用于優(yōu)化菲涅耳光學鏡片的方法
【專利說明】用于優(yōu)化菲涅耳光學鏡片的方法
[0001] 本發(fā)明涉及一種由計算機裝置實施的用于優(yōu)化適合佩戴者的光學鏡片的方法，并 且涉及一種用于為佩戴者制造光學鏡片的方法。
[0002] 對本發(fā)明的背景的討論包括于此以解釋本發(fā)明的上下文。這將不被認為是承認被 引用的任何材料被公開、已知或者是權(quán)利要求書中的任一項權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日下的公共 常識的一部分。
[0003] 人們對代替更常規(guī)的折射鏡片具有用于某些眼科應(yīng)用的菲涅耳區(qū)的眼鏡片有著 越來越大的興趣。對用于眼科應(yīng)用的菲涅耳鏡片的興趣的增加，宄其原因是增加了鏡片光 學屈光力和/或減小了鏡片厚度，因此，它們又被稱為"具有高屈光力的薄鏡片"。具有菲涅 耳區(qū)的眼鏡片的一個問題是當佩戴者佩戴著這種眼鏡片時可能觀察到寄生像。此類寄生像 是由菲涅耳區(qū)產(chǎn)生的，并且會讓佩戴者感到煩惱。
[0004] 因此，需要一種優(yōu)化眼鏡片的菲涅耳區(qū)的方法以便減少此類寄生像。
[0005] 為此，本發(fā)明提出了一種由計算機裝置實施的用于優(yōu)化適合佩戴者的光學鏡片的 方法，該方法包括：
[0006] ?-個初始光學系統(tǒng)提供階段，在該階段過程中，提供一個初始光學系統(tǒng)，該初始 光學系統(tǒng)包括至少一個光源、一個光接收器和一個放置在該光源與該光接收器之間的初始 光學鏡片，該初始光學鏡片包括至少一個菲涅耳區(qū)，該菲涅耳區(qū)包括由至少一個環(huán)狀階梯 連結(jié)的至少兩個不連續(xù)的光功能環(huán)狀區(qū)段，
[0007] ?一個工作光學鏡片定義階段，在該階段過程中，將一個工作光學鏡片定義成等于 該初始光學鏡片，
[0008] ?一個求值階段，在該階段過程中，對與該光接收器從該光源接收的已經(jīng)穿過該工 作光學鏡片的環(huán)狀階梯的光線的數(shù)量相關(guān)的一個代價函數(shù)進行求值，
[0009] ?一個修改階段，在該階段過程中，對該工作光學鏡片的環(huán)狀階梯進行修改，
[0010] 其中，重復該求值和修改步驟以便最小化該代價函數(shù)。
[0011] 發(fā)明人已經(jīng)觀察到，寄生像是由菲涅耳結(jié)構(gòu)的環(huán)狀階梯引起的。根據(jù)本發(fā)明的方 法允許對這些環(huán)狀階梯進行優(yōu)化，以便減少佩戴者所接收到的并且已經(jīng)穿過環(huán)狀階梯的光 線的數(shù)量，從而減少了佩戴者在佩戴著光學鏡片時可能觀察到的寄生像。
[0012] 根據(jù)可以單獨或組合進行考慮的進一步實施例：
[0013] -在該修改階段過程中，對該環(huán)狀階梯的角度和/或位置和/或橫截面形狀進行修 改；和/或
[0014] -通過給該光接收器所接收的每一條光線根據(jù)該光接收器的接收該光線的區(qū)賦予 不同的權(quán)重來計算該代價函數(shù)；和/或
[0015] -該光接收器存在于當該佩戴者的眼睛在所有方向上轉(zhuǎn)動時該佩戴者的瞳孔點的 軌跡上；和/或
[0016] -該光接收器被劃分為三個區(qū)，第一區(qū)對應(yīng)于中央視覺區(qū)，第二區(qū)對應(yīng)于中間視覺 區(qū)，并且第三區(qū)對應(yīng)于周邊視覺區(qū)；和/或
[0017] -通過給該光接收器所接收的每一條光線根據(jù)該光接收器接收該光線時的入射角 賦予不同的權(quán)重來計算該代價函數(shù)；和/或
[0018] -通過給該接收器所接收的每一條光線根據(jù)它們的光度能量賦予不同的權(quán)重來計 算該代價函數(shù)；和/或
[0019] -該菲涅耳區(qū)包括由多個環(huán)狀階梯連結(jié)的多個不連續(xù)的光功能環(huán)狀區(qū)段，并且該 方法進一步包括一個求值區(qū)提供階段，在該階段過程中，提供該菲涅耳區(qū)的一個求值區(qū)，并 且僅僅針對包括在該求值區(qū)中的這些環(huán)狀階梯實施該求值階段；和/或
[0020] -該求值區(qū)包括多個環(huán)狀階梯，并且通過給該光接收器所接收的每一條光線根據(jù) 該光線在被該接收器所接收之前已經(jīng)穿過了哪個環(huán)狀階梯賦予不同的權(quán)重來計算該代價 函數(shù)；和/或
[0021] -該初始光學系統(tǒng)包括多個光源；和/或
[0022] -通過給該光接收器所接收的每一條光線根據(jù)該光線是由哪個光源發(fā)出的賦予不 同的權(quán)重來計算該代價函數(shù)；和/或
[0023] -這些光源的能量和分布被適配成對應(yīng)于視覺情境。
[0024] 本發(fā)明還涉及一種為佩戴者制造光學鏡片的方法，該方法包括：
[0025] ?一個光學鏡片數(shù)據(jù)提供階段，在該階段過程中，提供與根據(jù)前述權(quán)利要求中任意 一項所述的方法的經(jīng)優(yōu)化的光學鏡片相對應(yīng)的光學鏡片數(shù)據(jù)，
[0026] ?一個制造階段，在該階段過程中，制造該經(jīng)優(yōu)化的光學鏡片。
[0027] 根據(jù)一個進一步的方面，本發(fā)明涉及一種計算機程序產(chǎn)品，該計算機程序產(chǎn)品包 括一個或多個存儲的指令序列，這些指令可由一個處理器訪問，在被該處理器執(zhí)行時，致使 該處理器實施根據(jù)本發(fā)明的方法的各個階段。
[0028] 本發(fā)明還涉及一種計算機可讀介質(zhì)，該介質(zhì)承載了根據(jù)本發(fā)明的計算機程序產(chǎn)品 的一個或多個指令序列。
[0029] 進一步地，本發(fā)明涉及一種使計算機執(zhí)行本發(fā)明的方法的程序。
[0030] 本發(fā)明還涉及一種具有在其上記錄的程序的計算機可讀存儲介質(zhì)；其中，該程序 使計算機執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0031] 本發(fā)明進一步涉及一種包括一個處理器的裝置，該處理器被適配成用于存儲一個 或多個指令序列并且實施根據(jù)本發(fā)明的方法的這些階段中的至少一個階段。
[0032] 如從以下討論中明顯的是，除非另外具體規(guī)定，否則應(yīng)了解到，貫穿本說明書，使 用如"計算"、"運算"、"生成"等術(shù)語的討論是指計算機或計算系統(tǒng)或類似電子計算裝置的 動作和/或過程，該動作和/或過程對該計算系統(tǒng)的寄存器和/或存儲器內(nèi)表示為物理（如 電子）量的數(shù)據(jù)進行操縱和/或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成該計算系統(tǒng)的存儲器、寄存器或其他此類信息 存儲、傳輸或顯示裝置內(nèi)的類似地表示為物理量的其他數(shù)據(jù)。
[0033] 本發(fā)明的實施例可以包括用于執(zhí)行在此所述操作的設(shè)備。此設(shè)備可以是為所期望 的目的而專門構(gòu)建的，或此設(shè)備可以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(shù)字信號處理器（"DSP"）。這樣的計算機程序可以存儲在 計算機可讀存儲介質(zhì)中，如但不限于任何類型的磁盤，包括軟磁盤、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（EEPROM)、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耦 聯(lián)到計算機系統(tǒng)總線上的介質(zhì)。
[0034] 本文中所提出的過程和顯示方式并非本來就與任何特定的計算機或其他設(shè)備相 關(guān)。各種通用系統(tǒng)都可以與根據(jù)此處的教導的程序一起使用，或者其可以證明很方便地構(gòu) 建一個更專用的設(shè)備以執(zhí)行所期望的方法。各種這些系統(tǒng)所希望的結(jié)構(gòu)將從以下描述中得 以明了。此外，本發(fā)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，各種編程語言都可以用來實現(xiàn)如此處所描述的本發(fā)明的教導。
[0035] 現(xiàn)在將參照附圖來描述本發(fā)明的非限制性實施例，在附圖中：
[0036] 〇圖1是流程圖，展現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的方法的各步驟，
[0037] 〇圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的初始光學系統(tǒng)的示意圖，
[0038] 〇圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施例的光接收器的示意圖，
[0039] 〇圖4展現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的加權(quán)函數(shù)的示例，
[0040] O圖5a是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例到達光接收器的光線的示意性圖示，以及
[0041] 〇圖5b展現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的加權(quán)函數(shù)的示例。
[0042] 附圖中的元件僅為了簡潔和清晰而展示并且不一定按比例繪制。例如，圖中的某 些元件的尺寸可以相對于其他元件被放大，以便幫助提高對本發(fā)明的實施例的理解。
[0043] 根據(jù)圖1上所展示的本發(fā)明的實施例，根據(jù)本發(fā)明的用于優(yōu)化適合佩戴者的光學 鏡片的方法至少包括：
[0044] ?一個初始光學系統(tǒng)提供階段Sl，
[0045] ?一個工作光學鏡片定義階段S2，
[0046] ?一個求值階段S3,以及
[0047] ?一個修改階段S4。
[0048] 在初始光學系統(tǒng)提供階段Sl過程中，提供初始光學系統(tǒng)。在圖2上展現(xiàn)了初始光 學系統(tǒng)的示例。初始光學鏡片包括至少一個光源10、光接收器12和放置在光源10與光接 收器12之間的初始光學鏡片L0。初始光學鏡片LO包括一個菲涅耳區(qū)，該菲涅耳區(qū)包括由 至少一個環(huán)狀階梯18連結(jié)的至少兩個不連續(xù)的光功能環(huán)狀區(qū)段14、16。
[0049] 該環(huán)狀階梯可以通過其橫截面形狀、相對于這些光功能環(huán)狀區(qū)段的角取向和位置 (即，環(huán)狀階梯的高度和寬度）來定義。
[0050] 在圖2上所展現(xiàn)的實施例中，該菲涅耳區(qū)包括由多個環(huán)狀階梯連結(jié)的多個不連續(xù) 的光功能環(huán)狀區(qū)段。
[0051] 而在本發(fā)明的此實施例中，該菲涅耳區(qū)在初始光學鏡片的前表面上，將理解的是， 在本發(fā)明的替代性實施例中，菲涅耳區(qū)可以在初始光學鏡片的后表面上。
[0052] 另外，盡管菲涅耳區(qū)在圖2中展現(xiàn)為凸面的表面上，但應(yīng)了解，此表面可以同樣良 好地為凹面或任何其他彎曲的表面。
[0053] 根據(jù)在圖3上所展現(xiàn)的本發(fā)明的實施例，光接收器12存在于當佩戴者的眼睛圍繞 佩戴者的眼睛轉(zhuǎn)動中心CRO在所有方向