确定眼镜镜片的数值表示的计算机实现的方法技术

提供了一种确定眼镜镜片的数值表示的计算机实现的方法。在该方法中，通过使用沿着眼睛的不同观察方向的多个光线束(27，29)的光线跟踪来优化数值表示的工作眼镜镜片(17)，以便获得优化的数值表示的工作眼镜镜片，该优化的数值表示的工作眼镜镜片构成待确定的眼镜镜片的数值表示。光线束(27，29)的主光线(35，37)各自穿过形成顶点表面(19，119)的点的不同光线穿过点(31，33)，并且其中，光线束(27，29)的主光线(35，37)沿着与相应光线穿过点(31，33)相关的观察方向延伸。这些光线穿过点(31，33)的三维位置是通过非球面顶点表面(11)的表面点和当角膜(3)的顶点(5)位于所述表面点处时在对应于眼睛(1)的观察方向的方向上添加的到顶点表面(11)的相应表面点的固定距离(vd)来确定的，这些表面点表示眼睛(1)转动时角膜(3)的顶点(5)的位置。的顶点(5)的位置。的顶点(5)的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】确定眼镜镜片的数值表示的计算机实现的方法
[0001]本专利技术涉及一种确定眼镜镜片的数值表示的计算机实现的方法、以及一种用于确定眼镜镜片的数值表示的数据处理系统、一种用于确定眼镜镜片的数值表示的计算机程序和一种非易失性计算机可读存储介质。此外，本专利技术涉及一种制造眼镜镜片的方法。
[0002]不像例如相机、望远镜、显微镜等许多其他光学装置，眼镜镜片是个性化光学装置，被设计用于在不同的观察方向上看清楚，这意味着对于在不同方向上穿过眼镜镜片的光线束，需要实现眼镜镜片的期望焦度。此外，眼镜镜片可以是多焦点镜片，比如双焦点镜片、三焦点镜片或渐进式多焦点镜片(PAL)，这意味着需要在不同的观察方向上实现不同的处方焦度。
[0003]现今，个性化眼镜镜片典型地是基于个性化眼镜镜片的数值表示通过使用CNC过程来生产的。眼镜镜片的这种数值表示是通过数值优化过程来确定的，在该数值优化过程中，数值表示的工作眼镜镜片的至少一个表面被优化，以使得针对多个观察方向实现了处方焦度，同时，达到了对应于由目标设计定义的分布的眼镜镜片的特性分布。例如，特性分布可以是不同观察方向上的球镜度的残余误差的分布或散光焦度的残余误差的分布。此残余误差表示当穿过处于配戴位置中的眼镜镜片观察时，用优化的眼镜镜片实现的相应焦度与期望焦度的偏差。替代性地，特性分布可以表示优化的眼镜镜片表面的表面焦度或表面散光。例如，US 6,382,789 B1、EP 1 744 203 A1、EP 0 857 993A2、DE 10 2017 178 721 A1和DE 10 2017 118 219 A1中描述了优化眼镜镜片的方法。
[0004]Jalie,M.在“The role of the eye's centre of rotation in lens design[眼镜的转动中心在镜片设计中的作用]”，观点，国际眼科光学纵览，N69，2013年秋中描述了在设计眼镜镜片时了解眼睛的转动中心相对于眼镜镜片的位置的重要性。他认为，当眼睛在眼镜镜片之后背离光轴转动时，从角膜的顶点到眼镜镜片的后表面的距离增大，并且因此，为了能够比较不同形式的眼镜镜片的离轴效果，有必要建立可以测量离轴焦度的参考平面。与眼睛的转动中心同心的这个参考平面被称为顶球，顶球正好触碰眼镜镜片的后顶点。顶球是以眼睛的转动中心为中心的假想球面，其半径被称为转动中心距离，该转动中心距离是转动中心距角膜的顶点的距离和顶点距离的总和。Jalie建议测量眼睛的转动中心的位置，而不是估计它，以便改进眼镜镜片的设计。
[0005]G.Fry和W.W.Hill在“The center of rotation of the eye[眼睛的转动中心]”，美国验光杂志和美国验光杂志档案，第39卷，第11期，1962年11月中描述了一种装置，该装置被设计成当眼睛转动时跟踪角膜的极部处的点所经过的路径，并定位主视线的连续位置。
[0006]在优化工作眼镜镜片的过程中，针对多个光线束而进行数值优化，这些光线束均沿着从注视点延伸穿过眼镜镜片、瞳孔和眼睛的枢轴点的视轴而通过，其中每个光线束沿着一个不同的观察方向延伸。观察方向由所述光线束的主光线给出，其中主光线从球的中心(＝眼睛的枢轴点)延伸穿过球上的一点到达眼镜镜片的后表面。因此，球上的点各表示一个不同的观察方向。该球的半径对应于沿着眼睛在眼睛处于第一眼位的情况下的观察方向在眼睛的枢轴点与眼镜镜片的后表面之间的距离。US 6,382,789 B1中描述了优化眼镜
镜片的对应方法。虽然这种进行方式针对主方向(在眼睛处于第一眼位的情况下的观察方向)或者针对接近主方向的观察方向实现了良好结果，但是随着观察方向与主方向的偏差增大，结果会恶化。然而，在多焦点眼镜镜片中，例如当通过渐进式多焦点镜片的视近区观察时，与主方向的较大偏差是必要的。
[0007]因此，关于如例如US 6,382,789 B1所披露的方法，本专利技术的第一目的是提供一种确定眼镜镜片的数值表示的计算机实现的方法，该计算机实现的方法随着实际观察方向与主方向的偏差增大而显示出改进的结果。本专利技术的第二目的是提供一种有利的单光眼镜镜片，并且本专利技术的第三目的是提供一种制造眼镜镜片的有利方法。
[0008]此目的通过如权利要求1所述的确定眼镜镜片的数值表示的计算机实现的方法、如权利要求10所述的用于确定眼镜镜片的数值表示的计算机程序、如权利要求11所述的具有包括用于确定眼镜镜片的数值表示的指令的程序代码的非易失性计算机可读存储介质、如权利要求12所述的用于确定眼镜镜片的数值表示的数据处理系统以及如权利要求13所述的具有眼镜镜片的数值表示的非易失性计算机可读存储介质来实现。
[0009]第二目的通过如权利要求14所述的单光眼镜镜片来实现，并且第三目的通过如权利要求15所述的制造眼镜镜片的方法来实现。
[0010]从属权利要求描述了本专利技术的有利发展。
[0011]在整个本披露中，以下定义适用：
[0012]术语“后焦距”用于指示表面上的光线穿过点与焦点或焦线之间沿着主光线的距离。在本说明书中，术语“后焦距”用于指示顶点表面的光线穿过点与焦点或线之间沿着主光线的距离。
[0013]术语“焦度”是指镜片或光学表面通过折射来改变入射波前的曲率或方向的能力(参见DIN EN ISO 13666:2019，第3.1.10节)。
[0014]术语“屈光度”是通用术语，涵盖“焦度”和“棱镜度”(参见DIN EN ISO 13666:2019，第3.10.3节)，其中术语“焦度”涵盖眼镜镜片的“球镜顶焦度”和“散光顶焦度”(DIN EN ISO 13666:2019，第3.10.2节)。在本说明书中，所有顶焦度都是由以米为单位测量的近轴后焦距的倒数给出的后顶焦度。
[0015]术语“渐进式多焦点镜片”是指具有可变焦度和两个焦度参考点的眼镜镜片，通常被设计用于提供老花眼矫正和从视远到视近的清晰视觉(参见DIN ISO 13666:2019，第3.7.8节)。渐进式多焦点镜片包含视近区和视远区，其中术语“视近区”和“视远区”分别是指渐进式多焦点镜片的具有视近用焦度的部分和渐进式多焦点镜片的具有视远用焦度的部分。配戴者所体验到的视近用焦度与视远用焦度之间的差异被称为下加光。在渐进式多焦点镜片中，在视近区与视远区之间存在渐变区，在该渐变区中配戴者所体验到的焦度从视远用焦度连续渐变到视近用焦度并且在该渐变区中配戴者的视力是清晰的。渐变区的长度被称为渐变长度。
[0016]术语“视远设计参考点”是指由制造商规定的位于成品眼镜镜片的前表面或镜片毛坯的成品表面上的点，在该点处，视远区的设计规格适用(参见DIN EN ISO 13666:2019，第3.2.17节)。
[0017]术语“视近设计参考点”是指由制造商规定的位于成品眼镜镜片的前表面或镜片毛坯的成品表面上的点，在该点处，视近区的设计规格适用(参见DIN EN ISO 13666:2019，
第3.2.18节)。
[0018]术语“镜片毛坯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种确定眼镜镜片的数值表示的计算机实现的方法，其中，通过优化过程和使用沿着眼睛(1)的不同观察方向的多个光线束(27，29)的光线跟踪来优化数值表示的工作眼镜镜片(17)，以便获得优化的数值表示的工作眼镜镜片，该优化的数值表示的工作眼镜镜片构成待确定的眼镜镜片的数值表示，其中，这些光线束(27，29)的主光线(35，37)各自穿过形成顶点表面(19，119)的点的不同的光线穿过点(31，33)，并且其中，这些光线束(27，29)的主光线(35，37)沿着与相应的光线穿过点(31，33)相关的观察方向延伸，其特征在于，这些光线穿过点(31，33)的三维位置是通过非球面顶点表面(11，111)的表面点和当该角膜(3)的顶点(5)位于所述表面点处时在对应于该眼睛(1)的观察方向的方向上添加的到该顶点表面(11，111)的这些相应表面点的固定距离(vd)来确定的，这些表面点表示该眼睛(1)转动时该角膜(3)的顶点(5)的位置。2.如权利要求1所述的计算机实现的方法，其特征在于，该观察方向由该顶点表面(11，111)的表面点处相对于该顶点表面(11，111)的法线方向的所定义的方位角和所定义的极角表示。3.如权利要求2所述的计算机实现的方法，其特征在于，所定义的方位角是恒定方位角，并且所定义的极角是恒定极角。4.如权利要求2或权利要求3所述的计算机实现的方法，其特征在于，所定义的极角是0度到20度的范围内的角度。5.如权利要求1至4中任一项所述的计算机实现的方法，其特征在于，该顶点表面(11，111)是当该眼睛围绕第一转动轴线(7)和不平行于该第一转动轴线(7)的第二转动轴线(9)转动时由该角膜(3)的位置产生的表面，其中，该第一转动轴线(7)和该第二转动轴线(9)不相交。6.如权利要求5所述的计算机实现的方法，其特征在于，该第一转动轴线(7)与该第二转动轴线(9)之间的距离(d)在大于0mm到7.5mm的范围内。7.如权利要求1至4中任一项所述的计算机实现的方法，其特征在于，该顶点表面(11，111)是椭圆的表面。8.如权利要求1至4中任一项所述的计算机实现的方法，其特征在于，该顶点表面(11，111)是测量的结果。9.如前述权利要求中任一项所述的计算机实现的方法，其特征在于，该固定距离是该顶点距离(vd)。10.一种用于确定眼镜镜片的数值表示的计算机程序，该计算机程序包括程序代码，该程序代码具有指令，这些指令在由计算机执行时使该计算机通过优化过程和使用沿着眼睛(1)的不同观察方向的多个光线束(27，29)的光线跟踪来优化数值表示的工作眼镜镜片(17)，以便获得优化的数值表示的工作眼镜镜片，该优化的数值表示的工作眼镜镜片构成待确定的眼镜镜片的数值表示，其中，这些光线束(27，29)的主光线(35，37)各自穿过形成顶点表面(19，119)的点的不同的光线穿过点(31，33)，并且其中，这些光线束(27，29)的主光线(35，37)沿着与相应的光线穿过点(31，33)相关的观察方向延伸，其特征在于，该程序代码包括指令，这些指令在由该计算机执行时使该计算机通过非球面顶点表面(11，111)的表面点来确定这些光线穿过点(31，33)的三维位置，这些表面点表...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
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：