方法作为第一步骤可以包括对视觉任务进行分类s210。此后，该方法包括通过视野传感器测量与特定视觉任务相关的用户的视野s220。这可以包括识别与用户的视野中的特定视觉任务相关的对象。该方法还包括确定用户在特定视觉任务期间的注视方向s230。该方法还包括在特定视觉任务期间通过头部取向和/或位置传感器测量用户相对于视野的头部取向和/或位置s240。该方法还包括使得能够基于用户的注视方向和用户的头部取向和/或位置来计算用户的眼睛相对于用户头部的取向，以确定视野和用户的视网膜之间在投影表面处的光学参数分布s250。
122.特别地，该方法可以以两种不同的方式执行。第一种方式基于机械联接的视野传感器(例如关于图1描述的距离传感器)以及头部取向和/或位置传感器。因此，根据执行该方法的第一种方式，如图2所示的方法可以包括以下(附加)步骤中的至少一个：
123.·
获得用户的视野中的一个或多个对象的点云s205；
124.·
对视觉任务的类型进行分类s210；
125.·
通过视野传感器识别至少一个与视野中的特定视觉任务相关的相关对象s220；以及
126.·
计算对应于视觉任务的至少一个相关对象的注视角度的至少一个分量(公共坐标系中的俯仰、偏转和/或翻滚)s230；
127.·
在视觉活动期间通过头部取向和/或位置传感器测量头部取向s242(s240)；
128.·
计算头部角度的至少一个分量(公共坐标系中的俯仰、偏转和/或翻滚)s244(s240)；以及
129.·
计算头部和对象之间的至少一个角度(眼睛的角度)作为注视方向和头部取向和/或位置之间的差s250。
130.在地心坐标系中，对象的识别更容易执行，因为视觉活动的对象通常布置在与重力场相关的真实空间中，例如，桌子上的纸，计算机显示器，电视机的屏幕，汽车的仪表板。
131.第二种方式基于机械地脱离的视野传感器和头部取向和/或位置传感器。因此，根据执行该方法的第二种方式，图2所示的方法可以包括以下(附加)步骤中的至少一个：
132.·
通过视野传感器识别用户的视野中的一个或多个对象s220，并且计算(公共坐标系中的)注视角度s230；
133.·
在视觉活动期间通过头部取向和/或位置传感器测量头部取向并计算(公共坐标系中的)头部角度s240；
134.·
计算头部和对象之间的至少一个角度(眼睛的角度)作为注视角度和头部角度之间的差s250。
135.结合上述或下述实施方式提到了更多的细节和方面。图2所示的实施方式可以包括一个或多个可选的附加特征，其对应于结合所提出的概念或者以上(例如图1)或以下(例如图3至图8)描述的一个或多个实施方式提到的一个或多个方面。
136.图3示意性地示出了用户头部的坐标系中的点云。特别地，为了全面起见，示出了矢状平面。可通过将至少单向距离传感器的测量结果与传感器的取向和位置的测量结果进行组合来获得点云。来自多个距离传感器的测量结果(例如，探测不同方向)可组合在一个图中，或者可形成多个图。当至少测量头部倾斜的俯仰角时，将点云限定在二维矢状平面中。通过使用附加的取向传感器，例如陀螺仪和/或磁力计，可增加头部的偏转角和翻滚角，并且在三维空间中定义点云。例如，通过对视觉任务或活动进行分类，可相应地提取注视角度。在矢状平面中，根据视觉任务，对应于相应注视角度的点全部位于距头部u特别相同的距离处。图3示出了：对应于近距视力(nv)任务的点云，例如读书或看智能电话，在此实例中在大约0.33m的距离处，对应于3d折射；另一个云在大约1m(1d折射)的中间视力(iv)区域中，其可以是观看台式计算机显示器：以及在大约2米(0.5d)的远距视力(fv)区域中的云，其可以是观看电视。
137.点云可以形成活动的特征性模式。点云的形状和/或位置可以用于对视觉活动进行自动分类。该分类可以与用户执行的视觉任务的类型的用户输入组合和/或与来自在视觉任务期间拍摄的视频的模式识别组合和/或与其他传感器的测量结果组合。例如，视野传感器可以是相机，并且处理涉及从2d图像中找到对象，例如，识别书或手持装置(智能电话或平板电脑)，计算机屏幕。这涉及通过相机图像对用户活动的理解。
138.结合上述或下述实施方式提到了更多的细节和方面。图3所示的实施方式可以包括一个或多个可选的附加特征，其对应于结合所提出的概念或者以上(例如图1至图2)或以下(例如图4至图8)描述的一个或多个实施方式提到的一个或多个方面。
139.图4示意性地示出了头部的坐标系以及在矢状平面中的对象到眼镜平面中的映射。当活动是两侧对称的时，可假定对象放置在矢状平面中。这种活动的实例包括阅读手持媒体(例如书)，在台式计算机上工作，在工作台上工作等。在此情况下，可以与头部的俯仰角一起监测到对象的距离，而不考虑偏转和翻滚。实例可以是图3中呈现的活动。
140.对头部的坐标系重新计算与特定视觉任务相关联的点云的点(这里是点a)的相应坐标。特别地，将诸如光功率的光学参数映射到投影表面，其可以是眼镜的平面。
141.图4具体示出了以下附图标记：
142.p
xz-眼镜平面；
143.p
yz-矢状平面；
144.p
xy-垂直于p
xz
和p
yz
的平面；
145.p-眼睛瞳孔位置；
146.a-对象的点；
147.a
s-眼镜平面上的对象点的图像；
148.o-鼻根；
149.o
s-o在眼镜平面上的投影；
150.oo
s-顶点距离；以及
151.op距离-调节到聚散度的单眼瞳孔距离。
152.此外，为了定制特定的光学辅助设备，可考虑全景倾斜(透镜俯仰)和包角(透镜偏转)。
153.在更一般的活动情况下，不能假定两侧对称(例如在汽车驾驶期间)。在此情况下，
可在所有三个角度维度上执行头部取向的监测：俯仰、偏转和翻滚。点云不限于矢状平面，并且在3d空间中定义。可进一步扩展所示出的几何模型以允许渲染到投影表面。
154.结合上述或下述实施方式提到了更多的细节和方面。图4所示的实施方式可以包括一个或多个可选的附加特征，其对应于结合所提出的概念或者以上(例如图1至图3)或以下(例如图5至图8)描述的一个或多个实施方式提到的一个或多个方面。
155.图5示意性地示出了在与右眼对应的光学辅助设备的平面处的功率图形式的功率分布的需求。例如，这种分布可用图4所示的几何变换从图3中的点云获得。在此情况下，近距视力(nv)区域产生了对光学辅助设备的要求，即具有3d的光功率的区域以帮助用户看到0.33m距离处的对象。可以观看桌面显示器的中间视力(iv)区域产生了与1d(1m的距离)的光功率的零俯仰相对应的区域。最后，可在iv区域上方找到具有低于1d(从1m到无穷大)的光功率的远距视力区域(fv)。
156.nv区域示出为从中间稍微向右。这是由于在阅读(会聚)时眼睛在旋转方向上向用户的鼻子旋转。图5因此示出了针对老花眼用户的右眼眼镜镜片的定制。可根据用户的需要来定制区域。如可从图5看到的，光功率可以分别以非均匀的方式分布，由此区域的过渡也可以是平滑的。
157.因此，可以提供基于个人视觉行为的优化的镜片功率映射。
158.结合上述或下述实施方式提到了更多的细节和方面。图5所示的实施方式可以包括一个或多个可选的附加特征，其对应于结合所提出的概念或者以上(例如图1至图4)或以下(例如图6至图8)描述的一个或多个实施方式提到的一个或多个方面。
159.图6示意性地示出了作为渐进附加眼镜镜片的实例的光学辅助设备的功率分布/曲线的可能的实现方式。图5中的光学辅助设备是具有圆形形状的镜片，用于装配在眼镜中的镜片可以沿着虚线从该镜片切割。由于图5所示的所需功率区域曲线不能用镜片实现，所以需要定制步骤以找到解决眼镜镜片的光学限制并且尽可能接近地匹配期望曲线的可行设计。现代的渐进附加镜片的特征在于混合区域(br)，由于高散光，该混合区域对于良好的视力是不可用的。其需要混合远距视力和近距视力的镜片的光功率。光功率沿着渐进通道从用于远距视力的远距离参考点(drp)逐渐变化到用于近距视力的近距离参考点(nrp)。这种渐进由功率曲线限定。可优化功率曲线以及其他参数以适合所需的分布。
160.结合上述或下述实施方式提到了更多的细节和方面。图6所示的实施方式可以包括一个或多个可选的附加特征，其对应于结合所提出的概念或者以上(例如图1至图5)或以下(例如图7至图8)描述的一个或多个实施方式提到的一个或多个方面。
161.图7示意性地示出了实施图5的功率图所需的设计拟合的功率曲线的实例，其中渐进附加镜片布局来自图6。这些测量结果可以对应于根据图3的矢状平面中的距离测量结果。在此情况下，将光功率计算为到视觉任务对象的距离的倒数。从图3上的注视角度和所测量的头部角度来计算眼睛俯仰角。这些测量可以扩展到不同的平面。在特定实例中，小于-5度的俯仰角实现了从drp开始的远距视力。在大约0的俯仰处，功率等于1d(1m的距离，对应于图3中的桌面显示器的实例)。随着俯仰角的进一步增加，曲线达到具有 3d(0.33m)的功率的nrp，对应于图3中的手持媒体。
162.结合上述或下述实施方式提到了更多的细节和方面。图7所示的实施方式可以包括一个或多个可选的附加特征，其对应于结合所提出的概念或者以上(例如图1至图6)或以
下(例如图8)描述的一个或多个实施方式提到的一个或多个方面。
163.图8示意性地示出了瞳孔直径在光学辅助设备的平面处的投影。特别地，光强度/亮度和/或光谱含量可以由视野传感器测量，并且使用经验公式和模型转换成用户的瞳孔尺寸。因此，光学辅助设备也可设计用于用户的不同光强度曝光。已知眼睛在不同的照明条件下以不同的方式适应。例如，特别地，黑暗环境眼睛仅适应0.5米和2米之间(对应地，2d至0.5d)。焦深(以足够质量在视网膜上成像的光功率的范围)与瞳孔直径成反比，这意味着在高照明环境中，瞳孔收缩并且范围增加。焦深从0.1d变化到0.5d。这可在光学辅助设备的设计中考虑。在图8的实例中，瞳孔对于下方区域更大，这意味着在这些区域中焦深将减小。这可以用于定义视觉辅助设备的光功率图的精度要求，如图5所示的光功率图。在此实例中，光学辅助设备的设计应当以高精度在下方区域(在此实例中用于近距视力)中输送光功率。在此实例中，上方区域通常使用尺寸减小的瞳孔，因此焦深增加，这导致此区域中散焦的更高容限。因此，在此特定情况下，对于位于上方区域中的远距离的光功率的选择存在更高的灵活性。
164.结合上述或下述实施方式提到了更多的细节和方面。图8所示的实施方式可以包括一个或多个可选的附加特征，其对应于结合所提出的概念或者以上(例如图1至图7)描述的一个或多个实施方式提到的一个或多个方面。
165.图6中的眼镜平面的实例示出了当视觉辅助设备与眼睛脱离时的情况，因此眼睛的运动可以与视觉辅助设备的光功率的变化相关联。
166.视觉辅助设备的另一实例可以代表随眼睛移动的隐形眼镜、角膜植入物和/或眼内镜片。在此情况下，投影表面总是与注视对准，并且头部取向是不相关的。然而，该方法允许将周边视觉中的对象映射到投影表面。如图2所示的流程图可以表示各种处理、操作或步骤，例如，其可以基本上表示在计算机可读介质中，并且因此由计算机或处理器执行，而不管是否明确示出了这种计算机或处理器。说明书或权利要求书中公开的方法可以由具有用于执行这些方法的各个动作中的每一个的设备的装置来实现。
167.应理解，除非明确地或隐含地另外说明，例如出于技术原因，否则在说明书或权利要求书中公开的多个动作，过程，操作，步骤或功能的公开内容不应被解释为在特定顺序内。因此，多个动作或功能的公开内容将不会将这些限制到特定顺序，除非这种动作或功能出于技术原因而不可互换。此外，在一些实例中，单个动作，功能，过程，操作或步骤可以分别包括或者可以被分解为多个子动作，子功能，子过程，子操作或子步骤。除非明确排除，否则这些子动作可以包括在此单个动作的公开内容中并且是其一部分。
168.连同先前详细的实例和附图中的一个或多个一起提到和描述的方面和特征也可以与其他实例中的一个或多个组合，以便替换其他实例的类似特征或者以便另外向其他实例引入该特征。
169.此外，以下权利要求由此并入详细描述中，其中每个权利要求可以独立地作为单独的实例。虽然每个权利要求可以独立地作为单独的实例，但是应注意，尽管从属权利要求可以在权利要求书中指与一个或多个其他权利要求的特定组合，但是其他实例也可以包括该从属权利要求与每个其他从属或独立权利要求的主题的组合。除非说明不是旨在特定组合，否则本文明确提出了这周组合。此外，即使此权利要求不是直接从属于独立权利要求，也旨在将权利要求的特征包括到任何其他独立权利要求。