用于優(yōu)化光學(xué)表面的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種由計(jì)算機(jī)裝置實(shí)施用于優(yōu)化光學(xué)鏡片的至少一個(gè)光學(xué)表面的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)本發(fā)明的背景的討論包括于此W解釋本發(fā)明的上下文。運(yùn)將不被認(rèn)為是承認(rèn)所 引用的任何材料被公開(kāi)、已知或者是權(quán)利要求書中的任一項(xiàng)權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日下的公共 常識(shí)的一部分。
[0003] 光學(xué)鏡片典型地是由塑料或玻璃材料制成并且通常具有兩個(gè)相反的表面,運(yùn)些表 面彼此合作W提供所需的矯正處方。運(yùn)些相反的表面的形狀和位置決定了光學(xué)鏡片的光學(xué) 功能。
[0004]通常使用優(yōu)化方法確定每個(gè)光學(xué)表面的形狀。只要一組選擇的判據(jù)達(dá)到或接近目 標(biāo)值,已知的優(yōu)化方法就得到發(fā)展。 陽(yáng)〇化]隨著個(gè)人化光學(xué)鏡片的發(fā)展,有待考慮的判據(jù)的數(shù)量增加了并且優(yōu)化方法所需要 的資源與優(yōu)化方法所需要的時(shí)間一起也增加了。
[0006]此外,發(fā)明人已觀察到用已知的優(yōu)化方法獲得的表面可能尤其在經(jīng)優(yōu)化的光學(xué)表 面的周邊上呈現(xiàn)許多的曲率變化。
[0007] 因此,需要一種允許考慮大量判據(jù)并且提供光滑表面的優(yōu)化方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目標(biāo)是提供運(yùn)樣一種優(yōu)化方法。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供了一種由計(jì)算機(jī)裝置實(shí)施用于優(yōu)化光學(xué)鏡片的至少 一個(gè)光學(xué)表面的方法,該方法包括:
[0010] -光學(xué)表面參數(shù)提供步驟,在該步驟過(guò)程中,提供對(duì)有待確定的光學(xué)表面進(jìn)行定義 的至少一個(gè)參數(shù),
[0011] -第一表面代價(jià)函數(shù)提供步驟,在該步驟過(guò)程中,提供第一表面代價(jià)函數(shù),該第一 表面代價(jià)函數(shù)是由該至少一個(gè)參數(shù)定義的該表面的η階導(dǎo)數(shù)的函數(shù),其中,η是大于或等于 2的整數(shù),
[0012] -表面代價(jià)函數(shù)集提供步驟,在該步驟過(guò)程中,提供表面代價(jià)函數(shù)集,該表面代價(jià) 函數(shù)集中的每個(gè)表面代價(jià)函數(shù)是由該至少一個(gè)參數(shù)定義的該表面的一個(gè)求值區(qū)上的至少 一個(gè)判據(jù)的函數(shù)并且該表面代價(jià)函數(shù)集包括至少一個(gè)代價(jià)函數(shù),
[0013]-光學(xué)表面參數(shù)確定步驟,在該步驟過(guò)程中,確定使全局表面代價(jià)函數(shù)最小化的該 至少一個(gè)光學(xué)表面參數(shù)的值,該全局表面代價(jià)函數(shù)是該第一表面代價(jià)函數(shù)與該表面代價(jià)函 數(shù)集中的每個(gè)表面代價(jià)函數(shù)的加權(quán)和。
[0014] 有利地,通過(guò)使用該第一代價(jià)函數(shù),根據(jù)本發(fā)明的方法允許提供光滑表面。此外, 通過(guò)在多個(gè)求值區(qū)上定義表面代價(jià)函數(shù)集,根據(jù)本發(fā)明的方法避免了必須在整個(gè)表面上定 義判據(jù)而僅在運(yùn)些求值區(qū)上進(jìn)行定義。
[0015] 根據(jù)可W單獨(dú)或組合考慮的進(jìn)一步的實(shí)施例:
[0016]-在該光學(xué)表面參數(shù)提供步驟過(guò)程中,提供該至少一個(gè)參數(shù)的初始值,定義一個(gè)初 始光學(xué)表面,
[0017]-該方法進(jìn)一步包括:
[0018] -一個(gè)工作光學(xué)表面定義步驟(S12),在該步驟過(guò)程中,將一個(gè)工作光學(xué)表面化i) 定義為等于該初始光學(xué)表面化0)的至少一個(gè)部分,
[0019] -全局表面代價(jià)函數(shù)求值步驟(S41),在該步驟過(guò)程中,對(duì)該全局表面代價(jià)函數(shù)進(jìn) 行求值,
[0020]-修改步驟(S42),在該步驟過(guò)程中,修改該工作表面,
[0021] -該第一代價(jià)函數(shù)是該工作表面的η階導(dǎo)數(shù)的函數(shù),該表面代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè) 表面代價(jià)函數(shù)是在該工作表面的求值區(qū)上的至少一個(gè)判據(jù)的函數(shù),
[0022] -重復(fù)該求值步驟和該修改步驟來(lái)確定該至少一個(gè)光學(xué)參數(shù)的值W便使該全局表 面代價(jià)函數(shù)最小化;和/或
[0023]-該表面代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)表面代價(jià)函數(shù)的至少一個(gè)判據(jù)是該求值區(qū)的至少一 部分之上的表面判據(jù);和/或
[0024]-該表面代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)表面代價(jià)函數(shù)的至少一個(gè)判據(jù)是在由W下各項(xiàng)組成 的列表中選擇的:該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的最小、最大或平均球面、該求值區(qū)上的平均球 面、該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的柱面、該求值區(qū)上的平均柱面、該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的 高度、該求值區(qū)上的平均高度、該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的最小、最大或平均球面的梯度、 該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的球面的二階導(dǎo)數(shù)、該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的高斯曲率、該求 值中的至少一個(gè)點(diǎn)的高斯曲率的梯度、該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的最小曲率、該求值區(qū)中 的至少一個(gè)點(diǎn)的法曲率;和/或
[0025]-該表面代價(jià)函數(shù)集的每個(gè)表面代價(jià)函數(shù)的該求值區(qū)是在由W下各項(xiàng)組成的列表 中選擇的:近視覺(jué)區(qū)、遠(yuǎn)視覺(jué)區(qū)、該近視覺(jué)區(qū)該遠(yuǎn)視覺(jué)區(qū)之間的中間通路、周邊鏡圈、鼻區(qū)、 化及顛區(qū)訊/或
[00%]-該光學(xué)鏡片是適配于佩戴者的眼鏡片并且該表面代價(jià)函數(shù)集中的運(yùn)些表面代價(jià) 函數(shù)之一的運(yùn)些判據(jù)中的至少一個(gè)判據(jù)與該佩戴者的處方相關(guān);和/或
[0027] -η小于或等于4 ;和/或
[0028]-在該全局表面代價(jià)函數(shù)中,該第一表面代價(jià)函數(shù)的權(quán)重表示在總權(quán)重的0.1% 與10%之間訊/或
[0029]-該光學(xué)鏡片是適配于佩戴者的眼鏡片;和/或
[0030]-該方法在該光學(xué)參數(shù)確定步驟之前進(jìn)一步包括一個(gè)輪廓數(shù)據(jù)提供步驟,在該輪 廓數(shù)據(jù)提供步驟過(guò)程中,提供表示眼鏡架的輪廓的輪廓數(shù)據(jù);和/或
[0031]-該表面代價(jià)函數(shù)集中的運(yùn)些表面代價(jià)函數(shù)中的至少一個(gè)表面代價(jià)函數(shù)是該眼鏡 架的輪廓與該眼鏡片的表面之間的偏差的函數(shù);和/或
[0032]-在該輪廓數(shù)據(jù)提供步驟過(guò)程中提供的該輪廓數(shù)據(jù)是通過(guò)一種由計(jì)算機(jī)裝置實(shí)施 用于優(yōu)化該眼鏡架的測(cè)量輪廓的方法而獲得的,該方法包括:
[0033]-輪廓數(shù)據(jù)提供步驟,在該步驟過(guò)程中,提供表示該眼鏡架輪廓的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的輪 廓數(shù)據(jù),
[0034] -工作輪廓定義步驟,在該步驟過(guò)程中,定義該眼鏡架的工作輪廓,
[0035] -第一輪廓代價(jià)函數(shù)提供步驟,在該步驟過(guò)程中,提供第一輪廓代價(jià)函數(shù),該第一 輪廓代價(jià)函數(shù)是該工作輪廓的至少一個(gè)部分的曲線的m階導(dǎo)數(shù)的函數(shù),其中,m是大于或等 于2的整數(shù),
[0036] -輪廓代價(jià)函數(shù)集提供步驟,在該步驟過(guò)程中,提供一個(gè)輪廓代價(jià)函數(shù)集,該輪廓 代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)輪廓代價(jià)函數(shù)是至少該工作輪廓與該輪廓的運(yùn)些測(cè)量點(diǎn)之間的偏差 的函數(shù),并且該輪廓代價(jià)函數(shù)集包括至少一個(gè)輪廓代價(jià)函數(shù),
[0037] -全局輪廓代價(jià)函數(shù)求值步驟,在該步驟過(guò)程中,對(duì)一個(gè)全局輪廓代價(jià)函數(shù)進(jìn)行求 值,該全局輪廓代價(jià)函數(shù)是該第一輪廓代價(jià)函數(shù)加權(quán)和和該輪廓代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)輪廓 代價(jià)函數(shù)的加權(quán)和,
[0038] -輪廓修改步驟,在該步驟過(guò)程中,修改該工作輪廓,
[0039] 其中,重復(fù)該全局輪廓代價(jià)函數(shù)求值步驟和該輪廓修改步驟W便使該全局輪廓代 價(jià)函數(shù)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(jià)函數(shù)是該整個(gè)工作輪廓的曲線的m階導(dǎo)數(shù)的函數(shù);和/或
[0042]-在該全局輪廓代價(jià)函數(shù)中,該第一輪廓代價(jià)函數(shù)的權(quán)重表示在總權(quán)重的0. 1% 與10%之間訊/或
[0043] 根據(jù)一個(gè)進(jìn)一步的方面,本發(fā)明設(shè)及一種包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)指令序列的計(jì)算機(jī) 程序產(chǎn)品,該一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)指令序列可由處理器訪問(wèn)并且當(dāng)由該處理器執(zhí)行時(shí)引起該處 理器實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的運(yùn)些步驟。
[0044] 本發(fā)明還設(shè)及一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)承載了根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算 機(jī)程序產(chǎn)品的一個(gè)或多個(gè)指令序列。
[0045] 此外,本發(fā)明設(shè)及一種使計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的方法的程序。
[0046] 本發(fā)明還設(shè)及一種其上記錄有程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì);其中,該程序使計(jì)算 機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0047] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)及一種包括處理器的裝置,該處理器被適配用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè) 指令序列并且實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的運(yùn)些步驟中的至少一個(gè)步驟。
[0048] 如從W下討論中明顯的是,除非另有具體規(guī)定,否則應(yīng)認(rèn)識(shí)到,貫穿本說(shuō)明書,使 用了如"計(jì)算"、"運(yùn)算"等術(shù)語(yǔ)的討論是指計(jì)算機(jī)或計(jì)算系統(tǒng)或類似的電子計(jì)算裝置的動(dòng)作 和/或過(guò)程,該動(dòng)作和/或過(guò)程對(duì)于在該計(jì)算系統(tǒng)的寄存器和/或存儲(chǔ)器內(nèi)表示為物理(如 電子)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行操縱和/或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成在該計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)器、寄存器或其他此類信 息存儲(chǔ)、傳輸或顯示裝置內(nèi)類似地表示為物理量的其他數(shù)據(jù)。
[0049] 本發(fā)明的實(shí)施例可W包括用來(lái)執(zhí)行在此所述操作的設(shè)備。此設(shè)備可W是為所期望 的目的而專口構(gòu)建的,或此設(shè)備可W包括一個(gè)通用計(jì)算機(jī)或被儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程 序選擇性地激活或重新配置的數(shù)字信號(hào)處理器("DSP")。運(yùn)種計(jì)算機(jī)程序可W存儲(chǔ)在計(jì) 算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)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(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦除可編程只讀 存儲(chǔ)器巧EPROM)、磁性或光學(xué)卡,或任何其他類型的適合于存儲(chǔ)電子指令并且能夠禪聯(lián)到 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線上的介質(zhì)。
[0050] 運(yùn)些過(guò)程和顯示方式不是與任何具體的計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備內(nèi)在相關(guān)的。各種通用 系統(tǒng)都可W與根據(jù)此處的教導(dǎo)的程序一起使用,或者其可W證明很方便地構(gòu)建一個(gè)更專用 的設(shè)備W執(zhí)行所期望的方法。各種運(yùn)些系統(tǒng)所希望的結(jié)構(gòu)將從W下描述中得W明了。此外, 本發(fā)明的實(shí)施例并沒(méi)有參考任何具體的編程語(yǔ)言而進(jìn)行描述。將認(rèn)識(shí)到的是,各種編程語(yǔ) 言都可W用來(lái)實(shí)現(xiàn)如在此描述的本發(fā)明的傳授內(nèi)容。
【附圖說(shuō)明】
[0051] 現(xiàn)在將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的非限制性實(shí)施例,在附圖中:
[0052] 0圖1是展現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)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(yīng)用的臨時(shí)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(xué)系統(tǒng), 陽(yáng)05引 0圖5示出了從眼睛