用于優(yōu)化菲涅耳光學(xué)鏡片的方法
【專利說(shuō)明】用于優(yōu)化菲涅耳光學(xué)鏡片的方法
[0001] 本發(fā)明涉及一種由計(jì)算機(jī)裝置實(shí)施的用于優(yōu)化適合佩戴者的光學(xué)鏡片的方法，并 且涉及一種用于為佩戴者制造光學(xué)鏡片的方法。
[0002] 對(duì)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(rèn)為是承認(rèn)被 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] 人們對(duì)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(lái)越大的興趣。對(duì)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(xué)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(gè)問(wèn)題是當(dāng)佩戴者佩戴著這種眼鏡片時(shí)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(huì)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(jì)算機(jī)裝置實(shí)施的用于優(yōu)化適合佩戴者的光學(xué)鏡片的 方法，該方法包括：
[0006] ?-個(gè)初始光學(xué)系統(tǒng)提供階段，在該階段過(guò)程中，提供一個(gè)初始光學(xué)系統(tǒng)，該初始 光學(xué)系統(tǒng)包括至少一個(gè)光源、一個(gè)光接收器和一個(gè)放置在該光源與該光接收器之間的初始 光學(xué)鏡片，該初始光學(xué)鏡片包括至少一個(gè)菲涅耳區(qū)，該菲涅耳區(qū)包括由至少一個(gè)環(huán)狀階梯 連結(jié)的至少兩個(gè)不連續(xù)的光功能環(huán)狀區(qū)段，
[0007] ?一個(gè)工作光學(xué)鏡片定義階段，在該階段過(guò)程中，將一個(gè)工作光學(xué)鏡片定義成等于 該初始光學(xué)鏡片，
[0008] ?一個(gè)求值階段，在該階段過(guò)程中，對(duì)與該光接收器從該光源接收的已經(jīng)穿過(guò)該工 作光學(xué)鏡片的環(huán)狀階梯的光線的數(shù)量相關(guān)的一個(gè)代價(jià)函數(shù)進(jìn)行求值，
[0009] ?一個(gè)修改階段，在該階段過(guò)程中，對(duì)該工作光學(xué)鏡片的環(huán)狀階梯進(jìn)行修改，
[0010] 其中，重復(fù)該求值和修改步驟以便最小化該代價(jià)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(duì)這些環(huán)狀階梯進(jìn)行優(yōu)化，以便減少佩戴者所接收到的并且已經(jīng)穿過(guò)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(xué)鏡片時(shí)可能觀察到的寄生像。
[0012] 根據(jù)可以單獨(dú)或組合進(jìn)行考慮的進(jìn)一步實(shí)施例：
[0013] -在該修改階段過(guò)程中，對(duì)該環(huán)狀階梯的角度和/或位置和/或橫截面形狀進(jìn)行修 改；和/或
[0014] -通過(guò)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(lái)計(jì)算該代價(jià)函數(shù)；和/或
[0015] -該光接收器存在于當(dāng)該佩戴者的眼睛在所有方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該佩戴者的瞳孔點(diǎn)的 軌跡上；和/或
[0016] -該光接收器被劃分為三個(gè)區(qū)，第一區(qū)對(duì)應(yīng)于中央視覺(jué)區(qū)，第二區(qū)對(duì)應(yīng)于中間視覺(jué) 區(qū)，并且第三區(qū)對(duì)應(yīng)于周邊視覺(jué)區(qū)；和/或
[0017] -通過(guò)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(shí)的入射角 賦予不同的權(quán)重來(lái)計(jì)算該代價(jià)函數(shù)；和/或
[0018] -通過(guò)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(lái)計(jì) 算該代價(jià)函數(shù)；和/或
[0019] -該菲涅耳區(qū)包括由多個(gè)環(huán)狀階梯連結(jié)的多個(gè)不連續(xù)的光功能環(huán)狀區(qū)段，并且該 方法進(jìn)一步包括一個(gè)求值區(qū)提供階段，在該階段過(guò)程中，提供該菲涅耳區(qū)的一個(gè)求值區(qū)，并 且僅僅針對(duì)包括在該求值區(qū)中的這些環(huán)狀階梯實(shí)施該求值階段；和/或
[0020] -該求值區(qū)包括多個(gè)環(huán)狀階梯，并且通過(guò)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(guò)了哪個(gè)環(huán)狀階梯賦予不同的權(quán)重來(lái)計(jì)算該代價(jià) 函數(shù)；和/或
[0021] -該初始光學(xué)系統(tǒng)包括多個(gè)光源；和/或
[0022] -通過(guò)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(gè)光源發(fā)出的賦予不 同的權(quán)重來(lái)計(jì)算該代價(jià)函數(shù)；和/或
[0023] -這些光源的能量和分布被適配成對(duì)應(yīng)于視覺(jué)情境。
[0024] 本發(fā)明還涉及一種為佩戴者制造光學(xué)鏡片的方法，該方法包括：
[0025] ?一個(gè)光學(xué)鏡片數(shù)據(jù)提供階段，在該階段過(guò)程中，提供與根據(jù)前述權(quán)利要求中任意 一項(xiàng)所述的方法的經(jīng)優(yōu)化的光學(xué)鏡片相對(duì)應(yīng)的光學(xué)鏡片數(shù)據(jù)，
[0026] ?一個(gè)制造階段，在該階段過(guò)程中，制造該經(jīng)優(yōu)化的光學(xué)鏡片。
[0027] 根據(jù)一個(gè)進(jìn)一步的方面，本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包 括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)的指令序列，這些指令可由一個(gè)處理器訪問(wèn)，在被該處理器執(zhí)行時(shí)，致使 該處理器實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的各個(gè)階段。
[0028] 本發(fā)明還涉及一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該介質(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。
[0029] 進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及一種使計(jì)算機(jī)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(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。
[0031] 本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種包括一個(gè)處理器的裝置，該處理器被適配成用于存儲(chǔ)一個(gè) 或多個(gè)指令序列并且實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的這些階段中的至少一個(gè)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(shuō)明書，使 用如"計(jì)算"、"運(yùn)算"、"生成"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)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)的類似地表示為物理量的其他數(shù)據(jù)。
[0033] 本發(fā)明的實(shí)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(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"）。這樣的計(jì)算機(jī)程序可以存儲(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，包括軟磁盤、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（EEPROM)、磁性或光學(xué)卡，或任何其他類型的適合于存儲(chǔ)電子指令并且能夠耦 聯(lián)到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線上的介質(zhì)。
[0034] 本文中所提出的過(guò)程和顯示方式并非本來(lái)就與任何特定的計(jì)算機(jī)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(dǎo)的程序一起使用，或者其可以證明很方便地構(gòu) 建一個(gè)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(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)言都可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)如此處所描述的本發(fā)明的教導(dǎo)。
[0035] 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：
[0036] 〇圖1是流程圖，展現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法的各步驟，
[0037] 〇圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的初始光學(xué)系統(tǒng)的示意圖，
[0038] 〇圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)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(gè)實(shí)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(gè)實(shí)施例到達(dá)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(gè)實(shí)施例的加權(quán)函數(shù)的示例。
[0042] 附圖中的元件僅為了簡(jiǎn)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(duì)于其他元件被放大，以便幫助提高對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。
[0043] 根據(jù)圖1上所展示的本發(fā)明的實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的用于優(yōu)化適合佩戴者的光學(xué) 鏡片的方法至少包括：
[0044] ?一個(gè)初始光學(xué)系統(tǒng)提供階段Sl，
[0045] ?一個(gè)工作光學(xué)鏡片定義階段S2，
[0046] ?一個(gè)求值階段S3,以及
[0047] ?一個(gè)修改階段S4。
[0048] 在初始光學(xué)系統(tǒng)提供階段Sl過(guò)程中，提供初始光學(xué)系統(tǒng)。在圖2上展現(xiàn)了初始光 學(xué)系統(tǒng)的示例。初始光學(xué)鏡片包括至少一個(gè)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(xué)鏡片L0。初始光學(xué)鏡片LO包括一個(gè)菲涅耳區(qū)，該菲涅耳區(qū)包括由 至少一個(gè)環(huán)狀階梯18連結(jié)的至少兩個(gè)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(guò)其橫截面形狀、相對(duì)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(lái)定義。
[0050] 在圖2上所展現(xiàn)的實(shí)施例中，該菲涅耳區(qū)包括由多個(gè)環(huán)狀階梯連結(jié)的多個(gè)不連續(xù) 的光功能環(huán)狀區(qū)段。
[0051] 而在本發(fā)明的此實(shí)施例中，該菲涅耳區(qū)在初始光學(xué)鏡片的前表面上，將理解的是， 在本發(fā)明的替代性實(shí)施例中，菲涅耳區(qū)可以在初始光學(xué)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(shí)施例，光接收器12存在于當(dāng)佩戴者的眼睛圍繞 佩戴者的眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)中心CRO在所有方向