用于優(yōu)化眼鏡架的測量輪廓的方法
【專利說明】用于優(yōu)化眼鏡架的測量輪廓的方法
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種由計(jì)算機(jī)裝置實(shí)施的用于優(yōu)化眼鏡架的測量輪廓的方法。
[0002] 對本發(fā)明的背景的討論包括于此W解釋本發(fā)明的上下文。運(yùn)將不被認(rèn)為是承認(rèn)所 引用的任何材料被公開、已知或者是權(quán)利要求書中的任一項(xiàng)權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日下的公共 常識(shí)的一部分。
[0003] 通常，需要佩戴眼鏡并因此具有眼科醫(yī)師開出的處方的人會(huì)去眼鏡師的處所選擇 未來眼鏡的鏡架。眼鏡的未來佩戴者可W試戴若干眼鏡架并最終選擇試戴的眼鏡架之一。 眼鏡師訂購與處方相對應(yīng)的一副鏡片。發(fā)送給眼鏡師的鏡片是根據(jù)光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造 的。
[0004] 取決于鏡片制造商提供的服務(wù)，眼鏡師可能不得不切割運(yùn)些鏡片W便適應(yīng)人們已 選擇的眼鏡架，或者在"遠(yuǎn)程磨邊（remoteedging)"服務(wù)的情況下，眼鏡師接收已經(jīng)切割好 的鏡片并只須將其裝配到眼鏡架中。 陽0化]所選擇的眼鏡架的開口（例如，眼鏡片預(yù)期安裝在的眼鏡架的開口）的內(nèi)圓周可W由測量裝置（例如，機(jī)械傳感器）非常精確地測量。更具體地，鏡架的開口包括一個(gè)內(nèi)凹 槽并且該凹槽的特點(diǎn)（與開口的傾斜角、凹槽的深度等）可W在測量室中由機(jī)械傳感器測 量。
[0006] 機(jī)械傳感器對所選擇的眼鏡架進(jìn)行的測量使得能夠訂購一方面適合于所選擇眼 鏡架、另一方面適合于佩戴者處方的眼鏡片。
[0007] 根據(jù)在測量室中由機(jī)械傳感器執(zhí)行的測量，眼鏡片的眼鏡師或提供商能夠：根據(jù) 光學(xué)判據(jù)（例如，佩戴者處方）為佩戴者提供最佳的鏡片前表面；對鏡片磨邊和斜切W符合 對所選擇的眼鏡架進(jìn)行的測量。
[0008] 在本發(fā)明的意義上，對鏡片進(jìn)行切割的步驟稱為"磨邊"，而在鏡片的外邊緣上形 成斜面的步驟稱為"斜切"。
[0009] 鏡片提供商必須確保所提供的鏡片適配于佩戴者處方并且適配于所選擇的眼鏡 架。
[0010] 例如，鏡片提供商必須確保未來的鏡片能夠?qū)嶋H上適合可能具有特別開口和凹槽 的已選鏡架。
[0011] 因此，將要理解的是，對已選鏡架的內(nèi)圓周開口進(jìn)行測量和半成品鏡片的選擇對 供應(yīng)商而言是十分重要的。
[0012] 機(jī)械傳感器提供成測量點(diǎn)列表形式的數(shù)據(jù)。使復(fù)雜表面與測量點(diǎn)列表相匹配可能 導(dǎo)致復(fù)雜或不準(zhǔn)確。因此，需要一種將眼鏡架的輪廓的測量點(diǎn)轉(zhuǎn)換成3D平滑輪廓的方法， 該平滑輪廓可W作為光學(xué)鏡片的前光學(xué)表面通過一個(gè)復(fù)雜表面來安裝。
[0013] 本發(fā)明的目標(biāo)是提供運(yùn)樣一種方法。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種由計(jì)算機(jī)裝置實(shí)施的用于優(yōu)化眼鏡架的開口 的測量輪廓的方法，該方法包括：
[0015]-輪廓數(shù)據(jù)提供步驟，在該步驟過程中，提供表示該眼鏡架的輪廓的測量點(diǎn)的輪廓 數(shù)據(jù)，
[0016] -工作輪廓定義步驟，在該步驟過程中，定義該眼鏡架的工作輪廓，
[0017] -第一輪廓代價(jià)函數(shù)提供步驟，在該步驟過程中，提供第一輪廓代價(jià)函數(shù)，該第一 輪廓代價(jià)函數(shù)是該工作輪廓的至少一部分的曲線的m階導(dǎo)數(shù)的函數(shù)，m是大于或等于2的 整數(shù)，
[0018] -輪廓代價(jià)函數(shù)集提供步驟，在該步驟過程中，提供一個(gè)輪廓代價(jià)函數(shù)集，該輪廓 代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)輪廓代價(jià)函數(shù)是至少該工作輪廓與該輪廓的運(yùn)些測量點(diǎn)之間的偏差 的函數(shù)，并且該輪廓代價(jià)函數(shù)集包括至少一個(gè)輪廓代價(jià)函數(shù)，
[0019] -全局輪廓代價(jià)函數(shù)求值步驟，在該步驟過程中，對一個(gè)全局輪廓代價(jià)函數(shù)進(jìn)行求 值，該全局輪廓代價(jià)函數(shù)是該第一輪廓代價(jià)函數(shù)的加權(quán)和和該輪廓代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)輪 廓代價(jià)函數(shù)的加權(quán)和，
[0020] -輪廓修改步驟，在該步驟過程中，修改該工作輪廓，
[0021] 其中，重復(fù)該全局輪廓代價(jià)函數(shù)求值步驟和該輪廓修改步驟W便使該全局輪廓代 價(jià)函數(shù)最小化。
[0022] 有利地，根據(jù)本發(fā)明的方法提供了眼鏡架的輪廓的平滑且精確的定義。
[0023] 根據(jù)可W單獨(dú)或組合考慮的進(jìn)一步的實(shí)施例：
[0024] -m小于或等于4 ;和/或
[00巧]-該第一輪廓代價(jià)函數(shù)是整個(gè)工作輪廓的曲線的m階導(dǎo)數(shù)的函數(shù)；和/或 [00%]-在該全局輪廓代價(jià)函數(shù)中，該第一輪廓代價(jià)函數(shù)的權(quán)重表示在總權(quán)重的0. 1% 與10%之間訊/或
[0027] -該方法進(jìn)一步包括一個(gè)最大偏差步驟，在該步驟過程中，定義輪廓的測量點(diǎn)與經(jīng) 優(yōu)化的輪廓之間的最大偏差，并且在該全局輪廓代價(jià)函數(shù)求值步驟過程中，調(diào)整該第一代 價(jià)函數(shù)的權(quán)重W便使運(yùn)些測量點(diǎn)與該輪廓之間的偏差小于或等于該最大偏差。
[0028] 該方法進(jìn)一步設(shè)及一種由計(jì)算機(jī)裝置實(shí)施的用于優(yōu)化眼鏡片的至少一個(gè)光學(xué)表 面的方法，該眼鏡片被適配成適合一個(gè)眼鏡架，該方法包括：
[0029] -初始光學(xué)表面提供步驟，在該步驟過程中，提供一個(gè)初始光學(xué)表面，
[0030] -工作光學(xué)表面定義步驟，在該步驟過程中，將一個(gè)工作光學(xué)表面定義為等于該初 始光學(xué)表面的至少一部分，
[0031] -輪廓數(shù)據(jù)確定步驟，在該步驟過程中，根據(jù)本發(fā)明的方法來確定表示眼鏡架的開 口的輪廓的輪廓數(shù)據(jù)，
[0032] -第一表面代價(jià)函數(shù)提供步驟，在該步驟過程中，提供第一表面代價(jià)函數(shù)，該第一 表面代價(jià)函數(shù)是該工作表面的表面的η階導(dǎo)數(shù)的函數(shù)，η是大于或等于2的整數(shù)，
[0033] -表面代價(jià)函數(shù)集提供步驟，在該步驟過程中，提供一個(gè)表面代價(jià)函數(shù)集，該表面 代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)表面代價(jià)函數(shù)是該工作光學(xué)表面的求值區(qū)上的至少一個(gè)判據(jù)的函數(shù)， 并且該表面代價(jià)函數(shù)集包括至少一個(gè)代價(jià)函數(shù)，
[0034] -全局表面代價(jià)函數(shù)求值步驟，在該步驟過程中，對一個(gè)全局表面代價(jià)函數(shù)進(jìn)行求 值，該全局表面代價(jià)函數(shù)是該第一表面代價(jià)函數(shù)和該表面代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)表面代價(jià)函 數(shù)的加權(quán)和，
[0035] -修改步驟，在該步驟過程中，修改該工作表面，
[0036] 其中，重復(fù)該求值步驟和修改步驟W使該全局表面代價(jià)函數(shù)最小化，并且
[0037] 該表面代價(jià)函數(shù)集中的運(yùn)些表面代價(jià)函數(shù)中的至少一個(gè)表面代價(jià)函數(shù)是眼鏡架 的輪廓與眼鏡片的表面之間的偏差的函數(shù)。
[0038] 根據(jù)可W單獨(dú)或組合考慮的進(jìn)一步的實(shí)施例：
[0039] -該表面代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)表面代價(jià)函數(shù)的至少一個(gè)判據(jù)是該求值區(qū)的至少一 部分上的一個(gè)表面判據(jù)；和/或
[0040] -該表面代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)表面代價(jià)函數(shù)的至少一個(gè)判據(jù)選自在由W下各項(xiàng)組 成的列表：該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的最小、最大或平均球面、該求值區(qū)上的平均球面、該 求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的柱面、該求值區(qū)上的平均柱面、該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的高度、 該求值區(qū)上的平均高度、該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的最小、最大或平均球面的梯度、該求值 區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的球面的二階導(dǎo)數(shù)、該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的高斯曲率、該求值中的 至少一個(gè)點(diǎn)的高斯曲率的梯度、該求值區(qū)中的至少一個(gè)點(diǎn)的最小曲率、該求值區(qū)中的至少 一個(gè)點(diǎn)的法曲率訊/或
[0041] -該表面代價(jià)函數(shù)集中的每個(gè)表面代價(jià)函數(shù)的求值區(qū)選自由W下各項(xiàng)組成的列 表：近視覺區(qū)、遠(yuǎn)視覺區(qū)、近視覺區(qū)與遠(yuǎn)視覺區(qū)域之間的中間通路、周邊鏡圈、鼻區(qū)、W及顛 區(qū)訊/或
[0042] -該表面代價(jià)函數(shù)集中的運(yùn)些表面代價(jià)函數(shù)之一的判據(jù)中的至少一個(gè)判據(jù)與佩戴 者的處方相關(guān)；和/或
[00創(chuàng) -η小于或等于4 ;和/或
[0044] -在該全局表面代價(jià)函數(shù)中，該第一表面代價(jià)函數(shù)的權(quán)重表示在總權(quán)重的0. 1% 與10 %之間。
[0045] 根據(jù)一個(gè)進(jìn)一步的方面，本發(fā)明設(shè)及一種包括一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)指令序列的計(jì)算機(jī) 程序產(chǎn)品，該一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)指令序列可由處理器訪問并且當(dāng)由該處理器執(zhí)行時(shí)致使該處 理器實(shí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。
[0046] 本發(fā)明還設(shè)及一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)承載了根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算 機(jī)程序產(chǎn)品的一個(gè)或多個(gè)指令序列。
[0047] 此外，本發(fā)明設(shè)及一種使計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的方法的程序。
[0048] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)及一種其上記錄有程序的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)；其中，該程序使 計(jì)算機(jī)執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0049] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)及一種包括處理器的裝置，該處理器被適配用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè) 指令序列并且實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的多個(gè)步驟中的至少一個(gè)步驟。
[0050] 如從W下討論中明顯的是，除非另有具體規(guī)定，否則應(yīng)認(rèn)識(shí)到，貫穿本說明書，使 用了如"計(jì)算"、"運(yùn)算"等術(shù)語的討論是指計(jì)算機(jī)或計(jì)算系統(tǒng)或類似的電子計(jì)算裝置的動(dòng)作 和/或過程，該動(dòng)作和/或過程對于在該計(jì)算系統(tǒng)的寄存器和/或存儲(chǔ)器內(nèi)表示為物理（如 電子）量的數(shù)據(jù)進(jìn)行操縱和/或?qū)⑵滢D(zhuǎn)換成在該計(jì)算系統(tǒng)的存儲(chǔ)器、寄存器或其他此類信 息存儲(chǔ)、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)類似地表示為物理量的其他數(shù)據(jù)。
[0051] 本發(fā)明的實(shí)施例可W包括用來執(zhí)行在此所述操作的設(shè)備。此設(shè)備可W是為所期望 的目的而?？跇?gòu)建的，或此設(shè)備可W包括一個(gè)通用計(jì)算機(jī)或被儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)中的計(jì)算機(jī)程 序選擇性地激活或重新配置的數(shù)字信號(hào)處理器（"DSP")。運(yùn)種計(jì)算機(jī)程序可W存儲(chǔ)在計(jì) 算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，如但不限于任何類型的磁盤，包括軟盤、光盤、CD-ROM、磁光盤、只讀 存儲(chǔ)器（ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM)、電可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM)、電可擦除可編程只讀 存儲(chǔ)器巧EPROM)、磁性或光學(xué)卡，或任何其他類型的適合于存儲(chǔ)電子指令并且能夠禪聯(lián)到 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總線上的介質(zhì)。
[0052] 運(yùn)些過程和顯示方式不是與任何具體的計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備內(nèi)在相關(guān)的。各種通用 系統(tǒng)都可W與根據(jù)此處的教導(dǎo)的程序一起使用，或者其可W證明很方便地構(gòu)建一個(gè)更專用 的設(shè)備W執(zhí)行所期望的方法。各種運(yùn)些系統(tǒng)所希望的結(jié)構(gòu)將從W下描述中得W明了。此外， 本發(fā)明的實(shí)施例并沒有參考任何具體的編程語言而進(jìn)行描述。將認(rèn)識(shí)到