考虑眼睛的高阶像差来确定渐进式镜片的改进设计的方法与流程

在本发明的背景下，使用多个术语，这些术语的定义如下：

在本说明的背景下，渐进式眼镜镜片的设计是指渐进式眼镜镜片的整个表面几何形状的数学表示、即渐进式眼镜镜片的前表面（即，眼镜镜片的旨在背离眼睛装配的表面）和后表面（眼镜镜片的旨在更靠近眼睛装配的表面）的几何形状、相对位置、和相对取向、以及渐进式眼镜镜片的折射率的数学表示。特别地，该设计可以包括镜片至少在一个点处的厚度。优选地，该设计可以包括整个眼镜镜片上的厚度分布。镜片的折射率可以包括眼镜镜片的材料的折射率、尤其折射率分布。折射率、尤其折射率分布可以是针对参考波长、即参考设计波长给出的。此外，该设计可以包括配适参数，例如内移量、角膜与顶点距离、前倾角、包角或镜圈面部弧度（faceformangle）、视远设计参考点和/或视近设计参考点，这些参数提供了前表面和后表面相对于眼睛的定位。优选地，渐进式眼镜镜片的几何形状由以眼睛旋转中心为原点的坐标系给出。

在本说明的背景下，渐进式眼镜镜片的设计光焦度分布是指配戴者眼睛在透过渐进式眼镜镜片观察时感知到的、在（具有上述设计的）所述渐进式眼镜镜片上的光焦度分布，假设了所述渐进眼镜镜片在所述配戴者眼睛的前方的预定位置和取向以及配戴者观察到的在配戴者眼睛前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型。在本说明的背景下，在设计光焦度分布被称为初始设计光焦度分布的情况下，仅考虑了配戴者眼睛的低阶像差（loa）和渐进式眼镜镜片的低阶像差（loa）。仅考虑配戴者眼睛的低阶像差（loa）是指，渐进式眼镜镜片的初始设计光焦度分布基于以下假设：配戴者眼睛没有高阶像差（hoa）。

像差是由于理想球面波前（透过光学系统、例如在当前情况下眼镜镜片获得完美聚焦）与眼镜镜片的配戴者的眼睛之间的光学路径长度差引起的。像差通常按其径向阶次分类，径向阶次指示了像差对瞳孔大小或镜片光圈大小的依赖性。

人眼的光学组成部分存在“低阶”像差和“高阶”像差。所讨论的用于矫正视力的低阶像差实际上是低阶像差的子集、被称为“二阶”像差。二阶像差随瞳孔或光圈中心的距离的平方而变化。这些像差典型地用眼镜处方来矫正，该眼镜处方包括球镜度分量、柱镜（或散光）度分量、以及描述了柱镜度的取向的轴位分量。在本说明的背景下，低阶像差是指一阶像差和二阶像差。

在本说明的背景下，高阶像差是指随距眼睛瞳孔或（眼镜）镜片光圈的中心的距离的立方或高阶函数而变化的波前像差。

有多种可能性来使用不同的级数展开来描述低阶和高阶像差（参见例如r.r.shannon,theartandscienceofopticaldesign（光学设计艺术与科学）,剑桥大学出版社,纽约,1997,第164-355页；v.n.mahajan,opticalimagingandaberrations,parti,raygeometricaloptics（光学成像和像差，第一部分：光线几何光学）,spie光学工程出版社,bellingham华盛顿，美国,1998,第158-163页；us8,757,800b2；us2011/0255052a1）。特别地，泰勒级数展开（参见例如r.blendowske等人,ananalyticalmodeldescribingaberrationsintheprogressioncorridorofprogressiveadditionlenses,inoptometryandvisionscience,第83卷,第9期,2006年9月,666-671页；us8,985,767b2；us8,757,800b2；us2011/0255052a1）、泽尼克多项式（参见例如r.blendowske等人,ananalyticalmodeldescribingaberrationsintheprogressioncorridorofprogressiveadditionlenses,inoptometryandvisionscience,第83卷,第9期,2006年9月,666-671页；v.n.mahajan,opticalimagingandaberrations,parti,raygeometricaloptics,spieopticalengineeringpress,bellinghamwashingtonu.s.a.,1998,158-163页；dai等,wavefrontpropagationfromoneplanetoanotherwiththeuseofzernikepolynomialsandtaylorpolynomials,appliedoptics,opticalsocietyofamerica,第48卷,第3期,2009,477-488页；gross等人,handbookofopticalsystems,第1至6卷,wileyvchpublishing,weinheim,2007,isbn:978-3-527-40382-0；us8,985,767b2；us8,757,800b2；us8,992,013b2；us2011/0255052a1）、切比雪夫多项式（us2011/0255052a1）或由赛德尔像差定义的波前（us8,757,800b2；us2011/0255052a1）可用于描述像差（参见例如r.r.shannon,theartandscienceofopticaldesign,cambridgeuniversitypress,newyork,1997,224-225页）。

渐进式眼镜镜片可以是基于之前从个体配戴者获取的处方而设计并制造的处方渐进式眼镜镜片、基于与标准或一般配戴者相关的假设而设计并制造的库存渐进式眼镜镜片，并且相应设计可以是与配戴者的眼睛的像差的二阶矫正相对应的处方渐进式眼镜镜片设计或库存渐进式眼镜镜片设计。

在本说明的背景下，光焦度是指眼镜镜片或所述眼镜镜片的光学表面通过折射来改变入射波前的曲率或方向的能力，例如在dineniso:2013-10的第4.10节中定义的。在引用眼镜镜片的特定光学表面的情况下，使用了术语“表面光焦度”。渐进式眼镜镜片的光焦度可以用术语“棱镜度”和相应的“基底”、“球镜度”、“散光度”以及相应“轴位”或其等同物来表示。术语“光焦度”同义地用于dineniso13666:2013-10的第9.11节中定义的术语“配戴焦度”。

在本发明的背景下，仅考虑渐进式眼镜镜片的低阶像差（loa）是指当设计渐进式眼镜镜片时仅考虑球镜度的分布和散光度的分布以及相应轴位（或其等同物）。

在本说明的背景下，感知光焦度分布是指配戴者眼睛在透过渐进式眼镜镜片观察时感知到的、在所述渐进眼镜镜片上的光焦度分布，假设了渐进式眼镜镜片在所述配戴者眼睛的前方的预定位置和取向以及配戴者观察到的在配戴者眼睛的前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型，并且考虑了配戴者眼睛的低阶像差（loa）和高阶像差（hoa）和渐进式眼镜镜片的低阶像差（loa）和高阶像差（hoa）。考虑配戴者眼睛的低阶像差（loa）和高阶像差（hoa）是指，渐进式眼镜镜片的光焦度分布是基于以下假设：配戴者眼睛没有高阶像差（hoa）。与渐进眼镜镜片的感知光焦度分布相关的光焦度仍然用与关于设计光焦度分布使用的相同的术语、即棱镜和基底、球镜度、散光度和相应轴位或其等同物（例如，参见dineniso13666:2013-10第9.11节）等术语来表示。可以在us2008/0231802a2中、具体地在第[0062]和[0063]段中找到这些值、即棱镜和基底、球镜度、散光度和相应轴位或其等同物的计算方式。

在本说明的背景下，术语“设计光焦度分布和感知光焦度分布”不仅包括上文指出的绝对值、而且还分别包括设计光焦度误差分布和感知光焦度误差分布，即与完全矫正所需的值的偏差。特别地，以下关于附图详细描述的实例仅涉及散光误差分布。

在本说明的背景下，渐进式眼镜镜片的设计光焦度误差分布是指配戴者眼睛在透过渐进式眼镜镜片观察时感知到的、在所述渐进眼镜镜片上的光焦度误差分布，假设了所述渐进式眼镜镜片在所述配戴者眼睛的前方的预定位置和取向以及配戴者观察到的在配戴者眼睛的前方的物体的距离的预定模型。特别地，光焦度误差是球镜误差以及散光度误差和相应轴位的分布或其等同物。

虽然习惯通过依靠在向被检查患者透过具有不同屈光力的镜片呈现多个视标时该患者的主观验光（所谓的主观验光或显性验光）来确定人眼的屈光不正，但如今测量眼睛的屈光不正的可能性已经存在好几年，即所谓的客观验光。此外，有可能在整个瞳孔上测量眼睛的屈光力。可测量的误差包括例如球面像差、彗形像差、三叶形误差、更高阶的球面像差等。在某些实施方式中，客观验光方法是基于确定传播光束的波前。波前折射器的功能原理在文献us6,382,795b1中进行了描述，该文献通过援引并入本文并且是可以要求特征保护的，并且还包括多个不同变体的概要。

从波前折射器获得的信息可以用于开发改进的视力辅助物或改进的视力矫正方法。视力矫正方法的众所周知的实例是波前相差引导的屈光手术过程。在该过程中，从角膜表面去除一定体积的任何所需几何结构，以便矫正屈光不正，包括高阶屈光不正。一般来说，为了确定视觉辅助物的眼镜处方，眼保健专业人员确定若干参数。例如，在眼镜镜片的情况下，最相关的参数是：屈光值，通常以球镜度、柱镜度和轴位的形式给出；配适参数，如瞳孔距离、配适高度、前倾角以及其他；以及视近下加光，例如在渐进式镜片的情况下。对于接触镜片，这组参数通常至少包括与眼镜镜片类似的屈光值、以及角膜曲率。

文献wo2010/142888a1示出了一种总体上被适配用于矫正眼睛缺陷的眼镜镜片。

文献us2005/0104240a1示出了一种制造被配置用于矫正高阶像差的光学镜片的方法。文献us7,063,421b2示出了具有小的高阶像差的眼镜镜片。文献us8,992,013b2示出了一种用于设计渐进式多焦点镜片的方法。文献us2005/0270482a1示出了另外一种用于设计渐进式镜片的方法。文献us2011/0255052a1示出了一种针对眼睛和镜片的波前像差来优化眼镜镜片的方法。

另外，文献us8,985,767b2示出了一种用于设计渐进式镜片的方法。该方法包括：获得眼睛的波前测量值、基于该波前测量值确定渐进镜片的初始设计、基于从该波前测量值得出的信息确定关于眼睛的一个或多个高阶像差的变化如何影响眼睛像差的二阶矫正、修改渐进式镜片的初始设计以提供最终渐进式镜片设计、并且输出最终镜片设计。

将渐进镜片设计成给配戴者提供特定的光焦度分布，包括不能完全被避免的散光误差的分布。典型地，这些设计有效地假设配戴者的眼睛没有任何高于二阶的像差。然而，配戴者感知到的光焦度以及散光误差在每个个体配戴者的眼睛中被高阶像差或hoa修改。例如，在us8,985,767b2中描述了一种解决方案，该解决方案修改目标焦度分布并依赖于加权优化来产生改进的镜片。然而，新的目标焦度分布可能实际上无法实现。因此，对原始镜片或初始设计的修改将在很大程度上取决于在该优化中使用的特定权重分布、并且可能不会自动反映设计的最关键方面。

文献us2011/0255052a1示出了一种用于设计眼科镜片元件的方法，该方法包括以下步骤：确定在参考平面中眼睛的波前像差，其中眼睛的波前像差可以通过最高达到第一特定阶次的升高阶次第一系列多项式以及对应的第一系数来描述；并且确定第二特定阶次的第一视力矫正，以获得适合的眼科镜片元件；确定适合的眼科镜片元件的光圈上的至少一个指定点；针对适合的眼科镜片元件的每个指定点确定参考平面中的高阶波前像差，其中该高阶波前像差可以通过高于第二特定阶次的最高达到且包含第一特定阶次的升高阶次第三系列多项以及对应的第三系数来描述；基于最高达到且包含第二特定阶次的第一视力矫正并且基于高于第二特定阶次的最高达到且包含第一特定阶次的第一和第三组合系数，针对每个指定点确定第二特定阶次的第二视力矫正，以获得优化的眼科镜片元件。此外，本发明涉及一种用于制造眼科镜片元件的方法、一种计算机程序产品、以及一种用于实施所述方法的系统。

文献us2005/0270482a1示出了一种用于设计渐进式镜片的方法和系统。该方法包括修改具有适合于配戴者的周边设计和具有已知值的设计特征的一种参考渐进式镜片设计。修改参考渐进式镜片设计提供了一种新的渐进式镜片设计，其中至少一个设计特征是根据配戴者的偏好而定制的。新的渐进式镜片设计具有与参考渐进式镜片设计基本上相同的周边设计。

文献us8985767b2示出了一种用于设计渐进式镜片的方法。该方法包括：获得眼睛的波前测量值、基于该波前测量值确定渐进式镜片的初始设计、基于从该波前测量值得出的信息确定关于眼睛的一个或多个高阶像差的变化如何影响眼睛像差的二阶矫正、修改渐进式镜片的初始设计以提供最终渐进镜片设计、并且输出最终镜片设计。

因此，本领域仍然需要提供一种考虑了个体配戴者眼睛的高阶像差的渐进式眼镜镜片改进设计。此外，该方法可能需要较低的计算能力。

因此，根据本发明的第一方面，提供了一种用于确定渐进式眼镜镜片的改进设计的计算机实施方法，该计算机实施方法包括以下步骤：

a）提供配戴者眼睛的像差信息，该像差信息包括该配戴者眼睛的低阶像差和该配戴者眼睛的高阶像差，其中，该低阶像差是最高达到且包含二阶的像差；

b）提供该渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布和对应的初始设计，其中，该初始设计光焦度分布和对应的初始设计是基于假设该配戴者眼睛和该渐进眼镜镜片没有高阶像差、并且假设所述渐进眼镜镜片在所述配戴者眼睛的前方的预定位置和取向、以及该配戴者观察到的在该配戴者眼睛的前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型。换言之，例如由相应的镜片设计者通过仅使用低阶像差（和期望下加光）并且假设所述渐进眼镜镜片在配戴者眼睛前方的预定位置和取向、以及由该配戴者观察到的在配戴者眼睛前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型，来计算渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布和相应初始设计；

c）基于渐进眼镜镜片的初始设计并且基于假设配戴者眼睛和该渐进眼镜镜片没有高阶像差并且因此包括前述步骤中该配戴者眼睛的低阶像差和配戴者眼睛的高阶像差以及该渐进眼镜镜片的低阶像差和高阶像差、并且假设该渐进眼镜镜片在所述配戴者眼睛前方的所述预定位置和取向、以及由该配戴者观察到的在该配戴者眼睛的前方的多个物体的距离和空间位置的预定模型，来计算配戴者眼睛感知到的感知光焦度分布；

d）通过特别在相对于渐进眼镜镜片的初始设计与配戴者眼睛之间的距离方向倾斜或垂直的平面中平移渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布来计算改进的设计光焦度分布、和/或特别在该平面中旋转渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布，以使得感知光焦度分布与初始设计光焦度分布之间的偏差最小化，来计算改进的设计光焦度分布；以及

e）通过下组中的至少一个方法步骤来计算该渐进眼镜镜片的改进设计，该组由以下组成

-根据计算的平移量和/或旋转量来平移和/或旋转渐进眼镜镜片的初始设计，和/或

-通过使用该改进的设计光焦度分布作为目标设计光焦度分布来优化渐进眼镜镜片的起始设计。

提供配戴者眼睛的像差信息在本说明的上下文中是指，使已经在任何地方和/或由任何人和/或机器获取的像差信息可用于执行本发明的方法。该像差信息可以是诸如波前测量数据的测量数据。

提供渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布和相应初始设计在本说明的上下文中是指，使可能已经在任何地方和/或由任何人和/或机器确定的初始设计光焦度分布和相应初始设计可用于执行根据本发明的方法。术语“初始设计光焦度分布和初始设计”在以上部分[0003]和[0004]中进行了解释。

将感知光焦度分布与初始设计光焦度分布之间的偏差最小化在本说明的上下文中是指，通过平移和/或旋转来变换初始设计光焦度分布，使得这两个焦度分布曲线显示更紧密的重合。特别地，可以使等光焦度分布线更紧密地重合。参考附图描述了实例。

在给定的项和对象（数学上：目标）下搜索最佳（最小或最大）通常称为优化（最小化或最大化）。

优化渐进眼镜镜片的起始设计，如由上述特征e）的第二替代方案所定义的，是指预定义渐进眼镜镜片的设计。定义该预定义设计（这里称为起始设计）的一个或多个参数在优化过程期间变化，直到满足终止指标。终止指标是由与目标设计焦度分布的某个距离给出，根据本发明，目标设计焦度分布对应于先前已确定的改进的设计光焦度分布。

典型的优化过程（其可以应用于方法步骤d）、和e）的第二替代方案）是基于代价函数或品质函数的优化，特别是最小化。代价函数或品质函数（也称为品质因数函数）是衡量特定参数选择的数据与拟合模型之间的一致性的函数。

关于根据本发明的步骤e）的第二替代方案所适用的典型优化程序在例如w.köppen,“konzeptionundentwicklungvonprogressivgläsern”,deutscheoptikerzeitungdoz10/95,42-46页、ep0857993b2或ep1744203a1中进行了描述，其中使用改进的设计光焦度分布作为目标设计光焦度分布。

代替同样如现有技术所设想的对目标设计添加一般修改以包括高阶像差，本发明的目的在于通过物理上可实现的修改（即，平移和旋转）将感知光焦度与初始设计光焦度相匹配。这使得提供设计变化的多个方面的负担从该优化中的权重转移到少数几个参数，即，可以从感知光焦度分布中提取的平移和旋转。特别地，给定了渐进镜片的初始设计时，可以在“后处理”中进行设想的平移和旋转，而不改变渐进镜片的初始设计的表面形状（上述步骤e）的第一替代方案）。将该设计的该表面形状相对于眼睛平移和旋转，从而得到配适点的新位置，并且例如，得到视远设计参考点和视近设计参考点的新位置。已经发现，通过仅仅平移和旋转，就可以实现感知光焦度与设计光焦度之间的显著匹配，其中考虑了在确定渐进镜片的第一设计时未考虑的眼睛高阶像差所引入的偏差。特别地，通过仅应用平移和旋转，不必对根据初始设计的镜片的表面形状进行修改，而是可以通过镜片设计的配适参数的小的变化来实现。此外，该方法既对于个体高阶像差影响来有效地补偿了设计，又可以通过对现有渐进镜片设计工具的简单操纵来实现。

特别地，渐进镜片的初始设计的平移可以在一个或两个方向上进行，其中这一个或两个方向各自是在相对于渐进镜片的初始设计与眼睛之间的距离方向倾斜或垂直的平面中。特别地，所确定的平移可以与零不同，例如一段或两段不同于零的长度。特别地，所确定的旋转可以与零不同，例如，不同于零的角度。

特别地，该方法可以是计算机实施方法。“提供”步骤可以是指，提供相应的像差信息或设计光焦度分布作为计算机实施方法的输入。因此，可以为该方法导入关于根据先前确定的初始设计的测得波前或关于其设计光焦度分布的信息。然而，“获得”步骤还可以是指，在相应步骤中实际确定或测量像差信息或设计光焦度分布。

确定“初始设计光焦度分布”是为了矫正眼睛的低阶像差。特别地，这些低阶像差是最高达到且包含二阶的像差。这些像差尤其可以如泽尼克多项式中公知的来表示。建立仅包括这种低阶像差的眼睛的模型，可以找到处方来矫正这些低阶像差。眼睛模型的多项式可以与先前测得的低阶像差相同。高阶像差被简单地设置为零。然而，在替代性的改进中，可以确定最高达到且包含二阶的一系列多项式来对测得的眼睛波前像差建模或近似。其结果是，确定最高达到且包含二阶的多项式，这些多项式与测得的低阶像差不同，因为该模型的最高达到且包含二阶的多项式也受到测得的高阶像差的影响。此外，给出期望下加光，并且基于渐进设计的其他参数，例如，内移量、走廊长度和/或球镜度的最大梯度，确定渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布。基于这个以及其他的个体使用者参数，例如瞳孔距离、角膜-顶点距离、前倾角，例如通过常规方法确定并获得渐进眼镜镜片的第一设计。

因此，“渐进镜片的初始设计”包括通过优化过程确定的渐进镜片前表面和后表面的形状，以提供与通过该优化可实现的一样好的初始设计光焦度分布。进一步，该初始设计可以包括渐进眼镜镜片至少在一个点处的厚度、以及材料的折射率，尤其是在参考波长下的折射率。此外，该初始设计可包括配适参数，例如内移量、角膜-顶点距离、前倾角、包角或镜圈面部弧度、视远设计参考点和/或视近设计参考点，这些提供了前表面和后表面相对于眼睛的定位。

由于球镜度在眼睛的远部与近部之间变化，在一些区域中不能避免不希望的残余散光。这种残余散光（也称为散光度误差）将被配戴者感知到。这种残余散光的分布可能受到初始设计光焦度分布的其他参数的影响。然而，在渐进眼镜镜片中无法完全避免残余散光分布。因此，在初始设计光焦度分布中包含残余散光分布。这种散光是在本申请中使用的“散光度误差”。换言之，散光度误差是处方散光度与由眼镜镜片提供的实际散光度之间的不希望的偏差，该偏差导致配戴者感知到的残余散光。

初始地，提供渐进眼镜镜片的初始设计、基础的初始设计光焦度分布和眼睛的像差信息，该像差信息包括眼睛的低阶像差和高阶像差。基于该渐进眼镜镜片的初始设计、并且进一步基于眼睛的低阶像差和高阶像差，提供对眼镜镜片与眼睛的系统的完整描述。基于此，可以确定眼睛的实际感知光焦度分布。实现此的方法是本领域技术人员普遍已知的、并且例如在文献us8,985,767b2和us2011/0255052a1中进行了讨论。鉴于现在在所述确定中也已经包含眼睛的高阶像差，因此在感知光焦度分布与初始设计光焦度分布之间存在偏差。然而，已经发现，不必用一般措施对渐进镜片的初始设计进行进一步的一般修改以提供全新的表面描述。而是，通过如上文特征e）的第一替代方案中所列出的仅平移和旋转该初始设计，就可以提供初始设计光焦度分布与感知光焦度分布之间非常好的匹配。

沿z方向测量角膜-顶点距离，根据本申请该方向应为“距离方向”。因此，该距离方向平行于眼睛在第一眼位上时的视线延伸。因此，渐进眼镜镜片与眼睛之间的距离可以不改变或至少不显著改变。仅进行渐进眼镜镜片在平移平面中的旋转和/或平移本身。在其中进行平移和旋转的“平面”可以相对于距离方向“倾斜或垂直”。因此，在一个替代方案中，该平面垂直于距离方向。在另一个替代方案中，该平面相对于距离方向倾斜。在该替代方案中，相对于距离方向倾斜的平面可以是“镜片形状平面”，这是当安装在镜架中时，与平光镜片或演示镜片或虚拟镜片的前表面在其带框中心处相切的平面，参见dineniso13666:2013-10的第17.1节。镜架是该渐进眼镜镜片将安装在其中的眼镜镜架。作为进一步实例，相对于距离方向倾斜的平面可以是在后表面与眼睛的第一眼位中的视线之间的交叉点处与后表面相切的平面。

这种平移和旋转补偿了大部分的偏差。在数学上，如果通过平移和/或旋转原始的初始设计光焦度分布来匹配感知光焦度分布而寻找最佳平移和旋转，则将计算值的相反数或负值应用于该设计以补偿像差的影响。另一方面，如果平移和/或旋转感知光焦度分布来匹配设计光焦度分布，则可以将矫正值而非其负值应用于初始设计光焦度分布以进行补偿。因此，平移和/或旋转提供了最小化的偏差、并且接着可以应用来达到渐进眼镜镜片的最终设计，根据该最终设计，于是可以制造渐进镜片，并且稍后由眼科医生将其装配到镜架中。

此外，根据本发明的第二方面，提供了一种用于制造渐进眼镜镜片的方法，该方法包括以下步骤：根据本发明的第一方面的方法确定渐进眼镜镜片的设计、或其改进之一；并且以所确定的改进设计来制造渐进眼镜镜片。该方法可以进一步包括使镜片的后表面相对于前表面倾斜，以提供处方棱镜度和轴位。特别地，该制造步骤可以包括使镜片的后表面相对于前表面倾斜，以提供处方棱镜度和轴位。

进一步，根据本发明的第三方面，提供了一种用于确定渐进眼镜镜片的改进设计的系统，该系统包括处理单元，该处理单元被配置用于执行根据本发明的第一方面或其改进之一或本发明的第二方面或其改进之一的方法。

进一步，根据本发明的第四方面，提供了一种非瞬态计算机程序，该非瞬态计算机程序包括程序代码，该程序代码被配置用于在该计算机程序在诸如计算机的数据处理设备上运行时执行根据本发明的第一方面或其改进之一或本发明的第二方面或其改进之一的方法。

进一步，根据本发明的第五方面，提供了一种根据本发明的第二方面的制造方法制造的渐进眼镜镜片元件。

因此，可以完全实现初始提出的目的。

在由步骤e）的第二替代方案限定的方法的改进中，该方法的特征可以在于

-所述步骤b）的初始设计光焦度分布包括多个支撑点，在每个支撑点处定义对应的光焦度值和对应的权重

-所述步骤d）的计算包括根据所计算出的平移量和/或旋转量来平移和/或旋转所述支撑点及其对应的光焦度值和对应的权重并且

-所述优化所述步骤e）的渐进眼镜镜片的起始设计包括：将包括在所述多个支撑点处的作为目标光焦度值的对应光焦度值及其对应的权重的代价函数或品质函数最小化。

这种措施的优点在于，将避免由简单的设计偏移引起的可能的不希望的副作用，例如棱镜参考点处的错误棱镜度。

在该方法的进一步精改中，该方法可以进一步包括在优化所述起始设计时考虑以下限制条件中的至少一个：

-右眼和左眼的视远参考点和/或视近参考点处的各个光焦度值

-角膜与顶点距离

-右眼和左眼所需的不同特征放大率

-镜架的前倾度

-镜架形式

-居中性

-瞳孔间距

-使用条件

-右眼和左眼的不同光焦度以及对于均衡棱镜副作用的影响。

这种措施的优点在于，将避免由简单的设计偏移引起的可能的不希望的副作用，例如棱镜参考点处的错误棱镜度。

在上述任一方法的另外的改进中，该方法可以进一步包括迭代地重复所述步骤a）至e）。

这种措施的优点是更适应目标。

在该方法的进一步精改中，该方法可以进一步包括

•确定多个点，其中，该初始设计光焦度分布包括该多个点中的每一个点处的初始设计光焦度；

•通过基于该渐进眼镜镜片的初始设计来确定至少在该多个点中的每个点处由该眼睛感知到的感知光焦度，来确定感知光焦度分布；并且

其中，通过确定该平移和/或该旋转来将该偏差最小化，使得该多个点处的感知光焦度与初始设计光焦度之差的大小的总和被最小化，特别地其中，每个点处的感知光焦度和初始设计光焦度分别是感知散光度误差和初始设计散光度误差。

通过这样，可以以有利的方式将偏差最小化。可以以各种方式在渐进眼镜镜片上布置多个点。一般来说，可以建立具有一定间距（例如0.5mm或更小）的简单网格。然而，因为要改进渐进眼镜镜片设计，所以期望在渐进眼镜镜片的视远部分没有偏差。因此，网格可以例如仅放置在中间部分和视近部分上，特别是在例如间隔为0.2mm的更紧密的网格中。当然，选择的点越多，就需要越大的计算能力来找到感知光焦度分布与初始设计光焦度分布之间的匹配的最佳值。进一步已经发现，对渐进眼镜镜片的位于最常见的视野之外的、例如位于中间走廊之外的部分的匹配不如靠近中间走廊的区域那么重要。因此，沿着中间走廊放置多个点可能是明智的，特别是在具有低的初始设计散光度误差的区域中，例如在具有的初始设计散光度误差小于或等于1屈光度、特别是小于0.5屈光度的区域中。

在该方法的改进中，每个点处的感知光焦度和初始设计光焦度分别是感知散光度误差和初始设计散光度误差。特别地，该感知光焦度只能是感知散光度误差。特别地，初始设计光焦度只能是初始设计散光度误差。

因此，在每个点处，确定感知散光度误差与初始设计散光度误差之差。接着将所有点上的差的大小最小化。在该背景下，“散光”可以是根据标准dineniso13666：2013-10的第12.4节的像散差，即第二主子午线的顶点焦度减去第一主子午线的顶点焦度。在此，像散差被定义为总是正的。替代性地，可以使用不同的光焦度。例如，可以使用初始设计球镜度误差与感知球镜焦度误差之差。术语“球镜度误差”也可以是平均球镜度误差。另外，例如，可以使用绝对散光或总散光，即规定散光度和散光度误差的组合。

为了确定感知光焦度，可以确定根据标准dineniso13666：2013-10的第5.27节的顶点距离或角膜-顶点距离、即沿着垂直于眼镜前平面的视线测得的渐进眼镜镜片的后表面与角膜顶点之间的距离。可以确定个体配戴者的顶点距离。替代性地，可以假设标准值，例如15mm。另外，从角膜的顶点到眼睛旋转中心的距离可以近似为13.5mm的标准值。

在该方法的进一步精改中，计算渐进眼镜镜片的改进设计光焦度分布的步骤仅包括平移和/或旋转该渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布。具体地，该方法可以包括：计算渐进眼镜镜片的改进设计光焦度分布的步骤包括唯一地平移和旋转初始设计光焦度分布。

因此，在平移和旋转之外，不对初始设计光焦度分布执行进一步修改或改变。这提供了感知光焦度分布与初始设计光焦度分布之间的偏差的显著减小。具体地，考虑在镜片眼睛系统中在“配戴时”位置（即眼镜被实际使用时）引起的进一步偏差，可以认为经由平移和旋转实现的减小是足够的。

在该方法的进一步精改中，该通过平移和/或旋转来计算改进的设计光焦度分布的步骤包括建立包括可能的平移和旋转的优化空间并且将该偏差、具体地所有点上的初始设计光焦度与感知光焦度之差的大小的总和最小化，并且其中，该优化空间包括该可能的平移和旋转的范围。特别地，每个平移的范围可以为1.5mm或更小的平移大小，和/或旋转的范围可以为1.5度或更小的角度大小。可以设定其他边界条件。对于平移，每个平移的范围可以为2.5mm或更小、2.0mm或更小、2.5mm或更小、1.0mm或更小、或0.5m或更小的平移大小。对于旋转，旋转的范围可以为2.5度或更小、2.0度或更小、1.5度或更小、1.0度或更小、或0.5或更小的角度大小。

由此，建立了包括平移、具体地两个平移距离、和/或旋转角度的优化空间。在这个优化空间内，尝试这些参数的各种组合，并且计算感知光焦度分布，并且计算与初始设计光焦度分布的偏差。将所有点上的初始设计光焦度与感知光焦度之差的总大小最小化的平移和旋转参数组是最佳的。

在该方法的进一步精改中，提供初始设计包括：

•通过确定矫正眼睛的低阶像差的处方来确定初始设计光焦度分布、并且基于依赖于眼睛像差的模型的处方（以及期望下加光）来确定初始设计光焦度分布，其中，该模型包括仅最高达到且包含二阶的像差，并且其中，该处方包括球镜度、柱镜度和柱镜轴位中的至少一个；

•基于依赖于眼睛像差的模型的初始设计光焦度分布来确定渐进眼镜镜片的初始设计，其中该模型包括仅最高达到且包含二阶的像差，其中该渐进眼镜镜片的初始设计包括提供该初始设计光焦度分布的渐进眼镜镜片形状，尤其是配适参数。

特别地，期望下加光、球镜度和柱镜度不同于零。特别地，初始设计光焦度分布仅包括球镜度和/或柱镜度与柱镜轴位。特别地，换言之，初始设计光焦度分布可以例如不包括棱镜度和相应的棱镜基底。通过这样，基于测得的眼睛波前、以本领域技术人员公知的方式来确定渐进眼镜镜片的初始设计。如初始所述，可以执行“提供”渐进眼镜镜片的初始设计以及初始设计光焦度分布的步骤，因为接收了对应的数据组作为该进一步方法的基础。然而，该方法还可以包括基于像差信息来实际确定渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布和初始设计。基于这些像差信息，基于眼睛的二阶模型、尤其是最高达到且包含二阶的像差、尤其是泽尼克多项式或任何其他种类的适合多项式例如泰勒多项式、切比雪夫多项式或赛德尔像差等，确定该初始设计光焦度分布。因此，用像差的二阶方法来对眼睛的像差建模。眼睛模型的多项式可以与先前测得的低阶像差相同。高阶像差被简单地设置为零。然而，在替代性的改进中，可以确定最高达到且包含二阶的一系列多项式来对测得的眼睛波前像差建模或近似。其结果是，确定最高达到且包含二阶的多项式，这些多项式与测得的低阶像差不同，因为该模型的最高达到且包含二阶的多项式也受到测得的高阶像差的影响。为此，可以找到一种用于矫正这些像差的处方。另外，基于该处方、期望下加光、以及提供从提供处方焦度的视远部分和提供额外球镜度的视近部分的转变的一般渐进设计，可以确定初始设计光焦度分布。接着，基于该初始设计光焦度分布，可以确定渐进眼镜镜片的初始设计。特别地，初始设计可以包括被制造成提供初始设计光焦度分布的表面形状。另外，初始设计可以包括渐进眼镜镜片的厚度。经由优化过程来确定这些表面形状和厚度。因此，可能的是，渐进眼镜镜片的初始设计不完全提供初始设计光焦度分布。但是，它基于相应的最佳准则以最佳方式来提供初始设计光焦度分布。另外，初始设计包括配适参数，以将渐进眼镜镜片置于配戴者眼睛的前方。

已经考虑了用于提供客观验光技术的结果的不同种类的优值函数和优化指标，并且这些是本领域技术人员熟知的。例如在文献us7,857,451b2"systemandmethodforoptimizingclinicalopticprescriptions[用于优化临床光学处方的系统和方法]",documentus2012/0069297a1"eyeglassprescriptionmethod[眼镜处方方法]",us2005/0110946a1"objectivemanifestrefraction[客观显性验光]",wo03/092485a1"sharpnessmetricforvisionquality[视觉质量的锐度指标]",us2008/0100800a1"eyeglassprescriptionmethod[眼镜处方方法]",us2009/0015787a1"apparatusandmethodfordetermininganeyeglassprescriptionforavisiondefectofaneye[用于确定针对眼睛视觉缺陷的眼镜处方的设备和方法]"、以及文献us8,205,987b2"methodforoptimizingaspectaclelensforthewavefrontaberrationsofaneye[用于眼睛波前像差的眼镜镜片的优化方法]"中给出了实例。

表征了眼镜处方的一个或多个参数包括选自下组中的一个或多个参数，该组由以下组成：球镜度、柱镜度（散光度）、柱镜轴位、或来自泽尼克系列的相应变换项m、j0以及j45。特别地，这些参数可以是球镜度、柱镜度以及柱镜轴位、或可以是m、j0以及j45。

当然，另外的参数可以是可能的，例如二阶泽尼克多项式。无论这些参数可以被设定为球镜度、柱镜度以及轴位或m、j0以及j45、或可以甚至设定为二阶泽尼克系数，它们都可以取决于所使用的函数或任何其他偏好。可以等同地使用所有参数或参数组合。本领域技术人员容易认识到，可以重新计算一组包括球镜度、柱镜度以及轴位的参数，以提供一组包括m、j0以及j45的参数。另外，二阶泽尼克系数c2⁰、c2⁺²以及c2^-2可以用作这组参数。然而，甚至这些泽尼克系数可以源自一组参数m、j0以及j45。

在该方法的进一步精改中，该多个点为至少八个。

一般来说，用于计算平移和旋转以使感知光焦度分布与设计光焦度分布匹配的点的数量越多，为了将所有点上的偏差的总和最小化所需要执行的计算量就越大。进而，小的数量可以获得平移和旋转的快速结果、但是可能无法使感知光焦度分布与初始设计光焦度分布尽可能好地匹配。已经发现，八个点可以提供对平移和旋转角度的非常好的估计。然而，例如，点的数量还可以设定为至少16、至少32或至少64。

在该方法的进一步精改中，初始设计光焦度分布包括指示了0.5屈光度的设计散光误差的线，并且其中，该多个点各自位于指示0.5屈光度的设计散光的线上。

因此，在0.5屈光度的设计散光度误差的线上提供了多个点、尤其至少六个点。该多个点位于该线上。除了该多个点之外，可以存在其他点，在这些点上将感知光焦度与设计光焦度进行比较。然而，在具有0.5屈光度的设计散光度误差的线上放置相应数量的多个点。已经发现，这条线描述了初始设计光焦度分布的大部分、并且覆盖了对于配戴者的感知是重要的视野的显著区域。散光度误差越大，渐进眼镜镜片被影响的面积越大。因此，已经发现将注意力集中在指代0.5屈光度的散光度误差的线对齐上提供了整个光焦度分布的良好匹配。例如，该多个点可以在该线上等距地间隔开、并且可以沿着该线以预限定间距、例如1mm来放置。因此，这不会在镜片上产生等距间隔开的网格、而是使这些点仅沿着0.5屈光度的初始设计散光度误差的线分布。

在该方法的进一步精改中，将旋转中心设定为渐进眼镜镜片的设计的几何中心。

通常，针对圆形或椭圆形镜片毛坯来计算这些设计。因此，表示椭圆轴的交点的圆形边缘中心或椭圆中心可以被定义为旋转中心。

另外，在一种精改中，可以将旋转中心设定为渐进眼镜镜片的初始设计的中间通道的中点。

例如，该中间通道可以定义为从视远设计参考点到视近设计参考点的直线。接着，可以将旋转中心设定为该距离的一半。

在该方法的进一步精改中，该渐进眼镜镜片的初始设计包括一组渐进式眼镜镜片设计参数，并且其中，该方法进一步包括迭代地重复这些步骤以确定该渐进式眼镜镜片的改进设计、并且优化这组渐进眼镜镜片设计参数从而将该感知光焦度分布与该初始设计光焦度分布之间的偏差进一步最小化。

通过这样，除了平移和旋转，通过优化渐进式眼镜镜片设计的某些参数来修正渐进式眼镜镜片的初始设计，以使感知光焦度分布与初始设计光焦度分布更好地匹配。这些渐进式眼镜镜片设计参数例如可以是中间走廊的长度、视远区和视近区的大小、沿着从视远区过渡到视近区的走廊的球镜度梯度、或视近设计参考点相对于视远设计参考点的内移量。

当然，这些参数中的任一个的改变都需要计算渐进式眼镜镜片的新的初始设计。同样，这必须基于眼睛像差的模型来进行，其中，该模型包括仅最高达到且包含二阶的像差。接着，需要再次计算感知光焦度分布。之后，可以如所描述的来计算平移和旋转，其中，这些渐进式眼镜镜片设计参数可以通过平移和旋转实现初始设计光焦度分布与感知光焦度分布的更好匹配。在数学上，可以通过使初始设计光焦度分布与感知光焦度分布相匹配来找到这些参数。接着，将这些计算出的值的相反值或负值应用于初始设计以进行补偿。并且，另一方面，如果感知光焦度分布与（通过平移和/或旋转）变换得到的初始设计光焦度分布相匹配，则可以将这些矫正值而不是其负值应用于初始设计光焦度分布以进行补偿。然而，可能有利的是，改变参数来使初始设计光焦度分布与感知光焦度分布相匹配。在该过程收敛之后，通过将参数、例如内移量和走廊长度的符号改变成相反的来重新确定设计，然后将应用相反符号的平移和旋转。由此可以提供一些另外的小改进。然而，需要对渐进式眼镜镜片的初始设计进行修正。

在该方法的进一步精改中，这组渐进式眼镜镜片设计参数包括以下中的至少一个：内移量、中间走廊的长度、以及球镜度的最大梯度。进一步，视近区和/或视远区的大小或边界可以是渐进式眼镜镜片设计参数之一。

通过这样，可以修正基本的渐进式眼镜镜片布局。另外，可以认为这些参数或相应的经修正参数是几乎物理地可实现的，使得不会对开始实施的一般光学设计布局造成不利影响。

在该方法的进一步精改中，通过建立包括这组渐进眼镜镜片设计参数的优化空间来进行这组渐进眼镜镜片设计参数的优化，并且在该优化的每个步骤中，基于新的一组渐进眼镜镜片设计参数来确定新的初始设计，并且基于该新的初始设计来确定新的改进设计。

通过这样，以迭代的方式，可以找到对于最小化初始设计光焦度与感知光焦度之间的偏差提供最佳基础的一组渐进式眼镜镜片设计参数，从而接着使用该特定初始设计的所确定的平移和旋转来定义改进的渐进式眼镜镜片设计。

在该方法的进一步精改中，低阶像差和高阶像差表示为泽尼克多项式。

这是波前像差的最常见表示并且用于表示光学像差。

特别地，在整个申请中，对像差“阶次”的任何提及都可以示例性地与通过泽尼克多项式的表示相关。在泽尼克多项式的情况下，术语“阶次”是指泽尼克多项式的径向阶次或径向度。

在该方法的进一步精改中，所述高阶像差仅包括三阶像差和/或四阶像差。

通过这样，可以简化感知光焦度分布的计算。

在进一步精改中，可以通过最小二乘法优化来完成每个优化。

这些方法通常是公知的、并且尤其分别为差和偏差的最小化问题提供了良好的解决方案。

在进一步精改中，该方法是计算机实施方法。

即，该方法的每个步骤都可以以自动方式进行，从而获得改进的设计。

在进一步精改中，眼睛的像差信息是波前测量值或经由波前测量值获得。还设想了其他方法，例如眼睛磁共振断层扫描（mrt）或光学相干断层扫描（oct），以确定眼睛部分的形状并由此推导出像差信息。

在进一步精改中，在相对于该渐进眼镜镜片的初始设计与该眼睛之间的距离方向倾斜或垂直的平面中确定该渐进眼镜镜片的初始设计的平移和旋转。该平面可以不包含视线。

因此，根据本发明的渐进眼镜镜片设计的任何移动或旋转可以是在垂直于距离方向的平面内。替代性地，该平面可以相对于距离方向、例如镜片形状平面倾斜，该镜片形状平面是当安装在镜架中时，与平光镜片或演示镜片或虚拟镜片的前表面在其带框中心处相切的平面，或者它可以是在后表面与眼睛的第一眼位的视线之间的交叉点处与该后表面相切的平面。特别地，该相对于距离方向倾斜的平面可以包括在x-z平面和y-z平面两者中与距离方向成至少70度的角度，即，相对于垂直于距离方向的平面它的倾斜不超过20度。

在根据本发明的第三方面的系统的进一步精改中，该系统进一步包括波前像差计，该波前像差计被配置用于测量指示眼睛的屈光特性的波前。并且，该波前像差计可以是hartmann-shack传感器、tscherning像差计、talbot像差计或双通像差计。

在进一步精改中，该波前像差计位于第一位点处，其中，处理单元位于第二位点处，并且其中，第一位点和第二位点经由数据网络相连。

如上所述，这可以使单一处理单元服务多个眼镜店，每个眼镜店各自具有波前像差计。因此，处理单元位于其中的单一第二位点可以经由数据网络连接至多个第一位点上。例如，这避免了直接在每个第一位点或眼镜店处进行的必要的计算力。

在进一步精改中，该系统包括输出装置，该输出装置被配置用于输出改进设计和/或改进设计光焦度分布。

如上所述，该输出装置可以是电子显示器或打印机。另外，该输出装置可以是存储了改进设计和/或改进设计光焦度分布的存储介质。

不言而喻，上文提及的特征和下文的特征可以不仅以所提供的组合来使用，而且还可以以不同的组合或者单独地使用，而不脱离本发明的范围。

从下面的详细描述中将清楚本发明的其他特征和优点。除非另外限定，否则所使用的所有技术和科技术语都具有本发明所属领域的普通技术人员所普遍理解的含义。在附图中：

图1示出了示意性渐进镜片及其设计的元素；

图2示出了镜片-眼睛系统的示意性描绘；

图3示出了x方向上的散光度误差之间的示例性偏差的可视化；

图4示出了y方向上的散光度误差之间的示例性偏差的可视化；

图5示出了旋转方向上的散光度误差之间的示例性偏差的可视化；

图6示出了x方向、y方向和旋转方向上的偏差的统计学分析；

图7示出了根据本发明的方法的实施例；

图8示出了根据本发明的方法的应用的四个实例；

图9示出了根据本发明的方法的另外实施例；

图10示出了根据本发明的方法的另外实施例的应用的实例；

图11示出了根据本发明的计算机程序；

图12示出了根据本发明的系统的实施例；并且

图13示出了根据本发明的系统的另外实施例。

图1示出了镜片10及其设计的多方面。镜片10应是渐进式眼镜镜片，这是指镜片的球镜度从视远部分12到视近部分14增大。镜片的这些区域还可以被描述为视远区12和视近区14。图1中所描绘的实例具有的取向是例如其出现在配戴者的左眼的前方时的取向，即，使视近区朝向配戴者的鼻子偏移。镜片10的边界13被描绘为圆形。然而，这并不是强制性的。还存在已知的具有椭圆形边界的镜片毛坯。另外，作为其表面的数学描述的镜片设计可以在数学上扩展超出接着实际制造出的镜片10的边缘13。因此，边界13仅被提供用于展示目的。

在视远区12与视近区14之间，存在共混区域或周边16，其中出现高水平的散光度误差。因此，该周边通常不被认为在光学上可用于配戴者。在视近区中，平均球镜度比视远区中更为正。例如，视近区的平均球镜度可以比视远区的球镜度大+2.0屈光度。在两个区12与14之间，存在所谓的渐进走廊或中间走廊18，沿着该走廊仅出现非常低的散光度误差，因为这个渐进走廊18是认为眼睛从视远区12进入视近区14中时沿之移动的走廊。视远设计参考点用附图标记20表示。在视远设计参考点处，视远焦度与设计视远焦度相匹配。这同样适用于视近设计参考点22，在视近设计参考点，匹配了视近区中的期望焦度。在该实例中，视近设计参考点朝向配戴者的鼻子偏移。因此，也示出了由所谓的内移量26指定的偏移。因此，内移量26是视近设计参考点相对于视远设计参考点在x方向上的偏差。

从视远设计参考点20到视近设计参考点22的直线由附图标记24表示，它可以被称为梯度线。沿着该线，平均球镜度从视远区的末端转变到视远区中的平均球镜度、朝向视近区的开始位置转变到视近区内的期望平均球镜度。视近区14和视远区12的大小或面积可以设计成与渐进走廊的长度无关。大的区往往产生“硬”设计，因为周边区16的面积减小。峰值散光和散光梯度两者都随周边区16的面积减小而增大。该硬设计中的“硬”同透明区与周边之间的散光度误差的梯度相关。走廊的长度决定了视远区与视近区之间的平均焦度梯度。所有这些参数都可以直接用镜片的下加光来衡量。对于单独配戴者而言优选“硬”设计还是“软”设计可以变化。

图2示出了镜片眼睛系统的实例。该镜片同样用附图标记10指定。眼睛用附图标记30指定。关于眼睛，在用镜片眼睛系统计算光焦度时可以使用标准参数。例如，对于眼睛的直径，可以使用标准值。镜片可以放在眼睛的前方、在镜片眼睛系统中。镜片平面用附图标记34指定。从镜片10的后表面朝向眼睛30的角膜，存在角膜-顶点距离28，该距离是取决于配戴者的面部尺寸的个体参数。沿z方向测量角膜-顶点距离，根据本申请该方向应为“距离方向”。因此，该距离方向平行于眼睛在第一眼位上时的视线延伸。眼睛平面应位于由附图标记32指定的角膜顶点处。因此，根据本发明的镜片设计的任何移动或旋转可以在x-y平面内、即垂直于距离方向的平面内。替代性地，该平面可以相对于距离方向、例如镜片形状平面倾斜，该镜片形状平面是当安装在镜架中时，与平光镜片或演示镜片或虚拟镜片的前表面在其方框中心处相切的平面，或者它可以是在后表面与眼睛在第一眼位时的视线之间的交叉点处与该后表面相切的平面。特别地，该相对于距离方向倾斜的平面可以包括在x-z平面和y-z平面两者中与距离方向成至少70度的角度，即，相对于垂直于距离方向的平面，它不会倾斜超过20度。

参照图3至图7，现在将解释本发明的一般技术背景。

一般来说，本发明是考虑单独配戴者眼睛的测得高阶像差（hoa）解决渐进镜片的感知光学零件的小变化的简化方式。基本思想是将镜片上的复杂变化减少到几个参数。最简单的参数是镜片的平移和旋转。这将不需要任何重新优化、并且可以应用于设计后处理。下一级参数将是当前在现有计算引擎中解决的参数，例如内移量、走廊长度、视远区和视近区的大小或球镜度的过渡梯度。可以在不对当前优化进行任何显著改变的情况下实现这些。

通过分析实际配戴者眼睛的大型数据库中的一些眼睛修改的渐进式眼镜镜片的光学器件，可以进行某些观察。镜片的大部分视近区和视远区不受影响。这是显而易见的，因为镜片在这些区域中由于设计具有非常低的hoa。受影响最大的区域是走廊和区边界，原因很简单，镜片的那些区域具有最高的像差。

另外，可以假设，在渐进式眼镜镜片中，散光度误差或残余散光的空间分布比平均焦度误差的空间分布更关键。不可能完全控制这两者。当透过镜片的没有柱镜误差和任何负的平均焦度误差的区段进行观察时，将存在图像清晰的某一距离。当透过具有显著的柱镜误差（散光度误差）的区段进行观察时，不存在清晰距离。因此，散光度误差的分布决定了镜片的潜在有用区域。特别重要的是将设计的走廊与配戴者的主要注视方向对齐。

由于上述内容，走廊的水平位置（如由镜片加眼睛系统中的最小散光度误差的通道限定）是镜片的关键方面、还是保证具有大的镜片hoa的区域、并且因此被眼睛的hoa潜在地修改。

hoa对镜片的感知光焦度分布的影响是复杂的二维分布。问题在于，镜片的简单平移和旋转接近完整效果的程度。

分许仅使用hoa并且将瞳孔直径在4.75与5.25mm之间的500只示例性眼睛的二阶项归零的平光2.50屈光度下加光渐进眼镜镜片的感知光焦度分布。作为比较，进行已知的优化以计算最佳处方的分布。为了简单估计沿“x”的平移，分析了走廊竖直中心附近最小柱镜度位置的水平偏移。图3包括该设计的光学散光的叠加图，该光学散光与设计散光度误差相同，因为这个实例基于平光2.50屈光度多焦点渐进式眼镜镜片、以及具有一组特定hoa的配戴者的感知散光度误差。这些等值线是以0.50屈光度间隔开。该图显示了走廊的显著横向位移。

图3右侧的图表绘制了该图形中黑线所示的整个眼睛路径区域上的设计与感知散光度误差。将这两个函数的最小值的位置之差被视为眼睛路径的水平偏移的估计值。

执行类似的计算以估计视远区边界的竖直偏移。在这种情况下，沿着图4中所示的一对竖直线所取的0.50d等值线的位置之差用于估计该竖直偏移。这两个偏移的平均值用作估计值。

最后，通过求沿着图5中所示的弧线取得的0.50d等值线中的四个角度差的平均值来估计旋转角度。

图6示出了使用来自500只示例性眼睛的hoa来计算的这些测量值的分布。大致25%的眼睛具有0.5mm或更大的水平走廊偏移量，25%具有0.5mm或更大的视远区的竖直偏移量，25%具有0.5度或更大的旋转量；并且约60%在这三个参数中的一个或多个中具有0.5或更大的偏移量。

典型眼睛的hoa对渐进眼镜镜片的感知光焦度分布所引起的变化相当小。在很大程度上，这些变化、特别是散光度误差分量可以通过镜片的简单平移和旋转来补偿。

图7示出了根据本发明的方法的实施例。所述方法用于确定渐进眼镜镜片的改进设计。

在该方法开始之后，在步骤110中，获得眼睛的像差信息，该像差信息包括眼睛的低阶像差和眼睛的高阶像差，当低阶像差是最高达到且包含二阶的像差时。特别地，这些像差信息可以用泽尼克多项式表示。一般来说，眼睛的这些像差信息可以通过像差计或公知的任何其他客观波前测量装置获得。也可以想到其他方法如眼睛mrt来确定眼睛一部分的形状并从中得出像差信息。

进一步在步骤120中，获得渐进眼镜镜片的初始设计中的设计光焦度分布，当该初始设计光焦度分布被设计用于矫正眼睛的低阶像差并且提供期望下加光时，并且其中该渐进眼镜镜片的初始设计被提供来基于眼睛像差的模型而确定初始设计光焦度分布，其中该模型包括仅最高达到且包含二阶的像差。渐进眼镜镜片的这种初始设计光焦度分布和初始设计也可以输入到该方法中并且可以通过公知技术预先确定。然而，这也可以在该方法中的直接获得步骤中确定。

接着，在步骤130中，基于渐进眼镜镜片的初始设计、眼睛的低阶像差和眼睛的高阶像差来确定眼睛所感知到的感知光焦度分布。

在步骤140中，确定渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布在相对于渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布与眼睛之间的距离方向倾斜或垂直的平面中的平移、以及该渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布在该平面中的旋转，该平面是与距离方向垂直或倾斜的平面，以使得感知光焦度分布与初始设计光焦度分布之间的偏差最小化。特别地，这种最小化只能考虑设计散光度误差和感知散光度误差。在替代性实施例中，不仅可以考虑感知的设计散光度误差，还可以考虑设计且感知的平均球镜度误差分布。

最后，在步骤150中，在确定了平移和旋转之后，通过根据所确定的平移量和旋转量来平移和旋转该渐进镜片的第一设计，来确定该渐进镜片的改进设计。在数学上，如果通过平移和旋转初始设计光焦度分布来匹配感知光焦度分布来寻找平移量和旋转量，则将所确定的值的相反数或负值应用于该原始设计以补偿像差的影响。另一方面，如果平移和旋转感知光焦度分布来匹配初始设计光焦度分布，则可以将矫正值而非其负值应用于初始设计光焦度分布以进行补偿。

然后该方法结束。

图8示出了根据图7的实施例的方法的应用的四个实例。对于这些实例，通过仅检查0.50d散光等值线来确定设计散光度误差分布与感知散光度误差分布之间的对齐。通过计算沿初始设计散光度数误差的0.50d等值线位置（左和右）的感知散光度误差的值、并且随后调节δx、δy、和围绕在眼睛路径的中点获得的旋转角以将沿这些路径的散光绝对差的总和最小化，来实现这种对齐。

选择这四个实例具体是因为他们发生了通过简单的计算预测的显著偏移。左侧上的实例在x方向上有很大的偏移，下一个有大的旋转，靠近右侧具有大的y偏移，而最右侧具有相似大小的x和y偏移。这些偏移相对较大的实例在将0.50d等值线对齐之后示出了其他地方的良好配准。因此，这意味着简单的平移和旋转合理近似于hoa对大多数眼睛对于镜片的感知的完全影响。

图9示出了根据本发明的方法的替代性实施例200。

在该方法开始之后，如在上述方法100中，在步骤210中，获得了眼睛的像差信息，当低阶像差是最高达到且包含二阶的像差时，该像差信息包括眼睛的低阶像差和眼睛的高阶像差。

在步骤220中，接着获得渐进眼镜镜片的设计光焦度分布和第一设计，当该初始设计光焦度分布被设计用于矫正眼睛的低阶像差并且提供期望下加光时，并且其中，该渐进眼镜镜片的初始设计被确定来基于眼睛30像差的模型而提供初始设计光焦度分布，其中该模型包括仅最高达到且包含二阶的像差。

接着，如图所示，在步骤230中，基于渐进眼镜镜片的初始设计、眼睛的低阶像差和眼睛的高阶像差来确定眼睛感知到的感知光焦度分布。

在步骤240中，确定了渐进眼镜镜片在平面中、具体在平面中的两个方向上的初始设计光焦度分布的平移，其中，这两个方向各自垂直或倾斜于渐进眼镜镜片的初始设计与眼睛之间的距离方向，并且确定了渐进眼镜镜片的初始设计光焦度分布的旋转，并且该平面垂直或倾斜于该距离方向，从而将感知光焦度分布与初始设计光焦度分布之间的偏差最小化。

然而，接着根据该方法的这个实施例，在第二级中，进一步优化所执行的渐进眼镜镜片的设计的渐进眼镜镜片设计参数。特别地，这些设计参数可以包括以下中的至少一个：内移量、中间走廊的长度、以及球镜度的最大梯度。因此，以迭代的方式重复步骤230和240。在步骤250中，确定了迭代是否收敛。如果没有，则在步骤260中执行渐进设计的参数组的改变。之后，找到新的初始设计，然后可以经由步骤230和240中的平移和旋转来改进该设计。接着，在步骤250中，同样可以确定迭代是否收敛。并且，如果没有，则在步骤260中，以另一个迭代循环来执行230和240。

如果该过程收敛并且找到平移和旋转，则在步骤270中将这些平移和旋转应用于当前初始设计以实现渐进眼镜镜片的最终设计。

参见图10，下一级复杂性需要对镜片进行在设计镜片之后不能进行的但是由多个参数控制的调整，这些调整在渐进眼镜镜片的初始设计中实现。两个示例性参数控制眼睛路径的形状、走廊长度以及内移量。接下来绘制了以下实例：仅考虑散光度误差分布，走廊的外观长度被拉伸了0.54mm。此外，由于改变走廊的长度会通过有效添加移动最高点，因此也可以使用包括感知平均焦度误差分布的度量。

通过仅应用平移和旋转来调整左侧上的感知图。右侧上的图包括走廊的0.54mm的延长，内移量的微不足道的0.03偏移。缩放区域突出了差异，并且由于额外的走廊修改而改善了对应性。

图11示出了包括程序代码的非瞬态计算机程序45，该程序代码被配置用于当计算机程序在数据处理设备或处理单元44上运行时，执行根据结合图7或图9所披露的任何方法的方法或其改进之一。

图12示出了根据本发明的系统40的另外的实施例。可以经由像差计42来确定患者眼睛的波前像差的光学波前像差。另外，主观折射也可以是可确定的。接着，在处理单元44上执行改进设计的确定。处理单元44可以包括计算机程序45，该计算机程序存储了可执行程序代码以执行上文所解释的方法。接着，系统40可以进一步包括输出装置46，该输出装置可以是显示器、打印机或存储装置以将确定的改进设计输出到输出装置46。像差计42经由线路48连接至处理单元44上。处理单元44经由线路50连接至输出装置46上。线路48和50两者各自可以是有线连接或无线连接，以用于在处理单元44与像差计42和输出装置46之间实现数据传输。

通过这样，系统40能够基于经由像差计提供的数据来自动地确定改进设计。然而，代替像差计42，还可以经由线路48从存储装置获取确定的数据，该存储装置存储了之前获取的多个患者数据。

在图13中，示出了系统40'的另外实施例。像差计42可以位于第一位点56处。处理单元44位于第二位点58处。输入装置46可以位于第三位点60处、或者还可以位于第一位点56处。另外，来自制造视觉辅助装置的制造单元62可以存在与第三位点60或第一位点56处。

第一位点56、第二位点58以及第三位点60远离彼此。第一位点56经由数据网络52与第二位点58相连。第二位点58经由数据网络54与第三位点60相连。通过这样，可能能够将经由像差计42提供的折射数据发送到处理单元44。另外，例如，接着可以将所确定的改进设计发送回第一位点、例如眼镜店，以由眼科医生识别并提供给例如可能的配戴者。另外，可以将所确定的改进设计转发到远程制造单元以制造相应的镜片。该制造单元可以位于第一位点56处。在这种情况下，像差计的数据经由连接52传输至第二位点58处的处理单元44，并且接着然后，所确定的改进设计被传送回第一位点56及其可能的制造单元62。替代性地，从第二部位58，可以将确定的眼镜处方传递到具有可能的制造单元62的第三位点60以制造视觉辅助装置。最后，可能从该第三部位60将制造好的视觉辅助装置运送到第一部位56，如箭头64所示。

已经描述了多个实施例。其他实施例在权利要求中。

为了确保优先权申请的权利要求的披露，随后附上相应一套权利要求作为条款，所述条款是被允许的并且根据欧洲专利局的上诉委员会的第j15/81号决议不构成权利要求：

条款1.一种用于确定渐进镜片（10）的改进设计的方法（100，200），该方法包括以下步骤：

•获得（110，210）眼睛（30）的像差信息，该像差信息包括该眼睛（30）的低阶像差和该眼睛（30）的高阶像差，其中，所述低阶像差是最高达到且包含二阶的像差；

•获得（120，220）该渐进镜片（10）的设计光焦度分布和第一设计，其中，该设计光焦度分布被设计用于矫正该眼睛（30）的低阶像差并且提供期望下加光，并且其中该渐进镜片（10）的第一设计被确定用于基于该眼睛（30）的像差的模型来提供该设计光焦度分布，其中该模型包括仅最高达到且包含二阶的像差；

•基于该渐进镜片（10）的第一设计、该眼睛（30）的低阶像差和该眼睛（30）的高阶像差来确定（130，230）该眼睛（30）感知到的感知光焦度分布；

•确定（140，240）该渐进镜片（10）的第一设计的平移和该渐进镜片（10）的第一设计的旋转，使得该感知光焦度分布与该设计光焦度分布之间的偏差被最小化；并且

•通过根据所确定的平移量和旋转量来平移和旋转该渐进镜片（10）的第一设计，来确定（150，270）该渐进镜片（10）的改进设计。

条款2.根据条款1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

•确定多个点，其中，该设计光焦度分布包括该多个点中的每一个点处的设计光焦度；

•通过基于该渐进镜片（10）的第一设计来确定至少在该多个点中的每个点处由该眼睛（30）感知到的感知光焦度，来确定感知光焦度分布；并且

其中，通过确定该平移该旋转来将该偏差最小化，使得该多个点处的感知光焦度与设计光焦度之差的大小的总和被最小化。

条款3.根据条款1或2所述的方法，其特征在于，每个点处的感知光焦度和设计光焦度分别是感知散光误差和设计散光误差。

条款4.根据条款1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定（150，270）平移和旋转的步骤包括建立包括可能的平移和旋转的优化空间并且将该偏差最小化，并且其中，该优化空间包括所述可能的平移和/或旋转的范围，其中每个平移的范围为1.5mm或更小的平移大小，并且旋转的范围为1.5度或更小的角度大小。

条款5.根据条款1至4中任一项所述的方法，其特征在于，获得该第一设计包括：

•通过确定矫正该眼睛（30）的低阶像差的处方来确定该设计光焦度分布、并且基于依赖于该眼睛（30）的模型的该处方和该期望下加光来确定设计光焦度分布，其中该模型包括仅最高达到且包含二阶的像差，其中该处方包括球镜度、柱镜度和柱镜轴位中的至少一个；

•基于依赖于该眼睛（30）的模型的该设计光焦度分布来确定该渐进镜片（10）的第一设计，其中该模型包括仅最高达到且包含二阶的像差，其中该渐进镜片（10）的第一设计包括提供该设计光焦度分布的镜片形状（10）以及配适参数；

条款6.根据条款1至5中任一项所述的方法，其特征在于，该多个点的数量至少为8。

条款7.根据条款1至6中任一项所述的方法，其特征在于，该设计光焦度分布包括指示0.5屈光度的设计散光误差的线，并且其中该多个点中的每一点都在指示0.5屈光度的设计散光误差的该线上。

条款8.根据条款1至7中任一项所述的方法，其特征在于，该旋转的中心被设置为该渐进镜片（10）的设计的几何中心。

条款9.根据条款1至7中任一项所述的方法，其特征在于，该旋转的中心被设置为该渐进镜片（10）的第一设计的中间走廊的中点。

条款10.根据条款1或2、或回引条款1或2的条款4至7中任一项所述的方法，其特征在于，该渐进镜片（10）的第一设计包括一组渐进设计参数，并且其中，该方法进一步包括迭代地重复这些步骤以确定该渐进镜片（10）的改进设计、并且优化这组渐进设计参数从而将该感知光焦度分布与该设计光焦度分布之间的偏差进一步最小化。

条款11.根据条款10所述的方法，其特征在于，这组渐进设计参数包括以下中的至少一个：内移量（26）、中间走廊的长度（24）、以及球镜度的最大梯度。

条款12.根据条款10或11所述的方法，其特征在于，通过建立包括这组渐进设计参数的优化空间来执行这组渐进设计参数的优化，并且在该优化的每个步骤中，基于新的一组渐进设计参数来确定新的第一设计，并且基于该新的第一设计来确定新的改进设计。

条款13.根据条款1至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定该渐进镜片（10）的改进设计的步骤包括：仅平移和旋转该渐进镜片（10）的第一设计。

条款14.根据条款1至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述高阶像差仅包括三阶像差和/或四阶像差。

条款15.根据条款1至14中任一项所述的方法，其特征在于，通过最小二乘法优化来进行每个优化。

条款16.根据条款1至15中任一项所述的方法，其特征在于，该方法是计算机实施方法。

条款17.根据条款1至16中任一项所述的方法，其特征在于，该眼睛（30）的像差信息是波前测量值。

条款18.根据条款1至17中任一项所述的方法，其特征在于，在相对于该渐进镜片（10）的第一设计与该眼睛（30）之间的距离方向（28）倾斜或垂直的平面中确定该渐进镜片（10）的第一设计的平移和/或旋转。

条款19.一种用于制造渐进镜片（10）的方法，该方法包括以下步骤：

•根据条款1至18中任一项的方法来确定该渐进镜片（10）的设计；并且

•用所确定的设计来制造该渐进镜片（10）。

条款20.一种用于确定渐进镜片（10）的改进设计的系统，该系统包括被配置用于执行根据条款1至19中任一项所述的方法的处理单元。

条款21.一种非瞬态计算机程序产品，该非瞬态计算机程序产品包括程序代码，该程序代码被配置用于在该计算机程序产品在数据处理设备上运行时执行根据条款1至19中任一项所述的方法。

条款22.一种根据条款19的制造方法制造的渐进镜片（10）元件。