CN106461975A - 具有放大的中距离视区的渐变多焦点镜片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适于矫正使用者视力并且具有第一主表面和第二主表面的渐变多焦点镜片，其中，该第一主表面被定位成在该使用者佩戴该渐变多焦点镜片时最靠近该使用者的眼睛，该渐变多焦点镜片至少包括：具有第一屈光力的远距离视区；具有第二屈光力的近距离视区；具有第三屈光力的中距离视区；以及第一和第二渐变区，从该远距离视区延伸到该近距离视区并且穿过该中距离视区的主视线，其中，该第一渐变区连结该远距离视区和该中距离视区，并且该第二渐变区连结该中距离视区和该近距离视区。
Description
技术领域
本发明涉及一种适于矫正使用者视力并且具有第一主表面和第二主表面的渐变多焦点镜片，其中，该第一主表面被定位成在该使用者佩戴该渐变多焦点镜片时最靠近该使用者的眼睛。本发明进一步涉及一种根据本发明的用于确定和制造渐变多焦点镜片的方法。
背景技术
对本发明的背景的讨论包括于此以解释本发明的上下文。这不得当作是承认所引用的任何材料被公开、已知或者是权利要求书中的任一项权利要求的优先权日下的公共常识的一部分。
通常，渐变多焦点镜片具有特别适于远距离视力的远距离视区和特别适于近距离视力的近距离视区。远距离视区给佩戴者提供第一屈光力，并且近距离视区给佩戴者提供第二屈光力。远距离视区和近距离视区通常由渐变区连接，屈光力沿该渐变区连续地渐变。
这样的渐变多焦点镜片非常适于给佩戴者提供在近距离和远距离处的清晰视觉，并且该渐变区给佩戴者提供渐变屈光力以便看向中间距离。
尽管渐变区可以被佩戴者用于搜寻中间距离，但是当使用该渐变多焦点镜片的渐变区时，佩戴者的视觉舒适度可能降低。具体地，渐变区通常较窄。
中间距离视力的使用增加，特别是因为佩戴者在诸如计算机屏幕的屏幕上花费越来越多的时间阅读。
现有的眼科镜片提供了经扩展的中距离视区。通常这样的扩展是以佩戴者的其他视觉情形下的舒适度为代价进行的。
例如，中距离视区的扩展可以通过显著地扩散与渐变相关的周边像差来获得，从而将缺陷的分布指向超软设计，导致远距离视区和近距离视区的宽度减小。
中距离视区的扩展还可以通过扩展渐变长度来获得，这具有减小焦度梯度并因此减少像差的效果，但是使得不同距离视力区域之间的过渡不舒服。
因此，需要一种当寻向远距离、近距离和中距离时给佩戴者提供高度视觉舒适性的渐变多焦点镜片。
本发明的目的是提出这样一种渐变多焦点眼科镜片。
发明内容
为此，本发明涉及一种适于矫正使用者视力并且具有第一主表面和第二主表面的渐变多焦点镜片，其中，该第一主表面被定位成在该佩戴者佩戴该渐变多焦点镜片时最靠近该佩戴者的眼睛。该渐变多焦点镜片至少包括：
-具有第一屈光力的远距离视区，
-具有第二屈光力的近距离视区，
-具有第三屈光力的中距离视区，以及
-第一和第二渐变区，
-从该远距离视区延伸到该近距离视区并且穿过该中距离视区的主视线。
该第一渐变区连结该远距离视区和该中距离视区，并且该第二渐变区域连结该中距离视区和该近距离视区。
有利地，本发明的渐变多焦点眼科镜片在远距离视区上具有第一屈光力、在近距离视区上具有第二屈光力并且在中距离视区上具有第三屈光力，因此非常适于所有视距，特别是远、近和中距离。
该第一和第二渐变区域给佩戴者提供了用于远距离与近距离之间的所有距离的屈光力。
根据可以单独或组合地考虑的另外多个实施例：
-主视线对应于该多焦点镜片的子午线；和/或
-该中距离视区包括具有稳定光焦度的区域；和/或
-该渐变多焦点镜片至少包括该主视线的中间区段，沿着该中间区段，焦度梯度具有至少两个极大值和一个极小值，这两个极大值小于或等于该主视线的以下区段上的焦度梯度的平均值的1.75倍，该区段包含在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间；和/或
-对于该主视线的、包含在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间的每个点而言，该镜片的光焦度与线性光焦度渐变度函数之间的差小于或等于Add/4，其中，Add是该光学镜片的下加光，并且该线性光焦度渐变度函数是在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点与该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间定义的；和/或
-在平常佩戴条件下，主观察方向与该远距离视区相交；和/或
-在平常佩戴条件下，渐变长度LP10-85小于或等于30°，该渐变长度被定义为是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角；和/或
-在平常佩戴条件下，从装配十字到该主视线中使得该镜片的光焦度达到10％的点的注视方向降低角是大于或等于-8°并且小于或等于8°；和/或
-在平常佩戴条件下，从装配十字到该主视线中使得该镜片的光焦度达到85％的点的注视方向降低角是小于或等于34°；和/或
-在平常佩戴条件下，焦度梯度的局部变化沿该主视线在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的注视方向与该主视线中使得该镜片的光焦度达到85％的注视方向之间具有极小值，该极小值比0.75*Add/LP10-85小至少三倍，其中，Add是该渐变多焦点镜片的下加光，并且LP10-85是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角；和/或
-在平常佩戴条件下，该主视线包括光焦度沿其的变化小于Add/8的稳定区段，其中，Add是该渐变多焦点镜片的下加光，该稳定区段具有大于或等于LP10-85/4的长度，其中，LP10-85是渐变长度、被定义为从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角；和/或
-在平常佩戴条件下，在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的25％的点与该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间，表示0.5D的无用散光等值线之间的宽度具有最大Wmax值，
Wmax大于或等于LP10-85/Add，其中，LP10-85是从该主线视中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角，并且Add是该渐变多焦点镜片的下加光；和/或
-在平常佩戴条件下，在该装配十字处表示0.5D的无用散光等值线之间的宽度大于或等于LP10-85/Add，其中，LP10-85是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角，并且Add是该渐变多焦点镜片的下加光；和/或
-在平常佩戴条件下，在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的100％的点处表示0.5D的无用散光等值线之间的宽度大于或等于LP10-85/Add，其中，LP10-85是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角，并且Add是该渐变多焦点镜片的下加光；和/或
-该第一主表面用作处方表面，所述第一主表面包括轴对称而点不对称的多焦点表面；和/或
-该视中区被单独优化以至少基于佩戴者参数提供附加光学功能；和/或
-根据该佩戴者参数单独优化该视中区的位置和/或长度和/或平均光焦度；和/或
-该渐变多焦点镜片是眼科眼镜片。
本发明还涉及一种确定根据本发明的渐变多焦点镜片的方法，该方法包括：
-佩戴者数据接收步骤，在该步骤过程中，在镜片确定侧从镜片订购侧接收至少包括佩戴者的处方的佩戴者数据，该佩戴者数据进一步包括与该佩戴者在寻向多个中间距离时进行的活动或行为有关的数据，
-表面参数确定步骤，在该步骤过程中，至少基于该佩戴者数据确定对该渐变多焦点镜片的该第一和第二主表面进行定义的参数，基于该佩戴者在寻向多个中距离时的活动或行为确定对该中距离视区进行定义的参数，
-表面参数发送步骤，在该步骤过程中，在该表面参数确定步骤过程中确定的表面参数被发送到镜片制造侧，以便制造渐变多焦点镜片。
根据可以单独或组合地考虑的另外多个实施例：
-在该表面参数确定步骤过程中，根据该佩戴者数据单独优化该视中区的位置和/或长度和/或平均光焦度；和/或
-该渐变多焦点镜片由光学函数识别，该第一主表面由第一等式定义并且该第二主表面由第二等式定义，该表面确定步骤进一步包括：
-生成步骤，在该步骤过程中，使用虚拟光学系统生成虚拟函数；
-修改步骤，在该步骤过程中，修改该虚拟函数以获得该光学函数；
-计算步骤，在该步骤过程中，从该光学函数计算该第一和第二等式；和/或
-该表面确定步骤进一步包括：
-初始表面提供步骤，在该步骤过程中，提供与第一坐标系相关联的初始表面Sini，所述初始表面Sini包括多个表面点P1，每个表面点P1具有平均球镜度Sph(P1)和柱镜度Cyl(P1)，每个初始表面Sini提供所述初始屈光功能，
-修改表面选择步骤，在该步骤过程中，选择修改表面Smod，这些修改表面与第二坐标系相关联，修改表面Smodi包括多个表面点P1、…、Pm，每个表面点Pi具有平均球镜度Sph(Pi)和柱镜度Cyl(Pi)，i和m是整数，其中1≤i≤m，并且m≥1，
-定向步骤，在该步骤过程中，确定该第一坐标系和该第二坐标系的相对位置和定向，
-组合步骤，在该步骤过程中，将初始表面Sini与修改表面相组合以获得经功能化的眼科镜片表面；和/或
-该佩戴者数据进一步包括与所选择的眼镜架相关的几何数据，并且该方法进一步包括磨边参数确定步骤，在该步骤过程中，确定该渐变多焦点镜片的磨边参数，以适合所选择的眼镜架；和/或
-该方法进一步包括制造步骤，在该步骤过程中，制造该渐变多焦点镜片；和/或
-该方法进一步包括磨边步骤，在该步骤过程中所制造的渐变多焦点镜片被磨边。
根据进一步的方面，本发明涉及一种包括一个或多个存储的指令序列的计算机程序产品，该一个或多个存储的指令序列可由处理器存取并且当由该处理器执行时致使该处理器实施根据本发明的方法的步骤。
本发明进一步涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质承载了根据本发明的计算机程序产品的一个或多个指令序列。
此外，本发明涉及一种使计算机执行本发明的方法的程序。
本发明还涉及一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质具有记录在其上的程序；其中该程序使该计算机执行本发明的方法。
本发明进一步涉及一种包括处理器的设备，该处理器被适配成用于存储一个或多个指令序列并且实施根据本发明的方法的步骤中的至少一个步骤。
附图说明
参照附图，本发明的其他特征和优点将从以下非限制性示例实施例的描述中变得明显，在附图中：
●图1A至图1D是根据本发明的渐变眼科镜片的图示，
●图2展示了在TABO惯例中的镜片的散光轴位γ；
●图3展示了在用于表征非球面的惯例中的柱镜轴位γAX；
●图4示出了沿着任何轴位的局部球镜度；
●图5和图6分别为带有微标记的表面和为不带有微标记的表面示出了关于微标记定义的参考系；
●图7和图8概略地示出了眼睛和镜片的光学系统；
●图9示出了从眼睛转动中心的光线追踪；
●图10展示了沿着根据本发明的渐变多焦点眼科镜片的子午线的平均焦度梯度，
●图11表示图1C和图1D的渐变多焦点镜片的等焦度散光线；
●图12表示图11的渐变多焦点镜片的无用散光等值线；
●图13是本发明的方法的流程图，
●图14表示用于实施根据本发明的方法的安排。
现在参照附图描述多个不同方面，其中在所有附图中相似的参考数字用于指代相似的要素。在以下说明中，出于解释的目的，阐述了大的量具体细节以提供对一个或多个方面的更透彻的理解。然而，显然，这类方面可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，以框图形式示出了结构和设备，以便于描述一个或多个方面。
附图中的要素仅是为了简洁和清晰而展示的并且不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些要素的尺寸可以相对于其他尺寸被放大，以便帮助提高对本发明的实施例的理解。
具体实施方式
在本发明的上下文中，术语“眼科镜片”可以指代未切割的镜片、半成品镜片、或适合于佩戴者的眼镜片。
如图1A所表示的，渐变眼科镜片10具有第一主表面F1和第二主表面F2。该第一和第二主表面通过外周边表面12连接。
在该第一与第二主表面之间，构成了通常是均匀的折射透明介质。镜片可以是成品眼镜镜片，其两个表面F1和F2具有限定的形状。
该第一或第二主表面中的至少一者、优选地两者均是非旋转对称的非球面表面，例如但不限于渐变表面、回归表面、环曲面或非环曲面表面。
如已知的是，非球面表面上的任一点处的最小曲率CURVmin由以下公式来定义：
其中，Rmax为局部最大曲率半径，用米为单位来表示，并且CURVmin用屈光度为单位来表示。
类似地，非球面表面上的任一点处的最大曲率CURVmax可以由以下公式来定义：
其中Rmin为局部最小曲率半径，用米来表示，并且CURVmax用屈光度来表示。
可以注意到，当表面局部为球面时，局部最小曲率半径Rmin和局部最大曲率半径Rmax是相同的，并且相应地，最小和最大曲率CURVmin和CURVmax也是完全相同的。当表面是非球面时，局部最小曲率半径Rmin和局部最大曲率半径Rmax是不同的。
根据最小曲率CURVmin和最大曲率CURVmax的这些表达式，标记为SPHmin和SPHmax的最小球镜度和最大球镜度可以根据所考虑的表面类型来推断。
当所考虑的表面是物体侧表面(又称为前表面)时，这些表达式如下：
并且
其中，n为镜片的成分材料的折射率。
如果所考虑的表面是眼球侧表面(也称为后表面)时，这些表达式如下：
并且
其中，n为镜片的成分材料的折射率。
如熟知的，在非球面表面上的任一点处的平均球镜度SPHmean也可以通过下公式来定义：
因此，平均球镜度的表示取决于所考虑的表面：
-如果该表面是物体侧表面，那么
-如果该表面是眼球侧表面，那么
-还通过公式CYL＝|SPHmax-SPHmin|定义柱镜度CYL。
镜片的任何非球面的特性可以借助于局部平均球镜度和柱镜度来表示。当该柱镜度为至少0.25屈光度时，可以认为该表面是局部非球面的。
对于非球面表面而言，局部柱镜轴位γAX可以被进一步定义。图2展示了如在TABO惯例中定义的散光轴位γ，而图3展示了被定义成用于表征非球面表面的惯例中的柱镜轴位γAX。
柱镜轴位γAX为最大曲率CURVmax的取向相对于参考轴线并且在所选择的旋转方向上的角度。在以上定义的惯例中，参考轴线是水平的(此参考轴线的角度为0°)，并且在看向佩戴者时该旋转方向对于每一只眼睛而言是逆时针的(0°≤γAX≤180°)。因此，+45°的柱镜轴位γAX的轴位值表示一条倾斜定向的轴线，在看向佩戴者时，该轴线从位于右上方的象限延伸到位于左下方的象限。
因此，表面可以局部由一个三元组来定义，该三元组由最大球镜度SPHmax、最小球镜度SPHmin和柱镜轴位γAX构成。可替代地，该三元组可以由平均球镜度SPHmean、柱镜度CYL和柱镜轴位γAX构成。
每当镜片特征在于参考其非球面表面之一时，如在图6和图7中所示，分别为带有微标记的表面和为不带有微标记的表面定义了关于微标记的参考。
渐变镜片包括已经被协调标准ISO 8980-2作成强制性的微标记。还可以在镜片的表面上应用临时标记，从而指示镜片上的屈光度测量位置(有时被称为控制点)(如针对远视觉和针对近视觉)，例如棱镜参考点以及装配十字。应当理解，在此由术语远视屈光度测量位置(“FV位置”)和近视屈光度测量位置(“NV位置”)提及的可以是包括在镜片的第一表面上的由镜片制造商分别提供的FV和NV临时标记的正交投影中的点中的任何一个点。如果没有临时标记或者其已经被清除，技术人员始终可以通过使用安装图纸和永久性微标记在镜片上定位这种控制点。
这些微标记还使得可以定义用于为该镜片的两个表面的基准系。
图5示出了用于带有微标记的表面的参考系。该表面的中心(x＝0，y＝0)为该表面的这样一个点：在该点上，该表面的法线N与连接这两个微标记的线段的中心相交。MG为这两个微标记定义的共线单一向量。该参考系的向量Z等于该单一法线(Z＝N)；该参考系的向量Y等于Z与MG的向量乘积；该参考系的向量X等于Y与Z的向量乘积。{X，Y，Z}由此形成一个直接标准正交三面形。该参考系的中心为该表面的中心x＝0mm，y＝0mm。X轴为水平轴线并且Y轴为竖直轴线，如图3所示。
图6示出了用于与带有微标记的表面相反的表面的参考系。此第二表面的中心(x＝0，y＝0)为与连接该第一表面上的两个微标记的区段的中心相交的法线N与该第二表面相交所在的点。以与该第一表面的参考相同的方式构建该第二表面的参考，即，向量Z等于该第二表面的单一法线；向量Y等于Z与MG的向量乘积；向量X等于Y与Z的向量乘积。至于第一表面，X轴为水平轴线并且Y轴为竖直轴线，如图3所示。该表面的参考系的中心也为x＝0mm，y＝0mm。
类似地，在半成品镜片毛坯上，标准ISO 10322-2要求应用微标记。因此可以与如上所述的参考系一样良好地确定半成品镜片毛坯的非球面表面的中心。
此外，考虑到佩戴镜片的人的状况，渐变多焦点镜片还可由光学特性限定。
图7和图8是眼睛和镜片的光学系统的图形展示，因此示出了在说明书中使用的定义。更精确地，图7展现了这种系统的透视图，展示了用于定义注视方向的参数α和β。图8是平行于佩戴者头部的前后轴位的竖直平面图，并且在当参数β等于0时的情况下该竖直平面穿过眼睛转动中心。
将眼睛转动中心标记为Q’。图8上以点划线示出的轴线Q’F’是穿过眼睛的转动中心并且在佩戴者前方延伸的水平轴线，即对应于主注视视角的轴线Q’F’。此轴线在称为装配十字的一个点上切割镜片的非球面，该点出现在镜片上而使眼镜师能够将镜片定位在一个镜架中。镜片的后表面与轴线Q’F’的相交点是点O。如果O位于后表面上，它可以是装配十字。具有中心Q’和半径q’的顶点球面，在水平轴线的一点上与镜片的后表面相切。作为示例，25.5mm的半径q’的值对应于一个常用值，并且在佩戴镜片时提供令人满意的结果。
图7中由一条实线表示的给定注视方向对应于围绕Q’旋转的眼睛的一个位置并且对应于顶点球面的点J；角β是在轴位Q’F’与直线Q’J在包含轴位Q’F’的水平平面上的投影之间形成的角；这个角出现在图7的示意图中。角α是在轴线Q’J与直线Q’J在包括轴线Q’F’的水平平面上的投影之间形成的角，这个角出现在图7和图8上的方案中。一个给定的注视图因此对应于顶点球面的点J或者对应于一对(α，β)。如果下降注视角的值为正并且越大，则注视下降越大；并且如果该值为负并且越大，则注视上升越大。
在给定的注视方向上，在物体空间中位于给定物距处的点M的图像形成在对应于最小距离JS和最大距离JT的两个点S与T之间，该最小距离和最大距离将是矢状局部焦距和切向局部焦距。在点F’处形成了无穷远处的物体空间中一点的图像。距离D对应于镜片的后冠状面。
工作视景(Ergorama)是使一个物点的通常距离关联于每一个注视方向的函数。典型地，在遵循主注视方向的远视觉中，物点处于无穷远处。在遵循基本上对应于在朝向鼻部侧的绝对值为约35°的角α和约5°的角β的注视方向的近视中，物距大约为30cm到50cm。为了了解关于工作视景的可能定义的更多细节，可以考虑美国专利US-A-6,318,859。该文献描述了工作视景、其定义及其建模方法。对于本发明的方法而言，点可以处于无穷远处或不处于无穷远处。工作视景可以是佩戴者的屈光不正的函数。
使用这些要素可以在每一个注视方向上定义佩戴者的光焦度和散光。针对注视方向(α，β)来考虑在物距处的物点M。在物体空间中在对应光线上针对点M将物体接近度ProxO定义为顶点球面的点M与点J之间的距离MJ的倒数：
ProxO＝1/MJ
这使得能够在针对顶点球面的所有点的一种薄镜片近似内计算物体接近度。对于真实镜片而言，物体接近度可以被视为物点与镜片的前表面之间的在对应光线上的距离的倒数。
对于同一注视方向(α，β)而言，具有给定物体接近度的点M的图像形成于分别对应于最小焦距和最大焦距(其将是矢状焦距和切向焦距)的两个点S与T之间。量ProxI称为点M的图像接近度：
通过用一个薄镜片的情况类推，因此针对一个给定注视方向和一个给定物体接近度，即，针对物体空间在对应光线上的一点，可以将光焦度Pui定义为图像接近度与物体接近度之和。
Pui＝Pr oxO+Pr oxI
借助于相同的符号，针对每个注视方向并针对给定物体接近度，将散光Ast定义为：
此定义对应于由镜片产生的一条光束的散光。可以注意到，该定义在主注视方向上给出了散光的典型值。通常被称为轴位的散光角是角γ。角γ是在与眼睛关联的参考系{Q’，xm，ym，zm}中测量的。它对应于借以形成图像S或T的角，该角取决于相对于平面{Q’，zm，ym}中的方向zm所使用的惯例。
在佩戴条件中，镜片的光焦度和散光的可能定义因此可以如B.Bourdoncle等人的论文中所阐释那样计算，该论文的题目为“通过渐变眼镜片的光线追踪(Ray tracingthrough progressive ophthalmic lenses)”(1990年国际镜片设计会议，D.T.Moore编，光电光学仪器学会会议记录)。
标准或一般的佩戴条件应当理解为镜片相对于标准佩戴者的眼睛的位置，尤其通过与主观看方向相交的装配十字(CM)、眼睛的转动中心与该眼科镜片的第一主表面之间的距离是25.5mm、全景角是8°并且包角是0°来定义。
该全视角是眼镜片的光轴与处于主位置的眼睛的视轴之间在竖直平面中的角，通常被视为是水平的。
该包角是眼科镜片的光轴与处于主位置的眼睛的视轴之间在水平平面中的角，通常被视为是水平的。
可以使用其他条件。可以从用于给定镜片的光线跟踪程序来计算佩戴条件。此外，可以计算光焦度和散光，使得针对在这些佩戴条件中佩戴眼镜的一位佩戴者在参考点(即，远视中的控制点)处满足处方或者通过前聚焦计来测得处方。
图9展现了一种配置的透视图，其中参数α和β非零。因此，可以通过示出固定参考系{x，y，z}和与眼睛关联的参考系{xm，ym，zm}来展示眼睛的转动的影响。参考系{x，y，z}的原点在点Q’处。x轴是Q’O轴，并且是从镜片朝向眼睛定向。y轴是竖直的并且向上定向。z轴使得参考系{x，y，z}是正交且直接的。参考系{xm，ym，zm}关联于眼睛，并且其中心是点Q’。xm轴对应于注视方向JQ’。因此，对于主注视方向而言，这两个参考系{x，y，z}和{xm，ym，zm}是相同的。已知的是，镜片的性质可以用若干不同的方式表示，并且值得注意的是，用表面和光学方式表示。因此，表面表征等效于光学表征。在毛坯的情况下，只可以使用表面表征。需理解，光学表征要求根据佩戴者的处方来对镜片进行机加工。相比之下，在眼科镜片的情况下，该表征可以是表面类型或光学类型，这两种表征能用两个不同视点描述同一物体。每当镜片的表征为光学类型时，它指代工作视景眼科镜片系统。为了简单，术语‘镜片’用于本说明书中，但是须被理解为‘工作视景眼镜片系统’。表面项的值可以相对于各点来表示。各点借助于如上关于图3、图5和图6所定义的参考系中的横坐标或纵坐标来定位。
光学项中的值可针对注视方向来表示。注视方向通常是由它们的降低程度以及原点在眼睛转动中心的参考系中的方位角来给定。当镜片被安装在眼睛前方时，对于主注视方向而言，称为装配十字的点被置于眼睛的瞳孔前面或眼睛转动中心Q’前面。该主注视方向对应于佩戴者正直视前方的情形。在所选择的参考系中，不论装配十字定位在镜片的哪个表面(后表面或前表面)，该装配十字因此对应于0°的降低角α和0°的方位角β。
以上参考图7至图9所作的描述是针对中央视觉给出。在周边视觉中，由于注视方向固定，因此瞳孔的中心取代眼睛的转动中心而被考虑并且周边光线方向取代注视方向而被考虑。当考虑外围视觉时，角α和角β对应于光线方向，而非注视方向。
在该描述的剩余部分，可以使用术语如《向上》、《底部》、《水平》、《竖直》、《以上》、《以下》、《前》、《后》，或其他指示相对位置的字。在镜片的佩戴条件下理解这些术语。
值得注意地，镜片的“上”部分对应于一个负降低角α<0°以及镜片的“下”部分对应于一个正降低角α>0°。类似地，镜片的或半成品镜片毛坯的表面的“上”部分对应于沿y轴的正值，并且优选地对应于沿y轴的大于该装配十字处的y值的值，并且镜片的或半成品镜片毛坯的表面的“下”部分对应于沿如以上关于图3、图6和图7定义的参考系内的y轴的负值，并且优选地对应于沿y轴的小于该装配十字处的y值的值。
如图1B中所示，根据本发明的渐变多焦点眼科镜片包括：
-远距离视区20，
-近距离视区30，
-中距离视区40，以及
-从远距离视区20延伸到近距离视区30并且穿过中距离视区40的主视线50。
该远距离视区具有被适配成给佩戴者提供远距离视觉下的清晰视觉的第一渐变焦度。
该近距离视区具有被适配成给佩戴者提供近距离视觉下的清晰视觉的第二渐变焦度。
该中距离视区具有被适配成给佩戴者提供近中距离视觉下的清晰视觉的第二渐变焦度。
第一渐变区连结远距离视区20和中距离视区40，并且第二渐变域连结中距离视区40和近距离视区30。
根据本发明的实施例，主视线50对应于该渐变多焦点镜片的子午线。
出于本发明的目的，渐变多焦点镜片的子午线50定义如下：对于与该装配十字相对应的注视方向与在该视近区内的注视方向之间的角α＝α1的视野的每次降低，搜索该注视方向(α1，β1)，因为在该注视方向上，局部残余散光是最小的。因此，所有这些以那种方式定义的注视方向形成工作视景-眼睛-镜片系统的子午线。该镜片的子午线表示当佩戴者从视远到视近观看时他的平均注视方向的轨迹。镜片的表面的子午线被定义如下：属于镜片的光学子午线的每个注视方向(α，β)与表面在点(x，y)上相交。该表面的子午线为与该镜片的子午线的注视方向相对应的点集。
图1C展示了沿着根据本发明的渐变多焦点眼科镜片的子午线50的平均屈光力。这些x轴的刻度为屈光度，并且y轴以根据本发明的渐变多焦点眼科镜片的度数为单位给出了高度。
如图1C所示，远、近和中距离视区可以包括沿具有稳定屈光力的子午线的多个区段。有利地，这样的稳定区域提高了佩戴者在使用该渐变眼科镜片时、特别是在使用渐变多焦点镜片寻向远、近和中间距离时的视觉舒适度。
当屈光力具有小于或等于大于0.02D/°(例如小于或等于0.01D/°)的斜率时，区段被认为是稳定的。
根据实施例，该渐变多焦点眼科镜片被安排成使得在平常佩戴条件下主观察方向与该远距离视区相交。另外，主观察方向的屈光力对应于给佩戴者开出的造远距离视觉下的屈光力。
有利地，这样的配置提高了佩戴者的视觉舒适度。
根据本发明的实施例，在平常佩戴条件下，从装配十字到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该渐变多焦点镜片的下加光Add的10％的点的注视方向降低角是大于或等于-8°(例如大于或等于0°)并且小于或等于8°(例如小于或等于4°)。
该渐变多焦点镜片的下加光Add可以被定义为远距离视觉方向与近距离视觉方向之间的屈光力差。
有利地，这样的配置提供了大且长的远距离视区，从而当寻向远距离时提高了佩戴者的视觉舒适度。
在图1C的实例中，从装配十字到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该渐变多焦点镜片的下加光Add的10％的点的注视方向降低角为约2.5°。
根据本发明的实施例，在平常佩戴条件下，从装配十字到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该渐变多焦点镜片的下加光Add的85％的点的注视方向降低角是小于或等于34°(例如小于或等于28°)并且大于或等于20°。
有利地，这样的配置提供了佩戴者不需要将他的视觉降低很多以达到近距离视区，从而当寻向近距离时提高了佩戴者的视觉舒适度。
在图1C的实例中，从装配十字到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该渐变多焦点镜片的下加光Add的85％的点的注视方向降低角为约31.5°。
根据本发明的实施例，在平常佩戴条件下，该渐变多焦点眼科镜片的渐变长度LP10-85小于或等于30°，例如小于或等于25°。
该渐变多焦点眼科镜片的渐变长度LP10-85被定义为是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该渐变多焦点眼科镜片的下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该渐变多焦点眼科镜片的下加光的85％的点的注视方向降低角。
有利地，这样的配置提供了近距离视区与远距离视区之间的角距离不是太大，从而当从远距离寻向近距离时提高了佩戴者的视觉舒适度，并且反之亦然。
在图1C的实例中，该渐变多焦点眼科镜片的渐变长度LP10-85为约29°。
根据本发明的实施例，渐变长度LP10-85包括中距离视区。
图10表示根据本发明的实施例的沿着眼科镜片的子午线的平均焦度梯度。
如图10所示，该渐变多焦点眼科镜片至少包括该主视线的中间区段，沿着该中间区段，平均焦度梯度具有至少两个极大值MAX1和MAX2。
这两个极大值MAX1和MAX2小于或等于该主视线的以下区段的焦度梯度的平均值的1.75倍，该区段包含在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间。
在图10的实例中，平均焦度梯度的第一极大值MAX1约为1.04D/°，平均焦度梯度的第二极大值MAX2约为0.081D/°，该主视线的、包含在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间的区段上的焦度梯度的平均值为约0.061D/°。
因此，两个极大值都小于与在渐变长度LP10-85上的焦度梯度的平均值的1.75倍相对应的0.107D/°。
有利地，限制光焦度的梯度的极大值提高了佩戴者的视觉舒适度，特别是在使用中距离区时。
光焦度的梯度可以通过以下方式来限制：对于包含在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点与该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间的每个点而言，该镜片的光焦度与线性光焦度渐变度函数之间的差小于或等于Add/4。
梯度焦度的极大值的限制或梯度焦度与线性光焦度渐变之间的差的限制限制了镜片的光学畸变并且提供了沿整条主视线的焦度的平滑转变，这将允许佩戴者容易地适应镜片，同时实现改进的视中。
特别地，梯度焦度的极大值的限制或梯度焦度与线性光焦度渐变度之间的差的限制允许提出具有改进的视中同时保持接近标准镜片设计的梯度特性的镜片设计。
线性光焦度渐变度函数被定义在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点与该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间。
根据本发明的实施例，在平常佩戴条件下，在渐变长度LP10-85中沿着主视线，焦距梯度的局部变化具有极小值，该极小值比0.75*Add/LP10-85小至少三倍(例如小至少五倍)，其中，Add是该渐变多焦点镜片的下加光，并且LP10-85是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角。优选地，该中距离视区包括焦度梯度局部变化极小值。
根据实施例，焦度梯度局部变化极小值可以基本上等于零。
有利地，沿着渐变长度LP10-85具有小的焦度梯度局部变化极小值提供了稳定的中距离视区，从而当寻向中间距离时提高了佩戴者的视觉舒适度。
根据本发明的实施例，在平常佩戴条件下，该主视线包括沿其光焦度变化小于Add/8的稳定区段，其中，Add是该渐变多焦点镜片的下加光。该稳定区段具有大于或等于LP10-85/4(例如大于或等于LP10-85/3)的长度，其中，LP10-85是渐变长度、被定义为是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角。
在图1D的实例中，该实例对应于具有2屈光度的下加光的渐变多焦点眼科镜片，对于约29°的渐变长度LP10-85，该稳定区段具有约11°的长度。
图11示出了等平均焦度线，即由平均焦度具有相同光焦度的点形成的线。x轴和y轴分别给出角[β]和[α]。
图12使用与图11相同的轴线示出了无用散光等值线。
图11和图12对应于如图1C上所表示的同一渐变多焦点镜片。
根据本发明的实施例，在平常佩戴条件下，在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的25％的点与该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间，表示0.5D的无用散光等值线之间的宽度具有最大Wmax值。
Wmax大于或等于LP10-85/Add，例如大于4*LP10-85/(3*Add)。
在图12的实例中，Wmax为约13°，其中，LP10-85/Add为约12.28。
有利地，具有大于或等于LP10-85/Add的Wmax提供了大的中距离视区，从而当寻向中间距离时提高了佩戴者的视觉舒适度。
为了提高主观察方向上的视觉舒适度，根据本发明的实施例的渐变多焦点眼科镜片被安排成使得在平常佩戴条件下，在装配十字处表示0.5D的无用散光等值线之间的宽度大于或等于LP10-85/Add，例如大于4*LP10-85/(3*Add)。
为了提高在佩戴者使用近距离视区时的视觉舒适度，根据本发明的实施例的渐变多焦点眼科镜片被安排成使得在平常佩戴条件下，在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该渐变多焦点眼科镜片的下加光的100％的点处表示0.5D的无用散光等值线之间的宽度是大于或等于LP10-85/Add，例如大于4*LP10-85/(3*Add)。
该渐变多焦点镜片的第一主表面(当佩戴者佩戴镜片时最靠近佩戴者的眼睛的主表面)用作处方表面。该第一主表面包括轴对称而点不对称的多焦点表面。
至于远距离视区和近距离视区，该中距离视区可以被单独优化以至少基于佩戴者参数提供附加光学功能。例如，可以根据佩戴者参数单独优化该视中区的位置和/或长度和/或平均光焦度。
如图13中所展示的，本发明进一步涉及一种例如由计算机装置实施的、确定根据本发明的渐变多焦点镜片的方法。
根据本发明的方法至少包括：
-佩戴者数据接收步骤S1，
-表面参数确定步骤S2，以及
-表面参数发送步骤S3。
在佩戴者数据接收步骤S1过程中，接收包括至少佩戴者的处方的佩戴者数据。佩戴者数据可以进一步包括与该佩戴者在寻向多个中间距离时进行的活动或行为有关的数据。
在表面参数确定步骤S2过程中，确定对该渐变多焦点镜片的第一和第二主表面进行定义的参数。至少基于该佩戴者数据确定对该渐变多焦点镜片的第一和第二主表面进行定义的所述参数，基于该佩戴者在寻向多个中间距离时的活动或行为确定这些参数。
例如，当观看中间距离处的物体时，可以基于佩戴者的视线方向来确定中距离视区的位置。针对中距离的佩戴者注视方向(αi，βi)可以由任何眼睛跟踪设备测量，该眼睛跟踪设备还提供适于中距离任务的视觉目标，例如放置在中距离处的文本、图像、视频。这个视觉目标可以是计算机显示文本的形式并且使用具有眼睛跟踪软件的照相机来测量注视方向，或者是电子平板等的形式。
然后，可以将视中的位置定位在(αi，βi)位置。
中距离视区的第三屈光力可以基于佩戴者的关于佩戴者使用的最频繁的中距离的测量或输入来确定。例如，佩戴者可以提供他与他的计算机屏幕之间的距离，并且第三屈光力可以适于这样的距离。这个参数还可以由眼睛跟踪设备测量，该眼睛跟踪装置可以具有用于测量视觉目标和佩戴者之间的距离的装置。
还可以基于佩戴者数据来适配中距离视区的大小。例如，基于佩戴者屏幕的距离和大小，人们可以确定中距离视区的竖直尺寸和水平尺寸。
人们还可以使用眼睛跟踪设备确定中距离视区的大小，并且当观看适于中距任务的视觉目标时确定注视方向的水平和/或竖直范围。
更一般地，佩戴者在观看中距离时进行的活动的类型可以用于自定义中距离视区。
根据佩戴者的活动，人们可以确定观察距离、主视线方向、正在观测的中距离处的物体的大小。
例如，人们可以向佩戴者询问他/她在中离距活动上花费的时间，例如用于计算或使用移动电话而花费的时间。
还可以在从没有任何自定义的平均参数中选择观察距离、主视线方向、正在观察的物体的大小。
另外，梯度焦度的变化可以与佩戴者在中间距离视觉下进行动态或静态活动的事实相关。
根据本发明的实施例，可以使用一种优化方法来实施表面参数确定步骤S2。
例如，该渐变多焦点镜片由光学函数(OF)识别，该第一主表面由第一等式(ES1)定义并且该第二主表面由第二等式(ES2)定义，该表面确定步骤进一步包括：
-生成步骤，在该步骤过程中，使用虚拟光学系统生成虚拟函数(VOF)；
-修改步骤，在该步骤过程中，修改该虚拟函数以获得该光学函数(OF)；
-计算步骤，在该步骤过程中，从该光学函数计算所述第一和第二等式(OF)。
根据本发明的实施例，该表面参数确定步骤可以进一步包括：
-初始表面提供步骤，在该步骤过程中，提供与第一坐标系相关联的初始表面Sini，所述初始表面Sini包括多个表面点P1，每个表面点P1具有平均球镜度Sph(P1)和柱镜度Cyl(P1)，每个初始表面Sini提供所述初始屈光功能，
-修改表面选择步骤，在该步骤过程中，选择修改表面Smod，这些修改表面与第二坐标系相关联，修改表面Smodi包括多个表面点P1、…、Pm，每个表面点Pi具有平均球镜度Sph(Pi)和柱镜度Cyl(Pi)，i和m是整数，其中1≤i≤m，并且m≥1，
-定向步骤，在该步骤过程中，确定该第一坐标系和该第二坐标系的相对位置和定向，
-组合步骤，在该步骤过程中，将初始表面Sini与修改表面相组合以获得经功能化的眼科镜片表面。
有利地，使用修改表面允许适配现有的光学设计，而不必重新计算光学设计。
在表面参数发送步骤S3过程中，在该表面参数确定步骤过程中确定的表面参数被发送到镜片制造侧，以便制造渐变多焦点镜片。
如图14所展示的，根据本发明的方法能够以一般安排来实施，根据该安排，从镜片订购侧100订购渐变眼科镜片，在镜片确定侧110确定该渐变多焦点镜片，最后在镜片制造侧120制造该镜片。一旦制造好，就可以将该渐变多焦点镜片从镜片制造侧发送到镜片订购侧。
如图14所示，镜片订购侧、确定侧与制造侧之间的数据可以被存储在中央存储设备(如云存储设备)中。每一侧独立地向云端传递(即接收和发送)数据。
虽然未表示，但是这些不同的侧可以被不同地配置并且直接联接，特别是镜片确定侧和制造侧可以位于相同的位置。
根据本发明的实施例，该佩戴者数据进一步包括与所选择的眼镜架相关的几何数据，并且该方法进一步包括磨边参数确定步骤，在该步骤过程中，确定该渐变多焦点镜片的磨边参数，以适合所选择的眼镜架。
该方法可以进一步包括在镜片制造侧的制造步骤和磨边步骤。
上文已经借助实施例对本发明进行了描述，而不限制随附权利要求书中所限定的总体发明概念。
在参考前述说明性实施例之后，许多修改和变化将对本领域的普通技术人员是明显的，这些实施例仅以举例方式给出并且无意限制本发明的范围，本发明的范围仅是由所附权利要求书来确定的。
在权利要求书中，词“包括”不排除其他的元件或步骤，并且不定冠词“一个(a)”或“一个(an)”不排除多个。不同的特征在相互不同的从属权利要求中被叙述这个单纯的事实并不表示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求书中的任何参考符号都不应当被解释为限制本发明的范围。
Claims (15)
1.一种适于矫正使用者视力并且具有第一主表面和第二主表面的渐变多焦点镜片，其中，该第一主表面被定位成在该使用者佩戴该渐变多焦点镜片时最靠近该使用者的眼睛，该渐变多焦点镜片至少包括：
-具有第一屈光力的远距离视区，
-具有第二屈光力的近距离视区，
-具有第三屈光力的中距离视区，以及
-第一和第二渐变区，
-从该远距离视区延伸到该近距离视区并且穿过该中距离视区的主视线，
其中，该第一渐变区连结该远距离视区和该中距离视区，并且该第二渐变区连结该中距离视区和该近距离视区。
2.根据前一项权利要求所述的渐变多焦点镜片，其中，该中距离视区包括具有稳定光焦度的区域。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的渐变多焦点镜片，至少包括该主视线的中间区段，沿着该中间区段，焦度梯度具有至少两个极大值和一个极小值，这两个极大值小于或等于在该主视线的以下区段上的焦度梯度的平均值的1.75倍：该区段包含在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间。
4.根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片，其中，对于该主视线的、包含在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间的每个点而言，该镜片的光焦度与线性光焦度渐变度函数之间的差小于或等于Add/4，其中，Add是该光学镜片的下加光，并且该线性光焦度渐变度函数是在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的点与该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间定义的。
5.根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片，其中，在平常佩戴条件下，从装配十字到该主视线中使得该镜片的光焦度达到85％的点的注视方向降低角是小于或等于34°。
6.根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片，其中，在平常佩戴条件下，焦度梯度的局部变化沿该主视线在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该镜片的下加光的10％的注视方向与该主视线中使得该镜片的光焦度达到85％的注视方向之间具有极小值，该极小值比0.75*Add/LP10-85小至少三倍，其中，Add是该渐变多焦点镜片的下加光，并且LP10-85是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角。
7.根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片，其中，在平常佩戴条件下，该主视线包括光焦度沿其的变化小于Add/8的稳定区段，其中，Add是该渐变多焦点镜片的下加光，该稳定区段具有大于或等于LP10-85/4的长度，其中，LP10-85是渐变长度、被定义为从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角。
8.根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片，其中，在平常佩戴条件下，在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的25％的点与该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点之间，表示0.5D的无用散光等值线之间的宽度具有最大Wmax值，
Wmax大于或等于LP10-85/Add，其中，LP10-85是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角，并且Add是该渐变多焦点镜片的下加光。
9.根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片，其中，在平常佩戴条件下，在该装配十字处表示0.5D的无用散光等值线之间的宽度大于或等于LP10-85/Add，其中，LP10-85是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角，并且Add是该渐变多焦点镜片的下加光。
10.根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片，其中，在平常佩戴条件下，在该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的100％的点处表示0.5D的无用散光等值线之间的宽度大于或等于LP10-85/Add，其中，LP10-85是从该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的10％的点到该主视线中使得该镜片的光焦度达到该下加光的85％的点的注视方向降低角，并且Add是该渐变多焦点镜片的下加光。
11.根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片，其中，该第一主表面用作处方表面，所述第一主表面包括轴对称而点不对称的多焦点表面。
12.根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片，其中，该视中区被单独优化以至少基于佩戴者参数提供附加光学功能。
13.一种确定根据以上权利要求中任一项所述的渐变多焦点镜片的方法，该方法包括：
-佩戴者数据接收步骤，在该步骤过程中，在镜片确定侧从镜片订购侧接收至少包括佩戴者的处方的佩戴者数据，该佩戴者数据进一步包括与该佩戴者在寻向多个中距离时进行的活动或行为有关的数据，
-表面参数确定步骤，在该步骤过程中，至少基于该佩戴者数据确定对该渐变多焦点镜片的该第一主表面和第二主表面进行定义的参数，基于该佩戴者在寻向多个中距离时的活动或行为确定对该中距离视区进行定义的参数，
-表面参数发送步骤，在该步骤过程中，在该表面参数确定步骤过程中确定的表面参数被发送到镜片制造侧，以便得到渐变多焦点镜片。
14.根据权利要求所述的方法，其中，在该表面参数确定步骤过程中，根据该佩戴者数据单独优化该视中区的位置和/或长度和/或平均光焦度。
15.一种计算机程序产品，包括一个或多个存储的指令序列，这些指令序列对处理器而言是可存取的，并且在由该处理器执行时，致使该处理器实施如权利要求13或14所述的步骤。
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