DE102008057205A1

DE102008057205A1 - Optimierung und Herstellung eines Brillenglases zur Korrektion einer astigmatischen Refraktion

Info

Publication number: DE102008057205A1
Application number: DE200810057205
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Becken; Andrea Welk; Anne Dr. Seidemann; Gregor Esser; Helmut Altheimer; Dietmar Dr. Uttenweiler
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2010-05-20

Abstract

Die Erfindung betrifft die Optimierung und Herstellung eines Brillenglases für eine bestimmte Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, welche in einer Referenzblickrichtung $I1 des ersten Auges eine erste Zylinderreferenzachse $I2 aufweist, wobei ein erfindungsgemäßes Verfahren einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer Fläche des Brillenglases umfasst, welcher umfasst: Ermitteln einer ersten Blickrichtung $I3 des ersten Auges für zumindest eine erste Bewertungsstelle $I4 des Brillenglases; Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung $I5 korrespondierenden zweiten Blickrichtung $I6 eines zweiten Auges des Brillenträgers; und Minimieren einer Zielfunktion für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei in der Zielfunktion für die zumindest eine erste Bewertungsstelle $I7 eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass die erste transformierte astigmatische Refraktion eine erste Zylinderkorrektionsachse $I8 aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung $I9 des ersten Auges als auch zur ersten Blickrichtung I10 senkrechten ersten Torsionsreferenzachse I11 einen ersten Korrektionstorsionswinkel I12 einschließt, der von einem ersten Referenztorsionswinkel I13 zwischen der ersten Zylinderreferenzachse I14 und der ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung und Herstellung eines Brillenglases zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Brillenglas zur Verwendung in einer bestimmten Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, ein Computerprogrammerzeugnis, ein Speichermedium und eine Vorrichtung zur Herstellung zumindest eines Brillenglases zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers.
Für die Herstellung bzw. Optimierung von Brillengläsern, insbesondere von individuellen Brillengläsern wird jedes Brillenglas so gefertigt, dass für jede gewünschte Blickrichtung oder jeden gewünschten Objektpunkt eine möglichst gute Korrektur eines Refraktionsfehlers des jeweiligen Auges des Brillenträgers erreicht wird. Im Allgemeinen gilt ein Brillenglas für eine gegebenen Blickrichtung dann als vollkorrigierend, wenn die Werte Sphäre, Zylinder und Achse der Wellenfront beim Passieren der Scheitelpunktkugel mit den Werten für Sphäre, Zylinder und Achse übereinstimmen. Eine vollständige Korrektur für alle Blickrichtungen gleichzeitig ist aber im Normalfall nicht möglich. Daher werden die Brillengläser derart gefertigt, dass sie vor allem in den hauptsächlichen Nutzungsbereichen, insbesondere in zentralen Durchblickbereichen eine gute Korrektur von Fehlsichtigkeiten des Auges und nur geringe Abbildungsfehler bewirken, während in peripheren Bereichen größere Abbildungsfehler zugelassen werden. Diese Abbildungsfehler hängen von Art und Umfang der erforderlichen Korrekturen sowie von der Position auf dem Brillenglas, also dem jeweiligen Durchblickpunkt ab.
Insbesondere für eine Korrektion einer astigmatischen Refraktionen eines Auges ist neben der Kenntnis des Betrags der astigmatischen Refraktion, d. h. des Wertes des Zylinders auch dessen Achslage entscheidend. Um eine astigmatische Refraktion des Auges korrigieren zu können, werden daher diese Werte für das zu korrigierende Auge vermessen, während sich das Auge in einer Messstellung, bzw. Referenzblickrichtung, insbesondere der Nullblickrichtung befindet. Dabei wird vorzugsweise ein Koordinatensystem festgelegt, und die Achslage der astigmatischen Refraktion in Bezug auf dieses Koordinatensystem bestimmt. Der Betrag des Astigmatismus kann als Differenz der Hauptbrechwerte angegeben werden. Als Koordinatensystem lässt sich dabei beispielsweise ein kartesisches Koordinatensystem mit den Achsen e_x, e_y und e_z angeben, dessen Koordinatenursprung insbesondere im Augendrehpunkt des zu korrigierenden Auges liegt. Dabei zeigt die Achse e_z vorzugsweise parallel zur Referenzblickrichtung, insbesondere zur Nullblickrichtung und ist in Richtung des Hauptstrahls orientiert. Vorzugsweise ist die Achse e_z eine horizontale Achse, die in Bezug auf das Auge in der Nullblickrichtung nach hinten, also in Richtung des Lichtstrahls zeigt. Die Achse e_x liegt beispielsweise horizontal und senkrecht zur Achse e_z, insbesondere senkrecht zur Referenzblickrichtung bzw. Nullblickrichtung. Die Achse e_y liegt schließlich senkrecht zu den beiden anderen Achsen und ist insbesondere vertikal nach oben orientiert. Damit bilden die drei Achsen e_x, e_y und e_z beispielsweise ein Basiskoordinatensystem, in dem sich auch die Achslage eines zu korrigierenden Astigmatismus beschreiben lässt.
Beim Blicken durch ein Brillenglas führt das Augenpaar ständig Blickbewegungen aus, wodurch sich die Durchblickpunkte innerhalb des Brillenglases verändern. Damit ergeben sich bei Blickbewegungen ständig Veränderungen der Abbildungseigenschaften, insbesondere der Abbildungsfehler für das Brillenglas. Außerdem führt jedes Auge bei Blickbewegungen auch eine Torsion um die momentane Achse der Blickrichtung aus, welche insbesondere von der Blickrichtung selbst abhängt. Bei einer astigmatischen Refraktion des Auges führt dies insbesondere im Nahbereich oft zu einer unbefriedigenden Korrektion des Astigmatismus.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zur Optimierung und Herstellung eines Brillenglases insbesondere zur Korrektion einer astigmatischen Refraktion mit verbesserten optischen Eigenschaften insbesondere für die Nutzung des Brillenglases in der Nähe bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst, wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Somit stellt die Erfindung insbesondere ein Verfahren zur Optimierung und Herstellung eines Brillenglases für eine bestimmte Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion bzw. einer vektoriellen astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, welche in einer Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges einen ersten Zylinderwert und eine erste Zylinderreferenzachse α (1) / 0, d. h. eine Zylinderachse der Augenrefraktion bei Stellung des Auges in der Referenzblickrichtung, aufweist, bereit, umfassend einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer Fläche des Brillenglases, welcher umfasst:

– Ermitteln einer insbesondere von der Referenzblickrichtung –e (1) / z abweichenden ersten Blickrichtung –e (1) / ζ des ersten Auges für zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases;
– Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ korrespondierenden zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ eines zweiten Auges des Brillenträgers; und
– Minimieren einer Zielfunktion für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei in der Zielfunktion für die zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion bzw. ersten transformierten vektoriellen astigmatischen Refraktion (wobei unter einer astigmatischen Refraktion bzw. einer vektoriellen astigmatischen Refraktion insbesondere das Paar aus einem Zylinderwert und einem Einheitsvektor als Achse verstanden wird, der in der Ebene senkrecht zur Blickrichtung liegt und in Richtung der Achslage des Astigmatismus zeigt) durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt bzw. ausgewertet wird, dass die erste transformierte astigmatische Refraktion in Bezug auf die erste Blickrichtung des ersten Auges den ersten Zylinderwert und eine erste Zylinderkorrektionsachse α (1) / K (d. h. Zylinderachse der Augenrefraktion bei Stellung des ersten Auges in der ersten Blickrichtung) aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges als auch zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ senkrechten ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L einen ersten Korrektionstorsionswinkel ψ (1) / K einschließt, der von einem ersten Referenztorsionswinkel ψ (1) / 0 zwischen der ersten Zylinderreferenzachse α (1) / 0 und der ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L um einen ersten Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) abweicht, welcher zumindest von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt, d. h. für zumindest zwei verschiedene zweite Blickrichtungen verschiedene Werte aufweist.

Vorzugsweise wird dabei ein ortsfestes bzw. objektfestes Basiskoordinatensystem, wie bereits oben beispielhaft beschrieben, festgelegt. In diesem Basiskoordinatensystem wird vorzugsweise die Zylinderachse einer astigmatischen Refraktion des ersten Auges von einem Optiker oder Augenarzt für einen Patienten oder Brillenträger in der Referenzblickrichtung individuell ermittelt und als Zylinderreferenzachse für das Verfahren zur Optimierung und Herstellung des Brillenglases zur Korrektion der astigmatischen Refraktion bereitgestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Referenzblickrichtung des ersten Auges die Nullblickrichtung und verläuft horizontal gerade aus in die Ferne bzw. ins Unendliche. Sie ist damit parallel zu dritten Basiskoordinatenachse e (1) / z des ersten Auges, wobei sie in einer bevorzugten Konvention entgegengesetzt orientiert ist, was durch das Minuszeichen zum Ausdruck gebracht werden soll. Auch für die erste und zweite Blickrichtung soll diese Konvention gelten, weshalb diese Blickrichtungen parallel zum jeweiligen augenseitigen Hauptstrahl liegen und entgegengesetzt dazu orientiert sind. Die Zylinderreferenzachse lässt sich beispielsweise über die anderen beiden Koordinatenachsen ausdrücken.
Bei der Optimierung bewertet die Zielfunktion insbesondere lokale Werte der Fehlrefraktion des Brillenglases in einer Vielzahl von Bewertungsstellen des Brillenglases, also für eine Vielzahl verschiedener Blickrichtungen in der bestimmten Gebrauchssituation. Dabei wird erfindungsgemäß zu jeder Bewertungsstelle des Brillenglases einerseits die der bestimmten Gebrauchssituation entsprechende Blickrichtung des ersten Auges ermittelt, andererseits wird erfindungsgemäß für jede Bewertungsstelle eine der ermittelten Blickrichtung entsprechende, aber für die Gebrauchssituation mit Bezug auf das zweite Auge korrigierte Achslage der astigmatischen Refraktion des ersten Auges berücksichtigt. Dabei wird ein Modell für die Torsionseinstellung des ersten Auges zugrundegelegt, das außerdem von der Blickrichtung des zweiten Auges abhängt. Damit wird insbesondere eine Verbesserung der optischen Eigenschaften des Brillenglases im Nahbereich erreicht, bei dem der Einfluss des zweiten Auges auf die Torsionsbewegung des ersten Auges besonders groß ist. Es wird damit im Nahbereich insbesondere auch das binokulare Sehen verbessert.
Erfindungsgemäß erfolgt die Berücksichtigung der Augentorsion durch den Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) in der Zielfunktion des ersten Brillenglases. Damit lässt sich für das Brillenglas eine besonders effiziente und genaue Optimierung für die bestimmte Gebrauchssituation erreichen. Ein Minimieren der Zielfunktion erfolgt dabei vorzugsweise durch ein Variieren der zumindest einen Fläche des zu optimierenden Brillenglases und ein Auswerten der optischen Eigenschaften des Brillenglases in der bestimmten Gebrauchssituation bis der Wert der Zielfunktion unter einen vorgegebenen Grenzwert gesunken ist oder bis sich der Wert der Zielfunktion zwischen aufeinanderfolgenden Auswerteschritten bzw. Rekursionsschritten nicht mehr oder um weniger als ein vorgegebener Grenzwert ändert. Einer oder mehrere dieser Grenzwerte kann als Abbruchkriterium für den Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt festgelegt werden.
Bei einer vorgegebenen Gebrauchsstellung des ersten Brillenglases bzw. einer Brille für einen Brillenträger, d. h. bei vorgegebener Position des Brillenglases bzw. der Brillengläser vor den Augen des Brillenträgers und einem vorgegebenen Objektabstand, ergibt sich für viele Objektpunkte ein korrespondierendes Paar von Blickrichtungen des rechten und linken Auges, welche im allgemeinen nicht symmetrisch angeordnet sind und sich bei Blickbewegungen in Abhängigkeit von der Objektposition und abhängig vom ersten Brillenglas und evtl. einem zweiten Brillenglas verändern. Damit hängt nicht nur jede einzelne Blickrichtung, sondern insbesondere auch die Relation der beiden Blickrichtungen zueinander von der Gebrauchssituation und der ersten und evtl. zweiten Brillenglas ab. Durch die erfindungsgemäße Berücksichtigung des Einflusses der Gebrauchssituation auf die Torsion des ersten Auges auf Basis der in der Gebrauchssituation ermittelten korresponierenden Blickrichtungen ist somit eine verbesserte Korrektion astigmatischer Refraktionen über einen weiten Nutzungsbereich eines Brillengases, insbesondere auch im Nahbereich erreichbar.
Die Gebrauchssituation legt dabei eine Positionierung des Brillenglases bzw. der Brillengläser vor den Augen des Brillenträgers und ein Objektabstandsmodell fest. Damit werden als Gebrauchssituation insbesondere Gebrauchsdaten bezüglich einer Positionierung der Brillengläser für einen Brillenträger und bezüglich einer Sehaufgabe des Brillenträgers erfasst oder bereitgestellt. Solche Gebrauchsdaten umfassen vorzugsweise Fassungsdaten, insbesondere bezüglich eines Kastenmaßes der Fassungsscheiben und/oder der Brückenweite und/oder eines Fassungsscheibenwinkels und/oder einer Vorneigung usw. der Brille. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Gebrauchsdaten bezüglich einer Sehaufgabe eine Vorgabe über hauptsächlich genutzte Blickwinkelbereiche und/oder hauptsächlich genutzte Objektentfernungen.
In jedem Fall legt die bestimmte Gebrauchssituation für eine Vielzahl von Blickrichtungen zumindest eines Auges des Brillenträgers die Position eines zugehörigen Objektpunkts derart eindeutig fest, dass damit auch der Sehstrahl des anderen Auges bei Betrachtung desselben Objektpunkts (in Abhängigkeit von der optischen Wirkung des zugehörigen Brillenglases) eindeutig festgelegt ist. Die beiden zu einem Objektpunkt gehörenden Sehstrahlen (für das rechte und linke Auge) werden dabei als korrespondierende Sehstrahlen bezeichnet. Entsprechende Durchtrittpunkte der korrespondierenden Sehstrahlen durch die beiden Brillengläser werden als korrespondierende Durchblickpunkte bezeichnet. Dabei kann jeder Durchblickpunkt auf der Vorder- und/oder Rückfläche eines Brillenglases eine Bewertungsstelle für das Brillenglas repräsentieren. Aufgrund der eindeutigen Zuordnung der Sehstrahlen und Objektpunkte zu den Durchblickstellen durch das Brillenglas könnte die jeweilige Bewertungsstelle auch durch den entsprechenden Sehstrahl bzw. die Blickrichtung und/oder den Objektpunkt repräsentiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Bewertungsstellen eines Brillenglases durch zwei Koordinaten eines in Bezug auf das Brillenglas festgelegten Koordinatensystems dargestellt. Vorzugsweise wird dazu ein kartesisches x-y-z-Koordinatensystem festgelegt, dessen Ursprung beispielsweise im geometrischen Mittelpunkt (des ungerandeten bzw. rohrunden ersten oder zweiten Brillenglases) bzw. im Glasmittelpunkt des ersten bzw. zweiten Brillenglases insbesondere auf dessen Vorderfläche befindet, wobei sich die y-Achse in vertikaler Richtung in der Gebrauchsstellung bzw. Gebrauchssituation erstreckt und die z-Achse zum Auge hinweist. Damit lassen sich die Bewertungsstellen insbesondere durch die x-y-Koordinaten der Durchblickspunkte repräsentieren.
Paare von Bewertungsstellen des rechten und linken Brillenglases, die korrespondierende Durchblickpunkte repräsentieren, werden als korrespondierende Bewertungsstellen bezeichnet. Die korrespondierenden Bewertungsstellen beziehen sich dabei auf einen gemeinsamen Objektpunkt, welcher von beiden Augen gleichzeitig betrachtet wird, weshalb die korrespondierenden Bewertungsstellen von der bestimmten Gebrauchssituation abhängig sind.
Je nach gewünschter Anwendung oder Zielsetzung kann das erste bzw. zweite Brillenglas (bzw. das zu optimierende Brillenglaspaar) in einer vorgegebenen oder vorgebbaren Gebrauchssituation vor den Augen eines durchschnittlichen oder eines individuell bestimmten Brillenträgers angeordnet werden.
Eine durchschnittliche Gebrauchssituation (wie in DIN 58 208 Teil 2 definiert) kann durch:

– Parameter eines Standardauges, wie z. B. dem sogenannten Gullstrand-Auge eines Brillenträgers (Augendrehpunkt, Eintrittspupille, und/oder Hauptebene, etc.);
– Parameter einer Standardgebrauchsstellung bzw. Anordnung des Brillenglaspaares vor den Augen des Brillenträgers (Fassungsscheibenwinkel, Vorneigung, Hornhautscheitelabstand, etc.); und/oder
– Parameter eines Standardobjektmodells bzw. Standardobjektentfernung

Die Gebrauchsposition kann beispielsweise anhand einer standardisierten Gebrauchsposition festgelegt werden. Bei Verwendung der Brillenfassung bzw. der Brille gemäß einer standardisierten Gebrauchsstellung beträgt der Augendrehpunktabstand etwa 27,4 mm oder etwa 27,9 mm oder etwa 28,5 mm oder etwa 28,8 mm, die Vorneigung, d. h. der pantoskopische Winkel beträgt etwa 8°, der Fassungsscheibenwinkel beträgt etwa 0°, die Pupillendistanz beträgt etwa 63 mm, der Hornhautscheitelabstand beträgt etwa 15 mm, die Objektentfernung im Fernbezugspunkt beträgt etwa 0 dpt und die Objektentfernung im Nahbezugspunkt beträgt etwa –2,5 dpt.
Insbesondere beträgt bei einer Verwendung der Brillenfassung bzw. der Brille gemäß einer standardisierten Gebrauchsstellung der Augendrehpunktabstand etwa 26,5 mm, die Vorneigung, d. h. der pantoskopische Winkel etwa 9°, der Fassungsscheibenwinkel etwa 5°, die Pupillendistanz etwa 64 mm und der Hornhautscheitelabstand beträgt etwa 13 mm.
Alternativ beträgt bei einer Verwendung der Brillenfassung bzw. der Brille gemäß einer standardisierten Gebrauchsstellung der Augendrehpunktabstand etwa 28,5 mm, die Vorneigung, d. h. der pantoskopische Winkel etwa 7°, der Fassungsscheibenwinkel etwa 0°, die Pupillendistanz etwa 63 mm und der Hornhautscheitelabstand beträgt etwa 15 mm.
Alternativ beträgt bei einer Verwendung der Brillenfassung bzw. der Brille gemäß einer standardisierten Gebrauchsstellung der Augendrehpunktabstand etwa 25 mm, die Vorneigung, d. h. der pantoskopische Winkel etwa 8°, der Fassungsscheibenwinkel etwa 5°, die Pupillendistanz etwa 64 mm und der Hornhautscheitelabstand beträgt etwa 13 mm.
Alternativ beträgt bei einer Verwendung der Brillenfassung bzw. der Brille gemäß einer standardisierten Gebrauchsstellung der Augendrehpunktabstand etwa 27,5 mm, die Vorneigung, d. h. der pantoskopische Winkel etwa 11°, der Fassungsscheibenwinkel etwa 0°, die Pupillendistanz etwa 65 mm und der Hornhautscheitelabstand beträgt etwa 14 mm.
Die folgenden numerischen Parameter charakterisieren beispielsweise eine durchschnittliche Gebrauchssituation:
Hornhautscheitelabstand (HSA) = 15,00 mm;
Vorneigung = 8,0 Grad;
Fassungsscheibenwinkel = 0,0 Grad;
Pupillendistanz = 63,0 mm;
Augendrehpunktabstand e = 28,5 mm;
Objektabstandmodell: unendlicher Objektabstand im oberen Abschnitt des Brillenglases, welcher fließend in einen Objektabstand von –2,6 dpt bei x = 0 mm, y = –20 mm übergeht.
Alternativ können aber auch individuelle Parameter des Auges bzw. der Augen eines bestimmten Brillenträgers (Augendrehpunkt, Eintrittspupille, und/oder Hauptebene, etc.), der individuellen Gebrauchsstellung bzw. Anordnung vor den Augen des Brillenträgers (Fassungsscheibenwinkel, Vorneigung, Hornhautscheitelabstand, etc.) und/oder des individuellen Objektentfernungsmodells berücksichtigt werden.
Für schräge bzw. diagonale Blickrichtungen des ersten bzw. zweiten Auges wird dabei beispielsweise ein festes verkipptes Koordinatensystem beschrieben, in dem die Wellenfront dargestellt wird, und das in eine geeigente Verbindung mit dem Basiskoordinatensystem in Geradeausblickrichtung gebracht wird, auf welches sich vorzugsweise die Refraktionsdaten beziehen.
Vorzugsweise wird dieser Koordinatenübergang z. B. durch Helmholtz-Kooridinaten (φ, ϑ, ψ) geeignet beschrieben. In anderen bevorzugten Ausführungsformen könnte auch eine andere Darstellung, wie z. B. Fick-Koordinaten oder Euler-Winkel, verwendet werden. Im folgenden wird eine bevorzugte Verwendung der Helmholtz-Koordinaten beispielhaft beschrieben. Dies kann für jedes Auge separat erfolgen, was durch einen hochgestellten Index „(1)” für das erste Auge bzw. „(2)” für das zweite Auge oder in einigen Beispielen auch durch einen hochgestellten Index „(l)” für das linke Auge bzw. „(r)” für das rechte Auge zum Ausdruck gebracht wird. Soweit nicht ausdrücklich zwischen dem ersten und dem zweiten Auge unterschieden wird, kann dieser Index der Einfachheit halber auch weggelassen werden.
Damit umfasst das Ermitteln der ersten Blickrichtung –e (1) / ζ vorzugsweise ein Ermitteln eines ersten Helmholtz-Winkels ϑ⁽¹⁾ und eines zweiten Helmholtz-Winkels φ⁽¹⁾ des ersten Auges für die zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases derart, dass die Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges durch eine Kombination einer ersten Rotation des ersten Auges um eine zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges senkrechte, horizontale erste Drehachse e (1) / x durch den Augendrehpunkt des ersten Auges (erste Basisachse des ersten Auges) um den ersten Helmholtz-Winkel ϑ⁽¹⁾ des ersten Auges und einer zweiten Rotation des ersten Auges um eine zweite Drehachse e (1) / y,H des ersten Auges um den zweiten Helmholtz-Winkel φ⁽¹⁾ des ersten Auges in die erste Blickrichtung –e (1) / ζ übergeht, wobei die zweite Drehachse e (1) / y,H des ersten Auges eine gegenüber einer zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges und zur ersten Drehachse e (1) / x ersten Auges senkrechten Achse e (1) / y durch den Augendrehpunkt des ersten Auges (zweite Basisachse des ersten Auges) um die erste Drehachse e (1) / x des ersten Auges um den ersten Helmholtz-Winkel ϑ⁽¹⁾ des ersten Auges rotierte Achse ist.
Außerdem umfasst das Ermitteln der zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ als einer Blickrichtung des zweiten Auges, welche zur ersten Blickrichtung des ersten Auges korrespondiert, also in der bestimmten Gebrauchssituation demselben Objektpunkt zugeordnet ist, vorzugsweise ein Ermitteln eines ersten Helmholtz-Winkels ϑ⁽²⁾ und eines zweiten Helmholtz-Winkels φ⁽²⁾ des zweiten Auges in Bezug auf eine Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges derart, dass die Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges durch eine Kombination einer ersten Rotation des zweiten Auges um eine zur Referenzblickrichtung des zweiten Auges senkrechte, horizontale erste Drehachse e (2) / x durch den Augendrehpunkt des zweiten Auges (erste Basisachse des zweiten Auges) um den ersten Helmholtz-Winkel ϑ⁽²⁾ des zweiten Auges und einer zweiten Rotation des zweiten Auges um eine zweite Drehachse e (2) / y,H des zweiten Auges um den zweiten Helmholtz-Winkel φ⁽²⁾ des zweiten Auges in die zweite Blickrichtung –e (2) / ζ übergeht, wobei die zweite Drehachse e (2) / y,H des zweiten Auges eine gegenüber einer zur Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges und zur ersten Drehachse e (2) / x zweiten Auges senkrechten Achse e (2) / y durch den Augendrehpunkt des ersten Auges (zweite Basisachse des ersten Auges) um die erste Drehachse e (2) / x des zweiten Auges um den ersten Helmholtz-Winkel ϑ⁽²⁾ des zweiten Auges rotierte Achse ist.
Es wird also vorzugsweise neben dem ortfesten Basiskoordinatensystem (e_x, e_y, e_z) ein augenfestes Koordinatensystem bzw. ein mitbewegtes Dreibein (e(s)x,H , e(s)y,H , e(s)z,H ) definiert, das aus den Basisvektoren des Basiskoordinatensystems durch Anwendung der Helmholz-Matrix H hervorgeht: ex,H = H(ϑ, φ, ψ)·ex ey,H = H(ϑ, φ, ψ)·ey ez,H = H(ϑ, φ, ψ)·ez (1)mit H(ϑ, φ, ψ) := Hx(ϑ)Hy(–φ)Hz(ψ) (2)wobei
Die Winkel φ und ϑ legen die Blickrichtung fest, während der Winkel ψ die Torsionseinstellung des Auges beschreibt. Der Vektor HS = e(s)ζ (s = 1, 2) bezeichnet in der Definition des mitbewegten Dreibeins den Vektor des augenseitigen Hauptstrahls für das erste (s = 1) bzw. zweite Auge (s = 2). Da er mit der Blickrichtung fest gekoppelt ist, lassen sich aus dem Vektor HS die beiden Blickwinkel φ und ϑ rekonstruieren nach
Der dritte Winkel ψ lässt sich hingegen nicht aus der Blickrichtung ableiten, sondern entsteht stattdessen durch eine geeignete Torsionseinstellung des Auges. Hierfür gibt es verschiedene physiologische Modelle. Beispielsweise wird ein Modell, bei dem gefordert wird, dass die Endposition des Auges dadurch festgelegt wird, dass das Auge aus der Nullblickrichtung durch Rotation um die Torsionsreferenzachse e_L in die endgültige Position gebracht wird, wobei die Torsionsreferenzachse e_L dadurch ausgezeichnet ist, dass sie ganz in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Nullblickrichtung steht, als Listing'sches Modell oder Listing'sche Regel „L1” bzw. Listing'sche Regel für die Ferne bezeichnet, da sie nur für den Blick in die Ferne ein gute Näherung bietet. Insbesondere ist die Torsionsreferenzachse e_L in Helmholtz-Koordinaten durch
gegeben, wobei die letzte Komponente der Achse e_L verschwindet, also
d. h. der Torsionswinkel ψ lässt sich gemäß der Listing'schen Regel L1 als Funktion der Blickwinkel auffassen.
Vorzugsweise hängt der erste Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(1)ζ , e(2)ζ ) sowohl von der ermittelten ersten Blickrichtung –e (1) / ζ des ersten Auges als auch von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ des zweiten Auges ab. Insbesondere hängt der Torsionskorrekturwinkel vorzugsweise von den ersten und zweiten Helmholtzwinkeln des ersten und zweiten Auges ab.
Besonders bevorzugt gilt für den ersten Torsionskorrekturwinkel ψ (1) / Δ:
Dieser Wert ergibt sich insbesondere in der Helmholtz-Darstellung durch Bildung des Mittelwerts aus den Helmholtz-Torsionswinkels des ersten und zweiten Auges:
Damit lässt sich bei einem sehr guten Optimierungsergebnis eine sehr schnelle Optimierung erreichen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform gilt für den ersten Torsionskorrekturwinkel ψ (1) / Δ:
Dieser Wert stellt eine weitere Vereinfachung und Beschleunigung der Berechnung dar und bietet eine sehr gute Näherung von Gl (8). Für verschiedene vertikale Prismendifferenzen unterscheiden sich die Ergebnisse der Formeln (8) und (9) um maximal 0,2° oder um maximal 2% des Absolutwertes der Torsionkorrektur gegenüber der gewöhnlichen Listing'schen Regel L1, wenn Blickwinkel bis zu 50° in Betracht gezogen werden. Falls die vertikale Prismendifferenz nicht über 3 cm/m liegt, so liegt der Approximationsfehler von Gl. (9) gegenüber Gl. (8) bei maximal 0,4°, aber auch nur bei extremen Blickwinkeln.
Gleichung (9) ergibt sich insbesondere aus dem Modell des Zyklopen-Auges durch Mittelung der Helmholtz-Winkel gemäß
Und Auswertung von Gl. (8) für die gemittelten Werte:
Die beschriebenen Modifikationen der Listing'schen Regeln L1 für die Ferne werden im folgenden auch als Listing'sche Regeln L2 für die Nähe bezeichnet.
Damit lassen sich Brillengläser ohne hohen technischen Aufwand optimieren, weil die Helmholtz-Torsionen einfach berechenbar sind. Außerdem ist die Erfindung ohne jede Einschränkung an die vertikalen Blickwinkel für links und rechts anwendbar.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Bereitstellen einer Startfläche für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei die Startfläche durch Minimieren einer monokularen Zielfunktion bestimmt ist, welche nicht von der zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei der Torsionskorrekturwinkel gleich Null. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Helmholtztorsion gleich Null.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Festlegen eines Torsionskorrekturbereichs des zu optimierenden Brillenglases, welcher eine Vielzahl von ersten Bewertungsstellen i (1) / b des Brillenglases umfasst, wobei das Ermitteln der ersten Blickrichtung –e (1) / ζ für jede erste Bewertungsstelle i⁽¹⁾ des Brillenglases und das Ermitteln der korrespondierenden zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ zumindest für jede erste Bewertungsstelle i (1) / b des Torsionskorrekturbereichs erfolgt, und wobei in der Zielfunktion zumindest für jede erste Bewertungsstelle i (1) / b des Torsionskorrekturbereichs eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass der erste Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.
Vorzugsweise umfasst der Torsionskorrekturbereich des Brillenglases einen Nahbereich des Brillenglases zumindest teilweise. Besonders bevorzugt umfasst der Torsionskorrekturbereich einen Nahbezugspunkt des Brillenglases. Dabei umfasst der Torsionskorrekturbereich vorzugsweise einen Fernbereich des Brillenglases zumindest teilweise nicht. In einer bevorzugten Ausführungsform wird in der Zielfunktion für jede erste Bewertungsstelle i⁽¹⁾ des Brillenglases, welche nicht vom Torsionskorrekturbereich umfasst ist, eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt, dass der erste Korrektionstorsionswinkel ψ (1) / K mit dem ersten Referenztorsionswinkel ψ (1) / 0 übereinstimmt. In dieser Ausführungsform wird also außerhalb des festgelegten Torsionskorrekturbereichs auf Basis der Listing'schen Regel optimiert, wonach insbesondere eine Berücksichtigung der zweiten Blickrichtung nicht erforderlich ist. Dies ist vor allem in einem Fernteil bzw. Fernbereich des Brillenglas vorteilhaft, wo der Einfluss der Blickrichtung des zweiten Auges auf die Torsionslage des ersten Auges gering ist. Dadurch kann trotz Erreichen ein guten Korrektionsqualität des Brillenglases die Optimierung und Herstellung schnell und effizient erfolgen, da der Rechenaufwand gering gehalten wird. Dabei hängt die Zielfunktion für Bewertungsstellen außerhalb des Torsionskorrekturbereichs und insbesondere zumindest teilweise für Bewertungsstellen des Fernbereichs nicht von der dazu korrespondierenden zweiten Blickrichtung des zweiten Auges ab. Dies vereinfacht den Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt und führt zu einer schnelleren Optimierung und Herstellung des Brillenglases. Insbesondere ist für weit entfernte Objektpunkte ein Einfluss des zweiten Auges auf die Torsion des ersten Auges für die Fusion der Bilder für ein binokulares Sehen geringer als für weniger weit entfernte bzw. nahe Objektpunkte, weshalb im Fernbereich vorzugsweise zumindest teilweise auf eine binokulare Torsionskorrektur zugunsten einer schnelleren Optimierung und Herstellung des Brillenglases verzichtet wird.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Optimierung und Herstellung des Brillenglases für ein Paar von Brillengläsern zur Benutzung zusammen mit einem zweiten Brillenglas des Paares von Brillengläsern in einer Brille für die bestimmte Gebrauchssituation, wobei das Ermitteln der zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ ein Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Bewertungsstelle i (1) / b korrespondierenden zweiten Bewertungsstelle i (2) / b des zweiten Brillenglases unter Berücksichtigung einer prismatischen Wirkung des zu optimierenden Brillenglases und/oder des zweiten Brillenglases in der ersten bzw. zweiten Bewertungsstelle in der bestimmten Gebrauchssituation umfasst.
Dabei umfasst das Verfahren vorzugsweise ein Erfassen einer zweiten Zylinderreferenzachse α (2) / 0 einer astigmatischen Refraktion des zweiten Auges in einer Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges, wobei die Zielfunktion für die zumindest eine Fläche von einer Korrektion einer zweiten transformierten astigmatischen Refraktion durch das zweite Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation abhängt, wobei die zweite transformierte astigmatische Refraktion eine zweite Zylinderkorrektionsachse α (2) / K aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges als auch zur zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ senkrechten zweiten Torsionsreferenzachse e (2) / L einen zweiten Korrektionstorsionswinkel ψ (2) / K einschließt, der von einem zweiten Referenztorsionswinkel ψ (2) / 0 zwischen der zweiten Zylinderreferenzachse α (2) / 0 und der zweiten Torsionsreferenzachse e (2) / L um einen zweiten Torsionskorrekturwinkel ψ(2)Δ (e(1)ζ ) abweicht, welcher zumindest von der ermittelten ersten Blickrichtung –e (1) / ζ abhängt.
Vorzugsweise hängt der zweite Torsionskorrekturwinkel sowohl von der ersten Blickrichtung als auch von der zweiten Blickrichtung ab. Besonders bevorzugt gilt: ψ(2)Δ = –ψ(1)Δ , besonders bevorzugt wird dabei ein Mittelwert von Torsionswinkeln insbesondere in Helmholtz-Koordinaten oder anderen für die Darstellung der Torsion geeigneten Koordinaten gebildet.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Optimierung und Herstellung des Brillenglases für ein Paar von Brillengläsern zur Korrektion von Anisometropie. Insbesondere bei der Korrektion von Anisometropie treten vor allem bei nicht zentraler Blickrichtung oft deutliche prismatische Differenzen zwischen dem rechen und linken Brillenglas auf, was für diese Blickrichtungen bzw. die zugehörigen Bewertungsstellen einen deutlichen Einfluss auf die Konvergenzbewegung der Augen und damit auf die Torsionsstellung in der jeweiligen Bewertungsstelle hat. Erfindungsgemäß lässt sich somit insbesondere für solche Brillen eine deutliche Verbesserung der Abbildungsqualität bewirken.
Vorzugsweise wird für die zumindest eine Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases die in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ korrespondierende zweite Blickrichtung –e (2) / ζ mittels Ray-Tracing unter Annahme der Orthotropie ermittelt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Brillenglas vor der Optimierung des herzustellenden Glases bekannt und wird bei der Optimierung festgehalten. Bei der Auswertung der Zielfunktion zu jedem Punkt bzw. zu jeder Bewertungsstelle des zu optimierenden Glases wird der korrespondierende Durchblickspunkt des festgehaltenen Glases berechnet, damit daraus die Helmholtz-Winkel bestimmt werden können. Für die Berechnung von Soll-Ist-Abweichungen des Astigmatismus in der Zielfunktion wird dabei die Torsionsstellung des Auges vorzugsweise nach Gl. (8). oder Gl. (9) bestimmt.
Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines gemäß einem der oben beschriebenen Verfahren hergestellten Brillenglases in einer Brille zur Korrektion von Anisometropie.
Außerdem stellt die Erfindung ein Computerprogrammerzeugnis bereit, welches Programmteile enthält, welche ausgelegt sind, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein Verfahren zur Optimierung eines Brillenglases für eine bestimmte Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, welche in einer Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges eine erste Zylinderreferenzachse α (1) / 0 aufweist, durchzuführen, wobei das Verfahren einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer Fläche des Brillenglases umfasst, welcher umfasst:

– Ermitteln einer ersten Blickrichtung –e (1) / ζ des ersten Auges für zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases;
– Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ korrespondierenden zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ eines zweiten Auges des Brillenträgers; und
– Minimieren einer Zielfunktion für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei in der Zielfunktion für die zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass die erste transformierte astigmatische Refraktion eine erste Zylinderkorrektionsachse α (1) / K aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges als auch zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ senkrechten ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L einen ersten Korrektionstorsionswinkel ψ (1) / K einschließt, der von einem ersten Referenztorsionswinkel ψ (1) / 0 zwischen der ersten Zylinderreferenzachse α (1) / 0 und der ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L um einen ersten Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) abweicht, welcher zumindest von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.

Außerdem stellt die Erfindung ein Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm bereit, wobei das Computerprogramm ausgelegt ist, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein Verfahren zur Optimierung eines Brillenglases für eine bestimmte Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, welche in einer Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges eine erste Zylinderreferenzachse α (1) / 0 aufweist, durchzuführen, wobei das Verfahren einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer Fläche des Brillenglases umfasst, welcher umfasst:

Schließlich stellt die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Brillenglases bereit, wobei die Vorrichtung umfasst:

– Erfassungsmittel zum Erfassen von Zieldaten eines Brillenglases;
– Berechnungs- und Optimierungsmittel zum Berechnen und Optimieren eines Brillenglases für eine bestimmte Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, welche in einer Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges eine erste Zylinderreferenzachse α (1) / 0 aufweist, wobei das Berechnen und Optimieren derart erfolgt, dass es einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer Fläche des Brillenglases umfasst, welcher umfasst:
– Ermitteln einer ersten Blickrichtung –e (1) / ζ des ersten Auges für zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases;
– Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ korrespondierenden zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ eines zweiten Auges des Brillenträgers; und
– Minimieren einer Zielfunktion für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei in der Zielfunktion für die zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass die erste transformierte astigmatische Refraktion eine erste Zylinderkorrektionsachse α (1) / K aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges als auch zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ senkrechten ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L einen ersten Korrektionstorsionswinkel ψ (1) / K einschließt, der von einem ersten Referenztorsionswinkel ψ (1) / 0 zwischen der ersten Zylinderreferenzachse α (1) / 0 und der ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L um einen ersten Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) abweicht, welcher zumindest von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine Darstellung von Helmholtz-Koordinaten gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2A und 2B schematische Darstellungen eines Augenpaars mit paralleler (2A) bzw. konvergenter (2B) erster und zweiter Blickrichtung;
3A und 3B Isoastigmatismuslinien der Fehlrefraktion eines ohne Berücksichtigung der Blickrichtung des anderen Auges optimierten Brillenglases bei einer Bewertung ohne (3A) bzw. mit (3B) Berücksichtigung der Blickrichtung des anderen Auges;
3C und 3D Verlauf der Fehlrefraktion in Bezug auf die Brechkraft (linke Kurve) und den Astigmatismus (rechte Kurve) entlang der Hauptlinie von 3A (3C) bzw. von 3B (3D);
4A und 4B Isoastigmatismuslinien der Fehlrefraktion eines ohne Berücksichtigung der Blickrichtung des anderen Auges optimierten Brillenglases (4A) bzw. eines unter Berücksichtigung der Blickrichtung des anderen Auges erfindungsgemäß optimierten Brillenglases (4B) jeweils bei einer Bewertung mit Berücksichtigung der Blickrichtung des anderen Auges;
4C und 4D Verlauf der Fehlrefraktion in Bezug auf die Brechkraft (linke Kurve) und den Astigmatismus (rechte Kurve) entlang der Hauptlinie von 4A (4C) bzw. von 4B (4D);
5 eine Tabelle der Pfeilhöhen der Rückfläche des Brillenglases gemäß der bevorzugten Ausführungsform von 4; und
6 eine schematische Darstellung eines Beispiels einer bevorzugten Vorrichtung zum Optimieren bzw. Herstellen eines Brillenglases gemäß der vorliegenden Erfindung.
1 zeigt eine graphische Definition von Helmholtz-Koordinaten zur Optimierung eines Brillenglases gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Das augenfeste Dreibein (e_x,H, e_y,H, e_z,H) des Auges geht dabei aus dem raumfesten Dreibein (e_x, e_y, e_z) durch folgende Schritte hervor:

1. Rotation um die x-Achse um den Winkel ϑ
2. Rotation um die neue y-Achse um den Winkel –φ
3. Rotation um die neue z-Achse um den Winkel ψ der Torsion

Vorzugsweise beschreibt die z-Achse e_z die Richtung des augenseitigen Hauptstrahls in der Referenzblickrichtung, während die gedrehte z-Achse die Richtung des augenseitigen Hauptstrahls in der ersten bzw. zweiten Blickrichtung repräsentiert.
2A veranschaulicht die Listingschen Regel beim Blick in die Ferne. Beide Augen besitzen dieselben Blickwinkel ϑ und φ, und infolgedessen auch denselben Torsionswinkel ψ_Helmholtz(φ, ϑ) in der Helmholtz-Darstellung nach Gl. (6). Die Helmholtz-Koordinaten beziehen sich auf das raumfeste Dreibein (e_x, e_y, e_z), das auch in 2A eingezeichnet ist.
Insbesondere für manche Blickrichtungen könnte es dazu kommen, dass die Torsionswinkel ψ^(l) und ψ^(r) in der Helmholzdarstellung für die beiden Augen verschieden sind, so dass die Einzelbilder nicht mehr auf korrespondierenden Netzhautstellen, sondern auf disparaten Netzhautstellen entstehen, die verdreht zueinander sind. Dadurch kommt es zu einem binokularen Doppelbild und Fusionsstörungen. Dieses Problem tritt insbesondere dann auf, wenn die augenseitigen Hauptstrahlen für das linke bzw. das rechte Auge verscheiden sind. Dies ist entweder bei einer Konvergenzbewegung der Fall oder kann auch durch Prismen im Glas hervorgerufen werden, die für beide Augen im benutzten Strahlengang verschieden sind.
Die Torsionsbewegung der Augen weicht in einem solchen Fall von den Vorgaben der Listing'schen Regel L1 ab, wie z. B. in 2B dargestellt. 2B veranschaulicht eine Abwandlung der Listingschen Regel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Augen konvergieren, und daher besitzt das linke Auge ein anderes Blickwinkelpaar (φ^(l), ϑ^(l)) als das rechte Auge, das durch (φ^(r), ϑ^(r)) beschrieben wird. Entsprechend sind auch die Torsionswinkel ψ_Helmholtz(φ, ϑ) nach Gl. (6) verschieden, ψ^(l) ≠ ψ^(r). Die Helmholtz-Koordinaten beziehen sich auf das raumfeste Dreibein (e_x, e_y, e_z), das auch in 2B eingezeichnet ist.
Die Notwendigkeit dieser Torsionskorrektur wird auch als ”Listing'sche Regel für die Nähe” oder ”Linsting'sche Regel 2 (L2)” bezeichnet. Die Größenordnung dieser Korrektur beträgt je nach Blickrichtung bis zu 4° bei einem Konvergenzwinkel von 30° und fällt erwartungsgemäß auf Null ab, falls der Konvergenzwinkel gegen Null geht (Blick nach Unendlich). Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine besondere effiziente und flexible Optimierung eines Brillenglases für die Korrektion einer astigmatischen Refraktion unter Berücksichtigung dieser Winkelkorrektion bereitgestellt, welche insbesondere für den Blick in der Nähe und für prismatische Differenzen zweier Brillengläser einer Brille große Verbesserungen bietet.
Im folgenden Beispiel wird ein Objektpunkt betrachtet, der vom linken Auge aus gesehen in der schräg nach rechts unten verlaufenden Blickrichtung mit den Helmholtz-Blickwinkeln (φ^(l), ϑ^(l)) = (25.0°, –30.0°) liegt und der vom linken Augendrehpunkt einen (negativ zu messenden) Objektabstand von a1^(l) = –400.0 mm besitzen soll. Um seine kartesischen Koordinaten in dem in 2B eingezeichneten Koordinatensystem anzugeben, betrachten wir Gl. (2) für das linke Auge (der Index „(l)” bezeichnet dabei die Koordinaten des linken Auges). Die z-Achse des linken Auges, also e (l) / z,H, lautet in raumfesten Koordinaten
und damit ist der Objektpunkt selbst gegeben durch
Nun sei außerdem das rechte Auge in der Entfernung der Pupillendistanz PD = 64.0 mm vom linken Auge entfernt. Man kann dann nachrechnen, dass der Objektpunkt vom rechten Auge um a1^(r) = –377.44 mm entfernt ist und in der Richtung der Blickwinkel (φ^(r), ϑ^(r)) = (16.16°, –30.0°) gesehen wird, denn der Objektpunkt hat vom rechten Auge aus gerechnet die absoluten Koordinaten
was mit dem vom linken Auge aus gerechneten Punkt in Gl. (12) übereinstimmt.
Zur Anwendung der Listing-Regel hat man nun nach den Gln. (6, 7) für die beiden Augen ψ(l) = –6.80°, ψ(r) = –4.357°. (14)
Die Listing-Regel für die Nähe sagt nun aus, dass beide Augen statt der in Gl. (14) verschiedenen angegebenen Winkel den Mittelwert aus Gl. (8), also
als Torsionsstelung annehmen, das ist gegenüber der Listing-Regel für die Ferne eine Korrektur von 1.221°.
In 3 und 4 werden nun zwei verschiedene Brillengläser verglichen, wobei das erste (3, 4A, 4C) nach der Listingschen Regel L1 und das zweite (4B, 4D) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung optimiert wurde. Für die Optimierung und Herstellung beiden Gläser werden als Verordnungswerte Sph = 2,0 dpt, Zyl = 4,0 dpt, A30° (Achslage = 30°), Add = 3,0 (Addition), Pr = 0,0 (Prisma) angegeben. Insbesondere bei der Wahl eines hohen Zylinders und einer hohen Addition (und einem somit hohen Konvergenzwinkel) sind die Auswirkungen einer Torsionskorrektur besonders auffällig. Bei Berücksichtigung einer Abhängigkeit der Torsionsstellung des einen Auges von der Blickrichtung des anderen Auges in der Beschreibung der physiologischen Realität ergeben sich folgende Vergleiche:

a) Wechsel des Modells bei der Beurteilung: Man nimmt ein- und dasselbe L1-optimierte Glas. Es wird aber dann einmal mit dem Modell L1 (3A, 3C) und andererseits mit dem Modell L2 (3B, 3D) betrachtet bzw. beurteilt. Dabei ergibt sich, dass das mit L2 beurteilte L1-optimierte Glas etwas schlechter aussieht, d. h. höhere Astigmatismuswerte besitzt, als würde es mit L2 beurteilt.
b) Wechsel des Modells bei der Optimierung: Man betrachtet nun die zwei oben genannten verschiedenen L1- und L2-optimierten Gläser. Zur Beurteilung benutzt man aber in beiden Fällen das als zutreffend angenommene Modell L2 (3B, 3D, 4B, 4D).

In 3 ist der Vergleich a) dargestellt, Links oben ist die gewöhnliche Astigmatismusbeurteilung dargestellt, die für ein L2-optimiertes Glas erscheint, falls L1 auch tatsächlich die Physiologie realistisch wiedergibt. Links unten ist der dazugehörige Brechkraft- und Astigmatismusverlauf an der Hauptlinie gezeigt. Falls aber alternativ die physiologische Realität durch L2 wiedergegeben wird, dann sieht dasselbe Glas ganz anders aus (siehe 3B und 3D), und zwar um so stärker, je stärker die Konvergenz ist. Da diese im Nahteil besonders zunimmt, wird dort der Fehlzylinder aufgrund der unpassenden Achslage besonders groß, und entsprechend wäre das Nahteil viel enger, als man nach L1 annehmen würde. Die Zunahme des Fehlzylinders mit zunehmender Blicksenkung ist entlang der Hauptlinie besonders gut zu erkenne, wohingegen der Verlauf des mittleren Brechwertes unverändert gegenüber der L1-Betrachtung erscheint (dies ist natürlich auch exakt zu erwarten, da bei ein- und demselben Glas eine geänderte relative Achslage der gekreuzten Zylinder von Glas und Auge keine Auswirkung auf den mittleren Brechwert hat).
Optimiert man nun nach dem Modell L2, so entsteht ein neues Glas, das in 4B und 4D dargestellt ist. In 4A und 4C sind zum Vergleich noch einmal die gleichen Graphiken gezeigt wie in 3B und 3D für das mit L2 betrachtete L1-optimierte Glas. Man erkennt, dass der L2-beurteilte Astigmatismus an der Hauptlinien durch die L2-Optimierung wieder einen ähnlich guten Verlauf annimmt wie der L1-beurteilte Wert des L1-Glases.
Die Tatsache, dass die gezeigten Vergleiche auch im Fernteil leichte Unterschiede aufweisen, rührt von den leichten prismatischen Differenzen her, die aufgrund des Wirkungsverlaufs in realen Strahlengängen auftreten.
Das in den Abbildungen gezeigte Ausführungsbeispiel nach L2 ist in der Tabelle von 5 für ein Glas offengelegt, das zu der rechts und links gleichen Verordnung Sph 2.0 dpt gehört. Dargestellt ist die optimierte Rückfläche, die Vorderfläche ist sphärisch mit einer Basiskurve von 8,5 dpt. Das Material besitzt einen Brechungsindex von n = 1,597, das Glas besitzt eine Mittendicke von 7,16 mm. Durch die Lage des Prismenbezugspunktes bei (x, y) = (0, 0) in den in der Tabelle (jeweils erste Zeile bzw. Spalte jedes Tabellenabschnitts) angegebenen Koordinaten wird die Konstruktion des Glases eindeutig nachvollziehbar.
Wie schematisch in 6 dargestellt ist, wird ferner ein Computerprogrammerzeugnis (d. h. ein in der Patentanspruchskategorie einer Vorrichtung beanspruchtes Computerprogramm) 200 bereitgestellt, welches derart ausgelegt ist, dass es – wenn geladen und ausgeführt auf einem geeigneten Computer 100 bzw. Netzwerk – ein Verfahren zur Optimierung bzw. Herstellung zumindest eines ersten Brillenglases für ein Paar von Brillengläsern zur Benutzung zusammen mit einem zweiten Brillenglas des Paares von Brillengläsern in einer Brille für eine bestimmte Gebrauchssituation durchführen kann. Das Computerprogrammerzeugnis 200 kann auf einem körperlichen Speichermedium bzw. Programmträger 120 gespeichert werden bzw. sein. Das Computerprogrammerzeugnis kann ferner als Programmsignal vorliegen.
Unter Bezugnahme auf 6 wird nachfolgend eine mögliche Computer- bzw. Netzwerkarchitektur beschrieben. Der Prozessor 110 des Computers 100 ist beispielsweise ein Zentralprozessor (CPU), ein Mikrocontroller (MCU), oder ein digitaler Signalprozessor (DSP). Der Speicher 120 symbolisiert Elemente, die Daten und Befehle entweder zeitlich begrenzt oder dauerhaft speichern. Obwohl zum besseren Verständnis der Speicher 120 als Teil des Computers 100 gezeigt ist, kann die Speicherfunktion an anderen Stellen, z. B im Prozessor selbst (z. B. Cache, Register) und/oder auch im Netzwerk 300, beispielsweise in den Computern 101/102 implementiert werden. Der Speicher 120 kann ein Read-Only-Memory (ROM), ein Random-Access-Memory (RAM), ein programmierbares oder nicht-programmierbares PROM oder ein Speicher mit anderen Zugriffsoptionen sein. Der Speicher 120 kann physisch auf einem computerlesbaren Programmträger, zum Beispiel auf:

(a) einem magnetischen Träger (Festplatte, Diskette, Magnetband);
(b) einem optischen Träger (CD-ROM, DVD);
(c) einem Halbleiterträger (DRAM, SRAM, EPROM, EEPROM);

Wahlweise ist der Speicher 120 über verschiedene Medien verteilt. Teile des Speichers 120 können fest oder austauschbar angebracht sein. Zum Lesen und Schreiben benutzt der Computer 100 bekannte Mittel wie z. B. Diskettenlaufwerke, etc.
Der Speicher 120 speichert Unterstützungskomponenten wie zum Beispiel ein Bios (Basic Input Output System), ein Betriebssystem (OS), eine Programmbibliothek, einen Compiler, einen Interpreter und/oder ein Tabellen- bzw. Textverarbeitungsprogramm. Diese Komponenten sind zum besseren Verständnis nicht dargestellt. Unterstützungskomponenten sind kommerziell verfügbar und können auf dem Computer 100 von Fachleuten installiert bzw. in diesem implementiert werden.
Der Prozessor 110, der Speicher 120, die Eingabe- und die Ausgabevorrichtung sind über zumindest einen Bus 130 verbunden und/oder wahlweise über das (mono-, bi- bzw. multidirektionale) Netzwerk 300 (z. B. das Internet) angeschlossen bzw. stehen miteinander in Verbindung. Der Bus 130 sowie das Netzwerk 300 stellen logische und/oder physische Verbindungen dar, die sowohl Befehle als auch Datensignale übertragen. Die Signale innerhalb des Computers 100 sind überwiegend elektrische Signale, wohingegen die Signale im Netzwerk elektrische, magnetische und/oder optische Signale oder auch drahtlose Funksignale sein können.
Netzwerkumgebungen (wie das Netzwerk 300) sind in Büros, unternehmensweiten Computernetzwerken, Intranets und im Internet (d. h. World Wide Web) üblich. Die physische Entfernung zwischen den Computern im Netzwerk ist ohne Bedeutung. Das Netzwerk 300 kann ein drahtloses oder ein verdrahtetes Netzwerk sein. Als mögliche Beispiele für Implementierungen des Netzwerks 300 seien hier angeführt: ein lokales Netzwerk (LAN), ein kabelloses lokales Netzwerk (WLAN), ein Wide Area Network (WAN), ein ISDN-Netz, eine Infrarotverbindung (IR), eine Funkverbindung wie beispielsweise das Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) oder eine Satellitenverbindung. Übertragungsprotokolle und Datenformate sind bekannt.
Beispiele dafür sind: TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), HTTP (Hypertext Transfer Protocol), URL (Unique Resource Locator), HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language), WML (Wireless Application Markup Language), Wireless Application Protocol (WAP) usw.
Die Eingabe- und Ausgabevorrichtungen können Teil einer Benutzerschnittstelle 160 sein. Die Eingabevorrichtung 140 steht für eine Vorrichtung, die Daten und Anweisungen zur Verarbeitung durch den Computer 100 bereitstellt. Beispielsweise ist die Eingabevorrichtung 140 eine Tastatur, eine Zeigevorrichtung (Maus, Trackball, Cursorpfeile), Mikrofon, Joystick, Scanner. Obwohl es sich bei den Beispielen allesamt um Vorrichtungen mit menschlicher Interaktion, vorzugsweise durch eine graphische Benutzerschnittstelle, handelt, kann die Vorrichtung 140 auch ohne menschliche Interaktion auskommen, wie zum Beispiel ein drahtloser Empfänger (z. B. mittels Satelliten- oder terrestrischer Antenne), ein Sensor (z. B. ein Thermometer), ein Zähler (z. B. ein Stückzahlzähler in einer Fabrik). Die Eingabevorrichtung 140 kann zum Lesen des Speichermediums bzw. Trägers 170 verwendet werden.
Die Ausgabevorrichtung 150 bezeichnet eine Vorrichtung, die Anweisungen und Daten anzeigt, die bereits verarbeitet wurden. Beispiele dafür sind ein Monitor oder eine anderer Anzeige (Kathodenstrahlröhre, Flachbildschirm, Flüssigkristallanzeige, Lautsprecher, Drucker, Vibrationsalarm). Ähnlich wie bei der Eingabevorrichtung 140 kommuniziert die Ausgabevorrichtung 150 bevorzugt mit dem Benutzer, vorzugsweise durch eine graphische Benutzerschnittstelle. Die Ausgabevorrichtung kann ebenfalls mit anderen Computern 101, 102, etc. kommunizieren.
Die Eingabevorrichtung 140 und die Ausgabevorrichtung 150 können in einer einzigen Vorrichtung kombiniert werden. Beide Vorrichtungen 140, 150 können wahlweise bereitgestellt werden.
Das Computerprogrammerzeugnis bzw. -produkt 200 umfaßt Programminstruktionen und wahlweise Daten, die den Prozessor 110 unter anderem dazu veranlassen, die Verfahrensschritte des Verfahrens gemäß der Erfindung oder bevorzugte Ausführungsformen hiervon auszuführen. Mit anderen Worten definiert das Computerprogramm 200 die Funktion des Computers 100 und dessen Interaktion mit dem Netzwerksystem 300. Das Computerprogrammerzeugnis 200 kann beispielsweise als Quellcode in einer beliebigen Programmiersprache und/oder als Binärcode in kompilierter Form (d. h. maschinenlesbarer Form) vorliegen. Ein Fachmann ist in der Lage, das Computerprogrammerzeugnis 200 in Verbindung mit jeder der zuvor erläuterten Unterstützungskomponente (z. B. Compiler, Interpreter, Betriebssystem) zu benutzen.
Obwohl das Computerprogrammerzeugnis 200 als im Speicher 120 gespeichert dargestellt ist, kann das Computerprogrammerzeugnis 100 aber auch an beliebig anderer Stelle (z. B. auf dem Speichermedium bzw. Programmträger 170) gespeichert sein.
Das Speichermedium 170 ist beispielhaft als außerhalb des Computers 100 angeordnet dargestellt. Um das Computerprogrammerzeugnis 200 auf den Computer 100 zu übertragen, kann das Speichermedium 170 in das Eingabegerät 140 eingeführt werden. Das Speichermedium 170 kann als ein beliebiger, computerlesbarer Träger implementiert werden, wie zum Beispiel als eines der zuvor erläuterten Medien (vgl. Speicher 120). Das Programmsignal 180, welches vorzugsweise über das Netzwerk 300 zum Computer 100 übertragen wird, kann ebenfalls das Computerprogrammerzeugnis 200 beinhalten bzw. ein Teil hiervon sein.
Schnittstellen zum Koppeln der einzelnen Komponenten des Computersystems 50 sind ebenfalls bekannt. Zur Vereinfachung sind die Schnittstellen nicht dargestellt. Eine Schnittstelle kann beispielsweise eine serielle Schnittstelle, eine parallele Schnittstelle, ein Gameport, ein universeller serieller Bus (USB), ein internes oder externes Modem, ein Grafikadapter und/oder eine Soundkarte aufweisen.
Es ist insbesondere möglich, Rezeptdaten der Brillengläser vorzugsweise zusammen mit individuellen Daten des Brillenträgers (einschließlich der Daten der individuellen Gebrauchssituation) und/oder Daten des Brillenglases (Brechungsindex, Pfeilhöhen der Vorder- und Rückfläche) vorzugsweise per Datenfernübertragung an eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Brillenglases zu übermitteln. Die Optimierung des Brillenglases erfolgt dann vorzugsweise aufgrund der übermittelten Rezeptdaten und individuellen Daten.

50: Computersystem
100, 101, 102: Computer
110: Prozessor
120: Speicher
130: Bus
140: Eingabevorrichtung
150: Ausgabevorrichtung
160: Benutzerschnittstelle
170: Speichermedium
180: Programmsignal
200: Computerprogrammerzeugnis
300: Netzwerk

Claims

Verfahren zur Optimierung und Herstellung eines Brillenglases für eine bestimmte Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, welche in einer Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges eine erste Zylinderreferenzachse α (1) / 0 aufweist, umfassend einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer Fläche des Brillenglases, welcher umfasst: – Ermitteln einer ersten Blickrichtung –e (1) / ζ des ersten Auges für zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases; – Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ korrespondierenden zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ eines zweiten Auges des Brillenträgers; und – Minimieren einer Zielfunktion für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei in der Zielfunktion für die zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass die erste transformierte astigmatische Refraktion eine erste Zylinderkorrektionsachse α (1) / K aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges als auch zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ senkrechten ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L einen ersten Korrektionstorsionswinkel ψ (1) / K einschließt, der von einem ersten Referenztorsionswinkel ψ (1) / 0 zwischen der ersten Zylinderreferenzachse α (1) / 0 und der ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L um einen ersten Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) abweicht, welcher zumindest von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend ein Bereitstellen einer Startfläche für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei die Startfläche durch Minimieren einer monokularen Zielfunktion bestimmt ist, welche nicht von der zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, umfassend ein Festlegen eines Torsionskorrekturbereichs des Brillenglases, welcher eine Vielzahl von ersten Bewertungsstellen i (1) / b des Brillenglases umfasst, wobei das Ermitteln der ersten Blickrichtung –e (1) / ζ für jede erste Bewertungsstelle i⁽¹⁾ des Brillenglases und das Ermitteln der korrespondierenden zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ zumindest für jede erste Bewertungsstelle i (1) / b des Torsionskorrekturbereichs erfolgt, und wobei in der Zielfunktion zumindest für jede erste Bewertungsstelle i (1) / b des Torsionskorrekturbereichs eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass der erste Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei in der Zielfunktion für jede erste Bewertungsstelle i⁽¹⁾ des Brillenglases, welche nicht vom Torsionskorrekturbereich umfasst ist, eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass der erste Korrektionstorsionswinkel ψ (1) / K mit dem ersten Referenztorsionswinkel ψ (1) / 0 übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Torsionskorrekturbereich des Brillenglases einen Nahbereich des Brillenglases zumindest teilweise umfasst.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ermitteln der ersten Blickrichtung –e (1) / ζ ein Ermitteln eines ersten Helmholtz-Winkels ϑ⁽¹⁾ und eines zweiten Helmholtz-Winkels φ⁽¹⁾ des ersten Auges für die zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases derart umfasst, dass die Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges durch eine Kombination einer ersten Rotation des ersten Auges um eine zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges senkrechte, horizontale erste Drehachse e (1) / x des ersten Auges um den ersten Helmholtz-Winkel ϑ⁽¹⁾ des ersten Auges und einer zweiten Rotation des ersten Auges um eine zweite Drehachse e (1) / y,H des ersten Auges um den zweiten Helmholtz-Winkel φ⁽¹⁾ des ersten Auges in die erste Blickrichtung –e (1) / ζ übergeht, wobei die zweite Drehachse e (1) / y,H des ersten Auges eine gegenüber einer zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges und zur ersten Drehachse e (1) / x des ersten Auges senkrechten Achse e (1) / y um die erste Drehachse e (1) / x des ersten Auges um den ersten Helmholtz-Winkel ϑ⁽¹⁾ des ersten Auges rotierte Achse ist, und wobei das Ermitteln der zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ ein Ermitteln eines ersten Helmholtz-Winkels ϑ⁽²⁾ und eines zweiten Helmholtz-Winkels φ⁽²⁾ des zweiten Auges in Bezug auf eine Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges derart umfasst, dass die Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges durch eine Kombination einer ersten Rotation des zweiten Auges um eine zur Referenzblickrichtung des zweiten Auges senkrechte, horizontale erste Drehachse e (2) / x des zweiten Auges um den ersten Helmholtz-Winkel ϑ⁽²⁾ des zweiten Auges und einer zweiten Rotation des zweiten Auges um eine zweite Drehachse e (2) / y,H des zweiten Auges um den zweiten Helmholtz-Winkel φ⁽²⁾ des zweiten Auges in die zweite Blickrichtung –e (2) / ζ übergeht, wobei die zweite Drehachse e (2) / y,H des zweiten Auges eine gegenüber einer zur Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges und zur ersten Drehachse e (2) / x des zweiten Auges senkrechten Achse e (2) / y um die erste Drehachse e (2) / x des zweiten Auges um den ersten Helmholtz-Winkel ϑ⁽²⁾ des zweiten Auges rotierte Achse ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der erste Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(1)ζ , e(2)ζ ) sowohl von der ermittelten ersten Blickrichtung –e (1) / ζ als auch von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.
Verfahren nach Anspruch 7 soweit er sich auf Anspruch 6 bezieht, wobei für den ersten Torsionskorrekturwinkel ψ (1) / Δ gilt:
Verfahren nach Anspruch 7 soweit er sich auf Anspruch 6 bezieht, wobei für den ersten Torsionskorrekturwinkel ψ (1) / Δ gilt:
Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche zur Optimierung und Herstellung des Brillenglases für ein Paar von Brillengläsern zur Benutzung zusammen mit einem zweiten Brillenglas des Paares von Brillengläsern in einer Brille für die bestimmte Gebrauchssituation, wobei das Ermitteln der zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ ein Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Bewertungsstelle i (1) / b korrespondierenden zweiten Bewertungsstelle i (2) / b des zweiten Brillenglases unter Berücksichtigung einer prismatischen Wirkung des zu optimierenden Brillenglases und/oder des zweiten Brillenglases in der ersten bzw. zweiten Bewertungsstelle in der bestimmten Gebrauchssituation umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, umfassend ein Erfassen einer zweiten Zylinderreferenzachse α (2) / 0 einer astigmatischen Refraktion des zweiten Auges in einer Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges, wobei die Zielfunktion für die zumindest eine Fläche von einer Korrektion einer zweiten transformierten astigmatischen Refraktion durch das zweite Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation abhängt, wobei die zweite transformierte astigmatische Refraktion eine zweite Zylinderkorrektionsachse α (2) / K aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung –e (2) / z des zweiten Auges als auch zur zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ senkrechten zweiten Torsionsreferenzachse e (2) / L einen zweiten Korrektionstorsionswinkel ψ (2) / K einschließt, der von einem zweiten Referenztorsionswinkel ψ (2) / 0 zwischen der zweiten Zylinderreferenzachse α (2) / 0 und der zweiten Torsionsreferenzachse e (2) / L um einen zweiten Torsionskorrekturwinkel ψ(2)Δ (e(1)ζ ) abweicht, welcher zumindest von der ermittelten ersten Blickrichtung –e (1) / ζ abhängt.
Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche zur Optimierung und Herstellung des Brillenglases für ein Paar von Brillengläsern zur Korrektion von Anisometropie.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei für die zumindest eine Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases die in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ korrespondierende zweite Blickrichtung –e (2) / ζ mittels Ray-Tracing unter Annahme der Orthotropie ermittelt wird.
Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 13 hergestellten Brillenglases in einer Brille zur Korrektion von Anisometropie.
Computerprogrammerzeugnis, welches Programmteile enthält, welche ausgelegt sind, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein Verfahren zur Optimierung eines Brillenglases für eine bestimmte Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, welche in einer Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges eine erste Zylinderreferenzachse α (1) / 0 aufweist, durchzuführen, wobei das Verfahren einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer Fläche des Brillenglases umfasst, welcher umfasst: – Ermitteln einer ersten Blickrichtung –e (1) / ζ des ersten Auges für zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases; – Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ korrespondierenden zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ eines zweiten Auges des Brillenträgers; und – Minimieren einer Zielfunktion für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei in der Zielfunktion für die zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass die erste transformierte astigmatische Refraktion eine erste Zylinderkorrektionsachse α (1) / K aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges als auch zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ senkrechten ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L einen ersten Korrektionstorsionswinkel ψ (1) / K einschließt, der von einem ersten Referenztorsionswinkel ψ (1) / 0 zwischen der ersten Zylinderreferenzachse α (1) / 0 und der ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L um einen ersten Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) abweicht, welcher zumindest von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.
Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgelegt ist, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein Verfahren zur Optimierung eines Brillenglases für eine bestimmte Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, welche in einer Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges eine erste Zylinderreferenzachse α (1) / 0 aufweist, durchzuführen, wobei das Verfahren einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer Fläche des Brillenglases umfasst, welcher umfasst: – Ermitteln einer ersten Blickrichtung –e (1) / ζ des ersten Auges für zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases; – Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ korrespondierenden zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ eines zweiten Auges des Brillenträgers; und – Minimieren einer Zielfunktion für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei in der Zielfunktion für die zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass die erste transformierte astigmatische Refraktion eine erste Zylinderkorrektionsachse α (1) / K aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges als auch zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ senkrechten ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L einen ersten Korrektionstorsionswinkel ψ (1) / K einschließt, der von einem ersten Referenztorsionswinkel ψ (1) / 0 zwischen der ersten Zylinderreferenzachse α (1) / 0 und der ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L um einen ersten Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) abweicht, welcher zumindest von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.
Vorrichtung zur Herstellung eines Brillenglases, wobei die Vorrichtung umfasst: – Erfassungsmittel zum Erfassen von Zieldaten eines Brillenglases; – Berechnungs- und Optimierungsmittel zum Berechnen und Optimieren eines Brillenglases für eine bestimmte Gebrauchssituation zur Korrektion zumindest einer astigmatischen Refraktion eines ersten Auges eines Brillenträgers, welche in einer Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges eine erste Zylinderreferenzachse α (1) / 0 aufweist, wobei das Berechnen und Optimieren derart erfolgt, dass es einen Berechnungs- bzw. Optimierungsschritt zumindest einer Fläche des Brillenglases umfasst, welcher umfasst: – Ermitteln einer ersten Blickrichtung –e (1) / ζ des ersten Auges für zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b des Brillenglases; – Ermitteln einer in der bestimmten Gebrauchssituation zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ korrespondierenden zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ eines zweiten Auges des Brillenträgers; und – Minimieren einer Zielfunktion für die zumindest eine Fläche des Brillenglases, wobei in der Zielfunktion für die zumindest eine erste Bewertungsstelle i (1) / b eine Korrektion einer ersten transformierten astigmatischen Refraktion durch das Brillenglas in der bestimmten Gebrauchssituation derart berücksichtigt wird, dass die erste transformierte astigmatische Refraktion eine erste Zylinderkorrektionsachse α (1) / K aufweist, welche mit einer sowohl zur Referenzblickrichtung –e (1) / z des ersten Auges als auch zur ersten Blickrichtung –e (1) / ζ senkrechten ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L einen ersten Korrektionstorsionswinkel ψ (1) / K einschließt, der von einem ersten Referenztorsionswinkel ψ (1) / 0 zwischen der ersten Zylinderreferenzachse α (1) / 0 und der ersten Torsionsreferenzachse e (1) / L um einen ersten Torsionskorrekturwinkel ψ(1)Δ (e(2)ζ ) abweicht, welcher zumindest von der ermittelten zweiten Blickrichtung –e (2) / ζ abhängt.