制造提供散光校正的眼鏡片的方法及包括此眼鏡片的眼鏡的制作方法

制造提供散光校正的眼鏡片的方法及包括此眼鏡片的眼鏡的制作方法
【專利摘要】本發明涉及制造提供散光校正的眼鏡片的方法及包括此眼鏡片的眼鏡。一種制造至少提供散光校正的眼鏡片的方法，其包括：針對眼睛的至少三個不同的凝視方向中的每一個，測量眼睛的散光軸方向；確定眼鏡片相對于眼睛的位置；以及基于所確定的眼鏡片相對于眼睛的位置和至少三個所測量的散光軸方向，來計算眼鏡片的表面形狀。在本發明中，可以基于至少三個所測量的散光軸方向來確定眼睛的基本定向，其中基于所確定的眼鏡片相對于眼睛的位置并且通過基于所確定的眼睛的基本定向應用利斯廷氏定律來計算眼鏡片的表面形狀。
【專利說明】制造提供散光校正的眼鏡片的方法及包括此眼鏡片的眼鏡
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2012年5月23日在德國提交的專利申請N0.102012010221.6的優先
權，其全部內容通過弓I用被結合在本文中。
【技術領域】
[0003]本發明涉及制造至少提供散光校正的眼鏡片的方法并且涉及包括這種眼鏡片的眼鏡。
【背景技術】
[0004]通常根據眼科醫師或眼鏡商的處方來制造眼鏡片。眼科醫師或眼鏡商分別確定顧客眼睛的屈光不正，并且確定針對該眼睛的眼鏡片的處方，使得當顧客佩戴包括所述鏡片的眼鏡時，眼睛的屈光不正被盡可能地補償。處方典型地包括針對球面效應的值，以及(如有必要)針對眼鏡片的散光效應的值，其中通過柱鏡度(cylindrical power)和散光軸方向來定義散光效應。處方可以進一步包括附加的值，諸如棱鏡度(prismatic power)、定義在多焦點鏡片的近參考點和遠參考點處的球鏡度(spherical power)之間的差的附加值(addition)、或瞳孔間距離。
[0005]如果顧客的眼睛需要散光校正，則處方包括散光效應的值。然后制造眼鏡片，使得它通過提供相應的柱鏡度和軸方向而在至少一個參考點處提供散光效應。眼鏡片應當補償眼睛的散光，不僅在一個參考點處，而且(如有可能)跨越眼鏡片的整個表面。
[0006]校正散光的最簡單方式是提供具有復曲面形狀的眼鏡片的表面，使得至少在一個參考點處或在該參考點附近的區域處充分地校正眼睛的散光。
[0007]已經發現的是，這種散光校正不會為顧客(并且特別是需要大于I或2屈光度的散光校正的那些顧客)提供完全令人滿意的結果。

【發明內容】

[0008]因此，本發明的目的是提供一種制造允許改進的散光校正的眼鏡片的方法。
[0009]根據本發明的實施例，一種制造至少提供散光校正的眼鏡片的方法包括:針對眼睛的至少三個不同的凝視方向中的每一個，測量眼睛的散光軸方向；確定眼鏡片相對于眼睛的位置；以及基于所確定的眼鏡片相對于眼睛的位置和至少三個所測量的散光軸方向，來計算眼鏡片的表面形狀。
[0010]發明人已經發現的是，人的眼睛在眼眶內以特定方式旋轉，當眼睛不處于與測量散光時它曾經所處的位置相同的位置時。當眼睛從參考位置向上并且向右旋轉或者從參考位置向下并且向左旋轉時，散光軸方向也將旋轉，以致于散光將不會被純粹的復曲面鏡片表面充分地校正，在該鏡片表面中主子午線的定向在表面上不改變。
[0011]可以通過設計眼鏡片使得針對不同的凝視方向穿過眼鏡片的光射線束經歷與在不同的凝視方向處所需要的眼睛的那些散光軸方向相對應的散光效應的軸方向來實現 種解決方案。
[0012]根據本文中的一些實施例，對多于15個并且特別是對多于30個或多于60個不同的凝視方向執行對眼睛的散光軸方向的測量，其中對眼鏡片的表面形狀的計算包括針對眼睛的多個不同的凝視方向對穿過眼睛和眼鏡片的光射線的模擬，并且其中通過對所測量的軸方向的內插來確定針對多個不同的凝視方向的眼睛的散光方向。在本文中，眼鏡片相對于眼睛的位置可以被考慮在內。
[0013]根據本文中的其它實施例，方法進一步包括基于至少三個所測量的散光軸方向來確定眼睛的基本定向，其中基于所確定的眼鏡片相對于眼睛的位置并且通過基于所確定的眼睛的基本定向來應用利斯廷氏定律(Listing’ s Law),從而計算眼鏡片的表面形狀。
[0014]利斯廷氏定律陳述的是，可以通過從一個特定的“基本”參考定向開始，并且然后關于位于與基本定向的凝視方向(視線/視覺軸的線)正交的平面內的軸旋轉，來實現所有獲得的眼睛定向。該平面被稱為利斯廷氏平面。該定義暗示的是，如果我們從任何被選擇的眼睛定向開始，則可以通過從該定向開始，并且然后關于位于與該被選擇的定向相關聯的特定平面內的軸旋轉，來實現所有獲得的眼睛定向。因此，僅對于基本參考定向，是與其相關聯的平面正交的凝視方向。
[0015]在應用利斯廷氏定律的環境中，發明人已經進一步發現的是，基本定向不由任意定向預先確定，諸如當在主視覺方向上觀察時而被獲得，所述主視覺方向是當通過漸進鏡片(progressive lens)的對中標記觀察時主要為了視覺目的而被假定的。此外，已經被發現的是，根據利斯廷氏定律的基本定向在顧客之間不同。因此，有利的是，通過對顧客執行測量來為每位顧客確定根據利斯廷氏定律的基本定向。為此目的，針對至少三個不同的凝視方向測量眼睛的散光軸方向。所測量的至少三個不同的散光軸方向允許通過應用利斯廷氏定律來確定眼睛的基本定向。一獲知眼睛的基本定向，就可以通過應用利斯廷氏定律來針對所有可能的凝視方向確定散光軸方向。然后可能的是，針對所有可能的凝視方向計算眼鏡片的散光度(astigmatic power),使得對所有的凝視方向充分地補償散光。在給定的凝視方向處有助于眼睛中的圖像形成的光射線束僅穿過眼鏡片的一部分，而當在不同的方向上觀察時，眼鏡片的不同部分被穿過。因此，眼鏡片的不同部分可以提供不同的散光度，使得針對不同的凝視方向補償眼睛的散光。可以通過眼鏡片的不同部分，例如，通過設計眼鏡片的一個或兩個表面使得它們與純粹的復曲面形狀不同，來提供不同的散光度。這種表面在以下這樣的意義上是自由形態的表面:它們的形狀不具有簡單的對稱性，諸如球形表面的對稱性或復曲面表面的對稱性。
[0016]根據另外的實施例，對眼鏡片的表面形狀的計算包括針對眼睛的多個不同的凝視方向對穿過眼睛和眼鏡片的光射線的模擬，并且其中，在所述模擬中，通過基于所確定的基本定向應用利斯廷氏定律，來針對多個凝視方向計算眼睛的散光軸方向。
[0017]根據本文中的示例性實施例，在相對于眼睛垂直的方向上，至少三個不同的凝視方向中的至少兩個相差多于25°或多于35°，和/或，在相對于眼睛水平的方向上，至少三個不同的凝視方向中的至少兩個相差多于25°或多于35°。在其處執行測量的不同的凝視方向之間的這些相對大的差可能引起測量數據的隨后分析中的數據處理的增加的數值穩定性，引起最后結果的改進的準確性。
[0018]根據本文中的另外的示例性實施例，通過相對于沿直線水平凝視方向或主視覺方向的眼睛定向多于±10°的水平眼睛移動和垂直眼睛移動的組合，來獲得至少三個凝視方向中的至少一個。例如，當至少三個凝視方向中的至少兩個位于關于直線凝視方向在從垂直方向起±10°的角度范圍之外并且在從水平方向起±10°的角度范圍之外的方位方向時，可以實現這一點。例如，如果三個不同的凝視方向中的至少兩個具有關于垂直方向在±10°的角度范圍之外并且關于水平方向在±10°的角度范圍之外的方位角，則情況就是這樣。這對應于位于TaBo圖中從10°至80°、從100°至170°、從190°至260°或從280°至350°的范圍內的凝視方向，其中TaBo圖是角度從1°至180°的半圓圖，從左開始，如在1928年由“Technischer Ausschuss fiir Brillenoptik”所提出的那樣，并且其常用于鏡片處方。在本文中，在當沿著直線水平方向觀察時與主視覺方向正交或與凝視方向正交的平面中測量方位角。通過使用在其處執行測量的不同的凝視方向之間的水平眼睛移動和垂直眼睛移動的這種組合，可以獲得測量數據的隨后分析中的數據處理的改進的數值穩定性，以致于可以獲得最后結果的增加的準確性。
[0019]根據另外的示例性實施例，根據利斯廷氏定律，沿基本定向的凝視方向與包括用于眼睛的旋轉移動的旋轉軸的平面正交。該平面也被稱為利斯廷氏平面。
[0020]對眼鏡片的一個或兩個表面的形狀的計算可以包括在多個不同的眼睛凝視方向上對穿過眼鏡片和眼睛的光射線的模擬。在本文中，眼鏡片的一個表面的形狀或兩個表面的形狀可以被計算，使得針對不同的凝視方向的作為結果的像差分布對應于期望的像差分布。
[0021]在這種模擬中，可以針對多個不同的凝視方向模擬眼睛的折射，使得根據利斯廷氏定律基于凝視方向來確定散光校正的軸方向。特別地，可以針對多個凝視方向模擬眼睛的折射，使得散光校正的柱鏡度對于多個凝視方向而言是常數，并且使得對于多個凝視方向而言根據利斯廷氏定律僅散光軸方向被改變。在本文中，如果要制造單視覺鏡片，則球面校正的常數值可以用于各種凝視方向。
[0022]當制造提供附加值的多視覺鏡片時，可以為不同的凝視方向并且特別是為在垂直方向上不同的凝視方向提供不同的球鏡度。此外，可以為不同的凝視方向提供不同的散光度。在多視覺鏡片中，由于Minkwitz定律，發生散光像差，使得對于至少一些凝視方向而言，在校正眼睛缺陷所需要的眼鏡片的散光效應與可以通過眼鏡片來提供的散光效應之間存在差異。在某種程度上，這種散光像差可以分布在眼鏡片的佩戴者的視野內，使得它們在僅較小的程度上干擾觀察體驗。眼睛鏡片工廠可以開發針對特定佩戴狀況(諸如閱讀、在計算機屏幕處工作或駕駛車輛)而言優化的視野內的散光像差的分布。在模擬中，可以針對多個不同的凝視方向模擬眼睛的折射，并且可以計算眼鏡片的形狀，使得針對不同的凝視方向通過眼鏡片獲得的軸方向和散光度對應于當利斯廷氏定律和期望的散光校正被考慮在內時的散光像差的預先確定的分布。
[0023]根據示例性實施例，與利斯廷氏定律的偏離可以被考慮在內，諸如當觀察接近于眼睛的物體時在會聚的時候發生的偏離。已經被發現的是，如果觀察遠距離物體，則眼睛的移動非常好地與利斯廷氏定律對應，而當觀察近的物體時，可能發生與利斯廷氏定律的偏離。
[0024]可以基于顧客所選擇的眼鏡架的幾何形狀來執行對眼鏡片相對于眼睛的位置的確定。[0025]制造眼鏡片的方法可以包括根據所確定的形狀加工眼睛片的兩個表面，其中根據以上所說明的方法計算一個或兩個表面的形狀。對表面的形狀的計算可以特別地包括參數，諸如顧客眼睛的瞳孔間距離和/或眼鏡片相對于眼睛的定向和/或眼鏡片離眼睛的距離。
[0026]此外，可以考慮另外的參數，諸如基于根據處方的棱鏡度的鏡片前表面和后表面之間所需要的距離和定向。
[0027]根據示例性實施例，方法用在提供散光校正的眼鏡片的制造中，所述散光校正具有多于0.75屈光度、多于1.00屈光度、多于1.50屈光度或多于2.00屈光度的柱鏡度。
[0028]本發明進一步提供了具有眼鏡架和安裝在眼鏡架上的兩個眼鏡片的眼鏡，其中根據以上所說明的方法制造眼鏡片。
[0029]本發明的另外的實施例提供了一種計算機可讀介質或載體，其存儲有表示被配置為指示光學系統執行以上所說明的方法的計算機程序的信息。計算機可讀介質或載體可以包括能夠存儲和/或傳送表示計算機程序的信息的任何介質。因此，計算機可讀介質例如可以包括固態存儲器、磁存儲器、光學存儲器或其它類型的存儲器。此外，它可以包括承載信息的經調制的波和信號，諸如，例如，在無線電頻率或更高頻率或更低頻率處調制的并且適合于跨越網絡(諸如，因特網)傳輸的波和信號。
[0030]所述方法的步驟中的一些可能需要用戶交互。例如，針對特定的凝視方向測量散光軸方向可能需要用戶依據來自系統的請求假定特定的凝視方向，使得系統可以測量在該假定的凝視方向上的軸方向并且輸出相應的數據。此外，可能需要操作者將鏡片毛坯安裝在系統所包括的制造工具上，使得制造工具可以處理鏡片毛坯以便制造鏡片。為此目的，制造工具由系統所供給的控制信號控制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]參考附圖，根據示例性實施例的以下詳細描述，本公開的前述有利特征以及其它有利特征將更加顯而易見。應當注意的是，不是所有可能的實施例都必須展示出在本文中所識別的優勢中的每一個和每個或任一個。
[0032]圖1示出用于圖示利斯廷氏定律的圖；
[0033]圖2是眼睛和位于眼睛前方的眼鏡片的示意截面圖；以及
[0034]圖3是圖示方法的實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0035]在下面描述的示例性實施例中，在功能和結構方面相同的部件盡可能地由相同的附圖標記指明。因此，為了理解特定實施例的各個部件的特征，應當參考本公開的其它實施例的描述和本公開的
【發明內容】
的描述。
[0036]圖1是針對不同的凝視方向或觀察方向的散光軸方向上的利斯廷氏定律效應的示意圖示。為了該圖示的目的，假定的是，根據利斯廷氏定律，眼睛的散光在基本定向上具有0°的軸方向。圖1中的線是示出依賴于凝視方向的方位角的軸方向的曲線。對于右眼而言，0°的方位角對應于朝向鼻子觀察，90°對應于向上觀察，180°對應于沿著與鼻子相反的太陽穴(tenporal)方向觀察。多個線關于錐角(即，在基本定向上的凝視方向和沿著其測量軸定向的凝視方向之間的角)而不同。對于圖1中示出的三條曲線而言，錐角分別為20。、30°和40°。縱坐標表示散光軸方向(以度為單位)，并且橫坐標表示方位角(以度為單位)，其中使用根據TaBo圖的名稱，其中對于右眼而言，0°對應于朝向鼻子觀察，并且90°對應于沿著向上的方向觀察。相對于與各個凝視方向正交的平面來確定眼睛的軸方向。圖1特別地圖示了隨著錐角增加的眼睛軸方向的偏離的增加。
[0037]對于利斯廷氏定律的應用而言，假定眼睛關于眼睛內的點形狀的旋轉中心旋轉是足夠的。然而，也可能假定對于各種可能的旋轉的眼睛的各種旋轉點分布在眼睛的擴展球面區域內。對于使用眼鏡片對眼睛散光的最佳校正而言，需要針對每個凝視方向對眼睛的散光軸方向的正確確定。可以使用應當被正確應用的利斯廷氏定律來確定針對每個凝視方向的軸方向。利斯廷氏定律包括眼睛的基本定向，其是當沿著可能的凝視方向觀察時確定由眼睛假定的所有可能定向的基礎。
[0038]用于遠側(far side)校正的單視覺鏡片通常被設計，使得不具有棱鏡度的鏡片的光軸穿過眼睛的旋轉點。這種鏡片的光軸是不被鏡片折射的光射線沿著其傳播的軸。相對于眼睛安裝鏡片，使得鏡片的光軸與用于對遠物體觀察的主視覺方向一致，其中該主視覺方向典型地低于水平的凝視方向5°至10°。具有棱鏡度的單視覺鏡片通常被安裝，使得起源于眼睛的旋轉中心并且沿主視覺方向傳播的光射線與鏡片的前表面正交。如果沒有其它數據可用，則用于應用利斯廷氏定律的眼睛的基本定向可以被設定為等于該主視覺方向，以致于假定利斯廷氏定律的基本定向被定向為低于水平方向5°至10°。
[0039]漸進度鏡片典型地被安裝在眼鏡架上，使得在眼鏡片的前表面上提供的對中標記與水平直線凝視方向一致。該方向也被稱為眼睛的直線向前凝視方向。由于在眼睛肌肉的最小張力(其最初不依賴于頭的定向)的情況下假定針對利斯廷氏定律的應用的眼睛的基本定向，所以通常不能假定沿基本定向的凝視方向對應于在空間中固定的凝視方向。特別地，眼睛的基本定向等于針 對漸進度鏡片假定的直線向前凝視方向不是必需的。如果眼睛的直線向前凝視方向與眼睛的基本定向一致，則垂直方向將平行于利斯廷氏平面。
[0040]圖2是示出通過眼睛和安裝在眼睛前方的眼鏡片的部分的示意圖示。在圖2中，V表明眼睛的旋轉中心，ZK表明在鏡片前表面上的對中標記，其中眼鏡片相對于眼睛被定位，使得直線向前凝視方向NB與對中標記ZK相交。圖2中示出的眼睛處于根據利斯廷氏定律的基本定向上，其中根據利斯廷氏定律的基本定向LP相對于直線向前凝視方向NB向下地被定向。利斯廷氏平面LE被定向為正交于方向LP。
[0041 ] 可以通過針對多個定向測量散光軸方向來確定根據利斯廷氏定律的基本定向。下面的表格圖示了從顧客的右眼得到的示例性測量結果:
[0042]
I水平觀察角I垂直觀察角 I測量的軸方向
1.測量結果P向下r30^
2.測量結果向左10°向上25°25^
3.測量結果向右30°向上5°33^
[0043]
【權利要求】
1.一種制造至少提供散光校正的眼鏡片的方法，其中所述方法包括: 針對眼睛的至少三個不同的凝視方向中的每一個，測量眼睛的散光軸方向； 確定眼鏡片相對于眼睛的位置；以及 基于所確定的眼鏡片相對于眼睛的位置和至少三個所測量的散光軸方向，來計算眼鏡片的表面形狀。
2.根據權利要求1的方法，其中針對多于15個、多于30個和多于60個不同的凝視方向之一執行對眼睛的散光軸方向的測量， 其中對眼鏡片的表面形狀的計算包括針對眼睛的多個不同的凝視方向對穿過眼睛和眼鏡片的光射線的模擬，并且 其中通過對所測量的軸方向的內插來確定針對多個不同的凝視方向的眼睛的散光方向。
3.根據權利要求1的方法，進一步包括基于至少三個所測量的散光軸方向來確定眼睛的基本定向，其中基于所確定的眼鏡片相對于眼睛的位置并且通過基于所確定的眼睛的基本定向應用利斯廷氏定律，從而計算眼鏡片的表面形狀。
4.根據權利要求3的方法，其中對眼鏡片的表面形狀的計算包括針對眼睛的多個不同的凝視方向對穿過眼睛和眼 鏡片的光射線的模擬，并且其中，在所述模擬中，通過基于所確定的基本定向應用利斯廷氏定律，來針對多個凝視方向計算眼睛的散光軸方向。
5.根據權利要求3或4的方法，其中在相對于眼睛垂直的方向上，至少三個不同的凝視方向中的至少兩個相差多于25°或多于35°。
6.根據權利要求3至5之一的方法，其中在相對于眼睛水平的方向上，至少三個不同的凝視方向中的至少兩個相差多于25°或多于35°。
7.根據權利要求3至6之一的方法，其中至少三個凝視方向中的至少兩個位于關于直線凝視方向在從垂直方向起±10°的角度范圍之外并且在從水平方向起±10°的角度范圍之外的方位方向。
8.根據權利要求3至7之一的方法，其中根據利斯廷氏定律，沿基本定向的凝視方向與包括用于眼睛的旋轉移動的旋轉軸的平面正交。
9.根據權利要求1至8之一的方法，其中對眼鏡片的表面形狀的計算包括針對不同的凝視方向對剩余像差分布的優化。
10.根據權利要求1至9之一的方法，其中由于當對近物體觀察時的眼睛的會聚而產生的眼睛定向與利斯廷氏定律的偏離被考慮。
11.根據權利要求1至10之一的方法，其中針對多個不同的凝視方向模擬眼睛的折射，使得散光校正的柱鏡度對于不同的凝視方向而言是常數。
12.根據權利要求1至10之一的方法，其中針對多個不同的凝視方向模擬眼睛的折射，使得球面校正的球鏡度對于不同的凝視方向而言是常數。
13.根據權利要求1至12之一的方法，其中針對多個不同的凝視方向模擬物體距眼睛的距離，使得對于向下的凝視方向的距離小于對于水平的凝視方向或向上的凝視方向的距離。
14.根據權利要求1至13之一的方法，其中計算眼鏡片的表面形狀，使得所述眼鏡片提供對于向上的凝視方向比對于向下的凝視方向更小的球鏡度。
15.根據權利要求1至14之一的方法，其中基于所選擇的眼鏡架的幾何形狀來確定眼鏡片相對于眼睛的位置的確定。
16.根據權利要求1至15之一的方法，進一步包括根據所計算的表面形狀對眼鏡片的表面進行成形。
17.—種眼鏡，包括眼鏡架和安裝在所述眼鏡架上的兩個眼鏡片，其中基于根據權利要求I至16之一的方法來制造所述眼鏡片。
18.一種計算機可讀介質，其存儲有表示被配置為指示光學系統執行根據權利要求1至16之一的方法的計算機`程序的信息。
【文檔編號】G02C7/02GK103513444SQ201310304027
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年5月23日 優先權日:2012年5月23日
【發明者】H·維喬克 申請人:卡爾蔡司光學國際有限公司