DE60209114T2

DE60209114T2 - Progressive additionslinsen

Info

Publication number: DE60209114T2
Application number: DE60209114T
Authority: DE
Inventors: V. Edgar Roanoke MENEZES
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2022-03-15
Also published as: MXPA03009238A; RU2284558C2; US20020196410A1; EP1379911A2; CN100370315C; JP2004524582A; JP4223290B2; US20040080711A1; WO2002084382A2; US6709105B2; CA2443990A1; CA2443990C; ATE317560T1; CN1636161A; US6883916B2; DE60209114D1; ES2256458T3; KR20040030578A; EP1379911B1; WO2002084382A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft multifokale ophthalmische Linsen. Insbesondere werden durch die Erfindung Konstruktionen von Gleitsichtlinsen und Linsen, bei welchen die unerwünschte astigmatische Wirkung der Linse im Vergleich zu herkömmlichen Gleitsichtlinsen reduziert ist, bereitgestellt.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die Verwendung von ophthalmischen Linsen für die Korrektur von Ametropie ist wohlbekannt. Zum Beispiel werden multifokale Linsen wie etwa Gleitsichtlinsen (Progressive Addition Lenses, "PALs") zur Behandlung von Presbyopie verwendet. Die Progressionsfläche einer Gleitsichtlinse ermöglicht Fern-, Zwischen- und Nahsicht in einer allmählichen, kontinuierlichen Progression von vertikal zunehmender dioptrischer Wirkung von fernem zu nahem Brennpunkt oder vom oberen zum unteren Ende der Linse.
Gleitsichtlinsen sind für den Träger attraktiv, weil Gleitsichtlinsen frei von den sichtbaren Rändern zwischen den Zonen unterschiedlicher dioptrischer Wirkung sind, welche bei anderen multifokalen Linsen wie etwa bifokalen und trifokalen Linsen zu finden sind. Ein Gleitsichtlinsen anhaftender Nachteil ist jedoch eine unerwünschte astigmatische Wirkung, oder eine astigmatische Wirkung, die durch eine oder mehrere der Flächen der Linse eingeführt oder verursacht wird. Bei Gleitsichtlinsen vom Typ "Hard Design" grenzt die unerwünschte astigmatische Wirkung an den Linsenkanal und die Nahsichtzone. Bei Gleitsichtlinsen vom Typ "Soft Design" erstreckt sich die unerwünschte astigma tische Wirkung in die Fernsichtzone hinein. Im Allgemeinen erreicht die unerwünschte astigmatische Wirkung der Linse bei beiden Konstruktionen an ihrem ungefähren Mittelpunkt oder in dessen Nähe ein Maximum, welches annähernd der zusätzlichen dioptrischen Wirkung der Linse im Nahsichtbereich entspricht.
Es sind viele Konstruktionen von Gleitsichtlinsen bekannt, bei denen mit unterschiedlichem Erfolg versucht wird, eine unerwünschte astigmatische Wirkung zu reduzieren. Eine solche Konstruktion wird im US-Patent Nr. 5,726,734 offenbart und verwendet eine zusammengesetzte Konstruktion, welche berechnet wird, indem die Durchbiegungswerte einer Hard-Design- und einer Soft-Design-Gleitsichtlinsen-Konstruktion kombiniert werden. Die in diesem Patent offenbarte Konstruktion ist so beschaffen, dass die maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung für die zusammengesetzte Konstruktion gleich der Summe der Beiträge des Hard-Design- und des Soft-Design-Bereiches der maximalen lokal begrenzten unerwünschten astigmatischen Wirkung ist. Aufgrund dessen ist die Verringerung der maximalen lokal begrenzten unerwünschten astigmatischen Wirkung, welche durch diese Konstruktion erzielt werden kann, begrenzt.
In der europäischen Patentanmeldung EP 1026533 A2 werden Linsen offenbart, welche eine oder mehrere progressive Additionsflächen und eine oder mehrere Regressionsflächen umfassen. Die Fernsichtzonen, Nahsichtzonen und Kanäle der Progressions- und Regressionsflächen können gleich ausgerichtet sein.
Daher besteht Bedarf an einer Konstruktion, welche noch stärkere Verringerungen der maximalen lokal begrenzten unerwünschten astigmatischen Wirkung ermöglicht als Konstruktionen nach dem Stand der Technik.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Darstellung des Verzerrungsbereiches einer Gleitsichtlinse.
2a ist eine Zylinder-Niveauliniendarstellung der Progressionsfläche, die bei der Linse von Beispiel 1 verwendet wird.
2b ist eine Wirkungs-Niveauliniendarstellung der Progressionsfläche, die bei der Linse von Beispiel 1 verwendet wird.
3a ist eine Zylinder-Karte der Regressionsfläche, die bei der Linse von Beispiel 1 verwendet wird.
3b ist eine Wirkungs-Karte der Regressionsfläche, die bei der Linse von Beispiel 1 verwendet wird.
4a ist eine Zylinder-Niveauliniendarstellung der zusammengesetzten Fläche von Beispiel 1.
4b ist die Wirkungs-Niveauliniendarstellung der zusammengesetzten Fläche von Beispiel 1.
5 ist die Zylinder-Niveauliniendarstellung der konkaven Progressionsfläche von Beispiel 2.
6a ist die Zylinder-Niveauliniendarstellung der Linse von Beispiel 2.
6b ist die Wirkungs-Niveauliniendarstellung der Linse von Beispiel 2.
7a ist die Zylinder-Niveauliniendarstellung einer herkömmlichen Linse.
7b ist die Wirkungs-Niveauliniendarstellung einer herkömmlichen Linse.
8 ist die Zylinder-Niveauliniendarstellung der konkaven progressiven Additionsfläche der Linse von Beispiel 3.
9a ist die Zylinder-Niveauliniendarstellung der Linse von Beispiel 3.
9b ist die Wirkungs-Niveauliniendarstellung der Linse von Beispiel 3.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND IHRER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Durch die vorliegende Erfindung wird eine ophthalmische Linse nach Anspruch 1 bereitgestellt.
Durch die vorliegende Erfindung wird außerdem ein Verfahren zum Konstruieren einer ophthalmischen Linse nach Anspruch 2 bereitgestellt.
Unter "Linse" oder "Linsen" wird eine beliebige ophthalmische Linse verstanden, einschließlich, ohne Einschränkung, Brillengläser, Kontaktlinsen, intraokulare Linsen und Ähnliches. Vorzugsweise ist die Linse der Erfindung ein Brillenglas.
Unter "progressive Additionsfläche" wird eine stetige, asphärische Fläche verstanden, die eine Fern- und eine Nah-Betrachtungszone oder -Sichtzone und eine Zone zunehmender dioptrischer Wirkung, welche die Fern- und die Nahzone verbindet, aufweist. Für einen Durchschnittsfachmann ist klar, dass, wenn die Progressionsfläche die konvexe Fläche der Linse ist, die Krümmung der Fernsichtzone kleiner als die Krümmung der Nahsichtzone ist, und dass, wenn die Progressionsfläche die konkave Fläche der Linse ist, die Krümmung der Fernzone größer als die der Nahzone ist.
Unter "Bereich unerwünschter astigmatischer Wirkung" wird ein Bereich auf der Linsenfläche verstanden, der eine unerwünschte astigmatische Wirkung von etwa 0,25 Dioptrien oder mehr aufweist.
Unter "Regressionsfläche" wird eine stetige, asphärische Fläche verstanden, die eine Fern- und eine Nah-Betrachtungszone oder -Sichtzone und eine Zone abnehmender dioptrischer Wirkung, welche die Fern- und die Nahzone verbindet, aufweist. Wenn die Regressionsfläche die konvexe Fläche der Linse ist, ist die Krümmung der Fernsichtzone größer als die der Nahsichtzone, und wenn die Regressionsfläche die konkave Fläche der Linse ist, ist die Krümmung der Fernzone kleiner als die der Nahzone.
Unter "gleich ausgerichtet" in Bezug auf die Bereiche unerwünschter astigmatischer Wirkung ist zu verstehen, dass die Bereiche unerwünschter astigmatischer Wirkung so angeordnet sind, dass eine teilweise oder im Wesentlichen vollständige Überlagerung oder Übereinstimmung vorhanden ist, wenn die Flächen kombiniert werden, um die zusammengesetzte Fläche zu bilden.
Um eine Progressionskonstruktion zu definieren und zu optimieren, wird traditionell eine Anzahl optischer Parameter verwendet. Zu diesen Parametern gehören Bereiche unerwünschter astigmatischer Wirkung, Bereiche maximaler lokal begrenzter unerwünschter astigmatischer Wirkung, Kanallänge und -breite, Breite von Fernsicht- und Lesezone, Breite der Lesezonenwirkung und normalisierte Linsenverzerrung. Die normalisierte Linsenverzerrung ist die integrierte unerwünschte astigmatische Wirkung der Linse unter dem optischen Mittelpunkt, dem primären Bezugspunkt, dividiert durch die zusätzliche dioptrische Wirkung der Linse. Es wird auf 1 Bezug genommen; für Gleitsichtlinsen kann die normalisierte Linsenverzerrung D_L nach der Gleichung DL = MA/(3AP){AL/2 – AI – πNW 2/4} (I)berechnet werden, wobei: A_L die Fläche der Linse ist; N_W die Breite der Nahsichtzone ist; M_A die maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung ist (der höchste messbare Wert der astigmatischen Wirkung in einem Bereich unerwünschter astigmatischer Wirkung auf einer Linsenfläche); und A_P die dioptrische Wirkung der Linse bei y = –20 mm unter dem primären Bezugspunkt ist. A_I ist die Fläche der Zwischenzone, wo die unerwünschte astigmatische Wirkung kleiner als 0,5 Dioptrien ist, und wird nach der Gleichung AI = IL/2[IW + DW] + (CL – IL)/2[IW + NW] (II)berechnet, wobei: I_W die Breite der Zwischenzone ist, wo die unerwünschte astigmatische Wirkung kleiner als 0,5 Dioptrien ist; D_W und N_W die Breiten der Fernsichtzone (bei y = 0) bzw. der Nahsichtzone (bei y = –20 mm) sind, wo die unerwünschte astigmatische Wirkung kleiner als etwa 0,5 Dioptrien ist; und I_L die Länge entlang der Mitte des Kanals zwischen dem Prismen-Bezugspunkt und der schmalsten Breite in der Zwischenzone ist.
Für die Zwecke von Gleichung II sind die Nahsichtzonenbreite und die Zwischenzonenbreite nicht gleichbedeutend mit Lesezonenbreite und Kanalbreite. Vielmehr beruhen, während Lesezonen- und Kanalbreite auf der Basis eines klinisch relevanten Schwellwertes für gute Sicht definiert sind, die Nahsichtzonen- und die Zwischenzonenbreite von Gleichung II auf einem Schwellwert der astigmatischen Wirkung von 0,5 Dioptrien.
Bei den Linsen der Erfindung ist die normalisierte Linsenverzerrung im Vergleich zu herkömmlichen Gleitsichtlinsen deutlich verringert. Folglich werden durch die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform Gleitsichtlinsen bereitgestellt, welche eine progressive Additionsfläche mit einer normalisierten Linsenverzerrung von weniger als etwa 300 umfassen, hauptsächlich aus einer solchen bestehen und aus mindestens einer solchen bestehen.
Bei den Linsen der Erfindung ist die zusätzliche dioptrische Wirkung, oder die Größe der Differenz der dioptrischen Wirkung zwischen der Fern- und der Nahsichtzone der Progressionsflächenkonstruktion ein positiver Wert und die der Regressionsflächenkonstruktion ein negativer Wert. Folglich bewirkt, da die zusätzliche Wirkung der zusammengesetzten Fläche die Summe der zusätzlichen dioptrischen Wirkung der Progressions- und der Regressionsflächenkonstruktion ist, die Regressionsflächenkonstruktion, dass zusätzliche dioptrische Wirkung von der Progressionsflächenkonstruktion subtrahiert wird.
Es ist bekannt, dass eine progressive Additionsfläche in gewissen Bereichen auf der Fläche eine unerwünschte astigmatische Wirkung erzeugt. Die unerwünschte astigmatische Wirkung eines Bereiches kann als eine vektorielle Größe mit einem Betrag und einer Ausrichtungsachse betrachtet werden, welche zum Teil von der Stelle der astigmatischen Wirkung auf der Fläche abhängt. Eine Regressionsfläche weist ebenfalls Bereiche unerwünschter astigmatischer Wirkung auf, und der Betrag und die Achse der astigmatischen Wirkung der Regressionsfläche werden durch dieselben Faktoren bestimmt, welche für die astigmatische Wirkung der Progressionsfläche bestimmend sind. Die Achse der astigmatischen Wirkung der Regressionsfläche ist jedoch normalerweise orthogonal zu der der astigmatischen Wirkung der Progressionsfläche. Stattdessen kann der Betrag der astigmatischen Wirkung der Regressionsfläche auch als mit dem entgegengesetzten Vorzeichen behaftet wie der der astigmatischen Wirkung der Progressionsfläche auf derselben Achse betrachtet werden.
Folglich bewirkt das Kombinieren einer Progressionsflächenkonstruktion mit einem Bereich unerwünschter astigmatischer Wirkung mit einer Regressionsflächenkonstruktion mit einem vergleichbar angeordneten Bereich unerwünschter astigmatischer Wirkung eine Verringerung der unerwünschten astigmatischen Gesamtwirkung für den betreffenden Bereich, wenn die zwei Konstruktionen so kombiniert werden, dass sie eine zusammengesetzte Fläche einer Linse bilden. Der Grund hierfür ist, dass die unerwünschte astigmatische Wirkung der Linse an einer gegebenen Stelle die Vektorsumme der unerwünschten astigmatischen Wirkungen der Progressions- und der Regressionsflächenkonstruktion ist. Da die Beträge der astigmatischen Wirkungen der progressiven Additionsfläche und der Regressionsfläche entgegengesetzte Vorzeichen aufweisen, wird eine Verringerung der unerwünschten astigmatischen Gesamtwirkung der zusammengesetzten Fläche erzielt. Obwohl die Ausrichtungsachse der unerwünschten astigmatischen Wirkung der Regressionsflächenkonstruktion nicht dieselbe sein muss wie die an einer vergleichbaren Stelle auf der Progressionsflächenkonstruktion, sind die Achsen vorzugsweise im Wesentlichen dieselben, so dass die Verringerung der unerwünschten astigmatischen Wirkung maximiert wird.
Mindestens ein Bereich astigmatischer Wirkung der Progressionsflächenkonstruktion muss zu einem Bereich astigmatischer Wirkung der Regressionsflächenkonstruktion ausgerichtet sein, um eine Verringerung der unerwünschten astigmatischen Wirkung in der zusammengesetzten Fläche zu erzielen. Vorzugsweise sind die Bereiche maximaler lokal begrenzter unerwünschter astigmatischer Wirkung, oder die Bereiche der höchsten messbaren unerwünschten astigmatischen Wirkung der beiden Flächenkonstruktionen zueinander ausgerichtet. Noch besser sind alle Bereiche unerwünschter astigmatischer Wirkung einer Flächenkonstruktion zu denen der anderen ausgerichtet.
Bei einer anderen Ausführungsform sind die Fern- und Nahbereiche der Flächen sowie die Kanäle gleich ausgerichtet. Indem die Flächen auf eine solche Weise ausgerichtet werden, überlappen sich ein oder mehrere Bereiche unerwünschter astigmatischer Wirkung der Progressionsflächenkonstruktion mit einem oder mehreren solchen Bereichen der Regressionsflächenkonstruktion. Bei einer anderen Ausführungsform stellt die Erfindung eine Fläche einer Linse bereit, welche eine oder mehrere progressive Additionsflächenkonstruktionen und eine oder mehrere Regressionsflächenkonstruktionen umfasst, hauptsächlich aus solchen besteht und aus solchen besteht, wobei die Fernsichtzonen, Nahsichtzonen und Kanäle der Progressions- und Regressionsflächenkonstruktionen im Wesentlichen gleich ausgerichtet sind.
Bei den Linsen der Erfindung kann sich die zusammengesetzte Fläche auf der konvexen, konkaven oder beiden Flächen der Linse oder in Schichten zwischen diesen Flächen befinden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bildet die zusammengesetzte Fläche die konvexe Linsenfläche. In der zusammengesetzten Fläche können eine oder mehrere progressive Additions- und Regressionsflächenkonstruktionen verwendet werden, doch vorzugsweise wird nur jeweils eine dieser Flächen verwendet. Bei Ausführungsformen, bei denen eine zusammengesetzte Fläche die Grenzflächenschicht zwischen der konkaven und der konvexen Fläche ist, weisen die für die zusammengesetzte Fläche verwendeten Werkstoffe vorzugsweise Brechzahlen auf, die sich um mindestens etwa 0,01, vorzugsweise um mindestens 0,05, noch besser um mindestens etwa 0,1 unterscheiden.
Für einen Durchschnittsfachmann ist klar, dass die progressiven Additions- und Regressionsflächenkonstruktionen, die bei der Erfindung von Nutzen sind, entweder von einem Hard-Design- oder von einem Soft- Design-Typ sein können. Unter "Hard Design" ist eine Flächenkonstruktion zu verstehen, bei welcher die unerwünschte astigmatische Wirkung unter den optischen Mittelpunkten der Fläche und in den an den Kanal angrenzenden Zonen konzentriert ist. Ein "Soft Design" ist eine Flächenkonstruktion, bei welcher sich die unerwünschte astigmatische Wirkung in die seitlichen Abschnitte der Fernsichtzone hinein erstreckt. Für einen Durchschnittsfachmann ist klar, dass für eine gegebene zusätzliche dioptrische Wirkung der Betrag der unerwünschten astigmatischen Wirkung eines Hard Designs größer ist als der eines Soft Designs, da die unerwünschte astigmatische Wirkung des Soft Designs über einen größeren Bereich der Linse verteilt ist.
Bei der Linse der Erfindung weisen vorzugsweise die progressiven Additionsflächenkonstruktionen ein Soft Design auf, und die Regressionsflächenkonstruktionen weisen ein Hard Design auf. Folglich stellt die Erfindung in einer weiteren Ausführungsform eine Linsenfläche bereit, welche eine oder mehrere progressive Additionsflächenkonstruktionen und eine oder mehrere Regressionsflächenkonstruktionen umfasst, hauptsächlich aus solchen besteht und aus solchen besteht, wobei die eine oder die mehreren progressiven Additionsflächenkonstruktionen Soft Designs sind und die eine oder die mehreren Regressionsflächenkonstruktionen Hard Designs sind. Noch besser weist die progressive Additionsflächenkonstruktion eine maximale unerwünschte astigmatische Wirkung auf, welche dem absoluten Betrag nach kleiner als die zusätzliche dioptrische Wirkung der Flächen ist und, was die Regressionsflächenkonstruktion anbelangt, dem absoluten Betrag nach größer ist.
Die zusammengesetzte Progressionsfläche der Erfindung wird bereitgestellt, indem zuerst eine progressive Additions- und eine Regressionsfläche konstruiert werden. Jede der Flächen wird so konstruiert, dass, wenn sie mit der Konstruktion der anderen Fläche oder Flächen kombiniert wird, um die zusammengesetzte Progressionsfläche zu bilden, im Wesentlichen sämtliche Bereiche maximaler lokal begrenzter unerwünschter astigmatischer Wirkung gleich ausgerichtet sind. Vorzugsweise wird jede Fläche so konstruiert, dass die Maxima der Bereiche unerwünschter astigmatischer Wirkung gleich ausgerichtet sind und, wenn die Konstruktionen der Flächen kombiniert werden, um die Konstruktion der zusammengesetzten Fläche zu erhalten, die zusammengesetzte Fläche eine maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung aufweist, welche mindestens um etwa 0,125 Dioptrien, vorzugsweise um etwa 0,25 Dioptrien kleiner ist als die Summe der absoluten Beträge der Maxima der kombinierten Flächen.
Noch besser wird jede der Progressions- und Regressionsflächen so konstruiert, dass, wenn sie kombiniert werden, um die zusammengesetzte Fläche zu bilden, die zusammengesetzte Fläche mehr als einen Bereich maximaler lokal begrenzter unerwünschter astigmatischer Wirkung auf jeder Seite des Kanals der zusammengesetzten Fläche aufweist. Diese Verwendung mehrerer Maxima bewirkt eine weitere Verringerung der Größe der Bereiche unerwünschter astigmatischer Wirkung auf der zusammengesetzten Fläche. Bei einer noch mehr bevorzugten Ausführungsform bilden die Bereiche maximaler lokal begrenzter unerwünschter astigmatischer Wirkung der zusammengesetzten Fläche Plateaus. Bei einer am meisten bevorzugten Ausführungsform weist die zusammengesetzte Fläche mehr als einen Bereich maximaler lokal begrenzter unerwünschter astigmatischer Wirkung in der Form von Plateaus auf jeder Seite des Kanals der zusammengesetzten Fläche auf.
Ein Durchschnittsfachmann ist in der Lage, die Progressions- und Regressionsflächen zu konstruieren, die verwendet werden, um die zusammengesetzte Flächenkonstruktion zu bilden, indem er irgendeine Anzahl bekannter Konstruktionsverfahren und Gewichtsfunktionen verwendet. Vorzugsweise werden die Flächen jedoch unter Anwendung eines Konstruktionsverfahrens konstruiert, welches die Fläche in eine Anzahl von Abschnitten unterteilt und für jeden Bereich eine Gleichung einer gekrümmten Fläche bereitstellt, wie zum Beispiel im US-Patent Nr. 5,886,766 offenbart wird.
Die Flächenkonstruktionen, die bei den Linsen der Erfindung von Nutzen sind, können unter Anwendung eines beliebigen bekannten Verfahrens zur Konstruktion von Progressions- und Regressionsflächen bereitgestellt werden. Zum Beispiel kann im Handel erhältliche Ray-Tracing-Software verwendet werden, um die Flächen zu konstruieren. Außerdem kann eine Optimierung der Flächen mit irgendeinem bekannten Verfahren durchgeführt werden.
Beim Optimieren der Konstruktionen der einzelnen Flächen oder der zusammengesetzten Fläche kann eine beliebige optische Eigenschaft verwendet werden, um die Optimierung zu steuern. Bei einem bevorzugten Verfahren kann die Breite der Nahsichtzone, die durch die Konstanz des sphärischen oder äquivalenten sphärozylindrischen Brechwertes in der Nahsichtzone definiert ist, verwendet werden. Bei einem anderen bevorzugten Verfahren kann die Größe und Lage der Peaks oder Plateaus der maximalen lokal begrenzten unerwünschten astigmatischen Wirkung verwendet werden. Für die Zwecke dieses Verfahrens wird vorzugsweise die Lage der Peaks und Plateaus außerhalb eines Kreises festgelegt, der einen Ursprung bei x = 0, y = 0 oder dem Anpassungspunkt als seinen Mittelpunkt und einen Radius von 15 mm aufweist. Noch besser ist die x-Koordinate des Peaks so beschaffen, dass |x| > 12 und y < –12 mm ist.
Eine Optimierung kann mit Hilfe irgendeines geeigneten, in der Technik bekannten Verfahrens durchgeführt werden. In den Prozess der Optimierung der Konstruktion können zusätzliche Eigenschaften eines speziellen Trägers der Linse einbezogen werden, darunter unter anderem Schwankungen des Pupillendurchmessers von etwa 1,5 bis etwa 5 mm, Bildkonvergenz in einem Punkt etwa 25 bis etwa 28 mm hinter dem vorderen Scheitelpunkt der Fläche, Vorneigungswinkel von etwa 7 bis etwa 20 Grad und Ähnliches sowie Kombinationen davon.
Die Progressions- und Regressionsflächenkonstruktionen, die verwendet werden, um die zusammengesetzte Progressionsfläche zu bilden, können auf vielfältige Art und Weise ausgedrückt werden, einschließlich und vorzugsweise als Durchbiegungsabweichungen von einer Basiskrümmung, welche entweder eine konkave oder eine konvexe Krümmung sein kann. Vorzugsweise werden die Flächen auf einer Eins-zu-Eins-Basis kombiniert, was bedeutet, dass der Durchbiegungswert Z₁ im Punkt (x, y) einer ersten Fläche zum Durchbiegungswert Z₂ in demselben Punkt (x, y) auf einer zweiten Fläche addiert wird. Mit "Durchbiegung" ist der absolute Betrag des z-Achsen-Abstands zwischen einem Punkt auf einer Progressionsfläche, der sich an den Koordinaten (x, y) befindet, und einem an denselben Koordinaten befindlichen Punkt auf einer sphärischen Bezugsfläche mit derselben Fernwirkung gemeint.
Spezieller werden bei dieser Ausführungsform im Anschluss an das Konstruieren und Optimieren der einzelnen Flächen die Durchbiegungswerte der Flächen addiert, um die zusammengesetzte Flächenkonstruktion zu erhalten, wobei die Addition entsprechend der folgenden Gleichung durchgeführt wird: Z(x, y) = ΣaiZi(x, y), (III)wobei Z die Durchbiegungswertabweichung der zusammengesetzten Fläche von einer Basiskrümmung im Punkt (x, y) ist, Z_i die Durchbiegungsabweichung für die i-te zu kombinierende Fläche im Punkt (x, y) ist und a_i Koeffizienten sind, die verwendet werden, um die einzelnen Durchbiegungstabellen zu multiplizieren. Jeder der Koeffizienten kann ein Wert zwischen etwa –10 und etwa +10, vorzugsweise zwischen etwa –5 und etwa +5, noch besser zwischen etwa –2 und etwa +2 sein. Die Koeffizienten können so gewählt werden, dass der Koeffizient mit dem höchsten Wert zu etwa + oder –1 konvertiert wird, wobei die anderen Koeffizienten dementsprechend skaliert werden, so dass sie kleiner als dieser Wert sind.
Es ist entscheidend, dass die Addition der Durchbiegungswerte unter Verwendung derselben Koordinaten für jede Fläche durchgeführt wird, so dass die für die zusammengesetzte Fläche gewünschten Fern- und Nahwirkungen erhalten werden. Außerdem muss die Addition derart durchgeführt werden, dass kein nicht vorgeschriebenes Prisma in der zusammengesetzten Fläche induziert wird. Folglich müssen die Durchbiegungswerte von den Koordinaten jeder Fläche unter Verwendung der geeigneten Koordinatensysteme und Koordinatenursprünge addiert werden. Vorzugsweise ist der Ursprung, der die Basis des Koordinatensystems bildet, der Prismenbezugspunkt der Oberfläche, oder der Punkt der kleinsten Prismenwirkung. Es ist am besten, die Durchbiegungswerte einer Fläche relativ zu der anderen entlang einer Menge von Meridianen mittels einer konstanten oder einer variablen Größe zu berechnen, bevor die Operation der Addition durchgeführt wird. Die Berechnung kann entlang der x-y-Ebene, entlang einer sphärischen oder asphärischen Basiskurve oder entlang einer Linie in der x-y-Ebene erfolgen. Stattdessen kann die Berechnung auch eine Kombination von Winkelverschiebungen und linearen Verschiebungen sein, um Prismenwirkung in die Linse einzuführen.
Die Fern- und Nahwirkung für die Progressions- und Regressionsflächenkonstruktionen werden derart gewählt, dass, wenn die Konstruktionen kombiniert werden, um die zusammengesetzte Fläche zu bilden, die Wirkungen der Linse diejenigen sind, die benötigt werden, um die Sehschärfe des Trägers zu korrigieren. Die zusätzliche dioptrische Wirkung für die in der Erfindung verwendeten progressiven Additionsflächenkonstruktionen kann jeweils unabhängig etwa +0,01 bis etwa +6,00 Dioptrien, vorzugsweise etwa +1,00 Dioptrien bis etwa +5,00 Dioptrien und noch besser etwa +2,00 Dioptrien bis etwa +4,00 Dioptrien betragen. Die zusätzliche dioptrische Wirkung der Regressionsflächenkonstruktionen kann jeweils unabhängig etwa –0,01 bis etwa –6,00, vorzugsweise etwa –0,25 bis etwa –3,00 Dioptrien und noch besser etwa –0,50 bis etwa –2,00 Dioptrien betragen.
In dem Falle, dass mehr als eine zusammengesetzte Progressionsfläche verwendet wird, um die Linse zu bilden, oder die zusammengesetzte Fläche in Kombination mit einer oder mehreren Progressionsflächen verwendet wird, wird die zusätzliche dioptrische Wirkung jeder der Flächen derart gewählt, dass die Kombination ihrer zusätzlichen dioptrischen Wirkungen in einem Wert resultiert, der im Wesentlichen gleich dem Wert ist, der benötigt wird, um die Nahsehschärfe des Trägers der Linse zu korrigieren. Die zusätzliche dioptrische Wirkung jeder der Flächen kann von etwa +0,01 Dioptrien bis etwa +3,00 Dioptrien, vorzugsweise von etwa +0,50 Dioptrien bis etwa +5,00 Dioptrien, noch besser etwa +1,00 bis etwa +4,00 Dioptrien betragen. Ähnlich werden die dioptrische Fern- und Nahwirkung für jede Fläche derart gewählt, dass die Summe der Wirkungen der Wert ist, der benötigt wird, um die Fern- und Nahsicht des Trägers zu korrigieren. Im Allgemeinen wird die Krümmung der Fernsichtzone für jede Fläche im Bereich von etwa 0,25 Dioptrien bis etwa 8,50 Dioptrien liegen. Vorzugsweise kann die Krümmung der Fernsichtzone einer konkaven Fläche etwa 2,00 bis etwa 5,50 Dioptrien und für eine konvexe Fläche etwa 0,5 bis etwa 8,00 Dioptrien betragen. Die Krümmung der Nahsichtzone wird für jede der Flächen etwa 1,00 Dioptrien bis etwa 12,00 Dioptrien betragen.
In Kombination mit der zusammengesetzten progressiven Additionsfläche oder zusätzlich zu dieser können andere Flächen wie etwa sphärische, torische, asphärische und atorische Flächen verwendet werden, die dazu bestimmt sind, die Linse an das ophthalmische Rezept des Trägers der Linse anzupassen. Außerdem können die einzelnen Flächen jeweils eine sphärische oder asphärische Fernsichtzone aufweisen. Der Kanal oder von unerwünschter astigmatischer Wirkung freie Sichtkorridor von etwa 0,75 oder mehr, wenn das Auge von der Fern- zur Nahsichtzone und zurück gleitet, kann kurz oder lang sein. Die maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung kann sich näher bei der Fern- oder bei der Nahsichtzone befinden. Ferner können Kombinationen irgendwelcher der obigen Varianten verwendet werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Linse der Erfindung eine konvexe zusammengesetzte Fläche und eine konkave progressive Additionsfläche auf. Die konvexe zusammengesetzte Fläche kann ein symmetrisches oder asymmetrisches Soft Design mit einer asphärischen Fernsichtzone und einer Kanallänge von etwa 10 bis etwa 20 mm aufweisen. Die maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung befindet sich näher an der Fern- als an der Nahsichtzone und vorzugsweise beiderseits des Kanals. Noch besser befindet sich die maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung über dem Punkt auf der Fläche, an welchem die zusätzliche dioptrische Wirkung des Kanals der Fläche etwa 50 Prozent der zusätzlichen dioptrischen Wirkung der Fläche erreicht. Die Fernsichtzone ist asphärisiert, um der Fläche eine zusätzliche Pluswirkung von bis zu etwa 2,00 Dioptrien, vorzugsweise von bis zu etwa 1,00 Dioptrien, noch besser von bis zu etwa 0,50 Dioptrien zu verleihen. Die Asphärisierung kann außerhalb eines Kreises vorliegen, dessen Mittel punkt der Anpassungspunkt ist und der einen Radius von etwa 10 mm, vorzugsweise von etwa 15 mm, noch besser von etwa 20 mm aufweist.
Die konkave Progressionsfläche dieser Ausführungsform ist eine asymmetrische Konstruktion und vorzugsweise ein asymmetrisches Hard Design mit einer sphärischen Fernsichtzone und einer Kanallänge von etwa 12 bis etwa 22 mm. Die Fernsichtzone ist dazu bestimmt, eine zusätzliche Pluswirkung von weniger als etwa 0,50 Dioptrien, vorzugsweise von weniger als etwa 0,25 Dioptrien zu verleihen. Die maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung befindet sich näher an der Nahsichtzone, vorzugsweise beiderseits der unteren zwei Drittel des Kanals.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Linse der Erfindung eine konvexe zusammengesetzte Fläche und eine konkave Regressionsfläche auf. Bei noch einer weiteren Ausführungsform weist die Linse eine konvexe zusammengesetzte Fläche, eine Regressionsfläche als Zwischenschicht und eine sphärozylindrische konkave Fläche auf. Bei einer weiteren Ausführungsform ist die konvexe Fläche die zusammengesetzte Fläche, eine Regressionsfläche ist eine Zwischenschicht, und die konkave Fläche ist eine herkömmliche progressive Additionsfläche. Bei allen Ausführungsformen ist es entscheidend, dass die Fernsicht-, Zwischen- und Nahsichtbereiche aller Flächen gleich ausgerichtet sind, so dass sie frei von unerwünschter astigmatischer Wirkung sind.
Die Linsen der Erfindung können aus einem beliebigen bekannten Material hergestellt werden, dass für die Herstellung opthalmischer Linsen geeignet ist. Solche Materialien sind entweder im Handel erhältlich, oder es sind Verfahren für ihre Herstellung bekannt. Ferner können die Linsen mit einem beliebigen herkömmlichen Verfahren zur Linsenfertigung hergestellt werden, einschließlich, ohne Einschränkung, Schleifen, Gießen von Linsen im Ganzen, Formpressen, Thermoformen, Laminieren, Oberflächenguss oder Kombinationen davon. Vorzugsweise wird die Linse gefertigt, indem zuerst eine optische Vorform hergestellt wird, oder eine Linse mit einer Regressionsfläche. Die Vorform kann mit beliebigen geeigneten Mitteln hergestellt werden, einschließlich, ohne Einschränkung, Spritzgießen oder Spritzprägen, Thermoformen oder Gießen. Anschließend wird mindestens eine Progressionsfläche an die Vorform angegossen. Das Gießen kann mit beliebigen Mitteln durchgeführt werden, wird jedoch vorzugsweise durch Oberflächenguss durchgeführt, einschließlich, ohne Einschränkung, der Verfahren, die in den US-Patenten Nr. 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 offenbart werden.
Die Erfindung wird nun durch eine Betrachtung der folgenden, nicht einschränkenden Beispiele weiter verdeutlicht.
BEISPIELE
Beispiel 1
Eine konvexe progressive Additionsfläche mit Soft Design wurde als eine Durchbiegungstabelle hergestellt, wobei Z₁ die Durchbiegungswertabweichung von einer Basiskrümmung von 5,23 Dioptrien für die Fernzone bezeichnete. In 2a und 2b sind die Zylinder- und die Wirkungs-Niveauliniendarstellung für diese Fläche abgebildet. Die zusätzliche Wirkung betrug 1,79 Dioptrien mit einer Kanallänge von 13,3 mm und einer maximalen lokal begrenzten unerwünschten astigmatischen Wirkung von 1,45 Dioptrien bei x = –8 mm und y = –8 mm. Der verwendete Prismenbezugspunkt war x = 0 und y = 0, und die Brechzahl (Refractive Index, "RI") betrug 1,56.
Eine Regressionsflächenkonstruktion mit Hard Design wurde für eine konvexe Fläche als eine Durchbiegungstabelle hergestellt, wobei Z₂ die Durchbiegungswertabweichung von einer Basiskrümmung von 5,22 Dioptrien für die Fernzone bezeichnete. In 3a und 3b sind die Zylinder- und die Wirkungs-Niveauliniendarstellung für diese Fläche abgebildet. Die zusätzliche Wirkung betrug –0,53 Dioptrien, die Kanallänge betrug 10,2 mm und die maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung betrug 0,71 Dioptrien bei x = 10 mm und y = –10 mm. Der verwendete Prismenbezugspunkt war x = 0 und y = 0, und die Brechzahl betrug 1,56.
Eine konvexe zusammengesetzte Flächenkonstruktion wurde unter Verwendung von Gleichung III hergestellt, wobei a₁ = a₂ = 1 gesetzt wurde, um die Durchbiegungswertabweichungen zu erzeugen. In 4a und 4b sind die Zylinder- und die Wirkungs-Niveauliniendarstellung für die zusammengesetzte Fläche abgebildet, wobei diese Fläche eine Basiskrümmung von 5,23 Dioptrien und eine zusätzliche Wirkung von 1,28 Dioptrien aufweist. Die zusammengesetzte Fläche enthält einen einzigen Bereich maximaler lokal begrenzter unerwünschter astigmatischer Wirkung, der beiderseits des Kanals angeordnet ist. Die Größe dieses Maximums astigmatischer Wirkung betrug 0,87 Dioptrien, und die Kanallänge beträgt 13,0 mm. Der Bereich astigmatischer Wirkung der zusammengesetzten Fläche befand sich bei x = 10 mm und y = –18 mm. Die maximale astigmatische Wirkung und die normalisierte Verzerrung der zusammengesetzten Fläche waren, ohne dass die anderen optischen Parameter beeinträchtigt waren, wesentlich geringer als die von vergleichbaren Linsen mit zusätzlicher dioptrischer Wirkung nach dem Stand der Technik. Zum Beispiel hat eine Varilux COMFORT^® Linse einen Wert maximaler astigmatischer Wirkung und eine normalisierte Verzerrung von 1,41 Dioptrien bzw. 361 für eine zusätzliche Wirkung von 1,25 Dioptrien, wie in Tabelle 2 angegeben. Für eine Linse mit zusammengesetzter Fläche beträgt die maximale astigmatische Wirkung 0,87 Dioptrien, und die normalisierte Linsenverzerrung der Linse wurde mit 265 berechnet.
Beispiel 2
Eine konkave progressive Additionsfläche wurde unter Verwendung einer Brechzahl des Materials von 1,573, einer Basiskrümmung von 5,36 Dioptrien und einer zusätzlichen Wirkung von 0,75 Dioptrien konstruiert. In 5 ist die Zylinder-Niveauliniendarstellung dieser Fläche abgebildet. Die maximale lokal begrenzte astigmatische Wirkung betrug 0,66 Dioptrien bei x = –16 mm und y = –9 mm. Der verwendete Prismenbezugspunkt befand sich bei x = 0 und y = 0.
Diese konkave Fläche wurde mit der konvexen zusammengesetzten Fläche aus Beispiel 1 kombiniert, um eine Linse mit einer Fernwirkung von 0,08 Dioptrien und einer zusätzlichen Wirkung von 2,00 Dioptrien zu bilden. In der Tabelle sind die hauptsächlichen optischen Parameter dieser Linse aufgelistet (Beispiel 2), und in 6a und 6b sind die Zylinder- und die Wirkungs-Niveauliniendarstellung abgebildet. Die maximale astigmatische Wirkung beträgt 1,36 Dioptrien, was wesentlich weniger ist als bei den Linsen nach dem Stand der Technik, die in der Tabelle 1 als Varilux COMFORT^® (Linse nach Stand der Technik 1) und in 7a und 7b dargestellt sind. Die normalisierte Linsenverzerrung der Linse wurde mit 287 berechnet, was wesentlich weniger ist als bei den Linsen nach dem Stand der Technik von Tabelle 3. Außerdem wird keiner der anderen optischen Parameter beeinträchtigt.
Beispiel 3
Um nachzuweisen, dass es mit dem Konstruktionsansatz der Erfindung möglich ist, bestimmte optische Parameter zu optimieren, speziell die Breite der Lesezonenwirkung, wurde eine konkave progressive Additionsfläche unter Verwendung einer Brechzahl des Materials von 1,573, einer Basiskrümmung von 5,4 Dioptrien und einer zusätzlichen Wirkung von 0,75 Dioptrien konstruiert. In 8 ist die Zylinder-Niveauliniendarstellung dieser Fläche abgebildet. Die maximale lokal begrenzte astigmatische Wirkung betrug 0,51 Dioptrien bei x = –15 mm und y = –9 mm. Der verwendete Prismenbezugspunkt befand sich bei x = 0 und y = 0.
Diese konkave Fläche wurde mit der konvexen zusammengesetzten Fläche aus Beispiel 1 kombiniert, um eine Linse mit einer Fernwirkung von 0,05 Dioptrien und einer zusätzlichen Wirkung von 2,00 Dioptrien zu bilden. In der Tabelle sind die hauptsächlichen optischen Parameter dieser Linse aufgelistet (Beispiel 3), und in 9a und 9b sind die Zylinder- und die Wirkungs-Niveauliniendarstellung abgebildet. Die maximale astigmatische Wirkung beträgt 1,37 Dioptrien, was wesentlich weniger ist bei der Linse nach dem Stand der Technik, die in Tabelle 1 als Varilux COMFORT^® (Linse nach Stand der Technik 1) und in 7a und 7b dargestellt ist. Die normalisierte Linsenverzerrung der Linse wurde mit 289 berechnet, was wesentlich weniger ist als bei den Linsen nach dem Stand der Technik von Tabelle 3. Die niedrigere astigmatische Wirkung der konkaven Fläche glättet die astigmatischen Niveaulinien und vergrößert die Breite der Lesezonenwirkung von 7,4 mm auf 8,6 mm. Keiner der anderen optischen Parameter wird beeinträchtigt. Tabelle 1

Tabelle 2

Claims

Ophthalmische Linse mit einer progressiven Additionsfläche, welche eine aus einer Progressionsfläche und einer Regressionsfläche zusammengesetzte Fläche aufweist, wobei die zusammengesetzte Fläche eine maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung aufweist, welche mindestens um etwa 0,125 Dioptrien kleiner ist als die Summe der absoluten Beträge der maximalen lokal begrenzten astigmatischen Wirkung der Progressions- und der Regressionsfläche.
Verfahren zum Konstruieren einer ophthalmischen Linse mit einer progressiven Additionsfläche, welches die folgenden Schritte umfasst: a.) Konstruieren einer Progressionsfläche, welche mindestens einen ersten Bereich unerwünschter astigmatischer Wirkung aufweist; b.) Konstruieren einer Regressionsfläche, welche mindestens einen zweiten Bereich unerwünschter astigmatischer Wirkung aufweist; und c.) Kombinieren der Konstruktionen der Progressions- und der Regressionsfläche, so dass eine zusammengesetzte Progressionsflächenkonstruktion gebildet wird, wobei der mindestens eine erste und der mindestens eine zweite Bereich unerwünschter astigmatischer Wirkung im Wesentlichen gleich ausgerichtet sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Konstruktionen der Progressions- und der Regressionsfläche jeweils vom Typ "Hard Design", vom Typ "Soft Design" oder eine Kombination davon sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Konstruktionen der Progressions- und der Regressionsfläche jeweils vom Typ "Hard Design" sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Konstruktionen der Progressions- und der Regressionsfläche jeweils vom Typ "Soft Design" sind.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine Fläche, die von der zusammengesetzten Flächenkonstruktion gebildet wird, eine maximale lokal begrenzte unerwünschte astigmatische Wirkung aufweist, welche um etwa 0,125 Dioptrien kleiner ist als die Summe der absoluten Beträge der maximalen lokal begrenzten astigmatischen Wirkung der Progressions- und der Regressionsfläche.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zusammengesetzte Flächenkonstruktion mehr als einen Bereich maximaler lokal begrenzter unerwünschter astigmatischer Wirkung auf jeder Seite des Kanals der zusammengesetzten Fläche aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Konstruktionen der Progressions- und der Regressionsfläche als Durchbiegungsabweichungen von einer Basiskrümmung ausgedrückt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Basiskrümmung eine konkave Krümmung oder eine konvexe Krümmung ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei Schritt c.) ausgeführt wird, indem die Durchbiegungswerte der Konstruktion der Progressionsfläche und Regressionsfläche entsprechend der folgenden Gleichung addiert werden: Z(x, y) = ΣaiZi(x, y), (I)wobei Z die Durchbiegungswertabweichung der zusammengesetzten Fläche von einer Basiskrümmung im Punkt (x, y) ist, Z_i die Durchbiegungsabweichung für die i-te zu kombinierende Fläche im Punkt (x, y) ist und a_i Koeffizienten sind.