ES2197481T5

ES2197481T5 - Elementos de lentes ópticas con alta curvatura.

Info

Publication number: ES2197481T5
Application number: ES98933369T
Authority: ES
Inventors: Kevin Douglas O'connor; Anthony Dennis Miller
Original assignee: Carl Zeiss Vision Australia Holdings Ltd; Sola International Pty Ltd
Current assignee: Carl Zeiss Vision Australia Holdings Ltd
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: EP0988574A1; US6364481B1; JP4263351B2; ATE238573T1; EP0988574B2; DE69813803T3; HK1026947A1; DE69813803D1; CA2283176A1; NO993080L; AU8325598A; NO993080D0; BR9808889B1; BR9808889A; DE69813803T2; WO1999004307A1; IL125390A; AU731109B2; EP0988574B1; ES2197481T3

Abstract

La invención se refiere a un elemento de lente óptica adaptado para ser montado en unas gafas de tipo envolvente, los elementos de la lente incluyen una superficie frontal y trasera capaz de proporcionar una zona óptica (OZ), y una zona periférica temporal (HT) que incluye una corrección de superficie para mejorar el campo de visión general del usuario.

Description

CAMPO DEL INVENTO

El presente invento hace referencia a perfeccionamientos para lentes que se utilizan en gafas tipo envolvente o protectoras, tales como gafas de sol, gafas para proteger el ojo, ya sea transparentes o teñidas, y gafas de seguridad. Mientras que la mayor parte de la siguiente descripción, y de hecho la descripción de los ejemplos, se referirá a lentes planas, hay que entender que las lentes del invento también pueden ser de tipo recetado.

ANTECEDENTES DEL INVENTO

Las gafas de tipo envolvente o protectoras proporcionan tradicionalmente un campo de visión muy amplio, y por tanto suelen ser una elección preferida de gafas, ya sean gafas de sol, gafas de seguridad u otras formas de gafas protectoras, para deportes, protección ocular y similares. En la técnica anterior se conoce el modo de fabricar gafas envolventes planas (sin corrección) que tienen segmentos envolventes diseñados para proteger el ojo de la luz incidente, viento y objetos extraños en el campo de la visión periférica temporal del usuario. Las monturas envolventes para gafas de esta clase, a falta de lentes, permitirían la entrada de luz en el ojo desde amplios ángulos, de hasta unos 120°, a partir de la línea de visión primaria. Sin embargo, las lentes de técnica anterior para gafas de este tipo comprometen el campo de visión afectado por las monturas.

En las gafas envolventes tradicionales no ha sido posible evitar esta reducción de la visión en la zona periférica. Así pues, las gafas envolventes provocan una percepción reducida de los objetos en el campo de visión periférica temporal del usuario (como consecuencia de una reducción en el tamaño del campo visual). Adicionalmente, tales gafas envolventes tradicionales suelen causar por lo menos el desplazamiento de objetos en el campo de visión periférica temporal del usuario, interfiriendo así con la percepción periférica de tales objetos por parte del usuario.

Además, tales gafas envolventes tradicionales también suelen exhibir un grado de borrosidad fuera del eje, experimentado con ángulos de contemplación fuera de la línea primaria de visión.

Gafas de envolventes de la técnica anterior, con elementos de lente óptica con superficie frontal y posterior, se muestran en el documento WO 97/21136 (Oakley, Inc.) y en el documento WO 97/35234, técnica anterior bajo el artículo 54 (3) del Convenio Europeo de Patentes (European Patent Convention – EPC).

El objeto del presente invento es proporcionar lentes para utilizar en gafas de tipo envolventes, lentes que mejorarán el campo de visión periférica del usuario y la percepción periférica de objetos, pretendiendo la mejora restablecer el campo de visión periférica del usuario y la percepción de objetos de manera que sea más cercana a la conseguida cuando no se usan gafas. El invento también tiene por objeto proporcionar lentes que puedan reducir ventajosa y adicionalmente la borrosidad fuera de eje en la zona óptica de las mismas.

Por consiguiente, uno de los objetos del presente invento es resolver, o por lo menos aliviar, uno o más de las dificultades y deficiencias relacionadas con la técnica anterior.

Este objeto se consigue mediante un elemento de lente óptica sumamente curvado que tiene las características de la reivindicación 1 y mediante un procedimiento de fabricación de un elemento de lente óptica sumamente curvado que tiene las características de la reivindicación 17. Desarrollos ventajosos adicionales se establecen en las reivindicaciones subordinadas.

Por tanto, el campo general de visión puede aumentar, por ejemplo, aproximadamente 2,3°, de modo que la corrección superficial compensa por completo los errores prismáticos en la zona temporal periférica.

Preferiblemente, el elemento lente en la zona óptica también incluye una primera corrección para mejorar la visión reduciendo la borrosidad fuera de eje, y/o una segunda corrección en la zona óptica para ayudar a garantizar que la línea primaria de visión no sufre perturbaciones. Ambas de estas otras correcciones preferidas serán descritas más adelante.

La zona óptica del elemento lente es la zona donde se intenta conseguir generalmente una clara visión foveal cuando la línea visual del ojo gira alrededor de su dirección primaria (”directamente al frente”), tal como sucede durante los movimientos característicos del ojo. A este respecto, conviene que la zona óptica incluya por lo menos aquellas partes de la lente que se utilizan durante giros del ojo de hasta 50°en el costado temporal, hasta 45°en el costado nasal, y hasta 30° verticalmente arriba y debajo de la línea primaria de visión del ojo (directamente al frente), con la lente en la posición de empleo.

Preferiblemente, la zona óptica será plana (o de potencia refractiva cero), y la siguiente descripción de las formas de realización preferidas del presente invento, generalmente describirá sólo una configuración plana. Sin embargo, se observará que la zona óptica puede tener una potencia prescrita de menos o más potencia. A tal respecto, la zona óptica del elemento de lente óptica del presente invento puede ser generalmente descrita como incluyendo una prescripción o zona Rx. Entonces la forma de realización en que la zona óptica es plana puede considerarse como un caso específico de ello (Rx de potencia cero). Así, el elemento de lente oftálmica puede ser una lente plana (o de potencia refractiva cero), o una lente de potencia refractiva negativa o positiva.

Antes de describir las diversas características preferidas del elemento lente del presente invento, hay que tener en cuenta que el término “elemento de lente óptica” se refiere a una lente óptica u oftálmica terminada, o una lente laminada formada con un par de elementos de lente que pueden utilizarse para formar un producto de lente óptica. A tal respecto, cuando el elemento de lente óptica incluye una serie de elementos de lente oftálmica, la zona temporal periférica puede comprender un elemento frontal o un elemento posterior. La lente oftálmica puede incluir una superficie esférica, asférica, tórica, atórica o una combinación de las mismas y presentar una corrección astigmática. Además, el elemento de lente óptica puede ser una lente de visión simple, bifocal o progresiva.

Los solicitantes han descubierto que es posible proporcionar un campo de visión ampliado en una lente de tipo envolvente, mientras se permite que la lente forme una zona óptica, y también proporciona una lente que proporciona una protección en la zona de las sienes. Esto se consigue proveyendo una corrección superficial en la zona temporal periférica.

En relación con esta corrección superficial, más allá de la zona óptica (en el costado temporal periférico del elemento de lente), el componente horizontal del prisma (tal como se impone normalmente a una de las superficies de la lente) se reduce de modo suave desde los valores de la base nasal, que son característicos de la zona óptica, a través de sustancialmente cero, hasta los valores de la base temporal, a través de la zona temporal periférica. Esto contrasta con los elementos de lente plano existentes donde la potencia prismática continua aumentado en sentido de la base naval hacia la periferia del elemento lente.

La naturaleza preferida de las correcciones superficiales puede comprenderse fácilmente definiendo un meridiano en un elemento de lente y haciendo referencia al prisma respecto al mismo. Así pues, consideremos un meridiano en un elemento de lente, siendo dicho meridiano horizontal cuando el elemento de lente se halla en posición de uso, y el meridiano pasa por el centro de la lente. Luego, consideremos el componente horizontal del prisma (medido perpendicular a una de las superficies de la lente) en puntos a lo largo de dicho meridiano que queda entre el centro de la lente y el límite temporal de la montura.

Preferiblemente, el valor de este componente horizontal del prisma en el punto de intersección de la línea de visión del vertex y la superficie de la lente será o bien cerca de cero o en una dirección de la base nasal. En todo caso, este componente prismático preferiblemente varía de manera continua a lo largo del meridiano, y alcanza un valor máximo en una dirección a la base nasal en algún punto a lo largo de dicho meridiano. En la forma preferida, el punto de máximo prisma de la base nasal se hallará en, o casi en, el límite de la zona óptica.

Entonces, tal como se ha mencionado antes, en el costado temporal periférico del elemento de lente, más allá del punto de máximo prisma de la base nasal, el componente horizontal del prisma preferiblemente se reduce de valor a por lo menos 0,1 dioptría prismática o menos, más preferiblemente por lo menos a 0,25 dioptría prismática menos que el valor máximo.

En otra forma de realización preferida, el componente horizontal del prisma se reduce suavemente desde el valor de prima máximo en la base nasal una cantidad del orden de 0,1 a 2,5 dioptrías prismáticas, en el extremo temporal del elemento de lente.

Preferiblemente, la reducción en el prisma de la base nasal es del orden de 0,75 a 2,0 dioptrías prismáticas, y más preferentemente del orden de 1,3 a 1,9 dioptrías prismáticas.

Así, en la posición de uso, el nivel del prisma en el extremo límite de visión, es decir en el borde de la montura, se reduce sustancialmente a cero.

El efecto prismático de la lente en la zona periférica temporal es avaluado por el ojo con la lente en la posición de uso en términos de rayos luminosos que entran en la pupila de entrada que está cerca de la posición del iris inmediatamente en la parte frontal de la lente cristalino dentro del globo ocular.

Este es el punto efectivo de abertura a través del cual la luz de las zonas periféricas temporales extremas pasa antes de ser captada por la retina.

Usando como referencia la pupila de entrada, el nivel del componente horizontal del prisma alcanza valores máximos en una dirección a la base nasal en o cerca del límite de la zona óptica. En la zona del costado temporal de la zona óptica, el componente horizontal del prisma se reduce suavemente hasta valores inferiores de la base nasal, a través de sustancialmente cero, hasta valores de la base temporal.

Alternativamente, más allá del punto del máximo prisma de la base nasal, el componente horizontal del prisma permanece sustancialmente constante, lo cual significa un valor de prisma dentro de ± 0,1 dioptría prismática.

Sorprendentemente se ha descubierto que mientras una corrección prismática en la zona periférica temporal puede compensar sustancialmente errores prismáticos por completo, el usuario, cuando utiliza las gafas, puede descubrir una perturbación en su campo del objeto.

Por consiguiente, se prefiere que la colocación y/o grado de aplicación de la corrección prismática periférica sea tal que se reduzca o elimine cualquier percepción de distorsión de imagen periférica o efectos de movimiento/ vestibular por parte de los usuarios.

La experiencia de usuarios ha puesto de manifiesto que un pequeño porcentaje de casos indican reacciones negativas a la aplicación de prisma fuera de base si los cambios afectan demasiado cerca de la zona óptica (o la zona atravesada por la línea de visión durante el giro extremo del ojo) y/o el grado de modificación superficial es demasiado grande o demasiado rápido.

A fin de reducir o eliminar cualquier posibilidad de que los usuarios más sensibles puedan experimentar campos de visión perturbada, es preferible desplazar la modificación superficial más temporalmente y/o reducir el grado, o el porcentaje de cambio, del prisma periférico horizontal.

Por ejemplo, el punto de inicio de la modificación superficial puede ser de 22,5 mm (o 57 grados de giro de ojo). Alternativamente, o además, el grado de corrección prismática puede reducirse a menos del 100%, preferiblemente entorno del 80 al 95% del requerido para eliminar por completo el error prismático en el límite extremo del campo de visión.

En otra forma preferida del presente invento, la superficie frontal y/o posterior del elemento de lente óptico puede incluir además una corrección superficial para compensar, por lo menos parcialmente, errores prismáticos en la línea primaria de visión (la zona de visión “directamente al frente”). Preferiblemente, la corrección superficial puede ser una corrección prismática. Más preferiblemente, la corrección prismática puede ser una corrección de base interior o de base nasal aplicada a la superficie frontal y/o posterior.

De hecho, en una forma preferida del presente invento, las superficies frontal y posterior del elemento de lente están ambas inclinadas entre sí, en el centro de la lente. Preferiblemente, dicha inclinación es tal que cuando la lente se halla en estado de uso, la línea primaria de visión no sufre ninguna desviación angular en un plano horizontal cuando pasa a través de la lente. Normalmente, esto requeriría que la superficie posterior estuviera inclinada con respecto a la superficie frontal aproximadamente 0,4°hacia el costeado nasal de la lente, dando como resultado un prisma de base nasal de aproximadamente 0,4 dioptría, cuando se valora perpendicular a las superficies. Naturalmente, este valor de inclinación dependerá de varios factores tales como la forma de la lente, la inclinación de la montura y el material de la lente.

Por ejemplo, los errores prismáticos de base temporal para visión al frente, que son consecuencia de la observación oblicua a través de superficies inclinadas de lentes sumamente curvadas, puede corregirse con tal prisma de base nasal convencionalmente 0,4 dioptrías prismáticas para un elemento de lente a base 8, hecho de policarbonato y presentando un grosor central de 1,8 mm y una envolvente de 20°.

Teniendo esto presente, se observará que una tal forma incluye una configuración provista de dos correcciones prismáticas, una con relación a la línea primaria de visión y otra con relación a la visión periférica temporal.

Además, la superficies frontal y/o posterior del elemento de lente en la zona óptica pueden ser atóricas, asféricas, tóricas o esféricas, o tener cualquier otra forma compleja. Puede elegirse una superficie asférica o atórica a fin de minimizar el astigmatismo óptico fuera de eje, cualquier error en potencia óptica fuera de eje a partir del plano, o de hecho para minimizar cualquier borrón fuera de eje derivado de dichos errores astigmáticos o de potencia. Normalmente, esto dará como resultado una curva de la superficie posterior que se vuelve más plana, o una curva de la superficie frontal que resulta más empinada lejos del centro de la lente.

Resumiendo, y con relación a las zonas periféricas del elemento de lente, se observará que la luz que entra oblicua a través de superficies sumamente curvadas introduce un prisma de base nasal, que a su vez tiene como consecuencia reducir el campo de visión del usuario. A tal respecto, en algunas lentes envolventes de la técnica anterior, se producirá una pérdida de campo en cada ojo de aproximadamente 2,3°, después unas 4 dioptrías del prisma con una extensión típicamente plana. No obstante, en contraste el elemento de lente óptico reduce la pérdida de campo antes citada sin comprometer el rendimiento óptico de la lente en la zona óptica. Asimismo, otras formas de realización preferidas introducen correcciones adicionales para mejorar la visión en la zona óptica reduciendo la borrosidad fuera de eje, y asegurando que la línea primaria de visión quede sin perturbaciones, lo cual reduce el esfuerzo del ojo.

Alternativamente, la superficie frontal del elemento de lente es apta, con preferencia, para ser montada en una montura de curva de diseño constante entre 6,00 D y 12,00 D o más, pero preferiblemente entre 8,00 D y 9,00 D. Además, la superficie frontal del elemento de lente puede tener una alta curva que se extienda desde el límite nasal al temporal, pero la curva vertical es preferiblemente de 6,00 D o inferior. Así pues, se comprenderá que tales curva verticales permiten adaptar las lentes finales, preferiblemente lentes con cantos, a la forma de la cara del usuario y quedar así más cerca de modo de tipo envolvente (un denominado diseño “tórico”).

Además, a fin de crear una lente en bruto de diámetro efectivamente mayor, apropiado para monturas envolventes que se extienden hacia el borde temporal, el centro de diseño puede estar descentrado en la lente en bruto o alguna distancia de la nariz desde el centro geométrico de la lente, por ejemplo entorno a 10 mm. Esto sitúa el centro de diseño cerca de la línea de visión frontal normal del usuario, al mismo tiempo que consigue que el material adecuado para la lente llene el borde temporal de la montura.

Los elementos ópticos de la lente pueden ser de varias formas, tales como en forma de una lente unitaria apta para ser montada en una montura de tipo envolvente.

En una forma de realización especialmente preferida, se proporciona una montura panorámica o una lente unitaria que tiene un par de elementos de lente ópticos, elementos de lente que proporcionan una corrección real en una zona óptica para el usuario de hasta 50° fuera de eje, y terminan en una zona temporal periférica. Esta forma de realización especialmente preferida mejora la percepción de objetos por parte del usuario en su área de visión periférica, mejora que tiene por objeto restablecer la visión normal (es decir, igual como cuando no se utilizan gafas).

Por consiguiente, en un aspecto preferido del presente invento, se proporciona un elemento de lente óptico

sumamente curvado, tal como se ha especificado antes, en que el elemento de lente es un laminado que incluye: un elemento de lente frontal; y un elemento de lente posterior complementario;

de modo que las obleas de los lentes frontal y posterior del artículo óptico laminado definen

un elemento le lente óptico incluyendo: una superficie frontal y posterior capaz de proporcionar una zona óptica y una zona periférica; teniendo la superficie frontal y/o posterior en la zona temporal periférica una corrección prismática de

modo que el componente horizontal del prisma varia suavemente desde valores de la base nasal a un valor sustancialmente cero a través de la zona;

teniendo la superficie frontal y/o posterior en la zona óptica una corrección prismática en la base nasal para compensar, por lo menos parcialmente, errores prismáticos en la línea primaria de visión del usuario cuando se halla en posición de uso.

Preferiblemente, la superficie frontal y/o posterior incluye además una corrección superficial para ajustar, por lo menos parcialmente, errores ópticos que incluyen errores astigmáticos y de potencia media.

La lente oftálmica puede estar formulada de cualquier material adecuado. Por ejemplo, puede emplearse un material polimérico o vidrio. El material polimérico puede ser de cualquier tipo apropiado. El material polimérico puede incluir un material termoplástico o termoestable. Puede emplearse un material tipo dialil glicol carbonato, por ejemplo CR39 (de PPG Industries). Alternativamente, puede usarse un material de policarbonato.

En un aspecto preferido, el método también puede incluir:

modificar la representación de la superficie de la lente en la zona óptica a fin de proporcionar una corrección prismática en dicha zona óptica de modo que la línea de visión primaria no experimente sustancialmente ninguna desviación angular en un plano horizontal cuando pasa a través del elemento de lente. En otro aspecto preferido, el método todavía puede incluir:

el proporcionar una representación matemática o numérica de una segunda superficie de un elemento de lente óptica que incluye una sección destinada a proporcionar la prescripción desde (Rx) en la zona óptica, y añadir opcionalmente a la misma una representación matemática o numérica de una zona temporal periférica para definir una segunda superficie completa de lente:

opcionalmente hacer girar y/o descentrar la representación de la(s) superficie(s) de la lente para permitir su montaje en una montura adecuada; y

modificar la representación de la(s) superficie(s) de la lente para un ajuste, por lo menos parcial, de errores ópticos inducidos en la zona periférica y en la zona óptica, incluyendo errores astigmáticos y de media de potencia. En relación con estos métodos, hay que tener en cuenta que la referencia “la prescripción deseada (Rx) en

la zona óptica” incluye una prescripción de potencia cero para la forma de realización plana preferida. A tal respecto, cuando un elemento de lente de acuerdo con el presente invento deba tener una potencia distinta a cero, se tendrá en cuenta que pueden ser necesarias pequeñas alteraciones, por parte de un especialista, en las configuraciones aquí descritas.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS

Ahora se describirá el presente invento de modo más completo haciendo referencia a las figuras y ejemplos adjuntos. Sin embargo, hay que entender que la siguiente descripción es únicamente ilustrativa y en modo alguno debe tomarse como una limitación de la generalidad del invento antes descrito.

EN LAS FIGURAS:

La figura 1 es una representación esquemática de coordenadas de lente con relación al ejemplo; La figura 2 es una representación esquemática de parámetros de lente con referencia al ejemplo; La figura 3 es una representación esquemática de un elemento de lente plano, mostrando una pérdida de campo visual en el ángulo Ф de la zona periférica , la pupila de entrada E del ojo, el vertex posterior B de la lente, y el ángulo θ (en el costado del ojo) de un rayo periférico con respecto a la dirección recta de contemplación foveal al frente; La figura 4 nuestra la manera cómo se mide el ángulo de visión B con relación a la pupila de entrada del ojo; La figura 5 muestra el desplazamiento prismático de objetos en que la pérdida de campo es aproximadamente de 2,3°; La figura 6a es una sección horizontal a través de un elemento de lente óptica de acuerdo con el presente invento; La figura 6b es una sección vertical a través de un elemento de lente óptica de acuerdo con el presente invento; La figura 7 es un gráfico del espesor de la sección horizontal (perpendicular a la superficie frontal) respecto a la distancia del centro de diseño de la lente; La figura 8 es un gráfico que muestra el prisma horizontal a lo largo del eje nasal temporal tal como se mide perpendicular a la superficie frontal;

La figura 8 muestra con más detalle cómo varía el prisma horizontal a través de una serie de elementos de lente de acuerdo con el presente invento.

La línea de puntos DP representa el prisma horizontal para un lente plana descentrada de la técnica anterior en la que se ha hecho una simple corrección para la desviación prismática desde la visión directa hacia adelante. En ambos casos, se ve que el componente horizontal del prisma continua aumentado (aproximadamente a un ritmo fijo) en dirección de la base nasal fuera de la zona óptica al aumentar la distancia desde el centro de la lente en el costado temporal.

OZ representa la zona óptica de los elementos de lente de acuerdo con el presente invento.

TZ representa la zona temporal periférica de los elementos de lente de acuerdo con el presente invento.

CB representa el centro de la lente en bruto.

Puede verse que las formas de realización representadas por los gráficos 1, 2 y 3 se desvían de un plano descentrado DR característico, particularmente en la zona temporal periférica (T) donde el prisma se reduce lisa y rápidamente desde valores de la base nasal hasta cero o a valores de base temporal.

Tal como puede verse mejor en la figura 9, el gráfico 1 muestra el caso en que la desviación prismática periférica se reduce, con respecto a la pupila de entrada, sustancialmente a cero (o por debajo).

Sin embargo, los solicitantes han descubierto que esta corrección prismática sustancialmente completa puede producir un disturbio en el campo del objeto del usuario en el extremo periférico de visión. Así pues, una lente que posea la corrección prismática completa, tal como se ha representado en los gráficos 2 y 3, puede ser preferida en algunas circunstancias.

De manera similar, tal como puede verse mejor en la figura 7, la corrección prismática en la zona temporal prismática está representada por un ligero aumento de espesor delas lentes con relación a un plano descentrado DP característico hacia su periferia. Esto tiene ventajas para fines de montaje dado que la lente tiene un espesor de borde más uniforma y por tanto es más robusto y tiende menos a torcerse o romperse durante el proceso de formación de los bordes.

EJEMPLO

El siguiente ejemplo describe una lente generalmente plana con una periferia modificada prismáticamente que reduce la pérdida del campo de visión periférica del usuario. El ejemplo hace referencia a una lente hecha de un material con un índice refractivo de 1,586.

1.: La superficie frontal es esférica convexa con un radio de curvatura de 65,43 mm.

2.: La superficie posterior es cóncava. Puede ser convenientemente descrita en términos de su distancia perpendicular z desde el plano tangente (TP) de la superficie posterior (BS) al centro de la lente (LC). Admitamos que

z = z(r,θ) 6 donde r,θ son coordenadas polares en el plano (véase la figura 1). El eje θ = 0 corresponde el costado nasal del eje horizontal (HN) de la lente en la configuración de uso, y el θ = π corresponde al costado temporal.

3. La zona óptica se define como la región de la lente descrita por

5 0 ≤ r ≥ R. donde R(θ) = R1+ 1/2 (R0 – R1)(1 +cos θ) En esta fórmula R0 y R1 son los límites radiales de la zona óptica (OZ) en las regiones nasal (N) y temporal (T), respectivamente. Una elección conveniente es R0 = 27,5 mm, y R1 = 17,5 mm.

4. Dentro de la zona óptica, una elección conveniente para z(r,θ), podría ser 10

imagen1

donde los coeficientes cj,k vienen dados en la siguiente tabla:

Cj,k: k = 0 k = 1 k = 2 k = 3

j = 1: 0.772923-02 0.77249E-02

j = 2: 0.41249E-06 0.81742E-06 0.4063E-08

j = 3: 0.49748E-10 0.95916E-10 0.21102E-09 0.59706E-10

15 5. Fuera de la zona óptica, convenientemente z puede describirse en forma de un polinomio en la

coordenada radial r, z(r,θ)=a(θ)+b(θ)(r-R(θ)+c(θ)(r,R(θ))2+d(θ)(r-R(θ))3 para r ≤(θ)

20 Usando técnicas matemáticas bien conocidas, puede observarse que el requisito de que z y la primera y segunda derivadas parciales de z con respecto a r, sean cada una de ellas continuas a través de la zona óptica limítrofe r = R(θ), únicamente determinará los valores de los coeficientes a(θ), b(θ) y c(θ). El coeficiente d(θ) permanece sin asignar, y puede usarse para conseguir el deseado comportamiento prismático.

25 Un modo conveniente de proceder es requerir que z alcance un valor prescrito a un radio específico, digamos de r=R∞. En particular, pueden hacerse las siguientes elecciones: R∞ = 2,5 mm Z(R∞θ) = S1 + 1,2(S0-S1)(1+cosθ) donde 30 S0=16,00mm,yS1=16,75mm

Aquí S0 y S1 representan las alturas superficiales R∞ en los costados nasal y temporal, respectivamente a partir de este inquieto, puede entonces determinarse el coeficiente d(θ) utilizando técnicas matemáticas estándares.

35 No obstante, se comprenderá que las líneas de visión de los dos ojos del usuario deberán ser dirigidas hacia el interior (cada una de ellas con un ángulo ψ) a fin de formar una única imagen de un objeto distante situado directamente al frente. Usualmente, esto se considerará una condición no deseada, puesto que hace que muchos individuos sufran dolores de cabeza, fatiga ocular u otras formas de molestias visuales.

40 Las superficies frontal y posterior están colocadas una respecto a la otra en el centro de diseño, de tal modo que las perpendiculares a las dos superficies formen un ángulo de 0,32 grados entre sí en el plano horizontal, de manera que crean un prisma de base nasal. El espesor del centro de la lente, medido perpendicular a la superficie frontal, será por ejemplo de 1,8 mm.

45 La lente debe montarse en una montura envolvente y usarse de manera que la línea primaria de visión (“directamente al frente”) intersecte la superficie posterior por el centro de diseño, y forme un ángulo con la perpendicular a la superficie posterior, en dicho punto, de 20 grados en el plano horizontal. Luego, la lente se somete a una corrección prismática directamente al frente, de manera ya conocida. Para una lente 8D típica, puede requerirse una corrección prismática de aproximadamente 0,36Δ en la base nasal.

50

1. Desviación prismática periférica

Este ejemplo describe los errores prismáticos y la pérdida asociada del campo de visión con una lente plana descentrada de la técnica anterior. Además muestra la manera de mejorar el campo de visión y la reducción del 55 punto ciego en una característica límite de 115° a partir de la pupila de entrada, de una montura envolvente temporal. La pupila de entrada, estimada normalmente 13 mm detrás de la superficie del costado del ojo de la lente, es el punto aproximado de entrada dentro del ojo de los rayos que entran desde la zona periférica lejana cuando la

dirección de contemplación es directamente frontal.

Haciendo referencia a la figura 2, es una lente esférica descentrada de técnica anterior que tiene las siguientes características: 5 R = C2B =66,25mm

Superficies de lente con centros C1 para la superficie frontal y C2 para la superficie superior.

C1C2 = 1,1mm

10 t0 = espesor de la lente = 1,8 mm M = índice refractivo del material = 1,586 E = pupila de entrada del ojo EL = línea de visión A = punto de entrada del rayo en el límite típico de

15 la montura ψ = ángulo que hace el rayo de salida con el rayo de entrada

Consideramos un rayo procedente de un objeto distante que intersecta la superficie frontal en A, con un ángulo 20 característico de incidencia de 51°respecto a la superficie normal C1A.

Después de la refracción en A

imagen1

El rayo es refractado al punto B de la superficie del costado del ojo. La superficie perpendicular a B difiera de la existente en A por el ángulo Ф.

imagen1

30 Ángulo de incidencia en B:

θ2= (θ1+ Ф) = (29,34 + 1,82) 35 = 31,16°

Después de la refracción en B

θ3 = arcsin 1,586 sin 31,16 40 = 55,14° ψ = ángulo de rayo refractado en B sale con respecto al rayo de entrada en A. ψ =(θ3– Ф) –51 = (55,14 – 1,82) – 51 45 = 2,32°base nasal

Este es el ángulo de desviación efectivo de un rayo entrante causado por la lente.

El efecto prismático es:

50 Δ = 100 tan ψ Δ = 4,0Δ base nasal

Esto crea una región ciega efectiva (d) del 40 cm de tamaño a una distancia de 10 m (figura 5). 8

Lente del presente invento

Haciendo de nuevo referencia a la figura 2, la superficie del costado del ojo de la lente se ajusta para crear un prisma de la base de salida (medida perpendicular a la superficie del lente).

5 De nuevo, por ejemplo en el borde temporal característico de la montura, la superficie del costado del ojo se gira en B 0,95°en la dirección del prisma de la base de salida.

El ángulo incidente en B ahora se convierte en:

10 θ2 = 31,16 – 0,95 = 30,21° θ3 = arcsin 1,586 sin 30,21°

= 52,94° ψ =(θ3– Ф)– 51 15 = 0,12°base nasal.

Este ángulo de desviación equivale a 100 tan 0,12 = 0,21Δ del prisma de la base nasal.

Con la lente colocada en la configuración representada en las figuras 3 y 4, se muestran los valores prismáticos 20 periféricos, ángulo de desviación del rayo de entrada y el desplazamiento de objetos a 10 m de distancia. También se muestra la mejora del campo de visión y la reducción del desplazamiento de objetos del punto ciego.

Los valores, para el ejemplo son, por encima de ángulos de rayo incidente de 115°a la pupila de entrada.

Medida prismática perpendicular: Medida prismática desde la pupila Ángulo del rayo de desvío, pérdida del campo de visión Desplazamiento de objetos a 10 m distancia

Estándar lente Descentrada Esférica (técnica anterior): 0,9 base nasal 4,0 Δ 2,3° 40 cm

Lente del presente invento: 0,8 base temporal 0,25 Δ 0,1° 2,5 cm

Mejora: 2,2° 37,5 cm

25 Haciendo referencia a la figura 5, una desviación prismática de 3 dioptrías, correspondiente a una pérdida de campo de 2,3°, es característica de las lentes planas existentes a 115° del ángulo temporal del ojo. Para un objeto a 10 metros de distancia, el valor de d (desplazamiento del objeto) es de 40 cm. Este desplazamiento se convierte efectivamente a cero después de la corrección prismática periférica de acuerdo con el presente invento.

30

2. Cálculo de la superficie del elemento óptico de la lente

Para una lente que tiene una esfera frontal de 8,00 D y una esfera posterior, tiene los siguientes valores:

Potencia de la superficie media de la superficie posterior

Radio (mm): H (dioptría) V (dioptría)

0: 8,09 8,09

5: 8,09 8,08

10: 8,06 8,05

15: 8,02 8,01

20: 7,96 7,96

25: 7,88 7,90

Para una lente que tiene una espera posterior de 8,09 D y una esfera frontal, tiene los siguientes valores:

Potencia de la superficie media de la superficie frontal

Radio (mm): H (dioptría) V (dioptría)

0: 8,00 8,00

5: 8,01 8,01

10: 8,03 8,04

15: 8,07 8,08

20: 8,13 8,12

25: 8,19 8,15

3. Finalmente, se indican a continuación las coordenadas cartesianas para las secciones horizontal y vertical para un elemento de lente óptica de acuerdo con el presente invento. Las secciones horizontal y vertical así definidas han sido representadas en las figuras 6a y 6b, respectivamente.

Sección horizontal

x: y z espesor z frontal z posterior

-50.000: 0.000 3.611 -20.987 -24.597

-40.000: 0.000 2.240 -11.638 -13.879

-30.000: 0.000 1.698 -5.382 -7.080

-20.000: 0.000 1.699 -1.291 -2.990

-10.000: 0.000 1.746 1.041 -0.705

0.000
0.000: 1.800 1.800
0.000

10.000: 0.000 1.870 1.041 -0.829

20.000: 0.000 1.956 -1.291 -3.247

30.000: 0.000 2.112 -5.382 -7.494

40.000: 0.000 2.880 -11.638 -14.518

50.000: 0.000 4.630 -20.987 -25.617

Sección vertical

x: y z espesor z frontal z posterior

0.000: -50.000 4.132 -20.987 -25.118

0.000: -40.000 2.556 -11.638 -14.195

0.000: -30.000 1.899 -5.382 -7.281

0.000: -20.000 1.825 -1.291 -3.116

0.000: -10.000 1.808 1.041 -0.767

0.000
0.000: 1.800 1.800
0.000

0.000: 10.000 1.808 1.041 -0.767

0.000: 20.000 1.825 -1.291 -3.116

0.000: 30.000 1.899 -5.382 -7.281

0.000: 40.000 2.556 -11.638 -14.195

0.000: 50.000 4.132 -20.987 -25.118

Por último hay que entender que pueden realizarse varias otras modificaciones y/o alteraciones sin apartarse del 10 ámbito del presente invento, tal como viene definido en las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Elemento de lente óptica sumamente curvado apto para ser montado en una montura de tipo envolvente, el elemento de lente incluyendo una superficie frontal y una superficie posterior (BS) capaz de proporcionar una zona óptica (OZ), en el que dichas superficies tienen también una zona temporal periférica (TZ) la cual incluye una corrección prismática, en el que la corrección prismática es de tal tipo que el componente horizontal del prisma, medido perpendicular a una de las superficies de la lente, reduce exteriormente y suavemente desde valores de la base nasal a través de un valor sustancialmente cero hasta valores de la base temporal a través de la zona temporal periférica (TZ), para incrementar el campo total de visión del usuario, en el que la zona óptica (OZ) es una zona generalmente plana en la que la potencia refractiva es aproximadamente cero.
2.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el punto de máximo prisma de base nasal está en o cerca del límite de la zona óptica (OZ).
3.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 2 en el que el componente horizontal del prisma se reduce exteriormente y suavemente desde el valor máximo del prisma de la base nasal en una cantidad del orden de 0,1 a 2,5 dioptrías prismáticas, en el extremo temporal del elemento de lente.
4.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 3 en el que la reducción en el prisma de la base nasal es del orden de 0,75 a 2,0 dioptrías prismáticas.
5.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 4 en el que la reducción en el prisma de la base nasal es del orden de 1,3 a 1,9 dioptrías prismáticas.
6.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el elemento de lente incluye además una corrección prismática secundaria en la zona óptica (OZ) para ayudar a garantizar que la línea primaria de visión no sufre perturbación, con el elemento de lente en la posición de uso.
7.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el elemento de lente incluye además una corrección superficial en la zona óptica (OZ) para mejorar la visión reduciendo el borrón fuera de eje.
8.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 7 en el que la superficie frontal o posterior (BS) es una superficie asférica o atórica seleccionada para hacer mínimos los errores ópticos incluyendo errores astigmáticos o de potencia que dan como resultado borrosidad fuera de eje.
9.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 8 en el que el elemento de lente incluye además una corrección prismática secundaria en la zona óptica (OZ) para ayudar a garantizar que la línea primaria de visión no sufre perturbación, con el elemento de lente en la posición de uso.
10.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 9 en el que la corrección prismática secundaria es una corrección prismática de la base nasal aplicada a la superficie frontal o posterior (BS).
11.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 10 en el que las superficies frontal y posterior (BS) del elemento de lente están inclinadas una con respecto a la otra en el centro de la lente, de forma que cuando el elemento de lente se halla en posición de uso, la línea de visión primaria no sufre sustancialmente ninguna desviación angular en un plano horizontal cuando pasa a través del elemento de lente.
12.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 11 en el que la superficie posterior (BS) está inclinada con respecto a la superficie frontal para introducir una corrección prismática en la base nasal de aproximadamente 0,36 D cuando se evalúa perpendicular a las superficies lineales para una lente de policarbonato de base 8.
13.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la zona óptica (OZ) incluye por lo menos aquellas partes de la lente que se utilizan durante giros del ojo de hasta 50°en el costado temporal, hasta 45° en el costado nasal y hasta 30° verticalmente arriba y abajo a partir de la línea de visión primaria, con el elemento de lente en posición de uso.
14.

Elemento de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 1 en el que el elemento de lente es un laminado, en el que dicha lente incluye: un elemento de lente frontal; y un elemento de lente posterior complementario; los elementos de lente frontal y posterior de la lente óptica laminada tienen: una superficie frontal y posterior (BS) que tiene una zona óptica (OZ) y una zona temporal periférica (TZ); la superficie frontal o posterior (BS) en la zona temporal periférica (TZ) teniendo una corrección prismática de tal

forma que el componente horizontal del prisma, medido perpendicular a una de las superficies en la lente, varía suavemente desde valores de la base nasal hasta un valor sustancialmente cero a través de la zona para mejorar el campo global de visión del usuario; las superficies frontal o posterior (BS) en la zona óptica (OZ) teniendo una corrección prismática en la base nasal para compensar, por lo menos parcialmente, errores prismáticos en la línea primaria de visión del usuario cuando se halla en posición de uso.
15.

Elemento laminado de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 14 en el que el elemento de lente incluye además una corrección prismática secundaria en la zona óptica (OZ) para ayudar a garantizar que la línea primaria de visión no sufre perturbación, con el elemento de lente en posición de uso.
16.

Elemento laminado de lente óptica sumamente curvado de acuerdo con la reivindicación 14 en el que la superficie frontal o posterior incluye además una corrección superficial para ajustar, por lo menos parcialmente, errores ópticos que incluyen errores astigmáticos y de potencia media.
17.

Procedimiento para fabricar una elemento de lente óptica sumamente curvado apto para ser montado en una montura de tipo envolvente o protector, dicho procedimiento incluyendo: proporcionar una representación matemática o numérica de una primera superficie de un elemento de lente óptica que incluye una sección destinada a proporcionar la prescripción deseada (Rx) en la zona óptica (OZ), en el que la zona óptica (OZ) es una zona globalmente plana en la que la potencia refractiva es aproximadamente cero; y añadir a la misma: una representación matemática o numérica de una zona temporal periférica (TZ); y una representación matemática o numérica de una sección de transición destinada a combinar suavemente la zona de prescripción (OZ) y la zona temporal periférica (TZ) para definir una superficie de lente completa; y modificar la representación de la superficie de la lente a fin de introducir una corrección prismática en la zona temporal periférica (TZ) de forma que el componente horizontal del prisma, medido perpendicular a una de las superficies de la lente, se reduce exteriormente y suavemente desde valores de la base nasal a través de un valor sustancialmente cero hasta valores de la base temporal a través de la zona temporal periférica (TZ) para incrementar el campo total de visión del usuario; y formar una superficie de lente que corresponda a la representación modificada.
18.

Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 17 incluyendo además la modificación de la represen-tación de la superficie de la lente en la zona óptica (OZ) para proporcionar una corrección prismática de la base nasal en la zona óptica (OZ) de tal forma que la línea de visión primaria no experimente sustancialmente ninguna desviación angular en un plano horizontal cuando pasa a través del elemento de lente.
19.

Procedimiento según la reivindicación 18, el cual incluye además: proporcionar una representación matemática o numérica de una segunda superficie de un elemento de lente óptica que incluye una sección destinada a proporcionar la prescripción deseada (Rx) en la zona óptica (OZ) y añadir ocasionalmente a la misma una representación matemática o numérica de una zona temporal periférica (TZ) para definir una segunda superficie completa de lente; y girar o descentrar opcionalmente la representación de la superficie (o las superficies) de la lente para permitir su montaje en una montura adecuada y modificar la representación de la superficie (o las superficies) de la lente para ajustar, por lo menos parcialmente, errores ópticos inducidos en la zona periférica (TZ) y en la zona óptica (OZ) incluyendo errores astigmáticos y de potencia media.