用于優化光學表面的方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種由計算機裝置實施用于優化光學鏡片的至少一個光學表面的方 法。
【背景技術】
[0002] 對本發明的背景的討論包括于此W解釋本發明的上下文。運將不被認為是承認所 引用的任何材料被公開、已知或者是權利要求書中的任一項權利要求的優先權日下的公共 常識的一部分。
[0003] 光學鏡片典型地是由塑料或玻璃材料制成并且通常具有兩個相反的表面，運些表 面彼此合作W提供所需的矯正處方。運些相反的表面的形狀和位置決定了光學鏡片的光學 功能。
[0004]通常使用優化方法確定每個光學表面的形狀。只要一組選擇的判據達到或接近目 標值，已知的優化方法就得到發展。 陽〇化]隨著個人化光學鏡片的發展，有待考慮的判據的數量增加了并且優化方法所需要 的資源與優化方法所需要的時間一起也增加了。
[0006]此外，發明人已觀察到用已知的優化方法獲得的表面可能尤其在經優化的光學表 面的周邊上呈現許多的曲率變化。
[0007] 因此，需要一種允許考慮大量判據并且提供光滑表面的優化方法。
【發明內容】
[0008]本發明的目標是提供運樣一種優化方法。
[0009]根據本發明的第一方面，提供了一種由計算機裝置實施用于優化光學鏡片的至少 一個光學表面的方法，該方法包括：
[0010] -光學表面參數提供步驟，在該步驟過程中，提供對有待確定的光學表面進行定義 的至少一個參數，
[0011] -第一表面代價函數提供步驟，在該步驟過程中，提供第一表面代價函數，該第一 表面代價函數是由該至少一個參數定義的該表面的η階導數的函數，其中，η是大于或等于 2的整數，
[0012] -表面代價函數集提供步驟，在該步驟過程中，提供表面代價函數集，該表面代價 函數集中的每個表面代價函數是由該至少一個參數定義的該表面的一個求值區上的至少 一個判據的函數并且該表面代價函數集包括至少一個代價函數，
[0013]-光學表面參數確定步驟，在該步驟過程中，確定使全局表面代價函數最小化的該 至少一個光學表面參數的值，該全局表面代價函數是該第一表面代價函數與該表面代價函 數集中的每個表面代價函數的加權和。
[0014] 有利地，通過使用該第一代價函數，根據本發明的方法允許提供光滑表面。此外， 通過在多個求值區上定義表面代價函數集，根據本發明的方法避免了必須在整個表面上定 義判據而僅在運些求值區上進行定義。
[0015] 根據可W單獨或組合考慮的進一步的實施例：
[0016]-在該光學表面參數提供步驟過程中，提供該至少一個參數的初始值，定義一個初 始光學表面，
[0017]-該方法進一步包括：
[0018] -一個工作光學表面定義步驟（S12)，在該步驟過程中，將一個工作光學表面化i) 定義為等于該初始光學表面化0)的至少一個部分，
[0019] -全局表面代價函數求值步驟（S41)，在該步驟過程中，對該全局表面代價函數進 行求值，
[0020]-修改步驟（S42)，在該步驟過程中，修改該工作表面，
[0021] -該第一代價函數是該工作表面的η階導數的函數，該表面代價函數集中的每個 表面代價函數是在該工作表面的求值區上的至少一個判據的函數，
[0022] -重復該求值步驟和該修改步驟來確定該至少一個光學參數的值W便使該全局表 面代價函數最小化；和/或
[0023]-該表面代價函數集中的每個表面代價函數的至少一個判據是該求值區的至少一 部分之上的表面判據；和/或
[0024]-該表面代價函數集中的每個表面代價函數的至少一個判據是在由W下各項組成 的列表中選擇的：該求值區中的至少一個點的最小、最大或平均球面、該求值區上的平均球 面、該求值區中的至少一個點的柱面、該求值區上的平均柱面、該求值區中的至少一個點的 高度、該求值區上的平均高度、該求值區中的至少一個點的最小、最大或平均球面的梯度、 該求值區中的至少一個點的球面的二階導數、該求值區中的至少一個點的高斯曲率、該求 值中的至少一個點的高斯曲率的梯度、該求值區中的至少一個點的最小曲率、該求值區中 的至少一個點的法曲率；和/或
[0025]-該表面代價函數集的每個表面代價函數的該求值區是在由W下各項組成的列表 中選擇的：近視覺區、遠視覺區、該近視覺區該遠視覺區之間的中間通路、周邊鏡圈、鼻區、 化及顛區訊/或
[00%]-該光學鏡片是適配于佩戴者的眼鏡片并且該表面代價函數集中的運些表面代價 函數之一的運些判據中的至少一個判據與該佩戴者的處方相關；和/或
[0027] -η小于或等于4 ;和/或
[0028]-在該全局表面代價函數中，該第一表面代價函數的權重表示在總權重的0.1% 與10%之間訊/或
[0029]-該光學鏡片是適配于佩戴者的眼鏡片；和/或
[0030]-該方法在該光學參數確定步驟之前進一步包括一個輪廓數據提供步驟，在該輪 廓數據提供步驟過程中，提供表示眼鏡架的輪廓的輪廓數據；和/或
[0031]-該表面代價函數集中的運些表面代價函數中的至少一個表面代價函數是該眼鏡 架的輪廓與該眼鏡片的表面之間的偏差的函數；和/或
[0032]-在該輪廓數據提供步驟過程中提供的該輪廓數據是通過一種由計算機裝置實施 用于優化該眼鏡架的測量輪廓的方法而獲得的，該方法包括：
[0033]-輪廓數據提供步驟，在該步驟過程中，提供表示該眼鏡架輪廓的多個測量點的輪 廓數據，
[0034] -工作輪廓定義步驟，在該步驟過程中，定義該眼鏡架的工作輪廓，
[0035] -第一輪廓代價函數提供步驟，在該步驟過程中，提供第一輪廓代價函數，該第一 輪廓代價函數是該工作輪廓的至少一個部分的曲線的m階導數的函數，其中，m是大于或等 于2的整數，
[0036] -輪廓代價函數集提供步驟，在該步驟過程中，提供一個輪廓代價函數集，該輪廓 代價函數集中的每個輪廓代價函數是至少該工作輪廓與該輪廓的運些測量點之間的偏差 的函數，并且該輪廓代價函數集包括至少一個輪廓代價函數，
[0037] -全局輪廓代價函數求值步驟，在該步驟過程中，對一個全局輪廓代價函數進行求 值，該全局輪廓代價函數是該第一輪廓代價函數加權和和該輪廓代價函數集中的每個輪廓 代價函數的加權和，
[0038] -輪廓修改步驟，在該步驟過程中，修改該工作輪廓，
[0039] 其中，重復該全局輪廓代價函數求值步驟和該輪廓修改步驟W便使該全局輪廓代 價函數最小化。和/或 柳4〇] -m小于或等于4 ;和/或
[0041] -該第一輪廓代價函數是該整個工作輪廓的曲線的m階導數的函數；和/或
[0042]-在該全局輪廓代價函數中，該第一輪廓代價函數的權重表示在總權重的0. 1% 與10%之間訊/或
[0043] 根據一個進一步的方面，本發明設及一種包括一個或多個存儲指令序列的計算機 程序產品，該一個或多個存儲指令序列可由處理器訪問并且當由該處理器執行時引起該處 理器實施根據本發明的方法的運些步驟。
[0044] 本發明還設及一種計算機可讀介質，該計算機可讀介質承載了根據本發明的計算 機程序產品的一個或多個指令序列。
[0045] 此外，本發明設及一種使計算機執行本發明的方法的程序。
[0046] 本發明還設及一種其上記錄有程序的計算機可讀存儲介質；其中，該程序使計算 機執行本發明的方法。
[0047] 本發明進一步設及一種包括處理器的裝置，該處理器被適配用于存儲一個或多個 指令序列并且實施根據本發明的方法的運些步驟中的至少一個步驟。
[0048] 如從W下討論中明顯的是，除非另有具體規定，否則應認識到，貫穿本說明書，使 用了如"計算"、"運算"等術語的討論是指計算機或計算系統或類似的電子計算裝置的動作 和/或過程，該動作和/或過程對于在該計算系統的寄存器和/或存儲器內表示為物理（如 電子）量的數據進行操縱和/或將其轉換成在該計算系統的存儲器、寄存器或其他此類信 息存儲、傳輸或顯示裝置內類似地表示為物理量的其他數據。
[0049] 本發明的實施例可W包括用來執行在此所述操作的設備。此設備可W是為所期望 的目的而專口構建的，或此設備可W包括一個通用計算機或被儲存在計算機中的計算機程 序選擇性地激活或重新配置的數字信號處理器（"DSP")。運種計算機程序可W存儲在計 算機可讀存儲介質中，如但不限于任何類型的磁盤，包括軟盤、光盤、CD-ROM、磁光盤、只讀 存儲器（ROM)、隨機存取存儲器（RAM)、電可編程只讀存儲器（EPROM)、電可擦除可編程只讀 存儲器巧EPROM)、磁性或光學卡，或任何其他類型的適合于存儲電子指令并且能夠禪聯到 計算機系統總線上的介質。
[0050] 運些過程和顯示方式不是與任何具體的計算機或其他設備內在相關的。各種通用 系統都可W與根據此處的教導的程序一起使用，或者其可W證明很方便地構建一個更專用 的設備W執行所期望的方法。各種運些系統所希望的結構將從W下描述中得W明了。此外， 本發明的實施例并沒有參考任何具體的編程語言而進行描述。將認識到的是，各種編程語 言都可W用來實現如在此描述的本發明的傳授內容。
【附圖說明】
[0051] 現在將參照附圖來描述本發明的非限制性實施例，在附圖中：
[0052] 0圖1是展現了根據本發明的不同實施例的方法的步驟的流程圖，
[0053] 0圖2不出了承載由鏡片制造商應用的臨時柄；記的鏡片，
[0054] 0圖3和圖4概略地示出了眼睛和鏡片的光學系統， 陽05引 0圖5示出了從眼睛