DE60037844T2 - Progressive Additionslinsen mit regressiven Oberflächen - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf multifokale Augengläser. Insbesondere schafft die Erfindung progressive Additionsgläser, die regressive Oberflächen aufweisen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Verwendung von Augengläsern für die Korrektur von Fehlsichtigkeit ist wohlbekannt. Zum Beispiel werden multifokale Gläser, wie z. B. progressive Additionsgläser ("PALs", progressive Additionslinsen) für die Behandlung von Altersweitsichtigkeit verwendet. Die meisten herkömmlichen PALs werden gefertigt, indem auf der konvexen Oberfläche des Glases progressiv veränderte Krümmungsradien platziert werden, um Basiskurven zu schaffen, die Fern-, Zwischen- und Nahsichtleistungszonen entsprechen. Typischerweise sind die Fernleistung, eine zylindrische Leistung für die Korrektur eines Astigmatismus des Glasträgers, und die Achse des Zylinders auf der konkaven Oberfläche des Glases vorgesehen.
  • PALs sind für die Träger attraktiv, da die Gläser frei von sichtbaren Absätzen zwischen den Zonen unterschiedlicher optischer Leistung (optischer Kraft) sind, die bei anderen Typen multifokaler Gläser auftreten, wie z. B. bifokalen und tifokalen Gläsern. Ein inhärenter Nachteil von PALs ist jedoch unerwünschter Astigmatismus bzw. Astigmatismus, der durch eine oder mehrere der Glasoberflächen eingebracht wird. Im Allgemeinen ist der unerwünschte Astigmatismus an einer Seite der Nah- und Zwischensichtzonen der Gläser angeordnet und erreicht ein örtliches Maximum, das näherungsweise der dioptrischen Nahsichtadditionsleistung des Glases entspricht.
  • US 5.644.374 offenbart eine Sehkraftkorrekturvorrichtung mit veränderlichem Fokus, in der mehrere optische Gläser einander überlagert sind, und in der eine Brechungsleistung verändert wird, in dem die Gläser in Richtung der überlagerten Oberflächen relativ verschoben werden. Eines der mehreren Gläser kann eine progressive Oberfläche aufweisen, und ein weiteres der mehreren Gläser eine regressive Oberfläche aufweisen.
  • US 5.771.089 offenbart ein progressives Brillenglas, bei dem eine Oberfläche für die Kompensation des Oberflächenastigmatismus vorgesehen ist.
  • Es wurde viele Glasentwürfe ausprobiert, bei dem Versuch, unerwünschten Astigmatismus zu reduzieren. Obwohl die PAL-Entwürfe des Standes der Technik eine gewisse minimale Verringerung des unerwünschten Astigmatismus bereitstellen, bleiben jedoch große Bereiche an den Glasrändern aufgrund des Astigmatismus unbrauchbar. Es besteht daher weiter Bedarf an einem PAL, das unerwünschten Astigmatismus reduziert.
  • Beschreibung der Erfindung und ihrer bevorzugten Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung schafft progressive Additionsgläser, sowie Verfahren zu deren Entwurf und Herstellung. Die Gläser der Erfindung weisen im Vergleich zu Gläsern des Standes der Technik einen reduzierten unerwünschten Astigmatismus auf. Außerdem sind die Fernsichtzonenbreite und die minimale Kanalbreite der Gläser der Erfindung im Vergleich zu PALs des Standes der Technik funktional unbeeinflusst.
  • Für die Zwecke der Erfindung ist mit "Kanal" der Sichtkorridor bezeichnet, der frei von unerwünschtem Astigmatismus von etwa 0,75 Dioptrien oder mehr ist, wenn das Auge des Trägers von der Zwischensichtzone zu der Nahsichtzone und zurück wandert. Mit "Glas" ist irgendein Augenglas gemeint, einschließlich und ohne Einschränkung Brillengläsern, Kontaktlinsen, Intraokularlinsen und dergleichen. Das Glas der Erfindung ist vorzugs weise ein Brillenglas.
  • Es ist eine Feststellung der Erfindung, das progressive Gläser mit reduziertem unerwünschten Astigmatismus konstruiert werden können, indem progressive Additionsoberflächen und regressive Oberflächen kombiniert werden. In einer Ausführungsform schafft somit die Erfindung ein multifokales Augenglas, das eine oder mehrere progressive Additionsoberflächen und eine oder mehrere regressive Oberflächen umfasst. Jede Oberfläche weist eine dioptrische Additionsleistung auf, wobei die gesamte dioptrische Additionsleistung, oder Additionsleistung, des Glases die Summe der dioptrischen Additionsleistungen der progressiven Additionsoberflächen und der regressiven Oberflächen ist.
  • Mit "progressive Additionsoberfläche" wird eine kontinuierliche, asphärische Oberfläche bezeichnet, die Fern- und Nahsichtzonen aufweist, wobei eine Zone mit zunehmender dioptrischer Leistung die Fern- und Nahzonen verbindet. Ein Fachmann wird erkennen, dass dann, wenn die progressive Oberfläche die konvexe Oberfläche des Glases ist, die Fernsichtzonenkrümmung geringer ist als die Nahzonenkrümmung, und wenn die progressive Oberfläche die konkave Oberfläche des Glases ist, die Fernkrümmung größer ist als diejenige der Nahzone.
  • Mit "regressive Oberfläche" wird eine kontinuierliche, asphärische Oberfläche bezeichnet, die Zonen für Fern- und Nahsicht aufweist, wobei eine Zone mit abnehmender dioptrischer Leistung die Fern- und Nahzonen verbindet. Wenn die regressive Oberfläche die konvexe Oberfläche des Glases ist, ist die Fernsichtzonenkrümmung größer als diejenige der Nahzone, wobei dann, wenn die regressive Oberfläche die konkave Oberfläche des Glases ist, die Fernkrümmung kleiner ist als diejenige der Nahzone.
  • Mit "dioptrische Additionsleistung" wird das Maß des dioptrischen Leistungsunterschieds zwischen den Fern- und Nahsichtzonen bezeichnet. In den Gläsern der Erfindung ist die dioptrische Additionsleistung der progressiven Additionsoberfläche ein positiver Wert, und diejenige der regressiven Oberfläche ein negativer Wert. Da somit die Additionsleistung des Glases die Summe aus den dioptrischen Additionsleistungen der progressiven und regressiven Oberflächen ist, bewirkt die regressive Oberfläche eine Subtraktion von dioptrischer Additionsleistung von der progressiven Additionsoberfläche.
  • Es ist bekannt, dass eine progressive Additionsoberfläche unerwünschten Astigmatismus in gewissen Bereichen auf der Oberfläche erzeugt. Der unerwünschte Astigmatismus eines Bereiches kann als Vektorgröße mit einem Betrag und einer Orientierungsachse betrachtet werden, die z. B. vom Ort des Astigmatismus auf der Oberfläche abhängt. Eine regressive Oberfläche weist ebenfalls Bereiche unerwünschten Astigmatismus auf, wobei der Betrag und die Achse des Regressivoberflächenastigmatismus durch dieselben Faktoren bestimmt werden, die für den Progressivoberflächenastigmatismus bestimmend sind. Der Betrag des Regressivoberflächenastigmatismus weist jedoch bezüglich des Progressivoberflächenastigmatismus ein entgegengesetztes Vorzeichen auf.
  • Kombinieren einer progressiven Oberfläche mit einem Bereich unerwünschten Astigmatismus mit einer regressiven Oberfläche mit einem vergleichbar angeordneten Bereich unerwünschten Astigmatismus reduziert somit den gesamten unerwünschten Astigmatismus für diesen Bereich des Glases. Der Grund hierfür ist, dass in einem Glas mit einer progressiven Additionsoberfläche und einer regressiven Oberfläche der unerwünschte Astigmatismus des Glases an einem gegebenen Ort gleich der Vektorsumme des unerwünschten Astigmatismus der Oberflächen ist. Da die Beträge des Progressivadditions- und Regressivoberflächenastigmatismus entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, wird eine Reduktion des gesamten unerwünschten Astigmatismus des Glases erreicht. Obwohl die Orientierungsachse des unerwünschten Astigmatismus der regressiven Oberfläche nicht dieselbe sein muss wie diejenige an einem vergleichbaren Ort der progressiven Oberfläche, sind die Achsen vorzugsweise im Wesentlichen gleich, um somit die Reduktion des unerwünschten Astigmatismus zu maximieren.
  • Einer oder mehrere Bereiche von Astigmatismus der progressiven Oberfläche müssen mit einem oder mehreren Bereichen von Astigmatismus der regressiven Oberfläche überlappen, um eine Reduktion des unerwünschten Astigmatismus zu erreichen. Vorzugsweise sind die Fern- und Nahzonen der Oberflächen, sowie die Kanäle aufeinander abgestimmt. Durch Abstimmen der Oberflächen auf diese Weise überlappen ein oder mehrere Bereiche von unerwünschtem Astigmatismus auf der progressiven Oberfläche mit einem oder mehreren solcher Bereiche auf der regressiven Oberfläche. In einer weiteren Ausführungsform schafft die Erfindung ein multifokales Augenglas, das eine oder mehrere progressive Additionsoberflächen und eine oder mehrere regressive Oberflächen umfasst, wobei die Fernsichtzonen, Nahsichtzonen und Kanäle der progressiven und regressiven Oberflächen aufeinander abgestimmt sind.
  • In den Gläsern der Erfindung können die progressiven Additionsoberflächen und die regressiven Oberflächen auf den konvexen oder konkaven Oberflächen des Glases oder in Schichten zwischen diesen Oberflächen vorhanden sein. In einer bevorzugten Ausführungsform bildet die progressive Additionsoberfläche die konvexe Linsenoberfläche, während die regressive Oberfläche die konkave Linsenoberfläche bildet. Es können eine oder mehrere progressive Additionsoberflächen und regressive Oberflächen verwendet werden, jedoch wird vorzugsweise nur eine der jeweiligen Flächen verwendet.
  • Fachleute werden erkennen, dass die progressiven Additionsoberflächen und die regressiven Oberflächen, die in der Erfindung genutzt werden, einem harten oder weichen Ausführungstyp entsprechen können. Mit harter Ausführung ist eine Oberflächenausführung gemeint, in der der unerwünschte Astigmatismus unter den optischen Zentren der Oberfläche und in den den Kanal begrenzenden Zonen konzentriert ist. Eine weiche Ausführung ist eine Oberflächenausführung, in der der unerwünschte Astigmatismus sich in die lateralen Abschnitte der Fernsichtzone erstreckt. Fachleute werden erkennen, dass für eine gegebene dioptrische Additionsleistung der Betrag des unerwünschten Astigmatismus einer harten Ausführung größer ist als derjenige einer weichen Ausführung, da der unerwünschte Astigmatismus der weichen Ausführung über einen weiteren Bereich des Glases verteilt ist.
  • In dem Glas der Erfindung weisen die progressiven Additionsoberflächen vorzugsweise eine weiche Ausführung auf, während die regressiven Oberflächen eine harte Ausführung aufweisen. In einer weiteren Ausführungsform schafft somit die Erfindung ein multifokales Augenglas, das eine oder mehrere progressive Additionsoberflächen und eine oder mehrere regressive Oberflächen umfasst, wobei die eine oder die mehreren progressiven Additionsoberflächen eine weiche Ausführung aufweisen und die eine oder die mehreren regressiven Oberflächen eine harte Ausführung aufweisen. Außerdem weisen die progressiven Additionsoberflächen einen maximalen unerwünschten Astigmatismus auf, der im absoluten Betrag kleiner ist als die dioptrische Additionsleistung der Oberflächen, wobei er für regressive Oberflächen im absoluten Betrag größer ist.
  • Die in den Gläsern der Erfindung genutzten Oberflächen können geschaffen werden, indem irgendein bekanntes Verfahren zur Gestaltung progressiver und regressiver Oberflächen verwendet wird. Zum Beispiel kann kommerziell verfügbare Strahlenverfolgungssoftware verwendet werden, um die Oberflächen zu gestalten. Außerdem kann eine Optimierung der Oberflächen mit irgendeinem bekannten Verfahren durchgeführt werden.
  • Die dioptrische Additionsleistung der progressiven Additionsoberflächen und der regressiven Oberflächen wird auf der Grundlage einer Anzahl von Faktoren gewählt. Zum Beispiel werden die Leistungen auf der Grundlage der gesamten dioptrischen Additionsleistung gewählt, die für das Glas gewünscht ist, sowie auf der Grundlage des unerwünschten Astigmatismus, der mit einer gegebenen dioptrischen Additionsleistung einhergeht. Außerdem wird die minimale Kanalbreite berücksichtigt, die für das Glas erwünscht ist, da die Kanalbreite des Glases schrumpft, wenn die dioptrische Additionsleistung zunimmt. Ferner wird die Fähigkeit zum Erzeugen eines kosmetisch attraktiven Glases oder eines Glases, dessen Dicke und Basiskrümmungen für den Träger akzeptabel sind, berücksichtigt.
  • Die dioptrischen Additionsleistungen für die progressiven Additionsoberflächen, die in der Erfindung verwendet werden, können jeweils unabhängig zwischen etwa +0,01 bis etwa +6,00 Dioptrien, vorzugsweise etwa +1,00 Dioptrien bis etwa +5,00 Dioptrien, und stärker bevorzugt etwa +2,00 Dioptrien bis etwa +4,00 Dioptrien betragen. Die dioptrischen Additionsleistungen der regressiven Oberflächen können jeweils unabhängig etwa –0,01 bis etwa –6,00, vorzugsweise etwa –0,25 bis etwa –3,00 Dioptrien, und stärker bevorzugt etwa –0,50 bis etwa –2,00 Dioptrien betragen.
  • Die Gläser der Erfindung können aus irgendeinem bekannten Material konstruiert sein, das für die Fertigung von Augengläsern geeignet ist. Solche Materialien sind entweder im Handel verfügbar, oder Verfahren für ihre Fertigung sind bekannt. Ferner können die Gläser mit irgendeiner herkömmlichen Linsenfertigungstechnik hergestellt werden, einschließlich und ohne Einschränkung Schleifen, Ganzglasgießen, Formgießen, Thermoformen, Laminieren, Oberflächengießen oder Kombinationen hiervon. Das Glas wird vorzugsweise gefertigt, indem zuerst ein optischer Vorformling oder ein Glas mit einer regressiven Oberfläche hergestellt wird. Der Vorformling kann mit irgendeinen günstigem Mittel hergestellt werden, einschließlich und ohne Einschränkung Spritz- oder Spritzdruckformgießen, Thermoformen oder Gießen. Anschließend wird auf den Vorformling wenigstens eine progressive Oberfläche gegossen. Das Gießen kann mit irgendeinem Mittel ausgeführt werden, wird jedoch vorzugsweise mittels Oberflächengießen durchgeführt, einschließlich und ohne Einschränkung so, wie in den US-Patenten Nrn. 5.147.585 , 5.178.800 , 5.219.497 , 5.316.702 , 5.358.672 , 5.480.600 , 5.512.371 , 5.531.940 , 5.702.819 und 5.793.465 , die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Literaturhinweis eingefügt sind. In einer weiteren Ausführungsform schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines multifokalen Augenglases der vorliegenden Erfindung, umfassend: a) Schaffen wenigstens einer regressiven Oberfläche und wenigstens einer progressiven Additionsoberfläche; und b) Fertigen des multifokalen Augenbrillenglases unter Verwendung der im Schritt a) geschaffenen Oberflächen. Vorzugsweise ist die konkave Oberfläche des optischen Vorformlings eine regressive Oberfläche, während eine progressive Oberfläche auf die konvexe Oberfläche des Vorformlings gegossen wird.
  • Die Erfindung wird durch Betrachtung der folgenden nicht-einschränkenden Beispiele weiter verdeutlicht.
  • Beispiele
  • Beispiele 1–4
  • Das Niveau des maximalen unerwünschten Astigmatismus für einen Bereich dioptrischer Additionsleistungen von VARILUX-COMFORTTM-Gläsern ist in Tabelle 1 gezeigt. Die Gläser weisen eine einzelne progressive Additionsoberfläche weicher Ausführung auf, die auf der konvexen Linsenoberfläche platziert ist. Tabelle 1
    Beispiel dioptrische Additionsleistung der Vorderfläche (D) dioptrische Additionsleistung der Rückseitenfläche (D) Additionsleistung des Glases (D) maximaler Astigmatismus der Vorderfläche (D) maximaler Astigmatismus der Rückseitenfläche (D) maximaler gesamter Astigmatismus (D) Verhältnis maximaler Astigmatismus/Additionsleistung
    1 1,50 0,00 1,50 –1,75 0,00 –1,75 1,16
    2 2,00 0,00 2,00 –2,24 0,00 –2,24 1,12
    3 2,50 0,00 2,50 –2,80 0,00 –2,80 1,12
    4 3,00 0,00 3,00 –3,36 0,00 –3,36 1,12
  • Beispiel 5
  • Eine Linse mit einer konvexen progressiven Additionsoberfläche und einer konkaven regressiven Oberfläche wird hergestellt. Die konvexe progressive Additionsoberfläche weist eine Fernzonenkrümmung von 6,00 Dioptrien, eine Nahsichtzonenkrümmung von 8,50 Dioptrien und eine dioptrische Additionsleistung von +2,50 Dioptrien auf. Die Oberfläche weist eine weiche Ausführung auf, mit einem Bereich des maximalen unerwünschten Astigmatismus von –2,33 Dioptrien. Die konkave regressive Oberfläche weist eine Fernsichtzonenkrümmung von 6,00 Dioptrien, eine Subtraktivzonenkrümmung von 7,00 Dioptrien und eine dioptrische Additionsleistung von –1,00 Dioptrien auf. Die Oberfläche weist eine harte Ausführung auf, mit einem Bereich des maximalen unerwünschten Astigmatismus von +1,50 Dioptrien. Die konvexe Oberfläche und die konkave Oberfläche der Fern- und Nahzonen und Kanäle sind aufeinander abgestimmt, wobei die resultierende Fernsichtleistung des Glases 0,00 Dioptrien beträgt, mit einer Additionsleistung von 1,50 Dioptrien. Der gesamte unerwünschte Astigmatismus des Glases beträgt weniger als derjenige eines Glases des Standes der Technik mit vergleichbarer Additionsleistung.
  • Beispiele 6–8
  • Es werden Gläser gemäß der Erfindung mit dioptrischen Additionsleistungen von +2,00, +2,50 bzw. +3,00 hergestellt. Die Niveaus des unerwünschten Astigmatismus für die Gläser sind geringer als diejenigen für vergleichbare Gläser des Standes der Technik. Tabelle 2
    Beispiel dioptrische Additionsleistung der Vorderfläche (D) dioptrische Additionsleistung der Rückseitenfläche (D) Additionsleistung des Glases (D) maximaler Astigmatismus der Vorderfläche (D) maximaler Astigmatismus der Rückseitenfläche (D)
    5 2,50 –1,00 1,50 –2,33 –1,50
    6 3,00 –1,00 2,00 –2,70 –1,50
    7 3,50 –1,00 2,50 –3,10 –1,50

Claims (9)

  1. Multifokales Augenglas, das eine progressive Additionsoberfläche umfasst, die die konvexe oder die konkave Oberfläche des Glases bildet oder sich in einer Schicht zwischen diesen Oberflächen befindet, dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst: eine regressive Oberfläche, die die konkave oder die konvexe Oberfläche des Glases bildet oder sich in einer Schicht zwischen diesen Oberflächen befindet.
  2. Multifokales Augenglas nach Anspruch 1, wobei die Fernsichtzonen, Nahsichtzonen und Kanäle der progressiven und regressiven Oberflächen abgestimmt sind.
  3. Multifokales Augenglas nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die eine oder die mehreren progressiven Additionsoberflächen eine weiche Ausführung aufweisen und die eine oder die mehreren regressiven Oberflächen eine harte Ausführung aufweisen.
  4. Multifokales Augenglas nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Glas ein Brillenglas ist.
  5. Verfahren zur Herstellung eines multifokalen Augenglases nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, umfassend: a) Schaffen einer regressiven Oberfläche und einer progressiven Additionsoberfläche; und b) Fertigen des multifokalen Augenbrillenglases unter Verwendung der im Schritt a) geschaffenen Oberflächen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei Schritt b) ausgeführt wird durch (i) Herstellen eines optischen Vorformlings mit einer regressiven Oberfläche, und (ii) Gießen einer progressiven Oberfläche auf den optischen Vorformling.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die konkave Oberfläche des optischen Vorformlings eine regressive Oberfläche ist und die eine progressive Oberfläche auf die konvexe Oberfläche des optischen Vorformlings gegossen wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Gießschritt so durchgeführt wird, dass die Fernsichtzonen, Nahsichtzonen und Kanäle der regressiven Oberfläche und der wenigstens einen progressiven Additionsoberfläche abgestimmt sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Fertigungsschritt so durchgeführt wird, dass die Fernsichtzonen, Nahsichtzonen und Kanäle der wenigstens einen regressiven Oberfläche und der wenigstens einen progressiven Additionsoberfläche abgestimmt sind.
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