考虑眼睛的高阶像差来确定渐进式镜片的改进设计的方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑高阶像差来确定渐进眼镜镜片（10）的改进设计的方法。进一步地，提供了一种用于制造渐进眼镜镜片（10）的方法、一种用于确定渐进眼镜镜片（10）的改进设计的系统、以及一种非瞬态计算机程序。

An improved design method for progressive lenses considering the higher order aberrations of the eyes

The invention relates to an improved design method for determining progressive spectacle lenses (10) by considering higher order aberrations. Further, a method for manufacturing progressive spectacle lenses (10), a system for determining an improved design of progressive spectacle lenses (10), and a non-transient computer program are provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】考虑眼睛的高阶像差来确定渐进式镜片的改进设计的方法本专利技术涉及一种用于确定渐进式眼镜镜片的设计、尤其改进设计的方法。特别地，该方法可以是计算机实施方法。进一步地，本专利技术涉及一种用于制造渐进式眼镜镜片的方法。更进一步，本专利技术涉及一种用于确定渐进式眼镜镜片的设计、尤其渐进式眼镜镜片的改进设计的系统。更进一步，提供了一种计算机程序、尤其非瞬态计算机程序产品。更进一步，提供了一种根据该制造方法制造的渐进式眼镜镜片。在本专利技术的背景下，使用多个术语，这些术语的定义如下：在本说明的背景下，渐进式眼镜镜片的设计是指渐进式眼镜镜片的整个表面几何形状的数学表示、即渐进式眼镜镜片的前表面（即，眼镜镜片的旨在背离眼睛装配的表面）和后表面（眼镜镜片的旨在更靠近眼睛装配的表面）的几何形状、相对位置、和相对取向、以及渐进式眼镜镜片的折射率的数学表示。特别地，该设计可以包括镜片至少在一个点处的厚度。优选地，该设计可以包括整个眼镜镜片上的厚度分布。镜片的折射率可以包括眼镜镜片的材料的折射率、尤其折射率分布。折射率、尤其折射率分布可以是针对参考波长、即参考设计波长给出的。此外，该设计可以包括配适参数，例如内移量、角膜与顶点距离、前倾角、包角或镜圈面部弧度（faceformangle）、视远设计参考点和/或视近设计参考点，这些参数提供了前表面和后表面相对于眼睛的定位。优选地，渐进式眼镜镜片的几何形状由以眼睛旋转中心为原点的坐标系给出。在本说明的背景下，渐进式眼镜镜片的设计光焦度分布是指配戴者眼睛在透过渐进式眼镜镜片观察时感知到的、在（具有上述设计的）所述渐进式眼镜镜片上的光焦度分布，假设了所述渐进眼镜镜片在所述配戴者眼睛的前方的预定位置和取向以及配戴者观察到的在配戴者眼睛前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型。在本说明的背景下，在设计光焦度分布被称为初始设计光焦度分布的情况下，仅考虑了配戴者眼睛的低阶像差（LOA）和渐进式眼镜镜片的低阶像差（LOA）。仅考虑配戴者眼睛的低阶像差（LOA）是指，渐进式眼镜镜片的初始设计光焦度分布基于以下假设：配戴者眼睛没有高阶像差（HOA）。像差是由于理想球面波前（透过光学系统、例如在当前情况下眼镜镜片获得完美聚焦）与眼镜镜片的配戴者的眼睛之间的光学路径长度差引起的。像差通常按其径向阶次分类，径向阶次指示了像差对瞳孔大小或镜片光圈大小的依赖性。人眼的光学组成部分存在“低阶”像差和“高阶”像差。所讨论的用于矫正视力的低阶像差实际上是低阶像差的子集、被称为“二阶”像差。二阶像差随瞳孔或光圈中心的距离的平方而变化。这些像差典型地用眼镜处方来矫正，该眼镜处方包括球镜度分量、柱镜（或散光）度分量、以及描述了柱镜度的取向的轴位分量。在本说明的背景下，低阶像差是指一阶像差和二阶像差。在本说明的背景下，高阶像差是指随距眼睛瞳孔或（眼镜）镜片光圈的中心的距离的立方或高阶函数而变化的波前像差。有多种可能性来使用不同的级数展开来描述低阶和高阶像差（参见例如R.R.Shannon,TheArtandScienceofOpticalDesign（光学设计艺术与科学）,剑桥大学出版社,纽约,1997,第164-355页；V.N.Mahajan,OpticalImagingandAberrations,PartI,RayGeometricalOptics（光学成像和像差，第一部分：光线几何光学）,SPIE光学工程出版社,Bellingham华盛顿，美国,1998,第158-163页；US8,757,800B2；US2011/0255052A1）。特别地，泰勒级数展开（参见例如R.Blendowske等人,AnAnalyticalModelDescribingAberrationsintheProgressionCorridorofProgressiveAdditionLenses,inOptometryandVisionScience,第83卷,第9期,2006年9月,666-671页；US8,985,767B2；US8,757,800B2；US2011/0255052A1）、泽尼克多项式（参见例如R.Blendowske等人,AnAnalyticalModelDescribingAberrationsintheProgressionCorridorofProgressiveAdditionLenses,inOptometryandVisionScience,第83卷,第9期,2006年9月,666-671页；V.N.Mahajan,OpticalImagingandAberrations,PartI,RayGeometricalOptics,SPIEOpticalEngineeringPress,BellinghamWashingtonU.S.A.,1998,158-163页；Dai等,WavefrontPropagationfromonePlanetoanotherwiththeuseofZernikePolynomialsandTaylorPolynomials,AppliedOptics,OpticalSocietyofAmerica,第48卷,第3期,2009,477-488页；Gross等人,HandbookofOpticalSystems,第1至6卷,WileyVCHPublishing,Weinheim,2007,ISBN:978-3-527-40382-0；US8,985,767B2；US8,757,800B2；US8,992,013B2；US2011/0255052A1）、切比雪夫多项式（US2011/0255052A1）或由赛德尔像差定义的波前（US8,757,800B2；US2011/0255052A1）可用于描述像差（参见例如R.R.Shannon,TheArtandScienceofOpticalDesign,CambridgeUniversityPress,NewYork,1997,224-225页）。渐进式眼镜镜片可以是基于之前从个体配戴者获取的处方而设计并制造的处方渐进式眼镜镜片、基于与标准或一般配戴者相关的假设而设计并制造的库存渐进式眼镜镜片，并且相应设计可以是与配戴者的眼睛的像差的二阶矫正相对应的处方渐进式眼镜镜片设计或库存渐进式眼镜镜片设计。在本说明的背景下，光焦度是指眼镜镜片或所述眼镜镜片的光学表面通过折射来改变入射波前的曲率或方向的能力，例如在DINENISO:2013-10的第4.10节中定义的。在引用眼镜镜片的特定光学表面的情况下，使用了术语“表面光焦度”。渐进式眼镜镜片的光焦度可以用术语“棱镜度”和相应的“基底”、“球镜度”、“散光度”以及相应“轴位”或其等同物来表示。术语“光焦度”同义地用于DINENISO13666:2013-10的第9.11节中定义的术语“配戴焦度”。在本专利技术的背景下，仅考虑渐进式眼镜镜片的低阶像差（LOA）是指当设计渐进式眼镜镜片时仅考虑球镜度的分布和散光度的分布以及相应轴位（或其等同物）。在本说明的背景下，感知光焦度分布是指配戴者眼睛在透过渐进式眼镜镜片观察时感知到的、在所述渐进眼镜镜片上的光焦度分布，假设了渐进式眼镜镜片在所述配戴者眼睛的前方的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定渐进式眼镜镜片（10）的改进设计的计算机实施方法（100，200），该方法包括以下步骤：a） 提供（110，210）配戴者眼睛（30）的像差信息，该像差信息包括该配戴者眼睛（30）的低阶像差和该配戴者眼睛（30）的高阶像差，其中，该低阶像差是最高达到且包含二阶的像差；b） 提供（120，220）该渐进式眼镜镜片（10）的初始设计光焦度分布和对应的初始设计，其中，该初始设计光焦度分布和对应的初始设计是基于假设该配戴者眼睛（30）和该渐进式眼镜镜片（10）没有高阶像差、并且假设所述渐进式眼镜镜片（10）在所述配戴者眼睛（30）前方的预定位置和取向以及该配戴者观察到的在该配戴者眼睛（30）的前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型；c） 基于该渐进式眼镜镜片（10）的初始设计并且基于假设该配戴者眼睛（30）和该渐进式眼镜镜片（10）没有高阶像差并且因此包括步骤a）的该配戴者眼睛（30）的低阶像差和高阶像差、以及该渐进式眼镜镜片（10）的低阶像差和高阶像差、并且假设所述渐进式眼镜镜片（10）在所述配戴者眼睛（30）前方的所述预定位置和取向以及步骤b）的由该配戴者观察到的在该配戴者眼睛（30）前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型，来计算（130，230）该眼睛（30）感知到的感知光焦度分布；d） 通过将步骤b）的该渐进式眼镜镜片（10）的初始设计光焦度分布平移和/或将步骤b）的该渐进眼镜镜片（10）的初始设计光焦度分布旋转以使得步骤c）的感知光焦度分布与该经平移和/或经旋转的初始设计光焦度分布之间的偏差最小化，来计算（140，240）改进的设计光焦度分布；并且e） 通过下组中的至少一个来计算（150，270）该渐进式眼镜镜片（10）的改进设计，该组包括：‑ 根据步骤d）的计算出的平移量和/或旋转量来平移和/或旋转步骤b）的该渐进式眼镜镜片（10）的初始设计和/或‑ 通过将步骤d）的改进的设计光焦度分布用作目标设计光焦度分布来优化该渐进式眼镜镜片的起始设计。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.27 US PCT/US2016/0442671.一种用于确定渐进式眼镜镜片（10）的改进设计的计算机实施方法（100，200），该方法包括以下步骤：a）提供（110，210）配戴者眼睛（30）的像差信息，该像差信息包括该配戴者眼睛（30）的低阶像差和该配戴者眼睛（30）的高阶像差，其中，该低阶像差是最高达到且包含二阶的像差；b）提供（120，220）该渐进式眼镜镜片（10）的初始设计光焦度分布和对应的初始设计，其中，该初始设计光焦度分布和对应的初始设计是基于假设该配戴者眼睛（30）和该渐进式眼镜镜片（10）没有高阶像差、并且假设所述渐进式眼镜镜片（10）在所述配戴者眼睛（30）前方的预定位置和取向以及该配戴者观察到的在该配戴者眼睛（30）的前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型；c）基于该渐进式眼镜镜片（10）的初始设计并且基于假设该配戴者眼睛（30）和该渐进式眼镜镜片（10）没有高阶像差并且因此包括步骤a）的该配戴者眼睛（30）的低阶像差和高阶像差、以及该渐进式眼镜镜片（10）的低阶像差和高阶像差、并且假设所述渐进式眼镜镜片（10）在所述配戴者眼睛（30）前方的所述预定位置和取向以及步骤b）的由该配戴者观察到的在该配戴者眼睛（30）前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型，来计算（130，230）该眼睛（30）感知到的感知光焦度分布；d）通过将步骤b）的该渐进式眼镜镜片（10）的初始设计光焦度分布平移和/或将步骤b）的该渐进眼镜镜片（10）的初始设计光焦度分布旋转以使得步骤c）的感知光焦度分布与该经平移和/或经旋转的初始设计光焦度分布之间的偏差最小化，来计算（140，240）改进的设计光焦度分布；并且e）通过下组中的至少一个来计算（150，270）该渐进式眼镜镜片（10）的改进设计，该组包括：-根据步骤d）的计算出的平移量和/或旋转量来平移和/或旋转步骤b）的该渐进式眼镜镜片（10）的初始设计和/或-通过将步骤d）的改进的设计光焦度分布用作目标设计光焦度分布来优化该渐进式眼镜镜片的起始设计。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，-所述步骤b）的初始设计光焦度分布包括多个支撑点，在每个支撑点处定义对应的光焦度值和对应的权重-所述步骤d）的计算包括根据所计算出的平移量和/或旋转量来平移和/或旋转所述支撑点及其对应的光焦度值和对应的权重并且-所述优化所述步骤e）的渐进式眼镜镜片的起始设计包括：将包括在所述多个支撑点处的作为目标光焦度值的对应光焦度值及其对应的权重的代价函数或评价函数最小化。3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，在优化所述起始设计时考虑以下这组限制条件中的至少一个：-右眼和左眼的远参考点和/或近参考点处的各个光焦度值-角膜与顶点距离-右眼和左眼所需的不同特征放大率-镜架的前倾度-镜架形式-居中性-瞳孔间距-使用条件-右眼和左眼的不同光焦度以及对于均衡棱镜副作用的影响。4.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，迭代地重复所述步骤a）至e）。5.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：•确定多个点，其中，该初始设计光焦度分布包括该多个点中的每一个点处的初始设计光焦度；•通过基于该渐进式眼镜镜片（10）的初始设计来确定至少在该多个点中的每个点处由该眼睛（30）感知到的感知光焦度，从而确定感知光焦度分布；并且其中，通过确定该平移量和/或该旋转量来将该偏差最小化，使得该多个点处的感知光焦度与初始设计光焦度之差的大小的总和被最小化。6.根据以上权利要求之一所述的方法，其特征在于，每个点或至少一个点处的感知光焦度和初始设计光焦度是下组中的至少一个，该组由以下组成-...

【专利技术属性】
技术研发人员：RS斯普拉特，G科奇，
申请(专利权)人：卡尔蔡司光学国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE