WO2001084213A2 - Progressives brillenglas mit geringer änderung der binokularen eigenschaften bei einer blickbewegung - Google Patents

Progressives brillenglas mit geringer änderung der binokularen eigenschaften bei einer blickbewegung Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a progressive spectacle lens with little change of the binocular performance 'at a glance movement according to the preamble of claim 1.
  • Progressive spectacle lenses are usually understood to mean spectacle lenses which, in the area through which the spectacle wearer looks at an object located at a greater distance - i.f. referred to as the far part - have a different (lower) refractive power than in the area (near part) through which the spectacle wearer looks at a near object.
  • the so-called progression zone is arranged between the far part and the near part, in which the effect of the spectacle lens increases continuously from that of the far part to that of the near part.
  • the value of the increase in impact is also referred to as addition.
  • the distant part is arranged in the upper part of the spectacle lens and is designed for gazing "to infinity", while the near part is arranged in the lower region and is especially designed for reading.
  • - pilot glasses or glasses for VDU places - the long-distance and the near part can also be arranged differently and / or be designed for other distances. It is also possible that there are several near parts and / or several distant parts and corresponding progression zones.
  • the increase in the refractive power between the far part and the near part requires that the curvature of one or both surfaces changes continuously from the far part to the near part.
  • the main curvature radii together with the refractive index n of the glass material determine the sizes that are often used for the optical characterization of a surface:
  • Refractive index D 0.5 * (n-1) * (1 / Rl + 1 / R2)
  • Area astigmatism A (n-1) * (1 / Rl - 1 / R2)
  • the surface refractive index D is the size over which the increase in the effect from the far part to the near part is achieved.
  • the area astigmatism A (clearly cylindrical effect) is a "disturbing property", since an astigmatism - unless the eye itself has an astigmatism to be corrected - that exceeds a value of approx. 0.5 dpt, leads to an image on the retina that is perceived as out of focus.
  • the spectacle lens has different nasal and temporal properties at corresponding viewing points. This can impair binocular vision in particular. This is particularly noticeable when looking at the eye and is therefore annoying:
  • the invention has for its object to develop a progressive spectacle lens according to the preamble of claim 1 such that the optical quantities relevant to the quality of the binocular visual impression change as little as possible during eye movements.
  • the binocular properties relevant to the solutions to the problem are the astigmatic difference, the refractive equilibrium and the vertical prism difference.
  • the astigmatic deviation and the refraction error of the wavefront through the left lens are combined with the values of the right lens and thus result in the sizes of the astigmatic difference (according to the method of crossed cylinders) and refraction equilibrium (absolute amount of the difference in the mean effect of the lenses).
  • the vertical prism difference is obtained by projecting the main rays on the eye side into the Cyclops eye plane and expressing the angle between the straight lines in cm / m.
  • Fig. 2 shows a comparison of the stroke of the refraction equilibrium (dpt) with horizontal eye movement
  • Fig .3 shows a comparison of the stroke of the vertical
  • the coordinate system used has its origin in the apex of the lens on the object side, and the z axis points in the direction of light.
  • the abscissa values are the arithmetic mean of the x coordinates of the first and last penetration point of the main rays through the front surface of the glass.
  • the ordinate values represent the strokes during the individual movements described.
  • the stroke of the refraction equilibrium (difference in the mean effect of the lenses) is also significantly smaller in the entire horizontal section than in the competition. Nowhere does it exceed 0.06 dpt.
  • the smaller change in the stroke of the vertical prism difference imaging properties is clearly shown in the subject of this invention, which does not exceed a value of .02 cm / m up to an x-coordinate of ⁇ 10 mm.
  • the progressive spectacle lens according to the invention is thus characterized in that the change in the binocular imaging properties during horizontal eye movements is as small as possible and the associated binocular visual comfort is great.
  • the progressive spectacle lens according to the invention can be calculated in particular in the so-called use position; a (concrete) usage situation is defined for this. This refers either to a specific user, for whom the individual parameters in the respective usage situation are determined and the progressive area is calculated and manufactured separately, or to average values as described in DIN 58 208 Part 2.

Abstract

Beschrieben wird ein Brillenglas mit: einem zum Blicken in größere Entfernungen und insbesondere 'ins Unendliche' ausgelegten Bereich (Fernteil); einem zum Blicken in kürzere Entfernungen und insbesondere 'Lese-Entfernungen' ausgelegten Bereich (Nahteil); und einer zwischen Fernteil und Nahteil angeordneten Progressionszone, in der die Wirkung des Brillenglases von dem Wert in dem im Fernteil gelegenen Fernbezugspunkt auf den Wert des im Nahteil gelegenen Nahbezugspunktes längs einer zur Nase hin gewundenen Kurve (Hauptlinie) zunimmt. Die Erfindung zeichnet sich u.a. dadurch aus, daß zur Minimierung der Änderung der binokularen Abbildungseigenschaften bei horizontalen Blickbewegungen der Hub (Differenz zwischen dem maximalen und minimalen bei der Bewegung vorkommenden Wert) von binokularen Abbildungseigenschaften bei der Verfolgung eines bewegten Objektes unterhalb einer physiologisch vorgegebenen Grenze liegt.

Description

Progressives Brillenglas mit geringer
Änderung der binokularen Eigenschaften bei einer Blickbewegung
BESCHRE IBÜNG
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein progressives Brillenglas mit geringer Änderung der binokularen Eigenschaften 'bei einer Blickbewegung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Unter progressiven Brillengläsern (auch als Gleitsichtgläser, Multifokalgläser etc. bezeichnet) versteht man üblicherweise Brillengläser, die in dem Bereich, durch den der Brillenträger einen in größerer Entfernung befindlichen Gegenstand betrachtet - i.f. als Fernteil bezeichnet -, eine andere (geringere) Brechkraft haben als in dem Bereich (Nahteil), durch den der Brillenträger einen nahen Gegenstand betrachtet. Zwischen dem Fernteil und dem Nahteil ist die sog. Progressionszone angeordnet, in der die Wirkung des Brillenglases von der des Fernteils kontinuierlich auf die des Nahteils ansteigt. Den Wert des Wirkungsanstiegs bezeichnet man auch als Addition (Add) .
In der Regel ist der Fernteil im oberen Teil des Brillenglases angeordnet und für das Blicken „ins Unendliche" ausgelegt, während der Nahteil im unteren Bereich angeordnet ist, und insbesondere zum Lesen ausgelegt ist. Für Spezialanwendungen - genannt werden sollen hier exemplarisch Pilotenbrillen oder Brillen für Bildschirmarbeits- platze - können der Fern- und der Nahteil auch anders angeordnet sein und/oder für andere Entfernungen ausgelegt sein. Ferner ist es möglich, daß mehrere Nahteile und/ oder mehrere Fernteile und entsprechende Progressionszonen vorhanden sind.
Bei progressiven Brillengläsern mit konstantem Brechungsindex ist es für die Zunahme der Brechkraft zwischen dem Fernteil und dem Nahteil erforderlich, daß sich die Krümmung einer oder beider Flächen vom Fernteil zum Nahteil kontinuierlich ändert.
Die Flächen von Brillengläsern werden üblicherweise durch die sogenannten Hauptkrümmungsradien Rl und R2 in jedem Punkt der Fläche charakterisiert. (Manchmal werden anstelle der Hauptkrü mungsradien auch die sogenannten Hauptkrümmungen Kl = 1/R1 und K2 = 1/R2 angegeben.) Die Hauptkrümmungsradien bestimmen zusammen mit dem Brechungsindex n des Glasmaterials die für die augenoptische Charakterisierung einer Fläche häufig verwendeten Größen:
Flächenbrechwert D = 0,5 * (n-1) * (1/Rl + 1/R2) Flächenastigmatismus A = (n-1) * (1/Rl - 1/R2)
Der Flächenbrechwert D ist die Größe, über die die Zunahme der Wirkung vom Fernteil zum Nahteil erreicht wird. Der Flächenastigmatismus A (anschaulich Zylinderwirkung) ist eine "störende Eigenschaft", da ein Astigmatismus - sofern das Auge nicht selbst einen zu korrigierenden Astigmatismus aufweist -, der einen Wert von ca. 0,5 dpt übersteigt, zu einem als unscharf wahrgenommenen Bild auf der Netzhaut führt .
Stand der Technik
Die zur Erzielung der Flächenbrechwert-Zuwachses erforderliche Änderung der Krümmung der Fläche ohne "störenden" Flächenastigmatismus ist zwar relativ einfach längs einer (ebenen oder gewundenen) Linie zu erreichen, seitlich dieser Linie ergeben sich jedoch starke "Verschneidungen" der Fläche, die zu einem großen Flächenastigmatismus führen, der das Glas in den Bereichen seitlich der genannten Linie mehr oder weniger schlecht macht.
Eine weitere Folge dieser Verschneidungen ist, daß das Brillenglas an korrespondierenden Durchblickstellen nasal und temporal unterschiedliche Eigenschaften hat. Hierdurch kann insbesondere das binokulare Sehen beeinträchtigt werden. Dies ist vor allem bei Blickbewegungen auffällig und damit störend:
Verfolgt ein Brillenträger bei ruhig gehaltenem Kopf ein bewegtes Objekt, so hängt sein Seheindruck zum einen ab von der Abbildungsqualität der beiden Einzellinsen seiner Brille an den Stellen, an denen er bei der zur Objektverfolgung notwendigen Augenbewegung durchblickt. Findet der Brillenträger an diesen Durchblicksstellen niedrige Abbildungsfehler (Astigmatismus, Refraktionsfehler, etc.) vor, so sieht er das Objekt schärfer als bei hohen Abbildungsfehlern. Λ PCT/DE01/01592
Zum anderen sind aber beim Sehen in der Regel beide Augen beteiligt, und der Gesamtseheindruck wird sich zusammensetzen aus den Seheindrücken beider Augen.
So spielt es zum Beispiel eine Rolle, ob das Objekt überhaupt binokular einfach gesehen werden kann, wie groß die fusionale Belastung ist und ob der Brillenträger das Objekt mit beiden Augen gleich scharf wahrnimmt, oder etwa mit dem einen Auge gut und mit dem anderen Auge schlecht. Schließlich ist bei bewegten Objekten die Änderung dieses binokularen Seheindrucks während der Verfolgung wichtig.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein progressives Brillenglas gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß sich die für die Qualität des binokularen Seheindrucks relevanten optischen Größen bei Blickbewegungen möglichst wenig ändern.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß die für die Lösungen der gestellten Aufgabe relevanten binokularen Eigenschaften die astigmatische Differenz, das Refraktionsgleichgewicht und die vertikale Prismendifferenz sind..
Gewonnen werden diese Größen, indem vom Augendrehpunkt des rechten Auges durch einen Punkt auf oder in der Nähe der Vorderfläche des rechten Brillenglases der Hauptstrahl zum Objektpunkt und die zugehörige Wellenfront gerechnet wird. Aus den Daten dieser Wellenfront und der Verordnung des rechten Auges werden die astigmatische Abweichung und der Refraktionsfehler auf allgemein bekannte Weise berechnet. Anschließend wird vom Objektpunkt unter der Annahme schneidender Fixierlinien (Ofthotropie) der Hauptstrahl und die Wellenfront durch den linken Augendrehpunkt iteriert.
Damit hat man die korrespondierenden Durchblickspunkte von rechtem und linkem Glas berechnet.
Die astigmatische Abweichung und der Refraktionsfehler der Wellenfront durch das linke Brillenglas werden mit den Werten des rechten Glases kombiniert und ergeben so die Größen astigmatische Differenz (nach der Methode der schief gekreuzten Zylinder) und Refraktionsgleichgewicht (Absolutbetrag der Differenz der mittleren Wirkung der Brillengläser) . Die vertikale Prismendifferenz ergibt sich, indem man die augenseitigen Hauptstrahlen in die Zyklopenaugenebene projiziert und den Winkel zwischen den Geraden in cm/m ausdrückt.
Bei Augenbewegungen, die man ausführt um zu lesen oder um bewegte Objekte zu verfolgen, sind nicht nur die Beträge dieser Größen von Interesse, sondern auch deren Änderung während der Bewegung. Charakterisiert werden können diese Änderungen etwa durch ihren „Hub", d.h. die Differenz _ c
zwischen dem maximalen und minimalen bei der Bewegung vorkommenden Wert .
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, auf die im übrigen hinsichtlich der Offenbarung aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:
Fig. 1 einen Vergleich des Hubes der astigmati- schen Differenz (dpt) bei horizontaler Blickbewegung,
Fig. 2 einen Vergleich des Hubes des Refraktionsgleichgewichts (dpt) bei horizontaler Blickbewegung, und
Fig .3 einen Vergleich des Hubes der vertikalen
Prismendifferenz (cm/m) bei horizontaler Blickbewegung .
Darstellung eines Ausführungsbeispiels
Die Fig. 1 bis 3 zeigen den maximal bei einer Augenbewegung auftretenden Hub der astigmatischen Differenz, des Refraktipnsgleichgewichts und der vertikalen Prismendifferenz bei zwei auf dem Markt befindlichen rechten Brillengläsern, nämlich Varilux Comfort (Kurve 1) und GRADAL TOP (Kurve 2), jeweils mit der Verordnung sph +0.5 dpt, zyl 0 dpt, Add 2.0 dpt, Pr 0 cm/m im Vergleich zu einem erfindungsgemäßen Brillenglas (Kurve 3) mit den selben Verordnungswerten.
Die (rechten) Hauptstrahlen durchlaufen bei der horizontalen Verfolgung eine Strecke von insgesamt 20 mm in Höhe y = 10 mm in der Ebene z = -40 mm. Auf dem Brillenglas entspricht dies einer Höhe von y = 4,5 mm. Das verwendete Koordinatensystem hat seinen Ursprung im objektseitigen Scheitel des Brillenglases, und die z-Achse weist in Lichtrichtung .
Die Abszissenwerte sind das arithmetische Mittel der x- Koordinaten des ersten und letzten Durchstoßpunktes der Hauptstrahlen durch der Vorderfläche des Glases.
Die Ordinatenwerte stellen die Hübe während der beschriebenen Einzelbewegungen dar.
Der Vergleich zeigt beim Gegenstand der Erfindung mit maximal 0,11 dpt einen deutlich geringeren Hub als beim Stand der Technik.
Der Hub des Refraktionsgleichgewichts (Differenz der mittleren Wirkung der Brillengläser) ist bei HEP ebenfalls im ganzen Horizontalschnitt deutlich geringer als beim Wettbewerb. Er übersteigt nirgends einen Wert von 0,06 dpt. Deutlich zeigt sich auch die geringere Änderung des Hubes der vertikalen Prismendifferenz Abbildungseigenschaften beim Gegenstand dieser Erfindung, die bis zu einer x- Koordinate von ± 10 mm einen Wert von ,02 cm/m nicht übersteigt.
Das erfindungsgemäße progressive Brillenglas zeichnet sich also dadurch aus, daß die Änderung der binokularen Abbildungseigenschaften bei horizontalen Blickbewegungen möglichst ■ gering sind und der damit verbundene binokulare Sehkomfort groß ist.
Das erfindungsgemäße progressive Brillenglas kann insbesondere in der sogenannten Gebrauchsstellung berechnet werden; hierzu wird eine (konkrete) Gebrauchssituation festgelegt. Diese bezieht sich entweder auf einen konkreten Nutzer, für den die einzelnen Parameter in der jeweiligen Gebrauchssituation eigens ermittelt und die progressive Fläche gesondert berechnet und gefertigt wird, oder auf Durchschnittswerte, wie sie in der DIN 58 208 Teil 2 beschrieben sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Brillenglas mit einem zum Blicken in größere Entfernungen und insbesondere „ins Unendliche" ausgelegten Bereich (Fernteil), einem zum Blicken in kürzere Entfernungen und insbesondere „Lese-Entfernungen" ausgelegten Bereich (Nahteil) , und einer zwischen Fernteil und Nahteil angeordneten Progressionszone, in der die Wirkung des Brillenglases von dem Wert in dem im Fernteil gelegenen Fernbezugspunkt auf den Wert des im Nahteil gelegenen Nahbezugspunktes längs einer zur Nase hin gewundenen Kurve (Hauptlinie) zunimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Minimierung der Änderung der binokularen Abbildungseigenschaften bei horizontalen Blickbewegungen der Hub (Differenz zwischen dem maximalen und minimalen bei der Bewegung vorkommenden Wert) von binokularen Abbildungseigenschaften bei der Verfolgung eines bewegten Objektes unterhalb einer physiologisch vorgegebenen Grenze liegt.
Brillenglas nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der binokularen Abbildungseigenschaften, der unter einer physiolo- gisch vorgegebenen Grenze liegt, für eine Bewegung berechnet wird, bei der die Schnittpunkte des Hauptstrahl mit der Ebene z = -40 mm in der Höhe 10 mm horizontale Geraden der Länge 20 mm sind.
Brillenglas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutbetrag der Differenz der minimal und maximal während der Bewegung vorkommenden astigmatischen Differenz zwischen rechtem und linkem Glas an korrespondierenden Durchblickspunkten überall kleiner als 0,12 dpt ist.
Brillenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutbetrag der Differenz der minimal und maximal während der Bewegung vorkommenden Differenz der mittleren Wirkungen zwischen rechtem und linkem Glas an korrespondierenden Durchblickspunkten überall kleiner als 0,06 dpt ist.
Brillenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutbetrag der Differenz der minimal und maximal während der Bewegung vorkommenden Differenz der vertikalen Prismendifferenz zwischen rechtem und linkem Glas an korrespondierenden Durchblickspunkten überall kleiner als 0, 05 cm/m ist.
Brillenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutbetrag der Differenz der minimal und maximal während der Bewegung vorkommenden Differenz der vertikalen Prismendifferenz zwischen rechtem und linkem Glas an korrespondierenden Durchblickspunkten für x-Koordinaten zwischen -10 mm und 10 mm kleiner als 0,02 cm/m ist .
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