CN114270247A - 用于将眼镜镜片配适到眼镜镜架的计算机实现方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于将具有第一眼镜镜片表面、第二眼镜镜片表面和至少一个要获得的屈光度的眼镜镜片配适到具有某一镜架边缘曲线的眼镜镜架的计算机实现方法。在该方法中，将形成在第一眼镜镜片表面上的自由形式表面配适到该眼镜镜架的镜架边缘曲线。该自由形式表面借助于如下方式配适到该镜架边缘曲线：根据使在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异最小化并且实现至少一个要用该眼镜镜片获得的至少一个屈光度，来优化该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面。

Description

用于将眼镜镜片配适到眼镜镜架的计算机实现方法

技术领域

本发明涉及一种用于将具有第一眼镜镜片表面和第二眼镜镜片表面的眼镜镜片配适到具有镜架边缘曲线的眼镜镜架的计算机实现方法。此外，本发明涉及一种具有执行该方法的指令的计算机程序、一种具有存储在其上的计算机程序的非易失性计算机可读存储介质、以及一种数据处理系统，用于将具有第一眼镜镜片表面和第二眼镜镜片表面的眼镜镜片配适到具有镜架边缘曲线的眼镜镜架。

背景技术

眼镜镜片的设计不仅由眼镜镜片的目标屈光度来限定，而且其他因素，例如，使用眼镜的条件、眼镜镜架的形状或者与眼镜镜片前表面或眼镜镜片后表面的弯曲有关的规格（例如为了获得眼镜镜片的弯月面形状），也可以确定眼镜镜片的几何形状。在此情况下，眼镜镜片镜架的形状不仅对于正确地模拟所制造的眼镜镜片在眼睛前方的位置和优化眼镜镜片的中心厚度很重要，而且还影响成品眼镜以及眼镜镜片前表面的美观。有框眼镜镜片的前表面的边沿具有与由眼镜配戴者选择的眼镜镜架的镜圈很好的对应关系，在此情况下该有框眼镜镜片会产生一副非常美观的眼镜，并且允许将眼镜镜片磨成所选的眼镜镜架而没有问题。与将眼镜镜片插入眼镜镜架相关的眼镜镜架镜圈可以通过三维镜架边缘曲线来表示，该镜架边缘曲线通常表示镜架前侧的镜圈或眼镜镜架中的镜架凹槽的曲线。作为示例，此三维镜架边缘曲线可以通过此曲线上的多个三维测量点来充分表示。作为示例，可以使用合适的测量装置来测量三维测量点。

由EP 1 656 581 B1已知，当选择合适的眼镜镜片前表面时，考虑到曲线（也就是说，眼镜镜片镜架形状的弯曲），不仅可以提高光学特性，而且可以提高配戴舒适度。在WO2014/198894 A1中披露了一种用于确定第一眼镜镜片表面的方法，其中该第一眼镜镜片表面被确定的方式为使得在其曲率与指定目标曲率之间的差异以及在其边缘曲线与指定镜架边缘曲线之间的差异均最小化。然后可以借助于在WO 2007/017766 A2中描述的方法来确定第二眼镜镜片表面。从EP 2 028 527 B1、EP 2 028 531 B1和EP 2 028 533 A1中已知根据镜架边缘曲线适当地选择眼镜镜片前表面的曲率的方法。随后，眼镜镜片后表面则可以根据其光学特性和眼镜镜架的几何形状来优化，如EP 2 028 533 A1中所述。结果，眼镜镜片更好地终止在镜架上。然而，在此情况下，通常仍会获得眼镜镜片前表面的边缘可能与三维镜架边缘曲线明显不同的眼镜镜片。这特别地应用于与面部形状非常紧密配适的眼镜镜架。这种眼镜镜架及其镜架边缘曲线在水平方向上比在竖直方向上更强烈地弯曲。尤其是在具有球面前表面的眼镜镜片的情况下，即使在选择合适基弧的情况下，眼镜镜片前表面的边缘也会明显偏离镜架边缘曲线。

WO 2018/193134 A2已披露了一种方法，该方法可以用于基于眼镜镜架数据确定眼镜镜片前表面的基弧。在此情况下，可以通过将眼镜镜片前侧上的自由形式表面配适到镜架边缘曲线来确定基弧。然而，可能使用的具有此基弧（以这种方式确定的基弧）的自由形式表面并不会产生很好地终止在镜架边缘上的眼镜镜片前表面。也就是说，最佳的基弧并不会保证眼镜镜片前表面的边缘也具有与镜架边缘曲线良好的对应关系。这也适用于眼镜镜片前表面是自由形式前表面的情况。而且，在没有附加措施的情况下，简单地将自由形式表面配适到镜架边缘曲线通常只会导致屈光度的恶化。

DE 10 2007 020 031 A1披露了一种用于生产一副眼镜的方法，其中该眼镜镜片的物侧表面被最佳地配适到镜架的设计，并且之后根据实现指定光学特性来对眼侧眼镜镜片表面进行优化。特别地，物侧表面可以是自由形式表面。即使在DE 10 2007 020 031 A1中所描述的过程也可能导致无法获得令人满意的结果。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于将具有第一眼镜镜片表面和第二眼镜镜片表面的眼镜镜片配适到具有镜架边缘曲线的眼镜镜架的计算机实现方法，借助于该方法，该眼镜镜片可以特别好地配适到该镜架边缘曲线，而不会导致针对用户的眼镜镜片屈光度明显受损。本发明的附加目的在于提供一种计算机程序、一种数据处理系统、以及一种具有计算机程序的非易失性计算机可读存储介质，用于将具有第一眼镜镜片表面和第二眼镜镜片表面的眼镜镜片配适到具有镜架边缘曲线的眼镜镜架，借助于此，该眼镜镜片可以特别好地配适到该眼镜镜架的镜架边缘曲线，而不会导致用户眼镜镜片的屈光度明显受损。

通过如权利要求1所述的计算机实现方法、如权利要求12所述的计算机程序、如权利要求13所述的数据处理系统、以及如权利要求14所述的非易失性计算机可读存储介质来实现特定目的。从属权利要求包含本发明的有利配置。

根据本发明，提供了一种用于将具有第一眼镜镜片表面、第二眼镜镜片表面和至少一个预期屈光度的眼镜镜片配适到具有某一镜架边缘曲线的眼镜镜架的计算机实现方法。在该方法中，将形成在第一眼镜镜片表面上的自由形式表面配适到该眼镜镜架的镜架边缘曲线。该自由形式表面借助于如下方式配适到该镜架边缘曲线：根据使在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异最小化并且实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，同时优化该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面，在该优化期间该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面相互影响。因此，该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面同时优化的优化应该理解为是指该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面在优化期间相互影响的优化，使得只要未达到优化目标，该自由形式表面的变化就会引起该第二眼镜镜片表面的变化，反之亦然。在此上下文中，同时优化特别是应该是指，该第一眼镜镜片表面的优化只有在该第二眼镜镜片表面也被优化时才完成，反之亦然。

自由形式表面技术允许计算自由形式表面、特别是在该眼镜镜片前表面上的自由形式表面，这使得该眼镜镜片的边缘曲线很好地对应于该相应眼镜镜片表面的区域中的镜架边缘曲线。由于该第二眼镜镜片表面、典型地是该眼镜镜片后表面也在该优化范围内进行了优化，因此可以实现两个优化目标，具体而言，首先，最小化在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异，并且其次，实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度、特别是针对不同视线实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度。因此，根据本发明的方法有利于将该眼镜镜片准确地配适到该镜架边缘曲线，而不必接受该眼镜镜片的光学质量的令人烦恼的降低，也就是说，对于用户而言该眼镜镜片的屈光度不会明显受损。在本发明的范围内，如果与不配适该镜架边缘曲线的眼镜镜片相比，屈光度的限制仅存在于该眼镜镜片的周边区域并且不能被用户感知或几乎不能被用户感知，则认为此限制不会明显损害用户。相比之下，如果例如像在DE 10 2007 020 031 A1中一样，自由形式表面初始被最佳配适到该镜架边缘曲线并且随后根据该预期屈光度来优化该第二眼镜镜片表面，则此优化可以只为已经存在的自由形式表面提供最佳结果。然而，对于该第二眼镜镜片表面而言，在仅略微修改的自由形式表面的情况下，可能会获得显著更好的优化结果，使得总体上会存在显著更好的优化结果。由于在根据本发明的方法中执行的自由形式表面和第二眼镜镜片表面的同时优化，因此可以克服前述问题。

如果该第二眼镜镜片表面是球面眼镜镜片表面、非球面眼镜镜片表面、复曲面眼镜镜片表面或非复曲面眼镜镜片表面，则在根据本发明的方法的范围内是有利的。借助呈自由形式表面形式的合适的眼镜镜片前表面，可以特别好地与球面、非球面、复曲面或非复曲面的第二眼镜镜片表面相结合地满足屈光度要求，并且因此即使在将眼镜镜片准确地配适到镜架边缘曲线的情况下，眼镜配戴者也不会在周边的成像质量方面遇到任何令人烦恼的损失。在此上下文中，使用球面、非球面、复曲面或非复曲面的第二眼镜镜片表面提供的优点是，这种表面可以容易地制造并且还具有相对于呈自由形式表面形式的眼镜镜片前表面的相对低的定心敏感度。

如果该第一眼镜镜片表面是该眼镜镜片前表面并且该第二眼镜镜片表面是该眼镜镜片后表面，则可以使用经过验证的方法来制造具有前侧自由形式表面的个体眼镜镜片。

在根据本发明的方法中，该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面的同时优化可以迭代地实现。在此情况下，首先修改该第二眼镜镜片表面，并且然后在每个迭代步骤中优化该自由形式表面。结果，该第一眼镜镜片表面上的自由形式表面在每种情况下都可以相对于当前存在的第二眼镜镜片表面被优化，使得首先，在周边，眼镜配戴者不会在周边的成像质量方面遇到任何令人烦恼的损失，并且其次，该自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线的配适不断提高。在此情况下，对于迭代优化，具有带有指定曲率的第一眼镜镜片表面的初始眼镜镜片可以用作起始点。具有带有特定曲率的第一眼镜镜片表面（如前所述，其特别可以是该眼镜镜片前表面）的初始眼镜镜片使得可以采用具有用于该初始眼镜镜片的常规基弧的眼镜镜片，并且因此可以快速且轻松地确定该初始眼镜镜片。在此情况下，该曲率处方可能已经根据该镜架边缘曲线（也就是说考虑该镜架的曲线）来实现。特别地，与头部形状非常配适的眼镜镜架、例如运动眼镜的眼镜镜架具有显著的曲线。如果在指定该第一眼镜镜片表面的曲率时不考虑这种眼镜的曲线，则该优化可能需要大量的迭代步骤以便将该眼镜镜片前表面配适到该镜架边缘曲线。如果在指定该第一眼镜镜片表面的曲率时已经考虑了该曲线，则因此可以减少优化费用。

在迭代的范围内，如果在第一迭代步骤中首先根据该眼镜镜片的至少一个预期屈光度来确定该第二眼镜镜片表面，并且随后根据使用该眼镜镜片实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度、特别是根据当通过该眼镜镜片注视时对于许多视线实现至少一个预期屈光度来优化该自由形式表面，则是有利的。在此上下文中，也可以在两个迭代步骤中考虑使用条件。在此上下文中，该眼镜镜片的至少一个预期屈光度可以特别由光学目标设计来指定，并且因此可以使用用于优化眼镜镜片的常规优化方法。所描述的过程允许将用于该第二眼镜镜片表面的表面选择作为该第一迭代步骤的初始表面，该初始表面与对应于基弧规格的第一眼镜镜片表面相结合，初始仅近似地实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，例如仅在该眼镜镜片的光学中心，从而简化了在第一迭代步骤中该第二眼镜镜片表面的确定。然后，随后可以借助于对在任何情况下都应优化的第一眼镜镜片表面进行适当地适配来实现获得该眼镜镜片的至少一个预期屈光度。

而且，在迭代优化的范围内，如果在优化该自由形式表面之后存在的该自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线的偏差的度量值在每个迭代步骤中在优化自由形式表面后分别确定。如果偏差度量的确定值小于指定值或者该度量的变化小于指定值，则该方法终止。否则，在随后的迭代步骤中适当地修改该第二眼镜镜片表面并且随后根据实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度再次优化该自由形式表面，可以使用常规的优化方法来优化眼镜镜片。结果，可以实现一种优化方法，该优化方法自动优化该眼镜镜片，直到该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线的差异的偏差不再超过指定极限或者该度量的变化为小于指定值，也就是说不再可能引起在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异进一步明显减小。在最简单的情况下，可以将差异边缘曲线中存在的最大矢状高度差异作为度量，该差异边缘曲线表示该自由形式表面边缘曲线和该镜架边缘曲线在两条边缘曲线的相互等效点处的矢状高度的差异。替代地，可以将通常在该自由形式表面边缘曲线和该镜架边缘曲线的选定点处该差异边缘曲线中存在的矢状高度差异的绝对值的欧几里得范数作为度量。其他的度量（例如矢状高度差异的绝对值的简单求和、矢状高度差异的绝对值的算术平均值或矢状高度差异的绝对值的中值）也是可能的。在此情况下，矢状高度差异也可能仅与该自由形式表面边缘曲线和该镜架边缘曲线上的选定点有关。

在迭代优化的第一配置中，该偏差的测量基于该差异边缘曲线。在此配置中，该第二眼镜镜片表面基于该差异边缘曲线来修改。然后，可以使用该差异边缘曲线来修改该第二眼镜镜片表面，使得可以将该第二眼镜镜片表面针对性地配适到在该自由形式表面边缘曲线的矢状高度与该镜架边缘曲线的矢状高度之间的剩余差异。在此情况下，可以修改该第二眼镜镜片表面，特别是借助于将第三眼镜镜片表面配适到该差异曲线并且该第三眼镜镜片表面的至少一部分覆盖在先前存在的第二眼镜镜片表面上。在此情况下，如果该第三眼镜镜片表面取自同样包括该第二眼镜镜片表面的同一表面族，则是有利的。然后，如果该第二眼镜镜片表面是球面或复曲面眼镜镜片表面，则该第三眼镜镜片表面是球面或复曲面眼镜镜片表面，并且如果该第二眼镜镜片表面是非球面或非复曲面表面眼镜，则该第三镜片表面是非球面或非复曲面眼镜镜片表面，等等。在复曲面第二眼镜镜片表面的情况下，复曲面第三眼镜镜片表面将因此配适到该差异边缘曲线并且随后将覆盖在先前存在的复曲面第二眼镜镜片表面上。用于将该第三眼镜镜片表面配适到该差异边缘曲线的标准也可以是与用于评估该自由形式表面边缘曲线的矢状高度与该镜架边缘曲线的矢状高度的偏差所提出的标准相同的标准。因此，在此过程中，关于在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线的矢状高度之间的差异的信息可以以配适到该第二眼镜镜片表面的第三眼镜镜片表面的形式提供，从而允许以很少的费用来修改该第二眼镜镜片表面。

在迭代优化的替代配置中，该第二眼镜镜片表面借助于变分方法被修改，也就是说，在一种改变该第二眼镜镜片表面参数的方法的范围内。在复曲面第二眼镜镜片表面的情况下，可以改变该复曲面表面的“半径”和“轴位”参数。常规变分方法可以用于变分。使用变分方法，也可以在没有明确了解该差异边缘曲线的情况下进行优化。

在迭代优化范围内，当改变该第二眼镜镜片表面时，可选择保持该第二眼镜镜片表面的平均表面焦度恒定。这种边界条件可以实现的是，在迭代优化期间，该第一眼镜镜片表面在该眼镜镜片的参考点处的平均曲率不被修改，或者仅在给定的边界内被修改。因此，虽然一般来说，该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线的配适不如没有此边界条件的情况下获得的那么好，但使用此边界条件仍然允许减小在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的矢状高度差异。例如，如果该第二眼镜镜片表面出于制造原因可能仅具有最小或最大曲率，则可能出现该第一眼镜镜片表面的曲率可允许修改的边界。借助于维持该眼镜镜片的弯月面形状的意图，也可能出现该眼镜镜片前表面的曲率可允许修改的边界。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于将具有第一眼镜镜片表面、第二眼镜镜片表面和该眼镜镜片的至少一个预期屈光度的眼镜镜片配适到具有某一镜架边缘曲线的眼镜镜架的计算机程序。该计算机程序包括指令，这些指令当在计算机上执行时，提示该计算机将形成在第一眼镜镜片表面上的自由形式表面配适到该眼镜镜架的镜架边缘曲线。而且，该计算机程序包括指令，这些指令当在计算机上执行时，提示该计算机执行如下操作来将该自由形式表面配适到该镜架边缘曲线：根据使在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异最小化并且实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，同时优化该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面，在该优化期间该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面相互影响。

根据本发明的计算机程序允许在计算机上执行根据本发明的方法并且因此允许借助计算机实现与根据本发明的方法相关联的优点。特别地，根据本发明的计算机程序也可以在此上下文中以如下方式进行开发，即它有助于在计算机上实现关于根据本发明的方法所描述的开发。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于将具有第一眼镜镜片表面、第二眼镜镜片表面和该眼镜镜片的至少一个预期屈光度的眼镜镜片配适到具有某一镜架边缘曲线的眼镜镜架的数据处理系统。该数据处理系统包括处理器和至少一个存储器，该处理器被实施为基于存储在该存储器中的计算机程序的指令将形成在第一眼镜镜片表面上的自由形式表面配适到该眼镜镜架的镜架边缘曲线。而且，该处理器被实施为基于存储在该存储器中的计算机程序的指令执行如下操作来将该自由形式表面配适到该镜架边缘曲线：根据使在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异最小化并且实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，同时优化该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面，在该优化期间该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面相互影响。

根据本发明的数据处理系统允许执行根据本发明的方法并且因此允许实现与根据本发明的方法相关联的优点。自然地，该数据处理系统也可以被开发成使得有助于实现根据本发明的方法的开发。

根据本发明的第四方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，该非易失性计算机可读存储介质上存储有指令，用于将具有第一眼镜镜片表面、第二眼镜镜片表面和眼镜镜片的至少一个预期屈光度的眼镜镜片配适到具有某一镜架边缘曲线的眼镜镜架。如果指令在计算机上执行，指令会提示计算机将形成在第一眼镜镜片表面上的自由形式表面配适到该眼镜镜架的镜架边缘曲线。而且，该存储介质包括存储在其上的指令，这些指令当在计算机上执行时，提示该计算机执行如下操作来将该自由形式表面配适到该镜架边缘曲线：根据使在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异最小化并且实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，同时优化该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面，在该优化期间该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面相互影响。

根据本发明的计算机可读存储介质允许根据本发明的计算机程序被加载到根据本发明的计算机或数据处理系统上，并且因此允许实现根据本发明的方法，以便实现关于根据本发明的方法描述的优点。自然地，该计算机可读存储介质还可以包括存储在其上的信息，该信息有助于实现根据本发明的方法的开发。

附图说明

从以下参考附图对示例性实施例的描述中，本发明的其他特征、特性和优点将变得清楚。

图1示出了用于确定已配适到眼镜镜架的镜架边缘曲线的眼镜镜片的方法的第一示例性实施例。

图2示出了用于确定已配适到眼镜镜架的镜架边缘曲线的眼镜镜片的方法的第二示例性实施例。

具体实施方式

以下定义用在本发明示例性实施例的以下描述和本发明的一般描述中：

眼镜镜架

一种被设计为固持眼镜镜片并且以使得眼镜镜片位于眼睛前方的方式而被配戴在头上的设备。

眼镜镜片表面

眼镜镜片表面是提供用于通过眼镜镜片进行注视的表面。

眼镜镜片后表面

眼镜镜片后表面是当眼镜镜片按预期使用时面向眼睛或最接近眼睛的眼镜镜片表面。

眼镜镜片前表面

眼镜镜片前表面是当眼镜镜片按预期使用时背向眼睛或距离眼睛最远的眼镜镜片表面。

屈光度

眼镜镜片具有至少一个屈光度，术语“屈光度”是聚焦度和棱镜度的统称（DIN ISO13666:2013-10的第10.9节）。术语“聚焦度”同样是眼镜镜片的球镜度和眼镜镜片的散光度的统称，根据球镜度，近轴平行射束聚焦在一个点上，而根据散光度，近轴平行射束聚焦在两条相互垂直的线上。在本说明书的上下文中，如果射束的直径不超过0.05 mm、特别是0.01 mm，则应将其视为近轴射束。

曲线

术语“曲线”描述了眼镜镜片镜架形状的弯曲。该曲线可以视为三维镜架边缘曲线与球面表面的偏差最小的那个球面表面的曲率，也就是说与镜架边缘曲线配适最佳的球面表面的曲率。

镜架边缘曲线

眼镜镜架的镜架边缘曲线是一种三维曲线，它取决于眼镜镜架的几何形状并且它决定了眼镜镜片必须具有的形状，使得眼镜镜片被眼镜镜架所固持。在此情况下，镜架边缘曲线特别地可以描述眼镜镜架在其前侧的边缘或者镜架凹槽的曲线，该镜架凹槽是在眼镜镜架的内边缘中形成的用于接收眼镜镜片边缘处的斜面的凹槽。

表面焦度

表面焦度是对围绕表面点的表面区段改变从空气入射到该表面区段上的射束的聚散度（眼镜镜片材料的折射率除以波前的曲率半径）的能力的度量（DIN ISO 13666:2013-10的第9.4节）。

自由形式表面

自由形式表面在更广泛的意义上应理解为复杂表面，该复杂表面特别地可以借助于区域定义函数、特别是二次连续可微的区域定义函数来表示。合适的区域定义函数的示例是（特别是分段的）多项式函数（特别是多项式样条，比如双三次样条、四阶或更高阶的高阶样条、泽尼克多项式、福布斯表面、切比雪夫多项式、非均匀有理多项式B样条（NURBS））或傅里叶级数。这些复杂表面应区别于简单表面，比如例如球面表面、非球面表面、柱面表面、环曲面或WO 89/04986 A1的第12页第6至13行描述的其他表面，这些表面被描述为至少沿主子午线为圆形。对应于2015年12月的DIN SPEC 58194的第2.1.2节的更窄意义上的自由形式表面是使用自由形式技术制造的眼镜镜片表面，该眼镜镜片表面在数学上在微分几何的范围内描述并且既不是点对称的也不是轴对称的。

自由形式表面边缘曲线

自由形式表面边缘曲线是侧向界定自由形式表面的曲线。

差异边缘曲线

在本说明书的上下文中，差异边缘曲线是在每一点处表示在相对于参考平面的自由形式表面边缘曲线的矢状高度与镜架边缘曲线的矢状高度之间的矢状高度差异的曲线。在此情况下，如果在合适的参考平面上，自由形式表面边缘曲线的投影对应于镜架边缘曲线的投影，则是有利的，使得可以相对于此参考平面形成这两条曲线的矢状高度差异。

使用条件

术语“使用条件”表示戴眼镜时眼镜相对于配戴者的眼睛和面部的位置和取向。作为示例，使用条件可以通过“配戴”前倾角（DIN ISO 13666:2013-10的第5.18节）、镜圈面部弧度（DIN ISO 13666:2013-10的第17.3节）以及顶点距离（DIN ISO 13666:2013-10的第5.27节）指定，并且针对每个眼镜镜片的相应配戴者进行匹配。“配戴”前倾角的典型值在-20度与+30度之间；顶点距离的典型值在5 mm与30 mm之间的范围内；以及镜圈面部弧度的典型值在-5度与+30度之间的范围内。除了“配戴”前倾角、镜圈面部弧度以及顶点距离之外，使用条件通常还包括瞳孔间距（根据DIN ISO 13666:2013-10的第5.29节）（即，当眼睛在笔直向前注视无限远处的物体时瞳孔中心之间的距离）、定心数据（即，使眼镜镜片在眼睛前方居中所需的尺寸和距离）以及物距模型（该物距模型设置物距，针对该物距对眼镜镜片表面上某个点进行优化）。使用条件可以是个体使用条件（也就是说，这些使用条件与特定的配戴者匹配），或者是一般使用条件（也就是说，这些使用条件与定义的配戴者组匹配）。

基弧

根据DIN ISO 13666:2013-10的第11.4.2节，基弧指定了眼镜镜片半成品（也称为眼镜镜片毛坯）或成品眼镜镜片的成品眼镜镜片表面的标称表面焦度（或标称曲率）。经常，此成品眼镜镜片表面为眼镜镜片前表面。

优化/迭代优化

优化是指对系统的参数进行配适，使得取决于参数的给定目标函数至少近似地获得最大值或最小值。迭代优化是一种用于使用逐步重复的计算过程来优化参数的方法。

矢状高度

镜片表面上的点的矢状高度是对此点与延伸穿过镜片表面的参考点的参考平面的距离的度量。作为示例，它可以通过穿过该点并且平行于参考平面的平面与参考平面的距离来指定。

镜片形状平面

镜片形状平面是指当安装在眼镜镜架中时，在其方框中心处与平光镜片或演示镜片或虚拟镜片的前表面相切的平面（DIN ISO 13666:2013-10的第17.1节）。

球面表面/非球面表面

球面表面被视为是球体的内表面或外表面的一部分的表面（DIN ISO 13666:2013-10的第7.1节）。相比之下，非球面表面是从顶点到周边具有连续可变曲率的旋转表面（DIN ISO 13666:2013-10的第7.3节）。

TABO方案

TABO方案是一种尤其适用于为柱镜或棱镜矫正来唯一指定轴的方案。在TABO方案中，假设观察者与眼镜配戴者相对。它包括两个圆圈，标记从0度到360度沿逆时针方向进行，0度方向或360度方向水平向右，使得0度方向或360度方向相对于左眼是颞侧并且相对于右眼是鼻侧。

复曲面表面/非复曲面表面

复曲面表面是具有两个相互垂直的、曲率不同的主截面、两个主截面的截面名义上为圆形的表面（DIN ISO 13666:2013-10的第7.5节）。非复曲面表面是具有两个相互垂直的、曲率不同的主截面且在至少一个主截面中截面不是圆形的表面（DIN ISO 13666:2013-10的第7.6节）。

覆盖表面

覆盖表面是指一种用于通过第二表面来修改第一表面的方法。在笛卡尔坐标系中，可以例如通过在相应表面的具有相同x和y坐标的点处添加表面坐标的z分量来实现覆盖。

变分方法

变分方法是一种用于找到数学问题的近似解的方法，例如优化问题，其中参数的初始值是变化的，直到指定变量满足指定条件，例如达到最小值或最大值。

处方

术语“处方”表示以适当的值的形式指定了用于对诊断出的屈光不正进行矫正所需的屈光度的概括。在球镜度的情况下，处方可以包含球镜的“sph”值。在散光度的情况下，处方可以包含柱镜的“cyl”值以及轴位的“axis”值，并且在棱镜度的情况下，处方可以包含棱镜值。而且，处方可以包含其他值，例如在多焦点眼镜镜片的情况下的“add”值，所述“add”值指定眼镜镜片的视近部分的顶焦度与眼镜镜片的视远部分的顶焦度之间的差。瞳孔间距的值“PD”也可以包含在处方中。“处方”的同义词是“眼镜处方”和“镜片处方”。

目标设计

在本发明的意义上的目标设计是在优化过程中应当实现的眼镜镜片上的图像像差的分布的处方或眼镜镜片的表面特性的处方。在第一种情况下提到的是光学目标设计，而在第二种情况下提到的是表面目标设计。相应地，光学目标设计是在眼镜配戴者的光束路径上在整个眼镜镜片上或之外的图像像差的分布的处方（例如，散光残余偏差、球镜残余偏差、棱镜、水平对称、畸变或更高级像差，例如彗形像差（coma））。附加地，光学目标设计还可以包含参考点（例如，视远设计参考点或视近设计参考点）处的散光残余偏差和球镜残余偏差的处方，或者测量装置的测量光束路径（例如，顶点焦度测量装置的光束路径）上的下加光的处方。相比之下，表面目标设计指定应该在优化过程中实现的要形成的自由形式表面的表面特性，例如，表面焦度和表面散光。这里，表面焦度是对围绕优化点的表面区段改变从空气入射到该表面区段上的射束的聚散度（眼镜镜片材料的折射率除以波前的曲率半径）的能力的度量。优化点处的表面散光表示在表面的优化点处的主子午线上的表面焦度差异。

下面参考图1描述根据本发明的用于确定配适到眼镜镜架的镜架边缘曲线的眼镜镜片的计算机实现方法的第一示例性实施例。在此情况下，该方法用于确定一种眼镜镜片，该眼镜镜片已至少基于来自给定处方和具有某一镜架边缘曲线的给定镜架形状的数据而被配适到镜架边缘曲线。可选地，与使用条件和厚度条件和/或给定定心数据和/或给定目标设计有关的数据也可以添加到来自处方和镜架形状的数据中。

第一眼镜镜片表面的平均曲率在方法开始时在步骤S1中指定。此第一眼镜镜片表面是本示例性实施例中的眼镜镜片前表面。曲率规格通常在眼镜镜片前表面的参考点处给出。作为示例，可以通过指定眼镜镜片前表面的基弧来指定眼镜镜片前表面的平均曲率。在此情况下，第一眼镜镜片表面的曲率规格可以特别地从镜架的曲线得出。特别地，该基弧可以被选择为使得眼镜镜片前表面的平均曲率是与镜架边缘曲线最佳配适的球面表面曲率。然后具有指定平均曲率的眼镜镜片用作后续步骤的初始眼镜镜片。

在步骤S1中指定眼镜镜片前表面的曲率后，在步骤S2中计算初始眼镜镜片的复曲面眼镜镜片后表面，其方式为使得根据处方的屈光度近似地通过眼镜镜片实现。尽管这里和下文仅提及一种屈光度，但本领域技术人员认识到，也可以借助于眼镜镜片可选地实现多种屈光度，例如视近屈光度和视远屈光度。如果本发明的描述涉及眼镜镜片的一种预期屈光度，则这因此也应该涵盖眼镜镜片的多种预期屈光度的情况。在此情况下，可以考虑该副眼镜的使用条件，特别是该副眼镜的个体使用条件。考虑到使用条件允许眼镜镜片特别良好地配适眼镜配戴者。

然后，在步骤S3中，从具有在步骤S1中指定的曲率的眼镜镜片前表面和在步骤S2中计算出的复曲面眼镜镜片后表面的眼镜镜片开始，优化眼镜镜片前表面的自由形式表面。在此情况下，根据实现眼镜镜片的预期屈光度并且对应于整个眼镜镜片的光学目标设计、眼镜镜片的可能厚度规格并同时考虑定心数据来实现该优化。在此情况下，也可以再次考虑该副眼镜的使用条件，特别是该副眼镜的个体使用条件。可选地，关于与镜架边缘相关的边缘偏差的要求也可以附加地被包括在此优化中（但是这些通常与屈光要求相反）。

需要注意的是，该方法也可以在步骤S2中直接从任何指定的复曲面后表面开始，而不考虑眼镜镜片前表面的平均曲率的规格，并且然后可以继续步骤S3。然而，与执行上述步骤S1和S2的方法相比，此过程可能导致具有更多迭代步骤的迭代方法。

为了优化，眼镜镜片前表面借助于参数化的、区域定义函数进行描述。还有，目标设计，其是本示例性实施例中的光学目标设计并且因此表示图像像差分布，以及目标函数，其值取决于由眼镜镜片实现的图像像差分布与在目标设计中指定的分布的偏差。在此情况下，目标函数的值表示对达到目标设计中指定分布的准确程度的度量。区域定义函数的参数值在优化范围内变化，直到目标函数的值满足终止条件，从而使得参数值的变化终止。这里借助于光线计算来确定由眼镜镜片实现的图像像差分布，该光线计算计算了眼镜配戴者束路径或测量装置中束路径在眼镜镜片的指定优化点处的图像像差。在各自情况下，眼镜配戴者束路径的光线计算针对主光线延伸穿过优化点并穿过眼睛支点（即，观看移动时眼睛围绕其旋转的点）的射束来计算在各个优化点处的图像像差值。在各自情况下，测量装置中束路径的光线计算针对根据在所采用的用于在此优化点处进行测量的测量装置中提供的束路径延伸穿过优化点的射束来计算要由测量装置在各个优化点处测量的测量值。在DE10 2012 000 390 A1和WO 2008/089999 A1中描述了用于优化眼镜镜片的方法的示例。关于优化的其他细节，参考这些文件。不是像在示例性实施例中那样借助于光学目标设计来执行优化，所述优化也可以借助于表面目标设计来执行。

使用如此优化的眼镜镜片，然后在步骤S4中确定差异边缘曲线，针对自由形式表面边缘曲线的每个点或针对自由形式表面边缘曲线上的多个选定点，该差异边缘曲线表示在其矢状高度与镜架边缘曲线在对应点处的矢状高度之间的矢状高度差异。

然后，在步骤S5中将存在于差异边缘曲线中的最大矢状高度差异确定作为在自由形式表面进行优化之后存在的自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线的偏差的度量，并且检查差异边缘曲线中存在的最大矢状高度差异是否低于给定极限。如果是这种情况，该方法进行到步骤S6，其中将具有先前确定的眼镜镜片后表面和设置有优化后的自由形式表面的眼镜镜片前表面的眼镜镜片的几何形状（包括测量和制造数据）输出作为配适到镜架边缘曲线的眼镜镜片。

如果在步骤S5中发现存在于差异边缘曲线中的最大矢状高度差异不低于指定极限，则该方法进行到步骤S7，其中检查差异边缘曲线中存在的矢状高度差异与先前差异边缘曲线中存在的矢状高度差异的最大变化是否低于指定极限。如果是这种情况，该方法同样进行到步骤S6。否则，该方法进行到步骤S8，其中使复曲面表面配适在步骤S4中确定的差异边缘曲线。然后该方法进行到步骤S9。

在步骤S9中修改复曲面眼镜镜片后表面。在本示例性实施例中，借助于将步骤S8中所确定的复曲面表面或此复曲面表面的一部分覆盖在先前的复曲面眼镜镜片后表面上而形成新的复曲面眼镜镜片后表面来修改复曲面眼镜镜片后表面。然后，该方法进行到步骤S3，其中眼镜镜片前表面上的自由形式表面被重新优化，复曲面眼镜镜片后表面现在由在步骤S9中修改的复曲面眼镜镜片后表面形成。

重复步骤S3、S4、S5、S7、S8和S9，直到在步骤S5中差异边缘曲线中包含的最大矢状高度差异被确定为不再超过指定极限，或直到在步骤S7中差异边缘曲线中存在的矢状高度差异与先前差异边缘曲线中存在的矢状高度差异的最大变化被确定为下降到低于为此提供的极限。该方法还可以可选地注册实现的迭代次数，但是该方法可能在达到指定的最大迭代次数之后终止而没有结果。在此情况下，可以可选地以眼镜镜片前表面的不同指定曲率再次执行该方法。

在第一示例性实施例的方法中，借助于第二眼镜镜片表面和自由形式表面（也就是说形成在眼镜镜片前表面上的自由形式表面和在本示例性实施例中的复曲面眼镜镜片后表面）的迭代优化，根据使在自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线之间的差异最小化并且关于得到眼镜镜片的预期屈光度，同时优化自由形式表面和第二眼镜镜片表面两者。在此情况下，从具有先前优化的自由形式表面和先前存在的第二眼镜镜片表面的眼镜镜片开始，修改第二眼镜镜片表面，并且随后根据实现眼镜镜片的预期屈光度来优化自由形式表面。在此情况下，如果在方法开始时确定的第二眼镜镜片表面和在方法开始时优化的自由形式表面已经使得自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线的足够准确的配适（也就是说，不超过在自由形式表面进行优化之后存在的自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线的偏差的度量的配适）并且还足够准确地得到了所需的屈光度，则迭代次数可以等于一。

代替单个极限，在步骤S5中也可以使用为自由形式表面边缘曲线的不同区域定义不同极限的极限曲线。在极端情况下，可以为自由形式表面边缘曲线的每个点定义单独极限。结果，在可以接受与镜架边缘曲线的较大偏差的眼镜镜片的区域中，可以降低与眼镜镜片的其他区域相关的要求。

下面参考图2描述根据本发明的用于确定配适到眼镜镜架的镜架边缘曲线的眼镜镜片的计算机实现方法的第二示例性实施例。

像在第一示例性实施例中一样，在第二示例性实施例中也指定第一眼镜镜片表面的曲率，该第一眼镜镜片表面也是第二示例性实施例中的眼镜镜片前表面（步骤S11），并且根据具有带有指定曲率的第一眼镜镜片表面的初始眼镜镜片的处方、根据眼镜镜片的预期屈光度来确定第二眼镜镜片表面（步骤S12）。第二眼镜镜片表面也是第二示例性实施例中的眼镜镜片后表面。然后，根据实现眼镜镜片的预期屈光度，在步骤S13中优化眼镜镜片前表面上的自由形式表面。步骤S11、S12和S13与第一示例性实施例的步骤S1、S2和S3没有区别。像在第一示例性实施例中一样，存在在步骤S12中直接从任何给定的复曲面后表面开始然后继续进行步骤S13的选项。

然而，与第一示例性实施例的步骤S4相比，在第二示例性实施例的步骤S14中采用欧几里得范数作为对自由形式表面边缘曲线与具有先前确定的复曲面后表面和优化的自由形式表面的眼镜镜片的镜架边缘曲线的偏差的度量，借助于通常在选定边缘点处形成在差异边缘曲线中获得的矢状高度差异的平方并求和，随后采用该求和的根。在步骤S14中计算出差异边缘曲线的欧几里得范数之后，该方法进行到步骤S15，在该步骤中，检查在步骤S14中确定的欧几里得范数是否低于给定极限。如果是这种情况，该方法从步骤S15进行到步骤S16并且将具有在步骤S12中确定的复曲面后表面和在步骤S13中优化的自由形式表面的眼镜镜片的几何形状（包括测量和制造数据）输出作为配适镜架边缘曲线的眼镜镜片。

如果在步骤S15中确定差异边缘曲线的欧几里得范数的值不低于指定极限，则该方法进行到步骤S17。在那里，检查在差分边缘曲线的欧几里得范数的计算值与在先前的迭代步骤中计算的差分边缘曲线的欧几里得范数的值之间的差异是否低于指定极限。如果是这种情况，该方法同样进行到步骤S16并且将具有先前计算的复曲面后表面和先前优化的自由形式表面的眼镜镜片输出作为配适镜架边缘曲线的眼镜镜片。

如果在步骤S17中发现在差异边缘曲线的欧几里得范数的计算值与在先前的迭代步骤中计算的差异边缘曲线的欧几里得范数的值之间的差异不低于指定极限，则该方法继续进行到步骤S18。在此步骤中，借助于变分方法对复曲面眼镜镜片后表面进行修改。在此情况下，复曲面后表面的“半径”和“轴位”参数借助于合适的数学最小化方法来变化，以便确定新的复曲面后表面。在这种最小化方法中指定了通过改变参数来最小化的目标函数。在此情况下，目标函数同样是差异边缘曲线的欧几里得范数的值，可以在对呈自由形式表面形式的眼镜镜片前表面进行相应优化之后针对每个眼镜镜片后表面进行计算，也就是说，此变化则是用于最小化差异边缘曲线的欧几里得范数的总体优化。

在步骤S18中借助于变分方法确定了修改的复曲面眼镜镜片后表面之后，该方法进行到步骤S13。迭代重复步骤S13、S14、S15、S17和S18，直到在步骤S15中差异边缘曲线的欧几里得范数被确定为下降到低于指定极限，或直到在步骤S17中差异边缘曲线的欧几里得范数的计算值与在先前的迭代步骤中计算的差边缘曲线的欧几里得范数的值之间的差异被确定为下降到低于为此指定的极限。像在第一示例性实施例中一样，第二示例性实施例还设想提供最大迭代次数的选项，一旦达到此次数，该方法就被终止而不继续。在此情况下，还可以选择再次使用第一眼镜镜片表面的不同指定曲率来执行该方法。

在第二示例性实施例中，像在第一示例性实施例中一样，也借助于第二眼镜镜片表面和自由形式表面（也就是说形成在眼镜镜片前表面上的自由形式表面和在本示例性实施例中的复曲面眼镜镜片后表面）的迭代优化，根据使在自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线之间的差异最小化并且关于实现眼镜镜片的预期屈光度，同时优化自由形式表面和第二眼镜镜片表面。

在所有示例性实施例中，可以在复曲面眼镜镜片后表面的平均表面焦度保持恒定的边界条件下修改复曲面眼镜镜片后表面（第一示例性实施例中的步骤S9和第二示例性实施例中的步骤S18），使得因此眼镜镜片前表面的平均曲率在眼镜镜片的参考点处不改变、或仅在特定边界内改变。

在本发明的所有实施例中，在对眼镜镜片前表面上的自由形式表面优化期间，可以指定自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线的矢状高度差异的边界条件。然而，这种边界条件可能会损害眼镜配戴者在通过配适到镜架边缘曲线的眼镜镜片的周边区域注视时的光学质量，并且因此优选地避免这种边界条件。

通过在镜架定心期间（在眼镜镜片订购之前，在没有矫正镜片的情况下配适镜架）测量三维镜架边缘曲线并且考虑到测量的镜架边缘曲线，眼镜镜片的边缘、特别是眼镜镜片边缘处的斜面轮廓可以借助于根据本发明的计算机实现方法根据测量出的镜架边缘曲线来设计，并且因此，在将眼镜镜片插入镜架中之后，镜架形状与在镜架定心期间测量的形状精确对应，使得测量出的定心数据保持有效。这可以防止的是，在插入眼镜镜片之后，镜架会经历与在定心期间（也就是说，在没有矫正镜片的情况下配戴的时候）与其形状相关的变形。同时，眼镜镜片的边缘轮廓则也对应于当配戴成品眼镜时的镜架边缘。如果三维镜架边缘曲线是通过对未配戴镜架的测量而不是在定心期间的测量来获取的，则根据本发明的方法也可以用略微校正的三维镜架边缘曲线来执行，该校正考虑了镜架在配戴时的变形。

下面基于特定实施例针对眼镜镜架示出了使用根据本发明的方法减少自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线的偏差的程度。为此，表格1指定了针对在10°与360°之间的角度的在笛卡尔坐标系中的镜架边缘曲线。表格2示出了针对各个角度的在常规眼镜镜片的自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线之间的矢状高度差异，并且表格3示出了针对借助于根据本发明的方法已配适到眼镜镜架的镜架边缘曲线的眼镜镜片的在自由形式表面边缘曲线与镜架边缘曲线之间的矢状高度差异。

表格1描述了在笛卡尔坐标中使用TABO方案针对多个角度的镜架边缘曲线的坐标。x坐标和y坐标在镜架的镜片形状平面内，z方向垂直于镜片形状平面，与光的方向相反。在表格中，角度以度为单位指定，并且x、y和z坐标以毫米为单位指定。

表格1

角度 x y z

10.0 24.5217 4.3238 0.0000

20.0 22.2707 8.1059 0.4125

30.0 18.6195 10.7500 1.2928

40.0 14.3250 12.0201 2.3429

50.0 10.2203 12.1801 3.2723

60.0 7.1000 12.2976 3.7943

70.0 4.5489 12.4979 4.0827

80.0 2.2053 12.5071 4.2950

90.0 0.0000 12.5000 4.4197

100.0 -2.2053 12.5071 4.4659

110.0 -4.5489 12.4979 4.4361

120.0 -7.1000 12.2976 4.3474

130.0 -10.4132 12.4099 4.0009

140.0 -14.4016 12.0844 3.4516

150.0 -19.3990 11.2000 2.4954

160.0 -25.4657 9.2687 0.9149

170.0 -29.0518 5.1226 0.1077

180.0 -30.0000 0.0000 0.1875

190.0 -29.9382 -5.2789 0.3738

200.0 -29.5063 -10.7394 0.3458

210.0 -28.0592 -16.2000 0.3627

220.0 -23.9772 -20.1193 1.2717

230.0 -18.3837 -21.9089 2.5995

240.0 -12.9500 -22.4301 3.6266

250.0 -8.1743 -22.4587 4.2259

260.0 -3.9592 -22.4536 4.4618

270.0 -0.0000 -22.5000 4.4197

280.0 3.9418 -22.3551 4.1753

290.0 7.7639 -21.3310 3.8876

300.0 11.6500 -20.1784 3.3648

310.0 15.1055 -18.0020 2.8778

320.0 17.9254 -15.0412 2.4526

330.0 20.3516 -11.7500 1.9614

340.0 22.1767 -8.0717 1.4930

350.0 24.0293 -4.2370 0.7772

360.0 25.0000 0.0000 0.1875

表格2描述了根据现有技术生产并且包括曲率半径r = 167 mm的球形后表面的眼镜镜片的差异边缘曲线。眼镜镜片前表面为自由形式表面的形式，并根据指定的光学目标设计针对眼镜配戴者进行优化，以最小化散光和球镜像差。表格2的差异边缘曲线下的眼镜镜片为一种优化后的右单光眼镜镜片，球镜矫正效果2.0屈光度、折射率1.501、镜架长度为55 mm、镜架高度为35 mm、水平定心点距离为25 mm、竖直定心点距离为22.5 mm、前倾角为0°以及镜圈面部弧度为0°。

表格2

角度 z-差异

10.0 1.9452

20.0 1.6880

30.0 1.2609

40.0 0.8141

50.0 0.4596

60.0 0.2617

70.0 0.1473

80.0 0.0676

90.0 0.0201

100.0 0.0000

110.0 0.0073

120.0 0.0423

130.0 0.1589

140.0 0.3676

150.0 0.7550

160.0 1.4373

170.0 1.8792

180.0 1.9387

190.0 1.9027

200.0 1.8978

210.0 1.8139

220.0 1.3416

230.0 0.7487

240.0 0.3265

250.0 0.0943

260.0 0.0052

270.0 0.0201

280.0 0.1180

290.0 0.2617

300.0 0.4983

310.0 0.7479

320.0 0.9808

330.0 1.2263

340.0 1.4438

350.0 1.7327

360.0 1.9387

从表格2中可以看出，对应于表格1的坐标系中z坐标差异的矢状高度差异（z差异）的范围在100°时的最小偏差0与10°时的实际最大偏差1.95之间。这是指眼镜镜片前表面的边缘突出超过镜架边缘最多约1.9 mm。表格2中指定的差异边缘曲线的欧几里得范数的值为6.67。

表格3示出了借助于根据本发明的方法配适到眼镜镜架的眼镜镜片的差异边缘曲线的矢状高度。本文中，球面眼镜镜片后表面已被复曲面眼镜镜片后表面取代。借助于根据本发明的优化确定复曲面眼镜镜片后表面，所述眼镜镜片后表面的轴位的值为90.9°（TABO）并且其中的半径在对应于轴位的第一主子午线内为135.772 mm和在垂直于此第一主子午线延伸的第二主子午线中为91.09 mm。在所描述的迭代范围内，在每次修改复曲面眼镜镜片后表面之后，对眼镜镜片前表面上的自由形式表面进行优化。

表格3

角度 z-差异

10.0 0.0451

20.0 0.0631

30.0 0.0682

40.0 0.0556

50.0 0.0337

60.0 0.0212

70.0 0.0155

80.0 0.0097

90.0 0.0062

100.0 0.0048

110.0 0.0054

120.0 0.0057

130.0 0.0166

140.0 0.0290

150.0 0.0483

160.0 0.0797

170.0 0.0643

180.0 0.0237

190.0 0.0051

200.0 0.0218

210.0 0.0674

220.0 0.0790

230.0 0.0542

240.0 0.0251

250.0 0.0053

260.0 0.0000

270.0 0.0062

280.0 0.0179

290.0 0.0202

300.0 0.0295

310.0 0.0271

320.0 0.0175

330.0 0.0094

340.0 0.0027

350.0 0.0092

360.0 0.0237

从表格3可以看出，差异边缘曲线的最大矢状高度（z-差异）的值在160°时差不多是0.08。换句话说，眼镜镜片的边缘在镜架的任何一点上都不会突出超出镜架边缘超过0.08 mm。表格3中指定的差异边缘曲线的欧几里得范数的值为0.22。因此，后者比表格2的差异边缘曲线的欧几里得范数的值小一个数量级以上。因此，眼镜镜片的边缘轮廓仍然很难与镜架的边缘轮廓区分开来。

根据表格3的根据本发明的方法优化的眼镜镜片的光学质量与形成表格2基础的眼镜镜片的光学质量没有显著差异。

根据本发明的方法可以借助适当的计算机程序在计算机上执行。这种计算机程序包括指令，这些指令当在计算机上执行时，使计算机执行根据本发明的方法。它可以存储在非易失性计算机可读存储介质上，比如磁盘、CD、DVD、USB盘等，或者可以从网络调用，例如Internet或本地区域网络（LAN）。

代替在计算机上，根据本发明的方法也可以在专门为此配置的数据处理系统上实现。适当设计的计算机程序也可以用于此目的。

已经出于说明性的目的基于示例性实施例对本发明进行了详细描述。然而，本领域技术人员认识到，在本发明的范围内可能存在与所描述的示例性实施例的偏离。作为示例，在替代实施例中，自由形式表面可以形成在眼镜镜片后表面上并且复曲面表面可以形成在眼镜镜片前表面上。同样，可以选择使用非复曲面表面、球面表面或非球面表面来代替复曲面表面。因此，本发明并不旨在受限于示例性实施例，而是仅仅受所附权利要求限制。

附图标记列表

S1 指定平均曲率

S2 确定眼镜镜片后表面

S3 优化在眼镜镜片前表面上的自由形式表面

S4 确定差异边缘曲线

S5 检查矢状高度差异是否下降到低于指定极限

S6 输出配适的眼镜镜片的数据

S7 检查改进是否下降到低于指定极限

S8 使复曲面配适差异边缘曲线

S9 将在S8配适的复曲面覆盖在先前确定的复曲面眼镜镜片后表面上

S11 指定眼镜镜片前表面的平均曲率

S12 计算复曲面眼镜镜片后表面

S13 优化眼镜镜片前表面上的自由形式表面

S14 计算差异边缘曲线的范数

S15 检查差异边缘曲线的范数是否下降到低于极限

S16 输出配适的眼镜镜片的数据

S17 检查范数的改进是否下降到低于指定极限

S18 改变眼镜镜片后表面的参数

Claims (14)

1.一种用于将具有第一眼镜镜片表面、第二眼镜镜片表面和至少一个预期屈光度的眼镜镜片配适到具有某一镜架边缘曲线的眼镜镜架的计算机实现方法，在该方法的范围内，将形成在第一眼镜镜片表面上的自由形式表面配适到该眼镜镜片的镜架边缘曲线，

其特征在于，

该自由形式表面借助于如下方式配适到该镜架边缘曲线：根据使在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异最小化并且实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，同时优化该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面，在该优化期间该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面相互影响。

2.如权利要求1所述的计算机实现方法，其特征在于，该第二眼镜镜片表面是球面眼镜镜片表面、非球面眼镜镜片表面、复曲面眼镜镜片表面或非复曲面眼镜镜片表面。

3.如权利要求1或2所述的计算机实现方法，其特征在于，该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面的同时优化是迭代地实现的，在每个迭代步骤中首先改变该第二眼镜镜片表面，并且然后根据实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度来优化该自由形式表面。

4.如权利要求3所述的计算机实现方法，其特征在于，具有带有指定曲率的第一眼镜镜片表面的初始眼镜镜片用作用于迭代优化的起始点。

5.如权利要求4所述的计算机实现方法，其特征在于，在第一迭代步骤中，根据该眼镜镜片的至少一个预期屈光度初始确定该第二眼镜镜片表面，并且然后根据实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度来优化该自由形式表面。

6. 如权利要求3至5中任一项所述的计算机实现方法，其特征在于，在每个迭代步骤中，在该自由形式表面的优化之后是确定在优化该自由形式表面之后存在的该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线的偏差的度量，并且如果该偏差的度量小于给定值或该度量的变化小于给定值，则终止该方法，或否则，在随后的迭代步骤中，

-修改该第二眼镜镜片表面，以及

-根据实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，随后再次优化该自由形式表面。

7. 如权利要求6所述的计算机实现方法，其特征在于，

-该偏差的测量基于该自由形式表面边缘曲线和该镜架边缘曲线在两条边缘曲线的相互等效点处相对于表示参考平面的差异边缘曲线的矢状高度的差异，以及

-基于该差异边缘曲线修改该第二眼镜镜片表面。

8.如权利要求7所述的计算机实现方法，其特征在于，借助于将第三眼镜镜片表面配适到该差异边缘曲线并且该第三眼镜镜片表面的至少一部分覆盖在该第二眼镜镜片表面上，来修改该第二眼镜镜片表面。

9.如权利要求3至5中任一项所述的计算机实现方法，其特征在于，该第二眼镜镜片表面借助于变分方法来修改。

10.如权利要求3至9中任一项所述的计算机实现方法，其特征在于，当该第二眼镜镜片表面被修改时，该第二眼镜镜片表面的平均表面焦度保持恒定。

11.如权利要求1至10中任一项所述的计算机实现方法，其特征在于，该第一眼镜镜片表面为该眼镜镜片前表面，并且该第二眼镜镜片表面为该眼镜镜片后表面。

12.一种用于将具有第一眼镜镜片表面、第二眼镜镜片表面和至少一个预期屈光度的眼镜镜片配适到具有某一镜架边缘曲线的眼镜镜架的计算机程序，该计算机程序包括指令，这些指令当在计算机上执行时，提示该计算机将形成在第一眼镜镜片表面上的自由形式表面配适到该眼镜镜架的镜架边缘曲线，其特征在于，而且，该计算机程序包括指令，这些指令当在计算机上执行时提示该计算机执行如下操作来将该自由形式表面配适到该镜架边缘曲线：根据使在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异最小化并且实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，同时优化该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面，在该优化期间该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面相互影响。

13.一种用于将具有第一眼镜镜片表面、第二眼镜镜片表面和至少一个预期屈光度的眼镜镜片配适到具有某一镜架边缘曲线的眼镜镜架的数据处理系统，该数据处理系统包括处理器和至少一个存储器，并且该处理器被配置为基于存储在该存储器中的计算机程序的指令将形成在第一眼镜镜片表面上的自由形式表面配适到该眼镜镜架的镜架边缘曲线，其特征在于，而且，该处理器被配置为基于存储在该存储器中的计算机程序的指令执行如下操作来将该自由形式表面配适到该镜架边缘曲线：根据使在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异最小化并且实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，同时优化该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面，在该优化期间该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面相互影响。

14.一种具非易失性计算机可读存储介质，该易失性计算机可读存储介质上存储有指令，用于将具有第一眼镜镜片表面、第二眼镜镜片表面和至少一个预期屈光度的眼镜镜片配适到具有某一镜架边缘曲线的眼镜镜架，这些指令当在计算机上执行时，提示该计算机将形成在第一眼镜镜片表面上的自由形式表面配适到该眼镜镜架的镜架边缘曲线，其特征在于，而且，该存储介质包括存储在其上的指令，这些指令当在计算机上执行时，提示该计算机执行如下操作来将该自由形式表面配适到该镜架边缘曲线：根据使在该自由形式表面边缘曲线与该镜架边缘曲线之间的差异最小化并且实现该眼镜镜片的至少一个预期屈光度，同时优化该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面，在该优化期间该自由形式表面和该第二眼镜镜片表面相互影响。

Images