CN102483528A - 用于设计光学透镜的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及设计光学透镜表面以便用于制造光学透镜的方法和装置，该方法包括步骤：提供参考表面S_ref，该参考表面S_ref由多个表面点Pi且各个表面点Pi都具有平均球面Sph(Pi)和柱面Cyl(Pi)的数值来限定；提供至少一个修正表面层SL_mod(ξ₁，...，ξ_N，x，y)，该修正表面层SL_mod作为N个调整参数的函数来确定，其中N≥1且N个调整函数ξ₁，ξ₄，...，ξ_N根据光学目标所需的光学特性来选择；将修正表面层SL_mod和参考表面S_ref结合在一起，以根据公式：S_tar(x，y)＝S_ref(x，y)+SL_mod(ξ₁，...，ξ_N，x，y)来获得光学透镜的目标光学表面S_tar(x，y)；从而修正在参考表面S_ref的第一区域中至少一个表面点Pi处的表面参数数值而不需修改远离第一区域的参考表面S_ref的第二区域中的至少一个表面点Pi处的表面参数数值。

Description

用于设计光学透镜的方法和设备

本发明涉及用于设计光学透镜表面的方法和设备，以用于制造光学透镜。本发明进一步涉及根据本发明方法所确定的表面设计来制造光学透镜的方法和设备。

多焦点光学透镜是广为人知的且在实践中其经常还包括非球面表面以及球状或者环状的表面，这可以通过加工使得透镜满足佩戴者的处方要求。因此，通常通过其非球面的表面参数来体现多焦点透镜的基本特性。非球面表面一般可由其表面上的点的高度或标高来限定。所构成的参数包括在各点上的最大和最小曲率，或者更为常见的构成这些曲率总数一半之和及其差值，并通常称之为平均球面和柱面。

平均球面Sph由表达式限定为：

$\mathrm{Sph}=\frac{n-1}{2}(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2})---\left(1\right)$

柱面Cyl由表达式限定为：

$\mathrm{cyl}=(n-1)|\frac{1}{R_1}-\frac{1}{R_2}|---\left(2\right)$

式中：R₁和R₂是曲率半径的最小和最大值，用米表示，n为透镜材料的折射率。

在这些多焦点透镜中，有可能分辨出称为渐进透镜，可适于所有距离的视线，尤其是近视视线和中间视线的透镜以及远视视线和中间视线的透镜。大体上，本发明适用于于任何具有屈光强度变化的透镜。

渐进光学透镜通常包括远视视线区域，近视视线区域，中间视线区域和穿过这三个区域的主渐进子午线。

主渐进子午线是指透镜的非球面表面与普通佩戴者凝视视线所相交的线，这时佩戴者直接向前凝视在子午面上，不同距离的目标。这个线通常作为优化参数对渐进表面进行限定。

渐进光学透镜的附加数值对应于在远视部分的一点和近视部分的一点之间的平均球面(球光度数)或屈光强度的变化，因此这些点分别被称之为远视屈光强度控制点和近视屈光强度控制点，且代表对应于无限视区和阅读视区的视线横贯透镜表面的点。这两个参考点通常位于主渐进子午线上。通常被称为装配十字FC或者安装中心MC的点，一般会标记在光学透镜上且可供配镜师用来将透镜安装在框架中。

对于多焦点透镜，在透镜的各不相同位置上会具有各个远视，中间，近视视区所不同的屈光强度，该强度可由佩戴者为弥补视觉缺陷的处方要求而定。该处方要求可仅包括近视视区的屈光强度值或者远视视区的屈光强度值以及附加可能的轴线和棱镜的散光值。

不管它们是什么类型，多焦点光学透镜都不免会产生光学相差(散光，变形，棱镜偏移等)，光学相差在静态和动态视觉条件下都对视觉舒适度有负面的影响。

在生产渐进多焦点透镜的常用方法中，基于处方来选择具有适宜光学特性的半成品透镜坯料。一般来说，半成品渐进透镜坯料包括前渐进多焦点表面和后球面表面。然后，加工和抛光半成品透镜坯料的后表面，使之符合处方的要求。不幸的是，目前半成品渐进透镜坯料相对较贵。

生产多焦点渐进透镜的另一种方法是使用不那么贵的具有前球面表面和后球面表面的单视半成品透镜坯料。基于处方要求来选择具有合适基础曲线的单视半成品透镜坯料。基础曲线相应于透镜前表面的曲率，通常在远视屈光强度控制点处以及在基础曲线越高透镜越弯曲的地方可测量得到。然后，根据处方要求计算渐进表面设计，并加工和抛光透镜坯料的后表面，以产生所需的渐进表面。尽管没那么贵，这种生产多焦点渐进透镜的方法较为耗时，部分是由于针对每一处方计算渐进表面的计算复杂性。

可采用多种方式将光学透镜的表面调整为特定的所需光学设计。以一个或多个表面点来控制渐进表面的柱面和轴线的现有技术通常采用表面优化方法，并利用可与诸如远视和近视控制点处的柱面有关的公式约束，其中通常被称为优值函数(merit function)的光学函数可从球面和柱面参考形态上构建得出。在这些技术中，由一些表面点构成柱面或球面，同时试着尽可能保持完整的表面设计。一般来说，为了构建一个优值函数以便籍助于这些工具进行最小化处理，参考渐进表面可用作起始点。然后，加入这些将要遵循的约束条件。于是，就可基于优值函数和约束条件通过改变几百个表面描述系数来实施优化处理过程。

然而，使用这样方法会因为所使用的计算方法而很耗时，并因此不能简便的整合入复杂透镜的计算过程中，除非大量增加计算时间。此外，通常并不能单纯只考虑光设计参数。这是由于优化技术依赖于大量未知数且光学优值函数是由几千个目标参数所构成的。为了在最终透镜的计算期间避免这些优化阶段，就会预先计算非常大量的半成品表面并存储在数据库中。

今天，随着产品特定需求和表面复杂性的增加，便增加了以多个表面点来控制渐进表面的柱面和轴线的需求。比如：

·设计渐进表面期间，需要能将零柱面数值设置在近视视区和/或远视视区内；

·由于商业原因和加工需求(比如测量技术)，有时候需要能将零柱面数值设置在非球面表面的近视视区中的点上且不改变原表面的远视柱面，或者反之依然，从而最小化限定设计的平均球面和柱面形态的常规演变的修正。这个过程有时称之为缓冲并可应用于渐进半成品坯料的设计过程；

·一般而言，在每次进行重要表面的转变时候都需要控制在远视视区和近视视区中的柱面数值，比如当在近视部分插入表面成份进行变化和改变子午线的时候开始实施；

·对于具有不同散光值的其它产品而言，还需要能控制在远视视区中的某点处的柱面以及控制在相互独立的近视视区中的某点处的柱面。

如果渐进光学透镜被认为在正常使用的环境(局部景观ergorama)下，即位于佩戴者前方，并将诸如广角角度，弯曲轮廓，眼睛-透镜间距等一些佩戴参数考虑在内，那么根据佩戴者处方，一些不需要的光学相差会出现在视线方向上，为此透镜表面不能有任何或很小的表面相差。尤其是，透镜的两个表面在某区域内或在某点处可具有零或实际上为零的柱面数值，且相同透镜的光学分析可在这个区域呈现出不需要的散光水平。这样的相差并非是由表面缺陷所引起的，而常常是由于光线的入射以及穿过光学透镜的不同观察方向上的透镜厚度产生的倾斜效应所引起的。

因此，光学环境中所需要的是消除凝视方向或者最小化由透镜的表面缺陷以及倾斜效应所产生散光引起的区域，且不改变或尽可能小地修正光学设计尤其是透镜的屈光强度的形态。

在光学参数的范围内，一般可有两种方法最小化倾斜效应。

第一种方法包括优化透镜的两个表面之一的表面，采用这种方法，在所考虑的区域内光学形成的光学相差的数量最少。设计者通过测试和纠错来寻找优化表面的几何形状，该几何形状将保持住一些诸如视野/梯度兼容性，渐进长度等的设计特性并结合倾斜效应控制着光学相差的水平。

第二个方法包括光学优化透镜，通过改变两个表面之一而达到由设计者限定的光学函数，其在所考虑区域中呈现出针对特定处方的最少相差。再次，设计者必须通过测试和纠错来寻找由优化透镜所获得的光学目标函数，该优化透镜同时满足诸如视野/梯度兼容性，渐进长度等一些设计特性并结合倾斜效应控制着光学相差的水平。

这样的非球面优化可以计算用于：

·参考处方且随后延伸为处方范围的某些部分(比如，基于半成品坯料以及基于坯料基础的参考处方来计算非球面化)。然而，该好处并不适用于所有处方的优化；

·通过增加半成品坯料的数量或者通过根据处方加工透镜来执行每一定制处方。

为了消除在特别凝视方向上的透镜所产生的散光，有可能计算并增加表面层，在光学透镜的两个表面之一上增加单纯的圆柱形表面。

以上非球面化和atorisation的方法都有一些缺点，即对于渐进透镜来说，它们不能在每一观察方向上都得到优化，主要是由于透镜不同视区上尤其是近视视区和远视视区之间的屈光强度的差别以及目标的靠近程度。

此外，上述方法还有一些缺点是，它们执行起来很麻烦，这是因为取决于不同参数以及尤其是取决于处方要求的倾斜效应造成的。这意味着需要为每一个处方都提供不同的方法，这在实际上是难以实现的。

鉴于上述内容，希望能减少计算设计的复杂性并提高光学透镜表面设计的计算可靠性。

因而，就整体而言，本发明包括增加预先计算的参考渐进表面，即修正表面层。调整修正表面层的一些参数，使其满足所需的约束条件。此外，籍助于精心选择的修正表面层，就能利用仅仅几个未知数来求解方程组，而不再是在公式的约束条件下利用几百个未知数来解决优化的问题。修正表面层可以是独立的，也可以根据参考表面的函数来定义。

根据本发明的第一方面，提供了设计光学透镜表面的方法，该方法包括下列步骤：提供参考表面S_ref，该参考表面S_ref由多个各自具有平均球面数值Sph(P_i)和柱面数值Cyl(P_i)的表面点P_i限定；提供至少一层修正表面层SL_mod(ξ₁，，...，ξ_N，x，y)，该修正表面层以N个调整参数ξ₁，ξ...，ξ_N的函数来限定，其中N≥1且根据光学目标所需的光学性能选择N个调整参数ξ₁，ξ₄，...，ξ_N；将修正表面层SL_mod和参考表面S_ref结合在一起，以便根据表达式S_tar(x，y)＝S_ref(x，y)+SL_mod(ξ₁，...，ξ_N，x，y)来获得目标光学表面S_tar(x，y)；从而能够修正在参考表面S_ref的第一区域内的至少一个表面点Pi处的透镜参数数值且不需要再修改参考表面S_ref远离第一区域的第二区域内的至少一个表面点Pi的透镜参数。

根据本发明第一方面的方法，能够大幅度减少光学透镜的最终目标表面的计算时间，将计算时期从超过几分钟减少到只有几秒。尽管该方法可采用具有公式约束的优化方法来限定参考表面层，但这些表面层相对于最终光学产品的目标表面是独立的，也只有有限的数量。比如，4层表面层覆盖了整个产品的范围。

此外，根据本发明第一方面的方法，能够遵循参考设计，并使得散光水平得以最小化。根据参考表面设计，该方法能够获得针对成套半成品坯料的表面公式或者产生所能达到的光学目标，以满足根据诸如处方要求所制造的透镜的光学优化。

采用根据本发明第一方面的方法，能够使得解决问题可显著减少未知变量的数量，相比之下通过复杂优化来解决问题则需包括几百个必须解出的未知变量。因而，在计算资源方面，本发明这一方面的求解显得更为经济。取决于所考虑的情况，仅需求解线性或非线性方程组或者最小化优值函数。

根据本发明的第二方面，提供了制造光学透镜表面的方法，该方法包括如上所述的光学透镜的目标光学表面S_tar(x，y)的设计步骤，且进一步包括根据目标光学表面S_tar(x，y)表面的制造步骤。

本发明实施例的其它特征陈述如下：

光学透镜可以是渐进或者离散的光学透镜，并且其中第一区域相应于参考表面S_ref的远视视区和近视视区之一，而第二区域相应于参考表面S_ref的远视视区和近视视区中的另一个。

修正透镜参数可包括修正在至少一表面点Pi处的平均球面数值Sph(Pi)，柱面数值Cyl(Pi)，柱面轴线Ax(Pi)，屈光强度OP(Pi)和散光数值Ast(Pi)等其中至少之一。

可分别根据由目标光学表面S_tar所需光学特性赋予的N个光学限制约束条件来选择N个调整系数ξ₁，...，ξ_N。

另外，选择N个调整系数ξ₁，...，ξ_N，以便最小化绕着表面点Pi的表面或者光学的优值函数。修正表面层SL_mod可根据至少第一表面S1和第二表面S2作为至少2个调整参数ξ₁，ξ₂的函数来确定，且有下式得到：

SL_mod(ξ₁，ξ₂，x，y)＝ξ₁(S1(x，y)cos(2ξ₂)+S2(x，y)sin(2ξ₂))

修正表面层SL_mod可作根据第一表面S1作为至少2个调整参数ξ₁，ξ₂的函数来确定，且有下式得到：

SL_mod＝(ξ₁，ξ₂，x，y)＝ξ₁旋转_z(ξ₂，S1(x，y))

式中旋转_z(ξ₂，S1(x，y))为旋转函数，用于表示第一表面S1环绕着穿过平面表面点(0x，y)的的轴线z旋转。

修正表面层SL_mod可由L个结构表面层SL_mod1，......SL_modL构成，其中L＞1并作为M个调整参数ξ₁，ξ₂，ξ_m，...，ξ_M的函数，且有下式得到：

SL_mod(ξ₁..ξ_M，x，y)＝SL_mod1(ξ₁，ξ₂，x，y)+SL_mod1(ξ_m，ξ_M，x，y)

其中，各个结构表面层SL_mod1控制着参考表面S_ref的各个控制点(Pi)的柱面数值Cyl(Pi)，平均球面数值Sph(Pi)，散光数值Ast(Pi)之一。

比如，修正表面层SL_mod可由作为4个调整参数ξ₁，ξ₂，ξ₃和ξ₄的函数的至少两个结构表面层SL_mod1和SL_mod2构成，且有下式得到：

SL_mod(ξ₁，ξ₂，ξ₃，ξ₄，x，y)＝SL_mod1(ξ₁，ξ₂，x，y)+SL_mod2(ξ₃，ξ₄，x，y)

其中，各个结构表面层SL_mod1和SL_mod2控制着诸如参考表面S_ref的各自控制点(Pi)的柱面数值Cyl(Pi)。

修正表面层SL_mod可根据第一表面S1和第二表面S2作为至少2个调整参数ξ₁，ξ₂的函数来确定，且有下式得到：

SL_mod(ξ₁，ξ₂，x，y)＝ξ₁S1(x，y)+ξ₂S2(x，y)

修正表面层SL_mod(ξ₁，ξ₂，ξ₃，ξ₄，...，ξ_N，x，y)可表示为表面层SL_mod(ξ₁，x，y)＝ξ₁S1(x，y)，以便修正诸如在参考表面S_ref的点P₀处的球面数值Sph。

光学约束可包括下述一个或多个特征：在表面点Pi处的柱面数值Cyl(Pi)，平均球面数值Sph(Pi)，柱面轴线数值，屈光强度数值以及散光度数值。

根据另一方面，本发明涉及计算机程序产品，其包括一个或多个可由处理器执行的序列指令，当处理器执行指令时，使得处理器执行根据本发明方法的步骤。本发明还涉及承载了根据本发明的计算机程序产品的一个或多个序列指令的计算机可读媒介。

除非特别指出，不然可以理解，本文中的专有名词比如“计算”，“核算”，“形成”或其类似是指计算机或计算系统或类似计算装置的操作和/或处理，而复制和/或转移数据是指在计算系统的寄存器和/或存储器中诸如电子的物理量复制和/或转移成计算系统中的存储器，寄存器或其它类似信息存储，传输或显示装置中的物理量所表示的数据。

本发明的实施例可包括执行上述操作的装置。该装置可为所需目的而特别构造，也可包括通用计算机或者数字信号处理器(“DSP”)且可通过存储于计算机内的计算机程序作选择性地激活或者重构。该计算机程序可存储于计算机可读媒介，例如但不限于任何碟片，包括软盘，光盘，CD-ROMs，磁-光磁盘，只读存储器(ROMs)，随机存取存储器(RAMs)，电可编程只读存储器(EPROMs)，电可擦及可编程只读存储器(EEPROMs)，磁卡或软卡，或任意其它类型适于存储电子指令并能够与计算机系统总线相连的媒介。

本文所提及的处理和显示并不一定涉及任意特定的计算机或其它装置。各种通用系统都可与根据本文所讲授的程序一起使用，或者为构建特定装置来执行所需方法提供更为便利的方法。下述描述呈现了适用于各种不同系统的所需结构。此外，本发明的实施例并没有参考任何特定编程语言进行描述。应该理解的是，各种不同的编程语言都可用于实施本文所描述的本发明的内容。

在本发明的说明书中，下列术语可考虑具有表示如下的意思：

-渐进多焦点透镜的光轴线：垂直于透镜前面并穿过光中心或者在渐进透镜情况下穿过棱镜参考点(PRP)的方向；

-近视点-本领域所众所周知的名词，该定义可举例为：当佩戴者处于阅读位置时其目光透过渐进多焦点透镜表面上的点。

-阅读位置-被视觉矫正领域的技术人员所广泛应用并可理解为待阅读的目标距离阅读者的眼睛或者更普遍地距离阅读者的眼镜大约25-50cm之间的阅读位置。

-远视点：本领域技术人员所众所周知的名词，该定义可举例为：当佩戴者向无限远处瞭望时其目光穿过渐进多焦点透镜表面上的点，且该点的球面，柱面和散光轴位Axe数值对应于佩戴者的远视处方。

-表面设计，本领域技术人员所众所周知且广泛使用的术语，用于设计一系列参数，使得通用光学系统的光学函数满足设计要求；每一光学透镜制造者可具有其自身的设计，尤其是针对非球面透镜和渐进多焦点透镜的设计。

-远视视区：环绕着远视点的透镜区域，在该区域中，透镜的屈光强度和散光的光学特性与远视点基本相同；

-近视视区：环绕着近视点的透镜区域，在该区域中，透镜的屈光强度和散光的光学特性与近视点基本相同；

-渐进多焦点透镜的加光度(addition)：透镜屈光强度在近视点和远视点之间的数值之差；

-渐进多焦点透镜的光学特性：屈光强度，散光度，相差等的数据，与修正穿过渐进多焦点透镜的光束有关；

-处方：包括屈光强度，散光度等一系列光学特性以及由配镜师或相关人员所确定的相关的加光度光学特性，以便补偿个体的视觉缺陷，比如籍助于定位在其眼睛前面的透镜。

-散光度：该术语用来表示由幅度数值和角度数值所形成的数据对。有时它也仅用于表示散光的幅度。本文使得本领域技术人员可以理解该名词使用的本意。一般来说，渐进多焦点透镜的配方包括在远视点处的屈光强度和散光度的数值以及在适宜情况下的加光度值；

-渐变多焦点透镜的表面特性：与透镜一个面相关的几何数据，比如平均球面数值和柱面数值；

-高度：用于定义当目光水平前视时对应于垂直方向的透镜或透镜区域的尺寸；

-宽度：用于定义当目光水平前视时对应于水平方向的透镜或透镜区域的尺寸。

为了理解本发明，“渐进多焦点透镜”或者“渐进表面”表示连续和非球面的表面且具有远视和近视的视区以及连接着近视和远视视区并焦度逐渐增加的区域。

“光学透镜”或“透镜”是指包括且不限于眼镜透镜，隐形透镜，人工晶状体和类似物的任意光学透镜。优选地，本发明的透镜指眼镜透镜。

本发明实施例将籍助于示例并参考下述附图进行说明：

图1A至1C示意显示了眼睛-透镜布置的实例；

图2为根据本发明实施例设计光学透镜方法的步骤流程图；

图3为构成根据本发明实施例来设计光学透镜的表面修正层的表面轮廓图；

图4为用于根据本发明实施例来修正的参考表面且沿着其表面的子午渐近线的球面轮廓；

图5A为构成根据本发明实施例来修正的参考表面的表面修正层的表面轮廓图；

图5B为用于根据图4所示实施例来修正的参考表面且沿着其表面的子午渐进线的球面轮廓图；

图6A为根据本发明实施例来修正的光学透镜表面且沿着其表面的子午渐进线的球面轮廓图；

图6B为图6A所示表面的平均球面数值的表面形态；

图6C为图6A所示表面的柱面数值的表面形态；

图7A为根据本发明实施例来修正的光学透镜表面且沿着其表面的子午渐进线的球面轮廓图；

图7B为图7A所示表面的平均球面数值的表面形态；

图7C为图7A所示表面的柱面数值的表面形态；

图8A为根据本发明实施例来修正的光学透镜表面且沿着其表面的子午渐进线的球面轮廓图；

图8B为图8A所示表面的平均球面数值的表面形态；

图8C为图8A所示表面的柱面数值的表面形态；

图9A为根据本发明实施例来修正的光学透镜表面且沿着其表面的子午渐进线的屈光强度轮廓图；

图9B为图9A所示表面的屈光强度轮廓的表面形态；

图9C为图9A所示表面的散光度数值的表面形态；

图10A为根据本发明实施例来修正的光学透镜表面且沿着其表面的子午渐进线的屈光强度轮廓图；

图10B为图10A所示表面的屈光强度轮廓的表面形态；

图10C为图10A所示表面的散光度数值的表面形态；

图11A为根据本发明实施例来修正的光学透镜表面且沿着其表面的子午渐进线的屈光强度轮廓图；

图11B为图11A所示表面的屈光强度数值的表面形态；

图11C为图11A所示表面的散光度数值的表面形态；

图12A为根据本发明实施例来修正的光学透镜表面且沿着其表面的子午渐进线的屈光强度轮廓图；

图12B为图12A所示表面的屈光强度数值的表面形态；

图12C为图12A所示表面的散光度数值的表面形态；

图13A为根据本发明实施例来修正的光学透镜表面且沿着其表面的子午渐进线的屈光强度轮廓图；

图13B为图13A所示表面的屈光强度数值的表面形态；

图13C为图13A所示表面的散光度数值的表面形态；

图14A为根据本发明实施例来修正的光学透镜表面且沿着其表面的子午渐进线的球面轮廓图；

图14B为图14A所示表面的平均球面数值的表面形态；

图14C为图14A所示表面的柱面数值的表面形态。

不仅要依据平均球面数值或者柱面数值来来很好地定义透镜的特性，还要考虑眼镜佩戴者的状况。图1A以透视图的方式示意显示了眼睛-透镜的布置，图示说明了参数α(ALPHA)和β(BETA)作为眼睛的凝视方向。图1B显示了在β＝0的情况下平行于佩戴者头部前后的轴线且穿过眼睛旋转中心的垂直平面的视图。图1C以透视图的方式显示了当α和β不为0时的布置图，使得固定标注{x，y，z}以及与眼睛相关的标注{x_m，y_m，z_m}显著，从而图解说明眼睛的旋转。

Q’是眼睛的旋转中心，Q’F’是穿过眼睛旋转中心且延伸至佩戴者的前方的水平轴，-即，轴线Q’F’相应于初始凝视方向。点O是透镜后表面和轴线Q’F’的交叉点。定义球面的顶点中心于Q’及半径为q’且在水平轴线上的一点与透镜后表面相切。例如，半径q’的公值为25.5mm。

所给定的凝视方向对应于环绕着Q’旋转的眼睛位置以及对应于球面的顶点J；角度β为轴线Q’F’和线Q’J在包含着轴线Q’F’的水平平面上的投影之间形成的角度，角度α为直线Q’J和线Q’J在包含着轴线Q’F的水平平面上的投影之间的角度。因而给定凝视方向相应于顶点球面上的点J或者一套球面坐标(α，β)。于是，所给定的凝视方向对应于球面顶点上的点J或者一系列球面座标。在对应于最小和最大聚焦距离的两个点S和T之间形成在凝视方向上及在给定目标距离上的目标空间的点的图像。在光学轴线的点F’处形成无限远处目标空间中的点的图像。

这些元素使得屈光强度和散光度限定在各个方向上。对于所给定的凝视方向(α，β)，可考虑在测试图所给出目标距离上的目标点M。测试图是一种为各个透镜提供在每一凝视方向和指向凝视方向目标点的通常距离之间关联的函数。通常，在顺着初始凝视方向的远视中，目标点位于无限远处。

在目标空间中，对于凝视方向对应光线上的点M，目标的接近度ProxO可定义为球面顶点的点M和点J之间间距MJ的倒数：

ProxO＝1/MJ

这就有可能计算接近球面顶点的每一个点处的薄透镜框架中的目标接近度，从而可用来确定测试图。对于实际透镜来说，就有可能使用光线跟踪程序来考虑将目标接近度作为在相应射线上作为目标点和透镜前表面之间间距的倒数。

仍然地，对于相同凝视方向(α，β)来说，在分别相应于最小和最大聚焦长度(在求解表面情况下可以是矢向和切向的聚焦长度)的两点S和T之间形成具有给定接近度的点M的图像。ProxI的数值大小称之为点M图像的接近度：

ProxI＝0.5((1/JT)+(1/JS))

于是，通过与薄透镜的类比，就能限定在给定凝视方向上及针对所给定的目标接近度(即在对应光线上的目标空间中的点)的屈光强度Pui，作为图像接近度和目标接近度之和：

Pui＝ProxO+ProxI

利用相同的注解，在各个凝视方向上及针对给定的目标接近度，散光度Ast可限定为：

$\mathrm{Ast}=|\frac{I}{\mathrm{JT}}-\frac{1}{\mathrm{JS}}|$

该散光度Ast对应于由非球面前表面和后球面表面所构成的光束的散光度。通常称为散光轴位的散光度角度是角度γ，可以眼睛相对于方向Z_m的标注(Q’，x_m，y_m，z_m)来测量且使得所形成的图像S或T是在平面(Q’，z_m，y_m)中常用的函数。最终所形成的散光度是指处方散光度和由玻璃所产生的散光度之间的差值。

于是，提供了在佩戴条件下的透镜的屈光强度和散光相差的两个可能的定义。这些数量可方便地使用光线跟踪程序来计算所给定的透镜。这样的光线跟踪方法的实例见B.Bourdoncle发表的文献《Ray tracingthrough progressive ophthalmic lenses》(详见1990 International Lens DesignConference，Proceeding SPIE 1354，Georges N Lawrence and D.T Moore ed，1990 pp.194-199)。

因此，限定测试图，使之提供各个凝视方向上的目标接近度和佩戴者的屈光强度。测试图可针对佩戴者所给定的情况进行限定，换句话说，针对屈光不正-强度补充对，并因此成为将屈光不正，屈光强度的补充，以角度α和β形式表示的凝视方向的4个变量映射为目标接近度和佩戴者屈光度的两个数值的函数。

现在，将参考图2至5B说明根据本发明方法的第一实施例。在该实施例的预先步骤中，预先计算一个或多个参考表面S_ref，各个参考表面S_ref由多个表面点Pi限定，各个表面点具有平均球面数值Sph(Pi)和柱面数值Cyl(Pi)。参考表面S_ref可根据上述已知的优化方法来计算。

在步骤S1中，选择所需修正的参考表面S_ref。于是，在步骤S2中，确定修正表面层SL_mod作为N个调整参数ξ₁，ξ₂，ξ₃，ξ₄，...，ξ_N的函数，其中N≥1。在第一实施例中，N个调整函数ξ₁，ξ₂，ξ₃，ξ₄，...，ξ_N分别根据由目标光学表面所需的光学特性施加的N个光学约束来选择。在该实例中，修正表面层SL_mod所施加的约束包括删除远视视区FV中的柱面数值Cyl(P_FV)和同时仍旧保持参考表面S_ref的近视视区NV中的柱面数值Cyl(P_NV)。

设定在表面点上的柱面数值Cyl(P_X)＝0可被看做视为两个约束条件，因为该过程等同于在所有方向上施加相等的曲率。如果在3个非对齐方向上采用的3个曲率都是相同的，这就保证了可以通过高斯方程使得表面上的所有曲率都是相等的。另一方面，如果表面点处的柱面数值Cyl(Pi)设定成Cyl(Pi)≠0，这就仅仅只构成一个约束条件。在该特别的实例中，因而要遵从4项约束条件：远视视区FV中针对柱面数值Cyl(P_FV)的2个约束条件和近视视区NV中针对柱面数值Cyl(P_NV)的2个约束条件。因此，具有4个可调整参数的修正表面层SL_mod可用于遵从这4个约束条件。

为了简化问题，提供在近视视区NV，Cyl(P_NV)≈0中具有0或者可忽略不计的柱面数值Cyl(P_NV)以及可忽略不计的弯曲的修正表面层SL_mod，从而使得目标光学表面的近视区域中的柱面数值Cyl(P_NV)与参考表面S_ref的近视区域中的柱面数值Cyl(P_NV)变得一致。据此，可将该问题减小到只需寻找两个参数，使得只有远视区内的柱面数值Cyl(P_FV)等于0。

多个修正表面层SL_mod也是可能的，例如，修正表面层SL_mod可根据第一表面S1和第二表面S2作为至少两个调整参数ξ₁，ξ₂的函数来确定，可有下式得出：

SL_mod(ξ₁，ξ₂，x，y)＝ξ₁S1(x，y)+ξ₂S2(x，y)(3)

或者可使用余弦和正弦函数表达式来表示：

SL_mod(ξ₁，ξ₂，x，y)＝ξ₁(S1(x，y)cos(2ξ₂)+S2(x，y)sin(2ξ₂))(4)

式中表面S1和S2满足下述条件：

-第一表面S1的远视视区中的至少一个表面点P_FV，S1具有柱面数值Cyl(P_FV，S1)＞0，其中第一柱面具有轴线Axe1FV，

-第一表面S1的远视视区中的该至少一个表面点P_FV，S1具有接近零的球面数值Sph(P_FV，S1)，

-第一表面S1的近视视区中的至少一个表面点P_NV，S1具有接近零的第一柱面数值Cyl(P_NV，S1)；

-第一表面S1的近视视区中的该至少一个表面点P_NV，S1具有接近零的球面数值Sph(P_NV，S1)，

-第一表面S1比参考表面S_ref要平坦；

-第二表面S2的远视视区中的至少一个表面点P_FV，S2具有柱面数值Cyl(P_FV，S2)＞0，其中第二柱面具有轴线Axe2FV，

-第二表面S2的远视视区中的该至少一个表面点P_FV，S2具有接近零的球面数值Sph(P_FV，S2)，

-第二表面S2的近视视区中的至少一个表面点P_NV，S2具有接近零的第二柱面数值Cyl(P_NV，S2)；

-第二表面S2的近视视区中的至少一个表面点P_NV，S2具有接近零的球面数值Sph(P_NV，S2)，

-第二表面S2比参考表面S_ref要平坦；

且其中在第一柱面的轴线和第二柱面的轴线之间的角度α被定为0＜α＜90°，并优选地约为45°。

为了将上述标准转化为数学表达式，以便发现最小化一些功能指标的表面，比如，可能最平坦的表面。表面S1和S2应该独立于参考表面S_ref，以便它们不必再针对各个新的参考表面S_ref进行重新计算。取而代之的是，仅仅只需对执行一次计算且将其结果存储于数据库。

在步骤S4中，根据下式将修正表面层SL_mod与参考表面S_ref结合在一起：

S_tar(x，y)＝S_ref(x，y)+SL_mod(ξ₁，ξ₂，x，y)(5)

从而获得最终目标表面S_tar，使得在目标光学表面上的远视视区FV中的柱面数值Cyl(P_FV)＝0，而近视视区中的柱面数值Cyl(P_NV)等于参考表面S_ref的柱面数值Cyl(P_NV)。

在另一实例中，修正表面层SL_mod可根据第一表面S1作为至少2个调整参数ξ₁，ξ₂的函数来确定，其有下式得出：

SL_mod＝(ξ₁，ξ₂，x，y)＝ξ₁旋转_z(ξ₂，S1(x，y))(6)

式中第一表面S1具有如先前限定的相同特性，且旋转_z(ξ₂，S1(x，y))为表示第一表面S1环绕着穿过平面(0x，y)中的表面点(比如，FC(装配十字)，PRP(棱镜参考点)或NV(近视控制点))的轴线Z旋转的旋转函数。这只能使第一表面S1得以限定。在表面点处S1的柱面轴线应该保持接近相同点处的参考表面S_ref的柱面轴线。

在应该控制在N个点处的柱面的情况下，该方法可通过考虑将修正表面层SL_mod作为N个不同表面层之和SL_mod1+SL_mod2...+SL_modN来执行。

以考虑2个表面点的情况为例。这种情况下，所要考虑的修正表面层SL_modN可分解为两个修正表面层SL_mod1和SL_mod2并根据下式作为4个调整参数ξ₁，ξ₂，ξ₃和ξ₄的函数：

SL_mod(ξ₁，ξ₂，ξ₃，ξ₄，x，y)＝SL_mod1(ξ₁，ξ₂，x，y)+SL_mod2(ξ₃，ξ₄，x，y)(7)

其中各个结构表面修正层SLmod₁和SLmod₂分别控制参考表面S_ref的各个控制点(Pi)的柱面数值Cyl(Pi)。

各个修正表面层SL_mod1和/或SL_mod2可根据上述表达式(3)和(4)分解。

应该构建组成修正表面层SL_mod1的表面S1和S2以及组成修正表面层SL_mod2的表面S3和S4，以便确保所考虑的控制点处的一些性能。在这种情况下，可以分别将S1和S2以及S3和S4限定为上述表面S1和S2的相同表面性能。

为了计算系数ξ₁，ξ₂，ξ₃，ξ₄，4个非线性方程式的系统可利用4个未知变量得到求解。

由于四个表面S1，S2，S3和S4所提出的约束条件，4个方程式的系统可通过一阶近似，在点P_FV和P_NV不相互定位得太靠近的情况下以及在参考表面的这些点处的柱面数值不那么大的情况下，分解为具有2个方程式和2个未知数的2个系统。换句话说，有可能分解成缓冲问题(bufferingproblem)，或者更普遍的是，将两个点处的柱面数值的控制分解成上述1个点的两个缓冲问题。

随后，表面S1和S2环绕着z轴线旋转，改变和/或渐进长度的潜在接合或者插入可用作表面S3和S4，即，表面S1和S2足以首先产生远视视区FV中的柱面数值Cyl(P_FV)和近视视区NV中的柱面数值Cyl(P_NV)。2个表面S1和S2还可以用于远视FV和近视NV的控制点位置不同的其它产品。

其它解决方案可用于限定时常称为优值函数的局部光学函数，优值函数只考虑在点附近的区域而不仅仅只是点的自身。换句话说，非线性方程式系统的求解可采用优化问题来取代。

图3图解说明了在设置近视NV控制点的柱面数值Cyl(P_NV)＝0(即在缓冲中)条件下沿着比如S1表面的方向z的轮廓的实例。

图4为根据本发明实施例沿着用于调整近视控制点处的柱面数值Cyl(P_NV)的表面S1的子午渐近线的平均球面数值和柱面数值(用于表示主要最小和最大曲率的两个外部曲线之间的差值)的图形。这个表面S1可籍助于公式约束的表面优化软件来获得。

表面S1通过根据下列公式最小化优值函数MF来计算：

$\mathrm{MF}=\underset{\mathrm{Disc}}{\∫}\mathrm{Sph}{(x,y)}^2\mathrm{dxdy}---\left(8\right)$

可以理解的是，也可使用其它优值函数，比如：

$\mathrm{MF}=\underset{\mathrm{Disc}}{\∫}\mathrm{Sph}{(x,y)}^2+\mathrm{Cyl}{(x,y)}^2\mathrm{dxdy}---\left(9\right)$

该表面计算的约束条件是：

Cyl_1NV＝0.1

Axe_1NV＝64.0

Sph_1NV＝0.0

Cyl_1FV＝0.0

Sph_1FV＝0.0

为了不具有太高的柱面数值以致超出远视视区以及在(0，0)处具有为0的高度，会附加下列约束条件：

Cyl_1vfv＝0.0

Sph_1vfv＝0.0

S₁(0，0)＝0.0

可以理解的是，还可以附加其它一些约束条件，比如，附加基于镜片方向z上的高度或者相同镜片的柱面数值。

所寻求的表面通过度数为5的B样条曲线成模，样条曲线的控制点相隔20mm。优化变量是B样条系数。

一般认为表面S1和S2在远视视区(FV)处是平坦的且在近视视区(NV)中的一点点曲线保持在近视控制点处的球面数值Sph(P_NV)＝0。于是，主要曲率不同于近视点处的，以便获得在该点处的零球面数值。

环绕着近视控制点NV的曲率，根据公式(6)，相对于x-轴线在方向θ上为：

Curve(S_mod，θ)＝ξ₁cylcos(2(θ+ξ₂))/2(10)

因此，修正表面层S_mod(ξ₁，ξ₂，x，y)在近视控制点NV处类似于柱面为ξ₁cyl和轴线为θ+ξ₂的零球面的表面并在远视控制点FV处保持平坦。于是，应该调整参数ξ₁和ξ₂，使之满足条件Cyl_NV＝0。

如果参考表面S_ref在控制点处具有小的柱面数值，则将限制将要附加在参考表面上的修正表面层，且表面设计将因此仅仅修正环绕着表面控制点的区域。

应该注意到的是，本文所描述的修正表面层可应用于任何表面设计。

在本发明的其它实施例中，在近视NV和远视FV的控制点处，可将柱面数值设定为非零，即Cyl(P_NV)≠0和/或Cyl(P_FV)≠0，以及可设定散光轴位。在任何情况下，优选的是，参考表面Sref不能偏离约束条件太远。在上述缓冲情况下，会应用根据公式(3)和(4)所进行的相同分解以及相同表面S1到S4，但是要采用不同的约束条件。这些约束条件可以是柱面及其轴线。然而，优选的是，针对不同原因可使用在2个不同方向(比如，相互垂直)上的两种曲线作为约束条件。这些曲线较易在所考虑的点处根据参考表面的球面数值Sph以及所需柱面Cyl和轴线Axe计算得出。

在本发明的其它实施例中，表面点(x₀，y₀)处的平均球面数值Sph可以小量ΔSph且在不改变表面的大体设计的情况下改变。在该特定的情况下，基于仅仅只有一个参数的表面修正层SL_mod可根据下式应用：

S_mod(ξ₁，x，y)＝ξ₁S1(x，y)(11)

式中表面S1满足下列条件：

-在(x₀，y₀)处小且非零的球面，比如0.05屈光度

-在(x₀，y₀)点处Cyl₁＝0

在远视控制点处Cyl_1FV＝0

在远视控制点处Sph_1FV＝0

在近视控制点处Cyl_1NV＝0

在近视控制点处Sph_1NV＝0

S1比S_ref平坦

图5A图解说明了沿着该表面S1的z轴的轮廓的实例，其中表面上的点(x₀，y₀)对应于安装中心MC(x₀＝0，y₀＝4)。图5B示出了表面S1的平均球面数值Sph和柱面数值Cyl沿着子午渐近线的变化。外虚线曲线表示最小和最大的曲率。

表面S1可籍助于相同的表面优化软件来获得，该软件用于针对缓冲加工工艺来限定修正层。

在该实施例中，表面S1根据下式通过最小化优值函数FM而计算得到：

$\mathrm{MF}=\underset{\mathrm{Disc}}{\∫}\mathrm{Cyl}{(x,y)}^2\mathrm{dxdy}---\left(12\right)$

可以理解的是，还可使用其它优值函数作为可选项，比如：

$\mathrm{MF}=\underset{\mathrm{Disc}}{\∫}\mathrm{Sph}{(x,y)}^2+\mathrm{Cyl}{(x,y)}^2\mathrm{dxdy}---\left(13\right)$

其中适用于该计算的约束条件为：

Cyl_1NV＝0.0

Axe_1NV＝0.0

Sph_1NV＝0.0

Cyl_1FV＝0.0

Sph_1FV＝0.0

Cyl_1cm＝0.0

Sph_1cm＝0.05

为了在(0，0)处获得零高度，可以附加下列约束条件，比如：

S₁(0，0)＝0.0

可以理解的是，所寻找的表面可通过度数为5的B样条成模，B样条的控制点间隔10mm。优化变量为B样条系数。

如果系数ξ₁保持较小，则附加参考表面S_ref的修正表面层SL_mod就较小，且根据远视点FV和近视点NV处的最终表面S_tar曲率的一阶近似，可将柱面数值Cyl较小的表面点处写为：

Sph(x，y)＝Sph_ref(x，y)+ξ₁Sph_S1(x，y)+o(ξ₁)(14)

于是，可从适用点(x，y)的平均球面数值的约束条件中直接推导得出系数ξ₁的数值。作为一阶近似，可以使用公式(14)。另一种选择是，更为精确的计算可通过求解表示约束条件的精确非线性公式而获得求解：

Sph(x₀，y₀)＝Sph_S1(x₀，y₀)+ΔSph    (15)

可以理解的是，参考表面S_ref越靠近，则越遵从所提出的约束，通过加工形成的整个设计也就越不会混乱。因此，该方法优选针对球面数值，柱面数值或其他因素的小变化来实施。

调整系数ξ₁，ξ₂，...，ξ_N，以便获得所需约束条件的数量来解决N个非线性方程式的系统。实际上，大量的算法允许这些公式求得数值求解。比如，可以采用牛顿拉夫逊算法。

在本发明可选实施例中，其它解决方案也可限定为时常为优值函数的局部光学函数，该优值函数考虑环绕着点的区域而不只是点的自身。

在光学领域中，在表面内容中的原理是相同的，因为使用了相同类型的表面(比如，在其上部(远视视区)中不具有任何变化或者只具有很小变化的平均球面数值以及不具有任何柱面数值的表面，以及在其下部(近视视区)中柱面数值是变化的)。此外，也可以使用相同类型的公式系统或者优化问题的求解方法。

在该光学领域中，该原理不适用于取消至少一个表面点位置处的柱面数值，而适用于取消至少一个点位置处所产生的散光度值，且不需要修正透镜的屈光强度。

图6A，B和C分别图解说明了沿着子午渐近线的平均球面轮廓(中间线)以及最小和最大的球面轮廓(外虚线)，在通过修正表面层SL_mod修正之前针对第一参考表面SL_ref的平均球面的表面形态和柱面数值的表面形态。在表面形态6B和6C中，子午渐近线MM’显示为穿过近视控制点NV和远视控制点FV的实线。在图6B中，在相等平均球面数值或者强度(按照屈光度算)的表面上的点采用等球体线连接起来，而在图6C中，在相等柱面数值(按照屈光度算)的表面上的点采用等柱体线连接起来。

第一参考表面S_ref1证明了在近视和远视点NV和FV处的显著柱面数值。

图7A至7C分别图解说明了沿着子午渐近线的平均球面轮廓(中间线)以及最小和最大球面轮廓(外虚线)，在使用柱面取消的加工工艺使得在远视点FV的第一参考表面S_ref1缓冲之后针对第一目标表面S_tar1的平均球面表面形态和柱面数值的表面形态。

据此，无限远的远视FV柱面数值可通过将近视点处的柱面数值修正至仅为0.01屈光强度而取消，且不需要再修正两点FV和NV处的平均球面数值。这样的计算在标准PC(个人计算机)上只需不到1秒的计算时间。

图8A至8C分别图解说明了沿着子午渐近线的平均球面轮廓(中间线)以及最小和最大球面轮廓(外虚线)，在根据本发明的实施例在远视点FV和近视点NV处利用柱面取消加工工艺对图6A至6C所示表面进行缓冲之后，适用于第二目标表面S_tar2的平均球面的表面形态和柱面数值的表面形态。可以采用这种方式来取消NV和FV柱面。

图9A至9C图解说明了针对佩戴条件以及环境标准下(panto＝-8°，galbe＝0°，距离CRO-透镜＝25.5，以视线偏下36°阅读距离＝40cm)平光附加2屈光度的处方的第二参考表面S_ref2的表面光学特性。光学透镜前面的表面特性如图14A和14C所图解说明，且沿着子午线具有很小的柱面，且在NV点处具有基本上为0的柱面(0.02)。图9A为沿着子午渐近线的平均屈光强度数值和散光度数值(表示矢向和径向强度的两条外曲线之差)的图表。图9B和9C分别为各个凝视方向上的平均屈光强度和散光度的图表。

可以注意到，近视点具有散光度值为0.15屈光度(在对应近视点处的柱面数值＝0.02)，以及沿着近视点上的子午线会产生散光度。

图10A至10C显示了图9A至9C所示表面的光学特性，该表面根据诸如EP1752812所记载方法的现有技术对表面进行了非球面化处理。其中一种方法包括根据称为切尔宁基准的参考设计来限定目标光学函数。

为了取消近视点NV处的散光，另一种方法包括将柱状的表面层附加至透镜两侧之一。图11A至11C图解说明了在已经计算和附加这类柱状表面之后图9A至9C所示的光学分析特性。在近视点处的散光度数值为零，但由于柱状表面层已经针对近视点NV进行计算，散光的变形可在其它视线方向上观察到，特别是在远视点FV处。

籍助于利用上述与图3和4所示表面S1相关的公式(6)以及表示了透镜下部的柱面变量变化的柱面取消方式，就能使得在近视点NV处所必然产生的散光度得以取消。图12A至12C图解说明了对应于图9A至9C所示参考表面S_ref2的第三目标表面S_tar3经过“光学缓冲”后的光学特性。在近视点NV处所产生的散光度为零，附加光度数值与初始值相同(2.17屈光度)，沿着子午渐进线在近视点NV之上所产生的散光度已经显著减少，在近视水平上产生的散光度范围也已经显著拓宽。

在本发明方法的其它应用中，从图6A至6C所示的第一参考表面S_ref1的表面特性开始，使得在安装中心MC和偏下40°的观看角度之间沿着子午线所产生的散光度最小化。在这种情况下，可以使用图8A至8C所示用于获得目标表面S_tar2的相同表面S1。在这种情况下，上述的最小化优值函数的优化问题可以获得求解。

图13A至13C图解说明了在与图8A至8C所示表面的相同条件下图9A至9C所示第二参考表面S_ref2对所考虑区域上的散光度进行优化之后的光学特性。

根据本发明的方法可用于修正表面的表面特性，比如，在表面的一个或多个点处的柱面数值。该方法对于在无限远模式下限定的柱面是可实施的，即在数学限定曲率的模式下，或在以瞳孔模式限定柱面的情况下；即，在该模式下，曲率的限定从眼镜瞳孔开始。

实际上，根据本发明的方法可与其它表面转换方法相结合，以满足几何约束条件的范围。比如：

-倾斜方法。这样的方法能够改变两个不同点处的表面平均球面且不需改变整个表面的设计。该方法可用于改变比如在EP1756651中记载的渐进表面的基准以及附加光度。因而，除了柱面数值之外，本发明的方法还能固定在两点上的平均球面数值，这两点不同于固定柱面数值的两点；

-结合在欧洲专利申请EP08305250.6中记载的方法，本发明的方法固定渐进长度的数值和插入NV的近视区域；

-自适应运动学，该方法使得固定表面点变得正常。

此外，该方法可在制造光学透镜的不同阶段得以实施：

-在透镜成模或者透镜的设计期间；

-在机加工补偿期间；

-在根据不同散光度来计算在近视点NV和远视点FV处的渐进透镜的计算期间；

-对透镜处方优化期间，该处方将在具有诸如数字表面的加工技术的处方实验室内执行。

本发明的实施例使得基于公式约束条件的优化方法可以使用可由更简单的基于2个变量的可解非线性方程式的系统取代的大量变量(一些情况下超过200个)。问题中变量的数量通过选择设计改进得以减少，这将使得所需约束条件在不偏离环绕着表面控制点的原始表面设计太远的情况下获得。

根据本发明实施例的方法允许消除诸如表面外推导的一些优化过程所经历设计改进的阶段。

如果参考表面在控制点处具有不显著的柱面数值，待加入的修正表面层也将变得不明显，且表面设计将仅仅只对环绕着控制点的一小部分进行修正。

需要理解的是，本发明的方法可以应用于离散的光学透镜的设计。

对本领域技术人员来说，很多进一步的修正和改变其自身都可以参考上述说明性的实施例得出；上述实施例仅只通过示例性方式给出且不对本发明的范围进行限制，本发明的范围仅由其权利要求确定。尤其是，各个不同实施例所具有的不同特征可以在适宜情况下互换。

Claims (11)

1.设计光学透镜表面以用于制造光学透镜的方法，该方法包括下列步骤：

提供参考表面S_ref，所述参考表面S_ref由多个表面点Pi限定，各个表面点Pi都具有平均球面Sph(Pi)和柱面Cyl(Pi)；

提供至少一个修正表面层SL_mod(ξ₁，...，ξ_N，x，y)，所述修正表面层SL_mod作为N个调整参数ξ₁，ξ...，ξ_N的函数被确定，其中N≥1且所述N个调整参数ξ₁，ξ₄，...，ξ_N根据光学目标的所需光学特性来选择；

将所述修正表面层SL_mod和所述参考表面S_ref结合一起，以根据下式获得光学透镜的目标光学表面S_tar(x，y)：

S_tar(x，y)＝S_ref(x，y)+SL_mod(ξ₁，...，ξ_N，x，y)；

以便修正在所述参考表面S_ref的第一区域中至少一个表面点Pi处的表面参数数值且不需修改远离所述第一区域的参考表面S_ref的第二区域中的至少一个表面点Pi处的表面参数数值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光学透镜为渐进或离散的光学透镜，且所述第一区域对应于所述参考表面S_ref的远视视区和近视视区之一，而所述第二区域对应于所述参考表面S_ref的近视视区和远视视区中的另一个。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述表面参数的修正包括修正在至少一表面点Pi处的平均球面Sph(Pi)，柱面Cyl(Pi)，柱面轴线Ax(Pi)和散光度Ast(Pi)中的至少一项数值。

4.根据前述权利要求中任一所述的方法，其特征在于，所述N个调整参数ξ₁，...，ξ_N分别根据目标光学表面S_tar的光学特性所提出的N个光学限制条件进行选择。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，选择所述N个调整参数ξ₁，...，ξ_N来最小化环绕着表面点Pi的表面或光学的优值函数。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述修正表面层SL_mod根据第一表面S1和第二表面S2作为至少2个调整参数ξ₁，ξ₂的函数来确定，其有下式得到：

SL_mod(ξ₁，ξ₂，x，y)＝ξ₁(S1(x，y)cos(2ξ₂)+S2(x，y)sin(2ξ₂))。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述修正表面层SL_mod根据第一表面S1作为至少2个调整参数ξ₁，ξ₂的函数来确定，其有下式得到：

SL_mod＝(ξ₁，ξ₂，x，y)＝ξ₁旋转_z(ξ₂，S1(x，y))；

其中旋转_z(ξ₂，S1(x，y))为旋转函数，其表示第一表面S1环绕着穿过平面表面点(0x，y)的轴线z的旋转。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述修正表面层SL_mod包括L个结构表面层SL_mod1....SL_modL，其中L＞1且作为M个调整参数ξ₁，ξ₂，ξ_m..ξ_M的函数，可有下式得到：

SL_mod(ξ₁..ξ_M，x，y)＝SL_mod1(ξ₁，ξ₂，x，y)+SL_modL(ξ_m，ξ_M，x，y)；

其中，各个结构表面层SL_modl控制所述参考表面S_ref的表面点(Pi)的柱面Cyl(Pi)，平均球面Sph(Pi)，散光值Ast(Pi)中的至少一项数值。

9.制造光学透镜的表面的方法，包括下列步骤：

根据权利要求1至8中任一方法来设计透镜的目标光学表面S_tar(x，y)，且还进一步包括根据所述目标光学表面S_tar(x，y)来制造表面的步骤。

10.适用于数据处理装置的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括一系列的指令，当这些指令载入数据处理装置时，使得装置实施权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。

11.具有计算机可执行指令的计算机可读媒介，其使得计算机系统实施权利要求1至9中任一项所述的方法。

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