CN110520787B - 确定眼镜片的基弧的计算机实施的方法和制造眼镜片的方法 - Google Patents

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Abstract

一种确定表示眼镜片的前表面的基弧的基弧值的计算机实施的方法，包括接收个体处方数据以及基于该处方数据确定眼镜片的前表面的基弧值的步骤。根据接收到的处方数据基于包括在处方数据中的一个或多个值与基弧值之间的函数关系来计算基弧值。

Description

确定眼镜片的基弧的计算机实施的方法和制造眼镜片的方法
技术领域
本发明涉及一种确定表示眼镜片、即戴在眼球前方而不与眼球接触的眼科镜片的至少一个基弧的至少一个基弧值的计算机实施的方法。此外，本发明涉及一种制造眼镜片的方法。
背景技术
眼镜片的自由形式表面是可以在制造过程中自由形成并且不需要展现轴对称性或旋转对称性的表面。特别地，自由形式表面可以在表面的不同部分中产生不同的（球镜的和/或散光的）屈光力。使用自由形式表面允许就配戴者所体验到的成像质量而言提高眼镜片的质量。例如，通过使用自由形式表面，考虑眼镜片为其制造的配戴者的个体处方数据以及个体配戴位置，可以优化眼镜片。单光镜片以及多焦点或渐变屈光力镜片中提供自由形式表面的可能性存在，其中术语“单光镜片”指代被设计成提供单个屈光力的眼镜片，而术语“渐变屈光力镜片”指代具有至少一个渐变表面的眼镜片，该至少一个渐变表面提供随着配戴者向下看而增大的屈光力。渐变屈光力镜片包括视近部分和视远部分，其中术语“视近部分”和“视远部分”分别指代多焦点或渐变屈光力镜片的具有视近用屈光力的那个部分和多焦点或渐变屈光力镜片的具有视远用屈光力的那个部分。配戴者所体验到的视近用屈光力与视远用屈光力之间的差异被称为下加光。视近部分与视远部分之间存在中间走廊，在该中间走廊中，配戴者所体验到的屈光力从视近用屈光力减小到视远用屈光力，并且在该中间走廊中配戴者的视力是清晰的。渐进多焦点镜片的自由形式表面包括更多数量的参数，在计算该表面而不是计算单光镜片的自由形式表面时，可以考虑这些参数，例如中间走廊的长度、中间走廊的位置、或下加光。
自由形式表面可以位于眼镜片的前表面或后表面。然而，前表面和后表面均为自由形式表面也是可能的。在所有三种情况下，通常存在一组由基弧值表示的基弧。基弧值由典型地前表面的标称表面屈光力给出。在这种情况下，表面屈光力是表面前方与后方的折射率之间的差值乘以表面的曲率。如果表面的曲率不是恒定的，例如自由形式表面的情况，表面前方与后方的折射率之间的差值要乘以的曲率类似于表面的参考点处的平均曲率或在整个表面上取均值的均值曲率。通常，基弧针对1.53的标称折射率来给出，即使制造眼镜片的材料具有另一个折射率。在这种情况下，基弧值需要针对实际折射率变换以用于光学计算。要针对给定处方数据使用的基弧至少取决于眼镜片的球镜度和/或柱镜度。如果适合的话，要使用的基弧可以取决于比如下加光、中间走廊的长度等进一步的参数。典型地，存在所谓的基弧表，这些基弧表将多个基弧值关联至球镜度与柱镜度的多个组合。
在眼镜片的后表面上的自由形式表面的情况下，前表面优选地由基弧值所限定的球面表面给出，并且自由形式表面的形状被配置为使得当在眼镜片的配戴者透过眼镜片观看时提供根据处方数据的屈光力。
在眼镜片的前表面上的自由形式表面的情况下，从处方数据得出的焦度优选地通过眼镜片的后表面的合适的球面形状或环曲面形状来实现。
提供多个基弧的主要原因是提供眼镜片的新月状形状，即具有凸形前表面和凹形后表面。眼镜片的凹形后表面应当优选地具有对于整个后表面在至少零与优选地不大于10屈光度之间的表面屈光力。
通常，基弧的数量受到限制以便将用于形成半成品镜片坯件的模具的数量和库存成本最小化。因此，典型地基弧数量小于10。
因此，每个基弧典型地用于焦度值域，其中每个域包括不同屈光力值的间隔，例如球镜度的间隔和柱镜度的间隔。在域的边界处，表示前表面的弯曲的基弧值显示出典型地在参考1.53折射率的1屈光度数量级的步长。然而，步长还可以是大于1屈光度，例如1.25或1.5屈光度。
期望针对给定处方数据和配戴数据选择最合适的基弧。US 8,313,194 B2中描述了从一组基弧中选择合适的基弧的方法。在这个方法中，从基弧的列表中选择定制的基弧，其中，根据自定义标准来选择定制的基弧。
然而，随着眼镜片的个性化增大，寻找合适的基弧仍是问题。
发明内容
本发明的方面涉及确定至少一个基弧值的计算机实施的方法。在说明书中，使用了以下术语，定义如下。
“球镜度”是眼镜片的屈光力，它将平行光的近轴束带到单个焦点上，平行光的近轴束带是一束光，其中，包含在来自光轴的光束中的光线的距离很短，并且光线相对于光轴的角度可以根据sinα ≈ α求出近似值。
眼镜片的“散光屈光力”指代眼镜片将平行光的近轴束带到相互成直角的两个单独的线焦点上的能力。在这种情况下，术语“主子午线”是指柱镜度镜片的与两个焦点线平行的两个相互垂直的子午线中的一个，其中，术语“子午线”是指包含表面的曲率中心和在曲率中心的法向矢量的平面。与散光屈光力相关的是“柱镜度”，它代表两个主子午线上的屈光力差。被选择作为柱镜度的参考的主子午线的方向被称为“柱镜轴位”。
“棱镜度”指代DIN EN ISO 13666:2013-10第10节中定义的配置参考点处的棱镜效应值。DIN EN ISO 13666:2013-10通过引用并入本文。
术语“焦度”用作术语“球镜度”和“散光度”的通用术语，并且术语“屈光力”用作术语“焦度”和“棱镜度”的通用术语。
术语“处方数据”或“个体处方数据”用作眼镜片的一组光学特征的通用术语，这组光学特征例如是眼科医生或验光师所确定的用于矫正配戴者的个体视力的球镜度的值、柱镜度的值、柱镜轴位的方向、以及如果适合的话下加光的值。此外，处方可以包含进一步的值，例如棱镜度的值。
术语“配戴位置”指代在配戴期间眼镜片相对于眼睛和脸部的位置和取向（参见DIN ISO 13666:2013-10，第9.15节），并且例如包括后顶点距离、镜圈面部弧度、和/或前倾角的值。“镜圈面部弧度”是眼镜前部的平面与右镜片形状或左镜片形状的平面之间的角度，术语“前倾角”是指眼镜片的第一前表面在其方框中心处（即在水平中心线与竖直中心线的交点处）的法线之间在竖直平面中的角度，并且术语“后顶点距离”是指在限定的观察方向上角膜顶点与眼镜片后表面之间的距离（参见DIN ISO 13666:2013-10，第5.27节和第17节）。
术语“镜架数据”包括眼镜架的几何形状和中心点的坐标（参见DIN ISO 13666:2013-10，第17节）。进一步地，术语“镜架数据”可以包括镜架的3D数据，例如分别是镜架凹槽和镜架镜圈的数据，或演示镜片的前边缘的数据。
进一步地，术语“镜架数据”可以包括方框法系统或加方框的镜片系统，即基于镜片或镜片坯件的末端的水平切线和竖直切线所形成的矩形的测量和定义系统（参见DINISO 13666:2013-10，第5.1节）。
在一个基弧的情况下，术语“基弧”在此上下文中根据表面（优选地眼镜片的前表面）的平均曲率的半径r（单位为mm）并且根据标称折射率n = 1.53限定如下：基弧 =
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，除非另有限定。
在多于一个基弧的情况下，术语“基弧”在此上下文中根据表面（优选地眼镜片的前表面）的在不同部分中的平均曲率的半径r（单位为mm）限定。优选地，在多于一个基弧的情况下，术语“基弧”在此上下文中从表面（优选地眼镜片的前表面）的在与基弧一样多的不同部分（穿过表面上的参考点）中的平均曲率的半径r（单位为mm）限定，除非另有限定。
在两个基弧的情况下，术语“基弧”在此上下文中根据两个半径rmin和rmax（单位均为mm）、根据表面的穿过表面（优选地眼镜片的前表面）上的参考点的具有最小平均曲率和最大平均曲率的两个部分的平均曲率如下限定：基弧1 =
Figure DEST_PATH_IMAGE004
，基弧2 =
Figure DEST_PATH_IMAGE006
，n= 标称折射率，n = 1.53，除非另有限定。
术语“半成品眼镜片坯件”指代仅具有一个光学成品表面的眼镜片元件（参见DINISO 13666:2013- 10，第8.4.2节）。
术语“眼镜片坯件”或“成品镜片”指代镜片元件的两侧均具有它们的最终光学表面的眼镜片元件（参见DIN ISO 13666:2013-10，第8.4.6节）。
函数关系是数学中定义的实函数。函数关系优选地是连续函数关系。
连续函数关系表示数学中定义的实连续函数：函数f在其域D的点h处是连续的，条件为对于D中的趋向于h的每个序列（xn），序列f（xn）始终收敛于f（h），即f（xn）-> f（h）。
根据本发明的第一方面，提供了一种确定表示眼镜片的前表面的基弧的基弧值的计算机实施的方法。该方法包括接收处方数据的步骤，例如通过使用人机接口（诸如键盘、语音识别单元、触摸屏等）的手动输入或通过电子接口接收，如例如EP17173929.5或EP17153556.0中所描述的。根据接收到的处方数据，基于包括在处方数据中的一侧上的至少一个值与另一侧上的基弧值之间的连续非恒定函数关系计算用于个体处方数据的基弧值。
在确定基弧值的计算机实施的方法的实施例中，处方数据至少包括球镜度的值。可替代地，确定基弧值的计算机实施的方法至少包括球镜度的值和柱镜度的值、或球镜度和物距、优选地球镜度和可变物距、或球镜度和柱镜度以及任选地物距、或球镜度和柱镜度以及轴位和任选地物距、或球镜度和棱镜度以及任选地物距、或球镜度和柱镜度以及棱镜度和任选地物距，每个值都包括在视远和/或视近的个体处方数据中。
在这种情况下，计算基弧值可以包括基于包含在处方数据中的一侧上的球镜度的值与另一侧上的基弧值之间的函数关系来计算基弧值，或基于包含在处方数据中的一侧上的球镜度的值和柱镜度的值与另一侧上的基弧值之间的函数关系来计算基弧值。在这种情况下，可以包括在处方数据中的球镜度的值和柱镜度的可能值可以形成至少两个值域。于是，包括在处方数据中的值与基弧值之间的函数关系、优选地连续函数关系可以取决于包含在个体处方数据中的各自用于视远和/或视近的球镜度和柱镜度作为其一部分的域。
在确定基弧值的计算机实施的方法的进一步实施例中，该方法可以进一步包括接收配戴位置数据和/或镜架数据并且在计算基弧值时将所接收到的配戴位置数据和/或所接收到的镜架数据考虑在内。类似于个体处方数据，配戴位置数据和/或镜架数据可以通过人机接口从人工输入中接收、从电子接口接收等。例如，可以使用面部镜圈弧度来增大从个体处方数据得出的基弧值，即较高的面部镜圈弧度可以产生较高的基弧值，从而使得眼镜片更好地适合配戴者的面部形式。在另一个实例中，对于处方数据的域，例如，对于个体处方数据的整个域，球镜数据和柱镜数据的一组组合、优选地对于以下处方数据，眼镜片元件的后表面的最小曲率是恒定的：球镜 ≥ 0和个体处方数据的屈光度请求产生的基弧以及任选地配戴位置数据和任选地镜架数据产生针对个体处方数据整个域的薄、平坦且美观的眼镜片。
根据本发明的第二方面，提供了一种确定表示眼镜片的前表面的基弧的至少一个基弧值的计算机实施的方法。该方法包括接收镜架数据的步骤，例如通过使用人机接口（诸如键盘、语音识别单元、触摸屏等）的手动输入接收、优选地通过电子接口接收，如EP17173929.5或EP17153556.0中所描述的。根据所接收到的镜架数据计算至少一个基弧值。
至少一个基弧值可以根据以下各项来计算：
a) 球面与表示镜架镜圈数据的曲线或与表示镜架镜圈数据的曲线的点的拟合，或
b) 圆环面与表示该镜架镜圈数据的曲线或与表示该镜架镜圈数据的曲线的点的拟合，或
c) 表面、优选地自由形式表面与表示该镜架镜圈数据的曲线或与表示该镜架镜圈数据的曲线的点的拟合。
可以通过例如测量演示镜片的前边缘上的点、或镜架镜圈的前表面上的点、或镜架镜圈的前表面的内边缘上的点、或镜架的凹槽上的点而获得该曲线或曲线数据。
在DIN EN ISO 13666:2013-10，第17.1节，注1中限定了演示镜片。可以使用定心装置，比如i.Terminal 2或ZEISS VISUFIT 1000 （均为Carl Zeiss Vision公司）作为获得测量点的装置。优选地，通过测量镜架镜圈的前表面的点而获得曲线，尤其优选地，通过由定心装置测量镜架镜圈的前表面的点而获得该曲线。
下面详细描述了至少一个基弧的上述可能的计算：
a) 根据球面与表示镜架镜圈数据的曲线、优选地3D曲线的拟合或与表示镜架镜圈数据的曲线、优选地3D曲线的点的拟合计算一个基弧值。
可以根据曲线或曲线数据选择表示曲线或曲线数据的点。
确定与所选择的这些点拟合、优选地最佳拟合的球面，并且根据这个球面的半径计算基弧值。球面与曲线的最佳拟合是指确定球面的半径和中心，使得所选择的点到这个球面的距离之和最小，或使得所选择的点到这个球面的距离的平方和最小。优选地球面与曲线的最佳拟合是指确定球面的半径和中心，使得所选择的点到这个球面的距离的平方和最小。
利用所确定的半径r，基弧值为
Figure 161083DEST_PATH_IMAGE002
，其中，n为标称折射率n = 1.53。
b) 根据圆环面与表示镜架镜圈数据的曲线、优选地3D曲线的拟合或与表示镜架镜圈数据的曲线、优选地3D曲线的点的拟合计算两个基弧值。
可以根据曲线或曲线数据选择表示曲线或曲线数据的点。
确定与所选择的这些点拟合、优选地最佳拟合的圆环面，并且根据这个圆环面的半径计算基弧值。特别优选的是，确定在水平方向或竖直方向上具有最小半径并且与这些曲线数据拟合、优选地最佳拟合的圆环面，并且根据这个圆环面的半径计算基弧值。水平方向和竖直方向分别指代眼镜前部的平面或镜片形状的平面，优选地是镜片形状的平面。
圆环面与曲线的最佳拟合是指确定使得所选择的点到这个圆环面的距离之和最小、或使得所选择的点到这个球面的距离的平方和最小的圆环面的两个主半径、顶点、以及轴线。优选地，圆环面与曲线的最佳拟合是指确定使得所选择的点到这个圆环面的距离的平方和最小的圆环面的两个主半径、顶点、以及轴线。
利用所确定的两个主半径r min 和r max ，两个基弧值为
Figure 78224DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure DEST_PATH_IMAGE008
，n =标称折射率，n = 1.53。
c) 根据表面、优选地自由形式表面与表示镜架镜圈数据的曲线、优选地3D曲线的拟合或与表示镜架镜圈数据的曲线、优选地3D曲线的点的拟合，并且根据第一给定基弧值和/或第二给定基弧值计算一个或两个基弧值。
可以根据曲线或曲线数据选择表示曲线或曲线数据的点。
确定优选地在指定域中与所选择的这些点拟合、优选地最佳拟合并且与球面或圆环面拟合、优选地最佳拟合的表面、优选地自由形式表面。优选地，球面的半径为
Figure DEST_PATH_IMAGE010
。优选地，圆环面的半径为
Figure DEST_PATH_IMAGE012
和
Figure DEST_PATH_IMAGE014
。给定基弧值、给定基弧值1、给定基弧值2各自可以例如从球面或圆环面与镜架数据的拟合获得，如以上分别结合项a) 和项b) 所描述的。可替代地，给定基弧值、给定基弧值1、给定基弧值2各自可以从例如个体处方数据中得出。优选地，指定域是镜圈内的域或中心在镜圈内的圆盘，优选地，该中心是根据DIN EN ISO 13666:2013-10，第5.4节的方框中心。
自由形式表面的一个或两个基弧值通过球面或圆环面与给定域内的自由形式表面的最佳拟合而获得。于是，一个基弧值为
Figure 44912DEST_PATH_IMAGE002
，其中，半径r为这个最佳拟合球面的半径，并且n为标称折射率n = 1.53。两个基弧值为
Figure 440121DEST_PATH_IMAGE004
和
Figure 582389DEST_PATH_IMAGE008
，其中，半径rmin和rmax为这个最佳拟合圆环面的半径，并且n = 标称折射率，n = 1.53。
例如，一个基弧值的最佳拟合如下完成：
确定使得所选择的点到自由形式表面的距离的平方加上给定基弧值与自由形式表面的基弧值之差的加权平方最小的自由形式表面。
例如，两个基弧值的最佳拟合如下完成：
确定使得所选择的点到自由形式表面的距离的平方加上给定的两个基弧值与自由形式表面的两个基弧值之差的加权平方最小的自由形式表面。
根据本发明的第三方面，提供了一种确定表示眼镜片的前表面的基弧的至少一个基弧值的计算机实施的方法。该方法包括优选地通过外部输入接收镜架数据，并且根据第二方面根据镜架数据确定至少一个基弧值bc1和任选地bc2，或至少一个基弧值bc1和任选地bc2可以是给定值。此外，该方法包括接收处方数据以及任选地配戴位置的步骤，例如通过使用人机接口（诸如键盘、语音识别单元、触摸屏等）的手动输入接收或通过电子接口接收，如EP17173929.5或EP17153556.0中所描述的。根据接收到的处方数据以及任选地配戴位置，分别基于包括在处方数据以及任选地配戴位置中的一侧上的至少一个值与另一侧上的至少一个最小基弧值bcmin之间的第一连续非恒定函数关系并且基于包括在处方数据以及任选地配戴位置中的一侧上的至少一个值与另一侧上的至少一个最大基弧值bcmax之间的第二连续非恒定函数关系来计算个体处方数据的至少一个最小基弧值bcmin和至少一个最大基弧值bcmax。优选地，结合要使用的来自个体处方数据的完全相同值，bcmin ≤ bcmax。
优选地，可以选择用于最小基弧值的函数关系以避免产生凸形后表面，并且可以选择用于最大基弧值的函数关系以避免产生过度陡峭的后表面，即出于美观原因或制造原因，避免后表面过度弯曲的镜片。对于不同制造过程，例如对于不同类型的自由形式表面，至少一个最小基弧值bcmin和最大基弧值bcmax可以是不同的。如果根据在第二方面如以上所描述地获得的镜架数据计算出的基弧仅由一个基弧值bc1表示，并且如果bc1满足条件bcmin≤ bc1 ≤ bcmax，则bc1为所确定的基弧值。如果bc1 < bcmin，则所确定的基弧为bcmin，并且如果bc1 > bcmax，则所确定的基弧为bcmax。
如果根据在第二方面如以上所描述地获得的镜架数据计算出的基弧由两个基弧值bc1和bc2表示。如果bcmin ≤ bc1 ≤ bcmax，则bc1仍是所确定的基弧值bc1’。如果bc1 <bcmin，则bc1’被设定为bcmin，如果bc1 > bcmax，则bc1’被设定为bcmax。如果bcmin ≤ bc2 ≤bcmax，则bc2仍是所确定的基弧值bc2’。如果bc2 < bcmin，则bc2’被设定为bcmin，如果bc2 >bcmax，则bc2’被设定为bcmax。任选地，如果至少一个基弧值是从镜架数据如在方面2结合项c) 所描述地获得的，则优选地来自方面2项c) 的给定基弧值是从处方数据获得的基弧值。
根据本发明的第四方面，通过一种制造优选地单独适于配戴者的眼镜片的方法来达到这个目的，其中该方法包括以下步骤：
- 提供用于要制造的眼镜片的个体处方数据以及任选地个体配戴位置数据；
- 基于根据方面1的个体处方数据以及任选地基于个体配戴位置数据、或基于据根据方面2的镜架数据、或基于根据方面3的个体处方数据和镜架数据来确定眼镜片元件的前表面的基弧值；
- 提供具有前表面和后表面的眼镜片元件；并且
- 基于该个体处方数据以及任选地基于该个体配戴位置数据来加工该眼镜片元件；
其中，
- 确定该基弧值通过根据接收到的个体处方数据基于包括在该个体处方数据中的至少一个值与该基弧值之间的连续非恒定函数关系来计算该基弧值来完成，其中，包括在该个体处方数据中的该至少一个值至少包括：
- 球镜度和物距，或
- 球镜度和柱镜度、以及任选地物距，或
- 球镜度和柱镜度、以及轴位和任选地物距，或
- 球镜度和棱镜度、以及任选地物距，或
- 球镜度和柱镜度、以及棱镜度和任选地物距，
每个值都包括在视远和/或视近的个体处方数据中，或
- 确定基弧值通过根据所接收到的根据方面2的镜架数据计算该基弧值来完成，或
- 确定基弧值通过根据所接收到的根据方面3的个体处方数据和所接收的镜架数据计算该基弧值来完成，
并且
- 提供眼镜片元件包括确定眼镜片元件的前表面和后表面，以便获得前表面上的至少一个基弧具有至少一个所确定的基弧值的眼镜片。
单独适合于配戴者是指配戴者的视力的光学矫正通过使用个体处方数据以及任选地配戴位置的数据来执行。
根据本发明的一方面，加工眼镜片元件包括加工眼镜片元件的前表面和/或后表面，以便获得包括前表面上的基弧具有所确定的基弧值的眼镜片。
根据实施例，确定基弧值通过使用确定基弧值的创造性计算机实施的方法来完成。
特别地，计算并加工镜片元件的后表面，使得眼镜片优选地在其配戴位置具有根据处方数据的屈光力。
制造单独适合于配戴者的眼镜片的方法可以尤其应用于作为渐变多焦镜片的眼镜片的制造。在这种情况下，可能有利的是在眼镜片元件的前表面上形成渐变多焦点镜片的渐变表面。
在制造单独适合于配戴者的眼镜片的方法的实施例中，提供包含关于眼镜架的几何形状的数据的镜架数据，并且眼镜片元件的加工还基于该镜架数据。
根据本发明的第五方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序设置有程序代码，该程序代码用于当在计算机中加载或执行该计算机程序时执行根据确定表示眼镜片的前表面的基弧的基弧值的计算机实施的方法的方法步骤。
本发明提供了确定随处方数据中的参数而变的连续基弧值方法、和用于通过加工眼镜片元件（比如眼镜片坯件或半成品眼镜片坯件）的前表面和/或后表面来制造对应的基弧的方法。这允许避免与包含在处方数据中的彼此略微不同的值相关的基弧值之间的步长。如在现有技术中那样使用基弧表可能引起如下情况：包含在处方数据中的彼此仅略微不同的值（例如球镜度）引起在1.53的折射率下相差1屈光度或更大屈光度的不同基弧值。
在本发明的实施例中，对于处方数据的域，例如，对于个体处方数据的整个域，球镜数据和柱镜数据的一组组合、优选地对于球镜≥ 0的处方数据，眼镜片元件的后表面的最小曲率是恒定的：并且基弧由个体处方数据的屈光度要求以及任选地配戴位置数据和任选地镜架数据产生，从而针对个体处方数据整个域产生薄、平坦且美观的眼镜片。
附图说明
现在将参考附图描述本发明，在附图中：
图1示出了流程图，该流程图示出了如何制造单独适合于配戴者的眼镜片；
图2示出了流程图，该流程图示出了如何确定眼镜片的基弧；
图3示出了根据现有技术的基弧选择表；并且
图4示出了具有根据本发明而计算的基弧值的表。
具体实施方式
将参考图1中示出的流程图来描述制造单独适合于配戴者的眼镜片的发明方法的实施例的详细描述。
在该方法中，在步骤M1和M1’提供配戴者的个体处方数据以及配戴者的个体配戴位置数据。此外，还在步骤M1’’提供镜架数据。在本实施例中，处方数据包含球镜度值和柱镜度值、以及柱镜轴位的方向的指示，其中球镜度值和柱镜度值还可以包括零，使得由本发明的方法所得的眼镜片可以具有0屈光度的球镜度或0屈光度的柱镜度。然而，在一般情况下，处方数据包含球镜度的非零值和柱镜度的非零值。除球镜度值和柱镜度值之外，处方数据还可以包含额外的值，即表示下加光的值和/或表示棱镜度的值。在本实施例中，配戴位置数据包含后顶点距离的值、前倾角的值、以及面部镜圈弧度的值，并且镜架数据包含与眼镜架的几何形状相关的数据。
在下一步骤M2中，确定表示要制造的眼镜片的基弧的基弧值。基弧值是对要赋予眼镜片的前表面的标称表面屈光力的量度。根据实施例，基于处方数据中给出的值与（如果适合的话）配戴位置数据中和/或镜架数据中给出的值的组合来确定基弧值、以及因此基弧。稍后将参考图2的流程图来描述如何确定基弧值。如果自由形式表面形成在前表面上，前表面的标称表面屈光力不需要是前表面的精确最终表面屈光力。
接下来，在步骤M3中，确定眼镜片的前表面和后表面的形状。在本实施例中，要在前表面上形成自由形式表面。在这种情况下，确定合适的球面后表面或环曲面后表面，使得前表面上的自由形式表面具有均值曲率（即，在整个表面上取均值的曲率）或在前表面的参考点处具有平均曲率，这引起与基弧值大致匹配的表面屈光力。确定球面后表面或复曲面后表面典型地通过光线追踪迭代地完成。在光线追踪过程中，给出眼镜片的起始几何形状。起始几何形状可以包括：作为前表面的、具有所需要的基弧值的已知自由形式前表面或球面前表面；以及作为后表面的给定球面表面或环曲面表面。然后，改变球面表面或环曲面后表面，直到眼镜片的所计算的屈光力与眼镜片优选地处于配戴位置时矫正配戴者的屈光异常所需要的屈光力一致。对于如此确定的球面后表面或环曲面后表面，使用光线追踪来优化自由形式表面。在这种优化期间，均值曲率或平均曲率分别不再会显著地改变，使得前表面保持所需要的基弧值。
接下来，在步骤M4中，提供具有前表面和后表面的镜片元件。镜片元件可以是眼镜片坯件或半成品眼镜片坯件。在半成品眼镜片坯件中，前表面通常具有多个表面屈光力中的一个表面屈光力，该表面屈光力可以被选择为使得前表面的表面屈光力与所确定的基弧值尽可能接近地对应。然而，并不是强制地提供前表面的表面屈光力与基弧值相对应的半成品眼镜片坯件。特别地，替代半成品眼镜片坯件，也可以使用具有平坦的前表面和后表面的眼镜片坯件，即，圆柱形眼镜片坯件。仅有的限制是，眼镜片坯件需要足够厚以允许将眼镜片制造为具有所确定的基弧。
一旦确定了基弧值，就确定了眼镜片的前表面和后表面的形状、并且提供了眼镜片元件，在步骤M5中基于处方数据和配戴位置数据加工眼镜片元件，以便形成具有所确定的形状的前表面和后表面，使得形成了单独适合于配戴者的眼镜片。加工眼镜片元件包括例如加工前表面以便形成所确定的前表面上的基弧值所表示的基弧。在要制造的眼镜片是单光镜片或在后表面上形成有自由形式表面的渐变屈光力镜片的情况下，则将根据处方数据来加工后表面，以便形成与前表面一起使眼镜片能满足处方数据中给出的个体光学需求的后表面。
在另一方面，如果眼镜片是在前表面上形成有自由形式表面的渐变多焦镜片，则根据描述自由形式表面的数字数据来加工前表面。这种数字数据基于要实现的个性化屈光力、并且任选地基于配戴位置。除了前表面上形成自由形式表面之外，还可以在后表面上形成进一步的自由形式表面。然后，这两个自由形式表面共同了提供渐变多焦镜片的下加光。
步骤M4中执行的加工可以包括在计算机数字控制下对前表面和/或后表面进行研磨和抛光，以产生自由形式表面，并且抛光步骤之后对自由形式表面进行精细车削。在已经加工了镜片之后，可以在眼镜片表面中的一个或多个上施加一个或多个涂层。
图2示出了确定眼镜片的基弧值的方法。在本实施例中，该方法在计算机上实施、并且包括通过计算机接口接收处方数据的步骤（步骤D1）。此外，可以存在通过计算机接口接收配戴位置数据的可选步骤（步骤D1’）和/或通过计算机接口接收镜架数据的可选步骤（步骤D1’’），该镜架数据具有与眼镜架的几何形状相关的数据。
接下来，在步骤D21中，程序评估处方数据中所包含的值，以查看这些值是否属于处方数据中的值可以属于的多个域中的一个域。在本实施例中，基于处方数据中给出的球镜度值和柱镜度值来确定基弧值。球镜度可以取-8屈光度与+7屈光度之间的值，而柱镜度可以取0屈光度与+4屈光度之间的值。在本实施例中，处方数据的第一值域包含球镜度小于-7屈光度的球镜度值和柱镜度值的所有组合。如果在步骤D21中确定处方数据中给出的球镜度的值小于-7，则该方法前进至步骤D31，在该步骤中，应用一侧上的球镜度与另一侧上的基弧值之间的函数关系来根据球镜度值确定基弧值。步骤D31中使用的函数关系对于处方数据的处于第一域中的所有值均有效。
在另一方面，如果在步骤D21确定了球镜度值不低于-7，则该方法前进至步骤D22，在该步骤中，确定处方数据中给出的球镜度值与柱镜度值的组合是否处于第二域中。第二域包含球镜度值在-7与-4.75之间的球镜度值和柱镜度值的所有组合。在“是”的情况下，该方法前进至步骤D32，在该步骤中，应用将球镜度值与基弧值关联的第二函数关系。在球镜度不处于-7屈光度与-4.75屈光度之间的间隔中的情况下，该方法前进至进一步的步骤，在该步骤中，确定处方数据中给出的值是否在第三域内。这继续进行直到已经检查了所有n个域并且处方数据中给出的值已经与这些域之一关联。换言之，该方法确定处方数据中给出的球镜度和柱镜度的组合的值属于哪个域，并且应用球镜度值与基弧值之间的函数关系或球镜度和柱镜度与基弧值之间的函数关系。最后，在步骤D4中输出所确定的基弧值。
程序代码的实例例如如下，可以通过该程序代码基于处方数据中给出的球镜度值和柱镜度值确定处方数据中给出的球镜度和柱镜度的组合属于哪个域、以及基弧值：
Figure DEST_PATH_IMAGE016
其中，fGK代表以屈光度为单位的基弧值，fSph代表处方数据的以屈光度为单位的球镜度值，并且fZyl代表处方数据的以屈光度为单位的柱镜度。
图3示出了根据现有技术的基弧表，该基弧表示出了针对球镜度处于-8屈光度至+7屈光度的范围中且柱镜度处于0屈光度至4屈光度的范围中的球镜度和柱镜度的组合的基弧值。图4示出了针对球镜度值和柱镜度值的相同组合的、使用以上程序代码确定的基弧值。图3和图4中提供的基弧值基于具有1.50折射率的有机材料，例如聚碳酸烯丙基二甘醇酯，又称为CR39。
如从图3可以看出的，在现有技术基弧表中，在球镜度和/或柱镜度的相邻值之间存在步长，该步长在1.53的折射率下为1屈光度或更大。例如，在图3中示出的基弧表中，针对1.25屈光度的球镜度和0.50屈光度的柱镜度的基弧值将是5.25屈光度，而针对1.00屈光度的球镜度和0.50屈光度的柱镜度的基弧值将是4.00屈光度。这意味着，在1.00屈光度与1.25屈光度的球镜度之间存在1.25屈光度的步长。例如，如果眼镜的左镜片和右镜片分别具有1.00屈光度和1.25屈光度的球镜度，并且均具有0.50屈光度的柱镜度，则现有技术的基弧表将产生如下情况：左眼镜片将具有4.00屈光度的基弧值，而右眼镜片将具有5.25屈光度的基弧值。换言之，左眼镜片和右眼镜片将看起来相当不同，但是球镜度之间的差异相当小。在示出了通过以上程序代码计算出的基弧值的表中，相邻球镜度值和/或相邻柱镜度值的基弧值之间的差异始终是小的。例如，对于具有值为1.25屈光度的球镜度和值为0.5屈光度的柱镜度的处方数据，根据本发明的方法提供4.21屈光度的基弧值，并且对于值为1.00屈光度的球镜度和值为0.50屈光度的柱镜度，本发明的方法提供4.00屈光度的基弧值（参见图4）。因此，与现有技术基弧表中的1.25屈光度相比，差异仅为0.21屈光度。这种小的差异在成品眼镜片中几乎不可见。因此，本发明允许生产更美观的眼镜。
总体上，出于美观的原因，希望使针对较高正球镜度的基弧尽可能平坦。可以通过本发明的方法实现更平坦的基弧。例如，采用4.00屈光度的球镜度和0.75屈光度的柱镜度。根据图3中示出的现有技术基弧表，这将产生8.00屈光度的基弧。根据本发明的方法，6.60的基弧将是足够的。此外，有时候订购具有所期望的基弧的眼镜镜片。例如如果订购了具有3.25屈光度的球镜度和0屈光度的柱镜度以及5.5屈光度的期望基弧的眼镜片，则图3的现有技术基弧表将产生6.5屈光度的基弧，其原因是5.25屈光度的基弧对于生产眼镜片来说已是平坦的。通过本发明的方法，将提供与期望基弧非常接近地匹配的5.46屈光度的基弧。
通过本发明的方法，还可以产生具有非标准化值（例如未标准化到0.25屈光度的步长）的基弧表。
在图4的表中，球镜度和柱镜度以0.25屈光度的步长给出，以用于将其与图3的基弧表进行对比。然而，球镜度值和/或柱镜度值可以以连续形式给出，或者以比在图4的表中示出的小得多的步长给出。当然，对于以小于0.25屈光度的步长给出的球镜度值和/或柱镜度值、例如对于以0.01屈光度或更小的步长给出的值，也可以以相同的方式确定基弧值。
此外，该方法使得可以使前表面上的基弧以最佳的方式适合于处方数据、配戴位置、以及眼镜架的数据的可能性。特别地，出于美观原因，正球镜度和正柱镜度的订单通常包含非常平坦的基弧。使后表面弯曲的需求（例如通过最小值给出）可以包括后表面的在整个表面或几乎整个后表面上的绝对表面屈光力、或后表面的均值曲率的引起最小弯曲的最小值，即前表面的最小基弧值。从需求出发，后表面的弯曲可以被确定成使得成品眼镜片实现期望的球镜度和柱镜度、所需要的后表面的弯曲、以及任选地配戴位置。在这种情况下，眼镜架的数据影响眼镜片的玻璃厚度，并且因此还影响前表面和后表面所需要的曲率。因此，本发明允许将镜架数据考虑在内。基弧值于是可以不由图4中示出的表展现，因为基弧值还取决于个体配戴位置和眼镜架的数据。然而，在任何情况下，可以通过不仅将球镜度和/或柱镜度考虑在内而且还将配戴位置的值和镜架数据的值考虑在内的函数关系来计算合适的基弧。最终，配戴者收到美观上优化的眼镜镜片，这只会引起眼镜片后方的眼睛的视觉感知的小的放大或小的缩小。
已经仅出于说明性原因，使用本发明的特定实施例描述了本发明。本领域技术人员意识到与实施例的可能偏差。例如，尽管在结合实施例示出的程序代码中使用了八个函数关系，但是可以使用数量更大或更小的函数关系，其中数量更大或更小的函数关系结合处方数据中给出的值的数量更大或更小的域。此外，图1和图2示出了要同时提供/接收的处方数据、配戴位置数据、以及镜架数据。然而，还可以以任何可能的顺序串行地提供/接收这些数据。
应当理解，以上描述是对本发明的优选的实施例的描述，并且在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种改变和修改。

Claims (17)

1.一种确定表示眼镜片的前表面的基弧的基弧值的计算机实施的方法，该方法包括以下步骤：
接收个体处方数据；以及
根据接收到的该个体处方数据确定该眼镜片的前表面的基弧值；
其中，所述确定该基弧值基于包括在该个体处方中的至少一个值来完成，其中，包括在该个体处方数据中的该至少一个值包括以下组合中的至少一个：
- 球镜度和柱镜度；
- 球镜度和柱镜度、以及轴位；
- 球镜度和柱镜度、以及棱镜度；并且
其中，包括在该个体处方数据中的每个值用于视远和视近中的至少一个，并且其中，能够包括在该处方数据中的球镜度的可能值和柱镜度的可能值形成至少两个值域；
其特征在于，
确定该基弧值通过根据接收到的该处方数据基于包括在该个体处方数据中的至少一个值与该基弧值之间的连续函数关系计算该个体处方数据的基弧值来完成，其中，该连续函数关系取决于球镜度和柱镜度的值的域，并且其中，在除了一个域以外的所有域中，该连续函数关系是非恒定连续函数关系；
并且该方法是计算机实施的。
2.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，包括在该个体处方数据中的该至少一个值还包括物距。
3.如权利要求1或权利要求2所述的计算机实施的方法，其中，包括在该个体处方数据中的表示球镜度和表示柱镜度的这些值被划分为至少两个值域，并且包括在该个体处方数据中的值与该基弧值之间的该非恒定连续函数关系取决于包含在该处方数据中的表示球镜度的值和表示柱镜度的值作为一部分的域。
4.如权利要求1或权利要求2所述的计算机实施的方法，其中，所述确定该基弧值通过根据接收到的该个体处方数据基于至少该球镜度与后表面的预设曲率之间的连续非恒定函数关系计算该基弧值来完成。
5.如权利要求1或权利要求2所述的计算机实施的方法，其中，对于处方数据的域，后表面的最小曲率是恒定的，并且该基弧由该个体处方数据的屈光要求产生。
6.如权利要求5所述的计算机实施的方法，其中，该基弧还由配戴位置的数据和/或镜架数据产生。
7.如权利要求1或权利要求2所述的计算机实施的方法，进一步包括以下步骤：
接收配戴位置数据和镜架数据中的至少一个；以及
在计算该基弧值时将接收到的该配戴位置数据和接收到的该镜架数据中的至少一个考虑在内。
8.一种制造眼镜片的方法，包括以下步骤：
- 提供用于要制造的眼镜片的个体处方数据；
- 基于该个体处方数据确定眼镜片元件的前表面的基弧值；
- 提供具有前表面和后表面的眼镜片元件；以及
- 基于该个体处方数据加工该眼镜片元件；
其中，所述确定该基弧值基于包括在该个体处方中的至少一个值来完成，其中，包括在该个体处方数据中的该至少一个值包括以下组合中的至少一个：
- 球镜度和柱镜度；
- 球镜度和柱镜度、以及轴位；
- 球镜度和柱镜度、以及棱镜度；
其中，包括在该个体处方数据中的每个值用于视远和视近中的至少一个；并且
其中，所述提供该眼镜片元件包括确定该眼镜片元件的前表面和后表面，以便获得该前表面上的基弧具有所确定的基弧值的眼镜片，
其特征在于，
确定该基弧值通过根据接收到的该处方数据基于包括在该个体处方数据中的至少一个值与该基弧值之间的连续函数关系计算该个体处方数据的基弧值来完成，其中，该连续函数关系取决于球镜度和柱镜度的值的域，并且其中，在除了一个域以外的所有域中，该连续函数关系是非恒定连续函数关系；
并且
确定该基弧值由计算机完成。
9.如权利要求8所述的方法，该方法还包括提供用于要制造的眼镜片的个体配戴位置数据的步骤，并且其中：
- 还基于该个体配戴位置数据确定该眼镜片元件的前表面的基弧值；并且
- 还基于该个体配戴位置数据加工该眼镜片元件。
10.如权利要求8或权利要求9所述的方法，其中，
- 包括在该个体处方数据中的该至少一个值还包括物距。
11.如权利要求8或权利要求9所述的方法，其中，所述确定该基弧值是通过使用计算机实施的方法来完成的，该计算机实施的方法根据所提供的个体处方数据基于包括在该个体处方数据中的至少一个值与该基弧值之间的连续非恒定函数关系计算该基弧值。
12.如权利要求8或权利要求9所述的方法，其中，该眼镜片元件的前表面和后表面中的至少一个被加工成使得该眼镜片在其配戴位置时具有根据该个体处方数据的屈光力。
13.如权利要求8或权利要求9所述的方法，其中，所述眼镜片是渐变多焦点镜片。
14.如权利要求13所述的方法，其中，该渐变多焦点镜片的渐变表面形成在该眼镜片元件的前表面上。
15.如权利要求8或权利要求9所述的方法，其中，该前表面的加工包括形成自由形式表面，并且其中，提供镜架数据，并且该眼镜片元件的加工还基于该镜架数据。
16.一种非暂时性计算机可读介质，具有存储在其上的计算机程序，包括程序代码；
所述程序代码被配置为，当在计算机中加载或执行该计算机程序时，接收个体处方数据并且根据接收到的该个体处方数据确定眼镜片的前表面的基弧值；
其中，确定该基弧值基于包括在该个体处方中的至少一个值来完成，其中，包括在该个体处方数据中的该至少一个值包括以下组合中的至少一个：
- 球镜度和柱镜度；
- 球镜度和柱镜度、以及轴位；
- 球镜度和柱镜度、以及棱镜度；并且
其中，包括在该个体处方数据中的每个值用于视远和视近中的至少一个；
其特征在于，
确定该基弧值通过根据接收到的该处方数据基于包括在该个体处方数据中的至少一个值与该基弧值之间的连续函数关系计算该个体处方数据的基弧值来完成，其中，该连续函数关系取决于球镜度和柱镜度的值的域，并且其中，在除了一个域以外的所有域中，该连续函数关系是非恒定连续函数关系。
17.如权利要求16所述的非暂时性计算机可读介质，其中，包括在该个体处方数据中的该至少一个值还包括物距。
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