CN103380395B - 特别用作眼镜片的光学透镜 - Google Patents

Abstract

一种特别用作眼镜片的光学透镜（10），其包括第一透镜元件（18）和至少一个第二透镜元件（20），其中第一透镜元件（18）和第二透镜元件（20）至少部分地按照消色差方式一起操作。第二透镜元件（20）被配置成仅被设置在第一透镜元件（18）的边际区域（28）内的至少一个透镜节段（26）。此外，描述了一种用于生产光学透镜（10）的方法（图2）。

Description

特别用作眼镜片的光学透镜

技术领域

本发明涉及一种特别用作眼镜片（spectacle lens）的光学透镜，其包括第一透镜元件和至少一个第二透镜元件，其中第一透镜元件和第二透镜元件至少部分地按照消色差方式一起操作。

本发明还涉及一种用于生产特别用作眼镜片的光学透镜的方法。

背景技术

前述光学透镜从文献GB 487 546 A中获知。其中所描述的光学透镜被用作白内障镜片。但是在实践中，该透镜也可以被用作眼镜片。

通常知道如果眼镜片是从仅仅一个透镜元件制造的，则作为由其来制造眼镜片的光学材料的折射率的波长依赖性的结果，所述眼镜片会导致色差。所述色差包括纵向色像差（其也被称作轴向色差或纵向色差），其对于不同波长的光生成不同的焦点。除了纵向色像差之外，作为另一种色差还存在横向色像差（其也被称作色放大率误差或横向色差），其通过像平面中的彩色条纹或彩色边缘表现出来，所述像平面在眼镜片的情况下是眼睛的视网膜；其被眼镜佩戴者感知到并且在一定强度以上被视为令人烦恼的事物。

在眼镜片的情况下，对于具有低度数（low power）的眼镜片来说，将不会以使眼镜佩戴者烦恼的方式注意到色差（特别是横向色差）；但是色差（特别是横向色差）在眼镜片中会随着光学度数的提高而增加，而不依赖于是基于近视还是基于远视来校正有缺陷的视力。

现在出于美感原因，常常使用高度折射材料（特别是塑料或者高度折射类型的玻璃）把眼镜片厚度保持得尽可能纤薄。但是由于一般来说折射率的提高与较低的阿贝数相伴，因此准确地来说具有高折射率的材料也具有显著更强烈的横向色差。

因此希望至少减少由眼镜片产生的这种色差，特别是横向色差。

例如用于摄影机的物镜领域已经公开了通过所谓的消色差透镜（achromat）来校正色差的实践。在光学装置中，消色差透镜被理解为由至少两个透镜构成的系统，所述至少两个透镜由具有不同的阿贝数和/或不同的折射率的材料构成，并且因此在色散行为方面是不同的。在所述两个透镜当中，其中一个是通常由具有较高阿贝数的材料（例如冕玻璃）制造的正透镜，并且另一个透镜是由具有较低阿贝数的材料制成的负透镜并且因此具有比正透镜更大的色散，其中该第二透镜例如是由火石玻璃制造的。

所述两个透镜被定形并且互连在互相互补的表面上，从而对于两个波长以最佳可能的程度补偿色差。所述两个透镜于是按照消色差方式一起操作。

在本发明的含义内，“至少部分地”“按照消色差方式”一起操作被理解为意味着不一定需要完全消除所述一项或更多项消色差，而是至少减少所述一项或更多项消色差。

前面描述的传统消色差透镜不适于用作眼镜片。也就是说由于这些消色差透镜是由两个完整透镜组装的，因此所述透镜也具有相应的厚度以及与此相伴的过大重量。

在开头处提到的文献GB 487 546 A中所公开的透镜由基本上具有相同折射率的两个透镜元件构成，其中一个透镜元件是由具有近似1.61的折射率和近似36的相对色散的倒数的火石玻璃制造的。另一个透镜元件是由具有近似1.61的折射率和近似50的相对色散的倒数的钡冕玻璃制造的。第一个提到的透镜元件是负透镜元件，并且第二个提到的透镜元件是正透镜元件。所述两个透镜元件在互相互补的表面上互连。

如此产生的透镜具有后侧（即面对佩戴者眼睛的一侧），其完全由负透镜元件形成，而所述透镜的前侧（即背着佩戴者眼睛的一侧）部分地由正透镜的表面形成，并且在其边际区域由负透镜的表面形成。

所述透镜的缺点还在于其由两个完整的透镜元件构成，并且因此相对较厚并且相当重。

专业文章“Hybrid diffractive-refractive achromatic spectacle lenses（混合型衍射-折射消色差眼镜片）”（W.N. Charman，Opthal. Physiol. Opt. 1994，第14卷，第389到392页）也考虑到减少眼镜片中的色差。该文强调，具有一个低折射率且高阿贝数的透镜和一个高折射率和低阿贝数的透镜（其中一个透镜是负透镜并且另一个透镜是正透镜）的消色差透镜作为眼镜片并不实际，这是因为其与令眼镜片具有低厚度和低重量的希望相悖。为了解决消色差透镜的缺点，该文提出把折射透镜与衍射元件相组合，其中折射透镜与衍射元件的组合可以基本上具有与折射透镜自身相同的厚度和相同的重量。

但是由折射透镜和衍射元件构成的眼镜片在其生产方面非常复杂，这是因为必须以高精度生产衍射元件以避免衍射元件引发其他像差。

因此，本发明是基于开发出在开头处提到的该类光学透镜的目的，以便得到下面这样的效果，即所述透镜具有最小可能厚度和最低可能重量，尽管具有至少部分的消色差效果。

发明内容

根据本发明，通过以下事实来实现关于在开头处提到的光学透镜的目的：第二透镜元件被配置成仅仅设置在第一透镜元件的边际区域内的至少一个透镜节段。

根据本发明的光学透镜偏离了先前所寻求的在透镜的整个表面上实现消色差效果的想法。相反，在根据本发明的光学透镜的情况中，至少部分的消色差效果被限制到透镜的边际区域。换句话说，根据本发明的光学透镜构成一个部分消色差透镜；也就是说如果所述光学透镜被用作眼镜片，则所述眼镜片仅在边际区域中被消色差。现有技术所没有考虑到的是，特别是横向色差（其被表现为感知到彩色条纹）从眼镜片的中心（即从其对应于正直向前看的方向的光轴）到眼镜片的边际会大大增加。只有当观看方向（视角）大大偏离正直向前看的方向时，也就是说只有在眼镜佩戴者透过眼镜片的边际注视时，眼镜佩戴者才会注意到令人烦恼的彩色条纹。

为此，在根据本发明的光学透镜中，第二透镜元件被限制到仅仅被设置在第一透镜元件的边际区域内的一个或多个透镜节段。与此相对，第二透镜元件不存在于所述光学透镜的包含光轴的中心区域内，因此在该区域内可以像传统眼镜片那样来构造所述透镜。

根据本发明的光学透镜的优点在于，色差效应在其强度最高并且会被眼镜佩戴者明显感知到的地方受到控制，同时所述光学透镜总体上的厚度和重量可以与不具有消色差的眼镜片基本上相同。

在一个优选实施例中，所述至少一个透镜节段在一部分周界上沿着第一透镜元件的边际区域延伸。

这方面的一个优点在于，通过使得所述至少一个透镜节段仅仅在第一透镜元件的边际区域的一个部分区域上延伸（即在一部分周界上延伸），可以进一步节省重量。在这种情况下，所述至少一个透镜节段将被提供在第一透镜元件的边际区域中的期望在该处实现透镜消色差的位置处。

作为针对前面提到的实施例的一种替换方案，第二透镜元件优选地具有在整个周界上沿着第一透镜元件的边际区域延伸的恰好一个透镜节段。

这方面的一个优点在于，根据本发明的透镜沿着整个边际区域被至少部分地消色差。

在另一个优选实施例中，第二透镜元件被设置在第一透镜元件的后侧。

在这种情况下，“后侧”表示透镜的面对佩戴者眼睛的一侧。

由于被用作眼镜片的光学透镜通常具有从佩戴者眼睛看去的凹面曲率，因此这一措施的优点在于，尽管在其边际区域中存在第二透镜元件，但是与传统的光学透镜相比，根据本发明的光学透镜的厚度即使在其边际区域内也不至于太厚。特别如果第一透镜元件的后侧为凸面并且第二透镜元件的至少一个透镜节段被设置在第一透镜元件的后侧的顶点区域内，则避免了厚度的增大。

根据本发明，还提供一种用于生产特别用作眼镜片的光学透镜的方法，其包括以下步骤：

提供第一透镜元件毛坯（blank）和第二透镜元件毛坯，其中由一种材料来制造第二透镜元件毛坯，该种材料的阿贝数和/或折射率不同于第一透镜元件毛坯的材料的阿贝数和/或折射率；

从第二透镜元件毛坯去除材料直到从第二透镜元件毛坯当中产生第二透镜元件为止，所述第二透镜元件被配置成至少一个透镜节段。

因此，第二透镜元件毛坯例如可以被提供为双凹面负透镜，从其完全去除该透镜元件毛坯的边际区域内部的中心区域。

如此产生的该至少一个透镜节段可以随后被施加到第一透镜元件毛坯并且例如通过胶接而与后者连接，或者正如在一个优选实施例中所提供的那样，在从第二透镜元件毛坯去除材料之前把第一和第二透镜元件毛坯互连（特别是彼此胶接）。

因此按照这一措施，首先从两个透镜元件毛坯产生“基本消色差透镜”，并且随后通过从第二透镜元件毛坯去除材料而从该基本消色差透镜产生根据本发明的部分消色差透镜。

在所述处理中，进一步优选给出以下实践：附加地从第一透镜元件毛坯中去除材料，以便获得根据用于校正有缺陷的视力的处方而被处理过的第一透镜元件。

与前面提到的措施相结合，材料去除可以从第二透镜元件毛坯继续到第一透镜元件毛坯中，其中对于第一透镜元件毛坯的处理是按照用于校正有缺陷的视力的处方而进行的。与这一措施相结合，可以把第一透镜元件毛坯初始地提供为双凸透镜。

利用前面提到的措施，可以通过特别简单且成本有效的方式来实施根据本发明的方法，以用于生产处于部分消色差透镜的形式的根据本发明的光学透镜。

从后面的描述和附图可以显现其他的优点和特征。

应当理解的是，在不背离本发明的范围的情况下，不仅可以按照对应地指定的组合来使用前面所提到的以及将在后面解释的特征，而且还可以按照其他组合或者单独地使用这些特征。

附图说明

将在附图中示出并且在后面参照附图更加详细地描述本发明的示例性实施例。具体来说：

图1示出了被具体实现为部分消色差透镜的光学透镜的示意图的正视图；

图2在沿着图1中的II-II一线的剖面中示出了来自图1的光学透镜；以及

图3示出了来自图1的光学透镜的预成型件以便解释用于生产来自图1的光学透镜的方法。

具体实施方式

图1和2图示出了预定被用作眼镜片的光学透镜，其总体上由附图标记10标示。

根据图1，透镜10被图示为具有圆形边际12的透镜。但是应当理解的是，本发明不限于圆形光学透镜；相反，透镜10可以具有任何其他形状，例如多边形（特别是矩形）、椭圆形或者其他基本形状。

透镜10具有前侧14和后侧16。当把透镜10用作眼镜片时，后侧16是透镜10的面对眼镜佩戴者的眼睛的一侧。图2中所示出的前侧14和后侧16的曲率以及透镜10的（中心）厚度应当被理解成是示例性的。

透镜10具有第一透镜元件18和第二透镜元件20。

在所示出的示例性实施例中，第一透镜元件18具有前表面22和后表面24。在所示出的示例性实施例中，前表面22是凸面，并且后表面24是凹面。但是该例中的第一透镜元件18的凸面-凹面实施例应当仅仅被理解成是示例性的，并且本发明不限于此。

第一透镜元件18在其具有正度数还是负度数方面也不受限制。相反，第一透镜元件18在形状、材料、抛光等方面与对于根据特定于顾客的处方校正有缺陷的视力所需的光学效果相匹配。

第二透镜元件20被具体实现为至少一个（在这里是恰好一个）透镜节段26的形式，其仅仅被设置在第一透镜元件18的边际区域28内。

在这里，透镜节段26在整个周界上沿着第一透镜元件18的边际区域28延伸。

透镜节段26被设置在第一透镜元件18的后侧16上。

沿着第一透镜元件18和透镜节段26的互相互补表面30、31，透镜节段26例如通过胶接被固定地连接到第一透镜元件18。由于第一透镜元件18的表面30是凸面，因此透镜节段26的相应表面31是凹面。透镜节段26的后侧32在这种情况下同样是凹面，并且因此透镜节段26总体上是双凹面设计。因此透镜节段26具有负光学度数，而作为其在所述位置处的双凸面设计的结果，第一透镜元件18至少在其边际区域28内是正的。

具有透镜节段26形式的第二透镜元件20至少部分地按照消色差方式与第一透镜元件18一起操作。为此，第一透镜元件18的材料和第二透镜元件20的材料在其阿贝数和/或折射率方面被相应地选择。在其色散行为方面，第二透镜元件20和第一透镜元件18彼此匹配，从而在透镜10的边际区域内实现该透镜10的所期望的消色差效果。

由于具有透镜节段26形式的第二透镜元件20仅仅存在于第一透镜元件18的边际区域28内，因此透镜10的后侧16基本上由第一透镜元件18的后侧形成，也就是说在中心区段34内仅有第一透镜元件18。

第二透镜元件20关于光轴36在其上延伸的边际区域28的高度h取决于透镜10的光学效果、所利用的材料（特别是其阿贝数）、透镜10的设计（即透镜10是平坦的、曲线的还是非球面的等等）以及在其中利用透镜10的眼镜的佩戴者的个体敏感度。

通过适当地处理后侧16，例如通过引入非球面、非环面（atorus）、自由形式等等，可以在考虑到透镜10的材料配置时校正对于眼镜片来说重要的像差（比如球面像差、斜象散等等）。

参照图3，下面的文本描述了如何能够生产光学透镜10。

用于生产光学透镜10的生产方法首先在于制造“基本消色差透镜”。

为此，完成对第一透镜元件毛坯40和第二透镜元件毛坯42的提供。在所示出的示例性实施例中，第一透镜元件毛坯40具有双凸面设计，并且第二透镜元件毛坯42具有双凹面设计。

随后沿着第一透镜元件毛坯40和第二透镜元件毛坯42的两个互相互补表面44、46把第一透镜元件毛坯40与第二透镜元件毛坯42互连（例如胶接）。

随后对如此产生的基本消色差透镜48进行处理，以便生产完工的光学透镜10。

为此，例如借助于在生产眼镜片的过程中所利用的常用材料去除方法，从第二透镜元件毛坯42的后侧50去除第二透镜元件毛坯42的材料。

在这里，从第二透镜元件毛坯42去除材料并不结束于第一元件毛坯40的表面44处；相反，也从第一透镜元件毛坯40去除材料直到产生基本消色差透镜48的后侧52，其在图3中由虚线示出并且对应于根据图2的完工的光学透镜10的后侧16。随后对后侧52进行最后加工，例如研磨和抛光。

因此，通过从第二透镜元件毛坯42去除材料并且进入到第一透镜元件毛坯40中，产生第一透镜元件18和具有透镜节段26形式的第二透镜元件20，所述透镜节段在整个周界上沿着第一透镜元件18的边际区域28延伸。

Claims (8)

1.一种光学透镜（10），其包括第一透镜元件（18）和第二透镜元件（20），其中所述第一透镜元件（18）和所述第二透镜元件（20）至少部分地按照消色差方式一起操作，其中由一种材料来制造所述第二透镜元件（20），所述材料的阿贝数和/或折射率不同于所述第一透镜元件（18）的材料的阿贝数和/或折射率，其特征在于，所述第二透镜元件（20）被配置成仅被设置在所述第一透镜元件（18）的边际区域（28）内的恰好一个透镜节段（26），其中在中心区域（34）内仅存在所述第一透镜元件（18），并且其中所述恰好一个透镜节段（26）在整个周界上沿着所述第一透镜元件（18）的边际区域（28）延伸，并且其中所述透镜（10）的后侧（16）由所述第一透镜元件（18）的后侧和所述透镜节段（26）的后侧形成。

2.权利要求1的光学透镜，其特征在于，所述光学透镜（10）用作眼镜片。

3.权利要求1的光学透镜，其特征在于，所述第二透镜元件（20）被设置在所述第一透镜元件（18）的后侧。

4.一种用于生产光学透镜（10）的方法，其中所述光学透镜（10）包括第一透镜元件（18）和仅被设置在所述第一透镜元件（18）的边际区域（28）内的恰好一个透镜节段（26），其中在中心区域（34）内仅存在所述第一透镜元件（18），并且其中所述恰好一个透镜节段（26）在整个周界上沿着所述第一透镜元件（18）的边际区域（28）延伸，并且其中所述透镜（10）的后侧（16）由所述第一透镜元件（18）的后侧和所述透镜节段（26）的后侧形成，所述方法包括以下步骤：

提供第一透镜元件毛坯（40）和第二透镜元件毛坯（42），其中由一种材料来制造所述第二透镜元件毛坯（42），所述材料的阿贝数和/或折射率不同于所述第一透镜元件毛坯的材料的阿贝数和/或折射率；

从所述第二透镜元件毛坯（42）去除材料直到从所述第二透镜元件毛坯（42）产生第二透镜元件（20）为止，所述第二透镜元件被配置成所述恰好一个透镜节段（26）。

5.权利要求4的方法，其中，所述光学透镜（10）用作眼镜片。

6.权利要求4的方法，其中，在从所述第二透镜元件毛坯（42）去除材料之前，将所述第一和第二透镜元件毛坯（40，42）互连。

7.权利要求4的方法，其中，在从所述第二透镜元件毛坯（42）去除材料之前，将所述第一和第二透镜元件毛坯（40，42）彼此胶接。

8.权利要求4到7之一的方法，其中，附加地从所述第一透镜元件毛坯（40）去除材料，以便获得根据用于校正有缺陷的视力的处方而被处理过的第一透镜元件（18）。