专利名称：制造渐变光焦度的眼镜片的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于远视的渐变光焦度的眼镜片，并尤其涉及一种光焦度在远距部分和近距部分之间连续变化的渐变光焦度的眼镜片。
背景技术：
传统上，根据各个用户的本身特征按要求制造眼镜片。但是，如果从开始制造镜片，则应该预制各种类型的半成品镜片，并且根据用户的要求选取并精加工一款合适的镜片。典型的情况是，半精加工的镜片有一个精加工的前表面，它具有渐变的折射光焦度，并且形成的后表面是一个依据用户要求的球面复曲面。在本说明书中，前表面指眼镜片物侧的表面，后表面指眼睛一侧的表面。
半精加工镜片被分成例如五组不同的顶点光焦度范围。因此，即使两个眼镜片具有不同的顶点光焦度值，它们也可能落入同一组。在此情况下，使用具有提供相同渐变折射光焦度的相同前表面的相同的半精加工镜片，并且加工后表面以满足用户的需要。通过此结构，减少了提供渐变光焦度的前表面的模件数，由此降低了制造成本。
具体地说，渐变光焦度眼镜片的顶点光焦度(即球面屈光度SPH和柱面屈光度CYL)被分成五个值范围，对于每个范围只制备一种类型的半精加工镜片。因此，即使需要两个具有不同顶点光焦度的镜片，如果顶点光焦度包含在同一范围内，也可以用相同类型的半精加工镜片制造所需的镜片。因此，提供渐变光焦度的前表面的类型数受到限制，由此降低了制造成本。
图23A-23C表示顶点光焦度被分成I组～V组的范围。图23A表示负范围，图23B表示正范围，图23C表示一个混杂的范围。这些范围和半精加工镜片的基线(即距离参考点的平均表面光焦度)之间的对应关系表示在下面的表1中。对于每个范围(即组)，指定一个有预定基线的渐变光焦度表面。即对每个范围指定一个前表面已经被处理成具有渐变光焦度表面的单个半精加工镜片。应该注意到顶点光焦度和基线的测量单位是D，屈光度。表1表示折射率为1.60时的值。
表1
确定上述划分以便在对于一个范围形成的前表面具有共同渐变光焦度表面时，使镜片的光学性能落入该范围内的所有顶点光焦度允许的范围内。
例如，对于覆盖-6.00D-2.25D的第二组球面光焦度范围，该渐变光焦度表面的基线确定为2.00D。采用这种半精加工的镜片，为了获得SHP为-4.00D和CYL为-0.00D的镜片，镜片的后表面加工成-6.00D的球面。如果要求镜片的SHP为-6.00D和CYL为-2.00D，则形成的后表面为-8.00D和-10.00D的复曲面。
根据上述传统方法，对于这些范围的中间值，这些镜片表现出极好的光学特性。但是，由于后表面的设计自由度受到限制，对于那些靠近范围末端的值，光学性能可能恶化。结果，根据传统的方法，不可能获得对该范围内所有顶点光焦度都具有最佳性能的镜片。
例如，当附加光焦度ADD为2.00D，在覆盖SPH范围-2.00D到+3.00D的第三组中时，基线为4.00D的渐变光焦度表面用于该组内的所有顶点光焦度。图21A表示在渐变光焦度表面上在主子午线方向上沿主子午线的表面光焦度D1m(实线)，和垂直于主子午线的方向上沿子午线的表面光焦度(虚线)。
图21B至21D表示分别基于顶点光焦度-2.00D，0.00D，和+1.00D的渐变光焦度眼镜片的研磨计算量(as-worn evaluation)(即基于研磨位置(as-worn position)光学性能的测量的计算量)，在主子午线方向上的光焦度Pm(实线)和垂直于该主子午线方向的方向上的光焦度Ps(虚线)，这些值通过处理具有共同渐变表面的镜片后表面而获得。通过改变在原位到近部上从无穷远到300mm的物距来计算透射性能。
如图21c所示，对于处于该范围中间的光焦度0.00D，能够获得没有象散的极好性能。但是对于该范围两极限的顶点光焦度-2.00D和+1.00D，如图21B和21D所示，在远距部分和近距部分的下部区域产生象散。在图21A-21D中表示了主子午线的性能。但是，这种性能偏差影响整个镜片表面的性能，它将参考附图22A-22D作进一步的讨论。
图22A-22D是使用等高线在镜片表面上表示的图21A-21D所示镜片的光焦度分布。图22A表示作为落入第三组的镜片共同前表面的渐变光焦度表面的表面性能。左手侧圆圈表示由|D1m(Y)-D1s(Y)|定义的表面象散ASD，右手侧圆圈表示由|D1m(Y)-D1s(Y)|/2定义的平均表面光焦度。
图22B-22D分别表示使用透射计算顶点屈光度值为-2.00D，0.00D和+1.00D的渐变光焦度眼镜片的性能。在每幅图中，左手侧圆圈表示象散AS的分布，右手侧圆圈表示平均光焦度AP的分布。
通过比较对应于该范围中间的图22B、22D和图22C的性能可以理解，对于该范围的极限顶点光焦度-2.00D和+1.00D，象散小于预定值的明视面积比远距部分和近距部分的面积更小。
发明内容
本发明的优点在于提供了一种制造对所有顶点屈光度值都表现出极好光学性能的渐变光焦度眼镜片。
根据本发明的一个实施例，提供了一种制造渐变光焦度眼镜片的方法，包括将预定适用的顶点光焦度分成多个顶点光焦度组，形成一个眼镜片的表面，它作为多个顶点光焦度组中每个光焦度组中每个光焦度内顶点光焦度的共同表面，及根据要求的顶点光焦度形成眼镜片的相对表面，作为一个渐变光焦度表面。
根据该方法，由于根据所需的顶点光焦度形成渐变光焦度表面，因此不管要求顶点光焦度如何都能够获得没有象散的有极好光学性能的眼镜片。
在一个最佳实施例中，一种眼镜片具有物侧前表面和眼侧后表面，该前表面形成为各个顶点光焦度组的共同表面。
或者，该共同表面是球面。或者该共同表面也可以是非球面。
在上述方法中，至少同组内顶点光焦度不同的眼镜片的象散和平均光焦度之一大体彼此相同。
在特定情况下，条件D1mi(Y)≠D1mj(Y)对至少一个Y值适用，其中Y代表在渐变光焦度表面的主子午线方向上距装配点的距离。应该指出，D1m(Y)代表眼镜片渐变光焦度表面在主子午线方向上的表面光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片。
或者，条件D1mi(Y)-D1sj(Y)≠D1mj(Y)-D1sj(Y)对至少一个Y值适用，其中Y代表距装配点的距离。应该指出，D1m(Y)代表眼镜片渐变光焦度表面的主子午线方向上的表面光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片，Y是距离装配点的距离，D1s(Y)代表垂直于主子午线的方向上的表面光焦度。
或者，条件D2mi(Y)＝D2mj(Y)对所有Y值都满足，其中Y是在相反表面上沿一平面与包括眼镜片光轴的平面相交的一条线距穿过光轴及眼球中心的装配点的距离。应该指出，D2m(Y)代表眼镜片一表面的表面光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片。
在此情况下，优选条件D2mi(Y)＝D2mj(Y)＝D2mi(0)＝D2mj(0)对每个表面的所有Y都适用。如果该条件适用，则可以较为容易形成一表面。
或者，条件ASDi(Y)＞ASDj(Y)对一Y值适用，其中Y代表距离装配点的距离。在此情况下Y≤-15mm，及Pi＜Pj＜-3.00，应该指出，Pi和Pj分别代表在不同顶点光焦度眼镜片的距离参考点处的顶点光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片的值。ASD(Y)代表由|D1m(Y)-D1s(Y)|定义的在距离Y处的表面象散，D1m(Y)代表在眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，D1s代表在垂直于眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度。
或者，条件ASDi(Y)＞ASDj(Y)对一Y值适用，其中Y代表距装配点的距离。在此情况下Y≤-15mm，及PI＞Pj＞+2.00，Pi和Pj分别代表在不同顶点光焦度眼镜片的距离参考点处的顶点光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片的值。ASD(Y)代表由|D1m(Y)-D1s(Y)|定义的在距离Y处的表面象散，D1m(Y)代表在眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，D1s代表在垂直于眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度。
或者，条件ASDi(Y)＞ASDj(Y)对一个Y值适用，其中Y代表距装配点的距离，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片的值。在此情况下Y≥+5mm，及PI＞Pj＞+2.00，Pi和Pj分别代表在不同顶点光焦度眼镜片的距离参考点处的顶点光焦度。ASD(Y)代表由|D1m(Y)-D1s(Y)|定义的距离Y处的表面象散，D1m(Y)代表在眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，D1s代表在垂直于眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度。
或者，条件ΔAPDi(Y)＞ΔAPDj(Y)对一Y值适用，其中Y代表距装配点的距离，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片的值。在此情况下Y＞0mm，及Pi＞Pj＞+2.00，Pi和Pj代表在不同顶点光焦度眼镜片的距离参考点处的顶点光焦度。ΔAPD(Y)代表平均表面光焦度APD(Y)的一种变化，该平均表面光焦度APD(Y)由(D1m(Y)+D1s(Y))/2确定，D1m(Y)代表在眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，D1s代表在垂直于眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，平均表面光焦度的变化这样确定，即ΔAPD(Y)＝|APD(Y)-APD(0)|。
根据该实施例，提供了一种眼镜片。该眼镜片具有一个预定形状的、在预定范围内的顶点光焦度的前表面，该镜片具有一个按照预定范围内的要求顶点光焦度形成的渐变光焦度表面的后表面。
根据该实施例，提供了一种眼镜片制造系统，能够根据制造方法制造渐变光焦度眼镜片，该方法包括将可能的顶点光焦度分成多个顶点光焦度组，形成一个眼镜片表面，作为每组顶点光焦度内顶点光焦度的共用表面，并根据所需的顶点光焦度形成眼镜片的相反表面，作为渐变光焦度表面。
根据该实施例，提供了一种设计渐变眼镜片的方法，该方法包括将可能的顶点光焦度分成多个顶点光焦度组，形成一个眼镜片表面，作为每组顶点光焦度内顶点光焦度的共用表面，并根据所需的顶点光焦度的设计眼镜片的相反表面，作为渐变光焦度表面。
图1A表示根据本发明的一个实施例制造眼镜片的系统的框图；图1B表示制造工序的流程图；图2图示表示传统镜片和根据该实施例的镜片的光学性能的不同；图3A-3C表示第一组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为1.00D；图3D-3F表示基于研磨计算量的光焦度图；图4A-4C表示第二组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为1.00D；图4D-4F表示基于研磨计算量的光焦度图；图5A-5C表示第三组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为1.00D；图5D-5F表示基于研磨计算量的光焦度图；图6A-6C表示第四组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为1.00D；图6D-6F表示基于研磨计算量的光焦度图；
图7A-7C表示第五组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为1.00D；图7D-7F表示基于研磨计算量的光焦度图；图8A-8C表示第一组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为2.00D；图8D-8F表示基于研磨计算量的光焦度图；图9A-9C表示第二组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为2.00D；图9D-9F表示基于研磨计算量的光焦度图；图10A-10C表示第三组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为2.00D；图10D-10F表示基于研磨计算量的光焦度图；图11A-11C表示第四组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为2.00D；图11D-11F表示基于研磨计算量的光焦度图；图12A-12C表示第五组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为2.00D；图12D-12F表示基于研磨计算量的光焦度图；图13A-13C表示第一组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为4.00D；图13D-13F表示基于研磨计算量的光焦度图；图14A-14C表示第二组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为4.00D；图14D-14F表示基于研磨计算量的光焦度图；图15A-15C表示第三组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为4.00D；图15D-15F表示基于研磨计算量的光焦度图；图16A-16C表示第四组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为4.00D；图16D-16F表示基于研磨计算量的光焦度图；图17A-17C表示第五组渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图，附加光焦度为4.00D；图17D-17F表示基于研磨计算量的光焦度图；图18A表示第三组渐变光焦度眼镜片的表面象散和平均表面光焦度分布图，附加光焦度为-2.00D；图18B表示基于研磨计算量的象散和平均表面光焦度分布图；图19A表示第三组渐变光焦度眼镜片的表面象散和平均表面光焦度分布图，附加光焦度为0.00D；图19B表示基于研磨计算量的象散和平均表面光焦度分布图；图20A表示第三组渐变光焦度眼镜片的表面象散和平均表面光焦度分布图，附加光焦度为+1.00D；图20B表示基于研磨计算量的象散和平均表面光焦度分布图；图21A表示传统渐变光焦度眼镜片的表面光焦度图；图21B-21D分别表示基于研磨计算量的不同顶点光焦度的传统渐变光焦度眼镜片的象散和平均表面光焦度分布图；图22A表示第三组的共同前表面的表面象散和平均表面光焦度分布图；图22B-22D表示基于研磨计算量的不同顶点光焦度渐变光焦度眼镜片的象散和平均表面光焦度分布图；图23A-23C表示第1-5组和渐变光焦度眼镜片的顶点光焦度之间的联系。
具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明的一个实施例的制造眼镜片的方法。
图1A表示本发明一个实施例的制造眼镜片的系统10的框图。该制造系统10包括一台计算机11，一个连接该计算机11的输入单元12，一个连接该计算机11的显示单元13和一个处理机14。
根据该实施例，提供了一种眼镜片作为一种半精加工镜片，其一个表面已经被处理成一个预定表面。使用该处理机14对这些镜片的相反表面进行处理，形成具有要求特征的渐变光焦度表面。
将根据本发明的实施例的制造眼镜片的方法存储为如在计算机11的ROM内的制造程序。计算机11运行制造程序，完成制造方法。输入单元12提供有输入装置如将数据输入计算机11内的键盘，显示单元13如CRT显示器显示不同的数据，以用计算机执行制造方法。处理机14受到计算机11的控制，在半精加工镜片上形成渐变光焦度表面。
图1B表示将要采用图1A的制造系统执行的眼镜片制造方法的流程图。
当顾客发出一个指令后，根据图1B所示程序在制造设备中制造一款渐变光焦度眼镜片。首先，一个操作者通过输入单元12将订购眼镜片的规格输入计算机11(S1)。该规格可以包括顶点光焦度(球形光焦度SPH，治疗散光的圆柱形光焦度CYL)，附加光焦度ADD，产品类型(例如镜片材料的折射率)。或者，该数据可以通过远程终端如眼镜师输入，或通过网络系统传递给制造系统10。
计算机11根据说明书的顶点光焦度核实顶点光焦度组，并核实对应于该核实组的半精加工镜片(S2)。应该指出，分在同组内的镜片具有相同的前表面。在制造设备中，前表面已经加工成具有球形或非球形表面的眼镜片作为半精加工镜片被预先存放起来。根据该实施例，顶点光焦度组的划分与传统的相同。即，顶点光焦度被分成图23-23C和表1所示的五组。
当半精加工镜片被确认后，计算机11根据确认的半精加工镜片数据的规格和数据，使用表面设计程序设计确认后的具有渐变光焦度的镜片的后表面(S3)。该表面设计程序利用一种公知的优化算法如可简约的最小平方法，并获得实现要求顶点光焦度和最佳光学性能的表面形状数据。
操作人员在表面处理机14内设置确认的半精加工镜片，并通过输入单元12输入一个指令启动镜片表面的处理。接着，计算机11根据步骤S3中获得的表面形状数据控制表面处理机14处理(研磨)半精加工镜片的后表面(S4)。
图2表示可用顶点光焦度的渐变光焦度镜片的光学性能图。在图2中，实线代表通过该实施例的方法制造的眼镜片的性能。
根据通过传统方法制造的眼镜片，在第一到第五组的每组的中央区域都能够实现极其好的性能。但是，在每组的极点，光学性能较差。相反，由于根据该实施例制造的眼镜片是基于顶点光焦度而确定渐变光焦度表面，所以对所有顶点光焦度获得了极好的光学性能。
以下将描述按照该实施例的方法制造的渐变光焦度眼镜片的具体实例。
在该具体实例中，假定折射率为1.6，镜片外直径为70mm，基线(前表面的旁轴表面光焦度)与表1中所示的相同。如上所述，根据该实施例，通过按照高顶点光焦度处理半精加工镜片的后表面，提供了一款精加工的镜片。
图3A-7F表示根据本发明的实施例的渐变光焦度眼镜片的光学性能，其中圆柱形光焦度CYL为0.00D，附加光焦度为1.00D。明确地说，在附图中标有A-C(即图3A-3C，4A-4C，5A-5C，6A-6C和7A-7C)的附图表示对于每组顶点光焦度SPH的最小值、中间值和最大值，沿渐变光焦度表面的主子午线，在主子午线方向上的表面光焦度D1m(实线)和垂直于主子午线的方向上的表面光焦度D1s(虚线)。应该注意，图3A-3C，4A-4C，5A-5C，6A-6C和7A-7C分别对应于第一至第五组。标有D-F的附图(即附图3D-3F，4D-4F，5D-5F，6D-6F和7D-7F)分别表示基于研磨计算量，对应于图3A-3C，4A-4C，5A-5C，6A-6C和7A-7C所示眼镜片的眼镜片在主子午线方向上的光焦度Pm(实线)和垂直于主子午线的方向上的表面光焦度Ps(虚线)。该透射性能通过改变镜片的原位(即装配点)到近部分的从无穷大到300mm的物距来计算。
图3A，3B和3C表示对于包括在第一组(SHP为-10.00D到-6.25D)内的顶点光焦度SHP为-10.00D、-8.00D和-6.25D的眼镜片的渐变光焦度表面的表面光焦度。
图4A，4B和4C表示对于包括在第二组(SHP为-6.00D到-2.25D)内的顶点光焦度SHP为-6.00D、-4.00D和-2.25D的眼镜片的渐变光焦度表面的表面光焦度。
图5A，5B和5C表示对于包括在第三组(SHP为-2.00D到+1.00D)内的顶点光焦度SHP为-2.00D、0.00D和+1.00D的眼镜片的渐变光焦度表面的表面光焦度。
图6A，6B和6C表示对于包括在第四组(SHP为+1.25D到+3.00D)内的顶点光焦度SHP为+1.25D、+2.00D和+3.00D的眼镜片的渐变光焦度表面的表面光焦度。
图7A，7B和7C表示对于包括在第五组(SHP为+3.25D到+6.00D)内的顶点光焦度SHP为+3.25D、+4.00D和+6.00D的眼镜片的渐变光焦度表面的表面光焦度。
除了附加光焦度ADD为2.00D之外，图8A-12F与图3A-7F相同。即，图8A-12F表示对于每组的本发明的实施例的渐变光焦度眼镜片的光学性能，其中圆柱形光焦度CYL为0.00D，附加光焦度ADD为2.00D。确定地说，在附图中，图8A-8C，9A-9C，10A-10C，11A-11C和12A-12C表示对于每组顶点光焦度SPH的最小值、中间值和最大值，沿渐变光焦度眼镜片后表面的主子午线，在主子午线方向上的表面光焦度D1m(实线)和垂直于主子午线的方向上的表面光焦度D1s(虚线)。附图8D-8F，9D-9F，10D-10F，11D-11F和12D-12F分别表示基于研磨计算量，对应于图8A-8C，9A-9C，10A-10C，11A-11C和12A-12C所示眼镜片的眼镜片在主子午线方向上的光焦度Pm(实线)和垂直于主子午线的方向上的表面光焦度Ps(虚线)。该透射性能通过改变镜片的原位(即装配点)到近部分的从无穷大到300mm的物距来计算。图8A-8F，9A-9F，10A-10F，11A-11F和12A-12F分别对应于第一、第二、第三、第四和第五组。
除了附加光焦度ADD为4.00D之外，图13A-17F与图3A-7F相同。
如从附图中可以理解的，根据本发明，由于对于所有顶点光焦度都按照镜片的顶点光焦度设计顶点光焦度表面，不管顶点光焦度的值如何，在主子午线上都能够获得没有象散的极好性能。
图18A-20A表示包括在第三组内且附加光焦度为2.00D的对应于图10A-10F的渐变光焦度眼镜片的光学特性。
图18A表示落入第三组并设计用于-2.00D的顶点光焦度的镜片共同前表面的渐变光焦度的表面性能。左手侧圆圈表示由|D1m(Y)-D1s(Y)|定义的表面象散ASD，右手侧圆圈表示由|D1m(Y)+D1s(Y)|/2定义的平均表面光焦度。应该注意，在主子午线方向上，渐变光焦度表面的表面光焦度由D1m(Y)表示，在垂直于主子午线方向上，渐变光焦度表面的表面光焦度由D1s(Y)表示，其中Y是距离装配点的距离。在图18A中，示出了主子午线MM和装配点FP。在本实施例中，装配点FP稍高于圆的几何中心。由主子午线MM和装配点FP相对于镜片的定位关系在所有实施例中都是相似的，所以它们只在图18A中示出。值得注意的是，主子午线和装配点的定位取决于各自的镜片，而在图18A中只示出了其典型的定位。
图18B表示基于研磨计算量的图18A所示镜片的性能。在图18B中，左手侧圆圈表示象散AS的分布，右手侧圆圈表示平均光焦度AP的分布。
除了顶点光焦度为0.00D之外，图19A和19B与图18A和18B相同。除了顶点光焦度为+1.00D之外，图20A和20B与图18A和18B相同。通过比较图18A-20B和图22A-22D可以理解，根据该实施例，即使前表面相同，通过按照顶点光焦度改变渐变光焦度表面的设计，对每个顶点光焦度也能够获得极好的光学性能。应该注意，如图18B，19B和20B所示，对于每个顶点光焦度形成象散比预定量小的较宽明视区。
下面将描述根据该实施例的满足渐变光焦度的条件。在下面的描述中，下标i和j代表落入同组渐变光焦度眼镜片并具有不同顶点光焦度的值。
首先，存在一个满足条件(1)的值YD1mi(Y) D1mj(Y) ...(1)根据上述定义，D1mi(Y)和D1mj(Y)代表在主子午线方向上同组并具有不同顶点光焦度的渐变光焦度眼镜片的渐变光焦度表面的表面光焦度。
此外，存在一个满足条件(2)的值YD1mi(Y)-D1si(Y) D1mj(Y)-D1sj(Y)...(2)根据上述定义，D1si(Y)和D1sj(Y)代表在垂直于主子午线方向上同组和具有不同顶点光焦度的渐变光焦度眼镜片的渐变光焦度表面的表面光焦度。
如条件(1)和(2)所定义的，优选对表面光焦度和/或表面象散进行微分。采用这样一种构造，对同组内的所有顶点光焦度都可以获得最佳光学性能。
不管顶点光焦度如何，没有渐变光焦度表面的相反表面对于同组中所有镜片都具有共同的形状。在该实施例中，该共同表面形成为一个球表面。但是，共同表面可有其它形状，如非球面。优选在同组渐变光焦度眼镜片的非渐变光焦度表面(即相反表面)的表面光焦度由D2mi(Y′)和D2mj(Y′)代表时，其中Y′是在镜片表面上沿该平面与包括镜片光轴的平面相交的线距离原位(即装配位置)的距离，使所有Y′都满足条件(3)D2mi(Y′)＝D2mj(Y′)...(3)还优选使所有Y′都满足条件(4)。
D2mi(Y′)＝D2mj(Y′)＝D2mi(0)＝D2mj(0) ...(4)条件(4)表明非渐变光焦度表面是球表面，它能够容易处理。值得注意的是，镜片的光轴是在研磨条件(as-worn condition)下由一穿过装配点和眼球中心的线限定的。
根据该实施例，该渐变光焦度的形成也满足下面的条件。即，假定距离参考点处的顶点光焦度由P代表，假定表面象散由|D2m(Y)-D1s(Y)|确定，假定距离装配点的距离为Y点处的平均表面光焦度分别由ASD(Y)和APD(Y)代表，假定由|APD(Y)-APD(0)|定义的平均光焦度的变化由ΔAPD(Y)代表，那么就分别有满足条件(5)-(7)的值Y。如上所述，下标i和j代表落入同组内并且具有不同顶点光焦度的渐变光焦度的眼镜片的值。
当Pi＜Pj＜-3.00时，在Y≤-15的点处，ASDi(Y)＞ASDj(Y) ...(5)；当Pi＞Pj＞+2.00时，在Y≤-15的点处，ASDi(Y)＞ASDj(Y) ...(6)；当Pi＞Pj＞+2.00时，在Y≥+5的点处，ASDi(Y)＞ASDj(Y) ...(7)；及当Pi＞Pj＞+2.00时，在Y＞0的点处，ΔAPDi(Y)＞ΔAPDj(Y) ...(8)满足条件(5)-(8)的几个例子将在下面给出。
A.实例1
关于条件(5)，将检验附加光焦度ADD为1.00D，且顶点光焦度Pi和Pj(Pi＜Pj＜-3.00)落入第一组的眼镜片。
在Y＝-20mm处，镜片(Pi＝-10.00和Pj＝-6.25D)的表面象散是ASDi(-20)＝0.252D和ASDj(-20)＝0.177D。这些值满足条件(5)。
如果附加光焦度为2.00D，ASDi(-20)＝0.283D和ASDj(-20)＝0.103D，则也满足条件(5)。
如果附加光焦度为400D，ASDi(-20)＝0.323D和ASDj(-20)＝0.083D，则也满足条件(5)。
B.实例2关于条件(6)，将检验附加光焦度ADD为1.00D，且顶点光焦度Pi和Pj(Pi＞Pj＞+2.00)落入第五组的眼镜片。
在Y＝-20mm处，镜片(Pi＝+6.00和Pj＝+3.25D)的表面象散是ASDi(-20)＝0.912D和ASDj(-20)＝0.316D。这些值满足条件(6)。
如果附加光焦度为2.00D，ASDi(-20)＝1.190D和ASDj(-20)＝0.511D，则也满足条件(6)。
如果附加光焦度为4.00D，ASDi(-20)＝1.800D和ASDj(-20)＝0.953D，则也满足条件(6)。
C.实例3关于条件(7)，将检验附加光焦度ADD为1.00D，且顶点光焦度Pi和Pj(Pi＞Pj＞+2.00)落入第五组的眼镜片。
在Y＝10mm处，镜片(Pi＝+6.00和Pj＝+3.25D)的表面象散是ASDi(10)＝1.136D和ASDj(10)＝0.433D。这些值满足条件(7)。
如果附加光焦度为2.00D，ASDi(10)＝1.147D和ASDj(10)＝0.421D，则也满足条件(7)。
如果附加光焦度为4.00D，ASDj(10)＝1.170D和ASDj(10)＝0.397D，则也满足条件(7)。
D.实例4关于条件(8)，将检验附加光焦度ADD为1.00D，且顶点光焦度Pi和Pj(Pi＞Pj＞+2.00)落入第五组的眼镜片。
对于这些镜片(Pi＝+6.00和Pj＝+3.25D)，在Y＝15mm点处的平均表面光焦度为APDi(15)＝0.680D，APDj(15)＝2.919D，在原位(Y＝0)处的平均表面光焦度APD(Y)为APDi(0)＝-0.396D，APDj(0)＝2.601D。因此，这些平均表面光焦度的变化为ΔAPDi(15)＝1.076D，ΔAPDj(15)＝0.318D，它们满足条件(8)。
如果附加光焦度为2.00D，则APDi(15)＝0.669D和APDj(15)＝2.900D，APDi(0)＝-0.448D和APDj(0)＝2.559D。因此，ΔAPDi(15)＝1.117D，ΔAPDj(15)＝0.341D，它们也满足条件(8)。
如果附加光焦度为4.00D，则APDi(15)＝0.649D和APDj(15)＝2.864D，APDi(0)＝-0.552D和APDj(0)＝2.475D。因此，ΔAPDi(15)＝1.201D，ΔAPDj(15)＝0.389D，它们也满足条件(8)。
如上所述，对于每个附加光焦度都有分别满足条件(5)-(8)的值Y。
如上所述，根据该实施例，眼镜片的一个表面形成每个分组的一个共同表面，一个相反的表面形成为一个按照顶点光焦度形成的渐变光焦度表面。采用这种形结构，对于所有可能的顶点光焦度都能够设计和制造具有极好光学性能的眼镜片。
权利要求
1.一种制造渐变光焦度的眼镜片的方法，包括步骤将适用的顶点光焦度分成多个顶点光焦度组；形成眼镜片的一个表面，作为多个顶点光焦度组中每个光焦度组中每个光焦度内顶点光焦度的共同表面；以及根据所需的顶点光焦度形成眼镜片的相反表面，作为一个渐变光焦度表面。
2.如权利要求1的方法，其特征在于该眼镜片具有物侧前表面和眼侧后表面，该前表面形成为各个顶点光焦度组的共同表面。
3.如权利要求1的方法，其特征在于该共同表面是球面。
4.如权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于至少同组内顶点光焦度不同的眼镜片的象散和平均光焦度之一大体彼此相同。
5.如权利要求1的方法，其特征在于，条件D1mi(Y)≠D1mj(Y)对至少一个Y值是适用的，其中Y是在眼镜片渐变光焦度表面的主子午线方向上距离装配点的距离，其中D1m(Y)代表眼镜片渐变光焦度表面的主子午线方向上的表面光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片。
6.如权利要求1的方法，其特征在于条件D1mi(Y)-D1sj(Y)≠D1mj(Y)-D1sj(Y)对至少一个Y值是适用的，其中Y代表距离装配点的距离，其中D1m(Y)代表眼镜片渐变光焦度表面的主子午线方向上的表面光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片，及其中D1s(Y)代表垂直于主子午线的方向上的表面光焦度。
7.如权利要求5或6的方法，其特征在于条件D2mi(Y′)＝D2mj(Y′)对一个Y′值适用，其中Y′是在一表面上沿一表面与包括眼镜片光轴的平面相交的一条线距穿过固定点和眼球中心的光轴的距离，其中D2m(Y′)代表眼镜片一表面的表面光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片。
8.如权利要求7的方法，其特征在于条件D2mi(Y′)＝D2mj(Y′)＝D2mi(0)＝D2mj(0)对每个表面的至少一个Y′适用。
9.如权利要求5或6的方法，其特征在于，条件ASDi(Y)＞ASDj(Y)对一Y值适用，其中Y代表距离装配点的距离，其中Y≤-15mm，其中Pi＜Pj＜-3.00，应该指出，Pi和Pj分别代表在不同顶点光焦度眼镜片的距离参考点处的顶点光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片的值，其中ASD(Y)代表由|D1m(Y)-D1s(Y)|定义的在距离Y处的表面象散，D1m(Y)代表在眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，D1s代表在垂直于眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度。
10.如权利要求5或6的方法，其特征在于，条件ASDi(Y)＞ASDj(Y)对一Y值适用，其中Y代表距装配点的距离，其中Y≤-15mm，其中PI＞Pj＞+2.00，Pi和Pj分别代表在不同顶点光焦度眼镜片的距离参考点处的顶点光焦度，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片的值，其中ASD(Y)代表由|D1m(Y)-D1s(Y)|定义的在距离Y处的表面象散，D1m(Y)代表在眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，D1s代表在垂直于眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度。
11.如权利要求5或6的方法，其特征在于，条件ASDi(Y)＞ASDj(Y)对一Y值适用，其中Y代表距装配点的距离，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片的值，其中Y≥+5mm，其中PI＞Pj＞+2.00，Pi和Pj分别代表在不同顶点光焦度眼镜片的距离参考点处的顶点光焦度，其中ASD(Y)代表由|D1m(Y)-D1s(Y)|定义的在距装配点距离为Y处的表面象散，D1m(Y)代表在眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，D1s代表在垂直于眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度。
12.如权利要求5或6的方法，其特征在于，条件ΔAPDi(Y)＞ΔAPDj(Y)对一个Y值适用，其中Y代表距装配点的距离，下标i和j表示同组中具有不同顶点光焦度的眼镜片的值，其中Y＞0mm，其中Pi＞Pj＞+2.00，Pi和Pj代表在不同顶点光焦度眼镜片的距离参考点处的顶点光焦度，其中ΔAPD(Y)代表平均表面光焦度APD(Y)的一种变化，该平均表面光焦度APD(Y)由(D1m(Y)-D1s(Y))/2限定，D1m(Y)代表在眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，D1s代表在垂直于眼镜片渐变光焦度表面主子午线方向上的表面光焦度，平均表面光焦度的变化这样确定，即ΔAPD(Y)＝|APD(Y)-APD(0)|。
13.一种眼镜片，具有预定形状的顶点光焦度和在预定范围内的前表面，所述镜片还具有在预定范围内根据所需顶点光焦度形成的渐变光焦度表面的后表面。
14.一种眼镜片制造系统，能够根据权利要求1-12中任一项的制造方法制造一种渐变光焦度眼镜片。
15.一种设计渐变眼镜片的方法，包括将适用的顶点光焦度分成多个顶点光焦度组，形成一个眼镜片表面，作为每组顶点光焦度内顶点光焦度的共用表面，以及根据所需顶点光焦度设计眼镜片的相对表面，作为渐变光焦度表面。
全文摘要
一种制造渐变光焦度眼镜片的方法，将适用的顶点光焦度分成多个顶点光焦度组，形成一个眼镜片的表面，作为多个顶点光焦度组中每个光焦度组中每个光焦度内顶点光焦度的共同表面，及根据要求的顶点光焦度形成眼镜片的相对表面，作为一个渐变光焦度表面。
文档编号G06F17/50GK1407371SQ02132078
公开日2003年4月2日 申请日期2002年9月11日 优先权日2001年9月11日
发明者山本力, 白柳守康 申请人:宾得株式会社