DE1572847B1 - Ophthalmische Linse mit progressiv sich aendernder Brechkraft - Google Patents
Ophthalmische Linse mit progressiv sich aendernder BrechkraftInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine ophthalmische Linse mit progressiv sich ändernder Brechkraft, wobei ein
Linsenteil einen oberen kugelförmigen Teil mit einer vorgegebenen ersten Brechkraft für Weitsicht, einen
unteren kugelförmigen Teil mit einer vorgegebenen zweiten Brechkraft für Nahsicht und einen mittleren
Teil, der zwischen den beiden erstgenannten Teilen liegt, vorsieht und dessen Brechkraft sich kontinuierlich
vom Wert der ersten Brechkraft zu dem der zontalem Abstand vom Progressionsmeridian im
wesentlichen gleich groß sind.
Bei manchen Anwendungsfällen ist es von Vorteil, wenn die aberrationsfreie Zone für Fernsicht sich
schläfenseitig auch noch bis unterhalb der horizontal verlaufenden Meridianebene erstreckt. Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung des Gegenstands der Erfindung wird daher der nasenseitige obere sphärische
Teil nach unten von der horizontal verlaufenden
zweiten Brechkraft längs eines Progressionsmeridians io Meridianebene begrenzt, während schläfenseitig die
ändert, so daß der mittlere Teil sich mit einer Meridian- Meridianebene nach unten geneigt ist.
Ebene schneidet, die die optische Achse der Linse
enthält, wobei sich der Progressionsmeridian von der
Ebene schneidet, die die optische Achse der Linse
enthält, wobei sich der Progressionsmeridian von der
Schläfenseite zur Nasenseite der Linse neigt und der
mittlere Teil seitlich von Aberrationszonen begrenzt ist.
Zur Erzielung einer progressiv sich ändernden Brechkraft geht man bei derartigen ophthalmischen
Linsen von einem kugelförmigen oberen Teil mit einer ersten Brechkraft für Weitsicht aus, an den sich ein
mittlerer Teil anschließt, dessen Brechkraft sich kontinuierlich ändert und in die eines unteren Teiles
für Nahsicht übergeht, der wiederum kugelförmig ausgebildet ist. Durch die sich kontinuierlich ändernde
Brechkraft der Linse in der Ubergangszone werden seitlich dieses mittleren Teils Aberrationszonen geschaffen,
die für das Sehen nachteilig sind.
Bei einer vorbekannten Linse mit den eingangs angegebenen Merkmalen, bei der also der Progressionsmeridian
von der Schläfenseite nach unten zur Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer
Matrize für eine der vorstehend beschriebenen Linsen ist dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Koordinaten
einer ersten und einer zweiten Linsenfläche bestimmt werden, wobei beide Koordinaten längs des
Progressionsmeridians und seiner Verlängerung gleiche Werte aufweisen und wobei die aberrationsfreie Zone
der zweiten Linsenfläche einen kleineren Sektor umfaßt als die aberrationsfreie Zone der ersten Linsenfiäche,
worauf die Koordinaten des von den Verlängerungen begrenzten, nasenseitigen Teiles der ersten
Linsenfläche mit den Koordinaten des von den Verlängerungen begrenzten, schläfenseitigen Teiles der
zweiten Linsenfläche durch Nebeneinanderstellen zu den Koordinaten der Oberfläche der Matrize kombiniert
werden. Hierzu werden also in einem beliebigen, vorzugsweise in einem Polarkoordinatensystem, zunächst
zwei Linsenoberflächen bestimmt, die den
Nasenseite geneigt verläuft, sind die sich seitlich des 30. gleichen Progressionsmeridian aufweisen. Durch diese
mittleren Teils erstreckenden Aberrationszonen bezüglich dieses geneigten Progressionsmeridians symmetrisch
aufgebaut. Bei horizontalen Augenbewegungen, wie sie beispielsweise beim Lesen entstehen,
werden die Sehstrahlen homologer Punkte der beiden Augengläser also, abgesehen von einem verhältnismäßig
schmalen mittleren Bereich, verschieden gebrochen, so daß bei beidäugigem Sehen hier nur
dieser schmale Bereich für ein ungestörtes Sehen zur Verfügung steht. Der Grund hierfür ist darin zu
sehen, daß Punkte, die symmetrisch zu der durch die optische Achse gehenden Senkrechten zur Horizontalen
liegen, außerhalb dieses schmalen Bereichs verschiedene Aberrationswerte aufweisen.
Bei einer anderen bekannten Linse mit senkrecht zur Horizontalen verlaufendem Progressionsmeridian
hat man diesen um einen kleinen Abstand zur Nasenseite hin versetzt. Der nutzbare Bereich einer aus
diesen Linsen hergestellten Brille ist dadurch etwas Bedingung ist es möglich, die Werte der Endlinse
durch eine Kombination von zwei Linsenhälften zu erreichen, von denen die eine Hälfte der ersten Linse
und die andere Hälfte der zweiten Linse entstammt. Die beiden Wertetabellen ergeben also Werte, die
sich längs des Progressionsmeridians kontinuierlich aneinander anschließen. Die beiden Linsenflächen
unterscheiden sich durch die Größe ihrer aberrationsfreien Zonen und damit auch ihrer Zonen mit Aberrationen.
Und zwar wird in der Tabelle der kombinierten Linsen für die schläfenseitige Hälfte eine
Linsenfläche mit einer kleinen aberrationsfreien Zone genommen, während für die nasenseitige Fläche die
entsprechende Linsenfläche eine große aberrationsfreie Zone aufweist. Da in der kombinierten Linsenfläche
somit eine große Zone mit Aberrationen gegeben ist, sind die dort herrschenden übergänge verhältnismäßig
sanft und gestatten ein weites schläfenseitiges Sehen. Nasenseitig liegen entsprechend starke
verbreitert worden, weil das Auge beim Wandern vom 5° Aberrationen vor, die jedoch auf ein kleines Gebiet
Betrachten eines im Unendlichen befindlichen Punktes zu einem Nahpunkt sich gleichzeitig nasenseitig und
nach unten bewegt.
Ferner ist es vorbekannt, den Progressionsmeridian im mittleren Teil zur Nasenseite hin zu
krümmen, wodurch ebenfalls eine gewisse Verbreiterung dieses Sichtbereichs erzielt wird.
Ausgehend von der eingangs genannten Linse liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese so weiterzubilden,
daß sich im mittleren Bereich der Linse, der also dem Nahbereich entspricht, ein möglichst
großes seitliches Gesichtsfeld ergibt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der obere spärische Teil der Linse nach
unten in an sich bekannter Weise von der horizontal verlaufenden Meridianebene begrenzt wird und daß
die Oberfläche des mittleren Teils so ausgebildet ist, daß die Aberrationen an Stellen mit gleichem horibeschränkt
sind. Dies ist zulässig, da die Nase als das seitliche Sehen begrenzender Schirm wirkt.
Zur Herstellung einer Linse mit überall horizontal verlaufender Meridianebene wird mit Vorteil eine
zweite Linsenfläche verwendet, deren aberrationsfreie Zone von einem Sektor begrenzt ist, der von der
optischen Achse der Linse auch schläfenseitig horizontal verläuft, während der entsprechende Sektor
der ersten Linsenfläche von der optischen Achse der Linse aus nasenseitig ebenfalls horizontal liegt. In
der Kombination dieser beiden Linsenhälften ergibt sich also eine Begrenzung für den oberen kugelförmigen
Teil, die durch die Meridianebene gegeben ist, welche die optische Achse der Linse enthält.
Soll eine Brille konstruiert werden, deren Weitsichtzone sich schläfenseitig zusätzlich nach unten
erstreckt, so wird mit Vorteil eine zweite Linsenfläche verwendet, deren aberrationsfreie Zone von einem
Sektor begrenzt ist, welcher von der optischen Achse der Linse aus schläfenseitig nach unten geneigt verläuft,
während die aberrationsfreie Zone der ersten Linsenhälfte von der optischen Achse aus wie bei dem
vorigen Beispiel nasenseitig horizontal verläuft.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei die bekannten
Linsen ebenfalls kurz dargestellt sind. Es zeigt
F i g. 1 schematisch von oben gesehen zwei mit ophthalmischen Linsen für Fernsicht und Nahsicht
bewaffnete Augen zur Darstellung des Verlaufs der Sehachsen,
F i g. 2 das linke Glas der F i g. 1 von vorn gesehen, F i g. 3 bis 5 vorbekannte Linsenformen,
F i g. 6 eine Linse nach der Erfindung,
F i g. 7 bis 9 eine erste und eine zweite Linse, die zu einer neuen Linse kombiniert werden,
F i g. 10 eine andere Ausführungsform einer zweiten Linse und
Fig. 11 eine Darstellung entsprechend F i g. 9,
bei der jedoch die Linsen nach F i g. 7 und 10 kombiniert worden sind.
An Hand von F i g. 1 und 2 sei zunächst der Schnittpunkt des Sehstrahls eines mit einer Brille
bewaffneten Auges betrachtet, wobei das Auge von der Betrachtung eines im Unendlichen befindlichen
Gegenstandes zu einem Nahpunkt wandert. F i g! 1 zeigt hierzu zwei Augen eines Patienten mit den
Zentren O1 und O2, deren Sehstrahl vom Unendlichen
zu einem Punkt P wandert, der etwa 30 cm vom Betrachter entfernt liegt. Aus F i g. 1 ist dabei ersichtlich,
daß die Sehstrahlen dabei zueinander konvergieren.
F i g. 2 zeigt die Kurve C, die der Schnittpunkt des Sehstrahls auf der linken Linse nach F i g. 1 dabei
beschreibt. Dieser Schnittpunkt wandert von einem PunktBl, der beim Betrachten des Unendlichen
geschnitten wird, auf einer leicht gebogenen Linie zu einem Punkt Al, der der Nahsicht entspricht. Es ist
üblich, den optischen Mittelpunkt des Glases auf Bl zu legen.
Es ergibt sich also, daß die Sicht zwischen den PunktenBl und Al, also beim Wandern des Auges
von einem Punkt im Unendlichen zum Punkt P um so besser wird, je besser die im mittleren Bereich
relativ geradlinige aberrationsfreie Zone beiderseits der Kurve C zentriert ist. Um dieses Ergebnis zu erreichen,
sind mehrere Lösungen bekannt.
Gemäß Fig. 3 ist ein MeridianMMl des Glases
um einen Winkel i geneigt, wobei die Tangente dieses Winkels gleich -?- ist. Dabei bedeutet α den horizontalen
Abstand und b den vertikalen Abstand der Punkte Al und Bl (vgl. F i g. 2).
Diese Linse ergibt für den mittleren Sichtbereich gute Verhältnisse, jedoch hat sie den Nachteil, daß
auf der nasalen Seite (rechts in F i g. 3) eine für den Blick in die Ferne unzulässige Aberrationszone α
über die horizontale Achse X-X hinausreicht.
Gemäß Fig. 4 ist auch der MeridianMMl des
Glases um einen Betrag in der Größenordnung von
γ zur Nasenseite verlagert worden. Hierbei bleibt
der Blick in die Ferne zwar unbeeinträchtigt, jedoch hält im mittleren Bereich und insbesondere im Nahbereich
der Weg der visuellen Achse niemals einen gleichen Abstand von den in der Zeichnung schraffiert
angegebenen Aberrationszonen ein, was insbesondere bei horizontalen Augenbewegungen eine erhebliche
Beeinträchtigung ergibt.
F i g. 5 zeigt eine weitere vorbekannte Linse, bei der der Meridian im Augenblick der Erzeugung gekrümmt
wurde. Obwohl der Meridian MMl hierbei durch die Punkte Al und Bl verläuft, entfernt er
sich von der Kurve C um einen unzulässigen Abstand/?. Außerdem ist die mechanische Bearbeitung
kompliziert, so daß es nur schwer möglich ist, andere Verformungen des Meridians zu finden.
F i g. 6 zeigt eine nach der Erfindung gefertigte Linse. Dieses Glas wird von zwei Oberflächen mit
konstanten Brechkräften ausgehend auf folgende Weise erhalten: Man berechnet zunächst eine Linse,
die an jeder Seite des geneigt verlaufenden Meridians MMl, der sich nach unten zur Nase hin erstreckt,
eine sphärische aberrationsfreie obere Zone eln + els
und eine sektorförmige untere Zone e2„ + e2s enthält
(vgl. F i g. 7). Die sektorförmige untere Zone repräsentiert ein Gebiet mit progressiver Brechkraft längs
des MeridiansMMl, und zwar von Bl nach Al
mit seitlichen Aberrationen und mit einer konstanten Brechkraft von Al nach Ml. Bei der durch diese
Werte gegebenen Linse führt die verminderte Amplitude der Ubergangszonen zu beträchtlichen Diskontinuitäten,
die starke Aberrationen bewirken, wodurch auch Nebenbilder erscheinen. Das Tragen einer
derartigen Linse kann also sehr gefährlich sein, wobei lediglich die der Nase benachbarte Zone durch den
von der Nase gebildeten Schirm geschützt ist.
F i g. 8 zeigt eine zweite Linsenfläche F, die im Prinzip auf die gleiche Weise bestimmt wird wie die
Fläche E der Linse nach F i g. 7. In F i g. 8 ist die aberrationsfreie obere Zone durch die Flächen fis+fin
gegeben. Diese aberrationsfreie Zone ist erheblich kleiner ausgebildet als die entsprechende Zone els+eln
der Fläche E. Die Werte beider Flächen nach F i g. 7 und 8 sind längs des Meridians MMl einander
gleich. Die Zone f2s+f2n weist dasselbe Progressionsgesetz wie die Zone e2s + e2n der Fläche £ auf. Ihre
Oberfläche ist jedoch größer, so daß Aberrationen im Ubergangsbereich zwischen den Zonen fis+fln
und /2 s +/2 „ ausgedehnter, dafür aber schwächer,
sind. Die Ausbildung irregärer Streubilder in der schläfenseitigen Zone (f2s) ist also verringert.
In einem weiteren Schritt werden die Werte der nasenseitigen Zonen der Fläche E der Fig. 7 {et „+^2 „)
mit den Werten der schläfenseitigen Zonen der Fläche F nach F i g. 8 (fls+f2s) zu einer Wertetabelle
für eine Oberfläche kombiniert. Dies zeigt F i g. 9. Das Ergebnis einer derartigen Kombination
entspricht der Linse nach F i g. 6, in der die Aberrationszonen schraffiert eingezeichnet sind. Daraus
ist ersichtlich, daß sich oberhalb der Horizontalen X-X keine Aberrationen befinden und daß in der
Ubergangszone horizontal vom Meridian MMl gleich weit entfernte Punkte etwa gleich starke Aberrationen
besitzen. Die linke schraffierte Zone in F i g. 6 entspricht der Aberrationszone f2s der F i g. 8,
während die rechte schraffierte Zone der F i g. 6 der Aberrationszone e2 „ der F i g. 7 entspricht.
In ähnlicher Weise wird die in F i g. 11 dargestellte
Linse erhalten. Diese entspricht der Linse nach F i g. 6, wobei der obere sphärische Teil der Linse
schläfenseitig, jedoch nicht durch den entsprechenden Teil der Meridianebene X-X, sondern durch den
dort nach unten geneigten Sektor Bl-D begrenzt wird. Diese Linse nach Fig. 11 wird durch eine
Kombination der schläfenseitigen bzw. nasenseitigen Linsenhälften nach Fig. 10 bzw. 7 erhalten. Die
Linsenfläche nach Fig. 10 (G) besitzt eine sphärische
Zone gis+ gin, wobei das Gebiet mit progressiver
Brechkraft g? s + g2 „ gleich groß ausgebildet ist. Durch
eine Kombination der Flächen eln + e2n mit den
Flachen gis + g2s erhält man die Linsenfläche nach
Fig. 11. Das so konstruierte Glas gestattet beispielsweise dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges die Beobachtung
eines seitlichen Rückspiegels.
Es ist ersichtlich, daß die Flächen der Aberrationszonen je nach dem Verwendungszweck vergrößert
oder verkleinert werden können. Auch können diese Zonen verlegt werden. Insbesondere ist es möglich,
ihre obere Grenze von der Achse X-X nach unten zu verlegen.
10
Claims (5)
1. Ophthalmische Linse mit progressiv sich ändernder Brechkraft, wobei ein Linsenteil einen
oberen kugelförmigen Teil mit einer vorgegebenen ersten Brechkraft für Weitsicht, einen unteren
kugelförmigen Teil mit einer vorgegebenen zweiten Brechkraft für Nahsicht und einen mittleren Teil,
der zwischen den beiden erstgenannten Teilen liegt, vorsieht und dessen Brechkraft sich kontinuierlich
vom Wert der ersten Brechkraft zu dem der zweiten Brechkraft längs eines Progressionsmeridians
ändert, so daß der mittlere Teil sich mit einer Meridianebene schneidet, die die optische
Achse der Linse enthält, wobei sich der Progressionsmeridian von der Schläfenseite zur Nasenseite
der Linse neigt und der mittlere Teil seitlich von Aberrationszonen begrenzt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß der obere sphärische Teil der Linse nach unten in an sich bekannter
Weise von der horizontal verlaufenden Meridianebene (X-X) begrenzt wird und daß die Ober-
fläche des mittleren Teils [Bl-Al) so ausgebildet ist, daß die Aberrationen an Stellen mit gleichem
horizontalem Abstand vom Progressionsmeridian (MMl) im wesentlichen gleich groß sind.
2. Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nasenseitige obere sphärische
Teil nach unten von der horizontal verlaufenden Meridianebene [X-X) begrenzt wird, während
schläfenseitig die Meridianebene nach unten geneigt ist (vgl. Fig. 11).
3. Verfahren zur Herstellung einer Matrize für eine Linse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Koordinaten einer ersten und einer zweiten Linsenfläche
(E bzw. jF, G) bestimmt werden, wobei beide
Koordinaten längs des Progressionsmeridians (41-Bl) und seiner Verlängerungen (M-Ml) gleiche
Werte aufweisen und wobei die aberrationsfreie Zone Uis+Λ«, gis +Sm) der zweiten Linsenfläche
(F, G) einen kleineren Sektor umfaßt als die aberrationsfreie Zone (ex s + eln) der ersten Linsenfläche
(E), worauf die Koordinaten des von den Verlängerungen (M-Ml) begrenzten, nasenseitigen
Teiles der ersten Linsenfläche (E) mit den Koordinaten des von den Verlängerungen begrenzten, *
schläfenseitigen Teiles der zweiten Linsenfläche t (F,G) durch Nebeneinanderstellen zu den Koordinaten
der Oberfläche der Matrize kombiniert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aberrationsfreie Zone
(els + eln bzw. fis+fi„) der ersten bzw. der
zweiten Linsenfläche (E bzw. F) von jeweils einem Sektor begrenzt ist, der von der optischen Achse
(Bl) der Linse aus schläfenseitig bzw. nasenseitig horizontal verläuft.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aberrationsfreie Zone
fels + £i J der zweiten Linsenfläche (G) von einem
Sektor begrenzt ist, der von der optischen Achse (Bl) der Linse aus schläfenseitig nach unten geneigt
verläuft, während die aberrationsfreie Zone (els, ex „) der ersten Linsenhälfte (E) von der optischen
Achse (Bl) aus nasenseitig horizontal verläuft.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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1972
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