CN102498430A - 确定眼镜片的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及为佩戴者的眼睛确定眼镜片的方法，该方法包括以下步骤：在佩戴者双眼观看的情况下测量佩戴者的眼睛转动中心(COR)的三维坐标；测量自然姿势下的至少一个注视方向(10)；确定眼镜片的期望位置；使用所测量的坐标和所确定的位置以及在自然姿势下所测量的方向来计算眼镜片的特性。在双眼观看的情况下测量眼睛转动中心的位置，这确保获得最适合佩戴者的镜片。

Description

确定眼镜片的方法

本发明涉及为佩戴者确定眼镜片(ophthalmic lens)的方法。该方法可互换地应用于单焦验光处方(prescription)或多焦验光处方。该方法还可应用于微结构镜片(像素化镜片、衍射镜片、菲涅尔镜片等)、自适应镜片、梯度折射率镜片以及更一般地应用于任何类型的眼镜片。

本发明还涉及计算用于修剪(trim，裁剪，修整)和制造通过所述确定方法所获得的眼镜片的参数的方法。

可为佩戴者开出焦度(power，放大率)校正的验光处方，所述焦度校正为正或负的(远视或近视的佩戴者)；用于这类型验光处方的镜片是球面镜片或非球面镜片。为散光佩戴者开出的验光处方是，在与注视方向垂直的平面中，沿不同轴的焦度不同；该验光处方通常表达为这样的验光处方：第一焦度值对应于沿主轴的焦度，第二焦度值对应于沿垂直于主轴的轴的焦度。用于这种类型验光处方的镜片是复曲面镜片或非复曲面(atoric)镜片。下面，我们将用于这样的佩戴者的建议校正称为单焦验光处方。

对于远视眼佩戴者，因为在近视情况下的适应困难，所以对于远视与近视的焦度校正值不同。因此验光处方包括针对远视的焦度值和代表远视与近视之间的焦度增加的焦度增加值。补偿远视的眼镜片是多焦镜片，最合适的是渐进多焦镜片，该渐进多焦镜片的焦度连续变化。双焦或三焦镜片也是已知的，这些镜片的镜片表面上的连续性有中断。下面，我们将用于这样的佩戴者的建议校正称为多焦验光处方。

通过使用优化来计算多焦镜片和单焦镜片的前面和/或后面是已知的。例如，WO-A-98/12,590披露了用于通过优化一组多焦眼镜片而进行确定的方法。该文献提议通过考虑镜片的光学特性、以及在佩戴情况下的显著焦度和斜象散来限定该组镜片。根据将目标对象点与佩戴情况下每个注视方向相关联的局部景观(ergorama)，来使用射线追踪来优化镜片。

从EP-A-0,990,939中也已知了用于通过优化具有散光验光处方的佩戴者的眼镜片来进行确定的方法。该文献提议选择参考镜片并使用射线追踪方法以及将剩余散光与参考镜片的散光之间的差异最小化。本文中，将剩余散光定义为指定散光与镜片所产生的散光之间的散光的振幅和轴的差异。该方法使镜片更好地适应散光镜片佩戴者，避免了由复曲面的增加所引起的光学像差。在与眼睛相联系的参考坐标系中进行计算，该计算考虑了当佩戴者在偏离中心的方向上观看时对眼睛的扭曲效应。

此外，近年，人们一直在期待定制渐进眼镜片，以便更好地满足每个佩戴者的需求。WO-A-2007/068,819中教导了为特定佩戴者(在近视情况下已经为该特定佩戴者开出了焦度增加的验光处方)确定一组渐进眼镜片的方法，该方法包括存在于测量近视情况佩戴者的个体生理参数中的步骤。该方法还包括确定局部景观的步骤，所述局部景观在每个镜片上与在佩戴情况下对准每个注视方向的点相关，该方法还包括针对佩戴情况下的每个注视方向确定焦度缺陷和所产生的散光目标的步骤，根据对于佩戴者测量的生理参数来确定目标焦度缺陷和所产生的目标散光。所述方法还包括通过连续迭代来计算对于所述局部景观每个镜片上所需的焦度，以达到每个注视方向的目标焦度缺陷和目标散光缺陷。

从WO-A-2007/068,818中也已知了用于裁剪渐进镜片的渐进长度的方法。

还有教导测量生理参数以及特别是眼睛转动中心的位置的文献。因此，WO-A-2008/132,356披露了确定眼睛转动中心的位置的方法。

US-B-6,637,880披露了用于射线追踪和镜片优化的方法，该方法考虑了镜片后面上的参考点与佩戴者的眼睛转动中心之间的距离。通过将以下距离相加而获得该距离：首先，是后表面上的参考点与角膜顶点之间的距离，以及，其次，是角膜顶点与眼睛转动中心之间的距离。从与所选眼镜框相关的数据来计算后表面上的参考点与角膜顶点之间的距离；该文献提议仅考虑佩戴者的头型、镜片数据、镜框的特性、和佩戴情况，而没有提供计算的细节。通过测量眼睛深度并应用统计定律，建立眼睛深度与角膜顶点与眼睛转动中心之间的距离间的关系，来获得角膜顶点与眼睛转动中心之间的距离。因此在该文献中，所考虑的眼睛转动中心的位置不是实际的位置。这将导致通过优化而获得的镜片没有完全满足佩戴者的需求。

因此需要更好地满足佩戴者需求的确定眼镜片的方法。

为了满足这样的需求，本发明提供了为佩戴者的眼睛确定眼镜片的方法，该方法包括以下步骤：

-在佩戴者双目观看的情况下，测量佩戴者的眼睛的转动中心的三维坐标；

-测量自然姿势下的至少一个注视方向；

-确定眼镜片的所需位置；

-通过使用所测量的眼睛转动中心的坐标、镜片的确定位置以及在自然姿势下测量的至少一个注视方向来计算眼镜片的特性。

计算步骤可包括在确定位置中定位起始眼镜片的步骤，以及通过波前分析修改起始眼镜片的步骤。

替换地，计算步骤可包括在确定位置中定位起始眼镜片的步骤，以及从起始镜片开始根据测量坐标和确定位置使用射线追踪的优化步骤。

根据一个实施方式，所述方法包括在佩戴者双眼观看的情况下测量眼睛瞳孔相对于眼睛转动中心的位置的步骤，且其中计算步骤采用瞳孔的测量位置。

根据一个实施方式，计算步骤是在基于佩戴者头部的参考坐标系、和/或基于眼镜框的参考坐标系中、和/或基于佩戴者眼睛的参考坐标系中进行的。

根据另一个实施方式，所述方法还包括在佩戴者双眼观看的情况下测量佩戴者每只眼睛的转动中心的三维坐标，且其中计算步骤是在基于佩戴者每只眼睛的转动中心的三维坐标的参考坐标系中进行的。

根据另一个实施方式，测量眼睛转动中心的三维坐标的步骤是在佩戴者的自然姿势下进行的。

根据另一个实施方式，眼睛转动中心是光学转动中心。

根据一些实施方式，在自然姿势下测量的至少一个注视方向是主要注视方向和/或佩戴者在近视状态下观看时的注视方向。在自然姿势下可测量若干个注视方向。

根据另一个实施方式，在测量所述至少一个注视方向的步骤中，对应于主要注视方向与镜片的后面和眼睛转动中心的交叉点之间的距离来测量镜片到眼睛转动中心的距离，且在所述计算步骤中，计算采用了所述测量的距离。

根据另一个实施方式，在测量所述至少一个注视方向的步骤中，测量了镜片的方位和镜片位置，且在计算步骤中，计算采用了所述测量的镜片方位和镜片位置。

本发明还提供了针对佩戴者和由佩戴者选择的眼镜框来计算眼镜片的安装和/或修剪的参数的方法，包括以下步骤：

-根据本发明的方法确定眼镜片；

-测量眼镜框在用于测量步骤和确定步骤的参考坐标系中的位置；

-根据镜片和眼镜框在参考坐标系中的位置来计算用于安装和/或修剪眼镜片的参数。

本发明还提供了模拟佩戴者通过眼镜片所看到的图像的方法，该方法包括以下步骤：

-在佩戴者双眼观看的情况下，测量佩戴者的眼睛转动中心的三维坐标；

-测量自然姿势下的至少一个注视方向，

-定位镜片；

测量步骤和定位步骤在相同参考坐标系中发生或简化至相同参考坐标系，

-使用射线追踪计算佩戴者所看到的图像，考虑眼睛转动中心的测量位置、在自然姿势下测量的注视方向和镜片位置。

根据一个实施方式，所述模拟方法包括在参考坐标系中测量眼睛瞳孔位置的步骤，且其中计算步骤采用瞳孔的测量位置。

本发明还提供了生产眼镜片的方法，该方法包括以下步骤：

-在佩戴者双眼观看的情况下，在相同参考坐标系中在第一位置处，测量佩戴者的眼睛转动中心的三维坐标和佩戴者所选的眼镜框的位置；

-测量自然姿势下的至少一个注视方向，

-将所测量的坐标和位置发送至第二位置；

-在第二位置处，通过使用所测量的坐标和位置进行计算来确定镜片，以及

-制造如此确定的镜片。

根据实施方式，用于生产的方法还包括测量代表佩戴者的自然姿势在参照坐标系中在第一位置处的角度的步骤，其中

-发送步骤包括发送所测量的角度和姿势；以及

-确定步骤采用所测量的姿势角度。

根据另一个实施方式，用于生产的方法还包括以下步骤：

-测量眼镜框在用于确定的参考坐标系中的位置；

-根据镜片和眼镜框在参考坐标系中的位置来计算眼镜片的修剪参数，以及

-修剪镜片。

本发明还提供了数据集，包括：

-在佩戴者双眼观看的情况下在参考坐标系中测量的三维坐标，或佩戴者的一只眼睛转动中心；

-在相同坐标系中代表佩戴者的自然姿势的角度；

-眼镜框在相同参考坐标系中的位置。

本发明还提供了佩戴者通过眼镜片所看到的图像的模拟器，该模拟器包括用于实施根据本发明的模拟方法的计算装置以及用于显示通过计算装置所计算的图像的装置。

本发明还提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于在所述程序在计算机上运行时执行根据本发明的确定眼镜片的方法的步骤的程序装置，以及提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在计算机可读介质中的程序代码装置，以用于在所述程序产品在计算机上运行时实施根据本发明的确定眼镜片的方法的步骤。

本发明又提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于当所述程序在计算机上运行时执行根据本发明的模拟方法的步骤，以及提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在计算机可读介质中的程序代码装置，以用于在所述程序产品在计算机上运行时实施根据本发明的模拟方法。

在一个替换实施方式中，如上所述的确定眼镜片的方法的特征在于，在计算步骤过程中，通过在针对给定注视方向所测量的经过眼睛转动中心的平均射线的碰撞点处局部修改眼镜片来计算眼镜片的特性。

在通过参考附图阅读了以下本发明的仅以实例方式给出的实施方式的详细描述之后，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。

-图1示出了用于通过分析波前传播来实施确定眼镜片的方法的实例的流程图；

-图2示出了通过使用射线追踪的优化来实施确定眼镜片的方法的另一个实例的流程图；

-图3为实施用于计算修剪眼镜片的参数的方法的实例的流程图；

-图4为实施用于生产眼镜片的方法的实例的流程图；

-图5为实施用于模拟眼镜片的方法的实例的流程图；

-图6和图7以图形示出了对于普通佩戴者的现有技术镜片的光学特性；

-图8至图10以图形示出了对于实际佩戴者的现有技术镜片的光学特性；以及

-图11至图13以图形示出了通过确定方法对于实际佩戴者确定的镜片的光学特性；

-图14至图16为非零头部姿势的效果示意图；

-图17至图21根据是否考虑姿势参数以图形示出了若干个镜片的散光缺陷；

-图22至图24示意性地示出了眼睛和镜片光学系统。

图22至图24为眼睛和镜片光学系统的图示，示出了描述中使用的定义。更具体地说，图22为示出了用于定义注视方向的参数α和β的系统的透视图。图23为与佩戴者头部的前后轴平行并且在参数β为0的情况下穿过眼睛转动中心的竖直平面中的视图。

我们称Q’为眼睛转动中心；图23中以点划线表示的轴Q’F’为通过眼睛转动中心并在佩戴者前面延伸的水平轴-换句话说，轴Q’F’为主要注视方向。该轴与镜片的复曲面在称作配合十字(fitting cross)的点处相交，所述点在镜片上标记以允许由眼镜师来定位镜片。我们定义点O为镜片的后表面与轴Q’F’的交点。我们利用中心Q’和射线q’来定义顶点球面，所述顶点球面在水平轴上的点处与镜片的后表面相切。

给定的注视方向(在图23中以实线所示)对应于与眼睛围绕Q’转动时在顶点球面上的点J处的位置；角度β为轴Q’F’与直线Q’J在包含轴Q’F’的水平面上的投影之间的角度；可以在图22的图上看到这个角度。角度α为轴Q’J与直线Q’J在包含轴Q’F’的水平面上的投影之间的角度；可以在图22和图23的图上看到这个角度。因此，给定的注视方向对应于顶点球面上的点J或一对角度(α和β)。注视角度α的值下降的越大，注视将越降低，且该值越负，则注视将越升高。

点沿主视方向、在给定的物体距离处在物体空间中的图像在与最小焦距和最大焦距对应的两个点S和T之间形成，其中，在转动表面(surfacesof revolution)的情况下，所述最大焦距和最小角度将为矢状的且切向的焦距。在光轴上，点在物体空间在无限远处的图像在点F’处形成。距离D为眼睛-镜片系统的焦距。

所谓的局部景观为物点的普通距离与每个注视方向相关联的函数。通常情况下，对于沿主要注视方向的远视，物点在无限远处。在近视情况下，在基本与约35°的角度α对应的方向上以及在朝向鼻侧的绝对值约5°的角度β处，物距为30em至50em的等级。对于局部景观的可能定义的更多详情，可参考FR-A-2,753,805(对应于US-A-6,318,859)。该文献描述了局部景观、其定义和建模方法。一个特别的局部景观仅在于获得无穷远处的点。对于本发明的方法，可以将点认为是在无穷远处或者不是在无穷远处。局部景观也可为佩戴者的屈光不正的函数。

使用这些元素，我们可以定义每个注视方向上的焦度和散光。对于注视方向(α、β)，我们考虑了通过局部景观给定的物距处的物点M。在物体空间中，对于在对应光线上的点M，我们将物体接近度ProxO定义为点M与顶点球面的点J之间的距离MJ的倒数：

ProxO＝1/MJ

这允许通过在用于确定局部景观的顶点球面上的任何点上的薄镜片近似来计算物体接近度。对于实际镜片，可以在对应射线上，使用射线追踪程序来将物体接近度认为是物体与镜片前表面之间的距离的倒数。

对于相同个注视方向(α、β)，在分别对应于最小焦距和最大焦距(在转动曲面的情况下，所述最小焦距和最大焦距将为矢状的且切向的焦距)的两个点S与T之间形成具有给定物体接近度的点M的图像。我们称点M的图像接近度为量ProxI：

$\mathrm{ProxI}=\frac{1}{2}(\frac{1}{\mathrm{JT}}+\frac{1}{\mathrm{JS}})$

通过模拟薄镜片的情况，我们因此针对给定注视方向并针对给定物体接近度(即，在物体空间中处于对应光线上的点)，将光焦度Pui定义为像接近度和物体接近度的总和：

Pui＝ProxO+ProxI

通过相同的符号，我们在每个注视方向上并且对于给定物体接近度，将散光Ast定义为：

$\mathrm{Ast}=|\frac{1}{\mathrm{JT}}-\frac{1}{\mathrm{JS}}|$

该定义对应于由镜片产生的光束的散光。要注意，该定义在主要注视方向提供了散光的常规值。通常被称为轴的散光角为角γ。在眼睛的参考坐标系{Q′，xm，ym，zm}中测量角γ。根据所使用的与平面(Q′，z_m，y_m，)中的方向z_m相关的惯例，所述角对应于以其形成图像S或T的角度。

通过这种方式，我们获得了在佩戴状态下镜片的光焦度和散光的可能定义，所述可能定义如下列文献中所说明的那样计算：B.Bourdoncle等人在1990 International Lens DesignConference，DT Moore publ.，Proc.Soc.Photo.Opt.Instrum.Eng中的论文″Ray tracing through progressiveophthalmic lenses，″。对于表达标准佩戴状态，我们意思是指相对于普通佩戴者的眼睛的镜片位置，特别地是通过-8°的广角角度、12mm的镜片-眼睛距离和0°的曲率角度来定义。我们也可以使用其他状态。我们可以使用射线追踪程序计算给定镜片的佩戴参数。也可以计算光焦度和散光，以便在佩戴者佩戴其眼镜的佩戴状态下，或者在使用被称为前焦距计的仪器测量的时候，在参考点处获得针对远视的验光处方。

图24示出了参数α和β为非零的配置的透视图。该图通过显示固定的参考坐标系{x，y，z}和与眼睛相联系的参考坐标系{x_m，y_m，z_m}来突显眼睛转动的效果。参考坐标系{x，y，z}的原点在点Q’上。x轴为轴Q′O且从镜片指向眼睛。y轴是竖直的且指向上方。z轴使参考坐标系{x，y，z}直接规格化正交。参考坐标系{x_m，y_m，z_m}与眼睛相联系，且其中心在点Q′处。轴x_m对应于注视方向JQ′。因此，对于主要注视方向，两个参考坐标系{x，y，z}和{x_m，y_m，z_m}重合。

为了确定眼镜片的特性，本发明采用了眼睛转动中心的位置以及眼镜片相对于眼睛转动中心的期望位置。测量自然姿势下的至少一个注视方向。在佩戴者双眼观看的情况下测量眼睛转动中心的位置。使用所测量的眼睛转动中心的坐标、相对于眼睛转动中心所确定的期望镜片位置以及自然姿势下测量的方向，来计算眼镜片的特性。

通过这样的确定方法所获得的镜片具有考虑了非常精确的眼睛转动中心位置的优点。这使得能够提供更好地适合佩戴者的镜片：通过每个适应给定注视方向(在本发明中，所述给定注视方向是佩戴者的实际注视方向)的镜片上的区域来计算镜片的特性。由于对于每个注视方向，佩戴者将使用通过这种方式来精确计算的镜片的特定面积，所以这允许对特定佩戴者进行准确的焦度校正。

所提议的解决方案不仅适用于渐进多焦镜片，而且也适用于设计用于单焦验光处方的镜片。本方法也有可能用于多焦镜片(如双焦镜片或三焦镜片)。确定方法也适用于为特定佩戴情况而优化的镜片。

我们将在下面描述本方法对于佩戴者的一只眼睛来确定镜片的应用；该方法可用于为佩戴者的每只眼睛确定镜片。要做到这一点，如果在双眼观看的情况下测量每只眼睛转动中心的位置，则足以连续地计算出每个镜片。

图1示出了通过分析波前传播来实施用于针对佩戴者确定眼镜片的方法的实例的流程图。该确定方法包括步骤10，所述步骤在于在佩戴者双眼观看的情况下测量佩戴者的眼睛转动中心的三维坐标。

所测量的一只眼睛的转动中心的位置取决于测量情况。特别地，在佩戴者双眼观看的情况下测量眼睛转动中心位置的三维坐标，给出了转动中心在相同参考坐标系中的实际位置的更精确的测量。

为了测量眼睛转动中心的三维坐标，可以使用WO-A-2008/132,356中描述的仪器。本发明不限于使用本仪器，其他仪器也可适合用于测量眼睛转动中心的三维坐标。在每种情况下，对于本发明而言，必要的是在双眼观看的情况下进行眼睛转动中心的远距离测量。有利的是，可使用若干个连续测量来实现眼睛转动中心的位置的确定，如有必要，这可作为提高测量仪器的精度的方式。

可以一直在双眼观看的情况下针对一只眼睛然后针对另一只眼睛进行空间(即三维坐标)位置的连续测量。还可以有利地同时测量右眼和左眼的转动中心位置。

在步骤10之后，我们已知眼睛的转动中心在空间中的位置。通过在参考坐标系中的三维坐标给出该位置。如下所解释，我们可以使参考坐标系发生改变以方便镜片的计算。

根据图1的确定方法还包括测量在自然姿势下的至少一个注视方向的步骤15。下面具体描述该步骤15。

在步骤20，我们继续确定眼镜片的期望位置。为了进行该确定，我们可以通过为佩戴者提供他所选的镜框(具有测试的镜片)而再次使用WO-A-2008/132,356中所描述的仪器。人们可以使用任何其他方法，例如，镜片在佩戴者所选的镜框中的位置的传统测量。

有利的是在佩戴者所选的镜框上进行该确定，使得镜框适应佩戴者，并因此允许对镜片在镜框中的期望位置进行更加准确的测量；还可以测量佩戴者的生理特征，并使用在所选镜框的之前测量的尺寸；这种在于模拟镜片位置的解决方案的优点在于不需要可用的镜框。因此，可由测量或模拟来确定镜片的位置。

在该定位步骤中，我们可以考虑镜框中的镜片的安装和/或修剪参数。实际上，这些参数可改变镜片在镜框中的空间位置。这些参数包括，例如，镜片边缘斜角的位置：如果斜角位于镜片的正面或背面，则镜片和眼睛之间的距离(或镜片与眼睛转动中心之间的距离)不一样。此外，眼镜的曲率可以影响该位置(尤其是如果眼镜师没有进一步调整镜框的话)。

这个步骤还计算确定镜片中心所需的尺寸：

-眼睛转动中心(CROg，CROd)之间的距离(其有利地代替了通过传统的瞳孔计对瞳距(ISO 13666标准)的测量)，

-镜框平面中的CRO间半距离(CRO间半距离应该指，当眼睛直视位于眼睛处且与眼镜的镜框的中线平行的物体的时候，眼睛转动中心(CRO)在注视方向的投影之间的距离)，

-右眼和左眼在镜框平面中的安装高度。

还有利的是，使用相同的仪器来测量眼睛转动中心的坐标并确定眼镜片的期望位置，因为这避免了参考坐标系的变化，因此对于眼睛转动中心和所需镜片在空间中的位置具有相同的参考坐标系。在参考坐标系仅发生简单变化的情况下，用不同仪器进行测量也是可能实现的。

在步骤10、15和20之后，我们知道眼镜片的期望位置和眼睛转动中心的位置。因此，我们知道镜片在空间中的相对位置以及佩戴者眼睛的期望转动中心。在实施例中，我们首先在步骤10确定眼睛转动中心的位置，然后在步骤15为佩戴者确定在自然姿势下的注视方向，然后在步骤20确定镜片的期望位置。当然也可能以相反的顺序进行：人们可以以相同的方式获得期望镜片在空间中的相对位置和佩戴者眼睛的转动中心。

该确定方法还包括使用眼睛转动中心的坐标和期望镜片的确定位置来计算镜片特性的计算步骤。在图1的实例中，我们可以例如使该计算步骤适应于单焦镜片，即用于患有近视或远视的佩戴者的镜片，对于为这样佩戴者，一般会为其提供球面镜片或复曲面镜片。

计算步骤涉及选择起始镜片，在例如单焦验光处方的情况下，该起始镜片应为对应于佩戴者的验光处方的球面镜片或复曲面镜片。起始镜片是使计算步骤最简化的镜片，但是可以使用另外的起始镜片。

然后在步骤30中，将起始镜片定位在步骤20中所确定的位置上。该定位步骤不会自然地推演出镜片在镜框中的布置；该步骤简单地涉及为了计算目的而将起始镜片放置在与眼睛转动中心相关的期望位置中。在实践中，为了该定位，我们可以使用计算机表示形式的起始镜片的表示。我们可以通过如下方式继续进行定位步骤：使用以下所提议的参考坐标系中的一个或另一个，并且定义镜片的计算机表示在该参考坐标系中的位置。当然，对于散光验光处方，我们会考虑镜片的主轴的位置。如参考步骤20所解释的，在定位起始镜片的时候，可以考虑修剪/安装参数。

在步骤40中，从由此定位的起始镜片开始，并且在知道眼睛转动中心的位置和在步骤15中在自然姿势下测量的方向的情况下，我们继续进行镜片的计算。为此，我们可以进行通过镜片的波前分析。通过镜片的波前传播使对镜片的光学函数及其相关缺陷和像差进行建模成为可能。因此，可以研究引入镜片的修改的效果(例如，在以光折射现象为特征的传统镜片的情况下，所述修改为前表面或后表面的修改，或者例如在衍射镜片的情况下，所述修改为相位函数的修改)并对该修改进行量化，以获得有关佩戴者的镜片所需的光学特征。

如果我们考虑镜片的修剪/安装参数，则在我们再次将修剪/安装参数应用于修改的镜片，改变镜片的几何形状可使空间位置发生改变。可以重新计算参数并再次改变镜片。当旧参数和新参数之间的差异的数量级不再显著影响新镜片的几何形状时，即可停止计算循环。也可以在有偏差的情况下停止该计算循环，且在这种情况下，可采用其他修剪/安装参数。

在离开步骤40之后，我们现在即具有了镜片的特性。由于该方法考虑了在双眼观看的情况下测量的眼睛转动中心的位置，所以可以确保用于镜片计算的眼睛转动中心与实际的眼睛转动中心非常接近，因此，该镜片真正适合佩戴者。

在为佩戴者眼睛确定眼镜片(确定单眼的眼镜片)的方法中，在佩戴者双眼观看的情况下，在测量中考虑佩戴者眼睛转动中心的三维坐标也可以显著地提高佩戴者的舒适度。该舒适度的提高特别与这样的事实相关：可能考虑由左眼转动中心与右眼转动中心(CROg-CROd)所界定的区段。该区段实际上是可以因此有利地在确定单眼眼镜片中考虑的因素。该区段用于空间地准确连接佩戴者的两只眼睛，以使得尽管是计算单眼镜片，但是仍然考虑了佩戴者两只眼睛的相对位置，以便通过考虑双眼观看的概念来使计算更加精确。分别计算用于同一佩戴者的两个镜片，但是该测量使要做的计算以一个镜片与另一个镜片相关的方式进行，以提高双眼观看的视觉舒适度。

由于该方法采用了镜片的期望位置的确定，通过该方法获得的镜片不受由于镜框而发生的位置改变的影响。例如，如果佩戴者的镜框的倾斜很大，则在确定镜片的特性的时候将该倾斜考虑进去，因此为佩戴者提供了适合他或她的验光处方的镜片。

图2示出通过使用射线追踪进行优化来实施确定眼镜片的方法的实例的流程图。

与图1中的实例一样，确定方法包括：在佩戴者双眼观看的情况下测量佩戴者的眼睛转动中心的三维坐标的步骤10、用于测量自然姿势下的至少一个注视方向的步骤15、以及确定眼镜片的期望位置的步骤20。在这三个步骤之后，我们获得眼睛转动中心和镜片在空间中的相对位置，如镜片实际被佩戴者佩戴时那样。

计算步骤涉及选择起始镜片。该起始镜片不是实体镜片，而是计算机模型。可通过不同方式来选择起始镜片。这可以是下述的使优化步骤最简化的方式。但是也可以使用其他起始镜片，例如，对应于例如几何特性的给定约束的镜片。

然后在步骤60中，将起始镜片定位于步骤20中所确定的位置上。加以必要的变更，关于上述步骤30所做的标注适用。

在步骤70中，从起始镜片开始计算镜片，并因此执行定位，且已知眼睛转动中心的位置。为此，我们可以通过使用射线追踪从起始镜片开始优化来继续进行。通过所测量的眼睛转动中心和镜片的位置来确定使用的射线。

可通过各种方式来完成计算步骤70，特别是通过使用如EP-A-0990939或WO-A-2007/017766中披露的优化程序的光学优化来完成所述计算步骤。如参考图1中所解释的，为了更加精确的目的，可能会考虑镜片在所选镜框中的修剪/安装参数。

镜片特性的计算步骤(图1中的步骤30和40、图2中的步骤60和70)使在确定镜片时考虑在测量步骤10中所获得的眼睛转动中心在参考坐标系中的实际位置的更加精确的双眼测量变为可能。其结果是，与在没有准确考虑双眼观看时佩戴者眼睛转动中心的三维坐标的情况下所确定的镜片相比，镜片的光学特性提高了。在这里，表达的光学特性是指佩戴者所感知的图像质量。因此光学特性包括焦度缺陷或散光缺陷。

计算步骤也考虑了镜片实际被佩戴者佩戴时的镜片位置，该位置是在步骤20中被确定。

计算步骤也考虑了在自然姿势下测量的方向(如步骤15中所完成的)。

镜片更好地适合预期的佩戴者。因此将佩戴者的视觉舒适度最大化。

在图1中的实例中，我们考虑了单焦验光处方的情况以说明起始镜片的选择。不过，我们可以将该解决方案应用于针对其他类型验光处方(如多焦验光处方)以及针对所有类型的镜片(传统镜片以及微结构镜片、自适应镜片或梯度折射率镜片)的波前分析。

图2中的实例对其而言特别适合多焦验光处方：在射线追踪过程中的射线分配取决于所述及的视力区域。也可使用射线追踪将优化方法应用于单焦验光处方，或者再次应用于非复曲面镜片、微结构镜片(像素化镜片、衍射镜片、菲涅尔镜片)、自适应镜片或梯度折射率镜片。

通过图6至图13的实例说明上述所提到的光学特性的提高。在该实例中，我们试图确定以下验光处方的渐进镜片：

-指定球面：4屈光度

-指定柱面：0屈光度

-0°轴

-附加值：2屈光度。

眼镜的折射率为1.665，镜片的直径为65mm。

然后通过计算获得图6-图13中所示的光学特性。

图6和图7涉及现有技术中用于普通佩戴者的镜片，其中通过考虑眼睛转动中心的理论位置已经对镜片进行了优化。在这里，术语“普通佩戴者”是指其眼睛转动中心与镜片之间的距离为26mm的佩戴者，该距离是眼睛转动中心与角膜顶点之间的距离和角膜顶点与镜片之间的距离的总和，角膜顶点与镜片之间的距离也被称为镜片-眼睛距离。图6为等焦度线(即由具有相同焦度值的点形成的线)的图示表达。因此，图6使查看焦度图成为可能。图7示出等散光线。因此，图7为散光缺陷的图示表达。焦度在远视点处为4.00屈光度，在近视点处为6.04屈光度。散光缺陷在远视点处为0.00屈光度，在近视点处为0.13屈光度。

图8和图9分别示出了在实际佩戴者的情况下对于相同现有技术的镜片(因此，仍然对于普通佩戴者进行了优化)的焦度图和散光缺陷图。对于所选的实际佩戴者，眼睛转动中心与角膜顶点之间的距离为11mm，且镜片-眼睛距离为10mm。此外，图10示出了沿子午线(meridian)的焦度，其中焦度的定义与EP-A-0,990,939中给出的定义类似。横坐标的以屈光度标以刻度，且纵坐标给出注视方向，对于与代表每个注视方向上的物点距离且模拟平均物体空间的局部景观相对应的物体的距离而言，实线示出焦度，且虚线示出了EP-A-0,990,939的图1中所定义的量1/JT和1/JS。因此图10示出沿子午线的焦度和散光的缺陷。

焦度在远视方向上为4.02屈光度，在近视方向上为6.35屈光度。散光缺陷在远视方向上为0.03屈光度，而在近视方向上为0.59屈光度。图6和图8之间的比较特别显示了在近视情况下发生焦度误差。图7和图9之间的比较示出当考虑实际佩戴者的时候散光可能发生变化。特别地，在该实例中，与在考虑普通佩戴者时相比，在远视情况下以及近视情况下的散光区域不那么清晰。

图11和图12分别示出通过根据本发明的确定方法来对于实际佩戴者所获得的镜片的焦度图和散光缺陷图。图13示出了对于相同实际佩戴者的用于镜片佩戴者的沿子午线的焦度和散光的缺陷。如参考图2中所提议的那样，通过将镜片相对于眼睛转动中心定位在空间内的期望位置(在双眼观看的情况下针对实际佩戴者测量)中而使用射线追踪来确定镜片。在图11中，焦度在远视方向上为4.00屈光度，在近视方向为6.03屈光度。在图13中，散光缺陷在远视方向上为0.00屈光度，而在近视方向为0.20屈光度。使用根据本发明的确定方法而获得的镜片的光学性能与在图6和图7的情况下所获得的性能相当。图10和图13的比较也示出根据本确定方法优化的镜片的光学特性比现有技术的镜片的光学特性好。结果是通过该确定方法获得的镜片比现有技术的镜片更适合佩戴者。

为了进一步提高镜片的光学特性，有利的是，在测量步骤10中测量的眼睛转动中心是光学转动中心而不是力学转动中心。Heinz Diepes，Refraktionsbestimmung，ISBN  3-922269-50-8，Doz  Verlag，Optische

GmbH Heidelberg中包含了技术人员已知的光学转动中心和力学转动中心的定义。实际上，在实践中，到达佩戴者眼睛的平均光线通过光学转动中心。可在双眼观看时，通过同时将双眼固定到目标上，来确定光学转动中心的三维坐标。

在图2的实例中，该方法也可包括测量眼睛的瞳孔在参考坐标系中位置的测量步骤。然后，计算步骤可以使用所测量的瞳孔位置。这使得能更好地考虑自瞳孔产生的像差。其结果是改善了佩戴者所感知的图像，由此，所感知的图像所包含的像差很少。

可以考虑几个不同的参考坐标系来实施计算步骤。特别是，参考坐标系可以是与佩戴者头部相关联的参考坐标系。这种参考坐标系的优点在于：在测量眼睛转动中心的位置的步骤期间很容易获得；该参考坐标系仍然如进行确定步骤时那样容易获得。

当为佩戴了眼镜架的佩戴者进行测量步骤10时，参考坐标系可基于眼镜架。这提供了独立于佩戴者的参考坐标系。可直接在基于眼镜架的参考坐标系中进行眼睛转动中心的位置的测量。然后，确定镜片位置简单地涉及：或者使用通常的环焊(boxing)参数，或者如下所述地，利用在自然姿势情况下在佩戴者注视方向上的测量值，来确定镜片在镜框的中心。

通过使用该参考坐标系也有助于实施镜片的制造，特别是没有在与计算步骤一样的地方执行测量眼睛转动中心的位置的步骤10的情况下；制造中涉及的两个地方可使用相同镜框模型，这是满足需要的。

参考坐标系也可以为与眼睛相联系的参考坐标系。与眼睛相联系的参考坐标系为其一个轴为主要注视方向的参考坐标系。这使获得更容易实施的计算步骤成为可能，因为在其一个轴是眼睛-镜片光学系统的主要光轴的参考坐标系中进行射线追踪。

同样也可以使用基于佩戴者的每个转动中心的三维坐标来计算的参考坐标系。我们可以特别将这样的参考坐标系如下定义：

-选择通过所测量的两个转动中心的第一轴，

-选择包括由两个转动中心所界定且与法兰克福平面平行的区段的垂直平分线的第二轴，

-选择与两个之前的轴线垂直的第三轴。

这具有的优点是：使头部相对物体空间定位并控制两只眼睛围绕其转动中心转动的运动学。

可以在佩戴者的自然姿势下执行测量步骤10。所谓自然姿势，我们是指佩戴者采取首选头部位置(该位置不是佩戴者在观看参考点的时候头部直立的位置)的自然倾向。首选位置的特点在于相对于参考姿势(其可以为例如头部保持直立的姿势)的姿势角度。考虑自然姿势的情况使获得更适合佩戴者需求的镜片成为可能。与传统方法相比(传统方法假设佩戴者在远视情况下头部总是保持直立)，在自然姿势下进行测量使得更好地考虑佩戴者的实际位置成为可能。例如，如果在远视情况下，佩戴者的头部稍微向前弯曲，则在与传统镜片的远视区域的位置相比时，镜片上的远视区域将会向上而更高。同样，在佩戴者在近视情况下观看时(比如，在佩戴者正在读文件时)，也有可能考虑自然姿势的情况。例如，如果在近视情况下，佩戴者的头部稍微向一侧倾斜，则与传统镜片中的近视区域的位置相比，近视情况下的区域将向镜片的相同侧移动。在传统方法中，假设佩戴者在近视情况下观看的时候，总是在径向平面(sagittal plane)中观看物体。

如图1和图2的流程图所示的另一个方法将执行另一个步骤15，在该步骤中测量自然姿势下的至少一个注视方向。当我们比较图14和图15的时候，特别示出了非零头部姿势对于佩戴者眼睛校正的效果。这两个图对应于佩戴者在远视情况下观看时对于自然水平位置的特定图示。类似的图示会使得能突出自然竖直非零姿势的效果。在图14中，示出带有校正镜片的两只眼睛。在这种情况下，头部的自然姿势是头部保持直立时的自然姿势，即，为零的头部姿势。在用于计算(其任意选择的)的参考坐标系R中给出了标注为OG的左眼转动中心的坐标以及标注为OD的右眼转动中心的坐标。用于计算的参考坐标系R是其轴为x轴、y轴和z轴的三维参考坐标系。在该参考坐标系R中，坐标xg、yg和zg为左眼转动中心的坐标，而坐标xd、yd和zd为右眼转动中心的坐标。每个镜片相对于对应的转动中心定位并方位。因此每个镜片具有其自己的与镜框绑定的倾斜度。我们因此可以为每个镜片定义特定的三维参考坐标系(左眼的镜片标注为R_l_g，而右眼的镜片标注为R_l_d)。

根据图14，参考坐标系R_l_g的原点是点G，其与主要注视方向(当被要求向前直视远方时的佩戴者注视方向)和镜片后面的交点对应。因此，如果参考坐标系R_l_g的轴标注为x_l_g、y_l_g和z_l_g，则轴y_l_g与y轴平行，同时轴x_l__g在点G与镜片的后面相切。轴x_l_d使x_l_d、y_l_d和z_l_d形成右转三面体。因此，轴z_l_g在G处正交于后表面。此外，通过在(x，y)平面内围绕y轴转动过一角度βg，而从参考坐标系R推演得到用于左镜片的参考坐标系Rl_g，其中根据三角法则进行转动，即逆时针地转动。因此，首先在轴x_l__g与x之间形成角βg，其次在轴z_l__g与z之间形成角βg。角βg绑定于镜框。

根据图14，参考坐标系R_l_g的原点是点D，其与主要注视方向(当被要求向前直视远方时佩戴者的注视方向)和镜片后面的交点对应。因此，如果参考坐标系R_l_d的轴标注为x_l_d、y_l_d和z_l_d，则轴y_l_d与y轴平行，同时轴x_l_d在点D与镜片的后面相切。轴x_l_d使得x_l_d、y_l_d和z_l_d形成右转三面体。因此，轴z_l_d在D处正交于后表面。此外，通过在(x，y)平面内围绕y轴转动过一角度βd，而从参考坐标系R推演得到左镜片的参考坐标系R_l_d，其中根据反三角指向进行转动，即顺时针转动。因此，首先在轴x_l_d与x之间形成角βd，其次在轴z_l_d和z之间形成角βb。角βb与镜框相关联。

类似于图14的情况，在图15的情况中，我们定义特定的三维参考坐标系，对于左眼的镜片标注为R_l′_g，对于右眼的镜片标注为R_l′_d。在图15的情况中，头部的自然姿势为非零的。为了简单起见，所有先前的定义和符号、通过以(′)修改来重新用于与眼镜框相联系的参考坐标系。因此，一方面x轴和x_l′_g以及另一面轴z_l′_g和z彼此形成角β′g。同样，一方面轴x和x_l′_d以及另一方面轴z_l′_d和z彼此形成角β′d。左眼的主要注视方向与镜片后面的交点标注为G′，右眼的主要注视方向与镜片后面的交点标注为D′。为了帮助理解，图15示出在为非零的头部自然姿势(实线箭头所示)的情况下的主要注视方向以及为零的头部的自然姿势(虚线箭头所示)的情况下的主要注视方向。

图16为图15中用于左眼的放大图。相比于图15，值得注意的是，镜片在由轴x和z形成的平面中的倾斜是在零自然水平姿势与非零自然水平姿势之间发生变化的自然姿势。这意味着角βg和角β′g不一样。另一个变化涉及G和G’的各自位置。为了方便比较，已经在图16中标出点G，请记住，该点G不再对应于在自然姿势下佩戴者的主要方向。然而，这允许我们观察镜片沿x轴偏移了ΔXg的量并沿z轴距离左眼转动中心OGΔZg的量。量ΔXg为沿x轴的点G′与点G之间的的坐标差，而量ΔZg为沿z轴的点G′和点G之间的的坐标差。同样，虽然没有示出放大的图，但是角βb与角β′b不同，并且右眼的镜片沿x轴偏移了ΔXd的量并沿z轴距离右眼转动中心ODΔZd的量。量ΔXd为沿x轴的点D′和点D之间的坐标差，而量ΔZd为沿z轴的点D′和点D之间的坐标差。

因此，图14至图16之间的比较显示了镜片在非零头部姿势下的位置和方位不同于零头部姿势下的位置和方位。这意味着头部姿势导致镜片使用发生改变。

当我们在如图17至图21(这些图是示出了具有与上述图6-图13中的镜片一样的相同验光处方的镜片的散光缺陷的映射图)所示的使用情况下比较镜片的性能时，也反映了这些改变。通过图17和图18的散光缺陷映射图表现这样的性能。在与如图24中所定义的左眼相关的参考坐标系中表现这些散光缺陷。对于这两幅映射图，在佩戴者处于零头部姿势时定义的原始参考坐标系中表达注视方向。当头部姿势为零时，注视方向(α＝0；β＝0)为主要注视方向。图17的映射图对应零头部姿势的情况，而在根据图18的映射图的情况下，佩戴者具有非零头部姿势，其结果是β′g＝βg-5°。这显示了，当针对零头部姿势的情况优化了镜片上的散光的分布和量时，非零头部姿势会改变镜片上的散光的分布和量。例如，在图17中，散光缺陷在远视方向上为0.00屈光度，而在近视方向上为0.13屈光度，且在图18中，散光缺陷在远视方向上为0.05屈光度，而在近视方向上为0.49屈光度。此外，在图17和图18的子午线12的任一侧均观察到失去了左/右对称。子午线对应佩戴者从远视看到近视时的平均注视方向。此外，等散光(isoastigmatism)曲线移到鼻侧。

先前表明的非零水平头部姿势的效果也存在于为非零的竖直头部姿势的情况中。在这种情况下，在y，z平面中围绕X轴的竖直倾斜角度将被修改，且镜片将沿y轴竖直地偏离中心并靠近光学转动中心(根据该光学转动中心来考虑眼睛)或分别从所述光学转动中心移开。此外，在非零水平头部姿势和非零垂直头部姿势的情况下，上述影响会结合，即随着镜片的水平和竖直偏离中心而发生的水平和竖直倾斜角度的变化以及镜片与相关眼睛的转动中心之间的距离变化。所谓镜片与眼睛转动中心之间的平均距离，我们是指主要注视方向与镜片的后面在线z上的焦点与眼睛转动中心之间的距离。

因此，当我们考虑自然姿势的时候，与由统计方法或零头部姿势所确定的平均位置相比，镜片相对于眼睛转动中心的位置以及特别是焦度和散光计算所采用的注视方向更能代表现实情况。

在我们比较图18和图19时可以表明这样的益处。这些图各自均示出了表现两个镜片的散光缺陷的映射图。对于这些图中的每个图，佩戴者的自然水平姿势使得β′g＝βg-5°。在与如图24中所定义的左眼相关联的参考坐标系中表示这些散光缺陷。对于这两个映射图，在佩戴者处于零头部姿势时所设定的原始参考坐标系中表达注视方向。当头部姿势为零时，注视方向(α＝0；β＝0)对应主要注视方向。对于根据图18中的实例的镜片，在计算眼镜片的特性时，不用考虑位置，而在根据图19中的实例的镜片的情况下，特性的计算包括佩戴者的自然姿势。因此，可能会看到散光的分布在两种情况下不同。特别地，在图18中，散光缺陷在远视方向上为0.05屈光度，而在近视方向为0.49屈光度，且在图19中，散光缺陷在远视方向上为0.00屈光度，而在近视方向为0.18屈光度。此外，当与头部姿势为零的情况(见图17)相比，在此发现了散光缺陷分布的对称性。因此，在计算眼镜片时考虑佩戴者的自然姿势可使镜片更加适合佩戴者。

根据一个实施方式，在计算的时候，可能不考虑由佩戴者的自然姿势引起的偏离中心的影响。在确定镜片特性的时候，仅考虑镜片的方位变化以及镜片与相关眼睛的转动中心之间的距离的变化。这简化了计算步骤，同时保持了镜片的良好性能，这是因为配镜师可以在确定中心的操作期间通过使镜片偏离中心来补偿偏离中心的影响。这就是示于图20和图21的实例中的情况。这些图是代表了两个镜片的散光缺陷的每个映射图。对于这些图中的每个图而言，佩戴者的自然水平姿势使得β′g＝βg-5°。在与如图24中所定义的左眼相关联的参考坐标系中表示这些散光缺陷。对于这两个映射图，在佩戴者处于零头部姿势时所设定的原始参考坐标系中表达注视方向。当头部姿势为零时，所述注视方向(α＝0；β＝0)为主要注视方向。在计算时不考虑由于非零头部姿势而产生的任何影响(改变镜片的方位、改变镜片和眼睛转动中心之间的距离、引起偏离中心)，由此来获得根据图20中的实例的镜片。相对地，在计算根据图21中的实例的镜片时，考虑了镜片的方位变化以及镜片与眼睛转动中心之间的距离变化。在这两种情况下，配镜师在进行确定中心的操作时考虑了偏离中心的影响。观察到，当在计算过程中没有考虑影响，而是配镜师补偿了偏离中心的影响的情况下，则等散光线不会移到鼻侧。当与图18比较时，这可通过配镜师所实施的操作来解释。然而，散光缺陷的分布不同于对应于零自然姿势的图17的情况，并且失去了分布对称性。这不是图21中的实例中的镜片的情况。这清晰地显示出，在计算时仅考虑镜片的方位变化以及镜片与相关眼睛的转动中心之间的距离变化使得，如果配镜师补偿由非零头部姿势引起的偏离中心，则在零头部姿势的情况下，配镜师会再次发现优化镜片的性能。

在针对佩戴者以及由佩戴者选择的镜框来计算修剪眼镜片的参数的方法中，也建议在双眼观看的情况下使用眼睛转动中心的测量。

图3为实施该方法的流程图。该方法包括根据上面参考图1和图2所述的确定方法来确定眼镜片的步骤100。因此，根据图3中的实例，步骤100包括三个步骤，这些步骤为：用于在双眼观看的情况下测量眼睛转动中心在参考坐标系中的位置的步骤105，用于测量瞳孔在参考坐标系中的位置的步骤110，用于测量自然姿势下的至少一个注视方向的步骤115，以及用于确定眼镜架相对于眼睛转动中心的位置的步骤120。

步骤130为用于从定位在相对于眼睛转动中心的期望位置处的起始镜片开始，来计算镜片特性的步骤。

该方法还包括用于根据镜片和眼镜架在参考坐标系中的位置来计算眼镜片的修剪参数的步骤140。知道修剪参数使得镜片轮廓被加工或切割成适合佩戴者所选的镜框。一旦被使用，则所获得的修剪信息允许获得特别好地适合佩戴者的镜片。

这在使用在自然姿势下佩戴者的注视方向的测量的情况下尤其确切。不用考虑普通佩戴者的注视方向--例如头部保持直立时在远视情况下的注视方向--我们可以考虑佩戴者的自然姿势(水平或竖直)。

在修剪镜片的时候，使用镜片修剪信息或数据，其可以在与实施计算步骤130的地方一样的地方进行或在不同地方进行。

更一般的情况是，其他数据集可用于镜片的制造。例如，数据集可以包含在佩戴者双眼观看的情况下测量的、在参考坐标系中表达的、佩戴者的一只眼睛的转动中心的三维坐标。数据集还包含眼镜架的在相同参考坐标系中的位置。数据集可以还包含表示佩戴者在相同参考坐标系中的自然姿势的角度。这种数据集具有允许通过计算获得很好地适合佩戴者的镜片的优点。

因此，上述数据集可用于制造镜片的特别方法中。图4为实施该方法的实例的流程图。该方法包括在佩戴者双眼观看的情况下，在第一地点(location)处测量佩戴者的眼睛转动中心在参考坐标系中的三维坐标。第一地点可以特别是出售镜片的地点。在这个测量步骤200中，也在相同的参考坐标系中测量由佩戴者所选的镜框的位置。

该制造方法还包括将所测量的坐标和位置发送至第二地点的步骤220。第二地点可特别为从半成品镜片生产具有佩戴者验光处方的特征的镜片的验光处方实验室(prescription laboratory)。在发送步骤220中，可能会发送其他数据，比如眼科医生或配镜师通常以特定惯例(即，“正圆柱”或“负圆柱”)标注为三元组(球、柱和轴)的佩戴者验光处方。

该制造方法还包括在第二地点处通过穿过所测量的眼睛转动中心的追踪射线(所述追踪射线从相对于眼睛转动中心定位在参考坐标系中的初始镜片出发)来计算镜片特性，由此来确定镜片的步骤230。

该制造方法还包括制造所确定的镜片的步骤240。可在任何地点处实施制造。该地点可以是第一地点或第二地点，但也可能是另外的地点。例如，验光处方实验室可以性爱第二地点接收在发送步骤220处发送的数据，并在第三地点处进行制造。第二地点可以是所发送的数据的处理中心，且第三地点为镜片工厂。该方法具有使镜片更快速地制作的优点，所述镜片能够在测量之后立即制作。

该制造方法还可以包括：在测量眼镜架在用于确定的参考坐标系中的位置的步骤、根据镜片和眼镜架在参考坐标系中的位置来计算眼镜片的修剪参数并且修剪镜片的步骤。这为佩戴者提供了为其量身定制的修剪镜片。

该方法还可以进一步包括在第一地点测量代表佩戴者在参考坐标系中的自然姿势的角度的步骤210。根据图4中的实例，在佩戴者双眼观看的情况下测量佩戴者的眼睛转动中心的三维坐标之后，进行测量自然姿势的步骤210。然而，可能会以不同顺序进行测量步骤200和210。

发送步骤220然后可以包括发送所测量的姿势角度，且确定步骤230可使用所测量的姿势角度。因此所生产的镜片能更好地适应佩戴者。

对于佩戴者通过眼镜片看到的图像的模拟器，也建议使用在双眼观看情况下的眼睛转动中心的测量。因此，这种模拟器适合实施模拟佩戴者通过眼镜片看到的图像的方法。图5示出了实施该模拟方法的实例的流程图。该模拟方法包括在佩戴者双眼观看的情况下测量佩戴者的眼睛转动中心在参考坐标系内的三维坐标的步骤300。作为说明，像上述所讨论的确定方法，所述参考坐标系可以为：与佩戴者头部相关联的参考坐标系、可选地与眼镜架(在选择了该眼镜架的时候)相关联的参考坐标系、或与眼睛相联系的参考坐标系。

该模拟方法还包括测量自然姿势下的至少一个注视方向的步骤305。

该模拟方法还包括在相同参考坐标系中定位镜片的步骤310。

该方法还包括使用穿过眼睛转动中心和镜片的射线追踪来计算佩戴者所看到的图像的步骤320。因为该模拟方法考虑了眼睛转动中心的实际位置，所以如果考虑了接近眼睛转动中心的位置，则所模拟的图像更接近现实。计算也会考虑在自然姿势下所测量的注视方向。

该模拟方法还进一步包括测量眼睛瞳孔在参考坐标系中的位置的步骤。计算步骤320随后采用所测量的瞳孔位置。这有助于更好地模拟图像，因为更精确地计算了对取决于瞳孔大小的视场外(out-of-filed)像差的图像的影响。

允许实施该方法的模拟器包括适于实施该模拟方法的计算装置；已知的数据输入工具可与其关联。此模拟器还包括用于显示所计算的图像的装置。这意味着可为佩戴者显示根据本发明的镜片与常规镜片之间的差异，以使他或她了解本发明的效果。

在上述描述中，我们已经看到为佩戴者的眼睛确定眼镜片的方法包括使用所测量的坐标和所确定的位置来计算眼镜片特性的步骤。我们也已经看到该计算步骤可采取这样的形式：通过波前分析来修改起始眼镜片的步骤，或替换地，依据所测量的坐标和所确定的位置通过追踪射线从起始镜片开始优化的步骤。其他可选的实施方式也是可能的。例如，作为第三个替换实施方式，在计算步骤中，通过在与针对给定注视方向所测量的经过眼睛转动中心的平均射线的碰撞点处局部修改眼镜片来计算眼镜片的特性。根据该第三替换实施方式，能够从例如预先计算的存储在数据库中的数据来获得所需的光学特性。该预先计算的数据可以例如包含表面片段或要局部应用于表面的几何特性(例如，曲率半径或非球面系数)。

Claims (25)

1.一种用于为佩戴者的眼睛确定眼镜片的方法，所述方法包括以下步骤：

-在所述佩戴者双眼观看的情况下测量所述佩戴者的眼睛的转动中心(COR)的三维坐标(10)；

-测量自然姿势中的至少一个注视方向(15)；

-确定所述眼镜片的期望位置(20)；

-通过使用对于所述眼睛的转动中心的测量坐标、所述镜片的确定位置以及在自然姿势中测量的所述至少一个注视方向来计算所述眼镜片的特性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算步骤包括：

-在所述确定位置处定位起始眼镜片的步骤(30)；

-通过波前分析修改所述起始眼镜片的步骤(40)。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算步骤包括：

-在所述确定位置处定位起始眼镜片的步骤；

-从所述起始镜片开始，根据所述测量坐标和所述确定位置使用射线追踪的优化步骤。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，所述方法包括在所述佩戴者双眼观看的情况下测量所述眼睛的瞳孔相对于所述眼睛的转动中心的位置的步骤，并且其中，所述计算步骤采用所述瞳孔的测量位置。

5.根据权利要求1至4中一项所述的方法，其中，所述计算步骤在基于所述佩戴者的头部的参考坐标系内进行，和/或在基于眼镜框的参考坐标系内进行，和/或在基于所述佩戴者的眼睛的参考坐标系内进行。

6.根据权利要求1至4中一项所述的方法，还包括在所述佩戴者双眼观看的情况下测量所述佩戴者的每只眼睛的转动中心的三维坐标，并且其中，所述计算步骤在基于所述佩戴者的每只眼睛的转动中心的三维坐标的参考坐标系内完成。

7.根据权利要求1至6中一项所述的方法，其中，测量所述眼睛的转动中心的三维坐标的步骤在所述佩戴者处于自然姿势的情况下进行。

8.根据权利要求1至7中一项所述的方法，其中，所述眼睛的转动中心是光学转动中心。

9.根据权利要求1至8中一项所述的方法，其中，在自然姿势中测量的所述至少一个注视方向是主要注视方向。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在测量所述至少一个注视方向的步骤中，测量所述镜片到所述眼睛的转动中心的距离，所述距离对应于所述主要注视方向和所述镜片的后面的交点与所述眼睛的转动中心之间的距离，且在所述计算步骤中，所述计算采用所述测量距离。

11.根据权利要求1至10中一项所述的方法，其中，在自然姿势中测量的所述至少一个注视方向是所述佩戴者在近视的情况下观看时的注视方向。

12.根据权利要求1至10中一项所述的方法，其中，在自然姿势中测量多个注视方向。

13.根据权利要求1至12中一项所述的方法，其中，在测量步骤中，测量所述至少一个注视方向、所述镜片的方位以及镜片位置，且在所述计算步骤中，计算采用所述测量所述镜片的方位以及所述镜片的位置。

14.一种计算用于佩戴者以及用于由所述佩戴者选择的眼镜框的眼镜片的安装和/或修剪参数的方法，包括以下步骤：

-根据权利要求1至13中一项所述的方法来确定眼镜片；

-在用于所述测量步骤和所述确定步骤的参考坐标系中测量所述眼镜框的位置；

-根据所述镜片和所述眼镜框在所述参考坐标系中的位置来计算所述眼镜片的安装和/或修剪参数。

15.一种模拟佩戴者通过眼镜片所看到的图像的方法，包括以下步骤：

-在佩戴者双眼观看的情况下，测量所述佩戴者的眼睛的转动中心的三维坐标；

-在自然姿势中测量至少一个注视方向，

-定位所述镜片；

测量步骤和定位步骤在相同的参考坐标系中发生或被简化至相同的参考坐标系，

-使用射线追踪来计算所述佩戴者所看到的图像，其中考虑所述眼睛的转动中心的测量位置、所述镜片的位置以及在自然姿势中测量的注视方向。

16.根据权利要求15所述的模拟方法，其中，所述方法包括在所述参考坐标系中测量所述眼睛的瞳孔位置的步骤，并且其中，所述计算步骤采用所述瞳孔的测量位置。

17.一种生产眼镜片的方法，包括以下步骤：

-在佩戴者双眼观看的情况下，在第一地点处并在相同的参考坐标系内测量所述佩戴者的眼睛的转动中心的三维坐标以及所述佩戴者所选的眼镜框的位置；

-测量自然姿势中的至少一个注视方向，

-将所测量的坐标和位置发送至第二地点；

-在所述第二地点处通过使用所测量的坐标和位置的计算来确定镜片，以及

-制造如此确定的镜片。

18.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述第一地点测量代表所述佩戴者的自然姿势在所述参照坐标系内的角度的步骤，其中

-发送步骤包括发送所测量的姿势角度；

-确定步骤采用所测量的姿势角度。

19.根据权利要求17或18所述的方法，还包括以下步骤：

-测量所述眼镜框在用于所述确定的参考坐标系内的位置；

-根据所述镜片和所述眼镜框在所述参考坐标系内的位置计算用于所述眼镜片的修剪参数，以及

-修剪所述镜片。

19.一种数据集，包括：

-在佩戴者双眼观看的情况下在参考坐标系内测量的所述佩戴者的一只眼睛的转动中心的三维坐标；

-在相同的坐标系内代表所述佩戴者的自然姿势的角度；

-眼镜框在相同的参考坐标系内的位置。

20.一种佩戴者通过眼镜片所看到的图像的模拟器，所述模拟器包括适于实施根据权利要求15或16的其中一项所述的模拟方法的计算装置以及用于显示通过所述计算装置计算的图像的装置。

21.一种计算机程序，包括用于在所述程序在计算机上运行时执行根据权利要求1至13中任一项所述的步骤的程序装置。

22.一种计算机程序产品，包括存储在计算机可读介质上的程序代码装置，以便在所述程序产品在计算机上运行时实施根据权利要求1至13中任一项。

23.一种计算机程序，包括用于在所述程序在计算机上运行时执行权利要求15或16的其中一项所述的步骤的程序装置。

24.一种计算机程序产品，包括存储在计算机可读介质上的程序代码装置，以便在所述程序产品在计算机上运行时实施根据权利要求15或16的其中一项。

25.根据权利要求1所述的用于确定眼镜片的方法，其特征在于，在所述计算步骤期间，通过在与针对给定的注视方向所测量的经过所述眼睛的转动中心的平均射线的碰撞点处局部修改所述眼镜片来计算所述眼镜片的特性。

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